JP2004114259A - カッターボディ本体、カッターボディ、スローアウェイ式回転工具、及びそのクランプ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】寸法管理や製造が容易であり、しかも、作業工程や部品点数が少なくて済むカッターボディ本体、カッターボディ、スローアウェイ式回転工具、及びそのクランプ方法を提供すること。
【解決手段】チップ装着用ネジ２３の寸法が、チップ９をカートリッジ１１に固定した場合に、チップ装着用ネジ２３の先端がカートリッジ底部２９から突出するようにされている。一方、カートリッジ底部が着座するカッターボディ本体３の着座部３１には、カートリッジを第１の凹部に取り付ける際に、チップ装着用ネジの先端が嵌入する係止穴３９が設けられている。この係止穴は、チップ装着用ネジの軸方向に伸びるとともにチップ装着用ネジより径の大きなバカ穴である。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば回転工具の先端側の外周にスローアウェイチップを固定して切削等の加工を行う際に用いられる、カッターボディ本体、カッターボディ、スローアウェイチップ式回転工具（例えばフライスカッター）、及びそのクランプ方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高速回転にて、フライス工具（フライスカッター）などの回転工具を使用する場合には、回転運動に伴う大きな遠心力が発生する。そして、回転速度が上昇すると、遠心力が大きくなるため、工具に装備された部品（例えばスローアウェイチップやスローアウェイチップを固定するカートリッジ）などの飛散が重要な問題となる。
【０００３】
そこで、従来より、この対策として、くさびを利用してスローアウェイチップを固定する方法が提案されている。つまり、スローアウェイチップの上下面をテーパ状に加工するとともに、このテーパ面に当接してくさびを配置している。これにより、くさびが緩んだ場合でも、スローアウェイチップのテーパ面はくさびのテーパ面に係止されるので、スローアウェイチップの飛び出しが防止される（特許文献１参照）。
【０００４】
また、これとは別の技術として、（通常用いられる）カートリッジ装着ネジやスローアウェイ装着ネジ以外に、カッターボディ本体にスローアウェイチップに向かって斜め方向に伸びるネジ穴を設け、このネジ穴に飛び出し防止用のネジを配置してスローアウェイチップを係止することにより、カートリッジ等の飛び出しを防止するものがある（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−３０５５１２号公報　（第３〜４頁、図４）
【特許文献２】
特開２００２−１１３６０９号公報　（第３〜４頁、図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した特許文献１、２の技術には、下記の問題があるので、必ずしも充分ではない。
例えば前記特許文献１の技術では、スローアウェイチップの上下面を平行にせずに、斜めに加工するために、その加工が大変であり、寸法管理や製造上で問題があった。
【０００７】
また、前記特許文献２の技術では、カッターボディ本体にネジ穴を開けなければならず、また、飛び出し防止用のネジを別途用いなければならないので、作業工程及び部品点数が増加するという問題があった。
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、寸法管理や製造が容易であり、しかも、作業工程や部品点数が少なくて済むカッターボディ本体、カッターボディ、スローアウェイ式回転工具、及びそのクランプ方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）前記目的を達成するための請求項１の発明は、ネジによりスローアウェイチップをカートリッジに固定するとともに、前記カートリッジをカッターボディ本体に固定するスローアウェイ式回転工具のカッターボディ本体であって、前記カートリッジのスローアウェイチップ装着面と反対側の底部（カートリッジ底部）が当接する、前記カートリッジ本体の着座部に、前記ネジの先端が嵌入可能な穴を設けたことを特徴とする。
