JPWO2016203519A1 - インサート式工具及びスレッドミル - Google Patents
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Abstract
Description
(1)X1〜X5の何れもY1〜Y5より小さい
(2)凸部141〜145の夫々のX1〜X5の合計は180°未満
(3)凹部151〜155の夫々のY1〜Y5の合計は180°より大きい
(4)X1〜X5のうち最大角度Xmaxは180/5°未満
(5)Y1〜Y5のうち最大角度Ymaxは180/5°よりも大きい
第1ピッチ調整方法は、厚みの異なるインサートを重ねる方法である。図24に示すように、例えば、インサート部3において、図8に示すインサート4よりも厚いインサート40をインサート4に替えて、インサート5に重ね合わせることができる。この場合、インサート部3のピッチP2は、インサート40の刃部11〜18と、インサート5の刃部51〜58との間の距離となる。ピッチP2は、ピッチP1よりも長い。なお、ピッチを短くする場合は、インサート4よりも薄いインサートを重ねればよい。また、インサート5を、厚みの異なるインサートに替えてもよい。従って、第1ピッチ調整方法によって、インサート部3のピッチを簡単に変えることができる。
図25に示すように、第2ピッチ調整方法は、インサート4,5の間に、スペーサ300を重ねる方法である。図26に示すように、スペーサ300は、環状部301と、4枚の羽根部311〜314とを備える。環状部301は中央に軸穴310を備える環状に形成されている。4枚の羽根部311〜314は、環状部301に等間隔に配置され、径方向内側から外側に向かうにつれて幅の拡がる略扇形状に夫々形成されている。羽根部311〜314の形状は、インサート5の凹部形状に対応している。
インサート4に対し、インサート5のN3とN4の距離(図7参照)を変更したインサート(図示略:L2は同じ)を重ねることによって、インサート部3のピッチを変えることができる。なお、インサート5に対し、インサート4のN1とN2の距離を変更したインサート(図示略:L1は同じ)を重ねることによっても、インサート部3のピッチを変えることができる。
(1)X<Y
(2)n個の凸部の夫々のXの合計は180°未満。
(3)n個の凹部の夫々のYの合計は180°より大きい。
(4)n個の凸部の夫々のXのうち最大角度Xmaxは180/n未満。
(5)n個の凹部の夫々のYのうち最大角度Ymaxは180/nよりも大きい。
以上の条件を全て満たすことによって、インサートの両面の夫々に設けられた凸部と凹部は、インサートを裏返しても他方のインサートの凹部と凸部に重ね合わせることができる。さらに、互いに隣り合うX+Yが360/5となる場合は等分割となるので、凸部と凹部はどの位置でも干渉無く重なることができる。
技術分野
[0001]
本発明は、ボディと、該ボディに取り付けられるインサート部とを備えるインサート式工具及びスレッドミルに関する。
背景技術
[0002]
ホルダと加工ヘッドが、締結用おねじと締結用めねじで一体的に結合される加工ヘッド交換式回転工具が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
先行技術文献
特許文献
[0003]
特許文献1:特開2010−284752号公報
発明の概要
[0004]
特許文献1に記載の加工ヘッド交換式回転工具では、ホルダの形状によって使用用途が限定されてしまうという問題点があった。また、加工ヘッド交換式回転工具は、様々な形状の加工ヘッドを使用できるが、取付可能な加工ヘッドの数は一つであるので、例えば荒加工と仕上げ加工を同時に行うような複合加工はできなかった。
[0005]
本発明の目的は、様々な使用用途に適用でき、且つ複合加工を可能とするインサート式工具及びスレッドミルを提供することである。
[0006]
