JPH08281530A - 転削工具の切屑排出機構 - Google Patents
転削工具の切屑排出機構Info
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- JPH08281530A JPH08281530A JP8005150A JP515096A JPH08281530A JP H08281530 A JPH08281530 A JP H08281530A JP 8005150 A JP8005150 A JP 8005150A JP 515096 A JP515096 A JP 515096A JP H08281530 A JPH08281530 A JP H08281530A
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- Milling Processes (AREA)
Abstract
を取り付けたカツタ本体13の周面外方に、カツタ本体
の先端側に開口する筒体35を配設する。筒体35の内
周面とカツタ本体13の基端側周面との間に、カツタ本
体の径方向外方に向けて膨出するポンプ室38を形成す
ると共に、筒体35の側面を、ポンプ室38の内周面か
ら径方向外側に漸次膨らませてポンプ室外部に延在さ
せ、筒体35外部に連通する排出口40を形成する。ポ
ンプ室38内のカツタ本体13周面には、カツタ本体の
周方向に沿って羽根52を複数配設する。
Description
イス等、主として平面切削に用いられる転削工具に係
り、詳しくは切削に伴って生成される切屑を逐次処理で
きる転削工具の切屑排出機構に関する。
の一例として、従来より、図7ないし図9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にキー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。
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。この発明は、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周囲に
飛散させることなく処理できる転削工具の切屑排出機構
を提供することを目的とする。
に、この発明の転削工具は、カツタ本体の周面外方に、
該カツタ本体を覆いかつその先端がカツタ本体の先端に
向けて開口する筒体が、カツタ本体に対して相対的に回
転自在な状態で配設され、この筒体の内周面とカツタ本
体の基端側周面との間に、カツタ本体の径方向外方に向
けて膨出するポンプ室が形成され、このポンプ室内のカ
ツタ本体周面に、カツタ本体の径方向外方に突出する羽
根がカツタ本体の周方向に沿って複数配設され、上記筒
体の先端開口部からポンプ室の内周側に連通する吸入路
が形成され、上記ポンプ室の外周側に、上記筒体を貫い
て上記ポンプ室の内外に連通する排出口が形成されてな
るものである。
記カツタ本体先端に、上記切刃チツプのすくい面と間隔
をおいて対向して、該切刃チツプで生成される切屑を上
記吸入路に導く切屑案内部材を設けることが好ましい。
さらに吸引効率を向上させるには、上記羽根の外周側端
面と、上記筒体の内周面との隙間を、カツタ本体の周方
向に沿って上記排出口に近付くに従って漸次拡大させる
ことが好ましい。また、上記羽根としては、カツタ本体
の径方向外方に向かうに従って漸次カツタ回転方向後方
側に湾曲する渦巻翼状のものが適している。
の回転に伴って生じる遠心力により、ポンプ室内周側の
空気は羽根に沿ってポンプ室の外周側に導かれ、さらに
は筒体の内周面に沿って案内されて排気口から排出され
る。このため、ポンプ室の内周側には負圧が生じ、筒体
の先端開口部の周囲の空気が、吸入路を介してポンプ室
の内周側に吸引される。従って、切刃チツプで生成され
た切屑は吸入空気と共に筒体の先端開口部からポンプ室
の内部へと吸引され、排気口から排出される。また、切
刃チツプのすくい面と対向する位置に切屑案内部材を設
けたものにあっては、切刃チツプで生成される切屑が切
屑案内部材とチツプすくい面との隙間を介して筒体の先
端開口部側に逐次導かれるので、より確実に切屑を回収
できる。さらに、羽根の外周側端面と筒体の内周面との
間の隙間を排気口に近付くにつれて拡大させたものにあ
っては、ポンプ室の外周側を排気口に向けて案内される
空気の量がポンプ室の排気口に近付くに従って増大して
も、ポンプ室の下流側に背圧が生じないので、ポンプ室
の内周側への吸入効率が損なわれない。
て、本発明の一実施の形態を説明する。図1ないし図3
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、その中心部に該カツタ本体13を軸線方向に貫
く中心孔14が形成された略円筒体である。このカツタ
本体13の先端拡径部の外周には、周方向等間隔をおい
て複数の凹溝15が形成されている。これら凹溝15に
は平板状をなすチツプ16がクランプねじ17で締め込
