JP5873197B2 - 切削加工用ダイ - Google Patents

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Description

本発明は、ワークを切削加工するとき発生した切屑を細かく分断し、カス詰まりを阻止する切削加工用ダイに関する。
従来より、例えば特許第4471248号公報に開示されているように、切削チップ33(同公報の図1)を備えた金型装置がある。
上記公報によれば、例えばタレットパンチプレス(同公報の図8)の上部タレット6と下部タレット7に取り付けたパンチPとダイDで金型装置を構成し、ダイDに切削チップ33が組み込まれている。
この構成によれば、バリ取り加工(同公報の図7(B))を初め、V溝加工、フィルムカット加工、ドロス取り加工、面取り加工等広く切削加工全般が行われる。
特許第4471248号公報
しかしながら、上記切削チップは、切削加工全般に用いた場合には、以下に述べるような課題が発生する。
即ち、本願の図18に示すように、切削チップ50によりワークWを切削加工した場合には、切屑Kが発生し、この切屑Kがカス排出孔39内に滞留してカス詰まりが起こる。
切屑KはワークWを切削して出た屑であって、該ワークWのうちの製品としての価値があるところを取り去って残った不用物であり、即ち、一般にはカスである。
従って、切屑Kがカス排出孔39内に滞留することは、前記したようにカス詰まりが発生することになり、その結果、カス詰まりをそのままにして加工を続行すれば、ワークWの裏面に傷が付く等の不都合が発生する。
本発明の目的は、ワークを切削加工するとき発生した切屑を細かく分断し、カス詰まりを阻止することにある。
上記課題を解決するために、本発明は、請求項に記載されているように、
切削チップ50を有し、パンチプレスに適用され、切削加工用パンチPと協働してワークWを切削加工する切削加工用ダイDにおいて、
上記切削チップ50を介してワークWを切削加工したときに発生する切屑Kを案内すると共にそれに抵抗を与えて分断する抵抗部材51をカス排出孔39の周囲に設け、分断された切屑Kがカス排出孔39に滞留せずに外部に排出され、カス詰まりを阻止し、上記抵抗部材51は、ダイ本体41に形成されたカス排出孔39の側壁39Aに固定されてエジェクタプレート60を貫通することを特徴とする切削加工用ダイD(図1〜図8)という技術的手段を講じている。
上記本発明の構成によれば、例えば抵抗部材51(図1)を設けたことにより、切削チップ50を介してワークWを切削加工したときに発生した切屑Kは、切削チップ50と抵抗部材51との間の開放部152を通過して該抵抗部材51内に案内され、その後該抵抗部材51に衝突して抵抗を与えられて細かく分断されるので、分断された切屑Kはカス排出孔39内に滞留せずに外部に排出され、従って、カス詰まりが無くなり、その結果、ワークWの裏面に切屑Kによる傷が付かなくなり、該ワークWの製品としての価値が維持され、加工が続行される
上記のとおり、本発明によれば、ワークを切削加工するとき発生した切屑を細かく分断し、カス詰まりを阻止する切削加工用ダイを提供するという効果がある。
本発明に係る切削加工用ダイDの第1実施例である。 本発明に係る切削加工用ダイDの第2実施例である。 本発明に係る切削加工用ダイDの第3実施例である。 本発明に係る切削加工用ダイDの第4実施例における外観斜視図である。 図4における線A-Aで切った断面図である。 図4における線B-Bで切った断面図である(エジェクタプレート60上昇時)。 図4における線B-Bで切った断面図である(エジェクタプレート60下降時)。 図4における抵抗部材55とチップホルダ36との関係を示す斜視図である。 図4における抵抗部材55とチップホルダ36との関係を切削チップ50側から見た正面図である。 本発明に係る切削加工用ダイDの第5実施例における外観斜視図である。 図10における線A-Aで切った断面図である。 図10における線B-Bで切った断面図である(エジェクタプレート60上昇時と下降時)。 図12の詳細図である。 図10における線C-Cで切った断面図である。 図10における抵抗部材56とエジェクタプレート60との関係を示す斜視図である。 図10における抵抗部材56とエジェクタプレート60との関係を切削チップ50側から見た正面図である。 本発明の適用例を示す図である。 従来技術の説明図である。 本発明に係る切削加工用ダイの第6実施例における外観斜視図である。 図19における線A−Aで切った断面図である。 図19における線B−Bで切った断面図である(エジェクタプレート60の上昇時と下降時)。 図21の詳細図である。 図19における線C−Cで切った断面図である。 図19における抵抗部材59を示す斜視図である。 図19における抵抗部材59とエジェクタプレート60との関係を切削チップ50側から見た正面図である。
以下、本発明を、実施の形態により添付図面を参照して、説明する。
図1は本発明に係る切削加工用ダイDの第1実施例を示す。図1には、切削加工用ダイD及びそれと協働する切削加工用パンチPから成る金型が記載されている。
図1の金型は、例えばタレットパンチプレス(図17)に適用され、上部フレーム1にはラムストライカー2が、上部タレット6には切削加工用パンチPが、下部タレット7には該切削加工用パンチPと協働する本発明に係る切削加工用ダイDがそれぞれ取り付けられている。
上部タレット6(図1)には、貫通孔40が形成され、該貫通孔40の上縁にはリフトスプリング31を介して前記切削加工用パンチPが支持されている。
また、下部タレット7には、前記本発明に係る切削加工用ダイDが固定されている。
切削加工用ダイDは、よく知られているように、全体として円柱台形状を有して(図4に相当)切削チップ50が組み込まれ、該切削チップ50を含むダイ本体41を蓋うエジェクタプレート60が設けられ、該エジェクタプレート60はばね43(図1)に付勢され、カス排出孔39に連通している。
