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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-04-08
(45)【発行日】2024-04-16
(54)【発明の名称】正面フライス
(51)【国際特許分類】
B23C 5/06 20060101AFI20240409BHJP
B23C 5/22 20060101ALI20240409BHJP
B23C 5/24 20060101ALI20240409BHJP
【ＦＩ】
B23C5/06 A
B23C5/22
B23C5/24
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2023013483
(22)【出願日】2023-01-31
【審査請求日】2023-01-31
(73)【特許権者】
【識別番号】000154990
【氏名又は名称】株式会社牧野フライス製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100160705
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 健太郎
(72)【発明者】
【氏名】永田 福人
(72)【発明者】
【氏名】前田 淳一
(72)【発明者】
【氏名】上野 裕司
(72)【発明者】
【氏名】星 良夫
(72)【発明者】
【氏名】矢部 和寿
(72)【発明者】
【氏名】岡崎 照義
(72)【発明者】
【氏名】菅崎 尊暁
【審査官】山本 忠博
(56)【参考文献】
【文献】実開平０５－０４１６２５（ＪＰ，Ｕ）
【文献】国際公開第２００７／０５８２４４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００５－３４２８５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－０２４６２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－３３１４１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－１９９５７２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｃ ５／０６
Ｂ２３Ｃ ５／２２
Ｂ２３Ｃ ５／２４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転軸線周りに回転し、該回転軸線に垂直な面を切削加工する回転工具である正面フライスにおいて、前記回転軸線方向に開口した収容穴と、回転軸線に略直交し、外周から前記収容穴に貫通する第１の貫通穴とを有するカッターボディと、
前記収容穴に挿入され、かつ、切刃と、前記第１の貫通穴に対応し回転軸線に略直交する第２の貫通穴とを有したカートリッジと、
前記収容穴に挿入され、かつ、前記カートリッジに対して前記回転軸線に関して内側に配置され、前記回転軸線に関して半径方向に延び、前記第１の貫通穴および前記第２の貫通穴に対応するねじ穴が形成された固定具と、
前記カッターボディの外周から前記第１の貫通穴に挿入され、前記第２の貫通穴を通り、前記固定具のねじ穴に螺合することで、前記カッターボディの外周と前記固定具との間に前記カートリッジを挟み込んで固定する固定ボルトと、
を備えた正面フライス。
【請求項2】
前記カートリッジを前記回転軸線方向に位置決めする位置決め装置を更に具備する請求項１に記載の正面フライス。
【請求項3】
前記カッターボディは、前記収容穴の下側に配置された凹所を備え、前記位置決め装置は、前記カッターボディに螺合するとともに、前記回転軸線方向に延びるねじ軸を具備しており、
前記ねじ軸は、該ねじ軸の先端が前記収容穴内に挿入されたカートリッジの下端部に当接可能に、前記凹所内に配置されている請求項２に記載の正面フライス。
【請求項4】
前記カッターボディは、前記収容穴の下側に配置された凹所を備え、前記位置決め装置は、前記半径方向に傾斜した係合面を有した楔部材と、該楔部材を前記回転軸線に関して半径方向に移動させる駆動ねじとを具備しており、
前記楔部材は、前記係合面が前記収容穴内に挿入されたカートリッジの下端部に係合可能に前記凹所内に配置されている請求項２に記載の正面フライス。
【請求項5】
前記収容穴の内面は、該収容穴内に挿入された前記カートリッジと前記回転軸線に関して半径方向に接触し、該カートリッジを前記半径方向に支持する支承面を有し、前記カートリッジは、前記支承面に当接する当接面を有している請求項１に記載の正面フライス。
【請求項6】
前記支承面は、前記半径方向に対して垂直な平面である請求項５に記載の正面フライス。
【請求項7】
前記支承面は、半径方向外側に行くほど互いに接近する一対の平面であり、前記カートリッジの当接面は、半径方向外側に行くほど互いに接近する一対の平面より成る請求項５に記載の正面フライス。
【請求項8】
