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（一）采用高频电源焊接铝管、铜管和不锈钢管
1、铝管的焊接
　 　在我国采用高频电源 焊接钢管，始于20世纪50年代，至今此项工艺已经普遍应用，但采用高频电源来焊接铝管，目前还在实验阶段，国外用高频焊接铝管始于1955年，到 1966年在美国用高频焊接铝管的数量已达到铝管总量的50％左右。用高频焊接铝管，焊接速度快，焊缝热影响区域窄，焊缝质量好，生产效率高，因此在制造 铝管的行业中，这将是一种有发展的工艺。2000年我公司为湖北省第二汽车制造厂某分厂制作了焊接铝管的专用高频设备，并获得了成功。在焊接Φ9× 0.3mm铝管时，焊速达120m/min，做打压、压扁等试验，质量全部合格。
（1）铝管焊接工艺的技术难点
①铝的熔点低，导热性高，热容量大，热膨胀系数大。
②铝和氧有很大的亲和力，其氧化物会造成焊缝中夹杂物。
③铝在液态时可吸收大量的氢气，因此铝的焊接易生成气孔。
④铝及其合金加热温度到达熔点时，由固态转变为液态时过程进行得快，且无颜色变化，因此焊接×作上有一定困难。
（2）对高频电源的要求
针对铝管焊接工艺的技术难度，对高频电源有以下要求：
①使用较高的频率，使得焊缝热影响区窄和管内壁电流减小。
②要求焊缝的功率密度大，焊速越快，焊缝质量越好。
③电子管阳极直流电压要求稳定平滑，其脉动系数要求达到1％左右。
（3）焊接铝管高频电源采用的几项措施
①采用较高的频率，对于100KW设备采用600～700KHz，60KW设备采用700～800KHz。
②电子管阳极电源采用12相整流，并加装平滑滤波器，由于采用可控硅调压，应使其工作在较小的导通角状态，以减小整流后的脉动系数。
③有较高的输出功率，使铝管有较高的焊接速度。
④合理的振荡电路，应做到负载调整方便。
（4）应用前景
铝 具有蕴藏量大、比强高、质轻、耐腐蚀等特点，因此产量大、成本低的焊接铝管，大量应用于农业喷灌系统、化工、轻纺、轻型建筑及家具等场合以替代钢管。目前 国内焊接铝管多采用氩弧焊，速度很低，应用高频焊代替，可达到很高的速度。我公司制造的设备，对小口径薄壁管，焊速可达到120m/min以上。另外，高 频焊接也可用于焊接不锈钢管、铜管、黄铜管等，及非导磁体金属管材。对此项新技术，望能引起制管专业厂的重视。
2、铜管和黄铜管的焊接
在2001年，我们用高频电源焊接铜管和黄铜管也取得成功，所焊的管材经打压、扩孔、压偏等技术检测，均为合格品。
3、不锈钢管的焊接
在国外用高频电源焊接不锈钢管的技术已经普及应用，我们尚未实践过，愿与有此需要的企业合作，共同完成。

　 　目前国内功率最大的电子管焊管设备为800KW，随着国民经济发展需求生产更大口径、更厚管壁的钢管，因此，需要有超大功率的高频电源，为此我 们准备生产三种功率（1000KW、1200KW、1500KW）的高频焊管设备，振荡电路为推挽方式、器件均采用国内产品，有需要超大功率设备者，请与 我们接洽。

　　钢管的高频焊接，国内已普遍采用，并发展成为巨大的焊管行业；有色金属管材焊接还在起步阶段，还没有形成规模。

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数控车床与普通车床用的可转位车刀，一般无本质的区别，其基本结构、功能特点是相同的。但数控车床工序是自动化的，因此对用于其上的可转位车刀的要求侧重点又有别于普通车床的刀具，具体要求和特点如下表所示。

BW碧威股份有限公司針對客戶端改善切削方式、提供專業切削CNC數控刀具專業能力、製造客戶需求如：Cutting tool、切削刀具、HSS Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、Carbide end mill、Aerospace cutting tool、Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、Core drill、鎢鋼銑刀、航太刀具、鎢鋼鑽頭、高速剛、鉸刀、中心鑽頭、Taperd end mills、斜度銑刀、Metric end mills、公制銑刀、Miniature end mills、微小徑銑刀、鎢鋼切削刀具、Pilot reamer、領先鉸刀、Electronics cutter、電子用切削刀具、Step drill、階梯鑽頭、Metal cutting saw、金屬圓鋸片、Double margin drill、領先階梯鑽頭、Gun barrel、Angle milling cutter、角度銑刀、Carbide burrs、滾磨刀、Carbide tipped cutter、銲刃刀具、Chamfering tool、倒角銑刀、IC card engraving cutter、IC晶片卡刀、Side cutter、側銑刀、NAS tool、DIN tool、德國規範切削刀具、Special tool、特殊刀具、Metal slitting saws、Shell end mills、滾筒銑刀、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、交叉齒側銑刀、Long end mills、長刃銑刀、Stub roughing end mills、粗齒銑刀、Dovetail milling cutters、鳩尾刀具、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、鎢鋼圓鼻銑刀、Angeled carbide end mills、角度鎢鋼銑刀、Carbide torus cutters、短刃平銑刀、Carbide ball-noseed slot drills、鎢鋼球頭銑刀、Mould cutter、模具用刀具、BW微型渦流管槍、Tool manufacturer、刀具製造商等相關切削刀具、以服務客戶改善工廠加工條件、爭加競爭力。歡迎尋購～～～碧威股份有限公司www.tool-tool.com

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【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－１aa　外径旋削バイト用特殊な形状の刃物－１

【技術内容】

加工対象を限定すると高能率加工が可能となる。この工具は、大径長尺ワークの加工に効果を発揮するチップとホルダである。縦置きタイプの旋削用チップで４コーナが使える。ヘリカル刃のため抵抗が少なく、高送り（最大0.9mm/rev）が可能である。

【図】

図１　ヘリターンチップ

出典：「イスカル総合カタログ2003～2004」、（2002年11月　JIMTOF）、イスカルジャパン株式会社発行、31頁

図２　端面加工、外径加工

出典：「イスカル総合カタログ2003～2004」、（2002年11月　JIMTOF）、イスカルジャパン株式会社発行、６頁

【応用分野】

外径加工、端面加工

【出典／参考資料】

「イスカル総合カタログ2003～2004」、（2002年11月　JIMTOF）、イスカルジャパン株式会社発行、６頁、31頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－１aa　外径旋削バイト用特殊な形状の刃物－２

【技術内容】

加工対象を限定する場合には、対象の形状に適合した形状の刃物で能率の良い加工が可能となる。この場合は、４コーナー使用可能なベアリングの外径加工用のチップである。専用のホルダがある。

【図】

図１　ベアリング外径加工用工具（１）

出典：「NTK2003切削工具カタログ」、（2002年11月　JIMTOF）、日本特殊陶業発行、216頁

図２　ベアリング外径加工用工具（２）

出典：「NTK2003切削工具カタログ」、（2002年11月　JIMTOF）、日本特殊陶業発行、217頁

【応用分野】

ベアリング外径加工

【出典／参考資料】

「NTK2003切削工具カタログ」、（2002年11月　JIMTOF）、日本特殊陶業発行、216頁、217頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－１aa　外径旋削用さらい刃付きチップ（ワイパー刃付きチップ）（６－２－２、６－２－３h、７－１－２、８－１－２）

【技術内容】

仕上げ刃付きチップ（さらい刃、ワイパー刃付きチップ）は、仕上げ工程を省けるため生産性を上げることができる。さらい刃付きノーズR を採用し、面粗さの向上を実現する。特に高送り時も良好な仕上げ面を提供できる。下図のほかに、（「サンドビック・コロマント切削工具2002－ 2004」、ウルトラチップ（ワイパーチップ）概説、サンドビック株式会社A085-A090）がある。

【図】

図１　仕上げ刃付きチップの形状

出典：「イスカル総合カタログ2003～2004」、（2002年11月　JIMTOF）、イスカルジャパン株式会社発行、９頁

図２　仕上げ刃付きチップの効果

出典：「イスカル総合カタログ2003～2004」、（2002年11月　JIMTOF）、イスカルジャパン株式会社発行、９頁

【応用分野】

仕上げ、中仕上げ旋削加工

【出典／参考資料】

「イスカル総合カタログ2003～2004」、（2002年11月　JIMTOF）、イスカルジャパン株式会社発行、９頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－１aa　コーナに丸みをつけないバイトの長所（４－２－２、７－１－２、８－１－２）

【技術内容】

旋削や平削りに使われるバイトの多くはコーナ部に円弧状の丸みをつけている。このコーナ丸みには功罪両面があり、適切な丸み半径は切削 条件によって変わる。このことは１本のバイトでいろいろの所を削ったり、荒削りと仕上げ削りに兼用しようとするときには大きな障害になる。そこで、従来の 常識の妥当性を再検討する意味でコーナに丸みを全然つけないバイト（ゼロRバイト）に関する実験を行なった。主な実験条件は以下の通りである。

（１）使用旋盤：昌運カズヌーブHB500、無段変則

（２）被削材：S45C鋼（焼準、Hv160～180）、外径100～80mmの丸棒

（３）バイト：P15超硬工具、クランプ型の標準３角チップ（チップブレーカなし）の前および横逃げ面を研削し、前切れ刃角を10°、20°、30°の３種類、横切れ刃角は０°から70°まで10°間隔に８種類変えた。

コーナに丸みのあるバイトでは、図１に示すように（送り／切込み）と（切削厚さ／切削幅）は比例せず、切削断面は軽切削になるほど扁平になり、切屑が折れにくくなる。それに反してコーナ丸みのないバイトでは、軽切削でも切屑が折れることが期待される。

切屑の形状、特に折断しやすさがバイト形状によってどう変わるかを比較した結果を図２に示す。図中に破線でかこまれた折断領域を比べる と、重切削ではバイトによる差はあまりないが、軽切削領域ではコーナ丸みが小さいほど折断領域が広がる。ゼロRバイトでは（切込み）＝（１～６）×（送 り）の条件下で切屑が折れる。

ゼロＲバイトは下記の長所を持つことが確認された。

（１）理論あらさより小さい粗さ面を作れる。

（２）前切れ刃に境界摩耗を生じさせないことができる。工具寿命が長い。

（３）広範囲の切削条件下、特に軽切削でも切屑が折れやすく切屑処理性がよい。

なお、チッピングによる損傷はゼロRバイトを用いた多数の実験中ほとんど起こらなかった。高切削温度のとき刃先付近ですくい面の沈下が発生したが具体的な障害にはならなかった。

【図】

図１　送りと切込みの半減に伴う切削断面形状の変化

出典：「コーナに丸味をつけないバイト」、「精密機械　40巻　５号」、（1974年５月）、中山一雄著、精密工学会発行、47頁　図９　送りと切込みの半減に伴う切削断面形状の変化

図２　コーナ丸みによる切屑形状と折断限界の変化

出典：「コーナに丸味をつけないバイト」、「精密機械　40巻　５号」、（1974年５月）、中山一雄著、精密工学会発行、48頁　図10　コーナ丸味による切りくず形状と折断限界の変化

【応用分野】

炭素工具鋼の外径旋削バイト加工

【出典／参考資料】

「精密機械　40巻　５号」、（1974年５月）、中山一雄著、精密工学会発行、43頁～48頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－１aa　切れ刃の丸みの切削バリへの影響（４－２、７－２－１、８－２－１）

【技術内容】

切削工具の切れ刃が摩耗すると切削バリが発生しやすくなり、スローアウェイチップの切れ刃のホーニング量が大きいと切削バリも大きくなる。切れ刃の丸みと切削バリとの関係を定量的に明らかにした。

被削材は６－４黄銅板材（長さ30mm、厚さ3mm）を用い、ホルダを旋盤にとりつけて乾式で断続切削した。工具は、M20のスローアウェイチップで切れ刃の丸み（半径rβ）の異なる４種と、すくい面および逃げ面をラッピングして切れ刃の丸みを極力小さくしたもの（sharpと表示、rβ≦５μm） を用い、仕上切削領域を検討した。２次元切削（Orthogonal）では切れ刃の直線部分を用い、工具を半径方向に数回送って切削し、側方バリと出口バ リを測定した。３次元切削（Conventional）では、切れ刃のコーナ部（コーナ半径0.4mm）を用いて工具を被削材の幅方向に送って切削した （図１）。切削速度は100m/minとした。

