JPH059818U - スローアウエイチツプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 チップ２１は、そのすくい面２３と逃げ面２
４とがなす交差稜線２５が、一端側が凸曲線部分２６か
ら、他端側がこの凸曲線の接線部分２７から構成される
ボールエンドミル用のチップであり、交差稜線２５に切
刃２８が形成されている。この切刃２８に沿って形成さ
れるランド３０の幅ｎが交差稜線２５の一端側から他端
側に向かうに従って漸次大きくなるように成形されてい
る。また、ランド３０を挟んで設けられるブレーカー２
９の幅ｍは交差稜線２５の一端側から他端側に向かうに
従って漸次小さくなるように成形されている。 【効果】 切刃２８の各部位において、生成される切屑
の厚さｔに対応した幅のランド３０とすることができ、
全周に亙って切刃２８の強度を維持してチッピング等の
発生を抑えつつ、切削抵抗の低減を図ることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、金型等の転削加工に使用されるスローアウェイ式のボールエンドミ ルの刃体に用いられるスローアウェイチップに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

このようなボールエンドミルに使用されるスローアウェイチップ（以下、チッ プと称する。）としては、例えば図７および図８に示すようなものが知られてい る。

【０００３】 このチップ１では、平板状のチップ本体２のすくい面３となる上面と逃げ面４ となる側面とがなす交差稜線５が、一端側が平面視に１／４円弧状の凸曲線部分 ６から、また他端側がこの凸曲線の他端より延びる接線部分７から構成されてい る。そして、このような交差稜線５がチップ中心Ｏについて点対称の位置に一対 配置されていてそれぞれに切刃８が形成されており、この切刃８に沿って上記す くい面３には凹溝状のブレーカー９が形成されていて、これら切刃８とブレーカ ー９との間に帯状のランド１０が設けられる場合がある。また上記チップ中心Ｏ にはチップ本体２の厚さ方向に取付穴１１が貫設されている。

【０００４】 このようなチップ１は、図９に示すようなボールエンドミルの工具本体１２先 端のチップ取付座１３に、上記交差稜線５一端側の凸曲線部分６が工具先端側に 、また交差稜線５他端側の接線部分７が工具外周側に位置するように取り付けら れ、上記取付穴１１にクランプねじ１４を挿通して締め付けることにより工具本 体１２に固定される。すなわち上記凸曲線部分６に形成された切刃８が当該ボー ルエンドミルの底刃８ａに、また上記接線部分７に形成された切刃８が外周刃８ ｂとなる。なお、図７および図８における符号１５は上記接線部分７に対して平 面視に直角に切り欠かれて成形された係合部であり、上記チップ取付座１３に設 けられた突部１６に係合してチップ１装着時のチップ本体２の回転を防止すると ともに切刃８の位置を決定する。

【０００５】 ところでこのようなチップのブレーカーは、該チップが旋削加工に用いられる 場合には主として生成される切屑の分断を目的として設けられているが、上述の ようなボールエンドミルに装着されて転削加工に用いられる場合には、主として 切削抵抗の低減を目的として形成される。このような場合のブレーカー９は一般 に、ボールエンドミルの先端側となる上記交差稜線５の一端側の凸曲線部分６か ら外周側となる該交差稜線５の他端側の接線部分７に向けて一定幅の全周ブレー カーとされたり、あるいは図１０および図１１に示すように凸曲線部分６におけ るブレーカー幅ｍ₁が接線部分７におけるブレーカー幅ｍ₂より小さくなるように 、すなわち上記交差稜線５の一端側から他端側に向かうに従ってブレーカー幅ｍ が漸次大きくなるように成形されたりしている。そして、いずれの場合もランド １０の幅ｎは０．１mm以下の比較的狭い一定幅とされ、従って切刃８の刃先の肉 厚も全周に亙って略一定とされ、これに対してブレーカー９の幅ｍは比較的広め に成形されており、生成された切屑がスムーズに流れて切削時の抵抗が低減され るようになっている。

