JP2007038330A

JP2007038330A - 切削カートリッジおよび切削工具

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Publication number: JP2007038330A
Application number: JP2005223909A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Ezaki; 芳明江崎
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2005-08-02
Filing date: 2005-08-02
Publication date: 2007-02-15

Abstract

【課題】ワーク加工面の面粗度および加工精度に優れ、切削刃およびカートリッジ寿命が長く、かつ、切削加工の作業能率が良好な切削カートリッジおよびそれが取付けられた切削工具を提供する。
【解決手段】切削工具に複数取付けて、ワーク表面の切削加工に使用される切削カートリッジ１において、切削工具のワークと対面する側に第１取付ねじ７を介して取付けられるカートリッジ本体部２と、カートリッジ本体部２に第２取付ねじ８を介して取付けられる切削刃３と、カートリッジ本体部２に設けられ、カートリッジ本体部２からワーク側への切削刃３の突出量を調整する調整機構４とを備え、調整機構４は、切削刃３をワーク側に押圧する調整ねじ５と、第２取付ねじ８のねじ穴６ｂに、第２取付ねじ８の外径よりも大きな穴径を有する拡径部６ａがねじ穴６ｂの入口側から所定長さだけ形成される調整穴６とで構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、切削工具に複数取付けてワーク表面の切削加工に使用される切削カートリッジおよびその切削カートリッジが取付けられた切削工具に関する。

従来、ワーク表面の切削加工に使用される切削工具として、以下に示すようなものが提案されている。
特許文献１では、次のような切削工具が記載されている。図８に示すように、切削工具（特許文献１ではスローアウエイ式フライス）１００は、軸線周りに回転する略円盤状のフライス本体１０１と、このフライス本体１０１の外周辺部の所定位置に設けられた凹部１０３と、この凹部１０３内に嵌挿されたチップ１０２、チップ受け具１０４ａ、１０４ｂ、および、図示しないウエッジ、ブレーカーピースとから構成されている。ここで、チップ受け具１０４ａ、１０４ｂは、凹部１０３中にフライス本体１０１の軸方向、半径方向の２方向に、ねじ１０５ａ、１０５ｂで着脱自在に取付けられている。

切削工具１００において、チップ１０２の凹部１０３中への取付は、チップ１０２の側面を、所定のチップ受け具１０４ａ、１０４ｂの上面に密接させ、かつ、チップ１０２のすくい面１０２ａにブレーカーピースを密接させるようにしてから、ウエッジを嵌挿させることによって行なわれている。そして、チップ１０２の取付位置（突出量）は、所定のチップ受け具１０４ａ、１０４ｂの大きさによって決定される。

また、特許文献２では、次のような切削工具が記載されている。図９に示すように、切削工具（特許文献２では正面フライス）１１０は、環状をなすフライス本体１１１と、このフライス本体１１１の外周縁（外周辺部）の所定位置に設けられた取付け溝１１３と、この取付け溝１１３内に取付けられたブレード１１２とから構成されている。このブレード１１２は楔１１４の圧接により取付けられ、このブレード１１２の上側には、ブレード１１２の取付位置（突出量）の調整を行なう調整駒１１６が隣接されている。この調整駒１１６は、長穴１１７に貫通するボルト１１８で取付け溝１１３内に取付けられ、調整駒１１６に穿設されたねじ穴１１９には、ボルト１２０が螺合されている。

切削工具１１０において、ブレード１１２のアキシャル方向の取付位置（突出量）の調整は、ボルト１２０の先端をブレード１１２の端面１２１に当接することによって行なわれる。そして、楔１１４が弛んでいる状態のときに、調整駒１１６を長穴１１７の範囲内で移動することにより、ブレード１１２の取付位置を粗調整し、次に、ボルト１２０を回動することにより、ブレード１１２の取付位置を微調整し、次いで、楔１１４を左右ねじ１１５で沈めてブレード１１２を圧接することにより、ブレード１１２の取付位置を確定する。

