(57)【要約】【課題】無研磨の刃先交換式チップを使用したときにもビス止め式転削工具の正面刃振れを研磨級チップ使用時並みに抑えられるようにして、安価に加工精度を向上させることを可能ならしめる。【解決手段】本体１に設けた刃溝２とビス６で本体に固定する刃先交換式チップ３との間に刃先位置調整部品４を介在し、刃溝２の振れに基づく刃先位置調整部品４の厚み調整を行い、その厚み調整で刃先を工具軸方向に変位させて工具の正面刃振れ精度を向上させるようにした。刃先位置調整部品４の厚み調整は、厚みの異なる数種類の刃先位置調整部品を準備しておき、その中から、最適厚みのものを選択するようにすると調整を安価に簡単に行える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体の外周部に設けた刃溝に刃先交換式チップをビス止めして装着する転削工具において、前記刃溝と刃先交換式チップとの間に、前記刃溝の振れ精度に基づいて厚みを調整した刃先位置調整部品を介在して刃振れ精度を向上させたことを特徴とするビス止め式転削工具。
【請求項２】
本体の外周部に設けた刃溝に刃先交換式チップをビス止めして装着する転削工具において、各刃溝に、チップの寸法誤差に基づいて厚みを調整した刃先交換式チップを装着して刃振れ精度を向上させたことを特徴とするビス止め式転削工具。
【請求項３】
本体の外周部に設けた刃溝に刃先交換式チップをビス止めして装着する転削工具において、チップの寸法誤差に基づいて厚みを調整した刃先交換式チップと、前記刃溝の振れ精度に基づく厚み調整を行って前記刃溝と刃先交換式チップとの間に介在する刃先位置調整部品とを併用して刃振れ精度を向上させたことを特徴とするビス止め式転削工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、刃振れ精度を高めて加工精度を向上させたエンドミル、フライスカッタなどのスローアウェイ式転削工具、詳しくは研磨級チップ使用時並みの刃振れ精度を無研磨チップ（Ｍ級チップ）を使用して簡単かつ、安価に得ることを可能ならしめたスローアウェイ式転削工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
首記のスローアウェイ式転削工具の中に、下記特許文献１、２に示されるもの、即ち、本体に設けた刃溝とその刃溝に装着する刃先交換式チップとの間にシートを介在し、さらに、刃先交換式チップをビスで本体（ボディ）に固定するものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２４３８０６号公報
【特許文献２】
特開平１０−３３７６０８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
刃先交換式チップをビスで本体に固定した転削工具は、本体に設ける刃溝の寸法精度と、刃先交換式チップの寸法精度によって正面及び径方向の刃振れ精度が左右される。
【０００５】
刃先交換式チップを楔式のクランプ駒で本体に固定する転削工具は、クランプの微調整によってある程度の刃振れなら調整することができたが、ビス止め式の転削工具はそれができず、刃溝及びチップの寸法精度の悪さが工具の加工精度の善し悪しに直接影響する。
【０００６】
この刃振れ精度を向上させる手法として考えられるのは、チップの寸法精度や本体の寸法精度を高める方法であるが、これ等の方法を採るとコスト的に満足できる工具が得られない。
【０００７】
チップに精度が要求される場合には、一般に研磨級チップが採用されるが、この研磨級チップを使用すると工具のコストが上昇し、市場のニーズに合わなくなる。
【０００８】
また、本体の寸法精度は、加工技術の現状を考えると限界がある。本体に設ける刃溝の振れ精度は、刃数や工具径などによって異なるが、現状は０．０１〜０．０２ｍｍ程度である。これ以上の精度を得るための精密加工を行うと、加工コストが高まり、市場のニーズに合わない高価な工具になってしまう。
【０００９】
かといって、安価な無研磨チップを用いると刃振れが大きくなり、加工面の面粗度が悪くなる。
