(57)【要約】【課題】切削バイトの付け替えの必要がなく、しかも位置精度よく複数の切削バイトの固定、取り付け位置の微調整ができる切削バイトホルダーを提供する。【解決手段】  切削加工に用いられる複数の切削バイト１を１本ずつ取付け保持するＸ−Ｙ可動ステージ４を備えた切削バイト保持手段Ａと、切削バイト１を１本ずつ取付け保持した切削バイト保持手段Ａをそれぞれ独立して締め付け固定可能な櫛状ホルダー手段Ｂとにより構成され、前記Ｘ−Ｙ可動ステージ４により、櫛状ホルダー手段Ｂに対する取り付け位置と各切削バイト１の被切削体に対する切削加工深さ方向と切削加工面方向の取り付け位置の微調整を可能とした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削加工に用いられる複数の切削バイト１を１本ずつ取付け保持するＸ−Ｙ可動ステージ４を備えた切削バイト保持手段Ａと、切削バイト１を１本ずつ取付け保持した切削バイト保持手段Ａをそれぞれ独立して締め付け固定可能な櫛状ホルダー手段Ｂとにより構成され、前記Ｘ−Ｙ可動ステージ４により、櫛状ホルダー手段Ｂに対する取り付け位置と各切削バイト１の被切削体に対する切削加工深さ方向と切削加工面方向の取り付け位置の微調整を可能としたことを特徴とする切削バイトホルダー。
【請求項２】
ホールド金具２と該金具２を螺子３止め可能なＸ−Ｙ可動ステージ４とからなりホールド金具２とＸ−Ｙ可動ステージ４との間に切削バイト１を１本ずつ挟み込み該金具２を螺子３止めして締め付け保持可能な切削バイト保持手段Ａと、Ｎ枚の櫛歯部１１とＮ−１個所の櫛歯空間部１２と櫛歯基部１４と一端の櫛歯部１１先端部に螺設した螺子孔部に螺着し且つ他の櫛歯部１１先端部に挿通する締め付けボルト１５とを有し、複数の前記各々切削バイト保持手段ＡのＸ−Ｙ可動ステージ４のステージベース６面を前記各々櫛歯部１１の一方内面に螺子止めした櫛状ホルダー手段Ｂとを備え、各々切削バイト保持手段Ａのホールド金具２とＸ−Ｙ可動ステージ４との間に切削バイト１を挟み込み、櫛状ホルダー手段Ｂの櫛歯空間部１２外側にＸ−Ｙ可動ステージ４を移動させてホールド金具２を露呈させ該金具２を螺子３止めして該金具２とＸ−Ｙ可動ステージ４との間に切削バイト１を締め付け保持し、各々切削バイト保持手段ＡのＸ−Ｙ可動ステージ４を移動調整して各々切削バイト１の固定位置を加工深さ方向と加工面方向に対して微調整した後、締め付けボルト１５にて両端の櫛歯部１１を接近させ各々切削バイト保持手段Ａを締め付け固定できるようにしたことを特徴とする切削バイトホルダー。
【請求項３】
請求項１記載の切削バイトホルダーを取り付け支持したフレームに、被切削体を取り付け支持して回転する被切削体回転機構を備えることを特徴とする切削加工装置。
【請求項４】
請求項１記載の切削バイトホルダーを取り付け支持したフレームに、被切削体を取り付け支持してＸ−Ｙ方向に移動させる被切削体移動機構を備えることを特徴とする切削加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械的な切削加工に用いる切削バイトホルダー及びそれを用いた切削加工装置に関し、特に樹脂成型金型の切削加工など形切削加工を高効率に行うことが求められる切削加工に適した切削バイトホルダー及びこれを用いた切削加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば形切削盤（旋盤など）による切削加工おいては、１本のバイトを単独でホルダーに固定し、そのバイトの先端部を、回転方向又は縦横方向に移動する被加工体に接触させながら該被加工体面を形切削切削加工するために広く用いられている。
