切削インサートクランプ用クサビ部材及び刃先交換式切削工具
【課題】工具本体の構造を複雑にすることなく、切削インサートの切れ刃突出量を精度よく設定でき、高精度で安定した切削加工を行うこと。
【解決手段】すくい面２の外周縁に切れ刃４を有する切削インサート１を、工具本体３１に形成されたインサート取付座３２にクランプして固定する切削インサートクランプ用クサビ部材１０であって、工具本体３１の凹所３７に押し込まれるクサビ本体１１には、切削インサート１のすくい面２又は着座面に当接されるクランプ面１２と、クサビ本体１１の押し込み方向に向かうに従い漸次クランプ面１２との間隔が狭くなるように形成されたクサビ面１３と、押し込み方向に沿うように延び、クランプネジ５が挿入される貫通孔１４と、切削インサート１の側面３に対向配置され、貫通孔１４の軸線方向に沿うように形成されるとともに、クランプ面１２に対して立ち上がる受け面１５と、が設けられる。
【解決手段】すくい面２の外周縁に切れ刃４を有する切削インサート１を、工具本体３１に形成されたインサート取付座３２にクランプして固定する切削インサートクランプ用クサビ部材１０であって、工具本体３１の凹所３７に押し込まれるクサビ本体１１には、切削インサート１のすくい面２又は着座面に当接されるクランプ面１２と、クサビ本体１１の押し込み方向に向かうに従い漸次クランプ面１２との間隔が狭くなるように形成されたクサビ面１３と、押し込み方向に沿うように延び、クランプネジ５が挿入される貫通孔１４と、切削インサート１の側面３に対向配置され、貫通孔１４の軸線方向に沿うように形成されるとともに、クランプ面１２に対して立ち上がる受け面１５と、が設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削インサートクランプ用クサビ部材及びこれを用いた刃先交換式切削工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属材料等からなる被削材にフライス加工を施す刃先交換式切削工具が知られている。この種の刃先交換式切削工具は、円盤状をなし、その先端外周部にインサート取付座が周方向に間隔をあけて複数形成された工具本体と、前記インサート取付座にそれぞれ着脱可能に装着される切削インサートと、前記インサート取付座に対して前記切削インサートをクランプして固定する切削インサートクランプ用クサビ部材（以下、クサビ部材）と、を備えている。
【０００３】
このようなクサビ式の刃先交換式切削工具は、各インサート取付座に装着した切削インサート同士の切れ刃突出量を調整するための切れ刃振れ調整機構を工具本体に備えており、例えば、仕上げ面精度が要求される切削加工などに用いられる。また、このように切れ刃突出量を調整することによって、仕上げ面精度が向上するだけでなく、切れ刃のチッピングや摩耗量のバラつきが抑制されて、工具寿命を延長する効果が得られる。
【０００４】
例えば、下記特許文献１には、クサビ部材が切削インサートのすくい面側（工具回転方向の前方側）に配置された、所謂フロントウェッジ方式の刃先交換式切削工具が記載されている。また、下記特許文献２には、クサビ部材が切削インサートのすくい面とは反対側（工具回転方向の後方側）に配置された、所謂ビハインドウェッジ方式の刃先交換式切削工具が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１０−５０１３６３号公報
【特許文献２】米国特許第７３９０１５０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述した従来の切削インサートクランプ用クサビ部材及び刃先交換式切削工具では、下記の課題があった。
すなわち、従来のクサビ式の刃先交換式切削工具では、切削インサートの切れ刃突出量を設定するための切れ刃振れ調整機構が工具本体に設けられており、工具本体に該切れ刃振れ調整機構を設けるためのスペースを確保しなければならず、工具本体の構造が複雑となっていた。また、外形の大きい工具本体に対して切れ刃振れ調整機構を設けるため、加工が困難であった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、工具本体の構造を複雑にすることなく、切削インサートの切れ刃突出量を精度よく設定でき、高精度で安定した切削加工を行うことができる切削インサートクランプ用クサビ部材及び刃先交換式切削工具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】
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
