JP2007144573A

JP2007144573A - 端面溝入れ加工用ホルダおよびそれを用いた切削工具

Info

Publication number: JP2007144573A
Application number: JP2005343497A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Inoue; 善弘井上
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2005-11-29
Filing date: 2005-11-29
Publication date: 2007-06-14

Abstract

【課題】ホルダ剛性が高く、工具寿命の長い端面溝入れ加工用切削ホルダを提供する。
【解決手段】略棒状のシャンク部２と、該シャンク部２の一端側に一体的に形成されたヘッド部３とを備え、該ヘッド部３は切削インサートを取付けるべくヘッド部３の先端側に開口したインサート取付部５を具備するとともに、ヘッド部３の先端側からシャンク側に向かって形成されたスリット６により分割され、且つ先端視で略円形に湾曲した上顎部７と下顎部８とを具備し、インサート取付部５では、切削インサートの上方から押圧固定するための上クランプ面９が上顎部７に形成され、切削インサートの載置面となる下クランプ面１０が下顎部８に形成され、上顎部７と下顎部８とは固定ボルト１１でクランプされるとともに、下顎部８の高さ方向の厚みｈが、先端側からシャンク側に向かうにつれて漸増すべく、下クランプ面１０が傾斜した構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、金属材料等の切削加工において、端面溝入れ加工に使用するホルダおよびこれを用いた切削工具に関する。

一般に、金属材料等の切削加工において、溝入れ加工に使用するホルダおよびこれを用いた切削工具として、ホルダの先端から切削インサートの切刃を突出させた構成のものが知られている。詳細には、一般的な溝入れ加工用切削工具の構成として、ホルダの先端面から後端側に向かって形成されたスリットと、スリットの上方に位置して切削インサートを押圧するための上顎部と、スリットの下方に位置してホルダの先端部に形成された下顎部と、上顎部を締付けるための固定ボルトとを備えている。そして、下顎部に形成されたインサート取付部に切刃を有する切削インサートを載置し、ついで、上顎部の一部を切削インサートの上面に押圧し、さらに固定ボルトで締付けて切削インサートを挟持固定する構成である。

また、特許文献１に開示されているような被削材の端面に円形の溝を加工するための切削工具については、切削インサートとともに該切削インサートを上下から挟持固定している上顎部と下顎部とが共に円形の溝に挿入されなければならないため、上顎部と下顎部はホルダ先端視で略円形に湾曲した構成となっている。
特開平３−１４２１０２号公報

しかしながら、特許文献１で開示されているような従来の端面溝入れ加工用ホルダでは、溝入れ加工時の切削負荷を受ける下顎部が上述のとおりホルダ先端視で略円形に湾曲していることから、下顎部の高さ方向の肉厚が十分に確保できず、ホルダ剛性が不十分であった。特に小径の円形溝を加工するためのホルダでは下顎部の肉厚がさらに薄くなってしまってホルダ剛性が低下するため、インサート取付部の基端部に応力が集中してクラックが発生してしまったり、あるいは早期に下顎部が破損してしまったりで、ホルダを頻繁に交換しなければならないというような不具合が生じていた。

本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、溝入れ加工用切削ホルダ、特に端面溝入れ加工に用いられる溝入れ加工用切削ホルダにおいて、ホルダ剛性が高く、工具寿命の長い溝入れ加工用切削ホルダを提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の端面溝入れ加工用切削ホルダは、略棒状のシャンク部と、該シャンク部の一端側に前記シャンク部と一体的に形成されたヘッド部と、を備え、前記ヘッド部は、切削インサートを取付けるべく前記ヘッド部の先端側に開口するように配設されたインサート取付部を具備するとともに、前記ヘッド部の先端側から後端側に向かって形成されたスリットにより分割され、且つ被削材の円形の溝に挿入可能とすべく先端視で略円形に湾曲した上顎部と下顎部とを具備し、前記インサート取付部では、前記切削インサートの上方から押圧固定するための上クランプ面が前記上顎部に形成されるとともに、前記切削インサートの載置面となる下クランプ面が前記下顎部に形成され、前記上顎部に形成された貫通穴に固定ボルトを挿入して前記下顎部に形成されたねじ穴に前記固定ボルトが螺合されるとともに、前記下顎部の高さ方向の厚みが、前記ヘッド部の先端側から前記シャンク部側に向かうにつれて漸増すべく、前記下クランプ面が傾斜している構成となっている。

かかる構成によれば、前記下クランプ面が傾斜させることで、前記下顎部の高さ方向の肉厚が先端側からシャンク側に向かうにつれて厚くすることができ、結果的にホルダ剛性、特に下顎部の剛性が増し、小径の端面溝入れ加工用ホルダにおいても溝入れ加工時の切削負荷に十分耐えることができ、インサート取付部の基端部へのクラックの発生や下顎部の破損などの不具合を抑制することができる。

