JP4962157B2 - 押え金、工具ホルダ、およびスローアウェイ式切削工具 - Google Patents

Description

本発明は、スローアウェイチップを工具ホルダに拘束するための押え金、これを備える工具ホルダ、およびこの工具ホルダを用いたスローアウェイ式切削工具に関するものである。

従来、切れ刃としてスローアウェイチップを工具ホルダに着脱可能に装着するクランプ機構として、取付穴を備えたスローアウェイチップを工具ホルダのチップ取付座に配置し、この取付穴に押え金の先端部に形成された突起部に係合させて、押え金に貫通形成されたボルト穴に締付ボルトを挿入し、これにより生ずる引き込み作用と押圧作用とによってスローアウェイチップを工具ホルダに拘束するように構成されたものが知られている（例えば、図４参照。）。
このように構成された工具を用いて切削加工を行う場合、切削加工中に発生する切りくずが押え金に衝突して、加工面を傷つけてしまうという不都合があった。
この問題を解決するために、例えば、インサートを締め付け固定するためのクランプとインサートとの間に、クランプの材料よりも高い硬さと耐摩耗性とを有する材料で作られた締付け板を別途設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特表２００２−５４２０５３号公報

しかしながら、上記特許文献１の発明では、切りくずの移動の方向を変化させることはできるが、切りくずを所望の方向へ流れるように誘導することはできなかった。また、締付け板を別途設けることから部品点数が多く、製品コストが高くなるとともに、作業が煩雑になるという問題があった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、切りくず排出性に優れ、高精度の加工面を得ることができるスローアウェイ式切削工具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、スローアウェイチップを工具ホルダに拘束するための押え金であって、押え金本体の先端側の下面に前記スローアウェイチップの取付穴に係合する突起部を備えるとともに、前記下面と交差して穿設されたボルト穴を備え、前記押え金本体に先端側から基端側に向かって延びる凹部が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、前記押え金本体に先端側から基端側に向かって延びる凹部を備えるので、切りくずがこの凹部に沿って押え金本体の先端側から基端側へと誘導されることとなり、切りくず排出性の向上を図ることができる。

上記発明においては、前記凹部が前記押え金本体の側面に開口するように形成されていることとしてもよい。
また、上記発明においては、前記凹部が前記押え金の上面に開口するように形成されていることとしてもよい。

また、本発明は、上記いずれかの押え金を備える工具ホルダを提供する。
また、本発明は、上記工具ホルダにスローアウェイチップが着脱可能に装着されてなるスローアウェイ式切削工具を提供する。
本発明によれば、前記押え金の凹部により、切削に伴って発生する切りくずが、この凹部を通って押え金本体の先端側から基端側へと誘導されることから、切りくず排出性に優れる。これにより、切削加工中に切りくずが押え金に衝突して加工面を傷つけてしまうことを防止でき、高精度の加工面が得られる。

本発明の押え金、工具ホルダおよびスローアウェイ式切削工具によれば、切りくず排出性に優れ、高精度の加工面を得ることができるという効果を奏する。

以下、本発明に係る押え金の一実施形態について、図１を参照して説明する。
本実施形態に係る押え金１は、超硬合金、高速度鋼、工具鋼、合金鋼、ステンレス鋼等から構成され、図１(ａ)に示されるように、先端側が基端側より細くなった細長い略半卵形をなす。この押え金本体の先端側の下面２には、スローアウェイチップ３０の取付穴３１と係合する突起部３と、スローアウェイチップ３０をその上面から押圧する押圧面４を備える。押え金本体の基端側には、上下面に貫通するボルト穴５と、工具ホルダ１０に形成された傾斜面１３と接触する滑り面９を備える。押え金本体の上方側面には、先端側からボルト穴５に向かって延びる凹部８を備える。

該凹部８は、押え金本体の両側面の上方に各１つずつ設けられ、これら２つの凹部８，８が突起部とボルト穴５を結ぶ中心線に対して互いに略対称になるように配置される。
これら凹部８，８は、押え金本体の上方側面に向かって開口し、かつ、押え金本体の先端側からボルト穴５に向かって互いに漸次離間するように、押え金本体の余肉を長手方向に削ぎ取るようにして形成されている。
押え金１の長手方向に直交する横方向における凹部８の断面形状は、図１(ｂ)に示されるように、略円弧状であり、凹部８の底面が押え金本体の横断面における中央部に向かって凹むような形状をなす。

この押え金１は前記ボルト穴５を介して工具ホルダ１０に穿設されたねじ穴１２に締付ボルト４０を挿入することにより、工具ホルダ１０に取り付けられて使用され、前記押圧面４と工具ホルダ１０のチップ取付座１１とでスローアウェイチップ３０を挟持固定するように構成されている。

