(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面と上面との交叉稜に短辺切刃と長辺切刃を備えた第１のチップと、側面と上面との交叉稜に短辺切刃とチップの上面視で凹状の長辺切刃とを備えた第２のチップを備えるとともに、前記第１のチップはその長辺切刃を外周刃として、短辺切刃を底刃としてカッタ本体に取り付けられ、前記第２のチップは長辺切刃を底刃として、短辺切刃を外周刃としてカッタ本体に取り付けられたミーリングカッタであって、前記第１のチップにおける底刃の略全長分の回転軌跡が前記第２のチップにおける底刃の回転軌跡に重なることを特徴とするミーリングカッタ。
【請求項２】
前記第2のチップの前記側面と上面との交叉稜に前記底刃に対して１８０°回転対称の切刃を形成したことを特徴とする請求項１記載のミーリングカッタ。
【請求項３】
前記第２のチップの底刃における、前記カッタ本体の軸近傍を削る部分が円弧状の切刃となっていることを特徴とする請求項１記載のミーリングカッタ。
【請求項４】
前記第２のチップの底刃は、前記外周刃側の第１傾斜部と前記カッタの軸側の第２傾斜部からなり、前記第１傾斜部が前記第２傾斜部よりも長いことを特徴とする請求項１記載のミーリングカッタ。
【請求項５】
前記第２のチップの底刃は、第２のチップの前記外周刃に隣接する部分が前記カッタ本体の軸方向先端部側に最も突出していることを特徴とすることを特徴とする請求項１記載のミーリングカッタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属被削材などの切削加工に用いられるスローアウェイ式のミーリングカッタに関するものであって、特に、横送りと軸方向送りとを同期させた斜め方向送り、即ち彫り込み切削加工可能で、重切削に用いることが可能なミーリングカッタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
横送り切削加工、軸方向送り切削加工ならびに彫り込み切削可能であり、重切削対応のために底刃の一部を二枚刃としたミーリングカッタが従来、提案されている。
【０００３】
特開平１１−１３８３２４号は、そのような従来のミーリングカッタを記載する。
【０００４】
このミーリングカッタ３００は、図５に示すように、底刃を提供する平行四辺形板状の第１のチップ１００と第２のチップ２００をカッタ本体３０１の軸方向先端部側に装着したものである。各チップ１００，２００は２つの長辺切刃と２つの短辺切刃をそれぞれ備え、前記第１のチップ１００はその長辺切刃を外周刃１０１として、短辺切刃を底刃１０２としてカッタ本体３０１に取り付けられ、前記第２のチップ２００はその長辺切刃を底刃２０２として、短辺切刃を外周刃２０１としてカッタ本体３０１に取り付けられたものである。そして、第１のチップ１００における底刃１０２の一部の回転軌跡は第２のチップ２００における底刃２０２の回転軌跡と重なるようになっており、その範囲でのみ２枚刃仕様である。さらに、前記第２のチップ２００における底刃２０２は凹凸の波状に形成され、切削応力のバランスを取ることが提案されている。
【０００５】
なお、前記第２のチップ２００の底刃２０２において、カッタ本体３００の軸ｏ付近を切削する領域Ａは外周刃２０１から離れるに従って、カッタ本体の軸方向後端部側に傾く傾斜を有している。
【０００６】
また、ミリンクカッタ３００の先端部は、彫り込み切削加工が可能となるように第１のチップ１００の底刃１０２からカッタ本体３０１の軸ｏまでの部分が前記第１のチップ１００の底刃１０２の延長線１０２'よりも、前記カッタ本体３０１の軸方向後端部側の配置となっていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来技術において前記第２のチップの底刃を凹凸の波状に形成して、第２のチップ外周刃からカッタ本体の軸側に向かう切削応力の分力と、これと相反する方向の分力とが釣り合うようにしているため、底刃とは反対側の長辺切刃に沿った側面とこれに対面するカッタ本体の拘束面との間に隙間が存在する場合、前記第２チップの側面とカッタ本体の拘束面とが密着せず前記第２のチップにガタツキが起こりやすいという問題がある。
【０００８】
また、前記第２のチップにおける底刃に凸状部（図５中、符号２０３で示す）を設けるため、この部分では切屑が衝突してしまい、切屑処理性が悪いという問題がある。
【０００９】
また、底刃の２枚刃部分の長さが短く、第２チップの底刃の一枚刃部分への切削応力が大きくなるため、切削条件を厳しくすることができないという問題がある。
