JP5971577B2 - 刃先調整機構 - Google Patents

Description

本発明は、刃先交換式切削工具のための刃先調整機構に関する。特に、本発明は、刃先交換式切削工具の工具ボデーに着脱自在に取り付けられる切削インサートにおける切れ刃の位置を調整するために用いられる刃先調整機構に関する。

刃先交換式切削工具には、切削インサートの刃先位置（切れ刃の位置）を調整するための刃先調整機構が設けられる場合がある。特に、複数の切削インサートを備える正面フライスなどの回転切削工具においては、各々の切削インサートの刃先位置、すなわち各切れ刃の突き出し量を揃えるために刃先調整機構が必要とされることが多い。なぜなら、複数の切削インサートが切削に関与することから、各切れ刃の突き出し量にばらつきがあると仕上げ面や切れ刃寿命に悪影響を及ぼすからである。こういった各切れ刃の突き出し量のばらつきは、一つには切削インサートや工具ボデーの製造上の寸法誤差に起因するものである。

特許文献１には刃先調整機構の一例が開示されている。特許文献１では、軸線周りに回転させられる工具ボデーの先端外周部に切削インサートが取り付けられる切削工具において、この切削インサートの工具先端側の正面切れ刃の位置を調整するために刃先調整機構が適用されている。切削インサートは、該切削インサートよりも工具回転方向前方に取り付けられる固定用楔部材により工具ボデーのインサート取付座の底壁面に対して押圧されて固定される。切削インサートが取り付けられるインサート取付座よりも工具回転方向前方に第１凹所が形成される。第１凹所はその奥側に向けて漸次幅が狭くなるように形成されていて、固定用楔部材が挿入可能に形成されている。ブロック状の固定用楔部材には第１ねじ穴が設けられていて、一方で、工具ボデーの第１凹所に第１ねじ穴とは逆向きにねじれるように第２ねじ穴が形成されている。第１ねじ穴及び第２ねじ穴には、これらの第１及び第２ねじ穴に螺合する雄ねじ部を両端部にそれぞれ備えたねじがねじ込まれている。このねじを回転させて固定用楔部材を工具ボデーの第１凹所の内周側つまり奥に押し込むことで、切削インサートを押圧することができる。このように切削インサートが固定され得るインサート取付座の工具後端側には第２凹所が設けられ、ここに刃先調整部材としての調整用楔部材が挿入される。ブロック状の調整用楔部材には第３ねじ穴が設けられていて、一方で、工具ボデーの第２凹所に第３ねじ穴とは逆向きにねじれるように第４ねじ穴が形成されている。第３ねじ穴及び第４ねじ穴には、これらの第３及び第４ねじ穴に螺合する雄ねじ部を両端部にそれぞれ備えたねじがねじ込まれている。このねじを回転させることで、調整用楔部材を第２凹所の奥に押し込み、これにより調整用楔部材はインサート取付座の切削インサートを工具先端側に押圧することができる。その結果、工具ボデーのインサート取付座に固定されている切削インサートの切れ刃の位置は微調整される。これによって、製造上の誤差に起因する各切削インサートの刃先位置のずれを解消することができる。

また、特許文献２は、２つの調整機構を備えた正面フライスを開示する。この正面フライスでは、フライス本体の凹部に、切れ刃を有するロケータが取り付けられる。フライス本体とロケータとの間には、ロケータの上下方向位置調整機構と、ロケータの傾き調整機構とが備えられている。これらの調整機構はそれぞれカム機構を用いている。特許文献２の記載によれば、フライス本体をフライス盤に固定した後、これら２つの調整機構でロケータを強制的に微動させることで、切れ刃の上下方向位置及び傾き状態を高精度で（１μｍの単位で）調整しようとする。

特開２００１−２４６５１５号公報 特開昭５８−６６６１１号公報

ところで、刃先交換式切削工具の分野においては、切削によって摩耗した切削インサートに対して研削加工を施すことによって切れ刃を再び使用可能な状態にすること、いわゆる再研削が実施される場合がある。再研削を行うことで切削インサートを再利用することが可能になるが、再研削で除去した分だけ切れ刃位置は初期状態よりも後退することになる。この後退量は、前述した製造上の誤差よりもはるかに大きい。例えば、製造上の誤差が、約０．０５〜０．１０ｍｍであるのに対し、再研削による切れ刃の後退量は約０．２〜３ｍｍにもなる。

再研削された切削インサートを特許文献１に記載されたような刃先調整機構を備える工具に装着した場合、次のような問題が生じる。特許文献１に記載されたような一般的な刃先調整機構は、製造上の誤差に対応するために高精度の刃先位置調整を行うことを目的としているので、刃先位置を調整することができる範囲（調整量）がわずかである。したがって、再研削されて切れ刃位置が大きく後退した切削インサートに対しては、刃先位置の調整量が足りない場合があった。すなわち、切削インサートの切れ刃の突き出し量を最大にするように刃先調整機構による調整幅を最大限に大きくしても、切削インサートの切れ刃が工具ボデーの工具先端から所望量突き出さないような場合があった。

