JP5723758B2 - Cutting tools - Google Patents
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本発明は、バリを除去する切削工具に関する。 The present invention relates to a cutting tool for removing burrs.
被削材の内部にドリル等によって複数の加工孔を形成すると、互いに交差している加工孔の交差部に、いわゆるバリが残存する。このバリを効率よく除去する工具として、特許文献1には、回転軸部と、回転軸部の外周から径方向に先端が出没可能に配置され、出没する先端の側面に切刃を備えるバリ取りチップと、バリ取りチップを突出方向に付勢する付勢手段とを備える交差孔のバリ取り工具が記載されている。このような切削工具としては、より効率よくバリを除去できるものが望ましい。
When a plurality of machining holes are formed in the work material by a drill or the like, so-called burrs remain at the intersections of the machining holes that intersect each other. As a tool for efficiently removing this burr,
本発明の課題の1つは、効率よくバリを除去できる切削工具を提供することである。 One of the objects of the present invention is to provide a cutting tool that can efficiently remove burrs.
本発明の実施形態に係る切削工具は、略柱状のホルダと、前記ホルダの外周部に位置し、第1切刃を有する第1切削部と、を備え、前記ホルダは、外周部に開口している開口部を有するインサートポケットを有し、前記第1切削部は、少なくとも一部が前記インサートポケット内に収容され、縁部に前記第1切刃を有し、かつ前記第1切刃の一部が前記開口部から外方に突出している略円盤状の切削インサートと、前記インサートポケット内に収容されている前記切削インサートを前記開口部から外方に向けて付勢している付勢手段と、を有し、前記切削インサートは、中心軸が前記ホルダの回転軸に略垂直であり、かつ前記中心軸を中心に回転可能に、前記インサートポケット内に収容されている。 A cutting tool according to an embodiment of the present invention includes a substantially columnar holder, and a first cutting portion that is located on an outer peripheral portion of the holder and has a first cutting edge, and the holder opens to the outer peripheral portion. The first cutting portion is at least partially housed in the insert pocket, has the first cutting edge at the edge, and the first cutting portion A substantially disc-shaped cutting insert partially protruding outward from the opening, and an urging force urging the cutting insert accommodated in the insert pocket outward from the opening The cutting insert is accommodated in the insert pocket so that a central axis is substantially perpendicular to a rotation axis of the holder and is rotatable about the central axis.
本発明の実施形態に係る切削工具は、略柱状のホルダが、外周部に開口している開口部を有するインサートポケットを有している。そして、インサートポケット内に少なくとも一部が収容され、縁部に位置している第1切刃の一部がインサートポケットの開口部から外方に突出している略円盤状の切削インサートと、インサートポケット内に収容されている切削インサートを前記開口部から外方に向けて付勢している付勢手段と、を有する第1切削部が、ホルダの外周部に位置している。したがって、突出している第1切刃の一部が加工孔の内壁面に接触すると、付勢手段の付勢力に抗して突出している第1切刃の一部がインサートポケット内に押し込まれる。そして、加工孔の内壁面に接触しなくなると、付勢手段の付勢力によって再び第1切刃の一部がインサートポケットの開口部から外方に突出する。それゆえ、第1切刃が加工孔の内壁面の形状に追従して加工孔の内壁面に接触し続けるようになる。しかも、切削インサートは、中心軸がホルダの回転軸に略垂直であり、かつ中心軸を中心に回転可能に、インサートポケット内に収容されているので、切削工具をホルダの回転軸を中心に回転させながら加工孔に挿入すると、切削インサートがスムーズに回転するようになり、上述した切削インサートと付勢手段の構成による効果と相まって、効率よくバリを除去できる。 The cutting tool which concerns on embodiment of this invention has the insert pocket which the substantially columnar holder has the opening part opened to the outer peripheral part. And a substantially disc-shaped cutting insert in which at least a part is accommodated in the insert pocket and a part of the first cutting edge located at the edge protrudes outward from the opening of the insert pocket, and the insert pocket The 1st cutting part which has the urging means which urges | biases the cutting insert accommodated in the inside toward the outward from the said opening part is located in the outer peripheral part of a holder. Therefore, when a part of the protruding first cutting edge comes into contact with the inner wall surface of the machining hole, a part of the first cutting edge protruding against the urging force of the urging means is pushed into the insert pocket. And when it stops contacting the inner wall surface of the machining hole, a part of the first cutting edge again protrudes outward from the opening of the insert pocket by the biasing force of the biasing means. Therefore, the first cutting edge follows the shape of the inner wall surface of the machining hole and continues to contact the inner wall surface of the machining hole. In addition, the cutting insert is housed in the insert pocket so that the center axis is substantially perpendicular to the rotation axis of the holder and can be rotated around the center axis, so that the cutting tool is rotated around the rotation axis of the holder. When inserted into the machining hole, the cutting insert rotates smoothly, and the burrs can be efficiently removed in combination with the effects of the configuration of the cutting insert and the biasing means described above.
