JPH09272104A - Cutting tip and rotary cutting tool - Google Patents
Cutting tip and rotary cutting toolInfo
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- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は天然或は人造の木
材、繊維充填プラスチック材、などの建築材料のような
非金属材料の切削に好適な切削用チップ並びに回転切削
工具に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cutting tip and a rotary cutting tool suitable for cutting non-metallic materials such as building materials such as natural or artificial wood, fiber-filled plastic materials and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば木工用の刃物として用いられる鉋
刃のように、この種材料の切削に用いられる工具刃先
は、直角刃物角が５５°程度以下と言うような鋭い角度
とした切れ味のよいものが用いられている。2. Description of the Related Art For example, a plane blade used as a blade for woodworking, a cutting edge of a tool used for cutting this kind of material has a sharp angle with a right angle of about 55 ° or less and is sharp. Things are used.
【０００３】従って、鋭い角度に仕上げ易い鋼製刃物が
最も多く用いられ、次いで刃先の長寿命化のため超硬合
金製のものが使用されている。Therefore, steel blades which are easy to finish at a sharp angle are most often used, and then cemented carbide ones are used in order to prolong the life of the blade edge.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】近時、木材の表面仕上
げにブロックカッターによる表面切削と、ベルト研磨並
びにバフによる仕上げとを一挙に組合わせて行なうな
ど、加工精度並び加工速度の向上が求められている。そ
のような目的に沿う切削刃としては、超硬合金より格段
に硬いダイヤモンドを刃部に用いることが考えられる。
然し乍らダイヤモンドは超硬合金に比し脆く、５５°程
度以下のような鋭い角度とすると欠け易く実用の域に達
していない。本発明はこのような問題を解決しようとす
るものである。Recently, it has been required to improve the processing accuracy and the processing speed by, for example, combining surface cutting with a block cutter and finishing with a belt and a buff to finish the surface of wood. ing. As a cutting blade for such a purpose, it is conceivable to use diamond, which is significantly harder than cemented carbide, for the blade portion.
However, diamond is more brittle than cemented carbide, and is not easily put into practical use when it is sharpened at an angle of about 55 ° or less. The present invention seeks to solve such a problem.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の特徴の第１とす
るところは、焼結ダイヤモンドによって形成された刃部
を備えたチップにおいて、該刃部の直角刃物角が、逃げ
面に接する位置から少なくとも０．０３ｍｍ以上０．２
０ｍｍ以下好ましくは０．０３ｍｍ〜０．１０ｍｍの範
囲にわたって６０°〜７０°、該範囲を超えたすくい面
と離れた逃げ面において５０°〜６０°に形成されてな
ることである。The first feature of the present invention is that in a chip having a blade portion formed of sintered diamond, the position where the right angle of the blade portion is in contact with the flank. From at least 0.03mm or more 0.2
0 mm or less, preferably 60 ° to 70 ° over the range of 0.03 mm to 0.10 mm, and 50 ° to 60 ° on the flank face separated from the rake face exceeding the range.
【０００６】第２の特徴とするところは、上記チップに
おいて、チッピングなどの支障を防ぐため切刃先端に丸
味を持たしておくか、、傾斜面を設けておくことであ
る。The second feature is that the tip of the cutting edge is rounded or provided with an inclined surface in order to prevent problems such as chipping in the above-mentioned tip.
【０００７】第３の特徴とするところは、焼結ダイヤモ
ンドによって形成された刃部を備えた回転切削工具にお
いて、該刃部によって構成されるすくい角は２０°〜３
０°、逃げ角は逃げ面中すくい面に接する位置より少な
くとも０．０３ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下の範囲におい
て３°〜１０°、該範囲を超えたすくい面と離れた逃げ
面において１０°〜２０°、に構成されてなることであ
る。A third characteristic is that in a rotary cutting tool having a blade portion formed of sintered diamond, the rake angle formed by the blade portion is 20 ° to 3 °.