まれる楔部材18によって着脱自在に装着され、各チツ
プ16の稜線に形成された切刃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先端のチツプすくい面16aと対向する位
置には、壁面が略円弧状をなすチツプポケツト20が形
成されている。
1と嵌合されている。このアダアプタ21は、複数のボ
ルト22によって機械本体の主軸23とスペーサ24を
介して着脱自在に装着されている。また、アダプタ21
の基端面とスペーサ24の先端面との間には、該アダプ
タ21を主軸23に対して芯合わせさせるためのセンタ
プラグ25、及び、主軸23の回転をアダプタ21に伝
達するためのキー26がそれぞれ介在されている。アダ
プタ21の先端側には、締付けワッシャ27が連結ボル
ト28によって着脱自在に装着されている。この締付け
ワッシャ27の周面には径方向外方に延びる突起29
が、周方向に等間隔をおいて形成されている。また、カ
ツタ本体13の中心孔14内周面にも、これら突起29
と同数の小径突部30が形成されており、これら小径突
部30と突起29とが係合されることにより、カツタ本
体13は、その軸方向の移動が規制されてアダプタ21
と連結されるようになっている。
が、ボルト32によって取り付けられている。このキー
31は、アダプタ21がカツタ本体13と連結される際
に、カツタ本体13の上記小径突部30に連続する切欠
部33に周方向遊動自在に嵌合され、上記突部29と小
径突部30とが係合された状態において切欠部33のカ
ツタ回転方向(図2中Y1方向)前方側の壁面と係合し
てアダプタ21の回転をカツタ本体13に伝達できるよ
うになっている。さらに、キー31は、上記締付けワッ
シャ27の裏面に形成されたキー溝34とも係合され、
これによりアダプタ21の回転は、締付けワッシャ27
にも伝達されるようになっている。
3の周面外方には、該カツタ本体13を覆う筒体35が
配設されている。この筒体35は、その基端部35a
が、上記主軸23を回転自在に支持する主軸頭36の前
面にボルト37で気密に連結されている。また、筒体3
5の先端部35bは、カツタ本体13の先端周面に形成
された上記チツプポケツト20の上部を覆う位置まで延
長され、その内周面とカツタ本体13の先端部周面との
間には僅かの隙間が設けられている。この隙間量は、余
りに小さいと筒体35の偏芯等による切刃19の食い込
みを招くおそれがあるため、少なくとも0.5mm以上確
保することが望ましく、また逆に過度に 大きいと切屑
吸引効率の低下が免れないため、最大でも2mm以内、好
ましくは1mm以内に規制する必要がある。また、筒体先
端部35bは、筒体中間部35cとネジ35dにより連
結されている。
5bよりも拡径され、その内周面と、カツタ本体13の
基端側周面に連続するアダプタ21の周面との間にはカ
ツタ本体13の径方向外方に膨出するポンプ室38が形
成されている。このポンプ室38の内周側は、筒体先端
部35bとカツタ本体13の先端部周面との間に形成さ
れた吸入路39を介して筒体35の先端開口部35eと
連通されている。また、筒体中間部35cの周面には管
状をなす排気口40が嵌合され、これによりポンプ室3
8は外部と連通されている。さらに、図4に示すよう
に、筒体中間部35cの内周面はカツタ本体13の回転
方向(図中Y1方向)に沿って上記排気口40へと近付
くにつれて漸次カツタ径方向外方へと膨らむ渦巻状に形
成され、これにより、ポンプ室38の断面積は、カバー
回転方向に沿って排気口40に近付くに従って次第に増
加させられるようになっている。
のアダプタ21の周面には、リング41がボルト41a
によって着脱自在に装着されている。そして、このリン
グ41の周縁部には8枚の羽根41bがカツタ周方向に
等間隔をおいて形成されている。これら羽根41bは、
カツタ径方向外方に向かうに従って漸次カツタ回転方向
(図4中Y1方向)後方側に湾曲する渦巻翼状に形成さ
れている。また、各羽根41bの外周側端面と筒体中間
部35cの内周面との隙間は、ポンプ室38が最も狭く
なる部分(排気口40よりも僅かにカツタ回転方向前方
側寄りの位置)において幾らか隙間があく程度とされて
いる。
タ本体13先端の、各チツプすくい面16aと対向する
位置には平板状をなす切屑案内部材42が、ボルト43
によって一体的に取り付けられている。これら切屑案内
部材42は、その表面がカツタ本体13の先端面と略面
一をなすようにカツタ軸方向に位置決めされると共に、
チツプすくい面16aと対向する端面42aとチツプす
くい面16aとの間に、チツプ16の切刃19で生成さ
れる切屑の通過を許容する隙間tがあくように、カツタ
周方向に位置決めされている。また、切屑案内部材42
の裏面には、端面42a及び上記チツプポケツト20に
向かって開口する溝部44が形成され、端面42とチツ
プすくい面16aとの間の隙間tに沿って導かれる切屑
を詰まらせることなくチツプポケツト20側に排出させ
る配慮がなされている。
いて平面切削を行うには、まずアダプタ21をボルト2
