JP5028883B2

JP5028883B2 - インサート着脱式切削工具

Info

Publication number: JP5028883B2
Application number: JP2006181189A
Authority: JP
Inventors: 秀彦長屋; 典夫麻生; 康晴今井
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2026-06-30
Also published as: EP1872887A3; US7758286B2; EP1872887B1; EP1872887A2; US20080003068A1; JP2008006557A; KR101330482B1; ATE481194T1; CN101096055A; KR20080003202A; DE602007009160D1; CN101096055B; BRPI0701588A

Description

本発明は、例えば被削材の溝入れや突っ切りに用いられるインサート着脱式切削工具に関するものである。

溝入れ加工や突っ切り加工に用いられるインサート着脱式切削工具として、ホルダの先端に一対の顎部が弾性変形可能に形成され、一方の顎部に設けられたクランプ面と他方の顎部に設けられた台座面とが互いに対向するように配置されてインサート取付座が画成され、このインサート取付座に、切刃を有するインサートがクランプされることにより構成されるものが知られている。
そして、特許文献１では、このインサート取付座を、ホルダの先端に着脱可能に装着されたヘッド部材に形成したインサート着脱式切削工具が提案されている。

特許文献１に開示されたインサート着脱式切削工具には、ホルダ先端の側面に平板状をなすヘッド部材が固定されるとともに、一方の顎部をクランプ方向に向けて弾性変形させる押圧部を有するクランプネジが配置されている。
ここで、ホルダには前記クランプネジが螺着されるネジ孔が形成されるとともに、ヘッド部材の一方の顎部部分には、クランプネジの押圧部が収容される座ぐり部が形成されており、これらネジ孔及び座ぐり部は共通軸を有し、この共通軸が、ホルダの前面と側面との交差軸に関してそれぞれ傾斜するように、つまり、インサート取付座のクランプ方向に対して傾斜するように配置されている。

このインサート着脱式切削工具においては、クランプネジをねじ込むことにより、ヘッド部材をホルダ側に引き込むようにして固定するとともに、クランプネジの押圧部によって座ぐり部を押圧して、一方の顎部をクランプ方向に向けて弾性変形させてインサートをクランプする構成とされている。
特許第２９０２０８５号公報

しかしながら、特許文献１で開示されているインサート着脱式切削工具においては、ネジ孔と座ぐり部とが共通軸を有するように、つまり、ネジ孔の軸線と座ぐり部の中心軸とが一致するように配置されているので、クランプネジを前記ネジ孔に螺着した際に、該クランプネジの軸線と座ぐり部の中心軸とが一致することになり、クランプネジの押圧部と座ぐり部との接触位置が、インサートの配置やクランプネジの締め込み方法等によってばらつくことになる。

ここで、例えば、クランプネジの押圧部と座ぐり部とが、インサート取付座の延びる方向とは反対側、つまり、インサートから離間した位置で接触した場合には、インサートをクランプする力が小さくなって、インサートを強固に固定できなくなるおそれがあった。
また、クランプネジの押圧部と座ぐり部とが、クランプネジを締め込む方向（回転動作の接線方向）がホルダから離間する方向となる部分で接触した場合には、クランプネジを締めこむと、一方の顎部がホルダから離間するように変形することになり、クランプするインサートが傾いてしまうおそれがある。
このように、クランプネジの押圧部と座ぐり部との接触位置がばらつくことで、インサートを強固にクランプして固定することができなくなるといった問題があった。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであって、ヘッド部材に形成された座ぐり部とクランプネジの押圧部との接触位置がばらつくことなく、インサートを確実にクランプすることができるインサート着脱式切削工具を提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本発明は、ホルダの先端に、インサート取付座を備えたヘッド部材が装着され、前記インサート取付座に、切刃を有するインサートがクランプされることにより構成されるインサート着脱式切削工具であって、前記ヘッド部材には、一対の顎部が設けられ、一方の顎部にクランプ面が形成されるとともに他方の顎部に台座面が形成され、これらクランプ面と台座面とが互いに対向するように配置されて前記インサート取付座を構成しており、前記ホルダの先端には、軸部と押圧部とを備えたクランプネジが、前記インサート取付座が延びる方向から見て前記一方の顎部から他方の顎部側へと向かうにしたがい漸次前記ホルダの内側へと向かって前記インサート取付座のクランプ方向に対して傾斜する方向に延びるように配置され、前記ホルダには、前記クランプネジの前記軸部と螺合するネジ孔が穿設されるとともに、該ネジ孔の開口部にはネジ孔よりも大きく開口した凹部が形成されており、前記一方の顎部には座ぐり部が形成され、該座ぐり部と前記凹部とが連接されて前記クランプネジの押圧部を収容する収容部が形成され、
前記ネジ孔の軸線と前記座ぐり部の中心軸とが、互いに斜交するように、前記インサート取付座の延びる方向から見てクランプ方向に対しそれぞれ角度α１、α２をなして交差し、かつそれら角度がα１＞α２の条件を満たすように構成され、前記ネジ孔の前記軸線と前記座ぐり部の前記中心軸とは、前記インサート取付座の延びる方向から見て互いに斜交するとともに、前記インサート取付座の延びる方向及び前記クランプ方向の両方向に対して直交する方向から見て互いに平行又は一致するように配置されていることを特徴としている。