さらに、特許文献３では、次のような切削工具が記載されている。図１０に示すように、切削工具（特許文献３では回転切削工具）１３０は、円柱状の工具本体１３１と、この工具本体１３１の外周（外周辺部）に設けられた取付け凹部１３８と、この取付け凹部１３８内に取付けられたカートリッジ１３４とから構成されている。このカートリッジ１３４は、略直方体形状をなし、保持ねじ１３６で凹部１３８内に保持されている。また、カートリッジ１３４の一つの側面のワークと対面する前端側には、チップ取付けねじ１３５で取付けられたチップ１３３を備えている。また、カートリッジ１３４の後端側の端面には、カートリッジ１３４の取付位置を調整する、すなわち、チップ１３３の取付位置（突出量）を調整する調整ねじ１４０が螺合されている。さらに、カートリッジ１３４の中央部付近には、保持ねじ１３６が貫通する取付け穴１４３が形成され、この取付け穴１４３は、カートリッジ１３４の取付位置を調整可能にするために、調整方向にクリアランス１４４を有している。

また、カートリッジ１３４の取付け凹部１３８への取付を確実なものとし、切削加工時の工具本体１３１の回転による遠心力でカートリッジ１３４がワーク側に飛び出したりしないように、保持ねじ１３６によるカートリッジ１３４の保持に加えて、チップ１３３のすくい面１３３ａ側に形成されたクランプ溝１４２を止めねじ１３７で所定の傾斜角度で押圧している。そして、止めねじ１３７は、工具本体１３１の本体くぼみ１３２に形成された傾斜ねじ孔１３９に、本体くぼみ１３２の表面から突出しないように、挿通されている。

切削工具１３０において、チップ１３３の取付位置（突出量）の調整は、以下のようにして行なわれる。まず、カートリッジ１３４を、工具本体１３１の取付け凹部１３８内に挿入し、保持ねじ１３６で軽く保持する。取付け凹部１３８内には、予め位置合わせされた位置決め駒１４１が取付けられ、調整ねじ１４０のヘッド部が位置決め駒１４１に当接することで、カートリッジ１３４の取付位置が設定される。次に、取付位置の調整のため、調整ねじ１４０が回動することにより、取付け穴１４３のクリアランス１４４の範囲内でカートリッジ１３４が移動し、チップ１３３の取付位置（突出量）が調整される。取付位置（突出量）の調整が終了した後、保持ねじ１３６が強くねじ込まれ、カートリッジ１３４の取付が完全になり、チップ１３３の取付位置（突出量）が確定される。
実開平２−１４３１１２号公報（第６頁第１６行〜第８頁第１８行、第１図〜第３図）実開平７−２７７１７号公報（段落番号０００５〜００１９、図１〜図４）特開２００２−１１３６０９号公報（段落番号００１７〜００３２、図１、図２、図６）

しかしながら、特許文献１の切削工具１００においては、チップ１０２を切削工具１００に取付後、ウエッジの嵌挿により、チップ１０２の突出量が確定される。そのため、ウエッジの嵌挿の際に、チップ１０２が動いてしまうことがあった。また、チップ１０２の突出量を変更するためには、別のチップ受け具への交換が必要となり、頻繁にチップ受け具１０４ａ、１０４ｂを交換することができなかった。その結果、切削工具１００に複数取付けられたチップ１０２の取付位置（突出量）のバラツキを抑えることができなかった。また、チップ１０２の突出量を、チップ１０２突出量確定後に再調整することもできなかった。さらに、チップ１０２の交換取付に長時間を要していた。

特許文献２の切削工具１１０においては、ブレード１１２を切削工具１１０に取付後、楔１１４の圧設により、ブレード１１２の突出量が確定される。そのため、楔１１４の圧接の際に、調整終了後のブレード１１２が動いてしまうことがあった。

特許文献３の切削工具１３０においては、チップ１３３を取付けたカートリッジ１３４を切削工具１３０に取付後、保持ねじ１３６の強いねじ込みにより、チップ１３３の突出量が確定される。そのため、ねじ込みの際に、取付け穴１４３のクリアランス１４４の範囲内でカートリッジ１３４が動いてしまうことがあった。

その結果、切削工具１１０または切削工具１３０においては、複数取付けられたブレード１１２またはチップ１３３の突出量のバラツキを抑えることができなかった。また、ブレード１１２またはチップ１３３の突出量を、ブレード１１２またはチップ１３３突出量確定後に再調整することもできなかった。さらに、ブレード１１２またはカートリッジ１３４の取付位置の再設定が必要となり、ブレード１１２またはカートリッジ１３４の切削工具１１０、１３０への取付に長時間を要していた。

