(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状基部の周面から小径棒状部を一体的に突出させ、この小径棒状部の先端に切刃部を設け、前記平板状基部の中央部分にボルト固定用貫通孔を設けたスローアウェイチップを、ホルダーに取付けた内径加工用工具であって、
前記平板状基部は、前記小径棒状部の長軸方向前方側に前端面を、後方側に後端面を、これら前端面と後端面と交叉する一方の側面に拘束側面を、他方の側面に非拘束側面をそれぞれ具えており、
前記後端面は、前記長軸方向において前記ボルト固定用貫通孔よりも後方側に形成された傾斜面であり、
前記スローアウェイチップは、前記拘束側面と前記前端面との交叉稜部、前記拘束側面と前記傾斜面との交叉稜部及び前記傾斜面と前記非拘束側面との交叉稜部の３点で、前記ホルダーに拘束されていることを特徴とする内径加工用工具。
【請求項２】
前記スローアウェイチップの平面視において、前記ボルト固定用貫通孔の中心から前記傾斜面に向かって垂線を下ろしたときに、この垂線が前記傾斜面の延長線と交叉することを特徴とする請求項１に記載の内径加工用工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平板状基部の周面から小径棒状部を一体的に突出させ、この小径棒状部の先端に切刃部を設け、前記平板状基部の中央部分にボルト固定用貫通孔を設けたスローアウェイチップであって、特に、ＯＡ機器用部品、電子部品、小径ベアリング等小型品を対象とする極小な内径加工に適したスローアウェイチップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、平板状基部の周面から小径棒状部を一体的に突出させ、この小径棒状部の先端に切刃部を設け、前記平板状基部の中央部分にボルト固定用貫通孔を設けたスローアウェイチップＳとして、図４に示すように、平板状基部４１を小径棒状部４７の長軸方向（図中、左右方向）に長い板状体とし、さらに、前記平板状基部４１における後端面４３を、前記小径棒状部４７の長軸方向の後方側（図中、右手側）に該長軸方向と交叉する傾斜面としたものがあった。
このスローアウェイチップＳをホルダーＨに取り付けるには、図５に示すように、平板状基部４１の周面の拘束側面４４ａに対してホルダーＨの１側面からセットボルト５１を作用させ、図５中、ハッチングで示す４点の拘束部位でスローアウェイチップＳをホルダーＨに対し確実に圧接した上で、ボルト固定用貫通孔４５を介して、スローアウェイチップＳをホルダーＨに固定することで、切削時のチップ回転抑止拘束力の向上、チップ交換時の刃先位置精度の向上を図っていた。
【０００３】
前記セットボルト５１により良好な拘束状態を得るため、前記スローアウェイチップＳにおいて、後端面４３の傾斜角を大きくしていた結果、後端面４３とこれと鈍角に交わる非拘束側面４４ｂとの交叉稜部６１が前記小径棒状部４７の長軸方向においてボルト固定用貫通孔４５に重なる位置にあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来のスローアウェイチップはボルト固定用貫通孔に挿通するボルトとセットボルトを併用するものであるため、スローアウェイチップの着脱が面倒であった。そのため、セットボルトを用いずに使用するユーザーが多くいた。
【０００５】
しかしながら、上記従来のスローアウェイチップをセットボルトを用いずに固定した場合、スローアウェイチップの固定力が小さく、刃先位置精度に狂いが生じ易く、また、ボルトの回りで揺動して、ビビリが発生し易くなるという問題があった。
【０００６】
以下、この問題について詳しく説明する。
【０００７】