他方、特許文献２では、上で述べたように、２つの調整機構でロケータを動かすことで、ロケータの切れ刃の上下方向位置及び傾き状態を高精度で調整しようとする。このように、特許文献２の２つの調整機構は刃先位置の高精度な調整に向けられていて、切削インサートの切れ刃の工具ボデーからの突き出し量の不足に対応するものではない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、切削インサートの切れ刃を所望の位置により適切に位置付けることを可能な刃先調整機構を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、
切削工具の工具ボデーに着脱自在に取り付けられる切削インサートの刃先位置を調整するための刃先調整機構であって、
切削インサートの刃先位置を調整するように構成された第１の調整手段と、
切削インサートの刃先位置を調整するように構成された第２の調整手段であって、第１の調整手段による切削インサートの刃先位置の調整方向の成分を含む方向に切削インサートを動かすことができるように構成された第２の調整手段と、
工具ボデーに着脱自在に装着されるカートリッジであって、カートリッジに切削インサートが配置される、カートリッジと、
を備え、
第１の調整手段は、工具ボデーとカートリッジとの間に設けられてカートリッジを介して切削インサートに作用し、
第２の調整手段は、カートリッジと切削インサートとの間に設けられて切削インサートに直接的に作用する、刃先調整機構が提供される。

上記構成を有する本発明の一態様の刃先調整機構によると、切削インサートの刃先位置を調整するための第１の調整手段と、切削インサートの刃先位置を調整するための第２の調整手段とのそれぞれにより、第１の調整手段による刃先位置の調整方向において切削インサートの刃先位置を調整することができる。したがって、第１の調整手段と第２の調整手段とを備えたその刃先調整機構により、例えば、調整量の小さい高精度な刃先位置調整と、調整量の大きいラフな刃先位置調整と、の両方を実行することが可能となる。よって、再研削によって切れ刃位置が大きく後退した切削インサートであっても、適切に刃先位置調整を行うことが可能であり、切れ刃を適切に所望の位置に位置付けることができる。

第２の調整手段は、第１の調整手段による切削インサートの刃先位置の調整方向と略同じ方向に、好ましくは同じ方向に、切削インサートを動かすことができるように構成されているとよい。

好ましくは、第１の調整手段と第２の調整手段とのうちの一方は切削インサートの刃先位置を第１精度で調整可能であるように構成されているとよい。この場合、第１の調整手段と第２の調整手段とのうちの他方は第１精度と異なる第２精度で切削インサートの刃先位置を調整可能であるように構成されているとなおよい。好ましくは、第１の調整手段と第２の調整手段とでは、所定操作量に対する切削インサートの刃先位置の調整量が異なっている。

好ましくは、第１の調整手段と第２の調整手段とのうちの一方は楔形状の部材を含み、第１の調整手段と第２の調整手段とのうちの他方はねじ部材を含む。なお、第１の調整手段と第２の調整手段とは独立して構成されているとよい。

また、本発明は、上で述べたような刃先調整機構が適用された切削工具にも存する。さらに、本発明は、上で述べたような刃先調整機構の第１の調整手段、第２の調整手段及びカートリッジのうちの少なくともいずれか一つにも存する。

本発明の一実施形態に係る刃先調整機構を備えた回転切削工具の斜視図を示す。 図１の切削工具の正面図を示す。 図１の切削工具の底面図を示す。 図１の切削工具における工具ボデーの斜視図を示す。 図４の工具ボデーの正面図を示す。 図４の工具ボデーの底面図を示す。 図１の切削工具における、刃先調整機構のカートリッジの斜視図を示す。 図７のカートリッジの平面図を示す。 図７のカートリッジの正面図を示す。 図７のカートリッジの底面図を示す。 図７のカートリッジの左側面図を示す。 図７のカートリッジの右側面図を示す。 図１の切削工具における、刃先調整機構の調整楔の斜視図を示す。 図９の調整楔の平面図を示す。 図９の調整楔の正面図を示す。 図９の調整楔の左側面図を示す。 図１の切削工具における、刃先調整機構の調整ねじの斜視図を示す。 図１１の調整楔の正面図を示す。 図１１の調整楔の底面図を示す。 図１の切削工具における、切削インサートの斜視図を示す。 図１３の切削インサートの平面図を示す。 図１３の切削インサートの正面図を示す。 図１３の切削インサートの底面図を示す。 図１３の切削インサートの左側面図を示す。 図１３の切削インサートの右側面図を示す。 図７のカートリッジに図１３の切削インサートと図１１の調整ねじとが配置された組立体の一例としての状態を示す。 図１５の組立体の平面図を示す。 図１５の組立体の正面図を示す。 図１５の組立体の底面図を示す。 図１５の組立体の左側面図を示す。 図１５の組立体の右側面図を示す。

以下、本発明の一実施形態に係る刃先調整機構について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、「上」、「下」、「前」、「後」のような語を用いるが、これらは理解を容易にするように用いられるに過ぎず、本発明を限定することを意図しない。

