JPH05277886A

JPH05277886A - 切り屑吸引式転削工具

Info

Publication number: JPH05277886A
Application number: JP4077681A
Authority: JP
Inventors: Shigenao Shiratori; 栄尚白鳥; Tatsuo Arai; 辰夫新井; Takeshi Hirose; 武史広瀬
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1992-03-31
Publication date: 1993-10-26
Anticipated expiration: 2015-12-18
Also published as: JP3117533B2

Abstract

(57)【要約】【目的】正面フライス等被削材の平面加工に用いられ
る転削工具の切り屑の排除性を向上させる。【構成】工具本体１の外周面先端部に設けられた外周
切刃３ｂを、工具本体１と同軸かつ工具本体１に対し回
転自在に支持された切り屑収納体１２で覆い、その内周
面と工具本体１との間に切り屑排出空間１５を形成する
とともに、切り屑収納体１２に設けられた貫通孔１２
ａ，１２ｂにそれぞれエアージェットポンプ２３，２２
を連結する。切り屑は、工具本体１先端面に設けられた
切り屑案内部材６から切り屑排出空間１５に誘導され、
次いで、第一のエアージェットポンプ２２から供給され
る空気により強制的に貫通孔１２ａの近傍に誘導され
る。そして、第二のエアージェットポンプ２３により強
制的に吸引され、切り屑収納体１５外に排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、正面フライス等被削材
の平面加工に用いられる切り屑吸引式転削工具に係り、
特に、切削の結果生成する切り屑の排除性が改良された
切り屑吸引式転削工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】切り屑吸引式転削工具は、正面フライス
等における切削の結果生成する切り屑の排除性を向上さ
せる目的で開発されたものである。以下、従来の切り屑
吸引式転削工具としてスローアウェイ式正面フライスの
一例を取り上げ、この正面フライスについて、図６およ
び図７とともに説明する。

【０００３】図６および図７において、符号１は工具本
体である。この工具本体１は一端に小径部が形成された
円筒状をなし、その先端部外周には、工具本体１の先端
および径方向外方に開放された複数個のチップ取付座２
が、周方向に沿って等間隔に形成されている。

【０００４】チップ取付座２には、スローアウェイチッ
プ（以下、チップと略称する）３がクランプ機構４によ
り着脱自在に固定されている。更に、チップ３の工具本
体１の先端面から突出する一辺には正面切刃３ａが、ま
た、工具本体１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。

【０００５】また、図７に示すように、工具本体１の切
削回転方向前方は、工具本体１の先端および径方向外方
に向けそれぞれ円弧状に切り欠かれ、チップポケット５
を形成している。更に、上記工具本体１の先端面には、
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屑案内部材
６が埋め込まれ、皿小ネジ７により固定されている。こ
の切り屑案内部材６は、平板環状をなし、その外周には
上記チップ３と同数の鈎形片６ａが円周方向に等間隔に
形成されている。

【０００６】符号８は工具本体１の軸線を貫通する取付
孔である。この取付孔８には、工具本体１の前記小径側
から挿入されたアーバ９の軸部９ａが嵌合され、更に、
工具本体１は締め付けボルト１０により、アーバ９に固
定されている。また、アーバ９の軸部９ａの後端部には
大径軸部９ｂが形成されており、この大径軸部９ｂには
ベアリング１１が固定され、このベアリング１１の外輪
には切り屑収納体１２が嵌装されている。そして、切り
屑収納体１２は、ベアリング１１外輪に固定されたカバ
ー１３とボルト１４により結合され、工具本体１の軸線
を中心に回転自在となっている。

【０００７】この切り屑収納体１２は工具本体１および
外周切刃３ｂを覆う薄肉の中空円筒体で、切り屑収納体
１２の内周面と前記工具本体１小径部の外周面との間に
は、チップポケット５によって誘導された切り屑を収納
する切り屑排出空間１５が形成されている。更に、切り
屑収納体１２の外周面には貫通孔１２ａが形成され、貫
通孔１２ａには連結パイプ１６の一端が嵌合している。
そして、連結パイプ１６の他端にはダクトホース１７の
一端が嵌合するとともに、ダクトホース１７の他端は切
り屑排出空間１５内の空気を吸引排出する吸引機（図示
せず）に接続されている。

【０００８】一方、アーバ９の軸部９ａと反対の側には
テーパシャンク９ｃが設けられ、このテーパシャンク９
ｃに工作機械の主軸１８を固定することにより、工具本
体１が前記工作機械に装着される。