図６（ａ）に示すように、切刃部に切削負荷が加わった際、ボルト固定用貫通孔４５を中心にスローアウェイチップＳが回転しようとするモーメントＭ´に対し、ホルダーＨの拘束面からスローアウェイチップＳが受ける反力より発生する、チップ回転を抑止する向きへのモーメントが生ずる。そのモーメントの大きさは前記反力とボルト固定用貫通孔４５から交叉稜部までの距離の積である。
【０００８】
ここで、平板状基部４１の拘束側面４４aと前端面４２との交叉稜部６２、及び、前記拘束側面４４ａと後端面４３との交叉稜部６３における前記拘束側面４４ａ側の２点において、スローアウェイチップＳが回転しようとするモーメントＭ´に対し、ホルダーＨの拘束面からチップが受ける反力より発生する、チップ回転を抑止する向きのモーメントｍ６２´，ｍ６３´は大きい。
【０００９】
これに対して、前記後端面４３とこれと鈍角に交わる非拘束側面４４ｂとの交叉稜部６１は、前述のようにボルト固定用貫通孔４５との間隔が小さいので、前記交叉稜部６１から発生するモーメントｍ６１´が小さく、そのためチップ回転抑止への寄与が小さい。
【００１０】
この結果、セットボルト５１を用いない場合に、スローアウェイチップＳをホルダーＨに拘束するときの基準面をスローアウェイチップＳの拘束側面４４a、後端面４３のどちら側に設定しても、ホルダー基準面に交叉稜部４８を押し付けようとする力が弱い。このため、ホルダーＨに強く固定されず、刃先位置精度に狂いが出やすくなるとともに、スローアウェイチップＳがボルト５２の回りで揺動して、ビビリが発生し易くなるという問題があった。
【００１１】
また、従来のスローアウェイチップＳにはこの問題をさらに悪化させる要因があった。
【００１２】
図６（ｂ）に示すように、従来のスローアウェイチップＳをホルダーＨに組み合わせたときに、前記拘束側面４４ａと前端面４２との交叉稜線部６２が、ボルト固定用貫通孔４５中心から前記拘束側面４４ａに向かって下ろした垂線と該拘束側面４４ａとの交点６５よりも後方側にあり、前記後端面４３と拘束側面４４ｂの交叉稜部６１が、ボルト固定用貫通孔４５中心から後端面４３に向かっておろした法線と該後端面４３との交点６４よりも前方側に位置する。
【００１３】
スローアウェイチップＳを装着するとき、ボルト５２を締め付ける際、先ず、交叉稜部６１，６２がホルダーに拘束される。同時にボルト５２による拘束力の分力aが側面４４aの法線方向に、分力ｂが後端面４３の法線方向に発生する。この分力a，ｂから既に拘束されている交叉稜部６１，６２を支点にチップを回転させようとするモーメントｍa，ｍbが発生する。
【００１４】
交叉稜部６１，６２はそれぞれ回転中心からおろした法線との交点より前端面側に位置するため、モーメントｍaの向きはチップ上面からみて反時計回りに、モーメントｍbの向きは時計回りに発生し、互いに相殺する。
【００１５】
これにより、スローアウェイチップをホルダーに拘束するときの基準面をスローアウェイチップＳの拘束側面４４a，後端面４３のどちら側に設定しても、ホルダー基準面に交叉稜部６３の近傍の拘束端部４８を押し付けようとする力が弱いとう問題があった。
【００１６】
以上のような従来技術の問題点に鑑み、本発明は、チップの交換時間を短縮し、繰り返し精度、チップ拘束力が高い高性能の内径加工用工具を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明の内径加工用工具は、平板状基部の周面から小径棒状部を一体的に突出させ、この小径棒状部の先端に切刃部を設け、前記平板状基部の中央部分にボルト固定用貫通孔を設けたスローアウェイチップを、ホルダーに取付けた内径加工用工具であって、前記平板状基部は、前記小径棒状部の長軸方向前方側に前端面を、後方側に後端面を、これら前端面と後端面と交叉する一方の側面に拘束側面を、他方の側面に非拘束側面をそれぞれ具えており、前記後端面は、前記長軸方向において前記ボルト固定用貫通孔よりも後方側に形成された傾斜面であり、前記スローアウェイチップは、前記拘束側面と前記前端面との交叉稜部、前記拘束側面と前記傾斜面との交叉稜部及び前記傾斜面と前記非拘束側面との交叉稜部の３点で、前記ホルダーに拘束されていることを特徴とする。
