WO2018105035A1 - 切削工具、インサートホルダ及びインサート - Google Patents

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WO2018105035A1
WO2018105035A1 PCT/JP2016/086190 JP2016086190W WO2018105035A1 WO 2018105035 A1 WO2018105035 A1 WO 2018105035A1 JP 2016086190 W JP2016086190 W JP 2016086190W WO 2018105035 A1 WO2018105035 A1 WO 2018105035A1
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WO
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insert
groove
cutting tool
groove bottom
overhanging
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PCT/JP2016/086190
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English (en)
French (fr)
Inventor
二朗 大沢
智紀 依田
Original Assignee
オーエスジー株式会社
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Priority to JP2018555361A priority patent/JP6707661B2/ja
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Priority to PCT/JP2016/086190 priority patent/WO2018105035A1/ja
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    • B23C5/00Milling-cutters
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    • B23C5/10Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
    • B23C5/109Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft with removable cutting inserts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23FMAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F21/00Tools specially adapted for use in machines for manufacturing gear teeth
    • B23F21/12Milling tools
    • B23F21/16Hobs

Definitions

  • the present invention relates to a cutting tool, an insert holder, and an insert, and more particularly to a cutting tool, an insert holder, and an insert that can improve stability and cutting accuracy during cutting.
  • Patent Document 1 a cutting tool in which a plurality of inserts each having a blade portion for cutting a workpiece are detachably held on an insert holder to facilitate replacement of the blade portion.
  • Patent Document 1 a long insert is held by an insert holder so as to be sandwiched between both ends by an annular member.
  • the contact surface between the both ends of the insert and the annular member is formed perpendicularly or parallel to the axis of the insert holder. Therefore, there is a risk that the distance from the insert holder axis to the plurality of inserts may vary due to the clearance for fitting the insert into the insert holder, or the distance from the insert holder axis to the insert may change during cutting. There is. As a result, the load from the workpiece may concentrate on some of the inserts, or the inserts may vibrate during cutting, which may reduce the stability and cutting accuracy during cutting.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a cutting tool, an insert holder, and an insert that can improve the stability and cutting accuracy during cutting.
  • the insert holder having both the first end and the second end as both ends includes a body and a lid attached to the second end side of the body.
  • the body is provided with a plurality of grooves on the outer peripheral surface that closes the first end side and opens the second end side, and is spaced from the groove bottom of the groove portion by a predetermined distance from the first end side to the second end side of the groove portion. And a first overhanging portion is provided.
  • the lid portion is provided with a second overhanging portion that projects toward the first end side with a predetermined distance from the groove bottom when attached to the body.
  • the insert protrudes from the outer peripheral surface of the insert holder with the base portion inserted into the groove portion.
  • the base includes a first holding part that is sandwiched between the groove bottom and the first overhanging part, and a second holding part that is sandwiched between the groove bottom and the second overhanging part.
  • the first overhanging portion is formed with a first overhanging surface on the first holding portion side that is inclined so as to approach the groove bottom toward the first end side.
  • projection part is formed in the 2nd holding
  • the first holding surface of the first holding unit is in surface contact with the first overhanging surface
  • the second holding surface of the second holding unit is in surface contact with the second overhanging surface. Since the insert is pressed toward the body due to the inclination of these surfaces, variation in the distance from the axial center to the blade portions of the plurality of inserts can be suppressed, and the insert can be hardly separated from the body during cutting. As a result, load concentration on some inserts can be suppressed, and vibrations of the inserts can be suppressed. Therefore, there is an effect that stability and cutting accuracy at the time of cutting with a cutting tool can be improved.
  • the first projecting surface and the second projecting surface have the same angle with the groove bottom.
  • the maximum distance from the groove bottom to the second overhanging surface is set larger than the minimum distance from the groove bottom to the first overhanging surface, and the first extension from the groove bottom to the minimum distance from the groove bottom to the second overhanging surface.
  • the maximum distance to the exit surface is set large.
  • a through-hole into which the shaft portion of the bolt is inserted with a smaller diameter than the head portion of the bolt is formed in the axial center of the lid portion. Inserting a single bolt into the axial center through hole and fixing the lid to the body reduces the space for the bolt compared to the case where multiple bolts are provided in the circumferential direction of the body. The outer diameter can be reduced. As a result, in addition to the effect of claim 1 or 2, there is an effect that the degree of freedom of the outer diameter of the cutting tool can be improved.
  • the body includes a first tube portion provided on the second end side and a second tube portion formed from the first tube portion to the first end. Since the inner diameter of the second cylindrical portion is larger than the inner diameter of the first cylindrical portion, the rotational driving device can be inserted into the second cylindrical portion, and the rotational driving device can be brought into contact with the end surface of the first cylindrical portion.
  • the bolt inserted into the through hole and the first tube portion is fastened to the rotation drive device in a state where the rotation drive device is in contact with the end surface of the first tube portion, so that the head between the bolt head and the rotation drive device is secured.
  • the lid portion and the body are sandwiched between the lid portion and the lid portion is fixed to the body.
  • the insert since the insert is formed up to the second end of the insert holder while being held by the insert holder, the workpiece can be cut by the insert even at the second end of the insert holder. Further, since the second overhanging portion projects into the groove portion from the lid portion whose outer diameter is set to be smaller than the outer diameter of the body, the groove portion is located outside the second overhanging portion and on the outside of the lid portion. The groove opens to the second end side of the body. Thereby, the insert formed to the 2nd end of the cutting tool in the state hold
  • the second overhanging portion is continuously formed over the circumferential direction of the insert holder.
  • a recess that connects the plurality of grooves is formed in the body. Since the 2nd overhang
  • the second overhanging portion is formed by forming the second overhanging portion continuously over the circumferential direction. Can be easily done. Therefore, in addition to the effect of Claim 5, there exists an effect which can manufacture a cover part easily.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the cutting tool taken along line VV in FIG. 2. It is an exploded three-dimensional view of the cutting tool in a 2nd embodiment. It is a perspective view of the cutting tool in 3rd Embodiment.
  • FIG. 8A is a front view of the body, and FIG. 8B is a cross-sectional view of the body taken along line VIIIb-VIIIb in FIG. 8A.
  • A) is a top view of a cover part
  • (b) is a front view of a cover part. It is a perspective view of an insert.
  • FIG. 1 is a front view of a cutting tool 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a bottom view of the cutting tool 1 viewed from the direction of arrow II in FIG.
  • the cutting tool 1 is a tool used by being fixed to a rotary drive device 2 such as an arbor.
  • the rotation driving device 2 is configured in a columnar shape with the tip centered on the axis C, and rotates the tip about the axis C by a driving force from a drive source (not shown). By rotating the tip of the rotation driving device 2 around the axis C, the cutting tool 1 rotates with the rotation to cut the workpiece.
  • the cutting tool 1 is composed of a cemented carbide obtained by pressure-sintering tungsten carbide or the like. Note that the cutting tool 1 is not limited to being composed of cemented carbide, and for example, the cutting tool 1 may be composed of high-speed tool steel or the like.
  • the cutting tool 1 is formed in an axial shape with the end on the side of the rotational drive device 2 as the first end 3 and the end on the side away from the rotational drive device 2 as the second end 4.
  • first end 3 and the second end 4 of the cutting tool 1 are described, “of the cutting tool 1” is omitted and simply described as “first end 3” or “second end 4”. .
  • the cutting tool 1 includes a shaft-shaped insert holder 10 having both the first end 3 and the second end 4 as both ends, and an insert 30 that is detachably held by the insert holder 10.
  • the insert holder 10 includes a shaft-shaped body 11, a lid portion 12 attached to the second end 4 side of the body 11, and a bolt 13 for fixing the lid portion 12 to the body 11.
  • the bolt 13 is a hexagon socket head cap screw in which a hexagon socket is formed in a cylindrical head portion 13a.
  • the blade 31 protrudes from the outer peripheral surface of the insert holder 10 while the insert 30 is held by the insert holder 10.
  • the blade part 31 is a part which cuts a to-be-cut object, and is comprised by the blade part for reamers in this embodiment. Thereby, the cutting tool 1 is used as a reamer for expanding the diameter or adjusting the shape of the prepared hole provided in the workpiece by another tool.
  • FIG. 3 is an exploded view of the cutting tool 1.
  • FIG. 4 is a perspective view of the insert 30.
  • FIG. 5 is a sectional view of the cutting tool 1 taken along the line VV in FIG.
  • the body 11 is a cylindrical member.
  • the body 11 has a plurality of groove portions 14 formed at equal intervals on the outer peripheral surface.
  • a protruding piece 11b protrudes from the outer peripheral edge.
  • the protruding piece 11b is divided by the groove 14 in the circumferential direction.
  • the number of the groove parts 14 can be set suitably, and the 15 groove parts 14 are provided in this embodiment.
  • the groove portion 14 is a portion into which the insert 30 is inserted, and is formed in parallel with the axis C.
  • the groove portion 14 is closed on the first end 3 side and opened on the end surface 11 a of the body 11 on the second end 4 side.
  • the groove part 14 has the groove bottom 14a which is a smooth plane in the axial center C side.
  • the side surface of the groove portion 14 extending in the direction of the axis C by connecting the groove bottom 14a and the outer peripheral surface of the body 11 is also formed in a smooth plane.
  • the body 11 is provided with a first overhanging portion 17 projecting into the groove portion 14 from the first end 3 side toward the second end 4 side of the groove portion 14 while being separated from the groove bottom 14a of the groove portion 14 by a predetermined distance.
  • the first overhang portion 17 is formed substantially uniformly over the width direction of the groove portion 14, that is, over the circumferential direction of the body 11.
  • the lid portion 12 is a disk-shaped member, and a lid cylindrical portion 12a into which a bolt 13 is inserted is formed at the center in the direction perpendicular to the axis C (hereinafter referred to as “axial direction”).
  • the lid portion 12 is formed with a second overhanging portion 18 that projects from the outer peripheral edge toward the first end 3 side at a position corresponding to the groove portion 14.
  • the head portion 13a of the bolt 13 is fitted into the lid cylindrical portion 12a, and the shaft portion 13b of the bolt 13 protrudes from a through hole 12c (see FIG. 5) provided in the lid cylindrical portion 12a.
  • the insert 30 is a longitudinal portion configured by integrally forming a blade portion 31 and a base portion 32.
  • the blade part 31 is provided with a cutting edge 31a on a ridge line on one end side in the width direction.
  • the cutting edge 31a is a part that cuts into the workpiece by cutting into the workpiece.
  • the base portion 32 is a portion that is inserted into the groove portion 14.
  • the width of the base portion 32 is formed substantially the same as the width of the groove portion 14.
  • the base portion 32 is formed in a flat surface in which all surfaces extending in the longitudinal direction are smooth. Thereby, the base part 32 can be smoothly inserted into the groove part 14 formed in the flat surface where the groove bottom 14a and the side surface are smooth.
  • V-shaped notches 32a and 32b for avoiding interference with the first overhang 17 and the second overhang 18 are respectively provided. Provided at both ends in the longitudinal direction.
  • the shape of the base portion 32 is set according to the shape of the groove portion 14.
  • the insert 30 is inserted into the groove portion 14 of the body 11.
