JPS6328722B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は金属機械加工用切削植刃体に関する。

［技術の背景］ かかる切削植刃体はその頂面即ちすくい面とそ
の側面すなわち逃げ面とが交差する稜即ち遷移部
により形成された切削エツジを一つあるいはそれ
以上を通常備えている。この切削植刃体は金属の
表面を切削し、作業中連続して切屑を生ぜしめる
というものである。

切削植刃体による機械加工においては作業中に
連続して生ぜしめられる切屑の処理が生産性に影
響を与える。むやみに長い切屑は機械に絡み付い
たりして故障の原因、あるいは作業員の手に触れ
て切傷等を負わせたりるする。逆にあまり短い切
屑の発生では切削植刃体特に切削エツジの振動が
激しくなり、切削植刃体に疲労が激しくなる。従
つて生産に支障をもたらさないように切屑を適当
な長さに破断すること並びに切屑を適当な巻上げ
（カール）形状にすることがしばしば重要な問題
となる。近代の高生産性工作機械または工具では
切屑の処理に対する要求が大きい。従つて切削工
具の設計に際しては切屑を適当な形状にしかつ適
当な長さで破断させるようにすることも重要な設
計ポイントとなつている。

［従来の技術］ 切削植刃体のすくい面にチツプブレーカを設け
て良好な切屑処理を得るということは従来から
種々知られている。

また、実開昭48−15279号公報には切削植刃体
の逃げ面において切削エツジに直角な溝を複数個
設け、これらの溝を切削エツジまで延ばして、結
果的に切削エツジに刃こぼれを意図的に形成し、
かくして切屑処理性を向上させるというものが開
示されている。しかしこれは切削力が大きくなる
のである。

また、特開昭49−63073号公報にはすくい面に
多数の凹部を設けることが開示されている。しか
しこの凹部は切削エツジにまで達していない。即
ち切削エツジは凹部によつて分断されているもの
ではない。この切削植刃体は切屑の除去を容易に
するものであると記されている。

また、特公昭57−25321号公報にはすくい面に
１個の溝を設けて、この溝を切削エツジに至るま
で延ばしたものが開示されている。これは突切り
において特に適する切屑処理性をもたらすもので
ある。

また、特公昭60−39481号公報には、すくい面
に多数の凹部を設けるが、この凹部は切削エツジ
にまで達しない（従つて前記特開昭49−63073号
公報と一見類似している）ものが開示されてい
る。これは切削力および摩耗を減少させ、ひいて
はより高速の切削速度を達成させるという効果を
有する。

更に米国第2211760号明細書にはすくい面に多
数の溝を設け、これらの溝が切削エツジに達する
ものが開示されている。これは肉厚の円筒金属か
らスパイラル・スプリングを切り出すための特殊
なカツターである。また、米国特許第2164303号
明細書にも類似の構造のカツターであり、ねじ切
り盤に使用するものが開示されている。なおこれ
らの溝はいわゆる溝であつて凹部ではない。

［発明が解決しようとする問題点］ 以上述べた従来の切削植刃体はそれぞれ或特定
の切削条件においてその効果を発揮するものであ
るが、切屑の処理性が良くかつ切削力が小さくて
すむという二つを満足するものはない。

本発明の目的は、切屑の処理性が良くかつ切削
力が小さくてすむ切削植刃体を提供することを目
的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の切削植刃体は、植刃体のすくい面１２
と植刃体の逃げ面１３との間の遷移部によつて形
成される１個あるいはそれ以上の切削エツジ１１
を有する金属機械加工用切削植刃体において、上
記すくい面１２は上記切削エツジ１１からすくい
面１２に沿つて延びかつ上記切削エツジ１１に沿
つて互いに間隔を置いて一連に形成された凹部１
４を有し、上記凹部は切削エツジに平行な最大幅
Ｗが隣接する２個の凹部間の間隔Ｓよりも大きく
なるように形状づけられていることを特徴とする
切削植刃体である。