【０００３】
図４は、従来の汎用の形切削盤のバイトホルダーの一例を示すものである。すなわち、従来のバイトホルダーは、例えば汎用の切削用バイト２４をホルダーベース２５の外面に押し当て、該バイト２４の外面上に当て板金具２３を添え当てて、その当て板金具２３の上側から固定金具２２と固定ねじ２１とにより締め付けることにより、切削用バイト２４はホルダーベース２５に取り付け固定されるようになっているものであり、切削用バイト２４が締め付け固定されたホルダーベース２５は、ホルダー基部２７に対して縦横方向に摺動可能であって移動調節可能な可動ホルダー２６本体（２８は摺動固定ロックハンドル）に固定されている構成となっている。
【０００４】
そして、上記バイトホルダーは、回転方向又は縦横方向に移動可能な切削用シリンダー又は切削用盤本体の回転機構部又は往復機構部の定位置に取り付けられて、切削用シリンダー又は切削用盤本体に取り付けられた被切削体の加工を行うようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のバイトホルダーにあっては、以下のような問題があった。即ち、粗切削加工後の仕上げ切削加工や、複雑形状など複数の形状の複合切削加工の場合、各加工の度に専用のバイトを位置制度よく固定し直さなければならず、切削加工における段取り時間（準備、調整時間）や切削加工時間が増加することになり、また、１回の切削では不可能な切り込み深さの切削加工（粗切削）を行う場合に、切り込み深さを増加させながら複数回に亘って切削を行う必要があり、そのような場合も切削加工時間や段取り時間が増加することになる。
【０００６】
そのために、切削加工以外の段取り時間の短縮が困難になり、また、各加工ごとのバイトの付け替えにより、製品の加工形状の再現性を高めるのが困難になるなどの欠点があった。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、バイトの付け替えの必要がなく、しかも位置精度良く、複数のバイトを固定することができ、且つ取り付け位置が微調整できる切削バイトホルダー及び切削加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に係る発明は、切削加工に用いられる複数の切削バイト１を１本ずつ取付け保持するＸ−Ｙ可動ステージ４を備えた切削バイト保持手段Ａと、切削バイト１を１本ずつ取付け保持した切削バイト保持手段Ａをそれぞれ独立して締め付け固定可能な櫛状ホルダー手段Ｂとにより構成され、前記Ｘ−Ｙ可動ステージ４により、櫛状ホルダー手段Ｂに対する取り付け位置と各切削バイト１の被切削体に対する切削加工深さ方向と切削
加工面方向の取り付け位置の微調整を可能としたことを特徴とする切削バイトホルダーである。
【０００９】
本発明の請求項１に係る発明は、ホールド金具２と該金具２を螺子３止め可能なＸ−Ｙ可動ステージ４とからなりホールド金具２とＸ−Ｙ可動ステージ４との間に切削バイト１を１本ずつ挟み込み該金具２を螺子３止めして締め付け保持可能な切削バイト保持手段Ａと、Ｎ枚の櫛歯部１１とＮ−１個所の櫛歯空間部１２とホルダー基部１４と一端の櫛歯部１１先端部に螺設した螺子孔部に螺着し且つ他の櫛歯部１１先端部に挿通する締め付けボルト１５とを有し、複数の前記各々切削バイト保持手段ＡのＸ−Ｙ可動ステージ４のステージベース６面を前記各々櫛歯部１１の一方内面に螺子止めした櫛状ホルダー手段Ｂとを備え、各々切削バイト保持手段Ａのホールド金具２とＸ−