(57)【要約】【課題】丸駒インサートを採用した刃先交換式切削工具において、丸駒インサートを支持座に対して安定して高精度に固定できるようにし、併せて、支持座のコーナ部における応力の緩和も可能となすことを課題としている。【解決手段】丸駒インサート１０の外周の底面側に偏った位置に切削に関与する切れ刃を割り出し点に位置決めする位置決め部１６を設け、工具本体１に形成された支持座３に、丸駒インサートの９０°ずれた箇所の側面をそれぞれ面接触させて支える第１の座側面３ｂ及び第２の座側面３ｃと、位置決め部１６を凹凸嵌合させる拘束部５を設け、拘束部５を１箇所のみとし、第２の座側面３ｃ側のコーナ部に第１の逃がし部６よりも大きな第２の逃がし部７を設けた。【選択図】図６
2014024124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポジティブ型の丸駒インサート（１０）を工具本体（１）の先端外周に設けた支持座（３）に装着して構成される刃先交換式切削工具であって、
前記丸駒インサート（１０）の外周の底面（１２）側に偏った位置に切削に関与する切れ刃を割り出し点に位置決めする位置決め部（１６）を設け、
前記支持座（３）に、前記丸駒インサート（１０）の９０°ずれた箇所の側面（１３）をそれぞれ面接触させて支える第１の座側面（３ｂ）及び第２の座側面（３ｃ）と、前記丸駒インサート（１０）の位置決め部（１６）を凹凸嵌合させる拘束部（５）を設け、
前記拘束部（５）を１箇所のみとして前記支持座の座底面（３ａ）と第１の座側面（３ｂ）との間に設置し、さらに、前記第１の座側面（３ｂ）側のコーナ部に第１の逃がし部（６）を、第２の座側面（３ｃ）側のコーナ部に第１の逃がし部よりも大きな第２の逃がし部（７）をそれぞれ設けた刃先交換式切削工具。
【請求項２】
前記丸駒インサートの位置決め部（１６）を、丸駒インサート（１０）の底面（１２）側に偏った側面（１３）に周方向に定ピッチで交互に設ける凹部（１６ａ）と幅の一定した畝（１６ｂ）で構成し、さらに、前記支持座の拘束部（５）を、前記畝（１６ｂ）を係合させる拘束溝（５ａ）と、前記畝（１６ｂ）の両側の凹部（１６ａ，１６ａ）にそれぞれ入り込ませる凸部（５ｂ）で構成した請求項１に記載の刃先交換式切削工具。
【請求項３】
前記第２の逃がし部（７）を、前記支持座の座底面（３ａ）から第２の座側面（３ｃ）に至る範囲に形成した請求項１又は２に記載の刃先交換式切削工具。
【請求項４】
工具本体（１）に設ける前記凸部（５ｂ）の先端と丸駒インサート（１０）に設ける前記凹部（１６ａ）の底を係合可能に対向させ、前記拘束溝（５ａ）と前記畝（１６ｂ）が係合する箇所及び前記凸部（５ｂ）の先端と前記凹部（１６ａ）の底が係合する箇所の双方で前記丸駒インサート（１０）の回り止めを行うようにした請求項２又は３に記載の刃先交換式切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、円形切削インサート（いわゆる丸駒インサート）を工具本体に設けられた支持座に装着して構成される刃先交換式切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポジティブ型の丸駒インサートと工具本体を組み合わせた刃先交換式切削工具については、丸駒インサートを工具本体の支持座に装着するための構造が種々提案されている。
【０００３】
丸駒インサートの工具本体に対する装着は、例えば、下記特許文献１が開示しているような方法が多用されている。その方法は、丸駒インサートの外周の底面側に偏った部分に、側面の一部を削って側面よりも傾斜角の大きい平面の当り面（拘束面）を周方向に定ピッチで設け、その当り面を工具本体の支持座に対応して設けた座側面に当接させてインサートの位置決めを行うものである。
【０００４】
なお、特許文献１の切削工具は、インサートの外周に前記当り面と併せてニック溝を設け、そのニック溝に工具本体に形成された突起を入り込ませるようにしているが、これはインサートの誤装着を防止するための構造であって、インサートの位置決めは、複数ある拘束面のうち、互いのなす角が９０°に設定された２面を支持座の２箇所の座側面に同時に押し当てることで行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４８５７９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
