JP2004291167A - スローアウェイ式切削工具 - Google Patents
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Abstract
【課題】１つのチップ座にチップ側面の逃げ角が相違する複数のチップを固着可能とすることにより、これらチップを固着する切削工具の用途を拡大する。また、チップ側面の逃げ角が相違するそれぞれのチップを高い精度でチップ座に固着可能とし、その状態を長時間維持する。さらに、上述したチップ座を簡易な構造で実現する。
【解決手段】少なくとも１つのスローアウェイチップ１０、２０を固着する工具本体１ａを有し、工具本体にスローアウェイチップを着脱自在に固着する少なくとも１つのチップ座３１、を具備するスローアウェイ式切削工具において、チップ座は前記スローアウェイチップの上面又は下面のいずれか一方に当接する底面３１と、底面から起立する少なくとも１つの側壁部と、を有し、側壁部に前記チップ座底面の法線とのなす角度が相違する少なくとも２つの受け面が形成されていることを特徴とする。
【選択図】図２
【解決手段】少なくとも１つのスローアウェイチップ１０、２０を固着する工具本体１ａを有し、工具本体にスローアウェイチップを着脱自在に固着する少なくとも１つのチップ座３１、を具備するスローアウェイ式切削工具において、チップ座は前記スローアウェイチップの上面又は下面のいずれか一方に当接する底面３１と、底面から起立する少なくとも１つの側壁部と、を有し、側壁部に前記チップ座底面の法線とのなす角度が相違する少なくとも２つの受け面が形成されていることを特徴とする。
【選択図】図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スローアウェイチップ（以下、チップという）を装着するスローアウェイ式切削工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スローアウェイチップ（以下、チップという）を固着するスローアウェイ式切削工具（以下、切削工具という）において、１つのチップ座に形状の異なるチップを装着して、その切削工具の機能を高めるものがあるが、例えば従来においては以下のような切削工具がある。
【０００３】
第１の従来工具は図１０および図１１に示すスローアウェイ式正面フライス（以下、正面フライスという）である。この正面フライス１は、形状の異なる仕上げ加工用チップ１０と粗加工用チップ２０を１つのチップ座に装着できるようにしたものである。この正面フライス１は、工具本体１ａが回転軸線Ｏを中心として略円柱状をなし、前記工具本体１ａの基端側に図示しない工作機械の主軸又はチャックに把持されるシャンク部が形成され、該工具本体１ａの先端部外周に外周面に沿って所定間隔をおいて複数の切りくずポケット２が形成されている。なお、以下では、正面フライス１又は工具本体１ａの回転軸線Ｏ、基端側、先端側、外周側、内周側、回転方向Ｋをそれぞれ、単に回転軸線Ｏ、基端側、先端側、外周側、内周側、回転方向Ｋという。これら切りくずポケット２の回転方向Ｋを向く壁面には、先端部にそれぞれ同形同大のチップ座が設けられている。このチップ座は、切りくずポケット２から回転方向Ｋ後方側に凹状に形成されて回転方向Ｋを向く底面３１と、この底面３１から起立して先端部の外周側および軸線Ｏ側を向く側壁部３２、３３から構成されている。この側壁部３２、３３は、先端部の外周側に向く受け面３２ａと、先端部の上記軸線Ｏ側を向き、前記受け面３２ａに略直交する受け面３３ａとを有している。底面３１にはねじ穴３ｃが形成されていて、例えば四角形チップを受けるための超硬合金製の板状シート７０が、ねじ穴３ｃに螺着されるシート固定ねじ８０によって固定される。このシート固定ねじ８０の内径部にはチップ固定ねじ５０が螺着されるねじ穴３４が形成されている。
【０００４】
上記チップの１つは、略正方形板状に形成される粗加工用チップ２０であって、上面の４つの稜辺にそれぞれ主切れ刃２１ａが形成され、４つのコーナ部分にそれぞれさらい刃２１ｂが設けられ、着座面をなす下面２０ｂの略中央には、下面２０ｂに略直交させて、上面に通じるねじ挿通孔２０Ｃが形成されている。４つの各側面２０ｃは、それぞれ工具本体１ａのチップ座に面接触される取付基準面２０ｄ、２０ｅを構成する。そして粗加工用チップ２０は、チップ座に装着する向きを変えることでコーナチェンジして４コーナ使用可能となっている。
【０００５】
上記粗加工用チップ２０は、工具本体１ａのチップ座に対して、着座面をなす下面２０ｂを、底面３１に取り付けられるシート７０の上面７１に面接触させ、また側面２０ｃのうち、使用する主切れ刃２１ａ、さらい刃２１ｂに対応する取付基準面をなす２面２０ｄ、２０ｅを、側壁部３２、３３の受け面３２ａ、３３ａにそれぞれ面接触させ、この状態でねじ挿通孔２０Ｃに挿通されるチップ固定ねじ５０を底面３１に螺着されたシート固定ねじ８０のねじ穴３４に螺着することで、チップ座に押圧固定されている。これによって主切れ刃２１ａは外周側に向けられて外周刃とされ、さらい刃２１ｂは先端側から突出される。
【０００６】
このように構成される正面フライス１において、工具本体１ａの一部のチップ座に仕上げ加工用チップ１０を装着することで、ワークの加工面の仕上げを行うことができる。図１１は、仕上げ加工用チップ１０を装着した状態にある正面フライス１の先端部の中央縦断面図である。
【０００７】
仕上げ加工用チップ１０は、チップをその一辺に沿った方向に延長して大略長方形板状とし、そのコーナ部のうちの例えば一つに斜辺を形成したものである。そして斜辺に隣接する長手方向の側面と上面との交差稜線が外周刃をなす主切れ刃１１ａとされ、斜辺における側面と上面との交差稜線が、切れ刃よりも幅広の仕上げ刃１１ｂとされている。この仕上げ加工用チップ１０において、下面１０ｂは着座面をなし、側面１０ｃのうち、仕上げ刃１１ｂに対して対角線上にあるコーナ部分の両側に位置する長手方向の側面１０ｄと短手方向１０ｅの側面とが仕上げ刃１１ｂに対応する取付基準面とされる。
【０００８】
この仕上げ加工用チップ１０は、粗加工用チップ２０と同様、着座面をなす下面１０ｂをチップ座の底面３１に固定されるシート７０の上面７１に面接触させ、かつ取付基準面をなす側面１０ｄ、１０ｅを、側壁部３２、３３の受け面３２ａ、３３ａにそれぞれ面接触させた状態で、チップ固定ねじ５０によって工具本体１ａに装着されるものである。ここで、仕上げ加工用チップ１０は、チップ座に対して、長手方向の側面１０ｄを受け面３２ａに、短手方向の側面１０ｅを受け面３３ａにそれぞれ面接触させて装着されるものであって、これによって工具本体１ａに装着した際に、粗加工用チップ２０と仕上げ加工用チップ１０とでそれぞれ外周刃をなす主切れ刃１１ａ、２１ａの回転軌跡が重なるように、かつ仕上げ刃１１ｂが先端側を向くようにしている。また仕上げ加工用チップ１０は、取付基準面をなす側面１０ｄ、１０ｅに対する仕上げ刃１１ｂの距離が、粗加工用チップ２０における側面２０ｄ、２０ｅに対するさらい刃２１ｂの距離よりも大きくとられており、工具本体１ａに装着した際に、仕上げ刃１１ｂが粗加工用チップのさらい刃２１ｂよりも先端側に突出するようになっている。
【０００９】
このように構成される仕上げ加工用チップ１０は、正面フライス１において粗加工用チップ２０の一部と交換して使用することで、被削材表面において粗加工用チップ２０のさらい刃２１ｂを用いた切削によって得た被削材の加工面を、仕上げ刃１１ｂによって切削し、より平坦な仕上げ面を得ることができるものである。（例えば、特許文献１参照）
【００１０】
第２の従来例として、図１２および図１３に示す正面フライスがある。この正面フライス１は略円柱状をなす工具本体１ａを有し、この工具本体１ａの一端面を基端面１ｂとし、中央部に貫通するフライス穴１ｃが設けられ、前記基端面１ｂと前記フライス穴１ｃとが図示しない工作機械の主軸又はアーバに係止され回転駆動される。該工具本体１ａは、先端部の外周に切りくずポケット２が外周面１ｄに沿って略等間隔に形成され、前記切りくずポケット２の回転方向Ｋ後方側に凹状のカートリッジ溝３が同形同大に形成される。前記カートリッジ溝３は、回転方向Ｋに向く回転方向側壁３ａ（図示しない）と、外周側に向く径方向側壁３ｂと、から構成され、前記径方向側壁３ｂに軸線Ｏ側に向かって第１のねじ穴３ｃと第２のねじ穴３ｄとが形成されている。カートリッジ３０は、上記カートリッジ溝３の前記回転方向側壁３ａと前記径方向側壁３ｂとにそれぞれ面接触する壁面３０ａ（図示しない）と壁面３０ｂを有し、前記第１のねじ穴３ｃと第２のねじ穴３ｄとを臨む位置にそれぞれ第１の挿通穴３５と第２の挿通穴３６とが設けられる。そして、前記カートリッジ３０は、カートリッジ固定ねじ４０が前記第１の挿通穴３５に係合するとともに、前記第１のねじ穴３ｃに螺合することにより、工具本体１ａに固定される。偏心ピン９０は、ねじ部９０ａとそのねじ部９０ａ軸線に対して偏心する軸部９０ｂを有しており、前記第２の挿通穴３６に挿通され、前記ねじ部９０ａが前記第２のねじ穴３ｄに螺合する。前記偏心ピン９０を回転させることにより、前記偏心する軸部９０ｂが第２の挿通穴３６の内壁を軸線Ｏ方向先端側に押圧し、前記カートリッジ３０は先端側に進出することとなり、工具本体１ａに対する切れ刃の突出量が調整される。
【００１１】
前記カートリッジ３０は、回転方向Ｋに向く側壁の先端部に凹状をなすチップ座が形成される。前記チップ座は、回転方向Ｋに向く底面３１と、この底面３１から起立して先端部の外周側および軸線Ｏ側を向く側壁部３２、３３から構成されている。前記側壁部３２、３３は、先端部の外周側に向く受け面３２ａと、先端部の軸線Ｏ側を向き前記受け面に鋭角をなす受け面３３ａとを有している。そして、前記底面３１にはチップ固定ねじ５０が螺合するねじ穴３４が形成される。
【００１２】
