JP2017121668A - Plate-like member of cutting tool, tool block, and cutting tool - Google Patents

Plate-like member of cutting tool, tool block, and cutting tool Download PDF

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正寛 黒川
Masahiro Kurokawa
正寛 黒川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cutting tool which adjusts a protruding length of a curved plate-like member to inhibit chattering vibration or enable improvement of the appearance quality of a finished surface.SOLUTION: A plate-like member of a cutting tool of the invention has an upper surface, a lower surface, two end surfaces, and two side surfaces. A first side surface of the side surfaces is a curved surface. The upper surface is a curved surface. A tool block of the invention is used to hold the plate-like member of the cutting tool of the invention and has a lower surface-restraining surface that contacts with the lower surface of the plate-like member. The clamp member of the invention is used to fix the plate-like member of the cutting tool of the invention to the tool block of the invention and has an upper surface-restraining surface that contacts with the upper surface of the plate-like member. The cutting tool of the invention includes the plate-like member of the invention.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、切削工具の板状部材に関する。また、その板状部材を固定するためのツールブロックおよびクランプ部材、その板状部材を備える切削工具に関する。   The present invention relates to a plate-like member of a cutting tool. Moreover, it is related with the cutting tool provided with the tool block and clamp member for fixing the plate-shaped member, and the plate-shaped member.

従来の切削工具には、特許文献1に示すようなものがある。すなわち、被加工物の端面に溝加工をするための端面溝入れ用切削工具であり、調整ブレードと呼ばれる部材を用いる。調整ブレードの一部分が湾曲した板形状とされる。その板形状の部分に、切削インサートが着脱自在に装着される。調整ブレードは、2本のボルトでシャンク側の部材に固定される。湾曲した板形状部分の突出し長さは、調整ブレードの湾曲した板形状部分の長さとして定まっている。   There exist some which are shown in patent document 1 in the conventional cutting tool. That is, it is an end face grooving cutting tool for grooving an end face of a workpiece, and a member called an adjustment blade is used. A part of the adjustment blade has a curved plate shape. A cutting insert is detachably attached to the plate-shaped portion. The adjusting blade is fixed to the member on the shank side with two bolts. The protruding length of the curved plate-shaped portion is determined as the length of the curved plate-shaped portion of the adjustment blade.

実開昭63−140303号公報Japanese Utility Model Publication No. 63-140303

特許文献1の切削工具は、湾曲した板形状部分の突出し長さの調整機構を持たない。前述のとおり、湾曲した板形状部分の突出し長さは、調整ブレードの湾曲した板形状部分の長さとして定まっている。一般に、突出し長さの長い切削工具は、被加工物との干渉が少ない利点がある。反面、突出し長さの長い切削工具は、加工条件によってびびり振動が発生しやすい場合がある。したがって、加工能率を高めたいときや、仕上げ面の品位を向上させたいときなどに欠点となる場合がある。切削工具の突出し長さは、被加工物の形状や切削条件などに応じて、適正に調整できることが望まれている。   The cutting tool of Patent Document 1 does not have a mechanism for adjusting the protruding length of a curved plate-shaped portion. As described above, the protruding length of the curved plate-shaped portion is determined as the length of the curved plate-shaped portion of the adjustment blade. In general, a cutting tool having a long protruding length has an advantage of less interference with a workpiece. On the other hand, chatter vibration may easily occur in a cutting tool having a long protruding length depending on processing conditions. Therefore, there are cases where it is a drawback when it is desired to increase the machining efficiency or when it is desired to improve the quality of the finished surface. It is desired that the protruding length of the cutting tool can be appropriately adjusted according to the shape of the workpiece, cutting conditions, and the like.

本発明は、切削工具の板状部材を用いる。板状部材は、湾曲した板状の形状とされ、ツールブロックからの、その板状部材の突出し長さの調整が可能とされる。本発明は、突出し長さを適正に調整することで、びびり振動を抑制できる切削工具を提供する。または仕上げ面の品位を向上できる切削工具を提供する。   The present invention uses a plate-like member of a cutting tool. The plate member has a curved plate shape, and the protruding length of the plate member from the tool block can be adjusted. The present invention provides a cutting tool capable of suppressing chatter vibration by appropriately adjusting the protruding length. Alternatively, a cutting tool capable of improving the quality of the finished surface is provided.

本発明の切削工具の板状部材は、上面と、下面と、2つの端面と、2つの側面とを有する。側面のうち、第1の側面は湾曲面である。上面は湾曲面である。   The plate-like member of the cutting tool of the present invention has an upper surface, a lower surface, two end surfaces, and two side surfaces. Of the side surfaces, the first side surface is a curved surface. The upper surface is a curved surface.

本発明のツールブロックは、本発明の切削工具の板状部材を保持するためのツールブロックであって、板状部材の下面と接触する下面拘束面を有する。   The tool block of the present invention is a tool block for holding the plate-shaped member of the cutting tool of the present invention, and has a lower surface constraining surface that contacts the lower surface of the plate-shaped member.

本発明の切削工具は、本発明の板状部材を備える切削工具である。   The cutting tool of this invention is a cutting tool provided with the plate-shaped member of this invention.

本発明の切削工具の板状部材によれば、湾曲した板状部材を用いつつ、ツールブロックからの、板状部材の突出し長さの調整が可能となる。つまり被加工物の形状および切削条件に応じて、切削工具の突出し長さの調整が適切に行える。このため、被加工物との干渉を避けながら、びびり振動を抑制することができる。または、仕上げ面あらさなどの加工品位を向上することができる。   According to the plate-like member of the cutting tool of the present invention, the protruding length of the plate-like member from the tool block can be adjusted while using the curved plate-like member. That is, the protrusion length of the cutting tool can be adjusted appropriately according to the shape of the workpiece and the cutting conditions. For this reason, chatter vibration can be suppressed while avoiding interference with the workpiece. Or processing quality, such as finishing surface roughness, can be improved.

