JP3139545U - スポット溶接機用電極切削用ボーリングバイト - Google Patents

Abstract

【課題】切り屑が確実に排出され、十分な量のオイルミストを供給可能なスポット溶接機用電極の嵌合部切削用ボーリングバイトを提供する。
【解決手段】チップホルダーの先端に、すくい面２ａと逃げ面２ｆ、２ｇとから構成される切刃２ｂを有するチップが取り付けられ、切刃２ｂの刃縁は略Ｖ字形状であり、切刃２ｂの先端２ｄはチップホルダーの軸方向に対して側方に突出していて、切刃２ｂの先端２ｄで、スポット溶接機用電極の嵌合部を切削形成する。ボーリングバイト１０において、チップの先端側逃げ面２ｆに開口し、先端側逃げ面２ｆにオイルミストを噴出するオイルミスト噴出口１ｉのみを、チップホルダーの先端に形成する。
【選択図】図２

Description

本考案は、スポット溶接機用電極の嵌合部を切削形成するために用いられるスポット溶接機用電極切削用ボーリングバイトに関する考案である。

従来、非特許文献１に示されるように電気抵抗スポット溶接機は、上部電極と下部電極間にワークを挟んで加圧、通電して、ワーク（被溶接部材）に流れる電機抵抗熱でワークを溶かして溶接するものであり、自動車のホワイトボデー等を溶接する場合に広く使用されている。

この電気抵抗スポット溶接機に使用される電極８０は、図５に示されるようにテーパー状の嵌合部８０ａが凹陥形成されている。この凹陥部８０ａと、電気抵抗スポット溶接機のシャンクの先端を嵌合させて、電極８０を前記シャンクに取り付けている。シャンクから供給される電流は、嵌合部８０ａの嵌合面から、電極８０に供給されるようになっている。

嵌合部８０ａは、図５に示されるようなボーリングバイト９０で切削形成される。ボーリングバイト９０の先端には、超硬合金等の切削工具用硬質材料で構成されたチップ９０ａが取り付けられている。

電極８０を製造するには、基部が凹陥した形状の電極素材を、鍛造もしくはドリル加工により凹陥形成し、この電極素材を図５に示されるように回転させて、ボーリングバイト９０のチップ９０ａで、嵌合部８０ａを切削形成することにしている。

このようなボーリングバイト９０を使用して切削加工を行う際には、摩擦抑制と冷却のため、又精度や面荒さを向上させるため、チップ９０ａの切刃にオイルミストを供給することにしている。このため、図５に示されるように、ボーリングバイト９０に第１のオイルミスト噴出口９０ｂ及び第２のオイルミスト噴出口９０ｃを形成し、これらオイルミスト噴出口９０ｂ、９０ｃから、オイルミストをチップ９０ａの切刃に供給することにしている。図５に示されるように、ボーリングバイト９０に、チップ９０ａの上側方からオイルミストを噴出する第１のオイルミスト噴出口９０ｂだけでなく、ボーリングバイト９０の下側からオイルミストを噴出する第２のオイルミスト噴出口９０ｃを形成したのは、第１のオイルミスト噴出口９０ｂだけでは、チップ９０ａへのオイルミストの供給が不十分だからである。

従来のボーリングバイト９０を使用した場合には、図５に示されるように、第１のオイルミスト噴出口９０ｂから噴出されるオイルミストが、切り屑８５で遮断され、チップ９０ａの切刃に十分にオイルミストが供給されないという問題があった。更に、第１のオイルミスト噴出口９０ｂから噴出されるオイルミストが、切り屑８５を嵌合部８０ａ側に押し戻してしまい、切り屑８５が外部に排出されず、この切り屑８５がボーリングバイト９０に絡まり、ボーリングバイト９０と嵌合部８０ａの間に挟まった切り屑８５が、嵌合部８０ａ表面を傷つけてしまうという問題があった。

また、切り屑８５が外部に排出されないと、嵌合部８０ａを切削形成することができず、切削作業を停止して、ボーリングバイト９０に絡まった、切り屑８５を作業者が除去する必要があり、作業性が大変悪化するという問題があった。

