JP2002321114A - 転削工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工具本体の先端面とワークの加工面との間で
生じる切屑の噛み込みをなくす。 【解決手段】 工具本体１１のテーパ部１４の外周面１
４Ａに、周方向で略等間隔に、テーパ部１４の内周面１
４Ｂまで貫通して、工具本体１１の内部空間Ｘに空気を
導入する空気導入孔１９を設ける。工具本体１１の軸線
の先端側から見て、空気導入孔１９を、工具本体外周側
に向かうにしたがい工具回転方向Ｔの前方側に傾斜させ
る。工具本体１１の軸線Ｏ及び空気導入孔１９の中心線
に直交する方向から見て、空気導入孔１９を、工具本体
外周側に向かうにしたがい工具本体基端側に傾斜させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軸線回りに回転さ
れながらワークの切削を行う転削工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】この転削工具の一例として、スローアウ
ェイ式正面フライスがある。このようなスローアウェイ
式正面フライスは、軸線回りに回転される略円筒状の工
具本体を有していて、工具本体の先端外周部に、周方向
で略等間隔にチップポケットが形成されており、このチ
ップポケットの工具回転方向の前方側を向く壁面に形成
されたインサート取付座にスローアウェイインサート
（以下、インサートと称する）が装着されてなるもので
ある。

【０００３】このインサート取付座に装着されるインサ
ートは、その主切刃を工具本体の外周側に突出させて外
周刃とするとともに、副切刃を工具本体の先端側に突出
させて正面刃としており、工具本体が軸線回りに回転さ
れつつ、軸線に直交する方向に送りが与えられて、外周
刃によって主たる切削を行いつつ、正面刃によってワー
クの加工面を仕上げていくものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ワークの加
工の際に、インサートの外周刃及び正面刃にて生成され
る切屑は、チップポケットに沿って滑らかに工具本体の
外周側に排出されることになるが、時として、工具本体
の先端面とワークの加工面との間に形成されるわずかな
隙間に入り込むことがあり、この隙間に切屑が入り込ん
でしまうと、工具本体の先端面とワークの加工面との間
に噛み込まれて、ワークの加工面を傷つけてしまい、加
工面の面粗さが低下してしまうおそれがあった。

【０００５】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、切屑の噛み込みのおそれをなくすことのできる転削
工具を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決して、こ
のような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに
回転される略円筒状をなす工具本体の外周面に、前記工
具本体の内周面まで貫通して、該工具本体の内部空間に
空気を導入する空気導入孔を設けたことを特徴とする。
このような構成とすると、ワークの切削の際には、工具
本体が軸線回りに回転することによって、この空気導入
孔から、工具本体の内部空間に空気が導入されていくこ
とになる。これによって、工具本体の内部空間の圧力が
高まり、工具本体の先端面と、ワークの加工面との間に
形成された隙間から空気が工具本体の外周側に排出され
続けていく。それゆえ、ワークの切削の際に生成される
切屑が、工具本体の先端面とワークの加工面との間に形
成された隙間から排出される空気によって押し出される
ために、この隙間に入り込むことがなく、工具本体の先
端面とワークの加工面との間に噛み込まれることがな
い。しかも、空気導入孔より工具本体の内部空間に導入
される空気によってワークの加工面を冷却することがで
きるので、ワークが熱的影響を受けることがない。ま
た、工具本体が冷却されることによって、工具本体の耐
久性を増すこともできる。さらに、工具本体に空気導入
孔を形成したことによって、工具本体の軽量化を図るこ
とも可能になる。

【０００７】また、前記工具本体の軸線の先端側から見
て、前記空気導入孔は、工具本体外周側に向かうにした
がい工具回転方向の前方側に傾斜させられており、前記
空気導入孔の中心線が、前記工具本体の外周面と前記中
心線との仮想の交点と、前記軸線とを結ぶ直線に対して
なす角度αを、０°＜α≦４５°の範囲に設定したこと
を特徴とする。このような構成とすると、工具本体の軸
線回りの回転に伴い、空気導入孔から工具本体の内部空
間に空気を導入しやすくするとともに、空気導入孔を形
成する位置を容易に確保できることとなる。