本発明のツールブロックおよびクランプ部材によれば、本発明の板状部材との相乗効果で、突出し長さを適時調整しつつ、高い工具剛性を実現し、びびり振動の発生などを大幅に抑制できる切削工具を提供できる。   According to the tool block and the clamp member of the present invention, the synergistic effect with the plate-shaped member of the present invention can achieve high tool rigidity while adjusting the protruding length in a timely manner, and can greatly suppress the occurrence of chatter vibration. A cutting tool can be provided.

図1は本発明の実施形態である切削工具の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a cutting tool according to an embodiment of the present invention. 図2は図1の切削工具の正面図である。FIG. 2 is a front view of the cutting tool of FIG. 図3は図1の切削工具の板状部材の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a plate-like member of the cutting tool of FIG. 図4は図3の板状部材の右側面図である。FIG. 4 is a right side view of the plate-like member of FIG. 図5は図3の板状部材の正面図である。FIG. 5 is a front view of the plate-like member of FIG. 図6は図3の板状部材の平面図である。FIG. 6 is a plan view of the plate-like member of FIG. 図7は図3の板状部材の左側面図である。FIG. 7 is a left side view of the plate-like member of FIG. 図8は図1の切削工具の切削インサートの斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of a cutting insert of the cutting tool of FIG. 図9は図1の切削工具のツールブロックの斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of a tool block of the cutting tool of FIG. 図10は図9のツールブロックの正面図である。FIG. 10 is a front view of the tool block of FIG. 図11は図9のツールブロックの平面図である。FIG. 11 is a plan view of the tool block of FIG. 図12は図9のツールブロックの左側面図である。FIG. 12 is a left side view of the tool block of FIG. 図13は図1の切削工具のクランプ部材の斜視図である。FIG. 13 is a perspective view of a clamp member of the cutting tool of FIG. 図14は図13のクランプ部材の別方向からの斜視図である。FIG. 14 is a perspective view from another direction of the clamp member of FIG. 図15は図1の切削工具の板状部材による端面溝加工を説明する斜視図である。FIG. 15 is a perspective view for explaining end face grooving by a plate-like member of the cutting tool of FIG. 図16は図15の端面溝加工を説明する背面図である。FIG. 16 is a rear view for explaining the end surface groove processing of FIG. 15.

本発明を適用した切削工具の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図1から図14に示すように、本発明の実施形態における切削工具1は、被加工物の端面に溝加工を行うための端面溝入れ用切削工具である。端面溝入れとは、図15および図16に概念図を示したような溝入れ加工である。旋盤で被加工物60の端面に溝61を加工すると、円形の溝61が加工される。なお説明をわかりやすくするため、図15および図16には、切削工具1として、板状部材2のみを示した。実際には、板状部材2はツールブロック30へクランプ部材40と固定部材50によって固定されることで、切削工具1となる。図8に示すように、この切削工具1は、正面および左右の側面と、上面(すくい面)との交差稜線に切れ刃を有する切削インサート20を用いる。しかし切れ刃の形状や、切削インサート20の形状は、この実施形態に限定されない。既知の様々な形状の切削インサート20を適用できる。この実施形態の切削工具1は、端面溝入れ加工に特に適する切削工具1である。前述のとおり、端面溝入れ加工は、加工される溝61の形状が円形であるため、適用される切削工具1の切れ刃の周辺は、湾曲した板状とされることが好ましい。切削工具1の切れ刃の周辺が湾曲した板状とされることで、図16の概念図に示すように、円形の溝61の中に板状の部分が収まり、切れ刃を支える剛性が高まる。   An embodiment of a cutting tool to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 to 14, a cutting tool 1 according to an embodiment of the present invention is an end surface grooving cutting tool for performing grooving on an end surface of a workpiece. End face grooving is grooving as shown in the conceptual diagrams of FIGS. 15 and 16. When the groove 61 is processed on the end surface of the workpiece 60 with a lathe, the circular groove 61 is processed. For easy understanding, FIGS. 15 and 16 show only the plate-like member 2 as the cutting tool 1. Actually, the plate-like member 2 becomes the cutting tool 1 by being fixed to the tool block 30 by the clamp member 40 and the fixing member 50. As shown in FIG. 8, the cutting tool 1 uses a cutting insert 20 having a cutting edge at the intersecting ridge line between the front surface, the left and right side surfaces, and the upper surface (rake surface). However, the shape of the cutting edge and the shape of the cutting insert 20 are not limited to this embodiment. Various known shapes of the cutting insert 20 can be applied. The cutting tool 1 of this embodiment is a cutting tool 1 that is particularly suitable for end face grooving. As described above, in the end face grooving, since the shape of the groove 61 to be processed is circular, it is preferable that the periphery of the cutting edge of the cutting tool 1 to be applied has a curved plate shape. Since the periphery of the cutting edge of the cutting tool 1 has a curved plate shape, the plate-like portion is accommodated in the circular groove 61 as shown in the conceptual diagram of FIG. .

