JP2022135062A - インサート着脱式ホルダ - Google Patents

Abstract

【課題】工具先端部が細幅の切削工具においても、クーラントの供給を確実に行うことができ、組立性に優れるインサート着脱式ホルダを提供する。【解決手段】ホルダ１０は、ホルダ本体２０と、ノズル部材３０と、を備え、ホルダ本体２０は、インサート１００が装着可能な取付座２２と、一対の傾斜面を有する第一位置決め部４０と、位置決め面５１を有する第二位置決め部５０と、固定面６０と、を備え、ノズル部材３０は、一対の傾斜面に突き当たる一対の第一突き当たり面を有する第一係合部３２と、位置決め面５１に対して突き当たる第二突き当たり面３３ｓを有する第二係合部３３と、固定面６０に固定されるノズル固定部３１Ｂと、ノズル内流路部内のクーラントを外部に噴射する噴射口３８と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、インサート着脱式ホルダに関する。

従来、工具を用いて旋削などの切削加工を行う場合、工具の切刃による切削部位に、クーラントを連続的に供給することが行われている。例えば、特許文献１には、工具本体顎部に対応する角部に切込み部が形成され、この切込み部と顎部との間に、工具の逃げ面に向けて開口する噴出口が形成された構成の旋削工具が記載される。

また、特許文献２には、切削インサートの逃げ面を拘束する拘束壁と、拘束壁の内部に備えたクーラントの供給孔と、切削インサートを拘束壁に位置決めする支持部材と、支持部材の逃げ面の周囲に、クーラントを吐出する空隙を設ける板壁と、を備える構成が開示されている。

特開平６－２８５７０３号公報 特開２０１４－４６４４６号公報

ところで、溝加工等を行うための切削工具には、工具先端部の幅が細いものがある。このような工具先端部が細幅の切削工具においては、上記のような構成の噴出口を形成する部品を工具本体に取り付けるのが困難となる場合がある。
また、特許文献２に記載されるような構成では、工具先端部の幅の細いものであっても、クーラントを吐出することは可能である。しかしながら、この構成では、部品点数が多く、組立作業に手間が掛かる等の問題が生じる。

本発明は、上記事情に鑑み、工具先端部が細幅の切削工具においても、クーラントの供給を確実に行うことができ、組立性に優れるインサート着脱式ホルダを提供することを目的の一つとする。

本発明のインサート着脱式ホルダの一つの態様は、切刃を有するインサートが先端部に着脱可能に装着されるホルダ本体と、クーラントを噴射するノズル部材と、を備え、前記ホルダ本体は、前記先端部において、前記ホルダ本体の前記先端部と基端部とを結ぶ第一方向に交差する第二方向の第一側に設けられ、前記インサートが装着可能な取付座と、前記先端部において前記取付座に対して前記第二方向の第二側に設けられ、前記第一方向から見て、前記第二方向に交差する第三方向における互いの距離が前記第二方向の第二側から第一側に向かって縮小または増大する一対の傾斜面を有する第一位置決め部と、前記第一位置決め部に対して前記第二方向の第二側に設けられ、前記第一方向の前記先端部側を向く位置決め面を有する第二位置決め部と、前記ノズル部材を前記ホルダ本体に固定するための固定面と、を備え、前記ノズル部材は、前記第一位置決め部の前記一対の傾斜面に対して前記第二方向の第二側から突き当たる一対の第一突き当たり面を有する第一係合部と、前記第二位置決め部の前記位置決め面に対して前記第一方向の前記先端部側から突き当たる第二突き当たり面を有する第二係合部と、前記固定面に固定されるノズル固定部と、前記ノズル部材内に設けられ、クーラントの流路を形成するノズル内流路部と、前記ノズル内流路部に連通して前記ノズル内流路部内の前記クーラントを外部に噴射する噴射口と、を備える。

本発明のインサート着脱式ホルダの一つの態様によれば、第一位置決め部の一対の傾斜面と、第一係合部の一対の第一突き当たり面とを係合させることで、ホルダ本体の第一方向の先端部とノズル部材とが、第三方向において互いに位置決めされる。
また、第二位置決め部の位置決め面と、第二係合部とを互いに突き当てることで、ノズル部材がホルダ本体に対して第一方向の基端部側への移動が規制される。
さらに、ノズル固定部で、ノズル部材をホルダ本体の固定面に固定することによって、ノズル部材がホルダ本体に対して強固に固定される。
このようにして、クーラントの噴射口を、ホルダ本体の先端部に設けられた取付座に装着されるインサートに対し、高い位置精度で配置することができる。

上記インサート着脱式ホルダにおいて、前記第二位置決め部の前記位置決め面は、前記第一方向に直交する面に対して、前記第二方向の第二側から第一側に向かって、前記第一方向の前記先端部側から前記基端部側に傾斜するようにしてもよい。

この場合、第二位置決め部の位置決め面に対して第二係合部を押し付けることによって、傾斜した位置決め面に沿ってノズル部材がホルダ本体に対して第二方向第一側に押圧される。その結果、第一位置決め部の一対の傾斜面に対して第一係合部の一対の第一突き当たり面が押し付けられ、ノズル部材のホルダ本体に対する第三方向への位置決めが確実になされる。

