JP2000176724A - 嵌合式切削工具 - Google Patents

嵌合式切削工具

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JP2000176724A JP10350405A JP35040598A JP2000176724A JP 2000176724 A JP2000176724 A JP 2000176724A JP 10350405 A JP10350405 A JP 10350405A JP 35040598 A JP35040598 A JP 35040598A JP 2000176724 A JP2000176724 A JP 2000176724A
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shaft
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shaft portion
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博 下村
Hidehiko Nagaya
秀彦 長屋
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 嵌合強度を高めると共に高精度に嵌合するこ
とである。 【解決手段】 ヘッド部１１の軸部１４とシャンク部１
２の穴部１７を焼き嵌め嵌合する。軸部１４の周面１４
ａを傾斜角度α１のテーパ面とし、穴部１７の内周面１
７ａを傾斜角度α２のテーパ面とし、α１≧α２とす
る。嵌合状態の任意の軸直交断面で、軸部１４の周面１
４ａの外径ｄ１を穴部１７の内周面１７ａの内径ｄ２よ
り大きくして差（ｄ１−ｄ２）を締め代とする。焼き嵌
め嵌合時に穴部１７の内周面１７ａで、挿入された軸部
１４の端面１４ｂ付近を圧接して軸部１４を穴部１７内
に引き込む。軸部１４の外周側の当接面１５の傾斜角度
β１とし、穴部１７の外周側の当接面１８の傾斜角度β
２とし、β１≦β２として嵌合時に外周側縁部で圧接さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は工具に対して工具保
持部を着脱交換可能に装着した嵌合式切削工具に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の切削工具の一例として、
図９及び図１０に示すようなボールエンドミルがある。
このボールエンドミル１は、図示しない工作機械などに
保持されるシャンク部２に対して切刃（図示せず）が取
り付けられたヘッド部３が着脱可能に嵌合されて形成さ
れている。この場合、ヘッド部３の後端部には同軸に略
円柱状の軸部５が形成され、シャンク部２には軸部５と
焼き嵌めで嵌合する略円柱状の穴部６が形成されてい
る。そして常温で軸部５の外径よりも穴部６の内径を小
さく設定しておき、両者の径の差が縮め代とされてい
る。また、この場合、軸部５を有するヘッド部３は例え
ば剛性が高い超硬合金で形成され、穴部６を有するシャ
ンク部２はヘッド部３より熱膨張率の大きいスチール等
の材質で形成されている。このようなボールエンドミル
１を焼き嵌め嵌合するには、シャンク部２を加熱して穴
部６の内径が軸部５の外径より大きくなるまで膨張させ
る。そして穴部６に軸部５を挿入して常温に冷却すれ
ば、穴部６が縮径して軸部５と穴部６は所定の縮め代圧
を以て嵌合されて固定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな焼き嵌め嵌合された切削工具にあっては、図１０に
示すように互いに当接する軸部５の外周側の当接面７と
穴部６の外周側の当接面８とが共にボールエンドミル１
の中心軸Ｏに対して直交する半径線方向の平面として精
