JP4359918B2 - Throwaway drill and operation jig - Google Patents
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Description
本発明はホルダと共通の回転軸を有するスローアウェイチップを着脱可能に装着したスローアウェイドリルに関する。 The present invention relates to a throw-away drill in which a throw-away tip having a rotation axis common to a holder is detachably mounted.
工具本体と同軸回転するスローアウェイチップが着脱可能なスローアウェイドリルとしては、特許文献1に開示されているようなスローアウェイチップとホルダをねじにより締付固定する構成が知られている。
As a throw-away drill in which a throw-away tip that rotates coaxially with a tool body is detachable, a configuration is known in which a throw-away tip and a holder are fastened and fixed with screws as disclosed in
また、特許文献2に開示されているようなスローアウェイチップのホルダへの固定にねじを用いず、ホルダの弾性変形を利用した自己締付方式にてスローアウェイチップを固定する構成が知られている。
しかしながら、特許文献1に開示されているようなねじによってスローアウェイチップをホルダに固定する構成では、スローアウェイチップの取り付けにねじとドライバーを使用しなければならないため、スローアウェイチップの交換作業が煩雑であるばかりでなく、スローアウェイチップの交換作業中にねじやスローアウェイチップを誤って落下させて紛失してしまう恐れがあった。
However, in the configuration in which the throw-away tip is fixed to the holder with a screw as disclosed in
また、特許文献2に開示されているようなホルダの弾性変形を利用してスローアウェイチップを固定する構成では、通常ホルダよりも硬い耐摩耗性に優れた素材からなるスローアウェイチップの拘束部分をホルダ側の拘束部と摺動させて装着しなければならないため、スローアウェイチップの交換作業を繰り返し行うことによってホルダ側拘束面に傷がついてしまったりホルダ側拘束部付近に金属疲労が生じてホルダの弾性変形による支持力が弱まったり、あるいは無理な力が加わってホルダ側拘束面が変形することがあり、ホルダが使用不能になってしまい、早期にホルダを交換しなければならないという問題があった。
Further, in the configuration in which the throw-away tip is fixed by utilizing the elastic deformation of the holder as disclosed in
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、ホルダと共通の回転軸を有するスローアウェイチップを着脱可能に装着したスローアウェイドリルにおいて、ホルダを長期間使用できて経済的であるスローアウェイドリルを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem of the prior art, and in a throw-away drill in which a throw-away tip having a rotation axis common to the holder is detachably mounted, the holder can be used for a long period of time. The purpose is to provide a throwaway drill that is economical and economical.
前記課題を解決するため、請求項1のスローアウェイドリルは、先端側に少なくとも二つの切刃を備えるスローアウェイチップの後端側を、前記スローアウェイチップと共通の回転軸を有するホルダの先端部に着脱可能に装着されてなるスローアウェイドリルにおいて、前記ホルダの先端部には、前記スローアウェイチップおよび前記ホルダと共通の回転軸を有する円筒状基部と該円筒状基部から外周方向へ突出した二つの回転抑止部とからなるクランプ部材が前記回転軸を中心に回転可能にかつ前記回転抑止部の下面が前記ホルダの先端部に対して摺動可能に装着されており、前記クランプ部材の前記回転抑止部の一側面に配設された回転抑止壁面と前記ホルダ先端部に配設された回転伝達壁面との間に前記スローアウェイチップ後端側の回転固定突出部を挟持固定してなることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, the throw-away drill according to
かかる構成によれば、スローアウェイチップのホルダへの着脱作業が、あらかじめホルダに装着されているクランプ部材の回転動作のみで行えるので、ねじによってチップを固定する方式に比べてスローアウェイチップの交換作業を簡素化および迅速化することができる。また、スローアウェイチップをホルダから着脱する際に、ホルダ自体が傷ついたり摩耗によって変形することを防止し、クランプ部材の交換のみでホルダを長期間にわたって使用することができる。 According to such a configuration, the throw-away tip can be attached to and detached from the holder only by rotating the clamp member mounted in advance on the holder. Therefore, the throw-away tip can be replaced as compared with the method in which the tip is fixed with a screw. Can be simplified and speeded up. Further, when the throw-away tip is detached from the holder, the holder itself is prevented from being damaged or deformed due to wear, and the holder can be used for a long period of time only by replacing the clamp member.
