JPH0335914A - 転削工具の切屑排出機構 - 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】 り産業上の利用分野］ この発明は、例えば正面フライス等、主と１．て平面切
削に用いられる転削工具に係り、詳しくは切削に伴って
生成される切屑を逐次処理できる転削工具に関する。

［従来の技術］ 被削材の平面加工に用いられる転削工具の一例として、
従来より、第４図ないし第６図に示すような正面フライ
スが知られている。

この正面フライスは、略円筒状をなすカッタ本体ｌの先
端外周部に、カッタ本体ｌの先端部及び外周而に向けて
開口するチップ取付座２が周方向等間隔に複数形成され
ている。これらチップ取付座２内に（よ、スローアウェ
イチップ（以下、チップと略称する。）３が、クランプ
ネジ４で締め込まれる楔・部材５によって着脱自在に装
着されている。

方、各チップ３の正面切刃３ａと向かい合うカッタ本体
１の外周而には、壁面円弧状をなすチップポケット６が
形成されており、さらにカッタ本体１の中心には、カッ
タ本体ｌを軸線方向に貫く中心孔７が形成されている。

このように構成された正面フライスは、アーバ１０か１
１！械本体の４ミ袖８にキー９を介して取り付けられ、
カッタ本体１の中心孔７にアーバｌＯの１＆　ｉ’ｆｆ
ｉ軸１０ａ軸嵌０ａれ、締付はボルト１２により締結さ
れることによりカッタ本体ｌが主軸８と一体に固定され
ている。そしてこの状態で、カッタ本体１か主軸８によ
って軸線回りに回転せしめられると」（に軸線と直交す
る方向に送られて、チップ３が被削材の平面加工をおこ
なうようになっており、このとき生成される切屑は、ず
くい面３ａからデツプポケット６の壁面に誘導されて丸
め込まれた上でカッタ本体ｌの周方向外方へ排出される
。

［発明が解決しようとずろ課題］ ところで、１運した従米の正面フライスは、生成される
切屑を単にその周方向外方へ誘導排出するのみであるた
め、カッタ本体１の回転に伴って切屑が機械周囲へと広
く飛散し、この結果作業環境が悪化するのみならず、と
きとして作業に危険社が生じ、また、切削終了後の切屑
処理にし相当の時間を要するという欠点があった。

また、切削を継続するにつれて切屑が被削材や機械のテ
ーブル等に徐々に堆積してゆくため、これら切屑の熱に
よって被削材や機械に熱変形が生じて加工精度が劣化し
たり、あるいはチップ３に切屑が噛み込まれて切削面の
品位が損なわれる欠点もあった。

さらに、機械の周囲に飛散した切屑が機械の摺動面等に
入り込んで、機械自身の精度劣化や寿命低ドを招くおそ
れらあった。

この発明は、このような背景の下になされたもので、切
削に伴って生成される切屑を周囲に飛散さ１することな
く処理できる転削工具を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 請求項１記載の転削工具は、軸線回りに回転せしめられ
るカッタ本体の先端外周部に切刃チップを取り付けてな
る転削工具において、 カッタ本体の外周にカッタ本体の径方向外方に突出する
複数の吸引羽と駆動部とを備えたタービン部がｌ用転自
在に遊挿され、カッタ本体とタービン部との外周には吸
引羽と駆動部とを包囲する吸引部と駆動部とを形成し、
かつこれら吸引部と駆動部との間を密閉状態にし、かつ
先端部がカッタ本体の外周切刃に向けて開口する筒体が
カッタ本体に対して同転自在に配設され、筒体の外周部
には筒体を貫いて駆動部に臨む供給口と筒体を貫いて吸
入羽部に臨み先端開口部に連通ずる排出口が形成された
ことを特徴とするものである。

請求項２記載の転削工具は、請求項１記載のものに加え
てタービン部の吸引部は、固定面がタービン部の基端か
ら先端側に向かうに従って漸次カッタ本体の軸心側に湾
曲して形成され、この固定面に複数の吸引羽がカッタ本
体の径方向外方に向かうに従って漸次カッタ回転方向後
方側に湾曲する渦巻き翼状に固定されていることを特徴
とずろものである。

