JPS6142732Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、鉄骨柱や梁仕口部等における形鋼接
続端部に形成されるスカラツプを切削加工する為
の截頭円錐状スカラツプカツタに関し、特に切削
加工の円滑化を図り、カツタに取付けられる切刃
の延命に寄与し得る様にその切刃構成を改良して
なるスカラツプカツタに関するものである。

この種のスカラツプカツタによる切削の特徴
は、カツタの回転に伴い各切刃、即ちカツタの周
囲に分散的に配置された傾斜部加工用切刃及びＲ
部加工用切刃が順番に切削を行なつていく為、切
削が断続的に行なわれることである。従つて切削
抵抗の大きさ及び向きもカツタの回転につれて急
激に変動するので、刃物・工作物及び工作機器に
振動が発生して傷み易く、又切刃が工作物に食い
込むときの機械的衝撃によつて切刃が損傷する恐
れがあり、切刃及びその取付強度が問題となる。
こうした問題に対して従来では一定の切刃強度を
保持しつつ、製作可能な範囲のねじれ度を有する
いわゆるねじれ刃を少なくとも傾斜部加工用に採
取し、切削抵抗の変動差が非常に大きい断続切削
を緩和する方向で技術改善が行なわれている。

しかしこの様な截頭円錐台周面上にロウ付して
設けられたねじれ刃においては、半径方向のす
くい角が長さ方向に見て連続的に表動し、各切削
ポイント毎に切削抵抗が異なるので、機械的衝撃
による微細な刃こぼれ（以下「チツピング」と称
す）が生じ易く、その結果破損の頻度も多くなる
一方、切刃は切屑排出用のポケツト溝の縁にろ
う付されると共にポケツト溝自体がらせん状に形
成されている為、カツタに取付けられた状態での
切刃の再研削が困難であり、切刃のみが損傷して
も結局カツタ全体を新規なものと交換しなければ
ならなくなつて極めて不経済である、という特有
の欠点が内在している。

そこで本考案者等はこの様な特有の欠点を解消
し得るカツタを開発し、先にスローアウエイ式ス
カラツプカツタと名付けて実用新案登録出願を行
なつた（実開昭58−44127号）。即ち該提案に係る
カツタは、截頭円錐状本体の外周テーパ面及び該
テーパ面の裾部に、あるねじれ角の切屑ポケツト
溝を夫々らせん状に複数条削設し、これに沿つて
使い捨て又は取り付け方向の変更が自在な切刃
（以下「スローアウエイチツプ」と称す）を、各
チツプの半径方向すくい角が前記ねじれ角に沿つ
て一定となり且つ外周テーパに取付けられる傾斜
部加工用チツプの周方向の配設が千鳥状となる様
に取り付けたことをその要旨とするものであり、
当該明細書に記載した様に、カツタの長さ方向に
見て切削抵抗が均一となつて、切削作業性が向上
すると共に切刃の摩耗が大幅に防止されることに
なり、又チツプが取り外し自在であるから取り換
えや再研削等も容易となり、カツタの経済性を大
きく向上させることができた。

しかしながら上記提案に係るスクラツプカツタ
は、一体式ねじれ刃を取付けてなるカツタにおけ
る切削性及び経済性を改善することを主目的とす
るものであつた。その為、断続切削そのものに起
因する振動及び機械的衝撃の大幅な低減にはつな
がらず、切削加工の円滑化、即ち切削能率の上昇
は限界があつた。断続切削の問題については、次
の様に説明することができる。即ち従来使用され
ているカツタの一体型のねじれ切刃では、理解の
便の為これを展開して第８図に示す如く１つの平
面ですくい面が形成されることになる為、同図中
に示した切刃の位相範囲角θを大きくとることが
できないという欠点があつた。これはθが大きく
なるにつれて小径側と大径側の半径方向のすくい
角が大きく変化し、小径側では大きな負角の為に
切れ味が悪くなり、大径側では大きな正角の為に
刃先角が小さくなつて切刃の欠損が発生するから
である。この様な欠点を解消する為に切刃を大き
ならせん状に改善することも考えられるが、一体
らせん型の切刃は、既述の如くチツピングや再研
削の困難という欠点があつた。即ち位相範囲角θ
を大きくしようとしても上記欠点が顕著にならな
い限度に抑える必要があり、結局のところ位相範
囲角θを大きくすることは不可能であつた。とこ
ろが上記提案（実開昭58−44127号）のカツタに
係るチツプを利用してその取付けを工夫すれば、
外周テーパ面に傾斜部加工用として切削性に優れ
たねじれ刃を十分なねじれ度を有する状態で取付
けるのとほぼ同じ状態を形成でき、切削抵抗の大
きさ及びその変動差を小さくして、いわば連続的
な切削が可能なカツタとし、切削加工の円滑性を
著しく向上できることを知見し、種々の検討の結
果本考案の構成に到達することができた。

