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JP2006150508A - Cutting tool - Google Patents

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JP2006150508A
JP2006150508A JP2004345092A JP2004345092A JP2006150508A JP 2006150508 A JP2006150508 A JP 2006150508A JP 2004345092 A JP2004345092 A JP 2004345092A JP 2004345092 A JP2004345092 A JP 2004345092A JP 2006150508 A JP2006150508 A JP 2006150508A
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JP
Japan
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cutting
cutting head
main body
cutting tool
key
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004345092A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jiro Osawa
二朗 大沢
Katsutoshi Watanabe
克俊 渡邊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
OSG Corp
Original Assignee
OSG Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by OSG Corp filed Critical OSG Corp
Priority to JP2004345092A priority Critical patent/JP2006150508A/en
Publication of JP2006150508A publication Critical patent/JP2006150508A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cutting tool in which a cutting head can be firmly fixed to a body part when the body part and the cutting head are composed to be attachable/detachable. <P>SOLUTION: A tapered part 23a whose outer peripheral face is inclined to the axial center O is provided to a protruding part 23 protruding from a mating face 21 of the cutting head 2 in the cutting tool 1. A tapered hole 33a whose inner peripheral face is inclined corresponding to the tapered part 23a is provided to a recessed part 33 recessed to a mating face 31 of the body part 3 in the cutting tool 1. A key groove 22, which has an inclined part 22a inclined to the axial center O, is recessed to the outer peripheral face of the protruding part 23. A key 32 to be engaged with the key groove 22 is protruded to the inner peripheral face of the recessed part 33. The inclination direction of the inclined part 22a is set in the direction of drawing the cutting head 2 into the body part 3 side by cutting resistance during cutting. Consequently, the cutting head 2 can be firmly fixed to the body part 3 by tightly bringing the tapered part 23a into contact with the tapered hole 33a. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、切削工具に関し、特に、本体部と切削ヘッドとが着脱可能に構成された場合に、切削ヘッドを本体部へ強固に固定することができる切削工具に関するものである。   The present invention relates to a cutting tool, and more particularly to a cutting tool that can firmly fix a cutting head to a main body when a main body and a cutting head are configured to be detachable.

近年、マニシングセンター等の回転機械に保持されて、被加工物の加工を行う切削工具は、より能率的な加工や高寿命化を図ることを目的として、超硬合金から構成されるものが多く普及してきている。   In recent years, cutting tools that are held by a rotating machine such as a machining center and process a workpiece include those made of cemented carbide for the purpose of more efficient processing and longer life. Many have become popular.

しかしながら、超硬合金は材料コストが高い上に加工が困難であるため、ソリッドタイプ(シャンク一体型)の切削工具では、材料コスト及び加工コストが嵩み、切削工具全体としての製品コストの上昇を招くという問題点があった。   However, cemented carbide has a high material cost and is difficult to process, so solid type (shank integrated type) cutting tools increase the material cost and processing cost, which increases the product cost of the entire cutting tool. There was a problem of inviting.

そこで、特表2004−507373号公報には、工具軸(本体部)に対して工具ヘッド(切削ヘッド)を着脱可能に構成する技術が開示されている。具体的には、工具ヘッドに突設される固定短軸(凸部)と、その固定短軸を受け入れるために工具軸に凹設されるクランプブラケットとが嵌合した状態で、固定短軸及びクランプブラケットに貫設された貫通孔にクランプ固定ネジが挿通可能に構成される。   Therefore, Japanese Translation of PCT International Application No. 2004-507373 discloses a technique in which a tool head (cutting head) is detachably attached to a tool shaft (main body part). Specifically, in a state where a fixed short shaft (convex portion) protruding from the tool head and a clamp bracket recessed in the tool shaft to receive the fixed short shaft are fitted, A clamp fixing screw can be inserted into a through-hole formed in the clamp bracket.

これにより、工具軸に対して工具ヘッドを固定することができると共に、工具ヘッドが消耗した場合には、その工具ヘッドのみを交換することが可能となるので、切削工具全体の交換を不要として、製造コストの削減を図ることができる。
特表2004−507373号公報(段落[0018]、図1など)
As a result, the tool head can be fixed to the tool axis, and when the tool head is consumed, only the tool head can be replaced. The manufacturing cost can be reduced.
Japanese translation of PCT publication No. 2004-507373 (paragraph [0018], FIG. 1 etc.)

しかしながら、上述したように、従来の切削工具では、クランプ固定ねじが固定短軸及びクランプブラケットに貫設された貫通孔に挿通されることで、工具ヘッドが工具軸に対して固定されていた。そのため、貫通孔に対する負荷が大きくなるので、切削加工時の切削抵抗により、貫通孔が損傷して、その貫通孔の開口面積が大きくなり、工具ヘッドがぐらつき易くなるという問題点があった。   However, as described above, in the conventional cutting tool, the tool head is fixed to the tool axis by inserting the clamp fixing screw through the fixed short shaft and the through hole formed in the clamp bracket. For this reason, the load on the through-hole is increased, so that the through-hole is damaged due to cutting resistance at the time of cutting, the opening area of the through-hole is increased, and the tool head is likely to wobble.

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、本体部と切削ヘッドとが着脱可能に構成された場合に、切削ヘッドを本体部へ強固に固定することができる切削工具を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and a cutting tool capable of firmly fixing a cutting head to a main body when the main body and the cutting head are configured to be detachable. It is intended to provide.

