インデキサブル式ホロータップ
【課題】インデキサブルチップの径方向の位置ずれを防止するとともに、複数のインデキサブルチップを対応するランドに容易に且つ間違いなく取り付けることができるようにする。
【解決手段】インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈの接合面５０が、頂角αで周方向へ突き出す凸三角形状とされている一方、チップ取付座３２ａ〜３２ｈの背面３８が、対応するインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈの頂角αと等しい凹み角βで周方向に凹んだ凹三角形状とされているため、各インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈが背面３８に押圧されるようにして取り付けられる際に径方向の位置決めが行われる。頂角αおよび凹み角βは、複数のランド３０ａ〜３０ｈ毎に相違させられているとともに、識別表示（丸付き数字）が設けられているため、８種類のインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈを対応するランド３０ａ〜３０ｈに対して容易に且つ間違いなく取り付けることができる。
【解決手段】インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈの接合面５０が、頂角αで周方向へ突き出す凸三角形状とされている一方、チップ取付座３２ａ〜３２ｈの背面３８が、対応するインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈの頂角αと等しい凹み角βで周方向に凹んだ凹三角形状とされているため、各インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈが背面３８に押圧されるようにして取り付けられる際に径方向の位置決めが行われる。頂角αおよび凹み角βは、複数のランド３０ａ〜３０ｈ毎に相違させられているとともに、識別表示（丸付き数字）が設けられているため、８種類のインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈを対応するランド３０ａ〜３０ｈに対して容易に且つ間違いなく取り付けることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はホロータップに係り、特に、切れ刃形状が異なる複数種類のインデキサブルチップをそれぞれ対応するランドに取り付けて使用するインデキサブル式ホロータップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
切りくず排出用穴が工具先端から工具軸心Ｏと同心に設けられている一方、その切りくず排出用穴の周囲の円筒部の外周面におねじが設けられるとともに、その円筒部を周方向において複数に分断するように工具先端から複数のスリットが形成され、そのスリットにより分断された複数のランドにおける工具回転方向の先端部分にそれぞれ切れ刃が設けられる深穴加工用のホロータップ（hollow tap) が知られている（特許文献１参照）。また、特許文献２には、通常のタップではあるが、切れ刃が設けられたインデキサブルチップ（indexable tip)をボデー（工具本体）に対して着脱可能に取り付けるようにしたインデキサブル式タップが記載されており、その場合には高価なインデキサブルチップのみを交換してボデーを何度も利用できるためランニングコストが低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３７３９２号公報
【特許文献２】実開昭５８−４７４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ホロータップにおいても、大径化や加工性能アップを図るための工具材料の高価格化などによる工具のコスト高対策、或いは資源の有効活用のため、特許文献２に記載のようにインデキサブル化（切れ刃部材のみの交換可能化）することが考えられる。すなわち、未だ公知ではないが、(a) 前記複数のランドのうち前記切れ刃が設けられる工具回転方向の先端側の端部がそれぞれ切り欠かれることにより、その複数のランドにそれぞれ設けられたチップ取付座と、(b) 前記おねじのリードにより前記複数のランド毎に異なる形状の切れ刃が設けられ、対応するランドのチップ取付座にそれぞれ着脱可能に取り付けられる複数種類のインデキサブルチップと、を有して構成するのである。
【０００５】
しかしながら、ホロータップの場合、軸心部分に切りくず排出用穴が設けられることから、単にねじ等によりインデキサブルチップをチップ取付座に一体的に固定するだけでは、ねじの遊び分だけインデキサブルチップが工具の径方向へ位置ずれすることがあり、切込み寸法がばらついて特定の切れ刃に切削負荷が偏るなどしてタップ立て性能が損なわれる可能性があった。また、複数のインデキサブルチップの切れ刃形状はそれぞれ異なるため、複数のランドに対してそれぞれ対応するものを取り付ける必要があるが、識別が困難で誤って取り付ける可能性があった。
【０００６】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、切れ刃形状が異なる複数種類のインデキサブルチップをそれぞれ対応するランドに取り付けて使用するインデキサブル式ホロータップにおいて、インデキサブルチップの径方向の位置ずれを防止し、所定のタップ立て性能が安定して得られるようにすることにある。また、別の目的は、複数種類のインデキサブルチップを対応するランドに対して容易に且つ間違いなく取り付けることができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するために、第１発明は、切りくず排出用穴が工具先端から工具軸心Ｏと同心に設けられている一方、その切りくず排出用穴の周囲の円筒部の外周面におねじが設けられるとともに、その円筒部を周方向において複数に分断するように工具先端から複数のスリットが形成され、そのスリットにより分断された複数のランドにおける工具回転方向の先端部分にそれぞれ切れ刃が設けられる深穴加工用のホロータップにおいて、(a) 前記複数のランドのうち前記切れ刃が設けられる工具回転方向の先端側の端部がそれぞれ切り欠かれることにより、その複数のランドにそれぞれ設けられたチップ取付座と、(b) 前記おねじのリードにより前記複数のランド毎に異なる形状の切れ刃が設けられ、対応するランドのチップ取付座にそれぞれ着脱可能に取り付けられる複数種類のインデキサブルチップと、を有し、且つ、(c) 前記チップ取付座および前記インデキサブルチップの何れか一方には、工具先端側から見た端面視において、所定の頂角αで周方向へ突き出す三角状凸部が設けられるとともに、そのチップ取付座およびインデキサブルチップの他方には、前記端面視において前記頂角αと等しい凹み角βで周方向に凹んだ三角状凹部が設けられ、それ等の三角状凸部および三角状凹部が周方向に互いに押圧されることにより両頂点が一致するように径方向の位置決めが行われる一方、(d) 前記三角状凸部の頂角αおよびその頂角αと等しい前記三角状凹部の凹み角βは、前記複数のランド毎にそれぞれ相違させられていることを特徴とする。
【０００８】
第２発明は、第１発明のインデキサブル式ホロータップにおいて、前記チップ取付座またはその近傍部分、および前記インデキサブルチップには、互いに同じで且つ前記複数のランド毎に異なる識別表示が付けられていることを特徴とする。
【０００９】
第３発明は、切りくず排出用穴が工具先端から工具軸心Ｏと同心に設けられている一方、その切りくず排出用穴の周囲の円筒部の外周面におねじが設けられるとともに、その円筒部を周方向において複数に分断するように工具先端から複数のスリットが形成され、そのスリットにより分断された複数のランドにおける工具回転方向の先端部分にそれぞれ切れ刃が設けられる深穴加工用のホロータップにおいて、(a) 前記複数のランドのうち前記切れ刃が設けられる工具回転方向の先端側の端部がそれぞれ切り欠かれることにより、その複数のランドにそれぞれ設けられたチップ取付座と、(b) 前記おねじのリードにより前記複数のランド毎に異なる形状の切れ刃が設けられ、対応するランドのチップ取付座にそれぞれ着脱可能に取り付けられる複数種類のインデキサブルチップと、を有し、且つ、(c) 前記チップ取付座および前記インデキサブルチップの何れか一方には、工具先端側から見た端面視において、所定の頂角αで周方向へ突き出す三角状凸部が設けられるとともに、そのチップ取付座およびインデキサブルチップの他方には、前記端面視において前記頂角αと等しい凹み角βで周方向に凹んだ三角状凹部が設けられ、それ等の三角状凸部および三角状凹部が周方向に互いに押圧されることにより両頂点が一致するように径方向の位置決めが行われる一方、(d) 前記チップ取付座またはその近傍部分、および前記インデキサブルチップには、互いに同じで且つ前記複数のランド毎に異なる識別表示が付けられていることを特徴とする。
【００１０】
第４発明は、第１発明〜第３発明の何れかのインデキサブル式ホロータップにおいて、前記インデキサブルチップは超硬合金または高速度工具鋼にて構成されていることを特徴とする。
