(57)【要約】【課題】工具ホルダの先端部に切削インサートを着脱可能に取り付けてなる切削工具において、クランプ部材の破損を抑制することができる。【解決手段】  先端部は、切削インサートが取り付けられる取付座と、切削インサートを固定するクランプ部材がネジ止めされるネジ止め部と、該ネジ止め部の周囲に設けられるとともに該ネジ止め部から離れるに連れ低位になる傾斜部とを具えており、前記クランプ部材は、前記切削インサートを押圧する押圧部と、前記先端部の傾斜部に沿う後方部とを具えており、前記傾斜部には、前記後方部との接触面に、前記ネジ止め具合を調整する位置決め部が設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
2007290098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具ホルダの先端部に切削インサートを着脱可能に取り付けてなる切削工具であって、
前記先端部は、前記切削インサートが取り付けられる取付座と、前記切削インサートを固定するクランプ部材がネジ止めされるネジ止め部と、該ネジ止め部の周囲に設けられるとともに該ネジ止め部から離れるに連れ低位になる傾斜部とを具えており、
前記クランプ部材は、前記切削インサートを押圧する押圧部と、前記先端部の傾斜部に沿う後方部とを具えており、
前記傾斜部には、前記後方部との接触面に、前記ネジ止め具合を調整する位置決め部が設けられていることを特徴とする切削工具。
【請求項２】
前記位置決め部は、凸部又は凹部であり、前記後方部に設けられた凹部又は凸部と嵌合されていることを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
【請求項３】
前記位置決め部は、前記傾斜部に設けられた粗面部であることを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
【請求項４】
前記切削インサートは、前記クランプ部材の押圧部の一部が挿入される貫通孔又は凹部を有しているとともに、前記取付座の周面である取付座側面の少なくとも一面に接しており、前記傾斜部に設けられた凸部又は凹部と、前記後方部に設けられた凹部又は凸部とが嵌合することにより、前記切削インサートが前記一面の方向に向かって押圧されていることを特徴とする請求項２に記載の切削工具。
【請求項５】
工具ホルダの先端部に切削インサートを着脱可能に取り付けてなる切削工具であって、
前記先端部は、前記切削インサートが取り付けられる取付座と、該取付座より高位に位置するとともに前記切削インサートを上面から押圧するクランプ部材がネジ止めされるネジ止め部と、該ネジ止め部を基準に前記取付座が形成される方向と反対方向に向かうに連れて低位になる傾斜部とを順次具えており、
前記クランプ部材は、前記切削インサートを押圧する押圧部と、前記先端部の傾斜部に沿う後方部とを具えており、
前記傾斜部には、前記後方部との接触面に、前記ネジ止め具合を調整する位置決め部が設けられていることを特徴とする切削工具。
【請求項６】
前記位置決め部は、凸部又は凹部であり、前記後方部に設けられた凹部又は凸部と嵌合されていることを特徴とする請求項５に記載の切削工具。
【請求項７】
前記位置決め部は、前記傾斜部に設けられた粗面部であることを特徴とする請求項５に記載の切削工具。
【請求項８】
前記切削インサートは、前記クランプ部材の押圧部の一部が挿入される貫通孔又は凹部を有しているとともに、前記取付座のネジ止め部側の側面と接触しており、前記位置決め部が前記傾斜部に設けられた凸部又は凹部と、前記後方部に設けられた凹部又は凸部とが嵌合することにより、切削インサートが前記側面方向に押圧されることを特徴とする請求項６に記載の切削工具。
【請求項９】
工具ホルダの先端部に切削インサートを着脱可能に取り付けてなる切削工具であって、
前記先端部は、前記切削インサートが取り付けられる取付座と、該取付座より高位に位置するとともに前記切削インサートを上面から押圧するクランプ部材がネジ止めされるネジ止め部と、該ネジ止め部を基準に前記取付座が形成される方向と反対方向に向かうに連れて低位になる傾斜部とを順次具えており、
前記クランプ部材は、前記切削インサートを押圧する押圧部と前記先端部の傾斜部に沿う後方部とを具えており、
前記傾斜部には、前記後方部との接触面に、位置決め部が設けられており、前記後方部の一部が前記位置決め部に達することにより、振動又は音が発生することを特徴とする切削工具。
【請求項１０】
前記ネジ止め部に設けられたネジ挿入孔の中心軸は、前記切削インサートの中心軸に対して、上位側が前記取付座方向に５〜２０°で傾斜していることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の切削工具。
【請求項１１】
