JP2008142881A

JP2008142881A - インサート着脱式旋削工具

Info

Publication number: JP2008142881A
Application number: JP2007120325A
Authority: JP
Inventors: Norio Aso; 典夫麻生; Koichi Kageyama; 光一影山
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2006-11-16
Filing date: 2007-04-27
Publication date: 2008-06-26

Abstract

【課題】複合加工機のような工作機械における長時間の無人運転にも少ない工具で対応可能であり、しかも工具長補正を簡略化あるいは不要として、結果的に効率的かつ経済的な旋削加工を可能とする。
【解決手段】工具本体１の後端側のシャンク部２によって工作機械に支持されるとともに、工具本体１の前端側には切削インサート６が着脱可能に取り付けられるインサート取付座４が形成され、回転する被削材に対して切削インサート６の切刃７により切削を行うインサート着脱式旋削工具であって、工具本体１は前後に延びる中心軸線Ｏを有して、工具本体１の前端部外周に中心軸線Ｏ回りに間隔をあけて複数のインサート取付座４が形成されており、これらのインサート取付座４は、中心軸線Ｏ回りに回転対称に形成されていて、互いに等しい外形寸法を有する切削インサート６が取付可能とされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に複合加工機と称される工作機械における切削加工に用いて好適なインサート着脱式旋削工具に関するものである。

近年、被削材を回転可能かつ所定の回転位置で固定可能に支持するとともに、主軸にシャンク部を介して着脱可能に取り付けられた工具も、この主軸とともに工具軸線回りに回転可能、かつ所定の割り出し位置で固定可能として、被削材を回転させつつ固定した工具の切刃により切削を行う旋削加工と、被削材を固定して工具を回転しつつその切刃により切削を行う転削加工との双方を可能とした、いわゆる複合加工機と称される工作機械が多用されつつある。そして、このような複合加工機に用いられる工具としては、例えば特許文献１〜５に記載のように、工具本体の前端部外周に形成された複数のインサート取付座に、旋削加工用の切削インサートや転削加工用の切削インサートがそれぞれ複数ずつ着脱可能に取り付けられたインサート着脱式工具が提案されている。
特開２００２−１５４００７号公報特表２００５−５２５９４２号公報特開２００６−１５９４０３号公報特表２００６−５１７１５３号公報米国特許出願公開第２００６／０１０４７２８号明細書

ところで、これら特許文献１〜５に記載のインサート着脱式工具ではいずれも、旋削加工用として用いられる複数の切削インサートは、それぞれ異なる加工に対応して異なる外形形状・寸法のものが取り付けられている。例えば特許文献１に記載の工具においては、工具本体に取り付けられる４つの切削インサートのすべてが互いに形状や寸法の異なるものとされ、また特許文献２〜５に記載の工具においても旋削加工を行うインサートは、回転する被削材の周面や端面を切削するための四角形平板状のものや、ねじ切りを行う三角形平板状のもの、あるいは溝入れを行う長方形平板状のものがそれぞれ１つずつ取り付けられていて、悉く異なる寸法・形状とされており、これに伴い該インサートが取り付けられるインサート取付座も互いに異なる形状とされている。

従って、このようなインサート着脱式工具によれば、１つの工具で被加工材の粗加工から仕上げ加工、ねじ切りや溝入れまで含めた各種の旋削加工が可能となるのであるが、その反面これら形状や寸法の異なる旋削加工用インサート同士では、切削形態の相違により切刃の寿命も大きく異なるものとなる。このため、上記特許文献１〜５に記載の従来のインサート着脱式工具では、いずれか１つの旋削加工用インサートの切刃が摩耗や欠損等によって使用不能になると、工具を主軸から取り外して使用不能になった切刃を取り替えたり、インサート自体を交換したりしなければならず、例えば複合加工機のような工作機械において長時間の無人運転を行うには、同じように異なる旋削加工用インサートが取り付けられた同一の工具を多数用意して、ＡＴＣ等によって自動交換可能としておかなければならないという、甚だ非効率的かつ非経済的な結果となる。

さらに、このように異なる寸法、形状の旋削加工用インサートが取り付けられた工具では、インサートごとに工具本体の基準位置からその切刃までの軸線方向の距離や軸線に対する径方向の距離も異なるものとなるため、各インサートによる旋削加工において確実に所定の切り込み量で正確な切削を行うには、これらの距離を予め測定しておいて基準の距離からのずれ量を工作機械の制御手段に入力しておく、いわゆる工具長補正を、やはりインサートごとに行わなければならない。このため、インサートを工具本体に取り付けたインサート着脱式工具を主軸に装着して加工可能とするまでの段取り時間が長くなることが避けられず、加工の効率化を阻む要因ともなる。