本実施形態の刃先調整機構１は、回転軸線Ａ周りに回転方向Ｒに回転されて用いられる回転切削工具である正面フライスＴに適用されている。なお、回転軸線Ａは、工作機械としてのフライス盤の主軸（不図示）に取り付けるためのフライスＴの工具ボデー２の取付用穴２ａの中心軸線に一致し、工具ボデー２の先端側から後端側に延びる。工具ボデー２には、複数のカートリッジ３を介して、複数の切削インサート４が着脱自在に取り付けられる。刃先調整機構１は、切削インサート４の刃先位置を調整するための２種類の刃先位置調整部材（手段）を備える。刃先調整機構１は、工具ボデー２に着脱自在に設けられるカートリッジ３に作用することができる調整楔（第１の調整手段）５と、カートリッジ３上に着脱自在に配置される切削インサート４に直接的に作用することができる調整ねじ（第２の調整手段）６とを備えて構成されている。図１及び図２に示されているように、カートリッジ３は固定ねじ７とカートリッジ固定用楔８によって工具ボデー２に固定される。また、図１から図３に示されているように、切削インサート４は切削インサート固定用楔９によってカートリッジ３上に固定される。なお、このような楔８を用いたカートリッジ３の固定機構および楔９を用いた切削インサート４の固定機構は、以下ではその詳細な説明は省略されるが、上記特許文献１における固定用楔部材を用いた切削インサートの固定機構から当業者には容易に理解されよう。

工具ボデー２は、図４から図６に示されているように、略円盤状（または略円筒状）をなしており、その先端側の外周部には、それぞれ工具ボデー２の外周面２ｂ及び先端面２ｃに開口するように複数の切りくずポケット１０とカートリッジ取付座１１とが設けられている。切りくずポケット１０とカートリッジ取付座１１とは対に構成されていて、切りくずポケット１０の工具回転方向Ｒの後方側にカートリッジ取付座１１が位置付けられている。これらのカートリッジ取付座１１の各々は、工具ボデー２の径方向外周側を実質的に向く底壁面１２と、これに交差して回転方向Ｒの前方側を実質的に向く側壁面１３とを有している。底壁面１２及び側壁面１３のそれぞれは、調整方向Ｘ（図２及び図５）と平行に設けられている。ここでは、底壁面１２及び側壁面１３のそれぞれは、それらに沿うカートリッジ３の摺動を妨げないように構成されていて、ここでは平面であるが、これに限定されない。その底壁面１２にはカートリッジ３を工具ボデー２に固定するためにねじ７が螺入されることができるねじ穴１４が形成されている。

調整方向Ｘは概ね工具ボデー２の先端側から後端側に延びる方向（逆方向を含む）であるが、軸線Ａに対して傾いている。調整方向Ｘは、調整方向Ｘに沿って切削インサート４を工具ボデー２の先端側に動かすとき、工具ボデー２の先端側に至るほど工具ボデー２の径方向外周側に且つ回転方向Ｒの前方側に切削インサート４の刃先（切れ刃）がずれるような所定方向として定められている。なお、本実施形態のフライスＴでは、このように調整方向Ｘは定められているが、これに限定されず、種々変更可能である。

また、カートリッジ取付座１１の回転方向Ｒの前方側には、カートリッジ固定用楔８の取付座１５と、切削インサート固定用楔９の取付座１６と、がそれぞれ設けられている。それらの取付座１５，１６の底壁面には楔８と楔９とを固定するためのねじ穴１７，１８がそれぞれ形成されている。ただし、取付座１５のねじ穴１７は楔部材である楔８のねじ穴とは逆向きにねじれるように形成されている。また、取付座１６のねじ穴１８は楔部材である楔９のねじ穴とは逆向きにねじれるように形成されている。

さらに、カートリッジ取付座１１の工具ボデー２の後端側（基端側）には、第１の調整手段としての調整楔５を装着するための取付座１９が設けられている。取付座１９は、後端側の側壁面１９ａを含む３つの側壁面と、側壁面１９ａと直角を成すように延びる底壁面１９ｂとを有している。その取付座１９の底壁面１９ｂには調整楔５を固定するためのねじ穴２０が形成されている。取付座１９は、カートリッジ取付座１１と連通して略一体的な空間を定めるように構成されている。

インサート収容部材であるカートリッジ３は、図７から図８Ｅに示されているように、上面２１と、下面２２と、それらを接続する周側面２３とを主として備え、略直方体形状を有している。上面２１と、下面２２とは略平行に形成されている。上面２１は、カートリッジ３が工具ボデー２に配置されたとき、工具ボデー２の外周側に露になる面である。下面２２は、カートリッジ３が工具ボデー２に配置されたとき、着座面になる面である。周側面２３は、２つの対向する側面２３ａ、２３ｂと、それらの間に２つの側面２３ｃ、２３ｄとを備えている。２つの対向する面２３ａ、２３ｂは第１側面２３ａと第２側面２３ｂであり、互いに対して略平行である。２つの面２３ａ、２３ｂのそれぞれは、カートリッジ３の長手方向３Ａに延在すると共に上下面２１、２２間に亘って延び、上下面２１、２２と略直角を成す。第１側面２３ａは、カートリッジ３が工具ボデー２に配置されたとき、回転方向Ｒの前方側を向くように位置する。第２側面２３ｂは、カートリッジ３が工具ボデー２に配置されたとき、着座面となり、回転方向Ｒの後方側を向くように位置する。２つの側面２３ｃ、２３ｄのうちの一方の第３側面２３ｃは、カートリッジ３が工具ボデー２に配置されたときに工具ボデー２の先端側を向くように位置するので前面と称し得、もう一方の第４側面２３ｄはカートリッジ３が工具ボデー２に配置されたときに工具ボデー２の後端側を向くように位置するので後面と称し得る。