また、前記下クランプ面の傾斜に伴い前記スリットが傾斜していることが、上顎部で切削インサートを押圧する際の上顎部の弾性変形を容易に行うことできる点で望ましい。

さらに、前記上クランプ面が前記下クランプ面の傾斜角度より小さい角度で傾斜していることが、前記上顎部が弾性変形して切削インサートを押圧しようとする際に、前記上クランプ面と前記切削インサートの上面とが効果的に面当接して、切削インサートをより安定拘束できる点で望ましい。

また、前記固定ボルトは、シャンク部の上面に垂直な方向に対して頭部がヘッド部の先端側へ傾くように傾斜していることが、前記上顎部の弾性変形をより効果的に生じさせやすい点で望ましい。

さらに、前記固定ボルトの傾斜角度は、前記下クランプ面の傾斜角度より大きいことが、前記上顎部の弾性変形をさらに効果的に生じさせ、切削インサートをより安定して拘束させることができる点で望ましい。

また、前記端面溝入れ加工用ホルダにおける前記インサート取付部に、切刃が前方に向かって突出するように切削インサートを装着した切削工具によれば、前記下クランプ面が傾斜しているホルダ構成により前記インサート取付部近傍のホルダ剛性が増し、溝入れ加工時の切削負荷に十分耐えることができ、インサート取付部の基端部へのクラックの発生や下顎部の破損などの不具合が抑制され、工具寿命の長い切削工具とすることが出来る。

本発明の端面溝入れ加工用ホルダは、切削インサートを上下から挟持するための下顎部において下クランプ面を傾斜させることで、下顎部の高さ方向の肉厚が先端側からシャンク側に向かうにつれて厚くなる構成であるのでホルダ剛性が増し、特に小径の端面溝入れ加工用ホルダにおいても溝入れ加工時の切削負荷に十分耐えることができ、インサート取付部の基端部へのクラックの発生や下顎部の破損などの不具合が抑制される。

以下、本発明の実施形態を添付図面により説明する。

図１および図２は、本発明の端面溝入れ加工用ホルダ（以下、ホルダと略す。）の実施形態を示すものであり、図１は本発明の一実施形態によるホルダの側面図、図２は図１のホルダの先端視図である。また、図３は、図１の端面溝入れ加工用切削ホルダに切削インサートを装着した切削工具の側面図であり、図４は、本発明の他の実施形態によるホルダの側面図である。

まず、図１において、本発明の一実施形態によるホルダ１は、工作機械の刃物台（図示せず。）に取付固定されるための略棒状のシャンク部２と、該シャンク部２の一端側に一体的に形成されたヘッド部３と、から構成されている。そして前記ヘッド部３は、被削材（図示せず。）を加工するための切刃を有する切削インサート４（以下、インサートと略す。）を取付けるために、前記ヘッド部３の先端側に開口するように配設されたインサート取付部５を具備するとともに、前記ヘッド部３の先端側から前記シャンク側に向かって形成されたスリット６により分割され、且つ、図２に示すように、円形の溝に挿入可能となるように先端視で略円形に湾曲した上顎部７と下顎部８とを具備している。さらに、前記インサート取付部５では、前記インサート４の上面を押圧固定するための上クランプ面９が前記上顎部７に形成されているとともに、前記インサート４の載置面となる下クランプ面１０が前記下顎部８に形成されており、これら上クランプ面９と下クランプ面１０とでインサート４を上下方向に挟み、前記上顎部７に形成された貫通穴に固定ボルト１１を挿入して前記下顎部８に形成されたねじ穴に前記固定ボルト１１を螺合することで上顎部７が下顎部８側に徐々に弾性変形していき、最終的にインサート４が挟持固定される（図３参照）。ここで、下顎部８の高さ方向の厚みｈが、ホルダ先端側からシャンク側に向かうにつれて漸増するように、下クランプ面１０が傾斜している構成により、下顎部８の高さ方向の肉厚が先端側からシャンク側に向かうにつれて厚くなっているので、ホルダ剛性、特に下顎部８の剛性が増すことになり、溝入れ加工時に下顎部８が受ける切削負荷に十分耐えることができ、インサート取付部５の基端部５ａへのクラックの発生や下顎部８の破損などの不具合が抑制される。

また、本実施形態においては、図１に示すように、下クランプ面１０の傾斜に伴い、スリット６も傾斜角度α_３で傾斜した構成にしている。スリット６をこのように傾斜させることで、上顎部７を固定ボルト１１で徐々に弾性変形させてインサート４を挟持固定する際に、スリット６が、ホルダ１の基準面となるシャンク部２の上面２ａに平行に形成されている場合よりも上顎部７を弾性変形させやすい、すなわち上顎部７を比較的小さい力で容易に弾性変形させることができる。

