JPH10151514A - 高速切削用のカッタおよびチップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 切刃位置調整機能付きの高速切削用フライス
カッタおよびチップに関し、チップおよび構成部品の飛
散を防止する。 【解決手段】 チップ１はその前面５と背面６とで底面
７方向に幅広となる楔形に形成され、チップ１の後端面
にはチップ１の上面８部より正の傾斜面９が形成され
て、当該傾斜面９に対面する負の傾斜面１７の形成され
た調整駒１５により、チップ１の後端が支持されるとと
もに、カッタ本体１２の外周には、カッタ本体１２の略
中心方向に向かうねじ穴が穿設されてボルト１８が螺合
し、このボルト１８の頭部２０の一部が調整駒１５の上
方にオーバーハングするように配設される。また、チッ
プ１の前面および／または背面６の中央部には凹部１０
が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、軽合金などを非
常に高い切削速度にてフライス加工するのに好適するカ
ッタおよびチップに関し、特に切れ刃位置の調整機能を
高めながらチップおよび構成部品の飛散を防止するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】非常に高い切削速度にてフライス加工を
行うときに注意すべきことの一つに、チップおよびカッ
タ構成部品の飛散の問題がある。これは遠心力に起因す
るものの外ならず、この遠心力による締付け力の緩みを
想定した対策を事前にとることは重要である。対策の一
例として、実開平４−７６３１３号公報には、本発明に
最も近いと思われる内容の技術が開示されている。すな
わち、切れ刃チップの前面に、カッタ径方向の内側でチ
ップ厚みが大となる方向に傾斜した楔面を設け、楔部品
のカッタ径方向内方への引込みにより、前記楔面を加圧
するように構成したものである。

【０００３】このようなチップの再研削は、チップ自身
には平行面が形成されていないために直接チップを把持
できず、同じ楔角をもつ治具と組み合せて治具面との間
で基準となる平行面を作り出したのち、再研削すること
になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に、軽合金などか
らなる加工物を非常に高い切削速度にてフライス加工す
る主な目的は、加工能率の向上のほか、高速切削による
仕上げ面あらさの向上を狙うものである。そのために
は、仕上げ面あらさに直接的に関係するカッタの正面側
の切れ刃位置ができる限り精度よく揃っている必要があ
る。しかも、このことは各切れ刃にかかる切削負荷が均
等化されるので、切れ刃寿命の延長といった二次的な効
果をもたらす。

【０００５】上記に例示した従来技術にも、カッタの正
面側の切れ刃位置精度の調整部品として調整ねじが螺合
され、その頭部でもってチップの後端を支持するように
している。この調整ねじは、カッタの軸心にほぼ平行に
螺合させたもので、遠心力の作用方向と異なるために、
飛出すことはあり得ない。しかしながら、調整ねじを利
用する調整は、ねじのリードがそのまま調整量となるた
めに、微調整を行うのには性能的に不十分であるうえ、
ねじ固有の性質であるバックラッシが調整をより難しく
する。

【０００６】チップ後端を楔角を付した調整駒で支持す
ることは、調整駒の操作のためのねじのリードによる移
動量を楔によってさらに小さく変換することになるの
で、楔角の大きさにもよるが調整量を数分の一までに小
さくすることができ、微調整が得られやすくなる。しか
しながら、調整駒の採用は、新たに調整駒の飛出し問題
を生じさせることになる。さらに付け加えるならば、調
整駒と同様のことがチップの楔部品に対してもいえるの
であって、上記に例示した従来技術でも楔部品の飛散防
止策はとられていない。請求項１および請求項２に記載
の発明は、ともに、前記の如き課題を解決しようとする
ものである。

【０００７】非常に高い切削速度に耐えうる工具材料と
して、焼結ダイヤモンドをはじめとする超高圧焼結体が
あげられる。このような工具材料は、一般に、剛性の高
い超硬合金製の基台に接合されて一体もののチップとさ
れる。超硬合金は鉄鋼材料のほぼ倍の比重があるので、
これに比例する大きさの遠心力を受ける。その分、飛散
の可能性も高くなるので、一層の防止策が取られねばな
らない。

