JP2005186201A - Throw-away tip and cutting tool using it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、先端が略棒状をなして切刃が前記棒状部の周面から側方向に突出したスローアウェイチップに関する The present invention relates to a throw-away tip in which a tip has a substantially rod shape and a cutting edge protrudes in a lateral direction from a peripheral surface of the rod-like portion.
従来より、溝入れ加工やねじ切り加工に用いられる切削工具として、図5に示すように一端または両端に切刃を有する略棒状(バー状)のスローアウェイチップ21をホルダ23の孔内24に挿入し、ボルト25等で締めこんで固定したものが知られている。
Conventionally, as a cutting tool used for grooving or threading, a generally rod-shaped (bar-shaped) throw-away
また、特開2001−71204号公報には、両端に切刃を有するバー状のスローアウェイチップを固定する方法として、収納される方の切刃をホルダの後端側からはめ込んだボルトに当接して固定する方法が記載されている。
しかしながら、上記図5に示す従来のバー状のスローアウェイチップでは、バーの突出し長さが可変であるために、チップ21の交換時に突出し長さがばらつき易く切刃の位置ずれを生じるという問題があり、また、バーの側面をボルト25で押圧して固定するために特にチップ21の回転方向に対する拘束力が弱く、切削中にチップ21が回転して切刃位置がずれたり、チップ21が緩みやすいという問題があった。
However, in the conventional bar-shaped throw-away tip shown in FIG. 5, since the protruding length of the bar is variable, there is a problem that the protruding length tends to vary when the
また、特開2001−71204号公報に記載される切削工具では、ボルトに当接される切刃が装着時または切削中の振動により欠損する恐れがあり、また、反対側の切刃を使用する際には切刃の欠損や摩耗の度合いがその都度異なるために切刃の位置精度がずれてしまうという問題があった。 Further, in the cutting tool described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-71204, there is a risk that the cutting blade abutted on the bolt may be lost due to vibration during mounting or during cutting, and the opposite cutting blade is used. In this case, there is a problem that the position accuracy of the cutting edge is shifted because the degree of chipping or wear of the cutting edge is different each time.
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的は、切刃の取り付け位置精度を高めるとともに、強固に拘束できるスローアウェイチップとそれを用いた切削工具を提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a throw-away tip that can be firmly restrained and a cutting tool using the throw-away tip while improving the accuracy of the mounting position of the cutting blade. It is in.
本発明者らは、以下の構成を採用することにより、チップ交換時においても切刃の取り付け位置精度が高くできるとともに、特にチップの回転方向に対する拘束力を向上させることができ、安定した加工が可能となることを発明した。 By adopting the following configuration, the present inventors can improve the mounting position accuracy of the cutting blade even when the chip is replaced, and in particular, can improve the restraining force with respect to the rotation direction of the chip, thereby achieving stable machining. Invented that it would be possible.
すなわち、本発明のスローアウェイチップは、略棒状をなし、長手方向の先端に前記棒状部の周面より側方に突出した切刃を有するスローアウェイチップにおいて、該スローアウェイチップの後端面は長手方向に対して先端からの長さが部分的に異なるように形成されており、かつ前記スローアウェイチップの側面に該スローアウェイチップを拘束するための拘束部が設けられていることを特徴とするものである。 That is, the throw-away tip of the present invention has a substantially rod shape, and the throw-away tip having a cutting edge protruding laterally from the peripheral surface of the rod-like portion at the longitudinal tip, the rear end surface of the throw-away tip is a longitudinal portion. The length from the tip is partially different with respect to the direction, and a restraining portion for restraining the throwaway tip is provided on a side surface of the throwaway tip. Is.
ここで、少なくとも前記切刃を硬質合金からなる挿入部材にて形成するとともに、該挿入部材の後端部を、側面および後端面が前記工具ホルダに拘束される鋼または合金からなるシャンク部材内に設けられた挿入孔内に挿入し、固定してなることが、チップ製造コストを低減できるとともにチップの設計の自由度を高めることができ、チップの拘束力を増すための加工や切削油を供給するための孔を設ける加工等が容易、かつ安価にできる点で望ましい。また、この場合には、前記シャンク部材の挿入孔内に前記挿入部材を圧入して固定することが、容易に製造できる点、および前記挿入部材の表面に容易にイオンプレーティング法等の物理蒸着法にて硬質被覆膜を容易に形成できる点で望ましい。 Here, at least the cutting blade is formed by an insertion member made of a hard alloy, and the rear end portion of the insertion member is placed in a shank member made of steel or alloy whose side surface and rear end surface are restrained by the tool holder. Inserting and fixing in the provided insertion hole can reduce the chip manufacturing cost and increase the degree of freedom in chip design, and supply processing and cutting oil to increase the chip's binding force. This is desirable in that the processing for providing the holes for the purpose is easy and inexpensive. Further, in this case, the insertion member can be press-fitted and fixed in the insertion hole of the shank member, and can be easily manufactured, and physical vapor deposition such as an ion plating method can be easily performed on the surface of the insertion member. It is desirable in that a hard coating film can be easily formed by this method.
