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発明の名称 回転式切削工具
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−43926
公開日 平成10年(1998)2月17日
出願番号 特願平8−202374
出願日 平成8年(1996)7月31日
代理人
発明者 上田 亮介
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】円筒状をした工具本体の外周部位に設けた複数のインサートポケットに四角形板状の切削インサートを固定用スクリューによって着脱自在に装着してなる回転式切削工具にあって、上記インサートポケットが上記固定用スクリューを螺入するスクリュー孔を設けた底面と3つの側面を備え、かつ上記側面のうちの一側面とインサートとの間に0.01〜2.0mmのクリアランスを有してなる回転式切削工具。
【請求項2】円筒状をした工具本体の外周部位に設けられた複数のインサートポケットに切削インサートを着脱自在に装着してなる回転式切削工具にあって、インサート固定用スクリューを螺入するべく工具本体に穿設したスクリュー孔の鉛直上方に位置する部位の工具本体に切欠または貫通孔を形成してなる回転式切削工具。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属材料の切削加工に用いられるフライスカッター、ドリル、エンドミル等の回転式切削工具に関し、特に交換式の切削インサートを装着してなる回転式切削工具に関するものである。
【0002】
【従来の技術とその課題】従来より、複数のインサートポケットに切削インサート(以下、インサートと略称する)を着脱自在に装着してなる回転式切削工具30において、四角形状のインサートが用いられ、そのインサートの底面と図6と図7に示すようにインサート40の2側面41,41をインサートポケット42で拘束支持した状態とし、固定用スクリュー43等の手段でインサート40を固定していた。
【0003】このうち図6の略図に示す回転式切削工具30はインサート40の側面41、41を上側から拘束支持するタイプのもので、他方、図7の略図に示す回転式切削工具30はインサート40を横側から拘束支持するタイプのものである。
【0004】しかしながら、インサート40の底面と2側面41,41をインサートポケット42で拘束支持する構造の従来の回転式切削工具30では、インサートポケット42の側壁が2つのみであったためインサート40を固定位置に合わせる位置決め作業が不安定となる傾向があった。特に、前記図7の横側からインサート40を拘束支持するタイプのものでは、右利きの作業者の場合左手でインサート40を左側に押しつけながら右手でレンチを操作するという、左右の手を交叉させた状態の作業ともなり、使い勝手が非常に悪いという不具合があった。
【0005】また、従来、回転式切削工具30にインサート40を固定する際、通常、インサートのすくい面の対面側にも工具本体が位置する構造となっており、そのため固定用スクリュー43をレンチで脱着させる際にスクリュー孔の鉛直上方からレンチを作用させ難く、結果的にレンチを斜め方向から作用させてしまってスクリューの頭をナメたり、トルクがうまく伝わらないなどインサート脱着作業に手間取ることが多々あった。
【0006】
【発明の目的】上記従来技術の課題に鑑み本発明は、インサートをインサートポケットの固定位置に合わせる位置決め作業が確実に行える回転式切削工具を提供すること、及び、固定用スクリューにてインサートを脱着する際にレンチの先で固定用スクリューの頭をナメたりトルクが伝わりにくかったりすることのないという、以上2点の課題を解決する使い勝手のよい回転式切削工具を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記従来技術の課題のうちインサートの位置決め作業を確実に行うことができるようにするため本発明の回転式切削工具は、インサートポケットをスクリュー孔を形成した底面と3つの側面を備える形状とし、且つ上記側面のうち一側面とインサートとの間に0.01〜2.0mmのクリアランスを設けた。
【0008】また、固定用スクリューの脱着に際しての使い勝手を良くするため本発明の回転式切削工具は、インサート固定用スクリューを螺入するべく工具本体に穿設したスクリュー孔の鉛直上方に位置する部位の工具本体にレンチなどの工具ガイドとしての切欠または貫通孔を形成した。
【0009】
【作用】本発明の回転式切削工具は、上述のようにインサートポケットをスクリュー孔を形成した底面とコ字状をなす3つの側面を備える形状とした。したがって、これら3つの側面に沿ってインサートをインサートポケット内に挿入することにより、チップの位置決めが確実となる。
【0010】また、インサートの固定状態において、上記側面のうち直交位置関係にある一対の側面のみでインサートを拘束支持し且つ残りの一側面とインサートとの間に0.01〜2.0mmのクリアランスを設けたことによりインサートがインサートポケットの側面に詰まってしまたりせずにスムーズに装着でき且つ位置決めも確実にできる。
【0011】なお、上記クリアランスを0.01〜2.0mmとしたのは、0.01mm未満の場合、装着時インサートがインサートポケットの側面に引っ掛かってスムーズに位置決めできなくなる恐れがあり、他方、2.0mm超過の場合にはインサートの位置決めの際にインサートがぐらついてしまい位置決めが不安定になってしまう恐れがある。
【0012】次に、本発明の回転式切削工具の第2の特徴によれば、インサート固定用のスクリュー孔の鉛直上方に位置する部位の工具本体にレンチなどの工具ガイドとしての切欠あるいは貫通孔を形成したことにより、この切欠にレンチ等のシャフト部を沿わせてレンチ先端を作用させれば、鉛直方向に確実にスクリューを締緩することができ、レンチの先で固定用スクリューの頭をナメたりトルクが伝わりにくかったりすることがなくて非常に使い勝手良く作業ができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。図1はインサート1を固定した状態の本実施形態による回転式切削工具2の全体を示し、この回転式切削工具2は工具本体3が全体として背の低い円筒体に丸みを有した肩部4、軸線方向に貫通する取付用孔5、および30°程度の傾きをもって形成された複数の脚部6を有する構成となっており、この脚部6の下端外周隅7に四角形板状のインサート1を固定するためのインサートポケット8が形成された構造となっている。
