高梨 智裕 (〒16 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目1番1号 住友電工ハ-ドメタル株式会社内 Hyogo, 6640016, JP)
住友電工ハ-ドメタル株式会社 (〒16 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目1番1号 Hyogo, 6640016, JP)
TAKANASHI, Norihiro (1-1 Koyakita 1-chome, Itami-sh, Hyogo 16, 6640016, JP)
| 本体部(2)と、 切れ刃チップ(10)が取り付けられるチップ座(4)が設けられたチップ支持部(3)と、 このチップ支持部(3)と前記本体部(2)とをつなぐ連結部(6)と、 前記チップ支持部(3)から連結部(6)とは反対側に延びるように形成された入力部(7)と、 この入力部(7)と本体部(2)との間に形成された第1のスリット(5)と、 前記入力部(7)に取り付けられた調整ねじ(8)とを有し、 この調整ねじ(8)が前記本体部(2)に接触した際の前記連結部(6)の弾性変形によって前記切れ刃チップ(10)の刃先位置を調整する刃先調整機構。 |
| 前記本体部(2)は切削工具への取付部(2a)をさらに有し、 この切削工具への取付部(2a)と前記チップ支持部(3)との間に第2のスリット(9)が設けられ、 この第2のスリット(9)は、第1のスリット(5)と交差するように形成されている請求項1に記載の刃先調整機構。 |
| 前記調整ねじ(8)が、前記第1のスリット(5)の開放端に設けられている請求項1に記載の刃先調整機構。 |
| 前記調整ねじ(8)が、前記切れ刃チップ(10)の幅方向に複数個設けられている請求項1に記載の刃先調整機構。 |
| 請求項1~4のいずれかに記載の刃先調整機構(1)に切れ刃チップ(10)を取り付けてユニット化し、このユニットを工具本体(21)のユニット装着用凹部(22)に組み付けた切削工具。 |
| 請求項1~4のいずれかに記載の刃先調整機構(1)の本体部(2)が工具本体(21)に一体に形成されている切削工具。 |
この発明は、切れ刃チップの刃先の位置 刃先の切り込み角の微調整を行う刃先調整 構、特に、調整がし易くて調整精度も高め れる刃先調整機構と、それを用いた切削工 に関する。
焼結体の刃先交換式チップ(以下では単に チップと言う)で切れ刃を構成する切削工具 、形状の複雑化や工具費を低く抑えるため 、表面に黒皮(焼結肌)を残したチップが多用 される傾向にある。その黒皮を残したチップ は、研磨されたチップに比べて寸法精度が低 いため、切削加工の高精度化が要求されると きには、工具本体に装着したチップの刃先位 置を装着後に微調整することが必要になる。 その刃先位置の微調整は、工具本体とチップ との間、或いは、工具本体とチップを保持し たカートリッジとの間にくさび状部材や調整 ねじなどを介在し、その部材の挿入量や締め 込み量を変化させてチップ位置決め面を変位 させる方法でなされることが多い。
また、チップを位置決めする座側面の位 を、座側面を設けた部位を弾性変形させて 化させる刃先調整機構も開発されている。 えば、下記特許文献1が開示している調整機 構は、カッタ本体に取付ける調整駒にスリッ ト(すり割り)に画された弾性変形可能な側壁 設け、その側壁でスローアウェイチップを 置決めする座側面を構成し、その側壁をボ トの締め付け力により発生させた力で弾性 形させて変位させることでスローアウェイ ップの正面切れ刃の位置を微調整するよう しており、類似の調整機構が下記特許文献2 にも開示されている。
従来の刃先調整機構は、調整時にチップ クランプを緩め、チップを保持する側壁を 性変形させる機構などを利用して刃先位置 調整する構造になっている。前掲の特許文 1,2が開示している調整機構も同様である。 ころが、このような調整機構は、チップの 定の安定性を確保し難く、チップがビス止 されている場合には調整によってビスに応 が加わる不具合もある。また、チップのク ンプを一旦緩めると、再クランプが不十分 か、締め付け忘れ等などの理由によってチ プの固定の安定性が損なわれることがあり 切削加工中にチップが破損する等の問題が 生する。また、再クランプ時にチップが動 、調整の狂いが生じて調整精度が低下する ともあり、加工の安定性向上、加工精度の なる向上、チップの寿命向上などが図り難 。
この発明は、上記の不具合を解消するた に、正面フライスカッタなどの切削工具に いて、刃先位置の微調整をチップの固定力 緩めずに行えるようにして加工の安定性向 、加工精度の更なる向上、チップの寿命向 などを図れるようにすることを課題として る。