［作用］ ］：記構成の転削工具によれば、カッタ本体のＪｉ端部
に配設されているタービン部が、外部から筒体内部のタ
ービン部の駆動部に圧縮空気を０（給することによりそ
の駆動部が回転し、この駆動部が回転すると同時に吸引
羽が回転連動して吸引部内の空気を排気口から排出する
。このため、吸引部の内部には負圧が生じ、筒体の先端
開口部の周囲の空気が、吸引部の内部に吸引される。

従って、切刃チップで生成された切屑は吸入空気と共に
筒体の先端開口部から吸引部の内部へと吸収され、さら
に排出口から排出される。

また、切刃チップに対向する位置に切屑案内部材を設け
たものにあっては、切刃チップで生成される切屑が切屑
案内部材とチップすくい面との隙間を介して筒体の先端
開口部側に逐次導かれるので、上り確実に切屑を回収で
きる。

［実施例］ 第１図ないし第３図を参照して、本発明の一実権例を説
明する。

第１図ないし第３図において、図中符号−よりツタ本体
である。このカッタ本体■よ、その先端部外周には、Ｌ
記従来の正面フラｆス工具と同様に−ｆ−ソプ取付座２
とチップポケット１３が円周方向に沿−）で多数形成さ
れ、さらに、チップ取付座２に（よ、上記従来の正面フ
ライスと同様に正面切刀３ａ及び外周切刃３ｂを備えた
チップ３が、クラップ機構によって、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
て生成された切屑を誘導排出するための切屑案内部材１
５が、その表面をＬ記正面切刃３ａより軸方向に僅かに
後退させて埋め込まれ、細小ネノ１６によって固定され
ている。

一方、上記カッタ本体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１０の軸部１０
ａを取り付は孔１２に嵌合さＵ−１先端而より締付はボ
ルト１４をｌ二足アーバ１０の軸部１０ａ端而にねし込
んでいる。そして、上記アーバ１０の軸部＋Ｏａの反対
側には、４三軸８θ）テーバ六８ａに嵌合さ仕るための
テーバシャンク１０　ｂが設けられ、さらにこのテーバ
ノヤノタｌＯｂの先端には、図示しないが、主軸８内の
）・〔１−イングボルトによって正面フライスエ呉と」
：輔８とを強固に結合するためのめねじ部が形成されて
いる。

よノニ、上記アーバＩＯの軸部１０ａの後端部には、大
径軸部１０ｃが形成されており、この大径軸部１０ｃに
は止め輪１７によってベアリング１８が固定されている
。さらに、このヘアリング１８の外輪には筒体１つが嵌
装されている１、そして、この筒体１９は、ベアリング
１８の外輪に反対側より嵌装されたカバー２０と、ボル
ト２■こよって一体に結合されて、カッタ本体１に対し
て同軸１、で回転自在になっている。

この筒体１９の先端部１９ａは、カッタ本体ｌの先端外
周面に形成されたチップポケット１３を覆う位置まで延
長され、その内周面とカッタ本体１の先端部外周面との
間には、一定間隔の隙間が形成されている。

また、筒体１９の基端側１９ｂの内周面とカッタ本体１
の基端側外周面との間には、駆動部２２が形成されてお
り、また、筒体１９の中央部１９Ｃの内周面とカッタ本
体１の中央部周面との間に（ｉ、吸引部２３が形成され
ている。これら筒体！９の駆動部２２と吸引に！Ｊ２３
との間には、筒体１９内を軸心と直角に貫通するベアリ
ング穴２４が周方１；１１等間隔に穿設されている。

筒体１９の駆動部２２の外周面には、管状をなすエアー
供給口２５と、このエアー供給口２５に力゛ツタ本体１
の軸芯を基準として対称な位置にはエアー排気口２６と
が穿孔されてねり、これらにより駆動部２２は外部と連
通されている。また、前記エアー供給口２５は、空気を
供給する外部エアー供給装置２５ａと連結されている。

