JP2005532174A

JP2005532174A - 切削工具

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Publication number: JP2005532174A
Application number: JP2004501130A
Authority: JP
Inventors: ギャンブル、ケヴィン、エム．; セカンドロング、トーマス、ジェイ．、ザ; ヴェライン、ゲオルク、ハー．
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 2002-04-29
Filing date: 2003-04-28
Publication date: 2005-10-27
Anticipated expiration: 2023-04-28
Also published as: EP1499479B1; EP1499479A4; CN1649702A; AU2003234244A1; EP1499479A1; JP4227955B2; IL164538A0; IL164538A; WO2003092969A1; CN100406192C

Abstract

少なくとも１つのポケット（１１）を有するカッター本体（１０）を含む切削工具である。ポケットは、切削インサートカートリッジアセンブリ（１２）を受容するよう構成される。

Description

本発明は、一般的に、切削工具に関する。本発明は、特に、被加工物から材料を除去するための切削インサートを保持するカートリッジアセンブリを有する、ロータリーフライス又は立削りカッターに関する。カートリッジアセンブリは、フライスの本体に取り付けられたインサートの切刃の位置を調節する装置を含み得る。

フライスは、切削インサートが取り付けられる「ポケット」として知られる周方向に離間した１つ以上の凹部を有するカッター本体を有する、回転式切削工具である。切削インサートは、被加工物と断続的に係合し、被加工物から材料を除去する。各インサートは、インサートの中心に位置する穴を通って延びるクランプねじによって、個々のポケット内に固定される。ポケット及びクランプねじは、切削作業中のインサートをしっかりと取り付けるが、残念ながらポケットに取り付けられたインサートの切刃の相対的な位置を調節するための適切な手段は、、システムオペレータに対して提供されない。フライスの詳細な説明については、本明細書に参照として組み込まれる特許文献１を参照する。

フライス及び他の工具における切削インサートの位置を調節する装置は、当該技術分野で公知である。カッター本体に対する切削インサートの位置を調節する手段を有する、様々な調節装置が設計されている。例えば、本明細書に参照として組み込まれる特許文献２、特許文献３及び特許文献４を参照されたい。
米国特許第５，１０２，２６８号明細書米国特許第５，８００，０７９号明細書米国特許第６，００４，０８０号明細書米国特許第４，６９２，０６９号明細書

それにも関わらず、改良されたフライスの必要性が残っている。更に、従来技術の調節装置よりも容易且つ簡単に、カッター本体や他の工具の周囲に取り付けられた切削インサートの横方向の位置を調節する装置を含み得る、フライスの必要性が残っている。このような調節装置は、加工作業中に遭遇する厳しい動作環境に耐えられるのが理想的である。

一般的に言えば、一実施形態において、本発明は、切削インサートカートリッジアセンブリを受容するように構成された少なくとも１つのポケットを有するカッター本体を含む切削工具に向けられている。該少なくとも１つのポケットは、前方壁、後方壁及び底部壁を有する。該底部壁は、前方壁と後方壁との間に延在すると共に、前方壁に対して９０度より大きい角度で配置され且つ後方壁に対して９０度より小さい角度で配置される。インサートカートリッジアセンブリは、カートリッジ及びクランプウェッジを含む。該カートリッジは、前面、後面及び底面と、切削インサートを受容するインサートポケットとを有する。該底面はポケットの底部壁に対応する形状であり、該後面はポケットの後方壁に対応する形状である。クランプウェッジはダブテール形であると共に、前方ウェッジ面及び後方ウェッジ面を含む。該前方ウェッジ面はカートリッジポケットの前方壁に当接し、該後方ウェッジ面はカートリッジの前面に当接する。クランプウェッジは、カートリッジがカートリッジポケットから径方向に移動するのを防止する一助となる。

別の実施形態では、切削工具は、カートリッジに係合する偏心突起を含む位置調節装置を含む。該装置は、突起を変位させてカートリッジを対向する両方向に移動させるように、対向する両方向に変位可能である。

位置調節装置は、穴内に軸方向に固定された関係で支持された、例えば円筒形本体部材である本体部材を含む。該円筒形本体部材からは偏心突起が延出する。円筒形本体部材は、突起を変位させてカートリッジを対向する両方向に移動させるように、対向する両方向に変位可能である。

円筒形本体部材は、カッター本体の穴内で軸方向に固定された関係にある。円筒形本体部材は、偏心突起が延出する端部を有する。該突起は、カートリッジの後面のスロットに係合する。円筒形本体部材は、突起をスロット内で変位させてカートリッジを対向する両方向に移動させるように、対向する両方向に回転可能である。

