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【発明の名称】 インサート着脱式切削工具
【発明者】 【氏名】長屋 秀彦

【氏名】麻生 典夫

【氏名】今井 康晴

【要約】 【課題】ヘッド部材に形成された座ぐり部とクランプネジとの接触位置を制御して、インサートを確実にクランプすることができるインサート着脱式切削工具を提供する。

【構成】ホルダ10の先端にヘッド部材30が装着されたインサート着脱式切削工具であって、ヘッド部材30には、一対の顎部が設けられ、ホルダ10の先端には、軸部51と押圧部52とを備えたクランプネジ50が、インサート取付座が延びる方向から見て一方の顎部から他方の顎部側へと向かうにしたがい漸次ホルダ10の内側へと向かうように配置され、ホルダ10には、クランプネジ50の軸部51が螺着されるネジ孔22が穿設され、一方の顎部には、クランプネジ50の押圧部52が収容される座ぐり部45が形成されており、座ぐり部45の中心線Cとネジ孔22の軸線Mとが互いに斜交するように構成されていることを特徴とする。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ホルダの先端に、インサート取付座を備えたヘッド部材が装着され、前記インサート取付座に、切刃を有するインサートがクランプされることにより構成されるインサート着脱式切削工具であって、
前記ヘッド部材には、一対の顎部が設けられ、一方の顎部にクランプ面が形成されるとともに他方の顎部に台座面が形成され、これらクランプ面と台座面とが互いに対向するように配置されて前記インサート取付座を構成しており、
前記ホルダの先端には、軸部と押圧部とを備えたクランプネジが、前記インサート取付座が延びる方向から見て前記一方の顎部から他方の顎部側へと向かうにしたがい漸次前記ホルダの内側へと向かって前記インサート取付座のクランプ方向に対して傾斜する方向に延びるように配置され、
前記ホルダには、前記クランプネジの前記軸部と螺合するネジ孔が穿設され、前記一方の顎部には、前記クランプネジの前記押圧部を収容する座ぐり部が形成されており、
前記座ぐり部の中心線と前記ネジ孔の軸線とが互いに斜交するように構成されていることを特徴とするインサート着脱式切削工具。
【請求項2】
前記クランプネジは、前記一方の顎部から他方の顎部側へと向かうにしたがい漸次インサート取付座の延びる方向とは反対側に向かうように、前記インサート取付座の延びる方向に対して傾斜して配置させられていることを特徴とする請求項1に記載のインサート着脱式切削工具。
【請求項3】
前記ネジ孔の前記軸線と前記座ぐり部の前記中心軸とは、前記インサート取付座の延びる方向から見て互いに斜交するとともに、前記インサート取付座の延びる方向及び前記クランプ方向に対して直交する方向から見て互いに平行又は一致するように配置されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のインサート着脱式切削工具。
【請求項4】
前記ヘッド部材には、前記クランプ方向から見て互いに交差する方向に延びる第1取付面と第2取付面とが形成され、
前記ホルダの先端には、前記第1取付面に当接される第1受け面と、前記第2取付面に当接される第2受け面とが設けられており、これら第1受け面及び第2受け面には、前記第1取付面及び前記第2取付面に挿通された固定ネジが螺着される第1固定ネジ孔及び第2固定ネジ孔がそれぞれ穿設され、
前記固定ネジによって、前記ヘッド部材が前記ホルダに固定されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のインサート着脱式切削工具。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば被削材の溝入れや突っ切りに用いられるインサート着脱式切削工具に関するものである。
【背景技術】
【0002】
溝入れ加工や突っ切り加工に用いられるインサート着脱式切削工具として、ホルダの先端に一対の顎部が弾性変形可能に形成され、一方の顎部に設けられたクランプ面と他方の顎部に設けられた台座面とが互いに対向するように配置されてインサート取付座が画成され、このインサート取付座に、切刃を有するインサートがクランプされることにより構成されるものが知られている。
そして、特許文献1では、このインサート取付座を、ホルダの先端に着脱可能に装着されたヘッド部材に形成したインサート着脱式切削工具が提案されている。
【0003】
特許文献1に開示されたインサート着脱式切削工具には、ホルダ先端の側面に平板状をなすヘッド部材が固定されるとともに、一方の顎部をクランプ方向に向けて弾性変形させる押圧部を有するクランプネジが配置されている。
ここで、ホルダには前記クランプネジが螺着されるネジ孔が形成されるとともに、ヘッド部材の一方の顎部部分には、クランプネジの押圧部が収容される座ぐり部が形成されており、これらネジ孔及び座ぐり部は共通軸を有し、この共通軸が、ホルダの前面と側面との交差軸に関してそれぞれ傾斜するように、つまり、インサート取付座のクランプ方向に対して傾斜するように配置されている。
【0004】