［作用］ この発明においては、切削エツジが分断されて
いるので、切屑は塑性変形を受けて長手方向にビ
ードを有するようになる。かくして切屑の処理性
が向上せしめられる。他方、すくい面に多数設け
られた凹部は切削植刃体の正のすくい角を実質的
に増大させて切削力を減少させる。このように切
屑の処理性が良くかつ切削力が少なくてすむとい
う効果は全く新規にして従来のものからは予期さ
れない。更に、本発明の切削植刃体では切屑に形
成されたビードのみがその後のすくい面と接触す
るので摩擦力も減少されることになる。

なお、図面第１図を参照して本発明を概略的に
説明する。図において、１１は切削エツジ、１２
はすくい面、１４はこのすくい面１２に形成され
皿形に窪んだ凹部、Ｗは凹部１４の最大幅（切削
エツジに平行））、ｌは凹部１４の切削エツジ１１
での幅、Ｌは隣接する凹部１４間に延びた切削エ
ツジ１１の長さ、Ｓは隣接する凹部１４間の距
離、Ｅは凹部１４のすくい面に沿つた最大奥行き
である。隣接する凹部１４の間隔Ｓは凹部の最大
幅Ｗよりも小さくする。つまりすくい面１２に設
ける凹部１４の数はできるだけ多くする。このよ
うに凹部１４は切削エツジ１１を分断している。
従つて、この切削植刃体は切屑を塑性変形させて
切屑の長手方向に複数条のビードを形成させる。
かくして切屑の処理性が改善される。他方、凹部
１４が切削エツジ１１に交差している部分ｌでは
正のすくい角が実質的により大となつていて、切
削力を低減させることになる。

なお、凹部１４の数を多くすればする程、前記
切削エツジ１１が弱くなるので通常は隣接する凹
部１４の間に延びた切削エツジ１１の長さＬは凹
部の最大幅Ｗの半分に等しくするかあるいはそれ
以上にする。また、切削エツジに直角な方向の凹
部１４の長さＥは凹部の最大幅Ｗとほぼ等しくな
されている。

［実施例］ 第１図乃至第３図は本発明に一実施例を示す図
である。図示の切削植刃体１０は三つの切削エツ
ジ１１を有する。切削エツジ１１は頂面１２と側
面１３とが交叉する部分に形成されている。頂面
１２はすくい面であり、側面１３は逃げ面であ
る。つまり頂面１２と側面１３との間の遷移部に
切削エツジが形成されていることが理解されよ
う。各切削エツジ１１は植刃体１０の二つの隣接
コーナ１５間に形成されているが、一つのコーナ
から他のコーナへと進むとき、これらコーナ間の
対角線に関して外側に指向した後に一つの角度反
転点１６で前記の他のコーナを指向するように折
れ曲がつている。かかる切削エツジ１１の稜線は
複数個の凹部１４により分断されている。つま
り、すくい面は切削エツジに沿つて互いに間隔を
置いて一連に形成された凹部を有し、これら凹部
は切削エツジからすくい面に沿つて延びている。
これら図示の凹部はほぼ円形になされている。な
お、すくい面は切削エツジに沿つてランド即ち平
表面１７を備えており、この幅はコーナ１５から
中間コーナ（即ち角度反転点１６）に向かつて減
少している。図示の実施例においてはランド１７
は5゜の負角である（第３図参照）。

また、この切削植刃体は隙間角αをもたせるこ
とができ、図示の実施例においてはαは7゜であ
る。コーナ１５で互いに交叉する二つの切削エツ
ジ間の尖端角εは80゜である。この角度εは中間
コーナである角度反転点１６の角度を変えること
により変えることができる。

第４図および第５図では、その凹部１８は前述
の切削植刃体と比べてあまり丸められていない形
状になされている。

第６図は第１図に示したと同じ丸形の凹部１９
を備えた切削植刃体を示す。この実施例において
は切削エツジに沿つてチツプブレーカ２０を有す
る。なお前述の二つの実施例と同じようにこの実
施例も平表面あるいはランド２２を備えている。
このランド２２はコーナ２１において最大の幅に
なつている。切削エツジに沿うチツプブレーカ２
０とこのブレーカ２０に設けられて切削エツジに
まで達した本発明による凹部１９との組合せを示
すこの切削植刃体はより広範囲の送り量に適用で
き、用途が広められるものである。小さな送り量
においては強力なチツプブレーカ作用が要求され
るが、前記凹部１９がその働きをなす。大きな送
り量においては前記凹部１９の作用は小さくな
り、要求されるチツプブレーカ作用は前記チツプ
ブレーカ２０により達成される。

