JP2007320013A - Boring tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被削材の内径部の内径加工を行う中ぐり工具に関するものである。 The present invention relates to a boring tool for performing inner diameter processing of an inner diameter portion of a work material.
被削材に設けられた内径部を中ぐり加工する場合、生成される切屑が工具と加工面との間に噛み込まれ加工面を傷つけたり寸法精度を悪くしたりする問題があった。
この対策として、切屑を貯めたり、外部へ排出したりするための切屑ポケットが設けられる。この切屑ポケットは、容積を大きくすれば切屑を比較的大量に貯めておくことができる一方で、シャンク先端部の剛性を低下させ工具びびりを生じさせるため、寸法精度の悪化を引き起こす原因となる。
When boring the inner diameter portion provided in the work material, there is a problem that generated chips are caught between the tool and the machining surface, and the machining surface is damaged or the dimensional accuracy is deteriorated.
As a countermeasure, a chip pocket for storing chips or discharging them to the outside is provided. Although the chip pocket can store a relatively large amount of chips if the volume is increased, the rigidity of the tip of the shank is reduced to cause tool chatter, which causes deterioration in dimensional accuracy.
例えば、特許文献1では、先端にチップ11を装着した中ぐりバイト1のヘッド部3の刃先側外周にチップポケット6を形成し、さらに切刃に対して周方向反対側の外周面に凹溝15を設けてヘッド部3を軽量化することによりビビリによる共振を抑制している。
For example, in Patent Document 1, a chip pocket 6 is formed on the outer periphery of the cutting edge side of the
また、特許文献2では、ホルダ7の先端に、切刃チップ6の刃先3側のホルダ外周と、刃先3に対して周方向反対側のホルダ外周に、第1副ポケット1と第2副ポケット2を、それぞれ上記刃先3よりも上側に位置させて、かつ、第1副ポケット1と第2副ポケット2間にリブ5を生じさせて剛性の低下を抑制している。
しかしながら、上記特許文献1に記載の中ぐり工具では、切刃に対して周方向反対側の外周面に設けられた凹溝15は、リブ部22Aによってチップポケット6から隔てられているため、切屑排出の向上にほとんど寄与しない。そのため、ほとんどの切屑は切刃側に設けられたチップポケット6に沿って走行し、上記切刃側に位置するヘッド部3の外周面と加工面との間に生じるスペースから排出されるが、上記スペースが狭いため、上記外周面と加工面との間で噛み込まれ加工面品位を悪化させる問題があった。また、凹溝15とチップポケット6との間に切除部21が形成された場合には、リブ部22Aの断面積が小さくなり、ビビリの発生を抑制する効果が小さくなるため、加工精度及び加工面品位を悪化させるおそれがあった。
However, in the boring tool described in Patent Document 1, the concave groove 15 provided on the outer circumferential surface on the opposite side in the circumferential direction with respect to the cutting edge is separated from the chip pocket 6 by the rib portion 22A. It contributes little to improving emissions. Therefore, most of the chips travel along the chip pocket 6 provided on the cutting edge side and are discharged from the space generated between the outer peripheral surface of the
また、上記特許文献2に記載の中ぐり工具では、刃先3側のホルダ外周に設けられた第2副ポケット2には、細かく分断された切り屑が流入しやすく、さらに、刃先3側に位置するホルダ外周面と被削材の内径部における内周面との間には充分なスペースが確保できないため、切り屑を噛み込んで加工面品位を悪化させるおそれがあった。
Further, in the boring tool described in
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、切屑排出性能を向上するとともに剛性低下を抑制することができる中ぐり工具を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a boring tool capable of improving chip discharging performance and suppressing a decrease in rigidity.
