JPH11320221A - 油穴付きバイト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 切削熱による切削油剤の温度上昇を抑制す
る。 【解決手段】 バイト本体１１に、切刃１２の刃先に開
口１５を向けた状態でノズル部１３を着脱可能に取り付
ける。また、これらバイト本体１１およびノズル部１３
には、外部から供給された−３０〜−４０℃の冷風を開
口１５から刃先に向けて吐出させるための油穴１４を形
成する。そして、この油穴１４の内壁に、所定の厚みか
らなる断熱層１７をその全長にわたって同一内径をなす
ように被覆形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノズル部を介して
切刃の刃先に切削用媒体を集中的に吐出するための油穴
がバイト本体に形成された油穴付きバイトに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、この種の油穴付きバイトとして
は、図５および図６に示すように、切刃１とその刃先に
開口２を向けたノズル部３とを備えるバイト本体４に、
工作機械側から供給された切削油剤ｃを前記開口２から
刃先に向けて吐出させるための油穴５が形成されたもの
が知られている。

【０００３】この油穴付きバイトは、切削油剤ｃを刃先
に向けて集中的に供給することができるため、すくい面
６での切屑の流れをスムーズにし、かつ切刃１および被
削材を冷却して工具寿命および加工精度を向上させると
ともに、切屑を折断してその円滑な排出を可能にすると
いった利点を有している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
利点を有する一方で、切削油剤ｃが周囲に飛散して作業
環境を悪化させたり、廃油の処理コストがかさむといっ
た問題があり、さらには世界的規模で推進されている環
境保護の観点から、最近は約−３０℃〜−４０℃の冷風
を刃先に供給しながら被削材を切削する冷風切削や、冷
風に極微少量の油を霧状に混合したオイルミストを刃先
に供給しながら切削する技術が採用されつつある。

【０００５】これらの技術は、切削油剤ｃをほとんど使
用しないため、廃油処理コストを限りなくゼロに近くす
ることができることは勿論のこと、切削油剤ｃを使用し
た場合と同等もしくはそれ以上の加工性能をクリーンな
作業環境下で実現できるものである。

【０００６】しかしながら、バイト本体４が鋼等のよう
に熱伝導性の良い材質から構成されている場合には、切
削時に発生する切削熱がバイト本体４を介して油穴５を
流通する冷風に伝導し、冷風の温度が上昇して切削用媒
体として要求される所期の性能が発揮できなくなるとい
った問題があった。また、冷風の温度が前記のように極
めて低い場合には、切削初期の段階においても、バイト
自身の保有熱による熱影響を回避することはできない。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、切削熱等による切削用媒
体への熱影響を抑制することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、かか
る目的を達成するため、本発明の油穴付きバイトは、切
刃が設けられたバイト本体と、前記刃先に開口を向けた
ノズル部とを備えるとともに、外部から供給された切削
用媒体を前記開口から刃先に向けて吐出させるための油
穴が形成されてなる油穴付きバイトであって、前記バイ
ト本体よりも断熱効果の高い材質からなる断熱層が、前
記油穴の内壁に被覆されていることを特徴とするもので
ある。

【０００９】この油穴付きバイトでは、切削が進むにつ
れて切削熱がバイト自身に蓄熱しても、油穴を流れる切
削用媒体への熱伝導が断熱層の介在によって抑制される
ため、切削用媒体への熱影響を有効に防止することがで
きる。また、切削初期の段階においても、バイト自身の
保有熱による熱影響を抑制することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図１〜図３を参照しながら説明する。図１は本実施
形態に係る油穴付きバイトの一部を断面にして示す正面
図、図２はその平面図、図３はその先端面図であり、こ
れらの図中、符号１１はバイト本体、１２は切刃、１３
はノズル部、１４は油穴、１５は開口である。

【００１１】この油穴付きバイトは、シャンク部１１ａ
と、その先端に設けられた刃部１１ｂとからなるバイト
本体１１に、刃部１１ｂに形成された切刃１２の刃先に
開口１５を向けた状態でカートリッジ式のノズル部１３
が着脱可能に装着され、工作機械側から供給された冷風
を開口１５から刃先に向けて吐出させるための油穴１４
が、これら鋼製とされたバイト本体１１およびノズル部
１３に形成された構成となっている。

