JP2012143860A - Inner diameter working tip and inner diameter working cutting tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内径加工用チップおよびこれを備えた小径の穴の内面加工に適する内径加工用切削工具に関する。 The present invention relates to an inner diameter machining tip and an inner diameter machining cutting tool suitable for inner surface machining of a small-diameter hole including the same.
穴の内面を加工する内径加工用切削工具として、例えば、特許文献1のように、棒状体先端の側方に切刃を形成した形状が広く用いられている。かかる形状の切削工具は小径加工に対応すべく切刃が小さくなる傾向にあり、他の部分はほとんど傷むことなく切刃が寿命を迎える形態が多くなり、より効率的な使用方法が望まれている。 As a cutting tool for inner diameter processing that processes the inner surface of a hole, for example, as in Patent Document 1, a shape in which a cutting blade is formed on the side of the tip of a rod-shaped body is widely used. Cutting tools with such shapes tend to have smaller cutting edges to accommodate small-diameter machining, and there are many forms in which the cutting blades reach the end of their lives with little damage to other parts, and more efficient usage is desired. Yes.
一方、特許文献2、3には、工具本体(工具首部、シャンク)の先端に、単結晶ダイヤモンドチップやcBN等の硬質焼結体からなる側方へ突き出した切刃を有する切刃部をロウ付けした内径加工用切削工具が開示されている。
On the other hand, in
しかしながら、特許文献2、3のように工具本体に切刃部をロウ付けする方法では、小径の穴加工をするために、工具本体の径が小さい場合には、切刃部のロウ付け面積が減少してロウ付け強度が低下し、切削時に切刃部が剥離してしまうおそれがあった。
However, in the method of brazing the cutting edge portion to the tool body as in
本発明の内径加工用チップは、棒状の工具本体と、
該工具本体に下面が取り付けられ、該工具本体から側方へ突出した切刃を有する切刃チップと、
を具備し、該切刃チップの下面と上面の一部が前記工具本体で挟まれており、前記切刃チップの下面および上面の一部が前記工具本体にロウ付けされているものである。
The inner diameter machining tip of the present invention, a rod-shaped tool body,
A cutting edge tip having a cutting edge with a lower surface attached to the tool body and protruding laterally from the tool body;
And a part of the lower surface and the upper surface of the cutting blade tip is sandwiched between the tool main bodies, and a part of the lower surface and the upper surface of the cutting blade tip are brazed to the tool main body.
本発明の内径加工用チップは、工具本体を安価な合金鋼等で形成することができ、かつ、工具本体にロウ付けされた切刃チップを外した工具本体はリサイクルが可能であることから、安価に製造できる。また、切刃チップの下面(および望ましくは側面も)に加えて上面も工具本体に挟まれてロウ付けされるために、工具本体の内径が小さくなっても工具本体に対する切刃チップのロウ付け強度が高く、工具本体からの切刃チップの剥離を抑制できる。 The inner diameter machining tip of the present invention can be formed of an inexpensive alloy steel or the like, and the tool body from which the cutting edge chip brazed to the tool body is removed can be recycled. Can be manufactured at low cost. In addition to the lower surface (and preferably also the side surface) of the cutting edge tip, the upper surface is sandwiched and brazed by the tool body, so that the cutting edge tip can be brazed to the tool body even if the inner diameter of the tool body is reduced. The strength is high, and peeling of the cutting edge tip from the tool body can be suppressed.
