JP2004276136A

JP2004276136A - 切削工具用締結ボルト

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Publication number: JP2004276136A
Application number: JP2003067545A
Authority: JP
Inventors: Itaru Ito; 格伊東
Original assignee: OSG Corp
Current assignee: OSG Corp
Priority date: 2003-03-13
Filing date: 2003-03-13
Publication date: 2004-10-07
Anticipated expiration: 2023-03-13
Also published as: JP4349824B2

Abstract

【課題】切削液の流路及び吐出孔を有し、その吐出孔から吐出される切削液を切れ刃へ確実に供給することができる切削工具用締結ボルトを提供すること。
【解決手段】締結ボルト１が締結されると、ボルト内流路４の上端がアーバー１０の切削液流路１６と連通される一方、吐出孔６ａが遮蔽板７と正面フライスカッター２０の底面部との対向面間に形成された空間（流路）を指向する位置に配置される。よって、切削加工時の回転遠心力により吐出孔６ａから噴出された切削液は、空間（流路）内を正面フライスカッター２０の外径方向（矢印Ａ方向）へ強制的に案内され、正面フライスカッター２０の底面部表面に沿った方向（矢印Ｂ方向）へ向けて進行される。その結果、スローアウェイチップ２５への切削液の供給を確実に行うことができる。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、切削工具用締結ボルトに関し、特に、切削液の流路および吐出孔を有し、その吐出孔から吐出される切削液を切れ刃へ確実に供給することができる切削工具用締結ボルトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】金属材料の平面切削は、複数のスローアウェイチップを有するフライスカッタを使用して、正面フライス加工により行われるのが一般的である。従来より、このフライスカッタには、スローアウェイチップの切れ刃を潤滑・冷却すると共に切り屑を排出するべく、その切れ刃へ切削液を供給可能に構成されたものがある。
【０００３】
例えば、特開平８−３９３８７号公報には、スローアウェイチップの取り付け座面に開口する切削液供給孔をカッタ本体（切削工具本体）に貫設して、アーバー側から供給される切削液をその切削液供給孔（切削液流路）を介してスローアウェイチップの切れ刃に供給し得るように構成されたフライスカッタが記載されている。また、登録実用新案第３０１６２６６号公報にも、スローアウェイチップに向かう切削液供給孔をカータ本体に貫設して、切削液を切れ刃へ供給し得るように構成されたフライスカッタが記載されている（特許文献１及び２）。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３９３８７号公報（段落［０００９］、第２図）
【特許文献２】登録実用新案第３０１６２６６号公報（段落［０００５］、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スローアウェイチップの切れ刃に切削液を供給する方法として、上述したように、カッタ本体（切削工具本体）に切削液供給孔を貫設する方法を採用した場合には、その切削液供給孔の加工に極めて手間がかかるため、加工時間が嵩み、その分、加工コストが増大するという問題点があった。また、いわゆる乾式切削の要請もあり、その場合には、切削液供給孔が貫設されていないカッタ本体を別途用意しておく必要があり、ユーザーの負担が増大するという問題点があった。
【０００６】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、切削液の流路および吐出孔を有し、その吐出孔から吐出される切削液を切れ刃へ確実に供給することができる切削工具用締結ボルトを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するために、請求項１記載の切削工具用締結ボルトは、アーバーの略軸中心に螺合され、そのアーバーの下端側へ取り付けられる切削工具本体を締結するために使用されるものであり、前記アーバーに螺合された場合にそのアーバーの切削液流路に連通され１又は複数の吐出孔を有するボルト内流路と、前記アーバーに締結された切削工具本体の下端面と所定間隔を隔てつつその切削工具本体の外径方向へ向けて延設される遮蔽部材とを備え、前記ボルト内流路の吐出孔は、前記遮蔽部材の回転軌跡と前記切削工具本体の下端面との対向面間に形成される空間を指向して開口されている。
【０００８】
この請求項１記載の切削工具用締結ボルトによれば、かかる切削工具用締結ボルトがアーバーの略軸中心に螺合されると、そのアーバーの下端側に取り付けられた切削工具本体が締結される。この場合には、切削工具用締結ボルトのボルト内流路がアーバーの切削液流路に連結されるので、その切削液流路からボルト内流路へ切削液が流入されると、その切削液がボルト内流路の吐出孔から吐出される。その結果、切削液が切れ刃に供給される。