筒体１９の駆動部２２から先端側に位置する吸引部２３
は、筒体先端部１９ａとカッタ本体１の先端部周面との
間に形成された吸入路１９ｄを介して筒体１９の先端開
口部１９ｅと連通されている。そして、吸引部２３の外
周面には、切屑υト出［１２７が穿設されており、これ
により吸引部２３は外部と連通されている。さらに、−
に記切屑排出［］２７は、噴出する切屑を収納４−ろた
めの切屑パケット２７ａと連結されでいる。

これら筒体１９により形成される駆動部２２と吸引部２
３の内部は、タービン部２８がカッタ本体ｌのｉｔ部に
回転自在に挿入されている。

上記タービン部２８は略中空円筒形状をなし、第３図に
示されるように、その先端部２８ｂの形状が基端から先
端側に向かう１．二従−１て漸次タービン部２８の軸心
側に湾曲するように形成されている。このタービン部２
８の先端部２８ｂには、複数の吸引部２９がタービン部
２８の径方向外方に向かうに従って漸次カッタ回転方向
後方側に湾ｔｌｌする渦巻き翼状に等間隔に固定されて
いる。また、タービン部２８の基端部２８ｃには、複数
の駆動側３０がタービン部２８の軸心と平行に、かつ駆
動部３０の中央部がカッタ回転方向後方側に湾ａして等
間隔に固定されている。

そｉ−て、これら吸引部２９と駆動側３０とが固設され
たタービン部２８は、カッタ本体１１の基端ｔｌ＜との
間に複数の７−ル材３１を介し、エアーベアリング部３
２の気密性が保持されるように遊挿されている。

さらに、タービン部２８の外周の略中央部には、周方向
等間隔にエアー受給穴２８ｄが穿孔されている。これに
より、エアーベアリング部３２には筒体１９の周面に穿
孔されたベアリング穴２４より圧縮空気が供給され、こ
の流入する圧縮空気が複数のエアー受給穴２８ｄより注
入されており、これにより、タービン部？８の回転軸受
けがなされている。

以上のように構成された正面フライスを用いて、被削材
の平面加工をおこなうには、以下の手順でおこむう。

まず、アーバ１０のテーパシャンク１０１）を主軸８の
テーパ穴８ａに嵌合さ仕、ドローイングボルトによって
アーバーＩＯを主軸８の軸線方向に引き上げる。そして
、アーバ１０を主軸キー９を介して主軸８に固定させる
。

次ぎに、カッタ本体１の基端部にタービン部２８を遊挿
する。この際カッタ本体ｌの外周とタービン部２８の内
周との間には、複数個のンールＨ３１を所定位置に介装
さｕ′る。

さらに、タービン部２８と一体のカッタ本体１を、その
中心孔７にアーバ１０の嵌合軸ＩＯａを嵌合された状態
で、嵌合軸１０ａの端面に締ｆ↑けポルトＩ２をねじ込
むことによりアーバ１０に固定する。これにより、カッ
タ本体１は、アーバ１０を介して主軸８と一体に固定さ
れる１゜以上に上りカッタ本体１の主軸８への装着作業
が完了した後、筒体１９を、アーパＩＯの大径軸部分１
０ｃにベアリングＩ８を介してカバー２０とボルト２！
とにより一体に固定させる。これにより、カッタ本体ｌ
の周面及びタービン部２８が、回転自在な筒体１９に覆
われる。

そして、カッタ本体１４を軸線回りに第２図Ｍ１方向へ
回転させ、かつ軸線と直交する方向に送り出−４“こと
により、チップ３は被削材を切削していく。

このとき、チップ３の正面切刃３ａに沿って生、成され
る切屑は、切屑案内部材１５とチップすくい面３ａとの
間の隙間に導かれてチップポケット１３内に排出される
。

一方、カッタ本体１が回転すると同時に、筒体１９の外
周に開口しているエアー供給口２５に連通している外部
エアー供給装置２５ａから空気（約９ｋｇ／ｃａ’）を
駆動部２２内に供給し、また、筒体Ｉ９のベアリング穴
２４にも、図示しないが、圧縮空気を供給して、タービ
ン部２２のエアー軸受を４〕こなっている。