このインサート着脱式切削工具においては、クランプネジをねじ込むことにより、ヘッド部材をホルダ側に引き込むようにして固定するとともに、クランプネジの押圧部によって座ぐり部を押圧して、一方の顎部をクランプ方向に向けて弾性変形させてインサートをクランプする構成とされている。
【特許文献1】特許第2902085号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1で開示されているインサート着脱式切削工具においては、ネジ孔と座ぐり部とが共通軸を有するように、つまり、ネジ孔の軸線と座ぐり部の中心軸とが一致するように配置されているので、クランプネジを前記ネジ孔に螺着した際に、該クランプネジの軸線と座ぐり部の中心軸とが一致することになり、クランプネジの押圧部と座ぐり部との接触位置が、インサートの配置やクランプネジの締め込み方法等によってばらつくことになる。
【0006】
ここで、例えば、クランプネジの押圧部と座ぐり部とが、インサート取付座の延びる方向とは反対側、つまり、インサートから離間した位置で接触した場合には、インサートをクランプする力が小さくなって、インサートを強固に固定できなくなるおそれがあった。
また、クランプネジの押圧部と座ぐり部とが、クランプネジを締め込む方向(回転動作の接線方向)がホルダから離間する方向となる部分で接触した場合には、クランプネジを締めこむと、一方の顎部がホルダから離間するように変形することになり、クランプするインサートが傾いてしまうおそれがある。
このように、クランプネジの押圧部と座ぐり部との接触位置がばらつくことで、インサートを強固にクランプして固定することができなくなるといった問題があった。
【0007】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであって、ヘッド部材に形成された座ぐり部とクランプネジの押圧部との接触位置がばらつくことなく、インサートを確実にクランプすることができるインサート着脱式切削工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この課題を解決するために、本発明は、ホルダの先端に、インサート取付座を備えたヘッド部材が装着され、前記インサート取付座に、切刃を有するインサートがクランプされることにより構成されるインサート着脱式切削工具であって、前記ヘッド部材には、一対の顎部が設けられ、一方の顎部にクランプ面が形成されるとともに他方の顎部に台座面が形成され、これらクランプ面と台座面とが互いに対向するように配置されて前記インサート取付座を構成しており、前記ホルダの先端には、軸部と押圧部とを備えたクランプネジが、前記インサート取付座が延びる方向から見て前記一方の顎部から他方の顎部側へと向かうにしたがい漸次前記ホルダの内側へと向かって前記インサート取付座のクランプ方向に対して傾斜する方向に延びるように配置され、前記ホルダには、前記クランプネジの前記軸部と螺合するネジ孔が穿設され、前記一方の顎部には、前記クランプネジの前記押圧部を収容する座ぐり部が形成されており、前記座ぐり部の中心線と前記ネジ孔の軸線とが互いに斜交するように構成されていることを特徴としている。
【0009】
この構成のインサート着脱式切削工具によれば、ヘッド部材に設けられた座ぐり部の中心軸と前記ネジ孔の軸線とが互いに斜交するように構成されているので、ネジ孔に螺着されたクランプネジの軸線と座ぐり部の中心軸とが一致せず、互いに斜交するように配置されることになる。したがって、クランプネジをねじ込んだ場合には、クランプネジの押圧部と座ぐり部とは、クランプネジと座ぐり部とが近接して配置された部分から接触することになり、クランプネジの押圧部と座ぐり部とを適切な位置で確実に接触させることができる。
【0010】
また、クランプネジが前記インサート取付座が延びる方向から見て前記一方の顎部から他方の顎部側へと向かうにしたがい漸次前記ホルダの内側へと向かうように、前記インサート取付座のクランプ方向に対して傾斜する方向に延びるように配置されるとともに、前記ホルダに前記クランプネジの前記軸部と螺螺合するネジ孔が穿設され、前記ヘッド部の一方の顎部に前記クランプネジの前記押圧部を収容する座ぐり部が形成されているので、このクランプネジによって、ヘッド部材をホルダ側に引き込むようにして固定することもできる。
【0011】
ここで、前記クランプネジを、前記一方の顎部から他方の顎部側へと向かうにしたがい漸次インサート取付座の延びる方向とは反対側に向かうように、前記クランプ方向に対して傾斜して配置することにより、一方の顎部に形成される座ぐり部がインサート取付座の延びる方向側に配置されることになり、クランプネジをねじ込んだ際にインサートを強固に固定できるとともに、ヘッド部材をホルダ側に向けて引き込むように固定することができる。
【0012】
また、前記ネジ孔の前記軸線と前記座ぐり部の前記中心軸とを、前記インサート取付座の延びる方向から見て互いに斜交するとともに、前記インサート取付座の延びる方向及び前記クランプ方向に対して直交する方向から見て互いに平行又は一致するように配置することにより、前記クランプネジの押圧部が、座ぐり部のインサート取付座の延びる方向と略平行に配置された部分に接触することになる。したがって、クランプネジの押圧部と座ぐり部とが接触する部分において、クランプネジを締め込む方向(回転動作の接線方向)がインサート取付座の延びる方向と一致することになり、一方の顎部がホルダから離間する方向に変形することがなくなり、インサートを確実にクランプすることができる。
