JP2015168009A

JP2015168009A - 刃先交換式溝入れ工具

Info

Publication number: JP2015168009A
Application number: JP2014041989A
Authority: JP
Inventors: 賢司石澤; Kenji Ishizawa
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2014-03-04
Filing date: 2014-03-04
Publication date: 2015-09-28

Abstract

【課題】切削インサートのクランプ強度を向上できる刃先交換式溝入れ工具を提供すること。
【解決手段】インサート保持部材２と、インサート保持部材２をクランプするクランプ部材と、インサート保持部材２の端部から溝入れ方向に切れ刃を突出させて、該インサート保持部材２のインサート取付座３に着脱可能に装着される切削インサート４と、を備え、クランプ部材により、インサート保持部材２の上顎部１１における可動部３０が高さ方向Ｈの下方に向けて押圧されたときに、該可動部３０が切削インサート４の上面１３ｄのうち幅方向Ｗの一方側部分を押圧することで、インサート保持部材２に対してこの切削インサート４が、溝入れ方向に沿うインサート軸線Ｃ回りに回動させられつつ、該切削インサート４の上面１３ｄのうち幅方向Ｗの他方側部分が、上顎部１１における固定部３１を押圧する構成とされたことを特徴とする。
【選択図】図７

Description

本発明は、被削材に溝入れ加工や突切り加工を施す刃先交換式溝入れ工具に関するものである。

従来、円柱状や円筒状の金属材料からなる被削材をその軸線回りに回転させて、被削材の外周面や内周面、又は軸線方向を向く端面などに、切削インサートの切れ刃で溝入れ加工を施したり、突切り加工を施す刃先交換式溝入れ工具が知られている。
例えば、下記特許文献１、２に記載された刃先交換式溝入れ工具は、概略矩形板状をなすインサート保持部材と、インサート保持部材をクランプするクランプ部材と、インサート保持部材の長手方向の端部から溝入れ方向に切れ刃を突出させて、該インサート保持部材のインサート取付座に着脱可能に装着される切削インサートと、を備えている。また切削インサートは、インサート保持部材の上顎部と下顎部との隙間に形成されたインサート取付座に差し入れられた状態で、クランプ部材により上顎部が弾性変形させられることで、該上顎部と下顎部との間にクランプされている。

特許第２９０２０８６号公報特許第４８７０７５３号公報

しかしながら、上記従来の刃先交換式溝入れ工具では、切削インサートのクランプ強度を向上することについて、未だ改善の余地があった。
特に従来では、切削加工時に切削インサートに対して、該切削インサートの溝入れ方向に沿うインサート軸線回りや、幅方向（溝入れ方向及び高さ方向に直交する方向）への外力が作用した場合に、切削インサートがぐらつきやすく、クランプ強度を十分に確保することが難しかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、切削インサートのクランプ強度を向上できる刃先交換式溝入れ工具を提供することを目的としている。

このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
すなわち、本発明の刃先交換式溝入れ工具は、インサート保持部材と、前記インサート保持部材をクランプするクランプ部材と、前記インサート保持部材の端部から溝入れ方向に切れ刃を突出させて、該インサート保持部材のインサート取付座に着脱可能に装着される切削インサートと、を備え、前記インサート保持部材は、前記溝入れ方向に直交する方向のうち、高さ方向の上方から前記切削インサートに対向配置される上顎部と、前記高さ方向の下方から前記切削インサートに当接する下顎部と、を有し、前記上顎部と前記下顎部との隙間に前記インサート取付座が形成されており、前記上顎部は、前記切削インサートの上面のうち、前記溝入れ方向及び前記高さ方向に直交する幅方向の一方側部分に対向配置される可動部と、前記切削インサートの上面のうち、前記幅方向の他方側部分に対向配置される固定部と、を有し、前記クランプ部材により前記可動部が前記高さ方向の下方に向けて押圧されたときに、該可動部が前記切削インサートの上面のうち前記一方側部分を押圧することで、前記インサート保持部材に対してこの切削インサートが、前記溝入れ方向に沿うインサート軸線回りに回動させられつつ、該切削インサートの上面のうち前記他方側部分が前記固定部を押圧する構成とされたことを特徴とする。

本発明に係る刃先交換式溝入れ工具では、クランプ部材によりインサート保持部材をクランプしたときに、該インサート保持部材の上顎部における可動部が下方に向けて押圧され、該可動部は、切削インサートの上面のうち幅方向の一方側部分を押圧する。前記一方側部分が押圧された切削インサートは、インサート軸線回りに回動させられて、該切削インサートの上面のうち幅方向の他方側部分が、インサート保持部材の上顎部における固定部を押圧する。
これにより、インサート保持部材のインサート取付座に対して、切削インサートが、高さ方向への移動は勿論、インサート軸線回りや幅方向への移動をも規制された状態で強固にクランプされる。

以上より本発明によれば、切削インサートのクランプ強度（クランプ剛性）を向上することができる。
特に従来では、切削加工時に切削インサートに対して、該切削インサートのインサート軸線回りや幅方向への外力が作用した場合に、切削インサートがぐらつきやすく、クランプ強度を十分に確保することが難しかったが、本発明によれば、インサート軸線回りや幅方向への外力が作用した場合においても、切削インサートのクランプ強度を十分に確保できる。

また、本発明の刃先交換式溝入れ工具において、前記可動部が、前記インサート保持部材に着脱可能に装着されることとしてもよい。

この場合、インサート保持部材から上顎部の可動部を取り外した状態で、インサート取付座に対して、切削インサートを装着したり取り外したりすることができるので、切削インサートの着脱容易性が向上する。

