JP2803328B2 - 転削工具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、マシニングセンタ等の自動工具交換装置を
備えた工作機械に用いられる転削工具に係わり、特に、
被削材の切削によって生成される切屑を逐次排出すると
ともにこれを集中的に処理できる転削工具に関するもの
である。

［従来の技術］ 例えば被削材の平面加工に用いられる転削工具として
は、従来より第24図ないし第26図に示すような正面フラ
イスが知られている。

この正面フライスでは、先端部が大径な略円筒状をな
す工具本体１の先端外周部に、該工具本体１の先端面お
よび外周面に向けて開口する凹溝２が周方向等間隔に複
数形成されており、これら凹溝２…内にスローアウェイ
チップ（以下、チップと略称する。）３が、クランプネ
ジ４で締め込まれる楔部材５によって着脱自在に装着さ
れている。また各チップ３のすくい面3aと向かい合う工
具本体１の外周面には、壁面円弧状をなすチップポケッ
ト６が形成され、さらにカッタ本体１の中心には該工具
本体１を軸線方向に貫く中心孔７が形成されている。

このように構成された正面フライスは、工作機械本体
の主軸８にキー９を介して取り付けられたアーバ10の嵌
合軸11に上記工具本体１の中心孔７が嵌合された上で、
締付けボルト12により締結されて主軸８と一体化され
る。そしてこの状態で、工具本体１が主軸８によって軸
線回りに回転せしめられるとともに、軸線と直交する方
向に送られてチップ３の切刃13が被削材Ｗを平面加工し
てゆくようになっている。このとき生成される切屑は、
すくい面3aからチップポケット６の壁面に誘導され、丸
め込まれた上で工具本体１の周方向外方へ排出される。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上述した従来の正面フライスは、生成され
る切屑を単にその周方向外方へ誘導排出するのみである
ため、工具本体１の回転に伴って切屑が機械周囲へと広
く飛散してしまい、この結果作業環境の悪化を招くとと
もに、切削終了後の切屑処理にも相当の時間を要すると
いう欠点があった。

また、切削を継続するにつれて切屑が被削材や機械の
テーブル等に徐々に堆積してゆくため、これら切屑の熱
によって被削材や機械に熱変形が生じて加工精度が劣化
したり、あるいは切刃13に切屑が噛み込まれて切削面の
品位が損なわれるという欠点もあった。

さらに、機械の周囲に飛散した切屑が機械の摺動面等
に入り込んで、機械自身の精度劣化や寿命低下を引き起
こす危険性もあった。

このような欠点は、特に長時間の無人運転が要求され
るマシニングセンタにおいてより顕著に発生し、その解
決が強く要請されていた。

本発明は、このような背景のもとになされたもので、
切削に伴って生成される切屑を逐次排出するとともに機
械周囲に飛散させることなく集中処理することができ、
かつ自動工具交換装置を備えた工作機械にも支障なく使
用できる転削工具を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、本発明の転削工具は、工
作機械の主軸に装着されて軸線回りに回転せしめられる
工具本体の先端外周部に切刃チップが装着されてなる転
削工具において、上記工具本体に、該工具本体を覆いか
つ工具先端部に開口するカバーを工具軸線回りに回転可
能な状態で装着し、このカバーに、上記工具本体が上記
主軸へ装着される際に上記工作機械の主軸頭と係合して
該カバーを工具本体の回転に対して拘束し、かつ、上記
工具本体が上記主軸から取り外される際に該工具本体と
係合して上記カバーの工具本体に対する回転を拘束する
カバー拘束機構を設け、上記カバーの内周面と工具本体
との間に画成される切屑収納室とカバー外部とを連通す
る排出管を配設し、上記工作機械のテーブル上に、一端
が該工作機械の切屑処理装置に連結された排出ホースの
他端を、上記テーブルに対して着脱自在に載置し、上記
排出管および排出ホースの他端部の少なくとも一方に、
該排出管と排出ホースとを連結する連結機構を設け、こ
の連結機構により上記切屑収納室から上記切屑処理装置
にかけて形成される管路に、上記工具本体先端側の空気
を吸引して上記排出ホースより排出せしめる吸引機構を
設けたことを特徴とする。

この場合、切屑をより一層確実に回収するには、上記
工具本体の先端部に、上記切刃チップのすくい面と隙間
が空いた状態で対向して上記カバーの工具先端側の開口
部を狭める切屑案内部材を設けることが好ましい。

