JP5272682B2

JP5272682B2 - インサート着脱式正面フライス

Info

Publication number: JP5272682B2
Application number: JP2008302372A
Authority: JP
Inventors: 俊賀渡部
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2008-11-27
Filing date: 2008-11-27
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2028-11-27
Also published as: JP2010125551A

Description

本発明は、軸線回りに回転される略円盤状の工具本体の先端部外周に形成されたインサート取付座に、インサートがインサート調整用のクサビ部材によって位置調整されて、インサート固定用のクサビ部材によって着脱可能に取り付けられたインサート着脱式正面フライス（以下、正面フライスと称する。）に関するものである。

この種の正面フライスとしては、例えば特許文献１及び２に記載されたようなものが提案されている。すなわち、この公報記載の正面フライスにおいては、軸線回りに回転される略円盤状の工具本体の先端部外周に複数のインサート取付座が形成され、これらインサート取付座に、切刃を備えたインサートが、その切刃を工具本体の先端外周側に突出させて着座させられて、このインサート取付座の工具回転方向側に隣接して形成された凹所に挿入されてネジ止めされるインサート固定用クサビ部材により押圧固定されている。また、インサート取付座の上記軸線方向後端側に隣接して形成された凹所には、インサート調整用のクサビ部材がやはりネジ止めによって挿入されていて、このインサート調整用クサビ部材をねじ込んでインサートを前進させることにより、上記切刃の軸線方向の位置が調整されるようになされている。
特開２００３−１１０１５２号公報特開平１０−１５１５１４号公報

ところで、近年の切削加工の高能率化の要求に伴い、このような正面フライスによる切削加工においても、その工具本体の回転を高速化して切削速度を上げ、加工時間を短縮することが求められるようになってきており、場合によっては工具本体を毎分数万回転で回転させるようなことも多くなってきている。
ところが、このような超高回転で工具本体を回転させると、工具本体に着脱可能に取り付けられた上記インサートや固定用、調整用のクサビ部材、あるいはこれらのネジ止め用のクランプネジに作用する遠心力の影響が無視できなくなり、特に他の部品よりも重量の大きいクサビ部材が抜け外れて飛び出してしまうおそれがある。

そこで、上記従来の正面フライスでは、工具本体における固定用、調整用のクサビ部材に隣接する箇所にネジ孔が形成され、該ネジ孔にねじ込まれるストッパーネジの頭部によって、固定用、調整用のクサビ部材の上面部分を係止して、クサビ部材の飛び出しを防止するようにしている。
ところが、工具本体を長時間にわたって超高速回転させた際には、ストッパーネジの螺合に緩みが生じることがあり、該ストッパーネジ自体がその重量によって飛び出してしまうおそれがあった。また、これを防止するには、定期的に正面フライスの回転を停止させて、ストッパーネジを締め直す必要があり、作業効率が低下するという問題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、超高速回転時における部品の飛び出しを確実に防止することが可能な正面フライスを提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、この発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係るインサート着脱式正面フライスは、軸線回りに回転される略円盤状の工具本体の先端部外周に形成されたインサート取付座に、切刃を備えたインサートが着脱可能に装着されるとともに、前記工具本体の周方向において前記インサート取付座に隣接して形成された第１の凹所には、前記インサートを押圧固定するインサート固定クサビが取り付けられ、かつ、前記インサート取付座の前記軸線方向後端側に隣接して形成された第２の凹所に、前記インサートを前記軸線方向先端側に向かって押圧して前記切刃の位置を調整するインサート調整クサビが取り付けらたインサート着脱式正面フライスにおいて、前記インサート固定クサビ及び前記インサート調整クサビの少なくとも一方に、前記軸線方向に向けて延びる貫通孔が形成されるとともに、前記工具本体には前記貫通孔と連通するようにして前記軸線方向に凹み、前記工具本体の径方向外周側に孔内壁面を有する止め孔が形成され、前記貫通孔に圧入されるピン部材の一端側が前記止め孔に挿入されることで、前記インサート固定クサビ及び前記インサート調整クサビの少なくとも一方が前記工具本体に係止可能とされていることを特徴とする。

