(57)【要約】      （修正有）【課題】本体部材と加工ヘッドとを高い同軸度で組み立てることができる加工ヘッド着脱式工具を提供する。【解決手段】軸心周りに回転駆動されるシャンク１１に対して、被加工物に切削加工を行う切削ヘッド１２を着脱可能に装着する加工ヘッド着脱式の総形フライスカッタ１であって、シャンク１１の先端面２３に嵌合孔２４を設ける一方、切削ヘッド１２の基端面３５にその嵌合孔２４と嵌合する嵌合軸部３６を設け、嵌合孔２４にシャンク１１の軸心に対して傾斜したテーパ面２５を形成する一方、嵌合軸部３６にテーパ面２５に対応して傾斜したテーパ部３７を形成し、嵌合孔２４のめねじ部２６と嵌合軸部３６のおねじ部３８とをねじ接合させる。【選択図】図１
2009196055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心周りに回転駆動される本体部材に対して、被加工物に所定の加工を行う加工ヘッドを着脱可能に装着する加工ヘッド着脱式工具であって、
前記本体部材または前記加工ヘッドのいずれか一方の端面に、凸状の凸部を設ける一方、前記加工ヘッドまたは前記本体部材のいずれか他方の端面に、前記凸部と嵌合する凹状の凹部を設け、
前記凸部の外壁に、当該凸部の軸心に対して傾斜した第１テーパ面を形成する一方、前記凹部の内壁に、前記第１テーパ面に対応して傾斜した第２テーパ面を形成し、
前記凸部と前記凹部とを接合手段により接合する
ことを特徴とする加工ヘッド着脱式工具。
【請求項２】
請求項１に記載の加工ヘッド着脱式工具において、
前記接合手段は、前記凸部及び前記凹部のねじ部である
ことを特徴とする加工ヘッド着脱式工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸心周りに回転駆動されるシャンク等の本体部材に対して、被加工物に所定の加工を行う加工ヘッドを、着脱可能とする加工ヘッド着脱式工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、被加工物に対して所定の加工を行う工具の中には、工作機械の回転部に着脱可能に装着される本体部材と、この本体部材の先端に設けられる加工ヘッドとを、別体に構成して嵌合させ、ねじや焼き嵌め等により、一体に接合した加工ヘッド着脱式の工具が提供されている。このような別体構造とすることにより、加工ヘッドのみを高価な材料製として、全体として工具費用を低減することができる他に、加工ヘッドの加工部が摩耗したり欠けたりした場合には、加工ヘッドのみを交換することができると共に、複数種類の加工ヘッドに対して、本体部材の共通化を図ることができる。
【０００３】
このような、従来の加工ヘッド着脱式工具は、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３１３２１２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の加工ヘッド着脱式工具においては、加工ヘッドの凸部を本体部材の凹部に嵌入し、これらをねじを用いてねじ接合するようにしている。これにより、組立時における本体部材と加工ヘッドとの密着性を向上させて、安定した加工を行えるようにしている。しかしながら、このような従来の構成では、本体部材と加工ヘッドとの密着性は向上されるものの、ねじの加工精度によっては、同軸度が低下するおそれがある。
【０００６】
従って、本発明は上記課題を解決するものであって、本体部材と加工ヘッドとを高い同軸度で組み立てることができる加工ヘッド着脱式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】
【０００７】
上記課題を解決する第１の発明に係る加工ヘッド着脱式工具は、
軸心周りに回転駆動される本体部材に対して、被加工物に所定の加工を行う加工ヘッドを着脱可能に装着する加工ヘッド着脱式工具であって、
前記本体部材または前記加工ヘッドのいずれか一方の端面に、凸状の凸部を設ける一方、前記加工ヘッドまたは前記本体部材のいずれか他方の端面に、前記凸部と嵌合する凹状の凹部を設け、
前記凸部の外壁に、当該凸部の軸心に対して傾斜した第１テーパ面を形成する一方、前記凹部の内壁に、前記第１テーパ面に対応して傾斜した第２テーパ面を形成し、
前記凸部と前記凹部とを接合手段により接合する
ことを特徴とする。
【０００８】
上記課題を解決する第２の発明に係る加工ヘッド着脱式工具は、
第１の発明に係る加工ヘッド着脱式工具において、
前記接合手段は、前記凸部及び前記凹部のねじ部である
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る加工ヘッド着脱式工具によれば、本体部材と加工ヘッドとの組立時において、凸部と凹部とを接合するときに、第１テーパ面と第２テーパ面とを嵌合させることにより、本体部材と加工ヘッドとを高い同軸度で組み立てることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る加工ヘッド着脱式工具について図面を用いて詳細に説明する。なお、下記に記載する実施例１，２は、本発明に係る加工ヘッド着脱式工具を、所定横断面の溝加工を行う際に用いられる総形フライスカッタに適用したものである。