【０００９】
ここで、吐出孔は、遮蔽部材の回転軌跡と切削工具本体の下端面との対向面間に形成される空間を指向して開口されているので、その空間内へ切削加工時の回転遠心力により吐出孔から噴出された切削液は、遮蔽板と切削工具本体の下端面とに案内され切削工具本体の外径方向へ向けて流動される。その結果、切れ刃への切削液の供給が確実化される。
【００１０】
請求項２記載の切削工具用締結ボルトは、請求項１記載の切削工具用締結ボルトにおいて、前記遮蔽部材は、軸方向視において前記ボルト内流路の吐出孔に対応する位置に少なくとも設けられている。
【００１１】
請求項３記載の切削工具用締結ボルトは、請求項１又は２記載の切削工具用締結ボルトにおいて、前記遮蔽部材の少なくとも一部は、その回転軌跡が前記吐出孔からの切削液の吐出方向に沿った仮想線と交差する位置まで前記切削工具本体の外径方向へ向けて延設されている。
【００１２】
請求項４記載の切削工具用締結ボルトは、請求項１から３のいずれかに記載の切削工具用締結ボルトにおいて、前記遮蔽部材が前記切削工具本体の外径方向へ向けて延設される延設長さは、前記吐出孔が開口される切削工具本体の外周面から少なくとも５ｍｍ以上の長さとされている。
【００１３】
【発明の効果】請求項１記載の切削工具用締結ボルトによれば、アーバーの切削液流路に連通され１又は複数の吐出孔を有するボルト内流路を備えているので、そのボルト内流路内へアーバーの切削液流路から流入された切削液を吐出孔から吐出して切れ刃に供給することができるという効果がある。よって、従来の切削工具のように、切削工具本体に切削液流路を貫設加工する必要がなく、その結果、その切削工具本体の切削液流路と連通させるためにアーバーの切削液流路を複雑な経路で貫設加工する必要もないので、手間のかかる加工を不要とすることができ、その分、加工コストの低減を図ることができるという効果がある。
【００１４】
また、切削工具本体に切削液流路を貫設する必要がないので、本発明の切削工具用締結ボルトとボルト内流路を有しない通常のボルトとを適宜使い分けることにより、１の切削工具本体（及びアーバー）で湿式および乾式の両切削加工を行うことができるという効果がある。よって、締結ボルトを変更するだけで切削仕様（湿式および乾式）を変更することができるので、従来の切削工具のように、乾式切削用に切削工具本体を別途用意しておく必要がなく、また、仕様の変更も簡便化されるので、ユーザーの負担を低減しつつその使い勝手の向上を図ることができるという効果がある。
【００１５】
更に、本発明の切削工具用締結ボルトは、切削工具本体の外径方向へ向けて延設される遮蔽部材を備えており、ボルト内流路の吐出孔は、その遮蔽部材の回転軌跡と切削工具本体の下端面との対向面間に形成される空間を指向して開口されている。よって、吐出孔から切削加工時の回転遠心力により切削液が噴出された場合には、かかる切削液の流動方向を遮蔽部材の回転軌跡と切削工具本体の下端面とによって切削工具本体の外径方向へ案内することができるので、切削液が四方八方に飛散することを抑制して、切れ刃への切削液の供給を確実に行うことができるという効果がある。
【００１６】
請求項２記載の切削工具用締結ボルトによれば、請求項１記載の切削工具用締結ボルトの奏する効果に加え、遮蔽部材は、軸方向視においてボルト内流路の吐出孔に対応する位置に少なくとも設けられているので、例えば、切削速度（主軸回転速度）が低速とされる場合でも、吐出孔から吐出される切削液を遮蔽部材によって切削工具本体の外径方向へ確実に案内して、切れ刃への切削液の供給をより確実に行うことができるという効果がある。
【００１７】
請求項３記載の切削工具用締結ボルトによれば、請求項１又は２に記載の切削工具用締結ボルトの奏する効果に加え、遮蔽部材の少なくとも一部は、その回転軌跡が吐出孔からの切削液の吐出方向に沿った仮想線と交差する位置まで切削工具本体の外径方向へ向けて延設されているので、その吐出孔から吐出される切削液を遮蔽部材によって切削工具本体の外径方向へ確実に案内して、切れ刃への切削液の供給をより確実に行うことができるという効果がある。
【００１８】
請求項４記載の切削工具用締結ボルトによれば、請求項１から３のいずれかに記載の切削工具用締結ボルトの奏する効果に加え、遮蔽部材は、吐出孔が開口される切削工具本体の外周面からその外径方向へ向けて少なくとも５ｍｍ以上の長さだけ延設されているので、例えば、吐出孔からの切削液の吐出方向に沿った仮想線の下降傾斜角度（傾斜部材方向への傾斜角度）が大きくされた場合でも、その吐出孔から吐出される切削液を遮蔽部材によって切削工具本体の外径方向へ確実に案内して、切れ刃への切削液の供給をより確実に行うことができるという効果がある。
【００１９】
その結果、ボルト内流路を下降傾斜させて貫設することができるので、その分、六角レンチ等の工具を挿通するための六角穴の凹設スペースをボルト内流路の下方に確保することができると共に、吐出孔を遮蔽部材と切削工具本体の底面部との対向面間に形成される空間へ向けて開口させ、切削液を切削工具本体に遮られることなく吐出することができるので、切れ刃への切削液の供給を円滑に行うことができるという効果がある。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例における締結ボルト１を示す図であり、図１（ａ）は、締結ボルト１の正面図であり、図１（ｂ）は、締結ボルト１の底面図である。なお、図１では、おねじ部２のねじ山（ねじ溝）の図示を省略しており、他の図においても同様である。