このような特徴のインサート着脱式正面フライスによれば、工具本体の径方向外周側に孔内壁面を有する止め孔に一端側が挿入されたピン部材によってインサート固定クサビ及びインサート調整クサビの少なくとも一方が工具本体の径方向外周側に確実に係止される。また、ピン部材は前記軸線方向に延びる貫通孔に圧入されて上記クサビと一体とされているため、高速回転時の遠心力によってピン部材のみが工具本体から飛び出してしまうこともない。さらに、高速回転時の遠心力がピン部材の抜け出る方向に直接的に作用することがないため、この遠心力によってピン部材が抜け出るのをより確実に防止することができる。

また、本発明に係るインサート着脱式正面フライスは、前記止め孔が、前記工具本体径方向に延びる長孔状に形成されていることを特徴とする。

これにより、インサート固定クサビ又はインサート調整クサビを移動させる際に、ピン部材の動きが止め孔によって妨げられることがないため、インサートの固定や該インサートの切刃位置の調整を円滑に行うことが可能となる。

さらに、本発明に係るインサート着脱式正面フライスは、前記インサート調整クサビの前記貫通孔に圧入された前記ピン部材の他端側が、前記インサート固定クサビに当接することで、前記ピン部材の前記押圧方向への移動が制限されることを特徴とする。
これにより、ピン部材が抜け出ようとしてもインサート固定クサビに阻止されるため、ピン部材が工具本体から抜け出るのを確実に防止することが可能となる。

また、本発明に係るインサート着脱式正面フライスにおいては、前記ピン部材は、その長手方向に直交する断面Ｃ字状をなすスプリングピンであることを特徴とする。
これによって、ピン部材を強固に貫通孔に圧入して固定することができ、該ピン部材とインサートとの一体性を高めることが可能となる。

本発明のインサート着脱式正面フライスによれば、ピン部材をクサビに圧入するとともに工具本体の止め孔に嵌合させることによりクサビを工具本体に係止可能とすることで、高速回転時における部品の飛び出しを確実に防止することが可能となる。

以下本発明のインサート着脱式正面フライスの実施の形態について、図１から図４を参照して詳細に説明する。図１は実施形態に係るインサート着脱式正面フライスの斜視図、図２は実施形態に係るインサート着脱式正面フライスの正面図、図３は実施形態に係るインサート着脱式正面フライスの縦断面図、図４はインサート着脱式正面フライスの要部を示す図である。

図１に示すように、インサート着脱式正面フライス２０は、軸線Ｏを中心とした外形略円盤状をなしていて、先端側（図１において下側）が一段拡径するように形成された工具本体１を有しており、該工具本体１の後端側（図１において上側）が工作機械の主軸に取り付けられて軸線Ｏ周りに工具回転方向Ｔに回転されることにより加工物の切削加工に使用される。

図１及び図２に示すように、工具本体１の拡径した先端部の外周には、周方向に間隔をあけて複数（本実施形態においては図２に示すように５つ、ただし、図１では１つしか示されていない。）のインサートポケット２が形成されており、このインサートポケット２の工具回転方向Ｔ後方側にはインサート取付座３が形成されてインサート４が着座させられている。

また、このインサート取付座３の工具回転方向Ｔ前方側のインサートポケット２内周部には第１の凹所５が、またインサート取付座３の軸線Ｏ方向後端側には第２の凹所６が、それぞれインサート取付座３に隣接して該インサート取付座３側と工具本体１の外周側とに開口するように形成されている。
そして、上記第１の凹所５にはインサート固定クサビ７が、また第２の凹所６にはインサート調整クサビ８が、両端部に雄ネジ部を有してこれらインサート固定クサビ７、インサート調整クサビ８と工具本体１とにねじ込まれるクランプネジ９、９によって取り付けられている。

ここで、上記インサート４は、例えば超硬合金等の硬質材料により形成されて、略平行四辺形の平板状をなし、詳しくは図３に示すように、そのすくい面４Ａとされる上面の１の鋭角コーナ部にダイヤモンドやＣＢＮ焼結体が配設されて切刃４Ｂが形成され、上記すくい面４Ａを工具回転方向Ｔ側に向けるとともにこの切刃４Ｂを工具本体１の先端外周側に突出させて、上記インサート取付座３に着座させられて着脱可能に装着される。

また、上記インサート固定クサビ７は、詳しくは図４に示すように、クランプネジ９をねじ込むことによって第１の凹所５内の工具内周側に押し込まれることにより、その工具回転方向Ｔ後方側を向く側面がインサート４の上記すくい面４Ａの内周側を押圧してインサート４をインサート取付座３に固定するようになっている。