上記インサート着脱式ホルダにおいて、前記位置決め面と前記第二突き当たり面とを貫通させて前記第二位置決め部に締結する第一ボルトをさらに備えてもよい。

この場合、第一ボルトを、位置決め面と第二突き当たり面とに貫通させ第二位置決め部に締結することによって、傾斜した位置決め面に沿ってノズル部材がホルダ本体に対して第二方向第一側に押圧される。第一ボルトを、第二位置決め部に締結することで、第一ボルトを他の場所に配置する必要が無く、限られたスペースで第一ボルトを有効に配置することができる。

上記インサート着脱式ホルダにおいて、前記第一位置決め部は、前記第三方向の第一側と第二側とに、前記第三方向における互いの距離が前記第二方向の第二側から第一側に向かって漸次増大する前記一対の傾斜面が設けられることで、前記第一方向から見て前記第二方向の第二側にＶ字状に突出する凸部を有し、前記第一係合部は、前記第三方向の第一側と第二側とに、前記第三方向における互いの距離が前記第二方向の第二側から第一側に向かって漸次増大し、前記一対の傾斜面に突き当たる前記一対の第一突き当たり面が設けられることで、前記第一方向から見て前記第二方向の第二側にＶ字状に窪む凹部を有してもよい。

この場合、第一位置決め部において、第二方向の第二側にＶ字状に突出する凸部と、第一係合部においてＶ字状に窪む凹部とを突き合わせることで、ノズル部材をホルダ本体に対して第三方向に容易、かつ確実に位置決めすることができる。また、第一位置決め部が、凹部ではなく凸部であるため、ホルダ本体において取付座に対して第二方向の第二側の部分の強度が低下するのを抑えることができる。したがって、インサートを取付座で強固に支持することができる。

上記インサート着脱式ホルダにおいて、前記固定面は、前記ホルダ本体において前記第二方向の第二側を向き、前記ノズル固定部は、前記固定面に沿って前記第一方向の前記先端部側から前記基端部側に延び、前記固定面の前記第一方向の前記基端部側で第二ボルトにより前記固定面に締結されてもよい。

この場合、固定面に沿って第一方向の先端部側から基端部側に延びるノズル固定部を、固定面に第二ボルトで固定することによって、ノズル部材をホルダ本体に対して安定的に取り付けることができる。また、固定面は第二方向の第二側を向いている。このため、第二ボルトでノズル固定部を固定面に固定することによって、第一位置決め部の一対の傾斜面と、第一係合部の一対の第一突き当たり面とを互いに押圧させて係合させることができる。

上記インサート着脱式ホルダにおいて、前記固定面は、前記第一方向の前記先端部側に、前記第二方向の第一側に窪んだ穴を有し、前記ノズル固定部は、前記穴と対向する位置に、前記第二方向の第一側に突出し、前記穴内に挿入され、前記穴の内周面に対する前記第三方向における隙間よりも、前記第一方向における隙間の方が大きい突起を有してもよい。

この場合、固定面に設けられた穴に、ノズル固定部に設けられた突起を挿入した状態で、穴の内周面と突起との隙間は、第三方向における隙間よりも、第一方向における隙間の方が大きい。したがって、第一方向の基端部側で第二ボルトによって固定面に締結されるノズル部材は、第一方向の先端部側における突起を穴に挿入するときの位置ずれ量の許容誤差を大きく確保することができる。したがって、ホルダ本体とノズル部材との製造時の寸法誤差を、第一方向の先端部側で吸収することができる。このため、ノズル部材とホルダ本体との組付を容易に行うことが可能となる。

上記インサート着脱式ホルダにおいて、前記穴は、前記第二方向から見て円形であり、
前記突起は、前記第二方向から見て前記第三方向を長径方向とし、前記第一方向を短径方向とした楕円形状であってもよい。

この場合、固定面に設けられた穴に、ノズル固定部に設けられた突起を挿入した状態で、穴の内周面と突起との隙間を、第三方向における隙間よりも、第一方向における隙間の方が大きくすることができる。

上記インサート着脱式ホルダにおいて、前記取付座に装着される前記インサートは、前記第二方向から見て円弧状の切刃を有し、前記噴射口は、前記第二方向から見て円弧状に設けられてもよい。

この場合、円弧状の切刃の逃げ面に対して、円弧状の噴射口から、クーラントを、より均一に噴射することができる。

上記インサート着脱式ホルダにおいて、前記ホルダ本体は、外部からクーラントが送給され、前記固定面に接続開口を有するクーラント供給孔を備え、前記ノズル部材は、前記ノズル固定部に前記接続開口に対向するよう設けられ、前記ノズル内流路部に連通するノズル側開口と、前記クーラント供給孔、前記ノズル側開口、及び前記噴射口よりも流路断面積が大きいバッファ部をさらに備えてもよい。

この場合、ホルダ本体に設けられたクーラント供給孔を流れてきたクーラントが、接続開口、ノズル側開口を通してバッファ部に流れ込むことで、クーラントの圧力が下がる。これにより、バッファ部から噴射口にクーラントが、より均一な圧力で噴射口から噴出される。

なお、ノズル部材の内部において、ノズル側開口からバッファ部に至る流路は、ノズル側開口とバッファ部との間に配置される第二ボルトの挿通孔を迂回して延びる。この流路は、ノズル側開口から、ノズル部材の長手方向に対し傾いた方向に延び出る。また、この流路は、ノズル側開口の近傍からバッファ部に向かうに従い徐々に、ノズル部材の長手方向と平行となるように流路の向きを変えて屈曲する。さらにこの流路は、第二ボルトの挿通孔の側部を通過する領域で、ノズル部材の長手方向と平行となりそのままバッファ部に繋がる。この構成により、第二ボルトをノズル部材の中央近傍に配置してホルダ本体に対するノズル部材の固定を安定させつつ、ノズル側開口からバッファ部に至る流路の圧力損失を低減できる。