【0013】
さらに、前記ヘッド部材に、前記クランプ方向から見て互いに交差する方向に延びる第1取付面と第2取付面とを形成し、前記ホルダの先端に、前記第1取付面に当接される第1受け面と、前記第2取付面に当接される第2受け面とを設けて、これら第1受け面及び第2受け面に、前記第1取付面及び前記第2取付面に挿通された固定ネジが螺着される第1固定ネジ孔及び第2固定ネジ孔をそれぞれ穿設し、前記固定ネジによって、前記ヘッド部材が前記ホルダに固定される構成とすることにより、ヘッド部材を固定ネジによって強固に固定することができる。したがって、クランプネジによってヘッド部材とホルダとの固定する必要がなく、インサートのクランプ状態を優先してクランプネジの押圧部と座ぐり部との接触位置を決定することができる。
【発明の効果】
【0014】
このように、本発明によれば、ヘッド部材に形成された座ぐり部とクランプネジの押圧部との接触位置がばらつくことなく、インサートを確実にクランプすることができるインサート着脱式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】
【0015】
本発明の第1の実施形態について、添付した図面を参照にして説明する。図1から図8に、第1の実施形態であるインサート着脱式切削工具を示す。
このインサート着脱式切削工具は、概略四角柱状をなすホルダ10と、このホルダ10の先端に装着されるとともに一端側に向けて延びるインサート取付座36を備えたヘッド部材30とを有しており、本実施形態では、インサート取付座36の延びる方向から見てホルダ10の左側からインサート取付座36が延びるように配置された、いわゆる左勝手のインサート着脱式切削工具である。
【0016】
ホルダ10は、図1、図2に示すように、互いに対向する上面11及び下面12と一方の側面13A(左側面)、他方の側面13B(右側面)とを有する概略四角柱状をなしており、その後端側(図1及び図2において左上側)が軸線Lに沿って延びるシャンク部14とされるとともに、ホルダ10の先端側(図1及び図2において右下側)は、ホルダ10の上面11から上方に向けて突出した突出部15を備え、後述するヘッド部材30を装着するための装着部16とされている。
【0017】
装着部16には、ホルダ10の一方の側面13Aと平行に延びる平面状をなす第1受け面17と、この第1受け面17と直交するとともに軸線Lと直交する平面状をなしてホルダ10の先端面を構成する第2受け面18と、これら第1受け面17及び第2受け面18に直交する平面状をなす第3受け面19とが形成されている。
【0018】
第1受け面17は、一方の側面13Aから他方の側面13B側に凹んで前記突出部15の一方の側面13A側を向く面まで延びるように構成されている。そして、この第1受け面17には、この第1受け面17に直交する方向に延びる2つの第1固定ネジ孔20a、20bが穿設されており、軸線L方向先端側に位置する第1固定ネジ孔20aが下側に位置し、軸線L方向後端側に位置する第1固定ネジ孔20bが上側に位置するように配置されている。
【0019】
第2受け面18は、前記第1受け面17の軸線L方向先端側で交差するように配置されており、前記突出部15の先端面よりも後端側に凹むように形成されている。この第2受け面18には、この第2受け面18に直交する方向に延びる2つの第2固定ネジ孔21a、21bが穿設されており、これら2つの第2固定ネジ孔21a、21bが、ホルダ10の上下方向に並ぶように配置されている。
【0020】
第3受け面19は、他方の側面13B側に凹んだ第1受け面17と一方の側面13Aとの間に配置され、ホルダ10の軸線Lに直交して第1受け面17と平行に延びる方向を向くように形成されており、この第3受け面19の軸線L方向先端側は、前記第2受け面18と交差している。これにより、前記第2受け面18は、第1受け面17と交差する部分と第3受け面19と交差する部分とを有し、正面視して概略L字状をなすことになる。
【0021】
ここで、軸線L方向先端側に位置する第1固定ネジ孔20aと前記第2固定ネジ孔21a、21bは、軸線Lに直交して第1受け面17と平行に延びる方向において、それぞれ異なる位置となるように配置されている。本実施形態では、図1及び図2に示すように、軸線Lに直交して第1受け面17と平行に延びる方向に並ぶように配置された2つの第2固定ネジ孔21a、21bの間に、前記第1固定ネジ孔20aが配置されている。
【0022】
そして、突出部15には、図3及び図7に示すように、その上面11から下面12まで貫通するクランプネジ孔22が穿設されている。このクランプネジ孔22は、前記軸線Lに対向する側から見て図6及び図7に示すように、クランプネジ孔22の軸線Mが、軸線Lに直交して第1受け面17と平行に延びる直線に対して角度α1で交差し、前記第1受け面17に対向する側から見て図5に示すように、前記軸線Mが、軸線Lに対して角度β1で交差し、前記上面11に対向する側から見て図4に示すように、軸線Mが、軸線Lに対して角度γ1で交差するように形成されている。