一方、上記インサート調整クサビ８は、略直方体状をなしており、上記第２の凹所６に取り付けられた状態で工具外周側に向けられるその上面８Ａには、図４に示すように、上記クランプネジ９の一端の雄ネジ部がねじ込まれるネジ孔８Ｂが形成されている。
また、この取付状態において工具先端のインサート取付座３側に向けられる前側面８Ｃには、上記ネジ孔８Ｂの貫通方向に沿って上面８Ａ側に向かうに従いこの貫通方向に平行な前側面８Ｃに対して漸次隆起する傾斜側面８Ｄを有する三角形平板状のクサビ部８Ｅが一体に形成されている。
このインサート調整クサビ８は、上述のような姿勢で第２の凹所６に挿入されてクランプネジ９により取り付けられ、このとき図３に示すように上記クサビ部８Ｅの傾斜側面８Ｄがインサート４の上記切刃４Ｂとは反対側の傾斜した側面４Ｃに密着し、この状態からクランプネジ９をさらにねじ込むことによってインサート４が工具先端側に押圧され、上記切刃４Ｂの軸線Ｏ方向の位置が調整される。

一方、本実施形態のインサート調整クサビ８には、詳しくは図４に示すように、クサビ部８Ｅから見て工具回転方向Ｔ前方側寄りの位置に、クサビ部８Ｅが形成される前側面８Ｃと、該前側面８Ｃの反対側に位置する後側面８Ｆとをこれら前後側面８Ｃ、８Ｆに垂直に連通する貫通孔１０が、インサート調整クサビ８の上面８Ａに平行に形成されている。
また、これに対応するようにして、第２の凹所６の工具先端のインサート取付座３側に向けられて前記後側面８Ｆに密着する面には、図１及び図３に示すように、インサート調整クサビ８が取り付けられた取付状態で貫通孔１０と連通する止め孔１１が形成されている。この止め孔１１は、前記取付状態においてネジ孔８Ｂの貫通方向に平行に、即ち工具本体１の径方向に向けて延びる長孔状に開口していて、その径方向外周側には内周側を向く孔壁面１１Ａが形成されている。
そして、上記貫通孔１０に前側面８Ｃ側よりピン部材１２が圧入されるとともに、貫通孔１０を挿通して後側面８Ｆから突出したピン部材１２の一端側が上記止め孔１１に挿入されることにより、インサート調整クサビ８が工具本体１に係止可能とされている。

また、このようにピン部材１２が取り付けられた状態においては、図１及び図４に示すように、ピン部材１２における止め孔１１に嵌合される一端側とは反対側の他端側はインサート固定クサビ７の軸線Ｏ方向後端側を向く面７Ａと対向状態とされている。なお、ピン部材１２の長さは、こうして対向する他端をインサート固定クサビ７に当接させても、一端が止め孔１１内に残るようにされている。

なお、本実施形態においては、上記ピン部材１２として、その長手方向に直交する断面形状がＣ字型のスプリングピンを採用している。このスプリングピンはＣ字の開口部分を狭めて縮径させた状態で貫通孔１０及び止め孔１１に挿入され、その後、拡径して該スプリングピンの外周側面が貫通孔１０及び止め孔１１の内周壁面に密着することにより、圧入、嵌合が行われるようになっている。

このように構成された正面フライスにおいては、たとえ工具本体１を超高速で回転させて切削を行った際に、その遠心力によってインサート調整クサビ８が第２の凹所６から抜け外れようとしても、貫通孔１０に圧入されたピン部材１２が止め孔１１に挿入されてインサート調整クサビ８の径方向外周側への移動を拘束することになり、これによってインサート調整クサビ８の飛び出しを防止することができる。
さらに、ピン部材１２は貫通孔１０に圧入されてインサート調整クサビ８と一体とされていることから、高速回転時の遠心力によってピン部材１２のみが工具本体１から飛び出してしまうこともない。
これによって、高速回転時における部品の飛び出しを確実に防止することが可能となる。

また、インサート調整クサビ８の貫通孔１０が、該インサート調整クサビ８の押圧方向に向けて、即ち工具本体１の軸線Ｏ方向に向けて形成されていることから、ピン部材１２は高速回転時の遠心力が作用する工具径方向から傾斜した向きに圧入され、遠心力がそのままピン部材１２の抜け出る方向に直接的に作用することがないため、該遠心力によってピン部材１２が抜け出るのをより確実に防止することができる。
なお、上記止め孔１１は、ネジ孔８Ｂの貫通方向、即ち工具本体１の径方向に延びるように長孔状に形成されていることから、クランプネジ９をねじ込んでインサート調整クサビ８を移動させる際にピン部材１２の動きが止め孔１１によって妨げられることがない。よって、インサート４の切刃４Ｂの位置の調整を円滑に行うことが可能となる。

