JP2017535440A - 工作機械用工具 - Google Patents

Abstract

本体（２）と、前記本体（２）に形成された少なくとも一つの台座（３）と、締付けねじ（５）と、前記台座（３）に固定された切削インサート（４）とを備える工作機械用工具（１）が提供される。前記台座（３）は、前記切削インサート（４）の底面を支持するための基礎面（３ａ）と側部支持面（３ｂ）とを有する。前記締付けねじ（５）を受け入れるための孔（６）が前記基礎面（３ａ）に形成され、前記孔（６）はねじ孔（６ａ）および前記基礎面（３ａ）に近い側の非ねじ孔部（６ｂ）を有する。前記切削インサート（４）は前記台座（３）に対して、前記締付けねじ（５）の頭部（５ｂ）が前記切削インサート（４）の貫通孔（７）に支持されるように固定され、前記締付けねじ（５）のねじ部（５ａ）が前記ねじ孔（６ａ）と螺合し、かつ、前記締付けねじ（５）が弾性的に反らされ、それによって、非ねじ軸部（５ｃ）が、前記側部支持面（３ｂ）から遠い側で前記非ねじ孔部（６ｂ）に当接し、かつ、前記側部支持面（３ｂ）に対向する側で前記非ねじ孔部（６ｂ）との間に間隙を有する。【選択図】図７

Description

本発明は工作機械用工具に関し、該工具は、工具が作業中回転する回転軸線を決定する本体と、前記本体に形成され交換可能な切削インサートを載置するための少なくとも一つの台座と、前記切削インサートを前記台座に固定するための締付けねじと、前記台座に固定された切削インサートとを備える。

特殊金属材料の切削加工においては、しばしば、下記のような工具が用いられ、即ち、比較的強靭な材料、特に工具鋼から作られた本体と、この本体に固定される１または多数の切削インサートであって、硬い耐摩耗性材料、特に、超硬合金、サーメット、または、セラミックス材料で作られた切削インサートと、を備えた工具が用いられる。この場合、前記本体は、特にフライスやマシニングセンターのような工作機械用工具に固定されるように構成され、前記１または複数の切削インサートは前記本体に固定されることにより、切削中、加工されるワークピースと係合される。前記切削インサートは、通常、交換可能に、例えば、締付けねじによって前記本体に固定され、その結果、ワークピースとの係合に対し使用に耐えないようになった場合には、前記切削インサートのみが交換される。

特にフライス加工において工具には、複数の切削インサートが、前記本体の回転軸線のまわりに略螺旋状に配置されることが知られている。このような工具は、しばしば、“ポーキュパインカッタ（Igelfraeser）”と呼称され、これは例えば、複数の切削インサートの列が、または、複数の切削インサートの複数の列が前記本体のまわりに螺旋状に伸びることができる。ワークピースの加工中発生する切屑を除去するために、前記工具の本体には、通常、１または多数の切屑隙間が設けられ、これは、特に、本体に沿って例えば略螺旋状に伸びる。多数の切削インサートが本体に設けられた場合には特に、確実かつ正確な切削インサートの位置決めと、発生する切屑の良好な除去を共に確保することが極めて困難になる。

前記切削インサートのための台座が、切削インサートの底面を支持するための基礎面の他に、半径方向に切削インサートを位置決めするための側面支持面と軸線方向に位置決めするための側面支持面の両者を有する、この種の従来の工具においては、良好な切屑の除去と、複数の切削インサートを互いに良好に位置決めすることの両方を満足させることは困難である。この問題は、特に、本体から軸線方向に突き出る切削インサートにおいて顕著となる。

本明細書において工具の回転軸線に対する方向の表記として、“軸線方向”,“半径方向”および“接線方向”が用いられるが、特殊な内容であることが明白である場合には、異なる引用がなされる。

特許文献１には、次のような工具本体が記載されている。ここでは、交換可能な切削インサートのための台座が以下のように形成される。即ち、前記切削インサートは、前記台座の主面上の底面と半径方向の位置決めのための側面支持面によってのみ支持される。前記切削インサートは、前記台座の対応する孔と螺合する締付けねじを介して、前記本体の軸線方向に位置決めされ、ここで、前記締付けねじの寸法と前記孔の寸法は、軸線方向の正確な方向付けを達成するために互いに正確に寸法調整される。前記締付けねじと孔の正確な寸法決めと寸法調整は、製造コストに関わり、部品消耗にかなり影響し、前記切削インサートの製造トレランスに対して影響が大きい。

