JP3835052B2 - 転削工具 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、切刃が設けられたカートリッジを具備し、被削材を回転切削する正面フライス等の転削工具に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5は従来技術の一例による転削工具の先端面方向から見た斜視図であり、図6は図5に示す転削工具の中央断面図であり、図7は図5に示す転削工具の先端面図であり、図8は図5に示す転削工具の外周面の要部拡大図である。
転削工具1は、略円筒状の工具本体2が回転軸線Oを中心に回転可能とされ、例えばアルミニウムからなる工具本体2の先端外周部には、周方向に所定間隔で凹溝3が形成されている。各凹溝3は工具本体2の外周面2Aに回転軸線Oに沿って形成されており、凹溝3内に例えば鋼からなるカートリッジ4が装着されており、カートリッジ4はボルト5によって工具本体2に固定されている。
【0003】
カートリッジ4は、その先端外周部にチップ取付座7が形成され、このチップ取付座7にスローアウェイチップ8が装着されている。スローアウェイチップ8の中央部には着座面7Aと対向する上面8Aを貫通してねじ挿通孔8aが形成されており、このチップ8はねじ挿通孔8aを通して、ねじ9をチップ取付座7のねじ穴に螺合することで固定されている。ねじ9の頭部9aにはレンチ穴9bが形成されており、このレンチ穴9bに図示しないレンチ等の工具等を挿入することで、チップ8の着脱操作ができるようになっている。
固定状態でスローアウェイチップ8は先端外周側に正面切刃8bが位置し、外周側に外周切刃8cが位置している。そのため正面切刃8b及び外周切刃8cを有する上面8Aが工具本体2の外周面2Aに交差して位置している。
カートリッジ4の回転軸線Oに沿う長手方向中央部に挿通穴10が工具本体2の径方向内側に向けて形成され、工具本体2には凹溝3からボルト孔15が穿孔されて雌ねじが切られている。挿通穴10にボルト5が挿通されて工具本体2のボルト孔15に螺合されて、カートリッジ4が工具本体2に固定されている。
【0004】
凹溝3には、カートリッジ4の基端面4aと凹溝3の基端壁3aとの間に若干の空間11が形成されている。凹溝3の基端壁3a内の孔部12には調整ねじ13が装着され、この調整ねじ13の頭部14が空間11内に突出してカートリッジ4の基端面4aに当接している。そして、頭部14の外周面には周方向に所定間隔でレンチの挿入孔14aが形成され、挿入孔14aにレンチを挿入して回転させて頭部14aを回転軸線O方向に沿って進出させることにより、カートリッジ4の基端部4aを押動して正面切刃8bの突出量を微調整できるようになっている。
基端面16には、回転軸線Oと直交して断面四角形のキー溝20が直径方向に形成されており、小径壁面19で二つに分断されている。
キー溝20は、工具本体2と一体に連結される図示しないスピンドルのキー部材と嵌合して一体に連結されて工具本体2がスピンドルと一体回転するようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の転削工具1では、被削材の主切削は外周切刃8cにより行われ、正面切刃8bにより切削面の仕上げ加工が行われる。ここで、転削工具1を使用して行った切削試験について図9及び図10を参照しながら説明する。図9は転削工具1を使用して被削材の切削加工を行った際の転削工具1の回転数と、工具本体2の径方向における工具本体2及びカートリッジ4の変位量との関係を示す図であり、図10は正面切刃8bが直刃又はR刃である転削工具1の回転数と、被削材の切削面の面粗さとの関係を示す図である。図10に示すように、直刃及びR刃の両者において、転削工具1の回転数が15000rpmを越えると急激に面粗さが増大する。ここで、図9に示すように、例えば20000rpmの回転数では、工具本体2の径方向変位は約0.017mmであるのに対して、カートリッジ4の径方向変位は約0.028mmであり、カートリッジ4の方が工具本体2に比べて大きな変位を示している。従って、面粗さの増大にはカートリッジ4の径方向変位が大きく影響していると結論できる。
【0006】
