JP2018122388A - ネジ切り工具、チップ、及びホルダー - Google Patents

Abstract

【課題】チップの耐久性と切削加工の生産性とを向上させることができるネジ切り工具、チップ、及びホルダーを提供する。【解決手段】ワーク２３のネジ切りに使用されるネジ切り工具３１である。ネジ切り工具３１は、軸心Ｏの同心円に沿って、少なくとも３つのチップ座３１３が等分の間隔で形成されているホルダー３１１と、チップ座３１３のそれぞれに着脱自在であり、複数の刃が形成されているチップ３１４とを含む。チップ３１４は、第１の刃３１４＿ｃと、第２の刃３１４＿ｄとを含む。第２の刃３１４＿ｄの稜線３１４＿ｄ１のうち、刃先を除く後方部位にワーク２３が接触するように、チップ座３１３に装着され、且つ第２の刃３１４＿ｄの稜線３１４＿ｄ１が第１の刃３１４＿ｃの稜線３１４＿ｃ１よりも軸心Ｏに近い位置となるように形成されているものである。【選択図】図２

Description

本発明は、ネジ切り工具、チップ、及びホルダーに関する。

従来、チップが交換可能に構成されたネジ切り工具が使用されている（例えば、特許文献１参照）。このようなネジ切り工具は、ホルダーに装着されているチップが交換可能なものである。よって、チップが摩耗又は破損等により使用できない場合、そのチップを交換させることにより、予め想定されている寸法のネジの切削加工が可能となっている。

特開２００２−１６６３２６号公報

しかし、特許文献１に記載の従来技術は、切削加工によりネジを形成させるワークの種類によっては刃に加工負荷が大きくなり、刃先が欠損する可能性がある。そこで、刃先の欠損を避けるために、切削パス回数を増加させて対応している。よって、１パスで切削を完了させることができない状況である。したがって、従来技術では、チップの耐久性と切削加工の生産性とを向上させることができない状況である。

本開示はこのような状況に鑑みてなされたものであり、チップの耐久性と切削加工の生産性とを向上させることができるようにするものである。

本開示の第１の側面であるネジ切り工具は、ワークのネジ切りに使用されるネジ切り工具であって、軸心の同心円に沿って、少なくとも３つのチップ座が等分の間隔で形成されているホルダーと、前記チップ座のそれぞれに着脱自在であり、複数の刃が形成されているチップと、を備え、前記チップは、前記チップ座に対し常に同位置固定接触して装着されるものであって、第１の稜線角で形成されている第１の刃と、前記第１の刃から等分のピッチで隣接し、且つ前記第１の稜線角よりも急峻な第２の稜線角で形成されている第２の刃と、を備え、前記第２の刃の稜線のうち、刃先を除く後方部位に前記ワークが接触するように、前記チップ座に装着され、且つ前記第２の刃の稜線が前記第１の刃の稜線よりも前記軸心に近い位置となるように形成されているものである。
ここで、第１の刃及び第２の刃は、チップの一部である。

また、前記チップは、前記チップ座の装着箇所ごとに、前記ワークを切削する部位が同心円上で等間隔に配置形成されているものである、ことが好ましい。

また、本開示の第２の側面であるチップは、軸心の同心円に沿って、少なくとも３つのチップ座が等分の間隔で形成されるホルダーの前記チップ座に着脱自在であり、且つワークのネジ切りに使用されるチップであって、第１の稜線角で形成されている第１の刃と、前記第１の刃から等分のピッチで隣接し、且つ前記第１の稜線角よりも急峻な第２の稜線角で形成されている第２の刃と、を備え、前記第２の刃の稜線のうち刃先を除く後方部位に前記ワークが接触するように前記チップ座に装着され、且つ前記第２の刃の稜線が前記第１の刃の稜線よりも前記軸心に近い位置となるように形成されているものである。

また、前記第２の刃は、刃先から離れるにつれ、前記第２の稜線角が狭くなるものであり、前記第１の刃において稜線角がネジ形状を有しているものである、ことが好ましい。

また、前記第２の刃の稜線の傾斜角度は、前記ワークに形成するネジの形状に基づき形成されているものである、ことが好ましい。

また、本開示の第３の側面であるホルダーは、軸心の同心円に沿って、少なくとも３つのチップ座が等分の間隔で形成され、前記チップ座には、当接面が形成されているチップが着脱自在であり、且つワークのネジ切りに使用されるホルダーであって、前記チップ座は、前記当接面の傾斜角度に合わせた５°テーパー部で形成されているものであり、前記当接面が前記５°テーパー部に接している状態で、前記チップの刃の稜線のうち、刃先を除く後方部位に前記ワークが接触するように前記チップを装着するものであり、前記チップは、前記第２の刃の稜線が前記第１の刃の稜線よりも前記軸心に近い位置に形成されているものである。

