JPH0588806U - 切削工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 工具本体１１の先端部外周にチップポケット
１２を形成するとともに、このチップポケット１２の工
具回転方向後方に形成されたチップ取付座１３に平板状
のチップ１４を、その平面１４ａ部分が軸線Ｏ方向先端
側を向くようにしてクランプネジ１５によって取り付け
る。このチップ１４にはチップポケット１２に臨むよう
に切刃１４ｄが形成されている。このような切削工具に
おいて、チップポケット１２の周方向の幅Ｗ1を、工具
本体１１の軸線方向基端側および径方向内側に向かうに
従って漸次狭めるとともに、チップポケット１２の径方
向の幅Ｗ2も軸線方向基端側に向かうに従って漸次狭め
る。 【効果】 切屑生成量に応じたチップポケット形状によ
り、工具剛性を維持してビビリの発生等を抑えつつ切刃
数を増やすことができ、切屑詰まりを未然に防いで効率
的な内径ボーリング加工を行うことができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内径ボーリング加工等に使用されるボーリングカッタ等の切削工具 に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

このような切削工具としては、例えば図４ないし図６、もしくは図７ないし図 ９に示すようなスローアウェイ式のものが知られている。 これらの切削工具はいずれも、鋼材等から成る工具本体１の先端部外周に複数 （これらの例では７つ）のチップ取付座２と凹部３とが該工具本体１の周方向に 沿って等間隔に設けられ、これらチップ取付座２と凹部３とにそれぞれ、超硬合 金等から成るスローアウェイチップ（以下、チップと略する）４とクサビ部材５ とが装入され、該チップ４がクサビ部材５によって着脱自在に楔着された構成と なっている。

【０００３】 工具本体１は、その先端部が該工具本体１の軸線方向先端側に向かうに従って 拡径する多段円錐台状に成形されており、またこの工具本体１にはその軸線Ｏに 沿って取付穴１ａが形成されている。 一方、上記チップ４は、方形をなす上下面４ａ1，４ａ2とこれらの上下面４ａ 1，４ａ2の周囲に配置された４つの周面４ｂ…とから成る平板状をなしており、 少なくともこの上面４ａ1と一の周面４ｂとの交差稜線部には主切刃４ｃが形成 されている。そしてこのチップ４は、主切刃４ｃに連なる上面４ａ1をすくい面 として工具回転方向（図５および図８において反時計回り方向）に向け、また主 切刃４ｃに連なる上記一の周面４ｂを逃げ面として上記軸線方向先端側に位置さ せて工具本体１に装着されている。なお、この主切刃４ｃの工具本体１外周側に 連なるチップ４の他の交差稜線部には副切刃４ｄが形成されており、これら主切 刃４ｃと副切刃４ｄとが交わる角部はノーズ部４ｅとされている。

【０００４】 ここで、図４ないし図６に示した例においては、チップ４の工具回転方向前方 側にクサビ部材５が配置されるとともに後方側には平板状のシート６が配置され ており、チップ４はこれらクサビ部材５とシート６とによって工具本体１の周方 向に狭装されている。また、工具本体１に装着された状態でクサビ部材５の工具 先端側を向く面および工具本体１の径方向外側を向く面には、それぞれ上記軸線 方向基端側および上記径方向内側に凹む凹面５ａ，５ｂが形成されている。 これらの図に示す例では、上述のようにチップ４をクサビ部材５およびシート ６によって狭装してチップ取付座２に装入し、クランプネジ７によってクサビ部 材５を凹部３内に押し込むことにより、チップ４およびシート６はクサビ部材５ の傾斜面５ｃに押圧されて工具本体１に取付取り付けられる。そして、この状態 においてチップ４の上記すくい面の工具回転方向前方には、クサビ部材５の上記 凹面５ａ，５ｂによって工具本体１の先端面および外周面に開口するチップポケ ット８が形成される。

