JP2598588B2 - 皮むき加工用差込みチップおよび切削工具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、旋削加工用の差込みチ
ップおよび切削工具に関する。特に本発明は、ステンレ
ス鋼や耐熱材料で作られた中実または中空の棒部材の皮
むき加工に使用される差込み旋削チップに関する。この
差込みチップは多面体であり、上面と下面と該上下面間
に位置する逃げ面とを有し、前記上面と逃げ面とが交差
して切れ刃を形成する。

【０００２】

【従来の技術】金属加工における棒材の皮むき加工は、
非回転に支持した棒材を軸方向に移動させ、回転カッタ
ヘッドの中心穴を通過させることによって行われる。こ
のカッタヘッドに数種の工具を取り付ける。これら工具
が、棒材や管材の表面に熱間圧延によって形成された黒
皮や表面割れなどの薄い層を除去する。

【０００３】皮むき加工において最良の公差および表面
仕上げを実現するため、粗切削用および仕上げ用の２種
類の差込みチップを組み合せて同一ホルダに取り付ける
ことが一般に行われる。棒材の皮むき加工に最も広く使
用される差込みチップの１つは、米国特許第４，０３
５，８８８号に開示されている、いわゆる三角差込みチ
ップである。この差込みチップは正多面体形状を有し、
その各コーナはコーナ二等分線に対して対称に作られて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしこの種の差込み
チップは、送りを大きくした場合、公差や表面仕上げの
面で要求の結果を得ることができず、その使用範囲が限
定されてしまう。そこで、本発明の目的は、非対称に形
成されたコーナ切れ刃を有し、高速加工においても精密
な公差要求を満足させ、良好な表面仕上げを実現できる
新しいタイプの差込みチップを提供することである。

【０００５】本発明の他の目的は、長寿命の差込みチッ
プを提供することである。本発明のさらに他の目的は、
金属切削加工中に発生する振動を効率的に減少できる差
込みチップを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記およびその他目的を
達成するため、本発明に基づく棒材皮むき加工用差込み
チップは、耐摩耗材料からなる多角多面体である本体を
備える。この本体は、上面と下面と該上下面間に延びる
周縁面とを有する。前記周縁面は、前記本体の各コーナ
においてコーナ逃げ面を含む。各コーナ逃げ面は、前記
上面と交差してコーナ切れ刃を形成する。このコーナ切
れ刃は前記上面の平面視において凸面をなす。前記上面
は、チップ面を区画すると共にチップブレーカ溝を含
む。各チップブレーカ溝は、対応するコーナ切れ刃に隣
接すると共に前記差込みチップの中心方向に間隔を置い
て配置される。前記各溝の前記コーナ切れ刃に最も近い
近位の壁部は前記差込みチップの平面視において凸面を
なす。一方、前記各溝の前記コーナ切れ刃から遠い遠位
の壁部は平面視において凹面をなす。

【０００７】前記各コーナ逃げ面は前記上面に対して鋭
角の逃げ角を形成し、この逃げ角は対応するコーナに近
付くに従って増加させることが好ましい。前記周縁面は
横逃げ面を含み、該横逃げ面は前記上面と交差して横切
れ刃を形成する。前記横切れ刃から垂直に延び前記差込
みチップの形状中心を通り前記コーナ切れ刃と交差する
想像線を考えた場合、前記コーナ切れ刃の前記想像線の
一側における部分の長さは、該コーナ切れ刃の前記想像
線の他側における残りの部分の長さよりも長い。

【０００８】前記各チップブレーカ溝において、前記コ
ーナ切れ刃にほぼ平行する方向の長さは、該コーナ切れ
刃にほぼ直交する方向の長さよりも長い。本発明の他の
形態は棒材皮むき加工用工具を提供する。この工具は、
粗切削用円形差込みチップと仕上げ用差込みチップとを
取外し可能に配置した工具ホルダを備える。前記仕上げ
用差込みチップは実質的に三角形であって、その各コー
ナに曲線のコーナ切れ刃を有する。

【０００９】

【実施例】添付図面を参照しながら本発明の好適実施例
を詳細に説明し、本発明の目的および利点を明らかにす
る。なお添付図面において同一符号は同一部品を示す。
図示の本発明に基づく差込みチップは、耐摩耗材料から
なる多面体の本体１０を備える。本体１０は、実質的に
三角形の上面（チップ面）１１と、該上面１１の反対側
にあってそれと平行な下面１２と、上面１１と下面１２
との間にある周縁逃げ面とを含む。この周縁逃げ面は、
横逃げ面１３と、湾曲したコーナ逃げ面１８とを含む。
横逃げ面１３は上下面１１，１２に対して垂直である。
本体１０は中央開口１４を有する。中央開口１４は、本
体１０を貫通し、工具ホルダ１５のクランプねじやレバ
ーアームを収容する。横切れ刃１６は、上面１１と横逃
げ面１３との交差によって区画される。コーナ逃げ面１
８は上面（チップ面）１１と交差することによってコー
ナ切れ刃１７を形成する。