上面２１と周側面２３のとの交差部の一部を切り欠くようにして、切削インサート４を装着するためのインサート座２４がカートリッジ３に形成されている。インサート座２４は、上面２１と、第１側面２３ａと、前面２３ｃとのそれぞれに開くように形成されている。インサート座２４は、下面２２と略平行に設けられた略長方形状の座底面２５と、２つの座側面２６ａ、２６ｂとを含んで形成されている。下面２２と第２側面２３ｂと共に、座底面２５と、第２座側面２６ｂとはそれぞれ、それに沿った摺動を妨げないように構成されていて、ここでは平面であるが、これに限定されない。第１及び第２座側面２６ａ、２６ｂは、座底面２５から屹立するように延在し、特に一方の第２座側面２６ｂは、ここでは座底面２５と略直角をなすように延在する。第１座側面２６ａは長手方向３Ａに交差するように延在し、第２座側面２６ｂは長手方向３Ａに略平行に延在する。略長方形の座底面２５の短辺側に接続している第１座側面２６ａには、第２の調整手段としての調整ねじ６が螺合するためのねじ穴２７が設けられている。ねじ穴２７はカートリッジ３の長手方向３Ａに延びるように形成されている。

また、上面２１及び下面２２のそれぞれに開口部を有するように、カートリッジ３を工具ボデー２に固定するための固定ねじ７を挿入するための取付穴２８がカートリッジ３に設けられている。取付穴２８の軸線は長手方向３Ａに直角に延びるが、これに限定されない。取付穴２８は、インサート座２４から離れて形成されていて、インサート座２４に切削インサート４が配置されたときに切削インサート４の（使用）切れ刃とは長手方向３Ａにおいて略反対側に位置するようにカートリッジ３に位置付けられている。

また、インサート座２４が設けられている側とはカートリッジ３の長手方向反対側の周側面２３の後面２３ｄの部分は、上面２１に直接的に接続し、上面２１に対して鈍角の内角αで交差する傾斜部分２９を形成する（図８Ｂ参照）。内角αは、２つの対向する面２３ａ、２３ｂに平行な面上で定義されるとよい。傾斜部分２９はここでの調整楔５の摺動を妨げないように構成されていて、ここでは平面であるが、これに限定されない。

カートリッジ３の傾斜部分２９は、後述する説明から明らかなように、第１の調整手段としての調整楔５と係合し、楔５の位置に応じてカートリッジ取付座１１におけるカートリッジ３の位置がその長手方向３Ａにおいて変動するように形付けられている。このようなカートリッジ３は、その長手方向３Ａが上記調整方向Ｘに一致させられるまたは揃えられるように（つまり平行になるように）工具ボデーに配置されるように構成されていて、その調整方向Ｘにおいてカートリッジ取付座１１上で所定範囲内でスライド可能にされる。このカートリッジ３の位置変化を可能にするように、取付穴２８は、その軸線に直交する面上において、カートリッジの長手方向３Ａに延びた略円形形状を有する（図８Ａ、８Ｃ参照）。この取付穴２８の長手方向への拡張度合いは、カートリッジ３に対する調整楔５の影響を考慮して設定される。

第１の調整手段としての調整楔５は、図９から図１０Ｃに示されているように、上面３０と、下面３１と、それらを接続する周側面３２とから実質的になる略立方体形状（ブロック状）の楔形状の部材である。それ故、周側面３２は実質的に４つの側面３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄからなる。調整楔５は、上面３０から下面３１に向けて側面視における幅が漸次縮小するような形状を有している（図１０Ｃ参照）。ただし、周側面３２のうちの３つの側面３２ａ、３２ｃ、３２ｄは上面３０及び下面３１に対して略直角に交差するように形成されている。４つの側面のうちの１つの側面３２ｂだけが、図１０Ｃの側面視において上面３０に対して角度β（≒１８０°−α）の内角で鋭角に交差し且つ下面３１に対しては鈍角に交差する傾斜側面となっている。角度βは、側面３２ｂの両脇につながる２つの側面３２ｃ、３２ｄに平行な面上で定められるとよい。側面３２ｂはカートリッジ３の傾斜部分２９上を調整楔５が摺動可能に構成され、ここでは平面とされているが、これに限定されない。また、上面３０及び下面３１のそれぞれに開口部を有するように、工具ボデー２に調整楔５を固定するための取付ねじ５ａが螺合可能なねじ穴３３が調整楔５に形成されている。調整楔５のねじ穴３３は、取付座１９のねじ穴２０とは逆向きにねじれるように形成されていて、調整楔５が取付座１９にあるときにねじ穴２０と同軸になるように形成されている。したがって、取付ねじ５ａをその軸線周りに第１方向に回転させることで楔５と取付座１９の底壁面１９ｂとの間隔を狭め、場合によってはそれらを互いに対して当接状態にすることもできる。取付ねじ５ａをその軸線周りに第１方向と逆の第２方向に回転させることで楔５と取付座１９の底壁面１９ｂとの間隔を広げることができ、例えば楔５を取付座１９から取り外すことができる。このように楔５は取付座１９においてねじ穴２０の軸線方向において進退移動可能に構成されていて、楔８、９に関しても同様である。

