JP2008018491A

JP2008018491A - サイドカッタ

Info

Publication number: JP2008018491A
Application number: JP2006191551A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Hakamata; 義昭袴田
Original assignee: Tungaloy Corp
Current assignee: Tungaloy Corp
Priority date: 2006-07-12
Filing date: 2006-07-12
Publication date: 2008-01-31

Abstract

【課題】切削バランスに優れるとともに、切屑の排出性能に優れたサイドカッタを提供することを目的とする。
【解決手段】本サイドカッタは、略円盤状をなし、その軸線まわりに回転させられる工具本体の外周面から突出する、複数の外周刃を備えてなる。前記外周刃を、該サイドカッタを幅方向で２等分する平面に対して対称的に形成し、好ましくは、前記外周刃を工具回転方向に向かって凸の山形形状、凹の谷形形状、凸曲線状又は凹曲線状のいずれかに形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、サイドカッタに関し、特に被削材に溝を加工したり切断したりするためのサイドカッタに関するものである。

従来より、この種のサイドカッタとして、大径円板の工具本体の外周に、前記工具本体の一の基準端面に対して正のアキシャルレーキ角を付された複数のスローアウェイチップと、負のアキシャルレーキ角を付された複数のスローアウェイチップとが円周方向に交互にかつ等間隔を隔てて装着されたものが知られている。さらに、一部の前記スローアウェイチップのラジアルレーキ角を、その他のスローアウェイチップのラジアルレーキ角と異なる角度に設定したものがあった（例えば、特許文献１参照）。
特開昭６３−１０５８１３号公報（第１図）

しかしながら、特許文献１に記載されたサイドカッタでは、工具本体の周方向に交互にかつ等間隔を隔てて装着されているため、該サイドカッタの幅方向に作用する切削抵抗がアンバランスになるため、溝加工中にびびり振動が発生し最悪の場合チップのコーナ部が欠損する問題があった。
また、スローアウェイチップが負のアキシャルレーキ角−θ１とされているため、切屑が長く伸びた場合には、加工溝の両壁面に擦過し表面粗さを悪化させたり、切屑を排出できなくなったりするおそれがあった。

本発明は、上述の問題を解決するためになされたもので、切削バランスに優れるとともに、切屑の排出性能に優れたサイドカッタを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、請求項１記載の発明は、略円盤状をなし、その軸線まわりに回転させられる工具本体の外周面から突出する、複数の外周刃を備えてなるサイドカッタにおいて、前記外周刃を、該サイドカッタを幅方向で２等分する平面に対して対称的に形成したことを特徴とする。
請求項１記載のサイドカッタによれば、外周刃を、サイドカッタを幅方向で２等分する平面に対して対称的に形成したことから、切削中の切削バランスに優れ、びびり及びこのびびりに起因する外周刃の欠損が発生することを防止する。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の発明において、前記外周刃を工具回転方向に向かって凸の山形形状、凹の谷形形状、凸曲線状又は凹曲線状のいずれかとしたことを特徴とする。
請求項２記載の発明によれば、外周刃を工具回転方向に凸の山形形状、凹の谷形形状、凸曲線状又は凹曲線状のいずれかとしたことから、該外周刃の被削材への食付きを良好にするとともに、該サイドカッタが幅方向に振られることを防止する。さらに、前記山形形状又は谷形形状に倣って切屑を生成するため、左右に振られることがなく溝の両壁面に擦過することを防止する。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記工具本体の両端面側に位置する外周刃と交差する側刃に、前記軸線に略直交する直線状または曲線状をなす副切刃を備えたことを特徴とする。
請求項３記載の発明によれば、加工溝の壁面を切削する側刃に、該サイドカッタの軸線に略直交する副切刃を備えたことから、前記壁面の表面粗さ及び寸法精度をさらに良好とする。

本発明のサイドカッタは、上述したように切削中の切削バランスに優れ、びびり及びこのびびりに起因する外周刃の欠損が発生することを防止するといった効果を奏する。

以下に、本発明の第１の実施形態に係るサイドカッタについて、図１〜図３を参照しながら説明する。図１は本サイドカッタの一部正面図である。図２は同サイドカッタの一部平面図である。図３は同サイドカッタの一部縦断面図である。

