JP4590970B2 - バイトホルダ - Google Patents

Description

この発明は、切刃を有するチップを着脱可能に取付けるためのＶ字形凹部を有し、旋盤等の工作機械に用いられるバイトホルダに関する。

従来、この種のバイトホルダでは、図６に示すようにチップ１０をバイトホルダ２１のＶ字形凹部２２に嵌め込み、チップ１０の中央部を１本のクランプピン２３でバイトホルダ２１にクランプしている。クランプピン２３にはボルトが用いられる。この他に、クランプピン２３をねじ部材とせずに、別のボルトで固定するものも提案されている（特許文献１）。
実開平５−２０８０６号公報

しかし、上記バイトホルダ２１では、加工時の切削抵抗により、図６（Ａ），（Ｃ）のように、クランプピン２３を中心にして、チップ１０のＶ字形端部１０ｂに刃先押付方向Ｐ，Ｑとは反対向きのモーメント荷重がかかる。そのため、同図に強調して示すように、バイトホルダ２１のＶ字形凹部２２とチップ１０のＶ字形端部１０ｂとの間に隙間Ｇができるような回転移動がチップ１０に生じ、バイトホルダ２１に対するチップ切刃１０ａの位置が、図６（Ｂ）に示すチップ取付時の状態から変わることがある。これにより加工のばらつきが生じるなど、加工精度が安定しない場合があった。
なお、特許文献１に開示のものは、クランプピン２３を別のねじ部材で抜け止めするものであるが、上記のチップ１０の回転移動に対する防止効果は得られない。

この発明の目的は、切削抵抗によってチップが位置変動することがなく、加工精度の安定化が図れるバイトホルダを提供することである。
この発明の他の目的は、チップの位置をより確実に定まるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、簡単な構成で前記チップ位置の変動防止が行えるようにすることである。

この発明のバイトホルダは、切刃を有するチップを着脱可能に取付けるためのＶ字形凹部を有するバイトホルダであって、前記チップの中央部を前記Ｖ字形凹部の底面に押し付けてクランプするクランプ部材と、このクランプ部材が押付ける方向に垂直な平面において、前記チップの前記クランプ部材による支持中心回りの回転方向への移動を阻止するために、前記クランプ部材とは別の箇所で前記チップをＶ字形凹部内に押し付けるチップ回転防止手段とを設けたことを特徴とする。
この構成によると、上記のチップ回転防止手段を設けたため、精度の安定した加工が行えることが、試し切削により確認できた。その詳細な理由は判明していないが、次の理由と考えられる。すなわち、切削抵抗により、チップにはバイトホルダに対して、クランプ部材による支持中心回りに加工方向とは反対側へ回転移動させようとするモーメント荷重が作用する。しかし、チップはＶ字形凹部内にチップ回転防止手段によって押し付けられるため、切削抵抗による上記チップの位置変動が防止され、安定した精度の旋削加工を行うことができる。

前記バイト回転防止手段は、前記平面に平行な方向に前記チップを押し付けてＶ字形凹部の内側面に寄せるものとしている。この構成の場合、チップを押し付けてＶ字形凹部の内側面に寄せるため、チップの位置が確実に決まる。

前記チップ回転防止手段は、前記平面に平行な方向であってバイトホルダの側面からＶ字形凹部の、チップが寄せられる前記内側面と対向する内側面に通じる貫通孔と、この貫通孔に挿入され貫通孔において進退自在な進退部材と、この進退部材の進退方向への移動を阻止する手段とよりなる。なお、前記バイト回転防止手段は、Ｖ字形凹部の互いにＶ字形を成す一方の内側面に寄せるものであり、前記貫通孔は他方の内側面に通じるものである。
この構成の場合、Ｖ字形凹部の内部にチップの回転移動を阻止する手段を設ける必要がなく、簡単な構成でチップの回転防止を図ることができる。

この発明のバイトホルダは、切刃を有するチップを着脱可能に取付けるためのＶ字形凹部を有するバイトホルダであって、前記チップの中央部を前記Ｖ字形凹部の底面に押し付けてクランプするクランプ部材と、このクランプ部材が押付ける方向に垂直な平面において、前記チップの前記クランプ部材による支持中心回りの回転方向への移動を阻止するため、切削抵抗によってチップが位置変動することがなくて、ばらつきが生じ難く、精度の安定した加工が行える。
前記チップ回転防止手段を、前記平面に平行な方向に前記チップを押し付けてＶ字形凹部の内側面に寄せるものとしたため、チップの位置がより確実に定まる。
チップ回転防止手段が、前記平面に平行な方向であってバイトホルダの側面からＶ字形凹部の、チップが寄せられる前記内側面と対向する内側面に通じる貫通孔と、この貫通孔に挿入され貫通孔において進退自在な進退部材と、この進退部材の進退方向への移動を阻止する手段とよりなるため、Ｖ字形凹部の内部に回転防止の手段を設ける必要がなく、簡単な構成で前記チップ位置の変動防止が行える。