また、従来のボーリングバイト９０を使用した場合には、チップ８０の嵌合部８０ａの外側から、オイルミストを噴出するため、チップ８０の嵌合部８０ａが、エアポケットとなってしまい、チップ９０ａの切刃までオイルミストが十分に供給されないという問題があった。

更に、従来のボーリングバイト９０は、ボーリングバイト９０の下側にも、第２のオイルミスト噴出口９０ｃが形成されているため、オイルミストの噴出圧が下がってしまい、オイルミストがチップ９０ａの切刃に十分に供給されないという問題があった。また、図５に示されるように、第２のオイルミスト噴出口９０ｃから噴出するオイルミストの一部は、チップ８０の嵌合部８０ａに供給されないという問題があった。

チップ９０ａの切刃に十分な量のオイルミストが供給されない場合には、チップ８０の嵌合部８０ａの面粗度が荒くなってしまう。このように、嵌合部８０ａの面粗度が荒くなり、また、前述したように嵌合部８０ａ表面に傷がついてしまうと、スポット溶接機のシャンクからの電流の供給が不十分となり、溶接不良を起こしてしまう恐れがある。また、嵌合部８０ａの面粗度が荒くなり、また、嵌合部８０ａ表面に傷がついてしまうと、嵌合部８０ａから、電極８０の冷却水が漏洩してしまう恐れがある。このため、嵌合部８０ａの面粗度は、１／１０００ｍｍ以下の精度（ここでいう面粗度は１０点平均粗さをいう）が要求され、スポット溶接機のシャンクの先端と、嵌合部８０ａとの当たり面が７５％になるようにする必要があり、従来完成した電極８０の嵌合部８０ａを検査して不良品が出ないようにしていた。

また、チップ９０ａの切刃に十分な量のオイルミストが供給されない場合には、チップ９０ａの寿命が短くなってしまう。

そこで、特許文献１に示されるクーラント孔付きボーリングバイトが提案されている。このクーラント孔付きボーリングバイトは、クーラントが噴出する噴射口を、バイトの平面視において、刃先に向けて軸心に対して０〜１０°の傾けて形成したものである。（特に特許文献１の図８に詳細に示されている）このクーラント孔付きボーリングバイトを使用すると、切り屑が前記噴出口から噴出されるクーラントで吹き飛ばされて、切り屑がワークとバイトの間の空間に入り込むことがなく、切り屑でワークを傷つけることがない。

しかしながら、スポット溶接機用電極８０の嵌合部８０ａのように、加工長さが短いものを切削形成する場合には、嵌合部８０ａの外側からオイルミストを噴出することとなり、オイルミストの供給が不十分となるだけでなく、切り屑８５を嵌合部８０ａ側に押し戻してしまい、上述した問題を解決するには到らなかった。

特開２００７−７５９３３号公報 株式会社中央製作所 電気抵抗スポット溶接機カタログ

切り屑が確実に排出され、十分な量のオイルミストを供給可能なスポット溶接機用電極の嵌合部切削用ボーリングバイトを提供する。

上記課題を解決するためになされた本考案は、チップホルダーの先端に、すくい面と先端側逃げ面及び側方側逃げ面とから構成される切刃を有するチップが取り付けられ、前記切刃の先端はチップホルダーの軸方向に対して側方に突出していて、前記切刃の先端で、スポット溶接機用電極の嵌合部を切削形成する、スポット溶接機用電極の嵌合部切削用ボーリングバイトにおいて、
前記チップの先端側逃げ面に開口し、この先端側逃げ面にオイルミストを噴出するオイルミスト噴出口を、チップホルダーの先端に形成したことを特徴とする。

