JP2002263921A

JP2002263921A - 工具ホルダ

Info

Publication number: JP2002263921A
Application number: JP2002021368A
Authority: JP
Inventors: Per Hansson; ハンソンペル
Original assignee: Sandvik AB
Current assignee: Sandvik AB
Priority date: 2001-01-30
Filing date: 2002-01-30
Publication date: 2002-09-17
Also published as: SE0100251D0; EP1226891A1; SE524560C2; DE60200556T2; EP1226891B1; US20020114674A1; KR20020063823A; US6623216B2; DE60200556D1; CN1267222C; CN1369342A; SE0100251L

Abstract

(57)【要約】【課題】チップ除去機械加工の切削インサート用の工
具ホルダに関する。【解決手段】この工具ホルダはヘッド（２、２′）と
側面（１１ａ、１１ｂ）とを含み、切削インサート（２
６）が工具ホルダ内に取り付けられる時に切削インサー
ト（２６）の側縁がその側面（１１ａ、１１ｂ）に突き
当たることが意図されており、その側面の１つ（１１
ａ）は可撓性であり、工具ホルダは、切削インサート
（２６）のための締付け部材（２９）を受け入れるため
の部材（２７、２８）、または、切削インサートの締付
けのための部材を有する。本発明による工具ホルダの特
徴は、２つの側面（１１ａ、１１ｂ）が、ヘッド（２、
２′）上に着脱自在に取り付けられているプレート形部
材（９）上に配置されているということである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チップ除去機械加
工用の切削インサートのための工具ホルダに関し、この
工具ホルダはヘッドと側面とを含み、切削インサートが
その工具ホルダ内に取り付けられる時に切削インサート
の側縁がその側面に突き当たるように意図されており、
その側面の１つは可撓性であり、工具ホルダは切削イン
サートのための締付け部材を受け入れるための部材、ま
たは、切削インサートの締付けのための部材を有する。

【０００２】

【従来の技術】イスカル（Iscar）社からの印刷物であ
る「イスカル社の倣い工具の心締結装置」（Iscar’s N
ew Clamping System for Profiling Tools）には、この
明細書の図６と図７に示されている通常の従来技術と、
この明細書の図８に示されている従来技術からの改良型
とが示されている。

【０００３】図６と図７から明らかなように、通常の従
来技術では、これは３点突合せの問題である。切削イン
サートＳが右から作用する力Ｆｃ１を受ける場合には
（図６を参照されたい）、切削インサートＳが、より堅
い側面に対して２箇所で突き当たり、かつ、より弾力的
な側面に対して１箇所で突き当たる。このことが、切削
インサートＳとより弾力的な側面との間に形成される角
度δ１によって図６に示されている。切削インサートＳ
上に作用する力Ｆｃ２が左から来る場合には（図７を参
照されたい）、切削インサートＳは、より堅い側面に対
して１箇所で突き当たり、かつ、より弾力的な側面に対
して２箇所で突き当たる。このことが、切削インサート
Ｓとより堅い側面との間に形成される角度δ２によって
図Ｂに示されている。通常は、切削インサートＳの締付
けが、おそらくは上部クランプと組み合わされている、
いわゆる支点ピンによって生じさせられる。これが幾つ
かの用途においては不十分であることが判明しており、
すなわち、切削インサートの位置が十分に高い度合いの
精度で工具ホルダ内に固定されることがない。これは、
例えば倣い旋削中の場合のように切削インサートが変動
する方向からの変動する荷重を受ける際に切削インサー
トの大きな動きが生じる、この細長い切削インサートに
特に当てはまる。

【０００４】図８に示す従来技術から分かるように、イ
ンサート座には、切削インサートの側面に突き当たる自
己調整くさびが備えられており、このくさびは移動可能
であり、４点突合せが得られるように切削インサートに
対してそのくさび自体を調整する。この自己調整くさび
が移動可能なので、この場合にも用途によってはインサ
ート座内での切削インサートの固定が不適切となるだろ
う。