【００１１】
第５発明は、第１発明〜第４発明の何れかのインデキサブル式ホロータップにおいて、前記インデキサブルチップには硬質被膜がコーティングされていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
第１発明のインデキサブル式ホロータップにおいては、チップ取付座およびインデキサブルチップの一方および他方の合せ面部分に、工具先端側から見た端面視において、頂角αで周方向へ突き出す三角状凸部およびその頂角αと等しい凹み角βで周方向に凹んだ三角状凹部が設けられ、周方向においてそれ等の三角状凸部および三角状凹部が互いに押圧されることにより両頂点が一致するように径方向の位置決めが行われるため、インデキサブルチップの径方向の位置ずれが防止されて所定のタップ立て性能が安定して得られるようになる。また、三角状凸部の頂角αおよびその頂角αと等しい三角状凹部の凹み角βは、複数のランド毎にそれぞれ相違させられているため、複数種類のインデキサブルチップを対応するランドに対して容易に且つ間違いなく取り付けることができるようになる。すなわち、間違えた場合には、三角状凸部と三角状凹部との間に隙間が生じたりインデキサブルチップが片当りしてがたついたりするため、その間違いに容易に気が付いて誤取付を防止することができるのである。
【００１３】
第２発明では、更にチップ取付座またはその近傍部分、およびインデキサブルチップに、互いに同じで且つ複数のランド毎に異なる識別表示が付けられているため、その識別表示により複数種類のインデキサブルチップを対応するランドに対して一層容易に且つ間違いなく取り付けることができるようになる。
【００１４】
第３発明では、チップ取付座およびインデキサブルチップの一方および他方の合せ面部分に、工具先端側から見た端面視において、頂角αで周方向へ突き出す三角状凸部およびその頂角αと等しい凹み角βで周方向に凹んだ三角状凹部が設けられ、周方向においてそれ等の三角状凸部および三角状凹部が互いに押圧されることにより両頂点が一致するように径方向の位置決めが行われるため、インデキサブルチップの径方向の位置ずれが防止されて所定のタップ立て性能が安定して得られるようになる。また、チップ取付座またはその近傍部分、およびインデキサブルチップには、互いに同じで且つ複数のランド毎に異なる識別表示が付けられているため、その識別表示により複数種類のインデキサブルチップを対応するランドに対して容易に且つ間違いなく取り付けることができるようになる。
【００１５】
第４発明は、インデキサブルチップが超硬合金または高速度工具鋼にて構成されている場合で、インデキサブルチップのみを切削性能や耐摩耗性等に優れた材料製とすることにより、ホロータップを全体として安価に構成しつつ、所定の加工性能や加工品質、工具寿命等を確保することができる。
【００１６】
第５発明は、インデキサブルチップに硬質被膜がコーティングされている場合で、コーティング炉の大きさやコスト面で硬質被膜をコーティングすることが難しかった大径のホロータップにおいても、インデキサブル化されることにより従来のコーティング設備を用いてインデキサブルチップに硬質被膜を簡単且つ安価にコーティングできるようになり、被削材質等の加工条件に応じて所定の硬質被膜がコーティングされることにより、加工性能や加工品質、工具の耐久性等を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例であるインデキサブル式ホロータップを示す図で、(a) は工具軸心Ｏと直角方向から見た一部を切り欠いた正面図、(b) は工具先端側から見て拡大して示す端面図である。
【図２】複数のインデキサブルチップをボデーから取り外した状態を示す図で、(a) は図１の(b) に対応するボデーの端面図、(b) は８種類のインデキサブルチップを先端面側から見た平面図である。
【図３】図１の実施例におけるインデキサブルチップの取付構造を説明する図で、(a) はランドに設けられたチップ取付座の斜視図、(b) はインデキサブルチップの斜視図、(c) はインデキサブルチップをチップ取付座に固定するクランプねじの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、例えば呼び径が５０ｍｍ程度以上の大径のホロータップに好適に適用されるが、５０ｍｍ未満のホロータップに適用することもできる。切りくず排出用穴は、軸方向において例えば外周面におねじが設けられるねじ部を超えて設けることもできるが、切れ刃が設けられて切りくずが生成される食付き部を超えて設けられれば良い。この切りくず排出用穴は、シャンク側の後端まで貫通して設けられても良いが、ねじ部の中の完全山部、ねじ部とシャンクとの間、或いはシャンク等の外周面に開口する連通穴に接続され、例えば吸引装置等により切りくずが吸引除去されるようにして用いられる。
【００１９】
外周面におねじが設けられた円筒部を複数に分断するスリットは、工具軸心Ｏと平行であっても良いが、工具軸心Ｏに対して傾斜させたり、工具軸心Ｏまわりにねじれたりしていても良い。このスリットは、少なくとも食付き部を超えて設けられ、前記切りくず排出用穴はスリットと同じかスリットを超える深さ寸法で設けられる。このスリットの数すなわちランドの数は、タップの呼び径に応じて適宜定められる。
【００２０】
本発明ではインデキサブルチップが用いられ、そのインデキサブルチップに設けられた切れ刃によってタップ立て加工（めねじの切削加工）が行われるため、ボデー（工具本体）のランドには必ずしもねじ山が設けられる必要はなく、形成されためねじと干渉しないようにめねじの内径以下の外径の円筒面とすることもできる。必要強度や剛性等を確保するために、ボデーのランドにもインデキサブルチップのねじ山と同じかそれより小径のねじ山が設けられても良い。インデキサブルチップは、めねじを切削加工するために必要な食付き部と少なくとも一つの完全山を含んで構成されるが、多数の完全山を備えて構成することもできる。ボデーにも、必要に応じて完全山を設けることが可能である。
【００２１】
複数のランドの工具回転方向の先端部分に設けられるチップ取付座は、例えば工具軸心Ｏと直角な底面と、工具軸心Ｏと略平行な背面とを有する略直角に折れ曲がったＬ字型の座面を有して構成され、その背面に頂角αの三角状凸部或いは凹み角βの三角状凹部が設けられる。背面全体が三角状凸部或いは三角状凹部であっても良い。頂角αおよび凹み角βは、例えば９０°程度以上の角度で適宜設定され、第１発明では例えば１°〜３°程度ずつ相違させれば良い。インデキサブルチップは、上記チップ取付座の底面に接するように載置された状態で背面に押圧されるように、クランプねじ等のクランプ装置により周方向、厳密には三角状凸部および三角状凹部が互いに接するＬ字状の一対の接触面に対して何れも鋭角に交差し、頂点側へ向かう方向の分力が発生する方向、へ押圧されるようにして固定される。三角状凸部の凸頂点と三角状凹部の凹頂点とが干渉しないように、三角状凸部の凸頂点に面取を設けるか、三角状凹部の凹頂点に逃がし溝を設けることが望ましい。
【００２２】
識別表示は、数字や文字、記号など目視で区別できる種々の表示が可能で、タップ立て加工の際に被削材に接触したり切りくずが擦れたりしない場所、例えば工具軸方向の先端側に位置するランドの先端面やインデキサブルチップの先端面に設けることが望ましい。この場合は、インデキサブルチップを装着した後も目視で確認することができる。インデキサブルチップを取り付ける際に識別できれば良いため、必ずしも装着後まで見える必要はなく、チップ取付座とインデキサブルチップとが互いに密着させられる合せ面等に識別表示を設けることも可能である。
【００２３】
第１発明の実施に際しては、数字や文字、記号等の識別表示を設けることなく頂角αおよび凹み角βを複数のランド毎に変更するだけでも良く、第３発明の実施に際しては、頂角αおよび凹み角βを複数のランド毎に変更することなく一定とし、数字や文字、記号等の識別表示を設けるだけでも良い。
【００２４】
複数のインデキサブルチップの高さ寸法、すなわち工具本体への取付状態において工具軸心Ｏと平行な方向の寸法や、その高さ寸法に対応するチップ取付座の高さ寸法は、総て同じ寸法であっても良いが、複数のインデキサブルチップ毎に異なる寸法とすることも可能である。
【００２５】
インデキサブルチップは、例えば高速度工具鋼や超硬合金にて構成されるが、他の工具材料を採用することも可能である。また、必要に応じてＴｉＮやＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＣｒＮ等の化合物被膜やＤＬＣ（Diamond Like Carbon ；ダイヤモンド状カーボン）膜、ダイヤモンド被膜等の硬質被膜をコーティングしたり、水蒸気処理、窒化処理等を施したりすることもできる。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例であるインデキサブル式ホロータップ１０を示す図で、(a) は工具軸心Ｏと直角方向から見た一部を切り欠いた正面図、(b) は工具の先端側から見て拡大して示す端面図である。このインデキサブル式ホロータップ１０は、工具鋼等の金属材料にて構成されているボデー（工具本体）１２と、そのボデー１２の先端部の所定位置にそれぞれ着脱可能に固設されている多数のインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈとから成り、インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈは高速度工具鋼或いは超硬合金にて構成されている。このインデキサブル式ホロータップ１０は、呼び径が５０ｍｍ以上の大径のめねじを切削加工するためのもので、本実施例はＭ９０×２のめねじ加工用のものであり、インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈの表面には、対象とする被削材質等に応じてＴｉＮ等の所定の硬質被膜がコーティングされている。
