JPH0224006A - スローアウエイチツプ用バイトホルダー - 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］ 本発明は旋盤等の旋削加工を用いる工作機械に用いられ
るスローアウェイチップを取付けるためのバイトホルダ
ーに関する。

［従来技術］ 例えば軸の外周面を旋削加工するためのバイトとして、
セラミック材等のスローアウェイチップをバイトホルダ
ーに取付けて切刃を構成することが行われている。

スローアウェイチップは１種々の形状のものが用いられ
るが、平面が４辺形の板状のスローアウェイチップであ
れば、その周囲の４辺が切刃として利用できる。スロー
アウェイチップをバイトホルダーに取付ける着脱手段と
しては、いくつかの手段が提案されているが、いずれ←
せよ強力な切削抵抗に耐える強度をもち、しかもスロー
アウェイチップの交換が容易な手段であることが望まし
い。

第１０図乃至代１５図に従来の着脱装置の例を示した。

第１０図、第１１図に示す従来例は実開昭６２−１７２
５０４号公報に開示されている形式のねじ部材によって
スローアウェイチップをバイトホルダーに取付けるもの
であって、バイトホルダー１００の先端部に取付部１０
１を形成しである。

この取付部１０２の中央にはねじ孔１０２が設けてあり
、４辺形のスローアウェイチップ１０３を取付部１０１
に載置し、スローアウェイチップ１０３の中心部に設け
た孔１０４を利用して締付ねじ１０５を取付部１０１の
ねじ孔１０２にねじ込んでスローアウェイチップ１０３
をバイトホルダー１００に取付ける。

スローアウェイチップ１０３の４辺部はそれぞれ切刃を
構成するから１辺の切刃の寿命が尽きたら締付けねじ１
０５を外し、スローアウェイチップ１０３の他の辺が先
端にくるようにまわして再度締付ねじ１０５を締め、切
刃として用いる。４辺全てが摩耗した後は他のスロー７
ウエイチツプ１０３に交換する。

以上のように、この従来手段にあっては、締付ねじを操
作するドライバーを必要とする。

次に、第１２図、第１３図に示す他の従来例においては
、スローアウェイチップをバイトホルダーに固定するの
にレバー機構を用いている。

すなわち、バイトホルダー１１０の先端部に形成したス
ローアウェイチップの取付部に隣接してねじ孔１１１を
設けておき、このねじ孔１１１にねじ軸１１２がねじ込
まれる。このねじ軸１１２の一部にはテーパーカム面１
１３が形成してあり、このカム面１１３にレバービン１
１５の一方のアーム１１６が当接する。レバービン１１
５の他方のアーム１１７はスローアウェイチップ取付部
に突出させる。スロー７ウエイチツプ１２０にはその中
央部にアーム１１７と遊嵌する孔１２１が設けられる。

そこでスローアウェイチップ１２０をスペーサ１２２と
ともに取付部に載せ、ねじ軸１１２の６角孔１１８を利
用してレンチ等によりねじ軸１１２をねじ込むと、レバ
ービン１１５が回動して、そのアーム１１７によりスロ
ーアウェイチップ１２０を取付部の壁面に押しつけて固
定する。

本装置においては６角棒レンチを必要とする。

次に、第１４図に示す更に他の従来例においては、偏心
ピンを用いてスローアウェイチップの着脱を行うもので
、バイトホルダー１３０のチップ取付部の頂面より底面
に貫通孔を設けて軸１３２を挿入する。この軸１３２の
上部には細径のピン１３４が軸１３２の軸線に偏心させ
て形成される。

そでスロー７ウエイチツプ１３６をスペーサ１３７上に
重ね、スローアウェイチップ１３６の孔１３８内にピン
１３４を遊嵌した後に、軸１３２のスパナ−掛け１３５
にスパナ−等を係合して軸１３２を回動すると、偏心ビ
ン１３４がスローアウェイチップ１３６を取付部の壁面
に押圧してスローアウェイチップ１３６を固定する。本
装置においてはスパナ−等を必要とする。

次に、第１５図に示す更に他の従来例においては、ねじ
式のクランプを用いてスローアウェイチップをバイトホ
ルダー上に取付けるもので、バイトホルダー１４０には
上部が大径で下部が小径の段付孔が形成してあり、下部
の小径孔はねじ孔１４１にしである。上部の大径孔には
クランプ部材１４２の円筒部が嵌入され１円筒部の内径
ねじ孔１４６にねじ軸１４４が螺合される。このねじ軸
１４４はバイトホルダー側のねじ孔１４１にも螺合され
るが、ねじ孔１４６，１４１のねじのピッチを互に逆に
したり、ねじのピッチを互に変えることにより、ねじ軸
１４４を回動してクランプ部材１４２の高さを調節する
ことができる。

