JP2004074323A - Holder for cutting tool and cutting tool using it - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、略棒状をなすスローアウェイチップを装着するための切削工具用ホルダに関し、特に、切刃の位置精度が高く、かつ拘束力の高いスローアウェイチップを装着可能な切削工具用ホルダおよびそれを用いた切削工具に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、溝入れ加工やねじ切り加工に用いられる切削工具として、図9に示すように、一端または両端に切刃22を有する略棒状(バー状)のスローアウェイチップ21をホルダ23の孔24内に挿入し、ボルト23等で締めこんで固定したものが知られている。
【0003】
また、特開2001−71204号公報には、両端に切刃を有するバー状のスローアウェイチップを固定する方法として収納される方の切刃をホルダの後端側からはめ込んだボルトに当接して固定する方法が記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記図9に示す従来のバー状のスローアウェイチップでは、バーの突出し長さが可変であるために、チップ21の交換時に突出し長さがばらつき易く切刃の位置ずれを生じるという問題があり、また、バーの側面をボルト25で押圧して固定するために特にチップ21の回転方向に対する拘束力が弱く、切削中にチップ21が回転して切刃位置がずれたり、チップ21が緩みやすいという問題があった。
【0005】
また、特開2001−71204号公報に記載される切削工具では、ボルトに当接される切刃が装着時または切削中の振動により欠損する恐れがあり、また、反対側の切刃を使用する際には切刃の欠損や摩耗の度合いがその都度異なるために切刃の位置精度がずれてしまうという問題があった。
【0006】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的は、切刃の取り付け位置精度を高めるとともに、強固に拘束できる切削工具用ホルダーおよびそれを用いた切削工具を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、以下の構成を採用することにより、チップ交換時においても切刃の取り付け位置精度が高くできるとともに、特にチップの回転方向に対する拘束力を向上させることができ、安定した加工が可能となることを発明した。
【0008】
すなわち、本発明の切削工具用ホルダは、先端にスローアウェイチップを装着するものであって、前記スローアウェイチップを挿入する略棒状孔を前記切削工具用ホルダ先端に長手方向に設け、前記スローアウェイチップの終端と当接した状態で前記スローアウェイチップを固定する固定部材を前記略棒状孔の終端部に設けたことを特徴とするものである。
【0009】
ここで、前記固定部材が棒状体からなり、該棒状体の長手方向が前記ホルダの横断面方向を向くように配設されること、前記固定部材が取替え可能な部材からなることが望ましい。
【0010】
また、前記切削工具用ホルダ先端長手方向に前記略棒状孔に連通する第1のスリット溝、および該第1のスリット溝の終端に連通するとともに前記略棒状孔と直交する方向に第2のスリット溝を設けて、前記略棒状孔の近傍にて前記第1のスリット溝を貫通するようにホルダ間をネジ部材によって螺合して前記略棒状孔に挿入されたスローアウェイチップをかしめるか、または前記切削工具用ホルダ先端に前記略棒状孔の壁面の一部を兼ねる押え板を設けて、前記略棒状孔の近傍にて前記ホルダと前記押え板を貫通するようにホルダ間をネジ部材によって螺合して前記略棒状孔に挿入されたスローアウェイチップをかしめることが望ましい。
【0011】
さらに、本発明の切削工具は、上記の切削工具用ホルダの略棒状孔内に、一端に切刃を有し他端に長手方向における長さの短い部分があるカット面を有するスローアウェイチップを挿入するとともに、前記切削工具用ホルダに取りつけられた固定部材と前記カット面とを当接した状態で前記スローアウェイチップを固定することを特徴とするものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の切削工具用ホルダについてその一実施態様をホルダ内にスローアウェイチップを装着した一例である内径加工用の切削工具についての平面図である図1、図1の切削工具をA方向から見た図である図2、および図1の切削工具をB方向からみた図である図3に基づいて説明する。
【0013】
図1によれば、切削工具(以下、単に工具と略す。)1は切削工具用ホルダ(以下、単にホルダと略す。)2の先端に孔3が形成され、この孔3内にスローアウェイチップ(以下、単にチップと略す。)5を装着してなる。
【0014】
図1によれば、チップ5は、略棒状をなし、長手方向の一端に切刃6を有するとともに、他端に長手方向に対する長さが短い部分のあるカット面9を有する形状からなり、このカット面9をホルダ2に取り付けられた円柱状の固定部材10に当接して固定することにより、チップ5を交換する際にも切刃6を精度よく位置決めして装着することができるとともに、チップ5を強固に拘束できることから切削中にチップ5が回転して切刃6の位置がずれたりチップ5が緩んだりすることを防止できる。
【0015】
ここで、本発明によれば、ホルダ2の固定部材10は鋼であってもよいが、耐摩耗性、耐塑性変形性の点で超硬合金、サーメットまたはセラミックスから構成されてもよい。また、固定部材10はチップ5と当接する部分を精度よく合わせられるとともに加工が容易な円柱形状に形成されることが望ましいが、側面が長手方向に一部切り欠かれてチップ5と当接する部分が平面をなす形状や多角柱形状であってもよい。
【0016】
さらに、固定部材10は当接部分が摩耗や変形を起こしやすいことから、取替え可能として定数交換することが望ましい。また、固定部材10は複数個設けられてもよい。一方、チップ5は超硬合金やサーメットからなる。