２次元切削で切れ刃の丸みrβと、切取り厚さhを変えて切削した場合の側方バリの根本厚さBSと、出口バリの根本厚さBFを測定した。側方バリ、出口バリともにその根本厚さの変化が少なくなる限界値（hcrt）がある。図２にh、rβとBSの関係を示した。hがrβより小さくなるとrβの影響が顕著に現れてくる。

３次元切削では切込みaおよび送り量fを変えて、送り方向に押し倒されてできる横倒れバリの根本厚さBL、出口バリの根本厚さBFを調べた。rβの影響は２次元旋削の出口バリに比べて顕著であるが、出口バリに比べ、横倒れバリへの影響の方が大きい（図３）。

【図】

図１　実験手順

出典：「切れ刃の丸みの切削ばりへの影響」、「精密工学会誌　61巻　６号」、（1995年）、引地力男、新井実著、精密工学会、839頁　Fig.１　Experimental procedure

図２　２次元切削における切り取り厚さ（h）と切れ刃丸み（rβ）の側方バリ根本厚さ（BS）

出典：「切れ刃の丸みの切削ばりへの影響」、「精密工学会誌　61巻　６号」、（1995年）、引地力男、新井実著、精密工学会、839、840頁　Fig.２　Effects of undeformed chip thickness h and cutting edge roundness rβ on the sideward burr-root thickness BS

図３　３次元切削における切込みaおよび送り量fの横倒れバリ根本厚さ（BL）

出典：「切れ刃の丸みの切削ばりへの影響」、「精密工学会誌　61巻　６号」、（1995年）、引地力男、新井実著、精密工学会、840頁　Fig.５　Experimental of feed f and cutting roundness rβ on the leaned burr-root thickness BL

【応用分野】

旋削加工用チップ

【出典／参考資料】

「精密工学会誌　61巻　６号」、（1995年）、引地力男、新井実著、精密工学会発行、839頁～840頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－１a　SNCM439の旋削加工―ノーズ半径と適正送り量との関係―（４－２－２、６－１－２、７－１－２、７－２－１、８－１－３）

【技術内容】

切削工具のノーズ半径の選択は、工具材種、被削材、加工条件および要求される加工精度、必要な工具寿命長さその他を考慮して行なわれる。

高速加工や高送り加工などの高能率切削での工具損傷は、漸進的に発達する正常な摩耗に切削抵抗と切削熱で生じる塑性変形が加わって、次第に大きく進行する。

工具寿命を長く保とうとすると、塑性変形が加わらない正常な摩耗だけが進行する工具損傷のほうが望ましい。

図１はノーズ半径の大きさと適正な送り量の関係について調べた実験データである。ノーズ半径別に、各切れ刃の逃げ面摩耗幅の大きさを塑 性変形量も含めて測定した。超硬合金Sti20(P20)を工具材種に選び、ノーズ半径が0.4mm、0.8mm、1.2mm、1.6mm、および 2.0mmの５種の切れ刃について、高送り切削を行なったときの送り量の大きさと塑性変形を含めた逃げ面摩耗幅の関係を求めた実験データである。図１か ら、一般材の切削で塑性変形を伴わない工具摩耗を得ようとすると、適正な送り量は、ノーズ半径の１／２～１／３以下と考えてよい。

図２は、被削材の硬さと工具材料の種類との関係だけを取上げて、適正な送り量を決めるときの指針としたものである。

【図】

図１　ノーズ半径と工具摩耗（塑性変形を含む）

出典：「SNCM439の旋削加工―ノーズ半径と適正送り量との関係―」、「加工技術データファイル　加工事例　No．2493」、（1995年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／２頁　図１　ノーズ半径と工具摩耗（塑性変形を含む）

図２　被削材硬さとノーズ半径／送り量

出典： 「SNCM439の旋削加工―ノーズ半径と適正送り量との関係―」、「加工技術データファイル　加工事例　No．2493」、（1995年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、２／２頁　図３　被削材硬さとノーズ半径／送り量

【応用分野】

ニッケルモリブデン鋼の外丸削り

【出典／参考資料】

「加工技術データファイル　加工事例　No．2493」、（1995年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／２頁～１／２頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－１a　SNCM439の旋削加工―ノーズ半径とびびり現象―（１－１－１f、４－２－２、６－１－１、６－２－３g、７－１－２、７－２－２、８－１－３）

【技術内容】

旋盤のびびり振動は他の一般工作機械の場合より生じやすく、老朽化した低剛性の旋盤の場合その傾向は顕著である。ノーズ半径が大きくなると、びびり現象が生じやすくなる。また、送り量を小さく設定すると、大きく設定した場合よりも、びびり現象が発生しやすくなる。

切削工具のノーズ半径の選択は、工具材種、被削材、加工条件および要求される加工精度、必要な工具寿命長さその他を考慮して行われる が、工作機械の特性を重視することも大切である。工作機械が老朽化していたり低剛性であったりする場合には、ノーズ半径は小さめの切削工具を選ぶこと、切 削条件の設定に当たっては送り量を小さくしすぎないことがびびり現象の防止策として重要である。

旋削加工で、 ノーズ半径が0.4、0.8、1.2、1.6、および2.0mmの５種類の切削工具について、送り量0.10、0.20、 0.31mm/revの３条件で実験した結果を図１に示す。ノーズ半径と送りに関する実験結果を「正常」、「びびり小」、「びびり大」の領域に区分して示 した。その他の加工条件は次のとおりである。

被削材：SNCM439、HB 226（直径80×長さ430mm）

工具：N22R44

工具材種：STi20

切削条件：V=120m/min、d=2.0mm、f=Var mm/rev、乾式

ノーズ半径と切削現象との関係を図２に示す。ノーズ半径の大小とチップブレーカの切屑処理範囲の増減、切削抵抗の主分力・送り分力・背 分力の大きさ、切れ刃の工具磨耗・塑性変形・チッピングなどの工具損傷の関係、仕上げ面粗さの優劣の関係、それにびびり振動などの関係を定性的に示した。

【図】

図１　ノーズ半径とびびり

出典：「SNCM439の旋削加工―ノーズ半径とビビリ現象―」、「加工技術データファイル　加工事例　No．2496」、（1995年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／２頁　図２　ノーズ半径とビビリ

図２　ノーズ半径と切削特性

出典：「SNCM439の旋削加工―ノーズ半径とビビリ現象―」、「加工技術データファイル　加工事例　No．2496」、（1995年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、２／２頁　図３　ノーズ半径と切削特性

【応用分野】

ニッケルモリブデン鋼の外丸削り

【出典／参考資料】

「加工技術データファイル　加工事例　No．2496」、（1995年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／２頁～２／２頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－１aa　８コーナ使用可能な旋削チップ（４－２－２、５－２－６、６－１－２、８－１－２）

【技術内容】

旋削加工において、コーナ角度が80ﾟのCNMG、WNMGチップは、ISO旋削チップの40％を占め、最も多く使用されている。これ は、XZ両軸方向の加工が可能で工具本数を削減できる、刃先位置のセットが容易、コーナ角度が80ﾟで強度が高く安定した加工ができるなどの理由からであ る。

一方で、SNMGやTNMGに比べると、コーナ数が少なくコーナコストが高くなる。

そこで、CNMGチップを二つ重ね合わせたコーナ角度が80ﾟで、切れ刃の中央部が凹んだ８コーナ使いのQNMGチップと、リード角が89ﾟのPQLN（C）とPQFN（C）ホルダが開発された（図１左）。

両者の組み合わせで、加工段差が10mm以下またはコーナ角度が92ﾟのワークにおいて、従来のCNMG、WNMG、CCMTチップの加工プログラムを変更せずにそのまま使用することができる。

図１右に、QNMG、QCNTチップの適用ワーク形状を示す。

図２に加工事例を示したが、１コーナ当たりの寿命が延長され、さらにコーナ数が２倍となっているため、チップ１個当たりの加工数は大幅に増加し、ワーク１個当たりのコストが大きく低下した。

【図】

図１　QNMG、QCNTチップの形状および適用ワーク形状

出典：「80°コーナQNMG」、「ツールエンジニア　40巻　10号」、（1999年９月10日）、ツールエンジニア、大河出版発行、36頁　図１　QNMG、QCNTチップの形状　および　図２　QNMG、QCNTチップの適用ワーク形状

図２　加工事例

出典：「80°コーナQNMG」、「ツールエンジニア　40巻　10号」、（1999年９月10日）、ツールエンジニア、大河出版発行、37頁　図４　加工事例１

【応用分野】

旋削加工用チップ（外径加工、端面加工；内径加工、内径端面加工）

【出典／参考資料】

「ツールエンジニア　40巻　10号」、（1999年９月10日）、小宮信幸著、大河出版発行、36頁～37頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－１c　外径旋削用バイトの特殊なチップクランプ法

【技術内容】

多用途外径旋削ホルダへのチップのクランプ法である。通常はレバーロック式であるが、チップの下方に特別な形状を持たせホルダとはめ合わせた上でスクリューを固定する方式で、簡単で精度が出るクランプ方式である。

【図】

図１　外径旋削ホルダへのチップクランプ法

出典：「イスカル総合カタログ2003～2004」、（2002年11月　JIMTOF）、イスカルジャパン株式会社発行、38頁

【応用分野】

外径旋削（多用途）

【出典／参考資料】

「イスカル総合カタログ2003～2004」、（2002年11月　JIMTOF）、イスカルジャパン株式会社発行、38頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－１d　軽切削用ブレーカの形状と切屑（１－１－１e、１－１－１a、６－２－２）

【技術内容】

最近は、素材精度の向上と高能率化のため、0.5mm以下の低切込み領域であっても、回転当たり0.3㎜程度の中送り条件で加工がおこなわれる。

この場合、従来の平行形ブレーカでは切屑を小さくカールさせることは困難となるが、軽切削用のノーズR部の切れ刃近傍に円弧状の突起を設けたブレーカを使うと切屑を最適にカールできる。突起によりノーズR部近くに切屑をカールさせる壁面が現れる。

円弧状の突起としたのは、切削条件や被切削材などによる切屑の流出方向の変化に対して、常に直面する壁面を最適な位置に設定できるからである。これによって切屑を安定的処理することができる（図１参照）。

軽切削用ブレーカの形状と切屑を図１に示す。

【図】

図１　軽切削用ブレーカの機能と切屑形状

出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、中崎宗軌、高橋康友著、産業調査会編、大河出版発行、327頁　写真１．１．９　軽切削用ブレーカの機能と切りくず

【応用分野】

旋削加工用チップ（外径加工）

【出典／参考資料】

「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、中崎宗軌、高橋康友著、産業調査会編、大河出版発行、327頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－１d　中切削用ブレーカの形状と切屑（１－１－１e、１－１－１a、６－２－２）

【技術内容】

高能率加工のために、NC旋盤などを使用して複雑な倣い加工が行われる。倣い加工では、切込みや送りは大幅に変化する。一般的には、切込み１～４mm、送り0.2～0.4㎜/revで使用されるので、この条件のすべての領域で良好な切屑処理性を備えなければならない。

しかし従来の勝手つきブレーカや全周ブレーカでは、全領域をカバーできない。この要求に対し中切削用ブレーカとして各社から各種の形状 のものが出されている。全般的傾向として、ノーズ部の切れ刃付近に円弧状の突起などを配置し、ノーズ部から遠ざかるほどブレーカ幅を広くしている。スト レート部の切れ刃は、一直線状、円弧状に芯下がりにしたもの、波形形状など種々ある。円弧状の突起にしたのは、軽切削用と同様、切屑流出方向の変化に対し て常に直面する壁面を最適な位置に設定できるからである。ブレーカ幅に変化を持たせているのは、以下の理由による。よく使用される条件下では、切込みが大 きくなるほど送りも上がる傾向にある。これに対処するため、切屑ポケットを大きくする必要があり、ブレーカ壁面をノーズ部から遠くなるほど後退させ、切れ 刃とブレーカ壁面との距離を大きくし、切屑ポケットを拡大させている。これにより、切屑詰まりによる切れ刃破損、びびり発生、工具寿命低下などを防止して いる（図１参照）。

中切削用ブレーカと切屑形状を図１に示す。

【図】

図１　中切削用ブレーカの機能と切屑形状

出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、中崎宗軌、高橋康友著、産業調査会編、大河出版発行、328頁　写真１．１．10　中切削用ブレーカと切りくず

【応用分野】

旋削加工用チップ（外径加工）

【出典／参考資料】

「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、中崎宗軌、高橋康友著、産業調査会編、大河出版発行、328頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－１d　重切削用ブレーカの形状と切屑（１－１－１e）