米国特許第５，５４２，７９３号明細書

本発明の課題は、改良された工作機械用工具を提供することにある。

前記課題は、請求項１に記載の工作機械用工具によって達成される。発展的形態は、従属請求項に記載されたとおりである。前記工具は、前記工具が作業中回転する回転軸線を形成する本体と、前記本体に形成され交換可能な切削インサートを載置するための少なくとも一つの台座と、前記切削インサートを前記台座に固定するための締付けねじと、さらに、前記台座に固定された切削インサートと、を備える。前記台座は、前記切削インサートの底面を支持するための基礎面と、当接すべき前記切削インサートの側面のための側部支持面とを有する。前記締付けねじを受け入れるための孔が前記基礎面に形成されている。前記孔は、前記基礎面から離れた側に形成されたねじ孔と、前記基礎面に近い側の非ねじ孔部とを有する。前記締付けねじは、前記ねじ孔と螺合するためのねじ部と、前記切削インサートの貫通孔に支持される頭部と、さらに、前記ねじ部と頭部との間に設けられた非ねじ軸部とを有する。前記非ねじ軸部は前記非ねじ孔部より小さい断面積を有する。前記切削インサートは前記台座に対して、前記締付けねじの頭部が前記切削インサートの貫通孔に支持されるように固定され、前記締付けねじのねじ部が前記ねじ孔と螺合し、かつ、前記締付けねじが弾性変形し、それによって、前記非ねじ軸部が、前記側部支持面から遠い側で前記非ねじ孔部に当接し、かつ、前記側部支持面に対向する側で前記非ねじ孔部と間隔が置かれている。

前記工具は、特に、対応する台座に固定された複数の切削インサートを備えるフライス工具である。この場合、例えば全ての切削インサートが特別な方法で各台座に固定されることができるか、あるいは、本体から軸線方向に突き出る複数の切削インサートのみが、特別な方法で係合する台座に固定されることができる。前記非ねじ軸部は前記非ねじ孔部より小さい断面積を有してなるので、即ち、前記非ねじ孔部は、前記非ねじ軸部の全周にわたって製造トレランスよりずっと大きい過寸法を有するので、切削インサートを固定するための前記締付けねじが締め付けられた際に、前記非ねじ軸部の自由な動きが、軸線方向および半径方向に許容される。前記過寸法は、比較的大きな製造トレランスが許容されるので、前記台座とそこに形成される前記孔の製造コストが低減される。切削インサートが台座に固定される際に、前記締付けねじが弾性変形し、それによって、前記非ねじ軸部が、前記側部支持面から遠い側で前記非ねじ孔部に当接し、前記側部支持面に平行な方向において切削インサートの位置が、前記非ねじ孔部のこの側部の位置と形状を介して固定される。前記締付けねじの弾性変形する間に、切削インサートはこのような方法で台座に固定される。例えば、前記側部支持面が、回転軸線に対して略平行に半径方向支持面として伸びる時、切削インサートの軸線方向位置が、前記非ねじ軸部の前記非ねじ孔部との係合によって固定される。他方において、もし前記側部支持面が、回転軸線に対して略垂直に軸方向支持面として伸びる時、切削インサートの半径方向位置が、前記係合によって固定される。このように、前記側部支持面は、回転軸線に対して異なる方向をもつ。切削インサートの固定の前記発明の構成によれば、極めて製造コストが低減され、比較的、製造トレランスや部品消耗に緩く、それにもかかわらず、切削インサートの位置決めを確実にする。即ち、前記基礎面と側部支持面を介した２つの空間的方向、および、前記締付けねじの頭部と前記切削インサートの貫通孔との係合、または、前記非ねじ軸部と非ねじ孔部との係合を介した３つの空間的方向に関して、位置決めを確実にする。

一実施形態によれば、前記切削インサートは、前記締付けねじの頭部と前記切削インサートの貫通孔との係合によって、前記側部支持面の法線面と垂直に、かつ、前記基礎面の法線面と垂直に伸びる方向に対して位置決めされる。換言すると、前記切削インサートは、他の側部支持面に対する支持を介して３つの空間的方向に固定されず、むしろ、（前記非ねじ軸部と前記非ねじ孔部の構成によれば）、前記頭部と貫通孔との係合を介してのみ固定される。このように、３つの空間的方向に関して支持面が必要とされないので、本体への複数の切削インサートの配設に関してかなり自由度があり、また、信頼性のある切屑除去のための十分なスペースが提供できる。

