JPH1128611A - スローアウェイ式カッタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボディ剛性及び切屑処理性を低下させること
なく、高能率・高精度加工を可能とする多刃ハイレーキ
仕様のスローアウェイ式カッタを提供する。 【解決手段】 切屑ポケット６を主切屑ポケット６ａと
副切屑ポケット６ｂとから構成する。主切屑ポケット６
ａは工具本体１の軸線に対して所定の角度傾斜して、工
具本体１の正面側から斜め上方の背面側に向けて形成す
る。また、副切屑ポケット６ｂは工具本体１の軸方向に
おいては前記スローアウェイチップ５の上方に、工具本
体１の外周方向においては主切屑ポケット６ａに隣接し
てその回転方向前方に位置するよう形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スローアウェイチ
ップのクランプ手段にねじ止め方式を採用し、多刃ハイ
レーキ仕様とした正面削り用のスローアウェイ式カッタ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】高能率・高精度加工の関心の高まりは、
多刃仕様やハイレーキ仕様のスローアウェイ式カッタ
（以下「カッタ」という。）を必要としている。しか
し、従来工具の構成においては、刃数を増やしたり、ス
ローアウェイチップ（以下「チップ」という。）のすく
い角を大きくすると、ボディ剛性が低下したり、切屑排
出性が悪化するなどの問題がある。

【０００３】このような従来工具としては、図３に示す
ようなカッタが知られている。工具本体２０の外周に
は、チップ取付け座２１と切屑ポケット２２とが等間隔
に複数形成され、それぞれにチップ２３とクサビ部材２
４とが内装される構成となっている。

【０００４】切屑ポケット２２は、工具本体正面側と工
具本体外周側に開放して形成され、その曲面は滑らかな
凹曲面を成している。側面視、切屑ポケット２２はチッ
プ２３の主切れ刃稜線に沿うように、工具本体２０の軸
線方向に所定の幅で延びている。また、正面視において
は、工具本体２０の径方向内側に凹む皿形状を成してい
る。その底面の稜線は、回転方向前方に向かうに従い、
径方向外側に緩やかに上昇し、外周面に到達している。

【０００５】チップ２３は、ポジタイプの平板状をなし
ており、上面と側面の交差稜線部に主切れ刃及び副切れ
刃が形成されている。主切れ刃及び副切れ刃に連なる上
面はすくい面として工具回転方向を向き、また側面は逃
げ面として工具本体正面側を向いて配置されている。チ
ップ２３は、クサビ部材２４の傾斜側面とロケータ２６
の間に挟着される。また、チップ２３を固定した状態で
のクサビ部材２４の上面は切屑ポケット２２の底面の一
部を成しており、工具本体２０の径方向内側に凹む曲面
として形成されている。

【０００６】このような構成から成るカッタは、広く浅
い滑らかな切屑ポケット２２を有しているため、切屑処
理性に有利である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以下に、従来技術の問
題点を記述する。くさび方式によるクランプ手段は、ク
サビ狭着時に工具ボディを変形させることがあり、ボデ
ィ剛性を確保するためには、チップ２３を支持する部分
の肉厚を確保すること、チップ２３のすくい角を小さく
することなどが必要となる。また、すくい角の小さい従
来工具は、切削方向に対する切屑の流出角（以下「切屑
流出角」という。）も小さく、切屑は主切れ刃の回転方
向前方に流出する傾向があるため、その方向に浅く広い
切屑ポケット２２を形成する必要があり、隣合うチップ
２３の間隔を広くせざるを得ない。これらの理由によ
り、クサビ方式を採用した従来工具は、ボディ剛性の問
題、スペースの問題などにより多刃化、ハイレーキ化の
困難な構成となっている。