【０００５】交換可能な割出し可能インサートを有する
旋削工具がドイツ特許第３７１４０５５号から既に知ら
れている。ドイツ特許第３７１４０５５号による旋削工
具の実施形態では、割出し可能インサートに突き当たる
平くさびにスロットが備えられており、このスロット内
に締付けねじが取り付けられている。平くさびは２つの
接触点で割出し可能インサートに突き当たる。スロット
は、平くさびの自由な側面すなわち外向きの側面に面し
ている開放端部を有する。締付けねじを働かせることに
よってスロットが広げられることが可能であり、それに
よって割出し可能インサートに対する接触点の突合せが
調整されることが可能である。この公知の旋削工具の欠
点は、当該旋削工具と一体化されているインサート座の
側面が損傷を受けるか摩耗する場合に、旋削工具全体が
交換されなければならないということであり、このこと
はコストの観点から不利である。割出し可能インサート
から平くさびの２つの接触点に伝達される力に関して
は、この力は、割出し可能インサートの中央に最も近い
位置にある接触点上において最大である。この力は平く
さび内を伝播し、その次に、開放端部を含むスロットの
一部分に作用する。ねじがそのスロット内に取り付けら
れてはいるが、この構成は、そのスロットの側壁に対す
る直線接触だけによってねじが前記力を伝達するという
ことを必然的に伴う。スロットとねじの間の表面圧力が
極端に高くなる可能性があるので、ねじとの接触区域内
において平くさびに幾分かの変形が生じる明らかな危険
性がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題、及び課題を解決するた
めの手段】本発明の第１の目的は、例えば、倣い旋削中
に切削インサートが荷重の変化及び／または荷重方向の
変化を受けるにも係わらず、インサート座内での切削イ
ンサートの極めて正確な締付けが得られる上述の種類の
工具ホルダを記載することである。この結果として、こ
の工具ホルダの使用によって寸法精度が増大する。

【０００７】本発明の別の目的が、いわゆる４点突合せ
によって切削インサートがインサート座の中に固定され
ることを確実にすることである。

【０００８】本発明のさらに別の目的が、インサート座
の摩耗に関連してインサート座の幾分かの最調整が可能
であることを確実にすることである。

【０００９】少なくとも本発明の第１の目的が、後述の
独立特許請求項１に示されている特徴を有する工具ホル
ダによって実現される。本発明の好ましい実施態様が従
属特許請求項に示されている。

【００１０】以下では、本発明による工具ホルダの好ま
しい実施形態を、添付図面を参照しながら説明する。

【００１１】

【発明の実施の形態、実施例及び発明の効果】図１に示
す本発明による工具ホルダはシャフト１を含み、このシ
ャフト１はその一方の端部にヘッド２を有し、このヘッ
ド２内に固定された固定位置３が配置されている。この
固定された固定位置３は、底面５と、底面５内に位置し
た第１の雌ねじ中心穴６と、第１の側面７ａと、第２の
側面７ｂとを含む。本発明による工具ホルダは、さら
に、凹所１０を有する着脱自在なインサート座プレート
９を含み、凹所１０は第３の側面１１ａと第４の側面１
１ｂによって画定されている。側面１１ａ、１１ｂの各
々が凹所８を有し、これらの凹所８は接触表面１１ａ、
１１ｂの各々を２つの接触区域に分割する（図４に関連
した後述の説明も参照されたい）。側面１１ａ、１１ｂ
は互いの間に鋭角を画定する。凹所１０に加えて、イン
サート座プレート９は、平面図において、インサート座
プレート９が上に取り付けられることが意図されている
ヘッド２の一部分の平面図における形状に等しい形状を
有する。

【００１２】図２から分かるように、インサート座プレ
ート９は、ヘッド２に面しているその側面上に第１の鋸
歯１２を備えており（図２を参照されたい）、この第１
の鋸歯１２は、ヘッド２上にインサート座プレート９が
取り付けられている状態では、概ねシャフト１の縦方向
に延びる。

