JP2021037568A - 溝入れ工具のヘッド構造および溝入れ工具 - Google Patents
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Abstract
Description
また本発明の溝入れ工具の一つの態様は、上述した溝入れ工具のヘッド構造の、前記ヘッド部材、前記ホルダおよび前記クーラント流通部と、前記ヘッド本体の前記インサート取付座に着脱可能に装着される前記切削インサートと、を備える。
溝入れ工具1は、ヘッド部材3と、ホルダ4と、クーラント流通部5と、切削インサート2と、複数の固定ネジ8と、締結ネジ11と、を備える。
本実施形態では、XYZ直交座標系を設定して各構成を説明する。
Y軸方向は、ヘッド本体6の一対の板面6a,6bが向く方向であり、溝入れ工具1の幅方向(左右方向)である。幅方向は、第1方向と言い換えてもよい。幅方向のうち、ホルダの取付面4aからヘッド本体6へ向かう方向(+Y側)を右側と呼び、ヘッド本体6からホルダ4の取付面4aへ向かう方向(−Y側)を左側と呼ぶ。右側は、第1方向一方側と言い換えてもよい。左側は、第1方向他方側と言い換えてもよい。
ホルダ4は、例えば鋼材等の金属製である。ホルダ4は、シャンク部4bと、ヘッド支持部4cと、取付面4aと、を有する。
シャンク部4bは、軸方向に延びる角柱状である。シャンク部4bは、ホルダ4のうち先端部以外の部分を構成する。シャンク部4bの中心軸に垂直な断面形状は、四角形状である。
第1ネジ穴9aは、凹部4dにおいて右側を向く壁面に開口する。第1ネジ穴9aは、幅方向に延びる。第1ネジ穴9aは、互いに間隔をあけて複数設けられる。
第2ネジ穴9bは、ヘッド支持部4cの先端面に開口する。第2ネジ穴9bは、軸方向に延びる。第2ネジ穴9bは、互いに間隔をあけて複数設けられる。
第3ネジ穴9cは、ヘッド支持部4cの上面に開口する。第3ネジ穴9cは、下側へ向かうに従い左側へ向けて傾斜して延びる。
ヘッド部材3は、金属製である。ヘッド部材3は、例えば、3Dプリンタを用いて金属の粉末材料を溶融させながら積層させることにより形成されてもよい。ヘッド部材3は、ヘッド本体6と、ヘッド固定板3aと、を有する。
上顎部6dは、ヘッド本体6の上側部分を構成する。
下顎部6eは、ヘッド本体6の下側部分を構成する。下顎部6eは、上顎部6dの下側に、上顎部6dと上下方向に隙間をあけて配置される。下顎部6eの先端側の端部は、上顎部6dの先端側の端部よりも先端側に突出する。下顎部6eの基端側の端部は、上顎部6dの基端側の端部よりも基端側に突出する。下顎部6eの上下方向の長さは、上顎部6dの上下方向の長さよりも大きい。
台座面7bは、下顎部6eの上面のうち先端側部分を構成する。台座面7bは、軸方向に垂直な断面形状が、上側へ向けて凸となるV字状である。台座面7bは、切削インサート2の下面に接触する。台座面7bは、切削インサート2を下側から支持する。
突き当て面7cは、下顎部6eの上部に配置されて、先端側を向く。突き当て面7cは、軸方向に略垂直な平面状である。突き当て面7cは、切削インサート2の基端側を向く端面に接触する。突き当て面7cは、切削インサート2を基端側から支持する。
図1および図2に示すように、切削インサート2は、軸方向に延びる軸状または柱状である。切削インサート2は、略四角形柱状である。切削インサート2は、ヘッド本体6のインサート取付座7に着脱可能に装着される。切削インサート2は、すくい面2bと、逃げ面2cと、切れ刃2aと、を有する。
逃げ面2cは、切削インサート2の軸方向の端部に配置され、先端側、左側および右側を向く。
切れ刃2aは、すくい面2bと逃げ面2cとの交差稜線に形成される。切れ刃2aは、ヘッド本体6から先端側、左側および右側に突出して配置される。本実施形態では切れ刃2aが、正面刃と、一対の側面刃と、を有する。正面刃は、幅方向(Y軸方向)に延びる。一対の側面刃は、正面刃の幅方向の両端部に接続し、該端部から基端側へ向けて延びる。このため切れ刃2aは、上面視で略コ字状である。
本実施形態では切削インサート2が、すくい面2b、逃げ面2cおよび切れ刃2aの組を、切削インサート2の軸方向の両端部に一対有する。