【０００８】一方、クランプ手段にねじ止め方式を採用
した工具は、切れ刃傾き角を大きくすることが可能とな
り、切屑流出角の大きい、ほぼ一定のカール半径で渦巻
くコイル状の切屑が主切れ刃に沿う方向に排出するよう
になるため、主切れ刃の回転方向前方には広幅の切屑ポ
ケット２２は必要としない。しかしながら、クランプ手
段をくさび方式からねじ止め方式としたことにより、切
屑ポケット２２の径方向内側への凹む量が大きくなり、
ポケット内部からポケット外部へ切屑を排出するのが困
難となることがある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の如き
課題に鑑みなされたもので、円盤状を成す工具本体の外
周側面には、切屑ポケットが周方向に間隔を置いて形成
され、切屑ポケット内には工具本体の正面側と外周側面
側に開口するチップ取付け座が切欠きして形成されて、
その底壁面を工具本体の回転方向に正対する向きに配置
し、この底壁面を着座面とする多角形平板状のスローア
ウェイチップが工具本体の正面側及び外周側面側に突出
し状態で、その中央取付け穴を介して締付ねじにより着
脱自在に装着されようにしたスローアウェイ式カッタに
おいて、前記チップ取付け座に載置される前記スローア
ウェイチップは、そのアキシャルレーキを１０°〜３０
°の角度に配置され、前記切屑ポケットは主切屑ポケッ
ト及び副切屑ポケットとから成り、当該主切屑ポケット
は工具本体の軸線に対して所定の角度傾斜して、工具本
体の正面側から斜め上方の背面側に向かって直線状に伸
びて凹設され、また、当該副切屑ポケットは工具本体の
軸方向において前記スローアウェイチップの上方に、工
具本体の外周方向においては前記主切屑ポケットに隣接
してその回転方向前方に位置して形成されていることを
特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図１及び図２を参照しながら説明する。工具本体１
は、中空円盤状を成し、正面２と、外周側面３と、背面
４とから概略構成されている。正面２は加工物に正対す
る面であり、背面４は工作機械の主軸端を向く面であ
る。外周側面３は、正面側から軸方向上方に向かって漸
次拡径しているため、段付きのテーパ面の如き面とな
る。正面２と外周側面３の交差稜線部には、チップ５が
等間隔に複数配置され切れ刃を構成している。

【００１１】工具本体１において、その外周側面３には
間隔を置いて複数の溝６ａ（以下「主切屑ポケット」と
いう。）が形成されている。主切屑ポケット６ａは、円
盤状の工具本体１の正面側から斜め上方の背面側に抜け
る通し溝の如き形態を成し、工具本体１の軸線に対して
一定の角度で傾斜して延びている。延びる方向は、チッ
プ５の主切れ刃７稜線に平行であっても、多少傾いた方
向であってもよい。主切屑ポケット６ａの延びる方向
は、切屑１１の排出する方向、即ち、コイル状切屑の回
転軸の方向と一致させることが好ましい。

【００１２】主切屑ポケット６ａの回転方向を向く底壁
面には、チップ取付け座１２が径方向及び軸方向に開口
する切欠きにより形成されている。底壁面上には、敷金
１３が載置され、その上部には径方向及び軸方向に凸出
するように平板状のチップ５が重ねて載置され、その中
央取付け穴１４を介して締付ねじ１５により締着固定さ
れている。チップ５の切れ刃は主切れ刃７と副切れ刃８
とからなり、主切れ刃７は外周側を向き、副切れ刃８は
正面側を向くように配置されている。敷金１３は、チッ
プ５の切れ刃強度向上、工具本体１の損傷防止に有効で
ある。

【００１３】工具本体１の外周側面３には、主切屑ポケ
ット６ａより回転方向前方に延びる副切屑ポケット６ｂ
が切欠きにより形成されている。副切屑ポケット６ｂ
は、工具本体１の軸方向においてはチップ５の上方に、
工具本体１の外周方向においては主切屑ポケット６ａの
回転方向前方に位置して形成されている。副切屑ポケッ
ト６ｂは、工具回転にともなう空気を取り込み、切屑１
１を外部に排出する働きをする。図２（ａ）はその様子
を示しており、空気は、工具本体１の回転方向Ａに対し
て矢印Ｂの方向から副切屑ポケット６ｂに流入し、主切
屑ポケット６ａ内を軸方向斜め上方へ案内され、切屑１
１を伴いながら矢印Ｃの方向から流出する。また、ステ
ンレス鋼の切屑１１のように伸び絡みやすいものは、す
くい面１０の斜め前方に切屑１１を排出する場合があ
り、かかる場合に工具本体１の一部を取り除いてあるた
め、切屑１１の排出が妨げられることなく円滑に外部に
排出される。さらに、チップ５の締付ねじ１５の着脱操
作を容易に行なうことを助け、チップ５の取付け、取り
外しの作業性を向上させるものである。

【００１４】ねじ止め方式は、構成がシンプルとなるな
ど種々の利点がある。くさび方式に比べて部品点数が少
ないため、主切屑ポケット６ａを省スペースとすること
ができるとともに、ボディ剛性を低下させることがな
い。また、チップ５の下面をチップ取付け座１２の底壁
面に対して直接に押圧固定する方式であるため、締付力
のロスが少なく、大きなクランプ力を働かせることがで
きる。クランプ力が大きいにも拘わらず、工具本体１を
変形させることがないため、切れ刃のジオメトリーをハ
イレーキとすることができる。また、安定した刃先位置
精度を容易に再現することもできる。

