(57)【要約】  切削用インサートがツールホルダ内に延在するボア(３５)のテーパ部との間で弾性締まり嵌めを行うテーパシャンク(１１５)を有する、ツールホルダアセンブリ(５)に用いるツールホルダ(２５)及び切削用インサート(１００)。切削用インサート(１００)の後向きの面(１２０)は、ツールホルダ(２５)の前向きの面(４０)に当接し、切削用インサートをツールホルダ内に適切に配置する。
2008512264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーパシャンクと後向きの面とを有する切削用インサートを受容する構成のツールホルダであって、
a)ツールホルダ本体と、
b)前記ツールホルダ本体内部で後方に延在し、貫通する中心軸を有するボアと、
c)前記ボアの周囲に延出し、前記インサートの前記後向きの面と当接する、前向きの面と、
を有し、
d)前記ボアは、前記前向きの面が前記後向きの面と当接する際に前記テーパシャンクとの間で弾性締まり嵌めを行う寸法のテーパ部を有し、前記テーパ部は前記ボアが後ろ方向に延在するにつれ狭窄されることを特徴とする、
ツールホルダ。
【請求項２】
前記テーパ部の壁は、中心軸に対し５度〜１５度のテーパ角を形成する、請求項１に記載のツールホルダ。
【請求項３】
前記テーパ角が約１０度である、請求項２に記載のツールホルダ。
【請求項４】
前記ボアが円錐形である、請求項１に記載のツールホルダ。
【請求項５】
前記ボアが非円形である、請求項１に記載のツールホルダ。
【請求項６】
前記ボアが多角形である、請求項１に記載のツールホルダ。
【請求項７】
更に、前記前向きの面から後方に伸びる、長手方向に延在するスロットを有する、請求項１に記載に記載のツールホルダ。
【請求項８】
前記スロットは、ツールホルダ中心軸について対称配置された、請求項７に記載のツールホルダ。
【請求項９】
前記前向きの面は円錐形を有し、中心軸に対し８０度〜１００度の円錐角を形成する、請求項１に記載のツールホルダ。
【請求項１０】
前記前向きの面はボアの中心軸に対し垂直である、請求項１に記載のツールホルダ。
【請求項１１】
前記ボアは、取り付けた切削用インサートの交換及び取外しが行えるよう、ツールホルダの後端からアクセス可能である、請求項１に記載に記載のツールホルダ。
【請求項１２】
テーパシャンク及び後向きの面を有する切削用インサートを受容する構成のツールホルダであって、
a)ツールホルダ本体と、
b)前記ツールホルダ本体内部で後方に延在し、貫通する中心軸を有すると共に、後方に延在するにつれ狭窄されるボアと、
c)前記ボアの周囲に延出し、前記中心軸と直交する前向きの面と、
を有する、
ツールホルダ。
【請求項１３】
後方に延在するボアと前向きの面とを有するツールホルダ内に取り付けられる構成の切削用インサートであって、
a)切削端を備えた前端を有する切削用インサート本体と、
b)前記前端から後方に延在し、貫通する中心軸を有する、前記ボアに受容可能なシャンクと、
c)前記インサート本体の前端と前記インサート本体のシャンクとの間で、前記ツールホルダの前向きの面に当接する、後向きの面と、
を有し、
d)前記シャンクは、前記インサート本体の前記後向きの面が前記ツールホルダの前記前向きの面に当接する際に前記ボアとの間で弾性締まり嵌めを行う寸法のテーパ部を有し、前記テーパ部は前記ボアが後方に延在するにつれ狭窄されることを特徴とする、
インサート。
【請求項１４】
前記シャンクの壁は、中心軸に対し５度〜１５度のテーパ角を形成する、請求項１３に記載のインサート。
【請求項１５】
前記シャンクのテーパ角は好適には１０度である、請求項１４に記載のインサート。
【請求項１６】
前記シャンクは円錐形である、請求項１４に記載のインサート。
【請求項１７】
前記シャンクが非円形である、請求項１４に記載のインサート。
【請求項１８】
前記シャンクが多角形である、請求項１４に記載のインサート。
【請求項１９】
更に、前記インサートの前記後向きの面から後方に延出し、前記ツールホルダの対応するスロットに係合する、長手方向に延出する突起を有する、請求項１４に記載に記載のインサート。
【請求項２０】