前記支承面は、互いに連結された第１の支承面と第２の支承面とを備え、前記第１の支承面は、前記回転軸線に対して平行で、かつ、前記半径方向に対して傾斜しており、前記第２の支承面は前記回転軸線および前記半径方向の双方に平行となっており、前記カートリッジの当接面は、前記回転軸線に対して平行に、かつ、前記半径方向に対して傾斜している第１の当接面と、前記回転軸線および前記半径方向の双方に対して平行に延在する第２の当接面とを備えている請求項５に記載の正面フライス。
【請求項9】
前記支承面が、ワイヤカット放電加工機により形成され、前記収容穴が、少なくとも前記支承面を形成する部位において前記回転軸線方向に貫通している請求項５に記載の正面フライス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、切削チップを取り付けた複数のカートリッジをカッターボディに取り付けた正面フライスに関する。
【背景技術】
【0002】
主軸に対して垂直な面を広範囲に切削加工するために正面フライスが用いられる。
特許文献１には、こうした正面フライスの一例として、工具ヘッド本体と、工具ヘッド本体に固定される筒状のスリーブと、軸方向に摺動可能にスリーブに設けられ工具ヘッド本体から突出する切刃を有するクイルと、切刃の突出量を調整する調整ネジとを備えた工具ヘッドが記載されている。
特許文献１には、こうした正面フライスの一例として、工具ヘッド本体と、工具ヘッド本体に固定される筒状のスリーブと、軸方向に摺動可能にスリーブに設けられ工具ヘッド本体から突出する切刃を有するクイルと、切刃の突出量を調整する調整ネジとを備えた工具ヘッドが記載されている。
【0003】
また、特許文献２には、チップが固定されたカートリッジと、カートリッジが挿入されるポケットの形成された本体と、カートリッジを固定する固定具とを具備し、本体が、ポケットの半径方向内側に隣接する固定具挿入穴と、ポケットと固定具挿入穴との間の仕切壁を有しており、固定具挿入穴に挿入された固定具が半径方向外向きの力を仕切壁に及ぼし、カートリッジが半径方向外向きの力に基づいてポケットに固定されるようにしたフライスカッターが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００８－１１０４０８号公報
【文献】特開２０２０－１９９５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１の工具ヘッドでは、切刃を有したクイルがスリーブによって工具ヘッド本体に間接的に固定されているので、大きな負荷がかかったとき、スリーブの位置がずれる可能性がある。
【0006】
特許文献２のフライスカッターでは、カートリッジを固定する固定具が楔状に形成されているので、固定具に遠心力が加わったときに、楔によって作用している力が低下し、フライスカッターの回転中にカートリッジの位置がずれる可能性がある。
【0007】
本発明は、こうした従来技術の問題を解決することを技術課題としており、正面フライスの回転中に、遠心力によりカートリッジの位置がずれることを防止した正面フライスを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上述の目的を達成するために、本発明によれば、回転軸線周りに回転し、該回転軸線に垂直な面を切削加工する回転工具である正面フライスにおいて、前記回転軸線方向に開口した収容穴と、回転軸線に略直交し、外周から前記収容穴に貫通する第１の貫通穴とを有するカッターボディと、前記収容穴に挿入され、かつ、切刃と、前記第１の貫通穴に対応し回転軸線に略直交する第２の貫通穴とを有したカートリッジと、前記収容穴に挿入され、かつ、前記カートリッジに対して前記回転軸線に関して内側に配置され、前記回転軸線に関して半径方向に延び、前記第１の貫通穴および前記第２の貫通穴に対応するねじ穴が形成された固定具と、前記カッターボディの外周から前記第１の貫通穴に挿入され、前記第２の貫通穴を通り、前記固定具のねじ穴に螺合することで、前記カッターボディの外周と前記固定具との間に前記カートリッジを挟み込んで固定する固定ボルトとを具備する正面フライスが提供される。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、カートリッジはカッターボディに成形された収容穴内に挿入され、カッターボディの外周と固定具との間に挟み込んでカートリッジを固定するようになっているので、遠心力によってカートリッジの位置がずれることがない。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】工具ホルダと共に示す本発明の第１の実施形態による正面フライスの斜視図である。
【図12】収容穴内に挿入されたカートリッジおよび固定具を軸方向に見た部分略示図である。
【図13】変形例による収容穴内に挿入されたカートリッジと固定具とともに示すカッターボディの略示部分断面図である。
【図15】収容穴の支承面をワイヤカット放電により加工したカッターボディの後端面を示す斜視図である。