【００１８】
かかる構成によれば、ボルト固定用貫通孔を中心にチップが回転する力が働いた時、平板状基部における、ボルト固定用貫通孔から離れた位置にある少なくとも３点の交叉稜部が拘束され、それぞれの交叉稜部でチップ回転を充分に抑止する。
【００１９】
したがって、平板状形状の基部の少なくとも３点からチップ回転抑止に効果のあるモーメントが発生することでチップ回転抑止に充分な効果を発揮出来る。
【００２０】
また、請求項２の内径加工用工具は、前記スローアウェイチップの平面視において、前記ボルト固定用貫通孔の中心から前記傾斜面に向かって垂線を下ろしたときに、この垂線が前記傾斜面の延長線と交叉することを特徴とする。
【００２１】
かかる構成によれば、前記平板状形状の基部において少なくとも３点からチップ回転抑止に効果のあるモーメントが発生する作用をより確実に得ることができる。
【００２２】
すなわち、チップ交換時、ボルトを締め付けた際、先ず、平板状基部の周面のうち前端面と拘束側面との交叉稜部、及び後端面と他の周面との交叉稜部であってボルトに近い方の交叉稜部が拘束される。そして、このとき、ボルトによる拘束力の分力が前記拘束側面及び後端面の法線方向に発生する。この分力から既に拘束されている前記交叉稜部を支点にチップを回転させようとするモーメントがそれぞれ発生する。
【００２３】
このとき、請求項２の内径加工用工具では、前記ボルト固定用貫通孔から傾斜面へのボルト締め付けの分力から発生するモーメントがスローアウェイチップを拘束側面に押し付ける方向に働き、また、前記ボルト固定用貫通孔から拘束側面へのボルト締め付けの分力から発生するモーメントがスローアウェイチップを拘束側面に押し付ける方向に働く。
【００２４】
したがって、スローアウェイチップを拘束側面に向けて押し当てようとする回転力を大きくなる傾向がある。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
【００２６】
図１（a）は本発明に用いるスローアウェイチップ（以下、チップと略称する）１を示し、図１（b）は図１（a）のＸ矢視図である。
【００２７】
図１に示すように、前記チップ１は、平板状基部２の周面から小径棒状部３を一体的に突出させ、この小径棒状部３の先端に切刃部８を設け、前記平板状基部２の中央部分にボルト固定用貫通孔４を設けたものである。なお、上記小径棒状部３は横逃げ面３ａを備え、また、その切刃部８にはすくい面９が形成されている。
【００２８】
また、前記平板状基部２における、前記小径棒状部３の長軸方向の後方側に該長軸方向と交叉する傾斜面６を形成するとともに、この傾斜面６を前記長軸方向において前記ボルト固定用貫通孔４よりも後方側に形成した。
【００２９】
前記平板状基部２は、前記小径棒状部３の長軸方向前方側に前端面５、後方側に後端面６、これら前端面と後端面と交叉する拘束側面７aと非拘束側面７bを有する。
【００３０】
この平板板状基部２は、前記長軸方向に長い細長形状を有している。本実施形態において、前記傾斜面６の長さに対し前記拘束側面７aは約２．５倍である。そして、前記後端面は拘束側面７ａと５５°〜８０°の角度で鋭角に交叉し、他方の側面７bと鈍角に交叉している。
【００３１】
次に、図２（a）は上記チップ１をホルダーに装着した内径加工用工具２１の上面図、（b）は図２（a）のＺ矢視図であって、上記内径加工用工具２１の側面図である。
【００３２】
図２に示すように、長尺状のホルダー２２における上面２３の先端部には前記チップ１の平板状基部２と嵌合する切り欠いたチップポケット２４を備える。
【００３３】
このチップポケット２４のチップ座面２５にチップ１の平板状基部２に備える底面を載置し、この状態のもと、ボルト２６を平板状基部２の上方から平板状基部２のボルト固定用貫通孔４に挿通し、さらにホルダー２２のチップ座面２５に形成したボルト固定穴２７に螺着する。