【0017】
なお、図1によれば、チップ5のカット面9は棒状体の長手方向に対して斜めにカットされており、製造上寸法精度が高く、製造が容易であるというメリットがある。図6に示すようにカット面9のカット角度θ(ホルダ拘束部15の軸方向と垂直な仮想端面とカット面との為す角)は30〜60°、特に40〜50°であることがチップの拘束力向上およびカット面9の欠損防止、製造の容易性の点で望ましい。
【0018】
また、本発明においてカット面の形状は上記構成に限定されるものではなく、図4に示すように、(a)段階的に長手方向における長さが短くなる構成、(b)カット面9が曲面をなすように連続的に長さが短くなる構成等カット面9の長さが連続的または段階的に変化するようにカットされているものであってもよく、または(c)断面方向の中央部に長手方向の長さが短くなる凹部18を設ける構成、またはこれらの組み合わせ等いずれの構成であってもよいが、寸法精度、製造の容易性および局所的に応力が集中して局所的な摩耗や破損を防止する点で、長さが連続的または段階的に短くなる構成、中でも斜めにカットされた構造が最良である。
【0019】
さらに、図1乃至3においては、ホルダ2の先端には長手方向にチップ5を固定する孔5に連通する第1のスリット溝11が設けられ、また、第1のスリット溝11の終端は図3に示すように略棒状孔と直交する方向に配設される第2のスリット溝14と連通し、第2のスリット溝14よりも先端側においては溝11が開口したコの字状をなしている。そして、ホルダ2の第1のスリット溝11間(コの字状の開口部)を繋ぐようにホルダ2にボルト12が螺合されることによってチップ5のホルダ拘束部15に孔3の壁面が押圧されチップ5の側面がホルダ2に拘束される。
【0020】
なお、ホルダ2のチップの拘束方法は図1乃至3の方法に限られるものではなく、例えば図5(a)(b)に示すように略棒状孔5の壁面の一部を兼ねる押え板13をホルダ2と別体にて設け、押え板13をボルト留めにてホルダ2に固定するものであってもよい。なお、図5(a)(b)は図1の切削工具をA方向から見た変形例を示す図である。
【0021】
また、図1のチップ5についての拡大図である図6によれば、チップ5はホルダ2の孔3内に固定されるホルダ拘束部15とホルダ2から突出する突出部16とからなり、ホルダ拘束部15の径r1よりも突出部16の径r2が小さくなるように形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ホルダ拘束部15の径r1と突出部16の径r2が同じであってもよい。なお、小径の内径加工が可能である点、ホルダの拘束力を向上できる点でr2/r1の比は0.15〜1、特に0.3〜0.8であることが望ましい。さらに、チップ5を強固に拘束できるとともにチップ5を小型化する点では、チップ5の全長Lに対する突出部16の長さL2の比L2/Lは、0.4〜3、特に0.5〜2であることが望ましい。また、チップ5は用途に応じて突出部16の直径、長さを変えることができ、かつホルダ拘束部15は同じ直径、長さとすることによって突出部16のサイズが異なるチップ5であっても同じホルダ2を用いて取り付けることができる。
【0022】
なお、図6および図6のチップ5をA方向から見た図である図7(a)に示すように、切刃6は突出部16の横切刃に続く側面からわずかs=0.1〜1.0mmに断面方向の外側に形成され突出部16が被削材に干渉することを防止する。切刃6の先端はシャープエッジであってもよいがR=0.2mm以下のR面であってもよい。ここで、切刃6を形成する方法としては、棒状の突出部16を作製した後、突出部16の切刃6より後端の部分を研磨して作製してもよいし、予め切刃6が棒状の突出部16よりも大きくなるように棒状体を作製してもよい。
【0023】
また、切刃6の上面にはすくい面7が形成されており、すくい面7はブレーカとして機能するように凹曲面をなしている。一方、切刃6の先端面側には前切刃6aが、切刃6の側面側には横切刃6bがそれぞれ形成されている。さらに、すくい面7と突出部16との間には切屑を効率よく排出するための切り欠き部8が形成されている。
【0024】
さらに、図6のチップ5に示すようにチップ5の突出部16は基本的には断面が円形にて形成されるが、内径加工の際に切屑の排出性をよくし、かつ加工後の被削材壁面との干渉を防止するために、図6のチップのB−B断面図である図7(b)に示すように、突出部16の断面が楕円形状、または円や楕円の一部を切り欠いた形状からなるものであってもよい。
【0025】
さらにまた、ホルダ拘束部15は加工の容易性、製造工程の短縮化、チップ5の取付精度向上、拘束力向上の点で断面が円形をなす、すなわちホルダ拘束部15が丸棒であることが望ましい。
【0026】
また、本発明によれば、図8に示すように、チップ5の拘束力を高めるために、チップ側面に凹状の切欠き20を設け、切欠き20にホルダ2に固定されるネジ部材21を挿設することも可能である。
【0027】
なお、本発明のホルダおよび工具は旋削加工用として用いることができるが、特に直径が4mm以下、特に3mm以下の極小径の内径加工用として最適であり、かかる極小内径加工においても安定して高精度で滑らかな仕上げ面を有する品質の高い加工を達成することができるものである。
【0028】
【発明の効果】
以上詳述したとおり、本発明によれば、ホルダのチップを挿入する略棒状孔の終端に固定部材を設けて、チップの終端を固定部材に当接して固定することによって、常に規定の位置に装着することができ、切刃の位置決めが容易にかつ高精度にできるとともに、チップの回転方向への拘束力を高めて切刃の位置ずれ、チップのゆるみを防止することができる。
【0029】
また、カット面を斜めにすることによって、容易に、高い寸法精度で、かつ局所的に応力集中が発生することなくチップを作製することができる。
【0030】
