JPH03281114A - 転削工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、切削に伴って生成される切屑を逐次処理で
きる転削工具に係り、特にマシニングセンタなどの自動
工具交換装置を備えた工作機械に用いて好適な転削工具
に関する。

［従来の技術］ 被削材の平面加工に用いられる転削工具の一例として、
従来より、第６図ないし第８図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−４′カツタ本体１の先端外周部に、該カッタ本
体１の先端面及び外周面に向（）て開Ｌ」する凹溝２が
周方向等間隔に複数形成され、これら凹１Ｍ１２内に、
スローアウェイデツプ（以下、デツプと略称４−ろ。）
３が、クランブネ）４で締め込まれろ楔部材５によって
着脱口ｒトにＡＪ、＝ｉ″ｉ−される・方で、各デツプ
３のすくい面３ａと向かい合うカッタ本体Ｉの外周面に
、壁面円弧状をなすチツブボケツｌ−６が形成され、さ
らにカッタ本体１の中心に該カッタ本体１を軸線方向に
貫く中心孔７か彩成されてなるものである１、 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；２て取り付けられたアーバｌＯの嵌合
軸ＩＩに中心孔７が嵌合された−１−で締（：Ｉけボル
ト１２により締結されて」二軸８と一体化される。そ；
７てこの状態で、カッタ本体ｌが主軸８に、＋ｉ−＝）
で軸線回りに回転ｌしめられると共に軸線と直交する方
向に送られて、チップ３の切刃１３か被削材を平面加圧
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からデツプポケット６の壁面に誘導され
て丸め込まれた上でカッタ本体１の周方向外方へ排出さ
れろ。

［発明が解決しようとする課題］ ところて、１−述した従来の正面フライスは、生成さノ
する切屑を弔にその周方向外方・＼誘導排出−４′るの
みであるため、カッタ本体１の回転に伴−・て切屑が機
械周囲へと広く飛散し２、この結果作業環境か悪化し、
また、切削終了後の切屑処理にも（１１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（
またり、あるいは切刃１３に切屑が噛み込まれて切削面
の品位が損なわれる欠点らあ−た。さらに、機械の周囲
に飛散１．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。

かかる欠点は、特に長時間の無人運転が要求されろマシ
ニンクセンタにおいてより顕杼に発生し、その解決か強
く要請されていた。

この発明は、このような背景のＦになされたしので、切
削に伴って生成される切屑を機械周囲に広く飛散させる
ことなく集中処理４−ることかでき、かつ自動工具交換
装置を備えた工作機械にも支障なく使用できる転削工具
を提供−４゛ろことを［」的と一４゛ろ。

１課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、この発明の転削工（↓は、
に具本体に、該工具本体を覆いか一〕工具先端側に開［
二１するカバーを」−具軸線回りに回転弓能な状態で装
着し、ごのカバーに、該カバーの内周面とｌ−具本体と
の間に画成される切屑収納室とカバー外部とを連通オろ
排出口を形成し１、上記■具本体の上記切屑収納室に臨
む外周面に、該−１−具本体の回転に伴って工具先端側
の空気を工具基端側へと吸引上る羽根を彩成し、上記カ
バーに、ｌ二足Ｔ（ｊ、本体が１４記主軸へ装着される
際に上記工作機械のｌ−軸頭と係合して該カバーを工具
本体の回転にχ↑しで拘小し、かつ、−１−記■二具本
体か上記主軸から取ζ）１さ（する際に該工具本体と係
合して上記カバーの工具本体に対ずろ回転を拘束するカ
バー拘束機構を配設したちのである。

この場合、切屑をより一層確実に回収するには、工具本
体の先端部に、切刃チップの４゛＜い面と隙間が空いた
状態て対向して上記カバーの工具先端側の開１１部を狭
める切屑案内部材を設：づろことか好ましい。

「作用　］ 上記構成の転削に具にあっては、■＝具本体の回転に伴
って羽根が回転する二とにより、工具先端側の空気が仄
端側へと吸引されるので、工具周囲の空気がカバーの開
口部から内部へと吸引され、これに伴って切刃チップで
生成される切屑が逐次切屑収納室に吸引さイする。この
ため、カバーの排出口から切屑を集中的に回収すること
かで八る。

