JP2003340614A - 切削工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 工具ヘッドに凹設したチップ座にスローアウ
エイチップを取り付けて使用する旋盤用バイト等の切削
工具において、製造誤差等に起因するチップの浮き上が
り現象を防止して、早期破損事故の発生を防ぐこと。 【解決手段】 工具ヘッド１に凹設したチップ座３にス
ローアウエイチップ２を嵌め込んでクランプ等の固定手
段で固定する切削工具において、前記スローアウエイチ
ップの側面と当接して該チップを拘束する当接部を備え
たチップ座の壁面３ａにおける当該当接部よりも底面側
の位置に、固定状態においても前記チップと接触しない
非接触部を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、旋盤用バイト等の
切削工具に関するもので、より詳しくは、工具ヘッドに
凹設したチップ座にスローアウエイチップを取り付けて
使用する切削工具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鋼製の工具ヘッドに凹状のチップ座を形
成し、該チップ座にスローアウエイチップ（以下「チッ
プ」と略すこともある）を嵌め込んで機械的に固定する
切削工具が、旋盤用バイトやドリル等として広く使用さ
れている。この種の切削工具におけるチップ固定方法と
しては、チップ座に嵌め込んだチップの上面を、工具ヘ
ッドにねじ込んだビスで締め付けるクランプで押圧固定
するクランプ・オン方式、カギ型に屈曲した形状のレバ
ーの一方のアームをチップに設けたチップ孔に挿入し、
他方のアームを工具ヘッドにねじ込んだビスに係合させ
て、該レバーでチップをチップ座の壁面と底面に押し付
けるレバーロック方式、チップの中央部に設けたチップ
孔に挿入したビスをチップ座底部に設けたネジ穴にねじ
込むことによって該ビスの頭部でチップを押圧固定する
センターロック方式、楔作用を利用してチップを固定す
るウエッジ方式等種々の方式があり、これらの固定方式
が切削条件等に応じて適宜選択採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図７は上記従来のレバ
ーロック方式の切削工具を例示するもので、工具ヘッド
（ホルダ）１に設けたチップ座３にスローアウエイチッ
プ（インサート）２を嵌め込み、該チップ２の中央部に
設けたチップ孔４にカギ型に屈曲した形状のレバー５の
一方のアーム５ａを嵌め込み、他方のアーム５ｂを工具
ヘッド１に螺着されたビス７に係合させて、該ビス７を
ねじ込むことにより、梃の作用でチップ２をチップ座３
に固定するようになっている。

【０００４】図７に示す切削工具は、マイナスのすくい
角（ネガティブレーキ）で切削を行うもので、チップ２
の側面は平面及び底面に対し直角に形成されている。こ
のため、チップの表裏両面を使用できるという経済的な
利点があるが、次のような問題点がある。すなわち、チ
ップ２の側面や、該チップ側面が当接するチップ座３の
壁面は、製造誤差のため必ずしも厳密に直角とはなら
ず、僅かに傾斜することがある。この場合、チップ２の
側面とチップ座３の壁面３ａとの間には、図８に示すよ
うな隙間ｓが存在するため、レバー等のクランプ手段で
チップ２をチップ座３の壁面に押し付けて固定すると、
図９のｕで示すように、チップ２の先端部に浮き上り現
象が生じ、チップ先端部が支持されなくなるので、切削
中に破損するという問題点があった。

