JP5996402B2 - シェーピング工具 - Google Patents

Description

本発明は、シェーピング工具に関し、詳細には切屑吸引装置を有する工作機械に装着され、加工によって発生する切屑を吸引可能としたシェーピング工具に関する。

ワークに平面加工を施すためのシェーピング工具では、工具本体の切刃保持部の先端に直線状の切刃を、工具本体の軸線と直交する平面上に位置するように形成したものが一般的である（例えば特許文献１参照）。

実開平０２−１４５９４９号公報

ところで前記公報記載のシェーピング工具を用いて、特にグラファイト等のワークに加工を施す場合、微粉状の切屑が発生して周囲に飛び散り、浮遊するため作業環境が悪化するという問題がある。また加工後の切屑の清掃除去に手間がかかり、その分加工コストに跳ね返るという問題がある。

本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、微粉状の切屑が発生する場合でも、作業環境の悪化を最小限に抑えることができ、切屑の清掃除去の手間を削減でき、加工コストの増大を抑制できるシェーピング工具を提供することを課題としている。

請求項1の発明は、棒状の工具本体と、該工具本体の一端部に一体形成された切刃保持部と、該切刃保持部の先端に、刃幅方向両端を結ぶ直線を含み、かつ前記工具本体の断面中心を通る軸線と直交する平面上に位置するように形成された切刃とを有し、切屑吸引装置を有する工作機械に装着されるシェーピング工具であって、
前記工具本体には、前記切刃保持部近傍部分に開口し、該開口から前記工具本体の他端に貫通するように吸引孔が形成され、該吸引孔は前記切屑吸引装置に連通しており、該吸引孔は、前記開口から前記工具本体の軸線を中心軸として直線状に延び、前記開口は前記切刃の前記直線の二等分点の上方に位置し、前記切刃は、前記直線の、前記平面上に位置する垂直二等分線上の一点を中心として前記軸線側に凹む弧形状に形成されていることを特徴としている。

また請求項３の発明は、棒状の工具本体と、該工具本体の一端部に一体形成された切刃保持部と、該切刃保持部の先端に、刃幅方向両端を結ぶ直線を含み、かつ前記工具本体の断面中心を通る軸線と直交する平面上に位置するように形成された切刃とを有し、切屑吸引装置を有する工作機械に装着されるシェーピング工具であって、
前記工具本体には、前記切刃保持部近傍部分に開口し、該開口から前記工具本体の他端に貫通するように吸引孔が形成され、該吸引孔は前記切屑吸引装置に連通しており、前記切刃は、前記直線の、前記平面上に位置する垂直二等分線上の一点を中心として前記軸線側に凹む弧形状に形成されていることを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１に記載のシェーピング工具において、
前記切刃保持部は、前記切刃の弧形状に連なるとともに前記軸線方向に延びて前記吸引孔に連通する凹溝状のガイド面を有することを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項３に記載のシェーピング工具において、
前記切刃保持部は、前記軸線に沿って凹むとともに前記吸引孔に連通する湾曲形状のガイド面を有することを特徴としている。

請求項５の発明は、請求項１ないし４の何れかに記載のシェーピング工具において、
前記切刃は、前記工具本体の軸線に沿って直線状に延びる直線部を有する
ことを特徴としている。

請求項１，３の発明によれば、工具本体に、切刃保持部近傍部分に開口して該工具本体の他端に貫通する吸引孔を形成し、該吸引孔を切屑吸引装置に連通させたので、前記切刃部分で発生した切屑はそのまま前記吸引孔に吸い込まれて前記切屑吸引装置に回収される。そのためグラファイト等から発生する微粉状の切屑であっても周囲に飛び散ったり、浮遊したりするのを防止でき、作業環境の悪化を回避できるとともに、切屑の清掃除去作業の手間を軽減して加工コストの増加を抑制できる。

前記切刃保持部に形成された切刃を弧形状としたので、前記切刃部分で発生した切屑を効率良く前記吸引孔に導くことができ、該切屑の回収効率を向上できる。

また請求項２の発明では、前記切刃の弧形状に連なるとともに前記吸引孔に連通する凹溝状のガイド面を前記切刃保持部に形成したので、前記切刃部分で発生した切屑を前記ガイド面により、より効率良く前記吸引孔に導くことができ、該切屑の回収効率を向上できる。