一実施形態によれば、前記非ねじ孔部は、前記側部支持面から遠い側で、凹面の形状を有する。この場合、切削インサートが台座に固定される際、前記締付けねじの非ねじ軸部が、前記側部支持面から最も離れた非ねじ孔部の領域に確実に動く。このようにして、切削インサートが固定の間に確実に方向付けられる。前記非ねじ孔部の形状に対して、この場合、比較的設計の自由度が大きい。特に、前記側部支持面に対面する側の前記非ねじ孔部の形状は、比較的重要ではない。例えば、非ねじ孔部は、非ねじ軸部の直径より大きい直径の円形断面を有することができ、スロット形状や他の方法で設計された形状とすることもできる。

一実施形態によれば、前記非ねじ孔部は、前記側部支持面に平行な方向であって前記締付けねじの長手軸線に垂直な方向において、前記締付けねじの非ねじ軸部の直径より大きい。この場合、前記非ねじ孔部における非ねじ軸部の製造トレランスを十分に超える、十分な横方向の隙間が得られ、これによって、製造コストが低減されるだけでなく、前記非ねじ軸部が、前記非ねじ孔部において切削インサートを方向付けるために確実に動き得る。

一実施形態によれば、前記側部支持面の法線面は、前記回転軸線に対して他にまさって垂直な方向に位置決めされる。この場合、側部支持面は半径方向の支持面として形成され、即ち、半径方向内側に作用する力を支持するために形成される。この構成によれば、特に、螺旋状に配置された多数の切削インサートを有する工具の場合に、良好な切屑スペースの設計がなし得る。

一実施形態によれば、前記非ねじ孔部は、ほぼ円形断面を有する。この構成は、特に非ねじ孔部の掘孔による製作コスト低減に効果的である。この場合、円形断面は、締付けねじの非ねじ軸部の断面と比較してかなり過寸法である。

一実施形態によれば、前記非ねじ孔部は、前記ねじ孔に平行に形成される。原理的に非ねじ孔部は、異なった方向付けを取り得るが、平行に形成すると、特に製作コスト低減に効果的である。好ましくは、前記非ねじ孔部は、前記ねじ孔に同軸的に形成され得る。

前記台座を、前記側部支持面と基礎面に対して垂直な方向において、他の支持面を有することがないようにすると、切削インサートを位置決めするための部品または要素が、特に小スペースを占めるようになる。

一実施形態によれば、前記切削インサートの貫通孔に支持される前記締付けねじの頭部の部分は、前記ねじ部の方向に細くなっている。この場合、特に、切削インサートの位置決めが確実となる。

一実施形態によれば、前記ねじ孔の長手軸線は、前記締付けねじの頭部と前記切削インサートの貫通孔との間の接触面において、前記貫通孔の長手軸線に関して、前記側部支持面に向けてオフセットされている。この場合、切削インサートは前記側部支持面に抗してクランプされるだけでなく、締付けねじ（特に前記非ねじ軸部も）の、側部支持面からの弾性変形が生じ得る。特にこの場合、前記ねじ孔の長手軸線が前記貫通孔の長手軸線に対して平行に伸び、前記ねじ孔の長手軸線が前記貫通孔の長手軸線に対して、完全にオフセットされる。実際には、前記ねじ孔の長手軸線は、前記貫通孔の長手軸線に平行には伸びないが、締付けねじの頭部が前記貫通孔と接触する面において、前記オフセットが、少なくとも準備されることが重要である。

一実施形態によれば、前記台座は、そこに固定される切削インサートが、軸線方向において前記本体から突き出るように形成される。軸線方向において前記本体から突き出るように配設される切削インサートの場合には、良好な切屑の除去が極めて困難であり、特に、回転軸線の周りに螺旋状に複数の切削インサートが配設されたフライスの場合に顕著である。

一実施形態によれば、前記工具は、複数の台座を有し、複数の切削インサートのために、回転軸線に沿って螺旋状に配置される。好ましくは前記工具は、複数の切削インサートのために、螺旋状に取り囲む複数の台座の列を有する。