【０００９】
本発明では、カートリッジ底部が当接するカートリッジ本体の着座部に、ネジ（例えばチップ固定用ネジ）の先端が嵌入可能な穴（例えば係止穴）を設けているので、スローアウェイ式回転工具の回転作動中に、カートリッジを固定するための例えばカートリッジ固定用ネジが緩んだり脱落した場合でも、例えばチップ固定用ネジの先端が例えば係止穴に係止することにより、カートリッジやスローアウェイチップの飛び出しを防止することができる。
【００１０】
また、従来の様に、スローアウェイチップの上下面を斜めに加工する必要がないため、その加工が容易であり、寸法管理や製造上好適である。更に、従来の様に、カッターボディ本体にネジ穴を開けて飛び出し防止用のネジを取り付ける必要がないので、作業工程及び部品点数が増加することがないという利点がある。
【００１１】
（２）請求項２の発明では、前記穴は、前記カートリッジを貫く前記ネジの先端が嵌入して、前記カートリッジの脱落を防止する係止穴であることを特徴とする。
本発明は、ネジや穴等の特徴を例示したものであり、カートリッジの固定が緩んだ場合でも、カートリッジを貫いたネジが係止穴に係止することにより、カートリッジの脱落を防止することができる。
【００１２】
（３）請求項３の発明では、前記穴は、貫通穴又は止まり穴（貫通していない穴：いわゆるめくら穴）であることを特徴とする。
本発明は、穴の形状の特徴を例示したものである。
（４）請求項４の発明では、前記穴は、（前記ネジが螺合する）ネジ穴、前記ネジの先端の外径と同様な内径を有する（ネジ穴でない）穴、又は前記ネジの先端の外径より大きな内径を有する穴であることを特徴とする前記請求項１〜３のいずれかに記載のカッターボディ本体。
【００１３】
本発明は、穴の形状の特徴を例示したものである。尚、ネジの外径と穴の内径との間にクリアランスがある穴（いわゆるバカ穴）の方が、カートリッジを固定する際の位置の微調整が可能であるので好適である。
（５）請求項５の発明（カッターボディ）では、前記請求項１〜４のいずれかに記載のカッターボディ本体に、前記カートリッジを備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明は、カッターボディの構成を示したものである。つまり、上述したカッターボディ本体にカートリッジを備えたものがカッターボディであり、本発明のカッターボディを用いることにより、前記各請求項の発明と同様な効果を奏する。
【００１５】
（６）請求項６の発明（スローアウェイ式回転工具）は、前記請求項５に記載のカッターボディに、前記スローアウェイチップを備えたことを特徴とする。
本発明は、スローアウェイ式回転工具の構成を示したものである。つまり、上述したカッターボディにスローアウェイチップを備えたものがスローアウェイ式回転工具（例えばフライスカッター）あり、本発明のスローアウェイ式回転工具を用いることにより、前記請求項５の発明と同様な効果を奏する。
【００１６】
（７）請求項７の発明は、ネジによりスローアウェイチップをカートリッジに固定するとともに、前記カートリッジをカッターボディ本体に固定するスローアウェイ式回転工具のプランプ方法であって、前記カートリッジに前記ネジが貫通するネジ穴を設けるとともに、前記カートリッジのスローアウェイチップ装着面と反対側の底部が当接する、前記カートリッジ本体の着座部に、前記ネジの先端が嵌入可能な穴を設け、前記ネジによりスローアウェイチップを前記カートリッジに固定するとともに、前記ネジが前記カートリッジを貫いてその先端がカートリッジの底部より突出するようにして、前記ネジの先端を前記カッターボディ本体に設けた穴に嵌入させることを特徴とする。
【００１７】
本発明では、前記請求項１の発明と同様に、カートリッジ底部が当接するカートリッジ本体の着座部に、ネジ（例えばチップ固定用ネジ）の先端が嵌入可能な穴（例えば係止穴）を設けているので、スローアウェイ式回転工具の回転作動中に、カートリッジを固定するための例えばカートリッジ固定用ネジが緩んだり脱落した場合でも、例えばチップ固定用ネジの先端が例えば係止穴に係止することにより、カートリッジやスローアウェイチップの飛び出しを防止することができる。