前記のように、従来の切削工具１００、１１０、１３０においては、チップ１０２、１３３またはブレード１１２（以下、切削刃と称す）の突出量のバラツキを抑えることができないため、切削加工の際に切削量のバランスが崩れ、切屑の厚みが不均一となり、突出量の大きい切削刃に余分な負荷が加わって欠損、飛散を招き、切削刃、および、それを取付けたカートリッジの寿命が短くなるという問題があった。また、切削刃の欠損、飛散により、ワーク加工面にビビリ等が発生し、面粗度および加工精度が悪化するという問題もあった。さらに、切削刃の取付に長時間を要するため、切削加工の作業能率が悪くなるという問題もあった。

本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、ワーク加工面の面粗度および加工精度に優れ、切削刃およびカートリッジ寿命が長く、かつ、切削加工の作業能率が良好な切削カートリッジおよびそれが取付けられた切削工具を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の切削カートリッジは、切削工具に複数取付けて、ワーク表面の切削加工に使用される切削カートリッジにおいて、前記切削工具の前記ワークと対面する側に第１取付ねじを介して取付けられるカートリッジ本体部と、前記カートリッジ本体部に第２取付ねじを介して取付けられる切削刃と、前記カートリッジ本体部に設けられ、当該カートリッジ本体部から前記ワーク側への前記切削刃の突出量を調整する調整機構とを備え、前記調整機構は、前記切削刃を前記ワーク側に押圧する調整ねじと、前記第２取付ねじのねじ穴に、当該第２取付ねじの外径よりも大きな穴径を有する拡径部が当該ねじ穴の入口側から所定長さだけ形成される調整穴とで構成されることを特徴とする。

前記構成によれば、調整機構を構成する調整ねじにより切削刃が押圧されると、切削刃をカートリッジ本体部に取付けている第２取付ねじが、調整機構を構成する調整穴の拡径部内でたわむ。そのたわみに連動して、切削刃が、カートリッジ本体部の切削刃取付表面（後記する突部の側壁）に沿って滑り、カートリッジ本体部端面から所定の量だけ突出する。そして、切削刃が突出した状態の切削カートリッジが、切削工具に第１取付ねじを介して取付けられる。したがって、切削刃の取付位置が切削工具取付前に確定するため、従来の切削工具のように、切削工具取付後に切削刃が動くことがないので、複数の切削刃の突出量のバラツキが抑えられる。

前記課題を解決するために、請求項２に記載の切削カートリッジは、前記カートリッジ本体部が、前記ワークと対面する側に突部を有する直方体形状であって、前記突部の側壁に前記切削刃が前記第２取付ねじを介して取付けられていることを特徴とする。

前記構成によれば、調整ねじで切削刃が押圧されると、切削刃が突部の側壁に沿って滑るため、切削刃のカートリッジ本体部からの突出量が安定する。したがって、複数の切削刃の突出量のバラツキがさらに一層抑えられる。

前記課題を解決するために、請求項３に記載の切削工具は、請求項１または請求項２に記載の切削カートリッジと、その切削カートリッジが複数取付けられた、軸線周りに回転する円盤形状の工具本体部とを備えることを特徴とする。

前記構成によれば、切削工具には、請求項１または請求項２に記載の切削カートリッジが複数取り付けられているため、複数の切削刃の突出量のバラツキが抑えられる。

本発明に係る切削カートリッジは、切削工具に複数取付けてワーク切削加工に使用した際、切削刃の欠損、飛散を招くことがない。また、ワーク加工面にビビリ等が発生しない。さらに、切削刃の取付位置を再設定する必要もないので、取付時間が短くなる。したがって、ワーク加工面の面粗度および加工精度に優れ、カートリッジ寿命が長く、かつ、切削加工の作業能率が良好なものとなる。
本発明に係る切削工具は、ワーク切削加工に使用した際、切削刃の欠損、飛散を招くことがない。また、ワーク加工面にビビリ等が発生しない。さらに、切削刃の取付位置を再設定する必要もないので、取付時間が短くなる。したがって、ワーク加工面の面粗度および加工精度に優れ、切削工具の寿命が長く、かつ、切削加工の作業能率が良好なものとなる。

