JPH10118824A

JPH10118824A - たて型チップおよびそれを備えたフライス

Info

Publication number: JPH10118824A
Application number: JP28220396A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Suzuki; 岳彦鈴木; Satoshi Suzuki; 聡鈴木; Masayuki Takahashi; 正之高橋
Original assignee: Fuji Bellows Co Ltd; Fuji Seiko Co Ltd
Current assignee: Fuji Bellows Co Ltd; Fuji Seiko Co Ltd
Priority date: 1996-10-24
Filing date: 1996-10-24
Publication date: 1998-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】できる限り多くのコーナを使用し得るたて型チ
ップおよびそのたて型チップを備えたフライスを得る。【解決手段】たて型チップ１０は、正面形状が概して正
方形である平板状のチップであり、その側面１２を内側
へくぼませた形状とする。このことにより、互いに隣接
する側面１２同士がなす角が鋭角となり、各角の近傍の
側面１２の一部がすくい面５０となる。この形状とする
ことにより、たて型チップ１０の４つの側面１２に、合
計８組の切れ刃３０，逃げ面４０，すくい面５０等を形
成でき、８コーナ使いが可能となる。また、ボデー６２
のチップ取付座６４を、上記たて型チップ１０に代表さ
れるチップを取付可能な形状とすることにより、たて型
チップ１０の全体としての寿命を延ばすことができるフ
ライス６０が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、切削工具に取り外
し可能に取り付けられるたて型チップと、そのたて型チ
ップを備えたフライスに関する。

【０００２】

【従来の技術】切削工具の本体に取り外し可能に取り付
けられるたて型チップは既に知られている。たて型チッ
プは、使用状態において、側面のいずれか１つがすくい
面とされるものである。平板状のチップの中央部に貫通
した取付穴が形成され、この取付穴を利用してボルト等
の固定部材により工具本体に取り付けられ、被加工物
と、取付穴の中心線にほぼ直角な方向に相対移動させら
れるのであり、平板状チップの複数の側面のうち互いに
隣接する２つの側面の交線が切れ刃として機能し、それ
ら２つの側面の一方がすくい面、他方が逃げ面として機
能することとなる。

【０００３】荒加工用フライスのたて型チップを例にと
れば、従来、実際に切削に使用されていたのは、各チッ
プの１箇所ないし６箇所のコーナであり、これらは１な
いし６コーナ使いと称されている。これは、刃形（軸線
に直角または平行な断面の刃部の輪郭）の形状（刃形形
状と称する）を、所謂ネガポジ型（ＮＰ型）またはダブ
ルポジ型（ＤＰ型）とする要請を満たす必要がある場合
には避けられないことである。ＮＰ型およびＤＰ型の刃
型形状については、発明の実施の形態において説明す
る。このような刃形形状を実現させるためには、チップ
を、正面形状が１つないし３つの鋭角を含む形状とする
ことが必要である。例えば、正面形状が正三角形である
たて型チップの場合は、３つの角をそれぞれ表裏の２コ
ーナ使いできるため、６コーナ使いのチップとすること
ができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のたて型チッ
プにおいては、正面形状が、外向きに凸とされていた。
そのために、その断面形状に含まれる角のうち、鋭角に
できるのは１つないし３つに限られることになる。した
がって、刃形形状を、所謂ネガポジ型（ＮＰ型）または
ダブルポジ型（ＤＰ型）とする要請を満たすためには、
すくい面の数は、２つないし６つに限られる。各すくい
面ごとに１コーナ使いができることとなるので、上述の
ように、２コーナないし６コーナ使いとなるのである。
しかし、一般に比較的高価な材料が用いられるチップ本
体の体積（あるいは表面積）の大きさに対して、実際に
切削に寄与する部分のそれが占める比率は一般に小さ
く、この比率を大きくするために、上記コーナの数をで
きる限り多くすることが望ましい。