本発明は、このような背景の下になされたもので、上述の複合加工機のような工作機械における長時間の無人運転にも少ない工具で対応可能であり、しかも工具長補正を簡略化あるいは不要として、結果的に効率的な旋削加工を行うことができるインサート着脱式旋削工具を提供することを目的としている。

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、工具本体の後端側のシャンク部によって工作機械に支持されるとともに、上記工具本体の前端側には切削インサートが着脱可能に取り付けられるインサート取付座が形成され、回転する被削材に対して上記切削インサートの切刃により切削を行うインサート着脱式旋削工具であって、上記工具本体は前後に延びる中心軸線を有して、該工具本体の前端部外周に上記中心軸線回りに間隔をあけて複数の上記インサート取付座が形成されており、これらのインサート取付座は、上記中心軸線回りに回転対称に形成されていて、互いに等しい外形寸法を有する上記切削インサートが取付可能とされていることを特徴とする。

従って、このような構成のインサート着脱式旋削工具においては、１つのインサート取付座に取り付けられた切削インサートの切刃に切削によって摩耗や欠損等が生じた場合には、複合加工機の主軸によって工具本体をその中心軸線回りに所定の割り出し位置まで回転させることにより、この１つのインサート取付座と回転対称な他のインサート取付座に取り付けられた切削インサートを、元の切削インサートの位置に位置決めすることができる。そして、これらのインサート間ではその外形寸法が互いに等しいため、この他のインサート取付座に取り付けられた他のインサートの切刃によって旋削加工をそのまま続行することができ、複合加工機における長時間の無人運転でも少ない工具数で連続して効率的な加工を行うことが可能となる。

しかも、こうして回転対称に形成されたインサート取付座に取り付けられる外形寸法の互いに等しい切削インサート同士では、その切刃の位置同士も工具本体の中心軸線回りに回転対称に配置されることになるので、これらの切削インサートのうち１つの切刃の工具本体基準位置からの距離を測定して工具長補正を行うことで、他の切削インサートについては工具長補正を省略することもできる。さらに、このようにインサート取付座に取り付けられる切削インサートの切刃の位置は、切削に使用する切刃を取り替えるためにインサートを取り付け直したりインサート自体を交換したりしても高い精度で元の位置に配置することができて再現性が高いので、一旦工具長補正をしておけば後は不要とすることも可能となる。

ここで、上記インサート取付座の数を３以上の奇数とすれば、例えば該インサート取付座を上記中心軸線回りに等間隔をあけて形成したりすることにより、この中心軸線を被削材の回転軸線に対して直交するように工具本体を保持して被削材の外周旋削を行うような場合に、旋削に用いられる切削インサート以外のインサートの切刃が被削材と干渉したりするのを避けることができる。また、上記複数のインサート取付座に、同一種の上記切削インサートを取り付けるように構成すれば、これら同一種の切削インサート間で上述のように連続して長時間の無人運転に対応することができる。その一方で、上記複数のインサート取付座に、外形寸法が互いに等しく、ブレーカの有無、ブレーカ形状、刃先処理、インサート精度、およびインサート材種のうち少なくとも１つが異なる複数種の上記切削インサートを取り付けても、外形寸法が等しいため同様に長時間の連続旋削が可能であり、そしてさらに異なる切削インサート同士で例えば粗加工と仕上げ加工を行うなど、形態の異なる各種の旋削加工に対応することも可能となる。

このように、本発明のインサート着脱式旋削工具によれば、複合加工機などの工作機械において長時間の無人運転を行う場合に、１つの切削インサートの切刃に摩耗や欠損が生じても、工具を交換したりすることなく他の切削インサートの切刃によって連続して旋削加工を行うことができ、効率的かつ経済的な切削を図ることができる。また、回転対称なインサート取付座に取り付けられる外形寸法の等しい切削インサート同士では、その切刃の位置も回転対称に配されるため、工具長補正を簡略化あるいは不要とすることができて、当該旋削工具を使用に供するまでの段取り時間の短縮を図ることができ、一層効率的な旋削加工を促すことが可能となる。

図１ないし図５は、本発明の第１の実施形態を示すものである。本実施形態において、工具本体１は、鋼材等により一体に形成されて、前後に延びる中心軸線Ｏを中心とした外形が多段の概略円柱状をなしており、その後端側（図２および図３において右側）には当該工具本体１を複合加工機等の工作機械の主軸に取り付けるためのシャンク部２が形成されるとともに、このシャンク部２の前端側（図２および図３において左側）にはシャンク部２よりも一段拡径したフランジ部３が形成されている。

