JP2009113185A - インサート着脱式切削工具およびクランプ部材 - Google Patents

Abstract

【課題】係合凸部を取付孔に係合させて切削インサートをクランプするクランプ機構を備えたインサート着脱式切削工具において切削インサートを安定してクランプする。
【解決手段】工具本体１のインサート取付座２には切削インサート３が当接させられる壁部２Ｂが形成されるとともに、工具本体１には切削インサート３の取付孔３Ｂに係合する係合凸部９を有するクランプ部材を備えて切削インサート３を相対的に壁部２Ｂに押圧することによりクランプするクランプ機構が設けられており、係合凸部９は、取付孔３Ｂに係合した状態における取付孔３Ｂの中心線Ｍに直交する断面において、切削インサート３の押圧方向Ｆに交差する方向に配置された２つの当接部９Ａにより取付孔３Ｂの内周面に当接させられる。
【選択図】図３

Description

本発明は、取付孔が形成された切削インサートをクランプ機構によりクランプして着脱するインサート着脱式のバイト等の切削工具、およびこのクランプ機構に用いるクランプ部材に関するものである。

このように取付孔が形成された切削インサートをクランプするクランプ機構としては、例えば特許文献１〜３に記載のように切削インサートの取付孔に係合する凸部をクランプ駒に形成しておいて、このクランプ駒をインサート取付座の底面側にねじ込むと同時に壁部側に後退させることにより切削インサートをこの壁部に押圧してクランプするものが提案されている。
特許第２８１２６７７号公報 特開２０００−２４６５１４号公報 特開２００５−０４６９３４号公報

ところで、このようなクランプ機構において切削インサートの取付孔に挿入、係合させられるクランプ駒の凸部は、通常この取付孔の内径よりも外径が小さい円柱状であり、このため切削インサートを押圧してクランプするときには取付孔の内周面とその中心線に直交する断面において１点で当接することになる。しかしながら、このように凸部が切削インサートの取付孔と１点のみで当接していると、この点を中心として上記中心線方向視に切削インサートが回転するようにずれ動き易くなってしまい、切削インサートにがたつきが生じて円滑な切削を行うことが困難となるとともに、切削精度も損なわれるおそれがあった。

本発明は、このような背景の下になされたもので、上述のような係合凸部を取付孔に係合させて切削インサートをクランプするクランプ機構を備えたインサート着脱式切削工具において切削インサートを安定してクランプすることが可能なインサート着脱式切削工具を提供し、またこのようなインサート着脱式切削工具のクランプ機構に用いて好適なクランプ部材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、本発明のインサート着脱式切削工具は、取付孔が形成された切削インサートが、工具本体に形成されたインサート取付座に着脱可能に取り付けられてなるインサート着脱式切削工具であって、上記インサート取付座には上記切削インサートが当接させられる壁部が形成されるとともに、上記工具本体には上記取付孔に係合する係合凸部を有するクランプ部材を備えて上記切削インサートを相対的に上記壁部に押圧することによりクランプするクランプ機構が設けられており、上記係合凸部は、上記取付孔に係合した係合状態における該取付孔の中心線に直交する断面において、上記切削インサートの押圧方向に交差する方向に配置された２つの当接部により上記取付孔の内周面に当接させられることを特徴とする。また、本発明のクランプ部材は、このようなインサート着脱式切削工具における上記クランプ機構のクランプ部材であって、クランプオン式クランプ機構におけるクランプ駒に上記係合凸部が形成されていることを特徴とする。

従って、このようなクランプ部材の係合凸部を取付孔に挿入して係合させ、クランプ機構により切削インサートを相対的にインサート取付座の壁部に押圧すると、その押圧方向に交差する方向に配設された上記２つの当接部が取付孔の内周面に当接することにより、該当接部と壁部との間で切削インサートがクランプされるので、これら当接部と壁部との間で切削インサートがずれ動き難くなり、切削インサートを安定してインサート取付座に取り付けることができる。すなわち、上記断面において切削インサートが２つの当接部のいずれか一方を中心に回転しようとしても、他方の当接部と取付孔の内周面が当接していることによって回転が拘束されるのである。