請求項４の発明では、前記切刃保持部に、前記軸線に沿って凹むとともに前記吸引孔に連通する湾曲形状のガイド面を形成したので、前記切屑をこの湾曲形状によっても前記吸引孔に確実に導くことができ、該切屑の回収効率を向上できる。

請求項５の発明では、前記切刃を工具本体の軸線に沿って直線状に延びる直線部を有するものとしたので、切屑の回収を実現しつつ切刃の耐久性を向上できる。

本発明の実施例１に係るシェーピング工具を備えた工作機械の正面斜視図である。 前記工作機械の主軸の断面正面図である。 前記シェーピング工具の正面斜視図である。 前記シェーピング工具の側面図である。 前記シェーピング工具の正面図である。 前記シェーピング工具の底面図である。 前記シェーピング工具の断面側面図（図５のVII-VII線断面図である。 前記シェーピング工具の背面斜視図である。 本発明の実施例２に係るシェーピング工具の正面斜視図である。 前記実施例２のシェーピング工具の背面斜視図である。 前記実施例２のシェーピング工具の断面側面図である。 本発明の実施例３に係るシェーピング工具の正面斜視図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１〜図８は本発明の実施例１に係るシェーピング工具を説明するための図である。

図において、１は本発明の実施例工具を備えた工作機械である。この工作機械１は、ベッド２の正面から見て奥部分にコラム３を立設し、該コラム３の前面に主軸頭４を上下方向（Ｚ軸方向）に移動自在に支持し、前記ベッド２の手前部分にサドル５を前後方向（Ｙ軸方向）に移動自在に支持し、該サドル５上にテーブル６を左右方向（Ｘ軸方向）に移動自在に支持した概略構造を有する。

また前記主軸頭４内には主軸７が挿入配置され、上，下の軸受８ａ，８ｂにより回転自在に支持されている。

前記主軸７の下端部には、工具ホルダ１４が着脱機構９により着脱可能に装着されており、該工具ホルダ１４には本実施例の特徴をなすシェーピング工具１０が固着されている。

また前記工作機械１は、前記主軸７の下端部に装着された工具と、次工程用工具とを自動的に交換する自動工具交換装置１１を備えている。この自動工具交換装置１１は、前記コラム３の側壁に配置された工具マガジン１２と、該工具マガジン１２と前記主軸７との間に配置された工具交換アーム１３とを有する。

前記着脱機構９は、前記主軸７内に挿入配置されたドローバー１９の下端部のカム部１９ａにより、係合爪９ａを前記工具ホルダ１４の被係合部１４ａに係合させる係合位置に移動させ、又は係合解除位置への移動を許容するように構成されている。前記ドローバー１９は、皿ばね１６ａにより前記係合爪９ａを係合位置に移動させる方向に付勢されている。なお、前記ドローバー１９は、前記主軸７に貫通形成された貫通孔７ａ内に軸方向移動可能に、かつ該主軸７と共に回転可能に挿入されている。なお、１６ｂは前記皿ばね１６ａと前記貫通孔７ａの段部７ｂとの間に介在されたカラーパイプである。

また前記主軸頭４の上端部には、前記ドローバー１９を、前記係合爪９ａの係合解除を許容する位置に下方に移動させるアンクランプ機構１７が配設されている。このアンクランプ機構１７は、前記主軸頭４の上端部に配設されたシリンダ部材１７ａと、これのシリンダ穴１７ｂ内に進退可能に挿入配置されたピストン１７ｃと、該ピストン１７ｃ内に挿入配置され、前記シリンダ部材１７ａに固定されたインナパイプ１７ｄとを有する。前記ピストン１７ｃは前記ドローバー１９を下方に移動させ得るように配置され、ドローバー１９の上端部１９ｂは前記インナパイプ１７ｄ内にスライド可能に、かつ相対回転可能に挿入されている。なお、２０は、前記インナパイプ１７ｄとドローバー１９の上端部１９ｂの隙間をシールするシール機構である。

