JP2738398B2 - 切屑排出機構付き転削工具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、正面フライス等被
削材の平面加工に用いられる切屑排出機構付き転削工具
に関する。

【０００２】

【従来の技術】切屑排出機構付き転削工具は、正面フラ
イス等による切削の結果生成する切屑の誘導性を向上さ
せる目的で開発されたものである。以下、従来の切屑排
出機構付き転削工具としてスローアウェイ式正面フライ
スの一例を取り上げ、この正面フライスについて、図２
および図３とともに説明する。

【０００３】図２および図３において、符号１は工具本
体である。この工具本体１は一端に小径部が形成された
円筒状をなし、その先端部外周には、工具本体１の先端
および径方向外方に開放された複数個のチップ取付座２
が、周方向に沿って等間隔に形成されている。

【０００４】チップ取付座２には、スローアウェイチッ
プ（以下、チップと略称する）３がクランプ機構４によ
り着脱可能に固定されている。更に、チップ３の工具本
体１の先端から突出する一辺には正面切刃３ａが、ま
た、工具本体１の外周面先端に突出する一辺には外周切
刃３ｂがそれぞれ設けられている。

【０００５】また、図３に示すように、工具本体１の切
削回転方向前方は、工具本体１の先端および径方向外方
に向けそれぞれ円弧状に切り欠かれ、チップポケット５
を形成している。更に、上記工具本体１の先端には、上
記各切刃３ａ、３ｂによって生成された切屑を後述の切
屑排出空間に誘導排出するための切屑案内部材６が埋め
込まれ、皿小ネジ７により固定されている。この切屑案
内部材６は、平板環状をなし、その外周には上記チップ
３と同数の鈎形片６ａが円周方向に等間隔に形成されて
いる。

【０００６】符号８は工具本体１の軸線を貫通する取付
孔である。この取付孔８には、工具本体１の前記小径側
から挿入されたアーバ９の軸部９ａが嵌合され、軸部９
ａには工具本体１をアーバ９に固定する締め付けボルト
１０が螺合されている。一方、アーバ９の軸部９ａの後
端部には大径軸部９ｂが形成され、この大径軸部９ｂに
はベアリング１１が固定されている。このベアリング１
１の外輪には円筒状の切屑収納体固定部（以下、「固定
部」と称する）１２ａの上端部が嵌装されているととも
に、固定部１２ａは、ベアリング１１外輪に固定された
カバー１９にボルト２０で固定され、工具本体１に対し
て相対回転可能となっている。

【０００７】固定部１２ａには同じく円筒状をなす切屑
収納体可動部（以下、「可動部」と称する）１２ｂが、
下方から固定部１２ａの内周面に沿って上下に摺動可能
に挿入され、可動部１２ｂの先端が、チップ３の外周切
刃３ｂの切込み量より軸方向に後退する位置で、締め付
けネジ１３により固定部１２ａに固定されている。更
に、前記先端部分の内周面は、上記外周切刃３ｂの旋回
径よりわずかに大きい程度に狭められている。

【０００８】そして、固定部１２ａと可動部１２ｂによ
り、工具本体１および外周切刃３ｂを上方から覆う切屑
収納体１２を形成し、この切屑収納体１２の内周面と前
記工具本体１小径部の外周面との間には、チップポケッ
ト５により誘導された切屑を収納する切屑排出空間１４
が形成されている。また、切屑収納体１２にはその側面
を貫通する貫通孔１５（排出口）が形成され、貫通孔１
５には連結パイプ１６の一端が嵌合している。更に、連
結パイプ１６の他端にはダクトホース１７の一端が嵌合
するとともに、ダクトホース１７の他端は切屑排出空間
１４内の空気を吸引排出する吸引機（図示せず）に接続
されている。

【０００９】一方、アーバ９の軸部９ａと反対の側には
テーパシャンク９ｃが設けられ、このテーパシャンク９
ｃに工作機械の主軸１８を固定することにより、工具本
体１が前記工作機械に装着される。

【００１０】上記構成を有する正面フライスを用いて被
削材の平面加工を行う場合には、まず、図２に示すよう
に、工具本体１を前記工作機械に装着した後、前記被削
材を、その被加工面が主軸１８の軸線と直交するように
作業台上に固定し、主軸１８または前記作業台を主軸１
８の軸線方向に移動させて前記被削材の表面に切込みを
与えるとともに、主軸１８または前記作業台を主軸１８
の軸線と直交する方向に移動させる。その結果、正面切
刃３ａおよび外周切刃３ｂにより前記被削材の表面が切
削される。

