(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸線を有する工具本体の外周面に、切刃を有するスローアウェイチップが装着されるチップ取付座が形成されたカートリッジが固定部材で装着され、前記工具本体の先端部から前記切刃が突出してなる転削工具において、
前記カートリッジには、前記チップ取付座の着座面に交差する方向に突出する突出部が形成されており、
この突出部には、前記工具本体の径方向で貫通するねじ挿通穴が形成され、このねじ挿通穴は前記回転軸線方向に沿った長穴とされており、前記工具本体には、前記ねじ挿通穴の開口部に臨むようにして前記工具本体の径方向内側に向かうねじ孔が形成されて雌ねじが切られ、前記ねじ挿通穴に挿通されたクランプねじが係止部材として前記ねじ孔に螺合されて前記固定部材よりも切刃側の前記チップ取付座近傍の位置に備えられており、この係止部材によって前記突出部を介して前記カートリッジと前記工具本体とが固定されていることを特徴とする転削工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、切刃が設けられたカートリッジを具備し、被削材を回転切削する正面フライス等の転削工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来技術の一例による転削工具の先端面方向から見た斜視図であり、図６は図５に示す転削工具の中央断面図であり、図７は図５に示す転削工具の先端面図であり、図８は図５に示す転削工具の外周面の要部拡大図である。
転削工具１は、略円筒状の工具本体２が回転軸線Ｏを中心に回転可能とされ、例えばアルミニウムからなる工具本体２の先端外周部には、周方向に所定間隔で凹溝３が形成されている。各凹溝３は工具本体２の外周面２Ａに回転軸線Ｏに沿って形成されており、凹溝３内に例えば鋼からなるカートリッジ４が装着されており、カートリッジ４はボルト５によって工具本体２に固定されている。
【０００３】
カートリッジ４は、その先端外周部にチップ取付座７が形成され、このチップ取付座７にスローアウェイチップ８が装着されている。スローアウェイチップ８の中央部には着座面７Ａと対向する上面８Ａを貫通してねじ挿通孔８ａが形成されており、このチップ８はねじ挿通孔８ａを通して、ねじ９をチップ取付座７のねじ穴に螺合することで固定されている。ねじ９の頭部９ａにはレンチ穴９ｂが形成されており、このレンチ穴９ｂに図示しないレンチ等の工具等を挿入することで、チップ８の着脱操作ができるようになっている。
固定状態でスローアウェイチップ８は先端外周側に正面切刃８ｂが位置し、外周側に外周切刃８ｃが位置している。そのため正面切刃８ｂ及び外周切刃８ｃを有する上面８Ａが工具本体２の外周面２Ａに交差して位置している。
カートリッジ４の回転軸線Ｏに沿う長手方向中央部に挿通穴１０が工具本体２の径方向内側に向けて形成され、工具本体２には凹溝３からボルト孔１５が穿孔されて雌ねじが切られている。挿通穴１０にボルト５が挿通されて工具本体２のボルト孔１５に螺合されて、カートリッジ４が工具本体２に固定されている。
【０００４】
凹溝３には、カートリッジ４の基端面４ａと凹溝３の基端壁３ａとの間に若干の空間１１が形成されている。凹溝３の基端壁３ａ内の孔部１２には調整ねじ１３が装着され、この調整ねじ１３の頭部１４が空間１１内に突出してカートリッジ４の基端面４ａに当接している。そして、頭部１４の外周面には周方向に所定間隔でレンチの挿入孔１４ａが形成され、挿入孔１４ａにレンチを挿入して回転させて頭部１４ａを回転軸線Ｏ方向に沿って進出させることにより、カートリッジ４の基端部４ａを押動して正面切刃８ｂの突出量を微調整できるようになっている。
基端面１６には、回転軸線Ｏと直交して断面四角形のキー溝２０が直径方向に形成されており、小径壁面１９で二つに分断されている。
キー溝２０は、工具本体２と一体に連結される図示しないスピンドルのキー部材と嵌合して一体に連結されて工具本体２がスピンドルと一体回転するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の転削工具１では、被削材の主切削は外周切刃８ｃにより行われ、正面切刃８ｂにより切削面の仕上げ加工が行われる。ここで、転削工具１を使用して行った切削試験について図９及び図１０を参照しながら説明する。図９は転削工具１を使用して被削材の切削加工を行った際の転削工具１の回転数と、工具本体２の径方向における工具本体２及びカートリッジ４の変位量との関係を示す図であり、図１０は正面切刃８ｂが直刃又はＲ刃である転削工具１の回転数と、被削材の切削面の面粗さとの関係を示す図である。図１０に示すように、直刃及びＲ刃の両者において、転削工具１の回転数が１５０００ｒｐｍを越えると急激に面粗さが増大する。ここで、図９に示すように、例えば２００００ｒｐｍの回転数では、工具本体２の径方向変位は約０．０１７ｍｍであるのに対して、カートリッジ４の径方向変位は約０．０２８ｍｍであり、カートリッジ４の方が工具本体２に比べて大きな変位を示している。従って、面粗さの増大にはカートリッジ４の径方向変位が大きく影響していると結論できる。
