(57)【要約】【課題】ヘッド本体の着脱、交換を容易としつつホルダへの取付剛性を向上させる。【解決手段】旋削工具のホルダ１１先端部にクランプネジ１３によって着脱可能に取り付けられるヘッド本体１の先端部にインサート取付座７が形成され、このインサート取付座７に旋削用インサート２１がさらに着脱可能に取り付けられ、ヘッド本体１には、クランプネジ１３の頭部１３ａが通り抜け可能な内径の貫通穴部６ａと、貫通穴部６ａからヘッド本体１先端側に向けて延設され、頭部１３ａが通り抜け不可能でクランプネジ１３の軸部１３ｂが通り抜け可能な溝幅の貫通溝部６ｂとを備えた取付穴６が形成され、取付穴６よりも先端側には、ホルダ１１先端部に設けられた嵌合部１７ａに対して、取付穴６の貫通穴部６ａから貫通溝部６ｂが延設された方向に平行な方向に挿脱可能とされて嵌合させられる被嵌合部が設けられている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋削工具のホルダ先端部にクランプネジによって着脱可能に取り付けられるヘッド本体の先端部にインサート取付座が形成され、このインサート取付座に旋削用インサートがさらに着脱可能に取り付けられる交換式旋削加工用ヘッドであって、上記ヘッド本体には、上記クランプネジの頭部が通り抜け可能な内径の貫通穴部と、この貫通穴部から上記ヘッド本体の先端側に向けて延設され、上記頭部が通り抜け不可能で上記クランプネジの軸部が通り抜け可能な溝幅の貫通溝部とを備えた取付穴が形成されるとともに、この取付穴よりも先端側には、上記ホルダ先端部に設けられた嵌合部に対して、上記取付穴の上記貫通穴部から上記貫通溝部が延設された方向に平行な方向に挿脱可能とされて嵌合させられる被嵌合部が設けられていることを特徴とする交換式旋削加工用ヘッド。
【請求項２】
上記ヘッド本体には、上記取付穴の上記貫通穴部が貫通する方向に突出して上記ホルダの上記嵌合部が設けられた端面に後端面が当接させられるフランジ部が形成されていて、このフランジ部の後端側を向く壁面に上記被嵌合部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の交換式旋削加工用ヘッド。
【請求項３】
上記ヘッド本体の先端部には、上記取付穴の上記貫通穴部が貫通する方向に厚さ方向を有する板状の上顎部と下顎部とが形成されて、上記インサート取付座はこれら上顎部と下顎部との間に形成され、上記旋削用インサートは、上記上顎部と下顎部の厚さよりも上記厚さ方向に大きな長さの切刃を有する突っ切り用または溝入れ用の旋削用インサートであることを特徴とする請求項１に記載の交換式旋削加工用ヘッド。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の交換式旋削加工用ヘッドがホルダ先端部に上記クランプネジによって着脱可能に取り付けられていることを特徴とするヘッド交換式旋削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旋削工具のホルダ先端部に着脱可能に取り付けられ、特に突っ切り加工や溝入れ加工等の旋削加工に用いられる交換式旋削加工用ヘッド、および該交換式旋削加工用ヘッドを取り付けたヘッド交換式旋削工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような交換式旋削加工用ヘッドおよびヘッド交換式旋削工具として、例えば特許文献１には、ホルダの先端部に、インサート取付座を備えたヘッド部材（交換式旋削加工用ヘッドのヘッド本体）が挿通穴に挿通されてホルダにねじ込まれる固定ネジ（クランプネジ）によって着脱可能に装着され、そのインサート取付座に切刃を有するインサート（旋削加工用インサート）が固定されることにより構成されるインサート着脱式切削工具（ヘッド交換式旋削工具）が記載されている。
【０００３】
また、特許文献２にも、交換式旋削加工用ヘッドのヘッド本体に形成された長穴状の貫通穴にクランプネジを挿通してホルダにねじ込むことにより、旋削加工用インサートが取り付けられる交換式旋削加工用ヘッドをホルダ先端部に着脱可能に取り付けてヘッド交換式旋削工具を構成したものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４８６７６６１号公報
