(57)【要約】【課題】工具の交換が容易で切粉の吸引排出処理が効果的かつ簡単にできる切削工具を提供する。【解決手段】切刃を有し回転することにより加工を行なう略円柱形状の工具部１０と、工具部の外周部１０ｂと嵌合する内周部１１ｂを有する中空部１１ａが形成された円筒形状であって、工具部１０を固定すると共に、回転することにより切削加工を行なう工作機械に装着されるホルダ部１１と、を有し、工具部１０の外周部１０ｂとホルダ部１１の内周部１１ｂとの間に、工具部１０の先端部１０ａからホルダ部１１の中空部１１ａまで貫通する空隙部を有する構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切刃を有し回転することにより加工を行なう略円柱形状の工具部と、
前記工具部の外周部と嵌合する内周部を有する中空部が形成された円筒形状であって、前記工具部を固定すると共に、回転することにより切削加工を行なう工作機械に装着されるホルダ部と、
を有し、前記工具部の外周部と前記ホルダ部の内周部との間に、前記工具部の先端部から前記ホルダ部の前記中空部まで貫通する空隙部を有することを特徴とする切削工具。
【請求項２】
前記空隙部は、前記工具部の前記円柱形状の外周面に形成された工具溝で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
【請求項３】
前記工具部は、エンドミルまたはその一部であることを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
【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、切削加工に伴い発生する切粉の排出処理に優れた切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
穴あけ加工等に用いられるエンドミルやドリル等においては、切削加工に伴い発生する切粉の処理が種々問題となっている。切削加工後に製品へ付着した切粉の洗浄等の除去工程によるコストアップ、また、切粉により製品へ付く傷等による品質低下等である。特に、電子部品をプリント基板から切削加工により切除して完成品とする場合には、傷等による歩留まり低下が発生し、また、切粉の洗浄が行なえないという大きな問題もある。
【０００３】
このような問題に対処するため、例えば、エンドミルの軸方向に貫通する細穴を追加工して、この細穴から切粉を吸引排出しながら加工する方法等が行なわれる場合があるが、生産性および加工精度において優れた方法ではない。
【０００４】
また、ドリル等のドリル溝を利用して切粉を吸引排出して加工する工作装置が提案されている（例えば、特許文献１）。この工作装置は、中空部を持つ円筒形状の基筒を穿孔機の本体に取付け、この基筒とドリル溝との空隙を通して加工によって生じる切粉をゴムホースを通して真空タンクへ排出するものである。
【特許文献１】特開平１１−１３８３１９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、特許文献１に記載の工作装置は、工具としては通常一般に使用されるドリル等が使用可能であるが、ドリル等の工具交換においては基筒を一部分解する必要があり、作業工数の増加を伴い、生産性に優れるものではなかった。
【０００６】
従って、本発明の目的は、切削工具の交換が容易で切粉の吸引排出処理が効果的かつ簡単にでき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】
［１］本発明は、上記の目的を達成するため、切刃を有し回転することにより加工を行なう略円柱形状の工具部と、前記工具部の外周部と嵌合する内周部を有する中空部が形成された円筒形状であって、前記工具部を固定すると共に、回転することにより切削加工を行なう工作機械に装着されるホルダ部と、を有し、前記工具部の外周部と前記ホルダ部の内周部との間に、前記工具部の先端部から前記ホルダ部の前記中空部まで貫通する空隙部を有することを特徴とする切削工具を提供する。
【０００８】
［２］前記空隙部は、前記工具部の前記円柱形状の外周面に形成された工具溝で形成されていることを特徴とする上記［１］に記載の切削工具であってもよい。また、前記空隙部は、前記工具部の前記円柱形状の外周面に形成された工具溝、および、前記工具部の前記円柱形状の外周面に形成されたストレート溝で形成されていることを特徴とする上記［１］に記載の切削工具であってもよい。また、前記空隙部は、前記工具部の前記円柱形状の外周面に形成されたストレート溝で形成されていることを特徴とする上記［１］に記載の切削工具であってもよい。また、前記空隙部は、前記ホルダ部の前記内周部に形成されたホルダ溝で形成されていることを特徴とする上記［１］に記載の切削工具であってもよい。
【０００９】
［３］また、前記工具部は、エンドミルまたはその一部であることを特徴とする上記［１］に記載の切削工具であってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、切削工具の交換が容易で切粉の吸引排出処理が効果的かつ簡単にできる切削工具を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（本発明の第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る切削工具を示し、図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ矢視図である。図２は、本発明の第１の実施の形態に係る切削工具（エンドミル）をフライス盤のチャック部に装着した状態を示す断面図である。