ここで、従来の刃先交換式溝入れ工具においては、切削インサートをインサート保持部材のインサート取付座に対して着脱する際、例えば、切削インサートをインサート取付座に軽く差し込んだ状態（インサート取付座の奥面まで突き当てていない状態）で、該切削インサートの刃部（刃先）をハンマー等により打ち込んで装着する方式のものが知られている。しかしながらこの方式では、切削インサートの刃先が欠けてしまったり、切削インサートの着脱操作の際、インサート取付座の上顎部及び下顎部に対して切削インサートが強く擦られることで、該インサート取付座が早期に摩耗したりすることが問題となっていた。

一方、本発明の上記構成によれば、切削インサートをインサート保持部材のインサート取付座に着脱する際に、該切削インサートが、インサート取付座の上顎部や下顎部に対して強く擦られることを防止できるとともに、該インサート取付座の摩耗を抑制することができ、よって切削インサートの取り付け安定性を長期に亘り良好に維持することができる。また、ハンマー等により切削インサートの刃部を打ち込んでインサート取付座に装着する必要はないので、該切削インサートの刃先欠損等を防止できる。

また、本発明の刃先交換式溝入れ工具において、前記切削インサートに対して、前記可動部は、その前記溝入れ方向の端部以外の部分を中心に回動可能であるとともに、前記溝入れ方向の端部で、前記切削インサートを押圧可能に構成されたこととしてもよい。

この場合、可動部が、その溝入れ方向の端部で切削インサートを押圧することから、切削箇所に近い位置で切削インサートをクランプでき、該切削インサートをクランプする強度がより安定して高められることになる。

また、本発明の刃先交換式溝入れ工具において、前記インサート取付座は、前記インサート保持部材における前記幅方向に沿う該インサート保持部材の中心軸回りに１８０°回転対称となる位置に、一対形成されていることとしてもよい。

この場合、切削インサートを装着するインサート取付座が、インサート保持部材の幅方向に沿う中心軸回りに１８０°回転対称となる位置に一対設けられているので、例えば、これらインサート取付座を互いに同一形状とした場合には、使用に供されて十分なインサート取り付け精度が得られなくなった古いインサート取付座の代わりに、未使用の新しいインサート取付座を使用することができ、工具寿命を倍増（延長）できる。また、これらインサート取付座を互いに異なる形状とした場合には、刃先交換式溝入れ工具に複数種類の切削インサートを装着可能として、種々の切削加工に容易に対応することができる。

本発明の刃先交換式溝入れ工具によれば、切削インサートのクランプ強度を向上することができる。

本発明の一実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具を示す斜視図である。本発明の一実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具の分解斜視図である。刃先交換式溝入れ工具を（ａ）高さ方向の上方から見た上面図、（ｂ）幅方向の一方側から見た側面図である。刃先交換式溝入れ工具を溝入れ方向から見た正面図である。図３のＡ−Ａ断面を示す図であり、インサート取付座から切削インサートを取り外した状態を表している。図３のＢ−Ｂ断面を示す図である。切削インサートのクランプ状態を説明する図である。

以下、本発明の一実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具１について、図面を参照して説明する。
本実施形態の刃先交換式溝入れ工具１は、円柱状や円筒状の金属材料からなる被削材をその軸線回りに回転させて、被削材の外周面や内周面、又は軸線方向を向く端面などに、切削インサート４の切れ刃４ａで溝入れ加工を施したり、突切り加工を施すものである。

図１〜図４に示されるように、刃先交換式溝入れ工具１は、インサート保持部材２と、インサート保持部材２をクランプするクランプ部材６と、インサート保持部材２の端部から溝入れ方向Ｌａに切れ刃４ａを突出させて、該インサート保持部材２のインサート取付座３に着脱可能に装着される切削インサート４と、を備えている。

まず、インサート保持部材２について説明する。
図１において、インサート保持部材２は、上顎部１１と、下顎部１２と、これら上顎部１１及び下顎部１２の間に形成されるインサート取付座３と、を備えている。また上顎部１１は、インサート保持部材２の可動部３０と、固定部３１と、により構成されている。インサート保持部材２には、可動部３０が着脱可能に装着される凹所５が、インサート取付座３の後方に連なって形成されている。

インサート保持部材２は、概略矩形板状をなしており、具体的にはインサート取付座３及び凹所５を除く概略の外形が矩形板状に形成されていて、その長手方向に沿う端部から、切削インサート４の切れ刃４ａが突出させられている。インサート保持部材２は、その厚さ方向を向く一対の矩形面（側面１０、概略矩形状をなす面）における長手方向が水平方向に沿うように配置され、該矩形面の短手方向が鉛直方向に沿うように配置された状態で、クランプ部材６を介して不図示の工作機械に装着される。

ここで、本明細書では、インサート保持部材２の長手方向に沿う向きを前後方向Ｌといい、前後方向Ｌのうち、インサート保持部材２から切削インサート４の切れ刃４ａが突出させられる向きを溝入れ方向Ｌａ又は前方という。また前後方向Ｌのうち、溝入れ方向Ｌａとは反対側へ向かう方向を後方という。
また、前後方向Ｌ（溝入れ方向Ｌａ）に直交する方向のうち、インサート保持部材２の前記矩形面（側面１０）の短手方向に沿う向きを高さ方向Ｈといい、インサート保持部材２の厚さ方向に沿う向きを幅方向Ｗという。ここで、インサート保持部材２に保持された切削インサート４の切れ刃４ａに隣接する後述するすくい面は、高さ方向Ｈのうち一方（図１における上方）を向いており、本明細書では高さ方向Ｈのうちこのすくい面が向く方向を上方といい、これとは反対側へ向かう方向を下方という。
これらの前後方向Ｌ、高さ方向Ｈ及び幅方向Ｗは、互いに直交する向きとなっている。