【特許文献２】西独国特許出願公開第１５５２２９２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、これら特許文献１、２に記載の交換式旋削加工用ヘッドおよびヘッド交換式旋削工具では、ヘッド本体に形成された挿通穴の内径や長穴状の貫通穴の幅がクランプネジの頭部の外径よりも小さくされているので、ヘッド本体をホルダから取り外して交換する際には、クランプネジを緩めてホルダのネジ穴から抜き外さなければならない。このため、特許文献１、２に記載のヘッド交換式旋削工具のようにクランプネジが複数であって、特に特許文献２の図１１および図１２に示されたヘッド交換式旋削工具のようにクランプネジが６本もあったりすると、交換式旋削加工用ヘッドのヘッド本体の着脱、交換に多くの時間を要することになり、また抜き外したクランプネジを紛失したりする可能性も高くなる。
【０００６】
さらに、特許文献２に記載のヘッド交換式旋削工具では、貫通穴を長穴状とすることによってヘッド本体を進退可能とすることにより、旋削加工用インサートの切刃の突き出し量を調整するようにしているが、ヘッド本体を前進させて突き出し量を大きくした状態でクランプネジによりヘッド本体を固定すると、ヘッド本体先端部の後端側を向く面とこれに対向するホルダの先端側を向く面との間に隙間が空くため、ヘッド本体の取付剛性が損なわれて旋削加工時にヘッド本体にがたつきが生じ、加工精度が低下してしまうおそれもある。
【０００７】
本発明は、このような背景の下になされたもので、ホルダとのヘッド本体の着脱、交換を容易にすることができるとともに、ホルダへの取付剛性を向上させることが可能な交換式旋削加工用ヘッド、および該交換式旋削加工用ヘッドが取り付けられたヘッド交換式旋削工具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の交換式旋削加工用ヘッドは、旋削工具のホルダ先端部にクランプネジによって着脱可能に取り付けられるヘッド本体の先端部にインサート取付座が形成され、このインサート取付座に旋削用インサートがさらに着脱可能に取り付けられる交換式旋削加工用ヘッドであって、上記ヘッド本体には、上記クランプネジの頭部が通り抜け可能な内径の貫通穴部と、この貫通穴部から上記ヘッド本体の先端側に向けて延設され、上記頭部が通り抜け不可能で上記クランプネジの軸部が通り抜け可能な溝幅の貫通溝部とを備えた取付穴が形成されるとともに、この取付穴よりも先端側には、上記ホルダ先端部に設けられた嵌合部に対して、上記取付穴の上記貫通穴部から上記貫通溝部が延設された方向に平行な方向に挿脱可能とされて嵌合させられる被嵌合部が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のヘッド交換式旋削工具は、このような交換式旋削加工用ヘッドがホルダ先端部に上記クランプネジによって着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。
【００１０】
このように構成された交換式旋削加工用ヘッドでは、クランプネジが挿通されてホルダにねじ込まれることによりヘッド本体をホルダ先端部に取り付ける取付穴が、このクランプネジの頭部が通り抜け可能な内径の貫通穴部と、この貫通穴部からヘッド本体の先端側に向けて延設され、頭部が通り抜け不可能でクランプネジの軸部が通り抜け可能な溝幅の貫通溝部とを備えた、いわゆるダルマ穴形状とされている。
【００１１】
従って、ヘッド本体をホルダ先端部に取り付ける際には、クランプネジをホルダにねじ込んだまま僅かに緩めておき、取付穴の貫通穴部にクランプネジの頭部を通り抜けさせてから、貫通溝部が延設された方向に沿ってヘッド本体をホルダに対し後端側にスライドさせることにより、クランプネジの軸部が取付穴の貫通溝部に入り込むので、この状態でクランプネジをねじ込むことによってクランプネジの頭部が貫通溝部の開溝部を押圧してヘッド本体がホルダ先端部に取り付けられる。
【００１２】
また、ヘッド本体を取り外すときは、これとは逆にクランプネジを緩めてヘッド本体をホルダ先端側にスライドさせることにより、クランプネジの頭部が取付穴の貫通穴部に位置したところで取付穴から抜き出し可能となるので、クランプネジをホルダから抜き外すことなくヘッド本体を取り外すことができる。このため、ヘッド本体の着脱、交換を短時間で容易に行うことができるとともに、クランプネジはホルダにねじ込んだままとしておくことができるので紛失するおそれもない。
【００１３】
さらに、ヘッド本体の取付穴よりも先端側には、ホルダ先端部に設けられた嵌合部に対して、取付穴の貫通穴部から貫通溝部が延設された方向に平行な方向に挿脱可能とされて嵌合させられる被嵌合部が設けられており、上述のようにホルダ先端部に取り付ける際にヘッド本体を貫通溝部が延設された方向に沿ってホルダの後端側にスライドさせたときには、この延設方向に平行な方向に被嵌合部が嵌合部に嵌め入れられて嵌合させられる。
【００１４】