【技術内容】

重切削時には、広幅かつ厚肉で非常に剛性の高い高強度の切屑が発生する。この切屑を処理しやすい形状にカールさせるために、チップには大きな切削抵抗が発生する。チップは切削抵抗を低減できる形状であり、切れ刃は切屑による切削荷重に耐える剛性を持つ必要がある。

これに対し、各社は片面で独特のブレーカ形状を準備している。片面にするのは、チップとバイトホルダとの接触面積を大きくし安定してチップを固定できること、および両面ブレーカに比べ、片面ブレーカはチップとバイトホルダの間に隙間が生じないためである。

両面ブレーカの場合、チップ基準面と切れ刃との間に段差があり、切削荷重を受ける刃先の下にも隙間が生じる。刃先には大きな切削荷重が作用するため、たわみなどが発生する場合があり欠損などの原因となる。この点からも、片面ブレーカは安定した切削を可能とする。

切屑は高剛性であるため、切屑詰まりを起こさせないような形状とする必要があり、切屑をあまり小さくカールさせずに、スムーズに排出させる必要がある。

両面ブレーカはチップとバイトホルダが接触する基準面が必要となるので、ブレーカ幅に制約が生じる。送りや切込みが大きくなると、切屑 詰まりを起こしやすくなる。しかし、片面ブレーカは裏返して使用しないので、ブレーカ側に基準面を必要としない。そのため、ブレーカ幅などを自由に設定で き、切屑詰まりなどの出にくいブレーカを設計することができる。

この重切削用ブレーカは、全般的に両面ブレーカよりブレーカ幅を広げ、また、ブレーカ壁面の角度もより緩くして、切屑排出と切削抵抗の低減をはかった形状が多い（図１参照）。

重切削用ブレーカと切屑形状を図１に示す。

【図】

図１　重切削用ブレーカと切屑形状

出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、中崎宗軌、高橋康友著、産業調査会編、大河出版発行、330頁　写真１．１．11　重切削用ブレーカと切りくず

【応用分野】

旋削加工用チップ（外径加工）

【出典／参考資料】

「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、中崎宗軌、高橋康友著、産業調査会編、大河出版発行、330頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－１d　溝形チップブレーカの最適形状の計算法（４－２－２、７－１－１、７－１－２、８－１－２、８－１－３、８－１－４）

【技術内容】

切屑処理法としては、現在チップブレーカによる方法が、適正なブレーカ形状のものを選択できるのであれば、もっとも実際的でしかも確実な方法であろう。

本例は、過去の基礎的研究を参考にしつつ、実際的立場から簡略化し、扱いやすくしかも信頼性の高いブレーカの設計式を得ることを目的としたものである。

実験における切削条件を図１に、実験結果を図２に示す。

図１中、×印は、切屑が切断しなかった場合、▽印は、切断したが長断片やコイル状で、切屑処理の立場からは一応満足な状態、○印は、最 も望ましい状態で切断した場合、●印は、ブレーカが効きすぎて切屑は細かく切断され、刃先に異常な力が加わった場合を示している。また、矢印はブレーカが 有効に働く送り範囲の計算値である。

全体として、計算による予測と実際の切断具合は良好に一致している。

特に切屑厚みが薄かったり、延性が大で従来適正なブレーカの選択が困難であった高硬度のNi-Cr-Mo鋼や軸受鋼についてもよく適合している。

しかし、送りが0.15mm/rev程度以下になると切断できない場合も生じ、このような微小送りに対しては特別にブレーカ形状を工夫するか、あるいは切屑をコイル状にして排出するいわゆるチップフォーマを採用するなどの対策を考えなければならない。

溝形チップブレーカの形状を図３に示す。これは工具への研ぎ付けが容易で、かつ広い範囲の切削条件に対して有効である。また、最近の超硬工具は相当靭性が向上しているので、このような刃先形状で十分な強度がある。

【図】

図１　被削材および切削条件

出典：「旋削加工における切りくず処理法－数値制御自動プログラミングの研究（第１報）」、「精密機械　36巻　２号」、（1970年２月）、竹山秀彦、関口博、高田孝次著、精密機械学会発行、152頁　表１　被削材および切削条件

図２　実際の切屑切断状況と計算結果との対応

出典：「旋削加工における切りくず処理法－数値制御自動プログラミングの研究（第１報）」、「精密機械　36巻　２号」、（1970年２月）、竹山秀彦、関口博、高田孝次著、精密機械学会発行、154頁　図１　実際の切りくず切断状況と計算結果との対応

図３　溝形チップブレーカの形状

出典：「みぞ形チップブレーカの最適形状の計算法」、「加工技術データファイル　加工事例　No．0118」（1976年11月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／２頁、図１　みぞ形チップブレーカの形状

【応用分野】

外形旋削

【出典／参考資料】

「旋削加工における切りくず処理法－数値制御自動プログラミングの研究（第１報）」、「精密機械　36巻　２号」、（1970年２月）、竹山秀彦、関口博、高田孝次著、精密機械学会発行、151頁～155頁

「みぞ形チップブレーカの最適形状の計算法」、「加工技術データファイル　加工事例　No．0118」（1976年11月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／２頁～２／２頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－１d　広域型チップブレーカ工具による切屑切断機構（１－１－１a、１－１－１ab、４－２－２、８－１－２、８－１－４）

【技術内容】

本広域型チップブレーカの形状を図１に示す。図中、a部をダイヤモンド砥石（#400）により研削し、b部を放電加工により成形した。 研削により成形された半径0.20～0.25mm、また放電加工で成形されたすみ部は半径0.15～0.30mmの丸みがついている。切れ刃先端部には #300のハンドラッパによりC0.01～C0.02mmのホーニングを施した。

本チップブレーカを用いて、送 りと切込みによって切屑切断機構がどのように変化するかを調べた。切削速度は、3.0m/sとし、切込み を0.1～3.0mmまで、送りは0.05～0.51mm/revまで変化さた。切削状態を直接観察すると共に、高速度カメラにより写真撮影した。

本チップブレーカによるSS41材の切削時の切屑発生状況を図２に示す。図中の記号は精機学会切削性専門委員会の切屑形状の分類記号である。

切屑の切断様式は６タイプに分類でき、チップブレーカの各部分、即ち、C0.01～C0.02mmの面取りコーナ、すくい面の設けた主 切れ刃に垂直な段、ポジリード部のブレーカ壁、ネガリード部のブレーカ壁（コーナ先端から段までのすくい面を広くする意味で）がそれぞれ有効に作用してい る。広範囲の切込みと送りに対して切屑切断可能なばかりでなく、目視観察では仕上げ面も良好である。また、SCM440、SK5、S55c、SUS304 などの鋼に対しても、SS41の場合に比べると若干狭くなるが、やはり広範囲の切込みと送りで、切屑切断に有効である。

【図】

図１　広域型チップブレーカの形状

出典：「チップブレーカに関する研究－広域型チップブレーカの切屑切断機構－」、「精密工学会誌　52巻　５号」、（1986 年）、長谷川嘉雄、花崎伸作、藤原順介、和田任弘著、精密工学会発行、859頁　Fig.１　Configuration of chip breaker N; honed corner

図２　切込み－送り平面上での各種形状の切屑発生領域

出典：「チップブレーカに関する研究－広域型チップブレーカの切屑切断機構－」、「精密工学会誌　52巻　５号」、（1986年）、長 谷川嘉雄、花崎伸作、藤原順介、和田任弘著、精密工学会発行、862頁　Fig.８　Chip breaking area on S-a plane（Each type of chip breaking mechanism corresponds to Fig.２-Fig.７）　Cutting speed;3.0m/s,Work material;SS41

【応用分野】

外径旋削

【出典／参考資料】

「チップブレーカに関する研究－広域型チップブレーカの切屑切断機構－」、「精密工学会誌　52巻　５号」、（1986年）、長谷川嘉雄、花崎伸作、藤原順介、和田任弘著、精密工学会発行、858頁～863頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－１a　チップブレーカのノーズ半径別切削形態（１－１－１e、４－２－３、７－１－２、８－１－２）

【技術内容】

切削工具のチップブレーカにおいて、そのノーズ形状の違いによって、切屑処理性が異なってくる。

ノーズ半径の異なる３種類の勝手付きの研削製法のチップブレーカでS45C鋼を切削したときの切屑形態を図１に示す。チップブレーカの材質は超硬合金（P20）であり、切削速度は100mm/min、潤滑は無潤滑である（ap：切込み）。

ノーズ半径が大きくなると、切込み深さに占める半径部分が大きくなり、切屑はらせん形を呈し長く伸びる。したがって、切屑が効果的に切断する範囲は小さくなる。

図１における切屑形態を示す記号は、以下にその内容を示す。

A：らせん・カールが発生せず長く伸びる。否。

B：全部らせん連続型。否。

C：全部らせん折断型。良。

D：全部カール折断型。良。

E：切屑詰り、びびり振動、切屑飛散・加工精度劣化。否。

（出典：「データでみる次世代の切削加工技術」、（2000年）、狩野勝吉著、日刊工業新聞社発行、183頁、図９．１）

【図】

図１　研削製法勝手付きチップブレーカのノーズ半径別切屑形態の分類記号表示（C、Dの領域での切屑形態が良好）

出典：「データでみる次世代の切削加工技術」、（2000年）、狩野勝吉著、日刊工業新聞社発行、215頁、図９．19　研削製法勝手付きチップブレーカのノーズ半径別切り屑形態の分類記号表示

【応用分野】

旋削バイトの切屑処理

【出典／参考資料】

「データでみる次世代の切削加工技術」、（2000年）、狩野勝吉著、日刊工業新聞社発行、215頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－１ab　旋削用スローアウェイ複合ブレーカの形状と切屑（１－１－１d、１－１－１e、６－１－１、６－１－２、７－１－１、７－１－２、７－２－１、８－１－３）

【技術内容】

図１、図２の旋削用スローアウェイ複合ブレーカ（「MAブレーカ」）は、広い切削条件に対し有効な切屑を生成できるチップブレーカである。

このブレーカの特徴は、

（１）図３の「MAブレーカ」のように６°のポジティブランドと、22°の大きなすくい角により、切削抵抗の軽減と工具寿命の延長が可能となる。

（２）図４のように切込み５㎜では送りが0.25～0.5mm/rev、切込み１mmでは送りが0.15mm/rev以上と、従来にない有効切屑処理範囲となる。

（３）「彫りの深さ」から、突起の摩滅が少なく、切削初期の良好な切屑形状が寿命まで継続できる。

以上により、広範囲の加工における信頼性が高められ、自動化や無人化が可能となり、さらなる高能率加工が実現できる。

【図】

図１　旋削用スローアウェイチップ「MAブレーカ」

出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）白鳥栄尚著、産業調査会編、大河出版発行、335頁　写真１．１．18　旋削用スローアウェイチップ「MAブレーカ」

図２　旋削用スローアウェイチップ「MAブレーカ」

出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、白鳥栄尚著、産業調査会編、大河出版発行、335頁　写真１．１．19　旋削用スローアウェイチップ「MAブレーカ」

図３　MAブレーカの形状

出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、白鳥栄尚著、産業調査会編、大河出版発行、335頁　図１．１．28　MAブレーカの形状

図４　TNMG332MAの切屑形態

出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、白鳥栄尚著、産業調査会編、大河出版発行、335頁　図１．１．29　TNMG332MAの切りくず形態

【応用分野】

旋削加工用チップ（外周加工）

【出典／参考資料】

「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、白鳥栄尚著、産業調査会編、大河出版発行、334頁～335頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－１d　軟鋼・深絞り材用チップブレーカの切屑処理性（４－２、４－３、６－１－２、７－２－３、８－１－２）

【技術内容】

軟鋼など軟らかい鋼材を旋削した時の切屑処理性に優れるチップブレーカである。

軟鋼や深絞り材は切屑厚さが厚く延性に富むため、切屑が折断しにくくからまりやすい。その理由は低炭素鋼の切屑圧縮比が高いことから説明できる。

切屑処理性に優れたチップブレーカの形状を図１に示す。その特徴は、（１）大きなすくい角を持つ曲面ブレーカである、（２）ランドが無 くシャープエッジの切れ刃である、（３）ブレーカ突起が切れ刃から離れておりブレーカのふところが広い、などである。この特徴により、滑らかで安定した切 屑処理が可能になり、同時に切れ味良く切削抵抗が減少した。

