JP6404733B2 - 面取り機、及び面取り機用チップベースセット - Google Patents

Description

本発明は、板状体の周縁や、板状体等に形成された溝や穴等といった狭小開口部の周縁に面取り加工を施す際に使用される、面取り角度が調節可能な面取り機、及び該面取り機に用いられるチップベースセットに関する。

従来、面取り加工時において使用されるハンド型の面取り機は、カッターチップをカッター台に取り付けてなる面取り用のカッターブレードを備え、該カッターブレードが、圧縮空気や電気で回転駆動する出力軸の先端に装着されている。そして作業者が該面取り機を手に持ち、面取り加工する際にカッターブレードを回転させつつ、カッターチップの先端に設けられた切削刃をワークに押し当てることで、目的とする箇所を切削して面取りすることができる。

このような面取り加工を行うハンド型の面取り機としては、例えば特許文献１に開示されているものがある。これは、カッター台に形成されたチップポケット内に、カッターチップを収容する固定座が凹設されており、該固定座の側周面が該カッターチップの周面の形状に対応する凹凸形状に形成されているものである。かかる構成にあっては、該固定座に収容された該カッターチップの周面の少なくとも２面が、該固定座の側周面と面接触するため、該カッターチップをカッター台に対して緩みなく固定することが容易となる。

ところで、いわゆるＣ面取り加工の場合、ワークの周縁部に対していわゆる４５度面取りを行うことが一般的であるが、場合によっては該周縁部の水平方向と垂直方向の切削深さが互いに異なる３０度面取りや１５度面取りといわれる面取り加工が求められることもある。

このため、上記のような課題を解決すべく、例えば特許文献２に開示されているように、横プレートと縦プレートを備えたＬ字状のワークガイドを角度調節可能に設け、該ワークガイド自体を傾動させることで工作物（ワーク）に対する切削チップの角度を調整し、もって面取り角度を調節可能としたものが提案されている。

特開２０１３−２５５９４８号公報 特開平１１−２７７３１５号公報

しかしながら、面取り角度が調節可能な上記特許文献２に開示された面取り機にあっては、使用箇所に制限があるという問題があった。すなわち、ワークの外周端縁部の面取りについては問題なく使用することができるものの、前記横プレートと縦プレートとからなる角度調節可能なワークガイド自体が邪魔になって、溝や穴等といった狭小開口部の周縁部に対しては面取り加工を行うことができなかった。

また、上記特許文献１に開示された面取り機は、面取り角度を変更する際には専用のカッターチップに交換しなければならず、場合によってはカッター台も交換する必要があった。しかしカッターチップは超硬合金を材料としており、所望の面取り角度に対応したカッターチップを各々製造して複数用意しようとするとコストが非常に高いものとなってしまう。また、カッターチップが取り付けられるカッター台を所望の面取り角度に応じて複数用意することも考えられるが、該カッター台は回転軸に対して非常に強固に固定されるため、カッター台を交換する作業は非常に手間がかかるものとなってしまう。

そこで本発明は、高価なカッターチップを面取り角度に対応して複数用意したりカッター台ごと交換するような面倒な手間をかけたりする必要がなく、溝や穴等といった狭小開口部の周縁であっても所望の面取り角度で面取り加工することができる簡素な構造の面取り機、及び該面取り機に用いられるチップベースセットを提供することを目的とする。

本発明は、カッター台に形成されたチップポケット内に取り付けられるカッターチップの取り付け角度が変更自在とされることで面取り角度が調節可能である面取り機であって、該カッター台と該カッターチップとの間には、薄板状のチップベースが介在されているものであり、前記チップポケットの内周面には、位置決め凸部が設けられており、前記カッターチップには、台座部と、該台座部から延成され、ワークの面取りをするための切削刃が形成された切削刃部と、が備えられ、前記チップベースは、あらかじめ準備された複数種のチップベースから選択されたいずれか一種であり、該複数種のチップベースは、互いに同一形状で薄板状のチップベース本体をそれぞれ具備し、各チップベース本体には、前記カッターチップの台座部の外面の少なくとも一部に面接触する台座受け平面を備えたチップ受け凹部が設けられており、さらに該チップベース本体の外周縁に、前記カッター台の位置決め凸部に係合する位置決め凹部が設けられることで該チップベースが構成されており、各位置決め凹部の配設位置は該複数種のチップベースにおいてそれぞれ互いに異ならせてあり、該カッターチップと該チップベースとが該カッター台に取り付けられた状態で、該チップベースのチップ受け凹部の台座受け平面と該カッターチップの台座部の外面の少なくとも一部とが面接触していると共に、該カッター台のチップポケットの位置決め凸部と該チップベースの位置決め凹部とが係合していることを特徴とする面取り機である。