【００１１】切削に伴い生じた切屑は、チップ３のすく
い面と切屑案内部材６の鈎形片６ａ端面との隙間部分に
誘導されてチップポケット５に排出され、チップポケッ
ト５を介して切屑排出空間１４に誘導され、更に連結パ
イプ１６およびダクトホース１７を介して前記吸引機内
に吸引、回収される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
切屑排出機構付き転削工具において、可動部１２ｂの上
下位置を決定する場合には、予め工具本体１を前記工作
機械に装着した後、締め付けネジ１３を緩め、可動部１
２ｂの先端と外周切刃３ｂの先端との高さの差が次回切
削時における外周切刃３ｂの切込み量以上となるよう可
動部１２ｂの上下位置を調節し、更に締め付けネジ１３
を締めて可動部１２ｂを固定部１２ａに固定する方法が
採られていた。

【００１３】しかしながら、上記の方法では、作業者
が、可動部１２ｂの先端と外周切刃３ｂの先端との高さ
の差を誤って外周切刃３ｂの切込み量より小さく設定し
てしまうおそれがあり、このような場合には、可動部１
２ｂの先端が加工中前記被削材に対して干渉し、前記被
削材の加工面に欠陥が生じることがあった。しかも、使
用する外周切刃３ｂの切込み量に応じてその都度可動部
１２ｂの上下位置を調節しなければならないため、調節
作業が煩雑であるという問題もあった。

【００１４】また、切屑排出空間１４への切屑の誘導性
を高めるには、可動部１２ｂ先端の内周と工具本体１の
外周との距離は可能な限り小さいことが望ましい。しか
しながら、可動部１２ｂ先端の内周と工具本体１に取り
付けられたチップ３とのクリアランスが小さくなるた
め、工具本体１を切屑収納体１２から取り外さなければ
チップ３の交換ができない他、工具本体１を切屑収納体
１２から取り外す際に、チップ３が可動部１２ｂの先端
に接触して破損することがあった。本発明は、このよう
な実情に鑑みて、切込み量の変化に関わらず切屑収納体
の位置調整を行う必要がなく、チップ交換の容易な切屑
排出機構付き転削工具を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、軸線を中心に
回転する工具本体と、この工具本体の先端外周部に前記
工具本体の先端から突出して設けられたスローアウェイ
チップとを有し、前記工具本体を切屑収納体で覆い、こ
の切屑収納体の内周面と前記工具本体との間に切屑排出
空間を形成するとともに、前記切屑収納体には前記切屑
排出空間に連通する排出口が設けられた切屑排出機構付
き転削工具において、 前記工具本体の先端には前記工具
本体の径方向外方に突出して切屑を前記切屑排出空間に
誘導する切屑案内部が設けられ、しかも前記スローアウ
ェイチップの先端と前記切屑収納体の先端との高さの差
が、前記スローアウェイチップの最大切込み量以上で、
かつ前記スローアウェイチップの先端と前記工具本体の
径方向外方に突出した前記切屑案内部の上端との高さの
差が、前記スローアウェイチップの先端と前記切屑収納
体の先端との高さの差以上とされていることを特徴とす
るものである。

【００１６】また、前記切屑案内部の前記軸線から最大
距離の部位が前記スローアウェイチップの軸線からの最
大距離以上とされ、かつ前記切屑収納体の先端は前記切
屑案内部の前記最大距離の部位より前記軸線からの距離
が大きいようにしてもよい。

【００１７】本発明の切屑排出機構付き転削工具におい
ては、チップの先端と切屑収納体の先端との高さの差
が、前記チップの最大切込み量以上とされているので、
前記チップの切込み量に応じてその都度前記切屑収納体
の先端の位置を調節する必要がない。

【００１８】また、前記チップの最大切込み量より工具
本体の基端側に前記切屑収納体の先端が位置するため、
前記工具本体を前記切屑収納体に取り付けたままでも前
記チップの交換が可能である。

【００１９】しかも、前記切屑案内部の軸線から最大距
離の部位がスローアウェイチップの軸線からの距離以上
とされ、かつ切屑がこの切屑案内部に沿って前記切屑排
出空間に誘導されるため、切屑の誘導性を低下させず
に、前記切屑収納体の内周と前記工具本体に取り付けら
れた前記チップとのクリアランスを大きくすることがで
きる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態として
スローアウェイ式正面フライスの一例を取り上げ、この
正面フライスについて、図１に基づき説明する。なお、
本発明は、切屑排出機構付き転削工具のうち、特に工具
本体および切屑収納体の先端部における改良に関するも
のであるため、その他の部分については従来技術と同様
であるから説明を省略する。