インサート保持部材２は、高さ方向Ｈの上方から切削インサート４に対向配置される上顎部１１と、高さ方向Ｈの下方から切削インサート４に当接する下顎部１２と、を有している。また、インサート保持部材２における上顎部１１と下顎部１２との隙間には、インサート取付座３が形成されている。

本実施形態ではインサート取付座３が、インサート保持部材２の前後方向Ｌの両端部に一対形成されている。具体的にインサート取付座３は、図３（ｂ）に示されるように、インサート保持部材２において幅方向Ｗに延びる（つまり幅方向Ｗに沿う）該インサート保持部材２の中心軸Ｏ回りに１８０°回転対称となる位置に、一対形成されている。また、これらインサート取付座３は、後述する可動部３０が凹所５に装着された構成（状態）同士、又は可動部３０が凹所５から取り外された構成同士において、互いに同一形状とされている。尚、本実施形態では、可動部３０が、一対のインサート取付座３のうち溝入れ方向Ｌａの端部に位置するインサート取付座３に隣接する凹所５にのみ装着されており、該可動部３０以外のインサート保持部材２の部分は、中心軸Ｏ回りに１８０°回転対称形状とされている。

ただしこれに限定されるものではなく、例えばインサート取付座３は、インサート保持部材２における前後方向Ｌに沿う前端部（溝入れ方向Ｌａの端部）に１つのみ形成されていてもよい。尚、本明細書では、この前端部に配置されたインサート取付座３について説明し、後端部に配置されたインサート取付座３については、その説明を省略する。

図３（ｂ）に示されるように、インサート取付座３は、インサート保持部材２の前後方向Ｌに沿う前端部（溝入れ方向Ｌａの端部）における高さ方向Ｈの上方部分（高さ方向Ｈに沿う中央よりも上方に位置する部分）に配置されている。インサート取付座３は、溝入れ方向Ｌａ及び幅方向Ｗの両側方に開口された切り欠き状の凹部となっており、頂壁３ａと、後壁３ｂと、底壁３ｃと、を有している。

図示の例では、インサート取付座３における底壁３ｃと後壁３ｂとの連結部分には、凹状のぬすみ部が形成されている。また図２において、インサート取付座３の頂壁３ａのうち後述する固定部３１に位置する部分（頂壁３ａにおける幅方向Ｗの他方側部分）と後壁３ｂとの連結部分には、凹状のぬすみ部が形成されている。

図５に示される前後方向Ｌに垂直な断面視（縦断面視）で、インサート取付座３の底壁３ｃは、上方に向けて凸となるＶ字状をなしており、頂壁３ａは、下方に向けて凸となるＶ字状をなしている。
具体的に、図５に示される縦断面視で、インサート取付座３の底壁３ｃは、幅方向Ｗの両外側の端部から内側（中央）へ向かうに従い漸次上方に向けて傾斜するとともに、互いに鈍角を形成するように交差する一対の傾斜面を有している。またインサート取付座３の頂壁３ａは、幅方向Ｗの両外側の端部から内側（中央）へ向かうに従い漸次下方に向けて傾斜する一対の傾斜面と、これら傾斜面の間に位置して該傾斜面同士を繋ぎ、この頂壁３ａの下端に配置されるとともに、高さ方向Ｈに垂直な平面状に形成された下端面と、を有している。

そして、図１〜図５に示されるように、インサート保持部材２の上顎部１１は、切削インサート４の上面のうち、幅方向Ｗの一方側部分（図４及び図５における右側部分）に対向配置される可動部３０と、切削インサート４の上面のうち、幅方向Ｗの他方側部分（図４及び図５における左側部分）に対向配置される固定部３１と、を有している。

図２において、インサート保持部材２の上顎部１１を構成する可動部３０及び固定部３１のうち、固定部３１は、下顎部１２とともにインサート保持部材２に一体に形成されており、該固定部３１における切削インサート４の上面に対向する部分は、三角形板状をなしている。また図５において、固定部３１の下面３１ａは、インサート取付座３の頂壁３ａのうち幅方向Ｗの他方側部分に位置する部分を構成しており、詳しくは、上述した傾斜面、及び該傾斜面の下端に連なり高さ方向Ｈに垂直に形成された下端面のうち、幅方向Ｗの他方側部分を有している。また固定部３１の下面３１ａは、インサート取付座３の底壁３ｃのうち幅方向Ｗの他方側部分に位置する部分（傾斜面）に、その高さ方向Ｈの上方から対向している。

図２に示されるように、インサート保持部材２における幅方向Ｗの一方側部分のうち、インサート取付座３の上方から後方にかけての部位は、前後方向Ｌに長い概略矩形穴状（具体的には後述する半円形状穴部５ｄを除く概略形状が矩形穴状）に切り欠かれるように形成されており、この部位が、可動部３０を収容可能な凹所５となっている。この凹所５に取り外し可能に収容されることで、可動部３０は、インサート保持部材２に対して着脱可能に装着されている。

インサート保持部材２の凹所５は、幅方向Ｗの一方側を向く側面５ａと、該側面５ａの後端に連なり幅方向Ｗの一方側に向けて立ち上がるとともに、高さ方向Ｈに沿うように延びる後面５ｂと、側面５ａの下端に連なり幅方向Ｗの一方側に向けて立ち上がるとともに、前後方向Ｌに沿うように延びる底面５ｃと、該底面５ｃの後端部に位置して高さ方向Ｈの下方に向けて窪む半円形状穴部５ｄと、を有している。