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、略棒状をなすシャンク(1)の先端側に設けられたシャンク先端部(2)には、切欠き段部からなるチップ座(10)が設けられ、該チップ座(10)に切刃を備えたスローアウェイチップ(20)が着脱自在に装着され、上記切刃の工具外周側に位置し切削を担う切刃外周部(21)によって被削材の内径部(W)の内周面を切削する中ぐり工具において、シャンク先端部(2)には、すくい面(22)側からみた平面視で、シャンク先端側からシャンク後端側に向かうにしたがって切刃外周部(21)側から該切刃外周部(21)の周方向反対側に向かって延び、その延びる方向(P)がシャンク(1)の軸心に対して傾斜した、少なくとも1つのポケット(30、40)が設けられ、該ポケット(30、40)に隣接し且つすくい面(22)より上方に向かって隆起するリブ(60)が、シャンク先端側からシャンク後端側に向かって延設されていることを特徴とする中ぐり工具である。
この発明によれば、シャンク先端側からシャンク後端側にいくにしたがって、切刃外周部(21)側から該切刃外周部(21)の周方向反対側に向かう方向に傾斜して延びるポケット(30)は、加工時に生成された切屑を切刃外周部(21)の周方向反対側に誘導し排出する。この切刃外周部(21)側の周方向反対側では、切刃外周部(21)側にくらべ、シャンク外周面(4b)と内径部(W)の内周面との間に大きな空間が確保されることから、切屑は噛み込まれることなくスムーズに排出される。このように切屑排出性能が向上することから、加工面精度及び加工面品位を維持することができる。
さらに、ポケット(30、40)に隣接し且つすくい面(22)から上方に向かって隆起するリブ(60)が、シャンク先端側からシャンク後端側に向かって延設されていることから、シャンク先端部(2)の剛性低下が抑制されるため、工具びびりが抑制され加工精度及び加工面品位の悪化が抑制される。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 is directed to a tip seat (10) comprising a notch step portion at a tip end portion (2) provided on a tip end side of a substantially bar-shaped shank (1). A throwaway tip (20) having a cutting edge is detachably attached to the tip seat (10), and is located on the outer peripheral side of the tool of the cutting edge by the cutting edge outer peripheral portion (21) responsible for cutting. In the boring tool that cuts the inner peripheral surface of the inner diameter portion (W) of the work material, the shank tip (2) has a shank tip (22) side, as viewed from the rake face (22) side, from the shank tip side to the shank rear end side Extends toward the opposite side in the circumferential direction of the cutting blade outer peripheral portion (21), and the extending direction (P) is inclined with respect to the axis of the shank (1). At least one pocket (30, 40) provided, A rib (60) adjacent to the ket (30, 40) and projecting upward from the rake face (22) extends from the front end side of the shank toward the rear end side of the shank. It is a bore tool.
According to this invention, as it goes from the front end side of the shank to the rear end side of the shank, the pocket extends while inclining in the direction from the cutting blade outer peripheral portion (21) side toward the circumferential direction opposite side of the cutting blade outer peripheral portion (21). (30) guides and discharges the chips generated during processing to the opposite side in the circumferential direction of the cutting edge outer peripheral portion (21). On the opposite side in the circumferential direction on the cutting blade outer peripheral portion (21) side, there is a larger space between the shank outer peripheral surface (4b) and the inner peripheral surface of the inner diameter portion (W) than on the cutting blade outer peripheral portion (21) side. Since it is ensured, the chips are smoothly discharged without being bitten. Since the chip discharging performance is thus improved, the machined surface accuracy and the machined surface quality can be maintained.
Further, the rib (60) adjacent to the pockets (30, 40) and protruding upward from the rake face (22) extends from the shank tip side toward the shank rear end side. Since the rigidity reduction of the tip (2) is suppressed, tool chatter is suppressed, and deterioration of the machining accuracy and the machined surface quality is suppressed.
請求項2記載の中ぐり工具は、上記リブ(60)がシャンク先端側からシャンク後端側にいくにしたがって漸次幅広に形成されていることを特徴とする請求項1記載の中ぐり工具である。
請求項2記載の中ぐり工具によれば、シャンク先端部(2)の剛性低下が効果的に抑制されるため、工具びびりが抑制され加工精度及び加工面品位の悪化が大幅に抑制される。
The boring tool according to
According to the boring tool of the second aspect, since the rigidity reduction of the shank tip (2) is effectively suppressed, tool chatter is suppressed, and deterioration of processing accuracy and processing surface quality is significantly suppressed.
