JP2006075962A - 切削工具及びインサート - Google Patents

Abstract

【課題】 切刃にて生成される切屑が被削材に接触しないようにする。
【解決手段】 軸線Ｏ回りに回転する被削材Ｗの外周面を切刃２４で切削する溝入れ工具１０に、切刃２４にて生成される切屑Ｗ１を工具本体１１の下面１５側へ排出するための切屑排出手段を設ける。切屑排出手段を、インサート２０に形成されたインサート側孔部３１と工具本体１１に形成された工具本体側孔部３２とからなる孔部３０とする。工具本体１０の下面１５側へ排出される切屑Ｗ１を長さ方向で分断するための切屑分断手段を設ける。切屑分断手段を、螺旋状の案内板３３とする。切刃２４のすくい面２３Ａを、溝幅方向に沿った断面で凹型をなすように形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、切削工具、例えば軸線回りに回転する被削材の外周面を切削するための旋削工具（とくに被削材の外周面に溝入れ加工を施すための溝入れ工具）に関するものである。

従来より、工具本体の先端部の上面側に、切刃を有するインサートが取り付けられ、このインサートの切刃によって、例えば軸線回りに回転する被削材の外周面を切削する旋削工具（切削工具）が知られている。
また、このような旋削工具の一例として、例えば特許文献１に開示されているように、軸線回りに回転する被削材の外周面を切削することにより、この被削材の外周面に溝入れ加工を施す溝入れ工具が知られている。
特開平８−１８７６０３号公報

ところで、上記溝入れ工具を含めた旋削工具などの切削工具では、切刃にて生成される切屑を、この切刃に連なるすくい面でカールさせて、工具本体の上面側の領域で排出するようになっている。そのため、切刃にて生成される切屑がどうしても被削材に接触しやすくなっており、切屑が被削材の加工面を傷つけたり、切屑が被削材に絡みついてしまうという問題があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、切刃にて生成される切屑が被削材に接触しないようにすることができる切削工具を提供することを目的としている。

上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、工具本体の先端部の上面側に切刃が設けられた切削工具であって、前記切刃にて生成される切屑を前記工具本体の下面側へ排出するための切屑排出手段を備えていることを特徴としている。

本発明によれば、切刃にて生成される切屑が、上記切屑排出手段によって工具本体の下面側へ排出されることから、この切屑を被削材に接触させないようにすることができる。したがって、切刃にて生成される切屑が被削材の加工面を傷つけないようにすることができ、かつ、切刃にて生成される切屑が被削材に絡みつかないようにすることができる。
このとき、前記切屑排出手段は、前記工具本体に形成された孔部とされ、前記切刃にて生成される切屑が、前記孔部内を通過することによって前記工具本体の下面側へ排出されるようにしてもよい。

また、本発明の切削工具が、前記工具本体の下面側へ排出される切屑を長さ方向で分断するための切屑分断手段を備えていれば、切屑排出性が向上して切屑詰まりが生じにくくなり、安定した旋削加工を継続していくことができる。
このとき、前記切屑分断手段は、螺旋状の案内板とされ、前記工具本体の下面側へ排出される切屑が、前記案内板上を通過することによって長さ方向で分断されるようにしてもよい。

また、本発明の切削工具が、軸線回りに回転する被削材の外周面を前記切刃で切削する旋削工具とされ、とくに前記被削材の外周面に溝入れ加工を施す溝入れ工具とされていれば、被削材の軸線方向に沿った工具本体の相対送り移動がないため、上記切屑排出手段による切屑の排出を確実に行うことができる。
このとき、前記切刃のすくい面が溝幅方向に沿った断面で凹型をなすように形成されていれば、切刃にて生成される切屑が、その幅方向に沿った断面で凹型をなすように湾曲させられる。そのため、切刃にて生成される切屑の幅が溝幅よりも狭くなり、被削材の外周面に形成される溝の側面を傷つけてしまうようなことがない。

また、本発明の切削工具において、前記工具本体の先端部の上面側に、切刃を有するインサートが取り付けられ、前記切屑排出手段は、前記インサートに形成されたインサート側孔部と前記工具本体に形成された工具本体側孔部とからなる前記孔部とされているようにしてもよい。

以下、本発明の実施形態を添付した図面を参照しながら説明する。
本実施形態による切削工具の一例としての溝入れ工具（旋削工具）１０は、図１に示すように、長尺の略四角柱状をなす工具本体１１を有しており、この工具本体１１の先端部１２の上面側（図１における上方側）には、後述するインサート２０を取り付けるための取付座１３が形成されている。