なお、チップにオイルミストを噴出するオイルミスト噴出口は、チップの先端側逃げ面に開口するオイルミスト噴出口のみであることが好ましい。

また、オイルミスト噴出口は、チップの先端側逃げ面の下縁に位置していることが好ましい。

チップホルダーの先端に、すくい面と先端側逃げ面及び側方側逃げ面とから構成される切刃を有するチップが取り付けられ、前記切刃の先端はチップホルダーの軸方向に対して側方に突出していて、前記切刃の先端で、スポット溶接機用電極の嵌合部を切削形成する、スポット溶接機用電極の嵌合部切削用ボーリングバイトにおいて、前記チップの先端側逃げ面に開口し、この先端側逃げ面にオイルミストを噴出するオイルミスト噴出口を、チップホルダーの先端に形成すると、オイルミストが、切り屑に遮断されることなく、十分な量の切削油がチップの切刃に供給される。このため、スポット溶接用電極の嵌合部の面粗度等の加工精度を向上させることを可能とするとともに、チップの寿命を大幅に延ばすことが可能となった。具体的には、クロム銅を超硬製チップで切削する場合に、従来約１５００個のスポット溶接用電極の嵌合部しか切削することができなかったところ、約９０００個のスポット溶接用電極の嵌合部を切削することが可能となった。また、アルミナ分散強化銅をダイヤモンドの切刃で切削する場合に、従来約１５０００個のスポット溶接用電極の嵌合部しか切削することができなかったところ、約８００００個のスポット溶接用電極の嵌合部を切削することが可能となった。

また、前記オイルミスト噴出口から噴出するオイルミストの気流が、電極素材の凹部の底部にはね返り、電極素材の凹部とチップホルダーの先端部の上面との間の空間を通って、電極素材の凹部から外部に確実に排出される。このため、切り屑の電極素材の凹部から外部への排出が促進され、切り屑が規則的な螺旋状の状態で電極素材の凹部から外部へ排出されるので、切り屑が電極素材の凹部内に滞留することなく、また、本考案のボーリングバイトに絡まることがない。その結果、切り屑でスポット溶接用電極の嵌合部の表面を傷つけてしまうことがなく、切削作業を停止して、ボーリングバイトに絡まった、切り屑を作業者が除去する必要がなくなり、作業性を向上させることが可能となった。

なお、チップにオイルミストを噴出するオイルミスト噴出口を、チップの先端側逃げ面に開口するオイルミスト噴出口のみに形成すると、前記オイルミスト噴出口から噴出するオイルミストの流速が速くなり、確実に、チップの切刃に切削油を供給することが可能となるとともに、切り屑の排出をより促進させることが可能となる。

また、オイルミスト噴出口を、チップの先端側逃げ面の下縁に位置させると、チップの切刃に近設した位置から、オイルミストを噴出することが可能となり、確実にチップの切刃に潤滑油を供給することが可能となる。

（スポット溶接用電極の説明）
先ず図３に本考案のスポット溶接機用電極の嵌合部切削用ボーリングバイト１０（以下単にボーリングバイト１０と省略する）で、製造されるスポット溶接用電極４０の断面図を示して、スポット溶接用電極４０の説明をする。スポット溶接用電極４０は、クロム銅等の銅合金で構成されている。

図３に示されるように、スポット溶接用電極４０の先端には、先端部４０ａが形成されている。図３では、先端部４０ａは、ドーム形状をしているが、先端部４０ａの形状はこれに限定されず、平面形、球面形、円錐台形等であっても差し支えない。スポット溶接用電極４０の先端部４０ａで、被溶接物を挟んで加圧、通電して、被溶接部材に流れる電機抵抗熱で被溶接物を溶かして溶接するようにしている。

スポット溶接用電極４０の基端側には、嵌合部４０ｂが凹陥形成されている。嵌合部４０ｂの内周面の内径は、先端側から基端側に向けて徐々に大きくなっていて、テーパー状になっている。このテーパー状の嵌合部４０ｂが、スポット溶接機のシャンクの先端と嵌合して、スポット溶接用電極４０が、スポット溶接機のシャンクの先端に取り付けられるようになっている。スポット溶接機のシャンクから供給される電流は、嵌合部４０ｂの嵌合面から、スポット溶接用電極４０に供給されるようになっている。本考案のボーリングバイト１０は、スポット溶接用電極４０の嵌合部４０ｂを切削形成するためのものである。

（本考案のスポット溶接機用電極の嵌合部切削用ボーリングバイトの構成）
以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を示す。図１は本考案のボーリングバイト１０の説明図である。図１において、（１）はボーリングバイト１０の平面図、（２）はボーリングバイト１０の側面図、（３）はボーリングバイト１０の正面図である。また、図２はボーリングバイト１０の要部の詳細図である。図２において、（４）は要部の平面図であり、（５）は要部の正面図である。

