JPH081797Y2 - 転削工具の切屑排出機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、例えば正面フライス等、被削材の平面切
削に用いられる転削工具に係り、詳しくは切削に伴って
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７図ないし第９図に示す正面フライス
が知られている。

これらの図に示す正面フライスは、略円筒状をなす工
具本体１の先端外周部に、該工具本体１の先端面及び外
周面に向けて開口する複数の凹溝２が周方向へ等間隔に
形成され、これら凹溝２に、スローアウエイチツプ（以
下、チツプと略称する。）３が、クランプネジ４で締め
込まれる楔部材５によって着脱自在に装着される一方
で、各チツプ３のすくい面3aと向かい合う工具本体１の
外周面に壁面円弧状をなすチツプポケツト６が形成さ
れ、さらに工具本体１の中心に該工具本体１を軸線方向
に貫く中心孔７が形成されてなるものである。

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を介して取り付けられたアーバ10の嵌合軸
11に中心孔７が嵌合された上で締付けボルト12により締
結されて主軸８と一体化される。そしてこの状態で、工
具本体１が主軸８によって軸線回りに回転せしめられる
と共に軸線と直交する方向に送られて、チツプ３の切刃
13が被削材を平面加工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からチツプポケツト
６の壁面に誘導されて丸め込まれた上で工具本体１の周
方向外方へ排出される。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、上述した従来の正面フライスは、生成され
る切屑を単にその周方向外方へ誘導排出するのみである
ため、工具本体１の回転に伴って切屑が機械周囲へと広
く飛散し、この結果作業環境が悪化し、また、切削終了
後の切屑処理にも相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
したり、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もあった。さらに、機械の周囲に
飛散し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。

このような問題を改善する装置として、例えば米国特
許第2944465号のように、カッタ本体の外周を覆う切屑
吸引用のカバーを工作機械の非回転部に固定して、切刃
で生じる切屑をカッタ本体とカバーとの間の空間に吸引
して排出しようとする切屑吸引装置が提案されている。
しかしながら、この装置は、カッタ本体及びカバー先端
部間の切屑吸引口と、切屑を生成する切刃とがかなり離
間しているために、切屑の誘導と吸引とが不十分であ
り、特にカッター本体とカバーとの間の間隙が大きいた
めに吸引力が小さく、しかも一旦被削材表面に落下した
切屑を吸引しようとするものであり、切屑の飛散を十分
に防止できなかった。

この考案は、このような背景の下になされたもので、
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
ることなく回収することができる転削工具を提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、この考案の転削工具の切
屑排出機構は、カッタ本体の先端外周部に切刃チップが
設けられ、この切刃チップのすくい面との間に隙間を形
成するように切屑案内部材がカッタ本体に配置されてい
ると共に、カッタ本体の周面外方を覆いかつその先端開
口部がカッタ本体の切刃チップの先端よりわずかに後退
する位置にある略円筒状のカバーが配設されて、このカ
バーの内周面とカッタ本体の外周面との間に切屑収納室
が形成され、且つ切屑収納室と吸引機とを連結する連通
部がカバーに設けられていて、切屑を隙間から吸引排出
させるようにした転削工具の切屑排出機構において、カ
バーの先端部には、切刃の被削材に対する切込み量より
若干深くて被削材の被切削部が通過可能な切欠部が形成
されていることを特徴とするものである。

また、カバーは、支持カバーとその先端側に取り付けら
れていてカッタ本体の軸線方向に進退可能な可動カバー
とからなり、この可動カバーの先端部に切欠部が形成さ
れていることを特徴とする。

［作用］ 上記構成の転削工具にあっては、カバーを、その先端
部が切刃チツプの工具先端側を向く切刃よりも僅かに工
具基端側へ後退するように位置決めし、この後、排出口
からカバー内の空気を吸引しつつ、工具本体を、その軸
線と直交する方向でかつカバーの切欠きが位置する側へ
送り出すことにより、上記切欠き部分に露出する切刃チ
ツプで被削材を切削してゆく。

このとき、切屑収納室からの空気の吸引に伴って工具
先端部の周囲の空気が切屑収納室内へと吸引されるの
で、切刃チツプで生成される切屑は、切屑案内部材によ
って案内されつつ逐次切屑収納室に吸引され、さらには
排出口から回収される。

また、上記の切削時においては、上記カバーの先端部
が工具先端側を向く切刃よりも僅かに工具基端側へ後退
した位置に位置決めされるので、工具の送り方向後端側
においては、カバー先端部と、上記切刃チツプで削成さ
れた被削材の加工面との間の隙間が極小になり、これら
の隙間の拡大による切屑吸引力の低下が回避される。

また、切込み量を多少調整しても可動カバーを移動さ
せることで、可動カバーと被削材の加工面との間の隙間
を最小限に設定でき、可動カバー先端部全周に亘って吸
引力の低下を最小に抑制できることになる。

