JP4707787B2 - 丸型スローアウェイチップの装着構造及び装着方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークの切削加工を行うスローアウェイ式の切削工具における丸型スローアウェイチップの装着構造及び装着方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
スローアウェイ式の切削工具は、工作機械のチャックに把持される工具本体に、刃部としてスローアウェイチップを取り付けたものである。
ここで、図5(a)、(b)に、スローアウェイチップとして丸型スローアウェイチップを用いる切削工具の一例を示す。図5(a)は、切削工具1の先端部の側面図であり、図5(b)は、図5(a)のチップ取付座を示す図である。
切削工具1は、略円柱形の工具本体2の先端に、その回転軸線Oを挟んで一対のチップポケット3が対向して形成されていて、これらチップポケット3の工具回転方向(この例では工具先端面側からみて反時計回り方向)を向く壁面には、工具先端側にそれぞれ第一のチップ取付座4が設けられている。これら第一のチップ取付座4には、同形同大の丸型スローアウェイチップ5(以下、単にチップという)が、その一部を工具本体2から突出させた状態で、それぞれクランプネジ6によって装着されている。
【0003】
これら第一のチップ取付座4は、図5(b)に示すように、チップポケット3から工具回転方向の後方側に凹状に形成されて工具回転方向を向く底面4aと、この底面4aから屹立して工具先端側及び工具外周側を向く側壁部4bから構成されている。
そして、側壁部4bには、それぞれチップ5に形成される基準平面20(後述)を受ける面として、工具先端側に向く受け面11a及び工具外周側を向く受け面11bが互いに略直交する位置に形成され、それ以外の部分はこれら受け面11a、11bよりも一段奥まって形成されてチップ5と非接触状態となるぬすみ部12a、12bとされている。
【0004】
ここで、工具本体2には、図5(b)に示すように、これら第一のチップ取付座4の底面略中央にクランプネジ6が螺着されるネジ孔13が形成されている。
【0005】
第一のチップ取付座4に装着されるチップ5は、例えば超硬合金等からなるものであって、図5(b)に示すように略円盤形状とされている。チップ5には、その着座面をなす下面16に対向して下面16と略平行にして略円形の上面17が設けられ、側面18は例えば円錐台周面形状とされ、下面16から上面17に向けて外側に傾斜するポジチップとされている。そして、上面17と側面18との円形の交差稜線(外周縁)が切刃19とされている。
また、側面18には、位置決め用の基準平面20が、チップ5の中心に対して回転対称にして所定間隔、例えば約90°間隔で四面設けられており、このうちのいずれか二面の基準平面20を第一のチップ取付座4の受け面11a、11bに当接させた状態で固定することによって、チップ5の切刃19のうち工具本体2から先端側と外周側に突出する部分を選択することができる。ここで、基準平面20は、図5では下面16から上面17方向途中まで延びて形成されているが、側面18において上下面17、16方向の任意の位置に形成することができる。
【0006】
また、チップ5には、その上下面17、16の中央部を貫通して、クランプネジ6が挿通される挿通孔21が形成されている。挿通孔21は、同一寸法の内径をなす直孔部21aと直孔部21aの上端から上面17に向けてテーパー面状に漸次拡径された拡径部21bとで形成されている。拡径部21bは、チップ5がクランプネジ6によって第一のチップ取付座4に固定される際に、クランプネジ6の頭部下面により押圧されることで、第一のチップ取付座4の側壁部4bに対して、工具本体2の回転軸線Oに対して例えば約45度傾斜した向きに押圧されるようになっている。これによってチップ5が第一のチップ取付座4の底面4a及び側壁部4bの受け面11a、11bに押圧固定されるようになっている。
【0007】
このように構成される切削工具1は、図6の要部拡大側面図に示すように、ワークW(加工対象物)の切削加工を、工具本体2から突出したチップ5の切刃19によって行うものである。
この時、切刃19のうち、工具本体2の先端側で最先端となる部分から工具本体2の外周側に位置する部分19aまでが切削加工に使用される。ここで、この切削加工に使用される範囲は、ワークWに対するチップ5の切り込み深さdによって変化する。
