JPH0727702U - ロータリーバイト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速切削時のチップの摩耗を抑え、仕上げ面
粗さを高精度に維持する。 【構成】 突起部１４の切り欠け部１５に平面視略扇型
のチップ座１６を設ける。チップ座１６の貫通孔２４に
シート部２５を嵌合し、その鍔部２５ａに円板状スロー
アウェイチップ１７を着座させる。このチップ１７は上
下面に中心軸２２ａ，２２ｂがそれぞれ設けられ、中心
軸２２ａはシート部２５の軸孔２５ｂに枢着させ、他方
の中心軸２２ｂはクランプブレーカ２９の押圧部２９ｂ
の軸孔２９ａに枢着させる。クランプブレーカ２９はク
ランプネジ３０で固定され、ブレーキワッシャ３４の厚
みで弾性力が制御されるウエーブワッシャ３５と、コイ
ルスプリング３７との付勢力の差で、押圧部２９ｂの押
圧力が設定される。 【効果】 チップ１７は切削抵抗で従動回転し、摩耗が
小さい。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、平面視円形で対向する二つの面が互いに平行な円板状スローアウェ イチップが、取り付けられたロータリーバイトに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、ターニング、ボーリングシステムにおいて、被加工物の内外径加工に使 用する切削工具がある。この種の工具の一例として、例えば図７及び図８に示す ような、円板状スローアウェイチップを取り付けた切削工具がある。 この切削工具は、工具本体１の先端面に例えば平面視略矩形状の凹部からなる チップ座２が形成されており、チップ座底面３上に円板状スローアウェイチップ ４が着座し、このスローアウェイチップ４はさらねじ５によってチップ座２に固 定されている。円板状スローアウェイチップ４は、平面視円形で、着座面を一方 の面とする対向する二面が互いに平行であり、着座面と対向する上面６の円形稜 線が切刃７をなし、その中央部にはさらねじ５の頭部が途中まで嵌入するテーパ 状の取付孔８が形成されている。 しかも、このスローアウェイチップ４は、周側面９が上面６から着座面方向に 向けて径が小さくなるテーパ状に形成されていて、工具本体１のチップ座側壁１ ０，１０の角部に当接させられて位置決めされている。

【０００３】 そして、被削材の切削に際しては、このように固定保持された円板状スローア ウェイチップ４の切刃７によって切削が行われ、チップが摩耗したり、切刃が欠 損したりすると、さらねじ５を緩めて、チップ４の取付角度位置を変更して切削 を行なうようにしていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、切削加工の生産性向上には、高速切削による実切削加工時間の短縮 が有効である。しかし、鋼等の旋削加工では、一般に高速切削を行うと工具の切 刃寿命が極端に短くなるという欠点がある。上述のような円板状スローアウェイ チップにおいても同様にチップの摩耗が大きく、チップの寿命が短いという問題 がある。

【０００５】 本考案は、このような課題に鑑みて、高速切削してもスローアウェイチップの 摩耗量を減少させて、チップ寿命を大幅に改善できるようにしたロータリーバイ トを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案によるロータリーバイトは、平面視円形で対向する二つの面が互いに平 行な円板状スローアウェイチップが、取り付けられたロータリーバイトにおいて 、円板状スローアウェイチップは、少なくともその一方の面に設けられた中心軸 によって、回転自在に支持されていることを特徴とするものである。

【０００７】 又、円板状スローアウェイチップの中心軸は、工具本体に固定保持されたシー ト部の軸孔に回転自在に嵌合されていることを特徴とする。

【０００８】 又、シート部は工具本体に対して回転可能であると共に、その周方向に複数の 凹部が配列されていて、これら凹部の１つが、工具本体に螺合する係止ネジに嵌 合することで、工具本体に固定されていることを特徴とする。

【０００９】 又、円板状スローアウェイチップは、その着座面と対向する面が、クランプ部 材によって弾性的に押圧されていることを特徴とする。

【００１０】 又、クランプ部材には、円板状スローアウェイチップの着座面と対向する面に 設けられた中心軸が回転自在に嵌合する軸孔が設けられていることを特徴とする 。

【００１１】

【作用】 旋削加工時に、切削抵抗によって円板状スローアウェイチップがその中心軸を 中心にして従動回転することで、走行する切屑とチップのすくい面との摩擦抵抗 が低減するため、チップの摩耗は小さい。

【００１２】 円板状スローアウェイチップの従動回転によって、中心軸と嵌合する軸孔が部 分的に摩耗する場合には、シート部を或る角度回転させて中心軸との当接位置を 移動させることで、精度の高い従動回転及び切削を維持できる。