また、本発明は、前記面取り機に用いられる複数種のチップベースからなる面取り機用チップベースセットである。

かかる構成にあっては、複数種のチップベースのうち一種のチップベースを用いた場合のカッターチップの取付角度と、これとは位置決め凹部の配置が異なる他の種類のチップベースを用いて当該カッターチップを取り付けた場合の該カッターチップの取付角度とが、異なってくる。さらに詳述すると、前記複数種のチップベースにおいては、チップベース本体の形状・寸法は共通している一方、各位置決め凹部の配設位置のみが互いに異なる構造となっている。したがって、チップベースの位置決め凹部を前記チップポケットの位置決め凸部に係合させると、カッター台に対するチップ受け凹部の配置が、チップベースごとに相対的に変わってくる。したがって、チップポケットに配置したチップベース上にカッターチップを取り付けると、チップベース本体に対するカッターチップの位置は相対的に変わらないため、この選択したチップベースの位置決め凹部の配設位置に応じたカッターチップの取付角度が得られることになる。すなわち、上記構成とすることにより前記カッター台に対する該カッターチップの取付角度が変更可能となり、これにより面取り角度が調節可能となる。

したがって、本発明にかかる構成は、面取り角度に応じたカッターチップを複数用意する必要がないため、コストを大幅に削減できる。また、本発明は、面取り角度に応じてカッター台自体を交換する必要もないため、非常に面倒な作業も不要である。加えて、本発明は、角度変更自在なワークガイドのような構造体がなくても面取り角度が調整可能であるため、溝や穴等といった狭小開口部の周縁であっても面取り加工することができる。

なお、本発明にあっては、前記台座受け平面と前記カッターチップの台座部の外面の少なくとも一部とが面接触しているため、該カッターチップと前記チップベースとが前記カッター台に取り付けられた状態で、該カッターチップはがたつきなく該チップベースに固定されることになる。

また、前記チップベースからなる面取り機用チップベースセットを用意しておくことにより、要求に応じて、面取り角度の変更を迅速に行うことができるようになる。

本発明の面取り機は、面取り角度が調節可能であり、また、使用箇所を制限してしまうワークガイドのような構造体が不要であり、さらに、構造が簡素化されるため製造コストが高騰してしまうことがなく、面取り角度調節時の交換作業が極めて容易であるという優れた効果がある。

また、本発明にかかる面取り機用チップベースセットは、低コストで、面取り機の面取り角度を迅速に調節することができる。

面取り機を示す縦断面図である。 カッター台を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部切欠側面図、（ｃ）は一部切欠底面図である。 カッターチップを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。 （ａ）は４５度面取り用チップベースの平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）は３０度面取り用チップベースの平面図であり、（ｄ）は（ｃ）におけるＤ−Ｄ線断面図である。 カッターチップをカッター台に取り付ける手順を示す説明図である。 （ａ）はチップベースをカッター台に配置した状態を示す部分縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＥ−Ｅ線断面図である。 （ａ）はカッターチップがチップベースに固定されている状態を示す部分縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＦ−Ｆ線断面図である。 （ａ）は４５度面取り用チップベースを用いた使用状態を示す説明図であり、（ｂ）は３０度面取り用チップベースを用いた使用状態を示す説明である。

以下に本発明を具体化した実施例を詳細に説明する。なお、本発明は、下記に示す実施例に限定されることはなく、適宜設計変更が可能である。ところで実施例を説明する際には、便宜上、上下方向を規定して説明する場合があるが、このことは、本発明が下記実施例で定められた方向にのみ限定されて使用されることを意味するものではない。

〔面取り機〕
図１に示すように、面取り機５０は、圧縮空気の導入によって駆動する手持ち式（ハンド型）の面取り機であり、手持ち部分の前側に配されたヘッド部５１の内側には、垂直に配置された回転軸５２が回転自在に挿設されている。また、該回転軸５２の下端には、カッターブレード３０が固設されている。

前記カッターブレード３０は、図２に示すようなカッター台２０を具備し、該カッター台２０のシャンク２１内側に凹設されたネジによって該カッターブレード３０が前記回転軸５２に固定されている。

また、前記カッターブレード３０の先端には、案内軸受け５３が固定ボルト５４によって固定されており、該案内軸受け５３が該カッターブレード３０の回転軸を中心に回転自在とされている。さらに、前記ヘッド部５１の下端には、中央に軸挿入孔が貫設された回転マウント５５が螺合され、該回転マウント５５の下部には、中央に貫通孔が貫設された円板状の支持案内板５６が螺着されている。なお、該支持案内板５６は、回転することで該回転マウント５５に対して上下位置が変更自在とされている。