この目的を達成するために、請求項1記載の切削工具は、軸芯回りに回転される本体部と、その本体部の先端に着脱可能に取り付けられ被加工物の切削加工を行う切削ヘッドとを備えたものであり、前記本体部と切削ヘッドとの合わせ面の一方の面に突設される凸部と、その凸部を受け入れるために前記合わせ面の他方の面に凹設される凹部と、その凹部の内周面又は前記凸部の外周面の一方の面に凹設されるキー溝と、そのキー溝と係合するために前記凹部の内周面又は前記凸部の外周面の他方の面に突設されるキーとを備え、前記凸部は、その外周面が前記軸芯に対して傾斜したテーパ部を備えると共に、前記凹部は、その内周面が前記テーパ部に対応して傾斜するテーパ穴を備え、前記キー溝は、前記軸芯に対して傾斜を有する傾斜部を備え、その傾斜部の傾斜方向は切削加工時の切削抵抗により前記切削ヘッドを前記本体部側に引き込ませる方向に設定されている。   In order to achieve this object, a cutting tool according to claim 1 includes a main body that is rotated around an axis, and a cutting head that is detachably attached to a tip of the main body and that performs cutting of a workpiece. A convex portion protruding from one surface of the mating surface of the main body portion and the cutting head, and a concave portion recessed from the other surface of the mating surface to receive the convex portion. A key groove provided in one of the inner peripheral surface of the concave portion or the outer peripheral surface of the convex portion, and the inner peripheral surface of the concave portion or the outer peripheral surface of the convex portion to engage with the key groove And a key protruding from the other surface of the first projection, the convex portion having a tapered portion whose outer peripheral surface is inclined with respect to the axial center, and the concave portion having an inner peripheral surface at the tapered portion. A tapered portion having a correspondingly inclined taper hole, wherein the key groove is inclined with respect to the axis. Provided, the inclination direction of the inclined portion is set in a direction to retract said cutting head to said body portion by a cutting resistance during cutting.

請求項2記載の切削工具は、請求項1記載の切削工具において、前記キー溝は、前記軸芯と略平行に形成される平行部を備え、その平行部の一端側は前記凸部の頂部又は前記凹部の開口部に配置され、かつ、他端側は前記傾斜部の端部と連接されている。   The cutting tool according to claim 2 is the cutting tool according to claim 1, wherein the keyway includes a parallel portion formed substantially parallel to the shaft core, and one end side of the parallel portion is a top portion of the convex portion. Or it is arrange | positioned at the opening part of the said recessed part, and the other end side is connected with the edge part of the said inclination part.

請求項3記載の切削工具は、請求項1又は2に記載の切削工具において、前記傾斜部が前記軸芯に対して傾斜する傾斜角は、略35度以上かつ略55度以下の範囲内に設定されている。   The cutting tool according to claim 3 is the cutting tool according to claim 1 or 2, wherein an inclination angle at which the inclined portion is inclined with respect to the axis is within a range of approximately 35 degrees or more and approximately 55 degrees or less. Is set.

請求項4記載の切削工具は、請求項1から3のいずれかに記載の切削工具において、前記テーパ部及びテーパ穴は、略1/20以上かつ略1/5以下の範囲内に設定されている。   The cutting tool according to claim 4 is the cutting tool according to any one of claims 1 to 3, wherein the tapered portion and the tapered hole are set in a range of approximately 1/20 or more and approximately 1/5 or less. Yes.

請求項5記載の切削工具は、請求項1から4のいずれかに記載の切削工具において、前記凹部の内周面又は前記凸部の外周面の一方の面に凹設されるキー溝の本数は、1本で構成され、前記キーは、前記キー溝に対応する位置に1つ配置されている。   The cutting tool according to claim 5 is the cutting tool according to any one of claims 1 to 4, wherein the number of key grooves provided on one of the inner peripheral surface of the concave portion and the outer peripheral surface of the convex portion is provided. Is constituted by one, and one key is arranged at a position corresponding to the key groove.

請求項6記載の切削工具は、請求項1から5のいずれかに記載の切削工具において、前記凸部は、前記切削ヘッドから突設され、かつ、前記凹部は前記本体部に凹設されている。   The cutting tool according to claim 6 is the cutting tool according to any one of claims 1 to 5, wherein the convex portion protrudes from the cutting head, and the concave portion is provided in the main body portion. Yes.

請求項1記載の切削工具によれば、本体部と切削ヘッドとの合わせ面の一方の面に突設される凸部には、その外周面が軸芯に対して傾斜するテーパ部を備えると共に、合わせ面の他方の面に凹設される凹部には、その内周面がテーパ部に対応して傾斜するテーパ穴を備えている。また、凸部の外周面又は凹部の内周面の一方の面には、軸芯に対して傾斜する傾斜部を有するキー溝が凹設されると共に、凸部の外周面又は凹部の内周面の他方の面には、キー溝と係合するためのキーが突設されている。傾斜部の傾斜方向は、切削加工時の切削抵抗により切削ヘッドを本体部側に引き込ませる方向に設定されているので、テーパ部とテーパ穴とを強固に当接させ、切削ヘッドを本体部へ強固に固定することができるという効果がある。   According to the cutting tool of claim 1, the convex portion protruding from one surface of the mating surface of the main body portion and the cutting head includes the tapered portion whose outer peripheral surface is inclined with respect to the axis. The concave portion provided in the other surface of the mating surface is provided with a tapered hole whose inner peripheral surface is inclined corresponding to the tapered portion. In addition, a key groove having an inclined portion that is inclined with respect to the axis is recessed in one surface of the outer peripheral surface of the convex portion or the inner peripheral surface of the concave portion, and the outer peripheral surface of the convex portion or the inner periphery of the concave portion. A key for engaging with the keyway protrudes from the other surface. The inclination direction of the inclined portion is set to the direction in which the cutting head is pulled toward the main body due to the cutting resistance at the time of cutting. Therefore, the taper portion and the taper hole are firmly brought into contact with each other, and the cutting head is moved to the main body portion. There is an effect that it can be firmly fixed.

また、切削ヘッドは、本体部に着脱可能に構成されているので、切削ヘッドが消耗した場合には、切削ヘッドのみを交換することができる。これにより、切削工具全体の交換を不要として、製造コストの削減を図ることができるという効果がある。   Moreover, since the cutting head is configured to be detachable from the main body, when the cutting head is consumed, only the cutting head can be replaced. This eliminates the need for exchanging the entire cutting tool, and has the effect of reducing the manufacturing cost.