【図17】工具ホルダと共に示す本発明の第２の実施形態による正面フライスの斜視図である。
【図24】位置決め装置の一例を示す側面図である、
【図25】工具ホルダと共に示す本発明の第３の実施形態による正面フライスの斜視図である。
【図29】位置決め装置の楔部材の斜視図である。
【図33】変形例による収容穴内に挿入されたカートリッジおよび固定具を軸方向に見た部分略示図である。
【図35】更なる変形例による収容穴内に挿入されたカートリッジおよび固定具を軸方向に見た部分略示図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。
図１～図１６を参照すると、本発明の第１の実施形態による正面フライス１００は、回転軸線Ｏ周りに回転し、該回転軸線Ｏに対して垂直なワークの面を切削加工する回転工具である。正面フライス１００は、工具ホルダ１３０に取り付けるように形成された概ね円柱状のカッターボディ１１０を具備している。カッターボディ１１０は、後述する工具ホルダ１３０の中央ボス部１３６を受容する中央開口部１１６を有している。カッターボディ１１０は、中央開口部１１６に固定ねじ１２２を挿通して、カッターボディ１１０を工具ホルダ１３０に固定するようになっている。また、カッターボディ１１０において工具ホルダ１３０に接触する端面（後端面）１１０ｂには、後述する工具ホルダ１３０の位置決め突起１３８を受容する切欠き部１１２が形成されている。
図１～図１６を参照すると、本発明の第１の実施形態による正面フライス１００は、回転軸線Ｏ周りに回転し、該回転軸線Ｏに対して垂直なワークの面を切削加工する回転工具である。正面フライス１００は、工具ホルダ１３０に取り付けるように形成された概ね円柱状のカッターボディ１１０を具備している。カッターボディ１１０は、後述する工具ホルダ１３０の中央ボス部１３６を受容する中央開口部１１６を有している。カッターボディ１１０は、中央開口部１１６に固定ねじ１２２を挿通して、カッターボディ１１０を工具ホルダ１３０に固定するようになっている。また、カッターボディ１１０において工具ホルダ１３０に接触する端面（後端面）１１０ｂには、後述する工具ホルダ１３０の位置決め突起１３８を受容する切欠き部１１２が形成されている。
【0012】
工具ホルダ１３０は、工作機械（図示せず）の主軸（図示せず）の先端に形成されたテーパ穴（図示せず）に挿入されるテーパシャンク１３２、主軸の端面に当接する当接面１３４ａを有したフランジ１３４、フランジ１３４の外周面に形成された周溝１３４ｂ、カッターボディ１１０の中央開口部１１６に嵌合する中央ボス部１３６を有している。中央ボス部１３６には、固定ねじ１２２に螺合する内ねじが形成されている。正面フライス１００は、主軸に装着したときに、主軸の回転軸線（図示せず）に合致する回転軸線Ｏを有している。
【0013】
工具ホルダ１３０は、本実施形態では、ＨＳＫ規格に準拠した２面拘束形の工具ホルダであるが、本発明において、工具ホルダ１３０は、７／２４テーパのシャンク形状を有した工具ホルダや、１／１０テーパの中空シャンク形状を有した工具ホルダであってもよい。
【0014】
カッターボディ１１０には、カートリッジ１０を受容する複数の、本実施形態では１０個の収容穴１１４が形成されている。収容穴１１４は、回転軸線Ｏを中心として等角度間隔で配置されている。収容穴１１４は、回転軸線Ｏの方向に延在し、カッターボディ１１０においてワーク（図示せず）に対面する端面（先端面）１１０ａに開口している。本実施形態では、収容穴１１４は、工具ホルダ１３０側が閉じた有底状の穴により形成されているが、カッターボディ１１０の先端面１１０ａおよび後端面１１０ｂの双方に開口する貫通穴としてもよい。
【0015】
カッターボディ１１０には、更に、回転軸線Ｏに直交する第１の貫通穴としての開口部１１８ａ、１１８ｂが形成されている。開口部１１８ａ、１１８ｂは、外周面から半径方向に延び、収容穴１１４に開口するように形成されている。図示するように、１つの収容穴１１４に対して２つの開口部１１８ａ、１１８ｂが配設される。２つの開口部１１８ａ、１１８ｂは、好ましくは、円形の断面を有し、各々の中心が、互いにカッターボディ１１０の軸方向に整列するように（図１、２では上下に）配置される。
【0016】
図６～図８を参照すると、カートリッジ１０は、略直方体状の部材より成る本体１２を有しており、該本体１２の一端部（図６～図８では上端）には頭部１４が形成されている。頭部１４には、切削チップ１６を受容する切欠き部が形成されている。本実施形態では、切削チップ１６は、三角形、好ましくは正三角形の端面を有する板状または三角柱状のスローアウェイチップである。切削チップ１６は、ひし形のような四角形状のスローアウェイチップであってもよい。切削チップ１６は、固定ねじ１６ａによって、頭部１４に固定される。切刃をカートリッジに固定する方法は、切削チップ１６をねじ止めする方式だけでなく、ロウ付けで固定したり、切刃を別部品にせずにカートリッジと一体で形成したりしてもよい。
【0017】