このように構成された本実施形態に係る押え金１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る押え金１によれば、工具ホルダ１０のチップ取付座１１に載置したスローアウェイチップ３０の取付穴３１に、押え金本体の突起部３を係合させた後、押え金本体のボルト穴５を介して締付ボルト４０を工具フォルダ１０のねじ穴１２に挿入して締付ボルト４０を締めることにより、押え金１の押圧面４をスローアウェイチップ３０の上面から押し当て、工具ホルダ１０の傾斜面１３と押え金本体の滑り面９を接触させながらスローアウェイチップ３０を工具ホルダ１０の中心へ向かって引き込むことで、スローアウェイチップ３０を工具ホルダ１０に安定して強固に固定することができる。

この場合において、本実施形態に係る押え金１は、押え金本体の上方側面に先端側からボルト穴５に向かって延びるように形成された凹部８を備えるので、切削加工中に発生する切りくずが凹部８に沿って押え金本体の先端側から基端側へと誘導されることとなる。したがって、切りくず排出性の向上を図ることができる。

また、押え金本体の先端側は基端側より細くなっており、さらに、押え金本体の先端側の上方側面には凹部８，８が設けられていることから、切削加工時に切りくずが当たり易い押え金本体の先端部７ａの面積が小さい。したがって、押え金先端部７ａに衝突する切りくずを最小限にとどめることができ、押え金１の磨耗が抑制される。
また、押え金本体の上方側面に凹部８が配置されていることから、スローアウェイチップ３０の上面を押圧するための押圧面４は、スローアウェイチップ３０を工具ホルダ１０に強固に固定するのに十分な面積を確保できるので、安定したクランプ力が得られる。

なお、上記実施形態においては、凹部８を押え金本体の上方側面に向かって開口することとしたが、図２に示されるように、押え金本体の側面６および上面７に開口する凹部８ａを設けることにしてもよい。また、側面６および上面７のどちらか一方に開口することにしてもよい。凹部８を設ける位置としては、切りくずが当たりやすい位置であればよく、特に限定されるものではない。

また、上記実施形態においては、凹部８の横断面形状を略円弧状としたが、これに限定されるものではなく、直線部分を含む円弧状のものとしてもよく、また、直線としてもよい。
また、凹部８の大きさおよび深さは、切りくずが押え金１の先端側から基端側へ排出されるように誘導でき、押え金１の剛性を確保できる範囲内であれば任意の大きさおよび深さに設定することができる。例えば、図３に示されるように、本実施形態における凹部８の深さよりも浅い凹部８ｂを設けることにしてもよい。

また、上記実施形態においては、凹部８を押え金本体の両側面の上方に各１つずつ設けることとしたが、凹部８の個数はこれに限定されるものではなく、任意に設定することができる。例えば、押え金本体の上面に２つと側面に各１つずつで合計４つ凹部８を設けることにしてもよい。
また、上記実施形態においては、２つの凹部８，８を先端側から後端側に向かって長手方向に延びる押え金１の中心線に対して互いに略対称になるように配置することとしたが、非対称であってもよい。

また、上記実施形態においては、押え金１の形状を細長い半卵形に形成したが、押え金１の形状としては特に限定されるものではなく、略長方形、略円形状、非対称形状等の任意の形状を採用することができる。

次に、本発明の一実施形態に係る工具ホルダ１０およびスローアウェイバイト２０について、図４を参照して説明する。
本実施形態に係る工具ホルダ１０は、鋼材等から構成され、図４に示されるように、略直方体をなすシャンクを有するボデーと、該ボデーの先端部に形成されるチップ取付座１１と、該チップ取付座１１の近傍に穿設されたねじ穴１２と、該ねじ穴１２の近傍に形成された傾斜面１３と、締付ボルト４０により備え付けられる上述した押え金１を備える。

本実施形態に係るスローアウェイバイト２０は、図４に示されるように、上述した本実施形態に係る工具ホルダ１０と、該工具ホルダ１０のチップ取付座１１に装着されるスローアウェイチップ３０とを備える。つまり、このスローアウェイバイト３０は、上述した本実施形態に係る工具ホルダ１０のチップ取付座１１にスローアウェイチップ３０を載置し、その上に上述した本実施形態に係る押え金１を配置して、締付ボルト４０を押え金１のボルト穴５を介して工具ホルダ１０のねじ穴１２に螺入することにより、チップ取付座１１と押え金１の押圧面４との間にスローアウェイチップ３０を挟持固定してなる。

前記スローアウェイチップ３０は、超硬合金、サーメット、セラミックス等から構成され、図４に示されるように、略菱形の平板状をなし、この上面に形成されたすくい面と、このすくい面に交差する側面に形成された逃げ面と、各すくい面と逃げ面との交差稜線部に形成された切れ刃を備え、中央部には取付穴３１が貫通形成されている。

