JP5451771B2 - 切削工具クランプ機構 - Google Patents

Description

本発明は、切削チップを工具本体に締着するための、切削工具クランプ機構に関する。

フライス、特に正面フライスは一般に、工具本体の周辺に配置される複数の切削チップを備える。切削チップは各々、適当な保持手段によってチップポケットの中に保持される。通常、切削チップは、切削チップの通し穴を通過して、チップポケット内のねじ穴と螺合するクランプねじによって保持される。

切削工具の効率を向上させ、費用対効果を高めるためには、ある工具径について、できるだけ多くの切削チップを取り付けることが望ましい。そのために、２つの連続する切削チップの間の間隔を縮小する必要がある。

切削チップが切削工具の回転軸に関して半径方向に取り付けられる場合、クランプねじには比較的大きな空間が必要である。一方で、各切削チップの背後の工具本体の厚さは、その中にねじ穴を配置するために十分であるべきである。他方で、各切削チップの前方には、クランプねじを切削チップの通し穴の中に容易に挿入でき、ねじ回しを、工具本体により邪魔されることなく、自由にクランプねじの頭に係合させることができるように、かなりの空間を残すべきである。

上記を鑑み、超細密なピッチのフライスを用意したい場合、切削チップをウェッジ型ロックによって保持することが好ましい。このようなロック方式では、クランプねじは一般に半径方向に方向付けられ、したがって、フライス周辺において占有する空間が最小限で済む。

当業界では、いくつかの種類のウェッジロック式フライスが知られている。ある場合は、クランプねじがウェッジの通し穴に通される。またある場合は、クランプねじがウェッジを斜め方向から圧迫する。このようなタイプのクランプ機構においては、クランプねじで締め付けられるウェッジが切削チップにかけるくさび力によって、切削チップがそのポケットの中に保持される。

上記のようなタイプのクランプ機構には、切削チップがウェッジから受ける圧力だけで保持されるという欠点がある。振動や過失によってクランプねじが多少緩み、切削工具の回転の結果として切削チップに作用する半径方向に外側に向かう遠心力が加わることによって、機械加工作業中に、切削チップがそのポケット壁との接触を失って、飛び出してしまうかもしれない。

本発明の目的は、上記の欠陥を大幅に縮小させ、または排除する、切削工具およびそのためのクランプ機構を提供することである。

本発明の別の目的は、切削チップを工具本体に締着するための安全で確実なクランプ機構を提供することである。

本発明のまた別の目的は、超細密ピッチのフライスに有利に使用されるかもしれないクランプ機構を提供することである。

本発明によれば、切削チップを工具本体に締着するためのクランプ機構が提供される。このクランプ機構は、
クランプアームポケット内に嵌着されるクランプアームを備え、このクランプアームは、クランプアームの裏面から後方に延びるクランプ突起を含み、
切削チップはチップ保持面を有する穴を備え、チップポケット内に嵌着され、
クランプ突起は、クランプアームを工具本体に締め付けたときに、チップ保持面を圧迫して、切削チップをチップポケット内に確実に保持するように構成される。

有利な点として、クランプアームを工具本体の中に締め付けると、クランプアームは回転と並進の複合運動で移動する。

通常、工具本体は、工具本体の内部に延びるポケットねじ穴を備え、ポケットねじ穴は、第一の方向に向かうポケットねじ山を有し、
クランプアームは、２つのクランプ側壁の間に延びるクランプ上面とクランプ下面と、クランプ上面からクランプ下面まで延びるねじ山付通し穴を有し、ねじ山付通し穴は、第二の方向に向かう通し穴ねじ山を有し、第二の方向は第一の方向の反対であり、
クランプねじは、ねじ上側ねじ山部、ねじ下側ねじ山部、およびそれらの間のねじ山のないねじネック部を有し、ねじ下側ねじ山部は第一の方向に向かうねじ山を有して、工具本体のポケットねじ穴と螺合し、ねじ上側ねじ山部は第二の方向に向かうねじ山を有して、クランプアームのねじ山付通し穴と螺合し、
クランプねじを第一の方向に回すと、クランプアームはクランプアームポケットの中に、ポケットねじ穴に向かって引き込まれ、クランプアームのクランプ突起がチップ保持面を圧迫し、これによって切削チップをチップポケット内に確実に当接させる。

