JPH10315034A - スローアウェイ式転削工具のチップ取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 遠心力でチップが位置ズレを起こしたり移動
しないようにする。 【解決手段】 工具本体１８の取付溝１９を開口部１９
ｄから奥に向けて対向する二壁面１９ｂ，１９ｃが漸次
幅広をなすように形成する。取付溝１９の壁面１９ｂに
設けたチップ取付座２０にスローアウェイチップ２２を
装着し、クサビ部材２５で押圧して固定する。チップ２
２は対向する着座面２２ａとすくい面２２ｂとの間隔が
取付溝の奥方向に漸次増大する形状とし、クサビ部材２
５は対向する二側面２５ｃ，２５ｄの間隔が取付溝の奥
方向に漸次増大する形状とする。クサビ部材２５にネジ
穴２６を設けてボルト２７を螺合し、ボルト２７の回転
で取付溝１９内でクサビ部材２５を進退させ、一方の側
面２５ｄでチップ２２のすくい面を押圧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スローアウェイチ
ップが装着された正面フライス等の転削工具に関するも
のであって、特にスローアウェイチップの取付構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】スローアウェイ式の正面フライス等を用
いて例えばアルミニウム合金等の軟質材料を回転切削す
る場合、良好な加工精度と高い生産性を実現するため
に、数千から一万ｒｐｍを越えるような高速回転で切削
加工が行われる。このようなスローアウェイ式正面フラ
イス等におけるスローアウェイチップの取付構造とし
て、例えば図９に示すようなものがある。即ち、図９に
示す正面フライスの工具本体１の先端外周部に、チップ
の取付溝２が周方向に設けられている。取付溝２は開口
部から奥方向（内側）即ち工具本体１の径方向に向けて
漸次断面積が減少するように対向する二側壁がテーパ状
に設けられている。その一方の側壁は取付溝２の回転方
向を向いて凹状のチップ取付座３が形成され、切刃を有
する平行平板状のスローアウェイチップ４が着座してい
る。取付溝２には一の側面でチップ４のすくい面４ａを
押圧するように、先端側の断面積が小さい略テーパ状の
クサビ部材５が挿入され、このクサビ部材５のネジ穴６
に逆ネジ７を螺合する。逆ネジ７の第一ネジ７ａを工具
本体１のネジ穴８に締め込んだ状態で回転させると、ク
サビ部材５が第二ネジ７ｂに螺合して取付溝２内に押し
込まれ、チップ４が押圧されて固定される。