この構成のインサート着脱式切削工具によれば、ヘッド部材に設けられた座ぐり部の中心軸と前記ネジ孔の軸線とが互いに斜交するように構成されているので、ネジ孔に螺着されたクランプネジの軸線と座ぐり部の中心軸とが一致せず、互いに斜交するように配置されることになる。したがって、クランプネジをねじ込んだ場合には、クランプネジの押圧部と座ぐり部とは、クランプネジと座ぐり部とが近接して配置された部分から接触することになり、クランプネジの押圧部と座ぐり部とを適切な位置で確実に接触させることができる。

また、クランプネジが前記インサート取付座が延びる方向から見て前記一方の顎部から他方の顎部側へと向かうにしたがい漸次前記ホルダの内側へと向かうように、前記インサート取付座のクランプ方向に対して傾斜する方向に延びるように配置されるとともに、前記ホルダに前記クランプネジの前記軸部と螺螺合するネジ孔が穿設され、前記ヘッド部の一方の顎部に前記クランプネジの前記押圧部を収容する座ぐり部が形成されているので、このクランプネジによって、ヘッド部材をホルダ側に引き込むようにして固定することもできる。

ここで、前記クランプネジを、前記一方の顎部から他方の顎部側へと向かうにしたがい漸次インサート取付座の延びる方向とは反対側に向かうように、前記クランプ方向に対して傾斜して配置することにより、一方の顎部に形成される座ぐり部がインサート取付座の延びる方向側に配置されることになり、クランプネジをねじ込んだ際にインサートを強固に固定できるとともに、ヘッド部材をホルダ側に向けて引き込むように固定することができる。

また、前記ネジ孔の前記軸線と前記座ぐり部の前記中心軸とを、前記インサート取付座の延びる方向から見て互いに斜交するとともに、前記インサート取付座の延びる方向及び前記クランプ方向に対して直交する方向から見て互いに平行又は一致するように配置することにより、前記クランプネジの押圧部が、座ぐり部のインサート取付座の延びる方向と略平行に配置された部分に接触することになる。したがって、クランプネジの押圧部と座ぐり部とが接触する部分において、クランプネジを締め込む方向（回転動作の接線方向）がインサート取付座の延びる方向と一致することになり、一方の顎部がホルダから離間する方向に変形することがなくなり、インサートを確実にクランプすることができる。

さらに、前記ヘッド部材に、前記クランプ方向から見て互いに交差する方向に延びる第１取付面と第２取付面とを形成し、前記ホルダの先端に、前記第１取付面に当接される第１受け面と、前記第２取付面に当接される第２受け面とを設けて、これら第１受け面及び第２受け面に、前記第１取付面及び前記第２取付面に挿通された固定ネジが螺着される第１固定ネジ孔及び第２固定ネジ孔をそれぞれ穿設し、前記固定ネジによって、前記ヘッド部材が前記ホルダに固定される構成とすることにより、ヘッド部材を固定ネジによって強固に固定することができる。したがって、クランプネジによってヘッド部材とホルダとの固定する必要がなく、インサートのクランプ状態を優先してクランプネジの押圧部と座ぐり部との接触位置を決定することができる。

このように、本発明によれば、ヘッド部材に形成された座ぐり部とクランプネジの押圧部との接触位置がばらつくことなく、インサートを確実にクランプすることができるインサート着脱式切削工具を提供することができる。

本発明の実施形態について、添付した図面を参照にして説明する。図１から図８に、実施形態であるインサート着脱式切削工具を示す。
このインサート着脱式切削工具は、概略四角柱状をなすホルダ１０と、このホルダ１０の先端に装着されるとともに一端側に向けて延びるインサート取付座３６を備えたヘッド部材３０とを有しており、本実施形態では、インサート取付座３６の延びる方向から見てホルダ１０の左側からインサート取付座３６が延びるように配置された、いわゆる左勝手のインサート着脱式切削工具である。

ホルダ１０は、図１、図２に示すように、互いに対向する上面１１及び下面１２と一方の側面１３Ａ（左側面）、他方の側面１３Ｂ（右側面）とを有する概略四角柱状をなしており、その後端側（図１及び図２において左上側）が軸線Ｌに沿って延びるシャンク部１４とされるとともに、ホルダ１０の先端側（図１及び図２において右下側）は、ホルダ１０の上面１１から上方に向けて突出した突出部１５を備え、後述するヘッド部材３０を装着するための装着部１６とされている。

装着部１６には、ホルダ１０の一方の側面１３Ａと平行に延びる平面状をなす第１受け面１７と、この第１受け面１７と直交するとともに軸線Ｌと直交する平面状をなしてホルダ１０の先端面を構成する第２受け面１８と、これら第１受け面１７及び第２受け面１８に直交する平面状をなす第３受け面１９とが形成されている。