有利な点として、クランプアームは、その前部において、クランプ上面、クランプ下面、および２つのクランプ側壁の間に延びるクランプ前面を有し、
クランプ前面は、前方に延びるスライド突起を通じて、クランプ上面に連なるクランプ前壁を有し、
スライド突起は、その前方下部においてスライド凹面を有し、スライド凹面は第一の曲率半径を有して、クランプ前壁と滑らかに連なり、
クランプアームポケットは、ポケット前壁から後方に延びる２つのポケット側壁を有し、ポケット前壁の上端は、上方と後方に向かい、第二の曲率半径を有するスライド凸面を有し、
クランプねじを第一の方向に回し、クランプアームのスライド凹面とクランプアームポケットのスライド凸面との間を最初の接触させたところで、クランプアームは回転と並進の複合運動で移動する。

希望に応じて、第二の曲率半径は第一の曲率半径より小さい。

いくつかの実施形態において、回転運動は、クランプアームがクランプアームポケットのスライド凸面の周囲でクランプアーム回転方向に回転することを含み、
並進運動は、クランプアームがポケットねじ穴に向かって並進することを含む。

通常、切削チップの穴は通し穴である。

実際には、クランプ側壁は平坦で、相互に平行であり、それらの間に第一の距離を有し、
ポケット側壁は平坦で、相互に平行であり、それらの間に第二の距離を有し、
第一の距離は第二の距離より若干小さい。

希望に応じて、クランプ突起は、クランプ後壁に連なる円柱部分と、円柱部分から後方に延びる傾斜部分を有する。

いくつかの実施形態において、傾斜部分は円錐状である。

希望に応じて、クランプアームの後面には、その下側部分に横方向に延びる陥凹部が設けられる。

さらに、希望に応じて、スライド凸面は、その横方向の端部において、工具本体の幅広部で終結する。

有利な点として、クランプ上面は、クランプアームを側面から見たときに、陥没している。

別の有利な点として、クランプ上面の後端は、クランプアームの前後方向に突出している。

また別の有利な点として、切削チップが締着された位置において、クランプ上面の後端は、切削チップの穴を覆う。

希望に応じて、クランプ上面の後端は、切削チップの接線方向当接面から第六の距離だけ離間される。

通常、クランプねじは、その端部にキースロットを有する。

別の態様において、本発明は新規なクランプ機構を有する切削工具に関する。

また別の態様において、本発明は組立前状態と組立後状態との間で調整可能な切削工具アセンブリに関する。

本発明をよりよく理解し、本発明が実際に実施されるかもしれない方法を示すために、ここで添付の図面を参照する。

本発明によるクランプ機構を利用する切削工具の斜視図である。 図１の切削工具の底面図である。 図１の切削工具の側面図である。 図１のクランプアームの上部後方斜視図である。 図１のクランプアームの底部後方斜視図である。 図１のクランプアームの上部前方斜視図である。 図８の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った断面図である。 図７のＶＩＩＩの方向から見た、図１のクランプアームの後面図である。 図１のクランプねじの側面図である。 クランプアームの対称面に沿った、図１のクランプ機構と切削チップの分解断面図である。 組立後の位置における、図１０のクランプ機構を示す図である。 図１１の円で囲まれた部分ＸＩＩの拡大図である。 図１１の円で囲まれた部分ＸＩＩＩの拡大図である。 図１のクランプ機構の拡大分解斜視図である。 組立後の位置における、図１４のクランプ機構の斜視図である。

まず、図１から図３に注目すると、本発明によるクランプ機構１２を利用する切削工具１０が示されている。クランプ機構１２は、正面フライスで使用された場合として示されている。しかしながら、本発明は正面フライスで使用される場合のみに限定されず、他のタイプのフライスおよび切削工具においてもまた、本発明によるクランプ機構１２を使用してよい。

留意すべき点として、本明細書と特許請求範囲の全体を通じて使用される方向を示す用語、たとえば「前」、「後」、「上」、「下」等は、各種の表面の相互に関する位置を区別するために便宜上用いられている。これらの用語は図面に関して定義されるが、これらは説明のためにのみ使用されており、付属の特許請求範囲の範囲を限定しようとするものではない。

