(57)【要約】      （修正有）【課題】構造が簡素で、調整作業も容易な刃先調整機構を有するカッタの刃先位置の調整を、従来品に比べてより微細に行えるようにした調整機構付刃先交換式カッタを提供する。【解決手段】カッタボディ２との間に隙間８を生じさせた調整部材９と、その調整部材をカッタボディ２に固定する連結部材１０と、調整部材９の入力部９ａに力を加える調整ねじ１１とで刃先調整機構５を構成し、調整ねじ１１の推力で入力部９ａを調整ねじの軸方向に動かして連結部材１０を支点にして調整部材９を弾性変形させ、そのときに変位する調整部材９の一端面で刃先交換式チップ６を位置決めするようにした。【選択図】図６
2008155352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カッタボディ（２）又はそのカッタボディに取り付けるロケータ（１２）にチップ座（３）を設けてそのチップ座（３）に刃先交換式チップ（６）を着脱自在に装着した刃先交換式カッタであって、前記カッタボディ（２）又はロケータ（１２）との間に隙間（８）を生じさせた調整部材（９）と、その調整部材（９）の長手途中をカッタボディ（２）又はロケータ（１２）に固定する連結部材（１０）と、前記調整部材（９）の入力部（９ａ）に力を加える調整ねじ（１１）とで構成される刃先調整機構（５）を有し、
前記チップ座（３）の刃先の位置決め基準となる座面を前記調整部材（９）の一端面で構成し、
前記調整ねじ（１１）の推力で前記入力部（９ａ）を調整ねじの軸方向に動かして前記連結部材（１０）を支点にして前記調整部材（９）を弾性変形させ、その弾性変形に伴って変位する前記調整部材の一端面に刃先交換式チップ（６）を当接させてチップの位置決めを行うようにした調整機構付き刃先交換式カッタ。
【請求項２】
刃先調整機構（５）の調整部材（９）と連結部材（１０）を、カッタボディ（２）又はロケータ（１２）と一体に形成した請求項１に記載の調整機構付き刃先交換式カッタ。
【請求項３】
前記調整ねじ（１１）で前記入力部（９ａ）をカッタボディ（２）又はロケータ（１２）との間の隙間が増大する方向に押し動かして前記調整部材（９）を弾性変形させるようにした請求項１又は２に記載の調整機構付き刃先交換式カッタ。
【請求項４】
前記調整ねじ（１１）で前記入力部（９ａ）をカッタボディ（２）又はロケータ（１２）との間の隙間が縮小する方向に引き動かして前記調整部材（９）を弾性変形させるようにした請求項１又は２に記載の調整機構付き刃先交換式カッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、切れ刃を刃先交換式チップ（スローアウェイチップ）で構成する刃先交換式カッタ、詳しくは、刃先調整機構（カッタボディに対するチップ取り付け位置の調整機構）を有し、その刃先調整機構として、構造が簡素で微細な調整を行えるものを備えた調整機構付き刃先交換式カッタに関する。
【背景技術】
【０００２】
焼結品の刃先交換式チップ（以下では単にチップと言う）で切れ刃を構成する切削工具は、加工コストを低く抑えるために、表面に黒皮（焼結肌）を残したチップが多用される傾向にある。その黒皮を残したチップは、寸法精度が低いため、切削加工の高精度化が要求されるときには、カッタボディに装着したチップの刃先位置を装着後に微調整することが必要になる。その刃先位置の微調整は、カッタボディとチップとの間、或いは、カッタボディとチップを保持したカートリッジとの間にくさび状部材や調整ねじなどを介在し、その部材の挿入量や締め込み量を変化させてチップ位置決め面を変位させる方法でなされることが多いが、この構造は、部品数の増加、構造要素の加工の複雑化、調整作業の煩雑化などの問題が避けられない。
【０００３】
そこで、下記特許文献１は、チップ座を形成したカートリッジをカッタボディに固定し、そのカートリッジにスリットを設け、そのスリットを前記チップ座のチップの一側面を支える座面とカッタボディの位置決め基準面に当接させる端面との間に端面と平行に配置してそのスリットにくさび状部材を嵌入する調整機構を提案している。
【０００４】
その調整機構は、カートリッジに設けるチップ座に各々がカッタ軸に対して４５°の角度をもって相反する方向に傾いた２つの座面を含ませ、さらに、片方の座面とその座面と平行な端面との間に前記スリットを設けてこの２つの座面でチップの直角な２側面を支持するようにしており、カートリッジに設けたスリットにくさび状部材を嵌入すると、前記スリットと片方の座面（前記２つの座面の中のひとつの面）との間に画されたカートリッジの一部分が弾性変形し、それに伴い前記片方の座面がくさび状部材の嵌入方向と直角方向に変位してチップの位置決め点が変化するようになっている。
【０００５】
なお、類似の技術は、下記特許文献２〜４などにも開示されている。
【特許文献１】特開平８−３９３３０号公報