本発明の一つの態様によれば、工具先端部が細幅の切削工具においても、クーラントの供給を確実に行うことができ、組立性に優れるインサート着脱式ホルダを提供することができる。

本発明の一実施形態のインサート着脱式切削工具を示す斜視図である。 本発明の一実施形態のインサート着脱式切削工具を工具幅方向の他方側から見た図である。 本発明の一実施形態のインサート着脱式切削工具を工具軸方向の先端部側から見た図である。 本発明の一実施形態のインサート着脱式切削工具を工具幅方向の一方側から見た図である。 本発明の一実施形態のインサート着脱式切削工具を示す上下方向の下方から見た下面である。 図３のＡ－Ａ矢視断面図である。 図３のＢ－Ｂ矢視断面図である。

以下、本発明の一実施形態のインサート着脱式ホルダの一例を備えたインサート着脱式切削工具１について、図面を参照して説明する。

〔インサート着脱式切削工具の概略構成〕
図１～図７に示すように、このインサート着脱式切削工具１は、ホルダ（インサート着脱式ホルダ）１０と、ホルダ１０に装着されるインサート１００とを備えている。
ホルダ１０は、ホルダ本体２０と、ノズル部材３０と、を備えている。

〔ホルダ本体の構成〕
ホルダ本体２０は、基端部２０ｂと、先端部２０ｓと、を備えている。ホルダ本体２０の基端部２０ｂは、インサート１００を用いた旋削などの切削加工を行う工作機械に保持される。基端部２０ｂには、上面２１Ａと、下面２１Ｂと、第一側面２１Ｃと、第二側面２１Ｄと、が設けられる。先端部２０ｓには、インサート１００が着脱可能に取り付けられる取付座２２が設けられる。

以下の説明では、ホルダ本体２０において、基端部２０ｂと先端部２０ｓとを結ぶ第一方向を工具軸方向Ｘとする。また、ホルダ本体２０において、工具軸方向Ｘに直交し、上面２１Ａと下面２１Ｂとを結ぶ第二方向を上下方向Ｚとし、上下方向Ｚにおいて上面２１Ａ側を上側（第一側）、上下方向Ｚにおいて下面２１Ｂ側を下側（第二側）とする。また、ホルダ本体２０において、工具軸方向Ｘ、及び上下方向Ｚに直交し、第一側面２１Ｃと第二側面２１Ｄとを結ぶ第三方向を工具幅方向Ｙとし、工具幅方向Ｙにおいて第一側面２１Ｃ側を一方側、第二側面２１Ｄ側を他方側とする。

ホルダ本体２０の基端部２０ｂには、貫通孔２３Ａ、２３Ｂと、ブラケット２４と、が設けられる。貫通孔２３Ａ、２３Ｂは、それぞれ、基端部２０ｂを工具幅方向Ｙに貫通する。ブラケット２４は、第一側面２１Ｃに設けられる。ブラケット２４は、第一側面２１Ｃから直交して工具幅方向Ｙの一方側に突出する。ブラケット２４は、上下方向Ｚに連続して延びる板状である。ブラケット２４には、上下方向Ｚに間隔をあけて貫通孔２４Ａ、２４Ｂが設けられる。ホルダ本体２０の基端部２０ｂは、貫通孔２３Ａ、２３Ｂと、貫通孔２４Ａ、２４Ｂとに挿通させたボルト（図示無し）を工作機械の工具保持部に締結することによって、工作機械に取り付けられる。

ホルダ本体２０の先端部２０ｓには、上下方向Ｚの中間部に、取付基部２５が設けられる。取付基部２５は、工具軸方向Ｘの先端部２０ｓ側に突出している。取付基部２５の先端面２５ｆは、上下方向Ｚからみて円弧状に設けられる。

取付座２２は、ホルダ本体２０の先端部２０ｓにおいて、上下方向Ｚの上側に設けられる。取付座２２は、取付基部２５に対して上下方向Ｚの上側に設けられる。取付座２２は、一対の支持壁２２Ａ、２２Ｂを有している。一対の支持壁２２Ａ、２２Ｂは、工具幅方向Ｙに間隔をあけて設けられる。一対の支持壁２２Ａ、２２Ｂは、取付基部２５から上下方向Ｚの上側に突出する。一対の支持壁２２Ａ、２２Ｂは、工具軸方向Ｘと平行に連続して延びている。

ホルダ本体２０の先端部２０ｓには、取付座２２に対して工具軸方向Ｘの基端部２０ｂ側に、上部傾斜面２１Ｓが設けられる。上部傾斜面２１Ｓは、工具軸方向Ｘの先端部２０ｓ側から基端部２０ｂ側に向かって、上下方向Ｚの下側から上側に傾斜し、上面２１Ａに連続する。

図３、図４に示すように、ホルダ本体２０の先端部２０ｓには、第一側面２１Ｃに側部傾斜面２１Ｋが設けられる。側部傾斜面２１Ｋは、第一側面２１Ｃにおいて、上下方向Ｚの下側に設けられる。側部傾斜面２１Ｋは、上下方向Ｚの上側から下側に向かって、工具幅方向Ｙの他方側に傾斜する。