〔カッター台〕
前記カッター台２０について、以下に詳述する。
図２に示すように、前記カッター台２０は、円柱軸状のシャンク２１と、該シャンク２１の先端部に設けられた略円形台状のチップホルダ２２と、を備えている。そして、該チップホルダ２２には、複数（本実施例においては３つ）のチップポケット２３が設けられている。さらに、該チップポケット２３内には、後述するカッターチップ１０が取り付けられる。

前記チップポケット２３は、図２（ｃ）に示すように、前記チップホルダ２２の先端部を、前記シャンク２１の軸線Ｃを中心とした回転方向Ｔで等間隔おきとなるように、扇状に切り欠いて形成されており、該回転方向Ｔ側を向く平面状の壁面２４を有する凹状をなしている。さらに、該チップホルダ２２の壁面２４には、取り付けネジ４０が螺入されるネジ溝が設けられたネジ孔２６が形成されている。また、該チップホルダ２２の底面中央には、前記案内軸受け５３を取り付けるための取り付け孔２５が設けられ、該取り付け孔２５の内周面にはネジ溝が形成されている。

〔カッターチップ〕
次に、カッターチップ１０について詳述する。
図３に示すように、前記カッターチップ１０は、八角錘台形状の台座部１１と、該台座部１１から延成され、ワークＷの面取り加工を行うための切削刃１２ａを備えた切削刃部１２と、を備えている。該切削刃部１２は、該切削刃１２ａから該台座部１１方向に向かって外径が縮径する形状とされており、該切削刃１２ａによる面取り加工時において、該切削刃１２ａ以外の場所とワークＷとが接触しないようにいわゆる逃げが確保されている。

また、前記台座部１１から前記切削刃部１２にわたる厚さ方向には、取り付けネジ４０が挿通される貫通孔１３が設けられている。該貫通孔１３は、該取り付けネジ４０の頭部が突出しないように、該切削刃部１２における開口方向に向かうに従い内径が拡径するテーパー形状とされている。

なお、前記カッターチップ１０は、従来品が好適に採用可能であり、例えば、切削刃１２ａを４つ備え、切削刃１２ａの１つが磨耗しても回転させて取り付け直せば他の切削刃１２ａを使うことができるものが好適である。

次に、本発明の要部について説明する。
本発明にあっては、前記カッターチップ１０をカッター台２０に取り付ける場合に、図４に示すようなチップベース６０が用いられる。また、該チップベース６０が配されることに対応して、前記チップポケット２３内の壁面２４には、図２（ｃ）に示すような貫通孔２７が形成されており、該貫通孔２７に丸棒状のピン２８の一部が圧入され、該壁面２４から突出する該ピン２８の一部によって構成された位置決め凸部２９が設けられている。

〔チップベース〕
次に、チップベース６０，７０について詳述する。
図４（ａ），（ｂ）に示すチップベース６０は、４５度面取りをする場合に選択されて使用されるものであり、薄板状部材からなるチップベース本体６０ａを備えている。

前記チップベース本体６０ａは、前記カッター台２０のチップポケット２３の壁面２４の形状に沿う外周形状を有しており、また、該チップベース本体６０ａの中央にはチップ受け凹部６１が凹設されている。ここで、該チップ受け凹部６１内には、前記カッターチップ１０の台座部１１が嵌合可能であり、該チップ受け凹部６１には、該チップ受け凹部６１内に該カッターチップ１０の台座部１１が嵌合した状態で該台座部１１の外面１１ａの一部が面接触する台座受け平面６１ａが形成されている。具体的には、該台座部１１の外面１１ａのうち、該台座部１１の平端面及び８つある側面のうち３つの側面が前記台座受け平面６１ａに面接触することになる。なお、該チップ受け凹部６１の深さは、該カッターチップ１０の台座部１１の厚さ（高さ）よりも浅くなるように寸法設定されている。

さらに、前記４５度面取り用チップベース６０の外周縁には、前記カッター台２０の位置決め凸部２９に係合する位置決め凹部６２が設けられている。なお、該位置決め凹部６２の内周面は、前記位置決め凸部２９の外周面にほぼ合わせた曲率の凹曲面によって構成されている。

さらに、前記該４５度面取り用チップベース６０におけるチップ受け凹部６１のほぼ中央には、該チップベース本体６０ａの厚さ方向に沿って形成された貫通孔６３が設けられている。該貫通孔６３には、取り付けネジ４０が挿通されることとなる。