そこで、スペーサ１５２，１５４の間にスローアウェイ
チップ１５０を挾み、６角孔１４５等を利用してレンチ
ねじ軸１４４を回動することでクランプ部材１４２を上
下動し、スローアウェイチップを着脱する０本装置にお
いてもねじ軸を回動するための工具を必要とする。

切削時のスローアウェイチップには強力な切削抵抗がか
かるので、この切削抵抗に耐えてスローアウェイチップ
をバイトホルダーに保持するためにスローアウェイチッ
プをかなりの力で締付ける必要がある。そこでスローア
ウェイチップの締付は装置として従来より以上説明した
ような種々の手段が用いられているが、いずれもスロー
アウェイチップの着脱時には工具を用いなければならず
、作動効率の面で不満があった。

［発明の目的］ 本発明の目的は、スローアウェイチップを着脱する際に
工具を必要とせず、しかもスローアウェイチップを確実
に保持するバイトホルダーを提供することである。

［発明の構成］ 上記の目的を達成するために、本発明のバイトホルダー
は、ツールヘッドにとりつけるシャンクとシャンクの先
端に設けたスローアウェイチップを着脱自在に保持する
チップ取付部を有し、チップ取付部は板状のスローアウ
ェイチップをシャンクの軸線方向に摺動自在に収容する
シャンク先端に開口する角溝と、角溝内に挿入されたス
ローアウェイチップのクランプ機構とから成り、角溝は
シャンクの軸線に平行もしくはやや負角でかつその底面
が旋削送り方向に対して鈍角に交わる方向に形成され、
クランプ機構は角溝の底面に垂直な側壁に対してその一
部が突出する球体と、球体を押圧する弾性部材と、弾性
部材の弾性力を調節自在に保持する保持部材を備えたも
のである。

［発明の作用］ 本発明は以上の構成を具備することにより、スローアウ
ェイチップをバイトホルダーにとりつける際に、スロー
アウェイチップを角溝に挿入し、クランプ機構の弾性力
に抗してスローアウェイチップを角溝の最奥部まで押し
込むことにより、何らの工具を必要とせずにスローアウ
ェイチップを装着できる。

装着されたスローアウェイチップは球体と弾性部材によ
る押圧力で保持されるが、旋削による切削抵抗が加えら
れると、スローアウェイチップをバイトホルダーにより
強力に押圧する自己保持力が発生し、スローアウェイチ
ップは確実に保持される。

スローアウェイチップを取り外す際には、スローアウェ
イチップを角溝に沿って摺動させるだけで、工具を必要
とせずに取り外すことができる。

［実施例コ 以下、図面に基いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明を実施したバイトホルダーの斜視図であ
って、全体を符号１で示す鋼製のバイトホルダーは矩形
断面をもつ柱状のシャンク２と、シャンク２の先端面に
２ｅ側に形成したチップ取付部３とを備える。

シャンク２は例えば旋盤等のツールヘッドに取付けられ
る形状を有し、チップ取付部３には第２図に示すような
スローアウェイチップ５が取付けられる。

スローアウェイチップ５は平面形状が正方形を成す平板
状のものでその４辺５ａ、５ｂ、５ｃ。

５ｄが切刃として利用される。

第３図乃至第６図はバイトホルダー１の詳細を示すもの
でシャンク２は矩形断面を有し、その短辺側の面２ａ、
２ｂを上下面に、長辺側の面２ｂ。

２ｄを側面として旋盤のツールヘッドにとりつけられる
。

側面２ｂ、２ｄのうちの一方の面２ｂは旋削時に切削方
向へ向かう面となるが、チップ取付部３はシャンク先端
部にあって、上面２ａから側面２ｂにかけて形成した斜
めの段付部に設けられる。

この段付部は、上面２ａから側面２ｂに一平行に垂下す
る面３１とこの垂下面３１の下端から側面２ｂの下方に
向う斜面３２とを有する。そして、この斜面３２にはい
わゆる角溝３３がシャンク２の先端面２ｅに開口せしめ
て、形成され、この角溝３３の斜面３２への開口部３４
によって斜面３２は上下の縁部３５，３６に画成される
。角溝３３の底面３３ａは斜面３２に平行な面に形成さ
れ、この底面３３ａは旋削方向に対して鈍角に交わる。

