JPS62236611A - 環状カツタ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は工作物に環状の溝を切削しつつ大径貫通孔を穿
設する環状カンタ−に関するものである。

（従来の技術） 従来、一般に使用されている環状カッターは、シャンク
部、コツプを伏せた形状の円筒母材及び該円筒母材の開
口下端面に等間隔に配設された複数の切削刃の３者が、
例えば高速度鋼を切削加工することによって同一素材成
形されたものであった。

この場合、切削に直接関与する刃部のしめる割合は僅か
であっても、カッター全体が高価な素材で成形されてい
るので、この点だけでも不経済である上製造工程におい
ては工数が増え、更には機械加工による切削屑が大量に
排出されて、高価な素材が無駄になり生産コストがかか
り過ぎるという欠点があった。

この点を改良するものとして、第４図に示す如くシャン
ク部５と円筒母材２に、例えばクロムモリブデン鋼のよ
うな比較的安価な素材を用い、刃部ｌのみに高速度鋼、
超硬金属等のチップを使って、このチップを前記円筒母
材にろう付けして一体化した環状カッターが知られてい
るが、ろう付けに熟練を要し、もしろう付けの不良があ
れば刃こぼれの原因につながりかねないものであった。

また、近年窒化珪素、立方晶窒化硼素等の所謂ファイン
セラミックスが開発されて様々な分野で使用されつつあ
り、当該分野でもその使用が期待されてはいるものの、
円筒母材との結合に難があって実用化されていないのが
現状である。

（発明が解決しようとする問題点） このように、従来の環状カッターにあっては、使用素材
、工数、手間等に夫々問題点があって、いずれもコスト
面での影響があり、更には異種素材の結合に難があって
期待されている超硬素材の使用が不可能であるという問
題点を有していた。

本発明は、これらの問題点を解決すべく開発されたもの
で、生産コストの低減を図ると共に、異種素材で別個に
成形された円筒母材と刃部とが容易にかつ強固に結合さ
れた環状カッターを提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） このため、本発明は円筒母材とその上端同軸心上にシャ
ンク部を、開口下端面に複数の切削刃が等間隔に配設さ
れ、また、切削屑排出用のガレットと螺旋溝を有する環
状カッターにおいて、前記切削刃を円筒母材より超硬素
材を以て別個形成し、当該切削刃はその基部に円周溝を
有する大小径２部からなるシャンクを備え、同基部が前
記円筒母材開口下端面の前記切削刃の配設位置に予め穿
設された孔に、シェービング接合されて、切削刃と円筒
母材とが結合一体化されている構成を以て上記問題点の
解決手段とするものである。

（作用） 切削刃の基部に突設された異径段差のあるシャンクを円
筒母材の対応する孔内に高温加熱下で加圧嵌入（シェー
ビング結合）すると、円筒母材のシェービング化が削ら
れて、このシェービング化分を切削刃の円周溝や切削刃
基部の端面に向けて流動させ、この流動したシェービン
グ化が切削刃を円筒母材との結合を強固にし、かつ、切
削刃の切削時におけるスラスト荷重に耐える機能を果た
す。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は切削刃１と円筒母材２とを主要部とする本環状
カッターの主要部断面を示し、第２図は切削刃１と円筒
母材２の未接合状態を示し、また、第３図は第１図の１
部を拡大した切削刃１と円筒母材２の接合状態を示して
いる。なお、切削刃１は詳しくは内側切削刃１ａと外側
切削刃１ｂの２種からなり、これらは少な（とも３個ず
つ程度の個数が円筒母材２の下端面に円周方向に交互に
、下記構成により一体に接合されているが、以下の説明
では両者１ａ、ｌｂを総括して切削刃１として説明する
。

切削刃１は高速度鋼、超硬合金、セラミックス等の超硬
質素材でチップ状に成形される。円筒母材２には切削刃
１に比べると安価で軟質のクロムモリブデン鋼が使用さ
れる。

本実施例によると、前記切削刃１の基部に大径部３　ａ
　％小径部３ｂ及び両者の段差部の円周方向に形成され
た溝３Ｃとからなるシャンク３が突設されている。この
切削刃１とシャンク３は上記高速度鋼を使って一体に成
形されるものである。

一方、上記円筒母材２の前記切削刃ｌとの接合下端面に
は、前記シャンク３とシェービング接合する際に必要な
段付孔４が穿設されている。

この孔４は前記シャンク３の外形と類似した形状をとる
が、直径はシャンク３の大径部３ａ、小径部３ｂよりも
ごく僅か小径の大径部４ａと小径部４ｂとからなる。そ
して、この段付孔４の直径とシャンク３の直径との差の
２が後述するシェービング接合時のシェービング化ｄで
ある。シェービング化ｄは０．３〜０．８龍程度が好適
とされる。

