(57)【要約】【課題】切削インサートがずれ動くのを防ぐ。【解決手段】軸線Ｏを中心とした円筒状の工具本体１の内周部に形成された取付孔２に、先端部に切刃１２が形成された軸状の切削インサート１１が挿入されて着脱可能に固定され、工具本体１には取付孔２を横切るように位置決めピン３が挿通され、切削インサート１１の後端部には、切削インサート１１の中心軸Ｃに沿って切削インサート１１の後端面と外周面とに開口して先端側に延びる位置決めピン３を嵌め入れ可能なスリット１３と、スリット１３に交差して切削インサート１１の外周面に開口し、中心軸Ｃ回りに周方向の一方向に延びて中心軸Ｃ方向の先端側を向く壁面１４ａと後端側を向く壁面１４ｂとを備え、切削インサート１１を中心軸Ｃ回りに周方向の一方向とは反対側に回転させることによって位置決めピン３を嵌め入れ可能な溝部１４とが設けられる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線を中心とした円筒状の工具本体の内周部に形成された取付孔に、先端部に切刃が形成された軸状の切削インサートの後端部が挿入されて着脱可能に固定される刃先交換式切削工具であって、
上記工具本体には、上記取付孔を横切るように位置決めピンが挿通され、
上記切削インサートの後端部には、この切削インサートの中心軸に沿って該切削インサートの後端面と外周面とに開口して先端側に延びる上記位置決めピンを嵌め入れ可能なスリットと、
このスリットに交差して上記切削インサートの外周面に開口し、上記中心軸回りに上記切削インサートの周方向の一方向に延びて上記中心軸方向の先端側を向く壁面と後端側を向く壁面とを備え、上記切削インサートを上記中心軸回りに上記周方向の一方向とは反対側に回転させることによって上記位置決めピンを嵌め入れ可能な溝部とが設けられていることを特徴とする刃先交換式切削工具。
【請求項２】
上記溝部は、少なくとも上記切削インサートの先端側における上記スリットの底面に交差していることを特徴とする請求項１に記載の刃先交換式切削工具。
【請求項３】
上記切刃は、上記切削インサートの上記溝部に上記位置決めピンを嵌め入れた状態で、上記切削インサートの上記中心軸と上記位置決めピンの中心線とに平行な平面に沿って延びていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の刃先交換式切削工具。
【請求項４】
上記工具本体には、上記位置決めピンよりも先端側に、上記取付孔に突出して上記軸線に対する径方向に上記切削インサートを該取付孔の内周面に押圧するクランプネジがねじ込まれていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の刃先交換式切削工具。
【請求項５】
請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の刃先交換式切削工具における中心軸を備えた軸状の切削インサートであって、
先端部に上記切刃が形成されるとともに、
後端部には、上記中心軸に沿って後端面と外周面とに開口して先端側に延びる上記位置決めピンを嵌め入れ可能なスリットと、
このスリットに交差して外周面に開口し、上記中心軸回りに周方向の一方向に延びて上記中心軸方向の先端側と後端側とを向く壁面を備え、上記中心軸回りに上記周方向の一方向とは反対側に回転させることによって上記位置決めピンを嵌め入れ可能な溝部とが設けられていることを特徴とする切削インサート。
【請求項６】
請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の刃先交換式切削工具における軸線を中心とした円筒状の工具本体であって、
内周部に取付孔が形成されるとともに、この取付孔を横切るように位置決めピンが挿通されていることを特徴とする工具本体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸線を中心とした円筒状の工具本体の内周部に形成された取付孔に、少なくとも先端部に切刃が形成された軸状の切削インサートが挿入されて着脱可能に固定される刃先交換式切削工具、軸状の切削インサート、および円筒状の工具本体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような刃先交換式切削工具として、例えば特許文献１には、工具本体（ホルダ）の先端から長尺の取付孔（挿入孔）が形成され、この取付孔内に、切削インサートを切刃が形成された先端部とは反対側の端部から挿入できるようにしたものが記載されている。ここで、切削インサートの後端部には傾斜面が設けられているとともに、工具本体には取付孔の長手方向に対して垂直な方向に延在する位置決め部材が設けられており、傾斜面を位置決め部材に当接させて切削インサートを位置決めしている。