角溝３３の入口部の上縁部３５．下縁部３６には、スロ
ーアウェイチップ５の着脱が容易なように、それぞれ円
弧状の切欠部３５ａ。

３６ａが形成される。垂下面３１．斜面３２．角溝３３
の奥壁面３８はシャンク２の軸線に垂直な壁面に形成さ
れる。

第３図の線Ａ−Ａ及び線Ｂ−Ｂでの断面形状はそれぞれ
第５図及び第６図に示されている。

角溝３３の入口に近い側の線Ｂ−Ｂでの断面を示す第６
図には角溝３３の断面形状が明示されていて、角溝３３
は底面３３ａと底面３３ａの両端部から直立する側壁面
３３ｂ、３３ｃと上下の縁部３５，３６の裏面とにより
囲まれ、上下の縁部３５．３６の間に開口部３４が形成
されている。

角溝３３の寸法は平板状のスローアウェイチップ５を摺
動自在に嵌合できる寸法を有し、また。

角溝３３の奥壁面３８までの奥行寸法は、平面が正方形
のスローアウェイチップを差込み嵌挿したときに、その
−辺がシャンク２の先端面２ｅから規定寸法だけ突出し
て切刃を形成する寸法にしである。

次に、第３図の線Ａ−Ａに沿った断面を示す第５図にお
いては、角溝３３内に挿入されたスローアウェイチップ
を保持するためのクランプ機構４が示されている。この
クランプ機構４はシャンク２の上面２ａから、角溝３３
内に向けて穿設した段付孔４１とこの段付孔４１の底部
に挿入されてその一部が角溝３３側に突出する球４２と
、この球体４２を押圧する弾性部材４３と、弾性部材４
３を保持するピン４４等により構成さ九ている。

このクランプ機構４の詳細は第７図に示されていて、シ
ャンクの上面２ａから角溝３３に向けて穿設される段付
孔４１の底部は小径の孔４１ａとなって角溝の側壁面３
３ｂに開口している。この小径の孔４１ａの直径は段付
孔４１内に挿入さ九る球体４２の直径よりもやや小さく
、したがって球体４２の一部が孔４１ａより角溝３３側
に突出する０段付孔４１の入口部にはわじ１１ｆ４　ｌ
　ｂが形成してあり、このねじ溝４１ｂに螺合するねじ
部４４ｂを有する弾性部材４３の保持部材であるビン４
４が螺装される。このビン４４の中心にはシャフト４４
ａが突出しており、ビン４４と球体４２の間に弾性部材
４３が挿入される。

球体４２は例えばスチールボールであり１弾性部材４３
はコイルスプリングである。ビン４４のシャフト４４ａ
はこのコイルスプリング４３の内径部に挿入されてコイ
ルスプリング４３の倒れを防止する。ビン４４の頭部に
はレンチの挿入孔４４ｃが設けてあり、レンチを利用し
てビン４４の螺合深さを調整することにより、コイルス
プリング４３の圧縮長を変えてスチールボール４２の押
圧力を調節する。

チップ取付部３にスローアウェイチップ５を取付けるに
は、スローアウェイチップ５をシャンク２の先端面２ｅ
における開口部より角溝３３内に摺動挿入し、スチール
ボール４２の押圧力に抗してスロー７ウエイチツプ５が
角溝３３の奥壁面３８に突当るまでスローアウェイチッ
プ５を押し込む、この簡単な挿入操作だけでスローアウ
ェイチップ５が旋削に耐えるだけの保持力で取付けられ
る。

次に、第８図、第９図を利用してスローアウェイチップ
のクランプ機構の作用を説明する。

第８図は旋削時にスローアウェイチップに作用する各種
の力の方向を図解したものであり、第９図は第８図の矢
印Ｙ方向の矢視図である。

第８図において１点線で示す円柱状の加工物Ｗは旋盤の
回転センターを通る軸線Ｘ、−ＸＩ、によって支えられ
、矢印Ｒ方向に駆動される。

バイトホルダー１はツールヘッドにとりつけられて矢印
Ｘ方向に切削送りが与えられる。第９図に示すように、
スローアウェイチップ５の一辺の切刃は加工物Ｗに当接
して旋削加工を施すが、この際に、スローアウェイチッ
プ５を保持する角溝の底面が送り方向Ｘに対して鈍角に
交わるようにしであるので、切刃と旋削面とは角度αを
もって交わることになる。

旋削時にスローアウェイチップ５に作用する切削抵抗は
、スローアウェイチップ５を下向きに押し下げる主分力
Ｆ２スローアウェイチップ５を切り込み方向とは反対側
に押し戻す背分力Ｆ３、スローアウェイチップ５を切削
送り方向Ｘとは逆方向に押す送り分力Ｆ、の各分子を合
成した力である。

