JP2002018607A - スローアウェイチップ及び切削工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工具本体の強度とチップの工具本体への装着
性を確保しつつ、使用可能なコーナー数を増やすことが
できるチップ及び切削工具を提供する。 【解決手段】 チップ１を、複数のコーナー２が回転対
称性をもって設けられる切刃部３と、切刃部３と同軸に
して設けられ、複数回の回転対称性をもつ形状に形成さ
れて、その側面が取付用平面とされるボス部４とを有し
た構成とする。工具本体１２に、チップ１のボス部４を
受けるための凹状のチップ取付座１３を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のコーナーを
有するスローアウェイチップ（以下、単にチップとい
う）と、このチップを工具本体に装着してなる切削工具
に関する。

【０００２】

【従来の技術】切削工具としては、例えばワーク（加工
対象物）の外周に旋削によって溝加工を施すスローアウ
ェイ式の溝入れバイトとして、図４に示すように、工具
本体３１に設けられるチップ取付座３２に、チップ３３
を取り付けた切削工具３４が知られている。チップ取付
座３２は、例えばチップ３３の下面（着座面、図示せ
ず）を受ける底面（図示せず）と、チップ３３の側面３
６を受ける側壁部３７とを備えており、チップ３３は、
その下面を底面に、側面３６を側壁部３７にそれぞれ面
接触させた状態で、クランプネジ等の固定手段によって
工具本体３１に取り付けられる。チップ３３には、正多
角形板状など、回転対称性を有する形状のものがある。
回転対称とは、ある図形（この場合にはチップ３３の平
面形状）を軸回りに１回転させた際に、同じ図形が繰り
返される性質のことであって、１回転する間に同じ図形
がＮ回繰り返される図形を、Ｎ回の回転対称性を有する
図形という。図４に示す切削工具３４ではチップ３３と
して正三角形板状、すなわち３回の回転対称性を有する
チップを用いている。このようなチップ３３は、その側
面３６がチップ取付座３２への取付用平面とされてお
り、チップ取付座３２へ取り付ける向きを変えること
で、工具本体３１から突出される部分を変えて、切刃の
うちワークの切削加工に使用される部分を変えることが
できるようになっている。そして、切刃の切れ味が低下
した場合には、チップ取付座３２へ取り付ける向きを変
えることで、切刃の未使用部分を工具本体３１から突出
させ、この部分でワークの切削加工を行うことができる
ものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の切削
工具においては、チップ３３のコーナー角が決定される
と使用できるコーナーの数が制限される。例えばチップ
３３のコーナー角を６０°とすると、チップ３３は正三
角形板状となって、使用できるコーナー数は３つとな
る。コーナー角を９０°とすると、チップ３３は正四角
形板形状となって、使用できるコーナー数は４つとな
る。そして、チップ３３の側面はチップ取付座３２への
取付用平面を兼ねているので、チップ３３のコーナー角
を鋭角にした場合には、チップ取付座３２の側壁部３７
（チップ取付座３２において取付用平面を受ける部分）
のうち、工具本体３１の先端面３１ａに連なる部分は先
端面３１ａに対して鋭角で交わることとなり、この部分
における工具本体３１の肉厚が小さくなってその強度が
低下してしまう。特に溝入れ加工に使用する切削工具
は、ワークの加工時にチップ３３に加わる反力を主に側
壁部３７で受けることとなるので、この問題はより切実
となる。また、コーナー数を増やすために、チップ３３
を正多角形板以外で回転対称性を有する形状とすると、
チップ取付座３２の形状が複雑になる。またこの場合に
は、チップ３３において多くの面を取付用平面として同
時にチップ取付座３２に面接触させなければならないの
で、チップ３３の各部で形状にばらつきがあると、チッ
プ３３を工具本体３１に正しく装着することができなく
なってしまう。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、工具本体の強度とチップの工具本体への装着
性を確保しつつ、使用可能なコーナー数を増やすことが
できるチップ及び切削工具を提供することを目的として
いる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明のチップにおいては、複数のコーナーが回転
対称性をもって設けられる切刃部と、該切刃部と同軸に
して設けられ、複数回の回転対称性をもつ形状に形成さ
れて、その側面が取付用平面とされるボス部とを有して
いることを特徴とする。このように構成されるチップに
おいては、工具本体のチップ取付座に対して、ボス部の
取付用平面を面接触させた状態で取り付けられる。切刃
部は、ボス部とは独立して設けられているので、ボス部
を工具本体の強度と工具本体への装着性を優先した形
状、例えば隣り合う側面のなす角度の大きい正多角柱形
状としつつ、切刃部を使用可能なコーナー数の多い形状
に形成することができる。