図２に本チップブレーカの耐摩耗性を示す。サーメットNS530がコーティングT813より優れていることがわかる。このことから、耐摩耗性や加工面粗さを求める場合はサーメットNS530を、耐欠損性を求める場合にはコーティングT813を推奨する。

【図】

図１　切屑処理性に優れたブレーカ形状

出典：「最近のチップブレーカと切くず処理性」、「ツールエンジニア　32巻　12号」、（1991年）、田所宣一著、大河出版発行、129頁　図２　17形ブレーカ形状

図２　切屑処理性に優れたブレーカの耐摩耗性

出典：「最近のチップブレーカと切くず処理性」、「ツールエンジニア　32巻　12号」、（1991年）、田所宣一著、大河出版発行、129頁　図３　17形ブレーカの耐摩耗性

【応用分野】

軟鋼・深絞り材の旋削加工

【出典／参考資料】

「ツールエンジニア　32巻　12号」、（1991年11月）、田所宣一著、大河出版発行、128頁～133頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－１e　切削油剤の有無と切屑処理性（１－１－１g、４－２－２、７－２－１、７－２－３、８－１－２）

【技術内容】

切削油剤を適用した場合、チップブレーカの切屑処理性が向上する場合とそうでない場合がある。

炭素鋼S45Cを切削し、切削油剤の有無と切屑形状の関係を分類記号で示したものを図１に示す。工具材質は超硬合金（P10）であり、切削速度は150m/minである。C、Dの領域が良好な切屑形態の領域である。

一般にアルミニウム合金のように、切屑ボリュームが大きい場合は、切削油剤を含むと切屑は重くなる。らせん状切屑は生成される過程で激しい回転運動が根元で与えられている。先端が切削油剤を含んで重くなると、先端まで回転運動を伝えることが困難となって切断が起こる。

炭素鋼や合金鋼の切削でも、適度の大きさのらせん形切屑が生成される場合は、同じ原理で切屑切断が生じやすくなる。また、取りしろの大 きい粗切断でも、切削油剤を供給すると、切屑の切断が生じやすくなる場合が多い。切断油剤の冷却効果によって切屑圧縮比が増大し、切屑厚さが大きくなるこ とも一因と考えられる。

一方、切削油剤を使用しても切屑処理性が改善されない場合がある。即ち、切屑が針金状に 伸びる切削領域では、切削油剤を使用しても、切 屑カールを発生させたり、切屑の切断を生じさせたりすることはきわめて困難である。かえって、切削油剤で切れ刃すくい面の潤滑効果が高まることによって、 切屑が伸びやすくなることも起こりうる。

図１における切屑形態を示す記号は、以下にその内容を示す。

A：らせん・カールが発生せず長く伸びる。否。

B：全部らせん連続型。否。

C：全部らせん折断型。良。

D：全部カール折断型。良。

E：切屑詰り、びびり振動、切屑飛散・加工精度劣化。否。

（出典：「データでみる次世代の切削加工技術」、（2000年）、狩野勝吉著、日刊工業新聞社発行、183頁、図９．１）

【図】

図１　切削油剤の有無と切屑処理性の差異（C、Dの領域で切屑形態が良好）

出典：「データでみる次世代の切屑加工技術」、（2000年）、狩野勝吉著、日刊工業新聞社発行、221頁、図９．21　切削油剤の有無と切り屑処理性の差異（C、Dの領域で切屑形態が良好）

【応用分野】

旋削バイトの切屑処理

【出典／参考資料】

「データでみる次世代の切屑加工技術」、（2000年）、狩野勝吉著、日刊工業新聞社発行、221頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－１g　水溶性切削油剤による切屑折断の促進（４－２－２、６－１－１、７－２－３、８－１－２）

【技術内容】

鋼を中高速域で切削する際に水溶性切削油剤が切屑の折断性向上に及ぼす効果を実験により明らかにした。

実験では、超硬P20チップにクランプオン型のチップブレーカを付けてS45C鋼を外周長手旋削した。切削条件を図１に示す。水道水で10～50倍に希釈したエマルジョン系水溶性切削油剤W１種２号を、流量1.5～3.1L/minの範囲で流下した。

実験の結果から、水溶性切削油剤の使用により切屑が折断する切削条件の範囲が拡大することがわかった（図２）。これは主として冷却効果 によるもので、切削時の温度上昇による切屑の延性増加を冷却によって防止するためと考えられる。したがって、切削油剤は水溶性のものを高い希釈倍率で大量 に用いる方が効果的である（図３）。この効果は、負すくい角工具による切削のように、切屑温度が上昇しやすい場合に顕著に現れる。

【図】

図１　切削条件

出典：「水溶性切削油剤による切くず折断の促進」、「精密工学会誌　55巻　11号」、（1989年）、小川誠、中山一雄、新井実著、精密工学会発行、2030頁　Table.１　Cutting conditions

図２　水溶性切削油剤の切屑折断への効果

出典：「水溶性切削油剤による切くず折断の促進」、「精密工学会誌　55巻　11号」、（1989年）、小川誠、中山一雄、新井実著、精密工学会発行、2030頁　Fig.１　Effect of cutting fluid on chip breaking

図３　水溶性切削油剤の流量と希釈倍率の切屑折断への効果

出典：「水溶性切削油剤による切くず折断の促進」、「精密工学会誌　55巻　11号」、（198

Bewise Inc. www.tool-tool.com

Reference source from the internet.

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－２c　突切り加工の高能率・高精度化をもたらす超硬合金突切りバイト（１－１－２f、４－２、５－２、６－２－３、８－１－２）

【技術内容】

突切り加工の高能率化を目的とし、ホルダを超硬合金としたクランプ型の突切りバイトが開発された。

突切り加工では切削中にびびりを生じたり切屑が詰まりやすいなどの問題が起きる。そこで、ホルダ剛性を飛躍的に向上させ、突切り加工の 高能率化、高精度化を実現した。本バイトは超硬合金の板状ホルダに高性能チップをくさび力でクランプするスローアウェイ型の突切りバイトである（図１）。 有限要素法を用いて数値解析を行い、超硬合金ホルダに発生する切削中の応力集中を低減するように設計した。

本ホ ルダと鋼製ホルダをそれぞれ使用したときの突出し量ごとのびびり振動を図２に示す。数値解析による最適設計と高剛性超硬合金ホルダ の採用により振動を低減し、本ホルダでは鋼製ホルダに比べ突出し量を約２倍にまで拡大できた。それゆえ、大径サイズの被削材の突切り加工が可能となった。

本バイトの採用により、丸棒や中空材のほか、六角材の突切り加工など断続切削の場合でも安定した工具寿命が得られることを種々の具体例で示した。丸棒の場合の工具摩耗を図３に示す。高速高送り切削が可能で反りの無い仕上面が得られることを示した。

【図】

図１　チップのクランプ機構

出典：「突切り加工の高能率・高精度化をもたらす超硬突切りバイト：つっきるくん」、「ツールエンジニア　30　巻　11号」、（1989年11月）、保利修、大河出版発行、109頁　図１　チップのクランプ機構

図２　切削時の振動比較

出典：「突切り加工の高能率・高精度化をもたらす超硬突切りバイト：つっきるくん」、「ツールエンジニア　30巻　11号」、（1989年11月）、保利修著、大河出版発行、111頁　図４　切削時の振動比較

図３　丸棒の突切り加工における工具寿命

出典：「突切り加工の高能率・高精度化をもたらす超硬突切りバイト：つっきるくん」、「ツールエンジニア　30巻　11号」、（1989年11月）、保利修著、大河出版発行、111頁　図５　丸棒の突切り加工

【応用分野】

突切り加工

【出典／参考資料】

「ツールエンジニア　30巻　11号」、（1989年11月）、保利修著、大河出版発行、108頁～113頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－２aa　角度のついたバイト（突切り用）

【技術内容】

突切り加工では、多くの場合びびりが問題となる。加工時に発生するびびりを少なくするためには、剛性の高いバイトを使用し、刃物台からのバイト突出し量をできるだけ小さくする。

そして、工作物の加工中のたわみ、移動を防ぐため、工作物はチャックにしっかり固定し、チャックからの突出し長さを最小になるようにセットする。工作機械に剛性が高いものを使用し、油圧送りのものは切削が不安定となるので避けたほうがよい。

これらの基本条件が整ったら、次に加工上のポイントとして、バイトの刃先高さを工作物の中心に合わせる。ただし、切削中にびびりを発生しやすい場合や、バイトの突出し量が大きく、たわみが生じやすい場合は、刃先高さを少し高く設定する。

そして、バイトは工作物に対し直角に取付ける。直角度が出ていないとバイトの直進性が悪くなり、加工面に曲がりが生じると共に仕上り面も悪くなる。

中実丸棒は、工作物の切り残しを生じないように、またパイプ材ではバリを生じさせないように図１のような角度のついたバイトを使用する と効果がある。ただし、このようなバイトを使うとホルダの直進性が悪くなるので、送りを下げる必要がある。さらに、切屑処理性も悪くなることを考慮して使 用しなければならない。

【図】

図１　角度の付いたバイト

出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、野口和夫著、産業調査会編、大河出版発行、367頁　図１．４．２　角度の付いたバイト

【応用分野】

溝入れ加工、突切り加工用バイト

【出典／参考資料】

「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、野口和夫著、産業調査会編、大河出版発行、366頁～367頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－２c　各種クランプバイト（突切り用）

【技術内容】

クランプバイトは図１のような構造のものが多用される。

（ａ）は３コーナチップを使うことができ、経済的であることから、溝入れ加工の主流となっている。チップの材質も超硬合金、耐摩耗性、耐溶着性に優れたサーメットが多用される。

（ｂ）は比較的溝幅が大きく、深い溝の加工に使用されている。

（ｃ）は超硬合金ブレードクランプ方式で、超硬合金ブレードは再研削して使用できる。

（ｄ）はチップのクランプがホルダのくさび力によって行われ、クランプ強度、切屑処理、最大突切り径、コティング材種の使用など、数々の利点があるため、広く使われている。この（ｄ）タイプのバイトは、ホルダ剛性を向上させるため超硬合金製ホルダが開発されている。

【図】

図１　各種クランプバイト

出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、野口和夫著、産業調査会編、大河出版発行、366頁　図１．４．１　各種クランプバイト

【応用分野】

溝削り入れ加工、突切り加工用バイトクランプ

【出典／参考資料】

「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、野口和夫著、産業調査会編、大河出版発行、366頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－２aa　溝削りバイト用チップの刃物形状

【技術内容】

標準的な溝削りバイト用のチップの刃物形状を示す。

【図】

図１　浅溝削りバイト用チップ

出典：「’03～’04イゲタロイ切削工具」、（2002年11月　JIMTOF）、住友電気工業株式会社発行、239頁

図２　広幅／深溝削り用チップ

出典：「’03～’04イゲタロイ切削工具」、（2002年11月　JIMTOF）、住友電気工業株式会社発行、234頁

【応用分野】

溝削り加工

【出典／参考資料】

「’03～’04イゲタロイ切削工具」、（2002年11月　JIMTOF）、住友電気工業株式会社発行、239頁、240頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－２aa　５コーナ使用可能な浅溝加工用チップ（ペンタカット）

【技術内容】

５コーナが使える特色ある形状をした浅溝加工用チップであり、左右勝手兼用でチップ交換も簡単迅速にできる。高精度溝削り加工、突切り加工、拡溝－横引き加工、面取り加工の４種の加工が可能である。

【図】

図１　５コーナ使用可能な浅溝加工用チップ

出典：「イスカル総合カタログ2003～2004」、（2002年11月　JIMTOF）、イスカルジャパン株式会社、86頁

【応用分野】

高精度溝削り加工、突切り加工、拡溝－横引き加工、面取り加工

【出典／参考資料】

「イスカル総合カタログ2003～2004」、（2002年11月　JIMTOF）、イスカルジャパン株式会社発行、86頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－２aa　外径小幅溝削りバイト用チップ

【技術内容】

特徴ある形状により、クランプ力が強く高剛性となっている。

【図】

図１　チップ形状

出典：「’03～’04イゲタロイ切削工具」、（2002年11月　JIMTOF）、住友電気工業株式会社発行、230頁

【応用分野】

外径小幅溝削り加工

【出典／参考資料】

「’03～’04イゲタロイ切削工具」、（2002年11月　JIMTOF）、住友電気工業株式会社発行、230頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－２aa　鋳鉄の高速溝加工用チップとホルダ（１－１－２c、４－４－３、５－２－４、８－１）