図１〜図３に図示するように本実施形態に係るサイドカッタ１は、略円盤状をなし、その軸線まわりに回転させられる工具本体２の外周面に、外周刃１１、２１を備えた複数のチップ１０、２０が取付け穴を介して締付ねじ４によって着脱可能に装着されている。チップ１０、２０は、超硬合金、サーメット、セラミックス等の硬質材料から適宜選択される。チップ１０、２０は、工具本体２の両端面側に配置された端面側チップ２０と、工具本体２の幅方向の中央部に配置された中間チップ１０とから構成されている。これら端面側チップ２０及び中間チップ１０は、略矩形板状をなしその一側面を工具回転方向Ｋに面するすくい面１２、２２とされ、このすくい面１２、２２の一辺稜部には、工具本体２の外周面から突出する外周刃１１、２１が形成されている。互いに隣り合う中間チップ１０および各端面側チップ２０は、各々の外周刃１１、２１の軸線まわりの回転軌跡が一部オーバーラップし、該サイドカッタ１の刃幅Ｗにわたって連続するように配置されている。各端面側チップ２０においては、外周刃２１と円弧状のコーナ２７を挟んで交差する辺稜部に、工具本体２の端面から突出する側刃２４が形成されている。

各端面側チップ２０および中間刃チップ１０は、工具本体２に直接または図１および図２に図示するようにカートリッジ３０を介して装着される。カートリッジ３０は、工具本体２の外周面に設けられたカートリッジ取付け溝３に挿入され、該カートリッジ３０の取付け穴を介して工具本体２に螺合する締付ボルト６および該カートリッジ３０の工具回転方向Ｋ側に設けられた楔部材４０の少なくとも一方によって固定されている。さらに、各カートリッジ３０の工具回転方向Ｋ背面側を向く側面には該サイドカッタ１の径方向に延びる凸部が設けられ、対応するカートリッジ取付け溝３の工具回転方向Ｋ前方側を向く壁面には前記凸部に係合する凹部が設けられており、前記凸部と凹部とが係合することによって、各カートリッジ３０は、該サイドカッタ１の幅方向に位置決めされるとともに移動を阻止される。

図２からわかるように各端面側チップ２０および中間チップ１０の外周刃１１、２１は、該サイドカッタ１を幅方向で２等分する平面に対して対称的に形成されているため、該サイドカッタ１は、被削材に溝加工する際において、切削バランスに優れ幅方向に振られることがなくなるためびびり及びこのびびりに起因する外周刃の欠損を防止できる。

さらに、中間チップ１０に備わる外周刃１１は、該サイドカッタ１を幅方向で２等分する平面に対して対称かつ工具回転方向Ｋ前方側に向かって凸であって直線で構成された山形形状とされている。そのため、前記山形形状の最先端から両端側へと徐々に被削材に食付くため被削材への食付きが良好になるとともに、該サイドカッタ１が幅方向に振られることを防止できる。さらに、前記山形形状に倣って生成する切屑においても前記幅方向に振られることがなく加工溝の両壁面に擦過して傷付けることを回避できる。なお、中間チップ１０に備わる外周刃１１を、該サイドカッタ１を幅方向で２等分する平面に対して対称かつ工具回転方向に対して凹であって直線で構成された谷形形状とした場合にも、外周刃１１の両端部から中央の谷底へと徐々に被削材に食付くため被削材への食付きが良好になるとともに、該サイドカッタ１が幅方向に振られることを防止できる。さらに、前記谷形形状に倣って生成する切屑においても前記幅方向に振られることがなく加工溝の両壁面に擦過して傷付けることを回避できる。

さらに、工具本体２の一端面および他端面側に互いに対称的に装着された各端面側チップ２０に備わる外周刃２１は、該サイドカッタ１の幅方向で、その端部から中央側へ向かうにつれ、工具回転方向Ｋ背面側へ向かうように軸線に対して傾斜していることから、前記端部から中央側へと徐々に被削材に食付くため被削材への食付きが良好になるとともに、各外周刃２１が同時に被削材に食付くため、該サイドカッタ１が幅方向に振られることを防止できる。さらに、該外周刃２１から生成する切屑が加工溝の壁面から離れる方向に流れるため、加工溝の壁面に擦過して傷付けることを回避できる。