【００１２】
図１に示すように、切削工具１は、工具部１０とホルダ部１１とから構成され、一体として形成されている。
【００１３】
工具部１０は、切刃を有し回転することにより加工を行なう略円柱形状の工具であり、例えば、エンドミルまたはドリル等が挙げられる。また、切削工具１は、市販されているエンドミルまたはドリル等のシャンク部を加工あるいは切除した一部であっても使用可能である。工具部１０は、エンドミルの場合、先端部１０ａおよび外周部１０ｂに切刃を有し、外周部１０ｂには螺旋状に工具溝１０ｃが螺旋溝として形成されている。工具部１０の材質としては、切削工具として一般に使用されている超硬合金、ハイス（高速度鋼）等が使用可能である。
【００１４】
ホルダ部１１は、軸方向に内周部１１ｂを有する貫通する中空部１１ａが形成された円筒形状であって、内周部１１ｂは工具部１０の外周部１０ｂと嵌合する径寸法で製作されている。尚、ホルダ部１１の材質としては、鋼、合金鋼等が使用可能であるが、他の金属、合金等であってもよい。
【００１５】
工具部１０は、ホルダ部１１と一体化するため、焼きばめ、圧入、溶接、または接着等により、工具部１０の外周部１０ｂとホルダ部１１の内周部１１ｂとが嵌合して固定されている。特に、同心度等の精度を維持して組立てるには、焼きばめまたは冷しばめが好ましい。尚、工具部１０のホルダ部１１からの突出量Ｌは、被削材の加工深さにより所定の量に設定して組み立てられるが、加工精度および後述する切粉の吸引排出性能を高くするために、可能な範囲で小さい方が好ましい。
【００１６】
工具部１０とホルダ部１１とが一体化された切削工具１は、工具部１０の先端部１０ａからホルダ部１１の中空部１１ａまで、工具溝１０ｃの螺旋溝により貫通した空隙部が形成されている。
【００１７】
切削工具１は、図２に示すように、例えば、フライス盤に装着して使用される。図示しないフライス盤のチャック部１０１に切削工具１が装着固定され、フライス盤のスピンドル回転により切削工具１は所定の回転速度で回転する。図２において、工具部１０の先端部１０ａからホルダ部１１の中空部１１ａまで貫通した空隙部としての工具溝１０ｃが形成されていると共に、この工具溝１０ｃは、図示しないフライス盤の中空スピンドルを介して、吸引装置に接続され、切削加工に伴い発生する切粉の吸引排出が可能とされている。また、この工具溝１０ｃは、図示しないフライス盤の中空スピンドルを介して、切削油供給装置に接続され、被削材と工具部１０の先端部１０ａ近傍に切削油を供給することも可能である。
【００１８】
図３は、切削工具（エンドミル）１をチャック部１０１によりフライス盤１００に装着して、被削材としてのプリント基板２００を加工する場合を説明する斜視図である。プリント基板２００は、基板上に製品部２０１が形成されている。この製品部２０１は、例えば、配線パターン、半導体集積回路が形成され、あるいは、チップ部品が実装されたものである。製品部２０１の周囲には、予め打抜き部２０２が形成されて完成品として切り出し領域が決められており、打抜き部２０２と打抜き部２０２の間には切削代としての切削部２０３が形成されている。
【００１９】
フライス盤１００の図示しないスピンドルを回転することにより切削工具１を回転させ、先端部１０ａのＸＹＺ座標を制御することにより切削部２０３を切削加工する。切削加工に伴いプリント基板２００からは切粉が発生するが、図２に示した工具溝１０ｃ、ホルダ部１１の中空部１１ａ、および図示しないフライス盤の中空スピンドルを介して、吸引装置により吸引排出される。
【００２０】
本発明の第１の実施の形態に係る切削工具１によれば、次のような効果を有する。
（１）切削工具１に貫通する空隙部が形成されているので、一般に使用されている中空スピンドルを有するフライス盤１００等に装着することで、切削加工に伴い発生する切粉の吸引排出が容易に行える。また、切粉は、切削工具１に貫通する空隙部の近傍で発生するので、効果的な吸引排出が可能となる。
（２）工具部１０は、市販されているエンドミルまたはドリル等のシャンク部を加工あるいは切除して使用可能であり、製作が容易であり、かつ、低コストである。
（３）工具部１０とホルダ部１１の一体化は、工具部１０の外周部１０ｂを基準に嵌合固定が可能であり、同心度等が高精度にできる。特に、焼きばめにより組み立てることで、容易に上記した精度の向上が図れる。
（４）被削材の加工部に近接する工具部１０の空隙部から吸引排出するので、切粉の吸引排出性能に特に優れる。これにより、プリント基板２００から切り離された製品部２０１への切粉の付着または切粉により発生する傷等が抑制される。特に、製品部２０１が電子デバイス等で洗浄を嫌うものである場合には大きな効果を有する。
（５）被削材が切削油を供給可能な材質である場合は、フライス盤の中空スピンドルを介して切削油供給装置に接続することで、被削材と工具部１０の先端部１０ａ近傍に切削油を供給することが可能である。工具部１０の先端部１０ａを切削油により冷却しながら切削加工できるので、切削加工時の発熱を抑制でき工具部１０の長寿命化が可能になり、特に、難削材の加工等において大きな効果を有する。
【００２１】
（本発明の第２の実施の形態）
図４（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る切削工具を示す断面図である。本発明の第２の実施の形態に係る切削工具１は、工具部１０として、市販されているエンドミルまたはドリル等のシャンク部１０ｅの一部にストレート溝１０ｄを形成したものであり、その他の構成は、第１の実施の形態と同じである。