さらに、本発明のホルダおよび工具は、特に直径が4mm以下の極小径の内径加工用として最適であり、かかる極小内径加工においても高精度で品質の高い加工を安定して達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の切削工具用ホルダにスローアウェイチップを装着した切削工具の一実施の形態を示す平面図である。
【図2】図1の切削工具のA方向から見た図である。
【図3】図1の切削工具のB方向から見た図である。
【図4】本発明の切削工具用ホルダに取り付けられるスローアウェイチップのカット断面の他の実施形態を示す模式図である。
【図5】本発明の切削工具用ホルダの他の実施態様を示す断面図である。
【図6】図1のスローアウェイチップの要部拡大図である。
【図7】(a)は図6のスローアウェイチップをA方向から見た図、(b)は図6のB−B断面図である。
【図8】本発明のスローアウェイチップの他の実施態様を示す平面図である。
【図9】従来のバー形状のスローアウェイチップをホルダに装着した状態を示す平面図である。
【符号の説明】
1 切削工具(工具)
2 ホルダ
3 孔
5 スローアウェイチップ(チップ)
6 切刃
6a 前切刃
6b 横切刃
7 すくい面
8 切り欠き部
9 カット面
10 固定部材
11 第1のスリット溝
12 ボルト
13 押え板
14 第2のスリット溝
15 ホルダ拘束部
16 突出部
18 凹部
19 切欠き
20 ネジ部材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cutting tool holder for mounting a substantially rod-shaped throw-away tip, and in particular, a cutting tool holder capable of mounting a throw-away tip having a high cutting edge position accuracy and a high restraining force, and the like. And a cutting tool using the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a cutting tool used for grooving processing and thread cutting processing, as shown in FIG. 9, a substantially bar-shaped
[0003]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-71204 discloses a method in which a bar-shaped indexable insert having cutting edges at both ends is fixed by contacting a stored cutting edge with a bolt fitted from the rear end side of a holder. A method of fixing is described.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional bar-shaped indexable insert shown in FIG. 9 has a problem that the projection length is easily varied when the
[0005]
Further, in the cutting tool described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-71204, there is a possibility that the cutting edge that comes into contact with the bolt may be damaged by vibration during mounting or during cutting, and the opposite cutting edge is used. In this case, there is a problem that the positional accuracy of the cutting edge is deviated because the degree of chipping or wear of the cutting edge is different each time.
[0006]
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a cutting tool holder and a cutting tool using the same, which can enhance the mounting position accuracy of the cutting blade and can firmly restrain the cutting blade. It is in.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
By adopting the following configuration, the present inventors can improve the mounting position accuracy of the cutting blade even at the time of chip replacement, and can particularly improve the restraining force in the rotation direction of the chip, thereby achieving stable processing. Invented to be possible.