〔第一位置決め部の構成〕
図２～図４に示すように、ホルダ本体２０の先端部２０ｓには、取付座２２に対して上下方向Ｚの下側に、第一位置決め部４０が設けられる。第一位置決め部４０は、一対の傾斜面４１を有する。一対の傾斜面４１は、上下方向Ｚの下側を向く。一対の傾斜面４１は、工具幅方向Ｙにおける互いの距離が、上下方向Ｚの下側から上側に向かって縮小または増大する。本実施形態において、一対の傾斜面４１は、工具幅方向Ｙにおける互いの距離が、上下方向Ｚの下側から上側に向かって漸次縮小する。すなわち、一対の傾斜面４１は、工具軸方向Ｘから見て、上下方向Ｚの下側に突出するＶ字状に設けられる。第一位置決め部４０は、このような一対の傾斜面４１により、工具軸方向Ｘから見て上下方向Ｚの下側にＶ字状に突出する凸部４２を有する。

〔第二位置決め部の構成〕
ホルダ本体２０の先端部２０ｓには、第一位置決め部４０に対して上下方向Ｚの下側に、第二位置決め部５０が設けられる。第二位置決め部５０は、工具軸方向Ｘの先端部２０ｓ側を向く位置決め面５１を有する。位置決め面５１は、凸部４２に対して工具軸方向Ｘの基端部２０ｂ側に設けられる。位置決め面５１は、工具軸方向Ｘに直交する面に対して、上下方向Ｚの下側から上側に向かって、工具軸方向Ｘの先端部２０ｓ側から基端部２０ｂ側に傾斜する。図６に示すように、位置決め面５１には、ネジ穴５２が設けられる。ネジ穴５２は、傾斜する位置決め面５１に対し、工具軸方向Ｘに延びて設けられる。

〔固定面の構成〕
位置決め面５１の下端は、下面２１Ｂに連なる。下面２１Ｂは、ノズル部材３０を固定するための固定面６０として設けられる。固定面６０（下面２１Ｂ）は、上下方向Ｚの下側を向く。固定面６０は、位置決め面５１の下端から工具軸方向Ｘの基端部２０ｂ側に延びる。

図７に示すように、固定面６０には、下部ネジ穴６１が設けられる。下部ネジ穴６１は、固定面６０において工具軸方向Ｘの基端部２０ｂ側に設けられる。本実施形態において、下部ネジ穴６１は、工具軸方向Ｘに間隔をあけて２箇所に設けられる。各下部ネジ穴６１は、固定面６０から上下方向Ｚの上側に延びる。

固定面６０には、穴６３が設けられる。穴６３は、固定面６０の工具軸方向Ｘの先端部２０ｓ側に設けられる。穴６３は、固定面６０に対して上下方向Ｚの上側に窪む。穴６３は、上下方向Ｚの下方から見て、正円形である。

〔クーラント流路の構成〕
図２、図４、図７に示すように、ホルダ本体２０内には、クーラント供給孔８０が設けられる。クーラント供給孔８０は、流入口８１を有する。流入口８１は、第一側面２１Ｃに開口する。クーラント供給孔８０は、流入口８１に接続されるクーラント供給配管（図示無し）を通して、外部から液状のクーラントが送給される。

クーラント供給孔８０は、ホルダ本体２０内で、流入口８１から工具軸方向Ｘの先端部２０ｓ側に向かって、上下方向Ｚの上側から下側に傾斜して延びている。クーラント供給孔８０は、固定面６０に接続開口８２を有している。ノズル部材３０とホルダ本体２０の固定面６０との間には、Ｏリング（図示無し）が挟み込まれる。このため、例えば、固定面６０には、接続開口８２の外周部に、Ｏリング（図示無し）を収容する収容溝８２が形成される。
本実施形態において、接続開口８２は、工具軸方向Ｘにおいて、２つの下部ネジ穴６１の間に配置される。本実施形態において、２つの下部ネジ穴６１と、接続開口８２とは、固定面６０において工具幅方向Ｙの他方側に偏って配置される。

〔ノズル部材の構成〕
図１～図７に示すように、ノズル部材３０は、ホルダ本体２０に対して上下方向Ｚの下側に取り付けられる。ノズル部材３０は、例えば、３Ｄプリンタを用いた金属積層造形法によって形成される。ノズル部材３０は、ノズル位置決め部３１Ａと、ノズル固定部３１Ｂと、ノズル部３１Ｃと、ノズル内流路部３４と、を有する。

ノズル位置決め部３１Ａは、ノズル部材３０において工具軸方向Ｘの先端部２０ｓ側に設けられる。ノズル位置決め部３１Ａは、ノズル固定部３１Ｂに対して上下方向Ｚの上側に突出する。ノズル位置決め部３１Ａは、第一係合部３２と、第二係合部３３と、前壁面３５と、を有する。

