JPH078093Y2 - 転削工具の切屑排出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、例えば正面フライス等、主として平面切削
に用いられる転削工具に係り、詳しくは切削に伴って生
成される切屑を逐次処理できる転削工具の切屑排出装置
に関する。

［従来の技術］ 被削材の平面加工に用いられる転削工具の一例として、
従来より、第４図ないし第６図に示す正面フライスが知
られている。

これらの図に示すように、この正面フライスは、略円筒
状をなすカツタ本体１の先端外周部に、該カツタ本体１
の先端面及び外周面に向けて開口する凹溝２が周方向等
間隔に複数形成され、これら凹溝２内に、スローアウエ
イチツプ（以下、チツプと略称する。）３が、クランプ
ネジ４で締め込まれる楔部材５によって着脱自在に装置
される一方で、各チツプ３のすくい面3aと向かい合うカ
ツタ本体１の外周面に、壁面円弧状をなすチツプポケツ
ト６が形成され、さらにカツタ本体１の中心に該カツタ
本体１を軸線方向に貫く中心孔７が形成されてなるもの
である。

このように構成された正面フライスは、機械本体の主軸
８にキー９を介して取り付けられたアーバ10の嵌合軸11
に中心孔７が嵌合された上で締付けボルト12により締結
されて主軸８と一体化される。そしてこの状態で、カツ
タ本体１が主軸８によって軸線回りに回転せしめられる
と共に軸線と直交する方向に送られて、チツプ３が被削
材を平面加工してゆくようになっており、このとき生成
される切屑は、すくい面3aからチツプポケツト６の壁面
に誘導されて丸め込まれた上でカツタ本体１の周方向外
方へ排出される。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、上述した従来の正面フライスは、生成される
切屑を単にその周方向外方へ誘導排出するのみであるた
め、カツタ本体１の回転に伴って切屑が機械周囲へと広
く飛散し、この結果作業環境が悪化するのみならず、と
きとして作業に危険性が生じ、また、切削終了後の切屑
処理にも相当の時間を要するという欠点があった。

また、切削を継続するにつれて切屑が被削材や機械のテ
ーブル等に徐々に堆積してゆくため、これら切屑の熱に
よって被削材や機械に熱変形が生じて加工精度が劣化し
たり、あるいはチツプ３に切屑が噛み込まれて切削面の
品位が損なわれる欠点もあった。

さらに、機械の周囲に飛散した切屑が機械の摺動面等に
入り込んで、機械自身の精度劣化や寿命低下を招くおそ
れもあった。

この考案は、このような背景の下になされたもので、切
削に伴って生成される切屑を周囲に飛散させることなく
処理できる転削工具の切屑排出装置を提供することを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するためにこの考案は、カツタ本体の周
面外方に、切刃チツプで生成された切屑を吸引する切屑
吸引機構が配設する一方で、上記カツタ本体に、該カツ
タ本体を機械本体に連結するカツタ締結機構を配設して
なる転削工具である。

ここで、上記切屑吸引機構は、機械本体または接続部材
に支持されてカッタ本体の外周面を覆う略円筒状の切屑
収納体と、この切屑収納体の内周面と上記カツタ本体の
外周面との間に形成された切屑収納室と、上記切屑収納
体の外表面に設けられて上記切屑収納室と連通する吸引
口と、上記カツタ本体の先端に前記切刃チツプのすくい
面と対向して設けられて、該切刃チツプで生成される切
屑を上記切屑収納室に誘導する切屑案内部材とから構成
されてなるものである。

また、上記カツタ締結機構は、その先端が上記カツタ本
体の基端側と嵌合される一方で、その基端が上記機械本
体と連結されるアダプタと、上記カツタ本体の中心部を
貫く中心孔に挿入されて、その外周に上記中心孔の周面
に形成された切欠部にはまり込む突部が形成された中間
部材と、上記アダプタと上記中間部材との間に介在され
てアダプタの回転をカツタ本体に伝達する駆動キーと、
上記中間部材の中心に嵌装されて該中間部材と上記アダ
プタとを締結する連結部材とから構成されてなるもので
ある。

［作用］ 上記構成の転削工具の切屑排出装置によれば、アダプタ
と中間部材とを連結する連結部材を緩めた状態で、カツ
タ本体と中間部材とを相対的に回転させて、中間部材の
突部とカツタ本体の切欠部との周方向の位置をずらすこ
とにより、カツタ本体が突部と係合されてその軸方向の
移動が規制される。この後連結部材を締付けることによ
り、カツタ本体が中間部材の突部とアダプタ先端面との
間に挟み込まれて機械本体と連結される。

