JPH0585512U

JPH0585512U - 切削工具

Info

Publication number: JPH0585512U
Application number: JP9129391U
Authority: JP
Inventors: 辰夫新井; 貴宣斉藤; 弘章林崎
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1991-11-07
Filing date: 1991-11-07
Publication date: 1993-11-19
Anticipated expiration: 2006-11-07
Also published as: JP2539892Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】切刃チップの飛び出し防止のための凹部及び
凸部を設けても、切刃チップの着脱を容易かつ迅速に行
うことができ、かつ切刃チップの中央部に十分なクラン
プ力を作用させ得る切削工具を提供する。【構成】チップ取付溝２２の軸方向拘束面４０に凸部
４３を形成する一方で、切刃チップ２３の側面２８に凹
部３４を形成する。切刃チップ２３の装着時には凸部４
３と凹部３４とを嵌合させて工具本体２１の径方向外周
側への切刃チップ２３の飛び出しを防止する。凹部３４
が側面２８に形成されているので、切刃チップ２３の着
脱時に切刃チップ２３を上面２７と交差する方向へ移動
させる必要がない。また、上下面２７、２９の中央部も
切り欠かれることがなく、十分なクランプ力を作用させ
得る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、例えば正面フライスなどの切削工具に係り、なかでもアルミニウム合金等の軟質材料を切削する場合に用いて好適な切削工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】

アルミニウム合金等の軟質材料の切削においては、良好な加工精度と高い生産性を実現するために、通常の鋼材の切削に比して遥かに高い切削速度が要求されることが多く、このため加工に用いられる切削工具の回転数も数千r.p.m.から、ときとして一万r.p.m.を越える高速領域に設定される。ところで、このような高速領域で切削工具を回転させた場合、切刃チップを楔部材で押さえつける構成のスローアウェイ式切削工具では、切刃チップに強大な遠心力が作用し、これにより切刃チップが工具本体のチップ取付溝から外部へ飛び出してしまう可能性がある。そこで、かかる切刃チップの飛び出しを確実に防止する切削工具として、例えば図９及び図１０に示すような正面フライス１が提供されている（実開昭６２− ６８７１２号）。すなわち、図示の正面フライス１は、工具本体２のチップ取付溝３に挿入される切刃チップ４が、クランプボルト５で締め付けられる楔部材６によって工具本体２の周方向へ押さえ付けられてなるもので、チップ取付溝３の周方向を向く底面３ａにピン７が打ち込まれてその先端部が突出せしめられることにより、当該底面３ａに凸部８が形成される一方で、底面３ａに当接する切刃チップ４の下面９に凸部８と嵌合する凹部１０が形成され、これら凸部８と凹部１０とが嵌合した状態で切刃チップ４が楔部材６によって押え込まれることにより、切刃チップ４の工具外周側への飛び出し防止が図られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上述した従来の正面フライス１は、切刃チップ４の飛び出し防止に関してはほぼ十分な効果が得られるものの、切刃チップ４を着脱する際の作業性が悪く、この点でいまだ改善の余地があった。すなわち、図９及び図１０に示す正面フライス１では、チップ取付溝３の底面３ａから凸部８が飛び出しているので、切刃チップ４をチップ取付溝３に対して着脱するには、楔部材６の側面６ａとチップ取付溝３の底面３ａとの間に切刃チップ４の厚さと凸部８の突出量とを加えた量を越える隙間をあけておく必要がある。しかしながら、楔部材６の側面６ａの底面３ａに対する傾斜角が微小であるため、切刃チップ４を着脱可能ならしめるまでの隙間をあけるためにはクランプボルト５を相当数回転させて楔部材６をその挿入方向へ大きく移動させなければならず、この作業をすべての切刃チップ４について行えば作業時間が著しく増加してしまうのである。また、上述した従来の正面フライス１では、切刃チップ４の下面９のほぼ中央に凹部１０を形成しているため、切刃チップ４の中央部における厚さが減少して剛性が低下する。このため、切刃チップ４のほぼ中央に作用する楔部材６のクランプ力を軽減せざるを得なくなって切削中に切刃チップ４の位置がずれるおそれが高まっていた。この考案は、このような背景の下になされたもので、切刃チップの飛び出しを防止しつつ、切刃チップの着脱作業を容易化、迅速化し、さらには、十分なクランプ力を切刃チップの中央部に作用させることができる切削工具を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するためにこの考案の切削工具は、チップ取付溝を有する略円盤状の工具本体と、互いに反対方向を向く一対の上下面と該上下面の周囲に配置される側面とを有する平板状の切刃チップとを具備してなり、上記チップ取付溝は、上記工具本体の略周方向を向く底面と、この底面の一辺に沿って形成されて上記工具本体の略軸線方向を向く軸方向拘束面とを有してなり、上記切刃チップは、その上下面のいずれか一方を上記チップ取付溝の上記底面に当接させ、かつ一の側面を上記チップ取付溝の上記軸方向拘束面に当接させた状態で上記工具本体に取り付けられてなる切削工具であって、上記軸方向拘束面と、該軸方向拘束面と当接する切刃チップの側面とのいずれか一方に上記軸方向拘束面と交差する方向へ伸びる凸部が形成され、他方に上記凸部と嵌合可能な凹部が形成されてなることを特徴とするものである。

