JP2013059859A - Cutting tool with chip guiding function and cutting method thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】 詰まりを生じることなく、切りくずのカールを矯正できて、さらに切りくずを所望の方向に矯正して誘導することができる切削工具、およびその切削加工方法を提供する。
【解決手段】 この切削工具1は、すくい面4に、切れ刃稜線5から延びて切りくず10を案内する誘導溝7を有する。この誘導溝7は、溝幅が切りくず10の幅よりも狭く、切りくず10のすくい面側の一部を入り込ませて切りくず10を案内する。すくい面4に、さらにカバー4を設けても良い。誘導溝7の代わりに、誘導突条を設けても良い。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cutting tool capable of correcting a chip curl without causing clogging and further guiding the chip by correcting the chip in a desired direction, and a cutting method thereof.
The cutting tool 1 has a guide groove 7 on a rake face 4 that extends from a cutting edge ridge line 5 and guides a chip 10. The guide groove 7 has a groove width narrower than that of the chip 10 and guides the chip 10 by inserting a part of the chip 10 on the rake face side. A cover 4 may be further provided on the rake face 4. Instead of the guide groove 7, a guide ridge may be provided.
[Selection] Figure 1
Description
この発明は、旋削加工等を行う切りくず誘導機能付き切削工具およびその切削加工方法、特に、延性の高い材料に適した切削工具およびその切削加工方法に関する。 The present invention relates to a cutting tool with a chip guiding function for performing turning and the like and a cutting method thereof, and more particularly to a cutting tool suitable for a material having high ductility and a cutting method thereof.
近年、工業製品の大量生産、高性能化に伴い、切削加工においても高効率化、高精度化が求められている。これらの要求を実現するために、切りくずの適切な処理や、切削速度の増加が必要とされる。旋削加工において、切りくずの処理性、工具寿命、切削抵抗、加工精度は、被削性4項目と呼ばれ、それぞれを改善するための工夫がなされてきた。その中で、切りくずの処理性の悪さは、切りくずの絡みつき等のため、自動化を阻害する最大の要因である。 In recent years, with the mass production and high performance of industrial products, high efficiency and high accuracy are also required in cutting. In order to realize these requirements, it is necessary to appropriately handle chips and increase the cutting speed. In the turning process, chip processability, tool life, cutting resistance, and machining accuracy are called four machinability items, and contrivances have been made to improve each. Among them, the poor processing performance of chips is the biggest factor that hinders automation due to entanglement of chips.
切りくずの処理性の改善のために、一般的には、切りくずのカールを強めて破壊,分断させるチップブレーカが使用される(例えば、非特許文献1)。この他に、切削工具のすくい面にカバーやパイプ等で切りくずの中空誘導路を形成するものが提案されている(例えば特許文献1)。突き切りバイトにおいては、すくい面に、切りくずを全幅に渡って内部に通す誘導溝を設けたものも提案されている(上記非特許文献1)。また、座繰り加工用の切削工具においては、すくい面の中央に切れ刃稜線に至る稜線部を設け、切りくずのロール化を防止することが提案されている(特許文献2)。 In order to improve the chip processability, a chip breaker that generally breaks up and breaks up the chip curl is used (for example, Non-Patent Document 1). In addition, there has been proposed a method in which a hollow guide path for chips is formed on a rake face of a cutting tool by a cover, a pipe or the like (for example, Patent Document 1). A parting tool has also been proposed in which a guide groove is provided on the rake face through which the chip passes through the entire width (Non-Patent Document 1). In addition, in a cutting tool for countersink machining, it has been proposed to provide a ridge line portion that reaches the cutting edge ridge line at the center of the rake face to prevent chips from being rolled (Patent Document 2).
また、切削抵抗の減少のためには、切りくずを引っ張りながら旋削加工を行う手法が提案されている(非特許文献2)。切削加工の高能率化のために、切削速度を増加させた場合、切削熱が増大するため、工具寿命が減少し、仕上げ面性状の悪化を引き起こす。対策としては、切削油を使用することが挙げられるが、環境に対して悪影響を及ぼすことが問題となっている。上記の切りくずを引っ張りながら旋削加工を行う手法は、切削抵抗、切削熱を減少することによって工具摩耗を減少する手法として、効果的な手法と考えられる。 Moreover, in order to reduce cutting resistance, a method of performing turning while pulling chips has been proposed (Non-patent Document 2). When the cutting speed is increased to increase the efficiency of the cutting process, the cutting heat increases, so that the tool life is reduced and the finished surface properties are deteriorated. As a countermeasure, there is a problem of using cutting oil, but it has a problem of adversely affecting the environment. The above-described method of performing turning while pulling chips is considered to be an effective method as a method of reducing tool wear by reducing cutting resistance and cutting heat.
チップブレーカを使用する場合、切りくずがある程度の脆弱性を持ち、切りくずが流出する力を利用して切りくずの曲げによる破壊、分断を生じさせる必要がある。このため、プレス鋼や耐熱合金などのような延性の高い材料に対しては機能しない場合が多く、切りくずの絡みつきや仕上げ面の損傷を引き起こしている。また、チップブレーカが機能する場合にも、周期的な切削抵抗の変動を生じるため、振動問題を引き起こしたり、加工精度を低下させる可能性がある。 When using a chip breaker, the chip has a certain degree of vulnerability, and it is necessary to cause breakage and fragmentation due to bending of the chip by utilizing the force of the chip flowing out. For this reason, it often does not function for highly ductile materials such as pressed steel and heat-resistant alloys, causing entanglement of chips and damage to the finished surface. Further, even when the chip breaker functions, periodic cutting resistance fluctuates, which may cause vibration problems and reduce machining accuracy.
切削工具のすくい面に、カバーやパイプ等により中空誘導路を形成するものや、切りくずを内部に通す誘導溝を設けるものは、常に、切りくずが同じ幅で、同じ方向に、かつ強いカールを生じずに流出するとすれば、効果的な手法となる。しかし、切りくずの幅、方向、カールは切削条件によって変わる。その切りくず幅の変動を許容するために、中空誘導路や誘導溝の幅を広くした場合、切りくずが中でカールして中空誘導路や誘導溝の内壁面に角度を持って当たり、引っ掛かりを生じる。また、流出方向が中空誘導路や誘導溝の方向から大きくずれたり、強いカールを生じると、中空誘導路や誘導溝の入口付近において引っ掛かりを生じる。そのため、切りくずの詰まりが発生し、実用化が困難である。 When the cutting tool rake face is formed with a hollow guide path by a cover or pipe, or with a guide groove through which the chip passes, the chip always has the same width, the same direction, and a strong curl. It is an effective method if it flows out without causing any problems. However, the chip width, direction, and curl vary depending on the cutting conditions. When the width of the hollow guide path or guide groove is widened to allow the fluctuation of the chip width, the chip curls inside and hits the inner wall surface of the hollow guide path or guide groove at an angle and gets caught. Produce. In addition, if the outflow direction is greatly deviated from the direction of the hollow guide path or the guide groove or if strong curl is generated, a catch is generated in the vicinity of the entrance of the hollow guide path or the guide groove. Therefore, chip clogging occurs and it is difficult to put it to practical use.
すくい面の中央に稜線部を設けるものは、座繰り加工という限られた加工において、切りくずのロール化防止に効果的となる手法であり、一般的な旋削においては適用できない。すなわち、もともとの切りくず流出方向と切りくず幅、さらに切りくずの発生位置が決まっている加工であって、その切りくずの中央に、その切りくず流出方向に沿って切れ刃稜線に至る稜線部を設ける形状であるため、加工条件によって切りくず流出方向と切りくず幅、さらに切りくずの発生位置が変化する一般的な旋削では機能しない。 Providing a ridge line at the center of the rake face is a technique that is effective in preventing chip rolls in a limited process called countersinking, and is not applicable in general turning. In other words, the original chip discharge direction, chip width, and chip generation position are determined, and the ridge line reaches the cutting edge ridge line along the chip discharge direction at the center of the chip. Therefore, it does not function in general turning in which the chip discharge direction, chip width, and chip generation position change depending on the processing conditions.
通常の切削において、切りくずは螺旋を描きながら流出して行く。これは切りくず生成時に横向きカール,上向きカールが発生するためである。上向きカールは、すくい面に垂直な向きのカールであり、切りくずと工具のすくい面との摩擦による,切りくずのすくい面付近の2次流れによって発生する。横向きカールは、すくい面と平行な向きのカールであり、切りくず生成時における切りくずの自由表面側の横流れが原因となって発生する。これら各方向のカールと流出方向とが組合わさって切りくずの流出経路が定まる。このように、それぞれのカールは異なる原因によって発生するため、切りくずのカールを矯正するためには、上向きカール、横向きカールのそれぞれについて対処しなければならない。また、切りくずの流出経路を規制するためには、各方向のカールと共に、流出方向を規制する必要がある。 In normal cutting, chips flow out while drawing a spiral. This is because horizontal curl and upward curl are generated during chip generation. The upward curl is a curl in a direction perpendicular to the rake face, and is generated by a secondary flow in the vicinity of the rake face of the chip due to friction between the chip and the rake face of the tool. The lateral curl is a curl in a direction parallel to the rake face, and is caused by a lateral flow on the free surface side of the chip when generating the chip. The curl in each direction and the outflow direction combine to determine a chip outflow route. As described above, each curl is caused by a different cause. Therefore, in order to correct the chip curl, it is necessary to deal with each of the upward curl and the lateral curl. In addition, in order to regulate the chip flow path, it is necessary to regulate the outflow direction together with the curl in each direction.
一方、切りくずを引っ張りながら加工を行う手法は、基礎研究としては、切削抵抗を減少する効果が示されているが、実用的に切りくずを引っ張る方法がないため、長年にわたって実用化されていない。
切りくずを引っ張る手段として、例えば切りくずを挟み付けて送るローラを設けたとしても、切りくずの発生初期に、切りくずの先端をローラに導くには、切りくずの流出経路を規制しなければ、ローラで切りくずの先端を捕らえることができず、実用化できない。切りくずは、カールを生じ、また流出方向も切削条件等によって変わるため、その流出経路の規制が困難である。
On the other hand, the technique of processing while pulling chips has been shown to be effective in reducing cutting resistance as basic research, but has not been put into practical use for many years because there is no practical method for pulling chips. .
