JPH0639855Y2 - 転削工具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、切削に伴って生成される切屑を逐次処理で
きる転削工具に係り、特にマシニングセンタなどの自動
工具交換装置を備えた工作機械に用いて好適な転削工具
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５図ないし第７図に示す正面フライスが知
られている。

これらの図に示すように、この正面フライスは、略円筒
状をなすカツタ本体１の先端外周部に、該カツタ本体１
の先端面及び外周面に向けて開口する凹溝２が周方向等
間隔に複数形成され、これら凹溝２内に、スローアウエ
イチツプ（以下、チツプと略称する。）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
される一方で、各チツプ３のすくい面3aと向かい合うカ
ツタ本体１の外周面に、壁面円弧状をなすチツプポケツ
ト６が形成され、さらにカツタ本体１の中心に該カツタ
本体１を軸線方向に貫く中心孔７が形成されてなるもの
である。

このように構成された正面フライスは、機械本体の主軸
８のキー９を介して取り付けられたアーバ10の嵌合軸11
に中心孔７が嵌合された上で締付けボルト12により締結
されて主軸８と一体化される。そしてこの状態で、カツ
タ本体１が主軸８によって軸線回りに回転せしめられる
と共に軸線と直交する方向に送られて、チツプ３が被削
材を平面加工してゆくようになっており、このとき生成
される切屑は、すくい面3aからチツプポケツト６の壁面
に誘導されて丸め込まれた上でカツタ本体１の周方向外
方へ排出される。

［考案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、カツタ本体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性が生じ、また、切削終了後の切屑
処理にも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、あるいはチツプ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下を招くおそれもあった。

この考案は、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機械周囲に飛散させること
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］ 上記課題を解決するために、この考案の転削工具は、カ
ツタ本体の周面外方に、該カツタ本体を覆いかつ前記カ
ツタ本体の先端に向けて開口する略円筒状のカバーを、
カツタ本体の軸線回りに回転可能な状態で配設され、こ
のカバーの内周面とカツタ本体の外周面との間に切屑収
納室が形成され、カツタ本体先端の切刃チツプのすくい
面と対向する位置に、切刃チツプで生成される切屑を上
記切屑収納室に誘導する切屑案内部材が配設されてな
り、上記カバーに、上記切屑収納室と連通しかつ先端が
カツタ本体の基端側に配設されたアーバ側に延びる第１
の吸引口が配設され、この第１の吸引口に、該第１の吸
引口と連通する連結部材が、上記カツタ本体の軸線方向
に移動自在な状態で嵌装され、この連結部材を上記アー
バ側に付勢する付勢手段が配設され、上記アーバの周縁
部に、該アーバの周面外方及び上記カツタ本体の先端側
に向かって開口する溝部を形成され、上記連結部材の表
面に上記溝部と係合する係合部材を配設され、上記工作
機械の主軸近傍に、上記アーバが上記主軸と嵌合される
際に上記連結部材と嵌合して該連結部材を上記カツタ本
体の先端側に押さえ込む第２の吸引口が配設されてなる
ものである。

［作用］ 上記構成の転削工具にあっては、連結部材がアーバ側に
付勢されるに伴って係合部材がアーバの溝部と係合さ
れ、これによりアーバに対するカバーの回転が阻止され
てカバーはアーバの周方向所定の位置に係止される。

また、アーバの主軸への装着動作に伴って、連結部材は
第２の吸引口と嵌合されてカツタ先端側へ押し込まれ、
これにより係合部材はアーバの溝部から開放される。こ
の際、連結部材は第２の吸引口と嵌合されるため、連結
部材と第１の吸引口を介して連結されたカバーは第２の
吸引口に拘束されてその回転が阻止され、これにより、
アーバ及びカツタ本体のみが主軸によって回転せしめら
れることとなる。