さらに、各両端面側チップ２０の側刃２４には、軸線に略直交する直線状または曲線状をなす副切刃２５が設けられてもよい。このような副切刃２５を設けた場合には、加工溝の両壁面が平滑化されるため、両壁面の表面粗さおよび寸法精度が大幅に向上する。なお、副切刃２５を備えた端面側チップ２０は、工具本体２の各端面側に少なくとも１個装着されていればよい。

本サイドカッタ１では、刃幅Ｗにわたって配置された外周刃が該サイドカッタ１を幅方向で２等分する平面に対して対称的な形状となっていれば、前記中間チップ１０のみを用いた態様、または、前記端面側チップ２０のみを用いた態様としてもよい。

本実施形態に係るサイドカッタにおける中間チップに備わる外周刃の変形例を図４および図５に示す。図４および図５は前記変形例の一部平面図である。これに図示するように本変形例は、中間チップ１０に備わる外周刃１１を凸曲線状、凹曲線状としたものであり、このような態様として場合においても、被削材への食付き性の向上、切屑排出性の向上といった効果を奏する。

次に、他の第２の実施形態に係るサイドカッタについて図６〜図８を参照しながら説明する。図６は本実施形態に係るサイドカッタの一部正面図である。図７は同サイドカッタの一部平面図である。図８は同サイドカッタの一部縦断面図である。図６〜図８において、第１の実施形態と同一の構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

本サイドカッタ１は、図７からわかるように該サイドカッタ１の幅方向で２つの中間チップ１０を並列かつ隣接させることによって、第１の実施形態にくらべ幅広の溝加工に好適するものである。各中間チップ１０に備わる外周刃１１は、第１の実施形態と同様に、工具回転方向Ｋに向かって凸の山形形状とされ、該サイドカッタ１の幅方向を２等分する平面に対して略対称的に形成されている。端面側チップ２０の構成は、第１の実施形態とほぼ同様である。

以上の構成を有するサイドカッタ１は、第１の実施形態で述べた効果に加えて、並列かつ隣接した１組の中間刃チップ１０から生成する各切屑の幅を加工溝の幅に比較して小さくすることができ、しかも各中間チップから生成する切屑同士が絡み合うことを防止するため、切屑排出性能が悪化することを防止する。

なお、並列かつ隣接した１組の中間チップ１０は、互いに密着するか、わずかに隙間をあけて配置されるが、これら中間チップ１０に備わる各外周刃１１を互いにオーバーラップさせることができないことから、外周刃１１が欠如した領域が存在する。したがって、前記外周刃１１が欠如した領域をなくすため、図７および図８からわかるように周方向で間隔をあけた２組の中間チップ１０を、幅方向に相対的にＷｒだけずらして配置することが望ましい。このようにした場合、各組の中間チップ１０に存在する、外周刃１１が欠如した領域を互いに補い合うことができる。なお、各組の中間チップ１０で形成される外周刃１１は、該サイドカッタ１の幅方向を２等分する平面に対する完全な対称とはならないが、１組の中間刃で形成された外周刃１１全体の長さに対してずらし量Ｗｒが非常に小さく抑えられていれば、切削バランスに与える悪影響はほとんどない。

第１の実施形態に係るサイドカッタの一部正面図である。同サイドカッタの一部平面図である。同サイドカッタの一部縦断面図である。同サイドカッタの変形例を説明する一部平面図である。同サイドカッタの変形例を説明する一部平面図である。第２の実施形態に係るサイドカッタの一部正面図である。同サイドカッタの一部平面図である。同サイドカッタの一部縦断面図である。

符号の説明

１サイドカッタ
２工具本体
１０中間チップ
２０端面側チップ
１１、２１外周刃
１２、２２すくい面
１３、２３外周逃げ面
２４側刃
２５副切刃
２６側逃げ面
２７コーナ

Claims

略円盤状をなし、その軸線まわりに回転させられる工具本体の外周面から突出する、複数の外周刃を備えてなるサイドカッタにおいて、
前記外周刃を、該サイドカッタを幅方向で２等分する平面に対して略対称的に形成したことを特徴とするサイドカッタ。
前記外周刃を工具回転方向に向かって凸の山形形状、凹の谷形形状、凸曲線状又は凹曲線状のいずれかとしたことを特徴とする請求項１記載のサイドカッタ。
前記工具本体の両端面側に位置する外周刃と交差する側刃には、前記軸線に略直交する直線状または曲線状をなす副切刃を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のサイドカッタ。