また、工具本体の主軸−・の装着時にカバーが主軸頭側
と係合することにより、−］二貝本体が回転してしカバ
ー（」所定位置に保持される。その−・方、工具本体が
１：、軸から取り外さ第１る際には、カバーと工Ｌｊ９
本体とか係合してカバーの工具本体に対する回転が拘束
されるので、マシニングセンタ等で自動工具交換を行う
際にカバーが回転して工具交換動作を損なう等の弊害が
生じることもなく、工具交換を行う毎に排出口の周方向
の位置が変化することもない。

さらに、切屑案内部材を設けることにより、カバーの開
口面積が減少するので、工具先端部に生じる吸引力が増
大するとともに、切刃チッ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間の隙間に沿っ
て強制的に切屑収納室側へと案内される。

［実施例］ 以下、第１図ないし第４図を参照して、本発明の一実施
例を説明する。

これらの図において符号２０は工具本体である。

第１図ないし第３図に示すように、工具本体２０は、そ
の先端外周部に複数のチップ（切刃チップ）２１が装着
される一方で、その基端側にアーμ２２が嵌装されてポ
ルト２３で同軸的に連結されてなるものである。

ここで、上記デツプ２Ｉは超硬合金を正方形平板状に成
形してなるもので、工具本体外周部の凹溝２４に挿入さ
れた楔部材２５によって押圧されて工具本体２０に着脱
自在に装着されている。そして、各チップ２１の切刃２
６・はそれぞれ工具外周及び先端から僅かに突出せしめ
られている。

一方、上記アーμ２２は、当該工具本体２０を工作機械
の主軸頭Ｈに支持された主軸Ｓと連結するためのもので
、そのテーパンヤンク２７が主軸Ｓと嵌合された状態で
プルスタッド２８が主軸後端側（第１図において」一方
）へ引き込まれることにより主軸Ｓに装着される。そし
て、このアーμ２２にはキー溝２９が形成され、これら
キー溝２９が上記プルスタッド２８の引き込み動作に伴
って主軸Ｓのキー３０と係合することにより、主軸Ｓの
回転が工具本体２０に伝達されるようになっている。

また、アーμ２２には、工作機械に設けられた自動工具
交換装置の工具交換アーム（図示路）と係合されるグリ
ップ３１が形成されている。このグリップ３１よりも工
具先端側には、ラジアルベアリング３２が嵌装され、そ
の内輪側はナツト３３で軸方向に締め付けられている。

そして、ラジアルベアリング３２の外輪側にはカバー３
４が嵌装されている。このカバー３４は、その基端側か
上記ラジアルベアリング３２の外輪に嵌合されたキャッ
プ３５とポルト３５＋１で連結され、これによりカバー
３４は、その軸方向の移動が拘束されて工具本体２０に
回転自在に支持されている。

カバー３４の先端部は、工具先端に向かって開口する円
筒状に形成され、その先端とチップ２１のコーナ部との
間の距離１２１は、工具外周側を向く切刃２６の切込み
深さよりも幾らか大きく定められている。また、カバー
３４の先端部の内径は、上記切刃２６の回転径よりも僅
かに大きく定められている。このカバー３４の内周面と
上記切刃２６との間の径方向隙間量δは、被削材の材質
や切削条件等に応じて適宜定められるが、０．５ｍｍ〜
２ｍｍの範囲内に定めることが望ましく、より確実な切
屑処理を行うには０．５ｍｍ〜１ｍｍの範囲内に設定す
ることが望ましい。隙間量δが０．５ｍｍに満たないと
、カバー３４の偏芯等によって切刃２６が食い込むおそ
れがあり、他方、隙間量δが２ｍｍを超えると後述する
切屑吸引ツノが低下して切屑処理に支障を来すおそれが
生じるからである。

また、カバー３４の外周部には、当該カバー３４の内周
面と工具本体２０の外周面との間に画成される切屑収納
室３６と、カバー３４の外部とを連通ずる円形の排出口
３７が形成されている。そして、この排出口３７に中空
状をなす排出管３９が嵌装されている。また、カバー３
４の内周面の上部には、切屑収納室３６とラジアルベア
リング３０とを隔離する隔壁４０が形成されている。

第２図及び第３図により詳細に示すように、工具本体２
０の先端の各チップすくい面２１ａと対向する位置には
、平板状の切屑案内部材４１が配設されている。これら
切屑案内部材４１は、工具本体２０の取付座４２に嵌め
込まれてポルト４３で固定され、その表面は工具本体２
０の先端面と略面−七されている。