【０００６】ここで、切刃部は、各頂点がコーナーとな
る星形に形成されていてもよい。この場合には、従来の
正多角形板状のチップに比べて、コーナー角の設定範囲
を広くすることができ、またコーナーの設置数を増やす
ことができる。

【０００７】本発明の切削工具においては、請求項１ま
たは２に記載のチップを、一つのコーナーが工具本体の
先端から突出した状態でチップ取付座に装着してなる切
削工具であって、前記チップは、前記ボス部の側面であ
る取付用平面を前記チップ取付座に保持されることで前
記工具本体に装着されていることを特徴とする。このよ
うに構成される切削工具においては、チップは、工具本
体のチップ取付座に対して、ボス部の取付用平面を面接
触させた状態で取り付けられる。チップにおいて、切刃
部はボス部とは独立して設けられているので、ボス部を
工具本体の強度と工具本体への装着性を優先した形状と
しつつ、切刃部を使用可能なコーナー数の多い形状に形
成することができ、工具本体を、強度とチップの装着性
を確保した形状とすることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の実
施の形態について説明する。なお、本発明に係る切削工
具は、各種の切削工具のうち、チップを用いるものに適
用可能であるが、以下では、溝入れバイトに適用した場
合を例にとって説明する。図１は、本発明の実施の形態
に係るチップの形状を示す図であり、（ａ）は平面図、
（ｂ）は縦断面図である。

【０００９】本発明のチップ１は、超硬合金やサーメッ
トからなるものであって、複数のコーナー２が回転対称
性をもって設けられる切刃部３と、切刃部３と同軸にし
て設けられ、複数回の回転対称性をもつ形状に形成され
て、その側面が取付用平面５とされるボス部４とを有し
ている。そして、これら切刃部３及びボス部４には、こ
れらと同軸にして、切刃部３側の端面からボス部４側の
端面まで貫通して、ボルト止め用の挿通孔６が形成され
ている。ここで、チップ１において、切刃部３側の端面
３ａとボス部４側の端面４ａは、略平行な面とされてお
り、端面４ａは着座面とされている。

【００１０】切刃部３は、平面視において各頂点がそれ
ぞれコーナー２となる星形、本実施の形態では、図１
（ａ）に示すように五つの頂点を有する星形に形成され
ている。つまり、切刃部３は、その軸回りに５回の回転
対称性を有している。そして、各コーナー２を構成する
側面のうち、チップ１の軸回りの同一方向を向く一方の
側面はすくい面７とされ、他方の側面は逃げ面８とさ
れ、これらすくい面７と逃げ面８との交差稜線部が切刃
９とされている。そして、各コーナー２の逃げ面８は、
隣り合うコーナー２のすくい面７に対して滑らかに接続
されており、各コーナー２の付け根部分の強度が確保さ
れている。ここで、各コーナー２の角度（本実施の形態
では切刃９の刃物角）は、すくい面７と逃げ面８の形状
を変えることで任意に設定することができる。本実施の
形態では、この角度を鋭角としている。また、本実施の
形態では、図１（ｂ）に示すように、切刃部３において
ボス部４側を向く端面３ｂは、外周側から内周側に行く
につれて、端面３ａ側に向けて所定角度傾斜する傾斜面
とされている。そして、切刃９は、端面３ａ、３ｂのそ
れぞれに対する交差角度が同一の角度となるように形成
されている。

