(57)【要約】【課題】溝入れ加工時の切屑処理性に優れるとともに、部品交換が長期間不要で経済的な溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具を提供する。【解決手段】工具ホルダ１の先端部にスローアウェイチップ２を着脱可能に取り付けてなる溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具において、前記スローアウェイチップ２はその上面３をクランプ部材４で押圧することにより前記工具ホルダ１の先端部に形成された支持座に装着されるとともに、前記クランプ部材４の先端側壁面５は幅方向の中心付近が切刃１０から遠ざかる方向に凹んでいることに加え、前記先端側壁面５とすくい面８後方のチップ上面３と、該チップ上面３と連なるホルダ上面６とで囲まれた空間領域７が備えられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具ホルダの先端部にスローアウェイチップを着脱可能に取り付けてなる溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具において、前記スローアウェイチップはその上面をクランプ部材で押圧することにより前記工具ホルダの先端部に形成された支持座に装着されるとともに、前記クランプ部材の先端側壁面は幅方向の中心付近が切刃から遠ざかる方向に凹んでいることに加え、前記先端側壁面とすくい面後方のチップ上面と、該チップ上面と連なるホルダ上面とで囲まれた空間領域が備えられていることを特徴とする溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具。
【請求項２】
前記スローアウェイチップには切刃とチップ上面との間にすくい面が配置されており、前記すくい面の高さが左右で異なることを特徴とする請求項１記載の溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具。
【請求項３】
前記壁面が前記スローアウェイチップのすくい面後方のチップ上面側から前記空間領域におけるホルダ上面側に向けて滑らかに伸びる曲面からなることを特徴とする請求項１または２記載の溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具。
【請求項４】
前記曲面のチップのすくい面後端側端部近傍における曲率が、他方端近傍におけるそれよりも大きいことを特徴とする請求項３記載の溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具。
【請求項５】
前記空間領域におけるホルダ上面に窪みが設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属部品の切削加工、特に溝入れ加工に用いるスローアウェイ式切削工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、切削加工においては、スローアウェイチップのすくい面にブレーカを設け、切屑をカールさせることによって分断し、スムーズに排出されるよう工夫がなされている。
【０００３】
しかし、機械部品等に溝を形成するための溝入れ加工においては、厚さが薄く幅広の切屑が生成されるため、切屑の排出を円滑にコントロールすることが困難な場合が多かった。そのため、切屑が排出されず溝に付着したままの製品が後工程に流れて組み付け不良を発生させたり、また、切屑が被削材やホルダに絡まってその結果として被削材の加工面を傷つけたり、スローアウェイチップを破損させてしまうなどの問題があった。
【０００４】
このような問題を解決する手段として、図１０に示すように、スローアウェイチップ２１をホルダ２２に固定するための押え金具２３の前側傾斜面２６を、切刃２５に対して傾けた構成の溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具が知られている。このような構成にすれば、切刃２５で生成された切屑が前記前側斜面２６にあたることによりホルダ２２の側面側へ方向付けされて排出されることとなる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１９２９０５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、延性に富む材料の加工においては、切屑が伸びやすくカールされにくいため、上述したような構成であっても切屑の方向付けが不十分となり、切屑が押え金具に乗り上げて左右に振られ、結果として被削材やホルダに絡み易くなるため、上述した問題が十分に解消されているとは言えなかった。また、押え金具の損傷が激しく、短期間の使用で新品に交換しなければならないという問題もあった。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具において、溝入れ加工時の切屑処理性に優れるとともに、部品交換が長期間不要で経済的な溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、請求項１の溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具は、工具ホルダの先端部にスローアウェイチップを着脱可能に取り付けてなる溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具において、前記スローアウェイチップはその上面をクランプ部材で押圧することにより前記工具ホルダの先端部に形成された支持座に装着されるとともに、前記クランプ部材の先端側壁面は幅方向の中心付近が切刃から遠ざかる方向に凹んでいることに加え、前記先端側壁面とすくい面後方のチップ上面と、該チップ上面と連なるホルダ上面とで囲まれた空間領域が備えられていることを特徴としている。
