(57)【要約】      （修正有）【課題】リード角付きの又はリード角なしの切削差込工具用の工具ホルダを提供する。【解決手段】金属切削差込工具をしっかりと固定して装着する工具ホルダは、ベース及びクランプ・アームを含み、一緒に差込工具の刃部の１つを受けるための隙間を形成する。工具ホルダは第１及び第２の平らな当接表面を含む。当接表面の１つは非ゼロのリード角付きの切刃を有する刃部によって形成される位置決め表面を対面的に係合するためのものであり、もう１つの当接表面は、実質上ゼロのリード角付きの切刃を有する刃部によって形成される位置決め表面を対面的に係合するためのものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャンク部分の両側に配設された一対の刃部と、前記刃部の１つが回転する加工物に対して作業位置に配置されるところの作業位置に前記金属切削差込工具を保持する金属切削差込工具ホルダによって係合可能なクランプ構造部とを含む型式の金属切削差込工具を固定して装着する工具ホルダであって、
前記工具ホルダはベース部分とクランプ・アームを備え、
前記クランプ・アームは前記ベース部分と一緒に前記刃部の１つを受けるための隙間を形成し、
前記クランプ・アームは前記金属切削差込工具によって形成されたクランプ構造部と係合可能であり、
前記工具ホルダは第１及び第２の平らな当接表面を形成し、
前記第１の当接表面が非ゼロのリード角に向きをつけられた切刃を有する金属切削差込工具の刃部によって形成される位置決め表面と係合するようになされ、
前記第２の当接表面が実質的にゼロのリード角付きの切刃を有する金属切削差込工具の刃部によって形成される位置決め表面に対面的に係合するようになされている、工具ホルダ。
【請求項２】
前記クランプ・アーム及びベース部分が一片の材料から一体で形成されている、請求項１に記載の工具ホルダ。
【請求項３】
前記工具ホルダを工作機械に適切に取り付ける取り付けシャンクをさらに含む、請求項１に記載の工具ホルダ。
【請求項４】
前記ベース部分が、前記金属切削差込工具の底部に形成された相補的な形状の部分を受けるようになされたＶ字形の溝を含む、請求項１に記載の工具ホルダ。
【請求項５】
前記第１及び第２の当接表面が隣接している、請求項１に記載の工具ホルダ。
【請求項６】
前記金属切削差込工具が前記クランプ・アームと前記ベース部分の間に形成された隙間の中に保持され、前記隙間内に保持された金属切削差込工具をクランプ係合するように、前記クランプ・アームがクランプ・ボルトによって押しやられる、請求項１に記載の工具ホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に金属加工に関し、より詳しくは、金属切削差込工具を保持する工具ホルダに関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な切り屑制御形状を有する金属切削差込工具がこの分野で知られている。米国特許第３６５４６８１号明細書は、その刃部が切刃の後方に配置され、切り屑取り除き目的のための逃げをもたらすのに役立つ対向する面取り表面を含む切り屑破砕表面を備えることを特徴とする金属切削工具を開示する。米国特許第３８１５１９１号明細書は、切り屑を硬化させ、その形態を改変する長手方向に延びるふくらみを切り屑に付与する、切り屑形成差込工具を教示する。米国特許第３９７３３０８号明細書は、互いに分離し、切刃の内部でかつ切刃から間隔をあけて位置するいくつかのくぼみ又は切り欠きを有する切削工具を教示する。Ｈｕｓｔｏｎによる米国特許第４６２９３７２号明細書は、突っ切りバイト又は切削工具として使用するためのものである切り屑破砕表面を有する切削差込工具を開示する。
【０００３】
既知の切削差込工具設計は、低い強度の延性のある鋼に使用するとき、本来的にいくつかの問題に遭遇する。低強度、延性鋼の例には３０４Ｌ及び３１６Ｌステンレス鋼、並びにチューブを形成するためにマンドレル上でより容易に引き抜くことができるように強度を低下させた１０１０及び１０２６炭素鋼が含まれる。
【０００４】
