JPH0512005U - スローアウエイ式切削工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 超硬合金よりなるシャンク部１２の先端に工
具本体１１の長手方向に沿って取付面１２Ａを形成し、
これに鋼材または焼結合金より成る平板状のチップ取付
部材１３を固定する。このチップ取付部材１３には、チ
ップ取付座１４を構成するチップ取付座底面１４Ａ、チ
ップ取付座壁面１４Ｂ，１４Ｃの少なくとも一部が形成
されている。 【効果】 切削時にチップ１５の切刃１５Ｃに作用する
切削力Ｆに対して、高い強度が確保され、また過大な切
削負荷が作用した場合でもチップ取付部材１３の分断等
の発生を防ぐことができる。工具先端部における剛性が
増し、防振性の向上が図られてビビリ等の発生を効果的
に抑えることが可能となる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、工具本体の先端に形成されたチップ取付座にスローアウェイチップ （以下、チップと称する。）が装着されたバイト、ボーリングバー、エンドミル 等に係わり、特にシャンク部が超硬合金からなり、上記チップ取付座部分が鋼材 や機械加工可能な焼結合金からなるスローアウェイ式切削工具に関するものであ る。

【０００２】

【従来の技術】

バイト、ボーリングバー、エンドミルなどの切削工具では、防振性を高めてビ ビリの発生を抑える目的から、シャンク部に超硬合金を用いたものが知られてい る。しかしながら切刃にチップを使用したスローアウェイ式の切削工具において は、工具本体全体を超硬合金より成形したのではチップ取付座の形成が困難とな るため、このチップが装着される工具本体の先端部分を鋼材や、あるいは機械加 工可能な焼結合金より成形し、これを超硬合金製のシャンク部に取り付けること が行われている。

【０００３】 図９および図１０は、このようなスローアウェイ式の切削工具の一例を示すも のである。これらの図において工具本体１は、超硬合金よりなる円柱状のシャン ク部２と、鋼材もしくは焼結合金よりなるチップ取付部材３とから構成されてお り、このチップ取付部材３の先端部に形成されたチップ取付座４にチップ５が装 着されてクランプ機構６によって固定されている。チップ取付部材３は、基端部 ３Ａ側がシャンク部２と同径の円柱状に成形されるとともに、先端部３Ｂ側は上 記円柱の軸線Ｏを含む平面３Ｃによって切り取られて断面半円状に成形されてお り、チップ取付部材３の基端面をシャンク部２の先端面にロウ付けすることによ り工具本体１先端に固着されている。そして、このチップ取付部材３の上記平面 ３Ｃにチップ取付座４およびクランプ機構６が設けられている。

【０００４】 チップ５は、この例ではすくい面となる一端面５Ａ側からの平面視に略正三角 形状をなすポジ型のチップであって、上記一端面５Ａと逃げ面となる３つの周面 ５Ｂとがなす交差稜線部にはそれぞれ切刃５Ｃが形成されている。一方、このチ ップ５が装着されるチップ取付座４は、上記平面３Ｃよりも一段低められて成形 されたチップ取付座底面４Ａと、このチップ取付座底面４Ａから屹立して上記平 面３Ｃに連なる２つのチップ取付座壁面４Ｂ，４Ｃとから構成されていて、これ らチップ取付座壁面４Ｂ，４Ｃがなす狭角は６０°に設定されている。さらにこ のチップ取付座４は、チップ５を装着した状態でチップ５の切刃５Ｃが上記軸線 Ｏに垂直に、かつ該軸線Ｏ方向にチップ取付部材３の先端よりも僅かに突出する ように形成されている。

