(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面視したときの形状が平行四辺形である平行四辺形板状をなすポジティブ形の転削工具用の切刃チップであって、ニックが平行四辺形の長辺部分に付設され、ランドが切刃と前記ニックの外縁との上面側に隣接して上面の全周にわたって形成され、上面から下面に向かう方向に傾斜する傾斜面が前記ランドにつながって形成され、前記ニックの外縁が切れ刃と等位の高さになるように形成されていることを特徴とする転削工具用の切刃チップ。
【請求項２】
工具本体のチップ取付溝の先端部には、請求項１に記載の切刃チップがその長辺を外周刃として装着されると同時に、このチップ取付溝の後端側には菱形状をなす切刃チップが間隔をおいて装着され、また、このチップ取付溝に隣接するチップ取付溝には、前記菱形状をなす切刃チップが先端部およびその後端側に間隔をおいて装着され、これらの切刃チップによって、回転軌跡において連続した切刃を形成するように配置されていることを特徴とするスローアウェイ式エンドミル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ニック付きの切刃チップと、このチップを利用したスローアウェイ式のエンドミルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ニックは、回転切削工具、特にエンドミルのように刃長が長い工具において有効とされ、切屑を細分することにより、切屑処理を改善し、切削抵抗を低減し、びびりなどの振動を抑制する作用をもっている。たとえば図６は、スローアウェイ式のエンドミルに装着される従来の切刃チップ１の例であって、側面全周が逃げ角を有する逃げ面２によって構成された、いわゆるポジティブ形の切刃チップである。上面３は、一対の切刃６より中央部に向かって低位に傾斜する傾斜面８と中央部のフラット面９とにより構成されている。そして、傾斜面８を有する切刃６にニック１１が付設され、エンドミル装着時の外周刃とされる。ニック１１の外縁１２は、角を丸めた形状となっている。
【０００３】
図７は、図６におけるＡ部の拡大図である。逃げ面２の逃げ角とすくい角のついた傾斜面８とが複合された形状により、コーナ切刃７は切刃の低位する変化に伴って外に膨張したような形状となる。そして、このコーナ切刃７を側面視すれば、図６（ｂ）に示すように、先端側がより低位となる曲線となって表れる。このことは、ニック１１のコーナ部においても同様に現れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記のような従来の切刃チップ１がエンドミルに装着された状態を示したものが図８であり、軸方向すくい角（ねじれ角）αは正の角度に設定される。図９は、図８における切刃チップ１の先端部分の拡大図である。切刃チップ１はねじれているわけでないから、軸方向すくい角θ2，θ4は切刃位置によって若干の違いが生じるが、いずれにしても正のすくい角である。しかしながら、前記のような形状効果によって、コーナ切刃７およびニック１１の上角部の軸方向すくい角θ1，θ3は負のすくい角となって現れる。これは、切削の際に最も損傷を受けやすいコーナ切刃７とニック１１において最も大きな切削抵抗がかかることとなり、切刃欠損が起きやすく、また工具全体の切削抵抗が大きくなる要因となっている。さらに、外側に膨張したコーナ切刃７は、摩耗が早まったり、耐欠損性の低下を招くことになる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、以上のような問題を解決するためになされたもので、請求項１は、傾斜面によって切刃部分に正のすくい角が形成され、この傾斜面にはニックの付設された転削工具用の切刃チップにおいて、前記ニックの外縁が切刃と等位の高さに形成されていることを特徴とする。さらに請求項２は、前記傾斜面は切刃およびニック外縁に沿って全周に形成されるとともに、切刃およびニック外縁と傾斜面との間にはランドが設けられていることを特徴とし、請求項３は、平行四辺形平板状をなすポジティブ形の切刃チップであって、平行四辺形の長辺部分に前記ニックが付設されていることを特徴とする。
【０００６】
請求項４は、工具本体のチップ取付溝の先端部には、前記切刃チップがその長辺を外周刃として装着されると同時に、このチップ取付溝の後端側には菱形状をなす切刃チップが間隔をおいて装着され、また、このチップ取付溝に隣接するチップ取付溝には、前記菱形状をなす切刃チップが先端部およびその後端側に間隔をおいて装着され、これらの切刃チップによって、回転軌跡において連続した切刃を形成するように配置されていることを特徴とする。
【０００７】
すなわちこの発明は、すくい面が傾斜面となった箇所にニックを付設することによってニックの外縁が低位となることのないようにニックを形成して、後述するように、切刃に負のすくい角となる部分が現れないようにしたものである。また、傾斜面を全周に形成して切刃高さを等位とすることにより、コーナ部における耐欠損性の向上と切刃チップ全体の切削抵抗の低減を図っている。切刃およびニック外縁の全周に沿ってランドを設けて、切刃強度を向上させている。
【０００８】
このようなニックを平行四辺形平板状の切刃チップの長辺部に設け、菱形の切刃チップと組み合わせたエンドミルを構成することで、すべてのチップ取付溝の先端部に切刃チップが存在し、かつ前記のようなニックのついた切刃チップの特長を生かすことのできるスローアウェイ式のエンドミルが実用化でき、切削限界の大きいエンドミルが提供できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の一形態について、図を参照しながら説明する。図１および図２に示す切刃チップ１は、外観平行四辺形平板状をなし、側面は全周に２段の逃げ角を有する逃げ面２によって形成されたいわゆるポジティブ形のスローアウェイチップである。チップ中央部には、上面３から下面４に向かう皿穴が貫通し、ねじでもって回転工具本体に締付固定するときの取付け穴５となっている。上面３と逃げ面２との交差稜線が切刃６となり、４ヶ所のコーナは円弧状のコーナ切刃７となっている。