【0023】
このクランプネジ孔22の上面開口部には、クランプネジ孔22よりも大きく開口した凹部23が形成されており、この凹部23の一方の側面13A側は第1受け面17に開口されている。さらに、この凹部23の底面24は、前記クランプネジ孔22の軸線Mに対して直交するように構成されている。
【0024】
次に、前述した装着部16に着脱可能に装着されるヘッド部材30について説明する。このヘッド部材30には一方側(図1及び図2において左下側)の側面部分から先端側(図1及び図2において右下側)に向けて延びるともに先端側に向けて開口する一対の顎部(上顎部32、下顎部33)を備えている。上顎部32には後述するインサート60を上方から押圧してクランプするクランプ面34が設けられ、下顎部33には前記クランプ面34と対向配置される台座面35が設けられており、これらクランプ面34と台座面35とがインサート取付座36を構成している。
【0025】
ここで、上顎部32は、下顎部33との接続部分37を支点として下顎部33側に向けて、つまり、クランプ方向に向けて弾性変形可能に構成されている。
また、インサート取付座36の延びる方向から見て、台座面35は上方に向けて凸となる逆凸V字状をなし、押圧面53は下方に向けて凸となる凸V字状をなしている。
【0026】
上顎部32は、その他方側を向く側面が前記突出部15の一方の側面13A側を向く面と概略同一形状をなすように形成されている。
下顎部33は、インサート取付座36の延びる方向及び前記クランプ面34と台座面35とが対向する方向(クランプ方向)に平行に延びる方形平板状に形成されており、その後端側部分は、他方側に向けて突出して先端側よりも肉厚とされ、第1プレート38を構成している。
【0027】
そして、この第1プレート38に形成された上顎部32及び下顎部33の他方側を向く面が、前記ホルダ10の第1受け面17と当接される第1取付面39とされている。なお、第1取付面39は、上顎部32部分と下顎部33部分とで分割されているが同一平面状に形成されている。
第1プレート38には、前記第1取付面39と直交する方向に延びるように2つの第1挿通孔40a、40bが形成されている。
【0028】
また、下顎部33には、前記第1取付面39から他方側に向けて突出して、前記第1取付面39と直交するとともに前記クランプ方向に平行に延びる方形平板状をなす第2プレート41が形成されている。
第2プレート41の後端側を向く面が、前記ホルダ10の第2受け面18と当接される第2取付面42とされている。この第2プレート41には、前記第2取付面42と直交する方向に延びるように2つの第2挿通孔43a、43bが形成され、これら2つの第2挿通孔43a、43bが前記クランプ方向に並んで配置されている。
【0029】
また、前記第1プレート38の下方を向く面は、第1取付面39及び第2取付面42とそれぞれ直交する平面状に形成されており、前記ホルダ10の第3受け面19と当接される第3取付面44とされている。この第3取付面44は、インサート取付座36の延びる方向において前記第2取付面42と交差するように構成されており、前記第2取付面42は、前記第2受け面18がなすL字の鏡像となる概略L字状をなしている。
【0030】
そして、上顎部32には、その上面に開口する座ぐり部45が形成されている。この座ぐり部45は、その他方側の部分が第1取付面39に開口しており、座ぐり部45の断面は概略半円状をなしている。座ぐり部45の底面46は、第1取付面39から離れるにしたがい漸次下方へと後退するように第1取付面39に対して傾斜させられており、この底面46に直交する直線は前記座ぐり部45がなす半円の中心軸Cと平行であり、該中心軸Cは、インサート取付座36の延びる方向から見て第1取付面39と角度α2で交差し、第1取付面39と対向する側から見てインサート取付座36の延びる方向に対して角度β2で交差し、前記クランプ方向から見て第1取付面39と角度γ2で交差するように構成されている。
【0031】
このような構成とされたヘッド部材30が前記ホルダ10の装着部16に装着される。ヘッド部材30は、第1、第2、第3取付面39、42、44と第1、第2、第3受け面17、18、19とがそれぞれ互いに当接するようにして装着部16に載置され、ホルダ10の軸線Lとインサート取付座36の延びる方向とが平行となるように、かつ、インサート取付座36のクランプ方向と軸線Lに直交して第1受け面17と平行に延びる方向とが平行となるように配置される。
【0032】
第1挿通孔40a、40bに挿通された固定ネジ47、47が第1固定ネジ孔20a、20bに螺着されるとともに、第2挿通孔43a、43bに挿通された固定ネジ47、47が第2固定ネジ孔21a、21bに螺着されることにより、ヘッド部材30がホルダ10に装着され、ホルダ10の先端の一方側の側面13A(左側面)にインサート取付座36が配置されることになる。
ここで、ヘッド部材30は第2取付面42と第2受け面18とが密着することで軸線L方向位置が固定されており、ヘッド部材30の後端面とホルダ10との間には、図4及び図5に示すように、クリアランスδが設けられている。