図３に示すように、第一係合部３２は、一対の第一突き当たり面３２ｓを有する。一対の第一突き当たり面３２ｓは、一対の第一突き当たり面３２ｓは、上下方向Ｚの上側を向く。第一位置決め部４０の一対の傾斜面４１に対して上下方向Ｚの下側から突き当たる。一対の第一突き当たり面３２ｓは、工具幅方向Ｙの両側に設けられる。一対の第一突き当たり面３２ｓは、一対の傾斜面４１と平行に、工具幅方向Ｙにおける互いの距離が、上下方向Ｚの下側から上側に向かって漸次縮小する。第一係合部３２は、このような一対の第一突き当たり面３２ｓにより、工具軸方向Ｘから見て上下方向Ｚの下側にＶ字状に窪む凹部３６を有する。
第一位置決め部４０の一対の傾斜面４１と、第一係合部３２の一対の第一突き当たり面３２ｓとを係合させることで、ホルダ本体２０の工具軸方向Ｘの先端部２０ｓとノズル部材３０とが、工具幅方向Ｙにおいて互いに位置決めされる。

図２、図４、図６に示すように、第二係合部３３は、第二突き当たり面３３ｓを有する。第二突き当たり面３３ｓは、第一係合部３２に対して、工具軸方向Ｘの基端部２０ｂ側の後端から上下方向Ｚの下方に連続して設けられる。第二突き当たり面３３ｓは、平面状で、工具軸方向Ｘの基端部２０ｂ側を向く。第二突き当たり面３３ｓは、第二位置決め部５０の位置決め面５１に対して工具軸方向Ｘの先端部２０ｓ側から突き当たる。第二突き当たり面３３ｓは、位置決め面５１と平行に、工具軸方向Ｘに直交する面に対して、上下方向Ｚの下側から上側に向かって、工具軸方向Ｘの先端部２０ｓ側から基端部２０ｂ側に傾斜する。
第二位置決め部５０の位置決め面５１と、第二係合部３３の第二突き当たり面３３ｓとを互いに突き当てることで、ノズル部材３０が、ホルダ本体２０に対して工具軸方向Ｘの基端部２０ｂ側への移動が規制される。

前壁面３５は、第一係合部３２に対して、工具軸方向Ｘの先端部２０ｓ側に設けられる。前壁面３５は、第一係合部３２の工具軸方向Ｘの先端部２０ｓ側の前端から上下方向Ｚの下方に連続して設けられる。前壁面３５は、工具軸方向Ｘの先端部２０ｓ側を向く。

図６に示すように、ノズル位置決め部３１Ａには、ネジ挿通孔３５ｈが設けられる。ネジ挿通孔３５ｈは、工具軸方向Ｘに延びて前壁面３５と第二突き当たり面３３ｓとを貫通する。ネジ挿通孔３５ｈには、第一ボルト９１が挿通される。第一ボルト９１は、第二位置決め部５０の位置決め面５１に設けられたネジ穴５２に締結される。
第一ボルト９１を、位置決め面５１と第二突き当たり面３３ｓとに貫通させ第二位置決め部５０に締結することによって、ノズル部材３０が、傾斜した位置決め面５１に沿ってホルダ本体２０に対して上下方向Ｚの上側に押圧される。これにより、第一位置決め部４０の一対の傾斜面４１に対して第一係合部３２の一対の第一突き当たり面３２ｓが押し付けられる。

ノズル固定部３１Ｂは、ホルダ本体２０の固定面６０に固定される。ノズル固定部３１Ｂは、固定面６０に沿って工具軸方向Ｘの先端部２０ｓ側から基端部２０ｂ側に延びる。ノズル固定部３１Ｂは、工具軸方向Ｘに直交する断面形状が矩形状である。

ノズル固定部３１Ｂには、下部ネジ挿通孔３４ｈが設けられる。下部ネジ挿通孔３４ｈは、ノズル固定部３１Ｂにおいて工具軸方向Ｘの基端部２０ｂ側に設けられる。本実施形態において、下部ネジ挿通孔３４ｈは、工具軸方向Ｘに間隔をあけて２箇所に設けられる。各下部ネジ挿通孔３４ｈは、ノズル固定部３１Ｂを上下方向Ｚに貫通する。下部ネジ挿通孔３４ｈには、第二ボルト９２が挿通される。第二ボルト９２は、下部ネジ挿通孔３４ｈを通して、固定面６０に設けられた下部ネジ穴６１に締結される。ノズル固定部３１Ｂは、第二ボルト９２によって固定面６０の工具軸方向Ｘの基端部２０ｂ側に固定される。

図７に示すように、ノズル固定部３１Ｂには、突起３９が設けられる。突起３９は、ノズル固定部３１Ｂにおいて工具軸方向Ｘの先端部側に設けられる。突起３９は、穴６３と対向する位置に設けられる。突起３９は、上下方向Ｚの上側に突出する。突起３９は、穴６３内に挿入される。突起３９は、上下方向Ｚから見て工具幅方向Ｙを長径方向とし、工具軸方向Ｘを短径方向とした楕円形状である。突起３９は、穴６３に挿入した状態で、穴６３の内周面に対する工具幅方向Ｙにおける隙間よりも、工具軸方向Ｘにおける隙間の方が大きい。

図１、図７に示すように、ノズル部３１Ｃは、ノズル位置決め部３１Ａの下部から工具軸方向Ｘの先端部２０ｓ側に突出する。ノズル部３１Ｃの先端形状は、上下方向Ｚから見て円弧状に設けられる。ノズル部３１Ｃは、ノズル面３１ｆと、噴射口３８と、を有する。ノズル面３１ｆは、前壁面３５の下端から工具軸方向Ｘの先端部２０ｓ側に延びている。ノズル面３１ｆは、上下方向Ｚの上側を向く。