カツタ本体がアダプタと連結された状態で、アダプタが
機械本体によって回転せしめられると、この回転はカツ
タ本体と中間部材との間に介在される駆動キーによって
カツタ本体に伝えられ、カツタ本体が軸線回りに回転せ
しめられる。これに伴ってカツタ本体の先端の切刃チツ
プが被削材を切削してゆく。

この際、切刃チツプのすくい面沿いに生成される切屑
は、すくい面と対向する切屑案内部材によって切屑収納
室に誘導排出される。このため、カツタ本体の回転に対
して切屑収納体の回転を規制した上で、その周面に形成
された吸引口から切屑収納室内の切屑を逐次吸引するこ
とにより、切屑を機械周囲に飛散させることなく逐次回
収できる。

なお、チツプ交換等のためにカツタ本体を脱着する必要
が生じた場合には、カツタ締結機構の連結部材を緩めた
上で、カツタ本体と中間部材とを、中間部材の突部が切
欠部にはまり込む位置まで相対的に回転させる。これに
より、カツタ本体と中間部材との係合が解除されるの
で、カツタ本体を切屑収納体の内部から取り出すことが
できる。

［実施例］ 以下、第１図ないし第３図を参照して、本考案の一実施
例を説明する。

第１図ないし第３図において符号13はカツタ本体であ
る。このカツタ本体13は、その中心部に該カツタ本体13
を軸線方向に貫く中心孔14が形成されると共に、その先
端部が拡径された略円筒体であり、その先端外周部には
該カツタ本体13の先端面及び外周面に向かって開口する
複数の凹溝15が、周方向に等間隔に形成されている。

第１図及び第３図に示すように、上記凹溝15には、平面
視正八角形状となすスローアウエイチツプ（以下、チツ
プと略称する）16がカートリッジ17を介して着脱自在に
装置されており、それぞれのすくい面16aの各稜線部に
形成された切刃18の一つはカツタ本体13の先端面より僅
かに突出されている。また、第２図及び第３図に示すよ
うに、上記凹溝15と連続するカツタ本体13の外周面は、
チツプ16のすくい面16aに近づくに従って漸次カツタ本
体13の径方向内方に傾斜する傾斜面状に形成されて各チ
ツプ16のすくい面16aの前方にチツプポケツト19が形成
されるようになっている。

そして、カツタ本体13の周面外方にはチツプ16で生成さ
れる切屑を吸引する切屑吸引機構20が配設される一方
で、上記中心孔14からカツタ本体13の基端側にかけての
位置には該カツタ本体13を機械本体の主軸（図示略）に
装着するためのカツタ締結機構21が配設されている。

以下これらの機構について順に説明すると、第１図及び
第２図に示すように、上記切屑吸引機構20は、カツタ本
体13の外周面を覆う略円筒状の切屑収納体２と、該切屑
収納体22の外周面に設けられた吸引口23と、カツタ本体
13の先端面に取り付けられた切屑案内部材24とから概略
構成されている。

第１図に示すように、上記切屑収納体22は、その基端部
に形成された嵌合部22aの内周が、カツタ本体13の基端
側に配設されて上記カツタ締結機構21の一部を構成する
アダプタ25にラジアル軸受26を介して嵌合されて、カツ
タ本体13に対して相対的に回転自在に設けられている。

この切屑収納体22の先端は、カツタ本体13の径方向外方
に突出するチツプ16の切刃18を完全に覆う位置まで延長
され、その内径は上記切刃18のカツタ本体13軸線を中心
とする旋回径より僅かに大きく定められている。そし
て、上記先端部に続く中間部の内径は先端部と同一に定
められ、その内周面とカツタ本体13の基端側外周面との
間に切屑収納室27が形成されるようになっている。

また、上記吸引口23は円筒状をなすもので、一端が上記
切屑収納体22の中間部に嵌合されて、その内部が切屑収
納室27と連通される一方で、他端外周には図示せぬ吸引
機の吸引ホースが嵌め込まれるようになっている。

また、第２図及び第３図に示すように、上記切屑案内部
材24は平板状をなすもので、上記カツタ本体13の先端周
縁部における上記チツプ16のすくい面16aと対向する位
置に２本の取付ネジ28によって固定されて、上記チツプ
ポケツト19を覆うようになっている。