本発明のより好ましい適切な態様は、図に基づく実施例の記載から明らかにされる。

一実施形態による工作機械用工具の斜視図であって、切削インサート用の幾つかの台座のみが切削インサートを装着した実施形態の斜視図 図１の拡大詳細図 交換可能な切削インサートを載置するための台座の拡大詳細図 締付けねじの側面図 台座の断面図であって、そこに配設される切削インサートと共に、締付けねじのない状態を示す断面図 台座の断面図であって、そこに配設される切削インサートと締付けねじと共に示し、前記締付けねじが締付け状態にない第１の状態を示す断面図 台座の断面図であって、そこに配設される切削インサートと締付けねじと共に示し、前記締付けねじが締付け状態にある第２の状態を示す断面図 前記第１の状態の態様における、締付けねじの非ねじ軸部と台座の非ねじ孔部との間の方向付けを示す図 前記第２の状態の態様における、締付けねじの非ねじ軸部と台座の非ねじ孔部との間の方向付けを示す図 前記第２の状態の態様における、非ねじ孔部内における非ねじ軸部の正確な方向付けを説明する図 図８ａの非ねじ孔部の形状が異なる第１の変形態様を示す図 図８ｂの非ねじ孔部の形状が異なる第１の変形態様を示す図 図８ａの非ねじ孔部の形状がさらに異なる第２の変形態様を示す図 図８ｂの非ねじ孔部の形状がさらに異なる第２の変形態様を示す図 台座３の異なる実施態様を示す図 図１２の実施態様の断面図

図１から９に基づいて、実施態様を詳細に説明する。
図１は工作機械用工具１の実施形態の斜視図を示す。工具１は、実施形態ではフライス工具の形態を有する。しかしながら、本発明の解決手段は、他の工具類、特にボーリングやターニング工具においても使用できることに注意すべきである。

実施形態による前記工具１は、交換可能な切削インサートを載置するために、本体２の回転軸線Ｒの周りに螺旋状に設けられた複数の台座３を備えた本体２を有する。前記本体２は、工作機械工具、特にフライスに対し、第１端部２ａで結合されるように、さらに、作業中、回転軸線Ｒのまわりに回転するように構成される。前記第１端部２ａから離れた側の第２端部２ｂは、作業中、加工されるワークピースに対面する自由端となる。

特に図示された実施例において、工具１は、ポーキュパインカッタとして知られている形態を有し、切削インサート４を載置するための複数の台座３の列が回転軸線を螺旋状にとりまくように設けられている。しかしながら、かかる構成は必須ではなく、また、他の工具類にも適用できることに注意すべきである。

前記本体は、比較的強靭な材料からなり、例えば特に、工具鋼から製作することができる。切削インサート４は、かなり硬い材料からなり、切削中、加工されるワークピースと係合されるように構成される。この場合、切削インサートは特によく知られた方法で、超硬合金、サーメット、セラミック材料から作られる。切削インサート４は、詳細は後述するが、締付けねじ５によって各台座３に固定される。

さらに詳細に記載された実施例において、全ての切削インサート４は、係合する台座３に略同一の方法で配設され、そのような固定の方法は、後述する一つの台座３に対してのみ詳細に記載される。実施例においては、切削インサート４に対して略同一の方法で固定が行われているが、例えば、幾つかの切削インサートを他の方法で固定することも、原理的には可能である。しかしながら、この場合、後述するような固定の方法は、軸線方向に切削端を備えた前記本体２の自由端２ｂから突き出る切削インサート４に対しても、特に有効である。前記軸線方向とは回転軸線Ｒに平行に伸びる方向を意味する、と理解すべきである。

前記台座３の構成は、図３に基づきさらに詳細に記載され、ここでは、前記本体２の自由端２ｂに位置する台座３の例を用いている。

図３から分かるように、台座３は切削インサート４の底面を支持するように構成される基礎面３ａを有する。特に図示された実施例においては、前記基礎面３ａはこの場合、接線方向に対して略垂直に伸び、これにより、加工中に発生する切削力が主に前記基礎面３ａにもたらされる。前記基礎面３ａには、締付けねじ５の下側を受け入れるための孔６が形成され、その詳細は後述する。

同様に図３から分かるように、台座３は側部支持面３ｂをも有し、これは基礎面３ａに対して横方向に伸び、切削インサート４の側面を支持すべく構成される。側部支持面３ｂは例えば前記基礎面３ａに略垂直に伸びることができるが、異なった角度で設けることも可能である。図３から分かるように、前記側部支持面３ｂは、実施例のように中断によって２つの部分に分けられるが、隣接して設ける構成とすることもできる。

台座３は切削インサート４を載置すべく構成され、これにより、切削インサート４は台座３に、底面および側面の一つによってのみ支持される。それ故、台座３は、切削インサート４の別の側面を支持するための別の側部支持面を必要としない。この構成によって、前記切削インサート４は、前記基礎面３ａと側部支持面３ｂを介して台座３の空間的に２方向に対して方向付けられ固定される。残りの第３の空間的方向に関する方向付けと固定は、切削インサート４の貫通孔７および基礎面３ａに形成された孔６と締付けねじ５との螺合を介して行われ、さらなる詳細は後述する。