【０００６】 さらに図１０および図１１に示すように、上記交差稜線５の一端側から他端側 に向かうに従って、切刃８の刃先とチップ本体２との段差ｈ、すなわちこれら両 者のチップ本体２厚さ方向の距離が漸次大きくなるように、切刃８の位置を上記 上面に対して後退させて抵抗の低減を図ったものも提案されている。なお、これ らの図において符号θは、ブレーカー９を形成する凹溝の上記チップ中心Ｏ側の 壁部が上記厚さ方向となす角度である。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところで図１２は、このようなチップ１が装着されたボールエンドミルによっ て被削材Ｗを１刃当りｆの送りで切削する場合の、切刃８の部位Ｐと生成される 切屑の厚さｔとの関係を示すものであり、図中の矢線Ｆは工具送り方向、符号Ｃ は工具回転軸線、符号Ｈ₁はこの時の切刃８の外形線、符号Ｈ₂はこれより１刃分 だけ工具が送られた時の切刃８の外形線を示すものであって、これらＨ₁とＨ₂と が挟む部分が１刃送り当りに生成される切屑となる。そしてこの図に示されるよ うに、切刃８の工具送り方向Ｆに直交する外周刃８ｂの部分によって削り取られ る切屑の厚さｔ₁は上記１刃当りの送りｆに等しいが、切刃８の底刃８ａの部分 によって削り取られる切屑は、その工具送り方向Ｆに平行な方向の厚さは上記ｔ ₁ に等しいものの、実際の切屑の厚さ、すなわち上記凸曲線６の法線Ｎ方向の厚 さは、工具先端側、つまり上記交差稜線５の一端側に向かうに従って漸次薄くな って行く。

【０００８】 例えば切刃８の外周刃８ｂの回転外径が３０mmで１刃当りの送りｆが０．３mm の場合、外周刃８ｂが削り取る切屑の厚さｔ₁は上記送りｆに等しく０．３mmで あり、また上記底刃８ａが削り取る切屑の上記工具送り方向Ｆに平行な方向の厚 さもｔ₁、すなわち送りｆに等しく０．３mmである。しかし、この底刃８ａが削 り取る切屑の実際の厚さ、すなわち底刃８ａが形成される上記凸曲線６の法線Ｎ 方向の厚さは、上記工具回転軸線Ｃと４５°をなす法線Ｎ₂と上記凸曲線６との 交点Ｐ₂における厚さｔ₂が０．２１mmと、また上記工具軸線Ｃと１５°をなす法 線Ｎ₃と上記凸曲線６との交点Ｐ₃における厚さｔ₃が０．０８mmと、上記凸曲線 ６上の点Ｐにおける法線Ｎと工具回転軸線Ｃとがなす角度が小さくなるに従って 、つまり上記交差稜線５の一端側に向かうに従って漸次薄くなって行く。そして 、このように切刃８の部位によって生成される切屑の厚さｔが異なるということ は取りも直さず切刃８の部位によって切削時の仕事量が異なることを意味してお り、従って切刃８に作用する負荷も各部位によって相違し、削り取られる切屑の 厚さｔが厚くなるに従って、つまり交差稜線５の一端側から他端側に向かうに従 って上記負荷も漸次大きくなる。

【０００９】 しかしながら、このように切刃８の各部位に作用する負荷が漸次変化するのに 対して上述のようにランド１０の幅ｎを切刃８の全周に亙って一定とすると、こ のランド幅ｎを上記従来例の如く比較的狭い一定幅とし、従って刃先の肉厚も比 較的薄い一定厚とした場合には刃先の強度も切刃８の全周に亙って一定となり、 このため上記底刃８ａ側では負荷が小さいので問題はないものの、外周刃８ｂ側 に向かうに従って漸次負荷が大きくなると負荷が刃先の強度を越えてしまい、こ の結果切刃が上記負荷に耐えきれずに切刃に欠損やチッピングが生じてしまうお それがある。これは特に、比較的硬度の高い被削材やステンレス鋼等の切削の場 合、外周刃８ｂの切込み境界部に当たる部分において顕著となる。一方、上記従 来例とは逆にランド幅ｎを広めに設定し、従って刃先の肉厚も厚めに成形した場 合には、外周刃８ｂ側での切刃８の欠損やチッピングの発生は回避されるものの 、底刃８ａ側で切削時の抵抗が大きくなってしまって円滑な加工に支障を来すお それがある。

