JPH0379214A

JPH0379214A - 転削工具の切り屑排出機構

Info

Publication number: JPH0379214A
Application number: JP1210360A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Arai; 新井　辰夫; Kazuo Iizuka; 和男飯塚
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1989-08-15
Filing date: 1989-08-15
Publication date: 1991-04-04
Anticipated expiration: 2013-03-04
Also published as: JP2720537B2; KR960005656B1; KR910004281A

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有する工具である。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６
図ないし第８図を用いて説明する。

第６図ないし第８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１は、第６図及び第７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ｌ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、このチップ取り
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、面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６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ユが、カッター本体ｌ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ｌのチップ３の回転方向前方に
は、第７図及び第８図に示すように、カッター本体ｌ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Ｉの外部に逐次誘導排出す
るためのものであり、また、被削材が軟鋼等の連続した
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、面記アーバー８の軸部８ａに該カッター本体１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１１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６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、当該正面フライスを主軸１２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
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、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課題］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ｌ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１の外部へ排出された切り屑は、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
沼いていた。

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。

［課題を解決するための手段］上記課題を解決するために、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３２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
前記切り屑排出空間内の空気を吸引して外部に排出する
エアージェットポンプを連結したものである。

［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
納体に連結されたエアージェットポンプによって空気と
ともに切り屑収納体外部に排出される。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
飛散さ仕ることなく加工可能となるのである。

そして、エアージェットポンプにおいては、単に空気を
供給するだけで、吸引力を発揮することができる。また
、エアージェットポンプには回転機構がないから、切り
屑等の噛み込みによる故障がなく、保守も簡単になる。

［実施例コ以下、第１図ないし第５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６図ないし第８図
と同一の構成要素には同一符号を示し、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を備えたチップ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１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２１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１４ユが円周方向に
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Ｉ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１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２１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３
ａ、３ｂ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、上記鉤形片１４ａの先端部
分には、第３図及び第４図に示すように鉤形片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
のすくい面と上記鉤形片１４ａの曲がり方向先端面１４
ｂ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１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の軸部８
ａに取り付は孔１０を嵌合させ、大径側端面より締め付
はボルトＩＩを上記アーバー８の軸部８ｂ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の軸部８ａの反対側には、主軸Ｉ２のテーパー穴１２
１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、上記アーバー８の軸部８ａ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
輸１６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１８が嵌装され
ている。そして、切り屑収納体１８は、ベアリング１７
の外輪に反対側より嵌装されたカバー１９と、ボルト２
ｏによって一体に結合されて、上記カッター本体！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１８は、第１図及び第２図に示すよう
に、上記カッター本体ｌ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Ｉ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２！が生じる程度に定められている
。そして、上記ベアリング１７近傍の内周面は、カッタ
ー本体ｌ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、Ｌ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内の切り屑を空気とともに吸引して外部に
排出するエアージェットポンプ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１８ａに連結バイブ２３が嵌合され、この連結バ
イブ２３のフランジ部２３ａに前記エアージェットポン
プ２２の吸引口部が接続され１．このエアージェットポ
ンプ２２の吐出口部にダクトホース２４の一端が嵌め込
まれて接続されている。

エアージェットポンプ２２は、円筒状に形成された本体
２５の基端部が吸引口部とされて連結バイブ２３のフラ
ンジ部２３ａに接続され、該先端部か吐出口部とされて
ダクトホース２４の一端に接続されいる。上記本体２５
は、その側壁部に、周方向に一周する環状の空気室２５
ａが形成され、この空気室２５ａの基端位置から内周面
先端側に向けてテーパ状の空気噴出路２５ｂが形成され
たものである。そして、本体２５の内周面は、空気噴出
路２５ｂの開口部近傍か最も縮径され、該開口部から基
端側および先端側に向かうに従って徐々に拡径されてい
る。上記のように形成された本体２５には、その空気室
２５ａに、空気供給源に接続された空気供給用ホース２
６が連結されている。