前記突起は、前記インサートの中心軸について対称配置された、請求項１９に記載のインサート。
【請求項２１】
前記前向きの面は円錐形を有し、中心軸に対し８０度〜１００度の円錐角を形成する、請求項１４に記載のインサート。
【請求項２２】
前記後向きの面は、前記インサートシャンク中心軸に対し垂直である、請求項１４に記載のインサート。
【請求項２３】
後方に延在するボアと、前記ボアの周囲に延出する前向きの面とを有するツールホルダ内に取り付けられる構成の切削用インサートであって、
a)切削用インサート本体と、
b)前記インサート本体の前記前端から後方に延在し、貫通する中心軸を有する前記ボアに受容可能であると共に、後方に延在するにつれ狭窄されるシャンクと、
c)前記中心軸に対し略垂直であり、前記インサート本体の前記前端と前記インサート本体の前記シャンクとの間に配置される後向きの面と、
を有する切削用インサート。
【請求項２４】
a)
１)本体内部を後方に延在し、貫通する中心軸を有する、ツールホルダボアと、
２)前記ボアの周囲に延出する前向きの面と、
を含むツールホルダ本体と、
b)
１)切削端を有する前端と、
２)前記前端から後方に延出し、貫通する中心軸を有するインサートシャンクと、
３)前記インサートの前記前端と前記インサートの前記シャンクとの間に配置される後向きの面と、
を含む切削用インサート本体と、
を有し、
c)前記ツールホルダの前記前向きの面は、前記インサートの前記後向きの面に接触し、
d)前記ツールホルダボアはテーパ部を有し、前記シャンクはわずかに一致しないテーパを有し、各テーパの寸法が、前記ツールホルダの前記前向きの面が前記インサートの前記後向きの面と当接する際に相互に弾性締まり嵌めを行うべく設定される、
ツールホルダシステム。
【請求項２５】
前記ツールホルダボアのテーパは前記中心軸に対しボアテーパ角を形成し、前記テーパシャンクは前記中心軸に対しシャンクテーパ角を形成し、前記ボアテーパ角と前記シャンクテーパ角との差は最大３度である、請求項２４に記載のツールホルダシステム。
【請求項２６】
前記ボアテーパ角と前記シャンクテーパ角との差は最大１.０度である、請求項２５に記載のツールホルダシステム。
【請求項２７】
前記ツールホルダボアは前記中心軸に対し９.５度のテーパ角を形成し、前記テーパシャンクは前記中心軸に対し１０度のシャンクテーパ角を形成する、請求項２４に記載のツールホルダシステム。
【請求項２８】
前記切削用インサート本体は少なくとも１つの長手方向に延在するスロットを有し、前記ツールホルダ本体の前記ボアは、該ボアから長手方向に延出する少なくとも１つの突起を有し、前記少なくとも１つの突起は前記少なくとも１つのスロットと係合する、請求項２４に記載のツールホルダシステム。
【請求項２９】
前記少なくとも１つの突起は前記ツールホルダ本体の前記前向きの面と前記インサート本体の前記後向きの面のいずれか一方から延出し、少なくとも１つの対応するスロット（凹部）は前記ツールホルダ本体の前記前向きの面と前記インサート本体後向きの面の他方に形成され、前記少なくとも１つの突起は前記少なくとも１つのスロット（凹部）と係合する、請求項２４に記載のツールホルダシステム。
【請求項３０】
切削用インサートを、後方に延在するボアと、前記ボアの周囲に延出する前向きの面とを有するツールホルダに着脱可能に取り付ける方法であって、前記インサートは、前端と、前記前端から後方に延出するシャンクと、後向きの面と、を有し、前記シャンクは前端から狭窄されるボアを有し、前記方法は、
a)前記インサートを前記ツールホルダボアに挿入するステップと、
b)前記テーパシャンクと前記ツールホルダボアとの間で弾性締まり嵌めを行うステップと、