【００１１】ボス部４は、例えば正多角形柱状をなして
おり、本実施の形態では、略正五角柱形状（より厳密に
は端面４ａ側が先細りとなる正五角錐台形状）とされて
いる。つまり、ボス部４は、その軸回りに、切刃部３と
同じ５回の回転対称性を有している。ここで、切刃部３
の各頂点とボス部４の角部の位置関係は、チップ１を装
着する工具本体に対するチップ取付座の側壁部の向きに
よって決定されるものであり、これらはチップ１の周方
向の位置を一致させてもよく、また一致させなくてもよ
い。さらに、ボス部４は、切刃部３と同じ回数か、もし
くは切刃部３の偶数倍の回数の回転対称性を有する形状
としてもよい。例えば切刃部３が３回の回転対称性を有
している場合には、ボス部４は、６回の回転対称性を有
する形状（例えば正六角柱形状）とすることができる。
このようにボス部４の回転対称性を切刃部３の回転対称
性の偶数倍にすることで、ボス部４において隣り合う側
面のなす角度をより大きくすることができる。

【００１２】このようなチップ１が工具本体１２に装着
されてなる溝入れバイト１１について、図２、図３によ
り説明する。ここで、図２（ａ）は溝入れバイト１１を
示す平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図、図３は
工具本体１２に設けられるチップ取付座１３の形状を示
す平面図である。工具本体１２は、例えば略四角柱形状
の部材であって、側面１２ａの先端側に、チップ１のボ
ス部４を受けるための凹状のチップ取付座１３が設けら
れ、また、チップ取付座１３の周囲には、チップ取付座
１３に装着状態にあるチップ１の切刃部３との干渉を避
けるための窪み１４が設けられている。

【００１３】チップ取付座１３は、図３に示すように、
底面１６と、底面１６から屹立する側壁部１７とを有し
ている。底面１６は、チップ１の着座面をなす端面４ａ
を受けるものであって、工具本体１２において側面１２
ａと隣り合う側面１２ｂ及び先端面１２ｃの一部と交差
して設けられており、チップ１は、一部のコーナーが工
具本体の先端から突出した状態でチップ取付座１３に装
着される。また、本実施の形態では、底面１６は、工具
基端側から工具先端側に行くにつれて、側面１２ａ側に
向けて所定角度傾斜している。その傾斜角度は、チップ
１の切刃部３の端面３ｂがチップ１の軸線に対して傾斜
する角度の半分の角度とされている。側壁部１７は、チ
ップ１の取付用平面５を受けるものであって、本実施の
形態では、正五角柱形状をなすボス部４の取付用平面５
のうち、それぞれ連続する３面を受ける受け面１７ａ、
１７ｂ、１７ｃを有している。そして、これら受け面の
うち、工具本体１２の先端面１２ｃに連なる受け面１７
ｃと工具本体１２の先端面１２ｃとの交差角度は、工具
本体１２において先端面１２ｃと受け面１７ｃとの間に
位置する部分の肉厚が、工具本体１２に要求される強度
を有する程度となる角度に設定されている。本実施の形
態では、受け面１７ｃと先端面１２ｃとは鈍角で交わっ
ている。ここで、チップ１において、切刃部３の各頂点
に対するボス部４の角部の位置は、ボス部４をチップ取
付座１３に装着した際に、切刃部３がワークの切削に適
した向きとなるように設定されている。また、これら受
け面１７ａ、１７ｂ、１７ｃの間には、これら受け面よ
りも一段奥まって形成されてチップ１とは非接触状態と
なるぬすみ部が形成されている。さらに、底面１４の略
中央にはネジ孔１８が形成されており、チップ１を固定
するためのクランプネジ１９（図２（ａ）参照）が螺着
されるようになっている。

【００１４】上記のように構成されるチップ１は、ボス
部４の端面４ａを工具本体１２のチップ取付座１３の底
面に面接触させ、ボス部４の連続する３面の取付用平面
５を、チップ取付座１３の側壁部１７の受け面１７ａ、
１７ｂ、１７ｃにそれぞれ面接触させた状態で、挿通孔
１６に挿入されるクランプネジ１９によってチップ取付
座１３に螺着されて装着される。そして、この状態で
は、チップ１の切刃部３は、ワークの切削に適した向き
に向けられている。ここで、本実施の形態では、上記し
たように、チップ１の切刃部３の端面３ｂとチップ取付
座１３の底面１６とはそれぞれ傾斜面とされており、工
具本体１２の軸線に対する底面１６の傾斜角度は、チッ
プ１の軸線に対する端面３ｂの傾斜角度の半分の角度と
されている。これによって、チップ１において工具本体
１２の先端から突出されるコーナー２では、端面３ａ、
３ｂはそれぞれ工具本体１２の軸線に対して同一角度傾
斜することとなり、横逃げ角が確保される。

