(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
切刃を有する略長方形板状のチップを着脱可能であり、該チップの前記切刃が外周面部から突出したチップ装着状態で前記チップを装着可能なホルダであって、
前記チップ装着状態で、前記チップの厚み方向一方の面部に当接する第１拘束面部であって、前記チップに形成され前記チップの厚み方向に貫通する貫通孔に臨んで開口し、該貫通孔に挿通する拘束用ねじ部材が螺合する拘束用ねじ孔が形成される第１拘束面部と、
前記チップ装着状態で、前記チップの幅方向一方の面部に当接する第２拘束面部と、
前記チップ装着状態で、前記チップの長手方向一方の面部を、前記第２拘束面部に向かって押圧する押圧手段とを含み、
該押圧手段は、前記チップ装着状態で、前記チップの幅方向に貫通する押圧部材用孔が形成される押圧部材であって、前記チップの長手方向一方の面部に対向する第３拘束面部が形成される押圧部材と、
前記押圧部材用孔に挿通し、前記チップの幅方向に沿って螺合可能な押圧部材用ねじ部材とを含み、
該押圧部材用ねじ部材が螺合する押圧部材用ねじ孔が形成されていることを特徴とするホルダ。
【請求項２】
切刃を有する略長方形板状のチップを着脱可能であり、該チップの前記切刃が外周面部から突出したチップ装着状態で前記チップを装着可能なホルダであって、
前記チップ装着状態で、前記チップの厚み方向一方の面部に当接する第１拘束面部であって、前記チップに形成され前記チップの厚み方向に貫通する貫通孔に臨んで開口し、該貫通孔に挿通する拘束用ねじ部材が螺合する拘束用ねじ孔が形成される第１拘束面部と、
前記チップ装着状態で、前記チップの幅方向一方の面部であって、すくい面が形成される幅方向他方の面部とは反対側の面部に当接する第２拘束面部と、
前記チップ装着状態で、前記チップの長手方向一方の面部のうち、前記チップの長手方向一方の面部に対して前記貫通孔の軸線から引いた垂線よりも前記チップの幅方向一方寄りの部分を押圧する押圧手段とを含むことを特徴とするホルダ。
【請求項３】
前記押圧手段は、前記チップ装着状態で、押圧する押圧方向と、前記チップの長手方向一方の面部を形成する平面とが、垂直であることを特徴とする請求項２に記載のホルダ。
【請求項４】
前記チップ装着状態で、前記チップの長手方向一方の面部に対向する後壁面部をさらに含み、
前記押圧手段は、前記チップ装着状態で、前記チップを押圧するための押圧用ねじ部材を含み、
前記後壁面部には、前記第２拘束面部に臨んで開口して、前記押圧用ねじ部材が螺合する押圧用ねじ孔が形成されることを特徴とする請求項２または３に記載のホルダ。
【請求項５】
前記押圧ねじ部材は、前記チップを押圧する部分が部分球面状に形成されることを特徴とする請求項４に記載のホルダ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載のホルダに装着されるチップであって、前記貫通孔の軸線に関して、回転対称形状に形成されることを特徴とするチップ。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１つに記載のホルダと、
請求項６に記載のチップとを含むことを特徴とする切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スローアウェイ式の切削工具に関し、特に突切り加工用の切削工具ホルダおよびチップに関する。
【背景技術】
【０００２】
第１の従来の技術のスローアウェイ式の切削工具では、平行四辺形状のチップが、シャンクのチップホルダ部にクランプねじによって装着される。チップの鋭角部を構成する第１および第２のチップ側面の一部が、チップホルダ部の第１および第２受け面にそれぞれ支持される（たとえば特許文献１および特許文献２参照）。
【０００３】
第２の従来の技術のスローアウェイ式の切削工具は、切刃が形成されるチップと、チップが着脱可能に装着されるホルダを含む。チップがホルダに装着される状態では、ねじ部材によってチップがホルダに押付けられる。具体的には、チップに形成されるベースとなるチップ側面が、ホルダに形成されるシートとなるホルダ側面に押圧される。チップ側面およびホルダ側面は、ねじ孔の軸線に対して垂直に延びる。
【０００４】
チップ側面およびホルダ側面には、ねじ孔の軸線に対して、傾斜する傾斜面がそれぞれ形成される。ねじ部材によってチップがホルダに押付けられると、チップは、ホルダ側面に形成される傾斜面に沿って移動して、ねじ孔の軸線に対して傾斜した方向に移動する。これによってチップに形成される支持面となるチップ下面が、ホルダに形成される支持壁面となるホルダ上面に押圧される。このようなねじ部材によってチップをホルダに押圧することで、チップに形成されるチップ側面とチップ下面との２つの面が、ホルダに形成されるホルダ側面とホルダ上面とにそれぞれ押圧されて、ホルダに位置決め装着される（たとえば特許文献３および特許文献４参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１２３６０３号公報
【特許文献２】特開２００３−２３１００６号公報
【特許文献３】特表２００３−５０３２１８号公報
【特許文献４】特開２００４−８２３２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