前記切削インサートと、前記取付座との間に、シート部材が介在していることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属部品の切削加工に用いる切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、金属部品等の切削加工に用いる切削工具として図２に示すものが知られている。この切削工具は、ホルダ１の先端部に形成された取付座１１に切削インサート２が載置されており、ホルダ１における取付座１１の周囲にクランプ部材３をネジ止めして、切削インサート２を上面から取付座１１の底面に向かって押圧することにより、切削インサート２を取付座１１に固定している。
【０００３】
また、切削インサートを取付座の底面と側面に同時に押圧固定する方式として、特許文献１には、押え金とＬ字型レバーを併用した構成が提案されている。かかる構成によれば、ねじの締付けによって押え金が押し下げられ、切削インサートの上面に力が作用して切削インサートを取付座の底面に押し付けると同時に、Ｌ字型レバーがてこの原理で回動して切削インサートの穴の内側面に力が作用し、チップが取付座側面に押圧される。
【０００４】
また、Ｌ字型レバーを用いない押え金だけによるクランプ装置としては、例えば特許文
献２に開示されているような締付けねじの傾斜を利用する構成や、特許文献３に開示されているようなホルダの傾斜面を利用する構成などが知られている。これらのクランプ装置は、特許文献１に記載のクランプ装置と比較して部品数が少なく単純な構造であるため操作性に優れている。
【特許文献１】実開平２−５１００６号公報
【特許文献２】特開昭６２−２５５００４号公報
【特許文献３】特開平１０−７１５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようにクランプ部材をネジ止めすることにより切削インサートを取付座に固定する構造を有する切削工具においては、人または機械がネジ止め作業を行なうものが一般的である。しかしながら、ネジ止め作業において、クランプ部材のネジ止めが十分であるかを判断することが困難であった。即ち、ネジ止めが十分に行なわれているにもかかわらず、それが十分であることをネジ止め作業を行なう人または機械が認識することができず、必要以上にネジ止めを行なってしまう。これにより、クランプ部材に圧力がかかり過ぎ、クランプ部材が破損したり、ネジ山が損傷したりするという問題があった。
【０００６】
また、クランプ部材の破損を避けるため、ネジ止めを不十分にすると、切削加工時に大きな応力を受ける切削インサートが取付座上で大きく移動してしまい、切削不良の原因となってしまう。
【０００７】
これらの問題を解決するために、ネジ止めが十分になる位置にネジ頭の一部とホルダの一部が接するように適宜設計することが考えられるが、その場合であっても、人または機械がネジ止め作業を行なう場合に、ネジ止めが十分であることを容易に認識することができずに必要以上にネジ止めをしてしまい、上記問題点を解決するには至らなかった。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑み、人または機械がクランプ部材をネジ止めして切削インサートをホルダの取付座に取り付けるにあたり、必要以上にネジ止めを行なうことを防止することにより、クランプ部材の破損を抑制することができる切削工具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】
【０００９】
本発明の切削工具は、工具ホルダの先端部に切削インサートを着脱可能に取り付けてなる切削工具であって、前記先端部は、前記切削インサートが取り付けられる取付座と、前記切削インサートを固定するクランプ部材がネジ止めされるネジ止め部と、該ネジ止め部の周囲に設けられるとともに該ネジ止め部から離れるに連れ低位になる傾斜部とを具えており、前記クランプ部材は、前記切削インサートを押圧する押圧部と、前記先端部の傾斜部に沿う後方部とを具えており、前記傾斜部には、前記後方部との接触面に、前記ネジ止め具合を調整する位置決め部が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、上記発明において、前記位置決め部は凸部又は凹部であり、前記後方部に設けられた凹部又は凸部と嵌合されていることが好ましい。
【００１１】
また、上記発明において、前記位置決め部は、前記傾斜部に設けられた粗面部であることが好ましい。
【００１２】
上記構成を用いることにより、当該嵌合時又は粗面部に到達時に発生する振動または音を、ネジ止めを行う人または機械が感知することにより、ネジ止めが十分であることを知ることができ、クランプ部材の破損を抑制することができる。
【００１３】