【０００５】 他方、図７ないし図９に示した例においては、チップ取付座２はクサビ部材５ が装入される凹部３の工具回転方向前方に形成されている。また、工具本体１の 先端面および外周面には上記チップ取付座２の工具回転方向前方側に、それぞれ 上記軸線方向基端側および上記径方向内側に凹む凹面１ｂ，１ｃが形成されてい る。 これらの図に示す例では、チップ４はクサビ部材５とチップ取付座２の工具回 転方向後方側を向く面２ａとに挟まれるように該チップ取付座２内に挿入され、 クランプネジ７によりクサビ部材５を押し込むことにより、該クサビ部材５の傾 斜面５ｃに押圧されて工具本体に楔着される。そして、この楔着状態においてチ ップ４の上記すくい面の工具回転方向前方には、上記凹面１ｂ，１ｃによるチッ プポケット８が形成される。

【０００６】 このようにしてチップ４…が装着された工具本体１は、その基端部が図示しな い工作機械の主軸端に取り付けられ、さらに上記取付穴１ａに挿通された取付ボ ルトを上記主軸端に螺着することにより、上記工作機械に装着される。そして、 この工作機械を駆動して工具本体１をその軸線回りに回転しつつ、被削材の穴Ｈ 内に挿入して上記軸線方向に送りを与えることにより、上記切刃４ｃがこの穴Ｈ の内周を切削して当該切削工具は内径ボーリング加工に供される。

【０００７】 このように、これらの切削工具において上記チップポケット８はチップ４のす くい面の工具回転方向前方に配置されるクサビ部材５の凹面５ａ，５ｂ、もしく は凹具本体１の凹面１ｂ，１ｃによって形成される。 ここで、これらの凹面５ａ，５ｂは図５および図６に示すように、また凹面１ ｂ，１ｃは図８および図９に示すように、それぞれそのすくい面前方の部分が工 具本体１の周方向に略均一な幅となるように形成されている。また、これらチッ プポケット８は、工具本体１の径方向には上記軸線方向基端側に向かうに従い、 図４，図５あるいは図７，図８に示すようにそれぞれ凹面５ａ，１ｂ上では略一 定な幅で推移した後、該凹面５ａ，１ｂの底部から上記凹面５ｂ，１ｃが始まる ところで段階的に変化し、そのまま当該チップポケット８の基端側に至る。 すなわち、これらのチップポケット８は、上記凹面５ａ，１ｂ上で周方向およ び径方向にそれぞれ一様な幅を有し、また凹面５ｂ，１ｃ上で周方向および径方 向にそれぞれ一様な幅を有している。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、このような切削工具による内径ボーリング加工では、図４および図 ７に示すように主切刃４ｃの上記ノーズ部４ｅ近傍の部分が専ら切削に供される こととなる。従って切削時に生成される切屑も、この切刃４ｃのノーズ部４ｅ近 傍から最も多く生成される。 しかしながら、上述したような幅構成のチップポケット８を有する切削工具で は、各凹面５ａ，５ｂ、１ｂ，１ｃ上で当該チップポケット８の周方向および径 方向の幅が一様であるため、このチップポケット８において上記ノーズ部４ｅか ら離れた部位では生成される切屑に対してチップポケット８の方が相対的に大き く、このため切屑排出にあまり寄与しない部分が生じる一方、上記ノーズ部４ｅ に近接する部位では生成される切屑に対してチップポケット８の大きさが不十分 となってしまう。そしてこの結果、チップ４の上記ノーズ部４ｅ近傍において切 屑排出性が著しく阻害されてしまい、切削抵抗の増大等を招いて円滑なボーリン グ加工に支障を来したり、切刃４ｃ，４ｄの寿命が短縮されたりするおそれがあ った。