c)前記インサートの前記後向きの面を前記ツールホルダの前記前向きの面と当接させるステップと、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属加工作業に係り、より詳しくはツールホルダ及びそれと結合される切削用インサートに関する。また、本発明は、ツールホルダ及びそれと結合される切削用インサートを組み立て、ツールホルダアセンブリを形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属加工作業の際、切削用インサートは、一般的に切削用インサートが被加工物に押し当てられる際に切削用インサートを固定するツールホルダに取り付けられる。通常、切削用インサートはツールホルダ内に成型されたポケットに嵌合し、固定ねじ又はクランプによりポケット内に保持される。しかし、切削用インサートがポケット内に保持される際、インサートの切削端が破損しないよう、ポケット内にインサートの切削端用クリアランスを設けることが重要である。また、被加工物に接するインサートの切削端が正しく位置決めされるようポケットを加工することが重要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
切削用インサートをツールホルダ内に正確に位置決めすると同時に比較的簡単な方法でツールホルダを固定する、ツールホルダアセンブリに用いるツールホルダ及び切削用インサートが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一態様は、テーパシャンクと後向きの面とを有する切削用インサートを受容する構成のツールホルダに関する。該ツールホルダは、ツールホルダ本体と、ツールホルダ本体内部で後方に延在し、貫通する中心軸を有するボアと、ボアの周囲に延出し、インサートの後向きの面と当接する、前向きの面と、を有する。該ボアは、前向きの面が後向きの面と当接する際にテーパシャンクとの間で弾性締まり嵌めを行う寸法のテーパ部を有し、テーパ部はボアが後ろ方向に延在するにつれ狭窄されることを特徴とする。
【０００５】
本発明の第二の態様は、後方に延在するボアと前向きの面とを有するツールホルダ内に取り付けられる構成の切削用インサートに関する。該インサートは、切削端を備えた前端を有する切削用インサート本体と、前端から後方に延在し、貫通する中心軸を有する、ボアに受容可能なシャンクと、インサート本体の前端とインサート本体のシャンクとの間で、ツールホルダの前向きの面に当接する、後向きの面と、を有する。該シャンクは、インサート本体の後向きの面がツールホルダの前向きの面に当接する際にボアとの間で弾性締まり嵌めを行う寸法のテーパ部を有することを特徴とする。
【０００６】
本発明の第三の態様は、ツールホルダ本体と切削用インサートとを有するツールホルダシステムに関する。該ツールホルダは、本体内部を後方に延在し、貫通する中心軸を有する、ツールホルダボアと、ボアの周囲に延出する前向きの面と、を含む本体を有する。切削用インサートは、切削端を有する前端と、前端から後方に延出し、貫通する中心軸を有するインサートシャンクと、後向きの面と、を含む。ツールホルダの前向きの面は、インサートの後向きの面に接触する。ツールホルダボアはテーパ部を有し、シャンクはわずかに一致しないテーパを有し、各テーパの寸法が、ツールホルダの前向きの面がインサートの後向きの面と当接する際に相互に弾性締まり嵌めを行うべく設定される。
【０００７】
本発明の第四の態様は、切削用インサートを、後方に延在するボアと、ボアの周囲に延出する前向きの面とを有するツールホルダに着脱可能に取り付ける方法に関する。インサートは、前端と、から後方に延出するシャンクと、後向きの面と、を有する。シャンクは前端から狭窄されるボアを有する。該方法は、a)インサートをツールホルダボアに挿入するステップと、b)テーパシャンクとツールホルダボアとの間で弾性締まり嵌めを行うステップと、c)インサートの後向きの面をツールホルダの前向きの面と当接させるステップと、を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、例えば旋盤に取り付けられ、中心線１５周りに矢印２０の方向に回転している被加工物１０を示す。ツールホルダ２５には切削用インサート１００が取り付けられ、ツールホルダアセンブリ５を形成している。ツールホルダ２５に取り付けられたインサート１００は、矢印１１０の方向にインサートシャンク(図２に参照番号１１５で示す)内に延びる中心軸１０５周りに回転可能であってもよい。あるいは、ツールホルダ２５は、回転せずに固定されて保持されてもよい。ここでは説明の目的で、ツールホルダアセンブリは静止又は回転のいずれの用途にも利用できるものとする。