この発明の一実施形態を図１ないし図５と共に説明する。図１（Ａ），（Ｂ）は、この実施形態のバイトホルダにチップを取付けた状態を示す平面図および側面図である。このバイトホルダ１は、その先端部にチップ１０を着脱可能に取付けるための平面視形状がＶ字形凹部２を有し、前記チップ１０の中央部を前記Ｖ字形凹部２の底面２ａに押し付けてクランプするクランプ部材３と、バイトホルダ１における前記クランプ部材３とは別の箇所でチップ１０をＶ字形凹部２内に押し付けて、チップ１０の前記クランプ部材３による支持中心回りの回転方向への移動を阻止するチップ回転防止手段４とを備える。バイトホルダ１は、丸軸状のシャンク部１ａと、その先端にシャンク部１ａの一部を切り欠いた形状のチップ取付用端部１ｂとを有し、このチップ取付用端部１ｂの先端に上記Ｖ字形凹部２が設けられている。

チップ１０は、平面視形状が菱形の板状のものであって、その一方のＶ字形端部が切刃１０ａとされている。チップ１０の中央部には、チップ厚み方向に貫通する挿通孔５が設けられている。チップ１０の材質は、超硬合金、コーティング超硬合金、ＣＢＮ，サーメット等の焼結体、またはセラミックス等からなる。

図２は、このバイトホルダ１の分解斜視図を示す。同図のように、バイトホルダ１の先端部のＶ字形凹部２は、チップ座となる底面２ａがチップ１０の重なる菱形の形状であって、チップ１０の切刃１０ａとは反対側のＶ字形端部１０ｂに対応する部分に、Ｖ字形を成す一対の内側面２ｂを有する。
クランプ部材３はボルト等の雄ねじ部材からなり、チップ１０の中央部の挿通孔５に挿通され、バイトホルダ１におけるＶ字形凹部２の底面２ａの中央部に設けられたねじ孔６に螺合する。

前記チップ回転防止手段４は、クランプ部材３がチップ１０を押付ける方向（ねじ孔６の軸心方向）に垂直な平面に平行な方向にチップ１０を押し付け、Ｖ字形凹部２の内側面２ｂに寄せるものである。ここでは、チップ回転防止手段４は、Ｖ字形凹部２の近傍のバイトホルダ側面からＶ字形凹部２内に通じる貫通孔７と、この貫通孔７に挿入され貫通孔７において進退自在な進退部材８と、この進退部材８の進退方向への移動を阻止する阻止手段９とからなる。
前記貫通孔７はねじ孔とされ、前記進退部材８はボルトとされている。この場合、前記阻止手段９は、これらねじ孔およびボルトのねじ山からなる。なお、前記クランプ部材３がチップ１０を押付ける方向に垂直な平面は、バイトホルダ１におけるＶ字形凹部２の底面２ａと平行な面である。貫通孔７の方向は、Ｖ字形凹部２に嵌まったチップ１０の対向側の側面に略垂直な方向とされている。

上記構成のバイトホルダ１へのチップ１０の取付け手順を以下に説明する。図１（Ａ）のIII −III 矢視断面図を図３に示す。同図のように、バイトホルダ１におけるＶ字形凹部２の底面２ａにチップ１０を重ね、そのチップ１０の中央部の挿通孔５に挿通させた雄ねじからなクランプ部材３を、前記底面２ａのねじ孔６に螺合させる。これにより、チップ１０をＶ字形凹部２の底面２ａに押し付けてクランプする。次に、バイトホルダ１の側面のねじ孔からなる貫通孔７に、ボルトからなる進退部材８を螺合させることで、チップ１０を押し付け、Ｖ字形凹部２の対向側の内側面２ｂに寄せる。ボルトからなる進退部材８は、そのねじ山である阻止手段９によって貫通孔７からの後退が阻止される。