2によって主軸23と連結し、また、筒体35の中間部
35cを主軸頭36前面にボルト37によって固定す
る。なお、この際筒体先端部35bは筒体中間部35c
から取り外しておく。この後、図2に2点鎖線で示すよ
うに、カツタ本体13の切欠部33を締付けワッシャ2
7の突起29と対向させた上でカツタ本体13をアダプ
タ21側に押し込んで、その基端側をアダプタ21と嵌
合させる。そして、カツタ本体13を、その小径突部3
0と締付けワッシャ27の突起29とが係合するまでカ
ツタ回転方向(図2Y1方向)と逆方向に回転させ、つ
いで連結ボルト28を締め付ける。これにより、カツタ
本体13は、アダプタ21と締付けワッシャ27との間
に挟み込まれてその軸方向の移動が阻止されると共に、
切欠部33に嵌合されたキー31によってその回転が拘
束されて主軸23と連結される。
装着作業が完了した後、筒体35の先端部35bをネジ
35dによって筒体中間部35cと連結してカツタ本体
13の周面を覆う。そして、カツタ本体13を図2Y1
方向へ軸線回りに回転させると共に軸線と直交する方向
に送り出すことにより、チツプ16の切刃19で被削材
を切削してゆく。このとき、チツプ16のすくい面16
aに沿って生成される切屑は、切屑案内部材42の端面
42aとチツプすくい面16aとの間の隙間tに導かれ
てチツプポケツト20内に排出される。一方、カツタ本
体13の回転に伴ってポンプ室38の内周側の空気は羽
根41bに押し付けられてカツタ回転方向前方側に押し
出されるが、これらの空気には同時にカツタ本体13の
径方向外方を向く遠心力が作用するため、結果としてポ
ンプ室38内周側の空気は逐次羽根41bに沿ってポン
プ室38の外周側へと導かれる。
れた空気は、筒体中間部35cの内周面に沿って排気口
40へと導かれ、該排気口40から排出される。この結
果、ポンプ室38の内周側には負圧が生じ、ポンプ室3
8の内周側と吸入路39を介して連通する筒体35の先
端開口部35eからはチツプ16周辺の空気が逐次吸引
される。ポンプ室38の内周側に負圧が生じると、切屑
案内部材42に案内されてチツプポケツト20に排出さ
れた切屑は、空気と共にポンプ室38の内周側に吸引さ
れる。そして、吸引された切屑は、空気と共に逐次ポン
プ室38の外周側に導かれて排気口40から排出され
る。なお、この場合、ポンプ室38の外周側を排気口4
0に向けて案内される空気の量は、筒体35の先端開口
部35e全周から空気が吸引されることから排気口40
に近付くにつれて漸次増大するが、ポンプ室38の断面
積が排気口40に近付くにつれて拡大させられているた
め、空気量の増加によってポンプ室38内の排気口40
近傍に背圧が生じてポンプ室38内周側からの空気の吸
引効率に影響を及ぼすことはない。
が生じた場合には、連結ボルト28を緩め、ついでカツ
タ本体13のみを図2Y1方向へ回転させて締付けワッ
シャ27の突起29とカツタ本体13の小径突部30と
の係合を解除し、この後カツタ本体13を筒体先端部3
5bの内部から取り出す。そして、カツタ本体13から
チツプ16を取り外して新たなチツプと交換し、この後
カツタ本体13を再度締付けワッシャ27と係合させて
アダプタ21と連結すれば良い。
フライスによれば、切削時に生成される切屑が切屑案内
部材42によってチツプポケツト20に逐次誘導され、
さらには羽根41bの回転によって生じる吸引力により
ポンプ室38の内部に吸引されて排気口40から排出さ
れるため、生成される切屑を機械周囲に飛散させること
なく排気口40から回収することができる。従って、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、被削材や機械本体のテーブ
ル等に切屑が堆積することもないので、被削材や機械の
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、機械本体の摺動面
等への切屑の侵入も無くなり機械本体の精度や寿命の低
下も防止される。
27とカツタ本体13とを係合させた状態で連結ボルト
28を操作するだけでカツタ本体13を脱着でき、しか
も連結ボルト28を操作する際にはカツタ本体13を作
業者が把持する必要はない。従って、カツタ本体13が
筒体先端部35bに覆われて把持困難であるにも拘わら
ず、カツタ交換作業の作業性は何等損なわれない。な
お、本実施の形態では特に筒体35を主軸頭36に固定
することにより、筒体35をカツタ本体13の回転に対
して拘束させて排気口40からの切屑の回収を可能なら
しめているが、本発明の転削工具はこれに限るものでは
ない。例えば、筒体35をアダプタ21に回転自在に支
持させておき、排気口40にホース等を嵌合させること
によってその回転を拘束しても切屑を回収でき、要する
に筒体35は、カツタ本体13に対して相対的に回転自
在に設けれてあれば良いのである。
によって生じる遠心力によりポンプ室38の内周側に負
圧が生じて吸引力が発生するものであるから、吸引力の
