JPH0737537U - 穴あけねじ切り工具およびそのスローアウェイチップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 穴あけねじ切り工具による雌ねじ穴形成の工
具コスト低減を図る。 【構成】 全体として平板状を成し、先端部に穴あけ用
切刃９０、側部にねじ切り用切刃９２を備えたスローア
ウェイチップ４４を、工具本体１０に取り付ける。これ
を工作機械の主軸に取り付け、主軸を高速で自転させつ
つ前進させれば、切刃９０によってねじ下穴が形成され
る。次に、主軸を自転させつつ公転させ、かつ、１回の
公転に対して１ピッチ分軸方向に前進させれば、切刃９
２によって貫通穴の内周面に雌ねじが形成される。切刃
９０，９２の摩耗時にはチップ４４を工具本体１０から
取り外し、新品のチップと交換する。従来の一体型体穴
あけねじ切り工具に比較して被加工物１個当たりの工具
コスト低減させ得る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、被加工物に雌ねじ穴を形成するための穴あけ加工とねじ切り加工と の両方を行うことが可能な穴あけねじ切り工具およびそのスローアウェイチップ に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

穴あけねじ切り工具として、工具本体の先端部に穴あけ用切刃を備え、側部に 複数のねじ切り用切刃を備えたものが従来から使用されている。 従来の穴あけねじ切り工具には、ねじ切り用切刃が穴あけ用切刃より半径方向 外側に形成されているものと、ねじ切り用切刃が穴あけ用切刃より半径方向内側 に形成されているものとがある。

【０００３】 ねじ切り用切刃が穴あけ用切刃より半径方向外側に形成されている穴あけねじ 切り工具においては、工具本体の後端部を工作機械の主軸に取り付け、主軸を自 転させつつ工具をねじ切り用切刃のピッチより小さいピッチで軸方向に前進させ れば、穴あけ用切刃によって被加工物に下穴としての貫通穴が形成され、その後 さらに工具をねじ切り用切刃のピッチと同じピッチで前進させれば、ねじ切り用 切刃によって貫通穴の内周面に雌ねじが形成される。したがって、穴あけ加工と ねじ切り加工とを連続的に行うことができ、能率よく雌ねじ穴を形成することが できる。

【０００４】 また、ねじ切り用切刃が穴あけ用切刃より半径方向内側に形成されている穴あ けねじ切り工具においては、工具本体の後端部を工作機械の主軸に取り付け、ま ず、工具を主軸と共に自転させつつ軸方向に前進させる。それにより、穴あけ用 切刃によって被加工物に下穴が形成される。次に、工具を下穴内に位置させた状 態で、主軸と共に高速で自転させつつ低速で公転させ、かつ、１回転の公転に対 して１ピッチ分ずつ軸方向に前進させれば、ねじ切り用切刃によって下穴の内周 面に雌ねじが形成される。ただし、ねじ切り用切刃を下穴の内周面に切り込ませ る過程においては、上記ねじ切り時の運動を与えつつ公転半径を漸増させること が必要である。この加工はコンタリング加工と称されており、有底の雌ねじ穴の 加工をも行うことができる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記のような穴あけねじ切り工具においては、穴あけ用切刃と ねじ切り用切刃とが工具本体に一体に形成されており、工具本体にはこれら切刃 のほかに切粉排出溝等も設ける必要があるため、工具全体の構造が複雑となり、 高価となるという問題があった。

【０００６】 また、穴あけ用切刃およびねじ切り用切刃が工具本体に一体形成されているた めに、いずれか一方の切刃が摩耗すればその工具を使用することができなくなる 。穴あけ用切刃は再研磨が可能であるが、ねじ切り用切刃は再研磨が不可能であ るため、工具全体が使用不能となり、被加工物１個当たりの工具コストが高くつ くという問題が生じる。