上述した正面フライスに装着されるチップは、図１３（ａ）に示すように、超硬合金などからなるチップ本体１０Ｂに切れ刃となるダイヤモンド焼結体１０Ａをろう付け固着したダイヤモンドチップ１０と、図１３（ｂ）に示すように、超硬合金からなる母材に硬質膜を被覆したコーティングチップ２０と、があり、これらのチップ１０、２０はともに上面が略平行四辺形をなし平板状の同形同大のチップであり、中央部に挿通穴１０Ｃ、２０Ｃを有している。これらチップの使い分け方法として、例えば、安価且つ高靭性の前記コーティングチップ２０は、経済性と切れ刃の耐欠損性に優れるので粗加工用チップ２０として用いられる。一方ダイヤモンドチップは、アルミ合金などの被削材の加工において前記粗加工用チップ２０より平坦な仕上げ面が得られることから仕上げ加工用チップ１０として用いられる。これらチップ１０、２０は、第１の従来例と同じく、同一チップ座に装着される。詳細には、これらチップ１０、２０は、着座面となる下面１０ｂ、２０ｂを前記チップ座の底面３１に当接し、取付基準面となる側面１０ｄ、１０ｅ、２０ｄ、２０ｅを前記チップ座の受け面３２ａ、３３ａに当接し、前記挿通穴１０Ｃ、２０Ｃにチップ固定ねじ５０が係合されるとともにカートリッジ３０に設けられた前記ねじ穴３４に螺合することにより、チップ座に固定されている。そして、前記チップ１０、２０の主切れ刃１１ａ、２１ａは該工具本体１ａの外周面１ｄから突出するとともに、さらい刃１１ｂ、２１ｂが該工具本体１ａの先端面１ｅから突出する。粗加工と仕上げ加工を一度に行う場合には、粗加工用チップ２０の一部と交換して仕上げ加工用チップ１０を装着し、仕上げ加工用チップ１０のさらい刃１１ｂが粗加工用チップ２０のさらい刃２１ｂに対して、先端側に適宜突出させる。そうして、粗加工用チップ２０のさらい刃２１ｂが切削した被削材の加工面を仕上げ加工用チップ１０のさらい刃１１ｂが切削することとなり、より優れた仕上げ面あらさが得られることとなる。（例えば、非特許文献２参照）
【００１３】
第３の従来例として、図１４乃至図１７に示す正面フライスがある。工具本体１ａは、略円柱状に形成され、工具本体１ａの外周面１ｄに沿って、チップを固定するチップ座を備えたカートリッジ３０が工具本体１ａに装着されている。図１５（Ａ）乃至（Ｃ）に示すように、チップ１０、２０はカートリッジ３０にチップ固定ねじ５０により固定され、カートリッジ３０はカートリッジ固定ねじ４０によりカートリッジ溝３に保持される。チップ１０、２０のさらい刃１１ｂ、２１ｂの工具本体に対する突出量は、位置決め駒６１に頭部６０ａを当接する調整ねじ６０を回動し、先端側に進出させるとともに、カートリッジを先端側に押動することにより適宜調整される。
【００１４】
該正面フライス１に装着されるチップ１０、２０は、図１６に示すように、例えば矩形状をなす超硬合金等からなるチップ本体１０Ｂの１つの角部に、切れ刃となる焼結ダイヤモンド１０Ａ等をろう付け固着した仕上げ加工用チップ１０と、図１７に示すように正方形をなし、主切れ刃が４角形の４辺に設けられ、順次取付け方向を変えて４コーナ使用することができる粗加工用チップ２０と、がある。これらチップ１０、２０は、主切れ刃１１ａ、２１ａから連なる側面１０ｃ、２０ｃが、図１６および図１７の断面図に示すように上面１０ａ、２０ａから下面１０ｂ、２０ｂに近づくにしたがって内側に傾斜するいわゆるポジをなす。粗加工用チップ２０は、４コーナ使用することができるように、４辺に連なる側面２０ｃすべてがポジであり、仕上げ加工用チップ１０は、主切れ刃１０が備わる側面１０ｃのみがポジである。前記主切れ刃に対応する取付基準面１０ｄ、１０ｅは、チップ下面１０ｂに対して直角のいわゆるネガとなっている。そのため、図１５（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、仕上げ加工用チップ１０と粗加工用チップ２０の両チップにおいて、チップ座の受け面３２ａと底面３１の法線とのなす角度が異なっており、前記両チップはチップ座形状の相違する２つの専用カートリッジ３０、３０Ｂに装着されることとなる。
【００１５】
上記２つの専用カートリッジ３０、３０Ｂは、チップ座の中央付近にチップ固定ねじと螺合するねじ穴３４が設けられ、前記両チップは、中央付近に上下面に貫通する挿通穴１０Ｃ、２０Ｃが設けられ、前記挿通穴１０Ｃ、２０Ｃにチップ固定ねじ５０が係合するとともに前記ねじ穴３４に螺合することで、それぞれの専用カートリッジ３０、３０Ｂのチップ座に固着される。さらに、前記両チップ１０、２０の表面にはクランプ溝１０Ｄが形成され、このクランプ溝のすくい面側を止めねじ９０で押圧され、カートリッジ３０、３０Ｂをカートリッジ溝３の側壁３ａに押しつけられることで、工具本体１ａに固定されている。（例えば、特許文献３参照）
【００１６】
【特許文献１】
特開２００１−１３８１２２号公報（第２頁乃至第９頁、図１および図２）
【非特許文献２】
「バレナイトマスターミル説明書」バレナイト・ウィディア ジャパン株式会社、１９９７年発行、（第１４頁および第１５頁）
【特許文献３】
特開２００２−１１３６０９号公報（第３頁乃至第６頁、図１乃至図４）
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上述した第１および第２の従来技術では、正面フライス１の同一チップ座に粗加工用チップ２０と仕上げ加工用チップ１０とが固着される場合がある。そして、粗加工用チップ２０は、切り込み、送りといった切削条件が高く設定されるため、切削時の切れ刃への負荷が高くなる。それに伴い、前記チップ２０の取付基準面２０ｄ、２０ｅを保持するチップ座の受け面３２ａ、３３ａへの負荷が高まり、このような状態が長時間継続した場合、前記受け面３２ａ、３３ａが塑性変形を生じるおそれがある。この塑性変形が生じた受け面３２ａ、３３ａを有するチップ座に仕上げ加工用チップ１０が固着されることになると、前記チップ１０の取付基準面１０ｄ、１０ｅが上記塑性変形が生じた受け面３２ａ、３３ａに保持され、固着されることになるため、前記チップ１０に備えられる仕上げ刃１１ｂは、工具本体１ａに対して所定の傾きが得られなくなり、被削材の加工面を平坦に仕上げることができなくなる。
【００１８】
一方、第３の従来技術で記述した正面フライス１は、仕上げ加工用チップ１０と粗加工用チップ２０はそれぞれ専用のチップ座を有するカートリッジ３０、３０Ｂに装着されるため、前述した問題は生じないが、２種類のカートリッジ３０、３０Ｂが必要となり、コストの上昇、カートリッジ３０、３０Ｂの交換による作業性の低下が生じてしまう。
【００１９】
本発明の切削工具は上述した問題に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、１つのチップ座にチップ側面の傾斜（以下、逃げ角という）が相違する複数のチップを固着可能とすることにより、これらチップを固着する切削工具の用途を拡大すること、機能を高めることにある。また、第２の目的は、前記チップ側面の逃げ角が相違するそれぞれのチップを高い精度でチップ座に固着可能とし、その状態を長時間維持することにある。さらに、上述したチップ座を簡易な構造で実現することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の切削工具は、上記課題を解決し目的を達成するために、少なくとも１つのスローアウェイチップを固着する工具本体を有し、前記工具本体に前記スローアウェイチップを着脱自在に固着する少なくとも１つのチップ座を具備するスローアウェイ式切削工具において、前記チップ座は前記スローアウェイチップの上面又は下面のいずれか一方に当接する底面と、前記底面から起立する少なくとも１つの側壁部と、を有し、前記側壁部に前記チップ座底面の法線とのなす角度が相違する少なくとも２つの受け面が形成されていることを特徴とするスローアウェイ式切削工具である。さらに、上記スローアウェイ式切削工具において、前記チップ座が工具本体に一体的に形成され、又は、前記チップ座がスローアウェイチップを固着する部材に形成され、前記部材が工具本体に着脱自在に固着されることを特徴とするスローアウェイ式切削工具である。
【００２１】
本発明のスローアウェイ式切削工具は、チップ座の側壁部に、底面の法線に対して少なくとも２つの異なる角度をなす受け面が形成されるので、チップ側面の逃げ角が相違するチップを１つのチップ座に固着することができる。そして、チップ座の１つの受け面は、固着されるチップの側面の逃げ角と略同一の傾斜に形成され、前記チップ側面と略面接触することになるので、前記チップを正確且つ確実に保持することができる。また、チップ座の一方の受け面は、他方の受け面で保持されたチップと接触することがないので、仮に他方のチップ座の受け面に塑性変形が生じたときにも、チップを保持する精度を維持することができる。前記チップ座は、工具本体に一体的に形成されても、例えばカートリッジのようなチップ座を有する部材を介して工具本体に形成されてもよい。そうすれば、１つの切削工具において、装着するチップの側面の逃げ角に応じてチップ座の受け面形状の異なる複数種類の専用チップ座を設ける必要がなく、同一形状のチップ座を設けるだけで済む。また、チップ座が前記チップ座を有する部材を介して工具本体に形成される場合でも、前記部材には１つのチップ座を設けるだけで済むので、前記部材の形状集約が図られる。以上のことから、１つの切削工具にチップ側面の逃げ角が相違する２つ以上のチップを装着することができるので、前記切削工具の機能を高めることが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る第１実施例である正面フライスを図１乃至図７を参照しながら説明する。図１はこの正面フライスの正面図であり、図２は底面図である。
図３はこの正面フライスのカートリッジの斜視図である。図４（ａ）および（ｂ）は上記カートリッジの正面図および底面図である。図５（ａ）と（ｂ）はそれぞれこのカートリッジに仕上げ加工用チップを装着したときの正面図と底面図である。図６（ａ）と（ｂ）はそれぞれこのカートリッジに粗加工用チップを装着したときの正面図と底面図である
【００２３】