そして、第３図に示すように、これら切屑案内部材24
は、その表面がカツタ本体13の先端に突出するチツプ16
の切刃18よりもカツタ本体13の基端側に後退するように
軸方向に位置決めされると共に、各々のチツプすくい面
16aと対向する端面24aと上記すくい面16aとの間に隙間
ｔが生じるように周方向に位置決めされ、上記切刃18か
らすくい面16aに沿って生成される切屑をチツプポケツ
ト19内に誘導するようになっている。

さらに、切屑案内部材24裏面のチツプポケツト19に臨む
部分には、上記端面24aからチツプポケツト19の壁面に
向かって延びる溝部24bが形成され、上記隙間ｔに導か
れた切屑の詰まりを防止して、切屑を滞りなくチツプポ
ケツト19に排出させる配慮がなされている。

一方、上記カツタ締結機構21は、上記カツタ本体13の基
端側に配設された上記アダプタ25と、該アダプタ25に取
り付けられた駆動キー30と、カツタ本体13の上記中心孔
14に挿入された中間部材31と、該中間部材31の中心に挿
入された連結ボルト32（連結部材）とから概略構成され
ている。

上記アダプタ25は、その基端側に、図示せぬ機械本体の
主軸テーパ穴に挿入されたアーバ（図示略）の先端部と
嵌合される嵌合穴33が形成されると共に、上記主軸先端
のキー溝（図示略）と係合されるキー34が嵌合穴35に穿
設され、複数のボルト孔36に挿入される連結ボルト（図
示略）によって主軸と一体的に連結されるようになって
いる。また、アダプタ25の外周にはフランジ37が形成さ
れ、その一端面は上記切屑収納体22の嵌合部22aと僅か
の隙間をおいて対向させられて、上記切屑収納室27に浮
遊する塵埃等のラジアル軸受26への侵入を防止するよう
になっている。

そして、アダプタ25の先端側には上記カツタ本体13の中
心孔14の嵌合部14aと嵌合される環状突部38が形成さ
れ、この環状突部38に上記駆動キー30がボルト39によっ
て固定されている。

この駆動キー30は、アダプタ25の回転をカツタ本体13に
伝えるためのもので、第２図により詳細に示すように、
カツタ本体13の中心孔14に形成された小径部14bの内周
面に臨む位置に取り付けられ、その先端は上記小径部14
bを周方向に等間隔に切り欠いてなる切欠部40の一つに
遊動自在に嵌装されて、カツタ本体13の回転に伴い上記
切欠部40の一方の壁面と係合されるようになっている。

また、第１図に示すように、上記中間部材31は、カツタ
本体13の小径部14bの内周に挿入され、その中心に挿入
された上記連結ボルト32によってアダプタ25と連結され
るようになっている。そして、第２図により詳細に示す
ように、上記中間部材31のカツタ先端側を向く端部周縁
には、上記小径部14bに形成された切欠部40と同数の突
部41が周方向等間隔に形成されており、上記小径部14b
の端面と係合して上記カツタ本体13の軸方向の移動を規
制するようになっている。

さらに、上記中間部材31のアダプタ側を向く端面の上記
突部41と異なる位置には、上記駆動キー30と係合される
キー溝42が形成され、これにより中間部材31にもアダプ
タ25の回転が伝えられるようになっている。さらにま
た、上記中間部材31の上記端面にはバネ43が挿入されて
おり、該バネ43によって中間部材31は常時上記連結ボル
ト32の頭部に向けて付勢されている。

以上のように構成された正面フライスを用いて切削加工
を行うには、まずカツタ締結機構21によってカツタ本体
13を機械本体の主軸に装着する。そして、この後、カツ
タ本体13を軸線回りに回転させることによって被削材が
切削され、この際に生成される切屑は切屑吸引機構20に
よって逐次処理される。

以下これら機構の作用について、順に説明すると、ま
ず、カツタ本体13を機械本体の主軸に取り付けるには、
アダプタ25をボルト孔36に挿入される連結ボルトによっ
て上記主軸に装着し、ついで、中間部材31のキー溝２と
駆動キー30とを係合させ、この後中間部材31の連結ボル
ト36を挿入してアダプタ25に捩込む。なお、この段階で
の連結ボルト36の捩込み量は、中間部材31の突部41とア
ダプタ25との間の隙間が、カツタ本体13の小径部14bの
厚さより小さくならない程度に止どめておく。

次に、カツタ本体13を、第２図に２点鎖線で示すように
切欠部40に中間部材31の突部41及び駆動キー30を対応さ
せた上で、アダプタ25側に押し込み、嵌合部14aをアダ
プタ25の環状突部38と嵌合させる。そして、カツタ本体
13を第２図中Y1方向へ、切欠部40の一方の壁面が駆動キ
ー30と係合するまで回転させる。