【０００７】 本考案は上記問題点に鑑み、穴あけねじ切り工具により穴あけ加工とねじ切り 加工とを行う場合の工具コストの低減を図ることを課題としてなされたものであ る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

そして、第一考案の要旨は、穴あけねじ切り工具を、穴あけ用切刃とねじ切り 用切刃とを一体に備えたスローアウェイチップを工具本体に着脱可能に取り付け たものとしたことにある。

【０００９】 また、第二考案の要旨は、前記穴あけねじ切り用スローアウェイチップを、全 体として平板状を成し、先端部に穴あけ用切刃を備え、側部に複数のねじ切り用 切刃を備えたものとしたことにある。

【００１０】

【作用】

第一考案に係る穴あけねじ切り工具において、被加工物に雌ねじ穴を形成する 場合には、穴あけ用切刃とねじ切り用切刃とを一体に備えたスローアウェイチッ プを工具本体に取り付けた後、工具本体を工作機械の主軸に取り付ければ、主軸 の自転および軸方向移動によって、穴あけ用切刃により被加工物に下穴が形成さ れるとともに、主軸の自転および軸方向移動（ねじ切り用切刃が穴あけ用切刃よ り半径方向外側に形成されている場合）、または自転，公転および軸方向移動（ ねじ切り用切刃が穴あけ用切刃より半径方向内側に形成されている場合）によっ て、ねじ切り用切刃により下穴の内周面に雌ねじが形成される。

【００１１】 加工を行ううちにスローアウェイチップの穴あけ用切刃あるいはねじ切り用切 刃が摩耗した場合には、そのチップを工具本体から取り外し、新しいスローアウ ェイチップを取り付ければ、再び加工を行うことができる。

【００１２】 第二考案に係るスローアウェイチップは、工具本体に取り付ければ穴あけねじ 切り工具が得られる。

【考案の効果】

第一考案によれば、穴あけ用切刃やねじ切り用切刃が磨耗した場合にはそのス ローアウェイチップを工具本体から取り外して新品のスローアウェイチップを取 り付ければよく、工具本体は繰り返し使用することができる。しかも、スローア ウェイチップは、一体型の穴あけねじ切り工具に比較して単純な形状をしている ため安価に製造し得、一体型の穴あけねじ切り工具全体を交換する場合に比較し て、被加工物１個当たりの工具コストが安くて済む効果が得られる。 特に、大径の雌ねじ穴を形成する穴あけねじ切り工具を一体型で製造する場合 には非常に高価となるのであるが、スローアウェイチップと工具本体との組合わ せ型とすれば工具本体の材料として安価なものが使用できるため、新品の工具自 体の製造コストも安価となる。

【００１３】 また、第二考案によれば第一の考案を実施し得るスローアウェイチップが得ら れる。しかも、このスローアウェイチップは平板状を成しているため、構造が特 に単純であり、安価に製造するとができる。

【００１４】

【実施例】

以下、第一考案および第二考案に共通の実施例を図面に基づいて詳細に説明す る。 図１および図２において、１０は穴あけねじ切り工具の本体である。工具本体 １０は、中央部に半径方向外向きに延びるフランジ１２を有しており、フランジ １２の端面１４側に図示しない工作機械の主軸に取り付けられる取付部１６が形 成されている。

【００１５】 図１および図３に示すように、工具本体１０には半月状のキー溝２４が形成さ れている。また、キー溝２４とは反対側の外周面の一部には、フランジ１２側ほ ど軸心に近づく向きに傾斜した面取りが施されて、軸方向に長く延びる三角形の 平面２６が形成されている。

【００１６】 工具本体１０が図示しない主軸に取り付けられる際には、キー溝２４に図示し ない半月キーが取り付けられ、主軸の内周面に形成されたキー溝に係合させられ て工具本体１０と主軸との相対回転が防止されるとともに、図示しないセットス クリュが主軸に平面２６に直角な方向から締め込まれ、その先端が平面２６に当 接させられることにより、工具本体１０と主軸との軸方向の相対移動が防止され る。