噴射口３８は、ノズル面３１ｆに設けられる。噴射口３８は、上下方向Ｚから見て、ノズル部３１Ｃの先端形状に沿って、円弧状に連続して設けられる。噴射口３８は、ノズル面３１ｆにおいて、上下方向Ｚの上方を向いて開口する。

図２、図４、図５、図７に示すように、ノズル内流路部３４は、ノズル固定部３１Ｂ、及びノズル部３１Ｃにわたって設けられる。ノズル固定部３１Ｂには、ノズル内流路部３４に連通するノズル側開口３７が設けられる。ノズル側開口３７は、固定面６０に設けられた接続開口８２と対向する位置に設けられる。

図５に示すように、ノズル内流路部３４は、ノズル側開口３７と噴射口３８との間に、バッファ部３４ｓを有する。バッファ部３４ｓは、ホルダ本体２０に設けられるクーラント供給孔８０の流路断面積、及びノズル側開口３７の断面積、噴射口３８の開口断面積よりも流路断面積が大きい。本実施形態において、バッファ部３４ｓは、ノズル部３１Ｃ内で上下方向Ｚに交差する面に沿って拡がるように設けられる。
ホルダ本体２０に設けられたクーラント供給孔８０からノズル側開口３７を経てノズル部材３０のノズル内流路部３４に流れてきたクーラントは、バッファ部３４ｓに流れ込むことで圧力が下がる。バッファ部３４ｓで圧力が下がったクーラントは、噴射口３８を通して上下方向Ｚの上側に向かって噴射される。

また、ノズル内流路部３４は、ノズル側開口３７とバッファ部３４ｓとを繋ぐ流路３４ａを有する。流路３４ａは、ノズル側開口３７とバッファ部３４ｓとの間に配置される下部ネジ挿通孔３４ｈを迂回して延びる。流路３４ａは、ノズル側開口３７から、ノズル部材３０の長手方向（工具軸方向Ｘ）に対し工具幅方向Ｙに傾いた方向に延び出る。また、流路３４ａは、ノズル側開口３７の近傍からバッファ部３４ｓに向かうに従い徐々に、ノズル部材３０の長手方向と平行となるように屈曲する。さらにこの流路３４ａは、下部ネジ挿通孔３４ｈの側部を通過する領域で、ノズル部材３０の長手方向と平行となりそのままバッファ部３４ｓに繋がる。この構成により、第二ボルト９２をノズル部材３０の中央近傍に配置してホルダ本体２０に対するノズル部材３０の固定を安定させつつ、ノズル側開口３７からバッファ部３４ｓに至る流路３４ａの圧力損失を低減できる。

〔インサートの構成〕
図１～図４に示すように、インサート１００は、取付座２２に取り付けた状態で上下方向Ｚの上方から見ると、円形状に設けられる。インサート１００の上面１００ｔは、上下方向Ｚの上側を向く。上面１００ｔの外周部には、上下方向Ｚから見て円弧状の切刃１０１が設けられる。本実施形態において、切刃１０１は、上面１００ｔの全周にわたって円形状に設けられる。

インサート１００は、大径部１０２と、小径部１０３と、を有する。大径部１０２は、インサート１００の上下方向Ｚの上側に設けられる。大径部１０２は、上下方向Ｚの上側から下側に向かって、外径寸法が漸次縮小する。小径部１０３は、大径部１０２の下側に設けられる。小径部１０３は、大径部１０２よりも外径が小さい。小径部１０３は、上下方向Ｚの上側から下側に向かって、外径寸法が漸次縮小する。

大径部１０２と小径部１０３との間には、上下方向Ｚの上側から下側に向かって、外径寸法が縮小する段部１０４が設けられる。段部１０４の外周面には、複数の位置決め凹部１０５が設けられる。位置決め凹部１０５は、段部１０４に設けられる。位置決め凹部１０５は、段部１０４に、径方向内側に窪むように設けられる。位置決め凹部１０５は、上下方向Ｚから見て、例えば、互いに直交する四方を向いて設けられる。

インサート１００は、インサート１００の中心を挟んで対向する一対の位置決め凹部１０５に、取付座２２の一対の支持壁２２Ａ、２２Ｂの上端を下方から突き当てることで、インサート１００の中心軸回りの回転が拘束される。

上記したようなインサート着脱式切削工具１では、ホルダ本体２０の基端部２０ｂを工作機械に取り付けた状態で、取付座２２に取り付けたインサート１００によって溝などを形成するための切削加工を行う。クーラント供給孔８０には、流入口８１に接続されるクーラント供給配管（図示無し）を通して、外部から液状のクーラントが送給される。クーラント供給孔８０に送給されたクーラントは、接続開口８２、ノズル側開口３７を通してノズル内流路部３４に流入し、噴射口３８から上下方向Ｚの上側に向けて噴射される。噴射口３８は、上下方向Ｚから見て円弧状であるので、インサート１００の円弧状の切刃１０１による切削部位に対して、クーラントが円弧状に噴射される。このとき、取付基部２５の先端面２５ｆが、円弧状に設けられるので、噴射口３８から噴射されるクーラントの妨げになることが抑えられる。

