(57)【要約】【課題】省スペース化と操作性向上の要求を満たした刃振れ調整機構を備えた刃先交換式切削工具とその切削工具に採用する切削インサートを提供することを課題としている。【解決手段】切削インサートの刃先位置を調整する刃振れ調整機構が工具本体にねじ込まれる調整ねじを具備し、その調整ねじと前記切削インサートに、その両者を相対回転可能、かつ、ねじ軸方向相対移動不可に係合させる係合解除の可能な係合部を設け、前記調整ねじで前記切削インサートを押し引きして刃先位置の微調整を行うようにした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の刃溝を有する工具本体と、その工具本体の各刃溝に装着される切削インサートと、その切削インサートの刃先位置を調整する刃振れ調整機構と、前記切削インサートを工具本体に固定するクランプ機構を備え、
前記刃振れ調整機構が工具本体にねじ込まれる調整ねじを具備し、その調整ねじと前記切削インサートが、その両者をねじ軸を中心として相対回転可能、かつ、ねじ軸方向相対移動不可に係合させる着脱可能な係合部を有し、前記調整ねじのねじ込み具合に応じて前記切削インサートの刃先位置が前記工具本体から飛び出す方向及び引き込む方向に移動するように構成された刃先交換式切削工具。
【請求項２】
前記切削インサートの係合部が、すくい面となす面に設けられた第１の溝とその第１の溝から側面に切り抜ける第１の溝よりも幅の狭い第２の溝とで構成され、
前記調整ねじの係合部が、当該調整ねじの先端に形成されたフランジによって形成され、前記フランジを前記第１の溝に入り込ませて調整ねじを切削インサートに係合させるようにした請求項１に記載の刃先交換式切削工具。
【請求項３】
前記クランプ機構が、工具本体に設けられた楔挿入溝の溝面と前記刃溝にセットされた切削インサートとの間に圧入される楔と、その楔を前記楔挿入溝に引き込むクランプねじを組み合わせた機構であり、前記調整ねじと切削インサートの係合部が前記楔によって覆い隠された請求項２に記載の刃先交換式切削工具。
【請求項４】
請求項１〜３に記載の刃先交換式切削工具で使用する切削インサートであって、すくい面となす面に、第１の溝とその第１の溝から側面に切り抜ける第１の溝よりも幅の狭い第２の溝を組み合わせた係合部を設け、その係合部に、前記調整ねじの係合部を回転可能、かつ、ねじ軸方向相対移動不可に係合させるようにした切削インサート。
【請求項５】
前記第１の溝と第２の溝を組み合わせた係合部は、平面視形状がＴ字状をなす請求項４に記載の切削インサート。
【請求項６】
刃先コーナを複数有し、前記すくい面となす面の係合部が、各刃先コーナに対応させて刃先コーナ数と同数設けられている請求項４又は請求項５に記載の切削インサート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、省スペースで調整操作の容易な刃振れ調整機構を備えた刃先交換式切削工具と同工具に利用する切削インサートに関する。
【背景技術】
【０００２】
切れ刃を複数備えた仕上げ加工用の刃先交換式切削工具では、刃先の位置を微調整する刃振れ調整機構を設けて刃振れ精度を管理することが行われている。
【０００３】
その刃振れ調整機構として、下記特許文献１の図２に示されたものや、下記特許文献２の図１に示されたものなどがある。
【０００４】
特許文献１に開示された刃振れ調整機構は、工具本体に取り付けたねじの先端を切削インサートの側面に当接させ、そのねじの先端を変位させることで刃振れ調整を行うものである。
【０００５】
また、特許文献２に開示された刃振れ調整機構は、工具本体に調整ユニットを取り付け、その調整ユニットに設けた刃具装着部を調整ねじで弾性変形させることで変位させて刃具装着部に装着された切削インサートの刃先位置を調整するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１６７９１３号公報