【００１７】 一方、フランジ１２のテーパ付端面３０側にはスローアウェイチップ保持部（ 以下、単にチップ保持部という）３２が形成されている。チップ保持部３２は、 当初は図３に示すように大径軸部３４と小径軸部３６とから成る段付き軸状を成 しているが、加工すべき穴の形状等に応じて図１に示すような種々の切欠および 取付座が形成され、それぞれにスローアウェイチップが着脱可能に取り付けられ る。

【００１８】 本実施例においては、図１および図２に示すように、大径軸部３４にスローア ウェイチップ（以下、単にチップという）４０，４２が、小径軸部３６にチップ ４４が取り付けられている。

【００１９】 大径軸部３４には、小径軸部３６の基端部に跨がって軸方向に延びる半楕円形 状の切欠４８が形成されている。切欠４８には座ぐりによって一段窪んだ取付座 ５０と図示しない雌ねじ穴とが形成されており、チップ４０が固定される。チッ プ４０を取付座５０に嵌め込んだ状態で、チップ押さえ５２によりチップ４０を 押さえ、雌ねじ穴にボルト５４を締め込んで固定されるのである。

【００２０】 チップ４０は切刃５８を有して正三角形を成し、大径軸部３４に取り付けられ た状態で切刃５８が大径軸部３４の外周面および端面より所定量突出し、穴の開 口周辺の座ぐりを行うものである。

【００２１】 大径軸部３４にはまた、図２に示すように、切欠４８と同形の切欠６２が軸対 称の位置に形成されている。切欠６２の取付座６４にはチップ４２が嵌合され、 チップ押さえ６６が図１に破線で示すボルト６８により切欠６２に固定されるこ とにより、チップ４２が大径軸部３４に取り付けられる。 チップ４２は切刃７０を有して平行四辺形を成しており、穴の開口縁の面取り を行うものである。

【００２２】 図３に示す原形では大径軸部３４と小径軸部３６との段部がテーパ部７４とさ れているが、本実施例においては、チップ４２が大径軸部３４に取り付けられた 状態で、その切刃７０の軌跡より大径軸部３４の先端の外周部７６が外方に突出 しないように、外周部７６が図２に示すように４５度の範囲で除去されて、テー パ部７４と連続したテーパ部７８とされている。

【００２３】 小径軸部３６には、先端部から軸方向に延びる切欠８４が形成されている。切 欠８４には取付座８６および図示しない雌ねじ穴が形成されており、取付座８６ にチップ４４が嵌め込まれた状態でボルト８８が雌ねじ穴に締め込まれることに より、チップ４４が小径軸部３６に固定される。

【００２４】 チップ４４は、図４および図５に示すように、先端部に穴あけ用切刃９０を備 えるとともに、左側部に複数の山形と有するねじ切り用切刃９２を備えている。 チップ４４は、ねじ切り用切刃９２に１２mm当たり直径が０．０４mm減少するバ ックテーパ（ねじ切り用切刃９２の複数の山形の先端の半径が、小径軸部３６の 先端側から基端側へ進むに従って小さくなる向きのテーパ）が付く状態で取付座 ８６に固定される。なお、９６，９８は取付基準面、１００はボルト８８の頭部 が嵌入させられるテーパ穴である。

【００２５】 小径軸部３６の先端面１０４は、チップ４４が切欠８４に固定された状態では 、穴あけ用切刃９０が先端面１０４よりわずかに突出するように、チップ４４の 切刃９０側の端面の形状に沿って切削されている。また、チップ４４が取付座８ ６に固定された状態では、ねじ切り用切刃９２も小径軸部３６の外周面より突出 するようになっている。