切削工具１０は、切削工具１０の前後方向を決める回転縦軸Ａと回転方向Ｒを有する。切削工具１０は工具本体１４を有し、工具本体１４はその前端１８に形成された複数の工具ポケット１６を有する。工具ポケット１６の各々は、チップポケット２０とクランプアームポケット２２を有する。切削チップ２４は、各チップポケット２０の中に、クランプアーム２６によって保持される。クランプアーム２６は、クランプアームポケット２２の中に、クランプねじ２８によって保持される。切削チップ２４は、好ましくは、超硬合金粉末からプレスと焼結により、または射出成形法によって作製されてもよい。

図１と図１４においては、クランプ機構１２のうちの１つとそれに関連する切削チップ２４がそれらの関連する工具ポケット１６から取り外された状態で示され、すなわち、切削チップ２４がそのチップポケット２０から取り外された状態で示されており、クランプアーム２６とクランプねじ２８がクランプアームポケット２２から取り外された状態で示されている。図１４において最もよくわかるように、切削チップポケット２０は、その関連するクランプアームポケット２２に連なって、工具ポケット１６を形成する。

ここで、図４から図１５に注目する。図のように、クランプアーム２６は、クランプ上面３０、クランプ上面３０と反対のクランプ下面３２、およびクランプ上面３０とクランプ下面３２の間に延びる２つのクランプ側壁３４を有する。１つの実施形態によれば、２つのクランプ側壁３４は平坦で、相互に平行で、それらの間の距離は第一の距離Ｌ１である。さらに、クランプ下面３２は平坦であってもよい。

図４から図７に示されるように、クランプ上面３０は、クランプアーム２６の側面から見た場合に陥没しており、それによって金属切削作業中、その上で切りくずが自由に流れる。いくつかの実施形態において、図１１と図１５において最もよくわかるように、クランプ上面３０の後部３６は、クランプアーム２６の前後方向３８（図４）に見た場合に突出しており、その目的は後述する。

クランプアーム２６はさらに、その前部４０において、クランプ上面３０、クランプ下面３２および２つのクランプ側壁３４の間に延びるクランプ前面４２を有する。クランプ前面４２は、前方に延びるスライド突起４６を通じて、クランプ上面３０に連なるクランプ前壁４４を有する。

図７において最もよくわかるように、スライド突起４６は、その前方下部にスライド凹面４８を有する。スライド凹面４８は第一の曲率半径Ｒ１を有して、クランプ前壁４４に滑らかに連なる。１つの実施形態によれば、クランプ前壁４４は平坦である。

クランプアーム２６は、クランプ前面４２と反対のクランプ後面５０を有する。クランプ後面５０は、クランプ後壁５２と、クランプ後壁５２から後方に延びるクランプ突起５４を有する。1つの実施形態において、クランプ突起５４は、クランプ後壁５２に連なる円柱部５６と、円柱部５６から後方に延びる傾斜部５８を有する。傾斜部５８の後端は、突起後壁６０に連なる。クランプ突起５４はさらに、その上側部分でクランプ後壁５２に連なり、その最も後方部分で突起後壁６０に連なる切欠き部６２を有する。

１つの実施形態によれば、傾斜部５８は円錐状である。しかしながら、他の実施形態によれば、傾斜部５８はそれ以外の状態で傾斜していてもよい。さらに、クランプ突起５４は円柱部５６を有している必要はなく、傾斜部５８はクランプ後壁５２から直接後方に延びていてもよい。

いくつかの実施形態において、クランプ後面５０は、その下側部分において、横方向に延びる陥凹部６４を有していてもよく、これによって、タイプの異なる切削チップを同じクランプアーム２６によって締着する際に、クランプ後面５０に十分なクリアランスが確保される。

１つの実施形態によれば、クランプアーム２６は、２つのクランプ側壁３４の間でクランプアーム２６を二等分し、それらに平行な対称面Ｐに関して対称である。

ねじ山付通し穴６６は、クランプ上面３０とクランプ下面３２の間に延びる。ねじ山付通し穴６６は、通し穴軸Ｂに関して対称である。通し穴軸Ｂは対称面Ｐ上にあり、クランプ前壁４４に平行であってもよい。

ねじ山６８は、ねじ山付通し穴６６に沿って延びる。クランプねじ２８を右手で締める、すなわち、クランプねじ２８を時計回り方向に締めることができるようにするために、ねじ山６８は左巻きである。理解される点として、クランプねじ２８を左手で締める、すなわちクランプねじ２８を反時計回り方向に回す必要がある場合、ねじ山６８は右巻きである。