そして、ワークWの切削加工を続けるうちに、切刃19の切れ味が低下した場合には、チップ5の第一のチップ取付座4へ取り付ける周方向の角度を変えることで、切刃19の未使用部分を工具本体2から突出させ、この部分でワークWの切削加工を行うようにする。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
従来の切削工具1における丸型スローアウェイチップの装着構造では、その構造上、チップ5の切刃19のうち、工具本体2から突出させることができる範囲には制限がある。
これは、チップ5を第一のチップ取付座4に装着するためには、チップ5の基準平面20のうちのいずれか二つを第一のチップ取付座4の受け面11a、11bに当接させる必要があるからである。そして、切刃19のうち、実際にワークWの切削加工に使用できる範囲は、図7の平面図に示す19aの部分だけである。
つまり、切削工具1では、切り込み深さdにもよるが、丸型スローアウェイチップ5の切刃19のうち約半分程度しか使用できず、不経済であるというのが現状である。
【0009】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、丸型スローアウェイチップの切刃の、ワークの切削加工に使用できる範囲を広げて経済性を向上させることができる丸型スローアウェイチップの装着構造及び装着方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の丸型スローアウェイチップの装着構造においては、工具本体に、円形の外周縁が切刃とされる同形同大の丸型スローアウェイチップが載置されるチップ取付座が複数設けられ、該チップ取付座の側壁部は、前記丸型スローアウェイチップの側面に形成される位置決め用の基準平面を受ける受け面を有し、前記基準平面は、前記丸型スローアウェイチップの中心に対して回転対称に設けられており、前記複数のチップ取付座のうち少なくともひとつが、前記受け面の位置を、他のチップ取付座に設けられる前記受け面の位置とはずらして設けられていて、これらのチップ取付座に装着される前記丸型スローアウェイチップを相互に入れ換えることにより、それぞれ異なる部位の前記切刃で切削が行われることを特徴とする。このように構成される丸型スローアウェイチップの装着構造においては、複数のチップ取付座のうちの少なくともひとつが、前記受け面の位置を他のチップ取付座に設けられる受け面の位置とはずらして設けられているので、これら受け面の位置の異なるチップ取付座間で丸型スローアウェイチップを相互に入れ換えて使用することで、丸型スローアウェイチップの切刃において工具本体から突出される部位、すなわちワークの切削に使用される部位を変えることができる。
【0011】
また、本発明の丸型スローアウェイチップの装着方法においては、側壁部が丸型スローアウェイチップの側面に形成される位置決め用の基準平面を受ける受け面を有する複数のチップ取付座への丸型スローアウェイチップの装着方法であって、前記基準平面は、前記丸型スローアウェイチップの中心に対して回転対称に設けられており、前記複数のチップ取付座のうち少なくともひとつが、前記受け面の位置を、他のチップ取付座に設けられる前記受け面の位置とはずらして設けられていて、円形の外周縁が切刃とされる同形同大の前記丸型スローアウェイチップを、これらのチップ取付座に相互に入れ換えてそれぞれ装着して異なる部位の切刃で切削するようにしたことを特徴とする。このように構成される丸型スローアウェイチップの装着方法においては、一方のチップ取付座に取り付けて使用した丸型スローアウェイチップを、他方のチップ取付座に取り付けて一方のチップ取付座で使用した部位とは異なる部位の切刃で切削を行うことで、切刃において切削に使用できる範囲が広がる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の丸型スローアウェイチップの装着構造が適用される切削工具31について、図1から図7を用いて説明する。ここで、以下の説明において、図5に示す従来の切削工具1と同一部分については同一符号を付して説明する。
図1(a)は、切削工具31の先端部の側面図であり、図1(b)は、図1(a)のチップ取付座を示す図である。
切削工具31は、略円柱形の工具本体2の先端に、その回転軸線Oを挟んで一対のチップポケット3が対向して形成されていて、一方のチップポケット3の、工具回転方向(工具先端面からみて反時計回り方向)側を向く壁面には、工具先端側に第一のチップ取付座4が設けられ、他方のチップポケット3には、同様にして第二のチップ取付座32が設けられている。これら第一、第二のチップ取付座4、32には、同形同大の丸型スローアウェイチップ5(以下、単にチップという)が、その一部を工具本体2から突出させた状態で、それぞれクランプネジ6によって着脱自在に装着されている。