取付座１３に取り付けられるインサート２０は、図１及び図２に示すように、その先端側部分２１の幅が後端側部分２２の幅よりも狭くなるように形成されたものであり、インサート２０の上面２３の先端側稜線部、つまり、先端側部分２１に位置する上面２３の先端側稜線部には、このインサート２０の幅方向（後述する被削材Ｗの外周面に形成される溝の幅方向、被削材Ｗの軸線Ｏ方向）に沿って延びる切刃２４が形成されている。

これにより、インサート２０の上面２３における先端側領域、つまり、先端側部分２１に位置する上面２３が、切刃２４の後端側に連なるすくい面２３Ａとなっている。
すくい面２３Ａは、図１に示すように、インサート２０の後端側（図１における右方側）へ向かうにしたがいインサート２０の下面２５側（図１における下方側）へ向かうように傾斜させられて、正のすくい角を有しているとともに、図２（ｂ）から理解できるように、インサート２０の幅方向（溝幅方向）に沿った断面で凹曲線型をなすように形成されている。これにともない、すくい面２３Ａの先端側稜線部に形成された切刃２４も、インサート２０の幅方向（溝幅方向）で凹曲線型をなすように形成されている。

インサート２０は、切刃２４が工具本体１１の先端部１２から先端側へ突出した状態で、下面２５が取付座１３の底面１３Ａに着座させられるようにして、取付座１３に取り付けられている。
そして、インサート２０の上面２３における後端側領域が、工具本体１１に設けられたクランプ手段１４によって押圧されることにより、このインサート２０が取付座１３に対して固定されている。

ここで、本実施形態では、インサート２０の上面２３におけるすくい面２３Ａのすぐ後端側に連なる領域からインサート２０の下面２５までの部分を貫通するインサート側孔部３１が、インサート２０の内部に形成されている。
インサート側孔部３１は、その幅が切刃２４の延びる方向（インサート２０の幅方向）において切刃２４の長さよりも広くなるような長穴状をなし、インサート２０の上面２３側（図１における上方側）から下面２５側（図１における下方側）へ向かうにしたがいインサート２０の先端側（図１における左方側、図２における下方側）から後端側（図１における右方側、図２における上方側）へ向かうように傾斜している。

これに対応して、取付座１３の底面１３Ａから工具本体１１の下面１５までの部分を貫通する工具本体側孔部３２が、工具本体１１の内部に形成されている。
工具本体側孔部３２は、インサート側孔部３１と同様の長穴状をなし、工具本体１１の上面側（図１における上方側）から下面１５側（図１における下方側）へ向かうにしたがい工具本体１１の先端側（図１における左方側）から後端側（図１における右方側）へ向かうように傾斜している。

そして、インサート側孔部３１と工具本体側孔部３２とが互いに連通させられていることにより、これらインサート側孔部３１と工具本体側孔部３２とからなる孔部３０が、本実施形態による切屑排出手段として溝入れ工具１０に設けられている。
さらに、孔部３０における工具本体１１の下面１５への開口部（工具本体側孔部３２における工具本体１１の下面１５への開口部）に対して、長さ方向に直交する断面で凹曲線型をなすように形成された螺旋状の案内板３３が接続されていることにより、この案内板３３が、本実施形態による切屑分断手段として溝入れ工具１０に設けられている。

このようにして切刃２４を有するインサート２０が工具本体１１の先端部１２の上面側に取り付けられた溝入れ工具１０は、その切刃２４で軸線Ｏ回りに回転する被削材Ｗの外周面を切削することにより、切刃２４の長さに対応した幅を有する溝を被削材Ｗの外周面に形成していくことになる。

このとき、切刃２４にて生成される切屑Ｗ１は、まず、インサート２０の上面２３において断面凹曲線型のすくい面２３Ａ上を通過することにより、その幅方向に沿った断面で凹曲線型をなすように湾曲させられる。
すくい面２３Ａを通過した後の切屑Ｗ１は、インサート２０の上面２３においてすくい面２３Ａの後端側に連なる領域に開口するインサート側孔部３１内に侵入する。

次に、インサート側孔部３１内に侵入した切屑Ｗ１は、このインサート側孔部３１内を通過してから、工具本体１１の下面１５に開口する工具本体側孔部３２内を通過することにより、工具本体１１の下面１５側へ排出される。
最後に、工具本体１１の下面１５側へ排出される切屑Ｗ１は、工具本体側孔部３２における工具本体１１の下面１５への開口部に接続された案内板３３上を通過することにより、その長さ方向でカールさせられて所定の長さ（例えば５０ｍｍ程度）ごとに細かく分断されていく。