これら切屑案内部材４１の外周側は、１−具本体２０に
ＪＦ、＋成されたチップポケット４４をほぼ閉塞する■
ニ状に形成されている。そして、各切屑案内部材４１の
上記４−＜い面２＋ａと対向する端面４５と−Ａ”くい
而２１３との間には、切刃２６で生成されろ切屑を切屑
収納室３６側へ案内とる所定の隙１７Ｊ］　ｒか設置１
られている３、この隙間ｔの大きさは、被削（４の材質
や切削条件等に応じて適宜設定されるが、なるべくは０
．５ｍｍ〜２．Ｏｍｍの範囲に定めることが好ましい３
、隙間量１が０．５ｍｍに満たないと切屑の詰まりが生
じるおそれがあり、他方、隙間量ｔが２．Ｏｍｍを超え
ると切屑吸引力が低下して切屑処理能力が損なイ・）れ
るおそれが生じるからである。さらに、切屑案内部材４
１の裏面には、ｌ−記端面４５からチツプボケツ）・４
４の壁面に向かって延びろ溝部４６が形成され、−１−
２隙間ｔを通過１゛る切屑の詰まりを防止して、切屑を
滞りなくチップポケット４４に排出させる配慮がなされ
ている。

１ また、第１図及び第３図に示すように、上記工具本体２
０の外周面には複数の羽根５０が形成さイ１ている。こ
１１ら羽根５０（Ｊ、工具本体２０の外周部を周方向に
所定の間隔て削り込むことによって形成されてなるもの
で、その形状は、工具先端側から基端側に向か一″）に
従−）で漸次工具回転方向後方側へ傾斜゛４゛るように
定められている。

第１図に示すように、上記カバー３４の基端側は先端部
の側方へ膨らむ楕円形状に形成され、この楕円形状の突
出部５１に（Ｊカバー拘束機構５２が設（１らイ１てい
る。

このカバー拘束機構５２は、ｌ−記カバー３４の回転を
拘束−Ａ”るためのらので、上記突出部５１の案内穴５
３に摺動自在に挿入された係合軸５４と、この係合軸５
４を工具軸線方向基端側に付勢オる二］イルばね５５と
、係合軸５４から工具径方向中心側へ延びるストッパ５
６とから概略構成されている。

ここで、−１−２係合軸５４は、そのキー溝５４　ａか
上記突出部５１に螺合されたねじ５７の先端と２ 係合してその回転が拘束されている。また、係合軸５４
の先端は、１−記アーバ２２が主軸Ｓに嵌装された状態
において、］二作機械の主軸頭■］に取り付（１られた
係合ブロック５８の係合穴５９と嵌合して、カバー３４
の回転を拘束できるようになっている。また、第１図及
び第４図に示すように、−１−記ストソバ５６は、その
先端か、アーム２２に形成された係合溝６０に達する位
置まで延長され、上記係合軸５４の軸線方向への移動に
伴って係合’ＩＩ青６０から出没できるよう（こなって
いる。

次に、以−１−のように構成された正面フライスの作用
について説明する。

上記構成のｌ［面フライスは、工作機械の自動工員交換
装置のマガジン（図示略）内に収納され、この状態から
自動工具交換装置の工具交換アームで搬送されて主軸Ｓ
に装着される。この間、係合軸５４はコイルばね５５に
よって工具基端側に付勢され、このため、ストッパ５６
はアーム２２の係合溝６０ど係合する。従って、マガジ
ン収納状態及び工具交換中においては、カバー３４の回
転がβ（１１１−され、カバー３４はアーム２２１こ対
して周方向所定の位置に係止されろ。

ついで、アーム２２が主軸Ｓに装着されろことにより、
係合軸５４の先端部は主軸頭１−Ｉに固定された係合ブ
ロック５８の係合穴５つと嵌合する。

これにより、係合軸５４はコイルばね５５に抗して工具
先端側に押し込まれ、この結果ストッパ５６はアーム２
２の係合溝６０から開放される。これにより、アーム２
２及びカバー３４は互いに独立して回転可能な状態にお
かれるか、カバー３４は引き続き係合軸５４を介して係
合ブロック５８と係合するので、その回転が拘束される
。