【０００９】次に、上記構成を有する正面フライスを用
いた被削材Ｗの平面加工について以下に述べる。図６に
示すように、工具本体１を前記工作機械に装着した後、
被削材Ｗを、その被加工面が主軸１８の軸線と直交する
ように作業台（図示せず）上に固定し、主軸１８または
前記作業台を主軸１８の軸線方向に移動させて被削材Ｗ
の表面に切込みを与えるとともに、主軸１８または前記
作業台を主軸１８の軸線と直交する方向に移動させる。
その結果、正面切刃３ａおよび外周切刃３ｂにより被削
材Ｗの表面が切削される。

【００１０】切削に伴い生じた切り屑は、チップ３のす
くい面と切り屑案内部材６の鈎形片６ａ端面との隙間部
分に誘導されてチップポケット５に排出され、チップポ
ケット５を介して切り屑排出空間１５に誘導され、更に
連結パイプ１６およびダクトホース１７を介して前記吸
引機内に吸引、回収される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ここで、上記従来の正
面フライスにおいては、切り屑排出空間１５内に誘導さ
れた切り屑は専ら貫通孔１２ａから前記吸引機へと吸引
除去されている。ところが、切り屑排出空間１５内にお
ける吸引力は貫通孔１２ａから離れるに従い低下し、工
具本体１を挟んで貫通孔１２ａと対向する位置で最低と
なる。従って、上記従来の正面フライスの場合、切り屑
排出空間１５内における切り屑の排除性は工具本体１を
挟んで貫通孔１２ａと対向する位置を中心に低下し、そ
の結果、排除されない切り屑が、被削材Ｗの表面や前記
工作機械上、あるいはそれらの周辺に飛散または滞留す
る傾向があった。

【００１２】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、特に切り排出空間１５内
における切り屑の排除性に優れた切り屑吸引式転作工具
を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、軸線を中心と
して回転する工具本体外周面先端部に設けられた外周切
刃を、前記工具本体と同軸をなし、前記工具本体に対し
て回転自在に支持された切り屑収納体で覆い、この切り
屑収納体の内周面と前記工具本体との間に切り屑排出空
間を形成するとともに、前記工具本体の先端付近に、各
切刃により生成された切り屑を前記切り屑排出空間に誘
導する切り屑案内部材を設けた切り屑吸引式転削工具で
あって、前記切り屑収納体に複数個の貫通孔を設け、こ
の貫通孔に、前記切り屑排出空間内に空気を供給する空
気供給機構と、前記切り屑排出空間内の空気を吸引して
外部に排出する空気排出機構を連結したものである。

【００１４】

【作用】この転削工具を用いて被削材の表面に平面加工
を施す場合、各切刃により生成された切り屑は、切り屑
案内部材により切り屑排出空間に誘導され、次いで、空
気供給機構から供給される空気により強制的に空気排出
機構の近傍に誘導される。そして、空気排出機構におい
て強制的に吸引され、空気とともに前記切り屑収納体外
に排出される。その結果、前記切り屑排出空間内の切り
屑をむらなく排除することが可能となり、前記被削材の
表面における切り屑の堆積が積極的に防止される。

【００１５】

【実施例】以下、図１ないし図５とともに、本発明の一
実施例について更に詳しく説明する。なお、各図におい
て図６ないし図７と同一の構成を有するものについて
は、同一の符号を賦してその説明を省略する。

【００１６】図１ないし図３において符号１は工具本体
である。この工具本体１は、上記従来の正面フライスと
同様小径部を有する円筒体で、その先端部外周には、チ
ップ取付座２とチップポケット５が円周方向に沿って複
数個形成され、チップ取付座２には、正面切刃３ａ及び
外周切刃３ｂを備えたチップ３が，楔部材４ａと、クラ
ンプねじ４ｂとから成るクランプ機構４によって、所定
位置に着脱自在に固定されている。

【００１７】更に、上記工具本体１の先端面には、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屑案内部材６
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７により固定されてい
る。切り屑案内部材６の形状を図４に示す。切り屑案内
部材６は平板状をなし、その外周には上記チップ３と同
数の鈎形片６ａが円周方向に等間隔に形成されている。
また、その外径は上記外周切刃３ｂの旋回径よりわずか
に小径とされ、工具本体１先端面に固定された場合に、
図１および図２に示すように、鈎形片６ａの外周面が、
チップ３の外周切刃３ｂから工具本体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。