【０００５】そこで、本願の請求項１に係る第一発明の
課題は、できる限り多くのコーナで切削を行うことがで
きるたて型チップを得ることである。また、請求項２に
係る第二発明および請求項３に係る第三発明の課題は、
第一発明のたて型チップの使用可能なコーナ数を、使い
勝手を犠牲にすることなく、できる限り多くすることで
ある。また、請求項４に係る第四発明の課題は、第一発
明ないし第三発明のたて型チップを、フライス加工に有
効に活用することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段，作用および発明の効果】
第一発明においては、上記課題が、正面形状が正方形を
成し、中央部に貫通した取付穴を形成した平板状チップ
の前記正方形の各辺を内側へくぼませた形状とすること
により、互いに隣接する側面同士の成す角を鋭角とし、
それら各側面のそれぞれをすくい面として使用し得るも
のとすることによって解決される。このような形状とす
ることによって、刃形形状を前記ネガポジ型（ＮＰ型）
またはダブルポジ型（ＤＰ型）とすることができ、か
つ、正面形状が４つの鋭角を含む形状とすることができ
る。本チップはフライス用チップとして特に好適である
が、バイト用等他の用途のチップとしても使用可能であ
る。

【０００７】第二発明においては、前記課題が、第一発
明に係るたて型チップにおいて、前記正方形の各辺を中
点において屈曲した折れ線とするとともに、前記取付穴
を軸方向の中央に関して対称な形状とすることによって
解決される。基本形状である正方形の各辺は、中点以外
の点で屈曲した折れ線とすることも可能であるが、この
場合には、チップを表裏反転させると形状が変わってし
まう。そのため、表裏反転させて８コーナを同じ条件
（すくい角および逃げ角が同じ）で使用するためには、
工具本体のチップ取付座を表用と裏用との２種類準備す
ることが必要となり、チップの使い勝手が悪くなってし
まう。それに対し、基本形状である正方形の各辺を中点
において屈曲した折れ線としたチップは、表裏反転して
も形状が全く変わらないため、取付穴を軸方向の中央に
関して対称な形状としておけば、チップを工具本体の同
じ形状のチップ取付座に表裏反転させて取り付けること
ができ、表で４コーナ、裏で４コーナの合計８コーナを
容易に使用することができる。

【０００８】第三発明においては、前記課題が、第一発
明に係るたて型チップにおいて、前記正方形の各辺を、
少なくとも中央部が滑らかに湾曲し、中点に関して対称
な形状の凹曲線とするとともに、前記取付穴を軸方向の
中央に関して対称な形状とすることによって解決され
る。この場合も凹曲線を中点に関して対称な形状とする
とともに、取付穴を軸方向の中央に関して対称な形状と
すれば、表裏で８コーナを容易に使用することができ
る。なお、第一ないし第三発明のたて型チップは、正面
形状の基本形状が正方形であるが、正五角形またはそれ
以上の正多角形として、５つ以上の切れ刃を有するたて
型チップを形成することも可能である。しかし、このよ
うなたて型チップを表裏対称な形状とすれば、刃先角が
非常に鋭利なものとなり、強度が著しく低下するので、
適用範囲が限られる。

【０００９】第四発明においては、前記課題が、第一な
いし第三発明のいずれかに係るたて型チップを、ボデー
の外周面の先端部に複数個形成したチップ取付座に着座
させ、前記取付穴に挿通したボルトにより固定したフラ
イスとすることによって解決される。例えば、被切削材
が鋼であり、正面フライスによって荒削り加工が行われ
る場合には、加工速度が高速になるにしたがってチップ
の寿命が低下する。このような場合に、第一ないし第三
発明に係るたて型チップを用いれば、従来一般的に使用
されていた４コーナ使いのたて型チップに比して、寿命
を一挙に倍増させることができる。

【００１０】

【発明の補足説明】本発明は上記各請求項に記載の態様
の他に、以下の態様でも実施可能である。各実施態様は
便宜上、請求項と同じ形式の実施態様項として記載す
る。（１）切れ刃を形成する部分を他の部分より硬度の高い
材料で形成した請求項１ないし３のいずれか１つに記載
のたて型チップ。（２）チップ本体と、そのチップ本体より硬度の高い高
硬度片とを備え、チップ本体の４つの角部から各側面に
平行に形成された取付座に高硬度片がろう付けされた実
施態様項１に記載のたて型チップ。実施態様項１または
２に記載のたて型チップは、後に発明の実施の形態にお
いて説明するように、被切削材料や加工速度等の切削条
件に適した材質の刃部を容易に製造し得るものである。（３）前記取付穴が、当該たて型チップの厚さ方向の中
央位置より表面側に形成され、表面に向かうにしたがっ
て直径が増大する第一テーパ部と、その第一テーパ部と
対称に裏面側に形成された第二テーパ部とを有する請求
項２，３，実施態様項１，２のいずれか１つに記載のた
て型チップ。取付穴をこのような断面形状とし、取付用
のボルトをテーパ部を有するものとすれば、表面裏面共
に安定に、かつ、位置決め精度よく取り付けることが可
能となる。（４）請求項１ないし３，実施態様項１ないし３のいず
れか１つに記載のたて型チップを、バイト本体の先端部
に形成したチップ取付座に着座させ、前記取付穴に挿通
したボルトにより固定したバイト。