【０００５】このような問題は、チップの直角な側面を
チップ座の壁面に押し付けて固定するタイプの切削工具
に共通して生じる可能性がある。そこで本発明は、チッ
プの側面をチップ座の壁面に当接させて固定する切削工
具において、チップ２やチップ座３の壁面の傾斜に起因
するチップの早期破損の問題を解決することを課題とし
ている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のような構造を採用した。すなわち、請
求項１に記載されている本発明にかかる切削工具は、工
具ヘッドに凹設したチップ座にスローアウエイチップを
嵌め込んで固定する切削工具において、前記スローアウ
エイチップの側面と当接して該チップを拘束するチップ
座の壁面の底面側に、該チップと接触しない非接触部を
設けたことを特徴としている。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面に表された本発明の実
施形態について詳細に説明する。この切削工具は、図１
及び図２に示すように、鋼製の工具ヘッド（ホルダ）１
の先端部に凹状のチップ座３が形成されている。チップ
座３の平面形状は、図３、図４に示すように概略平行四
辺形であり、チップ座３の最も奥側のコーナー部にはチ
ップ２のコーナー部を逃がす逃げ部３ｄが設けられてい
る。チップ座３の底面６は一つの平面として形成され、
両側の壁面３ａ，３ａはチップ２が当接して拘束される
拘束面となっている。

【０００８】このチップ座３に嵌め込まれるチップ２
は、図３に示すように平面視概略平行四辺形であり、そ
の各コーナー部には若干の丸みが付けられており、中央
部には表裏に貫通するチップ穴４が設けられている。こ
のチップ２の表裏両面２ａ，２ｂは互いに平行であり、
四つの側面２ｃはすべて表裏両面（切削面）に対し直角
な平面となっている。

【０００９】本発明の切削工具におけるチップ座の壁面
３ａには、図１、図４に示すように、チップ２の側面２
ｃが当接する当接部３ｂと、チップ２が接触しない非接
触部（ヌスミ部）３ｃとが設けられている。当接部３ｂ
はチップ座の壁面３ａの上部に位置し、非接触部３ｃは
該当接部３ｂからチップ座３の底面６に至る範囲に形成
されている。このため、この部分には、チップ２の側面
２ｂとの間に隙間８が形成される。図５はこの非接触部
３ｃの形状・寸法を表すもので、この図では当接部３ｂ
がチップ側に突出する突起として形成され、その下側の
非接触部３ｃが段状に切り欠かれた形状となっている。
当接部３ｂの非接触部３ｃに対する突出長さｔは、チッ
プ高さ（厚み）ｈにｔａｎ５°を掛けた長さとなってい
る。この長さｔが大きすぎると、必要な加工量が増大す
るので不経済であり、場合によっては強度が不足するお
それも生じる。またこの突出長さｔが小さすぎると、チ
ップの側面の傾斜を十分に吸収できないおそれがある。
なお、非接触部３ｃの高さｄはチップ高さｈの６０％以
上とするのが好ましい。この高さｄが小さすぎると、チ
ップの側面の傾斜等を十分に吸収できず、浮き上り現象
が生じるおそれがある。

【００１０】図６は、上記と異なる実施形態を表すもの
で、この実施形態では、チップ座３の壁面３ａ全体が傾
斜面として形成されていて、当接部３ｂ′はその上端部
のみとなっており、それ以外の部分は非接触部（ヌスミ
部）３ｃ′となっている。すなわち、チップ座３の壁面
３ａが下に開く一つの傾斜面として形成され、直角なチ
ップ側面２ｃとの間に断面三角形状の隙間８が生じるよ
うになっている。このチップ座３の壁面３ａの傾斜角α
は３０度程度とするのが好ましい。加工誤差によるチッ
プ２の側面の傾斜角は微小（通常は０．５度以下）であ
るから、この角度を吸収できる角度であればよく、３０
度もあれば十分である。なお、この傾斜角が大きすぎる
と、チップの固定が不安定となったり、強度的な問題が
生じるおそれがあるので好ましくない。