【００２６】 次に、上記のように構成された穴あけねじ切り工具により被加工物に貫通雌ね じ穴を形成する場合について説明する。

【００２７】 まず、工具本体１０のチップ保持部３２のすべての取付座５０，６４および８ ６にそれぞれチップ４０，４２および４４を取り付けた後、取付部１６を図示し ない工作機械の主軸の嵌合穴に嵌合し、キーおよびセットスクリュにより主軸に 相対移動および相対回転不能に取り付ける。なお、主軸は自転および公転可能で あり、かつ公転半径を徐々に変え得るものである。

【００２８】 次に、図６に示すように、主軸を自転中心線Ａのまわりに高速で自転させつつ 軸方向に前進させる。それにより、チップ４４の穴あけ用切刃９０により被加工 物１１０の穴あけが行われる。前述のようにねじ切り用切刃９２にはバックテー パが付けられているため、穴あけ加工中はねじ切り用切刃９２は被加工物１１０ に接触しない。

【００２９】 図７に示すように被加工物１１０に貫通穴１１２が形成された後、さらに主軸 を自転させつつ前進させれば、チップ４０の切刃５８によって貫通穴１１２の開 口周辺に座ぐり１１４が形成され、チップ４２の切刃７０によって貫通穴１１２ の開口周縁に面取り１１６が形成される。

【００３０】 主軸が前進端位置に達した後、図８の位置、つまりねじ切り用切刃９２が丁度 貫通穴１１２内に位置する状態より１．５ピッチ分程度後退した位置まで後退さ せる。そして、主軸を高速で自転させるとともに低速で公転させつつ、１回の公 転当たりねじ切り用切刃９２のピッチに等しい量ずつ軸方向に前進させるコンタ リング加工を開始する。このコンタリング加工の開始時には主軸の公転半径を０ とし、開始後徐々に、図９および図１０に示すように、主軸の自転中心線ＡがＡ ′に位置するまで公転半径Ｌを増大させる。この時期が切込み時期であり、切込 み終了後、１ピッチ分の前進を伴う１回の公転を行わせれば、すなわち切込み終 了時の自転中心線Ａ′を当初の自転中心線Ａのまわりに図１０に一点鎖線で示す 公転軌跡に沿って１回旋回させれば、貫通穴１１２の全内周面にねじ山が形成さ れる。

【００３１】 切込み時期に形成されるねじ溝は浅く、不完全ねじ部が形成されるが、切込み 終了後主軸を１回公転させれば、ねじ切り用切刃９２の各不完全ねじ部を形成し た山形の次の山形が仕上げ加工を行って完全ねじ部とするとともに、全てのねじ 溝がつながって雌ねじの形成が終了する。 雌ねじの形成終了後も主軸の自転，公転および軸方向の先進を続行させつつ公 転半径を速やかに０まで減少させる。それにより主軸の自転中心線が元の自転中 心線Ａに一致すれば、ねじ切り用切刃９２が雌ねじのねじ溝から完全に離脱する ため、主軸を自転させつつ原位置まで後退させることができる。

【００３２】 このように、本実施例の穴あけねじ切り工具およびそのスローアウェイチップ たるチップ４４を用いれば、従来のように複雑な構造の穴あけねじ切り用工具を 使用することなく、被加工物に雌ねじ穴加工を行うことができる。

【００３３】 しかも、工具本体１０の他の取付座５０，６４に取り付けたチップ４０，４２ により、雌ねじ穴の開口部の座ぐり１１４および面取り１１６をも同時に形成す ることができる。

【００３４】 加工を行ううちにチップ４４の穴あけ用切刃９０あるいはねじ切り用切刃９２ が摩耗した場合には、ボルト８８を緩めて工具本体１０の取付座５０からチップ ４４を取り外し、予め用意しておいた新品のチップ４４を取り付ければよく、チ ップの交換を迅速かつ容易に行うことができる。

【００３５】 また、本実施例の穴あけねじ切り工具によれば、図１１に示すように、止まり 雌ねじ穴の加工をも容易に行うことができる。穴あけ用切刃９０により止まり穴 を形成した後、穴あけねじ切り工具を１．５〜２ピッチ分後退させ、その後前述 のコンタリング加工を行えばよいのである。