【００１１】

【発明の実施の形態】本願の第一発明および第二発明の
一実施形態であるたて型チップを図面に基づいて説明す
る。図１はたて型チップ１０の正面図であり、図２はそ
の右側面図である。本たて型チップ１０は超硬合金で一
体的に焼結形成されたフライス用スローアウェイチップ
である。その正面形状は概して正方形であり、図１に示
すように、４つの側面１２がくの字型にくぼませられ
て、４つの角が鋭角（７０度）とされている。図２に示
すように、概略の形状が正方形である表面１４とそれに
対向する裏面１６との中心には、取付穴１８が設けられ
ている。取付穴１８には、表面１４に向かうにしたがっ
て直径が増大する第一テーパ部２０（図１参照）と、そ
の第一テーパ部２０と対称に、裏面１６側に形成された
第二テーパ部２２（図２参照）とが形成されている。た
て型チップ１０は、図１に示した２本の中心線（一点鎖
線）のいずれを回転軸としても２回回転対称とされてい
る。また、取付穴１８の中心線を回転軸として４回回転
対称とされている。したがって、表面１４および裏面１
６、また、第一テーパ部２０および第二テーパ部２２
は、それぞれ実質的に同じものである。また、４つの側
面１２も、互いに同じ形状である。

【００１２】図２に示すように、側面１２の対角に位置
する２か所には、切れ刃３０が形成されている。切れ刃
３０は、主切れ刃３２，第一副切れ刃３４および第二副
切れ刃３６により成る。主切れ刃３２は、側面１２の切
れ刃３０が形成されている位置とは別の対角に位置する
２か所に、逃げ面４０が形成されることにより形成され
る。逃げ面４０は、主逃げ面４２，第一副逃げ面４４お
よび第二副逃げ面４６により成る。主切れ刃３２および
第一副切れ刃３４は、側面１２の一部に、それぞれ主逃
げ面４２および第一副逃げ面４４が形成されることによ
って形成される。側面１２，主逃げ面４２および第一副
逃げ面４４は、それら３つの面と表面１４（または裏面
１６）との交線が互いに平行となるように形成されてい
る。つまり、側面１２，主逃げ面４２および第一副逃げ
面４４の法線ベクトルは、一平面内のベクトルとなる。
側面１２と主逃げ面４２とのなす角は約４８．５度、側
面１２と第一副逃げ面４４とのなす角は約３．５度とさ
れている。

【００１３】第二副切れ刃３６は、互いに隣接する側面
１２同士の交線（便宜上、切れ刃線と称する）の一部で
あり、図２に示す中心線（図２において上下方向のも
の）と切れ刃線との交点から第一副切れ刃３４と切れ刃
線との交点までの部分とされる。また、第二副逃げ面４
６は、側面１２の一部であり、側面１２と第一副逃げ面
４４との交線を長辺とし、第二副切れ刃３６を短辺とす
る長方形の部分である。側面１２の一部は、すくい面５
０として使用される。すくい面５０は、側面１２におい
て逃げ面４０が形成される対角位置とは別の対角位置を
占める。側面１２の各対角が、それぞれ逃げ面４０とさ
れるかすくい面５０とされるかは、たて型チップ１０が
使用される状況による。例えば、右フライスに使用され
る場合には、逃げ面４０とすくい面５０とは、図１およ
び２に示す位置となるが、左フライスに使用される場合
には、それらの位置が丁度入れ代わる。なお、上記各切
れ刃３０，逃げ面４０およびすくい面５０には、保護の
ためにホーニングが施される。

【００１４】図３は、本願の第３発明の一実施形態であ
るたて型チップの正面図である。本実施形態のたて型チ
ップ１０は、上述の実施形態のたて型チップにおいて、
側面１２が、その中心部付近５４において滑らかに湾曲
させられている。このような形状とすることにより、た
て型イップの機械的強度を向上させることができる。

