JP5958785B2 - インサート取付機構、回転切削工具、工具ボデー、くさび部材および調整部材 - Google Patents

Description

本発明は、切削インサートを工具ボデーに取り付けるためのインサート取付機構およびこのインサート取付機構が適合された切削工具に関し、特に、切削インサートを着脱自在に装着して金属材料などの切削加工に用いる回転切削工具に関する。

従来の回転切削工具には、特許文献１に示すものがある。特許文献１に記載の、切削インサートを着脱自在に装着する回転切削工具は、工具ボデーのインサート取付溝に切削インサートを取り付けるために、くさび部材を用いる。切削インサートは、工具ボデーの回転軸線に対して、径方向外側に配置される。くさび部材は、切削インサートの工具回転方向の前方に位置付けられる。くさび部材のねじ穴とインサート取付溝の溝底のねじ穴とに螺合する左右ねじを締めこむことによって、切削インサートの工具回転方向の前方を向いた面と、インサート取付溝の工具回転方向の後方を向いた楔当接面とをくさび部材は押圧する。これにより、切削インサートは工具ボデーのインサート取付溝に取り付けられる。

さらに、特許文献１に記載の切削工具は、切削インサートの切れ刃が再研削されたときに切削工具での切れ刃の位置を調整するために、支持部材を備える。支持部材は、切削インサートの径方向内側に位置付けられる。そして、支持部材の径方向外側を向いた当接面に当接するように、切削インサートは装着される。支持部材は、工具ボデーの溝部の係合部と係合するように、上記回転軸線の方向（つまり径方向に直交する方向）に溝部に挿入される。溝部での支持部材の挿入位置は、切れ刃を所望の位置に調整するように選択され、径方向において一定のピッチで変化させることができる。

特開２００４−２６１８９９号公報

特許文献１の切削工具では、径方向において一定のピッチで切れ刃の径方向位置を調整できるが、そのピッチによる切れ刃の位置調整しか行うことができない。すなわち、特許文献１の切れ刃の位置の調整機構では、任意の調整値で切れ刃の位置調整を行うことができない。

任意の調整値で切れ刃の位置調整を行うためには、ねじ部材を用いる方法がある。ねじ部材を用いて任意の調整値で切れ刃の位置調整を行う場合、ねじ部材の回転軸線の方向に切れ刃の位置調整を行うと、簡易的な構造でその調整ができる。しかし、特許文献１に記載のように、くさび部材を用いて切削インサートを取り付ける場合、切れ刃の位置の調整方向には、切削インサートが存在する。したがって、切削インサートまたはそれに加えてくさび部材が障害物となるため、切削インサートまたはそれに加えてくさび部材を取り外さないとねじ部材をレンチなどで回すことができないという煩わしさについての問題が生じる。

そこで、本発明は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、切削インサートを工具ボデーに取り付けるためにくさび部材を用いつつ、切削インサートの切れ刃の位置調整を任意の調整値でより容易に行うことを可能にすることにある。

本発明の一態様によれば、
工具ボデーのインサート取付部に切削インサートを着脱自在に取り付けるためのインサート取付機構であって、
前記インサート取付部において前記切削インサートの内側に配置されて該切削インサートに作用する調整部材であって、前記調整部材および前記インサート取付部の少なくとも一方に形成された少なくとも１つのねじ穴にねじ部材が螺合し、該調整部材は、該ねじ部材を回転させることにより該ねじ部材の中心軸線の方向に進退可能である、調整部材と、
前記インサート取付部において前記調整部材の外側に前記切削インサートと共に配置されるくさび部材であって、該くさび部材は、くさび用取付部材により前記切削インサートと前記インサート取付部の内壁面とに押圧力を及ぼすように取り付けられる、くさび部材と
を備え、
前記くさび部材は、前記ねじ部材に前記くさび部材の外側からアクセス可能に構成されている、インサート取付機構が提供される。

かかる構成を備える本発明の一態様のインサート取付機構によれば、くさび部材のくさび作用によって切削インサートをしっかりとインサート取付部に取り付けることができると共に、調整部材の位置をねじ部材で調整することにより、切削インサートの切れ刃の位置を任意の調整値で調整することができる。さらに、くさび部材の外側からねじ部材にアクセス可能にくさび部材は構成されているので、切削インサートおよびくさび部材を取り外さなくても、ねじ部材を回転させることができる。よって、本発明の一態様によれば、切削インサートおよびくさび部材をインサート取付部に配置した状態で切削インサートの切れ刃の位置の微調整をより容易に行うことができる。

前記ねじ部材は前記くさび部材の内側に配置されている。または、前記くさび部材は、前記ねじ部材にアクセスするために溝または貫通穴を有する。

好ましくは、前記ねじ部材は、ねじれ方向の異なる２つのねじ部分を備える。この場合、該２つのねじ部分のうちの一方は前記調整部材に形成されるねじ穴と螺合し、かつ他方は前記インサート取付部に形成されるねじ穴と螺合するとよい。

好ましくは、前記調整部材は、前記ねじ部材の前記中心軸線の方向に該調整部材が移動することをガイドするように、前記インサート取付部に設けられた係合部と係合可能な係合部を有する。

好ましくは、前記調整部材の前記係合部は、セレーション形状を有する。このセレーション形状は複数の凹凸を有するとよい。この係合部は、少なくとも１つの凸部または凹部を有する種々の係合形状を有し得る。