【００３６】 本実施例の工具本体１０により本実施例とは別の雌ねじ穴を形成する場合には 、図３に示す加工前の原形である工具本体１０に、加工すべき雌ねじ穴の大きさ や形状に応じた取付座を形成し、加工に適した別のスローアウェイチップを取り 付けて使用することができる。

【００３７】 さらに、本実施例のスローアウェイチップ４４に代えて、図１２に示すスロー アウェイチップ２００を工具本体１０に取り付けて使用することも可能である。 チップ２００は全体として平板状を成し、先端部に穴あけ用主切刃２０４を備え るとともに、側部に穴あけ用副切刃２０６およびねじ切り用切刃２０８を備えて いる。

【００３８】 穴あけ用主切刃２０４とねじ切り用切刃２０８とは穴あけ用副切刃２０６を挟 んで離れた位置に形成されており、図１３に示す止まり雌ねじ穴２１２を形成し た場合に、雌ねじ穴２１２の底部２１４と雌ねじ部２１６との間に逃げ溝２１８ が形成される。 なお、このチップ２００により貫通雌ねじ穴を形成することも可能である。

【００３９】 本考案のさらに別の実施例である穴あけねじ切り工具を図１４に示す。この工 具は、工具本体２２０に、穴あけ用切刃２２２とねじ切り用切刃２２４とを備え たチップ２２６の他に、穴あけ用切刃２２８を備えたチップ２３０を取り付けた ものである。 チップ２３０は穴の中心部の加工を行い、チップ２２６は穴の外周部の加工と ねじ切り加工とを行う。

【００４０】 以上、本考案のいくつかの実施例を図面に基づいて説明したが、この他にも本 考案は当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した態様で実施することが できる。

【００４１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である穴あけねじ切り工具を
示す正面図である。

【図２】図１の工具の左側面図である。

【図３】図１の工具の工具本体の原形を示す正面図であ
る。

【図４】本考案の一実施例であるスローアウェイチップ
を示す正面図である。

【図５】図４のチップの左側面図である（一部断面）。

【図６】上記工具およびチップにより被加工物に雌ねじ
穴を形成する一工程を示す図である。

【図７】上記工程とは別の工程を示す図である。

【図８】図６および図７とは別の工程を示す図である。

【図９】図６，図７および図８とは別の工程を示す図で
ある。

【図１０】図９の工程での自転中心，公転中心および公
転軌跡を示す図である。

【図１１】図１ないし図５の工具およびチップにより図
６〜図９とは別の雌ねじ穴を形成する一工程を示す説明
図である。

【図１２】本考案の別の実施例であるスローアウェイチ
ップを工具本体に取り付けた状態を示す正面図である。

【図１３】上記チップによる雌ねじ穴の形成を示す正面
断面図である。

【図１４】本考案のさらに別の実施例である穴あけねじ
切り工具の要部を示す正面図である。

【符号の説明】

１０ 工具本体 ４４ スローアウェイチップ ９０ 穴あけ用切刃 ９２ ねじ切り用切刃 ２００ スローアウェイチップ ２０４ 穴あけ用主切刃 ２０６ 穴あけ用副切刃 ２０８ ねじ切り用切刃 ２２２ 穴あけ用切刃 ２２４ ねじ切り用切刃 ２２６ スローアウェイチップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 和田 清高 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 穴あけ用切刃とねじ切り用切刃とを一体
   に備えたスローアウェイチップを工具本体に着脱可能に
   取り付けたことを特徴とする穴あけねじ切り工具。
2. 【請求項２】 全体として平板状を成し、先端部に穴あ
   け用切刃を備え、側部に複数のねじ切り用切刃を備えた
   ことを特徴とする穴あけねじ切り用スローアウェイチッ
   プ。