JP6268626B1 - 回転切削工具 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成ながらも、各切れ刃の配置を容易に調整することが可能な回転切削工具を提供する。【解決手段】第１カートリッジ取付座３１は、カートリッジ５の外側面５６と対向する上壁面３８と、突起５７が挿入されるとともに底部４１１において突起５７の先端５７１と当接する第１凹部４１と、を有する。第２カートリッジ取付座３２は、カートリッジ５の外側面５６と対向する上壁面３８と、突起５７が挿入されるとともに底部４２１において突起５７の先端５７１と当接する第２凹部４２と、を有する。第２凹部４２の深さは、第１凹部４１の深さよりも大きい。突起５７の突出量Ｐは、第２凹部４２の深さ以上である。【選択図】図８

Description

本発明は、回転することにより被削材を切削する回転切削工具に関する。

複数の切削インサートを備え、回転することにより被削材を切削する回転切削工具が普及している。各切削インサートは、互いに間隔を空けて配置され、切れ刃を外方に向けた状態でボデーに取り付けられる。各切削インサートの切れ刃は、それらの回転軌跡の少なくとも一部が重なるように配置される。

また、ニックと称される溝により、切れ刃が複数の部分に分割された切削インサート（特許文献１参照）や、切れ刃に凹凸が設けられた切削インサートが知られている。これらの切削インサートによれば、切削時に生成される切りくずを細分化して切削抵抗を小さくすることができるものの、被削材の加工面に削り残しが生じる。したがって、これらの切削インサートを前述した回転切削工具に取り付けて使用する場合、ある切れ刃の削り残しを、後続する他の切れ刃が切削するように、各切れ刃の配置を調整する必要がある。

特許文献２には、各切れ刃の配置を調整可能な回転切削工具が開示されている。当該回転切削工具では、各切削インサートはカートリッジを介してボデーに取り付けられている。ボデーの壁面とカートリッジの外側面との間にねじが配置され、当該ねじが螺入するねじ穴がボデーに形成されている。当該ねじの螺入を調整することにより、ボデーの壁面とカートリッジの外側面との距離を変更し、各切れ刃の配置を調整することができる。

特許文献２記載の回転切削工具のように、カートリッジを介して切削インサートをボデーに取り付ける構成によれば、切削インサートに過大な力が作用した場合等に、ボデーに先駆けてカートリッジが破損する。これにより、高価なボデーの破損を防止し、カートリッジのみを交換することにより回転切削工具を切削に復帰させることが可能になる。

国際公開第２０１６／０１７７８０号 特開２００６−１５９３５０号公報

ニックを有する複数の切削インサートを、特許文献２記載の回転切削工具に適用する場合、複数のねじの螺入を調整することにより各切れ刃の配置を調整する必要がある。また、切削インサートがニックを有しない場合でも、各切削インサートの切れ刃に作用する切削抵抗を均一にして切れ刃の寿命を延ばすためにも、各切れ刃の配置の調整を求められることがある。各切れ刃の配置が適切に調整されたことを確認するためには、試験的に被削材を切削し、その加工面を確認する作業等が必要となる。このように、特許文献２記載の回転切削工具では、各切れ刃の配置の調整作業が煩雑なものとなるという課題があった。

また、各切れ刃の配置の調整を容易にする新たな調整機構を搭載しようとすると、回転切削工具の製造コストの増加を招くおそれがある。各切れ刃の配置の調整を特段必要としない切削インサート（例えば、ニックを有しない切削インサート等）も、このような回転切削工具のボデーに取り付けて使用する場合、調整機構は無用なものであるため、経済的ではないという課題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成ながらも、各切れ刃の配置を容易に調整することが可能な回転切削工具を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る回転切削工具は、切れ刃を有する複数の切削インサートと、切削インサートが取り付けられるインサート取付座を有する複数のカートリッジと、カートリッジが取り付けられる第１カートリッジ取付座及び第２カートリッジ取付座を、所定の軸の周方向に互いに間隔を空けた位置に有するボデーと、を備える。カートリッジは、その外側面に突起を有する。第１カートリッジ取付座は、第１カートリッジ取付座に取り付けられたカートリッジの外側面と対向する第１壁面と、第１壁面に形成され、突起が挿入されるとともに底部において突起の先端と当接する第１凹部と、を有する。第２カートリッジ取付座は、第１壁面と同一方向を向くとともに、第２カートリッジ取付座に取り付けられたカートリッジの外側面と対向する第２壁面と、第２壁面に形成され、突起が挿入されるとともに底部において突起の先端と当接する第２凹部と、を有する。第２凹部の深さは、第１凹部の深さよりも大きい。突起の突出量は、第２凹部の深さ以上である。

以下、理解を容易にするため、第１カートリッジ取付座に取り付けられたカートリッジを「第１カートリッジ」といい、第２カートリッジ取付座に取り付けられたカートリッジを「第２カートリッジ」という。また、第１カートリッジの外側面のうち、第１カートリッジ取付座の第１壁面と対向するものを「第１外側面」といい、第２カートリッジの外側面のうち、第２カートリッジ取付座の第２壁面と対向するものを「第２外側面」という。

上記構成によれば、第１カートリッジ取付座の第１壁面に形成された第１凹部には、第１カートリッジの第１外側面の突起が挿入される。また、第２カートリッジ取付座の第２壁面に形成された第２凹部には、第２カートリッジの第２外側面の突起が挿入される。

第２凹部の深さは、第１凹部の深さよりも大きい。また、カートリッジの突起の突出量は、第２凹部の深さ以上である。これにより、第２カートリッジの突起は第１カートリッジの突起よりも深く挿入される。この結果、第２カートリッジの第２外側面から第２カートリッジ取付座の第２壁面までの距離は、第１カートリッジの第１外側面から第１カートリッジ取付座の第１壁面までの距離よりも小さくなる。

したがって、上記構成によれば、このように第１カートリッジと第２カートリッジとに生じる距離の差異に基づき、それらに取り付けられた切削インサートの各切れ刃の配置を調整することができる。すなわち、カートリッジを第１カートリッジ取付座や第２カートリッジ取付座に取り付ける際に、突起を第１凹部や第２凹部に挿入し、突起の先端を底部に当接させるという簡易な作業により、各切れ刃の配置を調整することが可能になる。

