特開 2024-90005 刃先交換式切削工具、切削インサート、及び工具本体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024090005

(43)【公開日】2024-07-04

(54)【発明の名称】刃先交換式切削工具、切削インサート、及び工具本体

(51)【国際特許分類】

   B23B 29/00 20060101AFI20240627BHJP

   B23B 29/12 20060101ALI20240627BHJP

【ＦＩ】

B23B29/00 C

B23B29/12 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022205620

(22)【出願日】2022-12-22

(71)【出願人】

【識別番号】000006264

【氏名又は名称】三菱マテリアル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100175802

【弁理士】

【氏名又は名称】寺本 光生

(74)【代理人】

【識別番号】100142424

【弁理士】

【氏名又は名称】細川 文広

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(72)【発明者】

【氏名】戸塚 翔太

(72)【発明者】

【氏名】元売 明瑞紗

【テーマコード（参考）】

3C046

【Ｆターム（参考）】

3C046KK02

3C046KK13

3C046MM07

3C046PP03

(57)【要約】

【課題】工具本体を工作機械から取り外すことなく切削インサートの位置決めや位置の変更を行うことが可能な刃先交換式切削工具、切削インサート、及び工具本体を提供する。
【解決手段】刃先交換式切削工具は、軸線を中心とした円筒状の工具本体の内周部に形成された取付孔に、先端部に切刃が形成された軸状の切削インサートが挿入されて着脱可能に固定される刃先交換式切削工具であって、切削インサートは、軸線方向に延びるとともに該軸線に交差する幅方向に間隔をあけて配列されることで互いの間に軸線方向に延びる溝部を形成する一対の突条部を有し、工具本体は、軸線に対する径方向に延びるとともに径方向内側の端部が取付孔に連通する位置決め孔を有し、位置決め孔には、先端が一対の突条部に軸線方向から当接する位置決めボルトが挿通される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線を中心とした円筒状の工具本体の内周部に形成された取付孔に、先端部に切刃が形成された軸状の切削インサートが挿入されて着脱可能に固定される刃先交換式切削工具であって、
前記切削インサートは、前記軸線方向に延びるとともに該軸線に交差する幅方向に間隔をあけて配列されることで互いの間に前記軸線方向に延びる溝部を形成する一対の突条部を有し、
前記工具本体は、前記軸線に対する径方向に延びるとともに径方向内側の端部が前記取付孔に連通する位置決め孔を有し、
前記位置決め孔には、先端が前記一対の突条部に前記軸線方向から当接する位置決めボルトが挿通される、
刃先交換式切削工具。

【請求項2】

前記切削インサートは、前記軸線方向及び前記幅方向に直交する厚さ方向を向く両面にそれぞれ一対ずつの前記突条部を有する、
請求項１に記載の刃先交換式切削工具。

【請求項3】

前記工具本体は、前記軸線方向に間隔をあけて配列された複数の前記位置決め孔を有し、
前記位置決めボルトは、複数の前記位置決め孔の何れかに挿通される、
請求項１又は２に記載の刃先交換式切削工具。

【請求項4】

前記工具本体は、前記位置決め孔とは別に設けられる固定孔を有し、
前記固定孔には、先端が前記切削インサートの前記突条部に前記軸線の径方向外側から当接する固定ネジが挿通される、
請求項１又は２に記載の刃先交換式切削工具。

【請求項5】

請求項１又は２に記載の刃先交換式切削工具における軸状の切削インサートであって、
前記軸線方向に延びるとともに該軸線に交差する幅方向に間隔をあけて配列されることで互いの間に前記軸線方向に延びる溝部を形成する一対の突条部を有する、
切削インサート。

【請求項6】

請求項１又は２に記載の刃先交換式切削工具における軸線を中心とした円筒状の工具本体であって、
前記軸線に対する径方向に延びるとともに径方向内側の端部が前記取付孔に連通する位置決め孔を有し、
前記位置決め孔には、先端が前記一対の突条部に対して前記軸線方向から当接する位置決めボルトが挿通される、
工具本体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、刃先交換式切削工具、軸状の切削インサート、および円筒状の工具本体に関するものである。

【背景技術】

【0002】

このような刃先交換式切削工具として、例えば特許文献１には、工具本体（ホルダ）の先端から長尺の取付孔（挿入孔）が形成され、この取付孔内に、切削インサートを切刃が形成された先端部とは反対側の端部から挿入できるようにしたものが記載されている。ここで、切削インサートの後端部には傾斜面が設けられているとともに、工具本体には取付孔の長手方向に対して垂直な方向に延在する位置決め部材が設けられており、傾斜面を位置決め部材に当接させて切削インサートを位置決めしている。

