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発明の名称 フライス用ブレーカ付きスローアウェイチップ
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−86014
公開日 平成10年(1998)4月7日
出願番号 特願平8−262478
出願日 平成8年(1996)9月11日
代理人
発明者 木内 康博 / 高橋 勇人
要約 目的
ステンレス鋼などの難削材の高精度、高能率加工用のブレーカ溝付スローアウェイチップを提供する。

構成
フライス等に使用されるスローアウェイチップのすくい面には主切刃に添ってブレーカ溝を形成し、かつ、前記ブレーカ溝により形成されるすくい角を主切刃先端部から主切刃中心付近に向かってそのすくい角αを連続ないしステップ状に減少させ、また、前記スローアウェイチップの副切刃部には凸部を形成し、前記凸部の頂点は副切刃稜よりも低くなっており、チップボス面は前記突部頂点、副切刃稜の高さより高い位置に配置することにより構成する。
特許請求の範囲
【請求項1】 フライス等に使用される逃げ角15乃至30度のスローアウェイチップにおいて、前記スローアウェイチップのすくい面には、主切刃に添ってブレーカ溝を形成し、かつ、前記ブレーカ溝により形成されるすくい角を主切刃先端部から主切刃中心付近に向かってそのすくい角αを連続ないしステップ状に減少させ、また、前記スローアウェイチップの副切刃部には凸部を形成し、前記凸部の頂点は副切刃稜よりも低くなっており、チップボス面は前記突部頂点、副切刃稜の高さより高い位置にあることを特徴とするフライス用ブレーカ付きスローアウェイチップ。
【請求項2】 請求項1記載のフライス用ブレーカ付きスローアウェイチップにおいて、前記ブレーカ溝の幅は、主切刃中心付近に向かい広がり角rによって構成されていることを特徴とするフライス用ブレーカ付きスローアウェイチップ。
【請求項3】 請求項1乃至2記載のフライス用ブレーカ付きスローアウェイチップにおいて、切刃中心付近に凹部を設けたことを特徴とするフライス用ブレーカ付きスローアウェイチップ。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は、正面フライスやスローアウェイ式エンドミルに用いるチップに関し、特にそのすくい面上にブレーカを設けたスローアウェイチップに関する。
【0002】
【従来の技術】正面フライス用やスローアウェイ式エンドミルのスローアウェイチップとしては、すくい面上に切り屑処理や切削抵抗軽減の目的で、チップすくい面の切刃稜線に沿ってブレーカ溝を形成したものもあり、その1例として、図1〜図4の様なものがある。図1の例はブレーカ溝を設けることによりに、図2の断面図に示すようにすくい角αを設けることが出来、またチップ上面(ボス面)を切刃稜よりも高くしている。図3、図4は同様にすくい角を設けているが、チップ上面(ボス面)を切刃稜より低くした例である。
【0003】また、ブレーカ溝中に突起部を設けることは、特開平8−39308号に示されているように更なる切削抵抗の軽減を計るために行われている。これらのフライス用スローアウェイチップは、ブレーカを設けない、すなわち、すくい面が平面なチップに比べすくい角が設けらているため切削抵抗が小さく、切れ味も良好な事から小出力の機械での使用や取付剛性の無い被削材の加工に用いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ステンレス鋼などの難削材の高精度、高能率加工つまりチップの長寿命化、及び仕上げ面精度向上を目指して、上記ブレーカ溝付チップの良さを生かして加工する要望があったが、従来タイプでは高精度、高能率加工が達成できなかった。その理由として、■ステンレス鋼など加工硬化し易い材料では、使用切刃の境界部での異常損傷が大きい。
■図1に示す様なボス面から主切刃に伸びる個所があると仕上げ加工時(切込み深さ小さい場合)に切屑がつまる。
■図2の様なタイプでは主切刃に比べてボス面が低いため切屑が伸びチップを固定するクサビ部材に当たり安定した切削が出来ない。
【0005】
【課題を解決するための手段】そのため、正面フライス等に使用される逃げ角15乃至30度のスローアウェイチップにおいて、前記スローアウェイチップのすくい面には、主切刃に添ってブレーカ溝を形成するとともに、前記ブレーカ溝により形成されるすくい角を主切刃先端部から主切刃中心付近に向かってそのすくい角αを連続ないしステップ状に減少させ、また、前記スローアウェイチップの副切刃部に凸部を形成し、前記凸部の頂点は副切刃稜よりも低くなっており、チップボス面は前記突部頂点に対して副切刃稜の高さより高くしたことを特徴とするチップである。更に、前記ブレーカ溝の幅は、主切刃中心付近に向かい広がり角rによって構成され、必要に応じて、切刃中心付近に凹部を形成しても良い。