【０００５】ここで、上記上下面が、これら上下面と交差する一の仮想中心軸との交点に関して点対称をなす多角形状に形成されるとともに、上記側面が、上記仮想中心軸に対して回転対称に配置されてなる切刃チップの場合には、当該切刃チップの側面に、上記凹部または凸部を上記仮想中心軸に対して回転対称をなすように形成することで、当該切刃チップの対称性を維持できる。

【０００６】

【作用】

上記構成によれば、凹部と凸部とが嵌合することによって工具本体の略径方向における切刃チップの飛び出しが防止される。そして、これら凹部と凸部との嵌合方向がチップ取付溝の軸方向拘束面と交差する方向とされているので、切刃チップを着脱する際には切刃チップをチップ取付溝の底面に沿う方向へ移動させるだけで凸部を凹部に対して着脱できる。従って、切刃チップをチップ取付溝の底面と交差する方向へ凸部の突出量以上移動させる必要もなく、このため、切刃チップを楔部材等によってチップ取付溝の底面へ押し付ける場合でも切刃チップの着脱を容易になし得る。さらに、切刃チップに凹部が形成される場合でも、当該凹部は切刃チップの側面に形成されるので、切刃チップの上下面中央部での肉厚の低下は生じず、従って強度のクランプ力を作用させても問題がない。また、切刃チップの側面に凸部が形成される場合には、切刃チップの肉厚減少が生じないので、チップ剛性の低下防止に一層効果的である。

【０００７】

【実施例】

以下、図１〜図４を参照して、本考案の一実施例を説明する。図１及び図２に示すように、本実施例の正面フライス２０では、略円盤状の外観を呈する工具本体２１の外周部に、当該工具本体２１の先端面２１ａおよび外周面２１ｂに開口するチップ取付溝２２が形成され、該チップ取付溝２２に切刃チップ２３が挿入され、該切刃チップ２３が、クランプボルト２４で締め付けられる楔部材２５によってチップ取付溝２２の周方向を向く底面２６に押圧されている。

【０００８】ここで、図３〜図５により詳細に示すように、切刃チップ２３は、超硬合金やセラミックスなどの硬質材料を多角形平板状に成形してなるもので、すくい面とされる上面２７と、該上面２７と直交する方向に対して所定の正角α（例えば１１゜）で傾斜して当該切刃チップ２３の逃げ面とされる側面２８…と、上面２７に平行な下面２９とを有し、上面２７と側面２８との交差稜線部には上面２７の角部Ｃを挟んで所定の頂角θで交差する主切刃３０及び副切刃３１が、角部Ｃの個数に対応してそれぞれ４個づつ対形成されている。上面２７及び下面２９は、これら上下面２７、２９と直交する一の仮想中心軸ｋ₁との交点Ｐに関して点対称をなす多角形状に形成され、これにより上面２７の各辺に形成された主切刃３０は、それぞれの長さが等しくかつ互いの延長線が９０゜で交差するような位置関係におかれている。また、各副切刃３１の長さも相互に等しく、さらに各副切刃３１と各主切刃３０とによって定められる頂角θもすべて等しく設定されている。そして、下面２９は上面２７に対して相似形に形成されている。