切削工具に用いられるスローアウェイチップは、切刃が摩耗して切削能力が低下した場合、新しい切刃位置にコーナーチェンジするかあるいは新しいスローアウェイチップに交換するのが一般的であるが、チップ形状によっては、逃げ面を再研磨することで切削能力を回復させて、再度使用することが可能なものもある。この場合には、研磨代がなくなるまで再研磨を繰り返して使用することができる。また１コーナー（切刃）あたりのコストを下げるため、チップは予め定める軸線に関して回転対称形状に形成され、当該チップには２つの切刃が与えられる。これによって一方の切刃が切削不能になった場合であっても、コーナーチェンジして装着して、他方の切刃を用いることができる。
【０００７】
このような再研磨可能なチップの場合、チップの逃げ面を研磨すると、逃げ面が削り取られて追い込まれる。したがって第１の従来の技術の切削工具で、再研磨しコーナーチェンジしたチップを用いると、チップ側面である逃げ面が研摩によって追い込まれるので、チップ側面がホルダの受け面と当接することができず、チップをホルダに対して位置決めすることができない。これによって切削時にチップがホルダに対して変位するおそれがあり、被削材を所望の形状に、高精度に加工することができない。
【０００８】
また第２の従来の技術では、切刃を構成する面部が摩耗して変形しても、チップ側面とチップ下面との２つの面が、ホルダ側面とホルダ上面とにそれぞれ押圧されているので、チップをホルダに固定することができるが、チップ下面をホルダ上面に押圧させるときに、ホルダ側面に形成される傾斜面に接触した状態で、チップ側面が移動する。したがってチップの着脱および切削加工を繰返すことで傾斜面に応力がかかり、ホルダ側面が摩耗しやすい。またホルダ側面に形成される傾斜面によって、チップを下方に案内するときに、チップから上方に向かう力を受ける。したがって、チップ下面をホルダ上面に押付けることで、ホルダ側面が変形しやすい。このようにホルダ側面が摩耗および変形しやすいので、ホルダ寿命が短い。またホルダ側面が摩耗および変形すると、ホルダに対してチップの固定位置がずれてしまい、切削工具の切削位置の再調整を行う必要がある。
【０００９】
したがって本発明の目的は、チップに切刃を構成する面部が摩耗して変形しても、ホルダにチップを位置ずれなく固定することができるホルダ、チップおよび切削工具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、切刃を有する略長方形板状のチップを着脱可能であり、該チップの前記切刃が外周面部から突出したチップ装着状態で前記チップを装着可能なホルダであって、
前記チップ装着状態で、前記チップの厚み方向一方の面部に当接する第１拘束面部であって、前記チップに形成され前記チップの厚み方向に貫通する貫通孔に臨んで開口し、該貫通孔に挿通する拘束用ねじ部材が螺合する拘束用ねじ孔が形成される第１拘束面部と、
前記チップ装着状態で、前記チップの幅方向一方の面部に当接する第２拘束面部と、
前記チップ装着状態で、前記チップの長手方向一方の面部を、前記第２拘束面部に向かって押圧する押圧手段とを含み、
該押圧手段は、前記チップ装着状態で、前記チップの幅方向に貫通する押圧部材用孔が形成される押圧部材であって、前記チップの長手方向一方の面部に対向する第３拘束面部が形成される押圧部材と、
前記押圧部材用孔に挿通し、前記チップの幅方向に沿って螺合可能な押圧部材用ねじ部材とを含み、
該押圧部材用ねじ部材が螺合する押圧部材用ねじ孔が形成されていることを特徴とするホルダである。
【００１１】
また本発明は、切刃を有する略長方形板状のチップを着脱可能であり、該チップの前記切刃が外周面部から突出したチップ装着状態で前記チップを装着可能なホルダであって、
前記チップ装着状態で、前記チップの厚み方向一方の面部に当接する第１拘束面部であって、前記チップに形成され前記チップの厚み方向に貫通する貫通孔に臨んで開口し、該貫通孔に挿通する拘束用ねじ部材が螺合する拘束用ねじ孔が形成される第１拘束面部と、
前記チップ装着状態で、前記チップの幅方向一方の面部であって、すくい面が形成される幅方向他方の面部とは反対側の面部に当接する第２拘束面部と、
前記チップ装着状態で、前記チップの長手方向一方の面部のうち、前記チップの長手方向一方の面部に対して前記貫通孔の軸線から引いた垂線よりも前記チップの幅方向一方寄りの部分を押圧する押圧手段とを含むことを特徴とするホルダである。
【００１２】
さらに本発明は、前記押圧手段は、前記チップ装着状態で、押圧する押圧方向と、前記チップの長手方向一方の面部を形成する平面とが、垂直であることを特徴とする。
【００１３】
さらに本発明は、前記チップ装着状態で、前記チップの長手方向一方の面部に対向する後壁面部をさらに含み、
前記押圧手段は、前記チップ装着状態で、前記チップを押圧するための押圧用ねじ部材を含み、
前記後壁面部には、前記第２拘束面部に臨んで開口して、前記押圧用ねじ部材が螺合する押圧用ねじ孔が形成されることを特徴とする。
【００１４】
さらに本発明は、前記押圧ねじ部材は、前記チップを押圧する部分が部分球面状に形成されることを特徴とする。
【００１６】
さらに本発明は、前記ホルダに装着されるチップであって、前記貫通孔の軸線に関して、回転対称形状に形成されることを特徴とする。