【００３４】
このように前記チップ１をホルダー２２に固定することにより、チップ１の小径棒状部３をホルダー２２の長手方向に突出させた状態となる。そして、小径棒状部３をワークの孔内に挿入し、耳掻きのようにして極小径の孔内を加工することができる。
【００３５】
前記チップ１の構成において重要な点は、前記平板状基部２における、前記小径棒状部３の長軸方向の後方側に該長軸方向と交叉する傾斜面６を形成するとともに、この傾斜面６を前記長軸方向において前記ボルト固定用貫通孔４よりも後方側に形成した点である。
【００３６】
この点について図３（ａ）を参照して、詳細に説明する。
【００３７】
図３（ａ）に示すように、前記チップ１をなす平板状基部２は前記拘束側面７ａと前端面５との交叉稜線部分３２と、前記拘束側面７ａと傾斜面６との交叉稜線部分３３と、前記傾斜面６と非拘束側面７ｂとの交叉稜線部分３１がホルダー２２によって拘束される。
このうち、前記傾斜面６と非拘束側面７ｂとの交叉稜線部分３１が、前記長軸方向において前記ボルト固定用貫通孔４よりも後方側配置であって、固定用貫通孔４の中心からの間隔が大きい。
【００３８】
すなわち、ボルト固定用貫通孔４から離れた３点の交叉稜部でホルダー２２によって拘束される。
【００３９】
そして、先端切刃稜８に負荷がかかり、チップ１がボルト固定用貫通孔４を中心に回転しようとするモーメントＭが働いた時、それぞれの交叉稜部にチップ回転を抑止する反力が発生し、その反力より生じるチップ回転を抑止するモーメントｍ３１，ｍ３２は貫通孔４より離れているほど大きく働くため、チップ回転抑止に充分寄与出来る。
平板状の形状であっても３点でチップ回転抑止の充分な効果を発揮出来る。
【００４０】
また、上記チップ１の別の重要な構成として、前記チップ１の平面視において、前記ボルト固定用貫通孔４の中心から前記傾斜面６に向かって垂線を下ろしたときに、この垂線が前記傾斜面６の延長線と交叉する点がある。
【００４１】
この点について図３（ｂ）を参照して説明する。
【００４２】
チップ１の装着時、ボルト２６を締め付けた際、ホルダー２２先端のチップポケット２４には、先ず、交叉稜部３１と３２が先に拘束される。同時にボルト２５による拘束力は拘束部側面７aの法線方向に分力Ａが、傾斜面６には法線方向に分力Ｂがそれぞれ発生する。
【００４３】
既に拘束されている交叉稜部３１を支点に分力Ｂがチップ１を回転させるモーメントＭBの向きは交叉稜部３１がボルト固定用貫通孔４の中心から傾斜面６へ下ろした法線との交点３４より後方側に位置することから、チップ上面からみて反時計回りに発生する。交叉稜部３２を支点に分力Aがチップ１を回転させるモーメントＭAの向きは交叉稜部３２がボルト固定用貫通孔４の中心から拘束部側面７aへ下ろした法線との交点３５より前端面側に位置することから、チップ上面からみて反時計回りに発生する。先に拘束される２点の交叉稜部から共に反時計回り方向の回転モーメントを得ることで、交叉稜部３３がチップポケットの拘束壁面に強く押し当てられ、良好な刃先位置繰返し精度が得られる。
【００４４】
以上、本発明の実施形態を図に基づいて例示したが、本発明は上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形状とすることができることは言うまでもない。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の内径加工用工具は、平板状基部の周面から小径棒状部を一体的に突出させ、この小径棒状部の先端に切刃部を設け、前記平板状基部の中央部分にボルト固定用貫通孔を設けたスローアウェイチップを、ホルダーに取付けた内径加工用工具であって、前記平板状基部は、前記小径棒状部の長軸方向前方側に前端面を、後方側に後端面を、これら前端面と後端面と交叉する一方の側面に拘束側面を、他方の側面に非拘束側面をそれぞれ具えており、前記後端面は、前記長軸方向において前記ボルト固定用貫通孔よりも後方側に形成された傾斜面であり、前記スローアウェイチップは、前記拘束側面と前記前端面との交叉稜部、前記拘束側面と前記傾斜面との交叉稜部及び前記傾斜面と前記非拘束側面との交叉稜部の３点で、前記ホルダーに拘束されたものであるから、ボルト固定用貫通孔を中心にチップが回転する力が働いた時、それぞれの交叉稜部がチップ回転抑止の効果を充分に発揮する。