【０００８】また、前記工具本体の軸線及び前記空気導
入孔の中心線に直交する方向から見て、前記空気導入孔
は、工具本体外周側に向かうにしたがい工具本体基端側
に傾斜させられており、前記中心線が、前記軸線に対し
てなす角度βを、１０°≦β≦８０°の範囲に設定した
ことを特徴とする。このような構成とすると、空気導入
孔を形成する位置を容易に確保できるとともに、空気導
入孔から導入される空気が、ワークの加工面に吹きかけ
られて冷却効果を高めやすくすることが可能になる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明をスローアウェイ式
正面フライスに適用したものを本発明の実施形態として
添付図面を参照しながら説明する。図１は本実施形態に
よるスローアウェイ式正面フライスを基端側から見た斜
視図、図２は同スローアウェイ式正面フライスを先端側
から見た斜視図、図３は同スローアウェイ式正面フライ
スの先端面図、図４は同スローアウェイ式正面フライス
でワークを加工している様子を示す仮想的な断面図であ
る。

【００１０】本実施形態によるスローアウェイ式正面フ
ライスは、軸線Ｏ回りに回転される工具本体１１を有し
ており、この工具本体１１は、その先端側に位置する先
端側部分１２と、工具本体１１の基端側に位置して先端
側部分１２よりも一段縮径した基端側部分１３とが、工
具本体１１の基端側に向けて漸次縮径していくテーパ部
分１４によって結ばれていて、略多段円筒状をなしてい
るものである。そして、工具本体１１の中央部には、工
具本体１１を工作機械の主軸（図示略）に装着する際の
取付穴１５が、軸線Ｏに沿って、工具本体１１の基端側
部分１３を貫通するように形成されており、この取付穴
１５の基端側の開口部周縁には工具本体１１の径方向に
沿って、工作機械の主軸から与えられる駆動力を工具本
体１１に伝えるためのキー溝１６が形成されている。

【００１１】また、工具本体１１の先端外周部には、周
方向で略等間隔に複数のチップポケット１７（本実施形
態では５つ）が切り欠かれて形成されており、このチッ
プポケット１７は、工具本体１１の外周面（先端側部分
１２の外周面１２Ａ，テーパ部分１４の外周面１４Ａ）
に開口するとともに、工具本体１１の先端面１１Ａに開
口している。さらに、チップポケット１７の工具回転方
向Ｔの前方側を向く壁面には、この壁面の工具本体先端
側の一部分が工具回転方向Ｔの後方側に一段後退するよ
うにしてインサート取付座１８が形成されており、この
インサート取付座１８は、工具回転方向Ｔの前方側を向
く底面１８Ａと、この底面１８Ａから屹立して、工具本
体先端側及び工具本体外周側を向くインサート位置決め
用の２つの壁面１８Ｂ，１８Ｃとから構成されている。
なお、インサート取付座１８の底面１８Ａには、後述す
るインサート２０を装着するためにクランプねじ２４が
螺合されるクランプ孔（図示略）が形成されている。

【００１２】インサート取付座１８に装着されるインサ
ート２０は、略四角形平板状をなし、一方の四角形面が
着座面をなす下面２０Ｂとされるとともに、下面２０Ｂ
に対向する上面２０Ａがすくい面をなしていて、上面２
０Ａの辺稜部には４つの主切刃２１が形成され、さら
に、この４つの主切刃２１のそれぞれ片側端部に副切刃
２２が形成されているものである。また、インサート２
０の上面２０Ａには、その中央部に下面２０Ｂまで貫通
する貫通孔がインサート装着用に形成され、さらに、４
つの主切刃２１に沿って貫通孔の周囲にブレーカが形成
されている。そして、インサート２０は下面２０Ｂから
上面２０Ａに向かうにしたがい側面が外側に傾斜するポ
ジティブインサートとされている。

【００１３】このインサート２０は、その下面２０Ｂが
インサート取付座１８の底面１８Ａに、略四角形平板状
をなすとともに中央部に貫通孔を有するシート２３を間
に介して密着させられ、さらにインサート２０の側面が
インサート取付座１８の壁面１８Ｂ，１８Ｃに密着させ
られた後に、インサート２０及びシート２３の貫通孔を
ともに貫通させてクランプねじ２４を締め込むことによ
って、インサート２０の上面２０Ａが工具回転方向Ｔの
後方側に押圧されて固定されるものである。このとき、
インサート２０の主切刃２１の一つが外周刃として工具
本体１１の先端側部分１２の外周面１２Ａから工具本体
外周側にわずかに突出させて配置されるとともに、この
主切刃２１に連なって工具本体先端側に位置する副切刃
２２が正面刃として工具本体１１の先端面１１Ａよりも
わずかに先端側に突出させて配置されている。