  • projection part 17 is inserted in the notch part 32a.
  • the lid cylindrical portion 12 a is inserted into the inner peripheral side of the body 11 to bring the lid portion 12 into contact with the end surface 11 a of the body 11.
  • a part of the groove portion 14 on the second end 4 side is closed by the lid portion 12, and the second overhang portion 18 is inserted into the cutout portion 32b.
  • the bolt 13 is inserted into the lid cylindrical portion 12 a, and the shaft portion 13 b of the bolt 13 is projected from the lid cylindrical portion 12 a to the inner peripheral side of the body 11.
  • the bolt 13 is fastened to the bolt hole 2 a provided at the tip of the rotary drive device 2.
  • a bottom portion 12b is formed on the first end 3 side of the lid cylindrical portion 12a.
  • a through hole 12c is formed in the bottom portion 12b at the center in the axial direction.
  • the through hole 12 c has a smaller diameter than the head portion 13 a of the bolt 13 and a larger diameter than the shaft portion 13 b of the bolt 13.
  • the body 11 includes a first tube portion 15 provided on the second end 4 side, and a second tube portion 16 formed from the first tube portion 15 to the first end 3.
  • the 1st cylinder part 15 and the 2nd cylinder part 16 have the same outer diameter, and an outer peripheral surface continues.
  • the inner diameter of the first cylinder portion 15 is larger than the outer diameter of the head 13 a of the bolt 13 and smaller than the outer diameter of the tip of the rotary drive device 2.
  • the inner diameter of the second cylinder portion 16 is larger than the inner diameter of the first cylinder portion 15 and is formed to be substantially the same as the outer diameter of the tip of the rotary drive device 2.
  • the bolt 13 is fastened to the bolt hole 2 a, so that the lid 12 and the body 11 are sandwiched between the head 13 a of the bolt 13 and the rotation driving device 2, and the lid 12 is fixed to the body 11. Is done.
  • the lid portion 12 is fixed to the body 11, and the cutting tool 1 is fixed to the rotary drive device 2. Since the bolt 13 serves as both fixing of the lid portion 12 to the body 11 and fixing to the rotary drive device 2 to the cutting tool 1, the number of parts can be suppressed as compared with the case where each fixing is performed by separate bolts 13. .
  • the lid 12 is fixed to the body 11 by the single bolt 13, A plurality of inserts 30 can be fixed to the insert holder 10 at a time. Thereby, working efficiency can be improved compared with the case where the some insert 30 is fixed to the insert holder 10 with a separate volt
  • the plurality of inserts 30 are fixed to the insert holder 10 with separate bolts, it is necessary to provide the insert holder 10 with a space for fastening the plurality of bolts.
  • the plurality of inserts 30 are fixed by one bolt 13, a space for attaching the bolts 13 for fixing the plurality of inserts 30 to the insert holder 10 can be reduced.
  • the interval between the inserts 30 can be reduced, so that the diameter of the cutting tool 1 can be reduced.
  • interval of inserts 30 can be narrowed and the number of inserts 30 can be increased, the processing efficiency of the cutting tool 1 can be improved.
  • the second cylindrical portion 16 may be constituted by a cylindrical member clogged on the inner peripheral side, and the bolt 13 may be fastened to the cylindrical member.
  • the cutting tool 1 is fixed to the rotary drive device 2 by a fixing member different from the bolt 13.
  • a fixing member other than the bolt 13 that fixes the cutting tool 1 to the rotation driving device 2 for example, a bolt, a pin, a drill chuck, and the like can be given.
  • a plurality of positions in the circumferential direction of the lid portion 12 may be penetrated by a plurality of bolts in the axial center C direction, and the plurality of bolts may be fastened to the first tube portion 15.
  • restrictions on reducing the outer diameter of the body 11 are increased.
  • the lid portion 12 is fixed to the body 11 with one bolt 13 inserted into the through hole 12c formed in the center of the lid portion 12 in the axial direction.
  • restrictions on reducing the outer diameter of the body 11 can be relaxed. Therefore, the freedom degree of the outer diameter of the body 11 can be improved, and the freedom degree of the outer diameter of the cutting tool 1 can be improved.
  • the lid cylindrical portion 12 a has an inner diameter that is substantially the same as the outer diameter of the head 13 a of the bolt 13, and an outer diameter that is substantially the same as the inner diameter of the first tube portion 15. Furthermore, since the inner diameter of the second cylindrical portion 16 is formed substantially the same as the outer diameter of the tip of the rotary drive device 2, it is possible to suppress the play of the cutting tool 1 with respect to the rotary drive device 2.
  • the lid cylindrical portion 12a into which the head portion 13a of the bolt 13 is fitted has a depth (distance from the bottom portion 12b to the end surface on the second end 4 side of the lid portion 12) of the dimension of the bolt 13 in the axis C direction. It is set larger. Thereby, when the head 13a of the bolt 13 is fitted to the lid cylindrical portion 12a, the bolt 13 can be prevented from projecting from the end surface of the lid 12 on the second end 4 side (second end 4 of the cutting tool 1).
  • the bolt 13 When the bolt 13 protrudes from the second end 4 of the cutting tool 1 during cutting, the bolt 13 easily comes into contact with the workpiece. When the rotating bolt 13 contacts the workpiece, a force is received from the workpiece in a direction in which the bolt 13 is loosened or tightened. In contrast, in the present embodiment, the bolt 13 can be prevented from protruding from the second end 4 of the cutting tool 1, so that the bolt 13 can be prevented from coming into contact with the workpiece during cutting. Thereby, it can suppress that the volt
  • the groove portion 14 is mainly provided in the first tube portion 15 and slightly provided in the second tube portion 16. In this case, since it is necessary to position the inner peripheral surface of the second cylindrical portion 16 on the axial center C side with respect to the groove bottom 14a of the groove portion 14, the diameter of the second cylindrical portion 16 is reduced or the groove portion 14 is deepened ( There is a great restriction on increasing the axial dimension of the base 32.
  • the groove portion 14 only in the first tube portion 15 without providing the groove portion 14 in the second tube portion 16.
  • the groove bottom 14 a of the groove portion 14 can be positioned closer to the axis C side than the inner peripheral surface of the second cylindrical portion 16.
  • the diameter of the body 11 can be reduced and the diameter of the cutting tool 1 can be reduced by reducing the diameter of the second cylindrical portion 16. Moreover, since the axial direction dimension of the base part 32 formed according to the shape of the groove part 14 can be enlarged by deepening the groove part 14, the pressure receiving area of the load which the insert holder 10 receives from the insert 30 at the time of cutting can be enlarged. As a result, since the load applied to the insert 30 and the insert holder 10 can be dispersed, the durability of the insert 30 and the insert holder 10 can be improved.
  • projection part 17 is a site
  • projection part 18 is a site
  • the surface of the first overhanging portion 17 on the groove bottom 14a side is the first inner surface 17a, and the surface on the side away from the groove bottom 14a is the first outer surface 17b.
  • the first inner surface 17a is inclined so as to approach the groove bottom 14a toward the first end 3 side.
  • the first outer surface 17b is inclined so as to approach the groove bottom 14a toward the second end 4 side.
  • the surface of the second overhanging portion 18 on the groove bottom 14a side is the second inner surface 18a, the surface away from the groove bottom 14a, and the outer peripheral surface of the lid portion 12 is the second outer surface 18b.
  • the second inner surface 18a is inclined so as to approach the groove bottom 14a toward the second end 4 side.
  • the second outer surface 18b is inclined so as to approach the groove bottom 14a toward the first end 3 side.
  • the first inner surface 17a and the second inner surface 18a are set to have the same angle with the groove bottom 14a. Further, the first outer surface 17b and the second outer surface 18b are set to have the same angle with the groove bottom 14a. Further, the first outer surface 17b and the second outer surface 18b are formed so that the dimension of the axial center C direction is larger than the dimension of the first inner surface 17a and the first outer surface 17b in the axial center direction by the thickness of the lid portion 12, respectively.
  • the distance on the end 4 side) is set to be the same.
  • the distance on the end 3 side) is set to be the same.
  • first overhanging portion 17 and the second overhanging portion 18 are vertically symmetric (symmetric in the direction of the axis C) and are set to have substantially the same shape. Furthermore, the space between the groove bottom 14a and the first inner surface 17a (first overhanging portion 17) and the space between the groove bottom 14a and the second inner surface 18a (second overhanging portion 18) are vertically symmetrical. And the mutual shape is set to be the same.
  • the base 32 includes a first holding part 33 sandwiched between the groove bottom 14a and the first overhanging part 17, a second holding part 34 sandwiched between the groove bottom 14a and the second overhanging part 18, A first outer peripheral portion 35 located on the outer side in the axial direction from the first overhang portion 17 and a second outer peripheral portion 36 located on the outer side in the axial direction from the second overhang portion 18 are provided.
  • a portion on the axis C side from the notch portion 32 a is the first holding portion 33, and a portion on the outer side in the axial direction from the notch portion 32 a is the first outer peripheral portion 35.
  • a portion on the axis C side from the notch portion 32 b is the second holding portion 34, and a portion on the outer side in the axial direction from the notch portion 32 b is the second outer peripheral portion 36.
  • the surface of the first holding portion 33 that contacts the first inner surface 17a is the first contact surface 33a.
  • the first contact surface 33a is formed in substantially the same manner as the first inner surface 17a, and is inclined so as to approach the groove bottom 14a toward the first end 3 side.
  • the first contact surface 33a and the first inner surface 17a are set to have the same angle with the groove bottom 14a.
  • the surface of the second holding portion 34 that contacts the second inner surface 18a is the second contact surface 34a.
  • the second contact surface 34a is formed in substantially the same manner as the second inner surface 18a, and is inclined so as to approach the groove bottom 14a toward the second end 4 side.
  • the second contact surface 34a and the second inner surface 18a are set to have the same angle with the groove bottom 14a.
  • first contact surface 33a and the second contact surface 34a are thus set, the first inner surface 17a and the first contact surface 33a are in surface contact, and the second inner surface 18a and the second contact surface 34a are in surface contact. To do. When they come into contact with each other, a force is generated in the first holding portion 33 and the second holding portion 34 toward the axis C side by the inclination of the first holding portion 33 and the base portion 32 is pressed against the groove bottom 14a (body 11). Thereby, the variation in the distance from the shaft center C to the blade portions 31 of the plurality of inserts 30 can be suppressed, and the insert 30 can be hardly separated from the groove bottom 14a during cutting. As a result, concentration of load on some of the inserts 30 can be suppressed, and vibration of the inserts 30 can be suppressed, so that stability and cutting accuracy during cutting with the cutting tool 1 can be improved.
  • the surface of the first outer peripheral portion 35 that faces the first outer surface 17b is a first non-contact surface 35a.
  • the first non-contact surface 35a is formed in parallel with the first outer surface 17b, and is inclined so as to approach the groove bottom 14a toward the second end 4 side.
  • the surface of the second outer peripheral portion 36 that faces the second outer surface 18b is a second non-contact surface 36a.
  • the second non-contact surface 36a is formed in parallel with the second outer surface 18b, and is inclined so as to approach the groove bottom 14a toward the first end 3 side.