【００１１】上記図１に示す切削工具は、チップ２をク
ランプ１０で押圧固定するもので、このクランプ１０
は、図１及び図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、先端
部に円柱状の嵌合突起１０ａが設けられ、基部上面側に
はビス１３の頭部１３ａが嵌合する凹部１０ｂが設けら
れている。凹部１０ｂの底部には、ビス１３の軸部１３
ｂが挿通される通孔１０ｃが穿設されている。また、ク
ランプ１０の後端部下面側には、後側が低くなる傾斜面
１０ｄが形成されており、さらに、クランプ１０の下面
側の前記嵌合突起１０ａに隣接する位置には、チップ上
面を押圧する面を有する押圧部１０ｅが設けられてい
る。なお、この押圧部１０ｅと前記傾斜面１０ｄとの間
には、押圧部１０ｅの面よりも上側に位置する天井面を
有する逃し部１０ｆが設けられている。また、前記傾斜
面１０ｄの幅方向（紙面の表裏方向）中央部には、工具
ヘッド１に設けたガイド溝（図示を省略）に嵌合してク
ランプ１０の左右方向のブレを規制するガイド突起１０
ｇが設けられている。

【００１２】一方、工具ヘッド１のチップ座３よりも後
側の位置には、図１に示すように所定深さのビス用凹部
１５が設けられ、該ビス用凹部１５の下側にビス１３の
軸部１３ｂのねじ部がねじ込まれるようになっている。
ビス用凹部１５は、ビス１３の軸部１３ｂの外径よりも
大きく、該軸部１３ｂの外周部に嵌合したコイルバネ１
６が収容される。このコイルバネ１６は、クランプ１０
を介してビス１３に常時上向きの力を付与することによ
り、ビス１３の緩みを防止するためのものであるが、ビ
ス１３を緩めたときにはクランプ１０を押し上げて、チ
ップの取り外しを容易にする。

【００１３】上記ビス用凹部１５の後側には前記クラン
プ１０の傾斜面１０ｄが摺接する傾斜面１７が設けら
れ、さらにその後部にはクランプの後端部の当接を避け
るための溝状の逃し凹部１８が設けられている。また、
前記傾斜面の幅方向中央部には、図示を省略した前後方
向のガイド溝が設けられており、クランプ１０の前記ガ
イド突起１０ｇが嵌合するようになっている。前記傾斜
面１７とクランプ１０の傾斜面１０ｄとは、ビス１３を
ねじ込んだ時に図に示すような矢印Ｘ方向の斜め下向き
の締め付け力を生じさせるもので、この締め付け力によ
りチップ２がチップ座３の壁面３ａと底面６に密着し
て、しっかりと固定される。

【００１４】この切削工具は、上記の通り、チップ座３
の壁面３ａに当接部３ｂと非接触部３ｃが設けられてい
る点に特徴がある。これら当接部３ｂと非接触部３ｃの
形状・寸法はすでに述べた通りである。さらに、この実
施形態では、図１に示すように、チップ座３の底部に比
較的軟質の金属材料で作られたライナー（敷板）２０が
取り付けられている。ライナー２０は、例えば軟鋼製の
ブロックであり、その中央部にビス２１の頭部２１ａが
嵌合して該頭部の下面が当接する比較的大径の凹部と、
ビス２１の軸部２１ｂが挿通される比較的小径の通孔と
を備えたビス孔２２が設けられている。ライナー２０
は、このビス孔２２に挿通したビス２１によって工具ヘ
ッドに固定される。

【００１５】この切削工具の工具ヘッド１にチップ２を
固定するに際しては、チップ２をチップ座３のライナー
２０上に載置し、クランプ１０の先端部の嵌合突起１０
ａをチップ２のチップ孔４に嵌合する。一方、クランプ
のビス用凹部１０ｂにビス１３を挿入し、ビス用凹部１
５内に嵌め込んだコイルバネ１６内にビス１３の軸部を
挿入して、工具ヘッド１にねじ込む。このねじ込みによ
り、コイルバネ１６が圧縮されるとともに、クランプ１
０の嵌合突起１０ａの外周面がチップ穴４の内面を後方
向に押圧し、さらに、押圧部１０ｅがチップ２の上面２
ａを下向きに押圧する。このため、チップ２が図の矢印
Ｙ方向の拘束力を受け、しっかりと固定されるのであ
る。なお、クランプ１０の下面には逃し部１０ｆが設け
られているため、チップ上面２ａとクランプとが広面積
で接触せず、加工誤差等による悪影響を受けにくい。