【００１０】本発明に基づき、各コーナ切れ刃１７は、
差込みチップの平面視（図１）において湾曲している。
コーナ逃げ面１８は凸状に湾曲している。このため、コ
ーナ切れ刃１７の主部は、対応するコーナを通る想像線
Ｂの一側に来る。前記想像線Ｂは、対向する辺１６の中
心から垂直に延び、差込みチップの中心Ｃを通り、該コ
ーナに至る。各コーナ逃げ面１８は逃げ角αを有する。
この逃げ角αは、コーナ逃げ面１８と横逃げ面１３とが
交差する接合線１９からコーナに向かって次第に増加す
る。すなわち逃げ角αは、接合線１９において０であ
り、コーナ切れ刃１７に沿って増加し、該コーナ切れ刃
１７の終端部において７゜となる。

【００１１】コーナ切れ刃１７の曲率は、一定の曲率半
径Ｒ１（図２）または連続的に変化する曲率半径を有す
る。連続的に変化する曲率半径の場合、コーナ切れ刃１
７の曲率は、接合線１９から対応するコーナに向かって
徐々に増加するように設定される。コーナ切れ刃１７は
主切れ刃として働き、横切れ刃１６は工作物Ａの切削面
と接触する支持切れ刃として働く。差込みチップの上面
（チップ面）１１の各コーナには、滑らかに湾曲した溝
２０を設ける。溝２０は、切れ刃から間隔を置いて形成
され、チップブレーカとして働く。この溝（チップブレ
ーカ）２０の曲率半径Ｒ３は、コーナ切れ刃１７の曲率
半径Ｒ１より小さい。

【００１２】溝２０は平面視において湾曲しており、そ
の近位の壁部２０’はコーナ２２に最も近くかつ平面視
において凹状であり、その遠位の壁部２０”はコーナ２
２から最も遠くかつ平面視において凸状である。また溝
２０は細長い形状を有する。すなわち溝２０において、
コーナ切れ刃１７にほぼ平行方向の長さＬは、コーナ切
れ刃１７にほぼ直交方向の幅Ｗよりも長い。

【００１３】第３図に示すように、溝（チップブレー
カ）２０の断面形状は円弧の一部で形成される。溝２０
とコーナ切れ刃１７との間にはランド２１がある。この
ランド２１の幅はコーナ２２に向かって次第に広くな
る。またランド２１は、コーナ切れ刃１７を補強するこ
とによって高速送りを可能にする。辺１６は直線でもよ
いが、大きな曲率半径Ｒ２によって凸状に湾曲させるこ
とが好ましい。この曲率半径Ｒ２は、コーナ切れ刃１７
の曲率半径Ｒ１よりも大きい。これら半径Ｒ２，Ｒ１
は、上面（チップ面）１１を含む面内にあってもよい。
各コーナ逃げ面１８には、小さな補強食付き部２３を設
けるとよい。この食付き部２３は、上面１１に対して角
度βだけ傾斜させる。角度βは１０゜〜２０゜の範囲が
好ましい。各横逃げ面１３には、第４図に示す支持食付
き部２４を設けるとよい。この食付き部２４は、上面１
１の法線に対して角度γだけ傾斜させる。角度γは３゜
〜５゜の範囲とする。

【００１４】送りを大きくし、しかも良好な表面仕上げ
を確保するため、コーナ切れ刃１７の曲率半径は、接合
線１９からコーナ２２に向かって次第に減少するように
設定できる。図５および図６に示すように、差込みチッ
プ１０は工具ホルダ１５によって支持され、工具ホルダ
１５は回転切削ヘッド（図示せず）に固定される。この
切削ヘッドは、非回転工作物Ａの軸Ｌを中心として回転
する。工具ホルダ１５には、差込みチップ１０から少し
離して、円形をした強力差込みチップ２２を設ける。あ
るいは円形以外の形状を有した１つ以上の強力差込みチ
ップを差込みチップ１０と共に配置してもよい。 円形
差込みチップ２２は粗切削加工用であり、工作物Ａを切
削深さｈ１において粗切削する。一方、差込みチップ１
０は仕上げ用チップであり、工作物Ａを切削深さｈ２に
おいて仕上げ切削する。粗切削用差込みチップ２２は、
工具ホルダ１５の面に対して傾斜している。すなわち、
粗切削用差込みチップ２２は、角度ｅ（図４）だけ前方
に傾斜し、前側（図６において左側）が後側（図６にお
いて左側）よりも低くなっている。角度ｅは２゜〜４゜
の範囲が好ましい。さらに粗切削用差込みチップ２２は
側方にも傾斜しており、内側（工作物の軸Ｌから最も遠
い側）が外側（工作物の軸Ｌに最も近い側）よりも高く
なっている。この傾斜角度はやはり２゜〜４゜の範囲で
ある。