［作用］ このような構成の転削工具では、工具本体の主軸への
装着時にはカバー拘束機構によりカバーが主軸頭側と係
合するので、工具本体が回転してもカバーは所定位置に
保持され、これにより、該カバーに配設された排出管の
向きも常に一定方向に位置決めされる。また、上記排出
ホースの他端部も、工作機械のテーブル上に載置されて
その位置が決められているので、例えばマシニングセン
タ等で工具交換を行う際には、工作機械に搭載された制
御機構を利用すれば上記排出管と排出ホースとを、上記
連結機構によって自動的に連結することができる。

また切削作業時には、吸引機構によって工具先端側の
空気が吸引され、これに伴って加工の際に切刃チップに
よって生成される切屑が逐次切屑収納室に吸引される。
そして吸引された切屑と空気は、切屑収納室より排出管
を経て、この排出管に上記連結機構によって連結された
排出ホースを通り、工作機械に備えられたチップコンベ
ア等の切屑処理装置へと集中的に回収され、処理され
る。

さらに、工具交換時等に工具本体を主軸から取り外す
際には、まず排出ホースの他端部をテーブル上に再び載
置し、排出ホースと排出管との連結を解く。しかる後、
工具本体の取り外しを行うが、この時にはカバー拘束機
構によってカバーと工具本体とが係合してカバーの工具
本体に対する回転が拘束される。これによって、例えば
マシニングセンタ等で自動工具交換を行う際に、カバー
が回転したり排出ホースが引きずられたりして工具交換
動作を妨げる等の弊害が生じるようなこともなく、また
工具交換を行う毎に排出管の向きや排出ホースの位置が
変化することもないため、次工程において再び排出管と
排出ホースとを連結する際にも、これを円滑に行なうこ
とができる。

さらにまた、切屑案内部材を設けることにより、カバ
ーの開口面積が減少するので、工具先端部に生じる吸引
力が増大するとともに、切刃チップのすくい面に沿って
生成される切屑が切屑案内部材とすくい面との間の隙間
に沿って強制的に切屑収納室側へと案内される。

［実施例］ 以下、第１図ないし第12図を用いて本発明の一実施例
を説明する。

これらの図において工具本体20は、その先端外周部に
複数のチップ（切刃チップ）21…が装着されており、ま
た、その基端側にはアーバ22が嵌装されていて、このア
ーバ22と工具本体20とはボルト23で同軸的に連結されて
いる。

ここで上記チップ21は、例え超硬合金等を正方形平板
状に成形してなるもので、工具本体外周部の凹溝24に挿
入された楔部材25によって押圧され、工具本体20に着脱
自在に装着されている。そして各チップ21の切刃26は、
工具外周および先端からそれぞれ僅かに突出せしめられ
ている。

一方、上記アーバ22は、当該工具本体20を工作機械の
主軸頭27に支持された主軸28と連結するためのもので、
そのテーパシャンク29が主軸28に嵌合された状態でプル
スタッド30が主軸後端側（第１図において上方）へ引き
込まれることにより主軸28に装着される。そして、この
アーバ22にはキー溝31が形成され、これらキー溝31が上
記プルスタッド30の引き込み動作に伴って主軸28のキー
32と係合することにより、主軸28の回転がアーバ22を介
して工具本体20に伝達されるようになっている。

また、アーバ22には、工作機械に設けられた自動工具
交換装置の工具交換アーム（図示略）と係合されるグリ
ップ33が形成されている。このグリップ33よりも工具先
端側には、ラジアルベアリング34が嵌装され、その内輪
側はナット35で軸方向に締め付けられている。

そして、このラジアルベアリング32の外輪側にはカバ
ー36が嵌装されている。このカバー36は、その基端側が
上記ラジアルベアリング34の外輪に嵌装されたキャップ
37とボルト38で連結され、これによりカバー36は、その
軸方向の移動が拘束されて工具本体20に回転自在に支持
されている。

カバー36の先端部は、工具先端に向って開口する円筒
状に形成され、その先端とチップ21のコーナ部との間の
距離l₁は、工具外周側を向く切刃26の切込深さよりも幾
らか大きく設定されている。また、カバー36の先端部の
内径は、上記切刃26の回転径よりも僅かに大きく定めら
れている。このカバー36の内周面と上記切刃26との間の
径方向隙間量δは、被削材の材質や切削条件等に応じて
適宜定められるが、0.5mm〜2mmの範囲内に定めることが
望ましく、より確実な切屑処理を行うには0.5mm〜1mmの
範囲内に設定することが望ましい。隙間量δが0.5mmに
満たないと、カバー36の偏心等によって切刃26がカバー
36に食い込むおそれがあり、他方、隙間量δが2mmを超
えると後述する切屑吸引力が低下して切屑処理に支障を
来すおそれが生じるからである。

