(57)【要約】【課題】  旋盤などの工作機械にて金属材料を加工する時に発生する切屑を細かく切断する切断装置の提供。【解決手段】  固定工具２と可動工具３を対にして設け、固定工具２の切刃６を角度αの概略凹状Ｖ形とし、可動工具３の切刃７を角度βの概略凸状Ｖ形とし、そして角度α＜角度βの関係を有し、上記可動工具３をガイドに沿ってスライド可能に取付けている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋盤などの工作機械にて金属材料を加工する時に発生する切屑を細かく切断する切断装置において、固定工具と可動工具を対にして設け、固定工具の切刃を角度αの概略凹状Ｖ形とし、可動工具の切刃を角度βの概略凸状Ｖ形とし、そして角度α＜角度βの関係を有し、上記可動工具をガイドに沿ってスライド可能に取付けたことを特徴とする切削屑の切断装置。
【請求項２】
旋盤などの工作機械にて金属材料を加工する時に発生する切屑を細かく切断する切断装置において、固定工具と可動工具を対にして設け、固定工具の切刃を角度αの概略凹状Ｖ形とし、可動工具の切刃を角度βの概略凸状Ｖ形とし、そして角度α＜角度βの関係を有し、上記可動工具を軸を中心として揺動可能に取付けたことを特徴とする切削屑の切断装置。
【請求項３】
固定工具の固定切断面を平坦面とし、可動工具の可動切断面をごく僅かな凸状曲面とした請求項１、又は請求項２記載の切削屑の切断装置。
【請求項４】
固定工具の固定切断面をごく僅かな凸状曲面とし、可動工具の可動切断面を平坦面とした請求項１、又は請求項２記載の切削屑の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は旋盤などを用いて金属材を切削する際に発生する切屑を細かく切断する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属材を切削加工する場合、削屑が発生する。切削加工に際して発生する切屑の形態は色々あり、刃物の形、工作物の材質、切削速度、切屑の大きさ、及び切削剤などによって異なるが、大きく分けると次の３種類の切屑となる。
（１）裂断形切屑
これは、刃物の進行に伴って刃物の前方の工作物が強く圧縮され、刃先から前方へ亀裂を生じ、ついである面に沿ってせん断を起して切屑が分離する。
（２）流れ形切屑
刃物の進行に伴い、刃先の前方の工作物が刃先からある面の方向に連続的にせん断歪みを生じて連続した切屑が発生する。切削抵抗及び切削温度の変動が極めて少なく、仕上げ面も良好となる。
（３）せん断形切屑
上記裂断形切屑と流れ形切屑の中間に位置する切屑であり、刃物の進行に伴って工作物が圧縮されつつ変形し、ある程度に達すると刃先からある面に沿ってせん断が起こって切屑が分離する。
【０００３】
このように、切削加工にて発生する切屑は３タイプに分けられるが、一般に鋳鉄のように脆い材料では裂断形切屑やせん断形切屑となり、スチールなどでは流れ形やせん断形になりやすい。ところで、裂断形切屑及びせん断形切屑はその大きさは小さくてパレットに収容しても嵩張らないが、流れ形切屑は連続した長い切屑であることから、パレットに収容した場合には嵩張ってしまう。
【０００４】
一時的に保管された切屑は炉に入れられて溶解されるが、この一時的な保管に際して流れ形切屑は大きな場所を必要とする。又、別な場所へ運搬する場合には嵩張ることで運賃が高くなってしまう。その為に、流れ形切屑を細かく裁断して保管に際して嵩張らないようにする試みがなされている。基本的には短い長さに切断すればよいが、流れ形切屑はその形が螺旋状を成してランダムに湾曲しており、又、焼きが入って硬く成っていることから、切断方法に工夫が必要である。
【０００５】
特開２００１−１５０１８９号に係る「電縫管の外面ビード切屑の切断方法及び外面ビード切屑切断装置」は、電縫管の溶着部に生成される外面ビードを、バイトの切削面上にノッチ状傷を生じさせることなく、同一円周上を回転駆動される回転刃と定置した固定刃のせん断で切断し、同時に、切屑切断装置内への切屑の自動挿入を得る。