【０００５】 またクランプ機構６は、クランプネジ６Ａをねじ込むことにより、クランプ駒 ６Ｂの先端に設けられた爪６Ｃをチップ取付座４に装着されたチップ５の上記一 端面５Ａに押圧し、この押圧力によってチップ５の着座面となる他端面５Ｄを上 記チップ取付座底面４Ａに密着させて固定する構造となっている。そして、チッ プ５の３つの周面５Ｂのうちの２つを上記チップ取付座壁面４Ｂ，４Ｃに当接さ せた上で、このクランプ機構６によりチップ５を固定することでチップ５はその 位置が決定される。なお、図中の符号４Ｄはチップ５の周面５Ｂ同志がなす角部 とチップ取付座４との干渉を避けるための逃げ部である。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、このような構成のスローアウェイ式切削工具では、上述のように工 具本体１は円柱状のシャンク部２の先端面と、これと同径のチップ取付部材３の 基端面とをロウ付け等によって固着することにより構成されている。このため、 両者のロウ付け面は工具軸線Ｏに垂直な方向に形成されることになる。

【０００７】 一方、このようなスローアウェイ式の工具による切削において切削時に工具に 作用する切削力Ｆは、図１０に白抜き矢線で示すように上記軸線Ｏに垂直な方向 に作用することとなる。従って、上記従来例の場合には切削力Ｆの作用する方向 と、シャンク部２とチップ取付部材３との接合面がなす方向とが同じ方向となっ て、上記切削力Ｆはこの接合面を剪断する方向に作用してしまう。このため、チ ップ取付部材３にチップ５を介して過大な切削力が作用した際には、この接合面 からチップ取付部材３がシャンク部２から分断されてしまう危険性があった。 また分断に至らないまでも、上記構成の切削工具では鋼材等から成るチップ取 付部材３の占める部分が比較的大きくならざるを得ず、このため工具先端部にお いて工具の剛性が低くなることが避けられない。これにより、防振性が損なわれ て切削時の振動やビビリの発生の原因となるおそれがあった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、このような課題を解決するためになされたもので、超硬合金よりな る棒状のシャンク部の先端に鋼材または焼結合金よりなるチップ取付部材が固定 されて工具本体が構成され、この工具本体先端に形成されたチップ取付座にチッ プが装着されてなるスローアウェイ式切削工具において、このチップ取付部材を 、チップ取付座の少なくとも一部が形成された平板状に成形するとともに、シャ ンク部先端に該シャンク部の長手方向に沿って取付面を形成し、チップ取付部材 を、その一方の面がこの取付面に密着するようにシャンク部に固定したことを特 徴とするものである。

【０００９】 ここで、このチップ取付部材にはシャンク部の取付面から該チップ取付部材の 厚さ方向に屹立して上記スローアウェイチップの周面を拘束するチップ取付座壁 面のみを形成し、この壁面に連なる部分の取付面をチップの着座面が当接するチ ップ取付座底面とした構成としてもよい。 あるいは、チップ取付部材にチップの着座面が当接する該チップ取付部材の上 記一方の面に平行なチップ取付座底面と、このチップ取付座底面から該チップ取 付部材の厚さ方向に屹立してチップの周面を拘束するチップ取付座壁面とを形成 した構成としてもよい。 なお、この場合にはチップ取付部材のチップ取付座底面と一方の面との間の、 チップ取付部材の厚さ方向の肉厚は０.１mm〜１.０mmであることが好ましい。

【００１０】

【作用】

本考案では、チップ取付部材が平板状に成形されているとともに、このチップ 取付部材が取り付けられる取付面がシャンク部の長手方向に沿って形成されてお り、このため工具本体の軸線に垂直な方向に作用する切削力は上記取付面に対し ても垂直な方向に作用することになる。すなわち、切削時に負荷がかかる方向に 対して、これに垂直な面で負荷を受けることになり、切削力がチップ取付部材と シャンク部とを剪断する方向に作用するのを避けることができる。 また、チップ取付部材が固定される取り付け面をシャンク部の長手方向に沿っ て形成することにより、超硬合金より成る該シャンク部が工具先端より突出する チップの切刃の近傍にまで延在することになり、工具先端部における当該切削工 具の剛性の向上を図ることが可能となる。

【００１１】

【実施例】

図１ないし図３は、本考案の一実施例であるスローアウェイ式切削工具の先端 部を示すものである。これらの図に示されるように、本実施例においても工具本 体１１はシャンク部１２とチップ取付部材１３とから成り、この工具本体１１の 先端に形成されたチップ取付座１４にチップ１５が装着されてクランプ機構１６ によって固定された構成となっている。