このように構成された本実施形態に係る工具ホルダ１０およびスローアウェイバイト２０の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係るスローアウェイバイト２０によれば、本実施形態に係る工具ホルダ１０のチップ取付座１１に載置したスローアウェイチップ３０の取付穴３１に、上述した本実施形態に係る押え金１の突起部３を係合させた後、ボルト穴５を介して締付ボルト４０をねじ穴１２に螺入して締付ボルト４０を締めることで、押え金１の押圧面４をスローアウェイチップ３０の上面から押し当て、工具ホルダ１０の傾斜面１３と押え金本体の滑り面９を接触させながらスローアウェイチップ３０を工具ホルダ１０の先端部からシャンクへ向かって引き込むことにより、スローアウェイチップ３０が工具ホルダ１０に装着されることとなる。したがって、押え金１との係合による引き込み作用とチップ上面からの押圧作用により、スローアウェイチップ３０を工具ホルダ１０に安定かつ強固に固定することができる。そのため、クランプ力に優れることから、旋削加工に伴いスローアウェイチップ３０が浮き上がってしまいびびり振動を誘発したり、刃先が損傷したりするおそれがなく、優れた加工面を得ることができる。

この場合において、本実施形態に係る工具ホルダ１０およびスローアウェイバイト２０によれば、上方側面に先端側からボルト穴５に向かって延びるように形成された凹部８を備える押え金１を用いてスローアウェイチップ３０を工具ホルダ１０に取り付けているので、切りくずがこの凹部８に沿って押え金本体１の先端側から基端側へと誘導されることとなる。したがって、切りくず排出性に優れる。これにより、切削加工中に切りくずが押え金１に衝突して加工面を傷つけてしまうことを防止でき、高精度の加工面が得られる。

特に、あらかじめ開いている穴の径を広げる内径加工においては、切削加工中に生じる切りくずが排出されにくいという問題があるが、本実施形態に係る工具ホルダ１０およびスローアウェイバイト２０によれば、内径加工のような場合においても、前記凹部８を備えることにより、切りくずを保持する空間を大きくすることができるため、切りくず排出性が向上する。その結果、切りくずの加工面への接触が低減され、切りくずの噛み込みや加工面の損傷を防止でき、優れた加工面が得られる。

また、押え金本体の先端側は基端側より細くなっており、さらに、押え金本体の先端側の上方側面には凹部８，８が設けられていることから、切削加工時に切りくずが当たり易い押え金本体の先端部７ａの面積が小さい。その結果、押え金先端部７ａに衝突する切りくずを最小限にとどめることができ、押え金１の磨耗が抑制される。したがって、押え金１を頻繁に交換する必要がなくなり、作業性に優れ、製造効率の向上を図って製造コストを縮減することができる。

なお、本実施形態においては、工具ホルダおよびスローアウェイ式切削工具としてスローアウェイバイト２０を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、正面フライス等の多種のスローアウェイ式切削工具に適用することができる。
また、本実施形態においては、略菱形の平板状のスローアウェイチップ３０を使用することとしたが、スローアウェイチップ３０の形状はこれに限定されるものではなく、例えば円形、三角形、四角形等のスローアウェイチップを使用することができる。

本発明の一実施形態に係る押え金を示す図であり、(ａ)は斜視図、(ｂ)は正面図である。 図１の押え金の変形例を示す図であり、(ａ)は斜視図、(ｂ)は正面図である。 図１の押え金の他の変形例を示す図であり、(ａ)は斜視図、(ｂ)は正面図である。 本発明の一実施形態に係るスローアウェイバイトを示す図であり、(ａ)は斜視図、(ｂ)はチップ取付状態を説明する断面図である。 従来の押え金を示す図であり、(ａ)は斜視図、(ｂ)は正面図である。

符号の説明

１ 押え金
２ 下面
３ 突起部
５ ボルト穴
６ 側面
７ 上面
８ 凹部
１０ 工具ホルダ
１１ チップ取付座
２０ スローアウェイバイト（スローアウェイ式切削工具）
３０ スローアウェイチップ

Claims (4)

1. スローアウェイチップを工具ホルダに拘束するための押え金であって、
   押え金本体の先端側の下面に前記スローアウェイチップの取付穴に係合する突起部を備えるとともに、前記下面と交差して穿設されたボルト穴を備え、
   前記押え金本体に少なくとも２つの凹部が間隔をあけて形成され、該押え金本体の上面が、２つの該凹部の間に、該押え金本体の先端側から基端側に向かって残存することを特徴とする押え金。
2. ２つの前記凹部と前記上面との交差稜線は、該押え金の上面視において、略平行であることを特徴とする請求項１に記載の押え金。
3. 請求項１または請求項２に記載の押え金を備えることを特徴とする工具ホルダ。
4. 請求項３に記載の工具ホルダに、スローアウェイチップが着脱可能に装着されてなることを特徴とするスローアウェイ式切削工具。
   

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