JPH02160409A - 回転溝孔切削工具及びそのインサート着脱方法 - Google Patents

回転溝孔切削工具及びそのインサート着脱方法

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JPH02160409A JP1271886A JP27188689A JPH02160409A JP H02160409 A JPH02160409 A JP H02160409A JP 1271886 A JP1271886 A JP 1271886A JP 27188689 A JP27188689 A JP 27188689A JP H02160409 A JPH02160409 A JP H02160409A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、溝孔切削工具、特に回転溝孔切削工具および
この工具に使用する切削インサートに関するものである
〔従来の技術〕
本発明が対象とするこの種の回転切削工具は、使い捨て
の切削インサートを有するディスク状本体により構成し
、このインサートをディスクの周囲から半径方向に突出
させる。切削インサートは、使用時にはディスク本体に
強固に保持しなければならないとともに、切削インサー
トの切削端縁が鈍くなったり、破損したりしたときには
容易に取外し・交換ができなければならない。
切削インサートを本体に保持する方法につい多くの提案
がなされてきた。このような従来の提案は2つのカテゴ
リーに分類することができる。第1のカテゴリーにおい
ては、個別の保持手段により切削インサートを本体の所
定位置に保持する。
この第1カテゴリーに属する典型的な構造につぃては、
米国特許第3.887.975号および米国特許第4.
363.576号に記載されている。この第1のカテゴ
リーに属する他の構造に関しては、米国特許第1.61
8,678号および米国特許第1.700.333号に
記載されている。米国特許第1,618,678号に記
載の構造を除いてこれらの米国特許の構造においては、
切削インサートは本体の軸線方向に平行な方向に本体の
開孔に挿入する。
〔発明が解決しようとする課題〕
米国特許第1.618,678号および同第3,887
,975号に記載の構造は切削インサートの適正に整形
した部分に圧着するカム部材を使用してクランプするよ
うにしている。このような構成において、インサートに
加わる切削力はカム面に直接伝達されるため、カムを損
傷することになる。従って、カム部材を包囲する本体の
厚さを大きくしなければならなくなる。このような方法
の他の欠点としては、カム部材に掛合させて連係動作さ
せなければならないためインサートに必要とされる複雑
な表面を設けなければならないことがある。
米国特許第4.363,576号は、インサートに圧着
するクランプブレードに支持するカム構成について記載
している。このブレードを本体に溶接し、所定位置に一
体に固定している。このカッタはインサートにクランプ
力を与えるために多数の種々の部材を使用しなければな
らない。更に、この方法の他の欠点としては、クランプ
部材およびカム部材に要する空間によりカッタディスク
の周囲に装着すべきインサートの数が限定されることが
ある。
溝孔切削工具の第2のカテゴリーでは、切削インサート
は、本体の軸線に対して半径方向に移動することによっ
て挿入し、別個の保持手段を使用することなく所定位置
に保持する。この第2のカテゴリーの構造の代表的な例
としては、米国特許第3.590,893号および同第
4.492.140号に記載のものがある。
米国特許第3,590.893号に記載の切削インサー
トは本体の可撓性部分を介してクランプする。このよう
な可撓性は、切削ブレードポケット間に位置する本体の
部分に切り込みまたはスリット状の開花を設けることに
よって得ることができる。この米国特許の欠点は、切削
半径方向力が摩擦保持力よりも大きい場合、インサート
は緩んで内方に滑り込む点である。
米国特許第4,492,140号に記載のカッタは、模
手段を使用し、この喫手段の座部にインサートを保持す
る。これら座部は力・ンタの周囲に装着することができ
るインサートの数を制限することになり、更に、保持力
を摩擦に頼るという欠点がある。
このため、回転速度は厳密に制御して遠心力が喫摩擦力
を越えないようにしなければならない。更に、インサー
トは単に1個の切削端縁しか持たないという欠点がある
従って、本発明の目的は、比較的形状が簡単で、確実安
全なりランプ力でカッタ本体の正確位置に維持すること
ができるインサートを使用する回転溝孔切削工具を得る
にある。本体またはインサートは狭小材料で形成し、本
体またはインサートの強度は材料の幅によって決まり、
従来の溝孔切削工具の設計限界を排除することができる
と好適である。従来設計のものに対する利点としては、
1個のカッタ本体に相当多くのインサートを装着できる
とよい。即ち、1回転当たりの金属除去率はディスクに
おけるインサートの数に比例して増加するためである。
更に、回転速度によってインサートを緩ませることがな
いとよい。更に、切削インサートおよびこのインサート
を挿入する開孔の形状により、1個のインサートにつき
2個の切削端縁が得られるようにすると好適である。
更に、本発明の目的は回転溝孔用または他の切削用の工
具に使用できる切削インサートを得るにある。
〔課題を解決するための手段〕
上述の目的を達成するため、本発明回転溝孔切削工具は