【００１４】ここで、チップポケット１７において、工
具本体外周側を向いて、インサート取付座１８の工具回
転方向Ｔのすぐ前方に位置する壁面には、工具本体内周
側に凹む凹所１７Ａが形成されている。これは、インサ
ート２０の外周刃あるいは正面刃が摩耗して、インサー
ト２０のコーナーインデックスを行う必要が生じた際
に、凹所１７Ａ付近までインサート２０を移動すること
ができる程度にクランプねじ２４を緩めるだけで、この
凹所１７Ａにインサート２０のコーナー部を沿わせてイ
ンサート２０を回転させることにより、クランプねじ２
４をインサート取付座１８の底面１８Ａのクランプ孔か
ら抜き取らずとも、コーナーインデックスを行うことが
できるようにしたものである。

【００１５】そして、工具本体１１のテーパ部分１４の
外周面１４Ａには、周方向で略等間隔に、テーパ部１４
の内周面１４Ｂまで貫通して、工具本体１１の内部空間
Ｘに空気を導入する複数の空気導入孔１９（本実施形態
においては５つ）が形成されていて、これらの空気導入
孔１９は、図３に示すように、周方向で略等間隔に形成
されたチップポケット１７のそれぞれの間の約中間地点
に位置している。

【００１６】この空気導入孔１９は、断面視略円形を呈
する略円柱状の空間を形成するものであり、工具本体１
１の軸線Ｏの先端側から見て、図３に示すように、工具
本体外周側に向かうにしたがい工具回転方向Ｔの前方側
に傾く傾斜がつけられている、換言すれば、内周面１４
Ｂにおける空気導入孔１９の開口部１９Ｂから、外周面
１４Ａにおける空気導入孔１９の開口部１９Ａ側に向か
うにしたがい漸次工具回転方向Ｔの前方側に傾斜させら
れている。

【００１７】ここで、工具本体１１の軸線Ｏの先端側か
ら見て、空気導入孔１９の中心線Ｃが、工具本体１１の
テーパ部１４の外周面１４Ａと、中心線Ｃとの仮想の交
点Ｐと、軸線Ｏとを結ぶ直線Ｓに対してなす角度αを、
０°＜α≦４５°の範囲に設定してあり、本実施形態に
おいては、例えばα＝８°とされている。なお、上記角
度αとは、中心線Ｃが、直線Ｓに対して、工具本体外周
側に向かうにしたがい工具回転方向Ｔに向かって離れて
いく方向を正としたものである。

【００１８】また、工具本体１１の軸線Ｏに直交し、か
つ、空気導入孔１９の中心線Ｃに直交する方向から見た
仮想的な断面図においては、図４に示すように、この空
気導入孔１９には、工具本体外周側に向かうにしたが
い、工具本体１１の基端側に向かう傾斜がつけられてい
る、すなわち、内周面１４Ｂにおける空気導入孔１９の
開口部１９Ｂから外周面１４Ａにおける空気導入孔１９
の開口部１９Ａに向かうにしたがい漸次工具本体１１の
基端側に傾斜させられている。

【００１９】ここで、工具本体１１の軸線Ｏに直交し、
かつ、空気導入孔１９の中心線Ｃに直交する方向から見
て、空気導入孔１９の中心線Ｃが、工具本体１１の軸線
Ｏに対してなす角度βを、１０°≦β≦８０°の範囲に
設定してあり、本実施形態においては、例えばβ＝４５
°とされている。なお、上記角度βとは、中心線Ｃが、
軸線Ｏに対して、工具本体外周側に向かうにしたがい工
具本体基端側に離れていく方向を正としたものである。

【００２０】上記のような構成とされたスローアウェイ
式正面フライスは、工具本体１１を軸線Ｏ回りに回転し
つつ、軸線Ｏに直交する方向に送りを与えることによっ
て、インサート２０の外周刃（主切刃２１）によってワ
ーク３０の主たる切削を行いつつ、正面刃（副切刃２
２）によってワーク３０の加工面３０Ａを仕上げ加工し
ていく。