強さは、羽根41bの旋回径、すなわち羽根41bの外
周側の周速に大きく依存することとなる。従って、羽根
41bの設計にあたっては許容される範囲でその旋回径
を大きく取ることが望ましい。また、本実施の形態では
特にチツプ16をカツタ本体13に着脱自在に装着する
スローアウエイ式の正面フライスの場合について説明し
たが、本発明の転削工具はこれに限るものではなく、チ
ツプをロウ付けした正面フライス等であっても当然に適
用可能である。
13の先端に切屑案内部材42を配設しているが、これ
は羽根41bによって切屑を完全に回収するに十分な吸
引力が得られる場合や、鋳鉄の切削等のように粉塵状の
切屑が生成される場合には省略しても構わない。さらに
また、本実施の形態では羽根41bを渦巻翼状に形成し
てポンプ室38の内部を渦巻ポンプ状に構成したが、本
発明の転削工具はこれに限るものではない。すなわち、
羽根41bは、カツタ本体13の回転に伴って生じる遠
心力を利用して吸引力を発生させるものであれば良いの
であって、種々の変形が考えられる。
の周面に周方向等間隔をおいて形成された複数の溝部5
0に、平板状をなす羽根51を摺動自在に嵌装し、ま
た、筒体35の内周面を真円状に形成し、さらにこの筒
体35をアダプタ21に対して偏芯させて配設すること
により、ポンプ室38の内部をベーンポンプ状に構成し
ても良い。この場合には、カツタ本体13の回転に伴っ
て生じる遠心力により各羽根51がカツタ径方向外方に
押し出される。このため、各羽根51の端面は筒体35
の内周面と常に密着し、ポンプ室38の内周側に吸引さ
れた空気はより確実に排気口40まで案内される。
プタ21の周面に、カツタ径方向外方に直線状に延びる
羽根52を周方向に沿って多数形成し、また筒体35の
内周面を真円状に形成してポンプ室38の内部を再生ポ
ンプ状に構成することもできる。なお、この場合には、
筒体35の内周面に沿って案内される空気が排気口40
を超えてポンプ室38の上流側へ流出しないように、筒
体35内周面の排気口40近傍に、羽根52の端面と筒
体35の内周面との間の隙間を狭める逆流防止板53を
設ける必要がある。
ば、羽根の回転に伴って生じる遠心力によって筒体の先
端開口部から吸入路を介して逐次ポンプ室内に空気が吸
引されるため、切削時に生成される切屑は逐次ポンプ室
内に吸引されて排気口から排出される。従って、本発明
によれば、切屑を機械周囲に飛散させることなく逐次排
気口から回収することができ、この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
て加工精度の劣化、切削面品位の劣化及び機械寿命の低
下が防止される。
配設したものにあっては、切刃チツプのすくい面に沿っ
て生成される切屑が、切屑案内部材とすくい面との隙間
を介して筒体の先端開口部側に導かれるので、切屑をよ
り確実に回収することができる。さらに羽根の外周側端
面と筒体内周面との隙間を排気口に近付くに従って漸次
拡大させたものにあっては、ポンプ室に吸引された空気
の量が排気口に近付くにつれて増大しても、ポンプ室の
下流側に背圧が生じないため、吸引効率が大幅に向上す
る。
方向断面図である。
面図である。
の軸直角断面図である。
の軸直角断面図である。
る。
アウエイチツプ、16a……チツプすくい面、35……
筒体、35b……筒体先端部、35e……筒体の先端開
口部、38……ポンプ室、39……吸入路、40……排
気口、41b、51、52……羽根、42……切屑案内
部材
イス等、主として平面切削に用いられる転削工具に係
り、詳しくは切削に伴って生成される切屑を逐次処理で
きる転削工具の切屑排出機構に関する。
の一例として、従来より、図7ないし図9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にキー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。
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。この発明は、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周囲に
飛散させることなく処理できる転削工具の切屑排出機構
を提供することを目的とする。
に、この発明による転削工具の切屑排出機構は、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
ツプを取り付けてなる転削工具において、カツタ本体の
周面外方に該カツタ本体を覆いかつその先端がカツタ本
体の先端に向けて開口する筒体を配設して、該筒体内周
面とカッタ本体との間に切屑収納室を形成し、筒体の先
端開口部から切屑収納室に連通する吸入路を形成し、切
屑収納室をカッタ本体の回転方向に向かって漸次径方向
外側に膨らませ、この切屑収納室の径方向外側に膨らん
だ端部に排出口を形成したことを特徴とするものであ
る。また、この発明による転削工具の切屑排出機構は、
カツタ本体の周面外方に該カツタ本体を覆いかつその先