【００２２】
すなわち、工具部１０は、エンドミルの場合、先端部１０ａおよび外周部１０ｂに切刃を有し、外周部１０ｂには螺旋状に工具溝１０ｃが螺旋溝として形成されていると共に、外周部１０ｂにストレート溝１０ｄが形成されている。
【００２３】
このような工具部１０をホルダ部１１と一体化して組み立てると、工具部１０の先端部１０ａからホルダ部１１の中空部１１ａまで、工具溝１０ｃの螺旋溝およびストレート溝１０ｄにより貫通した空隙部が形成される。
【００２４】
本発明の第２の実施の形態に係る切削工具１によれば、第１の実施の形態に係る効果に加え、工具部１０の外周部１０ｂがシャンク部１０ｅにまで及ぶので、ホルダ部１１との組み立てにおいて同心度等がより高精度にできる。また、形成するストレート溝１０ｄの本数を増加することにより切粉の吸引排出能力を高めることが可能となる。
【００２５】
（本発明の第３の実施の形態）
図４（ｂ）は、本発明の第３の実施の形態に係る切削工具を示す断面図である。本発明の第３の実施の形態に係る切削工具１は、工具部１０として、市販されているエンドミルまたはドリル等のシャンク部１０ｅの一部にストレート溝１０ｄを形成し、このストレート溝１０ｄは、ホルダ部１１と組み立てた時にホルダ部１１の外にまで達する程度に長く形成されてる。その他の構成は、第１または第２の実施の形態と同じである。
【００２６】
このような工具部１０をホルダ部１１と一体化して組み立てると、工具部１０の先端部１０ａからホルダ部１１の中空部１１ａまで、ストレート溝１０ｄにより貫通した空隙部が形成される。
【００２７】
本発明の第３の実施の形態に係る切削工具１によれば、第２の実施の形態と同様に、工具部１０の外周部１０ｂがシャンク部１０ｅにまで及ぶので、ホルダ部１１との組み立てにおいて同心度等がより高精度にできる。また、形成するストレート溝１０ｄの本数を増加することにより切粉の吸引排出能力を高めることが可能となる。さらに、空隙部としてストレート溝１０ｄと工具溝１０ｃとの重複により切粉の吸引排出能力をさらに高めることが可能となる。
【００２８】
（本発明の第４の実施の形態）
図４（ｃ）は、本発明の第２の実施の形態に係る切削工具を示す断面図であり、図４（ｄ）は、図４（ｃ）のＢ矢視図である。本発明の第４の実施の形態に係る切削工具１は、工具部１０として、市販されているエンドミルまたはドリル等のシャンク部１０ｅの一部を残存させて形成したものである。また、ホルダ部１１の内周部１１ｂには、少なくとも工具部１０が嵌合される側の端面までホルダ溝１１ｃが形成され、図４（ｄ）に示すように、例えば、４箇所のホルダ溝１１ｃにより空隙部が形成されている。その他の構成は、第１の実施の形態と同じである。
【００２９】
このような工具部１０とホルダ部１１とを一体化して組み立てると、工具部１０の先端部１０ａからホルダ部１１の中空部１１ａまで、ホルダ溝１１ｃにより貫通した空隙部が形成される。
【００３０】
本発明の第４の実施の形態に係る切削工具１によれば、第２または第３の実施の形態と同様に、工具部１０の外周部１０ｂがシャンク部１０ｅにまで及ぶので、ホルダ部１１との組み立てにおいて同心度等がより高精度にできる。また、形成するホルダ溝１１ｃの本数を増加させることにより切粉の吸引排出能力を高めることが可能となる。また、空隙部としてホルダ溝１１ｃと工具溝１０ｃとの重複により切粉の吸引排出能力をさらに高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る切削工具を示し、図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ矢視図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係る切削工具（エンドミル）をフライス盤のチャック部に装着した状態を示す断面図である。
【図３】図３は、切削工具（エンドミル）１をチャック部１０１によりフライス盤１００に装着して、被削材としてのプリント基板２００を加工する場合を説明する斜視図である。
【図４】図４（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る切削工具を示す断面図である。図４（ｂ）は、本発明の第３の実施の形態に係る切削工具を示す断面図である。また、図４（ｃ）は、本発明の第２の実施の形態に係る切削工具を示す断面図であり、図４（ｄ）は、図４（ｃ）のＢ矢視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１          切削工具
１０        工具部
１０ａ            先端部
１０ｂ            外周部
１０ｃ            工具溝
１０ｄ            ストレート溝
１０ｅ            シャンク部
１１        ホルダ部
１１ａ            中空部
１１ｂ            内周部
１１ｃ            ホルダ溝
１００            フライス盤
１０１            チャック部
２００            プリント基板
２０１            製品部
２０２            打抜き部
２０３            切削部
【図１】
2009050963.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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