請求項3記載の中ぐり工具は、上記シャンク(1)内部には、上記切刃外周部(21)に指向する、少なくとも1つの流路(71)が設けられ、この流路(71)がシャンク先端部(2)におけるリブ(60)の内部に穿設されていることを特徴とする請求項1又は2記載の中ぐり工具である。
請求項3記載の中ぐり工具によれば、流路(71)から切刃外周部(21)に向かって吐出された切削油、エアー又はミスト等の流体が、切刃外周部(21)及びその近傍から切屑を除去しポケット(30、40)に誘導するため、切屑排出性能がきわめて良好となり加工精度及び加工面品位の悪化が効果的に抑制される。
また、リブ(60)の内部に流路(71)を穿設したことによって、シャンク先端部(2)の剛性の低下が抑えられるため、工具びびりが発生しにくく加工精度及び加工面品位の悪化が抑制される。
The boring tool according to
According to the boring tool according to
Further, since the flow path (71) is drilled inside the rib (60), the rigidity of the shank tip (2) is prevented from being lowered, so that tool chatter is less likely to occur and the machining accuracy and the quality of the machined surface are deteriorated. Is suppressed.
本発明の中ぐり工具によれば、シャンク先端側からシャンク後端側にいくにしたがって、切刃外周部(21)側から該切刃外周部(21)の周方向反対側に向かう方向に傾斜して延びるポケット(30、40)は、加工時に生成された切屑を切刃外周部(21)の周方向反対側に誘導し排出する。この切刃外周部(21)側の周方向反対側では、切刃外周部(21)側にくらべ、シャンク外周面(4b)と内径部(W)の内周面との間に大きな空間が確保されることから、切屑は噛み込まれることなくスムーズに排出される。このように切屑排出性能が向上することから、加工面精度及び加工面品位を維持することができる。
さらに、ポケット(30、40)と第2のポケット(50)との間には、すくい面(22)から上方に向かって隆起するとともに、シャンク先端側からシャンク後端側に向かって延びるリブ(60)を設けたことによりシャンク先端部(2)の剛性低下が抑制されることから、工具びびりが抑制され加工精度及び加工面品位の悪化が抑制される。
According to the boring tool of the present invention, as it goes from the front end side of the shank to the rear end side of the shank, it inclines in the direction from the cutting blade outer peripheral portion (21) side toward the circumferential direction opposite side of the cutting blade outer peripheral portion (21). The pockets (30, 40) extending in this way guide and discharge the chips generated during the processing to the circumferential direction opposite side of the cutting blade outer peripheral portion (21). On the opposite side in the circumferential direction on the cutting blade outer peripheral portion (21) side, there is a larger space between the shank outer peripheral surface (4b) and the inner peripheral surface of the inner diameter portion (W) than on the cutting blade outer peripheral portion (21) side. Since it is ensured, the chips are smoothly discharged without being bitten. Since the chip discharging performance is thus improved, the machined surface accuracy and the machined surface quality can be maintained.
Further, a rib (30) between the pocket (30, 40) and the second pocket (50) protrudes upward from the rake face (22) and extends from the shank tip side toward the shank rear end side ( The provision of 60) suppresses a decrease in the rigidity of the shank tip (2), so that tool chatter is suppressed and deterioration of processing accuracy and processing surface quality is suppressed.