好ましくは、インサート取付機構は、前記インサート取付部に配置されるロケータをさらに備える。この場合、前記インサート取付部の前記係合部は、該ロケータに形成されるとよい。

好ましくは、インサート取付機構は、前記ねじ部材の回転に伴う前記調整部材の移動方向と交差する（例えば略直交する）第２方向に前記切削インサートを動かすための第２調整部材をさらに備える。この場合、該第２調整部材は該第２方向に進退可能な第２ねじ部材を備えるとよい。

本発明は、工具ボデーに切削インサートが着脱自在に装着される切削工具であって、上記インサート取付機構が適合された、切削工具にも存する。この切削工具は、回転軸線周りに回転される回転切削工具であるとよい。インサート取付機構が上記第２調整部材を備える場合、前記第２ねじ部材の前記第２方向は、該回転切削工具の回転軸線に略平行な方向であるとよい。

図１は本発明の一実施形態に係る切削工具の斜視図である。 図２は図１の切削工具における、図１の領域ＩＩの拡大図である。 図３は図１の切削工具における、図１７の領域ＩＩＩの拡大図である。 図４は図１の切削工具における切削インサートの斜視図である。 図５は図４の切削インサートの平面図である。 図６は図１の切削工具におけるくさび部材の斜視図である。 図７は図６のくさび部材の平面図である。 図８は図６のくさび部材の正面図である。 図９は図６のくさび部材の右側面図である。 図１０は図６のくさび部材の左側面図である。 図１１は図６のくさび部材の背面図である。 図１２は図６のくさび部材の下面図である。 図１３は図１の切削工具における調整部材の斜視図である。 図１４は図１３の調整部材の平面図である。 図１５は図１の切削工具におけるロケータの斜視図である。 図１６は図１の切削工具における、ねじ部材が除かれた第２の調整部材の斜視図である。 図１７は図１の切削工具の平面図である。 図１８は図１の切削工具における、図３のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線に沿った部分的な断面図である。 図１９は図１の切削工具における、図３のＸＩＸ−ＸＩＸ線に沿った部分的な断面図である。 図２０Ａは図１の切削工具における、図３のＸＸＡ−ＸＸＡ線に沿った部分的な断面模式図である。 図２０Ｂは図２０Ａの状態から、切削インサートの位置をずらした状態を示す断面模式図である。 図２１は図１の切削工具の工具ボデーの斜視図である。

本発明の一実施形態に係る切削工具１について、図面を参照しながら説明する。

図１にみられるように、この実施形態の回転切削工具１は、略円盤状の工具ボデー３を備えるサイドカッタであり、より詳しくは歯切りカッタである。工具ボデー３は、略円盤形状であり、対向する２つの端面３ａ、３ｂと、これら２つの端面間に延在する外周部３ｃとを有する。２つの端面３ａ、３ｂを貫通するように、工具ボデー３には、貫通穴３ｄが形成される。貫通穴３ｄに図示しないアーバまたは工作機械の主軸等に設けられた軸部が嵌め込まれることにより、工具ボデー３はアーバまたは工作機械の主軸等に取り付けられる。工具ボデー３を備える回転切削工具１は、貫通穴３ｄの中心軸線Ａを回転軸線として、回転させられる。外周部３ｃには、複数のインサート取付部２１が形成されている。各インサート取付部２１には、切削インサート２が取り付けられる。

切削インサート２は、図４および図５に示され、板状とされ、２つの対向する端面２ａ、２ｂと、その２つの端面の間に延在する周側面２ｃとを備える。切削インサート２は、一方の端面２ａと周側面２ｄとの交差部に延在する切れ刃２ｄを備える。切れ刃２ｄは、断面形状が湾曲する溝を切削加工できるように形成される。特に、切削インサート２は、歯切り加工に用いることができるように形成されているので、切れ刃２ｄは、歯形曲線形状（例えばインボリュート曲線形状）を有する。したがって、切削インサート２が取り付けられた切削工具１は、上記記載からも明らかなように、いわゆる総型工具とされる。

切削インサート２には、右勝手の切削インサート２と左勝手の切削インサート２とがある。右勝手の切削インサート２と左勝手の切削インサート２とは、交互に工具ボデー３の外周部３ｃに千鳥状に配置される。切削インサート２は、工具ボデー３の端面３ａ、３ｂに関して片側６個ずつ、合計１２個が工具ボデー３に配置される。したがって、２つの端面３ａ、３ｂの一方の端面３ａ側に位置付けられた切削インサート２は右勝手の切削インサートであり、他方の端面３ｂ側に位置付けられた切削インサート２は左勝手の切削インサートである。図４および図５に示されているのは、右勝手の切削インサート２である。左勝手の切削インサート２は、右勝手の切削インサート２と鏡像対称な形状とされるため、説明を省略する。

図５の平面図において、切削インサート２の右下に形成された曲線状の稜線部が切れ刃２ｄとされる。切れ刃２ｄが縁部に形成される端面２ａは、すくい面であり、ここでは特に上面と呼ばれる。切れ刃２ｄが縁部に形成される周側面２ｃのうちの側面（ここでは湾曲側面２ｅ）は、逃げ面となる。ただし、切れ刃２ｄは、曲線状稜線部以外にまで延在してもよく、よって湾曲側面２ｅ以外の周側面２ｃの部分も逃げ面となってよい。なお、切れ刃の形状や、工具ボデーに取り付けられる切削インサート２の数量、配置などは、この実施形態に限定されず、被加工物の形状や切削条件に応じて、適宜調整されるとよい。