【００２１】
本実施例の締結ボルト１は、アーバー１０（図２参照）の下端側に取り付けられた正面フライスカッター２０（図３参照）を締結するために使用される締結用のボルトである。この締結ボルト１には、切削液の流路（ボルト内流路４）が貫設されており、その流路の終端（吐出孔６ａ）から切削液を吐出可能に構成されている。そのため、かかる締結ボルト１を使用した場合には、通常の正面フライスカッター２０、即ち、切削液の流路が貫設されていない工具であっても、そのスローアウェイチップ２５へ切削液を供給して、湿式切削を行うことができる（図４参照）。
【００２２】
締結ボルト１は、締結用のボルトに適した金属材料（例えば、ＳＵＳやＳＣＭなど）から構成された六角穴付きボルトであり、おねじ部２、本体部３、ボルト内流路４、遮蔽板７などを主に備えて構成されている。おねじ部２は、アーバー１０のめねじ部１５（図２参照）に螺合される部位であり、図１（ａ）に示すように、本体部３の上端面側（図１（ａ）上側）に突設されている。なお、おねじ部２のねじの呼びは、本実施例では、Ｍ１２×１．７５とされている。
【００２３】
本体部３は、おねじ部２と略同心の略円柱状体に形成されており、おねじ部２がアーバー１０のめねじ部１５に螺合された場合には、その上端面（図１上側面）が正面フライスカッター２０の底面部を押圧するように構成されている（図４参照）。正面フライスカッター２０は、後述するように、この押圧によってアーバー１０に押し付けられて締結される。
【００２４】
なお、本体部３の高さ（図１（ａ）上下高さ）寸法は、後述する遮蔽板７と正面フライスカッター２０の底面部との対向面間に所定の隙間（空間）が形成されるように設定されている（図４参照）。この対向面間隔は、略２ｍｍ以上、かつ、略６ｍｍ以下の範囲（但し、締結ボルト１の底面部が加工面に接触しない範囲）とすることが好ましく、本実施例では、その対向面間隔が略４ｍｍとなるように、本体部３の高さが設定されている。
【００２５】
おねじ部２及び本体部３には、図１（ａ），（ｂ）に示すように、ボルト内流路４が貫設されている。ボルト内流路４は、アーバー１０の切削液流路１６から供給される切削液の流路を形成するための貫通通路であり、主流路５と、分岐流路６とを備えて構成されている。
【００２６】
主流路５は、アーバー１０から供給される切削液が流下する流路であり、図１（ａ）に示すように、おねじ部２の略軸心に沿って凹設されている。主流路５は、その上端（図１（ａ）上側）がおねじ部２の上端面の略中心部に開口して形成されているので、おねじ部２をアーバー１０のめねじ部１５（図２参照）に螺合することにより、かかる開口部を介して、アーバー１０の切削液流路１６に連通可能に構成されている（図４参照）。このように、おねじ部２の上端面に主流路５を開口させることにより、後述するように、アーバー１０の切削液流路１６を１本の直線経路で貫設することができるので（図２参照）、従来のアーバーのような複雑な経路での貫設加工を不要とすることができる。
【００２７】
一方、分岐流路６は、主流路５から供給される切削液を正面フライスカッター２０のスローアウェイチップ２５へ吐出するための流路であり（図４参照）、図１（ａ）に示すように、主流路５の終端から分岐しつつ本体部３の外周面へ向けて下降傾斜して形成されている。分岐流路６の終端は、本体３の外周面に開口されており、切削液は、この開口部（以下、「吐出孔」と称す。）６ａから正面フライスカッター２０の底面側に吐出される（図４参照）。
【００２８】
本実施例の分岐流路６は、図１（ｂ）に示すように、主流路５の終端から５本が分岐されており、これら各分岐流路６は、本体部３の周方向略等間隔（即ち、略７２°間隔）に配設されている。但し、ボルト内流路５を分岐流路６によって分岐させる必要は必ずしもなく、分岐流路６を１本のみとすることは当然可能である。
【００２９】
なお、本実施例では、主流路５の流路径が直径略５ｍｍとされており、分岐流路６の流路径が直径略２ｍｍとされている。また、分岐流路６の下降傾斜角度は、締結ボルト１（おねじ部２）の軸心方向（図１（ａ）上下方向）に垂直な面に対して、略２０°とされている。
【００３０】
このように、分岐流路６を下降傾斜して形成することにより、後述する六角穴８を凹設するためのスペースを主流路５の下方に確保して、その六角穴を六角レンチと嵌合させるに十分な深さで凹設することができると共に、正面フライスカッター２０の締結時には（図４参照）、吐出孔６ａを後述する傾斜板７と正面フライスカッター２０の底面部との対向面間へ向けて開口させ、切削液を正面フライスカッター２０に遮られることなく吐出することができるので、スローアウェイチップ２５への切削液の供給を円滑に行うことができる。
【００３１】
