JP2602434Y2

JP2602434Y2 - ロータリーバイト

Info

Publication number: JP2602434Y2
Application number: JP1993055920U
Authority: JP
Inventors: 政美吉井; 知良坂本; 浩之高橋
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1993-10-15
Filing date: 1993-10-15
Publication date: 2000-01-17
Anticipated expiration: 2008-10-15
Also published as: JPH0727702U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、平面視円形で対向する
二つの面が互いに平行な円板状スローアウェイチップ
が、取り付けられたロータリーバイトに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ターニング、ボーリングシステム
において、被加工物の内外径加工に使用する切削工具が
ある。この種の工具の一例として、例えば図７及び図８
に示すような、円板状スローアウェイチップを取り付け
た切削工具がある。この切削工具は、工具本体１の先端
面に例えば平面視略矩形状の凹部からなるチップ座２が
形成されており、チップ座底面３上に円板状スローアウ
ェイチップ４が着座し、このスローアウェイチップ４は
さらねじ５によってチップ座２に固定されている。円板
状スローアウェイチップ４は、平面視円形で、着座面を
一方の面とする対向する二面が互いに平行であり、着座
面と対向する上面６の円形稜線が切刃７をなし、その中
央部にはさらねじ５の頭部が途中まで嵌入するテーパ状
の取付孔８が形成されている。しかも、このスローアウ
ェイチップ４は、周側面９が上面６から着座面方向に向
けて径が小さくなるテーパ状に形成されていて、工具本
体１のチップ座側壁１０，１０の角部に当接させられて
位置決めされている。

【０００３】そして、被削材の切削に際しては、このよ
うに固定保持された円板状スローアウェイチップ４の切
刃７によって切削が行われ、チップが摩耗したり、切刃
が欠損したりすると、さらねじ５を緩めて、チップ４の
取付角度位置を変更して切削を行なうようにしていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】ところで、切削加工の
生産性向上には、高速切削による実切削加工時間の短縮
が有効である。しかし、鋼等の旋削加工では、一般に高
速切削を行うと工具の切刃寿命が極端に短くなるという
欠点がある。上述のような円板状スローアウェイチップ
においても同様にチップの摩耗が大きく、チップの寿命
が短いという問題がある。

【０００５】本考案は、このような課題に鑑みて、高速
切削してもスローアウェイチップの摩耗量を減少させ
て、チップ寿命を大幅に改善できるようにしたロータリ
ーバイトを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本考案によるロータリー
バイトは、対向する二つの面が平面視円形をなす円板状
スローアウェイチップが、取り付けられたロータリーバ
イトにおいて、円板状スローアウェイチップは、面に設
けられた中心軸が工具本体に保持されたシート部の軸孔
に回転自在に嵌合され、シート部は工具本体に対して回
転可能であると共にその周方向に複数の係合部（凹部２
６）が配列されていて、これら係合部のいずれかが工具
本体に装着された係止部材（係止ネジ２７）に係止され
ることで工具本体に固定されていることを特徴とする。

【０００７】

【０００８】

【０００９】又、円板状スローアウェイチップは、その
着座面と対向する面が、クランプ部材によって弾性的に
押圧されていることを特徴とする。

【００１０】又、クランプ部材には、円板状スローアウ
ェイチップの着座面と対向する面に設けられた中心軸が
回転自在に嵌合する軸孔が設けられていることを特徴と
する。

【００１１】

【作用】旋削加工時に、切削抵抗によって円板状スロー
アウェイチップがその中心軸を中心にして従動回転する
ことで、走行する切屑とチップのすくい面との摩擦抵抗
が低減するため、チップの摩耗は小さい。また円板状ス
ローアウェイチップの従動回転によって、中心軸と嵌合
する軸孔が部分的に摩耗する場合には、シート部を或る
角度回転させて中心軸との当接位置を移動させること
で、精度の高い従動回転及び切削を維持できる。

【００１２】

【００１３】クランプ部材で弾性的に押圧されること
で、円板状スローアウェイチップの回転は抑えられ、必
要以上に回転しないから、中心軸等を接触支持する部分
の摩耗が抑制される。