ねじ山６８は、クランプ下面３２とクランプ上面３０の間に延びていてもよい。しかしながら、ねじ山６８がクランプ上面３０まで延びている必要はなく、ねじ山付通し穴６６の一部に沿ってのみ延びていてもよい。さらに、ねじ山付通し穴６６は、一部にのみねじ山が付けられ、クランプねじ２８とねじ山６８の係合が所定の長さに限定されて、クランプねじ２８のクランプアーム２６への挿入（図示せず）が限定されるようにしてもよい。

いくつかの実施形態において、ねじ山付通し穴６６には、その下側部分に幅広部７０が設けられ、クランプねじ２８とねじ山付通し穴６６のねじ山６８との間の最初の係合が行われやすくなっている。

クランプねじ２８は、クランプねじ軸Ｃを有し、ねじ上側ねじ山部７２、ねじ下側ねじ山部７４、およびそれらの間のねじ山のないねじネック部７６を有する。ねじ上側ねじ山部７２とねじ下側ねじ山部７４は、反対方向にねじ切られている。１つの実施形態によれば、ねじ上側ねじ山部７２は左巻きのねじ山であり、ねじ下側ねじ山部７４は右巻きのねじ山である。

ねじ上側ねじ山部７２の端部７８には、クランプねじ２８を回転させるために適当なキー（図示せず）を挿入するためのキースロット８０が設けられている。キースロット８０は、Ｔｏｒｘキー、Ａｌｌｅｎキーまたはその他の適当なキーを受けるように形成されていてもよい。

ここで、図１０から図１５に注目し、クランプ機構１２のアセンブリについて説明する。

第一段階で、ねじ上側ねじ山部７２がクランプアーム２６のねじ山付通し穴６６の下側部分８２の中に、数回転分のみ螺合する。この段階では、クランプアーム２６とクランプねじ２８との間の初期係合が確実に行われるようにする。

第二段階で、クランプねじ２８がクランプアーム２６と一緒に、工具ポケット１６の先頭部８４においてクランプアームポケット２２の中に挿入される。

クランプアームポケット２２は、相互に対向する２つのポケット側壁８６によって境界が画定される。１つの実施形態によれば、ポケット側壁８６は平坦で、相互に平行であり、その間の距離は第二の距離Ｌ２である。実用上の理由により、第二の距離Ｌ２は、第一の距離Ｌ１と同様であり、それより若干大きい。ポケット底壁８８は、ポケット側壁８６の間に延びる。

２つのポケット側壁８６は、その前部でポケット前壁９０に連なり、ポケット前壁９０は平坦であってもよい。ポケット前壁９０の上端は、上方と後方に向かい、第二の曲率半径Ｒ２を有するスライド凸面９２を形成する。

第二の曲率半径Ｒ２は、第一の曲率半径Ｒ１と同様である。第二の曲率半径Ｒ２は、第一の曲率半径Ｒ１より大きくても、これと同等でも、または小さくてもよい。１つの実施形態によれば、第二の曲率半径Ｒ２は、第一の曲率半径Ｒ１より若干小さく、クランプアーム２６のスライド凹面４８とクランプアームポケット２２のスライド凸面９２の間が一列接触するようになっている。一列接触によって、クランプアーム２６がクランプアームポケット２２のスライド凸面９２の上を転がることができるかもしれないほか、その間の滑動が行われやすくなるかもしれない。スライド凸面９２の横方向の寸法は長さＬ３であってもよく、これはポケット側壁８６の間の第二の距離Ｌ２と同様である。いくつかの実施形態において、第三の長さＬ３は第二の距離Ｌ２より大きくてもよい。

スライド凸面９２は、その横方向の端９４において、工具本体幅広部９６で終結していてもよい。工具本体幅広部９６は、２つの目的を果たす。第一に、それによってクランプアームポケット２２を側面から支持する強度が増大する。第二に、それによって、接線方向に前方に保持される切削チップ２２４（図１参照）を、接線方向に前方向９８に、また工具ポケット１６の先端部８４に隣接させて支持する工具本体１４の接線方向の支持力が強化される。

クランプアームポケット２２には、その下側部分１００において、ねじ山１０４を有するポケットねじ穴１０２が設けられている。ねじ山１０４は、その大きさと方向が、ねじ下側ねじ山部７４に適合する。

