JPH04105810A - 切削用環状刃物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は金属材料を環状に切削することにより、貫通し
た円形孔を形成する切削用環状刃物に関し、詳しくは、
切削によって生成される切削屑の排出効率を高めること
により、切削効率を向上させた環状刃物に関する。

［従来の技術］ 金属材料を環状に切削することによって、貫通した円形
孔を形成する切削用環状刃物は、公知であり、例えば特
公昭５１−２７５１１号公報によって開示されている環
状刃物では、切削屑の排出効率を高めるために、切削屑
が全切削幅の幅方向に２〜３分割されるような構造に歯
形が構成され、切削屑のガレット詰まりやフルート詰ま
り等を防止するものであった。

［発明が解決すべき課題］ しかしながら、前記従来の環状刃物は、１の歯部によっ
て切削生成された２〜４条の切削屑が１のフルートから
共通に排出されるものであったため、切削時に、切削屑
が分割されても、排出時にはフルート内で合流するため
に、切削屑のフルート詰まりが避けられず、やむなく、
切削速度を下げて切削しているのが実情であった。

本発明は従来の環状刃物では、依然として切削屑が詰ま
りやすいという問題点があり、これが、切削効率を低下
させる原因となっていた点に着目し、切削屑の排出効率
を高め、環状刃物の本質である大口径穿孔の一層の能率
向上を図ることを目的とし、これを解決すべき課題とす
るものである。

［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するために、本発明は、円筒形に形成さ
れた主筒体の開口端部に、内周部切削歯部と外周部切削
歯部とを交互に配設し、前記内周部切削歯部と外周部切
削歯部に近接させて、主筒体外周面部に切削屑排出用の
螺旋状フルートを、また、前記内外周部切削歯部相互間
において前記フルートと連通しているガレットを備え、
更に、前記内外切削歯部の側面部とほぼ同一の高さに前
記フルートと交互にランドを形成し、前記フルートの深
さを主筒体の円筒壁肉厚の２分の１とするか、または当
該２分の１の寸法より若干浅く形成し、更に、前記内外
周部切削歯部の切削ポイントを同一高さに形成すると共
に、内周部切削歯部の切削ポイントを中心とする内周側
カッティングゾーンの幅を外周部切削歯部の切削ポイン
トを中心とする外周側カッティングゾーンの幅と等しく
形成するか、または若干狭く形成し、更に、前記内外周
部切削歯部の切削ポイントの左右両側に夫々形成した４
個のカッティングエツジの幅を、内向き側を外向き側よ
り若干長く形成して、内向きのカッティングエツジによ
って切削生成される切削屑の幅が、外向きのカッティン
グエツジによって切削生成される切削屑の幅よりも、実
質的に広く形成されるようにした手段を採用したもので
ある。

［作用］ この環状刃物を、スピンドルが、被加工物に対して、垂
直に進退運動する穿孔機に取付けて１、スピンドルを回
転すると、主筒体の開口端部に交互に形成された内周部
切削歯部と外周部切削歯部によって、同時に切削が開始
され、内周部切削歯部は半径方向内側を環状に、外周部
切削歯部は前者に隣接して半径方向外側を環状に、それ
ぞれ切削し、内外双方の切削歯部によって、環状切削を
進行する。

前記切削作業の進行に伴って、切削屑が生成されると、
内周部切削歯部の切削作用によって生成された切削屑は
、当該歯部構成によって、夫々２分割されてフルートの
深さより狭幅に形成される。

このとき、内向きの切削エツジによって切削生成された
切削屑は、外向きの切削エツジによって切削生成された
切削屑よりも幅が若干広いので、後者に比べると剛性が
大きくなり、従って、後者を遠心方向、すなわちフルー
トの方向に押し出すように作用して、切削屑をガレット
内からスムーズにフルート方向に移動させ、切削屑は専
用のフルート内を上方に向かって移動して、排出されて
いく。一方、外周部切削歯部の切削作用によって生成さ
れた切削屑は、当該歯部構成によって前者よりも幅広く
２分割されて、直接フルート内を上方に向かって移動し
て排出されていく。この場合にも、内向きの切削エツジ
によって切削生成された切削屑は外向きの切削エツジに
よって切削生成された切削屑よりも、幅が若干広いので
、後者を専用のフルートの方向に、押し出すように作用
して排出させる。このようにして、内外周部切削歯部に
よって、同時に環状切削が進行していく。