第１実施例の正面フライス１は、図１および図２に示すように、工具本体１ａが回転軸線Ｏを中心とする略円柱状をなし、その一端部に基端面１ｂと、中央付近に軸線Ｏ方向に沿ってフライス穴１ｃとが形成される。前記基端面１ｂとフライス穴１ｃが図示しない工作機械の主軸又はアーバに嵌合し固着され回転駆動される。該工具本体１ａは、先端部外周に複数の切りくずポケット２が外周面１ｄに沿って略等間隔に設けられ、前記切りくずポケット２の回転方向Ｋ後方にはカートリッジ取付溝３が角溝状に形成される。前記カートリッジ取付溝３の外周側に向く側壁３ｂには、軸線Ｏ側に向かってねじ穴３ｃが設けられる。前記カートリッジ取付溝３の基端側に連なるように微調整ねじ取付溝４が形成され、前記微調整ねじ取付溝４の基端側の壁面に基端側に向かってねじ穴４ａが形成され、このねじ穴４ａに微調整ねじ６０が螺合する。
【００２４】
カートリッジ３０は、略矩形状をなし、回転方向Ｋ後方に向く側壁３０ａと軸線Ｏ側を向く側壁３０ｂを、これら側壁３０ａ、３０ｂに対向する前記カートリッジ取付溝３の側壁３ａ、３ｂに面接触し、さらに、基端側を向く壁３０ｃを前記微調整ねじ６０の頭部に接触するように、前記カートリッジ溝３に嵌入される。
そして、前記カートリッジ３０は、基端側の外周側を向く側壁３０ｅに前記ねじ穴３ｃを臨む挿通穴３５が設けられ、この挿通穴３５にカートリッジ固定ねじ４０が係合し前記ねじ穴３ｃに螺合することにより、前記カートリッジ３０は該工具本体１ａに固着される。
【００２５】
図３および図４に示すように、前記カートリッジ３０の先端側の回転方向Ｋを向く壁面に凹状をなすチップ座が形成される。前記チップ座は、回転方向Ｋを向く底面３１と、この底面３１から起立して外周側および軸線Ｏ側を向く側壁部３２、３３と、から構成される。前記側壁部３２、３３は、先端部の外周側を向く受け面３２ａ、３２ｂと、先端部の軸線Ｏ側を向き前記受け面３２ａ、３２ｂに対して鋭角をなす受け面３３ａ、３３ｂと、を有している。受け面３２、３３は、前記底面３１側に形成される第１受け面３２ａ、３３ａと、前記底面３１から離間して形成される第２受け面３２ｂ、３３ｂと、で構成される。前記第１受け面３２ａ、３３ａと第２受け面３２ｂ、３３ｂはそれぞれ前記底面３１の法線とのなす角度α１、α２が相違し、α１＜α２の関係にある。そして、前記底面３１の中央付近にはねじ穴３４が設けられる。
【００２６】
この第１実施例の正面フライス１に装着するチップは、例えば仕上げ加工用チップ１０と粗加工用チップ２０であり、仕上げ加工用チップ１０は、図５に示すように、略平行四辺形の板状をなし、例えば超硬合金からなるチップ本体１０Ｂの１つの角部に切れ刃となる焼結ダイヤモンド１０Ａ等がろう付け固着された１コーナ使用のチップである。前記切れ刃は、該チップ１０が工具本体１ａに装着されたときに外周刃をなす主切れ刃１１ａと、該工具本体の先端側を向き幅広に形成された仕上げ刃１１ｂと、から構成されている。粗加工用チップ２０は、図６に示すように、略平行四辺形の板状をなし、また、該工具本体１ａに装着されたときに外周刃をなす主切れ刃２１ａと、先端側を向き幅の狭いさらい刃２１ｂと、から構成され、これら切れ刃２１ａ、２１ｂがチップ中心を基準として対称に形成される２コーナ使用のチップである。
【００２７】
双方のチップ１０、２０は、着座面となる下面１０ｂ、２０ｂがチップ座底面３１に接触し、取付基準面となる側面１０ｄ、１０ｅ、２０ｄ、２０ｅが前記チップ座の受け面３２、３３に面接触する。ここで、仕上げ加工用チップ１０においては、前記取付基準面１０ｄ、１０ｅと下面１０ｂの法線とのなす角度がα１であり、前記取付基準面１０ｄ、１０ｅは前記チップ座の第１受け面３２ａ、３３ａによって保持される。一方、粗加工用チップ２０においては、前記取付基準面２０ｄ、２０ｅと下面２０ｂの法線とのなす角度がα２であり、前記取付基準面２０ｄ、２０ｅは前記チップ座の第２受け面３２ｂ、３３ｂによって保持されることとなる。そして、両チップ１０、２０は、その中央付近に形成された挿通穴１０Ｃ、２０Ｃに係合するチップ固定ねじ５０がカートリッジ３０のチップ座底面３１に形成されたねじ穴３ｃに螺合することによって、チップ座に固着される。そして、この第１実施例の正面フライス１では、図１および図２に示すように、工具本体１ａに設けられた５つのチップ座に、例えば４個の粗加工用チップ２０と、１個の仕上げ加工用チップ１０と、が固着される。前記粗加工用チップ２０が固着されたカートリッジ３０の基端側に設けられた微調整ねじ６０を回動し先端側に進出させることにより、前記粗加工用チップ２０のさらい刃２１ｂは、該工具本体１ａに対する回転軸線方向の突出量が略一定に調整され、さらに、前記仕上げ加工用チップ１０が固着されたカートリッジ３０の基端側に設けられた微調整ねじ６０を回動し先端側に進出させることにより、前記仕上げ加工用チップ１０の仕上げ刃１１ｂは、前記粗加工用チップ２０のさらい刃２１ｂに対する回転軸線Ｏ方向の突出量を適宜調整される。このように構成される正面フライス１は、粗加工用チップ２０のさらい刃２１ｂによって切削した被削材の加工面を仕上げ加工用チップ１０の仕上げ刃１１ｂによって切削し、より平坦な仕上げ面を得ることができる。なお、本発明にかかる切削工具に装着されるチップは、その側面の逃げ角が適宜相違する角度に設定されることに加え、例えば切れ刃形状（チップ上面の形状）が適宜選択されてもよい。
【００２８】
上述したように、第１実施例の正面フライスは、１つのチップ座に仕上げ加工用チップ１０と粗加工用チップ２０のどちらでも装着することができるので、粗加工用途に加え、仕上げ加工用途の機能を併せ持つことができる。仕上げ加工用チップ１０と粗加工用チップ２０はそれぞれ異なる受け面にその取付基準面１０ｄ、１０ｅ、２０ｄ、２０ｅを保持されることとなるので、例えば、粗加工用チップ２０が受ける切削時の負荷によって、前記粗加工用チップ２０の取付基準面２０ｄ、２０ｅを保持するチップ座の受け面３２ｂ、３３ｂに塑性変形が生じたとしても、仕上げ加工用チップ１０の取付基準面１０ｄ、１０ｅを保持するチップ座の受け面３２ａ、３３ａは、前記塑性変形の影響を及ぼされることがなく、チップ１０の保持精度が高く、その精度を長期間に亘って維持することができる。よって、前記仕上げ加工用チップ１０の仕上げ刃１１ｂは、長期間に亘って工具本体１ａに対する所定の傾きを維持することができ、被削材の加工面を平坦に仕上げることができる。しかも上述したチップ座は、固着するチップの側面の逃げ角に対応する受け面を前記チップ座の側壁部に形成するだけでよいので、非常に構造が簡易である。また、この正面フライス１は、１つのカートリッジ３０に、仕上げ加工用チップ１０および粗加工用チップ２０を装着できるので、カートリッジ３０の種類が増えず、その在庫も不要であるため低コストであり、カートリッジ３０の交換が不要であるためチップ交換の作業性が向上する。
【００２９】
図７（ａ）はこの正面フライスにおいて、チップ側面とチップ座の受け面との接触状態を示す図である。この図に示すように２つのチップ１０、２０は、それらの取付基準面となる側面１０ｄ、１０ｅ、２０ｄ、２０ｅと下面１０ｂの法線とのなす角度がα１、α２である。そして、それぞれのチップ１０、２０の取付基準面を保持する受け面３２ａ、３３ａ、３２ｂ、３３ｂは、チップ座底面３１の法線となす角度が前記角度と同じくα１、α２をなす。そうすれば、それぞれのチップの取付基準面１０ｄ、１０ｅ、２０ｄ、２０ｅは、チップの受け面３２ａ、３３ａ、３２ｂ、３３ｂに面接触し保持される。なお、この実施例では２種類の逃げ角のチップを固着するチップ座を例示したが、これだけに限定されず、図７（ｂ）のように３種類以上の逃げ角のチップを保持するチップ座であってもよい。従来のチップ側面の逃げ角の設定数から考えれば、チップ座に固着可能なチップ側面の逃げ角は６種類以下とするのが妥当である。なお、チップ座に固着可能なチップ側面の逃げ角の種類が増えるにしたがいチップ座の受け面の面積が狭くなってしまうため、例えばチップ厚みが４．７６ｍｍであれば５種類以下が特に好ましく、チップ厚みが３．９７ｍｍであれば４種類以下が特に好ましく、チップ厚みが３．１８ｍｍであれば３種類以下が特に好ましい。また、第１実施例では、チップをチップ固定ねじで固着する形式であるため、上記チップの中央付近に挿通穴が形成されているが、前記挿通穴が無いチップにも実施可能であり、その場合、チップは楔、押え駒などによってチップ座に固着される。そして、図７に示すチップ座の断面図において、チップ座の側壁部３２、３３に形成される個々の受け面のチップ座底面３１の法線方向における幅は、前記側壁部３２、３３全体の幅の１０％以上９０％以下の範囲が好ましく、さらに好ましくは、２５％以上７５％以下の範囲である。受け面の上記幅が上記１０％未満になると、該受け面は、強度が不充分となるおそれがあり、塑性変形が生じたときに該受け面に隣接する受け面に変形を及ぼしてしまうおそれがある。受け面の上記幅が上記９０％を越えると、該受け面に隣接する受け面において、上述した問題が生じるおそれがある。受け面の上記幅が上記２５％以上になると該受け面はさらに強度が高められ、例えば切削抵抗が高くなる高能率粗加工に対して該受け面の変形を抑制することができる。なお、最もチップ底面寄りに形成される第１の受け面の上記幅は、前記側壁部３２、３３全体の幅の２５％以上９０％以下の範囲とするのが好ましい。前記第１受け面の上記幅が上記２５％未満になると、前記第１受け面とチップの取付基準面との接触する位置が該チップ上面に対して著しく下がるため、該チップの保持安定性が損なわれるおそれがある。前記第１受け面の上記幅が上記９０％を越えると、前記第１受け面に隣接する受け面の上記幅が上記１０％未満となるため、上述した問題が生じるおそれがある。上記受け面の上記幅は、２５％以上７５％以下の範囲とするのが特に好ましい。
【００３０】
また、チップ座の受け面と、該チップ座の底面の法線と、のなす角度α１、α２は、該チップ座に固着されるチップの取付基準面と該チップの下面の法線とのなす角度（逃げ角）に対して、０度未満−１度以上の範囲に設定されてもよい。上記０度未満であれば、前記受け面は前記底面から最も離れた位置（該チップの最も上面寄りの位置）のみが該チップの取付基準面と接触することとなり、チップの取付精度が安定する。また、前記受け面に塑性変形が生じたとしても前記受け面に隣接する受け面に前記塑性変形の影響が及ぶことがないので、前記隣接する受け面のチップ保持精度を維持することができる。一方、上記−１度以上であれば、前記受け面は、該チップの取付基準面との接触点が尖鋭にならず、塑性変形が抑制されることとなり、前記受け面のチップ保持精度が長期間維持される。