【００２１】このとき、工具本体１１のテーパ部１４に
貫通形成された空気導入孔１９が、軸線Ｏの先端側から
見て工具本体外周側に向かうにしたがい工具回転方向Ｔ
の前方側に傾斜させられていることから、工具本体１１
の軸線Ｏ回りの回転に伴い、工具本体１１の内部空間
Ｘ、すなわち、工具本体１１の内周面とワーク３０の加
工面３０Ａとの間に囲まれた空間に、空気導入孔１９を
介して、図４における矢印Ａで示すように、自動的に空
気が送り込まれることになる。そして、工具本体１１の
内部空間Ｘに空気が送り込まれることにより、この内部
空間Ｘの圧力が上がり、この圧力が高まった内部空間Ｘ
から、工具本体１１の先端面１１Ａとワーク３０の加工
面３０Ａとの間のわずかの隙間から、図４における矢印
Ｂで示すように、空気が工具本体１１の外周側に排出さ
れ続けていく。

【００２２】それゆえ、本実施形態によるスローアウェ
イ式正面フライスによれば、インサート２０の外周刃
（主切刃２１）及び正面刃（副切刃２２）にて生成され
た切屑は、チップポケット１７に沿って滑らかに排出さ
れるとともに、たとえ、生成された切屑が工具本体１１
の先端面１１Ａとワーク３０の加工面３０Ａとの間に形
成された隙間に入り込もうとしたとしても、工具本体１
１の内部空間Ｘから、先端面１１Ａとワーク３０の加工
面３０Ａとの間の隙間を通って排出されてくる空気によ
って、工具本体外周側に吹き飛ばされるため、工具本体
１１の先端面１１Ａとワーク３０の加工面３０Ａとの間
に切屑が噛み込まれてしまうことがない。それゆえ、ワ
ーク３０の加工面３０Ａを傷つけてしまうおそれをなく
し、ひいてはワーク３０の加工面３０Ａの面粗さの向上
につながる。

【００２３】しかも、このように空気導入孔１９から工
具本体１１の内部空間Ｘに空気が導入されることによっ
て、ワーク３０の加工面３０Ａを冷却することができる
ので、ワーク３０が熱的影響を受けるおそれを減少さ
せ、これにより、ワーク３０の加工面３０Ａの面粗さの
さらなる向上及び加工精度の向上を期待できる。また、
工具本体１１も冷却されることになり、工具本体１１の
耐久性を増して寿命の延長を図ることができ、経済的効
果も得られる。さらに、工具本体１１に複数の空気導入
孔１９を形成したことによって、工具本体１１の軽量化
を図ることも可能になる。

【００２４】ここで、空気導入孔１９の中心線Ｃが、テ
ーパ部１４の外周面１４Ａと中心線Ｃとの仮想の交点Ｐ
と、軸線Ｏとを結ぶ直線Ｓに対してなす角度αを、０゜
以下にしてしまうと、空気導入孔１９が、工具回転方向
Ｔの後方側を向くことになってしまい、空気を工具本体
１１の内部空間Ｘに効果的に導入させることができなく
なってしまう。一方、角度αが４５゜よりも大きくなっ
てしまうと、テーパ部分１４の外周面１４Ａから内周面
１４Ｂまで貫通する空気導入孔１９を形成する位置を確
保しづらくなってしまう。それゆえ、本実施形態による
スローアウェイ式正面フライスにおいては、角度αを、
０°＜α≦４５°の範囲に設定したことによって、空気
の導入量を確保しつつ、工具本体１１の剛性を低めず
に、空気導入孔１９を形成する位置を確保した。なお、
上述したような効果をより確実なものとするためには、
角度αを、５゜≦α≦１５゜の範囲に設定するのが好ま
しい。

【００２５】また、中心線Ｃが、軸線Ｏに対してなす角
度βを、１０°より小さくしたり、８０゜より大きく設
定すると、空気導入孔１９を形成する位置を確保しづら
くなるとともに、空気導入孔１９を介して工具本体１１
の内部空間Ｘに導入される空気がワーク３０の加工面３
０Ａに直接吹きかけられるようにすることが難しくなっ
て、ワーク３０の冷却効果が落ちてしまう。それゆえ、
本実施形態によるスローアウェイ式正面フライスにおい
ては、角度βを、１０゜≦β≦８０゜の範囲に設定し
た。ここで、上述したような効果をより確実なものとす
るためには、角度βを、３０゜≦β≦６０゜の範囲に設
定するのが好ましい。