アーム２２が主軸Ｓに装着された後、工具本体２０か主
軸Ｓによって軸線回りに回転せしめられるとともに、工
具先端と対向する被削材と主軸Ｓとの間に工具軸線と直
交する方向の相対運動がＩ与えられ、これに伴ってチッ
プ２ｊの切刃２６が被削祠を切削してゆく。

ここで、上記切削時においては、工具本体２０の１転に
伴って該工具本体２０の外周に設（Ｉられた羽根５０ら
一体に回転し、これにより工具先端側の空気が逐次工具
基端側へと吸引される。このため、カバー３４先端の開
口部分からは、工具本体２０の周囲の空気が切屑収納室
３６内に向けて逐次吸引される。

一方、上記デツプ２１の切刃２６からずくい面２１ａに
沿って生成される切屑は、切屑案内部材４１の端面４５
とずくい面２１ａとの間の隙間ｔを通過してデツプポケ
ット４４に導かれ、該チップポケット４４によって丸め
込まれて分断される。

そして、分断された切屑は、カバー３４の先端開口部か
ら吸引される空気と共に切屑収納室３６内に吸引される
。そして、吸引された切屑は、排出口３７から排出管３
９を介してカバー３４の外部へ集中的に排出される。

加工が終了して工具が主軸Ｓから抜き取られる際には、
工具本体２０は、工具交換アームとの係合のため、主軸
Ｓのオリエンテーション機能により主軸Ｓへの装着時と
周方向同一位置に位置決めされ、これに伴ってアーム２
２の係合溝６０は、ストッパ５６の先端と対応する位置
に位置決めされる。そして、上記工具交換アームによっ
てアーム２２が主軸Ｓから取り外されると同時に、係合
軸５４がコイルばね５５によって工具軸線方向基端側へ
押し戻され、これに伴って係合溝６０とストッパ５６と
が再び係合する。これによりカバー３４の回転は再びア
ーム２２によって拘束されることとなる。このため、工
具交換時や工具を収納するマガジンを駆動する際のカバ
ー３４の遊動が阻止され、工具交換を繰り返しても排出
口３７及び排出管３９の周方向の位置は常に一定となる
。

従って、切屑の排出位置が常に一定することとなり、機
械側の排出管３９に臨む位置に切屑収納箱等の切屑処理
手段を設けることによって、機械側で容易に切屑の集中
処理を図り得る。

以上説明したように、本実施例の正面フライスによれば
、羽根５０の回転に伴う吸引力によって、切削時に生成
される切屑が吸引されてカバ−３４外部の特定位置に集
中的に排出されるので、該切屑排出位置て切屑を集中処
理して、作業環境の改善、切屑処理に要する時間の短縮
化等を図ることができる。

さらに、切屑吸引力が工具本体２０に形成された羽根５
０によって生じるものであるため、切屑を吸引するため
に吸引機等の特別の装備を機械側に設ける必要がなく、
このため装置が簡単かつ安価になるという利点がある。

加えて、本実施例の正面フライスにあっては、主軸Ｓか
ら取り外された状態で、カバー３４がアーム２２に対し
て周方向所定の位置で係止され、また、アーム２２の主
軸Ｓへの装着に連動してカバー３４とアーム２２との係
合が解除される構造であるため、自動工具交換装置を備
えたマシニングセンタなどの工作機械にも同等支障なく
使用でき、マシニングセンタによる長時間無人加工を行
う場合等、生成される切屑の量が多くかつ作業者による
切屑処理が期待できない場合に顕著な効果を奏する。

ちなみに、カバー拘束機構５２を設けない場合には、工
具交換を行う場合、あるいは工具が収納されたマガジン
を駆動する場合等においてカバー３４が周方向に遊動し
て工作機械や他の工具等に干渉するおそれが生じ、また
、工具交換を行う毎に排出口３７の周方向の位置が変化
して切屑の排出位置が一定しないので、切屑排出方向が
工具交換毎に変化して処理ができなくなる。

なお、本実施例では特に工具本体２０の先端にデツプ２
１を装着したいわゆるスローアウェイ式の正面フライス
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、チップをロウ付けした正面フライス等、種
々の転削工具に適用できるものである。