即ち本考案のスカラツプカツタとは、截頭円錐
状本体の軸心部には回転軸取付用貫通孔を形成す
ると共に、外周テーパの周面には、十分な大きさ
の一定のねじれ角を有するらせん状の歯すじを頂
部から裾部にかけて仮想すると共に、該歯すじに
沿う様にして、複数の傾斜部加工用チツプ座から
なる傾斜部加工用チツプ座列を設け、更に周方向
に見て少なくとも１つおきに前記テーパ部の裾側
には、前記傾斜部加工用チツプとチツプ座と異な
る方向のねじれ角を有するＲ部加工用チツプ座を
設け、これらの各チツプ座にはスローアウエイチ
ツプを装着し、且つ各チツプ座のすくい側には切
屑ポケツト溝を形成してなる点に要旨を有するも
のである。即ちテーパ面上の十分なねじれ角軌跡
に沿つて、順次配設される各傾斜部加工用チツプ
相互間のランド部を可及的に小さくし、テーパ面
の頂部から裾部にわたる連続的又は不連続的な傾
斜部加工用チツプ列の各チツプが、カツタの回転
に伴つて被削物に順次ほぼ絶え間なく接触する様
に配設されるという点に最重要ポイントが存在す
る。

次に実施例図面を参照しながら本考案の構成及
び作用効果を説明するが、前・後記の趣旨に反し
ない範囲で設計変更を加えることは全て本考案の
技術的範囲に含まれる。

第１図は本考案スカラツプカツタの平面略図、
第２図は側面略図、第３図は第１図の−線断
面拡大図、第４図は一部破断底面図である。尚以
下の説明で傾斜部加工用チツプとＲ部加工用チツ
プを特に区別する必要がある場合以外は、いずれ
も単にチツプと総称する。これらの図において本
体１は截頭円錐状を呈し、中央部には軸方向へ貫
通する透孔を形成して回転軸取付用貫通孔２とす
る。そして３はキー溝である。本体の外周テーパ
面には、ある十分な大きさのねじれ角の軌跡に沿
つて複数のチツプ座６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，…
（以下代表的に述べるときは６と記す）が配設さ
れることにより、チツプ座列が周方向に見て複数
条（実施例では３条であるが、１条のみを代表的
に図示し、周方向に繰り返される残り２条は省略
している）らせん状に削設される。又チツプ座６
ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄにはスローアウエイチツプ
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ（以下代表的に述べると
きは８と記す）がボルト９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ
（以下代表的に述べるときは９と記す）を介して
夫々取り外し自在に装着されている。更に各チツ
プ座６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄのすくい側（図の矢
印方向側）には切屑ポケツト溝１０ａ，１０ｂ，
１０ｃ，１０ｄ（以下代表的に述べるときは１０
と記す）が削設される。

かくしてテーパ面における各切屑ポケツト溝１
０は、その溝の頂部の軌跡がらせんを形成するよ
うに複数（実施例では12）削設されると共に、各
切屑ポケツト溝１０相互間におけるテーパ面上ラ
ンド部のすくい面側であつて該ポケツト溝１０の
上側方向位置には、各チツプ８が周方向に見てら
せんを描くように夫々配設される。即ちチツプ８
ａ…が十分な大きさのねじれ角を有するらせん状
の歯すじに沿う様にしてスカラツプカツタの頂部
から裾部へ下りながら円周方向に旋回しており、
またそれに対応して切屑ポケツト溝１０ａ…も同
様にらせん状の軌跡を描いて配設される。しかも
隣接する各切屑ポケツト溝１０の間に残されてい
るランド部はチツプ８によつてほとんど占有され
ており、言い換えれば各チツプ８は極めて接近す
る状態で配設される。

