JPH0825126A - スローアウェイ式回転切削工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本体先端のスリットに板状のスローアウェイ
チップを挾み、そのチップに一連の切刃を設けてあるス
ローアウェイ式回転切削工具を粗加工から最終仕上加工
でまで広範に利用することを可能ならしめる。 【構成】 本体１の先端中心部に、奥端をＶ溝２ａにし
たスリット２を設ける。また、スリット２に挿入して本
体先端の縦割り部で挾持するスローアウェイチップ５の
後部にテーパの当たり面９を設け、この面をＶ溝２ａの
溝面に好ましくはロックねじ１２で押し当てて密着させ
る。スリット２の口開きをクランプボルト１１で阻止す
るこの種工具は、切削負荷でスローアウェイチップ５と
本体１間に相対回転が生じ易いが、Ｖ溝２ａに面９の嵌
合させるとその相対回転が起こり難くなり、本体先端の
ねじれやチップの保持安定性の低下が防止され、粗加工
も安定して行えるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、本体先端の高負荷によ
るねじれを抑えて、粗加工から高精度の仕上加工までの
切削を行えるようにしたスローアウェイ式のボールエン
ドミル、スクエアーエンドミル、ドリル等のスローアウ
ェイ式回転切削工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ボールエンドミルによる粗加工、
仕上加工は、２種類の工具を用いて別々に行っている。
即ち、粗加工や中仕上加工は、図４又は図５に示すよう
な分割切刃を有するスローアウェイ式ボールエンドミル
で行い、一方、最終仕上加工は、刃先の位置精度が高い
図６の超硬刃鑞付式エンドミル又は超硬ソリッドエンド
ミルで行っている。

【０００３】なお、スローアウェイ式ボールエンドミル
で仕上げを目的としたものも存在する。図７にそれを示
す。このボールエンドミルは、本体１の先端中心部に本
体の先端から軸方向途中までを縦割りする一文字のスリ
ット２を設け、そのスリット２に板状のスローアウェイ
チップ５を嵌め、そのチップの孔６に貫通させたクラン
プボルト１１で本体のスリットによる縦割り部を縮径さ
せてチップ５を挾み込む構造になっている。また、図の
エンドミルは、スリット２の奥端部をチップ５の厚み方
向視図でＶ溝にし、ここにＶ字形にしたチップ後部を嵌
めて刃先の位置精度を高めている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のボールエンドミ
ルは、粗加工から最終仕上げまでを１本で行えるものが
なく、工程別に少なくとも２本の工具を使い分けする必
要があった。

【０００５】最終仕上げまでを１本の工具で行えば工具
費の低減、工具交換時間の削減が図れるが、分割切刃を
有する図４、図５の如きエンドミルは加工精度に難があ
り、一方、図６の如きエンドミルは高負荷に耐えられ
ず、いずれも要求に応えられない。

【０００６】そこで、仕上げ加工のできる図７のタイプ
のエンドミルについて粗加工の可能性を検討したが、こ
のエンドミルはスリットの設置による本体のねじれ剛性
の低下が著しく、粗加工では円周方向のトルクによる本
体先端部のねじれが生じていわゆるビビリ等が発生し、
実用に耐える切削安定性が得られなかった。

【０００７】また、外周切刃の長いものは、チップ後端
のＶ嵌合だけではチップの位置決め、定置が不安定にな
り（クランプボルト５とチップの孔４との間にはチップ
の変位を許容する遊びがある）セッティング時の刃の振
れ精度を高め難い。また、粗加工や中仕上げではチップ
の先端側が加工中に位置ずれし易く、加工精度、工具寿
命等に悪影響がでる。

【０００８】そこで、本発明は、図７の構造のエンドミ
ルやこれと類似の工具の欠点である本体先端のねじれを
少なくして粗加工も安定して行えるようにすることを第
１の課題としている。

【０００９】また、必要に応じ、チップの位置決め、定
置安定性の悪さの問題も無くして高加工精度を維持し、
工具寿命も高めることを第２の課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明においては、本体の先端から軸方向途中まで
を縦割りする一文字のスリットを本体の中心部に設け、
そのスリットに一連の切刃をもつ板状のスローアウェイ
チップを嵌め、そのチップの孔に通して本体の先端側に
取付けるクランプボルトで本体の縦割り部を縮径させて
その縦割り部で前記スローアウェイチップを挟持する図
７の如き回転切削工具において、前記スリットの奥端部
を側面視でくさび溝形状にし、そのくさび溝部にスロー
アウェイチップの後部を嵌合せさたのである。