【００１４】

【実施例】以下、本考案の第一実施例を図１乃至図６に
より説明する。図１乃至図４に示すロータリーバイトに
おいて、工具本体１３の先端に形成された突起部１４の
先端面１４ａを切り欠いて、切り欠け部１５が形成され
ている。この切り欠け部１５の一角を更に平面視略扇型
に切り欠いてチップ座１６が形成されている。このチッ
プ座１６には、後述するように円板状スローアウェイチ
ップ１７が載置される。この円板状スローアウェイチッ
プ１７は、互いに平行な上面１８及び下面１９と周側面
２０を有する円柱形状を呈している。又、上下面１８，
１９の一方又は両方の稜線は切刃２１を構成する。上下
面１８，１９の中心にはそれぞれ中心軸２２ａ，２２ｂ
が突出して形成されている。

【００１５】工具本体１３のチップ座１６の底面には、
突起部１４を貫通する貫通孔２４が穿設され、この貫通
孔２４には円板状スローアウェイチップ１７とほぼ同一
径の鍔部２５ａを有する略円柱状のシート部２５が嵌挿
され、鍔部２５ａがチップ座１６の底面上に着座してい
る。シート部２５の鍔部２５ａ表面中央には軸孔２５ｂ
が形成され、この軸孔２５ｂに中心軸２２ａが回転自在
に嵌合して、円板状スローアウェイチップ１７が鍔部２
５ａ上に着座している。シート部２５の長手方向中央付
近の円周には、複数の凹部２６が周方向に分散して設け
られ、突起部１４から貫通孔２４に貫通するネジ穴に螺
合する係止ネジ２７が、１の凹部２６に嵌合すること
で、シート部２５は工具本体１３の突起部１４に固定さ
れる。

【００１６】又、突起部先端面１４ａの切り欠け部１５
にはクランプブレーカ２９が嵌合し、クランプネジ３０
によって固定されている。クランプブレーカ２９の一部
は円板状スローアウェイチップ１７の上面１８の領域に
延びて、その下面にスローアウェイチップ１７の中心軸
２２ｂが回転自在に嵌合する軸孔２９ａを有する押圧部
２９ｂを形成し、この押圧部２９ｂによって円板状スロ
ーアウェイチップ１７が押圧されている。又、クランプ
ブレーカ２９とクランプネジ３０の頭部３０ａとの間に
は、断面コの字型の円筒状ブレーキカラー３１が設けら
れている。クランプブレーカ２９のクランプネジ３０の
周囲領域には、孔部３２が形成されており、この孔部３
２内には、ネジ２５が貫通する断面Ｌ字型の環状カラー
３３が配設され、その上端がブレーキカラー３１の下面
に当接している。そして、環状カラー３３の外周には、
クランプブレーカ２９上面にブレーキワッシャ３４が嵌
合載置され、このブレーキワッシャ３４とブレーキカラ
ー３１との間には、ウエーブワッシャ３５が圧縮状態で
介装されている。

【００１７】そして、突起部１４の切り欠け部１５のク
ランプネジ３０の周囲には円筒型の段付凹部３６が形成
され、幅広部には環状カラー３３の鍔部が位置し、幅狭
部には環状カラー３３の鍔部を弾圧するコイルスプリン
グ３７がクランプネジ３０の外周に配設されて、環状カ
ラー３３即ちクランプブレーカ２９を円板状スローアウ
ェイチップ１７から離れる方向に付勢している。そのた
め、クランプブレーカ２９の押圧部２９ｂによる円板状
スローアウェイチップ１７の押圧力は、ウエーブワッシ
ャ３５とコイルスプリング３７の各付勢力の差に基づい
て設定されている。この押圧力を調節するには、厚みの
異なるブレーキワッシャ３４に交換すればよい。

【００１８】そして、この工具本体１３に取り付けられ
た円板状スローアウェイチップ１７は、被削材を切削加
工する位置で、バックレーキ角が−６゜に設定され（図
１参照）、横すくい角が−３６゜に設定されている（図
３参照）。本実施例の場合、スローアウェイチップ１７
が円柱形状であるために、そのバックレーキ角は必然的
にネガティブになる。又、円板状スローアウェイチップ
１７を切削中に切削抵抗によって従動回転させるには、
横すくい角をネガティブに設定する必要がある。そし
て、バックレーキ角が−６゜の場合、円板状スローアウ
ェイチップ１７を固定した切削工具を用いて、チップ１
７の摩耗及び切削抵抗が最も小さくなる横すくい角を試
験により求めると、−３６゜であることがわかった。こ
の横すくい角−３６゜で、切削抵抗が最も低くて、主分
力や送り分力等の各分力のバランスが最も安定している
と考えられる。尚、この好適な横すくい角は、バックレ
ーキ角の値が変化すると、変動することになる。又、円
板状スローアウェイチップ１７の中心軸は、上下面１
８，１９の両面でなく、一方の面にのみ設けられていて
もよい。