すなわち、本発明は、板状をなし、その厚さ方向を向くすくい面の外周縁に切れ刃を有する切削インサートを、工具本体に形成されたインサート取付座にクランプして固定する切削インサートクランプ用クサビ部材であって、前記工具本体の凹所に押し込まれるクサビ本体には、前記切削インサートの厚さ方向を向くすくい面又は着座面に当接されるクランプ面と、前記クランプ面に背向するように配置され、前記クサビ本体の押し込み方向に向かうに従い漸次前記クランプ面との間隔が狭くなるように形成されたクサビ面と、前記押し込み方向に沿うように延び、クランプネジが挿入される貫通孔と、前記切削インサートの厚さ方向に垂直な方向を向く側面に対向配置され、前記貫通孔の軸線方向に沿うように形成されるとともに、前記クランプ面に対して立ち上がる受け面と、が設けられることを特徴とする。
また、本発明は、円盤状をなし、その先端外周部にインサート取付座が周方向に間隔をあけて複数形成された工具本体と、前記インサート取付座にそれぞれ着脱可能に装着される切削インサートと、前記インサート取付座に対して前記切削インサートをクランプして固定する切削インサートクランプ用クサビ部材と、を備えた刃先交換式切削工具であって、前記切削インサートクランプ用クサビ部材として、前述した切削インサートクランプ用クサビ部材を用いたことを特徴としている。
【０００９】
この切削インサートクランプ用クサビ部材を用いて、工具本体のインサート取付座に切削インサートをクランプするには、切削インサートの厚さ方向を向くすくい面及び着座面のうち一方をインサート取付座に当接させ、すくい面及び着座面のうち他方にクサビ本体のクランプ面を当接させた状態で、クサビ本体のクサビ面を工具本体の凹所内に摺接させつつ、貫通孔にクランプネジを挿入しねじ込んでいく。これにより、インサート取付座とクサビ本体のクランプ面との間で切削インサートが厚さ方向にクランプされるとともに、工具本体に固定される。
【００１０】
そして、本発明の切削インサートクランプ用クサビ部材においては、クサビ本体には、貫通孔の軸線方向に沿うように形成されるとともに、クランプ面に対して立ち上がる受け面が設けられており、該受け面は、切削インサートの厚さ方向に垂直な方向を向く側面に対向配置されている。つまり、クサビ本体の受け面と、切削インサートの側面との距離を設定することによって、切削インサートの切れ刃の突出量を設定できるようになっている。
【００１１】
従って、例えば、受け面を研磨加工して切削インサートの側面に直接当接させることにより、切れ刃突出量を設定するようなことが可能であり、この場合、切削インサート同士の切れ刃振れ精度が高められるとともに、切れ刃突出量を調整する切れ刃振れ調整機構自体を設ける必要がなくなって、工具の構造を簡単にできる。また、外形の大きい工具本体に対し加工を施すことに比べて、切削インサートクランプ用クサビ部材の受け面を研磨することは、取り扱い性がよく加工が容易であり、製造が簡単である。
尚、受け面と切削インサートの側面との距離を調整する調整機構（切れ刃振れ調整機構）を設けた場合においても、当該調整機構をクサビ本体に設けることができるので、工具本体の構造を複雑にするようなことはない。
【００１２】
また、受け面は貫通孔の軸線方向に沿うように形成されているので、クランプネジのねじ込み量によって、切削インサートの側面と該受け面との距離が変動するようなことが防止される。よって、切削インサートの切れ刃の突出量を精度よく設定することができる。
【００１３】
また、切れ刃突出量を精度よく設定できるから、切削インサート同士の切れ刃振れ精度が向上して被削材の仕上げ面精度が高められるのみならず、切れ刃のチッピングや摩耗量のバラつきが抑制されて、工具寿命を延長する効果が得られる。
【００１４】
このように、本発明の切削インサートクランプ用クサビ部材及びこれを用いた刃先交換式切削工具によれば、工具本体の構造を複雑にすることなく、切削インサートの切れ刃突出量を精度よく設定でき、高精度で安定した切削加工を行うことができるのである。
【００１５】
また、本発明の切削インサートクランプ用クサビ部材において、前記クサビ本体には、前記切削インサートの厚さ方向に垂直な方向を向く側面と前記受け面との距離を調整可能な調整機構が設けられることとしてもよい。
【００１６】
この場合、クサビ本体の受け面と切削インサートの側面との距離を調整可能であるとともに、切れ刃の突出量を調整でき、切れ刃振れ精度がより向上する。
【００１７】
また、本発明の切削インサートクランプ用クサビ部材において、前記調整機構は、前記受け面に開口する孔部と、前記孔部に螺合するとともに、前記受け面から進退可能に突出するピン部材と、を備えることとしてもよい。
【００１８】