ここで、本実施形態では、このシャンク部２は後端側に向けて漸次縮径する円錐台状の外周面を有する筒状とされ、その内部に主軸の取付孔に設けられた引込機構が挿入されて、この引込機構によって取付孔に引き込まれつつ上記外周面が僅かに拡径させられることにより、この外周面と取付孔内周面および上記フランジ部３の後端面と主軸の先端面とが密着させられて該主軸に工具本体１を支持する、ＨＳＫタイプのシャンクとされている。また、フランジ部３の外周には、工具本体１を上記主軸に着脱する際に工作機械のＡＴＣのアームによって把持される環状溝３ａと、工具本体１が主軸に装着されたときの回転位置を位置決めする切欠部３ｂとが形成されている。

さらに、このフランジ部３から前端側に向けて工具本体１は、その外周面が、フランジ部３よりも一段縮径し、次いで前端側に向かうに従い漸次僅かに縮径した後、前端部で一段拡径し、さらに前端側に向かうに従い漸次僅かに拡径しつつ前端面１ａで上記フランジ部３よりは小さな径となるように形成されており、この拡径した前端部の外周側にインサート取付座４が形成されている。ただし、前端部の外径がフランジ部３より大きくてもよい。ここで、本実施形態では、この工具本体１の前端部外周に、中心軸線Ｏに直交する断面においてこの前端部外周をＬ字状に切り欠くようにして後端側に延びるチップポケット５が形成されており、工具本体１の周方向を向くこのチップポケット５の２つの内壁面のうち一方の内壁面５ａの前端外周の角部に上記インサート取付座４が形成されている。

このインサート取付座４は、上記内壁面５ａから一段凹んで工具本体１の前端部の外周面と前端面１ａとに開口する凹所として形成されており、内壁面５ａに対して平行に一段後退する底面４ａと、この底面４ａから垂直に屹立して上記内壁面５ａに至る前端側を向く壁面４ｂおよび外周側を向く壁面４ｃとを備えている。なお、上記底面４ａの略中央部には図示されない止まり孔が穿設されている。そして、このインサート取付座４は後述する切削インサート６の平面形状に合わせて、本実施形態ではその底面４ａが工具本体１の前端外周側と後端内周側とに鋭角角部を有する菱形状に形成され、従って上記壁面４ｂ，４ｃも互いに鋭角に交差する方向に延設されることになる。

なお、内壁面５ａは、工具本体１の拡径した上記前端部の部分では後端側に向かうに従い漸次隆起する傾斜平面状とされるとともに、これよりも後端側では図３に示すように凹所５ｂを介して、凹曲面状をなして外周側に切れ上がるように形成されている。従って、インサート取付座４の底面４ａも同様に後端側に向かうに従い漸次隆起する傾斜平面状とされる。また、この内壁面５ａに周方向に対向するチップポケット５の他方の内壁面５ｃは、一方の内壁面５ａに交差する部分では該内壁面５ａに略直交する平面とされるとともに、工具本体１の上記前端部の前端外周側の部分では、工具本体１の前端内周側から後端外周側に延びる稜線Ｌを介して、上記平面に鈍角に交差して前端外周側に向かうに従い漸次後退するように曲折する平面とされている。

さらに、上記インサート取付座４に取り付けられる切削インサート６は、本実施形態では超硬合金等の硬質材料により菱形平板状に形成されたものであって、一対の菱形面とその周囲に直交して配置される４つの側面とを有し、これらの菱形面と側面との交差稜線部に、該菱形面の一対の鋭角角部をコーナ部とする切刃７が形成されたネガティブ切削インサートとされている。従って、この切削インサート６は、上記一対の菱形面の各２つの鋭角角部をそれぞれコーナ部として合計４回の使い回しが可能となる。より詳しくは、本実施形態の切削インサート６は、上記コーナ部における鋭角角部の角度が８０°で逃げ角は０°、インサート精度は焼結肌のままのいわゆるＭ級でチップブレーカを備えないＣＮＭＧタイプのインサートとされており、従ってインサート取付座４の上記壁面４ｂ，４ｃも８０°で交差する方向に形成されている。

そして、このような切削インサート６は、上記一対の菱形面のうち一方がすくい面６ａとして工具本体１の周方向の上記内壁面５ａ側に向けられるとともに他方が着座面６ｂとして底面４ａ側に向けられ、このすくい面６ａの一対のコーナ部のうち一方のコーナ部が上記壁面４ｂ，４ｃの交差する角部に向けられて、該コーナ部に交差する２つの側面が該壁面４ｂ，４ｃに当接するようにインサート取付座４に着座させられる。一方、すくい面６ａの他方のコーナ部は工具本体１の前端外周に位置させられて、このコーナ部に交差する切刃７が旋削に供されることとなり、従ってこれらの切刃７に連なる２つの側面が逃げ面６ｃとされる。なお、この切削インサート６には、こうして着座させられた切削インサート６を固定するための取付孔６ｄが、当該切削インサート６を貫通して上記一対の菱形面の中央に開口するように形成されている。