また、請求項2のスローアウェイドリルは、前記回転伝達壁面は前記回転軸に平行な垂直面に対してホルダ先端側が突出した傾斜面からなることを特徴としている。
The throw away drill according to
かかる構成によれば、前記回転伝達壁面がホルダ先端側へのストッパーの役割を果たすことによりスローアウェイチップのホルダ先端側への抜けを防止することができる。 According to this configuration, the rotation transmitting wall surface serves as a stopper toward the holder tip side, so that the throw-away tip can be prevented from coming off to the holder tip side.
また、請求項3のスローアウェイドリルは、前記クランプ部材が前記ホルダよりも軟質の素材からなることを特徴としている。
The throw-away drill according to
かかる構成によれば、ホルダのクランプ部材との摺動部が、スローアウェイチップの着脱作業に伴うクランプ部材の回転動作を繰り返し行ってもホルダ自体が傷つけられることがなくなるので、定期的にクランプ部材のみを交換すればよくホルダを長期にわたり使用することができ経済的である。 According to such a configuration, the holder itself will not be damaged even if the sliding portion of the holder with the clamp member repeatedly rotates the clamp member in accordance with the attachment / detachment operation of the throw-away tip. It is economical that the holder can be used for a long period of time only by exchanging it.
また、請求項4のスローアウェイドリルは、前記円筒状基部のホルダ側端部にはスリットが形成されていることを特徴としている。
The throw-away drill according to
かかる構成によれば、前記クランプ部材を前記ホルダ先端部へ装着した状態において、クランプ部材円筒状基部のホルダ側端部が内側に弾性変形し、その反作用でホルダ側内壁面を強力に押し付ける力が働くので、前記クランプ部材の前記ホルダへの支持力が強くなる。 According to this configuration, in the state where the clamp member is mounted on the holder tip, the holder-side end of the cylindrical base of the clamp member is elastically deformed inward, and the force that strongly presses the holder-side inner wall surface due to its reaction. Since it works, the support force of the clamp member to the holder becomes strong.
また、請求項5のスローアウェイドリルは、前記円筒状基部のホルダ側端部近傍の外周壁面にはくぼみ部が形成されてなるとともに、前記ホルダ側には前記くぼみ部と嵌合すべく隆起部が形成されてなることを特徴としている。
The throw-away drill according to
かかる構成によれば、前記クランプ部材をホルダ先端側に引き抜こうとする力が働いたとしてもホルダ側に形成された隆起部とクランプ部材側に形成されたくぼみ部がホルダ先端側への抜け止めとして作用するため、より強固な拘束力が得られる。 According to this configuration, even if a force for pulling out the clamp member toward the tip of the holder is applied, the raised portion formed on the holder side and the indented portion formed on the clamp member side serve as a stopper to the holder tip side. As a result, a stronger restraining force can be obtained.
また、請求項6に記載のスローアウェイドリルは、前記クランプ部材の前記回転抑止部下面と前記ホルダ先端部との摺動面において、前記スローアウェイチップを挟持固定時に前記ホルダと前記クランプ部材が嵌合する段差を備えたことを特徴としている。
The throw-away drill according to
かかる構成によれば、前記クランプ部材を工具回転方向に回す力が働いた際の、前記クランプ部材のゆるみ防止として作用する。 According to this structure, when the force which rotates the said clamp member to a tool rotation direction acted, it acts as prevention of the loosening of the said clamp member.
また、請求項7に記載のスローアウェイドリルは、前記回転抑止壁面が前記回転軸に平行な垂直面に対してホルダ先端側が突出した傾斜面からなるとともに、前記回転伝達壁面の傾斜角が前記回転抑止壁面の傾斜角よりも大きいことを特徴としている。
The throw-away drill according to
かかる構成によれば、前記スローアウェイチップを前記ホルダに押え付ける方向に力が働くとともに、前記クランプ部材による締め付けを緩める方向には力が作用しない。 According to this configuration, a force acts in a direction in which the throw-away tip is pressed against the holder, and no force acts in a direction in which tightening by the clamp member is loosened.
また、請求項8に記載のスローアウェイドリルは、前記ホルダに形成された前記回転伝達壁面の少なくとも一つは径方向における角度の異なる複数の面で構成されていることを特徴としている。
The throw-away drill according to
かかる構成によれば、スローアウェイチップの径方向への移動が制限されるので、ホルダへの取り付け後のスローアウェイチップのガタツキを抑制でき、スローアウェイチップとホルダの中心軸の一致も良好となり、高精度の穴あけ加工が実施できる。 According to such a configuration, since the movement of the throw-away tip in the radial direction is restricted, it is possible to suppress backlash of the throw-away tip after being attached to the holder, and the match between the throw-away tip and the center axis of the holder is also good. High precision drilling can be performed.
