JPH063502U - 切削工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 工具本体１１の先端部に装着されたスローア
ウェイチップ１４に、工具本体１１の先端から基端側に
向かう荒加工刃１６と、この荒加工刃１６にノーズ部１
８を介して連なり工具本体１１の長手方向に交差する方
向に延びる仕上げ加工刃１７とが形成されている。これ
ら荒加工刃１６と仕上げ加工刃１７との双方に連なるす
くい面とされるスローアウェイチップ１４の周面１４Ｂ
は、ノーズ部１８から離間するに従いノーズ部１８を通
る基準面Ｓに対して漸次後退する方向に形成されてい
て、荒加工刃１６および仕上げ加工刃１７にそれぞれ正
のすくい角が与えられている。 【効果】 荒加工と仕上げ加工とを同時に行うことがで
きるとともに、しかも仕上げ加工刃１７がきわめて曲率
半径Ｒの大きな切刃形状を呈することとなるので、荒加
工時の切削条件によって優れた仕上げ面を得ることがで
きる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、旋削加工に用いられるバイト等の切削工具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図６ないし図８は、このようなバイトの一例であって、切削に供される切刃が 工具本体の先端に着脱自在に装着されるスローアウェイチップ（以下、チップと 称する。）に形成された、スローアウェイ式のバイトを示すものである。 これらの図において工具本体１は略四角柱状をなし、その基端部側にシャンク 部２を有するとともに、先端部の上面には該上面から一段窪むようにしてチップ 取付座３が形成されている。

【０００３】 このチップ取付座３に装着されるチップ４は、これらの図に示す例では四角形 平板状をなすものであって、そのチップ厚さ方向を向く端面４Ａを上方に向け、 またこの端面４Ａと該端面４Ａの周囲に配置される一の周面４Ｂを当該バイトの 送り方向Ｆ側（図６において下側）に向け、さらに上記端面４Ａの一角に形成さ れる円弧状のノーズ部切刃４Ｃを工具先端側に突出させて、レバーロック等の周 知のクランプ機構５によりシート部材６を介してチップ取付座３に固定されてい る。 そして工具本体１を上記送り方向に送り出すことにより、上記端面４Ａと一の 周面４Ｂとの交差稜線部に形成された切刃４Ｄによって被削材を切削してゆくと ともに、この切刃４Ｄに連なる上記ノーズ部切刃４Ｃにより、切削された加工面 を平滑に仕上げてゆく。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、この切削された加工面の理論仕上げ面粗さｈは、当該バイトの送り 量ｆと上記ノーズ部切刃４Ｃがなす円弧の曲率半径Ｒとによって決定されること が知られている。 すなわち図９に示すように、被削材Ｗの１回転当りの送り量ｆzが大きくなる とノーズ部切刃４Ｃによって削られる部分の間隔が大きくなり、これに伴って仕 上げ面に形成される谷部の底と山部の頂上との距離、つまり上記仕上げ面粗さｈ も大きくなる。またノーズ部切刃４Ｃの曲率半径Ｒが小さくなると、上記谷部ま たは山部の傾斜が大きくなってしまい、やはり上記谷底と山頂との距離が大きく なって仕上げ面粗さＲも大きくなる。 ちなみに、この仕上げ面粗さｈは、近似的には送り量ｆの自乗に比例し、曲率 半径Ｒに反比例することが知られている。従ってこのような切削工具では、良好 な仕上げ面精度を得るためには送り量ｆを小さくするか、またはノーズ部切刃４ Ｃの曲率半径Ｒを大きく設定する必要がある。

【０００５】 しかしながら、限られた大きさのチップ４に曲率半径Ｒが極端に大きなノーズ 部切刃４Ｃを形成することは困難である一方、送り量ｆを小さくすることは取り も直さず加工効率の低下を招くこととなる。 このため、従来は一旦比較的大きな送り量で被削材を荒加工した後に、比較的 小さな送り量で仕上げ加工を行って加工効率の低下を阻止しつつも良好な仕上げ 面を得ようとしていたが、このような２工程を必要とする加工では工程管理や工 具管理がきわめて煩雑となるとともに、加工効率の低下を抑えるにも自ずと限界 があった。