本体部３の下端部には、図１（ａ），（ｂ）に示すように、その外径方向へ向けて略フランジ状に延設された遮蔽板７が配設されている。この遮蔽板７は、締結ボルト１がアーバー１０に螺合された場合に、正面フライスカッター２０の下端面と所定間隔を隔てつつ対向して配置されるように構成されており（図４参照）、その結果、この遮蔽板７と正面フライスカッター２０の底面部との対向面間には、切削液の通路となる空間（流路）が形成される。
【００３２】
よって、切削加工時の回転遠心力により吐出孔６ａから切削液が噴出された場合には、かかる切削液の進行方向を遮蔽板７により形成される空間（流路）に沿って正面フライスカッター２０の外径方向へ強制的に案内することができるので、切削液が四方八方に飛散することを抑制して、かかる切削液をスローアウェイチップ２５の切れ刃へ確実に供給することができる（図４参照）。
【００３３】
なお、遮蔽板７の直径は、略３５ｍｍ以上とすることが好ましく、本実施例では、略５５ｍｍとされている。また、遮蔽板７が本体部３の外周面（即ち、吐出孔６ａの開口面）から延設される延設長さは、略５ｍｍ以上とすることが好ましく、本実施例では、略１１ｍｍとされている。
【００３４】
本体部３の底面部には、六角レンチを挿通可能な六角穴８が凹設されており、締結ボルト１は、この六角穴８を利用して、アーバー１０へ螺合される。
【００３５】
次いで、図２を参照して、アーバー１０について説明する。図２（ａ）は、アーバー１０の正面図であり、図２（ｂ）は、アーバー１０の下面図である。なお、図２では、めねじ部２のねじ山（ねじ溝）の図示を省略しており、他の図においても同様である。
【００３６】
アーバー１０は、後述する正面フライスカッター２０（図３参照）を保持しつつ自動工具交換装置付きマシニングセンタ（以下、「ＭＣ」と称す。）等の工作機械（図示せず）に装着されるもの（ツールシャンク）であり、シャンク部１１と、フランジ部１２と、ピン１３と、位置決めボス１４とを主に備えて構成されている。なお、本実施例のアーバー１０は、主軸テーパＢＴ３０番タイプのＭＣに対応するべく、シャンク部１１及びフランジ部１２の主要部がＪＩＳ−Ｂ６３３９の規格寸法（呼び番号：ＢＴ３０）に準じて構成されている。
【００３７】
シャンク部１１は、図２（ａ）に示すように、所定のテーパ面（テーパ角度７／２４）に形成されると共に、その先端側（図２（ａ）上側）には、プルスタッド（図示せず）が螺着されている。ＭＣへの装着時には、このプルスタッドが引っ張られることにより、シャンク部１１がＭＣの主軸テーパ穴に挿入され、互いのテーパ面同士が強固に密着される。なお、プルスタッドには、貫通穴が貫設されており、その貫通穴を介して、後述する切削液流路１６とＭＣの流路とを連通可能に構成されている。
【００３８】
フランジ部１２は、シャンク部１１の下端側（図２（ａ）下側）に連設されており、係止部１２ａと、キー溝１２ｂとを主に備えている。係止部１２ａは、自動工具交換装置のマガジン内への収納時や工具交換アームによる工具交換時に掴持される部位であり、図２（ａ）に示すように、フランジ部１２の周方向に沿って略溝状に凹設されている。キー溝１２ｂは、ＭＣから突出されるキーを受け入れてアーバー１０を周方向に固定するための部位であり、図２（ｂ）に示すように、２カ所に対向して刻設されている。
【００３９】
フランジ部１２の下端面１２ｃは、後述する正面フライスカッター２０の上端面２２ａ（図３参照）との合わせ面となる部位であり、この合わせ面（下端面１２ｃ）には、図２（ａ），（ｂ）に示すように、複数（本実施例では、３本）のピン１３が周方向略等間隔に打ち込まれている。これら各ピン１３は、正面フライスカッター２０を周方向へ固定するための部材であり、正面フライスカッター２０の上端面２２ａに凹設される受入穴２３（図３参照）に嵌め込まれる。
【００４０】
また、フランジ部１２の下端面１２ｃには、図２（ａ）に示すように、その略中心部に位置決めボス１４が突設されている。この位置決めボス１４は、正面フライスカッター２０の上端面２２ａに凹設される位置決め穴２３（図３参照）に嵌め込まれるものであり、その内周には、図２（ｂ）に示すように、めねじ部１５が螺刻されている。このめねじ部１５には、上述したように、締結ボルト１のおねじ部２が螺合され、かかる螺合により、正面フライスカッター２０（図３参照）がアーバー１０に締結される。
【００４１】
なお、アーバー１０（シャンク部１１及びフランジ部１２）には、図２（ａ），（ｂ）に示すように、その略軸心を通過する位置に切削液流路１６が貫設されている。この切削液流路１６は、ＭＣから供給される切削液の流路を形成するための貫通穴であり、その上端側は、上述したプルスタッドの貫通穴を介して、ＭＣの流路と連通可能に構成され、下端側は、上述しためねじ部１５を介して、締結ボルト１のボルト内流路４に連通可能に構成されている。その結果、ＭＣから供給された切削液は、アーバー１０の切削液流路１６を介して、締結ボルト１のボルト内流路４に流下される。
【００４２】
このように、アーバー１０は、従来のアーバーのように、正面フライスカッターに貫設された切削液流路と連通させるべく、複雑な経路形状で切削液流路を貫設加工して、その切削液流路を正面フライスカッターとの合わせ面まで取り回す必要がなく、図２（ａ），（ｂ）に示すように、１本の切削液流路１６を略軸中心に沿って貫設するだけで良いため、手間のかかる加工を不要として、その分、加工コストを低減することができる。
【００４３】
