JPH0724623A - フライスカッター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フライスカッターボデイにチップを固着さ
れたチップ固定子をチップのすくい角が選択可能に機械
的に固定し、被削材の性質に応じてすくい角を変更でき
るとともに、外周切れ刃の逃げ面角度が大きな切れ刃が
容易に形成できるように、組立式に構成したフライスカ
ッターを提供する。チップ表面に強化被膜層を容易に安
価に形成するうえ、チップ固定子の交換が可能であり、
刃幅の変更も可能とし、切削加工に要する費用を大幅に
低減することが出来る。 【構成】 円板状ボデイ（３）の外周に台座部（４）
を設け、チップ（８）を固着されたチップ固定子（１
３）をチップ（８）のすくい角を選択可能に位置を決め
てネジ（１６）により固定し、ロックピン（１７）でチ
ップ固定子（１３）の回動を防止して一体に組み立てら
れフライスカッター（１）となした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は被削材の表面を平坦に切
削加工したり、溝を切削加工するための切削工具である
側フライスや溝フライスと呼ばれるフライスカッターに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フライス加工機の主軸に補用の軸（アー
バーと称す）を使用して取り付けられ、回転を与えられ
ながら被削材の表面を平滑に切削したり、溝を切削加工
するための切削工具として、円筒または円板状のボデイ
を備え、その周辺に形成された突起部に外周切れ刃と側
刃を有するチップを固着した側フライスや溝フライスが
汎用されている。これらは一般にフライスカッターと呼
ばれ、鋳鉄や柔らかい合金鋼を切削加工するために使用
される高速度鋼（ハイス）チップを固着されたものと、
硬度の高い合金鋼や焼き入れされた硬い被削材を切削加
工するために超硬合金チップを固着されたろう付けフラ
イスカッターがある。またハイスで作製されたものには
チップとボデイが一体の材料から形成されたものもあ
る。

【０００３】従来のフライスカッターは図５に示すよう
に中心にアーバーを軸止するための軸穴（３０）を有す
る直径５０〜２００ｍｍの円筒または円板状のボデイ
（３１）の周辺に突起部（３２）を設け、この突起部
（３２）の回転方向に向かう面に超硬合金またはハイス
で作製されたチップ（３４）を固着するためのチップス
テージ（３３）を切り欠き、この上に上記チップ（３
４）を銀ろうなどのろう材で固着して一体のカッターと
なしている。このフライスカッターのチップ（３４）に
工具研削盤を用いて前面にすくい面研摩を、また外周に
外周逃げ面研摩を施し外周切れ刃（３５）を、さらに側
面に側面研摩を施し側刃（３６）を形成して、切削加工
の用に供している。

【０００４】上記のごとき一体の剛体に形成されたフラ
イスカッターにおいては、外周逃げ面の角度およびすく
い面の角度は一定であり、被削材の性質によりこれらを
変更したいという状況になっても、変更することはほと
んどできず、他に異なった形状のものを新規に作成する
必要があった。通常鋳鉄や合金鋼用のものはすくい角は
０度程度、逃げ角も５〜６度と小さな値であり、銅やア
ルミ等の柔らかい被削材を切削加工するものではすくい
角は１０度くらい、逃げ角は７〜１０度と大きな値とし
刃先を鋭利にしてある。従って１枚のフライスカッター
でこれら両種の被削材を切削加工しようとしても、兼用
が難しい。

【０００５】またチップ（３４）は突起部（３２）から
半径方向外側へ約１ｍｍしか出ていないため、チップ
（３４）が磨耗や損耗しても、再研摩することが出来な
かったため、一旦切れ刃（３５）が磨耗したらボデイ
（３１）を含むフライスカッター全体を廃棄する必要が
あった。さらにチップ（３４）がろう付けされている場
合には、チップ（３４）を交換するために加熱した際に
高温によりボデイ（３１）が歪み、寸法が狂うなどの問
題がある。

【０００６】チップ（３４）を交換可能としたものに
は、スローアウエイ式の正面フライスやセグメント式の
ものもあるが、これらのものは被削材の性質によりすく
い角や逃げ角を変更するような機能は有していない。