As a means for pulling chips, for example, even if a roller that feeds the chips is provided, in order to guide the tip of the chips to the rollers in the early stage of chip generation, the chip flow path must be regulated. The tip of the chip cannot be caught with a roller, and cannot be put into practical use. Chips are curled and the direction of outflow varies depending on cutting conditions and the like, and thus it is difficult to regulate the outflow route.
高延性の切りくずを分断せずに所望の位置に導くことができれば,単に連続的な切りくず処理だけでなく、切りくずに張力を与えて切削する手法が実現でき、切削抵抗、動力、熱等を減少させ、被削性全般を向上させて、切削効率の向上や、工具寿命の延長を同時に実現することができる。 If high ductility chips can be guided to the desired position without breaking, not only continuous chip treatment but also a method of cutting by applying tension to the chips can be realized. Etc. and machinability in general can be improved, cutting efficiency can be improved and tool life can be extended at the same time.
この発明の目的は、詰まりを生じることなく、横向きカールを矯正できて、切りくずを所望の方向に誘導することができる切りくず誘導機能付き切削工具および切削方法を提供することである。
この発明の他の目的は、切削条件や切削部位が種々変わっても、誘導溝による切りくずの確実な案内を可能とすることである。
この発明のさらに他の目的は、切れ刃稜線から遠くまで所望の箇所に切りくずの確実な案内を可能とすることである。
この発明のさらに他の目的は、張力を付与しながら切削が行えて、切削抵抗、動力、熱等を減少させて、切削効率の向上や、工具寿命の延長が図れ、かつ引張力付与手段への切りくずの案内を容易とすることである。
この発明のさらに他の目的は、切りくずの上向きカールを矯正可能とすることである。
An object of the present invention is to provide a cutting tool with a chip guiding function and a cutting method capable of correcting a lateral curl without causing clogging and guiding a chip in a desired direction.
Another object of the present invention is to enable reliable guide of chips by a guide groove even if cutting conditions and cutting sites are variously changed.
Still another object of the present invention is to enable reliable guide of chips to a desired location far from the cutting edge ridgeline.
Still another object of the present invention is that cutting can be performed while applying tension, cutting resistance, power, heat, etc. can be reduced, cutting efficiency can be improved, tool life can be extended, and tensile force application means. It is easy to guide the chips.
Still another object of the present invention is to make it possible to correct upward curling of chips.
この発明の切りくず誘導機能付き切削工具は、すくい面に、このすくい面の縁の切れ刃稜線またはこの切れ刃稜線の近傍から切れ刃稜線に対して遠ざかる方向に線状に延びて切りくずを案内する誘導形状部を設け、この誘導形状部は、幅が切りくずの幅よりも狭くすくい面に対して凹または凸となる部分であって、すくい面上に流出する切りくずの一部を、この切りくずの生成過程で塑性変形させその塑性変形部分に嵌まり合って切りくずを案内するものとする。すなわち、上記誘導形状部は、幅が切りくずの幅よりも狭くすくい面に対して凹または凸となる部分であって、切れ刃稜線の近傍で塑性変形をうけてすくい面上に切りくずとして流出する材料の一部を、その凹または凸形状とは逆の凸または凹形状に塑性変形させその塑性変形部分に嵌まり合って切りくずを案内するものである。
上記誘導形状部は、溝であっても突条であっても良い。すなわち、誘導溝であっても誘導突条であっても良い。誘導溝の場合、切りくずのすくい面との接触面に生じさせた突形状の塑性変形部分を入り込ませて切りくずを案内する。誘導突条の場合、切りくずのすくい面との接触面に生じさせた溝状の塑性変形部分に嵌まり込んで切りくずを案内する。
The cutting tool with a chip guiding function according to the present invention has a chip extending on the rake face in a line extending in a direction away from the cutting edge ridge line from the edge of the rake face or from the vicinity of the cutting edge ridge line. A guiding shape portion for guiding is provided, and this guiding shape portion is a portion that is concave or convex with respect to the rake face that is narrower than the width of the chip, and a portion of the chip that flows out on the rake face. It is assumed that the plastic is deformed in the process of generating the chip and the chip is guided by fitting into the plastically deformed portion. In other words, the guide-shaped portion is a portion that is concave or convex with respect to the rake face whose width is narrower than the width of the chip, and is subjected to plastic deformation in the vicinity of the cutting edge ridge line as chips on the rake face. A part of the flowing material is plastically deformed into a convex or concave shape opposite to the concave or convex shape, and fits into the plastic deformed portion to guide chips.
The guide shape portion may be a groove or a protrusion. That is, it may be a guide groove or a guide ridge. In the case of the guide groove, the chip is guided by inserting a projecting plastic deformation portion formed on the contact surface of the chip with the rake face. In the case of the guide ridge, the chip is guided by fitting into a groove-like plastic deformation portion formed on the contact surface with the rake face of the chip.
この構成の切削工具によると、切りくず幅よりも狭い凹または凸形状の誘導形状部を設けたため、切れ刃先端部(切れ刃稜線近傍)で切りくずが生成される際に、切りくずのすくい面との接触面の一部が、誘導形状部によって塑性変形させられる。この塑性変形部分が誘導形状部に嵌まり合うことにより、切りくずが案内されて、切りくずの流出方向が矯正され、かつ切りくずの横向きカールが矯正される。誘導形状部が溝の場合は、切りくずのすくい面との接触面に突形状の塑性変形部分を生じさせ、この突形状の塑性変形部分を入り込ませて切りくずを案内する。誘導形状部が突条の場合は、切りくずのすくい面との接触面に溝状の塑性変形部分を生じさせ、この溝状の塑性変形部分に嵌まり込んで切りくずを案内する。
上記誘導形状部は、切りくずのすくい面側に塑性変形部を生じさせ、互いに嵌まり合い状態として案内するものであるため、流出方向の矯正、およびカールの矯正が行われ、そのため、切りくずの幅が種々変わっても、円滑な案内が可能となる。
従来の孔やカバー等のような中に通す誘導路では、切りくずの流出方向を規制しないまま、切りくずの先端が誘導路内に進入しようとするため、誘導路の入口から外れて誘導されなかったり、また内壁面に角度を持って当たり、詰まりを生じ易いと考えられる。切削条件を変えると一般に流出方向が変化するため、目的の方向に導くことができず、上記の入口からの外れや角度を持った当たりが生じる。また、切りくずが誘導路内でカールして内壁面に当たることによっても、詰まりが生じる。
これに対して、上記誘導形状部によると、嵌まり合い状態で案内するため、単なる誘導ではなく、切りくずの流出方向の矯正とカールの矯正が行われ、そのため、詰まりのない円滑な案内が行える。なお、誘導形状部による切りくずの塑性変形は、切りくず生成のための塑性変形の一部として行われ、切りくずの流出を妨げるものではない。また、円滑な案内を行うにつき、切りくず幅と誘導形状部の幅(溝幅や突条幅)との適切な関係が限られるが、誘導形状部の幅に対して、円滑な案内が可能となる切りくずの許容幅が、中を通す誘導路に比べて広い。
このように流出方向が矯正され、かつ横向きカールが矯正されるため、切りくずを所望の方向に誘導することができる。このため、プレス鋼、耐熱合金、軟質アルミ等のような延性の高い材料のように、チップブレーカが機能しない材質の場合にも、連続的な切りくず処理が可能となる。切りくずの処理性が向上することで、上記延性材料に対する自動化が促進し、歩留りが向上し、さらに加工精度が向上する。また、切りくずに張力を与えて加工する方法が実現可能となる。
なお、上記誘導溝や誘導突条等の誘導形状部は、切れ刃稜線から形成しても良いが、切れ刃稜線には形成せず、切れ刃稜線の近傍から延びるように形成する方が、誘導形状部によってワークの仕上げ面を劣化させることが回避される点で好ましい。誘導溝の深さや、誘導突条の高さは、切れ刃稜線から遠ざかるに従って徐々に高くまたは深くなり、一定深さ,一定高さとなってさらに延びるようにすることが好ましい。
According to the cutting tool of this configuration, since the concave or convex guide shape portion narrower than the chip width is provided, the chip of the chip is generated when the chip is generated at the tip of the cutting edge (near the edge of the cutting edge). Part of the contact surface with the surface is plastically deformed by the guiding shape portion. When the plastically deformed portion fits into the guide shape portion, the chip is guided, the outflow direction of the chip is corrected, and the lateral curl of the chip is corrected. When the guide shape portion is a groove, a projecting plastic deformation portion is generated on the contact surface of the chip with the rake face, and the chip is guided by entering the projecting plastic deformation portion. When the guide-shaped portion is a ridge, a groove-shaped plastic deformation portion is formed on the contact surface of the chip with the rake face, and the chip is guided by fitting into the groove-shaped plastic deformation portion.
Since the guide-shaped part is a part that generates a plastic deformation part on the rake face side of the chip and guides it in a state of being fitted to each other, correction of the outflow direction and correction of curl are performed. Smooth guidance is possible even if the width of the door changes variously.
In a conventional guideway such as a hole or cover, the tip of the chip tries to enter the guideway without restricting the flow direction of the chip, so it is guided away from the entrance of the guideway. It is thought that clogging is likely to occur due to no contact with the inner wall surface at an angle. When the cutting conditions are changed, the outflow direction generally changes, so that it cannot be guided in the target direction, and the above-described deviation from the inlet or a hit with an angle occurs. Clogging also occurs when chips are curled in the taxiway and hit the inner wall surface.