また、請求項9に記載のスローアウェイドリルは、前記ホルダに流体供給穴が形成されていて、前記角度の異なる面のうち隣り合う2つの面によって決まる仮想延長面の交差線を含む位置に流体供給穴が形成されていることを特徴としている。
Further, in the throw-away drill according to
かかる構成によれば、切削油等の流体を刃先へ供給できるとともに、角度の異なる複数の面で構成された回転伝達壁面の交差部に生じる応力集中を緩和できるという効果もある。 According to this configuration, fluid such as cutting oil can be supplied to the cutting edge, and there is an effect that stress concentration generated at the intersection of the rotation transmission wall surfaces formed by a plurality of surfaces having different angles can be reduced.
また、請求項10に記載のスローアウェイドリルは、前記クランプ部材の前記回転抑止部の外周壁面上端部に凹部を備えるとともに、前記スローアウェイチップを前記ホルダに装着した状態において前記スローアウェイチップの外周側面部の前記凹部に連続する位置に前記回転軸と平行に溝が配設されていることを特徴としている。
The throw-away drill according to
かかる構成によれば、スローアウェイチップの着脱時に操作冶具を用いてクランプ部材を回転させることができ、スローアウェイチップの交換作業を容易に行えるようになる。 According to such a configuration, the clamp member can be rotated using the operation jig when the throw-away tip is attached and detached, and the replacement work of the throw-away tip can be easily performed.
また、請求項11に記載の操作冶具は、前記スローアウェイドリルの先端部を挿入可能な開口部を備えるとともに、該開口部の内壁面には前記クランプ部材の前記回転抑止部の外周壁面上端部に設けられた凹部と係合するための突起部を備えたことを特徴としている。
The operation jig according to
かかる構成によれば、特にホルダが小径の場合などでクランプ部材を回転させにくいというような状態でも確実にクランプ部材を回転させることができる。 According to such a configuration, the clamp member can be reliably rotated even in a state where it is difficult to rotate the clamp member, particularly when the holder has a small diameter.
本発明のスローアウェイドリルによれば、先端側に少なくとも二つの切刃を備えるスローアウェイチップの後端側を、前記スローアウェイチップと共通の回転軸を有するホルダの先端部に着脱可能に装着されてなるスローアウェイドリルにおいて、前記ホルダの先端部には、前記スローアウェイチップおよび前記ホルダと共通の回転軸を有する円筒状基部と該円筒状基部から外周方向へ突出した二つの回転抑止部とからなるクランプ部材が前記回転軸を中心に回転可能にかつ前記回転抑止部の下面が前記ホルダの先端部に対して摺動可能に装着されており、前記クランプ部材の前記回転抑止部の一側面に配設された回転抑止壁面と前記ホルダ先端部に配設された回転伝達壁面との間に前記スローアウェイチップ後端側の回転固定突出部を挟持固定してなる構成により、スローアウェイチップのホルダへの着脱作業が、あらかじめホルダに装着されているクランプ部材の回転動作のみで行えるので、スローアウェイチップの交換作業の簡素化および迅速化することができる。 According to the throw-away drill of the present invention, the rear end side of the throw-away tip having at least two cutting blades on the front-end side is detachably attached to the tip portion of the holder having a rotation axis common to the throw-away tip. In the throw-away drill, the tip portion of the holder includes a cylindrical base portion having a rotation axis in common with the throw-away tip and the holder, and two rotation restraining portions protruding from the cylindrical base portion in the outer peripheral direction. And a lower surface of the rotation restraining portion is slidably attached to the tip of the holder, and is attached to one side surface of the rotation restraining portion of the clamp member. The rotation fixing protrusion on the rear end side of the throw-away tip is sandwiched between the rotation suppression wall surface disposed and the rotation transmission wall surface disposed at the tip of the holder. With this configuration, the throw-away tip can be attached to and detached from the holder only by rotating the clamp member mounted in advance on the holder, so that the throw-away tip replacement work can be simplified and speeded up. it can.