切削工具１は、切削インサート２を工具ボデー３に固定するまたは取り付ける（つまり装着する）ために、インサート取付機構１００を有する（つまりインサート取付機構１００が適合されている）。インサート取付機構１００は、くさび部材１０と、調整部材３０と、ロケータ（位置調整用部材）５０と、第２調整部材６０とを備え、これらはインサート取付部２１に着脱自在にそれぞれ取り付けられる。

インサート取付機構１００により切削インサート２がしっかりと取り付けられた回転切削工具１が、図１および図１７に示されている。図１７では、回転切削工具１の回転軸線としての貫通穴３ｄの中心軸線Ａ（図１７では図示せず）が紙面平行になるように、切削工具１が示されている。したがって、図１８の断面図および図１９の断面図は、それぞれ、中心軸線Ａに直交する平面での回転切削工具１の部分的な断面図である。また、図２０Ａおよび図２０Ｂは、それぞれ、中心軸線Ａに平行な平面での回転切削工具１の部分的な断面模式図である。以下、これらの組立図および断面図に基づいて、インサート取付機構１００について詳細に説明する。まず、インサート取付機構１００が適合された工具ボデー３のインサート取付部２１について説明する。

工具ボデー３は、外周部（または外周面）３ｃに、複数の支持壁部３ｅを備える。各支持壁部３ｅは、中心軸線Ａに対して概ね径方向に突き出るように延在する。支持壁部３ｅは、貫通穴３ｄの中心軸線Ａ周りの周方向に等間隔で配置されている。切削工具１では、支持壁部３ｅの数は、工具ボデー３に取り付けられる切削インサート２の数に一致する。したがって、ここでは、工具ボデー３は、１２個の支持壁部３ｅを有する。しかし、支持壁部３ｅの数は、工具ボデー３に取り付けられる切削インサート２の数に一致しなくてもよい。

周方向に互いに隣り合う２つの支持壁部３ｅにより、それらの間にインサート取付部２１が形成される。つまり、インサート取付部２１は、２つの隣り合う支持壁部３０ｅに着目してそれらの一方を第１支持壁部３ｅ１とし他方を第２支持壁部３ｅ２とすると（図２１の下方の支持壁部参照）、中心軸線Ａ周りの回転方向Ｒにおいて前方側の第１支持壁部３ｅ１の回転方向後方を向いた後壁面３ｈと、中心軸線Ａ周りの回転方向Ｒにおいて後方側の第２支持壁部３ｅ２の回転方向前方を向いた前壁面３ｉと、これら壁面３ｈ、３ｉの間に延在する底壁面３ｊとにより概ね区画形成される。このように、３つの壁面３ｈ、３ｉ、３ｊを内壁面として有するインサート取付部２１は溝状またはポケット状であるので、以下ではポケットと称し得る。ただし、ポケット２１は、径方向外側ほどその空間領域が拡張するように、形成されている。これは、主として、インサート取付機構１００が、切削インサート２をしっかりと取り付けるためにくさび部材１０を採用するからである。なお、各インサート取付部２１は、中心軸線Ａ方向において開いているが、中心軸線Ａ方向において切削インサート２を支持するための１つ以上の壁面を有してもよい。なお、右勝手の切削インサート２が取り付けられるポケット２１は、左勝手の切削インサート２が取り付けられるポケット２１と（貫通穴３ｄの中心軸線Ａに直交すると共に外周部３ｃを通過する仮想平面（不図示）に対して）概ね左右対称な関係を有する。

各ポケット２１は、後で詳述されるくさび部材１０と調整部材３０との位置関係に基づく段部３ｆ、および、調整部材３０の形状に適合するように段部３ｓに形成された凹部３ｇと、後述するねじ部材と係合するための複数のねじ穴とを有する。段部３ｆは、後壁面３ｈと底壁面３ｊとの交差領域に中心軸線Ａ方向に延びるように形成されている。凹部３ｇは、段部３ｆを底壁面３ｊ側に切り欠くように形成されている。このように、段部３ｆおよび凹部３ｇは、第１および第２の支持壁部のうち、中心軸線Ａ周りの回転方向Ｒにおいて前方側の第１支持壁部３ｅ１の後壁面３ｈに関して設けられる。