【００１０】
さらに、前記第２のチップにおいてカッタ本体の回転軸付近を切削する領域は外周刃から離れるに従って、カッタ本体の回転軸方向の後ろ側に傾く傾斜を有しており、ミリンクカッタの先端部は、彫り込み切削加工が可能となるように第１のチップの底刃からカッタ本体の軸までの部分が前記第１のチップの底刃の延長線よりも、前記カッタ本体の回転軸方向の後ろ側の配置としていたため、カッタ本体の先端部の肉量がその分少ない。そのため、重切削時にカッタ本体の先端部が破損し易いという問題がある。
【００１１】
このような従来技術の課題に鑑み、本発明は、彫り込み切削加工可能で、重切削に用いることが可能なミーリングカッタにおいて、切削応力のバランスを取りつつ、第２のチップのガタツキを防止すること、切削条件を厳しくしても良好な加工が可能であること、切屑処理性を良好に維持すること、並びに、カッタ本体先端部の破損を防止することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１のミーリングカッタは、側面と上面との交叉稜に短辺切刃と長辺切刃を備えた第１のチップと、側面と上面との交叉稜に短辺切刃とチップの上面視で凹状の長辺切刃とを備えた第２のチップを備えるとともに、前記第１のチップはその長辺切刃を外周刃として、短辺切刃を底刃としてカッタ本体に取り付けられ、前記第２のチップは長辺切刃を底刃として、短辺切刃を外周刃としてカッタ本体に取り付けられたミーリングカッタであって、前記第１のチップにおける底刃の略全長分の回転軌跡が前記第２のチップにおける底刃の回転軌跡に重なることを特徴とする。
【００１３】
かかる構成によれば、第２のチップの底刃における前記カッタの軸側の第２傾斜部が、前記カッタの軸に近づくにしたがって前記軸方向先端部側に傾き、回転速度が遅く切削抵抗が大きいこの部分で、第２のチップ外周刃からカッタ本体の軸側に向かう切削応力の分力を大きくする。これにより、第２のチップは外周刃からカッタ本体の軸側に向かう切削応力の分力がこれと相反する方向の分力より大きくなり、第２のチップは外周刃からカッタ本体の軸に向かって押し付けられる。これにより第２のチップはカッタ本体の軸側のチップ拘束面に押し付けられのでチップのガタツキを防止することが可能である。
【００１４】
同時に、第１のチップがカッタ本体の軸側から外周刃に向かう切削応力の分力がこれと相反する方向の分力より大きいので、ミーリングカッタ全体として切削応力のバランスを取ることができる。
【００１５】
また、第２のチップの底刃における前記カッタの軸側の第２傾斜部が、前記カッタの軸に近づくにしたがって前記軸方向先端部側に傾く構成となるので、ミリンクカッタの先端部の、第１のチップの底刃からカッタ本体の軸までの部分を前記第１のチップの底刃の延長線よりも、前記カッタ本体の軸方向先端側配置としても、彫り込み切削加工が可能である。したがって、カッタ本体の先端部の肉量が多く、そのため、重切削時にカッタ本体の先端部が破損し難い。
【００１６】
さらに、第１のチップにおける底刃の略全長分が２枚刃領域となるので、切削条件を厳しくすることができる。
【００１７】
次に、請求項２のミーリングカッタは、前記第2のチップの前記側面と上面との交叉稜に前記底刃に対して１８０°回転対称の切刃を形成したことを特徴とする。
【００１８】
かかる構成によれば、第２のチップにおいて、前記底刃とは反対側の長辺切刃の外周刃側となる第１傾斜部とこれに沿ったカッタ本体の拘束面は、外周刃から離れるにしたがってカッタ本体の軸方向後端側に傾く。そして、この拘束面は、外周刃からカッタ本体の軸に向かって押し付けられる第２のチップと密着する。これにより、第２のチップのガタツキをより確実に防止することができる。
【００１９】
次に請求項３のミーリングカッタは、前記第２のチップの底刃における、前記カッタ本体の軸近傍を削る部分が円弧状の切刃となっていることを特徴とする。
【００２０】
かかる構成によれば、回転速度が遅く切削抵抗が大きいカッタ本体の軸近傍の前記チップの底刃の耐欠損性を高めることができる。
【００２１】
また、請求項４のミーリングカッタは、前記第２のチップの底刃は、前記外周刃側の第１傾斜部と前記カッタの軸側の第２傾斜部からなり、前記第１傾斜部が前記第２傾斜部よりも長いことを特徴とする。
【００２２】
かかる構成によれば、底刃の２枚刃部分を長くすることができ、その分、切削条件を厳しくすることができる。
【００２３】