図６に示されるように、インサート保持部材２における凹所５の幅方向Ｗの深さ（インサート保持部材２の側面１０から凹所５の側面５ａまでの幅方向Ｗに沿う長さ）は、インサート保持部材２の幅方向Ｗに沿う全体厚さの略半分となっている。
図３（ｂ）において、凹所５の底面５ｃは、前方（溝入れ方向Ｌａ）に向かうに従い漸次下方に向けて傾斜しており、該底面５ｃの前端は、インサート取付座３の後壁３ｂに連なっている。

図３（ｂ）において、凹所５は、インサート保持部材２が中心軸Ｏ回りの上下反転対称形状とされているのに対応して、該インサート保持部材２の中心軸Ｏ回りに１８０°回転対称となる位置に、一対形成されている。また、これら凹所５は、互いに同一形状とされている。
尚、インサート保持部材２にインサート取付座３が１つのみ形成された場合には、凹所５もこれに対応して１つだけ形成される。

インサート保持部材２の上面８のうち、インサート取付座３及び凹所５に対応する部分以外の部位は、前後方向Ｌに垂直な断面視で、高さ方向Ｈの上方に向けて凸となるＶ字状をなしている（図２を参照）。またインサート保持部材２の上面８のうち、凹所５に対応する部分（凹所５に幅方向Ｗに隣り合う部分）は、幅方向Ｗの外側（他方側の端部）から内側（中央）に向かうに従い漸次上方に向けて傾斜する傾斜面となっている。

図５に示される縦断面視で、インサート保持部材２の下面９は、下方に向けて凸となるＶ字状をなしている。具体的には図２において、インサート保持部材２の下面９のうち、後端部に位置するインサート取付座３及び凹所５に対応する部分以外の部位が、断面凸Ｖ字状に形成されている。
また、インサート保持部材２の幅方向Ｗを向く一対の側面１０は、幅方向Ｗに垂直な平面状にそれぞれ形成されている。

図２に示されるように、インサート保持部材２の上顎部１１を構成する可動部３０及び固定部３１のうち、可動部３０は、凹所５に収容可能な概略矩形板状をなしており、具体的には後述する半円形状板部３０ｆを除く概略の外形が矩形板状に形成されている。可動部３０は、インサート保持部材２の一部を構成しつつも、固定部３１及び下顎部１２とは別体に形成されており、該可動部３０における切削インサート４の上面に対向する部分は、三角形板状をなしている。

図２、図３及び図５において、インサート保持部材２の可動部３０は、高さ方向Ｈの下方を向く下面３０ａと、幅方向Ｗの他方側を向く側面３０ｂと、幅方向Ｗの一方側を向く側面３０ｃと、高さ方向Ｈの上方を向く上面３０ｄと、前後方向Ｌの後方を向く後面３０ｅと、下面３０ａの後端部に位置して高さ方向Ｈの下方に向けて突出する半円形状板部３０ｆと、を有している。

可動部３０の下面３０ａは、インサート取付座３の頂壁３ａのうち幅方向Ｗの一方側部分に位置する部分を構成しており、詳しくは、上述した傾斜面、及び該傾斜面の下端に連なり高さ方向Ｈに垂直に形成された下端面のうち、幅方向Ｗの一方側部分を有している。また可動部３０の下面３０ａは、インサート取付座３の底壁３ｃのうち幅方向Ｗの一方側部分に位置する部分（傾斜面）に、その高さ方向Ｈの上方から対向している。

図３（ｂ）において、インサート保持部材２の可動部３０の下面３０ａと、凹所５の底面５ｃとの間には、隙間が設けられている。可動部３０の下面３０ａは、前後方向Ｌに沿うように延びており、該下面３０ａと凹所５の底面５ｃとの隙間は、溝入れ方向Ｌａに向かうに従い漸次大きくされている。

尚、本実施形態では、図３（ｂ）及び図５に示されるように、可動部３０の下面３０ａのうち、インサート取付座３に対応する前端部では、該下面３０ａには上記傾斜面が形成されている一方、図３（ｂ）及び図６に示されるように、可動部３０の下面３０ａのうち、インサート取付座３に対応していない後端部では、該下面３０ａには上記傾斜面が形成されておらず、下面３０ａは高さ方向Ｈに垂直な平面状とされている。

図５において、インサート保持部材２の可動部３０の一対の側面３０ｂ、３０ｃは、幅方向Ｗに垂直な平面状に形成されている。また側面３０ｃは、インサート保持部材２の側面１０（可動部３０以外の部位における側面１０）に面一とされている。また、図３（ａ）及び図５において、凹所５に収容された可動部３０の側面３０ｂは、該凹所５の側面５ａに対して摺動可能に当接している。

図３（ｂ）において、可動部３０の後面３０ｅは、高さ方向Ｈに沿うように延びているとともに、凹所５の後面５ｂに対向配置されている。
また、可動部３０の半円形状板部３０ｆは、凹所５の半円形状穴部５ｄ内に配設されているとともに、該半円形状穴部５ｄに対して、これら半円形の互いに略一致する曲率半径の中心回りに回転可能とされている。具体的に、半円形状板部３０ｆの凸曲面状をなす外周面と、半円形状穴部５ｄの凹曲面状をなす内周面とが互いに摺接するようにして、これら外・内周面の曲率半径の中心軸（幅方向Ｗに沿う中心軸）回りに、凹所５に対して可動部３０が回動可能となっている。