［実施例］ 以下、第１図ないし第４図を参照して、本考案の一実
施例を説明する。なお、上述した従来例と同一の構成要
素には同一符号を付し、その説明を省略する。

これらの図において符号20は工具本体である。この工
具本体20は上述した従来例と同様に略円筒状をなし、そ
の先端外周部の凹溝２には、チツプ３がクランプねじ４
で絞め込まれる楔部材５によって着脱自在に装着されて
いる。一方、工具本体20の基端側には、当該工具本体20
は工作機械の主軸８に装着するためのアーバ21が、締付
けボルト12によって同軸的に固定されている。

このアーバ21には、ラジアルベアリング22が嵌装され
て止め輪23で軸方向に係止されている。そして、ラジア
ルベアリング22の外輪にはカバー24が嵌装され、該カバ
ー24は、キャップ25とボルト26で連結されることによっ
てアーバ21に回転自在に支持されている。

カバー24は、上記アーバ21に支持された略円筒状の支
持カバー27と、この支持カバー27の先端部に嵌装された
略円筒状の可動カバー28とからなるもので、可動カバー
28は、支持カバー27の外周部の長穴29（第４図参照）に
挿通されたボルト30と螺合されることにより、該支持カ
バー27に対して工具本体20の軸線方向に移動自在に連結
されている。

可動カバー28の先端は、チツプ３の外周側を向く切刃
13と工具軸方向に重なり合う位置まで延長され、その一
部には切欠き31が形成されている。この切欠き31は長方
形状をなし、その幅ｗは被削材Ｃの幅よりも幾らか大き
く、また深さｄは上記切刃13の被削材Ｃに対する切込量
よりも幾らか大きく定められている。

また、可動カバー28の先端部内径は、上記切刃13の回
転径よりも僅かに大きく定められている。この可動カバ
ー28の内周面と上記切刃13との間の隙間量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、可動カバー2
8の偏芯等によって切刃13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力が低
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。

上記カバー24の外周部のうち、上記切欠き31の上方に
位置する部分には、当該カバー24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32と、カバー24
の外部とを連通する円形の排出口33が形成されている。
そして、この排出口33には中空状をなす排出管34が嵌装
され、この排出管34には、図示せぬ吸引機と連結された
吸引ホース35の先端部が嵌め込まれている。また、支持
カバー27の内周面の上部には、切屑収納室32とラジアル
ベアリング22とを隔離する隔壁36が形成されている。

また、第２図及び第３図に詳細に示すように、工具本
体20の先端部には切屑案内部材40が配設されている。こ
の切屑案内部材40は、円環状をなす基部41に、工具径方
向外方へ延びる複数の切屑案内部42が形成されてなるも
ので、基部41に挿通されるボルト43によって工具本体20
の先端面と略面一をなすように固定されている。

上記切屑案内部42の先端には、上記チツプポケツト６
に嵌まり込む突部44が形成され、この突部44の端面45と
チツプ３のすくい面3aとの間には所定幅の隙間ｔが設け
られている。この隙間ｔは、切刃13で生成された切屑を
カバー24の内部に案内するためのもので、その大きさ
は、生成される切屑の種類の応じて0.5mm〜2.0mm程度の
範囲に設定される。また、突部44には、上記端面45に開
口する溝部46が形成されており、上記隙間ｔを通過する
切屑の詰まりを防止して、切屑を滞りなくチツプポケツ
ト６に排出させる配慮がなされている。

以上のように構成された正面フライスを用いて被削材
Ｃの平面加工を行うには、まず、可動カバー28を固定す
るボルト30を緩めて可動カバー28の先端位置をチツプ３
の工具先端側を向く切刃13よりも僅かに後退する位置に
調整し、この後、アーバ21を主軸８のテーパ穴8aに挿入
して工具本体20を主軸８に取り付ける。

続いて、カバー24を工具本体20に対して周方向に回転
させて、その切欠き31が被削材Ｃと対向する向きに位置
決めし、この状態で排出管34に吸引ホース35を接続して
カバー24の周方向の移動を拘束する（第１図乃び第３図
参照）。

そして、主軸８に工具本体20を装着した後、切屑収納
室32内の空気を吸引ホース35で吸引しつつ、主軸８によ
って工具本体20を回転させるとともに、工具本体20をカ
バー24の切欠き31が設けられた側（第１図矢印Ａ方向）
へ送り出すか、あるいは被削材Ｃを反対方向へ送り出す
ことにより、切欠き31に露出する切刃13で被削材Ｃの被
切削部C₁を切削してゆく。

以上のようにして切削加工を行う場合、切屑収納室32
の内部には、吸引ホース35によって空気が吸引されるた
めに負圧が発生し、これに伴って可動カバー24の先端側
開口部からは工具本体20の先端部周囲の空気が吸引され
る。