切削インサート20は、板状部材2のチップ座13へ、着脱自在に装着される。端面溝入れ用切削工具1のときは、既知の様々な形状の溝入れ用切削インサート20が適用できる。この実施形態で、切削インサート20は、チップ座13周辺の弾性によって固定される。すなわち、切削インサート20を装着するときは、切削インサート20が、チップ座13に押し込まれ、チップ座13の周辺を弾性変形させることで固定される。切削インサート20を取り外すと、チップ座13の周辺は、弾性変形から解放される。図4などに示した、板状部材2に設けられた穴は、切削インサート20を取り外すための専用工具用の穴である。切削インサート20の取りつけや取り外しのための専用工具は、レンチ、ドライバなどと呼ばれる。切削工具1を切削加工に使用することにより、切削インサート20が摩耗などの損傷をしたときは、別の切削インサート20へ交換することができる。したがって、この切削工具1は繰り返し使用することができて、経済的である。このように切削インサート20が、チップ座13周辺の弾性によって固定されると、チップ座13の周辺の構造が簡素なため、被加工物60と干渉する部品がない。このため特に端面溝入れ加工において、切りくずの排出性が高く、有利である。なお切削インサート20を板状部材2へ装着する固定方法は、この実施形態に限定されない。既知の様々な切削インサート20の固定方法が適用可能である。また切削インサート20を用いることにも限定されない。板状部材に、切れ刃を有するチップがろう付けされても構わない。(図示しない)また板状部材2が超硬合金やセラミックなどの硬質材料で作製され、切れ刃を一体的に備える板状部材2とされても構わない。(図示しない)この実施形態では、切れ刃の幅が約4mmの切削インサート20を用いた。すなわち、被加工物60に溝幅が約4mmの溝61を加工することに適した端面溝入れ加工用の切削工具1である。しかし切れ刃の幅も、この実施形態に限定されない。切れ刃の幅は、加工される被加工物の溝の幅に応じて、適宜選択されるとよい。   The cutting insert 20 is detachably attached to the chip seat 13 of the plate-like member 2. In the case of the end face grooving cutting tool 1, various known grooving cutting inserts 20 can be applied. In this embodiment, the cutting insert 20 is fixed by elasticity around the chip seat 13. That is, when the cutting insert 20 is mounted, the cutting insert 20 is pushed into the chip seat 13 and is fixed by elastically deforming the periphery of the chip seat 13. When the cutting insert 20 is removed, the periphery of the tip seat 13 is released from elastic deformation. The holes provided in the plate-like member 2 shown in FIG. 4 and the like are holes for a dedicated tool for removing the cutting insert 20. A dedicated tool for attaching or removing the cutting insert 20 is called a wrench, a driver, or the like. By using the cutting tool 1 for cutting, when the cutting insert 20 is damaged such as wear, it can be replaced with another cutting insert 20. Therefore, this cutting tool 1 can be used repeatedly and is economical. When the cutting insert 20 is fixed by the elasticity around the tip seat 13 as described above, the structure around the tip seat 13 is simple, and there are no parts that interfere with the workpiece 60. For this reason, especially in end face grooving, the chip dischargeability is high, which is advantageous. The fixing method for mounting the cutting insert 20 to the plate-like member 2 is not limited to this embodiment. Various known methods for fixing the cutting insert 20 can be applied. Moreover, it is not limited to using the cutting insert 20. A chip having a cutting edge may be brazed to the plate member. (Not shown) The plate-like member 2 may be made of a hard material such as cemented carbide or ceramic, and may be the plate-like member 2 integrally provided with a cutting edge. In this embodiment (not shown), a cutting insert 20 having a cutting edge width of about 4 mm was used. That is, the cutting tool 1 for end face grooving is suitable for machining a groove 61 having a groove width of about 4 mm on the workpiece 60. However, the width of the cutting edge is not limited to this embodiment. The width of the cutting edge may be appropriately selected according to the width of the groove of the workpiece to be processed.

前述のとおり、板状部材2は、ツールブロック30へクランプ部材40と固定部材50によって固定される。ツールブロック30には、取り付け基準面31がある。取り付け基準面31の部分を旋盤などの工作機械の装着部へ装着する。旋盤の装着部は、刃物台などと呼ばれる。ツールブロック30の構成の詳細は後述する。図3から図7に示すように、板状部材2は、上面3と、下面4と、2つの端面5、6と、第1の側面7と、第2の側面8とを有する。2つの端面5、6を、便宜的に前端面5および後端面6と呼ぶ。チップ座13は、前端面5側の上面3側に形成されるとよい。なお説明をわかりやすくするために、上面3や前端面5など、空間内の向きを表す用語を用いているが、これは便宜上のものであって、空間内の絶対的な向きや位置関係を規定することを企図したものではない。特にことわりがない限り、その他の空間内の向きや位置関係を表す用語も同様である。   As described above, the plate-like member 2 is fixed to the tool block 30 by the clamp member 40 and the fixing member 50. The tool block 30 has an attachment reference surface 31. The portion of the reference mounting surface 31 is mounted on a mounting portion of a machine tool such as a lathe. The lathe mounting part is called a tool post or the like. Details of the configuration of the tool block 30 will be described later. As shown in FIGS. 3 to 7, the plate-like member 2 has an upper surface 3, a lower surface 4, two end surfaces 5 and 6, a first side surface 7, and a second side surface 8. The two end surfaces 5 and 6 are referred to as a front end surface 5 and a rear end surface 6 for convenience. The tip seat 13 may be formed on the upper surface 3 side on the front end surface 5 side. For ease of explanation, terms such as the upper surface 3 and the front end surface 5 are used to indicate the orientation in the space. However, this is for convenience, and the absolute orientation and positional relationship in the space are determined. It is not intended to be specified. Unless otherwise noted, the same applies to terms representing orientations and positional relationships in other spaces.