すなわち、高速回転時にはカートリッジ4に多大なる遠心力が作用して、ボルト5の位置を起点としてカートリッジ4の先端側、すなわちスローアウェイチップ8が装着されるチップ取付座7の近傍が径方向外側へ向かって折れるように変位するという状態が生じる。この場合、被削材の切削面に対して正面切刃8bが傾いた状態で当接することになる。このように、被削材の切削加工時に正面切刃8bが傾くことによっ加工面の表面粗さが悪化するという問題が生じる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、高速回転時においてもカートリッジの変位を防止して、被削材の仕上がり面の面粗さが悪化するのを防ぐことができる転削工具の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項1に記載の本発明の転削工具は 回転軸線を有する工具本体の外周面に、切刃を有するスローアウェイチップが装着されるチップ取付座が形成されたカートリッジが固定部材で装着され、前記工具本体の先端部から前記切刃が突出してなる転削工具において、前記カートリッジには、前記チップ取付座の着座面に交差する方向に突出する突出部が形成されており、この突出部には、前記工具本体の径方向で貫通するねじ挿通穴が形成され、このねじ挿通穴は前記回転軸線方向に沿った長穴とされており、前記工具本体には、前記ねじ挿通穴の開口部に臨むようにして前記工具本体の径方向内側に向かうねじ孔が形成されて雌ねじが切られ、前記ねじ挿通穴に挿通されたクランプねじが係止部材として前記ねじ孔に螺合されて前記固定部材よりも切刃側の前記チップ取付座近傍の位置に備えられており、この係止部材によって前記突出部を介して前記カートリッジと前記工具本体とが固定されていることを特徴としている。
【0008】
上記構成の転削工具では、工具本体にカートリッジを固定する固定部材に加えて、この固定部材よりも切刃側の位置に係止部材を設けて、この係止部材によって工具本体とカートリッジとの固定を強化していることから、工具本体を高速回転させて被削材の切削を行った場合でも、切刃が装着されたカートリッジの先端部分が遠心力によって工具本体の径方向外側に向かって湾曲することを抑制することができる。これにより被削材の切削面に対して切刃が傾いて当接することを防ぎ、回転切削時におけるカートリッジの径方向変位に起因した面粗さの悪化を抑制することができ、被削材の仕上がり面品位を向上させることが可能となる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の転削工具の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施形態に係わる転削工具の中央断面図であり、図2は図1に示す転削工具の先端面図であり、図3は図1に示す転削工具の外周面の要部拡大図であり、図4は図1に示す転削工具の先端面の要部拡大図である。なお、上述した従来技術と同一部分には同じ符号を配して説明を省略または簡略する。
本実施の形態による転削工具30は、図1に示すように、略円筒状の工具本体2が回転軸線Oを中心に回転可能とされ、例えばアルミニウムからなる工具本体2の先端外周部には、例えば周方向に所定間隔で凹溝3が形成されている。各凹溝3は工具本体2の外周面2Aに回転軸線Oに沿って形成されており、凹溝3内に例えば鋼からなるカートリッジ4が装着されており、カートリッジ4は固定部材としてのボルト5によって工具本体2に固定されている。
【0010】
カートリッジ4は、その先端外周部にチップ取付座7が形成され、このチップ取付座7にスローアウェイチップ8が装着されている。スローアウェイチップ8の中央部には着座面7Aと対向する上面8Aを貫通してねじ挿通孔8aが形成されており、このチップ8はねじ挿通孔8aを通して、ねじ9をチップ取付座7のねじ穴に螺合することで固定されている。
カートリッジ4の回転軸線Oに沿う長手方向中央部に挿通穴10が工具本体2の径方向に向けて形成され、工具本体2には凹溝3からボルト孔15が穿孔されて雌ねじが切られている。この挿通穴10にボルト5が挿通されて工具本体2のボルト孔15に螺合されて、カートリッジ4が工具本体2に固定されている。
【0011】
カートリッジ4には、挿通穴10よりも先端側の適宜の位置で、チップ取付座7の着座面7Aと交差する方向にカートリッジ4の本体から突出する板状の突出部4Aが形成されている。突出部4Aは凹溝3の底面3Aに当接させられていると共に、工具本体2の径方向で突出部4Aを貫通するねじ挿通穴31が形成されている。ねじ挿通穴31は例えば工具本体2の回転軸線O方向に沿った長穴とされており、工具本体2には、ねじ挿通穴31の開口部に臨むようにして工具本体2の径方向内側に向かうねじ孔32が形成されて雌ねじが切られている。ここで、ねじ挿通穴31に挿通されたクランプねじ33(係止部材)はねじ孔32に螺合されており、カートリッジ4を突出部4Aを介して工具本体2に固定している。
なお、調整ねじ13により工具本体2の回転軸線O方向におけるカートリッジ4の位置調整を行う際、クランプねじ33に対してねじ挿通穴31が長穴とされているので、カートリッジ4は回転軸線O方向に微少移動可能とされている。これにより、工具本体2の先端面17に対する先端切刃8bの突出量を微調整できるようになっている。
【0012】