【００１８】
また、従来の様に、スローアウェイチップの上下面を斜めに加工する必要なないため、その加工が容易であり、寸法管理や製造上好適である。更に、従来の様に、カッターボディ本体にネジ穴を開けて飛び出し防止用のネジを取り付ける必要がないので、作業工程及び部品点数が増加することがないという利点がある。
【００１９】
（８）請求項８の発明では、前記ネジ（例えばチップ固定用ネジ）とは異なるネジ（例えばカートリッジ固定用ネジ）により、前記カートリッジを前記カッターボディ本体に固定することを特徴とする。
本発明は、カートリッジの固定方法を例示したものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のカッターボディ本体、カッターボディ、スローアウェイ式回転工具、及びそのクランプ方法の実施の形態の例（実施例）について、図面に基づいて説明する。
【００２１】
ここでは、スローアウェイ式回転工具として、フライスカッターを例に挙げる。
（実施例）
ａ）まず、本実施例のフライスカッターについて説明する。
【００２２】
図１に示す様に、本実施例のフライスカッター１は、略円柱状の合金鋼製（ＪＩＳ　ＳＣＭ４３５）のカッターボディ本体３を有し、その先端側（同図手前側）の外周に沿って、５箇所に切削部５が設けられたものである。
つまり、カッターボディ本体３の先端側の外周に沿って、５箇所に凹状の取付部７が設けられ、この取付部７内に、超硬製のスローアウェイチップ（以下チップと記す）９、チップ９を取り付けるための合金鋼製（ＪＩＳ　ＳＣＭ４３５）のカートリッジ１１等の部材が配置されて、切削部５が構成されている。
【００２３】
前記取付部７は、図２に示す様に、軸方向に長い第１の凹部１３と、第１の凹部１３の先端側から周方向に伸びる第２の凹部１５とから構成されている。尚、図２では、一カ所の取付部７に切削部５が取り付けられた状態を示している。
前記第１の凹部１３は、（フライスカッター１の軸方向に沿った）左右の壁面が略平行で（軸方向と垂直の）断面がＵ字状の溝であり、その上方（図２の手前側）より、カートリッジ固定用ネジ１７によって、チップ９が取り付けられたカートリッジ１１が固定されている。また、この第１の凹部１３には、カートリッジ１１の後端側（図２の上側）に、カートリッジ１１の前後方向（図２の上下方向）の微調整を行う調整用ネジ１９が取り付けられている。
【００２４】
前記カートリッジ１１は、前記図１に示す様に、略四角柱状の部材であり、このカートリッジ１１は、上述した第１の凹部１３の壁面に沿って、フライスカッター１の径方向（矢印Ａ方向）に移動して配置されることにより、第１の凹部１３内に装着される。
【００２５】
また、前記カートリッジ１１には、図３に示す様に、カッターボディ本体３に対して径方向（図３の紙面方向）に、カートリッジ固定用ネジ１７が嵌挿される貫通孔２１が形成され、更に、カッターボディ本体３に対して接線方向（図３の左右方向）に、チップ９を固定するためのチップ装着用ネジ２３が螺合するチップ装着用ネジ穴２５が形成されている。
【００２６】
前記カートリッジ１１の先端側（図３の下側）の側面には、チップ９を装着するための略四角形の切欠であるチップ座２７が形成してあり、チップ座２７と逆の側方（図３の右側）に位置する底部（カートリッジ底部）２９は、カッターボディ本体３の第１の凹部１３の側面（着座部）３１に当接している。
【００２７】
図４に示す様に、前記チップ９は、略四角板状であり、その先端側の角部には、ダイアモンド製の刃先チップ３３が接合されている。また、チップ９の中央には、チップ装着用ネジ２３が嵌挿される貫通穴３５が形成されている。尚、貫通穴２５の表面側の開口部３７はテーパ状となっている。
【００２８】
従って、チップ装着用ネジ２３をチップ９の貫通穴３５に通して、カートリッジ１１のチップ装着用ネジ穴２５に螺合させることにより、チップ９をカートリッジ１１に固定することができる。
特に本実施例では、前記図３に示す様に、チップ装着用ネジ２３として、チップ９をカートリッジ１１に固定した場合に、チップ装着用ネジ２３の先端がカートリッジ底部２９から（例えば１．５ｍｍ）突出する寸法のもの（ネジ部分の外径４．０ｍｍ×長さ１２．０ｍｍ）が用いられている。