また、切削ヘッドと本体部とを異なる材料から構成することができる、即ち、切削ヘッドのみを超硬合金から構成することができるので、切削工具全体を超硬合金から構成するソリッドタイプの切削工具と比較して、材料コスト及び加工コストの削減を図ることができるという効果がある。   In addition, the cutting head and the main body can be made of different materials, that is, only the cutting head can be made of cemented carbide, so the solid cutting tool in which the entire cutting tool is made of cemented carbide. As compared with the above, there is an effect that the material cost and the processing cost can be reduced.

請求項2記載の切削工具によれば、請求項1記載の切削工具の奏する効果に加え、一端側が凸部の頂部又は凹部の開口部に配置され、かつ、他端側は傾斜部の端部と連接された、軸芯に対して略平行な平行部を備えている。これにより、キー溝が傾斜部のみで構成される場合と比較して、キー溝の全長を短縮することができるので、キー溝の加工面積を減少させて、加工コストを削減することができるという効果がある。   According to the cutting tool according to claim 2, in addition to the effect of the cutting tool according to claim 1, one end side is arranged at the top of the convex portion or the opening of the concave portion, and the other end side is an end portion of the inclined portion. And a parallel portion that is substantially parallel to the axis. Thereby, compared with the case where a keyway is comprised only by an inclination part, since the full length of a keyway can be shortened, the processing area of a keyway can be reduced and processing cost can be reduced. effective.

また、凹部の内周面又は凸部の外周面に凹設されるキー溝の開口面積を減少させることができるので、その分、凹部を形成する壁部又は凸部が薄肉になることを防止して、それら凹部を形成する壁部又は凸部の剛性を確保することができるという効果がある。   Moreover, since the opening area of the key groove provided in the inner peripheral surface of the concave portion or the outer peripheral surface of the convex portion can be reduced, the wall portion or convex portion forming the concave portion is prevented from being thinned accordingly. And there exists an effect that the rigidity of the wall part or convex part which forms these recessed parts can be ensured.

請求項3記載の切削工具によれば、請求項1又は2に記載の切削工具の奏する効果に加え、傾斜部が軸芯に対して傾斜する傾斜角は、略35度以上かつ略55度以下の範囲内に設定されている。傾斜角が35度より小さい場合、即ち、傾斜部が軸芯と略平行に近づく場合には、傾斜部がキーから受ける軸方向分力が減少するので、切削ヘッドを本体部側に引き込ませる力が減少し、切削ヘッドを本体部へ強固に固定することができない。   According to the cutting tool according to claim 3, in addition to the effect of the cutting tool according to claim 1 or 2, the inclination angle at which the inclined portion is inclined with respect to the axis is approximately 35 degrees or more and approximately 55 degrees or less. It is set within the range. When the inclination angle is smaller than 35 degrees, that is, when the inclined portion is substantially parallel to the shaft core, the axial component force received by the inclined portion from the key is reduced, so that the force for pulling the cutting head toward the main body side is reduced. The cutting head cannot be firmly fixed to the main body.

一方、傾斜角が55度より大きい場合、即ち、傾斜部が軸芯と略直角に近づく場合には、切削ヘッドを本体部に取り付けるために、傾斜部の全長を長くしなければならないので、キー溝の開口面積が増大して、キー溝の加工コストが増大すると共に、キー溝が凹設される凹部の壁部又は凸部の剛性が低下する。   On the other hand, when the inclination angle is greater than 55 degrees, that is, when the inclined portion approaches a substantially right angle with the axis, the entire length of the inclined portion must be increased in order to attach the cutting head to the main body portion. The opening area of the groove is increased, the processing cost of the key groove is increased, and the rigidity of the wall portion or the convex portion of the concave portion where the key groove is recessed is lowered.

以上のことから、傾斜角を略35度以上かつ略55度以下の範囲内で設定することにより、切削ヘッドを本体部へ強固に固定しつつ、加工コストの増大防止と凹部の壁部又は凸部の剛性の維持とを図ることができるという効果がある。   From the above, by setting the inclination angle within a range of approximately 35 degrees or more and approximately 55 degrees or less, the cutting head is firmly fixed to the main body portion, while preventing an increase in processing cost and the wall portion or protrusion of the recess. There is an effect that the rigidity of the portion can be maintained.

請求項4記載の切削工具によれば、請求項1から3のいずれかに記載の切削工具の奏する効果に加え、テーパ部及びテーパ穴のテーパ角は、略1/20以上かつ略1/5以下の範囲内に設定されている。テーパ角が1/20より小さい場合には、テーパ部とテーパ穴との当接面同士に作用する力の軸方向分力が小さくなるので、テーパ部がテーパ穴から抜けにくくさせることができるが、凸部の基部から頂部及び凹部の底面から開口までの距離が必要となるため、テーパ面の面積が増大して、製造コストが増大する。   According to the cutting tool according to claim 4, in addition to the effect exhibited by the cutting tool according to any one of claims 1 to 3, the taper angle of the tapered portion and the tapered hole is approximately 1/20 or more and approximately 1/5. It is set within the following range. When the taper angle is smaller than 1/20, the axial component of the force acting on the contact surfaces of the taper portion and the taper hole becomes small, so that the taper portion can be made difficult to come out of the taper hole. Since the distance from the base of the convex portion to the top portion and the bottom surface of the concave portion to the opening is required, the area of the tapered surface increases and the manufacturing cost increases.

一方、テーパ角が55度より大きい場合には、テーパ面の面積が減少して製造コストを削減することができるが、同様の理由からテーパ部がテーパ穴から抜けやすくなる。   On the other hand, when the taper angle is larger than 55 degrees, the area of the taper surface can be reduced and the manufacturing cost can be reduced. However, for the same reason, the taper portion is easily removed from the taper hole.

以上のことから、テーパ角を略1/20以上かつ略1/5以下の範囲内に設定することにより、テーパ部の抜け防止と製造コストの低減との両立を図ることができるという効果がある。   From the above, by setting the taper angle within a range of about 1/20 or more and about 1/5 or less, there is an effect that it is possible to achieve both prevention of the taper portion from coming off and reduction in manufacturing cost. .