環状切削が完了すると、環状切削によって生成されたス
ラップは被加工物から分離して落下し、外周部切削歯部
の外径を半径とする大きさの円形孔が形成される。

［実施例］ 本発明は内周部切削歯部Ａと外周部切削歯部Ｂとをもっ
て１単位とする歯群２を最低２群設けることによって所
期の目的を達成することができるが、図面に示す実施例
は、前記歯群２を４群設けた環状刃物を示したもので、
円筒形に形成した主筒体１の開口端部には、前記切削歯
部Ａ、　　Ｂが円周方向に規則的に配設されている。

第１図において、３は図示しない穿孔機のスピンドルに
直接または間接的に固定されるシャンク部、４は主筒体
１の外周面部に螺旋状に突設形成したランド、５はラン
ド４，４間に設けた切削屑排出用のフルート、６は主筒
体１の開口端面部半径方向内側に形成した同じく切削屑
排出用のガレットで、ガレット６とフルート５が、主筒
体１の開口端面部において、連通している点は従前の環
状刃物と相違する処はないが、フルート５の深さは主筒
体１の肉厚寸法の２分の１と同じか、若しくは、２分の
１よりも浅く形成されている。

次に、前記内周部切削歯部Ａと外周部切削歯部Ｂの構成
を順次詳細に説明し、あわせて、これらの歯部Ａ、　　
Ｂと前記フルート５およびガレット６の関係について詳
述する。

内周部切削歯部Ａは、その実効歯幅Ａ１が外周部切削歯
部Ｂの実効歯幅Ｂ１よりも若干小さく、かつ、フルート
５の深さと同一　または、同深さよりも若干小さく設定
され、その切削ポイントＰ１が、前記実効歯幅Ａ１の２
分の１よりも若干主筒体１の遠心方向に偏した位置にあ
り、切削ポイントＰ１から主筒体１の円周方向に直線状
に延在するフレスト７は主筒体１の中心Ｐ、すなわち軸
心線と前記切削ポイントＰ１とを通る仮想線Ｌ１と直角
ないしは僅かに鈍角に交差し、フレスト７によって内外
に２分される内周部切削歯部Ａの下面には、内向き傾斜
角を外向き傾斜角より若干小さい角度をもって傾斜させ
た内外の逃げ面（以下バックオフ面という）８，９が形
成されている。

また、前記フレスト７は環状刃物の回転方向後方に至る
程前記切削ポイントＰ１より低くなるように、すなわち
、被加工物の表面Ｗより漸次直線的に離反するように僅
かな角度θをもって傾斜している。

内周部切削歯部Ａの正面部、すなわち、前記実効歯部Ａ
１の切削面１０は、前記切削ポイントＰ１が環状刃物の
回転方向前方に向けて、第３図において鈍角三角形状に
突出して形成され、ガレット６と連通して、ガレット６
の末端部の一部を構成している。切削面１０の外側部に
隣接させて形成した非切削面１１は、切削面１０より窪
ませてフルート５と連通している。

環状刃物の外周面と同心円のランド４の外周面は、該非
切削面１１に隣接させた細幅突条１２が実質的に環状刃
物の外周面部を構成し、ランド４の幅の３分の２ないし
、４分の３の部分４′を環状刃物の回転中に被加工物の
加工面に接触させないように窪ませて、当該被加工物と
の摩擦抵抗を最小限度にとどめるように構成されている
。

外周部切削歯部Ｂは、切削ポイントＰ２が、その実効歯
幅Ｂ１がフルート５の深さよりも若干大きく、かつ、同
歯輻Ｂ１の２分の１よりも若干主筒体１の遠心方向に偏
した位置にあり、切削ポイントＰ２から主筒体１の円周
方向に直線状に延在するフレスト１３は主筒体１の中心
Ｐと前記ポイントＰ２とを通る仮想線Ｌ２に対して直角
ないしは僅かに鈍角に交差して、ランド４の後方側稜線
部１３”に達している。

外周部切削歯部Ｂの前記フレスト１３によって内外に２
分される下面には、内向き傾斜角を外向き傾斜角より若
干小さい角度をもって傾斜させたバックオフ面１４．１
５を形成し、前記内周部切削歯部Ａのバックオフ面９と
外周部切削歯部Ｂのバックオフ面１４とは、前記実効歯
１１ＷＡＩ、Ｂｌの仮想境界線Ｃ上において、第８図に
示すようにほぼ交差している。

フレスト１３が環状刃物の回転方向後方に至る程前記切
削ポイントＰ２より低くなるように傾斜している点は、
前記内周部切削歯部Ａの前記フレスト７と同様であるが
、外周部切削歯部Ｂの切削面１６がフルート５の半径方
向壁面に対して一連に形成され、非切削面１７がガレッ
ト６の壁面に対して一連に形成されている点は、内周部
切削歯部Ａと、丁度、正反対である。また、ランド４の
外周面は、該切削面１６の外側部に隣接させて、前記突
条１２と同じく細幅に形成した突条１８が、前者１２と
同様に実質的に環状刃物の外周面部を構成して、被加工
物との摩擦抵抗を最小限度にとどめている。