【００３１】
なお、第１実施例は、チップ１０、２０がカートリッジ３０を介して工具本体１ａに装着される形式の正面フライス１であるが、これに限定されず、例えば、工具本体１ａに一体的にチップ座が設けられる形式の切削工具でもよい。また、チップ座へのチップ固着姿勢についても上述した実施例に限定されず、例えば、チップ側面が回転方向Ｋを向くすくい面となるように、上面と側面を逆転させた、いわゆる竪刃形式（俗に言う竪インサート型）のチップ固着姿勢にも適用可能である。この場合にも、上述した本発明に係る切削工具と同様の作用効果が得られる。
【００３２】
次に、第２実施例のバイトを図８および図９を参照しながら説明する。図８（ａ）と（ｂ）はそれぞれこのバイトの正面図と側面図である。図９（ａ）はこのバイトホルダにチップ側面の逃げ角が０度のいわゆるネガチップを装着したときの先端視側面図であり、図９（ｂ）はこのバイトホルダにチップ側面の逃げ角が正のいわゆるポジチップを装着したときの先端視側面図である。
【００３３】
このバイトホルダ１ａは、おもに被削材の穴部内径をくり広げる中ぐり加工に使用されるバイトホルダ１Ａである。該バイトホルダ１Ａは、被削材の穴部の軸線Ｏに対して該バイトホルダ１Ａの軸線Ｏａが平行をなすように配置され、前記穴部の径方向に切込み、該バイトホルダ１Ａが軸線Ｏａ方向に送りを与えられることにより前記穴部内径をくり広げる。
【００３４】
該バイトホルダ１Ａは、図８（ａ）に示すように工具本体１ａが略丸棒状をなし、先端部（図８の左側）に切りくずポケット２が形成され、この切りくずポケット２に凹状のチップ座が形成される。このチップ座は、底面３１と、この底面３１から起立し正面から見て先端側に向かってＶ字状をなす２つの側壁部３２、３３と、で構成され、前記側壁部３２、３３にはチップの側面と接触する受け面３２ａ、３３ａ、３２ｂ、３３ｂが備えられている。また、チップ１０をチップ座に保持する機構として、従来のバイトホルダ１Ａにおいて従来公知となっているレバーロック機構が備えられている。前記切りくずポケット２の後部には図示しない工作機械の刃物台等に把持される丸シャンク部７が形成され、この丸シャンク部７の外周面には軸線Ｏａ方向に沿って平坦面７ａが軸線Ｏａを基準にして略対称に形成される。
【００３５】
このバイトホルダ１Ａに装着されるチップは、三角形板状をなし、チップ側面の傾斜（逃げ角）が０゜と１１゜の２種類のチップである。これらチップは、中央付近に挿通穴１０Ｃ、２０Ｃが形成されている。図９に示すように前記逃げ角０゜のチップ（ネガチップ）は、その取付基準面となる側面１０ｄ、１０ｅをチップ座の第１受け面３２ａ、３３ａに保持される。また、前記逃げ角１１゜のチップ（ポジチップ）は、その取付基準面となる側面２０ｄ、２０ｅをチップ座の第２受け面３２ｂ、３３ｂに保持される。これらチップは、中央付近に設けられる挿通穴１０Ｃ、２０Ｃにチップ座の底面３１の中央付近から突出するレバー軸部６ｂが挿入され、レバーロック機構のクランプねじ６ａを回動しレバー軸部６ｂを前記受け面側へ傾倒させることにより、これらチップの挿通穴１０Ｃ、２０Ｃの内壁面が前記受け面側に押圧されチップ座に固着される。このようにチップをチップ座に固着した状態において、切れ刃１１ｃ、１１ｄ、２１ｃ、２１ｄは該バイトホルダ１Ａの外周面１ｄおよび先端面１ｅから突出している。
【００３６】
このバイトホルダ１Ａに形成されるチップ座は、前述した正面フライスのカートリッジに形成されるチップ座と同様な構成であり、２つの側壁部の受け面は、チップ座の底面３１側に形成される第１受け面３２ａ、３３ａと、前記底面３１から離間して形成される第２受け面３２ｂ、３３ｂと、で構成される。前記第１受け面３２ａ、３３ａと第２受け面３２ｂ、３３ｂはそれぞれ前記底面３１の法線となす角度α１、α２が相違し、α１＜α２の関係にある。例えばこの実施例では、前記角度α１とα２はそれぞれ０゜と１１゜に設定されている。
【００３７】
上述したバイトホルダ１Ａによれば、図９に示すようにネガチップ１０とポジチップ２０とが１つのチップ座に固着可能であり、例えば、ネガチップ１０を固着したときは、ポジチップ２０を固着したときにくらべ、上下面を使用することができるので使用コーナ数が２倍となり、コストを低減することができる。一方、ポジチップ２０を固着したときは、被削材の穴部の内周加工面と切れ刃２１ｅの側面（逃げ面）とのクリアランスが大きくなるため、ネガチップ１０を固着したときにくらべ、より小径の穴加工が可能となる。以上のように、この実施例のバイトホルダ１Ａは、１つの工具本体１ａにネガチップ１０とポジチップ２０を装着することができ、前記ネガチップ１０を装着したときの切れ刃使用回数の増加によるコストメリットに加え、ポジチップ２０を装着したときの加工可能な最小穴径が小さくなるという機能の向上が図られる。また、チップ座は、固着するチップの側面の逃げ角に対応する受け面を前記チップ座の側壁部に形成するだけでよいので、構造が簡易であり、製作が容易である。さらに、このバイトホルダ１Ａは、１つのチップ座に、ネガチップ１０およびポジチップ２０を固着できるので、工具本体１ａの種類が増えず、その在庫も不要であるため低コストであり、バイトホルダ１Ａの交換が不要であるため工具交換の作業性が向上する。なお、本発明に係る切削工具は、上述した実施例に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適用可能である。例えば、正面フライス、バイトホルダに限定されず、スローアウェイチップを装着するドリル、ボーリングカッタ、リーマ、サイドカッタ、エンドミルにも適用することができる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の切削工具は、少なくとも１つのスローアウェイチップを固着する工具本体を有し、前記工具本体に前記スローアウェイチップを着脱自在に固着する少なくとも１つのチップ座を具備するスローアウェイ式切削工具において、前記チップ座は前記スローアウェイチップの上面又は下面のいずれか一方に当接する底面と、前記底面から起立する少なくとも１つの側壁部と、を有し、前記側壁部に前記チップ座底面の法線とのなす角度が相違する少なくとも２つの受け面が形成されている。この構成により、本発明の工具は次の効果を有する。第１の効果は、１つのチップ座にチップ側面の逃げ角が相違する複数のチップを固着可能とすることにより、これらチップを固着する切削工具の用途を拡大したり、機能を高めたりすることができる。また、第２の効果は、前記チップ側面の逃げ角が相違するそれぞれのチップを高い精度でチップ座に固着可能とし、その高い精度を長期間維持することができる。さらに、そのチップ座を簡易な構造で実現できることである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施例の正面フライスの正面図である。
【図２】図１に示す正面フライスの先端視側面図である。
【図３】図１に示す正面フライスに装着されるカートリッジ斜視図である。
【図４】（ａ） 図１に示すカートリッジの正面図である。
（ｂ） 図１（ａ）に示すカートリッジの下側面図である。
（ｃ） 図１（ａ）に示すカートリッジのチップ座詳細図である。
【図５】（ａ） 図４に示すカートリッジに仕上げ加工用チップを装着したときの正面図である。
（ｂ） 図５（ａ）の下側面図である。
【図６】（ａ） 図４に示すカートリッジに粗加工用チップを装着したときの正面図である。
（ｂ） 図６（ａ）の下側面図である。
【図７】（ａ） 図６に示すカートリッジのチップ座詳細図である。
（ｂ） 図６（ａ）に示すチップ座変形例の詳細図である。
【図８】（ａ） 本発明に係る第２実施例のバイトホルダの正面図である。
（ｂ） 図８（ａ）に示すバイトホルダの下面図である。
【図９】（ａ） 図８に示すバイトホルダにネガチップを装着したときの先端視形状である。
（ｂ） 図８に示すバイトホルダにポジチップを装着したときの先端視形状である。
【図１０】（ａ） 異なる形状のチップが装着可能な第１の従来正面フライスに粗加工用チップを装着したときの正面視断面図である。
（ｂ） 図１０（ａ）に示す正面フライスの側面視断面図である。
【図１１】（ａ） 図１０に示す従来正面フライスに仕上げ加工用チップを装着したときの正面視断面図である。
（ｂ） 図１１（ａ）に示す正面フライスの側面視断面図である。
【図１２】異なる形状のチップが装着可能な、第２の従来正面フライスの正面図である。
【図１３】（ａ） 図１２に示す正面フライスのカートリッジに仕上げ加工用チップを装着したときの正面図である。
（ｂ） 図１２に示す正面フライスのカートリッジに粗加工用チップを装着したときの正面図である。
【図１４】第３の従来正面フライスの先端側からみた側面図である。
【図１５】（Ａ） 図１５に示す正面フライスの要部正面図である。
（Ｂ） 図１４（ａ）に示す正面フライスに仕上げ加工用チップを装着したときのＦ−Ｆ断面図である。
（Ｃ） 図１４（ａ）に示す正面フライスに粗加工用チップを装着したときのＦ−Ｆ断面図である。
【図１６】（Ａ） 図１４に示す正面フライスに装着される仕上げ加工用チップの正面図である。
（Ｂ） 図１７（Ａ）に示すチップのＧ−Ｇ側面図である。
【図１７】（Ａ） 図１４に示す正面フライスに装着される粗加工用チップの正面図である。
（Ｂ） 図１８（ａ）に示すチップのＨ−Ｈ側面図である。
【符号の説明】
１ 正面フライス
１Ａ バイトホルダ
１ａ 工具本体
１ｂ 基端面
１ｃ フライス穴
１ｄ 外周面
１ｅ 先端面
２ 切りくずポケット
３ カートリッジ取付溝
４ 微調整ねじ取付溝
５ クーラント穴
７ シャンク部
１０ チップ
２０ チップ
１１ａ、２１ａ 主切れ刃
１１ｂ 仕上げ刃
２１ｂ さらい刃
１０ｃ、２０ｃ チップ側面
１０ｄ、１０ｅ、２０ｄ、２０ｅ 取付基準面
１０Ｃ、２０Ｃ 挿通穴