【００１８】この鈎形片６ａは、図２および図３に示す
ように、上記工具本体１に固定された場合、チップポケ
ット５を覆って後記切り屑排出空間を閉塞させるととも
に、その曲がり方向の先端面６ｂ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、各切刃３ａ，３
ｂにより被削材表面から引き剥がされた切り屑がチップ
ポケット５に誘導されるよう、その形状が定められてい
る。

【００１９】そして、上記鈎形片６ａの先端部分には、
図３および図４に示すように、鈎形片６ａの曲がり方向
と切り屑案内部材６の取り付け面側に向けて開放された
溝部６ｃが形成され、チップ３のすくい面と鈎形片６ａ
の曲がり方向の先端面６ｂとの間の隙間部分の内側を拡
大させて、この隙間部分を通過する切り屑の詰まりを防
止している。

【００２０】一方、工具本体１は、図１に示すように、
アーバ９の軸部９ａを取り付け孔８を嵌合させ、工具本
体１の大径側端面より締め付けボルト１０を上記アーバ
９の軸部９ａの端面にねじ込むことにより、アーバ９と
同軸かつ一体的に固定されている。また、アーバ９の軸
部９ａの反対側には、主軸１８のテーパー穴１８ａと嵌
合させるためのテーパーシャンク９ｃが設けられ、この
テーパーシャンク９ｃの先端には、プルースタットタイ
プ正面フライスと主軸１８とを強固に結合するための雌
ねじ部（図示せず）が形成されている。

【００２１】更に、アーバ９の軸部９ａの後端部には、
大径軸部９ｂが形成されており、この大径軸部９ｂには
止め輪１９によりベアリング１１が固定され、このベア
リング１１の外輪には切り屑収納体１２が嵌装されてい
る。そして、切り屑収納体１２は、ベアリング１１外輪
に反対側より嵌装されたカバー１３と、ボルト１４によ
り一体的に結合され、工具本体１と同軸上において回転
自在となっている。

【００２２】この切り屑収納体１２は、図１および図２
に示すように、工具本体１および外周切刃３ｂを覆う薄
肉の中空円筒体で、その内径は、切り屑収納体１２の内
周面と前記工具本体１小径部の外周面との間に、チップ
ポケット５を介して排出された切り屑を収納するに十分
な容積の切り屑排出空間１５が形成される程度とされて
いる。

【００２３】しかも、上記ベアリング１１近傍の内周面
は、工具本体１の小径部よりわずかに大きい程度に狭め
られ、その結果、切り屑排出空間１５の密閉性およびベ
アリング１１に対する防塵効果が高められている。ま
た、切り屑収納体１２の先端面は、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、かつこの先端部分の内周面は、上記外周切刃３
ｂの旋回径よりわずかに大きい程度に狭められている。

【００２４】一方、上記切り屑収納体１２外周面の、工
具本体１を挟んで対向する位置にはそれぞれ貫通孔１２
ａ，１２ｂが形成され、貫通孔１２ａ，１２ｂにはそれ
ぞれ連結パイプ２０，２１が接続されている。

【００２５】そして、連結パイプ２１のフランジ部２１
ａには切り屑排出空間１５内に空気を供給する第一のエ
アージェットポンプ（空気供給機構）２２の排気口２２
ｂが接続されているとともに、連結パイプ２０のフラン
ジ部２０ａには上記切り屑排出空間１５内の空気を吸引
排出する第二のエアージェットポンプ（空気排出機構）
２３の吸気口２３ａが接続されている。また、第二のエ
アージェットポンプ２３の排気口２３ｂには、ダクトホ
ース１７の一端がはめ込まれている。

【００２６】このエアージェットポンプ２２，２３は、
円筒状をなす本体２に、その側壁部を周方向に一周する
環状の空気室２４ａを設け、この空気室２４ａから本体
２４の内周面先端側に向けてテーパー状をなす空気噴出
路２４ｂを形成するとともに、前記内周面を空気噴出路
２７ｂの開口部近傍にて最も縮径し、この開口部から基
端側および先端側に向けて徐々に拡径したもので、本体
２４の基端部および先端部が、それぞれ前記吸気口２２
ａ，２３ａおよび排気口２２ｂ，２３ｂとされている。

【００２７】また、空気室２４ａには給気口２５が形成
され、給気口２５にはニップル２６が嵌入され、ニップ
ル２６には、圧搾空気を供給する空気供給源（図示せ
ず）に接続されたエアーホース２７の一端が、カップリ
ング２８を介して接続されている。

