JP4962158B2 - 押え金、工具ホルダ、およびスローアウェイ式切削工具 - Google Patents

Description

本発明は、スローアウェイチップを工具ホルダに拘束するための押え金、これを備える工具ホルダ、およびこの工具ホルダを用いたスローアウェイ式切削工具に関するものである。

従来、切れ刃としてスローアウェイチップを工具ホルダに着脱可能に装着するクランプ機構として、取付穴を備えたスローアウェイチップを工具ホルダのチップ取付座に配置し、この取付穴に押え金の先端部に形成された突起部に係合させて、押え金に貫通形成されたボルト穴に締付ボルトを挿入し、これにより生ずる引き込み作用と押圧作用とによってスローアウェイチップを工具ホルダに拘束するように構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特許第２８１２６７７号公報（図１）

しかしながら、上記特許文献１の発明では、切削加工に伴って発生する切りくずとの衝突や擦過により、押え金が磨耗して切削加工中に破損してしまうという問題があった。その結果、破損した押え金の破片が飛び散って、加工物の仕上げ面が傷付いたり、作業者がケガをしたりする恐れがあった。さらには、切削工具を取り付けた工作機械までも損傷する恐れがあった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、押え金の破損を防止することができ、高精度の仕上げ面品位および作業の安全性を確保できる押え金、工具ホルダ、およびスローアウェイ式切削工具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、スローアウェイチップを工具ホルダに拘束するための押え金であって、前記押え金本体に押え金の交換時期を作業者に知らせる表示手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、前記表示手段により押え金の交換時期、すなわち、押え金の寿命を容易に把握することができる。したがって、寿命が尽きる前に作業者が適宜新しい押え金に交換等することにより、切りくずの衝突や擦過によって押え金が切削加工中に破損してしまうことを防止でき、スローアウェイチップを工具ホルダに安定して固定できる。その結果、加工物の仕上げ面粗さの悪化、工具および工作機械の損傷等を防止できるとともに、作業の安全性を確保できる。

上記発明においては、前記表示手段が、前記押さえ金の先端部に形成された凸部から構成されることとしてもよい。
また、上記発明においては、前記表示手段が、前記押さえ金の先端部に形成された凹部から構成されることとしてもよい。
このように切削加工時に発生する切りくずが当たり易い先端部に凸部または凹部を設けることで、切りくずの衝突や擦過によって押え金本体の先端部の表面と凸部または凹部との間の段差がなくなっていく状態を観察することにより、押え金本体の寿命を推認することが可能となる。その結果、作業者が目視で押え金の交換時期がいつであるかを簡易に判断できる。

また、本発明は、上記いずれかの押え金を備える工具ホルダを提供する。
また、本発明は、上記工具ホルダにスローアウェイチップが着脱可能に装着されてなるスローアウェイ式切削工具を提供する。
本発明によれば、切削加工中に押え金が寿命により破損して仕上げ面を傷つけてしまうことがないので、高精度の仕上げ面品位が得られる。また、切削加工中の押え金の破損に原因する、作業者のケガ等の事故、および前記スローアウェイ式切削工具が取り付けられた工作機械の損傷を防止できる。

本発明の押え金、工具ホルダおよびスローアウェイ式切削工具によれば、押え金の破損を防止することができ、高精度の仕上げ面品位および作業の安全性を確保できるという効果を奏する。

以下、本発明に係る押え金の一実施形態について、図１を参照して説明する。
本実施形態に係る押え金１は、超硬合金、高速度鋼、工具鋼、合金鋼、ステンレス鋼等から構成され、図１に示されるように、先端側が基端側より細くなった細長い略半卵形をなす。この押え金本体の先端部２下面３には、スローアウェイチップ４０の取付穴４１と係合する突起部４と、スローアウェイチップ４０をその上面から押圧する押圧面５を備える。押え金本体の基端部には、上下面に貫通するボルト穴６と、工具ホルダ２０に形成された傾斜面２３と接触する滑り面７を備える。
さらに、押え金本体の先端部２上面８には、凸部１０ａが一体的に形成されている。該凸部１０ａは、押え金本体の先端側から基端側に向かって長手方向に伸びる略円弧状の小突起から構成されている。この凸部１０ａは、押え金１の交換時期を作業者に知らせるための表示手段１０として用いられ、押え金１の寿命を計るための指標として機能するようになっている。