【００１３】 クランプ部材で弾性的に押圧されることで、円板状スローアウェイチップの回 転は抑えられ、必要以上に回転しないから、中心軸等を接触支持する部分の摩耗 が抑制される。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案の第一実施例を図１乃至図６により説明する。 図１乃至図４に示すロータリーバイトにおいて、工具本体１３の先端に形成さ れた突起部１４の先端面１４ａを切り欠いて、切り欠け部１５が形成されている 。この切り欠け部１５の一角を更に平面視略扇型に切り欠いてチップ座１６が形 成されている。 このチップ座１６には、後述するように円板状スローアウェイチップ１７が載 置される。この円板状スローアウェイチップ１７は、互いに平行な上面１８及び 下面１９と周側面２０を有する円柱形状を呈している。又、上下面１８，１９の 一方又は両方の稜線は切刃２１を構成する。上下面１８，１９の中心にはそれぞ れ中心軸２２ａ，２２ｂが突出して形成されている。

【００１５】 工具本体１３のチップ座１６の底面には、突起部１４を貫通する貫通孔２４が 穿設され、この貫通孔２４には円板状スローアウェイチップ１７とほぼ同一径の 鍔部２５ａを有する略円柱状のシート部２５が嵌挿され、鍔部２５ａがチップ座 １６の底面上に着座している。シート部２５の鍔部２５ａ表面中央には軸孔２５ ｂが形成され、この軸孔２５ｂに中心軸２２ａが回転自在に嵌合して、円板状ス ローアウェイチップ１７が鍔部２５ａ上に着座している。 シート部２５の長手方向中央付近の円周には、複数の凹部２６が周方向に分散 して設けられ、突起部１４から貫通孔２４に貫通するネジ穴に螺合する係止ネジ ２７が、１の凹部２６に嵌合することで、シート部２５は工具本体１３の突起部 １４に固定される。

【００１６】 又、突起部先端面１４ａの切り欠け部１５にはクランプブレーカ２９が嵌合し 、クランプネジ３０によって固定されている。クランプブレーカ２９の一部は円 板状スローアウェイチップ１７の上面１８の領域に延びて、その下面にスローア ウェイチップ１７の中心軸２２ｂが回転自在に嵌合する軸孔２９ａを有する押圧 部２９ｂを形成し、この押圧部２９ｂによって円板状スローアウェイチップ１７ が押圧されている。 又、クランプブレーカ２９とクランプネジ３０の頭部３０ａとの間には、断面 コの字型の円筒状ブレーキカラー３１が設けられている。クランプブレーカ２９ のクランプネジ３０の周囲領域には、孔部３２が形成されており、この孔部３２ 内には、ネジ２５が貫通する断面Ｌ字型の環状カラー３３が配設され、その上端 がブレーキカラー３１の下面に当接している。そして、環状カラー３３の外周に は、クランプブレーカ２９上面にブレーキワッシャ３４が嵌合載置され、このブ レーキワッシャ３４とブレーキカラー３１との間には、ウエーブワッシャ３５が 圧縮状態で介装されている。

【００１７】 そして、突起部１４の切り欠け部１５のクランプネジ３０の周囲には円筒型の 段付凹部３６が形成され、幅広部には環状カラー３３の鍔部が位置し、幅狭部に は環状カラー３３の鍔部を弾圧するコイルスプリング３７がクランプネジ３０の 外周に配設されて、環状カラー３３即ちクランプブレーカ２９を円板状スローア ウェイチップ１７から離れる方向に付勢している。 そのため、クランプブレーカ２９の押圧部２９ｂによる円板状スローアウェイ チップ１７の押圧力は、ウエーブワッシャ３５とコイルスプリング３７の各付勢 力の差に基づいて設定されている。この押圧力を調節するには、厚みの異なるブ レーキワッシャ３４に交換すればよい。