電縫管の管移動方向に垂直な面上に刃長を持つ切刃が管軸線と溶着部を含む面上で回転駆動され、溶着部に最接近した時の回転方向が管移動方向と同じとする回転刃と、前記管移動方向に垂直な面に平行な面上に刃長を持つ切刃を有し、前記管軸線と溶着部を含む面上で切屑を挟んでバイト側に設けた固定刃により、バイトのすくい面から放出されて開口部から進入した外面ビードの切屑を切断するように構成している。
【０００６】
特開２００１−８７９７８号に係る「切屑圧縮装置」は、小型化を図ったり設置スペースを最小限にし得る切屑圧縮装置である。
切屑圧縮装置は、側壁に切屑導入口を備え、導入口から入った切屑が重力の作用下で落下し得る範囲内の角度で鉛直方向に対して傾斜した切屑圧縮筒と、切屑投入口に投入された切屑が重力の作用下で切屑圧縮筒の切屑導入口に落下し得る範囲内の角度で鉛直方向に対して斜めに切屑投入口から切屑導入口まで延びた切屑投入筒と、切屑圧縮筒の下部に切屑圧縮室を形成すべく切屑圧縮筒の下端開口を閉鎖可能な底部蓋体と、切屑導入口から切屑圧縮筒内への切屑の導入を許容する上部の待機位置と切屑を圧縮して圧縮塊を形成する下部の圧縮位置との間でＡ，Ｂ方向に可動な加圧体を備えた加圧シリンダ装置とを有している。
【特許文献１】特開２００１−１５０１８９号に係る「電縫管の外面ビード切屑の切断方法及び外面ビード切屑切断装置」
【特許文献２】特開２００１−８７９７８号に係る「切屑圧縮装置」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、工作機械にて切削する際に発生する切屑の切断方法に関しての従来技術は色々知られている。本発明は従来とは全く別な方法にて、しかも簡単な構造にて構成でき、しかも確実に切断可能な切屑の切断装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る切屑の切断装置は対を成す２枚の刃物を有し、両刃物によって切屑を挟み込んで切断することが出来る構造としている。そして、一方の切刃の形状は概略Ｖ形の凹部を成し、他方の切刃の形状は概略Ｖ形の凸部と成っている。ただし、Ｖ形凹部の角度はＶ形凸部の角度より大きく成っていて、切屑が一部づつ切断されるようにし、切断荷重の分散を図っている。
【０００９】
ところで、刃物の動きは、一方が停止した状態として他方のみがスライドできる構造としたり、又は両刃物がスライドして間の距離を拡大したり縮小したりするように構成している。スライド手段はシリンダーを用いたり、又はモーターの回転をスライド運動に変換した機構を利用することが出来る。一方、刃物の動きは直線方向のスライド運動に限るものではなく、回転（揺動）運動をさせることもある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る切屑の切断装置は開閉する両刃物に切屑を挟み込んで短く切断することが出来る。そして、本発明の切断装置に設けている２枚の切断工具の切刃は概略凹状Ｖ形と凸状Ｖ形が対を成して組み合わされ、しかも、凸状Ｖ形の角度は凹状Ｖ形の角度より大きく成っている為に、両切刃間には概略Ｖ形の空間が形成される。従って、切屑はこの空間に挿入されることで外れることはなく、そして両切刃に挟まれる切屑は一部づつ切断される為に切断荷重は小さくなり、小さな動力にて切断することが出来る。その為に、切断装置もコンパクト化される。
【実施例】
【００１１】
図１は本発明に係る切屑の切断装置を構成する刃物を示す実施例である。同図の１は切屑、２は固定工具、３は可動工具、４は連結棒、５はクランク軸をそれぞれ表している。そして、固定工具２の切刃６は凹状Ｖ形を成し、その角度はαとしている。又、可動工具３の切刃７は凸状Ｖ形を成して、その角度はβである。
【００１２】
上記角度α＜角度βの関係にあり、その為に同図に示すごとく両切刃６，７間には空間８が形成される。勿論、可動工具３がさらに降下するならば、上記空間８は無くなるが、固定工具２の切刃６と可動工具３の切刃７に挟まれて形成される空間８は概略Ｖ形をしている。しかも、該空間８の大きさは中心部が大きくて両側は小さく成っている。