これにより、インサート取付座３に装着された切削インサート４に対して、可動部３０は、その溝入れ方向Ｌａの端部以外の部分（本実施形態では可動部３０の後端部に位置する半円形状板部３０ｆ）を中心に回動可能であるとともに、溝入れ方向Ｌａの端部（前端部）で、切削インサート４を押圧可能に構成されている。

また図５において、インサート保持部材２の可動部３０の上面３０ｄは、幅方向Ｗの外側（一方側の端部）から内側（中央）に向かうに従い漸次上方に向けて傾斜する傾斜面となっている。そして凹所５に可動部３０が収容されたときに、固定部３１の上面８をなす傾斜面と、該上面８に隣接する可動部３０の上面３０ｄをなす傾斜面とにより構成される、上顎部１１の上面は、図５に示される縦断面視で、上方に向けて凸となるＶ字状に形成される。

尚、本実施形態では図７（ａ）に示されるように、クランプ部材６によりインサート保持部材２がクランプされていない状態で、上顎部１１の上面のうち、固定部３１の上面８に対して、可動部３０の上面３０ｄが、上方に向けて若干突出している。
また図６に示されるように、インサート保持部材２における可動部３０の幅方向Ｗに沿う厚さは、インサート保持部材２の幅方向Ｗに沿う全体厚さの略半分となっており、凹所５の幅方向Ｗの深さに対して略同一とされている。

次に、切削インサート４について説明する。
切削インサート４は、超硬合金等の硬質材料からなる。図２〜図５に示されるように、切削インサート４は、インサート保持部材２のインサート取付座３に挿入されるとともに、上顎部１１と下顎部１２との間でクランプされる被クランプ部１３と、被クランプ部１３より少なくとも溝入れ方向Ｌａに向けて突出する切れ刃４ａを有する刃部１４と、を備えている。

切削インサート４の被クランプ部１３は、概略直方体状をなしており、後面１３ｂと、下面１３ｃと、上面１３ｄと、一対の側面１３ｅと、を有している。切削インサート４がインサート取付座３に取り付けられた状態で、被クランプ部１３の後面１３ｂ、下面１３ｃ、上面１３ｄは、インサート取付座３の後壁３ｂ、底壁３ｃ、頂壁３ａにそれぞれ対向配置される。

図５に示される前後方向Ｌに垂直な断面視で、切削インサート４の被クランプ部１３の下面１３ｃは、高さ方向Ｈの上方に向けて凹となるＶ字状に形成されている。具体的に、被クランプ部１３の下面１３ｃは、インサート取付座３の底壁３ｃの断面凸Ｖ字状に対応した断面凹Ｖ字状に形成されており、これらの下面１３ｃと底壁３ｃとが互いに係合するようになっている。

また、この断面視で、切削インサート４の被クランプ部１３の上面１３ｄは、高さ方向Ｈの下方に向けて凹となるＶ字状に形成されている。具体的に、被クランプ部１３の上面１３ｄは、インサート取付座３の頂壁３ａの断面凸Ｖ字状に対応した断面凹Ｖ字状に形成されており、これらの上面１３ｄと頂壁３ａとが互いに係合するようになっている。尚、特に図示していないが、本実施形態では、被クランプ部１３の上面１３ｄにおいて断面凹Ｖ字を構成する一対の傾斜面が、それぞれ凸曲面状をなしている。
また図７（ａ）（ｂ）に示されるように、本実施形態では、切削インサート４の被クランプ部１３の幅方向Ｗに沿う大きさが、インサート保持部材２のインサート取付座３の幅方向Ｗに沿う大きさと略同一にされている。

図２〜図４において、切削インサート４の刃部１４は、全体として概略直方体状をなしており、被クランプ部１３の前方に連なっている。切削インサート４がインサート取付座３に装着され、被クランプ部１３の後面１３ｂがインサート取付座３の後壁３ｂに当接した状態で、刃部１４は、上顎部１１よりも前方に配置されている（図３（ａ）（ｂ）を参照）。

図３（ｂ）において、切削インサート４の刃部１４の上面は、該切削インサート４の被クランプ部１３の上面１３ｄよりも上方へ向けて突出しており、また前方に向かうに従い漸次上方へ向けて傾斜している。
図３（ａ）において、刃部１４の側面は、被クランプ部１３の側面１３ｅよりも幅方向Ｗの外側へ向けて突出しており、また前方に向かうに従い漸次幅方向Ｗの外側へ向けて傾斜している。また図４において、刃部１４の側面は、その下端から上方に向かうに従い漸次幅方向Ｗの外側へ向けて傾斜している。

図３（ｂ）において、刃部１４の下面は、被クランプ部１３の下面１３ｃに面一とされている。図４に示されるように、刃部１４の下面は、被クランプ部１３の下面１３ｃと同様に断面凹Ｖ字状をなしている。
図３（ｂ）において、刃部１４の前面は、その下端から上方に向かうに従い漸次前方へ向けて傾斜している。刃部１４の前面は、インサート保持部材２の前面よりも前方（溝入れ方向Ｌａ）に位置している。

図３（ａ）において、切削インサート４の刃部１４の上面には、後方へ向けて開口するコ字状又はＵ字状をなす切れ刃４ａが形成されている。具体的に、切れ刃４ａは、刃部１４の上面における前端縁に位置して幅方向Ｗに沿うように延びる正面切れ刃と、刃部１４の上面における幅方向Ｗの両側端縁に位置して前後方向Ｌに沿うように延びる一対の側方切れ刃と、を有しており、一対の側方切れ刃の前端と、正面切れ刃の両端とが連結されている。

また、刃部１４の上面のうち、正面切れ刃の後方に連なる部分、及び、一対の側方切れ刃の幅方向Ｗの内側に連なる部分は、すくい面とされている。また、刃部１４の前面及び一対の側面のうち、切れ刃４ａの下方に連なる部分は、逃げ面とされている。

