(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
めねじを加工するチップと、該チップを取付けるシャンクと、からなる切削工具であって、
前記シャンクは、前記チップとの位置合せのために、先端を山形に形成した端部を備え、
前記チップは、ＣＢＮまたはダイヤモンドの高硬度焼結体を第２層とし、この第２層を超硬合金などの工具材料からなる第１層及び第３層でサンドイッチした３層積層体で、正面から見ると、前記第２層は工具の回転中心を通る細い帯であり、前記シャンクの前記端部に接着剤で接着されるＶ字形の接着部と、前記第２層の細い帯にのみ形成された切り刃と、を備え、
前記切り刃は、先端に設けられて切屑を細かく生成する底刃と、ねじを切るためのねじ切り刃と、めねじの内径と同径のさらえ刃と、を備えていることを特徴とする切削工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はねじ切りに用いる切削工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７（ａ）〜（ｃ）は従来の代表的なねじ切り方法を示す図である。
（ａ）：工作機械１０１にドリル１０２をセットし、鋳物１０３にドリル１０２でねじ下穴の加工を行う。
（ｂ）：次に工具をねじ切りタップ１０５に交換し、このねじ切りタップ１０５を、ねじ下穴１０４に切込む。
（ｃ）：工具を面取り具１０７に交換し、ねじ１０６の入口に面取り部１０８を形成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ねじ１０６を切るために、ドリル１０２、タップ１０５及び面取り具１０７が必要であり、工具の数が多く、工作機械の工具交換装置へのセットに手間がかかる。また、工具交換のために、切削加工を停止する必要があり、生産効率が低下する。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、生産効率のよい切削工具を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、シャンクは、チップとの位置合せのために、先端を山形に形成した端部を備え、チップは、ＣＢＮまたはダイヤモンドの高硬度焼結体を第２層とし、この第２層を超硬合金などの工具材料からなる第１層及び第３層でサンドイッチした３層積層体で、正面から見ると、第２層は工具の回転中心を通る細い帯であり、シャンクの端部に接着剤で接着されるＶ字形の接着部と、第２層の細い帯にのみ形成された切り刃と、を備え、切り刃は、先端に設けられて切屑を細かく生成する底刃と、ねじを切るためのねじ切り刃と、めねじの内径と同径のさらえ刃と、を備えていることを特徴とする。
【０００６】
チップに切屑を細かく生成するための底刃を形成するとともに、ねじを切るためのねじ切り刃を形成した。切削工具を回転させながらオフセットさせて、円形に掘り込み加工を行うことができ、同時に、ねじ切り刃で輪郭部に予め面取り加工を実施しておくことができる。その結果、めねじの入口がねじ切りの最後（出口）になっても、出口（加工の最後）にバリのないめねじを切ることができるので、バリ徐行の手間を省くことができる。
【０００７】
チップの第２層の細い帯にのみ形成された切り刃は、底刃と、ねじを切るためのねじ切り刃と、めねじの内径と同径のさらえ刃とを備えていることを特徴とする。底刃で掘り込み加工後、底刃及びねじ切り刃がともにねじ下穴を開け、続けて、ねじ切り刃及びさらえ刃がともに所定のねじを切る。つまり、工具１本でねじを切るので、機械を停止して工具を交換する必要がなく、生産効率が向上する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る切削工具の側面図であり、切削工具１０は、シャンク１１の端部にろー１２でチップ１３を固定したものである。
シャンク１１は、工具鋼の丸棒を所定の外径に仕上げ、油孔を開け、先端を山形に形成したものである。先端を山形にすることで、チップ１３の位置合せの精度を高めるとともに、接着強度の向上を図ることができる。
【０００９】
図２は図１の２部拡大図であり、チップ１３に切り刃１６を形成したことを示す。
切り刃１６は、底刃２１と、ねじ切り刃２２と、さらえ刃２３と、からなり、これらの刃が連続した刃である。具体的には、底刃２１は、先端に第１底刃２４を形成し、この第１底刃２４からシャンクに向って第２底刃２５を形成し、この第２底刃２５からシャンクに向って第３底刃２６を形成し、この第３底刃２６に連続してシャンクに向ってねじ切り刃２２を形成し、このねじ切り刃２２に連続してシャンクに向ってさらえ刃２３を形成したものである。２７はすくい面、２８・・・（・・・は複数を示す。以下同様。）は側面の逃げ面である。θは切り刃１６の先端角であり、１８０゜である。