クーラント流通部5は、図示しない工作機械のクーラント供給手段のホース等に接続される。クーラント流通部5の内部には、クーラント供給手段から供給されたクーラントが流通する。図1および図2に示すように、本実施形態ではクーラント流通部5が、ヘッド支持部4cの内部およびヘッド本体6の内部にわたって延びる。クーラント流通部5は、クーラント受入口5a,5bと、クーラント噴出口5c,5dと、クーラント流路5e,5fと、栓部5g,5hと、連通路5iと、を有する。
第2クーラント噴出口5dは、先端面6cのうち下顎部6eに位置する部分に開口する。第2クーラント噴出口5dは、切削インサート2の逃げ面2cおよび切れ刃2aに向けて開口する。
具体的に、第1クーラント流路5eは、第1クーラント受入口5aと、第1クーラント噴出口5cとを連通する。つまり第1クーラント受入口5aと第1クーラント噴出口5cとは、第1クーラント流路5eを介して互いに連通する。また第1クーラント流路5eは、第1クーラント受入口5aおよび後述する連通路5iを介して、第2クーラント受入口5bと、第1クーラント噴出口5cとを連通する。つまり第2クーラント受入口5bと第1クーラント噴出口5cとは、連通路5i、第1クーラント受入口5aおよび第1クーラント流路5eを介して互いに連通する。
ホルダ内流路5j,5kは、ホルダ4の内部に位置する。本実施形態ではホルダ内流路5j,5kが、ヘッド支持部4cの内部に位置する。ホルダ内流路5j,5kは、第1ホルダ内流路5jと、第2ホルダ内流路5kと、を有する。
第2ヘッド側接続口5sは、第1の板面6aから右側へ向けて延びる。第2ヘッド側接続口5sの中心軸は、第2ヘッド内流路5nの中心軸(第2ストレート流路部5uの中心軸)と略直交する。
また栓部5g,5hは、ヘッド側接続口5r,5sに着脱可能に螺着されてもよい。この場合、ヘッド側接続口5r,5sは、ヘッド側接続口5r,5sの内周面に雌ネジ部を有し、栓部5g,5hの雄ネジ部は、ヘッド側接続口5r,5sの雌ネジ部に螺着される。
図3に示すように、本実施形態では第1栓部5gが、第1ホルダ側接続口5pに取り外し可能に設けられる。なお図4および図5に示すように、第1栓部5gは、第1ヘッド側接続口5rに取り外し可能に設けられてもよい。
図3に示すように、本実施形態では第2栓部5hが、第2ホルダ側接続口5qに取り外し可能に設けられる。なお図5に示すように、第2栓部5hは、第2ヘッド側接続口5sに取り外し可能に設けられてもよい。
第1固定ネジ8aは、ヘッド本体6をヘッド支持部4cに固定する。第1固定ネジ8aは、ヘッド本体6の第1ネジ挿入孔6hに挿入され、ヘッド支持部4cの第1ネジ穴9aに螺着される。第1固定ネジ8aは、複数設けられる。
第2固定ネジ8bは、ヘッド固定板3aをヘッド支持部4cに固定する。第2固定ネジ8bは、ヘッド固定板3aの第2ネジ挿入孔3bに挿入され、ヘッド支持部4cの第2ネジ穴9bに螺着される。第2固定ネジ8bは、複数設けられる。
以上説明した本実施形態の溝入れ工具1のヘッド構造10および溝入れ工具1では、複数のクーラント流路5e,5fの途中に、栓部5g,5hが取り外し可能にそれぞれ設けられる。このため、各クーラント流路5e,5fから栓部5g,5hを選択的に取り外すことにより、クーラントを噴出させたい所望の部位に限定してクーラントを供給できる。
具体的に、例えば、すくい面2bおよび切れ刃2aにクーラントを供給して切屑を折りやすくするなどの切屑コントロールを行いたい場合は、第1クーラント流路5eの第1ホルダ側接続口5pから第1栓部5gを取り外して、第1クーラント噴出口5cからクーラントを噴出させる。また、逃げ面2cおよび切れ刃2aにクーラントを供給して逃げ面摩耗を効果的に抑制したい場合は、第2クーラント流路5fの第2ホルダ側接続口5qから第2栓部5hを取り外して、第2クーラント噴出口5dからクーラントを噴出させる。
この場合、栓部5g,5hの着脱が容易である。
この場合、複数のクーラント受入口5a,5bの中から選択的に1つのクーラント受入口5a,5bを用いて、複数のクーラント流路5e,5fにそれぞれクーラントを供給できる。ホルダ4におけるクーラント受入口5a,5bの配置の自由度が増し、各種の工作機械のクーラント供給手段のホース等を、複数のクーラント受入口5a,5bのいずれかに容易に接続できる。
この場合、連通路5iを介して、複数のクーラント流路5e,5fを各クーラント受入口5a,5bに容易に連通させることができる。