【０００６】 また、このような切削工具としては、例えば特公平３−４１２８２号公報に記 載されているようにチップの切刃を被削材の回転の接線方向、すなわち主運動の 方向に対して傾斜するように配置し、仕上げ面に対して疑似的に切刃の曲率半径 が大きくなるようにしたスローアウェイ式の切削工具も提案されてはいるが、こ の切削工具では一度の切削においてチップの厚さ方向を向く端面と周面との交差 稜線部に形成された一の切刃を荒加工と仕上げ加工との両方に同時に使用するこ ととなるため、この切刃にきわめて大きな切削負荷が作用してしまうという問題 が生じる。 また、この切削工具ではチップがネガティブ形式のものであって、工具先端側 を向く上記端面に正面逃げ角を与えるためには切刃の前すくい角を負角側に設定 せざるを得ず、このため切削抵抗が大きくなって切刃への負荷はいっそう過大な ものとなるという不都合もあった。

【０００７】

【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、工具本体の先端 部に、該工具本体の先端から基端側に向かう荒加工刃と、この荒加工刃にノーズ 部を介して連なり当該工具本体の長手方向に交差する方向に延びる仕上げ加工刃 とを有し、これら荒加工刃と仕上げ加工刃との双方に連なるすくい面を、上記ノ ーズ部から離間するに従い該ノーズ部を通る基準面に対して漸次後退する方向に 形成して上記荒加工刃および仕上げ加工刃にそれぞれ正のすくい角を与えたこと を特徴とするものである。

【０００８】

【作用】

このような構成の切削工具によれば、まず工具本体の先端部に工具先端から基 端側に向かう荒加工刃と、この荒加工刃にノーズ部を介して工具本体の長手方向 に交差する方向に連なる仕上げ加工刃とが形成されている。すなわち荒加工刃は 回転する被削材の回転軸に対して径方向に延びるように、また仕上げ加工刃はこ の荒加工刃の先端に位置するノーズ部を通り上記被削材の仕上げ面に接する接平 面に沿って配置されることとなるため、荒加工刃によって略所定の寸法に切削さ れた被削材の仕上げ面を、この荒加工刃の工具送り方向の後方側に連なる仕上げ 加工刃によって仕上げて行くこととなり、荒加工と仕上げ加工とを同時に行うこ とが可能となる。

【０００９】 また、この荒加工刃と仕上げ加工刃との双方に連なるすくい面が上記ノーズ部 から離間するに従い、該ノーズ部を通る基準面、すなわちノーズ部を通り主運動 の方向（被削材の回転方向）に垂直な平面に対して後退する方向に形成されてお り、これによって上記荒加工刃および仕上げ加工刃もノーズ部から離間するに従 い上記基準面から後退するように傾斜して形成されることとなる。 ここで、仕上げ加工刃は上述のように被削材の仕上げ面に接する接平面に沿っ て配置されており、このような仕上げ加工刃がさらに傾斜して配置されているの で、例えばこの仕上げ加工刃の芯高の位置を当該仕上げ加工刃の中央部に設定し た場合には、被削材の上記回転軸から仕上げ加工刃の刃先までの距離は、芯高に 一致する当該仕上げ加工刃の中央部で最も小さく、逆に該仕上げ加工刃の両端部 では中央部における上記距離よりも僅かに大きくなる。従って上記構成の切削工 具によれば、あたかもきわめて曲率半径の大きな凸曲線状の切刃によって仕上げ 面を切削するのと同じ状態となり、このため工具の送り量を大きくしても仕上げ 面粗度の高い優れた仕上げ面を得ることが可能となる。

【００１０】 さらに上記構成の切削工具では、すくい面が上述のようにノーズ部を通る基準 面に対して後退するように傾斜して形成されているので、荒加工刃および仕上げ 加工刃にはそれぞれ正のすくい角が与えられることとなる。このため、両加工刃 ともにその切れ味の向上が図られて、切刃に作用する切削負荷の低減をなすこと が可能となる。