一方、チツプ３の切刃13で生成される切屑は、チツプ
すくい面3aと切屑案内部材40の端面45との間の隙間ｔに
案内されて逐次チツプポケツト６に導かれ、さらには、
チツプポケツト６で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24の先端開口部から吸引され
る空気とともに切屑収納室32に吸引され、さらには、排
出口33、排出管34を介して吸引ホース35と連結された吸
引機に回収される。

このように、本実施例の正面フライスによれば、切削
時に生成される切屑が工具本体20の周囲に飛散すること
なく、逐次切屑収納室32に吸引されてカバー24の外部に
回収されるので、作業環境が改善され、切屑処理に要す
る時間が短縮され、さらには、切屑の堆積による機械精
度の劣化や被削材Ｃの加工面C₂の品位の劣化等も回避さ
れる等、切屑の飛散に伴う種々の問題がすべて解消され
るという優れた効果を奏する。

しかも、本実施例の正面フライスでは、特にカバー24
の先端部に切欠き31を形成しているため、カバー24の先
端位置を、工具先端側を向く切刃13よりも僅かに工具後
端側へ後退する位置に定めることにより、カバー24の先
端と被削材Ｃとの間の隙間が必要最小限に止どめられ、
この結果、切刃13の周囲に最大の切屑吸引力が作用し
て、切屑の吸引回収が一層確実に行われるという効果を
奏する。ちなみに、切欠き31がない場合には、カバー24
の先端を、工具先端側を向く切刃13に対して、工具基端
側へ一律に切刃13の切り込み深さ以上後退させる必要が
生じるため、カバー24の先端部のうち工具送り方向後端
側の部分（第１図中のＢ部）と被削材Ｃの加工面C₂との
間に切刃13の切り込み深さ以上の隙間が生じ、切屑吸引
力の低下が避けられないことになる。

なお、本実施例では特に工具本体20の先端にチツプ３
を装着したいわゆるスローアウエイ式の正面フライスに
ついて説明したが、本考案の転削工具はこれに限るもの
ではなく、チツ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、切欠き31の形状も本実施例のように長方形状に
形成する場合に限るものではなく、例えば第５図及び第
６図に示すように、被削材Ｃの被切削部C₁に凸部C₃が設
けられている場合には、これに対応して切欠き31に凹部
50を設ける等、種々変形可能であることは勿論である。

［考案の効果］ 以上説明したように、この考案によれば、切削時に生
成される切屑を機械周囲に飛散させることなく逐次吸引
回収できるので、切屑処理時間を短縮し、作業環境を改
善し、さらには、機械精度の劣化を防止できる等、切屑
の飛散に伴う種々の問題をすべて解消することができ
る。

しかも、カバーの先端部に被削材の被切削部が通過し
得る切欠きを設けたため、カバー先端と被削材との間の
隙間を最小限に止どめることによって、工具先端部の周
囲に最大の切屑吸引力を作用させて切屑処理を一層確実
に行い得るという効果をも奏する。

しかも、支持カバーの先端側部分に取り付けられた可
動カバーが進退可能であるから、切込み量を多少調整し
ても可動カバーと被削材の加工面との間の隙間を最小限
に設定でき、可動カバー先端部全周に亘って吸引力の低
下を最小に抑制できることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本考案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図は第１
図のＩ方向からの矢視図、第４図は第１図のII方向から
の矢視図、 第５図及び第６図は本考案の他の実施例を示す図で、第
５図は切欠き形状を示す図、第６図は被削材形状を示す
図、 第７図ないし第９図は従来の正面フライスを示すもの
で、第７図は軸方向断面図、第８図は底面図、第９図は
工具本体の先端外周部の拡大図である。 ３……チツプ（切刃チツプ）、3a……チツプのすくい
面、20……工具本体、24……カバー、31……切欠き（切
欠部）、32……切屑収納室、33……排出口、40……切屑
案内部材、Ｃ……被削材、C₁……被切削部。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】カッタ本体の先端外周部に切刃チップが設
   けられ、この切刃チップのすくい面との間に隙間を形成
   するように切屑案内部材が上記カッタ本体に配置されて
   いると共に、上記カッタ本体の周面外方を覆いかつその
   先端開口部が上記カッタ本体の切刃チップの先端よりわ
   ずかに後退する位置にある略円筒状のカバーが配設され
   て、このカバーの内周面と上記カッタ本体の外周面との
   間に切屑収納室が形成され、且つ切屑収納室と吸引機と
   を連結する連通部が上記カバーに設けられていて、切屑
   を上記隙間から吸引排出させるようにした転削工具の切
   屑排出機構において、 上記カバーの先端部には、切刃の被削材に対する切込み
   量より若干深くて被削材の被切削部が通過可能な切欠部
   が形成されていることを特徴とする転削工具の切屑排出
   機構。
2. 【請求項２】上記カバーは、支持カバーとその先端側に
   取り付けられている上記カッタ本体の軸線方向に進退可
   能な可動カバーとからなり、この可動カバーの先端部に
   上記切欠部が形成されていることを特徴とする請求項１
   に記載の転削工具の切屑排出機構。