JP6436322B2

JP6436322B2 - 切削インサート固定部材および切削工具

Info

Publication number: JP6436322B2
Application number: JP2017543095A
Authority: JP
Inventors: 武田　茂; 茂武田
Original assignee: Tungaloy Corp
Current assignee: Tungaloy Corp
Priority date: 2015-09-29
Filing date: 2016-09-13
Publication date: 2018-12-12
Anticipated expiration: 2036-09-13
Also published as: WO2017056969A1; JPWO2017056969A1

Description

本発明は切削インサートを切削工具のボデーに固定するための切削インサート固定部材と、その切削インサート固定部材を備える切削工具に関する。

切削工具の切れ刃に向かってクーラントを噴射することは、摩擦によって高温になった切れ刃を冷却したり、切りくずの溶着を防いだりといった様々な有益な効果を生む。クーラントの噴射方法には様々なものが考案されている。例えば、クーラントを切削インサートのすくい面側から噴射するものとして、特許文献１に開示されている切削工具のように、クーラントの流路が内部に形成されたノズル部品が設けられるものがある。当該切削工具では、Ｌ字状のレバーにより、切削工具の内部に引き込むようにして切削インサートを固定している。

特開２００６−５５９１７号公報

しかしながら、切削インサートを確実に固定するためには、ねじ等を用いて切削インサートのすくい面を押圧することが好ましい。特許文献１記載の切削工具では、切削インサートのすくい面の上方にノズル部品が配置され、すくい面側のスペースがノズル部品によって占有される。このため、当該切削工具では、前述したねじ等をすくい面側に配置し、すくい面側から切削インサートを固定することができないという課題があった。

本発明は、すくい面側から切削インサートを固定でき、且つすくい面側から冷却用流体を噴射することができる切削インサート固定部材、およびその切削インサート固定部材を備える切削工具を提供することを目的とする。

本発明にかかる切削インサート固定部材は、切削インサートのすくい面を押圧する本体と、本体の内部に形成され、冷却用流体を流す本体流路と、冷却用流体を流すノズル流路が内部に形成され、本体流路からノズル流路に冷却用流体を流入させるとともに、該冷却用流体をすくい面に噴射するノズルと、を備え、ノズルに、ノズルの軸線に対して傾斜する方向に力を加えるノズル押圧部材をさらに備える。

また、本体流路と、ボデーに形成され冷却用流体を流すボデー流路との接続部の周囲に、弾性材料で形成された円環部材が配置されることも好ましい。

また、ノズルは、その外周部に雄ねじ部が形成され、雄ねじ部によって本体に取り付けられていることも好ましい。

また、ノズルの外周部に凹部が形成され、ノズル押圧部材は、凹部を押圧することも好ましい。

また、凹部は、ノズルの外周面に周方向に形成される溝部であることも好ましい。

また、ノズル流路は、下流に向かうにしたがって内径が漸次縮小する縮小部を有していることも好ましい。

また、縮小部がノズルの流入口近傍に配置され、且つその内壁はノズルの軸線側に向って突出する曲面状に形成されていることも好ましい。

本発明の切削工具は、本発明の切削インサート固定部材を備えている。

本発明によれば、すくい面側から切削インサートを固定でき、且つすくい面側から冷却用流体を噴射することができる切削インサート固定部材、およびその切削インサート固定部材を備える切削工具を提供することができる。

実施形態に係る切削工具の斜視図である。図１の切削工具を別の角度から見た斜視図である。図１の切削工具の正面図である。図１の切削工具の平面図である。図４の切削工具のＶ−Ｖ断面図である。図１のインサートの側面図である。図１の切削インサート固定部材の斜視図である。図７の切削インサート固定部材を別の角度から見た斜視図である。図７の切削インサート固定部材の正面図である。図７の切削インサート固定部材の平面図である。図１０の切削インサートのＸＩ−ＸＩ断面図である。他の実施形態に係る切削インサートの断面図である。