【００１１】

【実施例】

図１ないし図３は、本考案の一実施例としてのスローアウェイ式バイトを示す ものである。 これらの図において符号１１は、鋼材等から形成されて水平かつ被削材Ｗの回 転軸Ｏに対して垂直方向に保持される工具本体であり、その基端部には工作機械 側に取り付けられる四角柱状のシャンク部１２が備えられているとともに、その 先端部には該工具本体１１の上側および工具送り方向Ｆ側を向く角部に、当該工 具本体１１の先端面から基端側に一段後退するようにしてチップ取付座１３が形 成されている。

【００１２】 このチップ取付座１３に装着されるチップ１４は超硬合金等の硬質材料から形 成されたものであって、本実施例ではその厚さ方向からの平面視において菱形平 板状を呈しており、このチップ厚さ方向を向いて菱形をなす一の端面１４Ａの中 央部からはクランプネジ１５が挿通される取付孔が上記チップ厚さ方向に沿って 貫設されている。 そしてこのチップ１４は、上記端面１４Ａを工具先端側に向けるとともに、こ の端面１４Ａの鋭角をなす角部Ｃを上方かつ工具送り方向Ｆ側に位置させ、また この端面１４Ａの各辺稜部に連なる当該チップ１４の周面のうち、上記角部Ｃに 交差する一対の辺稜部にそれぞれ連なる周面１４Ｂ，１４Ｃの一方を上方に向け るとともに他方を工具送り方向Ｆ側に向けてチップ取付座１３に装着され、上記 クランプネジ１５によって工具本体１１に固定されている。

【００１３】 なお、上記角部Ｃにて交差する端面１４Ａの一対の辺稜部は、それぞれ図２に 示すようにこの角部Ｃから離間するに従い、下方または工具送り方向Ｆの後方側 に後退する方向に配置されている。従って本実施例では、チップ１４装着時に上 方を向く上記周面１４Ｂは、該周面１４Ｂ上を何れの方向に向かって上記角部Ｃ の先端から離間するにしても、この角部Ｃの先端を通る基準面Ｓに対して、すな わち角部Ｃの先端を通り主運動の方向（被削材の回転方向）に垂直な水平面に対 して、下方に後退する方向に傾斜して配設されることとなり、本実施例ではこの 周面１４Ｂは、工具送り方向Ｆ後方側へは図２に示すように傾斜角αで、また工 具基端側には図３に示すように傾斜角βで傾斜せしめられている。ちなみに本実 施例ではこれらの傾斜角は、傾斜角αが２０°に、また傾斜角βが１５°にそれ ぞれ設定されている。 なお本実施例では、上記角部Ｃにて交差する一対の辺稜部のうち、工具送り方 向Ｆ側を向く周面１４Ｃに連なる辺稜部は、図３に示すように上記角部Ｃから離 間するに従い、該角部Ｃの先端を通る鉛直面に対して工具基端側に後退するよう にも配置されており、これによって上記端面１４Ａには逃げ角φが与えられるこ ととなる。

【００１４】 そして本実施例では、これら角部Ｃにて交差する辺稜部のうち、上記周面１４ Ｃに連なる辺稜部に荒加工刃１６が形成されるとともに、周面１４Ｂに連なる辺 稜部には仕上げ加工刃１７が形成されている。従って、上記上方を向く周面１４ Ｂがこれら荒加工刃１６および仕上げ加工刃１７に連なるすくい面とされること となり、また上記角部Ｃの先端にこれら荒加工刃１６と仕上げ加工刃１７とが交 差するノーズ部１８が形成されることとなる。 そして、上述のように周面１４Ｂが傾斜して配設されることにより、上記すく い面もノーズ部１８から離間するに従い、該ノーズ部１８を通る基準面Ｓに対し て下方に後退する方向に形成されることとなり、これによって上記荒加工刃１６ および仕上げ加工刃１７には、それぞれ正のすくい角が与えられる。そして、こ れらのすくい角は、仕上げ加工刃１７のすくい角は図２に示すように上記傾斜角 αに等しく、また荒加工刃１６のすくい角は図３に示すように上記傾斜角βに等 しく設定される。