【００１８】 そして、この工具本体１３に取り付けられた円板状スローアウェイチップ１７ は、被削材を切削加工する位置で、バックレーキ角が−６゜に設定され（図１参 照）、横すくい角が−３６゜に設定されている（図３参照）。 本実施例の場合、スローアウェイチップ１７が円柱形状であるために、そのバ ックレーキ角は必然的にネガティブになる。 又、円板状スローアウェイチップ１７を切削中に切削抵抗によって従動回転さ せるには、横すくい角をネガティブに設定する必要がある。そして、バックレー キ角が−６゜の場合、円板状スローアウェイチップ１７を固定した切削工具を用 いて、チップ１７の摩耗及び切削抵抗が最も小さくなる横すくい角を試験により 求めると、−３６゜であることがわかった。この横すくい角−３６゜で、切削抵 抗が最も低くて、主分力や送り分力等の各分力のバランスが最も安定していると 考えられる。 尚、この好適な横すくい角は、バックレーキ角の値が変化すると、変動するこ とになる。 又、円板状スローアウェイチップ１７の中心軸は、上下面１８，１９の両面で なく、一方の面にのみ設けられていてもよい。

【００１９】 本実施例は上述のように構成されているから、例えば図４に示すような鋼の被 削材Ｗを本実施例によるロータリーバイトを用いて、高速で旋削する。すると、 横すくい角がネガティブに設定されていることで、被削材Ｗの切削抵抗によって 円板状スローアウェイチップ１７が従動回転することになる。そのため、切削に よって生成されて走行する切屑とチップ１７のすくい面との摩擦抵抗が低減され る。 この時、円板状スローアウェイチップ１７は、シート部２５及びクランプブレ ーカ２９の各軸孔２５ｂ，２９ａに嵌合する中心軸２２ａ，２２ｂを中心に従動 回転することになる。この場合、円板状スローアウェイチップ１７の中心軸２２ ａ，２２ｂと周側面２０との同軸度が高いことで、高精度な回転及び切削を行う ことになる。そのため、被加工物の仕上げ面粗さは円板状スローアウェイチップ を固定した切削工具と同等のものになる。

【００２０】 又、円板状スローアウェイチップ１７はクランプブレーカ２９の押圧部２９ｂ によって弾性的に押圧されているから、切削抵抗による円板状スローアウェイチ ップ１７の従動回転は、必要以上に速くならないよう抑制されることになる。 尚、円板状スローアウェイチップ１７の従動回転速度は、押圧部２９ｂの押圧 力によって適宜調整することができる。この場合、押圧部２９ｂによる円板状ス ローアウェイチップ１７の押圧力の調整は、適宜の厚みのブレーキワッシャ３４ に取り替えることで行われる。これにより、クランプネジ３０を締め付けた時の ウエーブワッシャ３５の弾性力を増減できる。

【００２１】 又、円板状スローアウェイチップ１７の切削時に、チップ１７が切削抵抗で押 圧されて、中心軸２２ａに接するシート部２５の軸孔２５ｂの一部壁面等が摩耗 することになり、チップ１７の同軸度の高い精密な回転に支障を来すことが生じ る。このような場合には、係止ネジ２７を緩めてシート部２５を所定角度回転さ せ、別の凹部２６を係止ネジ２７に対面させるようにして、ネジ止めし、シート 部２５を固定すれば、チップ回転及び切削の精度が維持される。

【００２２】 尚、本実施例によるロータリーバイトと、円板状スローアウェイチップ１７を 固定したバイトと、三角チップを固定したバイトとで、鋼等の被削材を加工した 場合の、それぞれの逃げ面摩耗幅Ｖ_Bと、切削抵抗Ｆとを比較試験すると、それ ぞれ図５，図６に示す結果が得られた。図中、記号Ａで示す線が本実施例による もの、Ｂで示すものが円板状スローアウェイチップ１７を固定したバイトによる もの、Ｃで示すものが三角チップを固定したバイトによるものを指す。 図５に示すグラフでは、本実施例によるロータリーバイトが他の二つのバイト と比較して逃げ面摩耗幅Ｖ_Bがきわめて小さいことがわかる。 又、図６に示すグラフでは、本実施例によるロータリーバイトは、円板状スロ ーアウェイチップ１７が従動回転するために、同様のチップを固定したバイトと 比較して切削抵抗Ｆが若干小さくなっている。

【００２３】 上述のように、本実施例によるロータリーバイトによれば、鋼等の旋削加工を 高速で行う場合においても、円板状スローアウェイチップ１７が切削抵抗で従動 回転することで切屑とすくい面との摩擦力を小さくして、チップ１７の摩耗を減 少させ、チップ１７の寿命を大幅に延長できる。しかも、被加工物の仕上げ面粗 さは、同一のチップを固定した状態で切削した場合と同等のものが得られる。 又、円板状スローアウェイチップ１７はクランプブレーカ２９の押圧部２９ｂ によって弾性的に押圧されているから、切削抵抗による円板状スローアウェイチ ップ１７の回転は抑制され、必要以上に速く回転しないように制御できる。その ため、円板状スローアウェイチップ１７と、チップ１７が回転時に摺動接触する 、チップ座１６の側壁、シート部２５の鍔部２５ａ、シート部２５及びクランプ ブレーカ２９の各軸孔２５ｂ、２９ａ等の摩耗を防止できる。 又、シート部２５の軸孔２５ｂの摩耗に際しては、シート部２５を所定角度回 転させて固定することで、円板状スローアウェイチップ１７の精度の良い従動回 転及び切削を維持できる。