【特許文献２】特開２００９−９５８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献２の刃振れ調整機構は、調整ねじを緩めることで締め付け時に弾性変形した調整ユニットの刃具装着部が弾性復元する。従って、刃先の押し出しと引き戻しを調整ねじの正逆回転操作のみで行える。
【０００８】
しかしながら、調整ユニットを用いるこの特許文献２の刃振れ調整機構は、部品点数が増え、ユニット設置に大きなスペースを必要とする。そのために、フライスカッタなどの多刃展開が図り難い。
【０００９】
一方、ねじの先端を切れ刃の位置基準にする特許文献１の刃振れ調整機構は、設置スペースが少なくて済むが、刃先の位置調整が押し出し方向のみに制限され、刃振れ調整の作業性が良くない。
【００１０】
切削インサートの刃振れ調整は、調整機構によって変位させた切削インサートが調整位置に保持されるようにクランプ機構で緩く締めつけて行われる。
【００１１】
そのために、特許文献１の刃振れ調整機構では、切削インサートの反押し出し方向への戻しを、作業者が戻し力を加えて行うことになる。
【００１２】
この方法では、切削インサートを押し戻す行程での刃振れ調整は難しく、刃先の押し出しが過剰になされたときには、切削インサートを一旦余分に押し戻し、調整ねじによる押し出しを再度実施して刃先の位置を揃える必要があり、作業が難しくて煩雑になる。
【００１３】
この発明は、省スペース化と操作性向上の要求を満たした刃振れ調整機構を備えた刃先交換式切削工具とその切削工具に採用する切削インサートを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するため、この発明においては、工具本体と、その工具本体に装着される切削インサートと、その切削インサートの刃先位置を調整する刃振れ調整機構と、前記切削インサートを工具本体に固定するクランプ機構を備え、
前記刃振れ調整機構が工具本体にねじ込まれる調整ねじを具備し、その調整ねじと前記切削インサートに、その両者をねじ軸を中心として相対回転可能、かつ、ねじ軸方向相対移動不可に係合させる着脱可能な係合部を有し、前記調整ねじのねじ込み具合に応じて前記切削インサート刃先位置が前記工具本体から飛び出す方向及び引き込む方向に移動するようにした刃先交換式切削工具を提供する。
【００１５】
また、すくい面となす面に、第１の溝とその第１の溝から側面に切り抜ける第１の溝よりも幅の狭い第２の溝を組み合わせた係合部を設け、その係合部に前記調整ねじの係合部を回転可能、かつ、ねじ軸方向相対移動不可に係合させるようにした上記切削工具用の切削インサートも併せて提供する。
【発明の効果】
【００１６】
この発明の刃先交換式切削工具は、前記調整ねじで切削インサートを押し引きして刃先位置の微調整を行うことができ、刃振れ調整の操作が容易で作業性が向上する。
【００１７】
また、刃先調整機構の設置スペースが小さくて済み、多刃展開のための省スペース化の要求にも応えられる。
【００１８】
さらに、この発明の切削インサートは、その切削インサートに対する係合部を先端に形成した調整ねじを使用することで、押しと引きの両動作によって刃先調整点に動かすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の切削インサートの一例を示す斜視図である。
【図２】図１の切削インサートの平面図である。
【図３】図１の切削インサートの側面図である。
【図４】図１の切削インサートと調整ねじの係合状態を示す平面図である。
【図５】この発明の刃先交換式切削工具の一例を示す斜視図である。
【図６】図５の刃先交換式切削工具の側面図である。
【図７】図５の刃先交換式切削工具の正面図である。
【図８】図５の刃先交換式切削工具の要部の拡大側面図である。
【図９】図６のＩＸ−ＩＸ線に沿った位置の拡大断面図である。
【図１０】図５の刃先交換式切削工具の工具本体の側面図である。
【図１１】図５の刃先交換式切削工具の工具本体の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明の刃先交換式切削工具とその工具に利用する切削インサートの実施の形態を添付図面の図１〜図１１に基づいて説明する。