<切削工具>
以下、本発明の実施形態に係る切削工具について、図1〜図5を用いて詳細に説明する。
図1および図2に示すように、本実施形態の切削工具1は、大略、略柱状のホルダ2と、ホルダ2の外周部21に位置している第1切削部3と、を備え、ホルダ2の先端部22に位置している第2切削部4をさらに備えている。以下、切削工具1の各構成要素について、順に説明する。
<Cutting tools>
Hereinafter, the cutting tool which concerns on embodiment of this invention is demonstrated in detail using FIGS.
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
本実施形態のホルダ2は、略円柱状であり、回転軸S1を中心に回転可能である。ホルダ2は、内部に切削液等を流す流路を形成し、この流路に連通する吐出孔を外周部21や先端部22に形成することができる。これにより、切削工具1によるバリの除去を湿式条件で行うことができる。また、ホルダ2は、基端部に位置しているシャンク部23を有している。シャンク部23は、工作機械の回転軸に取り付けられる部位である。
The
本実施形態の第1切削部3は、残存しているバリのうち小さなバリを除去して加工孔の精密仕上げを行う部位であり、外周部21のうち先端部22側の領域に位置している。第1切削部3は、図3に示すように、略円盤状の切削インサート(以下、「インサート」と言う。)31と、インサート31を外方に付勢する付勢手段32と、を有している。
The
略円盤状のインサート31は、図4に示すように、縁部に第1切刃314を有している。具体的に説明すると、インサート31は、上面311と、下面312と、を有している。インサート31は、中心軸S2のうち上面311および下面312の間の線分の中点Mに垂直な線Lを中心に、回転対称の構成を有している。インサート31の中心軸S2とは、上面311および下面312の間を貫通する軸であり、上面視において、インサート31を回転させたときに回転軸となる軸を意味するものとする。上面視とは、本明細書においては特記しない限り、上面311側からインサート31を見た状態を意味するものとする。
As shown in FIG. 4, the substantially disc-
また、インサート31は、上面311および下面312のそれぞれと接続している略曲面状の側面313をさらに有している。上述したインサート31の縁部とは、上面311と側面313との交線部、および下面312と側面313との交線部を意味するものとする。したがって、本実施形態のインサート31は、縁部に位置している第1切刃314として、上面311と側面313との交線部に位置している第1上切刃314aと、下面312と側面313との交線部に位置している第1下切刃314bと、を有している。
The
第1上切刃314aは上面311の全周に渡って位置し、第1下切刃314bは下面312の全周に渡って位置している。これにより、インサート31を回転させながらバリの除去を行うと、切刃全体が均等に使用されるようになるので、第1上切刃314aおよび第1下切刃314bの偏摩耗を抑制することができる。
The first
上面311は、中心軸S2側に位置している上平坦面311aと、上平坦面311aから側面313に向かうにつれて下面312に向かうように傾斜している上傾斜面311bと、を有している。同様に、下面312は、中心軸S2側に位置している下平坦面312aと、下平坦面312aから側面313に向かうにつれて上面311に向かうように傾斜している下傾斜面312bと、を有している。これにより、バリを除去する際に受ける衝撃が分散され易くなり、第1上切刃314aおよび第1下切刃314bの欠損を抑制することができる。
The
上述したインサート31は、少なくとも一部がホルダ2の有するインサートポケット24内に収容される。すなわち、図3に示すように、本実施形態のホルダ2は、インサート31の少なくとも一部を収容するインサートポケット24をさらに有している。インサートポケット24は、ホルダ2のうち、先端部22側の領域に位置している外周部21の一部を回転軸S1に垂直な方向に切り欠くことによって形成されている切欠き部241の上面241aの中央部と、この中央部に対応して位置している外周部21との間を貫通している部分である。