On the other hand, according to the guide shape portion, since guidance is performed in a fitted state, not only mere guidance, but also correction of the outflow direction of chips and correction of curl are performed, so that smooth guidance without clogging is performed. Yes. In addition, the plastic deformation of the chip by the guide shape portion is performed as a part of the plastic deformation for generating the chip, and does not hinder the outflow of the chip. In addition, when performing smooth guidance, the appropriate relationship between the chip width and the width of the guide shape portion (groove width or ridge width) is limited, but smooth guidance is possible with respect to the width of the guide shape portion. The permissible width of the chip becomes wider than that of the guide path through which it passes.
Thus, since the outflow direction is corrected and the lateral curl is corrected, chips can be guided in a desired direction. For this reason, continuous chip disposal is possible even when the chip breaker does not function, such as a highly ductile material such as pressed steel, heat-resistant alloy, and soft aluminum. By improving the chip processability, automation of the ductile material is promoted, yield is improved, and processing accuracy is further improved. In addition, it is possible to realize a processing method by applying tension to the chips.
In addition, the guide shape portion such as the guide groove and the guide ridge may be formed from a cutting edge ridge line, but it is not formed on the cutting edge ridge line but is formed so as to extend from the vicinity of the cutting edge ridge line. It is preferable in terms of avoiding deterioration of the finished surface of the workpiece by the guide shape portion. It is preferable that the depth of the guide groove and the height of the guide ridge gradually increase or deepen as the distance from the cutting edge ridge line increases and further increases to a constant depth and a constant height.
この発明の切削工具において、上記誘導溝や誘導突条等の誘導形状部を、上記すくい面に複数条並べて設けても良い。なお、複数条並べて設けた場合、1条の誘導形状部の幅を切りくずの幅よりも狭くするが、複数条の誘導形状部が並んだ誘導形状部群の幅は、切りくずの幅よりも広くてもよい。
切れ刃稜線のどの箇所から切りくずが延びるかは、切削条件によってかわることがある。そのため、誘導溝等の誘導形状部が1条であると、切りくずが誘導形状部で案内できない場合があるが、誘導形状部が複数条並べて設けられていると、いずれかの誘導形状部が切りくずに対して適切な位置となって効果的に案内することになり、誘導形状部による切りくずの確実な案内が行える。
In the cutting tool of the present invention, a plurality of guide-shaped portions such as the guide grooves and guide ridges may be provided side by side on the rake face. In the case where a plurality of strips are arranged side by side, the width of one guide-shaped portion is narrower than the width of the chip, but the width of the guide-shaped portion group in which the plurality of guide-shaped portions are arranged is larger than the width of the chip. May be wide.
From which part of the cutting edge ridge line the chip extends may vary depending on the cutting conditions. Therefore, if the guide shape portion such as the guide groove is a single strip, the chip may not be guided by the guide shape portion, but if a plurality of guide shape portions are provided side by side, The guide is effectively positioned with respect to the chip, and the chip can be surely guided by the guiding shape portion.
この発明の切削工具において、上記すくい面を覆って上記すくい面との間に切りくずが通過する誘導路を形成するカバーを設けても良い。
ワークの各方向の面を連続して加工する場合などは、切削工具とワーク表面との角度の関係等が種々変わり、誘導溝だけでは確実には誘導できないときがある。このような場合に、上記カバーが設けられていると、より確実に誘導することができる。誘導溝による矯正のうえで、カバーにより規制するため、カバーのみで案内するものと異なり、切りくず流出方向の変化や誘導路内での切りくずのカールによる詰まりが防止される。
In the cutting tool of the present invention, a cover may be provided that covers the rake face and forms a guide path through which chips pass between the rake face and the rake face.
When machining a surface in each direction of the workpiece continuously, the relationship between the angles of the cutting tool and the workpiece surface changes variously, and there is a case where it cannot be reliably guided only by the guide groove. In such a case, if the cover is provided, it can be guided more reliably. Since correction is performed by the guide after correction by the guide groove, unlike the case of guiding only by the cover, a change in the chip discharge direction and clogging by chip curl in the guide path are prevented.
この発明の切削工具において、上記誘導溝等の誘導形状部よりも切れ刃稜線から遠くに位置して、内部が切りくずの通る誘導路となる誘導路形成部材を設けても良い。
誘導溝等の誘導形状部による案内は、すくい面に沿った案内であるため、切れ刃稜線から遠くになると案内できないが、上記誘導路形成部材を設けることで、切れ刃稜線から遠くまで所望の箇所に切りくずを確実に案内することができる。
In the cutting tool of the present invention, a guide path forming member that is located farther from the cutting edge ridge line than the guide shape portion such as the guide groove and that becomes a guide path through which chips pass may be provided.
Guidance by the guide-shaped portion such as a guide groove is guide along the rake face, so it cannot be guided when it is far from the cutting edge ridge line, but by providing the guide path forming member, a desired distance from the cutting edge ridge line can be obtained. Chips can be reliably guided to locations.
この発明の切削工具において、シャンク部に、切れ刃稜線から延びて上記誘導溝等の誘導形状部で案内される切りくずを、切れ刃稜線から遠ざかる方向に引っ張る引張力付与手段を設けても良い。
引張力付与手段を設けて切りくずに張力を与えながら切削することにより、切削抵抗、動力、熱等を減少させ、被削性全般を向上させて、切削効率の向上や、工具寿命の延長を同時に実現することができる。この引張力付与手段を切削工具のシャンク部に設ければ、刃物台や工具ホルダに設ける場合に比べて、切れ刃稜線のより近くへ引張力付与手段を配置することが容易で、流出する切りくずを引張力付与手段へ案内し易く、特に、切りくずの先端を引張力付与手段で捕捉することが容易となる。
In the cutting tool of the present invention, the shank portion may be provided with a tensile force applying means for pulling a chip extending from the cutting edge ridge line and guided by the guide shape section such as the guide groove in a direction away from the cutting edge ridge line. .
By providing tensile force application means and cutting while applying tension to the chip, cutting resistance, power, heat, etc. are reduced, machinability is improved in general, cutting efficiency is improved, and tool life is extended. It can be realized at the same time. If this tensile force applying means is provided in the shank part of the cutting tool, it is easier to place the tensile force applying means closer to the cutting edge ridge line than in the case of providing the tool post or tool holder, and the outflowing cutting edge. It is easy to guide the waste to the tensile force applying means, and in particular, it becomes easy to capture the tip of the chip with the tensile force applying means.
この発明の切削工具において、上記すくい面を、切れ刃稜線に垂直な断面の形状が凸曲線となる凸曲面としても良い。この場合に、上記誘導溝や誘導突条等の誘導形状部を設けると共に上記凸曲面としても良く、また上記誘導形状部を設けずに、上記凸曲面としても良い。誘導形状部を設けずに上記凸曲面としたものが、請求項9記載の切りくずの上向きカール抑制機能付き切削工具となる。
すくい面を上記凸曲面とした場合、切りくずがすくい面の凸曲面にならい、上向きカールが抑制される。通常の工具では、すくい面を凹曲面として上向きカールを積極的に生じさせるが、これとは逆に、凸曲面として上向きカールをなくすものである。凸曲面とするため、稜線を設けるものと異なり、旋削一般に適用できる。なお、上向きカールは、切りくずの所望位置への誘導の上で比較的影響が小さいため、特に必要な場合に凸曲面とすれば良い。
In the cutting tool of the present invention, the rake face may be a convex curved surface in which the shape of the cross section perpendicular to the cutting edge ridge line is a convex curve. In this case, a guide shape portion such as the guide groove or guide ridge may be provided and the convex curved surface may be provided, or the convex curved surface may be provided without providing the guide shape portion. What formed the said convex curved surface without providing a guide shape part turns into a cutting tool with the upward curl suppression function of the chip of
When the rake face is the convex curved surface, the chips follow the convex curved surface of the rake face, and upward curling is suppressed. In a normal tool, the rake face is used as a concave curved surface and an upward curl is positively generated. On the contrary, the upward curl is eliminated as a convex curved surface. Since it is a convex curved surface, it can be applied to turning in general, unlike the case of providing a ridgeline. Note that the upward curl has a relatively small influence on guiding the chip to a desired position, and therefore may be a convex curved surface when particularly necessary.
この発明の切削方法は、切削工具として、すくい面の縁の切れ刃稜線またはこの切れ刃稜線の近傍から延びる溝または突条からなる誘導形状部をすくい面に有する工具を用い、切りくずの幅が上記誘導形状部の幅よりも広くなり、すくい面上に流出する切りくずのすくい面との接触面に、この切りくずの生成時に前記誘導形状部で塑性変形部分を生じさせ、この塑性変形部分が前記誘導形状部と嵌まり合って案内させるように切削することを特徴とする。
この切削方法によると、この発明の切削工具につき説明したと同様に、詰まりを生じることなく、横向きカールが矯正され、さらに切りくずを所望の方向に矯正して誘導することができる。
この発明の切削方法は、回転するワークに切削工具を当てて切削する旋削に限らず、フライス等による切削や、ドリル等の回転工具による切削にも適用することができる。
The cutting method of the present invention uses a tool having, on a rake face, a cutting edge ridge line at the edge of the rake face or a guide-shaped portion made of a groove or a ridge extending from the vicinity of the cutting edge ridge line as a cutting tool. Is larger than the width of the induction shape portion, and a plastic deformation portion is generated in the induction shape portion at the time of generation of the chip on the contact surface of the chip flowing out on the rake face with the rake face. Cutting is performed so that the portion fits and guides the guide shape portion.
According to this cutting method, as described for the cutting tool of the present invention, the lateral curl is corrected without causing clogging, and the chips can be further corrected and guided in a desired direction.
The cutting method of the present invention can be applied not only to turning by applying a cutting tool to a rotating workpiece but also to cutting with a milling cutter or cutting with a rotating tool such as a drill.