第２の調整手段としての調整ねじ６は、図１１から図１２Ｂに示されているように、ねじ山を有する棒状の体部３４と、体部３４の一方の端部に設けられた頭部３５と、からなるねじ部材として構成されている。頭部３５は略円筒状をなしており、そこには調整ねじ６の長手方向に延びる中心軸６Ａで交差するように２つの貫通穴３７が形成されている。貫通穴３７はそれぞれ頭部３５の周側面３６に開口部を有するように中心軸６Ａに直交する方向に延びて形成されている。ここでは、２つの貫通穴３７はそれらの軸線が直交するように形成されているが、それらの軸線は直交しなくてもよい。したがって、図示しないが、調整ねじ６の左右側面図は図１２Ａと同じである。貫通穴３７は１つでも３つ以上設けられていてもよい。これらの貫通穴３７は、中心軸６Ａ周りに調整ねじ６を回転させるためにレンチなどの手段を挿入するための穴である。貫通穴３７は設けられなくてもよく、この場合、頭部３５は、種々の工具で操作可能に構成されることができる。例えば頭部３５は、工具が係合可能な凹部や凸部を備えることができ、あるいは、中心軸６Ａに直交する断面でのその形状が略多角形形状であるように形成されることができる。調整ねじ６の径や長さは、特にねじ部である体部３４の径や長さは、工具ボデー２、切削インサート４及び／又はカートリッジ３の大きさ等に応じて適宜設定することが可能である。

切削インサート４は、図１３から図１４Ｅに示されているように、略四角形の平板形状を有しており、その辺稜部には切れ刃３８が設けられている。なお、切れ刃３８のインサート４に対する範囲、長さ及び形状は、図１３に示すものに限定されない。また、切削インサート４の切れ刃３８の部分は、超硬合金、サーメット、セラミック、又はダイヤモンドあるいは立方晶窒化硼素を含有する超高圧焼結体といった硬質材料、又はコーティングされたそれらの硬質材料から少なくともなるとよい。

切削インサート４は、図から理解できるように１つの切れ刃３８のみを有する。切削インサート４は、１つの切れ刃３８のみを有することに限定されず、複数の切れ刃を備えてもよく、割出可能に構成されてもよい。ただし、複数の切れ刃を備える場合、切削インサートは、第２の調整手段としての調整ねじ６によって押圧可能（当接可能）な面部を切れ刃毎に備えるように構成されるとよい。また、切削インサートが複数の切れ刃を備える場合、カートリッジ３のインサート座には使用しない切れ刃とインサート座との衝突又は接触を回避するべくぬすみ部が設けられるとよい。

切削インサート４は、カートリッジ３のインサート座２４の座底面２５に当接するための下面３９と、下面３９から直立するように延びる後面４０と、切削インサート固定用楔９により押圧される第１面４１と、第１面４１の裏側にある第２面４２とを備える。第１面４１と第２面４２とを２つの対向する端面とするとき、これらの間に周側面４３が延びる。周側面４３は、下面３９と、後面４０とを含む。下面３９と第２面４２とは、インサート座２４への着座面となる。下面３９と第２面４２とは、切削インサート４がカートリッジ３上を摺動可能なように構成されるとよく、ここでは平面であるが、それに限定されない。切れ刃３８は第１面４１の縁部（つまり、第１面４１と周側面４３との交差稜線部）に形成されている。切れ刃３８は、下面３９及び後面４０から離れている。なお、第１面４１は、すくい面として機能し得る。また、ここでは、周側面４３は、切れ刃３８に関して逃げ角が正になるように形成されている。

次に、刃先調整機構１の組み立ての一例について説明する。

カートリッジ３は、図１から明らかなように、工具ボデー２に対して、カートリッジ取付座１１の底壁面１２及び側壁面１３とカートリッジ３の下面２２及び第２側面２３ｂとがそれぞれ互いに当接するように装着される。このとき、カートリッジ３の傾斜部分２９が工具ボデー２の基端側又は後端側に向けられ、インサート座２４が工具ボデー２の先端側に向けられるように、カートリッジ３は配置される。そして、カートリッジ３の傾斜部分２９の後端側の取付座１９（つまり凹部）には、調整楔５が挿入される。調整楔５は取付ねじ５ａによって工具ボデー２に固定される（取り付けられる）。取付ねじ５ａは、調整楔５のねじ穴３３と取付座１９のねじ穴２０とに螺合する雄ねじ部を両端部にそれぞれ備えている。このとき、取付座１９の後端側の側壁面１９ａに、調整楔５ａの側面３２ａ（傾斜側面３２ｂの反対側の側面（後面））は当接し、一方で、調整楔５の傾斜している側面（前面）３２ｂはカートリッジ３の傾斜部分２９に当接する。この状態において固定ねじ７が締め付けられて、カートリッジ３は工具ボデー２に固定される。