【００１０】
なお、特許文献１、２が刃溝と刃先交換式チップとの間に介在しているシートは本体を保護するためのものである。特許文献２は、シートを介在してチップの取付精度向上や本体の破損防止を図ると述べているが（公報第２ページ０００２）、シートは刃振れ精度を向上させる目的で設けられたものではない。
【００１１】
この発明は、ビス止め式転削工具の刃振れ精度を、安価な方法で高めることを可能ならしめて工具のコストと精度をバランスさせることを課題としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明においては、本体の外周部に設けた刃溝に刃先交換式チップをビス止めして装着する転削工具において、前記刃溝と刃先交換式チップとの間に、刃溝の振れ精度に基づいて厚みを調整した刃先位置調整部品を介在する。
【００１３】
または、刃先交換式チップの厚みをチップの寸法誤差に基づいて調整し、この刃先交換式チップを刃溝に装着する。
【００１４】
チップの寸法誤差に基づいて厚みを調整した刃先交換式チップと、刃溝の振れ精度に基づく厚み調整を行なって刃溝と刃先交換式チップとの間に介在する刃先位置調整部品とを併用してもよく、これ等の策によって刃振れ精度を限りなくゼロに近づけることができる。ここで言う刃振れは、正面刃振れ（軸方向の刃振れである。
【００１５】
なお、刃先位置調整部品の厚み調整は、刃溝の振れ量（精度誤差）に基づく厳密な調整に限定されない。厚みを異ならせた何種類かの刃先位置調整部品を用意し、その中から刃溝の振れ量を最大に吸収できるものを選択して刃溝とチップとの間に介在する方法を採ってもよく、この方がコスト面で優れる。
【００１６】
また、チップの厚み調整は、チップの寸法精度に起因した正面刃振れを低減するための厚み調整である。寸法精度に起因した刃先の振れは工具半径方向の振れもあるが、この振れの吸収は目的としない。
【００１７】
【作用】
この発明においては、本体に形成される刃溝の振れ量（精度誤差）を検査用の基準チップ（マスターチップ）を用いて測定し、それぞれの刃溝に組み込まれる刃先位置調整部品の厚みを振れ量に合わせて変えるか、または振れ量の吸収に最も適した厚みを持つ刃先位置調整部品を選択して刃溝の精度誤差に起因した刃振れを低減させる。
【００１８】
また、チップの寸法精度に起因する正面刃振れを、チップの厚みを調整して低減させる。
【００１９】
転削工具は、チップと刃溝間に介在する部品やチップの厚みが変わると刃先が工具軸方向にも変位し、これにより、刃溝の寸法誤差やチップの寸法誤差に起因した軸方向刃先変位が小さくなり、正面刃振れ精度が向上する。その正面刃振れ精度は、無研磨チップを使用して研磨級チップ使用時と同等レベルを実現することができる。また、研磨級チップを使用すれば、刃振れ精度をより一層高めることができる。
【００２０】
転削工具による加工は、一般には被加工面の側面の面品位よりも正面の被加工面の面品位が重視されることが多く、この場合にこの発明の工具の有効性が発揮される。
【００２１】
なお、厚み調整を行ったチップと、各刃の振れに基づく厚み調整を行った刃先位置調整部品とを併用するものは、厚みを調整したチップを各刃溝にセットし、この状態で刃振れを測定し、その測定データに基づいて刃先位置調整部品の厚みを調整してもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の転削工具の実施形態について述べる。図１は正面フライスにこの発明を適用した例を示している。
【００２３】
このフライスは、本体１の先端外周に複数の刃溝２を備え、その刃溝２の各々に刃先交換式チップ３が装着される。チップ３は無研磨（Ｍ級）チップである。刃溝２は、切れ刃に正の軸方向すくい角がつく方向に溝底を傾けてあり、この刃溝２とチップ３との間に刃先位置調整部品４（図２を同時参照）が介在される。この刃先位置調整部品４は、各刃溝２の振れを吸収あるいは低減するための厚み調整を行ったものが採用される。
【００２４】