また、前記チップ座に前記チップを押さえつける保持部品をさらに備え、前記チップ座は、前記チップの側面と接する面に雌ネジ加工されているザグリ穴がさらに形成されているものである、ことが好ましい。

また、前記ワークの面に対し、前記チップの接触時は必ず前記第１の刃が同時接触するものである、ことが好ましい。

本開示の第１、第２、及び第３の側面によれば、チップの耐久性と切削加工の生産性とを向上させることができる。

本開示を適用したネジ切り工具３１がマシニングセンタ１で使用される一例を示す図である。 ネジ切り工具３１の分解斜視図である。 チップ３１４＿４の正面図である。 チップ３１４＿４の平面図である。 チップ３１４＿４の右側面図である。 チップ３１４＿４の左側面図である。 チップ３１４＿４の背面図である。 チップ３１４＿４の底面図である。 チップ３１４の刃先と、ホルダー３１１の軸心Ｏとの位置関係を図２のネジ切り工具３１のＤ方向から見た矢視図である。 チップ３１４を収納させるチップ座３１３＿１〜３１３＿４のそれぞれの５°テーパー部３１３＿１ａ，３１３＿２ａ，３１３＿３ａ，３１３＿４ａの構造を模式的に説明する図である。 チップ３１４＿１〜３１４＿４により切削されるワーク２３の部位の一部を模式的に示す図である。

以下、図面に基づいて本開示の実施形態を説明するが、本開示は以下の実施形態に限られるものではない。

図１は、本開示を適用したネジ切り工具３１がマシニングセンタ１で使用される一例を示す図である。図１に示すように、マシニングセンタ１は、ベース１５の上部にテーブル１７が支持されている。テーブル１７は、水平方向で直交する２方向、すなわち、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動するものである。テーブル１７には治具２１が固定されている。治具２１は、ワーク２３を保持するものである。なお、Ｙ軸方向と平行なＢ軸を中心として回転する回転台Ｂ’がテーブル１７に支持されていてもよい。さらに、Ｙ軸方向と直交する平面上に位置するＡ軸を中心として回転する回転軸Ａ’が回転台Ｂ’に支持されていてもよい。

テーブル１７の上方には、上下方向、すなわち、Ｚ軸方向に移動する主軸ヘッド１１が設けられている。主軸ヘッド１１には主軸１３が支持されている。主軸１３は、Ｚ軸方向を回転軸方向として回転するものである。主軸１３の先端部にはネジ切り工具３１が着脱自在に取り付けられている。テーブル１７、主軸ヘッド１１、及び主軸１３等は、電動機等の駆動源により稼動されるものである。

なお、図示は省略するが、主軸ヘッド１１の側方には工具マガジンが設けられている。工具マガジンは、ネジ切り工具３１等のような各種切削工具が収容されるものである。工具マガジンと、主軸１３との間には、自動工具交換装置が設けられている。自動工具交換装置は、工具マガジンと、主軸１３との間で、ネジ切り工具３１等のような各種切削工具を自動的に交換するものである。なお、当業者であれば容易に理解されるものであるため、各種センサー及び切削油を供給する装置等についての説明は省略する。

図２は、ネジ切り工具３１の分解斜視図である。図２に示すように、ネジ切り工具３１は、ホルダー３１１と、チップ３１４＿１〜３１４＿４とを備える。なお、チップ３１４＿１〜３１４＿４の何れかを特に特定しない場合、チップ３１４と称する。チップ３１４は、複数の刃が形成されているものである。

ホルダー３１１の下部にはシャンク３１２が形成されている。シャンク３１２は、その端部の一部が削り取られた形状に形成されており、主軸１３に固定させることができるものである。ホルダー３１１の上部にはチップ座３１３＿１〜３１３＿４が等分の間隔で形成されている。なお、チップ座３１３＿１〜３１３＿４の何れかを特に特定しない場合、チップ座３１３と称する。チップ座３１３にはチップ３１４が装着される。つまり、チップ３１４は、チップ座３１３に固定装着されるものである。

具体的には、チップ３１４＿１は、保持部品３１５＿１により、チップ座３１３＿１に装着される。チップ３１４＿２は、保持部品３１５＿２により、チップ座３１３＿２に装着される。チップ３１４＿３は、保持部品３１５＿３により、チップ座３１３＿３に装着される。チップ３１４＿４は、保持部品３１５＿４により、チップ座３１３＿４に装着される。なお、図２においては、チップ３１４をチップ座３１３に装着させる際に使用される雄ネジ３１７＿１〜３１７＿４及び座金３１６＿１〜３１６＿４（何れも図９で後述する）の図示が省略されている。