【００１５】 このような構成の切削工具では、図１および図３に示されるように上記荒加工 刃１６が被削材Ｗの回転軸Ｏに対する径方向に沿って、また仕上げ加工刃１７が 被削材Ｗの仕上げ面Ｐに接する接平面に沿って、それぞれ配置される。そして、 この時の当該切削工具の芯高の位置Ｈは、例えば図４に示すように上記仕上げ加 工刃１７の中央部Ｃに合わせられることとなる。なお、図４において符号Ｄrは 荒加工刃１６による切込み深さを、符号Ｄfは仕上げ加工刃１７による切込み深 さをそれぞれ示すものである。 従って、被削材Ｗを上記回転軸Ｏ回りに回転しつつ工具本体１１を工具送り方 向Ｆに向かって移動させることにより、荒加工刃１６によって被削材Ｗの外周が 略所定の成形寸法にまで削り取られて荒加工が施されると同時に、この荒加工が 施された加工面を荒加工刃１６の工具送り方向Ｆ後方側に連なる仕上げ加工刃１ ７が切削してゆき、仕上げ面Ｐが形成される。すなわち、上記構成の切削工具に よれば、荒加工と仕上げ加工とを同時に行うことが可能となり、従来の荒加工と 仕上げ加工とを別の工程で行っていた場合に比べ、加工効率の大幅な向上を図る とともに工程管理や工具管理に要する労力を軽減させることができる。

【００１６】 また一方、この仕上げ加工刃１７は上述のように仕上げ面Ｐに接する接平面に 沿って配置され、かつ上記ノーズ部１８から離間するに従い、該ノーズ部１８を 通る基準面Ｓに対して下方に後退するように傾斜して配置されている。 そして本実施例では、当該切削工具の芯高の位置がこの仕上げ加工刃１７の中 央部Ｃに一致するように設定されているので、上記被削材Ｗの回転軸Ｏからこの 仕上げ加工刃１７の刃先までの距離は上記中央部Ｃにおいて最も小さく、この中 央部Ｃから離間して当該仕上げ加工刃１７の両端側に向かうに従い僅かながら大 きくなり、これを被削材Ｗの側からみると、図５に示すようにあたかも曲率半径 Ｒのきわめて大きな凸曲線状の切刃によって仕上げ加工を施されているのと同じ 状態となる。

【００１７】 この曲率半径Ｒは、被削材Ｗの仕上げ面Ｐの回転半径や仕上げ加工刃１７の傾 斜角α、および芯高の位置等によって適宜に決定されることとなるが、いずれに しても従来のように限られた大きさのチップに形成可能なノーズ部切刃の曲率半 径よりもはるかに大きな曲率半径を得ることが可能である。 そしてこれにより本実施例によれば、荒加工時における高切削速度および高送 り量の切削条件においても優れた仕上げ面精度を得ることができるので、上述の ように荒加工と仕上げ加工とを同時に行う際にも、荒加工の切削条件に合わせて 切削を行うことが可能となり、切削時間の短縮を図りつつも良好な仕上げ面を得 ることができる。

【００１８】 さらに本実施例では、上記荒加工刃１６および仕上げ加工刃１７に連なるすく い面がノーズ部１８を通る基準面Ｓに対し、該ノーズ部１８から離間するに従っ て下方に後退するように傾斜して形成されており、これによって荒加工刃１６お よび仕上げ加工刃１７には、上記すくい面とされる周面１４Ｂに与えられた傾斜 角に応じて荒加工刃１６には正のすくい角αが、また仕上げ加工刃１７にも正の すくい角βがそれぞれ与えられることになる。 このため本実施例によれば、荒加工刃１６および仕上げ加工刃１７の何れの切 刃ともその切れ味の向上を図ることができ、上述のような荒加工の高い切削条件 下においても切刃に作用する切削負荷を低減せしめて切刃の寿命の延長をなすこ とができる。