従って、この被嵌合部が設けられたヘッド本体の取付穴よりも先端側の部分は、上記延設方向に平行な方向以外の方向には拘束されることになって、ヘッド本体の取付剛性を向上させることができる。このため、このヘッド本体の先端部に形成されたインサート取付座に取り付けられた旋削用インサートに旋削加工時に負荷が作用しても、ヘッド本体にがたつきが生じるのを防いで高い加工精度を得ることができる。
【００１５】
また、ヘッド本体に、取付穴の貫通穴部が貫通する方向に突出してホルダの嵌合部が設けられた端面に後端面が当接させられるフランジ部を形成し、このフランジ部の後端側を向く壁面に被嵌合部を設けることにより、上述のように被嵌合部を嵌合部に嵌合させつつヘッド本体を後退させてホルダ先端部に取り付けた際に、上記フランジ部の後端側を向く壁面をホルダの上記端面に当接させることができるので、ヘッド本体の取付剛性を一層向上させてさらに高精度の可能を行うことができる。
【００１６】
さらに、ヘッド本体の先端部に、上記取付穴の貫通穴部が貫通する方向に厚さ方向を有する板状の上顎部と下顎部とを形成し、上記インサート取付座をこれら上顎部と下顎部との間に形成するようにして、上記旋削用インサートを、上記上顎部と下顎部の厚さよりも上記厚さ方向に大きな長さの切刃を有する突っ切り用または溝入れ用の旋削用インサートとすることにより、旋削加工時にヘッド本体には旋削加工用インサートの切刃が延びる方向に負荷が作用しないようにすることができるので、ヘッド本体のがたつきを一層確実に防止して加工精度の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、クランプネジを完全に抜き外すことなくヘッド本体をホルダに着脱することが可能であり、ヘッド本体の交換を短時間で容易に行うことができるとともに、ホルダへのヘッド本体の取付剛性を向上させてがたつきを防ぎ、高精度の旋削加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のヘッド交換式旋削工具の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す実施形態を前後反対側から見た斜視図である。
【図３】図１に示す実施形態の先端部の（ａ）平面図、（ｂ）右側面図、（ｃ）正面図である。
【図４】図１に示す実施形態の分解斜視図である。
【図５】図１に示す実施形態の図４とは前後反対側から見た分解斜視図である。
【図６】図１に示す実施形態のホルダに取り付けられる本発明の交換式旋削加工用ヘッドの一実施形態の（ａ）正面図、（ｂ）右側面図、（ｃ）背面図、（ｄ）左側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１ないし図５は、本発明のヘッド交換式旋削工具の一実施形態を示すものであり、図６は、この一実施形態のヘッド交換式旋削工具のホルダ先端部に取り付けられる本発明の交換式旋削加工用ヘッドの一実施形態を示すものである。本実施形態において、交換式旋削加工用ヘッドのヘッド本体１とヘッド交換式旋削工具のホルダ１１とは、ともに鋼材等の金属材料によってそれぞれ一体に形成され、ホルダ１１の先端部（図１、図４において左下側部分、図２、図５において右上側部分、図３（ａ）、（ｂ）において左側部分）に形成されたヘッド取付座１２にヘッド本体１がクランプネジ１３によって着脱可能に取り付けられる。
【００２０】
ヘッド本体１は、その先端部（図６（ｂ）において左側部分、図６（ｄ）において右側部分）に形成された互いに等しい厚さの平板状の上顎部２および下顎部３と、後端部（図６（ｂ）において右側部分、図６（ｄ）において左側部分）に形成された上下顎部２、３よりも厚肉の平板状の取付部４と、取付部４の下顎部３との境界部から該取付部４がなす平板の厚さ方向（図３（ａ）において上下方向、図３（ｃ）、図６（ａ）および図６（ｃ）において左右方向）のうち一方の側（図３（ａ）において上側、図３（ｃ）および（図６（ａ）において左側、図６（ｃ）において右側）に取付部４に対して垂直に突出するように形成されたやはり平板状のフランジ部５とを備えている。上下顎部２、３と取付部４の上記厚さ方向の他方の側（図３（ａ）において下側、図３（ｃ）および図６（ａ）において右側、図６（ｃ）において左側）を向く他側面は面一とされており、従って取付部４の厚さ方向の一方の側を向く一側面は上下顎部２、３の同じ一方の側を向く一側面よりもこの一方の側に突出させられている。
【００２１】
そして、このヘッド本体１の取付部４には、上記クランプネジ１３の頭部１３ａが通り抜け可能な内径で、取付部４をその上記厚さ方向に貫通する貫通穴部６ａと、この貫通穴部６ａからヘッド本体１の先端側に向けて延設され、上記頭部１３ａが通り抜け不可能でクランプネジ１３の雄ネジが形成された軸部１３ｂが通り抜け可能な溝幅の貫通溝部６ｂとを備えた取付穴６が形成されている。すなわち、貫通穴部６ａの内径は頭部１３ａの外径よりも僅かに大きくされ、貫通溝部６ｂの溝幅は頭部１３ａの外径よりも小さく、従って貫通穴部６ａの内径（直径）よりも小さく、軸部１３ｂの外径よりは僅かに大きくされている。