本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１（ａ）は切削刃の調整前、（ｂ）は切削刃の調整後の切削カートリッジの構成を示す斜視図、図２は切削刃の調整作業を示し、（ａ）は図１（ａ）の断面図、（ｂ）は図１（ｂ）の断面図、図３（ａ）は図１（ｂ）の切削カートリッジの平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は底面図、図４は切削カートリッジを取付けた切削工具であって、（ａ）は上方側から見た斜視図、（ｂ）は下方側から見た斜視図、図５（ａ）〜（ｃ）は切削カートリッジの取付形態を示す切削工具の部分平面図、図６は切削カートリッジの取付形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図、図７は切削工具を装着する工作機械の概略を示す斜視図である。

＜切削カートリッジ＞
まず、本発明に係る切削カートリッジについて説明する。
切削カートリッジは、切削工具に複数取付けて、ワーク表面の切削加工に使用されるものである。図１（ａ）、（ｂ）に示すように、切削カートリッジ１の構成は、カートリッジ本体部２と、切削刃３と、調整機構４とを備えるものである。以下、各構成について説明する。
（カートリッジ本体部）
カートリッジ本体部２は、切削工具１０（工具本体部１１）のワークと対面する側に第１取付ねじ７を介して取付けられるもので（図１（ｂ）、図４（ａ）、（ｂ）参照）、切削加工の際に発生する衝撃を考慮して、鋼材からなるものが好ましい。また、工具本体部１１への取付を考慮して、工具本体部１１と同材質の、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金製のものを使用してもよい。

図３（ａ）〜（ｄ）（ただし、第１取付ねじ７の記載は省略）に示すように、カートリッジ本体部２は、ワークと対面する側の下面２ｉに突部２ｃを有する直方体形状をなすことが好ましい。しかしながら、カートリッジ本体部２は、工具本体部１１の切欠部１１ｃ（図４（ｂ）参照）に対応する形状であれば、突部２ｃを有する直方体以外の形状であってもよい。

突部２ｃは、下面２ｉの一端部に形成されているものが好ましいが、中央部または両端部に形成されているものでもよい。また、突部２ｃは切削刃３を取付ける側壁２ｄを有し、その側壁２ｄは切削刃３の底面と当接する側面２ｅと、切削刃３の側面と当接する側面２ｆとから構成されることが好ましい。そして、側面２ｅ、２ｆは、切削刃３が調整ねじ５（調整機構４）で押圧された際に、切削刃３を滑らせる面となる。また、側面２ｅは、側面２ｅに取付けられる切削刃３が所定角度で傾斜する傾斜面であってもよい（図６（ａ）、（ｂ）参照）。さらに、側面２ｆは、台形断面形状を有する切削刃３の側面テーパに対応した傾斜面であってもよい。

突部２ｃは、工具本体部１１が羽根部１７を備え、突部２ｃが羽根部１７の先端部分を構成する場合には（図４（ｂ）参照）、羽根部１７に連続する傾斜した側面２ｇを、側壁２ｄの側面２ｆに連続して設けることが好ましい。側面２ｇが設けられることにより、切削刃３への空気および／または切削液の供給が的確になり、切屑を確実に切削工具１０の外に吹き飛ばし、かつ、切削加工の際に発生する熱を抑制する。

カートリッジ本体部２は、カートリッジ本体部２を工具本体部１１に取付けた際に、工具本体部１１の外周より外側に突出しない側面２ｋが形成されることが好ましい。例えばカートリッジ本体部２は、図３（ａ）、（ｄ）に示すような、切削刃３を頂点とした山形形状に加工された傾斜面とすることが好ましい。カートリッジ本体部２の側面２ｋを傾斜面とすることにより、空気の導入流路１５を備えた切削工具１０（工具本体部１１、図４（ａ）参照）に取付けて使用した際に、工具本体部１１の周りに乱流が発生し難くなり、工具本体部１１の回転による導入流路１５への空気の導入が促進されやすくなる。

カートリッジ本体部２は、第１取付ねじ７が螺合するねじ穴２ｂと、調整機構４を構成する調整ねじ５が螺合するねじ穴２ａと、切削刃３の取付に使用される第２取付ねじ８が螺合すると共に、調整機構４を構成する調整穴６とを所定位置に備えたものである。