【０００９】
インサート、ツールホルダ、及びツールホルダを保持する支持部材の更なる詳細は、米国特許出願番号１０/６５３、７１２「流体衝突を伴う、インサートを備えた切削用インサート及びインサートの回転方法及びアセンブリ（Method and Assembly for Rotating a Cutting Insert With Fluid Impingement and the Insert Therein）」（２００３年９月２日出願。本願は本出願の譲受人に譲渡され、参照によって本願明細書に援用される）に記載されている。
【００１０】
図２及び図３は、本発明に従ったツールホルダ２５及び切削用インサート１００の一部断面図である。識別のため、図２の底部から頂部に向かう方向を前方向、逆の方向を後方向とする。ツールホルダ２５は、内部を貫通する中心軸１０５と後向きの面１２０を備えたテーパシャンク１１５とを有する切削用インサート１００を受容すべく構成されている。後向きの面１２０はインサート本体１２５の前端１３０とインサート本体１２５のシャンク１１５との間に設けられる。ツールホルダ２５はツールホルダ本体３０と、本体内部で後方に延在するボア３５とを含む。ボア３５は内部を貫通する中心軸３６を有する。更に、ツールホルダ本体３０は、ボア３５の周囲に延出し、インサート１００の後向きの面１２０と当接する、前向きの面４０を有する。
【００１１】
説明のため、切削用インサートシャンク１１５が中心軸１０５を有し、ツールホルダボア３５が中心軸３６を有していても、インサート１００がツールホルダ２５内に取り付けられれば、軸１０５、３６は同軸となる。従って、明細書全体を通して中心軸１０５のみを参照するが、同様のことがインサート１００とツールホルダ２５とが組み付けられている際には軸１０５，３６に適用され、インサート１００とツールホルダ２５とが離脱された際にはインサートシャンク１１５とツールホルダボア３５とは別々の中心軸１０５、３６をそれぞれ有するものとする。
【００１２】
ボア３５は、前向きの面４０が後向きの面１２０と当接している際にシャンク１１５との間で弾性締まり嵌めを行うテーパ部４５を有する。テーパ部４５はボア３５が後ろ方向に延在するにつれ狭窄される。図３に示すように、インサート１００がツールホルダ本体３０のボア３５に完全に挿入された状態では、切削用インサート１００の後向きの面１２０はツールホルダ本体３０の前向きの面４０と当接し、同時に、インサート本体１２５のシャンク１１５はボア３５の壁３７と接触し、弾性締まり嵌めを行う。図２に示すように、ボア３５のテーパ部４５の壁３７は中心軸３６に対し５度〜１５度、好適には約１０度のテーパ角Aを形成する。
【００１３】
更に、切削用インサート本体１２５のシャンク１１５は中心軸１０５に対し５〜１５度、好適には１０度のテーパ角Fを形成してもよいが、シャンク１１５のテーパとツールホルダ本体３０のテーパ部４５は約０.５度〜３.０度、特に０.５度だけわずかに相違することが望ましい。
【００１４】
具体的には、シャンク１１５のテーパ角Fはボア３５のテーパ角Aよりも大きく、このため弾性締まり嵌めは可能な限りツールホルダ本体３０の前向きの面４０に近い部分で発生する。
【００１５】
好適な実施形態では、中心軸１０５から測定されたボア３５のテーパ角Aとシャンク１１５のテーパ角Fとの差は０.５度である。ツールホルダテーパ角Aは９.５度であり、シャンクテーパ角Fは１０度である。
【００１６】
更に、ツールホルダ本体３０の前向きの面４０はボア３５の中心軸３６と直交することが望ましい。あるいは、図に角度B及び角度Cで示されるように、中心軸３６に対し８０度〜１００度の角度を形成することが望ましい。
【００１７】
上述したように、切削用インサート１００は、前端１３０と切削端１３５とを備えた切削用インサート本体１２５を有する。切削用インサート１００の後向きの面１２０は前端１３０とシャンク１１５との間に位置する。ツールホルダ本体３０の前向きの面４０は８０度〜１００度の角度を有してもよく、切削用インサート本体１２５の後向きの面１２０も中心軸１０５に対し８０度〜１００度の角度D、角度Eを形成してもよい。但し、後向きの面１２０は切削用インサート本体１２５の中心軸１０５と直交することが望ましい。