また、各切れ刃の配置の調整を特段必要としない切削インサートを使用する場合は、外側面に突起を有しないカートリッジを別途用意すればよい。突起を有しないカートリッジに切削インサートを取り付け、当該カートリッジを第１カートリッジ取付座や第２カートリッジ取付座に取り付けることにより、各切れ刃の配置を調整することなく、カートリッジを介して切削インサートをボデーに取り付けることが可能になる。

第１凹部及び第２凹部は、軸に略平行な方向に延びるように形成されていてもよい。

この構成によれば、軸に略平行な方向における各切れ刃の配置を調整することが可能になる。例えば、軸が鉛直方向に延びるように配置される回転切削工具では、鉛直方向における各切れ刃の配置を調整することが可能になる。

第１凹部及び第２凹部は、軸と略直交する方向に延びるように形成されていてもよい。

この構成によれば、軸と略直交する方向における各切れ刃の配置を調整することが可能になる。例えば、軸が鉛直方向に延びるように配置される切削工具では、水平方向における各切れ刃の配置を調整することが可能になる。

第１凹部の幅及び第２凹部の幅は、突起の幅よりも大きくてもよい。

前述したように、各切れ刃の配置は、カートリッジの突起の先端が第１凹部や第２凹部の底部と当接することにより調整される。つまり、第１凹部の幅及び第２凹部の幅は、各切れ刃の配置の調整に影響しない。したがって、第１凹部の幅及び第２凹部の幅を、突起の幅よりも大きくすることにより、各切れ刃の配置の調整を可能にしつつ、突起を第１凹部及び第２凹部にスムーズに挿入することが可能になる。

突起の突出量は、第２凹部の深さよりも大きくてもよい。

突起の突出量が第２凹部の深さよりも大きい場合、カートリッジの外側面は第１カートリッジ取付座の第１壁面とも第２カートリッジ取付座の第２壁面とも当接しない。つまり、各切れ刃の配置は、突起が設けられる外側面の位置によらず、突起の先端の位置により規定される。

すなわち、突起の突出量が第２凹部の深さよりも大きい場合、切削インサートの切れ刃からカートリッジの外側面までの寸法は、各切れ刃の配置の調整に影響しないため、高い精度を要求されない。この結果、カートリッジを製作する際の寸法精度の管理を容易にすることが可能になる。

カートリッジは、貫通孔が形成され、第１カートリッジ取付座は、カートリッジの貫通孔に挿通された第１ボルトが螺入する第１ボルト穴が形成され、第２カートリッジ取付座は、カートリッジの貫通孔に挿通された第２ボルトが螺入する第２ボルト穴が形成されていてもよい。第１ボルト穴は、第１ボルトの螺入方向に進むにしたがって第１壁面に近づくように傾斜し、第２ボルト穴は、第２ボルトの螺入方向に進むにしたがって第２壁面に近づくように傾斜していてもよい。

この構成によれば、カートリッジを、その貫通孔に挿通する第１ボルトや第２ボルトにより、第１カートリッジ取付座や第２カートリッジ取付座に取り付けることができる。第１ボルト穴と第２ボルト穴が傾斜しているため、それらに螺入する第１ボルトや第２ボルトにより、カートリッジを第１壁面や第２壁面側に押圧することができる。これにより、カートリッジの突起の先端を第１凹部や第２凹部の底部に確実に当接させ、各切れ刃の配置をより確実に調整することが可能になる。

カートリッジの貫通孔は、突起の突出方向を長手方向とする長穴形状を呈していてもよい。

この構成によれば、カートリッジの貫通孔に挿通させた第１ボルトや第２ボルトを傾斜させ、第１ボルト穴や第２ボルト穴に確実に螺入させることが可能になる。

突起の中心は、カートリッジの貫通孔の中心軸からオフセットしていてもよい。

切削インサートの切れ刃に切削抵抗が作用すると、カートリッジには、貫通孔近傍を中心とするモーメントが作用する。突起の中心がカートリッジの貫通孔の中心軸からオフセットしている場合、突起の先端が第１凹部や第２凹部の底部から受ける反力により、このモーメントに抗することができる。これにより、カートリッジを第１カートリッジ取付座や第２カートリッジ取付座に取り付けた状態を維持することができる。すなわち、上記構成によれば、各切れ刃の配置の調整のために設けられる突起を、カートリッジの安定的な取り付けにも利用することが可能になる。

本発明によれば、簡易な構成ながらも、各切れ刃の配置を容易に調整することが可能な回転切削工具を提供することができる。

第１実施形態に係る回転切削工具を示す斜視図である。 図１の回転切削工具を示す底面図である。 図１の回転切削工具を示す分解図である。 図１のカートリッジと切削インサートを示す斜視図である。 図１のカートリッジと切削インサートを示す斜視図である。 図１のカートリッジを示す平面図である。 図１のカートリッジを示す側面図である。 図１の回転切削工具を示す拡大図である。 図８のＩＸ−ＩＸ断面を示す断面図である。 図１の回転切削工具を示す拡大図である。 図１の回転切削工具を示す拡大図である。 図１の回転切削工具を示す拡大図である。 他のカートリッジと切削インサートを示す斜視図である。 図１３のカートリッジと切削インサートを示す斜視図である。 第２実施形態に係る回転切削工具のカートリッジと切削インサートを示す斜視図である。 図１５のカートリッジと切削インサートを示す斜視図である。 第２実施形態に係る回転切削工具を示す拡大図である。

以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

［第１実施形態］
図１から図２を参照しながら、第１実施形態に係る回転切削工具１（以下「切削工具１」という。）の概要について説明する。図１は、切削工具１を示す斜視図である。図２は、切削工具１を示す底面図である。

切削工具１は、フライスカッタ等と称される。切削工具１は、軸Ｃ１を中心として回転することにより、被削材の直角肩削り等を行う。切削工具１は、ボデー２と、カートリッジ５と、切削インサート７と、を備えている。

尚、本明細書では、回転中心である軸Ｃ１が鉛直方向に延び、切削インサート７が下端に配置された切削工具１について説明する。また、鉛直方向における上方を「上」、下方を「下」という。また、軸Ｃ１に沿う方向を「軸方向」、軸Ｃ１周りの方向を「周方向」、軸Ｃ１と直交する方向を「径方向」という。このような切削工具１の配置は、本発明の使用態様を限定するものではない。