チツプブレーカ２０を有するこの実施例は、ま
た切削力を更に減少せしめるものである。という
のはチツプブレーカはより増大した正のすくい角
を意味するからである。この場合には、先に述べ
た実施例のものに較べて凹部１９とすくい面ある
いは切削エツジとの間の境界３４は明確でなくと
もよいことが判つた。つまり凹部１９は例えば、
植刃体の頂面（すくい面）を研削することによつ
て作られる。即ちチツプブレーカ２０において実
質的に丸皿形にくぼませて凹部１９を形成するこ
とになる。従つて、凹部１９が切削エツジと交差
している箇所では、チツプブレーカ２０のすくい
角よりも大きなすくい角を呈しており、しかもこ
れは切屑が流れて行く方向において最大幅まで広
がつている。

第７図乃至第９図は本発明による切削植刃体を
二つ備えたボーリング工具２３を示す。穿孔する
孔の中心部を切削する内方植刃体２４と孔の周辺
部を切削する外方植刃体２５とを有する。内方植
刃体２４は第７図の点線で示す如く、外方植刃体
２５の切削部に重なりそこから孔の中心部へ向か
つてかつその中心部を少し越えて延びている。こ
れら植刃体は正のすくい角を呈するチツプブレー
カを有し、第８図に示す如き隙間角を有する。切
削植刃体２５は円錐孔２６を備え、ねじ２７によ
りスピンドル２８に固定されている。このスピン
ドルは支持面２９，３０，３１を備えている。こ
れら支持面は植刃体の形状に合わされていて三点
支持を達成している。

切削エツジ１１が中間コーナ１６で角張つてい
る切削植刃体は、特に穿孔作業において有益なの
である。なぜならば、中間コーナ１６は第９図に
示す如く突出エツジ３２，３３となり、これら突
出エツジ３２，３３はドリルのスピンドルを案内
させる役目をし、これによりボーリング工具２３
は支持板、案内パツド等を必要としないのであ
る。

また先に述べたランド１７，２２は穿孔の中心
において即ち切削速度が最小であるところでその
幅が最大になるように使用される。

なお、ボーリング加工は材料中に進入する加工
であり、切屑の処理性や加工速度（例えば大きな
送り量）が先ず問題とされ、更に穿孔の中心部と
周辺部とでは切削条件が異なるものであるので、
これらの広範囲の要求に対して第６図の切削植刃
体は特に適するのである。

本発明の切削植刃体を使用したドリルの穿孔作
業の結果を以下に示す。スピンドルの回転速度ｎ
は1570rpmであり、切削速度Ｖは163m／分であ
つた。被加工物の材質は三つ選ばれた。第一は普
通の炭素鋼（No.1672）であり、第二は肌焼鋼（No.
2511）であつた。これらの材質に対しては送り量
Ｓは次のとおり段階的に変えられた：0.070，
0.126，0.182，0.252，0.336mm／分。

第三の材質としてステンレス鋼（No.2333）が選
ばれた。これに対する送り量Ｓは次のとおり段階
的に変えられた：0.182，0.210，0.252，0.308，
0.336mm／分。

これら全ての場合において、満足な切屑処理
（即ち切屑形成と切屑除去）が達成された。最も
低い送り量において、切屑は横断面にわたつて幾
つかの突き出たビードを示す大きい塑性変形があ
り、“巻上げ”が基本的に増大（即ち曲率半径の
減少）している。より大きな送り量、即ち厚い切
屑のとき、ビードあるいは硬化された部分の存在
は比較的薄れている。

