(57)【要約】【目的】切れ刃に高い噴射速度で十分な量の切削用媒体を集中して供給するとともに切りくずを円滑に排出する切削工具を提供する。【構成】本発明の油穴付き切削工具は、切れ刃（４ａ）とその切れ刃（４ａ）に開口（８ａ）を向けたノズル（８）とを備え、外部から供給された切削用媒体を上記開口（８ａ）から上記切れ刃（４ａ）に向けて噴射させるための油穴（５ａ、５ｂ、８ｃ）が形成される。上記ノズル（８）を上記切れ刃（４ａ）に対して進退可能にするとともに、上記ノズル（８）を弾性部材（９）の付勢で押圧することにより上記切れ刃（４ａ）に対して進出させたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切れ刃とその切れ刃に開口を向けたノズルとを備え、外部から供給された切削用媒体を上記開口から上記切れ刃に向けて噴射させるための油穴が形成される油穴付き切削工具において、上記ノズルを上記切れ刃に対して進退可能にするとともに、上記ノズルを弾性部材の付勢で押圧することにより上記切れ刃に対して進出させたことを特徴とする油穴付き切削工具。
【請求項２】
上記弾性部材がコイルばねとされ、このコイルばねのばね定数が変更可能とされることにより、上記弾性部材が上記ノズルを付勢する力が変更可能とされていることを特徴とする請求項１に記載の油穴付き切削工具。
【請求項３】
、上記ノズルを構成する材料の硬度をＨa、被削材の硬度をＨｂとしたとき、Ｈａ≧Ｈｂの関係にあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の油穴付き切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削工具に関し、特に油穴を備えた切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、機械加工における環境問題の改善の一環として、切削油剤を使用したいわゆる湿式切削加工において切削油剤の使用量の削減がはかられている。これは環境問題の改善のみならず切削油剤のコスト削減といった効果をもたらす。切削油剤削減の具体的な例として、一般的な切削油剤を用いる場合には微少量の切削油剤と高圧エアーとを混合させたオイルミストと呼ばれる切削用媒体を用いる事例や高い潤滑性をもつ特殊な切削油剤を極微少量使用する最小量潤滑（以下、ＭＱＬという。）と呼ばれる切削用媒体を用いる事例等がある。一方、このような切削油剤の削減に伴い、切削油剤の潤滑作用や冷却作用を最大限に引き出すために切削油剤を正確に塗布する技術の進歩が望まれている。
【０００３】
切削工具において切削用媒体を集中的に塗布することを課題としたものに、図８、図９に例示するバイトがある。図８、図９はそれぞれこのバイトの正面図、左側面図である。これらの図に示すように、工具本体（１）に、ノズル部（１３）が着脱可能に取り付けられ、これら工具本体（１）およびノズル部（１３）には、外部から供給された切削油剤、オイルミスト、冷風等の切削用媒体を噴射穴（２０ａ）から切れ刃（１２）に向けて吐出させるための油穴（５）が形成されている。この油穴（５）は、軸線が互いに交差する複数の直線部（５ａ〜５ｅ）とそれらの端部同士を滑らかに連結する曲線部（５ａｂ〜５ｄｅ）とから構成されている。このような構成により、この従来バイトは、油穴（５）内の切削用媒体の流通がスムーズになるとともに、乱流および圧力損失の抑制が図られるというものである。（例えば、特許文献１参照）
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２９１１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来バイトでは、切れ刃（１２）から生成される切りくずの排出を阻害しないために上記切れ刃（１２）のすくい面（１２）上方に設けられたノズル先端部（１３ａ）は、上記切れ刃（１２）から遠ざけなければならかった。そうすると、上記ノズル先端部（１３ａ）の開口（１５）から噴射される切削用媒体は切れ刃（１２）に達するときには噴射速度が低下し、拡散してしまうため、切れ刃（１２）に十分な量の切削用媒体を集中して供給できない問題があった。