切削作業中の切り屑を制御する課題は、製造部品がチューブ又は棒材からきれいに分離されることを保証するためリード角が使用されるとき、より困難になる。リード角切断工具によって形成される切り屑は、切刃に直角な方向に流れる傾向にある。これは、加工物との最初の接触で発生する切削された切り屑を、より制御が容易なより望ましい時計ばね形状ではなく、軸方向の力の成分の故に、より容易に螺旋形状に流れるようにさせる。螺旋形状になる切り屑が形成されるようにリード角によって本来的に向けられる切削切り屑の傾向を相殺するために、多くの技術が使用されてきた。技術には螺旋傾向に対抗するように、工具の中心線の周りを不平衡にした切り屑破砕器が含まれる。試みられた他の技術には、後壁が等しい大きさであるがリード角と反対方向である切り屑破砕器を設けたものがある。さらに別の試みられた技術には、リード角の軸力に対し反対の力を導入することを試みることによって、リード角の影響に対抗する非均一な高さの切刃を使用するものがある。これらの技術はいくつかの作業では十分であったが、それらは非常に範囲が狭く、切り屑制御を得るためにしばしば切削圧力が増加し、加工中の工具寿命を犠牲にする傾向にあった。
【０００５】
上記で説明したような切削差込工具は、切削工具アセンブリの１部をなす工具ホルダに通常保持される。この工具ホルダは通常、行うべき作業によって決まる所与の作業位置に差込工具を向ける摺動機構の１部をなす。溝切り、切り離し又は倣削りなどの機械加工を行うとき、切削差込工具及び工具ホルダに高い力が加えられることは明らかであろう。所与の切削工具アセンブリは、リード角に向きをつけられた切刃を有する差込工具、並びに差込工具の長手方向軸に対して直角に向いた切刃を有する差込工具を含む、様々な切削差込工具と共に通常使用される。
【０００６】
可撓性の上部部分を使用する一体型のシャンク工具ホルダはこの分野で周知である。上部部分は、締め具が、締め付けられたとき、両頭Ｖボトム差込工具を強固にクランプするように、締め具が上部部分をゆがめるように蝶番留められている。切削差込工具を加工物に対して直交して配置することが確実にできるワン・ピース剛性構造である利点を有する上に、この工具ホルダは、種々の差込工具形状に対して標準的なプラットフォームとして働くことによって、在庫、注文及びプログラム機能も簡単にする。同じホルダによって対応でき、共通の工具ホルダによって多数の機能の組合せを行うことができる、特定の幅の、しかしかどの丸みの可変なＶ字ボトム溝切り差込工具、Ｖボトム倣削り差込工具、並びに切削差込工具を有することが望ましい。これら全ての切削差込工具の一貫した性能を保証するために重要なことは、差込工具の下及び後ろの両方の接線方向及び半径方向の切削力に対して差込工具を支持する能力である。Ｖボトム支持構造は、切削差込工具の下のこの一般的な強固な支持を保証する。この工具ホルダは通常、両頭差込工具の未使用の縁部が配置される精密に機械加工された位置決め表面を有して設計される。この位置決め表面は少なくとも２つの機能を果たす。すなわち、半径方向の切削差込工具弾力に対し抵抗力を保証する機能、及び同様に適切な溝深さ又は完全な切り離しを保証するために差込工具を半径方向に正確に位置させる機能である。工具ホルダのこの位置決め表面は一般に平面であり、該面はそれに対して配置される切削差込工具の前面の対合する、平らな逃げ面に正確に一致するような角度に配置される。この表面は、加工物の軸中央線と平行になるように配置される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