この場合、切削インサートの側面に当接するピン部材の、孔部に対するねじ込み量を調整することによって、クサビ本体の受け面と切削インサートの側面との距離を簡単に調整できる。
【００１９】
また、本発明の切削インサートクランプ用クサビ部材において、前記受け面が、前記貫通孔の軸線方向に平行に形成されていることとしてもよい。
【００２０】
この場合、クサビ本体の受け面が貫通孔の軸線方向に平行に形成されているので、クランプネジのねじ込み量によって、切削インサートの側面と該受け面との距離が変動するようなことが確実に防止される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の切削インサートクランプ用クサビ部材及び刃先交換式切削工具によれば、工具本体の構造を複雑にすることなく、切削インサートの切れ刃突出量を精度よく設定でき、高精度で安定した切削加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る切削インサートクランプ用クサビ部材を備えた刃先交換式切削工具を示す正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る切削インサートクランプ用クサビ部材を備えた刃先交換式切削工具を示す側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る切削インサートクランプ用クサビ部材を備えた刃先交換式切削工具の要部を拡大して示す斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る切削インサートクランプ用クサビ部材を備えた刃先交換式切削工具の要部を拡大して示す斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る切削インサートクランプ用クサビ部材を示す（ａ）上面図、（ｂ）正面図、（ｃ）下面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る切削インサートクランプ用クサビ部材を示す（ａ）左側面図、（ｂ）右側面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る切削インサートクランプ用クサビ部材を備えた刃先交換式切削工具を示す正面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る切削インサートクランプ用クサビ部材を備えた刃先交換式切削工具を示す側面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る切削インサートクランプ用クサビ部材を備えた刃先交換式切削工具の要部を拡大して示す斜視図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る切削インサートクランプ用クサビ部材を備えた刃先交換式切削工具の要部を拡大して示す斜視図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る切削インサートクランプ用クサビ部材を示す（ａ）上面図、（ｂ）正面図、（ｃ）下面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る切削インサートクランプ用クサビ部材を示す（ａ）左側面図、（ｂ）右側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る切削インサートクランプ用クサビ部材（以下、クサビ部材）１０及びこれを用いた刃先交換式切削工具３０について、図１〜図６を参照して説明する。
本実施形態の刃先交換式切削工具３０は、金属材料等からなる被削材にフライス加工を施すものである。
【００２４】
図１及び図２に示されるように、刃先交換式切削工具３０は、円盤状をなし、その先端外周部にインサート取付座３２が周方向に間隔をあけて複数形成された工具本体３１と、インサート取付座３２にそれぞれ着脱可能に装着される切削インサート１と、インサート取付座３２に対して切削インサート１をクランプして固定するクサビ部材１０と、を備えている。
【００２５】
工具本体３１は、鋼材等からなり、軸線Ｏを中心とした円盤状をなしている。工具本体３１には、軸線Ｏに沿って延びる工具取付孔３３が該工具本体３１を貫通して形成されている。また、工具本体３１において軸線Ｏ方向に沿う基端側（図２における上側）を向く端面３４には、工具取付孔３３の開口縁部から径方向外方に向かって延びる一対のキー溝３５、３５が形成されている。工具本体３１は、これらキー溝３５、３５を工作機械（不図示）の主軸先端部に設けられたキーに嵌合させた状態で、工具取付孔３３に挿通されるボルト部材によって該主軸先端部に取り付けられ、軸線Ｏ回りに工具回転方向Ｔに回転させられて、被削材の切削加工に供される。