【００１５】好適実施例に基づき本発明を説明してきた
が、当業者には明らかなように、特に明記しなかった本
発明に対する追加、変更、代替、削除なども、特許請求
の範囲に記載した本発明の範囲に含まれるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく差込みチップを示す上面図であ
る。

【図２】本発明に基づく差込みチップを示す斜視図であ
る。

【図３】本発明に基づく差込みチップを示す図２の３−
３線に沿った断面図である。

【図４】本発明に基づく差込みチップを示す図２の４−
４線に沿った断面図である。

【図５】本発明に基づく差込みチップを備えた工具ホル
ダを示す側面図である。

【図６】図５に示した工具ホルダによる工作物の切削状
態を示す上面図である。

【符号の説明】

１０…差込みチップ本体 １１…上面（チップ面） １２…下面 １３…横逃げ面 １４…中央開口 １５…工具ホルダ １６…横切れ刃 １７…コーナ切れ刃 １８…コーナ逃げ面 １９…接合線 ２０…溝（チップブレーカ） ２１…ランド ２２…コーナ ２３…補強食付き部 ２４…支持食付き部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−264702（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−165701（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−12703（ＪＰ，Ｕ)

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐摩耗性材料から成る多角多面体の本体
   を含む棒材皮むき加工用の差込みチップであって、 本体が、上面（１１）と、下面（１２）と、両面の間に
   延びる周縁面、とを含み、 周縁面が、本体の各コーナーに配置されたコーナー逃げ
   面（１８）を含み、 コーナー逃げ面（１８）が、上面（１１）と交差してコ
   ーナー切れ刃（１７）を形成し、 コーナー切れ刃（１７）の各々が、上面（１１）を平面
   視した場合に凸状を呈し、 上面（１１）が、チップ面を画成すると共に、コーナー
   切れ刃（１７）に近接したチップブレーカー溝（２０）
   を含み、 チップブレーカー溝（２０）の各々が、コーナー切れ刃
   （１７）の各々から差込みチップの中心方向に離隔され
   る、皮むき加工用の差込みチップにおいて、 チップブレーカー溝（２０）の各々は、湾曲しており、 コーナー切れ刃（１７）に近い側の壁部（２０’）は、
   差込みチップを平面視した場合に凸状を呈し、 コーナー切れ刃（１７）に遠い側の壁部（２０”）は、
   差込みチップを平面視した場合に凹状を呈することを特
   徴とする差込みチップ。
2. 【請求項２】 コーナー逃げ面（１８）の各々は、上面
   （１１）に対して鋭角の逃げ角（α）を有して延びるこ
   とを特徴とする請求項１記載の差込みチップ。
3. 【請求項３】 逃げ角（α）は、対応するコーナーに近
   づくに従って大きくなることを特徴とする請求項２記載
   の差込みチップ。
4. 【請求項４】 周縁面は、横逃げ面（１３）を含み、該
   横逃げ面（１３）は、上面（１１）と交差して横切れ刃
   （１６）を形成することを特徴とする請求項１記載の差
   込みチップ。
5. 【請求項５】 横切れ刃（１６）は、平面視において凸
   状を呈すると共に、コーナー切れ刃（１７）の曲率半径
   よりも実質的に大きい曲率半径（Ｒ₂ ）を有することを
   特徴とする請求項４記載の差込みチップ。
6. 【請求項６】 差込みチップの本体は、略三角形状を有
   することを特徴とする請求項１記載の差込みチップ。
7. 【請求項７】 コーナー切れ刃（１７）の曲率は、一定
   の曲率半径（Ｒ₁ ）を有することを特徴とする請求項１
   記載の差込みチップ。
8. 【請求項８】 コーナー切れ刃（１７）の曲率は、対応
   するコーナーに向かって次第に増加することを特徴とす
   る請求項１記載の差込みチップ。
9. 【請求項９】 上面（１１）は、各コーナー切れ刃（１
   ７）と対応するチップブレーカー溝（２０）との間に位
   置するランド（２１）を含み、該ランド（２１）の幅
   は、対応するコーナー方向に広がることを特徴とする請
   求項１記載の差込みチップ。
10. 【請求項１０】 横逃げ面（１３）の各々は、対応する
    横切れ刃（１６）と交差する食付き部（２４）を含み、
    該食付き部（２４）は、チップ面の法線に対して角度
    （γ）を形成し、該角度（γ）は、約３〜５度の範囲に
    あることを特徴とする請求項４記載の差込みチップ。