密に製作されていない場合、当接面７，８同士の当接部
が凹凸によって面接触できないためにガタが生じるおそ
れがあるという欠点がある。そのために例えばボールエ
ンドミル１等の切削工具では切削加工時に振動やブレが
生じたりして加工精度が低下することがあった。また、
軸部５と穴部６は共に略円柱状に形成されているために
軸部５と穴部６との嵌合時に互いを引き込む力が発生し
なかった。
【０００４】本発明は、上述する問題点に鑑みてなされ
たもので、工具の固定強度が高く高精度な加工ができる
ようにした嵌合式切削工具を提供することを目的とす
る。本発明の他の目的は、切削加工時の振動やブレを抑
えて高精度な加工ができるようにした嵌合式切削工具を
提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による嵌合式切削
工具は、工具と工具保持部の一方に軸部を備え他方にこ
の軸部に嵌合する穴部を備えていて、互いに嵌合する軸
部の周面と穴部の内周面のいずれかに締め代が設けられ
ている嵌合式切削工具であって、穴部の内周面は穴部の
開口部方向に向けて縮径するように傾斜していると共
に、軸部の周面は軸部の自由端方向に向けて拡径するよ
うに傾斜していることを特徴とする。穴部を加熱して軸
部と焼き嵌め嵌合し、そして冷却が進むと穴部の内周面
が収縮することで縮め代圧によって軸部の周面を押圧
し、その際に軸部の周面と穴部の内周面とが傾斜して形
成されているために穴部の内周面と軸部の周面の相互作
用によって軸部は穴部内奥部に引き込まれて嵌合強度が
強力になる。
【０００６】本発明による嵌合式切削工具は、工具と工
具保持部の一方に軸部を備え他方にこの軸部に嵌合する
穴部を備えていて、互いに嵌合する軸部の周面と穴部の
内周面のいずれかに締め代が設けられている嵌合式切削
工具であって、軸部の外周側の軸部当接面と穴部の外周
側の穴部当接面とが外周側縁部で互いに当接されている
ことを特徴とする。軸部と穴部の嵌合時に軸部当接面と
穴部当接面とがその外周側縁部で互いに当接するため
に、各当接面に凹凸があっても嵌合時にガタを防止して
確実に圧接できて嵌合強度が向上し、そのために切削加
工時に振動やブレを抑えて高精度な加工ができる。
【０００７】本発明による嵌合式切削工具は、工具と工
具保持部の一方に軸部を備え他方にこの軸部に嵌合する
穴部を備えていて、互いに嵌合する軸部の周面と穴部の
内周面のいずれかに締め代が設けられている嵌合式切削
工具であって、穴部の内周面は穴部の開口部方向に向け
て縮径するように傾斜していると共に、軸部の周面は軸
部の自由端方向に向けて拡径するように傾斜しており、
軸部の外周側の軸部当接面と穴部の外周側の穴部当接面
とが外周側縁部で互いに当接されていることを特徴とす
る。軸部の周面及び穴部の内周面による引き込み嵌合と
軸部当接面及び穴部当接面による外周側の圧接とで二面
拘束でき、強力な焼き嵌めができる。尚、上述の各発明
は、工具と工具保持部がヘッド部とシャンク部とで構成
される嵌合式切削工具である。また上述の各発明は、ヘ
ッド部及びシャンク部を工具とし、連結部材を工具保持
部とする嵌合式切削工具がある。この場合には、ヘッド
部とシャンク部に軸部を設け、連結部材に穴部を設ける
ようにしてもよい。また穴部を備えた工具保持部または
工具は軸部を備えた工具または工具保持部よりも熱膨張
率の大きい材質で構成されていてもよい。
【０００８】また、軸部の周面と穴部の内周面の切削工
具の中心軸Ｏに対する傾斜角度をそれぞれ鋭角α１、α
２としたとき、 α１≧α２ であるとしてもよい。軸部の周面の傾斜角α１を穴部の
内周面の傾斜角α２と同一かこれより大きく設定するこ
とで、焼き嵌め嵌合による冷却時に穴部の内周面で軸部
の周面の自由端部付近の最大外径の領域を締め代圧で押
圧することができ、これによって軸部の穴部内への引き
込み力を強化することができる。尚、α１＝α２として