0 °, the clearance angle is 3 ° to 10 ° in the range of 0.03 mm or more and 0.20 mm or less from the position in contact with the rake face in the flank, and the rake face exceeding the range is 10 ° to 20 in the flank face away from the rake face. It is to be configured in ° ,.
【０００８】第４の特徴とするところは、上記回転切削
工具の刃部を、前記切削用チップを用いて構成すること
である。そして別の特徴とするところは、これら切削用
チップや回転切削工具を、天然或は人造の木材など特定
の建築材料の切削加工に用いることである。A fourth characteristic is that the blade portion of the rotary cutting tool is constructed by using the cutting tip. Another feature is that these cutting chips and rotary cutting tools are used for cutting a specific building material such as natural or artificial wood.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下図示する実施例によってその
内容を説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The contents will be described below with reference to the embodiments shown in the drawings.
【００１０】[0010]
（実施例１）図１Ａ及びＢは、超硬合金の台金１に、平
均粒度８μｍのダイヤモンド粒子を焼結助剤を用いて超
高圧高温で焼結してなる焼結ダイヤモンド刃部２を固着
してなる切削用チップ３の正面図及び側面図である。４
はすくい面、５は逃げ面で、刃幅Ｗは１０ｍｍとした。
該刃部２の側面よりの拡大図を図２に示す。(Example 1) FIGS. 1A and 1B show a sintered diamond blade 2 formed by sintering diamond particles having an average particle size of 8 μm on a base metal 1 of cemented carbide at a super high pressure and a high temperature using a sintering aid. It is a front view and a side view of cutting tip 3 formed by sticking. Four
The rake face 5 was a flank face, and the blade width W was 10 mm.
FIG. 2 shows an enlarged view of the side surface of the blade portion 2.
【００１１】図２において、すくい面４に対する逃げ面
５は、すくい面４に接する位置より０．０５ｍｍまでの
範囲の第１の逃げ角α1 を２５°とり、直角刃物角Ａ1
が６５°の第１の逃げ面５′と、第１の逃げ面の範囲ｂ
を超えすくい面とは離れた位置の第２の逃げ面５″との
２段によって構成されている。第２の逃げ面５″による
第２の逃げ角α2 を３５°とり、直角刃物角Ａ2 は５５
°に構成されている。このように、逃げ面を２段に構成
し、１段目の直角刃物角が木材等の切削の可能な鋭さを
持ち得る範囲内で、しかも刃先の欠けの生じない範囲内
にあるものに特定したため、焼結ダイヤモンドによる刃
部により、木材などの切削を、切味よく長寿命で行うこ
とができた。In FIG. 2, the flank 5 with respect to the rake face 4 has a first clearance angle α 1 of 25 ° within a range of 0.05 mm from a position in contact with the rake face 4 and a right angle blade angle A 1
Of the first flank 5 ′ of 65 ° and the range b of the first flank
And the second flank 5 ″ at a position away from the rake face exceeding the rake face. The second clearance angle α 2 by the second flank 5 ″ is 35 °, and the right angle blade angle is set. a 2 55
° is configured. In this way, the flank surface is configured in two steps, and the right-angled tool angle in the first step is specified within the range that can have a sharpness capable of cutting wood and the like, and within the range where the chipping of the cutting edge does not occur. Therefore, it was possible to cut wood and the like with good sharpness and long life by the blade portion made of sintered diamond.
【００１２】上記実施例においては、直角刃物角を１段
目で６５°、２段目で５５°とし、かつ１段目を逃げ面
の範囲ｂを０．０５ｍｍについて示したが、実施例２の
チップを回転工具に取付けて行う場合の説明によっても
了解されるように、実施例のチップを工具に取り付けて
使用する場合は、切削条件に応じたすくい角度に設定固
着される。In the above embodiment, the angle of the right-angled blade is 65 ° in the first step and 55 ° in the second step, and the flank surface range b is 0.05 mm in the first step. As will be understood from the description in the case of attaching the tip to the rotary tool, when the tip of the embodiment is attached to the tool and used, the rake angle is set and fixed according to the cutting conditions.