いくつかの切削差込工具は、その部分に望ましくない尖端（ｎｉｂ）又は破裂点（ｐｉｐ）を残すことなく部品を完全に切削することを保証するために、リード角を使用する。この型式の差込工具が上述の型式の工具ホルダに取り付けられたときは、溝切り又は直線切削用の切削差込工具を固定して支持する、平らな工具ホルダ支持位置決め表面は、最早広い接触表面ではなく、もっと弱い、より寸法的に一貫しない線接触しか提供することはできない。この問題に対処するいくつかの技術がこの分野で知られている。これらの技術は、完全に満足すべきものではなかったし、いくつかの場合には、差込工具の製造コストに不必要な費用を付け加えてきた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、リード角付きの又はリード角なしの切削差込工具用の工具ホルダを提供する。広い種類の切削差込工具に対応するために、この工具ホルダは一対の当接表面を含み、内１つが所与の差込工具によって係合される。図示の実施例では、この当接表面は平らでかつ隣接している。リード角付きの切削差込工具には、この工具ホルダは差込工具上に形成された角度のついた平らな表面と係合可能な角度のついた平らな表面を提供する。（差込工具の長手方向軸、すなわち、加工物の回転軸に対し一般に平行な切刃に対して）直交する切刃を有する切削差込工具に対して、この工具ホルダは、切削差込工具上の位置決め表面と完全に係合する向きの当接表面を提供する。
【０００９】
本発明によれば、実質的にゼロのリード角に向きをつけられた切刃を有する金属切削差込工具は、平らな位置決め表面の平面を横切って引いた横線が切削差込工具の長手方向軸と直交するように、ある角度に向けた差込工具位置決め表面を含む。この位置決め表面は、工具ホルダによって形成される当接表面の１つと対面して係合可能である。金属切削差込工具が、その前面切刃が非ゼロのリード角を有するものである場合は、差込工具の前面逃げ面から離れて延びる位置決め表面は、前面逃げ面とは異なる角度で、かつ、位置決め表面の平面を横切って引いた横線が切削差込工具の長手方向軸と直交するような向きに形成される。この位置決め表面は、工具ホルダによって形成された別の当接表面に対面的に係合可能である。
【００１０】
図示の実施例では、工具ホルダは、差込工具によって形成されるクランプ構造と係合可能なベース及びクランプ・アームを含む。工具ホルダは、刃部のうちの１つは、回転する加工物に機械加工作業を行うように配置され、一方もう１つの刃部は工具ホルダによって受けられ、その位置決め表面が、工具ホルダによって形成される当接表面の１つと対面的に係合するように向いている、シャンクの両側に形成された実質的に同じ刃部を有する切削差込工具を受け、固定するようになされている。
【００１１】
本発明のさらなる特徴は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むことによって明らかとなり、完全な理解が得られるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の好ましい実施例により作成された工具ホルダの斜視図である。
【図２】作業位置に示す、切削差込工具を有する、図１に示す工具ホルダの部分図である。
【図３】図２に取り付けられて示す切削差込工具の部分斜視図である。
【図４】作業位置に取り付けられて示す別の切削差込工具を有する、図１に示す工具ホルダの部分図である。
【図５】図４に取り付けられて示す別の切削差込工具の部分斜視図である。
【実施例】
【００１３】
図１は本発明の好ましい実施例により作成された切削差込工具ホルダ１００の全体構成を示す。
【００１４】
工具ホルダ１００は、ベース部分１０２及びクランプ・アーム１０４を含む。開示された実施例では、工具ホルダ１００は、単体構造の（ベース部分１０２及びクランプ・アーム１０４が一片材料から一体で成形されている）ものである。しかしながら、この発明の原理は、別の型式の工具ホルダ構成にも適用可能であり、図１に示す単体構造に限定されないことを理解されたい。
【００１５】
工具ホルダ１００は、取り付けシャンク１００ａを含み、それによって工作機械に適切に装着され又は取り付けられる。上記に示すように工具ホルダは通常摺動機構に固定され、それによって工具ホルダを、したがってそれに伴う切削差込工具を、棒又はチューブ材料（図示せず）などの回転する加工物に切削作業を行うために、様々な位置に移動させることが可能になる。
【００１６】
隙間１０６がクランプ・アーム１０４とベース部分１０２の間に形成される。前述の切削差込工具１０などの切削差込工具が、脱着可能に隙間１０６内に装着される。図２は、切削差込工具１０の隙間１０６内への位置決め及び装着を示す。