端がカツタ本体の先端に向けて開口する筒体を配設し
て、該筒体内周面とカッタ本体との間に切屑収納室を形
成し、筒体の先端開口部から切屑収納室に連通する吸入
路を形成し、切屑収納室からカッタ本体の回転方向に向
かって漸次外側に膨らむ副次室を形成し、この副次室の
端部に排出口を形成したことを特徴とするものである。
面に該カツタ本体の径方向外方に突出する羽根をカツタ
本体の周方向に沿って複数配設してもよい。また、カツ
タ本体の先端に、切刃チツプのすくい面と間隔をおいて
対向して、切刃チツプで生成される切屑を吸入路に導く
切屑案内部を設けてもよい。また、羽根の外周側端面と
切屑収納室の内周壁面との隙間を、カツタ回転方向に沿
って排出口方向に漸次拡大させることが更に好ましい。
ば、切刃チツプで生成された切屑は吸入空気と共に筒体
の先端開口部から吸入路を介して切屑収納室に導かれ、
さらに遠心力で外側に飛ばされて旋回運動させられ、漸
次径方向外側に拡大する切屑収納室の内周壁面によっ
て、遠心力による排出エネルギーの減殺が抑制され、高
速で効率よく排気口から排出される。また、上記構成の
転削工具の切屑排出機構によれば、切刃チツプで生成さ
れた切屑は吸入空気と共に筒体の先端開口部から吸入路
を介して切屑収納室に導かれ、さらに遠心力で外側に飛
ばされて旋回運動させられ、その際、切屑が副次室に流
入することによって遠心力による排出エネルギーの減殺
が抑制され、高速で効率よく排気口から排出される。ま
た、カツタ本体の羽根の回転に伴って生じる遠心力によ
り、切屑収納室内周側の空気は羽根に沿って切屑収納室
の外周側に導かれて旋回し、さらには径方向外側に拡大
する切屑収納室または副次室を介して排出される。その
ため、切屑収納室の内周側には負圧が生じ、筒体の先端
開口部の周囲の空気が、吸入路を介して切屑収納室の内
周側に吸引される。従って、切刃チツプで生成された切
屑は吸入空気と共に筒体の先端開口部から切屑収納室の
内部へと吸引され、排気口から排出される。また、切刃
チツプのすくい面と対向する位置に切屑案内部を設けた
ものにあっては、切刃チツプで生成される切屑が切屑案
内部とチツプすくい面との隙間を介して吸入路に逐次導
かれるので、より確実に切屑を回収できる。さらに、羽
根と切屑収納室の内周壁面との間の隙間を漸次拡大させ
たものにあっては、排出エネルギーの減殺が一層小さ
く、切屑収納室内を流れる空気の量が排出口に近付くに
従って増大しても、切屑収納室の下流側に背圧が生じな
いので、切屑収納室の内周側への吸入効率が損なわれな
い。
て、本発明の一実施の形態を説明する。図1ないし図3
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、その中心部に該カツタ本体13を軸線方向に貫
く中心孔14が形成された略円筒体である。このカツタ
本体13の先端拡径部の外周には、周方向等間隔をおい
て複数の凹溝15が形成されている。これら凹溝15に
は平板状をなすチツプ16がクランプねじ17で締め込
まれる楔部材18によって着脱自在に装着され、各チツ
プ16の稜線に形成された切刃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先端のチツプすくい面16aと対向する位
置には、壁面が略円弧状をなすチツプポケツト20が形
成されている。
1と嵌合されている。このアダアプタ21は、複数のボ
ルト22によって機械本体の主軸23とスペーサ24を
介して着脱自在に装着されている。また、アダプタ21
の基端面とスペーサ24の先端面との間には、該アダプ
タ21を主軸23に対して芯合わせさせるためのセンタ
プラグ25、及び、主軸23の回転をアダプタ21に伝
達するためのキー26がそれぞれ介在されている。アダ
プタ21の先端側には、締付けワッシャ27が連結ボル
ト28によって着脱自在に装着されている。この締付け
ワッシャ27の周面には径方向外方に延びる突起29
が、周方向に等間隔をおいて形成されている。また、カ
ツタ本体13の中心孔14内周面にも、これら突起29
と同数の小径突部30が形成されており、これら小径突
部30と突起29とが係合されることにより、カツタ本
体13は、その軸方向の移動が規制されてアダプタ21
と連結されるようになっている。
が、ボルト32によって取り付けられている。このキー
31は、アダプタ21がカツタ本体13と連結される際
に、カツタ本体13の上記小径突部30に連続する切欠
部33に周方向遊動自在に嵌合され、上記突部29と小
径突部30とが係合された状態において切欠部33のカ
ツタ回転方向(図2中Y1方向)前方側の壁面と係合し
てアダプタ21の回転をカツタ本体13に伝達できるよ
うになっている。さらに、キー31は、上記締付けワッ
シャ27の裏面に形成されたキー溝34とも係合され、
これによりアダプタ21の回転は、締付けワッシャ27
にも伝達されるようになっている。
3の周面外方には、該カツタ本体13を覆う筒体35が
配設されている。この筒体35は、その基端部35a