ねじ穴２ｂは、カートリッジ本体部２のワークと対面する側の反対側に、工具本体部１１（切欠部１１ｃ、図４（ｂ）参照）と当接する側面２ｊとその面に対面する側面２ｋとを貫通するように、２つ設けることが好ましい。ねじ穴２ａは、２つのねじ穴２ｂの間で、ねじ穴２ｂと直交する方向に、カートリッジ本体部２の上面２ｈと下面２ｉとを貫通するように設けることが好ましい。調整穴６は側壁２ｄ（側面２ｅ）に開口するように突部２ｃに設けられることが好ましい。

（切削刃）
図１（ａ）に示すように、切削刃３は、カートリッジ本体部２に第２取付ねじ８を介して取付けられるもので、例えば、ＷＣ−Ｃｏを主成分とする超硬合金等の基台に、ＰＣＤ（焼結ダイヤモンド）またはＣＢＮ（立方晶窒化硼素焼結体）が切刃としてロウ付けされた、台形断面形状を有するものである。この切削刃３には、中央部に第２取付ねじ８が挿通する挿通孔３ａが設けられている。

（調整機構）
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、調整機構４は、カートリッジ本体部２の所定位置に備えられ、切削刃３のカートリッジ本体部２からワーク側への突出量ｈ₂（図２（ｂ）参照）を調整するものである。そして、調整機構４は、切削刃３をワーク側に押圧する調整ねじ５と、第２取付ねじ８のねじ穴６ｂに、第２取付ねじ８の外径よりも大きな穴径を有する拡径部６ａがねじ穴６ｂの入口側から所定長さだけ形成される調整穴６とで構成される。ここで、調整ねじ５および拡径部６ａは切削刃３をワーク側へ突出させる作用を有し、ねじ穴６ｂは切削刃３を突部２ｃの側壁２ｄ（カートリッジ本体部２）に保持する作用を有する。

拡径部６ａの長さは、第２取付ねじ８のねじ外径を定数「Ｄ」ｍｍとしたとき、０．７Ｄ以上Ｄｍｍ以下が好ましい。拡径部６ａの長さが０．７Ｄｍｍ未満であると、第２取付ねじ８の変形（たわみ）が抑制されやすい。拡径部６ａの長さがＤｍｍを超えると、第２取付ねじ８が螺合するねじ穴６ｂの長さが短くなり、第２取付ねじ８による切削刃３の保持が不十分になりやすい。また、拡径部６ａの穴径は、第２取付ねじ８のねじ外径より大きい（Ｄｍｍより大きい）、また、（Ｄ＋０．２）ｍｍより大きい穴径であることが好ましい。穴径がねじ外径Ｄｍｍと同じであると、第２取付ねじ８の変形（たわみ）が抑制されやすい。さらに、拡径部６ａをねじ山無しの穴としてもよい。または、調整穴６を全ねじとし、第２取付ねじ８側のねじ山を削除したものとしてもよい。

以下に、切削刃３の突出量の調整方法について説明する。
図２（ａ）に示すように、切削カートリッジ１においては、切削刃３の挿通孔３ａに挿通された第２取付ねじ８が、カートリッジ本体部２の突部２ｃに設けられた調整穴６のねじ穴６ｂに螺合して、切削刃３が側壁２ｄ（側面２ｅ）に取付けられている。そして、カートリッジ本体部２に設けられたねじ穴２ａに挿通された調整ねじ５の端部が切削刃３の側面に当接している。ここで、切削刃３の突出量ｈ₁が１〜２ｍｍとなるように、切削カートリッジ１を作製することが好ましい。

次に、図２（ｂ）に示すように、切削刃３の突出量ｈ₂の調整は、調整ねじ５の回動によって行なう。調整ねじ５の回動により、切削刃３の側面が調整ねじ５の端部で押圧される。この押圧により、切削刃３を側壁２ｄ（側面２ｅ）に取付けている第２取付ねじ８が、調整穴６の拡径部６ａ内で切削刃３の押圧方向（ワーク側）にたわむ。このたわみにより切削刃３が側壁２ｄ（側面２ｅ、２ｆ、図３（ａ）、（ｄ）参照）に沿って滑り、切削刃３がカートリッジ本体部２からワーク側に突出する。ここで、切削工具１０（図４（ａ）参照）に複数取付ける切削カートリッジ１の切削刃３、３・・・の突出量ｈ₂のバラツキが±５μｍとなるように、各切削カートリッジ１の切削刃３の突出量ｈ₂を調整することが好ましい。そして、このような突出量ｈ₂の調整が可能なように、調整ねじ５のねじピッチを設定することが好ましい。