【０００３】しかしながら、このようなチップの取付構
造では、工具本体を高速回転させるとスローアウェイチ
ップ４に強大な遠心力が作用して、チップ４が飛び出さ
ないまでも外側に移動して位置ズレを起こし、加工精度
が低下するおそれがある。このような問題を改善した正
面フライスとして実開昭６２−６８７１２号公報が提案
されている。この正面フライスは図１０及び図１１に示
すように、正面フライスの工具本体９の取付溝１０に挿
入された平行平板状のスローアウェイチップ１１が、ク
ランプボルト１２で締め付けられたクサビ部材１３で固
定されている。そして、取付溝１０のチップ１１が押圧
される側壁１０ａにピン１４が植設され、チップ１１の
底面にはピン１４が係合する凹部１５が形成されてい
る。そのため、工具本体９を高速回転させた際、ピン１
４と凹部１５が互いに嵌合していることで、チップ１１
の飛び出しが防止されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなスローアウェイチップ１１の取付構造では、取付溝
１０の壁面からピン１４が突出しているために、スロー
アウェイチップ１１を着脱する際、クサビ部材１３と取
付溝１０の側壁１０ａとの間にスローアウェイチップ１
１の厚さとピン１４の突出量とを加えた量を越える隙間
を設定する必要がある。ところが、クサビ部材１３によ
るチップ１１の押圧強度を確保するべく取付溝１０の壁
面に対するクサビ部材１３の側面の傾斜角を小さくして
あるために、取付溝１０の深さを大きくすると、着脱の
際のクサビ部材１３の進退移動量が大きくなるという欠
点がある。このような作業を複数の取付溝１０すべてに
ついて行うとすると作業時間が著しく増大するという問
題が生じる。本発明は、このような実情に鑑みて、回転
時のスローアウェイチップの移動や位置ズレを防止でき
ると共にスローアウェイチップの着脱作業が容易なスロ
ーアウェイ式転削工具のチップ取付構造を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るスローアウ
ェイ式転削工具のチップ取付構造は、軸線を中心に回転
する工具本体に形成された取付溝に、スローアウェイチ
ップがクサビ部材で押圧されて装着されてなるスローア
ウェイ式転削工具において、スローアウェイチップは取
付溝の奥方向に漸次厚みが増大する形状とされ、クサビ
部材はスローアウェイチップを押圧する面と対向する面
との間隔が取付溝の奥方向に漸次増大していると共にボ
ルトと螺合して取付溝内を進退可能に固定されているこ
とを特徴とするものである。取付溝内に嵌合されている
クサビ部材とスローアウェイチップは、いずれも取付溝
内の奥方向が幅広の形状とされているから、工具本体の
回転時に遠心力が作用したとしても、チップとクサビ部
材とで互いに係止作用が働いて強固に固定でき、チップ
の移動はもとより位置ズレも防止できる。尚、取付溝は
チップ取付座を有する壁面と対向する壁面とが奥方向に
漸次幅広とされていてもよい。

【０００６】また、ボルトには（その一端に）係止部が
設けられ、該係止部は取付溝に設けられた係合部と回転
可能に係合されて、ボルトの進退を規制してなるように
してもよい。スローアウェイチップを取り外す場合、切
削加工時の発熱でスローアウェイチップとクサビ部材が
熱膨張して互いに強固に密着していたとしても、ボルト
を回転操作した際にボルトは係止部が係合部と係止する
ことで進退が規制され、クサビ部材が取付溝の奥方向に
移動してスローアウェイチップの押圧が緩められ、取り
外し可能になる。また、ボルトは、クサビ部材に螺合さ
れた第一ネジ部と、該第一ネジ部に対して逆方向にネジ
が切られていて工具本体に螺合された第二ネジ部とを備
えていてもよい。ボルトの第二ネジ部を工具本体に締め
込むと第一ネジ部に螺合するクサビ部材が取付溝の開口
部方向に移動してスローアウェイチップを押圧し、ボル
トを逆方向に回すとクサビ部材が取付溝の奥方向に移動
してチップの押圧が解除される。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面により説明する。まず、本発明の第一の実施の形態
を図１及び図２により説明する。図１は実施の形態によ
る正面フライスの取付溝のチップ取付構造を示す、工具
本体の軸線に直交する方向の断面図、図２は図１に示す
チップ取付構造を工具本体の外周方向から見た部分側面
図である。図１及び図２において、正面フライス１７の
図示しない軸線を中心に回転する工具本体１８の先端外
周部に、周方向に所定間隔で複数の取付溝１９が設けら
れており、図ではその１つが開示されている。取付溝１
９は工具本体１８の径方向に見て外周側の開口部１９ｄ
から底部１９ａに向けて、対向する二つの壁面１９ｂ、
１９ｃが漸次間隔が広がるテーパ状に形成されており
（図１参照）、取付溝１９の回転方向を向く一方の壁面
１９ｂには凹部が形成され、チップ取付座２０とされて
いる。そして、工具本体１８の外周面の取付溝１９に続
く回転方向前方はチップポケット２１とされている。