上記の課題を解決するため、この発明に いては、調整機構の本体部と、切れ刃チッ を着座させて取付けねじで固定するチップ が先端に設けられ、さらに、前記本体部と 間に第1のスリットが設けられたチップ支持 部と、このチップ支持部を前記本体部につな ぐ連結部と、前記チップ支持部から前記連結 部がある側とは反対側に延び出させた入力部 と、反力を前記本体部で受けながら前記入力 部に力を加えて前記連結部を弾性変形させる 調整ねじとで構成される刃先調整機構を提供 する。この刃先調整機構は、前記第1のスリ トが前記取付けねじのねじ込み方向前方を 切るように配置され、その第1のスリットの 開放端側で前記チップ支持部が前記連結部 介して前記本体部に連なり、その第1のスリ ットの開放端側に前記入力部を配置してあり 、前記連結部の弾性変形によって前記チップ 支持部が、前記チップ座に装着した切れ刃チ ップとその切れ刃チップを前記チップ支持部 に固定した取付けねじを伴って変位するもの になっている。ここで言う切れ刃チップは、 1回の使用で使い捨てされるものでもよく、 先交換式に限定されない。
この刃先調整機構は、具体的には、下記の
態のものが考えられる。
(1)前記本体部が、前記第1のスリットを間に
て前記チップ支持部の下側に設けられ、こ
本体部の背面側に前記連結部が配置され、
らに、この本体部の前面に前記第1のスリッ
の開放端が配置されているもの。
(2)前記本体部が、前記第1のスリットを間に
て前記チップ支持部の下側に設けられる第1
部位と、その第1の部位に連ならせて前記チ
ップ支持部の一側面に沿った位置に配置され
る第2の部位とで構成され、前記第1の部位の
面側に前記連結部が配置され、さらに、こ
第1の部位の前面に前記第1のスリットの開
端が配置され、前記チップ支持部と前記第2
部位との間に第2のスリットが設けられてい
るもの。
(3)前記調整ねじが、幅(これは調整機構の幅
指す)方向に並べて複数個設けられているも
。
(4)刃先調整機構がユニット化されたもの。
(5)調整機構の本体部が工具本体に一体に形成
されたもの。
この発明は、この発明の刃先調整機構を採
した下記(6)、(7)の切削工具も併せて提供す
。
(6)ユニット化された刃先調整機構を、工具本
体の外周又は先端に周方向に間隔をあけて複
数設けられたユニット装着用凹部にそれぞれ
組み付けた切削工具。
(7)調整機構の本体部が工具本体と一体に形成
された刃先調整機構を、前記工具本体の外周
又は先端に周方向に間隔をあけて複数組設け
た切削工具。
この発明の刃先調整機構は、調整ねじを 作して入力部に力を加えると、連結部が弾 変形して入力部とチップ支持部が変位する このとき、チップ座に装着した切れ刃チッ とその切れ刃チップをチップ支持部に固定 た取付けねじも同時に変位し、これにより チップのクランプを緩めずに刃先位置を調 することが可能になる。そのために、チッ 固定力の変動が起こらない。また、チップ 固定力に逆らって動かす構造ではないため 操作力が小さくて済む。さらに、チップの クランプを行う必要がないため、再クラン に起因した調整の狂いも起こらず、従来品 比べて調整精度も高まる。
また、この調整機構は、部品数が少なく 構成要素の加工も容易であり、調整時の作 性も、チップのクランプの緩めと再クラン 無しで行えるため従来品に勝る。
なお、前記(1)の刃先調整機構は、全体幅 増加が抑えられ、また、(2)の刃先調整機構 、全体高さの増加が抑えられる。工具本体 よっては、取付けスペースが軸方向に制限 れる場合と径方向に制限される場合があり また、ユニット化された刃先調整機構を工 本体に装着する切削工具では、調整機構の 体部の取付け方向を異ならせることが要求 れることもあるので、その両者を使い分け とよい。
さらに、(3)の刃先調整機構は、チップ支 部にひねりを加えて切れ刃を傾けることが きるので、正面フライスカッタでのディッ ュ角を微調整することも可能になる。
このほか、ユニット化された刃先調整機 を工具本体に装着した(6)の切削工具は、工 本体の加工規制が緩和されて製作し易い。 整機構の本体部が傷んだときの交換再生も 能である。一方、調整機構の本体部を工具 体に一体に形成した上記(7)の切削工具は、 品数の削減が図れる。
1A~1C 刃先調整機構
2 本体部
3 チップ支持部
4 チップ座
5 第1のスリット
6 連結部
7 入力部
8 調整ねじ
9 第2のスリット
10,26 切れ刃チップ
10a,10b,26a 切れ刃となす稜線
11 取付けねじ
20 切削工具(正面フライスカッタ)
21 工具本体
22 ユニット装着用凹部
23 切屑ポケット
24 チップ座