また、カバー36の内周面と工具本体20の外周面との間
にはドーナツ状の空間である切屑収納室39が画成されて
おり、さらにカバー36の側部には、該カバー36の側方に
突出して形成され、上記切屑収納室39とカバー36外部と
を連通する排出管40が設けられている。そして、この排
出管40の先端部には周方向にＶ溝41が形成されている。
なお、カバー36の内周面の上部には、切屑収納室39とラ
ジアルベアリング34とを隔離する隔壁42が形成されてい
る。

ここで、第２図および第３図により詳細に示すよう
に、工具本体20先端の各チップ21…のすくい面43と対向
する位置には、平板状の切屑案内部材44が配設されてい
る。これら切屑案内部材44は、工具本体20の取り付け座
45に嵌め込まれてボルト46で固定され、その表面は工具
本体20の先端面と略面一とされている。

これら切屑案内部材44の外周側は、工具本体20に形成
されたチップポケット47をほぼ閉塞する形状に形成され
ている。そして、各チップ21のすくい面43と、これに対
向する切屑案内部材44の端面48との間には、切刃26で生
成される切屑の切屑収納室39側へ案内する所定の隙間ｔ
が設けられている。この隙間ｔの大きさは、被削材の材
質や切削条件等に応じて適宜設定されるが、なるべくは
0.5mm〜2.0mmの範囲に定めることが好ましい。隙間量ｔ
が0.5mmに満たないと切屑の詰まりが生じるおそれがあ
り、他方、隙間量ｔが2.0mmを超えると後述する切屑吸
引力が低下して切屑処理能力が損なわれるおそれが生じ
るからである。さらに、切屑案内部材44の裏面には、上
記端面48からチップポケット47の壁面に向って延びる溝
部49が形成され、上記隙間ｔを通過する切屑の詰まりを
防止して、切屑を滞りなくチップポケット47に排出させ
る配慮がなされている。

一方、第１図および第３図に示すように、上記工具本
体20の基端側外周面には複数の羽根50…が形成されてお
り、これが本実施例において工具本体20の先端側の空気
を基端側へと吸引する吸引機構をなしている。これらの
羽根50…は、例えば工具本体20の基端側外周部を周方向
に所定の間隔で削り込むことによって形成されてなるも
ので、その形状は、工具先端側から基端側に向かうに従
って漸次工具回転方向後方側へ傾斜するように定められ
ている。

また、第１図および第２図に示すように、上記カバー
36の基端側は先端部の側方へ膨らむ楕円形状に形成さ
れ、この楕円形状の突出部51にはカバー拘束機構52が設
けられている。

このカバー拘束機構52は、上記カバー36の工具本体20
または主軸頭27に対する回転を拘束するためのもので、
上記突出部51に工具本体20の軸方向に平行に穿設された
案内穴53と、この案内穴53に摺動自在に挿入された係合
軸54と、この係合軸54を工具軸線方向基端側に付勢する
コイルばね55と、係合軸54から工具径方向中心側へ延び
るストッパ56とから概略構成されている。

ここで、上記係合軸54は、その側面に長手方向に形成
されたキー溝57が、上記突出部51に螺合されたねじ58の
案内穴53内に突出した先端部と係合して、その回転が阻
止されるとともに工具軸線方向への移動が一定範囲内に
制限されている。また係合軸54の先端は、上記アーバ22
が主軸28に嵌装された状態において、工作機械の主軸頭
27に取り付けられた係合ブロック59の係合穴60と嵌合す
るようになっている。さらに、第１図および第４図に示
すように、上記ストッパ56は、その先端がアーバ22外縁
に形成された係合溝61の直下に達する位置まで延長さ
れ、工具交換時に上記係合軸54の軸線方向への移動に伴
って係合溝61から出没できるようになっているととも
に、切削作業時には工具の回転動作に干渉しない位置に
ある。

他方、第１図および第５図、第６図に示すように、工
作機械本体の基台であるテーブル62上には、スタンド63
が設置されている。このスタンド63の上部には、第７図
ないし第９図に示すように、その先端面に垂直に設けら
れた四本の保持柱64…からなる取り付け座65が形成され
ている。また、その基端部には取り付け用のボルト穴6
6,66が穿設されていて、テーブル62に形成されたＴ溝67
に嵌め込まれたＴ溝ボルト68,68がこのボルト穴66,66に
挿通され、ナット69,69で締め付けられおり、これによ
ってこのスタンド63は、テーブル62上でその位置が移動
可能な状態で取り付けられる。

