単点切削工具：定義、幾何学、呼称、最適角度

切削工具は、ブランクから材料を除去して所定の形状と寸法を与える楔形デバイスです。単点切削工具では、工具とワークの間にただ一つの接触点しかありません。本記事では単点切削工具について詳しく学びます。

切削工具はどのように働くか？

機械加工や切削操作中、切削工具はその周囲の薄い金属層を圧縮し、圧力が過大になると最終的にせん断して切り取ります。

金属を切削するには、送り、速度、切り込み深さの3つの相対運動が必要です。切削工具自体がこれらすべての運動を提供するわけではありませんが、機械がそれらの運動を提供できるような形状に設計されています。

機械工具のサイズと形状は、意図する操作に大きく依存します。しかし、基本原則は同じです。

切削工具の種類

工具の何面（楔）がワークに接触するかに基づき、機械工具は以下の種類に分類されます。

• 単点切削工具
• 二点切削工具
• 多点切削工具

単点切削工具の定義

名前の通り、単点切削工具はワークに接触して金属を除去する単一の楔を持ちます。単点切削工具は、旋盤、平削り盤、シェイパーなどの機械で、旋削、端面加工などさまざまな操作に使用されます。

単点切削工具でも複数の楔を持つ場合があることに注意してください。しかし、ショットごとにワークに接触するのは一つの楔のみです。二つの楔が同時に接触すれば二点切削工具、複数の楔が同時に接触すれば多点切削工具と呼ばれます。

単点切削工具の先端は、工具が金属チップを除去した後にチップが流れる逃げ面によって囲まれています。

単点切削工具の呼称

幾何学とさまざまな角度に基づく、単点切削工具のさまざまな呼称について説明します。単点切削工具のさまざまな領域の呼称は以下の通りです。

• シャンク
• フランカー（側面）
• フェイス（逃げ面）
• ヒール
• ノーズ
• 切削刃

シャンク

工具の本体部分です。シャンクは工具を保持するために使用されます。

フランカー

切削刃に隣接する面をフランカーと呼びます。

フェイス

切削操作後、金属チップが滑り出す面です。

ヒール

フランカーと工具底部の交差部分です

ノーズ

側切削刃と端切削刃が交わる部分です。

切削刃

実際に金属を切削する部分です。切削刃は側切削刃、端切削刃、ノーズで構成されます。

切削工具幾何学に存在するさまざまな角度は以下の通りです

• 側切削刃角度
• 端切削刃角度
• 側逃げ角
• 端逃げ角
• 後ろすくい角
• 側すくい角

側切削刃角度

側切削刃と工具側面の間の角度を側切削刃角度と呼びます。これはリード角とも呼ばれます

端切削刃角度

端切削刃と工具シャンクに垂直な線との間の角度です。

側逃げ角

側切削刃直後の側フランカー部分と、工具底面に垂直な線との間の角度

端逃げ角

端切削刃直後の端フランカー部分と、工具底面に垂直な線との間の角度

後ろすくい角

後ろすくい角は、フェイスが端切削刃に向かってまたは離れて傾いている角度です。傾きが端切削刃に向かって下向きなら後ろすくい角は負、端切削刃から上向きに離れていれば正です。

側すくい角

側すくい角は、側切削刃に向かってまたは離れて傾いている角度です。傾きが側切削刃に向かっていれば角度値は負、側切削刃から離れていれば正です。

単点切削工具の材料

単点切削工具で広く使用されている材料は以下の通りです

• 高炭素鋼
• セラミックス
• ダイヤモンド
• ハイス
• 超硬合金（セメント炭化物）
• 立方晶窒化ホウ素 (CBN)

単点切削工具の用途

単点切削工具が主に使用される機械や操作は以下の通りです。

• シェイパー
• 平削り盤
• 旋盤

単点切削工具の利点

• 設計がシンプル
• 製造が容易
• 他の工具タイプに比べて比較的安価
• 幅広い操作を実行可能

単点切削工具の欠点

• 材料除去率が低い
• 生産性が低く、大量生産には不向き
• 摩耗率が高い
• 工具寿命が短い
• 切削温度が高い

結論：単点切削工具

以上が本記事の内容です。単点切削工具とその幾何学で使用されるさまざまな用語について、公平な理解を得ていただけたかと思います。

工具屋での使用に最適な工具ですが、その制約のため大量生産では広く使用されていません。単点切削工具に関するすべての疑問が解消されたことを願います。ご質問があればコメント欄にお書きください。喜んでお手伝いします。

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単点切削工具に関するよくある質問 (FAQ)

単点切削工具とは？

ワークと一つの面で接触して金属チップを除去する工具です。

ドリルビットは単点切削工具ですか？

いいえ。ドリルビットは単点切削工具に分類されません

単点切削工具で使用される主要な呼称は？

シャンク
フランカー
フェイス
ヒール
ノーズ

単点切削工具で使用される主要な角度呼称は？

側切削刃角度
端切削刃角度
側逃げ角
端逃げ角
後ろすくい角
側すくい角