そして、カートリッジ３の工具回転方向Ｒの前方側にはカートリッジ固定用楔８が挿入される。楔８は、図１から図３において図示されない奥側に向けて漸次縮小するような形状を有している。楔８と取付座１５とに対してねじ８ａを回転させることによって、取付座１５の奥に楔８を進めることができる。その結果、カートリッジ３の周側面２３のうち、インサート座２４と傾斜部分２９との間の第１側面２３ａの部分が楔８のクランプ面により押圧され、カートリッジ３は工具ボデー２により確実に固定される。ただし、ねじ８ａは、楔８のねじ穴８ｂと取付座１５のねじ穴１７とに螺合する雄ねじ部を両端部にそれぞれ備えている。しかし、カートリッジ３は必ずしも本実施形態のようにカートリッジ固定用楔８を用いて固定される必要はない。すなわち、固定ねじ７のみでカートリッジ３を固定する構成も可能である。

一方、図１５から図１６Ｅに示されているように、カートリッジ３のインサート座２４の第１座側面２６ａに設けられたねじ穴２７には、第２の調整手段としての調整ねじ６が螺入される。そして、その調整ねじ６の頭部３５の頂面（または先端面）３５ａに突き当たるようにして切削インサート４がインサート座２４に位置決めされる。このとき、切削インサート４は、切れ刃３８が切削に関与することができるように、カートリッジ３のインサート座２４の開放端部から長手方向３Ａにおいて切れ刃３８が突出するように配置されている。

切削インサート４と工具ボデー２との間には切削インサート固定用楔９が挿入される。楔９は、図３において示されるように、奥側に向けて漸次縮小するような形状を有している。楔９と取付座１６とに対してねじ９ａを回転させることによって、取付座１６の奥に楔９を進めることができる。その結果、切削インサート４の第１面４１が楔９のクランプ面により押圧され、カートリッジ３上の切削インサート４はインサート座２４に確実に固定される（図１、図３及び図１５参照）。ただし、ねじ９ａは、楔９のねじ穴９ｂと取付座１６のねじ穴１８とに螺合する雄ねじ部を両端部にそれぞれ備えている。

次に、本実施形態の刃先調整機構１の作用及び効果について説明する。

本実施形態の刃先調整機構１においては、第１の調整手段としての調整楔５を押し込むようにねじ５ａを回す又は調整楔５を取付座１９の底壁面１９ｂから離して浮かすようにねじ５ａを逆方向に回すことによって、カートリッジ３を調整方向Ｘ（すなわち、カートリッジ取付座１１の底壁面１２の長手方向）に沿って移動させることができる。楔５の作用により切削インサート４の刃先位置を調整するときは、楔８及び楔９を緩めた状態にしておくが、カートリッジ３の固定ねじ７を完全に緩める必要はない。（図２において下側に向けて切削インサート４を動かして）切削インサート４の切れ刃３８の突き出し量を大きくするときには、調整楔５によりカートリッジ３を自動で動かすことができる。（図２において上側に向けて切削インサート４を動かして）切削インサート４の切れ刃３８の突き出し量を小さくするときには、調整楔５を底壁面１９ｂから離すようにし、カートリッジ３は手で動かされ得る。

調整楔５による側面３２ｂの傾き角度βは鋭角であるが比較的９０°に近いので、例えば、固定ねじ７をねじ穴１４にある程度しっかりと螺合させた状態で調整楔５を押し込むことによって、カートリッジ３の位置つまり刃先位置を高精度で調整することができる。そして、工具ボデー２に対するカートリッジ３の位置を決めることができたら、固定ねじ７を完全に締め付ける。それとともに、楔８及び楔９をしっかりと締め付ける。これにより、カートリッジ３及び切削インサート４を確実に固定する。カートリッジ固定用楔８を用いない場合は、楔８を締め付ける工程は省かれる。楔８を用いずに固定ねじ７のみでも、十分にカートリッジ３を固定することができる。このようにして、第１の調整手段としての調整楔５では、高精度にカートリッジ３の位置を調整することができるため、切削インサート４の刃先位置の微調整を行うことができる。このように、第１の調整手段である調整楔５は、製造上の寸法誤差に対応するための微小な刃先位置の調整（例えば、０．１ｍｍ以下の刃先位置の調整）を可能とする第１の調整機構をカートリッジ取付座１１とカートリッジ３と取付座１９と共に構成する。

