JP2006205290A

JP2006205290A - スローアウェイ式ドリルおよびスローアウェイチップの取付方法

Info

Publication number: JP2006205290A
Application number: JP2005019705A
Authority: JP
Inventors: Takashi Okumura; 隆奥村
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2005-01-27
Filing date: 2005-01-27
Publication date: 2006-08-10

Abstract

【課題】加工精度の安定した、信頼性の高いスローアウェイ式ドリルおよびスローアウェイチップの取付方法を提供することである。
【解決手段】凹状のチップ取付溝15を有するホルダ11と、チップ取付溝15に着脱自在に固定されるスローアウェイチップ31とを備え、チップ31は、略円柱状の軸部33と軸部33の側面から延設された２つの略平板状突出部35とを有し、該突出部35の後方側面47と下面49とのなす角が鋭角であり、チップ取付溝15は座面17と該座面17の両端から起立し相対する内側面19とを有し、座面17にはホルダ11の後端側に向かってスリット12が形成され、一方の側壁13に設けた貫通孔27から挿入されたクランプねじ51を軸部33に穿設されたクランプ孔53に挿通し、クランプねじ51の先端側を他方の側壁13に設けたねじ穴29に螺合して、チップ31をチップ取付溝15に固定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ホルダと共通の回転中心線を有するスローアウェイチップを着脱自在に固定したスローアウェイ式ドリルおよびスローアウェイチップの取付方法に関する。

従来から、スローアウェイ式ドリルとしては、先端に設けられた一対の側壁により形成された凹状のチップ取付溝を有するホルダに、スローアウェイチップが着脱自在に固定されたスローアウェイ式ドリルが知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載のスローアウェイ式ドリルでは、スローアウェイチップが、ホルダと共通の回転中心線を有する略円柱状の軸部と、回転中心線に対して回転対称に位置するように軸部の側面から延設された２つの略平板状突出部とを有しており、この略平板状突出部の側面をチップ取付溝における側壁の傾斜した内側面に当接させ、かつ、側壁に設けたねじ溝付きの貫通孔から挿入されたねじをスローアウェイチップの軸部の側面に押し当てることで、スローアウェイチップをチップ取付溝に固定している。
特表２００４−５０１７８５号公報

しかしながら、特許文献１で開示されているような構成では、径方向の位置決めがスローアウェイチップの軸部の側面に押し当てられたねじの押圧力のみによってなされているため、加工中に大きな切削トルクが加わると軸部と軸受けの間に隙間が発生してしまう。その結果、スローアウェイチップが移動して加工精度が悪化したり、さらには隙間が増大することによりホルダからスローアウェイチップが脱落してしまうおそれがあった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ホルダと共通の回転中心線を有するスローアウェイチップを着脱自在に固定したスローアウェイ式ドリルにおいて、加工精度の安定した、信頼性の高いスローアウェイ式ドリルおよびスローアウェイチップの取付方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明のスローアウェイ式ドリルは、先端に設けられた一対の側壁により形成された凹状のチップ取付溝を有するホルダと、前記チップ取付溝に着脱自在に固定されるスローアウェイチップとを備えたスローアウェイ式ドリルにおいて、前記スローアウェイチップは、前記ホルダと共通の回転中心線を有する略円柱状の軸部と、互いに離隔する方向に前記軸部の側面から延設された２つの略平板状突出部とを有し、該突出部には、その側面のうち、ドリルの回転方向の前方側に位置する前方側面と該前方側面に隣接する上面との交差稜線に切れ刃が形成され、ドリルの回転方向の後方側に位置する後方側面が、該後方側面に隣接する下面とのなす角が直角ないし鋭角になるように配設されており、前記チップ取付溝は、前記スローアウェイチップの略円柱状軸部および略平板状突出部の下面に当接する座面と、該座面の両端から起立し相対する内側面とを有し、該内側面が、前記略円柱状軸部が嵌合する凹曲面部と、前記略平板状突出部の後方側面が当接するように配設された平面部と、前記略平板状突出部の前方側面から離隔して配設された非拘束面部とからなり、前記座面にはホルダの後端側に向かってスリットが形成され、前記チップ取付溝を構成する一方の前記側壁に設けた貫通孔から挿入されたクランプねじを前記スローアウェイチップの略円柱状軸部に穿設されたクランプ孔に挿通し、前記クランプねじの先端側を他方の前記側壁に設けたねじ穴に螺合して、前記スローアウェイチップを前記チップ取付溝に固定することを特徴とする。