【００２２】
貫通溝部６ｂは溝幅が一定とされ、この溝幅の中心が貫通穴部６ａの中心線を通って先端側に延びる仮想平面上に位置するようにされている。また、貫通溝部６ｂの先端部は、この仮想平面上に中心線を有して直径が貫通溝部６ｂの溝幅と等しく、従って貫通穴部６ａの直径よりも小さくされた先端側に凸となる断面半円弧状とされており、すなわち、取付穴６は、ヘッド本体１の側面視において図６（ｂ）および図６（ｄ）に示すように、いわゆるダルマ穴形状とされている。
【００２３】
また、貫通穴部６ａは上下顎部２、３および取付部４の厚さ方向に貫通するように、取付部４の上記一側面と他側面との間に亙って一定の内径で形成されているのに対し、貫通溝部６ｂは取付部４の他側面側だけに形成されている。すなわち、取付穴６の他側面先端側の内周には、図６（ｂ）に示すようなＵ字状の取付壁部６ｃが取付部４の上記他側面から後退した位置に形成され、貫通溝部６ｂはこの取付壁部６ｃの内側に形成されることになる。
【００２４】
なお、取付壁部６ｃの上記一方の側を向く端面は、図６（ｄ）に示すように取付部４の上記一側面と面一とされている。これに対して、貫通溝部６ｂの上記他方の側の開溝部となる取付壁部６ｃの該他方の側を向くＵ字状の端面は、先端側が、貫通溝部６ｂの断面がなす上記半円弧の中心線側に向かうに従い上記一方の側に向かうように凹む上記中心線を中心とした凹円錐面状とされるとともに、この凹円錐面と上記貫通穴部６ａとの間の部分は、該凹円錐面の上記中心線に沿った断面における傾斜と等しい傾斜で内側の貫通溝部６ｂ側に向かうに従い上記一方の側に向かう傾斜平面とされている。
【００２５】
さらに、この取付壁部６ｃよりも上記他方の側の取付部４の他側面における取付穴６の開口部は、先端部が、貫通溝部６ｂ先端部の断面がなす半円弧の中心線と同軸で、貫通穴部６ａと等しい内径で先端側に凸となる断面半円弧状とされるとともに、この半円弧と上記貫通穴部６ａとの間の部分は、貫通穴部６ａの内径（直径）と等しい一定の溝幅で延びる溝状とされている。取付部４の他側面から取付壁部６ｃの上記他方の側を向く端面までの、取付穴６の上記先端側開口部の深さは、クランプネジ１３の頭部１３ａの厚さよりも大きくされ、この先端側開口部に頭部１３ａが収容可能とされている。
【００２６】
本実施形態では、このような取付穴６が取付部４に複数形成されている。具体的に、本実施形態のヘッド本体１には同径同大の３つの取付穴６が、その貫通穴部６ａの中心線が上記厚さ方向から見て図６（ｂ）および図６（ｄ）に示すように三角形（二等辺三角形）の頂点に位置するように形成されており、このうち２つの取付穴６は、貫通溝部６ｂの溝幅の中心が位置する上記仮想平面が一致するようにして前後に間隔をあけて形成され、残りの１つの取付穴６は、これら２つの取付穴６の間の部分の上側に位置して、その貫通溝部６ｂの溝幅の中心が位置する上記仮想平面が、２つの取付穴６の一致した上記仮想平面と平行となるように形成されている。
【００２７】
なお、取付部４とフランジ部５の上下面および下顎部３の下面は上記仮想平面に平行な平面状とされている。また、取付部４の後端面は、上側の取付穴６と下側の後端側の取付穴６の位置に合わせ、上下方向に延びる段差面と上記仮想平面に平行な階段面とが交互に形成されて下方に向かうに従い段階的に後端側に突出する本実施形態では３段の階段状とされている。
【００２８】
さらに、取付部４の上面と上記一側面との交差稜線部には段付きの切欠部４ａが形成されている。この切欠部４ａは、下方に向かうに従い取付部４の上記一方の側に向けて延びる中心線を取付部４の一側面よりもこの一方の側に有する、下方に向けて外径が一段縮径する２段の円筒面の一部をなすように形成されて、取付部４の上面から一側面に切れ上がっており、これらの円筒面の間にはその中心線に垂直な段差面が形成されている。
【００２９】
ヘッド本体１の上記上顎部２は、取付部４の先端面上部から先端側に突出し、先端側に向かうに従い先端面が下方に傾斜する三角形平板状をなしている。また、上顎部２の下面は上記仮想平面に平行に前後方向（図６（ｂ）および図６（ｄ）において左右方向）に延びており、ただしこの前後方向に直交する断面においては、上顎部２の厚さ方向の中心に二等分線を有して下方に凸となるＶ字状をなしている。
【００３０】