前記内周部切削歯部Ａと外周部切削歯部Ｂのそれぞれの
切削ポイントＰＬ、Ｐ２の高さは同一であり、従って、
この切削ポイントＰＬ、Ｐ２は切削作業中、すべてが同
時に被加工物の表面Ｗに接し、当該切削ポイントＰＬ　
（Ｐ２）を含む前記切削面１０　（１６）とバックオフ
面８．９（１４゜１５）との交差線上に形成される切削
縁（以下カッティングエツジという）１９．２０および
２１゜２２によって同時に切削が行われるようになって
いる。このカッティングエツジ１９．２０によって切削
生成される切削屑Ｄｉ、Ｄ２の輻Ｄ１１゜Ｄ１２とカッ
ティングエツジ２１．２２とによって切削生成される切
削屑Ｄ３．Ｄ４の幅Ｄ１３゜Ｄ１４の大小関係は、Ｄｌ
ｌ＞Ｄ１２．Ｄ１３＞Ｄ１４となっている。

次に前記実施例の作用について説明する。

環状刃物を穿孔機のスピンドルにアーバーを介して固定
し、穿孔機を被加工物の表面上に固定して、スピンドル
を起動する。次に、環状刃物を回転させながら被加工物
に向って進出させると、開口端部に交互に配設した内周
部切削歯部Ａと外周部切削歯部Ｂが被加工物の表面Ｗに
同時に接触する。

前記操作によって、前記内周部切削歯部Ａの切削ポイン
トＰ１と外周部切削歯部Ｂの切削ポイントＰ２は被加工
物の表面Ｗ上において、−斉に切削を開始し、切削ポイ
ントＰ１を中心とするカッティングエツジ１９．２０と
切削ポイントＰ２を中心とするカッティングエツジ２１
．２２とによって、環状刃物の直径を最大直径とする主
筒体１の肉厚幅の切削が進行し、被加工物は環状に切削
されていく。

内周部切削歯部Ａにおいては、実効歯部Ａ１を構成する
前記カッティングエツジ１９．２０によ＝１２− って切削生成された切削屑Ｄｉ、Ｄ２が、その前面部に
おいて隣接開口するガレット６とフルート５を通じて主
筒体１の上方に達し排出されるが、カッティングエツジ
１９によって切削生成された切削屑の幅Ｄｌｌは、カッ
ティングエツジ２ｏによって切削生成された切削屑Ｄ２
の幅Ｄ１２よりも大部大きいので、従って、幅の広い方
の切削屑の質量と剛性が幅の狭い方より大きくなり、前
者が後者を遠心方向すなわち、ガレット６からフルート
５の方向に押し出すように作用して、ガレット詰まりし
やすい内周部切削歯部Ａの切削作用によって生じた切削
屑は、スムーズにフルート５の方向に移動し、排出され
るようになる。

また、外周部切削歯部Ｂにおいては、前記カッティング
エツジ２１．２２によって切削生成された切削屑Ｄ３．
Ｄ４が、その前面部に隣接開目させた別のガレット６よ
り別のフルート５を通じて主筒体１の上方に達し排出さ
れる。

外周部切削歯部Ｂの実効歯部Ｂ１による切削作用は、前
記内周部切削歯部Ａの実効歯部Ａ１によるカッティング
ゾーンの幅の残余幅分だけ行われ、カッティングエツジ
２１．切削生成された切削屑Ｄ３の輻Ｄ１３は、カッテ
ィングエツジ２２によって切削生成された切削屑Ｄ４の
幅Ｄ１４よりも大きいので、従って、幅の広い方の切削
屑Ｄ３の質量と剛性が幅の狭い方Ｄ４より大きくなり、
前者がガレット６の方向に動こうとしても、それを制止
する作用を生じて、外周部切削歯部Ｂの切削作用によっ
て、生成された切削屑Ｄ３．Ｄ４は、切削屑Ｄｉ、Ｄ２
とは別に、別のフルート５よりスムーズに排出される。

このようにしてカッティングエツジ１９，２０゜２１．
２２によって、被加工物が切削されていくと、主筒体１
の肉厚幅の４分割幅の切削屑Ｄ１゜Ｄ２とＤ３．Ｄ４が
異なるフルート５とガレット６から排出されるので、切
削抵抗を大きくすることなく、切削作業はスムーズに進
行する。やがて、環状切削が完了すると、環状切削によ
って生成されたスラップが被加工物から分離落下し、外
周部切削歯部の外径すなわち、環状刃物の直径を直径と
する大きさの円形孔が形成される。