この場合、ホルダ内流路5j,5kからヘッド内流路5m,5nに流入したクーラントの流速が高まり、クーラント噴出口5c,5dから噴出されるクーラントの噴出速度が高められる。
従来構造では、クーラント流路が屈曲していると、流路を流れるクーラントの流速が低下しやすかった。一方、本実施形態によれば、所望のクーラント流路5e,5fのクーラント供給圧を高く維持できるため、上記構成のようにヘッド内流路5nが屈曲して形成されても、クーラントの流速が低下することを抑制できる。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の変更等が可能である。
クーラント流通部5は、3つ以上のクーラント受入口を有していてもよい。クーラント流通部5は、3つ以上のクーラント噴出口を有していてもよい。クーラント流通部5は、3つ以上のクーラント流路を有していてもよい。クーラント流通部5は、3つ以上の栓部を有していてもよい。クーラント流通部5は、複数の連通路を有していてもよい。
栓部は、ホルダ側接続口5p,5qおよびヘッド側接続口5r,5sのいずれかに着脱可能に嵌合する柱状体等であってもよい。また栓部は、ホルダ側接続口5p,5qおよびヘッド側接続口5r,5sのいずれかに取り外し可能に設けられる板状体等であってもよい。
2…切削インサート
2a…切れ刃
3…ヘッド部材
4…ホルダ
4a…取付面
5…クーラント流通部
5a,5b…クーラント受入口
5c,5d…クーラント噴出口
5e,5f…クーラント流路
5g,5h…栓部
5i…連通路
5j,5k…ホルダ内流路
5m,5n…ヘッド内流路
5p,5q…ホルダ側接続口
5r,5s…ヘッド側接続口
5t,5u…ストレート流路部
5v…屈曲流路部
6…ヘッド本体
6a…板面
7…インサート取付座
10…溝入れ工具のヘッド構造
Claims (7)
- 切れ刃を有する切削インサートを保持可能なヘッド部材と、
前記ヘッド部材が着脱可能に装着されるホルダと、
前記ホルダの内部および前記ヘッド部材の内部にわたって延びるクーラント流通部と、を備え、
前記ヘッド部材は、板状のヘッド本体を有し、
前記ヘッド本体は、前記切削インサートが着脱可能に装着されるインサート取付座を有し、
前記ホルダは、前記ヘッド本体の板面と接触する取付面を有し、
前記クーラント流通部は、
前記ホルダの外面に開口するクーラント受入口と、
前記ヘッド本体の外面に開口する複数のクーラント噴出口と、
前記クーラント受入口と各前記クーラント噴出口とを連通する複数のクーラント流路と、
前記クーラント流路を閉塞する栓部と、を有し、
前記クーラント流路は、
前記取付面に開口するホルダ側接続口と、
前記ヘッド本体の板面に開口し、前記ホルダ側接続口と接続されるヘッド側接続口と、を有し、
前記栓部は、前記ホルダ側接続口および前記ヘッド側接続口のいずれかに取り外し可能に設けられる、
溝入れ工具のヘッド構造。 - 前記栓部は、前記ホルダ側接続口および前記ヘッド側接続口のいずれかに着脱可能に螺着される、
請求項1に記載の溝入れ工具のヘッド構造。 - 前記クーラント受入口は、複数設けられ、
複数の前記クーラント流路は、各前記クーラント受入口と連通する、
請求項1または2に記載の溝入れ工具のヘッド構造。 - 前記クーラント流通部は、複数の前記クーラント受入口同士を連通する連通路を有する、
請求項3に記載の溝入れ工具のヘッド構造。 - 前記クーラント流路は、
前記ホルダの内部に位置するホルダ内流路と、
前記ヘッド本体の内部に位置するヘッド内流路と、を有し、
前記ヘッド内流路の内径が、前記ホルダ内流路の内径よりも小さい、
請求項1から4のいずれか1項に記載の溝入れ工具のヘッド構造。 - 複数の前記クーラント流路のうち、少なくとも1つの前記クーラント流路の前記ヘッド内流路は、
互いに異なる方向に延びる複数のストレート流路部と、
複数の前記ストレート流路部同士を繋ぐ屈曲流路部と、を有する、
請求項5に記載の溝入れ工具のヘッド構造。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載の溝入れ工具のヘッド構造の、前記ヘッド部材、前記ホルダおよび前記クーラント流通部と、
前記ヘッド本体の前記インサート取付座に着脱可能に装着される前記切削インサートと、を備える、
溝入れ工具。
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