【００１５】図４ないし図６は、第四発明の一実施形態
たるフライスを示す図面である。図４は、フライス６０
の、たて型チップ１０が取り付けられる部分を拡大して
示す正面図である。図５は、その左側面図であり、図６
に示す下面図におけるＧ−Ｈ−Ｉ−Ｊ−Ｋ−Ｌ断面図と
されている。フライス６０のボデー６２は、たて型チッ
プ１０を取り付けるためのチップ取付座６４を等間隔に
１８個備えており、それらチップ取付座６４への前記た
て型チップ１０の取り付けには、ボルト６６が用いられ
る。図５および図６の一部（円内）の拡大図を、それぞ
れ図７および図８に示す。なお、図７および図８におい
ては、たて型チップ１０の複数の切れ刃３０，逃げ面４
０，すくい面５０等のうち、フライス６０に取り付けら
れた状態で実際の加工に使用される個所のみに符号が付
されている。つまり、符号を付された部分が、１つのコ
ーナを形成している。本実施形態のたて型チップは、図
７および図８において符号が付された部分と同様の部分
を、他に７個所備えている。つまり、８コーナ使いが可
能とされているのである。

【００１６】たて型チップ１０はフライス６０に取り付
けられた状態で、図４に示すように、アキシャルレーキ
γ_pが約８度とされ、逃げ面４０の逃げ角αが約１２度
とされている。また、図７に示すように、主切れ刃３２
の切込み角κが約４３．５度，第一副切れ刃３４の第一
副切込み角κ₁ ′が約１．５度，第二副切れ刃３６の第
二副切込み角κ₂ ′が約５度とされている。また、図８
に示すように、ラジアルレーキγ_fが約−１０度とされ
ている。一般に、ラジアルレーキγ_fとアキシャルレー
キγ_pとの符号が異なるフライスの基本刃形形状は、ネ
ガポジ型（ＮＰ型）と称される。つまり、本たて型チッ
プ１０を備えたフライス６０は、その基本刃形形状がネ
ガポジ型（ＮＰ型）とされているのである。ＮＰ型は、
鋼や鋳鉄の荒削りに代表される重切削を行う場合や、切
りくずの排出がスムーズである必要がある場合等に有利
な基本刃形形状である。なお、被切削物が軽合金や非金
属である場合や、構成刃先がつきやすい材料である場合
等には、切れ味をさらによくするために、ラジアルレー
キγ_fとアキシャルレーキγ_pとを共に正の値としたダ
ブルポジ型（ＤＰ型）とされることがある。なお、正面
削りの場合には、仕上げ面粗さが問題となるため、標準
的なチップでは切れ刃の最も先端側に位置する部分が仕
上げ面とほぼ平行になるように刃形形状が決められる。
本実施形態のたて型チップ１０においても、上述のよう
に第一副切れ刃３４と仕上げ面とのなす角度が小さくさ
れている。

【００１７】図９および図１０は、本願の第一発明およ
び第二発明の別の一実施形態であるたて型チップの正面
図および右側面図である。本実施形態のたて型チップ１
０は、図１１および図１２にその正面図および右側面図
を示すチップ本体７０と、図１３ないし図１５にそれぞ
れ、正面図，平面図および右側面図を示す高硬度片７２
とからなり、その高硬度片７２が、チップ本体７０の取
付座７４にろう付けされて形成されたものである。な
お、図１２は、図１１のＭ−Ｍ′断面図である。高硬度
片７２は、チップ本体７０よりも硬度が高い材質により
形成される。超硬合金は、チップ材として広く用いられ
ているが、例えば鋼の高速切削に対しては、一般に実用
的ではない。このような用途には、ＴｉＮサーメット，
セラミック等の材質が用いられることが多い。また、耐
熱合金，高硬度材料等の切削にはＣＢＮ焼結体が、ま
た、非鉄金属，非金属材料の切削にはダイヤモンド焼結
体が、それぞれ優れた性能を示すが、これらの材質でで
きたチップは、例えば耐衝撃性がよくない等の短所をも
有する場合がある。そして、フライス加工においては、
熱的摩耗だけでなく、さらに加工中の衝撃等に基づく機
械的摩耗が問題となる場合がある。