【００１８】
切削用インサート１００がツールホルダ２５内に取り付けられ、ボア３５のテーパ部４５と切削用インサート１００のテーパシャンク１１５との間の弾性締まり嵌めにのみ基づいて保持されることが可能である。しかし、図４に示すように、補助的に固定ボルト２００を用いて切削用インサート１００をツールホルダ２５に固定してもよい。固定ボルト２００は通路１４０を貫いて延出し切削用インサート本体１２５に入る。固定ボルト２００がツールホルダ本体３０内に固定されると、切削用インサート本体１２５がその内部に固定され保持されるよう、固定ボルト２００のヘッド２０５は切削用インサート本体１２５の通路１４０よりも大きく設定される。具体的には、固定ボルト２００の寸法は通路１４０の寸法よりも小さく、雄ねじ２０７を有している。突出しねじ２１０はツールホルダ本体３０を貫いて延出する通路２２０内で雄ねじ２１５と螺合するねじ２１２を有する。固定ボルト２００の雄ねじ２０７は次いで突出しねじ２１０内の雌ねじと螺合される。これにより固定ボルト２００は切削用インサート本体１２５をツールホルダ本体３０のボア３５内に保持し、切削用インサート本体１２５の後向きの面１２０はツールホルダ本体３０の前向きの面４０と当接する。更に切削用インサート本体１２５のテーパシャンク１１５はツールホルダボア３５のテーパ部４５との間で弾性締まり嵌めを行う。
【００１９】
突出しねじ２１０は切削用インサート１００をツールホルダ２５内に保持する補助となるだけでなく、切削用インサート１００のツールホルダ３０からの取外しを補助する。具体的には、通路２２０は、ツールホルダ本体３０の反対側から通路２２０にアクセスすることができるよう、ツールホルダ本体３０を長さ方向に貫通する。突出しねじ２１０の端部２３０は結合工具を受容する、例えば六角形の開口部を有し、突出しねじ２１０は回転されてインサート１００に押圧され、インサート１００をツールホルダ２５から押し出す。このことは、ツールホルダボア３５のテーパ部４５と切削用インサート１００のテーパシャンク１１５が相互に弾性締まり嵌めを行っていることから、特に重要である。
【００２０】
切削用インサート本体１２５はタングステンカーバイド、シリコンニトリドベースのセラミック、サイアロンベースのセラミックなどの比較的剛性の高い材料で製造でき、シャンク１１５とツールホルダボア３５のテーパ部４５との間の弾性締まり嵌めは、主に鋼(例えば、H１３工具鋼）製のツールホルダ本体３０を拡張されることで行われている。
【００２１】
図２及び図３を参照すると、ツールホルダアセンブリの実際の実施形態では、インサート本体１２５は円形切削端１３５を有し、全体寸法は１.０００インチである。ツールホルダテーパ部４５のテーパ外径は０.７０７インチであり、切削用インサート本体１２５のテーパシャンク１１５のテーパ外径は０.７０９インチである。ここで径差が０.００２インチであることにより、公称１０度のテーパ角と組み合わされ、インサート本体１２５の後向きの面１２０とツールホルダ本体２５の前向きの面４０との間の乖離が０.００５６インチとなる。このような寸法を用いることで、インサート本体１２５の後向きの面１２０とツールホルダ本体３０の前向きの面４０が完全に当接している際のツールホルダテーパ部４５の前端における平均フープ歪みはインチ当たり約０.００２８インチとなる。この歪みはツールホルダ材料の生ずる歪みを大幅に下回るが、差分温度及び拡張が存在する場合、作業中の干渉を維持するには十分である。この実施形態では、ツールホルダはRc硬さが４５のH１３工具鋼で製造され、切削用インサートはサイアロンベースセラミック材料であるKY０NR１５４０材料で製造されている。
【００２２】
上記の値がある一定のツールホルダ及びインサートのサイズについて選択されたことは当業者には明白である。サイズ又は形式の異なるツールホルダ及び／又はインサートや、材料の異なるツールホルダ及び／又はインサートについては、これらの範囲を逸脱した値とすることで同様の結果が得られる場合もある。