【０００７】さらに外周逃げ角については例えばプロフ
ァイラー工具研削盤を用いて研削加工する際、工具研削
盤の砥石の外周が研削ストロークするときの軌跡の関係
で、隣の刃に衝突しないようにするため一定の値に制限
される。すなわち逃げ面が直線状の場合は逃げ角の最大
の値は、円周３６０度をフライスカッターの刃数で割っ
た値の２分の１未満の値となる。例えば２６枚刃のフラ
イスカッターでは６．９２度よりも小さな値としなけれ
ばならない。このことは刃数の多いフライスカッターで
は銅やアルミ用に作成しようとした場合、従来の構造の
ものでは容易に外周逃げ面の形成が出来ないことを意味
し、極端に小径の砥石を使用し、隣の刃に衝突しないよ
うにし、周速を維持する為、回転数を上げて作業を行う
などの必要がある。このようなときチップ（３４）をす
くい面方向に前傾させた状態で逃げ面研摩を行えば、容
易に大きな外周逃げ角を得ることが可能となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来のフライ
スカッターでは、被削材に応じたすくい角を得ようとし
ても変更が出来ないこと、大きな外周逃げ角を形成する
のが困難であること、チップ損耗時にフライスカッター
全体を廃棄する必要があり不経済であること、さらにチ
ップにチタン、アルミナあるいはダイヤモンド等の強化
被膜層を形成するときにフライスカッター全体をコーテ
イング炉に入れる必要が有り、炉の容積効率が悪くコー
テイング費用が高価になるなどの難点がある。

【０００９】本発明は上記した従来の側フライスや溝フ
ライスの難点を解消し、被削材に応じたすくい角や逃げ
角を得る事が出来、部分的にチップの交換やチップ幅の
変更が可能で、コーテイング時にもチップを固着した部
品のみを強化被膜層の形成に供することができる、無駄
を省いた経済的なフライスカッターを提供することを目
的としてなされたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は刃部即ち外周切
れ刃および側刃を有するチップを固着した支承部品をフ
ライスカッターの外周に設けた台座部に、チップの傾斜
角度を望まれる値に設定するように固定し、一体に組み
立てたことを特徴とするものである。さらに必要により
チップを固着した支承部品は取り外し、交換可能に作成
してあるため、チップ表面への強化被膜層の形成も安価
に出来るようになっている。

【００１１】本発明のフライスカッターは上述した構造
であるから、チップを固着した支承部品をボデイにすく
い面を前傾した状態で組み立て、外周逃げ面研摩を施し
てから、すくい面を引き起こした位置に固定しなおすこ
とによって、大きな外周逃げ角を簡単に得ることが出来
るので、多数刃でもアルミ用の外周逃げ角の大きなフラ
イスカッターを容易に作成する事ができるという特徴を
もっている。

【００１２】また上記の方法とは異なり、チップを固着
した支承部品をボデイに全刃数の半数だけ１個ずつ離し
て台座部に組み立て、砥石の接触を防止して任意の逃げ
角を研削してからこれらの一組の支承部品を取り外し、
残りの支承部品を同様にボデイに組み立てて逃げ角の研
削を行い、しかるのち前記一組の支承部品をボデイに全
数組み立てて、一体のフライスカッターとなすことも出
来る。これにより外周逃げ角の大きなチップを形成する
ことも可能である。

【００１３】本発明のフライスカッターは上述したよう
な構成であるから、刃幅を若干広くしたいというような
必要性が生じた時に、フライスカッター全体を新品に取
り替えるのではなく、幅の広いチップを固着した支承部
品のみを別途用意して交換すれば良いから、機械上で部
品のみを交換して異なった溝幅の溝を切削加工するなど
の応用的作業が簡単に行えるようになる。

【００１４】本発明のフライスカッターに適用するチッ
プにはハイスおよび超硬合金がある。超硬合金としては
特に限定を要するものではなく、汎用されている金属炭
化物粉末と金属粉末を適当に配合して焼結してなる合
金、例えば，Ｗ（タングステン）が７０％以上のＷＣ−
ＣＯ系、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ系あるいはＷＣ−ＴｉＣ−
Ｔａ−Ｃｏ系が挙げられる。またサーメットも使用可能
である。