Ｙ可動ステージ４との間に切削バイト１を挟み込み、櫛状ホルダー手段Ｂの櫛歯空間部１２外側にＸ−Ｙ可動ステージ４を移動させてホールド金具２を露呈させ該金具２を螺子３止めして該金具２とＸ−Ｙ可動ステージ４との間に切削バイト１を締め付け保持し、各々切削バイト保持手段ＡのＸ−Ｙ可動ステージ４を移動調整して各々切削バイト１の固定位置を加工深さ方向と加工面方向に対して微調整した後、締め付けボルト１５にて両端の櫛歯部１１を接近させ各々切削バイト保持手段Ａを締め付け固定できるようにしたことを特徴とする切削バイトホルダーである。
【００１０】
本発明の請求項２に係る発明は、上記請求項１に係る切削バイトホルダーを取り付け支持したフレームに、被切削体を取り付け支持して回転する被切削体回転機構を備えることを特徴とする切削加工装置である。
【００１１】
本発明の請求項３に係る発明は、上記請求項１に係る切削バイトホルダーを取り付け支持したフレームに、被切削体を取り付け支持してＸ−Ｙ方向に移動させる被切削体移動機構を備えることを特徴とする切削加工装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の切削バイトホルダーによれば、荒切削加工後の仕上げ切削加工や、複雑形状など複数の形状の複合切削加工の場合に、それらの各加工の度に、専用の複数のバイトを位置制度よく固定し直すことなく、本発明における複数のバイトを取り付けることができる切削バイト固定機構の切削バイト位置調整機構によって、複数のバイトを位置精度よく固定することができ、切削加工の途中でのバイト交換の必要がなくなり、微細な直線溝形状の加工時間の短縮が可能になり、また、加工形状の再現性の向上が可能になった。
【００１３】
また、本発明の切削加工装置によれば、複数のバイトを取り付けることができる切削バイトホルダーを備えているので、複数のバイトを取り付けた切削バイト固定機構の切削バイト位置調整機構によって、複数のバイトを位置精度よく固定することができ、切削加工の途中でのバイト交換の必要がなくなり、微細な直線溝形状の加工時間の短縮が可能になり、また、加工形状の再現性の向上が可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の切削バイトホルダーを、図１に示す切削バイトホルダーの全体平面図及び図２に示す切削バイトホルダーの全体斜視図に基づいて以下に詳細に説明すれば、切削バイトホルダーは、各種金属材料を適宜選択して得られる金属材料により形成され、複数個の切削バイト保持手段Ａと、櫛状ホルダー手段Ｂとから構成され、被切削体を取り付け支持して回転する被切削体回転機構又はＸ−Ｙ方向に移動させる被切削体移動機構を備える切削加工装置の本体フレームに支持された切削バイトホルダー部（ブラケット）に取り付けて使用される。
【００１５】
切削バイト保持手段Ａは、切削バイト１を抱持（ホールド）する抱持形状（コの字型形状等）のホールド金具２と、該金具２を螺子３にて螺子止め可能なＸ−Ｙ二次元方向に可動するＸ−Ｙ可動ステージ４とから構成され、ホールド金具２とＸ−Ｙ可動ステージ４との間に切削バイト１を１本ずつ挟み込み、バイトの形状に合わせた切込み凹部２ｂと螺子孔２ａを設けた金具２を、螺子孔４ａを設けたＸ−Ｙ可動ステージ４に螺子３にて螺子止めして締め付け保持可能となっている。
【００１６】