【0033】
そして、上顎部32と突出部15とが密着することにより、突出部15の凹部23と上顎部32の座ぐり部45とが連接されて断面円形の収容部48が形成される。ここで、凹部23の底面24に直交するように穿設されたクランプネジ孔22の軸線Mと前記座ぐり部45の中心軸Cとは、前記インサート取付座36の延びる方向から見てクランプ方向に対してそれぞれ角度α1、α2で交差し、前記インサート取付座36の延びる方向及びクランプ方向に対して直交する方向から見て軸線Lに対してそれぞれ角度β1、β2で交差し、クランプ方向から見て軸線Lに対してそれぞれ角度γ1、γ2で交差するように配置されることになる。なお、本実施形態においては、α1>α2、β1=β2、γ1<γ2となるように設定されており、座ぐり部45の中心軸Cとクランプネジ孔22の軸線Mとが互いに斜交するように構成されている。
【0034】
このクランプネジ孔22には、インサート取付座36のクランプ面34を台座面35に近接するように上顎部32をクランプ方向に向けて弾性変形させるクランプ手段としてのクランプネジ50が螺着される。クランプネジ50は、外周面に雄ネジが形成された軸部51と、この軸部51よりも一段大径とされた円筒状をなす頭部52とを有し、この頭部52の軸部51側を向く面は軸部51の軸線に対して直交する平面状をなしており、前記座ぐり部45の底面46(被押圧面)と接触する押圧面53とされている。なお、このクランプネジ50は右回転することでねじ込まれる、いわゆる右ネジである。
【0035】
次に、このインサート取付座36にクランプされるインサート60について説明する。このインサート60は、超硬合金等の硬質材料により構成されており、その外形が略角棒状に形成されたインサート本体61とこのインサート本体61の両端部に配置された切刃部62とを有する。インサート本体61は、その長手方向で幅が一定とされ、インサート本体61の長手方向中央部には上方に突出した凸部63が備えられている。
【0036】
そして、凸部63の上面が被クランプ面64とされ、この被クランプ面64は、下側に向けて凹んだ凹V字状をなしており、凸V字状をなすクランプ面34と互いに当接可能に形成されている。また、インサート本体61の下面12が着座面65とされ、この着座面65は、上側に向けて凹んだ逆凹V字状をなしており、逆凸V字状をなす台座面35と互いに当接可能に形成されている。
【0037】
インサート本体61の長手方向の両端上面側に切刃部62が配置され、この切刃部62の上面端部には、インサート本体61の長手方向に直交する方向に延びる切刃66がそれぞれ形成されており、これらの切刃66に連なり長手方向の一方の端部及び他方の端部を向く面は切刃66の逃げ面とされてインサート本体61の下側に向かうにしたがいインサート本体61の長手方向の中央部側に近づくように傾斜させられていてポジの逃げ角が与えられている。
【0038】
また、切刃66に連なりインサート60の上面側に延びる面がすくい面とされており、このすくい面は、上面視して切刃66側に向かうにしたがいインサート本体61の幅よりも広幅になるような等脚台形状に形成されている。つまり、インサート60は、その長手方向の中心部に対して対称となるように形成されたドッグボーン形インサートである。
【0039】
このような構成とされたインサート60が、ホルダ10の先端に装着されたヘッド部材30のインサート取付座36にクランプされることにより、インサート着脱式切削工具が構成される。
インサート取付座36にインサート60が挿入され、台座面35と着座面65とが互いに当接するようにしてインサート60が台座面35に着座される。この状態でクランプネジ50をホルダ10側にねじ込むと、クランプネジ50の押圧面53が上顎部32の座ぐり部45の底面46(被押圧面)を押圧することになり、接続部分37を支点として上顎部32が下顎部33に近接するように弾性変形させられる。すると、上顎部32のクランプ面34とインサート60の被クランプ面64とが当接され、インサート60を台座面35側に向けて押圧し、インサート60が台座面35とクランプ面34とによってクランプされて固定される。
【0040】
この構成のインサート着脱式切削工具は、旋盤又はマシニングセンタ等の工作機械に支持されて、高速に回転するワークにインサート60が押し付けられた状態でワークに対して相対的に移動させられ、ホルダ10の先端側から突き出されたインサート60の切刃66によってワークの外面や端面を切削するものである。
【0041】
本実施形態であるインサート着脱式切削工具によれば、ヘッド部材30の上顎部32に設けられた座ぐり部45の中心軸Cとホルダ10の突出部15に形成されたクランプネジ孔22の軸線Mとが互いに斜交するように構成されているので、図7に示すようにクランプネジ孔22に螺着されたクランプネジ50の軸線と座ぐり部45の中心軸Cとが一致せず、互いに斜交するように配置されることになる。
【0042】