〔本実施形態による作用効果〕
以上説明した本実施形態のホルダ（インサート着脱式ホルダ）１０によれば、第一位置決め部４０の一対の傾斜面４１と、第一係合部３２の一対の第一突き当たり面３２ｓとを係合させることで、ホルダ本体２０の工具軸方向Ｘの先端部２０ｓとノズル部材３０とが、工具幅方向Ｙにおいて互いに位置決めされる。また、第二位置決め部５０の位置決め面５１と、第二係合部３３とを互いに突き当てることで、ノズル部材３０がホルダ本体２０に対して工具軸方向Ｘの基端部２０ｂ側への移動が規制される。さらに、ノズル固定部３１Ｂで、ノズル部材３０をホルダ本体２０の固定面６０に固定することによって、ノズル部材３０がホルダ本体２０に対して強固に固定される。このようにして、クーラントの噴射口３８を、ホルダ本体２０の先端部２０ｓに設けられた取付座２２に装着されるインサート１００に対し、高い位置精度で配置することができる。その結果、工具先端部が細幅のインサート着脱式切削工具１においても、クーラントの供給を確実に行うことができる。

また本実施形態では、第二位置決め部５０の位置決め面５１に対して第二係合部３３を押し付けることによって、傾斜した位置決め面５１に沿ってノズル部材３０がホルダ本体２０に対して上下方向Ｚの上側に押圧される。その結果、第一位置決め部４０の一対の傾斜面４１に対して第一係合部３２の一対の第一突き当たり面３２ｓが押し付けられ、ノズル部材３０のホルダ本体２０に対する工具幅方向Ｙへの位置決めが確実になされる。

また本実施形態では、第一ボルト９１を、位置決め面５１と第二突き当たり面３３ｓとに貫通させ第二位置決め部５０に締結することによって、傾斜した位置決め面５１に沿ってノズル部材３０がホルダ本体２０に対して上下方向Ｚ上側に押圧される。第一ボルト９１を、第二位置決め部５０に締結することで、第一ボルト９１を他の場所に配置する必要が無く、限られたスペースで第一ボルト９１を有効に配置することができる。

また本実施形態では、第一位置決め部４０において、上下方向Ｚの下側にＶ字状に突出する凸部４２と、第一係合部３２においてＶ字状に窪む凹部３６とを突き合わせることで、ノズル部材３０をホルダ本体２０に対して工具幅方向Ｙに容易、かつ確実に位置決めすることができる。また、第一位置決め部４０が、凹部３６ではなく凸部４２であるため、ホルダ本体２０において取付座２２に対して上下方向Ｚの下側の部分の強度が低下するのを抑えることができる。したがって、インサート１００を取付座２２で強固に支持することができる。

また本実施形態では、固定面６０に沿って工具軸方向Ｘの先端部２０ｓ側から基端部２０ｂ側に延びるノズル固定部３１Ｂを、固定面６０に第二ボルト９２で固定することによって、ノズル部材３０をホルダ本体２０に対して安定的に取り付けることができる。また、固定面６０は上下方向Ｚの下側を向いている。このため、第二ボルト９２でノズル固定部３１Ｂを固定面６０に固定することによって、第一位置決め部４０の一対の傾斜面４１と、第一係合部３２の一対の第一突き当たり面３２ｓとを互いに押圧させて係合させることができる。

また本実施形態では、固定面６０に設けられた穴６３に、ノズル固定部３１Ｂに設けられた突起３９を挿入した状態で、穴６３の内周面と突起３９との隙間は、工具幅方向Ｙにおける隙間よりも、工具軸方向Ｘにおける隙間の方が大きい。したがって、工具軸方向Ｘの基端部２０ｂ側で第二ボルト９２によって固定面６０に締結されるノズル部材３０は、工具軸方向Ｘの先端部２０ｓ側における突起３９を穴６３に挿入するときの位置ずれ量の許容誤差を大きく確保することができる。したがって、ホルダ本体２０とノズル部材３０との製造時の寸法誤差を、工具軸方向Ｘの先端部２０ｓ側で吸収することができる。このため、ノズル部材３０とホルダ本体２０との組付を容易に行うことが可能となる。

また本実施形態では、固定面６０に設けられた穴６３に、ノズル固定部３１Ｂに設けられた突起３９を挿入した状態で、穴６３の内周面と突起３９との隙間を、工具幅方向Ｙにおける隙間よりも、工具軸方向Ｘにおける隙間の方が大きくすることができる。

また本実施形態では、円弧状の切刃１０１の逃げ面に対して、円弧状の噴射口３８からクーラントを、より均一に噴射することができる。

また本実施形態では、ホルダ本体２０に設けられたクーラント供給孔８０を流れてきたクーラントが、接続開口８２、ノズル側開口３７を通してバッファ部３４ｓに流れ込むことで、クーラントの圧力が下がる。これにより、バッファ部３４ｓから噴射口３８にクーラントが、より均一な圧力で噴射口３８から噴出される。

また本実施形態では、ノズル部材３０を３Ｄプリンタで製造することで、通常の金型を用いた鋳造や機械加工では製造が困難な、バッファ部３４ｓを内部に有したノズル部材３０を容易に製作することができる。

〔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。

前述の実施形態では、ホルダ本体２０、ノズル部材３０の具体的な構成の例を挙げたが、これに限らない。ホルダ本体２０やノズル部材３０の形状、各部の構成は、適宜変更可能である。

前述の実施形態では、インサート１００の構成の例を挙げたが、これに限らない。インサート１００自体の形状や各部の構成、インサート１００のホルダ本体２０に対する取付構造等は適宜変更してもよい。