【００１１】スローアウェイチップの後部は、前記くさ
び溝に対応した形にしてくさび溝に面接触させるのが望
ましい。また、本体のスリットによる縦割り部の片側
に、スローアウェイチップを斜め後方に押すロックねじ
を設けてチップ後部を前記くさび溝に押し当てることも
本体先端のねじれ抑制に有効に働く。

【００１２】なお、スローアウェイチップの定置安定性
を高める必要がある場合には、スリットによる本体の割
り面上にキーを突出して設け、このキーにスローアウェ
イチップに設けたキー溝を嵌合させる。

【００１３】また、前述のロックねじによるスローアウ
ェイチップのくさび溝への押し当ては押し力の確実な伝
達のためにスローアウェイチップの一面にロックねじ先
端の係止溝を設けて行うのがよく、キー嵌合によるスロ
ーアウェイチップ位置決めを併用する場合にはその係止
溝とキー溝を、スペース上の設置制限を無くすためにチ
ップの一面と他面に別々に設けるのが望ましい。

【００１４】

【作用】スリット部に挾んだスローアウェイチップは、
その回転を止めようとする切削抵抗を受ける。一方、本
体は駆動力を受けて回転しようとし、そのためにスロー
アウェイチップと本体間に相対回転が起こり、本体先端
にスリットを開かせる力が働く。図７の従来構造ではそ
の力に対抗するのはクランプボルトによる締付力だけで
あるので粗加工ではスリットの口開き現象が起こり、本
体先端がねじれ、チップの保持も不安定になってビビリ
が生じる。

【００１５】これに対し、本発明の構造では剛性低下の
小さいスリット後端のくさび溝部にスローアウェイチッ
プの後部が嵌合しており、その嵌合部によって前述の相
対回転が阻止される。従って、この相対回転によるスリ
ットの口開き、本体先端のねじれが効果的に抑制され、
ビビリの無い安定した切削が可能になる。

【００１６】相対回転の抑止力は、ロックねじでチップ
の後部をくさび溝の溝面に押し当てて密着性を高める
と、チップ後部の固定が安定してより大きくなる。ま
た、そのロックねじは、図８の引上げ切削においてチッ
プの動きを抑える効果も大きい。

【００１７】さらに、キー嵌合によるスローアウェイチ
ップの位置決めは、セッティング誤差を最小限に抑え、
かつ、図９の外周切刃による切削時のチップ変位を無く
すのに有効である。

【００１８】

【実施例】図１に、本発明の回転切削工具の一例を示
す。これはボールエンドミルへの適用例である。

【００１９】図の１は本体であり、この本体には先端半
球部から円筒部に向けて先端部を縦割りする一文字のス
リット２を中心部に設け、さらに、そのスリット２より
も少し後方まで延びる切屑ポケット３を１８０°位置を
変えて外周に設けてある。また、先端半球部の付け根付
近にスリット２を横切って縦割り部の一方から他方に至
らせるクランプボルト１１の取付孔４を設け、さらに、
スリット２の奥端部を図２（ｂ）に示す側面視でＶ溝２
ａにしてある。

【００２０】５は、先端側を半円状にした板状のスロー
アウェイチップである。スリット２に挿入するこのスロ
ーアウェイチップ５には、クランプボルト１１を貫通さ
せる孔６と、正面視がＳ字刃形の一連の切刃７と、ロッ
クねじ１２｛図１（ｂ）参照｝の先端を係止させる切欠
き８と、キー１３｛図１（ｂ）、（ｃ）参照｝を嵌合さ
せるキー溝１０と、Ｖ溝２ａに密着させるテーパの当り
面９を設けてある。

【００２１】キー１３は、スリット２による本体の割り
面上に突出させて本体縦割り部の片側に止めねじ１４で
取付けてある。このキー１３は、角軸状のものを本体の
軸心と平行に取付けてあるが、円柱状のキーを１個又は
本体軸心と平行な線上に並べて複数個設けてもよい。キ
ー溝１０は、スローアウェイチップ５をスリット２に本
体先端側から差込んでキー１３に嵌合させるために、一
端側がチップの後面に切り抜ける状態にしておく。

【００２２】また、切欠き８はキー溝１０の設置面とは
反対側の面に設け、本体縦割り部の片側に斜め後方に向
けてねじ込んだロックねじ１２の先端をこの切欠き８に
係止させる。

【００２３】このように構成した例示のボールエンドミ
ルは、クランプボルト１１を外し、ロックねじ１２をね
じ孔から突出しない位置まで緩めてスリット２内にスロ
ーアウェイチップ５をキー１３とキー溝１２で心出しし
て挿入する。次に、ロックねじ１２を締め込んでそのね
じでチップ５を斜め後方に押し、テーパの当り面９をＶ
溝２ａの溝面に密着させる。その後クランプボルト１１
を図１（ｂ）のように取付けて本体縦割り部をこのボル
トで縮径させ、縦割り部の一方と他方とでチップを強固
に挾み着ける。