【特許文献２】実開平７−２７７１９号公報
【特許文献３】特開２００６−１０２９２４号公報
【特許文献４】特開２００６−２４７７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１が開示している調整機構は、スリットへのくさび状部材の嵌入時にチップがカッタ軸方向だけでなくカッタ径方向にも変位する。従って、外径変化を嫌う隅削りフライスカッタなどには適用し難い。
【０００７】
また、この調整機構は、カートリッジの端面が工具軸と直角な向きになるようにカートリッジをカッタボディに取り付けると、くさび状部材の嵌入時にチップがカッタ軸方向のみに移動するものになるが、くさび状部材でカートリッジの一部を弾性変形させて押し動かす量とチップを位置決めする座面の変位量とが等しくなる構造であるので、より微細な調整の要求に応えるのが難しい。特許文献２〜４が開示しているものも同様の問題を有する。
【０００８】
そこで、この発明は、特許文献１などが開示している調整機構の特徴、即ち、構造が簡素で、調整作業も容易と言う利点を生かしながら、特許文献１が開示しているものよりも刃先位置のより微細な調整が行えるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、この発明においては、カッタボディ又はそのカッタボディに取り付けるロケータにチップ座を設けてそのチップ座に刃先交換式チップを着脱自在に装着した刃先交換式カッタに下記の刃先調整機構を備えさせた。
その刃先調整機構は、カッタボディ又はロケータとの間に隙間を生じさせた調整部材と、その調整部材の長手途中をカッタボディ又はロケータに固定する連結部材と、前記調整部材の前記連結部材から離反した位置にある入力部に力を加える調整ねじとで構成し、なおかつ、前記チップ座の座面のひとつを前記調整部材の一端面で構成し、前記調整ねじの推力で前記入力部を調整ねじの軸方向に動かして前記連結部材を支点にして前記調整部材を弾性変形させ、その弾性変形に伴って変位する調整部材の一端面に刃先交換式チップを当接させてチップ（刃先）の位置決めを行うものにした。
【００１０】
刃先調整機構の調整部材と連結部材は、カッタボディやロケータと一体に形成するものと、別部品をカッタボディやロケータに固定して構成するものが考えられる。耐久性を考えると前者の方が好ましいが、後者は、カッタボディに対して調整部材や連結部材を後付けすることができるので、製作時の精度が前者ほど要求されない利点がある。
【００１１】
また、調整部材は、入力部を調整ねじでカッタボディ又はロケータとの間の隙間が増大する方向に押し動かして弾性変形させるものと、入力部を調整ねじでカッタボディ又はロケータとの間の隙間が縮小する方向に引き動かして弾性変形させるものの２形態が考えられ、どちらの形態の調整部材を採用しても発明の目的は達成される。
【発明の効果】
【００１２】
この発明のカッタに設けた刃先調整機構は、入力部に調整ねじから力を加えてその入力部を調整ねじの軸方向に変位させる。その操作で調整部材が弾性変形し、その弾性変形によって調整部材の一端がカッタボディやロケータとの連結部材を支点にして回動しながら調整ねじの軸に対して直角方向に変位する。このときの変位量は、調整部材をカッタボディやロケータとの連結部材を支点にして回動するように弾性変形させる構造としたことによって、入力部の調整ねじ軸方向変位量に対して大幅に縮小され、そのために、特許文献１のカッタよりも微細な調整が行えるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面の図１〜図２３に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。図１〜図６は、この発明を適用した第１形態のカッタ（隅削りフライスカッタ）１Ａを示している。図中２はカッタボディであり、３つの座面３ａ、３ｂ、３ｃを有するチップ座３と各チップ座に対応させた切屑ポケット４を先端外周に複数有している。また、各チップ座３の設置部にそれぞれ刃先調整機構５を有している。
【００１４】
６は、各チップ座３に着脱自在に装着する刃先交換式チップ（スローアウェイチップ）である。カッタボディ２に対するチップ６の固定は、例示のカッタでは、クランプねじ７をチップ中心の取付穴６ａに通し、カッタボディ２にねじ込むそのクランプねじ７でチップ６を締め付ける方法でなされている。クランプねじ７とチップ中心の取付穴６ａとの間には、チップ固定位置の調整による変動を所要範囲内で許容する融通が存在する（その構造は後述する他の形態のカッタも同じ）。
【００１５】
チップ６は、すくい面となす面及び前逃げ面となす面が共に長方形、外周逃げ面となす面が平行四辺形をなすものが用いられているが、この形状に限定されるものではない。
【００１６】