ところで各チツプ座６に装着される各チツプ８
の半径方向のすくい角があるねじれ角に沿つて一
定となるように取付構成すること及びその効果に
ついては前述の既提案カツタ（実開昭58−
44127）と同様であるが、更にねじれ角αをある
十分な大きさで且つ一定にすることが、本考案の
目的である「切削時の振動や衝撃の解消」という
面から必須とされる。

即ち上記構成を採用すると、チツプ８ａに対す
る８ｂ、チツプ８ｂに対する８ｃ，…の様に、各
チツプは周方向に見て離れた位置に取付けられる
ので、軸方向に隣接し合つたチツプが干渉し合う
ことがない。例えばチツプ8aの一段下に配設され
るチツプ８ｂは切屑ポケツト溝１０ｂの形成にと
つて障害とならないという限度のもとでチツプ８
ａよりわずかに下がつた位置において周方向にず
れた位置を確保することができる。このことを別
の言葉で説明すると、チツプ８ａを同じ高さで円
周方向にずらせたと仮定したときの仮想位置（第
１図の仮想線８a′で示す）の下部とチツプ８ｂの
位置の上部を、多少オーバーラツプさせるか、或
は少なくとも当接させることができるから、チツ
プ８ａとチツプ８ｂによる切削の連続性が確保さ
れ、切削時の振動や衝撃を有効に軽減することが
できるのである。

更に上記傾斜加工用のチツプ８の少なくとも１
つおきに例えば図では３つおきに傾斜部加工用チ
ツプ８と異なる方向のねじれ角を有するＲ部加工
用のチツプ座１１ａ，１１ｂ，…を設け、該チツ
プ座１１ａ，１１ｂ，…にはＲ部加工用のスロー
アウエイチツプ１２ａ，１２ｂ（以下代表的に述
べるときは１２と記す）を装着し、且つ各チツプ
座１１ａ，１１ｂ，…のすくい側には切屑ポケツ
ト溝１３ａ，１３ｂ，…が形成される。この場合
Ｒ部加工用チツプ座１１ａ，１１ｂ，…について
は、傾斜部加工用の各チツプ座６と異なる方向の
ねじれ角となる様に配設しているので、夫々のチ
ツプ座に装着されるＲ部加工用チツプ１２と傾斜
部加工用チツプ８のねじれ方向も必然的に異な
る。従つて傾斜部加工によつて発生する切屑とＲ
部加工によつて発生する切屑が互いに干渉し合つ
てその排除性が悪くなることはないので、この様
な改善点からもカツタの切削抵抗の低減を図るこ
とができる。

以上の様な傾斜部加工用チツプ８及びＲ部加工
用チツプ１２の特有の取付構成によつて、カツタ
本体１のテーパ面には、切削性に優れたねじれ刃
を十分なねじれ度を有する如く一体的に取付けた
状態を形成して、カツタ本体１の回転に伴つて各
チツプ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄが被切削物に順次
ほぼ絶う間なく接触することができる一方、上記
の如く傾斜加工部及びＲ加工部から発生する切屑
の排除性能は良好に維持される。従つて実施例の
カツタにおいては、切削抵抗の値及びその変動差
が小さくなると共に切削単位時間当たりの切削サ
イクルが多くなるので切削は連続的となり、更に
切屑の良好な排除効果とも相まつてその切削を極
めて円滑に行なうことができる。