カツタ本体の回転に伴い、切刃チツプで生成される切屑
は、チツプすくい面と対向する切屑案内部材によって切
屑収納室側に導かれる。このため、切屑収納室と連結部
材及び第１の吸引口を介して連通する第２の吸引口から
空気を吸引することにより、切屑収納室に導かれた切屑
は、第１の吸引口及び第２の連結部材の内部を介して逐
次吸引回収される。

［実施例］ 以下、第１図ないし第４図を参照して、本考案の一実施
例を説明する。

第１図ないし第３図において符号13はカツタ本体であ
る。このカツタ本体13は、中心孔14を有する略円筒体で
あり、その先端外周部には該カツタ本体13の先端面及び
外周面に向かって開口する複数の凹溝15が周方向等間隔
に形成されている。これら凹溝15には、平板状をなすチ
ツプ16が、クランプネジ17で締込まれる楔部材18によっ
て着脱自在に装着されている。そして、これらチツプ16
のすくい面16aの稜線部に形成された切刃19の一つは、
カツタ本体13の先端面より僅かに突出されている。ま
た、上記カツタ本体13周面のチツプすくい面16aと対向
する位置には、壁面円弧状をなすチツプポケツト20が形
成されている。

第１図に示すように、カツタ本体13の基端側にはアーバ
21が配設されている。このアーバ21は、カツタ本体13を
工作機械の主軸22に装着するためのもので、その先端に
は、カツタ本体13の上記中心孔14と嵌合される嵌合軸23
が形成されている。さらに、嵌合軸23には締付けボルト
24が捩込まれ、この締付けボルト24で軸方向に締め込ま
れることにより、上記カツタ本体13はアーバ21に着脱自
在に装着されるようになっている。また、アーバ21とカ
ツタ本体13との間には、カツタ本体13の回転を拘束する
キー25が介在されている。

一方、上記アーバ21の基端側には、上記主軸22に形成さ
れたテーパ穴26に挿入されるテーパシャンク（以下、シ
ャンクと略称する。）27が形成されている。このシャン
ク27の先端には、主軸22内部のドローバー（図示略）と
係合されるプルスタッド28が捩込まれ、このプルスタッ
ド28が上記ドローバーで主軸22後端側に引き上げられる
ことにより、アーバ21は、主軸22に着脱自在に装着され
るようになっている。

また、シャンク27の基端側には、上記工作機械に設けら
れた自動工具交換装置の工具交換アーム（図示略）と係
合されるグリップ部29が形成されている。そして、この
グリップ部29と、上記主軸22との間には、主軸22の回転
をアーバ21に伝達するキー30が介在されている。

また、上記グリップ部29と上記嵌合軸23との間には中間
軸31が形成され、この中間軸31にはラジアル軸受（以
下、軸受と略称する。）32が嵌装されている。この軸受
32の内輪は、上記中間軸31先端のネジ部33に螺合された
ナット34で締め込まれるワッシャ35と、中間軸31の基端
側に形成されたフランジ部36との間に挟み込まれてその
移動が拘束されている。

また、軸受32の外輪には、カバー26が嵌装されている。
このカバー36は略円筒状をなすもので、上記軸受32外輪
の反対側に嵌合された軸受押さえ37とボルト38で連結さ
れて、上記カツタ本体13に対して回転自在に支持されて
いる。

第１図及び第２図に示すように、カバー36の先端は、カ
ツタ本体13の径方向外方に突出する上記チツプ16の切刃
19の切込み深さより僅かに後退する位置まで延長され、
その内径は上記切刃19のカツタ本体13軸線を中心とする
旋回径より僅かに大きく定められている。このカバー36
内周面と切刃19との間の径方向隙間量は、生成される被
削材の材質や切削条件等に応じて適宜定められるが、0.
5mm〜2mmの範囲内に定めることが望ましく、より確実な
切屑処理を行うには0.5mm〜1mmの範囲内に設定すること
が望ましい。隙間量が0.5mmに満たないと、カバー36の
偏芯等によって切刃19が食い込むおそれがあり、他方隙
間が2mmを超えると、後述する切屑吸引力が低下して切
屑処理能力の低下が免れないためである。

