JP4226896B2 - 切削ツールアセンブリ - Google Patents

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Description

【０００１】
(発明の分野)
本発明は、割出し可能な切削インサートを有する切削ツールアセンブリに関し、詳細には、切削インサートを機械的にクランプ締めする溝切り動作用の切削ツールアセンブリに関する。
【０００２】
(発明の背景)
この種の切削ツールアセンブリでは、一般に各々クランプ顎部およびベース顎部と呼ばれる、インサートホルダの上下顎部のクランプ面間に画定されたインサートポケット内に、切削インサートが保持される。インサートホルダは一体型ツールとすることができ、または、クランプ顎部を別個の部材とすることもできる。どちらの場合にも、少なくとも１つのねじを使用して２つの顎部を互いに押圧して切削インサートを確実に保持する。
【０００３】
切削インサートの軸位置を一意的に決定するために、軸止めがインサートポケット内に設けられている。従来技術の切削ツールアセンブリには、上下クランプ顎部のクランプ面の１つに止めが配置されているものがある。この場合、止めに係合する適宜の凸部または凹部が、インサートの対応するクランプ当接面上にあるように、切削インサートを設計する必要がある。他の従来技術の切削ツールアセンブリでは、止めがインサートポケットの後部に配置され、切削インサート後面の一部が止めに当接すると切削インサートの軸位置が固定される。この構成には２つの欠点がある。第１１に、この構成により切削インサートの後面の形状が制限される。両頭溝切り切削インサートの場合、後面は動作しない前リリーフ面となる。したがって、この構成により、切削インサートの前リリーフ面の形状が制限される。第２２に、動作する切刃に関連する切削インサートの端部が切削動作中に万一壊れた場合、切削インサートの割出し時に止めに当接するリリーフ面の部分が損傷を受けるおそれがある。この場合、切削インサートを割り出すことができず、切削インサートの非損傷端部に関連する切刃の使用が妨げられる。
【０００４】
軸方向に直交する方向へ切削インサートを安定させるために、切削インサートのクランプ当接面にはＶ字型凸部(または溝)が形成され、インサートホルダの顎部のクランプ面には対応するＶ字型溝(または凸部)が形成されている。この種の切削ツールアセンブリのいくつかの実施形態によれば、切削インサートは、クランプ当接面の１つに止め係合凸部(または凹部)を有し、インサートホルダは、クランプ顎部の１つのクランプ面の１つに対応する止め係合凹部（または凸部）を有する。この止め係合凸部(または凹部)があることは不利になり得る。
【０００５】
前記の欠点をほぼ克服する両頭溝切り切削インサートを提供することが本発明の目的である。
【０００６】
前記溝切り切削インサートを保持するインサートホルダを提供することも本発明の目的である。
【０００７】
(発明の概要)
本発明によれば、２つの対向する端部(４８、５０)間に延びる中央本体部(４６)を含む切削インサート(２４)であって、各端部(４８、５０)が切刃(５２)を備え、中央本体部(４６)が、第１および第２の側面(５８、６０)が間に延びる上下のクランプ当接面(５４、５６)を備え、第１および第２の側面(５８、６０)の少なくとも１つが軸方向配置部材(６２、７０)を備える切削インサート(２４)が提供される。
【０００８】
１つの実施形態によれば、軸方向配置部材は凸部(６２)である。
【０００９】
一般に、凸部(６２)は四角形である。
【００１０】
本発明の別の実施形態によれば、軸方向配置部材は凹部(７０)である。
【００１１】
好ましくは、上下のクランプ当接面(５４、５６)が傾斜して間に可変距離を画定することにより、切削インサート(２４)を端面から見ると、上下のクランプ当接面(５４、５６)間の距離が第１の側面(５８)で最大、かつ第２の側面(６０)で最小となる。
【００１２】
希望に応じて、上下のクランプ当接面(５４、５６)はV字型凸部の形状を有する。
【００１３】
さらに、希望に応じて、上下のクランプ当接面(５４、５６)はV字型溝の形状を有する。
【００１４】
本発明によれば、
切削インサートホルダ(２２)と、
