JPH01109014A - 転削工具の切り屑排出機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、正面フライス等被削材の平面加工に主とし
て用いられる転削工具に関する。

［従来の技術］ 被削材に平面加工を施す場合に用いられる転削工具とし
ては、従来より様々な形状の工具が提案されているが、
中でも正面フライス工具は、切削抵抗が少なく強力切削
に適しているため、最も多く使用されているものである
。

この正面フライス工具は、その軸線を中心として回転せ
しめられるカッター本体と、このカッター本体の先端面
に設けられた正面切刃と、前記カッター本体の外周面先
端部に設けられた外周切刃とを存する工具である。これ
ら各切刃は、超硬調が一般的であり、その取り付は方法
としては、はとんどが、前記各切刃を備えた超硬チップ
を着脱自在に固定したスローアウェイ式となっているの
で、以下、従来の正面フライス工具として、スローアウ
ェイ式正面フライス工具の一例を取り上げ、これを第５
図ないし第７図を用いて説明する。

第５図ないし第７図において、符号！はカッター本体で
ある。このカッター本体ｌは、第５図及び第６図に示す
ようにその一端に小径部を有する円筒体であり、その先
端部外周には、カッター本体！の先端及び半径方向外側
に開放されたチップ取り付は溝２が、円周方向に沿って
等間隔に多数形成されている。そして、このデツプ取り
付は溝２には、スローアウェイチップ（以下、チップと
略称する）３が、くさび部材４と、クランプねじ５とか
ら成るクランプ機構６によって、前記チップ取り付は溝
２の一方の壁面に押圧することにより、所定位置に着脱
自在に固定されている。

チップ３は、第５図に示すように平面視してほぼ正方形
をなす超硬製板材で、前記チップ取り付は溝２の所定位
置に固定された場合に前記カッター本体ｌ先端面から突
出する一辺には正面切刃３凰が１、カッター本体Ｉの外
周面先端に突出する一辺には外周切刃３ｂがそれぞれ設
けられている。

また、前記カッター本体１のチップ３回転方向前方には
、第６図及び第７図に示すように、カッター本体里の先
端及び半径方向外方に開放され、かつ円弧状の壁面を有
するチップポケット７が設けられている。このチップポ
ケット７は、前記各切刃３ａ、３ｂによって生成された
切り屑を前記カッター本体ｌの外部に逐次誘導排出する
ためのものであり、また、被削材が軟調等の連続した流
れ形切り屑を生じ易い材質からなるものである場合には
、連続して生成される切り屑を丸め込み分断させる役目
をも負っている。

一方、前記カッター本体ｌの小径側は、アーバー８と、
回り止めキー９を介して一体に固定されている。すなわ
ち、前記アーバー８の軸部８ａに該カッター本体ｌの小
径側中心部の取り付は孔ＩＯを嵌合させ、大径側端面よ
り締め付はボルト１！を前記アーバー８の軸部８ｂ端面
にねじ込むことにより、アーバー８と同軸上に一体に固
定されるのである。また、アーバー８の軸部８ａの反対
側には、工作機械主軸（以下、主軸と略称する）１２の
テーパー穴１２ａと嵌合させるためのテーパーシャンク
８ｂが設けられ、さらにこのテーパシャンク８ｂの先端
には、図示しないかめねじ部が形成されている。このめ
ねじ部は、主軸１２内の図示しないドローイングボルト
によってアーバー８を主軸１２の軸線方向に引き上げ、
当該正面フライスと主軸１２とを強固に結合するための
ものである。

上記構成からなる正面フライス工具を用いて、被削材Ｗ
の平面加工を行うには、以下の手順で行う。

第５図に示すように、まず前記アーバー８のテーパーシ
ャンク８ｂを、主軸１２のテーパー穴１２ＩＬに嵌合さ
せ、ドローイングボルトによつてアーバー８を主軸１２
の軸線方向に引き上げ、アーバー８を主軸キー重３を介
して主軸１２に固定させ、当該正面フライスを主輪１２
に装着する。ついで、被削材Ｗをその被加工面が主軸１
２の軸線と直交するように図示しない機械テーブル上に
固定する。そして、主軸ｔ２をその軸線回りに回転させ
、主軸１２若しくは機械テーブルを主軸１２の軸線方向
に移動させて被削材Ｗ表面に所定の切り込みを与え、主
軸里２若しくは機械テーブルを主軸１２の軸線と直交す
る方向に移動させる。すると、前記正面切刃３ａ及び外
周切刃３ｂによって被削材Ｗ表面部分が次々と切削され
、平面加工が施されるのである。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上述した従来の正面フライス工具を用いて平
面加工を行う場合、各切刃３ａ、３ｂによって生成され
る切り屑は、前記チップポケット７によって分断されて
逐次カッター本体１の外部へ排出されるのであるが、こ
のことは以下に述べる理由により問題となっていた。