また、上記ダクトホース２４は、その他端が切り屑受は
箱２７に連結されている。

切り屑受は箱２７は、側壁部で上下に分割可能に構成さ
れており、下側の部分が切り屑収納部２８、上側の部分
が蓋部２９になっている。そして、切り屑収納部２８に
は、その下面２８ａ近傍位置に切り屑Ｓを受けるための
網目受板３０が設けられ、該網目受板３０の下側の側壁
に、切削油Ａを排出するための排出用パイプ３１が設け
られている。また、蓋部２９には、その側壁に、ダクト
ホース２４を切り屑受は箱２７内に連通ずるためのペイ
プ３２が設けられ、その天井壁に、排気用のフィルタ３
３が設けられているとともに、パイプ３２の開口部の延
長線上の部分を遮蔽する遮蔽板３４が下方に向けて該開
口部から離れる方向に傾斜されて設けられている。

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
１２に装着する。

ついで、被削材Ｗをその波加工面が主軸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、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１４の鉤形片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Ｉ４の外周側より、チ
ップ３すくい面と切り肩書内部材１４の鉤形片１４ａ端
而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、エアージェットポンプ２２及びダクトホース２
４を経由して切り屑受は箱２７内に回収される。

また、エアージェットポンプ２２においては、空気噴出
路２５ｂから本体２５内の先端側に空気が高速で噴出し
、この空気の噴出部が縮径されているので、該噴出部の
圧力が低圧になる。しかも噴出する空気の慣性力により
基端側の空気が引っ張られるから、切り屑排出空間２１
内の空気が大量にエアージェットポンプ２２によって吸
引される。

さらに、切り屑受は箱２７内に送られた切り屑Ｓは、遮
蔽板３４に当接して、その速度が急激に低下し、網目受
板３０上に堆積する。また、切り屑Ｓに付着した切削油
Ａは１、網目受板３０から落下して下方に溜まり、さら
に排出用パイプ３１から排出される。空気はフィルタ３
３を通して排出される。

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に連結されたエアージェットポンプ２２によって、切
り屑収納体１８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。

しかも、エアージェットポンプ２２によって吸引してい
るので、切り屑排出空間２１内の空気を大量に吸引する
ことができるという効果がある。

そして、エアージェットポンプ２２においては、単に空
気を供給するだけで、吸引力を発揮することができるの
で、簡単かつ安価に設置することができるという利点が
ある。また、エアージェットポンプ２２には回転機構が
ないから、切り屑等の噛み込みにより故障することがな
く、保守も簡単である。

また、切り屑受は箱２７には、遮蔽板２７が設けられて
いるから、切り屑Ｓを落下させることにより、該切り屑
Ｓと空気とを短時間で分離することができ、空気のみを
フィルタ３３から排出することができる。しかも、網目
受板３０によって、切り屑Ｓと切削油Ａとを分離するこ
とができるという利点がある。

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の連結パイプ２３の位置は、各切刃３ａ、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
に連結されたエアージェットポンプによって、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。

さらに、エアージェットポンプに単に空気を供給するだ
けで、切り屑排出空間内の切り屑を空気とともに吸引し
て外部に排出することができるので、該エアージェット
ポンプを簡単かつ安価に設置することができるという利
点がある。また、エアージェットポンプには回転機構が
ないから、切り屑等の噛み込みによる故障がなく、保守
も極めて簡単である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５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、第５図は切り屑受は箱の断面図、そして、第６図
ないし第８図は従来の転削工具の一例を示す図であり、
第６図は工具の断面図、第７図は工具の底面図であり、
第８図は工具刃先部分の拡大図である。 ■・・・・・・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、１８・・・・・・切り屑収納体
、２１・・・・・・切り屑排出空間、２２・・・・・・エアージェットポンプ。

Claims

【特許請求の範囲】

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空気を吸
引して外部に排出するエアージェットポンプを連結した
ことを特徴とする転削工具。