さらに、このスタンド63の取り付け座65には、第10図
ないし第12図に示すようなカップリング70が配置されて
いる。このカップリング70両側部には半月板状の係合部
70a,70aが形成されており、また下部70bは平面状に成形
されている。そして、この係合部70a,70aがスタンド63
の保持柱64…の間隙に嵌まり込み、下部70bが取り付け
座65に密着することにより、カップリング70は、テーブ
ル62面に平行な方向、および該テーブル62面に垂直に接
近する方向への移動を拘束された状態で、つまりテーブ
ル62面から垂直に離間する方向への移動のみが許容され
た状態で、テーブル62上のスタンド63に着脱自在に載置
される。

また、このカップリング70の一端面には、円筒状の接
続部71が該カップリング70と一体に形成されており、こ
のカップリング70の接続部71には、工作機械に備えられ
たチップコンベア等の切屑処理装置（図示略）に一端が
連結された排出ホース72の他端が外嵌されている。さら
に上記カップリング70の他端面からは、該カップリング
70の内部を貫いて排出ホース72に連通される貫通穴73が
形成されている。

すなわち、排出ホース72の他端部は、カップリング70
およびスタンド63を介してテーブル62上に着脱自在に載
置されることになる。

一方、カップリング70の外周面からは、貫通穴73の内
周面に開口し、外周面側が大径で内周面側が小径である
二段径の穴74が周方向等間隔に３箇所設けられている。
これらの穴84内には、第１図および第６図に示すよう
に、先端が球状で、胴部の径が穴84の小径部より小さ
く、基端部は穴84の小径部より大きく大径部より小さい
円板状に成形されたロッド75が、スプリング76とともに
装入されている。さらに、この穴74の外周面側の開口部
は、止めねじ77によって封止されていて、これによって
ロッド75はスプリング76によって押圧されて、その先端
が貫通穴73の内周面より突出されるとともに、貫通穴73
の中心方向に付勢された状態となっている。そして後述
するように、これらのロッド75…が、排出管40の先端部
に形成されたＶ溝41と係合することにより、本実施例に
おいて排出管40と排出ホース72の他端部とを連結する連
結機構をなしている。なお、この貫通穴73の接続部71と
は反対側の開口部内縁には、排出管40の外径と略同径の
内径を有する円環状のシール78が配設されている。

以下、このような構成の正面フライスの作用について
説明する。

上記のような構成の正面フライスは、工作機械の自動
工具交換装置のマガジン（図示略）内に収納されている
ので、まずこの状態から自動工具交換装置の工具交換ア
ームで搬送し、主軸28に装着する。この間、カバー拘束
機構52の係合軸54は、コイルばね55によって工具基端側
に付勢されており、このためストッパ56は工具本体20に
同軸に連結されたアーバ22の係合溝61と係合している。
これにより、マガジン収納状態および工具交換中におい
ては、カバー36と工具本体20とはアーバ22、ストッパ5
6、および係合軸54を介して一体化されており、カバー3
6の工具本体20に対する回転は阻止されて周方向所定の
位置に係止される。

そしてアーバ22が主軸28に装着されることにより、係
合軸54の先端部は主軸頭27に固定された係合ブロック59
の係合穴60と嵌合する。これにより、係合軸54はコイル
ばね55に抗して工具先端側に押し込まれ、ストッパ56は
アーバ22の係合溝61から開放される。ここでアーバ22お
よびカバー36は互いに独立して回転可能な状態におかれ
るが、カバー36は引き続き係合軸54を介して係合ブロッ
ク58と係合するので、その回転が拘束される。

このようにカバー36の回転が拘束された状態では、排
出管40の向きも一定方向に位置決めされる。一方、カッ
プリング70に接続された排出ホース72の他端部も、スタ
ンド63の取り付け座65に保持され、工作機械のテーブル
62上に載置されてその位置が決定されている。そこで、
工作機械に搭載された制御装置によって主軸頭27を移動
し、排出管40とカップリング70の貫通穴73とが同軸にな
るように配置し、さらに主軸頭27を移動させて排出管40
をカップリング70の貫通穴73内に挿入する。