【0014】上記インサートポケット8は、図2に示すようにインサート1の底面を支持する底面9に固定用スクリュー10を螺入するためのスクリュー孔11が穿設されるとともに、コ字状に配置された側面、すなわち、相互対向位置の対向内側面12、対向外側面13およびこれら側面に対し直交位置にある直交側面14を備えている。
【0015】このようにインサート1を固定するインサートポケット8がコ字状に3側面を形成したものであることから、これら側面をガイドとしてインサート1を挿入することによってインサート1の位置決めを確実に行うことができインサート1の脱着の際の作業効率が良好であるとともに、インサートポケット8の周囲の工具本体3の肉量が多く、カッター厚みも増加することから工具本体3の剛性、機械的強度が向上するという利点がある。
【0016】なお、上記インサートポケット8の底面9と対向内側面12、対向外側面13それぞれとの交線部位(或いは連結部位)、ならびに直交側面14と対向内側面12との交線部位(或いは連結部位)にはR1程度の曲率半径による凹溝15が形成され、切削加工中にインサート1の刃先部分から伝達される応力にたいするこの部位の機械的強度を高める工夫が施されている。
【0017】また、上記インサートポケット8は図3の断面図に示すように、インサートポケット8の底面9に形成したスクリュー孔11から上記対向内側面12までの間隔d1に比べ対向外側面13までの間隔d2が差g分だけ長く設定しており、インサート1と対向外側面14との間にクリアランスcが生じるようにしてある。
【0018】したがって、インサート1を固定した状態を示す図4の断面図の如く、固定したインサート1は対向内側面12、対向外側面13のうち対向内側面12のみに拘束支持され残る対向外側面13から離れた状態となる。
【0019】このようにクリアランスcを設ける目的は、インサート1がインサートポケット8の側面に詰まってしまたりせずにスムーズに装着でき且つ位置決めも確実にできるようにすることにあり、クリアランスcの大きさとしては0.01〜2.0mmであることが望ましい。すなわち、クリアランスcが0.01mm未満の場合、クリアランスcが小さすぎてインサート1を装着する際にインサート1がインサートポケット8の側壁に引っ掛かってしまいスムーズに装着できなくなる恐れがあり、他方、2.0mm超過の場合にはインサート1の位置決めの際にインサート1がぐらついて位置決めが不安定になってしまう恐れがある。
【0020】また、上記回転式切削工具2において、インサート1を内径側、すなわち上記対向内側面12の方に寄せる目的は、インサート1を横側から拘束支持するようにした場合、インサート1の寸法交差による刃先位置のズレを小さく抑えることができるようにするためである。他方、インサート1を外径側、すなわち上記対向外側面13の方に寄せた場合には、インサート1を上側から拘束支持することとなり、インサート1の寸法交差による刃先位置のズレが理論上2倍になってしまう。
【0021】さらに、上記回転式切削工具2において、インサート1のアキシャルレーキとラジアルレーキとしてはそれぞれ−10°〜35°、−20°〜25°の範囲にあることが切削性能上、好ましい。これに対してアキシャルレーキが−10°より小さいと切削抵抗が増加し、切味悪化、ビビリ等の不具合が発生する恐れがあり、他方35°より大きいと刃先強度が低下し、刃先欠損してしまう恐れがある。また、ラジアルレーキが−20°より小さいと切削抵抗が増加し、切味悪化、ビビリ等の恐れがあり、他方、25°より大きいと刃先強度低下、切屑排出性悪化(かみこみ)による刃先欠損の原因となる恐れがある。
【0022】次に、本実施形態の回転式切削工具2におけるもう一つの大きな特徴について説明する。図5に示すように本実施形態の上記回転式切削工具2には、工具本体3の脚部6にレンチ等の工具のシャフトをガイドするための切欠16または貫通孔18を形成してある。これらの切欠16、貫通孔18は、各チップポケット8に設けられたスクリュー孔11の鉛直上方の工具本体3を切欠いたり孔開けしたもので、この切欠16又は貫通孔18にレンチ等のシャフト部を沿わせてレンチ先端を作用させれば、鉛直方向に確実にスクリューを締緩することができ、レンチ17の先で固定用スクリュー10の頭をナメたりトルクが伝わりにくかったりすることがなく非常に使い勝手良く作業ができる。
【0023】なお、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、発明の目的を逸脱しない限り任意の形態とすることができることは言うまでもない。例えば、上記工具のシャフトをガイドするための切欠18あるいは貫通孔18を形成する場合の回転式切削工具2は、インサート1を直接、固定用スクリュー10で固定するタイプのものに限るわけではなく、例えば押さえ金具クランプ方式のもので、押さえ金具にインサート固定用スクリューを作用させインサート1を固定するものであっても良い。
【0024】
【発明の効果】叙上のように、本発明回転式切削工具は、インサートポケットをインサートの底面を支持する底面とコの字状をなす3つの側面を備える形状としたことにより、チップの位置決めが確実となる。
【0025】また、インサートの固定状態において、上記側面のうち一側面とインサートとの間に0.01〜2.0mmのクリアランスを設けたことにより、インサートをスムーズに装着でき且つ確実に位置決めができる。
【0026】また、本発明の回転式切削工具の第2の特徴によれば、インサート固定用スクリューを螺入するスクリュー孔の鉛直上方に位置する部位の工具本体にレンチなどの工具ガイドとしての切欠または貫通孔を穿設したことにより、レンチの先で固定用スクリューの頭をナメたりトルクが伝わりにくかったりすることがなくて非常に使い勝手良く作業ができる、という優れた効果を奏するものである。




 

 


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