が、上記主軸23を回転自在に支持する主軸頭36の前
面にボルト37で気密に連結されている。また、筒体3
5の先端部35bは、カツタ本体13の先端周面に形成
された上記チツプポケツト20の上部を覆う位置まで延
長され、その内周面とカツタ本体13の先端部周面との
間には僅かの隙間が設けられている。この隙間量は、余
りに小さいと筒体35の偏芯等による切刃19の食い込
みを招くおそれがあるため、少なくとも0.5mm以上確
保することが望ましく、また逆に過度に 大きいと切屑
吸引効率の低下が免れないため、最大でも2mm以内、好
ましくは1mm以内に規制する必要がある。また、筒体先
端部35bは、筒体中間部35cとネジ35dにより連
結されている。
5bよりも拡径され、その内周面と、カツタ本体13の
基端側周面に連続するアダプタ21の周面との間にはカ
ツタ本体13の径方向外方に膨出するポンプ室(切屑収
納室)38が形成されている。このポンプ室38の内周
側は、筒体先端部35bとカツタ本体13の先端部周面
との間に形成された吸入路39を介して筒体35の先端
開口部35eと連通されている。さらに、図4に示すよ
うに、筒体中間部35cの内周面は、最小の内径寸法の
部分Bを始点としてカツタ本体13の回転方向(図中Y
1方向)に沿って排気口40へと近付くにつれて漸次カ
ツタ径方向外方へと膨らむ渦巻状に形成され、これによ
り、ポンプ室38の断面積は、カバー回転方向に沿って
排気口40に近付くに従って次第に増加させられるよう
になっている。そのため、筒体中間部35cの周面は漸
次径方向外側に膨らみ、更に途中から略円環状のポンプ
室38の外側に膨らんだ副次室40aに接続され、この
副次室40aの終端開口40bに、管状をなす排気口4
0が嵌合され、これによりポンプ室38は外部と連通さ
れている。
のアダプタ21の周面には、リング41がボルト41a
によって着脱自在に装着されている。そして、このリン
グ41の周縁部には8枚の羽根41bがカツタ周方向に
等間隔をおいて形成されている。これら羽根41bは、
カツタ径方向外方に向かうに従って漸次カツタ回転方向
(図4中Y1方向)後方側に湾曲する渦巻翼状に形成さ
れている。また、各羽根41bの外周側端面と筒体中間
部35cの内周面との隙間は、ポンプ室38が最も狭く
なる部分B(排気口40よりも僅かにカツタ回転方向前
方側寄りの位置)において幾らか隙間があく程度とされ
ている。
タ本体13先端の、各チツプすくい面16aと対向する
位置には平板状をなす切屑案内部材(切屑案内部)42
が、ボルト43によって一体的に取り付けられている。
これら切屑案内部材42は、その表面がカツタ本体13
の先端面と略面一をなすようにカツタ軸方向に位置決め
されると共に、チツプすくい面16aと対向する端面4
2aとチツプすくい面16aとの間に、チツプ16の切
刃19で生成される切屑の通過を許容する隙間tがあく
ように、カツタ周方向に位置決めされている。また、切
屑案内部材42の裏面には、端面42a及び上記チツプ
ポケツト20に向かって開口する溝部44が形成され、
端面42とチツプすくい面16aとの間の隙間tに沿っ
て導かれる切屑を詰まらせることなくチツプポケツト2
0側に排出させる配慮がなされている。
いて平面切削を行うには、まずアダプタ21をボルト2
2によって主軸23と連結し、また、筒体35の中間部
35cを主軸頭36前面にボルト37によって固定す
る。なお、この際筒体先端部35bは筒体中間部35c
から取り外しておく。この後、図2に2点鎖線で示すよ
うに、カツタ本体13の切欠部33を締付けワッシャ2
7の突起29と対向させた上でカツタ本体13をアダプ
タ21側に押し込んで、その基端側をアダプタ21と嵌
合させる。そして、カツタ本体13を、その小径突部3
0と締付けワッシャ27の突起29とが係合するまでカ
ツタ回転方向(図2Y1方向)と逆方向に回転させ、つ
いで連結ボルト28を締め付ける。これにより、カツタ
本体13は、アダプタ21と締付けワッシャ27との間
に挟み込まれてその軸方向の移動が阻止されると共に、
切欠部33に嵌合されたキー31によってその回転が拘
束されて主軸23と連結される。
装着作業が完了した後、筒体35の先端部35bをネジ
35dによって筒体中間部35cと連結してカツタ本体
13の周面を覆う。そして、カツタ本体13を図2Y1
方向へ軸線回りに回転させると共に軸線と直交する方向
に送り出すことにより、チツプ16の切刃19で被削材
を切削してゆく。このとき、チツプ16のすくい面16
aに沿って生成される切屑は、切屑案内部材42の端面
42aとチツプすくい面16aとの間の隙間tに導かれ
てチツプポケツト20内に排出される。一方、カツタ本
体13の回転に伴ってポンプ室38の内周側の空気は羽
根41bに押し付けられてカツタ回転方向前方側に押し
出されるが、これらの空気には同時にカツタ本体13の
径方向外方を向く遠心力が作用するため、結果としてポ
ンプ室38内周側の空気は逐次羽根41bに沿ってポン
プ室38の外周側へと導かれる。