主分子Ｆ１と送り分子Ｆ、の合成力はスローアウエイチ
ップ５を送り方向Ｘに対して斜め下後方に押す方向に作
用するが、この力の作用方向は板状のスローアウェイチ
ップ５を傾斜した角溝３３の底面３３ａに対して押圧す
る方向にほぼ一致し、スローアウェイチップ５にはほぼ
板厚方向の力のみが作用し、クランプ機構による保持力
の助成を必要としない。残りのスローアウェイチップ５
を上下方向へずらす小さな力は角溝３３の側壁３３ｂ、
３３ｃで受けられる。切削抵抗はスローアウェイチップ
５を下側の側壁３３ｃに押し付けるから、スローアウェ
イチップの切削中の位置は安定する０次にスローアウェ
イチップ５を切り込み方向とは反対側に押し戻す背分力
Ｆ２は、スローアウェイチップ５を角溝３３に沿って奥
の方へ押し込むように作用するが、この力は角溝３３の
奥壁面３８で受けられる。奥壁面３８は角溝３３に対し
て垂直な壁に形成されているので背分力Ｆ２を確実に支
持することができ、また、スローアウェイチップ５も常
時角溝３３の奥へ向けて押し込まれるので自己保持がで
き、強力なりランプ力を与える必要はない。

従って、スローアウェイチップを保持するクランプ力は
比較的小さな力でよく、スローアウェイチップは指先の
力だけで着脱できる。そこで着脱に工具が不要となり作
業が容易である。

［発明の効果］ 本発明は以上のように、スローアウェイチップを着脱自
在に保持するチップ取付部を有するバイトホルダーにお
いて、チップ取付部は板状のスローアウェイチップを摺
動自在に収容する角溝と、角溝内に挿入されたスローア
ウェイチップのクランプ機構とで構成した。

そしてこの角溝をバイトホルダーのシャンクの軸線に平
行でかつその底面が施削送り方向に対して鈍角に交わる
方向に形成したので、スローアウェイチップに施削によ
る切削抵抗力が作用したときに、この力はスローアウェ
イチップを角溝の底面に押し付ける方向と、スローアウ
ェイチップを角溝の奥へ押し込む方向に作用し、スロー
アウェイチップはチップ取付部に対して確実に保持され
る。

スローアウェイチップは角溝に対して緩く嵌合する寸法
に形成されている。

本発明のクランプ機構は、角溝の底面に垂直な側壁に対
してその一部が突出する球体と球体を押圧する弾性部材
を備えたので、角溝とスローアウェイチップとの間の隙
間に変化があっても常に一定のクランプ力でスローアウ
ェイチップを保持するので、指先の力だけでスローアウ
ェイチップを着脱することができ、何らの工具を必要と
しないので作業能率が向上する。

そして、弾性部材を保持するための保持部材はねじ機能
をもつので、ねじ込み量を調節することによって弾性部
材の弾性力を調節することができ、常時適当なりランプ
力を維持できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るバイトホルダーを示す斜
視図、第２図はスローアウェイチップの斜視図、第３図
はバイトホルダーの正面図、第４図は左側面図、第５図
は第３図の線Ａ−Ａに沿つた断面図、第６図は第３図の
線Ｂ−Ｈに沿った断面図、第７図はクランプ機構の拡大
断面図、第８図は本発明の作用を示す説明図、第９図は
第８図のＹ矢視図、第１０図は従来例を示す斜視図、第
１１図は断面図、第１２図は他の従来例を示す斜視図、
第１３図は断面図、第１４図は更に他の従来例を示す断
面図、第１５図は更に他の従来例を示す断面図である。 １・・・・・・・・・バイトホルダー ２・・・・・・・・・シャンク、　　３・・・・・・・
・・チップ取付部、４・・・・・・・・・クランプ機構
、 ５・・・・・・・・・スローアウェイチップ３３・・・
・・・・・・角溝、　　　３３ａ・・・・・・・・・角
溝の底面、３３ｂ、３３ｃ・・・・・・・・・角溝の側
壁、４２・・・・・・・・・球体、　　４３・・・・・
・・・・弾性部材、４４・・・・・・・・・保持部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ツールヘッドにとりつけるシャンクとシャンクの
   先端に設けたスローアウエイチップを着脱自在に保持す
   るチップ取付部を有するバイトホルダーにおいて、 チップ取付部は板状のスローアウエイチップをシャンク
   の軸線方向に摺動自在に収容するシャンク先端に開口す
   る角溝と、角溝内のスローアウエイチップに押圧力を付
   与するクランプ機構とから成り、 該角溝はシャンクの軸線に平行もしくはやや負角でかつ
   その底面が旋削送り方向に対して鈍角に交わる方向に形
   成され、該クランプ機構は上記角溝の底面に垂直な側壁
   に対してその一部が突出する球体と、該球体を押圧する
   弾性部材と、弾性部材の弾性力を調節自在に保持する保
   持部材を備えたことを特徴とするスローアウエイチップ
   用バイトホルダー。