カートリッジ及びインサートは単体構造として構成されてもよく、或いは、例えば多結晶ダイヤモンドの切刃が、カートリッジに直接形成されてもよい。

本発明の一実施形態では、ポケット内に、該ポケット内のカートリッジをクランプするクランプウェッジが設けられる。別の実施形態では、クランプウェッジは省略されてもよく、例えば、カートリッジを貫通してカッター本体内に至る穴を通る固定具によって、カートリッジを直接ポケットに固定できる。

切削工具に、他の任意の調節手段から独立して使用され得る、カートリッジの位置を微調整するための容易且つ高度に制御可能な調節装置が設けられるので、好ましい。

本発明の更なる特徴及びそこから得られる長所は、図面を参照した以下の詳細説明によって明らかとなる。

図１〜図３を参照する。複数の図面の全てを通して、同一参照番号は同一要素を示す。ロータリーフライス又はスロッタのカッター本体が、参照番号１０で示されている。カッター本体１０は、中心コア部１０ａと、本体１０の外周部に配置され周方向に離間し且つ径方向外側に開口した複数の凹部、即ちカートリッジポケット１１とを有する。カートリッジポケット１１は、部分的に楔形のカートリッジ１２（即ち、インサートカートリッジ）を受容するために設けられている。各カートリッジ１２の幅（即ち、本体１０の回転の中心軸Ｃ（図２に示す）に平行な寸法）は、一実施形態ではフライスカッター本体１０の幅より小さく、或いは、好ましい実施形態ではフライスカッター本体１０の全幅と等しい。

カートリッジの径方向内側の楔形の部分は、参照番号１２ａで示されている（図２に示す）。フライスカッター本体１０は、中心軸Ｃ回りに方向Ｒ（即ち、図２では時計回り方向）に回転するように構成されている。カッター本体１０の周囲に沿って、カートリッジポケット１１が均等に配分されている。図示されている実施形態では、１０個のカートリッジポケット１１が設けられている。しかし、或る場合では、カートリッジポケット１１は、フライスカッター本体の周囲に不均等に配分され得ることを理解されたい。更に、これより多い数又は少ない数のカートリッジポケット１１を設けることもできる。

各カートリッジポケット１１の、回転方向Ｒから見て先行又は前方壁１３は、２つの面１３ａ及び１３ｂを含む。面１３ａ及び１３ｂは互いに対して角度をつけて配置されてもよく、或いは、面１３ａ及び１３ｂは同一平面上にあってもよい。カートリッジポケット１１の後行又は後方壁１４は、略平坦な面を有する。前方壁１３と後方壁１４との間に延在する底部壁１５によって、カートリッジポケット１１の底部が画定される。カートリッジポケット１１の後方壁１４は、カートリッジ１２の後面１６に係合するように構成される。カートリッジポケット１１の底部壁１５は、カートリッジポケット１１の前方壁１３の径方向内側の面１３ｂに対して９０度より大きい角度で配置される。底部壁１５は、同じカートリッジポケット１１の後方壁１４に対して９０度より小さい角度δ（図３に示す）で配向される。

カートリッジ１２用のクランプ手段は、インサートがカートリッジ１２に着座した際にインサート１７の切刃の径方向内側に配置される、クランプウェッジ１８の形態である。ウェッジ１８の（回転方向Ｒを基準にして）先行又は前方ウェッジ面１９は、カートリッジポケット１１の前方壁１３の径方向内側の面１３ｂに当接するよう配置されている。ウェッジ１８の後行又は後方ウェッジ面２０は、カートリッジ１２の先行又は前面２１に当接するよう配置されている。ウェッジ１８は、ねじ切りされたクランプねじ２２等の固定具を締めた際に、カートリッジポケット１１の前方壁１３の面１３ｂに沿って変位される。ねじ２２は、カートリッジポケット１１の対応するねじ穴２３にねじ込み式に係合する。穴２３は、カッター本体１０のコア部１０ａに至るまで延びてもよい。クランプねじ２２には、ねじの底部に沿って右ねじが設けられると共に、ねじの頂部に沿って左ねじが設けられており、クランプねじがブロック内でねじ込まれる方向に又は外れる方向に回された際に、クランプウェッジ１８をクランプ方向及びクランプ解除方向（即ち、図１では径方向の対向する両方向）に明確に変位させることができる。クランプねじ２２を外れる方向に回すことにより、カートリッジ１２が弛められる。