【００４６】
これにより、スローアウェイチップをホルダーに拘束するときの基準面をスローアウェイチップの拘束側面、後端面のどちら側に設定しても、ホルダー基準面に交叉稜部を押し付けようとする力が強く、このため、ホルダーに強く固定され、刃先位置精度に狂いが出にくくなる。
【００４７】
また、前記スローアウェイチップを、その平面視において、前記ボルト固定用貫通孔の中心から前記傾斜面に向かって垂線を下ろしたときに、この垂線が前記傾斜面の延長線と交叉するものとした場合、前記傾斜面を前記長軸方向において前記ボルト固定用貫通孔よりも後方側に形成したことにより、前記ボルト固定用貫通孔から傾斜面へのボルト締め付けの分力から発生するモーメントがスローアウェイチップを拘束側面に押し付ける方向に働き、また、前記ボルト固定用貫通孔から拘束側面へのボルト締め付けの分力から発生するモーメントがスローアウェイチップを拘束側面に押し付ける方向に働く。
【００４８】
したがって、スローアウェイチップを拘束側面に向けて押し当てようとする回転力を大きくなる傾向があり、スローアウェイチップをホルダー基準面に押し当てようとする回転力を確実に大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（a）は本発明のスローアウェイチップの平面図であり、（ｂ）は（a）のＸ矢視図である。
【図２】（a）は図１のスローアウェイチップを用いた内径加工用工具の平面図であり、（ｂ）は（a）のＺ矢視図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は図１のスローアウェイチップの作用を示すための概略説明図である。
【図４】従来のスローアウェイチップの平面図である。
【図５】図４の従来のスローアウェイチップを用いた内径加工用工具の平面図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は図４の従来のスローアウェイチップの作用を示すための概略説明図である。
【符号の説明】
１：スローアウェイチップ
２：平板状基部
３：小径棒状部
３a：横逃げ面
４：ボルト固定用貫通孔
５：前端面
６：傾斜面
７a：拘束側面
７b：非拘束側面
８：切刃部
９：すくい面
２１：内径加工用工具
２２：ホルダー
２３：ホルダー上面
２４：チップポケット
２５：チップ座面
２６：ボルト
２７：ボルト固定穴
３１：交叉稜部
３２：交叉稜部
３３：交叉稜部
３４：貫通孔中心から後端面に下した法線と後端面の接線との交点
３５：貫通孔中心から拘束部側面に下した法線と拘束部側面との交点
Ｍ：刃先の負荷によりチップが回転しようとするモーメント
ｍ３１：交叉稜部３１より発生するチップ回転を抑止するモーメント
ｍ３２：交叉稜部３２より発生するチップ回転を抑止するモーメント
ＭA：ボルト締付け時、交叉稜部３２を支点に発生するモーメント
ＭB：ボルト締付け時、交叉稜部３１を支点に発生するモーメント
【図１】
0003967932.tif 000002
【図２】
0003967932.tif 000003
【図３】
0003967932.tif 000004
【図４】
0003967932.tif 000005
【図５】
0003967932.tif 000006
【図６】
0003967932.tif 000007