図3および図5などにみられるように、板状部材2の第1の側面7は、外方に突出するように湾曲する湾曲面である。すなわち第1の側面7は、外方に膨らむ湾曲面である。反対側の第2の側面8は、内方に凹むように湾曲する湾曲面である。第1および第2の側面7、8の形状は、被加工物の加工形状と干渉しないように、制約を受ける。すなわち図16の概念図で示したように、端面溝入れ加工の場合、円形に加工された溝61の内部に、板状部材2の一部が入り込むことで、切れ刃を溝の奥まで送り込むときに保持することができる。逆に言えば、板状部材2は、被加工物の円形に加工された溝61の中に干渉せずに入り込めるように、湾曲させられる。すなわち、第2の側面8の曲率半径は、被加工物の加工される溝の中心側の壁面の加工径(直径)の半分以上とされる。第1の側面7の曲率半径は、この加工径(直径)の半分に切れ刃の幅を足した曲率半径以下とされる。このような曲率半径とされることで、板状部材2は、加工される溝形状との間に、両側で逃げが確保される。すなわち、両側で逃げ角を有する。図4の右側面図にみられるように、第1の側面7と対向する方向からみて、板状部材2の第1の側面7の外郭形状は、それぞれ2つずつの長辺9、10と短辺11、12とを有する略四辺形である。なおかつ2つの長辺9、10は互いに略平行である。ここでは、第1の側面7と下面4との境界を第1の長辺9とする。また第1の側面7と前端面5との交差稜線を第1の短辺11とする。第1の側面7と下面4との境界は、交差稜線が形成されず、なめらかに接続されても構わない。このように板状部材2は、略四辺形とされることで、ツールブロック30からの突出し長さを調整できる。具体的には、板状部材2は、下面4と第1の側面7との交差稜線9と平行な方向への突出し長さの調整ができるように、その交差稜線と直交する断面の形状が所定の範囲で一定とされる。すなわち所定の範囲で断面形状が一定であるため、この交差稜線の方向の任意の位置で、クランプ可能とされる。板状部材2の突出し長さの調整に必要な所定の範囲で、板状部材2とツールブロック30およびクランプ部材40との接触位置をずらすことができる。この交差稜線は、第1の長辺9である。なお板状部材2のチップ座13の周辺には、傾斜面が形成された。この傾斜面は、切りくず排出のための切りくずポケットとされる面である。ただし、この実施形態の切削工具1では、凹状に湾曲せず、平面状とされた。したがって、切りくずポケットとは呼ばず、切りくず誘導面と呼ばれてもよい。この切りくず誘導面は、被加工物の加工された溝の中から、切りくずが排出されるように誘導する面とされる。この実施形態の切削工具1で、断面形状が一定とされる所定の範囲は、切りくず誘導面以外の部分の全域とされた。すなわち後端面6から切りくず誘導面の始まる範囲までの断面形状が一定とされる。このような形状に断面形状が形成されると、板状部材2を研削加工などで高精度に製作しやすい。つまり、クランプ剛性を高められる。しかし、これに限定されない。断面形状が一定とされる範囲は、板状部材2の突出し長さの調整量に応じて確保されればよい。突出し長さの調整に影響のない部分は、どのような形状とされても構わない。   As seen in FIGS. 3 and 5, the first side surface 7 of the plate-like member 2 is a curved surface that curves so as to protrude outward. That is, the first side surface 7 is a curved surface that swells outward. The second side surface 8 on the opposite side is a curved surface that curves so as to be recessed inward. The shapes of the first and second side surfaces 7 and 8 are restricted so as not to interfere with the processed shape of the workpiece. That is, as shown in the conceptual diagram of FIG. 16, in the case of end face grooving, a part of the plate-like member 2 enters the inside of the groove 61 that has been processed into a circular shape, and the cutting blade is fed to the back of the groove. Can be held when. In other words, the plate-like member 2 is curved so as to be able to enter the groove 61 processed into a circular shape of the workpiece without interference. That is, the radius of curvature of the second side surface 8 is set to be equal to or greater than half the processing diameter (diameter) of the wall surface on the center side of the groove where the workpiece is processed. The radius of curvature of the first side surface 7 is set to be equal to or smaller than the radius of curvature obtained by adding the width of the cutting edge to half of the processing diameter (diameter). With such a curvature radius, the plate-like member 2 is secured to escape on both sides between the processed groove shape. That is, it has a clearance angle on both sides. As seen in the right side view of FIG. 4, when viewed from the direction facing the first side surface 7, the outer shape of the first side surface 7 of the plate-like member 2 is two long sides 9 and 10 respectively. It is a substantially quadrilateral having short sides 11 and 12. Moreover, the two long sides 9 and 10 are substantially parallel to each other. Here, the boundary between the first side surface 7 and the lower surface 4 is defined as the first long side 9. The intersecting ridge line between the first side surface 7 and the front end surface 5 is defined as a first short side 11. The boundary between the first side surface 7 and the lower surface 4 may be smoothly connected without forming an intersecting ridge line. Thus, the plate-like member 2 can be adjusted to the protruding length from the tool block 30 by being substantially quadrilateral. Specifically, the plate-like member 2 has a cross-sectional shape orthogonal to the intersecting ridgeline so that the protruding length in the direction parallel to the intersecting ridgeline 9 between the lower surface 4 and the first side surface 7 can be adjusted. It is constant within a predetermined range. That is, since the cross-sectional shape is constant within a predetermined range, clamping is possible at an arbitrary position in the direction of the intersecting ridge line. The contact positions of the plate-like member 2 with the tool block 30 and the clamp member 40 can be shifted within a predetermined range necessary for adjusting the protruding length of the plate-like member 2. This intersecting ridge line is the first long side 9. An inclined surface was formed around the chip seat 13 of the plate-like member 2. This inclined surface is a surface used as a chip pocket for chip discharge. However, in the cutting tool 1 of this embodiment, it did not curve concavely, but was flat. Therefore, it may be referred to as a chip guide surface instead of a chip pocket. The chip guiding surface is a surface that guides the chip to be discharged from the processed groove of the workpiece. In the cutting tool 1 of this embodiment, the predetermined range in which the cross-sectional shape is constant is the entire region other than the chip guide surface. That is, the cross-sectional shape from the rear end face 6 to the area where the chip guiding surface starts is constant. If the cross-sectional shape is formed in such a shape, it is easy to manufacture the plate-like member 2 with high accuracy by grinding or the like. That is, the clamp rigidity can be increased. However, it is not limited to this. The range in which the cross-sectional shape is constant may be ensured according to the adjustment amount of the protruding length of the plate-like member 2. The portion that does not affect the adjustment of the protruding length may have any shape.

