(57)【要約】【課題】取付座にシート部材が配置され、このシート部材に着座するようにインサートが取り付けられた切削工具において、切刃の突出量を調整した場合であってもインサートの工具回転方向後方側にシート部材が確実に配置でき、インサートに作用する切削抵抗をシート部材によって受けることができる切削工具を提供する。【解決手段】軸線回りに回転される工具本体２を有し、工具本体２の先端側外周に凹部４が備えられ、凹部４に、切刃１８を有するインサート１４を装着するための取付座５が形成された切削工具１であって、取付座５の工具回転方向Ｔ後方側には、インサート１４が着座される着座面１２Ａを備えたシート部材１１が配置されており、取付座５の工具本体２後端側には、切刃１８の突出量を調整する切刃位置調整手段２３と、シート部材１１とインサート１４との相対位置を調整する相対位置調整手段２５とが設けられていることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転される工具本体を有し、該工具本体の先端側外周に、前記工具本体径方向外側及び前記工具本体先端側に向けて開口された凹部が備えられ、該凹部には、切刃を有するインサートを着脱自在に装着するための取付座が形成された切削工具であって、
前記取付座の工具回転方向後方側には、前記インサートが着座される着座面を備えたシート部材が配置されており、
前記取付座の前記工具本体後端側には、前記切刃の突出量を調整する切刃位置調整手段と、前記シート部材と前記インサートとの相対位置を調整する相対位置調整手段とが設けられていることを特徴とする切削工具。
【請求項２】
前記シート部材及び前記インサートの前記工具本体後端側には、これらシート部材及びインサートの前記工具本体後端側を向く面を押圧する押圧部材が配置され、該押圧部材に前記相対位置調整手段が備えられており、
前記切刃位置調整手段は、前記押圧部材を介して前記インサート及び前記シート部材とを押圧して前記切刃の位置を調整するように構成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】
前記シート部材が、超硬合金で構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項2に記載の切削工具。
【請求項４】
前記シート部材の前記着座面と直交する方向の厚さは、前記インサートの厚さよりも厚くされていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の切削工具。
【請求項５】
前記シート部材には、前記工具本体径方向外側を向く当接面が備えられており、前記インサートの前記工具本体径方向内側を向く側面が前記当接面に当接されていることを特徴とする請求項１から請求項４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、工具本体の先端部外周に、切刃を有するインサートが着脱可能に装着された切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被切削材に平面加工を施す切削工具として、円盤状をなす工具本体に複数のインサートが装着された正面フライスが使用されている（特許文献１参照。）。この種の切削工具においては、円盤状の工具本体の先端側外周に形成された複数の凹部及び取付座に、超硬合金等の硬質材料よりなるインサートが着脱可能に装着されており、前記工具本体をその軸線回りに高速回転するとともに軸線と交差する方向に送ることにより、前記インサートの工具本体径方向外側に向けられた切刃によって被切削材を切り込んでいくとともに、工具本体先端側に向けられた切刃によって被切削材に平面加工を施すものである。
【０００３】
ここで、切り込み量や送り量を大きくした重切削加工を行う場合には、インサートに大きな切削抵抗が作用してインサートが欠損するのみならず工具本体まで破損してしまうおそれがあった。このため、重切削用の切削工具として、インサートの工具回転方向後方側に硬質材料で構成されたシート部材を配置したものが提案されている（特許文献２参照。）。この構成の切削工具では、大きな切削抵抗をインサート及びシート部材とで受けることにより、インサートの欠損及び工具本体の破損を防止できる。
【特許文献１】特開２００１−２５２８１３号公報
【特許文献２】特開２００５−３４２８５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、インサートの工具回転方向後方にシート部材を配置した切削工具においては、インサートに備えられた切刃の突出量を調整した際にインサートとシート部材との相対位置がずれてしまうおそれがある。そして、インサートがシート部材に対して大きく突出してしまって、いわゆるオーバーハング量が大きくなりすぎると、せっかくシート部材を備えたにもかかわらず、インサートの刃先部に作用する切削抵抗をシート部材で受けることができなくなってインサートが欠損してしまったり工具本体が破損してしまうおそれがあった。