さらに、本実施形態の刃先調整機構１においては、第２の調整手段としての調整ねじ６を時計回り又は反時計回りに回すことによって、直接的に切削インサート４を調整方向Ｘに沿って移動させることを可能にする。調整ねじ６の作用により切削インサート４の刃先位置を調整するときは、例えば楔９は緩めた状態に保持される。（図２において下側に向けて切削インサート４を動かして）切削インサート４の切れ刃３８の突き出し量を大きくするときには、調整ねじ６により切削インサート４を直接的に自動で動かすことができる。（図２において上側に向けて切削インサート４を動かして）切削インサート４の切れ刃３８の突き出し量を小さくするときには、調整ねじ６をねじ穴２７内に進むようにし、切削インサート４は直接的に手で動かされ得る。

具体的に説明すると、調整ねじ６を時計回り又は反時計回りに回すことによってインサート座２４の側面２６ａからの頭部３５の突出位置が変化する。切削インサート４はこの頭部３５の頂面に突き当たることによって位置決めされているため、頭部３５の突出位置にしたがってカートリッジ３上の切れ刃３８の位置が調整される。このときの調整ねじ６を用いた切削インサート４の調整方向は、前述したカートリッジ３の調整方向Ｘと同じ方向であるが、例えばわずかに異なってもよい（略同じ方向であってもよい）。

この調整ねじ６においては、ねじ部である体部３４のねじ穴２７へのねじ込み量を調整することによって、そのねじピッチに応じて、直接的に切削インサート４の位置調整が可能である。そのために調整ねじ６は刃先位置の調整幅を大きくラフにすることに適し、概して第１の調整手段である調整楔５に比べて高精度の調整には向かない。しかしながら、調整ねじ６の体部３４の長さの分だけ頭部３５を移動させることができるため、調整ねじ６によれば、調整楔５と比較して、切削インサート４の切れ刃３８の位置の調整量を非常に大きくできる。このように、第２の調整手段である調整ねじ６は、再研削に対応するための大きな刃先位置の調整（例えば０．１ｍｍを超える、特に０．２ｍｍを超える刃先位置の調整）を可能とする第２の調整機構をカートリッジ３と共に構成する。

以上のように、本実施形態の刃先調整機構１においては、第１の調整手段としての調整楔５によって高精度で微小な刃先位置の調整を行うことができるのとともに、第２の調整手段としての調整ねじ６によってラフで大幅な刃先位置の調整を行うことも可能である。すなわち、まず第２の調整手段６によって大まかに刃先位置の調整を行い、それから第１の調整手段５によって高精度の刃先位置の調整を行うことで、刃先調整機構１は、再研削によって大きく刃先位置が後退した切削インサートにも対応することが可能となる。したがって、フライスにおいて、複数の切削インサート４の各々に対して刃先調整機構１を適用することで、それら複数の切削インサート４の刃先位置をより好適に調整することが可能である。なお、調整楔５による刃先位置の調整は、ここで示された手順に限定されず、種々の手順で行われることができる。調整ねじ６による刃先位置の調整も同様である。

本実施形態の刃先調整機構１においては、第１の調整手段を高精度の調整を行う調整楔５とし、第２の調整手段をラフな調整を行う調整ねじ６としたが、これに限定されない。第１の調整手段としての調整楔５をラフな調整用の部材とすることもできるし、第２の調整手段としての調整ねじ６を高精度の調整用の部材とすることもできる。第１の調整手段及び第２の調整手段の一方が第１精度で切削インサートの刃先位置を調整可能なとき、それらのうちの他方が第１精度と異なる第２精度で切削インサートの刃先位置を調整可能であるとよい。これらにより、切削インサートの刃先位置の調整量又は調整幅が拡大すると共に、その微調整が可能であるとよい。ただし、ここでいう第１精度及び第２精度は所定操作量に対する刃先位置の感受性を表す。例えば、所定操作量をねじ一回転分とするとき、調整楔５の固定用のねじ５ａの一回転に対する切削インサートの刃先位置の第１調整量は第１精度に関係付けられ、調整ねじ６の一回転に対する切削インサートの刃先位置の第２調整量は第２精度に関係付けられる。この場合、第１調整量は第２調整量と異なっているとよい。また、上記刃先調整機構１のように、２つの調整手段は独立して構成されてもよいが、そうでなくてもよい。また、各々の調整手段も楔部材又はねじ部材であることに限定されることはなく、その他の適切な任意の構成を有することが可能である。

さらに、本実施形態では、第１の調整手段は、カートリッジ３に作用し、間接的に切削インサート４に作用する（例えば動かす）ことができる。しかし、これに限定されることはなく、第１及び第２の調整手段５、６の両方が切削インサート４に直接的に作用することができるように構成されてもよい。または、第１及び第２の調整手段５、６の両方が切削インサート４に間接的に作用することができるように構成されてもよい。例えば、調整ねじ６は取付座１９の後端側壁部に新たに設けられたねじ穴（好ましくはこの穴は調整方向Ｘに平行に延在する）に螺合されて配置され、調整楔５に作用してもよい。本発明においては２つの調整手段５、６のそれぞれは、直接的に切削インサートに作用可能であるか、間接的に作用可能であるかを問わず、切削インサートの刃先位置を略同じ方向、好ましくは同じ方向に調整可能に構成されるとよい。