カートリッジ１０の本体１２は、互いに平行な外側面１８ａと、第２の貫通穴として、内側面１８ｂと、該外側面１８ａから内側面１８ｂへ本体１２を貫通して延設された２つの通し穴１２ａ、１２ｂを有している。カートリッジ１０の外側面１８ａは、収容穴１１４の内面（支承面１２８（図１２参照））に当接する当接面である。内側面１８ｂは、後述する固定具２０の押圧面である外側面２４から押圧される受圧面となっている。
【0018】
通し穴１２ａ、１２ｂは、カートリッジ１０をカッターボディ１１０に取り付けたときに回転軸線Ｏに関して半径方向に向くように形成される。通し穴１２ａ、１２ｂには、カートリッジ１０をカッターボディ１１０の収容穴１１４内に固定する固定ねじ１２０が挿通される。
【0019】
収容穴１１４には、更に、固定具２０が収容される。図９～図１１を参照すると、固定具２０は、互いに対向する外側面２４と内側面２６とを有する略直方体状の部材２２より成り、外側面２４から内側面２６へ向けて延びる２つのねじ穴２２ａ、２２ｂが形成されている。外側面２４は、収容穴１１４の支承面１２８に対してカートリッジ１０を半径方向外側に押圧する押圧面として作用する。
【0020】
本実施形態では、ねじ穴２２ａ、２２ｂは固定具２０を貫通しているが、ねじ穴２２ａ、２２ｂは内側面２６まで延在していてもよい。ねじ穴２２ａ、２２ｂには、固定ねじ１２０に螺合する内ねじが形成されている。ねじ穴２２ａ、２２ｂは、固定具２０をカッターボディ１１０に取り付けたとき、回転軸線Ｏに関して半径方向に向くように形成されている。
【0021】
収容穴１１４は、カッターボディ１１０の先端面１００ａから軸方向にカートリッジ１０および固定具２０を受容する。収容穴１１４内では、カッターボディ１１０の回転軸線Ｏに関して、カートリッジ１０が固定具２０よりも半径方向外側に配置される。
【0022】
カートリッジ１０および固定具２０を収容穴１１４内に挿入した後、固定ボルト１２０をカッターボディ１１０の開口部１１８ａ、１１８ｂおよびカートリッジ１０の通し穴１２ａ、１２ｂに挿通し、固定具２０のねじ穴２２ａ、２２ｂに螺合させる。
【0023】
固定ねじ１２０を更に締め付けることによって、固定具２０の押圧面たる外側面２４が、カートリッジ１０の受圧面たる内側面１８ｂに接触し、該内側面１８ｂに押圧される。こうして、カートリッジ１０は、固定ボルト１２０を締め付けることによって、図１２に示すように、カッターボディ１１０収容穴１１４の支承面１２８と、固定具２０の押圧面たる外側面２４との間に挟持、固定される。本実施形態では、支承面１２８は、収容穴１１４の内面において、開口部２１８ａ、２１８ｂが形成されている内面により形成される。支承面１２８は、半径方向外側に位置する半径方向に対して垂直な平面により形成される。
【0024】
既述の実施形態では、１つの収容穴１１４内にカートリッジ１０と固定具２０の双方が収容されるが、本発明はこれに限定されない。図１３、１４を参照すると、収容穴１１４は、薄い仕切り１２４によって、カートリッジ１０を収容するための第１の収容部１１４ａと、固定具２０を収容するための第２の収容部１１４ｂとに分割されている。仕切り１２４には、固定ねじ１２０を挿通するための開口部（図示せず）が形成されている。仕切り１２４の厚さ（回転軸線Ｏに関して半径方向の寸法）は、例えば０．８ｍｍとすることができる。
【0025】
本実施形態では、図１３、１４に示すように、第１の収容部１１４ａにカートリッジ１０を挿入し、第２の収容部１１４ｂに固定具２０を挿入した後に、固定ねじ１２０をカッターボディ１１０の開口部１１８ａ、１１８ｂおよびカートリッジ１０の通し穴１２ａ、１２ｂおよび仕切り１２４の開口部に挿通し、固定具２０のねじ穴２２ａ、２２ｂに螺合させる。
【0026】
次いで、固定ねじ１２０を締め付けることによって、仕切り１２４は、固定具２０によって付勢され、半径方向外方に膨出、変形する。これにより、カートリッジ１０は、第１の収容部１１４ａ内で支承面１２８と仕切り１２４との間に挟持、固定される。
【0027】
なお、支承面１２８は、カートリッジ１０を正しく位置決めする、特に、カートリッジ１０に取り付けられたスローアウェイチップ１６のコーナ切刃１６ｂを半径方向に正しく位置決めするために非常に重要であるので、精密に加工することが望ましい。一例として、支承面１２８は、ワイヤカット放電加工機を用いて加工することができる。そのために、図１５、１６に示すように、カッターボディ１１０の後端面１１０ｂから収容穴１１４内に開口するように軸方向に延びる小孔１２６を形成し、該小孔１２６をスタートホールとして用いて、ワイヤカット放電加工により支承面１２８を形成することができる。
【0028】
【0029】
第２の実施形態による正面フライス２００は、工具ホルダ１３０に取り付けるように形成された概ね円柱状のカッターボディを具備している。本実施形態では、カッターボディは、第１のカッターボディ部分２１０と、第２のカッターボディ部分２２０とにより形成される。
【0030】