保持手段Ａのホールド金具２は、切削バイト１をＸ−Ｙ可動ステージ４に十分な強度剛性で固定できれば、どのような形状でも良いが、各切削バイト１は櫛状ホルダー手段Ｂ（刃物ホルダー）の各櫛歯１１の間の櫛歯空間部１２（切り込み部）に締め付けボルト１５により挟み込むように締め付け固定されるので、櫛歯１１の内面と接する部分はフラットな形状が好ましい。また、材質は切削バイト１が形切削加工に十分な剛性、強度が得られることが条件となる。したがって各種金属材料を適宜選択可能である。
【００１７】
櫛状ホルダー手段Ｂは、Ｎ枚（例えば４枚）の櫛歯部１１と、Ｎ−１個所（例えば３個所）の櫛歯空間部１２と、該櫛歯部１１の櫛歯基部１４と、一端の櫛歯部１１先端部に螺設した螺子孔部１１ａに螺着し且つ他の各々櫛歯部１１先端部に貫設した孔設部１１ｂに挿通する締め付けボルト１５とを有している。
【００１８】
また、櫛状ホルダー手段Ｂの各々櫛歯空間部１２内には、切削バイト保持手段ＡのＸ−Ｙ可動ステージ４のステージベース６面が、各々櫛歯部１１の一方内面に螺子止めにて取り付け固定されている。
【００１９】
櫛状ホルダー手段Ｂの各々櫛歯空間部１２内に装填されている各々切削バイト保持手段Ａのホールド金具２を、切削バイト１を挟み込んだ状態で、各々切削バイト保持手段ＡのＸ−Ｙ可動ステージ４に螺子止めして、切削バイト１を締め付け固定する際の締め付け固定方法を以下に説明する。なお各々切削バイト保持手段Ａのホールド金具２とＸ−Ｙ可動ステージ４との間に切削バイト１を挟み込んだ状態では、該金具２の背面と、それに対接する櫛歯部１１の内面との間には僅かなクリアランスが生じるように設定されている。
【００２０】
まず、各々切削バイト保持手段Ａのホールド金具２と櫛状ホルダー手段Ｂに取り付けられているＸ−Ｙ可動ステージ４との間に切削バイト１を挟み込んだ状態で、Ｘ−Ｙ可動ステージ４をＹ方向（図１の表裏方向）の一方側に移動させ、ホールド金具２の一端側の両側２個所の螺子孔２ａを櫛状ホルダー手段Ｂの櫛歯空間部１２の外側に露呈させ、螺子孔２ａ内に螺子３を挿入し、Ｘ−Ｙ可動ステージ４の螺子孔４ａに螺着することにより、該金具２とＸ−Ｙ可動ステージ４とによって、その間に切削バイト１を締め付け保持することができる。
【００２１】
次に、Ｘ−Ｙ可動ステージ４をＹ方向（図１の表裏方向）の他の方側に移動させ、ホールド金具２の他端側の両側２個所の螺子孔２ａを櫛状ホルダー手段Ｂの櫛歯空間部１２の外側に露呈させ、その螺子孔２ａ内に螺子３を挿入し、Ｘ−Ｙ可動ステージ４の螺子孔４ａに螺着することにより、該金具２とＸ−Ｙ可動ステージ４とによって、その間に切削バイト１を締め付け保持することができる。
【００２２】
複数個の切削バイト保持手段Ａと、櫛状ホルダー手段Ｂとから構成された本発明の切削バイトホルダーは、各々切削バイト保持手段ＡのＸ−Ｙ可動ステージ４を、例えば、Ｙ方向（図１の表裏方向）又は／及びＸ方向（図１の上下方向）に移動調整することにより、各々切削バイト１の固定位置を被切削体の加工深さ方向と加工面方向に対して微調整できる。
【００２３】
このようにして切削バイト１の固定位置を微調整した後は、櫛状ホルダー手段Ｂの一端の櫛歯部１１の螺子孔１１ａに螺着した締め付けボルト１５を締め付けることにより、両端の櫛歯部１１、１１を接近させて、各々切削バイト保持手段ＡのＸ−Ｙ可動ステージ４を締め付け固定するものである。なお、図１、図２に示すように、一端又は両端の櫛歯部１１の外側の櫛歯基部１４に近接する部分には、必要に応じて肉薄部１６（切り込み）を設け、両端の櫛歯部１１、１１の撓み性とボルト１５の締め付けによる接近を生じ易くするようにしてもよい。
【００２４】