【0003】

また、この特許文献１に記載された刃先交換式切削工具では、工具本体に、位置決め部材よりも先端側で工具本体の外周面から取付孔に貫通するネジ孔が形成されており、このネジ孔にネジ部材を螺合して、ネジ部材の先端で切削インサートの切刃部よりも後端側のシャンク部の外周面を押圧することにより、切削インサートを取付孔に固定して取り付けるようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０１３／０３１４５７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上記のように切削インサートの後端部に傾斜面を設けることによって当該切削インサートの位置決めをする構成では、切削インサートの位置を変更する際に後端部にアクセスする必要があることから、工具本体自体を工作機械から都度取り外さなければならない。このため、加工作業の効率が限定的となってしまう。

【0006】

本発明は、このような背景の下になされたもので、工具本体を工作機械から取り外すことなく切削インサートの位置決めや位置の変更を行うことが可能な刃先交換式切削工具、切削インサート、及び工具本体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】

【0007】

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の刃先交換式切削工具は、軸線を中心とした円筒状の工具本体の内周部に形成された取付孔に、先端部に切刃が形成された軸状の切削インサートが挿入されて着脱可能に固定される刃先交換式切削工具であって、前記切削インサートは、前記軸線方向に延びるとともに該軸線に交差する幅方向に間隔をあけて配列されることで互いの間に前記軸線方向に延びる溝部を形成する一対の突条部を有し、前記工具本体は、前記軸線に対する径方向に延びるとともに径方向内側の端部が前記取付孔に連通する位置決め孔を有し、前記位置決め孔には、先端が前記一対の突条部に前記軸線方向から当接する位置決めボルトが挿通されることを特徴とする。

【0008】

また、本発明の切削インサートは、このような刃先交換式切削工具における軸状の切削インサートであって、前記軸線方向に延びるとともに該軸線に交差する幅方向に間隔をあけて配列されることで互いの間に前記軸線方向に延びる溝部を形成する一対の突条部を有することを特徴とする。

【0009】

さらに、本発明の工具本体は、このような刃先交換式切削工具における軸線を中心とした円筒状の工具本体であって、前記軸線に対する径方向に延びるとともに径方向内側の端部が前記取付孔に連通する位置決め孔を有し、前記位置決め孔には、先端が前記一対の突条部に対して前記軸線方向から当接する位置決めボルトが挿通されることを特徴とする。

【0010】

このような構成によれば、位置決め孔に挿入された位置決めボルトの先端が、切削インサートの一対の突条部の端部に軸線方向から当接する。これにより、当該切削インサートがさらに軸線方向に移動してしまうことを規制することができる。つまり、切削インサートの軸線方向における位置決めを容易に行うことが可能となる。

【0011】

上述の刃先交換式切削工具において、前記切削インサートは、前記軸線方向及び前記幅方向に直交する厚さ方向を向く両面にそれぞれ一対ずつの前記突条部を有する、構成としてもよい。

【0012】

このような構成によれば、切削インサートの厚さ方向の両面に一対ずつの突条部が設けられていることから、当該切削インサートの向きを問わず、工具本体に固定することができる。言い換えると、いわゆる２コーナータイプの切削インサートにも上記構成を適用することができる。

【0013】

上述の刃先交換式切削工具において、前記工具本体は、前記軸線方向に間隔をあけて配列された複数の前記位置決め孔を有し、前記位置決めボルトは、複数の前記位置決め孔の何れかに挿通される、構成としてもよい。

【0014】

このような構成によれば、位置決め孔は、軸線方向に間隔をあけて複数配列されていることから、任意の位置決め孔を選択して位置決めボルト挿入することで、段階的に切削インサートの軸線方向の突出量を調節することができる。

【0015】

上述の刃先交換式切削工具において、前記工具本体は、前記位置決め孔とは別に設けられる固定孔を有し、前記固定孔には、先端が前記切削インサートの前記突条部に前記軸線の径方向外側から当接する固定ネジが挿通される、構成としてもよい。

【0016】

このような構成によれば、固定ネジの先端が切削インサートの突条部に対して当接することで当該切削インサートの軸線方向位置が固定される。さらに、一対の突条部の間に設けられる溝部の底面と固定ネジの先端との間に間隙を設けることができる。この間隙を通じて、クーラントを切削インサートの切刃に向けて円滑に供給することができる。これにより、切削作業をさらに安定的に進めることが可能となる。