カートリッジ１２の底面２６は、カートリッジポケット１１の底部壁１５と対応する形状である。カートリッジ１２がカートリッジポケット１１に取り付けられると、カートリッジポケット１１の底部壁１５は、カートリッジ１２の底面２６に係合する。好ましい実施形態では、カッター本体１０の回転及び切削プロセス中にカートリッジ１２が耐える応力を低減するために、カートリッジポケット１１の後方壁１４及び底部壁１５、並びにカートリッジ１２の後面１６及び底面２６は、丸みがついたコーナー部２７及び２８で交わる。コーナー部２７及び２８の半径は、カッター本体１０を貫通して延びる貫通穴２９の貫入によって制限される。穴２９は、カートリッジポケット１１の後方壁１４と後行するカートリッジポケット１１’の前方壁１３の径方向外面１３ａとの間に延びている。好ましい実施形態では、穴２９は、カートリッジポケット１１の後方壁１４の平面に対して垂直に配向されている。

貫通穴２９は、カッター本体に対するカートリッジの相対的な位置を、対向する両方向に機械的に調節する調節装置を支持する。図４及び図５に示されるように、調節装置は、本体部材３１を有するカム装置３０を含む。円筒形本体３１のその軸に沿った変位が促進されないように、本体部材３１はねじ切りされていない。好ましい実施形態では、本体部材３１は円筒形である。本体部材３１は、２つの対向する端部３２及び３３を有する。本体部材３１の一端部３２の近傍には、環状溝３４が設けられている。環状溝３４にはスナップリング３５が装着される。本体部材３１の反対側の端部３３には、穴２９内における調節装置の軸方向の移動を制限するためのフランジ３６が設けられている。貫通穴２９は、後行するカートリッジポケット１１’の前方壁１３の最も近くに、直径が異なる２つの同心開口を設けるための段状の半径３７（図３に示す）を有する。スナップリング３５は、貫通穴２９と段状半径３７との間に画定される肩部に係合し、フランジ３６は、カートリッジポケット１１の後方壁１４に係合する。スナップリング３５及びフランジ３６は、穴２９の軸に沿った円筒形本体３１の移動を防止する。

図４及び図５に示されるように、カム装置３０は、円筒形本体３１のフランジ３６を支持する端部３３から延出する偏心突起３８を有する。偏心突起３８は円筒形であるのが好ましい。しかし、突起３８は、カートリッジ１２に係合するのに適した任意の形状のほとんどのものであってよい。具体的には、カートリッジ１２の後面１６は、（図６に示されるように）フランジ３６を受容するための凹部３９と、突起３８を受容するための径方向に延びるスロット４０とを有する。スナップリング３５を支持する円筒形本体３１の端部３２は、工具係合凹部４１を有する。工具係合凹部４１は、（図３に示す）工具Ｔを受容するように構成される。工具Ｔは、円筒形本体３１をその回転軸回りに回転させて、カートリッジ１２を軸方向に変位させる、即ち、カートリッジ１２をカッター本体１０の中心軸Ｃに平行な線に沿って変位させるために提供される。円筒形本体３１が回転すると共に偏心突起３８がスロット４０内で移動するのを可能にするために、カートリッジ１２の後面１６の凹部３９は、フランジ３６よりも大きい寸法を有する。

円筒形本体３１は、３６０度未満で回転するように構成されるのが好ましい。本発明の好ましい実施形態では、円筒形本体３１は、約１８０度回転するように構成される。カートリッジ１２の後面１６のスロット４０を、カム装置３０の突起３８がスロット４０の径方向外端４２（例えば、図７Ｂでは上端部）を貫通のみ可能なように配向することによって、円筒形本体３１の回転を制限できる。スロット４０は、突起３８とスロット４０の径方向外端４２との間に隙間が設けられるのに十分な長さ又は大きさを有する。これにより、円筒形本体３１が回転した際に、突起３８がスロット４０の径方向外端４２に係合してカートリッジ１２を径方向（即ち、図７Ａ及び図７Ｃでは上方向）に変位させることが、防止される。（図７Ａ及び図７Ｃに示されるように）円筒形本体３１がいずれかの方向に完全に回されると、突起３８はスロット４０の径方向内端４３に係合して、カートリッジ１２をカートリッジポケット１１内へと径方向内側に押す。得られるカム装置３０は、他の任意の手動変位からは完全に独立して、カートリッジ１２を逆の又は対向する両方向に（即ち、図７Ａ〜図７Ｃでは、横方向に前後又は左右に）移動させるように構成される。