ボーリングバイト１０は、チップホルダー１と、このチップホルダー１の先端に取り付けられるチップ２とから構成されている。チップホルダー１は、棒状である。チップホルダー１は、炭素鋼等で構成されている。

チップホルダー１の先端には、他の部分に比べて、外径が小さくなっていて、且つ、上部が凹欠した先端部１ａが形成されている。

チップホルダ１の、先端部１ａ以外の部分は、取付部１ｂとなっていて、図示しない刃物台に握持されて、この刃物台に固定されるようになっている。なお、取付部１ｂは、面取り加工がされている。

チップホルダー１の先端部１ａの上面には、先端から一側方にかけて切り欠き状のチップ座１ｃが凹陥形成されている。チップ座１ｃは、本実施形態では、平面視した場合に、一つの頂点がチップホルダー１の基端側に向いた三角形状をしている。図２の（５）に示されるように、チップ座１ｃの上面は、先端部１ａの軸線から一側方に向けて徐々に低くなるように傾斜している。また、図１の（１）に示されるように、チップ座１ｃの上面は、先端部１ａの基端側から先端側に向けて徐々に低くなるように傾斜している。

図２に示されるように、チップ座１ｃの中央部には、取付ネジ穴１ｄが形成されている。取付ネジ穴１ｄは、上側が下側よりも、先端部１ａの側方及び先端側に向けて傾斜している。

チップ２は、板状である。本実施形態では、平面視した場合に、チップ２は正三角形状をしている。このように、平面視した場合にチップ２を正三角形状にしているのは、チップ２を小型にすることができ、スポット溶接用電極４０の嵌合部４０ｂのように小さい箇所でも切削することをできるようにするためである。チップ２の上面は、すくい面２ａとなっている。チップ２の側面は、逃げ面となっていて、本実施形態では、チップ２は、平面視して場合に、正三角形状をしているので、チップ２は、３つの逃げ面を有している。すくい面２ａと逃げ面とから切刃２ｂが構成されている。すくい面２ａと逃げ面のなす角度は、９０度以下になっている。チップ２の切刃２ｂの刃縁は、Ｖ字形状をしている。

チップ２において、少なくとも切刃２ｂは、超硬合金（例えば炭化タングステンを結合材であるコバルトで焼結させたもの）や、被覆超硬合金、ダイヤモンド、窒化珪素等のセラミックス、サーメット等の切削工具用硬質材料で構成されている。

チップ２の中央部には、取付穴２ｃが、貫通形成されている。チップ２は、チップ座１ｃに載置されている。チップ２がチップ座１ｃに載置された状態で、締付ボルト３をチップ２の取付穴２ｃに貫入し、取付ネジ穴１ｄに螺入して、チップ２をチップ座１ｃに着脱自在に取り付けている。チップ２を取付座１ｃに取り付けた状態では、チップ２の逃げ面と、チップ座１ｃの側壁とは、合致するようになっていて、チップ座１ｃの側壁でチップ２の逃げ面を保持して、チップ２ａがチップ座１ｃ上でビビらないようにしている。

図２の（４）に示されるように、チップ２を取付座１ｃに取り付けた状態で、チップ２の切刃２ｂの先端２ｄ（V字状の刃縁２ｂの先端部分）は、チップホルダー１の軸方向に対して側方に、先端部１ａから僅かに突出している。また、チップ２の切刃２ｂの先端２ｄは、先端部１ａの先端から僅かに突出している。つまり、チップ２の切刃２ｂは、取付部１ａの先端から先方に迫り出している。

図２において、チップホルダー１の先端側のチップ２の逃げ面を、先端側逃げ面２ｆと呼ぶことにし、チップホルダー１の側方側のチップ２の逃げ面を、側方側逃げ面２ｇ呼ぶことにする。