ここで、上記当接部を、上記断面において凸円弧状とすることにより、面当たりに近い状態で取付孔の内周面に当接させることができるので、クランプ時の押圧力によって当接部が潰れてしまったりするのを防いで、一層安定した切削インサートのクランプを図ることが可能となる。ただし、この場合において、上記当接部が上記断面においてなす凸円弧の半径ｒが小さすぎるとこのような効果を得ることができず、かといって逆に半径ｒが大きすぎて、例えば取付孔の半径Ｒに近くなったりしても、当接部がなす凸円弧のいずれの部分が取付孔に当接して押圧力を作用させるかが安定しなくなるおそれが生じる。このため、こうして当接部を断面凸円弧とした場合、この凸円弧の半径ｒは、上記取付孔の半径Ｒに対して０．１×Ｒ〜０．９×Ｒの範囲内とされるのが望ましい。

また、上記係合状態における上記断面において、上記取付孔の中心から上記２つの当接部に延びる直線がなす角度θは、これが小さくなりすぎて例えば０°に近づくと、従来の円柱状の凸部が１点で取付孔に当接するのと同じようになってしまう一方、この角度θが大きくなりすぎて例えば１８０°に近づくと、押圧力を確実に上記押圧方向に作用させることが困難となるおそれがある。このため、上記角度θは、１２０°〜１７０°の範囲内とされるのが望ましい。

一方、このように取付孔の内周面に当接する２つの当接部をクランプ部材の係合凸部に形成するには、この係合凸部を、取付孔に係合した係合状態における該取付孔の中心線に直交する断面において、例えば壁部側に上記押圧方向に交差する方向に延びる辺を有する三角形状に形成したりしてもよいが、この場合には、この三角形の大きさが上記取付孔の断面に内接する大きさよりも小さいものに制限され、係合凸部の強度や剛性が不足するおそれが生じる。そこで、この係合凸部は、上記断面において上記壁部側に向かうに従い漸次幅広となる等脚台形状に形成して、この等脚台形の斜辺と底辺との交点部分を上記当接部とするのが望ましい。

なお、上述のような切削インサートが回転するようなずれ動きは、工具本体のインサート取付座に、上記断面において上記押圧方向に垂直な方向に延びる壁部が形成されている場合に、この壁部に沿って生じ易い。言い換えれば、本発明のインサート着脱式切削工具およびクランプ部材は、このような押圧方向に垂直に延びる壁部がインサート取付座に形成されたものに適用することで、より効果的に切削インサートのずれ動きを防ぐことが可能となる。

以上説明したように、本発明のインサート着脱式切削工具およびクランプ部材によれば、取付孔の形成された切削インサートを安定してクランプすることが可能となって、円滑な切削を促すことができるとともに、切削精度の向上を図ることができる。

図１ないし図４は、本発明を上述したクランプオン式のクランプ機構を有するインサート着脱式のバイトに適用した場合の第１の実施形態を示すものである。すなわち、この第１の実施形態のインサート着脱式切削工具においては、工具本体１がその後端側（図１において右側）に図示されないシャンクを有するとともに先端側（図１において左側）の上面部にはインサート取付座２が形成され、このインサート取付座２には切削インサート３が着座させられて、上述のクランプ機構４における本発明のクランプ部材の第１の実施形態としての図２に示すようなクランプ駒５により、着脱可能にクランプされて取り付けられている。

ここで、切削インサート３は、超硬合金等の硬質材料により形成されて、図３に示すような菱形の平板状のネガティブインサートであり、表裏の互いに平行な一対の菱形面の一方が選択的にすくい面とされるとともに他方が着座面とされ、またこれらの菱形面に垂直な４つの側面は逃げ面とされて、該菱形面と側面との交差稜線部にこの菱形面の鋭角角部をコーナ部とする切刃３Ａが形成されている。そして、これらの菱形面の中央には、該菱形面に垂直に切削インサート３をその厚さ方向（図１において上下方向、図３、４においては図面に直交する方向）に貫通するように形成された断面円形の取付孔３Ｂが開口している。