【００１０】 さらに、上述のように交差稜線５の他端側に向かうに従って切刃８の位置をチ ップ本体２の上面に対して後退させた場合には、交差稜線５の他端側つまり切刃 ８の外周刃８ｂ側で切刃８の刃先とチップ本体２上面との段差ｈが大き過ぎたり 、あるいはブレーカー９を形成する凹溝の上記チップ中心Ｏ側の壁部がチップ本 体２の厚さ方向となす角度θが小さ過ぎたりすると、生成された切屑が流れ出る 方向に対して上記壁部が直立した状態となってしまう。そして、この直立した壁 部に阻害されて生成された切屑がスムーズに流れ難くなり、この結果切削時の抵 抗の増大を招いたり、あるいは切屑がブレーカー９内に蓄積されて切屑詰まりを 生じるおそれもあった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案はこれらの課題を解決するためになされたもので、請求項１のチップは 平板状のチップ本体のすくい面と逃げ面との交差稜線の少なくとも一部が平面視 に凸曲線をなし、この交差稜線に切刃が形成されて成るチップにおいて、上記す くい面に、切刃の少なくとも一部に沿ってランドを形成するとともに、このラン ドの幅を上記交差稜線の一端側から他端側に向かうに従って漸次大きくなるよう に成形したことを特徴とする。

【００１２】 また請求項２のチップは上記請求項１のチップにおいてランドの幅を上記交差 稜線の一端側で０〜０．２mm、かつ上記交差稜線の他端側で０．１〜０．７mmと したことを特徴とする。

【００１３】 さらに請求項３のチップでは、請求項１または請求項２のチップにおいて、チ ップ本体のすくい面に切刃に沿って、上記ランドに連なる凹溝状のブレーカーを 形成するとともに、このブレーカーの幅を上記交差稜線の一端側から他端側に向 かうに従って漸次小さくなるように成形したことを特徴とする。

【００１４】

【作用】

本考案のチップを上述のようなボールエンドミルに装着した場合には、ランド の幅が凸曲線部分から構成される上記交差稜線の一端側から接線部分よりなる他 端側に向かうに従って、すなわち切刃の底刃側から外周刃側に向かうに従って漸 次大きくなるため、切削時に作用する負荷の小さい切刃部位ではランド幅が小さ く、従って刃先の肉厚も小さいので切削時の抵抗を低減することができ、一方上 記負荷の大きい切刃部位ではランド幅が大きくなり、従って刃先の肉厚も大きく なるので大きな負荷に耐え得るだけの強度を切刃に与えることが可能となる。す なわち、切削時に作用する負荷に対応して切刃の各部位の強度を設定することが でき、切刃の強度を保持してチッピング等の発生を抑えつつ、切削抵抗の低減を 図ることが可能となる。特に、上記外周刃の被削材との切込み境界部においても 高い刃先強度を付与することができるため、このような部分における切刃の欠損 をも効果的に防止することができる。

【００１５】 ここで、上記ランド幅が上記交差稜線の一端側、つまりチップ装着時の底刃側 で０．２mmを越えて大きくなると、または上記交差稜線の他端側、つまりチップ 装着時の外周刃側で０．７mmを越えて大きくなると、ともに切削時の抵抗が過大 となってしまうため好ましくない。また、交差稜線の他端側において上記ランド 幅が０．１mmを下回ると従来のチップと同じランド幅の範囲となってしまって刃 先の肉厚が小さくなり、切刃の強度が保持されなくなるおそれがあるため、やは り好ましくない。