これにより、貫通穴73内に先端部が突出したロッド75
…は排出管40に押され、スプリング76に抗して一端穴74
内に後退する。さらに主軸頭27を移動して、排出管40
を、その端部に形成されたＶ溝41がカップリング70の穴
74の位置に来るまで挿入すると、このＶ溝41にロッド75
が嵌まり込んで排出管40とカップリング70とが係着さ
れ、排出管40と排出ホース72とが連結される。またこれ
とともに、シール78によって両者の連結部の気密性が確
保され、切屑収納室39から排出管40を通りカップリング
70の接続部71を経て排出ホース72へと連通され切屑処理
装置へと至る管路が形成される。

しかる後、この状態で主軸頭27を、テーブル62面から
垂直に離間する方向へ移動すると、カップリング70は前
述のように上方への移動のみが許容されているので、主
軸頭27とともに上方へと移動し、係合部70a,70aとスタ
ンド63の保持柱64…との係合が解かれた時点でテーブル
62面に平行な方向への移動が許容される。こうして主軸
頭27は排出ホース72を伴って自由に動けるようになるの
で、これを被削材上の所定の位置へと移動し、工具本体
20の先端部を被削材の加工部分に対向させる。そして工
具本体20を主軸28によって軸線回りに回転するととも
に、工具先端と対向する被削材と主軸28との間に工具軸
線と直交する方向の相対運動を与えると、これに伴って
チップ21の切刃26が被削材を切削してゆく。

ここで、上記切削時においては、工具本体20の回転に
伴って該工具本体20の基端部外周に設けられた羽根50も
一体に回転し、これにより工具先端側の空気が逐次工具
基端側へと吸引される。このため、カバー36先端の開口
部分からは、工具本体20の周囲の空気が切屑収納室39内
に向けて逐次吸引される。

一方、上記チップ21の切刃26からすくい面43に沿って
生成される切屑は、切屑案内部材44の端面48とすくい面
43との間の隙間ｔを通過してチップポケット47に導か
れ、該チップポケット47によって丸め込まれて分断され
る。そして、分断された切屑は、カバー36の先端開口部
から吸引される空気とともに切屑収納室39内に吸引され
る。さらに吸引された切屑は、切屑収納室39とカバー36
外部とを連通する排出管40を通り、カップリング70を経
て排出ホース72へと導入され、切屑処理装置へと排出さ
れて集中的に回収、処理される。

このようにして加工が終了したなら、まずカップリン
グ70がスタンド63の取り付け座65に対向するように主軸
頭27を移動した後、主軸頭27をテーブル62面に垂直に接
近する方向に移動してカップリング70をスタンド63の取
り付け座65に収納する。これにより、カップリング70の
係合部70aと保持柱64…とが係合してカップリング70の
テーブル62面に平行な方向への移動が阻止されるので、
主軸頭27を連結時とは逆方向に移動すると、排出管40の
Ｖ溝41からロッド75が外れて排出管40とカップリング70
との係合が解かれる。こうして排出管40は貫通穴73から
抜き取られ、一方、排出ホース72の他端部はカップリン
グ70に接合された状態のまま、再びテーブル62上に載置
される。

次に工具を主軸28より取り外すが、この際、工具本体
20は、工具交換アームとの係合のため主軸28のオリエン
テーション機能により主軸28への装着時と周方向同一位
置に位置決めされ、これに伴ってアーバ22の係合溝61
は、係合軸54に形成されたストッパ56の先端に対向する
位置に位置決めされる。そして、上記工具交換アームに
よってアーバ22が主軸28から取り外されると、これと同
時に係合軸54がコイルばね55によって工具軸線方向基端
側へ押し戻され、これに伴ってストッパ56が係合溝61に
没入し、アーバ22とカバー36とはストッパ56および係合
軸54を介して再び係合する。このようにカバー拘束機構
52によって、カバー36の工具本体20に対する回転は再び
アーバ22によって拘束されることとなる。このため、工
具交換時や工具を収納するマガジンを駆動する際のカバ
ー36の遊動が阻止され、また工具交換を繰り返しても排
出管40の周方向の位置は常に一定となる。

以上説明したように本発明の転削工具では、吸引機構
の働きによって工具本体20の先端側の空気が吸引されて
切屑収納室39より排出管40を通り、排出ホース72へと導
入される。そして、これに伴って切削時に生成される切
屑が空気とともに吸引され、排出ホース72に導かれて工
作機械に備えられた切屑処理装置へ排出されて集中的に
回収、処理されるので、切屑の飛散を防いで作業環境の
改善、切屑処理に要する時間の短縮化等を図ることがで
きる。