【０００３】
また、この特許文献１に記載された刃先交換式切削工具では、工具本体に、位置決め部材よりも先端側で工具本体の外周面から取付孔に貫通するネジ孔が形成されており、このネジ孔にネジ部材を螺合して、ネジ部材の先端で切削インサートの切刃部よりも後端側のシャンク部の外周面を押圧することにより、切削インサートを取付孔に固定して取り付けるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０３１４５７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、このように位置決め部材を切削インサート後端の傾斜面に当接させるとともに、ネジ部材によって切削インサートを押圧して固定したものでは、切削インサートは、工具本体の後端側には位置決め部材との当接によって固定されるものの、工具本体の先端側にはネジ部材による押圧力だけによって固定されるだけとなる。
【０００６】
このため、工具本体を後端側に後退させながら切削を行う引き加工の場合に、切刃から切削インサートに大きな切削負荷が作用すると、切削インサートが工具本体の先端側にずれ動いたり、場合によっては取付孔から工具本体の先端側に抜け出したりしてしまうおそれがある。
【０００７】
本発明は、このような背景の下になされたもので、引き加工の場合に、切刃から切削インサートに大きな切削負荷が作用しても、切削インサートが工具本体の先端側にずれ動いたり、先端側に抜け出たりするのを防ぐことが可能な刃先交換式切削工具、切削インサート、および工具本体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の刃先交換式切削工具は、軸線を中心とした円筒状の工具本体の内周部に形成された取付孔に、先端部に切刃が形成された軸状の切削インサートが挿入されて着脱可能に固定される刃先交換式切削工具であって、上記工具本体には、上記取付孔を横切るように位置決めピンが挿通され、上記切削インサートの後端部には、この切削インサートの中心軸に沿って該切削インサートの後端面と外周面とに開口して先端側に延びる上記位置決めピンを嵌め入れ可能なスリットと、このスリットに交差して上記切削インサートの外周面に開口し、上記中心軸回りに上記切削インサートの周方向の一方向に延びて上記中心軸方向の先端側を向く壁面と後端側を向く壁面とを備え、上記切削インサートを上記中心軸回りに上記周方向の一方向とは反対側に回転させることによって上記位置決めピンを嵌め入れ可能な溝部とが設けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の切削インサートは、このような刃先交換式切削工具における中心軸を備えた軸状の切削インサートであって、先端部に上記切刃が形成されるとともに、後端部には、上記中心軸に沿って後端面と外周面とに開口して先端側に延びる上記位置決めピンを嵌め入れ可能なスリットと、このスリットに交差して外周面に開口し、上記中心軸回りに周方向の一方向に延びて上記中心軸方向の先端側と後端側とを向く壁面を備え、上記中心軸回りに上記周方向の一方向とは反対側に回転させることによって上記位置決めピンを嵌め入れ可能な溝部とが設けられていることを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明の工具本体は、上述のような刃先交換式切削工具における軸線を中心とした円筒状の工具本体であって、内周部に取付孔が形成されるとともに、この取付孔を横切るように位置決めピンが挿通されていることを特徴とする。
【００１１】
このように構成された刃先交換式切削工具、切削インサート、および工具本体においては、切削インサートを工具本体に取り付ける際には、まず切刃を工具本体から突出させた状態で切削インサートを工具本体の後端部を取付孔に挿入し、切削インサートの周方向におけるスリットの位置を位置決めピンの位置に合わせて、スリットに位置決めピンを嵌め入れる。
【００１２】