【００２７】
ボデー１２は、円柱形状のシャンク１６の先端側に、外周面におねじ１８が設けられたねじ部２０が同心に一体に設けられたもので、そのねじ部２０側の先端部には、工具軸心Ｏと同心に切りくず排出用穴２２が設けられている。ねじ部２０は、径寸法が一定の完全山部と、工具先端側へ向かうに従って径寸法が小さくなるようにねじ山がテーパ状に除去された３山程度の食付き部とを備えている。切りくず排出用穴２２は、ねじ部２０の後端近傍まで達しているとともに底部側程小径となるテーパ穴で、その底面には、それぞれシャンク１６の外周面から工具軸心Ｏに対して傾斜するように設けられた一対の連通穴２４が開口させられている。切りくず排出用穴２２内の切りくずは、図示しない吸引装置等により連通穴２４を介して外部へ吸引除去することができるため、深穴に対するタップ立て加工に好適に用いられる。
【００２８】
上記切りくず排出用穴２２が設けられた円筒部のうち、少なくともめねじの切削加工に関与するねじ部２０の食付き部および一つの完全山を含む範囲には、その円筒部を周方向において複数に分断するように工具先端から複数のスリット２６が設けられている。スリット２６は、工具軸心Ｏと平行に且つ工具軸心Ｏまわりに等角度間隔で本実施例では８本設けられており、そのスリット２６により円筒部が８つのランド３０ａ〜３０ｈに分断されている。各ランド３０ａ〜３０ｈには、工具回転方向の先端側の端部がそれぞれ切り欠かれることによりチップ取付座３２ａ〜３２ｈが設けられており、そのチップ取付座３２ａ〜３２ｈに前記インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈがそれぞれ着脱可能に取り付けられている。前記おねじ１８は右ねじで、工具回転方向はシャンク１６側から見て右まわり方向であり、図１の(b) では工具軸心Ｏの左まわり方向が工具回転方向である。
【００２９】
図２は、インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈをボデー１２から取り外した状態を示す図で、(a) は図１の(b) に対応するボデー１２の端面図、(b) は８つのインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈをそれぞれ先端面側から見た平面図である。また、図３は、１つのインデキサブルチップ１４ａの取付構造を説明する図で、(a) はランド３０ａに設けられたチップ取付座３２ａの斜視図、(b) はインデキサブルチップ１４ａの斜視図、(c) はインデキサブルチップ１４ａをチップ取付座３２ａに固定するクランプねじ３４の斜視図である。他のインデキサブルチップ１４ｂ〜１４ｈの取付構造も、図３に示すインデキサブルチップ１４ａと同じである。これ等の図から明らかなように、チップ取付座３２ａ〜３２ｈは、工具軸心Ｏと直角な底面３６と、工具軸心Ｏと略平行な背面３８とを有する略直角に折れ曲がったＬ字型の座面を有して構成されており、インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈはそれぞれチップ取付座３２ａ〜３２ｈの底面３６に接するように載置された状態で背面３８に押圧されるように、クランプねじ３４により周方向へ押圧されるようにして固定される。背面３８には、クランプねじ３４のねじ部３４ｂが螺合されるねじ穴４０が設けられているとともに、インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈにはそれぞれクランプねじ３４の頭部３４ａが収容される凹所、およびその凹所に連続してねじ部３４ｂを挿通させる挿通穴４２が設けられている。
【００３０】
インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈには、それぞれ前記ねじ部２０のおねじ１８に連続するようにおねじ４４ａ〜４４ｈが設けられているとともに、ボデー１２への取付状態における工具回転方向の先端側にはそれぞれ切れ刃４６ａ〜４６ｈが設けられている。これ等の切れ刃４６ａ〜４６ｈは、おねじ１８および４４ａ〜４４ｈのリードによりそれぞれ異なる形状を成しており、８種類のインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈはそれぞれ対応するランド３０ａ〜３０ｈのチップ取付座３２ａ〜３２ｈに取り付けられて使用される。
【００３１】
インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈは、工具軸心Ｏに対する径方向において位置決めする必要があり、ボデー１２への取付状態で工具先端側から見た端面視において、チップ取付座３２ａ〜３２ｈの背面３８に対面する接合面５０が所定の頂角αで周方向へ突き出す三角形状を成している。また、チップ取付座３２ａ〜３２ｈの背面３８は、同じく工具先端側から見た端面視において、前記頂角αと等しい凹み角βで周方向に凹んだ三角形状を成している。したがって、クランプねじ３４によりインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈがそれぞれチップ取付座３２ａ〜３２ｈに固定される際に、上記接合面５０と背面３８とが周方向において互いに押圧されることにより、背面３８の凹頂点に対して接合面５０の凸頂点が一致するように、工具軸心Ｏに対する径方向においてインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈが位置合せされるとともに、その状態で背面３８に対して接合面５０が密着させられる。これにより、工具軸心Ｏに対する径方向において、背面３８の凹頂点と接合面５０の凸頂点とが一致する所定の位置に、インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈがそれぞれ高い精度で位置決めされて一体的に固定されるようになり、複数のインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈの切込み寸法が略一定になるなど、所定のタップ立て性能が安定して得られるようになる。クランプねじ３４による押圧方向、すなわち前記ねじ穴４０や挿通穴４２の中心線は、背面３８および接合面５０が互いに接するＬ字状の一対の接触面に対して何れも鋭角に交差し、押圧により頂点側へ向かう方向の分力が発生する方向に設定されている。上記背面３８および接合面５０は互いに密着させられる合せ面で、背面３８は三角状凹部に相当し、接合面５０は三角状凸部に相当する。なお、背面３８の凹頂点部分には、図３の(a) に示すように逃がし溝５２が設けられ、接合面５０の凸頂点と干渉することなく頂点の両側の一対の接触面が同時に確実に密着できるようになっている。
【００３２】
一方、８種類のインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈはそれぞれ切れ刃４６ａ〜４６ｈの形状が異なり、対応するランド３０ａ〜３０ｈのチップ取付座３２ａ〜３２ｈに取り付ける必要があることから、本実施例では、上記接合面５０の頂角αおよびその頂角αと等しい背面３８の凹み角βが、複数のランド３０ａ〜３０ｈによってそれぞれ相違させられている。すなわち、ランド３０ａにおけるチップ取付座３２ａの背面３８の凹み角βおよびインデキサブルチップ１４ａの頂角αは例えば１４０°程度で、ランド３０ｂ〜３０ｈにおけるチップ取付座３２ｂ〜３２ｈの背面３８の凹み角βおよびインデキサブルチップ１４ｂ〜１４ｈの頂角αは、それぞれ１４０°よりも１°〜３°程度ずつ順番に大きくされている。これにより、８種類のインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈを対応するチップ取付座３２ａ〜３２ｈ以外のものに取り付けようとすると、接合面５０の頂角αと背面３８の凹み角βとが相違することから、それ等の間に隙間が生じたりインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈが片当りしてがたついたりするようになり、その間違いに容易に気が付いて誤取付が防止される。
【００３３】