［効果］ 本発明の環状刃物は、フルート５の深さを、主筒体１の
肉厚幅の２分の１と同一、若しくは２分の１幅より浅く
形成して、しかも、内周部切削歯部Ａのカッティングエ
ツジ１９．２０によって形成される実効歯部Ａ１のカッ
ティングゾーンの幅が前記フルート５の深さとほぼ等し
いか、やや狭くなるようにし、あわせて、切削ポイント
Ｐ１の内側のカッティングエツジ１９と、切削ポイント
Ｐ２の内側のカッティングエツジ２１によって切削生成
される切削屑が、スムーズにフルート側に移行するよう
な歯形構造としたので、切削屑詰まりが起こることがな
く、切削作用はきわめてスムーズに行われるという特長
がある。

特に本発明は、前記実施例でも明かのように、内周部切
削歯部Ａと外周部切削歯部Ｂの構成、すなわち歯形によ
って、前者によって切削生成された切削屑と、後者によ
って切削生成された切削屑が、別のフルートから排出さ
れるので、切削速度−１５＝ を減速しなくても、切削屑の排出はスムーズになり、従
って、従前の環状刃物に比較して、切削効率を著しく増
大させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係わる切削用回転刃物の１実施例を示し
たもので、第１図は正面図、第２図は下面図、第３図は
内周部切削歯部Ａと外周部歯部Ｂよりなる１歯群を示す
拡大下面図、第４図は内周部切削歯部Ａの拡大外側面図
、第５図は外周部切削歯部Ｂの拡大外側面図、第６図は
内周部切削歯部Ａの拡大正面図、第７図は外周部切削歯
部Ｂの拡大正面図、第８図は内周部切削歯部Ａと外周部
切削歯部Ｂを前後方向に重ねて示した正面図である。 １・・・主筒体、２・・・歯群、４・・・ランド、５・
・・フルート、６・・・ガレット、７・・・フレスト、
８，９・・・バックオフ面、１０・・・切削面、１２・
・・細幅突条、１３・・・フレスト、１４．１５・・・
バックオフ面、１６・・・切削面、１８・・・細幅突条
、１９．２０・・・カッティングエツジ、２１．２２・
・・カッティングエツジ、Ａ・・・内周部切削歯部、Ａ
１・・・内周部切削歯部の実効歯幅、Ｂ・・・外周部切
削歯部、Ｂ１・・・外周部切削歯部の実効歯幅、Ｃ・・
・実効歯幅の仮悲境界線、　Ｄｉ、　　Ｂ２．　　Ｂ３
．　　Ｂ４・・・切削屑、　Ｄｌｌ・・・切削屑Ｄ１の
幅、Ｂ１２・・・切削屑Ｄ２の幅、Ｂ１３・・・切削屑
Ｄ３の幅、Ｂ１４・・・切削屑Ｄ４の幅、Ｐ・・・環状
刃物中心、Ｐｉ、Ｂ２・・・切削ポイント、Ｗ・・・被
加工物表面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 円筒形に形成された主筒体の開口端部に、内周部切削歯
   部と外周部切削歯部とを交互に配設し、前記内周部切削
   歯部と外周部切削歯部に近接させて、主筒体外周面部に
   切削屑排出用の螺旋状フルートを、また、前記内外周部
   切削歯部相互間において前記フルートと連通しているガ
   レットを備え、更に、前記内外切削歯部の側面部とほぼ
   同一の高さに前記フルートと交互にランドを形成し、前
   記フルートの深さを主筒体の円筒壁肉厚の２分の１とす
   るか、または当該２分の１の寸法より若干浅く形成し、
   更に、前記内外周部切削歯部の切削ポイントを同一高さ
   に形成すると共に、内周部切削歯部の切削ポイントを中
   心とする内周側カッティングゾーンの幅を外周部切削歯
   部の切削ポイントを中心とする外周側カッティングゾー
   ンの幅と等しく形成するか、または若干狭く形成し、更
   に、前記内外周部切削歯部の切削ポイントの左右両側に
   夫々形成した２個のカッティングエッジの幅を、内向き
   側を外向き側より若干長く形成して、内向きのカッティ
   ングエッジによって切削生成される切削屑の幅が、外向
   きのカッティングエッジによって切削生成される切削屑
   の幅よりも、実質的に広く形成されるようにしたことを
   特徴とする切削用環状刃物。