【００１９】 なお、本実施例では上記傾斜角α，βをそれぞれ２０°，１５°に設定して、 これに準じたすくい角を荒加工刃１６および仕上げ加工刃１７に与えたが、本考 案のすくい角がこれらの値に限定されることはない。しかしながら、上述の作用 効果をより有効に奏功するためには、これらの傾斜角α，βはそれぞれ１５°〜 ３０°，１０°〜２０°の範囲に設定されるのが望ましい。 また本実施例ではこれらの荒加工刃１６および仕上げ加工刃１７を工具本体１ １の先端部に着脱自在に装着されたチップ１４の各辺稜部に形成したが、このよ うなスローアウェイ式の切削工具のみならず、切刃を工具本体に直接形成したむ くバイトやチップをロウ付け等によって工具本体に固着した付け刃バイトにおい て本考案を実施してもよい。

【００２０】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、工具本体に荒加工刃と仕上げ加工刃とが 設けられて荒加工と仕上げ加工とを同時に行うことができ、しかも仕上げ加工刃 がきわめて曲率半径の大きな切刃形状を呈することとなるので、荒加工時の切削 条件によって優れた仕上げ面を得ることができる。従って、高い仕上げ面精度を 維持しつつ、加工時間の短縮によって加工効率の向上を図ることができ、また工 程管理や工具管理を簡略化することが可能となる。 さらに、両切刃にはそれぞれ正のすくい角が与えられるので、荒加工における 高切削速度、高送り量等の切削条件下においても切刃に作用する負荷の低減を図 って切刃寿命の延長をなすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すスローアウェイ式バイ
トの平面図である。

【図２】図１に示す実施例の先端側からの正面図であ
る。

【図３】図１に示す実施例の工具送り方向Ｆ側からの側
面図である。

【図４】図１に示す実施例によって被削材Ｗを切削する
状態を表わす切刃部分の拡大図である。

【図５】図１に示す実施例の仕上げ加工刃１７によって
切削された被削材Ｗの仕上げ面Ｐを示す図である。

【図６】従来のスローアウェイ式バイトを示す平面図で
ある。

【図７】図６に示す従来例の先端部のＸ方向視の側面図
である。

【図８】図６に示す従来例の先端部のＹ方向視の正面図
である。

【図９】図６に示す従来例によって被削材Ｗを切削する
状態を表わす拡大図である。

【符号の説明】

１１ 工具本体 １２ シャンク部 １３ チップ取付座 １４ チップ １４Ｂ チップ１４の上方を向く周面（すくい面） １６ 荒加工刃 １７ 仕上げ加工刃 １８ ノーズ部 Ｆ 工具送り方向 Ｗ 被削材 Ｐ 仕上げ面 Ｏ 被削材Ｗの回転軸 Ｓ ノーズ部１８を通る基準面 Ｈ 芯高の位置 Ｒ 仕上げ加工刃１７がなす曲率半径 α 仕上げ加工刃１７の基準面Ｓに対する傾斜角 β 荒加工刃１６の基準面Ｓに対する傾斜角

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具本体の先端部に、該工具本体の先端
   から基端側に向かう荒加工刃と、この荒加工刃にノーズ
   部を介して連なり当該工具本体の長手方向に交差する方
   向に延びる仕上げ加工刃とを有し、 これら荒加工刃と仕上げ加工刃との双方に連なるすくい
   面が、上記ノーズ部から離間するに従い該ノーズ部を通
   る基準面に対して漸次後退する方向に形成されていて、
   上記荒加工刃および仕上げ加工刃にそれぞれ正のすくい
   角が与えられていることを特徴とする切削工具。
2. 【請求項２】 上記工具本体の先端部には、多角形平板
   状のスローアウェイチップが、そのチップ厚さ方向を向
   く端面を工具先端側に向けて着脱自在に装着されてい
   て、このチップ厚さ方向を向く端面の周囲に配置される
   当該スローアウェイチップの周面のうちの一の周面が上
   記すくい面とされており、 この一の周面と該一の周面に隣接する他の一の周面との
   交差稜線部に上記荒加工刃が形成されるとともに、上記
   一の周面と上記チップ厚さ方向を向く端面との交差稜線
   部に上記仕上げ加工刃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。