At least a part of the
インサートポケット24は、切欠き部241の上面241aの中央部に開口している第1開口部242と、外周部21に開口している第2開口部243と、第1開口部242および第2開口部243の間に位置し、インサート31の少なくとも一部を収容するインサート収容部244と、を有している。
The
第1開口部242は、インサート31よりも若干大きな形状を有している。インサート31は、第1開口部242を通ってインサート収容部244内に収容される。
The
第2開口部243は、インサート31よりも適度に小さな形状を有しており、インサート31をインサート収容部244内に収容したとき、第1切刃314の一部を第2開口部243から外方に突出させる部位である。第1切刃314は、バリを除去できる程度に第2開口部243から外方に突出するのが好ましい。
The
本実施形態のインサート収容部244は、第1切刃314の一部が第2開口部243から突出していない状態でインサート31を収容したとき、インサート31の全体を収容可能であり、かつ第1切刃314の一部が第2開口部243から突出している状態でインサート31を収容したとき、インサート31が以下の(i)および(ii)の状態となるように、インサート31を収容可能な形状を有している。
The
(i)図2(a)に示すように、インサート31の中心軸S2が、ホルダ2の回転軸S1に略垂直であり、かつインサート31が中心軸S2を中心に回転可能である。より具体的には、後述する図7に示すように、インサート31の中心軸S2が、ホルダ2の回転軸S1と交点を有しないように回転軸S1に略垂直であり、かつインサート31が中心軸S2を中心に回転可能である。
(ii)図5(a)に示すように、切削工具1を矢印A方向に送ったとき、インサート31が、中心軸S2を中心に矢印B方向に回転可能である。すなわち、第2開口部243から突出している第1切刃314の一部が、切削工具1の矢印A方向に示す送り方向に対し、逆方向に回転可能である。
(I) As shown in FIG. 2A, the center axis S2 of the
(Ii) As shown in FIG. 5A, when the
上述したインサートポケット24内に収容されているインサート31は、付勢手段32によって、第2開口部243から矢印C方向に示す外方に向けて付勢されている。ここで、本実施形態のインサートポケット24は、図3(a)および図5(a)に示すように、インサート収容部244の第2開口部243近傍に位置している一対の係止部245、245をさらに有している。一対の係止部245、245は、インサート31の側面313に接触し、インサート31を係止する部位である。したがって、インサートポケット24内に収容されているインサート31は、付勢手段32によって、第2開口部243から矢印C方向に示す外方に向けて付勢されている状態で一対の係止部245、245に係止されている。本実施形態の係止部245は、インサート31の側面313に面接触する形状を有しており、かつインサート収容部244と一体に成形されている。
The
また、本実施形態の付勢手段32は、いわゆるスプリングプランジャであり、図5に示すように、スプリング321と、スプリング321の一端に接続され、かつインサート31の側面313に接触しているピン322と、を有している。ピン322は、インサート31の側面313と接触している側の端部322aが、略半球状である。これにより、端部322aが側面313とスムーズに接触するようになるので、インサート31を回転させたとき、側面313に摺動傷が発生するのを抑制することができる。
Further, the biasing means 32 of this embodiment is a so-called spring plunger, and as shown in FIG. 5, a
なお、本実施形態のホルダ2は、図3および図5に示すように、カバー25をさらに有している。そして、インサートポケット24の第1開口部242は、インサート31をインサート収容部244内に収容した後に、切欠き部241の上面241aにカバー25を取り付けることによって塞がれる。
Note that the
カバー25の取り付けは、カバー25の両端部に位置し、カバー25の上面および下面の間を貫通している一対の第1貫通孔251、251に締付けネジ252をそれぞれ挿通し、締付けネジ252の先端部を切欠き部241の上面241aの外周部に位置しているネジ孔246に螺合することによって行う。