さらに本発明は、前記ホルダと、前記チップとを含むことを特徴とする切削工具である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ホルダは、第１拘束面部と、第２拘束面部と、押圧手段とを含む。ホルダに装着されるチップは、ホルダに装着されたチップ装着状態で、厚み方向一方の面部が第１拘束面部に当接し、幅方向一方の面部が第２拘束面部に当接する。チップ装着状態で、拘束用ねじ部材は、貫通孔を挿通して、拘束用ねじ孔に螺合し、拘束用ねじ部材を螺進させることによって、厚み方向一方に向かってチップをホルダに対して押圧して固定する。押圧手段は、チップ装着状態で、チップの長手方向一方の面部を、第２拘束面部に向かって押圧する。これによってチップの幅方向一方の面部が、第２拘束面部に押圧され、固定される。したがってチップは、拘束用ねじ部材によって厚み方向一方に向かって押圧され、押圧手段によって、幅方向一方に向かって押圧されるので、チップを強固にホルダに固定することができる。したがってチップがホルダに対して不所望に変位することを防止することができる。
【００１８】
チップの長手方向一方を押圧して固定するので、チップの長手方向一方の面部の形状に関わらず、チップをホルダに確実に固定することができる。たとえばチップが貫通孔の軸線に関して回転対称形状に形成され、長手方向一方に形成される切刃が摩耗して、長手方向他方に形成される切刃を用いて切削加工する場合であっても、長手方向一方の面部を押圧手段によって押圧して固定するので、確実にチップをホルダに固定することができる。これによってチップの位置ずれによる加工精度の低下を防止することができる。
さらに、押圧手段は、押圧部材用孔が形成される押圧部材と、押圧部材用ねじ部材とを含む。押圧部材用ねじ部材は、押圧部材用孔に挿通し、押圧部材用ねじ孔に螺合する。押圧部材用ねじ部材は、チップの幅方向に沿って螺進および螺退する。押圧部材用ねじ部材が螺進することによって、押圧部材の第３拘束面部がチップの長手方向一方の面部に当接し、チップを第２拘束面部に向かって押圧することができる。したがって押圧手段を、幅方向に沿って変位する押圧部材によって実現することができる。押圧部材がチップとの接触によって損傷した場合であっても、押圧部材を新たな押圧部材に交換することによって、継続して本発明のホルダを用いることができる。
【００１９】
また本発明によれば、押圧手段は、チップの長手方向一方の面部であって、チップの幅方向一方寄りの部分を押圧する。したがって押圧手段は、第２拘束面部に近接する部分を第２拘束面部に向かって押圧するので、貫通孔の軸線周りのチップの回転を確実に防止することができる。したがってより強固にチップをホルダに装着することができる。
【００２０】
さらに本発明によれば、押圧手段は、チップ装着状態で、押圧する押圧方向と、チップの長手方向一方の面部を形成する平面が、垂直である。したがって押圧手段による押圧力を、押圧手段と長手方向一方の面部との摩擦力によって低減されることなく、効率よくチップの長手方向一方の面部に与えることができる。
【００２１】
さらに本発明によれば、押圧手段は、押圧用ねじ部材と押圧用ねじ孔とを含む。押圧用ねじ部材は、後壁面部に形成される押圧用ねじ孔に螺合する。チップ装着状態で、後壁面部は、チップの長手方向一方の面部に対向するので、押圧用ねじ部材が螺進することによって、チップの長手方向一方の面部に押圧用ねじ部材の螺進方向の先端部が当接し、チップを螺進方向に向かって押圧する。したがって簡単な構成で、押圧手段を実現すことができる。
【００２２】
さらに本発明によれば、押圧ねじ部材は、チップを押圧する部分が部分球面状に形成される。これにより、チップを押圧する角度が多少振れても、確実に点接触で押圧させることができるので、安定した拘束力を得ることができる。さらに付言するならば、チップと押圧ねじ部材とが当接する領域が、チップを押圧する部分が平坦状の場合よりも小さくなるので、押圧ねじ部材によってチップに作用する押圧力の圧力を大きくすることができ、より強固にチップをホルダに固定することができる。
【００２４】
さらに本発明によれば、チップは、前記ホルダに装着されるとともに、貫通孔の軸線に関して、回転対称形状に形成されるので、長手方向一方に形成される切刃が摩耗して、長手方向他方に形成される切刃を用いて切削加工する。長手方向一方の切刃が摩耗しても、長手方向一方の面部を押圧手段によって押圧されて固定されるので、確実にチップがホルダに固定される。これによって長手方向両方の切刃を用いることによるチップの位置ずれを防止し、加工精度の低下を防止することができるとともに、チップを長期にわたり使用することができる。
【００２５】
さらに本発明によれば、切削工具は、前記ホルダと前記チップとを含むので、チップの長手方向一方の面部の形状に関わらず、チップを位置ずれなくホルダに固定できる切削工具を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００２７】
図１は、本発明の第１の実施の形態の切削工具１の一部を拡大して示す正面図である。図２は、切削工具１の一部を示す分解斜視図であり、図３は、切削工具１の一部を示す斜視図である。本実施の形態の切削工具１は、突切り加工用の工具であって、棒状の被削材を分断する切断加工をしたり、棒状の被削材に周溝を形成する溝入れ加工をしたりするために用いられる。切削工具１は、切刃２が形成されたスローアウェイチップ（以下、「チップ」ということがある）３、チップ３を着脱可能に装着するホルダ４、チップ３をホルダ４に固定するための拘束用ねじ部材５および押圧用ねじ部材６を含んで構成される。
【００２８】
ホルダ４は、軸線Ｌ１に延びる直方体状に形成され、ホルダ４の軸線Ｌ１が延びる方向である軸線方向Ｘの基端部には旋盤に保持される被保持部が形成される。ホルダ４の軸線方向一方Ｘ１の端部である先端部４ａには、チップ３の切刃２がホルダ４の軸線方向一方Ｘ１に突出した状態でチップ３が装着される装着部７を備える。ホルダ４にチップ３が装着された状態で、切削工具１が構成される。またホルダ４は、チップ３に比べて鋼などの軟らかい材料によって形成され、たとえば合金鋼などによって実現される。ここで、軟らかい材料とは、変形強度および摩耗強度が低い材料である。