これにより、カツタ本体13の小径部14bと中間部材30の
突部41とが係合してカツタ本体13の軸方向への移動が規
制され、この後、連結ボルト32をさらに締付けることに
よってカツタ本体13がアダプタ25と中間部材30との間に
強固に挟み込まれて機械本体の主軸と連結される。な
お、以上のようにしてカツタ本体13を装着する際、切屑
収納体22に設けられた吸引口23には図示せぬ吸引機の吸
引ホースが嵌め込まれ、これにより切屑収納体22はその
回転が阻止される。

カツタ本体13が機械本体の主軸に装着されると、ついで
機械本体が起動されてカツタ本体13が第２図Y1方向と逆
方向に回転せしめられると共に軸線と直交する方向に送
られ、これに伴ってカツタ本体13の先端面から突出する
チツプ16の切刃18が被削材を切削してゆく。

このとき、チツプ16の切刃18からすくい面16aに沿って
生成される切屑は、切屑案内部材24とすくい面16aとの
間の隙間ｔを通過してチツプポケツト19に導かれ、該チ
ツプポケツト19によって丸め込まれて分断された上で切
屑収納室27に排出される。そして、切屑収納室27内に排
出された切屑は、吸引口23と連結された吸引機の吸引作
用により、吸引口23から排出されて吸引機に回収され
る。

また、切削中にチツプ16を交換する必要が生じた場合
は、カツタ締結機構21の連結ボルト32を緩め、ついでカ
ツタ本体13を第２図Y1方向と逆方向へ回転させて中間部
材31とカツタ本体13との係合を解除し、カツタ本体13を
切屑収納体22の内部から取り出す。そして、カツタ本体
13からチツプ16を取り外して新たなチツプと交換し、こ
の後カツタ本体13を上記手順に従って再度アダプタ25に
連結すれば良い。

以上説明したように、本実施例の正面フライスによれ
ば、切削時に生成される切屑が切屑案内部材23によって
切屑収納室27に逐次誘導され、さらには吸引口23から排
出されて吸引機に吸引回収されるため、切屑が機械周囲
に飛散することがなく、作業環境が大幅に改善されると
共に切屑処理に要する時間も大幅に短縮されるという効
果が得られる。また、被削材や機械本体のテーブル等に
切屑が堆積することもないので、被削材や機械の熱変形
による加工精度の劣化や切屑の噛み込みに伴う切削面品
位の劣化も生じず、さらには、機械本体の摺動面等への
切屑の侵入も無くなり機械本体の精度や寿命の低下も防
止される。

加えて、本実施例では、単にカツタ本体13に切屑吸引機
構20を配設するに止どまらず、カツタ締結機構21をも設
けたため、切屑収納機構20のみを設ける場合に比して、
チツプ16交換時の作業性が大幅に向上するという効果が
得られる。

すなわち、例えば第４図に示すアーバ10に切屑収納体を
取り付けるなどして、仮に従来の正面フライスに切屑吸
引機構のみを付加したとすると、カツタ本体１が機械主
軸11に装着された状態においては、チツプ３が切屑収納
体で覆われてカツタ本体１から直接取り外すことが困難
となるので、チツプ３を交換するにはカツタ本体１を脱
着せざるを得なくなる。ところが、この場合、カツタ本
体１の外周も切屑収納体で覆われて十分に保持できなく
なるため、特に締付けボルト12の挿入、締付け時の作業
性が著しく損なわれるおそれがある。

これに対して本実施例によれば、中間部材31とカツタ本
体13との係合させた状態で連結ボルト２を操作するだけ
でカツタ本体13を脱着でき、しかも連結ボルト32を操作
する際にはカツタ本体13を作業者が支える必要は無い。
従って切屑吸引機構20を設けてもチツプ交換時の作業性
は何等損なわれず、チツプ16を容易かつ迅速に交換可能
である。

なお、以上の実施例では、切屑収納体22の先端部内周面
とカツタ本体13の周面外方に突出するチツプ16の切刃18
との径方向の隙間量について特に規定していないが、こ
の際間量があまりに小さいと切屑収納体22の偏芯等によ
って切刃18が食い込むおそれがあるため、少なくとも0.
5mm以上は確保することが望ましい。また、逆に隙間が
過度に大きいと切屑収納室27の密閉性が著しく損なわれ
て吸引効率の低下が免れないため、隙間は最大でも2mm
以内、望ましくは1mm以内に規制する必要がある。