もよく、この場合にも引き込み力をもって焼き嵌め嵌合
できる。またα１＜α２としてもよく、この場合には軸
部の軸部当接面と接続する付け根を穴部で押圧して焼き
嵌め嵌合でき、振れ精度が向上する。また、傾斜角度α
１とα２は、 （１／１００００）°＜α１＜２°かつ （１／１００００）°＜α２＜２° であってもよい。傾斜角度α１、α２が１／１００００
以下であると焼き嵌め嵌合時に締め代圧による引き込み
力が充分発生しない。また２°を越えると嵌合時に穴部
の開口部を軸部の最大外径である自由端部より拡径させ
るまで熱膨張させなければならず、効率が悪い。
【０００９】また、軸部当接面と穴部当接面の、切削工
具の中心軸Ｏに直交する半径線に対する傾斜角度をそれ
ぞれβ１、β２としたとき、 β１≦β２ であってもよい。軸部当接面の傾斜角度β１を穴部当接
面の傾斜角度β２より小さくする両当接面は外周側縁部
で当接することになり、ガタを防止できる。また、傾斜
角度β１とβ２は、 ０°≦β１かつ ０°＜β２ であってもよい。尚、軸部当接面の傾斜角度β１と穴部
当接面の傾斜角度β２は両者が外周縁部で当接しさえす
れば任意の角度に設定してもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面により説明する。図１乃至図４は第一の実施
の形態によるボールエンドミルに関するものであり、図
１はボールエンドミルの縦断面図、図２は図１に示すボ
ールエンドミルのＢ部拡大図、図３は図２に示すボール
エンドミルのヘッド部の嵌合部を示す部分拡大図、図４
は図２に示すボールエンドミルのシャンク部の嵌合部を
示す部分拡大図である。図１及び図２に示すボールエン
ドミル１０は、ヘッド部１１とシャンク部１２が嵌合部
１３で焼き嵌め嵌合されて一体化されてなるものであ
る。ヘッド部１１は例えば超硬合金、或いはサーメッ
ト、セラミック等で構成され、外周面１１ｃは略円柱状
でその先端部１１ａが略半球面状に形成され、先端部１
１ａには図示しないスローアウェイチップまたは切刃な
どが装着されている。ヘッド部１１の基端部１１ｂには
外周面１１ｃより小径とされた例えば略円錐台形状の軸
部１４が形成され、その外周側の周囲がリング状の当接
面１５（軸部当接面）とされている。
【００１１】軸部１４は円錐台周面形状の周面１４ａと
軸部１４の先端部即ち自由端部において最大外径をなす
円形の端面１４ｂとを有しており、軸部１４の外径は当
接面１５との接続部から端面１４ｂに向けて漸次外径が
増大するテーパ形状とされている。軸部１４はヘッド部
１１の中心軸Ｏ１と同軸に形成されている。シャンク部
１２はヘッド部１１より熱膨張率（線膨張係数）が大き
い材質、例えばスチール等で構成され、略円柱状でその
外周面１２ｃの外径はヘッド部１１の外周面１１ｃの外
径とほぼ同一寸法とされている。先端部１２ａには外周
面１２ｃより小径とされた例えば略円錐台形状の穴部１
７が形成され、その外周側にリング状の当接面１８（穴
部当接面）が形成されている。この穴部１７は円錐台周
面形状の内周面１７ａと円形の底面１７ｂとを有してい
て、内周面１７ａは当接面１８との接続部である開口部
から底面１７ｂに向けて漸次内径が増大するように形成
されている。穴部１７はシャンク部１２の中心軸Ｏ２と
同軸に形成されている。
【００１２】そしてヘッド部１１の軸部１４とシャンク
部１２の穴部１７は焼き嵌めによって互いに嵌合して嵌
合部１３を構成するものであり、ボールエンドミル１０
の中心軸Ｏはヘッド部１１の中心軸Ｏ１及びシャンク部
１２の中心軸Ｏ２と一致する。軸部１４の周面１４ａの
外径ｄ１は当接面１５との接続部から端面１４ｂに向け
て漸次増大し、穴部１７の内周面１７ａの内径ｄ２は当
接面１８との接続部から底面１７ｂに向けて漸次増大し
て形成されている。シャンク部１２の穴部１７の中心軸