【００２９】
旋盤は、旋盤が備えるクランプ手段によってクランプした被削材に対して、被保持部を保持した切削工具１を相対的に移動駆動させる移動駆動手段と、クランプした被削材をホルダ４の軸線に直交する回転軸線まわりに駆動させる回転駆動手段とを含む。軸線まわりに回転駆動される被削材は、切削工具１に接触することで、チップ３に形成される切刃２によって切削される。これによって被削材を所望の形状に切削することができる。切削工具１を用いて、たとえば棒状の被削材に溝入れ加工を施すことができる。切削工具１は、チップ３の切刃２が摩耗または折損した場合には、チップ３を後述するように１８０度回転させて取付けたり、新しいチップ３に取替えたりすることによって、切削能力を回復することができる。
【００３０】
チップ３は、略長方形板状に形成され、厚み方向Ａに垂直な平面に投影した投影形状が略平行四辺形状に形成される。チップ３には、厚み方向Ａに貫通する貫通孔８が形成される。貫通孔８は、チップ３をホルダ４に固定するための孔８となり、略円筒状に形成される。貫通孔８は、チップ３の長手方向Ｂおよび幅方向Ｃにおける中央位置に形成される。チップ３は、貫通孔８の軸線を基準軸線Ｌ２として、その基準軸線Ｌ２に関して１８０度回転対称形状、言い換えると２回回転対称形状に形成される。したがって任意の方向からチップ３を見たときに、基準軸線Ｌ２まわりに１８０度回転させた状態と、回転させる前の状態とで、同一の形状となる。
【００３１】
以下、チップ３の基準軸線Ｌ２が延びる方向を厚み方向Ａと称する。またチップ３の厚み方向Ａに対して垂直な方向のうち、基準軸線Ｌ２に垂直な投影面に投影した場合の投影形状の長辺に沿って延びる方向を長手方向Ｂと称する。またチップ３の厚み方向Ａおよび長手方向Ｂに対してともに垂直な方向を幅方向Ｃと称する。
【００３２】
チップ３は、チップ３がホルダ４に装着されたチップ装着状態では、厚み方向一方Ａ１の底面部９が、ホルダ４の装着部７に形成される第１拘束面部１０に当接する。またチップ３の幅方向一方Ｃ１の第２当接面部１１は、ホルダ４の装着部７に形成される第２拘束面部１２に当接する。またチップ３の長手方向一方Ｂ１の第２離間面部１３は、ホルダ４の装着部７に形成される後壁面部１９に対向する。したがってチップ３は、少なくとも底面部９および第２当接面部１１が、第１拘束面部１０および第２拘束面部１２にそれぞれ当接している状態で、ホルダ４の装着部７に装着される。
【００３３】
チップ３は、幅方向他方Ｃ２の第１当接面部２０であって、長手方向他方Ｂ２の縁辺に第１切刃２ａが形成される。またチップ３は、第２当接面部１１であって、長手方向他方Ｂ１の縁辺に第２切刃２ｂが形成される。チップ装着状態では、第１切刃２ａおよび第２切刃２ｂは、ホルダ４の軸線方向に直交する方向に延びる状態となる。
【００３４】
チップ３は、第１切刃２ａに連なる第１当接面部２０に、幅方向他方Ｃ２に凹となる第１すくい面１４が形成され、第２切刃２ｂに連なる第２当接面部１１に、幅方向一方Ｃ１に凹となる第２すくい面１５が形成される。第１離間面部１６は、幅方向一方Ｃ１から幅方向他方Ｃ２に向かうにつれて、長手方向他方Ｂ２に向かって傾斜するように形成される。またチップ３の長手方向一方Ｂ１の第２離間面部１３は、幅方向一方Ｃ１から幅方向他方Ｃ２に向かうにつれて、長手方向他方Ｂ２に向かって傾斜するように形成される。したがってチップ３は、第１切刃２ａに連なる長手方向他方Ｂ２の第１離間面部１６に、第１逃げ面１７が形成され、第２切刃２ｂに連なる長手方向一方Ｂ１の第２離間面部１３に、第２逃げ面１８が形成される。
【００３５】
チップ３は、耐摩耗性を有する硬い材料によって形成され、たとえばタングステンカーバイトを主成分とする焼結体である超硬合金、酸化アルミニウムなどを主成分とする焼結体であるセラミックス、炭化チタンを主成分とする焼結体であるサーメット、ダイヤモンド焼結体またはＣＢＮ（Cubic Boron Nitride、立方晶窒化硼素）焼結体などによって形成される。
【００３６】
ホルダ４の先端部４ａには、軸線方向Ｘに直交する長辺方向一方Ｙ１の面部４ｂ、軸線方向一方Ｘ１の面部４ｃ、および軸線方向Ｘと長辺方向Ｙとに直交する短辺方向一方Ｚ１の面部４ｄから没入する装着部７が形成され、この装着部７によってチップ収容空間が形成される。チップ収容空間は、チップ３のほぼ全体が収容される空間となる。
【００３７】
以下、ホルダ４の軸線方向Ｘに対して垂直な方向のうち、軸線Ｌ１に垂直な投影面に投影した場合に投影形状の長辺に沿って延びる方向を長辺方向Ｙと称する。またホルダ４の軸線方向Ｘおよび長辺方向Ｙに対してともに垂直な方向を短辺方向Ｚと称する。
【００３８】
装着部７は、第１拘束面部１０と、第２拘束面部１２と、後壁面部１９とを含む。第１拘束面部１０は、軸線方向Ｘおよび長辺方向Ｙとを含む仮想平面に略平行な面を有する。なお、チップの横逃げ角を確保するために、第１拘束面部１０を軸線方向他方Ｘ２に向かうにつれて短辺方向他方Ｚ２に１乃至２°傾斜した構成とする場合もある。装着部７には、第１拘束面部１０から短辺方向他方Ｚ２に没入する拘束用ねじ孔２１が形成される。拘束用ねじ孔２１は、内周面部にめねじが刻設され、チップ３を固定するための拘束用ねじ部材５が螺合される。
【００３９】