れた空気は、筒体中間部35cの内周面に沿って遠心力
によって回転方向に飛ばされ、更に筒体中間部35cの
内周面の径方向外側方向に形成された副次室40aに送
り込まれて、排気口40へと導かれ、該排気口40から
排出される。この結果、ポンプ室38の内周側には負圧
が生じ、ポンプ室38の内周側と吸入路39を介して連
通する筒体35の先端開口部35eからはチツプ16周
辺の空気が逐次吸引される。ポンプ室38の内周側に負
圧が生じると、切屑案内部材42に案内されてチツプポ
ケツト20に排出された切屑は、空気と共にポンプ室3
8の内周側に吸引される。そして、吸引された切屑は、
空気と共に逐次ポンプ室38の外周側に導かれつつ旋回
し副次室40aを介して排気口40から排出される。な
お、この場合、ポンプ室38の外周側を排気口40に向
けて案内される空気の量は、筒体35の先端開口部35
e全周から空気が吸引されることから排気口40に近付
くにつれて漸次増大するが、ポンプ室38の断面積が排
気口40に近付くにつれて拡大させられているため、空
気量の増加によってポンプ室38内の排気口40近傍に
背圧が生じてポンプ室38内周側からの空気の吸引効率
に影響を及ぼすことはない。
が生じた場合には、連結ボルト28を緩め、ついでカツ
タ本体13のみを図2Y1方向へ回転させて締付けワッ
シャ27の突起29とカツタ本体13の小径突部30と
の係合を解除し、この後カツタ本体13を筒体先端部3
5bの内部から取り出す。そして、カツタ本体13から
チツプ16を取り外して新たなチツプと交換し、この後
カツタ本体13を再度締付けワッシャ27と係合させて
アダプタ21と連結すれば良い。
フライスによれば、切削時に生成される切屑が切屑案内
部材42によってチツプポケツト20に逐次誘導され、
さらには羽根41bの回転によって生じる吸引力により
ポンプ室38の内部に吸引されて排気口40から排出さ
れるため、生成される切屑を機械周囲に飛散させること
なく排気口40から回収することができる。従って、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、被削材や機械本体のテーブ
ル等に切屑が堆積することもないので、被削材や機械の
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、機械本体の摺動面
等への切屑の侵入も無くなり機械本体の精度や寿命の低
下も防止される。しかもポンプ室38内を遠心力で回転
方向に飛ばされる切屑は、断面積が径方向外側に漸次増
大する略円環状のポンプ室38内で周方向に搬送され、
更には径方向外側に延びる副次室40aを介して排気口
40から排出されるために、切屑の排出エネルギーの減
殺が抑えられ、搬送効率がよい。
軸頭36に固定することにより、筒体35をカツタ本体
13の回転に対して拘束させて排気口40からの切屑の
回収を可能ならしめているが、本発明の転削工具はこれ
に限るものではない。例えば、筒体35をアダプタ21
に回転自在に支持させておき、排気口40にホース等を
嵌合させることによってその回転を拘束しても切屑を回
収でき、要するに筒体35は、カツタ本体13に対して
相対的に回転自在に設けれてあれば良いのである。
によって生じる遠心力によりポンプ室38の内周側に負
圧が生じて吸引力が発生するものであるから、吸引力の
強さは、羽根41bの旋回径、すなわち羽根41bの外
周側の周速に大きく依存することとなる。従って、羽根
41bの設計にあたっては許容される範囲でその旋回径
を大きく取ることが望ましい。また、本実施の形態では
特にチツプ16をカツタ本体13に着脱自在に装着する
スローアウエイ式の正面フライスの場合について説明し
たが、本発明の転削工具はこれに限るものではなく、チ
ツプをロウ付けした正面フライス等であっても当然に適
用可能である。
13の先端に切屑案内部材42を配設しているが、これ
は羽根41bによって切屑を完全に回収するに十分な吸
引力が得られる場合や、鋳鉄の切削等のように粉塵状の
切屑が生成される場合には省略しても構わない。さらに
また、本実施の形態では羽根41bを渦巻翼状に形成し
てポンプ室38の内部を渦巻ポンプ状に構成したが、本
発明はこれに限るものではない。すなわち、羽根41b
は、カツタ本体13の回転に伴って生じる遠心力を利用
して吸引力を発生させるものであれば良いのであって、
種々の変形が考えられる。
の周面に周方向等間隔をおいて形成された複数の溝部5
0に、平板状をなす羽根51を摺動自在に嵌装し、ま
た、筒体35の内周面35fを真円状に形成し、さらに
この筒体35をアダプタ21に対して偏芯させて配設す
ることにより、ポンプ室38の内部をベーンポンプ状に
構成しても良い。そして、内周面35fの途中から径方
向外側に漸次膨らむ副次室40cが形成され、その終端
開口40dが排気口40に連結されている。この場合に
は、カツタ本体13の回転に伴って生じる遠心力により
各羽根51がカツタ径方向外方に押し出される。このた
め、各羽根51の端面は筒体35の内周面35fと常に