カートリッジ１２の径方向外側部分には、従来の方法で、切削インサート１７の配置用の座、即ちインサートポケットが設けられるべきである。図３に示されるように、この場合には、インサート１７には、カートリッジ１２の対応するねじ穴４７にねじ込み式に係合する、中心に設けられたクランプねじ４６の円錐形ヘッド４５を受容するための、中心アパーチャ４４が設けられる。インサート１７の中心アパーチャ４４は、インサート１７の底面４８に向かって減少する断面を有する。クランプねじ４６を締めた際に、インサートポケット内でインサート１７を位置決めするために、クランプねじ４６のヘッドは従来の方法で予圧されるべきである。

カートリッジ１２には、フライスカッター本体１０の周囲の異なる位置において、図１〜図３に示されるような、異なる向きに配置されるインサート１７を設けることも可能である。上記に基づき、インサート１７を図示されているものとは異なる向きで配置可能であることを、当業者は認識するはずである。更に、インサート１７はインデックス可能であり得る（即ち、異なる切刃を露出するためにインサート１７を回転させること及び／又は動かすことができる）ことも、認識されるはずである。これらのカートリッジ１２の全てに共通な１つの特徴は、インサート１７が、係合するクランプねじ４６を受容するための中心アパーチャ４４を有することである。インサート及びカートリッジは単体構造で形成されてもよいことも認識されよう。

図３に示されるように、カートリッジ１２の楔形部１２ａには、カートリッジ１２の前面２１の角度と後面１６の角度との合計であるカートリッジ角αが設けられている。例えば、カートリッジ１２の前面２１には、０度〜２０度の範囲内であり好ましくは約８度の角度βが設けられ得る。カートリッジ１２の後面１６には、５度〜４５度の範囲内であり好ましくは約９度の角度γが設けられ得る。得られるカートリッジ角αは、５度〜６５度の範囲内であり好ましくは約１７度である。得られる楔形部１２ａの形状はダブテール形であり、これは、カートリッジ１２がカートリッジポケット１１から径方向に逃げるのを防止する一助となる。

なお、カートリッジポケット１１の後方壁１４と底部壁１５との間の角度δは鋭角である。角度δは４５度〜８９度の範囲内であり、好ましくは約８０度である。これは、カートリッジ１２がカートリッジポケット１１内へと径方向内側後方にも移動されるのを確実にするためである。

カートリッジ１２とカッター本体のポケット１１との間の、カートリッジ１２の後面１６の径方向内側部分近傍には、間隙が設けられるべきである。カートリッジ１２の後面１６の角度γが約９度であり、カートリッジポケット１１の底部壁１５に対するカートリッジポケット１１の後方壁１４の角度δが約８０度である場合には、カートリッジ１２の後面１６の径方向内側部分とカッター本体のポケット１１との間に間隙が設けられる。この間隙は、カートリッジポケット１１の後方壁１４と底部壁１５との間及びカートリッジ１２の後面と底面２６との間の丸みがついたコーナー部２７及び２８の半径へと続くべきである。これは、カートリッジポケット１１の後方壁１４と底部壁１５との間のコーナー部２７の半径が、カートリッジ１２の後面１６と底面２６との間の半径２８よりも小さい場合に達成できよう。この間隙は、カートリッジ１２の面１６の径方向外側部分が常にカートリッジポケット１１の面１４の径方向外側部分と接触することを、確実にするためのものである。

引き続き図３を参照すると、カートリッジ１２の前面２１と後方ウェッジ面２０の径方向内側部分との間の間隙が示されている。これにより、カートリッジ１２をカートリッジポケット１１内へと径方向内側後方に移動させるために、クランプウェッジ１８の径方向外側部分がカートリッジ１２の前面２１に係合することが確実になる。この目的で、クランプねじ２２の中心軸Ｓ₁は、カッター本体１０の回転の中心軸Ｃとの関係において径方向に配向されるべきではない。中心軸Ｓ₁は、前方ウェッジ面１９の平面に対して平行であるべきである。カートリッジ１２の前面２１は、中心軸Ｓ₁及び前方ウェッジ面１９の平面に対して鋭角εを成す。角度εは５度〜６５度の範囲内であり、好ましくは約１８度である。上述したように、得られるウェッジ角θは約１７度であるのが好ましい。この２つの角度εとθとの相違により、カートリッジ１２の前面２１と後方ウェッジ面２０の径方向内側部分との間に間隙が設けられる。