本実施例ではまた、複数種類のインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈを対応するランド３０ａ〜３０ｈのチップ取付座３２ａ〜３２ｈに対して容易に取り付けることができるようにするため、そのチップ取付座３２ａ〜３２ｈの近傍部分およびインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈに、それぞれ互いに同じで且つ複数のランド３０ａ〜３０ｈ毎に異なる丸付き数字の識別表示が付けられている。すなわち、ランド３０ａにおけるチップ取付座３２ａの近傍およびインデキサブルチップ１４ａには丸付き数字「１」が印字されており、ランド３０ｂ〜３０ｈにおけるチップ取付座３２ｂ〜３２ｈの近傍およびインデキサブルチップ１４ｂ〜１４ｈには、それぞれ１ずつ順番に大きくなる丸付き数字「２」〜「８」が印字されている。本実施例では、インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈをチップ取付座３２ａ〜３２ｈに取り付けた後も確認できるとともに、被削材に接触したり切りくずが擦ったりして消失することがないように、ランド３０ａ〜３０ｈおよびインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈの何れについても工具先端方向に面している平坦な先端面５４、５６に、取付状態において図１(b) に示すように互いに隣接するように設けられている。
【００３４】
このようなインデキサブル式ホロータップ１０においては、インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈの接合面５０が、工具先端側から見た端面視においてそれぞれ頂角αで周方向へ突き出す凸三角形状とされている一方、チップ取付座３２ａ〜３２ｈの背面３８が、工具先端側から見た端面視においてそれぞれ対応するインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈの頂角αと等しい凹み角βで周方向に凹んだ凹三角形状とされているため、各インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈがクランプねじ３４により背面３８に押圧されるようにして取り付けられる際に、周方向において背面３８と接合面５０とが互いに押圧されることによりそれ等の凹頂点と凸頂点とが一致するように径方向の位置決めが行われるため、インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈの径方向の位置ずれが防止されて所定のタップ立て性能が安定して得られるようになる。
【００３５】
また、８種類のインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈはそれぞれ切れ刃４６ａ〜４６ｈの形状が異なり、対応するランド３０ａ〜３０ｈのチップ取付座３２ａ〜３２ｈに取り付ける必要があるが、本実施例では接合面５０の頂角αおよびその頂角αと等しい背面３８の凹み角βが、複数のランド３０ａ〜３０ｈ毎にそれぞれ相違させられているため、複数種類のインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈを対応するランド３０ａ〜３０ｈに対して容易に且つ間違いなく取り付けることができるようになる。すなわち、間違えた場合には、接合面５０と背面３８との間に隙間が生じたりインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈが片当たりしてがたついたりするため、その間違いに容易に気が付いて誤取付を防止することができるのである。
【００３６】
また、本実施例では更にチップ取付座３２ａ〜３２ｈの近傍部分およびインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈに、互いに同じで且つ複数のランド３０ａ〜３０ｈ毎に異なる識別表示（丸付き数字）が付けられているため、その識別表示により複数種類のインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈを対応するランド３０ａ〜３０ｈに対して一層容易に且つ間違いなく取り付けることができるようになる。
【００３７】
また、本実施例では上記識別表示が、ランド３０ａ〜３０ｈおよびインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈの何れについても工具先端方向に面している先端面５４、５６に、取付状態において互いに隣接するように設けられているため、インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈをチップ取付座３２ａ〜３２ｈに取り付けた後も容易に確認できるとともに、被削材に接触したり切りくずが擦ったりして消失することがなく、切れ刃摩耗等によりインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈを交換する際にもランド３０ａ〜３０ｈの識別表示を見て容易に且つ間違いなく交換することができる。
【００３８】
また、本実施例では、インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈのみが切削性能や耐摩耗性等に優れた超硬合金または高速度工具鋼にて構成されているため、インデキサブル式ホロータップ１０を全体として安価に構成しつつ、所定の加工性能や加工品質、工具寿命等を確保することができる。
【００３９】
また、本実施例のインデキサブル式ホロータップ１０はＭ９０×２のめねじ加工用で比較的大径であるため、コーティング炉の大きさやコスト面でそのまま硬質被膜をコーティングすることは困難であったが、インデキサブル化されることにより従来のコーティング設備を用いてインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈに硬質被膜を簡単且つ安価にコーティングできるようになり、被削材質等の加工条件に応じてＴｉＮ等の所定の硬質被膜がコーティングされることにより、加工性能や加工品質、工具の耐久性等が向上する。
【００４０】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１０：インデキサブル式ホロータップ １４ａ〜１４ｈ：インデキサブルチップ １８、４４ａ〜４４ｈ：おねじ ２２：切りくず排出用穴 ２６：スリット ３０ａ〜３０ｈ：ランド ３２ａ〜３２ｈ：チップ取付座 ３８：背面（三角状凹部） ４６ａ〜４６ｈ：切れ刃 ５０：接合面（三角状凸部） Ｏ：軸心 α：頂角 β：凹み角
【技術分野】
【０００１】
本発明はホロータップに係り、特に、切れ刃形状が異なる複数種類のインデキサブルチップをそれぞれ対応するランドに取り付けて使用するインデキサブル式ホロータップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
切りくず排出用穴が工具先端から工具軸心Ｏと同心に設けられている一方、その切りくず排出用穴の周囲の円筒部の外周面におねじが設けられるとともに、その円筒部を周方向において複数に分断するように工具先端から複数のスリットが形成され、そのスリットにより分断された複数のランドにおける工具回転方向の先端部分にそれぞれ切れ刃が設けられる深穴加工用のホロータップ（hollow tap) が知られている（特許文献１参照）。また、特許文献２には、通常のタップではあるが、切れ刃が設けられたインデキサブルチップ（indexable tip)をボデー（工具本体）に対して着脱可能に取り付けるようにしたインデキサブル式タップが記載されており、その場合には高価なインデキサブルチップのみを交換してボデーを何度も利用できるためランニングコストが低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３７３９２号公報
【特許文献２】実開昭５８−４７４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ホロータップにおいても、大径化や加工性能アップを図るための工具材料の高価格化などによる工具のコスト高対策、或いは資源の有効活用のため、特許文献２に記載のようにインデキサブル化（切れ刃部材のみの交換可能化）することが考えられる。すなわち、未だ公知ではないが、(a) 前記複数のランドのうち前記切れ刃が設けられる工具回転方向の先端側の端部がそれぞれ切り欠かれることにより、その複数のランドにそれぞれ設けられたチップ取付座と、(b) 前記おねじのリードにより前記複数のランド毎に異なる形状の切れ刃が設けられ、対応するランドのチップ取付座にそれぞれ着脱可能に取り付けられる複数種類のインデキサブルチップと、を有して構成するのである。
【０００５】
しかしながら、ホロータップの場合、軸心部分に切りくず排出用穴が設けられることから、単にねじ等によりインデキサブルチップをチップ取付座に一体的に固定するだけでは、ねじの遊び分だけインデキサブルチップが工具の径方向へ位置ずれすることがあり、切込み寸法がばらついて特定の切れ刃に切削負荷が偏るなどしてタップ立て性能が損なわれる可能性があった。また、複数のインデキサブルチップの切れ刃形状はそれぞれ異なるため、複数のランドに対してそれぞれ対応するものを取り付ける必要があるが、識別が困難で誤って取り付ける可能性があった。
