JP2022083010A - Cutting edge replacement type cutting tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、刃先交換式切削工具に関する。 The present invention relates to a cutting tool with a replaceable cutting edge.
従来の刃先交換式切削工具として、例えば下記特許文献1~4に記載のものが知られている。刃先交換式切削工具は、中心軸を中心として軸方向に延びる軸状の切削インサートと、切削インサートが挿入される挿入孔を有し、軸方向に延びる柱状のホルダと、挿入孔に挿入された切削インサートを、ホルダに着脱可能に固定する固定機構と、を備える。
As a conventional cutting tool with a replaceable cutting edge, for example, those described in the following
具体的に、特許文献1では、ホルダの挿入孔内に設けられる位置決め部材に、インサート後端部の傾斜面を当接させた状態で、ホルダに螺着するネジ部材の先端平面を、インサート上面の第2カット面に当接させることにより、インサートをホルダに固定している。
Specifically, in
また特許文献2では、切削インサートの後端部の傾斜面を、ホルダの挿入孔内の横ストップに接触させた状態で、ねじスリーブにねじナットをねじ込むことにより、止め輪を介して切削インサートをホルダに固定している。
Further, in
また特許文献3では、スローアウェイチップ(切削インサート)の後端面を、ホルダの挿入孔内の固定部材に接触させた状態で、ホルダの第1のスリット溝間を繋ぐようにホルダにボルトが螺合されることにより、チップのホルダ拘束部に孔の壁面が押圧され、チップの側面がホルダに拘束される。
Further, in
また特許文献4では、切削インサートの面取りされた領域がホルダの挿入孔内の位置決めピンに突き当たった状態で、スパナを用いてユニオンナットをクランプチャックに締め付けることにより、クランプチャックが縮径し、切削インサートをクランプする。
Further, in
従来の刃先交換式切削工具は、下記の課題を有していた。
特許文献1では、インサート上面をネジ部材で押圧することで、ホルダの挿入孔の内周面の一部にインサートを押し付ける構造のため、インサートが挿入孔に対して片当たりとなり、ホルダとインサートの芯(中心軸)がずれたり耐久性が低下したりする。またネジ部材を締め付けるときに、インサートがホルダに対して軸方向の先端側に位置ずれするおそれがある。
The conventional cutting tool with a replaceable cutting edge has the following problems.
In
特許文献2では、ホルダの挿入孔に対して切削インサートを、径方向において安定して固定できず、ホルダと切削インサートの芯がずれるおそれがある。また、切削インサートがホルダに対して軸方向の先端側に位置ずれするおそれがある。
In
特許文献3では、スローアウェイチップの側面が孔の壁面に挟み込まれてクランプされるため、径方向のうち挟み込み方向とは異なる方向においては、チップのクランプ力や剛性が確保できない。また、スローアウェイチップがホルダに対して軸方向の先端側に位置ずれするおそれがある。
In
特許文献4では、切削インサートがホルダに対して軸方向の先端側に位置ずれするおそれがある。
また特許文献1~4では、1種類のホルダに対して使用できる切削インサートの直径は1種類のみであり、汎用性が低い。
In
Further, in
本発明は、ホルダに対して切削インサートを精度よく芯合わせでき、切削インサートを安定してクランプでき、クランプ時に切削インサートが軸方向の先端側に位置ずれすることを抑制でき、かつ、1種類のホルダに対して互いに直径が異なる複数種類の切削インサートを使用できて汎用性が高められる刃先交換式切削工具を提供することを目的の一つとする。 According to the present invention, the cutting insert can be accurately aligned with the holder, the cutting insert can be stably clamped, the cutting insert can be prevented from being displaced toward the tip side in the axial direction at the time of clamping, and one type of cutting insert can be suppressed. One of the purposes of the present invention is to provide a cutting tool with a replaceable cutting edge, which can use a plurality of types of cutting inserts having different diameters for a holder and enhance versatility.
本発明の刃先交換式切削工具の一つの態様は、中心軸を中心として軸方向に延びる軸状の切削インサートと、前記切削インサートが挿入される挿入孔を有し、前記軸方向に延びる柱状のホルダと、前記挿入孔に挿入された前記切削インサートを、前記ホルダに着脱可能に固定するチャック機構と、を備え、前記ホルダは、前記ホルダの前記軸方向の先端部に位置し、前記挿入孔と同軸に配置され、外周面に雄ネジ部を有するホルダ筒部と、前記挿入孔の内部で前記切削インサートと接触し、前記切削インサートの前記中心軸回りの回転および前記軸方向の後端側へ向けた移動を規制する規制部と、を有し、前記切削インサートは、少なくとも一部が前記ホルダ筒部の内部に配置される円柱部と、前記規制部と接触する係止部と、前記ホルダ筒部よりも前記軸方向の先端側に突出する切刃と、を有し、前記チャック機構は、前記雄ネジ部と螺着する雌ネジ部を内周面に有する装着筒部と、前記装着筒部とは別体とされ、前記中心軸と直交する径方向において、前記装着筒部および前記ホルダ筒部と、前記円柱部との間に配置され、直径が変化可能な筒状のコレット部と、を有し、前記ホルダ筒部は、前記軸方向の先端側へ向かうに従い内径が大きくなる内周テーパ面を有し、前記コレット部は、前記軸方向の先端側へ向かうに従い外径が大きくなり、前記内周テーパ面と摺動自在に接触する外周テーパ面を有し、前記装着筒部は、前記雄ネジ部と前記雌ネジ部とのねじ込み量を増大させたときに、前記コレット部を前記軸方向の後端側へ押し込み可能な押込み部を有する。 One aspect of the cutting tool with a replaceable cutting edge of the present invention has a shaft-shaped cutting insert extending in the axial direction about the central axis and an insertion hole into which the cutting insert is inserted, and has a columnar shape extending in the axial direction. A holder and a chuck mechanism for detachably fixing the cutting insert inserted into the insertion hole to the holder are provided, and the holder is located at the axial tip portion of the holder and the insertion hole is provided. The holder cylinder, which is arranged coaxially with and has a male screw portion on the outer peripheral surface, comes into contact with the cutting insert inside the insertion hole, and the rotation of the cutting insert around the central axis and the rear end side in the axial direction. The cutting insert has a restricting portion that restricts movement toward the holder, a cylindrical portion that is at least partially arranged inside the holder cylinder portion, a locking portion that contacts the restricting portion, and the above-mentioned The chuck mechanism has a mounting cylinder portion having a female screw portion screwed to the male screw portion on the inner peripheral surface, and a mounting cylinder portion having a cutting edge protruding toward the tip end side in the axial direction from the holder cylinder portion. A tubular collet that is separate from the mounting cylinder and is arranged between the mounting cylinder, the holder cylinder, and the cylinder in the radial direction orthogonal to the central axis, and has a variable diameter. The holder cylinder portion has an inner peripheral tapered surface whose inner diameter increases toward the tip side in the axial direction, and the collet portion has an outer diameter toward the tip side in the axial direction. Has an outer peripheral tapered surface that is slidably in contact with the inner peripheral tapered surface, and the mounting cylinder portion is said to have a screwing amount between the male screw portion and the female screw portion. It has a pushing portion that can push the collet portion toward the rear end side in the axial direction.