この発明の切りくず誘導機能付き切削工具は、すくい面に、このすくい面の縁の切れ刃稜線またはこの切れ刃稜線の近傍から切れ刃稜線に対して遠ざかる方向に線状に延びて切りくずを案内する誘導形状部を設け、この誘導形状部は、幅が切りくずの幅よりも狭くすくい面に対して凹または凹となる部分であって、すくい面上に流出する切りくずの一部を、この切りくずの生成時に塑性変形させその塑性変形部分に嵌まり合って切りくずを案内するものとしたため、詰まりを生じることなく、横向きカールを矯正できて、さらに切りくずを所望の方向に矯正して誘導することができる。 The cutting tool with a chip guiding function according to the present invention has a chip extending on the rake face in a line extending in a direction away from the cutting edge ridge line from the edge of the rake face or from the vicinity of the cutting edge ridge line. A guiding shape portion for guiding is provided, and this guiding shape portion is a portion that is concave or concave with respect to the rake face that is narrower than the width of the chip, and a part of the chip that flows out on the rake face. Since the chip is plastically deformed when the chip is generated and fitted to the plastically deformed portion to guide the chip, the lateral curl can be corrected without clogging, and the chip is further corrected in a desired direction. Can be induced.
上記誘導形状部を、上記すくい面に複数条並べて設けた場合は、誘導形状部による切りくずのより確実な案内が可能となる。
上記すくい面を覆って上記すくい面との間に切りくずが通過する誘導路を形成するカバーを設けた場合は、誘導溝等の誘導形状部による切りくずのより一層確実な案内が可能となる。
上記誘導溝等の誘導形状部よりも切れ刃稜線から遠くに位置して、内部が切りくずの通る誘導路となる誘導路形成部材を設けた場合は、切れ刃稜線からより遠くまで、所望の箇所に切りくずの確実な案内が可能となる。
シャンク部に、引張力付与手段を設けた場合は、張力を付与しながら切削が行えて、切削抵抗、動力、熱等を減少させて、切削効率の向上や、工具寿命の延長が図れ、かつ切りくず処理手段への切りくずの案内が容易となる。
上記すくい面を、切れ刃稜線に垂直な断面の形状が凸曲線となる凸曲面とした場合は、切りくずの上向きカールが矯正される。
When a plurality of the guide shape portions are arranged on the rake face, more reliable guidance of chips by the guide shape portion is possible.
If a cover that covers the rake face and forms a guide path through which the chip passes is provided between the rake face and the rake face, the chip can be guided more reliably by the guide-shaped portion such as the guide groove. .
If a guide path forming member is provided that is located farther from the cutting edge ridge line than the guiding shape part such as the guiding groove and the inside of which is a guiding path through which the chip passes, the desired distance from the cutting edge ridge line is increased. It is possible to reliably guide chips to the location.
When a means for applying a tensile force is provided on the shank, cutting can be performed while applying tension, cutting resistance, power, heat, etc. can be reduced, cutting efficiency can be improved and tool life can be extended, and It becomes easy to guide chips to the chip processing means.
When the rake face is a convex curved surface whose cross-sectional shape perpendicular to the cutting edge ridge line is a convex curve, the upward curl of the chip is corrected.
この発明の切削加工方法は、切削工具として、すくい面の縁の切れ刃稜線またはこの切れ刃稜線の近傍から延びる溝または突条からなる誘導形状部をすくい面に有する工具を用い、切りくずの幅が上記誘導形状部の幅よりも広くなり、すくい面上に流出する切りくずのすくい面との接触面に、この切りくずの生成時に前記誘導形状部で塑性変形部分を生じさせ、この塑性変形部分が前記誘導形状部と嵌まり合って案内させるように切削する方法であるため、詰まりを生じることなく、横向きカールを矯正できて、さらに切りくずを所望の方向に矯正して誘導することができる。 The cutting method according to the present invention uses a tool having a cutting edge ridge line at the edge of a rake face or a guide shape portion consisting of a groove or a ridge extending from the vicinity of the cutting edge ridge line on the rake face as a cutting tool. The width of the guide-shaped portion is wider than the width of the guide-shaped portion, and a plastic deformation portion is generated in the guide-shaped portion at the time of generation of the chip on the contact surface of the chip flowing out on the rake face. Since the deformed part is cut so that it fits and guides the guide-shaped part, lateral curl can be corrected without clogging, and chips are further corrected and guided in a desired direction. Can do.
この発明の第1の実施形態を図1ないし図22と共に説明する。図1は、切りくず処理機能付き工作機械の概要を示す。この工作機械は、回転するワークWに切削工具1を当てて切削する工作機械であって、ワ−クWから続いて切削工具1の切れ刃稜線5から流出する切りくず10に引っ張り力を与える引張力付与手段11と、この引張力付与手段11に対して切りくず10を誘導する切りくず誘導手段6と、引張力付与手段11を通過した切りくず10を処理する切りくず処理手段12とを備える。また、引張力付与手段11と切りくず処理手段12との間に、内部に切りくず10を通して案内するパイプ等の誘導路(図示せず)が設けられている。切りくず処理手段12は、切りくず10を裁断するか、または巻き取る処理を行う装置である。
ワークWは、主軸14により回転させられ、切削工具1は、直交2軸方向に移動可能な刃物台15に取付けられる。引張力付与手段11は、切削工具1に設けられ、または切削工具1の近傍に設けられる。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows an outline of a machine tool with a chip processing function. This machine tool is a machine tool that applies a
The workpiece W is rotated by the
切削工具1は、上記切りくず誘導手段6が設けられた切りくず誘導機能付き切削工具とされる。切りくず誘導手段6は、すくい面4に設けた誘導形状部である誘導溝7と、すくい面7に被せたカバー8とでなる。なお、カバー8は、必ずしも設けなくても良い。
The
この切削工具1は、シャンク部となるシャンク2と、このシャンク2の先端のチップ取付座部2aに取付けられたチップ3からなるスローアウェイバイトである。チップ取付座部2aは切欠状凹部として形成され、チップ3は中央の取付孔に挿通した固定ねじ等の止め具9でシャンク2に固定される。チップ3は切れ刃となる部品であり、平面形状が三角形状とされて、シャンク2への取付面と反対側の面がすくい面4となる。チップ3は、すくい面4の各角部が円弧状に形成され、すなわち円弧状のノーズ部が形成され、その円弧状部分が切れ刃稜線5に形成されている。チップ3は、シャンク2の最先端となる使用位置2bにある切れ刃稜線5が加工に使用されるが、使用位置の切れ刃稜線5が摩耗すると、取り外して別の切れ刃稜線5が使用位置2bに来るように固定し直して使用される。なお、切れ刃稜線5は、上記円弧状の角部の他に、チップ3の各辺に形成しても良い。また、チップ3は四角形状であっても良い。
This
なお、切削工具1は、スローアウェイバイトに限らず、他の形式の差し込みバイトや、全体が同一材質で造られたむくバイト(完成バイトとも言う)であっても良いが、以下は上記スローアウェイバイトを例に説明する。
The
誘導溝7は、切れ刃稜線5の近傍から延びて切りくず10を案内する溝であり、チップ3の角部の近傍から反対側の辺まで延びている。この実施形態では、誘導溝7は、切れ刃稜線5の至近位置から徐々に深くなるように設けられているため、図では切れ刃稜線5から続いて見えるように図示したが、切れ刃稜線5には誘導溝7は設けられていない。誘導溝7は切れ刃稜線5の近傍から徐々に深くなって一定深さで延びるように形成されている。誘導溝7は、必ずしも反対側の辺まで続いていなくても良く、途中で次第に浅くなってすくい面4に至る形状であっても良い。なお、誘導溝7は、切れ刃稜線5から延びて設けても良いが、切れ刃稜線5には設けず、切れ刃稜線5の近傍から延びて形成する方が、誘導溝7で仕上げ面を劣化させず、仕上げ面の面粗さに有利である。
誘導溝7は、溝幅が切りくず10の幅よりも狭く、切りくず10のすくい面側の一部10aを入り込ませて切りくず10を案内する溝である。切りくず10の幅は、切込み量等によって変わるが、切削工具1は、切削荷重や加工精度から使用可能な条件が定まっており、したがって切りくず10の幅も、切削工具1を適正な使用条件で使用すると、その範囲が定まる。この適正な使用条件で生じる切りくず10の幅に対して、誘導溝7の溝幅を狭くする。この例では、誘導溝7は、平面形状円弧状を成す切れ刃稜線5の中央から延びている。
The
The
図1および図2では、簡明のために、使用位置にある切れ刃稜線5から延びる誘導溝7のみを図示したが、実際には、図3(A)に示すように、チップ3の全ての角の切れ刃稜線5から延びて設けられる。このため、各誘導溝7は、チップ3の中央で互いに交差する。チップ3を止めている止め具9は、この例ではすくい面4を構成しており、その箇所に誘導溝7の一部が形成される。