【００１３】
このように構成した固定工具２と可動工具３の切刃６，７間に形成される空間８に切屑１が挿入され、該可動工具３が降下することで切屑１は切断される。クランク軸５がモーターにて回転するならば、偏心軸９はクランク軸５の回転に伴って所定の半径上を円運動し、偏心軸９に上端が連結している連結棒４を介して可動工具３は上下動することが出来る。上下動のストローク長さは偏心軸９が円運動する直径である。
【００１４】
可動工具３が上昇して空間８が大きく開いたところで切屑１が矢印方向に送られ、可動工具３の降下と共に該切屑１は固定工具２との間に挟まれて切断される。この場合、送り出される切屑１の位置は定まらないが、可動工具３の降下と共に中心部に寄せられて切断される。すなわち、空間８の高さ寸法は外側が小さくて中心部が大きく成っていることから、切屑１は中心部へ寄る。
【００１５】
特に、旋盤にて切削される切屑１は螺旋状を成し、しかも、バネ性があって可動工具３の降下に伴って固定工具２との間に挟まれることで一部潰されると共に、最終的には切断される。この際、固定工具２と可動工具３の切刃６，７の角度α、βが異なることで、切屑１は押し切りにて切断させる場合のように、一部づつ切断される。図２は固定工具２と可動工具３の横断面を表しているが、同図に示すごとく固定切断面１０は平坦面を成し、可動切断面１１はごく僅かな曲率をもって湾曲している。すなわち、ごく僅かな凸状曲面と成っている。
【００１６】
従って、可動工具３が降下する場合、固定工具２との間に隙間を発生することはなく、切屑１は確実に切断される。この場合、可動工具３の可動切断面１１を平坦面とし、固定工具２の固定切断面１０をごく僅かな凸状曲面とすることもある。何れの場合にしろ、可動工具３が降下するに際して、固定切断面１０と可動切断面１１との間に隙間を作らないことで、切屑１の切断が確実に行われる。
【００１７】
図３は本発明に係る切断装置の他の実施例である。同図の１２は固定工具、１３は可動工具、１４は軸をそれぞれ表している。そして、固定工具１２の切刃６は凹状Ｖ形を成し、その角度はαとしている。又、可動工具１３の切刃７は凸状Ｖ形を成して、その角度はβである。
【００１８】
上記角度α＜角度βの関係にあり、その為に同図に示すごとく両切刃６，７間には空間８が形成される。ところで、この実施例に示す切断装置の可動工具１３は、上記軸１４を中心として揺動し、矢印に示す時計方向に揺動することで空間８は無くなり、固定工具１２の切刃６と可動工具１３の切刃７に挟まれて切屑１が切断される。
【００１９】
固定工具１２と可動工具１３の切刃６，７間に形成される空間８に切屑１が挿入され、該可動工具１３が揺動して降下することで該切屑１は切断される。ここで、可動工具１３を揺動する為の具体的な機構は限定しないが、同図に示す切断装置では、エアシリンダー１５又は油圧シリンダーのピストンロッド１６先端を可動工具１３に連結している。
【００２０】
そこで、ピストンロッド１６が後退するならば可動工具１３は時計方向に揺動して降下し、反対にピストンロッド１６が前進するならば可動工具１３は反時計方向に揺動して上昇する。勿論、前記図１に示す場合のように、可動工具１３の先端にクランク軸を設けて回転することで揺動することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る切屑の切断装置を示す実施例。
【図２】固定工具と可動工具の横断面。
【図３】本発明に係る切屑の切断装置を示す他の実施例。
【符号の説明】
【００２２】
１  切屑
２  固定工具
３  可動工具
４  連結棒
５  クランク軸
６  切刃
７  切刃
８  空間
９  偏心軸
10  固定切断面
11  可動切断面
12  固定工具
13  可動工具
14  軸
15  エアシリンダー
16  ピストンロッド
【図１】
2009034776.tif 000003
【図２】
2009034776.tif 000004
【図３】
2009034776.tif 000005