【０００８】チップ取付座２０に装着されるスローアウ
ェイチップ２２は、略四角形板状とされ、チップ取付座
２０の底面２０ａに着座する着座面２２ａに対向するす
くい面２２ｂ（上面）の稜線が切刃２３とされ、切刃２
３は工具本体１８の外周側に外周切刃２３ａが、先端側
に正面切刃２３ｂがそれぞれ設けられている。しかもス
ローアウェイチップ２２は、図１において、その板厚が
外周切刃２３ａ側から他端側に向けて漸次増大し、対向
する着座面２２ａとすくい面２２ｂとが小さい鋭角をな
すように傾斜して形成され、最大板厚をなす位置決め面
２２ｃがチップ取付座２０の位置決め側面２０ｂに当接
した状態に保持されている。位置決め面２２ｃと着座面
２２ａとでなす角度αは例えば９０度以下とされてい
る。角度αが直角または鋭角とされていることで、チッ
プ取付座２０の底面２０ａと位置決め側面２０ｂを加工
し易い。チップ取付状態でスローアウェイチップ２２の
外周切刃２３ａが工具本体１８の外周面から外側に突出
し、正面切刃２３ｂが工具本体１８の先端面から先端側
に突出している。

【０００９】取付溝１９内でチップ２２を固定するクサ
ビ部材２５は、取付溝１９の開口部１９ｄから底面１９
ａ方向に向けて対向する二つの側面２５ｃ、２５ｄ間の
距離即ち厚みが漸次増大して、断面積が増大する形状と
されている。そして、クサビ部材２５の上面２５ａはチ
ップポケット２１の一部をなすよう凹曲面形状とされ、
上面２５ａと下面２５ｂの略中央を貫通してネジ穴２６
が形成されている。この場合、側面２５ｃとネジ穴２６
を平行にすることが好ましい。クサビ部材２５はネジ穴
２６にボルト２７を螺合して締め込むことで、取付溝１
９の開口部１９ｄ方向に移動してチップ２２を押圧固定
することになる。クサビ部材２５の回転方向後方を向く
側面２５ｃは取付溝１９の壁面１９ｃに当接する傾斜面
とされ、他方の側面２５ｄ（押圧面）はチップ２２のす
くい面２２ｂを押圧するようになっている。

【００１０】本実施の形態による正面フライス１７は上
述のように構成されているから、工具本体１８の取付溝
１９にスローアウェイチップ２２を装着する場合、下面
２５ｂを先端側にしてクサビ部材２５を取付溝１９内の
底面１９ａにまで挿入し、スローアウェイチップ２２を
取付溝１９のチップ取付座２０に挿入して着座面２２ａ
をチップ取付座２０の底面２０ａに着座させ、位置決め
面２２ｃを位置決め側面２０ｂに当接させて位置決めす
る。この状態で、クサビ部材２５のネジ穴２６にボルト
２７を螺合して一方向に締め込んでゆくと、ボルト２７
の先端はクサビ部材２５の下面２５ｂから突出して取付
溝１９の底面１９ａに当接する。その後、更にボルト２
７を締め込むと、ボルト２７で案内されてクサビ部材２
５が取付溝１９の開口部１９ｄ方向に上昇して、対向す
る側面２５ｃ、２５ｄがそれぞれ取付溝１９の壁面１９
ｃとチップ２２のすくい面２２ｂとに当接してチップ２
２をチップ取付座２０に押し付けて固定することにな
る。そして、クサビ部材２５の上面２５ａが例えばチッ
プポケット２１より若干突出した状態でチップ２２が緊
密に押圧固定される。

【００１１】このようにして各取付溝１９にチップ２２
が固定された状態で、工具本体１８を高速回転して切削
を行っても、取付溝１９の開口部１９ｄはチップ２２の
位置決め面２２ｃとクサビ部材２５の底面２５ｂとを足
した寸法より狭いので、遠心力でチップ２２が外周側に
移動したり位置ズレを起こしたりすることはない。次
に、スローアウェイチップ２２を取り外す場合、ボルト
２７を逆方向に回転操作すると、ボルト２７が取付溝１
９の底面１９ａから離間する。この状態で、クサビ部材
２５をたたく等して押し込むことで、クサビ部材２５が
取付溝１９内の底面１９ａ側に移動するために、クサビ
部材２５によるチップ２２の押圧が緩められ、チップ２
２の取り外しが可能になる。