また、カバー36の内周面とカツタ本体13の基端側外周面
との間には切屑収納室39が形成されている。そして切屑
収納室39は、上記カバー36の基端側内周面に形成された
縮径部40によってカバー32内周の上記軸受32に臨む側と
仕切られている。

第１図ないし第３図に示すようにカツタ本体13の先端面
には切屑案内部材41が皿ネジ42によって取り付けられて
いる。この切屑案内部材41は、薄いリング状をなす取付
部43の周縁に上記チツプポケツト20を覆う案内部44を周
方向等間隔に形成してなるもので、その表面が上記チツ
プ16の切刃19よりもカツタ本体13の基端側に後退するよ
うに位置決めされている。また、上記案内部のチツプす
くい面16aと対向する端面44aと上記すくい面16aとの間
には、チツプすくい面16aに沿って生成される切屑をチ
ツプポケツト20へ誘導するための隙間ｔが設けられてい
る。

さらに、上記案内部44の先端部裏面には、上記端面44a
からチツプポケツト20の壁面に向かって延びる溝部44b
が形成され、上記隙間ｔを通過する切屑の詰まりを防止
して、切屑を滞りなくチツプポケツト20に排出させる配
慮がなされている。

一方、第１図及び第２図に示すように、上記カバー36周
面の一部には、カツタ本体13の径方向外方に向かって突
出する突出部45が形成され、その内部には上記切屑収納
室39と連通する切屑誘導路46が形成されている。そし
て、上記突出部45先端の上記シャンク27側を向く端面に
は、先端がカツタ本体13の軸線方向に沿って上記シャン
ク27側に延び、かつ内部が上記切屑誘導路45を介して切
屑収納室39と連通する１次吸引管（第１の吸引口）47の
基端が嵌装され、ボルト48によって固定されている。

上記１次吸引管47の外周には連結管（連結部材）49が１
次吸引管47の軸方向に沿って摺動自在に嵌装され、これ
ら各管47、49の内部は、Ｏリング50によって外部と気密
にシールされている。また、連結管49の基端側内周面に
は、上記１次吸引管47の外周面に配設されたキー51と係
合するキー溝52が形成され、これにより連結管49はその
回転が規制されている。さらに、１次吸引管47と連結管
49との間には、連結管49を上記シャンク27側に付勢する
バネ（付勢手段）53が配設されている。

また、連結管49の外周面にはフランジ49aが形成され、
該フランジ49aにはストッパ（係合部材）54が嵌装され
てボルト55で固定されている。第１図及び第４図に示す
ように、このストッパ54周縁部の一部には、上記カツタ
本体13の径方向中心に向かって延びる係合部56が形成さ
れている。一方、上記アーバ21のグリップ部29における
上記係合部56先端と対向する位置には、カツタ本体13の
先端側及び上記アーバ21の周面外方に開口する溝部57が
形成されている。そして、上記係合部56の先端は、上記
連結管49の摺動に伴って溝部57と係合可能とされてい
る。

第１図に示すように、上記主軸22を支持する工作機械の
図示せぬ主軸頭の前面であって、上記アーバ21が主軸22
に装着される際に上記連結管49と同軸上をなす位置に
は、２次吸引管（第２の吸引口）58が配設されている。
この２次吸引管58の先端は、上記アーバ21が主軸22に装
着される際に上記連結管49の先端部とＯリング59を介し
て気密に接続されると共に、上記ストッパ54と当接して
連結管49をカツタ本体13先端側に押さえ込むようになっ
ている。また、２次吸引管58の図示せぬ基端は、上記工
作機械に設けられた図示せぬ吸引機と連結されている。

次に、以上のように構成された正面フライスの作用につ
いて説明する。

上記構成の正面フライスは、工作機械の自動工具交換装
置のマガジン（図示略）内に収納され、この状態から自
動工具交換装置の工具交換アームで搬送されて主軸22に
装着される。この間、連結間49はバネ53によってシャン
ク27の先端側に付勢され、このため、ストッパ54の係合
部56はアーバ21の溝部57と係合される。従って、マガジ
ン収納状態及び工具交換中においては、カバー36の回転
が阻止され、カバー36はアーバ21に対して周方向所定の
位置に係止される。