【0017】

また、位置決めボルトは、軸線に対する径方向に延びていることから、工具本体の取付孔における後端側には何らの拘束部材を設ける必要がなく、クーラント（冷却油）の流路として取付孔の容積のほぼ全体を有効に利用することができる。さらに、後端側に切削インサートの拘束部材を設ける構成とは異なり、工具本体が工作機械のチャックに挟持された状態でも、位置決めボルトにアクセスすることが可能である。これにより、切削インサートの突出長さを調節するに当たって、工具本体を工作機械から都度取り外す必要がなくなる。

【発明の効果】

【0018】

以上、説明したように、本発明によれば、工具本体を工作機械から取り外すことなく切削インサートの位置決めや位置の変更を行うことが可能な刃先交換式切削工具、切削インサート、及び工具本体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の刃先交換式切削工具の一実施形態を示す斜視図である。

【図2】図１の刃先交換式切削工具の軸線を含む面における破断斜視図である。

【図3】本発明の切削インサートの端部をすくい面側から見た斜視図である。

【図4】本発明の切削インサートの端部を下面側から見た斜視図である。

【図5】本発明の位置決めボルトと切削インサートとの相対位置関係を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施形態に係る刃先交換式切削工具１について、図１から図５を参照して説明する。この刃先交換式切削工具１は、回転する被削材に予め形成された下孔の内周面の仕上げ加工等に使用される。

【0021】

図１に示すように、刃先交換式切削工具１は、工具本体１０と、切削インサート１１と、位置決めボルト１２と、固定ネジ１３と、を備えている。

【0022】

工具本体１０は、軸線Ｏを中心とする円筒状をなしている。具体的には、工具本体１０は、小径部２１と、拡径部２２と、大径部２３と、を有する。大径部２３は、小径部２１よりも大きな径寸法を有する。拡径部２２は、小径部２１と大径部２３を接続する部分であり、小径部２１側から大径部２３側に向かうに従って径寸法が次第に拡大している。小径部２１の軸線Ｏ方向を向く端面には、軸線Ｏ方向に延びる取付孔３１が開口している。取付孔３１は、小径部２１の内周部における中心位置に形成されている。取付孔３１は、小径部２１、拡径部２２、及び大径部２３の一部を軸線Ｏ方向に貫通するとともに、大径部２３の内側に形成された内部空間３２に連通している。この内部空間３２にはクーラントが外部から供給される。

【0023】

図２に示すように、工具本体１０の小径部２１、及び拡径部２２には、径方向に延びる複数（一例として２つ）の固定孔４１が形成されている。固定孔４１の内周側の端部は取付孔３１に連通している。これら固定孔４１には、切削インサート１１を取付孔３１の内部で固定するための固定ネジ１３が挿入される。つまり、固定孔４１の内周面には雌ネジが形成されている。

【0024】

さらに、工具本体１０の大径部２３には、軸線Ｏ方向に間隔をあけて配列された複数の位置決め孔４２が形成されている。位置決め孔４２の内周側の端部は、上述の内部空間３２に連通している。図１と図２の例では、４つの位置決め孔４２が形成されている例を示しているが、位置決め孔４２の数は設計や仕様に応じて適宜変更されてよい。これら複数の位置決め孔４２のいずれか１つには、切削インサート１１の軸線Ｏ方向位置を決めるための位置決めボルト１２が挿通可能である。位置決めボルト１２の頭部には、例えば六角レンチと嵌合する六角形の穴が形成されている。位置決め孔４２の内周面には、位置決めボルト１２の雄ネジと螺合する雌ネジが形成されている。

【0025】

切削インサート１１は、上記の取付孔３１に挿入されている。切削インサート１１は、工具本体１０よりも硬質な超硬合金等の材料によって概略円柱形の軸状に形成されている。図３に示すように、切削インサート１１は、棒状のインサート本体５１と、切刃５２と、突条部５３と、を有する。切削インサート１１の先端部には、切刃５２が形成されている。この切刃５２は、切削インサート１１の先端部の上面を切り欠いた切刃５２のすくい面６１と、切刃５２の逃げ面６２である切削インサート１１の先端面との交差稜線部に形成されている。この切刃５２は、切削インサート１１の上下面の間の周面から僅かに突出していることで、いわゆる引き加工を可能としている。また、このような切刃５２が、切削インサート１１の両端側に形成されている。つまり、この切削インサート１１は２コーナータイプである。また、これら２つの切刃５２は、互いに反対側に設けられている。