切削インサート(２４)とを含む切削ツールアセンブリ(２０)であって、
切削インサートホルダ(２２)が、
上部クランプ面(２８)を有する上部クランプ顎部(２６)と、
下部クランプ面(３２)を有する下部ベース顎部(３０)と、
上部クランプ顎部(２６)を通過し下部ベース顎部(３０)にねじ接続された少なくとも１つのクランプねじ(３４)と、
上下のクランプ面(２８、３２)間に延びるインサートホルダ内側面(４０)と、
上下のクランプ面(２８、３２)で２つの対向する側面が形成され、位置決め部材(４５)を備えるインサートホルダ内側面(４０)で２つの対向する側面間に延びる第３の側面が形成されるインサートポケット(４２)とを含み、
切削インサート(２４)が、
２つの対向する端部(４８、５０)間に延びる中央本体部(４６)であって、各端部が切刃(５２)を備え、中央本体部(４６)が、第１および第２の側面(５８、６０)が間に延びる上下のクランプ当接面(５４、５６)を備え、第１および第２の側面(５８、６０)の少なくとも１つが軸方向配置部材(６２)を備える中央本体部(４６)を含み、
上部クランプ当接面(５４)が上部クランプ面(２８)に当接し、下部クランプ当接面(５６)が下部クランプ面(３２)に当接し、位置決め部材(４５)が軸方向配置部材(６２)に係合し、これにより切削インサート(２４)の軸位置が固定される、切削ツールアセンブリ(２０)が提供される。
【００１５】
１つの実施形態によれば、軸方向配置部材は凸部(６２)であり、位置決め部材(４５)はインサートホルダ内側面(４０)の凹部(４４)の後面である。
【００１６】
一般に、凸部(６２)は四角形であり、凹部は一般に対応する四角形断面を有する。
【００１７】
別の実施形態によれば、軸方向配置部材は凹部(７０)であり、位置決め部材(４５)はインサートホルダ内側面(４０)の凸部である。
【００１８】
好ましくは、上下のクランプ当接面(５４、５６)が傾斜して間に可変距離を画定することにより、切削インサート(２４)を端面から見ると、上下のクランプ当接面(５４、５６)間の距離が第１の側面(５８)で最大、かつ第２の側面(６０)で最小となり、上部クランプ顎部(２６)および下部ベース顎部(３０)各々の上下のクランプ面(２８、３２)が対応して傾斜する。
【００１９】
希望に応じて、上下のクランプ当接面(５４、５６)はV字型凸部の形状を有し、上部クランプ顎部(２６)および下部ベース顎部(３０)各々の上下のクランプ面(２８、３２)は対応するV字型溝の形状を有する。
【００２０】
さらに、希望に応じて、上下のクランプ当接面(５４、５６)はV字型溝の形状を有し、上部クランプ顎部(２６)および下部ベース顎部(３０)各々の上下のクランプ面(２８、３２)は対応するV字型凸部の形状を有する。
【００２１】
よりよく理解できるように、添付図面を参照しながら、本発明について例としてのみ説明する。
【００２２】
(発明の詳細な説明)
まず、本発明による切削インサートホルダ２２および切削インサート２４を含む切削ツールアセンブリ２０を示す図１から４cに注目する。切削インサートホルダ２２は上部クランプ面２８を有する上部クランプ顎部２６と、下部クランプ面３２を有する下部ベース顎部３０とを含む。２つのクランプねじ３４を使用して、上下のクランプ面間に切削インサート２４を堅固にクランプ締めする。各クランプねじ３４は上部クランプ顎部２６の貫通孔３６を通過し、下部ベース顎部３０のねじ切り孔３８を介して下部クランプ顎部にねじ接続される。上下のクランプ面間には、インサートホルダ内側面４０が延びている。切削インサート２４を受けて保持するためのインサートポケット４２は、上下のクランプ面で２つの対向する側面と、インサートホルダ内側面４０で２つの対向する側面間に延びる第３の側面とで境界されている。インサートホルダ内側面には、切削インサートの軸位置を決定するための位置決め部材を形成する後面４５を有する凹部４４が設けられている。
【００２３】
切削インサート２４は、切刃５２が設けられている２つの対向する端部４８、５０間に延びる中央本体部４６を備えている。中央本体部４６は、第１および第２の側面５８、６０が間に延びる、上下のクランプ当接面５４、５６を有している。第１の側面５８には、切削インサートの軸方向配置部材を形成する凸部６２が設けられている。図示した実施形態では、凸部６２は四角形であり、凹部４４は凸部６２を受けるための対応する四角形断面を有する。