【０００６】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、切れ刃形状が異なる複数種類のインデキサブルチップをそれぞれ対応するランドに取り付けて使用するインデキサブル式ホロータップにおいて、インデキサブルチップの径方向の位置ずれを防止し、所定のタップ立て性能が安定して得られるようにすることにある。また、別の目的は、複数種類のインデキサブルチップを対応するランドに対して容易に且つ間違いなく取り付けることができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するために、第１発明は、切りくず排出用穴が工具先端から工具軸心Ｏと同心に設けられている一方、その切りくず排出用穴の周囲の円筒部の外周面におねじが設けられるとともに、その円筒部を周方向において複数に分断するように工具先端から複数のスリットが形成され、そのスリットにより分断された複数のランドにおける工具回転方向の先端部分にそれぞれ切れ刃が設けられる深穴加工用のホロータップにおいて、(a) 前記複数のランドのうち前記切れ刃が設けられる工具回転方向の先端側の端部がそれぞれ切り欠かれることにより、その複数のランドにそれぞれ設けられたチップ取付座と、(b) 前記おねじのリードにより前記複数のランド毎に異なる形状の切れ刃が設けられ、対応するランドのチップ取付座にそれぞれ着脱可能に取り付けられる複数種類のインデキサブルチップと、を有し、且つ、(c) 前記チップ取付座および前記インデキサブルチップの何れか一方には、工具先端側から見た端面視において、所定の頂角αで周方向へ突き出す三角状凸部が設けられるとともに、そのチップ取付座およびインデキサブルチップの他方には、前記端面視において前記頂角αと等しい凹み角βで周方向に凹んだ三角状凹部が設けられ、それ等の三角状凸部および三角状凹部が周方向に互いに押圧されることにより両頂点が一致するように径方向の位置決めが行われる一方、(d) 前記三角状凸部の頂角αおよびその頂角αと等しい前記三角状凹部の凹み角βは、前記複数のランド毎にそれぞれ相違させられていることを特徴とする。
【０００８】
第２発明は、第１発明のインデキサブル式ホロータップにおいて、前記チップ取付座またはその近傍部分、および前記インデキサブルチップには、互いに同じで且つ前記複数のランド毎に異なる識別表示が付けられていることを特徴とする。
【０００９】
第３発明は、切りくず排出用穴が工具先端から工具軸心Ｏと同心に設けられている一方、その切りくず排出用穴の周囲の円筒部の外周面におねじが設けられるとともに、その円筒部を周方向において複数に分断するように工具先端から複数のスリットが形成され、そのスリットにより分断された複数のランドにおける工具回転方向の先端部分にそれぞれ切れ刃が設けられる深穴加工用のホロータップにおいて、(a) 前記複数のランドのうち前記切れ刃が設けられる工具回転方向の先端側の端部がそれぞれ切り欠かれることにより、その複数のランドにそれぞれ設けられたチップ取付座と、(b) 前記おねじのリードにより前記複数のランド毎に異なる形状の切れ刃が設けられ、対応するランドのチップ取付座にそれぞれ着脱可能に取り付けられる複数種類のインデキサブルチップと、を有し、且つ、(c) 前記チップ取付座および前記インデキサブルチップの何れか一方には、工具先端側から見た端面視において、所定の頂角αで周方向へ突き出す三角状凸部が設けられるとともに、そのチップ取付座およびインデキサブルチップの他方には、前記端面視において前記頂角αと等しい凹み角βで周方向に凹んだ三角状凹部が設けられ、それ等の三角状凸部および三角状凹部が周方向に互いに押圧されることにより両頂点が一致するように径方向の位置決めが行われる一方、(d) 前記チップ取付座またはその近傍部分、および前記インデキサブルチップには、互いに同じで且つ前記複数のランド毎に異なる識別表示が付けられていることを特徴とする。
【００１０】
第４発明は、第１発明〜第３発明の何れかのインデキサブル式ホロータップにおいて、前記インデキサブルチップは超硬合金または高速度工具鋼にて構成されていることを特徴とする。
【００１１】
第５発明は、第１発明〜第４発明の何れかのインデキサブル式ホロータップにおいて、前記インデキサブルチップには硬質被膜がコーティングされていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
第１発明のインデキサブル式ホロータップにおいては、チップ取付座およびインデキサブルチップの一方および他方の合せ面部分に、工具先端側から見た端面視において、頂角αで周方向へ突き出す三角状凸部およびその頂角αと等しい凹み角βで周方向に凹んだ三角状凹部が設けられ、周方向においてそれ等の三角状凸部および三角状凹部が互いに押圧されることにより両頂点が一致するように径方向の位置決めが行われるため、インデキサブルチップの径方向の位置ずれが防止されて所定のタップ立て性能が安定して得られるようになる。また、三角状凸部の頂角αおよびその頂角αと等しい三角状凹部の凹み角βは、複数のランド毎にそれぞれ相違させられているため、複数種類のインデキサブルチップを対応するランドに対して容易に且つ間違いなく取り付けることができるようになる。すなわち、間違えた場合には、三角状凸部と三角状凹部との間に隙間が生じたりインデキサブルチップが片当りしてがたついたりするため、その間違いに容易に気が付いて誤取付を防止することができるのである。
【００１３】
第２発明では、更にチップ取付座またはその近傍部分、およびインデキサブルチップに、互いに同じで且つ複数のランド毎に異なる識別表示が付けられているため、その識別表示により複数種類のインデキサブルチップを対応するランドに対して一層容易に且つ間違いなく取り付けることができるようになる。
【００１４】
第３発明では、チップ取付座およびインデキサブルチップの一方および他方の合せ面部分に、工具先端側から見た端面視において、頂角αで周方向へ突き出す三角状凸部およびその頂角αと等しい凹み角βで周方向に凹んだ三角状凹部が設けられ、周方向においてそれ等の三角状凸部および三角状凹部が互いに押圧されることにより両頂点が一致するように径方向の位置決めが行われるため、インデキサブルチップの径方向の位置ずれが防止されて所定のタップ立て性能が安定して得られるようになる。また、チップ取付座またはその近傍部分、およびインデキサブルチップには、互いに同じで且つ複数のランド毎に異なる識別表示が付けられているため、その識別表示により複数種類のインデキサブルチップを対応するランドに対して容易に且つ間違いなく取り付けることができるようになる。
【００１５】
第４発明は、インデキサブルチップが超硬合金または高速度工具鋼にて構成されている場合で、インデキサブルチップのみを切削性能や耐摩耗性等に優れた材料製とすることにより、ホロータップを全体として安価に構成しつつ、所定の加工性能や加工品質、工具寿命等を確保することができる。
【００１６】
第５発明は、インデキサブルチップに硬質被膜がコーティングされている場合で、コーティング炉の大きさやコスト面で硬質被膜をコーティングすることが難しかった大径のホロータップにおいても、インデキサブル化されることにより従来のコーティング設備を用いてインデキサブルチップに硬質被膜を簡単且つ安価にコーティングできるようになり、被削材質等の加工条件に応じて所定の硬質被膜がコーティングされることにより、加工性能や加工品質、工具の耐久性等を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例であるインデキサブル式ホロータップを示す図で、(a) は工具軸心Ｏと直角方向から見た一部を切り欠いた正面図、(b) は工具先端側から見て拡大して示す端面図である。
【図２】複数のインデキサブルチップをボデーから取り外した状態を示す図で、(a) は図１の(b) に対応するボデーの端面図、(b) は８種類のインデキサブルチップを先端面側から見た平面図である。
【図３】図１の実施例におけるインデキサブルチップの取付構造を説明する図で、(a) はランドに設けられたチップ取付座の斜視図、(b) はインデキサブルチップの斜視図、(c) はインデキサブルチップをチップ取付座に固定するクランプねじの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、例えば呼び径が５０ｍｍ程度以上の大径のホロータップに好適に適用されるが、５０ｍｍ未満のホロータップに適用することもできる。切りくず排出用穴は、軸方向において例えば外周面におねじが設けられるねじ部を超えて設けることもできるが、切れ刃が設けられて切りくずが生成される食付き部を超えて設けられれば良い。この切りくず排出用穴は、シャンク側の後端まで貫通して設けられても良いが、ねじ部の中の完全山部、ねじ部とシャンクとの間、或いはシャンク等の外周面に開口する連通穴に接続され、例えば吸引装置等により切りくずが吸引除去されるようにして用いられる。
【００１９】
外周面におねじが設けられた円筒部を複数に分断するスリットは、工具軸心Ｏと平行であっても良いが、工具軸心Ｏに対して傾斜させたり、工具軸心Ｏまわりにねじれたりしていても良い。このスリットは、少なくとも食付き部を超えて設けられ、前記切りくず排出用穴はスリットと同じかスリットを超える深さ寸法で設けられる。このスリットの数すなわちランドの数は、タップの呼び径に応じて適宜定められる。
【００２０】