【０００９】 また一方、このようにチップポケット８の周方向の幅が工具本体１の径方向に 一定であると、周方向に隣接するチップポケット８，８同士の間の肉厚が上記径 方向の内側に向かうに従って小さくなってしまう。従って、チップ４の数を多く すると、工具本体１の径方向内側に向かうに従って剛性が大きく低下してしまい 、切削時にビビリ等が発生し易くなって切削精度の劣化を引き起こすおそれが生 じる。 このため、従来は工具本体１に設けることができる切刃４ｃの数、すなわち工 具本体１に装着可能なチップ４の数は自ずと限られたものとならざるを得なかっ た。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案は、このような課題を解決するためになされたもので、軸線回りに回転 される工具本体の先端部外周に工具本体の先端面および外周面に開口するチップ ポケットが形成されるとともに、このチップポケットの工具回転方向を向く面と 上記先端面との稜線部分に切刃が設けられて成る切削工具において、上記チップ ポケットの周方向の幅を、工具本体の軸線方向基端側および径方向内側に向かう に従って漸次狭めるとともに、該チップポケットの上記径方向の幅も上記軸線方 向基端側に向かうに従って漸次狭めたことを特徴とするものである。

【００１１】 ここで本考案では、上記切刃はロウ付け等によって直接的に工具本体に設ける こともできるが、なるべくは、上記チップポケットの工具回転方向を向く面に臨 む位置に、多角形をなす上下面とこの上下面の周囲に配置される周面とを有する 平板状のチップを着脱自在に装着し、上記切刃をこのチップの上下面の少なくと も一方と少なくとも一の周面との交差稜線部に形成して、いわゆるスローアウェ イ式の構成とすることが好ましい。また、このような構成とした場合には、この チップを工具本体の軸線方向先端側から螺着されるクランプネジによって上記工 具本体先端に装着するのが望ましい。

【００１２】

【作用】

このような構成の切削工具では、工具本体の先端部外周に形成されるチップポ ケットの周方向および径方向の幅が上述のように狭められており、これにより該 チップポケットの周方向の幅は工具本体の先端側かつ外周側で最も大きくなるよ うに、また径方向の幅は工具本体の軸線方向先端側で最も大きくなるように設定 される。すなわち該チップポケットは、上述したような内径ボーリング加工にお いて切屑の生成が少ないノーズ部から離れた切刃部位でその周方向の幅が小さく 設定される一方、最も切屑の生成が著しい切刃のノーズ部近傍にてその周方向の 幅が最も大きくなり、さらにその径方向の幅は切刃が設けられる工具本体の軸線 方向先端側で最も大きく基端側に向かって漸減する。 このため本考案によれば、切屑の生成量に応じた形状のチップポケットを有す る切削工具を提供することが可能となり、切屑排出性の向上を促して円滑な切削 作業を行うことができる。

【００１３】 また本考案では、チップポケットが上述のような構成を採ることから、周方向 に隣接するチップポケット同士の間の肉厚は工具本体の軸線方向基端側および径 方向内側に向かうに従い漸次大きくなるので、チップポケット間の肉厚不足によ る剛性低下を抑えることが可能となり、工具本体に設けることが可能な切刃の数 を増やすことができる。

【００１４】 さらに、このような切削工具において上述のようにスローアウェイ式の構成を 採り、かつチップを軸線方向先端側から螺着されるクランプネジにより工具本体 に装着した場合には、チップの周方向前後にクサビ部材等の拘束手段を設ける必 要がなくなり、従ってこのような拘束手段を設けるための凹部等のスペースも不 要となるため、上記工具剛性をより一層向上させることが可能となって、工具本 体に設けることができる切刃の数をさらに増やすことができる。