【００２４】
切削ツールアセンブリを組み立てるときに、切削インサート２４の上部クランプ当接面５４が上部クランプ顎部２６の上部クランプ面２８に当接し、切削インサートの下部クランプ当接面５６がベース顎部３０の下部クランプ面３２に当接し、凸部６２が凹部４４の後面４５に係合し、これにより切削インサート２４の軸位置が固定される。
【００２５】
切削インサート２４は、切削インサートの長手方向平面Ｐに直交し、凸部６２の中心を通過する軸を中心とする１８０°回転対称を有することに注目すべきである。したがって、図３aに最もよく示すように、切削インサートの所与の方向について、一方の切刃５２が上部クランプ当接面５４に関連する上部切刃であり、他方の切刃５２が下部クランプ当接面５６に関連する下部切刃である。図１および２に最もよく示すように、明らかに、上部切刃は動作する切刃である。本発明は切削インサートの軸位置に向けられたものであり、その特定の形状または機能に向けられたものではないため、切刃ならびに関連するレーキおよびリリーフ面は概略的にのみ示されており、レーキおよびリリーフ面ならびに関連する切刃の所要の形状が使用可能であることは明らかである点に、さらに注目すべきである。
【００２６】
次に、本発明の別の実施形態による、切削インサートホルダ６４および関連する切削インサート６６を示す図５から６bに注目する。本実施形態では、インサートホルダ内側面４０の凸部６８が切削インサートの中央本体部４６の第１の側面５８の凹部７０により係合されることによって、切削インサート６６の軸位置が決定される。図５から６bに示すように、中央本体部４６の第１の側面５８に２つの凹部７０がある。したがって、前記第１の実施形態と同様に、切削インサートは、中央本体部４６の側面５８、６０の形状中心を通過し、かつ切削インサート６６の長手方向平面に直交する軸を中心とする１８０°回転対称を有する。したがって、切削インサートの所与の方向について、図６b（図３bに相似している）に最もよく示すように、一方の切刃５２が上部クランプ当接面５４に関連する上部切刃であり、他方の切刃５２が下部クランプ当接面５６に関連する下部切刃である。
【００２７】
図１から６bに示す実施形態では、上下のクランプ当接面５４、５６の形状は詳細には示されておらず、これらの面は平坦かつ平行なものとして概略的に示されている。図７ないし９は、上下のクランプ当接面の実現可能な異なる形状を示す。これらの形状は、図１ないし４cに示す本発明の実施形態に関して例示されたものであるが、図５から６bに示す本発明の実施形態にも等しく適切に当てはまる。好ましくは、図７に示すように、上下のクランプ当接面５４、５６が傾斜していることにより、切削インサートを端面から見ると、上下のクランプ当接面５４、５６間の距離が第１の側面５８で最大、かつ第２の側面６０で最小となる。上部クランプ顎部２６および下部ベース顎部３０各々の上下のクランプ面２８、３２は対応する傾斜を有する。したがって、切削インサート２４が切削インサートホルダ２２のインサートポケット４２内にクランプされると、切削インサートの上部クランプ当接面５４は上部クランプ顎部２６の上部クランプ面２８に当接し、切削インサートの下部クランプ当接面５６は下部ベース顎部３０の下部クランプ面３２に当接し、切削インサートの中央本体部４６の第１の側面５８の凸部６２は凹部４４の後面４５に当接し、第１の側面５８はインサートホルダ内側面４０に当接する。
【００２８】
希望に応じて、図８に示すように、上下のクランプ当接面５４、５６はV字型凸部の形状を有し、上部クランプ顎部２６および下部ベース顎部３０各々の上下のクランプ面２８、３２は対応するV字型溝の形状を有する。
【００２９】
さらに、希望に応じて、図９に示すように、上下のクランプ当接面５４、５６はV字型溝の形状を有し、上部クランプ顎部２６および下部ベース顎部３０各々の上下のクランプ面２８、３２は対応するV字型凸部の形状を有する。
【００３０】