作用においては、カートリッジポケット１１内のカートリッジ１２を調節するために、クランプウェッジ１８のクランプねじ２２を弛めて、クランプウェッジ１８を十分に弛める。クランプウェッジ１８が弛められた状態で、カム装置３０は、円筒形本体部材３１を適宜回転させることにより、カートリッジ１２の位置を調節できる。カッター本体１０は、左用カートリッジ１２（図７Ａ〜図７Ｃの上側）及び右用カートリッジ１２（図７Ａ〜図７Ｃの下側）を支持してもよい。図７Ａの上側の円筒形本体部材３１が時計回り方向に完全に回転すると、左用カートリッジ１２’はその最大切削位置（即ち、図７Ａでは右側）に位置する。同様に、図７Ａの下側の円筒形本体部材３１が反時計回り方向に完全に回転すると、右用カートリッジ１２はその最大切削位置（即ち、図７Ａでは左側）に位置する。これらの位置にある２つのカートリッジ１２’及び１２は、協働して最大幅のスロットＷ_MAXを切削できる。逆に、図７Ｃの上側の円筒形本体部材３１が反時計回り方向に完全に回転すると、左用カートリッジ１２’はその最小切削位置（即ち、図７Ｃでは左側）に位置する。同様に、図７Ｃの下側の円筒形本体部材３１が時計回り方向に完全に回転すると、右用カートリッジ１２はその最小切削位置（即ち、図７Ｃでは右側）に位置する。これらの位置にある２つのカートリッジ１２’及び１２は、協働して最小幅のスロットＷ_MINを切削できる。図７Ｂでは、円筒形本体３１は、偏心突起３８が上死点に位置するように回転する。これらの位置で、カートリッジ１２’及び１２は、図７Ａ及び図７Ｃに示される最小切削位置と最大切削位置との中間の位置に移動する。

次に図８〜図１０を参照する。複数の図面の全てを通して、同一参照番号は同一要素を示す。ロータリーフライス又はスロッタのカッター本体が、参照番号１０で示されている。フライスカッター本体１０は、中心軸Ｃ回りに方向Ｒ（即ち、図９では時計回り方向）に回転するように構成されている。フライスカッター本体１０は、中心コア部１０ａと、本体１０の外周部に配置され周方向に離間し且つ径方向外側に開口した複数の凹部、即ちカートリッジポケット１１とを有する。カートリッジポケット１１は、部分的に楔形のカートリッジ１２（即ち、インサートカートリッジ）及びクランプウェッジ１８を含むカートリッジアセンブリ（詳細は後述する）を受容するために設けられている。

カッター本体１０の周囲に沿って、カートリッジポケット１１が均等に配分されている。図示されている実施形態では、１０個のカートリッジポケット１１が設けられている。しかし、或る場合では、カートリッジポケット１１は、フライスカッター本体の周囲に不均等に配分され得ることを理解されたい。更に、これより多い数又は少ない数のカートリッジポケット１１を設けることもできる。

各カートリッジポケット１１の、回転方向Ｒから見て先行又は前方壁１３は、２つの面１３ａ及び１３ｂを含む。面１３ａ及び１３ｂは互いに対して角度をつけて配置されてもよく、或いは、面１３ａ及び１３ｂは同一平面上にあってもよい。カートリッジポケット１１の後行又は後方壁１４は、略平坦な面を有する。前方壁１３と後方壁１４との間に延在する底部壁１５によって、カートリッジポケット１１の底部が画定される。カートリッジポケット１１の後方壁１４は、カートリッジ１２の後面１６に係合するように構成される。カートリッジポケット１１の底部壁１５は、カートリッジポケット１１の前方壁１３の径方向内側の面１３ｂに対して９０度より大きい角度で配置される。底部壁１５は、同じカートリッジポケット１１の後方壁１４に対して９０度より小さい角度δ（図１０に示す）で配向される。

楔形のカートリッジ１２の幅（即ち、本体１０の回転の中心軸Ｃ（図９に示す）に対して平行な寸法）は、一実施形態ではフライスカッター本体１０の幅より小さく、或いは、好ましい実施形態ではフライスカッター本体１０の全幅と等しい。（図９に示す）カートリッジの径方向内側の楔形部は、参照番号１２ａで示されている。

カートリッジアセンブリは、インサートがカートリッジ１２に着座した際にインサート１７の切刃の径方向内側に配置されるクランプウェッジ１８の形態の、カートリッジ１２用のクランプ手段を含む。ウェッジ１８の（回転方向Ｒを基準にして）先行又は前方ウェッジ面１９は、カートリッジポケット１１の前方壁１３の径方向内側の面１３ｂに当接するよう配置されている。ウェッジ１８の後行又は後方ウェッジ面２０は、カートリッジ１２の先行又は前面２１に当接するよう配置されている。ウェッジ１８は、ねじ切りされたクランプねじ２２等の固定具を締めた際に、カートリッジポケット１１の前方壁１３の面１３ｂに沿って変位される。ねじ２２は、カートリッジポケット１１の対応するねじ穴２３にねじ込み式に係合する。穴２３は、カッター本体１０のコア部１０ａに至るまで延びてもよい。クランプねじ２２には、ねじの底部に沿って右ねじが設けられると共に、ねじの頂部に沿って左ねじが設けられており、クランプねじがブロック内でねじ込まれる方向に又は外れる方向に回された際に、クランプウェッジ１８をクランプ方向及びクランプ解除方向（即ち、図８では径方向の対向する両方向）に明確に変位させることができる。クランプねじ２２を外れる方向に回すことにより、カートリッジ１２が弛められる。