図１から図３にみられるように、回転切削工具１の切削インサート２は、くさび部材１０を用いて取り付けられる。くさび部材１０は、図６から図１２に示され、くさび作用で、切削インサート２をポケット２１に固定するように設計されている。図３にみられるように、くさび部材１０は、ポケット２１に、くさび用取付部材２０を用いて固定されるまたは取り付けられる。くさび用取付部材２０は、締めつけねじとされる。くさび部材１０は、ポケット２１の中に配置される。この回転切削工具１では、ポケット２１にねじ穴３ｋが設けられる。特に、このねじ穴３ｋは、段部３ｆに設けられていて、底壁面３ｊに交差する方向に延びる（図２１参照）。締めつけねじ２０は、ねじ穴３ｋと螺合し、ポケット２１において、その中心軸線周りの回転に伴いその中心軸線の方向に進退可能とされる。締めつけねじ２０をポケット２１の奥側または径方向内側に向けて動かすように締めつけることで、くさび部材１０はポケット２１の奥側または内側に押し込まれる。くさび部材１０が、ポケット２１の後壁面３ｈと、工具回転方向Ｒの前方側を向いた当接面としての切削インサート２の上面２ａとの間に押し込まれてそれらに押圧力を及ぼすことで、切削インサート２は、工具ボデー３へ強固に固定される。切削インサート２を取り外すためにくさび部材１０を緩めるときは、締めつけねじ２０はポケット２１の径方向外側に向けて動かすように緩められる。くさび部材１０の進退方向は、締めつけねじ２０の進退方向と略平行な方向である。この回転切削工具１では、図１９から明らかなように、締めつけねじ２０の進退方向が、切削インサート２の上面２ａに対して傾斜する方向とされる。特に、締めつけねじ２０の傾斜方向（つまりねじ穴３ｋの中心軸線の傾斜方向）は、締めつけねじ２０が径方向外側に後退するほど切削インサート２の上面２ａから離れるように定められていて、中心軸線Ａに直交する仮想平面（図１９）に沿って定められる。このように締めつけねじ２０の進退方向が、切削インサート２の上面２ａ対して傾斜する方向とされると、締めつけねじ２０を緩めたときに、くさび部材１０が切削インサート２から離れやすくなる。なお図６から図１２に示すくさび部材１０の形状については、後述するため、ここではその説明を省略する。

図１３および図１４に調整部材３０を示す。調整部材３０は、切削インサート２と接触し（に作用し）、切削インサート２の切れ刃の位置を調整するための部材である。調整部材３０は、略直方体状の本体部３０ａと、該本体部の長手方向の略中央位置に設けられたねじ穴部３０ｂと、このねじ穴部３０ｂと対向する位置関係を有する係合部としてのセレーション３１とを備える。

本体部３０ａは長手方向にそれぞれが延在する４つの面と、これら４つの面の間に延在する相対的に小さな２つの面とを有する。本体部３０ａの４つの長手方向の面のうち、２つの対向する面に関して、ねじ穴部３０ｂと、セレーション３１とが形成されている。セレーション３１は、ねじ穴部３０ｂが突き出すように形成されている面３０ｄに対向する面３０ｅに形成されている。ここで、本体部３０ａの長手方向に延びて本体部３０ａを略２等分する第１仮想面Ｓ１を図１４に示すように定める。第１仮想面Ｓ１は２つの面３０ｄ、３０ｅに略平行に延びる。ねじ穴部３０ｂは、第１仮想面Ｓ１の一方の側（面３０ｄ側）に本体部３０ａから突き出るように形成され、第１仮想面Ｓ１に対して、セレーション３１と略反対側に位置する。第１仮想面Ｓ１に直交すると共に、本体部３０ａを２等分するように延びる第２仮想面Ｓ２を定めるとき、第２仮想面Ｓ２は、ねじ穴部３０ｂのねじ穴３０ｃの中心軸線３０ｆを含むように延在する。セレーション３１が形成されている面３０ｅおよびねじ穴部３０ｂが突き出るように形成されている面３０ｄの２つの対向する面以外の面は、平面として構成されている。特に、図１４において紙面平行に表される面３０ｇは、調整部材３０の切削インサート２との当接面として構成され、平面とされているが、平面でなくてもよい。なお、ねじ穴部３０ｂの本体部３０ａからの突き出した形状は、ポケット２１の凹部３ｇにねじ穴部３０ｂが嵌まり込むように設計される。

セレーション３１は、複数の凹凸を有し、より詳しくはセレーション形状（鋸歯状）を有する。セレーション３１は、１つの凸部、または１つの凹部のみとされても構わないが、複数の凹凸を有する。セレーション３１の凹部（谷溝）および凸部（山部）は、第２仮想平面Ｓ２に略平行に延び、ねじ穴３０ｃの中心軸線３０ｆに略平行に延びている。セレーション３１の凸部または凹部は、ポケット２１における調整部材３０の進退方向を定める。したがって、セレーション３１は、後述するロケータ５０の係合部としてのセレーションと互いに係合して、調整部材３０のガイド部としての機能を担う。なお、セレーション３１はポケット２１での調整部材３０の傾きを防止できる形状であれば（つまりしっかりと調整部材３０をガイドできる形状であれば）、どのような形状でも構わない。