  • the first non-contact surface 35a and the first outer surface 17b are not in contact with each other.
  • the dimensions are set so that the second non-contact surface 36a and the second outer surface 18b are not in contact with each other.
  • the tip of the first holding portion 33 and the second holding portion 34 The dimensions are such that the tip, the bottom formed by the first holding portion 33 and the first outer peripheral portion 35, and the bottom formed by the second holding portion 34 and the second outer peripheral portion 36 are not in contact with the insert holder 10. Is set.
  • the blade portion 31 of the insert 30 is provided up to the second end 4, the workpiece can be cut by the blade portion 31 even at the second end of the cutting tool 1. Thereby, even when the prepared object has a bottom in the prepared hole, the object can be cut to the bottom of the prepared hole.
  • the base 32 (second outer peripheral portion 36) is not provided up to the second end 4 and only the blade 31 is provided up to the second end 4 is considered.
  • the extended portion of the blade portion 31 receives a load in the circumferential direction from the workpiece during cutting.
  • the portion cannot be supported by the insert holder 10 from the opposite side of the workpiece. Therefore, there exists a possibility that the blade part 31 may break or bend.
  • the base portion 32 can be inserted outside the second overhanging portion 18.
  • the groove portion 14 is located, and the groove portion 14 opens to the end surface 11 a of the body 11 on the outer peripheral side of the lid portion 12. Accordingly, the base 32 (second outer peripheral portion 36) can be positioned in the groove portion 14 up to the end surface 11a (second end 4 side) of the body 11. Therefore, when the second end 4 of the insert 30 receives a load in the circumferential direction from the workpiece, the second end 4 side of the insert 30 can be supported by the body 11 in the groove portion 14 from the opposite side of the workpiece. As a result, it is possible to secure the holding performance on the second end 4 side of the insert 30 while cutting the workpiece by the insert 30 also at the second end 4 of the cutting tool 1.
  • a protruding piece 11 b protrudes from the outer peripheral edge to the second end 4.
  • the base 32 can be supported by the protruding piece 11b from the end surface 11a of the body 11 to the second end 4 against the load in the circumferential direction from the workpiece.
  • the holding performance on the second end 4 side of the insert 30 can be further improved.
  • the shapes of the first overhanging portion 17 and the second overhanging portion 18, that is, the shape of the groove portion 14 to which the lid portion 12 is attached are vertically symmetrical and are set to be substantially the same shape. Furthermore, the shape of the insert 30 is also formed symmetrically. As a result, when the insert 30 receives a load in the circumferential direction from the workpiece, the first outer peripheral portion 35 is also a groove portion in the same manner as the second outer peripheral portion 36 is supported by the body 11 in the groove portion 14. 14 can be supported by the body 11. Therefore, it is possible to ensure the holding performance on the first end 3 side of the insert 30 while extending the insert 30 to the first end 3 side.
  • the first non-contact surface 35a is formed in parallel with the first outer surface 17b and the second non-contact surface 36a is formed in parallel with the second outer surface 18b
  • the first non-contact surface 35a and the second non-contact surface While maintaining the non-contact between 36a and the first outer surface 17b and the second outer surface 18b, it is possible to bring them close to each other to the maximum.
  • the axial direction dimension of the 1st outer peripheral part 35 and the 2nd outer peripheral part 36 in the groove part 14 is securable. Therefore, since the load applied between the first outer peripheral portion 35 and the second outer peripheral portion 36 and the insert holder 10 during cutting can be further dispersed, the durability of the insert 30 and the insert holder 10 can be ensured.
  • the space between the groove bottom 14a and the first overhanging portion 17 and the space between the groove bottom 14a and the second overhanging portion 18 are vertically They are symmetrical and have the same shape. Furthermore, the first holding part 33 and the second holding part 34 are also vertically symmetrical and have the same shape. Therefore, the insert 30 is turned upside down so that the second holding portion 34 is sandwiched between the groove bottom 14 a and the first overhanging portion 17 instead of the first holding portion 33, and the groove bottom 14 a and the second overhanging portion are inserted. 18, the first holding part 33 can be sandwiched instead of the second holding part 34.
  • the blade portion 31 of the insert 30 is more easily worn on the second end 4 side than on the first end 3 side. Therefore, the life of the insert 30 can be improved by changing the direction in which the insert holder 10 holds the insert 30 according to the degree of wear of the blade portion 31. In the present embodiment, if the direction in which the insert 30 is inverted and held is changed, the direction of the cutting edge 31a of the blade portion 31 is reversed, so that the cutting rotation direction by the cutting tool 1 needs to be reversed.
  • the shape of the groove part 14 in the state where the first overhanging part 17 and the second overhanging part 18 overhang in the groove part 14 is vertically symmetrical.
  • the shape of the insert 30 is also vertically symmetrical.
  • the space between the groove bottom 14a and the first overhanging portion 17 and the space between the groove bottom 14a and the second overhanging portion 18 are vertically symmetrical. It is not necessarily the case.
  • the angle formed between the first inner surface 17a and the groove bottom 14a and the angle formed between the second inner surface 18a and the groove bottom 14a are the same, and the groove bottom 14a is smaller than the minimum distance from the groove bottom 14a to the first inner surface 17a.
  • the maximum distance from the groove bottom 14a to the first inner surface 17a may be set larger than the minimum distance from the groove bottom 14a to the second inner surface 18a.
  • the space between the groove bottom 14a and the first inner surface 17a and the space between the groove bottom 14a and the second inner surface 18a are vertically symmetrical and have the same shape. Therefore, the second holding portion 34 can be sandwiched between the groove bottom 14a and the first inner surface 17a, and the first holding portion 33 can be sandwiched between the groove bottom 14a and the second inner surface 18a.
  • the direction in which the insert 30 is held by the insert holder 10 can be changed according to the degree of wear of the blade portion 31, the life of the insert 30 can be improved.
  • FIG. 6 is an exploded view of the cutting tool 40 in the second embodiment.
  • the insert holder 41 of the cutting tool 40 includes an axial body 42, a lid portion 43 attached to the second end 4 side of the body 42, and the lid portion 43 for fixing the lid portion 43 to the body 42.
  • Bolt 13 is an exploded view of the cutting tool 40 in the second embodiment.
  • the body 42 is a cylindrical member.
  • the body 42 has a plurality of groove portions 14 formed at equal intervals on the outer peripheral surface.
  • the end face 11a of the body 42 is formed with a recess 44 that opens on the second end 4 side of the groove 14 and connects the grooves 14 in the circumferential direction.
  • the recess 44 is a portion that is recessed from the end surface 11a of the body 42 toward the first end 3 side.
  • the lid 43 is a disk-shaped member.
  • a second projecting portion 45 is formed on the lid portion 43 from the outer peripheral edge toward the first end 3 side.
  • the second overhanging portion 45 is formed continuously over the circumferential direction of the insert holder 41.
  • the second overhang 45 is inserted into the groove 14 and the second overhang 45 is inserted into the recess 44.
  • the shape and size of the recess 44 are set so that the body 42 does not interfere with the second overhanging portion 45 in a state where the lid portion 43 is attached to the body 42.
  • the second overhanging portion 45 is continuously formed over the circumferential direction of the insert holder 41.
  • a recess 44 is formed in the end surface 11 a of the body 42. Since the recessed portion 44 can be formed so as to connect the groove portions 14 opened in the end surface 11a of the body 42 in the circumferential direction, that is, it is only necessary to form a ring-shaped depression along the circumferential direction, so the recessed portion 44 is compared. Can be formed easily.
  • the second overhanging portion 45 is arranged in the circumferential direction as in the second embodiment. It is easier to manufacture the body 42 and the lid 43 by forming the recess 44 continuously. As a result, the cutting tool 40 can be easily manufactured.
  • the concave portion 44 is a portion that is formed on the assumption that the second overhang portion 45 projects into the groove portion 14.
  • the second overhanging portion 45 does not protrude into the groove portion 14 opened in the end surface 11a of the body 42, the second overhanging portion 45 is continuously provided in the circumferential direction regardless of whether the second overhanging portion 45 is continuously provided in the circumferential direction. This is because the two overhang portions 45 do not interfere with the end surface 11a of the body 42.
  • the base portion 32 is provided outside the second overhanging portion 45. Is located, and the groove 14 opens to the end surface 11 a of the body 42 on the outer peripheral side of the lid 12. Thereby, the base part 32 can be positioned in the groove part 14 to the end surface 11a of the body 42. Therefore, when the second end 4 of the insert 30 receives a load from the workpiece in the circumferential direction, the second end 4 side of the insert 30 can be supported by the body 42 in the groove portion 14 from the opposite side of the workpiece. As a result, the holding performance on the second end 4 side of the insert 30 can be ensured.
  • the second projecting portion 45 in addition to the second projecting portion 45 projecting into the groove portion 14 from the lid portion 43 whose outer diameter is smaller than the outer diameter of the body 42, the second projecting portion 45 is It is formed continuously in the circumferential direction. As a result, as described above, the cutting tool 40 can be easily manufactured while ensuring the holding performance of the insert 30 on the second end 4 side.
  • the cutting tool 50 according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 7 to 10B.
  • the first embodiment the case where the cutting tool 1 is a reamer has been described.
  • 3rd Embodiment demonstrates the case where the cutting tool 50 is an end mill.
  • symbol is attached
  • FIG. 7 is a perspective view of the cutting tool 50 in the third embodiment.
  • FIG. 8A is a front view of the body 52.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view of the body 52 taken along the line VIIIb-VIIIb of FIG.
  • FIG. 9A is a top view of the lid portion 53.
  • FIG. 9B is a front view of the lid portion 53.
  • FIG. 10A is a perspective view of the insert 60.
  • FIG. 10B is a side view of the insert 60 on the axis C side.
  • 10B is a side view of the insert 60 as viewed from the axis C side of the cutting tool 50.
  • the cutting tool 50 is a tool that is used while being fixed to the rotary drive device 2 such as an arbor.
  • the cutting tool 50 is made of cemented carbide obtained by pressure-sintering tungsten carbide or the like, high-speed tool steel, or the like.
  • the cutting tool 50 is formed in an axial shape with the end on the side of the rotary drive device 2 as the first end 3 and the end on the side away from the rotary drive device 2 as the second end 4.
  • the first end 3 side of the cutting tool 50 will be described as the upper side
  • the second end 4 side will be described as the lower side.
  • the cutting tool 50 includes a shaft-shaped insert holder 51 having both the first end 3 and the second end 4 as both ends, and an insert 60 that is detachably held by the insert holder 51.
  • the insert holder 51 includes a shaft-shaped body 52, a lid portion 53 attached to the lower side of the body 52, and a bolt 13 for fixing the lid portion 53 to the body 52.
  • the blade 61 extends from the outer peripheral surface of the insert holder 51 while the insert 60 is held by the insert holder 51.
  • the blade portion 61 is configured by an end mill blade portion.
  • the cutting tool 50 is used as an end mill that moves in a direction perpendicular to the axis C and cuts the workpiece mainly on the outer peripheral surface of the cutting tool 50.
  • the cutting tool 50 which is an end mill, cuts the workpiece by being rotated about the axis C in a clockwise direction as viewed from above by the rotary drive device 2.