また、本発明におけるスローアウェイチップの前記後方側面は、該後方側面に隣接する下面とのなす角が鋭角になるように傾斜して配設され、前記平面部は、前記後方側面が当接するように傾斜して配設されているのが好ましい。

本発明のスローアウェイチップの取付方法は、上記スローアウェイ式ドリルにおける前記ホルダに前記スローアウェイチップを取り付ける際の取付方法であって、前記ホルダの先端側から前記スローアウェイチップを前記チップ取付溝に挿入し、前記略円柱状軸部を前記凹曲面部に回動自在に嵌合させるとともに、前記略円柱状軸部の下面および前記略平板状突出部の下面が前記チップ取付溝の座面に当接し、かつ、前記後方側面が前記平面部と離隔した状態に配置した後、前記スローアウェイチップを前記略円柱状軸部の回転中心線を中心に回動させて前記後方側面を前記平面部に当接させた状態に配置し、しかる後、前記クランプねじで固定することを特徴とする。

本発明のスローアウェイ式ドリルによれば、チップ取付溝の座面にホルダの後端側に向かってスリットを形成するとともに、チップ取付溝を構成する一方の側壁に設けた貫通孔から挿入されたクランプねじをスローアウェイチップの略円柱状軸部に穿設されたクランプ孔に挿通し、クランプねじの先端側を他方の前記側壁に設けたねじ穴に螺合して、スローアウェイチップをチップ取付溝に固定するように構成している。そして、クランプねじを締め付けることにより、スリットの隙間が弾性的に縮まってチップ取付溝における相対する内側面の間隔も縮まるので、スローアウェイチップの略円柱状軸部がチップ取付座の凹曲面部に強固に嵌合し拘束され、かつ、スローアウェイチップの略平板状突出部の後方側面がチップ取付座の平面部に当接し、押圧されるように構成されているので、大きな切削トルクが加わる場合においても位置ずれを生じることなく安定した加工精度を維持することが可能となる。

また、本発明において、後方側面と下面とのなす角が鋭角になるように後方側面が傾斜して配設され、平面部が後方側面に当接するように傾斜して配設されているときには、後方側面の上方にチップ取付溝の平面部が覆い被さるように配されるので、例えば加工後の工具引き上げ時のようにスローアウェイチップをホルダから軸方向に引き離す力が作用するような場合においても、チップ取付溝の平面部がスローアウェイチップの前方への移動を遮り、スローアウェイチップがホルダから離脱するのを防止して信頼性を向上させることができる。

本発明のスローアウェイチップの取付方法によれば、簡単な手順でスローアウェイチップをホルダに取り付けることができ、加工精度が安定し信頼性の高いスローアウェイ式ドリルを組み立てることができる。

以下、本発明の一実施形態にかかるスローアウェイ式ドリルについて図面を参照し詳細に説明する。図１(a)は、本実施形態にかかるスローアウェイ式ドリルを示す斜視図であり、図１(b)はその平面図（ドリルを先端側からみた図）である。図２は図１のスローアウェイ式ドリルの分解斜視図である。図３(a)は図１のスローアウェイ式ドリルのホルダを示す正面図であり、図３(b)はその平面図（ホルダを先端側からみた図）である。図４(a)は図１のスローアウェイ式ドリルに取り付けられたスローアウェイチップを示す正面図であり、図４(b)はその平面図である。

図１〜図４に示すように、本実施形態のスローアウェイ式ドリルは、先端に設けられた一対の側壁１３，１３により形成された凹状のチップ取付溝１５を有する棒状のホルダ１１と、チップ取付溝１５に着脱自在に固定されるスローアウェイチップ３１とを備えている。

スローアウェイチップ３１は、ホルダ１１と共通の回転中心線Ｌを有する略円柱状の軸部３３と、互いに離隔する方向で、かつ、回転中心線Ｌに対して回転対称に位置するように軸部３３の側面から延設された２つの略平板状突出部３５とを有している。略平板状突出部３５には、その側面のうち、ドリルの回転方向Ａの前方側に位置する前方側面３７と該前方側面３７に隣接する上面３９との交差稜線に切れ刃４１が形成され、前方側面３７に隣接する外側面４３との交差稜線に切れ刃４５が形成されている。そして、ドリルの回転方向Ａの後方側に位置する後方側面４７が、該後方側面４７に隣接する下面４９とのなす角が鋭角になるように傾斜して配設されている。また、軸部３３にはクランプねじ５１を挿通するためのクランプ孔５３が穿設されている。