【実施例１】
【００１１】
図１は本発明に係る加工ヘッド着脱式工具が適用される第１実施例に係る総形フライスカッタの組立断面図、図２はその総形フライスカッタのシャンクを示した図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は先端側正面図、図３はその総形フライスカッタの切削ヘッドを示した図であって、（ａ）は基端側正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は同図（ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【００１２】
図１乃至図３に示した総形フライスカッタ１は、シャンク（本体部材）１１と切削ヘッド（加工ヘッド）１２とを別体に構成し、これらをねじ接合して一体化させたものである。また、総形フライスカッタ１においては、シャンク１１を図示しない工具ホルダを介して、例えば、フライス盤やマシニングセンタ等の工作機械の回転部に着脱可能に装着することにより、シャンク１１がその軸心（後述する軸心Ｏｓ，Ｏｈ）周りに回転駆動されると共に、その軸心に対して直交する方向に移動されて、切削ヘッド１２により溝加工が行われるようになっている。
【００１３】
図１及び図２に示すように、シャンク１１は、工具先端側に形成される円筒状の筒部２１と、工具基端側に形成されるテーパ状の取付部２２とを有している。これら筒部２１と取付部２２とは、同軸上で、且つ、連続的に一体成形されており、このうち取付部２２は、工具ホルダに保持されるものであって、工具先端側に向かうに従ってその外径が漸次大きくなるように形成されている。
【００１４】
また、筒部２１の先端面２３には、凹状の嵌合孔（凹部）２４がシャンク１１の軸心Ｏｓと同軸となるように開口されており、この嵌合孔２４の内周面には、テーパ面２５とめねじ部２６とが連続して形成されている。テーパ面２５は、筒部２１に対応した部分に配置されており、工具先端側に向かうに従ってその内径が漸次大きくなるように形成されている。一方、めねじ部２６は、取付部２２に対応した部分に配置されており、その内周面には、めねじが形成されている。
【００１５】
一方、図１及び図３に示すように、切削ヘッド１２は刃部３１を有している。刃部３１には、４枚の外周切れ刃３３が切削ヘッド１２の軸心Ｏｈ周りに等角度間隔で、且つ、その軸心Ｏｈに沿うように形成されており、各外周切れ刃３３間には、切屑排出溝３２が形成されている。そして、これら外周切れ刃３３は、工具先端側に向かうに従ってその刃先径が増減しながら徐々に小さくなるように形成されており、更に、それらの先端には、底刃３４が連続して形成されている。
【００１６】
また、刃部３１の基端面３５には、凸状の嵌合軸部（凸部）３６が切削ヘッド１２の軸心Ｏｈと同軸となるように設けられている。この嵌合軸部３６は、シャンク１１の嵌合孔２４と嵌合するものであって、テーパ状のテーパ部３７と円柱状のおねじ部３８とを有している。テーパ部３７は、嵌合孔２４のテーパ面２５と嵌合するものであって、工具先端側に向かうに従ってその外径が漸次大きくなるように形成されている。おねじ部３８は、その外径が一定となっており、嵌合孔２４のめねじ部２６と螺合するものであって、その外周面には、おねじが形成されている。
【００１７】
なお、シャンク１１の軸心Ｏｓは総形フライスカッタ１の軸心に相当し、このシャンク１１に切削ヘッド１２が取り付けられた状態においては、切削ヘッド１２の軸心Ｏｈも総形フライスカッタ１の軸心（軸心Ｏｓ）と一致することになる。また、めねじ部２６とおねじ部３８とは接合手段を構成するものである。
【００１８】
従って、本発明に係る総形フライスカッタ１を用いて溝加工を行う場合には、先ず、総形フライスカッタ１を工具ホルダを介して工作機械の回転部に取り付ける。次いで、その回転部によって、総形フライスカッタ１を軸心Ｏｓ（Ｏｈ）周りに回転駆動させながら、この軸心Ｏｓと直交する方向に移動させることにより、所定横断面形状の溝が加工される。
【００１９】
そして、所定数量の溝を加工して刃部３１が摩耗したり損傷したりしたときや、異なった横断面形状の溝を加工するときには、シャンク１１から切削ヘッド１２を取り外して、新たな切削ヘッド１２に交換する。このようなヘッド交換時においては、シャンク１１を工具ホルダに装着した状態、あるいは、シャンク１１を工具ホルダから離脱させた状態で、嵌合孔２４のめねじ部２６と嵌合軸部３６のおねじ部３８とのねじ接合を解除するように、シャンク１１に対して切削ヘッド１２を回転させて取り外す。
【００２０】
次いで、新たに準備した切削ヘッド１２を回転させながら、その嵌合軸部３６をシャンク１１の嵌合孔２４に嵌入する。これにより、嵌合孔２４のめねじ部２６に嵌合軸部３６のおねじ部３８がねじ込まれることになり、シャンク１１に対して切削ヘッド１２が装着される。
【００２１】
