JP2002166320A - 切削工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 切削工具の構造が簡単で軽量化を図ることが
できるとともに、切削加工に伴って発生する切屑を容易
に回収することができ、しかも、例えば段差部を有する
ワークの表面を切削する場合でも、その段差部の近傍ま
で切削加工を行うことができる切削工具を提供する。 【解決手段】 切削工具１１の工具本体１２の先端に複
数の切刃チップ１３を、同一円周上において放射方向に
対して外端側ほど回転方向Ｒ１に先行するように傾斜さ
せて配設する。工具本体１２の中央部には切屑を回収す
るための切屑回収孔１９を形成する。切削工具１１の回
転に伴って、切刃チップ１３によりワークＷの表面が切
削される際に、切刃チップ１３の部分で発生する切屑
は、切刃チップ１３により内側方に移動され、切屑回収
孔１９からの吸引空気流によって吸引回収される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ワークの切削を
行う切削工具に関するものであって、特に切削に伴って
発生する切屑を回収することが可能な切削工具に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の切削工具としては、例えば特許
第２５３５９６４号、特許第２６１６４７８号、特許第
２７８０６８４号等の抄録に記載された構成のものが知
られている。これらの従来構成では、図９及び図１０に
示すように、切削工具４１の工具本体４２がほぼ円筒状
に形成され、その先端には複数の切刃チップ４３が同一
円周上において所定間隔おきで放射方向に延びるように
配設されている。工具本体４２の外周にはほぼ円筒状の
切屑回収カバー４４がベアリング４５を介して相対回転
可能に取り付けられ、その一側外周には吸引ダクト４６
が接続されている。

【０００３】そして、この切削工具４１が主軸４７に装
着された状態で、切削工具４１が図１０の矢印Ｒ１方向
に回転されながらワークＷに向かって接近移動されて、
切刃チップ４３によりワークＷの表面が切削されるよう
になっている。また、この切削時において各切刃チップ
４３の部分で発生する切屑は、遠心力により外側方に飛
ばされて切屑回収カバー４４内に回収され、吸引ダクト
４６からの吸引空気流により吸引回収されるようになっ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、この従
来の切削工具においては、外側方に飛ばされた切屑を回
収するために、切刃チップ４３の外周を取り囲むかたち
で、工具本体４２の外周に切屑回収カバー４４が相対回
転可能に取り付けられている。このため、切削工具４１
の構造が複雑で、その重量が重くなるという問題があっ
た。

【０００５】この発明は、このような従来の技術に存在
する問題点に着目してなされたものである。その目的
は、切削工具の構造が簡単で軽量化を図ることができる
とともに、切削加工に伴って発生する切屑を容易に回収
することができる切削工具を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記の目
的を達成するために、請求項１に記載の発明では、工具
本体の先端に複数の切刃チップを、同一円周上において
放射方向に対して外端側ほど回転方向に先行するように
傾斜させて配設し、工具本体の中央部には切屑を回収す
るための切屑回収孔を形成したことを特徴とするもので
ある。

【０００７】従って、この請求項１に記載の発明によれ
ば、切削工具の回転に伴って、切刃チップによりワーク
の表面が切削される際に、切刃チップの部分で発生する
切屑は、傾斜状態に配設された切刃チップにより工具本
体の内側方に移動された後、切屑回収孔からの吸引空気
流により吸引回収される。よって、切削工具の外周に切
屑回収カバーを取り付けてなる従来構成に比較して、切
削工具の構造が簡単で軽量化を図ることができるととも
に、切削加工に伴って発生する切屑を切刃チップの部分
から容易に回収除去することができる。

【０００８】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記各切刃チップを外端側ほど切込
み量が大きくなるように配設したことを特徴とするもの
である。

【０００９】従って、この請求項２に記載の発明によれ
ば、切刃チップの部分で発生する切屑が工具本体の内側
方へより効果的に移動されるようになって、切屑の回収
効率を向上させることができる。

【００１０】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は請求項２に記載の発明において、前記切屑回収孔を工
具本体の中央部の周縁に貫通形成し、この切屑回収孔と
対応するように、工具本体の上部外周には円環状の切屑
回収樋を対向配置したことを特徴とするものである。

【００１１】従って、この請求項３に記載の発明によれ
ば、切削工具を装着する主軸等を含む工作機械の構造を
大幅に変更することなく、従来構成の工作機械に容易に
適用することができる。

【００１２】請求項４に記載の発明では、請求項１〜３
請求項のうちのいずれか一項に記載の発明において、前
記各切刃チップに対応して工具本体にエア吹出口を形成
したことを特徴とするものである。