本発明の刃先交換式切削工具では、筒状をなすコレット部の径方向内側に切削インサートを挿入し、この切削インサートの係止部をホルダの挿入孔内で規制部に接触させた状態で、装着筒部をホルダ筒部に螺着することにより、切削インサートがホルダと芯合わせされつつクランプされ、ホルダに固定される。 In the cutting tool with a replaceable cutting edge of the present invention, a cutting insert is inserted inside the collet portion forming a cylindrical shape in the radial direction, and the locking portion of the cutting insert is brought into contact with the regulating portion in the insertion hole of the holder. By screwing the mounting cylinder portion to the holder cylinder portion, the cutting insert is clamped while being aligned with the holder and fixed to the holder.
詳しくは、切削インサートの係止部がホルダの規制部と接触させられることで、ホルダに対する切削インサートの中心軸回りの回転および軸方向の後端側への移動が規制される。すなわち、切削インサートの周方向の位相合わせおよび軸方向の(後端側へ向けた)位置決めがなされる。
この状態から、装着筒部を中心軸回りに回転させて、雌ネジ部と雄ネジ部とのねじ込み量を大きくしていくと、装着筒部の押込み部がコレット部を軸方向の後端側へ押し込む。これにより、コレット部の外周テーパ面とホルダ筒部の内周テーパ面とが摺接しつつ、コレット部が縮径させられ、コレット部の内周面が切削インサートの円柱部を径方向外側から押圧する。すなわちコレット部は、切削インサートに軸方向の後端側へ向けた引き込み力を作用させつつ、周方向において均等に切削インサートをクランプする。
Specifically, when the locking portion of the cutting insert is brought into contact with the restricting portion of the holder, the rotation of the cutting insert with respect to the center axis around the central axis and the movement toward the rear end side in the axial direction are restricted. That is, the cutting insert is phase-aligned in the circumferential direction and positioned in the axial direction (toward the rear end side).
From this state, when the mounting cylinder portion is rotated around the central axis to increase the screwing amount between the female screw portion and the male screw portion, the pushing portion of the mounting cylinder portion moves the collet portion to the rear end side in the axial direction. Push into. As a result, the inner peripheral surface of the collet portion is reduced in diameter while the outer peripheral tapered surface of the collet portion and the inner peripheral tapered surface of the holder cylinder portion are in sliding contact with each other, and the inner peripheral surface of the collet portion presses the cylindrical portion of the cutting insert from the outside in the radial direction. do. That is, the collet portion uniformly clamps the cutting insert in the circumferential direction while applying a pulling force toward the rear end side in the axial direction to the cutting insert.
本発明によれば、挿入孔とホルダ筒部とが互いに同軸とされており、ホルダ筒部との摺接により縮径させられたコレット部によって切削インサートがクランプされるので、ホルダの挿入孔に対して、切削インサートを精度よく同軸に芯合わせできる。 According to the present invention, the insertion hole and the holder cylinder portion are coaxial with each other, and the cutting insert is clamped by the collet portion reduced in diameter by the sliding contact with the holder cylinder portion. On the other hand, the cutting insert can be centered coaxially with high accuracy.
また、切削インサートの円柱部に、従来のようにネジ部材の先端を接触させるためのDカット状の平面部などを設ける必要がなく、本発明によれば、切削インサートの剛性が高められる。また、円柱部の外周面とコレット部の内周面との接触面積を大きく確保でき、すなわちコレット部が中心軸回りの全周にわたって切削インサートを保持できるため、切削インサートを安定してクランプできる。そして本発明によれば、周方向均等に工具剛性が確保される。 Further, it is not necessary to provide the cylindrical portion of the cutting insert with a D-cut flat surface portion for contacting the tip of the screw member as in the conventional case, and according to the present invention, the rigidity of the cutting insert is increased. Further, a large contact area between the outer peripheral surface of the cylindrical portion and the inner peripheral surface of the collet portion can be secured, that is, the collet portion can hold the cutting insert over the entire circumference around the central axis, so that the cutting insert can be stably clamped. According to the present invention, the tool rigidity is ensured evenly in the circumferential direction.
また、コレット部が切削インサートをクランプするときに、コレット部が切削インサートに軸方向の他方側へ向けた引き込み力を付与するため、切削インサートの係止部がホルダの規制部に突き当てられた状態が良好に維持される。このため、クランプ時に切削インサートが軸方向の先端側に位置ずれすることが抑えられる。すなわち本発明では、クランプ前後において、切削インサートの軸方向の位置決め精度が安定して確保される。
なお、切削インサートの係止部とホルダの規制部とが、互いに隙間をあけて接近配置された状態から、装着筒部をホルダ筒部に螺着し、コレット部の引き込み力を利用することにより切削インサートを軸方向の後端側へ移動させて、係止部と規制部とを接触させることも可能である。この場合、切削インサートの位置決め精度が確保されつつ、インサートクランプ時の操作性がより向上する。
Further, when the collet portion clamps the cutting insert, the collet portion applies a pulling force toward the other side in the axial direction to the cutting insert, so that the locking portion of the cutting insert is abutted against the restricting portion of the holder. The condition is maintained in good condition. Therefore, it is possible to prevent the cutting insert from being displaced toward the tip end side in the axial direction during clamping. That is, in the present invention, the axial positioning accuracy of the cutting insert is stably ensured before and after the clamp.
In addition, from the state where the locking part of the cutting insert and the restricting part of the holder are closely arranged with a gap between them, the mounting cylinder part is screwed to the holder cylinder part and the pulling force of the collet part is used. It is also possible to move the cutting insert to the rear end side in the axial direction so that the locking portion and the restricting portion come into contact with each other. In this case, the operability at the time of insert clamping is further improved while the positioning accuracy of the cutting insert is ensured.
また、装着筒部とは別体とされたコレット部を、内径が異なる他のコレット部に交換することで、1種類のホルダに対して互いに直径が異なる複数種類の切削インサートを使用することができる。このため本発明の刃先交換式切削工具は、様々な切削条件等に対応することが可能であり、汎用性が高められる。 Also, by replacing the collet part, which is separate from the mounting cylinder part, with another collet part with a different inner diameter, it is possible to use multiple types of cutting inserts with different diameters for one type of holder. can. Therefore, the cutting tool with a replaceable cutting edge of the present invention can meet various cutting conditions and the like, and its versatility is enhanced.
また本発明では、工具先端部において、例えばホルダ正面から装着筒部を回転させることで切削インサートをクランプすることができ、操作性がよい。また、工具先端部において切削インサートが強固にクランプされるので、工具剛性が高められ、切削時のびびり振動などを抑制でき、加工精度が安定して高められる。 Further, in the present invention, the cutting insert can be clamped at the tip of the tool by, for example, rotating the mounting cylinder from the front of the holder, and the operability is good. Further, since the cutting insert is firmly clamped at the tip of the tool, the rigidity of the tool is increased, chatter vibration during cutting can be suppressed, and the machining accuracy is stably improved.
上記刃先交換式切削工具において、前記コレット部は、前記中心軸回りの周方向に互いに間隔をあけて配置される複数のスリットを有し、前記スリットの幅が減少または増加することにより、前記コレット部の直径が変化することが好ましい。 In the cutting tool with a replaceable cutting edge, the collet portion has a plurality of slits arranged at intervals in the circumferential direction around the central axis, and the collet is decreased or increased in width. It is preferable that the diameter of the portion changes.