【００１２】 シャンク部１２は従来例同様に超硬合金より成る略円柱状の部材であるが、そ の先端部は、工具軸線Ｏを含まず、かつ該工具軸線Ｏに平行な方向に延びる平面 によって工具軸線Ｏを含む部分が切り欠かれており、これによってこのシャンク 部１２の先端部には工具軸線Ｏに平行な略正方形状の、チップ取付部材１３の取 付面１２Ａが形成される。なお、この取付面１２Ａの基端側は一旦該取付面１２ Ａに対して垂直な方向に立ち上がった後、傾斜してシャンク部１２の外周面に連 なる面とされている。 一方、図４はこの取付面１２Ａに取り付けられるチップ取付部材１３を示すも のである。この図に示されるように当該チップ取付部材１３は外形が上記取付面 １２Ａの平面形状に対応した正方形平板状であって鋼材もしくは機械加工可能な 焼結合金等、上記シャンク部１２を構成する超硬合金よりも靱性の高い材質から 成形されている。そしてこのチップ取付部材１３は、これに装着されるチップ１ ５の形状に応じて、その厚さ方向からの平面視に内側に、かつ当該チップ取付部 材１３を上記厚さ方向に貫くように切り欠かれて、チップ取付座１４の一部が形 成されている。

【００１３】 ここで本実施例では、チップ１５は上記従来例と同様、すくい面となる一端面 １５Ａ側からの平面視に略正三角形状をなすポジ型のチップであって、上記一端 面１５Ａと逃げ面となる３つの周面１５Ｂとがなす交差稜線部にはそれぞれ切刃 １５Ｃが形成されている。これに対応して上記チップ取付部材１３に形成される 切欠部分１３Ａも、上記厚さ方向からの平面視に三角形状に、該チップ取付部材 １３の両面および互いに直交する２つの周面に開口するように切り欠かれており 、またこの切欠部分１３Ａによって形成される上記厚さ方向に沿う２つの面１３ Ｂ，１３Ｃは、後述するチップ取付座１４の壁面としてその狭角が６０°に設定 されている。 このようなチップ取付部材１３が、その一方の面１３Ｄを上記取付面１２Ａに 密着させ、かつ上記切欠部分１３Ａが工具先端側に開口するようにして、シャン ク部１２の先端にロウ付けによって固定されている。なお、チップ取付部材１３ の厚さは、該チップ取付部材１３を取付面１２Ａに固定した際に、その他方の面 １３Ｅが工具軸線Ｏを略含むような厚さに設定されている。また、これらチップ 取付部材１３のチップ取付座１４壁面となる面１３Ｂ，１３Ｃは、上記チップ１ ５の周面１５Ｂに付けられる逃げに合わせて、その他方の面１３Ｅ側の縁部が該 他方の面１３Ｅ側に向かうに従って広がる傾斜面状に成形されている。

【００１４】 そして本実施例では、このチップ取付部材１３の上記厚さ方向に沿う２つの面 １３Ｂ，１３Ｃと、これらの面１３Ｂ，１３Ｃによって囲まれる部分の上記取付 面１２Ａとによってチップ取付座１４が構成されている。すなわち、このチップ 取付座１４では、上記チップ取付部材１３の面１３Ｂ，１３Ｃに囲まれる取付面 １２Ａ部分がチップ取付部材１３の上記他方の面１３Ｅより一段低められたチッ プ取付座底面１４Ａとなり、また上記チップ取付部材１３の面１３Ｂ，１３Ｃが 、このチップ取付座底面１４Ａから垂直に屹立して上記他方の面１３Ｅに連なる チップ取付座壁面１４Ｂ，１４Ｃとなる。さらに、このチップ取付座１４に上記 チップ１５が、着座面となる他端面１５Ｄを上記チップ取付座底面１４Ａに、ま た３つの周面１５Ｂのうち２つを上記チップ取付座壁面１４Ｂ，１４Ｃにそれぞ れ当接せしめられて、切刃１５Ｃが上記軸線Ｏに垂直に、かつ該軸線Ｏ方向にシ ャンク部１２およびチップ取付部材１３の先端面よりも僅かに突出するように装 着され、クランプ機構１６によって固定されている。なお、このクランプ機構１ ６は従来例同様、クランプネジ１６Ａをねじ込むことにより、クランプ駒１６Ｂ の先端に設けられた爪１６Ｃよってチップ１５をチップ取付座１４に押圧して固 定する構造となっている。