【０００９】また、側面２８は、主切刃３０に連なる主逃げ面３２と、副切刃３１に連なる副逃げ面３３とを有してなるもので、仮想中心軸ｋ₁に対して９０゜の位相をもって回転対称に配置されている。すなわち、側面２８は、それぞれの逃げ角αがすべて等しく設定されるとともに、主逃げ面３２と副逃げ面３３との長さの比率が一定に設定されることによってすべて同一形状とされ、かつ、各々の配置も、切刃チップ２３を仮想中心軸ｋ₁の回りに９０゜づつ回転させたときに当該切刃チップ２３の一側部に同一形状の側面２８が繰り返し割り出されるような位置関係におかれている。

【００１０】そして、各側面２８には、当該側面２８から陥没する凹部３４…が形成されている。これら凹部３４は、主切刃３０から下面２９側へ一定量離された位置を上端として、下面２９へ向かうほど主逃げ面３２から次第に大きく陥没し、それぞれの下端は下面２９に開口せしめられている。凹部３４の幅ｗは上端から下端にかけて一定とされ、また、側面２８に対する傾斜角ｓも上端から下端にかけて一定とされている。そして、各々の凹部３４の幅ｗ及び傾斜角ｓは相互に等しく定められ、かつ、角部Ｃから各凹部３４の中央までの距離Ａ及び上面２７から凹部３４の上端までの距離Ｂも相互に等しく定められている。これにより、凹部３４も主逃げ面３１と同様仮想中心軸ｋ₁の回りに９０゜の位相をもって回転対称に配置されている。なお、図１〜図５において符号３５は、側面２８同士の交差稜線部の欠けを防止すべく形成されたチャンファ面である。

【００１１】一方、図１、図２、図６〜図８に示すように、チップ取付溝２２は、上述した切刃チップ２３の上面２７と当接する底面２６と、この底面２６の一辺に沿って形成されて工具本体２１の軸線Ｘ（図２、図６）の方向を向く軸方向拘束面４０と、底面２６の他の一辺に沿って形成されて工具本体２１の径方向外周側を向く径方向拘束面４１とを有してなるもので、底面２６は、切刃チップ２３の上面２７に正のアキシャルレーキ角を与えるべく工具本体２１の軸線Ｘに対して所定の傾斜角β傾けられている。また、軸方向拘束面４０は、底面２６に対して所定の傾斜角γ傾けられ、この傾斜角γが切刃チップ２３の側面２８の逃げ角α（図５参照）と一致せしめられることにより、当該軸方向拘束面４０は底面２６と密着する切刃チップ２３の側面２８と密着可能とされている。さらに、径方向拘束面４１は、底面２６及び軸方向拘束面４０と直交する方向へ延びる平面に形成されている。なお、図において符号４２は底面２６及び拘束面４０、４１の交差部に形成された逃げである。

【００１２】そして、軸方向拘束面４０の長手方向ほぼ中央位置には凸部４３が形成されている。この凸部４３は、底面２６からの距離を増すにつれて軸方向拘束面４０から次第に大きく突出する略三角柱状に形成され、その軸方向拘束面４０に対する傾斜角ｕは、切刃チップ２３の凹部３４の傾斜角ｓと同一又は傾斜角ｓよりも小さい角度に設定されている。また、径方向拘束面４１から凸部４３の中央までの距離ｆも切刃チップ２３の角部Ｃから凹部３４の中央までの距離Ａ（図３）と等しく定められている。さらに、凸部４３の上端から底面２６までの距離ｈ及び凸部４３の幅ｊは切刃チップ２３の上面２７から凹部３４の上端までの距離Ｂ（図５参照）よりも小さく定められている。

