JP2015058490A - 面取り機、及びこれに用いられるカッターチップ - Google Patents

Abstract

【課題】例えば細い長孔形状の溝等の内周縁部にＲ面取り加工を施すことができるハンド型の面取り機を提供する。【解決手段】平面視正三角形の板状体からなるカッターチップ１０がカッター台２０に締付固定されたカッターブレード３０を有する面取り機５０であって、該カッターチップ１０はＲ面取り用の面取り刃１２を有しており、さらに該面取り刃１２のＲ面取り加工半径は２ｍｍ以下（すなわちＲ２以下）に定められている。該カッターチップ１０は平面視正三角形の板状体からなるため、該カッターチップ１０をカッター台２０に固定した状態で該カッター台２０の先端部の外形寸法が可及的に小さくなり、例えば細い長孔形状の溝等の内周縁部にＲ面取り加工を施すことができる。【選択図】図４

Description

本発明は、例えば長孔等の溝における内周縁部をＲ面取りするための面取り機、及び該面取り機に用いられるカッターチップに関する。

従来、面取り加工時において使用されるハンド型の面取り機は、カッターチップをカッター台に取り付けてなる面取り用のカッターブレードを、電気や圧縮空気で回転駆動する出力軸の先端に装着して構成されている。そして作業者が該面取り機を手に持ち、面取り加工する際にカッターブレードを回転させつつ、カッターチップの先端に設けられた切削刃を対象に押し当てることで、目的とする箇所を切削して面取りする。

このような面取り加工を行うハンド型の面取り機は従来からよく知られており、例えば特許文献１に提案されているものがある。これは面取り機本体に、カッターを回転駆動手段により回転可能に取り付け、該カッターにカッターチップを交換可能に取り付けたものである。

また、板材の端縁部をＲ面取りする手持ち面取り機としては特許文献２に提案されているものがある。これは挟持部間にワークである板材を挿入挟持させ、該板材の端縁部をローラに当接させて面取りカッターにより面取りするものである。

また、上記したような面取り機は、基本的に複数の切り刃を有するカッターチップが用いられ、切り刃が摩耗した場合には別の切り刃を使用することでカッターチップそのものの寿命を長くしている。例えば、従来のＣ面取り用のカッターチップにおいては、正六角形板状のチップ本体における表側の複数の辺に各々切り刃を設け、さらに裏側にも表側と同様の切り刃を各々設けることで、計１２個の切り刃を有するものが提案されている。一方、Ｒ面取り用のカッターチップの場合には、強度低下等の観点から裏側に切り刃を設けた構成はほとんど普及していないが、正四角形以上の正多角形板状にして切り刃の数を増やすことでカッターチップの長寿命化が図られている。

特開平８−５７７０７号公報 特開２０１３−８０２号公報

しかしながら、上述のように切り刃の数を増やそうと四角形以上の正多角形板状のカッターチップとした場合、必然的にカッターチップが装着されるカッター先端の外径が大きくなる。そうすると、例えば、細い長孔形状の溝等の内周縁部に対してＲ面取り加工を施そうとした場合、カッター先端の径が溝幅よりも大となり、溝内にカッターを挿入することができず、加工できないという問題が生じる。例えば、上記特許文献２に開示されている面取り機は、板材等の外周の面取りを行うことを目的としており、上記したような極めて狭い箇所である溝等の内周縁部にＲ面取り加工を施すことは想定されていない。

そこで本発明は、例えば長孔形状の溝等の内周縁部にＲ面取り加工を施すことができるハンド型の面取り機を提供することを目的とする。

本発明は、平面視正三角形である板状体の各辺部にＲ面取り用の面取り刃を有してなるカッターチップがカッター台に脱着可能に固定されたカッターブレードを備えている面取り機であって、該カッターチップにおける面取り刃のＲ面取り加工半径は、２ｍｍ以下であることを特徴とする面取り機である。

上記のように、面取り機のカッターチップを平面視正三角形の板状体で構成し、かつ各辺部に面取り刃を設けたため、カッター台に固定された状態でカッターチップの外径寸法を可及的に小さくまとめることができると共に、カッターチップ自体の長寿命化も確保することが可能となる。これにより、例えば細い長孔形状の溝内にカッター台の先端部が挿入可能となり、該溝の内周縁部に、２ｍｍ以下の小さな加工半径（すなわちＲ２）としたＲ面取り加工を行うことができるようになる。

また、上記面取り刃のＲ面取り加工半径は、加工精度やカッターチップの強度の観点から、０．５ｍｍ以上であることが望ましい。

このように加工半径を０．５ｍｍ以上（すなわちＲ０．５以上）とすることにより、カッターチップを汎用の材料で、十分な強度を確保しつつ好適に製造することが可能となる。

さらに本発明は、これまでに述べた上記面取り機に用いられるカッターチップである。

ところで、当業者間において、「面取り」は２種に大別され、例えば板材の端縁部を斜めに直線状にカットすることを「Ｃ面取り（加工）」といい、円弧形状にカットすることを「Ｒ面取り（加工）」という。