密着し、ポンプ室38の内周側に吸引された空気は副次
室40cを介して、より確実に排気口40まで案内され
る。
プタ21の周面に、カツタ径方向外方に直線状に延びる
羽根52を周方向に沿って多数形成し、また筒体35の
内周面を真円状に形成してポンプ室38の内部を再生ポ
ンプ状に構成することもできる。なお、この場合には、
筒体35の内周面に沿って案内される空気が排気口40
を超えてポンプ室38の上流側へ流出しないように、筒
体35内周面の排気口40近傍に、羽根52の端面と筒
体35の内周面との間の隙間を狭める逆流防止板53を
設ける必要がある。この場合、ポンプ室38の逆流防止
板53のない領域が副次室40eに相当する。
ば、カツタ本体の周面外方に該カツタ本体を覆いかつそ
の先端が前記カツタ本体の先端に向けて開口する筒体を
配設して、該筒体内周面とカッタ本体との間に切屑収納
室を形成し、筒体の先端開口部から切屑収納室に連通す
る吸入路を形成し、切屑収納室を前記カッタ本体の回転
方向に向かって漸次径方向外側に膨らませ、この切屑収
納室の径方向外側に膨らんだ端部に排出口を形成したか
ら、切屑を機械周囲に飛散させることなく逐次吸入路か
ら誘導して切屑収納室内を遠心力等で搬送でき、排出口
から回収することができる。しかも、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、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て加工精度の劣
化、切削面品位の劣化及び機械寿命の低下が防止され
る。しかも、切屑収納室内周壁面がカッタ本体の回転方
向に漸次拡径されることで、切屑は方向変換量が小さく
なるので切屑の排出エネルギーの減殺が小さく、効率的
な切屑の搬送と排出ができる。また、この発明によれ
ば、切屑収納室からカッタ本体の回転方向に向かって漸
次外側に膨らむ副次室を形成し、この副次室の端部に排
出口を形成したから、切屑は切屑収納室から副次室へと
方向変換量が小さくなるので、切屑の排出エネルギーの
減殺が小さく、効率的な切屑の搬送と排出ができるとい
う効果をも奏する。また、切屑収納室には、カツタ本体
の外周面にカツタ本体の径方向外方に突出する羽根をカ
ツタ本体の周方向に沿って複数配設したから、羽根の回
転に伴って生じる遠心力によって吸入路を介して逐次切
屑収納室内に切屑が吸引され、排出口から排出される。
また、切刃チツプのすくい面に対向して切屑案内部を設
けたから、切刃チツプのすくい面に沿って生成される切
屑が、切屑案内部とすくい面との隙間を介して筒体の先
端開口部側に導かれるので、切屑をより確実に回収する
ことができる。また、羽根と切屑収納室の内周壁面との
隙間を、カツタ回転方向に沿って排出口方向に漸次拡大
させたから、切屑収納室に吸引された空気の量が排出口
に近付くにつれて増大しても、切屑収納室の下流側に背
圧が生じないため、吸引排出効率が大幅に向上する。
る。
の軸直角断面図である。
の軸直角断面図である。
る。
アウエイチツプ、16a……チツプすくい面、35……
筒体、35b……筒体先端部、35e……筒体の先端開
口部、38……ポンプ室、39……吸入路、40……排
気口、41b、51、52……羽根、42……切屑案内
部材
Claims (4)
- 【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ツプを取り付け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
その先端が前記カツタ本体の先端に向けて開口する筒体
を、前記カツタ本体に対して相対的に回転自在な状態で
配設し、この筒体の内周面と前記カツタ本体の基端側周
面との間に、前記カツタ本体の径方向外方に向けて膨出
するポンプ室を形成し、このポンプ室内の前記カツタ本
体周面に、該カツタ本体の径方向外方に突出する羽根を
前記カツタ本体の周方向に沿って複数配設し、前記筒体
の先端開口部から前記ポンプ室の内周側に連通する吸入
路を形成し、前記ポンプ室の外周側に、前記筒体を貫い
て前記ポンプ室の内外に連通する排出口を形成したこと
を特徴とする転削工具。 - 【請求項2】前記カツタ本体の先端に、前記切刃チツプ
のすくい面と間隔をおいて対向して、該切刃チツプで生
成される切屑を前記吸入路に導く切屑案内部材を設けた
ことを特徴とする請求項1記載の転削工具。 - 【請求項3】前記羽根の外周側端面と、前記筒体の内周
面との隙間を、カツタ回転方向に沿って前記排出口に近
付くに従って漸次拡大させたことを特徴とする請求項1
または請求項2記載の転削工具。 - 【請求項4】前記羽根を、前記カツタ本体の径方向外方
に向かうに従って漸次カツタ回転方向後方側に湾曲する
渦巻翼状に形成したことを特徴とする請求項1、請求項
2または請求項3記載の転削工具。
Priority Applications (1)
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