【０００８】超高圧焼結体チップは、価格が高価である
ために、切れ刃寿命の度に再研削されて最利用されるこ
とが多い。請求項３は、最研削時における作業性の改善
に関するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の如き
課題に鑑みなされたもので、請求項１は、環状体をなす
カッタ本体の外周部分に設けられた取付け溝内は、楔部
品の押圧作用によって着脱自在にチップが組込まれるよ
うに構成されるとともに、前記チップは、その前面と背
面とで底面方向に幅広となる楔形を形成するようにされ
てなる高速切削用のカッタにおいて、前記チップの後端
面には、チップの上面部より正の傾斜面が形成されて、
当該傾斜面に対面する負の傾斜面の形成された調整駒に
より、チップの後端が支持されるとともに、カッタ本体
の外周には、カッタ本体の略中心方向に向かうねじ穴が
穿設されてボルトが螺合し、このボルトの頭部の一部が
調整駒の上方にオーバーハングするように配設されて、
調整駒の飛散を防止するように構成されることを特徴と
したものである。

【００１０】請求項２は、カッタ本体に螺合するボルト
の頭部の一部が、調整駒と楔部品の両者の上方にオーバ
ーハングするように配設されて、調整駒および楔部品の
飛散を防止するように構成されることを特徴としたもの
である。

【００１１】請求項３は、前記チップの前面および／ま
たは背面の中央部には凹部が形成されるとともに、当該
凹部の底面の対向面との間で平行な平坦面を形成するよ
うに配設されることを特徴としたものであり、請求項４
は、前記チップは、基台が超硬合金からなり、切れ刃部
が超高圧焼結体からなることを特徴としたものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】遠心力によるチップの飛散防止策
は、チップ自身の形状によってなされている。すなわ
ち、チップの前面と背面とで底面方向に幅広となるよう
に形成した楔形が、チップを押圧する楔部品の遠心力に
よる外周方向への多少の伸びによっても、チップ自身が
飛散出口を塞いで、飛出しを抑える。

【００１３】カッタの正面側の切れ刃位置精度の調整
は、調整機能に優れる調整駒が採用されている。すなわ
ち、チップの後端面にはチップの上面部より正の傾斜を
もつ傾斜面を形成し、調整駒には前記チップの傾斜面に
対面する負の傾斜面を形成する。調整駒は、チップ側の
楔部品と同様に、カッタ本体の外周から内方へ上下動す
るように構成され、調整駒の上下への移動により、接触
する傾斜面を介してチップの切れ刃位置の調整がなされ
る。

【００１４】切れ刃位置精度の調整は、実際は、調整駒
を沈み込ませる方向のみの移動によって行うようにす
る。つまり、カッタの正面側へチップを押出しことによ
って、切れ刃位置を調整するようにする。このような作
業方法とする理由は、チップの後端面にある正の傾斜面
が、これに接触する調整駒の傾斜面によって正面側に押
出されるときに、その力の分力の一つがチップを底面方
向に押し付けるように作用して、チップの底面をカッタ
本体の着座面に密着させるからであり、チップが浮き上
がることなく確実に摺動できるからである。

【００１５】調整駒は、幅方向には、カッタ本体の調整
駒取り付け溝との嵌合精度を高くしてふらつかないよう
にされるが、外周から内方へ向かう方向、すなわち上下
方向には調整量の範囲内にあって、締付けねじの途中で
停止した状態にある。調整駒の上方にはボルトの頭部の
一部がオーバーハングするようにして配設されるが、ボ
ルトを締付け固定した状態でも、調整駒との間には調整
ができるだけの間隙が設けられるようにする。このよう
な構成とすることにより、万一、調整駒が飛散しようと
しても、ボルトの頭部によって飛出しが邪魔される。こ
のときの飛散防止効果が一時的でしかないものであって
も、その間に異常に気付いて工作機械を非常停止する余
裕が確保される。