【００１３】然し乍ら試作検討の結果、直角刃物を１段
目においては６０°〜７０°の範囲、２段目においては
５０°〜６０°の範囲とし、かつ１段目の逃げ面とし
て、すくい面より少なくとも０．０３ｍｍ以上０．２０
ｍｍ以下、好ましくは０．０３ｍｍ〜０．１０ｍｍに設
定することにより、被削物及びその切削条件に沿って工
具に取付ける切削用チップとして、充分に対応し得て、
切削時刃先が欠けることも、刃部逃げ面が工作物の切削
面に摺動して支障を生じることもないことを確認するこ
とができた。However, as a result of trial production, the right-angled blade has a range of 60 ° to 70 ° in the first step, and a range of 50 ° to 60 ° in the second step, and a flank as a flank of the first step. More than 0.03mm or more 0.20
mm or less, preferably set to 0.03 mm to 0.10 mm, as a cutting tip to be attached to a tool along with the workpiece and its cutting conditions, it can sufficiently respond,
It was confirmed that the cutting edge was not chipped at the time of cutting, and that the flank of the cutting edge did not slide on the cut surface of the workpiece to cause any trouble.
【００１４】この１段目の逃げ面の幅を０．０３ｍｍ以
上としたのは、これより少なくすると、欠損しやすくな
るおそれがあり、特に再研磨の状態によっては、１段目
が消失し、欠損が大となるためである。なお切れ刃のす
くい面と逃げ面とが合する刃先は、切削の進行による慣
れにより、又は予め耐チッピング性を向上しておくため
のホーニングなどにより、丸味を持つことがあるが、本
発明は、これを有する場合においても、有しない場合に
おいても有効である。The width of the flank of the first step is set to 0.03 mm or more. If the width is smaller than this, there is a possibility that the chip may be easily damaged. This is because the defect becomes large. The cutting edge where the rake face and the flank face of the cutting edge are joined may be rounded due to habituation due to the progress of cutting, or honing to improve chipping resistance in advance, but the present invention It is effective in the case of having this, and in the case of not having it.
【００１５】図３は、上記丸味を持たした他の実施例
で、丸味１１の半径Ｒは、０．２ｍｍ以上としておくこ
とが好ましく、上限は該チップを用いた回転切削工具の
切削半径となるので１００ｍｍ程度となる。FIG. 3 shows another embodiment having the above-mentioned roundness. The radius R of the roundness 11 is preferably 0.2 mm or more, and the upper limit is the cutting radius of a rotary cutting tool using the tip. Therefore, it is about 100 mm.
【００１６】図４は、丸味に変え傾斜面１２とした別の
実施例で、該傾斜面１２は、すくい面４上の切刃先から
Ｌ長さの位置から、すくい面に対しθの角度で逃げ面５
に達するように形成される。Ｌは０．２ｍｍ以内、θは
４５°以内とすれば、切れ味を損することなく、チッピ
ング防止の効果を挙げることができる。FIG. 4 shows another embodiment in which the inclined surface 12 is changed to be round, and the inclined surface 12 is at an angle of θ with respect to the rake surface from the position of the length L from the cutting edge on the rake surface 4. Flank 5
Is formed to reach. When L is 0.2 mm or less and θ is 45 ° or less, the effect of preventing chipping can be obtained without impairing the sharpness.