上記切削チップ50は、その上にワークWを載置して移動させることにより、切削加工全般に用いられ、正面から見ると(図5に相当)例えば菱形を有し、その先端にバイト状の刃先50A、50B、50C、50Dが形成され、ボルト37を介してチップホルダ36に取り付けられている。
また、前記エジェクタプレート60は、本来の上下動機構の代わりの簡便な上下動手段を構成している(図6〜図7)。
即ち、本発明に係る切削加工用ダイD(図1)は、通常はその下方にシリンダのような上下動機構を設け、ワークW移動時には下降することにより、切削チップ50がワークWから離れその裏面に傷を付けないようにし、ワークW加工時には上昇することにより、切削チップ50により該ワークWを切削加工するようになっているが、エジェクタプレート60は、かかる本来の上下動機構の代わりに後述するように(図6〜図7)簡便な上下動手段を構成するものである。
そして、図1に記載されているように、ダイ本体41に形成されたカス排出孔39の側壁39Aに固定されてエジェクタプレート60を貫通する抵抗部材51が設けられている。
上記抵抗部材51は、カス排出孔39の側壁39Aに沿って鉛直下方に伸びる鉛直部51Bと、該鉛直部51Bに連続してエジェクタプレート60を貫通し斜め上方に伸びて前記切削チップ50の上部近傍まで接近する傾斜部51Aにより構成されている。
この抵抗部材51が設けられている状態で、ラムストライカー2が切削加工用パンチPを打圧すると、該切削加工用パンチPが下降してワークWを押圧する。
従って、上記ワークWはエジェクタプレート60と共に下降し、切削チップ50と接触しながら移動してV溝加工等の切削加工が行われるので、そのとき発生した切屑Kは、前記切削チップ50と抵抗部材51間の開放部152を通過して案内されて抵抗部材51に衝突し、抵抗を与えられて細かく分断され、カス排出孔39から外部に排出される。
そのため、本発明によれば、ワークを切削加工するとき発生した切屑を細かく分断し、カス詰まりを阻止する切削加工用ダイを提供するという効果があり、カス詰まりが無くなったので、ワークWの裏面に切屑Kによる傷が付かなくなり、該ワークWの製品としての価値が維持され、加工が続行される。
以上説明した第1実施例は、図18(A)に示すように、長くカールした切屑Kが発生してカス排出孔39に滞留しカス詰まりが起きるおそれがある場合に、特に効果がある。
尚、切削加工用ダイDの全体の形状、切削チップ50の形状、エジェクタプレート60の機能等については、第1実施例〜第6実施例のいずれも共通している。
図2は本発明に係る切削加工用ダイDの第2実施例を示す。
図2においては、もう一方の金型である切削加工用パンチP、ワークW、それを把持するクランプ13等は省略してあり、切削加工用ダイDのみが記載されており、このことは図3においても同様である。
図示するように、ダイ本体41に固定された抵抗部材53の一部はカス排出孔39内に進入している。
上記抵抗部材53は、同じ固定手段によりダイ本体41に固定された水平傾斜部53AとL字型部53Bにより構成され、L字型部53Bがカス排出孔39内に進入している。
このうち、水平傾斜部53Aは、固定手段61である例えばボルトに締め付けられて水平に配置された水平部分53A2と該水平部分53A2に連続して斜め上方に伸びて切削チップ50の上部近傍まで接近する傾斜部分53A1により構成されている。
また、L字型部53Bは、上記固定手段61であるボルトに締め付けられて水平に配置された水平部分53B1と該水平部分53B1に連続して直角下方に傾斜しカス排出孔39内に進入する鉛直部分53B2により構成されている。
そして、この状態で、ラムストライカー2(図1に相当)が切削加工用パンチPを打圧すると、該切削加工用パンチPが下降してワークWを押圧するので、該ワークWはエジェクタプレート60と共に下降し、切削チップ50と接触しながら移動してV溝加工等の切削加工が行われる。
従って、図2に示すように、そのとき発生した切屑Kは、前記切削チップ50と抵抗部材53間の開放部152を通過してから案内されて抵抗部材53に衝突し、抵抗を与えられて細かく分断され、カス排出孔39から外部に排出される。
図2に示す抵抗部材53は、図1と同様に、図18(A)に示すように、長くカールした切屑Kが発生してカス排出孔39に滞留しカス詰まりが起きるおそれがある場合に、特に効果があり、従って、図2の第2実施例は、図1の第1実施例の変形例といえる。
しかし、上記図2の第2実施例において、図18(B)に示すように、長くカールした切屑Kが下方に長く伸びてしまうことがあり、この場合には、図2の抵抗部材53によっても、該切屑Kを分断できない。
そこで、第3実施例として、図3に示すように、同じ固定手段によりダイ本体41に固定された水平傾斜部53AとL字型部53Bの他に、ダイ本体41の下面に固定されカス排出孔39内に進入している案内ガード部53Cにより構成された抵抗部材53を設けた。
案内ガード部53Cは、ダイ本体41の下面にボルト62で固定された水平部分53C1と、該水平部分53C1に連続して90度より大きく上方に傾斜してカス排出孔39内に進入し切削チップ50のチップホルダ36に密着した上方傾斜部分53C2と、該上方傾斜部分53C2に連続してカス排出孔39内において反対方向に90度より大きく下方に傾斜した下方傾斜部分53C3により構成されている。
この構成により、切削チップ50による切削加工に基づき、切屑Kが発生すると、該切屑Kは、切削チップ50と抵抗部材53間の開放部152を通過した後、前記案内ガード部53Cの下方傾斜部分53C3に当たって右方に進路を変更し、元からある水平傾斜部53AやL字型部53Bに衝突して抵抗を与えられて細かく分断され、カス排出孔39から外部に排出され、カス詰まりが阻止される。
上記第1実施例〜第3実施例(図1〜図3)の抵抗部材51、53は、結局はいずれもダイ本体41に固定されていることになり、また、カス排出孔39との関係でいえば、該カス排出孔39の周囲に設けられ、それにより、本発明によれば、ワークWから発生した切屑Kが該抵抗部材51、53を介して分断されてカス排出孔39に滞留せずに外部に排出され、従って、カス詰まりを阻止するという効果を奏する。