【００１５】

【実施例】

図１ないし図３は、本考案の一実施例を示すものである。 本実施例では、鋼材等から成る工具本体１１の先端部外周に該工具本体１１の 先端面および外周面に開口するチップポケット１２が、工具本体１１の周方向に 沿って複数（本実施例では９つ）等間隔に形成されるとともに、それぞれのチッ プポケット１２…の工具回転方向（図２において反時計回り方向）後方にはチッ プ取付座１３が形成され、これらのチップ取付座１３…のそれぞれに超硬合金等 から成るチップ１４が取り付けられている。 工具本体１１は上記従来例同様、その先端部が工具軸線方向先端側に向かうに 従って拡径する多段円錐台状に成形されるとともに、その中央部には軸線Ｏに沿 って工具本体１１を工作機械の主軸端に装着するための取付穴１１ａが形成され ている。

【００１６】 上記チップ１４は、本実施例では略長方形をなす２つの上下面１４ａ1，１４ ａ2とこれらの上下面１４ａ1，１４ａ2の周囲に配置される大小２つずつの周面 １４ｂ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｃとを有する平板状のものであり、上記上面１４ ａ1と一の大なる周面１４ｂとの交差稜線部には主切刃１４ｄが形成されるとと もに、この主切刃１４ｄに連なる上記周面１４ｂ，１４ｃ同士の交差稜線部には 副切刃１４ｅが形成され、さらにこれら主切刃１４ｄと副切刃１４ｅとが交差す る上記一の周面１４ｂの角部にはノーズ部１４ｆが設けられている。また、この チップ１４の上記上面１４ａ1の中央からは上下面１４ａ1，１４ａ2に垂直に、 取付穴１４ｇが当該チップ１４を貫通するように穿設されている。

【００１７】 一方、このようなチップ１４が装着されるチップ取付座１３は、本実施例では 工具本体１１の先端面から上記チップ１４の上下面１４ａ1，１４ａ2の形状に応 じ該チップ１４の略厚さ分だけ凹んで上記軸線方向先端側を向く取付座底面１３ ａと、この取付座底面１３ａから屹立して工具本体１１の先端面に連なる２つの 取付座壁面１３ｂ，１３ｃとから構成されており、上記チップポケット１２底面 の工具回転方向を向く面１２ａおよび工具本体１１の外周面に開口する凹所とし て形成されている。また、このチップ取付座１３の取付座底面１３ａには、チッ プ１４の取付穴１４ｇに略対応する位置に取付ネジ穴（図示略）が形成されてい る。

【００１８】 上記チップ１４は、このようなチップ取付座１３に、上記主切刃１４ｄに連な る上面１４ａ1を上記軸線方向先端側に向けるとともに、これとは反対側の下面 １４ａ2を取付座底面１３ａに密着させ、また上記主切刃１４ｄに連なる一の大 なる周面１４ｂを工具回転方向に向けるとともに、これとは反対側の他の大なる 周面１４ｂを工具回転方向を向く取付座壁面１３ｂに密着させ、さらに上記副切 刃１４ｅに連なる一の小なる周面１４ｃを工具本体１１の外周側に向けるととも に、これとは反対側の他の小なる周面１４ｃを工具本体１１の外周側を向く取付 座壁面１３ｂに密着させて着座せしめられており、上記取付穴１４ｇに挿通され たクランプネジ１５を上記取付ネジ穴に螺着することによって工具本体１１に固 定されている。 なお、図中に符号１３ｄで示すのは、チップ１４のノーズ部１４ｆとは反対側 の角部とチップ取付座１３との干渉を防ぐ逃げ部である。

【００１９】 そして、本実施例において上記チップポケット１２は、その底面のうち上記工 具回転方向を向く面１２ａとこの面１２ａに対向して工具回転方向後方側を向く 面１２ｂとの工具本体１１周方向の幅Ｗ1が、工具本体１１の径方向内側に向か うに従い漸次一次的に狭められるとともに、上記軸線方向基端側に向かうに従っ ても漸次一次的に狭まるように形成されている。また、このチップポケット１２ の径方向の幅Ｗ2、すなわち工具本体１１の軸線Ｏを含む断面視において当該チ ップポケット１２の上記底面から工具本体１１外周までの距離も、何れの断面を とっても上記軸線方向先端側から基端側に向かうに従って漸次狭まるように形成 されている。 これにより、当該チップポケット１２は図１ないし図３に示すように、上記軸 線Ｏを含む側断面視においても、また該軸線方向先端側からの正面視においても 、さらに側面視においても、その断面形状や開口部が略三角形をなすように形成 される。さらにまた、上記軸線Ｏに直交する断面や該軸線Ｏに平行な面による断 面においても、該チップポケット１２の断面形状は略三角形をなすように形成さ れる。