請求項5記載の切削工具によれば、請求項1から4のいずれかに記載の切削工具の奏する効果に加え、キー溝の本数は、1本で構成され、そのキー溝に対応する位置にキーが1つ配置されている。その結果、キー溝の本数が増加することにより、凹部を形成する壁部及び凸部が薄肉になることを防止して、凹部を形成する壁部及び凸部の剛性を維持することができるという効果がある。   According to the cutting tool of the fifth aspect, in addition to the effect produced by the cutting tool according to any one of the first to fourth aspects, the number of key grooves is one, and the number corresponding to the key groove is at a position corresponding to the key groove. One key is arranged. As a result, by increasing the number of key grooves, it is possible to prevent the wall portion and the convex portion forming the concave portion from becoming thin, and to maintain the rigidity of the wall portion and the convex portion forming the concave portion. effective.

請求項6記載の切削工具によれば、請求項1から5のいずれかに記載の切削工具の奏する効果に加え、凸部は切削ヘッドから突設され、かつ、凹部は本体部に凹設されている。切削ヘッドは、切削加工時に、被加工物と当接して切削加工を行うため、剛性を必要とする。そこで、本体部に凹部を凹設することにより、切削ヘッドに凹部が凹設されて薄肉となることを防止して、切削ヘッドの剛性を維持することができるという効果がある。   According to the cutting tool of the sixth aspect, in addition to the effect produced by the cutting tool according to any one of the first to fifth aspects, the convex portion protrudes from the cutting head, and the concave portion is recessed in the main body portion. ing. The cutting head needs to be rigid in order to perform cutting by contacting the workpiece during cutting. Therefore, by providing the concave portion in the main body portion, there is an effect that the concave portion of the cutting head is prevented from being thinned and the rigidity of the cutting head can be maintained.

以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1実施の形態における切削工具1の分解図であり、(a)、(b)はそれぞれ切削ヘッド2、本体部3の正面図である。なお、図1(b)では、本体部3の軸方向長さの図示が省略されている。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an exploded view of the cutting tool 1 according to the first embodiment of the present invention, and FIGS. 1A and 1B are front views of the cutting head 2 and the main body 3, respectively. In addition, illustration of the axial direction length of the main-body part 3 is abbreviate | omitted in FIG.1 (b).

まず、図1を参照して切削工具1の全体構成について説明する。切削工具1は、切削ヘッド2と、その切削ヘッド2が取り付けられる本体部3とを備えて構成され、本体部3を保持するホルダー(図示せず)を介して伝達される加工機械の回転力によって、切削ヘッド2が被加工物の切削加工を行う。   First, the overall configuration of the cutting tool 1 will be described with reference to FIG. The cutting tool 1 includes a cutting head 2 and a main body 3 to which the cutting head 2 is attached. The rotational force of the processing machine transmitted through a holder (not shown) that holds the main body 3. Thus, the cutting head 2 cuts the workpiece.

本発明の切削工具1によれば、切削ヘッド2と本体部3とが着脱自在に構成されているので、切削ヘッド2と本体部3とを異なる材料から構成する、即ち、切削ヘッド2のみを超硬合金から構成することができるので、材料コスト及び加工コストの削減を図ることができる。   According to the cutting tool 1 of the present invention, since the cutting head 2 and the main body 3 are configured to be detachable, the cutting head 2 and the main body 3 are made of different materials, that is, only the cutting head 2 is formed. Since it can be made of cemented carbide, material costs and processing costs can be reduced.

また、切削ヘッド2のみが消耗した場合には、切削ヘッド2のみを交換することができるので、切削工具1全体の交換を不要として、製造コストの削減と資源の有効活用とを図ることができる。   Further, when only the cutting head 2 is consumed, only the cutting head 2 can be replaced. Therefore, the entire cutting tool 1 is not required to be replaced, and the manufacturing cost can be reduced and the resources can be effectively used. .

切削ヘッド2は、上述したように、被加工物の切削加工を行うための刃部24と、その刃部24の後端(図1(a)右側)に位置する合わせ面21から突設される凸部23と、その凸部23の外周面に凹設されるキー溝22とを主に備えて構成されている。なお、切削ヘッド2は上述したように、超硬合金から構成されている。   As described above, the cutting head 2 protrudes from the blade portion 24 for cutting the workpiece and the mating surface 21 located at the rear end (right side in FIG. 1A) of the blade portion 24. And a key groove 22 that is recessed in the outer peripheral surface of the convex portion 23. In addition, the cutting head 2 is comprised from the cemented carbide alloy as mentioned above.

刃部24は、その外周面に切れ刃や油溝(図示せず)等が刻設される。なお、本実施例では切削ヘッド2がドリルである場合を説明するが、必ずしもこれに限られるものではなく、エンドミルとして切削ヘッド2を構成しても良い。   The blade portion 24 has a cutting blade, an oil groove (not shown), and the like engraved on the outer peripheral surface thereof. In this embodiment, the case where the cutting head 2 is a drill will be described. However, the present invention is not limited to this, and the cutting head 2 may be configured as an end mill.

凸部23は、本体部3との接合部となる部位であり、合わせ面21から突設されて、後述する凹部33と嵌合可能に構成されている。なお、凸部23は、その外周面が本体部3側(図1(a)右側)へ縮径するテーパ部23aと、軸芯Oと略平行の平面部23bとを備えて構成されているが、凸部23の外周面全体を本体部3側へ縮径するテーパ面で構成しても良い。   The convex portion 23 is a portion that becomes a joint portion with the main body portion 3, is protruded from the mating surface 21, and is configured to be able to fit into a concave portion 33 described later. In addition, the convex part 23 is provided with the taper part 23a which the outer peripheral surface reduces in diameter to the main-body part 3 side (FIG. 1 (a) right side), and the plane part 23b substantially parallel to the axial center O, and is comprised. However, you may comprise the taper surface which diameter-reduces the whole outer peripheral surface of the convex part 23 to the main-body part 3 side.

