JPS6037204Y2 - スロ−アウエイチツプのクランプ機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、ピンタイプのスローアウェイチップのクラ
ンプ機構に関する。

スローアウェイチップのクランプ機構としては穴のない
チップを駒で押え付けるクランプオンタイプと、穴のあ
いたチップをピンで固定スるピンタイプとが知られてい
る。

ここで問題とするのは後者のピンタイプであり、このも
のではチップをピンで簡単に固定できるという利点を生
かすことが望まれる。

勿論、このピンタイプは、第１図および第２図に示すよ
うなネガティブチップｌａ。

１ｂのみならず、第３図に示すようなポジティブチップ
２にも、また第１図に示すような一面拘束型のみならず
、第２図および第３図に示すような二面拘束型にもそれ
ぞれ適用できる。

第４図はこのようなピンタイプの従来例を示し、そこに
示される切削工具は、工具本体たるホルダ３、このホル
ダ３先端のチップ座４に固定されるチップ５、このチッ
プ５とチップ座４との間に介在されるシート６（このシ
ート６は使用されないこともある。

）およびチップ５を固定するためのピン７とによって構
成されている。

この場合、ホルダ３先端のチップ座４は、平坦なチップ
座底面４ａとそこから起立したチップ座壁面４ｂとから
なり、このようなチップ座４部分にはねじ穴８およびこ
のねじ穴８に対して偏心したテーパ穴９が設けられてい
る。

そこでチップ５を固定する際には、ピン７を回転させる
ことによりそれを軸方向にねじ込み、ピン７の側面部７
ａをテーパ穴９のテーパ面に接触させて倒し、チップ５
をチップ座壁面プ４ｂを押圧し固定する。

ところで、このような従来のものにあっては、チップ５
をクランプした状態において、ピン７の側壁部７ａがホ
ルダ３側のテーパ穴９の内壁に対し、一点で点接触して
いるのみであり、チップ５のクランプが不安定で、切削
抵抗などによってチップ５が動きやすいという問題があ
ることが判明した。

この問題は、チップ座壁面４ｂに対し平行な方向での自
由度が大きい一面拘束型の場合に特に顕著である。

また前記した従来例における他の問題として、ねじ穴８
とテーパ穴９とが同心でないことから加工が面倒で精度
も出しにくいことがある。

この考案は以上の点を考慮してなされたもので安定した
クランプ状態を維持することができ、しかも加工および
精度の面からも好ましいスローアウェイチップのクラン
プ機構を提供するものである。

この考案と密接に関連した先行技術として先に提案した
実願昭５５−１０５２４４号の技術がある。

この考案はその先行技術を部分的に改良し、先行技術が
もつ本質的な特徴を生かしつつ、副次的な効果をも得よ
うとするものである。

そこで、まずその先行技術を説明し、その後その先行技
術との対比のもとてこの考案を明らかにする。

〔先行技術の内容〕（第５図参照） 第５図は先行技術におけるクランプ機構を示すが、ここ
でも工具本体たるホルダ３０の先端部分には、チップ座
４０（チップ座底面４０ａとチップ座壁面４０ｂとから
なる。

）が設けられており、チップ５０はチップ座底面４０ａ
上にシート６０を介して載置され、ピン４０によってク
ランプされる。

この先行技術では、従来一般に一点であったピン７０と
ホルダ３０との接触を二点で行なう点に特徴があり、そ
のためホルダ３０の先端部分には、めねじ穴８０（この
めねじ六８０は従来一般のねじ穴８に相当するもので、
チップ５０側の丸穴５０ａとほぼ同心か、あるいはその
丸穴５０ａよりも少しチップ座壁面４０ｂ寄りに設けら
れている。

）の上側に特有の穴１０が設けられている。

この穴１０は、チップ座底面４０ａに開口をもち、その
内壁部分で、チップ座壁面４０ｂとは反対側に位置する
部分にテーパ稜線１０ａ、１０ｂをもっている。

ここで穴１０の加工例について述べ、その穴１０の構成
をより明らかにする。

穴１０を得るには、まず下方のめねじ六８ｏと同心とし
たテーパ穴１０１ （このテーパ穴１０１は、下方に収
束している点で前記従来のテーパ穴９と同様であるが、
軸心の位置が異なることに留意されたい。

）を明け、ついで、そのテーパ穴１０１の軸心よりチッ
プ座壁面４０ａ側に少し偏心させた位置に座ぐり穴１０
２を明ければよい。

このように穴１０はテーパ穴１０１と座ぐり穴１０２と
が重ねあった構成てあり、穴１ｏの内壁面のうち、前記
チップ座壁面４０ｂに向い合う部分にテーパ面１０１ａ
（勿論、テーパ面１０１ａは前記テーパ穴１０１の一
部である。

）が部分的に残されている。

前記テーバ稜線１０ａ、１０ｂはテーパ面１０１ａの一
辺であり、しかもテーパ穴１゜１の最大径よりも座ぐり
穴１０２の径力伏きいので、それらテーバ稜線１０ａ、
１０ｂについては穴１０の内壁の突部あるいは角として
とらえることができる。