次に、図３を参照して、正面フライスカッター２０について説明する。図３（ａ）は、正面フライスカッター２０の上面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線における正面フライスカッター２０の断面図である。
【００４４】
正面フライスカッター２０は、アーバー１０を介してＭＣの回転力が伝達され、主に、アルミ部品等の面加工を行う用途に用いられる鋼製の工具であり、本体２１と、台座２２と、受入穴２３と、位置決め穴２４とを主に備えて構成されている。
【００４５】
本体２１は、正面フライスカッター２０の骨格をなす部材であり、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、その縁端部には、５枚のスローアウェイチップ２５が着脱可能に取着されている。これら各スローアウェイチップ２５には、締結ボルト１の吐出孔６ａから吐出された切削液が供給される（図４参照）。なお、本実施例の正面フライスカッター２０は、そのカッター直径が略１２５ｍｍとされている。
【００４６】
本体２１の上端側（図３（ｂ）上側）には、台座２２が略円筒状に形成されている。この台座２２の上端面２２ａは、上述したアーバー１０のフランジ部１２の下端面１２ｃ（図２参照）との合わせ面となる部位であり、この合わせ面（上端面２２ａ）には、図３（ａ），（ｂ）に示すように、上述したピン１３（図２参照）を受け入れるための受入穴２３（本実施例では、３カ所）が凹設されている。また、上端面２２ａの略中心部には、図３（ａ），（ｂ）に示すように、上述したアーバー１０の位置決めボス１４（図２参照）が嵌め込まれる位置決め穴２４が凹設されている。
【００４７】
次に、図４を参照して、締結ボルト１を使用して、アーバー１０へ正面フライスカッター２０を締結する締結方法、及び、その締結後の各部品の接続状態について説明する。図４は、アーバー１０へ正面フライスカッター２０が締結ボルト１により締結された状態を示す部分断面正面図である。
【００４８】
締結に際しては、まず、アーバー１０の下端面１２ｃと正面フライスカッター２０の上端面２２ａとを合わせ面として、図４に示すように、正面フライスカッター２０をアーバー１０の下端側に取り付ける。この場合には、アーバー１０の位置決めボス１４及びピン１３を正面フライスカッター２０の位置決め穴２４及び受入穴２３にそれぞれ嵌め込む。
【００４９】
次いで、締結ボルト１を正面フライスカッター２０の下端側から挿入し、その締結ボルト１のおねじ部２をアーバー１０のめねじ部１５に螺合する。その結果、図４に示すように、ピン１３と受入穴２３との係合により正面フライスカッター２０を周方向に固定（回り止め）しつつ、その正面フライスカッター２０をアーバー１０に締結することができる。
【００５０】
このように、締結ボルト１によって、アーバー１０へ正面フライスカッター２０が締結されると、締結ボルト１のボルト内流路４は、図４に示すように、その上端がアーバー１０の切削液流路１６と連通され、また、締結ボルト１の遮蔽板７と正面フライスカッター２０の底面部（下端面）との対向面間には、上述したように、切削液の通路となる空間（流路）が形成される。そして、ボルト内流路４の吐出孔６ａは、この空間（流路）を指向して開口する位置に配置される。
【００５１】
よって、切削加工時の回転遠心力により吐出孔６ａから切削液が噴出されると、その切削液は、図４に示すように、その進行方向が遮蔽板７と正面フライスカッター２０の底面部との対向面間に形成される空間（流路）により正面フライスカッター２０の外径方向（矢印Ａ方向）へ強制的に案内され、その正面フライスカッター２０の底面部表面に沿った方向（矢印Ｂ方向）へ向けて進行される。その結果、切削加工時には、吐出された切削液が四方八方に飛散することを抑制して、スローアウェイチップ２５の切れ刃への切削液の供給を確実に行うことができる。
【００５２】
次に、本発明の締結ボルト１を使用した切削試験の結果を説明する。この切削試験は、締結ボルト１（ボルト内流路４及び遮蔽板７）による切削液の供給性能を確認するべく、切削速度と加工面の表面粗さとの関係を測定する試験である。
【００５３】
切削試験の詳細諸元は、使用機械：縦型マシニングセンタ、切削速度：５００ｍ／ｍｉｎ〜４０００ｍ／ｍｉｎ、主軸回転速度：１２７３ｒｐｍ〜１０２００ｒｐｍ、一刃当たりの送り量：０．０９ｍｍ／刃、切り込み深さ：０．５ｍｍ、切削幅：８０ｍｍ、テーブル送り速度：５７３ｍｍ／ｍｉｎ〜４５９０ｍｍ／ｍｉｎ、被削材：ＪＩＳ−Ａ５０５２、切削液：水溶性切削油剤である。
【００５４】
また、切削試験には、３種類の切削工具を使用した。これら各切削工具を構成する部品（アーバー、正面フライスカッター及び締結ボルト）の材質や寸法等は、本実施例で説明したものと略同一とされているが、切削液流路の有無、及び、その切削液流路の貫設位置がそれぞれ異なっている。
【００５５】
具体的には、第１の切削工具（以下、「従来品Ａ」と称す。）は、通常の締結ボルト（即ち、上述したボルト内流路４及び遮蔽板７を有しない締結ボルト）を使用して、本実施例で説明した正面フライスカッター２０をアーバー１０へ締結した切削工具である。即ち、従来品Ａは、図４に示す切削工具において、締結ボルト１を通常の締結ボルトに変更したものであり、いわゆる乾式切削用の切削工具である。