インサートの側面に設けた平面の当り面を支持座の座側面に当てて拘束する上記の装着構造では、インサートの位置決め精度を高め難い。
【０００７】
前記当り面は、インサートの外周の底面側に偏った箇所に形成されるため、小サイズインサートでは特に、座側面との接触面積が小さくなる。これに加えて、インサートの当り面と工具本体の座側面を、２箇所で同時に密着させるのは、不可避の加工誤差が生じるために極めて難しい。このために、支持座に対するインサートの座りが悪く、精度の良い位置決めと安定した固定が望めない。
【０００８】
また、インサートの外周の底面側を拘束する構造では、支持座の座側面の面積を確保する必要上、支持座のコーナ部（座底面と座側面が交わる箇所）に設けるぬすみ部を大きくすることができず、このために、コーナ部に集中する応力の緩和が十分になされないと言う不具合もある。
【０００９】
この発明は、かかる従来技術に鑑みてなされたものであって、丸駒インサートを支持座に対して安定して高精度に固定できるようにし、併せて、支持座のコーナ部における応力の緩和も可能となすことを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、この発明においては、ポジティブ型の丸駒インサートを工具本体の先端外周に設けた支持座に装着して構成される刃先交換式切削工具を以下の通りに構成した。即ち、
前記丸駒インサートの外周の底面側に偏った位置に切削に関与する切れ刃を割り出し点（使用位置）に位置決めする位置決め部を設け、前記支持座に、前記丸駒インサートの９０°ずれた箇所の側面をそれぞれ面接触させて支える第１の座側面及び第２の座側面と、前記丸駒インサートの位置決め部を凹凸嵌合させる拘束部を設け、
前記拘束部を１箇所のみとして前記支持座の座底面と第１の座側面との間に設置し、さらに、前記第１の座側面側のコーナ部に第１の逃がし部を、第２の座側面側のコーナ部に第１の逃がし部よりも大きな第２の逃がし部をそれぞれ設けた。
【００１１】
かかる切削工具は、前記丸駒インサートの位置決め部の具体例として、丸駒インサートの底面側に偏った側面に周方向に定ピッチで交互に設ける凹部と幅の一定した畝で構成し、さらに、前記支持座の拘束部を、前記畝を係合させる拘束溝と、前記畝の両側の凹部にそれぞれ入り込ませる凸部で構成したものが考えられる。
【００１２】
前記第２の逃がし部は、前記支持座の前記座底面から前記第２の座側面に至る範囲に形成するのがよい。
【００１３】
このように構成したこの発明の切削工具は、丸駒インサートの外周の底面側に偏った箇所に平面の当り面を設けて２箇所の当り面を座側面で拘束するタイプの切削工具に比べて、丸駒インサートの側面の支持座の座側面に対する接触面積を広く確保することができる。
【００１４】
また、支持座の第１の座側面と第２の座側面は、同心円上に配置されるので、平面の当り面を９０°ずれた位置に設ける場合に不可避の加工誤差の発生も回避することができ、これにより、位置決め精度を高め、なおかつ、インサートの固定の安定性を高めることができる。
【００１５】
さらに、前記第２の逃がし部を支持座の座底面から第２の座側面に至る範囲に形成することで逃がし部を大きくすることができ、支持座の第２の座側面側のコーナ部に加わる応力を広範囲に分散させて緩和することも可能になる。その第２の逃がし部の大きさは、丸駒インサートの大きさにも左右されるが、丸駒インサートの高さ（上下面間の厚み）の１／３以上、好ましくは１／２以上に相当する領域に設置するのがよい。
【００１６】
なお、丸駒インサートの工具本体に対する固定は、通常、丸駒インサートの中心の取り付け孔にクランプねじを通し、そのクランプねじを支持座の座底面に形成されたねじ孔にねじ込むことでインサートを締付ける方法で行われる。この発明の切削工具もその方法で固定する。
【００１７】
丸駒インサートに備えさせる前記位置決め部（前記凹部と畝）と、工具本体に備えさせる拘束部（前記拘束溝と凸部）は、丸駒インサートを割り出し点に位置決めする目的で設ける。その目的は、前記拘束部を支持座の座底面と第２の座側面との間に設置する構造でも達成されるが、前記拘束部を前記座底面と第１の座側面との間に設置することで、第２の座側面側では、第２の逃がし部を支持座の座底面から第２の座側面に至る領域に形成することが許容されるようになる。
【００１８】