本発明の第1態様のインサート式工具は、円柱状のボディと、円盤状のインサート部と、前記ボディの軸方向の一端部に前記インサート部を着脱可能に固定する固定手段とを備え、前記インサート部は、刃部を外周に備える円盤状のインサートを一枚で構成するか、又は複数枚を互いに同軸上に重ね合わせて構成するかを選択可能であって、前記インサートは両面の夫々に、前記インサートの厚み方向の中心から前記厚み方向の両側に夫々突出して形成され、前記中心から最も離間する凸部と、前記凸部を除く部分に設けられ、前記中心から前記厚み方向の両側に夫々突出して形成され、前記凸部よりも低い凹部とを備え、複数枚の前記インサートを互いに同軸上に重ね合わせた
ときに、互いに重なり合う全ての前記インサートの合わせ面において、互いに隣り合う2枚の前記インサートのうち一方のインサートである第1インサートの前記合わせ面に設けられた前記凸部は、他方のインサートである第2インサートの前記合わせ面に設けられた前記凹部内に挿入され、前記第2インサートの前記合わせ面に設けられた前記凸部は、前記第1インサートの前記合わせ面に設けられた前記凹部内に挿入され、前記インサートの中心部には、前記厚み方向に貫通する軸穴が設けられ、前記ボディの前記一端部には、前記インサートの片面と接触する接触面が設けられ、前記接触面の中心には、前記ボディの軸方向に沿って突出し、前記軸穴に挿入されるボスが設けられ、前記接触面には、前記片面に設けられた前記凹部に対応する位置に、前記片面側に突出して設けられ、前記凹部内に挿入されるボディ側凸部と、前記片面に設けられた前記凸部に対応する位置に、前記ボディ側凸部よりも低く設けられ、前記凸部を内側に挿入させるボディ側凹部とが夫々設けられていることを特徴とする。
[0007]
第1態様によれば、インサート部を、複数枚のインサートを同軸上に重ね合わせて構成できる。それ故、種類の異なる複数のインサートを重ね合わせることで、ワークに対し複合加工を施すことができる。さらに、インサート部におけるインサートの組み合わせを変えることで、複合加工のバリエーションを広げることができる。インサート部は一枚でも構成できるので、使用用途に応じて適切な一枚のインサートを、ボディの一端部に取り付けて使用できる。互いに重ね合わされた第1インサートと第2インサートの夫々の合わせ面において、第1インサート側の凸部は、第2インサート側の凹部に挿入され、第2インサート側の凸部は、第1インサート側の凹部に挿入される。第1インサートと第2インサートは、夫々の厚み方向において互いに一部が重なる。よって、第1インサートと第2インサートを重ね合わせたときのインサート部の厚みは、第1インサートと第2インサートの夫々の単体の厚みの合計よりも小さくなる。従って、第1態様は、インサート部の突出長を短くできるので、工具剛性を向上できる。さらに、回転時に生じる振れを抑制
できる。
[0008]
第1態様によれば、インサートをボディの一端部に固定するとき、ボディ側のボスをインサートの軸穴に挿入し、インサートの片面をボディ側の接触面に接触させた状態で、固定手段で固定する。これにより、第1態様は、ボディの一端部に対してインサートを簡単に位置決めできるので、ボディに対するインサートの取付作業を効率よく行うことができる。
[0009]
第1態様によれば、接触面にインサートの片面を接触させるとき、インサートの片面に設けられた凸部を、接触面に設けられたボディ側凹部内に挿入できる。これにより、第1態様は、インサート部の突出長をさらに短くできる。
[0010]
第1態様の前記凸部は、前記刃部と前記インサートの中心部との間に設けられていてもよい。第1態様は、インサートのうち厚みのある凸部を、インサートの外周に設けられた刃部に対応して配置するので、刃部を支持するインサートの外周部分の剛性を向上できる。
[0011]
第1態様の前記固定手段はネジであって、前記インサートには、前記厚み方向に貫通し、前記ネジの軸部を挿入する為の挿入穴が設けられ、前記接触面において前記挿入穴に対応する位置には、前記ネジを締結する為のネジ穴が設けられていてもよい。これにより、第1態様は、インサートをボディに対して強固に固定できる。
