(57)【要約】【課題】工具ヘッド本体に対する切刃の突出量を調整することができる工具ヘッドにおいて、切刃の位置を安定させるとともに剛性を高める。【解決手段】工具ヘッド本体１２が取り付けられクイル２０に切刃を取り付けたインサートホルダ６０をボルト５０により固定し、クイル２０を軸Ｌ２方向に移動させることで工具ヘッド本体１２に対する切刃４２の突出量を調整することができる工具ヘッド１０において、インサートホルダ６０は、ボルト５０を挿通する貫通孔６４が形成された基部６２と、基部６２から突設され切刃４０を配設するチップ座面７０が切削方向Ｒ前方側に形成された切刃取付部６６とを有し、ボルト５０を締め付け方向に回転させることで、ボルト５０と基部６２との摩擦力により、切刃取付部６６の切削方向Ｒ後方側に形成された支持面７２と当接する顎部１７が工具ヘッド本体１２に形成されていることを特徴とする。【選択図】図１
2008137135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸回りに回転する工具ヘッド本体と、切刃が取り付けられるインサートホルダと、前記工具ヘッド本体に取り付けられ一端部に前記インサートホルダが固定されるクイルと、前記インサートホルダを前記クイルに固定するボルトと、前記クイルの他端部において該クイルの軸方向に螺合するとともに回転させることにより前記クイルの突出量を調整する調整ネジと、を備えた工具ヘッドにおいて、
前記インサートホルダは、前記ボルトを挿通する貫通孔が形成された基部と、前記基部から突設され前記切刃を配設するチップ座面が切削方向前方側に形成された切刃取付部とを有し、
前記ボルトを締め付け方向に回転させることで、前記ボルトと前記基部との摩擦力により、前記切刃取付部の切削方向後方側に形成された支持面と当接する顎部が前記工具ヘッド本体に形成されていることを特徴とする工具ヘッド。
【請求項２】
前記インサートホルダは、前記クイルと前記基部が前記ボルトの回転方向に係合することなく取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の工具ヘッド。
【請求項３】
軸回りに回転する工具ヘッド本体と、切刃が取り付けられるインサートホルダと、前記工具ヘッド本体に取り付けられ一端部に前記インサートホルダが固定されるクイルと、前記クイルの他端部において該クイルの軸方向に螺合するとともに回転させることにより前記工具ヘッド本体に対する前記クイルの突出量を調整する調整ネジと、を備え、前記工具ヘッド本体に取り付けられた前記クイルに前記インサートホルダをボルトにより固定するインサートホルダの取付方法において、
前記ボルトを挿通する貫通孔が形成された基部と、前記基部から突設され前記切刃を配設するためのチップ座面が切削方向前方側に形成された切刃取付部と、を前記インサートホルダに形成し、
前記ボルトを締め付け方向に回転させることで、前記ボルトと前記基部との摩擦力により、前記インサートホルダを前記工具ヘッド本体に対して前記ボルトを中心にして回転させ、前記切刃取付部の切削方向後方側に形成された支持面を前記工具ヘッド本体に当接させることを特徴とするインサートホルダの取付方法。
【請求項４】
前記調整ネジを一方方向に回転させた後、前記ボルトを前記一方方向と一致する締め付け方向に回転させることを特徴とする請求項３に記載のインサートホルダの取り付け方法。
【請求項５】
前記クイルと前記基部が前記ボルトの回転方向に係合することなく前記インサートホルダを前記クイルに取り付けることを特徴とする請求項３又は４に記載のインサートホルダの取付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