第１受け面１７は、一方の側面１３Ａから他方の側面１３Ｂ側に凹んで前記突出部１５の一方の側面１３Ａ側を向く面まで延びるように構成されている。そして、この第１受け面１７には、この第１受け面１７に直交する方向に延びる２つの第１固定ネジ孔２０ａ、２０ｂが穿設されており、軸線Ｌ方向先端側に位置する第１固定ネジ孔２０ａが下側に位置し、軸線Ｌ方向後端側に位置する第１固定ネジ孔２０ｂが上側に位置するように配置されている。

第２受け面１８は、前記第１受け面１７の軸線Ｌ方向先端側で交差するように配置されており、前記突出部１５の先端面よりも後端側に凹むように形成されている。この第２受け面１８には、この第２受け面１８に直交する方向に延びる２つの第２固定ネジ孔２１ａ、２１ｂが穿設されており、これら２つの第２固定ネジ孔２１ａ、２１ｂが、ホルダ１０の上下方向に並ぶように配置されている。

第３受け面１９は、他方の側面１３Ｂ側に凹んだ第１受け面１７と一方の側面１３Ａとの間に配置され、ホルダ１０の軸線Ｌに直交して第１受け面１７と平行に延びる方向を向くように形成されており、この第３受け面１９の軸線Ｌ方向先端側は、前記第２受け面１８と交差している。これにより、前記第２受け面１８は、第１受け面１７と交差する部分と第３受け面１９と交差する部分とを有し、正面視して概略Ｌ字状をなすことになる。

ここで、軸線Ｌ方向先端側に位置する第１固定ネジ孔２０ａと前記第２固定ネジ孔２１ａ、２１ｂは、軸線Ｌに直交して第１受け面１７と平行に延びる方向において、それぞれ異なる位置となるように配置されている。本実施形態では、図１及び図２に示すように、軸線Ｌに直交して第１受け面１７と平行に延びる方向に並ぶように配置された２つの第２固定ネジ孔２１ａ、２１ｂの間に、前記第１固定ネジ孔２０ａが配置されている。

そして、突出部１５には、図３及び図７に示すように、その上面１１から下面１２まで貫通するクランプネジ孔２２が穿設されている。このクランプネジ孔２２は、前記軸線Ｌに対向する側から見て図６及び図７に示すように、クランプネジ孔２２の軸線Ｍが、軸線Ｌに直交して第１受け面１７と平行に延びる直線に対して角度α１で交差し、前記第１受け面１７に対向する側から見て図５に示すように、前記軸線Ｍが、軸線Ｌに対して角度β１で交差し、前記上面１１に対向する側から見て図４に示すように、軸線Ｍが、軸線Ｌに対して角度γ１で交差するように形成されている。

このクランプネジ孔２２の上面開口部には、クランプネジ孔２２よりも大きく開口した凹部２３が形成されており、この凹部２３の一方の側面１３Ａ側は第１受け面１７に開口されている。さらに、この凹部２３の底面２４は、前記クランプネジ孔２２の軸線Ｍに対して直交するように構成されている。

次に、前述した装着部１６に着脱可能に装着されるヘッド部材３０について説明する。このヘッド部材３０には一方側（図１及び図２において左下側）の側面部分から先端側（図１及び図２において右下側）に向けて延びるともに先端側に向けて開口する一対の顎部（上顎部３２、下顎部３３）を備えている。上顎部３２には後述するインサート６０を上方から押圧してクランプするクランプ面３４が設けられ、下顎部３３には前記クランプ面３４と対向配置される台座面３５が設けられており、これらクランプ面３４と台座面３５とがインサート取付座３６を構成している。

ここで、上顎部３２は、下顎部３３との接続部分３７を支点として下顎部３３側に向けて、つまり、クランプ方向に向けて弾性変形可能に構成されている。
また、インサート取付座３６の延びる方向から見て、台座面３５は上方に向けて凸となる逆凸Ｖ字状をなし、押圧面５３は下方に向けて凸となる凸Ｖ字状をなしている。

上顎部３２は、その他方側を向く側面が前記突出部１５の一方の側面１３Ａ側を向く面と概略同一形状をなすように形成されている。
下顎部３３は、インサート取付座３６の延びる方向及び前記クランプ面３４と台座面３５とが対向する方向（クランプ方向）に平行に延びる方形平板状に形成されており、その後端側部分は、他方側に向けて突出して先端側よりも肉厚とされ、第１プレート３８を構成している。

そして、この第１プレート３８に形成された上顎部３２及び下顎部３３の他方側を向く面が、前記ホルダ１０の第１受け面１７と当接される第１取付面３９とされている。なお、第１取付面３９は、上顎部３２部分と下顎部３３部分とで分割されているが同一平面状に形成されている。
第１プレート３８には、前記第１取付面３９と直交する方向に延びるように２つの第１挿通孔４０ａ、４０ｂが形成されている。