次に、クランプ部材６について説明する。
図１〜図４、及び図６に示されるように、クランプ部材６は、該クランプ部材６の本体部であって直方体状をなすツールブロック１８と、ツールブロック１８に螺着するクランプネジ１９と、クランプネジ１９のねじ込み量に応じて該クランプネジ１９のネジ軸（ネジの中心軸）方向に沿ってツールブロック１８に対して移動可能なクサビ体２０と、を備えている。
クランプ部材６において、クランプネジ１９及びクサビ体２０は、ツールブロック１８に前後方向Ｌに間隔をあけて、複数配設されている。

クランプ部材６のツールブロック１８において幅方向Ｗを向く両側面のうち、一方側を向く側面には、インサート保持部材２を収容可能な収容溝２１が、前後方向Ｌに延びて形成されている。収容溝２１は、ツールブロック１８を前後方向Ｌに貫通しているとともに、該ツールブロック１８において前後方向Ｌを向く両端面に開口している。

クランプ部材６のツールブロック１８における収容溝２１は、幅方向Ｗの一方側を向く側壁２１ａと、側壁２１ａの上端部に連なり下方を向く頂壁２１ｂと、側壁２１ａの下端部に連なり上方を向く底壁２１ｃと、を有している。
収容溝２１の側壁２１ａは、幅方向Ｗに垂直な平面状をなしており、インサート保持部材２の一対の側面１０のうち、幅方向Ｗの他方側を向く側面１０に当接される。
収容溝２１の頂壁２１ｂは、高さ方向Ｈに垂直な平面状をなしており、インサート保持部材２の上面８（この上面８には、固定部３１の上面８及び可動部３０の上面３０ｄを含む）との間に若干の間隔をあけて、該上面８に対向配置される。
収容溝２１の底壁２１ｃは、幅方向Ｗに沿って側壁２１ａから離間するに従い漸次高さ方向Ｈの上方に向けて傾斜しており、インサート保持部材２の断面凸Ｖ字状をなす下面９を構成する一対の傾斜面のうち、側壁２１ａとは反対側に位置する一方の傾斜面に当接される。

ツールブロック１８の上端部には、前後方向Ｌに間隔をあけて複数の凹部２２が形成されている。これら凹部２２には、クサビ体２０がそれぞれ収容される。図６において、凹部２２の底面には、雌ネジ穴が穿設されている。雌ネジ穴のネジ軸は、インサート保持部材２の断面凸Ｖ字状をなす上面８を構成する一対の傾斜面のうち、側壁２１ａとは反対側に位置する一方の傾斜面に対して、垂直に延びている。

クランプ部材６のクランプネジ１９は、そのネジ軸に沿う両端部（上端部及び下端部）に、互いに異なるピッチ又は互いに異なるネジの向きとされた、一対の雄ネジ部を備えている。クランプネジ１９の一対の雄ネジ部のうち、下端部（下方部分）に設けられた雄ネジ部は、ツールブロック１８の凹部２２の雌ネジ穴に螺着している。

クランプ部材６のクサビ体２０には、クランプネジ１９の一対の雄ネジ部のうち、上端部（上方部分）に設けられた雄ネジ部に螺着する雌ネジ孔が穿設されている。また、クサビ体２０の下面２０ａは、前記雌ネジ孔のネジ軸に垂直な平面状をなしており、インサート保持部材２の断面凸Ｖ字状をなす上面８を構成する一対の傾斜面のうち、側壁２１ａとは反対側に位置する一方の傾斜面（可動部３０の上面３０ｄを含む）に当接される。

次に、このような構成とされた刃先交換式溝入れ工具１において、切削インサート４を装着する手順について説明する。
まず、インサート保持部材２のインサート取付座３上から、上顎部１１のうち可動部３０を、凹所５から取り外しておく。そして、可動部３０が取り外され上方が半開放状態とされたインサート取付座３に対して、切削インサート４を取り付ける。尚、可動部３０を凹所５に取り付けた状態のまま、切削インサート４をインサート取付座３に装着してもよい。

インサート取付座３に切削インサート４を取り付けたら、可動部３０を凹所５に装着して、インサート保持部材２をクランプ部材６に取り付けるとともにクランプ可能な状態とする。尚、インサート保持部材２をクランプ部材６に取り付けた状態から、上述のようにインサート取付座３に切削インサート４を装着してもよい。

次いで、図６において、クランプ部材６のクランプネジ１９をネジ軸回りに回転させることで、該クランプネジ１９のネジ軸方向に沿って、インサート保持部材２に対してクサビ体２０を接近移動させる。これにより、クサビ体２０の下面２０ａに当接するインサート保持部材２の上面８（可動部３０の上面３０ｄを含む）が、クランプネジ１９のネジ軸方向に沿う力Ｆで押圧される。

クランプ部材６における複数のクランプネジ１９のうち、可動部３０上に位置するクランプネジ１９を操作して生じた力Ｆは、図７（ａ）に示されるように、この可動部３０の上面３０ｄを下方に向けて押圧する。
この力Ｆにより可動部３０は、インサート保持部材２の凹所５に対して半円形状板部３０ｆ及び半円形状穴部５ｄの曲率半径の中心回りに回動し、図７（ａ）に符号Ｄで示される位置において、該可動部３０の下面３０ａが、切削インサート４の被クランプ部１３の上面１３ｄを下方に向けて押圧する。