本発明の切削バイトホルダーは、櫛状ホルダー手段Ｂの櫛歯基部１４又は該櫛歯基部１４に延設したホルダー取付部１７を、被切削体を取り付け支持して回転する被切削体回転機構又はＸ−Ｙ方向に移動させる被切削体移動機構を備える切削加工装置の本体フレーム（図４に示す形削り盤本体２７に相当）、本体フレームに支持された切削バイトホルダー部（ブラケット、図４に示す切削バイトホルダー部２６に相当）に、クランプ（締め付け）方式、又は螺子止め方式等によて取り付け使用することができ、切削加工装置に取り付けた被切削体の加工深さ方向と加工面方向に対して、切削バイトホルダーの各々切削バイト１の固定位置を微調整して使用するものである。
【００２５】
切削バイト保持手段ＡのＸ−Ｙ可動ステージ４（微動Ｘ−Ｙステージ）は、ステージベース６に取り付けられたＸ方向リニアガイドに沿って移動可能な可動体５（中間可動体）に取り付けられたＸ方向と直交するＹ方向リニアガイドに沿って移動可能なＸ−Ｙ移動機構であって、Ｘ方向に移動可能な前記可動体の側部に設けられたＸ方向の固定位置を微調整して位置決めするためのＸ方向マイクロメーターからなるＸ方向微調整ヘッド７と、Ｙ方向に移動可能な前記Ｘ−Ｙ可動ステージ４本体の側部に設けられたＹ方向の固定位置を微調整して位置決めするためのＹ方向マイクロメーターからなるＹ方向微調整ヘッド８とからなるＸ−Ｙ方向微調整機構が設けられている。
【００２６】
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、櫛状ホルダー手段Ｂの櫛歯空間部１２内にホールド金具２に対向して切削バイト１（１ａ；バイト刃先）を保持して装填されている切削バイト保持手段ＡにおけるＸ−Ｙ可動ステージ４のＸ−Ｙ方向微調整機構の詳細を説明するそれぞれ平面図、正面図、側面図である。
【００２７】
図３（ａ）に示すように、ホールド金具２に対向して切削バイト１を保持して装填されている切削バイト保持手段ＡのＸ−Ｙ可動ステージ４は、中間可動体５に対してリニアガイドに沿ってＹ方向（図面の表裏方向）にリターンスプリング機構によって付勢された状態でスライド移動可能であり、中間可動体５は、ステージベース６に対してリニアガイドに沿ってＸ方向（図面上下方向）にリターンスプリング機構によって付勢された状態でスライド移動可能となっている。
【００２８】
図３（ｂ）に示すように、Ｘ方向マイクロメーターからなるＸ方向微調整ヘッド７は、その回転シャフト７ａがステージベース６の延設駒部６ａに回転可能に軸支され、その回転シャフト７ａの先端部７ｂは中間可動体５の延設駒部５ａをリターンスプリング機構の付勢力に抗して押圧していて、Ｘ方向微調整ヘッド７の正転、逆転回転により、中間可動体５をＸ方向に前進、後退させることができる。
【００２９】
また、図３（ｃ）に示すように、Ｙ方向マイクロメーターからなるＹ方向微調整ヘッド８は、その回転シャフト８ａが中間可動体５の延設駒部５ｂに回転可能に軸支され、その回転シャフト８ａの先端部８ｂはＸ−Ｙ可動ステージ４の延設駒部４ａをリターンスプリング機構の付勢力に抗して押圧していて、Ｙ方向微調整ヘッド８の正転、逆転回転により、Ｘ方向に移動可能な中間可動体５上のＸ−Ｙ可動ステージ４をＹ方向に前進、後退させることができる。
【００３０】
なお、本発明においては前記Ｘ方向微調整ヘッド７とＹ方向微調整ヘッド８の回転をそれぞれ停止ロックさせたり、ロックを解除させたりするための調整ヘッドロック機構を設けるようにしてもよい。
【００３１】
本発明の切削バイトホルダーには、その櫛状ホルダー手段Ｂに目的の加工工程数に対応する各種形状の切削先端刃部を有する複数種類の切削バイト１が固定できる数の櫛歯空間部１２（切り込み）が設けてあり、その各々に切削バイト保持手段Ａが装填され、その切削バイト保持手段Ａのホールド金具２とＸ−Ｙ可動ステージ４と締め付けボルト１５により、櫛状ホルダー手段Ｂに全ての切削バイト１が締め付け固定される。