図4〜図9は、本発明の第4実施例を示す図である。
第4実施例においても、既述した第1実施例〜第3実施例と同様に、切削加工用ダイDは、よく知られているように、全体として円柱台形状を有して(図4)、切削チップ50が組み込まれ、該切削チップ50を含むダイ本体41を蓋うエジェクタプレート60が設けられ、ダイ本体41には抵抗部材55が固定されている。
前記切削チップ50は、同様に、その上にワークWを載置して移動させることにより、切削加工全般に用いられ、図5に示すように、正面から見ると例えば菱形を有し、その先端にバイト状の刃先50A、50B、50C、50Dが形成され、ボルト37を介してチップホルダ36に取り付けられている。
そして、第4実施例においては、図4に示すように、前記切削チップ50のチップホルダ36が、抵抗部材55を支持している。
即ち、チップホルダ36は(図8)、切削チップ50が固定されている前方の頭部36Cから両側板36A、36Bが後方まで伸びており、該両側板36A、36Bの後方下部には、台座36Dが設けられている。
一方、第4実施例の抵抗部材55は(図4、図8)、全体として直方体形状を有し、前面55Bは、切削チップ50及びそれが固定されているチップホルダ36の頭部36Cに対向し切屑Kが通過する開口部52を有している。
また、抵抗部材55の両側面55D、55Eが、チップホルダ36の両側板36A、36Bに対向し、上面55Aと後面55Cがチップホルダ36から露出している。
そして、抵抗部材55は、後面55Cの近傍において上面55Aから固定手段63を挿入し前記チップホルダ36の台座36Dを介してダイ本体41に固定されている。即ち、抵抗部材55の後部55F(図8)は、上記チップホルダ36の台座36Dを介してダイ本体41に固定されている。
抵抗部材55(図8)の内部には、分断室70が形成され、該分断室70は、前記開口部52に連通した第1室71と、該第1室71に連通してそれより低い位置にありカス排出孔39側(図7)が開放されている第2室72により構成されている。
この構成により、開口部52(図7)を通過した切屑Kは、抵抗部材55に案内された後、前記第1室71及び第2室72又は第1室71若しくは第2室72により抵抗を与えられて分断され、カス排出孔39から外部に排出され、カス詰まりが阻止される。
更に詳細には、上記第1室71は、切削チップ50側と下方が開放されていると共に後方が閉鎖され、前記開口部52に連通している断面三角形の天井壁71Bを有している。
この場合、前記閉鎖されている後壁71A(図7、図8)は、工具の都合上、全体が三角錐の半分の形状を有している。
上記第1室71の天井壁71Bの形状を、断面三角形に構成したのは、次の理由による。
即ち、断面三角形の天井壁71Bは(図7)、開口部52を通過した切屑Kを該天井壁71Bに沿って円滑に案内し、後壁71Aや後述する第2室72を構成する水平壁72Bや全体が馬蹄形の側壁72Aにより、該切屑Kが抵抗を与えられて分断され、カス排出孔39から外部に搬出されるので、カス詰まりは阻止される。
これに対して、開口部52を通過した切屑Kを直ちに、例えば断面コ字形の天井壁に衝突させると、いきなり抵抗を与えられて分断されるので、切削チップ50(図7)付近でカスが発生して、カス詰まりが起きることになる。
かかる事態を無くすために、第4実施例においては、前記開口部52に連通する天井壁71Bの形状を断面三角形としたのである。
上記第1室より低い位置にある第2室72は、切削チップ50側とカス排出孔39側が開放されていると共に前記第1室71とはその開放された下方を介して連通し、第1室71に連続して設けられた水平壁72Bと該水平壁72Bと直交する全体が馬蹄形の側壁72Aを有する。
一方、前記エジェクタプレート60は、既述したように、本来の上下動機構の代わりの簡便な上下動手段を構成している(図6〜図7)。以下、このエジェクタプレート60の動作も含め、第4実施例全体の動作を説明する。
図4〜図6に示すように、切削チップ50の両側であってエジェクタプレート60上には、ローラー57、58が回転自在に設けられ、該ローラー57、58上にはワークW(図6)が載置されている。
そして、図6に示すように、ワークW移動時には、切削加工用パンチP(図1)が例えば上限位置にあるので、該ワークW(図6)は、押圧されずパスラインPLに沿って移動し、エジェクタプレート60は、ばね43により上方に付勢されており、切削チップ50はワークWとは接触せずその裏面には傷が付かない。
しかし、図7に示すように、ワークW加工時には、前記切削加工用パンチP(図1)が下降してワークWを押圧するので、ワークW(図7)はエジェクタプレート60と共に下降し、切削チップ50と接触しながら移動してV溝加工等の切削加工が行われ、切屑Kが発生し、既述した抵抗部材55に案内されて分断される。
即ち、ワークWを切削加工することにより発生した切屑Kは、前記抵抗部材55の前面55B(図4、図7〜図8)に形成された開口部52を通過して該抵抗部材55に案内される。
そして、切屑Kは、既述したように、分断室70の第1室71を構成する後壁71Aや第2室72を構成する水平壁72Bや全体が馬蹄形の側壁72Aにより、抵抗を与えられて細かく分断され、カス排出孔39から外部に排出される。
更に、端的に言えば、開放部152の一部である開口部52、即ち、切削チップ50と抵抗部材55の間の開放部152(52)(図7)を通過した切屑Kは、抵抗部材55に案内された後、前記第1室71及び第2室72又は第1室71若しくは第2室72により抵抗を与えられて分断され、カス排出孔39から外部に排出され、カス詰まりが阻止される。
従って、本発明によれば、同様に、ワークを切削加工するとき発生した切屑を細かく分断し、カス詰まりを阻止する切削加工用ダイを提供するという効果があり、カス詰まりが無くなったので、ワークWの裏面に切屑Kによる傷が付かなくなり、該ワークWの製品としての価値が維持され、加工が続行される。