３０ カートリッジ
３１ チップ座の底面
３２ａ、３２ｂ 第１受け面
３３ａ、３３ｂ 第２受け面
４０ カートリッジ固定ねじ
５０ チップ固定ねじ
６０ 微調整ねじ
７０ シート
８０ シート固定ねじ
９０ 偏心ピン
【発明の属する技術分野】
本発明は、スローアウェイチップ（以下、チップという）を装着するスローアウェイ式切削工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スローアウェイチップ（以下、チップという）を固着するスローアウェイ式切削工具（以下、切削工具という）において、１つのチップ座に形状の異なるチップを装着して、その切削工具の機能を高めるものがあるが、例えば従来においては以下のような切削工具がある。
【０００３】
第１の従来工具は図１０および図１１に示すスローアウェイ式正面フライス（以下、正面フライスという）である。この正面フライス１は、形状の異なる仕上げ加工用チップ１０と粗加工用チップ２０を１つのチップ座に装着できるようにしたものである。この正面フライス１は、工具本体１ａが回転軸線Ｏを中心として略円柱状をなし、前記工具本体１ａの基端側に図示しない工作機械の主軸又はチャックに把持されるシャンク部が形成され、該工具本体１ａの先端部外周に外周面に沿って所定間隔をおいて複数の切りくずポケット２が形成されている。なお、以下では、正面フライス１又は工具本体１ａの回転軸線Ｏ、基端側、先端側、外周側、内周側、回転方向Ｋをそれぞれ、単に回転軸線Ｏ、基端側、先端側、外周側、内周側、回転方向Ｋという。これら切りくずポケット２の回転方向Ｋを向く壁面には、先端部にそれぞれ同形同大のチップ座が設けられている。このチップ座は、切りくずポケット２から回転方向Ｋ後方側に凹状に形成されて回転方向Ｋを向く底面３１と、この底面３１から起立して先端部の外周側および軸線Ｏ側を向く側壁部３２、３３から構成されている。この側壁部３２、３３は、先端部の外周側に向く受け面３２ａと、先端部の上記軸線Ｏ側を向き、前記受け面３２ａに略直交する受け面３３ａとを有している。底面３１にはねじ穴３ｃが形成されていて、例えば四角形チップを受けるための超硬合金製の板状シート７０が、ねじ穴３ｃに螺着されるシート固定ねじ８０によって固定される。このシート固定ねじ８０の内径部にはチップ固定ねじ５０が螺着されるねじ穴３４が形成されている。
【０００４】
上記チップの１つは、略正方形板状に形成される粗加工用チップ２０であって、上面の４つの稜辺にそれぞれ主切れ刃２１ａが形成され、４つのコーナ部分にそれぞれさらい刃２１ｂが設けられ、着座面をなす下面２０ｂの略中央には、下面２０ｂに略直交させて、上面に通じるねじ挿通孔２０Ｃが形成されている。４つの各側面２０ｃは、それぞれ工具本体１ａのチップ座に面接触される取付基準面２０ｄ、２０ｅを構成する。そして粗加工用チップ２０は、チップ座に装着する向きを変えることでコーナチェンジして４コーナ使用可能となっている。
【０００５】
上記粗加工用チップ２０は、工具本体１ａのチップ座に対して、着座面をなす下面２０ｂを、底面３１に取り付けられるシート７０の上面７１に面接触させ、また側面２０ｃのうち、使用する主切れ刃２１ａ、さらい刃２１ｂに対応する取付基準面をなす２面２０ｄ、２０ｅを、側壁部３２、３３の受け面３２ａ、３３ａにそれぞれ面接触させ、この状態でねじ挿通孔２０Ｃに挿通されるチップ固定ねじ５０を底面３１に螺着されたシート固定ねじ８０のねじ穴３４に螺着することで、チップ座に押圧固定されている。これによって主切れ刃２１ａは外周側に向けられて外周刃とされ、さらい刃２１ｂは先端側から突出される。
【０００６】
このように構成される正面フライス１において、工具本体１ａの一部のチップ座に仕上げ加工用チップ１０を装着することで、ワークの加工面の仕上げを行うことができる。図１１は、仕上げ加工用チップ１０を装着した状態にある正面フライス１の先端部の中央縦断面図である。
【０００７】
仕上げ加工用チップ１０は、チップをその一辺に沿った方向に延長して大略長方形板状とし、そのコーナ部のうちの例えば一つに斜辺を形成したものである。そして斜辺に隣接する長手方向の側面と上面との交差稜線が外周刃をなす主切れ刃１１ａとされ、斜辺における側面と上面との交差稜線が、切れ刃よりも幅広の仕上げ刃１１ｂとされている。この仕上げ加工用チップ１０において、下面１０ｂは着座面をなし、側面１０ｃのうち、仕上げ刃１１ｂに対して対角線上にあるコーナ部分の両側に位置する長手方向の側面１０ｄと短手方向１０ｅの側面とが仕上げ刃１１ｂに対応する取付基準面とされる。
【０００８】
この仕上げ加工用チップ１０は、粗加工用チップ２０と同様、着座面をなす下面１０ｂをチップ座の底面３１に固定されるシート７０の上面７１に面接触させ、かつ取付基準面をなす側面１０ｄ、１０ｅを、側壁部３２、３３の受け面３２ａ、３３ａにそれぞれ面接触させた状態で、チップ固定ねじ５０によって工具本体１ａに装着されるものである。ここで、仕上げ加工用チップ１０は、チップ座に対して、長手方向の側面１０ｄを受け面３２ａに、短手方向の側面１０ｅを受け面３３ａにそれぞれ面接触させて装着されるものであって、これによって工具本体１ａに装着した際に、粗加工用チップ２０と仕上げ加工用チップ１０とでそれぞれ外周刃をなす主切れ刃１１ａ、２１ａの回転軌跡が重なるように、かつ仕上げ刃１１ｂが先端側を向くようにしている。また仕上げ加工用チップ１０は、取付基準面をなす側面１０ｄ、１０ｅに対する仕上げ刃１１ｂの距離が、粗加工用チップ２０における側面２０ｄ、２０ｅに対するさらい刃２１ｂの距離よりも大きくとられており、工具本体１ａに装着した際に、仕上げ刃１１ｂが粗加工用チップのさらい刃２１ｂよりも先端側に突出するようになっている。
【０００９】
このように構成される仕上げ加工用チップ１０は、正面フライス１において粗加工用チップ２０の一部と交換して使用することで、被削材表面において粗加工用チップ２０のさらい刃２１ｂを用いた切削によって得た被削材の加工面を、仕上げ刃１１ｂによって切削し、より平坦な仕上げ面を得ることができるものである。（例えば、特許文献１参照）
【００１０】
第２の従来例として、図１２および図１３に示す正面フライスがある。この正面フライス１は略円柱状をなす工具本体１ａを有し、この工具本体１ａの一端面を基端面１ｂとし、中央部に貫通するフライス穴１ｃが設けられ、前記基端面１ｂと前記フライス穴１ｃとが図示しない工作機械の主軸又はアーバに係止され回転駆動される。該工具本体１ａは、先端部の外周に切りくずポケット２が外周面１ｄに沿って略等間隔に形成され、前記切りくずポケット２の回転方向Ｋ後方側に凹状のカートリッジ溝３が同形同大に形成される。前記カートリッジ溝３は、回転方向Ｋに向く回転方向側壁３ａ（図示しない）と、外周側に向く径方向側壁３ｂと、から構成され、前記径方向側壁３ｂに軸線Ｏ側に向かって第１のねじ穴３ｃと第２のねじ穴３ｄとが形成されている。カートリッジ３０は、上記カートリッジ溝３の前記回転方向側壁３ａと前記径方向側壁３ｂとにそれぞれ面接触する壁面３０ａ（図示しない）と壁面３０ｂを有し、前記第１のねじ穴３ｃと第２のねじ穴３ｄとを臨む位置にそれぞれ第１の挿通穴３５と第２の挿通穴３６とが設けられる。そして、前記カートリッジ３０は、カートリッジ固定ねじ４０が前記第１の挿通穴３５に係合するとともに、前記第１のねじ穴３ｃに螺合することにより、工具本体１ａに固定される。偏心ピン９０は、ねじ部９０ａとそのねじ部９０ａ軸線に対して偏心する軸部９０ｂを有しており、前記第２の挿通穴３６に挿通され、前記ねじ部９０ａが前記第２のねじ穴３ｄに螺合する。前記偏心ピン９０を回転させることにより、前記偏心する軸部９０ｂが第２の挿通穴３６の内壁を軸線Ｏ方向先端側に押圧し、前記カートリッジ３０は先端側に進出することとなり、工具本体１ａに対する切れ刃の突出量が調整される。
【００１１】
前記カートリッジ３０は、回転方向Ｋに向く側壁の先端部に凹状をなすチップ座が形成される。前記チップ座は、回転方向Ｋに向く底面３１と、この底面３１から起立して先端部の外周側および軸線Ｏ側を向く側壁部３２、３３から構成されている。前記側壁部３２、３３は、先端部の外周側に向く受け面３２ａと、先端部の軸線Ｏ側を向き前記受け面に鋭角をなす受け面３３ａとを有している。そして、前記底面３１にはチップ固定ねじ５０が螺合するねじ穴３４が形成される。
【００１２】
上述した正面フライスに装着されるチップは、図１３（ａ）に示すように、超硬合金などからなるチップ本体１０Ｂに切れ刃となるダイヤモンド焼結体１０Ａをろう付け固着したダイヤモンドチップ１０と、図１３（ｂ）に示すように、超硬合金からなる母材に硬質膜を被覆したコーティングチップ２０と、があり、これらのチップ１０、２０はともに上面が略平行四辺形をなし平板状の同形同大のチップであり、中央部に挿通穴１０Ｃ、２０Ｃを有している。これらチップの使い分け方法として、例えば、安価且つ高靭性の前記コーティングチップ２０は、経済性と切れ刃の耐欠損性に優れるので粗加工用チップ２０として用いられる。一方ダイヤモンドチップは、アルミ合金などの被削材の加工において前記粗加工用チップ２０より平坦な仕上げ面が得られることから仕上げ加工用チップ１０として用いられる。これらチップ１０、２０は、第１の従来例と同じく、同一チップ座に装着される。詳細には、これらチップ１０、２０は、着座面となる下面１０ｂ、２０ｂを前記チップ座の底面３１に当接し、取付基準面となる側面１０ｄ、１０ｅ、２０ｄ、２０ｅを前記チップ座の受け面３２ａ、３３ａに当接し、前記挿通穴１０Ｃ、２０Ｃにチップ固定ねじ５０が係合されるとともにカートリッジ３０に設けられた前記ねじ穴３４に螺合することにより、チップ座に固定されている。そして、前記チップ１０、２０の主切れ刃１１ａ、２１ａは該工具本体１ａの外周面１ｄから突出するとともに、さらい刃１１ｂ、２１ｂが該工具本体１ａの先端面１ｅから突出する。粗加工と仕上げ加工を一度に行う場合には、粗加工用チップ２０の一部と交換して仕上げ加工用チップ１０を装着し、仕上げ加工用チップ１０のさらい刃１１ｂが粗加工用チップ２０のさらい刃２１ｂに対して、先端側に適宜突出させる。そうして、粗加工用チップ２０のさらい刃２１ｂが切削した被削材の加工面を仕上げ加工用チップ１０のさらい刃１１ｂが切削することとなり、より優れた仕上げ面あらさが得られることとなる。（例えば、非特許文献２参照）