【００１５】切れ刃および側刃を形成したチップの表面
には、チタン、ボロンあるいはダイヤモンド等の超硬質
強化被膜層を形成し、より硬度の高い被削材の切削加工
に供することが出来る。即ち、刃部を含むチップの表面
に、ＰＶＤ（物理的気相蒸着法）、ＣＶＤ（化学的気相
蒸着法）、ＩＶＤ（イオン注入蒸着）、イオンプレーテ
イングなどの方法により、ＴｉＮ（チタンナイトライ
ド）、ＴｉＣ（チタンカーバイド）、ＳｉＣ（シリコン
カーバイド）、ＣＢＮ（立方晶ボロンナイトライド）、
ＴｉＣＮ（チタンカーボナイトライド）、ＴｉＡＩＮ
（チタンアルミナイトライド）、ダイヤモンドなどによ
る強化被膜層を形成することにより、高硬質の被削材の
切削加工時における耐磨耗性および耐チッピング性（耐
刃こぼれ性）を改善することが出来る。

【００１６】

【実施例】以下本発明の実施例を示している図にもとづ
いて説明すると、図１は本発明のフライスカッター
（１）の１部分を示す正面図、図２はチップを固着した
支承部品の１部横断面を示す部分拡大図、そして図３は
上記支承部品を前傾してすくい面の角度を大きくした態
様を示す部分拡大図である。本発明のフライスカッター
（１）は図１、２、３に示すように、軸穴（２）を有す
る円板状ボデイ（３）の外周に台座部（４）を設け、こ
の台座部（４）の中心にはチップ（８）を固着されたチ
ップ固定子（１３）のネジ穴（１５）を貫通して上記チ
ップ固定子（１３）をネジ（１６）により台座部（４）
に軸止するためのネジ（５）が穿設されている。ボデイ
（３）はチップ固定子（１３）のすくい面（１１）の傾
斜角度を一定に定めて、ロックピン（１７）により位置
決めするためのピン穴（６）、（７）が穿設されてい
る。銀ろうなどによりチップ固定子（１３）の切り欠き
（１４）に固着されたチップ（８）には外周逃げ面
（９）およびすくい面（１１）研摩が施され、外周切れ
刃（１０）が、また側刃（１２）が形成されている。

【００１７】ロックピン（１７）はチップ（８）のすく
い面角度が０度の時に打ち込まれて、チップ固定子（１
３）が回動不能になっている。このロックピン（１７）
は図３に示すように、すくい面角度が大きくされチップ
固定子（１３）が前傾した時、ピン穴（７）に打ち込ま
れ回動不能に保持するために使用される。ここではロッ
クピン（１７）の固定位置は２個所を図示しているが、
角度をより細かく選定するために増加されても良い。

【００１８】図３に示すようにチップ固定子（１３）が
前傾した時にはチップ固定子（１３）と台座部（４）の
間に生ずる隙間に軟鉄または真鍮の楔（１８）を打ち込
んで、遊びが生じないように対処される。

【００１９】図４はチップ固定子（１３）の固定方法の
他の実施例を示す説明図である。この構造では、ボデイ
（３）の外周に刃数に応じた数の円弧状の台座部（２
０）が設けられ、チップ固定子（１３）の底面（２２）
は上記台座部（２０）に円弧面が合致して当接するよう
に同じ半径の円弧面に形成されている。チップ固定子
（１３）にはボデイ（３）に固定するためのネジ（２
５）を通すネジ穴（２３）、（２４）が穿設されてい
る。ネジ穴（２３）はチップ（８）のすくい面角度を１
０度にするときに使用し、ネジ穴（２４）はすくい面角
度を０度にするときに使用する。すくい面角度を任意の
値にするためにネジ穴（２３）、（２４）の位置は適宜
変更される。この図４の構造は刃の横並びの山数（列）
が２以上の複数であるフライスカッターに適用した場合
に好適な構造である。