図２の（５）に示されるように、チップ２のすくい面２ａは、先端部１ａの軸線から一側方に向けて徐々に低くなるように傾斜している。また、図１の（１）に示されるように、チップ２のすくい面２ａは、先端部１ａの基端側から先端側に向けて徐々に低くなるように傾斜している。

本実施形態では、チップ２を平面視した場合に、正三角形状をしているので、チップ２の刃縁２ｂの先端２ｄが摩耗した場合には、チップ２を１２０度回転させて、チップ座１ｃに取り付け、他のチップ２の刃縁２ｂの先端２ｄが使用することができるようになっている。本実施形態では、チップ２は平面視した場合に、正三角形状をしていて、チップ座１ｃもチップ２に対応した形状となっているが、本考案のチップ２は、この形状に限定されず、平面視した場合に、正方形状や菱形形状等のチップ２であっても差し支えない。

図１に示されるように、チップホルダー１の内部には、チップホルダー１の基端から先端部１ａまで、オイルミスト供給路１ｅが形成されている。

先端部１ａの先端から、オイルミスト供給路１ｅに連通するオイルミスト供給路１ｆが形成されている。図２の（４）に示されるように、オイルミスト供給路１ｆは、先端部１ａの先端側が基端側に比べて徐々に先端部１ａの軸線から一側方に位置するように（チップ座１ｃから離れるように）傾斜している。また、図２の（５）に示されるように、オイルミスト供給路１ｆは、先端部１ａの先端側が基端側に比べて徐々に低くなるように傾斜している。

オイルミスト供給路１ｆの先端部１ａ先端の外表面に開口している開口部１ｇは、閉塞部材１ｈにより閉塞されている。

取付部１ａの先端には、オイルミスト噴出口１ｉが形成されている。このオイルミスト噴出口１ｉは、チップ２の先端側逃げ面２ｆに開口している。オイルミスト噴出口１ｉは、チップ２の先端側逃げ面２ｆの下縁に位置している。先端部１ａには、オイルミスト噴出口１ｉから、オイルミスト供給路１ｆに連通する、オイルミスト供給路１ｊが形成されている。前述したように、オイルミスト供給路１ｆを、先端部１ａの先端側が基端側に比べて徐々に低くなるように傾斜して形成したので、オイルミスト供給路１ｊを、オイルミスト噴出口１ｉに向けて、先端部１ａの下方から上方に向けて形成することが可能となる。

なお、オイルミスト噴出口１ｉから、噴出するオイルミストの流速を速くするために、オイルミスト供給路１ｊの内径を、１．２ｍｍ以下にすることが好ましい。

（本考案の作用）
図４に本考案の作用を示す説明図を示し、以下本考案の作用について説明をする。スポット溶接用電極４０の嵌合部４０ｂを形成するには、先ず、電極素材５０を、鍛造もしくはドリル加工により凹部５０ａを凹陥形成する。図４に示されるように、前記電極素材５０を回転させて、電極素材５０の凹部５０ａに、本考案のボーリングバイト１０の先端を挿入し、チップ２の切刃２ｂの先端２ｄを、電極素材５０の凹部５０ａの底部５０ｂや側周面５０ｃに押し当てて、スポット溶接用電極４０の嵌合部４０ｂを切削形成する。

この際に、オイルミストをチップホルダー１のオイルミスト供給路１ｅに供給する。前記オイルミストは、切削油と高圧エアーを混合したものである。なお、切削油には、油性切削油と水溶性切削油の両方が含まれる。

オイルミスト供給路１ｅに供給されたオイルミストは、オイルミスト供給路１ｆ、オイルミスト供給路１ｊを流通して、オイルミスト噴出口１ｉから噴出する。オイルミスト噴出口１ｉから噴出するオイルミストは、チップ２の先端側逃げ面２ｆや、電極素材５０の凹部５０ａ内に供給される。オイルミスト噴出口１ｉから噴出するオイルミストは、電極素材５０の凹部５０ａ内の底部５０ｂや側周面５０ｃにはね返り、チップ２の切刃２ｂに供給されるようになっている。このため、オイルミストが、切り屑５５に遮断されることなく、十分な量の切削油をチップ２の切刃２ｂに供給することが可能となる。