【００１６】 さらにこのようなチップでは、ランドを挟んで上記すくい面に形成されるブレ ーカーの幅を上記交差稜線の一端側から他端側に向かうに従って漸次小さくなる ように成形することにより、切刃の底刃側にあっては流れ出た切屑が幅広のブレ ーカー内で自由にカールして円滑に排出され、一方切刃の外周刃側にあってはブ レーカーが幅狭となっていて生成された切屑はブレーカー内から順次強制的に排 出されるため、抵抗の増大を招いたり切屑詰まりを生じたりするような事態を防 ぐことができる。

【００１７】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図１ないし図６を用いて説明する。

【００１８】 図１は本実施例の斜視図であり、また図２および図３はそれぞれ本実施例の平 面図および側面図であるが、これらの図に示されるように本実施例のチップ２１ でも上記従来例同様、平板状のチップ本体２２のすくい面２３となる上面と逃げ 面２４となる側面とがなす交差稜線２５は、一端側が平面視に１／４円弧状の凸 曲線部分２６から、また他端側がこの凸曲線の他端より延びる接線部分２７から 構成されている。さらに、このような交差稜線２５がチップ中心Ｏについて点対 称の位置に一対配置され、それぞれに切刃２８が形成されており、この切刃２８ に沿って上記すくい面２３には凹溝状のブレーカー２９が形成されている。なお 本実施例のチップ２１はポジ型のチップとされている。

【００１９】 そして、これら切刃２８とブレーカー２９との間のすくい面２３上の少なくと も一部にはランド３０が形成されていて、このランド３０の幅ｎは図４および図 ５に示すように、上記交差稜線２５の一端側におけるランド幅ｎ₁₁が交差稜線２ ５の他端側におけるランド幅ｎ₁₂より小さくなるように、すなわち上記一端側か ら他端側に向かうに従ってランド幅ｎが漸次大きくなるように成形されている。 なお本実施例では、上記交差稜線２５の一端側におけるランド幅ｎ₁₁が０〜０． ２mmの範囲に、また他端側におけるランド幅ｎ₁₂が０．１〜０．７mmの範囲にそ れぞれ納まるように設定されている。

【００２０】 また一方、上記ブレーカー２９の幅ｍは、図４および図５に示したように上記 交差稜線２５の一端側におけるブレーカー幅ｍ₁₁が交差稜線２５の他端側におけ るランド幅ｍ₁₂よりも大きくなるように、つまり上記ランド幅ｎとは逆に、上記 一端側から他端側に向かうに従ってブレーカー幅ｍが漸次小さくなるように成形 されている。

【００２１】 なお、上記チップ中心Ｏには上記従来例と同様にチップ本体２２の厚さ方向に 取付穴３１が貫設されているが、上記交差稜線２５の他端側におけるブレーカー ２９の幅ｍ₁₂は、この取付穴３１に干渉しない範囲で極力広めになるように設定 されることが望ましい。他方、上記交差稜線２５の他端側におけるブレーカー幅 ｍ₁₁は上記取付穴に干渉することがないため、より広く設定することが可能であ るが、チップ本体２２自体の強度を考慮すると上記他端側におけるブレーカー幅 ｍ₁₂の１．５〜３倍程度の大きさにに設定されることが望ましい。

【００２２】 このような構成のチップ２１は上記従来例と同様、図６に示すようなボールエ ンドミルの工具本体３２先端に形成されたチップ取付座３３に、上記交差稜線２ ５一端側の凸曲線部分２６が工具先端側を向くように、また交差稜線２５他端側 の接線部分２７が工具外周側を向くように取り付けられ、上記取付穴３１にクラ ンプねじ３４を挿通して締め付けることによって工具本体２２に固定されて装着 される。すなわち上記凸曲線部分２６に形成された切刃２８が当該ボールエンド ミルの底刃２８ａに、また上記接線部分２７に形成された切刃２８が外周刃２８ ｂとなる。なお、この例のボールエンドミルではチップ取付座３３が工具回転軸 線Ｃに対して対称位置に一対形成されていて、一方のチップ取付座３３には図１ ないし図５に示したチップ２１が、また他方のチップ取付座３３には、このチッ プ２１より上記交差稜線２５の凸曲線部分２６が短く、接線部分２７が長いチッ プ４１が装着された構成となっている。さらにまた本実施例では、上記交差稜線 ２５の最も一端側は側面視に図３に示すような凸曲線となっており、上記切刃２ ８はこの凸曲線上にまで延長されていて、いわゆる凸曲切刃２８ｃを構成してい る。