図5の正面図にみられるように、板状部材2の上面3および下面4は、外方に膨らむ湾曲面である。上面3および下面4は、いずれも板状部材2をツールブロック30へ固定するときに接触面とされる面である。下面4は、ツールブロック30と接触する。上面3は、クランプ部材40と接触する。もしも上面3が湾曲面とされず、平面とされると、クランプ部材40との接触状態が不安定になりやすい。なぜなら、板状部材2の第1の側面7および第2の側面8が湾曲しているため、クランプ力が加わって板状部材2が弾性変形すると、上面3は、下面2に対する傾斜角度が変化してしまう。すると上面3とクランプ部材40との接触が、面接触から線接触または点接触に、変化してしまう。いずれの場合でも、接触点は上面3の角部の辺陵線となってしまい、角部がつぶれて塑性変形などが発生しやすい。したがって、切削加工中に、クランプ剛性が下がるなど、不具合が発生する場合がある。上面3を湾曲面とすることで、板状部材2が弾性変形しても、上面3は、面内でクランプ部材40と接触し続けることができる。この実施形態の切削工具1において、板状部材2の上面3および下面4は、それぞれ円筒面とされた。このため上面3および下面4は、ツールブロック30と、面のほぼ中央で接触する。したがって、板状部材2のツールブロック30への固定状態が、毎回安定する。しかし、これに限定されない。上面3および下面4の湾曲面の形状は、ツールブロック30およびクランプ部材40と接触できる形状であれば、どのような形状でも構わない。例えば、ツールブロック30への接触位置を、第2の側面8側などに偏らせても構わない。また上面3および下面4は、内方へ凹の湾曲面とされても構わない。しかし、ツールブロック30側の接触面を平面で構成する場合には、板状部材2の上面3および下面4は、外方に凸の湾曲面であることが好ましい。ツールブロック30側の接触面を平面とすると、製造が容易であり、安いコストでクランプ剛性の高い切削工具1が得られる。板状部材2は、少なくとも上面3、下面4および第1の側面7の3つの面を接触面とすることで、強固にツールブロック30へ固定される。この結果、クランプ剛性が高まり、びびり振動の発生を抑制することができる。または仕上げ面の品位を向上することができる。なお上面3および下面4を湾曲面とする際に、細長い平面を多数並べる多面体によって近似されても構わない。板状部材2のツールブロック30との接触により、塑性変形を起こさない程度の鈍角にされれば、多面体によって湾曲面が近似されて、多数の角部が形成されても構わない。ただし、上面3および下面4と側面7、8との角部に、単に平面状の面取りが付けられた程度のものは除外される。面取りなどを付けることで湾曲面とするときは、曲面状の面取り、いわゆるR面取りなどとする。なお、曲面状の面取りのみで湾曲面とせず、上面3または下面4の全体を湾曲面とすることが好ましい。   As seen in the front view of FIG. 5, the upper surface 3 and the lower surface 4 of the plate-like member 2 are curved surfaces that bulge outward. Both the upper surface 3 and the lower surface 4 are surfaces that are used as contact surfaces when the plate-like member 2 is fixed to the tool block 30. The lower surface 4 is in contact with the tool block 30. The upper surface 3 is in contact with the clamp member 40. If the upper surface 3 is not a curved surface but a flat surface, the contact state with the clamp member 40 tends to become unstable. Because the first side surface 7 and the second side surface 8 of the plate-like member 2 are curved, when the plate-like member 2 is elastically deformed by applying a clamping force, the inclination angle of the upper surface 3 with respect to the lower surface 2 changes. Resulting in. Then, the contact between the upper surface 3 and the clamp member 40 changes from surface contact to line contact or point contact. In either case, the contact point becomes a marginal line at the corner of the upper surface 3, and the corner is crushed and plastic deformation is likely to occur. Therefore, problems such as a decrease in clamp rigidity may occur during the cutting process. By making the upper surface 3 a curved surface, even if the plate-like member 2 is elastically deformed, the upper surface 3 can be kept in contact with the clamp member 40 within the surface. In the cutting tool 1 of this embodiment, the upper surface 3 and the lower surface 4 of the plate-like member 2 are respectively cylindrical surfaces. For this reason, the upper surface 3 and the lower surface 4 are in contact with the tool block 30 at approximately the center of the surface. Therefore, the fixed state of the plate-like member 2 to the tool block 30 is stabilized every time. However, it is not limited to this. The curved surfaces of the upper surface 3 and the lower surface 4 may have any shape as long as they can contact the tool block 30 and the clamp member 40. For example, the contact position with the tool block 30 may be biased toward the second side surface 8 side or the like. The upper surface 3 and the lower surface 4 may be curved surfaces that are concave inward. However, when the contact surface on the tool block 30 side is a flat surface, the upper surface 3 and the lower surface 4 of the plate-like member 2 are preferably curved surfaces that protrude outward. If the contact surface on the tool block 30 side is a flat surface, it is easy to manufacture, and the cutting tool 1 with high clamping rigidity can be obtained at a low cost. The plate-like member 2 is firmly fixed to the tool block 30 by using at least three surfaces of the upper surface 3, the lower surface 4 and the first side surface 7 as contact surfaces. As a result, the clamp rigidity is increased and the occurrence of chatter vibration can be suppressed. Alternatively, the quality of the finished surface can be improved. In addition, when making the upper surface 3 and the lower surface 4 into curved surfaces, you may approximate by the polyhedron which arranges many elongate planes. As long as the obtuse angle is set so as not to cause plastic deformation by the contact of the plate-like member 2 with the tool block 30, the curved surface may be approximated by a polyhedron and a large number of corners may be formed. However, the thing of the grade by which the planar chamfer was simply attached to the corner | angular part of the upper surface 3 and the lower surface 4, and the side surfaces 7 and 8 is excluded. When a curved surface is formed by adding a chamfer or the like, a curved chamfer, a so-called R chamfer or the like is used. Note that it is preferable that the entire upper surface 3 or the lower surface 4 is a curved surface, not a curved surface only by a curved chamfer.