【０００５】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、取付座にシート部材が配置され、このシート部材に着座するようにインサートが取り付けられた切削工具において、切刃の突出量を調整した場合であってもインサートの工具回転方向後方側にシート部材が確実に配置でき、インサートに作用する切削抵抗をシート部材によって受け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】
【０００６】
この課題を解決するために、この発明は、軸線回りに回転される工具本体を有し、該工具本体の先端側外周に、前記工具本体径方向外側及び前記工具本体先端側に向けて開口された凹部が備えられ、該凹部には、切刃を有するインサートを着脱自在に装着するための取付座が形成された切削工具であって、前記取付座の工具回転方向後方側には、前記インサートが着座される着座面を備えたシート部材が配置されており、前記取付座の前記工具本体後端側には、前記切刃の突出量を調整する切刃位置調整手段と、前記シート部材と前記インサートとの相対位置を調整する相対位置調整手段とが設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
この構成の切削工具においては、切刃の突出量を調整する切刃位置調整手段が備えられているとともに、インサートとシート部材との相対位置を調整する相対位置調整手段を備えているので、切刃の突出量を調整する際にシート部材とインサートとの相対位置の調整も行うことができ、インサートの工具回転方向後方側にシート部材を確実に配置することができる。したがって、インサートに作用する切削抵抗をシート部材によって受けることができ、切削抵抗が大きな重切削に使用することができる。
【０００８】
ここで、前記シート部材及び前記インサートの前記工具本体後端側に、これらシート部材及びインサートの前記工具本体後端側を向く面を押圧する押圧部材を配置し、該押圧部材に前記相対位置調整手段を備え、前記切刃位置調整手段を、前記押圧部材を介して前記インサート及び前記シート部材とを押圧して前記切刃の位置を調整する構成とすることにより、インサートとシート部材との相対位置を維持したままの状態で切刃の突出量の調整を行うことができる。したがって、複数の切刃の振れ調整を簡単に行うことができ、この切削工具で加工した加工面を滑らかに仕上げることができる。
【０００９】
また、前記シート部材を超硬合金で構成することにより、シート部材の剛性が確保され、このシート部材によって切削抵抗を確実に受けることができる。
【００１０】
また、前記シート部材の前記着座面と直交する方向の厚さを、前記インサートの厚さよりも厚くすることにより、切削抵抗の主分力を受けるシート部材の剛性を十分に確保することができる。なお、このような効果を確実に奏功せしめるためには、シート部材の前記厚さは、前記インサートの厚さの２倍以上に設定することが好ましい。
【００１１】
さらに、前記シート部材に、前記工具本体径方向外側を向く当接面を備え、前記インサートの前記工具本体径方向内側を向く側面と前記当接面とを当接させることにより、インサートが安定してシート部材に着座されてインサート位置が安定する。また、切削抵抗の送り分力もシート部材によって受けることができ、送り量や送り速度を大きくした場合でも工具本体への負荷を軽減できる。
【００１２】
以上のように本発明によれば、取付座にシート部材が配置され、このシート部材に着座するようにインサートが取り付けられた切削工具において、切刃の突出量を調整した場合であってもインサートの工具回転方向後方側にシート部材が確実に配置でき、インサートに作用する切削抵抗をシート部材によって受けることができる切削工具を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施の形態について、添付した図面を参照して説明する。図１から図４に本発明の第１の実施形態である切削工具を示す。
この切削工具１は、図１及び図２に示すように、概略円盤状をなす工具本体２を有しており、この工具本体２がなす円盤の中央部には、工具本体２を工作機械の主軸端等（図示なし）に取り付けるための取付孔３が軸線Ｏに沿うように穿設されている。
【００１４】
