JP2005066707A

JP2005066707A - スローアウェイチップのクランプ機構

Info

Publication number: JP2005066707A
Application number: JP2003208621A
Authority: JP
Inventors: Toshimitsu Furuki; 俊充古木
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2003-08-25
Filing date: 2003-08-25
Publication date: 2005-03-17

Abstract

【課題】チップやホルダにそれほど高い精度を要さずともチップを安定して支持することができ、しかも勝手違いのホルダに対してもそのままチップを装着することが可能なチップのクランプ機構を提供する。
【解決手段】チップ取付座４に、取付座底面４Ａと、この取付座底面４Ａ側から離間する方向に向けて互いに接近するように延びてクランプ手段１７により離接可能とされた一対の取付座壁面４Ｂ，４Ｃとを備えて、チップ５の後端部６には、取付座底面４Ａに当接可能な着座面８Ａ，８Ｂとこの着座面８Ａ，８Ｂ側から離間する方向に向けて互いに接近するように延びて取付座壁面４Ｂ，４Ｃに当接可能とされる一対の当接面９Ａ，１０Ａ，９Ｂ，１０Ｂとを、着座面８Ａ，８Ｂに平行な仮想平面Ｐに対して互いに面対称に２組備える。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スローアウェイ式の中ぐりバイト等においてスローアウェイチップ（以下、チップと称する。）をホルダに着脱可能に装着するためのチップのクランプ機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のチップクランプ機構としては、例えば特許文献１や特許文献２に、ホルダの先端に支持座を設けて、チップの一側面を支持座の底面で、チップの下面と後端面を支持座の壁面で支持するとともに、チップの上面には凹部や斜面を形成して、この凹部や斜面と上記下面および上記一側面とによりチップの断面を台形状とし、クランプねじをねじ込むことによって該クランプネジのテーパ頭部でこの凹部や斜面を加圧してチップをクランプするようにしたものが提案されている。
【０００３】
また、特許文献３には、シャンク（ホルダ）の先端部に互いに対向する一対のチップ拘束面を凸Ｖ字状あるいは凹Ｖ字状に形成するとともに、これらのチップ拘束面に当接するチップの上下面を凹Ｖ字状あるいは凸Ｖ字状に形成して、クランプ手段によって上記一対のチップ拘束面を互いに近づく方向に接近させることにより、これらチップ拘束面とチップ上下面との面接触や線接触によってチップをクランプするようにしたものも提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−６１７１３号公報
【特許文献２】
特開２０００−２４６５１５号公報
【特許文献３】
特開２００２−２７３６０８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、これら特許文献１〜３に記載されたクランプ機構におけるホルダは、いずれもホルダの先端部に設けられたチップ取付座に、チップがその切刃部を該長手方向に平行に先端側に突出させて装着される、いわゆるストレートシャンクタイプの構成とされている。ところが、このようなチップが取りつけられるホルダとしては、例えば串刃刃物台に装着するためのものとして、チップがその切刃部をホルダの長手方向に対して垂直な左右方向に突出させるようにして装着されるものも知られている。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１、２に記載のクランプ機構では、チップの上記凹部や斜面が形成された部分における断面が上記一側面を底辺とする台形状となるため、このように切刃部をホルダの長手方向に対して垂直に突出させてチップを装着するにしても、上記一側面がホルダ後端側を向くようにしかチップを取り付けることができず、これに伴い切刃部もホルダ先端部の左右いずれか一方の側にしか突出させることができない。従って、上記串刃刃物台用のホルダにおいて、これとは逆にホルダ先端部の左右の他方の側に切刃部を突出させるようにしてチップが装着される、いわゆる勝手違いのホルダに対しては、チップもその断面がなす台形が上記断面とは反対向きの対称形とされた勝手違いのチップを用意しなければならなくなって、工具品種の集約の妨げとなったり、チップの管理が煩雑となったりしてしまうという問題があった。
【０００７】