インサート取付座２は、このような切削インサート３の形状、寸法に応じた菱形状の底面２Ａと、この底面２Ａから直立する２つの壁部２Ｂとを有しており、これらの壁部２Ｂは、底面２Ａに垂直に対向する方向から見て、切削インサート３の上記コーナ部側に交差する２つの側面の交差角と等しい角度で交差する方向に形成されている。なお、これらの壁部２Ｂが交差する部分には、切削インサート３のコーナ部との干渉を避けるための逃がし部２Ｃが形成されている。また、底面２Ａには、これと同形同大の菱形平板状のシート６がシート止め具６Ａによって着脱可能に取り付けられて敷設されている。

このようなインサート取付座２に、上記切削インサート３は、上述のように他方の菱形面を着座面として底面２Ａ側に向けてシート６上に載置され、すくい面とされる一方の菱形面の一方のコーナ部を工具本体１の先端に突出させるとともに、他方のコーナ部を上記逃がし部２Ｃに収容させ、この他方のコーナ部側に交差する２つの側面をそれぞれ上記壁部２Ｂに当接させて着座させられる。そして、本実施形態では、こうして着座させられた切削インサート３が、図３に示すようにインサート取付座２の底面２Ａに垂直に対向する方向から見て、上記２つの壁部２Ｂがなす交差角の２等分線Ｌに沿って工具本体１の後端側に向かう押圧方向Ｆに引き込まれるように上記クランプ機構４によって押圧されることでクランプされる。

このクランプ機構４にあっては、インサート取付座２の後端側において工具本体１の上面部に、上記２等分線Ｌ上に中心線を有する収容孔１Ａが上記底面２Ａに対して垂直な方向に穿設されるとともに、この収容孔１Ａの孔底からは、該収容孔１Ａよりも一段小径の雌ネジ孔１Ｂが収容孔１Ａと同軸に形成されている。さらに、これら収容孔１Ａおよび雌ネジ孔１Ｂの後端側の工具本体１上面部には、上記２等分線Ｌに沿って後端側に向かうに従い上記収容孔１Ａの中心線に対して一定の傾斜角で下方に向けて傾斜する傾斜面１Ｃが形成されている。

クランプ駒５は概略長板状であって、長手方向の先端側が先細りとされるとともに、後端部寄りにはこのクランプ駒５をその厚さ方向（図１において上下方向、図３、４においては図面に直交する方向）する座ぐり部付きの挿通孔５Ａが形成されている。また、この挿通孔５Ａよりも後端側には下方に突出する突部５Ｂが形成されており、この突部５Ｂの先端側を向く面は、後端側に向かうに従い下方に向けて傾斜する傾斜面５Ｃとされ、その上記挿通孔５Ａの中心線に対する傾斜角は、工具本体１における上記収容孔１Ａの中心線に対する傾斜面１Ｃの傾斜角と等しくされている。

さらに、上記収容孔１Ａにはコイルスプリング７が収容されるとともに、クランプ駒５の挿通孔５Ａには、その座ぐり部に当接可能な頭部８Ａを有するクランプネジ８が上面側から挿通される。そして、このようにクランプ駒５に挿通されたクランプネジ８の雄ネジ部８Ｂがコイルスプリング７の内周部を通して上記雌ネジ部１Ｂにねじ込まれることにより、クランプ駒５はその長手方向をインサート取付座２の上記２等分線Ｌに沿わせるようにして、工具本体１の先端上面部に取り付けられる。

この取付状態においてクランプ駒５は、コイルスプリング７によって付勢されて挿通孔５Ａの座ぐり部が頭部８Ａに当接させられて、上記挿通孔５Ａの中心線と収容孔１Ａの中心線と平行になるように配設されるとともに、傾斜面５Ｃは傾斜面１Ｃと対向して密着させられ、また挿通孔５Ａと上記頭部８Ａに連なるクランプネジ８の軸部との間には間隔があけられて２等分線Ｌ方向に工具本体１の後端側に僅かに後退可能とされている。さらに、この取付状態で、クランプ駒５の先端部は、インサート取付座２に着座させられた切削インサート３の上記一方の菱形面における取付孔３Ｂの開口部上にまで延出させられている。

そして、このように延出したクランプ駒５の先端部の下面には、上記取付状態において切削インサート３の一方の菱形面に開口した上記取付孔３Ｂに挿入される係合凸部９が該下面から突出するように形成されており、この係合突部９は、上記クランプネジ８をさらにねじ込んでクランプ駒５を後退させることにより、図３および図４に示すように取付孔３Ｂの中心線Ｍに直交する断面において、上記押圧方向Ｆに交差する方向に配置された２つの当接部９Ａにより取付孔３Ｂの内周面に当接させられて係合させられる。