25 ボルト
以下、添付図面の図1~図9に基づいてこの 明の実施の形態を説明する。図1は第1の実 形態である。この刃先調整機構1(説明の便宜 上符号Aを付加する)は、本体部2と、先端にチ ップ座4が設けられ、さらに、本体部2との間 第1のスリット5が設けられたチップ支持部3 、このチップ支持部3を本体部2につなぐ連 部6と、チップ支持部3から連結部6がある側 は反対側に延び出させた入力部7と、その入 部7に力を加えて連結部6を弾性変形させる 整ねじ8とを有している。本体部2は、チップ 支持部3の下側にある。ここで言う下側は、 ップ座4のある側を上と考えたときの方向で り、正面を下に向けた正面フライスカッタ 採用して使用するときには、本体部2がチッ プ座4よりも上側に置かれる。
本体部2は、独立した部品として構成され ており、この本体部2の一側面側の先端に、 結部6を介してチップ支持部3が連設されてい る。本体部2は、取付け用ボルト25(図3参照)の 頭部を着座させる座付きボルト孔2aを有して り、その座付きボルト孔2aを利用して工具 体に取付けられる。
チップ支持部3には、その支持部の先端面 と前面{図1(a)における左側を前面とする}と一 側面の3面に開放したチップ座4と、そのチッ 座4の座底に開口するねじ孔(図示せず)が設 られている。また、このチップ支持部3に入 力部7が連なり、その入力部7の延び出し端側 調整ねじ8が貫通してねじ込まれている。入 力部7は、チップ支持部3と一体に形成すると 整機構の小型化が図りやすくなるが、チッ 支持部3に別部品を固定して形成したもので あっても構わない。
チップ座4には、切れ刃チップ(図のそれ 刃先交換式チップ)10が、取付けねじ11で締付 けて装着される。取付けねじ11は前記座底に 口したねじ孔にねじ込まれ、そのねじに締 付けられて切れ刃チップ10がチップ支持部3 固定される。第1のスリット5は、取付けね 11のねじ込み方向前方を斜めに横切るように 配置されており、その第1のスリット5の非開 端側(本体部2の背面側)においてチップ支持 3が弾性変形可能に形成された連結部6を介 て本体部2に連なり、その第1のスリット5の 放端側(本体部2の前面側)に入力部7が配置さ た構造になっている。
入力部7にねじ込まれた調整ねじ8は、入 部7を貫通した先端を本体部2に突き当てて操 作時の反力を本体部2で受けるようにしてあ 、このために、調整ねじ8をねじ込み方向に 作すると入力部7にその入力部7を本体部2か 離反させる方向の推力が加わり、その力で 結部6が弾性変形してチップ支持部3がチッ 座4に装着された切れ刃チップ10と取付けね 11を伴って変位する。このときの変位は、連 結部6を支点にしたチップ支持部3の図1(a)での 矢印方向の回転によって起こり、その変位に よって切れ刃となす稜線10aの位置が軸方向( 付けねじ11の軸と平行な方向)に微調整され 。
調整ねじ8は、図2に示すように、入力部7 幅方向に並べて複数個設けることができる このように、調整ねじ8を複数本設けた刃先 調整機構1Bは、各調整ねじ8の締め込み量を片 側から他側に向って変化させることで切れ刃 となす稜線10aを軸直角な線に対して傾けるこ とができ、正面フライスカッタにおけるディ ッシュ角σ{図2(d)参照}の微調整も可能になる
図1の刃先調整機構1Aを採用した切削工具 一例を図3~図6に示す。図示の切削工具20は 正面フライスカッタである。工具本体21の外 周には、各々が切屑ポケット23を伴った複数 のユニット装着用凹部22とチップ座24を周方 向に間隔をあけて交互に設けられており、各 ユニット装着用凹部22にユニット化された刃 調整機構1Aが、チップ支持部3よりも工具の 転方向前方にそれぞれ入力部7がある向きに して組み込まれている。その刃先調整機構1A 本体部2は、ボルト25で締め付けて工具本体2 1に固定され、この機構のチップ支持部3に設 られたチップ座4と工具本体21に直接設けら たチップ座24に、それぞれ切れ刃チップ10が 装着されている。なお、チップ座4に着座さ た切れ刃チップ10は、取付けねじ11でチップ 持部3に固定されて稜線10aで工具の正面切れ 刃を構成し、一方、チップ座24に着座させた れ刃チップ10は、取付けねじ11で工具本体21 固定されて稜線10bで工具の外周切れ刃を構 する。
このように構成された図3~図6の切削工具2 0は、正面切れ刃の位置調整が必要なときに 先調整機構1Aに設けられた調整ねじ8を操作 る。その操作によって連結部6が弾性変形し そのために、チップ支持部3がチップ座4に 着した切れ刃チップ10と取付けねじ11を伴っ 工具軸方向に変位し、その変位によってチ プ支持部3に装着したチップの稜線10a(正面 れ刃)の位置が工具軸方向に微調整される。