以上説明したような本実施形態による溝入れ工具１０では、切刃２４にて生成される切屑Ｗ１が、切屑排出手段としての孔部３０（インサート側孔部３１及び工具本体側孔部３２）内を通過することによって、工具本体１１の下面１５側へ排出されるようになっている。
そのため、切刃２４にて生成される切屑Ｗ１が被削材Ｗに対して接触しないようにすることができ、切屑Ｗ１が被削材Ｗの加工面を傷つけることをなくし、かつ、切屑Ｗ１が被削材Ｗに絡みつくのをなくすことが可能となる。また、切屑Ｗ１が工具本体１１の下面１５側へ排出されるようになっていると、この切屑Ｗ１を切屑受けで確実に補足することができるため、切屑Ｗ１の飛散が抑制されて清掃作業にかかる手間が減り、作業コストの低減を図ることも可能になる。

また、本実施形態による溝入れ工具１０では、工具本体１１の下面１５側へ排出される切屑Ｗ１が、切屑分断手段としての案内板３３上を通過することによって、その長さ方向で細かく分断されるようになっている。
そのため、切屑排出性が向上して切屑詰まりが生じにくくなり、安定した旋削加工を継続していくことが可能となる。

さらに、本実施形態では、本発明による切削工具を溝入れ工具１０に適用し、被削材Ｗの軸線Ｏ方向に沿った工具本体１１の相対送り移動がないため、切刃２４にて生成される切屑Ｗ１を、切屑排出手段としての孔部３０に対して確実に侵入させることができる。
加えて、切刃２４のすくい面２３Ａが、被削材Ｗの外周面に形成される溝の幅方向に沿った断面で凹曲線型をなすように形成されていることから、切刃２４にて生成される切屑Ｗ１を、その幅方向に沿った断面で凹曲線型をなすように湾曲させることができる。これにより、切刃２４にて生成される切屑Ｗ１の幅が、被削材Ｗの外周面に形成される溝の幅よりも狭くなり、この溝の側面が切屑Ｗ１によって傷つけられるようなことがない。

なお、本実施形態においては、工具本体１１の先端部１２の上面側に、切刃２４を有するインサート２０が取り付けられるものについて説明しているが、工具本体１１の先端部１２の上面側に直接切刃が設けられていてもよい。
また、本実施形態においては、切削工具の一例として旋削工具である溝入れ工具１０に本発明を適用しているが、例えばネジ切り工具や突切り工具、直線及び倣い切削工具などの旋削工具に本発明を適用してもよいし、旋削工具だけに限らず、転削工具や穴加工工具などの切削工具に本発明を適用してもよい。さらに、切屑排出手段や切屑分断手段についても、孔部３０や案内板３３だけに限定されない。

本発明の実施形態による切削工具の一例としての溝入れ工具を示す側面断面図である。 （ａ）は、本発明の実施形態による切削工具の一例としての溝入れ工具に用いられるインサートを示す上面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ方向矢視図である。

符号の説明

１０ 溝入れ工具（切削工具）
１１ 工具本体
２０ インサート
２３Ａ すくい面
２４ 切刃
３０ 孔部（切屑排出手段）
３１ インサート側孔部
３２ 工具本体側孔部
３３ 案内板（切屑分断手段）
Ｗ 被削材

Claims (9)

1. 工具本体の先端部の上面側に切刃が設けられた切削工具であって、
   前記切刃にて生成される切屑を前記工具本体の下面側へ排出するための切屑排出手段を備えていることを特徴とする切削工具。
2. 請求項１に記載の切削工具であって、
   前記切屑排出手段は、前記工具本体に形成された孔部とされ、
   前記切刃にて生成される切屑が、前記孔部内を通過することによって前記工具本体の下面側へ排出されることを特徴とする切削工具。
3. 請求項１または２に記載の切削工具であって、
   前記工具本体の下面側へ排出される切屑を長さ方向で分断するための切屑分断手段を備えていることを特徴とする切削工具。
4. 請求項３に記載の切削工具であって、
   前記切屑分断手段は、螺旋状の案内板とされ、
   前記工具本体の下面側へ排出される切屑が、前記案内板上を通過することによって長さ方向で分断されることを特徴とする切削工具。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の切削工具であって、
   軸線回りに回転する被削材の外周面を前記切刃で切削する旋削工具とされていることを特徴とする切削工具。
6. 請求項５に記載の切削工具であって、
   前記被削材の外周面に溝入れ加工を施す溝入れ工具とされていることを特徴とする切削工具。
7. 請求項６に記載の切削工具であって、
   前記切刃のすくい面が溝幅方向に沿った断面で凹型をなすように形成されていることを特徴とする切削工具。
8. 請求項２に記載の切削工具であって、
   前記工具本体の先端部の上面側に、切刃を有するインサートが取り付けられ、
   前記切屑排出手段は、前記インサートに形成されたインサート側孔部と前記工具本体に形成された工具本体側孔部とからなる前記孔部とされていることを特徴とする切削工具。
9. 請求項８に記載の切削工具に用いられるインサートであって、
   前記インサート側孔部が形成されていることを特徴とするインサート。
   

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