アーバ21が主軸22に装着されることにより、連結管49は
機械側に固定された２次吸引管58と嵌合される。これに
より、カバー36内部の切屑収納室39は切屑誘導路46、１
次吸引管47、連結管49及び２次吸引管58を介して機械側
に設けられた吸引機と接続される。また、２次吸引管58
と連結管49との接続に際して、連結管49はバネ53に抗し
てカツタ本体13の先端側に押し込まれるため、ストッパ
54の係合部56先端はアーバ21の溝部57から開放される。
これにより、アーバ21及びカバー36は互いに独立して回
転可能な状態におかれるが、カバー36は、引き続き連結
管49と連結された２次吸引管58によって回転が拘束され
る。

アーバ21が主軸22に装着された後、カツタ本体13が主軸
22によって軸線回りに回転せしめられると共に、被削材
Ｗが工作機械の図示せぬテーブルによって第１図中Y1方
向に送り出され、これに伴ってチツプ16の切刃19が被削
材Ｗを切削してゆく。

この際、２次吸引管58の基端側と接続された吸引機は連
結管49、１次吸引管47及び切屑誘導路46を介して切屑収
納室39内部の空気を吸引する。このため、カバー36先端
の開口部分からは、カツタ本体13周囲に空気が切屑収納
室39内に向けて逐次吸引される。

また、上記チツプ16の切刃19からすくい面16aに沿って
生成される切屑は、切屑案内部材41の端面44aとすくい
面16aとの間の隙間ｔを通過してチツプポケツト20に導
かれ、該チツプポケツト20によって丸め込まれて分断さ
れる。そして、分断された切屑は、カバー36の先端開口
部から吸引される空気と共に切屑収納室39内に吸引さ
れ、さらには切屑誘導路46、１次吸引管47等を介して吸
引機に吸引回収されることとなる。

加工が終了して工具が主軸22から抜き取られる際には、
カツタ本体13及びアーバ21は、工具交換アームとの係合
のため、主軸22のオリエンテーション機能により主軸22
装着時と周方向同一位置に位置決めされ、これに伴って
アーバ21の溝部57は、ストッパ54の係合部56先端と対応
する位置に位置決めされる。このため、アーバ21が主軸
22から取り外されると同時に、溝部57とストッパ54の係
合部56とが再び係合され、これによりカバー36の回転は
再びアーバ21によって拘束されることとなる。

以上説明したように、本実施例の正面フライスによれ
ば、切削時に生成される切屑がカバー本体13の周囲に飛
散することなく吸引機に逐次回収されるため、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Ｗや工作機械のテーブル等
に切屑が堆積することもないので、被削材Ｗや機械の熱
変形による加工精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、機械の摺動面等への
切屑の侵入も無くなり機械精度や寿命の低下も防止され
る。

加えて、本実施例の正面フライスは、主軸22から取り外
された状態では、カバー36がアーバ21に対して周方向所
定の位置で係止され、また、アーバ21の主軸22への装着
に連動してカバー36とアーバ21との係合が解除されると
同時に切屑収納室39と吸引機とが連通する構造であるた
め、自動工具交換装置を備えたマシニングセンタなどの
工作機械にも何等支障なく使用でき、マシニングセンタ
による長時間無人加工を行う場合等、生成される切屑の
量が多くかつ作業者による切屑処理作業が期待できない
場合には著しい効果を奏する。

なお、本実施例においては、切屑誘導路46を一箇所のみ
としたが、本考案の転削工具はこれに限るものではな
く、カバー36の周方向に適宜間隔をおいて複数箇所設け
ても良い。この場合には、複数の切屑収納室39の各所に
作用する吸引力が平均化されるため、より確実な切屑処
理を図ることができる。