インサートホルダを取り付けた工具ヘッド本体を軸回りに回転させることでインサートホルダが備える切刃を回転させる工具ヘッド及び、該インサートホルダを該工具ヘッド本体に取り付ける方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ボーリング工具、ミーリング工具などの切削工具は、工具ヘッド本体から突出した切刃を回転させる工具ヘッドが取り付けられている。このような工具ヘッド１００は、図５に示すように、工具ヘッド本体１０２と、切刃１０４が取り付けられるインサートホルダ１０６と、工具ヘッド本体１０２に取り付けられ一端部にインサートホルダ１０６が固定されるクイル１０８と、クイル１０８の他端部において該クイル１０８の軸線Ｌ３方向に螺合するとともに回転させることによりクイル１０８の突出量を調整する調整ネジ１１０とを備え、調整ネジ１１０により工具ヘッド本体１０２に取り付けられたクイル１０８を軸線Ｌ３方向に進退させることで、インサートホルダ１０６を介してクイル１０８の一端部に固定された切刃１０４の突出量を調整するものが知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された工具ヘッド１００は、工具ヘッド本体１０２に取り付けられ軸方向Ｌ３に進退させるクイル１０８と切刃１０４が取り付けられるインサートホルダ１０６が一体に設けられているため、次のような問題がある。
【０００４】
すなわち、上記の工具ヘッド１００では、クイル１０８に設けたキー溝１１２に回り止めキー１１４を挿入することで軸回りの回転を防止するようになっているが、このキー溝１１２と回り止めキー１１４との間には軸線Ｌ３回り方向に若干の隙間（遊び）が存在するため、調整ネジ１１０を回転操作すると、摩擦力により調整ネジ１１０の回転方向にクイル１０８が回転し切刃１０４の位置が安定せず、さらにまた、切削抵抗が回り止めキー１１４に作用することとなり剛性が低く、精密な切削加工が困難である問題がある。
【０００５】
また、特許文献２に記載された工具ヘッドは、クイルにインサートホルダがボルトにより固定され、クイルとインサートホルダが別体に設けられているが、このような場合であっても、インサートホルダがクイルに対してボルト回りに回転するのを防ぐため、クイルとインサートホルダに回り止めキーとキー溝がそれぞれ設けられており、調整ネジの回転操作によりクイルに作用する摩擦力がインサートホルダに伝達され、上記の場合と同様、切刃の位置の安定性及び剛性が低く精密な切削加工が困難である問題がある。
【特許文献１】実開平１０−５０４号公報
【特許文献２】特開平４−２４４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、工具ヘッド本体に対する切刃の突出量を調整することができる工具ヘッドにおいて、切刃の位置を安定させるとともに、剛性を向上させて精度良く切削加工を行うことができる工具ヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかる工具ヘッドは、軸回りに回転する工具ヘッド本体と、切刃が取り付けられるインサートホルダと、前記工具ヘッド本体に取り付けられ一端部に前記インサートホルダが固定されるクイルと、前記インサートホルダを前記クイルに固定するボルトと、前記クイルの他端部において該クイルの軸方向に螺合するとともに回転させることにより前記クイルの突出量を調整する調整ネジと、を備えた工具ヘッドにおいて、前記インサートホルダは、前記ボルトを挿通する貫通孔が形成された基部と、前記基部から突設され前記切刃を配設するチップ座面が切削方向前方側に形成された切刃取付部とを有し、前記ボルトを締め付け方向に回転させることで、前記ボルトと前記基部との摩擦力により、前記切刃取付部の切削方向後方側に形成された支持面と当接する顎部が前記工具ヘッド本体に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
上記発明において、前記インサートホルダは、前記クイルと前記基部が前記ボルトの回転方向に係合することなく取り付けられていもよい。
【０００９】
また、本発明の他の一つは、軸回りに回転する工具ヘッド本体と、切刃が取り付けられるインサートホルダと、前記工具ヘッド本体に取り付けられ一端部に前記インサートホルダが固定されるクイルと、前記クイルの他端部において該クイルの軸方向に螺合するとともに回転させることにより前記工具ヘッド本体に対する前記クイルの突出量を調整する調整ネジと、を備え、前記工具ヘッド本体に取り付けられた前記クイルに前記インサートホルダをボルトにより固定するインサートホルダの取付方法において、前記ボルトを挿通する貫通孔が形成された基部と、前記基部から突設され前記切刃を配設するためのチップ座面が切削方向前方側に形成された切刃取付部と、を前記インサートホルダに形成し、前記ボルトを締め付け方向に回転させることで、前記ボルトと前記基部との摩擦力により、前記インサートホルダを前記工具ヘッド本体に対して前記ボルトを中心にして回転させ、前記切刃取付部の切削方向後方側に形成された支持面を前記工具ヘッド本体に当接させることを特徴とする。