次に上記のような構成を採る切削刃１と円筒母材２との
シェービング接合の１例を第２図及び第３図を参照しつ
つ述べる。

まず円筒母材２の接合しようとする段付孔４を上（図面
において下方）に向け、軸心が垂直になるように適当な
治具によって円筒母材２を固定する。次いで前記孔４の
近傍を例えば高周波誘導加熱法により局部的に加熱し、
円筒母材２が所定の温度に達したとき、前記段付孔４に
シャンク３の心が合わされた切削刃１を上方（図面にお
いて下方）から油圧シリンダ等のプレス手段により圧下
する。切削刃１が段付孔４に対して圧下されると、シャ
ンク３の大径部３ａは段付孔４の大径部４ａに対して、
また、シャンク３の小径部３ｂは回礼の小径部４ｂに対
して加熱圧入されるが、この際上記シェービング代ｄ分
が削られてシェービング接合が行なわれる。このとき、
このシェービング化分がシャンク３の大径部３ａ上端面
と円周溝３Ｃの内部に求心的に塑性流動し、その後の冷
却をまって切削刃１と円筒母材２とは完全に接合される
。

第３図は切削刃１と円筒母材２のシェービング接合が完
了したときの断面状態を示すもので、図示の如くシャン
ク３の溝３Ｃ内には円筒母材２の一部が充填され、他方
では、シャンク３の底面にも円筒母材２の一部が求心方
向に流動してシャンク３と一体となっている。

このようにしてシェービング接合された切削刃１と円筒
母材２は強固に結合され、孔明は時における様々な負荷
に対して、きわめて強力な耐久力を示す。特に、上記シ
ャンク３の円周溝３Ｃ内に入り込んだ円筒母材２の一部
は、切削刃ｌが円筒母材２の段付孔４から抜は出ること
を確実に防止し、またシャンク３の上端面に流動侵入す
る円筒母材２の一部は、切削時に切削刃にスラスト方向
にかかる荷重に対して環状カッターが十分耐える機能を
もたらす。

なお、上記シェービング接合時の円筒母材２に対する加
熱手段は、局部加熱に最適な上述の高周波誘導加熱が最
も適してはいるが、必ずしも同手段によらなくても、例
えば直接通電加熱電気炉による加熱もしくは赤外線等に
よる輻射加熱等による加熱も可能であるし、また更に使
用素材によってはこれらの加熱手段を必要としないこと
もある。

（発明の効果） 本発明に係る環状カッターは、円筒母材と切削刃の素材
がクロムモリブデン鋼と高速度鋼というように異種金属
をもって成形することは勿論のこと、例えば当該クロム
モリブデン鋼とセラミックス等というような金属と非金
属の組合せの異種材料の成形体によって構成しても容易
かつ強固な環状カッターとなり、チップの成形に適した
高価な超硬鋼で円筒母材を形成しなくても切れ味の抜群
な環状カッターが得られる。

なお、シェービング化の流動部を上手く利用することに
より、接合強度を一段と高めることができる。

また、本発明に係る環状カッターは、円筒母材と切削刃
を別個に製作し、これをシェービング接合するだけで足
りるため、双方の素材を自由に選択することができ、上
記の如く高価な金属を円筒母材部に使用しなくて済むの
でコスト面でも一段と低減化が図れるという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す環状カッターの主要部
断面図、第２図は同実施例に用いられる切削刃と円筒母
材のシェービング接合前の構造を示す一部断面図、第３
図は同じく切削刃と円筒母材間の接合状態を示す一部断
面図、第４図は従来の環状カッターの一部切截正面図で
ある。 図の主要部分の説明 １−・切削刃 ２−・円筒母材 ３−・−・切削刃のシャンク ３ａ・−・（シャンクの）大径部 ３　ｂ−・（シャンクの）小径部 ４−・孔 ４ａ−・（孔の）大径部 ４ｂ−（孔の）小径部 第２図　　　第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 円筒母材とその上端同軸心上にシャンク部を、開口下端
   面に複数の切削刃が等間隔に配設され、また、切削屑排
   出用のガレットと螺旋溝を有する環状カッターにおいて
   、前記切削刃を円筒母材より超硬素材を以て別個形成し
   、当該切削刃はその基部に円周溝を有する大小径２部か
   らなるシャンクを備え、同基部が前記円筒母材開口下端
   面の前記切削刃の配設位置に予め穿設された孔に、シェ
   ービング接合されて、切削刃と円筒母材とが結合一体化
   されていることを特徴とする環状カッター。