【００１７】
図示の実施例では、ベース部分１０２はＶ字形の溝１１０を含み、これは切削差込工具１０の底部に形成された相補的な形状のＶ字形部分１１２を受けるようになされており、図３に最も良く示す。クランプ・アーム１０４は、逆Ｖ字形表面を含み、それは切削差込工具１０に形成された隆起部１６と係合するようになされている。
【００１８】
本発明によれば、工具ホルダ１００は、一対の隣接する、平らな当接表面１２０、１２２を含み、少なくともその１つが差込工具に形成された位置決め表面に係合する。この２つの当接表面１２０、１２２によって、後で説明するように、工具ホルダ１００が広い種類の差込工具に対応することができるようになる。
【００１９】
特に、図２及び図３を参照すると、差込工具１０が工具ホルダ１００によって保持されるときは、工具ホルダ１００によって形成された上側の当接表面１２２が切削差込工具１０によって形成された位置決め表面１２４に当接する。上記で説明したように、切削差込工具１０はリード角θを有する切刃を含む。工具ホルダの上側当接表面１２２との平らな対面的な係合を可能にするために、差込工具１０に形成される表面１２４は、下側に延びる、（垂直に対して）角度のついた平面として形成される。図３に示すように、位置決め平面１２４は、その相対的な角度が切刃１４の角度θによって決まる前面逃げ表面２０に対して角度がついている。位置決め平面１２４は、位置決め平面１２４を横切って引いた水平又は横線が切削差込工具１０の長手方向軸に対し直角であるという意味で、切削差込工具の長手方向軸に対して直角に向くことが好ましい。それによって、好ましい実施例では、切削差込工具１０に形成された位置決め表面１２４は、工具ホルダに形成された当接表面１２２と完全に係合し、その結果、切刃１４のリード角に関わらず、完全な、平らな表面接触が達成される。
【００２０】
切削差込工具１０が図２に示す位置に取り付けられた後、差込工具１０はクランプ・アーム１０４内に形成される開口１４０を貫通して延び、ベース部分１０２（図示せず）によって形成されるねじ穴と係合するボルト（図示せず）によって、しかるべき位置に固定してクランプされる。クランプ・アーム１０４を下側に事実上曲げ、切削差込工具１０と堅い係合を行わせるボルトを使用することは、従来方法であると考えられる。クランプ力又は保持力を切削差込工具１０に発生させる他の構成は、本発明によって企図されている。
【００２１】
下側の当接表面１２０は、別の型式の切削差込工具に形成される位置決め表面と当接係合させるためのものである。図４及び図５は、差込工具１０と同じ構成であるが、その前面側切刃１４’がリード角に向きをつけられていない切削差込工具１０’を示す。この切削差込工具１０’は、同様なＶ字形の表面１１２’及び１６’を含み、これらはベース部分１０２及びクランプ・アーム１０４によって、それぞれ受けられ係合されるようにするためのものである。図５に示すように、差込工具１０’は、下側に垂れ下がった前面側逃げ表面２０’を含む。しかしながら、差込工具１０’は、実質的に垂直であり、工具ホルダ１００によって形成された下側当接表面１２０によって係合可能な、平らな下側位置決め表面１２４’を含む。
【００２２】
本発明については、工具ホルダ１００は、リード角を有する切削差込工具を含む広い種類の切削差込工具、並びに図４及び図５に示す型式などの回転する加工物の回転軸に対して角度のついていない切刃を有する切削差込工具を含む別の構成の切削差込工具を装着することができる。
【００２３】
本発明を詳細に説明してきたが、この分野の技術者は、特許請求の範囲に記載の本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことが可能であることは理解されたい。
【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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