本発明にかかる面取り機は、従来では困難であった細い長孔形状の溝等の内周縁部にＲ面取り加工を施すことができる優れた効果がある。

また、本発明にかかるカッターチップは、上記面取り機を好適に提供することができる効果がある。

カッターチップを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は部分切欠側面図である。 カッター台を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は底面図である。 カッターブレードを示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は底面図である。 面取り機を示す側断面図である。

以下に本発明を具体化した実施例を詳細に説明する。なお、本発明は、下記に示す実施例に限定されることはなく、適宜設計変更が可能である。

〔カッターチップ〕
図１ａ，図１ｂに示すように、Ｒ面取り用のカッターチップ１０は、平面視正三角形の板状体をなすチップ本体１１からなり、該チップ本体１１の各辺部に対応する側周面１３に、円弧状をなす面取り刃１２が各々配設されている。なお、本実施例においては、該面取り刃１２の刃先の角度は９０°とされ、加工半径は２ｍｍ（いわゆるＲ２）とされている。

さらに詳説すると、前記チップ本体１１は、超硬合金材料からなり、各側周面１３と、これを挟む一対の平坦面１１Ｌ，１１Ｒとが、それぞれ直交して形成されている。また、前記面取り刃１２にあっては、該面取り刃１２の端部がチップ本体１１の各頂部１５に連続するようにして各々配置されている。さらに、該チップ本体１１の中央には、固定孔１４が配置されており、一側（表側）の平坦面１１Ｌの中央と、他側（裏側）の平坦面１１Ｒの中央との間で該チップ本体１１を厚み方向に貫通するように形成されている。

前記固定孔１４は、前記カッターチップ１０を後述するカッター台２０に固定するためのネジ３１（図３ａ参照）を挿通するべく設けられたものである。該ネジ３１には、頭部とネジ部との間にテーパ部分を有した皿ネジが用いられる。そして該ネジ３１のテーパ部分を収容するために、該固定孔１４の端部内周面には、一側（表側）の平坦面１１Ｌ側に近づくに従い拡径するテーパ部が形成されている。そして、該固定孔１４のテーパ部分と該ネジ３１のテーパ部分とが面接触することで、該カッターチップ１０がカッター台２０の正規の位置に固定され、がたつきが生じてしまうことが防止されている。

〔カッター台〕
図２ａ，図２ｂに示すように、カッター台２０は、円柱軸状のシャンク２１と、該シャンク２１の先端部に設けられた略円形台状のチップホルダ２２と、を備えている。該チップホルダ２２には、複数（本実施例では３つ）のチップポケット２３が設けられている。該チップポケット２３は、平面視で前記チップホルダ２２の先端部を、前記シャンク２１の軸線Ｃを中心とした回転方向Ｔで等間隔おきとなるように、扇状に切り欠いて形成され、該回転方向Ｔ側を向く平面状の壁面２４を有する凹状をなしている。なお、該チップポケット２３は、必ずしも３つに限られず、複数であれば２つ、あるいは４つ以上設けられていてもよい。

前記チップホルダ２２の壁面２４には、その内部に上記カッターチップ１０を収容し、保持するための固定座２５が凹設されている。そして、該固定座２５の主要部を構成する平底面２５Ａ上には、ネジ穴２６が形成されている。また、該固定座２５の平底面２５Ａの周縁からは、側周面２５Ｂが起立状に形成されており、この平底面２５Ａから立ち上がる側周面２５Ｂが、上記カッターチップ１０の側周面１３の平面部分に対応して当接するようにされている。

つまり、前記チップホルダ２２に前記カッターチップ１０を収容する際には、図３ａに示すように、該側周面２５Ｂに該カッターチップ１０の側周面１３のいずれかの平面部分を当接させる。かかる構成とすることにより、前記カッターチップ１０の面取り刃１２が面取り対象となるワークＷに接触した際に生ずる該カッターチップ１０に向かう方向の押圧力（図３ａにおける矢印参照）に対し、該カッターチップ１０がネジ周りに回転してしまうことを防止している。また、該カッターチップ１０の微細振動によって締付け固定状態が緩むことも抑制されている。

なお、上記カッターチップ１０は、１体に対して３つの面取り刃１２を設けることで、面取り刃１２の摩耗等による交換に際し計３回の使い回しを可能とし、カッターチップ１０の長寿命化を図っている。

また、上記のように、カッターチップ１０を、正多角形のうち最少角である正三角形の板状体で構成したため、該カッターチップ１０を前記カッター台２０に固定した状態において、固定孔１４と面取り刃１２との距離を、正四角形以上の板状体で構成した場合よりも短くすることが可能となり、カッターチップ１０を含むカッター台２０の先端部の外形寸法を可及的に小さくすることができる。