刃先位置調整部品４の厚み調整は、同一厚みの刃先位置調整部品４を各刃溝２との間に介在してそれぞれの刃先位置調整部品４に寸法精度の高い検査用の基準チップ（マスターチップ）をセットし、このときの各チップの刃振れ量（これはすなわち刃溝の振れ量）を測定し、任意の刃溝部のチップを基準にしてそのチップとの振れ量の差に応じた厚み調整を他の刃溝にセットされる刃先位置調整部品４の各々について実施する方法で行うと精度面では最も良い工具が得られるが、この方法は調整に時間がかかり、コストも上昇するので、厚みを少しずつ変化させた数種類の刃先位置調整部品、例えば、４、５種類の刃先位置調整部品を準備しておき、その中から、刃溝の精度誤差の吸収に最も適した厚みをもつものを選択してそれを振れの測定時に使用した刃先位置調整部品と交換する方法で行うのがよい。この方法を採ると、簡単に、しかも、コストを抑えて工具の正面刃振れ精度を高めることができる。
【００２５】
５は、刃先位置調整部品４を動き止めするスリーブ状の位置決めビスである。この位置決めビス５を刃先位置調整部品４に設けた座付き貫通孔４ａに挿入し、部品４の中に沈み込ませるビス５の大径頭部を貫通孔４ａの座に係止させ、貫通孔４ａを突き抜けた先端側を本体１に設けたねじ孔１ａにねじ込み、これで刃先位置調整部品４の横方向への変位を阻止する。
【００２６】
チップ３の固定は、クランプ用ビス６を用いて行われる。このビス６をチップ３の中心孔と位置決めビス５の孔に通し、位置決めビス５を突き抜けたビス６の先端側を本体１に設けたネジ孔（図示せず）にねじ込んでチップを固定する。
【００２７】
図３及び表１に、刃数５のフライスについて調べた正面刃振れ精度を示す。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
図３及び表１の基準チップは検査用として使用する研磨加工されたチップ（マスターチップ）のデータ、ランダムチップは汎用品の無研磨チップのデータである。このデータは、Ｎｏ．２〜Ｎｏ．５の刃溝に装着したチップの刃先がＮｏ．１の刃溝に装着したチップの刃先位置からどれだけ振れているかを示している。基準チップによる振れは、精度の極めて高い検査用チップを使用しているので、主に刃溝の寸法誤差によるものと考えてよい。一方、ランダムチップによる振れは、刃溝の寸法誤差にチップの寸法誤差が加算さたものであり、ばらつきが大きい。
【００３０】
図４は、チップ及び刃先位置調整部品の厚みの変化による刃先の変位状態（正面振れ量）を示している。アプローチ角ＡＡ＝４５°の正面フライスにおいてチップの内接円寸法が一定と仮定した場合、厚み変化量δと工具軸方向刃先変位量Ｌの関係は、工具の軸方向すくい角をＡＲ、外周逃げ角をθとして、△ａｂｃより、
Ｌ＝ｃｏｓＡＲ＊（ｙ＋ｚ）・・・・（１）
ｙ＝√２＊ｘ、ｘ＝δ＊ｔａｎθ、ｚ＝δ＊ｔａｎＡＲを式（１）に代入すると、
Ｌ＝ｃｏｓＡＲ＊δ＊（√２＊ｔａｎθ＋ｔａｎＡＲ）
同式から、厚み変化量δ＝０．０１ｍｍ当たりの工具軸方向刃先変位量Ｌは、例えば０．００８ｍｍ程度となる。
【００３１】
このように、厚み変化量δに対する刃先変位量Ｌは計算式によって求めることができるので、各刃溝の振れ、刃先の軸方向振れに応じた厚み調整を刃先位置調整部品とチップについて行うことができる。
【００３２】
なお、チップの内接円寸法は必ずしも一定ではなく、その内接円寸法のバラツキによる工具径方向の刃振れは前述の厚み調整では吸収できないので、正面側の加工面の面品位が重視される工具にこの発明を適用する。
【００３３】
図１のフライスは、上述した方法で刃先位置調整部品４の厚みを調整しており、正面刃振れが従来のフライスよりも小さくなっている。
【００３４】
図５に、正面刃振れの実測データの一例を示す。図５（ａ）は、刃数５のフライスのＮｏ．１〜Ｎｏ．５の各刃溝に厚みを３．０４ｍｍに統一した刃先位置調整部品を介在して基準チップ（マスターＴＡ）をセットし、このときの正面刃振れの測定データである。
【００３５】