【００２６】なお、本実施形態においては、空気導入孔
１９を断面視略円形を呈する略円柱状の空間によって形
成したが、これに限定されることなく、工具本体１１の
内部空間Ｘに空気を導入できるようであれば、その形状
を問うものではない。また、本実施形態においては、５
つの空気導入孔１９を周方向で略等間隔に形成したが、
この空気導入孔１９の数及び形成位置も任意に設定して
よい。

【００２７】また、本実施形態においては、スローアウ
ェイ式正面フライスに本発明を適用したものについて説
明したが、これに限定されることなく、他の転削工具に
本発明を適用したとしても、何の遜色もなく上述したよ
うな効果を奏することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
工具本体の内部空間に空気を導入する空気導入孔を設け
たから、ワークを切削する際に、工具本体が軸線回りに
回転することによって、工具本体の内部空間に空気を導
入させることができ、これにより、工具本体の内部空間
の圧力が高まり、工具本体の先端面とワークの加工面と
の間に形成された隙間から空気を工具本体の外周側に排
出し続けることができる。それゆえ、ワークの切削の際
に生成される切屑が、工具本体の先端面とワークの加工
面との間に形成された隙間から排出される空気によって
押し出されるために、この隙間に入り込むことがなく、
工具本体の先端面とワークの加工面との間に噛み込まれ
るおそれをなくし、加工面の面粗さの向上につながる。
しかも、空気導入孔より工具本体の内部空間に導入され
る空気によってワークの加工面を冷却することができる
ので、ワークが熱的影響を受けることがなく、加工面の
面粗さの向上と加工精度の向上を図ることができる。ま
た、工具本体も導入された空気によって冷却され、工具
本体１１の耐久性を上げることが可能になって、寿命の
延長を図り、経済的効果が得られる。さらに、工具本体
に空気導入孔を形成したことによって、工具本体の軽量
化を図ることも可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施形態によるスローアウェイ式正面フ
ライスを基端側から見た斜視図である。

【図２】 本実施形態によるスローアウェイ式正面フ
ライスを先端側から見た斜視図である。

【図３】 本実施形態によるスローアウェイ式正面フ
ライスの先端面図である。

【図４】 本実施形態によるスローアウェイ式正面フ
ライスでワークを加工している様子を示す仮想的な断面
図である。

【符号の説明】

１１ 工具本体 １２ 先端側部分 １３ 基端側部分 １４ テーパ部分 １７ チップポケット １８ インサート取付座 １９ 空気導入孔 ２０ インサート ２１ 主切刃 ２２ 副切刃 ３０ ワーク ３０Ａ 加工面 Ｃ 空気導入穴の中心線 Ｏ 工具本体の軸線 Ｐ 工具本体の外周面と中心線との仮想の交点 Ｓ 工具本体の外周面と中心線との仮想の交点と、軸線
とを結ぶ直線 Ｔ 工具回転方向 α 空気導入孔の中心線が、工具本体の外周面と中心線
との仮想の交点と、軸線とを結ぶ直線に対してなす角度 β 空気導入穴の中心線が、軸線に対してなす角度

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線回りに回転される略円筒状をなす
   工具本体の外周面に、前記工具本体の内周面まで貫通し
   て、該工具本体の内部空間に空気を導入する空気導入孔
   を設けたことを特徴とする転削工具。
2. 【請求項２】 前記工具本体の軸線の先端側から見
   て、 前記空気導入孔は、工具本体外周側に向かうにしたがい
   工具回転方向の前方側に傾斜させられており、 前記空気導入孔の中心線が、前記工具本体の外周面と前
   記中心線との仮想の交点と、前記軸線とを結ぶ直線に対
   してなす角度αを、０°＜α≦４５°の範囲に設定した
   ことを特徴とする請求項１に記載の転削工具。
3. 【請求項３】 前記工具本体の軸線及び前記空気導入
   孔の中心線に直交する方向から見て、 前記空気導入孔は、工具本体外周側に向かうにしたがい
   工具本体基端側に傾斜させられており、 前記中心線が、前記軸線に対してなす角度βを、１０°
   ≦β≦８０°の範囲に設定したことを特徴とする請求項
   １または請求項２に記載の転削工具。