ここで、上顎部１１における可動部３０の下面３０ａと、切削インサート４の上面１３ｄ（具体的には上面１３ｄのうち、幅方向Ｗの一方側部分を構成する傾斜面）とが当接する位置は、切削インサート４のインサート軸線Ｃよりも幅方向Ｗの一方側に配置されている。
尚、本明細書でいう「インサート軸線Ｃ」とは、図７（ａ）（ｂ）に示される切削インサート４の断面視で、この切削インサート４の中心（幅方向Ｗの中心かつ高さ方向Ｈの中心）を通り、該切削インサート４の長手方向（前後方向Ｌ（溝入れ方向Ｌａ）、刃部１４と被クランプ部１３とが隣り合う方向）に沿って延びる切削インサート４の中心軸である。

そして、クランプ部材６により可動部３０が高さ方向Ｈの下方に向けて押圧されたときに、該可動部３０が切削インサート４の上面１３ｄのうち幅方向Ｗの一方側部分（インサート軸線Ｃ（インサート中心）上から偏倚した位置）を押圧することで、インサート保持部材２に対してこの切削インサート４は、インサート軸線Ｃ回りに回動させられる。
尚、本明細書でいう「インサート軸線Ｃ回りに回動する」とは、切削インサート４のインサート軸線Ｃを中心として回動する意味を含むのは勿論のこと、該インサート軸線Ｃを略中心とした回動や、インサート軸線Ｃから外れた点（インサート軸線Ｃ上にない点、インサート軸線Ｃ上から偏倚（離間）した点）を中心としつつ該インサート軸線Ｃ回りに沿うように回動するという意味をも含んでいる。

具体的には図７（ａ）において、上顎部１１における可動部３０が切削インサート４に対して下方移動させられたときに、該可動部３０の下面３０ａにおける傾斜面が、切削インサート４の上面１３ｄのうち幅方向Ｗの一方側部分に位置する傾斜面を、下方へ向けて押圧し、かつ幅方向Ｗの外側へ向けて押圧することで、図７（ｂ）に符号ｆ１で示す力が生じる。これにより、切削インサート４をインサート軸線Ｃ回りに回転させようとする力（図７（ｂ）に円弧状の矢印で示す力）が生じる。

このように、インサート保持部材２に対して切削インサート４がインサート軸線Ｃ回りに回動させられることにより、切削インサート４の上面１３ｄのうち幅方向Ｗの他方側部分が、上顎部１１における固定部３１の下面３１ａに密着しつつ該下面３１ａを上方へ向けて押圧する。

具体的には、図７（ａ）に示される符号Ｅの位置において、切削インサート４の上面１３ｄのうち幅方向Ｗの他方側部分に位置する傾斜面が、固定部３１の下面３１ａにおける傾斜面を、上方へ向けて押圧し、かつ幅方向Ｗの内側へ向けて押圧することで、図７（ｂ）に符号ｆ２で示す力が生じる。
これにより、インサート保持部材２のインサート取付座３における上顎部１１と下顎部１２との間で、切削インサート４は、高さ方向Ｈ、幅方向Ｗ及びインサート軸線Ｃ回りに強固にクランプされることになる。

一方、刃先交換式溝入れ工具１に装着された切削インサート４を取り外すには、上述した装着の手順と逆の手順で行えばよい。

以上説明した本実施形態の刃先交換式溝入れ工具１では、クランプ部材６によりインサート保持部材２をクランプしたときに、該インサート保持部材２の上顎部１１における可動部３０が下方に向けて押圧され、該可動部３０は、切削インサート４の上面１３ｄのうち幅方向Ｗの一方側部分を押圧する。前記一方側部分が押圧された切削インサート４は、インサート軸線Ｃ回りに回動させられて、該切削インサート４の上面１３ｄのうち幅方向Ｗの他方側部分が、インサート保持部材２の上顎部１１における固定部３１を押圧する。
これにより、インサート保持部材２のインサート取付座３に対して、切削インサート４が、高さ方向Ｈへの移動は勿論、インサート軸線Ｃ回りや幅方向Ｗへの移動をも規制された状態で強固にクランプされる。

以上より本実施形態によれば、切削インサート４のクランプ強度（クランプ剛性）を向上することができる。
特に従来では、切削加工時に切削インサートに対して、該切削インサートのインサート軸線回りや幅方向への外力が作用した場合に、切削インサートがぐらつきやすく、クランプ強度を十分に確保することが難しかったが、本実施形態によれば、インサート軸線Ｃ回りや幅方向Ｗへの外力が作用した場合においても、切削インサート４のクランプ強度を十分に確保できる。

また本実施形態では、可動部３０が、インサート保持部材２に着脱可能に装着されているので、下記の効果を奏する。
すなわちこの場合、インサート保持部材２から上顎部１１の可動部３０を取り外した状態で、インサート取付座３に対して、切削インサート４を装着したり取り外したりすることができるので、切削インサート４の着脱容易性が向上する。

一方、本実施形態の上記構成によれば、切削インサート４をインサート保持部材２のインサート取付座３に着脱する際に、該切削インサート４が、インサート取付座３の上顎部１１や下顎部１２に対して強く擦られることを防止できるとともに、該インサート取付座３の摩耗を抑制することができ、よって切削インサート４の取り付け安定性を長期に亘り良好に維持することができる。また、ハンマー等により切削インサート４の刃部１４を打ち込んでインサート取付座３に装着する必要はないので、該切削インサート４の刃先欠損等を防止できる。

また本実施形態では、切削インサート４に対して、可動部３０が、その溝入れ方向Ｌａの端部以外の部分を中心に回動可能であるとともに、溝入れ方向Ｌａの端部で、切削インサート４を押圧可能に構成されているので、下記の効果を奏する。
すなわちこの場合、可動部３０が、その溝入れ方向Ｌａの端部で切削インサート４を押圧することから、切削箇所に近い位置で切削インサート４をクランプでき、該切削インサート４をクランプする強度がより安定して高められることになる。