ボデー２は、金属材料により形成され、基部２１と、１２個の突出部２２と、を有している。基部２１は、軸Ｃ１を中心として回転対象な環状に形成されている。突出部２２は、基部２１と一体的に形成され、基部２１の外側面から径方向外方に突出している。突出部２２は、基部２１の外側面のうち、周方向に一定の間隔を空けた部位に形成されている。すなわち、突出部２２は、軸Ｃ１を中心として、周方向に略３０°の間隔を空けて配置されている。

図２に示されるように、各突出部２２にはカートリッジ取付座３が形成されている。カートリッジ取付座３は、第１カートリッジ取付座３１と、第２カートリッジ取付座３２と、第３カートリッジ取付座３３と、第４カートリッジ取付座３４と、の総称である。詳細には、矢印Ｒ方向と反対の方向に、第１カートリッジ取付座３１、第２カートリッジ取付座３２、第３カートリッジ取付座３３、第４カートリッジ取付座３４が、この順に突出部２２に形成されている。矢印Ｒは、前述した周方向の一方を示している。１つの第１カートリッジ取付座３１と、１つの第２カートリッジ取付座３２と、１つの第３カートリッジ取付座３３と、１つの第４カートリッジ取付座３４と、から成る組み合わせを「１組のカートリッジ取付座群」と称すると、ボデー２は３組のカートジッリ取付座群を有している。

各カートリッジ取付座３には、１つのカートリッジ５が着脱自在に取り付けられる。カートリッジ５は、金属材料により形成され、切削インサート７が着脱自在に取り付けられる。

切削インサート７は、後述する切れ刃７４（図４及び図５参照）を有している。切削インサート７は、カートリッジ５を介してボデー２に取り付けられる。

ボデー２の基部２１の上部は、アーバー（不図示）等と称される治具に対して固定される。当該治具が回転すると、ボデー２は矢印Ｒで示される方向に回転する。

ボデー２の回転により、各切削インサート７の切れ刃７４が、軸Ｃ１を中心として回転する。切削インサート７は、その切れ刃７４が被削材の表面に押し当てられることにより、被削材を切削する。

次に、図３から図７を参照しながら、カートリッジ取付座３、カートリッジ５及び切削インサート７について詳細に説明する。図３は、切削工具１を示す分解図であり、切削工具１の一部を拡大して示している。図４及び図５は、カートリッジ５と切削インサート７を示す斜視図である。図４は、カートリッジ５を、その上面５１側から見た状態を示している。図５は、カートリッジ５を、その下面５２側から見た状態を示している。図６は、カートリッジ５を示す平面図である。図７は、カートリッジ５を示す側面図であり、カートリッジ５を、その外側面５６と正対して見た状態を示している。

図３に示されるように、カートリッジ取付座３は、下方及び径方向外方が開放された凹部である。カートリッジ取付座３は、底面３６と、側壁面３７と、上壁面３８と、を有している。底面３６、側壁面３７及び上壁面３８は、いずれも平坦面である。底面３６は周方向を向いている。側壁面３７は、径方向外方を向き、底面３６に対して略垂直で、軸Ｃ１（図１及び図２参照）に対して僅かに傾斜するように形成されている。上壁面３８は軸方向（下方）を向き、底面３６及び側壁面３７に対して略垂直となるように形成されている。

底面３６のうち上壁面３８寄りの部位には、ボルト穴３９が形成されている。ボルト穴３９は、その内側面に雌ねじが形成されており、ボルト６が螺入する穴である。ボルト穴３９の中心軸Ｃ４は、ボルト６の螺入方向（つまり、ボルト穴３９の奥行方向）に進むにしたがって上壁面３８に近づくように傾斜している（図９参照）。

上壁面３８の略中央部には凹部４が形成されている。凹部４は、第１カートリッジ取付座３１に形成される第１凹部４１（図８参照）と、第２カートリッジ取付座３２に形成される第２凹部４２（図１０参照）と、第３カートリッジ取付座３３に形成される第３凹部４３（図１１参照）と、第４カートリッジ取付座３４に形成される第４凹部４４（図１２参照）と、の総称である。凹部４は、上壁面３８に対して略垂直で、且つ、軸Ｃ１に略平行な方向に延びるように形成されている。また、凹部４の幅（すなわち、凹部４が延びる方向と直交する方向における、凹部４の寸法）は、後述するカートリッジ５の突起５７よりも大きい。

図４及び図５に示されるように、カートリッジ５は上面５１及び下面５２を有している。上面５１及び下面５２は互いに対向し、且つ、互いに略平行である。

カートリッジ５は、上面５１と下面５２との間で貫通する貫通孔５３が形成されている。図６に示されるように、貫通孔５３は、その内部に段部５３１が形成された座ぐり穴である。貫通孔５３は、後述する突起５７が突出する方向を長手方向とする長穴形状を呈している。

図４に示されるように、カートリッジ５の上面５１にはインサート取付座５４が形成されている。インサート取付座５４は、切削インサート７が取り付けられる部位であり、底面５４１と、２つの側壁面５４２と、を有している。底面５４１の略中央部には、ボルト穴５４３が形成されている。ボルト穴５４３は、その内側面に雌ねじが形成されており、ボルト８が螺入する穴である。

カートリッジ５は、外側面５５，５６等、上面５１の端部と下面５２の端部とを繋ぐ複数の外側面を有している。図５に示されるように、外側面５５は、略長方形を呈する上面５１及び下面５２の長辺側に配置され、外側面５６は短辺側に配置される。

図５から図７に示されるように、カートリッジ５の外側面５６には突起５７が形成されている。図６に示されるように、突起５７は、外側面５６に対して略垂直な方向に、突出量Ｐだけ突出している。当該突出量Ｐは、後述する第１凹部４１の深さＤ１、第２凹部４２の深さＤ２、第３凹部４３の深さＤ３及び第４凹部４４の深さＤ４よりも大きい。図７に示されるように、外側面５６と正対して見た場合に、突起５７は楕円形状を呈している。また、突起５７の中心Ｃ３は、貫通孔５３の中心軸Ｃ２からオフセットしている。

