JP2004098185A

JP2004098185A - 刃先交換式チップ及びそれを用いた切削工具

Info

Publication number: JP2004098185A
Application number: JP2002259868A
Authority: JP
Inventors: Norihide Kimura; 木村　則秀; Masanobu Ueda; 上田　正信
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2002-09-05
Filing date: 2002-09-05
Publication date: 2004-04-02

Abstract

【課題】３コーナ使用が可能で菱形チップよりも経済的な正三角形を基本形状とする刃先交換式チップを、ホルダによる側面の拘束が１面でしか行えないときにも安定して拘束できるようにして菱形チップの代替品としての使用を可能ならしめる。
【解決手段】チップ１の各コーナのコーナ角を３５°〜８０°となす。また、側面２の少なくとも中央部を平面視で内側に凹ませ、凹部７を押え金１５で横押しする。さらに、チップの中心部に正三角形の三辺上に３つの平面５ａを有する取付穴５を設け、この取付穴の２つの平面をクランプピン１４のくさび面１４ａ、１４ｂに押し当てて刃先の位置決めと切削時の刃先変位を抑えるようにした。
【選択図】　図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、刃先交換式チップと、そのチップをホルダに装着して構成される旋削加工用の切削工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
正三角形の刃先交換式チップを用いる旋削工具の中に、図８に示すようなもの、即ち、加工上の制約から偏心クランプ２３による加圧を行ってチップ２１の一側面のみをホルダ２２で拘束するものがある。
【０００３】
正三角形チップは３コーナを使用でき２コーナ使用の菱形チップよりも経済性に優れる。また、切刃角設定の自由度が高く、正方形チップを使用する工具に比べて加工規制を受け難い。
【０００４】
しかしながら、図８のような工具は、チップのクランプの安定性に問題があり、チップの２側面を拘束する工具に比べて加工精度、加工の安定性に劣る。
【０００５】
なお、本出願人は、正三角形チップを押え金で２方向に押圧してチップの上下面を挟みつけ、同時に、取付穴の内面をクランプピンに押し当てる構造にしてクランプ安定性を高めた締付装置を実公昭５８−２３５２１号公報で提案している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報の締付装置は、チップの取付穴とその穴に挿入したクランプピンが線接触となるので、切削時にチップに生じる回転モーメントによって刃先が動き易い。
【０００７】
このため、刃先変位を抑えた加工が要求されるときには２面を拘束できるチップ、中でも加工形態によっては菱形チップを使用せざるを得ないことがあったが、菱形チップは２コーナ使用となるため、三角形チップに比べると経済性が悪い。
【０００８】
そこで、この発明は、前掲の公報の締付装置の特長を生かしながら同装置の弱点を解消し、菱形チップで行っていた加工を経済的な三角形チップで行えるようにすることを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この出願においては、下記（イ）　、（ロ）　、（ハ）　の構成を加えた基本形状が正三角形の刃先交換式チップを提供する。
（イ）　各コーナのコーナ角を３５°〜８０°の鋭角となす。
（ロ）　側面の少なくとも中央部を平面視において内側に凹ませる。
（ハ）　中心部に基本正三角形とは１８０°向きの異なる正三角形の各コーナを除去した形の取付穴を設ける。
【００１０】
このチップは、側面の凹部に、コーナ間を結ぶ直線と平行な直線部を含ませることができる。
【００１１】
この出願においては、上記の刃先交換式チップを、ホルダの先端に設けたチップ座にそのチップ座の底面上に突出したクランプピンをチップ中心の取付穴に挿入して着座させ、このチップの切削に関与しない側面をボルトに締めつけられる押え金で刃先側に向けて押圧し、前記クランプピンに設けたくさび面でそのくさび面と向き合うチップの取付穴の２面を拘束して刃先を位置決めするようにした切削工具も提供する。
【００１２】