さらに、本発明によれば、前記シャンク部材内に前記工具ホルダから供給される切削油を通すための油孔を形成することも容易にでき、これによって、切削加工が容易に行なえる。 Furthermore, according to the present invention, it is possible to easily form an oil hole through which the cutting oil supplied from the tool holder is passed in the shank member, thereby making it easy to perform cutting.
さらには、前記挿入部材2本を前記シャンク部材の両端それぞれに設けられた挿入孔内に挿入し、固定してなることによって、1本のチップで切刃を2個有することができ、1本のチップで切削加工を2倍にできる。 Furthermore, by inserting the two insertion members into insertion holes provided at both ends of the shank member and fixing them, it is possible to have two cutting blades with one chip. The cutting process can be doubled with this tip.
さらに、本発明の切削工具は、上記スローアウェイチップの側面および後端面を前記工具ホルダに拘束してなる切削工具であり、特に内径加工用、中でも極小内径加工用として好適に使用可能である。 Furthermore, the cutting tool of the present invention is a cutting tool in which the side surface and the rear end surface of the above throwaway tip are constrained by the tool holder, and can be suitably used especially for inner diameter processing, especially for minimum inner diameter processing.
上記本発明の切削工具は、略棒状をなし、長手方向の先端に前記棒状部の周面より側方に突出した切刃を有するスローアウェイチップにおいて、該スローアウェイチップの後端面は長手方向に対して先端からの長さが短い部分を有するように形成されており、かつ前記スローアウェイチップの側面に該スローアウェイチップを拘束するための拘束部が設けられていることを特徴とするものであり、これによって、チップ交換時においても切刃の取り付け位置精度が高くできるとともに、特にチップの回転方向に対する拘束力を向上させることができ、安定した加工が可能となる。 The cutting tool of the present invention is a throwaway tip having a substantially rod shape and having a cutting edge protruding laterally from the circumferential surface of the rod-like portion at the longitudinal tip, and the rear end surface of the throwaway tip is in the longitudinal direction On the other hand, it is formed so as to have a portion having a short length from the tip, and a restraining portion for restraining the throwaway tip is provided on a side surface of the throwaway tip. With this, the accuracy of the cutting blade mounting position can be increased even when the chip is replaced, and in particular, the restraining force in the rotation direction of the chip can be improved, and stable machining is possible.
本発明のスローアウェイチップについてその一実施態様をホルダ内に装着した一例である内径加工用の切削工具についての平面図である図1、図1の切削工具に装着されるスローアウェイチップの(a)平面図、(b)側面図である図2に基づいて説明する。 FIG. 1 is a plan view of a cutting tool for inner diameter machining, which is an example in which the embodiment of the throw-away tip of the present invention is mounted in a holder. FIG. 2) is a plan view, and FIG. 2 is a side view.
図1によれば、切削工具(以下、単に工具と略す。)1は工具ホルダ2の先端に孔3が形成され、この孔3内にスローアウェイチップ(以下、単にチップと略す。)4を装着してなる。
According to FIG. 1, a cutting tool (hereinafter simply referred to as a tool) 1 has a
図1、2のチップ4は、略棒状をなし、長手方向の先端に前記棒状部の周面より側方に突出した切刃6を有する超硬合金からなる挿入部材7の後端部を、側面および後端面10がホルダ2に拘束される鋼または合金からなるシャンク部材8内に設けられた挿入孔9内に挿入し、固定してなる。
The
かかる構成によれば、耐摩耗性および耐欠損性が要求される切刃部を硬質合金にて形成するとともに、シャンク部材8を安価でかつ加工が容易な鋼または合金にて形成していることから、チップ4の製造コストを低減できるとともにチップ4の設計の自由度を高めることができ、チップ4の拘束力を増すための加工や切削油を供給するための孔を設ける加工等が容易、かつ安価にできる。
According to such a configuration, the cutting edge portion that requires wear resistance and fracture resistance is formed of a hard alloy, and the
なお、挿入部材7およびこれに対応する挿入孔9の横断面形状は、強度および加工の容易性の点で円形にて形成されるが、挿入部材7の拘束力向上、内径加工の際に切屑の排出性をよくし、かつ加工後の被削材壁面との干渉を防止するために、楕円形状、円や楕円の一部を切り欠いた形状、または多角形形状からなるものであってもよい。
