JP2005212042A - Holder for machining inside diameter, and cutting tool using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、円筒状の被削材の内周面を加工するための内径加工用ホルダおよびそれを用いた切削工具に関する。 The present invention relates to an inner diameter processing holder for processing an inner peripheral surface of a cylindrical work material and a cutting tool using the same.
従来、円筒状の被削材の内周面に溝入れ加工するためのスローアウェイ式切削工具として、例えば特許文献1に開示されているような、スローアウェイチップの上面を押え金でクランプし、切刃部を工具ホルダの側方に突き出し載置した工具が知られている。しかし、この特許文献1で開示されたような形状では、すくい面後方のスローアウェイチップ上方に押え金が配設されていることにより、生成された切屑が押え金に当たって押え金の損傷を早めたり、または切屑が押え金にからみつき、そのまま工具ホルダ先端部に堆積してしまうと、切屑が円筒状の被削材の内周加工面を傷つけたり、スローアウェイチップを破損させるなどの問題があった。
Conventionally, as a throw-away cutting tool for grooving the inner peripheral surface of a cylindrical work material, for example, as disclosed in
一方、押え金を用いない溝入れ工具として、例えば特許文献2に開示されているような、工具ホルダの先端部にスリットを設け、工具ホルダと一体的に形成されたクランプ部をクランプねじで締め込み、工具ホルダの弾性変形を利用してスローアウェイチップを装着、固定する構成が広く知られている。
On the other hand, as a grooving tool that does not use a presser foot, for example, as disclosed in
しかしながら、内径加工用工具で上述したようなスリットを備える構成にする場合、スローアウェイチップの切刃高さを被削材内径の中心近傍に合わせる、すなわち切刃位置が工具ホルダの軸心高さ近傍にくるようにスローアウェイチップを配置する必要があるが、その際ホルダ厚みに制約があるためスリット下部のホルダ下顎部厚みが薄くなり、その結果としてホルダの剛性が低下し、切削中にびびりが発生するなどの問題が生じる。そこで内径加工用工具で工具ホルダ先端部にスリットを備えた構成とする場合は、スリットを工具ホルダ後端側上方に向かうに連れて傾斜させることで、ホルダ下顎部の肉厚を稼ぎ、ホルダ先端部を強化した形状で実用化されている。
しかしながら、上記特許文献2に記載されるような構成では、同公報の図1等に記載されるように工具ホルダ上面とスリットとの間隔、すなわちクランプ部の肉厚が必然的にスリットの付け根部分において最も小さくなるため、スローアウェイチップの着脱を行う場合に、工具ホルダ先端部の弾性変形に伴い発生する応力が前記付け根部分に集中する。したがってスローアウェイチップの着脱の繰り返しで金属疲労がおこり、その結果当該部分を起点とするクラックが発生し、最終的にはクランプ部が折損してしまうという問題が生じていた。
However, in the configuration described in
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、円筒状の被削材の内周面に溝入れ加工するためのスローアウェイ式切削工具において、高剛性で加工安定性の高い内径溝入れ加工用工具を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems of the prior art, and is a throwaway cutting tool for grooving the inner peripheral surface of a cylindrical work material. An object of the present invention is to provide an internal grooving tool having high stability.
前記課題を解決するため、請求項1の内径加工用ホルダは、略棒状の本体部と、該本体部の一端側に外周方向に向かって開口するように配設されたチップ取付部と、該チップ取付部から前記本体部後端側上方に向かって斜設されたスリットと、該スリットの上部に位置して厚みが略一定にて前記本体部と一体的に配設されているクランプ部と、前記スリットの下部に位置して前記本体部と一体的に形成された下顎部とを具備し、前記下顎のつけ根部分の厚みが該下顎端部の先端部の厚みよりも厚く形成されていることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, an inner diameter processing holder according to
かかる構成によれば、スリット下部に相当するホルダ下顎部の肉厚がホルダ後端側へ向かうにつれて増加していることでホルダ剛性が高められるとともに、クランプ時に弾性変形するクランプ部の厚みが略一定であることにより、弾性変形に伴い発生する応力がクランプ部の付け根部のみへ集中することなくクランプ部前方へも分散されるので、弾性変形の応力による金属疲労が部分的に早く進行することなく破損しにくい長寿命な工具とすることができる。 According to such a configuration, the thickness of the lower part of the holder corresponding to the lower part of the slit increases toward the rear end of the holder, so that the rigidity of the holder is increased and the thickness of the clamp part that is elastically deformed during clamping is substantially constant. As a result, the stress caused by the elastic deformation is distributed to the front of the clamp part without concentrating only on the base part of the clamp part, so that the metal fatigue due to the stress of the elastic deformation does not progress partly early. It can be a long-life tool that is not easily damaged.