【００１９】本実施例は上述のように構成されているか
ら、例えば図４に示すような鋼の被削材Ｗを本実施例に
よるロータリーバイトを用いて、高速で旋削する。する
と、横すくい角がネガティブに設定されていることで、
被削材Ｗの切削抵抗によって円板状スローアウェイチッ
プ１７が従動回転することになる。そのため、切削によ
って生成されて走行する切屑とチップ１７のすくい面と
の摩擦抵抗が低減される。この時、円板状スローアウェ
イチップ１７は、シート部２５及びクランプブレーカ２
９の各軸孔２５ｂ，２９ａに嵌合する中心軸２２ａ，２
２ｂを中心に従動回転することになる。この場合、円板
状スローアウェイチップ１７の中心軸２２ａ，２２ｂと
周側面２０との同軸度が高いことで、高精度な回転及び
切削を行うことになる。そのため、被加工物の仕上げ面
粗さは円板状スローアウェイチップを固定した切削工具
と同等のものになる。

【００２０】又、円板状スローアウェイチップ１７はク
ランプブレーカ２９の押圧部２９ｂによって弾性的に押
圧されているから、切削抵抗による円板状スローアウェ
イチップ１７の従動回転は、必要以上に速くならないよ
う抑制されることになる。尚、円板状スローアウェイチ
ップ１７の従動回転速度は、押圧部２９ｂの押圧力によ
って適宜調整することができる。この場合、押圧部２９
ｂによる円板状スローアウェイチップ１７の押圧力の調
整は、適宜の厚みのブレーキワッシャ３４に取り替える
ことで行われる。これにより、クランプネジ３０を締め
付けた時のウエーブワッシャ３５の弾性力を増減でき
る。

【００２１】又、円板状スローアウェイチップ１７の切
削時に、チップ１７が切削抵抗で押圧されて、中心軸２
２ａに接するシート部２５の軸孔２５ｂの一部壁面等が
摩耗することになり、チップ１７の同軸度の高い精密な
回転に支障を来すことが生じる。このような場合には、
係止ネジ２７を緩めてシート部２５を所定角度回転さ
せ、別の凹部２６を係止ネジ２７に対面させるようにし
て、ネジ止めし、シート部２５を固定すれば、チップ回
転及び切削の精度が維持される。

【００２２】尚、本実施例によるロータリーバイトと、
円板状スローアウェイチップ１７を固定したバイトと、
三角チップを固定したバイトとで、鋼等の被削材を加工
した場合の、それぞれの逃げ面摩耗幅Ｖ_Bと、切削抵抗
Ｆとを比較試験すると、それぞれ図５，図６に示す結果
が得られた。図中、記号Ａで示す線が本実施例によるも
の、Ｂで示すものが円板状スローアウェイチップ１７を
固定したバイトによるもの、Ｃで示すものが三角チップ
を固定したバイトによるものを指す。図５に示すグラフ
では、本実施例によるロータリーバイトが他の二つのバ
イトと比較して逃げ面摩耗幅Ｖ_Bがきわめて小さいこと
がわかる。又、図６に示すグラフでは、本実施例による
ロータリーバイトは、円板状スローアウェイチップ１７
が従動回転するために、同様のチップを固定したバイト
と比較して切削抵抗Ｆが若干小さくなっている。

【００２３】上述のように、本実施例によるロータリー
バイトによれば、鋼等の旋削加工を高速で行う場合にお
いても、円板状スローアウェイチップ１７が切削抵抗で
従動回転することで切屑とすくい面との摩擦力を小さく
して、チップ１７の摩耗を減少させ、チップ１７の寿命
を大幅に延長できる。しかも、被加工物の仕上げ面粗さ
は、同一のチップを固定した状態で切削した場合と同等
のものが得られる。又、円板状スローアウェイチップ１
７はクランプブレーカ２９の押圧部２９ｂによって弾性
的に押圧されているから、切削抵抗による円板状スロー
アウェイチップ１７の回転は抑制され、必要以上に速く
回転しないように制御できる。そのため、円板状スロー
アウェイチップ１７と、チップ１７が回転時に摺動接触
する、チップ座１６の側壁、シート部２５の鍔部２５
ａ、シート部２５及びクランプブレーカ２９の各軸孔２
５ｂ、２９ａ等の摩耗を防止できる。又、シート部２５
の軸孔２５ｂの摩耗に際しては、シート部２５を所定角
度回転させて固定することで、円板状スローアウェイチ
ップ１７の精度の良い従動回転及び切削を維持できる。