一方、特許文献３に記載のクランプ機構においては、チップの拘束面に当接する部分はその上下面が凹または凸の断面Ｖ字状とされているため、これら上下面がなすＶ字の２等分線を一致させてこの２等分線に沿った仮想平面に対し上下面を対称に形成すれば、上述のように切刃部をホルダの長手方向に対して垂直に突出させる場合でも、切刃部をホルダ先端部の左右いずれの側にも突出するようにチップを装着することが可能である。しかしながら、この特許文献３記載のクランプ機構では、これらチップ上下面の凹あるいは凸のＶ字とホルダ側のチップ拘束面がなす凸あるいは凹のＶ字とがそれぞれ面接触または線接触して、チップが４面支持あるいは４線支持されることによりクランプされる構成であるため、これらチップ上下面とチップ拘束面との凹凸Ｖ字が高精度に成形されていなければチップの取り付けが不安定となるおそれがあった。
【０００８】
本発明は、このような背景の下になされたもので、チップやホルダにそれほど高い精度を要さずともチップを安定して支持することができ、しかも勝手違いのホルダに対してもそのままチップを装着することが可能なチップのクランプ機構を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、ホルダの先端部に形成されたチップ取付座に、先端に切刃部が突設されたチップの後端部を挿入してクランプ手段により着脱可能に装着するチップのクランプ機構であって、上記チップ取付座に、取付座底面と、この取付座底面側から離間する方向に向けて互いに接近するように延びる一対の取付座壁面とを備えて、これらの取付座壁面を上記クランプ手段によって離接可能とするとともに、上記チップの後端部には、上記取付座底面に当接可能な着座面とこの着座面側から離間する方向に向けて互いに接近するように延びて上記一対の取付座壁面に当接可能とされる一対の当接面とを、上記着座面に平行な仮想平面に対して互いに面対称に２組備えたことを特徴とする。
【００１０】
従って、このようなチップのクランプ機構によれば、チップ取付座の取付座底面から離間する方向に向けて互いに接近するように延びる上記一対の取付座壁面をクランプ手段によって接近させることにより、このチップ取付座に挿入されたチップの後端部が上記取付座底面側に押し付けられて、これら取付座底面および一対の取付座壁面とチップ後端部の上記着座面および一対の当接面との当接による３面支持あるいは３線支持によってチップが支持されて装着されるので、チップやチップ取付座の精度に拘わらず確実に安定してチップを取りつけることが可能となる。また、こうして取付座底面から離間する方向に一対の取付座壁面が互いに接近するように形成されることにより、該取付座底面および一対の取付座壁面は互いに鋭角に交差する方向に配設されることとなり、従って上述のようにチップ後端部が押し付けられて支持される際にはクサビ効果が生じるので、より強固なクランプ力を得ることもできる。
【００１１】
そして、このチップ後端部には、これら着座面および一対の当接面が着座面に平行な仮想平面に対して互いに面対称に２組備えられているので、上述の勝手違いのホルダに装着する場合には、他の組の着座面および一対の当接面を該ホルダに形成されたチップ取付座の取付座底面および一対の取付座壁面に当接させるようにすればよく、１種のチップを異なる勝手のホルダに装着することが可能となって工具品種の集約やチップ管理の簡略化を図ることができる。
【００１２】
ここで、チップやチップ取付座の精度に拘わらず一層確実にチップを安定して支持するには、上記取付座底面に、該取付座底面に沿って上記クランプ手段により上記一対の取付座壁面が離接する方向に垂直な方向に延びる凹溝部を形成するのが望ましく、このような凹溝部を形成することにより、チップの着座面が全面的に密着して取付座底面に当接可能な精度に仕上がっていなくても、安定した取り付けを図ることができる。
【００１３】
一方、上述のようにチップ取付座に取りつけられたチップは、クランプ手段によってチップ取付座の一対の取付座壁面を僅かに離間させることにより、その後端部をチップ取付座から抜き外して速やかに着脱することが可能であるが、このとき、上記一対の当接面の一方が形成される上記チップの後端部上面の後端側に、この上面に２０〜７０°の角度で交差して後端側に向かうに従い下面側に向かう面取り部を、この後端部の後端面から先端側に向けて２〜１０ｍｍの範囲で形成することにより、チップの後端部がチップ取付座から完全に抜け出る前に、この面取り部に沿ってチップを上方に引き上げて抜き出すことができ、チップの一層迅速な着脱を促すことが可能となる。
【００１４】