チップ座３は、チップ６をカッタ径方向に位置決めする座面３ａと、チップ６をカッタ軸方向に位置決めする座面３ｃが図４の断面において直角をなすものにしている。また、座面３ｃを刃先調整機構５の調整部材９の一端面で構成している。
【００１７】
刃先調整機構５は、図５に示す要素、即ち、カッタボディ２との間に隙間８を生じさせた調整部材９と、その調整部材９の長手途中をカッタボディ２に固定する連結部材１０と、調整部材９の入力部９ａに力を加える調整ねじ１１とで構成されている。入力部９ａは連結部材１０から離反した位置にある。なお、第１形態のカッタ１Ａでは、調整部材９と連結部材１０がカッタボディ２と一体に形成されている。
【００１８】
調整ねじ１１は、軸心をカッタ径方向に向けて調整部材の入力部９ａに螺合させ、入力部９ａを貫通した先端をカッタボディ２の外周に当接させている。
【００１９】
このように構成した第１形態のカッタは、各チップ座３に装着されるチップ６の位置（刃先位置）を以下のようにして調整する。その調整は、クランプねじ７をまず緩め、次に、調整すべきチップの刃先調整機構５を操作する。調整ねじ１１を締め付けると、調整部材９の入力部９ａが、図６に示すように隙間８が拡大する方向に動き、それに伴い、調整部材９の全体が連結部材１０を支点にして弾性変形して変位する。このとき、座面３ｃ（調整部材９の一端）も連結部材１０を支点にして入力部９ａが動く方向とは反対方向に回動して変位し、その座面３ｃを位置基準にしてチップ６の刃先位置（ここではカッタ軸方向の位置）を微調整し、その後にクランプねじ７を締め付けて調整作業を完了する。
【００２０】
第１形態のカッタ１Ａは、図５からわかるように、入力部９ａから連結部材１０までの距離Ｌ１を連結部材１０から座面３ｃ（調整部材９の一端）までの距離Ｌよりも大きくしており、そのために、入力部９ａの調整ねじ軸方向の変位量に対し、座面３ｃの同方向変位量が梃子比によって縮小される。チップ６の刃先位置の調整量は、座面３ｃが連結部材１０を支点にして回動する際の調整ねじ軸直角方向変位量が刃先の調整量となるので縮小された軸方向変位量よりもさらに縮小され、従って、特許文献１の調整機構に比べてより微細な調整を行うことができる。図６のｓは調整量である。
【００２１】
図７、図８は、この発明の第２形態のカッタを示している。このカッタ１Ｂは、刃先調整機構５をチップ座３よりもカッタの中心側に配置してカッタボディ２の前面に設け、チップをカッタ径方向に位置決めする座面３ａを調整部材９の一端面で構成しており、また、座面３ａ〜３ｃを有するチップ座３をカッタボディ２の前面の外周に設けており、この構造が第１形態のカッタ１Ａと相違する。その他の構成は第１形態のカッタ１Ａと大して変わらない。
【００２２】
刃先調整機構５は、第１形態のカッタと同様に、カッタボディ２との間に隙間８を生じさせた調整部材９と、その調整部材９をカッタボディ２に連結する連結部材１０（これらはカッタボディ２と一体に形成されている）と、調整部材９の入力部９ａに力を加える調整ねじ１１とで構成されている。調整ねじ１１は、調整部材９にカッタ外径側から内径側に向けてねじ込まれ、入力部９ａを貫通したこの調整ねじ１１の先端をカッタボディ２で受けて調整ねじ１１を締め込んだときに隙間８が拡大する方向に入力部９ａが押し動かされて調整部材９が連結部材１０を支点にして弾性変形し、その操作で座面３ａのカッタ径方向位置が変化して刃先位置が同方向に調整されるようになっている。このように、カッタ径方向の刃先位置調整にもこの発明を適用できる。
【００２３】
図９〜図１１はこの発明の第３形態のカッタである。第１形態のカッタ１Ａは、カッタ径方向に向けた調整ねじ１１で調整部材９に力を加えて調整部材９を弾性変形させるようにしたのに対し、第３形態のカッタ１Ｃは、隙間８を調整部材９の径方向内側と周方向後方（カッタ回転方向に見た後方）の双方に設け、カッタ周方向に向けて設置した調整ねじ１１で調整部材９の入力部９ａに力を加えて調整部材９を弾性変形させるものにしており、その構成が第１形態のカッタと相違する。切屑ポケット４側からの調整ねじ１１の操作が許容されるカッタには、この第３形態の構造も採用できる。
【００２４】
図１２〜図１５はこの発明の第４形態のカッタ１Ｄである。この第４形態は、多刃カッタへの適用例を示しているが、基本構成は第１形態のカッタ１Ａと変わるところがない。従って、第１形態と同一要素に同一符号を付して詳細説明を省く。
【００２５】
図１６〜図１８はこの発明の第５形態のカッタである。この第５形態のカッタ１Ｅは、
カッタボディ２の外周にロケータ１２を取付けボルト１３で固定して取り付け、そのロケータ１２に形成したチップ座３にチップ６を装着するようにしている。ロケータ１２には、第１形態のカッタ１Ａに設けたものと同一構造の刃先調整機構５が設けられており、その刃先調整機構５でチップ６のカッタ軸方向刃先位置を微調整することができる。