ここで、クランプねじ２８は、数回転分、ポケットねじ穴１０２の中に螺合する。これは、クランプアーム２６のねじ山付通し穴６６を通じて、キースロット８０の中に係合する適当なキー（図示せず）によって行われる。この段階で、クランプ機構１２は工具本体１４と係合し、切削チップ２４をチップポケット２０の中に受けられる状態に位置付けられる。

切削チップ２４は、本発明によるクランプ機構１２によって保持されるのに適したタイプのものである。一般に、切削チップは両面型である。しかしながら、片面型切削チップもまた、クランプ機構１２で保持してもよい。

切削チップ２４は、略プリズム形状であり、チップ前面１０６、チップ前面１０６と反対のチップ後面１０８、およびそれらの間のチップ周辺面１１０を有する。チップ通し穴１１２はチップ通し穴軸Ｄを有し、チップ前面１０６とチップ後面１０８の間に延びる。

チップ周辺面１１０は、チップ側面１１４に分割される。図１５に示される実施形態において、チップ周辺面１１０は、８つの同一のチップ側面１１４に分割され、チップ通し穴軸Ｄに関して８回間欠駆動される。他の実施形態（たとえば、図１４に示されるものなど）においては、切削チップは略正方形であってもよい。この場合、チップ周辺面１１０は、４つの同一のチップ側面１１４に分割され、チップ通し穴軸Ｄに関して４回間欠駆動される。

図１４と図１５に示される切削チップは、逆転可能でもある。すなわち、通し穴軸Ｄに関して間欠駆動された後に、裏返し、それによって、チップ前面１０６とチップ後面１０８を交替させてもよい。この位置で、通し穴軸Ｄに関して、図１４の切削チップについては４回、図１５の切削チップについては８回、再び間欠駆動してもよい。

図１４と図１５に示される２つの切削チップ２４はそれぞれ、４つと８つのチップ側面１１４を有する。有利な点として、切削チップの各々を同じチップポケット２０の中に保持して、本発明のクランプ機構１２によって締着することができる。しかしながら、当然のこととして、たとえば６つなど、チップ側面の数が異なる他の形状の切削チップを、本発明のクランプ機構によって同様に保持してもよい。この場合、チップポケットに若干の調整を加える必要があるかもしれない。

チップの前面と後面１０６、１０８およびチップ側面１１４の間の交差地点は、切削チップ２４の刃先１１６を構成する。図１４に示される実施形態において、切削チップ２４には、４つのチップ側面と８つの刃先１１６が設けられる。この場合、４つの刃先１１６はチップ前面１０６に関連付けられ、４つの刃先１１６はチップ後面１０８に関連付けられる。

図１５に示す実施形態では、切削チップ２４に８つのチップ側面と１６の刃先１１６が設けられる。この場合、８つの刃先１１６はチップ前面１０６に関連付けられ、８つの刃先１１６はチップ後面１０８に関連付けられる。他の実施形態において、切削チップに異なる数の刃先を設けてもよい。

図１４において、切削チップ２４の向きはチップポケット２０の向きに対応する。しかしながら、明瞭を期すために、切削チップ２４が同一のチップ前面と後面１０６、１０８を有し、４つの同一のチップ側面１１４を有することから、および切削チップ２４の有効当接面がこの図では見えないことから、当接面の方向を逆にしており、切削チップ２４とチップポケット２０の間をつなぐ３本の破線で、チップポケット２０の各当接面に対する切削チップの当接面の当接位置を示す。

図の実施形態において、第一のチップ側面１１４はチップ軸方向当接面１１８として機能し、第二のチップ側面１１４はチップ半径方向当接面１２０として機能する。チップ後面１０８には、チップ通し穴１１２の周囲に延びるチップ接線方向当接面１２２が設けられている。チップ通し穴１１２の下側前部は、チップ保持面１２４として機能する。

チップポケット２０は、ポケットねじ穴１０２に隣接するポケット軸方向当接面１２６、ポケット軸方向当接面１２６から半径方向に外側に向かい、それに対して略垂直なポケット半径方向当接面１２８、およびポケット軸方向および半径方向当接面１２６、１２８の後方の、それらに対して略垂直なポケット接線方向当接面１３０を有する。

１つの実施形態において、ポケット接線方向当接面１３０は、下側ポケット接線方向当接部１３４と同一平面上にあり、そこからポケット接線方向逃がし陥凹部(relief recess)１３６によって分離される、上側ポケット接線方向当接部１３２を有する。このような構成によって、切削チップ２４をより均一に接線方向に支持することができる。