カートリッジ１２の底面２６は、カートリッジポケット１１の底部壁１５と対応する形状である。カートリッジ１２がカートリッジポケット１１に取り付けられると、カートリッジポケット１１の底部壁１５は、カートリッジ１２の底面２６に係合する。好ましい実施形態では、カッター本体１０の回転及び切削プロセス中にカッター本体１０が耐える応力を低減するために、カートリッジポケット１１の後方壁１４及び底部壁１５、並びにカートリッジ１２の後面１６及び底面２６は、丸みがついたコーナー部２７及び２８で交わる。コーナー部２７及び２８の半径は、カートリッジの着座面２６及びポケットの底部壁１５によって制限される。

カートリッジ１２の径方向外側部分には、従来の方法で、切削インサート１７の配置用の座、即ちインサートポケットが設けられるべきである。図１０に示されるように、この場合には、インサート１７には、カートリッジ１２の対応するねじ穴４７にねじ込み式に係合する、中心に設けられたクランプねじ４６の円錐形ヘッド４５を受容するための、中心アパーチャ４４が設けられる。インサート１７の中心アパーチャ４４は、インサート１７の底面４８に向かって減少する断面を有する。クランプねじ４６を締めた際に、インサートポケット内でインサート１７を位置決めするために、クランプねじ４６のヘッドは従来の方法で予圧されるべきである。

カートリッジ１２には、フライスカッター本体１０の周囲の異なる位置において、図８〜図１０に示されるような、異なる向きに配置されるインサート１７を設けることも可能である。上記に基づき、インサート１７を図示されているものとは異なる向きで配置可能であることを、当業者は認識するはずである。更に、インサート１７はインデックス可能であり得る（即ち、異なる切刃を露出するためにインサート１７を回転させること及び／又は動かすことができる）ことも、認識されるはずである。これらのカートリッジ１２の全てに共通な１つの特徴は、インサート１７が、係合するクランプねじ４６を受容するための中心アパーチャ４４を有することである。インサート及びカートリッジは単体構造で形成されてもよいことも認識されよう。インサート及びカートリッジは単体構造で形成されてもよいことも認識されよう。

図１０及び図１１に示されるように、カートリッジ１２の楔形部１２ａには、カートリッジ１２の前面２１の角度と後面１６の角度との合計であるカートリッジ角αが設けられている。例えば、カートリッジ１２の前面２１には、０度〜２０度の範囲内であり好ましくは約４度の角度βが設けられ得る。カートリッジ１２の後面１６には、５度〜４５度の範囲内であり好ましくは約９度の角度γが設けられ得る。得られるカートリッジ角αは、５度〜６５度の範囲内であり好ましくは約１３度である。得られる楔形部１２ａの形状はダブテール形であり、これは、カートリッジ１２がカートリッジポケット１１から径方向に逃げるのを防止する一助となる。

引き続き図１０を参照すると、カートリッジ１２の前面２１と後方ウェッジ面２０の径方向内側部分との間の間隙が示されている。これにより、カートリッジ１２をカートリッジポケット１１内へと径方向内側後方に移動させるために、クランプウェッジ１８の径方向外側部分がカートリッジ１２の前面２１に係合することが確実になる。この目的で、クランプねじ２２の中心軸Ｓ₁は、カッター本体１０の回転の中心軸Ｃとの関係において径方向に配向されるべきではない。中心軸Ｓ₁は、前方ウェッジ面１９の平面に対して平行であるべきである。カートリッジ１２の前面２１は、中心軸Ｓ₁及び前方ウェッジ面１９の平面に対して鋭角εを成す。角度εは５度〜６５度の範囲内であり、好ましくは約１４度である。上述したように、得られるウェッジ角θは約１５度であるのが好ましい。この２つの角度εとθとの相違により、カートリッジ１２の前面２１と後方ウェッジ面２０の径方向内側部分との間に間隙が設けられる。