さらに、本実施形態においては、クランプの開放状態において、上クランプ面９の傾斜角度α_２が下クランプ面１０の傾斜角度α_１より小さくなるような構成にしている。これにより、上顎部７が弾性変形してインサート４を押圧しようとする際に、上クランプ面９とインサート４の上面とが効果的に面当接することになるので、インサート４をより安定拘束させることができる。

また、固定ボルト１１は、シャンク部２の上面２ａに垂直な方向に対して、固定ボルト１１の頭部がホルダ先端側へ傾斜角度βで傾くように配設しているが、このような構成によれば、シャンク部２の上面２ａに垂直な方向に固定ボルト１１を締めこんだ場合に比べて、上顎部７の弾性変形をより効果的に生じさせることができる。

さらに、固定ボルト１１の傾斜角度βを、下クランプ面１０の傾斜角度α_１より大きく設定することにより、上顎部７の弾性変形をさらに効果的に生じさせ、インサート４をより安定して拘束することができる。

また、図３に示すように、本発明の実施形態によるホルダ１におけるインサート取付部５に、切刃が前方に向かって突出するようにインサート４を装着した切削工具によれば、上述したように下クランプ面１０が傾斜しているホルダ構成であるので、インサート取付部５近傍のホルダ剛性が増し、溝入れ加工時の切削負荷に十分耐えることができ、インサート取付部５の基端部５ａへのクラックの発生や下顎部８の破損などの不具合が抑制され、結果的に工具寿命の長い切削工具を得ることが出来る。

以上、本発明の実施形態を例示したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の目的を逸脱しない限り任意のものとすることができることはいうまでもない。

本発明の実施形態による端面溝入れ加工用切削ホルダの側面図である。図１の端面溝入れ加工用切削ホルダの先端視図である。図１の端面溝入れ加工用切削ホルダに切削インサートを装着した切削工具の側面図である。本発明の他の実施形態による端面溝入れ加工用切削ホルダの側面図である。

符号の説明

１端面溝入れ加工用ホルダ（ホルダ）
２シャンク部
２ａシャンク部の上面
３ヘッド部
４切削インサート（インサート）
５インサート取付部
５ａインサート取付部の基端部
６スリット
７上顎部
８下顎部
９上クランプ面
１０下クランプ面
１１固定ボルト
１２切削工具
α_１下クランプ面の傾斜角度
α_２上クランプ面の傾斜角度
α_３スリットの傾斜角度
β 固定ボルトの傾斜角度
ｈ下顎部の高さ方向の厚み

Claims

被削材の端面に円形の溝入れ加工を行うための端面溝入れ加工用ホルダであって、
略棒状のシャンク部と、該シャンク部の一端側に前記シャンク部と一体的に形成されたヘッド部と、を備え、
前記ヘッド部は、切削インサートを取付けるべく前記ヘッド部の先端側に開口するように配設されたインサート取付部を具備するとともに、前記ヘッド部の先端側から前記シャンク部側に向かって形成されたスリットにより分割され、且つ先端視で略円形に湾曲した上顎部と下顎部とを具備し、
前記インサート取付部では、前記切削インサートの上方から押圧固定するための上クランプ面が前記上顎部に形成されるとともに、前記切削インサートの載置面となる下クランプ面が前記下顎部に形成され、
前記上顎部に形成された貫通穴に固定ボルトを挿入して前記下顎部に形成されたねじ穴に前記固定ボルトが螺合されるとともに、
前記下顎部の高さ方向の厚みが、前記ヘッド部の先端側から前記シャンク部側に向かうにつれて漸増すべく、前記下クランプ面が傾斜している端面溝入れ加工用ホルダ。
前記下クランプ面の傾斜に伴い前記スリットが傾斜している請求項１記載の端面溝入れ加工用ホルダ。
前記上クランプ面が前記下クランプ面の傾斜角度より小さい角度で傾斜している請求項１または２記載の端面溝入れ加工用ホルダ。
前記固定ボルトは、前記シャンク部の上面に垂直な方向に対して頭部が前記ヘッド部の先端側へ傾くように傾斜している請求項１乃至３のいずれか記載の端面溝入れ加工用ホルダ。
前記固定ボルトの傾斜角度は、前記下クランプ面の傾斜角度より大きい請求項４記載の端面溝入れ加工用ホルダ。
請求項１乃至５のいずれか記載の端面溝入れ加工用ホルダにおける前記インサート取付部に、切刃が前方に向かって突出するように切削インサートを装着した切削工具。