また、下顎部３３には、前記第１取付面３９から他方側に向けて突出して、前記第１取付面３９と直交するとともに前記クランプ方向に平行に延びる方形平板状をなす第２プレート４１が形成されている。
第２プレート４１の後端側を向く面が、前記ホルダ１０の第２受け面１８と当接される第２取付面４２とされている。この第２プレート４１には、前記第２取付面４２と直交する方向に延びるように２つの第２挿通孔４３ａ、４３ｂが形成され、これら２つの第２挿通孔４３ａ、４３ｂが前記クランプ方向に並んで配置されている。

また、前記第１プレート３８の下方を向く面は、第１取付面３９及び第２取付面４２とそれぞれ直交する平面状に形成されており、前記ホルダ１０の第３受け面１９と当接される第３取付面４４とされている。この第３取付面４４は、インサート取付座３６の延びる方向において前記第２取付面４２と交差するように構成されており、前記第２取付面４２は、前記第２受け面１８がなすＬ字の鏡像となる概略Ｌ字状をなしている。

そして、上顎部３２には、その上面に開口する座ぐり部４５が形成されている。この座ぐり部４５は、その他方側の部分が第１取付面３９に開口しており、座ぐり部４５の断面は概略半円状をなしている。座ぐり部４５の底面４６は、第１取付面３９から離れるにしたがい漸次下方へと後退するように第１取付面３９に対して傾斜させられており、この底面４６に直交する直線は前記座ぐり部４５がなす半円の中心軸Ｃと平行であり、該中心軸Ｃは、インサート取付座３６の延びる方向から見て第１取付面３９と角度α２で交差し、第１取付面３９と対向する側から見てインサート取付座３６の延びる方向に対して角度β２で交差し、前記クランプ方向から見て第１取付面３９と角度γ２で交差するように構成されている。

このような構成とされたヘッド部材３０が前記ホルダ１０の装着部１６に装着される。ヘッド部材３０は、第１、第２、第３取付面３９、４２、４４と第１、第２、第３受け面１７、１８、１９とがそれぞれ互いに当接するようにして装着部１６に載置され、ホルダ１０の軸線Ｌとインサート取付座３６の延びる方向とが平行となるように、かつ、インサート取付座３６のクランプ方向と軸線Ｌに直交して第１受け面１７と平行に延びる方向とが平行となるように配置される。

第１挿通孔４０ａ、４０ｂに挿通された固定ネジ４７、４７が第１固定ネジ孔２０ａ、２０ｂに螺着されるとともに、第２挿通孔４３ａ、４３ｂに挿通された固定ネジ４７、４７が第２固定ネジ孔２１ａ、２１ｂに螺着されることにより、ヘッド部材３０がホルダ１０に装着され、ホルダ１０の先端の一方側の側面１３Ａ（左側面）にインサート取付座３６が配置されることになる。
ここで、ヘッド部材３０は第２取付面４２と第２受け面１８とが密着することで軸線Ｌ方向位置が固定されており、ヘッド部材３０の後端面とホルダ１０との間には、図４及び図５に示すように、クリアランスδが設けられている。

そして、上顎部３２と突出部１５とが密着することにより、突出部１５の凹部２３と上顎部３２の座ぐり部４５とが連接されて断面円形の収容部４８が形成される。ここで、凹部２３の底面２４に直交するように穿設されたクランプネジ孔２２の軸線Ｍと前記座ぐり部４５の中心軸Ｃとは、前記インサート取付座３６の延びる方向から見てクランプ方向に対してそれぞれ角度α１、α２で交差し、前記インサート取付座３６の延びる方向及びクランプ方向に対して直交する方向から見て軸線Ｌに対してそれぞれ角度β１、β２で交差し、クランプ方向から見て軸線Ｌに対してそれぞれ角度γ１、γ２で交差するように配置されることになる。なお、本実施形態においては、α１＞α２、β１＝β２、γ１＜γ２となるように設定されており、座ぐり部４５の中心軸Ｃとクランプネジ孔２２の軸線Ｍとが互いに斜交するように構成されている。

このクランプネジ孔２２には、インサート取付座３６のクランプ面３４を台座面３５に近接するように上顎部３２をクランプ方向に向けて弾性変形させるクランプ手段としてのクランプネジ５０が螺着される。クランプネジ５０は、外周面に雄ネジが形成された軸部５１と、この軸部５１よりも一段大径とされた円筒状をなす頭部５２とを有し、この頭部５２の軸部５１側を向く面は軸部５１の軸線に対して直交する平面状をなしており、前記座ぐり部４５の底面４６（被押圧面）と接触する押圧面５３とされている。なお、このクランプネジ５０は右回転することでねじ込まれる、いわゆる右ネジである。

次に、このインサート取付座３６にクランプされるインサート６０について説明する。このインサート６０は、超硬合金等の硬質材料により構成されており、その外形が略角棒状に形成されたインサート本体６１とこのインサート本体６１の両端部に配置された切刃部６２とを有する。インサート本体６１は、その長手方向で幅が一定とされ、インサート本体６１の長手方向中央部には上方に突出した凸部６３が備えられている。