また、本実施例では特に羽根５０を工具本体２０と一体
に形成しているが、本発明はこれに限るものではなく、
例えば第５図に示すように、別に製作された羽根６０を
工具本体２０の外周部に嵌装してボルト６１で連結する
ような構成であっても良い。また、羽根５０の形状につ
いても、上記実施例では特に工具先端側から基端側へ向
かうに従って漸次工具回転方向後方側へ傾斜する軸流式
の羽根状に形成しているが、本発明はこれに限るもので
はなく、例えば・Ｌ面視して渦巻き状をなす、いイつゆ
る遠心翼状の形状に形成しても同様の効果を奏すること
ができ、その他種々の変形が可能である。

さらに、本実施例では特に工具本体２０の先端面に切屑
案内部１．ｆ’４１を設（することによって、カバー３
４の開口部を挾めているが、羽根５ｏによって十分な吸
引力が得られる場合には省略しても構わない。

［発明の効果］ 以１−説明したように、この発明によれば、切削時に生
成されろ切屑を機械周囲に飛散させろこ七なく逐次吸引
して、工具周囲の特定位置に集中的に抽出できるので、
機械のりＩ出口に臨む位置に切屑処理手段を配設するこ
とにより、切屑を集中処理して切屑処理時間の短縮や作
業環境の大幅な改善等を図り得る。

しかも、切屑吸引力が工具本体の外周部に設けら４１だ
羽根によ−）て発生する構成であるため、切９ 屑の吸引のために吸引機等の特別な装置を設（Ｊる必要
がなく、装置が簡単で安価になるという効果をら奏する
。

加えて、工具が工作機械の主軸から取り列された状態に
あ。では、カバーが工具本体に対して周方向所定の位置
に係止され、また工具本体を主軸に装着する際には、こ
れに連動してツノバーと工具本体との係合が解除される
と同時にカバーと工作機械とが係合してカバーが二Ｖ具
本体の回転に対（〜で所定位置に保持されるため、自動
工具交換装置を備えた工作機械にも同等支障なく使用で
き、長時間無人加工を行う場合等、特に切屑の生成量が
多くかつ作業音による切屑処理も期待できない場合に顕
著な効果を奏する。

さらに、工具本体の先端に切屑案内部材を設けた場合に
は、カバーの開「１面積が減少して工具先端部に作用す
る吸引力が増大するとともに、すくい面に沿って生成さ
れる切屑か強制的に切屑収納室側へ案内されるので、切
屑をより一層確実に吸引できるという効果を奏する。

０

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は軸方向断面図、第２図は底面図、第３図は工具
本体の側面図、第４図は第１図のＩＩＩＪこおＩＪる断
面図、 第５図は羽根の変形例を示す図、 第６図ないし第８図は従来の正面フライスを示すしので
、第６図は軸方向断面図、第７図は底面図、第８図は工
具本体の先端外周部の拡大図である。 ２０・・・・・工具本体、 ２１・　・デツプ（切刃チップ）、 ２１ａ　　・すくい而、２６・・・切刃、３４・・　カ
バー　３６　・・切屑収納室、３７・・υト出口、４Ｉ
・　・・切屑案内部材、４５　・・・切屑案内部材の端
面、 ５０・６０　・・・羽根、５２・・カバー拘束機構、Ｈ
・　・ｔ′、軸頭、Ｓ・　主軸。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸線回りに回転せしめられる工具本体の先端外周
   部に切刃チップが装着されてなる転削工具において、 上記工具本体に、該工具本体を覆いかつ工具先端側に開
   口するカバーを工具軸線回りに回転可能な状態で装着し
   、 このカバーに、該カバーの内周面と工具本体との間に画
   成される切屑収納室とカバー外部とを連通する排出口を
   形成し、 上記工具本体の上記切屑収納室に臨む外周面に、該工具
   本体の回転に伴って工具先端側の空気を工具基端側へと
   吸引する羽根を形成し、 上記カバーに、上記工具本体が上記主軸へ装着される際
   に上記工作機械の主軸頭と係合して該カバーを工具本体
   の回転に対して拘束し、かつ、上記工具本体が上記主軸
   から取り外される際に該工具本体と係合して上記カバー
   の工具本体に対する回転を拘束するカバー拘束機構を配
   設したことを特徴とする転削工具。
2. （２）上記工具本体の先端部に、上記切刃チップのすく
   い面と隙間が空いた状態で対向して上記カバーの工具先
   端側の開口部を狭める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。