JP2008155352A - Cutting edge replaceable cutter with adjusting mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、切れ刃を刃先交換式チップ(スローアウェイチップ)で構成する刃先交換式カッタ、詳しくは、刃先調整機構(カッタボディに対するチップ取り付け位置の調整機構)を有し、その刃先調整機構として、構造が簡素で微細な調整を行えるものを備えた調整機構付き刃先交換式カッタに関する。 The present invention has a blade-tip-exchange-type cutter in which the cutting edge is configured with a blade-tip-exchangeable tip (throw away tip), and more specifically, has a blade-tip adjustment mechanism (adjustment mechanism for the tip attachment position with respect to the cutter body). The present invention also relates to a blade-exchangeable cutter with an adjustment mechanism having a simple structure and capable of fine adjustment.
焼結品の刃先交換式チップ(以下では単にチップと言う)で切れ刃を構成する切削工具は、加工コストを低く抑えるために、表面に黒皮(焼結肌)を残したチップが多用される傾向にある。その黒皮を残したチップは、寸法精度が低いため、切削加工の高精度化が要求されるときには、カッタボディに装着したチップの刃先位置を装着後に微調整することが必要になる。その刃先位置の微調整は、カッタボディとチップとの間、或いは、カッタボディとチップを保持したカートリッジとの間にくさび状部材や調整ねじなどを介在し、その部材の挿入量や締め込み量を変化させてチップ位置決め面を変位させる方法でなされることが多いが、この構造は、部品数の増加、構造要素の加工の複雑化、調整作業の煩雑化などの問題が避けられない。 Cutting tools that make up the cutting edge with a replaceable cutting edge tip (hereinafter simply referred to as a tip) of a sintered product often use a tip that leaves black skin (sintered skin) on the surface in order to keep processing costs low. Tend to. Since the chip leaving the black skin has low dimensional accuracy, it is necessary to finely adjust the position of the cutting edge of the chip mounted on the cutter body after mounting when high accuracy of cutting is required. Fine adjustment of the blade edge position is achieved by inserting a wedge-shaped member or adjusting screw between the cutter body and the tip or between the cutter body and the cartridge holding the tip, and the amount of insertion and tightening of that member. In many cases, the chip positioning surface is displaced by changing the angle, but this structure inevitably suffers from problems such as an increase in the number of parts, complicated processing of structural elements, and complicated adjustment work.
そこで、下記特許文献1は、チップ座を形成したカートリッジをカッタボディに固定し、そのカートリッジにスリットを設け、そのスリットを前記チップ座のチップの一側面を支える座面とカッタボディの位置決め基準面に当接させる端面との間に端面と平行に配置してそのスリットにくさび状部材を嵌入する調整機構を提案している。 Therefore, in Patent Document 1 below, a cartridge in which a chip seat is formed is fixed to a cutter body, a slit is provided in the cartridge, and the slit is used as a seat surface that supports one side of the chip of the chip seat and a positioning reference surface of the cutter body. An adjustment mechanism has been proposed in which a wedge-shaped member is inserted into the slit disposed in parallel with the end face between the end face and the end face.
その調整機構は、カートリッジに設けるチップ座に各々がカッタ軸に対して45°の角度をもって相反する方向に傾いた2つの座面を含ませ、さらに、片方の座面とその座面と平行な端面との間に前記スリットを設けてこの2つの座面でチップの直角な2側面を支持するようにしており、カートリッジに設けたスリットにくさび状部材を嵌入すると、前記スリットと片方の座面(前記2つの座面の中のひとつの面)との間に画されたカートリッジの一部分が弾性変形し、それに伴い前記片方の座面がくさび状部材の嵌入方向と直角方向に変位してチップの位置決め点が変化するようになっている。 The adjusting mechanism includes a chip seat provided in the cartridge including two seat surfaces inclined in opposite directions at an angle of 45 ° with respect to the cutter axis, and further, one seat surface and the seat surface are parallel to each other. The slit is provided between the end surface and the two seating surfaces support two perpendicular sides of the chip. When a wedge-shaped member is inserted into the slit provided in the cartridge, the slit and one seating surface are provided. A part of the cartridge defined between (one of the two seating surfaces) is elastically deformed, and accordingly, one of the seating surfaces is displaced in a direction perpendicular to the insertion direction of the wedge-shaped member. The positioning point is changed.