また、本実施形態では、この切削インサート６の上記着座面６ｂとインサート取付座４の底面４ａとの間に、シート部材８が介装されている。このシート部材８は、本実施形態では切削インサート６と同様に超硬合金により形成されていて、切削インサート６の菱形面と合同な一対の菱形面を有する菱形平板状をなし、ただしその厚さは切削インサート６より薄くされていて、これら一対の菱形面を上記着座面６ｂと底面４ａとに密着させるとともに、該菱形面の一方の鋭角角部に交差する２つの側面を壁面４ｂ，４ｃに当接させて介装されている。

なお、このシート部材８にも、その一対の菱形面の中央に開口するように図示されない取付孔が貫設されていて、この取付孔は、上述のようにシート部材８の２つの側面を壁面４ｂ，４ｃに当接させるとともに一対の菱形面の１つをインサート取付座４の底面４ａに密着させた際に、この底面４ａに形成された上記止まり孔に連通するように形成されている。そして、こうして連通した止まり孔と取付孔に半円筒状のシート止めピンを嵌挿することにより、シート部材８はインサート取付座４に取り付けられる。

さらに、このシート部材８を介してインサート取付座４に着座させられた切削インサート６は、インサート取付座４の後端側の上記内壁部５ａ上に備えられたクランプ手段９によって固定される。このクランプ手段９は、本実施形態ではクランプ駒９ａとクランプネジ９ｂおよび図示されないコイルスプリング等の弾性部材により構成され、クランプ駒９ａは、その前端部がインサート取付座４に着座させられた切削インサート６のすくい面６ａに開口する上記取付孔６ｄに達するとともに、後端部は内壁面５ａの上記凹所５ｂ内に位置するように内壁面５ａ上に配置され、その間の中央部には前後に延びる長孔状の貫通孔が形成されたている。また、クランプネジ９ｂは、このクランプ駒９ａの上記貫通孔に挿通されて内壁面５ａに形成されたネジ孔にねじ込まれることによりクランプ駒９ａを内壁面５ａ側に押圧するものであり、さらに上記弾性部材は、このクランプネジ９ｂの外周に巻回されて内壁面５ａとクランプ駒９ａとの間に圧縮された状態で介装されている。

また、上記凹所５ｂには、インサート取付座４の壁面４ｂ，４ｃの交差角を二等分する二等分線方向に略沿って後端側に向かうに従い上記ネジ孔の中心線に直交する平面に対して漸次後退する傾斜平面が形成されるとともに、この傾斜平面には上記二等分線方向に沿って延びる長孔状の凹孔が穿設されている。一方、クランプ駒９ａの後端部は、凹所５ｂ側に向けられる下面が、クランプネジ９ｂによってクランプ駒９ａが押圧されたときに上記傾斜平面と密着して摺接可能な傾斜平面とされるとともに、この下面には上記凹孔に挿入される図示されない突起が形成されている。

さらに、クランプ駒９ａの前端部には、インサート取付座４に着座させられた切削インサート６の上記すくい面６ａに対向するその下面に、該すくい面６ａに開口した上記取付孔６ｄに挿入される図示されない凸部が形成されている。そして、この凸部を取付孔６ｄに、上記突起を凹孔にそれぞれ挿入した状態で、クランプ駒９ａ中央部の上記貫通孔は、上記二等分線方向に沿って延びるように配設される。

このようなクランプ手段９において、クランプネジ９ｂをねじ込んでクランプ駒９ａを内壁面５ａ側に押圧すると、クランプ駒９ａは、この内壁面５ａ側に接近して切削インサート６をシート部材８ごとインサート取付座４の底面４ａ側に押圧するとともに、凹所５ｂの傾斜平面にクランプ駒９ａ後端部下面の傾斜平面が摺接することにより上記二等分線方向に後退させられ、これに伴いクランプ駒９ａ前端部下面の凸部が切削インサート６の取付孔６ｄの内周縁に係合して、さらに切削インサート６を上記二等分線方向に沿って引き込むように押圧する。

従って、本実施形態のクランプ手段９によれば、クランプネジ９ｂのねじ込み操作により、インサート取付座４に着座させられた切削インサート６を底面４ａ側と壁面４ｂ，４ｃ側とに押圧して容易にクランプすることができる。また、クランプネジ９ｂを緩めると、圧縮された上記弾性部材によりクランプ駒９ａが浮き上がって上記凸部の係合が解かれるので、切削インサート６の着脱も容易である。