また、図５（ｂ）は、Ｎｏ．１の刃溝の刃先位置調整部品を３．０３ｍｍ厚みのものと入替え、Ｎｏ．２〜Ｎｏ．５の刃溝の刃先位置調整部品は元の３．０４ｍｍ厚のものを使用したときの測定データであり、０．０１ｍｍ以上あった正面刃振れがほぼ半減している。ここではＮｏ．２〜Ｎｏ．５の刃溝の振れが似通ったものになっているため、Ｎｏ．２〜Ｎｏ．５の刃溝の刃先位置調整部品は同じ厚みのものにしたが、これ等の刃溝の振れが異なっていれば、その振れに応じた厚みの刃先位置調整部品を予め準備しているものの中から選択して使用する。コストよりも精度が重視される場合には、勿論、各刃溝に組み込む刃先位置調整部品の厚みを刃溝毎の振れに応じて調整しても構わない。
【００３６】
この図５のデータは、無研磨チップを使用したときのものではないが、無研磨チップを使用したときにも刃先位置調整部品の厚み調整で刃溝の精度誤差に起因した正面刃振れを低減できることが分かる。
【００３７】
なお、図１のフライスは、刃先位置調整部品４の厚みを調整して刃溝の精度誤差に起因する刃振れを小さくしたが、刃先位置調整部品４の厚みを調整する代わりにチップ３の厚みを調整してもよい。この方法でも正面刃振れを小さくし得る。
【００３８】
また、刃先位置調整部品４の厚み調整とチップ３の厚み調整は併用することができ、この併用により工具の正面刃振れ精度がより高まる。
【００３９】
具体的には、刃先位置調整部品４の厚み調整によって一般的には０．０２〜０．０３ｍｍある刃溝の精度誤差による振れを０．００５〜０．０１ｍｍ程度まで低減でき、また、チップの厚み調整によって±０．０５〜０．０７ｍｍ程度ある無研磨チップの精度誤差による振れを０．０１ｍｍ程度まで低減でき、無研磨チップを使用したときの工具としての刃振れを、トータルで０．０２ｍｍまで低減させることができる。この精度は研磨級チップ使用時の精度とほぼ同じである。
【００４０】
なお、チップ３の厚み調整は、着座面のみを研磨する方法で行うのがよく、着座面のみの研磨であれば、研磨級チップを使用するものとのコスト面での優位差を保てる。
【００４１】
コストよりも精度が重視される場合には、刃溝の精度誤差を刃先位置調整部品４の厚み調整によって吸収し、さらに研磨級チップを使用して刃振れをより小さくすることができる。この場合も、コストアップをできる限り抑えるために、刃先位置調整部品４の厚み調整は、数種類の刃先位置調整部品を準備しておいて、その中から、最も適した厚みのものを選択して使用するのがよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明のビス止め式転削工具は、各刃溝に装着されるチップの正面刃振れを刃溝とチップ間に介在する刃先位置調整部品やチップの厚みを変えて吸収するので、刃溝の寸法精度やチップの寸法精度に左右されていた正面刃振れ量を大幅に低減することができ、安価な無研磨チップを使用して研磨級チップを使用時並みの加工精度を得ることが可能になる。
【００４３】
チップの厚み調整と刃先位置調整部品の厚み調整を併せて行うものは、刃振れ精度向上の効果が特に大きく、無研磨チップを使用しても高品位の加工面を得ることができる。また、この工具は、チップ交換時に刃先位置調整部品の再厚み調整を繰り返す必要がなく、刃振れ精度の再現性も確保し易い。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態（正面フライス）を示す斜視図
【図２】（ａ）刃先位置調整部品の平面図
（ｂ）刃先位置調整部品の底面図
（ｃ）刃先位置調整部品の側面図
（ｄ）刃先位置調整部品の断面図
【図３】基準チップとランダムチップ使用時の刃振れのデータの一例を示す図
【図４】チップ及び刃先位置調整部品の厚み変化による刃先変位の解説図
【図５】（ａ）刃先位置調整部品の厚み調整を行う前のフライスの刃振れデータを示す刃（ｂ）刃先位置調整部品の厚み調整を行ったフライスの刃振れデータを示す図
【符号の説明】
１  本体
２  刃溝
３  刃先交換式チップ
４  刃先位置調整部品
５  位置決めビス
６  クランプ用ビス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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