【００２０】 このような構成のチップポケット１２を有する切削工具では、該チップポケッ ト１２の周方向の幅Ｗ1は工具本体１１の先端部外周において最も大きくなる。 また、径方向の幅Ｗ2は該チップポケット１２の上記軸線方向先端側で最も大き くなる。一方、このような内径ボーリング用の切削工具において加工時に切刃１ ４ｄ，１４ｅにより生成される切屑は、上述のように主切刃１４ｄの外周側およ び副切刃１４ｅの先端側、すなわちチップ１４のノーズ部１４ｆ近傍にて最も多 く生成されることとなる。 従って本実施例によれば、切屑生成量の少ない切刃部位ではチップポケットを 小さくして切屑排出に寄与しないチップポケット部が形成されるのを防ぐ一方、 切屑排出量の多い切刃部位ではチップポケットを大きくとって円滑な切屑の排出 を促すことができるという、切屑生成量に応じたチップポケット形状とすること ができる。そして、これにより切屑排出性の向上を図ることができ、切屑詰まり の発生等による切削抵抗の増大を抑えて円滑な切削作業を行うことができるとと もに、切刃１４ｄ，１４ｅの寿命が短縮されるような事態を未然に防ぐことが可 能となる。

【００２１】 また、本実施例ではチップポケット１２の周方向の幅Ｗ1が工具本体１１の径 方向内側および軸線方向基端側に向かうに従い漸次狭められていることから、周 方向に隣接するチップポケット１２，１２同士の間の部分の肉厚は、逆に工具本 体１１の径方向内側および軸線方向基端側に向かうに従って漸次大きくなる。す なわち、このチップポケット１２，１２の間の部分はその基端側に向かうに従い 断面が大きくなることとなり、チップポケットの数を増やしても工具本体１１に 十分な剛性を確保することが可能となる。

【００２２】 従って本実施例によれば、工具本体１１の先端部外周に取付可能なチップ１４ の数を増やすことができ、切削効率の向上をなすことが可能となるとともに、切 削時に一つ一つのチップ１４にかかる負荷を低減せしめてチップ寿命の延長を図 ることができる。またこれとともに、工具本体の剛性不足に起因するビビリ等の 発生を防ぐことができるので、より精度の高い内径ボーリング加工を可能とする こともできる。 さらに、このように切刃１４ｃの数が増えることにより、一つの切刃１４ｃが 削り取る切削量を少なくすることができ、これにより生成される切屑を小さくす ることができるので、上記効果と相俟ってより一層の切屑排出性の向上を図るこ とが可能となる。

【００２３】 一方、従来の切削工具ではそのチップ取付座が、チップの上下面の縦横の幅の 分だけ工具本体がその先端面から軸線方向基端側に、また外周面から径方向内側 にそれぞれ削られて形成されていたのに対し、本実施例では平板状のチップ１４ はその上下面１４ａを軸線方向先端側に向けて工具本体１１の先端部外周に装着 されており、このため当該チップ１４が取り付けられるチップ取付座１３は上述 のように工具本体１１の先端面から上記軸線方向基端側にチップ１４の厚さ分だ け凹む凹所として形成されることとなる。また、各チップ１４はクランプネジ１ ５によって直接的にチップ取付座１３に取り付けられるため、従来のようにチッ プを楔着するためのクサビ部材を要せず、よってこのクサビ部材を挿入するため の凹部を形成する必要もない。