【００１０】
図３は図２の３矢視図であり、チップ１３は、ＣＢＮ若しくはダイヤモンドの高硬度焼結体を第２層３１とし、この第２層３１を超硬合金などの工具材料からなる第１層３２及び第３層３３でサンドイッチした３層積層体からなり、切削工具１０を正面から見ると、第２層３１が工具の回転中心を通る縦長の細い帯であり、この細い帯に切り刃１６を形成するとともに、第２層３１の両側を第１層３２及び第３層３３で補強する構造である。３層積層体の各々の厚さは、例えば第２層３１の厚さは１ｍｍ程度、第１層３２や第３層３３の厚さは５ｍｍ程度、全体の厚さは１１ｍｍ程度とする。３５，３５は油穴、３６，３６は切屑排出溝である。
【００１１】
図４は本発明に係るチップの形状を示す斜視図であり、第１・第２・第３層３２，３１，３３を積層した３層積層体をチップ１３とし、第２層３１の細い帯に切り刃１６，１６を形成し、これらの切り刃１６，１６に切屑を細かく生成するための段差部であるところの第１底刃２４，２４、第２底刃２５，２５及び第３底刃２６，２６を形成し、ねじを切るためのねじ切り刃２２，２２を形成し、めねじの内径と同径のさらえ刃２３，２３を形成したことを示す。３８・・・は正面の逃げ面である。
【００１２】
図５（ａ）〜（ｄ）は本発明に係るねじ切り工程図であり、上段に平面図を併記したので、合計８個の図を表わしたものである。なお、この工程では、鋳物４１に予め鋳抜き穴４２を形成した場合を示す。予め鋳抜き穴４２を形成することで、加工効率の向上を図ることができる。
（ａ）：鋳物４１に回転させた切削工具１０を臨ませ、まず、鋳抜き穴４２に面取り加工を開始する。
【００１３】
（ｂ）：切削工具１０自身を回転させ（矢印▲１▼）ながら、鋳抜き穴４２の穴中心軸線４３に対し、切削工具１０の中心軸線４４を距離δ１だけ偏心させ、切削工具１０を円弧に沿って送り（矢印▲２▼）、底刃２１並びにねじ切り刃２２で鋳抜き穴４２の口元を掘り込み加工しつつ、予め面取り部４５を形成する。この様に切削工具１０を矢印▲１▼のごとく自転させつつ、矢印▲２▼の様に公転させることを、コンタリング加工という。
【００１４】
切り刃１６に切屑を細かく生成するための第１底刃２４、第２底刃２５及び第３底刃２６を形成し、ねじ切り刃２２を形成したので、鋳抜き穴４２であっても、掘り込み加工並びに面取り加工を実施することができる。
次に、ねじ下穴加工を開始する。
【００１５】
（ｃ）：底刃２１並びにねじ切り刃２２でねじ下穴４６を開ける。ねじ下穴４６の内径は、ねじ切り刃２２の外径とほぼ等しい寸法である。
切り刃１６に切屑４７・・・を細かく生成するための第１底刃２４、第２底刃２５及び第３底刃２６を形成したので、切屑排出溝３６の断面積を小さくしても、切屑４７・・・を容易に排出することができる。その結果、屑排出溝３６の断面積を小さくして、切削工具１０の剛性を高めることができる。剛性が高いと、能率のよい切削条件に設定（切削排出量（ｃｍ3／ｍｉｎ）を多くする）することができ、生産効率の向上を図ることができる。
所定の深さに達したら切削工具１０の送り（下降）を止め、ねじ切りを開始する。
【００１６】
（ｄ）：切削工具１０自身を回転させ（矢印▲１▼）ながら、切削工具１０を円弧に送り（矢印▲３▼）、この送りが１周を終えると同時にピッチＰだけの送り（矢印▲４▼）も終えるように螺旋状に送り（ヘリカル加工）、切削工具１０を抜き、めねじ４８を得る。最後に切削工具１０を抜く際、予め面取り部４５を形成したので、出口５１にバリが発生することはなく、切削工具１０のみで、出口５１にバリのないめねじを加工することができる。その結果、バリ除去の手間を省くことができ、生産効率の向上を図ることができる。
【００１７】
また、切り刃１６にめねじの内径と同径のさらえ刃２３を形成したので、さらえ刃２３で所定の内径を有するめねじの山の頂を形成することができる。同時に、ねじ切り刃２２によって、ねじみぞを形成することができる。その結果、ねじ切りに必要な工具の数を１本にすることができ、工具交換装置へ工具をセットするのに手間がかからない。
さらに、工具の数を１本にできるので、工具交換で加工が停止することはなく、生産効率の向上を図ることができる。
【００１８】
図６（ａ）〜（ｄ）は本発明に係るねじ切り工程図であり、上段に平面図を併記したので、合計８個の図を表わしたものである。なお、この工程では、鋳物６１に鋳抜き穴がない場合を示す。鋳抜き穴がないので、鋳型の製造が容易であり、生産コストの低減を図ることができる。また、鋳抜き穴がないので、鋳込みが容易である。