なお、保持部品３１５＿１〜３１５＿４の何れかを特に限定しない場合、保持部品３１５と称する。また、座金３１６＿１〜３１６＿４の何れかを特に限定しない場合、座金３１６と称する。また、雄ネジ３１７＿１〜３１７＿４の何れかを特に限定しない場合、雄ネジ３１７と称する。

次に、チップ３１４＿４について具体的に説明する。なお、チップ３１４＿１〜３１４＿３についてはチップ３１４＿４と比べ、図１１で後述するようにワーク２３を切削する部位が異なるものの、構成要素は同一であるため、その具体的な図示及び詳細な説明については省略する。図３は、チップ３１４＿４の正面図である。図４は、チップ３１４＿４の平面図である。図５は、チップ３１４＿４の右側面図である。図６は、チップ３１４＿４の左側面図である。図７は、チップ３１４＿４の背面図である。図８は、チップ３１４＿４の底面図である。

まず、チップ３１４＿４の構成の概要について説明する。チップ３１４＿４は、チップ座３１３＿４に装着されるものであって、第１の刃３１４＿４ｃと、第２の刃３１４＿４ｄとを備える。第１の刃３１４＿４ｃは、チップ３１４＿４の短手方向に沿って、第２の刃３１４＿４ｄよりもチップ３１４＿４の外側に形成されている。よって、切削加工の際、主軸１３が下方に下がるとき、第１の刃３１４＿４ｃがワーク２３に当たってから第２の刃３１４＿４ｄが当たるようになっている。

一方、第２の刃３１４＿４ｄは、チップ３１４＿４の長手方向に沿って、第１の刃３１４＿４ｃよりも外側に突き出た形状に形成されている。よって、切削加工の際、第２の刃３１４＿４ｄが当たるようになったとき、第２の刃３１４＿４ｄは、第１の刃３１４＿４ｃよりもワーク２３を深く切削するようになっている。

また、第１の刃３１４＿４ｃは、チップ３１４＿４の中央に対し、チップ３１４＿４の長手方向に沿って、対角線上に対で形成されている。一方、第２の刃３１４＿４ｄは、チップ３１４＿４の中央に対し、チップ３１４＿４の長手方向に沿って、左右対称に形成されている。

なお、図示を省略するが、チップ３１４＿１であれば第１の刃３１４＿１ｃ及び第２の刃３１４＿１ｄを備える。チップ３１４＿２であれば第１の刃３１４＿２ｃ及び第２の刃３１４＿２ｄを備える。チップ３１４＿３であれば第１の刃３１４＿３ｃ及び第２の刃３１４＿３ｄを備える。また、第１の刃３１４＿１ｃ，３１４＿２ｃ，３１４＿３ｃ，３１４＿４ｃの何れかを特に限定しない場合、第１の刃３１４＿ｃと称する。また、第２の刃３１４＿１ｄ，３１４＿２ｄ，３１４＿３ｄ，３１４＿４ｄの何れかを特に限定しない場合、第２の刃３１４＿ｄと称する。

次に、チップ３１４＿４の構成のうち、第１の刃３１４＿４ｃ及び第２の刃３１４＿４ｄの構成について具体的に説明する。第１の刃３１４＿４ｃは、第１の稜線角αで形成されている。第２の刃３１４＿４ｄは、第２の稜線角βで形成されている。第２の稜線角βは、第１の稜線角αよりも急峻な角度である。なお、図示を省略するが、第１の刃３１４＿１ｃ，３１４＿２ｃ，３１４＿３ｃは、第１の刃３１４＿４ｃと同様に、第１の稜線角αで形成されている。第２の刃３１４＿１ｄ，３１４＿２ｄ，３１４＿３ｄは、第２の刃３１４＿４ｄと同様に、第２の稜線角βで形成されている。

第２の刃３１４＿４ｄは、刃先から離れるにつれ、第２の稜線角βが狭くなるものである。第１の刃３１４＿４ｃは、第２の刃３１４＿４ｄと同様に、刃先から離れるにつれ、第１の稜線角αが狭くなるものが好ましい。

第２の刃３１４＿４ｄの稜線３１４＿４ｄ１の傾斜角度δは、ワーク２３に形成するネジの形状に基づき形成されているものである。第１の刃３１４＿４ｃの稜線３１４＿４ｃ１の傾斜角度δは、第２の刃３１４＿４ｄの稜線３１４＿４ｄ１と同様に、稜線３１４＿４ｃ１の傾斜角度δは、ワーク２３に形成するネジの形状に基づき形成されているものであることが好ましい。つまり、稜線３１４＿４ｃ１及び稜線３１４＿４ｄ１は段階的に高さが変わって形成されるものであり、それぞれが加工するネジに対応するものであり、第１の稜線角α及び第２の稜線角βも加工するネジの稜線に合わせた角度となる。よって、加工するネジと、チップ３１４とは互いに相補的な関係であるため、第１の稜線角α、第２の稜線角β、稜線３１４＿４ｃ１、及び稜線３１４＿４ｄ１全体において、ネジ形状を有していると言える。

