JP5645391B2 - 切削工具 - Google Patents

Description

本発明は、切削工具に関する。

近年、スローアウェイ式の切削工具において、経済性の観点から、両面に切刃が形成されたネガティブ型の切削インサートが使用されている。このような切削インサートは、一方の面の切刃を用いる場合に、他方の面が着座面として使用されるため、他方の面の切刃がホルダと接触し、損傷する場合が生じる。したがって、このような不使用の切刃の損傷を低減するために、切削インサートとホルダとの間にシート部材が用いられる。

例えば、特許文献１には、シート部材を用いる切削工具が開示されている。特許文献１では、シート部材および切削インサートの固定を強化する目的で、ネジ本体にネジ穴を有する第１のネジでシート部材を固定しておき、次にその第１のネジ本体のネジ穴に第２のネジを螺合することによりスローアウェイチップを固定するダブルネジ構造が用いられている。

しかし、このようなダブルネジ構造の切削工具では、シート部材を第１のネジで締め付けて固定する際に、シート部材が第１のネジの螺合方向に回転するため、切削インサートの着座面の凹凸とシート部材の上面の凹凸が互いにずれて切削インサートを十分に固定で
きない。

特開昭６３−１４４９０４号公報

本発明の目的は、切削インサートの損傷が少なく、かつ安定に固定される切削工具を提供することにある。

本発明の切削工具は、切削インサートと、ホルダと、シート部材と、第１ネジと、第２ネジと、を備える。切削インサートは、第１の面の縁部に位置する切刃と、前記第１の面とは反対側に位置する第２の面に位置する着座面と、前記第１の面と前記第２の面とを貫
通する第１貫通孔と、を有する本体部を備える。ホルダは、切削インサートの前記第２の面の下方側に位置するとともに、第１ネジ固定穴が形成される装着面を有するインサートポケットを備える。シート部材は、前記着座面と前記装着面との間に配置され、上面に前記切削インサートの着座面に対応する着座部と、前記上面から下面に貫通する第２貫通孔を有する。第１ネジは、前記第２貫通孔に挿通し、前記第１ネジ固定穴に固定されることにより前記シート部材を固定するとともに、頭部に第２ネジ固定穴を有する。第２ネジは、前記第１貫通孔に挿通し、前記２ネジ固定穴に固定されることにより前記切削インサートを固定する。シート部材の前記着座部は、前記シート部材を第１ネジで固定する場合に、前記切削インサートの着座面と一致する。そして、シート部材は、前記着座部に対して略相似形の外縁部を有し、前記着座部と前記外縁部とは、前記第２貫通孔の中心軸に対してずれて配置されていることを特徴とする。

本発明の被削加工物の製造方法は、上記切削工具を回転させて被削材に近づける工程と、被削材の表面に前記切削工具の切刃を接触させて前記被削材を切削する工程と、前記被削材から前記切削工具を離間させる工程と、を包含する。

本発明の切削工具によれば、シート部材の前記着座部が、前記シート部材を第１ネジで固定する場合に、前記切削インサートの着座面と一致するように配置されている。すなわち、第１ネジで締め付ける場合にシート部材が第１ネジの螺合方向に回転することを考慮して予めシート部材の着座部をずらして配置している。そのため、ダブルネジ構造において、切削インサートの着座面の凹凸とシート部材の上面に形成される上記着座面に対応する凹凸が互いずれることがなく、切削インサートが安定に固定される。

第一の実施形態の切削工具の斜視図である。 図１に示す切削工具のＡ−Ａ線における断面図である。 図１に示すシート部材の斜視図である。 図３に示すシート部材の（ａ）平面図および（ｂ）側面図である。 本発明の一実施形態による被削加工物の製造方法を説明する工程図である。

以下、 図１〜図４を用いて、本発明の一実施形態である切削工具１（以下、単にインサート１と略す）について説明する。

本発明の一実施形態である切削工具１は、切削インサート１０と、ホルダ２０と、シート部材３０と、第１ネジ４０と、第２ネジ５０と、を備える。なお、この切削工具１は、転削工具として用いられる。

切削インサート１０は、第１の面１１と、第１の面１１とは反対側に位置する第２の面１２とを有する本体部を備えている。この本体部は、具体的には、略板状であり、上面視において、四角形以上、具体的には、四角形、五角形、六角形、八角形などの当業者が通常インサートに使用する形状であればよい。図１および２においては、長さが等しい５つの長辺を有する略五角形の形状が用いられている。