なお、こうしてクランプされた切削インサート６の上記旋削に供される切刃７は、工具本体１の前端外周に位置させられたコーナ部から後端側に延びる切刃７が後端側に向かうに従い内周側に向かうように、またこのコーナ部から内周側に延びる切刃７は内周側に向かうに従い後端側に向かうように、それぞれ僅かに傾斜させられているとともに、各切刃７に連なる逃げ面６ｃには逃げ角が与えられるように切削インサート６は取り付けられている。また、工具本体１の前端面１ａは、このうち内周側に延びる切刃７の傾斜に合わせて内周側に向かうに従い漸次後退するように、かつ該切刃７に連なって前端側を向く逃げ面６ｃの逃げ角に合わせてインサート取付座４から離間するに従いやはり漸次後退するように傾斜させられている。

さらに、工具本体１内には、上記シャンク部２の内部を通して工作機械側から圧送される切削油剤を前端側に供給する供給孔１ｂが形成されており、この供給孔１ｂは、凹所５ｂおよびクランプ駒９ａを避けて、インサート取付座４に着座させられた切削インサート６の上記旋削に供されるコーナ部周辺の切刃７に切削油剤が供給されるように、本実施形態では上記内壁面５ａの凹曲面状をなす部分の外周側に、前端外周側に向けて開口させられている。

そして、工具本体１の前端部には、このようなインサート取付座４およびクランプ手段９、さらにはチップポケット５が、周方向に間隔をあけてそれぞれ複数ずつ形成されていて、特に３つ以上の奇数（本実施形態では３つ）のインサート取付座４等が中心軸線Ｏ回りの周方向に等間隔に形成されており、このうち少なくともインサート取付座４は、工具本体１を中心軸線Ｏ回りに所定の割り出し角度（本実施形態では１２０°）回転させたときに互いに一致するように、回転対称に形成されている。なお、本実施形態ではチップポケット５やクランプ手段９も同様に回転対称となるように形成、配設されている。

さらに、これらのインサート取付座４には、互いに外形寸法が等しい切削インサート６がそれぞれ取り付けられており、すなわちこれらの切削インサート６は切刃長と内接円の直径、および厚さが互いに等しくされている。さらにまた、本実施形態では、工具本体１のすべてのインサート取付座４に取り付けられる切削インサート６が同一種のものとされている。

このように構成されたインサート着脱式旋削工具は、上述のようにシャンク部２を介して複合加工機等の工作機械の主軸に取り付けられ、同じく工作機械に取り付けられて回転する被削材に対し、工具本体１が中心軸線Ｏ回りに回転することなく被削材の回転軸線方向に機械送りされることにより、複数の切削インサート６のうち１つの切削インサート６の上記旋削に供される切刃７によって旋削加工を行う。ここで、工作機械が複合加工機の場合には、主軸が回転させられて所定の割り出し位置で固定されることにより、上記１つの切削インサート６の切刃７が所定の位置に位置決めされ、被削材に対して切込みと送りが与えられて切削が行われる。

そして、このように旋削加工が行われることにより上記１つの切削インサート６の切刃７に摩耗や欠損等が生じた場合に、上記構成のインサート着脱式旋削工具では、複数のインサート取付座４が中心軸線Ｏ回りに回転対称に形成されるとともに、これらのインサート取付座４に取り付けられる切削インサート６が互いに等しい外形寸法とされているので、主軸とともに工具本体１を中心軸線Ｏ回りに上記所定の割り出し角度回転させて次の割り出し位置で固定することにより、次の他の１つの切削インサート６を元の１つの切削インサート６の位置に配設することができる。さらに、このとき旋削に供される切刃７も元の１つの切削インサート６の切刃７と同じ位置に配置されるので、そのまま元の１つの切削インサート６による旋削と同様の旋削加工を続行することができる。

従って、上記インサート着脱式旋削工具によれば、こうして１つの切削インサート６の切刃７に摩耗や欠損が生じた際に、取り付けられた複数の切削インサート６の上記旋削加工に供される切刃７がすべて使用し尽くされるまでは、工具自体を交換したりする必要がなく、よって必要以上に多くの交換用の工具を用意しておく必要もない。このため、例えば複合加工機による長時間の無人運転を行うような場合でも、少ない数の工具で効率的かつ経済的な切削加工を促すことが可能となる。