さらに、上記切刃部は、その切刃が、上記チップの後端部の上面から下面側に向けてこれら上下面間の距離の２５〜４５％内の位置となるように上記後端部から突設することにより、このようなチップをホルダに装着した状態での切刃からホルダ上面までの高さを低く抑えることができるので、こうしてチップを装着したホルダを交換する際にホルダ同士が干渉したりするのを避けることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１ないし図３は、本発明の第１の実施形態を示すものであり、図４ないし図６はこの第１の実施形態のクランプ機構によって取り付けられるチップを示すものである。本実施形態においてホルダ１は、その後端側（図１および図２において右側）が略正四角柱状とされたシャンク部２とされるとともに、先端部３はその上面部３Ａがシャンク部２の上面２Ａよりも一段盛り上がるように形成され、この先端部３にチップ取付座４が形成されている。ここで、本実施形態におけるチップ取付座４は、図２に示すように上記先端部３の先端面３Ｂすなわちホルダ１の先端面に開口するとともに先端部３の一方の側面３Ｃにも開口し、該ホルダ１の長手方向（図１および図２における左右方向）に延びる凹溝状に形成されている。
【００１６】
このチップ取付座４に装着されるチップ５は、超硬合金等の硬質材料によって形成され、図４ないし図６に示すように、チップ取付座４がなす上記凹溝に先端面３Ｂ側から挿入可能とされた断面略凸六角形状をなす後端部６と、こうしてこの後端部６を挿入して当該チップ５をチップ取付座４に着座させた状態でホルダ１の上記先端面３Ｂから上記長手方向に平行に先端側に突出させられる切刃部７とが一体に形成された構成とされている。そして、このうち後端部６は、図６に示すように、着座面８Ａ，８Ｂとされる両側面が互いに平行とされるとともに、上下面９，１０がそれぞれ上下に凸となるＶ字状をなして、上記長手方向に延びるように形成されることにより上述のような断面凸六角形状とされ、この六角形は上記着座面８Ａ，８Ｂに平行かつ該着座面８Ａ，８Ｂ間の中央に位置する仮想平面Ｐに対して面対称となるように形成されている。
【００１７】
従って、この後端部６の上下面９，１０がなす上記凸Ｖ字を形成する各一対の斜面は、それぞれその一方ずつが上記着座面８Ａ，８Ｂの一方に対して該着座面８Ａ，８Ｂから他方の着座面８Ｂ，８Ａ側に離間する方向に向けて互いに接近するように延びることとなり、この着座面８Ａ，８Ｂの一方に対する当接面９Ａ，１０Ａまたは当接面９Ｂ，１０Ｂとされる。すなわち、着座面８Ａに対しては、この着座面８Ａから反対の着座面８Ｂ側に離間する方向（図６において右側方向）に向けて互いに接近するように延びる上下面９，１０の斜面が当接面９Ａ，１０Ａとされ、着座面８Ｂに対しては、この着座面８Ｂから反対の着座面８Ａ側に離間する方向（図６において左側方向）に向けて互いに接近する上下面９，１０の斜面が当接面９Ｂ，１０Ｂとされ、このように組をなす着座面８Ａおよび当接面９Ａ，１０Ａと着座面８Ｂおよび当接面９Ｂ，１０Ｂとが上記仮想平面Ｐに対して対称に配設されることとなる。また、これにより、上記組をなす着座面８Ａおよび当接面９Ａ，１０Ａと着座面８Ｂおよび当接面９Ｂ，１０Ｂは、それぞれにおいて互いに鋭角に交差する方向に配設されることにもなる。
【００１８】
ここで、本実施形態では、このチップ５の後端部６は、上記着座面８Ａ，８Ｂを上下に二等分するように該着座面８Ａ，８Ｂと垂直に交差して上記長手方向に延びる仮想平面Ｑに対しても略面対称となるように形成されており、従ってこの後端部６の断面がなす上記凸六角形は、その相対する辺同士が互いに平行とされた形状とされ、すなわち着座面８Ａ，８Ｂ同士以外の当接面９Ａ，１０Ｂ同士、および当接面９Ｂ，１０Ａ同士もそれぞれ互いに平行とされている。また、このチップ５の後端部６の断面がなす六角形は、上記着座面８Ａ，８Ｂに対応する各辺が他の当接面９Ａ，９Ｂ，１０Ａ，１０Ｂに対応する各辺よりも長くされた縦長形状をなすようにもされている。
【００１９】
なお、本実施形態では、この後端部６の上記上面９においては、その当接面９Ａ，９Ｂの上記長手方向略中央部がこれよりも両端側に対し、上述のような凸Ｖ字形状を維持したまま僅かに一段突出する平面状に形成されるとともに、下面１０においては逆にその当接面１０Ａ，１０Ｂの上記長手方向略両端部がその間の部分に対し、やはり凸Ｖ字形状のまま僅かに一段突出する平面状に形成されている。従って、本実施形態では厳密にはこれら一段突出した部分がそれぞれ当接面９Ａ，９Ｂ，１０Ａ，１０Ｂとされる。
【００２０】
ただし、上面９の略中央部の突出した部分は、上記長手方向において下面１０の略両端部の凹んだ部分の間に位置するようにされている。また、これら上面９の上記当接面９Ａ，９Ｂ同士および下面１０の当接面１０Ａ，１０Ｂ同士がそれぞれ交差する、上面９，１０がなす凸Ｖ字の頂点部分には、突出した上面９の当接面９Ａ，９Ｂ略中央部および下面１０の当接面１０Ａ，１０Ｂの略両端部よりもさらに僅かに突出する断面方形の突条部９Ｃ，１０Ｃが、上記長手方向に沿って形成されている。
【００２１】