【００２４】 このように本実施例では、チップ１４を工具本体１１に取り付けるために該工 具本体１１の先端部外周が削り取られる部分を極力小さくすることができる。こ のため、上記の効果と相俟って工具本体１１先端部外周の剛性のより一層の向上 を図ることが可能となり、工具本体１１に取り付け可能なチップ１４の数をさら に増加させることができるとともに、切削時のビビリ等の発生をより効果的に抑 えて加工精度の一層の向上を図ることが可能となる。

【００２５】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、チップポケットの周方向の幅を、工具本 体の軸線方向基端側および径方向内側に向かうに従って漸次狭めるとともに、該 チップポケットの径方向の幅も軸線方向基端側に向かうに従って漸次狭めること により、切屑生成量に応じたチップポケット形状を提供することが可能となり、 工具本体の先端部外周における剛性を維持してビビリの発生等を抑えつつ、切屑 詰まり等を未然に防いで円滑な加工を行うことができる。さらにチップ数を増や しても工具剛性を維持することができるから、結果的に工具本体に設けることが できる切刃の数も増やすことができ、効率的な切削を行うことが可能となる。 また、当該切削工具をスローアウェイ式とした場合には、平板状のチップをそ の上下面を軸線方向先端側に向け、クランプネジにより工具本体に装着すること により、工具本体先端部外周における剛性をより確実に確保して工具本体に設け られる切刃の数をさらに増やすことができ、一層効率的な切削作業を行うことが 可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す側断面図である。

【図２】図１に示す実施例の軸線方向先端側からの正面
図である。

【図３】図１に示す実施例のチップポケット１２近傍の
側面図である。

【図４】従来の切削工具の一例を示す側断面図である。

【図５】図４に示す従来例の軸線方向先端側からの正面
図である。

【図６】図４に示す従来例のチップポケット８近傍の側
面図である。

【図７】従来の切削工具の他の例を示す側断面図であ
る。

【図８】図７に示す従来例の軸線方向先端側からの正面
図である。

【図９】図７に示す従来例のチップポケット８近傍の側
面図である。

【符号の説明】

１，１１ 工具本体 ２，１３ チップ取付座 ４，１４ チップ ４ａ1，１４ａ1 チップ４，１４の上面 ４ｃ，１４ｄ，１４ｅ 切刃 ４ｅ，１４ｆ ノーズ部 ５ クサビ部材 ６ シート ８，１２ チップポケット Ｏ 工具本体１，１１の軸線 Ｗ1 チップポケット１２の周方向の幅 Ｗ2 チップポケット１２の径方向の幅

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線回りに回転される工具本体の先端部
   外周に該工具本体の先端面および外周面に開口するチッ
   プポケットが形成されるとともに、このチップポケット
   の工具回転方向を向く面と上記先端面との稜線部分に切
   刃が設けられて成る切削工具において、 上記チップポケットの周方向の幅が、上記工具本体の軸
   線方向基端側および径方向内側に向かうに従って漸次狭
   められているとともに、該チップポケットの上記径方向
   の幅も上記軸線方向基端側に向かうに従って漸次狭めら
   れていることを特徴とする切削工具。
2. 【請求項２】 上記チップポケットの工具回転方向を向
   く面に臨む位置には、多角形をなす上下面とこの上下面
   の周囲に配置される周面とを有する平板状のスローアウ
   ェイチップが着脱自在に装着され、上記切刃は、このス
   ローアウェイチップの上記上下面の少なくとも一方と少
   なくとも一の上記周面との交差稜線部に形成されている
   ことを特徴とする請求項１記載の切削工具。
3. 【請求項３】 上記スローアウェイチップが、上記工具
   本体の軸線方向先端側から螺着されるクランプネジによ
   って上記工具本体先端に装着されていることを特徴とす
   る請求項２記載の切削工具。