この場合、簡素な構成により、コレット部を縮径または拡径させることができる。そしてコレット部により、切削インサートを周方向均等に安定してクランプできる。 In this case, the collet portion can be reduced in diameter or expanded in diameter with a simple configuration. The collet portion allows the cutting insert to be clamped evenly and stably in the circumferential direction.
上記刃先交換式切削工具において、前記コレット部は、前記コレット部の外周面に配置され、前記軸方向の後端側へ向かうに従い拡径するテーパ面状の受け部を有し、前記押込み部は、前記装着筒部の内周面に配置され、前記軸方向の後端側へ向かうに従い拡径するテーパ面状であり、前記受け部を前記軸方向の後端側へ押し込み可能であることが好ましい。 In the cutting tool with a replaceable cutting edge, the collet portion is arranged on the outer peripheral surface of the collet portion, and has a tapered surface-shaped receiving portion whose diameter increases toward the rear end side in the axial direction. , It is a tapered surface that is arranged on the inner peripheral surface of the mounting cylinder and expands in diameter toward the rear end side in the axial direction, and the receiving portion can be pushed toward the rear end side in the axial direction. preferable.
この場合、ホルダ筒部内に押し込まれることでコレット部が縮径しても、テーパ面状の受け部とテーパ面状の押込み部との接触状態は良好に維持される。このため、押込み部により受け部を安定して軸方向の後端側へ押し込むことができ、切削インサートを安定してクランプできる。 In this case, even if the collet portion is reduced in diameter by being pushed into the holder cylinder portion, the contact state between the tapered surface-shaped receiving portion and the tapered surface-shaped pushing portion is maintained satisfactorily. Therefore, the receiving portion can be stably pushed toward the rear end side in the axial direction by the pushing portion, and the cutting insert can be stably clamped.
上記刃先交換式切削工具において、前記係止部は、前記切削インサートに前記軸方向に互いに間隔をあけて複数設けられることが好ましい。 In the cutting tool with a replaceable cutting edge, it is preferable that a plurality of locking portions are provided on the cutting insert at intervals in the axial direction.
この場合、複数の係止部の中から、ホルダの規制部と接触させる1つの係止部を適宜選択することにより、切削インサートの切刃の突き出し量を適宜選択できる。すなわち、1つの切削インサートを用いて、切刃の突き出し量を大きく変化させることが容易である。 In this case, the amount of protrusion of the cutting edge of the cutting insert can be appropriately selected by appropriately selecting one locking portion to be brought into contact with the restricting portion of the holder from the plurality of locking portions. That is, it is easy to greatly change the amount of protrusion of the cutting edge by using one cutting insert.
上記刃先交換式切削工具において、前記ホルダは、前記ホルダの外周面および前記挿入孔に開口し、前記径方向の内側へ向かうに従い前記軸方向の先端側に位置する雌ネジ孔を有し、前記規制部は、前記雌ネジ孔に螺着されて前記挿入孔の内部に突出する雄ネジ部材であることとしてもよい。 In the cutting tool with a replaceable cutting edge, the holder has a female screw hole that opens in the outer peripheral surface of the holder and the insertion hole, and is located on the tip side in the axial direction toward the inside in the radial direction. The restricting portion may be a male screw member that is screwed into the female screw hole and protrudes into the insertion hole.
この場合、雌ネジ孔に対する雄ネジ部材のねじ込み量を調整することで、切削インサートの係止部と雄ネジ部材(規制部)とが接触する軸方向の位置を微調整できる。これにより、切削インサートの切刃の軸方向位置つまり突き出し量を、微調整可能である。 In this case, by adjusting the screwing amount of the male screw member into the female screw hole, the axial position where the locking portion of the cutting insert and the male screw member (regulatory portion) come into contact can be finely adjusted. This makes it possible to finely adjust the axial position of the cutting edge of the cutting insert, that is, the amount of protrusion.
上記刃先交換式切削工具において、前記ホルダは、前記ホルダの外周面および前記挿入孔に開口するピン孔を有し、前記規制部は、前記ピン孔に嵌合し、前記挿入孔の内部を通るピン部材であることとしてもよい。 In the cutting tool with a replaceable cutting edge, the holder has a pin hole that opens on the outer peripheral surface of the holder and the insertion hole, and the restricting portion fits into the pin hole and passes through the inside of the insertion hole. It may be a pin member.
この場合、ホルダに対してピン部材(規制部)が軸方向に移動することが抑えられるため、切削インサートの切刃の軸方向位置つまり突き出し量の精度が、安定して確保される。 In this case, since the pin member (regulating portion) is suppressed from moving in the axial direction with respect to the holder, the accuracy of the axial position of the cutting edge of the cutting insert, that is, the protrusion amount is stably ensured.
上記刃先交換式切削工具において、前記切削インサートは、前記ピン部材に対して前記軸方向の後端側から接触する当接部を有することが好ましい。 In the cutting tool with a replaceable cutting edge, it is preferable that the cutting insert has an abutting portion that contacts the pin member from the rear end side in the axial direction.
この場合、係止部とピン部材(規制部)との接触、および、当接部とピン部材との接触により、切削インサートの軸方向の後端側および先端側への移動が規制される。例えば切削時などに、切削インサートをホルダの挿入孔から軸方向の先端側へ抜き出す力が作用しても、切削インサートの抜け出しが抑制される。 In this case, the contact between the locking portion and the pin member (regulatory portion) and the contact between the contact portion and the pin member restrict the movement of the cutting insert to the rear end side and the tip side in the axial direction. For example, even when a force for pulling out the cutting insert from the insertion hole of the holder toward the tip end side in the axial direction acts during cutting, the cutting insert is suppressed from coming out.
上記刃先交換式切削工具において、前記チャック機構は、前記押込み部と前記コレット部との間に介装されるベアリングを有することが好ましい。 In the cutting tool with a replaceable cutting edge, it is preferable that the chuck mechanism has a bearing interposed between the pushing portion and the collet portion.
この場合、切削インサートのクランプ時に、装着筒部を中心軸回りに回転操作しても、押込み部とコレット部との間にベアリングが設けられるため、コレット部が供回りすることが抑制される。すなわち、コレット部に回転挙動が生じることが抑えられるため、コレット部を介して切削インサートに、径方向外側からの押圧力(クランプ力)および軸方向後端側へ向けた引き込み力のみを作用させることができる。このため、切削インサートの周方向の位相合わせおよび軸方向の位置決めを精度よく行うことができ、かつ、各位置決め要素(規制部や係止部など)への負荷が低減する。 In this case, even if the mounting cylinder portion is rotated around the central axis when the cutting insert is clamped, the bearing is provided between the pushing portion and the collet portion, so that the collet portion is suppressed from rotating. That is, since rotational behavior is suppressed in the collet portion, only the pressing force (clamping force) from the outside in the radial direction and the pulling force toward the rear end side in the axial direction are applied to the cutting insert via the collet portion. be able to. Therefore, the phase alignment in the circumferential direction and the positioning in the axial direction of the cutting insert can be accurately performed, and the load on each positioning element (regulatory portion, locking portion, etc.) is reduced.
上記刃先交換式切削工具において、前記切削インサートは、前記軸方向に延びる軸状のインサートシャンクと、前記インサートシャンクの前記軸方向の先端部に配置される刃部と、を有し、前記刃部には、前記切刃が配置され、前記インサートシャンクには、前記円柱部および前記係止部が配置されることとしてもよい。 In the blade tip exchange type cutting tool, the cutting insert has a shaft-shaped insert shank extending in the axial direction and a blade portion arranged at the tip portion of the insert shank in the axial direction. The cutting edge may be arranged in the insert shank, and the columnar portion and the locking portion may be arranged in the insert shank.