第２拘束面部１２および後壁面部１９は、第１拘束面部１０に隣接して第１拘束面部１０に対して短辺方向一方Ｚ１にそれぞれ立設する。第２拘束面部１２は、軸線方向Ｘおよび短辺方向Ｚを含む仮想平面に平行な面を有する。後壁面部１９は、短辺方向Ｚを含む平面であって、長辺方向一方Ｙ１から長辺方向他方Ｙ２に向かうにつれて、軸線方向他方Ｘ２に傾斜する平面を有する。後壁面部１９の傾斜角度は、チップ３の第２離間面部１３の傾斜角度と略等しく設定される。第２拘束面部１２と後壁面部１９との交差領域は、軸線方向他方Ｘ２に凹となる退避部２２が形成される。退避部２２は、チップ装着状態で、第２切刃２ｂに対向する部分であり、退避部２２によって第２切刃２ｂに第２拘束面部１２および後壁面部１９が不所望に当接して損傷することを防止することができる。
【００４０】
後壁面部１９には、後壁面部１９を有する平面に直交する方向に貫通する押圧用ねじ孔２３が形成される。換言すると、押圧用ねじ孔２３の軸線が幅方向Ｃに対する傾斜角度γと、後壁面部１９の幅方向Ｃに対する傾斜角度βとの合計角度αは、９０度に設定される。押圧用ねじ孔２３の軸線方向一方は、第２拘束面部１２に臨んで開口して、軸線方向他方は、ホルダ４の長辺方向一方Ｙ１に開口する。押圧用ねじ孔２３の軸線方向他方は、座ぐり加工が施される。押圧用ねじ孔２３の内周面部には、めねじが刻設される。後壁面部１９は、前述したように長辺方向Ｙに関して傾斜しているので、押圧用ねじ孔２３も軸線方向Ｌに関して傾斜する。押圧用ねじ孔２３の軸線は、チップ装着状態で、貫通孔８の軸線から第２離間面部１３の平面への垂線と平行であり、押圧用ねじ孔２３の軸線と前記垂線とは距離ｄ１だけ幅方向一方Ｃ１寄りに離間している。距離ｄ１は、チップ３の第１離間面部１６の長手方向他方Ｂ２の辺に沿う寸法ｄ２の、たとえば５％以上４０％以下に設定される。後壁面部１９の幅方向に対する傾斜角度βは、たとえば１０度以上３０度以下に設定される。
【００４１】
チップ装着状態では、チップ３の厚み方向Ａとホルダ４の短辺方向Ｚとが平行となり、チップ３の長手方向Ｂとホルダ４の軸線方向Ｘとが平行となり、チップ３の幅方向Ｃとホルダ４の長辺方向Ｙとが平行となるように、チップ３が装着部７に装着される。したがって前述したように、チップ装着状態では、チップ３の底面部９が、ホルダ４の第１拘束面部１０に当接する。またチップ３の第２当接面部１１は、ホルダ４の第２拘束面部１２に当接する。またチップ３の第２離間面部１３は、ホルダ４の後壁面部１９に対向する。したがってチップ３は、少なくとも底面部９および第２当接面部１１が、第１拘束面部１０および第２拘束面部１２にそれぞれ当接して、ホルダ４に対して位置決めされる。
【００４２】
拘束用ねじ部材５は、チップ３を厚み方向一方Ａ１に向かって押圧するねじ部材である。拘束用ねじ部材５は、押圧手段であって、拘束用ねじ孔２１のめねじに螺合するおねじが形成される。押圧用ねじ部材６は、チップ３の第２離間面部１３を第２拘束面部１２に向かって押圧するねじ部材である。押圧用ねじ部材６は、押圧用ねじ孔２３のめねじに螺合する外ねじが形成される。押圧用ねじ部材６は、その軸線方向一端部である先端部は、軸線方向に対して垂直な平面を有する。
【００４３】
チップ装着状態では、チップ３に形成される貫通孔８と、装着部７に形成される拘束用ねじ孔２１とが略同軸となる。拘束用ねじ部材５を、チップ３の貫通孔８に挿通し拘束用ねじ孔２１に螺進させることによって、チップ３の厚み方向一方Ａ１の底面部９のほぼ全面が、装着部７の第１拘束面部１０を押圧し、当接状態が維持される。貫通孔８の厚み方向他方Ａ２には、拘束用ねじ部材５の頭部５ａが収納可能な収納空間が形成され、この収納空間によって頭部５ａが収納される。したがって拘束用ねじ部材５は、チップ３の厚み方向他方の面部から没入する。
【００４４】
チップ装着状態では、押圧用ねじ部材６を、ホルダ４の押圧用ねじ孔２３に螺進させることによって、押圧用ねじ孔２３の螺進方向の先端部６ａが、図１に示すようにチップ３の第２離間面部１３に当接する。前述したように押圧用ねじ孔２３の螺進方向の先端部６ａは、平面を有するので、先端部６ａの全面が第２離間面部１３に当接する。さらに押圧用ねじ部材６を螺進させることによって、押圧用ねじ部材６が第２離間面部１３を第２拘束面部１２に向かって押圧する。チップ装着状態では、チップ３の第２当接面部１１とホルダ４の第２拘束面部１２とが当接しているので、第２当接面部１１は第２拘束面部１２に向かって押圧され、当接状態が維持される。押圧用ねじ孔２３の軸端方向他方には、前記座ぐり加工によって押圧用ねじ孔２３が拡径され、押圧用ねじ部材６の挿通性および押圧用ねじ部材６の操作性が容易となるように形成される。押圧用ねじ部材６は、ホルダ４の長辺方向一方Ｙ１の面部４ｂから没入するように長さ寸法が設定される。これによって押圧用ねじ部材６が切り屑の排出を妨げることを防ぐことができる。
【００４５】
図４は、ホルダ４に摩耗したチップ３を装着した状態の切削工具１の一部を拡大して示す正面図である。ホルダ４に第２切刃２ｂがホルダ４から突出した状態で、装着して用いる場合であって、チップ３は、被削材を切削することによって、第２切刃２ｂが摩耗する。この場合、第２逃げ面１８を再研磨して切削能力を回復させて、研磨代がなくなるまで再研磨を繰り返して使用することができる。研磨代がなくなって更なる再研磨が不可能になると、貫通孔８の軸線周りにチップ３を１８０度回転させて、第１切刃２ａがホルダ４から突出した状態で装着し、第１切刃２ａを用いて、被削材を切削する。このような場合、図４に仮想線で示すように、第２逃げ面１８を有する第２離間面部１３が、長手方向他方Ｂ２に退避している。したがって、第２離間面部１３と、後壁面部１９との距離が、大きくなる。再研磨する場合、一回当たりの研磨量は、たとえば最大で１ｍｍ程度である。
【００４６】