まず、カッター本体ｌの外部へ排出された切り肩は、被
削材Ｗ表面や機械上、あるいは機械周辺に無秩序に飛散
する。このことは、作業環境を悪化させるばかりでなく
、これら飛散した切り屑が、機械本体の摺動面等に入り
込んで機械の精度や寿命の低下を招いてしまうこともあ
った。

また、切り屑が被削材Ｗ表面に堆積すると、各切刃３ａ
、３ｂがこれら切り屑を噛み込んで、切刃の欠損や加工
面の悪化を発生させることもあった。

さらに、これら切り屑は通常高温に熱せられているため
、被削材Ｗ表面や機械上に堆積した切り屑が発熱源とな
って被削材Ｗや機械に熱変形が生じ、加工精度の低下を
招いていた。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、各切刃
３ａ、３ｂによって生成される切り屑を、被削材Ｗ表面
や機械周辺に飛散させることなく加工可能な転削工具を
提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するためにこの発明は、軸線を中心と
して回転せしめられるカッター本体の外周面先端に設け
られた外周切刃を、前記カッター本体と、同一の軸線を
有し、かつ該、カッター本体に対して回転自在に支持さ
れた切り屑収納体で覆い、この切り屑収納体内周面と前
記カッター本体外周面との間に切り屑排出空間を形成し
、前記カッター本体の先端付近に前記正面切刃と外周切
刃によって生成された切り屑を前記切り屑排出空間に誘
導排出する切り肩書内部材を設け、前記切り屑収納体に
前記切りＷＩ排出空間内の切り屑を外部に吸引排出する
吸引機構を連結した。

［作用］ 上記構成の転削工具を用いて被削材表面に平面加工を施
す場合、各切刃によって生成された切り屑は、まず切り
肩書内部材によって逐次切り屑排出空間に誘導される。

そして、これら切り屑排出空間内の切り屑は、切り屑収
納体に連結された吸引機構によって切り屑収納体外部に
吸引される。

従って、各切刃によって生成される切り屑を、被削材表
面や機械周辺に飛散させることなく加工可能となるので
ある。

［実施例］ 以下、第１図ないし第４図を参照して、本発明の一実施
例を説明する。なお、各図において第５図ないし第７ｒ
ｊＡと同一の構成要素には同−群号を示し、説明を簡略
化する。

第１図ないし第３図において符号ｌはカッター本体であ
る。このカッター本体ｌは、上記従来の正面フライス工
具に比して、より先端方向に延長された小径部を有する
円筒体で、その先端部外周には、上記従来の正面フライ
ス工具と同様にチップ取り付は溝２とチップポケット７
が円周方向に沿って多数形成され、さらに、チップ取り
付は溝２には、上記従来の正面フライスと同様に正面切
刃３ａ及び外周切刃３ｂを備えたデツプ３が、くさび部
材４と、クランプねじ５とから成るクランプ機構６によ
って、所定位置に着脱自在に固定されている。

そして、さらに本実施例の正面フライス工具では、上記
カッター本体ｌの先、端面に、上記各切刃３ａ、３ｂに
よって生成された切り屑を後述の切り屑排出空間に誘導
排出するための切り肩書内部材１４が、その表面を上記
正面切刃３ａより軸方向にわずかに後退させて埋め込ま
れ、皿小ネジ１５によって固定されている。