また、請求項５のミーリングカッタは、前記第２のチップの底刃は、第２のチップの前記外周刃に隣接する部分が前記カッタ本体の軸方向先端部側に最も突出していることを特徴とする。
【００２４】
かかる構成によれば、横送り加工において、底刃と加工面との接触を小さくすることができるので、切削抵抗を低減することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図を用いて説明する。
【００２６】
図１乃至２に示すように、本実施形態のミーリングカッタＣは、側面と上面との交叉稜に２つの長辺切刃と２つの短辺切刃をそれぞれ有する第１のチップ１と第２のチップ２を備えたミーリングカッタである。
【００２７】
そのうち前記第１のチップ１は、平行四辺形板状であって、その長辺切刃の１つを外周刃１１として、その短辺切刃の１つを底刃１２としてカッタ本体ｃ１に取り付けられる。
【００２８】
前記第１のチップ１の底刃１２は、外周ｓから軸ｏの手前までの領域をカバーする。この底刃１２は外周ｓから軸ｏへの方向（図１中矢印ｘの方向）に軸方向後端側に傾いている。
【００２９】
前記第２のチップ２は、前記長辺切刃がチップの上面視で凹状となった六角形板状であって、その長辺切刃を底刃２２として、短辺切刃を外周刃２１として前記カッタ本体ｃ１に取り付けられる。この底刃２２は、外周ｓから軸ｏを超える領域をカバーする。前記第２のチップ２の底刃２２は前記外周刃２１側の第１傾斜部２２ａと前記軸側の第２傾斜部２２ｂからなる。第１傾斜部２２ａは外周ｓから軸ｏへの方向（図１中矢印ｘの方向）に軸方向後端部側に傾き、第２傾斜部２２ｂは軸方向先端部側に傾いている。
【００３０】
前記第２のチップ２は、底刃２２が前述のように凹状となっているので、外周ｓから軸ｏへの方向（図１中矢印ｙの方向）にこれに相反する方向よりも大きな切削応力が作用する。これにより、前記第２のチップ２は、外周ｓから軸ｏへの方向に押圧され、前記第２のチップ２はカッタ本体ｃ１の軸ｏ側の拘束面に密着する。
【００３１】
一方、第２のチップ２において、前記底刃２２とは反対側の長辺切刃２３の前記外周刃２１側となる第１傾斜部２３ａとこれに沿ったカッタ本体ｃ１の拘束面ｃｈ１は、外周刃２１から離れるにしたがってカッタ本体ｃ１の軸方向後端側に傾く。前記底刃２２と前記長辺切刃２３とは１８０°回転対称であり、底刃２２が摩耗したり欠損したりした場合、前記長辺切刃２３を底刃とするように取り付けて使用することができる。前記カッタの拘束面ｃｈ１は、外周刃２１から軸ｏに向かって押し付けられる第２のチップ２と密着する。これにより、第２のチップ２のガタツキを確実に防止する。
【００３２】
同時に、前記第１のチップ１は、軸ｏ側から外周ｓに向かう切削応力の分力がこれと相反する方向の分力より大きいので、ミーリングカッタＣ全体として切削応力のバランスを取ることができる。
【００３３】
前記第１のチップ１の底刃１２における略全長分の回転軌跡は、前記第２のチップ２の底刃２２における前記第１傾斜回転軌跡と重なり、その範囲でこれら底刃１２、２２は２枚刃仕様となっている。本実施形態において、前記第２のチップ２の底刃２２は、第１傾斜部２２ａが第２傾斜部２２ｂよりも長い。この構成によれば、２枚刃領域が大きくなるので切削効率が上がる。
【００３４】
前記第２のチップ２の底刃２２において、前記外周刃２１に隣接する端部は軸ｏ側の端部よりも軸方向先端部側に配置されている。これにより、横方向送り加工のときに底刃２２と加工面との接触を最小限に抑えることができ、横方向送り加工のときの切削抵抗を低減することができるので、このような構成が好ましい。
【００３５】
また、本実施形態において、前記第２のチップ２の底刃２２は、前記軸ｏに最も近い部分を削る部分が円弧状の切刃２２ｃとなっている。この構成によれば、切削抵抗を最も受ける軸ｏ近傍を、刃先強度が大きい円弧状の切刃２２ｃで切削するので、この部分での切刃の欠損が起こりにくい。
【００３６】
図３は、前記第２のチップ２を装着するカッタ本体ｃ１のチップポケットｃｐを正面に示す。同図に示すように、軸方向後端部側のチップ拘束面ｃｈは外周ｓ側の第１傾斜面ｃｈ１と軸ｏ側の第２傾斜面ｃｈ２を備える。前記第１傾斜面ｃｈ１は、外周ｓから軸ｏへの方向に軸方向先端部側に傾斜し、第２傾斜面ｃｈ２は外周ｓから軸ｏへの方向に軸方向後端部側に傾斜している。図４に示すように、このチップポケットｃｐには、前記第１傾斜面ｃｈ１を利用して第１のチップを取り付けることが可能である。軽切削の場合は、このようなチップ配置でも十分、効率的に加工を行なうことができる。