Ｏ２方向の深さはヘッド部１１の軸部１４の中心軸Ｏ１
方向に沿う長さより若干大きく設定され、ヘッド部１１
とシャンク部１２の当接面１５，１８が当接した図１及
び図２に示す嵌合状態で、軸部１４の端面１４ｂと穴部
１７の底面１７ｂとの間に若干の空間２０が形成されて
いる。また嵌合状態において、中心軸Ｏに直交する任意
位置の断面（以下、軸直交断面という）で軸部１４の外
径ｄ１は穴部１７の内径ｄ２より若干大きく設定されて
おり、任意の軸直交断面での両者の寸法差（ｄ１−ｄ
２）は穴部１７に軸部１４を焼き嵌め嵌合させた際の締
め代となる。
【００１３】しかも図３に示す縦断面において、軸部１
４のテーパ状をなす周面１４ａは当接面１５との接続部
から端面１４ｂに向けて中心軸Ｏ１に対して微少角度α
１だけ傾斜している。また当接面１５は中心軸Ｏ１に直
交する半径線Ｒ１に対して微少角度β１だけ傾斜してお
り、そのために当接面１５と外周面１１ｃとでなす交差
角は鈍角とされている。また図４に示す縦断面におい
て、穴部１７のテーパ状をなす内周面１７ａは当接面１
８との接続部から底面１７ｂに向けて中心軸Ｏ２に対し
て微少角度α２だけ傾斜している。また当接面１８は中
心軸Ｏ２に直交する半径線Ｒ２に対して微少角度β２だ
け傾斜しており、そのために当接面１５と外周面１２ｃ
とでなす交差角は鋭角とされている。尚、この交差角が
鈍角となるようにβ２を設定しても良く、この場合には
上記当接面１５と外周面１１ｃとの交差角も鋭角となる
ようにβ１を設定する。また穴部１７の内周面１７ａと
当接面１８との交差部には、軸部１４との関係で面取り
部２１が全周にわたって形成されている。
【００１４】ここで、角度α１、α２に関して、 （１／１００００）°＜α１＜２°かつ（１／１００００）°＜α２＜２° …（１） しかも α１≧α２ …（２） なる関係にある。また、角度β１、β２に関して、 ０°≦β１ かつ ０°＜β２ …（３） しかも β１≦β２ …（４） なる関係にある。
【００１５】上述の（１）式の関係についていえば、軸
部１４と穴部１７において、傾斜角度α１，α２が１°
より大きいと、焼き嵌め加熱時に、穴部１７の開口部で
ある最小の内径ｄ２に対して軸部１４の挿入端（自由
端）である最大外径ｄ１との差が大きすぎて穴部１７の
加熱温度を一層大きくして熱膨張させなければならず、
焼き嵌め効率が悪くなる。また（２）式の関係について
いえば、軸部１４の傾斜角度α１と穴部１７の傾斜角度
α２とを同一になるよう加工するのは非常に困難であ
り、少なくとも（２）式を満足するように加工すれば、
冷却時に穴部１７の内周面１７ａで軸部１４の自由端
（端面１４ｂ付近）を押圧して引き込みでき、引き込み
嵌合強度が一層強固になる。次に（３）式と（４）式の
関係についていえば、軸部１４の当接面１５の傾斜角度
β１が０°であっても、穴部１７の当接面１８の傾斜角
度β２が０°より大きければ、穴部１７の当接面１８の
外周縁部１８ａで軸部１４の当接面１５の外周縁部１５
ａに当接させることができる。これによって各当接面１
５，１８に凹凸があっても、ヘッド部１１とシャンク部
１２についてガタを防止して高精度で安定した拘束を得
て強固に固定できる。
【００１６】本実施の形態によるボールエンドミル１０
は上述のように構成されており、次にその嵌合方法につ
いて説明する。ヘッド部１１とシャンク部１２が分離さ
れた状態において、常温よりもシャンク部１２を加熱し
て、シャンク部１２の穴部１７の開口部である面取り部
２１の内径ｄ２が軸部８の最大外径である端面１４ｂの
外径ｄ１より拡径された状態で、軸部１４と穴部１７を
各当接面１５，１８が互いに当接する位置まで嵌合させ
て、焼き嵌め嵌合する。そして、ヘッド部１１とシャン
ク１２が常温に戻ると、穴部１７が収縮して縮径される
ために、中心軸Ｏの長さ方向に沿う各軸直交断面におい