前述のとおり、図9および図10に示すように、この実施形態の切削工具1のツールブロック30は、取り付け基準面31を有する。取り付け基準面31は、長手方向が規定される。ツールブロック30は、長手方向からみた一方を正面とするとよい。ここでは板状部材2の正面方向と合わせて、図10の方向を正面とする。取り付け基準面31の周辺は、シャンク部と呼ぶこともできる。この取り付け基準面31が、旋盤などの工作機械の刃物台へ押し付けられて、ツールブロック30は工作機械へ装着される。つまりツールブロック30は、板状部材2を保持し、工作機械へ装着するための部材である。この実施形態のツールブロック30は、下面側に形成される取り付け基準面31の近くに、垂直な壁面を有する。この垂直な壁面も、工作機械に装着されるときの、幅方向の基準面とされることができる。ツールブロック30の取り付け基準面31および幅方向の基準面は、工作機械の刃物台やホルダ、アダプタなどに対応する形状が任意に選択される。ツールブロック30は、板状部材2の下面4と接触する下面拘束面32を有する。下面拘束面32は、板状部材2の下面4の傾斜部分と対応する形状とされる。すなわち下面拘束面32は、取り付け基準面31に対して傾斜している。この実施形態で、板状部材2の下面4は平面とされたため、ツールブロック30の下面拘束面32も平面とされた。しかしこれに限定されない。下面拘束面32は、下面4の傾斜部分と接触できる形状であれば、どのような面とされても構わない。下面拘束面32の取り付け基準面31に対する図11の正面図に示す傾斜角度Aは、90°以上、なおかつ170°以下の範囲であることが好ましい。傾斜角度Aは、100°以上、なおかつ130°以下の範囲であることがさらに好ましい。このような傾斜角度Aとされると、板状部材2の下面4と接触するときに、第1の側面7側に向かう拘束力を発生させ、板状部材2をツールブロック30へ固定する安定性が高まる。この実施形態で、下面拘束面32の取り付け基準面31に対する傾斜角度Aは、約115°とされた。   As described above, as shown in FIGS. 9 and 10, the tool block 30 of the cutting tool 1 of this embodiment has the attachment reference surface 31. The longitudinal direction of the attachment reference surface 31 is defined. The tool block 30 is good to make one side seen from the longitudinal direction into the front. Here, together with the front direction of the plate-like member 2, the direction of FIG. The periphery of the attachment reference plane 31 can also be called a shank portion. The mounting reference surface 31 is pressed against a tool post of a machine tool such as a lathe, and the tool block 30 is mounted on the machine tool. That is, the tool block 30 is a member that holds the plate-like member 2 and is attached to the machine tool. The tool block 30 of this embodiment has a vertical wall surface near the attachment reference surface 31 formed on the lower surface side. This vertical wall surface can also be used as a reference surface in the width direction when mounted on the machine tool. A shape corresponding to a tool post, a holder, an adapter, or the like of a machine tool is arbitrarily selected as the attachment reference surface 31 and the reference surface in the width direction of the tool block 30. The tool block 30 has a lower surface restraining surface 32 that contacts the lower surface 4 of the plate-like member 2. The lower surface restraining surface 32 has a shape corresponding to the inclined portion of the lower surface 4 of the plate-like member 2. That is, the lower surface restraint surface 32 is inclined with respect to the attachment reference surface 31. In this embodiment, since the lower surface 4 of the plate-like member 2 is a flat surface, the lower surface restraining surface 32 of the tool block 30 is also a flat surface. However, it is not limited to this. The lower surface restraining surface 32 may be any surface as long as it has a shape that can contact the inclined portion of the lower surface 4. The inclination angle A shown in the front view of FIG. 11 with respect to the attachment reference surface 31 of the lower surface restraint surface 32 is preferably in the range of 90 ° or more and 170 ° or less. The inclination angle A is more preferably in the range of 100 ° or more and 130 ° or less. With such an inclination angle A, when the plate member 2 comes into contact with the lower surface 4, a restraining force is generated toward the first side surface 7, and the plate member 2 is fixed to the tool block 30. Increases nature. In this embodiment, the inclination angle A of the lower surface restraint surface 32 with respect to the attachment reference surface 31 is about 115 °.

ツールブロック30は、板状部材2の第1の側面7と接触する側面拘束面33を有する。この実施形態で、側面拘束面33は、2段構造とされた。すなわち側面拘束面33は、第1の接触部分34および第2の接触部分35を有する。板状部材2の第1の側面7は、湾曲面であるため、側面拘束面33の形状を、第1の側面7の湾曲形状と完全に一致させると、様々な曲率半径の板状部材2に対して、ツールブロック30を兼用させることができない。またツールブロック30の側面拘束面33の形状を、第1の側面7の湾曲形状と完全に一致させることは、製造上難しい場合がある。そこで側面拘束面33を2段構造とすることで、積極的に接触面を2点とし、様々な曲率半径の板状部材2に対して適用可能とする。または板状部材2をツールブロック30に安定して固定することができるようにする。すなわち側面拘束面33は、第1の接触部分34および第2の接触部分35を有することから、板状部材2の第1の側面7と2点で接触する。加えて、下面4と下面拘束面32との接触により、3点での接触で板状部材2の姿勢が安定的に定まる。したがって、板状部材2の曲率半径の多少の違いを吸収できる。また板状部材2の固定が非常に安定する。   The tool block 30 has a side restraint surface 33 that contacts the first side surface 7 of the plate-like member 2. In this embodiment, the side restraint surface 33 has a two-stage structure. That is, the side restraint surface 33 has a first contact portion 34 and a second contact portion 35. Since the first side surface 7 of the plate-like member 2 is a curved surface, the plate-like member 2 having various curvature radii can be obtained by matching the shape of the side restraint surface 33 with the curved shape of the first side surface 7. On the other hand, the tool block 30 cannot be shared. Further, it may be difficult in manufacturing to make the shape of the side restraint surface 33 of the tool block 30 completely coincide with the curved shape of the first side surface 7. Therefore, by making the side restraint surface 33 into a two-stage structure, the contact surface is positively made into two points and can be applied to the plate-like member 2 having various radii of curvature. Alternatively, the plate-like member 2 can be stably fixed to the tool block 30. That is, the side restraint surface 33 has the first contact portion 34 and the second contact portion 35, so that it contacts the first side surface 7 of the plate-like member 2 at two points. In addition, due to the contact between the lower surface 4 and the lower surface restraining surface 32, the posture of the plate member 2 is stably determined by the contact at three points. Therefore, a slight difference in the radius of curvature of the plate-like member 2 can be absorbed. Further, the fixing of the plate member 2 is very stable.