【００１０】
上記発明において、前記調整ネジを一方方向に回転させた後、前記ボルトを前記一方方向と一致する締め付け方向に回転させて、前記クイルに前記インサートホルダを固定してもよく、また、前記クイルと前記基部が前記ボルトの回転方向に係合することなく前記インサートホルダを前記クイルに取り付けてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、切刃が取り付けられる切刃取付部の切削方向後方側が工具ヘッド本体と当接し支持されているため、切削加工時の切刃の位置及び剛性を安定させることができ、優れた切削性能を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は本実施形態にかかる工具ヘッド１０の分解斜視図であり、図２は工具ヘッド１０の断面図であって図１のＡ−Ａ線断面図に相当する断面図である。
【００１４】
図１及び図２に示すように、本実施形態にかかる工具ヘッド１０は、軸線Ｌ１回りに矢符Ｒ方向に回転する略円柱状の工具ヘッド本体１２から先端部外周に所定量だけ突出する切刃（インサートチップ）４０が配設されたボーリング工具であって、工具ヘッド本体１２と、工具ヘッド本体１２に形成された貫通孔１４に挿入されるクイル２０と、クイル２０の先端部にボルト５０により着脱可能に配設されたインサートホルダ６０と、インサートホルダ６０の外周側先端にネジ４２などにより交換可能に配設された切刃４０と、クイル２０に螺合してインサートホルダ６０に配設された切刃６２の突出量を調整する調整ネジ８０とを備えている。
【００１５】
工具ヘッド本体１２の先端部には、径方向に貫通する円柱状の貫通孔１４が形成されており、この貫通孔１４の一端側の工具ヘッド本体１２が陥没してインサートホルダ６０を収容する収容部１５が形成されている。
【００１６】
クイル２０は、略円筒状に形成され、貫通孔１４を画定する内壁と摺動してクイル２０の軸線Ｌ２方向に移動可能となっている。このクイル２０の一端部は、インサートホルダ６０が取り付けられる取付面３０をなし、左ネジのボルト５０が螺合するボルト孔２６が形成されており、取付面３０には、ボルト孔２６を中心とする円筒状の突部３２が形成されている。また、クイル２０の他端部には調整ネジ８０が螺合するネジ孔２８が形成されている。
【００１７】
クイル２０の一端部に取り付けられるインサートホルダ６０は、ボルト５０を挿通する貫通孔６４を有する基部６２と、基部６２の外周面から接線に沿って工具ヘッド本体１２の先端方向に突設された切刃取付部６６とを備える。
【００１８】
基部６２は、その取付面６８においてクイル２０の取付面３０に形成された突部３２と係合している。上記したように突部３２は、ボルト孔２６を中心とする円筒状をなしており、クイル２０と基部６２の両取付面３０，６８がボルト５０の回転方向に係合することがなく、そのため、調整ネジ８０によるクイル２０に作用した軸線Ｌ２回りの回転力がインサートホルダ６０に伝達されることがない。
【００１９】
切刃取付部６６は、インサートホルダ６０がクイル２０に組み付けられた状態において、切刃取付部６６の工具ヘッド本体１２の回転方向Ｒの前方側、すなわち、切削方向Ｒの前方側にチップ座面７０が形成され、チップ座面７０にはネジ４２により交換可能に切刃４０が固定されている。また、切削方向Ｒの後方側には、支持面７２が形成され、工具ヘッド本体１２に形成された収容部１５の顎部１７と対向している。
【００２０】
このようなインサートホルダ６０は、その取付面６８をクイル２０の取付面３０と係合させクイル２０に組み付けられた状態で、ボルト５０をボルト孔２６に螺合させクイル２０に固定される。この締め付け固定の際、ボルト５０には左ネジの雄ネジが形成されているため、図１に示すように、締め付け方向にボルト５０を回転させることでボルト５０と基部６２の間で生じる摩擦力により、インサートホルダ６０がボルト５０を中心にして回転し、切刃取付部６６の支持面７２とこれと対向する収容部１５の顎部１７が面接触状態で当接する。このようにボルト５０によって発生した摩擦力が、支持面７２を顎部１７に押さえ付けるように作用することで、インサートホルダ６０を切削方向に対して固定する。