また、テーパ部23aのテーパ角は略1/20以上かつ略1/5以下の範囲内に設定されている。テーパ角が1/20より小さい場合には、テーパ部23aと後述するテーパ穴33aとの当接面同士に作用する力の軸芯O方向の分力が小さくなるので、テーパ部23aがテーパ穴33aから抜けにくくさせることができるが、凸部23の基部から頂部までの距離が必要となるため、テーパ面の面積が増大して、製造コストが増大する。   The taper angle of the taper portion 23a is set within a range of about 1/20 or more and about 1/5 or less. When the taper angle is smaller than 1/20, the component force in the direction of the axis O of the force acting on the contact surfaces of the taper portion 23a and the taper hole 33a, which will be described later, becomes small. Although it can be made difficult to come off from 33a, since the distance from the base part to the top part of the convex part 23 is required, the area of a taper surface increases and manufacturing cost increases.

一方、テーパ角が1/5より大きい場合には、テーパ面の面積が減少して製造コストを削減することができるが、同様の理由からテーパ部23aがテーパ穴33aから抜けやすくなる。   On the other hand, when the taper angle is larger than 1/5, the area of the taper surface can be reduced and the manufacturing cost can be reduced. However, for the same reason, the taper portion 23a is easily removed from the taper hole 33a.

以上のことから、テーパ角23aを略1/20以上かつ略1/5以下の範囲内に設定することにより、テーパ部23aの抜け防止と製造コストの低減との両立を図ることができる。   From the above, by setting the taper angle 23a within the range of about 1/20 or more and about 1/5 or less, it is possible to achieve both prevention of the taper portion 23a from falling and reduction in manufacturing cost.

キー溝22は、凸部23の外周面に凹設されて、後述するキー32と係合可能に構成されている。また、キー溝22は、軸芯Oに対して傾斜を有する傾斜部22aと、その傾斜部22aの一端から軸芯Oに対して略平行に延設される平行部22bとを備えて構成されている。   The key groove 22 is recessed in the outer peripheral surface of the convex part 23, and is comprised so that engagement with the key 32 mentioned later is possible. The key groove 22 includes an inclined portion 22a that is inclined with respect to the axis O, and a parallel portion 22b that extends substantially parallel to the axis O from one end of the inclined portion 22a. ing.

傾斜部22aは、切削工具1の回転方向(矢印X方向から見て時計回り)に沿って傾斜を有しており、切削加工時には、切削ヘッド2が本体部3側(図1(a)右側)へ切削抵抗の軸芯O方向の分力を受けるため、傾斜部22aとキー32とが係合しつつ、切削ヘッド2を本体部3側に引き込ませる。これにより、テーパ部23aと後述するテーパ穴33aとを強固に当接させ、切削ヘッド2を本体部3へ強固に固定することができる。   The inclined portion 22a has an inclination along the rotation direction of the cutting tool 1 (clockwise as viewed from the direction of the arrow X), and the cutting head 2 is on the main body 3 side (right side in FIG. 1A) during cutting. ), The cutting head 2 is pulled toward the main body 3 while the inclined portion 22a and the key 32 are engaged. Thereby, the taper part 23a and the taper hole 33a mentioned later can be firmly contacted, and the cutting head 2 can be firmly fixed to the main body part 3.

また、傾斜部22aが軸芯Oに対して傾斜する傾斜角は、略35度以上かつ略55度以下の範囲内に設定されている。傾斜角が35度より小さい場合、即ち、傾斜部22aが軸芯Oと略平行に近づく場合には、傾斜部22aがキー32から受ける軸方向分力が減少するので、切削ヘッド2を本体部3側に引き込ませる力が減少し、切削ヘッド2を本体部3へ強固に固定することができない。   The inclination angle at which the inclined portion 22a is inclined with respect to the axis O is set in a range of approximately 35 degrees or more and approximately 55 degrees or less. When the inclination angle is smaller than 35 degrees, that is, when the inclined portion 22a approaches substantially parallel to the axis O, the axial component force received by the inclined portion 22a from the key 32 decreases, so that the cutting head 2 is attached to the main body portion. The force to be pulled to the side 3 is reduced, and the cutting head 2 cannot be firmly fixed to the main body 3.

一方、傾斜角が55度より大きい場合、即ち、傾斜部22aが軸芯Oと略直角に近づき、かつ、キー32の突設位置が一定の場合には、切削ヘッド2を本体部3に取り付けるために、傾斜角が小さい場合と比較して傾斜部22aの全長を長くしなければならないので、キー溝22の開口面積が増大して、キー溝22の加工コストが増大すると共に、キー溝22が凹設される凸部23の剛性が低下する。   On the other hand, when the tilt angle is greater than 55 degrees, that is, when the tilted portion 22a approaches a substantially right angle with the axis O and the protruding position of the key 32 is constant, the cutting head 2 is attached to the main body portion 3. Therefore, since the entire length of the inclined portion 22a has to be increased as compared with the case where the inclination angle is small, the opening area of the key groove 22 is increased, the processing cost of the key groove 22 is increased, and the key groove 22 is increased. As a result, the rigidity of the convex portion 23 in which the concave portion is provided is lowered.

以上のことから、傾斜部22aが軸芯Oに対して傾斜する傾斜角を略35度以上かつ略55度以下の範囲内で設定することにより、切削ヘッド2を本体部3へ強固に固定しつつ、加工コストの増大防止と凸部23の剛性の維持とを図ることができる。   From the above, the cutting head 2 is firmly fixed to the main body 3 by setting the inclination angle at which the inclined portion 22a is inclined with respect to the axis O within a range of approximately 35 degrees or more and approximately 55 degrees or less. However, it is possible to prevent the processing cost from increasing and maintain the rigidity of the convex portion 23.

また、傾斜部22aの一端には、軸芯Oに対して略平行に延設される平行部22bを備えている。これにより、キー溝22が傾斜部22aのみで構成される場合と比較して、キー溝22の全長を短縮することができるので、キー溝22の加工面積を減少させて、加工コストを削減することができる。   In addition, one end of the inclined portion 22a is provided with a parallel portion 22b extending substantially parallel to the axis O. Thereby, compared with the case where the key groove 22 is comprised only by the inclination part 22a, since the full length of the key groove 22 can be shortened, the processing area of the key groove 22 is reduced and processing cost is reduced. be able to.