第１のカッターボディ部分２１０は、固定ねじ１２２を挿通するための中心穴２１６と、カートリッジ１０を受容する複数の、本実施形態では１０個の収容穴２１４とを有している。収容穴２１４は、回転軸線Ｏを中心として等角度間隔で配置されている。収容穴２１４は、第１のカッターボディ部分２１０においてワーク（図示せず）に対面する端面（先端面）２１０ａから、第２のカッターボディ部分２２０に対面する端面（後端面）２１０ｂへ軸方向に第１のカッターボディ部分２１０を貫通するように形成されている。
【0031】
第１のカッターボディ部分２１０には、更に、第１の貫通穴としての開口部２１８ａ、２１８ｂが形成されている。開口部２１８ａ、２１８ｂは、外周面から半径方向に延び、収容穴２１４に開口するように形成されている。図示するように、１つの収容穴２１４に対して２つの開口部２１８ａ、２１８ｂが配設される。２つの開口部２１８ａ、２１８ｂは、好ましくは、円形の断面を有し、各々の中心が、互いに第１のカッターボディ部分２１０の軸方向に整列するように（図１８～図２０では上下に）配置される。
【0032】
なお、収容穴２１４の内面において、開口部２１８ａ、２１８ｂが形成されている内面は、既述の実施形態と同様に半径方向に対して垂直な平面より成る支承面となっている。
【0033】
第１のカッターボディ部分２１０には、更に、軸方向に該第１のカッターボディ部分２１０を貫通する複数のボルト穴２１２が形成されている。複数のボルト穴２１２は、第１のカッターボディ部分２１０の外周面の近傍において、収容穴１１４の間に配置することができる。複数のボルト穴２１２には内ねじが形成されている。第１のカッターボディ部分２１０は、更に、後端面２１０ｂから軸方向に突出するボス部２１０ｃを有している。
【0034】
図２１～図２３を参照すると、第２のカッターボディ部分２２０は、組み立てたときに、第１のカッターボディ部分２１０に隣接する部分に、第１のカッターボディ部分２１０の収容穴２１４に対応する複数の凹所２２８が設けられている。凹所２２８の各々は、第１のカッターボディ部分２１０に接する前端面２２０ａから軸方向に所定の深さ、かつ、第１のカッターボディ部分２１０の外周から半径方向に所定の深さで形成されている。
【0035】
第２のカッターボディ部分２２０は、更に、複数の通し穴２２２と、位置決め装置のための複数の受容穴２２４とを有している。複数の通し穴２２２と受容穴２２４とは、第２のカッターボディ部分２２０の周方向に交互に等角度間隔に配置されている。複数の通し穴２２２は、第２のカッターボディ部分２２０の後端面２２０ｂから前端面２２０ａへ軸方向に第２のカッターボディ部分２２０を貫通して延設されている。
【0036】
第２のカッターボディ部分２２０の前端面２２０ａには、また、複数の逃げ溝２２６を形成することができる。この場合、逃げ溝２２６は、第１のカッターボディ部分２１０と第２のカッターボディ部分２２０とが結合され、収容穴２１４内にカートリッジ１０と固定具２０とが挿入されたときに、固定具２０が逃げ溝２２６の真上になるように配置することができる。
【0037】
複数の受容穴２２４の各々は、凹所２２８に開口するように軸方向に延在している。図示する実施形態では、複数の受容穴２２４の各々は、第２のカッターボディ部分２２０の後端面２２０ｂから各凹所２２８へ軸方向に第２のカッターボディ部分２２０を貫通している。受容穴２２４の内周面は、後述する位置決め装置に係合する内ねじを有することができる。
【0038】
正面フライス２００は、受容穴２２４の各々に対して、カートリッジ１０を軸方向に位置決めするための位置決め装置を備えている。位置決め装置の一例として、図２４を参照して差動ねじ２４０を説明する。なお、位置決め装置は、単動ねじであってもよい。
【0039】
位置決め装置としての差動ねじ２４０は、ねじ軸２４２とローレットネジ２４４とを備えている。ローレットネジ２４４には、受容穴２２４の内ねじに係合する外ねじが形成された第１のねじ部２４４ａが先端部分に設けられ、ローレットネジ２４４を回転させる際にレンチ（図示せず）を挿入するためのレンチ穴２４４ｂが側面に設けられている。ねじ軸２４２の先端部には平坦部２４８が設けられ、平取り部２４８とは反対側の端部に当接部２４６が設けられている。平坦部２４８は、受容穴２２４に設けられている角穴（図示せず）に挿入して、ねじ軸２４２が受容穴２２４に対して回転することを防止する。
【0040】
ねじ軸２４２は、平取り部２４８と当接部２４６との間に、ローレットネジ２４４の内側に設けられた内ねじ（図示せず）に係合する第２のねじ部（図示せず）が形成されている。第２のねじ部は、第１のねじ部２４４aのピッチより小さいピッチを有している。
【0041】
ローレットネジ２４４を１回転させると、ローレットネジ２４４は、第２のカッターボディ部分２２０に対して、第１のねじ部２４４ａの１ピッチに等しい距離だけ軸方向に移動する。このとき、ねじ軸２４２は受容穴２２４に対して回転できないため、ローレットネジ２４４とともに軸方向に第１のねじ部２４４ａの１ピッチに等しい距離移動をするのと同時に、ローレットネジ２４４に対してローレットネジ２４４の移動方向とは反対方向に第２のねじ部の１ピッチに等しい距離移動する。結果的に、ローレットネジ２４４を１回転させると、ねじ軸２４２は、第１のねじ部２４４ａのピッチと第２のねじ部のピッチの差分に等しい距離軸方向に移動する。この差動機構により、当接部２４６の位置を微調整することができる。