  • the body 52 is a cylindrical member.
  • the lower end surface 11a of the body 52 is formed in a smooth plane.
  • the body 52 has a plurality of groove portions 54 formed at equal intervals on the outer peripheral surface.
  • the groove portion 54 is a portion into which the insert 60 is inserted.
  • the groove portion 54 is formed to rise to the right from the lower side to the upper side, that is, to the right twist.
  • the groove portion 54 is closed on the upper side and opened on the end surface 11 a of the body 52 on the lower side.
  • the groove part 54 has the groove bottom 14a which is a smooth plane in the axial center C side.
  • the groove bottom 14a of the groove portion 54 is formed so that the front side is separated from the axis C with respect to the rear side in the clockwise direction when viewed from below (in FIG. 8B).
  • the groove portion 54 is formed perpendicularly from the groove bottom 14a and has a flat side surface extending in the direction of the axis C.
  • the body 52 is provided with a first projecting portion 55 that projects into the groove portion 54 from the upper side to the lower side of the groove portion 54 with a predetermined distance from the groove bottom 14 a of the groove portion 54.
  • the plurality of first overhang portions 55 provided in each groove portion 54 are all formed in the same shape.
  • the tip of the first overhang 55 is formed perpendicular to the axis C in a front view (FIG. 8A).
  • the surface by the side of the groove bottom 14a is the 1st inner surface 55a
  • the surface of the side away from the groove bottom 14a is the 1st outer surface 55b.
  • the first inner surface 55a is inclined so as to approach the groove bottom 14a as it goes upward.
  • the first outer surface 55b is inclined so as to approach the groove bottom 14a as it goes downward.
  • the first inner surface 55a and the first outer surface 55b are viewed from the lower side (in FIG. 8B), and the front side is separated from the axis C with respect to the rear side in the clockwise direction. Formed as follows. As a result, a space is formed between the groove bottom 14a and the first overhanging portion 55 that is uniform in the circumferential direction and expands toward the tip of the first overhanging portion 55.
  • the lid portion 53 is a disk-like member, and a lid cylindrical portion 12a is formed at the center in the axial direction.
  • the lid portion 53 is formed with a second overhang portion 56 that projects intermittently in the circumferential direction upward from the outer peripheral edge.
  • projection part 56 is provided in the position corresponding to the groove part 54 (refer Fig.8 (a)).
  • the second projecting portion 56 is a portion projecting into the groove portion 54 with a predetermined distance from the groove bottom 14a in a state where the lid portion 53 is attached to the body 52. Therefore, like the groove part 54, the 2nd overhang
  • the inclination angle (twist angle) of the second projecting portion 56 is the same as the inclination angle (twist angle) of the groove portion 54.
  • the tip of the second overhang 56 is formed perpendicular to the axis C in front view (FIG. 9B).
  • the surface by the side of the axial center C is the 2nd inner surface 56a
  • the surface on the opposite side to the axial center C is the 2nd outer surface 56b.
  • the second inner surface 56a is inclined so as to approach the groove bottom 14a as it goes downward.
  • the second outer surface 56b is inclined so as to approach the groove bottom 14a as it goes upward.
  • the second inner surface 56a is formed such that the rear side is separated from the axis C with respect to the front side in the clockwise direction in a top view (FIG. 9A).
  • the groove bottom 14a is formed such that the front side is separated from the axial center C with respect to the rear side in the clockwise direction when viewed from the lower side, and therefore, between the second inner surface 56a and the groove bottom 14a.
  • a space which is uniform in the circumferential direction and expands toward the tip of the second overhanging portion 56 is formed.
  • the shape of the second outer surface 56b has a relatively high degree of freedom.
  • the second outer surface 56b is set to a shape having the same distance from the axis C over the circumferential direction, that is, a shape that is easy to form.
  • the insert 60 is a longitudinal part extending in a substantially vertical direction, which is configured by integrally forming a blade part 61 and a base part 62.
  • the blade part 61 is provided with a cutting edge 61a on a ridge line on one end side in the width direction.
  • the cutting edge 61a is a part that cuts into the workpiece by cutting into the workpiece.
  • the base 62 is a part that is inserted into the groove 54.
  • the width of the base 62 is formed substantially the same as the width of the groove 54.
  • the base portion 62 is formed in a flat surface in which all surfaces extending in the longitudinal direction are smooth. As a result, the base 62 can be smoothly inserted into the groove bottom 54a and the groove 54 formed on a flat surface with side surfaces.
  • V-shaped cutout portions 62a and 62b for avoiding interference with the first overhang portion 55 and the second overhang portion 56 are provided. Each is provided at both ends in the longitudinal direction.
  • the base 62 has a first holding part 63 at a part farther from the blade part 61 than the notch part 62a, and a first outer peripheral part 65 at a part closer to the blade part 61 than the notch part 62a.
  • the base 62 has a second holding part 64 at a part farther from the blade part 61 than the notch part 62b and a second outer peripheral part 66 at a part closer to the blade part 61 than the notch part 62b.
  • maintenance part 63 is a site
  • FIG. The second holding portion 64 is a portion that is sandwiched between the groove bottom 14 a and the second overhang portion 56.
  • the first outer peripheral portion 65 is a portion that is not in contact with the first overhang portion 55 and is located in the groove portion 54 on the outer peripheral side of the first overhang portion 55.
  • the second outer peripheral portion 66 is a portion that is not in contact with the second overhanging portion 56 and is located in the groove portion 54 on the outer peripheral side of the second overhanging portion 56.
  • the insert 60 is inserted into the groove 54 rising to the right, and the lid 53 is attached to the body 52 while the second protruding part 56 rising to the right is inserted.
  • the blade portion 61 of the insert 60 can be twisted to the right. Thereby, chips when the workpiece is cut by the cutting edge 61 a of the blade portion 61 can be discharged upward along the right twist of the blade portion 61.
  • the groove bottom 14a of the groove portion 54 is formed so that the front side is separated from the axis C with respect to the rear side in the clockwise direction when viewed from the lower side (second end 4 side), it is inserted into the groove portion 54.
  • the insert 60 can be tilted counterclockwise with respect to the outer peripheral surface of the insert holder 51. Since the cutting tool 50 rotates in a counterclockwise direction when viewed from below, the insert 60 can be tilted forward in the rotational direction. Therefore, the insert holder 51 can easily receive the load applied to the insert 60 during cutting. As a result, the stability during cutting by the insert 60 can be improved.
  • the first outer surface 55b is formed so that the front side is separated from the axis C with respect to the rear side in the clockwise direction when viewed from the lower side (second end 4 side).
  • the load concerning the insert 60 at the time of cutting can be received by the 1st outer surface 55b.
  • the stability during cutting by the insert 60 can be further improved.
  • the present invention has been described based on the embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and modifications can be easily made without departing from the spirit of the present invention. It can be guessed.
  • the shapes of the bodies 11, 42, 52, the cover parts 12, 43, 53, and the inserts 30, 60 can be changed as appropriate.
  • the case where the blade portion 31 of the insert 30 is used for a reamer has been described.
  • the case where the blade portion 61 of the insert 60 is used for an end mill has been described. It is not limited. Of course, it is possible to use a thread mill or face mill blade.
  • the inserts 30 and 60 may be pressed against the groove bottom 14a outside the groove portions 14 and 54 by a first overhanging portion or a second overhanging portion whose inner diameter is set larger than the outer diameter of the bodies 11, 42 and 52. .
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and it is naturally possible to configure the body by two or more members.
  • a plurality of groove portions respectively opening on both end faces of the first cylindrical portion are provided on the outer periphery of the cylindrical portion, and a plurality of first projecting portions protruding from the end surface of the second cylindrical portion are at positions corresponding to the groove portions.
  • the body may be configured by providing each and fixing the first cylindrical portion and the second cylindrical portion to each other while inserting the first overhang portion into the groove portion.