上記構成の転削工具30によれば、工具本体2の凹溝3にカートリッジ4を装着するボルト5に加えて、このボルト5よりもカートリッジ4の先端側すなわちチップ取付座7の近傍に、ねじ挿通穴31を有する突出部4Aが形成され、このねじ挿通穴31の開口部に臨むようにして工具本体2の径方向内側に向かうねじ孔32が形成されており、ねじ挿通穴31に挿通されたクランプねじ33がねじ孔32に螺合することによってカートリッジ4と工具本体2とが固定されていることから、工具本体2に対するカートリッジ4の固定状態が強化されている。特に、スローアウェイチップ8が装着されるチップ取付座7の近傍が固定されているため、転削工具30を高速回転させて被削材の切削加工を行った場合でも、遠心力によってチップ取付座7の近傍が工具本体2の径方向外側へ向かって折れるように変位することを抑制することができ、被削材の加工面にスローアウェイチップ8の正面切刃8cが傾いて当接することを防ぐことができる。これによって被削材の仕上がり面の面粗さを向上させることができる。
【0013】
なお、本実施の形態においては、カートリッジ4の挿通穴10よりも先端側の適宜の位置で、クランプねじ33をねじ挿通穴31に挿通してねじ孔32に螺合することによってカートリッジ4を工具本体2に固定するとしたが、これに限定されず、適宜のくさび等を利用してカートリッジ4を工具本体2に固定してもよい。
なお、本発明は、正面フライス30に限定されることなくエンドミルやドリル等、各種の転削工具に採用できる
【0014】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1記載の本発明の転削工具によれば、切刃の近傍に工具本体とカートリッジとを固定する係止部材を設けたことによって、工具本体を高速回転させて被削材を回転切削した場合でも、切刃が装着されたカートリッジの先端部分が遠心力によって工具本体の径方向外側に変位することを抑制することができる。これにより被削材の加工面に対して切刃が傾いて当接することを防ぎ、回転切削時におけるカートリッジの径方向変位に起因した面粗さの悪化を抑制することができ、被削材の仕上がり面品位を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態に係わる転削工具の中央断面図である。
【図2】 図1に示す転削工具の先端面図である。
【図3】 図1に示す転削工具の外周面の要部拡大図である。
【図4】 図1に示す転削工具の先端面の要部拡大図である。
【図5】 従来技術の一例による転削工具の先端面方向から見た斜視図である。
【図6】 図5に示す転削工具の中央断面図である。
【図7】 図5に示す転削工具の先端面図である。
【図8】 図5に示す転削工具の外周面の要部拡大図である。
【図9】 図5に示す転削工具を使用して被削材の切削加工を行った際の転削工具の回転数と、工具本体の径方向における工具本体及びカートリッジの変位量との関係を示す図である。
【図10】 図5に示す転削工具の正面切刃が直刃又はR刃である工具本体の回転数と、被削材の切削面の面粗さとの関係を示す図である。
【符号の説明】
1,30 転削工具
2 工具本体
3 凹溝
4 カートリッジ
4A 突出部
5 ボルト
7 チップ取付座
8 スローアウェイチップ
8b 正面切刃
8c 外周切刃
31 ねじ挿通穴
32 ねじ孔
33 クランプねじ
Claims (1)
- 回転軸線を有する工具本体の外周面に、切刃を有するスローアウェイチップが装着されるチップ取付座が形成されたカートリッジが固定部材で装着され、前記工具本体の先端部から前記切刃が突出してなる転削工具において、
前記カートリッジには、前記チップ取付座の着座面に交差する方向に突出する突出部が形成されており、
この突出部には、前記工具本体の径方向で貫通するねじ挿通穴が形成され、このねじ挿通穴は前記回転軸線方向に沿った長穴とされており、前記工具本体には、前記ねじ挿通穴の開口部に臨むようにして前記工具本体の径方向内側に向かうねじ孔が形成されて雌ねじが切られ、前記ねじ挿通穴に挿通されたクランプねじが係止部材として前記ねじ孔に螺合されて前記固定部材よりも切刃側の前記チップ取付座近傍の位置に備えられており、この係止部材によって前記突出部を介して前記カートリッジと前記工具本体とが固定されていることを特徴とする転削工具。
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JP09937899A Expired - Lifetime JP3835052B2 (ja) | 1999-04-06 | 1999-04-06 | 転削工具 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1999
- 1999-04-06 JP JP09937899A patent/JP3835052B2/ja not_active Expired - Lifetime
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