そして、凸部６３の上面が被クランプ面６４とされ、この被クランプ面６４は、下側に向けて凹んだ凹Ｖ字状をなしており、凸Ｖ字状をなすクランプ面３４と互いに当接可能に形成されている。また、インサート本体６１の下面１２が着座面６５とされ、この着座面６５は、上側に向けて凹んだ逆凹Ｖ字状をなしており、逆凸Ｖ字状をなす台座面３５と互いに当接可能に形成されている。

インサート本体６１の長手方向の両端上面側に切刃部６２が配置され、この切刃部６２の上面端部には、インサート本体６１の長手方向に直交する方向に延びる切刃６６がそれぞれ形成されており、これらの切刃６６に連なり長手方向の一方の端部及び他方の端部を向く面は切刃６６の逃げ面とされてインサート本体６１の下側に向かうにしたがいインサート本体６１の長手方向の中央部側に近づくように傾斜させられていてポジの逃げ角が与えられている。

また、切刃６６に連なりインサート６０の上面側に延びる面がすくい面とされており、このすくい面は、上面視して切刃６６側に向かうにしたがいインサート本体６１の幅よりも広幅になるような等脚台形状に形成されている。つまり、インサート６０は、その長手方向の中心部に対して対称となるように形成されたドッグボーン形インサートである。

このような構成とされたインサート６０が、ホルダ１０の先端に装着されたヘッド部材３０のインサート取付座３６にクランプされることにより、インサート着脱式切削工具が構成される。
インサート取付座３６にインサート６０が挿入され、台座面３５と着座面６５とが互いに当接するようにしてインサート６０が台座面３５に着座される。この状態でクランプネジ５０をホルダ１０側にねじ込むと、クランプネジ５０の押圧面５３が上顎部３２の座ぐり部４５の底面４６（被押圧面）を押圧することになり、接続部分３７を支点として上顎部３２が下顎部３３に近接するように弾性変形させられる。すると、上顎部３２のクランプ面３４とインサート６０の被クランプ面６４とが当接され、インサート６０を台座面３５側に向けて押圧し、インサート６０が台座面３５とクランプ面３４とによってクランプされて固定される。

この構成のインサート着脱式切削工具は、旋盤又はマシニングセンタ等の工作機械に支持されて、高速に回転するワークにインサート６０が押し付けられた状態でワークに対して相対的に移動させられ、ホルダ１０の先端側から突き出されたインサート６０の切刃６６によってワークの外面や端面を切削するものである。

本実施形態であるインサート着脱式切削工具によれば、ヘッド部材３０の上顎部３２に設けられた座ぐり部４５の中心軸Ｃとホルダ１０の突出部１５に形成されたクランプネジ孔２２の軸線Ｍとが互いに斜交するように構成されているので、図７に示すようにクランプネジ孔２２に螺着されたクランプネジ５０の軸線と座ぐり部４５の中心軸Ｃとが一致せず、互いに斜交するように配置されることになる。

ここで、本実施形態においては、クランプネジ孔２２の軸線Ｍと前記座ぐり部４５の中心軸Ｃとが、前記インサート取付座３６の延びる方向から見てクランプ方向に対してそれぞれ角度α１、α２で交差し、α１＞α２とされているので、クランプネジ５０の押圧面５３と前記座ぐり部４５の底面４６（被押圧面）とは、インサート取付座３６の延びる方向から見て図７に示すように、角度（α１−α２）で交差するように配置されることになる。
したがって、クランプネジ５０をねじ込んだ場合には、クランプネジ５０の押圧面５３と座ぐり部４５の底面４６とが近接するように配置された部分から確実に接触することになる。

そして、クランプネジ孔２２の軸線Ｍと前記座ぐり部４５の中心軸Ｃとが、インサート取付座３６の延びる方向及びクランプ方向に対して直交する方向から見て、軸線Ｌに対してそれぞれ角度β１、β２で交差し、β１＝β２に設定されて互いに一致するように配置されているので、図８に示すようにクランプネジ５０の押圧面５３が、座ぐり部４５のインサート取付座３６の延びる方向に略平行に配置された部分（図８におけるハッチング部分Ｓ）に接触することになる。したがって、クランプネジ５０の頭部５２と座ぐり部４５とが接触する部分において、クランプネジ５０を締め込む方向（回転動作の接線方向）がインサート取付座３６の延びる方向と略一致することになり、上顎部３２に対して、ホルダ１０から離間する方向に力が作用することがなく、インサート６０を確実にクランプすることができる。

また、クランプネジ５０が、上顎部３２から下顎部３３側へと向かうにしたがい漸次インサート取付座３６の延びる方向とは反対側に向かうようにクランプ方向に対して傾斜して配置されているので、座ぐり部４５がインサート取付座３６の延びる方向側に配置されることになり、クランプネジ５０をねじ込んだ際にインサート６０を確実にクランプして強固に固定することができる。