In FIG. 1 and FIG. 2, for the sake of simplicity, only the
誘導溝7の断面形状は、例えば図4(A)のように円弧状の断面形状とされるが、この他に、図11のCの例のように、両側の溝内両側が平行で底面が円弧状断面とされた形状や矩形等であっても良い。誘導溝7の形成は、例えば放電加工等で行われる。
誘導溝7は、1条に限らず、例えば図3(B),図4(B)に示すように、複数条を平行に並べて設けても良い。例えば、2条または3条であっても、3条以上であっても良い。すくい面4のこれら複数条の誘導溝7の形成箇所は、波形の断面形状となる。すくい面4の全面を上記のような波形の断面形状としても良い。なお、図3(B),図4(B)においても、簡明のために、一つの角部の切れ刃稜線5から延びる誘導溝7のみを図示したが、図示部分と同様に、他の各角部の切れ刃稜線5からも複数条の誘導溝7が延びている。また、誘導溝7を複数条並べて設けた場合、1条の誘導溝7の幅を切りくず10の幅よりも狭くするが、複数条の誘導溝7が並んだ誘導溝群の幅は、切りくず10の幅よりも広くてもよい。
The cross-sectional shape of the
The
図5および図6に示すように、カバー8は、すくい面4を覆ってすくい面4との間に、切りくず10が通過するトンネル状の誘導路16を形成する部品である。例えばカバー8の裏面に溝8aを形成し、その溝8a内とすくい面4との間で誘導路16を形成する。誘導路16は、チップ3の使用位置2bの誘導溝7に沿って設けられ、チップ3が余裕を持って通過可能な幅とされる。誘導路16の断面形状は、矩形状であっても、半円状等であっても良い。
カバー8は、例えばチップ3と略同じ平面形状とされ、止め具(図示せず)でシャンク2に固定される。カバー8には、チップ3と略同じ平面形状とする場合、切削の妨げとなることを回避するため、チップ3の使用位置2bとなる角部(すなわちノーズ部分)付近を切り落とした逃がし部8bを有する形状とされる。
なお、カバー8は、平らに形成し、チップ3のすくい面4に、切りくず幅よりも幅広の幅広溝(図示せず)を形成してその溝底に誘導溝7を設けても良い。または、カバー8とチップ3の両方に上記のような幅広溝を形成し、両側の幅広溝が組み合わされることで、内部に切りくず10の通過可能な断面寸法の誘導路が形成されるようにしても良い。
また、カバー8は、チップ3を超えてシャンク2の表面上まで延びるものであっても良い。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
The
The
Further, the
図8に示すように、すくい面4に複数の誘導溝7を並べて設けた場合、カバー8で構成される誘導溝16は、いずれの誘導溝7で案内される切りくず10であっても、余裕を持って通過可能な断面形状とする。
As shown in FIG. 8, when a plurality of
図7に示すように、引張力付与手段11は、切りくず10を挟み込んで回転可能な一対の平行なローラ17,18と、いずれか一方または両方のローラ17,18を回転させるサーボモータ19とで構成される。この例では図の下側のローラ18がサーボモータ19に直結して回転させられる。ローラ17,18は、支持枠20に軸受(図示せず)を介して回転自在に支持され、上記支持枠20にサーボモータ19が取付けられる。この引張力付与手段11は、支持枠20を介して切削工具1のシャンク2に取付けられている。ローラ17,18の軸方向は、上記誘導溝7の延長方向と直交する方向である。
なお、引張力付与手段11は、切削工具11に取付ける代わりに、刃物台15(図1)や、この刃物台15に取付けられて切削工具1を保持する工具ホルダなどに取付けても良い。
As shown in FIG. 7, the tensile
Note that the tensile force applying means 11 may be attached to the tool rest 15 (FIG. 1) or a tool holder attached to the
図9に示すように、誘導溝7と引張力付与手段11のローラ17,18との間に、内部が切りくず10の通る誘導路21aとなる誘導路形成部材21を設けても良い。誘導路21aは、切りくず10を一対のローラ17,18の間に導くように設ける。誘導路形成部材21は、この例ではパイプからなり、シャンク2に固定されている。この誘導路形成部材21を設ける場合、図5のカバー8を省略しても良く、またカバー8を設けてさらに誘導路形成部材21を設けても良い。
誘導路形成部材21は、引張力付与手段11の支持枠20に設けるなどして、引張力付与手段11の構成部品としても良い。また、誘導路形成部材21は、図示の例では誘導溝7の近傍から延びているが、ローラ17,18の近傍のみに設けて、ローラ17,18の入口ガイドとしても良い。すなわち、引張力付与手段11の切りくず入口を誘導路形成部材21で構成してもよい。なお、入口ガイドとして誘導路形成部材21を設けない場合、引張力付与手段11の切りくず入口は、一対のローラ17,18における、切りくず10の挟み込みが可能な幅部分である。
As shown in FIG. 9, a guide
The guide
図1において、切削工具1のすくい面4の断面形状は、図16(B)に示すように、切れ刃稜線5に垂直な断面が凸曲線となる凸曲面としてある。このすくい面4は、平面であっても、また切れ刃稜線5に垂直な断面が凹曲線となる凹曲面としても良い。
In FIG. 1, the cross-sectional shape of the
上記構成の切削工具1によると、切りくず10の幅よりも狭い誘導溝7を設けたため、図10のように、切削時に切りくず10がすくい面4に押し当てられながら生成される際に、切りくず10のすくい面4側の一部に、誘導溝7に入る塑性変形部10aが突条として形成され、この突条となった塑性変形部10aが誘導溝7に嵌まり込み状態となって案内される。これより切りくず10の流出方向が矯正され、横向きカールが矯正される。誘導溝7は、切りくず7のすくい面4側の一部に生じた塑性変形部10aを入り込ませるものであるため、切りくず10の幅が種々変わっても、円滑な案内が可能となる。
従来の孔やカバー等のような中に通す誘導路では、切りくずの流出方向を規制しないまま、切りくずの先端が路内に進入しようとするため、誘導路の入口から外れて誘導されなかったり、また内壁面に角度を持って当たり、詰まりを生じ易いと考えられる。切削条件を変えると一般に流出方向が変化するため、目的に方向に導くことができず、上記の入口からの外れや角度を持った当たりが生じる。また、切りくずが誘導路内でカールして内壁面に当たることによっても、詰まりが生じる。
これに対して、上記誘導溝7によると、嵌まり合い状態で案内するため、単なる誘導ではなく、切りくずの流出方向の矯正とカールの矯正が行われる。そのため、詰まりのない円滑な案内が行える。なお、誘導溝7による切りくず10の塑性変形部10aの形成は、切りくず生成のための塑性変形の一部として行われ、切りくずの流出を妨げるものではない。
なお、円滑な案内を行うにつき、切りくず10の幅と誘導溝7の溝幅との適切な関係が限られるが、溝幅に対して、円滑な案内が可能となる切りくず10の許容幅が、中を通す誘導路に比べて広い。適切な溝幅の例は、後に試験例を示す。
According to the
In a conventional guideway such as a hole or cover, the tip of the chip tries to enter the road without restricting the flow direction of the chip, so it is not guided away from the entrance of the guideway. It is also considered that clogging is likely to occur by hitting the inner wall surface at an angle. If the cutting conditions are changed, the outflow direction generally changes, so that it cannot be guided in the direction, and the above-described deviation from the inlet and a hit with an angle occur. Clogging also occurs when chips are curled in the taxiway and hit the inner wall surface.
On the other hand, according to the
In addition, in order to perform smooth guidance, an appropriate relationship between the width of the
このように切りくず10の横向きカールが矯正されるため、切りくず10を所望の方向に誘導することができる。このため、プレス鋼や耐熱合金などのような延性の高い材料のように、チップブレーカが機能しない材質の場合にも、連続的な切りくず処理が可能となる。また、引張力付与手段11によって切りくず10に張力を与えて加工する方法が実現可能となる。
Thus, since the horizontal curl of the
誘導溝7を、図3(B)、図4(B)のように、すくい面4に複数条並べて設けた場合は、切削条件が変わっても、いずれかの誘導溝7が切りくず10に対して適切な位置となって案内することになり、誘導溝7による切りくずの確実な案内が行える。すなわち、切れ刃稜線5のどの箇所から切りくず10が延びるかは、切削条件によって変わることがある。そのため、誘導溝が1条であると、切りくず10が誘導溝7で案内できない場合があるが、誘導溝7が複数条並べて設けられていると、いずれかの誘導溝7が切りくず10に対して適切な位置となって効果的に案内することができる。
When a plurality of
上記カバー8を設けた場合は、より確実な切りくず10の案内が行える。ワークWの各方向の面を連続して加工する場合など、広範囲を切削する場合、切削工具1とワーク表面との角度の関係等が種々変わり、誘導溝7だけでは確実には誘導できない場合がある。このような場合に、上記カバー8が設けられていると、より確実に誘導することができる。誘導溝7による矯正のうえで、カバー8により規制するため、カバー8のみで案内するものと異なり、誘導路16内での切りくずのカールによる詰まりが防止される。
When the
図9の誘導路形成部材21を設けた場合は、より確実な誘導が行える。誘導溝7による案内は、すくい面4に沿った案内であるため、切れ刃稜線5から遠くになると案内できないが、上記誘導路形成部材21を設けることで、切れ刃稜線5から遠くまで所望の箇所に切りくず10を確実に案内することができる。
When the guide
図16(B)のように、すくい面4を凸曲面とした場合は、切りくず10がすくい面4の凸曲面にならい、上向きカールが抑制される。通常の工具では、すくい面を凹曲面として上向きカールを積極的に生じさせるが、これとは逆に、凸曲面として上向きカールをなくすものである。凸曲面とするため、従来の稜線を設けるものと異なり、旋削一般に適用できる。なお、上向きカールは、切りくず10の所望位置への誘導の上で比較的影響が小さいため、特に必要な場合に凸曲面とすれば良い。
As shown in FIG. 16B, when the
なお、上記各実施形態では、切削工具1のすくい面4に設ける誘導形状部を誘導溝7とした場合につき説明したが、例えば、図20,21に示すように、誘導形状部として誘導突条7Aを設けても良い。図20(A),(B)は、それぞれ図3(A),(B)に示すチップ3において、誘導溝7の代わりに誘導突条7Aを設けた例を示す。図20(A)は、一つの角の切れ刃稜線5に対して誘導突条7Aを1本ずつ設けた例、図20(B)は、一つの角の切れ刃稜線5に対して誘導突条7Aを複数本平行に並べた例である。いずれも、誘導突条7Aは、誘導溝7を設ける場合と同じく、切れ刃稜線5またはこの切れ刃稜線5の近傍から反対側の辺まで延びて形成されている。誘導突条7Aの高さは、切れ刃稜線5の近傍から次第に高くなり、一定高さで続く形状とされる。誘導突条7Aは、必ずしも反対の辺まで延びていなくても良く、また反対の辺側へ次第に低くなってすくい面4に続く形状としても良い。誘導突条7Aの横断面形状は、例えば図21(A)のように半円状とされる。また、誘導突条7Aの突条幅は、切りくず10の幅よりも狭く形成される。この誘導突条7Aを設けたチップ3Aは、図2のシャンク3に取付けられて切りくず誘導機能付き切削工具を構成する。この誘導突条7Aを設けたチップ3Aは、前述の各図の例の切削工具1において、誘導溝7を設けたチップの代わりに用いることができる。