さらにまた、本実施形態に係わるチップ５では、これらの当接面９Ａ，９Ｂ，１０Ａ，１０Ｂのうち一対の当接面９Ａ，９Ｂが形成される後端部６の上面９の後端側に、この後端側に向かうに従い該後端部６の下面１０側に向かう面取り部１１が形成されている。ここで、本実施形態ではこの面取り部１１は、後端側に向けて上面９に対する角度θ_Ａ，θ_Ｂが大きくなる複数（本実施形態では２つ）の面取り部１１Ａ，１１Ｂによって構成されていて、この角度θ_Ａ，θ_Ｂは２０〜７０°の範囲とされるとともに、後端部６の後端面１２から先端側に向けて２〜１０ｍｍの範囲Ｌで形成されている。なお、本実施形態ではこの後端面１２は上記長手方向に垂直となるように形成されている。さらに、本実施形態では、この後端部６の下面１０の後端側にも、この後端側に向かうに従い上面９側に向かう面取り部１３が形成されている。
【００２２】
また、このチップ５の先端側に形成される上記切刃部７は、後端部６の先端から上記長手方向に延びるように軸状の柄部７Ａが形成され、この柄部７Ａの先端側上半分部分が上記仮想平面Ｑに略平行に切り欠かれるようにして、この切欠面をすくい面７Ｂとしてその先端に切刃７Ｃが形成された構成とされている。ただし、この柄部７Ａは、本実施形態では図４および図６に示されるように、後端部６の上記着座面８Ａ，８Ｂのうち一の着座面８Ｂ側に偏った位置から延びるようにされていて、この着座面８Ｂ側の側面が該着座面８Ｂと面一とされている。なお、この柄部７Ａの上記側面以外の根元部分は、他の着座面８Ａおよび上下面９，１０に向けては、それぞれ凹曲面部１４Ａ〜１４Ｃを介して連なるように形成されている。
【００２３】
さらに、この柄部７Ａ先端の上記切刃７Ｃは、こうして柄部７Ａが偏らされた後端部６の上記着座面８Ｂよりも僅かに突出するように形成されており、従ってこのチップ５はこの切刃７Ｃが左右いずれか（本実施形態では上面視において図１に示すように左側）に向けられた勝手付きのチップとされている。また、この切刃７Ｃは、上記仮想平面Ｐに沿った方向においては、上記仮想平面Ｑと上面９との間に位置するように配設されており、特に本実施形態では図５に示すように、チップ５の後端部６の上記上面９（ただし、突条部９Ｃの上端）から下面１０側に向けての切刃７Ｃまでの距離Ｍが、これら上下面９，１０間の距離（ただし、上記突条部９Ｃ，１０Ｃ間の距離）Ｎの２５〜４５％内に位置するように配設されている。
【００２４】
このようなチップ５が装着されるチップ取付座４は、該チップ取付座４が上述のようになす凹溝の上記長手方向に直交する断面が、図３に示すようにチップ５の後端部６が挿入可能な略凸六角形状をなすように形成されており、この六角形の１辺に当たる部分が上述のようにホルダ１の先端部３の上記側面３Ｃに開口するようにされている。そして、このチップ取付座４がなす凹溝の溝底部分、すなわち上記側面３Ｃに開口した凸六角形の１辺に対向する反対側の１辺に当たる部分が取付座底面４Ａとされるとともに、この凹溝の壁面のうち上記取付座底面４Ａ側から離間する方向に向けて互いに接近するように延びる部分、すなわち上記凸六角形の残りの４辺のうち上記側面３Ｃに開口した１辺に交差する２辺に当たる部分が、一対の取付座壁面４Ｂ，４Ｃとされている。従って、これら取付座底面４Ａと取付座壁面４Ｂ，４Ｃも、それぞれ互いに鋭角に交差する方向に配設される。なお、チップ取付座４の上記長手方向後端側に位置して先端側を向く端面４Ｄは、この長手方向に垂直とされている。
【００２５】
また、ホルダ１の先端部３には、上記チップ取付座４内の取付座底面４Ａの上側において該取付座底面４Ａに対して垂直となるように開口し、かつ上記側面３Ｃとは反対側の先端部３の側面３Ｄにまで貫通するスリット１５が、先端部３の先端面３Ｂから後端側に向けて上記シャンク２の上面２Ａの延長面に略沿うように形成されている。従って、チップ取付座４の上記一対の取付座壁面４Ｂ，４Ｃのうち一方の取付座壁面４Ｂは、このスリット１５によって分けられた先端部３の上記上面部３Ａ側に形成されることとなり、他方の取付座壁面４Ｃは先端部３の下面部３Ｅ側に形成される。
【００２６】
ただし、このスリット１５は、先端部３の一段盛り上がった上記上面部３Ａの後壁面３Ｆにまでは達しておらず、図２に示すようにこの後壁面３Ｆとスリット１５との間には、肉厚の小さくされた可撓部３Ｇが残されるようにされている。従って、上記上面部３Ａは、この可撓部３Ｇが撓むことにより、スリット１５の幅を拡大あるいは縮小して下面部３Ｅに対し離接するように弾性変形可能とされている。
【００２７】
さらに、このホルダ１の先端部３には、チップ取付座４を避けるようにしてその上記側面３Ｄ側に、上面部３Ａをスリット１５に対して垂直に貫通する挿通穴１６と、この挿通穴１６と同軸にスリット１５に開口するように下面部３Ｅに穿設される図示されないネジ孔とが形成されており、上記挿通穴１６に頭付きのクランプネジ１７を挿通してこのネジ孔にねじ込むことにより、該クランプネジ１７の頭部１７Ａによって上面部３Ａが押圧されて弾性的に下面部３Ｅ側に接近可能、かつこの状態からクランプネジ１７を緩めることによって下面部３Ｅ側から離間可能とされ、これに伴いこれら上下面部３Ａ，３Ｅに形成された上記取付座壁面４Ｂ，４Ｃも離接可能とされる。すなわち、本実施形態ではこのクランプネジ１７が、取付座壁面４Ｂ，４Ｃを離接せしめるクランプ手段とされる。そして、このクランプネジ１７を緩めた状態で、チップ取付座４の取付座底面４Ａに対して上記取付座壁面４Ｂ，４Ｃがなす角度は、チップ５の後端部６において組をなす着座面８Ａ，８Ｂに対して当接面９Ａ，９Ｂおよび当接面１０Ａ，１０Ｂがなす角度と等しくされている。