また、請求項2の内径加工用ホルダは、前記クランプ部上面と該クランプ部上面に連なる工具ホルダ他の上面とが滑らかに繋がれていることを特徴としている。
Further, the inner diameter processing holder according to
かかる構成によれば、クランプ部の付け根部における応力集中をより緩和することができ、また、加工時に発生しやすいエッジやバリを限りなく除去し、弾性変形に伴い発生する応力が集中しやすい箇所を予め排除することにより、結果としてクランプ部のつけ根部におけるクラックの発生を抑制することができる。 According to such a configuration, stress concentration at the base of the clamp portion can be further relaxed, and edges and burrs that tend to occur during processing can be removed as much as possible, and stresses generated due to elastic deformation are likely to concentrate. As a result, the occurrence of cracks at the base of the clamp portion can be suppressed.
また、請求項3の内径加工用ホルダは、前記クランプ部上面において、前記本体部との境界から先端側に向かって幅が一定の弾性変形部を形成したことを特徴としている。
The inner diameter processing holder according to
かかる構成によれば、前記クランプ部の付け根部への応力集中をより分散して弾性変形部全体へ分散されるので、破損しにくい長寿命な工具とすることができる。 According to such a configuration, the stress concentration at the base of the clamp part is further dispersed and distributed to the entire elastically deformable part, so that a long-life tool that is not easily damaged can be obtained.
また、本発明による切削工具は、前記内径加工用ホルダの前記チップ取付部に切刃が外周方向に突出するようにスローアウェイチップを装着し、被削材の内周面に切刃を当てて内径加工することを特徴としている。 In the cutting tool according to the present invention, a throw-away tip is attached to the tip mounting portion of the inner diameter machining holder so that the cutting blade protrudes in the outer peripheral direction, and the cutting blade is applied to the inner peripheral surface of the work material. It is characterized by machining the inner diameter.
かかる構成によれば、スリット下部に相当するホルダ下顎部の肉厚がホルダ後端側へ向かうにつれて増加していることでホルダ剛性が高められ、切削中におけるびびりの発生が抑制されるとともに、弾性変形に伴い発生する応力が特定箇所へ集中することなく広範囲に分散されるので、スローアウェイチップの着脱を繰り返し行っても破損しにくい、長寿命な切削工具とすることができる。 According to this configuration, the thickness of the lower part of the holder corresponding to the lower part of the slit increases as it goes toward the rear end of the holder, so that the rigidity of the holder is increased, the occurrence of chatter during cutting is suppressed, and elasticity Since the stress generated with the deformation is dispersed over a wide range without concentrating on a specific location, it is possible to provide a long-life cutting tool that is not easily damaged even when the throwaway tip is repeatedly attached and detached.
本発明の内径加工用ホルダによれば、工具ホルダ先端部のチップ取付部にスローアウェイチップを装着してなる内径溝入れ加工用工具において、前記チップ取付部から前記工具ホルダ後端側上方に向かって傾斜するスリットを具備するとともに、該スリットの上部分に相当するクランプ部の厚みが一定平行あるいは工具ホルダ先端に向かうにつれてクランプ部の厚みが小さくなるような斜面である構成としたことにより、スリット下部に相当するホルダ下顎部の肉厚がホルダ後端側へ向かうにつれて増加していることでホルダ剛性が高められるとともに、クランプ時に弾性変形するスリット上部のクランプ部の厚みが略一定であることにより、弾性変形に伴い発生する応力がクランプ部の付け根部のみへ集中することなくクランプ部前方へ分散されるので、破損しにくい長寿命な工具とすることができる。 According to the inner diameter machining holder of the present invention, in an inner diameter grooving tool in which a throw-away tip is attached to the tip attachment portion at the tip of the tool holder, the tip attachment portion is directed upward toward the rear end side of the tool holder. And a slit that is inclined so that the thickness of the clamp part corresponding to the upper part of the slit is constant parallel or the thickness of the clamp part becomes smaller toward the tip of the tool holder. The thickness of the lower jaw part of the holder corresponding to the lower part increases as it goes toward the rear end of the holder, so that the rigidity of the holder is enhanced and the thickness of the clamp part at the upper part of the slit that is elastically deformed during clamping is substantially constant. The stress generated by elastic deformation is distributed to the front of the clamp without concentrating only on the base of the clamp. Since the can to not easily damaged long life tool.
以下、本発明の実施形態を添付図面により説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1乃至図5は、本発明の実施形態を示すものであり、図1は本発明の第一の実施形態として内径溝入れ加工用切削工具の分解斜視図、図2は図1に示した切削工具の要部平面図、図3は図2の側面図、図4は本発明の第二の実施形態による内径溝入れ加工用切削工具の要部平面図、図5は図4の側面図である。 1 to 5 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an exploded perspective view of an internal grooving cutting tool as a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is shown in FIG. FIG. 3 is a side view of FIG. 2, FIG. 4 is a plan view of the main part of a cutting tool for internal grooving according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a side view of FIG. It is.