【0026】

さらに、インサート本体５１の厚さ方向両面における一対の切刃５２同士の間には、一対の突条部５３がそれぞれ設けられている。なお、ここで言う「厚さ方向」とは、軸線Ｏ方向、及び幅方向に直交する方向であり、幅方向とは上記の切刃５２が延びる方向である。厚さ方向一方側の面の突条部５３は、インサート本体５１から厚さ方向に突出するとともに、幅方向に間隔をあけて一対設けられている。突条部５３同士の間には、軸線Ｏ方向に延びる溝部５４が形成されている。また、図３と図４に示すように、溝部５４は、切刃５２のすくい面６１の一部から、逃げ面６２の一部までを貫通するように延びている。言い換えると、一対の突条部５３は、切削インサート１１の軸線Ｏ方向における全域にわたって設けられている。

【0027】

固定ネジ１３は、一対の突条部５３に軸線Ｏの径方向外側から当接する。これにより、固定ネジ１３は、切削インサート１１を工具本体１０に対し移動不能に固定している。つまり、固定ネジ１３の先端は、溝部５４の内側には挿入されない。また、図５に示すように、位置決めボルト１２の先端における外周面は、軸線Ｏ方向から一対の突条部５３の端面に対してそれぞれ当接する。このように二点で当接することにより、切削インサート１１の軸線Ｏ方向における位置決めがなされている。また、この時、位置決めボルト１２の先端面とインサート本体５１との間には間隙が形成されていることが望ましい。

【0028】

以上のように構成された切削インサート１１を工具本体１０に取り付けるに当たっては、まず予め定められた切削インサート１１の突出長さに合わせて、任意の１つの位置決め孔４２に位置決めボルト１２を挿通する。これにより、位置決めボルト１２が工具本体１０の内部空間３２に突出した状態となる。この状態で、切削インサート１１を工具本体１０の取付孔３１に挿入する。切削インサート１１は、後端部が上記の位置決めボルト１２に当接するまで挿入される。これにより、切削インサート１１の軸線Ｏ方向における位置決めがなされる。その後、固定ネジ１３をそれぞれの固定孔４１に挿通することで、切削インサート１１が工具本体１０に対して脱離不能に固定された状態となる。

【0029】

上記のような構成によれば、位置決め孔４２に挿入された位置決めボルト１２の先端が、切削インサート１１の一対の突条部５３の端部に軸線Ｏ方向から当接する。これにより、当該切削インサート１１がさらに軸線Ｏ方向に移動してしまうことを規制することができる。つまり、切削インサート１１の軸線Ｏ方向における位置決めを容易に行うことが可能となる。

【0030】

さらに、切削インサート１１の厚さ方向の両面に一対ずつの突条部５３が設けられていることから、当該切削インサート１１の向きを問わず、工具本体１０に固定することができる。言い換えると、いわゆる２コーナータイプの切削インサート１１にも上記構成を適用することができる。

【0031】

加えて、位置決め孔４２は、軸線Ｏ方向に間隔をあけて複数配列されていることから、任意の位置決め孔４２を選択して位置決めボルト１２を挿入することで、段階的に切削インサート１１の突出量を調節することができる。

【0032】

加えて、固定ネジ１３の先端が切削インサート１１の突条部５３に対して当接することで当該切削インサート１１の軸線Ｏ方向位置が固定される。また、一対の突条部５３の間に設けられ溝部５４の底面と固定ネジ１３の先端との間には間隙が形成される。この間隙を通じて、クーラントを切削インサート１１の切刃５２に向けて円滑に供給することができる。これにより、切削作業をさらに安定的に進めることが可能となる。

【0033】

また、位置決めボルト１２は、軸線Ｏに対する径方向に延びていることから、工具本体１０の取付孔３１における後端側には何らの拘束部材を設ける必要がなく、クーラント（冷却油）の流路として取付孔３１、及び内部空間３２の容積のほぼ全体を有効に利用することができる。したがって、クーラントをより円滑に流すことが可能となり、切削作業の効率性や精度を向上させることが可能となる。

【0034】

さらに、従来の後端側に切削インサート１１の拘束部材を設ける構成とは異なり、位置決め孔４２が工具本体１０の径方向を向く面に露出していることから、工具本体１０が工作機械のチャックに挟持された状態でも、位置決めボルト１２にアクセスすることが可能である。これにより、切削インサート１１の突出長さを調節するに当たって、工具本体１０を工作機械から都度取り外す必要がなくなる。したがって、切削作業をより効率的に行うことが可能となる。

【0035】

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

【符号の説明】

【0036】

１…刃先交換式切削工具
１０…工具本体
１１…切削インサート
１２…位置決めボルト
１３…固定ネジ
２１…小径部
２２…拡径部
２３…大径部
３１…取付孔
３２…内部空間
４１…固定孔
４２…位置決め孔
５１…インサート本体
５２…切刃
５３…突条部
５４…溝部
６１…すくい面
６２…逃げ面
Ｏ…軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】