【0006】
【作用】ステンレス鋼などの溶着し易い材料の加工においては、シャープな切刃が要求されるため、大きなすくい角とする必要があり、そのため逃げ角を15乃至30度のスローアウェイチップを使用する。次いで、図5〜図9に示すように、スローアウェイチップ1のすくい面に主切刃2に添ってブレーカ溝4を形成し、大きなすくい角α1を付与すると共に、前記ブレーカ溝4により形成されるすくい角α1を主切刃先端部から主切刃中心付近に向かってそのすくい角を連続状ないしステップ状に減少させてすくい角α2とすることにより境界部の強度を高めるようにしたものである。すなわち、大きなすくい角は強度の面からはマイナスとなり、その鋭さゆえにチッピング、欠損等を起しやすく、またステンレス鋼などの加工硬化し易い材料では硬化した材料が接触するため境界部となる個所の切刃強度を向上させ、切刃の異常損傷を防止することができる。
【0007】更に、主切刃2に対してボス面を高い形としたので、ブレーカ溝4からボス面へ立ち上がる壁が防護壁6となりクサビ部材への切屑の接触を防止できる。そのすくい角を小さくすると共にブレーカ溝の幅を主切刃2の中心付近に向かい広がり角rをもって広げることにより切り屑の流れをスムーズにし、すくい角αが小さくなり切削抵抗が増加する現象を切り屑をブレークさせる位置を下げることにより軽減させる。そのため、広がり角は2〜6度前後で有れば特に問題はなく、大きすぎると切り屑のブレークが効かなくなり、また小さすぎると切り屑ずまりを起すため2〜6度が好ましい。
【0008】次に、副切刃部3には、小さな切込に対し切屑づまりを防止するため、突部5を設けることにより切屑の流出を安定させる。突部5は図6に示すようにブレーカ溝の底面より0.05〜0.09mm突起させるが、副切刃稜の高さより下げて切り屑の排出を妨げないように配置する。更には、境界部付近の切り屑処理をよりスムーズに排出できるようにするため、ブレーカ溝の幅を主切刃2の中心付近に向かい広がり角rのようにやや広げ、図9に示すように防護壁を緩やかに立ち上げ、主切刃2の中心付近に凹部7を形成する。凹部7を1.5〜2.5mm後方に形成することにより切り屑の排出性を向上させると共に、1刃当たりの送りが大きく深切込みの場合での切屑の流出を良好なものとする。また、両勝手にてその性能が発揮出来るのも本願発明の特徴である。以下、実施例に基づき詳細に説明する。
【0009】
【実施例】スローアウェイチップとして、内接円φD=12.7、高さH=3.18、逃げ角R=20°の正4角形チップに、ブレーカ溝のすくい角は、α1=20度、α2=15度の組合わせたものを製作した。更に、副切刃部3には突部5をもうけα2と同様なすくい角を付与した。また、突部5は、図8のブレーカ溝4の底面より0.07mm高くし、また、防護壁6を広がり角r=4度によりやや広げ、図9に示すように防護壁6を緩やかに立ち上げ、主切刃2の中心付近に凹部7を形成し、防護壁6を2.3mm後方に設け本発明例とした。比較のため、従来品として図1のスローアウェイチップ(すくい角20度)を同様に試験した。
【0010】ステンレス鋼切削に於ける切刃の安定性を考慮しチップ材種はコーティングし、テストは被削材SUS304 カッター径φ160のフライスにて切削速度V=200m/min、1刃当たりの送りfz=0.15(mm/刃)、軸方向切込み量d=0.5、1、2、3(mm)の4条件にて行った。切込み量d=0.5mmにおいては、本発明例では正常な切削が出来、また仕上げ面も良いが、従来品では切り屑を巻込みチッピングを生じたため仕上げ面が劣化した。切込み量d=1mmでも0.5mmとほぼ同様な切削状態であった。切込み量d=2mmでは、本発明例、従来品とも正常な切削が出来、境界部も正常な摩耗を示した。切込み量d=3mmでは、本発明例は正常な切削が出来、凹部7付近が境界部となるが、チッピングもなく正常な摩耗を示した。従来品は境界部にチッピングが発生し初期に欠損した。
【0011】
【発明の効果】上記のように、フライス用ブレーカ溝付チップのブレーカ溝の角度を切刃先端部で20°とし切刃中心付近では15°にする事によって、ステンレス鋼などの難削材加工に最適なフライス用ブレーカ溝付チップとなった。




 

 


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