しかし、本発明は、２つの調整手段による作用により、切削インサートの刃先位置が略同じ方向（好ましくは同じ方向）に調整可能である上記実施形態に限定されない。本発明は、第１及び第２の調整手段のうちの一方が、他方による切削インサートの刃先位置の調整方向の成分を含む方向に、切削インサートの刃先位置を動かすことができる、様々な他の変形態様を許容する。つまり、２つの調整手段のうちの一方の作用により第１方向に切削インサートの刃先を動かすことができるとき、それらのうちの他方の作用により切削インサートの刃先を第２方向に動かすことで、第１方向においても刃先が動かされる、様々な態様が、本発明では許される。なお、上記実施形態の刃先調整機構１では、第１方向と第２方向とは略一致または一致している。このように、本発明は、２つの調整手段（調整部材）のそれぞれの作用により、所定の１つの方向において刃先位置を調整可能なことに向けられている。また、調整ねじ６や調整楔５には、その調整量に応じた目安の目盛などが表示されてもよい。

また、上記実施形態では、調整楔５は、そこにねじ穴３３を有し、このねじ穴３３と取付座のねじ穴２０との両方に係合可能な２つの雄ねじを両端部に有するねじ５ａで固定された。しかし、調整楔５の固定方法はこのような方法に限定されない。例えば、調整楔５のねじ穴３３はねじ山を有さない貫通穴に変更可能である。この場合、調整楔５の貫通穴は、カートリッジ３の取付穴２８のように、穴の途中に環状の段部を有するとよい（図８Ａ、８Ｃ参照）。この段部は、ねじが取付座のねじ穴２０に螺合するとき、ねじの頭部が当接可能な面を提供することができる。ここで述べたように、調整楔５の固定方法と同様に、カートリッジ固定用楔８の固定方法や切削インサート固定用楔９の固定方法も変更可能である。

本発明の刃先調整機構１は、刃先交換式回転切削工具に限らず、刃先位置を調整することが求められる他の様々な切削工具に適用することが可能である。単一の切れ刃のみを備える切削工具において、本発明の刃先調整機構が適用されてもよい。例えば、旋盤のバイトの刃先位置調整用に、本発明が適用されてもよい。

以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されない。本発明は種々の変更が可能であり、請求の範囲によって定義される本発明の精神及び範囲から逸脱しない限り、種々の置換、変更が可能であり、その均等物も含む。

Claims (10)

1. 切削工具の工具ボデー（２）に着脱自在に取り付けられる切削インサート（４）の刃先位置を調整するための刃先調整機構（１）であって、
   前記切削インサート（４）の刃先位置を調整するように構成された第１の調整手段（５）と、
   前記切削インサート（４）の刃先位置を調整するように構成された第２の調整手段（６）であって、前記第１の調整手段（５）による前記切削インサート（４）の刃先位置の調整方向の成分を含む方向に前記切削インサート（４）を動かすことができるように構成された第２の調整手段（６）と、
   前記工具ボデー（２）に着脱自在に装着されるカートリッジ（３）であって、前記カートリッジ（３）に前記切削インサート（４）が配置される、カートリッジ（３）と、
   を備え、
   前記第１の調整手段（５）は、前記工具ボデー（２）と前記カートリッジ（３）との間に設けられて前記カートリッジ（３）を介して前記切削インサート（４）に作用し、
   前記第２の調整手段（６）は、前記カートリッジ（３）と前記切削インサート（４）との間に設けられて前記切削インサート（４）に直接的に作用する、刃先調整機構（１）。
2. 前記第２の調整手段（６）は、前記第１の調整手段（５）による前記切削インサート（４）の刃先位置の調整方向と略同じ方向に前記切削インサート（４）を動かすことができるように構成されている、請求項１に記載の刃先調整機構（１）。
3. 前記第１の調整手段（５）と前記第２の調整手段（６）とのうちの一方は前記切削インサート（４）の刃先位置を第１精度で調整可能であるように構成され、前記第１の調整手段（５）と前記第２の調整手段（６）とのうちの他方は前記第１精度と異なる第２精度で前記切削インサート（４）の刃先位置を調整可能であるように構成されている、請求項１又は２に記載の刃先調整機構（１）。
4. 前記第１の調整手段（５）と前記第２の調整手段（６）とでは、所定操作量に対する前記切削インサート（４）の刃先位置の調整量が異なっている、請求項１から３のいずれか一項に記載の刃先調整機構（１）。
5. 前記第１の調整手段（５）と前記第２の調整手段（６）とのうちの一方は楔形状の部材を含み、前記第１の調整手段（５）と前記第２の調整手段（６）とのうちの他方はねじ部材を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の刃先調整機構（１）。
6. 前記第１の調整手段（５）と前記第２の調整手段（６）とは独立して構成されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の刃先調整機構（１）。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の刃先調整機構（１）が適用された切削工具。
8. 請求項１から６のいずれか一項に記載の刃先調整機構（１）の第１の調整手段（５）。
9. 請求項１から６のいずれか一項に記載の刃先調整機構（１）の第２の調整手段（６）。
10. 請求項１に記載の刃先調整機構（１）のカートリッジ（３）。

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