【００１５】そして、チップ１は、チップ取付座１３へ
取り付ける向きを変えることで、工具本体１２から突出
される部分を変えて、ワーク（加工対象物）の切削加工
に使用される切刃９を変えることができるようになって
いる。そして、切刃９の切れ味が低下した場合には、チ
ップ取付座１３へ取り付ける向きを変えることで、未使
用の切刃９を工具本体から突出させてワークの切削加工
を行うことができる。

【００１６】このように構成されるチップ１によれば、
切刃部３は、ボス部４とは独立して設けられているの
で、ボス部４の形状を、工具本体１２の強度とチップの
装着性を確保した形状としつつ、切刃部３の形状を、使
用可能なコーナー数を増やし、かつワークの切削に適し
た形状に形成することができる。そして、切刃部３を、
各頂点がコーナー２となる星形に形成したので、従来の
正多角形板状のチップに比べて、コーナー角（切刃９の
刃物角）の設定範囲を広くすることができ、またコーナ
ー２の設置数を増やすことができる。具体的には、従来
コーナー角を鋭角とした場合には、使用可能なコーナー
数は最大でも３つまでである（チップを正三角形形状と
した場合）。そして、この場合には、コーナーの角度は
６０°を基本としたわずかな範囲内でしか設定できなか
った。これに対し、本実施の形態では、コーナーを５つ
設けることができ（さらに多くすることも可能であ
る）、その角度もより広い範囲で設定することができ
る。そして、このように構成される溝入れバイト１１に
よれば、チップ取付座１３の形状を、チップ１の切刃部
３の形状とは独立して設定することができるので、切刃
部３の形状によらずに、工具本体１２の強度とチップ１
の装着性を確保することができる。

【００１７】ここで、上記実施の形態では、チップ１
を、五つの頂点を有する星形に形成した例を示したが、
これに限られることなく、チップ１を、三つ、四つ、も
しくは六つ以上の頂点を有する星形、または三角形平板
形状、四角形平板形状、五角形平板形状、六角形平板形
状とすることもできる。

【００１８】

【発明の効果】本発明のチップによれば、ボス部の形状
を工具本体の強度と工具本体への装着性を確保した形状
としつつ、切刃部の形状をワークの切削に適した形状に
形成することができるので、工具本体の強度とチップの
工具本体への装着性を確保しつつ、使用可能なコーナー
数を増やすことができる。また、切刃部を、各頂点がコ
ーナーとなる星形に形成することで、従来の正多角形板
状のチップに比べて、コーナー角の設定範囲を広くする
ことができ、またコーナーの設置数を増やすことができ
る。

【００１９】そして、このようなチップを用いる本発明
の切削工具によれば、工具本体を、強度とチップの装着
性を確保した形状とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態にかかるチップの形状を
示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図であ
る。

【図２】 本発明の実施の形態にかかる溝入れバイト
（切削工具）を示す図であって、（ａ）は平面図、
（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。

【図３】 本発明の実施の形態にかかる溝入れバイトの
工具本体に設けられるチップ取付座の形状を示す平面図
である。

【図４】 従来の切削工具の形状の一例を示す平面図で
ある。

【符号の説明】

１ チップ ２ コーナー ３ 切刃部 ４ ボス部 １１ 溝入れバイト（切削工具） １２ 工具本体 １３ チップ取付座

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のコーナーが回転対称性をもって設
   けられる切刃部と、 該切刃部と同軸にして設けられ、複数回の回転対称性を
   もつ形状に形成されて、その側面が取付用平面とされる
   ボス部とを有していることを特徴とするスローアウェイ
   チップ。
2. 【請求項２】 前記切刃部は、各頂点がコーナーとなる
   星形に形成されていることを特徴とするスローアウェイ
   チップ。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のスローアウェ
   イチップを、一つのコーナーが工具本体の先端から突出
   した状態でチップ取付座に装着してなる切削工具であっ
   て、 前記スローアウェイチップは、前記ボス部の側面である
   取付用平面を前記チップ取付座に保持されることで前記
   工具本体に装着されていることを特徴とする切削工具。