なお、類似の技術は、下記特許文献2〜4などにも開示されている。
特許文献1が開示している調整機構は、スリットへのくさび状部材の嵌入時にチップがカッタ軸方向だけでなくカッタ径方向にも変位する。従って、外径変化を嫌う隅削りフライスカッタなどには適用し難い。 In the adjustment mechanism disclosed in Patent Document 1, the tip is displaced not only in the cutter axis direction but also in the cutter radial direction when the wedge-shaped member is fitted into the slit. Therefore, it is difficult to apply to corner milling cutters that dislike changes in outer diameter.
また、この調整機構は、カートリッジの端面が工具軸と直角な向きになるようにカートリッジをカッタボディに取り付けると、くさび状部材の嵌入時にチップがカッタ軸方向のみに移動するものになるが、くさび状部材でカートリッジの一部を弾性変形させて押し動かす量とチップを位置決めする座面の変位量とが等しくなる構造であるので、より微細な調整の要求に応えるのが難しい。特許文献2〜4が開示しているものも同様の問題を有する。
In addition, when the cartridge is attached to the cutter body so that the end surface of the cartridge is oriented at a right angle to the tool axis, the tip moves only in the cutter axis direction when the wedge-shaped member is inserted. Since the structure is such that the amount by which the cartridge is elastically deformed and pushed and the amount of displacement of the seating surface for positioning the chip is equal, it is difficult to meet the demand for finer adjustment. Those disclosed in
そこで、この発明は、特許文献1などが開示している調整機構の特徴、即ち、構造が簡素で、調整作業も容易と言う利点を生かしながら、特許文献1が開示しているものよりも刃先位置のより微細な調整が行えるようにすることを課題としている。 Therefore, the present invention takes advantage of the features of the adjustment mechanism disclosed in Patent Document 1 and the like, that is, the advantage that the structure is simple and the adjustment work is easy, and the cutting edge than that disclosed in Patent Document 1 is used. It is an object to enable finer adjustment of the position.
上記の課題を解決するため、この発明においては、カッタボディ又はそのカッタボディに取り付けるロケータにチップ座を設けてそのチップ座に刃先交換式チップを着脱自在に装着した刃先交換式カッタに下記の刃先調整機構を備えさせた。
その刃先調整機構は、カッタボディ又はロケータとの間に隙間を生じさせた調整部材と、その調整部材の長手途中をカッタボディ又はロケータに固定する連結部材と、前記調整部材の前記連結部材から離反した位置にある入力部に力を加える調整ねじとで構成し、なおかつ、前記チップ座の座面のひとつを前記調整部材の一端面で構成し、前記調整ねじの推力で前記入力部を調整ねじの軸方向に動かして前記連結部材を支点にして前記調整部材を弾性変形させ、その弾性変形に伴って変位する調整部材の一端面に刃先交換式チップを当接させてチップ(刃先)の位置決めを行うものにした。
In order to solve the above-described problems, in the present invention, the following cutting edge is attached to a cutting edge replaceable cutter in which a tip seat is provided on a cutter body or a locator attached to the cutter body, and a cutting edge replaceable tip is detachably attached to the tip seat. An adjustment mechanism was provided.
The blade edge adjustment mechanism includes an adjustment member that creates a gap with the cutter body or the locator, a connecting member that fixes the longitudinal halfway of the adjustment member to the cutter body or the locator, and the adjustment member that is separated from the connection member. And an adjustment screw that applies force to the input portion at the position, and one of the seating surfaces of the tip seat is constituted by one end surface of the adjustment member, and the input portion is adjusted by the thrust of the adjustment screw. The adjustment member is elastically deformed with the connecting member as a fulcrum, and the tip (blade edge) is positioned by bringing the blade tip replaceable tip into contact with one end surface of the adjustment member that is displaced along with the elastic deformation. To do.
刃先調整機構の調整部材と連結部材は、カッタボディやロケータと一体に形成するものと、別部品をカッタボディやロケータに固定して構成するものが考えられる。耐久性を考えると前者の方が好ましいが、後者は、カッタボディに対して調整部材や連結部材を後付けすることができるので、製作時の精度が前者ほど要求されない利点がある。 The adjusting member and the connecting member of the blade edge adjusting mechanism may be formed integrally with the cutter body or the locator, or may be configured by fixing another part to the cutter body or the locator. The former is preferable from the viewpoint of durability, but the latter has an advantage that accuracy in production is not required as much as the former because an adjusting member and a connecting member can be retrofitted to the cutter body.