このとき、めねじ部２６とおねじ部３８とのねじ接合時においては、テーパ面２５とテーパ部３７とが密着して嵌合することになるため、これらのテーパ面作用によって、嵌合軸部３６に対して、その軸心Ｏｈが嵌合孔２４の軸心Ｏｓと一致するような引き込み力が発生する。この結果、シャンク１１と切削ヘッド１２とは、高い同軸度で組み立てられることになる。
【００２２】
なお、図１に示すように、組み立て時においては、シャンク１１の先端面２３と切削ヘッド１２の基端面３５とは、密着していない。また、切削ヘッド１２の取り付けや取り外しを容易に行えるように、当該切削ヘッド１２に切欠部等を形成して、この切欠部にスパナやモンキーレンチ等を係合させるようにしても構わない。
【００２３】
従って、本発明に係る総形フライスカッタ１によれば、嵌合孔２４のめねじ部２６と嵌合軸部３６のおねじ部３８とをねじ接合するときに、テーパ面２５とテーパ部３７とを嵌合させることにより、シャンク１１と切削ヘッド１２とを高い同軸度で組み立てることができる。
【実施例２】
【００２４】
図４は本発明に係る加工ヘッド着脱式工具が適用される第２実施例に係る総形フライスカッタの組立断面図、図５はその総形フライスカッタのシャンクを示した図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は先端側正面図、図６はその総形フライスカッタの切削ヘッドを示した図であって、（ａ）は基端側正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は同図（ｂ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【００２５】
図４乃至図６に示した総形フライスカッタ２は、シャンク（本体部材）５１と切削ヘッド（加工ヘッド）５２とを別体に構成し、これらをねじ接合して一体化させたものである。また、総形フライスカッタ２においては、シャンク５１を図示しない工具ホルダを介して、例えば、フライス盤やマシニングセンタ等の工作機械の回転部に着脱可能に装着することにより、シャンク５１がその軸心（後述する軸心Ｏｓ，Ｏｈ）周りに回転駆動されると共に、その軸心に対して直交する方向に移動されて、切削ヘッド５２により溝加工が行われるようになっている。
【００２６】
図４及び図５に示すように、シャンク５１は、工具先端側に形成される円柱状の胴部６１と、工具基端側に形成されるテーパ状の取付部６２とを有している。これら胴部６１と取付部６２とは、同軸上で、且つ、連続的に一体成形されており、このうち取付部６２は、工具ホルダに保持されるものであって、工具先端側に向かうに従ってその外径が漸次大きくなるように形成されている。
【００２７】
また、胴部６１の先端面６３には、凸状の嵌合軸部（凸部）６４がシャンク５１の軸心Ｏｓと同軸となるように設けられている。この嵌合軸部６４は、テーパ状のテーパ部６５と円柱状のおねじ部６６とを有している。テーパ部６５は、工具先端側に向かうに従ってその外径が漸次小さくなるように形成されている。おねじ部６６は、その外径が一定となっており、その外周面には、おねじが形成されている。
【００２８】
一方、図４及び図６に示すように、切削ヘッド５２は刃部７１を有している。刃部７１には、４枚の外周切れ刃７３が切削ヘッド５２の軸心Ｏｈ周りに等角度間隔で、且つ、その軸心Ｏｈに沿うように形成されており、各外周切れ刃７３間には、切屑排出溝７２が形成されている。そして、これら外周切れ刃７３は、工具先端側に向かうに従ってその刃先径が増減しながら徐々に小さくなるように形成されており、更に、それらの先端には、底刃７４が連続して形成されている。
【００２９】
また、刃部７１の基端面７５には、凹状の嵌合孔（凹部）７６が切削ヘッド５２の軸心Ｏｈと同軸となるように開口されている。この嵌合孔７６は、シャンク５１の嵌合軸部６４と嵌合するものであって、その内周面には、テーパ面７７とめねじ部７８とが連続して形成されている。テーパ面７７は、嵌合軸部６４のテーパ部６５と嵌合するものであって、工具先端側に向かうに従ってその内径が漸次小さくなるように形成されている。一方、めねじ部７８は、嵌合軸部６４のおねじ部６６と螺合するものであって、その内周面には、めねじが形成されている。
【００３０】
なお、シャンク５１の軸心Ｏｓは総形フライスカッタ２の軸心に相当し、このシャンク５１に切削ヘッド５２が取り付けられた状態においては、切削ヘッド５２の軸心Ｏｈも総形フライスカッタ２の軸心（軸心Ｏｓ）と一致することになる。また、おねじ部６６とめねじ部７８とは接合手段を構成するものである。
【００３１】
従って、本発明に係る総形フライスカッタ２を用いて溝加工を行う場合には、先ず、総形フライスカッタ２を工具ホルダを介して工作機械の回転部に取り付ける。次いで、その回転部によって、総形フライスカッタ２を軸心Ｏｓ（Ｏｈ）周りに回転駆動させながら、この軸心Ｏｓと直交する方向に移動させることにより、所定横断面形状の溝が加工される。
【００３２】