なお、図示を省略するが、第２の刃３１４＿１ｄであれば、稜線３１４＿１ｄ１の傾斜角度δは、ワーク２３に形成するネジの形状に基づき形成されているものである。第２の刃３１４＿２ｄであれば、稜線３１４＿２ｄ１の傾斜角度δは、ワーク２３に形成するネジの形状に基づき形成されているものである。第２の刃３１４＿３ｄであれば、稜線３１４＿３ｄ１の傾斜角度δは、ワーク２３に形成するネジの形状に基づき形成されているものである。稜線３１４＿１ｃ１，３１４＿２ｃ１，３１４＿３ｃ１についても同様である。また、稜線３１４＿１ｃ１，３１４＿２ｃ１，３１４＿３ｃ１，３１４＿４ｃ１の何れかを特に限定しない場合３１４＿ｃ１と称する。稜線３１４＿１ｄ１，３１４＿２ｄ１，３１４＿３ｄ１，３１４＿４ｄ１の何れかを特に限定しない場合、稜線３１４＿ｄ１と称する。

次に、チップ３１４＿４の構成のうち、貫通穴３１４＿４ａについて説明する。チップ３１４＿４は、チップ３１４＿４の中央に、第２の刃３１４＿４ｄに沿って、貫通穴３１４＿４ａが形成されている。貫通穴３１４＿４ａは後述する雄ネジ３１７＿４が挿入されるものであって、雄ネジ３１７＿４の頭部の一部を収容できるように５°テーパー形状となっている。

なお、図示を省略するが、チップ３１４＿１であれば貫通穴３１４＿１ａが形成されている。チップ３１４＿２であれば貫通穴３１４＿２ａが形成されている。チップ３１４＿３であれば貫通穴３１４＿３ａが形成されている。また、貫通穴３１４＿１ａ，３１４＿２ａ，３１４＿３ａ，３１４＿４ａの何れかを特に限定しない場合、貫通穴３１４＿ａと称する。

次に、チップ３１４＿４の構成のうち、当接面３１４＿４ｂについて説明する。チップ３１４＿４は、第２の刃３１４＿４ｄの根元からチップ３１４＿４の外側に向かって当接面３１４＿４ｂが形成されている。当接面３１４＿４ｂは、傾斜角度γに傾いて形成されている。なお、図示を省略するが、チップ３１４＿１であれば当接面３１４＿１ｂが形成されている。チップ３１４＿２であれば当接面３１４＿２ｂが形成されている。チップ３１４＿３であれば当接面３１４＿３ｂが形成されている。

なお、当接面３１４＿１ｂ，３１４＿２ｂ，３１４＿３ｂ，３１４＿４ｂの何れかを特に限定しない場合、当接面３１４＿ｂと称する。

図９は、チップ３１４の刃先と、ホルダー３１１の軸心Ｏとの位置関係を図２のネジ切り工具３１のＤ方向から見た矢視図である。図１０は、チップ３１４を収納させるチップ座３１３＿１〜３１３＿４のそれぞれの５°テーパー部３１３＿１ａ，３１３＿２ａ，３１３＿３ａ，３１３＿４ａの構造を模式的に説明する図である。

チップ３１４＿４は、第２の刃３１４＿４ｄの稜線３１４＿４ｄ１のうち、刃先を除く後方部位にワーク２３が接触するように、チップ座３１３＿４に装着される。チップ３１４＿４は、さらに、第２の刃３１４＿４ｄの稜線３１４＿４ｄ１が第１の刃３１４＿４ｃの稜線３１４＿４ｃ１よりも軸心Ｏに近い位置となるように形成されている。つまり、チップ３１４＿４の刃先が軸心Ｏからずれた位置となるように、チップ３１４＿４はホルダー３１１に取り付けられる。なお、チップ３１４＿１〜３１４＿３についても同様である。

なお、図示は省略するが、第２の刃３１４＿１ｄの稜線３１４＿１ｄ１のうち、刃先を除く後方部位にワーク２３が接触するように、チップ座３１３＿１に装着される。チップ３１４＿１は、さらに、第２の刃３１４＿１ｄの稜線３１４＿１ｄ１が第１の刃３１４＿１ｃの稜線３１４＿１ｃ１よりも軸心Ｏに近い位置となるように形成されている。

第２の刃３１４＿２ｄの稜線３１４＿２ｄ１のうち、刃先を除く後方部位にワーク２３が接触するように、チップ座３１３＿２に装着される。チップ３１４＿２は、さらに、第２の刃３１４＿２ｄの稜線３１４＿２ｄ１が第１の刃３１４＿２ｃの稜線３１４＿２ｃ１よりも軸心Ｏに近い位置となるように形成されている。