また、調整部材は、入力部を調整ねじでカッタボディ又はロケータとの間の隙間が増大する方向に押し動かして弾性変形させるものと、入力部を調整ねじでカッタボディ又はロケータとの間の隙間が縮小する方向に引き動かして弾性変形させるものの2形態が考えられ、どちらの形態の調整部材を採用しても発明の目的は達成される。 Further, the adjustment member is configured to elastically deform the input portion by pushing and moving the input portion with an adjustment screw in a direction in which the gap between the cutter body or the locator is increased, and the clearance between the input portion and the cutter body or the locator. There are two forms of elastic deformation by pulling in the direction of shrinking, and the object of the invention can be achieved regardless of which form of adjustment member is employed.
この発明のカッタに設けた刃先調整機構は、入力部に調整ねじから力を加えてその入力部を調整ねじの軸方向に変位させる。その操作で調整部材が弾性変形し、その弾性変形によって調整部材の一端がカッタボディやロケータとの連結部材を支点にして回動しながら調整ねじの軸に対して直角方向に変位する。このときの変位量は、調整部材をカッタボディやロケータとの連結部材を支点にして回動するように弾性変形させる構造としたことによって、入力部の調整ねじ軸方向変位量に対して大幅に縮小され、そのために、特許文献1のカッタよりも微細な調整が行えるようになる。 The blade edge adjusting mechanism provided in the cutter according to the present invention applies a force from the adjusting screw to the input portion to displace the input portion in the axial direction of the adjusting screw. By the operation, the adjustment member is elastically deformed, and one end of the adjustment member is displaced in a direction perpendicular to the axis of the adjustment screw while rotating about the connecting member with the cutter body or the locator. The amount of displacement at this time is significantly greater than the amount of displacement of the input unit in the axial direction of the adjusting screw by adopting a structure in which the adjusting member is elastically deformed so as to rotate about the connecting member with the cutter body or locator. Therefore, finer adjustment than that of the cutter of Patent Document 1 can be performed.
以下、添付図面の図1〜図23に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。図1〜図6は、この発明を適用した第1形態のカッタ(隅削りフライスカッタ)1Aを示している。図中2はカッタボディであり、3つの座面3a、3b、3cを有するチップ座3と各チップ座に対応させた切屑ポケット4を先端外周に複数有している。また、各チップ座3の設置部にそれぞれ刃先調整機構5を有している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 6 show a cutter (corner milling cutter) 1A according to a first embodiment to which the present invention is applied. In the figure,
6は、各チップ座3に着脱自在に装着する刃先交換式チップ(スローアウェイチップ)である。カッタボディ2に対するチップ6の固定は、例示のカッタでは、クランプねじ7をチップ中心の取付穴6aに通し、カッタボディ2にねじ込むそのクランプねじ7でチップ6を締め付ける方法でなされている。クランプねじ7とチップ中心の取付穴6aとの間には、チップ固定位置の調整による変動を所要範囲内で許容する融通が存在する(その構造は後述する他の形態のカッタも同じ)。
チップ6は、すくい面となす面及び前逃げ面となす面が共に長方形、外周逃げ面となす面が平行四辺形をなすものが用いられているが、この形状に限定されるものではない。
The
