(57)【要約】【課題】低コストで、従来技術よりも除熱効果の高い切削工具を提供する。【解決手段】先端部にチップ座１７が形成され冷却手段が設けられたホルダ６と、このホルダ６のチップ座１７に装着されて先端部で被切削物を切削するチップ７と、ホルダ６とチップ７とを上下に貫通するボルト部２１、及びこのボルト部２１の上端に設けられて内部に冷却エアーが通流する流路２６が形成されると共に流路２６の一端がチップ７の先端部へ向けて開口されたノズル部２２を備えた冷却エアー噴出具８とを備えた。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部にチップ座が形成され冷却手段が設けられたホルダと、
このホルダの前記チップ座に装着されて先端部で被切削物を切削するチップと、
前記ホルダとチップとを上下に貫通すると共に前記ホルダとチップとを上下方向から挟持する挟持部、及びこの挟持部の上方に設けられて内部に冷却エアーが通流する流路が形成されると共に前記流路の一端が前記チップの先端部へ向けて開口されたノズル部を備えた冷却エアー噴出具と
を備えたことを特徴とする切削工具。
【請求項２】
前記挟持部は、前記ホルダとチップとを上下に貫通するボルト部と、このボルト部の下端部に装着されたナットとを備え、
前記ノズル部は、前記ボルト部の上端に対して前記ボルト部の軸方向周りに回動可能に装着されたものであり、前記軸方向と直交する方向に装着される固定ネジによって前記ボルト部の上端に固定されるものである
ことを特徴とする請求項１記載の切削工具。
【請求項３】
前記挟持部は、前記ホルダとチップとを上下に貫通するボルト部と、このボルト部の下端部に装着されたナットとを備え、
前記ノズル部は、前記ボルト部と一体に形成されたものである
ことを特徴とする請求項１記載の切削工具。
【請求項４】
前記挟持部は、前記ホルダとチップとを上下に貫通するボルト部と、前記ノズル部の下端部に形成された前記ボルト部の先端が螺合する雌ねじ部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の切削工具。
【請求項５】
前記ホルダに設けられた冷却手段は、前記ホルダの内部に設けられた冷却通路と、この冷却通路に冷却媒体を通流させる手段とを有するものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、切削油を使用せずに切削チップを除熱する切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、旋盤等の切削工具では、切削加工時に切削チップの除熱を行うために切削油が使用されていた。しかし、近年、地球環境の保護の観点から、旋盤等の切削工具に切削油を使用しない加工法が種々提案されている。その一つは、切削油の代わりに冷風を加工点に噴射する「冷風加工法」である（非特許文献１）。しかし、液体に比べると気体の熱伝達率は極めて小さいため、「冷風加工法」では、−２０〜−３０℃といった低温の冷風を使用しなければならず、冷風を作るための特殊な冷凍機が必要となり、コストアップになるという問題がある。
【０００３】
また、他の方法として、本発明者は、切削チップを保持するホルダに冷却機構を設けた除熱装置を提案している（特許文献１）。
【非特許文献１】横川 和彦，横川 宗彦：冷風切削加工[連載(2)]，機械技術，第47巻，69-73，第7号(1999年7月号)
【特許文献１】特開２００４−１５４８９７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は、低コストで、従来技術よりも除熱効果の高い切削工具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】
【０００５】
本発明に係る切削工具は、先端部にチップ座が形成され冷却手段が設けられたホルダと、このホルダの前記チップ座に装着されて先端部で被切削物を切削するチップと、前記ホルダとチップとを上下に貫通すると共に前記ホルダとチップとを上下方向から挟持する挟持部、及びこの挟持部の上方に設けられて内部に冷却エアーが通流する流路が形成されると共に前記流路の一端が前記チップの先端部へ向けて開口されたノズル部を備えた冷却エアー噴出具とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ホルダに設けた冷却手段と、チップをホルダに取り付ける挟持部の上方に設けられたノズル部から冷却エアーを噴出させるようにした冷却エアー噴出具との併用によって、チップ先端を効率良く冷却することができる。このため、冷却エアーとして−５℃〜常温のエアーを用いることができ、高価な冷凍機を必要としないので、低コストで切削油を使用しない切削工具を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、この発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る切削工具である旋盤の要部を示す側面図である。
【０００８】
旋盤の送り機構に組み込まれた往復台１の上部には、固定台２が取り付けられ、この固定台２には、ホルダ取り付け機構３が固定されている。固定台２の上面と、ホルダ取り付け機構３を構成する下向きに進退する複数本のボルト４の下端部との間で、ホルダ冷却装置５とバイト型の金属製のホルダ６とが挟持固定されている。ホルダ冷却装置５は、ホルダ６に密着する部分が薄厚の平板状に形成され、内部に水等の冷却媒体を通流させるための冷却流路１１が形成され、この冷却流路１１の導入口及び排出口に、それぞれ冷却媒体を通流させる配管１２，１３を接続してなる。また、ホルダ６の内部にも水等の冷却媒体を通流させるための冷却流路１４が形成され、この冷却流路１４の導入口及び排出口に、それぞれ冷却媒体を通流させる配管１５，１６を接続してなる。なお、ホルダ冷却装置５を設けずに、ホルダ６にのみ冷却手段が設けられていても、また、ホルダ６には冷却手段を設けずに、ホルダ冷却装置５だけでホルダ６を除熱するようにしても良い。また、冷却流路１１にはヒートパイプを挿入するようにしても良い。