図示された実施例において、前記側部支持面３ｂは、半径方向Ｘに作用する力に対して切削インサート４を支持するための半径方向支持面として構成され、このように、半径方向Ｘに対して主に垂直に伸びる。このような方向付けは、特に図示されたフライス工具において有効である。しかしながら、前記側部支持面３ｂは、異なった方向付けを有することもでき、例えば特に、軸線方向に作用する力に対して切削インサートを支持するように構成されることもでき、ここでは側部支持面は例えば軸線方向に対して略垂直に伸びる。しかしながら、前記側部支持面３ｂの他の方向付けは、これらの極めて特別の方向付けに追加して行うこともできる。

締付けねじ５について、図４に基づいて以下に詳述する。締付けねじ５は、ねじ部５ａと、頭部５ｂと、前記ねじ部５ａと頭部５ｂとの間に設けた非ねじ軸部５ｃとを有する。前記頭部５ｂは、その自由端に、締付けねじ５の動きを可能とするためにねじ工具と係合するための構造を有するものとされる。図４には六角穴の構造が図示されるが、従来から知られた他の構造も可能である。前記ねじ部５ａは、台座３の孔６でねじ孔６ａとして構成された対応領域と螺合すべく構成される。前記頭部５ｂは、前記ねじ部５ａに面する側でねじ部５ａの方向に向かって細くなる形状を有し、切削インサート４の貫通孔７と係合すべく構成される。例えば、円錐形状とすることができる。

前記非ねじ軸部５ｃは、図４から分かるように略円筒形状を有する。実施例において前記非ねじ軸部５ｃは、前記ねじ部５ａの断面より幾分大きい断面を有するが、非ねじ軸部５ｃは、例えば小さい直径を有するものとすることもできる。
図示された実施例において、前記ねじ部５ａと非ねじ軸部５ｃとの間に円周溝が形成され、前記溝は、締付けねじの軸線に対して垂直な方向における締付けねじ５の弾性変形を助長する。しかしながら、溝が絶対必要というわけではないことに注意すべきである。

次に、台座３の基礎面３ａに形成された前記孔６の構成についてさらに詳述する。特に図５から分かるように、孔６は、台座３の基礎面３ａから離れた領域に、締付けねじ５の前記ねじ部５ａに適合されるねじ孔６ａを有する。台座３の基礎面３ａに近い側に、孔６は、この孔の軸線に垂直な方向において比較的大きな断面をもつ非ねじ孔部６ｂを有し、その次に、ねじ孔６ａを有する。図示された実施例において、ねじ孔６ａは非ねじ孔部６ｂに段を介して移行する。実施例によれば、孔６は、前記基礎面３ａから本体２の材料を貫通して伸び、後部側にオープンな様に構成されることによって、特に製造を容易にするが、前記孔６は、基礎面３ａからは遠い端部で狭くなるように形成することもできる。

実施例において前記孔６は、台座３の基礎面３ａに略垂直に、深さ全体にわたって伸びる。しかしながら変形として、基礎面３ａに斜めに伸びるように形成することもできる。さらに例えば、前記ねじ孔６ａの長手軸線と前記非ねじ孔部６ｂの長手軸線とが互いにオフセットされるか、および／または、互いにある角度をなして伸びるように構成することもできる。しかしながら、前記ねじ孔６ａおよび非ねじ孔部６ｂが平行、特に同軸の構成の場合、製造コストが特に低減される。

前記ねじ孔６ａの長手軸線に垂直な方向において、前記非ねじ孔部６ｂが、締付けねじの非ねじ軸部５ｃの断面より大きい断面積を有することによって、前記非ねじ軸部５ｃは、前記非ねじ孔部６ｂ内に、全周にわたって隙間をもって受け入れられることができる。実施例において、例えば前記非ねじ孔部６ｂは、非ねじ軸部５ｃと比べてかなり過寸法とされた円形断面形状を有し、前記過寸法は従来の製造トレランスの大きさを十分に超える。これは、締付けねじ５の弾性的変形の実現において、前記非ねじ軸部５ｃが、締付けねじ５の長手軸線に垂直な方向における前記非ねじ孔部６ｂ内において動き得ることを確実にする。特に、ねじ孔６ａと非ねじ孔部６ｂの同軸構成および非ねじ孔部６ｂの円形断面の構成に対して、このことが、図８ａに示される。非ねじ軸部５ｃが非ねじ孔部６ｂの全周にわたって隙間を有することが分かる。前記非ねじ孔部６ｂ（もまた）、前記側部支持面３ｂから離れた側で凹面形状を有し、前記凹面形状の半径は、前記非ねじ軸部５ｃの半径より大きい。