同様に、希望に応じて、ポケット軸方向当接面１２６は、ポケット軸方向逃がし陥凹部（図示せず）によって分離される２つのポケット軸方向当接部から構成されてもよい。同様に、希望に応じて、ポケット半径方向当接面１２８は、ポケット半径方向逃がし陥凹部（図示せず）によって分離される２つのポケット半径方向当接部から構成されてもよい。

ポケット当接面の構成は上記のものに限定されず、切削チップの、当接させる必要のある各種の面の構成に応じて、ポケット当接面の上記以外の構成が必要となるかもしれない。

第三段階で、切削チップ２４をチップポケット２０の中に設置し、チップ軸方向当接面１１８がポケット軸方向当接面１２６と当接し、チップ半径方向当接面１２０がポケット半径方向当接面１２８と当接し、チップ接線方向当接面１２２がポケット接線方向当接面１３０と当接するようにする。

図の実施形態において、チップ接線方向当接面１２２は、チップ前面および後面１０６、１０８の端点１４６に関して内側に位置付けられ、すなわち、くぼんでいる。すなわち、図１０に示されるように、チップ接線方向当接面１２２の間の第四の距離Ｌ４は、チップ前面および後面１０６、１０８の端点１４６の間の第五の距離Ｌ５より短く、これは切削チップ２４の側面図からわかる。

したがって、チップポケット２０には、ポケット前側逃がし陥凹部１３８とポケット後側逃がし陥凹部１４０が設けられて、切削チップ２４がチップポケット２０の中に保持されたときに、切削チップ２４の刃先１１６にとって十分な逃げ空間が提供される。ポケット前側逃がし陥凹部１３８は、ポケット軸方向および半径方向当接面１２６、１２８の前側に配置される。ポケット後側逃がし陥凹部１４０は、ポケット軸方向および半径方向当接面１２６、１２８の後側に配置される。

第四段階で、クランプねじ２８を閉じる方向に回転させて、クランプアーム２６のスライド凹面４８がクランプアームポケット２２のスライド凸面９２と接触するようにする。この段階中に、クランプアーム２６のクランプ突起５４は、チップ通し穴１１２の中に突出し、これによって切削チップがチップポケット２０から外れ落ちることが防止される。この段階で、クランプねじ２８を閉じる方向に回転させることによって、クランプねじ２８はクランプアームポケット２２の中で、より奥へと移動する。

クランプねじ２８をさらに締めると、クランプアーム２６は回転と並進の複合運動で移動する。クランプアーム２６の第一の運動は、図１２に示されるように、クランプアームポケット２２のスライド凸面９２の周囲でのクランプアーム回転方向１４２への回転移動である。クランプアーム２６の第二の運動は、ポケットねじ穴１０２に向かうクランプアーム並進方向１４４への並進運動である。

複合運動によって、クランプ突起５４の傾斜部５８は、チップ通し穴１１２のチップ保持面１２４を圧迫する。圧迫は、切削チップ２４とチップポケット２０の間で、すなわち、ポケット軸方向当接面１２６、半径方向当接面１２８および接線方向当接面１３０に対してしっかりと当接し、その状態が保たれる方向に行われる。

クランプアーム２６の複合運動は、対称面Ｐに平行かつポケット側壁８６に平行な平面内に限定される。これは、クランプ側壁３４の間の第一の距離Ｌ１とポケット側壁８６の間の第二の距離Ｌ２の間の誤差を小さくすることによって実現される。したがって、クランプアーム２６がポケット側壁８６に平行でない方向に移動することが防止される。クランプアーム２６の運動をこのように制限することによって、クランプ突起５４の傾斜部５８は確実に、チップ保持面１２４に対して正確に、一義的に位置付けられる。

したがって、上記の工程において、工具本体１４、クランプアーム２６、クランプねじ２８および切削チップ２４からなる切削工具アセンブリは、これら４つの構成要素が相互に分離されている組立前の状態から、クランプアーム２６がクランプねじ２８によってクランプアームポケット２２の中に保持される組立後の状態へと調整でき、組立後の状態では、切削チップ２４がチップポケット２０の中に保持され、クランプアーム２６のクランプ突起５４が切削チップ２４のチップ保持面２４を圧迫し、それによって切削チップが工具ポケット１６の中に保持される。