上記切削インサート２４、６６は、中央本体部４６の１つの側面５８上のみに軸方向配置部材を有している。その結果として、切削インサートの所与の方向について、一方の切刃５２が上部クランプ当接面５４に関連する上部切刃であり、他方の切刃５２が下部クランプ当接面５６に関連する下部切刃である。次に、図１０aないし１１bに注目する。図１０aおよび１０bは、いずれも軸方向配置部材を構成する２つの凸部６２を有する切削インサート７２を示す。一方の凸部６２は第１の側面５８上にあり、他方の凸部６２は第２の側面６０上にある。図１０bに示すように、両方の切刃５２が上部クランプ当接面５４に関連する上部切刃である。同様に、図１１aおよび１１bは、２つの軸方向配置部材７０'、７０"（いずれも凹部）を有する切削インサート７４を示す。一方の凹部７０'は第１の側面５８上にあり、他方の凹部７０"は第２の側面６０上にある。破線は隠れた凹部を示す。図１１bに示すように、両方の切刃５２が上部クランプ当接面５４に関連する上部切刃である。
【００３１】
本発明についてある程度詳細に説明したが、特許請求の範囲に記載した本発明の趣旨または範囲を逸脱することなく種々の変更および修正を加えることができることを理解すべきである。例えば切削インサートの軸方向配置部材および切削インサートホルダの位置決め部材の形状は、必ずしも四角形である必要はなく、円形、楕円形、または他の都合のよい形状とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 切削インサートをインサートホルダから取り外した状態の、本発明の好ましい一実施形態による切削ツールアセンブリの右斜視図である。
【図２】 図１に示す切削ツールアセンブリの左斜視図である。
【図３ａ】 図１および２に示す切削インサートの側面図である。
【図３ｂ】 図１および２に示す切削インサートの上面図である。
【図３ｃ】 図１および２に示す切削インサートの前面図である。
【図４ａ】 図１および２に示すインサートホルダの部分側面図である。
【図４ｂ】 図４ａの線IVb-IVbに沿った横断面図である。
【図４ｃ】 図１および２に示すインサートホルダの部分前面図である。
【図５】 切削インサートをインサートホルダから取り外した状態の、本発明の別の好ましい実施形態による切削ツールアセンブリの右斜視図である。
【図６ａ】 図５に示す切削インサートの左斜視図である。
【図６ｂ】 図５および６aに示す切削インサートの側面図である。
【図７】 切削インサートをインサートホルダから取り外した状態の、本発明による切削ツールアセンブリの側面図であり、切削インサートのクランプ当接面が傾斜し、インサートホルダの顎部のクランプ面に対応する傾斜が形成される状態を示す図である。
【図８】 切削インサートをインサートホルダから取り外した状態の、本発明による切削ツールアセンブリの側面図であり、切削インサートのクランプ当接面にV字型凸部が形成され、インサートホルダの顎部のクランプ面に対応するV字型溝が形成される状態を示す図である。
【図９】 切削インサートをインサートホルダから取り外した状態の、本発明による切削ツールアセンブリの側面図であり、切削インサートのクランプ当接面にV字型溝が形成され、インサートホルダの顎部のクランプ面に対応するV字型凸部が形成される状態を示す図である。
【図１０ａ】 中央本体部の各側面に凸部を有する切削インサートの前面図である。
【図１０ｂ】 図１０aに示す切削インサートの側面図である。
【図１１ａ】 中央本体部の各側面に凹部を有する切削インサートの前面図である。
【図１１ｂ】 図１１aに示す切削インサートの側面図である。

Claims (7)

  1. 切削インサートホルダ ( ２２ ) と、
    切削インサート ( ２４ ) とを含む切削ツールアセンブリ ( ２０ ) であって、
    前記切削インサートホルダ ( ２２ ) が、
    上部クランプ面 ( ２８ ) を有する上部クランプ顎部 ( ２６ ) と、
    下部クランプ面 ( ３２ ) を有する下部ベース顎部 ( ３０ ) と、
    前記上部クランプ顎部 ( ２６ ) を通過し前記下部ベース顎部 ( ３０ ) にねじ接続された少なくとも１つのクランプねじ ( ３４ ) と、
    前記上下部クランプ面 ( ２８、３２ ) 間に延びるインサートホルダ内側面 ( ４０ ) と、