【０００６】
本発明は、上述した問題に鑑みなされたものであり、その目的は、切れ刃に高い噴射速度で十分な量の切削用媒体を集中して供給するとともに切りくずを円滑に排出する切削工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、切れ刃とその切れ刃に開口を向けたノズルとを備え、外部から供給された切削用媒体を上記開口から上記切れ刃に向けて噴射させるための油穴が形成される油穴付き切削工具において、上記ノズルを上記切れ刃に対して進退可能にするとともに、上記ノズルを弾性部材の付勢で押圧することにより上記切れ刃に対して進出させたことを特徴とする油穴付き切削工具である。
【発明の効果】
【０００８】
上述した発明によれば、切れ刃に対して進退可能なノズルは、弾性部材の付勢する力によって上記ノズルの開口が切れ刃にきわめて近接した位置に押出され、上記切れ刃に高い噴射速度で十分な量の切削用媒体を集中して噴射できる。上記ノズルは、排出される切りくずが衝突したとき、その衝突力によって上記切れ刃から遠ざかる方向へ後退するので切りくずの排出を阻害することがなく、切りくずの衝突がなくなると弾性部材の付勢する力によって、再び上記ノズルの開口を上記近接した位置へ押出するので、上述した切削用媒体の供給状態を維持することができる。
【０００９】
本発明の油穴付き切削工具において、上記弾性部材がコイルばねとされ、このコイルばねのばね定数が変更可能とされることにより、上記弾性部材が上記ノズルを付勢する力が変更可能とされていることが好ましい。そうすれば、切りくずがノズルへ衝突する力に応じてノズルを押圧する弾性部材の付勢力を適宜変更することが可能となり、ノズルによる切りくず排出の阻害を抑制する効果が特に高められる。
【００１０】
また、本発明の油穴付き切削工具において、ノズルを構成する材料の硬度をＨa、被削材の硬度をＨｂとしたとき、Ｈａ≧Ｈｂの関係にあることが好ましい。Ｈａ＜Ｈｂの関係とした場合、ノズルは、切りくずの衝突によって損耗又は破損しやすいため早期に寿命に至るおそれがある。なお、上述のノズルは硬質皮膜を被覆することにより表面の硬度を被削材の硬度よりも高めたものであってもよい。ノズルは例えば超硬合金、サーメット等から構成されてもよく、これら超硬合金、サーメット等の硬度をノズルの硬度Ｈａの上限とすれば十分な寿命が得られる。超硬合金、サーメット等よりも硬度の高い材料で構成する場合には、ノズルを製作するのが困難となるおそれがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に本発明をバイトに適用した実施例について図１〜図５を参照しながら説明する。図１はこの実施例の油穴付きバイトの要部正面図である。図２は図１におけるＡ−Ａ断面図である。図３は図１に示すバイトに使用されるノズルの斜視図である。図４は図１に示すバイトにおいて切りくずの衝突によりノズルが後退した状態を示す要部正面図である。図５は図４におけるＢ−Ｂ断面図である。
【００１２】
図１に示すように、この実施例の油穴付きバイトの工具本体（１）は、シャンク部（図示しない）とその先端に設けられた頭部（１ｂ）とからなり、この頭部（１ｂ）の上部先端側にチップ座形成面（２ａ）とこれに交差する起立壁面（２ｂ）が切欠形成される。チップ座形成面（２ａ）の先端上部には平面視で例えば菱形をなすチップ座（３）が切欠形成され、このチップ座（３）に菱形板状をなす切れ刃チップ（４）が載置される。この切れ刃チップ（４）をチップ座（３）に固着する手段としては既知のピンロック、クランプオン、スクリューオン等の固着手段の中から適宜選択される。
【００１３】
図１に示すように、工具本体（１）には外部から切削用媒体を供給される開口（図示しない）が少なくとも１つ設けられ、この開口から該工具本体（１）の内部を軸線（Ｏ）に沿って延びる油穴（５ａ）が形成される。この油穴（５ａ）の先端部に、切れ刃（２ａ）に向く油穴（５ｂ）が連通するとともに上記起立壁面（２ｂ）に開口する。上記油穴（５ｂ）には上記起立壁面（２ｂ）の開口から内部に向かって上記油穴（５ｂ）の軸線に沿って所定の深さのザグリ穴（６）が形成される。