【0013】
これら第一、第二のチップ取付座4、32は、図2の切削工具31の先端面図に示すように、回転軸線Oに関して互いに対称となるように形成されるものであって、第一のチップ取付座4については図5(b)に示すように、第二のチップ取付座32については図1(b)に示すように、それぞれチップポケット3から工具回転方向の後方側に凹状に形成されて工具回転方向T側を向く底面4a、32aと、この底面4a、32aから屹立して工具先端側及び工具外周側を向く側壁部4b、32bから構成されている。
そして、これら側壁部4b、32bには、チップ5の側面18に形成される基準平面20(後述)を受ける受け面がそれぞれ二面ずつ形成され、それ以外の部分はこれら受け面よりも一段奥まって形成されてチップ5と非接触状態となるぬすみ部とされている。
【0014】
第一のチップ取付座4では、受け面として、工具先端側を向き、回転軸線Oに略直交する受け面11a及び工具外周側を向き、回転軸線Oに略平行となる受け面11bが設けられ、受け面11aと工具外周との間にはぬすみ部12aが、受け面11aと受け面11bとの間にはぬすみ部12bがそれぞれ形成され、受け面11bは、工具先端面と接している(図5(b)参照)。本実施の形態では、受け面11aと受け面11bは、装着状態にあるチップ5の中心からみて約90度位相を変えて配置されている。
そして、第二のチップ取付座32では、受け面として、工具本体2の回転軸線Oに対して回転軸線O側に約45度傾斜して設けられる受け面11c及び回転軸線Oに対して工具先端外周側に約45度傾斜して設けられる受け面11dが設けられ、受け面11cと受け面11dとの間にはぬすみ部12cが、受け面11dと工具先端面との間にはぬすみ部12dがそれぞれ形成され、受け面11cは、工具外周面と接している(図1(b)参照)。
【0015】
本実施の形態では、受け面11cと受け面11dは、装着状態にあるチップ5の中心からみて約90度位相を変えて配置されており、かつ第一のチップ取付座4の受け面11aと受け面11bとも位相を変えて配置されている。すなわち、第二のチップ取付座32においては、第一のチップ取付座4において受け面11a、受け面11bが形成されている位置に、それぞれぬすみ部12c、ぬすみ部12dが形成されており、ぬすみ部12a、ぬすみ部12bが形成されている位置に、それぞれ受け面11c、受け面11dが形成されている。
【0016】
ここで、工具本体2には、図1(b)及び図5(b)に示すように、これら第一、第二のチップ取付座4、32の底面略中央に、クランプネジ6が螺着されるネジ孔13が形成されている。ネジ孔13は、チップ5を第一、第二のチップ取付座4、32に押圧固定する際に、その頭部下面によってチップ5に設けられる挿通孔21の拡径部21bを押圧するよう、第一のチップ取付座4においては装着状態のチップ5の挿通孔21の軸よりも受け面11aと受け面11bとの中間方向に、第二のチップ取付座32においては受け面11dに向けてわずかにずらした位置に設けられている。
【0017】
このように構成される切削工具31は、図3及び図6の要部拡大側面図に示すように、ワークWの切削加工を、工具本体2から突出したチップ5の切刃19によって行うものである。
この時、切刃19のうち、工具本体2の先端側で最先端となる部分から工具本体2の外周側に位置する部分までが切削加工に使用される。
そして、ワークWの切削加工を続けるうちに、切刃19の切れ味が低下した場合には、チップ5の第一、第二のチップ取付座4、32へ取り付ける角度を変えることで、切刃19の未使用部分を工具本体2から突出させ、この部分でワークWの切削加工を行うようにする。
【0018】
ここで、第一のチップ取付座4に装着されるチップ5では、切刃19のうち、実際にワークWの切削加工に使用できる範囲は、図7に示す19aの部分、すなわちこの例ではチップ5の基準平面20の上面17側の頂点部分から、その左側に隣接する基準平面20との間の中間位置までの部分が使用される。
また、第二のチップ取付座32に装着されるチップ5では、切刃19のうち、実際にワークWの切削加工に使用できる範囲は、図4の平面図に示す19bの部分、すなわちこの例ではチップ5の基準平面20の上面17側の頂点部分から、その右側に隣接する基準平面20との間の中間位置までの部分が使用される。
【0019】