【００３７】
以上、本発明の実施形態を例示したが、本発明は前記実施形態に限定されるものでなく、発明の目的を逸脱しない限り任意の構成とすることができることは云うまでもない。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ミーリングカッタは、側面と上面との交叉稜に長辺切刃と短辺切刃とを備えた第１のチップと、側面と上面との交叉稜に短辺切刃とチップの上面視で凹状の２つの長辺切刃とを備えた第２のチップを備えるとともに、前記第１のチップはその長辺切刃を外周刃として、短辺切刃を底刃としてカッタ本体に取り付けられ、前記第２のチップは一方の長辺切刃を底刃として、短辺切刃を外周刃としてカッタ本体に取り付けられたミーリングカッタであって、前記第１のチップにおける底刃の略全長分の回転軌跡が前記第２のチップにおける底刃の回転軌跡に重なる構成としたことにより、第２のチップは外周刃からカッタ本体の軸側に向かう切削応力の分力がこれと相反する方向の分力より大きくなり、第２のチップは外周刃からカッタ本体の軸に向かって押し付けられる。したがって、第２のチップはカッタ本体の軸側のチップ拘束面に押し付けられるのでチップのガタツキを防止することができる。
同時に、第１のチップがカッタ本体の軸側から外周刃に向かう切削応力の分力がこれと相反する方向の分力より大きいので、ミーリングカッタ全体として切削応力のバランスを取ることができる。
【００３９】
また、第２のチップの底刃における前記カッタの軸側の第２傾斜部が、前記カッタの軸に近づくにしたがって前記軸方向先端部側に傾く構成となるので、ミリンクカッタの先端部の、第１のチップの底刃からカッタ本体の軸までの部分を前記第１のチップの底刃の延長線よりも、前記カッタ本体の軸方向先端側配置としても、彫り込み切削加工が可能である。したがって、カッタ本体の先端部の肉量が多く、そのため、重切削時にカッタ本体の先端部が破損し難い。
【００４０】
さらに、第１のチップにおける底刃の略全長分が２枚刃領域となるので、切削条件を厳しくすることができる。
【００４１】
また、前記ミーリングカッタにおいて、前記第２のチップの前記側面と上面との交叉稜に前記底刃に対して１８０°回転対称のの切刃を形成した場合、前記底刃とは反対側の長辺切刃の外周刃側となる第１傾斜部とこれに沿ったカッタ本体の拘束面とが密着する。これにより、第２のチップのガタツキをより確実に防止することができる。  また、前記ミーリングカッタにおいて、前記第２のチップの底刃における、前記カッタ本体の軸近傍を削る部分が円弧状の切刃とした場合、回転速度が遅く切削抵抗が大きいカッタ本体の軸近傍の前記チップの底刃の耐欠損性を高めることができる。
【００４２】
また、前記ミーリングカッタにおいて、前記第２のチップの底刃は、前記外周刃側の第１傾斜部と前記カッタの軸側の第２傾斜部からなり、前記第１傾斜部が前記第２傾斜部よりも長い構成とした場合、底刃の２枚刃部分を長くすることができ、切削条件を厳しくすることができる。
【００４３】
さらに、前記ミーリングカッタにおいて、前記第２のチップの底刃は、第２のチップの前記外周刃に隣接する部分が前記カッタ本体の軸方向先端部側に最も突出した構成とした場合、横送り加工において、底刃と加工面との接触を小さくすることができるので、切削抵抗を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のミーリングカッタを示し、第２のチップが装着された側からの正面図である。
【図２】本発明の実施形態のミーリングカッタを示し、第１のチップが装着された側からの正面図である。
【図３】図１のミーリングカッタを第２のチップを省いて示し、第２のチップを装着するチップポケットの側からの正面図である。
【図４】図１のミーリングカッタにおいて第２のチップの替わりに第１のチップを装着する状態を示す正面図である。
【図５】従来のミーリングカッタのチップを配置を示す、概略説明図である。
【符号の説明】
１    第１のチップ
２    第２のチップ
１１，２１  外周刃
１２，２２  底刃
２２ａ  第１傾斜部
２２ｂ  第２傾斜部
Ｃ    ミーリングカッタ
ｃ１  カッタ本体
ｏ    軸
ｓ    外周
【図１】
0003754915.tif 000002
【図２】
0003754915.tif 000003
【図３】
0003754915.tif 000004
【図４】
0003754915.tif 000005
【図５】
0003754915.tif 000006