【００１４】
このザグリ穴（６）には、切れ刃（２ａ）に対して進退機構を有したノズル（８）が装着される。この進退機構は、スリーブ（７）とノズル（８）と弾性部材（９）とから構成される。スリーブ（７）は、図２に示すように、一端部が閉塞され上記ザグリ穴（６）の内径よりもわずかに大きな外径の略円筒状をなし、上記一端部に円筒部内径より小径の貫通穴（７ａ）が設けられる。ノズル（８）は、図３に示すように、スリーブ（７）の上記貫通穴（７ａ）よりも小径の円筒状をなし、その一端部に上記貫通穴（７ａ）より大径且つ上記スリーブ（７）の円筒部内径よりも小径のフランジ（８ｄ）が形成され、さらに他端部に切削用媒体を噴射する開口（８ａ）が形成される。弾性部材（９）は、例えばコイルばね等が用いられ、このコイルばねの外径は、スリーブの円筒部内径よりも小さく且つザグリ穴（６）に連通する油穴（５ｂ）の直径よりも大きいものが適している。これらスリーブ（７）、ノズル（８）、弾性部材（９）は次のような手順で工具本体（１）に装着される。
【００１５】
まず、スリーブ（７）の開放端部側からノズル（８）のフランジ（８ｄ）端部の反対側端部を向けて挿入し、スリーブ（７）の貫通穴（７ａ）からノズル（８）の上記反対側端部を突出させる。なお、ノズル（８）の突出量はノズル（８）のフランジ（８ｄ）端部がスリーブ（７）の閉塞端部に係止されるとそれ以上大きくならない。さらに、スリーブ（７）の内部に弾性部材（９）を挿入し、この弾性部材（９）の一端部をノズル（８）のフランジ（８ｄ）端面に当接させる。このようにスリーブ（７）の内部にノズル（８）と弾性部材（９）を挿入した状態で、工具本体（１）の起立壁面（２ｂ）に設けられたザグリ穴（６）にスリーブ（７）の開放端部をザグリ穴（６）底部の端面に当接するまで嵌入する。
【００１６】
スリーブ（７）内のノズル（８）は、スリーブ（７）内径部の長手方向に沿って移動可能とされる。また、スリーブ（７）内の弾性部材（９）は、その一端部をノズル（８）のフランジ（８ｄ）端面に当接し他端部を上記ザグリ穴（６）底部の端面に当接することによって、上記ノズル（８）を切れ刃（２ａ）に向かって突出する方向へ付勢し、上記ノズル（８）のフランジ（８ｄ）端部がスリーブ（７）の閉塞端部に係止される位置まで押出する。そうして、ノズル（８）はその開口（８ａ）を切れ刃（２ａ）にきわめて近接した位置に押出され、上記弾性部材（９）の付勢する力に対して反対方向且つ大きい力が作用した場合には、弾性部材（９）が伸縮方向に最も収縮した状態（密着高さ）に達するまで、または、作用する力が上記付勢する力に均衡するまで、切れ刃（２ａ）から遠ざかる方向に後退する。
【００１７】
このように構成を有する実施例１のバイトは、上述したように弾性部材（９）の付勢によってノズル（８）の開口（８ａ）が切れ刃（２ａ）にきわめて近接した位置に設けられるので、切れ刃（２ａ）に高い噴射速度で十分な量の切削用媒体を集中して噴射できる。開口（８ａ）を切れ刃（２ａ）にきわめて近接したノズル（８）は、上記切れ刃（２ａ）から生成する切りくず（２０）が衝突するおそれがあるが、上記衝突によってノズル（８）を切れ刃（２ａ）から後退させる方向に作用する力が上記弾性部材（９）のノズル（８）を付勢する力を上回った場合には、図４および図５に示すように、ノズル（８）は切れ刃（２ａ）から遠ざかる方向に後退し、切りくず（２０）の排出を阻害することがなくなる。そして、上記作用する力が上記弾性部材（９）のノズル（８）を付勢する力を下回った場合には、ノズル（８）は開口（８ａ）を切れ刃（２ａ）に向けて接近させ上述したように切れ刃（２ａ）に高い噴射速度で十分な量の切削用媒体を集中して供給する。
【００１８】