【００１３】
第３の従来例として、図１４乃至図１７に示す正面フライスがある。工具本体１ａは、略円柱状に形成され、工具本体１ａの外周面１ｄに沿って、チップを固定するチップ座を備えたカートリッジ３０が工具本体１ａに装着されている。図１５（Ａ）乃至（Ｃ）に示すように、チップ１０、２０はカートリッジ３０にチップ固定ねじ５０により固定され、カートリッジ３０はカートリッジ固定ねじ４０によりカートリッジ溝３に保持される。チップ１０、２０のさらい刃１１ｂ、２１ｂの工具本体に対する突出量は、位置決め駒６１に頭部６０ａを当接する調整ねじ６０を回動し、先端側に進出させるとともに、カートリッジを先端側に押動することにより適宜調整される。
【００１４】
該正面フライス１に装着されるチップ１０、２０は、図１６に示すように、例えば矩形状をなす超硬合金等からなるチップ本体１０Ｂの１つの角部に、切れ刃となる焼結ダイヤモンド１０Ａ等をろう付け固着した仕上げ加工用チップ１０と、図１７に示すように正方形をなし、主切れ刃が４角形の４辺に設けられ、順次取付け方向を変えて４コーナ使用することができる粗加工用チップ２０と、がある。これらチップ１０、２０は、主切れ刃１１ａ、２１ａから連なる側面１０ｃ、２０ｃが、図１６および図１７の断面図に示すように上面１０ａ、２０ａから下面１０ｂ、２０ｂに近づくにしたがって内側に傾斜するいわゆるポジをなす。粗加工用チップ２０は、４コーナ使用することができるように、４辺に連なる側面２０ｃすべてがポジであり、仕上げ加工用チップ１０は、主切れ刃１０が備わる側面１０ｃのみがポジである。前記主切れ刃に対応する取付基準面１０ｄ、１０ｅは、チップ下面１０ｂに対して直角のいわゆるネガとなっている。そのため、図１５（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、仕上げ加工用チップ１０と粗加工用チップ２０の両チップにおいて、チップ座の受け面３２ａと底面３１の法線とのなす角度が異なっており、前記両チップはチップ座形状の相違する２つの専用カートリッジ３０、３０Ｂに装着されることとなる。
【００１５】
上記２つの専用カートリッジ３０、３０Ｂは、チップ座の中央付近にチップ固定ねじと螺合するねじ穴３４が設けられ、前記両チップは、中央付近に上下面に貫通する挿通穴１０Ｃ、２０Ｃが設けられ、前記挿通穴１０Ｃ、２０Ｃにチップ固定ねじ５０が係合するとともに前記ねじ穴３４に螺合することで、それぞれの専用カートリッジ３０、３０Ｂのチップ座に固着される。さらに、前記両チップ１０、２０の表面にはクランプ溝１０Ｄが形成され、このクランプ溝のすくい面側を止めねじ９０で押圧され、カートリッジ３０、３０Ｂをカートリッジ溝３の側壁３ａに押しつけられることで、工具本体１ａに固定されている。（例えば、特許文献３参照）
【００１６】
【特許文献１】
特開２００１−１３８１２２号公報（第２頁乃至第９頁、図１および図２）
【非特許文献２】
「バレナイトマスターミル説明書」バレナイト・ウィディア ジャパン株式会社、１９９７年発行、（第１４頁および第１５頁）
【特許文献３】
特開２００２−１１３６０９号公報（第３頁乃至第６頁、図１乃至図４）
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上述した第１および第２の従来技術では、正面フライス１の同一チップ座に粗加工用チップ２０と仕上げ加工用チップ１０とが固着される場合がある。そして、粗加工用チップ２０は、切り込み、送りといった切削条件が高く設定されるため、切削時の切れ刃への負荷が高くなる。それに伴い、前記チップ２０の取付基準面２０ｄ、２０ｅを保持するチップ座の受け面３２ａ、３３ａへの負荷が高まり、このような状態が長時間継続した場合、前記受け面３２ａ、３３ａが塑性変形を生じるおそれがある。この塑性変形が生じた受け面３２ａ、３３ａを有するチップ座に仕上げ加工用チップ１０が固着されることになると、前記チップ１０の取付基準面１０ｄ、１０ｅが上記塑性変形が生じた受け面３２ａ、３３ａに保持され、固着されることになるため、前記チップ１０に備えられる仕上げ刃１１ｂは、工具本体１ａに対して所定の傾きが得られなくなり、被削材の加工面を平坦に仕上げることができなくなる。
【００１８】
一方、第３の従来技術で記述した正面フライス１は、仕上げ加工用チップ１０と粗加工用チップ２０はそれぞれ専用のチップ座を有するカートリッジ３０、３０Ｂに装着されるため、前述した問題は生じないが、２種類のカートリッジ３０、３０Ｂが必要となり、コストの上昇、カートリッジ３０、３０Ｂの交換による作業性の低下が生じてしまう。
【００１９】
本発明の切削工具は上述した問題に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、１つのチップ座にチップ側面の傾斜（以下、逃げ角という）が相違する複数のチップを固着可能とすることにより、これらチップを固着する切削工具の用途を拡大すること、機能を高めることにある。また、第２の目的は、前記チップ側面の逃げ角が相違するそれぞれのチップを高い精度でチップ座に固着可能とし、その状態を長時間維持することにある。さらに、上述したチップ座を簡易な構造で実現することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の切削工具は、上記課題を解決し目的を達成するために、少なくとも１つのスローアウェイチップを固着する工具本体を有し、前記工具本体に前記スローアウェイチップを着脱自在に固着する少なくとも１つのチップ座を具備するスローアウェイ式切削工具において、前記チップ座は前記スローアウェイチップの上面又は下面のいずれか一方に当接する底面と、前記底面から起立する少なくとも１つの側壁部と、を有し、前記側壁部に前記チップ座底面の法線とのなす角度が相違する少なくとも２つの受け面が形成されていることを特徴とするスローアウェイ式切削工具である。さらに、上記スローアウェイ式切削工具において、前記チップ座が工具本体に一体的に形成され、又は、前記チップ座がスローアウェイチップを固着する部材に形成され、前記部材が工具本体に着脱自在に固着されることを特徴とするスローアウェイ式切削工具である。
【００２１】
本発明のスローアウェイ式切削工具は、チップ座の側壁部に、底面の法線に対して少なくとも２つの異なる角度をなす受け面が形成されるので、チップ側面の逃げ角が相違するチップを１つのチップ座に固着することができる。そして、チップ座の１つの受け面は、固着されるチップの側面の逃げ角と略同一の傾斜に形成され、前記チップ側面と略面接触することになるので、前記チップを正確且つ確実に保持することができる。また、チップ座の一方の受け面は、他方の受け面で保持されたチップと接触することがないので、仮に他方のチップ座の受け面に塑性変形が生じたときにも、チップを保持する精度を維持することができる。前記チップ座は、工具本体に一体的に形成されても、例えばカートリッジのようなチップ座を有する部材を介して工具本体に形成されてもよい。そうすれば、１つの切削工具において、装着するチップの側面の逃げ角に応じてチップ座の受け面形状の異なる複数種類の専用チップ座を設ける必要がなく、同一形状のチップ座を設けるだけで済む。また、チップ座が前記チップ座を有する部材を介して工具本体に形成される場合でも、前記部材には１つのチップ座を設けるだけで済むので、前記部材の形状集約が図られる。以上のことから、１つの切削工具にチップ側面の逃げ角が相違する２つ以上のチップを装着することができるので、前記切削工具の機能を高めることが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る第１実施例である正面フライスを図１乃至図７を参照しながら説明する。図１はこの正面フライスの正面図であり、図２は底面図である。
図３はこの正面フライスのカートリッジの斜視図である。図４（ａ）および（ｂ）は上記カートリッジの正面図および底面図である。図５（ａ）と（ｂ）はそれぞれこのカートリッジに仕上げ加工用チップを装着したときの正面図と底面図である。図６（ａ）と（ｂ）はそれぞれこのカートリッジに粗加工用チップを装着したときの正面図と底面図である
【００２３】
第１実施例の正面フライス１は、図１および図２に示すように、工具本体１ａが回転軸線Ｏを中心とする略円柱状をなし、その一端部に基端面１ｂと、中央付近に軸線Ｏ方向に沿ってフライス穴１ｃとが形成される。前記基端面１ｂとフライス穴１ｃが図示しない工作機械の主軸又はアーバに嵌合し固着され回転駆動される。該工具本体１ａは、先端部外周に複数の切りくずポケット２が外周面１ｄに沿って略等間隔に設けられ、前記切りくずポケット２の回転方向Ｋ後方にはカートリッジ取付溝３が角溝状に形成される。前記カートリッジ取付溝３の外周側に向く側壁３ｂには、軸線Ｏ側に向かってねじ穴３ｃが設けられる。前記カートリッジ取付溝３の基端側に連なるように微調整ねじ取付溝４が形成され、前記微調整ねじ取付溝４の基端側の壁面に基端側に向かってねじ穴４ａが形成され、このねじ穴４ａに微調整ねじ６０が螺合する。
【００２４】
カートリッジ３０は、略矩形状をなし、回転方向Ｋ後方に向く側壁３０ａと軸線Ｏ側を向く側壁３０ｂを、これら側壁３０ａ、３０ｂに対向する前記カートリッジ取付溝３の側壁３ａ、３ｂに面接触し、さらに、基端側を向く壁３０ｃを前記微調整ねじ６０の頭部に接触するように、前記カートリッジ溝３に嵌入される。
そして、前記カートリッジ３０は、基端側の外周側を向く側壁３０ｅに前記ねじ穴３ｃを臨む挿通穴３５が設けられ、この挿通穴３５にカートリッジ固定ねじ４０が係合し前記ねじ穴３ｃに螺合することにより、前記カートリッジ３０は該工具本体１ａに固着される。
【００２５】