一方、下顎部３は、上下の幅が上顎部２よりも大きくされて取付部４の先端面下部から先端側に上顎部２よりも大きく突出するようにされ形成され、この下顎部３の先端面は下方に向かうに従いヘッド本体１の後端側に向かう凸曲面状または多段傾斜面状とされている。また、この下顎部３の上面は、上顎部２の下面と間隔をあけて対向して、上顎部２下面と同じく上記仮想平面に平行に前後方向に延びており、この前後方向に直交する断面においては、上顎部２下面の凸Ｖ字がなす二等分線と一致する二等分線を有して上方に凸となるＶ字状をなしている。
【００３１】
このように互いに断面凸Ｖ字状に形成された上顎部２の下面と下顎部３の上面との間の部分は、下顎部３上面を着座面とするとともに上顎部２下面を押圧面とするインサート取付座７とされる。このインサート取付座７の後端部には、上顎部２の下面側に円弧状をなして凹む逃げ部７ａが、下顎部３の上面側には先端側に突出する当接部７ｂが形成されており、さらにこれら逃げ部７ａと当接部７ｂとの間から後端側にかけては、上記仮想平面に平行にスリット７ｃが取付部４の上側の取付穴６の手前まで延びている。
【００３２】
また、上記フランジ部５は先端側から見て図６（ａ）に示すように上下方向に延びる略長方形の平板状をなして、上記前後方向に垂直に下顎部３と取付部４の境界部から上記一方の側に突出しており、ただし、この一方の側に突出した一側面と上下面との交差稜線部は鈍角に面取りされている。さらに、このフランジ部５の下面と下顎部３の下面とは図６（ｄ）に示すように取付部４の下面よりも一段下方に突出させられていて、フランジ部５の下面と取付部４の下面との間はフランジ部５の後端側を向く壁面によって上記前後方向に垂直にＬ字状に切り欠かれている。
【００３３】
そして、このフランジ部５の後端側を向く壁面には、ホルダ１１の先端部に設けられた後述する嵌合部に対して、上記取付穴６の貫通穴部６ａから貫通溝部６ｂが延設された方向に平行な方向（本実施形態では、上記仮想平面に平行な上記前後方向）に挿脱可能とされて嵌合させられる被嵌合部５ａが設けられている。ここで、本実施形態では、この被嵌合部５ａは、フランジ部５の後端側を向く上記壁面に形成された一定内径の止まり穴状の断面円形穴であり、同径同大のこのような円形穴が上下に並んで２つ形成されている。
【００３４】
このような交換式旋削加工用ヘッドのヘッド本体１が先端部に取り付けられる上記ホルダ１１は、後端部が断面方形の四角柱状をなすシャンク部１４とされるとともに、先端部上面には突部１１ａが形成され、この突部１１ａからホルダ１１先端部の上記他方の側を向く側面にかけてとホルダ１１の先端面１１ｂとに亙って上記ヘッド取付座１２が形成されている。シャンク部１４の上面１４ａからの突部１１ａの突出高さは、ヘッド本体１の取付部４の後端面における上から１段目の階段面から取付部４上面までの段差面の高さと等しくされている。
【００３５】
このヘッド取付座１２は、ホルダ１１先端部において略ヘッド本体１の取付部４の厚さ分だけシャンク部１４の上記他方の側を向く側面１４ｂから平行に上記一方の側に凹んだ壁面１２ａと、略フランジ部５の上記前後方向の厚さ分だけホルダ１１の先端面１１ｂからシャンク部１４の長手方向後端側に凹んで先端側を向く該長手方向に垂直な壁面１２ｂと、取付部４の下面から取付部４後端面の下から２段目の階段面までの深さ分だけ、シャンク部１４の上面１４ａから平行に下方に凹んだ底面１２ｃと、この底面１２ｃと上記壁面１２ａの後端側に位置する後端凹部１２ｄとを備えている。
【００３６】
従って、壁面１２ａおよび底面１２ｃと壁面１２ｂとは直交し、また壁面１２ａと底面１２ｃも直交する方向に延びている。また、後端凹部１２ｄは壁面１２ａに対向する側面視において図３（ｂ）に示すように先端側に向けて開口した「コ」字状をなしており、壁面１２ｂからの後退量が、ヘッド本体１のフランジ部５の後端側を向く壁面から取付部４の後端面がなす下から２段の段差面までの長さよりも大きくなるようにされるとともに、底面１２ｃからの幅が取付部４の下面から取付部４後端面の下から１段目の階段面までの幅よりも大きくなるようにされている。
【００３７】
さらに、底面１２ｃとホルダ１１の下面との間隔は、ヘッド本体１の下顎部３の下面と取付部４の下面との間隔と略等しくされている。また、壁面１２ｂはホルダ１１の下面に達するように形成されてホルダ１１の先端側から見てＬ字状をなしており、この壁面１２ｂとホルダ１１の先端面１１ｂとの間には、底面１２ｃと平行とされて下方を向く壁面１２ｅと、壁面１２ａと平行に上記他方の側を向いて上下方向に延びる壁面１２ｆとが形成されている。壁面１２ａと壁面１２ｆとの間隔および壁面１２ｅとホルダ１１の下面との間隔は、フランジ部５を先端側から見たときの上記長方形の短辺および長辺の長さよりも各々僅かに大きくされている。
【００３８】