【００１３】しかして、以上のように構成された正面フライス２０では、図１及び図２に示すように、切刃チップ２３がチップ取付溝２２に挿入されて上面２７が底面２６に当接せしめられ、かつ隣接する二つの側面２８の主逃げ面３０が軸方向拘束面４０及び径方向拘束面４１にそれぞれ当接せしめられ、この状態で楔部材２５が工具本体２１の径方向中心側へ締め付けられて切刃チップ２３が底面２６側へ押圧されることにより、当該切刃チップ２３が工具本体２１に取り付けられる。これにより、一の角部Ｃを挟んで隣合う一対の主切刃３０及び副切刃３１がそれぞれ工具本体２１の外周面２１ｂ及び先端面２１ａから突出せしめられ、これら切刃３０、３１が工具本体２１とワーク（図示略）との間の相対運動に伴ってワークに切り込まれて所望の切削加工が行われる。そして、一対の主切刃３０及び副切刃３１の寿命が尽きた場合には、切刃チップ２３が一旦取り外されて仮想中心軸ｋ₁の回りに９０゜回転せしめられた上で再度チップ取付溝２２に装着され、新たに工具本体２１の外周面２１ｂ及び先端面２１ａから突出する主切刃３０及び副切刃３１で切削が行われる。以下同様に切刃チップ２３の着脱及び回転が繰り返されてすべての主切刃３０及び副切刃３１が使用される。

【００１４】以上の切削過程において、切刃チップ２３の凹部３４は軸方向拘束面４０から突出する凸部４３と嵌合せしめられ、これにより工具本体２１の径方向外周側への移動が拘束されて切刃チップ２３の飛び出しが防止される。しかも、各凹部３４は側面２８と同じく仮想中心軸ｋ₁の回りに９０゜の位相をもって回転対称に配置されているので、切削に関与する主切刃３０及び副切刃３１を変更するいわゆるコーナチェンジを行った場合でも、チップ取付溝２２の軸方向拘束面４０と対向する側面２８に同一形状の凹部３４が割り出されることとなって凹部３４と凸部４３との嵌合状態が繰り返し再現される。

【００１５】しかも、本実施例では、凹部３４が切刃チップ２３の側面２８に形成されているので、切刃チップ２３の装着時には切刃チップ２３を工具本体２１の先端面２１ａの側からチップ取付溝２２へ挿入し、底面２６に沿って移動させることにより凹部３４と凸部４３とを嵌合させることができる。反対に切刃チップ２３の脱着時には切刃チップ２３を底面２６に沿って工具本体２１の先端側へ移動させることにより凹部３４を凸部４３から抜き取ることができる。そして、以上のように切刃チップ２３を着脱する際の楔部材２５の移動量は、切刃チップ２３が底面２６に沿って移動できれば良いのであるから、切刃チップ２３を適正量で押圧した状態からクランプボルト２４を幾らか緩める程度で十分であり、図９及び図１０に示す従来例のように凸部の突出量を越える隙間が生じるまで楔部材２５を移動させる必要はない。従って、切刃チップ２３の着脱作業を容易かつ迅速に行うことができる。

【００１６】加えて、凹部３４が切刃チップ２３の側面２８に形成されているので、切刃チップ２３の上下面２７、２９の中央部での肉厚の低下は生じない。従って、楔部材２５によるクランプ力を切刃チップ２３の上下面２７、２９の中央部に十分に作用させて当該切刃チップ２３のずれを確実に防止することができる。さらに、本実施例では凹部３４よりも凸部４３が幾らか小さく形成されることにより、これら凹部３４と凸部４３とを嵌合させた状態でも切刃チップ２３が工具本体２１の径方向に幾らか遊動し得るようになっているため、工具本体２１の外周へ突出する主切刃３０の振れ調整が可能である。

【００１７】なお、本実施例では切刃チップ２３に凹部３４を、チップ取付溝２２の軸方向拘束面４０に凸部４３を形成しているが、これらを逆に配置してもよいことはもちろんである。この場合には、切刃チップ２３が切り欠かれないので切刃チップ２３の剛性低下が中央部のみならず周縁でも生じないという効果がある。また、切刃チップは必ずしも回転対称である必要はなく、非対称形状であってもチップ取付溝の軸方向拘束面と、この拘束面に当接する切刃チップの側面との間に凹部及び凸部が形成されていさえすれば良い。さらに、本願考案が適用される切削工具としては実施例で示した正面フライスに限らず、その他エンドミルなど切刃チップの飛び出し防止を必要とするあらゆる切削工具に適用される。