ここで、本実施形態においては、クランプネジ孔22の軸線Mと前記座ぐり部45の中心軸Cとが、前記インサート取付座36の延びる方向から見てクランプ方向に対してそれぞれ角度α1、α2で交差し、α1>α2とされているので、クランプネジ50の押圧面53と前記座ぐり部45の底面46(被押圧面)とは、インサート取付座36の延びる方向から見て図7に示すように、角度(α1−α2)で交差するように配置されることになる。
したがって、クランプネジ50をねじ込んだ場合には、クランプネジ50の押圧面53と座ぐり部45の底面46とが近接するように配置された部分から確実に接触することになる。
【0043】
そして、クランプネジ孔22の軸線Mと前記座ぐり部45の中心軸Cとが、インサート取付座36の延びる方向及びクランプ方向に対して直交する方向から見て、軸線Lに対してそれぞれ角度β1、β2で交差し、β1=β2に設定されて互いに一致するように配置されているので、図8に示すようにクランプネジ50の押圧面53が、座ぐり部45のインサート取付座36の延びる方向に略平行に配置された部分(図8におけるハッチング部分S)に接触することになる。したがって、クランプネジ50の頭部52と座ぐり部45とが接触する部分において、クランプネジ50を締め込む方向(回転動作の接線方向)がインサート取付座36の延びる方向と略一致することになり、上顎部32に対して、ホルダ10から離間する方向に力が作用することがなく、インサート60を確実にクランプすることができる。
【0044】
また、クランプネジ50が、上顎部32から下顎部33側へと向かうにしたがい漸次インサート取付座36の延びる方向とは反対側に向かうようにクランプ方向に対して傾斜して配置されているので、座ぐり部45がインサート取付座36の延びる方向側に配置されることになり、クランプネジ50をねじ込んだ際にインサート60を確実にクランプして強固に固定することができる。
【0045】
さらに、ヘッド部材30には、前記クランプ方向から見て互いに交差する方向に延びる第1取付面39と第2取付面42とが形成され、前記ホルダ10の先端に、前記第1取付面39に当接される第1受け面17と、前記第2取付面42に当接される第2受け面18とが設けられており、これら第1受け面17及び第2受け面18に、前記第1取付面39及び前記第2取付面42に挿通された固定ネジ47が螺着される第1固定ネジ孔20a、20b及び第2固定ネジ孔21a、21bがそれぞれ穿設され、固定ネジ47によって、前記ヘッド部材30が前記ホルダ10に固定される構成とされているので、固定ネジ47によって、ヘッド部材30を軸線L方向後端側に、かつ、他方の側面13B側に引きこむようにして強固に固定することができる。よって、クランプネジ50によってヘッド部材30とホルダ10とを固定する必要がなく、インサート取付座36におけるインサート60のクランプ状態を優先して、クランプネジ50の頭部52と座ぐり部45との接触位置を決定することができ、インサート60を確実にクランプすることができる。
【0046】
また、第1受け面17の軸線L方向先端側に穿設された第1固定ネジ孔20aと第2受け面18に穿設された第2固定ネジ孔21a、21bとが、クランプ方向において、それぞれ異なる位置となるように配置されているので、前記第1固定ネジ孔20aと第2固定ネジ孔21a、21bとがホルダ10内で交差することがなく、これらに螺着される固定ネジ47のネジ長さを長くすることができる。また、ホルダ10先端側に配置した第1固定ネジ孔20a及びホルダ10の上面11側に配置した第2固定ネジ孔21aにそれぞれ固定ネジ47をねじ込むことにより、インサート60により近い位置でヘッド部材30を固定することができる。
さらに、クランプネジ孔22が軸線L及びクランプ方向に対して傾斜するように穿設されているので、これら第1固定ネジ孔20a、20b及び第2固定ネジ孔21a、21bとの干渉を防止することができる。
【0047】
また、ホルダ10の装着部16に、ホルダ10の軸線Lに直交して第1受け面17と平行に延びる方向を向くように形成された第3受け面19が形成されるとともに、ヘッド部材30にこの第3受け面19と当接される第3取付面44が形成されているので、切削加工時にインサート60に作用する切削抵抗の主分力を第3受け面19で受けることができ、切削抵抗によるヘッド部材30の位置ずれを防止して、切削加工を寸法精度良く行うことができる。
【0048】
また、第3受け面19が、軸線L方向先端側において前記第2受け面18と交差するように形成されているので、切削抵抗の主分力を第3受け面19で受けることができるとともに、切削抵抗の背分力を第2受け面18で受けることができる。よって、切削抵抗によるヘッド部材30の位置ずれを確実に防止することができる。
【0049】
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図9から図16に、本発明の第2の実施形態であるインサート着脱式切削工具を示す。
このインサート着脱式切削工具においては、概略四角柱状をなすホルダ10と、一端側に向けて延びるインサート取付座36を備えたヘッド部材30とを有しており、インサート取付座36の延びる方向から見てホルダ10の右側からインサート取付座36が延びるように配置された、いわゆる右勝手のインサート着脱式切削工具である。
【0050】