The
また、カバー25は、中央部に位置し、カバー25の上面および下面の間を貫通している第2貫通孔253を有している。上述した付勢手段32は、切欠き部241の上面241aにカバー25を取り付けたとき、第2貫通孔253に嵌入されてカバー25に固定保持される。
Further, the
一方、ホルダ2の先端部22に位置している第2切削部4は、残存しているバリのうち大きなバリを除去して加工孔の粗仕上げを行う部位である。本実施形態の第2切削部4は、ホルダ2と一体に成形されている。これにより、大きなバリを除去する際に受ける比較的大きな衝撃によって、第2切削部4がホルダ2の先端部22から外れるのを抑制することができ、安定してバリを除去できる。
On the other hand, the
第2切削部4をホルダ2と一体に成形する方法としては、例えばホルダ2の先端部22を第2切削部4の形状に切削加工する方法や、第2切削部4を先端部22に溶接固定する方法等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
As a method of forming the
第2切削部4は、図2(b)に示すように、先端視において、略十字状である。先端視とは、本明細書においては特記しない限り、ホルダ2の先端部22側から切削工具1を見た状態を意味するものとする。また、第2切削部4は、図2(a)に示すように、先端部22から外方に突出している。
As shown in FIG. 2B, the
このような第2切削部4は、図2(b)に示すように、先端視において、先端部22の中央部で互いに直交するように交差している一対の帯状切削部41、41によって構成されている。
As shown in FIG. 2B, the
第2切削部4は、帯状切削部41の縁部に位置している第2切刃42を複数有している。各第2切刃42は、先端部22の中央部側から順に、直線状である第1切削領域42aと、第1切削領域42aに連続し、かつホルダ2の外周側に向かうにつれてホルダ2の基端部側、すなわちシャンク部23側に傾斜している第2切削領域42bと、を有している。これにより、切削工具1を加工孔に挿入し易くなるとともに、大きなバリを除去する際に受ける比較的大きな衝撃が分散され易くなり、第2切刃42の欠損を抑制することができる。なお、本実施形態の第2切削領域42bは、上述の通り、第1切削領域42aに連続しているが、例えば外方に凸の曲線状を有する他の切削領域等を介して第1切削領域42aに接続していてもよい。
The
<バリの除去方法>
次に、本発明の実施形態に係るバリの除去方法を、図6および図7を用いて説明する。
図6(a)に示すように、被削材100の内部には、ドリル等によって第1加工孔101と、第1加工孔101に対して略垂直に交差し、かつ第1加工孔101よりも小径の第2加工孔102とが、この順に形成されている。そして、第1加工孔101および第2加工孔102の交差部103には、バリ104が第1加工孔101内に位置するように残存している。本実施形態では、第1加工孔101内に残存しているバリ104の除去を、上述した切削工具1によって行う。
<Burr removal method>
Next, the burr removal method according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 6A, inside the
具体的に説明すると、まず、切削工具1を、ホルダ2の回転軸S1を中心に矢印D方向に回転させる。本実施形態では、インサート31を、回転方向の前方に上面311を向けるようにしてインサートポケット24内に収容している。したがって、第1切削部3によるバリ104の除去は、第1上切刃314aおよび第1下切刃314bのうち、第1上切刃314aによって行う。なお、切削工具1の回転方向は、特に限定されるものではなく、切削工具1を矢印D方向と反対方向に回転させてもよい。この場合には、第1切削部3によるバリ104の除去は、第1下切刃314bによって行う。
More specifically, first, the