【００１２】バイト本体１１側の油穴１４は、図１〜図
３に示すように、シャンク部１１ａの下面から内部に向
けて延びた後（直線部１４ａ）、曲線部１４ａｂを介し
てバイト本体１１の軸線Ｏと同軸をなすように刃部１１
ｂ側に延び（直線部１４ｂ）、さらに曲線部１４ｂｃを
介して刃部１１ｂの側面に開口するように延びるように
形成されている（直線部１４ｃ）。

【００１３】他方、ノズル部１３側の油穴１４は、図３
に示すノズル部１３の刃部１１ｂへの装着状態におい
て、バイト本体１１側の油穴１４の一部を構成する直線
部１４ｃと同軸をなすように延びた後、曲線部１４ｃｄ
を介して上方に向けて延び（直線部１４ｄ）、さらにノ
ズル部１３の上端面から幾らか手前で曲線部１４ｄｅを
介して下方傾斜しながらノズル先端部１３ａの開口１５
に連なるように形成されている（直線部１４ｅ）。

【００１４】また、油穴１４は、互いの軸線が交差する
直線部１４ａ〜１４ｅの端部同士が曲線部１４ａｂ〜１
４ｄｅによって途中で枝分かれすることなく滑らかに連
結され、かつ全長にわたって同一内径となるように形成
されている。すなわち、図１〜図３に示す直線部１４ａ
〜１４ｅの内径φａ〜φｅは、次式の関係を満たしてい
る。 ａ＝ｂ＝ｃ＝ｄ＝ｅ。

【００１５】この油穴１４は、シャンク部１１ａ，刃部
１１ｂおよびノズル部１３を精密鋳造する際に、それら
の内部に最終的な寸法であるφａ〜φｅよりも大径をな
す下孔１６が形成されるようにしておき、鋼よりも断熱
効果の高い材料、例えば、プラスチック等の樹脂やゴム
を溶融してこの下孔１６に流し込むことで、内径が全長
にわたってφａ〜φｅとなるように形成される。これに
よって、本実施形態の油穴付きバイトには、所定の厚み
からなる断熱層１７が、油穴１４の内壁を被覆するよう
にその全長にわたって形成されることになる。

【００１６】このように構成された油穴付きバイトは、
シャンク部１１ａが工作機械の刃物台（図示略）に固定
され、当該工作機械側に設けられた冷風供給装置（図示
略）をシャンク部１１ａの下面に開口する直線部１４ａ
に連結することによって旋削加工に供される。

【００１７】そして、冷風供給装置からは−３０〜４０
℃の冷風がバイト本体１１に供給され、この冷風はシャ
ンク部１１ａ，刃部１１ｂ，およびノズル部１３の順に
油穴１４を流通し、ノズル先端部１３ａの開口１５から
切刃１２の刃先に向けて集中的に吐出される。

【００１８】切削初期の段階では、切削熱による冷風へ
の熱影響はあまりないが、本実施形態のように冷風の温
度が極めて低い場合には、たとえバイト自身の温度が常
温であっても、冷風の温度上昇は回避し得ない。しかし
ながら、本油穴付きバイトによれば、かかる熱影響を抑
制することができる。

【００１９】さらに、切削が進むにつれて、バイト本体
１１およびノズル部１３には徐々に切削熱が蓄熱されて
いくことになるが、この場合であっても、所定の厚みか
らなる断熱層１７が油穴１４に面して設けられているた
め、油穴１４を流れる冷風への熱伝導が抑制され、冷風
の温度上昇を有効に防止して切削用媒体として要求され
る所期の性能を有効に発揮させることができる。

【００２０】さらに、本実施形態の油穴１４は、直線部
１４ａ〜１４ｅ同士が曲線部１４ａｂ〜１４ｄｅを介し
て途中で枝分かれすることなく滑らかに連結された構成
であるため、冷風の流方向が変わる際の流れがスムーズ
になるとともに、乱流の発生を抑制することができる。
このため、冷風がノズル先端部１３ａの開口１５から円
錐状に広がりながら吐出されるといったことがなく、冷
風を刃先に集中的に供給することもできる。

【００２１】また、本実施形態の油穴１４は、このよう
な構成に加え、全長にわたって同一内径をなして延びる
ように形成されているため、冷風の流方向に流路断面が
増減することによる圧力損失がなく、上述した乱流の抑
制と相まって圧力損失を大幅に減少させることができ
る。このため、冷風供給装置から高圧供給された冷風の
吐出圧の低下が抑制され、刃先への高圧供給も可能にな
る。