（ａ）：鋳物６１に回転させたねじ切り工具１０を臨ませ、まず、面取り加工を開始する。
【００１９】
（ｂ）：面取り加工は図５（ｂ）と同様であり、詳細な説明は省略するが、ねじ中心軸線６２に対し、切削工具１０の中心軸線４４を距離δ１だけ偏心させ、底刃２１並びにねじ切り刃２２で掘り込み加工しつつ、予め面取り部４５を形成する。
【００２０】
切り刃１６に切屑を細かく生成するための第１底刃２４、第２底刃２５及び第３底刃２６を形成し、ねじ切り刃２２を形成したので、鋳物６１の鋳はだ（黒皮）であっても、掘り込み加工並びに面取り加工を実施することができる。
次に、ねじ下穴加工を開始する。
【００２１】
（ｃ）：ねじ下穴加工は図５（ｃ）と同様であり、切り刃１６に切屑４７・・・を細かく生成するための第１底刃２４、第２底刃２５及び第３底刃２６を形成したので、切屑排出溝３６の断面積を小さくしても、切屑４７・・・を容易に排出することができる。その結果、屑排出溝３６の断面積を小さくして、切削工具１０の剛性を高めることができる。剛性が高いと、能率のよい切削条件に設定（切削排出量（ｃｍ3／ｍｉｎ）を多くする）することができ、生産効率の向上を図ることができる。
所定の深さに達したら切削工具１０の送り（下降）を止め、ねじ切りを開始する。
【００２２】
（ｄ）：ねじ切りは図５（ｄ）と同様であり、詳細な説明は省略するが、最後に切削工具１０を抜く際、予め面取り部４５を形成したので、出口５１にバリが発生することはなく、切削工具１０のみで、出口５１にバリのないめねじを加工することができる。その結果、バリ徐行の手間を省くことができ、生産効率の向上を図ることができる。
【００２３】
また、ねじ切りに必要な工具の数を１本にすることができ、工具交換装置へ工具をセットするのに手間がかからない。
さらに、工具の数を１本にできるので、工具交換で加工が停止することはなく、生産効率の向上を図ることができる。
【００２４】
尚、本発明の実施の形態に示した図２の底刃は３段で形成したが、段数は３段に限定するものではなく、ねじ切り刃の外径の大小によって、任意に変えてもよい。
また、切り刃１６の先端角θは１８０゜であるが、先端角θは任意である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１では、シャンクは、チップとの位置合せのために、先端を山形に形成した端部を備え、チップは、３層積層体で、正面から見ると、第２層は工具の回転中心を通る細い帯であり、シャンクの端部に接着剤で接着されるＶ字形の接着部と、第２層の細い帯にのみ形成された切り刃と、を備え、切り刃は、先端に設けられて切屑を細かく生成する底刃と、ねじを切るためのねじ切り刃と、めねじの内径と同径のさらえ刃と、を備えているので、底刃並びにねじ切り刃で鋳物の鋳はだ又は鋳抜き穴に掘り込み加工並びに面取り加工を実施することができる。予め面取り加工を行うと、ねじ切りの際、最後の出口にバリが発生し難く、バリを除去する手間を省くことができる。従って、生産効率の向上を図ることができる。
【００２６】
また、切り刃は、先端に設けられて切屑を細かく生成する底刃と、ねじを切るねじ切り刃と、めねじの内径と同径のさらえ刃と、を備えているので、予め面取り加工を実施した後、続けて、ねじ下穴加工、めねじのねじ切りを実施することができる。その結果、工具交換の必要がなく、切削加工が停止しないので、生産効率の向上を図ることができる。
さらに、シャンクは、チップとの位置合せのために、先端を山形に形成した端部を備え、チップは、シャンクの端部に接着剤で接着されるＶ字形の接着部を備えているので、チップの位置合せの精度を高めるとともに、接着強度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る切削工具の側面図
【図２】図１の２部拡大図
【図３】図２の３矢視図
【図４】本発明に係るチップの形状を示す斜視図
【図５】本発明に係るねじ切り工程図
【図６】本発明に係るねじ切り工程図
【図７】従来の代表的なねじ切り方法を示す図
【符号の説明】
１０…切削工具、１１…シャンク、１３…チップ、１６…切刃、２２…ねじ切刃、２３…さらえ刃、２４…段差部（第１底刃）、２５…段差部（第２底刃）、２６…段差部（第３底刃）、３１…第２層、３２…第１層、３３…第３層、４７…切屑。
【図１】
0004275822.tif 000002
【図２】
0004275822.tif 000003
【図３】
0004275822.tif 000004
【図４】
0004275822.tif 000005
【図５】
0004275822.tif 000006
【図６】
0004275822.tif 000007
【図７】
0004275822.tif 000008