【００２３】 このように構成されたボールエンドミルによって被削材の転削加工を行う場合 には、図１２で説明したように切刃２８の外周刃２８ｂ側では比較的肉厚の厚い 切屑が生成される一方、切刃２８の底刃２８ａ側では肉厚の薄い切屑が生成され る。そして、これに伴って切削時に切刃２８に作用する負荷も、該切刃２８が形 成される交差稜線２５の上記一端側に向かうに従って小さく、逆に上記他端側に 向かうに従って大きくなり、特に外周刃２８ｂの切込み境界部に当たる位置にお いて最大になる。

【００２４】 これに対して上記構成のチップ２１では、切刃２８に沿って形成されるランド ３０が上記交差稜線２５の一端側から他端側に向かうに従って漸次そのランド幅 ｎが大きくなるように成形されており、これによって切刃２８の刃先の肉厚も同 様に漸次大きくなる。従って、切刃２８のボールエンドミル装着時底刃２８ａ側 となる部位ではランド幅ｎ₁₁が小さく、刃先の肉厚も小さいため切削抵抗の低減 が図られる一方、上記切刃２８の外周刃２８ｂ側となる部位ではランド幅ｎ₁₂を 大きく設定して刃先の肉厚を確保し、切刃２８の強度を上記切削時の負荷に耐え 得るものとすることができる。特に被削材との切込み境界部に当たる上記外周刃 ２８ｂ部分で切刃２８の強度を高く保持することができるため、従来このような 部分で発生しがちだった切刃のチッピングを未然に防止することが可能となる。 このように本考案によれば、切削時の負荷に対する切刃の強度を保持して切刃の 欠損等を防ぎつつ、切削抵抗の低減を図ることが可能なチップを提供することが できる。

【００２５】 なお、ここで上記交差稜線２５の一端側におけるランド幅ｎ₁₁および他端側に おけるランド幅ｎ₁₂が、それぞれ０．２mmおよび０．７mmを越えて大きくなると 刃先の肉厚が大きくなり過ぎて切削抵抗が過大となるため好ましくない。また逆 に、上記交差稜線２５の他端側におけるランド幅ｎ₁₂が０．１mmを下回ると刃先 の肉厚が薄くなり過ぎて切削時の負荷に切刃２８が耐えられなくなるおそれがあ るため、やはり好ましくない。

【００２６】 また本実施例では上記ランド３０を挟んで上記すくい面２３に形成されるブレ ーカー２９の幅ｍが上記交差稜線２５の一端側から他端側に向かうに従って漸次 小さくなるように成形されており、これによって切刃２８の底刃２８ａ側にあっ ては生成された比較的薄い切屑が幅広のブレーカー２９内で自由にカールし、分 断されて排出されるため、切削時の抵抗を低減することができる。また一方、切 刃２８の外周刃２８ｂ側にあってはブレーカー２９が幅狭となっており、従って 生成された切屑はブレーカー２９内から順次強制的に排出されるため、上記従来 例のように切削抵抗が増大したり切屑詰まりを生じるようなことはない。このよ うに上記構成のチップ２１によれば切削時の抵抗をより一層効果的に低減するこ とが可能となる。