工具本体に設ける前記凸部の先端と丸駒インサートに設ける前記凹部の底を係合可能に対向させ、前記拘束溝と前記畝が係合する箇所及び前記凸部の先端と前記凹部の底が係合する箇所の双方で丸駒インサートを割り出し点に位置決めする構造にしてもよく、この構造によれば、丸駒インサートの回り止めの信頼性も高めることができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明の切削工具は、工具本体に設ける支持座に、第１の座側面と第２の座側面を含ませ、その第１の座側面と第２の座側面に丸駒インサートの上面側の９０°ずれた箇所の側面をそれぞれ面接触させることでインサートの位置決めと支持を行うので、位置決めの精度とインサートの固定の安定性を高めることができる。
【００２０】
また、第２の逃がし部のサイズを大きくすることができ、それによって、支持座のコーナ部に加わる応力を緩和することも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の刃先交換式切削工具の一例を示す斜視図
【図２】図１の切削工具の側面図
【図３】図１の切削工具の正面図
【図４】図１の切削工具の工具本体の斜視図
【図５】図４の工具本体に設けられた支持座の斜視図
【図６】図４の工具本体の支持座とその座に装着された丸駒インサートの位置関係を示す図
【図７】図１の切削工具に採用した丸駒インサートの斜視図
【図８】図７の丸駒インサートの側面図
【図９】図７の丸駒インサートの底面図
【図１０】この発明の切削工具に採用する丸駒インサートの他の例を示す斜視図
【図１１】図１０の丸駒インサートの側面図
【図１２】図１０の丸駒インサートの底面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面の図１〜図１２に基づいて、この発明の刃先交換式切削工具の実施の形態を説明する。
【００２３】
図１〜図３は、この発明の刃先交換式切削工具の一例の全体の概要を表している。この刃先交換式切削工具は、工具本体１と、その工具本体１に装着される丸駒インサート１０と、その丸駒インサート１０を工具本体１に固定するクランプねじ８とからなる。
【００２４】
工具本体１の先端外周には、切屑ポケット２とその切屑ポケットに臨む支持座３が周方向に定ピッチで設けられている。支持座３は、丸駒インサート１０の底面１２（図８、図９参照）を支える座底面３ａ（図４、図５参照）を有しており、前記支持座３にクランプねじ８を用いて丸駒インサート１０が装着される。
【００２５】
クランプねじ８は、丸駒インサート１０の中心に設けられた取り付け孔１５（図７、図９、図１０、図１２参照）に通され、支持座３の座底面３ａに開口したねじ孔４（図４、図５参照）にねじ込まれる。
【００２６】
工具本体１の先端外周に設けられた支持座３は、座底面３ａのほかに、図４〜図６に示した第１の座側面３ｂと第２の座側面３ｃを有する。その第１の座側面３ｂと第２の座側面３ｃは、丸駒インサート１０の９０°ずれた箇所の側面１３をそれぞれ面接触させる面であって、丸駒インサート１０の軸方向の位置決めと支持が第１の座側面３ｂによってなされ、径方向の位置決めと支持が第２の座側面３ｃによってなされる。
【００２７】
座底面３ａと第１の座側面３ｂとの間には、縦長の拘束溝５ａと、その拘束溝を間に挟む凸部５ｂとからなる拘束部５が設けられ、さらに、座底面３ａの第１の座側面３ｂ側のコーナ部と第２の座側面３ｃ側のコーナ部に、それぞれのコーナ部を丸駒インサートから離反する方向に逃がす第１の逃がし部６と第２の逃がし部７がそれぞれ設けられている。
【００２８】
拘束溝５ａは、ねじ孔４の中心を通る工具の軸心と平行な線上に中心が置かれた溝であり、凸部５ｂはその拘束溝５ａの左右に配置されている。
【００２９】
なお、拘束部５は、第２の座側面３ｃ側には設けられていない。これにより、第２の逃がし部７の設置領域を大きく広げることが可能になっている。
【００３０】
第２の逃がし部７は、支持座３の底面３ａから第２の座側面３ｃに至る範囲に形成されており、支持座３の底面３ａから凸部５ｂまでの範囲に形成された第１の逃がし部６よりもそのサイズが相当大きくなっている。
【００３１】
第２の逃がし部７の大きさは、丸駒インサート１０の大きさにも左右されるが、丸駒インサート１０の高さ（厚み）Ｈの１／２以上に相当する領域に設置することも可能である。従来の同種の切削工具に比べるとそのサイズは格段に大きい。そのために、支持座３の第２の逃がし部７を設けた側のコーナ部に切削時に加わる応力が広い領域に分散されて緩和され、これにより、応力の繰り返し印加による工具本体の疲労、損傷が効果的に抑制される。
【００３２】