[0012]
本発明の第2態様のインサート式工具は、円柱状のボディと、円盤状のインサート部と、前記ボディの軸方向の一端部に前記インサート部を着脱可能に固定する固定手段とを備え、前記インサート部は、刃部を外周に備える円盤状のインサートを一枚で構成するか、又は複数枚を互いに同軸上に重ね合わせて構成するかを選択可能であって、前記インサートは両面の夫々に、前記インサートの厚み方向の中心から前記厚み方向の両側に夫々突出して形成され、前記中心から最も離間する凸部と、前記凸部を除く部分に設けられ、前記中心から前記厚み方向の両側に夫々突出して形成され、前記凸部よりも低い凹部とを備え、複数枚の前記インサートを互いに同軸上に重ね合わせた
ときに、互いに重なり合う全ての前記インサートの合わせ面において、互いに隣り合う2枚の前記インサートのうち一方のインサートである第1インサートの前記合わせ面に設けられた前記凸部は、他方のインサートである第2インサートの前記合わせ面に設けられた前記凹部内に挿入され、前記第2インサートの前記合わせ面に設けられた前記凸部は、前記第1インサートの前記合わせ面に設けられた前記凹部内に挿入され、前記第1インサートの前記合わせ面に設けられた前記凸部の先端部は、前記第2インサートの前記合わせ面に設けられた前記凹部の底部と当接し、前記第2インサートの前記合わせ面に設けられた前記凸部の先端部は、前記第1インサートの前記合わせ面に設けられた前記凹部の底部とは接触しないことを特徴とする。
[0013]
第2態様によれば、インサート部を、複数枚のインサートを同軸上に重ね合わせて構成できる。それ故、種類の異なる複数のインサートを重ね合わせることで、ワークに対し複合加工を施すことができる。さらに、インサート部におけるインサートの組み合わせを変えることで、複合加工のバリエーションを広げることができる。インサート部は一枚でも構成できるので、使用用途に応じて適切な一枚のインサートを、ボディの一端部に取り付けて使用できる。互いに重ね合わされた第1インサートと第2インサートの夫々の合わせ面において、第1インサート側の凸部は、第2インサート側の凹部に挿入され、第2インサート側の凸部は、第1インサート側の凹部に挿入される。第1インサートと第2インサートは、夫々の厚み方向において互いに一部が重なる。よって、第1インサートと第2インサートを重ね合わせたときのインサート部の厚みは、第1インサートと第2インサートの夫々の単体の厚みの合計よりも小さくなる。従って、第1態様は、インサート部の突出長を短くできるので、工具剛性を向上できる。さらに、回転時に生じる振れを抑制できる。さらに、第1インサートの合わせ面と第2インサートの合わせ面をがたつくことなく平行に重ね合わせることができるので、複数枚のインサートで構成されたインサート部の厚みを均一にできる。
[0014]
本発明の第3態様のインサート式工具は、円柱状のボディと、円盤状のインサート部と、前記ボディの軸方向の一端部に前記インサート部を着脱可能に固定する固定手段とを備え、前記インサート部は、荒加工用の刃部を外周に備えるインサートである円盤状の荒加工用インサートと、仕上げ加工用の刃部を外周に備えるインサートである仕上げ加工用インサートとを同軸上に互いに重ね合わせて構成され、前記荒加工用インサート及び前記仕上げ加工用インサートは両面の夫々に、前記荒加工用インサート又は前記仕上げ加工用インサートの夫々の厚み方向の中心から前記厚み方向の両側に夫々突出して形成され、前記中心から最も離間する凸部と、前記凸部を除く部分に設けられ、前記中心から前記厚み方向の両側に夫々突出して形成され、前記凸部よりも低い凹部とを備え、前記荒加工用インサートと前記仕上げ加工用インサートを互いに同軸上に重ね合わせたときに、前記荒加工用インサートと前記仕上げ加工用インサートの合わせ面において、前記荒加工用インサートと前記仕上げ加工用インサートのうち何れか一方の前記合わせ面に設けられた前記凸部は、他方の前記合わせ面に設けられた前記凹部内に挿入され、前記他方の前記合わせ面に設けられた前記凸部は、前記一方の前記合わせ面に設けられた前記凹部内に挿入されることを特徴とする。