次に、切削工具1を回転させながら矢印A向に送り、図6(b)および図7に示すように、切削工具1を第1加工孔101内に挿入する。このとき、第2開口部243から突出している第1上切刃314aの一部が第1加工孔101の内壁面に接触すると、付勢手段32の矢印C方向に示す付勢力に抗して、突出している第1上切刃314aの一部がインサート収容部244内に押し込まれる。そして、第1加工孔101の内壁面に接触しなくなると、付勢手段32の付勢力によって再び第1上切刃314aの一部が第2開口部243から外方に突出する。それゆえ、第1上切刃314aが第1加工孔101の内壁面の形状に追従して第1加工孔101の内壁面に接触し続けるようになる。さらに、インサート31が上述した(i)および(ii)の状態となるように、インサート収容部244内に収容されているので、インサート31がスムーズに矢印B方向に回転するようになり、インサート31と付勢手段32の構成による効果と相まって、効率よくバリを除去できる。
Next, the
また、本実施形態では、残存しているバリ104のうち大きなバリ104の除去を、矢印D方向に回転している第2切削部4の第2切刃42によって行い、小さなバリ104の除去を、矢印D方向かつ矢印B方向に回転している第1切削部3の第1上切刃314aによって行う。これにより、第1上切刃314aおよび第2切刃42の各々が受ける衝撃を低減することができ、各切刃314a、42の欠損を抑制し、安定してバリ104を除去できる。
In the present embodiment, the
次に、切削工具1がバリ104を通過した後、図6(c)に示すように、切削工具1を矢印D方向と反対の矢印E方向に回転させつつ第1加工孔101から矢印F方向に抜き出すことによって、被削材100から切削工具1を離隔する。なお、切削工具1を第1加工孔101から抜き出す際には、インサート31は、矢印B方向と反対方向に回転する。
Next, after the
本実施形態では、以上のような各工程を経て、第1加工孔101内に残存しているバリ104の除去を行う。なお、バリ104の除去を継続して行なう場合には、切削工具1を回転させた状態を保持して、被削材100に形成されている加工孔に切削工具1を挿入し、上述した図6(b)および図6(c)に示される工程を繰り返せばよい。また、使用している第1上切刃314aや第2切刃42が摩耗したときには、切削工具1を矢印D方向と反対方向に回転させるか、またはインサート31の上面311と下面312とを裏返しにして、未使用の第1下切刃314bまたは第2切刃42を用いてバリ104を除去すればよい。
In the present embodiment, the
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正および変更を加えることができるのは言うまでもない。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that many modifications and changes can be made within the scope of the present invention.
例えば、上述の実施形態では、ホルダ2は略円柱状であるが、これに代えて、例えばホルダ2を四角柱等の多角柱状とすることができる。
For example, in the above-described embodiment, the
また、上述の実施形態では、インサート31の側面313が略曲面状であるが、これに代えて、例えば上面視において、インサート31が略多角形となり、かつインサート31が回転可能な程度に、側面313を複数の平面で構成してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
また、上述の実施形態では、係止部245がインサート31の側面313に面接触できる形状を有しているが、これに代えて、例えば係止部245をインサート31の側面313に点接触できるような形状に構成してもよい。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the latching | locking
また、上述の実施形態では、付勢手段32にスプリングプランジャを採用しているが、これに代えて、例えば板バネ等のバネを採用してもよい。 In the above-described embodiment, a spring plunger is employed as the biasing means 32. However, instead of this, a spring such as a leaf spring may be employed.