以上説明した第4実施例は、図18(C)に示すように、長いV溝を加工した結果発生した連続した長い切屑Kが、カス排出孔39に滞留しカス詰まりが起きるおそれがある場合に、特に効果がある。
図10〜図16は、本発明の第5実施例を示す図である。
第5実施例においても、既述した第1実施例〜第4実施例と同様に、切削加工用ダイDは、よく知られているように、全体として円柱台形状を有して(図10)、切削チップ50が組み込まれ、該切削チップ50を含むダイ本体41を蓋うエジェクタプレート60が設けられ、該エジェクタプレート60には抵抗部材56が固定されている。
即ち、抵抗部材56が(図10)、ダイ本体41ではなく、エジェクタプレート60に固定されている点が前記第1実施例〜第4実施例との著しい相違である。
これは、第1実施例〜第4実施例(図1〜図9)のように、抵抗部材51、53、55をダイ本体41に固定した場合には、若し浅いV溝加工を行うときには、ワークW裏面(例えば図7)と抵抗部材55との間の隙間が大となり、その隙間に切屑Kが滞留してカス詰まりが発生するので、それを阻止するためである。
即ち、第5実施例のように、抵抗部材56をエジェクタプレート60(図10)に固定すれば、浅いV溝加工を行う場合でも、深いV溝加工を行う場合でも、ワークW裏面と抵抗部材56との間の隙間は不変であり、予め隙間を所定の値に設定しておけば、その隙間に切屑Kが滞留してカス詰まりが発生することは無い。
換言すれば、第5実施例(図10〜図16)においては、ワークW加工中には、切削加工用パンチP(図1)の押圧力に基づき、ワークWとエジェクタプレート60と抵抗部材56とが一体となって上下動するので、加工の種別、例えば浅いV溝加工か深いV溝加工かによって、ワークW裏面(図10)と抵抗部材56との間の隙間が変化することは無い。
更に、第1実施例〜第4実施例と第5実施例との相違点は、ダイ本体41上であって、エジェクタプレート60のローラー57、58に対応した位置における空間部の有無である。
即ち、第1実施例〜第4実施例においては、図5に示すように、ダイ本体41上であってエジェクタプレート60のローラー57、58に対応した位置には、空間部は無く、中実となっている。
従って、若しワークW加工中に発生した切屑Kが、前記ローラー57、58に付着してダイ本体41との間に詰まってしまい、カス詰まりが発生し、そのためにローラー57、58の回転が阻害されることがあり、従って、ローラー57、58を用いたワークWの移動が円滑に行われないといった不都合が発生する。
このため、第5実施例においては、ダイ本体41上であって、エジェクタプレート60のローラー57、58に対応した位置には、カス排出孔39に連通する空間部45、46を形成した(図11、図15)。
この構成により、本発明によれば、ワークW加工中に発生した切屑Kが、エジェクタプレート60のローラー57、58に付着しても、該付着した切屑Kは、前記空間部45、46を介してカス排出孔39から外部に排出され、カス詰まりは起きない。
前記切削チップ50は、同様に、その上にワークWを載置して移動させることにより、切削加工全般に用いられ、図11に示すように、正面から見ると例えば菱形を有し、その先端にバイト状の刃先50A、50B、50C、50Dが形成され、ボルト37を介してチップホルダ36に取り付けられている。
そして、第5実施例においては、既述したように、抵抗部材56がエジェクタプレート60に固定されている(図10)。
この第5実施例の抵抗部材56は(図10、図15)、前方が開放されて切削チップ50(図10)が露出している細長い開口部52を有し、ワークWから発生した切屑K(図13)がこの開口部52を通過して抵抗部材56に案内されるようになっている。
また、抵抗部材56(図15)の外側面59全体は、エジェクタプレート60側のローラー57(図10)、58及び内側面69全体と対向し、上面56Aと後面56Cがエジェクタプレート60から露出している。
そして、抵抗部材56(図10)は、後面56Cの近傍において上面56Aから固定手段64、例えばボルトを挿入し、該抵抗部材56の後部56Fは、前記エジェクタプレート60(図15)の段差部60Dを介して該エジェクタプレート60に固定されている。
上記抵抗部材56が固定されたエジェクタプレート60は、既述した空間部45、46が形成されているダイ本体41に対して、ばね43とストッパ44を介して取り付けられている(この場合、本発明に係る切削加工用ダイDのタレットパンチプレス(図17)における角度位置がわかるように、エジェクタプレート60(図15)上に記載された数字0と90の位置は、それぞれダイ本体41の下部タレット7(図1)に対するキー溝41A、41Bの位置に位置決めするものとする)。
即ち、第5実施例においては、抵抗部材56をエジェクタプレート60に固定させることにより、ワークW(図13)加工中においては、ワークWとエジェクタプレート60と抵抗部材56とが一体となって上下動することにより、加工の種別によっては、ワークW裏面と抵抗部材56間の隙間を変わらないようにし、該隙間に切屑Kが詰まってカス詰まりが発生しないようにした。
抵抗部材56(図15)の内部には、分断室80が形成され、該分断室80は、前記開口部52に連通した第1室81と、該第1室81に連通してそれより低い位置にありカス排出孔39側(図13)が開放されている第2室82により構成されている。
この構成により、同様に、開放部152の一部である前記開口部52(図13)、即ち、切削チップ50と抵抗部材56の間の開放部152(52)を通過した切屑Kは、抵抗部材56に案内された後、前記第1室81及び第2室82又は第1室81若しくは第2室72により抵抗を与えられて分断され、カス排出孔39から外部に排出され、カス詰りが阻止されるようになっている。
更に詳細には、上記第1室81は、上方の前記開口部52側と前方(図15の右側)と下方が開放されていると共に、前記開口部52と同じ高さ位置の水平天井壁81A及び該水平天井壁81Aと前記開口部52に連続して下方に向かって徐々に開いている全体がU字形の傾斜壁81Bを有している。