なお、図示の刃先調整機構1Aに替えて図2 刃先調整機構1(説明の便宜上符号Bを付加す )を採用した切削工具は、各調整ねじの締込 み量を異ならせて切れ刃となす稜線10aを軸直 角な線に対して傾けることができ、正面フラ イスカッタにおけるディッシュ角σの微調整 可能になる。
図7は、この発明の図1の刃先調整機構1Aを 採用した切削工具の他の実施の形態(高送り ライスカッタ)を示している。この図7の切削 工具20も、工具本体21の外周に、各々が切屑 ケット23を伴った複数個のユニット装着用凹 部22とチップ座24を周方向に間隔をあけて交 に設けられ、各ユニット装着用凹部22にユニ ット化された刃先調整機構1Aがそれぞれボル で締結して取付けられ、チップ座24にも切 刃チップ10が装着されてそのチップが取付け ねじ11で工具本体21に固定されるようになっ いる。この図7の切削工具20は、工具本体21を 大径リング状のボディとなした点、刃先調整 機構1Aとその機構によって正面切れ刃と外周 れ刃を構成する各切れ刃チップ10の数が極 に多くなっている点が図3~図6の切削工具と なるが、刃先調整機構1Aの作用・効果は、図 3~図6の切削工具と変わるところがない。
図8は、この発明の刃先調整機構のさらに 他の実施の形態を示している。この刃先調整 機構1(説明の便宜上符号Cを付加する)は、本 部2が、第1の部位Iと、その第1の部位Iに連な らせる第2の部位IIとで構成され、第1の部位I 背面側に連結部6が配置されてその連結部6 介して第1の部位Iにチップ支持部3がつなが ている。
第1の部位Iはチップ支持部3の下側に設け れ、一方、第2の部位IIは、チップ支持部3の 一側面に沿った位置に配置され、チップ支持 部3の前部に入力部7がチップ支持部3の座底よ りも位置を下げて設けられ、第2の部位IIに取 付け用のボルトを通す座付き孔2aが設けられ いる。また、第1のスリット5は、加工性を くするために第2の部位IIの位置まで延長し 設けられ、その第1のスリット5の開放端が第 1の部位Iと第2の部位IIの前面に配置され、さ に、チップ支持部3と第2の部位IIとの間には 第2のスリット9が設けられ、その第2のスリッ ト9によってチップ支持部3が第2の部位IIに拘 されずに動けるようになっている。このほ 、入力部7にねじ込んだ調整ねじ8は、先端 第1の部位Iに受け止められている。
図9に、図8の刃先調整機構1Cを採用した切 削工具(リードアングル付きの正面フライス ッタ)を示す。この図9の切削工具20は、工具 体21の先端外周の斜めに面取りした部分に 屑ポケット23とチップ座24が交互配列にして けられており、各チップ座24に切れ刃チッ 26が取付けねじ11で固定して取り付けられて る。また、工具本体21の前面の周方向にほ 180度位相を変えた2箇所に、切屑ポケット23 伴うユニット装着用凹部22がそれぞれ設けて あり、各ユニット装着用凹部22に図8の刃先調 整機構1Cが組み込まれている。なお、図3、図 7の切削工具は、1種類のチップを用いたが、 9の切削工具は、2種類の切れ刃チップ10,26を 用い、両者の稜線10a、26aで正面切れ刃とリー ドアングルの付された切れ刃を構成している 。
各刃先調整機構1Cは、入力部7がチップ支 部3よりも工具の回転方向前方にある向きに して組み込まれており、チップ支持部3に装 されたチップによって工具先端の副切れ刃 構成される。この切削工具は、工具本体21の 前面に装着された刃先調整機構1Cの調整ねじ8 を操作すると、チップ支持部3が連結部6を支 にして図8(c)の矢印方向に変位し、切れ刃と なす稜線10aの位置が調整ねじ8の軸心に沿う 向(工具本体21の軸方向)に変位する。この刃 調整機構1Cは、本体部の第2の部位IIをチッ 支持部3の一側面に沿った位置に配置してそ 第2の部位IIにボルト25を通す座付きボルト 2aを設けているので、本体部2の長さを短縮 ることができる。また、本体部2を工具本体 固定するボルト25を調整ねじ8と同じ方向に けることができ、そのために、刃先調整機 1Cを図9のように工具本体21の正面側に組み けることが可能になっている。
図8の刃先調整機構1Cも、調整ねじ8を複数 本設けて正面フライスカッタでのディッシュ 角調整を可能にすることができる。
なお、実施の形態は、いずれもユニット された刃先調整機構について述べたが、こ 発明の刃先調整機構は、本体部2、チップ座 4を有するチップ支持部3、連結部6が工具本体 と一体に形成された構造、これらに加えてさ らに入力部7も工具本体と一体に形成された 造でも所期の目的を達成することができる