【００２３】
本発明に従ったツールホルダアセンブリの設計は、より大きいサイズのインサートを収容すべく利用されてもよい。但し、より小さいサイズ(すなわち、１/２インチI.C)のインサートの場合、ツールホルダ本体３０の前向きの面４０の領域において過度の引張応力を発生させないよう、弾性締まり嵌めを行いながらも、締まり嵌めにより発生されるストレスを低減させるべく、締まり嵌めを弱めてもよい。そのような状況では、かみ合いストップ（positive stops）を利用してインサート本体１２５の回転をボア３５内に抑制することが望ましい。
【００２４】
図５及び図６を参照すると、ツールホルダアセンブリ３０５は、切削用インサート本体４２５を有する本体３３０及び切削用インサート４００を有するツールホルダ３２５で構成されている。上述したツールホルダ本体３０は、ツールホルダ本体３３０が、ツールホルダ本体３３０の前向きの面３４０から後方に向かって延びる、長手方向に延在するスロット３５０を更に含む点を除き、図５及び図６に示したツールホルダ本体３３０と同一である。図５に示すように、スロット３５０はツールホルダボア中心軸３１５について対称配置される。
【００２５】
他方、切削用インサート本体４２５は、インサートのテーパシャンクの中心軸４０５について対称配置された、長手方向に延在する突起４５０を含む。
【００２６】
このように構成する目的は２つある。第一に、ツールホルダ本体３３０中のスロット３５０により、ボア３３５のテーパ部３４５のより柔軟な拡張が可能となる。更に、切削用インサート本体４２５の突起４５０をツールホルダ本体３３０のスロット３５０内に係合させることで、切削用インサート本体４２５が積極的に保持され、ツールホルダ３２５内の切削用インサート４００の回転が防止される。
【００２７】
図４の切削用インサート１００と同様の特徴を有する切削用インサート、すなわち突起４５０（図５参照）を有さない切削用インサートを、図５のスロットと同様のスロット３５０を有するツールホルダ本体３３０に固定することは可能である。このことは、前向きの面３４０の領域の径がシャンク４１５をボア３３５に挿入することで発生する弾性拡張の歪みを十分に許容しない小径の切削用インサートには特に有益である。図４を再度参照すると、切削用インサート本体１２５のシャンク１１５は、ツールホルダ本体３０のボア３５内の長手方向に延出する突起と係合する、長手方向に延在するスロットを有していてもよい。更に、ツールホルダ本体３０の前向きの面４０又は切削用インサート本体１２５の後向きの面の一方１２０から延出し、前向きの面４０又は後向きの面１２０の他方に形成された対応凹部と係合する突起を有していてもよい。
【００２８】
図６を参照すると、図４に示す方法と同様に、固定ボルト５００を用いて切削用インサート本体４２５をツールホルダ本体３３０内に保持してもよい。更に、切削用インサート本体４２５を取り外したいとき、切削用インサート本体４２５をツールホルダ本体３３０から取り外す機構として突出しねじ５１０(想像線で図示)を用いてもよい。
【００２９】
本発明に従った設計により、インサート１００を同軸的にツールホルダ２５上に着座させ、且つ両者の相互回転を防止する構成が提供される。更に、この構成により、インサート１００を適切に着座させ、保持するのに充分な強度を有する固定ボルト２００の利用が可能となる。これは、固定ボルトが切削用インサートをツールホルダから移動させあるいは押し出す傾向のある切削力に抗してインサートをツールホルダ内に保持するために充分強力であることが必要な従来の構成とは異なっている。
【００３０】
ツールホルダ２５のボア３５に収容されるテーパ部４５や切削用インサート１００のテーパシャンク１１５のような円錐形テーパ部を例に挙げて説明してきたが、ツールホルダのテーパ部及び切削用インサートのテーパシャンクは、テーパ部を有し、ボアのテーパ部とインサートのテーパシャンクとの間に弾性締まり嵌めを行い得る形状であれば、図７Aに示す楕円形６００のように非円形形状であってもよい。また、ボアのテーパ部及びテーパシャンクは、例えば、三角形６０５(図７B参照)や丸みを帯びた三角形６１０(図７C参照)のように、対応する多角形形状を有していてもよい。
