JPH10235534A - 切屑排出機構付き転削工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 切屑の排出回収効率を向上させる。 【解決手段】 工具本体１２の周面外方にカバー２２を
取り付け、カバー２２に切屑収納室２５に連通する開口
３２を形成する。開口３２にカバー２２の周面の外側に
突出する略円弧状の副次室３３を連結する。副次室３３
途中の湾曲部３３ｂに吹き出し装置４０を取り付け、排
出口３３ａ方向にエアを吹き出す吹き出し口４２を設け
る。吹き出し口４２の下流側にエア増幅器４３を連結し
てカバー２２の噴出口２９と共にトリプルエア方式を採
用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、正面フライスなど
の転削工具に切屑排出機構を取り付けた切屑排出機構付
き転削工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、切屑排出機構を備えた転削工具と
して例えば図６に示す正面フライスが提案されている。
この正面フライスは、工具本体１の外周にカバー２が相
対回転可能に取り付けられ、工具本体１の先端外周部に
切刃チップ３が取り付けられている（図では一部のみを
示す）。工具本体１のチップポケットには切屑案内部材
４が取り付けられて、切刃チップ３のすくい面と若干の
隙間を開けて対向配置され、切刃チップ３で生成される
切屑がこの隙間を通して工具本体１とカバー２との間の
切屑収納室に誘導され、カバー２に設けられた排出開口
５から排出回収されるようになっている。また、排出開
口５には略円筒状のカバー２の外側に突出する副次室６
が連結され、副次室６の他端に排出口６ａが開口してい
る。

【０００３】このような切屑排出機構では、カバー２内
の切屑収納室に誘導された切屑が、回転する工具本体１
による遠心力でカバー内周面に飛ばされて回転し、排出
開口５から副次室６に移動することで排出口６ａから排
出され易くなっている。その際、切屑の移動回収を促進
するために、カバー先端部に工具本体１に向けてエアの
噴出口を全周に亘って配設して切屑を誘導する技術が提
案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
切屑排出機構では、副次室６はカバー２の周面から外側
に膨らむ円弧状に形成されているために、切屑が副次室
６内に移動することで切屑に働く遠心力が弱まり、途中
の円弧部６ｂ付近に切屑が溜ることがある。特に湿式切
削の場合には切屑が副次室６の内壁に溜り易く、これに
後続の切屑が引っかかることで最終的に切屑詰まりを生
じることがある。本発明は、このような実情に鑑みて、
副次室内に切屑が滞留することのない切屑排出機構付き
転削工具を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる切屑排出
機構付き転削工具は、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取り付けられ、工具本
体の周面外方にカバーを取り付けて該カバーと工具本体
との間に切屑収納室を形成し、カバーには切屑収納室に
連通する開口を形成し、この開口にはカバーの周面の外
側に突出する副次室が連結された切屑排出機構付き転削
工具において、副次室内に、排出口方向に流体を吹き出
す吹き出し口が設けられていることを特徴とする。切刃
チップで生成されて切屑収納室に誘導された切屑は遠心
力でカバーの内周面に押し付けられつつ回転し、開口か
ら副次室に移動することで遠心力が次第に弱められる
が、吹き出し口から噴出されるエア等の流体で強制的に
押し出されて排出口から排出され、乾式切削、湿式切削
に関わらず、切屑が副次室内に滞留することなくスムー
ズに排出できる。

【０００６】また、副次室の吹き出し口の下流側に流体
増幅器が設けられていてもよい。また、カバーの先端部
に工具本体方向にエア等の流体を噴出する噴出部が設け
られていてもよい。噴出部は噴出口とインジェクタから
なる。カバー先端部の噴出部からエア等の流体を噴出す
ることで、切屑の切屑収納室内への誘導が促進され、更
に切屑収納室から副次室に誘導された切屑は吹き出し口
のエアで強制的に移動させられ、更に流体増幅器で切屑
流れが促進されるために、切屑の排出効率が格段に向上
する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図１ないし図５を参照し
て、本発明の実施の形態を説明する。図１は実施の形態
による正面フライスの縦断面図、図２は図１に示す正面
フライスの底面図、図３はエア増幅器の断面図、図４は
図３に示すエア増幅器のＡ部拡大図、図５は副次室の吹
き出し口の部分断面図である。図１及び図２に示すスロ
ーアウェイ式正面フライス１０において、工作機械の主
軸９にアダプタ１１がキーとキー溝嵌合により一体回転
するように取り付けられ、アダプタ１１の先端面外周部
に略円筒状の工具本体１２がキーとキー溝嵌合によりア
ダプタ１１と一体回転するように装着されている。工具
本体１２の中央部に略円板状の締め付け部材１３が嵌め
込まれた状態で、中央ボルト１４で締め付け部材１３を
アダプタ１１に固定することで、工具本体１２はアダプ
タ１１と締め付け部材１３とで挟持されて固定されるこ
とになる。