同一使用範囲に対して従来使用されたドリル即
ちツイストドリルと較べて、かなり迅速な切削、
即ち穿孔が得られかつ広範囲の材料および切削条
件においても切削は有効に行われ障害は観察され
なかつた。概して、本発明による切削植刃体を使
用すればより速い切削速度が達成されるというこ
とが判明した。

［発明の効果］ 本発明の切削植刃体は、満足な切屑処理を達成
すべく切屑に塑性変型を与え、しかも切削力を小
さくなしているのである。従つてより速い切削速
度を達成させるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による切削植刃体を示す平面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿つて見た断面
図、第３図は第１図のＢ−Ｂ線に沿つて見た部分
断面図、第４図は本発明による切削植刃体の第２
の実施例を示す平面図、第５図は第４図の切削植
刃体のコーナ部分を拡大した図、第６図は本発明
による切削植刃体の第３の実施例を示す平面図、
第７図は本発明による切削植刃体を有したボーリ
ング工具の要部を示す側面図、第８図は第７図の
ボーリング工具への本発明による切削植刃体の取
付け態様を示す一部断面の側面図、第９図は切削
植刃体の取付けを詳細に示すために第７図を拡大
した図である。 なお、図中同一符号は同一部材を示し、１１は
切削エツジ、１２はすくい面、１３は逃げ面、１
４，１８，１９は凹部、１５はコーナ、１６は角
度反転点、１７，２２は平表面、２０はチツプブ
レーカを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 植刃体のすくい面１２と植刃体の逃げ面１３
   との間の遷移部によつて形成される１個あるいは
   それ以上の切削エツジ１１を有する金属機械加工
   用切削植刃体において、上記すくい面１２は上記
   切削エツジ１１からすくい面１２に沿つて延びか
   つ上記切削エツジ１１に沿つて互いに間隔を置い
   て一連に形成された凹部１４を有し、上記凹部は
   切削エツジに平行な最大幅Ｗが隣接する２個の凹
   部間の間隔Ｓよりも大きくなるように形状づけら
   れていることを特徴とする切削植刃体。 ２ 隣接する凹部１４の間に延びた切削エツジ１
   １の長さＬは少なくとも前記凹部の最大幅Ｗの半
   分に等しいかそれ以上である特許請求の範囲第１
   項記載の切削植刃体。 ３ 湾曲または折れ曲がつている切削エツジを備
   えた特許請求の範囲第１項または第２項記載の切
   削植刃体。 ４ 切削エツジは植刃体の二つのコーナ１５間に
   形成されているが、一つのコーナから他のコーナ
   へと進むとき、これらコーナ間の対角線に関して
   外側に指向した後に一つの角度反転点で前記の他
   のコーナを指向するように折れ曲がつている特許
   請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項に記
   載の切削植刃体。 ５ すくい面には切削エツジに沿つて位置する平
   表面１７が設けられており、この平表面の幅は前
   記コーナから切削エツジの中央即ち角度反転点１
   ６に向かつて漸次減少している特許請求の範囲第
   １項乃至第４項のいずれか１項に記載の切削植刃
   体。 ６ 切削エツジを通る前記凹部はそれぞれ切削エ
   ツジまたはすくい面との境界部が基本的に鋭いエ
   ツジ３４になされている特許請求の範囲第１項乃
   至第５項のいずれか１項に記載の切削植刃体。 ７ 凹部はすくい面内にまたはこの面上において
   切削エツジに直角の方向の長さに制限があるよう
   に形成されている特許請求の範囲第１項乃至第６
   項のいずれか１項に記載の切削植刃体。 ８ 切削エツジに直角な方向の凹部の長さまたは
   最大延長部Ｅが凹部の幅Ｗと同一寸法になされて
   いる特許請求の範囲第１項乃至第７項のいずれか
   １項に記載の切削植刃体。 ９ すくい面に切削エツジに沿つて延びる凹部と
   して形成された一つあるいはいそれ以上のチツプ
   ブレーカ溝２０を備えている特許請求の範囲第１
   項乃至第８項のいずれか１項に記載の切削植刃
   体。