【００１６】チップをクランプしている楔部品は、押圧
による摩擦力も作用しているために調整駒よりは飛散し
にくいものと考えられるので、ボルトの頭部のオーバー
ハングによる飛散防止策は、調整駒のみであっても相当
に効果的であるといえる。しかしながら、チップ材料に
比重の大きな超硬合金や超硬合金を基台とする材料が使
用されたうえ、切削条件がより厳しい高切削速度の下で
使用されるような場合には、ボルトの頭部を調整駒のみ
ならず楔部品にもオーバーハングするようにして、調整
駒と楔部品の両者の飛散防止に一層の安全を期するもの
である。

【００１７】飛出し防止のために楔形に形成さたチップ
には、チップの前面および／または背面の中央部に、対
向面と平行な平坦面を形成する凹部を配設する。平行す
る対向面を研削機のピンなどで直接把持するようにすれ
ば、再研削作業が簡単に行なえるようになる。

【００１８】

【実施例】次に、この発明の一実施例について、図を参
照しながら説明する。

【００１９】図１ないし図３は、本発明に係わるチップ
１の一実施例であって、切れ刃２の備わる切れ刃部３に
は軽合金などの高速切削に好適する超高圧焼結体材料が
使用され、剛性の高い超硬合金よりなる基台４に接合さ
れて一体化されている。チップ１は、図２に示すよう
に、前面５と背面６とで底面７の方向に幅広となる楔形
を形成している。また図１に示すように、チップ１の後
端面には、チップ１の上面８より正の傾斜をもつ傾斜面
９が形成されている。したがって、底面７と傾斜面９と
がなす角度は鋭角となる。

【００２０】背面６の中央部には、円柱を上方に抜いた
ような形状をした凹部１０が設けられて、その底面１１
は、対向する前面５と平行なる平坦面を形成している。
切れ刃部３を再研削するときには、前記二つの平坦面を
利用して把持すればよく、もって簡単かつ確実に再研削
が行えるようになる。図４および図５には本発明の他の
実施例が示されているが、これは凹部１０が円柱状の凹
みとして形成されたものである。凹部１０の作用効果は
上記と同じものであり、同一箇所には同符号を付してあ
る。

【００２１】図６ないし図９は、請求項１に係わる一実
施例であって、環状体をなすカッタ本体１２の外周部分
に設けられた取付け溝内にはチップ１が着座され、チッ
プ１の前面５の側には、楔部品１３が締付けねじ１４に
よってカッタ本体１２とともに螺合されている。締付け
ねじ１４は左右ねじになっていて、楔部品１３を上下動
させることができる。チップ１は、楔部品１３を沈み込
ませたときに生じる押圧作用によって取付け溝内にしっ
かりと固定される。このような構成とすることにより、
高速切削時の遠心力よって万一楔部品１３が外周方向に
伸びたとしても、チップ自身がもつ楔形状によって出口
が塞がれて、チップ１の飛出しは防止される。

【００２２】チップ１の後端側には、調整駒１５が配設
される。調整駒１５は、左右ねじである締付けねじ１６
により、前記楔部品１３と同様に上下動可能に組込まれ
る。調整駒１５には負の傾斜面１７があって、チップ１
の傾斜面９と対面するように形成される。チップ１の装
着の手順は、まず、傾斜面９と傾斜面１７とを密着させ
てチップ１を取付け溝内の着座部に載置したあと、調整
駒１５を沈み込ませるようにする。チップ１は傾斜面１
７によってカッタ本体１２の正面側に押出され、もって
切れ刃２の位置が調整される。このとき、チップ１の傾
斜面９と底面７とは鋭角をなして形成されているので、
底面７は着座面に押し付けられる分力を受けて着座面と
密着したまま摺動することになり、安定した調整作業が
実行される。調整終了後に、楔部品１３によってチップ
１を固定する。

【００２３】調整駒１５に隣接して、カッタ本体１２の
外周より略中心方向に向かって螺設されたねじ穴に、ボ
ルト１８がワッシャー１９とともに挿入されて締付け固
定される。ボルト１８の頭部２０とワッシャー１９の一
部は、調整駒１５の上方にオーバーハングして配設され
る。本実施例においては、調整駒１５とボルト１８との
位置関係から、実際は、ボルト１８の頭部２０のオーバ
ーハングに相当する断面形状の止り溝２１を調整駒１５
に条設したものであり、調整駒１５の調整範囲の移動が
可能な隙間が、頭部２０およびワッシャー１９と、止り
溝２１の止り面との間で確保されるようにした構成とな
っている。