【００５６】
第２の切削工具（以下、「従来品Ｂ」と称す。）は、従来品Ａと同様に、通常の締結ボルトを使用して、正面フライスカッターをアーバーへ締結した切削工具であるが、この正面フライスカッターの本体には、切削液流路が貫設されており、いわゆる湿式切削用の切削工具である。この切削液流路の終端は、スローアウェイチップの近傍に開口されており、その開口部からスローアウェイチップの切れ刃へ向けて切削液を直接的に供給可能に構成されている（上述した特許文献１及び２を参照）。
【００５７】
第３の切削工具（以下、「発明品Ｃ」と称す。）は、本実施例で説明した切削工具（締結ボルト１、アーバー１０及び正面フライスカッター２０）である（図４参照）。
【００５８】
図５は、従来品Ａ、従来品Ｂ及び本発明品Ｃについて、切削速度Ｖと表面粗さＲｙとの関係を示した図である。図５中、横軸３１は切削速度Ｖを示しており、縦軸３２は、加工面の表面粗さＲｙを示している。又、折れ線３３（四角記号）は、従来品Ａのグラフであり、折れ線３４（丸記号）は、従来品Ｂのグラフであり、そして、折れ線３５（三角記号）は、本発明品Ｃのグラフである。なお、図５中の各測定値は、加工面３カ所で測定した値の３点平均値である。
【００５９】
測定結果を比較すると、図５中の各折れ線３３〜３５が示すように、従来品Ａ、従来品Ｂ及び発明品Ｃは、一刃当たりの送り量を一定とする試験条件に起因して、それぞれ切削速度Ｖ（即ち、主軸回転速度）の高速化に伴って、表面粗さＲｙの値が漸次減少しており、また、その表面粗さＲｙの値は、湿式切削の場合（従来品Ｂ及び発明品Ｃ）が乾式切削の場合（従来品Ａ）よりも相対的に小さな値を示している。これは、切削液による潤滑・冷却効果、及び、切り屑の排出効果によるものと考えられる。
【００６０】
ここで、切削速度Ｖの値がＶ＝１０００ｍ／ｍｉｎ以下の範囲では、図５中の折れ線３４，３５が示すように、従来品Ｂと発明品Ｃとの間に大きな差異はなく、表面粗さＲｙの値がそれぞれ略同等の値を示している。よって、この切削速度域では、従来品Ｂと発明品Ｃとの切削性能が略同等、即ち、切削液を切れ刃へ供給する供給性能が略同等であることが確認される。
【００６１】
しかし、従来品Ｂは、切削速度Ｖの値がＶ＝１０００ｍ／ｍｉｎを超えると、図５の折れ線３４が示すように、切削速度Ｖの値が上昇した場合でもその表面粗さＲｙの値がほとんど減少していない。これは、従来品Ｂでは、切削速度Ｖの高速化に伴って、吐出された切削液が四散してしまうためである。そのため、切削速度Ｖの値がＶ＝４０００ｍ／ｍｉｎに達した場合には、切削液が切れ刃にほとんど供給されなくなり、乾式切削と略同条件下での切削となる結果、その表面粗さＲｙの値が従来品Ａ（乾式切削）の場合と略同等の値を示すこととなる。
【００６２】
一方、発明品Ｃは、切削速度Ｖの値がＶ＝１０００ｍ／ｍｉｎを超えた場合でも、図５の折れ線３５が示すように、切削速度Ｖの高速化に伴って表面粗さＲｙの値が順調に減少されており、この傾向は、切削速度Ｖの値がＶ＝４０００ｍ／ｍｉｎに達するまで継続されている。これにより、発明品Ｃは、上述したように、切削液の進行方向を遮蔽板７によって強制的に案内して、その切削液の四散を抑制することにより、スローアウェイチップ２５の切れ刃へ切削液を確実に供給することができると共に、この切削液の供給性能は、切削速度Ｖが高速化された場合でも、継続して発揮されることが確認された。
【００６３】
次に、従来品Ａ、従来品Ｂ及び発明品Ｃを使用して行った耐久試験の結果について説明する。この耐久試験は、各切削工具の切刃に所定の逃げ面最大摩耗幅が生じるまでの切削距離を測定する試験である。なお、耐久試験の詳細諸元は、被削材：ＪＩＳ−ＳＵＳ６３０、一刃当たりの送り量：０．１ｍｍ／刃、試験打ち切り逃げ面最大摩耗幅ＶＢ：０．１５ｍｍであり、その他の諸元については、上述した切削試験に同じである。
【００６４】
図６は、耐久試験の結果を従来品Ａ、従来品Ｂ及び発明品Ｃについて示した図である。図６中、横軸４１は耐久試験を行った測定品名を示しており、縦軸４２は耐久試験において被削材を切削した切削距離Ｙを示している。また、縦棒４３は従来品Ａのグラフであり、縦棒４４は従来品Ｂのグラフであり、そして、縦棒４５は、本発明品Ｃのグラフである。
【００６５】
耐久試験結果を比較すると、図６に示すように、切削距離Ｙの値は、切削液による冷却・潤滑効果や切り屑の排出効果に起因して、湿式切削の場合（従来品Ｂ及び発明品Ｃ）の場合が乾式切削の場合（従来品Ａ）よりも優れた値を示しているが、その中でも発明品Ｃの切削距離Ｙ（Ｙ＝２０ｍ）は、従来品Ｂの切削距離Ｙ（Ｙ＝１０ｍ）の略２倍程度の値を示している。これにより、発明品Ｃは、従来品Ｂと比較して、スローアウェイチップ２５の切れ刃へ切削液の供給がより効率的に行われていることが確認された。
【００６６】
次に、図７を参照して第２実施例について説明する。第１実施例の締結ボルト１では、遮蔽板７が正面視略円形に構成されたのに対し、第２実施例の締結ボルト１０１では、遮蔽板１０７の外周端の複数箇所に張出部１０７ｂが張り出して構成されている。なお、前記した第１実施例と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００６７】