第２の刃３１４＿３ｄの稜線３１４＿３ｄ１のうち、刃先を除く後方部位にワーク２３が接触するように、チップ座３１３＿３に装着される。チップ３１４＿３は、さらに、第２の刃３１４＿３ｄの稜線３１４＿３ｄ１が第１の刃３１４＿３ｃの稜線３１４＿３ｃ１よりも軸心Ｏに近い位置となるように形成されている。

チップ座３１３＿１〜３１３＿４のそれぞれは、軸心Ｏの同心円に沿って形成されているものである。チップ座３１３＿１〜３１３＿４は、５°テーパー部３１３＿１ａ，３１３＿２ａ，３１３＿３ａ，３１３＿４ａが形成されているものである。５°テーパー部３１３＿１ａ，３１３＿２ａ，３１３＿３ａ，３１３＿４ａは、当接面３１４＿１ｂ，３１４＿２ｂ，３１４＿３ｂ，３１４＿４ｂの傾斜角度δに合わせて形成されているものである。

図９に示すように、チップ座３１３＿２は、５°テーパー部３１３＿２ａよりも軸心Ｏ側であって、且つチップ３１４＿２の側面と接する面にザグリ穴３１３＿２ｂが形成されている。ザグリ穴３１３＿２ｂは雌ネジ加工されているものである。

また、チップ座３１３＿２は、５°テーパー部３１３＿２ａの下方であって、且つ軸心Ｏから外側方向に、収容部３１３＿２ｄが形成されている。収容部３１３＿２ｄは、第１の刃３１４＿２ｃ及び第２の刃３１４＿２ｄのうち、軸心Ｏから遠い側にある方を収容するものである。

収容部３１３＿２ｄの下方には、ザグリ穴３１３＿２ｃが形成されている。ザグリ穴３１３＿２ｃはネジ加工されているものである。ザグリ穴３１３＿２ｃの下方には、ホルダー３１１の外側に向かってテーパー形状の切り欠き３１３＿２ｅが形成されている。保持部品３１５＿２の中央に形成されている穴を通したネジがザグリ穴３１３＿２ｃにねじり込まれ、切り欠き３１３＿２ｅに端部を固定することにより、チップ３１４＿２の装着力が高まるものとなっている。また、ホルダー３１１は、軸心Ｏを中心に回転するにつれ、チップ３１４＿２の当接面３１４＿２ｂが５°テーパー部３１３＿２ａに与える遠心力増加を吸収する。

また、保持部品３１５＿２は、雄ネジ３１７＿２がチップ３１４＿２の貫通穴３１４＿２ａを貫通してザグリ穴３１３＿２ｂまでねじ込まれている状態で、チップ３１４＿２の当接面３１４＿２ｂが５°テーパー部３１３＿２ａに固定する状態を保持させる。雄ネジ３１７＿２と、保持部品３１５＿２との間には、座金３１６＿２が通されている。

なお、図示又は詳細な説明を省略するが、ザグリ穴３１３＿１ｂ，３１３＿３ｂ，３１３＿４ｂ、収容部３１３＿１ｄ，３１３＿３ｄ，３１３＿４ｄ、ザグリ穴３１３＿１ｃ，３１３＿３ｃ，３１３＿４ｃ、雄ネジ３１７＿１，３１７＿３，３１７＿４、座金３１６＿１，３１６＿３，３１６＿４、切り欠き３１３＿１ｅ，３１３＿３ｅ，３１３＿４ｅを用いても上記と同様である。

また、ザグリ穴３１３＿１ｂ，３１３＿２ｂ，３１３＿３ｂ，３１３＿４ｂの何れかを特に限定しない場合、ザグリ穴３１３＿ｂと称する。５°テーパー部３１３＿１ａ，３１３＿２ａ，３１３＿３ａ，３１３＿４ａの何れかを特に限定しない場合、５°テーパー部３１３＿ａと称する。ザグリ穴３１３＿１ｃ，３１３＿２ｃ，３１３＿３ｃ，３１３＿４ｃの何れかを特に限定しない場合、ザグリ穴３１３＿ｃと称する。切り欠き３１３＿１ｅ，３１３＿２ｅ，３１３＿３ｅ，３１３＿４ｅの何れかを特に限定しない場合、切り欠き３１３＿ｅと称する。また、収容部３１３＿１ｄ，３１３＿２ｄ，３１３＿３ｄ，３１３＿４ｄの何れかを特に限定しない場合、収容部３１３＿ｄと称する。