この筒体１９内部の駆動部２２に供給された外部からの
空気により、タービン部２８の駆動側３０がカッタ回転
方向前方側（第２図のＭ１方向）に押し出されて高速に
回転される。また、この駆動側３０の回転により、吸引
部２Ｂｂ内に位置する吸引部２９も連動してＭ＋方向に
高速に回転する。

この吸引部２９の高速の回転により、吸引部２３内の空
気は、吸引部２９に押し付けられてカッタ回転方向前方
側に押し出される。また、これと同時に、渦巻き翼状に
固設された吸引部２９と、タービン１１２８の軸心側に
湾曲している吸引部２９の固設部２１１１ｂ形状とによ
って、吸引部２３内の空気がカッタ本体１の上方へ吸引
状態になる。

そして、この上方へ吸引状態とされた吸引部２３内の空
気は、カッタ回転方向前方側に移動１−で切屑排気口２
７へと導かれていく。この結果、吸引部２３内は負圧状
態になり、吸引ｗＪ２３と吸入路＋９ｄを介して連通ず
る筒体１９の先端開口部１９ｅから、チップ３周辺の空
気が逐次吸引される。

このように、吸引部２３が負圧状態になると、切屑案内
部材１５に案内されてチップポケット１３に排出された
切屑は、上方へ吸引状態とされる空気と共に吸引部２３
の内部に吸引される。そして、吸引された切屑は、空気
と共に逐次吸引部２３から切屑排出口２７へ導かれ、切
屑パケット２７ａへ排出されていく。

以上説明したように、カッタ本体ｌの基端部に配設され
ているタービン部２８が、外部から筒体１９内部のター
ビン部２８の駆動部２２に圧縮空気を供給することによ
りその駆動側３０が高速に回転し、この駆動側３０が回
転すると同時に、それにより吸引部２９が回転連動して
吸引部２３内の空気を排気口から排出する。このため、
吸引部２３の内部には負圧が生じ、筒体１９の先端開口
１１１５の周囲の空気が、吸引部２３の内部Ｊこ吸引さ
れる。このため、切刃チップ３で生成された切屑は吸入
空気と共に筒体１９の先端開口部から吸引部２３の内部
へと吸収され、さらに切屑排出部２７ａから排出される
・ 従って、作業環境が大幅に改善されると共に切屑処理に
要する時間も大幅に短縮される。また、被削材や機械本
体のテーブル等に切屑が堆積することもないので、被削
材や機械の熱変形による加工粒度の劣化や切屑の噛み込
みに伴う切削面品位の劣化も生じず、さらには、機械本
体の摺動等への切屑の侵入も無くなり機械本体の精度や
寿命の低下も防止される。

また、吸引部２３内の空気は、渦巻き翼状に固設された
吸引部２９と、タービン部２８の軸心側に湾曲している
吸引部２９の固設部２８１）形状とにより、常に上方へ
向かう吸引状態と７ｊ　＝ているため、切屑を効率よく
上方へ押しあげることができる。

また、本実施例におけろターピノ部２８内に送られる駆
動用空気は、工場で他の設備等にＣＪ！Ｊ１１されてい
る圧縮空気から分岐させて使用することができるため、
取付設備が容易になる。

また、この駆動用空気により回転する駆動部２２内の駆
動側３０は、低圧の空気が供給されてら効率良く回転を
行うに適した湾曲形状を有しているため、連動する吸引
部２９の吸引力を常に一定に保つことができる。

また、駆動用空気の圧力が低い場合には、吸弓羽根２９
の取付は面積を大きくすることにより高速に回転させる
ことができ、さらに、連動する吸引部２９の吸引力を最
大限に生かすことかできる。

また、切刃チップ３に対向する位置に切屑案内部［１５
を設けたしのにあっては、切刃チップ３で生成される切
屑が切屑案内部材１５と切刃チップ３との隙間を介して
筒体１９の先端開口部側に逐次導かれるので、より確実
に切屑を回収できる。