図４及び図５に示されるように、切削インサート７は、第１端面７１及び第２端面７２を有している。第１端面７１及び第２端面７２は、互いに対向している。第１端面７１及び第２端面７２の略中央部には、第１端面７１と第２端面７２との間で貫通する貫通孔７６が形成されている。第１端面７１と第２端面７２は、この貫通孔７６の中心軸を中心として回転対象な略三角形を呈している。

また、切削インサート７は、第１端面７１の端部と第２端面７２の端部とを繋ぐ３つの周側面７３を有している。第１端面７１と各周側面７３とが交差する稜線は、切れ刃７４とされている。すなわち、切削インサート７は、３つの切れ刃７４を有している。

各周側面７３には、複数のニック７５が形成されている。ニック７５は、第１端面７１から第２端面７２に向かって延びる溝であり、切れ刃７４に沿って互いに間隔を空けて配置されている。各切れ刃７４は、この複数のニック７５により複数の部分に分割されている。切れ刃７４のうち、ニック７５に対応する部分は実質的に切削に寄与しない。すなわち、各切れ刃７４のうち、実質的に切削に寄与する部分は複数に分割されている。

切削インサート７は、その第２端面７２がインサート取付座５４の底面５４１と当接し、周側面７３がインサート取付座５４の側壁面５４２と当接するように、カートリッジ５のインサート取付座５４に配置される。切削インサート７は、２つの側壁面５４２により挟まれ、切れ刃７４をカートリッジ５の外方に露出させた姿勢で配置される。切削インサート７がインサート取付座５４に配置されると、切削インサート７の貫通孔７６と、カートリッジ５のボルト穴５４３とが連続する。

切削インサート７の貫通孔７６には、ボルト８が挿通される。ボルト８は、雄ねじが形成された軸部８２が、カートリッジ５のボルト穴５４３に螺入する。軸部８２がボルト穴５４３に螺入すると、ボルト８の頭部８１が貫通孔７６の内側面と当接し、切削インサート７を底面５４１に押圧する。これにより、切削インサート７がインサート取付座５４に取り付けられる。

切削インサート７が取り付けられたカートリッジ５は、図３に示されるように、ボデー２の各カートリッジ取付座３に配置される。各カートリッジ取付座３に取り付けられるカートリッジ５は、全て同一形状である。カートリッジ５は、その下面５２（図５参照）がカートリッジ取付座３の底面３６と当接し、外側面５５（図５参照）がカートリッジ取付座３の側壁面３７と当接するように配置される。

また、カートリッジ５の外側面５６（図５参照）は、カートリッジ取付座３の上壁面３８と対向するように配置される。そして、外側面５６に形成されている突起５７が、カートリッジ取付座３の凹部４に挿入される。突起５７が凹部４に挿入されると、その先端５７１（図５参照）が凹部４の底部と当接する。カートリッジ５がカートリッジ取付座３に配置されると、カートリッジ５の貫通孔５３と、カートリッジ取付座３のボルト穴３９とが連続する。

図４及び図５に示されるように、カートリッジ５の貫通孔５３にはボルト６が挿通される。ボルト６は、雄ねじが形成された軸部６２が、カートリッジ取付座３のボルト穴３９（図３参照）に螺入する。軸部６２がボルト穴３９に螺入すると、ボルト６の頭部６１が貫通孔５３の段部５３１（図６参照）と当接し、カートリッジ５を底面３６に押圧する。これにより、カートリッジ５がカートリッジ取付座３に取り付けられる。

図３に示されるように、切削インサート７がカートリッジ５を介してボデー２に取り付けられると、その切れ刃７４は、径方向外方を向くとともに、概ね軸方向に沿って延びるように配置される。矢印Ｒ（図１及び図２参照）で示される方向にボデー２が回転すると、各切れ刃７４は、軸Ｃ１（図１及び図２参照）を中心とする回転軌跡を描き、被削材を切削する。このとき、切削インサート７の第１端面７１はすくい面として機能し、周側面７３は逃げ面として機能する。

切れ刃７４に欠損等が生じた場合は、切削インサート７をカートリッジ５から取り外し、当該切削インサート７の向きを変えることにより、切削工具１を切削に復帰させることができる。つまり、取り外した切削インサート７を、他の切れ刃７４を径方向外方に向けるようにしてカートリッジ５に再度取り付けることにより、当該他の切れ刃７４により切削を再開することができる。

前述したように、切削インサート７の切れ刃７４は、複数のニック７５により複数の部分に分割されている。このため、切れ刃７４により生成される切りくずを細分化して切削抵抗を小さくすることができる。したがって、切れ刃７４の切り込み量を大きくし、加工に要する時間を短縮することが可能になる。

ところで、ニック７５が形成された切削インサート７では、切削時に、被削材の加工面に削り残しが生じる。具体的には、軸方向に沿って延びるように配置された切れ刃７４では、切れ刃７４のうち実質的に切削に寄与する部分が軸方向に分割されているため、複数の削り残しが生じる。このため、ある切削インサート７の切れ刃７４による削り残しを、他の切削インサート７の切れ刃７４が切削するように、軸方向における各切れ刃７４の配置を調整する必要がある。

切削工具１は、前述した突起５７及び凹部４により各切れ刃７４の配置を調整している。次に、図８から図１２を参照しながら、各切れ刃７４の配置の調整について説明する。図８は、切削工具１を示す拡大図であり、第１カートリッジ取付座３１の近傍を示している。図９は、図８のＩＸ−ＩＸ断面を示す断面図である。図１０から図１２は、切削工具１を示す拡大図である。図１０は、第２カートリッジ取付座３２の近傍を示し、図１１は、第３カートリッジ取付座３３の近傍を示し、図１２は、第４カートリッジ取付座３４の近傍を示している。図８、図１０、図１１及び図１２は、凹部４の内部を破線により示している。

ボデー２に形成された第１カートリッジ取付座３１、第２カートリッジ取付座３２、第３カートリッジ取付座３３及び第４カートリッジ取付座３４のそれぞれの上壁面３８は、軸方向において等しい位置に配置されている。これに対し、第１凹部４１の深さＤ１、第２凹部４２の深さＤ２、第３凹部４３の深さＤ３及び第４凹部４４の深さＤ４は、互いに異なる。