以下、実施形態を表した図面を参照しながら説明する。図１から図６に示すように、刃先交換式切削工具１００は、ボデー１０と、切削インサート２０と、を備える。ボデー１０の先端には、切削インサート２０を配置するためのチップ座１１が形成されている。チップ座１１には、ボデー１０の損傷防止のためのシム１２が載置される。シム１２の上には、切削インサート２０が載置される。切削インサート２０は、そのすくい面２０ａ側に配置された切削インサート固定部材３０によってチップ座１１に押圧固定される。切削インサート固定部材３０は、本体３７を備えている。図７，８，１０，１１に示すように、本体３７には、ねじ３３を挿通するための貫通穴３２が形成されている。貫通穴３２を挿通するねじ３３は、ボデー１０に形成された雌ねじ穴（不図示）に固定される。ねじ３３を締めると、ねじ３３の頭部が本体３７に対してチップ座１１の底面に垂直な向きの力を加える。これにより、本体３７の下面は、切削インサート２０のすくい面２０ａと当接し、チップ座１１の底面の方向に押圧する。この結果、切削インサート２０はチップ座１１に固定される。

チップ座１１の両側には、切削インサート２０に向けられたノズル１３、１４が取り付けられている。切削インサート固定部材３０はノズル３１を備える。図１１に示すように、切削インサート固定部材３０の本体３７の内部には、本体流路３４が形成されている。ノズル３１は略円筒形状を呈しており、軸線Ｃに沿って延びるノズル流路３１ａが内部に形成されている。ノズル３１は、ノズル流路３１ａが本体流路３４の流出口３４ｂと連通するように配置される。ノズル３１の端部には雄ねじ部３１ｂが形成されている。本体流路３４の流出口３４ｂには雌ねじ部が形成されている。ノズル３１は、雄ねじ部３１ｂが流出口３４ｂの雌ねじ部と螺合することによって本体３７に固定される。ノズル流路３１ａの流入口の近辺には、流出口３１ｃ側（すなわち、下流側）に向うにしたがって漸次内径が縮小する縮小部３５が形成されている。その縮小部３５の内壁は、ノズル３１の軸線Ｃに向って突出する曲面状に形成されている。縮小部３５が曲面状に形成されることにより、冷却用流体であるクーラントを、圧力損失を抑制しながら噴射することができる。

図５に示すように、本体流路３４の流入口３４ａは、ボデー１０の内部に形成されたボデー流路１５の流出口１５ａに連通している。ボデー流路１５を通過したクーラントは、切削インサート固定部材３０の本体流路３４を流れて、ノズル３１のノズル流路３１ａに流入する。当該クーラントは、ノズル３１の流出口３１ｃ（図１１参照）からすくい面２０ａに向けて噴射される。

図５に示すように、本体流路３４の流入口３４ａと、ボデー流路１５の流出口１５ａとの接続部ＣＰの周囲には、Ｏリング４０が配置されている。Ｏリング４０は、ゴムやエラストマー等の弾性材料によって形成されている。Ｏリング４０は、ボデー１０から本体３７にクーラントが流れる際の漏出を防止する。本体流路３４の流入口３４ａの周囲には、Ｏリング４０の大きさに対応した円形の壁部が形成される。Ｏリング４０は、その円形の壁部に囲まれた空間（つまり、円環状の溝）に配置される。これにより、Ｏリング４０が固定され、Ｏリング４０が空間内に広がるので、本体３７とボデー１０との接続部ＣＰからのクーラントの漏出を防止することができる。

次に、上記実施形態の効果について説明する。貫通穴３２を挿通するねじ３３を締めると、本体３７がねじ３３の頭によって押される。本体３７は、切削インサート２０のすくい面２０ａと当接し、切削インサート２０をチップ座１１の底面の方向に押圧する。この結果、押圧力が加わった切削インサート２０は、チップ座１１に固定される。

本体３７に形成された本体流路３４は、ボデー１０に形成されたボデー流路１５と連通している。したがって、ボデー１０側から供給されるクーラントは、ボデー１０の内部と、本体３７の内部とを流れ、ノズル３１から噴射される。

このように、切削インサート固定部材３０は、切削インサート２０を固定する機能と、クーラントを噴射する機能と、の両方を備えている。したがって、切削インサート固定部材３０を配置できる空間を確保するだけで、切削インサート２０の固定と、クーラントの噴射と、の両方を行うことができる。ノズル３１は、その周囲に形成された雄ねじ部３１ｂによって固定されるため、容易に交換することができる。切削加工の種類や、加工条件等に応じたノズル形状を選定することにより、より効果的に切削インサート２０にクーラントを噴射することができる。