図７は、第２実施例における締結ボルト１０１を示す図であり、図７（ａ）は、締結ボルト１０１の正面図であり、図７（ｂ）は、締結ボルト１０１の底面図である。
【００６８】
遮蔽板１０７は、図７（ａ），（ｂ）に示すように、正面視略円形の円盤部１０７ａと、その円盤部１０７ａの外周端から外径方向へ張り出して形成される張出部１０７ａとを備えて構成されている。張出部１０７ａは、遮蔽板１０７全体としての回転軌跡径を拡大して、その回転軌跡の外終端を吐出孔６ａからの切削液の吐出方向に沿った仮想線（即ち、分岐流路６の貫設方向に沿った仮想線）と交差する位置よりも外方へ延長するための部材であり、図７（ｂ）に示すように、円盤部１０７ａの外周部の複数箇所（本実施例では、５カ所）に形成されている。
【００６９】
よって、切削加工時には、この張出部１０７ａの張り出し長さ分だけ、遮蔽板１０７全体としての回転軌跡が大きくなり、その回転軌跡と正面フライスカッター２０の底面部との対向面間に形成される空間（流路）長を外径方向へ延長することができるので、その分、正面フライスカッター２０外径方向への切削液の案内効果をより高めることができ、スローアウェイチップ２５の切れ刃へ切削液をより確実に供給することができる。
【００７０】
本実施例の各張出部１０７ａは、図７（ｂ）に示すように、遮蔽板１０７の周方向略等間隔（即ち、略７２°間隔）に配設されており、その周方向配設位置は、分岐流路６（吐出孔６ａ）の配設位置と重ならないように構成されている。これにより、各張出部１０７ａの隣接間に形成される凹部から本体部３へ向けてドリル等を挿通することができるので、張出部１０７ａにより遮蔽板１０７の回転軌跡径を拡大した場合でも、分岐流路６の貫設加工を遮蔽板１０７側（即ち、図７（ａ）の下側）から本体部３へ向けて行うことができる。よって、遮蔽板１０７と反対側から分岐流路６の貫設加工を行って、吐出孔６ａと反対側の開口部を止栓するといった煩雑な加工をする必要がない。
【００７１】
なお、第２実施例では、円盤部１０７ａの直径が略５５ｍｍとされており、張出部１０７ａが円盤部１０７ａの外周端から張り出す張り出し量は、略５ｍｍとされている。よって、本実施例では、張出部１０７ａを含めた遮蔽板１０７全体としての回転軌跡径は、直径略６５ｍｍとされている。
【００７２】
次に、図８（ａ）を参照して第３実施例について説明する。第１実施例の締結ボルト１では、遮蔽板７の案内面が略水平に構成されたのに対し、第３実施例の締結ボルト２０１では、遮蔽板２０７の案内面が下降傾斜して構成されている。なお、前記した第１実施例と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００７３】
図８（ａ）は、第３実施例における締結ボルト２０１を示す図であり、その締結ボルト２０１により正面フライスカッター２２０がアーバー２１０へ締結された状態を示している。
【００７４】
遮蔽板２０７は、第１実施例と同様に、正面視略円形に構成されており、この遮蔽板２０７の肉厚は、図８（ａ）に示すように、外径方向を指向して略テーパ状に収縮して構成されている。その結果、遮蔽板２０７の案内面（図８（ａ）上側面）は、吐出孔６ａからの切削液の吐出方向に沿った仮想線（即ち、分岐流路６の貫設方向に沿った仮想線）と略平行とされている。
【００７５】
このように構成することにより、切削加工時の回転遠心力により吐出孔６ａから切削液が噴出された場合には、かかる切削液を遮蔽板２０７の案内面に沿う方向（矢印Ｃ方向）へ向かって円滑に案内することができるので、例えば、図８（ａ）に示すように、正面フライスカッター２２０のカッター直径が小径の場合には、そのスローアウェイチップ２５への切削液の供給を効率的に行うことができる。
【００７６】
次に、図８（ｂ）を参照して第４実施例について説明する。第４実施例の締結ボルト３０１は、張出部３０７ｂが円盤部３０７ａに対して上方へ跳ね上げられて構成されている。なお、前記した第１実施例と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００７７】
図８（ｂ）は、第４実施例における締結ボルト３０１を示す図であり、その締結ボルト３０１により正面フライスカッター３２０がアーバー３１０へ締結された状態を示している。
【００７８】
第４実施例における遮蔽板３０７は、円盤部３０７ａと張出部３０７ｂとを備え、張出部３０７ｂが円盤部２０７ａの外周端の複数箇所から外径方向へ張り出して形成されている（図７の第２実施例参照）。そして、この張出部３０７ｂは、図８（ｂ）に示すように、円盤部３０７ａから正面フライスカッター３２０の底面側へ向けて跳ね上げられた状態に形成されている。
【００７９】
その結果、切削加工時の回転遠心力により吐出孔６ａから切削液が噴出された場合には、かかる切削液を張出部３０７ｂの回転軌跡上に衝突させることにより、その進行方向を正面フライスカッター３２０の底面側へ強制的に案内して、正面フライスカッター３２０の底面部表面に沿わせつつ進行させることができるので、切削液が四方八方に飛散することを抑制して、かかる切削液をスローアウェイチップ２５の切れ刃へ確実に供給することができる。
【００８０】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００８１】