【００２１】
まず始めに、添付図面の図１〜図４に基づいて、この発明の切削インサートの実施の形態を説明する。
【００２２】
例示の切削インサート１０は、ポジティブ型のインサートであって、上面の対角位置の２コーナを切れ刃１５の刃先として使用する。
【００２３】
図示の切削インサート１０は、基本形が多角形をなす台金１１の上面の２箇所のコーナに焼結ダイヤモンドなどの硬質チップ１２のブランクを接合し、そのブランクに切れ刃１５を形成しているが、本体部の全体を超硬合金などで形成してその本体部に直接切れ刃１５を付したものであってもよい。
【００２４】
この切削インサート１０は、台金１１の上面（すくい面となす側の面）１３に、第１の溝１６ａとその第１の溝から上面１３と交差した側面１４に切り抜ける第１の溝よりも間口幅の狭い第２の溝１６ｂを組み合わせた係合部１６を設けている。
【００２５】
図示の係合部１６は、各々の溝底が半円形状をなす第１の溝１６ａと第２の溝１６ｂを、切削インサート１０の平面視形状（上面を上から見た形状）がＴ字状をなすよう組み合わせた溝であり、後述する調整ねじの係合部を簡単に挿入、係合することができる。
【００２６】
なお、第１の溝１６ａは、切削インサートの強度低下を抑えるために、第２の溝１６ｂの設置側とは反対側の側面に切り抜けない溝にしている。
【００２７】
例示の切削インサート１０は、２コーナ使用型であるので、係合部１６を、面積が最も大きい上面１３の２箇所に点対称に配置している。
【００２８】
この係合部１６に対して、図４に示すように、調整ねじ８の係合部８ａを回転可能、かつ、ねじ軸方向相対移動不可に係合させるようにしている。図示の係合部８ａは、調整ねじ８の先端に一体に形成した円形のフランジである。
【００２９】
その円形のフランジは、調整ねじ８を回転させても切削インサート１０との係合状態が変化せず、係合の維持安定性に優れるが、係合部８ａは、調整ねじ８の回転の各位置で係合状態を維持できるものであればよく、図示の円形フランジに限定されない。
【００３０】
切削インサート１０も、使用コーナが１つのもの、２箇所以上あるものを問わない。スペース面での規制を受けなければ両面使用型であっても構わない。使用する刃先コーナが複数箇所あるものについては、係合部１６を各刃先コーナに対応させて刃先コーナ数と同数設けて各刃先コーナを使用可能となす。
【００３１】
その係合部１６は、調整ねじ８が、刃振れ調整方向に対して軸心が平行になる姿勢を保って係合するものにしてあり、そのために、切削インサート１０の刃先は、刃振れ調整方向のみに変位する。
【００３２】
なお、この発明の切削インサートには、ミーリングカッタ用の切削インサートに多用されている上下面に貫通した取り付け穴は存在しない。
【００３３】
次に、例示の切削インサート１０を使用したこの発明の刃先交換式切削工具の一例を、添付図面の図５〜図１１に基づいて説明する。
【００３４】
この刃先交換式切削工具１は、工具本体２と、その工具本体に装着する切削インサート１０と、工具本体２に搭載するクランプ機構５と、係合部８ａを有する調整ねじ８によって切削インサート１０の刃先位置を調整する刃振れ調整機構９を組み合わせて構成されている。
【００３５】
工具本体２は、図１０、図１１に示した刃溝３と切屑ポケット兼用の楔挿入溝４を先端外周に周方向に所定の間隔をあけて複数設けたものであって、図５〜図７に示すように、各刃溝３に切削インサート１０が装着され、その切削インサート１０がクランプ機構５によって刃振れ調整を終えた位置に固定される。
【００３６】
クランプ機構５は、工具本体２に設けられた楔挿入溝４の溝面と刃溝３にセットされた切削インサート１０との間に圧入される楔（クランプ駒）６と、その楔（クランプ駒）６を楔挿入溝４に引き込むクランプねじ７を組み合わせた機構である（図８、図９を同時参照）。
【００３７】
図示のクランプねじ７は、楔６にねじ込まれる一端側と、本体工具２にねじ込まれる他端側に逆ねじを切った所謂Ｗねじである。
【００３８】