この本体部において、第１の面１１の縁部には切刃１３が配置され、第２の面１２には着座面１４が形成され、そして第１の面１１と第２の面１２とを貫通するように、第１貫通孔１５が形成されている。

本体部は具体的には、図１および図２に示すように、側面が第１の面１１および第２の面１２に対して垂直に形成されている。すなわち第１の面１１および第２の面１２の両面をそれぞれすくい面として使用可能なネガティブ型のインサートである。したがって、インサート１は１０コーナー仕様のインサートである。この場合、第２の面１２と側面との交差稜線部においても切刃が形成されており、第２の面側の切刃を用いる場合、第２の面１２をすくい面、第１の面１１を着座面として使用することが可能である。なお、本発明のインサートにおいては、側面に逃げ角が付与された、いわゆるポジティブ型のインサートであってもよい。

ホルダ２０は、切削インサートの第２の面１２の下方側に位置するとともに、第１ネジ固定穴２１が形成される装着面２２を有するインサートポケットを備えている。このインサートポケットは、ホルダ２０の先端側外周部に位置するように設けられており、そして切削インサート１０に形成された切刃１３がホルダ２０の先端部と外周部を向くように配置されている。切削工具１０は、ホルダ２０を回転させることによって切刃１３により切削が行われる。

本実施形態においては、インサートポケットは、さらに装着面２２に対して略垂直に設けられる側壁を有しており、この側壁に切削インサートを当接することによって切削インサートの固定力を高めることができる。なお、切削インサート１０を第２ネジで締め付けた際に側壁に確実に当接させる観点から、切削インサート１０の第１貫通孔を、上記第１ネジ固定穴２０に対して偏心するように設けられている。

シート部材３０は、着座面１４と装着面２２との間に配置され、上面に切削インサートの着座面１４に対応する着座部３１と、上面から下面に貫通する第２貫通孔３２を有する。シート部材３０は、例えば、切削インサート１０がネガティブ型の切削インサートである場合に、使用しない切刃（使用する切刃とは反対側の面に位置する切刃）がホルダの装着面に直接当接されて損傷することを低減する目的で設けられる。したがって、例えば、使用しない切刃が位置するシート部材３０の縁部は、側面視において、中央部に設けられる着座部に比べて低位に位置するように設けられている。

また、シート部材３０は、切削工具の切削を妨げない観点から、切削インサート１０より小さくなるように形成されている。

着座部３１は、切削インサート１０の着座面１４に対応するように設けられている。本実施形態においては、切削インサート１０の拘束力を高める点から、着座部３１には切削インサート１０の着座面１４の凹凸に対応するような凹凸が形成されている。

着座部３１は、シート部材３０を第１ネジ４０で固定する場合に、切削インサート１０の着座面１４と一致する。このように、第１ネジ４０でシート部材３０を締め付けて固定する場合にシート部材３０が第１ネジ４０の螺合方向に回転する場合においても、ダブルネジ構造において、切削インサート１０の着座面１４の凹凸とシート部材３０の上面に形成される着座面１４に対応する凹凸が互いずれることがなく、切削インサート１０が安定に固定される。本実施形態においては、シート部材３０が、着座部３１に対して略相似形の外縁部３３を有し、着座部３１と外縁部３３とは、第２貫通孔３２の中心軸に対してずれて配置しているため、上記効果を達成することが可能である。なお、本明細書において、着座部に略相似形の外縁部とは、外縁部の少なくとも複数の辺が、対応する着座部の縁部の複数の辺と相似の関係にあればよく、形状自体が相似でなくてもよい。本実施形態においては、外縁部３３の３つの辺３３ａ〜３３ｃがそれぞれ、対応する着座部３１の３つの辺３１ａ〜３１ｃのそれぞれと相似の関係にある。したがって、例えば、外縁部３３ａと着座部の辺３１ａは、一方端から他方端に向かうにつれてその距離が小さくなるように配置されているが、外縁部３３ｂと着座部の辺３１ｂ、および外縁部３３ｃと着座部の辺３１ｃは、同じ位置関係を有している。なお、外縁部３３ｄおよび３３ｅは突出部を有しているが、例えば、外縁部３３ｄおよび外縁部３３ｅはそれぞれ、対応する着座部３１の３つの辺３１ｄ〜３１ｅのそれぞれと相似の関係にある。