各カートリッジ取付座３に取り付けられたカートリッジ５は、その突起５７が凹部４に挿入される。そして、突起５７の先端５７１が、各凹部４の底部４１１，４２１，４３１，４４１と当接する。図９に示されるように、カートリッジ取付座３に形成されたボルト穴３９の中心軸Ｃ４は、ボルト６の螺入方向（つまり、ボルト穴３９の奥行方向）に進むにしたがって上壁面３８に近づくように傾斜している。したがって、ボルト６をボルト穴３９に螺入させると、カートリッジ５は貫通孔５３の内側面においてボルト６から力を受け、上壁面３８側に押圧される。この結果、突起５７の先端５７１が確実に凹部４の底部４１１，４２１，４３１，４４１と当接する。

前述したように、各カートリッジ取付座３に取り付けられるカートリッジ５は全て同一形状であり、その突起５７の突出量Ｐ（図６参照）も同一である。図８に示されるように、第１カートリッジ取付座３１に取り付けられたカートリッジ５の突起５７は、第１凹部４１に挿入される。前述したように、突起５７の突出量Ｐは、第１凹部４１の深さＤ１よりも大きい。この結果、第１カートリッジ取付座３１の上壁面３８からカートリッジ５の外側面５６までの距離は、突起５７の突出量Ｐよりも小さいＬ１１となる。

図１０に示される第２カートリッジ取付座３２の第２凹部４２の深さＤ２は、第１カートリッジ取付座３１の第１凹部４１の深さＤ１よりも大きい。したがって、突起５７は、第１凹部４１よりも深く第２凹部４２に挿入される。この結果、第２カートリッジ取付座３２の上壁面３８からカートリッジ５の外側面５６までの距離は、距離Ｌ１１よりも小さいＬ２１となる。

図１１に示される第３カートリッジ取付座３３の第３凹部４３の深さＤ３は、第１カートリッジ取付座３１の第１凹部４１の深さＤ１よりも大きく、第２カートリッジ取付座３２の第２凹部４２の深さＤ２よりも小さい。したがって、突起５７は、第１凹部４１よりも深く、且つ、第２凹部４２よりも浅く、第３凹部４３に挿入される。この結果、第３カートリッジ取付座３３の上壁面３８からカートリッジ５の外側面５６までの距離は、距離Ｌ１１よりも小さく、且つ、距離Ｌ２１よりも大きいＬ３１となる。

図１２に示される第４カートリッジ取付座３４の第４凹部４４の深さＤ４は、第１カートリッジ取付座３１の第１凹部４１の深さＤ１よりも大きく、且つ、第３カートリッジ取付座３３の第３凹部４３の深さＤ３よりも小さい。したがって、突起５７は、第１凹部４１よりも深く、且つ、第３凹部４３よりも浅く、第４凹部４４に挿入される。この結果、第４カートリッジ取付座３４の上壁面３８からカートリッジ５の外側面５６までの距離は、距離Ｌ１１よりも小さく、且つ、距離Ｌ３１よりも大きいＬ４１となる。

すなわち、各凹部４の深さに関しては、Ｄ２＞Ｄ３＞Ｄ４＞Ｄ１の関係があり、各カートリッジ取付座３の上壁面３８からカートリッジ５の外側面５６までの距離に関しては、Ｌ１１＞Ｌ４１＞Ｌ３１＞Ｌ２１の関係がある。すなわち、凹部４の深さが大きいほど、上壁面３８からカートリッジ５の外側面５６までの距離が小さくなる。

距離Ｌ１１，Ｌ２１，Ｌ３１，Ｌ４１の差異に基づき、各カートリッジ取付座３の上壁面３８から各切削インサート７の切れ刃７４までの距離にも差異が生じる。詳細には、第１カートリッジ取付座３１，第２カートリッジ取付座３２，第３カートリッジ取付座３３，第４カートリッジ取付座３４における、上壁面３８から切れ刃７４の端部までの距離を、それぞれＬ１２（図８参照），Ｌ２２（図１０参照），Ｌ３２（図１１参照），Ｌ４２（図１２参照）とすると、Ｌ１２＞Ｌ４２＞Ｌ３２＞Ｌ２２の関係がある。すなわち、凹部４の深さが大きいほど、上壁面３８からカートリッジ５の外側面５６までの距離が小さくなる。

このように、各切れ刃７４の配置をカートリッジ取付座３ごとに異ならせることにより、ある切削インサート７の切れ刃７４による削り残しが、他の切削インサート７の切れ刃７４により切削されるように、各切れ刃７４の配置を軸方向に調整することが可能になる。

［他の使用形態］
切削工具１は、各切れ刃の配置の調整を伴うことなく使用することも可能である。次に、図１３及び図１４を参照しながら、このような切削工具１の使用形態について説明する。図１３及び図１４は、ボデー２（図１等参照）に取り付け可能な他のカートリッジ５Ａと切削インサート７Ａを示す斜視図である。カートリッジ５Ａや切削インサート７Ａの構成要素のうち、前述したカートリッジ５や切削インサート７の構成要素と同様の機能を有するものには同一の符号を付し、説明を省略する。

カートリッジ５Ａは、前述したカートリッジ５に代えて、ボデー２の各カートリッジ取付座３に取り付け可能に構成されている。図１４に示されるように、カートリッジ５Ａの外側面５６には突起が形成されていない。

切削インサート７Ａは、第１端面７１Ａ及び第２端面７２Ａを有している。第１端面７１Ａ及び第２端面７２Ａは、互いに対向している。第１端面７１Ａ及び第２端面７２Ａの略中央部には、第１端面７１Ａと第２端面７２Ａとの間で貫通する貫通孔７６Ａが形成されている。第１端面７１Ａと第２端面７２Ａは、この貫通孔７６Ａの中心軸を中心として回転対象な略四角形を呈している。

また、切削インサート７Ａは、第１端面７１Ａの端部と第２端面７２Ａの端部とを繋ぐ４つの周側面７３Ａを有している。第１端面７１Ａと各周側面７３Ａとが交差する稜線と、第２端面７２Ａと各周側面７３Ａとが交差する稜線とは、切れ刃７４Ａとされている。すなわち、切削インサート７Ａは、第１端面７１Ａ側と第２端面７２Ａ側との両方に切れ刃７４Ａを有する所謂ネガティブタイプの切削インサートであり、合計８つの切れ刃７４Ａを有している。