【００２２】以上説明したように、本実施形態の油穴付
きバイトによれば、工作機械側から供給された冷風の温
度を上昇させることなく、該冷風を刃先に向けて高圧か
つ集中的に供給することができる。このため、すくい面
１８での切屑の流れをスムーズにし、かつ切刃１２およ
び被削材を冷却して工具寿命および加工精度を向上させ
るとともに、切屑を折断してその円滑な排出を可能にす
るといった切削用媒体に要求される所期の性能を、切削
油剤を全く使用しないクリーンな作業環境下で実現する
ことができる。

【００２３】なお、油穴１４は、次のようにして形成す
ることも可能である。例えば、バイト本体１１を図１に
おける断面で半分割し、これら半割体の各分割面にボー
ルエンドミルで直線部１４ａ，１４ｂおよび曲線部１４
ａｂ，１４ｂｃに対応する断面半円状の凹溝を、その曲
率半径が最終寸法であるφａ，ｂに相当する半径よりも
大きめに形成しておく。

【００２４】次いで、一方の半割体の側面からボールエ
ンドミルにて直線部１４ｃの最終寸法であるφｃよりも
大径の孔を穿孔する。しかる後、この大径孔に断熱層１
７をなすゴムホースを通すとともに、これを前記凹溝に
沿って嵌め込み、最後に両半割体を一体固定する。

【００２５】また、図４に示すように、油穴１４の一部
を入れ子２１によって構成するようにしてもよく、かか
る構成によれば、複雑に折れ曲がる油穴１４を個々にパ
ーツ化することで各パーツごとの構成を単純し得て、下
孔１６の形成およびその後工程である断熱層１７の形成
をより一層容易かつ精度良く行うことができるようにな
る。

【００２６】すなわち、要部について説明すれば、ま
ず、図１の直線部１４ｂの下穴１６に対応する下穴２２
を、ボールエンドミルを用いてシャンク部１１ａの後端
面１１Ａからその軸線に沿って刃部側（図４における左
側）に延びるように穿孔した後、シャンク部１１ａの下
面１１Ｂから軸線に向かう方向に沿って、入れ子２１を
嵌め込むための嵌合穴２３を形成する。しかる後、嵌合
穴２３よりも刃部側に位置する下穴２２ａに上述と同様
の手順にて断熱層１７を形成する。

【００２７】他方の入れ子２１については、図１に示す
直線部１４ａおよび曲線部１４ａｂの下穴１６に対応す
る部分と、前記下穴２２ａに連なる部分とからなる下穴
２６が内部に形成されるように、例えば精密鋳造によっ
て作製しておき、この下孔２６に沿って上述と同様の手
順にて断熱層１７を形成する。そして、入れ子２１を嵌
合穴２３に嵌め込み、ロウ付けやねじ止め等によってシ
ャンク部１１ａに一体固定すれば、同様の油穴１４を形
成することができる。

【００２８】なお、本実施形態では、切削用媒体として
冷風を用いたものについて説明したが、その他にも切削
油剤、オイルミスト等を用いることができる。また、本
実施形態では、ノズル部１３がバイト本体１１に対し着
脱可能に装着されてなるバイトについて説明したが、本
発明はこれに限らず、ノズル部１３とバイト本体１１と
が一体形成されてなるバイトをも含むものであることは
勿論である。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係わる油穴付きバイトにおいては、切削用媒体を流通
させる油穴の内壁にバイト本体よりも断熱性の高い材質
からなる断熱層を被覆するようにしているため、油穴を
流れる切削用媒体への熱影響を抑制してその温度上昇を
有効に防止することができ、切削用媒体に要求される性
能を所期の期待通りに発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係わる油穴付きバイトの一実施形態
の一部を断面にして示す正面図である。

【図２】 図１に示す油穴付きバイトの平面図である。

【図３】 図１に示す油穴付きバイトの先端面図であ
る。

【図４】 図１に示す油穴付きバイトの変形例を示す要
部拡大断面図である。

【図５】 従来の油穴付きバイトの一例の一部を断面に
して示す側面図である。

【図６】 図５に示す油穴付きバイトの平面図である。

【符号の説明】

１２ 切刃 １５ 開口 １３ ノズル部 １４ 油穴 １７ 断熱層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切刃が設けられたバイト本体と、前記刃
   先に開口を向けたノズル部とを備えるとともに、外部か
   ら供給された切削用媒体を前記開口から刃先に向けて吐
   出させるための油穴が形成されてなる油穴付きバイトで
   あって、 前記バイト本体よりも断熱効果の高い材質からなる断熱
   層が、前記油穴の内壁に被覆されていることを特徴とす
   る油穴付きバイト。