【０００６】
すなわち、高速回転時にはカートリッジ４に多大なる遠心力が作用して、ボルト５の位置を起点としてカートリッジ４の先端側、すなわちスローアウェイチップ８が装着されるチップ取付座７の近傍が径方向外側へ向かって折れるように変位するという状態が生じる。この場合、被削材の切削面に対して正面切刃８ｂが傾いた状態で当接することになる。このように、被削材の切削加工時に正面切刃８ｂが傾くことによっ加工面の表面粗さが悪化するという問題が生じる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、高速回転時においてもカートリッジの変位を防止して、被削材の仕上がり面の面粗さが悪化するのを防ぐことができる転削工具の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の転削工具は  回転軸線を有する工具本体の外周面に、切刃を有するスローアウェイチップが装着されるチップ取付座が形成されたカートリッジが固定部材で装着され、前記工具本体の先端部から前記切刃が突出してなる転削工具において、前記カートリッジには、前記チップ取付座の着座面に交差する方向に突出する突出部が形成されており、この突出部には、前記工具本体の径方向で貫通するねじ挿通穴が形成され、このねじ挿通穴は前記回転軸線方向に沿った長穴とされており、前記工具本体には、前記ねじ挿通穴の開口部に臨むようにして前記工具本体の径方向内側に向かうねじ孔が形成されて雌ねじが切られ、前記ねじ挿通穴に挿通されたクランプねじが係止部材として前記ねじ孔に螺合されて前記固定部材よりも切刃側の前記チップ取付座近傍の位置に備えられており、この係止部材によって前記突出部を介して前記カートリッジと前記工具本体とが固定されていることを特徴としている。
【０００８】
上記構成の転削工具では、工具本体にカートリッジを固定する固定部材に加えて、この固定部材よりも切刃側の位置に係止部材を設けて、この係止部材によって工具本体とカートリッジとの固定を強化していることから、工具本体を高速回転させて被削材の切削を行った場合でも、切刃が装着されたカートリッジの先端部分が遠心力によって工具本体の径方向外側に向かって湾曲することを抑制することができる。これにより被削材の切削面に対して切刃が傾いて当接することを防ぎ、回転切削時におけるカートリッジの径方向変位に起因した面粗さの悪化を抑制することができ、被削材の仕上がり面品位を向上させることが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の転削工具の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態に係わる転削工具の中央断面図であり、図２は図１に示す転削工具の先端面図であり、図３は図１に示す転削工具の外周面の要部拡大図であり、図４は図１に示す転削工具の先端面の要部拡大図である。なお、上述した従来技術と同一部分には同じ符号を配して説明を省略または簡略する。
本実施の形態による転削工具３０は、図１に示すように、略円筒状の工具本体２が回転軸線Ｏを中心に回転可能とされ、例えばアルミニウムからなる工具本体２の先端外周部には、例えば周方向に所定間隔で凹溝３が形成されている。各凹溝３は工具本体２の外周面２Ａに回転軸線Ｏに沿って形成されており、凹溝３内に例えば鋼からなるカートリッジ４が装着されており、カートリッジ４は固定部材としてのボルト５によって工具本体２に固定されている。
【００１０】
カートリッジ４は、その先端外周部にチップ取付座７が形成され、このチップ取付座７にスローアウェイチップ８が装着されている。スローアウェイチップ８の中央部には着座面７Ａと対向する上面８Ａを貫通してねじ挿通孔８ａが形成されており、このチップ８はねじ挿通孔８ａを通して、ねじ９をチップ取付座７のねじ穴に螺合することで固定されている。
カートリッジ４の回転軸線Ｏに沿う長手方向中央部に挿通穴１０が工具本体２の径方向に向けて形成され、工具本体２には凹溝３からボルト孔１５が穿孔されて雌ねじが切られている。この挿通穴１０にボルト５が挿通されて工具本体２のボルト孔１５に螺合されて、カートリッジ４が工具本体２に固定されている。
【００１１】