【００２９】
一方、カートリッジ底部２９が着座するカッターボディ本体３の着座部（即ち第１の凹部１３の側壁に設けられた着座部）３１には、前記チップ装着用ネジ２３の先端が嵌入する係止穴３９が設けられている。つまり、この係止穴３９は、カートリッジ１１を第１の凹部１３に取り付ける際に、チップ９を締め付けたチップ装着用ネジ２３の先端が嵌入する穴、即ち、内径５．０ｍｍ×深さ２．５ｍｍのチップ装着用ネジ２３より径の大きな穴（いわゆるバカ穴）であり、チップ装着用ネジ２３の軸方向に形成されている。
【００３０】
また、前記第２凹部１５は、チップ９及びカートリッジ１１をカッターボディ本体３に取り付ける場合に、ネジ締めの支障とならないように大きく切り欠かれている。つまり、チップ装着用ネジ２３によりチップ９を固定する際に、ドライバ（図示せず）によって外側からネジ締めを行うために、チップ装着用ネジ２３の軸方向（フライスカッター１の接線方向）の外側の空間を確保できるように、カッターボディ本体３が大きく切り欠かれている。
【００３１】
ｂ）次に、チップ９の取付方法について説明する。
図４に示す様に、まず、カートリッジ１１のチップ座２７にチップ９を配置し、チップ装着用ネジ２３をチップ９の貫通穴３５に通すとともに、チップ装着用ネジ２３をチップ装着用ネジ穴２５に螺合させる。このとき、チップ装着用ネジ２３の先端は、カートリッジ底部２９より突出しないようにする。
【００３２】
次に、チップ９が係止されたカートリッジ１１を、第１の凹部１３内に配置すし、カートリッジ１１の貫通穴２１にカートリッジ固定用ネジ１７を通し、カートリッジ固定用ネジ１７をカートリッジ固定用ネジ穴４１に螺合させて締め付ける。これにより、カートリッジ１１をカッターボディ本体３に固定する。
【００３３】
それとともに、調整ネジ１９を締めて、カートリッジ１１の軸方向の位置を決める。
次に、ドライバを用いて、第２の凹部１５側（即ち接線方向）からチップ装着用ネジ２３を締めつけて、チップ９をカートリッジ１１に押圧固定（クランプ）する。このとき、チップ装着用ネジ２３の先端は、カートリッジ底部２９より突出して、カッターボディ本体３の着座部３１の係止穴３９に嵌入する。
【００３４】
これにより、チップ９及びカートリッジ１１が、カッターボディ本体３に固定される。
ｃ）次に、上述した本実施例の効果について説明する。
本実施例では、チップ９をカートリッジ１１に固定するためのチップ固定用ネジ２３の先端が、カートリッジ底部２９より突出するように構成するとともに、カッターボディ本体３の着座部３１に、（カートリッジ底部２９より突出した）チップ固定用ネジ２３の先端が嵌入する係止穴３９を設けている。
【００３５】
そのため、チップ９及びカートリッジ１１をカッターボディ本体３に固定したときには、チップ固定用ネジ２３の先端が係止穴３９に嵌入した状態となっている。
従って、このチップ９及びカートリッジ１１をカッターボディ本体３に取り付けたフライスカッター１を回転作動させた場合に、例えばカートリッジ固定用ネジ１７が緩んだり脱落して、カートリッジ１１が第１の凹部１３の壁面に沿って径方向にずれたときでも、チップ固定用ネジ２３の先端が係止穴３９に引っかかるので、チップ９やカートリッジ１１の飛び出しを防止することができる。
【００３６】
つまり、チップ装着用ネジ２３の先端は、カートリッジ１１等に遠心力が加わる状態となっても、その遠心力に抗してカートリッジ１１等の脱落を防止する方向に（ここでは遠心力の方向とほぼ垂直に）係止穴３９に嵌入されているので、カートリッジ１１等の飛び出しを防止することができる。
【００３７】
また、このカートリッジ１１の飛び出しの防止には、従来より用いられているチップ固定用ネジ２３（但し寸法は多少長くカートリッジ底部２９より突出するもの）を用いれば良いので、作業工程や部品点数が増加することがないという利点がある。
【００３８】
更に、従来のように、チップ９の両側を斜めに加工する必要が無いので、チップ９の寸法管理や製造が容易である。
その上、第２の凹部１５は、（装着後の）チップ固定用ネジ２３の軸方向の空間を開けるように切り欠かれているので、チップ固定用ネジ２３を締め付けたり緩めたりすることが容易であるとともに、ドリル等による係止穴３９の形成も容易である。