チップ座3は、チップ6をカッタ径方向に位置決めする座面3aと、チップ6をカッタ軸方向に位置決めする座面3cが図4の断面において直角をなすものにしている。また、座面3cを刃先調整機構5の調整部材9の一端面で構成している。
In the
刃先調整機構5は、図5に示す要素、即ち、カッタボディ2との間に隙間8を生じさせた調整部材9と、その調整部材9の長手途中をカッタボディ2に固定する連結部材10と、調整部材9の入力部9aに力を加える調整ねじ11とで構成されている。入力部9aは連結部材10から離反した位置にある。なお、第1形態のカッタ1Aでは、調整部材9と連結部材10がカッタボディ2と一体に形成されている。
The blade
調整ねじ11は、軸心をカッタ径方向に向けて調整部材の入力部9aに螺合させ、入力部9aを貫通した先端をカッタボディ2の外周に当接させている。
The
このように構成した第1形態のカッタは、各チップ座3に装着されるチップ6の位置(刃先位置)を以下のようにして調整する。その調整は、クランプねじ7をまず緩め、次に、調整すべきチップの刃先調整機構5を操作する。調整ねじ11を締め付けると、調整部材9の入力部9aが、図6に示すように隙間8が拡大する方向に動き、それに伴い、調整部材9の全体が連結部材10を支点にして弾性変形して変位する。このとき、座面3c(調整部材9の一端)も連結部材10を支点にして入力部9aが動く方向とは反対方向に回動して変位し、その座面3cを位置基準にしてチップ6の刃先位置(ここではカッタ軸方向の位置)を微調整し、その後にクランプねじ7を締め付けて調整作業を完了する。
The cutter of the 1st form comprised in this way adjusts the position (blade edge position) of the chip |
第1形態のカッタ1Aは、図5からわかるように、入力部9aから連結部材10までの距離L1を連結部材10から座面3c(調整部材9の一端)までの距離Lよりも大きくしており、そのために、入力部9aの調整ねじ軸方向の変位量に対し、座面3cの同方向変位量が梃子比によって縮小される。チップ6の刃先位置の調整量は、座面3cが連結部材10を支点にして回動する際の調整ねじ軸直角方向変位量が刃先の調整量となるので縮小された軸方向変位量よりもさらに縮小され、従って、特許文献1の調整機構に比べてより微細な調整を行うことができる。図6のsは調整量である。
As can be seen from FIG. 5, the cutter 1 </ b> A of the first embodiment is configured such that the distance L <b> 1 from the
図7、図8は、この発明の第2形態のカッタを示している。このカッタ1Bは、刃先調整機構5をチップ座3よりもカッタの中心側に配置してカッタボディ2の前面に設け、チップをカッタ径方向に位置決めする座面3aを調整部材9の一端面で構成しており、また、座面3a〜3cを有するチップ座3をカッタボディ2の前面の外周に設けており、この構造が第1形態のカッタ1Aと相違する。その他の構成は第1形態のカッタ1Aと大して変わらない。
7 and 8 show a cutter according to the second embodiment of the present invention. In this
刃先調整機構5は、第1形態のカッタと同様に、カッタボディ2との間に隙間8を生じさせた調整部材9と、その調整部材9をカッタボディ2に連結する連結部材10(これらはカッタボディ2と一体に形成されている)と、調整部材9の入力部9aに力を加える調整ねじ11とで構成されている。調整ねじ11は、調整部材9にカッタ外径側から内径側に向けてねじ込まれ、入力部9aを貫通したこの調整ねじ11の先端をカッタボディ2で受けて調整ねじ11を締め込んだときに隙間8が拡大する方向に入力部9aが押し動かされて調整部材9が連結部材10を支点にして弾性変形し、その操作で座面3aのカッタ径方向位置が変化して刃先位置が同方向に調整されるようになっている。このように、カッタ径方向の刃先位置調整にもこの発明を適用できる。
As with the cutter of the first embodiment, the blade
図9〜図11はこの発明の第3形態のカッタである。第1形態のカッタ1Aは、カッタ径方向に向けた調整ねじ11で調整部材9に力を加えて調整部材9を弾性変形させるようにしたのに対し、第3形態のカッタ1Cは、隙間8を調整部材9の径方向内側と周方向後方(カッタ回転方向に見た後方)の双方に設け、カッタ周方向に向けて設置した調整ねじ11で調整部材9の入力部9aに力を加えて調整部材9を弾性変形させるものにしており、その構成が第1形態のカッタと相違する。切屑ポケット4側からの調整ねじ11の操作が許容されるカッタには、この第3形態の構造も採用できる。
9 to 11 show a cutter according to a third embodiment of the present invention. The
図12〜図15はこの発明の第4形態のカッタ1Dである。この第4形態は、多刃カッタへの適用例を示しているが、基本構成は第1形態のカッタ1Aと変わるところがない。従って、第1形態と同一要素に同一符号を付して詳細説明を省く。
12 to 15 show a
図16〜図18はこの発明の第5形態のカッタである。この第5形態のカッタ1Eは、
カッタボディ2の外周にロケータ12を取付けボルト13で固定して取り付け、そのロケータ12に形成したチップ座3にチップ6を装着するようにしている。ロケータ12には、第1形態のカッタ1Aに設けたものと同一構造の刃先調整機構5が設けられており、その刃先調整機構5でチップ6のカッタ軸方向刃先位置を微調整することができる。