【００１３】図１から分かるように、インサート座プレ
ート９を受け入れることが意図されているヘッド２の部
分の主要部分は第２の鋸歯１３を備えており、この鋸歯
１３も概ねシャフト１の縦方向に延びる。第１の側面７
ａに隣接して位置しているヘッド２のより小さい部分１
４は鋸歯を備えておらず、この理由に関しては後述す
る。図２から分かるように、第１の鋸歯１２と第２の鋸
歯１３は、インサート座プレート９がヘッド２上に取り
付けられる時に互いに協働する。図１から図３で分かる
ように、インサート座プレート９は幾つかの第２の貫通
穴１５を備えており、インサート座プレート９をヘッド
２に押し付けて固定するために第１のねじ１６がその第
２の貫通穴１５の中に受け入れられることが意図されて
いる。この目的のために、ヘッド２は幾つかの第３の雌
ねじ穴１７を備えており、これらの第３の雌ねじ穴１７
は、インサート座プレート９がヘッド２上に取り付けら
れている状態では、第２の穴１５にちょうど対向してい
る。図２には、どのように第１のねじ１６が第２の穴１
５の内に取り付けられようとしているかが示されてい
る。第１のねじ１６が最終的に第３の穴１７の中に取り
付けられる時に、第１の鋸歯１２と第３の鋸歯１３はそ
れぞれに互いに係合しており、それによってインサート
座プレート９の極めて安全で正確な固定がヘッド２上で
実現され、すなわち、この固定はインサート座プレート
９とヘッド２との間で力を伝達する極めて優れた能力を
有する。図に示す実施形態では、インサート座プレート
９は２つの第２の穴１５を有し、これに対応する形でヘ
ッド２は２つの第３の穴１７を備えている。

【００１４】図３から最も明瞭に分かるように、インサ
ート座プレート９はスロット１８を備えており、このス
ロット１８はノッチ１９の中に通じ、一方、ノッチ１９
は凹所１０の中に通じる。スロット１８とノッチ１９の
両方はインサート座プレート９の全高に等しい長さを有
する。第１の指状部分２０と第２の指状部分２１とが、
インサート座プレート９内の中央に位置している凹所１
０とノッチ１０とによって画定される。スロット１８は
第１の指状部分２０内に位置しており、スロット１８は
第１の指状部分２０の縦方向に対して概ね横断方向の長
さを有する。図１から最も明瞭に分かるように、スロッ
ト１８は貫通キャビティ２２を備えた中間部分内にあ
り、この貫通キャビティ２２は第２のねじ２３を受け入
れることが意図されている。キャビティ２２は円錐形の
皿穴を備えており、この皿穴は、第２のねじ２３が作用
位置にある時に、すなわち、ねじ２３の第２のねじ山付
き部分が第４の雌ねじ穴２４の中に受け入れられる時
に、第２のねじ２３の円錐形のヘッドを収容する。

【００１５】インサート座プレート９が最終的にヘッド
２上に取り付けられる時に、シム２５と割出し可能イン
サート２６とが固定位置３に取り付けられ、最初にシム
２５がそのシム２５を底面５に対して突き当たらせるこ
とによって取り付けられる。その次に、割出し可能イン
サート２６が取り付けられ、この割出し可能インサート
２６はシム２５上に載り、それによってシム２５内の第
１の中心穴２７が割出し可能インサート２６内の第２の
中心穴２８に対して概ね向かい合う形になることが確実
にされるが、第１の中心穴２７が第２の中心穴２８に対
して幾分かずれていることが好ましく、これについては
６ページの１１行から１９行で後述する。シム２５と割
出し可能インサート２６は、中心穴２７、２８の中を通
って底面５内の中心穴６の中に延びる第３のねじ２９に
よって固定位置３に固定される。それによって、割出し
可能インサート２６はインサート座プレート９の凹所１
０の中に適切な形で固定され、割出し可能インサート２
６はインサート座プレート９の第３の表面１１ａと第４
の表面１１ｂの両方に対して突き当たる。切削インサー
ト２６が、インサート座プレート９の高さ／厚さに等し
い高さを有することが好ましい。ここで説明する実施形
態で例示する切削インサート２６は、倣い旋削に使用す
ることが意図されている菱形切削インサートである。こ
の点に関連して、図３に示す角度ε_rは３０°＜ε_r＜６
０°の範囲内にある。