【００２７】 なお、本実施例では上述のように上記交差稜線２５の最も一端側に形成される 切刃２８をいわゆる凸曲切刃としてボールエンドミル装着時の工具回転軸線Ｃ上 付近に位置する切刃部分の強化を図っているが、このような方法以外にも例えば 切刃２８の全体にホーニングを施したりしてもよい。また本実施例では上記チッ プ２１をポジ型のチップとしたが、これをネガ型のチップとしてもよい。

【００２８】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、切刃の少なくとも一部に沿って形成され るランドの幅を、切刃が形成される交差稜線の一端側から他端側に向かうに従っ て漸次大きくなるように成形することにより、当該チップをボールエンドミルに 装着した際の外周刃側では刃先の肉厚が確保されて切削時の負荷に耐え得る強度 が付与される一方、底刃側では切削抵抗を低減することができる。すなわち本考 案では切刃強度を保ちつつ切削抵抗の低減を図ることができ、特に比較的硬度の 高い被削材を切削する場合でも、外周刃の切込み境界部における切刃のチッピン グ等の発生を抑えて円滑な切削作業を行うことが可能となる。

【００２９】 また、上記ランドを挟んでチップのすくい面に形成されるブレーカーの幅を上 記交差稜線の一端側から他端側に向かうに従って漸次小さくなるように成形する ことにより、この切削時の抵抗をより一層効果的に低減せしめることが可能とな る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す斜視図である。

【図２】図１に示した実施例の平面図である。

【図３】図１および図２に示した実施例の、図２におけ
るＹ方向視の側面図である。

【図４】図２に示した平面図のＤ断面における刃先部分
の拡大図である。

【図５】図２に示した平面図のＥ断面における刃先部分
の拡大図である。

【図６】図１に示した実施例を装着したボールエンドミ
ルの側面図である。

【図７】本考案に係わる従来例を示す平面図である。

【図８】図７に示した従来例のＸ方向視の側面図であ
る。

【図９】図７に示した従来例を装着したボールエンドミ
ルの側面図である。

【図１０】図７に示した平面図のＡ断面における刃先部
分の拡大図である。

【図１１】図７に示した平面図のＢ断面における刃先部
分の拡大図である。

【図１２】本考案に係わるボールエンドミルによって被
削材を切削する場合の切刃の部位と生成される切屑の厚
さとの関係を示す図である。

【符号の説明】

１，２１ チップ ２，２２ チップ本体 ３，２３ すくい面 ４，２４ 逃げ面 ５，２５ 交差稜線 ６，２６ 凸曲線部分 ７，２７ 接線部分 ８，２８ 切刃 ８ａ，２８ａ 底刃 ８ｂ，２８ｂ 外周刃 ９，２９ ブレーカー １０，３０ ランド １１，３１ 取付穴 １２，３２ ボールエンドミル工具本体 １３，３３ チップ取付座 Ｃ 工具回転軸線 Ｏ チップ中心 ｍ ブレーカー幅 ｎ ランド幅 ｔ 切屑厚さ

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板状のチップ本体のすくい面と逃げ面
   との交差稜線の少なくとも一部が上記すくい面からの平
   面視に凸曲線をなし、この交差稜線に切刃が形成されて
   成るスローアウェイチップにおいて、 上記すくい面には上記切刃の少なくとも一部に沿ってラ
   ンドが形成されるとともに、このランドの幅が上記交差
   稜線の一端側から他端側に向かうに従って漸次大きくな
   るように成形されていることを特徴とするスローアウェ
   イチップ。
2. 【請求項２】 上記ランドの幅が、上記交差稜線の一端
   側で０〜０．２mm、かつ上記交差稜線の他端側で０．１
   〜０．７mmとされていることを特徴とする請求項１記載
   のスローアウェイチップ。
3. 【請求項３】 上記チップ本体のすくい面には上記切刃
   に沿って上記ランドに連なる凹溝状のブレーカーが形成
   されるとともに、このブレーカーの幅が上記交差稜線の
   一端側から他端側に向かうに従って漸次小さくなるよう
   に成形されていることを特徴とする請求項１または２記
   載のスローアウェイチップ。