  • Rotation drive device 3 1st end 4 2nd end 10, 41, 51 Insert holder 11, 42, 52 Body 12, 43, 53 Lid 12c Through-hole 13 Bolt 13a Head 13b Shaft 14, 54 Groove portion 14a Groove bottom 15 First tube portion 16 Second tube portion 17, 55 First overhang portion 17a, 55a First inner surface (first overhang surface) 18, 45, 56 Second overhanging portion 18a, 56a Second inner surface (second overhanging surface) 30, 60 Insert 31, 61 Blade 32, 62 Base 33, 63 First holding portion 33a First contact surface (first holding surface) 34, 64 Second holding portion 34a Second contact surface (second holding surface) C axis

Abstract

インサートホルダのボディには、第1端側を閉じつつ第2端側を開口する溝部が外周面に複数設けられ、溝部の溝底と所定距離を隔てつつ溝部の第1端側から第2端側へ向かって張り出す第1張出部が設けられる。蓋部には、ボディに取り付けた状態で溝底と所定距離を隔てつつ第1端側へ向かって張り出す第2張出部が設けられる。溝底と第1張出部との間に挟み込まれるインサートの第1保持部の第1保持面と、第1張出部の第1張出面とが面接触し、それらの面が第1端側へ向かうにつれて溝底へ近づくように傾斜する。溝底と第2張出部との間に挟み込まれるインサートの第2保持部の第2保持面と、第2張出部の第2張出面とが面接触し、それらの面が第2端側へ向かうにつれて溝底へ近づくように傾斜する。

Description

切削工具、インサートホルダ及びインサート
 本発明は切削工具、インサートホルダ及びインサートに関し、特に切削時の安定性および切削精度を向上できる切削工具、インサートホルダ及びインサートに関するものである。
 従来より、被加工物を切削するための刃部を有する複数のインサートをインサートホルダに着脱可能に保持させて、刃部の交換を容易にした切削工具がある(特許文献1)。特許文献1は、長手形状のインサートを両端から環状部材で挟み込むようにしてインサートホルダに保持させる。
特開平11-114721号公報
 しかしながら、上記従来の技術では、インサートの両端と環状部材との接触面がインサートホルダの軸心と垂直または平行に形成される。そのため、インサートをインサートホルダに嵌めるためのクリアランスによって、インサートホルダの軸心から複数のインサートまでの距離にバラつきが生じたり、切削中にインサートホルダの軸心からインサートまでの距離が変化したりするおそれがある。その結果、一部のインサートに被切削物からの荷重が集中したり、切削時にインサートが振動したりして、切削時の安定性や切削精度が低下するおそれがある。
 本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、切削時の安定性および切削精度を向上できる切削工具、インサートホルダ及びインサートを提供することを目的とする。
課題を解決するための手段および発明の効果
 請求項1記載の切削工具は、第1端側が回転駆動装置に固定されて回転駆動装置により軸心まわりに回転されることで被切削物を切削するものであり、軸状のインサートホルダと、インサートホルダに着脱可能に保持される複数のインサートとを備える。第1端と第2端とをそれぞれ両端とするインサートホルダは、ボディと、ボディの第2端側に取り付けられる蓋部とを備える。ボディには、第1端側を閉じつつ第2端側を開口する溝部が外周面に複数設けられ、溝部の溝底と所定距離を隔てつつ溝部の第1端側から第2端側へ向かって張り出す第1張出部が設けられる。蓋部には、ボディに取り付けた状態で溝底と所定距離を隔てつつ第1端側へ向かって張り出す第2張出部が設けられる。インサートは、基部が溝部に挿入された状態で、インサートホルダの外周面から刃部が突出する。基部は、溝底と第1張出部との間に挟み込まれる第1保持部と、溝底と第2張出部との間に挟み込まれる第2保持部とを備える。第1張出部には、第1端側へ向かうにつれて溝底へ近づくように傾斜する第1張出面が第1保持部側に形成される。一方、第2張出部には、第2端側へ向かうにつれて溝底へ近づくように傾斜する第2張出面が第2保持部側に形成される。第1保持部の第1保持面が第1張出面と面接触し、第2保持部の第2保持面が第2張出面と面接触する。これらの面の傾斜により、インサートがボディへ向かって押し付けられるので、軸心から複数のインサートの刃部までの距離のバラつきを抑制できると共に、切削中にボディからインサートを離れ難くできる。その結果、一部のインサートへの荷重の集中を抑制できると共に、インサートの振動を抑制できるので、切削工具による切削時の安定性および切削精度を向上できる効果がある。
 請求項2記載の切削工具によれば、第1張出面と第2張出面とは、溝底とのなす角度が同一である。溝底から第1張出面までの最小距離よりも溝底から第2張出面までの最大距離が大きく設定されると共に、溝底から第2張出面までの最小距離よりも溝底から第1張出面までの最大距離が大きく設定される。これにより、溝底と第1張出面との間の空間と、溝底と第2張出面との間の空間とに形状が同一となる部分が存在する。そのため、溝底と第1張出部との間に、第1保持部に代えて第2保持部を挟み込み、溝底と第2張出部との間に、第2保持部に代えて第1保持部を挟み込むことができる。その結果、インサートの刃部の摩耗具合に応じてインサートホルダにインサートを保持させる向きを変えることができるので、請求項1の効果に加え、インサートの寿命を向上できる効果がある。
 請求項3記載の切削工具によれば、蓋部の軸方向中央には、ボルトの頭部よりも小径でボルトの軸部が挿入される貫通孔が形成される。軸方向中央の貫通孔に1本のボルトを挿入して蓋部がボディに固定されるので、ボルトがボディの周方向に複数設けられる場合に比べてボルトのためのスペースを小さくでき、インサートホルダの外径を小径化できる。その結果、請求項1又は2の効果に加え、切削工具の外径の自由度を向上できる効果がある。
 請求項4記載の切削工具によれば、ボディは、第2端側に設けられる第1筒部と、第1筒部から第1端まで形成される第2筒部とを備える。第1筒部の内径よりも第2筒部の内径が大きいので、第2筒部に回転駆動装置を挿入して、第1筒部の端面に回転駆動装置を接触させることができる。第1筒部の端面に回転駆動装置を接触させた状態で、貫通孔および第1筒部に挿入したボルトが回転駆動装置に締結されることで、ボルトの頭部と回転駆動装置との間に蓋部およびボディが挟まれて蓋部がボディに固定される。このように、蓋部をボディに固定するボルトが、切削工具を回転駆動装置に固定する部材を兼ねるので、請求項3の効果に加え、部品点数を抑制できる効果がある。
 請求項5記載の切削工具によれば、インサートは、インサートホルダに保持された状態でインサートホルダの第2端まで形成されるので、インサートホルダの第2端でもインサートにより被切削物を切削できる。また、外径がボディの外径よりも小さく設定される蓋部から溝部内に第2張出部が張り出すので、第2張出部の外側に溝部が位置すると共に、蓋部の外側で溝部がボディの第2端側に開口する。これにより、インサートホルダに保持された状態で切削工具の第2端まで形成されるインサートを、ボディの第2端側まで溝部内に位置させることができる。これにより、切削時にインサートにかかる周方向の力を溝部内でボディにより支持することができる。その結果、請求項1から4のいずれかの効果に加え、インサートホルダの第2端でもインサートにより被切削物を切削しつつ、そのインサートの第2端側の保持性能を確保できる効果がある。
 請求項6記載の切削工具によれば、第2張出部は、インサートホルダの周方向に亘って連続して形成される。複数の溝部を連結する凹部がボディに形成される。その凹部に第2張出部が挿入されるので、周方向に連続する第2張出部がボディと干渉することなく、第2張出部を溝部内へ張り出させることができる。インサートホルダの周方向に亘って断続的に第2張出部が形成される場合に比べて、周方向に亘って連続して第2張出部を形成する方が第2張出部の形成を容易にできる。よって、請求項5の効果に加え、蓋部の製造を容易にできる効果がある。
 請求項7記載のインサートホルダは、請求項1から6のいずれかに記載の切削工具に使用されるものであるので、請求項1から6のいずれかと同じ効果がある。
 請求項8記載のインサートは、請求項1から6のいずれかに記載の切削工具に使用されるものであるので、請求項1から6のいずれかと同じ効果がある。
本発明の第1実施形態における切削工具の正面図である。 図1の矢印II方向から見た切削工具の下面図である。 切削工具の分解立体図である。 インサートの斜視図である。 図2のV-V線における切削工具の断面図である。 第2実施形態における切削工具の分解立体図である。 第3実施形態における切削工具の斜視図である。 (a)はボディの正面図であり、(b)は図8aのVIIIb-VIIIb線におけるボディの断面図である。 (a)は蓋部の上面図であり、(b)は蓋部の正面図である。 インサートの斜視図である。
 以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照して説明する。まず、図1及び図2を参照して、本発明の第1実施形態における切削工具1について説明する。図1は本発明の第1実施形態における切削工具1の正面図である。図2は図1の矢印II方向から見た切削工具1の下面図である。
 図1及び図2に示すように、切削工具1は、アーバ等の回転駆動装置2に固定して使用される工具である。回転駆動装置2は、先端が軸心Cを中心とする円柱状に構成されており、駆動源(図示せず)からの駆動力により軸心Cを中心に先端を回転させる。回転駆動装置2の先端を軸心Cまわりに回転させることで、その回転に伴い切削工具1が回転して被切削物を切削する。
 切削工具1は、タングステンカーバイド等を加圧焼結した超硬合金から構成される。なお、切削工具1は超硬合金から構成される場合に限らず、例えば、切削工具1を高速度工具鋼などから構成しても良い。
 切削工具1は、回転駆動装置2側の端部を第1端3とし、回転駆動装置2から離れた側の端部を第2端4とした軸状に形成される。本実施形態では、切削工具1の第1端3及び第2端4を説明するとき、「切削工具1の」を省略して単に「第1端3」や「第2端4」と説明する。
 切削工具1は、第1端3および第2端4をそれぞれ両端とする軸状のインサートホルダ10と、そのインサートホルダ10に着脱可能に保持されるインサート30とを備える。インサートホルダ10は、軸状のボディ11と、そのボディ11の第2端4側に取り付けられる蓋部12と、蓋部12をボディ11に固定するためのボルト13とを備える。ボルト13は、円筒形の頭部13aに六角穴が形成された六角穴付ボルトである。
 インサート30は、インサートホルダ10に保持された状態でインサートホルダ10の外周面から刃部31が張り出す。刃部31は、被切削物を切削する部位であり、本実施形態ではリーマ用の刃部で構成される。これにより、切削工具1は、他の工具によって被切削物に設けられた下穴を拡径したり形状を整えるためのリーマとして使用される。
 次に図3、図4及び図5を参照して、切削工具1の各部について詳しく説明する。図3は切削工具1の分解立体図である。図4はインサート30の斜視図である。図5は図2のV-V線における切削工具1の断面図である。
 図3に示すように、ボディ11は、円筒状の部材である。ボディ11は、外周面に複数の溝部14が等間隔に形成される。ボディ11の第2端4側の端面11aには、外周縁から突出片11bが突出して形成される。突出片11bは、溝部14によって周方向に分断される。なお、溝部14の数は適宜設定可能であり、本実施形態では溝部14が15本設けられる。
 溝部14は、インサート30が挿入される部位であり、軸心Cと平行に形成される。溝部14は、第1端3側が閉じられ、第2端4側がボディ11の端面11aに開口している。溝部14は、平滑な平面である溝底14aを軸心C側に有する。溝部14は、溝底14aとボディ11の外周面とを繋いで軸心C方向に延びる側面も、平滑な平面に形成される。