【００１６】インサート座プレート９の形状が第３の側
面１１ａの位置の再調整を可能にする。これに関連し
て、ヘッド２上にインサート座プレート９が取り付けら
れている時に第３の側面１１ａに隣接して位置している
より小さい部分１４が鋸歯を備えていないということに
留意されたい。それによって、側面１１ａの位置の調整
が第２のねじ２３を動かすことによって行われることが
可能であるが、これは、より小さい部分１４に突き当た
るインサート座プレート９の鋸歯１２の部分が、平面で
ある部分１４に対して相対的にずらされることが可能で
あるからである。

【００１７】割出し可能インサート２６と第３の側面１
１ａ及び第４の側面１１ｂのそれぞれとの間で作用させ
られている４点突合せを説明するために、図４を参照す
る。図４から分かるように、割出し可能インサート２６
と第３の側面１１ａ及び第４の側面１１ｂのそれぞれと
の間の４つの接触点ＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３、ＣＰ４が
描かれている。

【００１８】切削インサート２６と第３の側面１１ａ及
び第４の側面１１ｂのそれぞれとの間で適切な突合せが
生じることを確実にするために、底面５内の第１の中心
穴６が、切削インサート２６がインサート座プレート９
の凹所１０の中に取り付けられる時に切削インサート２
６の第３の中心穴２８が第１の中心穴６に対して幾分か
ずれているように、配置されている。こうして、第１の
中心穴６は切削インサート２６内の第３の中心穴２８よ
りもノッチ１９に対して幾分かより離れて配置されてお
り、したがって、切削インサートが第３のねじ２９によ
ってインサート座プレート９の凹所１０内に固定される
時に内向きのプレストレス力が切削インサート２６上に
生じさせられる。

【００１９】図５ではヘッド２′の別の実施形態が示さ
れており、この実施形態では、鋸歯１３′が、図１に示
されているヘッド２とは異なる範囲を有する。したがっ
て、鋸歯１３′は第１の側面７′ａへと下方に延び、す
なわち、より小さい部分１４′が図１のヘッド２の実施
形態の場合よりも限られた範囲を有する。しかし、部分
１４′がインサート座プレート９内のスロット１８の下
側に位置しているので、インサート座プレート９は、図
５に示されているヘッド２′とも協働し、すなわち、部
分１４′に突き当たるインサート座プレート９の部分が
第２のねじ２３の動きによって移動させられることが可
能なので、第３の側面１１ａに関する位置の再調整が行
われることが可能である。

【００２０】上述の実施形態では、ヘッド２、２′のよ
り小さい部分１４、１４′は鋸歯１３、１３′を備えて
はおらず、一方、より小さい部分１４、１４′に突き当
たるインサート座プレート９の部分は鋸歯１２を備えて
いる。しかし、本発明の範囲内では、より小さい部分１
４、１４′に突き当たるインサート座プレート９の部分
にも鋸歯が無いことが可能であり、この場合には２つの
平面部分が互いに突き当たる。これに関連して、これら
の部分が互いに係合状態になく、第２のねじ２３が動か
されることに関連して互いに相対的に移動させられるこ
とが可能であるということが重要である。

【００２１】さらに、本発明の範囲内において、インサ
ート座プレート９が、第１の指状部分２０の区域内とヘ
ッド２、２′に面している側面上とにおいて、鋸歯を備
えていないより小さい部分を有し、かつ、ヘッド２、
２′がインサート座プレート９に面している側面全体上
に鋸歯を備えていることも可能である。