て、軸部１４と穴部１７の径の差（ｄ１−ｄ２）をそれ
ぞれ締め代とする締め代圧によって軸部１４は穴部１７
内と強固に焼き嵌めされる。
【００１７】軸部１４と穴部１７が焼き嵌め嵌合された
際、軸部１４の周面１４ａと穴部１７の内周面１７ａと
は、それぞれ傾斜角度α１、α２がつけられているため
に冷却が進むにつれて（２）式により収縮する穴部１７
の内周面１７ａで軸部１４の自由端である端面１４ｂ付
近または全長にわたって周面１４ａを押圧するために軸
直交断面の寸法差（ｄ１−ｄ２）の締め代圧で穴部１７
に対して軸部１４が底面１７ｂ方向に引き込まれ、一層
強固な締め込みと嵌合が行われる。同時に当接面１５、
１８は（４）式により、外周側縁部１５ａ，１８ａで互
いに当接するために各当接面１５，１８の凹凸に関わら
ず安定した高精度な圧接固定が行われる。このようにし
て、ヘッド部１１とシャンク部１２とは軸部１４と穴部
１７の焼き嵌め嵌合で二面拘束される。尚、上述の
（２）式について、α１＜α２としてもよく、この場合
には軸部１４の当接面１５と接続する付け根を穴部１７
で押圧して焼き嵌め嵌合でき、振れ精度が向上する。あ
るいはα１＝α２としてもよく、この場合にも引き込み
力をもって焼き嵌め嵌合できる。
【００１８】上述のように本実施の形態によれば、軸部
１４の周面１４ａと穴部１７の内周面１７ａとで強力な
引き込み嵌合ができ、各当接面１５，１８では外周縁部
１５ａ，１８ａで互いに当接するために、圧接によるガ
タなどを防いで正角で強固な圧接が行われ、二面拘束に
よる強力で高精度な焼き嵌め嵌合が行われる。
【００１９】次に上述した第一の実施の形態の変形例に
ついて図５乃至図７により説明するが、第一の実施の形
態と同一または同様な部分、部材には同一の符号を用い
て説明する。図５は第一の変形例を示す図２と同様な嵌
合部の要部断面図である。図５において、ヘッド部１１
の軸部１４とシャンク部１２の穴部１７に関して軸部１
４の周面１４ａと穴部１７の内周面１７ａについては上
述の第一の実施の形態と同一構成である。軸部１４の当
接面２３（軸部当接面）は中心軸Ｏ１に略直交する平面
とされ、その外周縁部に中心軸Ｏ１と略平行な方向に突
出する断面四角形状の凸部２４が全周にわたって形成さ
れている。他方、当接面２３に対向する穴部１７の当接
面２５（穴部当接面）は外周面１２ｃと交差する外周縁
部まで中心軸Ｏ２に略直交する平面とされている。その
ため、焼き嵌め嵌合時に軸部の当接面２３と穴部１７の
当接面２５とはその外周縁部において、当接面２３の凸
部２４が穴部１７の当接面２５に圧接されて固定されて
いる。このような構成によっても両当接面２３，２５は
ガタなどの生じない強固で高精度な嵌合を達成できる。
【００２０】次に図６は第二の変形例を示す図２と同様
な嵌合部の要部断面図である。図６においても、ヘッド
部１１の軸部１４とシャンク部１２の穴部１７に関して
軸部１４の外周面１４ａと穴部１７の内周面１７ａにつ
いては上述の第一の実施の形態と同一構成である。軸部
１４の当接面２７（軸部当接面）は中心軸Ｏ１に略直交
する平面とされている。他方、当接面２７に対向する穴
部１７の当接面２８（穴部当接面）は中心軸Ｏ２に略直
交する平面とされ、外周面１２ｃと交差する外周縁部に
は、中心軸Ｏ２と略平行な方向に突出する断面四角形状
の凸部２９が全周にわたって形成されている。このよう
な構成によっても第一の変形例と同様に両当接面２７，
２８は外周縁部の凸部２９で互いに圧接され、ガタなど
の生じない強固で高精度な嵌合を達成できる。尚、上述
した凸部２４または２９は、上述の変形例に限定される
ことなく、第一の実施の形態で説明した傾斜角度β１、
β２を備えた当接面１５，１８に設けてもよい。
【００２１】また上述の例では、ヘッド部１１を超硬合
金等の材質で形成して軸部１４を備え、シャンク部１２
をスチール等のヘッド部１１より熱膨張率の大きい材質