この工具本体２の先端側外周には、工具本体２径方向外側及び工具本体２先端側に開口するチップポケット４が周方向に複数形成されており、これらのチップポケット４の工具回転方向Ｔ後方側に、それぞれ取付座５が設けられている。本実施形態では、図２に示すように８つのチップポケット４及び取付座５がそれぞれ形成されている。
【００１５】
取付座５の工具回転方向Ｔ前方側を向く壁面５Ａは、図３に示すように、工具本体２先端側に向かうにしたがい漸次工具回転方向Ｔ後方側に後退するように軸線Ｏに対して傾斜している。
取付座５の工具本体２径方向外側を向く壁面５Ｂは、図１に示すように、工具本体２先端側に向かうにしたがい漸次工具本体２径方向内側に後退するように軸線Ｏに対して傾斜している。
取付座５の工具本体２先端側を向く壁面５Ｃには、取付座５の工具本体２径方向外側を向く壁面５Ｂ及び工具回転方向Ｔ前方側を向く壁面５Ａと平行に延びる第１、第２貫通孔６、７が工具回転方向Ｔに並列するように穿設されている。
【００１６】
取付座５の工具回転方向Ｔ前方側部分には、工具本体２先端側に位置する第１クサビ部材８と工具本体２後端側に位置する第２クサビ部材９とが、それぞれクランプネ１０によって工具本体２径方向に出没可能に配置されている。これら第１クサビ部材８、第２クサビ部材９は、工具本体２に装着された状態で、工具本体２径方向内側に向かうにしたがいその幅が小さくなるように配置されており、これら第１、第２クサビ部材８、９の工具回転方向Ｔ前方側を向く面８Ａ、９Ａが、取付座５の工具回転方向Ｔ後方側を向く壁面５Ｄに当接されている。
【００１７】
この取付座５には、超硬合金で構成されたシート部材１１が配置されている。シート部材１１は、取付座５の工具回転方向Ｔ前方側を向く壁面５Ａに当接される第１側壁１２と取付座５の工具本体２径方向外側を向く壁面５Ｂに当接される第２側壁１３とを有しており、図４に示すように、工具本体２先端側から見て概略Ｌ字状をなしている。
【００１８】
第１側壁１２の工具回転方向Ｔ前方側を向く面１２Ａは、後述するインサート１４の底面１６が着座される着座面とされ、図３に示すように、前記取付座５の工具回転方向Ｔ前方側を向く壁面５Ａと平行に配置され、工具本体２先端側に向かうにしたがい漸次工具回転方向Ｔ後方側へ後退するように傾斜させられている。そして、この第１側壁１２の厚さは、後述するインサート１４の厚さよりも厚く設定されており、本実施形態では、図４に示すように、インサート１４の厚さの約２倍に設定されている。
【００１９】
第２側壁１３の工具本体２径方向外側を向く面１３Ａは、後述するインサート１４の側面１７に当接される当接面とされており、図４に示すようにインサート１４の側面１７の形状に合わせた形状とされるとともに、工具回転方向Ｔ前方から見て図１に示すように、前記取付座５の工具本体２径方向外側を向く壁面５Ｂと平行に配置され、工具本体２先端側に向かうにしたがい漸次工具本体２径方向内側へ後退するように傾斜させられている。
【００２０】
この工具本体２に装着されるインサート１４は、図１、図３及び図４に示すように概略正方形平板状をなしており、すくい面とされる上面１５とこの上面１５と平行に配置される底面１６と４つの側面１７とを有している。上面１５の辺稜部に切刃１８が形成され、この切刃１８に連なる側面１７がそれぞれ逃げ面とされている。本実施形態におけるインサート１４は、側面１７に逃げ角の付されていないネガティブインサート１４である。
【００２１】
インサート１４及びシート部材１１の工具本体２後端側には、超硬合金からなる押圧部材２０が配置されている。この押圧部材２０は、図３に示すように、概略Ｌ字状をなしており、インサート１４の工具本体２後端側を向く側面１７Ａに当接されるインサート押圧部２１とシート部材１１の工具本体２後端側を向く面に当接されるシート押圧部２２とを有している。なお、インサート押圧部２１はインサート１４の工具本体２後端側を向く側面１７Ａ全体と当接されている。
【００２２】
押圧部材２０の工具本体２後端側に、工具本体２に穿設された前記第１、第２貫通孔６、７が配置され、第１貫通孔６には、切刃１８の突出量を調整する切刃位置調整手段として、押圧部材２０を介してインサート１４とシート部材１１とを押圧する切刃位置調整ネジ２３が螺着されている。
また、シート押圧部２２には、ネジ孔２４が形成されており、このネジ孔２４にインサート１４とシート部材１１との相対位置を調整するための相対位置調整手段として、シート部材１１を押圧する相対位置調整ネジ２５が配置されており、この相対位置調整ネジ２５の後端面は、前記第２貫通孔７を介して外部に露呈されている。
【００２３】