この押え金１は前記ボルト穴６を介して工具ホルダ２０に穿設されたねじ穴２２に締付ボルト５０を挿入することにより、工具ホルダ２０に取り付けられて使用され、前記押圧面５と工具ホルダ２０のチップ取付座２１とでスローアウェイチップ４０を挟持固定するように構成されている。

このように構成された本実施形態に係る押え金１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る押え金１によれば、工具ホルダ２０のチップ取付座２１に載置したスローアウェイチップ４０の取付穴４１に、押え金本体の突起部４を係合させた後、押え金本体のボルト穴６を介して締付ボルト５０を工具ホルダ２０のねじ穴２２に挿入して締付ボルト５０を締めることにより、押え金１の押圧面５をスローアウェイチップ４０の上面から押し当て、工具ホルダ２０の傾斜面２３と押え金本体の滑り面７を接触させながらスローアウェイチップ４０を工具ホルダ２０の中心へ向かって引き込むことで、スローアウェイチップ４０を工具ホルダ２０に強固に固定することができる。

この場合において、本実施形態に係る押え金１は、切りくずが当たり易い先端部２の上面に凸部１０ａを備えるので、切削加工時に発生する切りくずがまず先に凸部１０ａに当たることとなる。そのため、この凸部１０ａの切りくずの衝突や擦過による磨耗状態を観察することにより、押え金本体の寿命を推認することが可能となる。例えば、押え金１を長期に渡って使用し続けた結果、凸部１０ａが削り取られ、該凸部１０ａが形成されていた押え金１の先端部２上面８の表面が平らになってきた場合には、押え金１の寿命が迫っていると目視で簡易に判断できる。

したがって、作業者が押え金１の交換時期がいつであるかを把握することで、押え金１の寿命が尽きる前に作業者が適宜新しい押え金１に交換等することができ、スローアウェイチップ４０を安定して工具ホルダ２０に固定できる。
これにより、切削加工中に押え金１が破損してその破片が飛び散ることにより、加工物の仕上げ面を傷つけたり、スローアウェイチップ４０、工具ホルダ２０、工作機械を損傷したり、作業者がケガをする等の事故を起こすこともなく、安心して使用をすることができる。

なお、上記実施形態においては、凸部１０ａを押え金本体の先端側から基端側に向かって長手方向に伸びる縦断面で略円弧状の小突起から構成することにしたが、凸部１０ａの形状としては特に限定されるものではなく、押え金本体の先端部２の表面よりも突出していれば、任意の形状を採用することができる。例えば、凸部１０ａを押え金本体の幅方向に延びる小突起や、略球状の小突起とすることができる。

また、上記実施形態においては、凸部１０ａを押え金本体の先端部２に１つ設けることとしたが、凸部１０ａの個数も特に限定されるものではなく、任意に設定することができる。
また、上記実施形態においては、凸部１０ａを押え金本体の先端部２上面８に設けることとしたが、凸部１０ａを設ける位置としては、切りくずが当たりやすい位置であればよく、これに限定されるものではない。
例えば、押え金本体の先端部２の上面８および側面に小さな突起を複数個設けることにしてもよい。

また、上記実施形態においては、押え金１の交換時期を作業者に知らせるための表示手段１０として押え金本体に凸部１０ａを設けることとしたが、これに代えて、図２に示されるように、凹部１０ｂを設けることにしてもよい。
この場合、押え金を長期に渡って使用し続けた結果、凹部１０ｂ周辺における押え金本体の表面が切りくずとの衝突や擦過により削り取られ、凹みがなくなり平らになってきた場合に、押え金１の寿命が迫っていると推認することができるため、上記と同様の効果を奏することができる。

また、上記実施形態においては、押え金１の形状を細長い半卵形に形成したが、押え金１の形状としては特に限定されるものではなく、略長方形、略円形状、非対称形状等の任意の形状を採用することができる。

次に、本発明の一実施形態に係る工具ホルダ２０およびスローアウェイバイト３０について、図３を参照して説明する。
本実施形態に係る工具ホルダ２０は、鋼材等から構成され、図３に示されるように、略直方体をなすシャンクを有するボデーと、該ボデーの先端部に形成されるチップ取付座２１と、該チップ取付座２１の近傍に穿設されたねじ穴２２と、該ねじ穴２２の近傍に形成された傾斜面２３と、締付ボルト５０により備え付けられる上述した押え金１を備える。