ヘッド取付座１２の壁面１２ａには、ヘッド本体１の取付穴６と同数（本実施形態では３つ）のネジ穴１５が該壁面１２ａに垂直に穿設されている。これらのネジ穴１５は、その中心が、ヘッド本体１の取付部４の上記一側面を壁面１２ａに密着させるとともに取付部４の下面を底面１２ｃに密着させ、さらにフランジ部５の後端側を向く壁面を壁面１２ｂに密着させてヘッド本体１をヘッド取付座１２に着座させた着座状態において、各取付穴６の貫通溝部６ｂの先端内周部の断面がなす半円弧の中心とそれぞれ一致するように配置されている。
【００３９】
また、ヘッド取付座１２の壁面１２ｂにも、ヘッド本体１のフランジ部５の後端側を向く壁面に形成された被嵌合部５ａとしての円形穴と同数のネジ穴１６が、上記着座状態において該円形穴とそれぞれ同軸となるように、該壁面１２ｂに垂直に穿設されている。そして、これらのネジ穴１６には嵌合ネジ１７が、その頭部を壁面１２ｂから突出させてねじ込まれており、この嵌合ネジ１７の頭部がホルダ１１の嵌合部１７ａとされる。
【００４０】
ここで、この嵌合部１７ａとされる嵌合ネジ１７の頭部は、被嵌合部５ａとされる円形穴に嵌合可能な外径を有するとともに、壁面１２ｂからの突出量が、取付穴６の貫通穴部６ａの中心線から貫通溝部６ｂの先端内周部の断面がなす半円弧の中心線までの間隔よりも小さく、またフランジ部５の後端側を向く壁面から被嵌合部５ａとされる円形穴の穴底までの深さよりも小さくなるようにされている。
【００４１】
また、ホルダ１１先端部の上記突部１１ａの上面には座繰り部１８が形成されるとともに、この座繰り部１８の底面から下方に向けてはインサートクランプネジ穴１９が穿設され、このインサートクランプネジ穴１９にインサートクランプネジ２０がねじ込まれる。これら座繰り部１８とインサートクランプネジ穴１９は、上記着座状態においてヘッド本体１に形成された切欠部４ａの上記中心線を中心とするように形成されており、座繰り部１８の底面は同着座状態において切欠部４ａの上記段差面よりもこの中心線方向に後退するようにされている。
【００４２】
このようなホルダ１１の上記ヘッド取付座１２に交換式旋削加工用ヘッドのヘッド本体１を取り付けるには、まずネジ穴１５、１６およびインサートクランプネジ穴１９にクランプネジ１３、嵌合ネジ１７、およびインサートクランプネジ２０をねじ込む。ただし、嵌合ネジ１７は嵌合部１７ａとされるその頭部が壁面１２ｂに当接するまでねじ込む一方で、クランプネジ１３は頭部１３ａと壁面１２ａとの間に取付穴６の上記取付壁部６ｃの厚さよりも大きな間隔があけられるように、またインサートクランプネジ２０はその頭部と突部１１ａの上面との間に間隔があけられるように、緩くねじ込んでおく。
【００４３】
この状態において、ヘッド本体１の取付部４の上記一側面をヘッド取付座１２の壁面１２ａに対向させ、各取付穴６の貫通穴部６ａをネジ穴１５にねじ込まれた各クランプネジ１３の頭部１３ａと一致させるようにした上で、頭部１３ａを貫通穴部６ａに通すようにしてヘッド本体１を上記一方の側に移動させ、取付部４の一側面を壁面１２ａに密着させるとともに取付部４の下面を底面１２ｃに密着させる。
【００４４】
このとき、ヘッド本体１のフランジ部５の後端側を向く壁面とヘッド取付座１２の壁面１２ｂとの間には、取付穴６の貫通穴部６ａの中心線から貫通溝部６ｂの先端内周部の断面がなす半円弧の中心線までの間隔と等しい間隔があけられ、嵌合ネジ１７の嵌合部１７ａとされる頭部は、壁面１２ｂからの突出量がこの間隔よりも小さくされているので、ヘッド本体１の移動に嵌合部１７ａが干渉することはない。
【００４５】
そこで、こうしてヘッド本体１を移動させてから、取付部４の一側面と下面をヘッド取付座１２の壁面１２ａと底面１２ｃ密着させたまま、ヘッド本体１を後端側にスライドさせてフランジ部５の後端側を向く壁面を壁面１２ｂに当接させて密着させる。このとき、クランプネジ１３の軸部１３ｂは取付穴６の貫通溝部６ｂに通り抜けて入り込み、また嵌合部１７ａはフランジ部５の被嵌合部５ａとされた円形穴に収容されて嵌合し、ヘッド本体１は上記着座状態となる。
【００４６】
従って、この着座状態からクランプネジ１３をねじ込んで、取付穴６の貫通溝部６ｂの開溝部である取付壁部６ｃの上記他方の側を向く端面を上記一方の側に押圧することにより、ヘッド本体１はホルダ１１のヘッド取付座１２に固定されて本実施形態のヘッド交換式旋削工具が構成される。なお、クランプネジ１３の頭部１３ａの裏面は、ヘッド本体１の取付穴６における取付壁部６ｃの上記他方の側を向く端面の先端側がなす凹円錐面と等しいテーパ角で内周側に向かうに従い凸となる凸円錐面状とされている。
【００４７】