【００２２】ヘッド２、２′上の縦方向の鋸歯とインサ
ート座プレート上の縦方向の鋸歯とを協働させるという
構成が好ましい実施形態であっても、インサート座プレ
ート９とヘッド２、２′との間での必要な力の伝達を生
じさせるための様々な代案が本発明の範囲内に存在す
る。特定のタイプの応用例では、鋸歯が完全に省略され
てもよく、すなわち、インサート座プレート９とヘッド
２、２′との間で力を伝達するためにはねじ継手で十分
であり、すなわち、互いに突き当たるインサート座プレ
ート９とヘッド２、２′との表面が基本的に平面であ
る。別の代案では、鋸歯にピンが追加されることが実現
可能であり、このピンはインサート座プレート９とヘッ
ド２、２′との間を繋ぐ。これに関連して、このピン
は、鋸歯の縦方向に作用する力を吸収するという目的を
有し、それによってインサート座プレート９とヘッド
２、２′との間の相互の方向配置に関する精度が改善さ
れる。これらの鋸歯は、十字形に構成されるように形成
されてもよく、すなわち、鋸歯はチェックパターンを形
成する。それによって、鋸歯は互いに垂直な２つの方向
に力を吸収し、さらに、この場合には、インサート座プ
レート９とヘッド２、２′との間の相互位置決めに関す
る精度が改善される。ヘッドとインサート座プレートと
の間における力を伝達する協働を実現するさらに別の方
法は、ヘッドとインサート座プレートとの間における必
要な力の伝達を生じさせるキー溝構成による。インサー
ト座プレート９とヘッド２、２′との間における力を伝
達する協働を実現するための装置の上述の具体例は、例
示のためのものであって、本発明の範囲を限定すること
は意図されていない。

【００２３】上述の実施形態では、インサート座プレー
ト９は、指状部分２０、２１の間のノッチ１９の中に通
じるスロット１８を備えている。しかし、本発明の範囲
内において、このスロット部が例えば関連の指状部分２
０の外側に通じることも可能である。

【００２４】上述の実施形態では、割出し可能インサー
ト２６は、その割出し可能インサート２６の中心穴の中
に受け入れられる第３のねじ２９によって付属のインサ
ート座の中に固定されることが意図されている。しか
し、本発明の原理は、割出し可能インサートが他の部材
によって固定される工具ホルダにも適用可能であり、す
なわち、こうした他の部材の一例である非限定的な手段
として、様々なタイプの上部クランプを挙げることがで
きる。

【００２５】上述の実施形態では、シム２５が固定位置
３に取り付けられる。しかし、本発明の範囲内におい
て、工具ホルダが固定位置とシムプレートとを持たず、
すなわち、切削インサート２６が上に載る底面が、イン
サート座プレート９を受けるヘッド２、２′の表面と同
じ高さにあることも可能である。

【００２６】本発明による工具ホルダは主として菱形の
いわゆる倣いインサートのためのものであることが意図
されている。しかし、本発明の範囲内において、本発明
の原理は、三角形及び正方形の切削インサートのための
工具ホルダに対しても適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による工具ホルダと、この工具ホルダ内
に受け入れられることが意図されているシムを有する切
削インサートとの斜視分解図である。