16 to 18 show a cutter according to a fifth embodiment of the present invention. The
A
この第5形態のカッタ1Eは、刃先調整機構5の調整部材9、連結部材10をカッタボディ2とは別加工するロケータ12に設けているので、隙間8や調整部材9、連結部材10の加工性に優れる。
In the
なお、この発明のカッタに採用する刃先調整機構5は、図19、図20に示すように、調整部材9の入力部9aを連結部材10よりも調整部材9の一端側(チップ位置決め面を有する側)に配置するものも考えられる。図19の構造は、調整ねじ11を締め込むと、隙間8が拡大する方向に入力部9aが押し動かされて調整部材9が連結部材10を支点にして弾性変形する。また、図20の刃先調整機構5は、調整ねじ11を皿ねじなどに代え、その調整ねじ11の入力部9aを貫通した先端側をカッタボディ2(或いはロケータ12)にねじ込んでおり、この構造は、調整ねじ11を締め込むと、隙間8が縮小する方向に入力部9aが引き動かされて調整部材9が連結部材10を支点にして弾性変形する。どちらも、調整部材9の弾性変形によって位置基準になる面(調整部材9の一端面)が変位して刃先位置が変わる。
In addition, as shown in FIGS. 19 and 20, the blade
上述した第1〜第5形態のカッタは、刃先調整機構5の調整部材9と連結部材10をカッタボディ2(又はロケータ12)と一体に形成したが、図21に示すように、調整部材9と連結部材10をカッタボディ2(又はロケータ12)から独立した部品として構成し、その部品をボルトなどの締結要素14を用いてカッタボディ2(又はロケータ12)に取り付けて刃先調整機構5を構成するものも考えられる。この刃先調整機構5は、カッタボディ2に後付けすることができ、そのときに、寸法などを修正することが可能であるので、調整部材9と連結部材10をカッタボディ2(又はロケータ12)に一体に形成するものに比べると製作時の精度は厳しく要求されず、製作し易い利点がある。
In the cutters according to the first to fifth embodiments described above, the adjusting
1A〜1E カッタ
2 カッタボディ
3 チップ座
3a〜3c 座面
4 切屑ポケット
5 刃先調整機構
6 チップ
6a 取付穴
7 クランプねじ
8 隙間
9 調整部材
9a 入力部
10 連結部材
11 調整ねじ
12 ロケータ
13 取付けボルト
14 締結要素
1A to
Claims (4)
前記チップ座(3)の刃先の位置決め基準となる座面を前記調整部材(9)の一端面で構成し、
前記調整ねじ(11)の推力で前記入力部(9a)を調整ねじの軸方向に動かして前記連結部材(10)を支点にして前記調整部材(9)を弾性変形させ、その弾性変形に伴って変位する前記調整部材の一端面に刃先交換式チップ(6)を当接させてチップの位置決めを行うようにした調整機構付き刃先交換式カッタ。 This is a blade-tip replaceable cutter in which a tip seat (3) is provided on the cutter body (2) or a locator (12) attached to the cutter body, and a blade tip replaceable tip (6) is detachably attached to the tip seat (3). Then, the adjustment member (9) in which a gap (8) is generated between the cutter body (2) and the locator (12), and the cutter member (2) or locator ( 12) a cutting edge adjusting mechanism (5) composed of a connecting member (10) fixed to 12) and an adjusting screw (11) for applying a force to the input portion (9a) of the adjusting member (9);
A seating surface serving as a positioning reference for the cutting edge of the tip seat (3) is constituted by one end surface of the adjustment member (9),
The input member (9a) is moved in the axial direction of the adjusting screw by the thrust of the adjusting screw (11) to elastically deform the adjusting member (9) with the connecting member (10) as a fulcrum, and accompanying the elastic deformation A blade-tip-exchangeable cutter with an adjustment mechanism in which the blade-tip replaceable tip (6) is brought into contact with one end surface of the adjusting member that is displaced in order to position the tip.
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