図１１は、チップ３１４＿１〜３１４＿４により切削されるワーク２３の部位の一部を模式的に示す図である。チップ３１４のそれぞれは、チップ座３１３の装着箇所ごとに、ワーク２３を切断する部位がずれるように形成されている。チップ３１４＿１は、ワーク２３の切削区間Ｉを切削する。チップ３１４＿２は、ワーク２３の切削区間ＩＩを切削する。チップ３１４＿３は、ワーク２３の切削区間ＩＩＩを切削する。チップ３１４＿４は、ワーク２３の切削区間ＩＶを切削する。つまり、チップ３１４＿１〜３１４＿４のそれぞれを使用することにより、ネジ加工が行われる。

以上の説明から、本開示においては、チップ３１４は、第２の刃３１４＿ｄの稜線３１４＿ｄ１のうち、刃先を除く後方部位にワーク２３が接触するように、チップ座３１３に装着される。よって、チップ３１４の刃先は軸心Ｏからずれた位置となる。通常であれば、チップ３１４の刃先を軸心Ｏに合わせるため、チップ３１４は、チップ３１４の刃先がワーク２３に接触するように、チップ座３１３に装着される。ところが、チップ３１４の刃先ではなくその刃先を除く後方部位がワーク２３に接触する配置となっている。したがって、チップ３１４の刃先に一度に加工する負荷は小さくなる。

また、第２の刃３１４＿ｄの第２の稜線角βは第１の刃３１４＿ｃの第１の稜線角αよりも急峻に形成されている。さらに、チップ３１４は、第２の刃３１４＿ｄの稜線３１４＿ｄ１が、第１の刃３１４＿ｃの稜線３１４＿ｃ１よりも軸心Ｏに近い位置となるように形成されている。よって、第１の刃３１４＿ｃによりネジの寸法にワーク２３を切削するのではなく、第２の刃３１４＿ｄによりネジの寸法にワーク２３を切削することになる。

つまり、第１の刃３１４＿ｃは、ネジの寸法にワーク２３を切削するというよりも、切削の際、ワーク２３を押さえつける作用が生じることになる。一方、第２の刃３１４＿ｄは、第１の刃３１４＿ｃがワーク２３を押さえている間、実際のネジの寸法にワーク２３を切削する作用が生じることになる。したがって、チップ３１４の刃先に負荷が集中される状態は回避されつつ、第１の刃３１４＿ｃと第２の刃３１４＿ｄとで負荷が分散される状態で切削が行われる。

さらに、第２の刃３１４＿ｄは、第１の刃３１４＿ｃよりも第１の稜線角βが急峻である。よって、第２の刃３１４＿ｄは、第１の刃３１４＿ｃと比べ、ワーク２３から強い力を受けるが、第２の刃３１４＿ｄの稜線３１４＿ｄ１のうち、刃先を除く後方部位でワーク２３に接触するため、ホルダー３１１の回転時、第２の刃３１４＿ｄの稜線３１４＿ｄ１に沿ってワーク２３から受ける力が分散される。その結果、第１の刃３１４＿ｃにより切削予定のネジの寸法よりも大きな粗切削が行われ、第２の刃３１４＿ｄにより切削予定のネジの寸法に切削が行われつつ、第２の刃３１４＿ｄの刃先から後方部位に渡って加わる負荷が分散される。

よって、チップ３１４の刃先だけで切削される場合と比べ、ワーク２３に接触する接触面積及び接触時間が増えることにより、チップ３１４のうち単位時間当たりの切削に寄与する部位が増加しつつ、チップ３１４に生じる局所的な負荷を回避することができる。したがって、チップ３１４の耐久性と切削加工の生産性とを向上させることができる。

また、本開示においては、チップ３１４は、チップ座３１３の装着箇所ごとに、ワーク２３を切削する部位がずれている。よって、各チップ３１４でワーク２３を切削する部位がずれる。つまり、各チップ３１４がワーク２３の隣接する異なる場所を順に切削するため、全体として、ワーク２３の切削速度を向上させることができる。

また、本開示においては、第２の刃３１４＿ｄは、刃先から離れるにつれ、第２の稜線角βが狭くなる刃構造である。よって、ワーク２３の切削に伴い生じる切り屑は、ホルダー３１１と共に回転するチップ３１４の遠心力によりチップ３１４から離れやすくなっている。したがって、切り屑による余計な負荷がチップ３１４及びワーク２３に生じることなくワーク２３を切削することができるため、ワーク２３のネジ切りの生産性を向上させることができる。

また、本開示においては、第２の刃３１４＿ｄの稜線３１４＿ｄ１の傾斜角度δは、ワーク２３に形成するネジの形状に基づき形成されているものである。よって、切削予定の寸法に合うチップ３１４が使用されることにより、ワーク２３を狙い通りの寸法に切削することができる。