【００１５】 このような構成のスローアウェイ式切削工具によれば、切削時にチップ１５に 作用する切削力Ｆは、チップ取付座底面１４Ａ、すなわち超硬合金より成るシャ ンク部１２の長手方向に沿って形成された取付面１２Ａによって受け止められる ことになる。従って、この切削力Ｆがシャンク部１２とチップ取付部材１３との 接合面に、これを剪断させる方向に働くのを避けることができる。このため、切 削負荷に対して高い強度を確保することができ、過大な負荷が生じた場合でも工 具の分断等が起きるのを防ぐことが可能となる。 また、超硬合金より成るシャンク部１２がチップ取付座底面１２Ａとして切刃 １５Ｃ付近にまで延在してチップ１５を保持しているため、工具先端部において も高い剛性を確保することができ、防振性の向上が図られて切削作業中のビビリ や振動の発生をより効果的に抑えることが可能となる。

【００１６】 さらに本実施例によれば、チップ取付座１４がシャンク部１２の取付面１２Ａ に形成されるチップ取付座底面１４Ａとチップ取付部材１３に形成されたチップ 取付座壁面１４Ｂ，１４Ｃとから構成されており、上記取付面１２Ａは平面であ り、またチップ取付座壁面１４Ｂ，１４Ｃは平板状のチップ取付部材１３を厚さ 方向に貫くように切り欠いて成形したものであるから、チップ取付座１４の成形 が大幅に容易になるという利点を得ることができる。すなわち、チップ取付座１ ４の成形の際には直線的な加工のみを施せばよく、チップ取付座１４の深さはチ ップ取付部材１３の厚さによって簡単に決定することができるため、成形工程の 簡略化を図ることが可能となる。

【００１７】 次に、図５は本考案に係わるチップ取付部材の他の例を示すものであり、図４ に示したチップ取付部材１３と同じ部分には同一の符号を配して説明を省略する 。 この図のチップ取付部材１７では、チップ取付座壁面１４Ｂ，１４Ｃとなる切 欠面１３Ｂ，１３Ｃが囲む部分に、シャンク部１２の取付面１２Ａに密着する上 記一方の面１３Ｄに連なる薄板状の底板部１７Ａが当該チップ取付部材１７に一 体的に形成されており、この底板部１７Ａの一面がチップ取付座底面１４Ａとな ってチップ取付座１４の全部分がチップ取付部材１７に成形されていることを特 徴とする。

【００１８】 このような構成のチップ取付部材１７も、上記実施例同様に工具本体１１のシ ャンク部１２にロウ付け等によって固定されて使用に供され、上記実施例と同様 の効果を得ることができる。 また、ここで、このチップ取付部材１７では上記一方の面１３Ｄの全面がロウ 付け面となるため、図４に示したチップ取付部材１３に比べてロウ付け面積が大 きくなって、より強固にシャンク部１２に固定することが可能となる。さらに、 チップ取付座底面１４Ａとチップ取付座壁面１４Ｂ，１４Ｃとの間にロウ付け部 分が介さないため、チップ取付座１４をより正確に成形可能であるという利点を 得ることもできる。 なおこの場合、チップ取付部材１７のチップ取付座底面１２Ａと上記一方の面 １３Ｄとの間のチップ厚さ方向の距離、すなわち上記底板部１７Ａの肉厚Ｔは、 ０.１mm〜１.０mmであることが望ましい。この肉厚Ｔが０．１mmを下回ると底板 部１７Ａが薄くなり過ぎて成形が困難となり、逆にこの肉厚Ｔが１．０mmを越え て大きくなるとシャンク部１２の工具先端における肉厚を小さくせざるを得ず、 剛性不足を招くおそれがある。