また、本発明ではカバー拘束機構により、主軸28から
取り外された状態で、カバー36がアーバ22に対して周方
向所定の位置で係止されて工具本体20に対する回転が拘
束され、また、アーバ22の主軸28への装着に連動してカ
バー36とアーバ22との係合が解除されるとともに、カバ
ー36は主軸頭27に係合して工具本体20の回転に対して拘
束される。すなわち、工具が取り外された状態では、カ
バー36は工具に一体化された状態となり、また工具が主
軸28に装着された状態ではカバー36は工具本体20の回転
に干渉しないようになっている。さらに工具交換時等に
は、排出ホース72の他端はカップリング70に接続された
状態で工作機械本体のテーブル62上のスタンド63の取り
付け座65に、着脱自在な状態で載置されている。

このため本発明では、工具交換を行う場合、あるいは
工具が収納されたマガジンを駆動する場合等においてカ
バー36が周方向に遊動したり、排出ホース72が工具とと
もに引き回されたりして、工作機械や他の工具等に干渉
するようなことはない。また、工具が主軸に装着される
際には、排出管40は常に周方向に一定の位置に位置決め
されるとともに、排出ホース72の他端もスタンド63に保
持されテーブル62上において、主軸頭27の移動範囲内に
位置決めされている。さらに排出管40と、排出ホース72
の他端の少なくとも一方には、本実施例のカップリング
70のような連結機構が設けられているので、工作機械に
搭載された制御機構を利用して主軸頭27とテーブル62に
相対運動を与えることにより、排出管40とカップリング
70との連結を自動的に、かつ円滑に行うことができる。

このように本発明は、自動工具交換装置を備えたマシ
ニングセンタなどの工作機械に特に好適であり、このよ
うな工作機械による長時間無人加工を行う場合等、生成
される切屑の量が多くかつ作業者による切屑処理が期待
できない場合にも、何等支障なく使用できて顕著な効果
を奏する。

なお、本実施例では特に工具本体20の先端にチップ21
を装着したいわゆるスローアウェイ式の正面フライスに
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、チップをロウ付けした正面フライスや、正面
フライス以外の工具等、種々の転削工具に適用できるも
のである。この際、これらの工具の排出管40とカップリ
ング70との連結部を規格化しておくことにより、すべて
の加工工程で生成される切屑を単一の排出ホース72によ
って回収し、集中的に処理することができる。

また、本実施例では特に羽根50を工具本体20と一体に
形成しているが、例えば第13図に示すように、別に製作
された羽根79を工具本体20の外周部に嵌装してボルト80
で連結するような構成であっても良い。また、羽根50の
形状についても、上記実施例では特に工具先端側から基
端側へ向かうに従って漸次工具回転方向後方側へ傾斜す
る軸流式の羽根状に形成しているが、本発明はこれに限
るものではなく、例えば平面視して渦巻き状をなす、い
わゆる遠心翼状の形状に形成しても同様の効果を奏する
ことができ、その他種々の変形が可能である。

さらに本実施例では、工具本体20に羽根50を形成する
ことにより、吸引機構を簡単かつ安価に構成でき、ま
た、この吸引機構のための特別な駆動力を必要としない
という利点を得ている。しかし本発明はこれに限るもの
ではなく、例えば排出ホース72の他端側に吸引装置等を
接続して吸引機構を構成し、排出管40とカップリング70
が連結された時点でこの吸引装置が作動するようにして
も構わない。この場合、大きな吸引力を得ることができ
るとともに、吸引力の調節を容易に行うことが可能であ
る。さらに工具本体に羽根等の吸引機構を設ける必要が
なくなり、その構造が簡単になって工具本体の製作が容
易になるため、マシニングセンタのように多くの工具を
必要とする場合には特に適するものと考えられる。

さらにまた、本実施例では特に工具本体20の先端面に
切屑案内部材44を設けることによって、カバー36の開口
部を狭めているが、羽根50によって、または吸引装置等
を設けることによって、十分な吸引力が得られる場合に
は、これを省略しても構わない。

次に第14図ないし第23図は、本発明の排出管と排出ホ
ース他端との連結機構の他の実施例を示すものであり、
第１図に示した実施例と同じ部分には同一の符号を配し
て説明を省略する。

まず、第14図ないし第16図に示す実施例では、カップ
リング70の貫通穴73内周面周方向に角形断面の溝81が形
成され、この溝81にリング状で内周が凸面となった。硬
質ゴム等の可撓性を有する係合部材82が嵌装されてい
る。そして、このカップリング70に連結される排出管40
の端側部には、周方向に上記係合部材82の内周面形状に
対応する断面形状の凹溝83が形成されている。