また、凸部23の外周面に凹設されるキー溝22の開口面積を減少させることができるので、その分、凸部23が薄肉になることを防止して、凸部23の剛性を確保することができる。   Moreover, since the opening area of the keyway 22 recessed in the outer peripheral surface of the convex part 23 can be reduced, the convex part 23 is prevented from becoming thin by that much, and the rigidity of the convex part 23 is ensured. can do.

本体部3は、上述したように、凸部23と嵌合可能に構成される凹部33と、その凹部33の外周に立設する壁部34と、その壁部34に穿設された穴に挿通されてキー溝22と係合可能に構成されるキー32とを主に備えて構成されている。なお、本体部3は、高速度工具鋼から構成されている。   As described above, the main body 3 has a recess 33 that can be fitted to the protrusion 23, a wall 34 that stands on the outer periphery of the recess 33, and a hole that is formed in the wall 34. The key 32 is configured to mainly include a key 32 that can be inserted and engaged with the key groove 22. In addition, the main-body part 3 is comprised from the high speed tool steel.

凹部33は、切削ヘッド2との接合部となる部位であり、テーパ部23aと対応して傾斜を有するテーパ穴33aと、軸芯Oと略平行の平面部33bとを備えて構成されている。   The concave portion 33 is a portion that becomes a joint portion with the cutting head 2, and includes a tapered hole 33a having an inclination corresponding to the tapered portion 23a, and a flat portion 33b substantially parallel to the axis O. .

また、凹部33の底面から開口までの距離寸法は、凸部22の基部から頂部までの距離寸法よりも大きく設定されている。これにより、切削ヘッド2が本体部3に取り付けられた場合には、切削ヘッド2の合わせ面21と本体部3の合わせ面31との間に隙間を形成する。これにより、切削抵抗により切削ヘッド2が本体部3に引き込まれた場合に、その引き込みのためのスペースを確保することができる。   Further, the distance dimension from the bottom surface of the concave portion 33 to the opening is set larger than the distance dimension from the base portion to the top portion of the convex portion 22. Thereby, when the cutting head 2 is attached to the main body 3, a gap is formed between the mating surface 21 of the cutting head 2 and the mating surface 31 of the main body 3. Thereby, when the cutting head 2 is drawn into the main body 3 by cutting resistance, a space for the drawing can be secured.

なお、凹部33の底面から開口までの距離寸法は、凸部22の基部から頂部までの距離寸法を略同等に構成してもよい。この場合には、切削ヘッド2の合わせ面21と本体部3の合わせ面31とが当接する。これにより、テーパ部22aとテーパ穴33aのテーパ面同士と、合わせ面21,31同士との2面で切削ヘッド2と本体部3に取り付けることができるので、切削ヘッド2を本体部3に強固に固定することができる。   The distance dimension from the bottom surface of the concave portion 33 to the opening may be configured to be substantially the same as the distance dimension from the base portion to the top portion of the convex portion 22. In this case, the mating surface 21 of the cutting head 2 and the mating surface 31 of the main body 3 come into contact with each other. Accordingly, the cutting head 2 can be attached to the cutting head 2 and the main body 3 with the two taper surfaces of the taper portion 22a and the taper hole 33a and the mating surfaces 21 and 31. Can be fixed to.

キー32は、凹部33の内周面から突設されており、キー溝22と係合可能に構成される。   The key 32 protrudes from the inner peripheral surface of the recess 33 and is configured to be engageable with the key groove 22.

次いで、図2を参照して、切削ヘッド2について説明する。図2は、図1の矢印X方向から見た切削ヘッド2の後端面図である。   Next, the cutting head 2 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a rear end view of the cutting head 2 as seen from the direction of the arrow X in FIG.

切削ヘッド2の後端面には、図2に示すように、1本のキー溝22が軸芯Oに向けて凹設されている。上述したように、キー溝22は、キー32(図1参照)に係合される部位であり、キー溝22の深さ寸法はキー32の高さ寸法と略同等又はそれ以上で設定されている。   On the rear end surface of the cutting head 2, as shown in FIG. 2, one key groove 22 is recessed toward the axis O. As described above, the key groove 22 is a part engaged with the key 32 (see FIG. 1), and the depth dimension of the key groove 22 is set to be approximately equal to or higher than the height dimension of the key 32. Yes.

なお、本実施の形態では、キー溝22の本数は1本で構成されているが、キー溝22の本数を2本として、周方向略等間隔(180°間隔)にそれぞれ配設しても良い。キー溝22を2本配設することで、切削抵抗により切削ヘッド2を本体部3(図1参照)へ引き込む力をより強くすることができる。   In the present embodiment, the number of the key grooves 22 is one, but the number of the key grooves 22 is two, and the key grooves 22 may be arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction (180 ° intervals). good. By disposing two key grooves 22, it is possible to increase the force with which the cutting head 2 is pulled into the main body 3 (see FIG. 1) by cutting resistance.

但し、キー溝22の本数を3本以上で構成した場合では、凸部23が薄肉となり、凸部23の剛性が低下する。また、キー溝22を加工するための加工コストが増大するため、キー溝22は2本以下で構成することが望ましい。   However, when the number of key grooves 22 is three or more, the convex portion 23 becomes thin and the rigidity of the convex portion 23 decreases. Moreover, since the processing cost for processing the key groove 22 increases, it is desirable that the key groove 22 is composed of two or less.

次いで、図3を参照して、本体部3について説明する。図3(a)は、図1の矢印Y方向から見た本体部3の先端面図であり、図3(b)は、図3(a)のIIIb−IIIb線における本体部3の断面図である。   Next, the main body 3 will be described with reference to FIG. 3A is a front end view of the main body 3 viewed from the direction of arrow Y in FIG. 1, and FIG. 3B is a cross-sectional view of the main body 3 taken along the line IIIb-IIIb in FIG. It is.