この切り肩書内部材１４は、第４図に示すように、その
外周に上記チップ３と同数の鈎形片！４ａが円周方向に
等間隔に形成された板材であり、その外径は上記外周切
刃３ｂの旋回径よりわずかに小さく定められていて、カ
ッター本体１先端面に固定された場合に、第１図及び第
２図に示すように、鈎形片１４ａの外周面が、チップ３
の外周切刃３ｂからカッター本体１の半径方向内側にわ
ずかに後退して位置するようになっている。また、上記
鈎形片１４ａは、上記カッター本体ｌに固定された場合
に、第２図及び第３図に示すように、上記チップポケッ
ト７を覆って、後記切り屑排出空間を閉塞させるととも
に、曲がり方向の先端面１４ｂと上記チップ３のすくい
面との間にわずかの隙間を生じさせて、各切刃３ａ、３
ｂによって被削材表面から引き剥がされた切り屑が上記
チップポケット７に誘導されるように、その形状が定め
られている。そして、上記鈎形片１４ａの先端部分には
、第３図及び第４図に示すように鈎形片１４ａの曲がり
方向と、該切り肩書内部材１４の取り付は面側に向けて
開放された溝部１４ｃが形成され、上記チップ３のすく
い面と上記鈎形片１４ａの曲がり方向先端面１４ｂとの
間の隙間部分の内側を拡大させて、隙間部分を通過する
切り屑の詰まりを防止している。

一方、上記カッター本体ｌは、第１図に示すように上記
従来の正面フライス工具と同様に、アーバー８の輪部８
ａに取り付は孔ＩＯを嵌合させ、大径側端面より締め付
はボルト１１を上記アーバー８の軸部ｓｂ端面にねじ込
むことによって、アーバー８と回り止めキー９を介して
同軸上に一体に固定されている。そして、上記アーバー
８の輪部８ａの反対側には、主軸１２のテーパー穴Ｉ２
＆と嵌合させるためのテーパーシャンク８ｂが設けられ
、さらにこのテーパーシャンク８ｂの先端には、図示し
ないが、主軸１２内の図示しないドローイングボルトに
よって当該正面フライス工具と主軸１２とを強固に結合
するため、のめねじ部が形成されている。

さらに、上記アーパー８の輪部８＆の後端部には、大径
軸部８Ｃが形成されており、この大径軸部８ｃには止め
輪Ｉ６によってベアリング１７が固定され、さらにこの
ベアリング１７の外輪には切り屑収納体菫８が嵌装され
ている。そして、切り屑収納体１８は、ベアリングＩ７
外輪に反対側より嵌装されたカバー１９と、ボルト２０
によって一体に結合されて、上記カッター本体Ｉに対し
同軸上で回転自在となっている。

上記切り屑収納体！８は、第１図及び第２図に示すよう
に、上記カッター本体１及び上記外周切刃３ｂを覆う薄
肉の中空円筒体で、その内径は、該内周面と、上記カッ
ター本体ｌ小径部の外周面との間に、上記チップポケッ
ト７によって分断された切り屑を収納するに十分な大き
さの切り屑排出空間２１が生じる程度に定められている
。そして、上記ベアリングＩ７近傍の内周面は、カッタ
ー半体１の小径部よりわずかに大きい程度に狭められて
おり、上記切り屑排出空間２１の密閉性を高めるととも
に、上記ベアリング１７に対する防塵効果を生じさせて
いる。また、切り屑収納体１８の先端面は、上記チップ
３の外周切刃３ｂの、被削材に切り込まれる部分より軸
方向にわずかに後退した位置となっており、この先端部
分の内周面は、上記外周切刃３ｂの旋回径よりわずかに
大きい程度に狭められている。

一方、上記切り屑収納体１８の外周面には、上記切り屑
排出空間２１内の切り屑を吸引排出する吸引機構２２が
連結されている。すなわち、上記切り屑収納体１８の外
周面に形成された貫通孔！８ａに吸引機連結パイプ２３
が嵌合され、この吸引機連結パイプ２３に、ダクトホー
ス２４の一端が嵌め込まれ、その他端が図示しない吸引
機に連結されて、上記切り屑排出空間２１内の切り屑を
逐次吸引することができるようになっているのである。

上記構成からなる正面フライス工具を用いて、被削材Ｗ
の平面加工を行うには、以下の手順で行う。

まず、第１図に示すように、上記アーバー８のテーパー
シャンク８ｂを、主軸１２のテーパー穴１２ａに嵌合さ
せ、ドローイングボルトによってアーバー８を主軸１２
の軸線方向に引き上げ、アーバー８を主軸キー１３を介
して主軸１２に固定させ、当該正面フライス工具を主軸
！２に装着する。

ついで、被削材Ｗをその被加工面が主軸１２の軸線と直
交するように図示しない機械テーブル上に固定する。そ
して、主軸１２をその軸線回りに回転させ、主軸Ｉ２若
しくは機械テーブルを主軸１２の軸線方向に移動させて
被削材Ｗ表面に所定の切り込みを与え、図示しない吸引
機を作動させながら、主軸１２若しくは機械テーブルを
主軸１２の軸線と直交する方向に移動させる。