この場合、例えば、インサートシャンクを刃部よりも靭性が高く廉価な材料等で構成することができる。工具コストを低減しつつ、係止部などの欠損等をより抑制できる。 In this case, for example, the insert shank can be made of a material having higher toughness and lower cost than the blade portion. While reducing the tool cost, it is possible to further suppress defects such as locking portions.
本発明の一つの態様の刃先交換式切削工具によれば、ホルダに対して切削インサートを精度よく芯合わせでき、切削インサートを安定してクランプでき、クランプ時に切削インサートが軸方向の先端側に位置ずれすることを抑制でき、かつ、1種類のホルダに対して互いに直径が異なる複数種類の切削インサートを使用できて汎用性が高められる。 According to the cutting tool with a replaceable cutting edge according to one aspect of the present invention, the cutting insert can be accurately aligned with the holder, the cutting insert can be stably clamped, and the cutting insert is positioned on the tip side in the axial direction at the time of clamping. It is possible to suppress the deviation, and it is possible to use a plurality of types of cutting inserts having different diameters for one type of holder, and the versatility is enhanced.
本発明の一実施形態の刃先交換式切削工具1Aについて、図面を参照して説明する。
図1~図5に示すように、本実施形態の刃先交換式切削工具1Aは、旋削加工(ターニング)に用いられる刃先交換式バイトであり、NC旋盤などの工作機械Mの刃物台等に着脱可能に装着される。具体的にこの刃先交換式切削工具1Aは、図示しない被削材にあらかじめ設けられた下穴の内周面の仕上げ加工等に用いられる。
The
As shown in FIGS. 1 to 5, the blade edge exchange
図5に示すように、刃先交換式切削工具1Aは、中心軸Cを中心とする軸状の切削インサート2と、切削インサート2が挿入される挿入孔31を有する柱状のホルダ3と、挿入孔31に挿入された切削インサート2を、ホルダ3に着脱可能に固定するチャック機構4と、を備える。
切削インサート2、ホルダ3およびチャック機構4は、中心軸Cを共通軸として互いに同軸に配置される。
As shown in FIG. 5, the
The cutting
〔方向の定義〕
本実施形態では、中心軸Cが延びる方向を軸方向と呼ぶ。切削インサート2は、軸方向においてホルダ3から突出する部分を有する。本実施形態では、軸方向のうち、切削インサート2がホルダ3から突出する方向を先端側と呼び、これとは反対の方向を後端側と呼ぶ。
また、中心軸Cと直交する方向を径方向と呼ぶ。径方向のうち、中心軸Cに近づく方向を径方向内側と呼び、中心軸Cから離れる方向を径方向外側と呼ぶ。切削インサート2は、軸方向の先端部に後述するすくい面21を有する。本実施形態では、径方向のうち、すくい面21が向く方向を上側と呼び、これとは反対の方向を下側と呼ぶ。なお、上側および下側とは、単に各部の相対位置関係を説明するための名称であり、実際の配置関係等は、これらの名称で示される配置関係等以外の配置関係等であってもよい。
また、中心軸C回りに周回する方向を周方向と呼ぶ。
[Definition of direction]
In the present embodiment, the direction in which the central axis C extends is referred to as an axial direction. The cutting
Further, the direction orthogonal to the central axis C is called the radial direction. Of the radial directions, the direction closer to the central axis C is called the radial inner side, and the direction away from the central axis C is called the radial outer side. The cutting
Further, the direction of orbiting around the central axis C is called the circumferential direction.
〔切削インサート〕
切削インサート2は、例えば超硬合金製であり、本実施形態では、単一の部材により一体に形成される。切削インサート2は、軸方向に延びる。切削インサート2は、少なくとも先端部がホルダ3から先端側に突出する。切削インサート2は、すくい面21と、逃げ面22と、切刃23と、円柱部24と、係止部25と、を有する。
[Cutting insert]
The cutting
図1~図4に示すように、すくい面21、逃げ面22および切刃23は、切削インサート2の先端部に配置される。すくい面21、逃げ面22および切刃23は、ホルダ3の後述するホルダ筒部32よりも軸方向の先端側に突出する。すくい面21、逃げ面22および切刃23は、軸方向において、ホルダ3およびチャック機構4よりも先端側に位置する。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
すくい面21は、径方向の上側を向く平面状である。逃げ面22は、軸方向の先端側を向く部分(正面逃げ面)と、径方向外側を向く部分(側面逃げ面)と、を有する。切刃23は、すくい面21と逃げ面22とが接続される稜線部に位置する。本実施形態では切刃23が、図3に示す上面視で略V字状である。切刃23は、切削インサート2の先端部のうち切刃23以外の部分よりも、軸方向の先端側および径方向外側に突出する。
The rake face 21 is a flat surface facing upward in the radial direction. The
図5に示すように、円柱部24は、中心軸Cを中心とする円柱状であり、軸方向に延びる。円柱部24は、切削インサート2の軸方向の両端部間に位置する中間部分に配置される。特に図示しないが、円柱部24は、中心軸Cと垂直な断面の形状が、円形状である。つまり円柱部24の外周面は、中心軸Cを中心とする円柱面状である。円柱部24は、少なくとも一部がホルダ3の後述するホルダ筒部32の内部に配置される。具体的に、円柱部24は、挿入孔31の内部、ホルダ筒部32の内部およびチャック機構4の内部にわたって配置される。
As shown in FIG. 5, the
係止部25は、切削インサート2の後端部に配置される。本実施形態では係止部25が、中心軸Cに対して傾斜する傾斜面状である。図示の例では係止部25が、軸方向の先端側へ向かうに従い上側へ位置する。係止部25は、中心軸Cと交差する方向に拡がる平面状であり、本実施形態では略楕円形状である。係止部25は、切削インサート2の後端面の略全域にわたって配置されており、中心軸C上に位置する部分を含む。係止部25は、ホルダ3の後述する規制部34と接触する。
The locking
〔ホルダ〕