上述したノズル（８）の進退機構において、スリーブ（７）をザグリ穴（６）に固定する形態としては、図６に示すようにザグリ穴（６）に緩装されたスリーブ（７）をこのスリーブ（７）に交差する方向から六角穴付き止めねじ等の固定部材（１１）によって固定されてもよい。また、図７に示すように雌ねじ（６ａ）を形成したザグリ穴（６）に、上記雌ねじ（６ａ）に螺合するねじ形状を外周面（７ｂ）に形成したスリーブ（７）を螺着させてもよい。このような固定形態によれば、スリーブ（７）をザグリ穴（６）から容易に着脱でき、該進退機構を構成するスリーブ（７）、ノズル（８）、弾性部材（９）の交換が容易に行える。
【００１９】
また、ノズル（８）を構成する材料の硬度をＨa、被削材の硬度をＨｂとしたとき、Ｈａ≧Ｈｂの関係にあることが好ましい。このように限定した理由は、Ｈａ＜Ｈｂの関係とした場合、ノズル（８）は切りくず（２０）の衝突によって損耗、摩耗又は破損しやすいため早期に寿命に至りやすいからである。なお、上述のノズル（８）は硬質皮膜を被覆することにより表面の硬度を被削材の硬度よりも高めたものであってもよい。ノズル（８）は例えば超硬合金、サーメット等から構成されてもよく、これら超硬合金、サーメット等の硬度をノズル（８）の硬度Ｈａの上限とすれば十分な寿命が得られる。超硬合金、サーメット等よりも硬度の高い材料で構成する場合には、ノズル（８）を製作するのが困難となるおそれがある。
【００２０】
コイルばね等からなる弾性部材（９）においては、そのばね定数を種々異なるものに交換可能である。そうすれば、ノズル（８）へ切りくず（２０）が衝突する力に応じて弾性部材（９）のばね定数が適宜選択でき、切りくず（２０）排出の阻害をおさえる効果が特に高められる。
【００２１】
本発明に係る切削工具は、上述したバイト等の旋削工具に限定されるものでなく、正面フライスやエンドミル等の転削工具、ドリルやボーリングカッタ等の穴明け工具にも適用可能である。また、切削用媒体が切れ刃（２ａ）のすくい面側から噴射される給油形態に限らず逃げ面側から噴射される形態にも適用可能なことはいうまでもない。さらに、本発明の要旨を逸脱しない範囲でスリーブ（７）、ノズル（８）、弾性部材（９）の形状、および、スリーブ（７）を工具本体（１）に固定する形態については適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例に係る実施例の油穴付きバイトの要部正面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１に示すバイトに使用されるノズルの斜視図である。
【図４】図１に示すバイトにおいて切りくずの衝突によりノズルが後退した状態を示す要部正面図である。
【図５】図４におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図６】図１に示すバイトにおけるスリーブ固定手段の変形例を示すＡ−Ａ断面図である。
【図７】図１に示すバイトにおけるスリーブ固定手段の変形例を示すＡ−Ａ断面図である。
【図８】従来の内部給油機構を備えたバイトの正面図である。
【図９】図８に示すバイトの左側面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  工具本体
１ａ  シャンク部
１ｂ  頭部
２ａ  チップ座形成面
２ｂ  起立壁面
３  チップ座
４  チップ
４ａ  切れ刃
５ａ、５ｂ  油穴
６  ザグリ穴
７  スリーブ
７ａ  貫通穴
８  ノズル
８ａ  開口
８ｃ  油穴
８ｄ  フランジ
９  弾性部材
１１  固定部材
１１Ａ  雌ねじ
１２  切れ刃
１３  ノズル部
１３ａ  ノズル先端部
１４  油穴
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ  直線部
１４ａｂ、１４ｂｃ、１４ｃｄ、１４ｄｅ  曲線部
１５  開口
【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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【図８】
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【図９】
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