【0042】
第２のカッターボディ部分２２０は、また、第１のカッターボディ部分２１０のボス部２１０ｃを受容する中央開口部２３０を有している。第２のカッターボディ部分２２０の後端面２２０ｂには、工具ホルダ１３０の位置決め突起１３８を受容する切欠き部２２０ｃが形成されている。
【0043】
カッターボディの組立に先立って、ローレットネジ２４４の内ねじと、ねじ軸２４２の第２のねじ部とを螺合して、差動ねじ２４０を組み立てる。次いで、ねじ軸２４２の平坦部２４８を第２のカッターボディ部分２２０の受容穴２２４の角穴内に挿入しつつ、ローレットネジ２４４の第１のねじ部２４４ａを受容穴２２４の内ねじに係合させて、差動ねじ２４０を第２のカッターボディ部分２２０に取り付ける。
【0044】
次いで、第１のカッターボディ部分２１０の複数のボルト穴２１２の各々と、第２のカッターボディ部分２２０の複数の通し穴２２２とを位置合わせしつつ、第１のカッターボディ部分２１０のボス部２１０ｃを第２のカッターボディ部分２２０の中央開口部２３０に嵌合させる。
【0045】
次いで、固定ボルト２０２を通し穴２２２に挿通して、ボルト穴２１２の内ねじに螺合、締め付けると共に、固定ボルト２０２を通し穴２２２に挿通し、第１のカッターボディ部分２１０のボルト穴２１２の内ねじに螺合締め付けることによって、第１のカッターボディ部分２１０と第２のカッターボディ部分２２０とが結合される（図２３参照）。このとき、位置決め装置、本実施形態では、差動ねじ２４０のローレットネジ２４４は、レンチ穴２４４ｂにレンチを挿入してローレットネジ２４４を回転させるために、カッターボディの外部からアクセス可能となっている。
【0046】
第１のカッターボディ部分２１０と第２のカッターボディ部分２２０とが結合されると、位置決め装置としての差動ねじ２４０のねじ軸２４２の当接部２４６は、収容穴２１４内でカートリッジ１０の本体１２の下端面１８ｃ（図８参照）に当接可能な位置に配置される。
【0047】
次いで、収容穴２１４内にカートリッジ１０および固定具２０を配置した後、既述の実施形態と同様に、固定ボルト１２０を第１のカッターボディ部分２１０の開口部２１８ａ、２１８ｂおよびカートリッジ１０の通し穴１２ａ、１２ｂに挿通し、固定具２０のねじ穴２２ａ、２２ｂに螺合させる。
【0048】
収容穴２１４内でカートリッジ１０が簡単には動かない程度に固定ねじ１２０を締め付けた後、位置決め装置たる差動ねじ２４０のローレットネジ２４４を回転させることによって、カートリッジ１０を軸方向に精密に位置決めすることが可能となる。カートリッジ１０を軸方向に位置決めした後に固定ねじ１２０を更に締め付けることによって、カートリッジ１０は、軸方向に移動することなく、収容穴２１４の支承面に半径方向に押圧され、収容穴２１４内に固定される。
【0049】
既述の実施形態では、位置決め装置は、軸方向に移動するねじ軸２４２を有した差動ねじ２４０であるが、本発明は、これに限定されない。位置決め装置は、回転軸線Ｏに関して半径方向に移動するねじ軸を有していてもよい。
【0050】
【0051】
本発明の第３の実施形態による正面フライス３００は、工具ホルダ１３０に取り付けるように形成された概ね円柱状のカッターボディ３１０を具備している。カッターボディ３１０は、固定ねじ１２２を挿通するための中心穴３１６と、カートリッジ１０を受容する複数の、本実施形態では１０個の収容穴３１４と、位置決め装置を配置する複数の凹所３２０とを有している。凹所３２０は、内ねじが形成されたねじ穴３２２を有している。ねじ穴３２２は、回転軸線Ｏに関して半径方向に延設されている。
【0052】
収容穴３１４は、回転軸線Ｏを中心として等角度間隔で配置されている。カッターボディ３１０には、更に、第１の貫通穴としての開口部３１８ａ、３１８ｂが形成されている。開口部３１８ａ、３１８ｂは、外周面から半径方向に延び、収容穴３１４に開口するように形成されている。図示するように、１つの収容穴３１４に対して２つの開口部３１８ａ、３１８ｂが配設される。２つの開口部３１８ａ、３１８ｂは、好ましくは、円形の断面を有し、各々の中心が、互いに第１のカッターボディ部分２１０の軸方向に整列するように（図２５～図３２では上下に）配置される。
【0053】
なお、収容穴３１４の内面において、開口部３１８ａ、３１８ｂが形成されている内面は、既述の実施形態と同様に半径方向に対して垂直な平面より成る支承面となっている。
【0054】
正面フライス３００は、収容穴３１４の各々に対して、カートリッジ１０′を軸方向に位置決めするための位置決め装置を備えている。本実施形態では、位置決め装置は、図２９～図３１に示す楔部材４０と、該楔部材４０を駆動する駆動ねじ３４０とを備えている。
【0055】