ホルダ3の構成部材は、例えば鋼製等である。ホルダ3は、中心軸Cを中心として軸方向に延びる。図5に示すように、刃先交換式切削工具1Aが工作機械Mに取り付けられた状態で、ホルダ3の先端部以外の部分は、工作機械Mの内部に埋め込まれて配置される。ホルダ3は、挿入孔31と、ホルダ筒部32と、雌ネジ孔33と、規制部34と、を有する。
〔holder〕
The constituent members of the
挿入孔31は、ホルダ3を軸方向に貫通する。挿入孔31の中心軸は、ホルダ3の中心軸Cと同軸に配置される。挿入孔31のうち軸方向の先端部31aは、ホルダ筒部32の内部に開口する。挿入孔31のうち軸方向の後端部31bは、ホルダ3の後端面に開口する。挿入孔31のうち軸方向において先端部31aと後端部31bとの間に位置する中間部31cの内径は、先端部31aの内径よりも大きく、後端部31bの内径よりも小さい。また中間部31cの軸方向の長さは、先端部31aの軸方向の長さよりも大きく、後端部31bの軸方向の長さよりも大きい。本実施形態では、挿入孔31のうち先端部31a、および中間部31cの先端側部分にわたって、切削インサート2が挿入される。先端部31a内には、切削インサート2の円柱部24が摺動自在に挿入(嵌合)される。
The
ホルダ筒部32は、ホルダ3の軸方向の先端部に位置する。ホルダ筒部32の中心軸は、挿入孔31の中心軸Cと同軸に配置される。刃先交換式切削工具1Aが工作機械Mに取り付けられた状態で、ホルダ筒部32は、工作機械Mの内部に埋め込まれることなく外部に露出される。本実施形態では、ホルダ筒部32のうち後端部以外の部分の外径が、後端部の外径よりも小さい。ホルダ筒部32は、雄ネジ部32aと、内周テーパ面32bと、を有する。
The
雄ネジ部32aは、ホルダ筒部32の外周面に設けられる。本実施形態では雄ネジ部32aが、ホルダ筒部32のうち後端部以外の部分に配置される。
内周テーパ面32bは、ホルダ筒部32の内周面に配置される。内周テーパ面32bは、軸方向の先端側へ向かうに従い内径が大きくなるテーパ状である。
The
The inner peripheral
雌ネジ孔33は、ホルダ3の外周面および挿入孔31に開口し、径方向の内側へ向かうに従い軸方向の先端側に位置する。雌ネジ孔33は、中心軸Cと交差(傾斜)する方向に延びる。雌ネジ孔33は、円孔状であり、内周面に雌ネジを有する。本実施形態では雌ネジ孔33が、ホルダ3の外周面のうち軸方向の両端部間に位置する中間部分と、挿入孔31の内周面のうち中間部31cとに開口する。
The
規制部34は、挿入孔31の内部で切削インサート2と接触し、切削インサート2の中心軸C回り(つまり周方向)の回転および軸方向の後端側へ向けた移動を規制する。本実施形態では規制部34が、雌ネジ孔33に螺着されて挿入孔31の内部に突出する雄ネジ部材34aである。雄ネジ部材34aは、例えばイモネジ等である。雄ネジ部材34aは、円柱状であり、外周面に雄ネジを有する。雄ネジ部材34aの先端面は、切削インサート2の係止部25に対して、軸方向の後端側から、かつ径方向外側から接触する。本実施形態では、雄ネジ部材34aの先端面が平面状であり、係止部25に対して面接触する。
なお図1および図3においては、雌ネジ孔33および雄ネジ部材34a(規制部34)の図示を省略している。
The restricting
In FIGS. 1 and 3, the
〔チャック機構〕
チャック機構4の構成部材は、例えば鋼製等である。図1~図5に示すように、チャック機構4は、装着筒部41と、コレット部42と、を有する。
[Chuck mechanism]
The constituent members of the
装着筒部41は、中心軸Cを中心とする筒状である。装着筒部41は、雌ネジ部41aと、押込み部41bと、リブ部41cと、係止面41dと、を有する。
雌ネジ部41aは、装着筒部41の内周面のうち軸方向の後端部に配置される。雌ネジ部41aは、ホルダ筒部32の雄ネジ部32aと螺着する。
The mounting
The
押込み部41bは、装着筒部41の内周面のうち軸方向の先端部に配置される。押込み部41bは、装着筒部41を中心軸C回りに回転操作して雄ネジ部32aと雌ネジ部41aとのねじ込み量を増大させたときに、コレット部42を軸方向の後端側へ押し込み可能である。本実施形態では押込み部41bが、軸方向の後端側へ向かうに従い拡径するテーパ面状であり、コレット部42の後述する受け部42cを軸方向の後端側へ押し込み可能である。
The pushing
リブ部41cは、装着筒部41の内周面のうち、軸方向において雌ネジ部41aと押込み部41bとの間に位置する部分に配置される。リブ部41cは、中心軸Cを中心とする環状であり、装着筒部41の内周面から径方向内側に突出し、周方向に延びる。
The
係止面41dは、装着筒部41の外周面に周方向に互いに間隔をあけて複数設けられる。係止面41dは、中心軸Cと平行な平面状であり、径方向外側を向く。係止面41dには、図示しないスパナ等の作業用工具が係止可能である。
A plurality of locking
図5に示すように、コレット部42は、装着筒部41とは別体とされ、つまり装着筒部41とは別部材により構成される。コレット部42は、中心軸Cを中心とする筒状であり、軸方向に延びる。コレット部42の内部には、切削インサート2が挿入される。切削インサート2は、コレット部42から軸方向の両側つまり先端側および後端側にそれぞれ突出する。コレット部42は、径方向において、装着筒部41およびホルダ筒部32と、切削インサート2の円柱部24と、の間に配置される。コレット部42の外周面は、装着筒部41およびホルダ筒部32の各内周面と接触し、コレット部42の内周面は、円柱部24の外周面と接触する。
As shown in FIG. 5, the
コレット部42は、直径が変化可能であり、つまり縮径および拡径可能である。コレット部42は、直径が変化することにより、装着筒部41およびホルダ筒部32に対して、軸方向に移動可能である。具体的に、図4に示すようにコレット部42は、周方向に互いに間隔をあけて配置される複数のスリット42aを有しており、スリット42aの幅が減少または増加することにより、コレット部42の直径が変化する。本実施形態では図4に示すように軸方向から見て、複数のスリット42aが、中心軸Cを中心として放射状に配置される。特に図示しないが、コレット部42の内部に切削インサート2が挿入されていない状態では、コレット部42を縮径させることにより、コレット部42を装着筒部41の内部から外部に取り出すことが可能である。すなわちコレット部42は、装着筒部41に対して着脱可能であり、例えば内径が異なる他のコレット部42と交換可能である。
The
図5に示すように、コレット部42は、外周テーパ面42bと、受け部42cと、溝部42dと、を有する。
外周テーパ面42bは、コレット部42の外周面に配置される。本実施形態では外周テーパ面42bが、コレット部42の外周面のうち軸方向の先端部以外の部分に配置される。外周テーパ面42bは、軸方向の先端側へ向かうに従い外径が大きくなるテーパ状である。外周テーパ面42bは、ホルダ筒部32の内周テーパ面32bと摺動自在に接触する。
As shown in FIG. 5, the
The outer peripheral
受け部42cは、コレット部42の外周面に配置される。本実施形態では受け部42cが、コレット部42の外周面のうち軸方向の先端部に配置される。受け部42cは、軸方向の後端側へ向かうに従い拡径するテーパ面状である。受け部42cは、装着筒部41の押込み部41bと摺動自在に接触する。
The receiving
図5に示すように、中心軸Cに沿う縦断面視において、中心軸Cに対して受け部42cが傾斜する向きと、中心軸Cに対して外周テーパ面42bが傾斜する向きとは、互いに異なる。本実施形態では、中心軸Cに対する受け部42cの傾斜角が、中心軸Cに対する外周テーパ面42bの傾斜角よりも大きい。また、受け部42cの軸方向の長さに比べて、外周テーパ面42bの軸方向の長さが長い。