調整部材３０のねじ穴３０ｃには、ねじ部材４０が螺合する。ねじ穴３０ｃは、その内面に、ねじ山を備える。ねじ部材４０は、ポケット２１とも接触する。具体的には、ねじ部材４０は、ポケット２１に形成されたねじ穴３ｍにも螺合するように形成されている。ねじ穴３ｍは凹部３ｇに位置付けられていて、底壁面３ｊに交差するように、特にここでは直角を成すように延びる。そして調整部材３０は、ねじ部材４０の中心軸線方向（つまりねじ穴３ｍの中心軸線方向）においてポケット２１に対して進退可能とされる。この回転切削工具１のねじ部材４０は、ねじれ方向の異なる２つのねじ部分４０ａ、４０ｂを備え、いわゆる左右ねじとして構成されている。図１８から明らかなように、ねじ部材４０の２つのねじ部分はねじ部材４０の軸線４０ｃの方向に並んで配置されていて、２つのねじ部分の一方のねじ部分４０ａは調整部材３０のねじ穴３０ｃに螺合し、他方のねじ部分４０ｂはポケット２１のねじ穴３ｍに螺合する。ねじ部材４０の２つのねじ部分のねじれ方向が互いに対して異なるため、調整部材３０とポケット２１とに係合した状態のねじ部材４０をその中心軸線４０ｃ周りに回すことで、調整部材３０は、ポケット２１において、ねじ部材４０の中心軸線４０ｃの方向に進退可能とされる。ねじ部材４０の中心軸線４０ｃ（つまりねじ穴３ｍの中心軸線）は図１８において紙面に平行であるので、ここでは、ねじ穴３ｍとの係合によるねじ部材４０の進退は、貫通穴３ｄの中心軸線Ａに直交する仮想平面に沿って生じる。なお、ねじ部材４０は、中心軸線４０ｃ周りのねじの回転角度に対してその進退移動量を自由に設定でき、例えば相対的に大きくできるため、ねじ部材４０の一端（中心軸線４０ｃ方向のねじ部分４０ａ側の端部）の係合部に係合するレンチを回すスペースが狭いような場合でも、調整部材３０の位置調整が容易である。この回転切削工具１の調整部材３０の全長（第１仮想面に沿った長さ）は、約７０ｍｍとされる。調整部材３０の厚さ（第２仮想面に沿ったねじ穴部３０での最大長さ）は、約１５ｍｍとされる。しかし、調整部材３０の大きさは、これに限定されない。

図６から図１２にみられるように、くさび部材１０は、全体としてはくさび形状を有し、略６面体の外形を有して構成されている。くさび部材１０は、さらに、くさび部材を取り付けるためのねじ係合部１０ａと、溝１１とを有する。くさび部材１０は、ポケット２１を区画形成する支持壁部３ｅの後壁面３ｈに当接可能な前当接面１０ｃと、この前当接面１０ｃに概ね対向して切削インサート２の上面２ａに当接可能な後当接面１０ｄとを備える。溝１１は後当接面１０ｃに設けられている。ねじ係合部１０ａは溝１１に対して前当接面１０ｃ寄りに位置付けられ、特にここでは前当接面１０ｃに開くように形成されている。

くさび部材１０の前当接面１０ｃと後当接面１０ｄとは、ポケット２１において、工具回転方向Ｒにおいて切削インサートをしっかりと固定するためにくさび形状に形成され、互いに対して非平行になっている。さらに、図３に示されるように、くさび部材１０の前当接面１０ｃと後当接面１０ｄとは、ポケット２１に配置されたとき、中心軸線Ａ方向において切れ刃２ｄ側ほど先細りするように互いに対して傾斜付けられている。したがって、くさび部材１０は、ポケット２１において、切れ刃２ｄ側にずれ動くことが防止される。

ねじ係合部１０ａは、図６に示されるように、くさび用取付部材である締めつけねじ２０の頭部２０ａが収容されて係合し、かつ、締めつけねじ２０のねじ部２０ｂがくさび部材１０の外側に向けて突き出すように構成されている。締めつけねじ２０はポケット２１のねじ穴３ｋに螺合する（図１９参照）。ねじ係合部１０ａの締めつけねじ２０へのアクセスは、くさび部材１０に形成されたアクセス穴１０ｂを介してレンチまたはドライバを挿し込むことで行われる。レンチまたはドライバは、締めつけねじ２０の頭部２０ａの係合凹部に係合する。なお、アクセス穴１０ｂは、締めつけねじ２０の頭部２０ａが通過できない大きさを有する。

くさび部材１０の溝１１は、調整部材３０用のねじ部材４０を回すためのレンチまたはドライバをとおすための溝とされる。したがって、後述するように、ポケット２１の径方向内側（または奥側）に調整部材３０を配置し、その径方向外側にくさび部材１０を配置したとき、溝１１は、ねじ部材４０の回転軸（中心軸線４０ｃ）の延長線上に延び、作業空間を与える。溝１１は、レンチまたはドライバが出入りできる大きさに形成され、例えばそれらの軸部よりも大きな断面積を有する溝とされる。

溝１１は、貫通穴とされても構わない。また、くさび部材１０は、複数に分割されて配置されても構わない。くさび部材１０が複数の部材から構成される場合、ねじ部材４０の回転軸の延長線上を、くさび部材１０の構成部材が覆わないでまたは塞がないでねじ部材４０に対する作業空間を確保できればよい。くさび部材１０が複数の部材から構成される場合、くさび用取付部材２０も複数とされることが好ましい。しかし、これに限定されない。くさび部材１０の複数の構成部材を一体的に取り付けることができるのであれば、くさび用取付部材２０は１つの部材とされても構わない。すなわち、くさび用取付部材２０は、くさび部材１０のパーツ数よりも少ない個数の部材で構成することができる。この回転切削工具１の溝１１の幅は、約８ｍｍとされる。しかし、これに限定されない。くさび部材１０は、くさび作用を発揮し、かつ、ねじ部材４０を回すためのレンチまたはドライバが作業可能にくさび部材１０を通過する形状であれば、どのような形状または分割形状とされても構わない。

図１から図３にみられるように、回転切削工具１の工具ボデー３のポケット２１には、図１５に示すロケータ５０が取り付けられる。ロケータ５０は、工具ボデー３の工具回転方向Ｒ（つまり周方向）において、切削インサート２の後方側に配置され、ポケット２１を区画形成する前壁面３ｉと切削インサート２の下面２ｂとの間に配置される。ロケータ５０は、ねじを用いてロケータ５０をポケット２１に取り付けるためのねじ係合部（当接部）５０ａ、５０ｂと、後述される第２の調整部材６０をとりつけるためのねじ穴５０ｃ、５０ｄとを備える。なお、図１８、１９に示すように、ねじ係合部５０ａ、５０ｂには、ねじ部材５３、５４がそれぞれ係合する。