また、本開示においては、保持部品３１５がチップ座３１３でチップ３１４を押さえつけるものであり、チップ座３１３は、チップ３１４の側面と接する面に雌ネジ加工されているザグリ穴３１３＿ｂが形成されている。よって、ザグリ穴３１３＿ｂを利用し、チップ３１４の保持をさらに強固にしている。つまり、保持部品３１５は、雄ネジ３１７がチップ３１４の貫通穴３１４＿ａを貫通してザグリ穴３１３＿ｂまでねじ込まれている状態で、チップ３１４の当接面３１４＿ｂがチップ座３１３の５°テーパー部３１３＿ａに接触する状態を保持させることによって、チップ３１４と、チップ座３１３とが密接する状態が保持される。切削加工時にチップ３１４がチップ座３１３からずれる恐れがない。したがって、チップ３１４の位置がずれないため、ワーク２３にネジを寸法通りに正確に切削することができる。

また、本開示においては、ワーク２３の面に対し、チップ３１４の接触時は必ず第１の刃３１４＿ｃが同時接触することによりワーク２３を固定するため、精度よくネジ切りを行うことができる。

以上、本開示の一側面であるネジ切り工具３１を実施形態に基づいて説明したが、本開示はこれに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。

例えば、本開示においては縦形のマシニングセンタ１による切削加工例について説明したが、特にこれに限定されるものではない。例えば、横形のマシニングセンタ１により切削加工されるものであってもよい。

また、例えば、本開示においてはホルダー３１１に４つのチップ座３１３が形成されている一例について説明したが、特にこれに限定されるものではない。ホルダー３１１に少なくとも３つのチップ座３１３が形成されていればよい。

１ マシニングセンタ
１１ 主軸ヘッド
１３ 主軸
１５ ベース
１７ テーブル
２１ 治具
２３ ワーク
３１ ネジ切り工具
３１１ ホルダー
３１２ シャンク
３１３，３１３＿１〜３１３＿４ チップ座
３１３＿ａ，３１３＿１ａ〜３１３＿４ａ ５°テーパー部
３１３＿ｂ，３１３＿１ｂ〜３１３＿４ｂ ザグリ穴
３１３＿ｃ，３１３＿１ｃ〜３１３＿４ｃ ザグリ穴
３１３＿ｄ，３１３＿１ｄ〜３１３＿４ｄ 収容部
３１３＿ｅ，３１３＿１ｅ〜３１３＿４ｅ 切り欠き
３１４、３１４＿１〜３１４＿４ チップ
３１４＿ａ，３１４＿１ａ〜３１４＿４ａ 貫通穴
３１４＿ｂ，３１４＿１ｂ〜３１４＿４ｂ 当接面
３１４＿ｃ，３１４＿１ｃ〜３１４＿４ｃ 第１の刃
３１４＿ｄ，３１４＿１ｄ〜３１４＿４ｄ 第２の刃
３１４＿ｃ１，３１４＿１ｃ１〜３１４＿４ｃ１ 稜線
３１４＿ｄ１，３１４＿１ｄ１〜３１４＿４ｄ１ 稜線
３１５、３１５＿１〜３１５＿４ 保持部品
３１６、３１６＿１〜３１６＿４ 座金
３１７、３１７＿１〜３１７＿４ 雄ネジ
Ｏ 軸心
α 第１の稜線角、β 第２の稜線角、γ 傾斜角度、δ 傾斜角度
Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶ 切削区間

本開示の第１の側面であるネジ切り工具は、ワークのネジ切りに使用されるネジ切り工具であって、軸心の同心円に沿って、少なくとも３つのチップ座が等分の間隔で形成されているホルダーと、前記チップ座のそれぞれに着脱自在であり、複数の刃が形成されているチップと、を備え、前記チップは、前記チップ座に対し常に同位置固定装着されるものであって、第１の稜線角で形成されている第１の刃と、前記第１の刃の隣に設けられ、各刃の谷から谷の間隔が等しく構成され、且つ前記第１の稜線角よりも狭い第２の稜線角で形成されている第２の刃と、を備え、前記第２の刃の稜線の端部が刃先であり、前記第２の刃の稜線のうち前記刃先よりも後方が後方部位であって、前記後方部位の少なくとも一部に前記ワークが接触するように、前記チップ座に装着され、且つ前記第２の刃の稜線が前記第１の刃の稜線よりも前記軸心に近い位置となるように形成されているものである。
ここで、第１の刃及び第２の刃は、チップの一部である。

また、本開示の第２の側面であるチップは、軸心の同心円に沿って、少なくとも３つのチップ座が等分の間隔で形成されるホルダーの前記チップ座に着脱自在であり、且つワークのネジ切りに使用されるチップであって、第１の稜線角で形成されている第１の刃と、前記第１の刃の隣に設けられ、各刃の谷から谷の間隔が等しく構成され、且つ前記第１の稜線角よりも狭い第２の稜線角で形成されている第２の刃と、を備え、前記第２の刃の稜線の端部が刃先であり、前記第２の刃の稜線のうち前記刃先よりも後方が後方部位であって、前記後方部位の少なくとも一部に前記ワークが接触するように前記チップ座に装着され、且つ前記第２の刃の稜線が前記第１の刃の稜線よりも前記軸心に近い位置となるように形成されているものである。