この場合、前記全体がU字形の傾斜壁81Bのほぼ中間であって、切削チップ50に対応した位置には、該切削チップ50の刃先50D(図11)、50Aに対する逃げ部81C(図15)、81Dが設けられている(図16(B))。
これは、第5実施例においては、抵抗部材56がエジェクタプレート60に固定されており、エジェクタプレート60が上下動すると同時に抵抗部材56も上下動するので、前記逃げ部81C(図15)、81Dを設けることにより、該抵抗部材56と切削チップ50との干渉を回避したのである。
上記第1室81より低い位置にある第2室82は、前方(図15の右側)と後方(図15の左側)及び下方、即ちカス排出孔39側(図13)が開放されていると共に前記第1室81(図15、図16(A))とはその開放された下方を介して連通している。
そして、第2室82は、前記第1室81を構成する全体がU字形の傾斜壁81Bの最下端部両側の直線部分の長手方向(Y軸方向)に沿って設けられた鉛直壁82A,82Bを有する。
一方、前記エジェクタプレート60は、同様に、本来の上下動機構の代わりの簡便な上下動手段を構成している(図12〜図14)。
上記エジェクタプレート60は、よく知られているように、ダイ本体41(図14)に対してばね43とストッパ44を介して上方に付勢されているが(第1実施例〜第4実施例にも共通)、このエジェクタプレート60の動作も含め、第5実施例全体の動作を説明する。
また、第5実施例においては、既述したように、抵抗部材56がこのエジェクタプレート60に固定されている点が、第1実施例〜第4実施例と異なる。
図10〜図12に示すように、切削チップ50の両側であってエジェクタプレート60上には、ローラー57、58が回転自在に設けられ、該ローラー57、58上にはワークW(図12)が載置されている。
そして、図12に示すように、ワークW移動時には、切削加工用パンチP(図1)が例えば上限位置にあるので、該ワークW(図12)は、押圧されずパスラインPLに沿って移動し、エジェクタプレート60は、前記ばね43(図14)とストッパ44を介して上方に付勢されており、切削チップ50はワークWとは接触せずその裏面には傷が付かない。
しかし、図13に示すように、ワークW加工時には、前記切削加工用パンチP(図1)が下降してワークWを押圧するので、ワークW(図13)はエジェクタプレート60と共に下降し、切削チップ50と接触しながら移動してV溝加工等の切削加工が行われ、切屑Kが発生し、既述した抵抗部材56に案内されて分断される。
即ち、ワークWを切削加工することにより発生した切屑Kは、前記抵抗部材56の前方に形成された開口部52(図10、図13、図15)を通過して該抵抗部材56に案内される。
そして、切屑Kは、既述したように、分断室80の第1室81を構成する水平天井壁81Aや全体がU字形の傾斜壁81B及び第2室82を構成する鉛直壁82A,82Bにより、抵抗を与えられて細かく分断され、カス排出孔39から外部に排出される。
更に、端的に言えば、開口部52(図13)を通過した切屑Kは、抵抗部材56に案内された後、前記第1室81及び第2室82又は第1室81若しくは第2室82により抵抗を与えられて分断され、カス排出孔39から外部に排出され、カス詰まりが阻止される。
従って、本発明によれば、同様に、ワークを切削加工するとき発生した切屑を細かく分断し、カス詰まりを阻止する切削加工用ダイを提供するという効果があり、カス詰まりが無くなったので、ワークWの裏面に切屑Kによる傷が付かなくなり、該ワークWの製品としての価値が維持され、加工が続行される。
以上説明した第5実施例は、同様に、図18(C)に示すように、長いV溝を加工した結果発生した連続した長い切屑Kが、カス排出孔39に滞留しカス詰まりが起きるおそれがある場合に、特に効果がある。
一方、第5実施例においては、既述したように、ダイ本体41上であって、エジェクタプレート60のローラー57、58に対応した位置には、カス排出孔39に連通する空間部45、46を形成したので(図11、図15)、ワークW加工中に発生した切屑Kが、エジェクタプレート60のローラー57、58に付着しても、該付着した切屑Kは、前記空間部45、46を介してカス排出孔39から外部に排出され、カス詰まりは起きない。
また、第5実施例においては、前記分断室80(図15)の第1室81を構成する全体がU字形の傾斜壁81Bのほぼ中間であって、切削チップ50が設けられた位置には、該切削チップ50の刃先50D(図11)、50Aに対する逃げ部81C(図15)、81Dが設けられているので(図16(B))、エジェクタプレート60と共に上下動する抵抗部材56と切削チップ50との干渉が回避される。
図19〜図25は、本発明の第6実施例を示す図である。
第6実施例においては、既述した第1実施例〜第4実施例及び第5実施例と同様に、切削加工用ダイDは、よく知られているように、全体として円柱台形状を有して(図19)、切削チップ50が組み込まれ、切削チップ50を含むダイ本体41を蓋うエジェクタプレート60が設けられ、該エジェクタプレート60には抵抗部材59が固定されている。
そして、第6実施例と第1実施例〜第4実施例の相違は、第5実施例に対するものと同様であり、また、切削チップ50(図20)は第5実施例と全く同じであり(段落番号0071〜0080)、更には、抵抗部材59(図19)とエジェクタプレート60との対応関係、該エジェクタプレート60に対する固定手段、エジェクタプレート60とダイ本体41との関係及び抵抗部材59をエジェクタプレート60に固定する効果(段落番号0083〜0086)、抵抗部材59と切削チップ50との干渉回避手段も第5実施例と同様であり(段落番号0090〜0091)、詳細な説明は省略する。
既述したように、第6実施例においては、第5実施例と同様に抵抗部材59がエジェクタプレート60に固定されているが(図19)、以下、抵抗部材59を詳述する。
この第6実施例の抵抗部材59(図19、図24)は、前方(例えば図24(A)の右側)が開放されて切削チップ50が(図19)露出している細長い開口部52を有し、ワークWから発生した切屑K(図22)がこの開口部52を通過して抵抗部材59に案内されるようになっている。