【００１３】従って、この請求項４に記載の発明によれ
ば、エア吹出口から切刃チップにエアを吹き付けること
により、切刃チップの部分で発生する切屑が工具本体の
内側方へ一層効果的に移動されるようになって、切屑の
回収効率を向上させることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下に、この発
明の第１実施形態を、図１及び図２に基づいて説明す
る。

【００１５】図１及び図２に示すように、切削工具１１
の工具本体１２はほぼ円筒状に形成され、その先端には
複数の切刃チップ１３が同一円周上においてほぼ等間隔
で配設されている。これらの切刃チップ１３は、図２に
示すように、切削工具１１の底面側から見たとき、放射
方向に対して外端側ほど回転方向Ｒ１に先行するように
傾斜した状態で配設されている。また、これらの切刃チ
ップ１３はその刃先１３ａが、図１に示すように、切削
工具１１の側面側から見たとき、外端側ほど切込み量が
大きくなるように傾斜した状態で配設されている。

【００１６】前記工具本体１２の基端には、アーバ１４
が複数のボルト１５により固定されている。アーバ１４
の長手方向の中間部にはテーパ状の嵌合部１６が形成さ
れるとともに、先端部にはプルスタッド１７が形成され
ている。また、アーバ１４の基端部には把持溝１８が形
成されている。そして、前記工具本体１２の中央部の中
心及びアーバ１４の中心には、切屑を回収するための切
屑回収孔１９が貫通形成されている。

【００１７】一方、工作機械の主軸ヘッド２０には主軸
２１が回転可能に支持され、その先端にはテーパ状の嵌
合孔２２が形成されている。そして、前記アーバ１４の
嵌合部１６が主軸２１の嵌合孔２２に嵌着されることに
より、切削工具１１が主軸２１に対して脱着交換可能に
装着されるようになっている。また、この切削工具１１
の交換は、工具交換装置の工具交換アーム２３によりア
ーバ１４の把持溝１８が把持されることによって行われ
るようになっている。

【００１８】前記主軸２１内には係止軸２４が軸線方向
へ相対移動可能に挿通され、その先端には複数の係止ボ
ール２５が半径方向へ移動可能に支持されている。そし
て、切削工具１１が主軸２１に装着された状態で、係止
ボール２５がアーバ１４のプルスタッド１７に係合する
ことにより、切削工具１１が装着状態に係止保持される
ようになっている。また、切削工具１１を主軸２１から
取り外す際には、係止軸２４が主軸２１の先端側に相対
移動されることにより、係止ボール２５が主軸２１内の
大径孔２６に対応して、係止ボール２５のプルスタッド
１７からの離脱が許容されるようになっている。

【００１９】前記切削工具１１の切屑回収孔１９と連通
するように、係止軸２４の中心には吸引通路２７が形成
され、図示しないフィルタ及びエア吸引源に接続されて
いる。そして、切削工具１１の回転に伴って、切刃チッ
プ１３によりワークＷの表面が切削される際に、切刃チ
ップ１３の部分で発生する切屑が、傾斜状態に配設され
た切刃チップ１３により工具本体１２の内側方に移動さ
れた後、切屑回収孔１９からの吸引空気流により吸引さ
れて、吸引通路２７を介してフィルタに回収されるよう
になっている。

【００２０】前記係止軸２４の吸引通路２７の内面には
断熱材２８が塗布されている。そして、ワークＷの切削
中に、高温の切屑が吸引通路２７を通過することで、主
軸２１に熱影響が及ぼされるおそれを、この断熱材２８
によって抑制するようになっている。

【００２１】次に、前記のように構成された切削工具の
動作を説明する。さて、ワークＷの切削加工時には、図
１に示すように切削工具１１が主軸２１に装着された状
態で、図２の矢印Ｒ１方向に回転されながら、ワークＷ
に向かって接近移動されて、切刃チップ１３によりワー
クＷの表面が切削される。この場合、各切刃チップ１３
が放射方向に対して外端側ほど回転方向Ｒ１に先行する
ように傾斜した状態で配設されるとともに、刃先１３ａ
の外端側ほど切込み量が大きくなるように配設されてい
る。このため、各切刃チップ１３の部分で発生する切屑
は、遠心力により外側方に飛ばされることなく、切刃チ
ップ１３により工具本体１２の内側方に移動される。そ
して、工具本体１２の内側に集められた切屑は、切屑回
収孔１９からの吸引空気流により、その切屑回収孔１９
及び吸引通路２７を通して吸引回収される。

【００２２】また、この切削工具１１においては、従来
構成とは異なり、切屑が外側方に飛ばされるものではな
いため、切削工具１１の外周に、切屑回収カバー等の切
削加工に障害となる切屑回収カバーを設ける必要がな
い。