これに対し、ホルダ１１のチップ取付溝１５は、スローアウェイチップ３１の略円柱状軸部３３および略平板状突出部３５の下面に当接する座面１７と、該座面１７の両端から起立し相対する内側面１９，１９とを有している。該内側面１９は、略円柱状軸部３３が嵌合する凹曲面部２１と、略平板状突出部３５の後方側面４７が当接するように傾斜して配設された平面部２３と、略平板状突出部３５の前方側面３７から離隔して配設された非拘束面部２５とからなる。そして、チップ取付溝１５を構成する一方の側壁１３に貫通孔２７が、他方の側壁１３にねじ穴２９が設けられている。チップ取付溝１５の座面１７には、ホルダ１１の後端側に向かってスリット１２が形成されている。また、ホルダ１１の外周には、一対の切屑排出溝１４が、回転中心線Ｌを挟んで互いに反対側に、ホルダ１１の先端側から後端側に向かって螺旋状に形成されている。ホルダ１１の後端側にはシャンク１１ａが形成されている。

以下、スローアウェイチップ３１をホルダ１１に取り付ける取付方法について説明する。図５(a)〜(c)は、スローアウェイチップ３１の取付方法を示す概略図である。図５(a)に示すように、まず、ホルダ１１の先端側からスローアウェイチップ３１をチップ取付溝１５に挿入し、スローアウェイチップ３１の略円柱状軸部３３をチップ取付溝１５の凹曲面部２１に回動自在に嵌合させる。このとき、スローアウェイチップ３１は、凹曲面部２１がガイドとなって凹曲面部２１および略円柱状軸部３３の互いの曲面が当接しながら挿入される。これにより、略円柱状軸部３３の下面５５および略平板状突出部３５の下面４９がチップ取付溝１５の座面１７に当接し、かつ、後方側面４７が平面部２３と離隔した状態に配置される（図５(b)中には、後方側面４７と平面部２３とのなす角度をθで表している）。

次に、図５(c)に示すように、スローアウェイチップ３１を略円柱状軸部３３の回転中心線Ｌを中心に矢印Ｂ方向に回動させて、後方側面４７をチップ取付溝１５の平面部２３に当接させた状態に配置する。ついで、この配置状態のまま、クランプねじ５１をチップ取付溝１５の一方の側壁１３に設けた貫通孔２７から挿入してスローアウェイチップ３１のクランプ孔５３に挿通し、さらにクランプねじ５１の先端を他方の側壁１３に設けたねじ穴２９に螺合する。このようにして、スローアウェイチップ３１とホルダ１１の回転中心線を一致させながら、スローアウェイチップ３１をチップ取付溝１５に固定する。

続いて、上記のように固定した状態からクランプねじ５１をさらに締め込んでいくと、チップ取付溝１５の座面１７からホルダ１１の後端側に向かって形成されているスリット１２が弾性的に収縮し、それに連動してチップ取付溝１５の相対する内側面１９，１９も収縮する。そして、互いに当接している略円柱状軸部３３と凹曲面部２１、及び後方側面４７と平面部２３のそれぞれが、互いにさらに密着するように作用する。その結果として、極めて強い拘束力が得られることになるので、特に大きな切削トルクをうける加工においても、位置ずれを生じることなく安定した加工精度を維持できる。

さらに、略円柱状軸部３３は該略円柱状軸部３３の周囲を拘束する凹曲面部２１から中心に向かう求心的な押圧力を受けることになるので、スローアウェイチップ３１とホルダ１１の中心軸を一致させる効果をも得ることができる。