【００２１】
調整ネジ８０は、先端側にクイル２０のネジ孔２８と螺合する第１雄ネジ部８２が形成され、第１雄ネジ部８２とネジ頭８４との間に、アジャストリング３４の内周面に形成された雌ネジ部３６と螺合する第２雄ネジ部８６が形成されている。
【００２２】
この調整ネジ８０は、第１雄ネジ部８２のピッチＰ１が第２雄ネジ部８６のピッチＰ２より大きく設定された差動ネジを構成し、調整ネジ８０を一回転させると、クイル２０が貫通孔１４の内壁を摺動しながら両雄ネジ部８２，８６のピッチ差（Ｐ１−Ｐ２）だけ軸線Ｌ２方向に移動して、工具ヘッド本体１２に対する切刃４０の突出量を微調整するようになっている。
【００２３】
調整ネジ８０のネジ頭８４の表面には、調整ネジ８０の回転量を示す目盛りが設けられており、六角レンチなどによって回転操作されるように多角形のレンチ穴８８が形成されている。
【００２４】
クイル２０の一側面には、クイル２０の軸線Ｌ２方向に延びるキー溝２２が形成されており、このキー溝２２に回り止めキー１６が遊びをもって挿入されている。これにより、クイル２０は、軸線Ｌ２方向への移動を確保しつつ周方向への回転が阻止される。
【００２５】
また、クイルの他の側面には、軸線Ｌ２方向に延びる平面部２４が形成されており、工具ヘッド本体１２の外周側からサイドロックスクリュ１８が該平面部２４と当接してクイル２０を工具ヘッド本体１２に固定するようになっている。
【００２６】
次に、本実施形態の工具ヘッド１０において、インサートホルダ６０を工具ヘッド本体１２に取り付けられたクイル２０に固定する方法及び切刃４０の突出量を調整する方法について、図３及び図４を参照して説明する。図３は、インサートホルダ６０の取付工程を示す図であって、第１工程及び第２工程におけるクイル２０と回り止めキー１６の位置関係、及びインサートホルダ６０と顎部１７の位置関係をボルト５０の回転操作方向視によって模式的に示した説明図であり、図４は、各工程におけるクイル２０と回り止めキー１６の位置関係、及びインサートホルダ６０と顎部１７の位置関係をボルト５０の回転操作方向視によって模式的に示した説明図であって、図４（ａ）は突出量を調整する工程、図４（ｂ）はサイドロック１８を当接させクイル２０を固定する工程を示す。
【００２７】
図３（ａ）に示す第１工程では、まず、クイル２０にインサートホルダ６０を取り付ける前に調整ネジ８０を一方方向（本実施形態では左回り）に回転させて、例えば、突出量が最小値となるように、工具ヘッド本体１２に対する切刃４０の突出量を変更する。
【００２８】
この工程において、調整ネジ８０の回転方向は、ボルト５０の締め付け方向と同じ左回りに回転させる。なお、図３はボルト５０の回転操作方向視によって示されているため、調整ネジ８０の回転操作方向視において左回りは、矢符Ａに示すように図中右回りに示されている。
【００２９】
回り止めキー１６とキー溝２２との間には、クイル２０の周方向に隙間（遊び）が存在するため、調整ネジ８０の回転操作に伴い、クイル２０も回り止めキー１６が当接するまでボルト５０の回転操作方向視において矢符Ａで示す右回りに回転する。
【００３０】
次いで、図３（ｂ）に示す第２工程では、クイル２０の取付面３０とインサートホルダ６０の取付面６８とを係合させインサートホルダ６０をクイルに組み付けた状態で、ボルト５０を締め付けてインサートホルダ６０をクイル２０を固定する。
【００３１】
この工程では、ボルト５０に左ネジの雄ネジが形成されているため、締め付け方向にボルト５０を回転させることでボルト５０と基部６２の間で生じる摩擦力により、インサートホルダ６０がボルト５０を中心にして矢符Ｂに示す左回りに回転することで、切刃取付部６６の支持面７２とこれと対向する収容部１５の顎部１７を面接触状態で当接させる。これにより、インサートホルダ６０は顎部１７により支持され矢符Ｃの方向に作用する切削抵抗に対して固定される。
【００３２】
この工程ではインサートホルダ６０の支持面７２と顎部１７が面接触しており、ボルト５０を締め付けてもインサートホルダ６０は締め付け方向に回転することがないため、クイル２０も回転することがなく、第１工程と同様、図３（ｂ）において回り止めキー１６の右側とクイル２０が当接している。
【００３３】