【００１５】しかし、チップ５の装着の際に、チップ取
付け座１２前方にスペースを必要とするため、主切屑ポ
ケット６ａを従来より深くせざるを得ない。その結果、
主切屑ポケット６ａ内部に切屑が滞留したり、切削中に
切屑の巻き込みや噛みこみを生ずる場合がある。かかる
場合に、切屑１１を主切屑ポケット６ａ内部から外部へ
円滑に排出するためには、生成する切屑１１をその幅方
向へカールさせること（以下「横向きカール」とい
う。）、即ち、主切れ刃に沿う方向に排出させることが
有効である。

【００１６】フライス加工における切屑１１は、カール
の過渡状態で自然に分断するため、切屑１１を拘束させ
るための堤防の如きブレーカを必要としない。切屑１１
を案内するための必要十分な切屑ポケット６を確保する
ことが最も重要である。理想とする切屑形状は、横向き
のコイル状切屑である。コイル状切屑を生成させるため
には、工具本体１の軸線方向に対する主切れ刃７稜線の
傾き角（以下「アキシャルレーキ」という。）αを大き
くすることが最も有効である。切屑形状は、アキシャル
レーキαが大きくなるに従い、上向きカールのうず巻き
形状、上向きカールと横向きカールの合成された円錐ら
せん形状、横向きのコイル形状へと漸次変化する傾向に
ある。アキシャルレーキαを大きくすることで、切屑流
出角が大きくなり、主切れ刃７稜線の方向に切屑を排出
させることができるからである。さらに、切屑１１のカ
ール半径も小さくなり、主切屑ポケット６ａの底面と切
屑との接触面積が減少し、切削抵抗が小さくなる効果も
ある。アキシャルレーキαは、切れ刃強度と切屑排出性
の衡平の観点から１０°〜３０°の角度に設定するのが
好適する。

【００１７】このことにより、狭く深い主切屑ポケット
６ａであっても、切屑１１はその方向に導かれるため、
確実に外部へと排出されるようになる。また、副切屑ポ
ケット６ｂに空気が取り込まれることによって、切屑１
１の排出はより一層円滑に行われる。

【００１８】主切屑ポケット６ａの幅は、アキシャルレ
ーキαが大きくなるほど狭幅にすることができ、ボディ
剛性を低下させることなく隣合うチップ５の間隔を狭め
て刃数を増加させることに貢献する。

【００１９】

【発明の効果】上述したように、チップのクランプ手段
をねじ止め方式とすることにより、ボディ変形の少な
い、大きなクランプ力を得ることができる。さらに、切
屑ポケットを主切屑ポケットと副切屑ポケットとから構
成するとともに、切屑排出方向を考慮した形状と配置と
にすることにより、切屑を切屑ポケット内に滞留させる
ことなく、切屑を所定の方向に円滑に排出させることが
できる。このことにより、高精度・高能率加工を実現す
る多刃ハイレーキ仕様のスローアウェイ式カッタを提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わる工具本体の一実施形態を示す
斜視図である。

【図２】（ａ）は図１に示す工具本体の一部省略側面図
である。（ｂ）は（ａ）の正面図である。

【図３】（ａ）は従来品の工具本体の一部省略側面図で
ある。（ｂ）は（ａ）の正面図である。

【符号の説明】

５ チップ ６ａ 主切屑ポケット ６ｂ 副切屑ポケット ７ 主切れ刃 １１ 切屑 １２ チップ取付け座 α アキシャルレーキ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円盤状を成す工具本体１の外周側面３に
   は、切屑ポケット６が周方向に間隔を置いて形成され、
   切屑ポケット６内には工具本体１の正面側と外周側面側
   に開口するチップ取付け座１２が切欠きして形成され
   て、その底壁面を工具本体１の回転方向に正対する向き
   に配置し、この底壁面を着座面とする多角形平板状のス
   ローアウェイチップ５が工具本体１の正面側及び外周側
   面側に突出し状態で、その中央取付け穴１４を介して締
   付ねじ１５により着脱自在に装着されようにしたスロー
   アウェイ式カッタにおいて、前記チップ取付け座１２に
   載置される前記スローアウェイチップ５は、そのアキシ
   ャルレーキαを１０°〜３０°の角度に配置され、前記
   切屑ポケット６は主切屑ポケット６ａ及び副切屑ポケッ
   ト６ｂとから成り、当該主切屑ポケット６ａは工具本体
   １の軸線に対して所定の角度傾斜して、工具本体１の正
   面側から斜め上方の背面側に向かって直線状に伸びて凹
   設され、また、当該副切屑ポケット６ｂは工具本体１の
   軸方向においては前記スローアウェイチップ５の上方
   に、工具本体１の外周方向においては前記主切屑ポケッ
   ト６ａに隣接してその回転方向前方に位置して形成され
   ていることを特徴とするスローアウェイ式カッタ。