、回転平面にほぼ平行であり、かつ本体の回転軸線にほ
ぼ直交する第1側面および第2側面を有し、また駆動装
置のスピンドルの支持軸を収容する軸線方向中心孔を有
するほぼディスク状の本体を具え、この本体の周囲に沿
って互いに離して配列し、一方の側面から縦方向の側面
に貫通しかつ本体の周面に開口する複数個の開孔を設け
、各開花には切削インサートを挿入し、各開花はインサ
ートの面に緊密に掛合して本体の軸線に対するインサー
トの半径方向移動を防止する面により区切り、各開孔は
本体の中心孔の周囲に半径方向外方に作用する力を加え
て開孔の面を互いに拡開して離れさせ、インサートを軸
線方向に取出しおよび交換することができる形状に形成
し、前記インサートはディスクの残存の弾性力により所
定位置に保持する構成としたことを特徴とする。
更に、本発明切削工具インサートは、切削端縁を含む切
削端部および位置決め端部を有し、この位置決め端部に
はほぼ平面状に互いに平行な側面を設け、切削端縁を露
出させた状態で切削工具の開孔に取付ける形状にし、更
に、前記位置決め端部には前記側面相互間に3個のほぼ
平面状の非平行接触面を設けて角錐形状にし、前記接触
面のうちの互いに対向する2個の接触面を前記開花の接
触面に接触するようにし、第3の接触面を両接触面間に
並置させた切削工具インサートにおいて、前記互いに対
向する接触面を含む平面は、切削端部の方向に延長させ
たとき第3接触面から離れる点で互いに交差する形状と
したことを特徴とする。
更に、本発明による上述の回転溝孔切削工具にインサー
トを組付ける方法は、前記工具の中心孔の周囲の互いに
対向する2個の点に半径方向外方に作用する力を加えて
これら点に近接する開孔にのみ互いに離す拡開力を発生
させ、インサートを各開孔に位置決めし、前記力を取り
除き、以下残りの開孔に対して上述の手順を繰り返すこ
とを特徴とする。
〔実施例〕
次に、図面につき本発明の好適な実施例を説明する。
第1図に示すように、各インサート11は切削端縁12
を有し、この切削端縁12はカンタ本体1oがら半径方
向に突出させ、各切削端縁をカッタ本体の軸線13にほ
ぼ平行にしかつ少なくともカッタ本体の幅に等しくする
カッタ本体10はディスク形状にし、第1側壁14と第
2側壁15との間に比較的狭い幅を有するものとして構
成する。このディスクの周囲はほぼ矩形の開孔16(イ
ンサートをこの開孔から取り除くと見える)により切欠
き、これら開孔は同一形状で、外周に沿って等間隔毎に
配置し、各開孔16間の残りの周面をなす周面部分17
を有する。各隣接の開孔間には細長孔18を配置する。
本体10には、比較的大径で軸線13に中心を有する中
心孔21を設ける。
細長孔18を使用してカッタ本体10の回転方向の位置
決めをし、またピン(図示せず)による回転駆動手段と
して作用させ、これらピンはやはり図示しない装置スピ
ンドルによや駆動する。細長孔18は僅かに細長の多少
楕円形状にし、上述のビン壱挿入しやすくする。インサ
ート11は各開孔16に1個ずつ位置決めし、強固に保
持する。インサート11を有するカッタ本体10は、矢
印22の方向に回転させる。
各開孔16はほぼ同一形状にし、インサート11を開孔
面23.24.25にクランプするものであり、各開孔
面はインサートの対応するインサート面26.27.2
8のクランプおよび位置決めを行う(第3図参照)。イ
ンサートをポケットに簡単に組み込むことができる方法
としては、内部コレットタイプの工具を使用して半径方
向外方に指向する拡開力29を中心孔21に加えて本体
を半径方向に拡開させ、第3図の点線23a、24.2
5aによって示すように各開孔を拡開させることによっ
て行う。インサートはこのように拡開した各開孔にディ
スクの側面14または15から位置決めし、次いで中心
孔21がら拡開力を取り除く。金属は元の形状に復帰し
ようとし、開孔面はインサートに接触し、ディスクの残
存弾性力によりインサートをクランプおよび位置決めす
る。
インサートを開孔に簡単に組み立てるのは、中心孔21
の開孔16に隣接する2個またはそれ以上の点で拡開力
29を使用してカッタ本体1oを半径方向外方に拡開さ
せることにより行うことができ、特別な固定具を使用す
ることにより最小の力および応力が得られる。この特別
な固定具は中心孔21において2個の直径方向に互いに
対向する点で拡開力29を加え、力が加わった点におい
て本体を半径方向外方に拡開し、同様に力が加わる点の
近傍の開孔を点線23a、24.25aで示すように拡
開させる。インサートは側面14.15のうちのいずれ
かから各開孔に位置決めした後に拡開力を中心孔21か
ら取り除く。金属は元の形状に復帰しようとし、開孔面
はインサートに接触し、ディスクの残存の弾性力により
インサートをクランプおよび位置決めする。
直径方向に互いに対向する点に拡開力を加えることによ
ってインサートを開孔に組付ける作業は、すべてのイン
サートを位置決めするまで残りの開孔に対して繰り返し
て行う。
インサートはカッタ本体1oの開孔16よりも大きい寸
法とし、インサート面26.27および2gは対称軸線
44に関して対称にする。従って、切削端縁12および
12aは切削作業のための2個の端縁があることになる
。開孔には、更に、クランプ状態にあるインサート面2
6に対して最小のクリアランスを有する表面31を設け
る。表面17は切削される材料をカールさせ、切削作業
中絡みつきを生じないよう形成する。開孔のコーナーに
は、応力経路の長さを増加することによりこれらの領域