[0015]
第3態様によれば、インサート部を、荒加工用インサートと、仕上げ加工用インサートを同軸上に重ね合わせて構成できる。それ故、ワークに対し荒加工と仕上げ加工を同時に行う複合加工を施すことができる。さらに、インサート部における荒加工用インサートと仕上げ加工用インサートの組み合わせを変えることで、複合加工のバリエーションを広げることができる。互いに重ね合わされた荒加工用インサートと仕上げ加工用インサートの夫々の合わせ面において、荒加工用インサート側の凸部は、仕上げ加工用インサート側の凹部に挿入され、仕上げ加工用インサート側の凸部は、荒加工用インサート側の凹部に挿入される。荒加工用インサートと仕上げ加工用インサートは、夫々の厚み方向において互いに一部が重なる。よって、荒加工用インサートと仕上げ加工用インサートを重ね合わせたときのインサート部の厚みは、荒加工用インサートと仕上げ加工用インサートの夫々の単体の厚みの合計よりも小さくなる。従って、第3態様は、インサート部の突出長を短くできるので、工具剛性を向上できる。さらに、回転時に生じる振れを抑制できる。
[0016]
第1〜第3態様のインサート式工具は、前記第1インサートと前記第2インサートとの間に重ねる板状のスペーサを備えてもよい。第1〜第3態様は、第1インサートと第2インサートの間にスペーサを重ねることで、インサート部のピッチを簡単に変更できる。また、異なる厚みのスペーサを重ねることで、ピッチを簡単に調節できる。
[0017]
本発明の第4態様のスレッドミルは、第1〜第3態様の何れかに記載のインサート式工具の構成を備えたことを特徴とする。これにより、第4態様のスレッドミルは、第1〜第3態様の何れかに記載の効果を奏することができる。
図面の簡単な説明
[0018]
[図1]スレッドミル1Aの全体斜視図である。
[図2]インサート4の斜視図である。
[図3]インサート4の平面図である。
[図4]インサート4の側面図である。
[図5]インサート5の斜視図である。
[図6]インサート5の平面図である。
[図7]インサート5側面図である。
[図8]インサート4と5を重ね合わせ、インサート部3を作成する方法を示す図である。
[図9]インサート部3をインサート4側から見た図である。
[図10]インサート130の側面図である。
[図11]インサート130の平面図である。
[図12]ボディ2Aの先端側の部分拡大斜視図である。
[図13]ボディ2Aの先端側の端面図である。
[図14]ボディ2Bの先端側の部分拡大斜視図である。
[図15]ボディ2Bの先端側の端面図である。
[図16]ボディ2Aの取付面90にインサート5を重ね合わせた状態を示す図である。
[図17]ボディ2Bの取付面190にインサート4を重ね合わせた状態を示す図である。
[図18]右刃ダウンカット用のスレッドミル1Aの先端側の側面図である。
[図19]右刃アップカット用のスレッドミル1Bの先端側の側面図である。
[図20]左刃ダウンカット用のスレッドミル1Cの先端側の側面図である。
Claims (11)
- 円柱状のボディと、
円盤状のインサート部と、
前記ボディの軸方向の一端部に前記インサート部を着脱可能に固定する固定手段と
を備え、
前記インサート部は、刃部を外周に備える円盤状のインサートを一枚で、又は複数枚を互いに同軸上に重ね合わせて構成することが可能であって、
前記インサートは両面の夫々に、
前記インサートの厚み方向の中心から前記厚み方向の両側に夫々突出して形成され、前記中心から最も離間する凸部と、
前記凸部を除く部分に設けられ、前記中心から前記厚み方向の両側に夫々突出して形成され、前記凸部よりも低い凹部と
を備え、
複数枚の前記インサートを互いに同軸上に重ね合わせたときに、互いに重なり合う第1インサートと第2インサートの夫々の合わせ面において、