これらインサート１４、シート部材１１及び押圧部材２０は次のようにして取付座５に装着される。まず、シート部材１１の工具本体２後端側に押圧部材２０を配置してこれらシート部材１１及び押圧部材２０を取付座５に載置する。この状態で第２クサビ部材９を工具本体２径方向内側に挿入することにより、シート部材１１及び押圧部材２０が、取付座５の工具回転方向Ｔ前方側を向く壁面５Ａと第２クサビ部材９とによって挟持される。
【００２４】
次に、シート部材１１の当接面（第２側壁１３の工具本体２径方向外側を向く面１３Ａ）及び着座面（第１側壁１２の工具回転方向Ｔ前方側を向く面１２Ａ）にそれぞれインサート１４の側面１７及び底面１６が当接するようにしてインサート１４が着座され、インサート１４の工具本体２後端側を向く側面１７Ａが前記押圧部材２０のインサート押圧部２１に当接される。この状態で第１クサビ部材８を工具本体２径方向内側に挿入することにより、インサート１４がシート部材１１の着座面と第１クサビ部材８とによって挟持される。
【００２５】
このようにインサート１４が取付座５に装着されて、このインサート１４の切刃１８が工具本体２径方向外側及び工具本体２先端側に突出するように配置されることになる。
ここで、取付座５の工具本体２径方向外側を向く壁面５Ｂが工具本体２先端側に向かうにしたがい漸次工具本体２径方向内側に後退するように軸線Ｏに対して傾斜しており、シート部材１１の当接面が前記壁面５Ｂと平行に配置され、このシート部材１１に概略正方形平板状のインサート１４が取り付けられているので、工具回転方向Ｔ前方側から見て、インサート１４の工具本体２径方向外側に向けられた切刃１８と軸線Ｏとがなす角度は、取付座５の工具本体２径方向外側を向く壁面５Ｂと軸線Ｏとがなす角度と同一とされている。
【００２６】
また、取付座５の工具回転方向Ｔ前方側を向く壁面５Ａは、図３に示すように、工具本体２先端側に向かうにしたがい漸次工具回転方向Ｔ後方側に後退するように軸線Ｏに対して傾斜しており、シート部材１１の着座面が前記壁面５Ａと平行に配置され、このシート部材１１に底面１６と上面１５とが平行なインサート１４が取り付けられているので、このインサート１４の工具本体２先端側に向けられた切刃１８のすくい角は、取付座５の工具回転方向Ｔ前方側を向く壁面５Ａと軸線Ｏとがなす角度を同一とされ、本実施形態では負のすくい角が設定されている。
【００２７】
この切削工具１では、まず、相対位置調整ネジ２５を使用してインサート１４の工具回転方向Ｔ後方側にシート部材１１が確実に配置されるように、シート部材１１とインサート１４との相対位置を調整する。このとき、相対位置調整ネジ２５を緩めてシート部材１１を押し込むことで工具本体２後端側へ後退させることも可能である。こうしてインサート１４とシート部材１１の相対位置を調整した後に、切刃位置調整ネジ２３で押圧部材２０を介してインサート１４とシート部材１１とを押圧することにより、インサート１４の切刃１８の振れ調整を行う。このとき、切刃位置調整ネジ２３を緩めてインサート１４及びシート部材１１を工具本体２後端側へ押し込むことで後退させることも可能である。
【００２８】
上述のようにしてインサート１４の切刃１８の振れ調整を行った切削工具１は、工具本体２に形成された取付孔３を用いて工作機械の主軸端（図示なし）に取り付けられ、軸線Ｏ回りに回転されるとともに、軸線Ｏに交差する方向に送りを与えられ、被切削材の表面を切削して平面加工を施す。
【００２９】
本実施形態である切削工具１によれば、インサート１４が、超硬合金で構成されたシート部材１１に着座されており、このインサート１４とシート部材１１との相対位置を調整する相対位置調整ネジ２５が備えられているので、切刃１８の突出量を調整する際にシート部材１１とインサート１４との相対位置調整も行うことができ、切刃１８の振れ精度を向上させて高精度の加工を図りつつも、インサート１４の工具回転方向Ｔ後方側にシート部材１１を確実に配置させてインサート１４に作用する切削抵抗をこのシート部材１１によって受けることができる。
【００３０】
また、シート部材１１とインサート１４とを押圧する押圧部材２０が配置され、この押圧部材２０に前記相対位置調整ネジ２５が備えられるとともに、押圧部材２０を介してインサート１４とシート部材１１とを押圧して切刃１８の位置を調整する切刃位置調整ネジ１３が具備されているので、インサート１４とシート部材１１の相対位置を保持した状態で切刃１８を工具本体２から突出させることができる。したがって、複数の切刃１８の振れ調整を簡単に行うことができる。
【００３１】
また、シート部材１１の厚さがインサート１４の厚さよりも厚くされ、具体的にはインサート１４の厚さの２倍とされているので、シート部材１１の剛性を確保でき、インサート１４に作用する切削抵抗の主分力をこのシート部材１１で受けることができる。よって、切削抵抗の大きな重切削を行う場合でも、インサート１４や工具本体２が破損することを防止できる。
【００３２】