 ボディ11には、溝部14の溝底14aと所定距離を隔てつつ溝部14の第1端3側から第2端4側へ向かって溝部14内に張り出す第1張出部17が設けられる。第1張出部17は、溝部14の幅方向に亘って、即ち、ボディ11の周方向に亘って略一様に形成される。
 蓋部12は、円板状の部材であり、軸心Cに対する垂直方向(以下「軸直方向」と称す)の中央にボルト13が挿入される蓋円筒部12aが形成される。蓋部12には、溝部14に対応した位置に外周縁から第1端3側へ向かって張り出す第2張出部18が形成される。蓋円筒部12aには、ボルト13の頭部13aが嵌まり、蓋円筒部12aに設けた貫通孔12c(図5参照)からボルト13の軸部13bが突出する。
 図4に示すように、インサート30は、刃部31と基部32とが一体成形されて構成される長手形状の部位である。刃部31は、幅方向の一端側の稜線に切れ刃31aが設けられる。切れ刃31aは、被切削物に食い込んで被切削物を切削する部位である。
 基部32は、溝部14内に挿入される部位である。基部32の幅は、溝部14の幅と略同一に形成される。基部32は、長手方向に延びる面が全て平滑な平面に形成される。これにより、溝底14a及び側面が平滑な平面に形成される溝部14に基部32を滑らかに挿入できる。
 基部32は、インサートホルダ10に保持させる(溝部14に挿入した)ときに第1張出部17及び第2張出部18との干渉を避けるためのV字状の切欠部32a,32bがそれぞれ長手方向両端に設けられる。このように基部32の形状は、溝部14の形状に合わせて設定される。
 再び図3に戻って、上述したインサートホルダ10及びインサート30を用いた切削工具1の組み立て方を説明する。まず、ボディ11の溝部14にインサート30を挿入する。このとき、切欠部32aに第1張出部17が挿入される。
 次いで、溝部14に第2張出部18を挿入しつつ、蓋円筒部12aをボディ11の内周側に挿入して蓋部12をボディ11の端面11aに接触させる。このとき、溝部14の第2端4側の一部が蓋部12に塞がれ、切欠部32bに第2張出部18が挿入される。次いで、ボルト13を蓋円筒部12aに挿入し、ボルト13の軸部13bを蓋円筒部12aからボディ11の内周側に突出させる。最後に、回転駆動装置2の先端に設けられたボルト孔2aにボルト13を締結する。
 このようにして、図5に示すように切削工具1が組み立てられる。蓋円筒部12aには第1端3側に底部12bが形成される。その底部12bには、軸直方向中央に貫通孔12cが形成される。貫通孔12cは、ボルト13の頭部13aよりも小径であり、ボルト13の軸部13bよりも大径である。
 また、ボディ11は、第2端4側に設けられる第1筒部15と、第1筒部15から第1端3まで形成される第2筒部16とを備える。第1筒部15及び第2筒部16は、外径が同一であり、外周面が連続する。第1筒部15の内径は、ボルト13の頭部13aの外径よりも大きく、回転駆動装置2の先端の外径よりも小さく形成される。第2筒部16の内径は、第1筒部15の内径よりも大きく、回転駆動装置2の先端の外径と略同一に形成される。これにより、回転駆動装置2を第2筒部16に挿入すると、回転駆動装置2の先端が第1筒部15の第1端3側の端面に接触する。
 これらの結果、ボルト孔2aにボルト13が締結されることで、ボルト13の頭部13aと回転駆動装置2との間に蓋部12及びボディ11が挟まれて蓋部12がボディ11に固定される。このようにボルト13の締結によって、ボディ11に蓋部12が固定されると共に、切削工具1が回転駆動装置2に固定される。ボディ11への蓋部12の固定と、切削工具1への回転駆動装置2への固定とをボルト13が兼ねるので、それぞれの固定を別々のボルト13で行う場合に比べて部品点数を抑制できる。
 また、切欠部32aに第1張出部17を挿入し、切欠部32bに第2張出部18を挿入した状態で、一本のボルト13によってボディ11に蓋部12が固定されるので、インサートホルダ10に複数のインサート30を一度に固定できる。これにより、複数のインサート30をそれぞれ別々のボルトでインサートホルダ10に固定する場合に比べて作業効率を向上できる。
 ここで、複数のインサート30をインサートホルダ10にそれぞれ別々のボルトで固定する場合には、複数のボルトをそれぞれ締結するためのスペースをインサートホルダ10に設ける必要がある。本実施形態では、一本のボルト13で複数のインサート30を固定するので、複数のインサート30をインサートホルダ10に固定するためのボルト13を取り付けるためのスペースを少なくできる。その結果、インサート30同士の間隔を狭めることができるので、切削工具1を小径化できる。また、インサート30同士の間隔を狭め、インサート30の数を増やすことができるので、切削工具1の加工能率を向上できる。
 また、回転駆動装置2にボルト13を締結する場合に限らず、第2筒部16を内周側が詰まった円柱状の部材で構成し、その円柱状部材にボルト13を締結させても良い。この場合には、ボルト13とは異なる固定部材により切削工具1を回転駆動装置2に固定する。ボディ11に蓋部12を固定するボルト13と、回転駆動装置2に切削工具1を固定する固定部材とを別々に設けることにより、切削工具1を分解することなく、切削工具1を回転駆動装置2から外しておくことができる。なお、切削工具1を回転駆動装置2に固定する、ボルト13以外の固定部材としては、例えば、ボルトやピン、ドリルチャック等が挙げられる。
 また、蓋部12の周方向の複数位置を軸心C方向にそれぞれ複数のボルトで貫通し、その複数のボルトを第1筒部15に締結させても良い。この場合には、第1筒部15にボルトを締結するためのスペースを確保する必要があるので、ボディ11の外径の小径化に関する制約が大きくなる。
 これに対し、本実施形態では、蓋部12の軸直方向中央に形成される貫通孔12cに挿入された1本のボルト13で蓋部12をボディ11に固定するので、第1筒部15の周方向の複数位置にボルトを締結するためのスペースを確保する場合に比べて、ボディ11の外径の小径化に関する制約を緩和できる。よって、ボディ11の外径の自由度を向上でき、切削工具1の外径の自由度を向上できる。
 引き続き図5を参照しながら、切削工具1の各部同士の関係について説明する。蓋円筒部12aは、内径がボルト13の頭部13aの外径と略同一であり、外径が第1筒部15の内径と略同一である。さらに、第2筒部16の内径は、回転駆動装置2の先端の外径と略同一に形成されるので、回転駆動装置2に対する切削工具1のガタつきを抑制できる。
 ボルト13の頭部13aが嵌まる蓋円筒部12aは、その深さ(底部12bから蓋部12の第2端4側の端面までの距離)がボルト13の頭部13aの軸心C方向寸法より大きく設定される。これにより、蓋円筒部12aにボルト13の頭部13aを嵌めたとき、蓋部12の第2端4側の端面(切削工具1の第2端4)からボルト13を突出しないようにできる。
 切削時に切削工具1の第2端4からボルト13が突出する場合には、ボルト13が被切削物に接触し易くなる。回転中のボルト13が被切削物に接触すると、被切削物からボルト13が緩む方向または締まる方向へ力を受ける。これに対し、本実施形態では、切削工具1の第2端4からボルト13を突出しないようにできるので、切削時にボルト13が被切削物に接触することを抑制できる。これにより、切削時にボルト13が緩んだり、締まり過ぎたりすることを抑制できる。
 溝部14は、主に第1筒部15に設けられ、第2筒部16にも僅かに設けられる。この場合、第2筒部16の内周面を溝部14の溝底14aよりも軸心C側に位置させる必要があるので、第2筒部16を小径化したり、溝部14を深くしたり(基部32の軸直方向寸法を大きくしたり)することに関する制約が大きい。
 なお、溝部14を第2筒部16に設けず、溝部14を第1筒部15のみに設けることが可能である。この場合、溝部14の溝底14aを第2筒部16の内周面よりも軸心C側に位置させることができる。これにより、第2筒部16を小径化したり、溝部14を深くしたりすることに関する制約を緩和できる。
 第2筒部16を小径化することで、ボディ11を小径化でき、切削工具1を小径化できる。また、溝部14を深くすることで、溝部14の形状に合わせて形成される基部32の軸直方向寸法を大きくできるので、切削時にインサート30からインサートホルダ10が受ける荷重の受圧面積を大きくできる。その結果、インサート30及びインサートホルダ10にかかる荷重を分散できるので、インサート30及びインサートホルダ10の耐久性を向上できる。
 第1張出部17は、溝部14の溝底14aと所定距離を隔てつつ溝部14の第1端3側から第2端4側へ向かって溝部14内に張り出す部位である。一方、第2張出部18は、ボディ11に蓋部12を取り付けた状態で溝底14aと所定距離を隔てつつ溝部14内へ張り出す部位である。
 第1張出部17は、溝底14a側の面が第1内面17aであり、溝底14aから離れた側の面が第1外面17bである。第1内面17aは、第1端3側へ向かうにつれて溝底14aへ近づくように傾斜する。第1外面17bは、第2端4側へ向かうにつれて溝底14aへ近づくように傾斜する。このように形成されることで、第1張出部17は、溝部14内で第2端4側へ向かってV字状に張り出す。
 第2張出部18は、溝底14a側の面が第2内面18aであり、溝底14aから離れた側の面であって蓋部12の外周面が第2外面18bである。第2内面18aは、第2端4側へ向かうにつれて溝底14aへ近づくように傾斜する。第2外面18bは、第1端3側へ向かうにつれて溝底14aへ近づくように傾斜する。このように形成されることで、第2張出部18は、溝部14内で第1端3側へ向かってV字状に張り出す。
 第1内面17aと第2内面18aとは、溝底14aとのなす角度がそれぞれ同一に設定される。さらに、第1外面17bと第2外面18bとは、溝底14aとのなす角度がそれぞれ同一に設定される。さらに、第1外面17b及び第2外面18bは、軸心C方向寸法が第1内面17a及び第1外面17bの軸心C方向寸法に比べて、それぞれ蓋部12の厚さ分だけ大きく形成される。
 また、溝底14aから第1内面17aまでの軸直方向の最小距離(最も第1端3側における距離)と、溝底14aから第2内面18aまでの軸直方向の最小距離(最も第2端4側における距離)とはそれぞれ同一に設定される。さらに、溝底14aから第1内面17aまでの軸直方向の最大距離(最も第2端4側における距離)と、溝底14aから第2内面18aまでの軸直方向の最大距離(最も第1端3側における距離)とはそれぞれ同一に設定される。
 このように第1張出部17及び第2張出部18は、上下対称(軸心C方向に対称)であって、互いに略同一の形状に設定される。さらに、溝底14aと第1内面17a(第1張出部17)との間の空間と、溝底14aと第2内面18a(第2張出部18)との間の空間とも、上下対称であって、互いの形状が同一に設定される。
 基部32は、溝底14aと第1張出部17との間に挟み込まれる第1保持部33と、溝底14aと第2張出部18との間に挟み込まれる第2保持部34と、第1張出部17よりも軸直方向外側に位置する第1外周部35と、第2張出部18よりも軸直方向外側に位置する第2外周部36とを備える。
 即ち、基部32は、切欠部32aよりも軸心C側の部位が第1保持部33であり、切欠部32aよりも軸直方向外側の部位が第1外周部35である。また、基部32は、切欠部32bよりも軸心C側の部位が第2保持部34であり、切欠部32bよりも軸直方向外側の部位が第2外周部36である。
 第1保持部33は、第1内面17aと接触する面が第1接触面33aである。第1接触面33aは、第1内面17aと略同様に形成され、第1端3側へ向かうにつれて溝底14aへ近づくように傾斜する。第1接触面33aと第1内面17aとは、溝底14aとのなす角度が同一に設定される。
 第2保持部34は、第2内面18aと接触する面が第2接触面34aである。第2接触面34aは、第2内面18aと略同様に形成され、第2端4側へ向かうにつれて溝底14aへ近づくように傾斜する。第2接触面34aと第2内面18aとは、溝底14aとのなす角度が同一に設定される。
 このように第1接触面33a及び第2接触面34aが設定されるので、第1内面17aと第1接触面33aとが面接触し、第2内面18aと第2接触面34aとが面接触する。これらが接触したとき、自身の傾斜によって第1保持部33及び第2保持部34に軸心C側へ力が生じ、基部32が溝底14a(ボディ11)へ押し付けられる。これにより、軸心Cから複数のインサート30の刃部31までの距離のバラつきを抑制できると共に、切削中に溝底14aからインサート30を離れ難くできる。その結果、一部のインサート30への荷重の集中を抑制できると共に、インサート30の振動を抑制できるので、切削工具1による切削時の安定性および切削精度を向上できる。