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

１０…ホルダ
２０…ホルダ本体
２０ｂ…基端部
２０ｓ…先端部
２２…取付座
３０…ノズル部材
３１Ｂ…ノズル固定部
３１Ｃ…ノズル部
３２…第一係合部
３２ｓ…第一突き当たり面
３３…第二係合部
３３ｓ…第二突き当たり面
３４…ノズル内流路部
３４ｓ…バッファ部
３９…突起
３６…凹部
３７…ノズル側開口
３８…噴射口
３９…突起
４０…第一位置決め部
４１…傾斜面
４２…凸部
５０…第二位置決め部
５１…位置決め面
６０…固定面
６３…穴
８０…クーラント供給孔
８２…接続開口
９１…第一ボルト
９２…第二ボルト
１００…インサート
１０１…切刃
Ｘ…工具軸方向（第一方向）
Ｙ…工具幅方向（第三方向）
Ｚ…上下方向（第二方向）

Claims (9)

1. 切刃を有するインサートが先端部に着脱可能に装着されるホルダ本体と、
   クーラントを噴射するノズル部材と、を備え、
   前記ホルダ本体は、
   前記先端部において、前記ホルダ本体の前記先端部と基端部とを結ぶ第一方向に交差する第二方向の第一側に設けられ、前記インサートが装着可能な取付座と、
   前記先端部において前記取付座に対して前記第二方向の第二側に設けられ、前記第一方向から見て、前記第二方向に交差する第三方向における互いの距離が前記第二方向の第二側から第一側に向かって縮小または増大する一対の傾斜面を有する第一位置決め部と、
   前記第一位置決め部に対して前記第二方向の第二側に設けられ、前記第一方向の前記先端部側を向く位置決め面を有する第二位置決め部と、
   前記ノズル部材を前記ホルダ本体に固定するための固定面と、を備え、
   前記ノズル部材は、
   前記第一位置決め部の前記一対の傾斜面に対して前記第二方向の第二側から突き当たる一対の第一突き当たり面を有する第一係合部と、
   前記第二位置決め部の前記位置決め面に対して前記第一方向の前記先端部側から突き当たる第二突き当たり面を有する第二係合部と、
   前記固定面に固定されるノズル固定部と、
   前記ノズル部材内に設けられ、クーラントの流路を形成するノズル内流路部と、
   前記ノズル内流路部に連通して前記ノズル内流路部内の前記クーラントを外部に噴射する噴射口と、を備える、
   インサート着脱式ホルダ。
2. 前記第二位置決め部の前記位置決め面は、前記第一方向に直交する面に対して、前記第二方向の第二側から第一側に向かって、前記第一方向の前記先端部側から前記基端部側に傾斜する、
   請求項１に記載のインサート着脱式ホルダ。
3. 前記位置決め面と前記第二突き当たり面とを貫通させて前記第二位置決め部に締結する第一ボルトをさらに備える、
   請求項１または２に記載のインサート着脱式ホルダ。
4. 前記第一位置決め部は、
   前記第三方向の第一側と第二側とに、前記第三方向における互いの距離が前記第二方向の第二側から第一側に向かって漸次増大する前記一対の傾斜面が設けられることで、前記第一方向から見て前記第二方向の第二側にＶ字状に突出する凸部を有し、
   前記第一係合部は、
   前記第三方向の第一側と第二側とに、前記第三方向における互いの距離が前記第二方向の第二側から第一側に向かって漸次増大し、前記一対の傾斜面に突き当たる前記一対の第一突き当たり面が設けられることで、前記第一方向から見て前記第二方向の第二側にＶ字状に窪む凹部を有する、
   請求項１～３の何れか一項に記載のインサート着脱式ホルダ。
5. 前記固定面は、前記ホルダ本体において前記第二方向の第二側を向き、
   前記ノズル固定部は、前記固定面に沿って前記第一方向の前記先端部側から前記基端部側に延び、前記固定面の前記第一方向の前記基端部側で第二ボルトにより前記固定面に締結される、
   請求項１～４の何れか一項に記載のインサート着脱式ホルダ。
6. 前記固定面は、前記第一方向の前記先端部側に、前記第二方向の第一側に窪んだ穴を有し、
   前記ノズル固定部は、前記穴と対向する位置に、前記第二方向の第一側に突出し、前記穴内に挿入され、前記穴の内周面に対する前記第三方向における隙間よりも、前記第一方向における隙間の方が大きい突起を有する、
   請求項５に記載のインサート着脱式ホルダ。
7. 前記穴は、前記第二方向から見て円形であり、
   前記突起は、前記第二方向から見て前記第三方向を長径方向とし、前記第一方向を短径方向とした楕円形状である、
   請求項６に記載のインサート着脱式ホルダ。
8. 前記取付座に装着される前記インサートは、前記第二方向から見て円弧状の切刃を有し、
   前記噴射口は、前記第二方向から見て円弧状に設けられる、
   請求項１～７の何れか一項に記載のインサート着脱式ホルダ。
9. 前記ホルダ本体は、外部からクーラントが送給され、前記固定面に接続開口を有するクーラント供給孔を備え、
   前記ノズル部材は、
   前記ノズル固定部に前記接続開口に対向するよう設けられ、前記ノズル内流路部に連通するノズル側開口と、
   前記クーラント供給孔、前記ノズル側開口、及び前記噴射口よりも流路断面積が大きいバッファ部をさらに備える、
   請求項８に記載のインサート着脱式ホルダ。

Images