【００２３】従って、この実施形態によれば、以下のよ
うな効果を得ることができる。 （１） この切削工具１１の切屑回収構造においては、
工具本体１２の先端に複数の切刃チップ１３が、同一円
周上において放射方向に対して外端側ほど回転方向Ｒ１
に先行するように傾斜した状態で配設されている。ま
た、工具本体１２の中央部には切屑を回収するための切
屑回収孔１９が形成されている。

【００２４】このため、切削工具１１の回転に伴って、
切刃チップ１３によりワークＷの表面が切削される際
に、切刃チップ１３の部分で発生する切屑は、傾斜状態
に配設された切刃チップ１３により工具本体１２の内側
方に移動され、切屑回収孔１９からの吸引空気流により
吸引回収される。よって、切削工具１１の外周に切屑回
収カバーを取り付けてなる従来構成に比較して、切削工
具１１の構造が簡単で軽量化を図ることができるととも
に、切削加工に伴って発生する切屑を切刃チップ１３の
部分から容易に回収除去することができる。

【００２５】（２） この切削工具１１の切屑回収構造
においては、前記各切刃チップ１３の刃先１３ａの外端
側ほど切込み量が大きくなるように配設されている。こ
のため、切刃チップ１３の部分で発生する切屑が工具本
体１２の内側方へより効果的に移動されるようになっ
て、切屑の回収効率を向上させることができる。

【００２６】（第２実施形態）次に、この発明の第２実
施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明
する。

【００２７】さて、この第２実施形態においては、図３
及び図４に示すように、複数の切屑回収孔１９が工具本
体１２の中央部の周縁に、外周上方へ向かって傾斜した
状態で貫通形成されている。そして、これらの切屑回収
孔１９の外端と対応して、工具本体１２の上部外周に周
回配置されるように、主軸ヘッド２０の下端には円環状
の切屑回収樋３１が複数の取付ピン３２を介して取り付
けられ、その外周には吸引ダクト３３が接続されてい
る。

【００２８】そして、ワークＷの切削加工時に、切刃チ
ップ１３の部分で発生する切屑が、傾斜状態に配設され
た切刃チップ１３により工具本体１２の内側方に移動さ
れた後、遠心力によって各切屑回収孔１９から切屑回収
樋３１内に排出される。その後、切屑回収樋３１内の切
屑が吸引ダクト３３からの吸引空気流により、その吸引
ダクト３３を介して吸引回収されるようになっている。
なお、切削工具１１の回転時には、その回転により、工
具本体１２内から切屑回収孔１９を通って外側に至る空
気流が生じる。従って、吸引ダクト３３を通る吸引空気
流の相乗により切屑を排出できる。

【００２９】従って、この第２実施形態によれば、前記
第１実施形態における（１）及び（２）に記載の効果に
加えて、以下のような効果を得ることができる。 （３） この切削工具１１の切屑回収構造においては、
切屑回収孔１９が工具本体１２の中央部の周縁に貫通形
成されている。そして、この切屑回収孔１９と対応する
ように、工具本体１２の上部外周には円環状の切屑回収
樋３１が対向配置されている。このため、切削工具１１
を装着する主軸２１等を含む工作機械の内部構造を大幅
に変更することなく、従来構成の工作機械に容易に適用
することができる。

【００３０】（第３実施形態）次に、この発明の第３実
施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明
する。

【００３１】さて、この第３実施形態においては、図５
及び図６に示すように、各切刃チップ１３に近接対応し
て、工具本体１２にエア吹出口３４が形成されている。
また、各エア吹出口３４に連通するように、工具本体１
２及びアーバ１４にはエア供給路３５が形成されるとと
もに、これらのエア供給路３５と連通するように、主軸
２１にもエア供給路３６が形成されている。

【００３２】そして、ワークＷの切削加工時には、図示
しないエア供給源よりエア供給路３６，３５に供給され
るエアがエア吹出口３４から吹き出される。これによ
り、切刃チップ１３の部分で発生する切屑が、エアの噴
射力と傾斜状態に配置された切刃チップ１３との協働作
用で、工具本体１２の内側方へ効果的に移動され、切屑
回収孔１９を介して吸引回収されるようになっている。

【００３３】従って、この第３実施形態によれば、前記
第１実施形態における（１）及び（２）に記載の効果に
加えて、以下のような効果を得ることができる。 （４） この切削工具１１の切屑回収構造においては、
各切刃チップ１３に対応するように、工具本体１２にエ
ア吹出口３４が形成されている。このため、各エア吹出
口３４から切刃チップ１３にエアが吹き付けられること
により、切刃チップ１３の部分で発生する切屑が工具本
体１２の内側方へ一層効果的に移動されるようになっ
て、切屑の回収効率を向上させることができる。