【０００９】
かかる構成によれば、切刃によって生成した切屑は、前記スローアウェイチップの前記すくい面を経て前記クランプ部材の先端側壁面に導かれるが、前記壁面はその幅方向の中心付近が切刃から遠ざかる方向に凹んでいる構成となっているので、切屑の排出方向が左右に振られることなく凹んでいる奥側へ向けて方向付けがされて、前記空間領域に導かれ、前記凹んだ壁面がブレーカの役割を果たすことで切屑を確実にカールさせることができるので、延性に富む材料の場合においても被削材やホルダへの切屑の絡みつきや、該絡みつきによる被削材加工面やホルダの損傷及びスローアウェイチップの破損等を抑制することができる。
【００１０】
また、請求項２の溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具は、前記スローアウェイチップには切刃とチップ上面との間にすくい面が配置されており、前記すくい面の高さが左右で異なることを特徴としている。
【００１１】
かかる構成によれば、左右で高さの違うすくい面によって切屑がねじられ、切屑排出の方向付けがされるので、切屑処理性が向上するとともに、前記クランプ部材の壁面への切屑のあたりを軽減し、この切屑のあたりによる壁面の損傷を抑制することが出来る。
【００１２】
また、請求項３の溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具は、前記壁面が前記スローアウェイチップのすくい面後方のチップ上面側から前記空間領域におけるホルダ上面側に向けて滑らかに伸びる曲面からなることを特徴としている。
【００１３】
かかる構成によれば、切刃で生成された切屑が前記すくい面を経て前記壁面に達し、曲面で形成されている壁面に沿って前記空間領域内にスムーズに導かれるとともに、前記壁面の終端まで曲面が続くので徐々に曲げの力が加えられゼンマイ状にカールした切屑を生成することが出来る。
【００１４】
また、請求項４の溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具は、前記曲面のチップのすくい面後端側端部近傍における曲率が、他方端近傍におけるそれよりも大きいことを特徴としている。
【００１５】
かかる構成によれば、前記空間領域への切屑導入時は大きい曲率の曲面により切屑の流れを阻害することなくスムーズにすることが出来、終端側では小さい曲率の曲面により切屑をより小さくカールさせることが出来るとともに、被削材によっては細かく分断させることも出来る。
【００１６】
また、請求項５の溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具は、前記空間領域におけるホルダ上面に窪みが設けられていることを特徴としている。
【００１７】
かかる構成によれば、前記壁面にてカールされた切屑は前記窪み部において曲げ応力が加わりさらに細かく分断されるとともに、窪み部近傍に滞留した後で排出されるので、加工面ばかりでなく他の被削材表面も傷つけることなく円滑に切屑処理を行うことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面により説明する。
【００１９】
図１から図４は、本発明の実施例を示すものであり、図１は本実施例による溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具の先端部における斜視図、図２は図１の平面図、図３は図１の正面図、図４は図１の側面図である。
【００２０】
図１において、本実施例による溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具のホルダ１の先端部にスローアウェイチップ２を装着するための支持座が形成されており、前記スローアウェイチップ２はその上面３をクランプ部材４で押圧することにより前記支持座に着脱可能に装着されるとともに、前記クランプ部材４の先端側壁面５は幅方向の中心付近が切刃１０から遠ざかる方向に凹んでいることに加え、前記先端側壁面５とすくい面８後方のチップ上面３と該チップ上面３と連なるホルダ上面６とで囲まれた空間領域７が備えられている。
【００２１】
ここで、切刃１０によって生成した切屑は、前記スローアウェイチップ２の前記すくい面８を経て前記クランプ部材４の先端側壁面５に導かれるが、前記壁面５はその幅方向の中心付近が切刃１０から遠ざかる方向に凹んでいる構成となっているので、切屑の排出方向が左右に振られることなく凹んでいる奥側へ向けて方向付けがされて、前記空間領域７へ導かれる。そして前記凹んだ壁面５に沿って切屑が流れる際に、前記壁面５がブレーカの役割を果たし切屑を分断あるいはゼンマイ状にカールさせることができるので、延性に富む材料の場合においても被削材やホルダへの切屑の絡みつきや、該絡みつきによる被削材加工面やホルダの損傷及びスローアウェイチップの破損等を抑制することができる。