開口部52について、第6実施例(図19)と第5実施例(図10)の相違は、次のとおりである。
即ち、第6実施例(図19)と第5実施例(図10)の開口部52については、その後方、換言すれば切削チップ50と対向している側(図24(A)の左側、図15の左側)が、前者が先細り形状である三角形T(図19の上図の右、図24(B))で後者が先拡がり形状である四角形F(図10、図19の上図の左)である。
このように、開口部52の後方(切削チップ50と対向する側)の形状を変えたのは、切削加工方法によっては、切屑の詰まり具合に差があるからである。
例えば、特開2014−172073号公報の図14(C)、(D)に示すように、V溝センタVCに対してチップセンタCCを左右方向にオフセットさせて、切削チップ50でワークWの切り込みを行うことにより、所望のV溝V3を形成する場合がある。
そして、この場合に発生する切屑は、切削チップ50の真ん中ではなく、右側(図10、図19)や左側に片寄った状態で開口部52を通過しようとする。
そして、若し第5実施例のように(図10)、開口部52の後方(切削チップ50と対向している側)がa、b、cから成る四角形Fで形成されているときには、次のような不都合が起こる。
即ち、切削チップ50でワークWの切り込みを行うことにより発生した切屑Kは、切削チップ50の真ん中ではなく右側や左側に片寄った状態で開口部52を通過する。通過した切屑Kは上部へカールしながら分断される場合がある。分断された切屑Kは上方へ飛び出そうとする作用が働き、a部分(図10、図19の上図の左)やb部分と切削チップ50の間に引っ掛かり、抵抗部材56内に円滑に案内されないことがある(図13)。
これに対して、第6実施例(図19、図24(B))のように、開口部52の後方がa´、b´、c´から成る三角形Tで形成されているときには、切屑Kが右側や左側に片寄った状態から上方へ飛び出そうとしたときには天井壁91A´、91A"(もともとある天井壁91A(図24(A)の一部)に衝突しカス排出孔へ落下するものである(図19の上図の右)。
その結果、切削チップ50でワークWの切り込みを行うことにより発生した切屑Kは、開口部52とチップ50の間に引っ掛からなくなり、抵抗部材59内に円滑に案内される(図22)。
この場合、上記開口部52の後方の形状である三角形T(図19、図24(B))としては、例えば二等辺三角形がある。また先細り形状であれば、半円、半楕円、台形などでも同様の効果を奏する。さらに先細りの開口部形状を第4実施例(図4)、第5実施例(図10)に適用することも可能である。
一方、第6実施例の抵抗部材59(図19)の内部には(図24)、同様に分断室90が形成され、該分断室90は、前記開口部52に連通した第1室91と、該第1室91に連通してそれより低い位置にありカス排出孔39側(図22)が開放されている第2室92により構成されている。
更に詳細には、第1室91は(図24)、同様に前記開口部52と同じ高さ位置の水平天井壁91A及び該水平天井壁91Aと前記開口部52に連続して下方に向かって徐々に開いている全体がU字形の傾斜壁91Bを有している。
そして、上記全体U字形の傾斜壁91Bには、上から下まで連続して階段91Cが設けられている。
その結果、開放部152の一部である開口部52、即ち、切削チップ50と抵抗部材59の間の開放部152(52)を通過して抵抗部材59に案内された切屑Kは(図22)、前記分断室90の第1室91を構成する傾斜壁91Bに設けられた階段91Cの角部により、より強力な抵抗を与えられて一層細かく分断され、カス排出孔39から外部に排出される。
この場合、第5実施例においては(図10)、抵抗部材56の内部の分断室80(図15)を構成する第1室81の傾斜壁81Bに限っていえば、切屑Kは(図13)、第6実施例のような階段91C(図22)が設けられていない単なる平坦な傾斜壁81B(図13、図15)により抵抗を与えられるが、その抵抗は比較的小さいといえる。
従って、第6実施例(図22、図24)と第5実施例(図13、図15)を比較した場合に、傾斜壁による切屑Kの分断効果は第6実施例の方がより強力であるといってよい。
尚、上記階段91C(図22)は、第4実施例(図4)、第5実施例(図10)にも適用可能である。
他方、第6実施例の分断室90を構成する第2室92は(図24)、同様に、鉛直壁92A、92Bを有している。
そして、この鉛直壁92A、92Bは、既述した第1室91を構成し、しかも階段91Cが設けられた全体U字形傾斜壁91Bの最下端部両側の直線部分の長手方向(Y軸方向)に沿って設けられている。
更に、第6実施例においては、上記両鉛直壁92A、92Bを連結する進入防止壁92Cが(図24)、抵抗部材59の後部59F側、即ちボルト64等を挿入してエジェクタプレート60(図19)に固定した側に設けられている。
この結果、第6実施例の分断室90(図22、図24)を構成する第1室91や第2室92で分断された切屑Kは、この進入防止壁92Cによりはばまれ、上下動するエジェクタプレート60とダイ本体41との間に形成された隙間に入り込むことはなく、エジェクタプレート60の上下動動作(図23)が極めて円滑に行われる。
この点、第5実施例においては(図15)、分断室80の第2室82を構成する両鉛直壁82A、82Bにあっては、両者を連結する手段が何もなく、従って切屑K(図13)がエジェクタプレート60とダイ本体41との間の隙間に進入し、エジェクタプレート60の円滑な上下動動作がさまたげられることがある。
上記第6実施例において(図19、図22、図24)、分断室90の第2室92を構成する両鉛直壁92A、92B(図24)は、抵抗部材59の後部59F側であるエジェクタプレート60に固定されている側に近付くにつれて、より深くなっている(92A´、92B´)。
そして、このより深くなっている部分92A´、92B´(図24(A)、図24(B))を連結した進入防止壁92Cが、該抵抗部材59の後部59F側に設けられている。