以下、図1〜図4を用いて、本発明の一実施態様である内径加工用チップ(以下、チップと称す場合がある。)1をホルダ100に装着して使用する内径加工用切削工具Tについて説明する。図1は、(a)内径加工用チップの切刃チップを挿入する前の工具本体の斜視図、(b)要部についての斜視図、(c)平面図、(d)側面図である。図2はホルダ100にチップ1を装着した内径加工用切削工具の一例を示し、(a)斜視図、(b)側面透視図である。図3は切刃チップを工具本体に装着した内径加工用チップの先端視図を示し、(a)〜(d)の下面形状の内径加工用チップを装着した図である。図4は内径加工用チップの工具本体にロウ付けされる切刃チップの一例を示し、(a)斜視図、(b)平面図である。
1 to 4, an inner diameter machining cutting tool T that is used by mounting an inner diameter machining tip (hereinafter sometimes referred to as a chip) 1, which is an embodiment of the present invention, to a
図1、2のチップ1は、棒状の工具本体2の両端に、両端それぞれから側方へ突出した切刃3(3A、3B)を有している。また、工具本体2の先端(図1、2では切刃を切削に用いる側を先端側という。)には切刃チップ4(4A、4B)がロウ付けされて、切刃チップ4(4A、4B)の下面16と上面18の一部が工具本体2で挟まれている。すなわち、工具本体2の先端には、切刃チップ4(4A、4B)を挿しこむための切刃チップ載置部13(図面では13A)が設けられて、この切刃チップ載置部13(13A)に切刃チップ4(4A)が挿入されてロウ付けされる。つまり、切刃チップ載置部13は、工具本体2の先端に形成された下面ロウ付け面11と側面ロウ付け面12および上面ロウ付け面14とによって挟まれ、囲まれたた空間である。なお、本発明によれば、切刃チップ載置部13の側面は、側面ロウ付け面12でなく、ロウ付けされていなくてもよい。
The chip 1 shown in FIGS. 1 and 2 has cutting edges 3 (3A, 3B) protruding laterally from both ends of each end of a rod-
そして、切刃チップ4(4A、4B)の上面18の一部が上固定部5(5A、5B)にて工具本体2にロウ付けされている。上面ロウ付け面14は上固定部5の下面で構成されている。ここで、図1、2では、切刃チップ4(4A、4B)の上面18のロウ付けされる部分は、切刃チップ4(4A、4B)の上面18のうちの切刃3から離れる後方部分、言い換えれば、工具本体2の中央側となっている。すなわち、切刃チップ4(4A、4B)は、下面16の後方と、上面18の後方(工具本体の中央に近い部分)とが工具本体2に挟まれており、この工具本体2の下面ロウ付け面11と上面ロウ付け部14に挟まれた切刃チップ4(4A、4B)の下面16の全体が工具本体2の下面ロウ付け面11に、切刃チップ4(4A、4B)の上面18の後方が工具本体2の上面ロウ付け面14にそれぞれロウ付けされている。
A part of the
なお、工具本体2の側面は、基本的に切削時に加工される被削材の穴内に挿入される部分が、棒状の工具本体2を回転させながら研磨材を棒状の工具本体2に接触させて研磨する、いわゆる円筒研磨によって加工されており、円筒研磨された部分は棒状の工具本体2の短手方向、すなわち工具本体2の側面において棒状の工具本体2の中心軸に対して垂直な方向に研磨筋が形成されている。これによって、チップ1を製造する際の加工工数を減らすことができて安価に製造できる。しかも、上記ロウ付けの構成によって、工具本体2の内径が小さくなってもロウ付け強度が高く、切刃チップ4の剥離を抑制できる。
The side surface of the
そして、切刃チップ4(4A、4B)は、先端から順に、切刃3(3A、3B)と、すくい面7(7A、7B)と、切屑ポケット8(8A、8B)とを具備している。切屑ポケ
ット8は、切刃3で発生した切屑を一旦溜めておき、被削材の内壁面とチップ1との隙間から徐々に切屑が排出されるという効果を有する。そのため、一時的に多量の切屑が発生した場合でも切刃3付近に切屑が詰まって切削できなくなることを抑制する。本実施形態の構成では、切刃チップ4(4A、4B)が切刃3(3A、3B)およびすくい面7(7A、7B)だけではなく、切屑ポケット8(8A、8B)を具備して面積が広いので、ロウ付け面積を増してロウ付け強度を高めることができる。
The cutting edge tip 4 (4A, 4B) includes, in order from the tip, a cutting edge 3 (3A, 3B), a rake face 7 (7A, 7B), and a chip pocket 8 (8A, 8B). Yes. The chip pocket 8 has an effect that the chips generated by the
ここで、工具本体2の側面の少なくとも切刃チップ4がロウ付けされた部分を含む一部には棒状の短手方向に研磨筋が形成されている、すなわち、円筒研磨されていることが望ましく、これによって、研磨加工が容易でチップ1を安価に製造できる。また、図1では、工具本体2の切刃チップ4がロウ付けされる側の側面に棒状の工具本体2を切り欠いた逃がし部10が形成されているが、この逃がし部10は必ずしも必要ではなく、ロウ付けによるロウ材の露出や切屑が多量に発生する場合などに応じて適宜形成すればよい。
Here, it is desirable that a part of the side of the