このような場合、押圧用ねじ部材６を、ホルダ４の押圧用ねじ孔２３にさらに螺進させることによって、押圧用ねじ孔２３の螺進方向の先端部６ａが、図４に示すようにチップ３の第２離間面部１３に当接する。したがって第２離間面部１３を研磨して、第２離間面部１３と後壁面部１９との距離が変化した場合であっても、押圧用ねじ部材６によって第２離間面部１３を押圧して、第２当接面部１１を第２拘束面部１２に向かって押圧することができる。
【００４７】
以上説明したように、本実施の形態の切削工具１では、ホルダ４は、第１拘束面部１０と、第２拘束面部１２と、押圧用ねじ部材６とを含む。ホルダ４に装着されるチップ３は、チップ装着状態で、厚み方向一方Ａ１の底面部９が第１拘束面部１０に当接し、幅方向一方Ｃ１の第２当接面部１１が第２拘束面部１２に当接する。チップ装着状態で、拘束用ねじ部材５は、貫通孔８を挿通して、拘束用ねじ孔２１に螺合し、拘束用ねじ部材５を螺進させることによって、厚み方向一方Ｃ１に向かってチップ３をホルダ４に対して押圧して固定する。チップ装着状態で、後壁面部１９は、チップ３の長手方向一方の第２離間面部１３に対向するので、押圧用ねじ部材６が螺進することによって、チップ３の第２離間面部１３に押圧用ねじ部材６の螺進方向の先端部６ａが当接し、チップ３を螺進方向に向かって押圧する。したがって押圧用ねじ部材６は、チップ装着状態で、チップ３の第２離間面部１３を、第２拘束面部１２に向かって押圧する。これによってチップ３の第２当接面部１１が、第２拘束面部１２に押圧され、固定される。
【００４８】
したがってチップ３は、拘束用ねじ部材５によって厚み方向一方Ａ１に向かって押圧され、押圧用ねじ部材６によって、幅方向一方Ｃ１に向かって押圧されるので、チップ３を強固にホルダ４に固定することができる。したがってチップ３がホルダ４に対して不所望に変位することを防止することができる。またチップ３の長手方向一方の第２離間面部１３を押圧して固定するので、第２離間面部１３の形状に関わらず、チップ３をホルダ４に確実に固定することができる。
【００４９】
また本実施の形態では、チップ３は、貫通孔８の軸線に関して、回転対称形状に形成されるので、長手方向他方Ｂ２に形成される第１切刃２ａが摩耗して使用不可能になったら、長手方向一方Ｂ１に形成される第２切刃２ｂを用いて切削加工することができる。図４に示すように、第２切刃２ｂが再研磨によって追い込まれた形状になっても、第２離間面部１３を押圧用ねじ部材６によって押圧されて固定されるので、確実にチップ３がホルダ４に固定される。これによって第１切刃２ａおよび第２切刃２ｂを用いることによるチップ３の位置ずれを防止し、加工精度の低下を防止することができる。
【００５０】
また本実施の形態では、押圧用ねじ部材６は、チップ３の第２離間面部１３であって、チップ３の幅方向一方Ｃ１寄りの部分を押圧する。図１を参照して、チップ３は、切削時は、第１切刃２ａに幅方向一方Ｃ１に向かう押圧力Ｆ１を被削材から受けるので、貫通孔８の軸線周りの周方向一方Ｒ１に向かう回転力が与えられ、チップ３の第１当接面部２０とホルダ４の第２拘束面部１２とが押圧力Ｆ１によって当接状態にある。押圧用ねじ部材６がチップ３の第２離間面部１３であって、チップ３の幅方向他方Ｃ２寄りの部分を押圧する場合、チップ３は、貫通孔８の軸線周りの周方向一方Ｒ１へ回転させる回転力を与える。したがって切削時の押圧力Ｆ１と、押圧用ねじ部材６が第２離間面部１３に与える押圧力Ｆ２とが、ともに周方向Ｒ１に角変位させる回転力となるので、第２当接面部１１を第２拘束面部１２の長手方向他方Ｂ２寄りに片当たりする場合がある。本実施の形態では、押圧用ねじ部材６は、第２拘束面部１２に近接する部分を第２拘束面部１２に向かって押圧するので、貫通孔８の軸線周りの周方向他方Ｒ２へに回転させる回転力を与える。したがって切削時の押圧力Ｆ１と、押圧用ねじ部材６が第２離間面部１３に与える押圧力Ｆ２とが、互いに異なる周方向の回転力をチップ３に与える。これによって第２当接面部１１を第２拘束面部１２に当接させる方向に押圧力Ｆ１およびＦ２が作用するので、貫通孔８の軸線周りのチップ３の回転を確実に防止することができる。したがってより強固にチップ３をホルダ４に装着することができる。
【００５１】
また距離ｄ１は、チップ３の第１離間面部１６の長手方向他方Ｂ２の辺に沿う寸法ｄ２に対する比率が、たとえば５％以上４０％以下に設定される。前記比率が５％未満であると、チップ３の周方向他方Ｒ２へ回転させる回転力を与えることができず、４０％より大きいと第２切刃２ｂに近接しすぎて、第２切刃２ｂを損傷するおそれがある。したがって前記比率は、５％以上４０％以下に設定されることが好ましい。
【００５２】
さらに本実施の形態では、押圧用ねじ部材６は、チップ装着状態で、押圧する螺進方向である押圧方向と、チップ３の第２離間面部１３を形成する平面が、垂直である。したがって押圧用ねじ孔２３の軸線が幅方向Ｃに対する傾斜角度γと、後壁面部１９の幅方向Ｃに対する傾斜角度βとの合計角度αは、９０度に設定される。これによって押圧用ねじ部材６による押圧力Ｆ２を、押圧用ねじ部材６と第２離間面部１３との摩擦力によって低減されることなく、効率よくチップ３の第２離間面部１３に与えることができる。
【００５３】
また後壁面部１９の幅方向に対する傾斜角度βは、たとえば１０度以上３０度以下に設定される。傾斜角度βが１０度未満であると、傾斜角度γが９０度に近づくので、押圧用ねじ孔２３の軸線方向の寸法が長くなり、押圧用ねじ部材６を螺進させる操作が困難になる。傾斜角度βが３０度より大きいと、再研磨で逃げ面を追い込んだときに押圧用ねじ部材６が押圧する部分が、第２切刃２ｂに近接しすぎて、第２切刃２ｂを損傷するおそれがある。また傾斜角度βは、第２逃げ面１８の逃げ角に相当するので、３０度より大きいと、チップ３の強度が落ちるおそれがある。したがって傾斜角度βは、１０度以上３０度以下に設定されることが好ましい。