また、このように回転対称に形成されたインサート取付座４に外形寸法が互いに等しい切削インサート６が取り付けられているので、その旋削に供される切刃７の位置も複数の切削インサート６同士で高精度に回転対称位置に配設することができる。従って、いずれか１つの切削インサート６の切刃７について、工具本体１の基準位置からの中心軸線Ｏ方向の距離と該中心軸線Ｏからの径方向の距離とを測定して工具長補正をしておけば、残りの切削インサート６の切刃７に対しては工具長補正を省略することもできる。なお、この切刃７の中心軸線Ｏからの径方向の距離については、工具本体１の前端部の外径がフランジ部３より小さい場合でも、このフランジ部３の中心軸線Ｏからの径方向の距離より大きくされていてもよい。

しかも、こうしてインサート取付座４に取り付けられる切削インサート６は、旋削に供される切刃７を取り替えるために上記菱形面の中心線回りに１８０°回転したり、表裏反転したり、あるいは新しい切削インサート６と交換したりしたときでも、切刃７の位置の再現性が高く、このため一旦工具長補正をしておけば、以降の補正を不要とすることもできる。従って、上記構成のインサート着脱式旋削工具によれば、工具本体１に切削インサート６を取り付けて加工に使用可能とするまでの段取り時間の短縮を図ることができ、これによっても効率的な切削加工を促すことが可能となる。

なお、本実施形態のインサート着脱式旋削工具では、シャンク部２からフランジ部３を介してインサート取付座４が形成される前端部までが一体の工具本体１として形成されており、このような工具本体１のインサート取付座４に切削インサート６が着座させられて固定されるため、該切削インサート６に高い取付剛性と取付精度を確保することができ、これによっても切削に供される切刃７を再現性よく高精度で回転対称に配設することができるので、さらに確実に工具長補正の簡略化を促すことができる。この点、例えば特許文献５のように切削インサートがカートリッジ等を介して工具本体に取り付けられていると、切刃７の位置のバラつきが大きくなり、加工精度の悪化の一要因となるが、本実施形態ではインサート取付座４が工具本体２に直接的に形成されて切削インサート６が取り付けられているので、上述のように取付精度を確保して加工精度の向上を図ることができ、さらにはカートリッジを要さないため工具コストの低減を図ることもできる。加えて、本実施形態では、上記クランプ手段９によって切削インサート６がインサート取付座４の底面４ａと壁面４ｂ，４ｃ側とに押圧させられてクランプされるので、取付剛性および取付精度の一層の向上を図ることができる。

さらに、本実施形態のインサート着脱式旋削工具においては、回転対称に形成されたインサート取付座４に取り付けられる切削インサート６が同一種のものであるので、１つの切削インサート６に摩耗等が生じたときに工具本体１を回転させて他の切削インサート６を旋削に使用する場合でも、切削条件等は変更することなく連続して加工を行うことができる。また、このように回転対称のインサート取付座４に取り付けられる切削インサート６が１種であるので、これらの切削インサート６の管理も容易になるという利点も得られる。

ただし、このように回転対称のインサート取付座４に取り付けられる切削インサート６は、必ずしも同一種すなわち完全に同形同大のものでなくても、その外形寸法すなわちコーナ角を含めたインサート形状と切刃長および内接円の直径、さらには厚さとが互いに等しいものであれば取付可能であり、そのようなものでも切削に供される切刃７の位置は回転対称に配設することができるので、上記と同様に連続して旋削加工に使用することができる。

そこで、これら回転対称に形成された複数のインサート取付座４に取り付けられる切削インサート６は、外形寸法が互いに等しければ、ブレーカ溝の有無や、チップブレーカ形状、ホーニング等の刃先処理、厚さや内接円の許容差といったインサート精度、およびインサート材種のうち少なくとも１つが異なる複数種のものであってもよい。そして、このように複数種の切削インサート６を回転対称のインサート取付座４に取り付けた場合には、上述のように旋削加工を連続して行うことができるほかに、個々の切削インサート６によってその種類に応じた旋削加工を行うことが可能となる。

例えば、上述のようなブレーカ溝を備えない切削インサート６によって被削材の粗加工を行った後に、ブレーカ溝が形成された切れ味の鋭い切削インサート６によって中粗加工や、さらに仕上げ加工を行うようにしてもよく、また被削材の外周旋削や内周旋削、あるいは端面旋削や倣い旋削などの加工形態に適したチップブレーカをそれぞれ有する複数種の切削インサート６を取り付けて、これらの切削インサート６を順次割り出しながら上記各種の旋削を連続して行うようにしてもよい。さらに、切刃７にホーニングが施された切削インサート６やインサート精度が比較的粗い切削インサート６によって粗加工した後に、ホーニングが施されていないシャープエッジの切削インサート６や精度の比較的高い切削インサート６によって仕上げ加工を施すようにしてもよい。