【００２８】
なお、チップ取付座４がなす上記凹溝の壁面のうち取付座壁面４Ｂ，４Ｃを除いた部分、すなわち上記凸六角形の取付座底面４Ａに交差する２辺に当たる部分の壁面４Ｅ，４Ｆは、図３に示すようにチップ５の後端部６をチップ取付座４に着座させた状態において、該チップ５の後端部６の上記仮想平面Ｐに関してこれら取付座壁面４Ｂ，４Ｃと面対称となる平面よりも僅かに後退するように形成されている。また、これらの壁面４Ｅ，４Ｆと上記取付座底面４Ａおよび取付座壁面４Ｂ，４Ｃとの交差稜線部には、断面略半円状の逃げ部４Ｇ…が該稜線部に沿って形成されており、特に壁面４Ｅ，４Ｆと取付座壁面４Ｂ，４Ｃとの交差稜線部に形成される逃げ部４Ｇ，４Ｇは、チップ５の後端部６の上記突条部９Ｃ，１０Ｃを収容可能な大きさとされている。
【００２９】
さらに、上記スリット１５は、取付座底面４Ａ上側において、上記上面部３Ａ側の壁面４Ｅとの交差稜線部に形成された逃げ部４Ｇに連通するように開口されており、従ってこの取付座底面４Ａは下面部３Ｅ側のみに形成されて、上面部３Ａ側には残されないこととなる。そして、さらにまた本実施形態では、この下面部３Ｅに形成された取付座底面４Ａの上下方向略中央に、上記長手方向すなわちクランプ手段としての上記クランプネジ１７により上記取付座壁面４Ｂ，４Ｃが離接する方向（上下方向）に垂直な方向に延びる凹溝部４Ｈが形成されている。ここで、この凹溝部４Ｈは、本実施形態ではその底面が上記逃げ部４Ｇよりも曲率半径が大きく、かつ溝深さの浅い円弧状とされている。
【００３０】
このように構成された本実施形態のクランプ機構により、ホルダ１の上記チップ取付座４に上記チップ５を装着するには、まずクランプネジ１７を緩めた状態で、チップ５の切刃部７におけるすくい面７Ｂを上向きにして切刃７Ｃが突出した側をホルダ１の先端部３の側面３Ｃ側にし、この切刃７Ｃが突出した側とは反対側の着座面８Ａをチップ取付座４の取付座底面４Ａに対向させるとともに、この着座面８Ａと組をなす当接面９Ａ，１０Ａを取付座壁面４Ｂ，４Ｃに対向させるようにして、このチップ５の後端部６を、ホルダ１の先端部３の先端面３Ｂ側から上記長手方向後端側に向けて、その上記後端面１２がチップ取付座４の上記端面４Ｄに当接するまでチップ取付座４に挿入する。
【００３１】
そして、こうして後端面１２が端面４Ｄに当接してチップ５が位置決めされたなら、上記クランプネジ１７をねじ込んで上面部３Ａを弾性変形させることにより、取付座壁面４Ａを取付座壁面４Ｂ側に接近させて当接面９Ａに当接させ、該当接面９Ａを押圧する。すると、チップ５の後端部６は、この取付座壁面４Ａと当接面９Ａとの当接および取付座壁面４Ｂと当接面９Ｂとの当接と、これに伴って後端部６が取付座底面４Ａ側に押し付けられることによるこの取付座底面４Ａと着座面８Ａとの当接とにより、３つの面によってチップ取付座４に支持された状態となってホルダ１の先端部３に固定される。
【００３２】
従って、このようなクランプ機構によれば、こうしてチップ５がその後端部６の組をなす着座面８Ａおよび当接面９Ａ，１０Ａとチップ取付座４の取付座底面４Ａおよび取付座壁面４Ｂ，４Ｃとの３つの面同士の拘束で支持され、他の組の着座面８Ｂおよび当接面９Ｂ，１０Ｂは、上記側面３Ｃへのチップ取付座４の開口部に臨んでいたり、チップ取付座４の上記壁面４Ｅ，４Ｆと間隔を開けて対向していたりするだけとなり、装着に関与することがない。このため、上記特許文献３記載のクランプ機構のようにこれら２組の着座面８Ａおよび当接面９Ａ，１０Ａと着座面８Ｂおよび当接面９Ｂ，１０Ｂとをそれほど厳密に上記仮想平面Ｐに対称となるように形成せずとも、確実に後端部６をチップ取付座４に支持してチップ５をホルダ１に装着することが可能となる。
【００３３】
また、チップ取付座４においては、上述のように取付座底面４Ａと取付座壁面４Ｂ，４Ｃとが互いに鋭角に交差する方向に配設されていて、上記クランプネジ１７をねじ込んで取付座壁面４Ｂを取付座壁面４Ｃ側に向けて接近させ、当接面４Ｂと当接させて押圧することにより、チップ５の後端部６は取付座底面４Ａと取付座壁面４Ｃとが交差する上記壁面４Ｆ側に向けて押し込まれるようにしてこれら取付座底面４Ａおよび取付座壁面４Ｃとも当接し、上述のような３面支持で固定されることとなる。従って、その際にはこれら取付座底面４Ａおよび取付座壁面４Ｃとチップ５の後端部６との間に、いわゆるクサビ効果が生じるので、３面支持でも強固なクランプ力を得ることができて、切削時のビビリ振動を抑制することが可能となる。
【００３４】