また、本実施例は、吸引部２３の内部に負圧が生じて吸
引力が発生するものであるから、吸引力の強さは、吸引
部２９の旋回径、すなわち吸引部２９の外周側の周速に
大きく依存することとなる。

従って、吸引部２９の設計にあたっては許容される範囲
でその旋回径を大きく取ることが望ましい。

また、本実施例では特にチップ３をカッタ本体１３に着
脱自在に装着するスローアウェイ式の正面フライスの場
合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、デツプをロウ付けした正面フライス等
であっても当然に適用可能である。

さらに、本実施例では特にカッタ本体１の先端に切屑案
内部材１５を配設しているが、これ（よ吸引部２９によ
って切屑を完全に回収するに十分な吸引力が得られる場
合や、鋳鉄の切削等のように粉塵状の切屑が生成される
場合には省略しても摺わない。

さらにまた、本実施例では吸引部２９を渦巻翼状に形成
して吸引部２３の内部を渦巻ポンプ状に構成したが、本
発明の転削工具はこれに限る乙のではない。すなわち、
吸引部２９は、この吸引部２９と一体の駆動側３０が外
部からの圧縮空気により回転することにより吸引力を発
生させるものであれば良いのであって、種々の変形か考
えられる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、切屑を機械周囲
に飛散させ−ることなく逐次排気口から回収することが
でき、このため作業環境が大幅に改善されると共に切屑
処理時間が大幅に短縮される。

さらに（よ、切屑の堆積に上る熱変形や切屑の噛み込み
か無くなると共に機械摺動面等への切屑の侵入Ｃ９根絶
されて加工精度の劣化、切削面品億の劣化及び機械寿命
の低下か防１１、される。

土ノコ、カッタ本体の先端に切屑案内部材を配設したし
のにあっては、切刃チップの４゛＜い而に沿って生成さ
れる切屑か、切屑案内部材とすくい面と０隙間を介して
筒体刃先端間１］部側に導かれるので、切屑をより確実
に回収することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図（１本発明の一実施例を示すしので
、第１図は軸方向断面図、第２図は底面図、第３図はタ
ービン部の拡大図、第４図ないし第６図は従来の正面フ
ライスを示すもので、第４図は軸方向断面図、第５図は
底面図、第６図はカッタ本体の先端外周部の拡大図であ
る。 ・・・・・カッタ本体、 ０・・・アーμ、 ３・・・チップボケ・ソト、 ２・・・・・駆動部、 ６・・・・・エアー排出口、 ８・・・・・タービン部、 ０・・・・・駆動部。 ・・・・・切刃チップ、 Ｏａ・・・・・嵌合軸、 ９・・・・・筒体、 ３・・・・・）吸引部、 ７・・・・・切屑排出］−１， ９・・・・・吸引部、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸線回りに回転せしめられるカッタ本体の先端外
   周部に切刃チップを取り付けてなる転削工具において、 前記カッタ本体の外周に前記カッタ本体の径方向外方に
   突出する複数の吸引羽と駆動羽とを備えたタービン部が
   回転自在に遊挿され、前記カッタ本体と前記タービン部
   との外周には前記吸引羽と前記駆動羽とを包囲する吸引
   部と駆動部とを形成し、かつこれら吸引部と前記駆動部
   との間を密閉状態にし、かつ先端部が前記カッタ本体の
   外周切刃に向けて開口する筒体が前記カッタ本体に対し
   て回転自在に配設され、前記筒体の外周部には前記筒体
   を貫いて前記駆動部に臨む供給口と前記筒体を貫いて前
   記吸入羽部に臨み前記先端開口部に連通する排出口が形
   成されたことを特徴とする転削工具。
2. （２）前記タービン部の吸引部は、固定面が前記タービ
   ン部の基端から先端側に向かうに従って漸次前記カッタ
   本体の軸心側に湾曲して形成され、前記固定面に複数の
   吸引羽が前記カッタ本体の径方向外方に向かうに従って
   漸次カッタ回転方向後方側に湾曲する渦巻き翼状に固定
   されていることを特徴とする請求項１記載の転倒工具。