以上、実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、円環部材としてＯリング４０が採用されている。しかしながら、本発明に係る円環部材は、Ｏリング４０に限定されるものではない。つまり、弾性材料によって形成され、円環状を呈している部材であれば、Ｏリング４０以外のものを円環部材として採用することができる。また、円環部材の材質に特に限定は無く、弾性を有していればどのようなものでも構わない。

また、上記実施形態では、ノズル３１は、その外周部に形成された雄ねじ部３１ｂのみによって固定されている。しかしながら、本発明に係るノズルの固定方法は、これに限定されるものではない。例えば、ノズル３１をさらに強固に固定する為に、ノズル押圧部材を用いることも可能である。

図１２に示す他の実施形態に係る切削インサート固定部材３０Ａでは、ノズル押圧部材５０は、ノズル３１の外周面を押圧してノズル３１を固定する。図１２は、図１０のＸＩ−ＸＩ断面に対応する断面図を示している。ノズル３１の外周面には、凹部３１ｄが形成されている。切削インサート固定部材３０Ａの構成のうち、前述した実施形態と同一の構成は、同一の符号が付されている。凹部３１ｄは、ノズル３１の外周面の周方向に形成される溝部である。ノズル押圧部材５０は、雄ねじ部５１と、先端部５２とを有している。ノズル押圧部材５０の雄ねじ部５１は、本体３７Ａの下部に形成されたねじ穴３７１の雌ねじと螺合する。ノズル押圧部材５０は、その先端部５２において凹部３１ｄを押圧し、ノズル３１を収容する空間の内壁面にノズル３１を押し付ける。このときノズル押圧部材５０がノズル３１を押圧する方向は、ノズル３１の中心軸線Ｃに対して傾斜する方向となる。これにより、より確実にノズル３１を固定することができる。

１０…ボデー
１１…チップ座
１５：ボデー流路１６：接続部
２０…切削インサート
２０ａ：すくい面
３０…切削インサート固定部材
３１…ノズル
３１ａ：ノズル流路
３１ｂ：雄ねじ部
３１ｄ：凹部
３４…本体流路
３７…本体
４０…Ｏリング（円環部材）
１００…刃先交換式切削工具（切削工具）

Claims

切削インサート（２０）を切削工具（１００）のボデー（１０）に固定するための切削インサート固定部材（３０）であって、
切削インサート（２０）のすくい面（２０ａ）を押圧する本体（３７）と、
前記本体（３７）の内部に形成され、冷却用流体を流す本体流路（３４）と、
冷却用流体を流すノズル流路（３１ａ）が内部に形成され、前記本体流路（３４）から前記ノズル流路（３１ａ）に冷却用流体を流入させるとともに、該冷却用流体を前記すくい面（２０ａ）に噴射するノズル（３１）と、
を備え、
前記ノズル（３１）に、該ノズル（３１）の軸線（Ｃ）に対して傾斜する方向に力を加えるノズル押圧部材（５０）をさらに備える
ることを特徴とする切削インサート固定部材。
前記本体流路（３４）と、前記ボデー（１０）に形成され冷却用流体を流すボデー流路（１５）との接続部（ＣＰ）の周囲に、弾性材料で形成された円環部材（４０）が配置される
請求項１に記載の切削インサート固定部材。
前記ノズル（３１）は、その外周部に雄ねじ部（３１ｂ）が形成され、該雄ねじ部（３１ｂ）によって前記本体（３７）に取り付けられている
請求項１または２に記載の切削インサート固定部材。
前記ノズル（３１）の外周部に凹部（３１ｄ）が形成され、
前記ノズル押圧部材（５０）は、前記凹部（３１ｄ）を押圧する
請求項１から３のいずれかに記載の切削インサート固定部材。
前記凹部（３１ｄ）は、該ノズル（３１）の外周面に周方向に形成される溝部である
請求項４記載の切削インサート固定部材。
前記ノズル流路（３１ａ）は、下流に向かうにしたがって内径が漸次縮小する縮小部（３５）を有している
請求項１から５のいずれかに記載の切削インサート固定部材。
前記縮小部（３５）が前記ノズル（３１）の流入口近傍に配置され、且つその内壁は前記ノズル（３１）の軸線（Ｃ）側に向って突出する曲面状に形成されている
請求項６に記載の切削インサート固定部材。
請求項１から７のいずれかに記載の切削インサート固定部材（３０）を備える切削工具。