なお、本実施形態では、チップ５の後端部６の着座面８Ａに対して当接面９Ａ，１０Ａがなす角度と、チップ取付座４の取付座底面４Ａに対して取付座壁面４Ｂ，４Ｃがなす角度を、互いに当接する面同士で互いに等しくして、これら着座面８Ａと取付座底面４Ａ、および当接面９Ａ，１０Ａと取付座壁面４Ｂ，４Ｃとが全面的に密着して当接するようにしているが、例えばこれら互いに当接する面同士の少なくとも一方においてその角度を僅かに異なるものとしたりして、この面同士が上記長手方向に延びるその縁部などで線当たりして当接するようにされていてもよく、仮に互いに当接する３つの面同士すべてがこのような線当たりで当接していたとしても、後端部６は３線支持、すなわち上記長手方向に垂直な断面においては安定的な３点支持されるとともに上記クサビ効果も維持されるので、確実にチップ５をクランプすることが可能となる。言い換えれば、上記構成のクランプ機構によれば、例えばチップ５の上記組をなす着座面８Ａおよび当接面９Ａ，１０Ａ間においても厳密な成形精度が要求されることはなく、上記角度に多少の誤差が生じたりしていてもチップ５を確実にクランプ可能であるので、チップ５の成形、製造をきわめて容易とすることができる。
【００３５】
しかも、本実施形態では、比較的広い面積でチップ５の上記着座面８Ａと当接して面当たりすることとなる上記取付座底面４Ａに、取付座壁面４Ｂ，４Ｃが離接する方向に垂直な方向すなわち上記長手方向に沿って延びる凹溝部４Ｈが形成されており、従ってこの凹溝部４Ｈに相対する部分では着座面８Ａに凸凹があったりしても、クランプされたチップ５にがたつきが生じたりすることはない。また、こうして凹溝部４Ｈを形成することにより、例えばチップ５の着座面８Ａやチップ取付座４の取付座底面４Ａが上下方向に向けて凸状に湾曲していたりしても、この凹溝部４Ｈと取付座底面４Ａとの交差稜線部による線当たりで着座面８Ａを確実に支持することができるので、このようなチップ５やチップ取付座４の成形精度に拘わらず、より一層確実にチップ５を安定して支持することが可能となる。
【００３６】
さらに、本実施形態では、このチップ５の後端部６における上下面９，１０についても、上面９においてはその長手方向略中央部に、また下面１０においてはその長手方向略両端部に、それぞれ一段突出する部分が形成された段面状とされており、従って実質的にはこれら突出した部分が当接面９Ａ，１０Ａとして取付座壁面４Ｂ，４Ｃと当接させられることとなるので、これ以外の上下面９，１０の一段凹んだ部分にはさらに厳密な精度を要することがなくなって、チップ５の成形を一層容易とすることが可能となる。加えて、このように上面９側の当接面９Ａが後端部６の長手方向中央部に、下面１０側の当接面１０Ａが長手方向両端部側に配設されることにより、この長手方向（もしくは仮想平面Ｐに沿った方向）においても後端部６は３点支持となるので、より安定して後端部６をチップ取付座４に支持してチップ５をホルダ１に固定することが可能となり、上下面９，１０が段差面とされて当接面９Ａ，１０Ａの面積が小さくなっても、十分な取付剛性をチップ５に確保することができる。
【００３７】
そして、その一方で、このチップ５の後端部６には、こうして組をなす着座面８Ａおよび当接面９Ａ，１０Ａに対して上記仮想平面Ｐに関し面対称となるように、他の一組の組をなす着座面８Ｂおよび当接面９Ｂ，１０Ｂが形成されており、従ってこのようなチップ５を、例えば図７ないし図１０に示す本発明の第２の実施形態のように、第１の実施形態のホルダ１とは勝手違いのホルダ２１に装着する場合でも、当該チップ５をそのまま使用することが可能となる。なお、この第２の実施形態において、第１の実施形態と共通する部分には同一の符号を配して説明を簡略化する。
【００３８】
ここで、この第２の実施形態におけるホルダ２１は串刃刃物台用のものであって、該ホルダ２１のシャンク２はその先端が折れ曲がったＬ字状に形成され、チップ取付座４が形成される先端部３は、この折れ曲がった部分の先端に、刃物台に装着されるシャンク２後端部に対して、上記先端が折れ曲がった側に偏って設けられている。そして、チップ取付座４は、上記シャンク２先端が折れ曲がった側とは反対側を向くこの先端部３の側面３Ｃ先端側に開口して、ホルダ１の長手方向（図７において右奥側から左手前側に向かう方向）に対して垂直に上記折れ曲がった側に向けて延びるように形成されており、このチップ取付座４の断面がなす凸六角形の上記取付座底面４Ａに対向する辺に相当する部分は、本実施形態では先端部３の先端面３Ｂに開口させられている。さらに、クランプ手段としてのクランプネジ１７は、やはりこのチップ取付座４を避けるようにして該チップ取付座と先端部３の可撓部３Ｇとの間にねじ込まれている。
【００３９】