また、本実施例では特にスローアウエイ式の正面フライ
スに切屑吸引機構20とカツタ締結機構21とを配設した場
合について説明したが、本考案の転削工具はこれに限る
ものではなく、チツプをロウ付けした正面フライスであ
っても当然に適用可能である。

また、駆動キー30の数は１つに限るものではなく、より
大きい駆動力を要するときには２つ以上設けても良い。
さらに、本実施例では駆動キー30に対応してカツタ本体
13に形成すべきキー溝を省略し、中間部材31の突部41が
はまり込むカツタ本体13の切欠部40でこれを代用してい
るが、本考案の転削工具はこれに限るものではなく、カ
ツタ本体13の外周縁部等に駆動キー30と係合するキー溝
を独立して形成してもよい。

さらにまた、本実施例では切屑収納体22がアダプタ25に
回転自在に支持されているが、本考案はこれに限るもの
ではない。例えば切屑収納体22は機械本体の主軸周囲に
固定されたものでも良く、要するにカツタ本体13に対し
て相対的に回転自在に設けられて、その吸引口23に吸引
ホースを接続し得るものであれば良いものである。従っ
て、切屑収納体22の支持部は、機械本体、または機械本
体以外であってカッタ本体13や中間部材31等を除くアダ
プタ25等を含む他の部材（これを接続部材という）であ
るといえる。

［考案の効果］ 以上説明したように、この考案によれば、切屑吸引機構
により生成される切屑を逐次回収することができる。従
って、機械周囲に切屑は一切飛散せず、作業環境が大幅
に改善されると共に切屑処理時間が大幅に短縮される。
さらには、切屑の堆積による熱変形や切屑の噛み込みが
無くなると共に機械摺動面等への切屑の侵入も根絶さ
れ、この結果、加工精度の劣化、切削面品位の劣化及び
機械寿命の低下が防止される。

加えて、この考案によれば、カツタ本体を装着する際、
作業者がカツタ本体を把持する必要がないため、カツタ
本体が切屑収納体で覆われているのも拘わらず極めて容
易かつ迅速にカツタ本体の交換が可能であり、カツタ本
体やチツプ交換時の作業性は何等損なわれない。従っ
て、上述の切屑吸引機構の優れた効果がより有効に発揮
され、その実用価値は極めて高いのである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の一実施例を示すもので、
第１図は軸方向断面図、第２図は底面図、第３図はカツ
タ本体の先端外周部の拡大図、第４図ないし第６図は従
来の正面フライスを示すもので、第４図は軸方向断面
図、第５図は底面図、第６図はカツタ本体の先端外周部
の拡大図である。 13……カツタ本体、14……中心孔、16……スローアウエ
イチツプ、16a……チツプすくい面、20……切屑吸引機
構、21……カツタ締結機構、22……切屑収納体、23……
吸引口、24……切屑案内部材、25……アダプタ、27……
切屑収納室、30……駆動キー、31……中間部材、32……
連結ボルト、40……中心孔の切欠部、41……中間部材の
突部、42……キー溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】基端側が機械本体の主軸部に連結されて軸
   線回りに回転せしめられるカッタ本体の先端外周部に、
   切刃チップを取り付けてなる転削工具であって、 前記カッタ本体の周面外方に、前記切刃チップで生成さ
   れた切屑を吸引する切屑吸引機構が配設される一方で、
   前記カッタ本体に、該カッタ本体を前記機械本体の主軸
   部に連結するカッタ締結機構が配設されてなり、 前記切屑吸引機構は、前記機械本体または接続部材に支
   持されて前記カッタ本体の外周面を覆う略円筒状の切屑
   収納体と、この切屑収納体の内周面と前記カッタ本体の
   外周面との間に形成された切屑収納室と、前記切屑収納
   体の外表面に設けられて前記切屑収納室と連通する吸引
   口と、前記カッタ本体の先端に前記切刃チップのすくい
   面と対向して設けられて、該切刃チップで生成される切
   屑を前記切屑収納室に誘導する切屑案内部材とから構成
   され、 前記カッタ締結機構は、その先端が前記カッタ本体の基
   端側と嵌合される一方で、その基端が前記機械本体の主
   軸部と連結されるアダプタと、前記カッタ本体の中心部
   を貫く中心孔に挿入されて、その外周に前記中心孔の周
   面に形成された切欠部にはまり込む突部が形成された中
   間部材と、前記アダプタと前記中間部材との間に介在さ
   れて前記アダプタの回転を前記カッタ本体に伝達する駆
   動キーと、前記中間部材と前記アダプタとを締結する連
   結部材とから構成されていることを特徴とする転削工具
   の切屑排出装置。