【００２１】図１において符号１は工具本体である。こ
の工具本体１は、上記従来の正面フライスと同様小径部
を有する円筒体で、その先端部外周には、チップ取付座
２とチップポケット（図示せず）が円周方向に沿って複
数個形成され、チップ取付座２には、正面切刃３ａ及び
外周切刃３ｂを備えたチップ３がクランプ機構（図示せ
ず）によって、所定位置に着脱自在に固定されている。

【００２２】符号１２は切屑収納体である。これは、工
具本体１および外周切刃３ｂを覆う薄肉の中空円筒体
で、その内径は、切屑収納体１２の内周面と前記工具本
体１小径部の外周面との間に、後述する切屑案内板２１
によって誘導された切屑を収納するに十分な容積の切屑
排出空間１４が形成される程度とされている。更に切屑
収納体１２の先端部は先端方向に向けて漸次縮径されて
いる。

【００２３】一方、工具本体１の先端面には、上記各切
刃３ａ、３ｂによって生成された切屑を切屑排出空間１
４に誘導排出するための切屑案内板２１（切屑案内部）
が、その表面をチップ３の先端より軸方向にわずかに後
退させて埋め込まれている。切屑案内板２１は平板状Ｌ
字状をなし、その一端２１ａは工具本体１の先端面から
径方向外方、すなわち切屑排出空間１４内に突出してい
る。

【００２４】ここで、本発明に係る正面フライスでは、
外周切刃３ｂの先端と切屑収納体１２の先端との高さの
差Ｂが、外周切刃３ｂの最大切込み量Ｃ以上で、かつ外
周切刃３ｂの先端と切屑案内板の一端２１ａとの高さの
差Ａが、前記高さの差Ｂ以上とされている。すなわち、
Ａ≧Ｂ≧Ｃなる関係が成立している。

【００２５】また、工具本体１の回転中心を軸線Ｏとし
て、切屑案内板２１の軸線Ｏからの最大距離、すなわち
切屑案内板の一端２１ａの軸線Ｏからの距離が工具本体
１に取り付けられたチップ３の軸線Ｏからの最大距離以
上で、かつ切屑収納体１２先端の内径が切屑案内板２１
の軸線Ｏからの最大距離より大きく設定されている。す
なわち、回転時における工具本体１に取り付けられたチ
ップ３の最大径の位置と切屑案内板２１の最大径の位置
との距離をＤ、工具本体１に取り付けられたチップ３の
最大径の位置と切屑収納体１２先端の内周面との距離を
Ｅとすると、０≦Ｄ＜Ｅなる関係が成立している。

【００２６】上記構成を有する正面フライスを用い、被
削材（図示せず）の平面加工を行った場合、切削に伴い
切刃３ａ，３ｂにより前記被削材表面から引き剥がされ
た切屑は、切屑案内板２１の作用により前記チップポケ
ット内に誘導される。そして、工具本体１の切削回転に
伴う遠心力により切屑案内板２１の上面を径方向外方に
移動し、切屑案内板の一端２１ａから切屑排出空間１４
に排出される。ここで、切屑排出空間１４内の空気は、
上記従来の切屑排出機構付き正面フライスと同様図示し
ない吸引機により吸引されているため、切屑排出空間１
４に排出された切屑は、空気とともに前記吸引機内に吸
引、回収される。

【００２７】その結果、前記被削材表面や工作機械周辺
への切屑の落下が防止され、前記被削材の表面における
切屑の堆積や、前記工作機械上や機械周辺における切屑
の飛散に伴う、切刃３の欠損や加工面の平滑度および加
工精度の低下が防止される。

【００２８】更に、本発明に係る正面フライスでは、外
周切刃３ｂの先端と切屑収納体１２の先端との高さの差
Ｂが、外周切刃３ｂの最大切込み量Ｃ以上とされ、かつ
外周切刃３ｂの先端と切屑案内板の一端２１ａとの高さ
の差Ａが、前記の差Ｂ以上とされているため、外周切刃
３ｂの切込み量に応じて切屑収納体１２先端の高さを調
節する必要がない。