ロケータ５０は、板状であり、２つの対向する端面５０ｅ、５０ｆと、これらの間に延在する周側面５０ｇとを備える。そして、ロケータ５０は、切削インサート２の形状に類似した形状を有する。ロケータ５０は、図１に示すように切削インサート２が配置されたとき、切削インサート２の切れ刃２ｄが工具ボデー３の径方向外周側かつ回転軸線Ａ方向に所定量だけロケータ５０の外方に突き出るように、切削インサート２の初期設定位置を実質的に定めるように設計されている。ロケータ５０の２つの端面のうちの一方の端面５０ｅは、切削インサート２の（すくい面としての上面２ａに対向する）下面２ｂと接触する当接面として構成されている。ロケータ５０は、端面５０ｅに、調整部材３０のセレーション３１に対応するセレーション５１を備える。セレーション５１は、調整部材３０のセレーション３１と係合するようにセレーション形状に形成されていて、係合部を構成する。セレーション５１は、種々の凹部または凸部、あるいはそれらの複合体として構成されることができるが、セレーション形状とされることが好ましい。しかし、セレーション５１はこれに限定されない。ロケータ５０のセレーション５１は、調整部材３０のセレーション３１に対応し、調整部材３０の進退方向を定め、調整部材３０の傾きを防止できれば、どのような形状とされても構わない。なお、ロケータ５０の端面５０ｆはポケット２１の前壁面３ｉに接触する当接面として構成されている。そして、ねじ係合部５０ａ、５０ｂは、それぞれ、２つの端面５０ｅ、５０ｆを貫通する段付き穴として形成されている。また、ねじ穴５０ｃ、５０ｄは、それぞれ、周側面５０ｇに形成され、互いに平行である２つの端面５０ｅ、５０ｆに略平行に延びる。なお、セレーション５１は、全体的に端面５０ｅから、端面５０ｅ、５０ｆの対向方向において外側に突き出すように形成されている突出し部分に形成されている。図１９に示すように、ポケット２１において、ロケータ５０のこの突出し部分と調整部材３０との上に、ここでは主に調整部材３０の上に、切削インサート２は載ることができる。

ロケータ５０は、図１８、１９に示すように、ねじ部材５３、５４をロケータ５０の穴を介してポケット２１のねじ穴に螺合させることで工具ボデー３に取り付けられ、工具ボデー３の一部として機能する。ロケータ５０が用いられず、工具ボデー３の前壁面３ｉに直接切削インサート２や調整部材３０が接触するようにされても構わない。しかし、ロケータ５０を用いると、セレーション５１のような係合部を精度よく形成することが容易となる。なお、ロケータ５０の係合部５０ａ、５０ｂは、段付き貫通穴であることに限定されず、溝または凹部など、既知の様々な形状が適用できる。

図１、図３および図１６にみられるように、インサート取付機構１００は、第２の調整部材６０をさらに備える。第２の調整部材６０は、平板形状を有する本体部６０ｄを備える。第２の調整部材６０は、切れ刃２ｄの位置調整のための調整ねじ６１をさらに備え、それ故にこの調整ねじ６１が螺合するねじ穴６０ａを本体部６０ｄに備える。必要に応じて調整ねじ６１を切削インサート１と接触させることで、切れ刃２ｄの位置調整を行うことができる。第２の調整部材６０は、第２ねじ部材である調整ねじ６１の中心軸線が中心軸線Ａに略平行になるように、かつ、調整ねじ６１が切削インサート２に作用できるように取り付けられる。第２の調整部材６０の本体部６０ｄは、取付ねじ（図１参照）を、工具ボデー３に取り付けられたロケータ５０のねじ穴５０ｃ、５０ｄに螺合させて締め付けることで、工具ボデー３（ここではロケータ５０）に取り付けられる。したがって第２の調整部材６０は、取付ねじによって取り付けるための係合部（当接部）６０ｂ、６０ｃを本体部６０ｄに備える。第２の調整部材６０の係合部６０ｂ、６０ｃは、ロケータ５０の係合部５０ａ、５０ｂと同様に、段付き貫通穴であるが、溝または凹部など、既知の様々な形状が適用できる。また第２の調整部材６０による切れ刃の位置調整の方法は、調整ねじ６１による方法に限定されない。ただし、この実施形態のような調整ねじによる調整方法は、後述されるように簡便な方法であり好ましい。なお図１６において、第２の調整部材６０のねじ穴６０ａの内面にねじ山が形成されている。

切削インサート２の切れ刃２ｄ周辺の材料は、超硬合金、サーメット、セラミック、立方晶窒化ほう素等の硬質材料又はこれら硬質材料の表面にＰＶＤ又はＣＶＤコーティング膜を被膜したもの、又はダイヤモンドの中から選ばれるとよい。また切れ刃以外の部分の材料も、同様の硬質材料などとされることが好ましい。