の応力集中を減少するアール32および33を設ける。
第4および5図には、側方レリーフ34.35.36お
よび37を有するインサート形状を示し、これら側方レ
リーフは切削作業中インサートの背面に対して約2°の
角度をなす。
インサートを軸線方向に正確に位置決めするためには、
側方プレートをカッタ本体に例えば、ランプすることが
できる。これら側方プレートはインサートの表面38お
よび39にクランプ圧力を加え、正確な軸線方向位置を
保持する。
本発明は主に回転溝孔切削工具の構造に関するものであ
るとともに、本発明による構造のインサートは単独切削
インサートを使用する工具にも使用することができる。
第6図には、レース盤およびこのようなシングルポイン
ト工具を使用する他の機械で行う溝切削作業のための単
独インサートホルダを示す。インサート41は、リーフ
43が充分開口するまで溝孔42を拡開することによっ
てホルダに配置する。次にこのリーフを閉じることがで
きる。インサートよりも僅かに小さい開孔を形成するこ
とによって上述の溝孔カッタについて記載したように開
孔にクランプおよび位置決めすることができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明による溝孔切削工具は、何
ら外部のカムまたは楔作用装置を必要としないで、イン
サートを正確に保持およびクランプすることができると
いう利点がある。カッタ本体自体はインサートをロック
し、多くのインサートを本体に位置決めするとともに切
削ユニットの剛性を維持する。カッタの幅は限定しない
が、開孔およびインサートは平行側面を有するため、1
鵬以下の幅だけ上方に隆起する幅を有するものとして構
成するとよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明により構成した回転溝孔切削工具の平
面図、 第2図は、第1図の工具の回転軸線に平行に見た側面図
、 第3図は、一つの開孔およびインサートの拡大平面図、 第4図は、第3図のインサートの矢印Aから見た側面図
、 第5図は、第3図のインサートの側面図、第6図は、本
発明によるインサートを使用するシングルタイプのカッ
タの側面図である。 10・・・カッタ本体   11.41・・・インサー
ト12・・・切削端縁    13・・・軸線14.1
5・・・側壁    16・・・開孔17・・・周面部
分    18・・・細長孔20・・・中心孔    
 23,24.25・・・開孔面26.27.28・・
・インサート面 29・・・拡開力     31・・・表面32、33
・・・アール

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、回転平面にほぼ平行であり、かつ本体の回転軸線に
    ほぼ直交する第1側面および第2側面を有し、また駆動
    装置のスピンドルの支持軸を収容する軸線方向中心孔を
    有するほぼディスク状の本体を具え、この本体の周囲に
    沿って互いに離して配列し、一方の側面から縦方向の側
    面に貫通しかつ前記本体の周面に開口する複数個の開孔
    を設け、各開孔には切削インサートを挿入し、各開孔は
    前記インサートの面に緊密に掛合して本体の軸線に対す
    る前記インサートの半径方向移動を防止する面により区
    切り、各開孔は前記本体の中心孔の周囲に半径方向外方
    に作用する力を加えて開孔の面を互いに拡開して離れさ
    せ、前記インサートを軸線方向に取出しおよび交換する
    ことができる形状に形成し、前記インサートをディスク
    の残存の弾性力により前記本体の所定位置に保持する構
    成としたことを特徴とする回転溝孔切削工具。 2、切削端縁を含む切削端部および位置決め端部を有し
    、この位置決め端部にはほぼ平面状で互いに平行な側面
    を設け、切削端縁を露出させた状態で切削工具の開孔に
    取付ける形状にし、更に、前記位置決め端部には前記側
    面相互間に3個のほぼ平面状の非平行接触面を設けて角
    錐形状にし、前記接触面のうちの互いに対向する2個の
    接触面を前記開孔の接触面に接触するようにし、第3の
    接触面を両接触面間に並置させた切削工具インサートに
    おいて、前記互いに対向する接触面を含む平面は、切削
    端部の方向に延長させたとき第3接触面から離れる点で
    互いに交差する形状としたことを特徴とする切削工具イ
    ンサート。 3、位置決め端部は更に切削端縁を有し、インサートは
    2個の端部間の中間のラインに関して対称形状にした請
    求項2記載の切削工具インサート。 4、請求項1記載の回転溝孔切削工具に切削インサート
    を組付ける方法において、前記工具の中心孔の周囲の互
    いに対向する2個の点に半径方向外方に作用する力を加
    えてこれら点に近接する開孔にのみ互いに離す拡開力を
    発生させ、インサートを各開孔に位置決めし、前記力を
    取り除き、以下残りの開孔に対して上述の手順を繰り返
    すことを特徴とするインサート組付け方法。
JP1271886A 1988-10-20 1989-10-20 回転溝孔切削工具及びそのインサート着脱方法 Expired - Fee Related JP2571288B2 (ja)

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