また、図1、2によれば、切刃チップ4(4A、4B)の上面18において、ロウ付けされている部分よりも先端(切刃)側に、ロウ付けされている部分に向かって外周側に隆起する傾斜面6(6A、6B)が形成されている。また、上固定部5(5A、5B)の前面にも、後方に向かって外周側に隆起する傾斜面6(6A、6B)の一部が形成され、この傾斜面6は工具本体2の一部と切刃チップ4の一部で構成されている。この傾斜面6(6A、6B)として機能する上固定部5(5A、5B)の前面は、切屑ブレーカとして機能している。切刃3Aを用いて切削加工する際に、他方の傾斜面6Bまたはその終端角部9Bをホルダ100に形成された位置決め部材102に線接触させてホルダ100に対して位置決め固定するための固定部となっている。
In addition, according to FIGS. 1 and 2, the
この構成であれば、チップ1の後端に設けた傾斜面6Bまたはその終端角部9Bをホルダ100に設けた位置決め部材102に直接、線状に接触させて位置決めすることができる。この方法は、従来のチップのように、シャンクの外周面に平面部を設けておき、シャンクをホルダに挿入した状態で前記平面部をホルダの外周からネジ部材を当接させてネジ止めする方法に比べて、ネジが緩むこともなく、チップ1の切刃の上下位置(芯高さ方向)および長さ方向を拘束する際の位置決め精度が高く、かつ固定時におけるチップ1の回転も抑制できる。なお、上固定部5は図1〜2に示すように工具本体2と一体で形成されているものに限定されず、上固定部5が工具本体2と別体で形成されるものであってもよい。
With this configuration, the
また、図3に示すように、チップ1の形状は、チップ1の先端視で切刃チップ4の下面16が(a)平面、(b)傾斜面、(c)V字面、(d)下面ロウ付け面11に向かって中央が突出した凸曲面等のいずれの形状であってもよい。
As shown in FIG. 3, the shape of the tip 1 is such that the
一方、図2に示されるように、チップ1がホルダ100に装着された内径加工用切削工具Tは、ホルダ100の先端部にチップ1を差し込む挿入孔101が設けられ、挿入孔101にチップ1を切削に用いる切刃3Aが形成された端部とは反対側から挿入して固定されている。そして、図2(b)においては、挿入孔101内にはチップ1の傾斜面6Bまたはその終端角部9B(図2では傾斜面6B)に当接される位置決め部材102が設けられている。ホルダ100の側面には、棒状の位置決め部材102を挿入するための位置決め部材取付孔103が多数個設けられている。そして、これら位置決め部材取付孔103のうちの1つの位置決め部材取付孔103内に棒状の位置決め部材102が挿通されている。なお、位置決め部材取付孔103が多数個設けられている理由はチップ1の突き出し量を適宜調整することができる構成とするためである。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the inner diameter machining cutting tool T with the chip 1 mounted on the
位置決め部材102は、例えば、ピンやねじ材といったチップ1の傾斜面6またはその
終端角部9と当接するものであればよく、棒状をなしており、円柱、三角柱等の多角柱等のいずれの形状であってもよく、工具本体2の軸方向で先端の切刃3A側を向いた面があれば特に制限されない。ピンであれば容易に抜き差しできるので、チップ1の突き出し量を容易に変更することが可能である。
The positioning
ここで、図2によれば、チップ1の脱落やがたつきを抑制するために、位置決め部材102以外に、位置決め部材102よりもホルダ100の先端側で、ホルダ100の外周面から挿入孔101に貫通するネジ孔104を形成して、ネジ孔104にネジ部材105を螺合して、ネジ部材105の先端でチップ1の工具本体2の外周面を押圧固定している。なお、図2によれば、位置決め部材取付孔103とネジ孔104とは、先端視で互いが直交する方向に形成されている。このとき、ネジ部材105に当接される工具本体2の外周面は曲面であることが望ましい。すなわち、工具本体2がネジ部材105に平面で当接されると、製造バラツキの影響でチップ1が回転して取付いてしまい取り付け位置が狂ってしまうおそれがある。
Here, according to FIG. 2, in addition to the
さらに、図4に示すように、切刃チップ4(4A、4B)は、工具本体2の先端に形成される下面ロウ付け面11と側面ロウ付け面12および上面ロウ付け面14を有する切刃チップ載置部13に嵌め込まれる構成であり、切刃チップ4(4A、4B)の下面16と側面17と上面18それぞれが、工具本体2の先端に形成される下面ロウ付け面11と側面ロウ付け面12と上面ロウ付け面14によってロウ付けされた構成であることが、ロウ付け強度を高める点で望ましい。さらに、側面17は3面17a、17b、17cで構成されてそれぞれが工具本体2の側面ロウ付け面12にロウ付けされた構成であることが、ロウ付け強度向上の点で望ましい。また、下面16および側面17の後端には、切刃チップ載置部13の奥には余ったロウ材が外にはみ出さないように溜めるための座ぐり15を形成してもよい。
Further, as shown in FIG. 4, the cutting edge tip 4 (4 </ b> A, 4 </ b> B) has a lower
なお、図1、2のチップ1は棒状の工具本体2の両端に切刃チップ4を配置して2つの切刃3を形成したものであったが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、棒状の工具本体2の一端のみに切刃チップ4を配置したものであってもよい。
1 and 2 are formed by disposing the cutting blade tips 4 on both ends of the rod-shaped