【技術内容】

端面の溝削り加工などで、加工中チップの動きが発生しないタイプのチップとしてV底型チップとそのホルダを図１に示す。

これは、普通鋳鉄の高速溝削り加工における、端面部の加工に使用されたもので、アルミナをCVDコーティングした窒化珪素系のチップで ある。このチップを使用することによりチップの欠損が防止でき、CVDコーティングにより摩耗の進行が抑えられ、安定して２倍の寿命が得られた。

【図】

図１　V底型チップとホルダ

出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、尾頭勇著、産業調査会編、大河出版発行、374頁　図１．４．18　使用工具

【応用分野】

セラミックス系チップ使用による溝加工

【出典／参考資料】

「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、尾頭勇著、産業調査会編、大河出版発行、373頁～374頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－２ab　Qカット－５Fブレーカによるバリ・へそ最小化（１－１－２a、４－２－２、５－２－３、６－２－３h、７－２－３、８－１－３）

【技術内容】

バリ・へその発生を抑えるために、送りを下げるが、低送りでは切屑流れが悪くなり、切屑が発生してしまう。この問題は従来、突切り工程 のバリ・へその発生と切屑に関する問題として指摘されていたが、Qカットチップのマクロ・マイクロジオメトリと切削条件の最適化により、突切り加工におけ るバリ、へそを最小にすることができた。

Qカットチップの－５Fブレーカは、基本的にはシャープエッジである が、わずかな残留応力をあたえる特殊な刃先処理により、刃先に靭性 をもたせフロント角を20度までとれるようになっている。さらに、フロント角は０～20度まで、切屑処理ができるように、独特の型押しブレーカ（極めてす くい角が大）形状になっている。－５Fのフロント角20度を使用すれば基本的にはバリ・へそは発生しない。

フロント角と寿命の関係について、定量的解析は行なわれていないが、経験的にフロント角20度のチップの寿命は、フロント角０度の約80％程度である。

－５Fによる切込み角とピップの関係および－５Fによる切込み角と面粗さの関係（端面）を図１に示す。使用工具と切削条件を図２に、使用工具の形状、寸法を図３に示す。

【図】

図１　－５Fによる切込み角とピップおよび面粗さの関係

出典：「SUS403の突切り加工－Qカット－５Fブレーカによるバリ・ヘソ最小化」、「加工技術データファイル　加工事例　No． 2807」、（1996年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／２頁　図１　－５Fによる切込み角とヒップの関係　－５Fによる切込み角と面粗 さの関係

図２　使用工具と切削条件

出典：「SUS403の突切り加工－Qカット－５Fブレーカによるバリ・ヘソ最小化」、「加工技術データファイル　加工事例　No．2807」、（1996年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、２／２頁　表１　使用工具と切削条件

図３　使用工具の形状、寸法

出典：「SUS403の突切り加工－Qカット-5Fブレーカによるバリ・ヘソ最小化」、「加工技術データファイル　加工事例　No．2807」、（1996年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、２／２頁　表１付図　使用工具形状・寸法　詳細

【応用分野】

SUS304の突切り加工

【出典／参考資料】

「加工技術データファイル　加工事例　No．2807」、（1996年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／２頁～２／２頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－２d　３次元チップブレーカ（突切り用）

【技術内容】

突切り加工において、切屑処理性（排出性）を良くするためには、送りをステップ送りにする方法がよく行われるが、３次元チップブレーカ の付いたバイトを使用する方法も良い。３次元チップブレーカの形状を図１に示す。この３次元チップブレーカの付いたバイトは切屑を溝幅より狭くでき、ぜん まい状にすることができる。特に大径の工作物の切断には効果的である。

【図】

図１　３次元チップブレーカ

出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、野口和夫著、産業調査会編、大河出版発行、367頁　図１．４．３　３次元チップブレーカ

【応用分野】

溝削り加工、突切り加工用バイト

【出典／参考資料】

「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、野口和夫著、産業調査会編、大河出版発行、336頁～367頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－２aa　小径突切りバイト用チップとホルダ（１－１－２c）

【技術内容】

小径突切り用に開発された縦型２コーナ使いチップであり、円弧ブレーカで切れ味、切屑排出性が良好である。また、ビス止めクランプ方式により、ビスを緩めるだけでチップ交換が可能である（背面からも操作できる）。切削抵抗が小さく、仕上げ面でのへそ残りも小さい。

【図】

図１　小径突切りバイト用チップとホルダ

出典：「’03～’04イゲタロイ切削工具」、（2002年11月　JIMTOF）、住友電気工業株式会社発行、252頁

【応用分野】

突切り加工

【出典／参考資料】

「’03～’04イゲタロイ切削工具」、（2002年11月　JIMTOF）、住友電気工業株式会社発行、252頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－２ｃ　突切り・溝削りバイト用チップホルダ（４－４－１、４－４－２、４－４－３、８－１－１、８－１－３、８－２－３）

【技術内容】

ニッケル基合金や焼入れ鋼のような難削材の溝加工や鋳鉄の仕上げ溝加工にはセラミックス系のチップが使用され、高速溝加工が実現されている。高速溝加工ではチップ材質のみならず、ホルダの形状も工夫されている。

図１に示すホルダは、窒化珪素基セラミックス系のチップ（チップ形状：SNG644）でNi基合金INCO718を溝加工したときに使用されたホルダである。高速で安定して加工ができるように、V底120°タイプで剛性のあるものにしている。

図２に示すホルダは、アルミナ―炭化物系セラミックスのチップでSCr420鋼の焼入れ材を仕上げ溝加工したときに使用されたホルダである。外周をポジタイプとしてクランプし、チップがホルダの壁面に押し付けられ、チップの剛性が上げられる構造となっている。

図３に示すホルダは、アルミナ基セラミックスのチップで鋳鉄の高速仕上げ溝加工したときに使用されたホルダである。クランプ精度を高めるためにチップの基準面である側面をホルダに押し付け、さらに上方からクランプするというダブルクランプ方式にしている。

【図】

図１　ホルダ（V底120°のホルダ）

出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、尾頭勇著、産業調査会編、大河出版発行、369頁　図１．４．６　ホルダ

図２　ホルダ

出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、尾頭勇著、産業調査会編、大河出版発行、371頁　図１．４．９　ホルダ

図３　ホルダ

出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、尾頭勇著、産業調査会編、大河出版発行、372頁　図１．４．14　ホルダ

【応用分野】

突切り／溝削りバイト用ホルダ（難削材用）

【出典／参考資料】

「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、尾頭勇著、産業調査会編、大河出版発行、367頁～372頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－２c　突切り・溝削りバイト用チップクランプ部

【技術内容】

本クランプ部は、25㎜を超える深溝加工や50㎜径以上の丸棒の突切り加工などの過酷な溝入れや突切り作業においても高性能を発揮する バイト用クランプ部である。クランプ部を図１に示す。チップは独自の方法でクランプされる。そのクランプ剛性とホルダ剛性によって刃先の繰返し精度を維持 し、切削抵抗によるチップのもぐり込みを防いでいる。また、すくい面上のシャンクの出っぱりが少なく、切屑が速やかに排出される。

【図】

図１　チップクランプ部

出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、小嶋洋一著、産業調査会編、大河出版発行、379頁　図１．４．32　チップクランプ部

【応用分野】

突切り加工用ホルダ

【出典／参考資料】

「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、小嶋洋一著、産業調査会編、大河出版発行、379頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－２c　突切り／溝削りバイトの刃物クランプ方式

【技術内容】

突切り／溝削りバイト用のホルダーへのチップクランプ方式には多くの方式がある。

（１）L69のようにホルダーのクサビに直接クランプさせる方式

（２）K４dのようにビスやねじで固定する方式

（３）押え金具を用いる方式（図１）

（４）ホルダーのクランプ力をねじで調整する方式（図２）

などがある。

【図】

図１　押え金具を用いるチップクランプ方式

出典：「’03～’04イゲタロイ切削工具」、（2002年11月　JIMTOF）、住友電気工業株式会社発行、254頁

図２　ホルダーのクランプ力をねじで調整する方式

出典：「イスカル総合カタログ2003～2004」、（2002年11月　JIMTOF）、イスカルジャパン株式会社発行、121頁

【応用分野】

突切り加工、溝削り加工

【出典／参考資料】

「’03～’04イゲタロイ切削工具」、（2002年11月　JIMTOF）、住友電気工業株式会社発行、252頁

「イスカル総合カタログ2003～2004」、（2002年11月　JIMTOF）、イスカルジャパン株式会社発行、121頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－２f　制振合金利用の工具シャンクによる動剛性の向上（７－１－１、７－１－２、８－１－２）

【技術内容】

本技術は、実切削におけるびびり振動に対して、高減衰能を有する制振合金と高剛性材料の超硬合金をサンドイッチ構造にした工具シャンクの有効性を検討したものである。

使用した工具シャンクの形状を図１に示す。その構造は超硬合金D2と制振合金（Fe-12%Cr-2%Al系フェライト系ステンレス鋼）のサンドイッチ構造および一体構造の２形式で、その組み合わせとサンドイッチ構造の断面形状を図２に示す。

横型のサンドイッチ構造の工具シャンクに関して、切込み0.6mmにおける切削速度と主分力方向の工具振動振幅の関係を図３に示す。外 側（A部材）に超硬合金、内側（B部材）に制振合金を組み合せた横型の複合工具シャンクは、高い静剛性と高い減衰能を兼備するので、超硬合金による一体構 造の工具シャンクに比べて動特性を著しく改善することができ、びびり振動を抑制して安定切削領域を大幅に拡大することができる。

【図】

図１　工具シャンク形状

出典：「制振合金による複合工具シャンクの動剛性向上について」、「精密工学会誌　53巻　２号」、（1987年）、北嶋弘一、田中行雄、中村順、有本浩著、精密工学会発行、82頁　Fig.３　Complex tool shank

図２　サンドイッチ構造の工具シャンクの断面形状（横型、縦型）と制振合金と超硬合金の組合せ

出典：「制振合金による複合工具シャンクの動剛性向上について」、「精密工学会誌　53巻　２号」、（1987年）、北嶋弘一、田中行 雄、中村順、有本浩著、精密工学会発行、81頁　Fig.１　Section of complex shank、82頁　Table１　Materials of tool shank

図３　工具振動振幅と切削速度の関係

出典：「制振合金による複合工具シャンクの動剛性向上について」、「精密工学会誌　53巻　２号」、（1987年）、北嶋弘一、田中行 雄、中村順、有本浩著、精密工学会発行、84頁　Fig.９　Relation between cutting speed and amplitude of tool shank

【応用分野】

外径旋削バイト

【出典／参考資料】

「制振合金による複合工具シャンクの動剛性向上について」、「精密工学会誌　53巻　２号」、（1987年）、北嶋弘一、田中行雄、中村順、有本浩著、精密工学会発行、80頁～86頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－２h　突切り／溝削りバイト加工時の給油方式（７－２－３n）

【技術内容】

突切り／溝削りバイト加工時の給油方式にはクランプホルダの内部を通してチップ下方から給油する方式（図１）と、クーラントアダプターをホルダーブロックに取り付け斜め上方から吹きつける方式（図２）とがある。

【図】

図１　突切り／溝削りバイト加工時の給油方式（１）

出典：「イスカル総合カタログ2003～2004」、（2002年11月　JIMTOF）、イスカルジャパン株式会社発行、65頁

図２　突切り／溝削りバイト加工時の給油方式（２）

出典：「サンドビック・コロマント切削工具2003～2004」、（2002年11月　JIMTOF）、サンドビック株式会社発行、B091頁

【応用分野】

突切り加工、溝削り加工

【出典／参考資料】

「イスカル総合カタログ2003～2004」、（2002年11月　JIMTOF）、イスカルジャパン株式会社発行、65頁

「サンドビック・コロマント切削工具2003～2004」、（2002年11月　JIMTOF）、サンドビック株式会社発行、B091頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－２　MQLによる旋削加工（４－２－２、５－２、８－１－３、７－２－２k）

【技術内容】

本例は、従来の切削液供給形態を見直し、切削液の作用を十分達成しつつ、ごく少量の切削液を供給する極微量切削液供給法を提案するものである。

使用した極微量切削液供給システムを図１に示す。極微量の切削液を性格に供給するため、高速軸受潤滑において利用されるオイルエア潤滑 ユニットを適用した。切削液は、タイマによって一定間隔で作動すポンプで送られ、ミキシングバルブ内に送られる。同バルブ内では定量の切削液が圧縮空気中 に混入され、配管内に付着する。付着した切削液は、圧縮空気によって吐出口に送られるうちに、次第に平滑化され、吐出口では一定の微量の切削液が吐出す る。切削液を効果的に供給するため、図２に示すように、供給管（供給ノズル）をシャンクの部分で二股に分け、一方を工具すくい面と切屑との間に、もう一方 を工具逃げ面と加工物との間に切削液を供給するように配置した。供給管の吐出口は、切れ刃先端部分から20mmの部分に配置した。