また、切削インサート４を装着するインサート取付座３が、インサート保持部材２の幅方向Ｗに沿う中心軸Ｏ回りに１８０°回転対称となる位置に一対設けられているので、本実施形態で説明したように、これらインサート取付座３が互いに同一形状とされた場合には、使用に供されて十分なインサート取り付け精度が得られなくなった古いインサート取付座３の代わりに、未使用の新しいインサート取付座３を使用することができ、工具寿命を倍増（延長）できる。尚、これらインサート取付座３を互いに異なる形状とすることも可能であり、この場合、刃先交換式溝入れ工具１に複数種類の切削インサート４を装着可能として、種々の切削加工に容易に対応することができる。

尚、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、前述の実施形態では、可動部３０が、インサート保持部材２に着脱可能に装着されるとしたが、これに限定されるものではない。具体的に、可動部３０は、インサート保持部材２に着脱不能に連結されていてもよく、或いは一体に形成されていてもよい。尚、可動部３０がインサート保持部材２に一体に形成される場合には、例えば、可動部３０の後端部が弾性部を介してインサート保持部材２に一体とされて、可動部３０が固定部３１に対して下方移動可能に構成される。
すなわち本発明においては、クランプ部材６により上顎部１１における可動部３０が高さ方向Ｈの下方に向けて押圧されたときに、該可動部３０が切削インサート４の上面１３ｄのうち幅方向Ｗの一方側部分を押圧することで、インサート保持部材２に対してこの切削インサート４がインサート軸線Ｃ回りに回動させられつつ、該切削インサート４の上面１３ｄのうち幅方向Ｗの他方側部分が上顎部１１における固定部３１を押圧する構成とされていればよく、この発明の主旨を逸脱しない範囲であれば本発明に含まれる。

また前述の実施形態では、インサート保持部材２の凹所５に対して可動部３０が、その後端部に位置する半円形状板部３０ｆ及び半円形状穴部５ｄの曲率半径の中心回りに回動して、該可動部３０の下面３０ａのうち少なくとも前端部が、切削インサート４の上面１３ｄを下方に向けて押圧するようになっているが、これに限定されるものではない。すなわち、凹所５に対して可動部３０が回動する中心位置は、溝入れ方向Ｌａの端部（前端部）以外の部分であればよく、例えば可動部３０の前後方向Ｌに沿う中央部であってもよい。

また、前述の実施形態で説明したインサート保持部材２の上顎部１１を構成する可動部３０と固定部３１の幅方向Ｗに沿う位置が、互いに逆の位置であってもよい。すなわち、例えば、図５における左側に可動部３０が配置され、右側に固定部３１が配置されていてもよい。この場合、「幅方向Ｗの一方側」が図５における左側となり、「幅方向Ｗの他方側」が図５における右側となる。

また前述の実施形態では、インサート取付座３が、インサート保持部材２における幅方向Ｗに沿う該インサート保持部材２の中心軸Ｏ回りに１８０°回転対称となる位置に、一対形成されているとしたが、これに限定されるものではなく、例えば二対以上形成されていてもよい。

その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例及び尚書き等で説明した各構成（構成要素）を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。

１刃先交換式溝入れ工具
２インサート保持部材
３インサート取付座
４切削インサート
４ａ切れ刃
６クランプ部材
１１上顎部
１２下顎部
１３ｄ上面
３０可動部
３１固定部
Ｃインサート軸線
Ｈ高さ方向
Ｌａ溝入れ方向
Ｏ中心軸
Ｗ幅方向

Claims

インサート保持部材と、
前記インサート保持部材をクランプするクランプ部材と、
前記インサート保持部材の端部から溝入れ方向に切れ刃を突出させて、該インサート保持部材のインサート取付座に着脱可能に装着される切削インサートと、を備え、
前記インサート保持部材は、
前記溝入れ方向に直交する方向のうち、高さ方向の上方から前記切削インサートに対向配置される上顎部と、
前記高さ方向の下方から前記切削インサートに当接する下顎部と、を有し、前記上顎部と前記下顎部との隙間に前記インサート取付座が形成されており、
前記上顎部は、
前記切削インサートの上面のうち、前記溝入れ方向及び前記高さ方向に直交する幅方向の一方側部分に対向配置される可動部と、
前記切削インサートの上面のうち、前記幅方向の他方側部分に対向配置される固定部と、を有し、
前記クランプ部材により前記可動部が前記高さ方向の下方に向けて押圧されたときに、該可動部が前記切削インサートの上面のうち前記一方側部分を押圧することで、前記インサート保持部材に対してこの切削インサートが、前記溝入れ方向に沿うインサート軸線回りに回動させられつつ、該切削インサートの上面のうち前記他方側部分が前記固定部を押圧する構成とされたことを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。
請求項１に記載の刃先交換式溝入れ工具であって、
前記可動部が、前記インサート保持部材に着脱可能に装着されることを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。
請求項１又は２に記載の刃先交換式溝入れ工具であって、
前記切削インサートに対して、前記可動部は、その前記溝入れ方向の端部以外の部分を中心に回動可能であるとともに、前記溝入れ方向の端部で、前記切削インサートを押圧可能に構成されたことを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の刃先交換式溝入れ工具であって、
前記インサート取付座は、前記インサート保持部材における前記幅方向に沿う該インサート保持部材の中心軸回りに１８０°回転対称となる位置に、一対形成されていることを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。