また、シート部材１１が前記当接面を備えており、インサート１４の工具本体２径方向内側を向く側面１７と前記当接面とが当接するように配置されているので、インサート１４をシート部材１１に安定して着座させることができ、インサート１４の位置が安定する。また、インサート１４に作用する切削抵抗の送り分力もシート部材１１によって受けることができ、送り量や送り速度を大きくした場合でも工具本体２への負荷を軽減できる。
【００３３】
また、切刃位置調整ネジ２３によって押圧部材２０を工具本体２先端側に押圧した場合に、取付座５の工具回転方向Ｔ前方側を向く壁面５Ａに沿ってインサート１４及びシート部材１１が移動することになるので、インサート１４の切刃１８のすくい角を一定に維持したままでインサート１４の位置調整を行うことができる。
したがって、切刃位置調整ネジ２３によってインサート１４の軸線Ｏ方向位置を調整するだけで切刃１８の振れ調整を行うことができる。
【００３４】
また、インサート１４が逃げ角の付されていないネガティブインサート１４とされているので、インサート１４の剛性を確保することができ、重切削を行った場合でもインサート１４が破損することを防止できる。
【００３５】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同一の部材には同一の符号を付して説明を省略する。
この第２の実施形態である切削工具１では、インサート１４として逃げ角の付されたポジティブインサート１４を使用している。シート部材１１の前記当接面（第２側壁１３の工具本体２径方向外側を向く面１３Ａ）及び押圧部材２０のインサート押圧部２１の工具本体２先端側を向く面は、逃げの付されたインサート１４の側面１７に合わせた形状とされている。
【００３６】
また、取付座５の工具回転方向前方側を向く壁面５Ａは、工具本体２後端側に向かうにしたがい工具回転方向Ｔ後方側に後退するように軸線Ｏに対して傾斜させられており、この壁面５Ａにシート部材１１が載置されるとともに、シート部材１１の前記着座面（第１側壁１２の工具回転方向Ｔ前方側を向く面１２Ａ）が前記壁面５Ａと平行に配置されている。このシート部材１１に、底面１６と上面１５とが平行なインサート１４が取り付けられているので、このインサート１４の工具本体２先端側に向けられた切刃１８のすくい角は、取付座５の工具回転方向Ｔ前方側を向く壁面５Ａと軸線Ｏとがなす角度を同一とされ、第２の実施形態では正のすくい角が設定されている。
【００３７】
この第２の実施形態である切削工具１によれば、インサート１４がポジティブインサート１４であってすくい角が正に設定されているので、インサート１４に作用する切削抵抗を軽減することができる。
また、ポジティブインサート１４であっても、上述したシート部材１１及び押圧部材２０を配置することができ、第１の実施形態と同様に切削抵抗をシート部材１１で受けることによって重切削に対応することができる。
【００３８】
以上、本発明の実施形態である切削工具について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、インサートを正方形平板状のものとして説明したが、これに限定されることはなく、例えば平行四辺形や三角形平板状をなすものであっても良い。
【００３９】
また、インサート調整手段及びシート調整手段として、切刃調整ネジ及びシート調整ネジを採用したもので説明したが、例えばクサビ部材を挿入して押圧して位置調整する手段を採用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施形態である切削工具の側面部分断面図である。
【図２】図１に示す切削工具の底面図である。
【図３】図１におけるＸ方向矢視図である。
【図４】図１におけるＹ方向矢視図である。
【図５】本発明の第２の実施形態である切削工具の取付座を工具本体径方向外側から見た図である。
【図６】図５に示す取付座を工具本体先端側から見た図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  切削工具
２  工具本体
４  チップポケット（凹部）
５  取付座
１１  シート部材
１２Ａ  第１側壁の工具回転方向前方側を向く面（着座面）
１３Ａ  第２側壁の工具本体径方向外側を向く面（当接面）
１４  インサート
１８  切刃
２０  押圧部材
２３  切刃位置調整ネジ（切刃位置調整手段）
２５  相対位置調整ネジ（相対位置調整手段）
【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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