【００１２】上述のように本実施の形態によれば、チッ
プ２２が遠心力で外側に移動したり位置ズレを起こした
りすることなく、クサビ部材２５でチップ２２を押圧し
て確実に締め付け固定することができ、しかもチップ２
２の固定に際してピン等の突起物を用いることがなく、
比較的狭くて深さの浅い取付溝１９を用いて容易かつ簡
単にチップ２２の着脱操作ができる。また工具本体１８
にネジ穴加工を施す必要がなく、コストが低廉である。

【００１３】図３は第一の実施の形態の変形例を示すも
のであり、この取付構造では、取付溝１９′のスローア
ウェイチップ２２に対向する壁面１９ｃ′が凹曲面状に
形成されており、この壁面１９ｃ′にクサビ部材２５′
の側面２５ｃ′が嵌合して当接するようになっている。
そのため、クサビ部材２５′を取付溝１９′に挿入した
状態で、クサビ部材２５′が工具本体１８の軸線と平行
な方向（図３で矢印で示す方向）に移動しないように固
定できる。

【００１４】次に本発明の第二の実施の形態を図４によ
り説明するが、上述の第一の実施の形態と同一または同
様の部分または部材には同一の符号を用いてその説明を
省略する。図４は実施の形態による正面フライスの取付
溝のチップ取付構造を示す、工具本体の軸線に直交する
方向の断面図、図５は図４のＡ−Ａ線断面図である。図
４に示す取付溝１９の底面１９ａには、図５に示すよう
に略鍵穴形の孔２９が形成され、この孔２９は平面視で
略円形の大径部２９ａと略長円形状の小径部２９ｂとか
らなり、小径部２９ｂは底面１９ａの中央部に位置して
いる。更に孔２９の内側には大径部１９ａとほぼ同一内
径を備えた長円形の係合溝３０（係合部）が形成されて
いる。他方、クサビ部材２５のネジ穴２６に螺合された
係止ボルト３１（ボルト）は、軸部の先端が孔２９の小
径部２９ｂから係合溝３０内まで延びて、係合溝３０内
で拡径された略円盤状の係止板３２が一体形成されてい
る。係止板３２は大径部１９ａの内径より若干小さい外
径とされている。そのため、係止ボルト３１は取付溝１
９内で回転可能であるが、軸方向の進退移動は係合溝３
０の壁面と係止板３２との隙間の範囲内で小さく規制さ
れることになる。また、係止ボルト３１は取付溝１９の
壁面１９ｃと平行になるように、クサビ部材２５のネジ
穴２６が穿孔されている。

【００１５】本実施の形態は上述のように構成されてい
るから、チップ２２を取付溝１９に装着する場合には、
係止ボルト３１をクサビ部材２５に螺合させた状態で、
係止ボルト３１の係止板３２を孔２９の大径部２９ａに
挿入して係合溝３０内を移動させ、係止ボルト３１の軸
部を孔２９の小径部２９ｂに位置させる。次に、係止ボ
ルト３１を一方向に回転させて締め込むと、係止ボルト
３１の移動は係合溝３０と係止板３２の係合によって規
制されるため、クサビ部材２５が係止ボルト３１に沿っ
て取付溝１９の開口部１９ｄ方向に上昇する。これによ
って、チップ２２はすくい面２２ｂにクサビ部材２５の
側面２５ｄが押し付けられることで、緊密に固定され
る。そして、スローアウェイチップ２２を取付溝１９か
ら取り外す場合には、係止ボルト３１を逆方向に回転操
作して、クサビ部材２５を取付溝１９内の底面１９ａ側
に移動させる。これによって、クサビ部材２５によるチ
ップ２２の締め付けが緩められ、チップ２２の取り外し
が可能になる。