【図２】図１とは別の方向から見た本発明による工具ホ
ルダの斜視図である。

【図３】切削インサートが工具ホルダヘッドのインサー
ト座内に装着されている、本発明による工具ホルダのヘ
ッドの平面図である。

【図４】割出し可能インサートとインサート座との間の
突合せ点が割出し可能インサートの最終組立位置におい
てマークで示されている、図３による平面図である。

【図５】インサート座プレートと協働することが意図さ
れている、ヘッドの別の実施形態の平面図である。

【図６】工具ホルダ内に切削インサートを締め付ける際
に切削インサートが力を受ける時の、通常の従来技術に
関する原理の概略平面図である。

【図７】図６に示されている従来技術の概略平面図であ
り、切削インサートが反対方向に向けられる力をいかに
曝されるかを示す。

【図８】工具ホルダ内に切削インサートを締付け固定す
る際の従来技術のもうひとつの改良型原理の概略平面図
である。

【符号の説明】

１…シャフト２…ヘッド３…インサート座５…底面６…第１の雌ねじ中心穴７ａ…第１の側面７ｂ…第２の側面８…凹所９…インサート座プレート１０…凹所１１ａ…第３の側面１１ｂ…第４の側面１２…第１の鋸歯１３…第２の鋸歯１４、１４′…より小さい部分１５…第２の貫通穴１６…第１のねじ１７…第３の穴１８…スロット１９…ノッチ２０…第１の指状部分２１…第２の指状部分２２…キャビティ２３…第２のねじ２４…第４の雌ねじ穴２５…シムプレート２６…割出し可能インサート２７…第２の中心穴２８…第３の中心穴２９…第３のねじ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】チップ除去機械加工用の切削インサート
（２６）のための工具ホルダであって、ヘッド（２、２′）と側面（１１ａ、１１ｂ）とを含
み、前記切削インサート（２６）が前記工具ホルダ内に
取り付けられる時に前記切削インサート（２６）の側縁
が前記側面（１１ａ、１１ｂ）に突き当たることが意図
されており、前記側面の１つ（１１ａ）は可撓性であ
り、前記工具ホルダは、前記切削インサート（２６）の
ための締付け部材（２９）を受け入れるための部材（２
７、２８）、または、前記切削インサートの締付けのた
めの部材を有し、前記２つの側面（１１ａ、１１ｂ）
は、前記ヘッド（２、２′）上に着脱自在に取り付けら
れているプレート形部材（９）上に配置されており、前
記プレート形部材（９）は、凹所（１０）を互いの間で
画定する第１及び第２の指状部分（２０、２１、２
０′、２１′）を有し、及び、前記第１の指状部分（２
０）はスロット（１８）を有する工具ホルダにおいて、前記切削インサート（２６）を支持するための支持表面
（２５）が、前記側面（１１ａ、１１ｂ）に対して横断
方向に延びることと、前記側面（１１ａ、１１ｂ）の各
々が、２つの外側接触点の間に位置した凹所を有するこ
ととを特徴とする工具ホルダ。
【請求項２】前記スロット（１８）が、前記指状部分
（２０、２１）の間の区域内に通じることを特徴とする
請求項１に記載の工具ホルダ。
【請求項３】前記スロット（１８）が、キャビティ
（２２）を備えており、前記キャビティ内に第２のねじ
（２３）が、受け入れられることが意図されており、前
記第２のねじ（２３）が、前記ヘッド（２）の第４の雌
ねじ穴（２４）の中に固定されていることを特徴とする
請求項１または２に記載の工具ホルダ。
【請求項４】ノッチ（１９）が、前記指状部分（２
０、２１）の間の分離空間を形成することと、前記スロ
ット（１８）が、前記ノッチ（１９）の中に通じること
とを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の
工具ホルダ。
【請求項５】前記プレート形部材（９）が、第１の鋸
歯（１２）を有することと、前記ヘッド（２、２′）
が、第２の鋸歯（１３、１３′）を有し、前記第２の鋸
歯は、前記プレート形部材（９）が前記ヘッド（２、
２′）上に取り付けられる時に前記第１の鋸歯（１２）
と協働することが意図されていることとを特徴とする請
求項１から４のいずれか１項に記載の工具ホルダ。
【請求項６】前記インサート座プレート（９）に面し
た前記ヘッド（２、２′）の側面が、鋸歯（１３、１
３′）を備えていない部分（１４、１４′）を有するこ
とを特徴とする請求項５に記載の工具ホルダ。
【請求項７】前記ヘッド（２、２′）に面した前記イ
ンサート座プレート（９）の側面が、鋸歯（１２）を備
えていない部分を有することを特徴とする請求項５に記
載の工具ホルダ。