【００５４】
図５は、本実施の形態の他の例の切削工具１Ａの一部を拡大して示す正面図である。図６は、本例の切削工具１Ａの一部を示す分解斜視図である。図７は、本例の切削工具１Ａのホルダ４に摩耗したチップ３を装着した状態の切削工具１Ａの一部を拡大して示す正面図である。本例の切削工具１Ａは、押圧用ねじ部材６がチップ３を押圧する部分６ａが部分球面状に形成される点に特徴を有する。
【００５５】
押圧用ねじ部材６の軸線方向の先端部６ａと、第２離間面部１３とが当接する当接領域は、先端部６ａが部分球状に形成されるので、いわゆる点接触する。これにより、チップを押圧する角度が多少振れても、確実に点接触で押圧させることができるので、安定した拘束力を得ることができる。さらには、チップ３と押圧用ねじ部材６とが当接する領域を、前述の実施の形態のチップ３を押圧する部分が平坦状の場合よりも小さくすることができるので、押圧用ねじ部材６によってチップ３に作用する押圧力の圧力を大きくすることができ、より強固にチップ３をホルダ４に固定することができる。
【００５６】
図７において仮想線で示すように、第２離間面部１３が、長手方向他方Ｂ２に退避している場合であっても、押圧用ねじ部材６を、ホルダ４の押圧用ねじ孔２３にさらに螺進させることによって、押圧用ねじ孔２３の螺進方向の先端部６ａを、第２離間面部１３に当接させることができる。第２離間面部１３の形状が平坦ではなく、凹凸がある形状であっても、先端部６ａが部分球面状であれば、押圧用ねじ部材６を確実に点接触させることができるので、第２離間面部１３を押圧して、第２当接面部１１を第２拘束面部１２に向かって押圧することができる。
【００５７】
さらに押圧用ねじ部材６の硬度は、チップ３より低いように材料を選択することが好ましい。このように押圧用ねじ部材６の材料を選択することよって、押圧用ねじ部材６を第２離間面部１３に押圧すると、点接触した部分から変形して、押しつぶされる形状に変形させることができる。これによって、押圧用ねじ部材６と第２離間面部１３とを確実に当接させることができる。
【００５８】
押圧用ねじ孔２３の軸線が幅方向Ｃに対する傾斜角度γと、後壁面部１９の幅方向Ｃに対する傾斜角度βとの合計角度αは、８０度以上１００度以下に設定される。押圧用ねじ部材６は、先端部６ａが部分球面状に形成されるので、第２離間面部１３と押圧用ねじ部材６の軸線が９０度でなくとも、第２離間面部１３に確実に押圧用ねじ部材６を確実に点接触させて当接させることができる。
【００５９】
合計角度αは、８０度以上１００度以下に許容されるので、後壁面部１９の幅方向Ｃに対する傾斜角度βを切削に最適な値を選択し、傾斜角度γを設定すればよい。傾斜角度βは、たとえば５度以上１０度以下に設定され、傾斜角度γは、たとえば６０度以上８０度以下に設定される。
【００６０】
本例の切削工具１は、押圧用ねじ部材６のチップ３を押圧する先端部分６ａが部分球面状であるが、部分球面形状に限らず、点接触する形状であればよい。押圧用ねじ部材６の先端部６ａは、たとえば尖鋭の突出状に形成されてもよく、円錐状であってもよい。このような構成であっても、本例と同様の作用および効果を達成することができる。
【００６１】
本実施の形態では、１つの押圧用ねじ部材６を用いて実現しているが、これに限ることはなく、複数の押圧用ねじ部材６を用いてもよい。複数の押圧用ねじ部材６を用いることによって、より確実にチップ３をホルダ４に固定することができる。また複数の押圧用ねじ部材６を用いる場合、各押圧用ねじ部材のねじ溝の形成方向を互いに異なるように形成することが好ましい。これによって切削時の振動などによって、複数の押圧用ねじ部材６が同様に緩むことを防止することができる。
【００６２】
図８は、本発明の第２の実施の形態の切削工具１Ｂの一部を拡大して示す正面図である。図９は、切削工具１Ｂの一部を示す分解斜視図であり、図１０は、切削工具１Ｂの一部を示す斜視図である。本実施の形態の切削工具１Ｂは、押圧手段２４の構成に特徴を有する。
【００６３】
押圧手段２４は、押圧部材２５と押圧部材用ねじ部材２６とを含んで構成される。押圧部材用ねじ部材２６は、円柱状に形成され、おねじが刻設されるねじ部と、ねじ部よりも直径の大きい頭部２６ａとを含んで形成される。押圧部材２５は、ホルダ４に形成される装着凹部２７に装着可能に構成される。押圧部材２５は、略直方体状であって、ホルダ４に装着された装着状態で、ホルダ４の長辺方向Ｙに貫通する押圧部材用孔２８が形成される。押圧部材用孔２８は、押圧部材用ねじ部材２６が緩やかにスライド変位可能および回転可能に構成される。押圧部材用孔２８の長辺方向一方Ｙ１の端部２８ａには、押圧部材用ねじ部材２６の頭部２６ａが収納可能な収納空間が形成される。したがって押圧部材用孔２８に、押圧部材用ねじ部材２６を挿通してスライド変位させることによって、押圧部材用ねじ部材２６の頭部２６ａが収納空間に収納され、頭部２６ａの螺進方向への変位が規制される。頭部２６ａは、収納空間にすべて収納されるように構成され、押圧部材２５から頭部２６ａが不所望に突出しないように構成される。また押圧部材２５は、装着状態で、ホルダ４の軸線方向一方Ｘ１の面部が第３拘束面部３０となる。
【００６４】