【００１０】
切刃チップ１の上面３は、切刃６より中央部に向かって次第に低位となる傾斜面８と、中央部のフラット面９とにより構成される。フラット面９には中心部よりコーナ切刃７に向かって延びる突起１０が配設されて、切刃６およびコーナ切刃７によって排出される切屑の処理性を向上させる全周ブレーカを形成している。そして、平行四辺形の長辺箇所にはニック１１が付設されている。ニック１１の外縁１２は円弧状をなしてコーナは丸められ、プレス成形によって切刃６と等位の高さとなるように形成されている。そしてニック１１においても、その外縁１２に沿って、上面３に傾斜面８が形成されている。さらに、切刃６およびニック１１の外縁１２と傾斜面８との間には、幅狭のランド１３が形成されて、刃先強化が図られている。
【００１１】
切刃６が全周に渡って同一高さにあるので、軸方向すくい角が正となるように装着されたときに、どの切刃位置をとっても負のすくい角が出現することがなく、従来のニックにみられた切刃強度の低下状態が生じない。コーナ切刃７の部分についても同様であり、しかも、エンドミルの正面切刃も傾斜面８のすくい角効果により、切れ味が向上する。なお、傾斜面８は単純な斜面に限らず、たとえば断面円弧状のブレーカ溝であっても構わない。また、ニック１１の位置や外縁形状、数などについてもこの実施形態に限るものではない。
【００１２】
図３は、前記のような切刃チップ１のもつ特長を十分に発揮させたスローアウェイ式エンドミル１４を示したものである。工具本体にはチップ取付溝１５が２ヶ所に設けられ、その一方には、先端部に前記平行四辺形状をなす切刃チップ１が締付ねじ１６によって工具本体に締付固定されている。さらに、このチップ取付溝１５の後端側には、菱形状をなす切刃チップ１７が一定間隔でねじ止め固定されている。また、もう一方のチップ取付溝１５には、菱形状をなす切刃チップ１７が先端部に装着されると同時に、一定の間隔でもってその後端側にも装着されている。
【００１３】
切刃チップ１，１７の回転軸Ｏ方向の位置関係が図４に示されている。同図（ｂ），（ｃ）はそれぞれのチップ取付溝１５での状態を示し、（ａ）はこれらを合成した回転軌跡の状態図である。切刃チップ１，１７は、隙間およびニック１１を補完するように配置され、回転軌跡において連続した切刃を形成させている。このような構成とすることにより、ニック付きの切刃チップ１は１種類だけで済む。ニックをずらせた複数種類の切刃チップを用意して、組み合わせ利用するといった面倒がない。また、喰い付き時の衝撃や切屑噛み込みなど、最も負担のかかる先端コーナ部には２枚の切刃チップ１，１７が配設されているので、強度の高い刃先が形成されている。しかも前述のように、切削抵抗の増大を抑制した切刃形状であることから、切れ味の優れた切削加工が行えるようになる。なお、この発明において、チップ取付溝１５の数は２溝に限らない。
【００１４】
図５は、この発明品と従来のスローアウェイ式エンドミルとを切削領域の広さで比較した図である。炭素鋼Ｓ５５Ｃ（ブリネル硬さ２１０）を直径３２ｍｍのエンドミルで溝削りしたもので、切削速度は１００ｍ／ｍｉｎである。チップ取付溝は２溝であるが、従来品Ａは先端刃１枚・ニックなし切刃チップ、従来品Ｂは先端刃２枚・ニックなし切刃チップ、従来品Ｃは先端刃２枚・従来形状のニック付き切刃チップであり、発明品は図３に例示したエンドミルである。本発明品による最大切込み深さは３２ｍｍであり、従来品Ａ，Ｂ，Ｃに比較し、切込み限界が大幅に増大している。
【００１５】
【発明の効果】
切刃近傍のすくい面に傾斜の形成された切刃チップにおいて、ニックの付いた切刃を回転工具の外周刃としたときに、チップのニックやコーナ切刃部分に軸方向すくい角が負となる切刃部分の出現が防止されるから、当該部分で切削負荷が増大することがなく、他の切刃と均一した切刃損傷となる。回転工具全体でみても切削抵抗が低減され、びびりなどの振動が抑制されて切れ味にすぐれた回転工具が提供できるようになる。しかも、全周にランドが設けられているから、切刃は強化されている。
【００１６】
この発明のスローアウェイ式エンドミルは、この発明の切刃チップの特長を最大に引き出すようにしたものであり、切削限界の大きなエンドミルとなっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態である切刃チップの斜視図。
【図２】図１に示す切刃チップの（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図。
【図３】この発明の実施の一形態であるスローアウェイ式エンドミルの斜視図で、（ｂ）は（ａ）を反対側からみたときの図。
【図４】図３のエンドミルにおける切刃チップの配置を表し、（ｂ）および（ｃ）は個々のチップ取付溝、（ａ）は合成されたチップ取り付け溝での配置状態を示す。
【図５】スローアウェイ式エンドミルによる切削限界図。
【図６】従来の切刃チップの一例であって，（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図。
【図７】図６におけるＡ部拡大図。
【図８】図６の切刃チップがエンドミルに装着された状態を説明するための図。
【図９】図８における切刃チップ先端部の拡大図。
【符号の説明】
１  切刃チップ
６  切刃
７  コーナ切刃
８  傾斜面
１１  ニック
１２  外縁
１３  ランド
１４  エンドミル
１７  切刃チップ
Ｏ  回転軸
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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