こうしてヘッド本体１がホルダ１１に取り付けられたなら、ヘッド本体１のインサート取付座７に切削インサート２１を取り付ける。この切削インサート２１は、本実施形態では被削材を切断する突っ切り用または被削材に溝入れ加工を施す溝入れ用の旋削用インサートであって、超硬合金等の硬質材料により形成されて概略四角柱状をなしており、その長手方向中央において該長手方向に直交する平面に対して対称形状とされている。また、この切削インサート２１の上面の長手方向中央部と下面は、長手方向に直交する断面において互いの二等分線が一致する凹Ｖ字状に形成されており、これらの凹Ｖ字の挟角は、上顎部２の下面と下顎部３の上面の断面がなす凸Ｖ字の挟角と略等しくされている。
【００４８】
さらに、切削インサート２１の上面の両端部にはすくい面が形成され、このすくい面の長手方向両端縁には切刃２２が形成されている。上記すくい面は、図３（ａ）に示すように切刃２２側に向かうに従い僅かに幅広となる等脚台形状に形成されており、切刃２２はこの等脚台形の幅広となる下底部分に形成されていて、この切刃２２の長さはヘッド本体１の上下顎部２、３の厚さよりも僅かに大きくされている。また、切刃２２から切削インサート２１の下面にかけては順に、逃げ角が与えられた逃げ面とすくい面に垂直な当接面とが形成されている。
【００４９】
このような切削インサート２１は、その長手方向を上記前後方向に向けて断面凹Ｖ字状の上下面をヘッド本体１の断面凸Ｖ字状をなす上下顎部２、３の上下面に摺接させるようにインサート取付座７に先端側から挿入され、後端側に向けられた上記当接面がインサート取付座７の当接部７ｂに当接して着座させられる。さらに、こうして着座されたところで、インサートクランプネジ２０をねじ込むことにより、このインサートクランプネジ２０の頭部が上顎部２の切欠部４ａの段差面に当接し、さらにスリット７ｃが狭められるように取付部４が弾性変形することにより上顎部２が切削インサート２１を押圧して上下顎部２、３によって切削インサート２１が挟み込まれて固定される。
【００５０】
このように切削インサート２１が取り付けられたヘッド交換式旋削工具は、回転する被削材の外周側から被削材の回転軸線に垂直に送り出されて切り込まされ、先端側に突き出された上記切刃２２によって被削材外周面に溝入れ加工を施したり、あるいは切刃２２を上記回転軸線まで突っ切って切り込ませることにより被削材の切断加工を行ったりする。すなわち、本実施形態のヘッド交換式旋削工具では、ホルダ１１が被削材の回転軸線方向に送り出されることはない。
【００５１】
また、このように旋削加工を行ううちに、切屑の擦過等による摩耗などによってヘッド本体１が損傷したときにヘッド本体１の交換を行う場合には、インサートクランプネジ２０を緩めて切削インサート２１を取り外した後、クランプネジ１３をネジ穴１５から抜けきらない程度に緩める。そして、ヘッド本体１を取り付けるときとは逆に、ヘッド本体１を先端側にスライドさせることにより、クランプネジ１３の頭部１３ａを取付穴６の貫通穴部６ａに位置させるとともに、を嵌合部１７ａとしての嵌合ネジ１７の頭部から被嵌合部５ａ抜き外して嵌合を解き、次いでヘッド本体１を上記他方の側に移動させることにより、クランプネジ１３の頭部１３ａを貫通穴部６ａから通り抜けさせてホルダ１１からヘッド本体１を取り外すことができる。
【００５２】
このように、上記構成の交換式旋削加工用ヘッドおよびヘッド交換式旋削工具では、ヘッド本体１の取り外しの際にクランプネジ１３をホルダ１１から抜き外すことなく、ヘッド本体１をホルダ１１から取り外すことができる。また、ヘッド本体１を取り付ける際にも、取り外されたクランプネジ１３をねじ込む場合と比べて少ない回転量でヘッド本体１を固定可能で、しかもねじ込みの初めにクランプネジ１３の雄ネジをネジ穴１４の雌ネジに合わせる煩わしさもない。このため、交換の際のヘッド本体１の着脱に要する時間を短縮するとともに交換作業を容易とすることができ、さらには抜き外されたクランプネジ１３を紛失してしまうおそれもなくなって、経済的かつ効率的である。
【００５３】
さらに、上記構成の交換式旋削加工用ヘッドおよびヘッド交換式旋削工具においては、ヘッド本体１の取付穴６よりも先端側に被嵌合部５ａとして円形穴が設けられており、この被嵌合部５ａが、ホルダ１１の先端部に設けられた嵌合部１７ａとしての嵌合ネジ１７の頭部に嵌合させられてヘッド本体１が取り付けられる。このため、これら嵌合部１７ａと被嵌合部５ａとが嵌合する方向以外の方向、すなわち取付穴６の貫通穴部６ａから貫通溝部６ｂが延設された上記前後方向以外の方向にはヘッド本体１の移動が拘束されることになるので、ヘッド本体１のインサート取付座７が形成される特に先端部の取付剛性の向上を図ることができ、このインサート取付座７に取り付けられた切削インサート２１の切刃２２に旋削加工時に作用する負荷によってヘッド本体１にがたつきが生じるのを防いで高精度の加工を行うことができる。
