JP2000317713A - 刃部交換式の切削工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 刃部交換時の作業性を向上させる。 【解決手段】 鋼製の連結部材１２と超硬合金製のシャ
ンク１３とを締まり嵌めにより連結し、これをシャンク
部とする。さらに、このシャンク部の先端部にあたる連
結部材１２と超硬合金製の刃部１１とを締まり嵌めによ
り連結し、ボールエンドミルを構成する。連結部材１２
の外径φｄは、刃部１１の基端部１１ｂの外径φＤより
も小径にする。これにより、刃部１１の外周面と連結部
材１２の外周面との間に段差部１４を形成する。この段
差部１４には切刃を設けてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、刃部とシャンク部
とが締まり嵌めにより着脱可能に連結されてなる刃部交
換式の切削工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、刃部をシャンク部から着脱可
能とした刃部交換式の切削工具に関して、刃部及びシャ
ンク部のいずれか一方に凸部、他方に前記凸部に対して
所定の締め代を有する凹部を形成し、これら凸部と凹部
との締まり嵌めを利用することによって、刃部とシャン
ク部とを固定したものが知られている。図４は、この種
切削工具の一従来例であるボールエンドミルを示す縦断
面図であり、工具本体１は、刃部２とシャンク部３とを
主体にして構成されている。

【０００３】刃部２は、超硬合金から作製されていて、
先端部４，軸状部５，及び凸部６を備えてなる。先端部
４には、図示しない切刃が設けられ、軸状部５は、軸線
Ｏと同軸の円柱状に形成されている。凸部６は、軸状部
５よりも適宜の寸法で小径とされ、かつ軸線Ｏと同軸の
円柱状をなし、その長さは所定の寸法値に設定されてい
る。

【０００４】シャンク部３は、刃部２の軸状部５と同径
の円柱状をなし、刃部２よりも熱膨張率（線膨張係数）
の大きな鋼製とされている。また、シャンク部３には、
先端面７から基端側に向かって軸線Ｏと同軸に延びる凹
部８が形成されている。凹部８の内径は、刃部２の凸部
６の外径に対して所定の締め代を有するように若干大径
に設定されている。

【０００５】刃部２とシャンク部３とを連結させるに
は、まず、シャンク部３を加熱し、凸部６が挿入可能と
なるまで凹部８を熱膨張させたうえで、凹部８に凸部６
を挿入する。そして、シャンク部３を放冷または冷却
し、凹部８を熱収縮させることで凸部６を締め付け、刃
部２を固定する。

【０００６】これに対し、シャンク部３に固定された刃
部２を取り外すには、シャンク部３を加熱し、凸部６が
抜出可能となるまで凹部８を熱膨張させたうえで、刃部
２を取り外す。このように、図４に示すボールエンドミ
ルは、シャンク部３を加熱・冷却することにより、刃部
２またはシャンク部３の交換が可能となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このボ
ールエンドミルは、刃部２とシャンク部３とが同径であ
るため、刃部交換時に、刃部２を治具等によって把持し
つつシャンク部３から引き抜くといった作業を行い辛い
という問題があった。本発明は、このような事情に鑑み
てなされたもので、その目的とするところは、刃部交換
時における作業性の向上を図ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために以下の構成を採用した。すなわち、請求項
１記載の切削工具は、刃部とシャンク部とが締まり嵌め
により着脱可能に連結されてなる切削工具であって、前
記シャンク部の先端部をこれに連なる前記刃部の基端部
よりも細くしたことにより、それらの外周面間に段差部
を形成したことを特徴とするものである。

【０００９】この構成では、刃部の外周面とシャンク部
の外周面との間に段差部が形成されるため、刃部をシャ
ンク部から引き抜く際に、治具を段差部に引っかけなが
ら引き抜くことが可能になる。また、この段差によっ
て、シャンク部とワークとの間には隙間が確保される。

【００１０】請求項２記載の切削工具は、請求項１記載
の切削工具において、前記段差部に切刃を設けたことを
特徴とするものである。この構成では、工具送り時だけ
でなく、工具引き戻し時にも段差部に設けた切刃で切削
を行えるようになる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。 （第一の実施の形態）図１は、本発明の第一の実施形態
によるボールエンドミルを示す縦断面図であり、このボ
ールエンドミルは、刃部１１と、シャンク１３と、これ
らを軸線Ｏに沿って連結する連結部材１２とを主体とし
て構成されている。すなわち、本実施形態においては、
連結部材１２とシャンク１３とによって、シャンク部が
構成され、連結部材１２がシャンク部の先端部に対応す
る。

【００１２】刃部１１は、例えば超硬合金から作製さ
れ、略半球状の先端部１１ａと、円柱軸状の基端部１１
ｂと、それよりも小径とされた円柱軸状の凸部１１ｃと
から構成されている。先端部１１ａには、略１／４円弧
状をなす切刃（図示略）が一または複数設けられてい
る。凸部１２ｃは、連結部材１２との連結を担う部分で
あり、基端部１１ｂと同軸に延び、かつ連結部材１２の
内径よりも若干大径とされている。

【００１３】連結部材１２は、刃部１１及びシャンク１
３よりも熱膨張率の大きな材質、例えば、鋼から作製さ
れている。また、連結部材１２は、中空円柱状をなして
いて、その外径φｄは基端部１１ｂの外径φＤよりも小
径とされ、その内径は凸部１１ｃの外径よりも若干小径
とされている。

【００１４】シャンク１３は、例えば超硬合金から作製
され、その外径φｄは連結部材１２と同径とされてい
る。シャンク１３の先端には、連結部材１２との連結を
担う凸部１３ａが同軸に形成され、この凸部１３ａの外
径は連結部材１２の内径よりも若干大径とされている。