ところで、前記カッターチップ１０においては、前記面取り刃１２の刃先の角度は９０°とされている。この場合、ワークＷとこれに接触する面取り刃１２との接触角度を好適なものとするべく、固定座２５に固定されたカッターチップ１０は、上記シャンク２１の軸線Ｃの延びる方向から所定の取付角度θだけ回転方向Ｔ側へ前傾した状態で取り付けられている。該取付角度θは、面取り刃１２による面取り量と該面取り刃１２の摩耗量との兼ね合い等といった加工効率を好適なものにするという観点から、好ましくは５°〜４５°であり、より好ましくは５°〜３０°であり、さらに好ましくは１０°±５°である。またカッターチップ１０を傾けて取り付ける場合の取付角度θの調整は、前記チップポケット２３の形成時において、前記壁面２４あるいは前記固定座２５の平底面２５Ａの形成角度の設定によってなすことができる。

〔カッターブレード〕
図３ａ，図３ｂに示すように、カッターブレード３０は、前記カッター台２０に前記カッターチップ１０が装着されることによって構成されている。ここで、カッターチップ１０をカッター台２０に装着する際は、チップ本体１１に設けられた固定孔１４に、ネジ３１の軸部を挿通したうえで、該ネジ３１をネジ穴２６に螺入し、締め付け状態として完了する。

前記固定座２５は、その深さが、前記カッターチップ１０の厚みよりも浅くなるように形成されている。また該固定座２５にあっては、平底面２５Ａの面積が、前記カッターチップ１０の他側の平坦面１１Ｒの面積よりも小さくなるように形成されている。したがって、前記固定座２５に装着された前記カッターチップ１０は、面取り刃１２がチップポケット２３の外部へ露出し、またカッターブレード３０の回転方向Ｔにおける回転時に、ワークＷのみに面取り刃１２が接触し、これによってワークＷの所要部位が切削されるように配置される。

〔面取り機〕
図４に示すように、面取り機５０は、ヘッド部５１の内側に回転自在に垂直に挿設される回転軸５２の下端に、前記カッターブレード３０が、案内軸受５３が備えられたカッター固定ボルト５４により固設され、前記ヘッド部５１の下端には、中央に軸挿入孔が貫設された回転マウント５５が螺合され、前記回転マウント５５の下部には、中央に貫通孔が貫設された円板状の支持案内板５６が設置されるよう構成されている。

前記面取り機５０の使用に際しては、図４に示すように、ワークＷを前記案内軸受５３と前記支持案内板５６底面とに当接させるようにして前記カッターブレード３０を回転させ、前記面取り刃１２を該ワークＷの角部に当ててＲ面取りを行う。

この際、上記したようにカッターチップ１０が平面視正三角形の板状体からなるため、カッターブレード３０の先端部の外形寸法を可及的に小さくすることができ、例えば細い長孔形状の溝内に該先端部を挿入しつつ、該溝の内周縁部に対して、Ｒ面取りを行うことが可能となる。具体的には、長孔形状からなる溝の内周縁部に、加工半径が２ｍｍ以下（Ｒ２以下）のＲ面取り加工を行うことができるようになる。

なお、本実施例においては、Ｒ面取りにおける加工半径（Ｒ）の下限値は特に限定されないが（すなわち０＜Ｒ）、例えばＲ０．１以上に設定することができる。また、カッターチップ１０の強度確保の観点からすれば、好ましくは０．５ｍｍ以上のＲ面取りが可能に設定することもできる。

上記面取り機５０において、回転軸５２を回転駆動させるための駆動源は汎用性の点から圧縮空気を用いることが好ましい。しかし特に図４に示す構造に限定されることはなく、例えば高周波電源を用いてもよいしカッターブレード３０がモーターに直結された構成であっても構わない。

前記カッターチップ１０の面取り刃１２にあっては、一側の平坦面１１Ｌと側周面１３とがなす角度が９０°に定められているが、これに限られず、例えば側周面１３の中央に、Ｖ字溝やＵ字溝等のような凹みを周方向に沿って延設したり、一側の平坦面１１Ｌから他側の平坦面１１Ｒに向かってテーパ状に傾斜を設け、その傾斜角度として３０°，４５°，６０°等の９０°未満の角度を定めるようにしてもよい。また、前記カッター台２０に前記カッターチップ１０を取り付ける際に、前記取付角度θを０°としてもよい。

１０ カッターチップ
１２ 面取り刃
２０ カッター台
３０ カッターブレード
５０ 面取り機

Claims (3)

1. 平面視正三角形である板状体の各辺部にＲ面取り用の面取り刃を有してなるカッターチップがカッター台に脱着可能に固定されたカッターブレードを備えている面取り機であって、
   該カッターチップにおける面取り刃のＲ面取り加工半径は、２ｍｍ以下である
   ことを特徴とする面取り機。
2. 前記面取り刃のＲ面取り加工半径は、０．５ｍｍ以上である
   請求項１に記載の面取り機。
3. 請求項１又は請求項２に記載の面取り機に用いられるカッターチップ。

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