このように構成された第２の実施形態のクランプ機構において、チップ５をホルダ２１に装着するには、チップ５の切刃部７におけるすくい面７Ｂをやはり上向きにして、その後端部６を上記側面３Ｃ側から上記長手方向に垂直な方向にチップ取付座４に挿入し、クランプネジ１７をねじ込む。このとき、このチップ５の後端部６においては、図１０に示すように上記他の組をなす着座面８Ｂが取付座底面４Ａに対向させられるとともに、当接面９Ｂ，１０Ｂが取付座壁面４Ｂ，４Ｃに対向させられて、クランプネジ１７のねじ込みによって取付座壁面４Ｂが取付座壁面４Ｃ側に接近することにより当接面９Ｂに当接して該当接面９Ｂを押圧し、これによって第１の実施形態と同様に後端部６が取付座底面４Ａおよび取付座壁面４Ｃに押し付けられてチップ５がクランプされる。
【００４０】
従って、このような第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様にチップ取付座４の取付座底面４Ａや取付座壁面４Ｂ，４Ｃあるいはチップ５の後端部６の上記着座面６Ｂや当接面９Ｂ，１０Ｂをそれほど高い精度で成形することなく、該チップ５を確実にクランプすることが可能となる。そして、これら第１、第２の実施形態のように勝手違いのホルダ１，２１に対しても同一のチップ５をそのまま装着することが可能であるので、上記構成のクランプ機構によれば、特許文献１，２に記載のクランプ機構に比べて用意すべきチップの品種を半数に削減することができ、すなわち工具品種の大幅な集約を図ることができて、その管理の簡略化や効率化、コストダウン等を促すことが可能となる。
【００４１】
さらに、上記クランプ機構において装着したチップ５を取り外す際には、上記クランプネジ１７を緩めるだけで弾性変形していた上面部３Ａが元に戻って当接面９Ａと取付座壁面４Ｂとの間に隙間があくので、チップ５をホルダ１の先端側あるいは掘る第２１の側面３Ｃ側に抜き出して簡単に取り外すことができる。そして、このチップ５における後端部６の上面９の後端側には、この上面９に２０〜７０°の角度θ_Ａ，θ_Ｂで交差して後端側に向かうに従い下面１０側に向かう面取り部１１（１１Ａ，１１Ｂ）が形成されており、従ってこうしてチップ５を取り外す際にも、後端部６がチップ取付座４から完全に抜き出る前に、この面取り部１１が抜き出たところでチップ５を上方に引き上げて取り出すことができるので、ホルダ１，２１のチップ５抜き出し側に十分なスペースがなくても、チップ５の交換を容易に行うことが可能となる。
【００４２】
しかも、本実施形態の面取り部１１は、後端側に向けて上面９に対する角度θ_Ａ，θ_Ｂが大きくなる複数の面取り部１１Ａ，１１Ｂによって構成されており、従ってチップ５を抜き出すほど上方に引き上げやすくなるので、一層容易なチップ５の交換を促すことができる。加えて、この面取り部１１の後端側には、チップ５がチップ取付座４に挿入される方向に対して垂直とされた後端面１２が残されていて、この後端面１２がやはりチップ５の挿入方向に対して垂直とされたチップ取付座４の端面４Ｄと当接することによりチップ５が位置決めされるので、このチップ５の位置決めを正確かつ容易にすることができるとともに、切削の際に作用する負荷に対しても位置にずれを生じたりすることなく、切刃７Ｃを確実に所定の位置に保持して精度の良い加工を行うことができる。
【００４３】
なお、この面取り部１１が上面９に対してなす角度θ_Ａ，θ_Ｂが小さすぎて面取り部１１が上面に対してなす傾斜が緩やかであったり、あるいは面取り部１１が形成される後端面１２からの範囲Ｌが短すぎたりすると、上述のような効果が奏功されなくなるおそれがある。また、逆に角度θ_Ａ，θ_Ｂが大きすぎて面取り部１１の傾斜が急であったり、面取り部１１が形成される範囲Ｌが長すぎたりすると、上面９と後端面１２との交差稜線部がこの面取り部１１によって切り欠かれる大きさが大きくなりすぎて、チップ５の挿入方向に対して垂直な後端面１２を十分な大きさで確保できなくなるおそれがあるので、角度θ_Ａ，θ_Ｂは２０〜７０°の範囲とされるのが望ましく、また面取り部１１は後端面１２から２〜１０ｍｍの範囲Ｌで形成されるのが望ましい。
【００４４】
さらにまた、本実施形態においては、そのチップ５先端側の切刃部７が、上記チップ取付座４に取り付けられる後端部６の上面９から下面１０側に向けての切刃７Ｃまでの距離Ｍが、この後端部６の上下面９，１０間の距離Ｎに対して２５〜４５％内の位置となるように該後端部６から突設させられており、すなわち切刃部７が後端部６の上下面９，１０間の中央よりも上側から突出するようにされている。従って、本実施形態のクランプ機構を備えたホルダ１，２１にあっては、こうしてチップ５の後端部６の上面９と切刃７Ｃとの距離Ｍが小さくされるために、この切刃７Ｃからホルダ１，２１の先端部３の上面までの距離も低く抑えることができ、例えば工作機械に複数のホルダ１，２１が取り付けられている場合において工具をホルダ１，２１ごと交換するようなときでも、取り外したホルダ１，２１が他のホルダ１，２１の先端部３上部に引っ掛かって干渉して交換作業に支障を来したりするのを防ぐことができる。
【００４５】