本実施形態に係るスローアウェイバイト３０は、図３に示されるように、上述した本実施形態に係る工具ホルダ２０と、該工具ホルダ２０のチップ取付座２１に装着されるスローアウェイチップ４０とを備える。つまり、このスローアウェイバイト３０は、上述した本実施形態に係る工具ホルダ２０のチップ取付座２１にスローアウェイチップ４０を載置し、その上に上述した本実施形態に係る押え金１を配置して、締付ボルト５０を押え金１のボルト穴６を介して工具ホルダ２０のねじ穴２２に螺入することにより、チップ取付座２１と押え金１の押圧面５との間にスローアウェイチップ４０を挟持固定してなる。

前記スローアウェイチップ４０は、超硬合金、サーメット、セラミックス等から構成され、図３に示されるように、略菱形の平板状をなし、この上面に形成されたすくい面と、このすくい面に交差する側面に形成された逃げ面と、各すくい面と逃げ面との交差稜線部に形成された切れ刃を備え、中央部には取付穴４１が貫通形成されている。

このように構成された本実施形態に係る工具ホルダ２０およびスローアウェイバイト３０の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係るスローアウェイバイト３０によれば、本実施形態に係る工具ホルダ２０のチップ取付座２１に載置したスローアウェイチップ４０の取付穴４１に、上述した本実施形態に係る押え金１の突起部４を係合させた後、ボルト穴６を介して締付ボルト５０をねじ穴２２に螺入して締付ボルト５０を締めることで、押え金１の押圧面５をスローアウェイチップ４０の上面から押し当て、工具ホルダ２０の傾斜面２３と押え金本体の滑り面７を接触させながらスローアウェイチップ４０を工具ホルダ２０の先端部からシャンクへ向かって引き込むことにより、スローアウェイチップ４０が工具ホルダ２０に装着されることとなる。したがって、押え金１との係合による引き込み作用とチップ上面からの押圧作用により、スローアウェイチップ４０を工具ホルダ２０に安定かつ強固に固定することができる。そのため、クランプ力に優れることから、旋削加工に伴いスローアウェイチップ４０が浮き上がってしまいびびり振動を誘発したり、刃先が損傷したりするおそれがなく、優れた加工面を得ることができる。

この場合において、本実施形態に係る工具ホルダ２０およびスローアウェイバイト３０によれば、上述の押え金１を用いてスローアウェイチップ４０を工具ホルダ２０に取り付けているので、切削加工中に押え金１が寿命により破損して加工物の仕上げ面を傷つけてしまうことがなく、高精度の仕上げ面品位が得られる。また、切削加工中の押え金の破損に原因する作業者のケガ等の事故を防止することができる。また、破損した押え金の破片によるスローアウェイチップ、工具ホルダ、工作機械の損傷を防止することにより、作業性および加工効率の向上を図ることができる。

なお、本実施形態においては、工具ホルダ２０およびスローアウェイ式切削工具としてスローアウェイバイト３０を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、正面フライス等の多種のスローアウェイ式切削工具に適用することができる。
また、本実施形態においては、略菱形の平板状のスローアウェイチップ４０を使用することとしたが、スローアウェイチップ４０の形状はこれに限定されるものではなく、例えば円形、三角形、四角形等のスローアウェイチップを使用することができる。

本発明の一実施形態に係る押え金を示す図であり、(ａ)は斜視図、(ｂ)は上面図、(ｃ)は側面図である。 図１の押え金の変形例を示す図であり、(ａ)は斜視図、(ｂ)は上面図、(ｃ)は側面図である。 本発明の一実施形態に係るスローアウェイバイトを示す図であり、(ａ)は斜視図、(ｂ)はチップ取付状態を説明する断面図である。

符号の説明

１ 押え金
２ 先端部
８ 上面
１０ 表示手段
１０ａ 凸部
１０ｂ 凹部
２０ 工具ホルダ
３０ スローアウェイバイト（スローアウェイ式切削工具）
４０ スローアウェイチップ

Claims (3)

1. スローアウェイチップを工具ホルダに拘束するための押え金であって、
   前記押え金本体に押え金の交換時期を作業者に知らせる表示手段として、前記押え金の先端部に凸部または凹部による段差を備えることを特徴とする押え金。
2. 請求項１に記載の押え金を備えることを特徴とする工具ホルダ。
3. 請求項２に記載の工具ホルダに、スローアウェイチップが着脱可能に装着されてなることを特徴とするスローアウェイ式切削工具。

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