なお、ここにおけるピン７ｏも、前記チップ５０の丸穴
５０ａにはまり合う頭部７゜ａと、この頭部７０ａより
大径で下方に行くにつれて小径となる中間部７０ｂと、
おねじ部７０ｃをもつ下部とによって構成されている。

このように構成されたクランプ機構においても、チップ
５０のクランプ操作については従来一般のものと同様で
、次のとおり行なわれる。

■チップ座底面４０ａ上にシート６０を載置する。

（勿論シート６０を用いないときには、この工程は不要
である。

■ピン７０をホルダ３ｏ側のめねじ穴８０にねじ込む。

■ピン７ｏの頭部７０ａをチップ５０の丸穴５０ａに入
れるようにして、チップ５０をシート６０上に載置する
。

■ピン７゜をさらにねじ込むと、ピン７０の中間部４０
ｂがテーパ稜線１０ａ、１０ｂに接触し、これによって
ピン７０はおねじ部７０ｃを中心としてチップ座壁面４
０ｂ側に倒れ、したがってピン７ｏの頭部７０ａがチッ
プ５０の丸穴５０ａ内壁に押すことにより、チップ５０
はチップ座壁面４０ｂに押圧固定される。

したがって以上のような先行技術によれば、ピン７０の
接触が常に二点接触となるため、安定したチップクラン
プを行なうことができるという優れた効果が得られる。

〔この考案の内容〕（第６図〜第９図参照）上述した先
行技術の場合、ピン７０の中間部７０ｂは突部あるいは
角といえるテーパ稜線１０ａ、１０ｂに接触することに
よって支えられている。

そのため、安定したチップクランプが得られる反面、テ
ーパ稜線１０ａ、１０ｂ部分のいたみが激しく、またピ
ン７０側にかじりが生じやすく、ホルダ３０およびピン
７０の耐容性が劣るおそれがある。

その考案はそのような耐久性の問題をも解決するもので
、上述した先行技術における大径の穴１０に相応する穴
１００として、側壁が角にない円滑な曲面からなる穴を
用いるものである。

チップ５０のクランプ機能を考えると、穴１００には次
のような条件が必要不可欠である。

すなわち、穴１００の側壁のうち、少なくともチップ座
壁面４０ｂとは反対側の左半分は、穴１００の深さ方向
下方に行くにつれて収束しかつ角のない円滑な曲面から
なり、その曲面はチップ座底面４０ａに近い上方部分に
おいて左端から右側のチップ座壁面４０ｂ側に行くにつ
れて曲率半径が大きくなり、左端における曲率半径をｒ
ｌ、穴１００の中央部における曲率半径をｒ２としたと
き、ｒｌ＜ Ｒ＜ｒ２ （ただし、Ｒは前記ピン７０の
中間部７０ｂの最大半径である。

）を充足しているという条件である。このような穴１０
０を得るには、テーパエンドミルのエンドミル加工、ブ
ローチによるブローチ加工あるいは放電加工などのよう
に工具による加工、または精密鋳造など種々の加工方法
を利用することができる。

たとえばテーパエンドミルによるエンドミル加工による
場合には、第８図に示すように、まずめねじ部８０と同
心の初期テーパ穴１００１を明け、ついてそのテーパエ
ンドミルを初期テーバ穴１００１の中心イーイからベク
トルＡで示すように後期テーパ穴１００２の中心ロー〇
に向けて距離ａだけ連続的に移動させ加工すればよい、
この場合、後期テーパ穴１００２は初期テーパ穴１００
１に比べてＸだけチップ座壁面４０ｂ寄りでかつ２だけ
深い位置にある。

したがって、テーパエンドミルの移動方向を示す移動角
θは、θ＝ＣＯ３−１Ｚ−）によって定まるが、その移
動角θについてはθ〉４に設定することを要する（ただ
し、αはテーパエンドミルのテーパ角で、色はテーパ半
角である。

）。勿論、このテーパエンドミルの移動方向は一面拘束
形と二面拘束形とでは異なる。

一面拘束形ではチップ５０の辺部直角方向であり、二面
拘束形ではチップ５０の対頂角の半角方向である。

第９図はテーパエンドミルによる加工穴１００を平面視
した図を示している。

チップ座壁面４０ｂに対し直角な線分ハーバの方向、そ
れもチップ座底面４０ａを含む平面において、前記初期
テーパ穴１００１の中心イーイに相応する０点からチッ
プ座壁面４０ｂ側にΔＸおよびＸだけずれた位置での穴
１００曲率半径をそれぞれｒ△ｒｇ ｒＸとすると、 ｒ△８＝ｒｏ＋ΔＸ−Ｃ０ｔθ・ｔａｎ ２の関係かあ
る。

