JP5272682B2 - インサート着脱式正面フライス - Google Patents
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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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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 (4)
- 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。
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