また、切刃チップ4(4A、4B)は硬質焼結体からなるとともに、工具本体2は金属または合金鋼からなるものであることが、チップ1を安価に製造できる点で望ましい。硬質焼結体としては、超硬合金、サーメット、セラミックス、ダイヤモンドおよびcBNが好適に適用可能であり、金属または合金鋼としては、高速度鋼や焼入鋼も好適に適用可能である。一方、ロウ付け用合金は、Ti−CuやTi−Cu−Ag系合金であると接合強度をさらに高めることができる。特に、活性金属であるTiを含有する活性ロウ付け用合金を用いて高い接合強度でロウ付けできる。
In addition, it is desirable that the cutting edge tip 4 (4A, 4B) is made of a hard sintered body and that the
ここで、上記内径加工用チップ1を作製するには、まず、図5(a)に示すように、先端の所定の位置に切刃チップ4(4A、4B)を差し込む切刃チップ載置部13を設けた工具本体2を研削加工または型抜きにより形成するとともに、棒状の工具本体2の外周面の所定位置を円筒加工する。切刃チップ載置部13の形成と外周面の加工の順番はどちらが先でもよい。一方、切刃チップ4となる硬質焼結体用の原料粉末を成形して焼成することにより切刃チップ4を形成する。
Here, in order to produce the inner diameter machining tip 1, first, as shown in FIG. 5A, a cutting edge tip mounting portion for inserting the cutting edge tip 4 (4 </ b> A, 4 </ b> B) into a predetermined position at the tip. The
そして、図5(b)に示すように、工具本体2の切刃チップ載置部13に切刃チップ4を載置して、ロウ材によりロウ付けする。ここで、上固定部5は図1、2に示すように工具本体2と一体で形成されていて、切刃チップ載置部13に切刃チップ4をロウ付けする際に上固定部5にも同時にロウ付けされるものであってもよい。または、ロウ付けされた切刃チップ4の上面の所定位置に別体の上固定部を載置して、ロウ材により上固定部を工
具本体2および切刃チップ4にロウ付けしてもよい。
And as shown in FIG.5 (b), the cutting blade chip | tip 4 is mounted in the cutting blade chip |
その後、図5(c)に示すように、チップ1の傾斜面6またはその終端角部9をホルダ100の位置決め部材103に当接した状態で切刃3の加工を行い、切刃の位置や形状を調整する。なお、切刃チップ4の形状は始めから切刃3の近傍の厚みが薄く後方に傾斜面を有する形状であってもよいが、図5(b)を経ることなく図5(a)から直接図5(c)に移ることもできる。すなわち、切刃チップ4をロウ付けする際は切刃3の近傍の厚みも後方の厚みと同じ厚みで形成して、ロウ付け後に切刃3の近傍を所定厚みに研磨加工するものであってもよい。
After that, as shown in FIG. 5C, the
1 内径加工用チップ(チップ)
2 工具本体
3(3A、3B) 切刃
4(4A、4B) 切刃チップ
5(5A、5B) 上固定部
6(6A、6B) 傾斜面
7(7A、7B) すくい面
8(8A、8B) 切屑ポケット
9(9A、9B) 傾斜面の終端角部
10 逃がし部
11(11A、11B) 下面ロウ付け面
12(12A、12B) 側面ロウ付け面
13(13A、13B) 切刃チップ載置部
14(14A、14B) 上面ロウ付け面
15(15A、15B) 座ぐり
16 下面
17a、17b、17c 側面
18 上面
100 ホルダ
101 挿入孔
102 位置決め部材
103 位置決め部材取付孔
104 ネジ孔
105 ネジ部材
T 切削工具
1 Inner diameter machining insert (chip)
2 Tool body 3 (3A, 3B) Cutting edge 4 (4A, 4B) Cutting edge tip 5 (5A, 5B) Upper fixed part 6 (6A, 6B) Inclined surface 7 (7A, 7B) Rake surface 8 (8A, 8B) ) Chip pocket 9 (9A, 9B) End corner portion of
Claims (10)
該工具本体に下面が取り付けられ、該工具本体から側方へ突出した切刃を有する切刃チップと、
を具備し、該切刃チップの下面と上面の一部が前記工具本体で挟まれており、前記切刃チップの下面および上面の一部が前記工具本体にロウ付けされている内径加工用チップ。 A rod-shaped tool body;
A cutting edge tip having a cutting edge with a lower surface attached to the tool body and protruding laterally from the tool body;
An inner diameter machining tip in which a part of the lower surface and the upper surface of the cutting blade tip is sandwiched by the tool body, and a part of the lower surface and the upper surface of the cutting blade chip are brazed to the tool body .
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