【００２４】尚、上述の実施例では、バックレーキ角を
−６゜に、横すくい角を−３６゜に設定したが、これに
限定されることなく適宜大きさのバックレーキ角及び横
すくい角を設定することができる。又、円板状スローア
ウェイチップ１７は、必ずしも上述の実施例のように円
柱型に構成する必要はない。例えば、周側面がテーパ状
に形成されていてもよい。

【００２５】

【考案の効果】上述のように、本考案に係るロータリー
バイトは、円板状スローアウェイチップは、面に設けら
れた中心軸が工具本体に保持されたシート部の軸孔に回
転自在に嵌合され、シート部は工具本体に対して回転可
能であると共にその周方向に複数の係合部が配列されて
いて、これら係合部のいずれかが工具本体に装着された
係止部材に係止されることで工具本体に固定されている
から、高速切削の際にも、切削抵抗で円板状スローアウ
ェイチップが従動回転することで、チップの摩耗を減少
させてチップ寿命を大幅に延長できる。しかも、被加工
物の仕上げ面粗さは、同一のチップを固定した状態で切
削した場合と同等のものが得られる。またスローアウェ
イチップの従動回転によって、シート部の軸孔が摩耗し
ても、シート部を所定角度回転させて他の係合部に係止
部材を係止固定することで、精度の高い従動回転及び切
削を維持できる。又、円板状スローアウェイチップは、
その着座面と対向する面に設けられた中心軸がクランプ
部材の孔に回転自在に嵌合されていると共に、クランプ
部材によって弾性的に押圧されているから、切削抵抗に
よるチップの従動回転を好適に制御でき、接触領域の摩
耗を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるロータリーバイトの第一実施例を
示す要部斜視図である。

【図２】図１のロータリーバイトの縦断面図である。

【図３】本考案の第一実施例によるロータリーバイトの
図１と異なる方向から見た要部斜視図である。

【図４】第一実施例によるロータリーバイトと被削材と
の関係を示す斜視図である。

【図５】各バイトによる逃げ面摩耗幅と切削時間との関
係を示す図である。

【図６】各バイトによる切削抵抗と切削時間との関係を
示す図である。

【図７】円板状スローアウェイチップを備えた従来の切
削工具の平面図である。

【図８】図７による切削工具の側面図である。

【符号の説明】

１３工具本体１４突起部１６チップ座１７円板状スローアウェイチップ２２ａ，２２ｂ中心軸２５シート部２５ｂ，２９ａ軸孔２９クランプブレーカ２９ｂ押圧部２７係止ネジ３０クランプネジ３５ウエーブワッシャ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者坂本知良茨城県結城郡石下町大字古間木1151番地三菱マテリアル株式会社筑波製作所内 (72)考案者高橋浩之茨城県結城郡石下町大字古間木1151番地三菱マテリアル株式会社筑波製作所内 (56)参考文献特開平７−51905（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23B 27/00 B23B 27/12

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】対向する二つの面が平面視円形をなす円板
状スローアウェイチップが取り付けられたロータリーバ
イトにおいて、前記円板状スローアウェイチップは、前記面に設けられ
た中心軸が工具本体に保持されたシート部の軸孔に回転
自在に嵌合され、前記シート部は工具本体に対して回転可能であると共に
その周方向に複数の係合部が配列されていて、該係合部
のいずれかが工具本体に装着された係止部材に係止され
ることで工具本体に固定されていることを特徴とするロ
ータリーバイト。
【請求項２】前記円板状スローアウェイチップは、その
着座面と対向する面が、クランプ部材によって弾性的に
押圧されていることを特徴とする請求項１に記載のロー
タリーバイト。
【請求項３】前記クランプ部材には、円板状スローアウ
ェイチップの着座面と対向する面に設けられた中心軸が
回転自在に嵌合する軸孔が設けられていることを特徴と
する請求項２に記載のロータリーバイト。