また、切屑誘導路46の周方向の位置は、被削材Ｗに対す
るカツタ本体13の送り方向が一定の場合は、カツタ本体
13の送り方向前方側に配置することが好ましい。被削材
Ｗの切削はカツタ本体13の送り方向前方側に位置する切
刃19によって行われ、この部分において切屑が主に生成
されるからである。

さらに、本実施例では特にカツタ本体13の先端にチツプ
16を装着したいわゆるスローアウエイ式の正面フライス
について説明したが、本考案の転削工具はこれに限るも
のではなく、チツプをロウ付けした正面フライスであっ
ても当然に適用可能である。

［考案の効果］ 以上説明したように、この考案によれば、切削時に生成
される切屑を機械周囲に飛させることなく逐次回収でき
るため、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。さらには、切屑の堆積による熱
変形や切屑の噛み込みが無くなると共に機械摺動面等へ
の切屑の侵入も根絶され、この結果、加工精度の劣化、
切削面品位の劣化及び機械寿命の低下が防止される。

加えて、この考案の転削工具は、工作機械の主軸から取
り外された状態にあっては、カバーがアーバに対して周
方向所定の位置に係止され、またアーバを主軸に装着す
る際には、これに連動してカバーとアーバとの係合が解
除されると共に切屑収納室と機械側の第２の吸引口とが
連通する構造であるため、自動工具交換装置を備えた工
作機械に用いて好適であり、長時間無人加工を行う場合
等、切屑の生成量が多くかつ作業者による切屑処理も期
待できない場合には著しい効果を奏する。

【図面の簡単な説明】 第１図ないし第４図は本考案の一実施例を示すもので、
第１図は軸方向断面図、第２図は底面図、第３図はカツ
タ本体の先端外周部の拡大図、第４図は第１図Ａ−Ａ線
における断面図、第５図ないし第７図は従来の正面フラ
イスを示すもので、第５図は軸方向断面図、第６図は底
面図、第７図はカツタ本体の先端外周部の拡大図であ
る。 13……カツタ本体、16……スローアウエイチツプ、21…
…アーバ、22……主軸、36……カバー、39……切屑収納
室、41……切屑案内部材、47……１次吸引管（第１の吸
引口）、49……連結管（連結部材）、53……バネ（付勢
手段）、54……ストッパ（係合部材）、57……溝部、58
……２次吸引管（第２の吸引管）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】軸線回りに回転せしめられるカツタ本体の
   先端外周部に切刃チップが装着される一方で、前記カツ
   タ本体の基端側に、工作機械の主軸に装着されるアーバ
   が設けられてなる転削工具において、 前記カツタ本体の周面外方に、該カツタ本体を覆いかつ
   前記カツタ本体の先端に向けて開口する略円筒状のカバ
   ーを、前記カツタ本体の軸線回りに回転可能な状態で配
   設し、このカバーの内周面と前記カツタ本体の外周面と
   の間に切屑収納室を形成し、前記カツタ本体先端の前記
   切刃チツプのすくい面と対向する位置に、前記切刃チツ
   プで生成される切屑を前記切屑収納室に誘導する切屑案
   内部材を配設し、 前記カバーに、前記切屑収納室と連通しかつ先端が前記
   アーバ側に延びる第１の吸引口を配設し、この第１の吸
   引口に、該第１の吸引口と連通する連結部材を前記カツ
   タ本体の軸線方向に移動自在な状態で嵌装し、この連結
   部材を前記アーバ側に付勢する付勢手段を配設し、前記
   アーバの周縁部に、該アーバの周面外方及び前記カツタ
   本体の先端側に向かって開口する溝部を形成し、前記連
   結部材の表面に前記溝部と係合する係合部材を配設し、
   前記工作機械の主軸近傍に、前記アーバが前記主軸と嵌
   合される際に前記連結部材と嵌合して該連結部材を前記
   カツタ本体の先端側に押さえ込む第２の吸引口を配設し
   たことを特徴とする転削工具。