 第1外周部35は、第1外面17bと対向する面が第1非接触面35aである。第1非接触面35aは、第1外面17bと平行に形成され、第2端4側へ向かうにつれて溝底14aへ近づくように傾斜する。第2外周部36は、第2外面18bと対向する面が第2非接触面36aである。第2非接触面36aは、第2外面18bと平行に形成され、第1端3側へ向かうにつれて溝底14aへ近づくように傾斜する。
 第1内面17aと第1接触面33aとが面接触し、第2内面18aと第2接触面34aとが面接触した状態では、第1非接触面35aと第1外面17bとが非接触となり、第2非接触面36aと第2外面18bとが非接触となるように寸法が設定される。さらに、第1内面17aと第1接触面33aとが面接触し、第2内面18aと第2接触面34aとが面接触した状態では、第1保持部33の先端や第2保持部34の先端、第1保持部33と第1外周部35とにより形成される谷底、第2保持部34と第2外周部36とにより形成される谷底がインサートホルダ10と非接触となるように寸法が設定される。
 このように構成されることで、第1内面17aと第1接触面33aとの面接触、及び、第2内面18aと第2接触面34aとの面接触によるボディ11へのインサート30の押付力が、その他の部分におけるインサートホルダ10とインサート30との干渉によって妨げられることを防止できる。
 また、インサート30の刃部31が第2端4まで設けられるので、切削工具1の第2端でも刃部31により被切削物を切削できる。これにより、被切削物の下穴に底が有る場合でも、下穴の底まで被切削物を切削できる。
 ここで、基部32(第2外周部36)が第2端4まで設けられておらず、刃部31のみが第2端4まで設けられる場合を考える。この場合には、基部32に対して刃部31が溝部14の外側で第2端4側へ延びるので、その刃部31の延びた部分が切削時に被切削物から周方向に荷重を受けても、その部分を被切削物の反対からインサートホルダ10により支えることができない。そのため、刃部31が折損したり折れ曲がったりするおそれがある。
 本実施形態では、ボディ11の外径よりも外径が小さい蓋部12から第2張出部18が溝部14内へ張り出すので、第2張出部18の外側に基部32を挿入可能な溝部14が位置すると共に、蓋部12の外周側で溝部14がボディ11の端面11aに開口する。これにより、基部32(第2外周部36)をボディ11の端面11a(第2端4側)まで溝部14内に位置させることができる。そのため、インサート30の第2端4が被切削物から周方向に荷重を受けたときに、インサート30の第2端4側を被切削物の反対から溝部14内でボディ11によって支持できる。その結果、切削工具1の第2端4でもインサート30により被切削物を切削しつつ、そのインサート30の第2端4側の保持性能を確保できる。
 さらに、ボディ11の第2端4側の端面11aには、外周縁から突出片11bが第2端4まで突出する。これにより、被切削物からの周方向の荷重に対して、ボディ11の端面11aから第2端4まで突出片11bにより基部32を支えることができる。その結果、インサート30の第2端4側の保持性能をより向上できる。
 また、第1張出部17及び第2張出部18の形状、即ち、蓋部12を取り付けた溝部14の形状は、上下対称であって、互いに略同一の形状に設定される。さらに、インサート30の形状も上下対称に形成される。これらの結果、インサート30が被切削物から周方向に荷重を受けたときに、第2外周部36が溝部14内でボディ11により支持されるのと同様にして、第1外周部35も溝部14内でボディ11により支持できる。そのため、インサート30を第1端3側まで延ばしつつ、インサート30の第1端3側の保持性能を確保できる。
 また、第1非接触面35aが第1外面17bと平行に形成され、第2非接触面36aが第2外面18bと平行に形成されるので、第1非接触面35a及び第2非接触面36aと第1外面17b及び第2外面18bとの非接触を維持しつつ、互いを最大限近づけることができる。これにより、溝部14内における第1外周部35及び第2外周部36の軸直方向寸法を確保できる。そのため、切削時に第1外周部35及び第2外周部36とインサートホルダ10との間にかかる荷重をより分散できるので、インサート30及びインサートホルダ10の耐久性を確保できる。
 以上の通り本実施形態の切削工具1によれば、溝底14aと第1張出部17との間の空間、及び、溝底14aと第2張出部18との間の空間は、上下対称であって互いの形状が同一に設定される。さらに、第1保持部33および第2保持部34も、上下対称であって互いの形状が同一に設定される。そのため、インサート30を上下反転させて、溝底14aと第1張出部17との間に、第1保持部33に代えて第2保持部34を挟み込み、溝底14aと第2張出部18との間に、第2保持部34に代えて第1保持部33を挟み込むことができる。
 インサート30の刃部31は、第1端3側に比べて第2端4側が摩耗し易い。そのため、刃部31の摩耗具合に応じてインサートホルダ10にインサート30を保持させる向きを変えることで、インサート30の寿命を向上できる。なお、本実施形態では、インサート30を上下反転させて保持させる向きを変えると、刃部31の切れ刃31aの向きが逆転するので、切削工具1による切削回転方向を反転させる必要がある。
 さらに、溝部14内に第1張出部17及び第2張出部18が張り出した状態における溝部14の形状は、上下対称である。また、インサート30の形状も上下対称である。これらの結果、インサート30を上下反転させても、インサート30とインサートホルダ10とが干渉して、上下反転したインサート30を溝部14に嵌められなくなったり、嵌め難くなったりすることを防止できる。
 なお、インサート30を上下反転させて保持させるには、溝底14aと第1張出部17との間の空間、及び、溝底14aと第2張出部18との間の空間が上下対称である場合に限らない。第1内面17aと溝底14aとのなす角度、及び、第2内面18aと溝底14aとのなす角度が同一であって、溝底14aから第1内面17aまでの最小距離よりも溝底14aから第2内面18aまでの最大距離が大きく設定されると共に、溝底14aから第2内面18aまでの最小距離よりも溝底14aから第1内面17aまでの最大距離が大きく設定されれば良い。
 この場合、溝底14aと第1内面17aとの間の空間と、溝底14aと第2内面18aとの間の空間とに、上下対称であって形状が同一となる部分が存在する。そのため、溝底14aと第1内面17aとの間に第2保持部34を挟み込み、溝底14aと第2内面18aとの間に第1保持部33を挟み込むことができる。その結果、上述の通り、刃部31の摩耗具合に応じてインサートホルダ10にインサート30を保持させる向きを変えることができるので、インサート30の寿命を向上できる。
 次に図6を参照しながら第2実施形態における切削工具40について説明する。第1実施形態では、第2張出部18が溝部14に対応した位置に設けられる場合、即ち、第2張出部18がインサートホルダ10の周方向に断続的に形成される場合について説明した。これに対し第2実施形態では、第2張出部45がインサートホルダ41の周方向に連続して形成される場合について説明する。なお、第1実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。
 図6は、第2実施形態における切削工具40の分解立体図である。図6に示すように、切削工具40のインサートホルダ41は、軸状のボディ42と、そのボディ42の第2端4側に取り付けられる蓋部43と、蓋部43をボディ42に固定するためのボルト13とを備える。
 ボディ42は、円筒状の部材である。ボディ42は、外周面に複数の溝部14が等間隔に形成される。ボディ42の端面11aには、溝部14の第2端4側が開口し、その溝部14同士を周方向に連結する凹部44が形成される。凹部44は、ボディ42の端面11aから第1端3側へ向かって凹んだ部位である。
 蓋部43は、円板状の部材である。蓋部43には、外周縁から第1端3側へ向かって第2張出部45が形成される。第2張出部45は、インサートホルダ41の周方向に亘って連続して形成される。
 ボディ42に蓋部43を取り付けるときには、第2張出部45が溝部14内へ挿入されると共に、第2張出部45が凹部44に挿入される。凹部44は、ボディ42に蓋部43を取り付けた状態で、ボディ42が第2張出部45に干渉しないように形状および寸法が設定される。
 以上の通り第2実施形態の切削工具40によれば、第2張出部45がインサートホルダ41の周方向に亘って連続して形成される。これにより、第1実施形態のように第2張出部18がインサートホルダ41の周方向に断続的に形成される場合に比べて、第2実施形態では蓋部43の製造を容易にできる。
 一方、第2張出部45が周方向に連続して形成されることに伴って、ボディ42に蓋部43を取り付けるときに、第2張出部45とボディ42との干渉を避けるために、ボディ42の端面11aに凹部44が形成される。ボディ42の端面11aに開口している溝部14同士を周方向に連結するように凹部44を形成できるので、即ち、周方向に亘ってリング状の窪みを形成すれば良いので、凹部44は比較的容易に形成できる。
 第1実施形態のように第2張出部18を周方向に断続的に形成し、凹部44を形成しない場合に比べて、第2実施形態のように第2張出部45を周方向に連続して形成し、凹部44を形成する方が、ボディ42及び蓋部43の製造を容易にできる。その結果、切削工具40の製造を容易にできる。
 なお、凹部44は、第2張出部45が溝部14内へ張り出すことを前提として形成される部位である。ボディ42の端面11aに開口する溝部14内へ第2張出部45が張り出さない場合には、第2張出部45が周方向に連続して設けられているか否かに係わらず、第2張出部45がボディ42の端面11aと干渉することはないためである。
 第1実施形態で説明した通り、ボディ42の外径よりも外径が小さい蓋部12から第2張出部45が溝部14内へ張り出すので、第2張出部45の外側に基部32を挿入可能な溝部14が位置すると共に、蓋部12の外周側で溝部14がボディ42の端面11aに開口する。これにより、基部32をボディ42の端面11aまで溝部14内に位置させることができる。そのため、インサート30の第2端4が被切削物から周方向に荷重を受けたときに、インサート30の第2端4側を被切削物の反対から溝部14内でボディ42によって支持できる。その結果、インサート30の第2端4側の保持性能を確保できる。
 このように、第2実施形態では、ボディ42の外径よりも外径が小さい蓋部43から第2張出部45が溝部14内へ張り出すことに加えて、第2張出部45が周方向に連続して形成される。その結果、上述した通り、インサート30の第2端4側の保持性能を確保しつつ、切削工具40の製造を容易にできる。
 次に図7から図10(b)を参照しながら第3実施形態における切削工具50について説明する。第1実施形態では、切削工具1がリーマである場合について説明した。これに対し第3実施形態では、切削工具50がエンドミルである場合について説明する。なお、第1実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。
 図7は第3実施形態における切削工具50の斜視図である。図8(a)はボディ52の正面図である。図8(b)は図8aのVIIIb-VIIIb線におけるボディ52の断面図である。図9(a)は蓋部53の上面図である。図9(b)は蓋部53の正面図である。図10(a)はインサート60の斜視図である。図10(b)はインサート60の軸心C側側面図である。なお、図10(b)におけるインサート60の軸心C側側面図とは、切削工具50の軸心C側から見たインサート60の側面図である。
 図7に示すように、切削工具50は、アーバ等の回転駆動装置2に固定して使用する工具である。切削工具50は、タングステンカーバイド等を加圧焼結した超硬合金や高速度工具鋼などから構成される。切削工具50は、回転駆動装置2側の端部を第1端3とし、回転駆動装置2から離れた側の端部を第2端4とした軸状に形成される。第3実施形態では、切削工具50の第1端3側を上側とし、第2端4側を下側として説明する。
 切削工具50は、第1端3及び第2端4をそれぞれ両端とする軸状のインサートホルダ51と、そのインサートホルダ51に着脱可能に保持されるインサート60とを備える。インサートホルダ51は、軸状のボディ52と、そのボディ52の下側に取り付けられる蓋部53と、蓋部53をボディ52に固定するためのボルト13とを備える。