図３および図４に示すように、前記カートリッジ３０の先端側の回転方向Ｋを向く壁面に凹状をなすチップ座が形成される。前記チップ座は、回転方向Ｋを向く底面３１と、この底面３１から起立して外周側および軸線Ｏ側を向く側壁部３２、３３と、から構成される。前記側壁部３２、３３は、先端部の外周側を向く受け面３２ａ、３２ｂと、先端部の軸線Ｏ側を向き前記受け面３２ａ、３２ｂに対して鋭角をなす受け面３３ａ、３３ｂと、を有している。受け面３２、３３は、前記底面３１側に形成される第１受け面３２ａ、３３ａと、前記底面３１から離間して形成される第２受け面３２ｂ、３３ｂと、で構成される。前記第１受け面３２ａ、３３ａと第２受け面３２ｂ、３３ｂはそれぞれ前記底面３１の法線とのなす角度α１、α２が相違し、α１＜α２の関係にある。そして、前記底面３１の中央付近にはねじ穴３４が設けられる。
【００２６】
この第１実施例の正面フライス１に装着するチップは、例えば仕上げ加工用チップ１０と粗加工用チップ２０であり、仕上げ加工用チップ１０は、図５に示すように、略平行四辺形の板状をなし、例えば超硬合金からなるチップ本体１０Ｂの１つの角部に切れ刃となる焼結ダイヤモンド１０Ａ等がろう付け固着された１コーナ使用のチップである。前記切れ刃は、該チップ１０が工具本体１ａに装着されたときに外周刃をなす主切れ刃１１ａと、該工具本体の先端側を向き幅広に形成された仕上げ刃１１ｂと、から構成されている。粗加工用チップ２０は、図６に示すように、略平行四辺形の板状をなし、また、該工具本体１ａに装着されたときに外周刃をなす主切れ刃２１ａと、先端側を向き幅の狭いさらい刃２１ｂと、から構成され、これら切れ刃２１ａ、２１ｂがチップ中心を基準として対称に形成される２コーナ使用のチップである。
【００２７】
双方のチップ１０、２０は、着座面となる下面１０ｂ、２０ｂがチップ座底面３１に接触し、取付基準面となる側面１０ｄ、１０ｅ、２０ｄ、２０ｅが前記チップ座の受け面３２、３３に面接触する。ここで、仕上げ加工用チップ１０においては、前記取付基準面１０ｄ、１０ｅと下面１０ｂの法線とのなす角度がα１であり、前記取付基準面１０ｄ、１０ｅは前記チップ座の第１受け面３２ａ、３３ａによって保持される。一方、粗加工用チップ２０においては、前記取付基準面２０ｄ、２０ｅと下面２０ｂの法線とのなす角度がα２であり、前記取付基準面２０ｄ、２０ｅは前記チップ座の第２受け面３２ｂ、３３ｂによって保持されることとなる。そして、両チップ１０、２０は、その中央付近に形成された挿通穴１０Ｃ、２０Ｃに係合するチップ固定ねじ５０がカートリッジ３０のチップ座底面３１に形成されたねじ穴３ｃに螺合することによって、チップ座に固着される。そして、この第１実施例の正面フライス１では、図１および図２に示すように、工具本体１ａに設けられた５つのチップ座に、例えば４個の粗加工用チップ２０と、１個の仕上げ加工用チップ１０と、が固着される。前記粗加工用チップ２０が固着されたカートリッジ３０の基端側に設けられた微調整ねじ６０を回動し先端側に進出させることにより、前記粗加工用チップ２０のさらい刃２１ｂは、該工具本体１ａに対する回転軸線方向の突出量が略一定に調整され、さらに、前記仕上げ加工用チップ１０が固着されたカートリッジ３０の基端側に設けられた微調整ねじ６０を回動し先端側に進出させることにより、前記仕上げ加工用チップ１０の仕上げ刃１１ｂは、前記粗加工用チップ２０のさらい刃２１ｂに対する回転軸線Ｏ方向の突出量を適宜調整される。このように構成される正面フライス１は、粗加工用チップ２０のさらい刃２１ｂによって切削した被削材の加工面を仕上げ加工用チップ１０の仕上げ刃１１ｂによって切削し、より平坦な仕上げ面を得ることができる。なお、本発明にかかる切削工具に装着されるチップは、その側面の逃げ角が適宜相違する角度に設定されることに加え、例えば切れ刃形状（チップ上面の形状）が適宜選択されてもよい。
【００２８】
上述したように、第１実施例の正面フライスは、１つのチップ座に仕上げ加工用チップ１０と粗加工用チップ２０のどちらでも装着することができるので、粗加工用途に加え、仕上げ加工用途の機能を併せ持つことができる。仕上げ加工用チップ１０と粗加工用チップ２０はそれぞれ異なる受け面にその取付基準面１０ｄ、１０ｅ、２０ｄ、２０ｅを保持されることとなるので、例えば、粗加工用チップ２０が受ける切削時の負荷によって、前記粗加工用チップ２０の取付基準面２０ｄ、２０ｅを保持するチップ座の受け面３２ｂ、３３ｂに塑性変形が生じたとしても、仕上げ加工用チップ１０の取付基準面１０ｄ、１０ｅを保持するチップ座の受け面３２ａ、３３ａは、前記塑性変形の影響を及ぼされることがなく、チップ１０の保持精度が高く、その精度を長期間に亘って維持することができる。よって、前記仕上げ加工用チップ１０の仕上げ刃１１ｂは、長期間に亘って工具本体１ａに対する所定の傾きを維持することができ、被削材の加工面を平坦に仕上げることができる。しかも上述したチップ座は、固着するチップの側面の逃げ角に対応する受け面を前記チップ座の側壁部に形成するだけでよいので、非常に構造が簡易である。また、この正面フライス１は、１つのカートリッジ３０に、仕上げ加工用チップ１０および粗加工用チップ２０を装着できるので、カートリッジ３０の種類が増えず、その在庫も不要であるため低コストであり、カートリッジ３０の交換が不要であるためチップ交換の作業性が向上する。
【００２９】
図７（ａ）はこの正面フライスにおいて、チップ側面とチップ座の受け面との接触状態を示す図である。この図に示すように２つのチップ１０、２０は、それらの取付基準面となる側面１０ｄ、１０ｅ、２０ｄ、２０ｅと下面１０ｂの法線とのなす角度がα１、α２である。そして、それぞれのチップ１０、２０の取付基準面を保持する受け面３２ａ、３３ａ、３２ｂ、３３ｂは、チップ座底面３１の法線となす角度が前記角度と同じくα１、α２をなす。そうすれば、それぞれのチップの取付基準面１０ｄ、１０ｅ、２０ｄ、２０ｅは、チップの受け面３２ａ、３３ａ、３２ｂ、３３ｂに面接触し保持される。なお、この実施例では２種類の逃げ角のチップを固着するチップ座を例示したが、これだけに限定されず、図７（ｂ）のように３種類以上の逃げ角のチップを保持するチップ座であってもよい。従来のチップ側面の逃げ角の設定数から考えれば、チップ座に固着可能なチップ側面の逃げ角は６種類以下とするのが妥当である。なお、チップ座に固着可能なチップ側面の逃げ角の種類が増えるにしたがいチップ座の受け面の面積が狭くなってしまうため、例えばチップ厚みが４．７６ｍｍであれば５種類以下が特に好ましく、チップ厚みが３．９７ｍｍであれば４種類以下が特に好ましく、チップ厚みが３．１８ｍｍであれば３種類以下が特に好ましい。また、第１実施例では、チップをチップ固定ねじで固着する形式であるため、上記チップの中央付近に挿通穴が形成されているが、前記挿通穴が無いチップにも実施可能であり、その場合、チップは楔、押え駒などによってチップ座に固着される。そして、図７に示すチップ座の断面図において、チップ座の側壁部３２、３３に形成される個々の受け面のチップ座底面３１の法線方向における幅は、前記側壁部３２、３３全体の幅の１０％以上９０％以下の範囲が好ましく、さらに好ましくは、２５％以上７５％以下の範囲である。受け面の上記幅が上記１０％未満になると、該受け面は、強度が不充分となるおそれがあり、塑性変形が生じたときに該受け面に隣接する受け面に変形を及ぼしてしまうおそれがある。受け面の上記幅が上記９０％を越えると、該受け面に隣接する受け面において、上述した問題が生じるおそれがある。受け面の上記幅が上記２５％以上になると該受け面はさらに強度が高められ、例えば切削抵抗が高くなる高能率粗加工に対して該受け面の変形を抑制することができる。なお、最もチップ底面寄りに形成される第１の受け面の上記幅は、前記側壁部３２、３３全体の幅の２５％以上９０％以下の範囲とするのが好ましい。前記第１受け面の上記幅が上記２５％未満になると、前記第１受け面とチップの取付基準面との接触する位置が該チップ上面に対して著しく下がるため、該チップの保持安定性が損なわれるおそれがある。前記第１受け面の上記幅が上記９０％を越えると、前記第１受け面に隣接する受け面の上記幅が上記１０％未満となるため、上述した問題が生じるおそれがある。上記受け面の上記幅は、２５％以上７５％以下の範囲とするのが特に好ましい。
【００３０】
また、チップ座の受け面と、該チップ座の底面の法線と、のなす角度α１、α２は、該チップ座に固着されるチップの取付基準面と該チップの下面の法線とのなす角度（逃げ角）に対して、０度未満−１度以上の範囲に設定されてもよい。上記０度未満であれば、前記受け面は前記底面から最も離れた位置（該チップの最も上面寄りの位置）のみが該チップの取付基準面と接触することとなり、チップの取付精度が安定する。また、前記受け面に塑性変形が生じたとしても前記受け面に隣接する受け面に前記塑性変形の影響が及ぶことがないので、前記隣接する受け面のチップ保持精度を維持することができる。一方、上記−１度以上であれば、前記受け面は、該チップの取付基準面との接触点が尖鋭にならず、塑性変形が抑制されることとなり、前記受け面のチップ保持精度が長期間維持される。
【００３１】
なお、第１実施例は、チップ１０、２０がカートリッジ３０を介して工具本体１ａに装着される形式の正面フライス１であるが、これに限定されず、例えば、工具本体１ａに一体的にチップ座が設けられる形式の切削工具でもよい。また、チップ座へのチップ固着姿勢についても上述した実施例に限定されず、例えば、チップ側面が回転方向Ｋを向くすくい面となるように、上面と側面を逆転させた、いわゆる竪刃形式（俗に言う竪インサート型）のチップ固着姿勢にも適用可能である。この場合にも、上述した本発明に係る切削工具と同様の作用効果が得られる。
【００３２】
次に、第２実施例のバイトを図８および図９を参照しながら説明する。図８（ａ）と（ｂ）はそれぞれこのバイトの正面図と側面図である。図９（ａ）はこのバイトホルダにチップ側面の逃げ角が０度のいわゆるネガチップを装着したときの先端視側面図であり、図９（ｂ）はこのバイトホルダにチップ側面の逃げ角が正のいわゆるポジチップを装着したときの先端視側面図である。
【００３３】
このバイトホルダ１ａは、おもに被削材の穴部内径をくり広げる中ぐり加工に使用されるバイトホルダ１Ａである。該バイトホルダ１Ａは、被削材の穴部の軸線Ｏに対して該バイトホルダ１Ａの軸線Ｏａが平行をなすように配置され、前記穴部の径方向に切込み、該バイトホルダ１Ａが軸線Ｏａ方向に送りを与えられることにより前記穴部内径をくり広げる。