【００２８】次に、上記構成を有する正面フライスを用
い、被削材（図示せず）の平面加工を行う場合の手順に
ついて以下に述べる。まず、図１に示すように、アーバ
９のテーパーシャンク９ｃを主軸１８のテーパー穴１８
ａに嵌合させた後、アーバ９を主軸１８の軸線方向に引
き上げ、アーバ９を主軸キー１８ｂを介して主軸１８に
固定することにより、正面フライスを主軸１８に装着す
る。

【００２９】ついで、前記被削材をその被加工面が主軸
１８の軸線と直交するように作業台（図示せず）上に固
定する。そして、主軸１８をその軸線回りに回転させ、
主軸１２若しくは前記作業台を主軸１８の軸線方向に移
動させて前記被削材表面に所定の切り込みを与えつつ、
主軸１８若しくは前記作業台を主軸１８の軸線と直交す
る方向に移動させる。

【００３０】切削の開始とともに、前記空気供給源から
エアーホース２７を介してエアージェットポンプ２２，
２３に圧搾空気を供給する。この場合、第一のエアージ
ェットポンプ２２に供給される圧搾空気の圧力は、第二
のエアージェットポンプ２３に供給される圧搾空気の圧
力以下とする。

【００３１】切削に伴い正面切刃３ａにより前記被削材
表面から引き剥がされた切り屑は、切り屑案内部材６の
表面側より、チップ３のすくい面と切り屑案内部材６の
鈎形片６ａ端面との隙間部分に誘導されてチップポケッ
ト５に排出される。また、外周切刃３ｂにより前記被削
材表面から引き剥がされた切り屑は、切り屑案内部材６
の外周側より、チップ３すくい面と切り屑案内部材６の
鈎形片６ａ端面間の隙間部分に誘導されて、チップポケ
ット５内に排出される。

【００３２】このように、チップポケット５内には新た
な切り屑が次々と排出され、チップポケット５により誘
導されて切り屑排出空間１５に押し上げられる。ところ
で、エアージェットポンプ２２，２３においては、エア
ーホース２７から供給された圧搾空気が空気室２４ａか
ら空気噴出路２４ｂを介して本体２４の先端側に高速で
噴出し、かつ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下する。しかも、噴出する空気の慣
性力により本体２４基端側の空気が引っ張られるため、
吸気口２２ａ，２３ａ側の空気が大量に吸引され、排気
口２２ｂ，２３ｂ側へと排出される。

【００３３】その結果、本実施例の正面フライスにおい
ては、切り屑排出空間１５に、図１中に矢印で示すよう
な、第一のエアージェットポンプ２２から貫通孔１２
ｂ，１２ａを経て第二のエアージェットポンプ２３へと
向かう空気の流れが形成される。しかも、貫通孔１２ａ
と貫通孔１２ｂとは工具本体１を挟んで対向する位置に
形成されているので、切り屑排出空間１５に誘導された
切り屑は、貫通孔１２ｂから噴出される空気により吹き
飛ばされ、貫通孔１２ａの近傍に強制的に誘導される。
そして、貫通孔１２ａから強制的に吸引され、連結パイ
プ２０、第二のエアージェットポンプ２３およびダクト
ホース１７を経由して空気とともに排出される。

【００３４】また、前記の通り、第一のエアージェット
ポンプ２２に供給される圧搾空気の圧力が、第二のエア
ージェットポンプ２３に供給される圧搾空気の圧力以下
とされているため、切り屑排出空間１５内の圧力は外気
と比して陰圧となる。その結果、切り屑収納体１２先端
部分の内周面と、工具本体１外周面との間に形成された
隙間から空気が切り屑排出空間１５内へと吹き込み、前
記隙間から前記被削材表面や工作機械周辺への切り屑の
飛散が防止される。

【００３５】以上のように、本実施例の正面フライスに
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、切り屑案内部材６によりチップポケット５
を経由して切り屑排出空間１５に誘導され、次いで第一
のエアージェットポンプ２２から貫通孔１２ｂを介して
噴出される空気により強制的に貫通孔１２ａの近傍に誘
導される。更に、第一のエアージェットポンプ２３によ
り強制的に吸引され、空気とともに逐次切り屑収納体１
５外に排出される。そのため、切り屑排出空間１５内の
切り屑をむらなく排除することが可能となり、前記被削
材の表面における切り屑の堆積が積極的に防止される。

【００３６】その結果、加工時の切刃欠損や加工面悪化
が発生せず、前記被削材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前記工作機械の精度
や寿命の低下も起こりえない。

【００３７】特に、空気排出機構としてエアージェット
ポンプを用いたため、切り屑排出空間１５内の空気を大
量に吸引できるという効果がある。また、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が
発揮されるので簡単かつ安価に設置でき、かつ回転機構
がないので切り屑等の噛み込みによる故障がなく、保守
も容易である。