そして、所定数量の溝を加工して刃部７１が摩耗したり損傷したりしたときや、異なった横断面形状の溝を加工するときには、シャンク５１から切削ヘッド５２を取り外して、新たな切削ヘッド５２に交換する。このようなヘッド交換時においては、シャンク５１を工具ホルダに装着した状態、あるいは、シャンク５１を工具ホルダから離脱させた状態で、嵌合軸部６４のおねじ部６６と嵌合孔７６のめねじ部７８とのねじ接合を解除するように、シャンク５１に対して切削ヘッド５２を回転させて取り外す。
【００３３】
次いで、新たに準備した切削ヘッド５２を回転させながら、その嵌合孔７６にシャンク５１の嵌合軸部６４を嵌入させる。これにより、嵌合孔７６のめねじ部７８に嵌合軸部６４のおねじ部６６がねじ込まれることになり、シャンク５１に対して切削ヘッド５２が装着される。
【００３４】
このとき、おねじ部６６とめねじ部７８とのねじ接合時においては、テーパ部６５とテーパ面７７とが密着して嵌合することになるため、これらのテーパ面作用によって、嵌合孔７６に対して、その軸心Ｏｈが嵌合軸部６４の軸心Ｏｓと一致するような引き込み力が発生する。この結果、シャンク５１と切削ヘッド５２とは、高い同軸度で組み立てられることになる。
【００３５】
なお、図４に示すように、組み立て時においては、シャンク５１の先端面６３と切削ヘッド５２の基端面７５とは、密着していない。また、切削ヘッド５２の取り付けや取り外しを容易に行えるように、当該切削ヘッド５２に切欠部等を形成して、この切欠部にスパナやモンキーレンチ等を係合させるようにしても構わない。
【００３６】
従って、本発明に係る総形フライスカッタ２によれば、嵌合軸部６４のおねじ部６６と嵌合孔７６のめねじ部７８とをねじ接合するときに、テーパ部６５とテーパ面７７とを嵌合させることにより、シャンク５１と切削ヘッド５２とを高い同軸度で組み立てることができる。また、嵌合孔７６を切削ヘッド５２に形成させることにより、嵌合軸部６４を切削ヘッド５２に形成させたときよりも、切削ヘッド５２の材料費を抑えることができる。
【００３７】
なお、上述した実施例１，２においては、本発明に係る加工ヘッド着脱式工具を、切削加工を行う総形フライスカッタに適用したが、この他、エンドミルやドリル等にも適用可能である。また、工具としては、切削加工を行う刃部を有する切削工具だけでなく、研削加工を行う砥石等の研削部を有する研削工具に適用しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、軸心周りに回転駆動される本体部材に対して、被加工物に所定の加工を行う加工ヘッドを、容易に交換することができる加工ヘッド着脱式工具に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る加工ヘッド着脱式工具が適用される第１実施例に係る総形フライスカッタの組立断面図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る総形フライスカッタのシャンクを示した図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は先端側正面図である。
【図３】本発明の第１実施例に係る総形フライスカッタの切削ヘッドを示した図であって、（ａ）は基端側正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は同図（ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】本発明に係る加工ヘッド着脱式工具が適用される第２実施例に係る総形フライスカッタの組立断面図である。
【図５】本発明の第２実施例に係る総形フライスカッタのシャンクを示した図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は先端側正面図である。
【図６】本発明の第２実施例に係る総形フライスカッタの切削ヘッドを示した図であって、（ａ）は基端側正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は同図（ｂ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１，２      総形フライスカッタ
１１，５１      シャンク
１２，５２      切削ヘッド
２１      筒部
２２，６２      取付部
２３，６３      先端面
２４，７６      嵌合孔
２５，７７      テーパ面
２６，７８      めねじ部
３１，７１      刃部
３２，７２      切屑排出溝
３３，７３      外周切れ刃
３４，７４      底刃
３５，７５      基端面
３６，６４      嵌合軸部
３７，６５      テーパ部
３８，６６      おねじ部
６１      胴部
Ｏｓ，Ｏｈ      軸心
【図１】
2009196055.tif 000003
【図２】
2009196055.tif 000004
【図３】
2009196055.tif 000005
【図４】
2009196055.tif 000006
【図５】
2009196055.tif 000007
【図６】
2009196055.tif 000008