【００１７】なお上記実施例では、焼結ダイヤモンド刃
部２が超硬合金台金１に固着されたものについて示した
が、必要によっては焼結ダイヤモンドのみによってチッ
プを構成し、これを直接ブレードや工具シャンクに固着
することもできる。また焼結ダイヤモンドとして、平均
粒度８μｍのダイヤモンド粒子を用いたものについて示
したが、それより微粒でも、また５０μｍ程度の粒度の
ものも使用できる。In the above embodiment, the sintered diamond blade portion 2 is fixed to the cemented carbide base metal 1. However, if necessary, a chip is made of only sintered diamond, which is directly connected to a blade or a blade. It can also be attached to the tool shank. Further, as the sintered diamond, diamond particles having an average particle size of 8 μm are shown, but finer particles and particles having a particle size of about 50 μm can be used.
【００１８】（実施例２）図５は、実施例１のチップ３
を、木工切削用のフライスに取り付けて、切削試験を行
った場合の、チップ取り付け部の構成を説明する概略図
である。６はフライスボディで、フライスの直径は１５
０ｍｍ、取り付けたチップ３の数は１０枚である。各チ
ップ３は、該ボディの凹部７に、ロケータ１０を介して
止めねじ８を有する押え金具９によって、次の刃先き構
成となるように固着されている。(Second Embodiment) FIG. 5 shows a chip 3 of the first embodiment.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration of a chip attachment portion when a cutting test is performed by attaching a chip to a woodworking milling cutter. 6 is a milling body with a milling diameter of 15
0 mm, and the number of attached chips 3 is 10. Each tip 3 is fixed to the concave portion 7 of the body through a locator 10 by a holding metal fitting 9 having a set screw 8 so as to have the following cutting edge configuration.
【００１９】すくい面４は、基準面に対しすくい角γが
２０°、逃げ面５における逃げ角は矢印で拡大して示し
たように第１の逃げ角α1 は２５°、第２の逃げ角α2
は３５°である。なお第１の逃げ面５′の幅は図２に示
すように０．０５ｍｍであったので、第１の逃げ角α1
における刃先位置に対する第２の逃げ角α2 に接する位
置の差は０．０４ｍｍとなり、逃げ面５′が、切削の進
行に際して、被削材の切削面と摺動することによる支障
を防ぐことができる。これは次に示す切削試験の結果確
認すること出来た。The rake surface 4 has a rake angle γ of 20 ° with respect to the reference surface, and the clearance angle of the clearance surface 5 is 25 ° for the first clearance angle α 1 and the second clearance angle for the clearance angle 5 as shown by the enlarged arrow. Angle α 2
Is 35 °. Since the width of the first flank 5'was 0.05 mm as shown in FIG. 2, the first clearance angle α 1
The difference between the cutting edge position and the position in contact with the second clearance angle α 2 is 0.04 mm, which prevents the flank 5 ′ from sliding against the cutting surface of the work material during the cutting. it can. This was confirmed as a result of the following cutting test.
【００２０】 被削材 ＭＤＦ（中密度繊維板） 加工機械 縦軸フライス盤 加工部分 ＭＤＦ平板の端面部の平フライス加工 回転数 ３６００ｒｐｍ 回転速度 ２２６２ｍ／ｍｉｎ 送り １３ｍ／ｍｉｎ 切込み ２ｍｍ 刃部の寿命 ６０００ｍ以上（６０００ｍ切削後、
刃先摩耗を測定したところ２３．６μｍであった。従っ
て切削の継続は可能であったが、試験は終了した。） 切削面の状態 被削表面の毛羽立ちは全くなく、平滑
美麗であった。Work Material MDF (Medium Density Fiber Board) Processing Machine Vertical Axis Milling Machine Machining Part MDF Flat Plate End Milling Flat Milling Rotation Speed 3600 rpm Rotation Speed 2262 m / min Feed 13 m / min Cutting 2 mm Blade Life 6000 m or More ( After cutting 6000m,
The measured edge wear was 23.6 μm. Therefore, cutting could be continued, but the test was terminated. ) Cutting surface condition The surface to be cut had no fluff at all and was smooth and beautiful.
