(57)【要約】【課題】主切れ刃と副切れ刃で直角コーナを加工するスローアウェイチップの製造の容易化、チップ座の加工の容易化、カッタボディによる固定の安定性向上、取付け精度の向上を同時に実現できるようにすることを課題としている。【解決手段】スローアウェイチップ１を、上面２及び平坦な底面３と、各々が上側側面４ａと下側側面４ｂを有する２つの側面４,４と、２つの端面と、上面２のコーナに形成される４つのノーズ部と、上側側面４ａと上面２が交差した位置の稜線で形成される主切れ刃６と、端面と上面が交差した位置の直線の稜線で形成される副切れ刃と、端面の一部で構成される軸方向支持面を具備するものにし、上側側面４ａを底面３に対して傾斜角θ１をもつ曲面で、下側側面４ｂを底面３に対して傾斜角θ２をもつ平面で各々形成し、上側側面４ａを下側側面４ｂよりも外側に突出させた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面（２）及び４つのコーナを有する平坦な底面（３）と、各々が上側側面（４ａ）と下側側面（４ｂ）を有し、上側側面（４ａ）が上面（２）に、下側側面（４ｂ）が底面（３）の平行な２辺にそれぞれ交差して連なる２つの側面（４,４）と、底面（３）の他の平行な２辺に連なる２つの端面（５,５）と、上面（２）のコーナに形成される４つのノーズ部（９−１〜９−４）と、側面（４）と上面（２）が交差した位置の稜線で形成される平面視で緩やかに湾曲した主切れ刃（６）と、端面（５）と上面（２）が交差した位置の稜線で形成される副切れ刃（７）と、前記端面（５）の一部で構成される軸方向支持面（８）を具備させ、
前記上側側面（４ａ）を底面（３）に対して実質的に一定の傾斜角をもつ曲面で、下側側面（４ｂ）を底面（３）に対して一定の傾斜角をもつ平面で各々形成し、前記上側側面（４ａ）を下側側面（４ｂ）よりも外側に突出させたスローアウェイチップ。
【請求項２】
前記下側側面（４ｂ）を底面に平行な断面において前記軸方向支持面（８）に対して実質的に直角をなす面にした請求項１に記載のスローアウェイチップ。
【請求項３】
前記主切れ刃（６）を、平面視において半径の異なる複数の円弧の曲線を連ならせて構成した請求項１又は２に記載のスローアウェイチップ。
【請求項４】
前記主切れ刃（６）を構成する複数の曲線を、全て真円の一部で構成される曲線にした
請求項３に記載のスローアウェイチップ。
【請求項５】
前記主切れ刃（６）を構成する複数の曲線の中に平面視において凹形をなす曲線を少なくとも１つ含ませ、主切れ刃（６）の側面視で凸形をなす部分を平面視において凹形をなす曲線で形成した請求項３に記載のスローアウェイチップ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のスローアウェイチップ（１）を、主切れ刃に対して実質的に直角な副切れ刃（７）が最先端に、主切れ刃（６）が最外周にそれぞれ位置し、切削に関与する側の上側側面（４ａ）が主切れ刃（６）の第１逃げ面、下側側面（４ｂ）が主切れ刃（６）の第２逃げ面となり、さらに、軸方向支持面（８）と切削に関与しない側の下側側面（４ｂ）がカッタボディ（２１）に拘束され、主切れ刃（６）の軌跡がカッタの軸心（Ｃ）と平行、副切れ刃（７）がカッタの軸心（Ｃ）と直角な線に対して０°１０′〜１°３０′の傾きを持つ姿勢にしてカッタボディ（２１）の先端外周に設けられているチップ座（２２）に装着したミーリングカッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、直角コーナのフライス加工に用いるスローアウェイチップとそのチップを採用したエンドミル、隅削りフライスなどのミーリングカッタに関する。
【背景技術】
【０００２】
所謂ネガ、ポジの配置にして直角コーナの切削加工に用いるスローアウェイチップ（以下単にチップとも言う）として、例えば、下記特許文献１に開示されたものがある。ネガ、ポジの配置とは、カッタボディに対して、チップをラジアルレーキがネガティブ（負）、アキシャルレーキがポジティブ（正）となる姿勢に装着することを言う。
【０００３】