また、前述したように、オイルミスト噴出口１ｉは、チップ２の先端側逃げ面２ｆの下縁に位置しているので、チップ２の切刃２ｂに近設した位置から、オイルミストを噴出することが可能となり、確実にチップ２の切刃２ｂに潤滑油を供給することが可能となる。

また、前述したようにオイルミスト供給路１ｊを、オイルミスト噴出口１ｉに向けて、先端部１ａの下方から上方に向けて形成したので、オイルミスト噴出口１ｉから噴出するオイルミストの気流は、図４に示されるように、電極素材５０の凹部５０ａの底部５０ｂにはね返り、電極素材５０の凹部５０ａとチップホルダー１の先端部１ａの上面との間の空間を通って、電極素材５０の凹部５０ａから外部に排出される。このため、切り屑５５の電極素材５０の凹部５０ａから外部への排出が促進され、図４に示されるように、切り屑５５が規則的な螺旋状の状態で電極素材５０の凹部５０ａから外部へ排出され、切り屑５５が電極素材５０の凹部５０ａ内に滞留することなく、また、ボーリングバイト１０に絡まることがない。

以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ好ましいと思われる実施形態に関連して本考案を説明したが、本考案は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる考案の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うスポット溶接機用電極の嵌合部切削用ボーリングバイトもまた技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。

本考案の実施の形態を示すスポット溶接機用電極の嵌合部切削用ボーリングバイトの説明図である。 要部の詳細図である。 スポット溶接用電極の断面図である。 本考案の作用を示す説明図である。 従来のスポット溶接機用電極切削用ボーリングバイトの説明である。

符号の説明

１ チップホルダー
１ａ 先端部
１ｂ 取付部
１ｃ チップ座
１ｄ 取付ネジ穴
１ｅ オイルミスト供給路
１ｆ オイルミスト供給路
１ｇ 開口部
１ｈ 閉塞部材
１ｉ オイルミスト噴出口
１ｊ オイルミスト供給路
２ チップ
２ａ すくい面
２ｂ 切刃
２ｃ 取付穴
２ｄ 切刃の先端
２ｆ 先端側逃げ面
２ｇ 側面側逃げ面
３ 取付ネジ
１０ スポット溶接機用電極の嵌合部切削用ボーリングバイト
４０ スポット溶接機用電極
４０ａ 先端部
４０ｂ 嵌合部
５０ 電極素材
５０ａ 凹部
５０ｂ 凹部の底部
５０ｃ 凹部の側周面
５５ 切り屑
８０ スポット溶接機用電極
８０ａ 嵌合部
８５ 切り屑
９０ 従来のボーリングバイト
９０ａ チップ
９０ｂ 第１のオイルミスト噴出口
９０ｃ 第２のオイルミスト噴出口

Claims (3)

1. チップホルダー（１）の先端に、すくい面（２ａ）と先端側逃げ面（２ｆ）及び側方側逃げ面（２ｇ）とから構成される切刃（２ｂ）を有するチップ（２）が取り付けられ、前記切刃（２ｂ）の先端（２ｄ）はチップホルダー（１）の軸方向に対して側方に突出していて、前記切刃（２ｂ）の先端（２ｄ）で、スポット溶接機用電極（４０）の嵌合部（４０ｂ）を切削形成する、スポット溶接機用電極の嵌合部切削用ボーリングバイトにおいて、
   前記チップ（２）の先端側逃げ面（２ｆ）に開口し、この先端側逃げ面（２ｆ）にオイルミストを噴出するオイルミスト噴出口（１ｉ）を、チップホルダー（１）の先端に形成したことを特徴とするスポット溶接機用電極の嵌合部切削用ボーリングバイト。
2. チップ（２）にオイルミストを噴出するオイルミスト噴出口は、チップ（２）の先端側逃げ面（２ｆ）に開口するオイルミスト噴出口（１ｉ）のみであることを特徴とする請求項１に記載のスポット溶接機用電極の嵌合部切削用ボーリングバイト。
3. オイルミスト噴出口（１ｉ）は、チップ（２）の先端側逃げ面（２ｆ）の下縁に位置していることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のスポット溶接機用電極の嵌合部切削用ボーリングバイト。

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