以下、本発明の実施形態を添付図面により説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1乃至図11は本発明の一実施形態を示すものであり、図1は本実施例によるスローアウェイドリル1(以下、単にドリルと略す)の組み立て図、図2は図1のドリル1の組み立て分解作業における(a)第1段階、(b)第2段階、(c)第3段階、(d)第4段階を示す斜視図、図3は本実施例によるドリル1に装着されているスローアウェイチップ2(以下、単にチップと略す)の後端斜視図、図4は本実施例によるドリル1に装着されているクランプ部材4の先端斜視図、図5は図4のクランプ部材4の後端視図、図6は本実施例によるドリル1のホルダ3の先端斜視図、図7は図6のホルダ3の先端視図、図8はクランプ部材4を緩めた状態のドリル1の側面図、図9はクランプ部材4を回転させてチップ2を挟持固定した状態のドリル1の側面図、図10は本実施例によるクランプ部材4の回転を補助するための操作冶具17の下方斜視図、図11(a)乃至(c)は回転伝達壁面と回転抑止壁面の傾斜角の関係を説明するための概略図である。
1 to 11 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an assembly diagram of a throw-away drill 1 (hereinafter simply referred to as a drill) according to this embodiment, and FIG. 2 is a diagram of the
ここで、本実施例によるドリル1は図1に示すように、チップ2、ホルダ3、およびクランプ部材4からなり、2つの切刃5と切屑排出溝6を有する構成となっている。
Here, as shown in FIG. 1, the
図3に示すようにチップ2の後端側には2つの回転固定突出部7を備えており、ホルダ3からの回転を受ける回転受動壁面8とクランプ部材4と当接する壁面9を備えている。ここで回転受動壁面8は図3に示すように2つ以上の面で構成されているほうが位置決めしやすく望ましい。また、回転受動壁面8は回転抑止部下面と鋭角をなすように形成するのが望ましい。このような状態ではチップがホルダから外れてしまう可能性が少なくなる。
As shown in FIG. 3, the rear end side of the
また図4に示すように、クランプ部材4は円筒状基部11と該円筒状基部11から外周方向へ突出した二つの回転抑止部13とから形成されている。ここで、クランプ部材4はホルダよりも軟質の素材からなることが望ましいが、これによりホルダのクランプ部材との摺動部が、スローアウェイチップの着脱作業に伴うクランプ部材の回転動作を繰り返し行っても傷つけられることがなくなるので、ホルダを長期にわたり使用することができ経済的となる。
As shown in FIG. 4, the
図10ではクランプ部材4の回転を補助するための操作冶具17を示しており、図4で示したクランプ部材4の凹部16と嵌り合う突起部18を備えている。クランプ部材4は手で押さえて回転させることもできるように、回転抑止部13の外周壁面にすべり止め15を備えているが、このような専用の操作冶具17を使用する方が、作業の利便性が高まるとともに、特にホルダが小径の場合などでクランプ部材を回転させにくいというような状態でも確実にクランプ部材を回転させることができるという点で望ましい。
FIG. 10 shows an
また、図6に示すように、ホルダ3の先端部にはチップ2とクランプ部材4の受け入れ箇所を備えており、図3で示したチップ2の回転受動壁面8と当接すべく回転伝達壁面19が備えられている。この回転伝達壁面19はチップの回転受動壁面8と同様に2つの面で構成されている。また、本実施形態では流体供給穴20aを備えているが、この流体供給穴20aは回転受動壁面8を構成している2平面の仮想延長面の交差線を含むように配置されていることが、回転伝達壁面19に加わる応力集中を緩和することができ、ホルダの長寿命化が図れるという点で望ましい。
As shown in FIG. 6, the tip of the
さらに、ホルダ3先端部にはクランプ部材4の円筒状基部11が配設されるべく受け入れ部21が備えられている。この受け入れ部21にはクランプ部材4の円筒状基部11の外周面に設けられたくぼみ部22と嵌り合うように隆起部23が形成されており、クランプ部材4の装着時にはクランプ部材4の円筒状基部11のホルダ側端部がこの隆起部を一旦乗り越える必要があり、この動作はクランプ部材4の押し込みとともに円筒状基部11に設けられたスリット12を弾性的に収縮させることによって行われる。クランプ部材4がホルダ3へ装着された状態で、クランプ部材4は切屑排出溝6の間で自由に回転させることができる。クランプ部材4のスリット12はこの装着状態において完全に形状を回復しているよりも、ある程度の弾性変形を維持したまま受け入れ部21の内壁への弾性押圧力を発生させている方がホルダ3への装着状態におけるガタツキも少なくなるので望ましい。また、クランプ部材4が工具回転方向Aへ容易に外れないように、回転抑止部13下面とホルダ3先端部との摺動面25に段差26を設けて、チップ2装着時にはクランプ部材4がこの段差26を乗り越えるように装着されると、チップ2のホルダ3への拘束がより強固になるので望ましい。