本システムの基本特性は以下の通りである。空気供給圧力は0.6Mpa、切削油吐出量は0.01、0.03、0.06、0.10、0.16cm3/stroke、ポンプ作動間隔は1,2,4,8,16,32min、パイプ径は2.0mmである。

工具横逃げ面摩耗におよぼす切削液供給量の影響を図３に示す。本極微量切削液供給法は逃げ面摩耗の抑制に普通給油法と同程度の効果を発揮する。

図１　極微量切削液供給システム

出典：「極微量切削液供給による旋削加工」、「日本機械学会論文集（C編）　62巻　604号」、（1996年12月）、佐藤潤幹、稲崎一郎、若林利明著、日本機械学会発行、272頁、Fig.１　Oil-air supply system

図２　供給ノズル

出典：「極微量切削液供給による旋削加工」、「日本機械学会論文集（C編）　62巻　604号」、（1996年12月）、佐藤潤幹、稲崎一郎、若林利明著、日本機械学会発行、273頁、Fig.２　Supply nozzles

図３　工具横逃げ面摩耗に及ぼす切削液供給量の影響

出典：「極微量切削液供給による旋削加工」、「日本機械学会論文集（C編）　62巻　604号」、（1996年12月）、佐藤潤幹、稲 崎一郎、若林利明著、日本機械学会発行、275頁、Fig.11　Influence of cutting fluid on tool wear

【応用分野】

旋削加工（極微量切削液供給）

【出典／参考資料】

「極微量切削液供給による旋削加工」、「日本機械学会論文集（C編）　62巻　604号」、（1996年12月）、佐藤潤幹、稲崎一郎、若林利明著、日本機械学会発行、272頁～277頁

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【技術の名称】

１－１－３a　コレソフバイトのコーナ部形状

【技術内容】

工作機械が剛性を欠く場合は、びびりを発生し、切削不能となる。被削材種、切削馬力の大きさ、工作機械の剛性等によっては、横切刃角（Cs）を大きくして切削したほうが良い場合がある。

この種の代表的なバイトとしてコレソフバイトがある。コレソフバイトを図１に、コーナ部形状を図２に示す。このバイトは高速、高送り切削を可能にする。なおこのバイトにはノーズ半径（rn）の代わりに直線さらえ刃を設けている。そのため仕上げ面粗さも向上する。

【図】

図１　コレソフバイト

出典：「実用切削加工法」、（1980年）、藤村善雄著、共立出版社発行、90頁　図　５．８　コレソフバイト

図２　コーナ部形状

出典：「実用切削加工法」、（1980年）、藤村善雄著、共立出版社発行、90頁　図　５．９　コーナー部形状

【応用分野】

旋削加工

【出典／参考資料】

「実用切削加工法」、（1980年）、藤村善雄著、共立出版社発行、90頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－３　Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zrの旋削加工（４－２－１、４－５－１、４－５－３、６－１－２、７－２－３、８－２－３）

【技術内容】

β組織のチタン合金Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr（記号Ti-B、βCチタン合金と記述）の旋削加工時における加工特性と被削性を調べ、安定的な加工法を検討した。

超硬K10種、焼結ダイヤモンド、および単結晶ダイヤモンド工具を用い、湿式丸削りの旋削実験を行った。切削条件を図１に示す。その結果、つぎの結論を得た。

（１）βCチタン合金はTi-6Al-4Vに比べ、切削速度30～150m/minの範囲で切削温度は約100℃低い。切削抵抗は90m/min以上では同等かわずかに高いが、60m/min以下では急激に上昇する。

（２）βCチタン合金を超硬工具で切削したときの工具寿命は、Ti-6Al-4V切削時の約１／２～１／10と悪い。これは、被削材の 溶着が激しいためである。溶着を軽減するには工具すくい角をポジにし横切れ刃角の大きくした工具形状が良い（図２）。この形状であれば、超硬工具でも 120m/minでの切削が可能である（図３）。

（３）焼結ダイヤモンド工具でも溶着による工具摩耗が著しい。ただし、超硬工具と同様の工具形状とすれば超硬工具より若干高い切削速度が可能である。

（４）βCチタン合金のように被削材の溶着による工具損傷が激しい場合には、被削材から工具が離脱する角度を変更するだけで工具寿命を 大幅に改善できる（図４）。このときの離脱角度はθ＝45°以下が適切である。被削材入口形状をテーパ形状にすることでも同様の効果が得られ、付着物の脱 落による工具損傷を防ぐことができる。

【図】

図１　切削条件

出典：「Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zrの旋削加工」、「精密工学会誌　61巻　７号」、（1995年）、臼杵年、鳴瀧則彦、山根八州男著、精密工学会発行、1001頁　Table１　Cutting conditions

図２　β組織チタン合金旋削時の超硬工具摩耗に及ぼすすくい角の影響

出典：「Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zrの旋削加工」、「精密工学会誌　61巻　７号」、（1995年）、臼杵年、鳴瀧則 彦、山根八州男、精密工学会著、1003頁　Fig.６　Effect of side rake angle on tool wear of carbide tool in machining of beta-titanium alloy

図３　β組織チタン合金旋削時の超硬工具摩耗に及ぼす横切れ刃角の影響

出典：「Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zrの旋削加工」、「精密工学会誌　61巻　７号」、（1995年）、臼杵年、鳴瀧則 彦、山根八州男著、精密工学会発行、1003頁　Fig.７　Effect of side cutting edge angle on tool wear of carbide tool in machining of beta-titanium alloy

図４　β組織チタン合金旋削時の工具摩耗に及ぼす工具経路の影響

出典：「Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zrの旋削加工」、「精密工学会誌　61巻　７号」、（1995年）、臼杵年、鳴瀧則 彦、山根八州男著、精密工学会発行、1004頁　Fig.９　Effect of tool path on tool wear in machining of beta-titanium alloy

【応用分野】

β組織チタン合金の旋削加工

【出典／参考資料】

「精密工学会誌　61巻　７号」、（1995年７月）、臼杵年、鳴瀧則彦、山根八州男著、精密工学会発行、1001頁～1005頁

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Reference source from the internet.

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－４　温度センサを利用した工具摩耗・損傷のセンシング（工具－被削材熱電対法）（６－１－２、９－２－１o）

【技術内容】

本技術は、工具摩耗の進行や損傷の発生によって切削温度が変化する現象を利用した温度センサによるセンシング技術の一つである工具－被削材熱電対法に関するものである。

工具－被削材熱電対法の構成を図１に示す。運動部分からの電流の取り出し方法は、図のようにスリップリングを用いる以外に被削材と同じ 材質の電極ブラシを被削材に直接押し付けたり、水銀そうを用いる方法もある。熱電対の性質として、回路に発生する起電力は両接点の温度で決まり、回路中に 第３の金属を用いてもその影響を受けないので、高温接点である被削材と工具以外の接点温度が一定（室温）ならば高温接点の温度は室温との温度差に基づく工 具―被削材の熱起電力の大きさから求められる。しかし切削温度の上昇に伴う伝熱現象のため、工具と導線との接点Bや被削材と導線との接点Cを室温に保つこ とは困難となる。接点Bの補正方法としてはこの部分温度を切削温度の測定と同時に測定したり、工具に正負の熱起電力を持つ２種の金属線（たとえば超硬合金 鋼に対しては銅線とコンスタン線）をロー付け後、室温にした他端に可変抵抗を接続し、抵抗値を調整することで熱起電力を検出する方法がある。また接点Cに 対しては、導線を被削材と同材質（たとえば切屑）とする方法がある。

【図】

図１　工具－被削材熱電対法

出典：「温度センサを利用した工具磨耗・損傷のセンシング」、「機械と工具　33巻　３号」、（1989年３月）、斎藤博著、工業調査会発行、114頁　図１　工具－被削材熱電対法

【応用分野】

切削異常の検知

【出典／参考資料】

「温度センサを利用した工具磨耗・損傷のセンシング」、「機械と工具　33巻　３号」、（1989年３月）、斎藤博著、工業調査会発行、113頁～121頁

【技術分類】

１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

１－１－４　温度センサを利用した工具摩耗・損傷のセンシング（微小熱電対法）（６－１－２、９－２－１p）

【技術内容】

本技術は、工具摩耗の進行や損傷の発生によって切削温度が変化する現象を利用した温度センサによるセンシング技術の一つである微小熱電対法に関するものである。

微小熱電対法は、２本の異種金属細線の先端を放電溶接などで接合した熱電対を工具や被削材にあけた細孔に絶縁して埋め込み、工具刃先付 近の局部的な温度を測定する方法である。金属細線の材料はJISなどで定められている規格品を用いる。切削温度の測定用にはクロメル（Ni89％、 Cr9.8％、そのほか）・アルメル（Ni94％、Al2％、Mn2.5％、そのほか）熱電対（JIS-K形）を使用する例が多い。クロメル・アルメル熱 電対は空気中で1,000℃付近まで使用でき世界各国で広く利用されており、基準熱起電力は各国共通となっている。

図１は研削温度を測定した例で、砥石と被削材の接触点直下の被削材内に熱電対が埋め込んである。使用した熱電対は線径0.09mmのクロメル・アルメル熱電対である。

図２は工具すくい面の温度を求めるために工具に２個の盲穴（φ0.55mm）を放電加工した超硬チップの例で、この場合も先端を放電溶 接した線径0.1mmのクロメル・アルメル被覆熱電対を使用している。なお、すくい面温度を求める方法は、物体内の２点の温度を既知として境界の温度熱流 速を求める非定常熱伝導の逆問題に関する数値解法を用いている。

【図】

図１　微小熱電対法による研削温度の測定

出典：「温度センサを利用した工具磨耗・損傷のセンシング」、「機械と工具　33巻　３号」、（1989年３月）、斎藤博著、工業調査会発行、115頁　図４　微小熱電対法による研削温度の測定

図２　工具すくい面温度測定用超硬チップ

出典：「温度センサを利用した工具磨耗・損傷のセンシング」、「機械と工具　33巻　３号」、（1989年３月）、斎藤博著、工業調査会発行、115頁　図５　工具すくい面温度測定用超硬チップ

【応用分野】

切削異常の検知

【出典／参考資料】

「温度センサを利用した工具磨耗・損傷のセンシング」、「機械と工具　33巻　３号」、（1989年３月）、斎藤博著、工業調査会発行、113頁～121頁

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Reference source from the internet.