で形成して穴部１７を備えた構成としたが、これに限定
されることなく逆の構成を備えていてもよい。即ち、図
７に示す第三の変形例では、ヘッド部１１をシャンク部
１２より熱膨張率の大きいスチール等の材質で形成して
穴部１７を備え、他方シャンク部１２を超硬合金或いは
サーメット、セラミックなどのヘッド部１１より熱膨張
率の小さい材質で形成して軸部１４を備えている。ヘッ
ド部１１において、穴部１７の外周側には当接面１８が
形成され、シャンク部１２の軸部１４の外周側には当接
面１５が形成されている。この場合にも、上述したもの
と同一の作用と効果を奏することができる。
【００２２】次に本発明の第二の実施の形態を図８に示
すボールエンドミルの縦断面図により説明するが、上述
の実施の形態と同一または同様な部材には同一の符号を
用いてその説明を省略する。図８に示すボールエンドミ
ル３０において、ヘッド部１１とシャンク部１２はいず
れも超硬合金、或いはサーメット、セラミック等の熱膨
張率の小さい材質で形成されている。シャンク部１２を
超硬合金等の硬度と剛性の高い材質で構成することで、
切削加工時等に防振効果が向上する。ヘッド部１１は上
述の第一の実施の形態と同一構成であり基端部１１ｂに
テーパ状の軸部１４が形成されている。シャンク部１２
においては、その先端部１２ａに穴部１７に代えて中心
軸Ｏ２と同軸に第二軸部３１が突出して形成され、その
外周側にリング状の第二当接面３２（軸部当接面）が径
方向に形成されている。第二軸部３１はヘッド部１１の
軸部１４とほぼ同一外径ｄ１を有する略円錐台形状とさ
れ、テーパ状の周面３１ａと端面３１ｂとを有してい
て、第二軸部３１の外径ｄ１は第二当接面３２との接続
部から端面３１ｂに向けて漸次増大するようになってお
り、その傾斜角度は軸部１４と同一のα１とされてい
る。
【００２３】しかも第二当接面３２はヘッド部１１の当
接面１５と同様に中心軸Ｏ２に直交する半径線方向に対
して角度β１だけ傾斜して配設されており、当接面１５
と対向して反対側に傾斜している。また嵌合部１３にお
いて、ヘッド部１１の軸部１４とシャンク部１２の第二
軸部３１とを対向させて両軸部１４，３１と焼き嵌め嵌
合する略円筒状の連結部材３４が設けられている。この
連結部材３４はヘッド部１１及びシャンク部１２よりも
熱膨張率の大きい材質、例えばスチールからなり、内周
面３５はその中心軸Ｏ３方向に見て第一傾斜部３５ａと
第二傾斜部３５ｂとで構成されている。第一傾斜部３５
ａと第二傾斜部３５ｂはその中央での交差部から両端に
向かうに従って漸次内径が小さくなるようテーパ状にそ
れぞれ形成されている。しかも第一及び第二傾斜部３５
ａ，３５ｂは上述の第一の実施の形態における穴部１７
の漸次変化する内径ｄ２，ｄ２を有するようになってい
る。そして、嵌合状態の任意の軸直交断面において、そ
れぞれ軸部１４及び第二軸部３１の外径ｄ１，ｄ１と第
一及び第二傾斜部３５ｂ，３５ｃの内径ｄ２，ｄ２との
差（ｄ１−ｄ２）が締め代となる。
【００２４】そのため、第一及び第二傾斜部３５ａ，３
５ｂは中心軸Ｏ３に対して角度α２，α２だけ傾斜して
形成され、ヘッド部１１の軸部１４とシャンク部１２の
第二軸部３１の中心軸Ｏ１，Ｏ２に対する傾斜角度α
１，α１との関係で上述の（１）式及び（２）式を満足
する。また連結部材３４の第一傾斜部３５ａ，第二傾斜
部３５ｂは中心軸Ｏ３方向に沿うそれぞれの長さＬは同
方向における軸部１４の長さＬ１と第二軸部３１の長さ
Ｌ２以上に設定されている。図８ではＬ１とＬ２の和よ
り２Ｌの方が長く設定されており、焼き嵌め状態で連結
部材３４の内周面３５と両軸部１４，３１との間に空間
２０が形成され、その中心軸Ｏ３方向の長さは２Ｌ−
（Ｌ１＋Ｌ２）とされている。尚、中心軸Ｏ１，Ｏ２，
Ｏ３は同軸となり、ボールエンドミル３０の中心軸Ｏと