前記第1インサートの前記合わせ面に設けられた前記凸部は、前記第2インサートの前記合わせ面に設けられた前記凹部内に挿入され、
前記第2インサートの前記合わせ面に設けられた前記凸部は、前記第1インサートの前記合わせ面に設けられた前記凹部内に挿入されること
を特徴とするインサート式工具。 - 前記凸部は、前記刃部と前記インサートの中心部との間に設けられたこと
を特徴とする請求項1に記載のインサート式工具。 - 前記インサートの中心部には、前記厚み方向に貫通する軸穴が設けられ、
前記ボディの前記一端部には、前記インサートの片面と接触する接触面が設けられ、
前記接触面の中心には、前記ボディの軸方向に沿って突出し、前記軸穴に挿入されるボスが設けられたこと
を特徴とする請求項1又は2に記載のインサート式工具。 - 前記接触面には、
前記片面に設けられた前記凹部に対応する位置に、前記片面側に突出して設けられ、前記凹部内に挿入されるボディ側凸部と、
前記片面に設けられた前記凸部に対応する位置に、前記ボディ側凸部よりも低く設けられ、前記凸部を内側に挿入させるボディ側凹部と
が夫々設けられていること
を特徴とする請求項3に記載のインサート式工具。 - 前記固定手段はネジであって、
前記インサートには、前記厚み方向に貫通し、前記ネジの軸部を挿入する為の挿入穴が設けられ、
前記接触面において前記挿入穴に対応する位置には、前記ネジを締結する為のネジ穴が設けられていること
を特徴とする請求項4に記載のインサート式工具。 - 前記第1インサートの前記合わせ面に設けられた前記凸部の先端部は、前記第2インサートの前記合わせ面に設けられた前記凹部の底部と当接し、
前記第2インサートの前記合わせ面に設けられた前記凸部の先端部は、前記第1インサートの前記合わせ面に設けられた前記凹部の底部とは接触しないこと
を特徴とする請求項1から5の何れか一つに記載のインサート式工具。 - 前記インサートの両面の夫々において、
前記凸部の数と前記凹部の数は同一のn個であり、
前記インサートの中心部から前記凸部の最外周縁部と接触し、且つ前記凸部を間に全て含むときの二本の第1仮想直線が示す最小角度をX、前記中心部から前記凹部の最外周縁部と接触する二本の第2仮想直線の間に前記凸部を含まないときの最大角度をYとした場合、
X<Yであり、
n個の前記凸部の夫々のXの合計は180°未満であり、
n個の前記凹部の夫々のYの合計は180°より大きく、
n個の前記凸部の夫々のXのうち最大角度Xmaxは180/n未満であり、
n個の前記凹部の夫々のYのうち最大角度Ymaxは180/nよりも大きいこと
を特徴とする請求項1から6の何れか一つに記載のインサート式工具。 - 前記インサート部は、
荒加工用の刃部を備える前記インサートである荒加工用インサートと、
仕上げ加工用の刃部を備える前記インサートである仕上げ加工用インサートと
を同軸上に互い重ね合わせて構成したこと
を特徴とする請求項1から7の何れか一つに記載のインサート式工具。 - 前記インサート部を複数枚の前記インサートを重ね合わせて構成した場合に、厚みの異なる前記インサートと入れ替え交換することで、
前記第1インサートの外周に設けられた前記刃部と、前記第2インサートの外周に設けられた前記刃部との前記軸方向に平行な距離であるピッチを調節可能としたこと
を特徴とする請求項1から8の何れか一つに記載のインサート式工具。 - 前記第1インサートと前記第2インサートとの間に重ねる板状のスペーサを備えたこと
を特徴とする請求項1から9の何れか一つに記載のインサート式工具。 - 請求項1から10の何れかに記載のインサート式工具の構成を備えたことを特徴とするスレッドミル。
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Publications (2)
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