In each of the above-described embodiments, the guide shape portion provided on the
図21(B)示すように、誘導突条7Aを有する切削工具を用いて切削した場合、切りくず10がすくい面4に押し付けられながら生成される際に、切りくず10のすくい面との接触面に溝状の塑性変形部分10aAが生じる。この溝状の塑性変形部分10aAに誘導突条7Aが嵌まり込んで切りくずを案内する。このため、誘導溝7を設けた場合と同様に、切りくず10の流出方向の矯正、カールの矯正が行われ、切りくず10を所望の方向へ円滑に案内することができる。
As shown in FIG. 21B, when cutting is performed using a cutting tool having the
つぎに、誘導溝7を設けた効果の確認試験例を説明する。供試体には、図3(A)に示すチップ3を有する切削工具1において、誘導溝7の溝幅や断面形状を種々変えたものにつき行った。図1のカバー8は設けない。
Next, an example of confirming the effect of providing the
ノーズ半径0.8 mm,刃先角60度の切削工具1を使用し、生成される切りくず10の幅と厚さを考慮して,図11の図表に示す4種類の案内溝7を、ノーズの中心位置にワイヤカット放電加工によって付与した。切削条件は、図13の図表に示す4種類で、切削速度をいずれも200 m/min とし、図12に示すようにアプローチ角αを15度として加工実験を行なった。
図13に示す元来の切りくず流出角( 図10(A)参照) は、コルウェル(Colwell )の経験則に基づいて算出した推定値である.本実験では案内溝7によって制御する切りくず流出角の目標値は全て45度( 図12参照) であることから、例えば切込み0.2 mm,送り0.08 mm/rev の条件では,元来の流出角19度からおよそ26度の角度変化を強要することになると推測される。
Using the
The original chip discharge angle (see FIG. 10A) shown in FIG. 13 is an estimated value calculated based on Colwell's empirical rule. In this experiment, the target values of the chip outflow angle controlled by the
実験結果を図13に示す。まず、溝断面の小さいA,Bの場合について考察する。切込み 0.2 mm の2条件においては、フラットな通常工具に比べると横向きカールが抑制され,切りくず流出方向も概ね誘導溝7の方向に制御されたが、誘導溝7に沿って完全に真直ぐな切りくずを排出するには至らなかった。これは,切削に関与する切れ刃稜線5の位置と誘導溝7の位置が若干ずれているためと考えられ、誘導溝7の位置を切削位置に合わせるか、または誘導溝7を複数にする等によって解決するものと予想される。切込み0.5 mm,送り0.3 mm/revにおいては、切削位置と溝位置が一致し、図14に写真で示すように誘導溝7に案内されて真直ぐに切りくずが流出した。一方、切込み1 mm,送り0.2 mm/revでは、誘導溝7に沿うことなく横向きカールを伴う切りくずが流出した。これは,溝断面が小さいために切りくず流出を矯正する力が小さかったためと考えられる。次に溝Cの場合,切込み 0.2 mm の2条件においては、誘導溝7に沿って真直ぐに切りくず10が流出した.一方、切込みが大きい他の2条件では、強度不足のために工具先端に欠損を生じた。溝Dの場合、切込み 0.2 mm の2条件では、不完全な切りくず流出となった。これは、切りくず10に対して溝幅が大きすぎたためと考えられる。一方、切込みが大きい他の2条件では、誘導溝7に沿って真直ぐに切りくず10が流出した。
The experimental results are shown in FIG. First, the case of A and B having a small groove cross section will be considered. Under the two conditions of 0.2 mm depth of cut, the side curl was suppressed compared to a normal flat tool, and the chip flow direction was generally controlled in the direction of the
誘導溝7に沿って真直ぐに流出した切りくず10は、すくい面4側に溝形状と反対の凸形状が確認された。従って、意図したメカニズムにより、少なくとも適切な条件範囲では,切りくず10の流出方向と横向きカールを制御可能であることが確認された。
The
上向きカールの抑制の試験結果を説明する。図16(B)に示すように、すくい面4が上向きカールと逆向きの曲率を持つ切削工具を作成した。なお誘導溝7は設けていない。図15に示す近似二次元切削を行って、曲率半径の違いによる上向きカールの変化を実測した。曲率0(通常の工具),0.035 ,0.065 ,0.17 mm -1のすくい面を持つ工具を製作し:切削幅1mm,切込み0.1 mm,切削速度200 m/min で5回ずつ加工実験を行った。なお、すくい角は切れ刃稜線先端で0度となるように調整した。
The test result of upward curl suppression will be described. As shown in FIG. 16 (B), a cutting tool was created in which the
各工具によって生成された切りくず10の上向きカールの曲率を実測した結果を図17に示す。すくい面の曲率によって上向きカールの曲率が小さくなり、すくい面の曲率が0.1 mm-1(すくい面の半径が10 mm )程度で上向きカールが発生しなくなること、さらに大きなすくい面の曲率では逆向きにカールすることがわかった。
以上のように、工具のすくい面に凸の曲率を持たせることで、上向きカールを抑制し得ることが確認された。
FIG. 17 shows the result of actually measuring the curvature of the upward curl of the
As described above, it was confirmed that upward curling can be suppressed by giving a convex curvature to the rake face of the tool.
引張力付与手段11を設けたことによる作用を説明する。引張力付与手段10を設けて切りくず10に張力を与えながら切削することにより、切削抵抗、動力、熱等を減少させ、被削性全般を向上させて、切削効率の向上や、工具寿命の延長を同時に実現することができる。また、加工精度も向上する。切削抵抗の減少によって工具寿命が延長されることは、逆に、同じ工具寿命であれば、高速度の切削や、重切削が可能であることを意味し、従来よりも高能率化を実現することができる。この引張力付与手段11を切削工具1のシャンク2に設ければ、刃物台15や工具ホルダに設ける場合に比べて、切れ刃稜線5のより近くへ引張力付与手段11を配置することが容易で、流出する切りくず10を引張力付与手段11へ案内し易く、特に、切りくず10の先端を引張力付与手段で捕捉することが容易となる。
引張力付与手段11は、切りくず10を挟む一対のローラ17,18で構成したが、そのため、切りくず10に連続的に送りを行いながら、張力を与えることができる。また、サーボモータ19を用いたため、速度制御やトルク制御が可能となり、適切な張力を与えることができる。
The effect | action by having provided the tension | tensile_strength provision means 11 is demonstrated. By providing the tensile
The tensile
引っ張り切削のシミュレーション結果を説明する。切りくずの引っ張り切削において、切りくずを引っ張ることによる見かけの摩擦角減少と加工動力の関係を、簡単なせん断角モデルを利用して解析した。その結果を図18,図19に示す。図18は、すくい角が0度の場合を、図19はすくい角が−20度の場合をそれぞれ示す。摩擦角はいずれも30度である。加工動力は、簡便な切削シミュレーションによく使用される考え方となる「最大せん断応力説」に基づく結果と、「最小エネルギー説」に基づく結果を示した。いずれの説においても、図18,19に示すように、見かけの摩擦角が0度付近の時に、加工動力が最小になることを確認した。これは、切りくずと切削工具のすくい面の間の摩擦力をキャンセルする力で切りくずを引っ張ることになる。
したがって、見かけの摩擦角が0度となるように引っ張り力を与えながら切削することで、引っ張り力も含めた加工動力が最小となり、摩擦発熱が減るので、切削工具の劣化、加工精度の低下も減ることになる。
The simulation result of tensile cutting will be described. In the tensile cutting of chips, the relationship between the apparent friction angle reduction due to chip pulling and machining power was analyzed using a simple shear angle model. The results are shown in FIGS. 18 shows a case where the rake angle is 0 degree, and FIG. 19 shows a case where the rake angle is −20 degrees. The friction angles are all 30 degrees. The processing power showed the result based on the "maximum shear stress theory" and the result based on the "minimum energy theory", which are the concepts often used for simple cutting simulation. In any theory, as shown in FIGS. 18 and 19, it was confirmed that the machining power was minimized when the apparent friction angle was around 0 degrees. This pulls the chip with a force that cancels the frictional force between the chip and the rake face of the cutting tool.
Therefore, by cutting while applying a pulling force so that the apparent friction angle becomes 0 degree, the processing power including the pulling force is minimized, and the frictional heat generation is reduced, so that the deterioration of the cutting tool and the processing accuracy are also reduced. It will be.
この見かけの摩擦角が0度となるように、引張力付与手段11を制御する機能を備えた工作機械の例を、図22〜図24に示す。
図22において、この工作機械は、工作機械本体30と、加工機制御装置50とで構成される。なお、ここで言う工作機械本体30は、工作機械の機械部分、つまり制御系を除く部分を言う。
Examples of machine tools having a function of controlling the tensile force applying means 11 so that the apparent friction angle is 0 degree are shown in FIGS.