【００３４】（第４実施形態）次に、この発明の第３実
施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明
する。

【００３５】この第４実施形態においては、図７に示す
ように、工具本体１２の内側に逆カップ状の回収筒５１
がボルト１５により固定され、その回収筒５１の下端部
には切刃チップ１３に対して接近するように斜状をなす
傾斜部５２が形成されている。回収筒５１の周壁と工具
本体１２の周壁との間には、下方へ開口するとともに、
切屑回収孔１９に連通する環状の回収通路５３が形成さ
れている。

【００３６】従って、この第４の実施形態においては、
ワークＷの切削加工時に、切刃チップ１３の部分で発生
し、内側方に移動された切屑が回収筒５１の傾斜部５２
に案内されて、回収通路５３を介して切屑回収孔１９に
至る。このため、この第４実施形態においては、切屑が
落下することなく、確実に回収される。

【００３７】従って、この第４実施形態によれば、さら
に以下の効果を発揮する。 （５） 切屑の回収効率を向上できるため、例えば、加
工熱を帯びた切屑を確実に回収でき、熱による機械損傷
等のおそれを未然に防止できる。

【００３８】（第５実施形態）次に、この発明の第５実
施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明
する。

【００３９】この第５実施形態においては、図８に示す
ように、切刃チップ１３の外周側において、工具本体１
２の下端面に、ゴム等の柔軟弾性材よりなる飛散防止リ
ング６１が接着等により固着されている。この飛散防止
リング６１とワークＷの表面との間には僅かな隙間が形
成される。

【００４０】このため、この第５実施形態においては、
ワークＷの切削加工時に、切刃チップ１３の部分で発生
した切屑が飛散防止リング６１に阻止されて、工具本体
１２の外方へ飛散することがない。なお、切屑を切屑回
収孔１９に向かって吸引するための空気流は飛散防止リ
ング６１とワークＷの表面との間から工具本体１２内に
向かって形成される。

【００４１】従って、この第５実施形態においては、さ
らに以下の効果を発揮する。 （６） 切屑が工具本体１２の外方に飛散するのを確実
に防止できる。 （変更例）なお、この実施形態は、次のように変更して
具体化することも可能である。

【００４２】・ 前記各実施形態において、各切刃チッ
プ１３の刃先１３ａを内端側から外端側にかけて切込み
量がほぼ一定となるように配設してもよい。 ・ 前記第２実施形態の構成において、第３実施形態の
ように各切刃チップ１３に対応してエア吹出口３４を形
成してもよい。

【００４３】このように構成した場合でも、前記実施形
態とほぼ同様の効果を得ることができる。（他の技術的
思想）請求項に記載した技術的思想以外の技術的思想は
以下の通りである。

【００４４】・ 工具本体の内側に、吸入源に至る通路
を形成するための通路形成部材を設けた請求項１〜４の
いずれかに記載の切削工具。 ・ 工具本体の先端面に、切刃チップの先端より後退し
たところに位置する飛散防止リングを設けた請求項１〜
４のいずれかに記載の切削工具。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態の切削工具を示す断面図。

【図２】 図１の切削工具の底面図。

【図３】 第２実施形態の切削工具を示す断面図。

【図４】 図３の４−４線における断面図。

【図５】 第３実施形態の切削工具を示す断面図。

【図６】 図５の切削工具の底面図。

【図７】 第４実施形態の切削工具を示す断面図。

【図８】 第５実施形態の切削工具を示す断面図。

【図９】 従来の切削工具を示す断面図。

【図１０】 図７の切削工具の底面図。

【符号の説明】

１１…切削工具、１２…工具本体、１３…切刃チップ、
１９…切屑回収孔、２１…主軸、３１…切屑回収樋、３
４…エア吹出口、Ｗ…ワーク、Ｒ１…回転方向。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具本体の先端に複数の切刃チップを、
   同一円周上において放射方向に対して外端側ほど回転方
   向に先行するように傾斜させて配設し、工具本体の中央
   部には切屑を回収するための切屑回収孔を形成したこと
   を特徴とする切削工具。
2. 【請求項２】 前記各切刃チップを外端側ほど切込み量
   が大きくなるように配設したことを特徴とする請求項１
   に記載の切削工具。
3. 【請求項３】 前記切屑回収孔を工具本体の上部の周縁
   に貫通形成し、この切屑回収孔と対応するように、工具
   本体の上部外周には円環状の切屑回収樋を対向配置した
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の切削
   工具。
4. 【請求項４】 前記各切刃チップに対応して工具本体に
   エア吹出口を形成したことを特徴とする請求項１〜請求
   項３のうちのいずれか一項に記載の切削工具。