また、スローアウェイチップ３１の後方側面４７とチップ取付溝１５の平面部２３は、スローアウェイチップ３１の後方側面４７と後方側面４７に隣接する下面４９とのなす角が鋭角になるように互いに傾斜して配設されており、スローアウェイチップ３１の後方側面４７の上方にチップ取付溝１５の平面部２３が覆い被さるようにして当接しているので、例えば加工後の工具引き上げ時のように、スローアウェイチップ３１をホルダ１１から軸方向に引き離す力が作用するような場合においても、チップ取付溝１５の平面部２３がスローアウェイチップ３１の前方への移動を遮り、離脱を防止する。後方側面４７と下面４９とのなす角は、特に限定されるものではないが、８０〜８９°であるのが好ましく、約８５°であるのがより好ましい。

なお、交換のためスローアウェイチップ３１をホルダ１１から取り外す際は、クランプねじ５１を緩めることにより、収縮したスリット１２が弾性的に締付け前の状態に回復してチップ取付溝１５の相対する内側面１９，１９の間隔が難なく広がるので、操作性に優れている。

(a)は本実施形態にかかるスローアウェイ式ドリルを示す斜視図であり、(b)はその平面図である。図１のスローアウェイ式ドリルの分解斜視図である。 (a)は図１のスローアウェイ式ドリルにおけるホルダの先端付近を示す正面図であり、(b)はホルダの平面図である。 (a)は図１のスローアウェイドリルに取り付けられるスローアウェイチップを示す正面図であり、(b)はその平面図である。 (a)〜(c)は、スローアウェイチップの取付方法を示す概略図である。このうち、(a)は正面図であり、(b)および(c)は平面図である。

符号の説明

１１ホルダ
１２スリット
１３側壁
１４切屑排出溝
１５チップ取付溝
１７座面
１９内側面
２１凹曲面部
２３平面部
２５非拘束面部
２７貫通孔
２９ねじ穴
３１スローアウェイチップ
３３略円柱状軸部
３５平板状突出部
３７前方側面
３９上面
４１，４５切れ刃
４７後方側面
５１クランプねじ
５３クランプ孔

Claims

先端に設けられた一対の側壁により形成された凹状のチップ取付溝を有するホルダと、前記チップ取付溝に着脱自在に固定されるスローアウェイチップとを備えたスローアウェイ式ドリルにおいて、
前記スローアウェイチップは、前記ホルダと共通の回転中心線を有する略円柱状の軸部と、互いに離隔する方向に前記軸部の側面から延設された２つの略平板状突出部とを有し、該突出部には、その側面のうち、ドリルの回転方向の前方側に位置する前方側面と該前方側面に隣接する上面との交差稜線に切れ刃が形成され、ドリルの回転方向の後方側に位置する後方側面が、該後方側面に隣接する下面とのなす角が直角ないし鋭角になるように配設されており、
前記チップ取付溝は、前記スローアウェイチップの略円柱状軸部および略平板状突出部の下面に当接する座面と、該座面の両端から起立し相対する内側面とを有し、該内側面が、前記略円柱状軸部が嵌合する凹曲面部と、前記略平板状突出部の後方側面が当接するように配設された平面部と、前記略平板状突出部の前方側面から離隔して配設された非拘束面部とからなり、前記座面にはホルダの後端側に向かってスリットが形成され、
前記チップ取付溝を構成する一方の前記側壁に設けた貫通孔から挿入されたクランプねじを前記スローアウェイチップの略円柱状軸部に穿設されたクランプ孔に挿通し、前記クランプねじの先端側を他方の前記側壁に設けたねじ穴に螺合して、前記スローアウェイチップを前記チップ取付溝に固定することを特徴とするスローアウェイ式ドリル。
前記後方側面は、該後方側面に隣接する下面とのなす角が鋭角になるように傾斜して配設され、前記平面部は、前記後方側面が当接するように傾斜して配設されている請求項１記載のスローアウェイ式ドリル。
請求項１または２記載のスローアウェイ式ドリルにおける前記ホルダに前記スローアウェイチップを取り付ける際の取付方法であって、前記ホルダの先端側から前記スローアウェイチップを前記チップ取付溝に挿入し、前記略円柱状軸部を前記凹曲面部に回動自在に嵌合させるとともに、前記略円柱状軸部の下面および前記略平板状突出部の下面が前記チップ取付溝の座面に当接し、かつ、前記後方側面が前記平面部と離隔した状態に配置した後、前記スローアウェイチップを前記略円柱状軸部の回転中心線を中心に回動させて前記後方側面を前記平面部に当接させた状態に配置し、しかる後、前記クランプねじで固定するスローアウェイチップの取付方法。