In FIG. 22, this machine tool includes a machine tool
図23および図24において、工作機械本体30はタレット型の旋盤からなる。ベッド31上に主軸台32を介して主軸14が支持され、主軸14の主軸頭に、ワークWを把持する主軸チャック14aが設けられている。主軸14は、サーボモータ等からなる主軸モータ33により回転駆動される。
23 and 24, the machine tool
刃物台15は、正面形状が多角形状のタレット刃物台からなり、その多角形の各辺部分を構成するいずれかの外周面部分15aに、切削工具1が工具ホルダ43を介して取付けられている。この切削工具1は、図1,図7に示す、誘導溝7および引張力付与手段11を有する切りくず誘導機能付きの切削工具1とされる。刃物台15の外周面部分15aに取付けられる工具は、バイト等の切削工具の他に、ドリルやミリングヘッド等の回転工具(図示せず)であっても良いが、少なくとも一つが、上記切りくず誘導機能付きの切削工具1とされる。
The
このタレット形の刃物台15は、送り台34の上側送り台部34bに、タレット軸35を介して割出回転可能に搭載されている。送り台34は、送り台ベース34aと上側送り台部34bとからなり、送り台ベース34aは、ベッド31上に案内36を介して、主軸軸方向(Z軸方向)と直交する水平方向(X軸方向)に進退自在に設置されている。上側送り台部34bは、送り台ベース34a上に主軸軸方向(Z)に進退自在に搭載されている。送り台ベース34aはX軸サーボモータ37により、送りねじ機構38を介して進退駆動される。上側送り台部34bは、Z軸サーボモータ39により、送りねじ機構40を介して進退駆動される。これら送り台ベース34aおよび上側送り台部34bの進退移動により、刃物台15が直交2軸方向に移動する。また、上側送り台部34bに搭載された割出用モータ41により、刃物台15の旋回割出が行われる。
The turret-shaped
この工作機械本体30は、図1の切りくず処理手段12を有するものとされる。なお、図示の例では、刃物台15を主軸14と平行に配置したが、刃物台15は主軸14と直交する方向や、対面する方向に配置しても良い。刃物台15は、タレット型に限らず、櫛歯状のものや、一つの切削工具1のみを支持するものであっても良い。また、この切りくず処理機能付き工作機械は、旋盤に限らず、切削工具1を用いる各種の工作機械に適用することができる。
This machine tool
図22は、制御系の概念構成を示す。加工機制御装置50は、コンピュータ式の数値制御装置およびプログラマブルコントローラからなる。加工機制御装置50は、CPU(中央処理装置)およびメモリ等で構成される演算制御部51と、加工情報記憶手段52とを有し、加工プログラム53を演算制御部51で実行して工作機械本体30の各部の制御を行う。加工情報記憶手段52は、加工プログラム53の記憶部とパラメータ記憶部54を有し、パラメータ記憶部54には各種の制御動作の情報がパラメータとして記憶される。加工プログラム53には、刃物台15の各軸(X軸,Z軸)方向の軸移動命令や、主軸14の回転命令となる軸移動命令等が記述され、また切削工具1の形状(ノーズ半径、アプローチ角、すくい角、誘導溝を設けた場合にはその角度)等の工具に関する情報と、ワークWの材質や種類等のワークWに関する情報が、非実行命令の記述部分に記述される。
FIG. 22 shows a conceptual configuration of the control system. The processing
演算制御部51は、基本制御部55、軸移動制御部56、およびシーケンス制御部57を有している。基本制御部55は、加工プログラム53の命令を記述順に読み出して、軸移動命令を軸移動制御部56に実行させ、加工プログラム53のシーケンス命令をシーケンス制御部57に転送する。シーケンス制御部57は、工作機械本体30の、例えばタレット刃物台15の回転割出や機体カバー(図示せず)の開閉等の各種のシーケンス動作の制御を、内蔵のシーケンスプログラム(図示せず)に従って行う。
軸移動制御部56は、工作機械本体30のX軸サーボモータ37,Z軸サーボモータ39,および主軸モータ30等の軸移動の制御を行う手段である。軸移動制御部56は、サーボ制御手段(図示せず)を有しており、加工プログラム53から基本制御部55を介して送られる軸移動命令の指令値(例えば、移動量や移動速度)に応じて、上記各軸サーボモータ37,39,30の閉ループ制御を行う。閉ループ制御には、各軸サーボモータ37,39,30に設けられたパルスコーダやエンコーダ等の位置検出器(図示せず)の情報を用いる。
The
The axis
このような基本構成の加工機制御装置50において、次の切削速度計算手段58、および切削同期回転制御手段59が設けられている。切削速度計算手段58は、切削の開始時から終了時に渡り、現在の切削速度を計算する手段であり、加工情報記憶手段52に記憶された加工プログラム53等の各種の情報と、軸移動制御部56が認識している現在の位置情報等から切削速度を計算する。切削速度は、切削工具1が接する箇所のワークWの周速であるため、切削の進行に伴うワーク径の減少等により変化するが、閉ループ制御を行う軸移動制御部56の各軸の現在値と主軸回転数、あるいはそれらに対する加工プログラム53の指令値、および加工情報記憶手段52に記憶されている工具寸法に関するデータから、現在の周速が計算でき、切削速度が計算できる。例えば、工具長データLが加工情報記憶手段52に記憶されていて、X軸位置xと主軸回転数nが軸移動制御部56から得られれば、切削速度計算手段58は、上記X軸位置xと工具長データLとから刃先位置を計算し、さらにその位置の回転半径を算出し、主軸回転数nとから周速を計算する。
In the processing
切削同期回転制御手段59は、引張力付与手段11のローラ17,18の回転により切りくず10を引っ張る速度(すなわち、ローラ17,18のうちの駆動側ローラの周速)が、ワークWの回転で切削工具1により切削する切削速度と一致するように、ローラ回転駆動用のサーボモータ19の回転速度を制御する手段である。サーボモータ19には速度検出器(図示せず)を設け、切削同期回転制御手段59は閉ループ制御を行う。
なお、ここで言う「同期回転制御」は、厳密な同期制御に限らず、切りくず10を引っ張る速度と切削速度とを概ね一致させる制御を意味し、切削同期回転制御手段59は、このような概ね一致させる制御を行うもので良い。サーボモータ19の上記速度検出器には、例えばタコジェネレータが用いられる。また、サーボモータ19は、インクリメンタル式のパルスコーダを持つものが一般的であるため、このようなパルスコーダやエンコーダ等の位置検出器から速度情報を得るものとしても良い。
The cutting synchronous rotation control means 59 is configured so that the speed at which the
The “synchronous rotation control” referred to here is not limited to strict synchronous control, but means control for making the
このように、切削速度計算手段58および切削同期回転制御手段59を設け、引張力付与手段11のローラ17,18による引っ張り速度を切削速度と一致するように制御することで、見かけの摩擦角が概ね0度となるように引っ張り力を与えながら切削することができる。これにより、引っ張り力も含めた加工動力が概ね最小となり、摩擦発熱が減るので、切削工具の劣化、加工精度の低下も減ることになる。また、加工プログラム53等の情報や、軸移動制御部56の現在位置情報等から周速を計算するので、専用のセンサを追加することなく、引っ張り速度と切削速度の同期制御が行え、簡単な構成で済む。
In this manner, the cutting speed calculation means 58 and the cutting synchronous rotation control means 59 are provided, and the apparent friction angle is controlled by controlling the pulling speed by the
なお、引張力付与手段11が上記ローラ17,18とサーボモータ19とで構成される場合、切りくず10のローラ17,18間への噛み込みの有無が、サーボモータ19の電流フィードバック値(切りくずを引っ張り始めると、速度の同期を保つための負荷がかかり、モータトルクすなわち電流を増すことになる)によって確認できる。このため、噛み込みの確認手段(図示せず)を設け、切削開始後の設定時間までに噛み込みが確認できなかった場合にアラームを発生させる手段(図示せず)を設けても良い。
When the
図25は、見かけの摩擦角が0度となるように、引張力付与手段11を制御する機能を備えた工作機械の他の例を示す。この例は、切削工具1の切れ刃稜線5の付近等に、切削工具1に作用する力を検出する力センサ61を設け、この力センサ61の検出値に応じて、引張力付与手段11のローラ17,18の回転により切りくず10を引っ張る力(モータトルク)を制御する作用力対応回転制御手段62を設けたものである。力センサ61は、例えば、切削力の背分力を検出するものであり、シャンク2(切削工具1と引張力付与手段11の間)に埋め込んで設置する。作用力対応回転制御手段62は、力センサ61の出力をキャンセルするようにサーボモータにトルク指令を与える。上記力センサ61の出力とサーボモータへのトルク指令値の対応は、予め校正することができる。上記センサ61により検出される力は、例えば、切りくず10とすくい面4との摩擦により生じる力であり、したがって、この力を相殺することで、見かけの摩擦角が0度となるように、切りくず10を引っ張る制御が行える。
上記の力センサ61は、切削工具1に加えられる切削力のみを検出するように配置された例であるが、このセンサは切削工具1とさらに引張力付与手段11の両方に加えられる力を検出するように、切削工具1と引張力付与手段11の両方を支える工具シャンクと刃物台等との間に配置することもできる。この場合、力センサが支える部分の質量が大きいために検出の応答性が悪くなるが、その代わりに切削工具1と引張力付与手段11の両方に加えられる力の合力を検出することができるため、この検出値がゼロになるようにサーボモータへのトルク指令値を増減することによって正確に見かけの摩擦角をゼロにすることができる。
この実施形態の場合、力センサ61が必要となるが、加工機制御装置の記憶情報から現在の切削速度が計算不可能な場合にも適用することができる。
FIG. 25 shows another example of a machine tool having a function of controlling the tensile force applying means 11 so that the apparent friction angle becomes 0 degrees. In this example, a
The
In the case of this embodiment, the
なお、上記各実施形態では、旋削に用いる切削工具に適用した場合につき説明したが、この発明の切りくず誘導機能付き切削工具は、例えばプレーナのように並進運動するワークに対して切削する切削工具にも適用できる。また、切りくず10に張力を付与することは困難であるが、フライス、ドリル、ミリングヘッドのような回転工具にも適用することができる。フライスの場合、切りくずの飛散のために機械の熱変形が生じたり、必要以上に切削油を使用したり、コンベヤーのような機械を動かし続けたりする必要があるが、この発明の切りくず誘導機能付き切削工具の切りくず誘導機能を用いれば、切りくずの回収が容易となる。また、ドリルの場合、切りくずの詰まりが頻繁に問題になるため、その切りくずの流出の制御に、この発明の切りくず誘導機能が効果的である。
In each of the above-described embodiments, the case where the present invention is applied to a cutting tool used for turning has been described. However, the cutting tool with a chip guiding function according to the present invention is a cutting tool that cuts a workpiece that translates, for example, a planar. It can also be applied to. Moreover, although it is difficult to apply tension to the
1…切削工具
2…シャンク
3…チップ
3A…チップ
4…すくい面
5…切れ刃稜線
6…切りくず誘導手段
7…誘導溝(誘導形状部)
7A…誘導突条(誘導形状部)
8…カバー
10…切りくず
11…引張力付与手段
12…切りくず処理手段
14…主軸
15…刃物台16…誘導路
17,18…ローラ
19…サーボモータ
21a…誘導路
21…誘導路形成部材
30…工作機械本体
50…加工機制御装置
51…演算制御部
52…加工情報記憶手段
53…加工プログラム
58…切削速度計算手段
59…切削同期回転制御手段
61…力センサ
62…作用力対応回転制御手段
W…ワーク
DESCRIPTION OF
7A ... Guide ridge (guide shape part)
DESCRIPTION OF
この発明の切りくず誘導機能付き切削工具は、すくい面に、このすくい面の縁の切れ刃稜線またはこの切れ刃稜線の近傍から切れ刃稜線に対して遠ざかる方向に、切りくずが流出することを妨げる形状の部分を有することなく線状に延びて切りくずを案内する誘導形状部を設け、この誘導形状部は、幅が切りくずの幅よりも狭くすくい面に対して凹または凸となる部分であって、すくい面上に流出する切りくずの一部を、この切りくずの生成過程で塑性変形させその塑性変形部分に嵌まり合って切りくずを案内するものとする。すなわち、上記誘導形状部は、幅が切りくずの幅よりも狭くすくい面に対して凹または凸となる部分であって、切れ刃稜線の近傍で塑性変形をうけてすくい面上に切りくずとして流出する材料の一部を、その凹または凸形状とは逆の凸または凹形状に塑性変形させその塑性変形部分に嵌まり合って切りくずを案内するものである。
上記誘導形状部は、上記すくい面上に流出する切りくずの一部を、この切りくずの生成過程でこの誘導形状部に嵌まり合うように塑性変形させ、かつその塑性変形部分を引き続く案内過程でこの誘導形状部に嵌まり合わせるように形成されているのが良い。
上記誘導形状部は、溝であっても突条であっても良い。すなわち、誘導溝であっても誘導突条であっても良い。誘導溝の場合、切りくずのすくい面との接触面に生じさせた突形状の塑性変形部分を入り込ませて切りくずを案内する。誘導突条の場合、切りくずのすくい面との接触面に生じさせた溝状の塑性変形部分に嵌まり込んで切りくずを案内する。