Further, a receiving
ここで本実施形態におけるチップ2のホルダ3への装着方法については、図2に示すように、(a)クランプ部材4をホルダ3に取り付け、回転抑止部13を切屑排出溝6の間に配置する。(b)次いで、チップ2後端側に形成された回転固定突出部7をクランプ部材4の回転抑止壁面14とホルダ3の回転伝達壁面19の間に配置し、チップ2の回転受動壁面8とホルダ3の回転伝達壁面19が当接するまでチップ2を工具回転方向Aと逆方向に回転させる。(c)この状態で操作冶具17の突起部18とクランプ部材4の凹部16を合わせるように操作冶具17を配置する。その後、操作冶具17を工具回転方向Aと逆方向に回転させ、前記摺動面25に設けられた段差26をクランプ部材4が完全に乗り越えるまで回転させることによってチップ2が拘束される。チップ2をホルダ3へ装着後、操作冶具17は突起部18をチップ2の外周側面部に設けられた溝27を通して引き抜かれる。
Here, with respect to the mounting method of the
また、ホルダ3の回転伝達壁面19の傾斜角αとクランプの回転抑止壁面の傾斜角βの関係は図11(a)に示すように、α>βの関係にあるのが望ましい。図11(b)のような状態では切削中にチップがホルダの回転伝達壁面19に沿ってすべり、外れてしまう可能性があり望ましくない。また、図11(c)のような状態ではドリル1を工作物から引き抜く際に生じるような、チップ2を先端に引き抜く力が発生した際にクランプ部材4にも引き抜く力が発生してしまい、クランプ部材4が段差26を乗り越えて外れてしまう可能性があるため望ましくない。これに対して、図11(a)のような状態では、チップ2の浮き上がりを防止しつつ、クランプ部材4にはホルダ3への押し付け力が発生するので、チップ2をより強固に拘束することができる。
Further, it is desirable that the relationship between the inclination angle α of the rotation
以上、本発明の実施形態を例示したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の目的を逸脱しない限り任意のものとすることができることはいうまでもない。 As mentioned above, although embodiment of this invention was illustrated, this invention is not limited to the said embodiment, It cannot be overemphasized that it can be made arbitrary, unless it deviates from the objective of invention.
1:スローアウェイドリル(ドリル)
2:スローアウェイチップ(チップ)
3:ホルダ
4:クランプ部材
5:切刃
6:切屑排出溝
7:回転固定突出部
8:回転受動壁面
9:クランプ部材と当接する壁面
10:回転軸
11:円筒状基部
12:スリット
13:回転抑止部
14:回転抑止壁面
15:すべり止め
16:操作冶具の突起部係合用凹部
17:クランプ部材の回転を補助するための操作冶具
18:クランプ部材の外周壁面上端部の凹部と係合する突起部
19:回転伝達壁面
20a:ホルダ側流体供給穴
20b:チップ側流体供給穴
21:円筒状基部の受け入れ部
22:くぼみ部
23:隆起部
24:開口部
25:回転抑止部下面とホルダ先端部との摺動面
26:段差
27:チップ外周側面部に設けられた溝
A:工具回転方向
α:回転伝達壁面の傾斜角
β:回転抑止壁面の傾斜角
1: Throw away drill (drill)
2: Throw away tip (chip)
3: Holder 4: Clamp member 5: Cutting blade 6: Chip discharge groove 7: Rotation fixed protrusion 8: Rotation passive wall surface 9: Wall surface in contact with the clamp member 10: Rotating shaft 11: Cylindrical base 12: Slit 13: Rotation Suppressing portion 14: Rotation inhibiting wall surface 15: Non-slip 16: Recess portion for engaging projection portion of operation jig 17: Operation jig for assisting rotation of clamp member 18: Projection engaging with a recess portion at the upper end portion of the outer peripheral wall surface of the clamp member Part 19: Rotation
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