傾斜部５８がチップ保持面１２４を圧迫することは、当業界で周知の一般的な保持ねじを同じタイプのチップ保持面１２４に当てて保持することと同様である。保持が同様であるという言い方は、チップ通し穴１１２を特別な設計とする必要がないことを意味し、一般的な切削チップを本発明による切削工具１０とともに使用してもよく、同じ切削チップ２４を他のタイプの工具の中に一般的な保持ねじによって保持してもよい。

このようにして、切削チップ２４を確実かつ効率的に締着することが可能となる。さらに、クランプねじ２８を、ねじ上側ねじ山部７２とねじ下側ねじ山部７４が反対方向にねじ切られるように構成することによって、クランプアーム２６はポケットねじ穴１０２の方に軸方向に引かれる。このように引かれることによって、クランプアーム２６は、実際にスライド凸面９２と切削チップ２４の間に食い込み、したがって、より大きなクランプ力が切削チップ２４にかかる。

前述のように、クランプ上面３０の後端３６は、クランプアーム２６の前後方向３８に見たときに、突出している。クランプアーム２６をこのように構成することによって、チップ通し穴１１２に機械加工中に生成される切りくずが入り込まないようなり、切りくずがクランプアーム２６と切削チップ２４の間に堆積されることが防止される。

図１１において最もよくわかるように、クランプ上面３０の後端３６はチップ接線方向当接面１２２に対向し、当接面１２２からわずかに、第六の距離Ｌ６だけ離間されて、クランプアーム２６と切削チップ２４とが、クランプ突起５４の傾斜部５８とチップ通し穴１１２のチップ保持面１２４の間で必ず最初に接触するようになっている。また、図１１と図１４からわかるように、切削チップ２４がクランプねじを収容するのに適した通し穴１１２を有していたとしても、切削チップの通し穴１１２は、その中の全体を通って、チップポケットの中に形成されたクランプ穴に切削チップを固定するクランプねじによって占拠されない。

したがって、本発明による切削工具１０において、比較的小さなピッチ角α（図２参照）を有する超細密ピッチのフライスが得られる。１つの実施形態において、直径１２５ｍｍの切削工具は、角αが１８°で２０個の切削チップ２４を保持してもよく、この数は当業界で周知の同様の切削工具と比較して多い。

本発明をある程度具体的に説明したが、理解すべき点として、以下に請求される本発明の精神または範囲から逸脱することなく、各種の変更や改変を加えることができる。

本発明によるクランプ機構によって締着されるものとして説明された切削チップは通し穴を有するが、理解すべき点として、切削チップに通し穴を設ける必要はない。このように切削チップに通し穴が設けられていない場合、クランプ突起によって圧迫されることになるチップ保持面を有するように構成された穴または欠刻が設けられる。

Claims (13)