【００３９】
尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
（１）例えば、前記実施例では、係止穴として、貫通しない止まり穴を用いたが、貫通穴を設けてよい。
【００４０】
また、係止穴として、チップ固定用ネジより径の大きな穴ではなく、チップ固定用ネジの外径と同様な内径寸法を係止穴を設けてよく、更には、チップ固定用ネジと螺合するネジ穴を設けてもよい。
（２）前記実施例では、チップとして、刃先にダイヤモンド刃が接合されたものを例に挙げたが、それに限らず、刃先が超硬質工具材料又は該超硬質工具材料の表面にダイヤモンドを被覆したもの等を採用できる。
【００４１】
（３）前記実施例では、カッターボディ本体に、チップ及びチップを取り付けるための部材（カートリッジ）を装着したフライスカッターについて述べたが、フライスカッターからチップを除いたカッターボディに関しても、チップ以外は、前記実施例のフライスカッターの構成と同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例のフライスカッターを軸方向からみた正面図である。
【図２】本実施例のフライスカッターの平面図である。
【図３】本実施例のフライスカッターの要部を破断して拡大して示す説明図である。
【図４】本実施例のフライスカッターの切削部等を構成する各部材を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１…フライスカッター
３…カッターボディ本体
５…切削部
７…取付部
９…スローアウェイチップ
１１…カートリッジ
１７…カートリッジ固定用ネジ
２３…チップ装着用ネジ
２５…チップ装着用ネジ穴
２９…カートリッジ底部
３１…着座部
３９…係止穴

Claims (8)

1. ネジによりスローアウェイチップをカートリッジに固定するとともに、前記カートリッジをカッターボディ本体に固定するスローアウェイ式回転工具のカッターボディ本体であって、
   前記カートリッジのスローアウェイチップ装着面と反対側の底部が当接する、前記カートリッジ本体の着座部に、前記ネジの先端が嵌入可能な穴を設けたことを特徴とするカッターボディ本体。
2. 前記穴は、前記カートリッジを貫く前記ネジの先端が嵌入して、前記カートリッジの脱落を防止する係止穴であることを特徴とする前記請求項１に記載のカッターボディ本体。
3. 前記穴は、貫通穴又は止まり穴であることを特徴とする前記請求項１又は２に記載のカッターボディ本体。
4. 前記穴は、ネジ穴、前記ネジの先端の外径と同様な内径を有する穴、又は前記ネジの先端の外径より大きな内径を有する穴であることを特徴とする前記請求項１〜３のいずれかに記載のカッターボディ本体。
5. 前記請求項１〜４のいずれかに記載のカッターボディ本体に、前記カートリッジを備えたことを特徴とするカッターボディ。
6. 前記請求項５に記載のカッターボディに、前記スローアウェイチップを備えたことを特徴とするスローアウェイ式回転工具。
7. ネジによりスローアウェイチップをカートリッジに固定するとともに、前記カートリッジをカッターボディ本体に固定するスローアウェイ式回転工具のプランプ方法であって、
   前記カートリッジに前記ネジが貫通するネジ穴を設けるとともに、
   前記カートリッジのスローアウェイチップ装着面と反対側の底部が当接する、前記カートリッジ本体の着座部に、前記ネジの先端が嵌入可能な穴を設け、
   前記ネジによりスローアウェイチップを前記カートリッジに固定するとともに、前記ネジが前記カートリッジを貫いてその先端がカートリッジの底部より突出するようにして、前記ネジの先端を前記カッターボディ本体に設けた穴に嵌入させることを特徴とするスローアウェイ式回転工具のクランプ方法。
8. 前記ネジとは異なるネジにより、前記カートリッジを前記カッターボディ本体に固定することを特徴とする前記請求項７に記載のスローアウェイ式回転工具のクランプ方法。

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