【００１６】第一の実施の形態の場合には、切削加工時
に切削抵抗によってチップ２２が発熱すると、チップ２
２とクサビ部材２５が熱膨張し、予定以上に強い力でチ
ップ２２が押圧固定されることになる。このような場
合、ボルト２７を操作してクサビ部材２５を移動させよ
うとしても移動しないことがある。その場合、クサビ部
材２５を外側からたたく等して移動させる必要がある。
その点、第二の実施の形態によれば、このような場合で
も、係止ボルト３１の進退移動は係合溝３０の壁面に係
止板３２が係合することで阻止され、クサビ部材２５を
確実に移動させて緩め、チップ２２を外すことができる
という格別の作用効果を奏する。また、係止ボルト３１
を取付溝１９の壁面１９ｃと平行に配設したから、クサ
ビ部材２５の取付溝１９への装着時にクサビ部材２５を
底面１９ａ側に移動させることで、チップ取付座２０付
近の空間が大きくなり、チップ２２の挿入が容易であ
る。

【００１７】図６及び図７は第二の実施の形態の変形例
を示すものであり、図６はチップ取付構造を示す要部断
面図、図７は図５のＢ−Ｂ線断面図である。第二の実施
の形態と同一または同様の部分には同一の符号を用いて
その説明を省略する。図６において、スローアウェイチ
ップ３４の着座面３４ａと位置決め面３４ｂとの角度β
は９０度またはそれ以上とされている。そのため、チッ
プ取付座２０の底面２０ａと位置決め側面２０ｂとの角
度もβとされている。また、係止ボルト３１の係止板３
５は上面３５ａがテーパ面とされ、これに当接し得る係
合溝３０の上側壁面３０ａも同様にテーパ面とされてい
る。

【００１８】次に本発明の第三の実施の形態を図８によ
り説明する。第二の実施の形態と同一または同様の部分
には同一の符号を用いてその説明を省略する。図８にお
いて、クサビ部材２５に螺合するボルト３７は軸部３７
ａを挟んで互いに逆方向にネジが切られた第一ネジ部３
７ｂと第二ネジ部３７ｃとからなる逆ネジとされ、第一
ネジ部３７ｂはクサビ部材２５のネジ穴２６と螺合さ
れ、第二ネジ部３７ｃは取付溝１９の底面１９ａから工
具本体１８の内側に設けられたネジ穴３８に螺合されて
いる。そして、ボルト３７を工具本体１８のネジ穴３８
に締め込むと、クサビ部材２５はネジ穴３８から離れて
取付溝１９の開口部１９ｄ方向に移動して、スローアウ
ェイチップ３４が押圧固定される。逆に、ボルト３７を
工具本体１８のネジ穴３８から外す方向に回転させる
と、クサビ部材２５は取付溝１９の底面１９ａ方向に向
けて移動して、スローアウェイチップ３４の押圧が緩め
られる。

【００１９】尚、実施の形態によるチップ取付構造で
は、チップ２２の着座面２２ａとすくい面２２ｂ、そし
てクサビ部材２５のチップ２２を押圧する側面２５ｄと
対向する側面２５ｃは、それぞれいずれか一方のみが
（位置決め面２２ｃ、底面２５ｂに対して）傾斜面でも
よいし、両方とも傾斜面としてもよい。また、上述の各
実施の形態では、スローアウェイチップ２２のすくい面
２２ｂをクサビ部材２５で押圧固定するようにしたが、
チップ２２の着座面２２ａ側を押圧するようにしてもよ
い。また、チップ２２の着座面２２ａにはサポータが設
けられていてもよい。尚、本発明は、正面フライスに限
らず、エンドミル等各種のスローアウェイ式転削工具に
採用できる。