ツールブロック30は、取り付け基準面31と対向する上面に、クランプ部材40と接触する誘導面36を有する。図13および図14にみられるように、クランプ部材40は、板状部材2の上面3と接触する上面拘束面41と、ツールブロック30の誘導面36と接触する被誘導面42とを有する。クランプ部材40は、締め付けボルトなどの固定部材50によって、ツールブロック30へ固定される。固定部材50を締め付けることで、クランプ部材40は、板状部材2をツールブロック30へ固定する。すなわち、ツールブロック30は、固定部材50に対応する固定手段を有する。つまり固定部材50が締め付けボルトのとき、ツールブロック30は、締め付けボルトのおねじに対応するめねじのねじ穴を有する。この実施形態の切削工具1では、前述のように、板状部材2は3点接触で姿勢が安定的に定まっている。したがって、板状部材2の上面3をクランプ部材40の上面拘束面41で押さえることにより、板状部材2は、ツールブロック30へ完全に固定される。この実施形態で、固定部材50は4本の締め付けボルトとされた。しかしこれに限定されない。固定部材50は1本の締め付けボルトでも構わない。また2本、3本または5本以上の締め付けボルトとされても構わない。もちろん、ボルト以外の締結方法とされても構わない。ツールブロック30の誘導面36は、下面拘束面32の傾斜方向と同じ向きに傾斜している。そのため、誘導面36は、板状部材2の上面3とは、逆の向きに傾斜する。つまり誘導面36は、クランプ部材40を板状部材2の第1の側面7側に引き込む力が発生する。このためクランプ部材40の上面拘束面41は、板状部材2の上面3と接触するとき、板状部材2を第1の側面7側に押さえる力を発生させる。これらの構造の相乗効果で、板状部材2はツールブロック30に、非常に強固に固定される。その結果、クランプ剛性が高まり、びびり振動の発生が大幅に抑制される。または仕上げ面の品位が大幅に向上する。この実施形態のクランプ部材40は、2本のスリットを有する。このスリットは、クランプ部材40の弾性変形を助長するために設けられる。スリットが設けられることで、クランプ部材40は、弾性変形しやすくなり、板状部材2およびツールブロック30と、より広範囲でぴったりと接触できるようになる。したがって、さらにクランプが安定する。しかし、これに限定されない。スリットは、1本や、3本以上とされても構わない。スリットは、設けられなくても構わない。   The tool block 30 has a guide surface 36 that comes into contact with the clamp member 40 on the upper surface facing the attachment reference surface 31. As shown in FIGS. 13 and 14, the clamp member 40 has an upper surface restraining surface 41 that contacts the upper surface 3 of the plate-like member 2 and a guided surface 42 that contacts the guide surface 36 of the tool block 30. The clamp member 40 is fixed to the tool block 30 by a fixing member 50 such as a fastening bolt. By clamping the fixing member 50, the clamping member 40 fixes the plate-like member 2 to the tool block 30. That is, the tool block 30 has a fixing means corresponding to the fixing member 50. That is, when the fixing member 50 is a tightening bolt, the tool block 30 has a screw hole of a female screw corresponding to the male screw of the tightening bolt. In the cutting tool 1 of this embodiment, as described above, the posture of the plate-like member 2 is stably determined by three-point contact. Therefore, the plate member 2 is completely fixed to the tool block 30 by pressing the upper surface 3 of the plate member 2 with the upper surface restraining surface 41 of the clamp member 40. In this embodiment, the fixing member 50 is four fastening bolts. However, it is not limited to this. The fixing member 50 may be a single fastening bolt. Also, two, three, or five or more fastening bolts may be used. Of course, a fastening method other than bolts may be used. The guide surface 36 of the tool block 30 is inclined in the same direction as the inclination direction of the lower surface restraining surface 32. Therefore, the guide surface 36 is inclined in the direction opposite to the upper surface 3 of the plate-like member 2. That is, the guide surface 36 generates a force that pulls the clamp member 40 toward the first side surface 7 of the plate-like member 2. For this reason, when the upper surface restraining surface 41 of the clamp member 40 contacts the upper surface 3 of the plate-like member 2, a force that presses the plate-like member 2 toward the first side surface 7 is generated. Due to the synergistic effect of these structures, the plate-like member 2 is fixed to the tool block 30 very firmly. As a result, the clamp rigidity is increased, and the occurrence of chatter vibration is greatly suppressed. Or the quality of the finished surface is greatly improved. The clamp member 40 of this embodiment has two slits. This slit is provided to promote elastic deformation of the clamp member 40. By providing the slit, the clamp member 40 is easily elastically deformed, and can come into close contact with the plate-like member 2 and the tool block 30 in a wider range. Therefore, the clamp is further stabilized. However, it is not limited to this. One slit or three or more slits may be provided. The slit may not be provided.

板状部材2とツールブロック30とは、一方に凸部を設け、他方に凹部を設けるなどの方法で、板状部材2の突出し長さを段階的に調整できるようにもできる。さらに、板状部材2とツールブロック30とは、目盛りなどの目印を設けることで、突出し長さを視覚的に確認できるようにするとなおよい。その他、切削工具の突出し長さを調整するための、種々の従来技術を適用できる。   The plate-like member 2 and the tool block 30 can be configured such that the protruding length of the plate-like member 2 can be adjusted stepwise by a method of providing a convex portion on one side and a concave portion on the other side. Furthermore, it is more preferable that the plate-like member 2 and the tool block 30 are provided with a mark such as a scale so that the protruding length can be visually confirmed. In addition, various conventional techniques for adjusting the protruding length of the cutting tool can be applied.

切削インサート20または板状部材2の切れ刃、および切れ刃の周辺の工具材料は、超硬合金、サーメット、セラミック、立方晶窒化硼素等の硬質材料またはこれら硬質材料の表面にPVDまたはCVDコーティング膜を被膜したもの、またはダイヤモンドの中から選択することが好ましい。   The cutting material of the cutting insert 20 or the plate-like member 2 and the tool material around the cutting blade are hard materials such as cemented carbide, cermet, ceramic, cubic boron nitride, or PVD or CVD coating film on the surface of these hard materials. It is preferable to select from those coated with diamond or diamond.