また、本開示の第３の側面であるホルダーは、軸心の同心円に沿って、少なくとも３つのチップ座が等分の間隔で形成され、前記チップ座には、当接面が形成されているチップが着脱自在であり、且つワークのネジ切りに使用されるホルダーであって、前記チップ座は、前記当接面の傾斜角度に合わせた５°テーパー部で形成されているものであり、前記当接面が前記５°テーパー部に接している状態で、前記チップの刃の稜線の端部が刃先であり、前記チップの刃の稜線のうち前記刃先よりも後方が後方部位であって、前記後方部位の少なくとも一部に前記ワークが接触するように前記チップを装着するものであり、前記チップは、前記チップ座に対し常に同位置固定装着されるものであって、第１の稜線角で形成されている第１の刃と、前記第１の刃の隣に設けられ、各刃の谷から谷の間隔が等しく構成され、且つ前記第１の稜線角よりも狭い第２の稜線角で形成されている第２の刃と、を備え、前記第２の刃の稜線が前記第１の刃の稜線よりも前記軸心に近い位置に形成されているものである。

Claims (8)

1. ワークのネジ切りに使用されるネジ切り工具であって、
   軸心の同心円に沿って、少なくとも３つのチップ座が等分の間隔で形成されているホルダーと、
   前記チップ座のそれぞれに着脱自在であり、複数の刃が形成されているチップと、
   を備え、
   前記チップは、
   前記チップ座に対し常に同位置固定装着されるものであって、
   第１の稜線角で形成されている第１の刃と、
   前記第１の刃から等分のピッチで隣接し、且つ前記第１の稜線角よりも急峻な第２の稜線角で形成されている第２の刃と、
   を備え、
   前記第２の刃の稜線のうち、刃先を除く後方部位に前記ワークが接触するように、前記チップ座に装着され、且つ前記第２の刃の稜線が前記第１の刃の稜線よりも前記軸心に近い位置となるように形成されているものである、
   ことを特徴とするネジ切り工具。
2. 前記チップは、
   前記チップ座の装着箇所ごとに、前記ワークを切削する部位が同心円上で等間隔に配置形成されているものである、
   ことを特徴とする請求項１に記載のネジ切り工具。
3. 軸心の同心円に沿って、少なくとも３つのチップ座が等分の間隔で形成されるホルダーの前記チップ座に着脱自在であり、且つワークのネジ切りに使用されるチップであって、
   第１の稜線角で形成されている第１の刃と、
   前記第１の刃から等分のピッチで隣接し、且つ前記第１の稜線角よりも急峻な第２の稜線角で形成されている第２の刃と、
   を備え、
   前記第２の刃の稜線のうち刃先を除く後方部位に前記ワークが接触するように前記チップ座に装着され、且つ前記第２の刃の稜線が前記第１の刃の稜線よりも前記軸心に近い位置となるように形成されているものである、
   ことを特徴とするチップ。
4. 前記第２の刃は、
   刃先から離れるにつれ、前記第２の稜線角が狭くなるものであり、
   前記第１の刃において稜線角がネジ形状を有しているものである、
   ことを特徴とする請求項３に記載のチップ。
5. 前記第２の刃の稜線の傾斜角度は、
   前記ワークに形成するネジの形状に基づき形成されているものである、
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載のチップ。
6. 軸心の同心円に沿って、少なくとも３つのチップ座が等分の間隔で形成され、前記チップ座には、当接面が形成されているチップが着脱自在であり、且つワークのネジ切りに使用されるホルダーであって、
   前記チップ座は、
   前記当接面の傾斜角度に合わせた５°テーパー部
   で形成されているものであり、
   前記当接面が前記５°テーパー部に接している状態で、前記チップの刃の稜線のうち、刃先を除く後方部位に前記ワークが接触するように前記チップを装着するものであり、
   前記チップは、
   前記第２の刃の稜線が前記第１の刃の稜線よりも前記軸心に近い位置に形成されているものである、
   ことを特徴とするホルダー。
7. 前記チップ座に前記チップを押さえつける保持部品
   をさらに備え、
   前記チップ座は、
   前記チップの側面と接する面に雌ネジ加工されているザグリ穴
   がさらに形成されているものである、
   ことを特徴とする請求項６に記載のホルダー。
8. 前記ワークの面に対し、前記チップの接触時は必ず前記第１の刃が同時接触するものである、
   ことを特徴とする請求項６又は７に記載のホルダー。

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