JP4155364B2 - 縦送り用スローアウェイ式フライス工具 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本願発明はアーバやシャンクなどを介して工作機械の主軸に取り付ける縦送りが可能なスローアウェイ式フライス工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
縦方向送りが可能なフライス工具としては２００〜５００ｍｍのアーバを用いて先端部に工具本体を機械的に取り付けるスローアウェイ式工具が使用されている。このスローアウェイ式工具は縦方向に切削するため、その切屑排出は軸方向に排出される。また、これらの工具は工具突き出し量を長くとる必要があるのでできるだけ剛性を高めるため、断面積を大きくする必要がある。そのため、これら工具においてはアーバの先端に取り付ける工具本体の形状を様々に工夫している。例えば図１の様に工具本体の径をアーバ径に類似したものを用い、軸方向荷重が作用したときに均等に受けるようにし、また図２に示すように、刃径に近い径のアーバを用いてできるだけ剛性を確保し、切屑排出用に大きな首部を設けたもの等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１の様な工具は切屑の排出には優れているものの、軸方向切削とはいえ工具突き出し量が長いため剛性が不足し縦送り加工の特徴が生かせていなかった。また、図２の様な工具では、刃径、首部の径、アーバの径が大きく異なるため、首部の損傷、特に工具本体との締結部において応力が集中し、やはり剛性が不足し、加工精度に悪影響を及ぼしていた。
【０００４】
【本発明の目的】
以上に鑑み、本願発明は切屑の排出性を高めつつ工具の剛性をも向上させた高精度な加工に好適な縦送りが可能なスローアウェイ式フライス工具を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、縦送り用スローアウェイ式フライス工具において、前記フライス工具本体の締結部とアーバの締結部の径をフライス工具の刃径の７０〜１００％未満とし、かつ、中心付近を除いて全面で接触し、前記アーバの軸方向長さは、２００〜５００ｍｍで、該フライス工具の首部の径を刃径の７０％〜９５％、該首部の径を該アーバの締結部の径より小とし、前記首部の長さを刃径の１５〜４５％に設けると共に、チップポケットの上端を前記首部の工具先端部側から１／３よりも上側の位置に設けたことを特徴とする縦送り用スローアウェイ式フライス工具である。
【０００６】
【作用】
図３乃至図５には、工具本体１の先端部にスローアウェイチップ２を４ヶ所取り付け、他端にはアーバ６と取付る締結部７がある。締結部７は、アーバ６と接触する面の径Ｄ３は刃径の７０〜１００％未満とし、最大限両者の接触する面積を大きくし、より強固な締結を行う。すなわち、面積を大きくすることにより、軸方向に切削したときに生ずる切削力をアーバに伝達することにより応力の集中を防ぎ、剛性を確保する。またその接触面積は最大限大きくとるが、中心付近にはクーラントを供給するためのホールがあったり、又後述の様に工具本体側から締結するための機械的手段を設ける場合もある。次に、締結部７の下部には、首部５を設けて切屑の排出がスムーズに行えるようにし、切屑の噛込みの少ない良好な切削が可能とする。また、首部５の最小径Ｄ２は工具の刃径Ｄ１の７０〜９５％とするのが良く、これを上回ると切屑の排出性が不充分となり、下回ると工具本体の強度、剛性に支障を来すおそれがある。さらに好ましい範囲は７５〜８５％である。
【０００７】
首部５の長さＬは短すぎると切屑の排出性が悪くなり、逆に長すぎると剛性不足の原因となる。よって、首部５の長さＬは刃径Ｄ１の１５〜４５％、さらに好ましくは２５〜３５％とするのが良い。さらにチップポケット３の上端を首部５の工具先端部側から１／３よりも上側の位置に設定することにより切屑の排出性が向上する。ただし、首部５にまで切れ込むチップポケット３は、首部５の断面積を減少させるので強度の観点から、首部５の工具先端部側から２／３の位置を上限とするのが好ましい。
【０００８】
本願発明が適用されるフライス工具が使用するアーバ６は、種々のものが可能である。図６にアーバを使用するボアタイプの工具に適用した例を示す。また、図７には他の例を示す。図７では工具本体１の中心部分に雄ねじ８を設け、アーバ６の雌ねじによって両者は締結される機構となっている。
【００１１】
本発明例として図６、従来例として図２に示したタイプの工具を用いた。刃径８０ｍｍ、４枚刃とし、被削材はＳ５０Ｃ、切削速度は１００ｍ／ｍｉｎ、１刃当たりの送りは０．１ｍｍ／刃、径方向送りは５ｍｍとし、加工深さ８０ｍｍの縦方向切削を行った後、加工精度を深さ方向に５ｍｍ間隔で調べ工具の倒れ精度を評価した。結果は、本発明例では±４μｍの加工精度が得られたが、従来例では±１７μｍであった。
【００１２】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明のスローアウェイ式フライス工具においては切屑の排出性を高めつつアーバとの接触面積を大きくできるのでアーバを含む工具全体の剛性が高く、長い工具突き出し量を必要とする加工においても工具倒れの少ない高精度な加工が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は従来の工具の一例を示す。
【図２】図２は従来の工具の他の例を示す。
【図３】図３は本発明例の正面図を示す。
【図４】図４は図３の底面図を示す。
【図５】図５は図３の上面図を示す。
【図６】図６は本発明例の使用形態の一例を示す。
【図７】図７は本発明例の使用形態の他の例を示す。
【符号の説明】
１ 工具本体
２ スローアウェイチップ
３ チップポケット
４ 外周壁
５ 首部
６ アーバ
７ 締結部
８ 雄ねじ
Ｏ 軸心
Ｄ１ 刃径
Ｄ２ 首部５の最小径
Ｄ３ アーバ６と接触する面の径
Ｌ 首部５の長さ

Claims (1)

1. 縦送り用スローアウェイ式フライス工具において、前記フライス工具本体の締結部とアーバの締結部の径をフライス工具の刃径の７０〜１００％未満とし、かつ、中心付近を除いて全面で接触し、前記アーバの軸方向長さは、２００〜５００ｍｍで、該フライス工具の首部の径を刃径の７０％〜９５％、該首部の径を該アーバの締結部の径より小とし、前記首部の長さを刃径の１５〜４５％に設けると共に、チップポケットの上端を前記首部の工具先端部側から１／３よりも上側の位置に設けたことを特徴とする縦送り用スローアウェイ式フライス工具。

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