そして、これら第一、第二のチップ取付座4、32に装着されるチップ5において、切刃19の使用可能な全ての範囲を使用した後に、これら第一、第二のチップ取付座4、32に装着されるチップ5を相互に入れ換える(これに限らず任意の時点で行ってもよい)。この状態で、再びワークWの切削加工を行い、それぞれ切刃19の使用可能な全ての範囲を使用する。
このように、切削工具31では、第一、第二のチップ取付座4、32でそれぞれ異なる角度でチップ5が装着されて、それぞれ異なる部位の切刃19で切削が行われるので、図4に示すように切刃19はほぼ全範囲にわたって使用されることになる。
【0020】
このように構成される丸型スローアウェイチップの装着構造によれば、チップ5の切刃19の、ワークWの切削加工に使用できる範囲が広がり、経済性を向上させることができる。
【0021】
なお、上記実施の形態では、丸型スローアウェイチップとして、基準平面20を四面備えるチップ5を用い、工具本体2の第一、第二のチップ取付座4、32にそれぞれ受け面を二面ずつ設けた例を示したが、これに限られることなく、基準平面20が丸型スローアウェイチップの中心に対して回転対称にして所定間隔をおいて設けられていれば、基準平面20及び受け面の数は任意としてよい。
上述の実施の形態では、転削工具に本発明を適用したが、二以上のチップを装着する各種の切削工具に本発明を適用してもよい。
【0022】
【発明の効果】
本発明の丸型スローアウェイチップの装着構造及び装着方法によれば、丸型スローアウェイチップの切刃の、ワークWの切削加工に使用できる範囲が広がり、経済性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態における丸型スローアウェイチップの装着構造を示す図であって、図1(a)は切削工具の先端部の側面図、図1(b)は図1(a)の第二のチップ取付座を示す図である。
【図2】 本発明の実施の形態における丸型スローアウェイチップの装着構造を示す、切削工具の先端面図である。
【図3】 本発明の実施の形態における丸型スローアウェイチップの装着構造を用いた切削工具によるワークの切削加工の様子を示す要部拡大側面図である。
【図4】 本発明の実施の形態における丸型スローアウェイチップの装着構造を用いた切削工具に使用される丸型スローアウェイチップにおいて、その切刃の使用される範囲を示す平面図である。
【図5】 従来の丸型スローアウェイチップの装着構造を示す図であって、図5(a)は切削工具の先端部の側面図、図5(b)は図5(a)の第一のチップ取付座を示す図である。
【図6】 従来の丸型スローアウェイチップの装着構造を用いた切削工具によるワークの切削加工の様子を示す要部拡大側面図である。
【図7】 従来の丸型スローアウェイチップの装着構造を用いた切削工具に使用される丸型スローアウェイチップにおいて、その切刃の使用される範囲を示す平面図である。
【符号の説明】
2 工具本体 4、32 第一、第二のチップ取付座
4b、32b 側壁部 5 丸型スローアウェイチップ
11a〜11d 受け面 12a〜12d ぬすみ部
19 切刃 20 基準平面
Claims (2)
- 工具本体に、円形の外周縁が切刃とされる同形同大の丸型スローアウェイチップが載置されるチップ取付座が複数設けられ、
該チップ取付座の側壁部は、前記丸型スローアウェイチップの側面に形成される位置決め用の基準平面を受ける受け面を有し、
前記基準平面は、前記丸型スローアウェイチップの中心に対して回転対称に設けられており、
前記複数のチップ取付座のうち少なくともひとつが、前記受け面の位置を、他のチップ取付座に設けられる前記受け面の位置とはずらして設けられていて、これらのチップ取付座に装着される前記丸型スローアウェイチップを相互に入れ換えることにより、それぞれ異なる部位の前記切刃で切削が行われることを特徴とする丸型スローアウェイチップの装着構造。 - 側壁部が丸型スローアウェイチップの側面に形成される位置決め用の基準平面を受ける受け面を有する複数のチップ取付座への丸型スローアウェイチップの装着方法であって、
前記基準平面は、前記丸型スローアウェイチップの中心に対して回転対称に設けられており、
前記複数のチップ取付座のうち少なくともひとつが、前記受け面の位置を、他のチップ取付座に設けられる前記受け面の位置とはずらして設けられていて、
円形の外周縁が切刃とされる同形同大の前記丸型スローアウェイチップを、これらのチップ取付座に相互に入れ換えてそれぞれ装着して異なる部位の切刃で切削するようにしたことを特徴とする丸型スローアウェイチップの装着方法。
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