【００２６】
また、工具本体３１における軸線Ｏ方向に沿う先端側（図２における下側）の端部には、該工具本体３１の外面が切り欠かれて先端側及び径方向外方に向けて開口するチップポケット３６が、周方向に間隔をあけて複数形成されている。
【００２７】
図３及び図４に示されるように、インサート取付座３２は、チップポケット３６の工具回転方向Ｔの後方側に隣接して配置されており、切削インサート１の形状に対応するように凹状に切り欠かれて形成されている。本実施形態では、インサート取付座３２は、四角形板状をなす切削インサート１の形状に対応して、四角形穴状をなしている。インサート取付座３２は、工具回転方向Ｔの後方側及び工具本体３１の先端側に向けて開口されており、その工具回転方向Ｔの後方側を向く座面３２ａが、切削インサート１のすくい面２（後述する一方のすくい面２）に当接するようになっている。
【００２８】
また、インサート取付座３２の工具回転方向Ｔの後方側には、クサビ部材１０を収容するように形成された凹所３７が設けられている。凹所３７は、前述したチップポケット３６及びインサート取付座３２に対応して、工具本体３１の先端外周部に周方向に間隔をあけて複数形成されている。凹所３７は、工具本体３１の先端外周部から、基端側かつ径方向内方（以下、基端内周側）へ向けて切り欠かれるように形成されている。
【００２９】
凹所３７は、工具本体３１の基端内周側に位置する底面３８と、工具本体３１の先端外周面から底面３８に向けて基端内周側に延びるとともに、工具回転方向Ｔの前方側を向く壁面３９と、底面３８に穿設され、壁面３９に対して平行に延びる雌ネジ穴（不図示）と、を備えている。
【００３０】
また、壁面３９は、基端内周側に向けて延びる凹曲面部３９ａと、該凹曲面部３９ａを工具本体３１の径方向から挟むように配置され、平面状に形成された一対の平面部３９ｂと、を有している。
【００３１】
そして、凹所３７の前記雌ネジ穴の軸線方向に沿って工具本体３１の内側（基端内周側）に向かう方向が、本実施形態におけるクサビ部材１０の押し込み方向となっている。
本実施形態では、工具回転方向Ｔの後方側へ向かって、チップポケット３６、インサート取付座３２、凹所３７がこの順に配列された組が、工具本体３１の先端外周部に周方向に間隔をあけて複数設けられている。
【００３２】
また、切削インサート１は、多角形板状をなしており、その厚さ方向を向く多角形面がすくい面２とされている。また、切削インサート１において厚さ方向に垂直な方向を向く側面は、逃げ面３となっている。すくい面２の外周縁には、該すくい面２と逃げ面（側面）３との交差稜線をなすように切れ刃４が形成されている。
【００３３】
具体的に、本実施形態の切削インサート１は、四角形板状をなしており、すくい面２は、四角形面状に形成されている。また、切削インサート１は、すくい面２の中心軸を中心とした回転対称形となっている。具体的に、この切削インサート１は、すくい面２の中心軸について４回対称（９０°対称）に形成されている。すくい面２の外周をなす各辺には、切れ刃４がそれぞれ形成されている。
【００３４】
また、本実施形態の切削インサート１は、その厚さ方向を向く表裏面にすくい面２が一対形成されている。この切削インサート１は、表裏回転対称に形成されており、逃げ面３がネガ逃げ面とされた所謂ネガティブインサートである。
切削インサート１を工具本体３１のインサート取付座３２に装着した状態で、一対のすくい面２のうち、一方のすくい面２は、工具回転方向Ｔの前方側を向いて配置されるとともに該インサート取付座３２の座面３２ａに当接され、他方のすくい面２は、工具回転方向Ｔの後方側を向いて配置されるとともにクサビ部材１０の後述するクランプ面１２に当接される着座面となる。
【００３５】
クサビ部材１０は、工具本体３１のインサート取付座３２に切削インサート１をクランプして固定するものである。クサビ部材１０は、板状又は駒状の鋼材等からなり、工具本体３１の凹所３７に押し込まれるクサビ本体１１を有している。
【００３６】
図３〜図６に示されるように、クサビ本体１１には、切削インサート１の厚さ方向を向く前記着座面に当接されるクランプ面１２と、クランプ面１２に背向するように配置され、クサビ本体１１の押し込み方向に向かうに従い漸次クランプ面１２との間隔が狭くなるように形成されたクサビ面１３と、前記押し込み方向に沿うように延び、クランプネジ５が挿入される貫通孔１４と、切削インサート１の厚さ方向に垂直な方向を向く側面３に対向配置され、貫通孔１４の軸線Ｃ方向に沿うように形成されるとともに、クランプ面１２に対して立ち上がる受け面１５と、が設けられている。