また、上述の実施形態では、第2切削部4がホルダ2と一体に成形されているが、これに代えて、第2切削部4をホルダ2から取り外し可能に構成してもよい。これにより、第2切削部4の第2切刃42が摩耗や欠損したときには、第2切削部4をホルダ2から取り外して新たな第2切削部4をホルダ2に取り付けることによって、ホルダ2を継続して使用することができ、経済的に優れるという効果を奏する。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the
また、上述の実施形態では、一対の帯状切削部41、41によって、第2切削部4が先端視において略十字状に構成されているが、これに代えて、例えば一対の溝状の切削部を先端部22の中央部で互いに直交するように交差させ、これにより第2切削部4を先端視において略十字状に構成してもよい。この実施形態の場合には、第2切刃42は、溝状の切削部のうち上端縁部に位置することになる。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the
1 切削工具
2 ホルダ
21 外周部
22 先端部
23 シャンク部
24 インサートポケット
241 切欠き部
241a 上面
242 第1開口部
243 第2開口部
244 インサート収容部
245 係止部
246 ネジ孔
25 カバー
251 第1貫通孔
252 締付けネジ
253 第2貫通孔
3 第1切削部
31 切削インサート
311 上面
311a 上平坦面
311b 上傾斜面
312 下面
312a 下平坦面
312b 下傾斜面
313 側面
314 第1切刃
314a 第1上切刃
314b 第1下切刃
32 付勢手段
321 スプリング
322 ピン
322a 端部
4 第2切削部
41 帯状切削部
42 第2切刃
42a 第1切削領域
42b 第2切削領域
100 被削材
101 第1加工孔
102 第2加工孔
103 交差部
104 バリ
S1 回転軸
S2 中心軸
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記ホルダの外周部に位置し、第1切刃を有する第1切削部と、を備え、
前記ホルダは、外周部に開口している開口部を有するインサートポケットを有し、
前記第1切削部は、
円形状の上面及び下面と、
前記上面及び前記下面のそれぞれと接続している曲面状の側面と、
前記上面と前記側面との交線部及び前記下面と前記側面との交線部に設けられた第1切刃とを有し、
少なくとも一部が前記インサートポケット内に収容され、かつ前記第1切刃の一部が前記開口部から外方に突出している円盤状の切削インサートと、
前記インサートポケット内に収容されている前記切削インサートを前記開口部から外方に向けて付勢している付勢手段と、を有し、
前記切削インサートは、前記上面及び前記下面の間を貫通する中心軸が前記ホルダの回転軸に略垂直であり、かつ切削工具を送るときに被削材に接触した状態で前記中心軸の周りにおいて回転可能に、前記インサートポケット内に収容されている、切削工具。 A substantially columnar holder;
A first cutting part located on the outer periphery of the holder and having a first cutting edge,
The holder has an insert pocket having an opening that is open to the outer periphery;
The first cutting part is
Circular upper and lower surfaces;
A curved side surface connected to each of the upper surface and the lower surface;
A first cutting edge provided at an intersecting line portion between the upper surface and the side surface and an intersecting line portion between the lower surface and the side surface;
And at least partially housed in the insert pocket, whether One the first cutting insert partially circular plate shape that protrude outward from the opening of the cutting edge,
Biasing means biasing the cutting insert accommodated in the insert pocket outward from the opening, and
The cutting insert has a central axis that penetrates between the upper surface and the lower surface substantially perpendicular to the rotation axis of the holder, and is in contact with the work material when the cutting tool is sent around the central axis . A cutting tool which is rotatably accommodated in the insert pocket.
前記切削インサートは、前記付勢手段によって前記開口部から外方に向けて付勢されている状態で前記係止部に係止されている、請求項1または2に記載の切削工具。 The insert pocket further has a locking portion located in the vicinity of the opening,
The cutting tool according to claim 1 or 2, wherein the cutting insert is locked to the locking portion in a state of being biased outward from the opening by the biasing means.
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