以上説明した、インサート取付機構１００を用いての切削インサート２の取付手順の一例を次に説明する。しかし、以下の説明は他の順序を排除するものではない。

まず、ポケット２１にロケータ５０が取り付けられる。なお、ロケータ５０には、この時点で、第２の調整部材６０が取り付けられていてもよい。そして、調整部材３０が位置付けられる。調整部材３０は、ねじ穴部３０ｂがポケット２１の凹部３ｇに位置付けられると共に、セレーション３１がロケータ５０のセレーション５１と係合するように配置される。これにより、調整部材３０は、セレーション３１、５１との係合に従って工具ボデー３の略径方向の所定方向（ねじ部材４０の中心軸線４０ｃの方向）にのみ実質的に動くことができ、例えばポケット２１の底壁面３ｊに当接することができる。なお、調整部材３０を配置するとき、ねじ部材４０は上記構成を備えるので、調整部材３０のねじ穴３０ｃとポケット２１のねじ穴３ｍに螺合する。そして、くさび部材１０が調整部材３０のねじ穴部３０ｂの径方向外側に配置される。そして、切削インサート２がポケット２１の調整部材３０の本体部３０ａの径方向外側（つまり工具ボデー３の径方向において本体部３０ａの外側）に、その上面２ａが工具回転方向Ｒを向くように配置される。つまり、切削インサート２がくさび部材１０の工具回転方向後方かつロケータ５０の工具回転方向前方の空間に調整部材３０に当接するまで挿入される。なお、切削インサート２の配置後に、くさび部材１０が調整部材３０のねじ穴部３０ｂの径方向外側に配置されてもよい。

このように、切削インサート２の周囲に各種部材が配置された状態で締めつけねじ２０をしっかりと締めることで、くさび部材１０のくさび作用により、切削インサート２をポケット２１にしっかりと取り付けることができる。なお、このとき、切削インサート１０を、ロケータ５０、調整部材３０、および第２調整部材６０に対して押圧しつつ、締めつけねじ２０が締められ、よって切れ刃２ｄの位置はそれらの相対的な位置関係により定まる。

そして、切削インサート２の切れ刃２ｄの位置を工具ボデー３の中心軸線（回転軸線）Ａに対して略径方向において調整するとき、くさび部材１０を緩めた状態で、くさび部材１０の溝１１に、レンチまたはドライバをねじ部材４０に向けて挿入する。そして、調整部材３０を径方向外側に移動させるようにねじ部材４０を回転させることで、調整部材３０により切削インサート２は径方向外側に動かされ、切削インサート２の切れ刃２ｄの位置を変えることができる。同様に、調整部材３０を径方向内側に移動させるようにねじ部材４０を回転させることで、調整部材３０の動きに追従して切削インサート２は径方向内側に動き、切削インサート２の切れ刃２ｄの位置を変えることができる。そして、切れ刃２ｄの位置を調整後、くさび部材１０はしっかりとポケット２１に固定され、これにより切削インサート２の取り付けが完了する。このように、くさび部材１０および切削インサート２を配置した状態で、切削インサート２の切れ刃２ｄの位置を容易に調整することができる。

また、切削インサート２の切れ刃２ｄの位置を工具ボデー３の中心軸線Ａの方向において変えるとき、くさび部材１０を緩めた状態で、第２の調整部材６０の調整ねじ６１は例えばドライバで回転させられる。例えば、切削インサート２の切れ刃２ｄを中心軸線Ａ方向で外側に動かすとき、調整ねじ６１をねじ穴６０ａにさらにねじ込むようにその中心軸線周りに回転させることで、図２０Ａの状態から、図２０Ｂに矢印で示すように、切削インサート２は動かされる。なお、この移動は、図２０Ａにおいて切削インサート２が第２の調整部材６０の本体部６０ｄに当接しているが、図２０Ｂにおいて切削インサート２が調整ねじ６１には接触するが第２の調整部材６０の本体部６０ｄから離れていることから容易に理解できよう。なお、図２０Ａおよび図２０Ｂにおいては、正確には、図１８、図１９と同様に、調整部材３０は工具ボデー３の底壁面３ｊから離れているが、調整ねじ６１の動きおよびそれによる作用の理解をより容易にするように調整部材３０を底壁面３１に当接させている。

以上述べたように、本実施形態の切削工具１では、くさび部材１０を配置した状態で、調整部材３０を取り付けると共に動かすためのねじ部材４０に、くさび部材１０の径方向外側からアクセス可能である。よって、くさび部材１０および切削インサート２を配置した状態で、調整部材３０の位置（特に径方向位置）を調整でき、切削インサート２の切れ刃２ｄの位置を容易かつ迅速に調整することができる。さらに、この切れ刃２ｄの位置調整が、ねじ部材４０を作動させることで行われるので、切れ刃の位置調整量を任意に設定することができる。よって、切れ刃を研磨したときなどに、より好適に、切れ刃の位置を調整することができる。

さらに、調整部材３０による切れ刃の位置の調整方向（つまり径方向の調整方向）とは交差する、特にここでは略直交する調整方向（つまり中心軸線Ａ方向の調整方向）において、第２の調整部材６０で、切れ刃２ｄの位置を調整できる。この第２の調整部材６０の調整ねじ６１による切れ刃の位置調整も、ねじ機構による位置調整であるので、切れ刃の位置調整量を任意に設定することができる。そして、このように２つの互いに略直交する方向（つまり径方向および軸方向）に切れ刃の位置を調整できるので、切れ刃をより精度よく位置づけることができる。なお、調整部材３０による切れ刃の位置の調整方向が第２の調整部材６０による切れ刃の位置の調整方向と交差するが直交しないように、インサート取付機構は変更されてもよい。