各周側面７３Ａにニックは形成されていない。したがって、各切れ刃７４Ａは、複数の部分に分割されることなく、その略全体が実質的に切削に寄与する。この切れ刃７４Ａによれば、前述した切削インサート７の切れ刃７４のように、ニックによる被削材の削り残しは生じないため、各切れ刃７４Ａの配置の調整を特段必要としない。

切削インサート７Ａは、その第２端面７２Ａがインサート取付座５４Ａの底面５４１Ａと当接し、周側面７３Ａがインサート取付座５４Ａの側壁面５４２Ａと当接するように、カートリッジ５Ａのインサート取付座５４Ａに配置される。切削インサート７Ａは、切れ刃７４Ａをカートリッジ５Ａの外方に露出させた姿勢で配置される。切削インサート７Ａの貫通孔７６Ａにはボルト８が挿通される。当該ボルト８の軸部８２がボルト穴５４３Ａに螺入することにより、切削インサート７Ａはインサート取付座５４Ａに取り付けられる。

切削インサート７Ａが取り付けられたカートリッジ５Ａは、ボデー２の各カートリッジ取付座３に配置される。各カートリッジ取付座３に取り付けられるカートリッジ５Ａは、全て同一形状である。カートリッジ５Ａは、その下面５２がカートリッジ取付座３の底面３６（図３参照）と当接し、外側面５５がカートリッジ取付座３の側壁面３７（図３参照）と当接するように配置される。

また、カートリッジ５Ａの外側面５６は、カートリッジ取付座３の上壁面３８（図３参照）と対向するように配置される。外側面５６には突起が形成されていないため、外側面５６は上壁面３８と当接する。カートリッジ５Ａは、貫通孔５３Ａを挿通するボルト６により、各カートリッジ取付座３に取り付けられる。

カートリッジ５Ａの外側面５６がカートリッジ取付座３の上壁面３８と当接するため、上壁面３８から各切れ刃７４Ａまでの距離に差異は生じない。したがって、このカートリッジ５Ａ及び切削インサート７Ａによれば、各切れ刃７４Ａの配置を調整することなく切削を行うことが可能である。

［作用効果］
切削工具１の構成によれば、第１カートリッジ取付座３１の上壁面３８（「第１壁面」に相当）に形成された第１凹部４１と、第２カートリッジ取付座３２の上壁面３８（「第２壁面」に相当）に形成された第２凹部４２には、カートリッジ５の外側面５６の突起５７が挿入される。

第２凹部４２の深さＤ２は、第１凹部４１の深さＤ１よりも大きい。また、カートリッジ５の突起５７の突出量Ｐは、第２凹部４２の深さＤ２以上である。これにより、第２カートリッジ取付座３２に取り付けられたカートリッジ５の突起５７は、第１カートリッジ取付座３１に取り付けられたカートリッジ５の突起５７よりも深く挿入される。この結果、カートリッジ５の外側面５６から第２カートリッジ取付座３２の上壁面３８までの距離Ｌ２１は、カートリッジ５の外側面５６から第１カートリッジ取付座３１の上壁面３８までの距離Ｌ１１よりも小さくなる。

したがって、上記構成によれば、このように第１カートリッジ取付座３１に取り付けられるカートリッジ５と、第２カートリッジ取付座３２に取り付けられるカートリッジ５とに生じる距離の差異に基づき、それらに取り付けられた切削インサート７の各切れ刃７４の配置を調整することができる。すなわち、カートリッジ５を第１カートリッジ取付座３１や第２カートリッジ取付座３２に取り付ける際に、突起５７を第１凹部４１や第２凹部４２に挿入し、突起５７の先端５７１を底部４１１，４２１に当接させるという簡易な作業により、各切れ刃７４の配置を調整することが可能になる。

また、各切れ刃７４Ａの配置の調整を特段必要としない切削インサート７Ａを使用する場合は、外側面５６に突起を有しないカートリッジ５Ａを別途用意すればよい。突起を有しないカートリッジ５Ａに切削インサート７Ａを取り付け、当該カートリッジ５Ａを第１カートリッジ取付座３１や第２カートリッジ取付座３２に取り付けることにより、切れ刃７４Ａの配置を調整することなく、カートリッジ５Ａを介して切削インサート７Ａをボデー２に取り付けることが可能になる。

第１凹部４１及び第２凹部４２は、軸Ｃ１に略平行な方向に延びるように形成されている。

この構成によれば、軸Ｃ１に略平行な方向における各切れ刃７４の配置を調整することが可能になる。軸Ｃ１が鉛直方向に延びるように配置される切削工具１では、鉛直方向における各切れ刃７４の配置を調整することが可能になる。

第１凹部４１の幅及び第２凹部４２の幅は、突起の幅よりも大きい。

前述したように、各切れ刃７４の配置は、カートリッジ５の突起５７の先端５７１が、第１凹部４１や第２凹部４２の底部４１１，４２１と当接することにより調整される。つまり、第１凹部４１の幅及び第２凹部４２の幅は、各切れ刃７４の配置の調整に影響しない。したがって、第１凹部４１の幅及び第２凹部４２の幅を、突起５７の幅よりも大きくすることにより、各切れ刃７４の配置の調整を可能にしつつ、突起５７を第１凹部４１及び第２凹部４２にスムーズに挿入することが可能になる。

突起５７の突出量Ｐは、第２凹部４２の深さＤ２よりも大きい。

第２凹部４２の深さＤ２は、他の深さＤ１，Ｄ３，Ｄ４よりも大きい。したがって、突起５７の突出量Ｐが第２凹部４２の深さＤ２よりも大きい場合、カートリッジ５の外側面５６は各カートリッジ取付座３の上壁面３８と当接しない。つまり、各切れ刃７４の配置は、突起５７が設けられる外側面５６の位置によらず、突起５７の先端５７１の位置により規定される。