【００３２】
櫛状ホルダー手段Ｂに複数種類の全ての切削バイト１が締め付け固定された後は、被切削体の加工方向に対して左右方向（例えばＸ方向）のＸ方向マイクロメーターからなるＸ方向微調整ヘッド７（微動調整機構）を正転又は逆転回転させることにより、加工方向に対して一直線上になるように位置決めされる。
【００３３】
また、各切削バイト１の加工に合わせた切り込み量になるように、切削バイト１の切り込み方向のＹ方向マイクロメーターからなるＹ方向微調整ヘッド８（微動機構）を正転又は逆転回転させることにより、位置精度よく位置決めされた後、締め付け固定ボルト１５の締め付けにより、Ｘ−Ｙ可動ステージ４、各切削バイト１、ホールド金具２は、櫛状ホルダー手段Ｂの各櫛歯部１１の間に挟み込むようにして固定される。
【実施例】
【００３４】
以下に本発明の実施例について図面を参考にして詳細に説明する。
【００３５】
＜実施例１＞
本発明の切削バイトホルダーの櫛状ホルダー手段Ｂを用いて、加工工程数に対応する荒仕上げ、中止上げ、仕上げバイトの３種類３本の切削バイト１を締め付け固定した後、高精度で往復運動する被切削体取り付けステージを有する切削加工機の切削バイトホルダー取り付け固定機構に、本発明の切削バイトホルダーのホルダー取付部１７を取り付け固定した。
【００３６】
続いて、適当な値の切り込み量になるように、切削バイトホルダーのＸ方向微調整ヘッド７とＹ方向微調整ヘッド８を用いて、各切削バイト１の位置を調整位置決めして切削加工したところ、従来の加工回数より少ない加工回数で、荒仕上げ、中止上げ、仕上げの切削がされた良好な加工面が得られた。また、その結果、従来に比べて同等の加工面が極めて少ない加工回数で得られた。
【００３７】
このように本発明の切削バイトホルダーによれば、荒仕上げバイト、中止上げバイト、仕上げバイトが切削バイトホルダー及び切削加工機に位置精度良く固定されるため、例えば、幅３００μｍ以下の狭ピッチの任意の深さの形切削加工について、従来の加工時間の約６分の１の加工時間で加工できることが判った。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の切削バイトホルダーの一実施例を説明する全体平面図。
【図２】本発明の切削バイトホルダーの一実施例を説明する全体斜視図。
【図３】（ａ）は本発明の切削バイトホルダーにおけるＸ−Ｙ可動ステージの詳細を説明する平面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）はその正面図。
【図４】従来の切削バイトホルダーを説明する側面図。
【符号の説明】
【００３９】
Ａ…切削バイト保持手段  Ｂ…櫛状ホルダー手段
１…切削バイト  ２…ホールド金具  ２ａ…孔設部  ３…螺子  
４…Ｘ−Ｙ可動ステージ  ４ａ…螺子孔  ５…中間可動体  ６…ステージベース  
７…Ｘ方向マイクロメーターヘッド  ８…Ｙ方向マイクロメーターヘッド
１１…櫛歯部  １１ａ…螺子孔  １１ｂ…孔設部  １２…櫛歯空間部  １４…櫛歯基部
１５…締め付けボルト
１６…肉薄部  １７…ホルダー取付部
【図１】
2005118920.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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