この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、種々のその他の実施形態を包含する。上記実施形態に対しては、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更及び追加が可能である。例えば、本発明に係る切削工具で加工される溝の形状は、歯車の歯型に限定されない。またサイドカッタにも限定されず、正面フライスなどの、切削インサートの取付用にくさび部材を用いる回転切削工具などにも本発明は適用できる。

本発明には、請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が含まれる。

Claims (10)

1. 工具ボデー（３）のインサート取付部（２１）に切削インサート（２）を着脱自在に取り付けるためのインサート取付機構（１００）であって、
   前記インサート取付部（２１）において前記切削インサート（２）の内側に配置されて該切削インサート（２）に作用する調整部材（３０）であって、前記調整部材（３０）および前記インサート取付部（２１）の少なくとも一方に形成された少なくとも１つのねじ穴にねじ部材（４０）が螺合し、該調整部材（３０）は、該ねじ部材（４０）を回転させることにより該ねじ部材（４０）の中心軸線の方向に進退可能である、調整部材（３０）と、
   前記インサート取付部（２１）において前記調整部材（３０）の外側に前記切削インサート（２）と共に配置されるくさび部材（１０）であって、該くさび部材（１０）は、くさび用取付部材（２０）により、前記切削インサート（２）と前記インサート取付部（２１）の内壁面とに押圧力を及ぼすように取り付けられる、くさび部材（１０）と
   を備え、
   前記ねじ部材（４０）は前記くさび部材（１０）の内側に配置され、前記くさび部材（１０）は、前記ねじ部材（４０）に前記くさび部材（１０）の外側からアクセス可能に構成されている、
   インサート取付機構（１００）。
2. 工具ボデー（３）のインサート取付部（２１）に切削インサート（２）を着脱自在に取り付けるためのインサート取付機構（１００）であって、
   前記インサート取付部（２１）において前記切削インサート（２）の内側に配置されて該切削インサート（２）に作用する調整部材（３０）であって、前記調整部材（３０）および前記インサート取付部（２１）の少なくとも一方に形成された少なくとも１つのねじ穴にねじ部材（４０）が螺合し、該調整部材（３０）は、該ねじ部材（４０）を回転させることにより該ねじ部材（４０）の中心軸線の方向に進退可能である、調整部材（３０）と、
   前記インサート取付部（２１）において前記調整部材（３０）の外側に前記切削インサート（２）と共に配置されるくさび部材（１０）であって、該くさび部材（１０）は、くさび用取付部材（２０）により、前記切削インサート（２）と前記インサート取付部（２１）の内壁面とに押圧力を及ぼすように取り付けられる、くさび部材（１０）と
   を備え、
   前記くさび部材（１０）は、前記ねじ部材（４０）にアクセスするための溝（１１）または貫通穴を有し、前記ねじ部材（４０）に前記くさび部材（１０）の外側からアクセス可能に構成されている、
   インサート取付機構（１００）。
3. 前記くさび部材（１０）は、前記ねじ部材（４０）にアクセスするための溝（１１）または貫通穴を有する、請求項１に記載のインサート取付機構（１００）。
4. 前記ねじ部材（４０）は、ねじれ方向の異なる２つのねじ部分を備え、該２つのねじ部分のうちの一方は、前記調整部材（３０）に形成されるねじ穴と螺合し、かつ他方は、前記インサート取付部（２１）に形成されるねじ穴と螺合する、請求項１から３のいずれか一項に記載のインサート取付機構（１００）。
5. 前記調整部材（３０）は、前記ねじ部材（４０）の前記中心軸線の方向に該調整部材（３０）が移動することをガイドするように、前記インサート取付部（２１）に設けられた係合部と係合可能な係合部（３１）を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のインサート取付機構（１００）。
6. 前記調整部材（３０）の前記係合部（３１）は、セレーション形状を有する、請求項５に記載のインサート取付機構（１００）。
7. 前記インサート取付部（２１）に配置されるロケータ（５０）をさらに備え、
   前記インサート取付部（２１）の前記係合部（５１）は、該ロケータ（５０）に形成される、請求項５または６に記載のインサート取付機構（１００）。
8. 前記ねじ部材（４０）の回転に伴う前記調整部材（３０）の移動方向と交差する第２方向に前記切削インサート（２）を動かすための第２調整部材（６０）をさらに備え、該第２調整部材（６０）は該第２方向に進退可能な第２ねじ部材（６１）を備える、請求項１から７のいずれか一項に記載のインサート取付機構（１００）。
9. 工具ボデー（３）に切削インサート（２）が着脱自在に装着される切削工具であって、
   請求項１から８のいずれか一項に記載のインサート取付機構（１００）が適合された、切削工具。
10. 前記切削工具は、回転軸線（Ａ）周りに回転される回転切削工具であり、
    前記インサート取付機構（１００）は、前記ねじ部材（４０）の回転に伴う前記調整部材（３０）の移動方向と略直交する第２方向に前記切削インサート（２）を動かすための第２調整部材（６０）をさらに備え、該第２調整部材（６０）は該第２方向に進退可能な第２ねじ部材（６１）を備え、
    前記第２ねじ部材（６１）の前記第２方向は、該回転切削工具の前記回転軸線（Ａ）に略平行な方向である、
    請求項９に記載の切削工具。

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