【００３４】
該バイトホルダ１Ａは、図８（ａ）に示すように工具本体１ａが略丸棒状をなし、先端部（図８の左側）に切りくずポケット２が形成され、この切りくずポケット２に凹状のチップ座が形成される。このチップ座は、底面３１と、この底面３１から起立し正面から見て先端側に向かってＶ字状をなす２つの側壁部３２、３３と、で構成され、前記側壁部３２、３３にはチップの側面と接触する受け面３２ａ、３３ａ、３２ｂ、３３ｂが備えられている。また、チップ１０をチップ座に保持する機構として、従来のバイトホルダ１Ａにおいて従来公知となっているレバーロック機構が備えられている。前記切りくずポケット２の後部には図示しない工作機械の刃物台等に把持される丸シャンク部７が形成され、この丸シャンク部７の外周面には軸線Ｏａ方向に沿って平坦面７ａが軸線Ｏａを基準にして略対称に形成される。
【００３５】
このバイトホルダ１Ａに装着されるチップは、三角形板状をなし、チップ側面の傾斜（逃げ角）が０゜と１１゜の２種類のチップである。これらチップは、中央付近に挿通穴１０Ｃ、２０Ｃが形成されている。図９に示すように前記逃げ角０゜のチップ（ネガチップ）は、その取付基準面となる側面１０ｄ、１０ｅをチップ座の第１受け面３２ａ、３３ａに保持される。また、前記逃げ角１１゜のチップ（ポジチップ）は、その取付基準面となる側面２０ｄ、２０ｅをチップ座の第２受け面３２ｂ、３３ｂに保持される。これらチップは、中央付近に設けられる挿通穴１０Ｃ、２０Ｃにチップ座の底面３１の中央付近から突出するレバー軸部６ｂが挿入され、レバーロック機構のクランプねじ６ａを回動しレバー軸部６ｂを前記受け面側へ傾倒させることにより、これらチップの挿通穴１０Ｃ、２０Ｃの内壁面が前記受け面側に押圧されチップ座に固着される。このようにチップをチップ座に固着した状態において、切れ刃１１ｃ、１１ｄ、２１ｃ、２１ｄは該バイトホルダ１Ａの外周面１ｄおよび先端面１ｅから突出している。
【００３６】
このバイトホルダ１Ａに形成されるチップ座は、前述した正面フライスのカートリッジに形成されるチップ座と同様な構成であり、２つの側壁部の受け面は、チップ座の底面３１側に形成される第１受け面３２ａ、３３ａと、前記底面３１から離間して形成される第２受け面３２ｂ、３３ｂと、で構成される。前記第１受け面３２ａ、３３ａと第２受け面３２ｂ、３３ｂはそれぞれ前記底面３１の法線となす角度α１、α２が相違し、α１＜α２の関係にある。例えばこの実施例では、前記角度α１とα２はそれぞれ０゜と１１゜に設定されている。
【００３７】
上述したバイトホルダ１Ａによれば、図９に示すようにネガチップ１０とポジチップ２０とが１つのチップ座に固着可能であり、例えば、ネガチップ１０を固着したときは、ポジチップ２０を固着したときにくらべ、上下面を使用することができるので使用コーナ数が２倍となり、コストを低減することができる。一方、ポジチップ２０を固着したときは、被削材の穴部の内周加工面と切れ刃２１ｅの側面（逃げ面）とのクリアランスが大きくなるため、ネガチップ１０を固着したときにくらべ、より小径の穴加工が可能となる。以上のように、この実施例のバイトホルダ１Ａは、１つの工具本体１ａにネガチップ１０とポジチップ２０を装着することができ、前記ネガチップ１０を装着したときの切れ刃使用回数の増加によるコストメリットに加え、ポジチップ２０を装着したときの加工可能な最小穴径が小さくなるという機能の向上が図られる。また、チップ座は、固着するチップの側面の逃げ角に対応する受け面を前記チップ座の側壁部に形成するだけでよいので、構造が簡易であり、製作が容易である。さらに、このバイトホルダ１Ａは、１つのチップ座に、ネガチップ１０およびポジチップ２０を固着できるので、工具本体１ａの種類が増えず、その在庫も不要であるため低コストであり、バイトホルダ１Ａの交換が不要であるため工具交換の作業性が向上する。なお、本発明に係る切削工具は、上述した実施例に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適用可能である。例えば、正面フライス、バイトホルダに限定されず、スローアウェイチップを装着するドリル、ボーリングカッタ、リーマ、サイドカッタ、エンドミルにも適用することができる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の切削工具は、少なくとも１つのスローアウェイチップを固着する工具本体を有し、前記工具本体に前記スローアウェイチップを着脱自在に固着する少なくとも１つのチップ座を具備するスローアウェイ式切削工具において、前記チップ座は前記スローアウェイチップの上面又は下面のいずれか一方に当接する底面と、前記底面から起立する少なくとも１つの側壁部と、を有し、前記側壁部に前記チップ座底面の法線とのなす角度が相違する少なくとも２つの受け面が形成されている。この構成により、本発明の工具は次の効果を有する。第１の効果は、１つのチップ座にチップ側面の逃げ角が相違する複数のチップを固着可能とすることにより、これらチップを固着する切削工具の用途を拡大したり、機能を高めたりすることができる。また、第２の効果は、前記チップ側面の逃げ角が相違するそれぞれのチップを高い精度でチップ座に固着可能とし、その高い精度を長期間維持することができる。さらに、そのチップ座を簡易な構造で実現できることである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施例の正面フライスの正面図である。
【図２】図１に示す正面フライスの先端視側面図である。
【図３】図１に示す正面フライスに装着されるカートリッジ斜視図である。
【図４】（ａ） 図１に示すカートリッジの正面図である。
（ｂ） 図１（ａ）に示すカートリッジの下側面図である。
（ｃ） 図１（ａ）に示すカートリッジのチップ座詳細図である。
【図５】（ａ） 図４に示すカートリッジに仕上げ加工用チップを装着したときの正面図である。
（ｂ） 図５（ａ）の下側面図である。
【図６】（ａ） 図４に示すカートリッジに粗加工用チップを装着したときの正面図である。
（ｂ） 図６（ａ）の下側面図である。
【図７】（ａ） 図６に示すカートリッジのチップ座詳細図である。
（ｂ） 図６（ａ）に示すチップ座変形例の詳細図である。
【図８】（ａ） 本発明に係る第２実施例のバイトホルダの正面図である。
（ｂ） 図８（ａ）に示すバイトホルダの下面図である。
【図９】（ａ） 図８に示すバイトホルダにネガチップを装着したときの先端視形状である。
（ｂ） 図８に示すバイトホルダにポジチップを装着したときの先端視形状である。
【図１０】（ａ） 異なる形状のチップが装着可能な第１の従来正面フライスに粗加工用チップを装着したときの正面視断面図である。
（ｂ） 図１０（ａ）に示す正面フライスの側面視断面図である。
【図１１】（ａ） 図１０に示す従来正面フライスに仕上げ加工用チップを装着したときの正面視断面図である。
（ｂ） 図１１（ａ）に示す正面フライスの側面視断面図である。
【図１２】異なる形状のチップが装着可能な、第２の従来正面フライスの正面図である。
【図１３】（ａ） 図１２に示す正面フライスのカートリッジに仕上げ加工用チップを装着したときの正面図である。
（ｂ） 図１２に示す正面フライスのカートリッジに粗加工用チップを装着したときの正面図である。
【図１４】第３の従来正面フライスの先端側からみた側面図である。
【図１５】（Ａ） 図１５に示す正面フライスの要部正面図である。
（Ｂ） 図１４（ａ）に示す正面フライスに仕上げ加工用チップを装着したときのＦ−Ｆ断面図である。
（Ｃ） 図１４（ａ）に示す正面フライスに粗加工用チップを装着したときのＦ−Ｆ断面図である。
【図１６】（Ａ） 図１４に示す正面フライスに装着される仕上げ加工用チップの正面図である。
（Ｂ） 図１７（Ａ）に示すチップのＧ−Ｇ側面図である。
【図１７】（Ａ） 図１４に示す正面フライスに装着される粗加工用チップの正面図である。
（Ｂ） 図１８（ａ）に示すチップのＨ−Ｈ側面図である。
【符号の説明】
１ 正面フライス
１Ａ バイトホルダ
１ａ 工具本体
１ｂ 基端面
１ｃ フライス穴
１ｄ 外周面
１ｅ 先端面
２ 切りくずポケット
３ カートリッジ取付溝
４ 微調整ねじ取付溝
５ クーラント穴
７ シャンク部
１０ チップ
２０ チップ
１１ａ、２１ａ 主切れ刃
１１ｂ 仕上げ刃
２１ｂ さらい刃
１０ｃ、２０ｃ チップ側面
１０ｄ、１０ｅ、２０ｄ、２０ｅ 取付基準面
１０Ｃ、２０Ｃ 挿通穴
３０ カートリッジ
３１ チップ座の底面
３２ａ、３２ｂ 第１受け面
３３ａ、３３ｂ 第２受け面
４０ カートリッジ固定ねじ
５０ チップ固定ねじ
６０ 微調整ねじ
７０ シート
８０ シート固定ねじ
９０ 偏心ピン
Claims (3)
- 少なくとも１つのスローアウェイチップを固着する工具本体を有し、前記工具本体に前記スローアウェイチップを着脱自在に固着する少なくとも１つのチップ座を具備するスローアウェイ式切削工具において、
前記チップ座は前記スローアウェイチップの上面又は下面のいずれか一方に当接する底面と、
前記底面から起立する少なくとも１つの側壁部と、を有し、
前記側壁部に前記チップ座底面の法線とのなす角度が相違する少なくとも２つの受け面が形成されていることを特徴とするスローアウェイ式切削工具。 - 前記チップ座が工具本体に一体的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスローアウェイ式切削工具。
- 前記チップ座がスローアウェイチップを固着する部材に形成され、前記部材が工具本体に着脱自在に固着されることを特徴とする請求項１に記載のスローアウェイ式切削工具。
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|---|---|---|---|---|
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