ここで、この係合凸部９は、図３および図４に示すようにその断面が、上記２等分線Ｌに垂直な短い上底辺と、この上底辺より長くてインサート取付座２の奥側に位置するやはり２等分線Ｌに垂直な下底辺と、これら上下底辺の両端を結ぶ一対の斜辺とを有して、該２等分線Ｌ方向に壁部２Ｂ側（本実施形態では押圧方向Ｆ側）に向かうに従い漸次幅広となる等脚台形状をなしており、上記２等分線Ｌに対して対称形状とされるとともに、一定寸法、形状のこのような断面のままクランプ駒５の先端部の下面に垂直に、上記挿通孔５Ａの中心線に対しては平行に突設されている。

従って、上記２つの当接部９Ａは、この等脚台形の斜辺と壁部２Ｂ側を向く底辺（下底辺）との交点部分に形成されることになり、上記断面においてこの下底辺の延びる方向すなわち上記２等分線Ｌに直交する方向に配設されるとともに、該２等分線Ｌを間に挟んでこの２等分線から等間隔に配設されることになる。また、これらの当接部９Ａは、上記交点部分を断面凸円弧状に面取りするように形成されており、本実施形態ではこの円弧は、上記下底辺に滑らかに接するとともに斜辺には交点Ｐにおいて鈍角の角度をもって折れ曲がるように連なっていて、その半径ｒは、切削インサート３の取付孔３Ｂの半径Ｒに対して０．１×Ｒ〜０．９×Ｒの範囲内とされている。

このように、当接部９Ａがなす凸円弧が、係合凸部９の断面がなす等脚台形の上記下底辺に滑らかに接するとともに斜辺には鈍角の角度をもって折れ曲がるように連なり、しかもその半径ｒが切削インサート３の取付孔３Ｂの半径Ｒよりも小さくされていることから、この当接部９Ａは取付孔３Ｂの内周に、専ら上記斜辺との交点Ｐ側部分で当接することになる。そして、このように当接部９Ａが取付孔３Ｂ内周に当接して係合凸部９が取付孔３Ｂに係合した係合状態で、取付孔３Ｂの中心線Ｍに直交する上記断面においてこの中心線Ｍから２つの当接部９Ａの上記交点Ｐに延びる直線Ｑがなす角度θは１２０°〜１７０°の範囲内とされている。

本実施形態のクランプ機構４では、上記取付状態から、このような係合凸部９が切削インサート３の取付孔３Ｂに挿入されたクランプネジ８をさらにねじ込むと、クランプ駒５は、互いに密着した傾斜面１Ｃ，５Ｃに案内されるようにして収容孔１Ａの中心線方向にインサート取付座２の底面２Ａに向けて下降するとともに、２等分線Ｌに沿って上記押圧方向Ｆに後退する。

従って、これにより、クランプ駒５の先端部の下面が切削インサート３のすくい面とされる上記一方の菱形面に密着して切削インサート３を底面２Ａ側に押圧するとともに、係合凸部９の２つの当接部９Ａが切削インサート３の取付孔３Ｂに、上記断面において図３に示すようにその中心線Ｍにおいて２等分線Ｌに直交する直線Ｎよりも壁部２Ｂ側において当接して上述のように係合する。そして、この係合状態からさらにクランプネジ８をねじ込んで切削インサート３を押圧方向Ｆに引き込むことにより、２つの壁部２Ｂとの間に挟み込むように押圧して切削インサート３をクランプする。

このように、上記構成のインサート着脱式切削工具およびクランプ部材としてのクランプ駒５においては、このクランプ駒５の係合凸部９における２つの当接部９Ａが取付孔３Ｂの内周面に２点で当接して切削インサート３を押圧することにより壁部２Ｂとの間でクランプするので、切削時に切削インサート３を上記断面において一方の当接部９Ａと内周面との当接点回りに回転させるような力が作用しても、他方の当接部９Ａと内周面との当接点が当接していることによってこの回転が拘束される。従って、切削インサート３を安定してインサート取付座２にクランプして固定することができ、切削インサート３のずれ動き等を防いで円滑な切削作業を可能とするとともに、切削精度も向上させることができる。