切削カートリッジ１が前記のような調整機構４を備えることにより、切削刃３の突出量ｈ₂は、図４（ａ）に示す切削工具１０（工具本体部１１）に取付ける前に、調整、確定される。そして、切削カートリッジ１に螺合された第１取付ねじ７を切欠部１１ｃに強く螺合することで、切削カートリッジ１を工具本体部１１に取付けても、切削刃３の突出量は変動しない。その結果、工具本体部１１に複数取付けられた切削カートリッジ１の切削刃３の突出量のバラツキが抑えられ、ワーク加工面の面粗度および加工精度を向上させることが可能となる。また、切削刃３および切削カートリッジ１の寿命を長くでき、切削加工の作業能率を向上させることが可能となる。そして、切削カートリッジ１を切削工具１０に取付後に、各切削カートリッジ１、１・・・に切削工具１０への取付誤差が発生した場合においても、切削工具１０の先端面１１ｂ（図４（ｂ）参照）からの各切削刃３、３・・・の突出量ｈ₂を、調整ねじ５の回動により再調整することが可能である。この再調整により、切削刃３の突出量ｈ₂のバラツキがより一層抑えられ、ワーク加工面の面粗度および加工精度をより一層向上させることが可能となる。

＜切削工具＞
次に、本発明に係る切削工具について説明する。
切削工具は、前記記載の切削カートリッジと、その切削カートリッジが複数取付けられた円盤形状の工具本体部とを備えるもので、例えば、以下のようなものである。

図４（ａ）、（ｂ）に示すように、切削工具１０は、軸線Ｙ周りに回転する円盤形状をなし、ワークと対面する側に形成される先端面１１ｂと、先端面１１ｂのワークと反対側に形成される基端面１１ａと、外周面１３とを有する工具本体部１１と、先端面１１ｂ側の外周面１３に所定間隔に配置される複数の切削カートリッジ１とを備えるものである。

切削工具１０は、工具本体部１１が、基端面１１ａの中央に突出して形成され、工作機械の回転軸に装着される装着部１２と、装着部１２の周りで、基端面１１ａを凹設して周方向に形成される溝部１４と、溝部１４の底面１４ａに所定間隔で形成される空気の取入口１６ａを有すると共に、先端面１１ｂの周方向に所定間隔で形成される空気の吹出口１６ｂを有し、取入口１６ａと吹出口１６ｂとを連通して形成される空気の供給流路１６とを備えるものであってもよい。

切削工具１０は、工具本体部１１が、基端面１１ａ側の外周面１３に所定間隔で形成される空気の吸入口１５ａを有すると共に、溝部１４の外周側の側面１４ｂに所定間隔で形成される空気の排出口１５ｂを有し、吸入口１５ａと排出口１５ｂとを連通して形成される空気の導入流路１５とを備えるものである。

切削工具１０は、工具本体部１１が、吹出口１６ｂの間で、先端面１１ｂの中央から外周に向かって放射状に、かつ先端面１１ｂから突出して形成されると共に、外周に切削カートリッジ１が配置される複数の羽根部１７とを備えるものであってもよい。

切削工具１０は、導入流路１５において、吸入口１５ａが、軸線中心と排出口１５ｂの中心を通る直線より工具回転方向に対して前方側に形成され、かつ、供給流路１６において、吹出口１６ｂが、軸線中心と取入口１６ａの中心を通る直線より工具回転方向に対して後方側に形成されているものであってもよい。なお、導入流路１５および供給流路１６に、空気だけでなく、切削液を同時に導入、供給してもよい。

切削工具１０は、前記のような切削カートリッジ１を複数取付けたものであるため、切削刃３の突出量のバラツキを抑えることができる。その結果、ワーク加工面の面粗度および加工精度を向上させることが可能となる。また、切削工具１０の寿命が長くでき、切削加工の作業能率を向上させることが可能となる。また、切削工具１０は、前記のような導入流路１５、供給流路１６および羽根部１７を備えると、切削加工の際に、切削カートリッジ１（切削刃３、図１（ｂ）参照）に空気および／または切削液が的確に供給され、切屑を確実に切削工具１０の外に吹き飛ばし、かつ、切削加工の際に発生する熱を抑制することが可能となる。