図５から分かるように、切削インサート４が台座３に載置される際、ねじ孔６ａの長手軸線Ｚは、切削インサート４の貫通孔７の長手軸Ｗに対して、側部支持面３ｂの方向に若干オフセットされるようにされる。特に、ねじ孔６ａの長手軸線Ｚと切削インサート４の貫通孔７の長手軸線Ｗの方向が平行に図示された特段のケースにおいては、このオフセットは、前記長手軸線ＺとＷの伸び方向全体に沿って存在する。しかしながら、各長手軸ＺとＷとが互いにある角度をなすようにすることもできる。この場合、ねじ孔６ａの長手軸線Ｚの上記オフセットが、締付けねじ５の頭部５ｂが切削インサート４の貫通孔７との接触が高い位置でなされる時、相当の効果が達成される。

図６および図７を参照して、切削インサート４が台座３に対して締付けねじ５によって如何に固定されるかについて述べる。図６は締付けねじ５がまだ締付けていない第１の状態を示す。締付けねじ５の前記ねじ部５ａが前記ねじ孔６ａに受入れられ、締付けねじ５の非ねじ軸部５ｃが前記非ねじ孔部６ｂの全ての側壁に対して隙間を有する。この第１の状態は、図８ａにも示されている。

締付けねじ５が締付けられると、前記頭部５ｂの底部が、切削インサート４の貫通孔７の表面に対して支持する。ねじ孔６ａの長手軸線Ｚの、前記貫通孔７の長手軸線Ｗに対するオフセットによれば、前記頭部５ｂが、前記貫通孔７の表面にまず側部支持面３ｂに対面する側で接触し、これにより、締付けねじ５の上部領域が弾性変形する。このようにして、前記頭部５ｂと非ねじ軸部５ｃとが、側部支持面３ｂから離れる方向に変形し、切削インサート４が側面で側部支持面３ｂに対して押圧される。従って、締付けねじ５が締付けられる間、切削インサート４は、前記基礎面３ａに対して切削インサートの底面で、また、前記側部支持面３ｂに対して側面でクランプされ、これにより、切削インサート４が、この方法において２つの空間的方向に対して固定される。

締付けねじ５が弾性変形する間に、前記非ねじ軸部５ｃも、図８ｂおよび図９に示すように、方向Ｙにおいて前記側部支持面３ｂから離れる方向に動く。前記非ねじ孔部６ｂが、前記非ねじ軸部５ｃに対して過寸法を有するので、非ねじ軸部５ｃは、非ねじ孔部６ｂ内で寸法ΔＹだけ動くことができる。前記方向Ｙに垂直な方向における前記非ねじ孔部６ｂの過寸法と、側部支持面３ｂから遠い側での前記非ねじ孔部６ｂの凹面形状によれば、前記非ねじ軸部５ｃは（前記非ねじ孔部６ｂの壁に案内されるようにして）、前記側部支持面３ｂから最も離れている非ねじ孔部６ｂの領域の位置にくるまで動く。前記非ねじ孔部６ｂの凹面形状によれば、切削インサート４は、同時に、第３の空間的方向（即ち、前記側部支持面３ｂの法線面に対して垂直に、かつ、前記基礎面３ａの法線面に垂直な空間的方向）に、位置付けられクランプされる。

締付けねじ５が締付けられた、図８ｂおよび図９に示された第２の状態において、前記非ねじ軸部５ｃは、前記側部支持面３ｂから離れた側で前記非ねじ孔部６ｂに対して支持する。前記側部支持面３ｂに対面する側では、非ねじ軸部５ｃは、非ねじ孔部６ｂの壁から離れて隙間が空く。前記非ねじ孔部６ｂ、および、ねじ孔６ａの長手軸線Ｚと前記貫通孔７の長手軸線Ｗとの間の前記横方向オフセットをデザインする際に、前記締め付けられた第２の状態において、前記側部支持面３ｂから離れた側で前記非ねじ軸部５ｃが前記非ねじ孔部６ｂに対して支持すべく、締付けねじ５が弾性的に十分変形できるように、確実な注意がはらわれるべきである。

前記実施例によれば、前記非ねじ孔部６ｂが略円形断面からなる円筒面を有する構成が記載されたが、特に容易で製造コストの面で有利であるならば、前記非ねじ孔部６ｂの形状は、後述する発展的実施例であって２つの変形実施例に記載されるように、それ自体、制限されるものではない。