さらに、ヘッド部材３０には、前記クランプ方向から見て互いに交差する方向に延びる第１取付面３９と第２取付面４２とが形成され、前記ホルダ１０の先端に、前記第１取付面３９に当接される第１受け面１７と、前記第２取付面４２に当接される第２受け面１８とが設けられており、これら第１受け面１７及び第２受け面１８に、前記第１取付面３９及び前記第２取付面４２に挿通された固定ネジ４７が螺着される第１固定ネジ孔２０ａ、２０ｂ及び第２固定ネジ孔２１ａ、２１ｂがそれぞれ穿設され、固定ネジ４７によって、前記ヘッド部材３０が前記ホルダ１０に固定される構成とされているので、固定ネジ４７によって、ヘッド部材３０を軸線Ｌ方向後端側に、かつ、他方の側面１３Ｂ側に引きこむようにして強固に固定することができる。よって、クランプネジ５０によってヘッド部材３０とホルダ１０とを固定する必要がなく、インサート取付座３６におけるインサート６０のクランプ状態を優先して、クランプネジ５０の頭部５２と座ぐり部４５との接触位置を決定することができ、インサート６０を確実にクランプすることができる。

また、第１受け面１７の軸線Ｌ方向先端側に穿設された第１固定ネジ孔２０ａと第２受け面１８に穿設された第２固定ネジ孔２１ａ、２１ｂとが、クランプ方向において、それぞれ異なる位置となるように配置されているので、前記第１固定ネジ孔２０ａと第２固定ネジ孔２１ａ、２１ｂとがホルダ１０内で交差することがなく、これらに螺着される固定ネジ４７のネジ長さを長くすることができる。また、ホルダ１０先端側に配置した第１固定ネジ孔２０ａ及びホルダ１０の上面１１側に配置した第２固定ネジ孔２１ａにそれぞれ固定ネジ４７をねじ込むことにより、インサート６０により近い位置でヘッド部材３０を固定することができる。
さらに、クランプネジ孔２２が軸線Ｌ及びクランプ方向に対して傾斜するように穿設されているので、これら第１固定ネジ孔２０ａ、２０ｂ及び第２固定ネジ孔２１ａ、２１ｂとの干渉を防止することができる。

また、ホルダ１０の装着部１６に、ホルダ１０の軸線Ｌに直交して第１受け面１７と平行に延びる方向を向くように形成された第３受け面１９が形成されるとともに、ヘッド部材３０にこの第３受け面１９と当接される第３取付面４４が形成されているので、切削加工時にインサート６０に作用する切削抵抗の主分力を第３受け面１９で受けることができ、切削抵抗によるヘッド部材３０の位置ずれを防止して、切削加工を寸法精度良く行うことができる。

また、第３受け面１９が、軸線Ｌ方向先端側において前記第２受け面１８と交差するように形成されているので、切削抵抗の主分力を第３受け面１９で受けることができるとともに、切削抵抗の背分力を第２受け面１８で受けることができる。よって、切削抵抗によるヘッド部材３０の位置ずれを確実に防止することができる。

次に、本発明の参考例について説明する。図９から図１６に、本発明の参考例であるインサート着脱式切削工具を示す。
このインサート着脱式切削工具においては、概略四角柱状をなすホルダ１０と、一端側に向けて延びるインサート取付座３６を備えたヘッド部材３０とを有しており、インサート取付座３６の延びる方向から見てホルダ１０の右側からインサート取付座３６が延びるように配置された、いわゆる右勝手のインサート着脱式切削工具である。

ホルダ１０は、図９、図１０に示すように、互いに対向する上面１１及び下面１２と一方の側面１３Ａ（右側面）、他方の側面１３Ｂ（左側面）とを有する概略四角柱状をなしており、その後端側（図１及び図２において右上側）が軸線Ｌに沿って延びるシャンク部１４とされるとともに、ホルダ１０の先端側（図１及び図２において左下側）は、ホルダ１０の上面１１から上方に向けて突出した突出部１５を備え、後述するヘッド部材３０を装着するための装着部１６とされている。

この突出部１５には、図１１及び図１５に示すように、その上面１１から下面１２まで貫通するクランプネジ孔２２が穿設されている。このクランプネジ孔２２は、前記軸線Ｌに対向する側から見て図１４及び図１５に示すように、クランプネジ孔２２の軸線Ｍが、ホルダ１０の軸線Ｌに直交して第１受け面１７に平行に延びる直線に対して角度α１で交差し、前記第１受け面１７に対向する側から見て図１３に示すように、軸線Ｍが軸線Ｌに対して角度β１で交差し、前記上面１１に対向する側から見て図１２に示すように、クランプネジ孔２２の軸線Ｍがホルダ１０の軸線Ｌに対して角度γ１で交差するように形成されている。
このクランプネジ孔２２の上方開口部には、クランプネジ孔２２よりも大きく開口した凹部２３が形成されており、この凹部２３の一方の側面１３Ａ側は第１受け面１７に開口されている。さらに、この凹部２３の底面２４は、前記クランプネジ孔２２の軸線Ｍに対して直交するように構成されている。