＜切削カートリッジの取付形態＞
次に、切削カートリッジの切削工具への取付形態について説明する。
図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、切削カートリッジ（カートリッジ本体部２）は、第１取付ねじ７を介して、切削工具（工具本体部１１）の切欠部１１ｃに取付けられている。しかしながら、取付形態は図５（ａ）〜（ｃ）の形態に限定されず、例えば、切欠部１１ｃを設けずに工具本体部１１（外周面１３、図４（ａ）参照）に第１取付ねじ７で直接取付けてもよい、また、第１取付ねじ７以外の取付手段を工具本体部１１、例えば、羽根部１７の外周に設けてもよい。

カートリッジ本体部２の取付形態は、図５（ａ）、（ｂ）に示すような、工具本体部１１を上方から見た際に、切削刃３の突出量を調整する調整機構４の調整ねじ５が工具本体部１１の外周上または外周の内側に配置される取付形態が好ましい。カートリッジ本体部２がこのような取付形態に配置されると、切削加工の際の工具本体部１１の振動の影響を受け難く、切削刃３を押圧している調整ねじ５が弛むことが抑制され、複数の切削刃３の突出量のバラツキを抑制することができる。その結果、優れたワーク加工面の面粗度および加工精度を得ることができる。また、カートリッジ本体部２を工具本体部１１に取付けた後に、調整ねじ５の回動を可能にするために、工具本体部１１に調整ねじ用穴１１ｄまたは調整ねじ用切欠部１１ｅを設けることが好ましい。この調整ねじ用穴１１ｄまたは調整ねじ用切欠部１１ｅを介して調整ねじ５を回動して切削刃３の突出量を再調整することにより、切削刃３の突出量のバラツキをより一層抑制することができる。その結果、より一層優れたワーク加工面の面粗度および加工精度を得ることができる。

図５（ｃ）に示すように、工具本体部１１を上方から見た際に、調整ねじ５が工具本体部１１の外周の外側に配置される取付形態は、切削加工の際の工具本体部１１の振動の影響を受けやすいが、切削加工の途中で調整ねじを外部から再調整することが可能である。したがって、図５（ｃ）の取付形態であっても、切削加工時に切削刃３の押圧量を再調整することにより、図５（ａ）、（ｂ）の取付形態と同等のワーク加工面の面粗度および加工精度を得ることができる。また、図５（ａ）、（ｂ）の取付形態と同様に、図５（ｃ）の取付形態においても、カートリッジ本体部２を工具本体部１１に取付けた後に、調整ねじ５の回動により切削刃３の突出量を再調整することが可能である。

カートリッジ本体部２Ａの取付形態は、工具本体部１１を側方から見た際に、切削刃３の軸線方向に対する傾斜角度、いわゆるアキシャルレーキ角α（図６（ａ）参照）が−１０〜３５°の範囲内となるような取付形態が好ましい。また、カートリッジ本体部２Ｂの取付形態は、工具本体部１１をワーク側（下方側）から見た際に、切削刃３の半径方向に対する傾斜角度、いわゆるラジアルレーキ角β（図６（ｂ）参照）が−２０〜２５°の範囲内となるような取付形態が好ましい。切削刃３が前記のような傾斜角度を有することにより、切削加工の際に優れた切味、刃先強度および切屑排出性を得ることができる。

前記のアキシャルレーキ角αおよびラジアルレーキ角βを得る方法としては、カートリッジ本体部２Ａ、２Ｂの突部２ｃの側壁２ｄ（側面２ｅ）を軸線方向または半径方向に傾斜させる方法（図６（ａ）、（ｂ）参照）、または、工具本体部の切欠部を軸線方向または半径方向に傾斜させる方法（図示せず）が好ましい。

＜切削加工方法＞
次に、前記切削工具１０を用いたワークの切削加工方法について図４（ａ）、（ｂ）、図７を参照して説明する。
図７に示すように、切削工具１０が装着される工作機械として、ワークＷを載置するテーブル２４と、テーブル２４を長手方向に往復移動させるテーブル移動機構部２７が設けられる凹陥部２６（側溝２５）を有するベッド２３と、ベッド２３の上部側に門形状を形成するように配置される工具移動機構部２２と、工具移動機構部２２に併設され切削工具１０が装着される回転駆動部２１とを備え、工具移動機構部２２が、工具本体部１１を昇降移動させる昇降機構部２２ａと、工具本体部１１をテーブル２４の移動方向と直交する方向に往復移動させる往復機構部２２ｂとからなる工作機械２０を例に挙げて、切削加工方法を説明する。