【０００８】工具本体１２は、回転軸線方向の上方が小
径とされた略円筒体であり、その拡径された先端部外周
に所定間隔で設けられたチップ取り付け座に、スローア
ウェイチップ（以下、チップまたは切刃チップと略称す
る）１６がくさび部材１７と図示しないクランプねじに
よってそれぞれ固定されている（図２では一部を除いて
省略されている）。チップ１６には、工具本体１２の先
端面から突出する正面切刃と工具本体１２の外周面先端
から突出する外周切刃がそれぞれ形成されている。工具
本体１２の先端面には、チップ１６の回転方向前方にチ
ップポケットを覆うように切屑案内部材２０が取り付け
られ、切屑案内部材２０の端面２０ａはチップ１６のす
くい面に若干の隙間を以て対向して位置している。

【０００９】そして、工具本体１２の外周面には略円筒
状のカバー２２が配設され、このカバー２２は例えば基
端側の支持カバー２３と先端側の可動カバー２４からな
り（支持カバーだけでもよい）、カバー２２の内周面と
工具本体１２の外周面との間の空間は切屑収納室２５と
されている。支持カバー２３はその基端部が例えば工作
機械の主軸９を支持する非回転部２６にボルト２７で固
定されている。可動カバー２４は支持カバー２３の下端
にボルト２６とスプリング２６ａで連結されて、支持カ
バー２３に対して工具本体１２の回転軸線Ｏ方向に移動
可能とされている。可動カバー２４の先端部には、例え
ば所定間隔で全周に亘って流体等のエアのインジェクタ
２８が装着され、その先端の噴出口２９は工具本体１２
の先端部またはチップ１６に向けて開口されている。各
インジェクタ２８はチューブ３０を介して図示しない圧
縮エア供給源に接続されている。可動カバー２４にはそ
の周方向に切屑収納室２５と連通する切屑の排出開口３
２（開口）が形成され、この排出開口３２には筒状の副
次室３３が接続されている。

【００１０】副次室３３は、略円筒状のカバー２２に対
してその排出開口３２を覆って周方向外側に突出する略
円弧状を呈して工具本体１２の回転方向（図２で矢視）
に延在しており、その他端の排出口３３ａにエア増幅器
３４（流体増幅器）が取り付けられている。エア増幅器
３４は、図３及び図４に示すように、外筒３５の内側係
止部３５ａまで内筒３６が嵌挿されて摺動可能とされ、
外筒３５の上流側開口部３５ｂに副次室３３の排出口３
３ａが嵌挿されて固定され、内筒３６の下流側開口部３
６ａに排気管３７が連結されている。外筒３５には径方
向にエアプラグ３８が装着され、外筒３５に重なる内筒
３６の外周面には、エアプラグ３８が開口すると共に、
外筒３５の内周面との間に円筒状の空間３９を形成する
凹陥部３６ｂが形成されている。そして、内筒３６と外
筒３５の内側係止部３５ａとの間に若干の隙間ｃを開け
た状態でエアプラグ３８からエアを供給することで、エ
ア増幅器３４の内筒３６内に排気管３７に向けたエア流
が形成されることになる。

【００１１】そして、図２及び図５において、副次室３
３の湾曲部３３ｂにはエア吹き出し装置４０が取り付け
られている。エア吹き出し装置４０は図示しないエア供
給源から圧縮エアの供給を受けるエア供給部４１と、エ
ア供給部４１から副次室３３内の排出口３３ａに向けて
エアを噴出させる吹き出し口４２とで構成されている。
吹き出し口４２は副次室３３の厚み方向即ち工具本体の
回転軸線Ｏ方向に例えば３本配列されている。

【００１２】本実施の形態は上述のように構成されてい
るから、カバー２２の先端をチップ１６の切刃の領域に
位置させて、工具本体１２を回転させつつ切削すること
で、チップ１６の切刃で被削材が切削される。生成され
た切屑は、可動カバー２４の先端部に設けられたインジ
ェクタ２８のエア吹き出し力が噴出口２９を通して作用
した状態で、チップ１６の切刃のすくい面と切屑案内部
材２０の端面２０ａとの隙間から切屑収納室２５内に誘
導され、遠心力でカバー２２内を回転して開口３２から
副次室３３に排出される。副次室３３内に移動した切屑
は遠心力によって円弧形状の内壁に沿って移動しつつ遠
心力が弱まるために、湾曲部３３ｂ付近で切屑の移動速
度が低下するが、エア吹き出し装置４０の吹き出し口４
２から吐出される圧縮エアで強制的にエア増幅器３４方
向に送られる。そしてエア増幅器３４でもエアで強制的
に排出口３３ａの排気管３７方向に送られ、排気管３７
から回収される。本実施の形態では、可動カバー２４の
インジェクタ２８及び噴出口２９と、副次室３３に連結
されたエア増幅器３４とのダブルエア方式に、副次室３
３内のエア吹き出し装置４０を加えてトリプルエア方式
としたことで、切屑回収効率が著しく向上した。