この切削工具の板状部材は、様々な切削工具に適用されて、その切削工具が工作機械に装着されることにより、鋼材などの切削加工に利用できる。特に、旋盤用のバイトや回転切削工具などに適用されて、被加工物の端面に溝加工するときに有効である。実施形態には旋盤用の端面溝入れ用切削工具だけを記載したが、トレパニング工具と呼ばれるような回転切削工具などにも適用が可能である。トレパニング工具とは、溝入れ加工または穴あけ加工のための回転切削工具である。   The plate-like member of this cutting tool is applied to various cutting tools, and the cutting tool is mounted on a machine tool, so that it can be used for cutting a steel material or the like. In particular, it is effective when it is applied to a lathe tool, a rotary cutting tool, or the like, and grooves are formed on the end face of the workpiece. Although only the cutting tool for end face grooving for lathes is described in the embodiment, the present invention can also be applied to a rotary cutting tool called a trepanning tool. A trepanning tool is a rotary cutting tool for grooving or drilling.

この発明の切削工具の板状部材、ツールブロック、および切削工具は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更及び追加が可能である。例えば、板状部材の後端面側にもチップ座を設け、勝手違いの端面溝入れ用切削工具としても使用できる構造とされてもよい。   The plate-like member, tool block, and cutting tool of the cutting tool of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications and additions can be made without departing from the gist of the present invention. is there. For example, a chip seat may also be provided on the rear end face side of the plate-like member, and the structure may be used as an end face grooving cutting tool.

1 切削工具
2 板状部材
3 上面
4 下面
5 前端面
6 後端面
7 第1の側面
8 第2の側面
9 第1の長辺
10 第2の長辺
11 第1の短辺
12 第2の短辺
13 チップ座
20 切削インサート
30 ツールブロック
31 取り付け基準面
32 下面拘束面
33 側面拘束面
34 第1の接触部分
35 第2の接触部分
36 誘導面
40 クランプ部材
41 上面拘束面
42 被誘導面
50 固定部材
60 被加工物
61 加工される溝
A ツールブロックの拘束面の取り付け基準面に対する傾斜角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cutting tool 2 Plate-shaped member 3 Upper surface 4 Lower surface 5 Front end surface 6 Rear end surface 7 1st side surface 8 2nd side surface 9 1st long side 10 2nd long side 11 1st short side 12 2nd short Side 13 Tip seat 20 Cutting insert 30 Tool block 31 Attachment reference surface 32 Lower surface restraint surface 33 Side surface restraint surface 34 First contact portion 35 Second contact portion 36 Guide surface 40 Clamp member 41 Upper surface restraint surface 42 Guided surface 50 Fixed Member 60 Workpiece 61 Groove A to be machined Inclination angle of tool block constraining surface with respect to reference mounting surface

Claims (12)

切削工具(1)の板状部材(2)であって、
上面(3)と、下面(4)と、2つの端面(5、6)と、2つの側面(7、8)とを有し、
前記側面(7、8)のうち、第1の側面(7)は湾曲面であり、
前記上面(3)は湾曲面である板状部材。
A plate-like member (2) of the cutting tool (1),
Having an upper surface (3), a lower surface (4), two end surfaces (5, 6), and two side surfaces (7, 8);
Of the side surfaces (7, 8), the first side surface (7) is a curved surface,
The upper surface (3) is a plate-like member having a curved surface.
前記切削工具(1)は、溝加工用である請求項1に記載の板状部材。   The plate-like member according to claim 1, wherein the cutting tool (1) is used for grooving. チップ座(13)を有し、切削インサート(20)を着脱自在に装着する請求項1または2に記載の板状部材。   The plate-like member according to claim 1 or 2, comprising a tip seat (13) and detachably mounting the cutting insert (20). 前記切削インサート(20)は、前記チップ座(13)周辺の弾性により固定される請求項3に記載の板状部材。   The plate-like member according to claim 3, wherein the cutting insert (20) is fixed by elasticity around the tip seat (13). 前記第1の側面(7)は、外方に膨らむ湾曲面である請求項1から4のいずれかに記載の板状部材。   The plate-like member according to any one of claims 1 to 4, wherein the first side surface (7) is a curved surface bulging outward. 前記上面(3)は外方に膨らむ湾曲面である請求項1から5のいずれかに記載の板状部材。   The plate-like member according to any one of claims 1 to 5, wherein the upper surface (3) is a curved surface that swells outward. 前記下面(4)は湾曲面である請求項1から6のいずれかに記載の板状部材。   The plate-like member according to any one of claims 1 to 6, wherein the lower surface (4) is a curved surface. 前記下面(4)は外方に膨らむ湾曲面である請求項7に記載の板状部材。   The plate-like member according to claim 7, wherein the lower surface (4) is a curved surface that bulges outward. 請求項1から8のいずれかに記載の板状部材(2)を保持するためのツールブロック(30)であって、
該板状部材(2)の前記下面(4)と接触する下面拘束面(32)を有するツールブロック。
A tool block (30) for holding the plate-like member (2) according to any one of claims 1 to 8,
A tool block having a lower surface restraining surface (32) in contact with the lower surface (4) of the plate-like member (2).
板状部材(2)の第1の側面(7)に対応する側面拘束面(33)を有する請求項9に記載のツールブロック。   The tool block according to claim 9, having a side restraint surface (33) corresponding to the first side surface (7) of the plate-like member (2). 前記側面拘束面(33)は、前記第1の側面(7)と接触する少なくとも2つの接触部分(34、35)を有する請求項10に記載のツールブロック。   11. A tool block according to claim 10, wherein the side restraint surface (33) has at least two contact portions (34, 35) in contact with the first side surface (7). 請求項1から8のいずれかに記載の板状部材(2)を備える切削工具。   A cutting tool comprising the plate-like member (2) according to any one of claims 1 to 8.
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