また、本実施形態ではこの係合凸部９が上記断面において壁部２Ｂ側に向かうに従い漸次幅広となる等脚台形状をなしていて、断面円形の取付孔３Ｂに挿入される当該係合凸部９の上記押圧方向とこれに交差する方向との肉厚を大きくすることができるので、この係合凸部に十分な強度と剛性とを確保することができる。このため、切削インサート３を押圧することによる反力によってこの係合凸部９が変形したり破損したりするのを防ぐことができて、一層安定した切削インサート３のクランプを図ることができる。

さらに、本実施形態では、当接部９Ａが断面凸円弧状をなしており、取付孔３Ｂの内周面に面当たりあるいはこれに近い状態で当接させることができ、当接面積を大きくすることができる。このため、より安定的に当接部９Ａを取付孔３Ｂに当接させてクランプすることができ、さらに確実に切削インサート３のずれ動きを防止することが可能となる。また、こうして当接部９Ａが断面凸円弧状に形成されることにより、切削インサート３の取付孔３Ｂが傷つけられたり、あるいは当接部９Ａ自体が潰れてしまったりするのを防ぐこともできる。

しかも、これら２つの当接部９Ａは、本実施形態では上記断面において押圧方向Ｆに直交する方向に配置されているので、切削インサート３を押圧方向Ｆに向けて確実に押圧して引き込むことができる。加えて、これらの当接部９Ａは上記２等分線Ｌから等間隔に配置されていて、取付孔３Ｂの内周面に同時に当接して切削インサート３を均等に押圧方向Ｆに押圧するので、さらに一層安定して切削インサート３をクランプすることが可能となる。また、こうして２つの当接部９Ａを当接させることにより押圧力が分散されるので、これによっても、取付孔３Ｂが傷つけられたり、当接部９Ａが潰れたりするのを防ぐことができる。

なお、こうして当接部９Ａを断面凸円弧状に形成した場合でも、その半径ｒが小さすぎると取付孔３Ｂが傷ついたり当接部９Ａが潰れたりするのを確実に防ぐことができず、逆に半径ｒが大きすぎると取付孔３Ｂへの当接位置が一定とならずに押圧力の作用が不安定となるおそれがある。そこで、このように当接部９Ａを断面凸円弧状とする場合には、その半径ｒは本実施形態のように取付孔３Ｂの半径Ｒに対して０．１×Ｒ〜０．９×Ｒの範囲内とされるのが望ましい。

また、このような半径ｒの断面凸円弧に形成された当接部９Ａが、本実施形態では上述のように断面等脚台形状の係合凸部９の押圧方向Ｆ側の下底辺に滑らかに接するとともに斜辺には角度をもって曲折するように連なっており、これにより当接部９Ａのうちでもこれら凸円弧と斜辺との交点Ｐ部分周辺を上記当接位置として安定的に取付孔３Ｂに当接させることができる。さらに、上記２等分線Ｌおよび押圧方向Ｆは、上記断面において取付孔３Ｂの中心線Ｍから２つの当接部９Ａの上記交点Ｐに延びる２つの直線Ｑがなす角度θを２等分する方向に沿っているので、一層均一に取付孔３Ｂを押圧して切削インサート３をクランプすることができる。

なお、このように２つの当接部９Ａを取付孔３Ｂに当接させて押圧する場合でも、上記角度θが小さくなると、２つの当接部９Ａが近づきすぎて従来の１点で当接した状態と変わらなくなるおそれがある一方、この角度θが大きすぎると、取付孔３Ｂの内周面のうち押圧方向Ｆに沿って延びる弧状部分に当接部９Ａが当接することになって上記２等分線Ｌ方向への切削インサート３のクランプが不安定となるとともに、押圧力が取付孔３Ｂを押し広げるように作用して切削インサート３の変形等を招くおそれもある。このため、上記角度θは本実施形態のように１２０°〜１７０°の範囲内とされるのが望ましい。