ヘッド部材３０は、一方側（図９及び図１０において右下側）の側面部分から先端側（図９及び図１０において左下側）に向けて延びるともに先端側に向けて開口する一対の顎部（上顎部３２、下顎部３３）を備えている。上顎部３２にはインサート６０を上方から押圧してクランプするクランプ面３４が設けられ、下顎部３３には前記クランプ面３４と対向配置される台座面３５が設けられており、これらクランプ面３４と台座面３５とがインサート取付座３６を構成している。ここで、上顎部３２は、下顎部３３との接続部分３７を支点としてクランプ方向に向けて弾性変形可能に構成されている。

そして、上顎部３２には、その上面に開口する座ぐり部４５が形成されている。この座ぐり部４５は、その他方側の部分が第１取付面３９に開口しており、座ぐり部４５の断面は概略半円状をなしている。座ぐり部４５の底面４６は、第１取付面３９から離れるにしたがい漸次下方へと後退するように第１取付面３９に対して傾斜させられており、この底面４６に直交する直線は前記座ぐり部４５がなす半円の中心軸Ｃと一致し、該中心軸Ｃは、インサート取付座３６の延びる方向から見て第１取付面３９と角度α２で交差し、第１取付面３９と対向する側から見てインサート取付座３６の延びる方向に対して角度β２で交差し、前記クランプ方向から見て第１取付面３９と角度γ２で交差するように構成されている。

ヘッド部材３０が前記ホルダ１０の装着部１６に装着され、ホルダ１０の先端の一方側の側面１３Ａ（右側面）にインサート取付座３６が配置されることになる。
そして、上顎部３２と突出部１５とが密着することにより、突出部１５の凹部２３と上顎部３２の座ぐり部４５とが連接されて断面円形の収容部４８が形成される。ここで、凹部２３の底面２４に直交するように穿設されたクランプネジ孔２２の軸線Ｍと前記座ぐり部４５の中心軸Ｃとは、前記インサート取付座３６の延びる方向から見てクランプ方向に対してそれぞれ角度α１、α２で交差し、前記インサート取付座３６の延びる方向及びクランプ方向に対して直交する方向から見て軸線Ｌに対してそれぞれ角度β１、β２で交差し、クランプ方向から見て軸線Ｌに対してそれぞれ角度γ１、γ２で交差するように配置されることになる。なお、本実施形態においては、α１＞α２、β１＜β２、γ１＜γ２となるように設定されており、座ぐり部４５の中心軸Ｃとクランプネジ孔２２の軸線Ｍとが互いに斜交するように構成されている。

このクランプネジ孔２２には、インサート取付座３６のクランプ面３４を台座面３５に近接するように上顎部３２をクランプ方向に向けて弾性変形させるクランプ手段としてのクランプネジ５０が螺着される。クランプネジ５０は、外周面に雄ネジが形成された軸部５１と、この軸部５１よりも一段大径とされた円筒状をなす頭部５２とを有し、この頭部５２の軸部５１側を向く面は軸部５１の軸線に対して直交する平面状をなしており、前記座ぐり部４５の底面４６（被押圧面）に接触する押圧面５３とされている。なお、このクランプネジ５０は右回転することでねじ込まれる、いわゆる右ネジである。

本参考例であるインサート着脱式切削工具によれば、ヘッド部材３０の上顎部３２に設けられた座ぐり部４５の中心軸Ｃとホルダ１０の突出部１５に形成されたクランプネジ孔２２の軸線Ｍとが互いに斜交するように構成されており、インサート取付座３６の延びる方向から見てクランプ方向に対してそれぞれα１、α２で交差し、α１＞α２に設定されるとともに、インサート取付座３６の延びる方向及びクランプ方向に対して直交する方向から見て、軸線Ｌに対してそれぞれ角度β１、β２で交差し、β１＜β２に設定されているので、図１６に示すようにクランプネジ５０の押圧面５３が、座ぐり部４５の軸線Ｌ方向先端側の部分（図１６におけるハッチング部分Ｓ）に接触することになる。

したがって、クランプネジ５０の頭部５２と座ぐり部４５とが接触する部分において、クランプネジ５０を締め込む方向（回転動作の接線方向）がホルダ１０側に近接する方向となり、上顎部３２をホルダ１０側に引き込むように固定することができる。また、インサート６０に近い位置で上顎部３２を押圧でき、インサート６０を確実にクランプして強固に固定することができる。

以上、本発明の実施形態であるインサート着脱式切削工具について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、クランプネジを、頭部の軸部側を向く面が軸部の軸線に対して直交する平面状に形成されたものとして説明したが、これに限定されることはなく、軸部側に向かうにしたがい外径が漸次小さくなるテーパ状をなしていてもよい。
また、座ぐり部の底面に直交する直線が座ぐり部の中心軸Ｃと平行に配置されるように構成されたものとして説明したが、これに限定されることはなく、座ぐり部の底面がテーパ状に形成されたものであってもよい。