また、例えば鋼、ステンレス、鋳鉄など、異なる材質の被削材を順に加工する場合や被削材が部分的に材質の異なる複合材料である場合などには、それぞれの材質に適した複数種のインサート材種の切削インサート６によって旋削を行うことも可能である。なお、この場合のインサート材種は、切削インサート６全体の材種が異なるものでも、切刃７部分の材種のみが異なるものでもよく、例えば１つの切削インサート６は切刃７を含めた全体が超硬合金で形成されたものとしておいて、他の切削インサート６は、この１つの切削インサート６と外形寸法が等しいインサート本体のコーナ部周辺の切刃７部分にダイヤモンドやｃＢＮ等の超高硬度焼結体を備えた切刃チップを接合したものとしたりしてもよい。

次に、図６ないし図１０は、本発明の第２の実施形態を示すものであり、上述した第１の実施形態と共通する要素には同一の符号を配して説明を省略する。すなわち、この第２の実施形態のインサート着脱式旋削工具においては、回転対称に形成されたインサート取付座４に取り付けられる切削インサート６が、コーナ角が例えば５５°と、第１の実施形態よりも小さい菱形平板状のものである点で第１の実施形態と異なっており、これに伴いシート部材８およびインサート取付座４の底面４ａの形状や壁面４ｂ，４ｃの交差角、工具本体１の前端面１ａの傾斜角等も第１の実施形態と異なるものとされている。また、この第２の実施形態では、シート部材８が切削インサート６と同一厚みとされている点と、切削油剤の供給孔１ｂが、チップポケット５の上記他方の内壁面５ｃに開口させられている点でも、第１の実施形態と異なっている。

このような第２の実施形態のインサート着脱式旋削工具においても、複数のインサート取付座４が工具本体１の中心軸線Ｏ回りに回転対称に形成されて、互いに等しい外形寸法を有する切削インサート６が取付可能とされることにより、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。しかも、これらの切削インサート６における切刃７のコーナ角が小さいので、特に倣い旋削等において被削材の外周面から拡径する端面を切削する場合などでも、これら外周面と端面とが交差する角隅部を被削材との干渉を防ぎつつ、より奥まで旋削することができるという利点も得られる。

一方、これら第１、第２の実施形態では、工具本体１の前端部外周に形成されるインサート取付座４の数が３以上の奇数（実施形態では３つ）とされていて、これらのインサート取付座４を中心軸線Ｏ回りに等間隔に配設することにより、これらのインサート取付座４に取り付けられる切削インサート６の切刃７もこの中心軸線Ｏ回りの周方向に等間隔に配置されている。従って、例えば図１１ないし図１３に示す第１の実施形態の変形例のインサート着脱式旋削工具による旋削加工のように、複合加工機のチャックＣに保持されて回転軸線Ｘ回りに回転方向Ｔに回転させられる被削材Ｗの外周旋削を行う場合において、この被削材Ｗの回転軸線Ｘに対して工具本体１の中心軸線Ｏが直交する位置にあっても、旋削に供される切削インサート６（図１１、図１３において左側に位置する切削インサート６。図１２においては中心軸線Ｏ上に位置する切削インサート６）以外の他の切削インサート６が被削材Ｗと干渉するのは避けることができる。

すなわち、こうして奇数のインサート取付座４を、例えばこの変形例のように等間隔に配置することにより、これらのインサート取付座４のうちいずれか１つのインサート取付座４に取り付けられた１つの切削インサート６に対して中心軸線Ｏを挟んだ周方向の反対側には、図１３に示すように他のインサート取付座４や他の切削インサート６が配設されることがなくなり、図１２に示すように他のインサート６は上記１つの切削インサート６の切刃７により旋削された被削材Ｗの外周面と間隔をあけて配置されることになる。このため、図１１に示すように工具本体１を被削材Ｗの回転軸線Ｘ方向に送り出して外周旋削を行う場合に、この送り方向（回転軸線Ｘ方向）の旋削可能長さを、上記旋削に供される切削インサート６の切刃７から中心軸線Ｏまでの長さＦよりは勿論、この切刃７から他の切削インサート６の切刃７までの送り方向の長さＳよりも長く、この旋削に供される切刃７がチャックＣに接触する直前まで被削材Ｗの外周旋削を行うことが可能となる。