以下に、本発明の実施形態に係る中ぐり工具について、図1〜図5を参照しながら説明する。
図1の斜視図及び図2の平面図において、略丸棒状をなすシャンク1のシャンク先端部2の先端側部には、平面視V字状をなす切欠き段部からなるチップ座10が設けられている。正三角形平板状をなすスローアウェイチップ20は、下面をチップ座10の底面11に着座するとともに隣接する一対の周面を上記底面11から上方に立ち上がる拘束面12に当接することによって位置決めされ、締め付けねじ5を利用してチップ座10に着脱可能に装着されている。スローアウェイチップ20は、上面の三角形面をすくい面22とし、上記三角形面の各頂部には、60°のノーズR部と、該ノーズR部からそれぞれ延びる一対の辺稜部とからなる3組の切刃を有し、該切刃から延びる周面を逃げ面23とし、該逃げ面23を下面に向かうにつれスローアウェイチップ20の内方に傾斜したポジチップである。スローアウェイチップ20をチップ座10に装着したとき、シャンク先端部2の先端外周部に配設される切刃において、そのノーズR部及び辺稜部がシャンク先端面3及びシャンク外周面4aからそれぞれ突出し、内径部Wの内周面を切削する切刃外周部21となる。
Hereinafter, a boring tool according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the perspective view of FIG. 1 and the plan view of FIG. 2, a
シャンク先端部2には、シャンク外周面を切欠くように2つのポケット30、40と1つの副ポケットが形成されている。
2つのポケット30、40のうち、チップ座10の周囲に設けられた先端側ポケット30は、図2の平面図において、シャンク先端面3からシャンク後端側にいくにしたがって切刃外周部21側から切刃外周部21の周方向反対側に向かって延び、シャンク1の軸心に対して鋭角をなす方向P1に沿って延在する壁面を有している。この壁面は、上記延在する方向P1に直交する断面でみたとき、チップ座10が設けられた部分ではすくい面22に対してほぼ平行且つ等位又はやや高位にある直線と、チップ座10のすぐ後方の部分では上記直線に滑らかにつながり上方に向かって傾斜する凹円弧とを備えた凹曲面状の壁面となっている。
図5の先端視側面図において、先端側ポケット30は、シャンク先端面3においてすくい面22より上方の領域全体に開口している。
The
Of the two
In the side view in the front end view of FIG. 5, the front
切刃外周部21の周方向反対側のシャンク外周面4bを切欠く後端側ポケット40は、先端側ポケット30に連なっていて、さらにシャンク後端側まで延設されている。さらに、シャンク先端面3からシャンク後端側にいくにしたがって切刃外周部21側から切刃外周部21の周方向反対側に向かって延び、シャンク1の軸心に対して鋭角をなす方向P2に沿って延在する壁面を有している。この後端側ポケット40は、ポケット容積を充分に確保することへの配慮から、図5の先端視側面図において、その先端部がシャンク1の軸心より切刃外周部21側に食い込んでいて、図2の平面図において、その延在する方向P2とシャンク1の軸心とのなす傾斜角が先端側ポケット30における傾斜角より小さくなるように形成されている。後端側ポケット40の壁面は、上記延在する方向P2に直交する断面でみたとき、シャンク先端側ではすくい面22に対してほぼ平行且つ等位又はやや高位にある直線と、シャンク後端側では上記直線に滑らかにつながり上方に向かって傾斜する凹円弧とを備えた、凹曲面状の壁面となっている。
The rear
切刃外周部21側のシャンク外周面4aを凹曲面状に切欠く副ポケット50は、図3の正面図に示すように、スローアウェイチップ20のすぐ後方の位置からシャンク後端側に向かって延在し、すくい面22を基準にして上方から下方にわたって形成されている。また、図5の先端視側面図において、シャンク1の軸心より切刃外周部21側に形成されており、ポケット30、40にくらべると容積が小さくなっている。
As shown in the front view of FIG. 3, the
図1及び図2に図示するように、後端側ポケット40と副ポケット50の間にはすくい面22に対して上方に向かって隆起するとともにシャンク先端側からシャンク後端側に向かって延びるリブ60が形成されている。リブ60は、その先端部が先端側ポケット30の凹曲面状の壁面で構成され、両側面が後端側ポケット40の壁面及び副ポケット50の壁面で構成され、頂面がシャンク外周面で構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a rib that protrudes upward from the
以上の構成をもつ中ぐり工具によれば、シャンク先端面3からシャンク後端側にいくにしたがって切刃外周部21側から切刃外周部21の周方向反対側に向かうように、シャンク1の軸心に対して傾斜して延びたポケット30、40は、切削時に生成した切屑を収容したのち、該ポケット30、40が延在する方向P1、P2に沿って切屑を誘導し排出する。切屑が排出される切刃外周部21の周方向反対側では、切刃外周部21側にくらべ、シャンク外周面4bと内径部Wの内周面との間に大きな空間が確保されることから、切屑が噛み込まれることなくスムーズに排出されるので、良好な加工面が得られる。