【００１５】次に、刃部１１，連結部材１２，およびシ
ャンク１３を一体に連結する手順について説明する。ま
ず、連結部材１２とシャンク部１３との連結は、連結部
材１２を加熱することにより、その開口端部１２ａを凸
部１３ａの挿入が可能となるまで熱膨張させ、開口端部
１２ａに凸部１３ａを挿入する。しかる後、連結部材１
２を放冷または冷却すると、開口端部１２ａが縮径し、
凸部１３ａの外径と開口端部１２ａの内径との差による
締め代圧で、連結部材１２とシャンク１３とが焼き嵌め
されてシャンク部となる。

【００１６】同様に、このシャンク部と刃部１１との連
結は、連結部材１２のみ又はシャンク部全体を加熱する
ことにより、開口端部１２ｂを凸部１１ｃの挿入が可能
となるまで熱膨張させ、開口端部１２ｂに凸部１１ｃを
挿入する。しかる後、連結部材１２を放冷または冷却す
ると、開口端部１２ｂが縮径し、凸部１１ｃの外径と開
口端部１２ｂの内径との差による締め代圧で、連結部材
１２と刃部１１とが焼き嵌めされる。

【００１７】上記の如く構成された刃部１１，連結部材
１２，およびシャンク１３が一体に連結されてなるボー
ルエンドミルにあっては、連結部材１２の外径φｄが基
端部１１ｂの外径φＤよりも小径であるため、刃部１１
の外周面と連結部材１２の外周面との間に段差が生じ、
刃部１１と連結部材１２との間に段差部１４が形成され
ることになる。

【００１８】そして、このボールエンドミルの刃部１１
を交換するには、連結部材１２を加熱し、開口端部１２
ｂを凸部１１ｃが抜出可能となるまで熱膨張させたうえ
で、刃部１１を治具により把持し、そのまま連結部材１
２から引き抜けばよい。このとき、治具を刃部１１と連
結部材１２との間に形成された段差部１４に引っかけな
がら刃部１１を引き抜くことができる。

【００１９】よって、本実施形態のボールエンドミルで
は、図４に示すボールエンドミルよりも刃部交換時の作
業性が格段に向上することとなる。また、シャンク部と
ワークとの間に段差分に相当する隙間が確保されること
になるため、切削加工時におけるシャンク部とワークと
の干渉を有効に回避することができる。

【００２０】（第二の実施の形態）図２は本発明の第二
の実施形態によるボールエンドミルを示す縦断面図、図
３は図２に示すボールエンドミルによって引き上げ切削
を行っている状態を示す縦断面図であり、これらの図
中、符号２１は切刃、Ｗはワークを示している。なお、
これらの図において、図１と同一の要素および部分につ
いては、同一の符号を付すとともに、その説明を省略す
る。

【００２１】このボールエンドミルは、刃部１１と連結
部材１２との間に形成された段差部１４に少なくとも一
又は複数の切刃２１が設けられていることを特徴とす
る。そして、切刃２１は、図２に示すように、軸線Ｏに
沿って刃部先端へと向かうに従い、切刃外径が漸次拡大
するように延びている。なお、切刃２１の軸線Ｏに沿う
方向の長さｔや軸線Ｏとの交差角度は、切削条件等に応
じて適宜設定される。

【００２２】このように、段差部１４に切刃２１を設け
たボールエンドミルでは、図３に示すように、工具引き
上げ時に切刃２１による引き上げ切削を行えるようにな
る。このため、穴，溝等からボールエンドミルを引き上
げる際に、段差部１４がワークＷに引っかかってスムー
ズな引き上げに支障を来すといった不都合を有効に回避
することができる。

【００２３】なお、上述した２つの実施形態は、いずれ
も連結部材１２を介して刃部１１とシャンク１３とを連
結させるようにしているが、連結部材１２を用いずに、
刃部１１とシャンク１３とを直接締まり嵌めさせるよう
にしても構わない。この場合には、シャンク１３がシャ
ンク部に対応することになる。また、本発明は、ボール
エンドミルに限られず、ドリルその他の転削工具、バイ
トその他の旋削工具等、種々の切削工具に適用すること
ができる。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、以下の効果を得ることができる。 （ａ）刃部をシャンク部から引き抜く際に、治具を段差
部に引っかけながら引き抜くことが可能になり、刃部交
換時における作業性の向上を図ることができる。また、
この段差部によって、シャンク部とワークとの間に隙間
が確保されるため、切削加工時におけるシャンク部とワ
ークとの干渉を有効に回避することができる。

【００２５】（ｂ）さらに、段差部に切刃を設けること
によって、工具引き戻し時にも切削を行えるようにな
り、工具引き戻し時に段差部がワークに引っかかってス
ムーズな引き上げに支障を来すといった不都合を有効に
回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第一の実施形態によるボールエンド
ミルを示す縦断面図である。

【図２】 本発明の第二の実施形態によるボールエンド
ミルを示す縦断面図である。

【図３】 図２に示すボールエンドミルにより引き上げ
切削を行っている状態を示す縦断面図である。

【図４】 刃部交換式切削工具（ボールエンドミル）の
一従来例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１１ 刃部 １１ｂ 基端部 １２ 連結部材（シャンク部の先端部） １３ シャンク １４ 段差部 ２１ 切刃

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 刃部とシャンク部とが締まり嵌めにより
   着脱可能に連結されてなる切削工具であって、 前記シャンク部の先端部をこれに連なる前記刃部の基端
   部よりも細くしたことにより、それらの外周面間に段差
   部を形成したことを特徴とする切削工具。
2. 【請求項２】 前記段差部に切刃を設けたことを特徴と
   する請求項１記載の切削工具。