そして、位置決めピンが、スリットに交差する溝部の位置まで嵌め入れられたなら、切削インサートを上記中心軸回りに上記周方向の一方向とは反対側に回転させると、位置決めピンは溝部に嵌め入れられる。ここで、溝部は、上記中心軸方向の先端側を向く壁面と後端側を向く壁面とを備えているので、これらの壁面が位置決めピンに当接することにより、切削インサートは工具本体の軸線方向（切削インサートの中心軸方向）の先端側と後端側とに位置決めされる。
【００１３】
従って、上記構成の刃先交換式切削工具、切削インサート、および工具本体によれば、引き加工の際に切刃に大きな切削負荷が作用しても、上記中心軸方向の先端側を向く壁面に位置決めピンが当接することにより、切削インサートが工具本体の先端側にずれ動いたり、抜け出たりすることはない。また、工具本体を前進させて切削を行う場合でも、上記中心軸方向の後端側を向く壁面に位置決めピンが当接することにより、切削インサートが工具本体の後端側にずれ動くようなこともないので、加工精度の向上を図ることが可能となる。
【００１４】
ここで、上記溝部を、少なくとも上記切削インサートの先端側における上記スリットの底面に交差するように設けることにより、切削インサートを取付孔に挿入して位置決めピンがスリットの底面に当接したところで回転させることによって、位置決めピンを溝部に嵌め入れることができるので、位置決めピンの溝部への位置合わせが容易となる。
【００１５】
また、上記切刃を、上記切削インサートの上記溝部に上記位置決めピンを嵌め入れた状態で、上記切削インサートの上記中心軸と上記位置決めピンの中心線とに平行な平面に沿って延びるように形成することにより、切削加工時に切刃に作用する切削力のうちすくい面に対向する方向に作用する主分力は、位置決めピンの中心線に垂直に切削インサートを取付孔の内周面に押し付ける方向に作用するので、切削インサートにがたつきが生じるのを防ぐことができ、加工精度の一層の向上を図ることができる。
【００１６】
なお、このような切削加工時の切削インサートのがたつきを防いで加工精度のさらなる向上を図るには、上記工具本体には、上記位置決めピンよりも先端側に、上記取付孔に突出して上記軸線に対する径方向に上記切削インサートを該取付孔の内周面に押圧するクランプネジをねじ込むことにより、切削インサートの取付剛性を高めることが望ましい。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、切刃から切削インサートに大きな切削負荷が作用しても、切削インサートのずれ動き等を防止することができて、加工精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の刃先交換式切削工具の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す実施形態の平面図である。
【図３】図１に示す実施形態の側面図である。
【図４】図２におけるＹＹ断面図である。
【図５】図１〜図４に示す実施形態において、位置決めピンを切削インサートのスリットに嵌め入れた状態を示す斜視断面図である。
【図６】図１〜図４に示す実施形態において、図５に示した状態から切削インサートを中心軸回りに周方向の一方向とは反対側に回転させた状態を示す斜視断面図である。
【図７】図１〜図４に示す実施形態に取り付けられる本発明の切削インサートの一実施形態を示す平面図である。
【図８】図７に示す実施形態の側面図である。
【図９】図８に示す実施形態を後端側から見た背面図である。
【図１０】図８におけるＺＺ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１〜図６は、本発明の刃先交換式切削工具の一実施形態を示すものであり、図７〜図１０は、これら図１〜図６に示す実施形態に取り付けられる本発明の切削インサートの一実施形態を示すものである。このような刃先交換式切削工具は、回転する被削材に予め形成された下孔の内周面の仕上げ加工等に使用される。
【００２０】
本実施形態において、工具本体１は、鋼材等の金属材料によって軸線Ｏを中心とした概略円筒状に形成されており、内外周部ともに先端側（図２〜図４において左側）よりも後端側（図２〜図４において右側）が大径とされている。また、この工具本体１の外周部の後端部１Ａと先端部１Ｂとの間には、先端側に向けて外径が僅かに縮径する首部１Ｃが形成されている。さらに、工具本体１の外周部には、軸線Ｏに平行な平坦面１ａが、工具本体１の全長に亙って形成されている。
【００２１】
工具本体１の内周部の小径の先端部は、上記切削インサートの後端部が挿入されて取り付けられる取付孔２とされている。工具本体１には、取付孔２の内径（直径）よりも小さな外径（直径）を有する円柱状の位置決めピン３が、上記平坦面１ａに平行に軸線Ｏに直交して取付孔２の後端部を横切るように挿通されている。