作用においては、カートリッジポケット１１内のカートリッジ１２を調節するために、クランプウェッジ１８のクランプねじ２２を弛めて、クランプウェッジ１８を十分に弛める。カッター本体１０は、左用カートリッジ１２（図１２の上側）及び右用カートリッジ１２（図１２の下側）を支持してもよい。

複数の好ましい実施形態に関して本発明を説明したが、当業者には、様々な変更及び追加が自明となろう。そのような変形、修正及び変動は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される本発明の範囲に包含されることが意図される。

本明細書で参照した文献、特許及び特許出願は、参照として本明細書に組み込まれる。

本発明のインサートカートリッジ調節装置を含む切削工具の部分分解前方斜視図である。幾つかのインサートカートリッジ調節装置及びウェッジねじが完全に示されている、図１に示されている切削工具の部分切取側方立面図である。図１及び図２に示されている切削工具の部分切取側方立面拡大図である。図１〜図３に示されているインサートカートリッジ調節装置の前方斜視拡大図である。図４に示されているインサートカートリッジ調節装置の後方斜視図である。図１〜図３に示されているインサートカートリッジの後方斜視拡大図である。３つの異なる位置にあるインサートカートリッジを示すための、図１に示されている切削工具の調節装置及び一連の右用及び左用インサートカートリッジの拡大図である。３つの異なる位置にあるインサートカートリッジを示すための、図１に示されている切削工具の調節装置及び一連の右用及び左用インサートカートリッジの拡大図である。３つの異なる位置にあるインサートカートリッジを示すための、図１に示されている切削工具の調節装置及び一連の右用及び左用インサートカートリッジの拡大図である。インサートカートリッジアセンブリを含む切削工具の部分分解前方斜視図である。図８に示されている切削工具の部分切取側方立面図である。図８及び図９に示されている切削工具の拡大部分切取側方立面図である。図８〜図１０に示されているインサートカートリッジの後方斜視拡大図である。図８に示されている切削工具の調節装置並びに一連の右用及び左用インサートカートリッジの拡大図である。