次に実施例に係るカツタと本考案者等の既提案
（実開昭58−44127号）に係るカツタについてその
切削性能の比較実験を行なつた所、第５図に示す
結果が得られた。被削材としてはSS41を用い、
切削速度70mm／分、送り200mm／分で実験を行な
つた。破線は従来品、実線は本発明品を夫々示す
が、この図から明らかな様に、実施例カツタにお
いては、切削抵抗が大きく低下すると共にその最
大値と最小値の差即ち変動差も非常に小さくな
り、しかも切削単位時間当りの切削サイクルが増
加する。従つて切削加工を極めて円滑に行なうこ
とができ、従来の様に切削抵抗の値及びその変動
差が大きく、且つ切削サイクルの少ない状態での
断続切削に起因していた振動及び機械的衝撃を大
幅に低減することができる。

尚上記実施例ではテーパ面の頂部から裾部にわ
たる連続的なチツプ列が３条形成されるカツタを
示したが、第６図に示す様に１条のみでテーパ面
のほぼ全周へ行き渡らせる様に構成してもよく、
更にはテーパ面の頂部から裾部にわたるチツプ列
から成るらせんが、周方向から見て２重巻きとな
る様に上記１条を形成させることも可能である。

更に第６図に示す様に例えばチツプ８ｂとチツ
プ８ｃの配設位置を前後させても（この場合チツ
プ８ａ，８ｃ，８ｂ，８ｄは周方向に見て千鳥状
に配設されることになるが）、本考案の特有の効
果は良好に発揮され、その実用的価値に何ら影響
を及ぼすものではない。そしてこの場合にも種々
の変形実施態様を考慮できることは、上記実施例
の変形態様例の場合と同様である。

本考案のスカラツプカツタは上記の如く構成さ
れるが、要はカツタ本体におけるテーパ面上の十
分なねじれ角軌跡に沿つて順次配設される各傾斜
部加工用チツプ相互間のランド部を可及的に小さ
くし、テーパ面の頂部から裾部にわたる連続的又
は不連続的な傾斜部加工用チツプ列の各チツプ
が、カツタの回転に伴つて被削物に順次ほぼ絶え
間なく接触するように配設すると共に、ランド部
の裾側には異なる方向のねじれ角を有するＲ部加
工用チツプを適当に設けたので、テーパ面には切
削性に優れたねじれ刃を十分なねじれ角と且つ均
一なすくい角を有する状態で取付けるのとほぼ同
じ状態を形成すると共に、切屑の排除性を良好に
して切削抵抗の小さい連続的切削が可能なカツタ
とすることができることになつた。その結果、従
来の様に切削抵抗の他及びその変動差が大きく、
且つ単位時間当りの切削サイクルが少ない状態で
の断続切削に起因していた振動や機械的衝撃を大
幅に低減して、切削加工の円滑化を著しく向上さ
せると共に、チツプの寿命を更に延ばして、スカ
ラツプカツタの切削性及び経済性を一層高めるこ
とができる様になつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るスカラツプカツタの平面
略図、第２図は側面略図、第３図は第１図の−
線断面拡大図、第４図は一部破断底面図、第５
図は本考案カツタと従来カツタについて切削抵抗
の時間的変化を比較したグラフ、第６図及び第７
図は他の実施例における第１図対応図、第８図は
従来の一体型ねじれカツタにおける問題点を示す
説明図である。 １……スカラツプカツタ本体、６，１１……チ
ツプ座、８，１２……チツプ、９……ボルト、１
０，１２……切屑ポケツト溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 截頭円錐状をなすスローアウエイ式スカラツプ
   カツタ本体の軸心部には回転軸取付用貫通孔を形
   成すると共に、外周テーパの周面には、ある一定
   のねじれ角を有するらせん状の歯すじを頂部から
   裾部にかけて仮想すると共に、該歯すじに沿う様
   にして複数の傾斜部加工用チツプ座からなる傾斜
   部加工用チツプ座列を設け、更に周方向に見て少
   なくとも１つおきに前記テーパ部の裾側には、前
   記傾斜部加工用のチツプ座と異なる方向のねじれ
   角を有するＲ部加工用のチツプ座を設け、これら
   の各チツプ座にはスローアウエイチツプを装着
   し、且つ各チツプ座のすくい側には切屑ポケツト
   溝を形成してなることを特徴とするスローアウエ
   イ式スカラツプカツタ。