なお、これら図１１ないし図１３に示した変形例による旋削加工は、工具本体１を被削材Ｗの回転軸線Ｘに平行に送り出す所謂長手切削であるが、例えば被削材Ｗの外周面をチャックＣ側の外径が大きく、これとは反対の被削材Ｗの端面（図１１において右側の端面）が小径となるような円錐面状に切削する所謂テーパ加工や、或いは通常の外ネジ加工、溝加工などでも、上述の効果により被削材Ｗに他の切削インサート６の切刃７を干渉させることなく、被削材Ｗの全長に亙って旋削加工を施すことが可能である。また、複数のインサート取付座４は必ずしも等間隔に配設されていなくても、上述のように上記１つのインサート取付座４に対して中心軸線Ｏを挟んだ周方向の反対側に他のインサート取付座４が配設されないようにすることは可能である。なお、上記変形例のインサート着脱式旋削工具は、第１の実施形態に対して、工具本体１のフランジ部３からチップポケット５までの長さが長く、またインサート取付座４に取り付けられる切削インサート６のすくい面６ａが向く工具本体１の周方向の向きが逆となっている点（所謂、勝手違いとなっている点）で異なっている。

ところで、これら第１、第２の実施形態やその変形例では、工具本体１に形成された複数のインサート取付座４がすべて中心軸線Ｏ回りに回転対称とされ、かつこれらのインサート取付座４に取り付けられる切削インサート６もすべてが外形寸法の等しいものとされているが、本発明は、このようなインサート取付座４および切削インサート６以外に、中心軸線Ｏ回りに回転対称とならないインサート取付座を形成したり、外形寸法の異なる切削インサートを取り付けたりすることを妨げるものではない。すなわち、外形寸法の等しい切削インサート６が取付可能な回転対称とされたインサート取付座４と異なる、例えば溝入れやねじ切りなどのインサートが取付可能な他のインサート取付座が工具本体１に１または複数形成されていてもよい。

また、第１、第２の実施形態では、複数のインサート取付座４に取り付けられる切削インサート６がすべて旋削加工用のインサートとされているが、当該インサート着脱式旋削工具が上述のように複合加工機の主軸に装着されて使用される場合には、例えば特許文献１〜４に記載されているのと同様に転削加工用のインサートを取り付けて、工具本体１を中心軸線Ｏ回りに回転させつつ固定した被削材に対して送りと切込みを与えて転削加工に使用することも可能である。なお、この場合には、上記インサート取付座４以外に、特許文献２〜４に記載のように転削加工用インサートが取り付けられる複数のインサート取付座を形成してもよいが、上記実施形態ではすべての切削インサート６の切刃７の中心軸線Ｏ回りの回転軌跡が一致させられることになるので、これらの切削インサート６を転削加工に用いることも可能である。

本発明の第１の実施形態を示す斜視図である。図１に示す実施形態を１つの切削インサート６のすくい面６ａに対向する方向から見た側面図である。図１に示す実施形態を１つの切削インサート６の逃げ面６ｃに対向する方向から見た側面図である。図２に示す実施形態を前端側から見た図である。図２に示す実施形態を後端側から見た図である。本発明の第２の実施形態を示す斜視図である。図６に示す実施形態を１つの切削インサート６のすくい面６ａに対向する方向から見た側面図である。図６に示す実施形態を１つの切削インサート６の逃げ面６ｃに対向する方向から見た側面図である。図７に示す実施形態を前端側から見た図である。図７に示す実施形態を後端側から見た図である。第１の実施形態の変形例により被削材Ｗに外周旋削を行う場合を、旋削に供される切削インサート６のすくい面６ａに対向する方向から見た側面図である。図１１における矢線Ｙ方向視の側面図である。図１１における矢線Ｚ方向視の底面図（ただし、被削材Ｗは透視されている。）である。

符号の説明

１工具本体
２シャンク部
３フランジ部
４インサート取付座
６切削インサート
７切刃
９クランプ手段
Ｏ工具本体１の中心軸線
Ｗ被削材
Ｘ被削材Ｗの回転軸線

Claims

工具本体の後端側のシャンク部によって工作機械に支持されるとともに、上記工具本体の前端側には切削インサートが着脱可能に取り付けられるインサート取付座が形成され、回転する被削材に対して上記切削インサートの切刃により切削を行うインサート着脱式旋削工具であって、上記工具本体は前後に延びる中心軸線を有して、該工具本体の前端部外周に上記中心軸線回りに間隔をあけて複数の上記インサート取付座が形成されており、これらのインサート取付座は、上記中心軸線回りに回転対称に形成されていて、互いに等しい外形寸法を有する上記切削インサートが取付可能とされていることを特徴とするインサート着脱式旋削工具。
上記インサート取付座の数が３以上の奇数であることを特徴とする請求項１に記載のインサート着脱式旋削工具。
上記複数のインサート取付座に、同一種の上記切削インサートが取り付けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインサート着脱式旋削工具。
上記複数のインサート取付座に、外形寸法が互いに等しく、ブレーカの有無、ブレーカ形状、刃先処理、インサート精度、およびインサート材種のうち少なくとも１つが異なる複数種の上記切削インサートが取り付けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインサート着脱式旋削工具。