【０００９】
図２は、要部の断面図、図３は、要部の分解斜視図である。これら図２及び図３に示すように、ホルダ６の先端には、一段掘り下げたチップ座１７が形成され、このチップ座１７に被切削物（不図示）を切削する超硬金属からなるチップ７が装着されている。
【００１０】
チップ７は、冷却エアー噴出具８によってホルダ６に固定されている。すなわち、冷却エアー噴出具８は、下側のボルト部２１と、上側のノズル部２２とを有している。ボルト部２１は、チップ７及びホルダ６を上下に貫通し、ホルダ６の下側でボルト部２１に装着されたナット２３とでチップ７及びホルダ６を挟持固定する挟持部を構成している。図４に示すように、ボルト部２１とノズル部２２とは、上下に分離可能に構成されている。ノズル部２２は、全体が筒状に形成され、下端部の周方向一部に軸方向と平行なカット面２４を有すると共にこのカット面２４に上端で続きチップ７の先端部に対面する斜面部２５を有する。ノズル部２２の内部には、冷却エアーが通流する上下に延びるエアー流路２６が形成されている。エアー流路２６の下端部は、チップ７の先端部に向けて冷却エアーが吹き付けられるように傾斜面２５に開口し、チップ７の先端部に向かう角度（例えば４５°）だけ傾けて形成され、冷却エアー噴出口２７を形成している。エアー流路２６の他端、すなわちノズル部２２の上端には、冷却エアーを導入するための冷却エアー導入口２８が形成され、この冷却エアー導入口２８には、冷却エアーを供給する配管２９が接続されている。
【００１１】
ボルト部２１の上端には、円柱状の突起３１が形成されており、この突起３１にノズル部２２の下端開口部３２が嵌合し、ノズル部２２の側面から軸方向と直交する方向に固定ネジ３３を締めることによりノズル部２２をボルト部２１に固定することができる。この構造により、ボルト部２１でチップ７とホルダ６とを固定した後に、ボルト部２１に対して、ノズル部２２の軸中心回りの回転位置を調整して、チップ７の先端に対する冷却エアー噴出口２７の回転方向の位置を調整することができる。
【００１２】
以上のように、構成された旋盤においては、冷却エアー噴出具８の冷却エアー導入口２８に冷却エアーを導入すると共に、ホルダ６及びホルダ冷却装置５の冷却手段により、チップ７の先端部が効率良く冷却される。このため、冷却エアー噴出具８に供給する冷却エアーは、−５℃〜常温のエアーで十分であり、冷却エアー導入口２８には、一般的なエアーコンプレッサのエアー吐出口か、又はボルテックスチューブ等の簡易な冷却装置の冷却エアー吐出口を接続すればよい。このため、大がかりな冷凍機を使用するコストを削減できる。
【００１３】
また、冷却エアー噴出具８は、チップ７を固定するボルト部２１の上部に設けられ、回転方向位置を調整できることとも相俟って、チップ７の先端部に最も近い位置にノズル部２２の冷却エアー噴出口２７を配置することができ、冷却効率を向上させることができる。更に、冷却エアー噴出具８は、チップ７及びホルダ６と一体に構成されているので、チップ７の周囲の構成もコンパクトにできるという効果も有する。
【００１４】
図５は、本発明の第２の実施形態に係る切削工具の要部の分解斜視図である。
【００１５】
先の実施形態では、冷却エアー噴出具８を構成するボルト部２１とノズル部２２とが別体で構成されたが、この実施形態では、冷却エアー噴出具９が、ボルト部４１とノズル部４２とを一体にして構成されている。この第２の実施形態の場合、ボルト部４１とナット２３とを締結する際に、ノズル部４２の冷却エアー噴出口２７の回転方向位置を調整すれば良い。
【００１６】
この実施形態によれば、冷却エアー噴出具９をより簡素な構造て安価に製作することができる。
【００１７】
図６は、本発明の第３の実施形態に係る切削工具の要部の分解斜視図、図７は、同じく要部の断面図である。
【００１８】
この実施形態では、冷却エアー噴出具１０が、底面に雌ねじ５３形成されたノズル部５２と、ホルダ６及びチップ７を下方から上方に貫通してノズル部５２の雌ねじ５３と螺合するボルト５１とにより構成されている。この実施形態では、ノズル部５２の下端部がチップ７の孔部と嵌合し、ボルト部５１とノズル部５２の下端部とで挟持部を構成している。
【００１９】
この実施形態によれば、ボルト５１と雌ねじ５３とを締結する際に、ノズル部５２の冷却エアー噴出口２７の回転方向位置を調整すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る切削工具の要部を示す側面図である。
【図２】同切削工具の一部を拡大して示す断面図である。
【図３】同切削工具の一部を拡大して示す分解斜視図である。
【図４】同切削工具における冷却エアー噴出具の分解斜視図ある。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る切削工具の要部の分解斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る切削工具の要部の分解斜視図である。
【図７】同切削工具の要部の断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
５…ホルダ冷却装置、６…ホルダ、７…チップ、８，９，１０…冷却エアー噴出具、２１，４１，５１…ボルト部、２２，４２，５２…ノズル部、２３…ナット、２６…冷却エアー流路、２７…冷却エアー噴出口。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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