装着凹部２７は、押圧部材２５をホルダ４の長辺方向Ｚに沿ってスライド変位可能に構成され、装着凹部２７の長辺方向他方Ｙ２の面部２７ａには、長辺方向他方Ｙ２に貫通する押圧部材用ねじ孔２９が形成される。押圧部材用ねじ孔２９は、内周面部にめねじが刻設され、押圧部材用ねじ部材２６が長辺方向Ｙに沿って螺合可能な孔となる。装着状態では、押圧部材用孔２８は、装着凹部２７に形成される押圧部材用ねじ孔２９と同軸となる。押圧部材用ねじ部材２６を、押圧部材２５の押圧部材用孔２８および押圧部材用ねじ孔２９に螺進させることによって、押圧部材２５がホルダ４に対して長辺方向Ｙに沿ってスライド変位することができる。
【００６５】
図８に示すように、ホルダ４に装着されるチップ３は、チップ装着状態で、厚み方向一方Ａ１の底面部９が第１拘束面部１０に当接し、幅方向一方Ｃ１の第２当接面部１１が第２拘束面部１２に当接する。チップ装着状態で、第３拘束面部３０は、チップ３の長手方向一方の第２離間面部１３に対向し、押圧部材用ねじ部材２６が螺進することによって、押圧部材２５が長辺方向他方Ｙ２に沿ってスライド変位し、第３拘束面部３０がチップ３の第２離間面部１３に当接し、チップ３を第２離間面部１３の平面に垂直な方向に向かって押圧する。したがって押圧部材２５は、チップ装着状態で、チップ３の第２離間面部１３を、第２拘束面部１２に向かって押圧する。これによってチップ３の第２当接面部１１が、第２拘束面部１２に押圧され、固定される。
【００６６】
図１１は、ホルダ４に摩耗したチップ３を装着した状態の切削工具１Ｂの一部を拡大して示す正面図である。図１１において仮想線で示すように、第２離間面部１３が、長手方向他方Ｂ２に退避している場合であっても、押圧部材用ねじ部材２６を、ホルダ４の押圧部材用ねじ孔２９にさらに螺進させることによって、押圧部材２５の第３拘束面部３０を第２離間面部１３に当接させることができる。したがって第２当接面部１１を第２拘束面部１２に向かって押圧することができる。
【００６７】
このような押圧部材２５を用いることによって、押圧部材２５がチップ３との接触によって損傷した場合であっても、押圧部材２５を新たな押圧部材２５に交換することによって、継続して本実施の形態の押圧手段２４を実現することができる。
【００６８】
また各孔８，２１，２８，２９は、各面部に対して垂直な方向に形成されるので、加工が容易であり、かつ各孔を精度よく形成することができる。これによって本実施の形態の切削工具１Ｂを実現するためのコストを低減することができる。
【００６９】
また本実施の形態では、押圧部材２５および押圧部材用ねじ部材２６は、ホルダの長辺方向Ｙの寸法より小さい寸法であればよいので、チップ３に対して大きい形状で実現することができる。したがって作業者は、押圧部材２５および押圧部材用ねじ部材２６を容易に作業することができる。
【００７０】
前述の実施の各形態では、押圧手段２４は、押圧用ねじ部材６または押圧部材２５によって実現されているが、これに限ることはなく、第２離間面部１３に接触し、第２当接面部１１を第２拘束面部１２に押圧する構成であればよい。押圧手段２４は、たとえば後壁面部１９にバネなどの押圧力発生手段を設けて、第２離間面部１３に押圧力を与える構成であってもよい。
【００７１】
また押圧手段２４は、ホルダ４の短辺方向Ｚに沿って螺進および螺退可能なねじ部材によって実現してもよい。ねじ部材を、短辺方向他方Ｚ２に向かって螺進することによって、サイドねじ部材の外周面部または先端部が第２離間面部１３を押圧するように構成して、押圧手段２４を実現することができる。このようなサイドねじ部材を設けることによって、チップ３の拘束用ねじ部材５と同じようにホルダ４の短辺方向一方Ｚ１から、サイドねじ部材を操作することができる。したがってバイトの短辺方向一方Ｚ１しか作業空間がないような場合であっても、本発明を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１の実施の形態の切削工具１の一部を拡大して示す正面図である。
【図２】切削工具１の一部を示す分解斜視図である。
【図３】切削工具１の一部を示す斜視図である。
【図４】ホルダ４に摩耗したチップ３を装着した状態の切削工具１の一部を拡大して示す正面図である。
【図５】本実施の形態の他の例の切削工具１Ａの一部を拡大して示す正面図である。
【図６】本例の切削工具１Ａの一部を示す分解斜視図である。
【図７】本例の切削工具１Ａのホルダ４に摩耗したチップ３を装着した状態の切削工具１Ａの一部を拡大して示す正面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態の切削工具１Ｂの一部を拡大して示す正面図である。
【図９】切削工具１Ｂの一部を示す分解斜視図である。
【図１０】切削工具１Ｂの一部を示す斜視図である。
【図１１】ホルダ４に摩耗したチップ３を装着した状態の切削工具１Ｂの一部を拡大して示す正面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１  切削工具
２  切刃
３  チップ
４  ホルダ
５  拘束用ねじ部材
６  押圧用ねじ部材
８  貫通孔
９  底面部
１０  第１拘束面部
１１  第２当接面部
１２  第２拘束面部
１３  第２離間面部
１９  後壁面部
２１  拘束用ねじ孔
２３  押圧用ねじ孔
２４  押圧手段
２５  押圧部材
２６  押圧部材用ねじ部材
２８  押圧部材用孔
２９  押圧部材用ねじ孔
３０  第３拘束面部
【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】
0004814633.tif 000010
【図１０】
0004814633.tif 000011
【図１１】
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