上記各実施例では、正面フライスカッター２０，１２０，２２０，３２０とアーバー１０，１１０，２１０，３１０との周方向への固定（回り止め）方法として、ピン１３及び受入穴２３を使用する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるわけではなく、かかる周方向への固定を、例えば、キーとキー溝との係合により達成するように構成することは当然可能である。
【００８２】
また、上記各実施例の締結ボルト１，１０１，２０１，３０１では、遮蔽板７，１０７，２０７，３０７（第２及び第３実施例では、円盤部１０７ａ，３０７ａ）が正面視略円形に構成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるわけではなく、例えば、遮蔽板７，１０７，２０７，３０７を所定幅を有する複数の板状体（即ち、第２及び第４実施例における張出部１０７ｂ，３０７ｂに相当する部材）から構成し、この板状体を本体部３の外周から直接張り出させることは当然可能である。
【００８３】
この場合には、各板状体の張り出し位置を軸方向視において吐出孔６ａの開口位置と対応させることが好ましい。これにより、例えば、切削速度（主軸回転速度）が低速とされる場合でも、切れ刃への切削液の供給をより確実に行うことができる。
【００８４】
更に、第１実施例では、遮蔽板７の外終端が吐出孔６ａからの切削液の吐出方向に沿った仮想線（即ち、分岐流路６の貫設方向に沿った仮想線）と交差する位置よりも内方（軸心側）に位置する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるわけではなく、その外終端をかかる仮想線と交差する位置よりも外方へ延長するべく、遮蔽板７の外径を拡径して構成することは当然可能である。
【００８５】
この場合において、分岐流路６の貫設加工は、遮蔽板７側（図１（ａ）下側）から本体部３へ向けて行っても良く、或いは、遮蔽板７と反対側（図１（ａ）上側）から行っても良い。前者の場合には、遮蔽板７も同時にドリル等の工具を貫通させつつ分岐流路６の貫設加工を行えば良く、後者の場合には、吐出孔６ａと反対側の開口部を止栓処理すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における締結ボルトを示す図であり、（ａ）は締結ボルトの正面図であり、（ｂ）は締結ボルトの底面図である。
【図２】（ａ）はアーバーの正面図であり、（ｂ）はアーバーの下面図である。
【図３】（ａ）は正面フライスカッターの上面図であり、（ｂ）は図３（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線における正面フライスカッターの断面図である。
【図４】アーバーに正面フライスカッターが締結された状態を示す部分断面正面図である。
【図５】切削速度と表面粗さとの関係を示した図である。
【図６】耐久試験の結果を示した図である。
【図７】第２実施例における締結ボルトを示す図であり、（ａ）は締結ボルトの正面図であり、（ｂ）は締結ボルトの底面図である。
【図８】（ａ）は第３実施例における締結ボルトを示す図であり、（ｂ）は第４実施例における締結ボルトを示す図である。
【符号の説明】
１，１０１，２０１，３０１締結ボルト（切削工具用締結ボルト）
４ボルト内流路
５主流路（ボルト内流路の一部）
６分岐流路（ボルト内流路の一部）
６ａ吐出孔
７，１０７，２０７，３０７遮蔽板（遮蔽部材）
１０７ａ，３０７ａ円盤部（遮蔽部材の一部）
１０７ｂ，３０７ｂ張出部（遮蔽部材の一部）
１０，１１０，２１０，３１０アーバー
１５めねじ部（切削液流路の一部）
１６切削液流路
２０，１２０，２２０，３２０正面フライスカッター（切削工具本体）
２５スローアウェイチップ

Claims

アーバーの略軸中心に螺合され、そのアーバーの下端側へ取り付けられる切削工具本体を締結するために使用される切削工具用締結ボルトにおいて、
前記アーバーに螺合された場合にそのアーバーの切削液流路に連通され１又は複数の吐出孔を有するボルト内流路と、前記アーバーに締結された切削工具本体の下端面と所定間隔を隔てつつその切削工具本体の外径方向へ向けて延設される遮蔽部材とを備え、
前記ボルト内流路の吐出孔は、前記遮蔽部材の回転軌跡と前記切削工具本体の下端面との対向面間に形成される空間を指向して開口されていることを特徴とする締結ボルト。
前記遮蔽部材は、軸方向視において前記ボルト内流路の吐出孔に対応する位置に少なくとも設けられていることを特徴とする請求項１記載の切削工具用締結ボルト。
前記遮蔽部材の少なくとも一部は、その回転軌跡が前記吐出孔からの切削液の吐出方向に沿った仮想線と交差する位置まで前記切削工具本体の外径方向へ向けて延設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の切削工具用締結ボルト。
前記遮蔽部材が前記切削工具本体の外径方向へ向けて延設される延設長さは、前記吐出孔が開口される切削工具本体の外周面から少なくとも５ｍｍ以上の長さとされていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の切削工具用締結ボルト。