【００１９】 さらに、上記実施例ではチップ取付部材１３，１７をシャンク部１２の取付面 １２Ａにロウ付けによって固定する場合について説明したが、本考案はこれに限 るものではない。例えば図６ないし図８に示すように、チップ取付部材１３，１ ７にその厚さ方向にネジ穴１８を螺設するとともにシャンク部１２には貫通穴１ ９および座ぐり部２０を形成し、これらに止めネジ２１を挿通、螺着してチップ 取付部材１３，１７を取付面１２Ａ側に引き込んで固定するようにしてもよい。 この場合には、図４に示したチップ取付部材１３でもロウ付け部分が無いため、 比較的正確なチップ取付座１４の形成が可能となる。

【００２０】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、チップ取付部材が固定される取付面が切 削力のかかる方向に対して垂直な方向に形成されるため、この切削力がチップ取 付部材とシャンク部との接合面を剪断するように働くことはなく、該切削力に対 する高い強度が確保され、また過大な切削負荷が作用した場合でもチップ取付部 材の分断等の発生を防ぐことができる。 さらに、超硬合金より成るシャンク部が工具先端の切刃付近にまで延在するた め、工具先端部における剛性が増し、防振性の向上が図られてビビリ等の発生を 効果的に抑えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す工具先端部の平面図で
ある。

【図２】図１の工具先端部の側面図である。

【図３】図１の工具先端部の軸線Ｏ方向先端側からの正
面図である。

【図４】図１に示す実施例に係わるチップ取付部材１３
の（イ）正面図および（ロ）平面図である。

【図５】本考案に係わるチップ取付部材の他の例を示す
（イ）正面図および（ロ）平面図である。

【図６】本考案の他の実施例を示す工具先端部の平面図
である。

【図７】図６に示す工具先端部の側面図である。

【図８】図６に示す工具先端部の軸線Ｏ方向先端側から
の正面図である。

【図９】従来のスローアウェイ式切削工具の先端部を示
す平面図である。

【図１０】図９に示す従来例の側面図である。

【符号の説明】

１，１１ 工具本体 ２，１２ シャンク部 １２Ａ 取付面 ３，１３，１７ チップ取付部材 ４，１４ チップ取付座 ４Ａ，１４Ａ チップ取付座底面 ４Ｂ，４Ｃ，１４Ｂ，１４Ｃ チップ取付座壁面 ５，１５ チップ ６，１６ クランプ機構

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 超硬合金よりなる棒状のシャンク部の先
   端に鋼材または焼結合金よりなるチップ取付部材が固定
   されて工具本体が構成され、この工具本体先端に形成さ
   れたチップ取付座にスローアウェイチップが装着されて
   なるスローアウェイ式切削工具において、 上記チップ取付部材を上記チップ取付座の少なくとも一
   部が形成された平板状に成形するとともに、上記シャン
   ク部先端には該シャンク部の長手方向に沿って取付面を
   形成し、上記チップ取付部材を、その一方の面を上記取
   付面に密着させて上記シャンク部に固定したことを特徴
   とするスローアウェイ式切削工具。
2. 【請求項２】 上記チップ取付部材には、上記シャンク
   部の取付面から該チップ取付部材の厚さ方向に屹立して
   上記スローアウェイチップの周面を拘束するチップ取付
   座壁面が形成され、かつこの壁面に連なる部分の上記取
   付面は該スローアウェイチップの着座面が当接するチッ
   プ取付座底面となっていることを特徴とする請求項１の
   スローアウェイ式切削工具。
3. 【請求項３】 上記チップ取付部材には、上記スローア
   ウェイチップの着座面が当接する該チップ取付部材の上
   記一方の面に平行なチップ取付座底面と、このチップ取
   付座底面から該チップ取付部材の厚さ方向に屹立して上
   記スローアウェイチップの周面を拘束するチップ取付座
   壁面とが形成されていることを特徴とする請求項１のス
   ローアウェイ式切削工具。
4. 【請求項４】 上記チップ取付部材のチップ取付座底面
   と上記一方の面との間の、上記厚さ方向の肉厚が０.１m
   m〜１.０mmであることを特徴とする請求項３のスローア
   ウェイ式切削工具。