[0008]
That is, the cutting tool holder of the present invention is provided with a throw-away tip at the tip thereof, and a substantially rod-shaped hole for inserting the throw-away tip is provided at the tip of the cutting tool holder in the longitudinal direction. A fixing member for fixing the throw-away tip while being in contact with the end of the tip is provided at the end of the substantially rod-shaped hole.
[0009]
Here, it is preferable that the fixing member is formed of a rod-shaped body, and that the rod is disposed so that a longitudinal direction thereof is oriented in a cross-sectional direction of the holder, and that the fixing member is formed of a replaceable member.
[0010]
A first slit groove communicating with the substantially rod-shaped hole in a longitudinal direction of the tip of the cutting tool holder; and a second slit communicating with an end of the first slit groove and orthogonal to the substantially rod-shaped hole. A groove is provided, and between the holders is screwed with a screw member so as to penetrate the first slit groove in the vicinity of the substantially rod-shaped hole, and the throw-away tip inserted into the substantially rod-shaped hole is swaged, Alternatively, a holding plate that also serves as a part of the wall surface of the substantially bar-shaped hole is provided at the tip of the holder for the cutting tool, and a screw member is used between the holders so as to penetrate the holder and the holding plate in the vicinity of the substantially bar-shaped hole. It is desirable that the throw-away tip is screwed into the substantially rod-shaped hole and caulked.
[0011]
Further, the cutting tool of the present invention includes a throw-away tip having a cut surface having a cutting edge at one end and a cut portion having a short portion in the longitudinal direction at the other end, in the substantially rod-shaped hole of the cutting tool holder. It is characterized in that the insertable insert is fixed and the indexable insert is fixed in a state where the fixing member attached to the cutting tool holder and the cut surface are in contact with each other.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a plan view of an example of a cutting tool holder according to the present invention, which is an example in which a throw-away tip is mounted in a holder. FIG. 2 and FIG. 3 showing the cutting tool of FIG. 1 viewed from the direction B.
[0013]
According to FIG. 1, a cutting tool (hereinafter simply abbreviated as a tool) 1 has a
[0014]
According to FIG. 1, the
[0015]
Here, according to the present invention, the
[0016]
Further, since the abutting portion of the
[0017]
According to FIG. 1, the
[0018]
Further, in the present invention, the shape of the cut surface is not limited to the above configuration. As shown in FIG. 4, (a) the configuration in which the length in the longitudinal direction is gradually reduced, and (b) the
[0019]
Further, in FIGS. 1 to 3, a
[0020]
Note that the method of restraining the chip of the
[0021]
According to FIG. 6, which is an enlarged view of the
[0022]
As shown in FIG. 6 and FIG. 7A, which is a view of the
[0023]
A
[0024]
Further, as shown in the
[0025]
Furthermore, the
[0026]
According to the present invention, as shown in FIG. 8, in order to increase the binding force of the
[0027]
Although the holder and the tool of the present invention can be used for turning, they are particularly suitable for the machining of very small diameters having a diameter of 4 mm or less, particularly 3 mm or less. It is possible to achieve high-quality processing having an accurate and smooth finished surface.
[0028]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the fixing member is provided at the end of the substantially rod-shaped hole into which the chip of the holder is inserted, and the end of the chip is fixed by abutting the fixing member at the specified position. The cutting blade can be mounted, and the positioning of the cutting blade can be performed easily and with high precision. In addition, the restraining force in the rotating direction of the chip can be increased to prevent displacement of the cutting blade and loosening of the chip.
[0029]
Further, by making the cut surface oblique, a chip can be easily manufactured with high dimensional accuracy and without local stress concentration.
[0030]
Further, the holder and the tool of the present invention are particularly suitable for machining an extremely small diameter having a diameter of 4 mm or less, and can stably achieve high-precision and high-quality machining in such an extremely small inside diameter.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a cutting tool in which a throw-away tip is mounted on a cutting tool holder of the present invention.
FIG. 2 is a view of the cutting tool of FIG. 1 as viewed from a direction A.
FIG. 3 is a view of the cutting tool of FIG. 1 as viewed from a direction B.
FIG. 4 is a schematic view showing another embodiment of a cut section of the indexable insert attached to the cutting tool holder of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view showing another embodiment of the cutting tool holder of the present invention.
FIG. 6 is an enlarged view of a main part of the throw-away tip of FIG. 1;
7 (a) is a view of the throw-away tip of FIG. 6 viewed from a direction A, and FIG. 7 (b) is a cross-sectional view of FIG. 6 along BB.
FIG. 8 is a plan view showing another embodiment of the indexable insert of the present invention.
FIG. 9 is a plan view showing a state where a conventional bar-shaped throw-away tip is mounted on a holder.
[Explanation of symbols]
1 cutting tool (tool)
2
6
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