位置決め装置としての楔部材４０は、略直方体状の部材であって、対向する側面の一方から他方へ該楔部材４０を貫通するねじ穴４４が形成されている。ねじ穴４４は、カッターボディ３１０に取り付けたときに、回転軸線Ｏに関して半径方向に延びるように形成されている。楔部材４０は、カートリッジ１０′の下端面に係合する係合面４２を有している。係合面４２は、図３０に示すように、カッターボディ３１０に取り付けたときに、回転軸線Ｏに関して半径方向に傾斜している。
【0056】
駆動ねじ３４０は、凹所３２０のねじ穴３２２に係合する第１のねじ部と、楔部材４０のねじ穴４４に係合する第２のねじ部とを備えている。第１のねじ部と第２のねじ部は互いに逆ねじに形成されている。こうして、駆動ねじ３４０を回転させると、楔部材４０はねじ穴３２２に対して接近または離反するように構成されている。
【0057】
本実施形態では、カートリッジ１０′の下端面１８ｃは、図３２に示すように、楔部材４０の係合面４２に対応して、カッターボディ３１０に取り付けたときに、回転軸線Ｏに関して半径方向に傾斜している。
【0058】
カッターボディ３１０の組立に際して、まず、駆動ねじ３４０の第２のねじ部をねじ穴４４に螺合させた状態で、第１のねじ部を凹所３２０のねじ穴３３２に螺合させることにより、楔部材４０がカッターボディ３１０に取り付けられる。
【0059】
次いで、収容穴３１４内にカートリッジ１０′および固定具２０を配置した後、既述の実施形態と同様に、固定ボルト１２０を第１のカッターボディ部分２１０の開口部３１８ａ、３１８ｂおよびカートリッジ１０の通し穴１２ａ、１２ｂに挿通し、固定具２０のねじ穴２２ａ、２２ｂに螺合させる。
【0060】
収容穴３１４内でカートリッジ１０′が簡単には動かない程度に固定ねじ１２０を締め付けた後、駆動ねじ３４０を回転させることによって、楔部材４０を半径方向に移動させ、カートリッジ１０′を軸方向に精密に位置決めすることが可能となる。カートリッジ１０′を軸方向に位置決めした後に固定ねじ１２０を更に締め付けることによって、カートリッジ１０′は、軸方向に移動することなく、収容穴３１４の支承面に半径方向に押圧され、収容穴３１４内に固定される。
【0061】
既述の実施形態では、支承面は、収容穴１１４、２１４、３１４の内面において、開口部２１８ａ、２１８ｂが形成されている、半径方向に対して垂直な平面により形成されている。然しながら、本発明はこれに限定されず、支承面は他の形態をとることができる。要は、支承面は、収容穴１１４、２１４、３１４の内面であって、カートリッジ１０、１０′を固定具２０によって半径方向外方へ押圧したときに、該カートリッジ１０、１０′を半径方向に位置決めできる内面であればよい。
【0062】
例えば、図３３を参照すると、収容穴１１４″は、開口部１１８ａ、１１８ｂが形成されている内面に隣接して、２つの支承面１２８″を有している。２つの支承面１２８″は、半径方向外方へ向けて互いに接近するように線対称状に形成されている。
【0063】
この場合、カートリッジも支承面１２８″の形状に適合する当接面を有している。図３４を参照すると、カートリッジ１０″は、角柱状の本体１２″を有している。本体１２″は、通し穴１２ａ″、１２ｂ″が形成されている外側面１８ａ″に隣接して、２つの当接面１９を備えている。２つの当接面１９は、半径方向外方へ向けて互いに接近するように面取り状に傾斜している。本実施形態によれば、既述の平面状の支承面１２８に比べて、カートリッジ１０″は、加工中に周方向に位置がずれにくくなる。
【0064】
更に、図３５～図３７を参照すると、収容穴１５０は、第１の支承面１５２および第２の支承面１５４を備えている。図３３の例では、支承面１２８″は、回転軸線Ｏに関する周方向に互いに離間しているが、図３５～図３７の例では、第１の支承面１５２と第２の支承面１５４は互いに繋がっている。第１の支承面１５２と第２の支承面１５４との間の小孔１５６は、支承面１５２、１５４をワイヤカット放電加工機で加工するときのスタートホールである。
【0065】
第１の支承面１５２は、回転軸線Ｏに対して平行であるが、半径方向に対しては傾斜している。第２の支承面１５４は回転軸線Ｏおよび半径方向の双方に平行となっている。第２の支承面１５４は、加工に際して正面フライスの回転方向に関して後側となる内側面である。
【0066】
この場合も、カートリッジは、第１の支承面１５２および第２の支承面１５４の形状に適合する当接面を有している。図３７を参照すると、カートリッジ５０の本体５２は、外側面５４が、カッターボディの回転軸線Ｏに対して平行に延在しているが、半径方向に対しては傾斜しており、第１の支承面１５２に当接する第１の当接面となっている。側面５６は、回転軸線Ｏおよび半径方向の双方に対して平行に延在しており、第２の支承面１５４に当接する第２の当接面となっている。第２の当接面５６は、カートリッジの本体において、加工に際して正面フライスの回転方向に関して後側となる側面である。本実施形態によれば、既述の平面状の支承面１２８に比べて、カートリッジ５０は、加工中に周方向に位置がずれにくくなる。
【符号の説明】
【0067】
１０ カートリッジ
１２ 本体
１２ａ 通し穴
１２ｂ 通し穴
１４ 頭部
１６ スローアウェイチップ
１６ｂ コーナ切刃
１８ａ 外側面
１８ｂ 内側面
１８ｃ 下端面