この切削工具は、チップの上面と切削に関与しない側面の凹部に押え金をそれぞれ接触させ、さらに、押え金の後部をホルダにテーパ係合させ、そのテーパ係合部の作用で押え金を締めつけ時に横押ししてクランプピンに対するチップ押圧力を発生させ、同時に、チップを押え金でチップ座の底面にも押し当てるものにするとより好ましい。
【００１３】
【作用】
この発明のチップは、菱形チップの代替品となすために各コーナのコーナ角を３５°〜８０°にした。このチップは、正三角形を基本形にしており、３コーナを使用できる。
【００１４】
また、側面の少なくとも中央部を凹ませたので、コーナ角を６０°以上にする場合にもチップの体積増加を抑えることができ、３コーナ使用と体積減少により、菱形チップに比べて経済効果が高まる。
【００１５】
また、この発明の切削工具は、チップの一側面が押え金に、取付穴の２平面がクランプピンのくさび面によって各々面拘束されるので、切削時にチップに加わる回転モーメントがクランプピンと押え金によって安定して受け止められ、回転モーメントによる刃先変位が小さく抑えられる。
【００１６】
さらに、押え金でチップの上面を同時に加圧するものは、２方向からの締めつけ（ダブルクランプ）となり、チップの固定が強固になって加工精度や加工の安定性が更に高まる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１乃至図４に、この発明の刃先交換式チップの実施形態を示す。
【００１８】
図１の刃先交換式チップ（以下単にチップと云う）１は、正三角形を基本形状にしたものにして３つのコーナの角度（頂角）αをそれぞれ５５°に設定し、さらに、側面２をＶ字をなす２面で構成して隣り合うコーナを結ぶ直線（基本三角形の辺）Ｌよりも内側に入り込ませている。
【００１９】
また、多角形の取付穴５を、すくい面となす上下面３、４に開口させて中心部に設けている。この取付穴５は、チップの基本正三角形とは１８０°向きの異なる正三角形の各コーナを除去した形状にしており、互いのなす角が６０°の平面５ａを３面有している。
【００２０】
上下面３、４には必要に応じてチップブレーカを設けることができる。図示のチップには、外周の各辺（切れ刃）に沿ったブレーカ溝６ａとノーズ近くに配置したスリット付きブレーカ突起６ｂと上下面のランド部に向けて立ち上るブレーカ壁６ｃを設けており、切屑の良好な処理ができる。
【００２１】
なお、図１のチップ１は、側面２の全体を凹ませているが、図３に示すように凹部７を設けて直線Ｌの内側に入り込ませた側面２の中央部をさらに凹ませてもよい。
【００２２】
凹部７には、２コーナを結ぶ直線Ｌと平行な直線部７ａを含ませており、その直線部７ａを後述する押え金で加圧して拘束する。図３のチップ１は、側面２の中央部をさらに凹ませた点、取付穴５のコーナを曲面にした点が図１のチップと異なる。他の構成は図１のチップと同じであり、従って、同一部に同一符号を付して重複する説明を省く。
【００２３】
図４のチップ１は、各コーナの角度を８０°にした例を示している。その他の構成は図３のチップと同じである。
【００２４】
上述したように、側面２を凹ませると、コーナ角が６０°以上の図４の如きチップも体積を減少させ得る。また、凹部７に直線Ｌと平行な直線部７ａを含ませると、側面の拘束を安定して行える。さらに、凹部の仕様を統一することでコーナ角の異なる図３、図４の如きチップを同一ホルダに装着して使用することも可能になる。
【００２５】
図５〜図７は、この発明の切削工具の実施形態である。
この切削工具１０は、この発明のチップ１と、ホルダ１１と、チップのクランプ機構とから成る。
【００２６】
ホルダ１１の先端には段落ちしたチップ座１２が設けられている。図示のチップ座１２は、敷板１３の上面を座の底面となしているが、敷板１３は必須の要素ではない。ホルダ１１には、さらに、クランプ機構の構成要素、即ち、チップ座の底面上（敷板上）に突出させるクランプピン１４と、チップを押圧する押え金１５と、その押え金の締めつけボルト１６を設けている。
【００２７】
図７の１７は締めつけボルト１６を押え金１５から外れ止めするワッシャであり、これも好ましい要素である。
【００２８】
クランプピン１４は、６０°のくさび角をもつくさび面１４ａ、１４ｂ（図６参照）を有する。
【００２９】