また、上記第１の実施形態では上述のように、菱形平板状の切削インサート３を、同じく菱形状の底面２Ａと２つの壁部２Ｂとを有するインサート取付座２に、これら２つの壁部２Ｂの交差角を２等分する２等分線Ｌに沿って押圧してクランプする場合について説明したが、例えば図５に示す第２の実施形態のように正三角形の平板状をなす切削インサート３を、図示されない同じく正三角形の底面とこの底面の１辺から屹立して該１辺に沿うように真っ直ぐ延びる１つの壁部とを有するインサート取付座に、この壁部に直交して該壁部を２等分することになる直線Ｌに沿う押圧方向Ｆに押圧してクランプするのに適用してもよい。なお、この第２の実施形態を初め後述する第３、第４の実施形態でも、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。

しかるに、この第２の実施形態のように切削インサート３の取付孔３Ｂの中心線Ｍに直交する断面において、押圧方向Ｆに垂直な方向に延びる１つの壁部だけがインサート取付座に形成されているされている場合は、切削インサート３は該壁部に沿って一層ずれ動きしやすくなるが、上述のように２つの当接部９Ａを取付孔３Ｂに当接させて切削インサート３をクランプすることにより、このようなずれ動きも確実に防ぐことが可能となる。なお、これら第１、第２の実施形態のような菱形平板状や正三角形平板状の切削インサートの他に、正方形平板状や円形平板状の切削インサートのクランプに本発明を適用することも可能である。

次に、図６に示すのは本発明をレバーロック式のクランプ機構１１を有するインサート着脱式のバイトに適用した場合の第３の実施形態を示すものであって、図７はこの第３の実施形態のクランプ機構１１におけるクランプ部材としてのクランプレバー１２を示すものであり、また図８に示すのは本発明をウェッジロック式のクランプ機構２１を有するインサート着脱式のバイトに適用した場合の第４の実施形態を示すものであって、図９はこの第４の実施形態のクランプ機構２１におけるクランプ部材としてのクランプピン２２を示すものである。

このうち、第３の実施形態では、工具本体１においてインサート取付座２の底面２Ａの下方にレバー収納室１Ｄが形成されており、このインサート取付座２よりも後端側に形成された収納孔１Ａはこのレバー収納室１Ｄと連通させられている。なお、この収納孔１Ａは、本実施形態では工具本体１の上面側が雌ネジ部１Ｂとされるとともに、下面側には断面円形をなして開口するように形成されていて、この収納孔１Ａには、上記雌ネジ部１Ｂに螺合する雄ネジ部８Ｂと下面側の開口部に嵌挿される外形円柱状の頭部８Ａとを有し、これら頭部８Ａと雄ネジ部８Ｂとの間に環状溝８Ｃが形成されたクランプネジ８が取り付けられている。

一方、上記クランプレバー１２は、図７に示すように円柱軸状の本体１２Ａの下端部に本体１２Ａの径方向に延びるレバー部１２Ｂが形成されたＬ字状のクランプ部材であって、係合凸部９は本体１２Ａの上端部に、上記２つの当接部９Ａが本体１２Ａの外周面から僅かに突出してレバー部１２Ｂが延びる方向を向くように形成されており、上記レバー収納室１Ｄ底部に形成された段部１Ｅに本体１２Ａの下端部を当接させて該レバー収納室１Ｄ内に収納される。そして、こうして収納された状態でクランプレバー１２は、上記係合凸部９がインサート取付座２の底面２Ａからシート６の貫通孔を通してその上面に突出し、このシート６上面に載置されて着座させられた切削インサート３の取付孔３Ｂに、その着座面とされる他方の菱形面側から挿入されるとともに、上記レバー部１２Ｂの先端がクランプネジ８の上記環状溝８Ｃに掛止させられている。

従って、この状態からクランプネジ８を工具本体１の下面側にねじ込むと、環状溝８Ｃに掛止されたレバー部１２が下方に押し下げられて、クランプレバー１２が本体１２Ａの下端部を中心に図７において時計回り方向に回動させられ、これに伴い本体１２Ａ上端部の係合凸部９が取付孔３Ｂに係合して切削インサート３を上記２等分線Ｌに沿った押圧方向Ｆに押圧するので、インサート取付座２の壁部２Ｂとの間で切削インサート３をクランプすることができる。そして、この係合状態で係合凸部９は、切削インサート３の取付孔３Ｂの中心線Ｍに直交する断面において、第１の実施形態と同様に図３および図４に示したように２つの当接部９Ａで切削インサート３の取付孔３Ｂに当接させられるので、本実施形態でも第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