ホルダ10は、図9、図10に示すように、互いに対向する上面11及び下面12と一方の側面13A(右側面)、他方の側面13B(左側面)とを有する概略四角柱状をなしており、その後端側(図1及び図2において右上側)が軸線Lに沿って延びるシャンク部14とされるとともに、ホルダ10の先端側(図1及び図2において左下側)は、ホルダ10の上面11から上方に向けて突出した突出部15を備え、後述するヘッド部材30を装着するための装着部16とされている。
【0051】
この突出部15には、図11及び図15に示すように、その上面11から下面12まで貫通するクランプネジ孔22が穿設されている。このクランプネジ孔22は、前記軸線Lに対向する側から見て図14及び図15に示すように、クランプネジ孔22の軸線Mが、ホルダ10の軸線Lに直交して第1受け面17に平行に延びる直線に対して角度α1で交差し、前記第1受け面17に対向する側から見て図13に示すように、軸線Mが軸線Lに対して角度β1で交差し、前記上面11に対向する側から見て図12に示すように、クランプネジ孔22の軸線Mがホルダ10の軸線Lに対して角度γ1で交差するように形成されている。
このクランプネジ孔22の上方開口部には、クランプネジ孔22よりも大きく開口した凹部23が形成されており、この凹部23の一方の側面13A側は第1受け面17に開口されている。さらに、この凹部23の底面24は、前記クランプネジ孔22の軸線Mに対して直交するように構成されている。
【0052】
ヘッド部材30は、一方側(図9及び図10において右下側)の側面部分から先端側(図9及び図10において左下側)に向けて延びるともに先端側に向けて開口する一対の顎部(上顎部32、下顎部33)を備えている。上顎部32にはインサート60を上方から押圧してクランプするクランプ面34が設けられ、下顎部33には前記クランプ面34と対向配置される台座面35が設けられており、これらクランプ面34と台座面35とがインサート取付座36を構成している。ここで、上顎部32は、下顎部33との接続部分37を支点としてクランプ方向に向けて弾性変形可能に構成されている。
【0053】
そして、上顎部32には、その上面に開口する座ぐり部45が形成されている。この座ぐり部45は、その他方側の部分が第1取付面39に開口しており、座ぐり部45の断面は概略半円状をなしている。座ぐり部45の底面46は、第1取付面39から離れるにしたがい漸次下方へと後退するように第1取付面39に対して傾斜させられており、この底面46に直交する直線は前記座ぐり部45がなす半円の中心軸Cと一致し、該中心軸Cは、インサート取付座36の延びる方向から見て第1取付面39と角度α2で交差し、第1取付面39と対向する側から見てインサート取付座36の延びる方向に対して角度β2で交差し、前記クランプ方向から見て第1取付面39と角度γ2で交差するように構成されている。
【0054】
ヘッド部材30が前記ホルダ10の装着部16に装着され、ホルダ10の先端の一方側の側面13A(右側面)にインサート取付座36が配置されることになる。
そして、上顎部32と突出部15とが密着することにより、突出部15の凹部23と上顎部32の座ぐり部45とが連接されて断面円形の収容部48が形成される。ここで、凹部23の底面24に直交するように穿設されたクランプネジ孔22の軸線Mと前記座ぐり部45の中心軸Cとは、前記インサート取付座36の延びる方向から見てクランプ方向に対してそれぞれ角度α1、α2で交差し、前記インサート取付座36の延びる方向及びクランプ方向に対して直交する方向から見て軸線Lに対してそれぞれ角度β1、β2で交差し、クランプ方向から見て軸線Lに対してそれぞれ角度γ1、γ2で交差するように配置されることになる。なお、本実施形態においては、α1>α2、β1<β2、γ1<γ2となるように設定されており、座ぐり部45の中心軸Cとクランプネジ孔22の軸線Mとが互いに斜交するように構成されている。
【0055】
このクランプネジ孔22には、インサート取付座36のクランプ面34を台座面35に近接するように上顎部32をクランプ方向に向けて弾性変形させるクランプ手段としてのクランプネジ50が螺着される。クランプネジ50は、外周面に雄ネジが形成された軸部51と、この軸部51よりも一段大径とされた円筒状をなす頭部52とを有し、この頭部52の軸部51側を向く面は軸部51の軸線に対して直交する平面状をなしており、前記座ぐり部45の底面46(被押圧面)に接触する押圧面53とされている。なお、このクランプネジ50は右回転することでねじ込まれる、いわゆる右ネジである。
【0056】
本実施形態であるインサート着脱式切削工具によれば、ヘッド部材30の上顎部32に設けられた座ぐり部45の中心軸Cとホルダ10の突出部15に形成されたクランプネジ孔22の軸線Mとが互いに斜交するように構成されており、インサート取付座36の延びる方向から見てクランプ方向に対してそれぞれα1、α2で交差し、α1>α2に設定されるとともに、インサート取付座36の延びる方向及びクランプ方向に対して直交する方向から見て、軸線Lに対してそれぞれ角度β1、β2で交差し、β1<β2に設定されているので、図16に示すようにクランプネジ50の押圧面53が、座ぐり部45の軸線L方向先端側の部分(図16におけるハッチング部分S)に接触することになる。
