JPS6242724B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般的にはねじ切くし形バイト−チツ
プブレーカの組合せを備えた金属加工装置に関
し、特に輪郭付きの面をもつチツプブレーカを備
えた金属加工装置に関するものである。

周知の如く、高速ねじ切くし形バイト等により
工作片から除去した金属チツプは極めて熱く、そ
してもし破砕や制御をしなければ切削工具、加工
片又はこれらの両者に損傷を与えることになる。
この問題を解決するため、くし形バイトの歯元ラ
インに概して平行な頂縁をもつテーパ状の衝合面
をもつチツプブレーカがくし形バイトの前縁に対
して並置して、除去したチツプが衝合面に掛合し
てこれによりこすり落したり折り取つたりするよ
うになしていた。衝合面により与える破壊作用は
くし形バイトの歯元ラインにできるだけ近く、従
つて歯の歯先ラインにできるだけ近く衝合面の頂
縁を配置することにより強められた。この配置は
歯の歯先ラインに形成された又はその近くに形成
された大部分のチツプに有効な破壊作用を与え
た。しかし、チツプブレーカをこのように配置す
ることによつて、くし形バイト歯元ラインに加わ
る加工圧力は増大し、そのため比較的高価なカー
バイド製くし形バイトの寿命に悪影響を与えるこ
とになる。それ故これらの矛盾し合う設計上の条
件がなるため、くし形バイトの歯元ラインにでき
るだけ近くチツプブレーカすることのみによつて
くし形バイトの寿命を許容できるものとなすが一
方では歯先ラインに又はその近くに形成されたチ
ツプへの破壊作用の有効性を犠牲にせざるを得な
いという妥協策をとつていた。

上述のチツプブレーカは数年にわたり僅かに設
計変更して、チツプの破壊作用を改善しかつくし
形バイトの使用寿命を増す試みがなされてきた。
イエニングズの米国特許第3126560号に示す如
く、チツプブレーカは仕上げ切削部を形成するく
し形バイト歯の近くの斜角を付した又はテーパ状
の衝合面の一端に肩部を設けた。かかる肩部は仕
上げ歯により形成されたチツプ即ち条材を斜角を
付した衝合面に向けて加工片のねじ山付き部分か
ら離してその表面に当てて、それを破壊せしめる
ようになしている。

又、イエニングズの米国特許第31763330号に示
す如く、くし形バイトの前面と接合する後面に垂
直向きの平行みぞをもつチツプブレーカが金属除
去作業中くし形バイト歯により形成されるチツプ
即ち条材の後ろの切削区域に冷却剤を送られるよ
うになつている。チツプブレーカのみぞによりか
かる冷却剤を導入することは冷却剤をくし形バイ
ト刃に確実に冷却剤を送り、従来技術の如く切削
区域に冷却剤をあふれさせて効率を悪くすること
がなく、又同時に冷却剤を直接の熱交換状態の下
で通過させてバイト主体全体を冷却せしめること
ができる。

前述の改善の試みにも拘わらず、くし形バイト
は比較的高価であるため、チツプブレーカの斜角
を付した衝合面の配置位置はバイトに所望の使用
寿命をもたせることを考慮して選択されており、
それ故、チツプ破壊作用は、かかる所望の寿命を
あたえるためにくし形バイト歯から衝合面を離す
ことにより犠牲にしなければならなかつた。この
実情は破壊されなかつたチツプがくし形バイト及
び／又は加工片に損傷をあたえる可能性がある場
合でも存在した。

本発明の主目的はねじ切りくし形バイトの寿命
を損なうことなく、破壊作用の効率を改善するチ
ツプブレーカを備えた金属加工装置を提供するこ
とにある。

本発明の今一つの目的は、くし形バイト刃にほ
ぼ一致する形状をもつ衝合面を有し、各歯の切刃
全体が各歯により除去される材料の量により必要
とされる間隔をおいて衝合面から一様に離間した
チツプブレーカを備えた金属加工装置を提供する
ことにある。