また、上記発明において、前記切削インサートは、クランプ部材の押圧部の一部が挿入される貫通孔又は凹部を有しているとともに、前記取付座の周面である取付座側面の少なくとも一面に接しており、前記傾斜部に設けられた凸部又は凹部と、前記後方部に設けられた凹部又は凸部とが嵌合することにより、切削インサートが前記一面の方向に向かって押圧されていることが好ましい。これにより、切削インサートを取付座のクランプ部材側の側面方向へ押圧することが可能になり、切削インサートが取付座上で移動するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明を用いることにより、人または機械がクランプ部材をネジ止めして切削インサートをホルダの取付座に取り付けるにあたり、前記ネジ止め具合を調整することができ、クランプ部材の破損を抑制することができる。また、必要以上のネジ止めによるネジ山の損傷も防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態にかかる切削工具について詳細に説明する。
【００１６】
本発明にかかる切削工具は、先端部に切削インサートを取り付ける取付座を有する棒状のホルダと、前記取付座の載置面（底面）に載置された切削インサートと、切削インサートを押圧して固定するためのクランプ部材を備えている。
【００１７】
先端部は、クランプ部材がネジ止めされるネジ止め部を有しており、ネジ止め部は、取付座の底面のよりも上位に位置している。また、ネジ止め部を基準として、取付座の形成されている方向と反対方向には、ネジ止め部から離れるにつれ低位となる傾斜部を有している。
【００１８】
また、クランプ部材は、切削インサートを上面から押圧する押圧部と、先端部の傾斜部に沿う後方部を備えている。
【００１９】
本発明の特徴として、傾斜部には、後方部との接触面に、ネジ止め具合を調整する位置決め部が設けられている。
【００２０】
位置決め部は、凸部又は凹部であり、後方部に設けられた凹部又は凸部と嵌合されていることが好ましい。この場合、凸部と凹部とが嵌合することにより発生する振動又は音を、ネジ止め作業を行なう人または機械が感知することにより、必要以上にネジ止めをすることを防止できる。
【００２１】
また、位置決め部は、傾斜部に設けられた粗面部であることが好ましい。当該粗面部は、傾斜部の後方部との接触面において、前記後方部が接触する他の部分よりも表面が粗く形成されている。この場合、クランプ部材の後方部が粗面部に達することによって発生する振動を、ネジ止め作業を行なう人または機械が感知することにより、必要以上にネジ止めをすることを防止できる。
【００２２】
切削インサートには、クランプ部材の先端部が挿入される凹部又は貫通孔が形成されていることが好ましい。この構造を用いることにより、切削インサートを取付座のクランプ部材側の側面方向へ押圧する力が働き切削インサートが取付座上で移動するのを防止することができる。
【００２３】
また、前記クランプ部材の押圧部は、切削インサートに設けられた凹部又は貫通孔に挿入される挿入部と、前記切削インサートの上面に接し、取付座の底面方向に押圧する上面接触部を有することが好ましい。これにより、取付座の側面方向に加え、取付座の底面方向にも十分に押圧する力が働き、切削工程において、切削インサートが取付座上で移動するのを防止することができる。
【００２４】
切削インサートの材料としては、従来から用いられているものが使用可能であり、ＷＣを主成分とする超硬合金、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ等を主成分とするサーメット、セラミックなどが挙げられる。また、切削インサートの形状としては、特に限定はなく、従来から用いられている三角形、四角形、ひし形等の多角形や、円形その他の特殊形状のものを用いることができる。
【００２５】
また、ネジ止め部に設けられたネジ挿入孔の中心軸は、前記切削インサートの中心軸に対して、上位側が前記取付座方向に傾斜していることが好ましい。この角度は、切削インサートの形状、クランプ部材の形状等に応じて適宜設定すれば良く、特に限定されるものではないが、５〜２０°程度であるのが好ましい。
【００２６】
また、切削インサートと、前記取付座との間に、シート部材が介在していることが好ましい。これにより、切削インサートが切削工程時に破損した場合に、取付座も一緒に破損することを防止することができる。シート部材としては、切削インサートと同様のものからなる材料が使用可能であり、例えば超硬合金、サーメット又はセラミック等が挙げられる。
【００２７】
以下に本発明の実施例について図を参照して説明する。
【実施例】
【００２８】
図１に示すように、実施例に係る切削工具は、先端部に切削インサートを取り付ける取付座１１を有する棒状のホルダ１と、取付座１１の載置面（底面）に載置された略四角平板状の超硬合金からなる切削インサート２と、該切削インサート２を押圧して固定するためのクランプ部材３を備えている。
【００２９】
棒状ホルダ１の先端部には、取付座１１の周囲にかつ取付座１１の底面よりも上位に設けられクランプ部材３がネジ止めされるネジ止め部１２と、該ネジ止め部１２を基準として取付座１１と反対方向に位置しネジ止め部１２から離れるにつれて低位になる傾斜部１３を有している。
【００３０】
クランプ部材３は、切削インサート２を押圧する押圧部３１と、ホルダ１の傾斜部１３に沿う後方部３４を備えている。押圧部３１は、切削インサート２の上面に接する上面接触部３３と、切削インサート２に設けられた貫通孔２１に挿入される挿入部３２とを備えている。