【００２９】従って、前記の差Ｂが外周切刃３ｂの切込
み量より小さく設定されることは構造上起こり得ず、そ
の結果、前記被削材と切屑収納体１２先端との干渉に伴
い加工面に欠陥が生じることもない。しかも、切屑収納
体１２先端の位置調節に要する手間が省かれる。また、
チップ３の最大切込み量より切屑収納体１２の先端の方
が上方（基端側）に位置するため、工具本体１を切屑収
納体１２に取り付けたままでもチップ３の交換が可能で
ある。

【００３０】更に、工具本体１の回転時における切屑案
内板２１の最大径がチップ３の最大径以上で、かつ切屑
が工具本体１から切屑案内板２１に沿って切屑排出空間
１４に誘導されるため、切屑の誘導性を低下させずに、
切屑収納体１２の内周と工具本体１に取り付けられたチ
ップ３とのクリアランスを大きくすることができる。そ
の結果、工具本体１を切屑収納体１２から取り外す際、
工具本体１に取り付けられたチップ３が切屑収納体１２
の先端にぶつかりにくくなるという効果もある。

【００３１】なお、本実施の形態においては、スローア
ウェイ式正面フライス工具について説明したが、本発明
の転削工具はこれに限るものではなく、超硬チップを工
具本体にロウ付けした一体型の正面フライス工具や、シ
ェルエンドミルにも十分適用可能なものである。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の切屑排出
機構付き転削工具においては、チップの切込み量に応じ
て切屑収納体先端の位置を調節する必要がない。従っ
て、被削材と前記切屑収納体先端との干渉に伴う加工面
における欠陥の発生が防止されるとともに、前記切屑収
納体先端の位置調節に要する手間が省かれる。また、前
記 チップの最大切込み量よりも前記切屑収納体の先端の
方が上方に位置するため、工具本体を前記切屑収納体に
取り付けたままでも前記チップを交換することができ
る。

【００３３】更に、切屑の誘導性を低下させずに、前記
切屑収納体の内周と前記工具本体に取り付けられた前記
チップとのクリアランスを大きくすることが可能である
ため、前記工具本体を前記切屑収納体から取り外す際、
前記工具本体に取り付けられた前記チップと前記切屑収
納体の先端との接触が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態を示す工具の一部縦断面
図である。

【図２】 従来の転削工具の一例を示す縦断面図であ
る。

【図３】 従来の転削工具の一例を示す底面図である。

【符号の説明】

１ 工具本体 ３ スローアウェイチップ（チップ） ３ａ 正面切刃 ３ｂ 外周切刃 １２ 切屑収納体 １４ 切屑排出空間 １５ 貫通孔 ２１ 切屑案内板 ２１ａ 切屑案内板の一端 Ａ 外周切刃の先端と切屑案内板の一端との高さの差 Ｂ 外周切刃の先端と切屑収納体の先端との高さの差 Ｃ 外周切刃の最大切込み量 Ｄ 回転する工具本体におけるチップの最大径と切屑案
内板の最大径との距離 Ｅ 回転する工具本体におけるチップの最大径と切屑収
納体先端の内周面との距離

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線を中心に回転する工具本体と、この
   工具本体の先端外周部に前記工具本体の先端から突出し
   て設けられたスローアウェイチップとを有し、前記工具
   本体を切屑収納体で覆い、この切屑収納体の内周面と前
   記工具本体との間に切屑排出空間を形成するとともに、
   前記切屑収納体には前記切屑排出空間に連通する排出口
   が設けられた切屑排出機構付き転削工具において、 前記工具本体の先端には前記工具本体の径方向外方に突
   出して切屑を前記切屑排出空間に誘導する切屑案内部が
   設けられ、しかも前記スローアウェイチップの先端と前
   記切屑収納体の先端との高さの差が、前記スローアウェ
   イチップの最大切込み量以上で、かつ前記スローアウェ
   イチップの先端と前記工具本体の径方向外方に突出した
   前記切屑案内部の上端との高さの差が、前記スローアウ
   ェイチップの先端と前記切屑収納体の先端との高さの差
   以上とされていることを特徴とする切屑排出機構付き転
   削工具。
2. 【請求項２】 前記切屑案内部の前記軸線から最大距離
   の部位が前記スローアウェイチップの軸線からの最大距
   離以上とされ、かつ前記切屑収納体の先端は前記切屑案
   内部の前記最大距離の部位より前記軸線からの距離が大
   きいことを特徴とする請求項１記載の切屑排出機構付き
   転削工具。