そして、クサビ本体１１における貫通孔１４の軸線Ｃ方向のうち一方が、前述した押し込み方向となっている。
【００３７】
クランプ面１２は、切削インサート１の着座面である前記他方のすくい面２の外周縁（切れ刃４部分）以外の部分に当接するように形成されている。図５（ａ）において、本実施形態のクランプ面１２は、前記着座面の形状に対応するように略四角形面状に形成されている。
【００３８】
図６（ａ）に示されるように、クランプ面１２は、クサビ本体１１の押し込み方向（図６（ａ）における左側）に向かうに従い漸次貫通孔１４の軸線Ｃに接近するように傾斜している。また、図３及び図４に示されるように、このクサビ部材１０が凹所３７に装着された状態で、クランプ面１２は、工具回転方向Ｔの前方側を向いて配置される。
【００３９】
図５（ｂ）、（ｃ）に示されるように、クサビ面１３は、貫通孔１４の軸線Ｃ方向に延びる凸曲面部１３ａと、該凸曲面部１３ａをその幅方向（軸線Ｃに垂直な方向）から挟むように配置され、平面状に形成された一対の平面部１３ｂと、を有している。凸曲面部１３ａの軸線Ｃに垂直な断面は、凸円弧状をなしている。クサビ面１３は、貫通孔１４の軸線Ｃ方向に平行に形成されている。
【００４０】
図３及び図４に示されるように、このクサビ部材１０が凹所３７に装着された状態で、クサビ面１３は、工具回転方向Ｔの後方側を向いて配置される。またこの状態で、クサビ面１３の平面部１３ｂと凹所３７の平面部３９ｂとが当接される一方、クサビ面１３の凸曲面部１３ａと凹所３７の凹曲面部３９ａとの間には、僅かに隙間が設けられている。
【００４１】
貫通孔１４の内周面には、雌ネジ加工が施されている。図５（ｂ）に示されるように、貫通孔１４は、クサビ本体１１を軸線Ｃ方向に貫通して形成されている。また、図３及び図４に示されるように、このクサビ部材１０が凹所３７に装着された状態で、貫通孔１４の軸線Ｃは、工具本体３１の基端内周側（押し込み方向）に向けて延びている。
【００４２】
図５（ａ）、（ｂ）に示されるように、受け面１５は、クランプ面１２における軸線Ｃに垂直な方向の端部から該クランプ面１２に対して垂直に立ち上がるように形成されている。具体的に、クサビ本体１１における軸線Ｃに垂直な方向の端部には、クランプ面１２より突出するように突出部１６が形成されており、該突出部１６においてクランプ１２側を向く面が、前記受け面１５となっている。本実施形態では、受け面１５は、貫通孔１４の軸線Ｃ方向に平行に形成されている。
【００４３】
図３及び図４に示されるように、このクサビ部材１０が凹所３７に装着された状態で、受け面１５は、工具本体３１の先端側かつ径方向内方（以下、先端内周側）へ向いて配置される。
【００４４】
また、クサビ本体１１の突出部１６には、受け面１５と該受け面１５に対向配置される切削インサート１の側面３との距離を調整可能な調整機構１７が設けられている。調整機構１７は、受け面１５に開口するとともに内周面に雌ネジ加工が施された孔部１８と、該孔部１８に螺合するとともに、受け面１５から進退可能に突出するピン部材１９と、を備えている。そして、ピン部材１９において受け面１５から突出する端部が、切削インサート１の側面３に当接するようになっている。
【００４５】
図６（ａ）、（ｂ）に示されるように、孔部１８は、突出部１６を貫通して延びており、受け面１５に垂直に開口するように形成されている。また、図４に示されるように、このクサビ部材１０が凹所３７に装着された状態で、孔部１８内のピン部材１９は、工具本体３１の径方向外方からそのねじ込み量を調整可能とされている。
【００４６】
クランプネジ５は、その延在方向の両端部に一対の雄ネジ部を有しており、押し込み方向の端部に位置する雄ネジ部が凹所３７の前記雌ネジ穴に螺合され、押し込み方向とは反対側の端部に位置する雄ネジ部がクサビ部材１０の貫通孔１４に螺合されるようになっている。クランプネジ５をねじ込んでいくことにより、クサビ部材１０は、押し込み方向に向けて凹所３７内に押し込まれていくようになっている。
【００４７】
このような構成とされた刃先交換式切削工具３０は、クサビ部材１０が切削インサート１の厚さ方向を向く着座面側（工具回転方向Ｔの後方側）に配置された、所謂ビハインドウェッジ方式のフライスカッタである。
【００４８】
以上説明した本実施形態のクサビ部材１０を用いて、工具本体３１のインサート取付座３２に切削インサート１をクランプするには、切削インサート１の厚さ方向を向く一対のすくい面２のうち、一方のすくい面２をインサート取付座３２に当接させ、他方のすくい面２である着座面にクサビ本体１１のクランプ面１２を当接させた状態で、クサビ本体１１のクサビ面１３を凹所３７の壁面３９に摺接させつつ、貫通孔１４にクランプネジ５を挿入しねじ込んでいく。これにより、インサート取付座３２とクサビ本体１１のクランプ面１２との間で切削インサート１が厚さ方向にクランプされるとともに、工具本体３１に固定される。