【００１８】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案によれば、切刃チップの側面とチップ取付溝の軸方向拘束面とに形成された凹部と凸部とが嵌合することによって工具本体の略径方向における切刃チップの飛び出しが防止される。そして、切刃チップをチップ取付溝の底面に沿う方向へ移動させるだけで凹部と凸部とを着脱できるので、切刃チップをチップ取付溝の底面と交差する方向へ凸部の突出量以上移動させる必要がなくなって切刃チップの着脱が容易かつ迅速になされることとなり、さらには、切刃チップの側面に凹部または凸部が形成されるので、切刃チップの上下面中央部での肉厚の低下は生じず、強度のクランプ力を切刃チップの中央部に作用させて確実に拘束できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例において切刃チップを工具本
体のチップ取付溝に取り付けた状態を切刃チップの上面
と対向する方向から示した図である。

【図２】図１のII方向からの矢視図である。

【図３】図１に示す切刃チップの平面図である。

【図４】図３のチップの斜視図である。

【図５】図３のＶ方向からの矢視図である。

【図６】本実施例におけるチップ取付溝から切刃チップ
を取り外した状態を図２と同一方向から示した図であ
る。

【図７】図６のVII−VII線における断面図である。

【図８】図６のVIII−VIII線における断面図である。

【図９】従来の正面フライスの外周部の一例を示す図で
ある。

【図１０】図９に示す正面フライスの切刃チップ周囲の
構成を示す断面図である。

【符号の説明】

２０正面フライス２１工具本体２２チップ取付溝２３切刃チップ２６チップ取付溝の底面２７切刃チップの上面２８切刃チップの側面２９切刃チップの下面３４凹部４０チップ取付溝の軸方向拘束面４３凸部ｋ₁ 仮想中心軸

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】チップ取付溝を有する略円盤状の工具本
体と、互いに反対方向を向く一対の上下面と該上下面の
周囲に配置される側面とを有する平板状の切刃チップと
を具備してなり、上記チップ取付溝は、上記工具本体の略周方向を向く底
面と、この底面の一辺に沿って形成されて上記工具本体
の略軸線方向を向く軸方向拘束面とを有してなり、上記切刃チップは、その上下面のいずれか一方を上記チ
ップ取付溝の上記底面に当接させ、かつ一の側面を上記
チップ取付溝の軸方向拘束面に当接させた状態で上記工
具本体に取り付けられてなる切削工具において、上記軸方向拘束面と、該軸方向拘束面と当接する切刃チ
ップの側面とのいずれか一方に上記軸方向拘束面と交差
する方向へ伸びる凸部を形成し、他方に上記凸部と嵌合
可能な凹部を形成したことを特徴とする切削工具。
【請求項２】上記切刃チップの上記上下面が、これら
上下面と交差する一の仮想中心軸との交点に関して点対
称をなす多角形状に形成されるとともに、該切刃チップ
の上記側面が、上記仮想中心軸に対して回転対称に配置
されてなり、これら側面に、上記凹部が上記仮想中心軸
に対して回転対称をなすように形成される一方で、上記
工具本体の上記軸方向拘束面に該凹部と嵌合する凸部が
形成されていることを特徴とする請求項１記載の切削工
具。
【請求項３】上記切刃チップの上記上下面が、これら
上下面と交差する一の仮想中心軸との交点に関して点対
称をなす多角形状に形成されるとともに、該切刃チップ
の上記側面が、上記仮想中心軸に対して回転対称に配置
されてなり、これら側面に、上記凸部が上記仮想中心軸
に対して回転対称をなすように形成される一方で、上記
工具本体の上記軸方向拘束面に該凸部と嵌合する凹部が
形成されていることを特徴とする請求項１記載の切削工
具。