前記シェーピング工具１０は、角棒状の工具本体１０ａと、該工具本体１０ａの下端の一部１０ｂ′を切除することにより一体形成された切刃保持部１０ｂと、該切刃保持部１０ｂの先端に形成された切刃１０ｃとを有する。また、前記工具本体１０ａには、これの軸線ｂを中心軸とする吸引孔１０ｅが、該工具本体１０ａの切刃保持部１０ｂとの境界部から該切刃保持部１０ｂに渡るように開口し、該開口１０ｅ′から該工具本体１０ａの他端１０ｇに貫通するように形成されている。

前記切刃１０ｃは、その刃幅方向両端１０ｄ，１０ｄを結んだ直線ａを含み、かつ前記工具本体１０ａの軸線ｂと直交する平面ｃ上に位置するように形成されている。さらに詳細には、前記切刃１０ｃは、前記直線ａの、前記平面ｃ上における垂直二等分線ｄ上の一点を中心として前記軸線ｂ側に凹む弧形状をなすように形成されている。

そして前記切刃保持部１０ｂには、前記切刃１０ｃの凹状の弧形状に連なる凹溝状のガイド面１０ｆが形成されている。このガイド面１０ｆは前記軸線ｂに沿って延び、前記吸引孔１０ｅの下端開口１０ｅ′に連通している。さらにまた前記切刃保持部１０ｂの裏面には、前記切刃１０ｃから遠ざかるほど前記平面ｃから離れるように傾斜することにより切削抵抗を軽減する逃げ面１０ｈが形成されている。

そして本実施例の工作機械１は、前記主軸７に装着されたシェーピング工具１０によりワークＷに平面加工を施す際に発生する切屑を吸引する切屑吸引装置１５を備えている。

前記切屑吸引装置１５は、吸引力発生源を内蔵する切屑回収箱１５ｂと、前記シェーピング工具１０の加工点とを連通させる吸引通路１８とを有する。この吸引通路１８は、前記シェーピング工具１０に貫通形成された吸引孔１０ｅ及び前記工具ホルダ１４，ドローバー１９，インナパイプ１７ｄに直線状に貫通形成された吸引孔１４ｂ，１９ｃ，１７ｅ及び吸引パイプ１５ａにより構成されている。

本実施例１では、テーブル６をＸ軸，Ｙ軸方向に移動させつつ主軸頭４をＺ軸方向に切り込ませることにより、ワークＷに平面加工が施され、切刃１０ｃ部分で切屑が発生する。そして本実施例では、工具本体１０ａに、切刃保持部１０ｂの切刃１０ｃ近傍部分に開口する吸引孔１０ｅを形成し、該吸引孔１０ｅを工具ホルダ１４からドローバー１９及びインナパイプ１７ｄを貫通し、吸引パイプ１５ａに連なる吸引通路１８を介して切屑回収箱１５ｂに連通させたので、前記切刃１０ｃ部分で発生した切屑は、前記切屑回収箱１５ｂの吸引力により、そのまま前記吸引孔１０ｅに吸い込まれて前記切屑回収箱１５ｂに回収される。そのためグラファイト等から発生する微粉状の切屑であっても周囲に飛び散ったり、浮遊したりするのを防止でき、作業環境の悪化を回避できるとともに、切屑の清掃除去作業の手間を軽減して加工コストの増加を抑制できる。

また、前記吸引通路１８を工具本体１０ａ，工具ホルダ１４，ドローバー１９及びインナパイプ１７ｄの全長に渡って直線状に形成したので、切屑の吸引抵抗を最小限にでき、切屑回収効率を向上できる。

また前記切刃１０ｃを弧形状とし、該弧形状に連なるとともに前記吸引孔１０ｅに連通する凹溝状のガイド面１０ｆを前記切刃保持部１０ｂに形成したので、前記切刃１０ｃ部分で発生した切屑を前記ガイド面１０ｆにより効率良く前記吸引孔１０ｅに導くことができ、切屑の回収効率をより一層向上できる。

図９〜図１１は本発明の実施例２を説明するための図であり、図中、図３〜図７と同一符号は同一又は相当部分を示す。

本実施例２のシェーピング工具１０では、切刃保持部１０ｂの先端に形成された切刃１０ｃは、前記実施例１における切刃１０ｃと同様の弧形状を有する。一方、前記切刃保持部１０ｂには、前記実施例１におけるガイド面１０ｆと、前記実施例２におけるガイド面１０ｆ′とを合体させてなるガイド面１０ｆ′′を有する。このガイド面１０ｆ′′は、具体的には、前記切刃１０ｃの弧形状に連なる凹溝状で、かつ前記軸線ｂに沿って凹む湾曲形状をなし、さらに前記吸引孔１０ｅに連通している。