Claims

切削工具であって、
カッター本体の穴と連通するスロットを含む切削インサートカートリッジを受容するように構成された少なくとも１つのポケットを有するカッター本体と、
軸方向に固定され且つ前記穴に対して回転可能に可動な位置調節装置であって、該位置調節装置は本体部材及び該本体部材から延出する偏心突起を含み、該偏心突起は前記カートリッジの前記スロットに係合する、位置調節装置と、
を含み、
前記装置は、前記偏心突起が前記カートリッジを前記カッター本体に対して変位させるように回転可能である、
切削工具。
前記偏心突起が前記カートリッジのスロットに係合し、前記装置が、前記スロット内で前記突起を変位させて前記カートリッジを移動させるように、対向する両方向に回転可能である、請求項１記載の切削工具。
前記スロットが前記装置の回転を制限する寸法を有する、請求項２記載の切削工具。
前記位置調節装置が、前記カッター本体の穴内の円筒形本体部材と、前記カートリッジのスロットに係合する偏心突起と、を含み、前記円筒形本体部材が、前記突起を変位させて前記カートリッジを移動させるように、対向する両方向に回転可能である、請求項１記載の切削工具。
前記円筒形本体部材が、ばね輪及びフランジによって前記穴に対して軸方向に固定された関係で保持される、請求項４記載の切削工具。
前記スロットが前記装置の回転を制限する寸法を有する、請求項４記載の切削工具。
少なくとも１つのポケット及び該ポケットと連通する穴を有するカッター本体と、
前記ポケット内の、切削インサートを支持するカートリッジと、
前記穴内で軸方向に固定された関係で支持される円筒形本体部材であって、そこから延出する偏心突起を有し、該突起が前記カートリッジに係合し、該円筒形本体部材が、前記突起を変位させて前記カートリッジを対向する両方向に移動させるように、対向する両方向に変位可能である、円筒形本体部材と、
を含む切削工具。
前記スロットが前記装置の変位を制限する寸法を有する、請求項７記載の切削工具。
前記スロットが前記装置の変位を約１８０度に制限する寸法を有する、請求項７記載の切削工具。
前記円筒形本体部材が、該円筒形本体部材によって前記穴の第１の端部において支持されたばね輪と、該円筒形本体部材によって前記穴の第２の端部において支持されたフランジとによって、前記穴に対して軸方向に固定された関係で保持される、請求項７記載の切削工具。
前記カートリッジが、前記フランジを受容するための凹部を更に有する、請求項１０記載の切削工具。
少なくとも１つのポケット及び該ポケットと連通する穴を有するカッター本体と、
前記ポケット内の切削インサートカートリッジと、
前記ポケット内の前記カートリッジをクランプする、前記ポケット内のクランプウェッジと、
前記穴内で軸方向に固定された関係にある円筒形本体部材であって、該円筒形本体部材は偏心突起が延出する端部を有し、該突起は前記カートリッジの後面のスロットに係合し、該円筒形本体部材は、前記スロット内で前記突起を変位させて前記カートリッジを横方向の対向する両方向に移動させるように、対向する両方向に回転可能である、円筒形本体部材と、
を含む切削工具。
前記スロットが前記装置の回転を制限する寸法を有する、請求項１２記載の切削工具。
前記ポケット内における前記円筒形本体部材の位置が固定され、前記カートリッジ及び前記スロットが、前記装置の回転を約１８０度に制限するように構成され且つ制限する寸法を有する、請求項１２記載の切削工具。
前記円筒形本体部材が、該円筒形本体部材によって前記穴の第１の端部において支持されたばね輪と、該円筒形本体部材によって前記穴の第２の端部において支持されたフランジとによって、前記穴内で軸方向に固定された関係で保持される、請求項１２記載の切削工具。
前記カートリッジの後面が、前記フランジを受容するための凹部を更に有する、請求項１５記載の切削工具。
前記円筒形本体部材が、前記偏心突起が延出する端部とは反対側に工具係合端部を有する、請求項１３記載の切削工具。
前記カートリッジの下部と前記ポケットとの間に間隙が設けられる、請求項１２記載の切削工具。
前記カートリッジの下部と前記クランプウェッジとの間に間隙が設けられる、請求項１２記載の切削工具。
切削工具であって、
切削インサートカートリッジアセンブリを受容するように構成された少なくとも１つのポケットを有するカッター本体を含み、前記少なくとも１つのポケットは前方壁、後方壁及び底部壁を有し、該底部壁は前記前方壁と前記後方壁との間に延在すると共に前記前方壁に対して９０度より大きい角度で配置され且つ前記後方壁に対して９０度より小さい角度で配置され、
前記インサートカートリッジアセンブリは、カートリッジ及びクランプウェッジを含み、該カートリッジは前面、後面及び底面と、切削インサートを受容するインサートポケットとを有し、前記底面は前記ポケットの前記底部壁に対応する形状であり、前記後面は前記ポケットの前記後方壁に対応する形状であり、
前記クランプウェッジはダブテール形であると共に前方ウェッジ面及び後方ウェッジ面を含み、前記前方ウェッジ面は前記カートリッジポケットの前記前方壁に当接し、前記後方ウェッジ面は前記カートリッジの前記前面に当接し、前記クランプウェッジは、前記カートリッジが前記カートリッジポケットから径方向に移動するのを防止する一助となる、
切削工具。
前記カートリッジの幅が前記カッター本体の幅より小さい、請求項２０記載の切削工具。
前記カートリッジが前記カッター本体の幅と等しい、請求項２１記載の切削工具。
前記ポケットが、固定具を受容するためのねじ穴を含み、前記固定具が前記ウェッジと連通することにより、前記固定具の回転によって前記ウェッジが前記カートリッジポケットの前記前方壁に沿ってクランプ位置とクランプ解除位置との間で移動され得る、請求項２０記載の切削工具。
前記カートリッジが、前記カートリッジの前面の角度と前記カートリッジの後面の角度との合計であるカートリッジ角αを含む、請求項２３記載の切削工具。
前記カートリッジの前面が０度〜２０度の範囲内の角度βである、請求項２４記載の切削工具。
前記カートリッジの後面が５度〜４５度の範囲内の角度γである、請求項２４記載の切削工具。
前記得られるカートリッジ角αが５度〜６５度の範囲内である、請求項２４記載の切削工具。
前記カートリッジポケットの前記後方壁と前記底部壁とが鋭角δを成す、請求項２０記載の切削工具。
前記角度δが４５度〜８９度の範囲内である、請求項２８記載の切削工具。
前記カートリッジの前記前面と前記後方ウェッジ面の径方向内側部分との間に間隙が形成される、請求項２９記載の切削工具。
前記固定具の中心軸Ｓ₁が前記カッター本体の中心軸Ｃに関して径方向に配向されない、請求項３０記載の切削工具。
前記中心軸Ｓ₁が、前記前方ウェッジ面によって構成される平面に対して平行である、請求項３１記載の切削工具。
前記カートリッジの前記前面が、前記中心軸Ｓ₁及び前記前方ウェッジ面によって構成される前記平面に対して鋭角εを成す、請求項３２記載の切削工具。
前記角度εが５度〜６５度の範囲内である、請求項１４記載の切削工具。