また、クランプネジと座ぐり部との接触位置を図８又は図１６のハッチング部分としたものとして説明したが、これらに限定されることはなく、接触位置は、切削条件やホルダ、ヘッド部材の形状等を考慮して適宜設定することができる。例えば、実施形態のように左勝手の切削工具であってもクランプネジを左ネジとして、クランプネジと座ぐり部との接触位置をインサート取付座近傍となるように構成することで、参考例と同様の効果を奏することができる。

また、ホルダの第１受け面と第２受け面とが互いに直交するように構成されたものとして説明したが、これに限定されることはなく、斜交するように配置されたものであってもよい。
さらに、台座面及び押圧面をそれぞれ凸Ｖ字状をなすものとして説明したが、これに限定されることはなく、これら台座面及び押圧面が平面状に形成されていてもよいし、凹Ｖ字状に形成されていてもよい。
インサートの形状についても、本実施形態に限定されることはなく、他の形状のインサートであってもよい。

本発明の実施形態であるインサート着脱式切削工具を示す斜視図である。図１に示すインサート着脱式切削工具の分解斜視図である。図１に示すインサート着脱式切削工具のホルダの上面図である。図１に示すインサート着脱式切削工具のインサート取付座周辺の上面図である。図４に示すインサート取付座周辺の側面図である。図４に示すインサート取付座周辺の正面図である。図５におけるＸ−Ｘ断面図である。図１に示すインサート着脱式切削工具において座ぐり部におけるクランプネジの接触部分を示す説明図である。本発明の参考例であるインサート着脱式切削工具を示す斜視図である。図９に示すインサート着脱式切削工具の分解斜視図である。図９に示すインサート着脱式切削工具のホルダの上面図である。図９に示すインサート着脱式切削工具のインサート取付座周辺の上面図である。図１２に示すインサート取付座周辺の側面図である。図１２に示すインサート取付座周辺の正面図である。図１３におけるＸ−Ｘ断面図である。図９に示すインサート着脱式切削工具において座ぐり部におけるクランプネジの接触部分を示す説明図である。

符号の説明

１０ホルダ
１７第１受け面
１８第２受け面
２０ａ、２０ｂ第１固定ネジ孔
２１ａ、２１ｂ第２固定ネジ孔
２２クランプネジ孔（ネジ孔）
３０ヘッド部材
３２一方の顎部
３３他方の顎部
３４クランプ面
３５台座面
３６インサート取付座
３９第１取付面
４２第２取付面
４５座ぐり部
４７固定ネジ
５０クランプネジ
５１軸部
５２頭部（押圧部）
６０インサート
６６切刃

Claims

ホルダの先端に、インサート取付座を備えたヘッド部材が装着され、前記インサート取付座に、切刃を有するインサートがクランプされることにより構成されるインサート着脱式切削工具であって、
前記ヘッド部材には、一対の顎部が設けられ、一方の顎部にクランプ面が形成されるとともに他方の顎部に台座面が形成され、これらクランプ面と台座面とが互いに対向するように配置されて前記インサート取付座を構成しており、
前記ホルダの先端には、軸部と押圧部とを備えたクランプネジが、前記インサート取付座が延びる方向から見て前記一方の顎部から他方の顎部側へと向かうにしたがい漸次前記ホルダの内側へと向かって前記インサート取付座のクランプ方向に対して傾斜する方向に延びるように配置され、
前記ホルダには、前記クランプネジの前記軸部と螺合するネジ孔が穿設されるとともに、該ネジ孔の開口部にはネジ孔よりも大きく開口した凹部が形成されており、
前記一方の顎部には座ぐり部が形成され、該座ぐり部と前記凹部とが連接されて前記クランプネジの押圧部を収容する収容部が形成され、
前記ネジ孔の軸線と前記座ぐり部の中心軸とが、互いに斜交するように、前記インサート取付座の延びる方向から見てクランプ方向に対しそれぞれ角度α１、α２をなして交差し、かつそれら角度がα１＞α２の条件を満たすように構成され、
前記ネジ孔の前記軸線と前記座ぐり部の前記中心軸とは、前記インサート取付座の延びる方向から見て互いに斜交するとともに、前記インサート取付座の延びる方向及び前記クランプ方向の両方向に対して直交する方向から見て互いに平行又は一致するように配置されていることを特徴とするインサート着脱式切削工具。
前記クランプネジは、前記一方の顎部から他方の顎部側へと向かうにしたがい漸次インサート取付座の延びる方向とは反対側に向かうように、前記インサート取付座の延びる方向に対して傾斜して配置させられていることを特徴とする請求項１に記載のインサート着脱式切削工具。
前記ヘッド部材には、前記クランプ方向から見て互いに交差する方向に延びる第１取付面と第２取付面とが形成され、
前記ホルダの先端には、前記第１取付面に当接される第１受け面と、前記第２取付面に当接される第２受け面とが設けられており、これら第１受け面及び第２受け面には、前記第１取付面及び前記第２取付面に挿通された固定ネジが螺着される第１固定ネジ孔及び第２固定ネジ孔がそれぞれ穿設され、
前記固定ネジによって、前記ヘッド部材が前記ホルダに固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のインサート着脱式切削工具。