すなわち、突起５７の突出量Ｐが第２凹部４２の深さＤ２よりも大きい場合、切削インサート７の切れ刃７４からカートリッジ５の外側面５６までの寸法は、各切れ刃７４の配置の調整に影響しないため、高い精度を要求されない。この結果、カートリッジ５を製作する際の寸法精度の管理を容易にすることが可能になる。

カートリッジ５は、貫通孔５３が形成されている。第１カートリッジ取付座３１は、カートリッジ５の貫通孔５３に挿通されたボルト６（「第１ボルト」に相当）が螺入するボルト穴３９（「第１ボルト穴」に相当）が形成されている。第２カートリッジ取付座３２は、カートリッジ５の貫通孔５３に挿通されたボルト６（「第２ボルト」）が螺入するボルト穴３９（「第２ボルト穴」）が形成されている。ボルト穴３９は、ボルト６の螺入方向に進むにしたがって上壁面３８に近づくように傾斜している。

この構成によれば、カートリッジ５を、その貫通孔５３に挿通するボルト６により、第１カートリッジ取付座３１や第２カートリッジ取付座３２に取り付けることができる。ボルト穴３９が傾斜しているため、それらに螺入するボルト６により、カートリッジ５を上壁面３８側に押圧することができる。これにより、カートリッジ５の突起５７の先端５７１を第１凹部４１や第２凹部４２の底部４１１，４２１に確実に当接させ、各切れ刃７４の配置をより確実に調整することが可能になる。

カートリッジ５の貫通孔５３は、突起５７の突出方向を長手方向とする長穴形状を呈している。

この構成によれば、カートリッジ５の貫通孔５３に挿通させたボルト６を傾斜させ、ボルト穴３９に確実に螺入させることが可能になる。

突起５７の中心Ｃ３は、カートリッジ５の貫通孔５３の中心軸Ｃ２からオフセットしている。

切削インサート７の切れ刃７４に切削抵抗が作用すると、カートリッジ５には、貫通孔５３近傍を中心とするモーメントが作用する。突起５７の中心Ｃ３がカートリッジ５の貫通孔５３の中心軸Ｃ２からオフセットしている場合、突起５７の先端５７１が第１凹部４１や第２凹部４２の底部４１１，４２１から受ける反力により、このモーメントに抗することができる。これにより、カートリッジ５を第１カートリッジ取付座３１や第２カートリッジ取付座３２に取り付けた状態を維持することができる。すなわち、上記構成によれば、各切れ刃７４の配置の調整のために設けられる突起５７を、カートリッジ５の安定的な取り付けにも利用することが可能になる。

［第２実施形態］
次に、図１５から図１７を参照しながら、第２実施形態に係る回転切削工具１０（以下「切削工具１０」という。）について説明する。切削工具１０は、径方向における切れ刃７４Ｂの配置を調整可能な構成を有している。図１５及び図１６は、切削工具１０のカートリッジ５Ｂと切削インサート７Ｂを示す斜視図である。図１７は、切削工具１０を示す拡大図であり、カートリッジ取付座３Ｂの近傍を示している。切削工具１０の構成要素のうち、前述した第１実施形態に係る切削工具１の構成要素と同様の機能を有するものには同一の符号を付し、説明を省略する。

図１７に示されるように、切削工具１０のボデー２の各突出部２２にはカートリッジ取付座３Ｂが形成されている。カートリッジ取付座３Ｂは、各突出部２２に形成されたものの総称である。

カートリッジ取付座３Ｂの側壁面３７（「第１壁面」、「第２壁面」に相当）の略中央部には凹部４Ｂ（「第１凹部」、「第２凹部」に相当）が形成されている。凹部４Ｂは、各カートリッジ取付座３Ｂに形成されたものの総称である。凹部４Ｂは、側壁面３７に対して略垂直で、且つ、軸Ｃ１（図１及び図２参照）と略直交する方向に延びるように形成されている。また、凹部４Ｂの幅（すなわち、凹部４Ｂが延びる方向と直交する方向における、凹部４Ｂの寸法）は、後述するカートリッジ５Ｂの突起５７Ｂよりも大きい。

各カートリッジ取付座３Ｂの側壁面３７は、径方向において等しい位置に配置されている。これに対し、凹部４Ｂの深さＤＢは、カートリッジ取付座３Ｂごとに異なる。

各カートリッジ取付座３Ｂには、１つのカートリッジ５Ｂが着脱自在に取り付けられる。カートリッジ５Ｂは、金属材料により形成され、切削インサート７Ｂが着脱自在に取り付けられる。各カートリッジ取付座３Ｂに取り付けられるカートリッジ５Ｂは、全て同一形状である。

図１５及び図１６に示されるように、カートリッジ５は、上面５１と下面５２との間で貫通する貫通孔５３Ｂが形成されている。図１６に示されるように、貫通孔５３Ｂは、その内部に段部５３１Ｂが形成された座ぐり穴である。貫通孔５３Ｂは、後述する突起５７Ｂが突出する方向を長手方向とする長穴形状を呈している。

カートリッジ５Ｂの外側面５６に突起は形成されておらず、外側面５５に突起５７Ｂが形成されている。突起５７Ｂは、外側面５５に対して略垂直な方向に突出している。この突起５７の突出量は、凹部４Ｂの深さＤＢよりも大きい。

図１５及び図１６に示されるように、切削インサート７Ｂは、第１端面７１Ｂ及び第２端面７２Ｂを有している。第１端面７１Ｂ及び第２端面７２Ｂは、互いに対向しており、その中央部には、第１端面７１Ｂと第２端面７２Ｂとの間で貫通する貫通孔７６Ｂが形成されている。第１端面７１Ｂと第２端面７２Ｂは、この貫通孔７６Ｂの中心軸を中心として回転対象な略三角形を呈している。

また、切削インサート７Ｂは、第１端面７１Ｂの端部と第２端面７２Ｂの端部とを繋ぐ３つの周側面７３Ｂを有している。第１端面７１Ｂと各周側面７３Ｂとが交差する稜線は、切れ刃７４Ｂとされている。すなわち、切削インサート７Ｂは、３つの切れ刃７４Ｂを有している。

切削インサート７Ｂの各周側面７３Ｂにニックは形成されていない。したがって、各切れ刃７４Ｂは、複数の部分に分割されることなく、その略全体が実質的に切削に寄与する。この切れ刃７４Ｂによれば、前述した切削インサート７の切れ刃７４のように、ニックによる被削材の削り残しは生じない。