図1において、本発明の一実施形態による内径溝入れ加工用切削工具(以下、工具と略す。)1は、右勝手の内径加工用ホルダ(以下、ホルダと略す。)2先端部の、上下にクランプ面を具備したチップ取付部4に、スローアウェイチップ(以下、チップと略す。)11の前切刃12がホルダ2の側方(外周方向)に突出するように(図2参照)装着され挟持固定される構成となっている。ここで図3に示すように、チップ取付座4からホルダ2の後端側上方にかけて傾斜するスリット5が形成されており、該スリット5の上部に位置するクランプ部上面7をクランプねじ13で押圧し弾性変形させることによって、チップ11がチップ取付座4に挟持固定される。ここで、スリット5をホルダ2の後端側上方にかけて傾斜させているのは、スリット5の付け根側のホルダ2の下顎部厚みを増加させることによってホルダ2の剛性を高め、切削中におけるびびりの発生を抑制するためである。
In FIG. 1, an internal grooving cutting tool (hereinafter abbreviated as a tool) 1 according to an embodiment of the present invention is a right-handed internal diameter machining holder (hereinafter abbreviated as a holder) 2 at the top and bottom of the tip. Attaching to the
また、スリット5の上部分に相当するクランプ部6は、該クランプ部上面7とスリット5との間で定義されるクランプ部6の厚みtが略一定、すなわちクランプ部上面7とスリット5の上面とが略平行であるように形成されている。ここで、チップ11をチップ取付部4に装着し、クランプねじ13を締め込みクランプ部6を押し下げる際に、該クランプ部6と本体部3とのつけ根部(接続部)Aが最も弾性変形しやすいが、クランプ部6の厚みtが略一定であることにより、特定箇所、すなわち前記接続部Aだけに応力が集中することなく、クランプ部6前方へ応力が分散するので、弾性変形の応力による金属疲労や切削加工中の微振動による金属疲労などが部分的に早く進行することなく当該部分からクラックが発生することを抑制し、結果的にホルダの耐久性を向上させることができる。
The
さらに、図3に示すように前記クランプ部上面7とこれに連なる本体部上面8とが滑らかな曲面9で繋がれた構成とすることにより、クランプ部6の接続部Aにおける応力集中を解消でき、特に加工時に発生するエッジやバリを限りなく除去し、弾性変形に伴い発生する応力が集中しやすい箇所を予め排除することにより、結果として弾性変形量が比較的大きなクランプ部6の接続部A近傍を起点とするクラックの発生を抑制することができる。ここで前記曲面9の構成としては、その断面が、スリット5の付け根のR部の半径中心14を中心として、クランプ部上面7とこれに連なる本体部上面8に互いに接するような曲面であることが望ましい。このような構成にすれば、弾性変形の最も大きなクランプ部6の接続部A近傍において、クランプ部6の厚みtを一定にすることができるので、応力集中を防ぎ、より広範囲に応力を分散させることができるので、結果として当該領域におけるクラックの発生を抑制することができる。なお、曲面9はクランプ部上面7とこれに連なる本体部上面8とが滑らかに接続されていればよく、曲面の平面を組み合わせたものであってもよい。
Furthermore, as shown in FIG. 3, stress concentration at the connection portion A of the
また、図4、図5に示すように、前記クランプ部6の前記本体部3との接続部A近傍に、厚みが略一定の弾性変形部10を備えることで、弾性変形に伴い発生する応力が前記クランプ部6の接続部Aのみへ集中することなく弾性変形部10全体へ分散されるので、破損しにくい長寿命な工具とすることができるが、さらには前記弾性変形部10の両側面15の形状が、前記本体部3の長手方向に対して左右対称であるとともに、前記両側面15間の幅は前記弾性変形部10の領域内において一定であるような構成とすることが、弾性変形部10において該弾性変形部10の幅方向における断面の面積が断面位置に関わらず一定であるので、弾性変形に伴い発生する応力が特定箇所へ集中することなく前記弾性変形部10全域へ分散させる効果をさらに促進させるという点で望ましい。
Further, as shown in FIGS. 4 and 5, the stress generated due to the elastic deformation is provided by providing an
なお、前記弾性変形部上面16とこれに連なる本体部上面8とが滑らかな曲面9で繋がれた構成とすることによっても、クランプ部6の接続部A領域におけるエッジやバリを限りなく除去し、弾性変形に伴い発生する応力が集中しやすい箇所を予め排除することにより、結果として弾性変形量が比較的大きなクランプ部6の接続部A領域を起点とするクラックの発生を抑制することができることはいうまでもない。
Even when the elastic deformable portion
1 (内径溝入れ加工用切削)工具
2 (内径加工用)ホルダ
3 本体部
4 チップ取付部
5 スリット
6 クランプ部
7 クランプ部上面
8 本体部上面
9 曲面
10 弾性変形部
11 スローアウェイチップ(チップ)
12 前切刃
13 クランプねじ
14 スリット付け根R部の半径中心
15 弾性変形部側面
16 弾性変形部上面
A クランプ部と本体部との接続部
t クランプ部の厚み
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 (Cutting for internal diameter grooving) Tool 2 (For internal diameter processing)
12
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2004
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