すると、正面切刃３ａによって被削材Ｗ表面から引き剥
がされた切り屑は、切り肩書内部材１４の表面側より、
チップ３すくい面と切り肩書内部材鳳４の鈎形片１４ａ
端面との隙間部分に誘導されてチップポケット７内に排
出され、分断される。

また、外周切刃３ｂによって被削材Ｗ表面から引き剥が
された切り屑は、切り肩書内部材１４の外周側より、チ
ップ３すくい面と切り肩書内部材１４の鈎形片１４ａ端
面間の隙間部分に誘導されて、チップポケット７内に排
出され分断される。そして、チップポケット７内には新
たな切り屑が次々と排出されて来るため、分断された切
り屑は切り屑排出空間２１に押し上げられ、貫通孔１８
ａより、吸引機連結パイプ２２及びダクトホース２３を
経由して吸引機内に吸引され、回収される。

以上のように、本実施例の正面フライス工具においては
、加工時に各切刃３ａ、３ｂによって生成された切り屑
は、切り肩書内部材１４によってチップポケット７を経
由して切り屑排出空間２１に誘導され、切り屑収納体１
８に連結された吸引機構２２によって、切り屑収納体１
８外部に逐次吸引排出されるので、切り屑が被削材Ｗの
表面に堆積したり、機械上や機械周辺に飛散することが
ない。従って、加工時の切刃欠損や加工面悪化が発生せ
ず、被削材Ｗや機械の熱変形、による精度劣化の心配も
なく、切り屑の侵入による機械の精度や寿命の低下も起
こりえない。

なお、本実施例においては、スローアウェイ式正面フラ
イス工具について説明したが、本発明の転削工具はこれ
に限るものではなく、超硬チップをカッター本゛体にロ
ウ付けした一体型の正面フ、ライス工具や、シェルエン
ドミルにも十分適用可能なものである。また、切り屑収
納体１８の吸引機連結パイプ２３の位置は、゛各切刃３
ａ、３ｂによって生成された切り屑が、カッター本体１
の遠心力によって飛散する位置とするのが最も望ましい
。

さらに、その個数も一箇所に限らず、複数箇所に設けれ
ばより切り屑吸引効果を高めることが出来る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の転削工具によれば、加工
時に切刃によって生成される切り屑は、切り肩書内部材
によって切り屑排出空間に誘導排出され、切り屑収納体
に連結された吸引機によって、切り屑収納体外部に逐次
吸引排出される。

従って、切り屑が被削材表面や機械上、あるいは機械周
辺に無秩序に飛散することがないので、作業環境を悪化
させることがなく、機械の精度や寿命を低下させること
がない。

また、切り屑が被削材表面に堆積することがないので、
切刃の切り屑噛み込みによる切刃の欠損や加工面の悪化
が発生するおそれもなく、切り屑が発熱源となる被削材
や機械の熱変形も起こりえず、加工精度を維持すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は工具の断面図、第２図は工具の底面図、第３図
は工具刃先部分の拡大図、第４図は、切り肩書内部材の
平面図、そして、第５図ないし第７図は従来の転削工具
の一例を示す図であり、第５図は工具の断面図、第６図
は工具の底面図であり、第７図は工具刃先部分の拡大図
である。 ｌ・・・・・・カッター本体、　３ａ・・・・・・正面
切刃、３ｂ・・・・・・外周切刃、　　　８・・・・・
・アーバー、１２・・・・・・機械主軸、　　１４・・
・・・・切り肩書内部材、！８・・・・・・切り屑収納
体、 ２！・・・・・・切り屑排出空間、　２２・・・・・・
吸引機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 軸線を中心として回転せしめられるカッター本体と、こ
   のカッター本体の先端面に設けられた正面切刃と、前記
   カッター本体の外周面先端部に設けられた外周切刃とを
   有する転削工具において、前記外周切刃を、前記カッタ
   ー本体と、同一の軸線を有し、かつ該カッター本体に対
   して回転自在に支持された切り屑収納体で覆い、この切
   り屑収納体内周面と前記カッター本体外周面との間に切
   り屑排出空間を形成し、前記カッター本体の先端付近に
   前記正面切刃と外周切刃によって生成された切り屑を前
   記切り屑排出空間に誘導排出する切り屑案内部材を設け
   、前記切り屑収納体に前記切り屑排出空間内の切り屑を
   外部に吸引排出する吸引機構を連結したことを特徴とす
   る転削工具。