 インサート60は、インサートホルダ51に保持された状態でインサートホルダ51の外周面から刃部61が張り出す。刃部61は、エンドミル用の刃部で構成される。これにより、切削工具50は、軸心Cに対して垂直方向に移動して、主に切削工具50の外周面で被切削物を切削するエンドミルとして使用される。エンドミルである切削工具50は、回転駆動装置2により上面視して時計回りで軸心Cまわりに回転されることで、被切削物を切削する。
 図8(a)及び図8(b)に示すように、ボディ52は、円筒状の部材である。ボディ52の下側の端面11aは、平滑な平面に形成される。ボディ52は、外周面に複数の溝部54が等間隔に形成される。
 溝部54は、インサート60が挿入される部位である。溝部54は、下側から上側へ向かって右上がりに、即ち、右ねじれに形成される。溝部54は、上側が閉じられ、下側がボディ52の端面11aに開口している。溝部54は、平滑な平面である溝底14aを軸心C側に有する。
 溝部54の溝底14aは、下側から見て(図8(b)において)、時計回り方向の後側に対して前側が軸心Cから離れるように形成される。溝部54は、溝底14aから垂直に形成されると共に、軸心C方向に延びる側面が平滑な平面に形成される。
 ボディ52には、溝部54の溝底14aと所定距離を隔てつつ溝部54の上側から下側へ向かって溝部54内に張り出す第1張出部55が設けられる。各溝部54に設けられる複数の第1張出部55は全て同一形状に形成される。
 第1張出部55の先端は、正面視(図8(a))において軸心Cと垂直に形成される。第1張出部55は、溝底14a側の面が第1内面55aであり、溝底14aから離れた側の面が第1外面55bである。第1内面55aは、上側へ向かうにつれて溝底14aへ近づくように傾斜する。第1外面55bは、下側へ向かうにつれて溝底14aへ近づくように傾斜する。
 さらに、第1内面55a及び第1外面55bは、溝底14aと同様に、下側から見て(図8(b)において)、時計回り方向の後側に対して前側が軸心Cから離れるように形成される。これらの結果、溝底14aと第1張出部55との間には、周方向に一様であって、第1張出部55の先端へ向かうにつれて広がる空間が形成される。
 図9(a)及び図9(b)に示すように、蓋部53は、円板状の部材であり、軸直方向中央に蓋円筒部12aが形成される。蓋部53には、周方向へ断続的に、外周縁から上側へ向かって張り出して第2張出部56が形成される。第2張出部56は、溝部54(図8(a)参照)に対応した位置に設けられる。
 第2張出部56は、ボディ52に蓋部53を取り付けた状態で溝底14aと所定距離を隔てつつ溝部54内へ張り出す部位である。そのため、第2張出部56は、溝部54と同様に、下側から上側へ向かって右上がりに形成され、即ち、右ねじれに形成される。この第2張出部56の傾斜角度(ねじれ角度)は、溝部54の傾斜角度(ねじれ角度)と同じである。
 第2張出部56の先端は、正面視(図9(b))において軸心Cと垂直に形成される。第2張出部56は、軸心C側の面が第2内面56aであり、軸心Cとは反対側の面が第2外面56bである。第2内面56aは、下側へ向かうにつれて溝底14aへ近づくように傾斜する。第2外面56bは、上側へ向かうにつれて溝底14aへ近づくように傾斜する。
 第2内面56aは、上面視(図9(a))において、時計回り方向の前側に対して後側が軸心Cから離れるように形成される。上述した通り、溝底14aは、下側から見て時計回り方向の後側に対して前側が軸心Cから離れるように形成されるので、第2内面56aと溝底14aとの間には、周方向に一様であって、第2張出部56の先端へ向かうにつれて広がる空間が形成される。
 一方、第2外面56bはインサート60と接触しないので、第2外面56bの形状は比較的自由度が高い。そのため、第2外面56bは、周方向に亘って軸心Cからの距離が同一となる形状に、即ち、形成し易い形状に設定される。
 図10に示すように、インサート60は、刃部61と基部62とが一体成形されて構成される、略上下方向に延びる長手形状の部位である。刃部61は、幅方向の一端側の稜線に切れ刃61aが設けられる。切れ刃61aは、被切削物に食い込んで被切削物を切削する部位である。
 基部62は、溝部54内に挿入される部位である。基部62の幅は、溝部54の幅と略同一に形成される。基部62は、長手方向に延びる面が全て平滑な平面に形成される。これにより、溝底14a及び側面が平滑な平面に形成される溝部54に基部62を滑らかに挿入できる。
 基部62は、インサートホルダ51に保持させる(溝部54に挿入した)ときに、第1張出部55及び第2張出部56との干渉を避けるためのV字状の切欠部62a,62bがそれぞれ長手方向の両端に設けられる。基部62は、切欠部62aよりも刃部61から離れた側の部位が第1保持部63であり、切欠部62aよりも刃部61側の部位が第1外周部65である。基部62は、切欠部62bよりも刃部61から離れた側の部位が第2保持部64であり、切欠部62bよりも刃部61側の部位が第2外周部66である。
 第1保持部63は、溝底14aと第1張出部55との間に挟み込まれる部位である。第2保持部64は、溝底14aと第2張出部56との間に挟み込まれる部位である。第1外周部65は、第1張出部55と非接触であり、第1張出部55の外周側の溝部54内に位置する部位である。第2外周部66は、第2張出部56と非接触であり、第2張出部56の外周側の溝部54内に位置する部位である。
 以上の通り第3実施形態の切削工具50によれば、右上がりの溝部54にインサート60を挿入し、右上がりの第2張出部56を挿入させつつ蓋部53をボディ52に取り付けることで、インサート60の刃部61を右ねじれにできる。これにより、刃部61の切れ刃61aで被切削物を切削したときの切り屑を刃部61の右ねじれに沿って上方へ排出できる。
 下側(第2端4側)から見て、時計回り方向の後側に対して前側が軸心Cから離れるように溝部54の溝底14aが形成されるので、その溝部54に挿入されるインサート60をインサートホルダ51の外周面に対して反時計回りの前側に倒すことができる。下側から見て反時計回りに切削工具50が切削回転するので、回転方向の前方側にインサート60を倒すことができる。そのため、切削時にインサート60にかかる荷重をインサートホルダ51で受け易くできる。その結果、インサート60による切削時の安定性を向上できる。
 さらに、溝底14aと同様に、下側(第2端4側)から見て、時計回り方向の後側に対して前側が軸心Cから離れるように第1外面55bが形成される。これにより、切削時にインサート60にかかる荷重を第1外面55bで受けることができる。その結果、インサート60による切削時の安定性をより向上できる。
 以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、ボディ11,42,52や蓋部12,43,53、インサート30,60の形状は適宜変更可能である。
 上記第1,2実施形態ではインサート30の刃部31がリーマ用である場合について説明し、上記第3実施形態ではインサート60の刃部61がエンドミル用である場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。スレッドミル用やフェイスミル用の刃部を用いることは当然可能である。
 上記各実施形態では、第1張出部17,55及び第2張出部18,45,56が溝部14,54内に張り出す場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、ボディ11,42,52の外径よりも内径を大きく設定した第1張出部や第2張出部によって、溝部14,54外でインサート30,60を溝底14aへ押し付けても良い。
 上記各実施形態では、ボディ11,42,52が1の部材で構成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、ボディを2以上の部材で構成することは当然可能である。例えば、第1の円筒部の両端面にそれぞれ開口する複数の溝部を円筒部の外周にそれぞれ設け、第2の円筒部の端面から突出する複数の第1張出部を溝部に対応した位置にそれぞれ設け、第1張出部を溝部に挿入しつつ第1の円筒部と第2の円筒部とを互いに固定することで、ボディを構成しても良い。
 1,40,50 切削工具
 2 回転駆動装置
 3 第1端
 4 第2端
 10,41,51 インサートホルダ
 11,42,52 ボディ
 12,43,53 蓋部
 12c 貫通孔
 13 ボルト
 13a 頭部
 13b 軸部
 14,54 溝部
 14a 溝底
 15 第1筒部
 16 第2筒部
 17,55 第1張出部
 17a,55a 第1内面(第1張出面)
 18,45,56 第2張出部
 18a,56a 第2内面(第2張出面)
 30,60 インサート
 31,61 刃部
 32,62 基部
 33,63 第1保持部
 33a 第1接触面(第1保持面)
 34,64 第2保持部
 34a 第2接触面(第2保持面)
 C 軸心

Claims (8)

  1.  第1端側が回転駆動装置に固定されて前記回転駆動装置により軸心まわりに回転されることで被切削物を切削する切削工具において、
     前記第1端と第2端とをそれぞれ両端とする軸状のインサートホルダと、
     前記インサートホルダに着脱可能に保持される複数のインサートとを備え、
     前記インサートホルダは、前記第1端側を閉じつつ前記第2端側を開口する溝部が外周面に複数設けられるボディと、
     前記ボディの前記第2端側に取り付けられる蓋部とを備え、
     前記インサートは、前記溝部に挿入される基部と、
     前記基部が前記溝部に挿入された状態で前記インサートホルダの外周面から突出する、前記被切削物を切削する刃部とを備え、
     前記ボディは、前記溝部の溝底と所定距離を隔てつつ前記溝部の前記第1端側から前記第2端側へ向かって張り出す第1張出部を備え、
     前記蓋部は、前記ボディに取り付けた状態で前記溝底と所定距離を隔てつつ前記第1端側へ向かって張り出す第2張出部を備え、
     前記基部は、前記溝底と前記第1張出部との間に挟み込まれる第1保持部と、
     前記溝底と前記第2張出部との間に挟み込まれる第2保持部とを備え、
     前記第1張出部には、前記第1端側へ向かうにつれて前記溝底に近づくように傾斜する第1張出面が前記第1保持部側に形成され、
     前記第2張出部には、前記第2端側へ向かうにつれて前記溝底に近づくように傾斜する第2張出面が前記第2保持部側に形成され、
     前記第1保持部には、前記第1張出面と面接触する第1保持面が形成され、
     前記第2保持部には、前記第2張出面と面接触する第2保持面が形成されることを特徴とする切削工具。
  2.  前記第1張出面と前記第2張出面とは、前記溝底とのなす角度が同一であり、
     前記溝底から前記第1張出面までの最小距離よりも前記溝底から前記第2張出面までの最大距離が大きく設定され、
     前記溝底から前記第2張出面までの最小距離よりも前記溝底から前記第1張出面までの最大距離が大きく設定されることを特徴とする請求項1記載の切削工具。
  3.  前記インサートホルダは、前記蓋部を前記ボディに固定する1本のボルトを備え、
     前記蓋部は、前記ボルトの頭部よりも小径で前記ボルトの軸部が挿入される貫通孔が軸直方向中央に形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の切削工具。
  4.  前記ボディは、前記第2端側に設けられる、前記ボルトの軸部が挿入される第1筒部と、
     前記第1筒部から前記第1端まで形成される、内径が前記第1筒部の内径よりも大きい第2筒部とを備え、
     前記ボルトが前記回転駆動装置に締結されることで、前記蓋部が前記ボディに固定されることを特徴とする請求項3記載の切削工具。
  5.  前記インサートは、前記インサートホルダに保持された状態で前記第2端まで形成され、
     前記蓋部は、外径が前記ボディの外径よりも小さく設定され、
     前記第2張出部は、前記溝部内に張り出すことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の切削工具。
  6.  前記第2張出部は、前記インサートホルダの周方向に亘って連続して形成され、
     前記ボディは、前記第2張出部が挿入される、複数の前記溝部を連結する凹部が形成されることを特徴とする請求項5記載の切削工具。
  7.  請求項1から6のいずれかに記載の切削工具に使用されるものであることを特徴とするインサートホルダ。
  8.  請求項1から6のいずれかに記載の切削工具に使用されるものであることを特徴とするインサート。
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