【００１３】本実施の形態によるカバー付き正面フライ
スについて、次の切削条件の下で湿式切削により切削試
験を行った。尚、エア圧は可動カバー２４の噴出口２９
と、副次室３３に連結されたエア増幅器３４と、副次室
３３内のエア吹き出し装置４０とで共通とする。 切削条件 被削材：シリンダーヘッド下面（アルミ合金） カッタ：ＱＢＦ４０７Ｒ１０１６Ｑ（カッタ径：２５０
ｍｍ） スローアウェイチップ：ＳＦＣＮ４２ＺＦＦＲ２（ＭＤ
２２０） 切削速度Ｖ：１２５７ｍｍ／min 回転数Ｎ：１６００ｒｐｍ １刃当りの送り速度Ｓｚ：０．１ｍｍ／刃 切込み深さｄ：０．３ｍｍ（一定） エア圧：４．５ｋｇ／ｃｍ² 切削の結果、切屑回収率が９９％となった。この回収率
は、副次室３３に集塵機を取り付けて強制的に吸引回収
する切屑排出方式と同等以上である。

【００１４】上述のように本実施の形態によれば、切屑
が副次室３３内に滞留するのを抑制して強制的に排出
し、副次室３３内での切屑詰まりを防止できる。特に本
実施の形態によれば、可動カバー２４の噴出口２９と、
副次室３３に連結されたエア増幅器３４と、副次室３３
内のエア吹き出し装置４０とのトリプルエア方式を採用
することで、切屑回収率が９９％となり、切屑回収効率
が著しく向上した。そのため乾式切削の場合はもとよ
り、切屑が副次室３３の内壁に付着したり相互に絡んだ
りして副次室３３内で詰まり易い湿式切削の場合にも、
ほほ完全に切屑の排出回収を達成できる。

【００１５】尚、上述の実施の形態では、副次室３３に
１つの吹き出し装置４０を配設したが、２つ以上配設し
てもよく、その際、切屑の流れ方向に上流側から下流側
に向けて配列してもよいし、周方向に配列してもよい。
いずれにしても排出口３３ａに向けてエアが吐出されれ
ばよい。また、排気管３７等に集塵機を連結して吸引回
収するようにしてもよく、その際、可動カバー２４のイ
ンジェクタ２８及び噴出口２９や、エア増幅器３４は必
ずしも必要ない。吹き出し口４２の上流にエア増幅器４
３を配設してもよい。

【００１６】

【発明の効果】上述のように本発明に係る切屑排出機構
付き転削工具では、副次室内に排出口方向に流体を吹き
出す吹き出し口が設けられているから、切刃チップで生
成されて切屑収納室に誘導された切屑はカバーの開口か
ら副次室に移動することで遠心力が弱まるが、吹き出し
口から噴出されるエア等の流体で強制的に排出口から押
し出され、副次室内に切屑が滞留することなくスムーズ
に排出回収でき、回収効率を著しく向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態による切屑排出機構付き
正面フライスの縦断面図である。

【図２】 図１に示す正面フライスの底面図である。

【図３】 図２におけるエア増幅器の断面図である。

【図４】 図３に示すエア増幅器の部分拡大図である。

【図５】 縦断面で示す副次室に取り付けられた吹き出
し装置の説明図である。

【図６】 従来の切屑排出機構付き正面フライスの底面
図である。

【符号の説明】

１０ 正面フライス １２ 工具本体 １６ スローアウェイチップ ２２ カバー ２４ 可動カバー ２８ インジェクタ ２９ 噴出口 ３２ 排出開口 ３４ エア増幅器 ４０ 吹き出し装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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取り付けられ、前記工具本体
   の周面外方にカバーを取り付けて該カバーと前記工具本
   体との間に切屑収納室を形成し、前記カバーには切屑収
   納室に連通する開口を形成し、該開口には前記カバーの
   周面の外側に突出する副次室が連結された切屑排出機構
   付き転削工具において、 前記副次室に、前記排出口方向に流体を吹き出す吹き出
   し口が設けられていることを特徴とする切屑排出機構付
   き転削工具。
2. 【請求項２】 前記吹き出し口の下流側に流体増幅器が
   設けられたことを特徴とする請求項１記載の切屑排出機
   構付き転削工具。