【００２２】
また、前記スローアウェイチップ２のすくい面８は、図１の実施例のように切刃１０に対して片側だけに突起部１１を設けることで前記すくい面８の高さが異なるように形成されている。本実施例では大きさの異なる２つの突起部１１を切刃１０から離れるに従って突起の高さが高くなるように順に配置しているが、これにより切刃１０で生成された切屑が前記すくい面８を通過する際に前記突起部１１で持ち上げられる方向に力が加えられるため切屑自体にねじりが加えられ、切屑排出の方向付けがされるので、切屑処理性が向上するとともに、前記クランプ部材４の壁面５への切屑のあたりを軽減し、この切屑のあたりによる前記壁面５の損傷を抑制することが出来る。
【００２３】
さらに、前記スローアウェイチップ２のすくい面８の形状としては、図９（ａ）に示すように突起は設けずにすくい面８を傾斜させることですくい面８の高さ（深さ）を左右で異なるように形成したものや、図９（ｂ）に示すように図１の実施例に対して突起部１１の大きさを変えたものや、図９（ｃ）に示すように図９（ａ）の形状に突起部１１を設けたものや、図９（ｄ）に示すように突起部１１の配列の向きを切刃に対して傾けたもの等によっても、同様の効果を得ることが出来る。
【００２４】
また、図２に示すように、前記壁面５は前記スローアウェイチップ２のすくい面８後方のチップ上面３側から前記空間領域７におけるホルダ上面６側に向けて滑らかに伸びる曲面で構成されている。これにより切刃１０で生成された切屑が前記すくい面８を経て前記壁面５に達し、該壁面５に沿って流れる過程において急激なストレスが加えられることなく、徐々に曲げの力が加えられるので、スムーズな切屑処理が可能となる。
【００２５】
ここで、前記曲面におけるＲの曲率は、図２に示すように、チップ２のすくい面８後端部側近傍における値の方が、他方端近傍における値よりも大きい構成とすることで、前記空間領域への切屑導入時は大きい曲率の曲面により切屑の流れを阻害することなくスムーズにすることが出来、終端側では小さな曲率の曲面により切屑をより小さくカールさせることが出来るとともに、比較的硬めの被削材の場合においては切屑を細かく分断させることも可能となる。
【００２６】
ちなみに、図８に示すように、前記壁面５を平面で構成した場合は、前記チップ上面３を押圧するクランプ面１４の面積を広くとることが出来るのでクランプ力が高められるとともに、前記クランプ部材４の前記クランプ面１４近傍における剛性も高めることが出来る。
【００２７】
また、上記実施例とは前記壁面５の曲面形状が異なる他の実施例を、図５に平面図として示している。さらにチップ２のすくい面８後端部側における壁面５の曲面形状を、図５のＡ−Ａ部、Ｂ−Ｂ部、Ｃ−Ｃ部、Ｄ−Ｄ部の各部分における断面図として図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示している。ここで示しているように徐々にねじりが加えられた曲面で壁面５を構成していることにより、切屑へ徐々に曲げの力が与えられ、よりスムーズに且つ一定方向にねじりを加えられた、図７に示すような形態の切屑１２を排出することが出来る。また、このような構成とすることにより、前述したように前記チップ上面３を押圧するクランプ面１４の面積を広くとることが出来るのでクランプ力が高められるとともに、前記クランプ部材４の前記クランプ面１４近傍における剛性も高めることが出来る。
【００２８】
また、図６に示している前記壁面の断面形状については、図６に示しているような直線状でもいいが、曲線状に凹んだ断面形状であっても良い。これによって切屑を確実に前記空間領域７に導くことができ、前記クランプ部材４上に切屑が乗り上げてしまうようなことがない。
【００２９】
また、図１乃至図３に示すように、前記空間領域７におけるホルダ上面６に窪み９が設けられており、前記曲面部でゼンマイ状にカールされた切屑が前記窪み９に流れ込んで曲げ応力が加わりさらに細かく分断されるとともに、排出速度を低減され、窪み９のところで一時的に滞留した後排出されることとなる。その結果、加工面ばかりでなく他の被削材表面をも傷つけることなく、極めて円滑に切屑処理を行えるようになる。
【００３０】
ちなみに、前記クランプ部材４は、図８に示したようなホルダ本体１と一体で構成されるタイプより、図１に示したようなホルダ本体１とは別体で構成されるタイプの方が好ましい。これにより前記先端側壁面５の損傷が大きくなった場合には、前記クランプ部材４のみを交換するだけでよいので経済的である。
【００３１】
以上、本発明の実施形態を例示したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の目的を逸脱しない限り任意のものとすることができることはいうまでもない。
【００３２】
【発明の効果】