本発明のその他の目的と利益は以下の説明から
明らかになるだろう。

上記目的を達成するため、本発明は特許請求の
範囲に限定する後述する如き特徴をもつが、以下
の説明と添付図面は本発明の実施例についてのも
のであり、本発明はその原理を逸脱せずに種々に
設計変更が可能であることは勿論のことである。

第１図を参照すれば、本発明装置を有するチツ
プブレーカは１０で示し、高速カーバイト製くし
形バイトは１２で示しているが、これらはソウデ
イの米国特許第2679057号に示す形式の回転ダイ
ヘツドに又はイエニングズの米国特許第3129445
号に示す形式のタツプヘツドに並置結合状態に配
置する。かかる回転ダイヘツド又はタツプヘツド
は以下では一般的にねじ切ヘツドと称するが、こ
れは１つ又はそれ以上のねじ切くし形バイトと、
これに付随したチツプブレーカを支持して、逐次
管、継手等の如き加工片から材料を除去するが、
その際ねじ切ヘツドはウラバニツクの米国特許第
3629887号に示す如く加工片に相対的に回転す
る。

第１図に示す如く、かかるねじ切ヘツドはくし
形バイト・チツプブレーカ担持台１４を含み、前
記ヘツドの回転軸線に対して半径方向に接近した
り離れたり選択的に往復動するように前記対をな
すバイトとブレーカを取付けている。各担持台は
加工片に隣接した表面に肩部１５をもつ。この担
持台１４は、ねじ切機械のヘツドがねじ切りすべ
き加工片に対して回転している時にくし形バイト
とチツプブレーカを掴んでいるホルダーである。

くし形バイト１２は好適にはねじ切りしている
接近する金属に面する前壁１６と後壁又は後尾壁
１７をもつ平らなカーバイト製主体の形をなして
いるが、肩部の半径方向壁に掛合する後壁１７に
より肩部１５に着座する。このチツプブレーカは
この肩部上に着座し、その後壁１９はくし形バイ
トの前壁１６と側面接合関係をなして並置する。
チツプブレーカ１０とくし形バイト１２は適当な
締着具によりねじ切ヘツドに連結したクランプ２
１により肩部１５上にかかる組立て関係で確実に
保持する。

図示の如く、くし形バイト１２は加工片Ｐに隣
接する壁に沿つた一列に配置する。しかし、本発
明は単歯くし形バイトやその他のくし形バイト又
は切削形状をもつ成形工具をも対象とするもので
ある。説明を簡単にするため単数又は複数の
“歯”は以下、かかる切削形状をも一般的に表わ
すものとして用いる。

歯２３〜２５は前壁１６の交差部で歯の全輪郭
に沿つて切刃を形成する。かかる切刃は工作片の
金属を確実に切削し、その結果、矢印２７により
概略示すチツプ経路に沿つて切り出されるチツプ
が切刃の全長に沿つて形成され、加工片Ｐの外へ
移動する。この熱いチツプが有効に破壊されなけ
れば、チツプは細長い条材となり、加工片及び／
又はくし形バイトと接触してこれらに損傷を与え
る可能性がある。

チツプ除去作用は次の通りである。第１図の矢
印２７は典型的なチツプの経路を示す。この経路
をたどるチツプはチツプブレーカの衝合面に接触
して折り取られるる。一般にチツプブレーカは当
業者には既知であるが、本発明のチツプブレーカ
は切削歯と同じ輪郭をもつていて、切削歯と整列
している点で新規なものである。

チツプの破壊を有効ならしめるため、本発明の
チツプブレーカはくし形バイトの歯に密接した位
置に一般的に３０で示す斜角を付した又はテーパ
状の衝合面をもつ。このテーパ状面は好適には第
１図に３１で示す加工片Ｐに対して15゜と45゜の
間の角度をなす。かかる衝合面３０は実質的にく
し形バイト１２の歯２３〜２５と同じ輪郭をもつ
一列の歯３３〜３５を含む。第２図に明示する如
く、かかる輪郭はチツプブレーカ衝合面３０をく
し形バイトの切刃に密接して位置することを可能
ならしめ、チツプブレーカの夫々の歯３３〜３５
とこれと整列したくし形バイト歯２３〜２５の切
刃間の間隔３７は少なくとも各歯の切刃全体にわ
たつて均等となす。各歯の切刃とこれと協働する
輪郭付きの衝合面との間の所望の均等な間隔はそ
の歯により除去される材料の量に応じて選択され
る。歯の切込み深さが深い場合は切込み深さが浅
い場合より均等間隔を大きくする必要がある。