（１）治具Ｊの一端を切削工具１０（工具本体部１１）の装着部１２の上面に設けられたキー溝に嵌合し、治具Ｊの他端を工作機械２０の回転駆動部２１に装着することによって、工作機械２０の回転軸２１ａに工具本体部１１を装着する。

（２）工作機械２０の往復機構部２２ｂを駆動し、回転軸２１ａに装着された工具本体部１１を、工作機械２０のテーブル２４に載置されたワークＷの上に移動させる。そして、工作機械２０の昇降機構部２２ａを駆動して、工具本体部１１の切削カートリッジ１（切削刃３、図１（ａ）参照）がワークＷの表面と当接するまで、工具本体部１１を降下させる。

（３）工作機械２０の回転駆動部２１を駆動して回転軸２１ａを回転させ、工具本体部１１を軸線周りに回転させる。この工具本体部１１の回転により、工具本体部１１の先端面１１ｂに配置される切削刃３によってワークＷの表面が切削加工される。ここで、工具本体部１１の溝部１４に切削液を供給しながら、工具本体部１１を軸線周りに回転させてもよい。

（４）ワークＷの形状に応じて、往復機構部２２ｂの駆動により工具本体部１１を水平方向に所定の距離だけ移動する。または、テーブル移動機構部２７の駆動により、テーブル２４を所定の距離だけ移動して、ワークＷを水平方向に移動する。さらに、工具本体部１１の移動、ワークＷの移動を連続して行ってもよい。それにより、ワークＷの表面全体が切削加工される。

（ａ）は切削刃の調整前、（ｂ）は切削刃の調整後の本発明に係る切削カートリッジの構成を示す斜視図である。切削刃の調整作業を示し、（ａ）は図１（ａ）の断面図、（ｂ）は図１（ｂ）の断面図である。（ａ）は図１（ｂ）の切削カートリッジの平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は底面図である。本発明に係る切削カートリッジを取付けた切削工具であって、（ａ）は上方側から見た斜視図、（ｂ）は下方側から見た斜視図である。（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る切削カートリッジの取付形態を示す切削工具の部分平面図である。本発明に係る切削カートリッジの取付形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。切削工具を装着する工作機械の概略を示す斜視図である。従来の切削工具の構成を示す要部を断面にした正面図である。従来の切削工具の構成を示す部分正面図である。従来の切削工具の構成を示す部分斜視図である。

符号の説明

１切削カートリッジ
２カートリッジ本体部
２ｃ突部
２ｄ側壁
３切削刃
４調整機構
５調整ねじ
６調整穴
６ａ拡径部
６ｂねじ穴
７第１取付ねじ
８第２取付ねじ
１０切削工具
１１工具本体部

Claims

切削工具に複数取付けて、ワーク表面の切削加工に使用される切削カートリッジにおいて、
前記切削工具の前記ワークと対面する側に第１取付ねじを介して取付けられるカートリッジ本体部と、
前記カートリッジ本体部に第２取付ねじを介して取付けられる切削刃と、
前記カートリッジ本体部に設けられ、当該カートリッジ本体部から前記ワーク側への前記切削刃の突出量を調整する調整機構とを備え、
前記調整機構は、前記切削刃を前記ワーク側に押圧する調整ねじと、前記第２取付ねじのねじ穴に、当該第２取付ねじの外径よりも大きな穴径を有する拡径部が当該ねじ穴の入口側から所定長さだけ形成される調整穴とで構成されることを特徴とする切削カートリッジ。
前記カートリッジ本体部は、前記ワークと対面する側に突部を有する直方体形状であって、前記突部の側壁に前記切削刃が前記第２取付ねじを介して取付けられていることを特徴とする請求項１に記載の切削カートリッジ。
請求項１または請求項２に記載の切削カートリッジと、その切削カートリッジが複数取付けられた、軸線周りに回転する円盤形状の工具本体部とを備えることを特徴とする切削工具。