特許文献１が開示しているチップは、上面が略長方形をなし、側面と上面が交差した位置に主切れ刃を、ボディの端部から軸方向に突出した位置に副切れ刃として機能する稜線と斜面の端面をそれぞれ備えている。また、側面は上面との間に主切れ刃を作り出す上側部分が波打つように湾曲して主逃げ面を構成し、第２逃げ面となる側面の下側部分は始端から終点に向けて逃げ角が順次変化する面になっている。
【０００４】
この特許文献１のチップは、ボディの端部から軸方向に突出した位置の斜面の端面と側面のねじれた下側部分の面を拘束してカッタボディに装着されるが、始端から終点に向けて逃げ角が順次変化した側面の下側部分がねじれた面になるため、粉末冶金法で製造される一般的なチップの場合、チップを成型する金型の製造が難しくなる。また、カッタボディに設ける側面拘束用の座面も側面の下側部分のねじれに対応させたねじれ面にする必要があるためカッタボディの製造もし難い。さらに、チップのねじれた側面とカッタボディのねじれた座面を両者が完全に密着するように加工するのは容易ではなく、両者の形状に不可避の誤差が生じるため、カッタボディによるチップの固定や取付け精度が悪化して加工の安定性や加工精度に悪影響が出るなどの問題がある。
【特許文献１】特開平１１−３３３６１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、加工精度を向上させることを前提にしてチップの製造の容易化、チップ座の加工の容易化、カッタボディによる固定の安定性向上、取付け精度の向上を同時に実現できるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、この発明においては、スローアウェイチップを以下の通りに構成した。即ち、上面及び４つのコーナを有する平坦な底面と、各々が上側側面と下側側面を有し、上側側面が上面に、下側側面が底面の平行な２辺にそれぞれ交差して連なる２つの側面と、底面の他の平行な２辺に連なる２つの端面と、上面のコーナに形成される４つのノーズ部と、側面と上面が交差した位置の稜線で形成される平面視で緩やかに湾曲した主切れ刃と、端面と上面が交差した位置の稜線で形成される副切れ刃と、カッタボディのチップ座で支える端面の一部で構成された軸方向支持面を具備させ、前記上側側面を底面に対して実質的に一定の傾斜角をもつ曲面で、下側側面を底面に対して一定の傾斜角をもつ平面で各々形成し、上側側面を下側側面よりも外側に突出させた。なお、上記の「実質的に」とは、端部のわずかな部分を除いた部分が一定の傾斜角で形成されていることを言う。
【０００７】
このチップのより好ましい構成を以下に列挙する。
（１）前記下側側面を底面に平行な断面において前記軸方向支持面に対して実質的に直角をなす面にする。
（２）主切れ刃を、平面視において半径の異なる複数の円弧の曲線を連ならせて構成する。
（３）主切れ刃を構成する複数の曲線を、全て真円の一部で構成される曲線にする。
（４）主切れ刃を構成する複数の曲線の中に平面視において凹形をなす曲線を少なくとも１つ含ませ、主切れ刃の側面視で凸形をなす部分を平面視において凹形をなす曲線で形成する。
【０００８】
この発明においては、上記のスローアウェイチップを、主切れ刃に対して実質的に直角な副切れ刃が最先端に、主切れ刃が最外周にそれぞれ位置し、切削に関与する側の上側側面が主切れ刃の第１逃げ面、下側側面が主切れ刃の第２逃げ面となり、さらに、軸方向支持面と切削に関与しない側の下側側面がカッタボディに拘束され、主切れ刃の軌跡がカッタの軸心と平行、副切れ刃がカッタの軸心と直角な線に対して０°１０′〜１°３０′の傾きを持つ姿勢にしてカッタボディの先端外周に設けられているチップ座に装着したミーリングカッタも併せて提供する。
【発明の効果】
【０００９】
この発明のチップは、下側側面を平面で形成し、この面を径方向支持面にしてチップ座で支持するので、支持面（平面の座面）、被支持面（平面の下側側面）の加工精度を高めて、取付け精度と取付けの安定性を高めることができる。
【００１０】