As shown in FIG. 5, in a vertical cross-sectional view along the central axis C, the direction in which the receiving
溝部42dは、コレット部42の外周面のうち、軸方向において外周テーパ面42bと受け部42cとの間に位置する部分に配置される。溝部42dは、中心軸Cを中心とする環状であり、コレット部42の外周面から径方向内側に窪み、周方向に延びる。溝部42dには、装着筒部41のリブ部41cが挿入される。リブ部41cは、溝部42dの内部を軸方向の所定範囲および周方向において移動可能である。
The
〔本実施形態による作用効果〕
以上説明した本実施形態の刃先交換式切削工具1Aでは、筒状をなすコレット部42の径方向内側に切削インサート2を挿入し、この切削インサート2の係止部25をホルダ3の挿入孔31内で雄ネジ部材34a(規制部34)に接触させた状態で、装着筒部41をホルダ筒部32に螺着することにより、切削インサート2がホルダ3と芯合わせされつつクランプされ、ホルダ3に固定される。
[Action and effect of this embodiment]
In the
詳しくは、切削インサート2の係止部25がホルダ3の規制部34と接触させられることで、ホルダ3に対する切削インサート2の中心軸C回りの回転および軸方向の後端側への移動が規制される。すなわち、切削インサート2の周方向の位相合わせおよび軸方向の(後端側へ向けた)位置決めがなされる。
この状態から、装着筒部41を中心軸C回りに回転させて、雌ネジ部41aと雄ネジ部32aとのねじ込み量を大きくしていくと、装着筒部41の押込み部41bがコレット部42を軸方向の後端側へ押し込む。これにより、コレット部42の外周テーパ面42bとホルダ筒部32の内周テーパ面32bとが摺接しつつ、コレット部42が縮径させられ、コレット部42の内周面が切削インサート2の円柱部24を径方向外側から押圧する。すなわちコレット部42は、切削インサート2に軸方向の後端側へ向けた引き込み力を作用させつつ、周方向において均等に切削インサート2をクランプする。
Specifically, by bringing the locking
From this state, when the mounting
本実施形態によれば、挿入孔31とホルダ筒部32とが互いに同軸とされており、ホルダ筒部32との摺接により縮径させられたコレット部42によって切削インサート2がクランプされるので、ホルダ3の挿入孔31に対して、切削インサート2を精度よく同軸に芯合わせできる。
According to the present embodiment, the
また、切削インサート2の円柱部24に、従来のようにネジ部材の先端を接触させるためのDカット状の平面部などを設ける必要がなく、本実施形態によれば、切削インサート2の剛性が高められる。また、円柱部24の外周面とコレット部42の内周面との接触面積を大きく確保でき、すなわちコレット部42が中心軸C回りの全周にわたって切削インサート2を保持できるため、切削インサート2を安定してクランプできる。そして本実施形態によれば、周方向均等に工具剛性が確保される。
Further, it is not necessary to provide the
また、コレット部42が切削インサート2をクランプするときに、コレット部42が切削インサート2に軸方向の他方側へ向けた引き込み力を付与するため、切削インサート2の係止部25がホルダ3の規制部34に突き当てられた状態が良好に維持される。このため、クランプ時に切削インサート2が軸方向の先端側に位置ずれすることが抑えられる。すなわち本実施形態では、クランプ前後において、切削インサート2の軸方向の位置決め精度が安定して確保される。
なお、切削インサート2の係止部25とホルダ3の規制部34とが、互いに隙間をあけて接近配置された状態から、装着筒部41をホルダ筒部32に螺着し、コレット部42の引き込み力を利用することにより切削インサート2を軸方向の後端側へ移動させて、係止部25と規制部34とを接触させることも可能である。この場合、切削インサート2の位置決め精度が確保されつつ、インサートクランプ時の操作性がより向上する。
Further, when the
From the state where the locking
また、装着筒部41とは別体とされたコレット部42を、内径が異なる他のコレット部42に交換することで、1種類のホルダ3に対して互いに直径が異なる複数種類の切削インサート2を使用することができる。このため本実施形態の刃先交換式切削工具1Aは、様々な切削条件等に対応することが可能であり、汎用性が高められる。
Further, by replacing the
また本実施形態では、工作機械Mから露出する工具先端部において、例えばホルダ正面から装着筒部41を回転させることで切削インサート2をクランプすることができ、操作性がよい。また、工具先端部において切削インサート2が強固にクランプされるので、工具剛性が高められ、切削時のびびり振動などを抑制でき、加工精度が安定して高められる。
Further, in the present embodiment, the cutting
また本実施形態では、コレット部42が複数のスリット42aを有し、これらのスリット42aの幅が減少または増加することにより、コレット部42の直径が変化する。
この場合、簡素な構成により、コレット部42を縮径または拡径させることができる。そしてコレット部42により、切削インサート2を周方向均等に安定してクランプできる。
Further, in the present embodiment, the
In this case, the
また本実施形態では、コレット部42がテーパ面状の受け部42cを有し、装着筒部41がテーパ面状の押込み部41bを有し、押込み部41bが受け部42cを軸方向の後端側へ押し込み可能である。
この場合、ホルダ筒部32内に押し込まれることでコレット部42が縮径しても、テーパ面状の受け部42cとテーパ面状の押込み部41bとの接触状態は良好に維持される。このため、押込み部41bにより受け部42cを安定して軸方向の後端側へ押し込むことができ、切削インサート2を安定してクランプできる。
Further, in the present embodiment, the
In this case, even if the
また本実施形態では、ホルダ3が雌ネジ孔33を有し、規制部34は、雌ネジ孔33に螺着されて挿入孔31の内部に突出する雄ネジ部材34aである。
この場合、雌ネジ孔33に対する雄ネジ部材34aのねじ込み量を調整することで、切削インサート2の係止部25と雄ネジ部材34a(規制部34)とが接触する軸方向の位置を微調整できる。これにより、切削インサート2の切刃23の軸方向位置つまり突き出し量を、微調整可能である。
なお特に図示しないが、ホルダ3は、雄ネジ部材34aの外周面等に対して接触可能な他のネジ部材(固定ネジ)を有していてもよい。この場合、他のネジ部材が雄ネジ部材34aを固定することで、雄ネジ部材34aのねじ込み量により微調整された切刃23の突き出し量を、良好に維持できる。
Further, in the present embodiment, the
In this case, by adjusting the screwing amount of the
Although not particularly shown, the
〔本発明に含まれるその他の構成〕
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。
[Other configurations included in the present invention]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the configuration can be changed without departing from the spirit of the present invention, for example, as described below.