【００３１】
図では切削用インサート１００は円形切削端１３５を有する。なお、切削端形状はシャンク１１５により支持可能な任意の形状とすることができ、円錐形状に限定されない。
【００３２】
また、上述したツールホルダアセンブリは回転ツールホルダ又は静的ツールホルダに用いることができる。本出願が回転ツールホルダ及び切削用インサートに関する場合、図５を参照すると、ツールホルダアセンブリ３０５は回転用途に関して均衡がとれていなければならないことからスロット３５０と突起４５０が中心軸４０５、３１５について対称であることが重要である。しかし、ツールホルダアセンブリ３０５が静的な用途にのみ関する場合、ツールホルダ本体３３０の１つ以上のスロット３５０に係合する単一の突起４５０又は別の構成の非対称的突起を含むことも可能である。なお、切削用インサート本体４２５の同軸性及び均一保持力を維持するため、図５に示されるツールホルダ本体３３０のスロット３５０は対称であってもよい。
【００３３】
再び図４を参照すると、切削用インサート１００はツールホルダ本体３０内に次のような方法で取り付けることができる。突出しねじ２１０を通路２２０内に螺合し固定する。次いで切削用インサート１００をボア３５内に固定し、雄ねじ２２５を突出しねじ２１０内に係合させるよう固定ボルト２００を回転させる。切削用インサート１００がツールホルダ２５内に完全に取り付けられ、すなわち、切削用インサート１００の後向きの面１２０がツールホルダ２５の前向きの面４０と完全に当接するまで、固定ボルト２００を締め付ける。この時点でツールホルダアセンブリ５は使用可能となる。切削用インサート１００をツールホルダ２５から取り外すには、固定ボルト２００を緩め、工具を突出しねじ２１０の端部２３０に差し込み、突出しねじ２１０を図４の軸方向右側に付勢し、切削用インサート１００に押しつけるよう回転させる。インサート１００を貫いて延在する通路１４０の直径が固定ボルト２００の外径より大きいことから、固定ボルト２００は切削用インサート本体１２５と相対的に回転する。突出しねじ２１０が回転することで右方向への軸動作が行われ、次いでインサート１００がツールホルダ２５から取り外される。
【００３４】
更に、本発明は、上述したように切削用インサート１００をツールホルダ２５に着脱可能に取り付ける方法に関する。この方法は、インサート１００をツールホルダボア３５に挿入し、テーパシャンク１１５とツールホルダボア３５の間で弾性締まり嵌めを行い、インサート１００の後向きの面１２０をツールホルダ２５の前向きの面４０に当接させる、各ステップを含む。
【００３５】
発明の特定の実施形態を詳細に説明したが、本開示の教示全般に照らしてその詳細に対し、種々の修正を施したり代案を開発したりすることが可能であることは当業者には明白であろう。本願明細書に記述された好適な実施形態はあくまで一例であり、本発明の範囲を限定する意図はない。本発明の範囲は添付の請求の範囲及びそのあらゆる等価物の外延により与えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】切削用インサートがツールホルダに取り付けられている、ツールホルダアセンブリの等角図である。
【図２】ツールホルダに対して位置決めされたインサートの分解断面図である。
【図３】ツールホルダに挿入された図２のインサートの断面図である。
【図４】本発明の一実施形態の詳細を示す等角図である。
【図５】ツールホルダ及び切削用インサートの第二の実施形態の等角図である。
【図６】図５に示されたツールホルダアセンブリの側面図である。
【図７Ａ】楕円形のツールホルダボア/インサートシャンクの平面図である。
【図７Ｂ】三角形のツールホルダボア/インサートシャンクの平面図である。
【図７Ｃ】外側に丸みを帯びた三角形のツールホルダボア/インサートシャンクの平面図である。
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【国際調査報告】
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