また、下側側面、上側側面を底面に対して一定の傾斜角を持つ面にしたので、成型用金型の加工、金型による粉末の成形が容易になる。加えて、ねじれた面を形成する必要がないのでチップ座の加工も容易になる。
【００１１】
このほか、上側側面の下側側面からの突出量を変化させるだけで主切れ刃の形状変化に対応することが可能であり、主切れ刃の設計の自由度も確保される。
【００１２】
なお、好ましいとした上記（１）〜（４）の構成の作用、効果は次項で述べる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面の図１〜図５に基づいて、この発明のスローアウェイチップの第１実施形態を説明する。図示のスローアウェイチップ１は、上面２と、４つのコーナを有する略長方形の平坦な底面（図の底面は略長方形）３と、底面３の平行な２辺に連なる２つの側面４，４と、底面３の他の平行な２辺に連なる２つの端面５，５と、縦長の２つの主切れ刃６，６と、１組の対角コーナ部に配置される２つの副切れ刃７,７と、カッタボディのチップ座で受け支える軸方向支持面８と、上面２のコーナに形成される平面視形状が実質的に直角な４つのノーズ部９−１〜９−４と、クランプ用のチップ穴１０を備えている。
【００１４】
各側面４は、曲面で形成される上側側面４ａと平面で形成される下側側面４ｂを組み合わせた面になっている。切削に関与する側に配置される側面は、上側側面４ａが主切れ刃６の第１逃げ面になり、下側側面４ｂが主切れ刃６の第２逃げ面になる。また、切削に関与しない側に配置される側面の下側側面４ｂは、径方向支持面として使用され、カッタボディに設けられるチップ座に支持される。上側側面４ａは、底面３に対して図５に示すようにθ１の角度で、下側側面４ｂは底面３に対してθ２の角度でそれぞれ傾斜している。上側側面４ａの傾斜角θ１は、ノーズ部近傍を除く断面のどの位置においても同一角になっており、下側側面４ｂの傾斜角θ２も同様にノーズ部近傍を除く断面のどの位置においても同一角になっている。
【００１５】
上側側面４ａは、図５からわかるように、下側側面４ｂよりも外側に突出している。その突出量は任意に設定することができ、その突出量を調整することで主切れ刃６の形状変化に対応することが可能である。
【００１６】
上側側面４ａと端面５は、上面２に対して共に鋭角に交わっており、上側側面４ａと上面２が交差した位置の稜線で主切れ刃６が、端面５と上面２が交差した位置の稜線で副切れ刃７がそれぞれ形成されている。
【００１７】
また、軸方向支持面８は端面５の一部で構成されている。この軸方向支持面８は、副切れ刃７を作り出す位置の端面５から離れた位置にある。
【００１８】
なお、例示のチップは、下側側面４ｂを、底面に平行な断面において軸方向支持面８に対して実質的に直角をなす面にしており、チップ座の加工が難しくならない。
【００１９】
主切れ刃６は、平面視において半径の異なる複数の円弧を組み合わせた曲線で構成されている。主切れ刃６の副切れ刃７に連なる側は半径ｒ１の円弧曲線で、残りの部分は半径ｒ２の円弧曲線でそれぞれ形成されており、緩やかに湾曲してノーズ部９−１,９−３から延び出させたチップの中心線Ｂと平行な直線ＳＬよりも外側に膨らんだ刃になっている。
【００２０】
また、副切れ刃７は、平面視において軸方向支持面８と平行に形成され、軸方向支持面８の上端の稜線１２よりも主切れ刃長手方向に突出した位置に配置されている。
【００２１】
このほか、ノーズ部９−１，９−３は、主切れ刃６と副切れ刃７と円弧のノーズＲ１１を組み合わせて構成され、また、ノーズ部９−２，９−４は、主切れ刃６と軸方向支持面８の上端の稜線１２と円弧のノーズＲ１１を組み合わせて構成されている。また、図示のチップ１は、主切れ刃６と副切れ刃７とノーズＲ１１を組み合わせて構成されるノーズ部９−１と９−３を対角位置に設けてチップ中心（チップ穴１０の中心）を基準にして全体を１８０°回転させたときのチップ輪郭が重なるようにしており、コーナチェンジによる刃先交換が可能になっている。
【００２２】
なお、副切れ刃７と稜線１２との間の傾斜した稜線１３及び稜線１２は、カッタを横送りしながら縦方向にも送りをかけて使用するときに中間切れ刃として機能する。