According to the boring tool having the above configuration, the shank 1 is moved from the cutting blade outer
ポケット30、40に収容された切屑は、リブ60に遮られて切刃外周部21側にほとんど流れないが、副ポケット50を設けた場合には、切刃外周部21側に流れたごく少数の切屑が該副ポケット50に収容されたのち、加工面に接触することなくスムーズに排出されるので、内径部Wの加工精度の悪化がいっそう防止される。
The chips accommodated in the
ポケット30、40及び副ポケット50は、本実施形態に係る中ぐり工具に限定されず、1つ以上設けられていればよい。また、ポケット内における切屑の誘導及び排出を良好にするため、各ポケット30、40は、延在する方向がシャンク1の軸心に対して鋭角をなし且つ連続的に連結されているのが好ましい。
The
さらに、リブ60は、ポケット30、40及び副ポケット50に切欠かれた、シャンク先端部2の剛性が悪化することを抑制する働きがある。特に切削時の主分力が作用する方向にリブ60が隆起していて、この方向の剛性が低下するのを効果的に抑制するため、工具びびりを抑制し加工精度の悪化を防止する。
Further, the
リブ60は、図2に示すように、シャンク後端側にいくにしたがって漸次幅広となるように形成されるのが好ましい。これは、シャンク先端部2の剛性の悪化を抑制する働きがいっそう強くなるため、工具びびりの悪化を抑え加工精度の悪化を防止する効果がさらに大きくなるからである。
As shown in FIG. 2, the
次に、本発明の第2実施形態に係る中ぐり工具ついて図6〜図8を参照しながら説明する。これらの図面において、第1実施形態と同様の構成については、同一符号を付し説明を省略する。 Next, a boring tool according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In these drawings, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
本実施形態に係る中ぐり工具は、第1実施形態に係る中ぐり工具にくらべスローアウェイチップ20の形状が異なっている。このスローアウェイチップ20は、略菱形平板状をなし、菱形面の鋭角をなす一対のノーズR部が35°に設定されたものである。そして、シャンク1の軸心方向に対して所定の角度で傾斜した方向に工具送りを付与されることによって、工具外周側に突出したノーズR部及び該ノーズR部に連なる一対の辺稜部が内径部Wの形状部を倣い加工することができるものである。第1実施形態に係る中ぐり工具と同様に、2つのポケット30、40及び1つの副ポケット50を備え、後端側ポケット40と副ポケット50との間には、リブ60が形成されている。
The boring tool according to the present embodiment is different in the shape of the throw-
さらに、シャンク1内部には、外部から供給された切削油、エアー又はミスト等の流体を導入し、切刃外周部21に向けて吐出するための略円形断面の流路70、71が設けられている。この流路70、71は、シャンク後端面に開口し且つシャンク1の軸心に沿ってシャンク先端側へ延びる第1流路70と、この第1流路70の先端部に通じ且つ切刃外周部21に指向する第2流路71で構成されている。
第2流路71は、チップ座10の拘束面12から連なって、すくい面22より上方へ延びる立設面13に開口するのが好ましい。これは、第2流路71の開口部が切刃外周部21に近接して設けられ、上記流体を集中して供給することができるからである。
Further, flow
The
以上に説明した中ぐり工具は、第1実施形態に係る中ぐり工具と同様の作用効果を有することに加えて、第2流路71の開口部を切刃外周部21に近接させたことにより、上記流体を集中的に供給することから、生成した切屑を切刃外周部21及びその近傍から積極的に除去するとともに、ポケット30、40に誘導する働きがあるため、ポケット30、40の切屑排出性能をさらに高めることができる。そのため、内径部Wの加工精度及び加工面粗さの悪化を抑制する効果が顕著となる。
また、リブ60の内部に第2流路71を穿設したことによって、シャンク先端部2の剛性の低下が抑えられるため、工具びびりが発生しにくく加工精度及び加工面品位の悪化が抑制される。
The boring tool described above has the same effect as the boring tool according to the first embodiment, and in addition, the opening of the
In addition, since the