また、本実施形態では、チップ取付座４自体もホルダ１，２１の先端部３の上側に形成されていて、この先端部３の上面部３Ａがスリット１５を介して分けられた下面部３Ｅよりも薄肉とされているので、この先端部３の高さを一層低く抑えて上述のようなホルダ１，２１同士の干渉をさらに確実に防止することができる。その一方で、本実施形態では、こうして上面部３Ａが薄肉とされることにより、可撓部３Ｇも比較的薄肉に形成することができ、従って確実に上面部３Ａを弾性変形させてチップ５をクランクすることが可能となる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、チップ取付座には、取付座底面と、この取付座底面から離間する方向に向けて互いに接近する方向に延び、クランプ手段によって離接可能とされた一対の取付座壁面とを形成し、またチップ後端部には、取付座底面に当接可能な着座面と、この着座面から離間する方向に向けて互いに接近する取付座壁面に当接可能な一対の当接面とを、上記着座面に平行な仮想平面に対して面対称に２組形成することにより、これら取付座底面と着座面、および各一対の取付座壁面と当接面との当接による３面支持または３線支持によって高い成形精度を要さずともチップを確実にクランプすることができる一方、勝手違いのホルダに対しても同一のチップを装着することが可能となって、工具品種の集約を図ることができ、工具管理の簡略化や効率化、あるいは品種集約によるコストダウンを促すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すホルダ１の先端側部分の平面図である。
【図２】図１に示す実施形態の側面図である。
【図３】図１に示す実施形態の正面図である。
【図４】第１、第２の実施形態に装着されるスローアウェイチップ５の平面図である。
【図５】図４に示すスローアウェイチップ５の側面図である。
【図６】図４に示すスローアウェイチップ５の正面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態を示す斜視図である。
【図８】図７に示す実施形態におけるホルダ２１の先端側部分の拡大斜視図である。
【図９】図７に示す実施形態におけるホルダ２１の先端側部分を異なる方向から見た拡大斜視図である。
【図１０】図７における矢線Ａ方向視の側面図である。
【符号の説明】
１，２１ホルダ
３ホルダ１，２１の先端部
４チップ取付座
４Ａ取付座底面
４Ｂ，４Ｃ取付座壁面
５スローアウェイチップ
６スローアウェイチップ５の後端部
７切刃部
７Ｃ切刃
８Ａ，８Ｂ着座面
９スローアウェイチップ５の後端部６の上面
９Ａ，９Ｂ，１０Ａ，１０Ｂ当接面
１０スローアウェイチップ５の後端部の下面
１１（１１Ａ，１１Ｂ）面取り部
１７クランプネジ（クランプ手段）
θ_Ａ，θ_Ｂ面取り部１１Ａ，１１Ｂの上面９に対する角度
Ｌ面取り部１１が形成される範囲
Ｍスローアウェイチップ５の上面９から切刃７Ｃまでの距離
Ｎスローアウェイチップ５の上下面９，１０間の距離

Claims

ホルダの先端部に形成されたチップ取付座に、先端に切刃部が突設されたスローアウェイチップの後端部を挿入してクランプ手段により着脱可能に装着するスローアウェイチップのクランプ機構であって、上記チップ取付座は、取付座底面と、この取付座底面側から離間する方向に向けて互いに接近するように延びる一対の取付座壁面とを備えていて、これらの取付座壁面は上記クランプ手段によって離接可能とされるとともに、上記スローアウェイチップの後端部には、上記取付座底面に当接可能な着座面と、この着座面側から離間する方向に向けて互いに接近するように延びて上記一対の取付座壁面に当接可能とされる一対の当接面とが、上記着座面に平行な仮想平面に対して互いに面対称に２組備えられていることを特徴とするスローアウェイチップのクランプ機構。
上記取付座底面には、上記クランプ手段により上記一対の取付座壁面が離接する方向に垂直な方向に延びる凹溝部が該取付座底面に沿って形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスローアウェイチップのクランプ機構。
上記一対の当接面の一方が形成される上記スローアウェイチップの後端部の上面には、その後端側に、この上面に２０〜７０°の角度で交差して後端側に向かうに従い下面側に向かう面取り部が、この後端部の後端面から２〜１０ｍｍの範囲で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスローアウェイチップのクランプ機構。
上記切刃部は、その切刃が、上記スローアウェイチップの後端部の上面から下面側に向けてこれら上下面間の距離の２５〜４５％内の位置となるように上記後端部から突設されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のスローアウェイチップのクランプ機構。