なお、第１の逃がし部６は、凸部５ｂによる設置規制を受ける分第２の逃がし部７に比べてサイズが小さくなるが、フライスカッタなどの回転切削工具では、支持座の第１の座側面３ｂ側のコーナ部には第２の座側面３ｃ側のコーナ部と違って大きな応力が加わらないため、第１の逃がし部６のサイズが小さいことによる不具合は特に生じない。
【００３３】
丸駒インサート１０は、上面１１に対して側面１３が鋭角に交わるポジティブ型のインサートである。その丸駒インサート１０の一例を図７〜図１２に示す。
【００３４】
図７〜図９に示した第１形態、図１０〜図１２に示した第２形態のインサートは、どちらも、所定角度の回転によって使用済みの刃と未使用刃を入れ替える刃先交換式である。
【００３５】
第１形態の丸駒インサート１０は、外周の底面１２側に偏った位置に側面１３の一部を凹ませる凹部１６ａと、幅の一定した畝１６ｂを周方向に４５°ピッチで交互に設けたものであって、凹部１６ａと畝１６ｂからなる位置決め部１６を利用して４５°の割り出し角で回転させて上面１１と側面１３の交差部の稜線で形成される切れ刃１４のローテーション（位置交換）を行うことができる。
【００３６】
第２形態の丸駒インサート１０は、切れ刃１４のローテーションを９０°の回転で行うようにしたものであって、外周の底面１２側に偏った位置に、側面１３の一部を凹ませる凹部１６ａと、幅の一定した畝１６ｂが周方向に９０°ピッチで交互に設けられている。
【００３７】
丸駒インサート１０は、上面側の９０°ずれた箇所の側面１３を第１の座側面３ｂと第２の座側面３ｃにそれぞれ面接触させ、軸方向の位置決めを第１の座側面３ｂで、径方向
の位置決めを第２の座側面３ｃでそれぞれ行って支持座３に着座させる。このとき、底面１２側の外周の畝１６ｂのひとつを工具本体１に形成された拘束溝５ａに挿入して係合させ、さらに、拘束溝５ａを間に挟むようにして工具本体１に形成された２つの凸部５ｂを拘束溝５ａに挿入された畝１６ｂの両側の凹部１６ａにそれぞれ挿入する。
【００３８】
第１形態の丸駒インサート１０は、凹部１６ａの底面がインサート中心と同心のストレートな円筒面で形成されており、工具本体１に設けた凸部５ｂの先端は凹部１６ａの底面に対して図６のインサート端面視において略接線方向に傾いている。従って、拘束溝５ａと畝１６ｂの係合が支障なくなされる場合には、丸駒インサート１０の回り止めは両者の係合部で行われる。
【００３９】
一方、第２形態の丸駒インサート１０は、凹部１６ａの底面に拘束用の平面Ｆｆを含ませ、工具本体１に設ける凸部５ｂの先端を工具の軸線に対して直角な平面にして凹部の前記平面Ｆｆに係合可能に対面させており、拘束溝５ａと畝１６ｂが係合する箇所のほかに、凹部１６ａの底面と凸部５ｂの先端が係合する箇所でも丸駒インサート１０の回り止めがなされて回り止めの信頼性がより高まる。
【００４０】
なお、図示の丸駒インサート１０は、すくい面となる上面１１に溝１７を放射状配置にして設けているが、溝１７は必須の要素ではない。また、底面１２を多角形にしているが、これも必須ではない。
【符号の説明】
【００４１】
１        工具本体
２        切屑ポケット
３        支持座
３ａ      底面
３ｂ      第１の座側面
３ｃ      第２の座側面
４        ねじ孔
５        拘束部
５ａ      拘束溝
５ｂ      凸部
６        第１の逃がし部
７        第２の逃がし部
８        クランプねじ
１０        丸駒インサート
１１        上面
１２        底面
１３        側面
１４        切れ刃
１５        取り付け孔
１６        位置決め部
１６ａ      凹部
１６ｂ      畝
Ｆｆ        凹部の底面に含ませた平面
１７        溝
【図１】
2014024124.tif 000003
【図２】
2014024124.tif 000004
【図３】
2014024124.tif 000005
【図４】
2014024124.tif 000006
【図５】
2014024124.tif 000007
【図６】
2014024124.tif 000008
【図７】
2014024124.tif 000009
【図８】
2014024124.tif 000010
【図９】
2014024124.tif 000011
【図１０】
2014024124.tif 000012
【図１１】
2014024124.tif 000013
【図１２】
2014024124.tif 000014