【００２３】
図１のスローアウェイチップを採用したミーリングカッタ２０の一例を図６〜図８に示す。図中２１はカッタボディである。このカッタボディ２１の先端外周にはチップ座２２が周方向に間隔をあけて複数設けられている。そのチップ座２２に、上述したスローアウェイチップ１をクランプねじ２３などで固定して装着している。
【００２４】
このとき、スローアウェイチップ１は、副切れ刃７が最先端に、主切れ刃６が最外周にそれぞれ位置し、切削に関与する側の上側側面４ａが主切れ刃６の第１逃げ面、下側側面４ｂが主切れ刃６の第２逃げ面となり、さらに、軸方向支持面８と切削に関与しない側の下側側面４ｂがカッタボディ２１のチップ座２２によって径方向に拘束される姿勢にしてカッタボディ２１に装着する。
【００２５】
副切れ刃７を、好ましくは、カッタの軸心Ｃと直角な線Ｌに対してα＝０°１０′〜１°３０′の範囲で傾け、図６に示すアキシャルレーキγｐが正、図８に示すラジアルレーキγｆが負となる姿勢にしてチップ座２２に装着する。このようにしたカッタを使用すると、主切れ刃６によってコーナの壁面２４（図９参照）をカッタの軸心Ｃと平行に加工し、また、主切れ刃６によってコーナの底面２５（これも図９参照）をカッタの軸心Ｃと直角に加工することができる。
【００２６】
次に、複数の円弧を組み合わせた曲線で主切れ刃６を構成したときの作用、効果を、図１０を参照して説明する。図１のチップ１を、アキシャルレーキγｐが正、ラジアルレーキγｆが負となる姿勢にして、また、主切れ刃６をカッタの軸心Ｃに対してγ°、副切れ刃７をカッタの軸心と直角な線Ｌに対してα°それぞれ傾けてカッタボディ２１に装着し、カッタの正面視（図１０（ｃ））において、主切れ刃６がカッタ中心Ｏを通る線と交わるｂ点を境にして主切れ刃６を今２つの領域に分けたとすると、主切れ刃６のｂ点よりも前方部分（ａ点からｂ点までの範囲）はカッタの中心Ｏからｂ点までを半径とする刃先の軌跡円２６よりも内側に、ｂ点よりも後方部分（ｂ点からｃ点までの範囲）は前記軌跡円２６の外側にそれぞれ配置される。このとき、主切れ刃６が、図１０（ｄ）に示す直線の切れ刃であったならば、ａ点からｂ点までの範囲とｂ点からｃ点までの範囲は、それぞれ理想線である軌跡円２６との誤差の補正が必要になる。ａ点からｂ点までの範囲とｂ点からｃ点までの範囲の誤差は異なるので、主切れ刃６を長手方向に複数に区分して各区の円弧半径を異ならせた補正を行うことが有効になる。ここでの説明は、主切れ刃を２つの領域に区分することを例に挙げて行ったが、区分領域を増やせば誤差の補正をより緻密に行うことができ、それによって壁面２４の直角精度をさらに高めることができる。また、複数に区分された曲線を真円の一部にすることで、成型用金型の加工或いはチップの加工が容易になる。
【００２７】
図１１〜図１５に第２実施形態のスローアウェイチップを示す。このスローアウェイチップ１Ａは、上面２に（Ｈ１−Ｈ２）の高低差をつけている。また、下側側面４ｂの高さを徐々に変化させ、主切れ刃６を平面視、側面視の双方において湾曲させ、さらに、上面２の主切れ刃６に沿った領域と副切れ刃７に沿った領域に切屑を処理するブレーカ溝１４，１５を設けており、以上の点が図１のスローアウェイチップ１と相違する。その他の構成は、図１のスローアウェイチップ１とほぼ同じであるので、要部を除く部分については、図１と同一要素に同一符号を付して説明を省略する。
【００２８】
上面２は、対角位置にあるノーズ部９−１，９−３の位置が最も高く、ノーズ部９−１からノーズ部９−４に向かって、また、ノーズ部９−３からノーズ部９−２に向かって主切れ刃６に沿った領域の上面２がそれぞれ下り傾斜をなし、そのために、主切れ刃６は、図１３の側面視において底面３に対して傾きをもつ刃になっている。
【００２９】
また、側面４は、上側側面４ａが図１のチップと同様、底面３に対してθ１の角度で、下側側面４ｂが底面３に対してθ２の角度でそれぞれ傾斜している。上側側面４ａの傾斜角θ１、下側側面４ｂの傾斜角θ２は、それぞれが断面の各部において実質的に同一角になっている。上側側面４ａは、図１５に示すように、下側側面４ｂよりも外側に突出しており、その突出量を調整して主切れ刃６の形状変化に対応する。