【００１８】図９ないし図１５に示した形状・構成は、
例えばチップ本体７０を耐衝撃性が比較的大きい超硬合
金で作成し、高硬度片７２を上記各種の材質のうちの１
つとすること等が可能となるので、１つの切れ刃が欠損
することによって、チップ全体が使用できなくなる可能
性を少なくすることができる。このように、本実施形態
においては、工具としての寿命が長く、かつ、加工条件
や被切削物等の諸条件に対応したチップを製造すること
ができる。なお、高硬度片７２は、各コーナ毎に独立の
ものであるが、側面１２の交線の一部を共有して隣接す
る２つのコーナの高硬度片７２を一体化させて形成して
もよい。また、本実施形態のたて型チップ１０の側面１
２を、図３に示した実施形態のたて型チップと同様に湾
曲させてもよい。この場合は、第三発明の一実施形態と
なる。

【００１９】図１６ないし図１８は、図１および図２に
示したたて型チップを、バイト本体８０に形成されたチ
ップ取付座６４に取り付けた状態を示す図面である。バ
イトホルダ８０に、図１および図２に示したものとは別
の形状のたて型チップ、例えば、図８ないし図１５に示
したたて型チップ１０等を取り付けることも可能であ
る。このように、本発明に係るたて型チップは、旋盤等
に使用されるバイト用チップとしても使用できるのであ
る。

【００２０】以上いくつかの実施形態を図面に基づいて
説明したが、本発明に係るたて型チップ，フライス，バ
イト等は、各図面に示した形状に限られるものではな
く、これらの他にも、特許請求の範囲を逸脱することな
く、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した
態様で本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の第一および第二発明に共通の一実施形態
であるたて型チップの正面図である。

【図２】上記たて型チップの右側面図である。

【図３】本願の第三発明の一実施形態であるたて型チッ
プの正面図である。

【図４】本発明の第四発明の一実施形態であるフライス
を示す正面図である。

【図５】上記フライスの左側面図である。

【図６】上記フライスの下面図である。

【図７】図５の一部を拡大して示す図面である。

【図８】図６の一部を拡大して示す図面である。

【図９】本願の第一発明および第二発明に共通の別の一
実施形態であるたて型チップの正面図である。

【図１０】図９のたて型チップの右側面図（一部断面
図）である。

【図１１】図９および図１０に示したたて型チップを構
成するチップ本体を示す正面図である。

【図１２】図１１のチップ本体の右側面図（一部断面
図）である。

【図１３】図９および図１０に示したたて型チップを構
成する高硬度片の正面図である。

【図１４】図１３の高硬度片の平面図である。

【図１５】上記高硬度片の右側面図である。

【図１６】図１および図２に示したたて型チップを、バ
イト本体に装着したバイトを示す正面図である。

【図１７】上記バイトの平面図である。

【図１８】上記バイトの左側面図である。

【符号の説明】

１０たて型チップ１２側面１４表面１６裏面１８取付穴２０第一テーパ部２２第二テーパ部３０切れ刃３２主切れ刃３４第一副切れ刃３６第二副切れ刃４０逃げ面４２主逃げ面４４第一副逃げ面４６第二副逃げ面５０すくい面５４中心部付近６０フライス６２ボデー６４チップ取付座６６ボルト７０チップ本体７２高硬度片７４取付座８０バイト本体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正面形状が正方形を成し、中央部に貫通
した取付穴を形成した平板状チップの前記正方形の各辺
を内側へくぼませた形状とすることにより、互いに隣接
する側面同士の成す角を鋭角とし、それら各側面のそれ
ぞれをすくい面として使用し得るものとしたことを特徴
とするたて型チップ。
【請求項２】前記正方形の各辺を中点において屈曲し
た折れ線とするとともに、前記取付穴を軸方向の中央に
関して対称な形状としたことを特徴とする請求項１に記
載のたて型チップ。
【請求項３】前記正方形の各辺を、少なくとも中央部
が滑らかに湾曲し、中点に関して対称な形状の凹曲線と
するとともに、前記取付穴を軸方向の中央に関して対称
な形状としたことを特徴とする請求項１に記載のたて型
チップ。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれか１つに記載
のたて型チップを、ボデーの外周面の先端部に複数個形
成したチップ取付座に着座させ、前記取付穴に挿通した
ボルトにより固定したことを特徴とするフライス。