Note that the cross-sectional shape of the
ここで、本発明によれば、図1、2に示すように、シャンク部材8の後端面10は長手方向に対して先端からの長さが部分的に異なるように斜めに傾斜しており、この傾斜した後端面10をホルダ2に取り付けられた円柱状の係止部材12に当接して固定することにより、チップ4を交換する際にも切刃6を精度よく位置決めして装着することができるとともに、チップ4を強固に拘束できることから切削中にチップ4が回転して切刃6の位置がずれたりチップ4が緩んだりすることを防止できる。
Here, according to the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, the
加えて、本発明によれば、図1、2に示すように、上記後端面10での拘束に加えて、シャンク部材8の側面にチップ4を拘束するために加工した切欠き形状の拘束部14を形成することが大きな特徴であり、図1のように、ホルダ2の側面に直接ネジ部材15を挿設して拘束部14と当接させる等にて拘束部14が補助的な拘束力を担うことにより、チップ4の拘束力および取り付け位置精度をより確実にすることができる。
In addition, according to the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, in addition to the restraint on the
なお、図2によれば、上述のとおりチップ4の後端面10は棒状体の長手方向に対して斜めに傾斜しており、製造上寸法精度が高く、製造が容易であるというメリットがある。後端面10の傾斜角度θ(棒状体の長手方向に対して垂直な仮想端面に対するカット面の角度)は30〜60°、特に40〜50°であることがチップの拘束力向上および後端面10の欠損防止、製造の容易性の点で望ましい。
According to FIG. 2, as described above, the
そして、図1、2の構成においては、チップ4を製造時の切刃加工工程においても上記係止部材12を備えたホルダ2と同じ冶具を用いてチップ4の切刃6等の加工を施すことによって寸法精度の高いチップの加工が可能となる。
In the configuration of FIGS. 1 and 2, the
なお、本発明によれば、かかる拘束部14の形状は図2の切欠き状に限定されるものではなく、平面状に切りかかれたものであってもよい。また、ネジ部材15に代えてカムやバネ等を使用することもできる。
In addition, according to this invention, the shape of this
さらに、図1によれば、シャンク部材8の加工が容易であることから、シャンク部材8内にホルダ2から供給される切削油を通すための油孔16をも容易に形成することができ、この油孔16によって、より切刃6に近い所から切削油を供給できて効率よく、かつ確実に切刃6に切削油を作用させることができて切削加工が容易に行なえ工具寿命が延びるとともに、切屑の排出性が向上し、かつ被削材の加工面粗度を滑らかにすることができる。
Furthermore, according to FIG. 1, since the processing of the
なお、挿入部材7にもシャンク部材8の油孔16と連通する油孔を設けてもよいが、図2においては、挿入部材7の強度を維持するためにシャンク部材8のみに油孔16が設けられており、シャンク部材8の先端から流れ出した切削油は被削材の壁面や切削面、チップ4の挿入部材7の側面を伝わって切刃6を潤す構成となっている。
The
また、挿入部材7とシャンク部材8との固定は圧入によって行なうことが、イオンプレーティング法等の物理蒸着法にて挿入部材の表面に硬質被覆膜を形成する場合に容易に形成できる点で望ましい。すなわち、挿入部材7とシャンク部材8との固定方法としては接着剤を用いる方法も採用可能であるが、挿入部材7とシャンク部材8とを接着した後に硬質被覆膜を形成する際に、接着剤が変質しないように成膜中の温度上昇を制御する必要があり、また、挿入部材7の導電性が確保しにくく成膜が困難となる可能性がある。
Moreover, the
さらに、図3に示すように、チップ4先端の形状は切刃6の先端も含めて挿入部材7(棒状部)の断面が円形となるように形成されることが製造が容易な点で望ましく、また、挿入部材7の切刃6に続く側面は図3(a)テーパ状、または(b)曲面状に加工されていることが、被削材との干渉防止、切屑排出性の点で望ましく、特に(b)曲面状をなすことが被削剤との干渉防止および挿入部材7(棒状部)の強度向上の点で望ましい。
Further, as shown in FIG. 3, it is desirable that the
さらには、図4によれば、2本の挿入部材7、7’をシャンク部材8の両端それぞれに設けられた挿入孔9、9’内に挿入し、接着した構成となっており、これによって、1本のチップ18で2個の切刃を有することができ、1つのチップ4で切削加工を2倍にできる。
Furthermore, according to FIG. 4, the two
一方、係止部材12は鋼であってもよいが、耐摩耗性、耐塑性変形性の点で超硬合金、サーメットまたはセラミックスから構成されてもよい。また、係止部材12はチップ4と当接する部分を精度よく合わせられるとともに加工が容易な円柱形状に形成されることが望ましいが、側面が長手方向に一部切り欠かれてチップ4と当接する部分が平面をなす形状や多角柱形状であってもよい。
On the other hand, the locking
他方、本発明のチップおよび工具は旋削加工用として用いることができるが、特に直径が4mm以下、特に3mm以下の極小径の内径加工用として最適であり、かかる極小内径加工においても安定して高精度で滑らかな仕上げ面を有する品質の高い加工を達成することができるものである。 On the other hand, the insert and tool of the present invention can be used for turning, but is particularly suitable for machining an inner diameter of a minimum diameter of 4 mm or less, particularly 3 mm or less, and stable and high in such a minimum inner diameter machining. It is possible to achieve high quality processing with a smooth finish surface with accuracy.
1 切削工具(工具)
2 ホルダ
3 孔
4、18 スローアウェイチップ(チップ)
6、6’ 切刃
7、7’ 挿入部材
8 シャンク部材
9、9’ 挿入孔
10 後端面
12 係止部材
13、15 ネジ部材
14 拘束部
16 油孔
1 Cutting tool
2
6, 6 '
Claims (6)
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