また、図４（ｃ），（ｄ）に示すチップベース７０は、３０度面取りをする場合に選択されて使用されるものであり、上記した４５度面取り用チップベース６０におけるチップベース本体６０ａと同一形状のチップベース本体６０ａを有している。また、同様に、該チップベース本体６０ａには、同一形状のチップ受け凹部６１が凹設され、該チップ受け凹部６１のほぼ中央には貫通孔６３が設けられている。

さらに、前記３０度面取り用チップベース７０の外周縁には、前記カッター台２０の位置決め凸部２９に係合する位置決め凹部７２が設けられている。ただし、該位置決め凹部７２は、チップベース本体６０ａを基準にして、４５度面取り用チップベース６０における位置決め凹部６２と配設位置が異ならせてあり、４５度面取り用チップベース６０の位置決め凹部６２を基準として偏位させた位置に設けられている。

なお、上述した４５度面取り用チップベース６０と３０度面取り用チップベース７０とからなる複数種のチップベース６０，７０により、本発明にかかる面取り機用チップベースセットが構成される。なお、各チップベース６０，７０は、単一のカッターチップ１０に対して一つ使用されるものであり、本実施例にあっては、カッター台２０に装着されるカッターチップ１０の総数に応じてそれぞれ用意される。ただし、予備としてそれ以上の数が容易されても勿論構わない。

次に、本実施例におけるカッター台２０にチップベース６０を介してカッターチップ１０を装着する手順を詳述する。

例えば４５度面取り加工を行う場合には、４５度面取り用チップベース６０を選択して、図５（ａ），（ｂ）に示すようなカッター台２０のチップポケット２３の壁面２４に対して該４５度面取り用チップベース６０を配置し、図５（ｃ），（ｄ）に示すように、該カッター台２０の位置決め凸部２９と該４５度面取り用チップベース６０の位置決め凹部６２とを係合させる。このとき、チップベース６０におけるチップ受け凹部６１が外側に露出するような向きで該チップベース６０を配置する。

具体的には、図６に示すように、前記位置決め凸部２９の外周面と前記位置決め凹部６２の内周面とが面接触した状態となる。

次に、図５（ｅ），（ｆ）に示すように、前記カッターチップ１０を、前記チップ受け凹部６１に嵌合させる。なお、該カッターチップ１０が該チップ受け凹部６１に嵌合した状態にあっては、図７に示すように、該チップ受け凹部６１の台座受け平面６１ａと、該カッターチップ１０の台座部１１の外面１１ａとが面接触した状態となる。

さらにかかる状態にあっては、前記カッター台２０のネジ孔２６、該４５度面取り用チップベース６０の貫通孔６３、及び該カッターチップ１０の貫通孔１３が連通し、そしてここに取り付けネジ４０を螺入する。これにより、該カッター台２０に該チップベース６０を介して該カッターチップ１０を固定することができる。なお、該カッター台２０における他のチップポケット２３にも、同様にしてチップベース６０を介してカッターチップ１０を取り付けネジ４０によって固定する。そして、全てのカッターチップ１０が装着されると、図８（ａ）に示すように、４５度の面取り加工が可能となる。なお、前記チップベース本体６０ａの外周形状は、前記案内軸受け５３に干渉することがないような形状に適宜設定されている。

一方、前記面取り機５０で３０度面取り加工を行う場合には、図８（ｂ）に示すように、前記４５度面取り用チップベース６０を、前記３０度面取り用チップベース７０に交換した上で、再度カッターチップ１０を取り付ける。さらに、前記案内軸受け５３を３０度面取り加工用の案内軸受け１５３に取り替え、かつ支持案内板５６を所要の高さに調節する。

なお、カッターチップ１０の取り付け作業は、面取り機５０からカッター台２０を取り付けた状態で行ってもよいし、面取り機５０からカッター台２０を取り外した上で行ってもよい。

かかる構成にあって、複数種のチップベース６０，７０のうち例えば４５度面取り用チップベース６０を用いた場合のカッターチップ１０の取付角度と、３０度面取り用チップベース７０を用いてカッターチップ１０を取り付けた場合の該カッターチップ１０の取付角度とが、異なってくる。これは、両チップベース６０，７０においてチップベース本体６０ａの形状・寸法が共通している一方、各位置決め凹部６２，７２の配設位置のみが互いに異なる構造となっていることに起因している。したがって、異なる種類のチップベース６０，７０を適宜選択して、かかるチップベース６０，７０の位置決め凹部６２，７２を前記位置決め凸部２９に係合させると、選択したチップベース６０，７０の位置決め凹部６２，７２の配設位置に応じたカッターチップ１０の取付角度が得られることになる。すなわち、上記構成とすることにより前記カッター台２０に対する該カッターチップ１０の取付角度が変更可能となり、これにより面取り角度が調節可能となる。