１９ 当接面
２０ 固定具
２２ 部材
２２ａ ねじ穴
２２ｂ ねじ穴
２４ 外側面
２６ 内側面
４０ 楔部材
４２ 係合面
４４ ねじ穴
５０ カートリッジ
５２ 本体
５４ 第１の当接面
５６ 第２の当接面
５６ 側面
１００ 正面フライス
１００ａ 先端面
１１０ カッターボディ
１１０ａ 先端面
１１０ｂ 後端面
１１２ 切欠き部
１１４ 収容穴
１１４ａ 第１の収容部
１１４ｂ 第２の収容部
１１６ 中央開口部
１１８ａ 開口部
１１８ｂ 開口部
１２０ 固定ボルト
１２０ カートリッジ固定ボルト
１２６ 小孔
１２８ 支承面
１３０ 工具ホルダ
１３２ テーパシャンク
１３４ フランジ
１３４ａ 当接面
１３４ｂ 周溝
１３６ 中央ボス部
１３８ 突起
１５０ 収容穴
１５２ 第１の支承面
１５４ 第２の支承面
１５６ 小孔
２００ 正面フライス
２０２ 固定ボルト
２１０ 第１のカッターボディ部分
２１０ａ 先端面
２１０ｂ 後端面
２１０ｃ ボス部
２１２ ボルト穴
２１４ 収容穴
２１６ 中心穴
２１８ａ 開口部
２１８ｂ 開口部
２２０ 第２のカッターボディ部分
２２０ａ 前端面
２２０ｂ 後端面
２２０ｃ 切欠き部
２２２ 通し穴
２２４ 受容穴
２２６ 逃げ溝
２２８ 凹所
２３０ 中央開口部
２４２ ねじ軸
２４４ ローレットネジ
２４４ａ 第１のねじ部
２４４ｂ レンチ穴
２４６ 当接部
２４８ 平坦部
３００ 正面フライス
３１０ カッターボディ
３１４ 収容穴
３１６ 中心穴
３１８ａ 開口部
３１８ｂ 開口部
３２０ 凹所
３２２ ねじ穴
３３２ ねじ穴
１２ 本体
１２ａ 通し穴
１２ｂ 通し穴
１４ 頭部
１６ スローアウェイチップ
１６ｂ コーナ切刃
１８ａ 外側面
１８ｂ 内側面
１８ｃ 下端面
１９ 当接面
２０ 固定具
２２ 部材
２２ａ ねじ穴
２２ｂ ねじ穴
２４ 外側面
２６ 内側面
４０ 楔部材
４２ 係合面
４４ ねじ穴
５０ カートリッジ
５２ 本体
５４ 第１の当接面
５６ 第２の当接面
５６ 側面
１００ 正面フライス
１００ａ 先端面
１１０ カッターボディ
１１０ａ 先端面
１１０ｂ 後端面
１１２ 切欠き部
１１４ 収容穴
１１４ａ 第１の収容部
１１４ｂ 第２の収容部
１１６ 中央開口部
１１８ａ 開口部
１１８ｂ 開口部
１２０ 固定ボルト
１２０ カートリッジ固定ボルト
１２６ 小孔
１２８ 支承面
１３０ 工具ホルダ
１３２ テーパシャンク
１３４ フランジ
１３４ａ 当接面
１３４ｂ 周溝
１３６ 中央ボス部
１３８ 突起
１５０ 収容穴
１５２ 第１の支承面
１５４ 第２の支承面
１５６ 小孔
２００ 正面フライス
２０２ 固定ボルト
２１０ 第１のカッターボディ部分
２１０ａ 先端面
２１０ｂ 後端面
２１０ｃ ボス部
２１２ ボルト穴
２１４ 収容穴
２１６ 中心穴
２１８ａ 開口部
２１８ｂ 開口部
２２０ 第２のカッターボディ部分
２２０ａ 前端面
２２０ｂ 後端面
２２０ｃ 切欠き部
２２２ 通し穴
２２４ 受容穴
２２６ 逃げ溝
２２８ 凹所
２３０ 中央開口部
２４２ ねじ軸
２４４ ローレットネジ
２４４ａ 第１のねじ部
２４４ｂ レンチ穴
２４６ 当接部
２４８ 平坦部
３００ 正面フライス
３１０ カッターボディ
３１４ 収容穴
３１６ 中心穴
３１８ａ 開口部
３１８ｂ 開口部
３２０ 凹所
３２２ ねじ穴
３３２ ねじ穴
【要約】
【課題】正面フライスの回転中に、遠心力によりカートリッジの位置がずれることを防止すること。
【解決手段】正面フライスが、回転軸線Ｏ方向に開口した収容穴１１４と、回転軸線に略直交し、外周から収容穴に貫通する第１の貫通穴１１８ａ、１１８ｂとを有するカッターボディ１１０と、収容穴に挿入され、第２の貫通穴１２ａ、１２ｂを有し、切刃１６ｂを有した切削チップ１６が固定されたカートリッジ１０と、収容穴に挿入され、かつ、カートリッジに対して回転軸線に関して内側に配置され、回転軸線に関して半径方向に延びるねじ穴が形成された固定具２０と、カッターボディの外周から第１の貫通穴に挿入され、第２の貫通穴を通り、固定具のねじ穴に螺合することで、カッターボディの外周と固定具との間にカートリッジを挟み込んで固定する固定ボルト１２０とを有している。
【選択図】図１
【解決手段】正面フライスが、回転軸線Ｏ方向に開口した収容穴１１４と、回転軸線に略直交し、外周から収容穴に貫通する第１の貫通穴１１８ａ、１１８ｂとを有するカッターボディ１１０と、収容穴に挿入され、第２の貫通穴１２ａ、１２ｂを有し、切刃１６ｂを有した切削チップ１６が固定されたカートリッジ１０と、収容穴に挿入され、かつ、カートリッジに対して回転軸線に関して内側に配置され、回転軸線に関して半径方向に延びるねじ穴が形成された固定具２０と、カッターボディの外周から第１の貫通穴に挿入され、第２の貫通穴を通り、固定具のねじ穴に螺合することで、カッターボディの外周と固定具との間にカートリッジを挟み込んで固定する固定ボルト１２０とを有している。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】