即ち、１つの切削歯とこれに対応する衝合歯間
の均等な間隔は切削条件に応じて適切に調節する
ことができる。切削歯による切削深さが深い程両
歯間の間隔は大きくする。即ちチツプ厚さが厚い
程間隔を大きくする必要がある。もしすべての歯
が第２図に概略図示した如く同じ量の材料を除去
するならば、間隔３７はくし形バイトの切刃全体
に沿つて端から端まで均等になる。図示の如く均
等な間隔にすれば、１つの歯により形成したチツ
プのすべては実質的に等しい、一定の距離にわた
つて移動し、その後その歯と協働するチツプブレ
ーカの衝合面３０に掛合して有効に折り取られ
る。

第２，３図に示す如く、チツプブレーカの後壁
又は後尾壁１９は或る角度を成して、ほぼ平行に
延びる複数のみぞ４０を備え、これらのみぞはそ
の底壁４２から夫々それと整列したチツプブレー
カ歯の歯元まで延びている。チツプブレーカとく
し形バイトの並置状態に於て、みぞ４０の各々は
前記バイトの前壁１６により閉ざされて、冷却剤
送り導管を形成する。底部に於て、かかるみぞ４
０は回転ねじ切ヘツド用の冷却剤供給系統の一部
を成すダクト４５の端で槽４４と流体連通してい
る。かかる冷却剤供給系統はイエニングズの米国
特許第3076330号に完全に説明されている。かか
る供給系統は加圧した冷却剤流体を導管４５、槽
４４及びチツプブレーカの後壁中の平行みぞ４０
を経て送る。この冷却剤は加圧下に於て前記みぞ
からチツプ背後の切削区域に入り、この冷却剤
は、みぞが角度を成して配列しているため、チツ
プブレーカと前記バイトの歯側面に沿つて進ん
で、それを確実にかつ有効に冷却する。更に、か
かる冷却剤は前記みぞを通る間くし形バイトの前
面と直接接触して通つて直接的な熱交換によつて
冷却をする。

本発明により、衝合面がくし形バイト歯の切刃
全体に接近して配置されることによりチツプの絵
壊作用は改善される。更に輪郭付きの衝合面を使
用したため、各歯においてその切刃と衝合歯の間
の間隔を均等となすことができ、金属の切削量に
応じてその間隔を調節することができるためチツ
プの破壊作用を更に有効となすことができる。

このように切削歯の切刃全体に接近させて衝合
歯を配置することによつてくし形バイトの寿命は
実質的な悪影響を受けないことが認められた。事
実、慣例のカーバイド製くし形バイトに組合せて
本発明のチツプブレーカを用いて油田用の管につ
いて実施した限定された試験では、このくし形バ
イトの使用寿命は第４図に示す従来のチツプブレ
ーカを備えたくし形バイトの寿命よりも僅かに改
善された。

第４図では、従来のチツプブレーカ１０Ｐは衝
合面上に頂縁３０Ｐをもち、これはくし形バイト
歯２３Ｐ〜２６Ｐの歯元ラインとほぼ平行であり
かつ歯元ラインから0.028インチ（0.71mm）の距
離、そして歯山ラインから0.090インチ（2.29
mm）の距離だけはなされている。これに反して、
破壊作用を改善する本発明の第２図の実施例に於
ける切刃と衝合面間の均等間隔は0.040インチ
（1.02mm）である。従来の考えによれば、この小
さな均等間隔は、衝合面が切刃に一層着接近する
ことになるから、くし形バイトの寿命を減少せし
めることになる。しかし、このことは上記試験で
はそれが事実であることは証明されなかつた。前
記の各寸法は単なる実施例を示したに過ぎず、各
歯に均等な間隔が維持される限り前記寸法より大
きな又は小さな間隔を本発明に用いることができ
ることは明らかである。しかしこの間隔は前述の
如く歯毎に所望に応じて変えることができる。