図４は、前記バイトホルダ１が用いられる旋盤１１の一例を概略的に示す部分平面図である。この旋盤１１は主軸１２とタレット刃物台１３とからなる。主軸１２はその先端に主軸チャック１４を有し、主軸チャック１４でワークＷを把持して回転駆動される。タレット刃物台１３は、図示しない送り台を介して主軸軸心に沿う方向（Ｚ軸方向）と主軸軸心に直交する水平方向（Ｘ軸方向）とに移動可能とされる。タレット刃物台１３は、正面形状が多角形のドラム状のものであり、各角間の周面部分からなる各工具ステーションに工具がそれぞれ設置される。その工具として、図４では前記バイトホルダ１を設置した状態を示す。バイトホルダ１は、主軸１２の軸心と平行な方向に取付けられている。

図４の旋盤１１によるワークＷの旋削加工は、図５に拡大して示すように、ワークＷの先端面における環状の凹部Ｗａ内の円筒面状の内向き周面ａから、断面円弧状の底面ｂの内向き面部分ｂａ、外向き面部分ｂｂ、および中央穴Ｗｂの内径面ｃにわたって旋削加工する例を示す。矢印Ｔは、刃先の移動経路を示す。
このような各方向を向く面ａ〜ｃの加工を行う場合、上記内向き周面ａを加工するときは、刃先押付方向はＰとなり、この押付方向Ｐとは逆向きのモーメント荷重が作用する。また、底面ｂにおける外向き面部分ｂｂを加工するときは、前記Ｐ方向とは逆の押付方向Ｑとなりこの押付方向Ｑとは逆向きのモーメント荷重が作用する。これらのモーメント荷重は、バイトホルダ１に対して、クランプ部材３の周りにチップ１０を各矢印Ｐ，Ｑの方向と逆にそれぞれ回転移動させようとする荷重である。
しかし、これらの押付方向Ｐ，Ｑの逆向きのチップ１０の回転移動は、チップ１０をＶ字形凹部２内に押し付けるチップ回転防止手段４によって確実に阻止される。その結果、上記のような各方向に変わる切削抵抗によっても、チップ１０が位置変動することがなく、安定した旋削加工を行うことができる。

また、この実施形態では、バイトホルダ１のバイト回転防止手段４は、クランプ部材３がチップ１０を押付ける方向に垂直な平面に平行な方向にチップ１０を押し付けてＶ字形凹部２の内側面に寄せるものとしているので、Ｖ字形凹部２内へのチップ１０の位置決めが確実となる。

さらに、この実施形態では、チップ回転防止手段４を、クランプ部材３がチップ１０を押付ける方向に垂直な平面に平行な方向であってバイトホルダ１の側面からＶ字形凹部２の内側面２ｂに通じる貫通孔７と、この貫通孔７に挿入され貫通孔７において進退自在な進退部材８と、この進退部材８の進退方向への移動を阻止する阻止手段９とで構成しているので、Ｖ字形凹部２の内部にチップ１０の回転移動を阻止する手段を設けることなく、チップ１０の回転防止が図れ、簡単な構成で済む。

（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかるバイトホルダの一部破断平面図、（Ｂ）は同バイトホルダの一部破断側面図である。 同バイトホルダの分解斜視図である。 図１（Ａ）におけるIII −III 矢視断面図である。 同バイトホルダを用いた旋盤の部分平面図である。 同バイトホルダの動作説明図である。 従来例の動作説明図である。

符号の説明

１…バイトホルダ
２…Ｖ字形凹部
２ａ…底面
２ｂ…内側面
３…クランプ部材
４…チップ回転防止手段
７…貫通孔
８…進退部材
９…阻止手段
１０…チップ
１０ａ…切刃

Claims (1)

1. 切刃を有するチップを着脱可能に取付けるためのＶ字形凹部を有するバイトホルダであって、前記チップの中央部を前記Ｖ字形凹部の底面に押し付けてクランプするクランプ部材と、このクランプ部材が押つける方向に垂直な平面において、前記チップの前記クランプ部材による支持中心回りの回転方向への移動を阻止するために、前記クランプ部材とは別の箇所で前記チップをＶ字形凹部内に押し付けるチップ回転防止手段とを設け、
   前記チップ回転防止手段は、前記平面に平行な方向に前記チップを押し付けてＶ字形凹部の内側面に寄せるものとし、
   前記チップ回転防止手段は、前記平面に平行な方向であってバイトホルダの側面からＶ字形凹部の、チップが寄せられる前記内側面と対向する内側面に通じる貫通孔と、この貫通孔に挿入され貫通孔において進退自在な進退部材と、この進退部材の進退方向への移動を阻止する手段とよりなることを特徴とするバイトホルダ。

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