着座部３１と外縁部３３とは、具体的には、第２貫通孔３２の中心軸に対して１．０度〜２．０度ずれて配置されている。本実施形態においては、１．５度程度ずれて配置されている。

第２貫通孔３２は、ホルダ２０に形成される第１ネジ固定穴２１の上方に位置し、着座部３１を貫通するように略円筒形状に形成されている。この第２貫通孔３２に第１ネジ４０を挿通し、第１ネジ固定穴で固定することによってシート部材３０が固定される。なお、本実施形態においては、第２貫通孔３２は、第１ネジ固定穴２１と同心円状となるように形成されている。

第１ネジ４０は、前記第２貫通孔に挿通し、前記第１ネジ固定穴に固定されることにより前記シート部材を固定するとともに、頭部に第２ネジ固定穴を有する。

第２ネジ５０は、前記第１貫通孔に挿通し、第１ネジの頭部に位置する２ネジ固定穴に固定されることにより前記切削インサートを固定する。

本実施形態においては、このように第１ネジおよび第２ネジを有するいわゆるダブルネジ構造を有する。

＜被削加工物の製造方法＞
本発明に係る被削加工物の製造方法は、上記切削工具（転削工具）を回転させて被削材に近づける工程と、被削材の表面に前記切削工具の切刃を接触させて前記被削材を切削する工程と、前記被削材から前記切削工具を離間させる工程と、を包含する。具体的な工程を以下に説明する。

まず、ホルダ２０にシート部材３０と切削インサート１０を装着する。

次いで、図５（ａ）に示すように、ホルダ２の回転軸Ｓを中心に矢印Ａ方向に回転させ、次いで、切削工具１を矢印Ｂ方向に動かし、切刃を被削材１００に近づける。さらに、図５（ｂ）に示すように、切削インサート１０の切刃を被削材１００の表面に接触させ、切削工具１０を矢印Ｃ方向に動かし、被削材の表面を切削する。例えば、切削工具１は、被削材の表面を略平行に切削することが可能である。

その後、図５（ｃ）に示すように、切削工具１を矢印Ｄ方向に動かし、被削材から切削工具１を離間させる。切削加工を継続する場合には、切削工具１を回転させた状態を保持して、被削材の異なる箇所に切削工具の切刃１４を接触させる工程を繰り返せばよい。

なお、使用している切刃が摩耗した際には、切削インサート１０を貫通穴の中心軸に対して回転させ、未使用の切刃を用いればよい。

以上、本発明にかかるいくつかの実施形態について例示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることは言うまでもない。

１ 切削工具
１０ 切削インサート
１１ 第１の面
１２ 第２の面
１３ 切刃
１４ 着座面
１５ 第１貫通孔
２０ ホルダ
２１ 第１ネジ固定穴
２２ 装着面
３０ シート部材
３１ 着座部
３２ 第２貫通孔
３３ 外縁部
４０ 第１ネジ
５０ 第２ネジ

Claims (2)

1. 第１の面の縁部に位置する切刃と、前記第１の面とは反対側に位置する第２の面に位置する着座面と、前記第１の面と前記第２の面とを貫通する第１貫通孔と、を有する本体部を備える切削インサートと、
   前記切削インサートの前記第２の面の下方側に位置するとともに、第１ネジ固定穴が形成される装着面を有するインサートポケットを備えるホルダと、
   前記着座面と前記装着面との間に配置され、上面に前記切削インサートの前記着座面に対応する着座部と、前記上面から下面に貫通する第２貫通孔を有するシート部材と、
   前記第２貫通孔に挿通し、前記第１ネジ固定穴に固定されることにより前記シート部材を固定するとともに、頭部に第２ネジ固定穴を有する第１ネジと、
   前記第１貫通孔に挿通し、前記２ネジ固定穴に固定されることにより前記切削インサートを固定する第２ネジと、
   を備え、
   前記シート部材の前記着座部は、前記シート部材を前記第１ネジで固定する場合に、前記切削インサートの前記着座面と一致し、
   前記シート部材は、前記着座部に対して略相似形の外縁部を有し、前記着座部と前記外縁部とは、前記第２貫通孔の中心軸に対してずれて配置されていることを特徴とする、切削工具。
2. 請求項１に記載の切削工具を回転させて被削材に近づける工程と、
   前記被削材の表面に前記切削工具の前記切刃を接触させて前記被削材を切削する工程と、
   前記被削材から前記切削工具を離間させる工程と、
   を包含する、被削加工物の製造方法。