【００３０】
このスローアウェイチップ１Ａを採用したミーリングカッタ２０Ａの一例を、図１６〜図１８に示す。図中２１はカッタボディである。このカッタボディ２１に対するスローアウェイチップ１Ａの装着の仕方、そのときのチップの装着姿勢などは図６〜図８で説明したカッタと同様であるので、その説明も省く。
【００３１】
第２実施形態のスローアウェイチップ１Ａは、主切れ刃６を底面３に対して傾きをもつ刃にしているので、カッタボディ２１に設けるチップ座２２の軸方向傾きβ（図１７参照）をさほど大きくせずに主切れ刃６に正の大きなアキシャルレーキγｐを付与して切削性能を高めることができる。
【００３２】
この第２実施形態のスローアウェイチップ１Ａも、下側側面４ｂをねじれのない平面で構成し、その下側側面４ｂと軸方向支持面８をチップ座２２で支持するので、チップの取付け精度と支持安定性に優れる。
【００３３】
また、主切れ刃６を、平面視、側面視の双方において湾曲させ、図１０で説明した理想線との誤差をより小さくした刃にしており、そのために、主切れ刃６によって加工される
コーナの壁面をより良い直角精度を持つ面に加工することができる。主切れ刃６の湾曲状態は、チップの平面視では半径ｒ１〜ｒ３の曲線が組み合わされて、また、チップの側面視では半径ｒ４、ｒ５の曲線が組み合わされて作り出されている。ｒ１，ｒ３，ｒ５は凹形、ｒ２，ｒ４は凸形の曲線である。
【００３４】
なお、例示のミーリングカッタはエンドミルであるが、この発明は隅削りフライスカッタにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明のスローアウェイチップの一例を示す平面図
【図２】図１のチップの底面図
【図３】図１のチップの側面図
【図４】図１のチップの端面図
【図５】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図
【図６】この発明のミーリングカッタの一例を示す平面図
【図７】図６のカッタの９０度回転した位置の側面図
【図８】図６のカッタの正面図
【図９】加工コーナの断面図
【図１０】複数の円弧を組み合わせた曲線で主切れ刃６を構成したときの作用、効果の説明図であり、(ａ)はチップを装着したときのアキシャルレーキを、(ｂ)はラジアルレーキを、(ａ)はカッタの軸線に対する主切れ刃の傾きを、(ｄ)は理想線に対する主切れ刃の誤差を表す
【図１１】この発明のスローアウェイチップの他の例を示す平面図
【図１２】図１１のチップの底面図
【図１３】図１１のチップの側面図
【図１４】図１１のチップの端面図
【図１５】図１１のＡ−Ａ線に沿った断面図
【図１６】この発明のミーリングカッタの他の例を示す平面図
【図１７】図１６のカッタの９０度回転した位置の側面図
【図１８】図１６のカッタの正面図
【符号の説明】
【００３６】
１，１Ａ      スローアウェイチップ
２            上面
３            底面
４            側面
４ａ          上側側面
４ｂ          下側側面
５            端面
６            主切れ刃
７            副切れ刃
８            軸方向支持面
９−１〜９−４  ノーズ部
１０          チップ穴
１１          ノーズＲ
１２，１３    稜線
１４，１５    ブレーカ溝
２０，２０Ａ  ミーリングカッタ
２１          カッタボディ
２２          チップ座
２３          クランプねじ
２４          加工コーナの壁面
２５          加工コーナの底面
２６          軌跡円
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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