図6~図9は、前述の実施形態で説明した刃先交換式切削工具1Aの第1~第4変形例を示す。なお、各変形例の図示においては、前述の実施形態と同じ構成要素には同一の符号を付し、下記では主として異なる点について説明する。
6 to 9 show first to fourth modified examples of the
図6は、第1変形例の刃先交換式切削工具1Bを示す。この変形例では、係止部25が、切削インサート2に軸方向に互いに間隔をあけて複数設けられる。係止部25は、切削インサート2の後端側部分の外周部に配置される。複数の係止部25のうち、軸方向において最も後端側に位置する係止部25は、切削インサート2の後端面の一部を切り欠くように設けられる。各係止部25は、略半円形状の平面である。雄ネジ部材34a(規制部34)は、複数の係止部25のうち1つと接触(面接触)する。
この第1変形例によれば、複数の係止部25の中から、ホルダ3の規制部34と接触させる1つの係止部25を適宜選択することにより、切削インサート2の切刃23の突き出し量を適宜選択できる。すなわち、1つの切削インサート2を用いて、切刃23の突き出し量を大きく変化させることが容易である。
FIG. 6 shows a
According to this first modification, the
図7は、第2変形例の刃先交換式切削工具1Cを示す。この変形例では、ホルダ3が、ホルダ3の外周面および挿入孔31に開口するピン孔35を有し、規制部34は、ピン孔35に嵌合し、挿入孔31の内部を通るピン部材34bである。ピン孔35は、中心軸Cと垂直な図示しない仮想平面に沿って、ホルダ3を貫通する。ピン孔35は、円孔状である。図示の例では、ピン孔35の中心軸とホルダ3の中心軸Cとが、ねじれの位置に配置される。ピン部材34bは、円柱状であり、ピン孔35に挿入される。ピン部材34bは、挿入孔31内において、切削インサート2の係止部25に対して、軸方向の後端側から、かつ径方向外側から接触する。この変形例では、ピン部材34bの外周面の一部が、係止部25に対して線接触する。
この第2変形例によれば、ホルダ3に対してピン部材34b(規制部34)が軸方向に移動することが抑えられるため、切削インサート2の切刃23の軸方向位置つまり突き出し量の精度が、安定して確保される。
FIG. 7 shows a
According to this second modification, the
図8は、第3変形例の刃先交換式切削工具1Dを示す。この変形例では、係止部25が、切削インサート2の後端面に配置される。係止部25は、図8に示すように径方向から見て、後端側に開口するV字状である。係止部25は、半円形状の平面を一対有し、一対の平面は、中心軸C上で互いの間に鈍角を形成するように接続される。またこの変形例では、ピン孔35の中心軸が、ホルダ3の中心軸Cと直交する方向つまり径方向に延びる。ピン孔35に嵌合するピン部材34bは、その外周面のうち中心軸Cよりも上側に位置する部分および下側に位置する部分の2箇所において、係止部25の一対の平面とそれぞれ線接触する。
この第3変形例によれば、ホルダ3に対してピン部材34b(規制部34)が軸方向に移動することが抑えられるため、切削インサート2の切刃23の軸方向位置つまり突き出し量の精度が、安定して確保される。また切削インサート2のクランプ時に、ピン部材34bが係止部25を支持する力が下側および上側にも作用するので、切削インサート2の芯合わせの精度がより安定する。なお第2、第3変形例などのように、係止部25が切削インサート2の後端面に配置される場合は、切削インサート2の剛性を高めやすい。
FIG. 8 shows a
According to this third modification, the
図9は、第4変形例の刃先交換式切削工具1Eを示す。この変形例では、係止部25が、切削インサート2に軸方向に互いに間隔をあけて複数設けられる。ピン部材34b(規制部34)は、複数の係止部25のうち1つと接触(線接触)する。また切削インサート2は、ピン部材34bに対して軸方向の後端側から接触する当接部26を有する。当接部26は、切削インサート2に軸方向に互いに間隔をあけて複数設けられる。当接部26は、切削インサート2の後端側部分の外周部に配置される。各当接部26は、略半円形状の平面である。ピン部材34bは、複数の当接部26のうち1つと接触(線接触)する。
この第4変形例によれば、係止部25とピン部材34b(規制部34)との接触、および、当接部26とピン部材34bとの接触により、切削インサート2の軸方向の後端側および先端側への移動が規制される。例えば切削時などに、切削インサート2をホルダ3の挿入孔31から軸方向の先端側へ抜き出す力が作用しても、切削インサート2の抜け出しが抑制される。
FIG. 9 shows a
According to this fourth modification, the contact between the locking
また、前述の実施形態および各変形例では、コレット部42の受け部42cが、装着筒部41の押込み部41bと摺動自在に直接的に接触する例を挙げたが、これに限らない。特に図示しないが、チャック機構4は、押込み部41bとコレット部42(の受け部42c)との間に介装されるベアリングを有していてもよい。ベアリングは、例えば、中心軸Cを中心とするテーパボールベアリング等の転がり軸受である。なおベアリングは、テーパ筒状のドライベアリング等であってもよい。
この場合、切削インサート2のクランプ時に、装着筒部41を中心軸C回りに回転操作しても、押込み部41bとコレット部42との間にベアリングが設けられるため、コレット部42が供回りすることが抑制される。すなわち、コレット部42に回転挙動が生じることが抑えられるため、コレット部42を介して切削インサート2に、径方向外側からの押圧力(クランプ力)および軸方向後端側へ向けた引き込み力のみを作用させることができる。このため、切削インサート2の周方向の位相合わせおよび軸方向の位置決めを精度よく行うことができ、かつ、各位置決め要素(規制部34や係止部25など)への負荷が低減する。
Further, in the above-described embodiment and each modification, the receiving
In this case, even if the mounting
また、前述の実施形態および各変形例では、切削インサート2が、例えば超硬合金製の一体型タイプである例を挙げたが、これに限らない。
図10は、第5変形例の刃先交換式切削工具1Fの一部を示す上面図である。この変形例では、切削インサート2は、軸方向に延びる軸状の例えば鋼製や超硬合金製のインサートシャンク2aと、インサートシャンク2aの軸方向の先端部に配置される例えば超硬合金製の刃部2bと、を有する。
刃部2bには、すくい面21、逃げ面22および切刃23が配置される。刃部2bは、インサートシャンク2aの先端部に、例えばネジ止めやロウ付け等により固定される。刃部2bは、軸方向において、ホルダ3およびチャック機構4よりも先端側に位置する。インサートシャンク2aには、円柱部24、係止部25および当接部26が配置される。
この場合、例えば、インサートシャンク2aを刃部2bよりも靭性が高く廉価な材料等で構成することができる。工具コストを低減しつつ、係止部25や当接部26の欠損等をより抑制できる。
Further, in the above-described embodiment and each modification, an example in which the
FIG. 10 is a top view showing a part of the
A
In this case, for example, the
本発明は、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態および変形例等で説明した各構成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、前述した実施形態等によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。 The present invention may be combined with each of the configurations described in the above-described embodiments and modifications, and the configurations can be added, omitted, replaced, or otherwise changed without departing from the spirit of the present invention. .. Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments and the like, but is limited only to the scope of claims.
本発明の刃先交換式切削工具によれば、ホルダに対して切削インサートを精度よく芯合わせでき、切削インサートを安定してクランプでき、クランプ時に切削インサートが軸方向の先端側に位置ずれすることを抑制でき、かつ、1種類のホルダに対して互いに直径が異なる複数種類の切削インサートを使用できて汎用性が高められる。したがって、産業上の利用可能性を有する。 According to the cutting tool with replaceable cutting edge of the present invention, the cutting insert can be accurately aligned with the holder, the cutting insert can be clamped stably, and the cutting insert is displaced to the tip side in the axial direction during clamping. It can be suppressed, and a plurality of types of cutting inserts having different diameters can be used for one type of holder, which enhances versatility. Therefore, it has industrial applicability.