本発明ではインデキサブルチップが用いられ、そのインデキサブルチップに設けられた切れ刃によってタップ立て加工（めねじの切削加工）が行われるため、ボデー（工具本体）のランドには必ずしもねじ山が設けられる必要はなく、形成されためねじと干渉しないようにめねじの内径以下の外径の円筒面とすることもできる。必要強度や剛性等を確保するために、ボデーのランドにもインデキサブルチップのねじ山と同じかそれより小径のねじ山が設けられても良い。インデキサブルチップは、めねじを切削加工するために必要な食付き部と少なくとも一つの完全山を含んで構成されるが、多数の完全山を備えて構成することもできる。ボデーにも、必要に応じて完全山を設けることが可能である。
【００２１】
複数のランドの工具回転方向の先端部分に設けられるチップ取付座は、例えば工具軸心Ｏと直角な底面と、工具軸心Ｏと略平行な背面とを有する略直角に折れ曲がったＬ字型の座面を有して構成され、その背面に頂角αの三角状凸部或いは凹み角βの三角状凹部が設けられる。背面全体が三角状凸部或いは三角状凹部であっても良い。頂角αおよび凹み角βは、例えば９０°程度以上の角度で適宜設定され、第１発明では例えば１°〜３°程度ずつ相違させれば良い。インデキサブルチップは、上記チップ取付座の底面に接するように載置された状態で背面に押圧されるように、クランプねじ等のクランプ装置により周方向、厳密には三角状凸部および三角状凹部が互いに接するＬ字状の一対の接触面に対して何れも鋭角に交差し、頂点側へ向かう方向の分力が発生する方向、へ押圧されるようにして固定される。三角状凸部の凸頂点と三角状凹部の凹頂点とが干渉しないように、三角状凸部の凸頂点に面取を設けるか、三角状凹部の凹頂点に逃がし溝を設けることが望ましい。
【００２２】
識別表示は、数字や文字、記号など目視で区別できる種々の表示が可能で、タップ立て加工の際に被削材に接触したり切りくずが擦れたりしない場所、例えば工具軸方向の先端側に位置するランドの先端面やインデキサブルチップの先端面に設けることが望ましい。この場合は、インデキサブルチップを装着した後も目視で確認することができる。インデキサブルチップを取り付ける際に識別できれば良いため、必ずしも装着後まで見える必要はなく、チップ取付座とインデキサブルチップとが互いに密着させられる合せ面等に識別表示を設けることも可能である。
【００２３】
第１発明の実施に際しては、数字や文字、記号等の識別表示を設けることなく頂角αおよび凹み角βを複数のランド毎に変更するだけでも良く、第３発明の実施に際しては、頂角αおよび凹み角βを複数のランド毎に変更することなく一定とし、数字や文字、記号等の識別表示を設けるだけでも良い。
【００２４】
複数のインデキサブルチップの高さ寸法、すなわち工具本体への取付状態において工具軸心Ｏと平行な方向の寸法や、その高さ寸法に対応するチップ取付座の高さ寸法は、総て同じ寸法であっても良いが、複数のインデキサブルチップ毎に異なる寸法とすることも可能である。
【００２５】
インデキサブルチップは、例えば高速度工具鋼や超硬合金にて構成されるが、他の工具材料を採用することも可能である。また、必要に応じてＴｉＮやＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＣｒＮ等の化合物被膜やＤＬＣ（Diamond Like Carbon ；ダイヤモンド状カーボン）膜、ダイヤモンド被膜等の硬質被膜をコーティングしたり、水蒸気処理、窒化処理等を施したりすることもできる。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例であるインデキサブル式ホロータップ１０を示す図で、(a) は工具軸心Ｏと直角方向から見た一部を切り欠いた正面図、(b) は工具の先端側から見て拡大して示す端面図である。このインデキサブル式ホロータップ１０は、工具鋼等の金属材料にて構成されているボデー（工具本体）１２と、そのボデー１２の先端部の所定位置にそれぞれ着脱可能に固設されている多数のインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈとから成り、インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈは高速度工具鋼或いは超硬合金にて構成されている。このインデキサブル式ホロータップ１０は、呼び径が５０ｍｍ以上の大径のめねじを切削加工するためのもので、本実施例はＭ９０×２のめねじ加工用のものであり、インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈの表面には、対象とする被削材質等に応じてＴｉＮ等の所定の硬質被膜がコーティングされている。
【００２７】
ボデー１２は、円柱形状のシャンク１６の先端側に、外周面におねじ１８が設けられたねじ部２０が同心に一体に設けられたもので、そのねじ部２０側の先端部には、工具軸心Ｏと同心に切りくず排出用穴２２が設けられている。ねじ部２０は、径寸法が一定の完全山部と、工具先端側へ向かうに従って径寸法が小さくなるようにねじ山がテーパ状に除去された３山程度の食付き部とを備えている。切りくず排出用穴２２は、ねじ部２０の後端近傍まで達しているとともに底部側程小径となるテーパ穴で、その底面には、それぞれシャンク１６の外周面から工具軸心Ｏに対して傾斜するように設けられた一対の連通穴２４が開口させられている。切りくず排出用穴２２内の切りくずは、図示しない吸引装置等により連通穴２４を介して外部へ吸引除去することができるため、深穴に対するタップ立て加工に好適に用いられる。
【００２８】
上記切りくず排出用穴２２が設けられた円筒部のうち、少なくともめねじの切削加工に関与するねじ部２０の食付き部および一つの完全山を含む範囲には、その円筒部を周方向において複数に分断するように工具先端から複数のスリット２６が設けられている。スリット２６は、工具軸心Ｏと平行に且つ工具軸心Ｏまわりに等角度間隔で本実施例では８本設けられており、そのスリット２６により円筒部が８つのランド３０ａ〜３０ｈに分断されている。各ランド３０ａ〜３０ｈには、工具回転方向の先端側の端部がそれぞれ切り欠かれることによりチップ取付座３２ａ〜３２ｈが設けられており、そのチップ取付座３２ａ〜３２ｈに前記インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈがそれぞれ着脱可能に取り付けられている。前記おねじ１８は右ねじで、工具回転方向はシャンク１６側から見て右まわり方向であり、図１の(b) では工具軸心Ｏの左まわり方向が工具回転方向である。
【００２９】
図２は、インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈをボデー１２から取り外した状態を示す図で、(a) は図１の(b) に対応するボデー１２の端面図、(b) は８つのインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈをそれぞれ先端面側から見た平面図である。また、図３は、１つのインデキサブルチップ１４ａの取付構造を説明する図で、(a) はランド３０ａに設けられたチップ取付座３２ａの斜視図、(b) はインデキサブルチップ１４ａの斜視図、(c) はインデキサブルチップ１４ａをチップ取付座３２ａに固定するクランプねじ３４の斜視図である。他のインデキサブルチップ１４ｂ〜１４ｈの取付構造も、図３に示すインデキサブルチップ１４ａと同じである。これ等の図から明らかなように、チップ取付座３２ａ〜３２ｈは、工具軸心Ｏと直角な底面３６と、工具軸心Ｏと略平行な背面３８とを有する略直角に折れ曲がったＬ字型の座面を有して構成されており、インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈはそれぞれチップ取付座３２ａ〜３２ｈの底面３６に接するように載置された状態で背面３８に押圧されるように、クランプねじ３４により周方向へ押圧されるようにして固定される。背面３８には、クランプねじ３４のねじ部３４ｂが螺合されるねじ穴４０が設けられているとともに、インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈにはそれぞれクランプねじ３４の頭部３４ａが収容される凹所、およびその凹所に連続してねじ部３４ｂを挿通させる挿通穴４２が設けられている。
【００３０】
インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈには、それぞれ前記ねじ部２０のおねじ１８に連続するようにおねじ４４ａ〜４４ｈが設けられているとともに、ボデー１２への取付状態における工具回転方向の先端側にはそれぞれ切れ刃４６ａ〜４６ｈが設けられている。これ等の切れ刃４６ａ〜４６ｈは、おねじ１８および４４ａ〜４４ｈのリードによりそれぞれ異なる形状を成しており、８種類のインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈはそれぞれ対応するランド３０ａ〜３０ｈのチップ取付座３２ａ〜３２ｈに取り付けられて使用される。
【００３１】
インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈは、工具軸心Ｏに対する径方向において位置決めする必要があり、ボデー１２への取付状態で工具先端側から見た端面視において、チップ取付座３２ａ〜３２ｈの背面３８に対面する接合面５０が所定の頂角αで周方向へ突き出す三角形状を成している。また、チップ取付座３２ａ〜３２ｈの背面３８は、同じく工具先端側から見た端面視において、前記頂角αと等しい凹み角βで周方向に凹んだ三角形状を成している。したがって、クランプねじ３４によりインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈがそれぞれチップ取付座３２ａ〜３２ｈに固定される際に、上記接合面５０と背面３８とが周方向において互いに押圧されることにより、背面３８の凹頂点に対して接合面５０の凸頂点が一致するように、工具軸心Ｏに対する径方向においてインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈが位置合せされるとともに、その状態で背面３８に対して接合面５０が密着させられる。これにより、工具軸心Ｏに対する径方向において、背面３８の凹頂点と接合面５０の凸頂点とが一致する所定の位置に、インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈがそれぞれ高い精度で位置決めされて一体的に固定されるようになり、複数のインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈの切込み寸法が略一定になるなど、所定のタップ立て性能が安定して得られるようになる。クランプねじ３４による押圧方向、すなわち前記ねじ穴４０や挿通穴４２の中心線は、背面３８および接合面５０が互いに接するＬ字状の一対の接触面に対して何れも鋭角に交差し、押圧により頂点側へ向かう方向の分力が発生する方向に設定されている。上記背面３８および接合面５０は互いに密着させられる合せ面で、背面３８は三角状凹部に相当し、接合面５０は三角状凸部に相当する。なお、背面３８の凹頂点部分には、図３の(a) に示すように逃がし溝５２が設けられ、接合面５０の凸頂点と干渉することなく頂点の両側の一対の接触面が同時に確実に密着できるようになっている。
【００３２】
一方、８種類のインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈはそれぞれ切れ刃４６ａ〜４６ｈの形状が異なり、対応するランド３０ａ〜３０ｈのチップ取付座３２ａ〜３２ｈに取り付ける必要があることから、本実施例では、上記接合面５０の頂角αおよびその頂角αと等しい背面３８の凹み角βが、複数のランド３０ａ〜３０ｈによってそれぞれ相違させられている。すなわち、ランド３０ａにおけるチップ取付座３２ａの背面３８の凹み角βおよびインデキサブルチップ１４ａの頂角αは例えば１４０°程度で、ランド３０ｂ〜３０ｈにおけるチップ取付座３２ｂ〜３２ｈの背面３８の凹み角βおよびインデキサブルチップ１４ｂ〜１４ｈの頂角αは、それぞれ１４０°よりも１°〜３°程度ずつ順番に大きくされている。これにより、８種類のインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈを対応するチップ取付座３２ａ〜３２ｈ以外のものに取り付けようとすると、接合面５０の頂角αと背面３８の凹み角βとが相違することから、それ等の間に隙間が生じたりインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈが片当りしてがたついたりするようになり、その間違いに容易に気が付いて誤取付が防止される。
【００３３】
本実施例ではまた、複数種類のインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈを対応するランド３０ａ〜３０ｈのチップ取付座３２ａ〜３２ｈに対して容易に取り付けることができるようにするため、そのチップ取付座３２ａ〜３２ｈの近傍部分およびインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈに、それぞれ互いに同じで且つ複数のランド３０ａ〜３０ｈ毎に異なる丸付き数字の識別表示が付けられている。すなわち、ランド３０ａにおけるチップ取付座３２ａの近傍およびインデキサブルチップ１４ａには丸付き数字「１」が印字されており、ランド３０ｂ〜３０ｈにおけるチップ取付座３２ｂ〜３２ｈの近傍およびインデキサブルチップ１４ｂ〜１４ｈには、それぞれ１ずつ順番に大きくなる丸付き数字「２」〜「８」が印字されている。本実施例では、インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈをチップ取付座３２ａ〜３２ｈに取り付けた後も確認できるとともに、被削材に接触したり切りくずが擦ったりして消失することがないように、ランド３０ａ〜３０ｈおよびインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈの何れについても工具先端方向に面している平坦な先端面５４、５６に、取付状態において図１(b) に示すように互いに隣接するように設けられている。
【００３４】
このようなインデキサブル式ホロータップ１０においては、インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈの接合面５０が、工具先端側から見た端面視においてそれぞれ頂角αで周方向へ突き出す凸三角形状とされている一方、チップ取付座３２ａ〜３２ｈの背面３８が、工具先端側から見た端面視においてそれぞれ対応するインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈの頂角αと等しい凹み角βで周方向に凹んだ凹三角形状とされているため、各インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈがクランプねじ３４により背面３８に押圧されるようにして取り付けられる際に、周方向において背面３８と接合面５０とが互いに押圧されることによりそれ等の凹頂点と凸頂点とが一致するように径方向の位置決めが行われるため、インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈの径方向の位置ずれが防止されて所定のタップ立て性能が安定して得られるようになる。
【００３５】
また、８種類のインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈはそれぞれ切れ刃４６ａ〜４６ｈの形状が異なり、対応するランド３０ａ〜３０ｈのチップ取付座３２ａ〜３２ｈに取り付ける必要があるが、本実施例では接合面５０の頂角αおよびその頂角αと等しい背面３８の凹み角βが、複数のランド３０ａ〜３０ｈ毎にそれぞれ相違させられているため、複数種類のインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈを対応するランド３０ａ〜３０ｈに対して容易に且つ間違いなく取り付けることができるようになる。すなわち、間違えた場合には、接合面５０と背面３８との間に隙間が生じたりインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈが片当たりしてがたついたりするため、その間違いに容易に気が付いて誤取付を防止することができるのである。
【００３６】
また、本実施例では更にチップ取付座３２ａ〜３２ｈの近傍部分およびインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈに、互いに同じで且つ複数のランド３０ａ〜３０ｈ毎に異なる識別表示（丸付き数字）が付けられているため、その識別表示により複数種類のインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈを対応するランド３０ａ〜３０ｈに対して一層容易に且つ間違いなく取り付けることができるようになる。
【００３７】
また、本実施例では上記識別表示が、ランド３０ａ〜３０ｈおよびインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈの何れについても工具先端方向に面している先端面５４、５６に、取付状態において互いに隣接するように設けられているため、インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈをチップ取付座３２ａ〜３２ｈに取り付けた後も容易に確認できるとともに、被削材に接触したり切りくずが擦ったりして消失することがなく、切れ刃摩耗等によりインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈを交換する際にもランド３０ａ〜３０ｈの識別表示を見て容易に且つ間違いなく交換することができる。
【００３８】
また、本実施例では、インデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈのみが切削性能や耐摩耗性等に優れた超硬合金または高速度工具鋼にて構成されているため、インデキサブル式ホロータップ１０を全体として安価に構成しつつ、所定の加工性能や加工品質、工具寿命等を確保することができる。
【００３９】