【００２０】さらに具体的に説明すると本実施例におい
ては、直径１００ｍｍ、厚み１５ｍｍのボデイ（３）の
外周に１２か所の台座部（４）を設け、外周切れ刃（１
０）および側刃（１１）を有する刃幅１５ｍｍの超硬合
金チップ（８）を銀ろうで固着されたチップ固定子（１
３）が各１個ずつ上記台座部（４）に直径８ｍｍのネジ
（１６）をネジ（５）に螺合することにより固定されて
いる。直径４ｍｍの鋼製ロックピン（１７）はピン穴
（６）に打設されチップ固定子（１３）が回動不能に保
持される。１２個のチップ固定子（１３）がボデイ
（３）の外周に一体に組み立てられて外周が１２５ｍｍ
の一個のフライスカッター（１）を形成する。

【００２１】上記構成において、超硬合金チップ（８）
の外周切れ刃（１０）および側刃（１１）はフライスカ
ッター（１）組み立て後に工具研削盤を用いて加工して
も良い。

【００２２】また図示を省略しているが、超硬合金チッ
プ（８）を固着されたチップ固定子（１３）をボデイ
（３）に固定してから一旦取り外し超硬合金チップ
（８）の表面にＰＶＤ法、ＣＶＤ法あるいはＩＶＤ法に
よって、ＴｉＮやＴｉＣあるいはダイヤモンド等の硬質
の強化被膜層を形成し、これをボデイ（３）に再び取り
付けてフライスカッター（１）とする事が可能である。
このようにして超硬合金チップ（８）の表面に強化被膜
層が形成されたフライスカッターは、その刃の耐磨耗性
や耐チッピング性が一層向上し、より切削性の良好なフ
ライスカッター（１）となる。

【００２３】このようにして強化被膜層の形成にはフラ
イスカッター（１）全体をコーテイング炉に入れる必要
は無いから、コーテイングの際の容積効率を高めること
が出来コーテイングに要する費用を低減することが出来
る。

【００２４】

【発明の効果】上述したように本発明のフライスカッタ
ー（１）はチップ（８）を固着されたチップ固定子（１
３）が、チップ（８）のすくい角を所定の値に選定して
ボデイ（３）に固定され、かつチップ固定子（１３）が
取り外し可能であるから、被削材の性質によりすくい角
を変更して切削加工条件を最適にする事が出来る。その
うえ、チップ（８）の損耗時にチップ（８）を固着した
チップ固定子（１３）を部分的に交換することが出来、
チップ（８）の表面に強化被膜層を形成する際にも小容
量の部品のみをコーテイングに供するから費用を低減出
来るという効果がある。

【００２５】さらに本発明のフライスカッター（１）は
ボデイ（３）の再使用が可能であるから、チップ（８）
の幅を変更して加工寸法を変えたり、チップ（８）の材
質の異なるものを使用して切削性を確認するなどの応用
が可能であるので、いちいち新規のフライスカッターを
製作する必要がなくなり、切削加工に要する費用を大き
く低減することが出来産業上の効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフライスカッターの部分を示す正面図
である。

【図２】図１のチップ固定子部分の１部を示す横断面図
である。

【図３】図１のチップ固定子部分の拡大図である。

【図４】他の実施例のチップ固定子部分の拡大図であ
る。

【図５】従来のフライスカッターの正面図である。

【符号の説明】

１．フライスカッター ２．軸穴 ３．ボデイ ４．台座部 ５．ネジ ６．ピン穴 ７．ピン穴 ８．チップ ９．外周逃げ面 １０．外周切れ刃 １１．すくい面 １２．側刃 １３．チップ固定子 １４．切り欠き １５．ネジ穴 １６．ネジ １７．ロックピン １８．楔 ２０．円弧状台座部 ２１．ネジ穴 ２２．チップ固
定子の円弧状底面 ２３．ネジ穴 ２４．ネジ穴 ２５．ネジ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外周切れ刃および側刃を有する超硬合金チ
   ップあるいは高速度鋼チップを固着されたチップ固定子
   を、外周に前記チップ固定子の基部をチップすくい角可
   変に支承するための台座部を形成した鋼製ボデイに、ネ
   ジ手段をもって固定して一体に組み立てられたことを特
   徴とするフライスカッター。
2. 【請求項２】超硬合金チップあるいは高速度鋼チップの
   表面にチタン、ボロンあるいはダイヤモンド等の強化被
   膜層を形成したことを特徴とする請求項１記載のフライ
   スカッター。