発展的形態

図１２および図１３に基づいて発展的形態について述べる。発展的形態は、前記非ねじ孔部６ｂが、前記側部支持面３ｂから遠い側であって、締付けねじ５の非ねじ軸部５ｃが前記締め付けられた第２の状態において前記非ねじ孔部６ｂに対して支持できるようにする側で、前記非ねじ孔部６ｂが非ねじ軸部５ｃの形状に対して特別に付加的に適合された、前記実施態様とは異なる。

発展的形態によれば、非ねじ孔部６ｂは、前記側部支持面３ｂから遠い側に、接触面６ｃを有し、この接触面に前記非ねじ軸部５ｃが、弾性変形の状態において支持される。前記接触面６ｃは、円筒面としての前記非ねじ孔部６ｂの壁に形成され、その半径は、前記非ねじ軸部５ｃの半径に略相応する。前記接触面６ｃの円筒軸は、前記ねじ孔６ａの長手軸線Ｚに対して幾分傾いたように形成される。例えば特に図１２および図１３に示されるように、前記接触面６ｃの円筒軸線は、例えば、前記弾性変形の状態において前記非ねじ軸部５ｃが前記ねじ部５ａに対して傾けられる角度で、傾けられる。このように、前記接触面６ｃの方向付けと半径は、前記弾性変形の状態における前記非ねじ軸部５ｃの半径と方向付けに適合される。

図１３に示されたように、前記ねじ孔６ａの長手軸線Ｚに対して垂直な方向に見て、交差線が示されているが、これは、前記接触面６ｃと前記非ねじ孔部６ｂの残りの大直径円筒面との間の交差線である。前記発展的形態によれば、切削インサート４のさらなる確実な位置決めが可能となる。

変形例

実施例の第１の変形例が、図１０ａおよび図１０ｂに基づき以下に記載される。第１の変形例は、非ねじ孔部６ｂが円形断面を有する孔として形成されず、むしろ、スロットの形状とされる点が、前記実施例とは異なる。

この変形例においても、前記非ねじ孔部６ｂは、前記非ねじ軸部５ｃの全周にわたって過寸法を有し、これにより、非ねじ軸部５ｃは、非ねじ孔部６ｂ内において、締付けねじ５の長手軸線に垂直な方向に動くことができる。これは前記第１の状態に対する図１０ａから明らかであり、ここで、締付けねじ５は締め付けられていない。さらに変形例においても、前記非ねじ孔部６ｂは、前記側部支持面３ｂから離れた側が凹面形状を有し、これにより、前記非ねじ軸部５ｃは、締付けねじ５が締め付けられた際に、前記側部支持面３ｂから最も離れている非ねじ孔部６ｂの領域に動き、このようにして、前記第３の空間的方向に、切削インサート４が適切に固定される。

図１１ａおよび図１１ｂに記載された第２の変形例においては、同様に、非ねじ孔部６ｂが細長い構成を有し、前記側部支持面３ｂから離れた側が凹面形状に形成される。しかしながら、前記構成とは異なり、第２の変形例においてはスロットとしては構成されず、ここでは、前記側部支持面３ｂに対面する側が凹面形状を有するものの、非ねじ孔部６ｂの側壁に対して略垂直に伸びる。

さらなる変形、特に非ねじ孔部６ｂの形状の変形が、可能であることが明らかである。さらに、非ねじ孔部６ｂは、前記発展的形態において記載されたように、変形例においても、接触面６ｃを付加的に備えるようにすることができる。

１：工作機械用工具、２：本体、３：台座、３ａ：基礎面、３ｂ：側部支持面、４：切削インサート、５：締付けねじ、５ａ：ねじ部、５ｂ：頭部、５ｃ：非ねじ軸部、６：孔、６ａ：ねじ孔、６ｂ：非ねじ孔部、６ｃ：接触面、７：貫通孔、Ｒ：回転軸線、Ｗ：貫通孔の長手軸線、Ｘ：半径方向、Ｚ：ねじ孔の長手軸線。

Claims (14)