楔６には、調整ねじの係合部８ａとの干渉を避ける切欠き部６ａ（図９参照）を設けている。図示のクランプ機構５のその他の構成は、周知のクランプ機構と同じである。
【００３９】
調整ねじ８は、先端に係合部８ａとなす円形フランジを、後端に図８に示した回転操作部（図のそれはレンチ穴）８ｂをそれぞれ設けたねじであって、後端の回転操作部８ｂを工具本体２の大径部の背面に開放させて工具本体２に設けたねじ孔にねじ込まれる。
【００４０】
この調整ねじの係合部８ａは、刃溝３と楔挿入溝４の境界付近に配置されており、この部分を切削インサート１０の使用コーナとは反対側の係合部１６に入り込ませる。調整ねじの係合部８ａは、側面視（図８の状態）で一部が切削インサート１０のすくい面よりも突出した状態になっている。
【００４１】
その入り込みにより、調整ねじ８と切削インサート１０が相対回転可能、かつ、ねじ軸方向相対移動不可に連結される。
【００４２】
ここで言う「ねじ軸方向相対移動不可」は、調整ねじの係合部８ａと切削インサートの係合部１６との間に生じる隙間を無視した（その隙間の範囲での移動はねじ軸方向相対移動とみなさない）ものである。
【００４３】
このように構成された例示の刃先交換式切削工具１は、調整ねじ８を切削インサート１０に係合させ得る位置まで工具本体２の前面側に前進させ、この位置で係合部１６に対して係合部８ａを係合させ、係合した切削インサート１０が刃溝３に十分に引き込まれるところまで調整ねじ８を後退させる。
【００４４】
その後、刃溝３に入り込んだ切削インサート１０をクランプ機構５の楔６によって適度な摩擦力が生じる状態にゆるく締め付ける。そして、この状態で、調整ねじ８を操作して各切削インサート１０の刃先位置を揃える。
【００４５】
その作業は、調整ねじ８の正転による前進、逆転による後退の両動作に切削インサート１０が追従するため、刃振れ調整の作業がし易く、作業時間が短縮されて工作機の稼働率向上が図れる。
【００４６】
また、刃振れ調整機構が調整ねじ８と切削インサート１０の一部分とによって構成されているため、刃振れ調整機構による占有スペースが少なく、フライスカッタなどの多刃展開も図り易くなる。
【００４７】
なお、刃振れ調整の作業を終えたら、クランプねじ７を十分に締めつけてクランプ機構５による切削インサート１０の本固定を行う。
【００４８】
例示の刃先交換式切削工具１は、調整ねじ８の係合部（フランジ）８ａが切削インサート１０の係合部（上面の溝）１６に入り込んでいるので、楔式の刃具クランプ機構を備えた回転切削工具で問題になる工具使用時の遠心力による切削インサートの飛散も防止される。
【００４９】
これにより、回転切削工具については、さらなる高速回転の要求に応えることが可能になる。
【００５０】
また、図４及び図９に示すように、調整ねじの係合部８ａと切削インサートの係合部１６が楔６によって切削に関与する部位から覆い隠されるため、切屑の擦過による調整ねじの係合部８ａの摩耗なども防止される。
【符号の説明】
【００５１】
１          刃先交換式切削工具
２          工具本体
３          刃溝
４          楔挿入溝
５          クランプ機構
６          楔
６ａ        切欠き部
７          クランプねじ
８          調整ねじ
８ａ        係合部
８ｂ        回転操作部
９          刃振れ調整機構
１０        切削インサート
１１        台金
１２        硬質チップ
１３        上面
１４        側面
１５        切れ刃
１６        係合部
１６ａ      第１の溝
１６ｂ      第２の溝
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図１０】
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【図１１】
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