【００２２】
また、この位置決めピン３よりも工具本体１の先端側には、上記先端部１Ｂと首部１Ｃとの境界部に、上記軸線Ｏに直交する中心線を有するネジ孔１ｂが、上記平坦面１ａに垂直に形成されていて、上記取付孔２に開口している。このネジ孔１ｂには、クランプネジ４がねじ込まれている。
【００２３】
このような取付孔２に後端部が挿入されて取り付けられる切削インサート１１は、工具本体１よりも硬質な超硬合金等の材料によって概略円柱形の軸状に形成されており、この切削インサート１１の先端部には、切刃１２が形成されている。この切刃１２は、切削インサート１１の先端部（図７および図８において左側部分）の上面を切り欠いた切刃１２のすくい面１２ａと、切刃１２の逃げ面１２ｂである切削インサート１１の先端面との交差稜線部に形成されている。この切刃１２は、切削インサート１１の上下面の間の周面から僅かに突出していて、上述した引き加工を可能としている。
【００２４】
切削インサート１１の後端部（図７および図８において右側部分）は、この切削インサート１１の中心軸Ｃを中心として取付孔２に嵌め入れ可能な直径の概略円柱状に形成されている。ただし、この後端部の先端側の上面には、中心軸Ｃに平行で切刃１２の上記すくい面１２ａと同じ方向を向く平坦な切欠面１１ａが形成されている。
【００２５】
さらに、この切削インサート１１の後端部には、切削インサート１１の中心軸Ｃに沿って切削インサート１１の後端面と後端部の外周面とに開口して先端側に延びるスリット１３と、このスリット１３に交差して切削インサート１１の後端部の外周面に開口し、中心軸Ｃ回りに切削インサート１１の周方向の一方向（本実施形態では、図１０に示すように切削インサート１１の後端側から見て時計回り方向）に延び、中心軸Ｃ方向の先端側を向く壁面１４ａと後端側を向く壁面１４ｂとを備えた溝部１４が形成されている。
【００２６】
スリット１３の切削インサート１１の後端面と外周面への開口幅と、溝部１４の中心軸Ｃ方向先端側を向く壁面１４ａと後端側を向く壁面１４ｂとの間隔は、位置決めピン３が嵌め入れ可能な大きさとされている。また、これら溝部１４の中心軸Ｃ方向の先端側を向く壁面１４ａと後端側を向く壁面１４ｂとの間の上記周方向の一方向側の底面１４ｃも、位置決めピン３が嵌め入れ可能な大きさの断面半円状とされている。
【００２７】
さらに、溝部１４は、本実施形態では、切削インサート１１の先端側におけるスリット１３の底面１３ａに交差している。すなわち、溝部１４の上記中心軸Ｃ方向の後端側を向く壁面１４ｂは、スリット１３の上記底面１３ａに面一となるように形成されている。なお、この溝部１４の上記底面１４ｃの断面がなす上記半円の中心線Ｌは、図８に示すように上記切欠面１１ａに平行で切削インサート１１の中心軸Ｃに直交している。
【００２８】
なお、本実施形態では、この溝部１４の上記底面１４ｃの断面がなす上記半円の中心線Ｌは、スリット１３に対して中心線Ｃ回りに４５°傾斜するように形成されている。さらに、上記切刃１２は、この溝部１４の上記底面１４ｃの断面がなす半円の中心線Ｌと切削インサート１１の中心軸Ｃとに平行な平面に沿って延びるように形成されている。
【００２９】
このような切削インサート１１を工具本体１の取付孔２に取り付けるには、まずクランプネジ４を緩めた状態で、図５に示すように切削インサート１１の後端面におけるスリット１３の開口部が延びる方向と、取付孔２内に挿通された位置決めピン３が延びる方向とが一致するようにして、取付孔２内に切削インサート１１の後端部を挿入することにより位置決めピン３をスリット１３に嵌め入れ、スリット１３の上記底面に当接させる。
【００３０】
次いで、図６に示すように切削インサート１１を中心軸Ｃ回りに上記周方向の一方向とは反対側に回転させることにより、位置決めピン３が溝部１４内に嵌め入れられ、位置決めピン３が溝部１４の上記底面１４ｃに当接したところで、切削インサート１１は中心軸Ｃ回りに位置決めされる。このとき、本実施形態では、切削インサート１１の切欠面１１ａが工具本体１の取付孔２におけるネジ孔１ｂの開口部を向くので、クランプネジ４をねじ込むことによってクランプネジ４の先端が切欠面１１ａを押圧し、切削インサート１１の後端部が取付孔２の内周面に押し付けられて固定され、切削インサート１１が取付孔２に固定される。
【００３１】