【００２１】上記実施例に加え、チップ３の刃幅を２０
ｍｍ、４０ｍｍ、フライスボディの径を２００ｍｍ、チ
ップ取付数を１２枚、すくい角γを２５°に替えたもの
についても試験したが、何れも切削はスムースで、切削
面にむしれや毛羽立ちもなく、長寿命の切削加工ができ
た。In addition to the above embodiment, the blade width of the tip 3 is 20
mm, 40 mm, the diameter of the milling body was 200 mm, the number of inserts was 12, and the rake angle γ was changed to 25 °. The cutting was smooth, and the cutting surface was smooth and had no fluff. , And long life cutting.
【００２２】なお上記すくい角γは、２０°以下では切
れ味が悪るく、３０°を超えると刃部の強度保持のため
の直角刃物角を維持できなくなる。また第１の逃げ角
は、３°以下では、被削材の切削面と摺動による支障を
生じ、１０°を超えると所要の直角刃物角を維持できな
くなる。また実施例２においては、実施例１のチップを
用いたものについて示したが、例えば図３や図４に示す
ような焼結ダイヤモンドによる刃部の構成が、上記条件
の範囲に入るものであれば、実施例１のチップによらな
くてもよいことは言うまでもない。そして、本発明は木
工用フライスカッターとして最もその効果を発揮する
が、その他のフライスカッターやルーターとしても用い
ることができる。When the rake angle γ is 20 ° or less, the sharpness is poor, and when the rake angle γ is more than 30 °, it becomes impossible to maintain a right angled blade angle for maintaining the strength of the blade portion. If the first clearance angle is 3 ° or less, trouble occurs due to sliding with the cutting surface of the work material. If the first clearance angle exceeds 10 °, the required right-angle blade angle cannot be maintained. Further, in the second embodiment, the one using the tip of the first embodiment is shown. However, if the configuration of the blade portion made of sintered diamond as shown in FIGS. 3 and 4, for example, falls within the range of the above conditions. Needless to say, it does not have to be based on the chip of the first embodiment. The present invention is most effective as a milling cutter for woodworking, but can also be used as other milling cutters and routers.
【００２３】[0023]
【発明の効果】本発明によれば、従来実用困難であった
ダイヤモンド刃物による天然或は人造の木材建材などの
切削加工が可能となり、仕上げ面が良く、長寿命で作業
性もよい。従って、木材をブロックカッターによる切削
と、ベルト研磨及びバフによる仕上げとを、組合わせて
一挙に行うなどの高能率、高品質の仕上げ加工を行うこ
とができる。According to the present invention, it is possible to cut a natural or artificial wood building material with a diamond blade, which has been difficult to put into practical use in the past, and has a good finished surface, a long life and good workability. Therefore, it is possible to perform high-efficiency and high-quality finishing such as cutting the wood with the block cutter and finishing with the belt polishing and the buff at once.
【図１】Ａ及びＢは切削用チップの実施例を説明する正
面図及び側面図である。1A and 1B are a front view and a side view illustrating an embodiment of a cutting tip.
【図２】図１における刃部の側面よりの拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a side surface of a blade portion in FIG.
【図３】他の実施例における刃部の側面よりの拡大図で
ある。FIG. 3 is an enlarged view of a side surface of a blade according to another embodiment.
【図４】別の実施例における刃部の側面よりの拡大図で
ある。FIG. 4 is an enlarged view of a side surface of a blade according to another embodiment.
【図５】図１の切削用チップを、フライスカッターに取
り付けた状態を説明する取り付け部の１部の概略図であ
る。FIG. 5 is a schematic view of a part of a mounting portion for explaining a state in which the cutting tip of FIG. 1 is mounted on a milling cutter.