一方、第４の実施形態のクランプ機構２１においては、第１ないし第３の実施形態のように取付孔３Ｂに挿入されたクランプ部材の係合凸部９がインサート取付座２の壁部２Ｂ側に移動して切削インサート３を工具本体１の後端側に押圧することによりクランプするのではなく、係合凸部９が形成されたクランプ部材としてのクランプピン２２はインサート取付座２に固定されていて、壁部２Ｂが形成されたサイドロックプレート２３が工具本体１の先端側に移動して切削インサート３を押圧することにより、取付孔３Ｂが係合凸部９の２つの当接部９Ａに当接させられてクランプされるように構成されている。

すなわち、本実施形態におけるクランプ部材としてのクランプピン２２は、シート６の止め具も兼ねていて、図９に示すように多段の略円柱状をなし、その下端部には小径の雄ネジ部２２Ａが形成されるとともに、上端部に上記係合凸部９が２つの当接部９Ａを外周側に突出させるようにして形成されている。また、この係合凸部９の下端部側には大径円板状のシート止め部２２Ｂが形成されるとともに、このシート止め部２２Ｂと雄ネジ部２２Ａとの間は中径円柱状の胴部２２Ｃとされている。

さらに、インサート取付座２の底面２Ａ中央には、この底面２Ａ側から上記胴部２２Ｃが嵌挿される装着孔１Ｆと雄ネジ部２２Ａが螺合する雌ネジ部１Ｇとが工具本体１に形成されている。そして、こうして胴部２２Ｃを装着孔１Ｆに嵌挿するとともに雄ネジ部２２Ａを雌ネジ部１Ｇにねじ込んだ状態で、シート６はシート止め部２２Ｂによってインサート取付座２の底面２Ａに固定され、さらに係合凸部９はこのシート６の上面から突出してその２つの当接部９Ａが工具本体１の後端側に向けられ、該シート６上に載置された切削インサート３の取付孔３Ｂに着座面とされる他方の菱形面側から挿入される。

一方、インサート取付座２の後端側には、該インサート取付座２に連通する凹部１Ｈが形成されており、この凹部１Ｈには、第１の実施形態と略同様のクランプ駒５、コイルスプリング７およびクランプネジ８と、そして上記サイドロックプレート２３が取り付けられている。ただし、このクランプ駒５は本実施形態では切削インサート３をインサート取付座２の底面２Ａ側に押圧するだけのものであって、取付孔３Ｂに係合する上記係合凸部９は形成されておらず、またその後端面は、インサート取付座２の底面２Ａに垂直とされて工具本体１の先端側を向く凹部１Ｈの壁面に摺動可能に密着させられている。

また、上記サイドロックプレート２３には、インサート取付座２の上記２つの壁部２Ｂと収納孔１Ａおよび傾斜面１Ｃとが形成されており、このサイドロックプレート２３は上記２等分線Ｌ方向にのみ工具本体１の前後に進退可能とされている。従って、このような第４の実施形態のクランプ機構２１において、クランプネジ８を、凹部１Ｈの底面に形成された雌ネジ部１Ｂにねじ込むと、クランプ駒５が下降してその先端部下面により切削インサート３がインサート取付座２の底面２Ａ側に押圧されるとともに、傾斜面１Ｃ、５Ｃに案内されるようにしてサイドロックプレート２３が２等分線Ｌ方向に前進し、２つの壁部２Ｂが切削インサート３を工具本体１の先端側に押圧する。

そして、このように切削インサート３が先端側に押圧されることにより、その取付孔３Ｂの内周面がクランプピン２２の後端側を向いた２つの当接部９Ａに当接させられて、切削インサート３がクランプされるので、本実施形態でも第１ないし第３の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。ただし、第１ないし第３の実施形態では切削インサート３をクランプ部材によって工具本体１の後端側に引き込んでインサート取付座２の壁部２Ｂに押圧するのに対して、この第４の実施形態ではサイドロックプレート２３によって壁部２Ｂを切削インサート３に押圧してクランプしており、相対的には切削インサート３を壁部２Ｂに押圧するものであっても、押圧方向Ｆは図８に示すように第１ないし第３の実施形態とは反対向きとなる。