【００２４】図１０ないし図１２は、請求項２に係わる
一実施例であって、上記と同一箇所には同符号を付した
ものである。本実施例の構成は、調整駒１５のみなら
ず、同時に楔部品１３にもボルト１８およびワッシャー
１９の一部をオーバーハングさせたもので、楔部品１３
との間には、楔部品１３が上下動できるだけの隙間が確
保されている。楔部品１３は、チップ１と取付け溝内で
競り合って固定されるために摩擦力が働き、調整駒１５
よりは遠心力による飛散の可能性は少ないと考えられる
ものの、極めて厳しい高速切削条件に対応できるよう
に、一層の安全を期したものである。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、遠心力によるチップお
よび構成部品の飛散予防処置の施されたフライスカッタ
が実現され、非常に高い切削速度のもとでフライス加工
することができるようになる。しかも、高速フライス加
工に不可欠の切れ刃位置の調整機能が高められた構成と
なっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるチップの一実施例を示す正面図
である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】図１の背面図である。

【図４】本発明に係わるチップの他の実施例を示す側面
図である。

【図５】図４に示されたチップの背面図である。

【図６】本発明の一実施例である高速切削用のカッタの
一部側面図である。

【図７】図６の楔部品部分の一部断面を含むＡ矢視図で
ある。

【図８】図６の調整駒部分の一部断面を含むＢ矢視図で
ある。

【図９】図６の調整駒部分の一部断面を含むＣ矢視図で
ある。

【図１０】本発明の他の実施例である高速切削用のカッ
タの一部側面図である。

【図１１】図１０の調整駒部分の一部断面を含むＤ矢視
図である。

【図１２】図１０の構成からなる高速切削用のカッタ全
体の側面図である。

【符号の説明】

１ チップ ２ 切れ刃 ９ 傾斜面 １０ 凹部 １２ カッタ本体 １３ 楔部品 １５ 調整駒 １７ 傾斜面 １８ ボルト ２０ 頭部

フロントページの続き (72)発明者 宇野 和之 神奈川県川崎市幸区堀川町580番地 ソリ ッドスクエア 東芝タンガロイ株式会社内 (72)発明者 辻野 明範 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 中村 元志 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 高橋 正浩 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 環状体をなすカッタ本体１２の外周部分
   に設けられた取付け溝内は、楔部品１３の押圧作用によ
   って着脱自在にチップ１が組込まれるように構成される
   とともに、前記チップ１は、その前面５と背面６とで底
   面７方向に幅広となる楔形を形成するようにされてなる
   高速切削用のカッタにおいて、 前記チップ１の後端面には、チップ１の上面８部より正
   の傾斜面９が形成されて、当該傾斜面９に対面する負の
   傾斜面１７の形成された調整駒１５により、チップ１の
   後端が支持されるとともに、カッタ本体１２の外周に
   は、カッタ本体１２の略中心方向に向かうねじ穴が穿設
   されてボルト１８が螺合し、このボルト１８の頭部２０
   の一部が調整駒１５の上方にオーバーハングするように
   配設されていることを特徴とする高速切削用のカッタ。
2. 【請求項２】 カッタ本体１２に螺合するボルト１８の
   頭部２０の一部が、調整駒１５と楔部品１３の両者の上
   方にオーバーハングするように配設されていることを特
   徴とする請求項１に記載の高速切削用のカッタ。
3. 【請求項３】 前記チップ１の前面および／または背面
   ６の中央部には凹部１０が形成されるとともに、当該凹
   部１０の底面１１の対向面との間で平行な平坦面を形成
   するように配設されることを特徴とする請求項１または
   請求項２に記載のチップ。
4. 【請求項４】 前記チップ１は、基台４が超硬合金から
   なり、切れ刃部２が超高圧焼結体からなることを特徴と
   する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のチッ
   プ。