また、本実施例のインデキサブル式ホロータップ１０はＭ９０×２のめねじ加工用で比較的大径であるため、コーティング炉の大きさやコスト面でそのまま硬質被膜をコーティングすることは困難であったが、インデキサブル化されることにより従来のコーティング設備を用いてインデキサブルチップ１４ａ〜１４ｈに硬質被膜を簡単且つ安価にコーティングできるようになり、被削材質等の加工条件に応じてＴｉＮ等の所定の硬質被膜がコーティングされることにより、加工性能や加工品質、工具の耐久性等が向上する。
【００４０】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１０：インデキサブル式ホロータップ １４ａ〜１４ｈ：インデキサブルチップ １８、４４ａ〜４４ｈ：おねじ ２２：切りくず排出用穴 ２６：スリット ３０ａ〜３０ｈ：ランド ３２ａ〜３２ｈ：チップ取付座 ３８：背面（三角状凹部） ４６ａ〜４６ｈ：切れ刃 ５０：接合面（三角状凸部） Ｏ：軸心 α：頂角 β：凹み角
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切りくず排出用穴が工具先端から工具軸心Ｏと同心に設けられている一方、該切りくず排出用穴の周囲の円筒部の外周面におねじが設けられるとともに、該円筒部を周方向において複数に分断するように工具先端から複数のスリットが形成され、該スリットにより分断された複数のランドにおける工具回転方向の先端部分にそれぞれ切れ刃が設けられる深穴加工用のホロータップにおいて、
前記複数のランドのうち前記切れ刃が設けられる工具回転方向の先端側の端部がそれぞれ切り欠かれることにより、該複数のランドにそれぞれ設けられたチップ取付座と、
前記おねじのリードにより前記複数のランド毎に異なる形状の切れ刃が設けられ、対応するランドのチップ取付座にそれぞれ着脱可能に取り付けられる複数種類のインデキサブルチップと、
を有し、且つ、
前記チップ取付座および前記インデキサブルチップの何れか一方には、工具先端側から見た端面視において、所定の頂角αで周方向へ突き出す三角状凸部が設けられるとともに、該チップ取付座および該インデキサブルチップの他方には、前記端面視において前記頂角αと等しい凹み角βで周方向に凹んだ三角状凹部が設けられ、それ等の三角状凸部および三角状凹部が周方向に互いに押圧されることにより両頂点が一致するように径方向の位置決めが行われる一方、
前記三角状凸部の頂角αおよび該頂角αと等しい前記三角状凹部の凹み角βは、前記複数のランド毎にそれぞれ相違させられている
ことを特徴とするインデキサブル式ホロータップ。
【請求項２】
前記チップ取付座またはその近傍部分、および前記インデキサブルチップには、互いに同じで且つ前記複数のランド毎に異なる識別表示が付けられている
ことを特徴とする請求項１に記載のインデキサブル式ホロータップ。
【請求項３】
切りくず排出用穴が工具先端から工具軸心Ｏと同心に設けられている一方、該切りくず排出用穴の周囲の円筒部の外周面におねじが設けられるとともに、該円筒部を周方向において複数に分断するように工具先端から複数のスリットが形成され、該スリットにより分断された複数のランドにおける工具回転方向の先端部分にそれぞれ切れ刃が設けられる深穴加工用のホロータップにおいて、
前記複数のランドのうち前記切れ刃が設けられる工具回転方向の先端側の端部がそれぞれ切り欠かれることにより、該複数のランドにそれぞれ設けられたチップ取付座と、
前記おねじのリードにより前記複数のランド毎に異なる形状の切れ刃が設けられ、対応するランドのチップ取付座にそれぞれ着脱可能に取り付けられる複数種類のインデキサブルチップと、
を有し、且つ、
前記チップ取付座および前記インデキサブルチップの何れか一方には、工具先端側から見た端面視において、所定の頂角αで周方向へ突き出す三角状凸部が設けられるとともに、該チップ取付座および該インデキサブルチップの他方には、前記端面視において前記頂角αと等しい凹み角βで周方向に凹んだ三角状凹部が設けられ、それ等の三角状凸部および三角状凹部が周方向に互いに押圧されることにより両頂点が一致するように径方向の位置決めが行われる一方、
前記チップ取付座またはその近傍部分、および前記インデキサブルチップには、互いに同じで且つ前記複数のランド毎に異なる識別表示が付けられている
ことを特徴とするインデキサブル式ホロータップ。
【請求項４】
前記インデキサブルチップは超硬合金または高速度工具鋼にて構成されている
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のインデキサブル式ホロータップ。
【請求項５】
前記インデキサブルチップには硬質被膜がコーティングされている
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のインデキサブル式ホロータップ。
【請求項１】
切りくず排出用穴が工具先端から工具軸心Ｏと同心に設けられている一方、該切りくず排出用穴の周囲の円筒部の外周面におねじが設けられるとともに、該円筒部を周方向において複数に分断するように工具先端から複数のスリットが形成され、該スリットにより分断された複数のランドにおける工具回転方向の先端部分にそれぞれ切れ刃が設けられる深穴加工用のホロータップにおいて、
前記複数のランドのうち前記切れ刃が設けられる工具回転方向の先端側の端部がそれぞれ切り欠かれることにより、該複数のランドにそれぞれ設けられたチップ取付座と、
前記おねじのリードにより前記複数のランド毎に異なる形状の切れ刃が設けられ、対応するランドのチップ取付座にそれぞれ着脱可能に取り付けられる複数種類のインデキサブルチップと、
を有し、且つ、
前記チップ取付座および前記インデキサブルチップの何れか一方には、工具先端側から見た端面視において、所定の頂角αで周方向へ突き出す三角状凸部が設けられるとともに、該チップ取付座および該インデキサブルチップの他方には、前記端面視において前記頂角αと等しい凹み角βで周方向に凹んだ三角状凹部が設けられ、それ等の三角状凸部および三角状凹部が周方向に互いに押圧されることにより両頂点が一致するように径方向の位置決めが行われる一方、
前記三角状凸部の頂角αおよび該頂角αと等しい前記三角状凹部の凹み角βは、前記複数のランド毎にそれぞれ相違させられている
ことを特徴とするインデキサブル式ホロータップ。
【請求項２】
前記チップ取付座またはその近傍部分、および前記インデキサブルチップには、互いに同じで且つ前記複数のランド毎に異なる識別表示が付けられている
ことを特徴とする請求項１に記載のインデキサブル式ホロータップ。
【請求項３】
切りくず排出用穴が工具先端から工具軸心Ｏと同心に設けられている一方、該切りくず排出用穴の周囲の円筒部の外周面におねじが設けられるとともに、該円筒部を周方向において複数に分断するように工具先端から複数のスリットが形成され、該スリットにより分断された複数のランドにおける工具回転方向の先端部分にそれぞれ切れ刃が設けられる深穴加工用のホロータップにおいて、
前記複数のランドのうち前記切れ刃が設けられる工具回転方向の先端側の端部がそれぞれ切り欠かれることにより、該複数のランドにそれぞれ設けられたチップ取付座と、
前記おねじのリードにより前記複数のランド毎に異なる形状の切れ刃が設けられ、対応するランドのチップ取付座にそれぞれ着脱可能に取り付けられる複数種類のインデキサブルチップと、
を有し、且つ、
前記チップ取付座および前記インデキサブルチップの何れか一方には、工具先端側から見た端面視において、所定の頂角αで周方向へ突き出す三角状凸部が設けられるとともに、該チップ取付座および該インデキサブルチップの他方には、前記端面視において前記頂角αと等しい凹み角βで周方向に凹んだ三角状凹部が設けられ、それ等の三角状凸部および三角状凹部が周方向に互いに押圧されることにより両頂点が一致するように径方向の位置決めが行われる一方、
前記チップ取付座またはその近傍部分、および前記インデキサブルチップには、互いに同じで且つ前記複数のランド毎に異なる識別表示が付けられている
ことを特徴とするインデキサブル式ホロータップ。
【請求項４】
前記インデキサブルチップは超硬合金または高速度工具鋼にて構成されている
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のインデキサブル式ホロータップ。
【請求項５】
前記インデキサブルチップには硬質被膜がコーティングされている
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のインデキサブル式ホロータップ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−２５３５９５（Ｐ２０１０−２５３５９５Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０４７２７（Ｐ２００９−１０４７２７）
【出願日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【出願人】（０００１０３３６７）オーエスジー株式会社 (180)
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【出願人】（０００１０３３６７）オーエスジー株式会社 (180)
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