なお、上記構成にあって、前記台座受け平面６１ａと、前記カッターチップ１０の台座部１１の外面１１ａの少なくとも一部とが面接触しているため、該カッターチップ１０と前記チップベース６０，７０とががたつきなく相互に固定されることになる。

ところで、上記したようなチップベース６０，７０の交換作業は、従来から行っているカッターチップの交換作業と手間がほとんど変わらないため、作業負担が小さいという利点がある。また、カッターチップ１０を多種にわたって用意する必要がなく、チップベース６０，７０のみ複数種用意しておけばよいためコストがかさむことなく、面取り角度の変更が簡便に行える。

本発明は、上記実施例に限定されることはなく、また各部材の形状寸法等は、適宜変更可能である。
例えば、面取り機５０は圧縮空気駆動式のものに限らず、高周波電源からの給電によって駆動するものであっても構わない。また、カッターチップ１０の形状も特に限定されることがなく、カッターチップ１０の台座部１１の形状によってチップベース本体６０ａにおけるチップ受け凹部６１の形状を対応させればよい。ここで、該カッターチップ１０の台座部１１は、該チップベース６０，７０の台座受け平面６１ａに面接触する端面が形成されていればよい。また、チップベース本体６０ａの外周縁形状は、適宜、カッター台２０のチップポケット２３の壁面２４の形状に合わせて変更してもよい。また、前記位置決め凸部２９は、他の構造からなるものであってもよく、チップポケット２３内に凸部を一体形成して位置決め凸部２９としてもよい。ただし、製造加工の容易さの点から、従来構成のカッター台２０に設けた貫通孔２７にピン２８を圧入して位置決め凸部２９を構成するのが簡便かつ低廉で望ましい。また、位置決め凸部２９と位置決め凹部６２，７２の形状は、凸状の曲面部及び凹状の曲面部で構成する必要はないが、チップベース６０，７０のがたつきを抑制することを考慮すれば、かかる構成とすることが好ましい。また、チップベース６０，７０は、金属製であってもよいし、適宜合成樹脂製であってもよいが、強度・耐久性の点から金属製であることが望ましい。

また、上記チップベースセットは、４５度面取り用、及び３０度面取り用の２種に限定されることはなく、例えば６０度面取り用や２２．５度面取り用や１５度面取り用等のものがさらに含められていても勿論よい。

１０ カッターチップ
１１ 台座部
１１ａ 外面
１２ 切削刃部
１２ａ 切削刃
２０ カッター台
２３ チップポケット
２９ 位置決め凸部
３０ カッターブレード
５０ 面取り機
６０，７０ チップベース
６１ チップ受け凹部
６１ａ 台座受け平面
６２ 位置決め凹部
Ｗ ワーク

Claims (2)

1. カッター台に形成されたチップポケット内に取り付けられるカッターチップの取り付け角度が変更自在とされることで面取り角度が調節可能である面取り機であって、
   該カッター台と該カッターチップとの間には、薄板状のチップベースが介在されているものであり、
   前記チップポケットの内周面には、位置決め凸部が設けられており、
   前記カッターチップには、台座部と、該台座部から延成され、ワークの面取りをするための切削刃が形成された切削刃部と、が備えられ、
   前記チップベースは、あらかじめ準備された複数種のチップベースから選択されたいずれか一種であり、該複数種のチップベースは、互いに同一形状で薄板状のチップベース本体をそれぞれ具備し、各チップベース本体には、前記カッターチップの台座部の外面の少なくとも一部に面接触する台座受け平面を備えたチップ受け凹部が設けられており、さらに該チップベース本体の外周縁に、前記カッター台の位置決め凸部に係合する位置決め凹部が設けられることで該チップベースが構成されており、各位置決め凹部の配設位置は該複数種のチップベースにおいてそれぞれ互いに異ならせてあり、
   該カッターチップと該チップベースとが該カッター台に取り付けられた状態で、該チップベースのチップ受け凹部の台座受け平面と該カッターチップの台座部の外面の少なくとも一部とが面接触していると共に、該カッター台のチップポケットの位置決め凸部と該チップベースの位置決め凹部とが係合している
   ことを特徴とする面取り機。
2. 請求項１に記載の面取り機に用いられる複数種のチップベースからなる面取り機用チップベースセット。

Images