    前記上下部クランプ面 ( ２８、３２ ) により２つの対向する側面が形成され、位置決め部材 ( ４５、６８ ) を備える前記インサートホルダ内側面 ( ４０ ) により、前記２つの対向する側面間に延びる第３の側面が形成されるインサートポケット ( ４２ ) とを含み、
    前記切削インサート ( ２４ ) が、
    ２つの対向する端部 ( ４８、５０ ) 間に延びる中央本体部 ( ４６ ) であって、各端部が切刃 ( ５２ ) を備え、前記中央本体部 ( ４６ ) が、第１および第２の側面 ( ５８、６０ ) が間に延びる上下のクランプ当接面 ( ５４、５６ ) を備え、前記切削インサート ( ２４ ) の長手方向平面Ｐが前記上下のクランプ当接面 ( ５４、５６ ) および前記端部 ( ４８、５０ ) を通過し、前記切削インサート ( ２４ ) の回転対称軸Ａが長手方向平面Ｐに直交し、前記中央本体部 ( ４６ ) が前記回転対称軸Ａに沿って前記端部 ( ４８、５０ ) よりも幅広であり、前記第１および第２の側面 ( ５８、６０ ) の少なくとも１つが軸方向配置部材 ( ６２、７０ ) を備え、前記回転対称軸Ａが前記軸方向配置部材 ( ６２、７０ ) を通過する中央本体部 ( ４６ ) を含み、
    前記上部クランプ当接面 ( ５４ ) が前記上部クランプ面 ( ２８ ) に当接し、前記下部クランプ当接面 ( ５６ ) が前記下部クランプ面 ( ３２ ) に当接し、前記位置決め部材 ( ４５、６８ ) が前記軸方向配置部材 ( ６２、７０ ) に係合し、これにより前記切削インサート ( ２４ ) の軸位置が固定され、
    前記クランプねじ（３４）が緩められたとき、前記切削インサート（２４）及び軸方向配置部材 ( ６２、７０ ) がそれぞれ前記インサートポケット ( ４２ ) 及び位置決め部材 ( ４５、６８ ) に対して、前記切削インサート（２４）の長手方向にスライド移動可能であり、且つそのスライド移動により前記切削インサート（２４）が前記切削インサートホルダ ( ２２ ) に対して着脱可能であることを特徴とする
    切削ツールアセンブリ ( ２０ ) 。
  2. 前記軸方向配置部材が凸部 ( ６２ ) であり、前記位置決め部材 ( ４５ ) が前記インサートホルダ内側面 ( ４０ ) の凹部 ( ４４ ) の後面であることを特徴とする請求項１に記載の切削ツールアセンブリ。
  3. 前記凸部 ( ６２ ) が四角形であり、前記凹部が一般に対応する四角形断面を有することを特徴とする請求項２に記載の切削ツールアセンブリ。
  4. 前記軸方向配置部材が凹部 ( ７０ ) であり、前記位置決め部材 ( ４５ ) が前記インサートホルダ内側面 ( ４０ ) の凸部 ( ６８ ) であることを特徴とする請求項１に記載の切削ツールアセンブリ。
  5. 前記上下のクランプ当接面 ( ５４、５６ ) が傾斜して間に可変距離を画定することにより、前記切削インサート ( ２４ ) を端面から見ると、前記上下のクランプ当接面 ( ５４、５６ ) 間の前記距離が前記第１の側面 ( ５８ ) で最大、かつ前記第２の側面 ( ６０ ) で最小となり、前記上部クランプ顎部 ( ２６ ) および前記下部ベース顎部 ( ３０ ) 各々の前記上下のクランプ面 ( ２８、３２ ) が対応して傾斜することを特徴とする請求項１に記載の切削ツールアセンブリ。
  6. 前記上下のクランプ当接面 ( ５４、５６ ) が V 字型凸部の形状を有し、前記上部クランプ顎部 ( ２６ ) および前記下部ベース顎部 ( ３０ ) 各々の上下のクランプ面 ( ２８、３２ ) が、対応する V 字型溝の形状を有することを特徴とする請求項１に記載の切削ツールアセンブリ。
  7. 前記上下のクランプ当接面 ( ５４、５６ ) が V 字型溝の形状を有し、前 記上部クランプ顎部 ( ２６ ) および前記下部ベース顎部 ( ３０ ) 各々の前記上下のクランプ面 ( ２８、３２ ) が、対応する V 字型凸部の形状を有することを特徴とする請求項１に記載の切削ツールアセンブリ。
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