本体部3の先端面に凹設される凹部33の内周面には、図3(a)に示すように、1本のキー32が軸芯Oに向けて突設されている。上述したように、キー32は、キー溝22(図1参照)に係合される部位である。   As shown in FIG. 3 (a), one key 32 protrudes toward the axis O on the inner peripheral surface of the recess 33 that is provided in the distal end surface of the main body 3. As described above, the key 32 is a part engaged with the key groove 22 (see FIG. 1).

なお、キー32は、略円形状に形成されているが、例えば、略楕円形状や多角形状でも良い。即ち、キー32がキー溝22とが係合した際に、キー32の側面とキー溝22の側面とが当接し、その当接面同士が移動可能な形状であれば良い。   In addition, although the key 32 is formed in a substantially circular shape, for example, a substantially elliptical shape or a polygonal shape may be used. That is, when the key 32 is engaged with the key groove 22, the side surface of the key 32 and the side surface of the key groove 22 are in contact with each other, and the contact surfaces may be movable.

図3(b)に示すように、キー32は平面部33bに突設されているが、キー溝22がテーパ部23aまで延設されている場合には、キー32はテーパ穴33aに突設されて構成しても良い。即ち、切削ヘッド2(図1参照)が本体部3に取り付けられた場合に、キー32が傾斜部22a(図1参照)と係合することができる位置に配置されれば良い。   As shown in FIG. 3B, the key 32 protrudes from the flat portion 33b. However, when the key groove 22 extends to the tapered portion 23a, the key 32 protrudes from the tapered hole 33a. It may be configured. That is, when the cutting head 2 (see FIG. 1) is attached to the main body 3, the key 32 may be disposed at a position where the key 32 can be engaged with the inclined portion 22a (see FIG. 1).

次に、図4を参照して、第2実施の形態について説明する。第1実施の形態では、切削ヘッド2の凸部23に凹設されたキー溝22が、本体部3の凹部33に突設されたキー32と係合される場合を説明したが、第2実施の形態では、切削ヘッド102の凸部23に突設されたキー122が、本体部103の凹部33に凹設されたキー溝132と係合する。なお、上記した第1実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。   Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the case where the key groove 22 provided in the convex portion 23 of the cutting head 2 is engaged with the key 32 provided in the concave portion 33 of the main body 3 has been described. In the embodiment, the key 122 protruding from the convex portion 23 of the cutting head 102 engages with the key groove 132 provided in the concave portion 33 of the main body portion 103. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as above-described 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

図4は、第2実施の形態における切削工具101の分解図であり、(a)、(b)はそれぞれ、切削ヘッド102及び本体部103の正面図である。なお、図4(b)では、本体部103の軸方向長さの図示が省略されている。   FIG. 4 is an exploded view of the cutting tool 101 according to the second embodiment, and FIGS. 4A and 4B are front views of the cutting head 102 and the main body 103, respectively. In FIG. 4B, illustration of the axial length of the main body 103 is omitted.

図4(a)に示すように、キー122は、凸部23の外周面から突設されており、後述するキー溝132と係合可能に構成される。   As shown in FIG. 4A, the key 122 protrudes from the outer peripheral surface of the convex portion 23 and is configured to be engageable with a key groove 132 described later.

図4(b)に示すように、キー溝132は、凹部33の内周面に凹設されており、キー122と係合可能に構成される。また、キー溝132は、軸芯Oに対して傾斜を有する傾斜部132aと、その傾斜部132aの一端から軸芯Oに対して略平行に延設される平行部132bとを備えて構成されている。   As shown in FIG. 4B, the key groove 132 is recessed on the inner peripheral surface of the recess 33 and is configured to be engageable with the key 122. The keyway 132 includes an inclined portion 132a that is inclined with respect to the axis O, and a parallel portion 132b that extends substantially parallel to the axis O from one end of the inclined portion 132a. ing.

傾斜部132aは、切削工具101の回転方向(矢印X方向から見て時計回り)後方に沿って傾斜を有しており、切削加工時には、切削ヘッド102が本体部103側(図4(b)右側)へ切削抵抗の軸芯O方向の分力を受けるため、傾斜部132aとキー122とが係合しつつ、切削ヘッド102を本体部103側に引き込ませる。これにより、テーパ部23aとテーパ穴33aとを強固に当接させ、切削ヘッド102を本体部103へ強固に固定することができる。   The inclined portion 132a has an inclination along the rear side of the cutting tool 101 in the rotation direction (clockwise as viewed from the arrow X direction), and the cutting head 102 is on the main body 103 side (FIG. 4B) during cutting. In order to receive the component force in the direction of the axis O of the cutting force to the right side), the cutting head 102 is pulled toward the main body 103 while the inclined portion 132a and the key 122 are engaged. Thereby, the taper part 23a and the taper hole 33a can be firmly contacted, and the cutting head 102 can be firmly fixed to the main body part 103.

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記各実施の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。   The present invention has been described above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Can be easily guessed.

例えば、上記各実施の形態では、切削ヘッド2,102の後端面に突設される凸部23が、本体部3,103の先端面に凹設される凹部33と嵌合可能に構成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、切削ヘッド2,102の後端面に凹設される凹部が、本体部3,103の先端面に突設される凸部と嵌合可能に構成されていても良い。   For example, in each of the above-described embodiments, the convex portion 23 protruding from the rear end surface of the cutting heads 2 and 102 is configured to be able to be fitted to the concave portion 33 concaved at the front end surfaces of the main body portions 3 and 103. However, the present invention is not necessarily limited to this. For example, the concave portion provided in the rear end surface of the cutting head 2, 102 is fitted with the convex portion provided in the front end surface of the main body portions 3, 103. It may be configured to be compatible.

但し、切削ヘッド2,102は、切削加工を行う部位であるため、剛性を必要とする。そのため、切削ヘッド2,102に凹部を凹設する場合よりも、凸部を突設して、切削ヘッド2,102の剛性を確保する場合の方が好ましい。   However, since the cutting heads 2 and 102 are parts for cutting, rigidity is required. For this reason, it is preferable to provide a projecting portion to ensure the rigidity of the cutting head 2 and 102 rather than to provide a recessed portion in the cutting head 2 and 102.