【００２６】
この第５形態のカッタ１Ｅは、刃先調整機構５の調整部材９、連結部材１０をカッタボディ２とは別加工するロケータ１２に設けているので、隙間８や調整部材９、連結部材１０の加工性に優れる。
【００２７】
なお、この発明のカッタに採用する刃先調整機構５は、図１９、図２０に示すように、調整部材９の入力部９ａを連結部材１０よりも調整部材９の一端側（チップ位置決め面を有する側）に配置するものも考えられる。図１９の構造は、調整ねじ１１を締め込むと、隙間８が拡大する方向に入力部９ａが押し動かされて調整部材９が連結部材１０を支点にして弾性変形する。また、図２０の刃先調整機構５は、調整ねじ１１を皿ねじなどに代え、その調整ねじ１１の入力部９ａを貫通した先端側をカッタボディ２（或いはロケータ１２）にねじ込んでおり、この構造は、調整ねじ１１を締め込むと、隙間８が縮小する方向に入力部９ａが引き動かされて調整部材９が連結部材１０を支点にして弾性変形する。どちらも、調整部材９の弾性変形によって位置基準になる面（調整部材９の一端面）が変位して刃先位置が変わる。
【００２８】
上述した第１〜第５形態のカッタは、刃先調整機構５の調整部材９と連結部材１０をカッタボディ２（又はロケータ１２）と一体に形成したが、図２１に示すように、調整部材９と連結部材１０をカッタボディ２（又はロケータ１２）から独立した部品として構成し、その部品をボルトなどの締結要素１４を用いてカッタボディ２（又はロケータ１２）に取り付けて刃先調整機構５を構成するものも考えられる。この刃先調整機構５は、カッタボディ２に後付けすることができ、そのときに、寸法などを修正することが可能であるので、調整部材９と連結部材１０をカッタボディ２（又はロケータ１２）に一体に形成するものに比べると製作時の精度は厳しく要求されず、製作し易い利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１形態のカッタの斜視図
【図２】図１のカッタの側面図
【図３】図１のカッタの正面図
【図４】図１のカッタの要部の断面図
【図５】図１のカッタの刃先調整機構の詳細を示す断面図
【図６】図５の刃先調整機構の調整動作の説明図
【図７】第２形態のカッタの要部の断面図
【図８】図７のカッタの正面図
【図９】第３形態のカッタの側面図
【図１０】図９のカッタの正面図
【図１１】図９のカッタの要部の断面図
【図１２】第４形態のカッタの一部を示す斜視図
【図１３】図１２のカッタの側面図
【図１４】図１２のカッタの一部分の正面図
【図１５】図１２のカッタの要部の断面図
【図１６】第５形態のカッタの側面図
【図１７】図１６のカッタの正面図
【図１８】図１６のカッタの要部の断面図
【図１９】刃先調整機構の他の例を示す断面図
【図２０】刃先調整機構のさらに他の例を示す断面図
【図２１】刃先調整機構の調整部材と連結部材をカッタボディ（又はロケータ１２）から切り離した例を示す図
【符号の説明】
【００３０】
１Ａ〜１Ｅ  カッタ
２          カッタボディ
３          チップ座
３ａ〜３ｃ  座面
４          切屑ポケット
５          刃先調整機構
６          チップ
６ａ        取付穴
７          クランプねじ
８          隙間
９          調整部材
９ａ        入力部
１０        連結部材
１１        調整ねじ
１２        ロケータ
１３        取付けボルト
１４        締結要素
【図１】
2008155352.tif 000003
【図２】
2008155352.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008155352.tif 000006
【図５】
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【図６】
2008155352.tif 000008
【図７】
2008155352.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2008155352.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2008155352.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2008155352.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2008155352.tif 000021
【図２０】
2008155352.tif 000022
【図２１】
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