The cutting tool with a chip guiding function according to the present invention is configured to prevent chips from flowing out on the rake face in a direction away from the cutting edge ridge line from the edge of the rake face or from the vicinity of the cutting edge ridge line. A guide shape portion is provided that guides the chip by extending linearly without having an obstructing shape portion, and the guide shape portion is a portion that is concave or convex with respect to the rake face narrower than the width of the chip. In this case, a part of the chip flowing out on the rake face is plastically deformed in the process of generating the chip, and the chip is guided by fitting into the plastically deformed portion. In other words, the guide-shaped portion is a portion that is concave or convex with respect to the rake face whose width is narrower than the width of the chip, and is subjected to plastic deformation in the vicinity of the cutting edge ridge line as chips on the rake face. a portion of the exiting material, Ru der which guides the concave or outright match fits to the plastic deformation portion is plastically deformed in the opposite convex or concave and convex debris.
The guide shape portion plastically deforms a part of the chip flowing out on the rake face so as to fit into the guide shape portion in the chip generation process, and continues the plastic deformation portion. Therefore, it is preferable to be formed so as to fit into the guide shape portion.
Upper Symbol induction shaped portion may be protruding even grooves. That is, it may be a guide groove or a guide ridge. In the case of the guide groove, the chip is guided by inserting a projecting plastic deformation portion formed on the contact surface of the chip with the rake face. In the case of the guide ridge, the chip is guided by fitting into a groove-like plastic deformation portion formed on the contact surface with the rake face of the chip.
この発明の切削工具において、上記すくい面を、切れ刃稜線に垂直な断面の形状が凸曲線となる凸曲面としても良い。この場合に、上記誘導溝や誘導突条等の誘導形状部を設けると共に上記凸曲面としても良く、また上記誘導形状部を設けずに、上記凸曲面としても良い。
すくい面を上記凸曲面とした場合、切りくずがすくい面の凸曲面にならい、上向きカールが抑制される。通常の工具では、すくい面を凹曲面として上向きカールを積極的に生じさせるが、これとは逆に、凸曲面として上向きカールをなくすものである。凸曲面とするため、稜線を設けるものと異なり、旋削一般に適用できる。なお、上向きカールは、切りくずの所望位置への誘導の上で比較的影響が小さいため、特に必要な場合に凸曲面とすれば良い。
In the cutting tool of the present invention, the rake face may be a convex curved surface in which the shape of the cross section perpendicular to the cutting edge ridge line is a convex curve. In this case, it may be as the convex curved surface provided with an induction-shaped portion such as the guide groove and induced ridges, also without providing the induction-shaped portion, yet good as the convex curved surface.
If the to peg surface was the convex curved surface, the chips are Following the convex surface of the rake face, the upward curl is suppressed. In a normal tool, the rake face is used as a concave curved surface and an upward curl is positively generated. On the contrary, the upward curl is eliminated as a convex curved surface. Since it is a convex curved surface, it can be applied to turning in general, unlike the case of providing a ridgeline. Note that the upward curl has a relatively small influence on guiding the chip to a desired position, and therefore may be a convex curved surface when particularly necessary.
この発明の切削方法は、切削工具として、すくい面の縁の切れ刃稜線またはこの切れ刃稜線の近傍から上記切れ刃稜線に対して遠ざかる方向に、切りくずが流出することを妨げる形状の部分を有することなく線状に延びて切りくずを案内する溝または突条からなる誘導形状部をすくい面に有する工具を用い、切りくずの幅が上記誘導形状部の幅よりも広くなり、すくい面上に流出する切りくずのすくい面との接触面に、この切りくずの生成時に前記誘導形状部で塑性変形部分を生じさせ、この塑性変形部分が前記誘導形状部と嵌まり合って案内させるように切削することを特徴とする。
この切削方法によると、この発明の切削工具につき説明したと同様に、詰まりを生じることなく、横向きカールが矯正され、さらに切りくずを所望の方向に矯正して誘導することができる。
この発明の切削方法は、回転するワークに切削工具を当てて切削する旋削に限らず、フライス等による切削や、ドリル等の回転工具による切削にも適用することができる。
Cutting method of this invention, as a cutting tool, part of the shape that prevents away to the edge cutting edge line or in the vicinity or al the edge line of the cutting edge line of the rake face, the cutting chips may flow out A tool having a guide-shaped portion consisting of a groove or a ridge that extends linearly without guiding and having a guide on the rake face, the width of the chip becomes wider than the width of the guide-shaped portion, and the rake face A plastic deformation portion is generated in the induction shape portion at the time of generation of the chip on the contact surface with the rake face of the chip flowing out upward, and the plastic deformation portion is fitted and guided to the induction shape portion. It is characterized by cutting into pieces.
According to this cutting method, as described for the cutting tool of the present invention, the lateral curl is corrected without causing clogging, and the chips can be further corrected and guided in a desired direction.
The cutting method of the present invention can be applied not only to turning by applying a cutting tool to a rotating workpiece but also to cutting with a milling cutter or cutting with a rotating tool such as a drill.
この発明の切りくず誘導機能付き切削工具は、すくい面に、このすくい面の縁の切れ刃稜線またはこの切れ刃稜線の近傍から切れ刃稜線に対して遠ざかる方向に、切りくずが流出することを妨げる形状の部分を有することなく線状に延びて切りくずを案内する誘導形状部を設け、この誘導形状部は、幅が切りくずの幅よりも狭くすくい面に対して凹または凹となる部分であって、すくい面上に流出する切りくずの一部を、この切りくずの生成時に塑性変形させその塑性変形部分に嵌まり合って切りくずを案内するものとしたため、詰まりを生じることなく、横向きカールを矯正できて、さらに切りくずを所望の方向に矯正して誘導することができる。 The cutting tool with a chip guiding function according to the present invention is configured to prevent chips from flowing out on the rake face in a direction away from the cutting edge ridge line from the edge of the rake face or from the vicinity of the cutting edge ridge line. Provided with a guide shape portion that guides the chip by extending linearly without having a portion that obstructs the shape, and this guide shape portion is a portion that is concave or concave with respect to the rake face that is narrower than the width of the chip Then, since a part of the chip flowing out on the rake face is plastically deformed at the time of generating the chip and fitted to the plastic deformation part to guide the chip, the clogging does not occur. Lateral curl can be corrected, and chips can be corrected and guided in a desired direction.
この発明の切削加工方法は、切削工具として、すくい面の縁の切れ刃稜線またはこの切れ刃稜線の近傍から、切りくずが流出することを妨げる形状の部分を有することなく延びる溝または突条からなる誘導形状部をすくい面に有する工具を用い、切りくずの幅が上記誘導形状部の幅よりも広くなり、すくい面上に流出する切りくずのすくい面との接触面に、この切りくずの生成時に前記誘導形状部で塑性変形部分を生じさせ、この塑性変形部分が前記誘導形状部と嵌まり合って案内させるように切削する方法であるため、詰まりを生じることなく、横向きカールを矯正できて、さらに切りくずを所望の方向に矯正して誘導することができる。 Cutting method of this invention, as a cutting tool, extending buildings groove or collision without having a partial shape prevents the vicinities these cutting edge line or the cutting edge line of the edge of the rake face, is chip flows Using a tool that has a guide-shaped portion made of strips on the rake face, the width of the chip is wider than the width of the guide-shaped portion, and this cut is formed on the contact surface with the rake face of the chip flowing out on the rake face. This is a method of cutting so that a plastic deformation portion is generated in the induction shape portion at the time of generating scraps, and this plastic deformation portion fits and guides the guide shape portion. The chip can be corrected and the chips can be further corrected and guided in a desired direction.
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