このように溝部１４内に位置決めピン３が嵌め入れられて取付孔２に切削インサート１１が取り付けられた状態で、位置決めピン３の後端側には溝部１４の先端側を向く壁面１４ａが当接し、位置決めピン３の先端側には溝部１４の後端側を向く壁面１４ｂが当接しているので、切削インサート１１は工具本体１の軸線Ｏ方向（切削インサート１１の中心軸Ｃ方向）の先端側と後端側とに位置決めされる。
【００３２】
このため、上記構成の刃先交換式切削工具、切削インサート１１、および工具本体１によれば、引き加工の際に切刃１２に大きな切削負荷が作用しても、こうして溝部１４の先端側を向く壁面１４ａに位置決めピン３が当接していることにより、切削インサート１１が工具本体１の先端側にずれ動いたり、抜け出たりすることはない。
【００３３】
また、工具本体１を前進させて切削を行う場合でも、溝部１４の後端側を向く壁面１４ｂに位置決めピン３が当接していることにより、切削インサート１１が工具本体１の後端側にずれ動くようなこともない。従って、このような切削インサート１１のずれ動き等によって加工精度が損なわれるのを防止することができる。
【００３４】
さらに、本実施形態では、溝部１４が、切削インサート１１の先端側におけるスリット１３の底面１３ａに交差するように設けられており、溝部１４の上記中心軸Ｃ方向後端側を向く壁面１４ｂが、スリット１３の上記底面１３ａに面一となるように形成されているので、切削インサート１１を取付孔２に挿入してスリット１３に嵌め入れられた位置決めピン３がスリット１３の底面１３ａに当接したところで、切削インサート１１を上記周方向の一方向とは反対側に回転させることにより、位置決めピン３を溝部１４に嵌め入れることができる。このため、位置決めピン３の溝部１４への位置合わせを容易とすることができる。
【００３５】
さらにまた、本実施形態では、切削インサート１１の切刃１２が、溝部１４の底面１４ｃの断面がなす半円の中心線Ｌと切削インサート１１の中心軸Ｃとに平行な平面に沿って延びるように形成されており、従って切削インサート１１の溝部１４に位置決めピン３が嵌め入れられた状態では、切削インサート１１の中心軸Ｃと位置決めピン３の中心線とに平行な平面に沿って延びるように配設される。
【００３６】
従って、切削加工時に切刃１２に作用する切削力のうちすくい面１２ａに対向する方向に作用する最も大きな主分力は、位置決めピン３の中心線に垂直に切削インサート１１を取付孔２の内周面に押し付ける方向に作用することになる。従って、この主分力を取付孔２の内周面と位置決めピン３によって受け止めることができ、切削加工時に切削インサート１１にがたつきが生じて加工精度が損なわれるのも防ぐことができる。
【００３７】
しかも、本実施形態では、工具本体１の位置決めピン３よりも先端側に形成されたネジ孔１ｂに、取付孔２に突出して軸線Ｏに対する径方向に切削インサート１１を取付孔２の内周面に押圧するクランプネジ４がねじ込まれており、このクランプネジ４に押圧されることにより切削インサート１１を高い取付剛性で工具本体１に取り付けることができる。このため、切削加工時の切削インサート１１のがたつき等をさらに確実に防いで加工精度の一層の向上を図ることができる。
【００３８】
なお、本実施形態では、切削インサート１１のスリット１３に１つの溝部１４が交差するように形成されているが、例えば切削インサート１１の中心軸Ｃ方向に間隔をあけて複数の溝部１４をスリット１３に交差するように形成すれば、これらの溝部１４の間隔に合わせて工具本体１の先端からの切削インサート１１の切刃１２の突き出し量を調整することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  工具本体
２  取付孔
３  位置決めピン
４  クランプネジ
１１  切削インサート
１２  切刃
１３  スリット
１３ａ  スリット１３の底面
１４  溝部
１４ａ  溝部１４の中心軸Ｃ方向の先端側を向く壁面
１４ｂ  溝部１４の中心軸Ｃ方向の後端側を向く壁面
１４ｃ  溝部１４の周方向の一方向側の底面
Ｏ  工具本体１の軸線
Ｃ  軸状の切削インサート１１の中心軸
Ｌ  溝部１４の底面１４ｃの断面がなす半円の中心線
【図１】
2020163524.tif 000003
【図２】
2020163524.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2020163524.tif 000011
【図１０】
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