以上のようにしてクイル２０に固定されたインサートホルダ６０は、チップ座面７０に取り付けられた切刃４０の突出量を調整ネジ８０により調整した後、サイドロックスクリュ１８を当接させてクイル２０を固定してもインサートホルダ６０がボルト５０回りに回転することがない。
【００３４】
具体的には、上記のようにしてインサートホルダ６０をクイル２０に取り付けた状態では、切刃４０の突出量が最小値に設定されているため、図４（ａ）に示すように、調整ネジ８０を他方方向（本実施形態では右回り）に回転させて、工具ヘッド本体１２に対する切刃４０の突出量を大きくしながら調整する。なお、図４（ａ）はボルト５０の回転操作方向視によって示されているため、調整ネジ８０の回転操作方向視において右回りは、矢Ｄに示すように図中左回りに示されている。
【００３５】
この突出量の調整工程では、ボルト５０の回転操作方向視において図４（ａ）において矢符Ｄで示す左回りに調整ネジ８０を回転させることにより、クイル２０を矢符Ｄに示す左回り方向に回転させる力が作用する。しかしながら、クイル２０に固定されたインサートホルダ６０は、支持面７２が工具ヘッド本体１２の顎部１７と当接し、左回り方向への回転が禁止されているため、回り止めキー１６とキー溝２２との間にクイル２０が矢符Ｄに示す左回り方向に回転するのを許容する隙間Ｓが存在しても、調整ネジ８０の回転操作によりクイル２０が回転することがない。
【００３６】
次に、上記のようにして切刃４０の突出量を調整した後、図４（ｂ）に示すように、サイドロックスクリュ１８を締め付けて平面部２４に当接させることでクイル２０を工具ヘッド本体１２に固定する。
【００３７】
この固定工程において、図４（ｂ）に示すように、回り止めキー１６の図中右側とクイル２０が当接しており、平面部２４の図中左側に行くにしたがってサイドロックスクリュ１８と距離が短くなっているため、サイドロックスクリュ１８を締め付けると、平面部２４の左側だけがサイドロックスクリュ１８と当接する片当たり状態になる。
【００３８】
このようにサイドロックスクリュ１８がクイル２０に片当たりすると、クイル２０には、矢符Ｅに示す方向に回転力が作用するが、インサートホルダ６０の支持面７２が工具ヘッド本体１２の顎部１７と当接し左回り方向への回転が禁止されているため、サイドロックスクリュ１８を片当たり状態で締め付けてもクイル２０が回転することがない。
【００３９】
このようにしてクイル２０に固定された後、切刃４０の突出量を調整されたインサートホルダ６０は、切刃取付部６６の切削方向後方側に形成された支持面７２が工具ヘッド本体１２の顎部１７と当接しているため、チップ座面７０に取り付けられた切刃４０の位置及び剛性が安定し、精度良く切削加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態にかかる工具ヘッドの分解斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図に相当するインサートホルダを取り付けた状態における同工具ヘッドの断面図である。
【図３】各工程におけるクイルと回り止めキーの位置関係、及びインサートホルダと顎部の位置関係をボルトの回転操作方向視によって模式的に示した説明図であって、（ａ）は第１工程、（ｂ）は第２工程を示す。
【図４】各工程におけるクイルと回り止めキーの位置関係、及びインサートホルダと顎部の位置関係をボルトの回転操作方向視によって模式的に示した説明図であって、（ａ）は突出量を調整する工程、（ｂ）はサイドロック１８を当接させクイル２０を固定する工程を示す。
【図５】従来の工具ヘッドの断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０…工具ヘッド
１２…工具ヘッド本体
１７…顎部
１８…サイドロックスクリュ
２０…クイル
３０…取付面
４０…切刃
５０…ボルト
６０…インサートホルダ
６２…基部
６６…切刃取付部
６８…取付面
７０…チップ座面
７２…支持面
８０…調整ネジ
【図１】
2008137135.tif 000003
【図２】
2008137135.tif 000004
【図３】
2008137135.tif 000005
【図４】
2008137135.tif 000006
【図５】
2008137135.tif 000007