本発明の中ぐり工具は、以上に説明した実施形態に係る中ぐり工具に限定されるものではなく、例えば、スローアウェイチップ20は、正三角形板状、菱形板状等に代表される略多角形板状、又は略円形板状をなすものであればよく、ポジチップをネガチップに変更してもかまわない。また、スローアウェイチップ20をシャンク先端部2に固定する手段は、締め付けねじ5を用いたスクリューオン方式に限らず、例えばクランプオン方式、レバーロック方式及びカムロック(偏心ピンクランプともいう。)方式等の公知ものから選ばれた少なくとも1つの固定手段に適宜変更可能である。他の構成に関しても本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更及び追加が可能であることはいうまでもない。
The boring tool of the present invention is not limited to the boring tool according to the embodiment described above. For example, the throw-
1 シャンク
2 シャンク先端部
4a 切刃外周部側に位置するシャンク外周面
4b 切刃外周部の周方向反対側に位置するシャンク外周面
10 チップ座
13 立設面
20 スローアウェイチップ
21 切刃外周部
22 すくい面
23 逃げ面
30 先端側ポケット
40 後端側ポケット
50 副ポケット
60 リブ
70 第1流路
71 第2流路
F 工具送り方向
P1 先端側ポケットの延びる方向
P2 後端側ポケットの延びる方向
W 被削材の内径部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
シャンク先端部(2)には、すくい面(22)側からみた平面視で、シャンク先端側からシャンク後端側に向かうにしたがって切刃外周部(21)側から該切刃外周部(21)の周方向反対側に向かって延び、その延びる方向(P)がシャンク(1)の軸心に対して傾斜した、少なくとも1つのポケット(30、40)が設けられ、
該ポケット(30、40)に隣接し且つすくい面(22)より上方に向かって隆起するリブ(60)が、シャンク先端側からシャンク後端側に向かって延設されていることを特徴とする中ぐり工具。 The shank tip (2) provided at the tip of the shank (1) having a substantially rod shape is provided with a tip seat (10) consisting of a notch step, and the tip seat (10) is provided with a cutting blade. The throwaway tip (20) is detachably mounted, and the inner peripheral surface of the inner diameter portion (W) of the work material is cut by the outer peripheral portion (21) located on the outer peripheral side of the tool and responsible for cutting. In the boring tool to
The shank tip (2) has a cutting blade outer peripheral portion (21) from the cutting blade outer peripheral portion (21) side as viewed from the rake face (22) side toward the shank rear end side in a plan view. At least one pocket (30, 40) extending in the circumferentially opposite direction and having an extending direction (P) inclined with respect to the axis of the shank (1),
A rib (60) adjacent to the pocket (30, 40) and protruding upward from the rake face (22) extends from the shank tip side toward the shank rear end side. Boring tool.
この流路(71)がシャンク先端部(2)におけるリブ(60)の内部に穿設されていることを特徴とする請求項1又は2記載の中ぐり工具。
In the shank (1), there is provided at least one flow path (71) directed to the outer periphery (21) of the cutting edge,
The boring tool according to claim 1 or 2, characterized in that the flow path (71) is formed in the inside of the rib (60) at the shank tip (2).
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