【0057】
したがって、クランプネジ50の頭部52と座ぐり部45とが接触する部分において、クランプネジ50を締め込む方向(回転動作の接線方向)がホルダ10側に近接する方向となり、上顎部32をホルダ10側に引き込むように固定することができる。また、インサート60に近い位置で上顎部32を押圧でき、インサート60を確実にクランプして強固に固定することができる。
【0058】
以上、本発明の実施形態であるインサート着脱式切削工具について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、クランプネジを、頭部の軸部側を向く面が軸部の軸線に対して直交する平面状に形成されたものとして説明したが、これに限定されることはなく、軸部側に向かうにしたがい外径が漸次小さくなるテーパ状をなしていてもよい。
また、座ぐり部の底面に直交する直線が座ぐり部の中心軸Cと平行に配置されるように構成されたものとして説明したが、これに限定されることはなく、座ぐり部の底面がテーパ状に形成されたものであってもよい。
【0059】
また、クランプネジと座ぐり部との接触位置を図8又は図16のハッチング部分としたものとして説明したが、これらに限定されることはなく、接触位置は、切削条件やホルダ、ヘッド部材の形状等を考慮して適宜設定することができる。例えば、第1の実施形態のように左勝手の切削工具であってもクランプネジを左ネジとして、クランプネジと座ぐり部との接触位置をインサート取付座近傍となるように構成することで、第2の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【0060】
また、ホルダの第1受け面と第2受け面とが互いに直交するように構成されたものとして説明したが、これに限定されることはなく、斜交するように配置されたものであってもよい。
さらに、台座面及び押圧面をそれぞれ凸V字状をなすものとして説明したが、これに限定されることはなく、これら台座面及び押圧面が平面状に形成されていてもよいし、凹V字状に形成されていてもよい。
インサートの形状についても、本実施形態に限定されることはなく、他の形状のインサートであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0061】
【図1】本発明の第1の実施形態であるインサート着脱式切削工具を示す斜視図である。
【図2】図1に示すインサート着脱式切削工具の分解斜視図である。
【図3】図1に示すインサート着脱式切削工具のホルダの上面図である。
【図4】図1に示すインサート着脱式切削工具のインサート取付座周辺の上面図である。
【図5】図4に示すインサート取付座周辺の側面図である。
【図6】図4に示すインサート取付座周辺の正面図である。
【図7】図5におけるX−X断面図である。
【図8】図1に示すインサート着脱式切削工具において座ぐり部におけるクランプネジの接触部分を示す説明図である。
【図9】本発明の第2の実施形態であるインサート着脱式切削工具を示す斜視図である。
【図10】図9に示すインサート着脱式切削工具の分解斜視図である。
【図11】図9に示すインサート着脱式切削工具のホルダの上面図である。
【図12】図9に示すインサート着脱式切削工具のインサート取付座周辺の上面図である。
【図13】図12に示すインサート取付座周辺の側面図である。
【図14】図12に示すインサート取付座周辺の正面図である。
【図15】図13におけるX−X断面図である。
【図16】図9に示すインサート着脱式切削工具において座ぐり部におけるクランプネジの接触部分を示す説明図である。
【符号の説明】
【0062】
10 ホルダ
17 第1受け面
18 第2受け面
20a、20b 第1固定ネジ孔
21a、21b 第2固定ネジ孔
22 クランプネジ孔(ネジ孔)
30 ヘッド部材
32 一方の顎部
33 他方の顎部
34 クランプ面
35 台座面
36 インサート取付座
39 第1取付面
42 第2取付面
45 座ぐり部
47 固定ネジ
50 クランプネジ
51 軸部
52 頭部(押圧部)
60 インサート
66 切刃
【出願人】 【識別番号】000006264
【氏名又は名称】三菱マテリアル株式会社
【出願日】 平成18年6月30日(2006.6.30)
【代理人】 【識別番号】100064908
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 正武

【識別番号】100108578
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 詔男

【識別番号】100101465
【弁理士】
【氏名又は名称】青山 正和

【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦

【識別番号】100106057
【弁理士】
【氏名又は名称】柳井 則子


【公開番号】 特開2008−6557(P2008−6557A)
【公開日】 平成20年1月17日(2008.1.17)
【出願番号】 特願2006−181189(P2006−181189)