一致する。また連結部材３４の両端面３６ａ、３６ｂは
外周面側から内周面３５に向けて漸次両端面３６ａ、３
６ｂ間長さが短くなるように傾斜面をなしている。そし
て各端面３６ａ、３６ｂの傾斜角は中心軸Ｏ３に対して
直交する半径線方向に対して角度β２、β２だけ傾斜し
て形成されている。そのため、ヘッド部１１の当接面１
５とシャンク部１２の第二当接面３２の傾斜角β１，β
１とは上述の式（３）、（４）の関係を満足する。
【００２５】本実施の形態は上述のように構成されてい
るから、連結部材３４を加熱して拡径した状態で、連結
部材３４にその両端からヘッド部１１の軸部１４とシャ
ンク部１２の第二軸部３１とを挿入して焼き嵌め嵌合す
る。この時、軸部１４は連結部材３４の第一傾斜部３５
ａで引き込まれ、第二軸部３１は第二傾斜部３５ｂで引
き込まれて、任意の軸直交断面での（ｄ１−ｄ２）の締
め代によって固定される。このときヘッド部１１とシャ
ンク部１２の各当接面１５，３２は連結部材３４の両端
面３６ａ，３６ｂに当接して、それぞれ外周縁部で確実
に当接することになる。従って本実施の形態によっても
上述の第一の実施の形態と同一の作用効果が得られる。
しかもヘッド部１１とシャンク部１２は共に剛性が高く
防振効果が高い。
【００２６】本実施の形態においても、軸部１４及び第
二軸部３１と連結部材３４とで焼き嵌めによって二面拘
束でき、確実に工具の剛性を向上できる。
【００２７】尚、上述の実施の形態では、ヘッド部１
１、シャンク部１２また連結部材３４の材質をスチール
または超硬合金等としたが、各部材の材質はこれに限定
されることなく各種のものを採用できる。また必ずしも
互いに異なる材質である必要はなく、同一の材質として
もよい。また、上述の実施の形態では、ボールエンドミ
ル１０，３０について説明したが、これに限定されるこ
となく、例えばバイト等他の旋削工具やエンドミルやド
リルなどの各種転削工具等、各種の切削工具に本発明を
採用できる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る嵌合
式切削工具は、穴部の内周面が開口部方向に向けて縮径
するように傾斜していると共に、軸部の周面は軸部の自
由端方向に向けて拡径するように傾斜しているから、焼
き嵌め嵌合する際に穴部の内周面と軸部の周面の相互作
用によって軸部は穴部内奥部に引き込まれて嵌合強度が
強力になり、固定強度が高くて高精度な加工ができる
【００２９】本発明による嵌合式切削工具は、軸部の外
周側の軸部当接面と穴部の外周側の穴部当接面とが外周
側縁部で互いに当接されているから、両当接面に凹凸が
あっても嵌合時にガタを防止して確実に圧接できて嵌合
強度が向上し、切削加工時に振動やブレを抑えて高精度
な加工ができる。
【００３０】本発明による嵌合式切削工具は、穴部の内
周面が開口部方向に向けて縮径するように傾斜している
と共に軸部の周面は自由端方向に向けて拡径するように
傾斜しており、軸部の軸部当接面と穴部の穴部当接面と
が外周側縁部で互いに当接されているから、軸部の周面
及び穴部の内周面による引き込み嵌合と軸部当接面及び
穴部当接面による外周側の圧接とで二面拘束でき、強力
で高精度な焼き嵌めができる。
【００３１】また、軸部の周面と穴部の内周面の切削工
具の中心軸Ｏに対する傾斜角度をそれぞれ鋭角α１、α
２としたとき、 （１／１００００）°＜α１＜２°かつ （１／１００００）°＜α２＜２° であるとしたから、傾斜角度α１、α２が１／１０００
０以下であると焼き嵌め嵌合時に締め代圧による引き込
み力が充分発生せず、２°を越えると嵌合時に穴部の開
口部を軸部の最大外径である自由端部より拡径させるま
で熱膨張させなければならず、効率が悪い。
【００３２】また、軸部当接面と穴部当接面の、切削工
具の中心軸Ｏに直交する半径線に対する傾斜角度をそれ