しかしながら、ボデー２の回転速度が大きく、切削時に切削インサート７Ｂが被削材から大きな切削抵抗を受ける場合は、各切れ刃７４Ｂの配置の調整を求められることがある。つまり、各切削インサート７Ｂの切れ刃７４Ｂに作用する切削抵抗を均一とし、その寿命を延ばすために、各切れ刃７４Ｂの配置の調整が必要になる場合がある。

切削工具１０は、前述した突起５７Ｂ及び後述する凹部４Ｂにより、各切れ刃７４Ｂの配置を調整している。次に、各切れ刃７４Ｂの配置を調整について説明する。

図１７に示されるように、各カートリッジ取付座３Ｂに取り付けられたカートリッジ５Ｂは、その突起５７Ｂが凹部４Ｂに挿入される。そして、突起５７Ｂの先端５７１Ｂが、各凹部４Ｂの底部４０１Ｂと当接する。カートリッジ取付座３Ｂに形成されたボルト穴（不図示）の中心軸は、ボルト６の螺入方向に進むにしたがって側壁面３７に近づくように傾斜している。したがって、ボルト６を当該ボルト穴に螺入させると、カートリッジ５Ｂは貫通孔５３Ｂの内側面においてボルト６から力を受け、側壁面３７側に押圧される。この結果、突起５７Ｂの先端５７１Ｂが確実に凹部４Ｂの底部４０１Ｂと当接する。

前述したように、突起５７Ｂの突出量は、後述する凹部４Ｂの深さＤＢよりも大きい。このため、カートリッジ取付座３Ｂの側壁面３７からカートリッジ５Ｂの外側面５５までの距離は、突起５７Ｂの突出量よりも小さいＬＢ１となる。また、側壁面３７から切れ刃７４Ｂまでの距離は、ＬＢ２となる。

切削工具１０は、各カートリッジ取付座３Ｂの凹部４Ｂの深さＤＢを調整することにより、各カートリッジ５において距離ＬＢ１，ＬＢ２に差異を生じさせ、各切れ刃７４Ｂの配置を調整することができる。すなわち、この構成によれば、軸Ｃ１（図１及び図２参照）と略直交する方向おいて、切削インサート７Ｂの切れ刃７４Ｂの配置を調整することが可能になる。

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズ等は、例示したものに限定されず、適宜変更することができる。

１，１０：回転切削工具
２：ボデー
３，３Ｂ：カートリッジ取付座
３１：第１カートリッジ取付座
３２：第２カートリッジ取付座
３７：側壁面（第１壁面、第２壁面）
３８：上壁面（第１壁面、第２壁面）
３９：ボルト穴（第１ボルト穴、第２ボルト穴）
４：凹部
４Ｂ：凹部（第１凹部、第２凹部）
４０１Ｂ：底部
４１：第１凹部
４１１：底部
４２：第２凹部
４２１：底部
５，５Ａ，５Ｂ：カートリッジ
５３，５３Ａ，５３Ｂ：貫通孔
５４，５４Ａ：インサート取付座
５５：外側面
５６：外側面
５７，５７Ｂ：突起
５７１，５７１Ｂ：先端
６：ボルト（第１ボルト、第２ボルト）
７，７Ａ，７Ｂ：切削インサート
７４，７４Ａ，７４Ｂ：切れ刃
Ｃ１：軸

Claims (8)

1. 回転することにより被削材を切削する回転切削工具であって、
   切れ刃を有する複数の切削インサートと、
   前記切削インサートが取り付けられるインサート取付座を有する複数のカートリッジと、
   前記カートリッジが取り付けられる第１カートリッジ取付座及び第２カートリッジ取付座を、所定の軸の周方向に互いに間隔を空けた位置に有するボデーと、を備え、
   前記カートリッジは、その外側面に突起を有し、
   前記第１カートリッジ取付座は、
   前記第１カートリッジ取付座に取り付けられた前記カートリッジの外側面と対向する第１壁面と、
   前記第１壁面に形成され、前記突起が挿入されるとともに底部において前記突起の先端と当接する第１凹部と、を有し、
   前記第２カートリッジ取付座は、
   前記第１壁面と同一方向を向くとともに、前記第２カートリッジ取付座に取り付けられた前記カートリッジの外側面と対向する第２壁面と、
   前記第２壁面に形成され、前記突起が挿入されるとともに底部において前記突起の先端と当接する第２凹部と、を有し、
   前記第２凹部の深さは、前記第１凹部の深さよりも大きく、
   前記突起の突出量は、前記第２凹部の深さ以上である、回転切削工具。
2. 前記第１凹部及び前記第２凹部は、前記軸に略平行な方向に延びるように形成されている、請求項１に記載の回転切削工具。
3. 前記第１凹部及び前記第２凹部は、前記軸と略直交する方向に延びるように形成されている、請求項１に記載の回転切削工具。
4. 前記第１凹部の幅及び前記第２凹部の幅は、前記突起の幅よりも大きい、請求項１から３のいずれか一項に記載の回転切削工具。
5. 前記突起の突出量は、前記第２凹部の深さよりも大きい、請求項１から４のいずれか一項に記載の回転切削工具。
6. 前記カートリッジは、貫通孔が形成され、
   前記第１カートリッジ取付座は、前記カートリッジの貫通孔に挿通された第１ボルトが螺入する第１ボルト穴が形成され、
   前記第２カートリッジ取付座は、前記カートリッジの貫通孔に挿通された第２ボルトが螺入する第２ボルト穴が形成され、
   前記第１ボルト穴は、前記第１ボルトの螺入方向に進むにしたがって前記第１壁面に近づくように傾斜し、
   前記第２ボルト穴は、前記第２ボルトの螺入方向に進むにしたがって前記第２壁面に近づくように傾斜している、請求項１から５のいずれか一項に記載の回転切削工具。
7. 前記カートリッジの貫通孔は、前記突起の突出方向を長手方向とする長穴形状を呈している、請求項６に記載の回転切削工具。
8. 前記突起の中心は、前記カートリッジの貫通孔の中心軸からオフセットしている、請求項６又は７に記載の回転切削工具。
   
   

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