なお、これら第３、第４の実施形態でも、図５に示した第２の実施形態と同様に正三角形平板状の切削インサートを１つの壁部を有するインサート取付座に、この壁部に直交する直線に沿う押圧方向に押圧してクランプするのに適用してもよく、また他の形状の切削インサートのクランプに適用することも可能である。また、切削インサートの取付孔は、上記実施形態のような貫通孔でなくとも、切削インサートのすくい面や着座面から凹む止まり孔状のものであってもよい。

本発明の第１の実施形態のインサート着脱式切削工具を示す工具本体１先端部の側断面図である。 第１の実施形態のインサート着脱式切削工具に用いられる本発明のクランプ部材の実施形態としてのクランプ駒５の斜視図である。 図１におけるＹＹ断面図である。 図１におけるＺＺ断面図である。 本発明の第２の実施形態を示す、図１におけるＺＺ断面に相当する図である。 本発明の第３の実施形態のインサート着脱式切削工具を示す工具本体１先端部の側断面図である。 第３の実施形態のインサート着脱式切削工具に用いられるクランプ部材としてのクランプレバー１２の斜視図である。 本発明の第４の実施形態のインサート着脱式切削工具を示す工具本体１先端部の側断面図である。 第４の実施形態のインサート着脱式切削工具に用いられるクランプ部材としてのクランプピン２２の斜視図である。

符号の説明

１ 工具本体
２ インサート取付座
２Ａ インサート取付座２の底面
２Ｂ インサート取付座２の壁部
３ 切削インサート
３Ｂ 取付孔
４，１１，２１ クランプ機構
５ クランプ駒（クランプ部材）
９ 係合凸部
９Ａ 当接部
１２ クランプレバー（クランプ部材）
２２ クランプピン（クランプ部材）
Ｆ 押圧方向
Ｍ 取付孔３Ｂの中心線
Ｐ 中心線Ｍに直交する断面において係合凸部９がなす等脚台形の斜辺と当接部９Ａがなす凸円弧との交点
Ｑ 中心線Ｍに直交する断面において中心線Ｍから当接部９Ａ（交点Ｐ）に向けて延びる直線
ｒ 当接部９Ａがなす凸円弧の半径
Ｒ 取付孔３Ｂの半径
θ ２つの直線Ｑがなす角度

Claims (7)

1. 取付孔が形成された切削インサートが、工具本体に形成されたインサート取付座に着脱可能に取り付けられてなるインサート着脱式切削工具であって、上記インサート取付座には上記切削インサートが当接させられる壁部が形成されるとともに、上記工具本体には上記取付孔に係合する係合凸部を有するクランプ部材を備えて上記切削インサートを相対的に上記壁部に押圧することによりクランプするクランプ機構が設けられており、上記係合凸部は、上記取付孔に係合した係合状態における該取付孔の中心線に直交する断面において、上記切削インサートの押圧方向に交差する方向に配置された２つの当接部により上記取付孔の内周面に当接させられることを特徴とするインサート着脱式切削工具。
2. 上記当接部は、上記断面において凸円弧状とされてい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切削工具。
3. 上記当接部が上記断面においてなす凸円弧の半径ｒが、上記取付孔の半径Ｒに対して０．１×Ｒ〜０．９×Ｒの範囲内とされていることを特徴とする請求項２に記載のインサート着脱式切削工具。
4. 上記係合状態における上記断面において、上記取付孔の中心から上記２つの当接部に延びる直線がなす角度θが、１２０°〜１７０°の範囲内とされていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のインサート着脱式切削工具。
5. 上記係合凸部は、上記断面において上記壁部側に向かうに従い漸次幅広となる等脚台形状をなしていて、この等脚台形の斜辺と上記壁部側の底辺との交点部分が上記当接部とされていることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載のインサート着脱式切削工具。
6. 上記インサート取付座には、上記断面において上記押圧方向に垂直な方向に延びる上記壁部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のインサート着脱式切削工具。
7. 請求項１から請求項６うちのいずれか一項に記載のインサート着脱式切削工具における上記クランプ機構のクランプ部材であって、クランプオン式クランプ機構におけるクランプ駒に上記係合凸部が形成されていることを特徴とするクランプ部材。

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