【符号の説明】 １ 超硬合金の台金 Ａ1 直角刃物角 ２ 焼結ダイヤモンド刃部 Ａ2 直角刃物角 ３ 切削用チップ ｂ 第１の逃げ
面の範囲 ４ ３のすくい面 γ すくい角 ５ ３の逃げ面 Ｒ 丸味１１の
半径 ５′ 第１の逃げ面 ５″ 第２の逃げ面 ６ フライスボディ ７ ボディの凹部 ８ 止めねじ ９ 押え金具 １０ ロケータ １１ 切刃先端の丸味 １２ 切刃先端の傾斜面 Ｗ 刃幅 α1 第１の逃げ角 α2 第２の逃げ角[Explanation of symbols] 1 Base metal of cemented carbide A 1 Right angled blade angle 2 Sintered diamond blade part A 2 Right angled blade angle 3 Cutting tip b 1st flank area 4 3 Rake surface γ Rake angle 5 3 Flank R Radius of roundness 11 5'First flank 5 ″ Second flank 6 Milling body 7 Body recess 8 Set screw 9 Holding bracket 10 Locator 11 Roundness of cutting edge 12 Inclined surface of cutting edge W Blade width α 1 First clearance angle α 2 Second clearance angle
Claims (6)
部を備えたチップにおいて、該刃部の直角刃物角が、逃
げ面のすくい面に接する位置から少なくとも０．０３ｍ
ｍ以上０．２０ｍｍ以下の範囲にわたって６０°〜７０
°、該範囲を超えたすくい面と離れた逃げ面において５
０°〜６０°、に形成されてなることを特徴とする切削
用チップ。1. A chip provided with a blade portion formed of sintered diamond, wherein a right angle of a blade of the blade portion is at least 0.03 m from a position in contact with a rake face of a flank face.
60 ° to 70 over a range of m to 0.20 mm
°, 5 on the flank face and the rake face that exceed the range
A cutting tip characterized by being formed at 0 ° to 60 °.
端を、半径０．２ｍｍ以上１００ｍｍ以下の丸味を持た
せたことを特徴とする請求項１記載の切削用チップ。2. The cutting tip according to claim 1, wherein the tip of the cutting edge where the rake face and the flank face of the blade portion intersect has a roundness with a radius of 0.2 mm or more and 100 mm or less.
端を、すくい面上の切刃先より０．２ｍｍ以内の位置よ
り、すくい面に対し４５°以内の角度をもって逃げ面に
達する傾斜面を設けたことを特徴とする請求項１記載の
切削用チップ。3. A slope at which the tip of the cutting edge where the rake face and the flank of the blade intersect intersects with the rake face at an angle of 45 ° or less from a position within 0.2 mm from the cutting edge of the rake face. The cutting tip according to claim 1, wherein a surface is provided.
部を備えた工具において、該刃部によって構成されるす
くい角は２０°〜３０°、逃げ角は逃げ面中すくい面に
接する位置より少なくとも０．０３ｍｍ以上０．２０ｍ
ｍ以下の範囲の第１逃げ角が３°〜１０°、該範囲を超
えたすくい面と離れた逃げ面の第２の逃げ角が１０°〜
２０°、に構成されてなることを特徴とする回転切削工
具。4. A tool provided with a blade portion formed of sintered diamond, wherein the rake angle formed by the blade portion is 20 ° to 30 °, and the clearance angle is at least 0 from the position in contact with the rake surface in the clearance surface. 0.03 mm or more 0.20 m
The first clearance angle in the range of m or less is 3 ° to 10 °, and the second clearance angle of the flank face separated from the range is 10 ° to 10 °
A rotary cutting tool characterized by being configured at 20 °.
を用いて、請求項４記載の構成の刃部を形成してなるこ
とを特徴とする回転切削工具。5. A rotary cutting tool, wherein the cutting tip according to claim 1, 2 or 3 is used to form a blade portion having the structure according to claim 4.
れることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載
の切削用チップ及び回転切削工具。6. The cutting tip and the rotary cutting tool according to claim 1, which are used for cutting natural or artificial building materials.
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