1. 工作機械用工具（１）であって、
   前記工具が作業中に回転する回転軸線（Ｒ）を決定する本体（２）と、
   前記本体（２）に形成され、交換可能な切削インサート（４）を載置するための少なくとも一つの台座（３）と、
   前記切削インサート（４）を前記台座（３）に固定するための締付けねじ（５）と、さらに、前記台座（３）に固定された切削インサート（４）と、
   を備える工作機械用工具（１）において、
   前記台座（３）は、前記切削インサート（４）の底面を支持するための基礎面（３ａ）と、当接すべき前記切削インサート（４）の側面のための側部支持面（３ｂ）とを有し、さらに、前記締付けねじ（５）を受け入れるための孔（６）が前記基礎面（３ａ）に形成されており、
   前記孔（６）は、前記基礎面（３ａ）から離れた側に形成されたねじ孔（６ａ）と、前記基礎面（３ａ）に近い側の非ねじ孔部（６ｂ）とを有し、
   前記締付けねじ（５）は、前記ねじ孔（６ａ）と螺合するためのねじ部（５ａ）と、前記切削インサート（４）の貫通孔（７）に支持される頭部（５ｂ）と、さらに、前記ねじ部（５ａ）と頭部（５ｂ）との間に設けられた非ねじ軸部（５ｃ）とを有し、前記非ねじ軸部（５ｃ）は前記非ねじ孔部（６ｂ）より小さい断面積を有してなり、
   前記切削インサート（４）は前記台座（３）に対して、前記締付けねじ（５）の頭部（５ｂ）が前記切削インサート（４）の貫通孔（７）に支持されるように固定され、前記締付けねじ（５）のねじ部（５ａ）が前記ねじ孔（６ａ）と螺合し、かつ、前記締付けねじ（５）が弾性変形し、それによって、前記非ねじ軸部（５ｃ）が、前記側部支持面（３ｂ）から遠い側で前記非ねじ孔部（６ｂ）に当接し、かつ、前記側部支持面（３ｂ）に対向する側で前記非ねじ孔部（６ｂ）との間に間隙を有することを特徴とする工作機械用工具。
2. 前記切削インサート（４）は、前記締付けねじ（５）の頭部（５ｂ）と前記切削インサート（４）の貫通孔（７）との係合によって、前記側部支持面（３ｂ）の法線面と垂直に、かつ、前記基礎面（３ａ）の法線面と垂直に伸びる方向に位置決めされる、請求項１に記載の工具。
3. 前記非ねじ孔部（６ｂ）は、前記側部支持面（３ｂ）から遠い側で、凹面の形状を有する、請求項１または２に記載の工具。
4. 前記非ねじ孔部（６ｂ）は、前記側部支持面（３ｂ）に平行な方向であって前記締付けねじ（５）の長手軸線に垂直な方向において、前記締付けねじ（５）の非ねじ軸部（５ｃ）の直径より大きい、請求項１から３のいずれか１項に記載の工具。
5. 前記側部支持面（３ｂ）の法線面は、前記回転軸線（Ｒ）に対して垂直な方向に位置決めされる、請求項１から４のいずれか１項に記載の工具。
6. 前記非ねじ孔部（６ｂ）は、ほぼ円形断面を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の工具。
7. 前記非ねじ孔部（６ｂ）は、前記ねじ孔（６ａ）に対して平行に形成される、請求項１から６のいずれか１項に記載の工具。
8. 前記非ねじ孔部（６ｂ）は、前記ねじ孔（６ａ）に対して同軸的に形成される、請求項１から７のいずれか１項に記載の工具。
9. 前記台座（３）は、前記側部支持面（３ｂ）と基礎面（３ａ）に対して垂直な方向において、他の支持面を有しない、請求項１から８のいずれか１項に記載の工具。
10. 前記切削インサート（４）の貫通孔（７）に支持される前記締付けねじ（５）の頭部（５ｂ）の部分は、前記ねじ部（５ａ）の方向に向かって細くなっている、請求項１から９のいずれか１項に記載の工具。
11. 前記ねじ孔（６ａ）の長手軸線（Ｚ）は、前記締付けねじ（５）の頭部（５ｂ）と前記切削インサート（４）の貫通孔（７）との間の接触面において、前記貫通孔（７）の長手軸線（Ｗ）に関して、前記側部支持面（３ｂ）に対してオフセットされている、請求項１から１０のいずれか１項に記載の工具。
12. 前記少なくとも一つの台座（３）は、そこに固定される切削インサート（４）が、軸線方向において前記本体（２）から突き出るように形成される、請求項１から１１のいずれか１項に記載の工具。
13. 前記工具（１）は、複数の切削インサート（４）のために、回転軸線（Ｒ）に沿って螺旋状に配置された複数の台座（３）を有しする、請求項１から１２のいずれか１項に記載の工具。
14. 前記工具（１）は、複数の切削インサート（４）のために、螺旋状に取り囲む複数の台座（３）の列を有する、請求項１３に記載の工具。
    

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