この構成により、第6実施例においては、上述したより深い部分92A´、92B´及び両部分92A´、92B´を連結する進入防止壁92Cにより包囲された全体としてコ字状の室92Dが(図22、図24)、カス排出孔39の中にすっぽり入り込み、しかもエジェクタプレート60とダイ本体41の間の隙間を完全に覆っている。
よって、加工中のワークW(図22)から発生した切屑Kは、コ字状室29Dによりはばまれて既述したようにエジェクタプレート60とダイ本体41との隙間に入り込むことはない。
尚、上記進入防止壁92C(図24)は、第5実施例(図10)にも適用可能である。
以下、上述した構成を有する第6実施例の動作を説明する。
即ち、ワーク位置決め装置を構成するクランプ13(図17)で把持されたワークWを加工位置K1(図17(B))に位置決めし、該ワークWをローラ57(図21)、58上に載置させたまま矢印方向に移動させる。
この場合、ワークW移動時(図21)には、切削加工用パンチP(図1)は例えば上限位置にあるので、ワークW(図21)は押圧されずにパスラインPLに沿って移動し、エジェクタプレート60は同様に上方に付勢されているが(図23)、ワークW加工時には(図22)、前記切削加工用パンチP(図1)が下降してワークWを押圧するので、ワークWはエジェクタプレート60(図22)と共に下降し、図示するように、切削チップ50と接触しながら移動してV溝加工等の切削加工が行われ、発生した切屑Kが開口部52を通過して抵抗部材59に案内されて分断される。
例えば、ワークWが(図22)既述した特開2014−172073号公報の図14(C)、(D)に示されている切削加工方法で加工された場合には、発生した切屑Kが(図22)切削チップ50の右端(図19)や左側に片寄った状態で開口部52を通過しようとする。
しかし、第6実施例においては(図19、図24(B))、前記したように開口部52の後方が例えば二等辺三角形Tで形成され、しかもa´部やb´部分の角度が例えば純角であるため、発生した切屑Kはa´部分やb´部分に引っ掛らず、抵抗部材59内に円滑に案内される(図22)。
そして、抵抗部材59内に案内された切屑Kは(図22)、分断室90を構成する第1室91に設けられた階段91Cにより強力な抵抗を与えられることにより、より細かく分断され、カス詰まりが阻止される。
また、より細かく分断された切屑Kは(図22)、エジェクタプレート60とダイ本体41との隙間に入り込もうとするが、分断室90を構成する第2室92の両鉛直壁92A、92Bを連結する進入防止壁92Cが設けられているので、上記入り込みは阻止されてエジェクタプレート60の円滑な上下動動作が保障される。
図17は、本発明が適用されるパンチプレスのうちのタレットパンチプレスを示す図であり、該タレットパンチプレスは、既述したように(図1)、上部タレット6と下部タレット7を有している。
この上部タレット6と下部タレット7には、本発明に係る切削加工用ダイD(図1〜図16)とそれと協働する切削加工用パンチPから成る金型、及びその他打ち抜き加工用、成型加工用等種々のパンチPとダイDから成る金型がそれぞれ同心円状に配置されている。
この場合、よく知られているオートインデックス装置(金型回転機構)を設置すれば、今までと同じ切削チップ50(図7)を使用するが切削加工の方向だけを異ならせることができるので(例えば今までは図7に示すようにY軸方向に沿って切削加工を行っていたが、次の工程では、それと直交するX軸方向に沿って切削加工を行うとき)、加工時間を短縮できる。
上部タレット6(図17(B))の回転軸8と下部タレット7の回転軸9には、チェーン4と5がそれぞれ巻回されていると共に、該チェーン4と5は、駆動軸3に巻回されており、また、加工位置K1におけるパンチPの直上方であっで、上部フレーム1には、既述したように(図1)、例えば切削加工用パンチPを打圧して該パンチP全体を押し下げるラムストライカー2が設けられている。
この構成により、モータMにより駆動軸3を回転させることにより、チェーン4と5を循環させれば、上部タレット6と下部タレット7が同期回転し、所定のパンチPとダイDからなる金型、例えば本発明に係る切削加工用ダイD(図1)とそれと協働する切削加工用パンチPから成る金型などを加工位置K1において選択することができる。
この場合、加工対象であるワークWの板厚や材質等により、発生する切屑K(図18)の長さ、カールの程度等が異なり、それに応じてカス詰まりの難易度が相違し、従って、使用する本発明に係る切削加工用ダイDとそれと協働する切削加工用パンチPも、例えば図1〜図4、図10の中からその都度最適なものを選択可能である。
タレットパンチプレスの下部フレーム21(図17(B))上には、Y軸LMガイドレール17が敷設され、該Y軸LMガイドレール17には、サポートブラケット16が滑り結合しており、該サポートブラケット16上には、キャリッジべース11が戴置されていると共に、該キャリッジべース11には、上部フレーム1に設けられたY軸モータMyのボールねじ14が螺合しており、また、キャリッジべース11には、クランプ13が取り付けられているキャリッジ12が、X軸LMガイドレール(図示省略)に滑り結合しており、該キャリッジ12には、X軸モータMx(図17(A))のボールねじ15が螺合している。
更に、タレットパンチプレスの中央には、センタテーブル10が固定され、該固定テーブル10の両側には、サイドテーブル10A、10Bが配置され、該サイドテーブル10A、10Bは、前記サポートブラケット16に取り付けられている。
この構成により、X軸モータMxを回転させると、キャリッジ12が、キャリッジべース11上をX軸方向に移動し、またY軸モータMyを回転させると、サポートブラケット16に支持されたキャリッジべース11が、サイドテーブル10A、10Bと共にY軸方向に移動する(図10(A))。
従って、本発明に係る切削加工用ダイD(図1)とそれと協働する切削加工用パンチPから成る金型を加工位置K1において選択した状態で、キャリッジ12(図17)に搭載されたクランプ13(図1)に把持されたワークWを加工位置K1に位置決めし、そのままワークWを切削チップ50上で移動させれば、本発明に係る切削加工用ダイDによりV溝加工等の切削加工を行うことができる。