ぞれβ１、β２としたとき、 β１≦β２ であるとしたから、軸部当接面と穴部当接面は外周側縁
部で当接することになり、ガタを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第一の実施の形態によるボールエン
ドミルの縦断面図である。
【図２】 図１に示すボールエンドミルのＢ部拡大図で
ある。
【図３】 図２に示すボールエンドミルのヘッド部の拡
大図である。
【図４】 図２に示すボールエンドミルのシャンク部の
拡大図である。
【図５】 第一の実施の形態によるボールエンドミルの
第一の変形例を示す図２と同様な嵌合部の拡大断面図で
ある。
【図６】 第一の実施の形態によるボールエンドミルの
第二の変形例を示す図２と同様な嵌合部の拡大断面図で
ある。
【図７】 第一の実施の形態によるボールエンドミルの
第三の変形例を示す縦断面図である。
【図８】 本発明の第二の実施の形態によるボールエン
ドミルの縦断面図である。
【図９】 従来のボールエンドミルの焼き嵌め嵌合状態
を示す縦断面図である。
【図１０】 図９に示すボールエンドミルのＡ部拡大図
である。
【符号の説明】
１０，３０ ボールエンドミル １１ ヘッド部 １２ シャンク部 １３ 嵌合部 １４ 軸部 １４ａ 周面 １５，２３，２７ 当接面（軸部当接面） １７ 穴部 １７ａ 内周面 １８，２５，２８ 当接面（穴部当接面） ３１ 第二軸部 ３４ 連結部材 ３５ａ 第一傾斜部（内周面） ３５ｂ 第二傾斜部（内周面）

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 工具と工具保持部の一方に軸部を備え他
    方にこの軸部に嵌合する穴部を備えていて、互いに嵌合
    する前記軸部の周面と穴部の内周面のいずれかに締め代
    が設けられている嵌合式切削工具であって、 前記穴部の内周面は穴部の開口部方向に向けて縮径する
    ように傾斜していると共に、前記軸部の周面は軸部の自
    由端方向に向けて拡径するように傾斜していることを特
    徴とする嵌合式切削工具。
  2. 【請求項２】 工具と工具保持部の一方に軸部を備え他
    方にこの軸部に嵌合する穴部を備えていて、互いに嵌合
    する前記軸部の周面と穴部の内周面のいずれかに締め代
    が設けられている嵌合式切削工具であって、 前記軸部の外周側の軸部当接面と穴部の外周側の穴部当
    接面とが外周側縁部で互いに当接されていることを特徴
    とする嵌合式切削工具。
  3. 【請求項３】 工具と工具保持部の一方に軸部を備え他
    方にこの軸部に嵌合する穴部を備えていて、互いに嵌合
    する前記軸部の周面と穴部の内周面のいずれかに締め代
    が設けられている嵌合式切削工具であって、 前記穴部の内周面は穴部の開口部方向に向けて縮径する
    ように傾斜していると共に、前記軸部の周面は軸部の自
    由端方向に向けて拡径するように傾斜しており、 前記
    軸部の外周側の軸部当接面と穴部の外周側の穴部当接面
    とが外周側縁部で互いに当接されていることを特徴とす
    る嵌合式切削工具。
  4. 【請求項４】 前記軸部の周面と穴部の内周面の切削工
    具の中心軸Ｏに対する傾斜角度をそれぞれ鋭角α１、α
    ２としたとき、 （１／１００００）°＜α１＜２°かつ （１／１００００）°＜α２＜２° であることを特徴とする請求項１または３記載の嵌合式
    切削工具。
  5. 【請求項５】 前記軸部当接面と穴部当接面の、切削工
    具の中心軸Ｏに直交する半径線に対する傾斜角度をそれ
    ぞれβ１、β２としたときに、 β１≦β２ であることを特徴とする請求項２または３記載の嵌合式
    切削工具。
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