本実施例２では、凹溝状でかつ湾曲形状のガイド面１０ｆ′′を形成したので、前記切刃１０ｃ部分で発生した切屑を前記ガイド面１０ｆ′′により、より一層効率よく前記吸引孔１０ｅに導くことができ、切屑の回収効率を向上できる。

図１２は本発明の実施例３を説明するための図であり、図中、図９と同一符号は同一又は相当部分を示す。

本実施例３のシェーピング工具１０では、切刃保持部１０ｂの先端に形成された切刃１０ｃは、前記実施例２おける切刃１０ｃと同様の弧形状をなすとともに、工具本体１０ａの軸線ｂ方向に直線状に、例えば０．１mm〜０．２mm程度延びる直線部１０ｊを有する。

また、前記切刃保持部１０ｂには、前記実施例３におけるガイド面１０ｆ′′と同様の、切刃１０ｃに連なる凹溝状で、かつ前記直線部１０ｊに続いて、軸線ｂに沿って凹む湾曲形状をなすガイド面１０ｆ′′が形成されている。

本実施例３では、前記実施例２と同様に、発生した切屑をより一層効率よく前記吸引孔１０ｅに導くことができ、さらに切刃１０ｃの耐久性を向上でき、工具寿命を延長できる。

１ 工作機械
１０ シェーピング工具
１０ａ 工具本体
１０ｂ 切刃保持部
１０ｃ 切刃
１０ｅ 吸引孔
１０ｅ′ 開口
１０ｆ，１０ｆ′，１０ｆ′′ ガイド面
１０ｇ 他端
１０ｊ 直線部
１５ 切屑吸引装置
ａ 直線
ｂ 軸線
ｃ 平面
ｄ 垂直二等分線

Claims (5)

1. 棒状の工具本体と、該工具本体の一端部に一体形成された切刃保持部と、該切刃保持部の先端に、刃幅方向両端を結ぶ直線を含み、かつ前記工具本体の断面中心を通る軸線と直交する平面上に位置するように形成された切刃とを有し、切屑吸引装置を有する工作機械に装着されるシェーピング工具であって、
   前記工具本体には、前記切刃保持部近傍部分に開口し、該開口から前記工具本体の他端に貫通するように吸引孔が形成され、該吸引孔は前記切屑吸引装置に連通しており、
   該吸引孔は、前記開口から前記工具本体の軸線を中心軸として直線状に延び、前記開口は前記切刃の前記直線の二等分点の上方に位置し、
   前記切刃は、前記直線の、前記平面上に位置する垂直二等分線上の一点を中心として前記軸線側に凹む弧形状に形成されている
   ことを特徴とするシェーピング工具。
2. 請求項１に記載のシェーピング工具において、
   前記切刃保持部は、前記切刃の弧形状に連なるとともに前記軸線方向に延びて前記吸引孔に連通する凹溝状のガイド面を有する
   ことを特徴とするシェーピング工具。
3. 棒状の工具本体と、該工具本体の一端部に一体形成された切刃保持部と、該切刃保持部の先端に、刃幅方向両端を結ぶ直線を含み、かつ前記工具本体の断面中心を通る軸線と直交する平面上に位置するように形成された切刃とを有し、切屑吸引装置を有する工作機械に装着されるシェーピング工具であって、
   前記工具本体には、前記切刃保持部近傍部分に開口し、該開口から前記工具本体の他端に貫通するように吸引孔が形成され、該吸引孔は前記切屑吸引装置に連通しており、
   前記切刃は、前記直線の、前記平面上に位置する垂直二等分線上の一点を中心として前記軸線側に凹む弧形状に形成されている
   ことを特徴とするシェーピング工具。
4. 請求項３に記載のシェーピング工具において、
   前記切刃保持部は、前記軸線に沿って凹むとともに前記吸引孔に連通する湾曲形状のガイド面を有する
   ことを特徴とするシェーピング工具。
5. 請求項１ないし４の何れかに記載のシェーピング工具において、
   前記切刃は、前記工具本体の軸線に沿って直線状に延びる直線部を有する
   ことを特徴とするシェーピング工具。

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