【００３１】
ホルダ１の傾斜部１３には位置決め部として機能する凹部１５が設けられており、クランプ部材の後方部３４には凹部１５に対応する凸部３５が設けられている。傾斜部１３の凹部１５と後方部３４の凸部３５は、クランプ部材３がネジ止めにより嵌合される。さらに具体的に説明すると、ネジ頭４１がクランプ部材３に接触するまでネジ止めした後、更にネジ止めを進めると、押圧力の一部が後方部３４にかかり、後方部３４が傾斜部１３に沿ってスライドするが、当該スライドが所定位置で止まるように凹部１５及び凸部３５が設けられている。
【００３２】
また、ネジ止め部１２に設けられたネジ挿入孔１４の中心軸Ｃ１は、前記切削インサート２の中心軸Ｃ２に対して、上位側が取付座方向に対して約５°(＝θ)傾斜している。これにより、クランプ部材３の挿入部３２から切削インサート２の貫通孔２１の側面方向、即ち、取付座１１側面のネジ止め部１２側方向に押圧する力が働いている。さらに、ネジ挿入孔１４が上述のように傾斜しているため、後方部３４が傾斜部１３にそれぞれ接触した後に、更にネジ止めを進めた場合、後方部３４が傾斜部１３に沿ってネジ止め部１２から離れる方向にかかる押圧力の一部が大きくなり、凹部１５と凸部３５の嵌合が容易になるとともに、当該嵌合によりクランプ部材３の挿入部３２による取付座１１側面への押圧力が向上する。
【００３３】
また、切削インサート２と、取付座１１との間には、超硬合金からなるシート部材５が介在している。
【００３４】
以下、実施例１に係る切削工具の、切削インサート２の取り付け工程を説明する。まず、切削インサート２を取付座１１に載置する。ついで、クランプ部材３の挿入部３２を切削インサート２の貫通孔２１に挿入するとともに、後方部３４がホルダ１の傾斜部１３に対応する位置に合わせる。
【００３５】
そして、クランプ部材３に設けられたネジ貫通孔３６を通してホルダ１のネジ挿入孔１４にネジを締め付けていく。ネジの締め付けは、まずネジ頭４１がクランプ部材３に当接する。その後、さらにネジを締め付けると、ネジ頭４１がクランプ部材３に当接していることにより、ネジ止めによる押圧力の一部が傾斜部１３側にかかる。この押圧力は、クランプ部材３とネジ止め部１２の傾斜部１３側にスペース５０を有していることにより更に強くなる。これにより、後方部３４が傾斜部１３に沿ってスライドする方向に力が働き、傾斜部１３の凹部１５と後方部３４の凸部３５が嵌合する。
【００３６】
当該嵌合により発生する振動または音を、ネジ止め作業を行う人または機械が感知することにより、ネジ止めが十分であることを知ることができる。そのため、それ以上のネジ止めを防止することができる。また、前記スライドにより、切削インサート２の貫通孔２１に挿入されたクランプ部材３の挿入部３２も、取付座１１側面方向へ押圧力が加わり、切削インサート２がホルダ１から外れるのを防止することができる。
【００３７】
また、凹部１５と凸部３５とが嵌合しているので、取付座１１側面方向へ押圧力を維持することが可能である。
【００３８】
なお、前記クランプ部材３の押圧部３１は、切削インサート２の上面に接する上面接触部３３を有しているため、上記取付座１１側面方向への押圧力に加え、切削インサート２の上面からの押圧力も十分に加えることができる。
【００３９】
上記実施例としては、切削インサート２として貫通孔２１を設けたものを用いたが、これに限定されることはなく、切削インサートに凹部又は凸部を設けたものや、貫通孔等を設けない平板状のものなどを適宜用いることができる。
【００４０】
また、クランプ部材３と、ネジ止め部１２との間にバネ等の付勢部材（図示せず）を設けることにより、切削インサート２の取り外しが容易になるとともに、凹部と凸部との嵌合を取り外しが容易になり作業性を向上させることができる。
【００４１】
さらに、後方部３４は延在部１３に沿って延びていればよく、後方部３４の少なくとも一部が延在部１３に接触していればよい。
【００４２】
上記実施例の説明は、発明を説明するものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或いは範囲を減縮して解すべきではなく、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】実施例１にかかる切削工具の縦断面図である。
【図２】従来品の切削工具の縦断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  ホルダ
１１  取付座
１２  ネジ止め部
１３  傾斜部
１４  ネジ挿入孔
１５  凹部
２  切削インサート
２１  貫通孔
３  クランプ部材
３１  押圧部
３２  挿入部
３３  上面接触部
３４  後方部
３５  凸部
４  ネジ
４１  ネジ頭
５  シート部材
５０  スペース
【図１】
2007290098.tif 000003
【図２】
2007290098.tif 000004