その結果、ワークWの移動方向がどの方向(例えばY軸方向であれX軸方向であれ)であっても、切断加工により発生する切屑K(図1〜図3、図7、図13、図22)と本発明を構成する抵抗部材51、53、55、56、59との関係は、不変であり、切屑Kは、前方の開口部52を通過して案内されて抵抗部材51、53、55、56、59に衝突し、抵抗を与えられて細かく分断され、カス排出孔39から外部に排出される。
よって、同様に、本発明によれば、ワークを切削加工するとき発生した切屑を細かく分断し、カス詰まりを阻止する切削加工用ダイを提供するという効果があり、その結果、カス詰まりが無くなったので、ワークWの裏面に切屑Kによる傷が付かなくなり、該ワークWの製品としての価値が維持され、加工が続行される。
本発明は、ワークを切削加工するとき発生した切屑を細かく分断し、カス詰まりを阻止する切削加工用ダイに利用され、更に、一対の金型が配置されたシングルパンチプレスのみならず複数対の金型が配置された上部タレットと下部タレットを有するタレットパンチプレスにも適用され、極めて有用である。
1 上部フレーム
2 ラムストライカー
6 上部タレット
7 下部タレット
13 クランプ
21 下部フレーム
31 リフトスプリング
36 チップホルダ
37、38 ボルト
39 カス排出孔
40 貫通孔
41 ダイ本体
43 ばね
44 ストッパ
50 切削チップ
51、53、55、56、59 抵抗部材
57、58 ローラー
60 エジェクタプレート
61、62、63、64 固定手段
70、80、90 分断室
D 切削加工用ダイ
K 切屑
P 切削加工用パンチ
W ワーク

Claims (11)

  1. 切削チップを有し、パンチプレスに適用され、切削加工用パンチと協働してワークを切削加工する切削加工用ダイにおいて、
    上記切削チップを介してワークを切削加工したときに発生する切屑を案内すると共にそれに抵抗を与えて分断する抵抗部材をカス排出孔の周囲に設け、分断された切屑がカス排出孔に滞留せずに外部に排出され、カス詰まりを阻止し、上記抵抗部材は、ダイ本体に形成されたカス排出孔の側壁に固定されてエジェクタプレートを貫通することを特徴とする切削加工用ダイ。
  2. 上記抵抗部材は、カス排出孔の側壁に沿って鉛直下方に伸びる鉛直部と、該鉛直部に連続してエジェクタプレートを貫通し斜め上方に伸びて前記切削チップの上部近傍まで接近する傾斜部により構成されている請求項1の切削加工用ダイ。
  3. 上記抵抗部材は、同じ固定手段によりダイ本体に固定された水平傾斜部とL字型部により構成され、L字型部がカス排出孔内に進入する請求項1記載の切削加工用ダイ。
  4. 上記水平傾斜部は、固定手段に締め付けられて水平に配置された水平部分と該水平部分に連続して斜め上方に伸びて切削チップの上部近傍まで接近する傾斜部分により構成され、上記L字型部は、固定手段に締め付けられて水平に配置された水平部分と該水平部分に連続して直角下方に傾斜しカス排出孔内に進入する鉛直部分により構成されている請求項3記載の切削加工用ダイ。
  5. 上記抵抗部材は、同じ固定手段によりダイ本体に固定された水平傾斜部とL字型部の他に、ダイ本体の下面に固定されカス排出孔内に進入している案内ガード部により構成されている請求項3記載の切削加工用ダイ。
  6. 上記案内ガード部は、ダイ本体の下面に固定された水平部分と、該水平部分に連続して90度より大きく上方に傾斜してカス排出孔内に進入し切削チップのチップホルダに密着した上方傾斜部分と、該上方傾斜部分に連続してカス排出孔内において反対方向に90度より大きく下方に傾斜した下方傾斜部分により構成されている請求項5記載の切削加工用ダイ。
  7. 切削チップを有し、パンチプレスに適用され、切削加工用パンチと協働してワークを切削加工する切削加工用ダイにおいて、
    上記切削チップを介してワークを切削加工したときに発生する切屑が通過する開口部を有すると共に、切屑に抵抗を与えて分断する抵抗部材をカス排出孔の周囲に設け、分断された切屑がカス排出孔に滞留せずに外部に排出され、カス詰まりを阻止していることを特徴とする切削加工用ダイ。
  8. 切削チップを有し、パンチプレスに適用され、切削加工用パンチと協働してワークを切削加工する切削加工用ダイにおいて、
    上記切削チップを介してワークを切削加工したときに発生する切屑を案内すると共にそれに抵抗を与えて分断する抵抗部材をカス排出孔の上部に設け、分断された切屑がカス排出孔に滞留せずに外部に排出され、カス詰まりを阻止し、該抵抗部材は、全体として直方体形状を有し、該抵抗部材には、切削チップと抵抗部材の間の開放部側と抵抗部材の下方がカス排出孔に連通し、抵抗部材の他方が壁に囲まれている分断室が形成されていることを特徴とする切削加工用ダイ。
  9. 上記抵抗部材がダイ本体に固定されている場合には、該抵抗部材は切削チップのチップホルダに支持され、該チップホルダは、切削チップが固定されている前方の頭部から両側板が後方まで伸びており、該両側板の後方下部には台座が設けられ、上記抵抗部材について、前面は、切削チップ及びそれが固定されているチップホルダの頭部に対向し、両側面がチップホルダの両側板に対向し、上面と後面がチップホルダから露出し、該抵抗部材の後部は、前記チップホルダの台座を介してダイ本体に固定されている請求項7又は8記載の切削加工用ダイ。
  10. 上記抵抗部材がエジェクタプレートに固定されている場合には、該抵抗部材の外側面全体はエジェクタプレート側のローラー及び内側面全体と対向し、上面と後面がエジェクタプレートから露出し、該抵抗部材の後部は、前記エジェクタプレートの段差部を介して該エジェクタプレートに固定されている請求項7又は8記載の切削加工用ダイ。
  11. 該抵抗部材開口部後方は先細り形状が形成されている請求項記載の切削加工用ダイ。
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