【技術分類】

１－２　内径旋削バイト

【技術の名称】

１－２－１aa　小径ボーリングバーとトリゴンチップ（１－２－１ab、１－２－１a）

【技術内容】

ますます進む高速・高能率化に対応するため、スローアウェイ式工具の刃数増加、チップ材の開発などがなされている。

しかし、切れ刃外径が比較的大きなものについては、対応策が講じられているが、小径工具については困難な問題がいくつか挙げられる。そ の中でも、スローアウェイチップ収納部、切屑ポケットのスペース確保、チップ固定方法などにより十分な本体剛性が得られないというのが最大の問題である。

切れ刃外径10㎜以下の工具については、ロー付け工具やソリッド工具に頼らざるを得ないのが実情であったが、図１のボーリングバー「FSWL形」は、スローアウェイ式工具の最小加工径を5.8㎜とした画期的な旋削工具である。

この工具の特徴は

（１）図２のチップ受座形状を、160°の大きな開き角度にしたことにより、広い面で安定した着座性能を得ることができる。

（２）図３のように欠損に強い刃先角度が80°のトリゴンチップで、３コーナの切れ刃が使用できるため経済的である。

以上により、スローアウェイ式工具の領域が広がり、高速、高能率化を可能とした。

この工具による炭素鋼の一般的な切削条件は、切削速度：50～80m/min、送り：0.1mm/rev、

切込み：0.3mm以下、である。

【図】

図１　スローアウェイ式小径ボーリングバー「FSWL形」

出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、白鳥栄尚著、産業調査会編、大河出版発行、347頁　図１．２．10　スローアウェイ式小径ボーリングバー「FSWL形」

図２　チップ受座形状（頭部形状）

出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、白鳥栄尚著、産業調査会編、大河出版発行、347頁　図１．２．11　頭部形状

図３　トリゴンチップの形状

出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、白鳥栄尚著、産業調査会編、大河出版発行、347頁　図１．２．12　トリゴンチップの形状

【応用分野】

旋削加工用チップ（内径加工）

【出典／参考資料】

「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、白鳥栄尚著、産業調査会編、大河出版発行、347頁～348頁

【技術分類】

１－２　内径旋削バイト

【技術の名称】

１－２－１f　内径ボーリング工具の頭部形状変更によるびびりの抑制（１－２－１e、４－２－２、５－２－２、８－１－３）

【技術内容】

近年、被削物の複雑形状から、小径、深穴、倣い加工が増えそれら加工が可能な工具への要求が高まっている。内径ボーリングは突き出し量 が長くなりがちで、たわみ、びびりが発生し、その要求にこたえることが難しかった。しかし、ビビランバー（図１参照）の開発、つまり、スローアウェイ式内 径ボーリング工具において新開発の頭形状採用により、耐びびり性、仕上げ面精度、工具寿命などの切削性能および加工能率の向上を図ることが出来た。その事 例は次のとおり。

（１）大きく剛性のある頭部形状により、防振性が大幅に向上した。従来の鋼バーと比較し、約1.7倍の突き出しでも安定した切削が可能となった。

（２）内径ボーリングは限られた空間内で切削、切屑生成、切屑排出が同時に行なわれている。その限られた空間内において頭部形状が大きくなると切屑排出が必然的に困難になってくる。その対策として２方向のチップポケットを設けることで切屑排出性を改善した。

（３）11°ポジチップの採用で切削性能の向上を図ると共に、切屑排出性をさらに良くするためにSQ、MQなどの専用ブレーカを開発した。比較的低切込み、低送りの条件でもカール半径が小さくまた分断される設計が取り入れられている（図３参照）。

使用工具の形状、寸法を図１に、使用工具と切削条件図２を示す。さらに、チップブレーカ形状と切屑処理有効範囲を図３に示す。

【図】

図１　使用工具（ビビランバー）の形状、寸法

出典：「内径ボーリング工具の頭部形状変更によるビビリの抑制」、「加工技術データファイル　加工事例　No．1522」、（1991年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／２頁　図２　使用工具の形状・寸法・特長

図２　使用工具と切削条件

出典：「内径ボーリング工具の頭部形状変更によるビビリの抑制」、「加工技術データファイル　加工事例　No．1522」、（1991年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／２頁　表１　使用工具と切削条件

図３　チップブレーカ形状と切屑処理有効範囲

出典：「内径ボーリング工具の頭部形状変更によるビビリの抑制」、「加工技術データファイル　加工事例　No．1522」、（1991年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、２／２頁　図４　チップブレーカ形状と切りくず処理有効範囲

【応用分野】

クロムモリブデン鋼の中ぐり加工

【出典／参考資料】

「加工技術データファイル　加工事例　No．1522」、（1991年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／２頁～２／２頁

【技術分類】

１－２　内径旋削バイト

【技術の名称】

１－２－１f　スチールシャンクのみで防振性を向上させたボーリング工具による深穴加工（４－４－１、６－２－３h、７－２－３、８－１－３）

【技術内容】

旋盤作業における中ぐり加工では工具の突き出し量を大きく取るとびびり振動が発生し、仕上げ面の悪化やチップの異常欠損を引き起こすこ とがある。ところが、近年のN/C旋盤の普及により１本の工具で多彩な加工が要求されるため、工具の突き出し量はさらに増大する傾向にある。

深穴加工におけるびびり振動対策としていくつかの方法が講じられているが、いずれも高価なものであったり、構造上シャンク径がφ16以上に限定されるという制約があった。

今回使用した工具は、スチールシャンクのみで防振性向上を追求したもので、独特の頭部形状と特殊鋼鋼材の採用により、高価な超硬シャン ク製ボーリングバーと同等の仕上げ面粗さを得ることが出来た（図１参照）。また、従来のスチールシャンク品に比べ約1.7倍の工具突き出し量を可能にし た。シャンク径に対する工具の突き出し量比率が５倍という深穴加工で良好な仕上げ面を得ることが出来た。本工具により高価な工具を使用することなく、 N/C旋盤による生産能力を十分に活用出来るようになった。

なお、一般的な注意事項として、工具の性能を十分発揮するためには、工具の保持方法にも十分注意をしなければならない。さらにびびり振動を抑えるためには、切れ味の良いチップを選択することが重要である。

工作物把持法と使用工具配置・加工順序を図１に示す。また、使用工具と切削条件を図２に示す。

【図】

図１　工作物把持法と使用工具配置、加工順序

出典：「ボーリング工具（ビビランバー）による深穴加工の仕上面向上例」、「加工技術データファイル　加工事例　No．1943」、（1993年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、２／２頁　図２　工作物把持法と使用工具配置・加工順序

図２　使用工具と切削条件

出典：「ボーリング工具（ビビランバー）による深穴加工の仕上面向上例」、「加工技術データファイル　加工事例　No．1943」、 （1993年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、２／２頁　表１　使用工具と切削条件　および　表１付図　使用工具の形状・寸法　詳細

【応用分野】

クロムモリブデン鋼の中ぐり加工

【出典／参考資料】

「加工技術データファイル　加工事例　No．1943」、（1993年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／２頁～２／２頁

【技術分類】

１－２　内径旋削バイト

【技術の名称】

１－２－１f　エリプティックホルダによるびびり低減（ギヤ鍛造品（SCM420）の内径荒加工）（１－２－１h、４－２、５－２、６－２－１、７－２－１、８－１－３）

【技術内容】

SCM420 製ギヤ鍛造品（加工数量：月平均20,000個）の内径荒加工において、既存形ボーリングホルダでの内径荒加工のツールパ スは４回であり、４回のツールパスでもびびりが発生していた。荒加工した表面は編み目模様状態で次工程の仕上げ加工での寸法のばらつきの原因となってい た。また、４回のパス回数も多く、生産性を阻害していた。

そこで、切削径／切削長(22mm/60mm)で、ホ ルダシャンク部にびびり低減とシャンク強度の向上を目的とするエリプティック構造 を採用した「エリプティックホルダ」を用いて、SCM420製ギヤ鍛造品の内径荒加工を行った。びびりをなくし工具寿命を延長することが可能となり、ツー ルパスも２回にできた。使用工具と切削条件の例を図１および図２に示す。

「エリプティックホルダ」はスリーブが 不要で万一の工具破損事故の時にも簡単に現場オペレータがホルダを差し換えるだけで復旧できる。 また、ホルダシャンク部が太く超硬シャンクであり防振効果が得られている。また、「エリプティックホルダ」はクーラント給油穴がフランジ端面からチップ刃 先に給油しているため確実に給油することが出来、刃具費のコストダウンと生産数のアップを両立することができる。

【図】

図１　使用工具と切削条件

出典：「ギヤ鍛造品（SCM420）の内径荒加工－エリプティックホルダでビビリを低減し工具寿命を延長―」、「加工技術データファイル　加工事例　No．3113」、（1997年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、２／２頁　表１　使用工具と切削条件

図２　使用工具の形状、寸法

出典：「ギヤ鍛造品（SCM420）の内径荒加工―エリプティックホルダでビビリを低減し工具寿命を延長―」、「加工技術データファイ ル　加工事例　No．3113」、（1997年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、２／２頁　表１付図　使用工具の形状・寸法　詳細

【応用分野】

クロムモリブデン鋼の内丸削り

【出典／参考資料】

「加工技術データファイル　加工事例　No．3113」、（1997年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／２頁～２／２頁

【技術分類】

１－２　内径旋削バイト

【技術の名称】

１－２－２f　CFRP製ボーリングバーによる中ぐり加工（４－２－２、４－３－１、５－２、７－１－１、８－２－１、８－１－２、８－１－３）

【技術内容】

ボーリングバーにより中ぐり加工を行なう時、深い穴の加工を行なう場合にびびり振動が発生し易く、びびり振動が発生すると表面荒さが低 下する。また、びびり振動は切削速度を高めた場合も発生しやすい。従来行われてきたびびり振動対策としては、ボーリングバーの素材に弾性率の高い超硬合金 を用いてボーリングの曲げ変形の固有振動数を高めることによりびびり振動を回避するものと、ボーリングバー内部に防振機構を内臓して減衰性を高めることに より、びびり振動を回避するものがある。

ここに紹介する技術は、固有振動数と減衰性を共に高めることによってび びり振動を回避することを特徴としている。CFRPを素材として 用いることにより、CFRPの特徴である「高弾性」を利用し固有振動数を高めている。また、CFRPに減衰性の高い樹脂を使用することによって、「高減 衰」なCFRPを製造しボーリングバーの減衰性を高めている。

これらにより、バーの径の７倍の突き出し長さで、びびりのない内径加工が可能な高い限界突き出し長さを実現し、300mpm（切込み量片肉0.1mm、送り0.1mm/rev）の高速での安定切削を可能にした。

振動特性と切削性能を図１に、切削条件を図２に示す。また、使用工具の形状・寸法を図３に示す。

【図】

図１　振動特性と切削性能

出典：「CFRP製ボーリングバーによる中ぐり加工－高突き出し、高速切削時のびびり振動防止－」、「加工技術データファイル　加工事例　No．3437」、（1998年）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／２頁　図１　振動特性と切削性能

図２　切削条件

出典：「CFRP製ボーリングバーによる中ぐり加工－高突き出し、高速切削時のびびり振動防止－」、「加工技術データファイル　加工事例　No．3437」、（1998年）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／２頁　図２　切削条件

図２　CFRP製ボーリングバー構造図

出典：「CFRP製ボーリングバーによる中ぐり加工－高突き出し、高速切削時のびびり振動防止－」、「加工技術データファイル　加工事例　No．3437」、（1998年）、（財）機械振興協会技術研究所発行、２／２頁　図３　使用工具の形状・寸法

【応用分野】

一般材料の中ぐり加工

【出典／参考資料】

「加工技術データファイル　加工事例　No．3437」、（1998年）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／２頁～２／２頁

【技術分類】

１－２　内径旋削バイト

【技術の名称】

１－２－２g　超硬合金中ぐりバーを用いた細長い穴の仕上げ（１－２－１ab、４－２－２、５－２、６－２－２、６－２－３hi、７－２－３、８－１－２）

【技術内容】

中ぐりバーのびびり限界について、l/d（中ぐりバーのオーバーハング長さ／バーの直径）＝3.5まで、超硬シャンクのバーではこれが 約７～８までといわれている。下記の深穴の内径旋削加工の事例において超硬シャンクの中ぐりバーを用い、l/d＝６の条件でびびりを防止することが出来、 安定した良好な仕上げ面を得た。

図１に示すような細長い内径の仕上げ加工を行った。被加工物は油圧部品で丸棒切断後焼入れ焼きもどし処理を行ったHRC38程度のS45C材である。

内径は14φで寸法公差はH７であるが、円筒度は0.008以下で６S以下の均一な仕上げ面が要求されている。

内径の全加工はワンチャッキングで行うため図２に示す仕様のNCタレット旋盤を使用した。先に加工されている外径（チャッキング部）と同心度を確保するため１SC標準のコレットチャックを使用した。

中ぐりバーの形状を図３示す。12φの超硬丸棒材を購入し、先端部をチップのロー付けが出来るように成形した。チップはJIS標準の04－０形である。仕上げ専用であるからチップブレーカーは角度形とし実質的にポジのすくい角が得られるようにした。

切削条件は、切削速度90ｍ/minで、仕上げの切込みは0.08～0.10mmにそろえ、送りは0.08mm/revとした。この機 械には各工具刃共にクーラントを供給するクーラントディストリビュータが付属しているので、スリーブにはクーラントの穴を加工してバーにからむ切屑を飛ば すようにした。このように、細穴の加工には強い圧力と充分な量のクーラントが刃先に供給されることが必要条件である。

【図】

図１　内径加工ツーリング

出典：「超硬中ぐりバーを用いた細長い穴の仕上げ」、「加工技術データファイル　加工事例　No．0203」、（1978年11月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／２頁　図１　内径加工ツーリング

図２　タレット旋盤の仕様と加工条件

出典： 「超硬中ぐりバーを用いた細長い穴の仕上げ」、「加工技術データファイル　加工事例　No．0203」、（1978年11月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／２頁　表１　加工条件

図３　中ぐりバーの形状

出典：「超硬中ぐりバーを用いた細長い穴の仕上げ」、「加工技術データファイル　加工事例　No．0203」、（1978年11月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、２／２頁　図２　超硬シャンク中ぐりバー