この実施例によれば、カップリング70の構造が上記実
施例に比べて簡単であり、製作が容易である。また、係
合部材82が排出管40の溝83と係合することによって、排
出管40とカップリング70との連結がなされる一方、これ
と同時に両者の間の気密性を保持するシール作用を行い
得るという利点を有する。

次に、第17図および第18図に示す実施例では、上記実
施例同様、カップリング70の貫通穴73内周面に角形断面
の溝84が形成されており、この溝84には、やはり角形断
面で排出管40の外径と略同径の内径であるリング状の、
硬質ゴム等の可撓性を有する係合部材85が嵌装されてい
る。なお、この係合部材85の、貫通穴73開口部側に位置
する内端縁には面取りが施されている。一方、このカッ
プリング70に連結される排出管40の先端部86は、外径が
排出管40の他の部分に比べて僅かに大きく形成されてい
る。

この実施例では、排出管40をカップリング70の貫通穴
73に挿入すると、排出管40の先端部86が係合部材85を越
えて貫通穴73の奥の方へ押し込まれ、この先端部86後縁
と係合部材85の端面、および排出管40外周面と係合部材
85内周面とが密着して排出管40とカップリング70を連結
すると同時に両者をシールするものである。これより両
者の連結がより確実におこなえるとともに、高い連結の
位置精度を得ることができる。

また、第19図および第20図に示す実施例では、カップ
リング70の貫通穴73の開口部付近の内周面にＯリング87
が嵌装されており。またこれより奥には凹曲面状の内周
溝88が形成されていて、これに挿入される排出管40の先
端部89は上記内周溝88に係合する凸曲面状に成形されて
いるとともに、この先端部89からは排出管40の軸方向に
すり割り90が設けられ、さらにこのすり割り90内には可
撓性を有する硬質ゴム等が充填されていることを特徴と
する。

この実施例では排出管40がカップリング70の貫通穴73
に挿入される際、すり割り90を設けたことによって排出
管40の先端部89が縮径するため、排出管40とカップリン
グ70の同軸度が多少粗くても、これに十分対応すること
が可能である。

さらに第21図ないし第23図に示す実施例では、上記実
施例同様、カップリング70の貫通穴73開口部付近にＯリ
ング91が嵌装されている。そしてこれより奥には貫通穴
73の内周面周方向に半円断面の溝92が形成され、この溝
92には、円形断面で一部に切欠部93が形成されたリング
状の、すなわちＣ字型の金属やプラスチック製の係合部
材94が嵌装されている。一方、排出管40の端側部周方向
には、この係合部材94の断面形状に対応する半円断面の
凹溝95が形成されている。

この実施例では、排出管40をカップリング70の貫通穴
73に挿入すると、係合部材94は一旦径方向外側へ押し広
げられて切欠部93が広がるが、凹溝95が係合部材94の位
置に来るまで排出管40が挿入されると、係合部材94が凹
溝95にはまり込み、排出管40とカップリング70が連結さ
れるとともに、Ｏリング91によってシールされる。ここ
で本実施例では、係合部材94が金属やプラスチックより
成り、硬質ゴム等に比べて耐摩耗性が高いため、寿命の
延長が図られ、また連結部の精度を長く保つことが可能
となる。

なお、これらの実施例では係合部材は、排出ホース72
他端のカップリング70に嵌装されていたが、これを排出
管40に設けて、この係合部材に係合する溝をカップリン
グ70の貫通穴73内周面に形成することも可能である。

また、上記実施例ではすべて、排出ホース72他端にカ
ップリング70を設け、このカップリング70の貫通穴73に
排出管40が挿入される構造であり、排出ホース72に連結
機構を設けた場合の例であったが、これとは逆に、排出
管40側にこのような連結機構を設けてもよい。例えば、
排出管40の先端部に上記実施例のようなカップリングを
配設し、排出ホース72の他端に、このカップリングに挿
入される筒部と、上記スタンド63の取り付け座65に係合
する係合部を設けたような構成であっても構わない。さ
らに、このような連結機構が、排出管40と、排出ホース
72の他端の両方に設けられているような構成であっても
よい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、切削時に生成
される切屑を機械周囲に飛散させることなく逐次吸引し
て、排出管より排出ホースへ導入し、集中的に排出、回
収でき、この排出ホースの一端に連結された切屑処理装
置により、切屑を集中処理することが可能となるから、
切屑処理時間の短縮や作業環境の大幅な改善等を図り得
る。