【００２０】

【発明の効果】上述のように、本発明に係るスローアウ
ェイ式転削工具のチップ取付構造は、スローアウェイチ
ップは取付溝の奥方向に漸次厚みが増大する形状とさ
れ、クサビ部材はスローアウェイチップを押圧する面と
対向する面との間隔が取付溝の奥方向に漸次増大してい
ると共にボルトと螺合して取付溝内を進退可能に固定さ
れているから、チップが遠心力で外側に移動したり位置
ズレを起こしたりすることなく、クサビ部材でチップを
押圧して確実に締め付け固定することができ、しかもチ
ップの固定に際してピン等の突起物を用いることがな
く、比較的狭くて深さの浅い取付溝を用いて容易かつ簡
単にチップの着脱操作ができる。また、ボルトには係止
部が設けられ、該係止部は取付溝に設けられた係合部と
回転可能に係合されて、ボルトの進退を規制してなるか
ら、またボルトは、クサビ部材に螺合された第一ネジ部
と、該第一ネジ部に対して逆方向にネジが切られていて
工具本体に螺合された第二ネジ部とを備えているから、
切削時の発熱等のためにチップとクサビ部材が強い力で
密着してもボルト操作で確実にクサビ部材を移動操作し
てチップを着脱できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第一の実施の形態による正面フライ
スの取付溝のチップ取付構造を示す、工具本体の軸線に
直交する方向の断面図である。

【図２】 図１に示すチップ取付構造を工具本体の外周
方向から見た部分側面図である。

【図３】 図２に示す正面フライスの取付溝のチップ取
付構造の変形例を示す部分側面図である。

【図４】 本発明の第二の実施の形態による正面フライ
スの取付溝のチップ取付構造を示す、工具本体の軸線に
直交する方向の断面図である。

【図５】 図４におけるチップ取付構造のＡ−Ａ線断面
図である。

【図６】 第二の実施の形態の変形例による正面フライ
スの取付溝のチップ取付構造を示す、工具本体の軸線に
直交する方向の断面図である。

【図７】 図６におけるチップ取付構造のＢ−Ｂ線断面
図である。

【図８】 本発明の第三の実施の形態による正面フライ
スの取付溝のチップ取付構造を示す、工具本体の軸線に
直交する方向の断面図である。

【図９】 従来の正面フライスにおけるチップ取付構造
の断面図である。

【図１０】 図９とは別の従来の正面フライスにおける
チップ取付構造の斜視図である。

【図１１】 図１０におけるチップ取付構造について工
具本体の軸線に直交する方向の断面図である。

【符号の説明】

１７ 正面フライス １８ 工具本体 １９，１９′ 取付溝 １９ｂ，１９ｃ 壁面 ２２，３４ スローアウェイチップ ２２ｂ すくい面 ２５，２５′ クサビ部材 ２５ｃ，２５ｄ 側面 ２７，３７ ボルト ３０ 係合溝 ３１ 係止ボルト ３２，３５ 係止板 ３７ｂ 第一ネジ部 ３７ｃ 第二ネジ部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線を中心に回転する工具本体に形成さ
   れた取付溝に、スローアウェイチップがクサビ部材で押
   圧されて装着されてなるスローアウェイ式転削工具にお
   いて、前記スローアウェイチップは取付溝の奥方向に漸
   次厚みが増大する形状とされ、前記クサビ部材は前記ス
   ローアウェイチップを押圧する面と対向する面との間隔
   が取付溝の奥方向に漸次増大していると共にボルトと螺
   合して前記取付溝内を進退可能に固定されていることを
   特徴とするチップ取付構造。
2. 【請求項２】 前記ボルトには係止部が設けられ、該係
   止部は前記取付溝に設けられた係合部と回転可能に係合
   されて、前記ボルトの進退を規制してなることを特徴と
   する請求項１記載のチップ取付構造。
3. 【請求項３】 前記ボルトは、クサビ部材に螺合された
   第一ネジ部と、該第一ネジ部に対して逆方向にネジが切
   られていて前記工具本体に螺合された第二ネジ部とを備
   えたことを特徴とする請求項１記載のチップ取付構造。