【００２４】この構造によれば、スローアウェイチップ
５の後部がＶ溝２ａに嵌合して回り止めされるので、切
削負荷によるスローアウェイチップと本体の相対回転が
防止される。また、ロックねじ１２によりチップの引抜
き方向への動きが阻止されるので、図８の引上げ切削も
安定して行える。さらに、キー１３とキー溝１０により
チップのセッティング時の位置ずれ、加工中の側圧によ
る位置ずれが防止されるので粗加工でも高精度、高安定
性を維持できる。

【００２５】図３は、他の実施例である。このように、
本体１の先端形状、スローアウェイチップ５の形状を変
えれば、この図３のスクエアーエンドミルやドリル（図
示せず）等にも本発明を有効に利用できる。

【００２６】なお、スリット２の奥端部に形成するくさ
び溝は、図３（ｂ）に示す半円の溝２ｂ等であってもよ
い。このような形状でもスローアウェイチップ５の後部
形状をその溝形状に対応させて両者を嵌合させれば先に
述べた相対回転の抑止効果が得られる。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の回転切削工
具は、一枚板のスローアウェイチップを本体先端のスリ
ットに挾んで保持する工具に見られるスリットの口開
き、本体先端のねじれを無くし、高負荷時にもビビリの
無い安定した切削を可能ならしめたので、粗加工から仕
上加工までを一本の工具で実施することが可能になり工
具コストや加工の段取り面で非常に有利になる。

【００２８】また、チップをキー嵌合して位置決めする
もの、ロックねじでくさび溝に押し当てるものは、切刃
の振れ精度が高まり、切削中の切刃変位も防止されるの
で、加工形態が変わっても安定性が損なわれず、広範な
加工形態に対応できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）：本発明の工具の一例を示す平面図 （ｂ）：同上の工具の要部の部分破断側面図 （ｃ）：（ｂ）図のＸ−Ｘ線部の断面図

【図２】（ａ）：図１の工具に用いたスローアウェイチ
ップの平面図 （ｂ）：同上のチップの側面図 （ｃ）：同上のチップの正面図 （ｄ） 同上のチップの背面図

【図３】（ａ）：他の実施例の平面図 （ｂ）：同上の工具の部分破断側面図

【図４】従来の粗加工用ボールエンドミルの一例を示す
平面図

【図５】従来の粗加工用ボールエンドミルの他の例を示
す平面図

【図６】従来の仕上加工用ボールエンドミルの一例を示
す平面図

【図７】（ａ）：本発明の改善対象ボールエンドミルの
平面図 （ｂ）：同上のエンドミルの側面視断面図

【図８】加工形態の説明図

【図９】加工形態の説明図

【符号の説明】

１ 本体 ２ スリット ２ａ Ｖ溝 ２ｂ 半円溝 ３ 切削ポケット ５ スローアウェイチップ ６ 孔 ７ 切刃 ８ 切欠き ９ 当たり面 １０ キー溝 １１ クランプボルト １２ ロックねじ １３ キー

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体の先端から軸方向途中までを縦割り
   する一文字のスリットを本体の中心部に設け、そのスリ
   ットに一連の切刃をもつ板状のスローアウェイチップを
   嵌め、そのチップの孔に通して本体の先端側に取付ける
   クランプボルトで本体の縦割り部を縮径させてその縦割
   り部で前記スローアウェイチップを挟持する回転切削工
   具において、前記スリットの奥端部を側面視でくさび溝
   形状にし、そのくさび溝部にスローアウェイチップの後
   部を嵌合せさたことを特徴とするスローアウェイ式回転
   切削工具。
2. 【請求項２】 スローアウェイチップの後部を前記くさ
   び溝に対応した形にしてくさび溝に面接触させた請求項
   １記載のスローアウェイ式回転切削工具。
3. 【請求項３】 前記本体のスリットによる縦割り部の片
   側に、スローアウェイチップを斜め後方に押すロックね
   じを設けた請求項１又は２記載のスローアウェイ式回転
   切削工具。
4. 【請求項４】 前記スリットによる本体の割り面上にキ
   ーを突出して設け、スローアウェイチップにはそのキー
   を嵌合させる軸方向のキー溝を後面に至らせて設けた請
   求項１又は２記載のスローアウェイ式回転切削工具。
5. 【請求項５】 請求項３記載のロックねじと請求項４記
   載のキー及びキー溝を具備させ、スローアウェイチップ
   はその一面に前記ロックねじの先端を係止させる切欠き
   部を、他面に前記キー溝を備える構造にした請求項１又
   は２記載のスローアウェイ式回転切削工具。