【００１６】この切削工具は、チップ座の壁面３ａにチ
ップ２の側面に当接する当接部３ｂと、該チップ側面に
接触しない非接触部３ｃとが設けられているので、チッ
プ２の側面に製造誤差による傾斜や微小な凹凸が存在し
ていても、これらが非接触部３ｃによって逃がされ、固
定されるチップ２の姿勢に悪影響を及ぼさない。このた
め、チップを固定しても先端部に浮き上がり現象が生じ
ず、チップ下面が工具ヘッドによってしっかりと支持さ
れる結果、切削中の早期破損事故等が効果的に防止され
るのである。以上の説明では、チップ孔に先端部を嵌合
させて固定するクランプ式の固定方法を例に取って説明
したが、チップの側面をチップ座の壁面に当接して固定
する他の固定方式の工具の場合も同様である。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる切削工具は、チップを工具ヘッドに形成したチ
ップ座に嵌め込んで固定するものであって、該チップ座
の壁面にチップの側面が当接する当接部を設けるととも
に、該当接部よりも底面側部分にチップ側面が接触しな
い非接触部を設けたので、チップ側面に製造誤差による
傾斜等が存在しても、この傾斜が上記非接触部によって
吸収され、固定されるチップの先端部に浮き上がり現象
等が生じない。このため、良好な切削性と、長寿命を得
ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の切削工具の１例を表す断面図である。

【図２】クランプの上面側斜視図（ａ）及び下面側斜視
図（ｂ）である。

【図３】チップ取付け部の平面図である。

【図４】チップ座の斜視図である。

【図５】チップ取付け部の断面図である。

【図６】上記と異なる実施形態を表す要部の断面図であ
る。

【図７】従来のレバーロック方式の工具の断面図であ
る。

【図８】従来のレバーロック方式における固定前の状態
を表す断面図である。

【図９】従来のレバーロック方式における固定状態を表
す断面図である。

【符号の説明】

１ 工具ヘッド ２ チップ（インサート） ３ チップ座 ３ａ 壁面 ４ チップ孔 ８ 隙間 １０ クランプ １３ ビス １６ コイルバネ １７ 傾斜面 ２０ ライナー

【手続補正書】

【提出日】平成１４年６月１１日（２００２．６．１
１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】図６は、上記と異なる実施形態を表すもの
で、この実施形態では、チップ座３の壁面３ａ全体が傾
斜面として形成されていて、当接部３ｂ′はその上端部
のみとなっており、それ以外の部分は非接触部（ヌスミ
部）３ｃ′となっている。すなわち、チップ座３の壁面
３ａが下に開く一つの傾斜面として形成され、直角なチ
ップ側面２ｃとの間に断面三角形状の隙間８が生じるよ
うになっている。このチップ座３の壁面３ａの傾斜角α
は５度程度とするのが好ましい。加工誤差によるチップ
２の側面の傾斜角は微小（通常は０．５度以下）である
から、この角度を吸収できる角度であればよく、５度も
あれば十分である。なお、この傾斜角が大きすぎると、
チップの固定が不安定となったり、強度的な問題が生じ
るおそれがあるので好ましくない。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具ヘッドに凹設したチップ座にスロー
   アウエイチップを嵌め込んで固定する切削工具におい
   て、前記スローアウエイチップの側面と当接して該チッ
   プを拘束するチップ座の壁面の底面側に、該チップと接
   触しない非接触部を設けたことを特徴とする切削工具。
2. 【請求項２】 チップ座の壁面の上部にチップ側面と当
   接する突起が設けられ、該突起の下側が段状に切り欠か
   れて非接触部となっている請求項１に記載の切削工具。
3. 【請求項３】 チップ座の壁面が、底部側が開く傾斜面
   として形成されている請求項１に記載の切削工具。