【応用分野】

機械構造用炭素鋼の内径旋削加工

【出典／参考資料】

「加工技術データファイル　加工事例　No．0203」、（1978年11月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／２頁～２／２頁

【技術分類】

１－２　内径旋削バイト

【技術の名称】

１－２－２f　小径中ぐり加工のポイント（４－２、４－３、７－１－２、８－１－２）

【技術内容】

旋盤による中ぐり加工のうち特に小内径の中ぐり加工に付随する問題について述べ、解決策を提示した。

中ぐり加工ではびびり対策が特に重要で従来から種々の対策が講じられてきた。しかし、完璧とは言えず、能率低下や仕上げ面粗さに問題を 残す。超硬合金シャンクバーはびびり防止には有効であるが、発熱によるロー付けの外れを防ぐため切込み量に制約があり仕上げ切削が中心となる。また、鋼 シャンクバーに比べ高価である。

これらに対処するため、シャンクに新しい制振材料を用い超硬合金に近い性能を持たせた中ぐり工具が開発された。従来の鋼シャンクと同様にロー付け部のない一体成形品で、びびりに対し鋼シャンクバーの1.5倍の突出し量が可能である。

チップブレーカでは型押し形ブレーカが研ぎ付け形ブレーカより切屑の処理性能に優れる。ただし、切削抵抗は増加する傾向にある。切削油剤による切屑排出は効果的である。

φ６mm以上の小内径中ぐり工具のスローアウェイ化を達成した工具が開発された。三角形チップの辺を一部カットした変形六角形を用い、強度向上のため刃先角度を80°としている。

内径φ２mmという極小径中ぐり工具のスローアウェイ化の要求に応えるため、バー形状自体がチップ本体で、このチップを専用スリーブ等 に取付けるタイプの工具が開発されている。この工具の推奨切削条件を図１に示す。硫黄快削鋼のφ4.4mm中ぐり加工において、図２に示すとおり、ハイス バイトの２倍の切削速度で1800個／コーナの寿命を達成している。

【図】

図１　小径中ぐりスローアウェイ工具の推奨切削条件

出典：「小径中ぐり加工のポイント」、「ツールエンジニア　30巻　13号」、（1989年12月）、大河出版発行、117頁　図２　チッップバーの推奨切削条件

図２　小径中ぐりスローアウェイ工具によるφ4.4mm中ぐり加工例

出典：「小径中ぐり加工のポイント」、「ツールエンジニア　30巻　13号」、（1989年12月）、大河出版発行、117頁　図３　チップバーによるφ4.4mm中ぐり加工例

【応用分野】

小径中ぐり加工

【出典／参考資料】

「ツールエンジニア　30巻　13号」、（1989年12月）、大河出版発行、116頁～119頁

【技術分類】

１－２　内径旋削バイト

【技術の名称】

１－２－２ｃ　内径溝削り加工用バイトのチップクランプ方式

【技術内容】

溝削り加工は、外形、内径、端面加工用とそれぞれ専用工具が必要であり、さらに溝幅、溝深さ、適用加工径、と非常に制約の多い加工であ る。内径工具には、より小径側へ、より高精度な加工へと移行しつつある。本例は、最小加工径８㎜を実現したTAC内径溝入れバイトSNG形、CNG形のク ランプ方式である。

SNG形バイトのクランプ構造を図１に示す。スクリューオン方式によるチップ締付け方法である。速やかに切屑は排出され、切削抵抗は低減される。

CNG形バイトのクランプ構造を図２に示す。クランプオン方式である。対象となる被削材の加工径が大きいために、切屑の排出に十分な空間が確保できると判断される場合に適用できる。用途によってはスクリューオン方式も選択可能である。

【図】

図１　SNG形のチップクランプ構造（スクリューオン式）

出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、小嶋洋一著、産業調査会編、大河出版発行、381頁　図１．４．36　SNG型の構造

図２　CNG形のチップクランプ構造（クランプオン式）

出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、小嶋洋一著、産業調査会編、大河出版発行、381頁　図１．４．37　CNG型の構造

【応用分野】

内径溝削り加工用チップクランプ

【出典／参考資料】

「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、小嶋洋一著、産業調査会編、大河出版発行、380頁～381頁

【技術分類】

１－２　内径旋削バイト

【技術の名称】

１－２－２f　特殊チタン合金製ボーリングバーによる加工（１－２－２h、１－２－２e、４－２、５－２－６、６－２－３h、７－２－３、８－１－３）

【技術内容】

中ぐり加工用に特殊チタン合金製で独特の形状と２つのオイルホールを持つボーリングバーを開発した。新しく開発したボーリングバーの切 削加工性能を確かめるために従来のボーリングバーとの加工性能比較を行った。新型ボーリングバーは特殊チタン合金を素材とし、軽量ではあるが剛性を低下さ せないようソリッド構造としている。そのため、従来型のボーリングバーではL/Dが８程度で安定して切削できる限界であったのに対し、L/Dが10でもび びりがなく仕上げ面粗さも良く仕上がった（図１、図３参照）。

また、独特なヘッド形状と２つのオイルホールを設 けたことによって、止まり穴加工時に切屑が加工物の中につまることなく、うまく外へ排 出された（図２、図３参照）。切屑排出性の比較試験は、止まり穴の工作物をそれぞれ同じ長さに加工し、工作物の穴中に残った切屑の質量で比較した。した がって、残留切屑量が少ない方が切屑排出性に優れている。

各種工具の切削性能（表面粗さ）を図１に、切屑排出性を図２に示す。また、使用工具の切削条件を図３に示す。

【図】

図１　各種工具の切削性能（表面粗さ）

出典：「特殊チタン合金製ボーリングバーによる加工」、「加工技術データファイル　加工事例　No．2268」、（1994年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、３／３頁　表３　各切削条件下での切削性能の比較　表面粗さ

図２　切屑排出性

出典：「特殊チタン合金製ボーリングバーによる加工」、「加工技術データファイル　加工事例　No．2268」、（1994年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、３／３頁　図３　切りくず排出性の比較

図３　使用工具と切削条件

出典：「特殊チタン合金製ボーリングバーによる加工」、「加工技術データファイル　加工事例　No．2268」、（1994年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、２／３頁　表１　使用工具と切削条件

【応用分野】

クロムモリブデン鋼の中ぐり加工

【出典／参考資料】

「加工技術データファイル　加工事例　No．2268」、（1994年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／３頁～３／３頁

【技術分類】

１－２　内径旋削バイト

【技術の名称】

１－２－２f　中ぐり工具の振動と切削状態の認識システム（６－２－２、７－１－１、７－１－２、８－１－２、９－３－１）

【技術内容】

中ぐり工具はその長く突き出た形状から工具の剛性が低く、びびり振動が発生しやすい。本研究は、中ぐり工具に圧電セラミックスアクチュエータを埋め込み、仕上げ加工時の工具振動をリアルタイムに制御することによって制振効果を得る方法に関するものである。

圧電セラミックスアクチュエータ／センサを埋め込んだ中ぐり工具を図１に示す。送り分力方向（x方向）および主軸方向（y方向）の振動 を制御の対象とした。アクチュエータには、長さ30mm、幅10mm、厚さ0.5mmの電圧素子を２方向、計４枚用いた。また、対になる一方の素子の先端 ５mmをセンサとして使用している。

切削実験の概要を図２に示す。加工面を観察しやすいように中ぐり工具で外周切削を行なった。工具長さは120mmであり、被削材はS45Cのφ60～70mmの丸棒である。送りは0.1～0.3mm/rev、切削速度は90～150m/minである。

各切削速度における切削状態を図３に示す。図中の切削状態を示す円の左側は切削時の音とびびり痕の有無による結果であり、右側は切削状 態認識システムの判別結果である。円の左右の仕切りがないものは、両方の結果が一致したことを示している。（a）の工具振動無制御時と（b）の制御時の切 削状態を比較すると、本研究で設定した印加電圧の範囲でも工具振動を制御することによって安定して切削できる領域が拡大している。

【図】

図１　中ぐり工具

出典：「中ぐり工具の振動と切削状態の認識に関する研究」、「精密工学会誌　Vol.62　No.１」、（1996年）、樫村幸辰、鈴木良昭著、精密工学会発行、105頁　Fig.１　Boring tool

図２　切削実験の概要

出典：「中ぐり工具の振動と切削状態の認識に関する研究」、「精密工学会誌　Vol.62　No.１」、（1996年）、樫村幸辰、鈴木良昭著、精密工学会発行、108頁　Fig.８　Setup of cutting test

図３　各切削速度における切削状態

出典：「中ぐり工具の振動と切削状態の認識に関する研究」、「精密工学会誌　Vol.62　No.１」、（1996年）、樫村幸辰、鈴木良昭著、精密工学会発行、108頁　Fig.９　Cutting state

【応用分野】

旋削加工

【出典／参考資料】

「中ぐり工具の振動と切削状態の認識に関する研究」、「精密工学会誌　Vol.62　No.１」、（1996年）、樫村幸辰、鈴木良昭著、精密工学会発行、105頁～109頁

【技術分類】

１－２　内径旋削バイト

【技術の名称】

１－２－３a　内径旋削用チップのノーズ半径による切屑形態への影響（１－２－１e、６－２－３h、８－１－２）

【技術内容】

内径切削加工においては、切屑をいかにスムーズに排出するかが加工精度の向上、工具の寿命に大きく影響する。特に仕上げ加工については、仕上げ面精度およびびびりとチップ刃先ノーズ半径との関係が密接である。

図１にその関係を示した。一方でノーズ半径が大きいほど仕上げ面は良くなる傾向があり、条件の設定には十分な注意が必要である。

【図】

図１　ノーズ半径による影響

出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、森良克著、産業調査会編、大河出版発行、345頁　図１．２．９　ノーズ半径による影響

【応用分野】

旋削加工用チップ（内径加工）

【出典／参考資料】

「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、森良克著、産業調査会編、大河出版発行、345頁

【技術分類】

１－２　内径旋削バイト

【技術の名称】

１－２－３f　内径旋削バイトの防振機能を持つシャンク

【技術内容】

穴ぐり加工において工具の突き出しが長くなると、片持ちにより先端がたわむため、加工精度が落ちたり工具が振動しびびりが発生するので その対策がなされる。シャンク全体を超硬合金でつくる場合や鋼シャンクに超硬補強材を通した構造としたもの（「2002～2003東芝タンガロイ切削工 具」、（2002年11月　JIMTOF）、東芝タンガロイ株式会社、241頁）があるが、そのほかに以下の例がある。

（１）特殊ダンパーをシャンク内に有するもの（（図１）、No.52）

（２）頭部形状を先太にしたもの（本技術集　No.50）

（３）頭部を軽量にしたもの：例えば、ディンプルバー（「ダイヤチタニット新製品ダイジェスト」、（2002年11月　JIMTOF）、三菱マテリアル株式会社、47頁）がある。

【図】

図１　防振機能を持つシャンク

出典：「セラチップ’03－’04」、（2002年11月　JIMTOF）、京セラ株式会社発行、24頁

【応用分野】

内径旋削加工

【出典／参考資料】

「セラチップ’03－’04」、（2002年11月　JIMTOF）、京セラ株式会社発行、24頁

【技術分類】

１－２　内径旋削バイト

【技術の名称】

１－２－３h　内径旋削バイトにおける給油方式（７－２－３n）

【技術内容】

内径旋削において、外部から給油して潤滑・冷却するのではなく、より効果的な内部給油方式をとる場合がある。

以下の３方式に分類できる。

（１）切削面より給油（図１）

（２）逃げ面より給油（図２）

（３）刃物両面より給油（図３）

【図】

図１　内径旋削における給油方式（１）

出典：「’03～’04イゲタロイ切削工具」、（2002年11月　JIMTOF）、住友電気工業株式会社発行、201頁

図２　内径旋削における給油方式（２）

出典：「イスカル総合カタログ2003～2004」、（2002年11月　JIMTOF）、イスカルジャパン株式会社発行、150頁

図３　内径旋削における給油方式（３）

出典：「セラチップ’03－’04」、（2002年11月　JIMTOF）、京セラ株式会社発行、171頁

【応用分野】

内径旋削加工

【出典／参考資料】

「’03～’04イゲタロイ切削工具」、（2002年11月　JIMTOF）、住友電気工業株式会社発行、201頁

「イスカル総合カタログ2003～2004」、（2002年11月　JIMTOF）、イスカルジャパン株式会社発行、150頁

「セラチップ’03－’04」、（2002年11月　JIMTOF）、京セラ株式会社発行、171頁