【００５４】
また、本実施形態では、このような嵌合部１７ａと被嵌合部５ａとが複数（２つ）、さらに上記取付穴６とクランプネジ１３も複数（３つ）設けられているので、ヘッド本体１の取付剛性をさらに向上させることができる。なお、本実施形態では、ヘッド本体１側の被嵌合部５ａが断面円形の穴とされるとともに、ホルダ１１側の嵌合部１７ａが、このホルダ１１のネジ穴１６にねじ込まれた嵌合ネジ１７の頭部のような突部とされているが、逆にヘッド本体１側の被嵌合部５ａを突部として、ホルダ１１側に設けられた嵌合部としての穴に嵌合させるようにしてもよい。また、突部は嵌合ネジ１７の頭部ではなく、ホルダ１１またはヘッド本体１に一体に形成されていてもよい。
【００５５】
さらに、本実施形態では、上記前後方向に垂直に取付部４の厚さ方向の上記一方の側に突出するように、すなわち取付穴６の貫通穴部６ａが貫通する方向に突出するように、ヘッド本体１にフランジ部５が形成されていて、このフランジ部５の後端側を向く壁面がホルダ１１先端のヘッド取付座１２の壁面１２ｂに当接させられるようにされており、ヘッド本体１の上記被嵌合部５ａはこのフランジ部５の後端側を向く壁面に設けられて、上記壁面１２ｂに設けられた嵌合部１７ａに嵌合可能とされている。従って、こうしてフランジ部５の後端側を向く壁面をホルダ１１の壁面１２ｂに当接させることによっても、ヘッド本体１の特に先端部における取付剛性を向上させることができ、高い加工精度を得ることができる。
【００５６】
さらにまた、本実施形態では、切削インサート２１は、その切刃２２がインサート取付座７を形成するヘッド本体１の上下顎部２、３の厚さよりも大きな切刃長とされていて、切刃２２によって被削材に形成される溝内に上下顎部２、３を挿入しつつ被削材の溝入れ加工や切断を行う突っ切り用または溝入れ用の旋削用インサートとされている。そして、このような突っ切り用または溝入れ用の切削インサート２１による旋削では、ホルダ１１を被削材の回転軸線方向に送り出す場合のように切刃２２が延びる方向、すなわち上下顎部２、３の厚さ方向や貫通穴部６ａが貫通する方向には切削時の負荷が作用することがないので、ヘッド本体１の取付剛性を一層確実に確保することができ、加工精度のさらなる向上を図ることができる。
【００５７】
ただし、本実施形態ではこのように切削インサート２１が突っ切り用または溝入れ用の旋削用インサートとされているが、上述のように上記被嵌合部５ａの嵌合部１７ａへの嵌合によってヘッド本体１の取付剛性が確保されているので、溝入れ加工でもホルダ１１を被削材の回転軸線に垂直な方向と回転軸線方向に交互に送り出して溝幅を広げるような加工に本発明の交換式旋削加工用ヘッドおよびヘッド交換式旋削工具を用いてもよく、また被削材の回転軸線に垂直な方向に切刃を切り込ませつつ該回転軸線方向に送りを与える通常の旋削加工を行う交換式旋削加工用ヘッドおよびヘッド交換式旋削工具に本発明を適用してもよい。
【００５８】
さらに、本実施形態では、取付穴６の貫通溝部６ｂにおける上記他方の側の開溝部となる取付壁部６ｃの該他方の側を向くＵ字状の端面先端側が、貫通溝部６ｂ先端部の断面がなす半円弧の中心線側に向かうに従い一方の側に向かうように凹む上記中心線を中心とした凹円錐面状とされるとともに、この端面先端側に当接するクランプネジ１３の頭部１３ａの裏面は、上記凹円錐面と等しいテーパ角で内周側に向かうに従い凸となる凸円錐面状とされている。このため、突っ切り加工や溝入れ加工の際の送り分力によって切削インサート２１を介してヘッド本体１が後端側に押し付けられると、取付壁部６ｃの上記端面先端側がクランプネジ１３の頭部１３ａの裏面に案内されるようにしてヘッド本体１がヘッド取付座１２の上記壁面１２ａに押し付けられることになるので、さらにヘッド本体１の取付剛性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１  ヘッド本体
２  上顎部
３  下顎部
４  取付部
５  フランジ部
５ａ  被嵌合部
６  取付穴
６ａ  貫通穴部
６ｂ  貫通溝部
６ｃ  取付壁部
７  インサート取付座
１１  ホルダ
１２  ヘッド取付座
１３  クランプネジ
１３ａ  クランプネジ１３の頭部
１３ｂ  クランプネジ１３の軸部
１７  嵌合ネジ
１７ａ  嵌合部
２０  インサートクランプネジ
２１  切削インサート
２２  切刃
【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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