以上記述した通り、請求項１の溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具は、工具ホルダの先端部にスローアウェイチップを着脱可能に取り付けてなる溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具であって、前記スローアウェイチップはその上面をクランプ部材で押圧することにより前記工具ホルダの先端部に形成された支持座に装着されるとともに、前記クランプ部材の先端側壁面は幅方向の中心付近が切刃から遠ざかる方向に凹んでいることに加え、前記先端側壁面とすくい面後方のチップ上面と、該チップ上面と連なるホルダ上面とで囲まれた空間領域が備えられていることにより、切刃によって生成した切屑は、前記スローアウェイチップの前記すくい面を経て前記クランプ部材の先端側壁面に導かれるが、前記壁面はその幅方向の中心付近が切刃から遠ざかる方向に凹んでいる構成となっているので、切屑の排出方向が左右に振られることなく凹んでいる奥側へ向けて方向付けがされて、前記空間領域に導かれ、前記凹んだ壁面がブレーカの役割を果たすことで切屑を確実にカールさせることができるので、延性に富む材料の場合においても被削材やホルダへの切屑の絡みつきや、該絡みつきによる被削材加工面やホルダの損傷及びスローアウェイチップの破損等を抑制することができる。
【００３３】
また、請求項２の溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具は、前記スローアウェイチップには切刃とチップ上面との間にすくい面が配置されており、前記すくい面の高さが左右で異なることにより、左右で高さの違うすくい面によって切屑がねじられ、切屑排出の方向付けがされるので、切屑処理性が向上するとともに、前記クランプ部材の壁面への切屑のあたりを軽減し、この切屑のあたりによる壁面の損傷を抑制することが出来る。
【００３４】
また、請求項３の溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具は、前記壁面が前記スローアウェイチップのすくい面後方のチップ上面側から前記空間領域におけるホルダ上面側に向けて滑らかに伸びる曲面からなることにより、切刃で生成された切屑が前記すくい面を経て前記壁面に達し、曲面で形成されている壁面に沿って前記空間領域内にスムーズに導かれるとともに、前記壁面の終端まで曲面が続くので徐々に曲げの力が加えられゼンマイ状にカールした切屑を生成することが出来る。
【００３５】
また、請求項４の溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具は、前記曲面のチップのすくい面後端側端部近傍における曲率が、他方端近傍におけるそれよりも大きいことにより、前記空間領域への切屑導入時は大きい曲率の曲面により切屑の流れを阻害することなくスムーズにすることが出来、終端側では小さい曲率の曲面により切屑をより小さくカールさせることが出来るとともに、被削材によっては細かく分断させることも出来る。
【００３６】
また、請求項５の溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具は、前記空間領域におけるホルダ上面に窪みが設けられていることにより、前記壁面にてカールされた切屑は前記窪み部において曲げ応力が加わりさらに細かく分断されるとともに、窪み部近傍に滞留した後で排出されるので、加工面ばかりでなく他の被削材表面も傷つけることなく円滑に切屑処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例による溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具の先端部における斜視図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の正面図である。
【図４】図１の側面図である。
【図５】本発明の他の実施例による溝入れ加工用スローアウェイ式工具の先端部の平面図である。
【図６】図５における、（ａ）Ａ−Ａ断面図、（ｂ）Ｂ−Ｂ断面図、（ｃ）Ｃ−Ｃ断面図、（ｄ）Ｄ−Ｄ断面図である。
【図７】本実施例による切屑形態を示す模式図である。
【図８】本発明の他の実施例による溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具の先端部における斜視図である。
【図９】本発明によるスローアウェイチップの他の実施例を示す斜視図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）で各々異なる実施例を示している。
【図１０】従来の溝入れ加工用スローアウェイ式切削工具を示す斜視図である。
【符号の説明】
１：ホルダ
２：スローアウェイチップ
３：チップ上面
４：クランプ部材
５：壁面
６：ホルダ上面
７：空間領域
８：すくい面
９：窪み
１０：切刃
１１：ブレーカ突起
１２：切屑
１３：クランプボルト
１４：クランプ面
２１：スローアウェイチップ
２２：ホルダ
２３：押さえ金具
２４：クランプボルト
２５：切刃
２６：前側傾斜面
【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】
2004291145.tif 000009
【図８】
2004291145.tif 000010
【図９】
2004291145.tif 000011
【図１０】
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