【００２４】 尚、上述の実施例では、バックレーキ角を−６゜に、横すくい角を−３６゜に 設定したが、これに限定されることなく適宜大きさのバックレーキ角及び横すく い角を設定することができる。 又、円板状スローアウェイチップ１７は、必ずしも上述の実施例のように円柱 型に構成する必要はない。例えば、周側面がテーパ状に形成されていてもよい。

【００２５】

【考案の効果】

上述のように、本考案に係るロータリーバイトは、円板状スローアウェイチッ プが、少なくとも一方の面に設けられた中心軸によって、回転自在に支持されて いるから、高速切削の際にも、切削抵抗で円板状スローアウェイチップが従動回 転することで、チップの摩耗を減少させてチップ寿命を大幅に延長できる。しか も、被加工物の仕上げ面粗さは、同一のチップを固定した状態で切削した場合と 同等のものが得られる。 又、中心軸を支持するシート部は、その周方向に配列された複数の凹部の１つ に、工具本体に螺合する係止ネジが嵌合することで、工具本体に固定されている から、スローアウェイチップの従動回転によって、シート部の軸孔が摩耗しても 、シート部を所定角度回転させて他の凹部に係止ネジを嵌合固定することで、精 度の高い従動回転及び切削を維持できる。 又、円板状スローアウェイチップは、その着座面と対向する面に設けられた中 心軸がクランプ部材の孔に回転自在に嵌合されていると共に、クランプ部材によ って弾性的に押圧されているから、切削抵抗によるチップの従動回転を好適に制 御でき、接触領域の摩耗を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるロータリーバイトの第一実施例を
示す要部斜視図である。

【図２】図１のロータリーバイトの縦断面図である。

【図３】本考案の第一実施例によるロータリーバイトの
図１と異なる方向から見た要部斜視図である。

【図４】第一実施例によるロータリーバイトと被削材と
の関係を示す斜視図である。

【図５】各バイトによる逃げ面摩耗幅と切削時間との関
係を示す図である。

【図６】各バイトによる切削抵抗と切削時間との関係を
示す図である。

【図７】円板状スローアウェイチップを備えた従来の切
削工具の平面図である。

【図８】図７による切削工具の側面図である。

【符号の説明】

１３ 工具本体 １４ 突起部 １６ チップ座 １７ 円板状スローアウェイチップ ２２ａ，２２ｂ 中心軸 ２５ シート部 ２５ｂ，２９ａ 軸孔 ２９ クランプブレーカ ２９ｂ 押圧部 ２７ 係止ネジ ３０ クランプネジ ３５ ウエーブワッシャ

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】平面視円形で対向する二つの面が互いに平
   行な円板状スローアウェイチップが、取り付けられたロ
   ータリーバイトにおいて、前記円板状スローアウェイチ
   ップは、少なくともその一方の前記面に設けられた中心
   軸によって、回転自在に支持されていることを特徴とす
   るロータリーバイト。
2. 【請求項２】前記円板状スローアウェイチップの中心軸
   は、工具本体に固定保持されたシート部の軸孔に回転自
   在に嵌合されていることを特徴とする請求項１に記載の
   ロータリーバイト。
3. 【請求項３】前記シート部は工具本体に対して回転可能
   であると共に、その周方向に複数の凹部が配列されてい
   て、該凹部の１つが、工具本体に螺合する係止ネジに嵌
   合することで、工具本体に固定されていることを特徴と
   する請求項２に記載のロータリーバイト。
4. 【請求項４】前記円板状スローアウェイチップは、その
   着座面と対向する面が、クランプ部材によって弾性的に
   押圧されていることを特徴とする請求項１乃至３のいず
   れかに記載のロータリーバイト。
5. 【請求項５】前記クランプ部材には、円板状スローアウ
   ェイチップの着座面と対向する面に設けられた中心軸が
   回転自在に嵌合する軸孔が設けられていることを特徴と
   する請求項４に記載のロータリーバイト。