例えばもしくし形バイトとチツプブレーカの両
方が夫々３個の歯をもつならば、第一の対の整列
した歯間の間隔は0.04インチ（約1.02mm）とし、
第二の対の間隔は深い切込みのために0.45インチ
（約1.14mm）とし、第三の対の間隔は最も浅い切
込みのために0.35インチ（約0.89mm）とすること
ができる。

くし形バイトとチツプブレーカ上に整列した歯
のすべての対の間隔は、切削歯がすべて同じ切込
み深さで切削する場合には、同じにする。即ち切
削深さが毎歯に異なれば整列した一対の歯の均等
な間隔は他の対の整列した歯間の均等な間隔とは
異なるものとなる。

本発明装置の有するチツプブレーカはねじ切り
くし形バイトとこれに付随した装置に関して説明
したが、かかるチツプブレーカはみぞ切りおよび
類似加工片を含むあらゆる金属除去作業に利用で
きるものである。例えば、均等な間隔を用いた本
発明はウエルバニツクの米国特許第3364544号の
みぞ又は切欠部に挿入体として、この米国特許に
記載している挿入体の代わりに、用いることがで
きる。この後者の挿入体は実質的距離だけ離れた
一体形成した衝合面の形状と異なつた角度をなす
切刃の輪郭をもつている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のチツプブレーカを一部断面で
示す端面図で、加工片から金属を除去する間くし
形バイトと組合わせた状態で示すもの、第２図は
第１図の面２−２上でとつたチツプブレーカとく
し形バイトの組合せ構造の正立面図、第３図は第
１図の平面３−３上でとつた、後面の角度を成し
た、ほぼ平行なみぞを示すチツプブレーカの後立
面図、第４図は米国特許第3176330号中に記載し
たのと同じ従来のくし形バイトとチツプブレーカ
の正立面図である。 １０……チツプブレーカ、１２……くし形バイ
ト、１４……くし形バイト−チツプブレーカ担持
台、１５……肩部、２１……クランプ、２３〜２
５……歯、３０……衝合面、３３〜３５……歯、
４０……みぞ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加工片から金属チツプを除去する少なくとも
   ２つの切削歯を含む切削歯形をもつ切削工具を備
   え、各切削歯は或る一定の輪郭をもつており、更
   に切削歯形に密接して位置した衝合面をもつと共
   にこれに向かう金属チツプを破壊するためのチツ
   プブレーカを備え、前記衝合面は衝合歯をもち、
   各衝合歯は前記切削歯の１つと整列しており、各
   衝合歯の輪郭はそれと整列している切削歯の輪郭
   と同じであると共に、互に整列した切削歯と衝合
   歯の輪郭が均等な間隔をおいて離間していること
   を特徴とする金属加工装置。 ２ 前記チツプブレーカは切削工具の切削面に向
   合つた冷却剤面をもち、前記冷却剤面が切削工具
   の切削面により閉ざされた複数の角度を成して配
   列したほぼ平行なみぞをもつていて冷却剤流体用
   の導管を形成し、前記みぞの配列角度を前記切削
   歯と衝合歯の形状に応じて選択して前記流体が前
   記みぞにより前記切削歯と衝合歯の歯側面に沿つ
   て流れるようになすことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の金属加工装置。 ３ チツプブレーカが単位体をなし、切削工具が
   単位体をなすことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の金属加工装置。 ４ 衝合面全体が切削歯形に直接隣接した縁か
   ら、それから離れた側の縁まで或る角度をなして
   加工片からテーパ状に離れて行く同一形状をもつ
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の金
   属加工装置。