ここで、ｒｏはハーバ線上左側ねじ穴中心Ｏに対する最
小半径である。

また、ｒ ｏ ＜ ｒ ｘ ｒＯ≦Ｒ（Ｒはピン７０の最大半径、つ まり穴１００の側壁に接触する部分 のピン径である。

）であるので、Ｒ≦ｒ ｏ＜ ｒ ｘとなる。

なお、クランプ時、つまりチップ座底面４０ａよりもΔ
２だけ下方では、 ｒい＜ Ｒ＜ ｒ ｚｂ ＜ ｒ ｘの関係がある。

α ここで、ｒ ｚａ ＝ ｒ の−△ｚ ” ｊａｎ ２
ｒｚｂ”ｒｘ−Δｚ ” ｊａｎ ２である。

いずれにしろ、このようにして得られる穴１００の側壁
は角のない円滑な曲面である。

したがってチップクランプ時には、第６図に示すように
、ピン７０の中間部７０ｂのうち最大径部分７００が穴
１００の傾斜平坦部１００ａ、１０Ｑｂに接触すること
になる。

そこで二点接触による安定したチップクランプが得られ
るとともに、前述した先行技術におけるホルダ３０およ
びピン７０の耐久性の問題をも有効に解決することがで
きる。

なお、この考案は、穴つきチップであればネガティブチ
ップ、ポジティブチップのいずれにも適用することがで
き、またシート６０の有無にかかわらず適用することが
できる。

まらに、立刃型および横刃型のいずれのチップ取り付け
にも適用することができる。

ここで、この考案をマイナスの大きな逃げ角をもつスロ
ーアウェイチップへ適用した例を少し述べる。

その種のチップ５００は公知であるが（たとえば特開昭
４８−７０９７０号公報）、ピン７０によるチップ５０
０の押し付は方向に沿った断面構造を示す第１０図が明
らかにしているように、チップ底面５００ａとチップ側
面５００ｂとがなす角度αは鋭角である。

このため、同図に示すように、チップ５００のクランプ
操作の際、チップ５００の丸穴５００Ｃに対しピン７０
の頭部７０ａが干渉するおそれがある。

そこでその干渉を避ける意味から、設計上ピン７０の頭
部７０ａを先細り形状とすることにより、ピン７０側の
Ｒ点が１線に平行なｍ線よりも図中左方に位置するよう
になすことを要することは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はけの考案が適用される切削工具例を示
す平面図、第４図はこの種のクランプ機構の従来例を示
す要部断面図、第５図は先の提案に係るクランプ機構を
示す第４図と同様の要部断面図、第６図〜第９図はこの
考案の一連用例を示し、第６図はホルダ先端部分の断面
図、第７図は第６図の■−■線に沿う断面図、第８図お
よび第９図はクランプ穴の一例を説明するための図で、
第８図が断面図、第９図が平面図第１０図はこの考案の
他の適用例を示す断面図である。 ３．３０・・・・・・ホルダ（工具本体）、４・・・４
０・・・・・・チップ座、５，５０・・・・・・チップ
、７・・・７０・・・・・・ピン、７０ａ・・・・・・
頭部、７０ｂ・・・・・・中間部、７０Ｃ・・・・・・
おねじ部、８．８０・・・・・・ねじ穴（めねじ部）、
１００・・・・・・大径穴、１００１・・・・・・初期
テーパ穴、１０００２・・・・・・後期テーパ穴。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 平坦なチップ座底面４０ａとその底面から起立したチッ
   プ座壁面４０ｂとからなる工具本体３０先端のチップ座
   ４０に対し、穴５０ａのあいたチップ５０をその穴５０
   ａを貫く一本のピン７０によって固定するスローアウェ
   イチップのクランプ機構において、前記ピン７０は、前
   記チップ５０の穴５０ａにはまり合う頭部７０ａと、そ
   の頭部７０ａより大径で下方に行くにつれて小径となる
   中間部７０ｂと、おねじ部７０ｃをもつ下部とによって
   構成され、一方前記工具本体３０には、前記チップ座底
   面４０ａに直交する穴が設けられ、その穴は前記ピン７
   ０の中間部７０ｂよりも大径の穴１００と、その下部に
   続き前記おねじ部７０Ｃに対応しためねじ部８０とによ
   って構成され、しかも前記大径の穴１００の側壁のうち
   、少なくともチップ座壁面４０ｂとは反対側の左半分は
   、穴１００の深さ方向下方に行くにつれて収束しかつ角
   のない円滑な曲面からなり、その曲面はチップ座底面４
   ０ａに近い上方部分において左端から右側のチップ座壁
   面４０ｂ側に行くにつれて曲率半径が大きくなり、左端
   における曲率半径をｒ□、穴中央部における曲率半径を
   ｒ２としたとき、ｒｌ＜Ｒ＜ｒ２（ただし、Ｒは前記ピ
   ン７０の中間部７０ｂの最大半径である。 〕を充足していることを特徴とするスローアウェイチッ
   プのクランプ機構。