さらに、本実施形態のインサート着脱式正面フライス２０においては、ピン部材１２の他端側がインサート固定クサビ７の軸線Ｏ方向後端側を向く面７Ａと対向状態とされていることから、ピン部材１２のインサート調整クサビ８の押圧方向への移動が制限される。
即ち、ピン部材１２が貫通孔１０から抜け出ようとしてもインサート固定クサビ７に当接してその移動が阻止されるため、該ピン部材１２が工具本体１から飛び出すのを確実に防止することが可能となる。そして、ピン部材１２の長さがこうしてインサート固定クサビ７に当接しても一端側が止め孔１１内に残る長さとされているので、この状態でもインサート調整クサビ８の飛び出しを防ぐことができる。

さらにまた、特にピン部材１２としてスプリングピンを採用したことから、ピン部材１２を強固に貫通孔１０に圧入、嵌合することができ、該ピン部材１２とインサート調整クサビ８との一体性を高めることができるとともに、より確実にインサート調整クサビ８を工具本体１に係止することが可能となる。

以上、本発明の実施の形態であるインサート着脱式正面フライス２０について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、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、本実施形態では、上述のようにインサート調整クサビ８をピン部材１２により係止可能とする場合について説明したが、このようなピン部材１２をインサート固定クサビ７に形成した貫通孔及び工具本体１に形成されたこの貫通孔に連通する止め孔に圧入、嵌合させることにより、インサート固定クサビ７を工具本体１に係止可能としてもよい。
また、インサート調整クサビ８及びインサート固定クサビ７のいずれかのみならず、双方を工具本体１に係止可能とした構成であってもよい。

実施形態に係るインサート着脱式正面フライスの斜視図である。実施形態に係るインサート着脱式正面フライスの正面図である。実施形態に係るインサート着脱式正面フライスの縦断面図である。インサート着脱式正面フライスの要部を示す図である。

符号の説明

１工具本体
２インサートポケット
３インサート取付座
４インサート
５第１の凹所
６第２の凹所
７インサート固定クサビ
７Ａ後端側を向く面
８インサート調整クサビ
８Ａ上面
８Ｂネジ孔
８Ｃ前側面
８Ｄ傾斜側面
８Ｅクサビ部
８Ｆ後側面
９クランプネジ
１０貫通孔
１１止め孔
１１Ａ孔壁面
１２ピン部材

Claims

軸線回りに回転される略円盤状の工具本体の先端部外周に形成されたインサート取付座に、切刃を備えたインサートが着脱可能に装着されるとともに、
前記工具本体の周方向において前記インサート取付座に隣接して形成された第１の凹所には、前記インサートを押圧固定するインサート固定クサビが取り付けられ、かつ、前記インサート取付座の前記軸線方向後端側に隣接して形成された第２の凹所に、前記インサートを前記軸線方向先端側に向かって押圧して前記切刃の位置を調整するインサート調整クサビが取り付けらたインサート着脱式正面フライスにおいて、
前記インサート固定クサビ及び前記インサート調整クサビの少なくとも一方に、前記軸線方向に向けて延びる貫通孔が形成されるとともに、前記工具本体には前記貫通孔と連通するようにして前記軸線方向に凹み、前記工具本体の径方向外周側に孔内壁面を有する止め孔が形成され、
前記貫通孔に圧入されるピン部材の一端側が前記止め孔に挿入されることで、前記インサート固定クサビ及び前記インサート調整クサビの少なくとも一方が前記工具本体に係止可能とされていることを特徴とするインサート着脱式正面フライス。
前記止め孔が、前記工具本体径方向に延びる長孔状に形成さ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正面フライス。
前記インサート調整クサビの前記貫通孔に圧入された前記ピン部材の他端側が、前記インサート固定クサビに当接することで、前記ピン部材の前記押圧方向への移動が制限されることを特徴とする請求項２に記載のインサート着脱式正面フライス。
前記ピン部材は、その長手方向に直交する断面Ｃ字状をなすスプリングピンであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のインサート着脱式正面フライス。