加えて、工具が工作機械の主軸から取り外された状態
にあっては、カバーが工具本体に対して周方向所定の位
置に係止され、また工具本体を主軸に装着する際には、
これに連動してカバーと工具本体との係合が解除される
と同時にカバーと工作機械とが係合してカバーが工具本
体の回転に対して所定位置に保持される。このため、工
具交換時にカバーが遊動して交換作業を阻害したり、切
削加工時に工具本体の回転に干渉するようなことはな
く、作業を円滑に行うことができる。

また工具交換時には、排出ホースの他端も工作機械本
体のテーブル上に載置されてその位置が決定されるとと
もに、カバーの拘束に伴って排出管も一定位置に位置決
めされ、さらに、これらの排出管、もしくは排出ホース
の他端部の少なくとも一方には連結機構が設けられてい
るので、両者の連結を、例えばマシニングセンタ等では
工作機械に搭載された制御装置を利用して自動的に行う
ことができる。

このように本発明は、マシニングセンタ等の自動工具
交換装置を備えた工作機械にも何等支障なく使用でき、
長時間無人加工を行う場合等、特に切屑の生成量が多く
かつ作業者による切屑処理も期待できない場合に顕著な
効果を奏する。

さらに、工具本体の先端に切屑案内部材を設けた場合
には、カバーの開口面積が減少して工具先端部に作用す
る吸引力が増大するとともに、すくい面に沿って生成さ
れる切屑が強制的に切屑収納室側へ案内されるので、切
屑をより一層確実に吸引できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第12図は、本発明の一実施例を示すもの
で、第１図は軸方向断面図、第２図は底面図、第３図は
工具本体の側面図、第４図はカバー拘束機構とアーバの
係合部分の断面図をそれぞれ示すものである。また、第
５図および第６図はスタンドにカップリングが保持され
た状態を示し、第７図ないし第９図、および第10図ない
し第12図はそれぞれ、これらスタンドおよびカップリン
グを表す３面図であり、さらに第13図は羽根の変形例を
示す図である。 一方、第14図ないし第16図、第17,18図、第19,20図、お
よび第21図ないし第23図は、それぞれ本発明の排出管と
カップリングの連結部の他の実施例を示すものである。 そして、第24図ないし第26図は従来の正面フライスを示
すもので、第24図は軸方向断面図、第25図は底面図、第
26図は工具本体の先端外周部の拡大図である。 20……工具本体、21……チップ（切刃チップ）、 26……切刃、27……主軸頭、28……主軸、 36……カバー、39……切屑収納室、 40……排出管、44……切屑案内部材、 50,79……羽根（吸引機構）、 52……カバー拘束機構、62……テーブル、 63……スタンド、65……取り付け座、 70……カップリング、70a……係合部、 71……接続部、72……排出ホース。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23C 9/00 B23Q 11/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工作機械の主軸に装着されて軸線回りに回
   転せしめられる工具本体の先端外周部に切刃チップが装
   着されてなる転削工具において、 上記工具本体に、該工具本体を覆いかつ工具先端部に開
   口するカバーを工具軸線回りに回転可能な状態で装着
   し、 このカバーに、上記工具本体が上記主軸へ装着される際
   に上記工作機械の主軸頭と係合して該カバーを工具本体
   の回転に対して拘束し、かつ、上記工具本体が上記主軸
   から取り外される際に該工具本体と係合して上記カバー
   の工具本体に対する回転を拘束するカバー拘束機構を設
   け、 上記カバーの内周面と工具本体との間に画成される切屑
   収納室とカバー外部とを連通する排出管を配設し、 上記工作機械のテーブル上に、一端が該工作機械の切屑
   処理装置に連結された排出ホースの他端を、上記テーブ
   ルに対して着脱自在に載置し、 上記排出管および排出ホースの他端部の少なくとも一方
   に、該排出管と排出ホースとを連結する連結機構を設
   け、 この連結機構により上記切屑収納室から上記切屑処理装
   置にかけて形成される管路に、上記工具本体先端側の空
   気を吸引して上記排出ホースより排出せしめる吸引機構
   を設けたことを特徴とする転削工具。
2. 【請求項２】上記工具本体の先端部に、上記切刃チップ
   のすくい面と隙間が空いた状態で対向して上記カバーの
   工具先端側の開口部を狭める切屑案内部材を設けたこと
   を特徴とする請求項１記載の転削工具。