1. 切削工具（１０）の工具本体（１４）に切削チップ（２４）を締着するためのクランプ機構（１２）であって、
   クランプアームポケット（２２）の中に嵌着されるクランプアーム（２６）を備え、前記クランプアーム（２６）は、前記クランプアームの後面（５０）から後方に延びるクランプ突起（５４）を有し、
   前記切削チップ（２４）は、チップ保持面（１２４）を有する穴（１１２）を有して、前記クランプアームポケットに連なるチップポケット（２０）内に嵌着され、
   前記工具本体（１４）は、前記工具本体へと内側に延びるポケットねじ穴（１０２）を有し、前記ポケットねじ穴は、第一の方向に向かうポケットねじ山（１０４）を有し、
   前記クランプアーム（２６）は、２つのクランプ側壁（３４）の間に延びるクランプ上面（３０）とクランプ下面（３２）を有し、ねじ山付通し穴（６６）は前記クランプ上面から前記クランプ下面まで延び、前記ねじ山付通し穴は第二の方向に向かう通し穴ねじ山（６８）を有し、前記第二の方向は前記第一の方向の反対であり、
   クランプねじ（２８）は前記クランプアーム（２６）を前記クランプアームポケット（２２）の中に保持し、前記クランプねじは、ねじ上側ねじ山部（７２）、ねじ下側ねじ山部（７４）、およびそれらの間のねじ山なしのねじネック部（７６）を有し、前記ねじ下側ねじ山部は第一の方向に向かうねじ山を有して、前記工具本体の前記ポケットねじ穴と螺合し、前記ねじ上側ねじ山部は、前記第二の方向に向かうねじ山を有して、前記クランプアームの前記ねじ山付通し穴と螺合し、
   前記クランプアーム（２６）は、その前部（４０）において、前記クランプ上面（３０）、前記クランプ下面（３２）および前記２つのクランプ側壁（３４）の間に伸びるクランプ前面（４２）を有し、
   前記クランプ前面（４２）は、前方向に延びるスライド突起（４６）を通じて前記クランプ上面（３０）に連なるクランプ前壁（４４）を有し、
   前記スライド突起は、その前方下部において、スライド凹面（４８）を有し、前記スライド凹面は第一の曲率半径を有して、前記クランプ前壁に滑らかに連なり、
   前記クランプアームポケット（２２）は、ポケット前壁（９０）から後方に延びる２つのポケット側壁（８６）を有し、前記ポケット前壁の上端は、上方と後方に向かい、第二の曲率半径（Ｒ２）を有するスライド凸面（９２）を有し、
   前記クランプ突起（５４）は、前記クランプアーム（２６）を前記工具本体（１４）の中に締め付けると、前記チップ保持面（１２４）を圧迫して、前記切削チップ（２４）を前記チップポケット（２０）の中に確実に保持するように構成されており、
   前記クランプねじを前記第一の方向に回転させると、前記クランプアームは前記ポケットねじ穴に向かって前記クランプアームポケットの中に引き込まれ、前記クランプアームの前記クランプ突起が前記チップ保持面を圧迫して、前記切削チップを前記チップポケットに確実に当接させ、
   前記クランプアームの前記スライド凹面（４８）と前記クランプアームポケットの前記スライド凸面（９２）を最初に接触させると、前記クランプアーム（２６）は、回転（１４２）と並進（１４４）の複合運動で移動することを特徴とするクランプ機構（１２）。
2. 前記切削チップ（２４）の前記穴は通し穴（１１２）であることを特徴とする、請求項１に記載のクランプ機構（１２）。
3. 前記クランプ突起（５４）は、クランプ後壁（５２）に連なる円柱部（５６）と、前記円柱部から後方に延びる傾斜部（５８）を有することを特徴とする、請求項１に記載のクランプ機構（１２）。
4. 前記傾斜部（５８）は円錐状であることを特徴とする、請求項３に記載のクランプ機構（１２）。
5. 前記クランプアーム（２６）の前記後面（５０）には、その下側部分に、横方向に延びる陥凹部（６４）が設けられることを特徴とする、請求項１に記載のクランプ機構（１２）。
6. 前記クランプ上面（３０）は、前記クランプアーム（２６）の側面から見てくぼんでいることを特徴とする、請求項１に記載のクランプ機構。
7. 前記クランプ上面（３０）の後端（３６）は、前記クランプアームの前後方向（３８）に突出していることを特徴とする、請求項１に記載のクランプ機構。
8. 前記クランプチップ（２４）が締着された位置において、前記クランプ上面（３０）の前記後端（３６）は前記切削チップの穴（１１２）を覆うことを特徴とする、請求項７に記載のクランプ機構（１２）。
9. 前記クランプ上面（３０）の前記後端（３６）は、前記切削チップ（２４）の接線方向当接面（１２２）から離間されていることを特徴とする、請求項８に記載のクランプ機構（１２）。
10. 前記第二の曲率半径（Ｒ２）は、前記第一の曲率半径（Ｒ１）より小さいことを特徴とする、請求項１に記載のクランプ機構（１２）。
11. 前記回転運動は、前記クランプアーム（２６）が前記クランプアームポケット（２２）の前記スライド凸面（９２）の周囲で、クランプアーム回転方向（１４２）に回転することを含み、
    前記並進運動（１４４）は、前記クランプアーム（２６）が前記ポケットねじ穴（１０２）に向かって並進移動することを含むことを特徴とする、請求項１に記載のクランプ機構（１２）。
12. 前記クランプ側壁（３４）は平坦で、相互に平行であり、それらの間に第一の距離（Ｌ１）を有し、
    前記ポケット側壁（８６）は平坦で、相互に平行であり、それらの間に第二の距離（Ｌ２）を有し、
    前記第一の距離（Ｌ１）は前記第二の距離（Ｌ２）より若干小さいことを特徴とする、請求項１に記載のクランプ機構（１２）。
13. 前記スライド凸面（９２）は、その横方向の端（９４）において、工具本体幅広部（９６）で終結することを特徴とする、請求項１に記載のクランプ機構（１２）。

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