また、切削ヘッド2,102を超硬合金から構成すると共に、本体部3,103を高速度工具鋼から構成する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、切削ヘッド2,102を高速度工具鋼から構成すると共に、本体部3,103を合金工具鋼から構成しても良い。   In addition, the case where the cutting heads 2 and 102 are made of cemented carbide and the main body portions 3 and 103 are made of high-speed tool steel has been described. However, the present invention is not necessarily limited to this. While 102 is comprised from high speed tool steel, you may comprise the main-body parts 3 and 103 from alloy tool steel.

本発明の第1実施の形態における切削工具の分解図であり、(a)、(b)はそれぞれ、切削ヘッド及び本体部の正面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is an exploded view of the cutting tool in 1st Embodiment of this invention, (a), (b) is a front view of a cutting head and a main-body part, respectively. 図1の矢印X方向から見た切削ヘッドの後端面図である。FIG. 2 is a rear end view of the cutting head as viewed from the direction of arrow X in FIG. 1. (a)は、図1の矢印Y方向から見た本体部の先端面図であり、(b)は、図3(a)のIIIb−IIIb線における本体部の断面図である。(A) is a front end view of the main body viewed from the direction of arrow Y in FIG. 1, and (b) is a cross-sectional view of the main body taken along line IIIb-IIIb in FIG. 3 (a). (a)及び(b)は、第2実施の形態における切削ヘッド及び本体部の正面図である。(A) And (b) is a front view of the cutting head and main-body part in 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1,101 切削工具
2,102 切削ヘッド
3,103 本体部
21,31 合わせ面
22,132 キー溝
22a,132a 傾斜部
22b,132b 平行部
23 凸部
23a テーパ部
32,122 キー
33 凹部
33a テーパ穴
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 Cutting tool 2,102 Cutting head 3,103 Main-body part 21,31 Matching surface 22,132 Keyway 22a, 132a Inclined part 22b, 132b Parallel part 23 Convex part 23a Taper part 32,122 Key 33 Concave part 33a Tapered hole

Claims (6)

軸芯回りに回転される本体部と、その本体部の先端に着脱可能に取り付けられ被加工物の切削加工を行う切削ヘッドとを備えた切削工具において、
前記本体部と切削ヘッドとの合わせ面の一方の面に突設される凸部と、その凸部を受け入れるために前記合わせ面の他方の面に凹設される凹部と、その凹部の内周面又は前記凸部の外周面の一方の面に凹設されるキー溝と、そのキー溝と係合するために前記凹部の内周面又は前記凸部の外周面の他方の面に突設されるキーとを備え、
前記凸部は、その外周面が前記軸芯に対して傾斜したテーパ部を備えると共に、前記凹部は、その内周面が前記テーパ部に対応して傾斜するテーパ穴を備え、
前記キー溝は、前記軸芯に対して傾斜を有する傾斜部を備え、その傾斜部の傾斜方向は切削加工時の切削抵抗により前記切削ヘッドを前記本体部側に引き込ませる方向に設定されていることを特徴とする切削工具。
In a cutting tool comprising a main body rotated around an axis, and a cutting head that is detachably attached to the tip of the main body to cut a workpiece,
A convex portion projecting from one surface of the mating surface of the main body portion and the cutting head, a concave portion recessed in the other surface of the mating surface to accept the convex portion, and an inner periphery of the concave portion A key groove recessed in one surface of the surface or the outer peripheral surface of the convex portion, and projecting from the inner peripheral surface of the concave portion or the other surface of the outer peripheral surface of the convex portion to engage with the key groove With a key to be
The convex portion includes a tapered portion whose outer peripheral surface is inclined with respect to the shaft core, and the concave portion includes a tapered hole whose inner peripheral surface is inclined corresponding to the tapered portion,
The keyway includes an inclined portion having an inclination with respect to the shaft core, and an inclination direction of the inclined portion is set to a direction in which the cutting head is drawn toward the main body portion by a cutting resistance at the time of cutting. A cutting tool characterized by that.
前記キー溝は、前記軸芯と略平行に形成される平行部を備え、その平行部の一端側は前記凸部の頂部又は前記凹部の開口部に配置され、かつ、他端側は前記傾斜部の端部と連接されていることを特徴とする請求項1記載の切削工具。   The key groove includes a parallel portion formed substantially parallel to the shaft core, and one end side of the parallel portion is disposed at the top of the convex portion or the opening of the concave portion, and the other end side is inclined. The cutting tool according to claim 1, wherein the cutting tool is connected to an end of the portion. 前記傾斜部が前記軸芯に対して傾斜する傾斜角は、略35度以上かつ略55度以下の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の切削工具。   The cutting tool according to claim 1 or 2, wherein an inclination angle at which the inclined portion is inclined with respect to the axis is set in a range of approximately 35 degrees or more and approximately 55 degrees or less. 前記テーパ部及びテーパ穴のテーパ角は、略1/20以上かつ略1/5以下の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の切削工具。   4. The cutting tool according to claim 1, wherein taper angles of the tapered portion and the tapered hole are set in a range of approximately 1/20 or more and approximately 1/5 or less. 5. 前記凹部の内周面又は前記凸部の外周面の一方の面に凹設されるキー溝の本数は、1本で構成され、
前記キーは、前記キー溝に対応する位置に1つ配置されている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。
The number of key grooves that are recessed in one surface of the inner peripheral surface of the concave portion or the outer peripheral surface of the convex portion is composed of one,
The cutting tool according to claim 1, wherein one key is arranged at a position corresponding to the key groove.
前記凸部は、前記切削ヘッドから突設され、かつ、前記凹部は前記本体部に凹設されていることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の切削工具。   The cutting tool according to claim 1, wherein the convex portion protrudes from the cutting head, and the concave portion is recessed in the main body portion.
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