また、押え金１５は、チップ１の上面を加圧する爪１５ａと、チップ１の一側面の凹部に接触させる拘束面１５ｂと、傾斜した背面１５ｃを有する。この押え金１５は、チップ１の切削に関与しない側面の凹部（直線部７ａ）に拘束面１５ｂを当て、ホルダ１１に設けた斜面１１ａに背面１５ｃをテーパ係合させるようにしており、締めつけボルト１６を締め込むと面１５ｃと１１ａのテーパ係合作用により拘束面１５ｂがクランプピン１４側に変位する。その変位によって発生する力でチップ１が刃先側に向けて横押しされ、図６に示すように、取付穴の実質６０°の角度を有する２つの平面５ａがクランプピン１４のくさび面１４ａ、１４ｂに押圧されて拘束され、刃先に近いクランプピン１４基準で刃先の位置決めがなされる。
【００３０】
従って、側面基準で刃先を位置決めする図８の従来工具に比べて刃先の位置精度が向上する。また、切削時にチップに生じる図６矢印方向の回転モーメントが３箇所の面拘束部によって受け止められるため、刃先変位も起こり難くなる。
【００３１】
このクランプピン１４による拘束と同時に押え金１５の爪１５ａによるチップ上面の加圧がなされ、チップ１が上下方向にも挟みつけられる。従って、チップの固定が非常に強固になり、三角形チップでも高精度かつ安定した加工が行えるようになる。
【００３２】
なお、クランプピン１４は、回転可能に取付けておくと、押え金１５によるチップ加圧時にくさび面１４ａ、１４ｂの向きのずれが自然に修正され、くさび面１４ａ、１４ｂと取付穴の平面５ａの密着性が良くなる。
【００３３】
また、例示のチップは、いずれも側面２が上下面３、４に対して直角に交わるネガティブ型であるが、押え金の爪１５ａでチップの上面を加圧する図示の工具は、ポジティブ型のチップも安定して拘束することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明の刃先交換式チップとそれを用いた切削工具は、押え金でチップを横押しして取付穴の２平面をクランプピンのくさび面に押しつけ、前記２平面とチップの側面の３面を拘束するので、正三角形を基本形とするチップの拘束安定性を高めることができ、従来、菱形チップで行っていた切削を３コーナ使用が可能で体積減少を図った三角形チップで代替して経済性を向上させることが可能である。
【００３５】
また、チップの刃先の位置決めが刃先に近いクランプピン基準でなされるので、刃先の位置決め精度も良くなる。
【００３６】
このほか、押え金でチップの上面を同時に加圧するものは、ダブルクランプ構造になるためチップの固定がより強固になるので、加工の安定性、加工精度がより高まる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の刃先交換式チップの実施形態を示す平面図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図
【図３】チップの他の実施形態を示す平面図
【図４】チップの更に他の実施形態を示す平面図
【図５】この発明の切削工具の実施形態を示す平面図
【図６】図５の工具を押え金を取り外した状態にして示す平面図
【図７】図５のＶＩＩ　−ＶＩＩ　線に沿った断面図
【図８】従来工具の平面図
【符号の説明】
１　刃先交換式チップ
２　側面
３　上面
４　下面
５　取付穴
５ａ　平面
６ａ　ブレーカ溝
６ｂ　ブレーカ突起
６ｃ　ブレーカ壁
７　凹部
７ａ　直線部
１０　切削工具
１１　ホルダ
１１ａ　斜面
１２　チップ座
１３　敷板
１４　クランプピン
１４ａ、１４ｂ　くさび面
１５　押え金
１５ａ　爪
１５ｂ　拘束面
１５ｃ　傾斜した背面

Claims

正三角形を基本形とする刃先交換式チップであって、各コーナが３５°〜８０°の鋭角をなし、側面の少なくとも中央部は平面視で内側に凹んでおり、かつ、中心部に基本正三角形とは１８０°向きの異なる正三角形の各コーナを除去した形の取付穴を有している刃先交換式チップ。
側面の凹部に、コーナ間を結ぶ直線と平行な直線部を含ませた請求項１記載の刃先交換式チップ。
ホルダの先端に設けたチップ座に、請求項１又は２記載の刃先交換式チップを、チップ座の底面上に突出したクランプピンをチップ中心の取付穴に挿入して着座させ、このチップの切削に関与しない側面をボルトに締めつけられる押え金で刃先側に向けて押圧し、前記クランプピンに設けたくさび面でそのくさび面と向き合うチップの取付穴の２面を拘束して刃先を位置決めするようにした切削工具。
チップの上面と切削に関与しない側面の凹部に押え金をそれぞれ接触させ、さらに、押え金の後部をホルダにテーパ係合させ、そのテーパ係合部の作用で押え金を締めつけ時に横押ししてクランプピンに対するチップ押圧力を発生させ、同時に、チップを押え金でチップ座の底面にも押し当てるようにした請求項３記載の切削工具。