1A,1B,1C,1D,1E,1F…刃先交換式切削工具
2…切削インサート
3…ホルダ
4…チャック機構
23…切刃
24…円柱部
25…係止部
26…当接部
31…挿入孔
32…ホルダ筒部
32a…雄ネジ部
32b…内周テーパ面
33…雌ネジ孔
34…規制部
34a…雄ネジ部材
34b…ピン部材
35…ピン孔
41…装着筒部
41a…雌ネジ部
41b…押込み部
42…コレット部
42a…スリット
42b…外周テーパ面
42c…受け部
C…中心軸
1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F ... Cutting tool with
Claims (9)
前記切削インサートが挿入される挿入孔を有し、前記軸方向に延びる柱状のホルダと、
前記挿入孔に挿入された前記切削インサートを、前記ホルダに着脱可能に固定するチャック機構と、を備え、
前記ホルダは、
前記ホルダの前記軸方向の先端部に位置し、前記挿入孔と同軸に配置され、外周面に雄ネジ部を有するホルダ筒部と、
前記挿入孔の内部で前記切削インサートと接触し、前記切削インサートの前記中心軸回りの回転および前記軸方向の後端側へ向けた移動を規制する規制部と、を有し、
前記切削インサートは、
少なくとも一部が前記ホルダ筒部の内部に配置される円柱部と、
前記規制部と接触する係止部と、
前記ホルダ筒部よりも前記軸方向の先端側に突出する切刃と、を有し、
前記チャック機構は、
前記雄ネジ部と螺着する雌ネジ部を内周面に有する装着筒部と、
前記装着筒部とは別体とされ、前記中心軸と直交する径方向において、前記装着筒部および前記ホルダ筒部と、前記円柱部との間に配置され、直径が変化可能な筒状のコレット部と、を有し、
前記ホルダ筒部は、前記軸方向の先端側へ向かうに従い内径が大きくなる内周テーパ面を有し、
前記コレット部は、前記軸方向の先端側へ向かうに従い外径が大きくなり、前記内周テーパ面と摺動自在に接触する外周テーパ面を有し、
前記装着筒部は、前記雄ネジ部と前記雌ネジ部とのねじ込み量を増大させたときに、前記コレット部を前記軸方向の後端側へ押し込み可能な押込み部を有する、
刃先交換式切削工具。 A shaft-shaped cutting insert that extends in the axial direction around the central axis,
A columnar holder having an insertion hole into which the cutting insert is inserted and extending in the axial direction,
A chuck mechanism for detachably fixing the cutting insert inserted into the insertion hole to the holder is provided.
The holder is
A holder cylinder portion located at the tip portion in the axial direction of the holder, arranged coaxially with the insertion hole, and having a male screw portion on the outer peripheral surface.
It has a regulating portion that contacts the cutting insert inside the insertion hole and regulates the rotation of the cutting insert around the central axis and the movement toward the rear end side in the axial direction.
The cutting insert is
A cylindrical portion whose at least a part is arranged inside the holder cylinder portion, and a cylindrical portion.
A locking portion that comes into contact with the restricting portion and
It has a cutting edge that protrudes toward the tip end side in the axial direction from the holder cylinder portion.
The chuck mechanism is
A mounting cylinder portion having a female screw portion screwed to the male screw portion on the inner peripheral surface, and a mounting cylinder portion.
A tubular shape that is separate from the mounting cylinder and is arranged between the mounting cylinder, the holder cylinder, and the cylinder in the radial direction orthogonal to the central axis, and has a variable diameter. With a collet part,
The holder cylinder portion has an inner peripheral tapered surface whose inner diameter increases toward the tip end side in the axial direction.
The collet portion has an outer peripheral tapered surface that has an outer diameter that increases toward the tip side in the axial direction and is slidably in contact with the inner peripheral tapered surface.
The mounting cylinder portion has a pushing portion capable of pushing the collet portion toward the rear end side in the axial direction when the amount of screwing between the male screw portion and the female screw portion is increased.
Cutting tool with replaceable cutting edge.
前記スリットの幅が減少または増加することにより、前記コレット部の直径が変化する、
請求項1に記載の刃先交換式切削工具。 The collet portion has a plurality of slits arranged at intervals in the circumferential direction around the central axis.
As the width of the slit decreases or increases, the diameter of the collet portion changes.
The cutting tool with a replaceable cutting edge according to claim 1.
前記押込み部は、前記装着筒部の内周面に配置され、前記軸方向の後端側へ向かうに従い拡径するテーパ面状であり、前記受け部を前記軸方向の後端側へ押し込み可能である、
請求項1または2に記載の刃先交換式切削工具。 The collet portion has a tapered surface-shaped receiving portion that is arranged on the outer peripheral surface of the collet portion and whose diameter increases toward the rear end side in the axial direction.
The pushing portion is arranged on the inner peripheral surface of the mounting cylinder portion and has a tapered surface shape whose diameter increases toward the rear end side in the axial direction, and the receiving portion can be pushed toward the rear end side in the axial direction. Is,
The cutting tool with a replaceable cutting edge according to claim 1 or 2.
請求項1から3のいずれか1項に記載の刃先交換式切削工具。 A plurality of the locking portions are provided on the cutting insert at intervals in the axial direction.
The cutting tool with a replaceable cutting edge according to any one of claims 1 to 3.
前記規制部は、前記雌ネジ孔に螺着されて前記挿入孔の内部に突出する雄ネジ部材である、
請求項1から4のいずれか1項に記載の刃先交換式切削工具。 The holder has a female screw hole that is open to the outer peripheral surface of the holder and the insertion hole, and is located on the tip end side in the axial direction toward the inside in the radial direction.
The restricting portion is a male screw member that is screwed into the female screw hole and protrudes into the insertion hole.
The cutting tool with a replaceable cutting edge according to any one of claims 1 to 4.
前記規制部は、前記ピン孔に嵌合し、前記挿入孔の内部を通るピン部材である、
請求項1から4のいずれか1項に記載の刃先交換式切削工具。 The holder has a pin hole that opens to the outer peripheral surface of the holder and the insertion hole.
The restricting portion is a pin member that fits into the pin hole and passes through the inside of the insertion hole.
The cutting tool with a replaceable cutting edge according to any one of claims 1 to 4.
請求項6に記載の刃先交換式切削工具。 The cutting insert has an abutting portion that contacts the pin member from the rear end side in the axial direction.
The cutting tool with a replaceable cutting edge according to claim 6.
請求項1から7のいずれか1項に記載の刃先交換式切削工具。 The chuck mechanism has a bearing interposed between the push-in portion and the collet portion.
The cutting tool with a replaceable cutting edge according to any one of claims 1 to 7.
前記軸方向に延びる軸状のインサートシャンクと、
前記インサートシャンクの前記軸方向の先端部に配置される刃部と、を有し、
前記刃部には、前記切刃が配置され、
前記インサートシャンクには、前記円柱部および前記係止部が配置される、
請求項1から8のいずれか1項に記載の刃先交換式切削工具。 The cutting insert is
A shaft-shaped insert shank extending in the axial direction and
With a blade portion disposed at the axial tip portion of the insert shank,
The cutting edge is arranged on the blade portion.
The columnar portion and the locking portion are arranged on the insert shank.
The cutting tool with a replaceable cutting edge according to any one of claims 1 to 8.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020194226A JP2022083010A (en) | 2020-11-24 | 2020-11-24 | Cutting edge replacement type cutting tool |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2020194226A JP2022083010A (en) | 2020-11-24 | 2020-11-24 | Cutting edge replacement type cutting tool |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2022083010A true JP2022083010A (en) | 2022-06-03 |
Family
ID=81811682
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2020194226A Pending JP2022083010A (en) | 2020-11-24 | 2020-11-24 | Cutting edge replacement type cutting tool |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2022083010A (en) |
-
2020
- 2020-11-24 JP JP2020194226A patent/JP2022083010A/en active Pending
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A621 | Written request for application examination |
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