【００３８】図５は、前記空気供給機構として、貫通孔
１２ｃに、連結部材２９を介して直接エアーホース２７
を装着した場合の例を示すものである。この場合、切り
屑排出空間１５にはエアーホース２７から貫通孔１２
ｃ，１２ａを経て第二のエアージェットポンプ２３へと
向かう空気の流れが形成されるため、上記実施例と同様
の効果が得られる。

【００３９】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、超硬チップを工具本
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。

【００４０】また、貫通孔１２ａ，１２ｂの開口位置
は、各切刃３ａ，３ｂによって生成された切り屑が、工
具本体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。更に、その個数も２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できる。

【００４１】

【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、
切り屑案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空気供給機構から噴出さ
れる空気により強制的に空気排出機構の近傍に誘導され
た後、空気排出機構により強制的に前記切り屑収納体の
外部に逐次吸引排出される。

【００４２】その結果、前記切り屑排出空間内の切り屑
をむらなく排除することが可能となり、前記被削材の表
面における切り屑の堆積が積極的に防止されるため、前
記切刃の切り屑噛み込みによる切刃の欠損や加工面の悪
化が防止されるとともに、切り屑が発熱源となる前記被
削材や前記工作機械の熱変形も起らず、高い加工精度が
維持される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を示す工具の断面図であ
る。

【図２】本発明の第一実施例を示す工具の底面図であ
る。

【図３】本発明の第一実施例を示す工具刃先部分の拡大
図である。

【図４】本発明における切り屑案内部材の平面図であ
る。

【図５】本発明の第二実施例を示す工具の断面図であ
る。

【図６】従来の転削工具の一例を示す工具の断面図であ
る。

【図７】従来の転削工具の一例を示す工具の底面図であ
る。

【符号の説明】

１工具本体２チップ取付座３スローアウェイチップ（チップ）３ａ正面切刃３ｂ外周切刃４クランプ機構４ａ楔部材４ｂクランプねじ５チップポケット６切り屑案内部材６ａ鈎形片６ｂ鈎形片の曲がり方向の先端面６ｃ溝部７皿小ネジ８取付孔９アーバ９ａアーバの軸部９ｂ大径軸部９ｃテーパーシャンク１０締め付けボルト１１ベアリング１２切り屑収納体１２ａ，１２ｂ，１２ｃ貫通孔１３カバー１４ボルト１５切り屑排出空間１６，２０，２１連結パイプ１７ダクトホース１８主軸１８ａテーパー穴１８ｂ主軸キー１９止め輪２０ａ，２１ａフランジ部２２第一のエアジェットポンプ（空気供給機構）２２ａ，２３ａ吸気口２２ｂ，２３ｂ排気口２３第二のエアジェットポンプ（空気排出機構）２４本体２４ａ空気室２４ｂ空気噴出路２５給気口２６ニップル２７エアーホース２８カップリング２９連結部材Ｗ被削材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸線を中心として回転する工具本体と、
この工具本体の先端面に設けられた正面切刃と、前記工
具本体の外周面先端部に設けられた外周切刃とを有し、前記外周切刃を、前記工具本体と同軸をなし、かつ前記
工具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、この切り屑収納体の内周面と前記工具本体との間
に切り屑排出空間を形成するとともに、前記切り屑収納
体に、前記切り屑排出空間の空気を吸引して前記切り屑
収納体外に排出する空気吸引機構が連結されている切り
屑吸引式転削工具において、前記切り屑収納体に複数個の貫通孔を設け、この貫通孔
に、前記切り屑排出空間に空気を供給する空気供給機構
と、前記切り屑排出空間の空気を吸引して前記切り屑収
納体外に排出する空気排出機構とを連結したことを特徴
とする切り屑吸引式転削工具。
【請求項２】前記空気供給機構と空気排出機構を、前
記切り屑収納体の、前記工具本体を挟んで対向する位置
に連結したことを特徴とする請求項１記載の切り屑吸引
式転削工具。
【請求項３】前記空気供給機構および空気排出機構の
少なくとも一方に、吸気口と排気口とを有し、空気供給
源から供給される空気の作用により前記吸気口側の空気
を前記排気口から排出するエアージェットポンプを用い
たことを特徴とする請求項１または２記載の切り屑吸引
式転削工具。
【請求項４】前記空気供給源を前記貫通孔に直接連結
し、前記空気供給機構としたことを特徴とする請求項
１，２または３記載の切り屑吸引式転削工具。