カートリッジ４には、挿通穴１０よりも先端側の適宜の位置で、チップ取付座７の着座面７Ａと交差する方向にカートリッジ４の本体から突出する板状の突出部４Ａが形成されている。突出部４Ａは凹溝３の底面３Ａに当接させられていると共に、工具本体２の径方向で突出部４Ａを貫通するねじ挿通穴３１が形成されている。ねじ挿通穴３１は例えば工具本体２の回転軸線Ｏ方向に沿った長穴とされており、工具本体２には、ねじ挿通穴３１の開口部に臨むようにして工具本体２の径方向内側に向かうねじ孔３２が形成されて雌ねじが切られている。ここで、ねじ挿通穴３１に挿通されたクランプねじ３３（係止部材）はねじ孔３２に螺合されており、カートリッジ４を突出部４Ａを介して工具本体２に固定している。
なお、調整ねじ１３により工具本体２の回転軸線Ｏ方向におけるカートリッジ４の位置調整を行う際、クランプねじ３３に対してねじ挿通穴３１が長穴とされているので、カートリッジ４は回転軸線Ｏ方向に微少移動可能とされている。これにより、工具本体２の先端面１７に対する先端切刃８ｂの突出量を微調整できるようになっている。
【００１２】
上記構成の転削工具３０によれば、工具本体２の凹溝３にカートリッジ４を装着するボルト５に加えて、このボルト５よりもカートリッジ４の先端側すなわちチップ取付座７の近傍に、ねじ挿通穴３１を有する突出部４Ａが形成され、このねじ挿通穴３１の開口部に臨むようにして工具本体２の径方向内側に向かうねじ孔３２が形成されており、ねじ挿通穴３１に挿通されたクランプねじ３３がねじ孔３２に螺合することによってカートリッジ４と工具本体２とが固定されていることから、工具本体２に対するカートリッジ４の固定状態が強化されている。特に、スローアウェイチップ８が装着されるチップ取付座７の近傍が固定されているため、転削工具３０を高速回転させて被削材の切削加工を行った場合でも、遠心力によってチップ取付座７の近傍が工具本体２の径方向外側へ向かって折れるように変位することを抑制することができ、被削材の加工面にスローアウェイチップ８の正面切刃８ｃが傾いて当接することを防ぐことができる。これによって被削材の仕上がり面の面粗さを向上させることができる。
【００１３】
なお、本実施の形態においては、カートリッジ４の挿通穴１０よりも先端側の適宜の位置で、クランプねじ３３をねじ挿通穴３１に挿通してねじ孔３２に螺合することによってカートリッジ４を工具本体２に固定するとしたが、これに限定されず、適宜のくさび等を利用してカートリッジ４を工具本体２に固定してもよい。
なお、本発明は、正面フライス３０に限定されることなくエンドミルやドリル等、各種の転削工具に採用できる
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の本発明の転削工具によれば、切刃の近傍に工具本体とカートリッジとを固定する係止部材を設けたことによって、工具本体を高速回転させて被削材を回転切削した場合でも、切刃が装着されたカートリッジの先端部分が遠心力によって工具本体の径方向外側に変位することを抑制することができる。これにより被削材の加工面に対して切刃が傾いて当接することを防ぎ、回転切削時におけるカートリッジの径方向変位に起因した面粗さの悪化を抑制することができ、被削材の仕上がり面品位を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係わる転削工具の中央断面図である。
【図２】  図１に示す転削工具の先端面図である。
【図３】  図１に示す転削工具の外周面の要部拡大図である。
【図４】  図１に示す転削工具の先端面の要部拡大図である。
【図５】  従来技術の一例による転削工具の先端面方向から見た斜視図である。
【図６】  図５に示す転削工具の中央断面図である。
【図７】  図５に示す転削工具の先端面図である。
【図８】  図５に示す転削工具の外周面の要部拡大図である。
【図９】  図５に示す転削工具を使用して被削材の切削加工を行った際の転削工具の回転数と、工具本体の径方向における工具本体及びカートリッジの変位量との関係を示す図である。
【図１０】  図５に示す転削工具の正面切刃が直刃又はＲ刃である工具本体の回転数と、被削材の切削面の面粗さとの関係を示す図である。
【符号の説明】
１，３０  転削工具
２  工具本体
３  凹溝
４  カートリッジ
４Ａ  突出部
５  ボルト
７  チップ取付座
８  スローアウェイチップ
８ｂ  正面切刃
８ｃ  外周切刃
３１  ねじ挿通穴
３２  ねじ孔
３３  クランプねじ
【図１】
0003835052.tif 000002
【図２】
0003835052.tif 000003
【図３】
0003835052.tif 000004
【図４】
0003835052.tif 000005
【図５】
0003835052.tif 000006
【図６】
0003835052.tif 000007
【図７】
0003835052.tif 000008
【図８】
0003835052.tif 000009
【図９】
0003835052.tif 000010
【図１０】
0003835052.tif 000011