【００４９】
そして、本実施形態のクサビ部材１０においては、クサビ本体１１には、貫通孔１４の軸線Ｃ方向に沿うように形成されるとともに、クランプ面１２に対して立ち上がる受け面１５が設けられており、該受け面１５は、切削インサート１の厚さ方向に垂直な方向を向く側面３に対向配置されている。つまり、クサビ本体１１の受け面１５と、切削インサート１の側面３との距離を設定することによって、切削インサート１の切れ刃４の突出量（主に工具本体３１先端側への突出量）を設定できるようになっている。
【００５０】
従って、例えば、受け面１５を研磨加工して切削インサート１の側面３に直接当接させることにより、切れ刃突出量を設定するようなことが可能であり、この場合、切削インサート１同士の切れ刃振れ精度（正面振れ精度）が高められるとともに、切れ刃突出量を調整する切れ刃振れ調整機構自体を設ける必要がなくなって、工具の構造を簡単にできる。また、外形の大きい工具本体３１に対し加工を施すことに比べて、クサビ部材１０の受け面１５を研磨することは、取り扱い性がよく加工が容易であり、製造が簡単である。
尚、本実施形態のように、受け面１５と切削インサート１の側面３との距離を調整する調整機構（切れ刃振れ調整機構）１７を設けた場合においても、当該調整機構１７をクサビ本体１１に設けることができるので、工具本体３１の構造を複雑にするようなことはない。ここで、調整機構１７を設ける場合は、クサビ本体１１の貫通孔１４にクランプネジ５を締め込む前に、該調整機構１７のねじ込み量（孔部１８の雌ネジ部とピン部材１９の雄ネジ部との相対的なねじ込み量）を調整することによって、クサビ本体１１の受け面１５と、切削インサート１の側面３との距離を調整しておくことが好ましい。すなわち、受け面１５と側面３との距離が調整された状態から、クランプネジ５を締め込んでいく。これにより、下記の効果が確実に得られる。
【００５１】
すなわち、受け面１５は貫通孔１４の軸線Ｃ方向に沿うように形成されているので、クランプネジ５のねじ込み量によって、切削インサート１の側面３と該受け面１５との距離が変動するようなことが防止される。よって、切削インサート１の切れ刃４の突出量を精度よく設定することができる。尚、調整機構１７を設けずに、受け面１５を研磨加工して切削インサート１の側面３に直接当接させる構成の場合においても、同様の効果を得ることができる。
【００５２】
また、切れ刃突出量を精度よく設定できるから、切削インサート１同士の切れ刃振れ精度が向上して被削材の仕上げ面精度が高められるだけでなく、切れ刃４のチッピングや摩耗量のバラつきが抑制されて、工具寿命を延長する効果が得られる。
【００５３】
このように、本実施形態のクサビ部材１０及びこれを用いた刃先交換式切削工具３０によれば、工具本体３１の構造を複雑にすることなく、切削インサート１の切れ刃突出量を精度よく設定でき、高精度で安定した切削加工を行うことができるのである。
【００５４】
また、本実施形態によれば、クサビ本体１１に調整機構１７が設けられているので、前述のように、該クサビ本体１１の受け面１５と切削インサート１の側面３との距離を調整可能であるとともに、切れ刃４の突出量を調整でき、切れ刃振れ精度がより向上する。
【００５５】
また、本実施形態の調整機構１７によれば、切削インサート１の側面３に当接するピン部材１９の、孔部１８に対するねじ込み量を調整する単純な操作によって、クサビ本体１１の受け面１５と切削インサート１の側面３との距離を簡単に調整できる。
【００５６】
また、クサビ本体１１の受け面１５が貫通孔１４の軸線Ｃ方向に平行に形成されているので、クランプネジ５のねじ込み量によって、切削インサート１の側面３と該受け面１５との距離が変動するようなことが確実に防止される。
【００５７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るクサビ部材２０及びこれを用いた刃先交換式切削工具４０について、図７〜図１２を参照して説明する。尚、前述の実施形態と同一部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５８】
図７〜図１０に示されるように、本実施形態の刃先交換式切削工具４０は、工具本体３１におけるチップポケット３６の工具回転方向Ｔの後方側に隣接して凹所３７が配置されており、凹所３７の工具回転方向Ｔの後方側に、インサート取付座３２が配置されている。すなわち、本実施形態では、工具回転方向Ｔの後方側へ向かって、チップポケット３６、凹所３７、インサート取付座３２がこの順に配列された組が、工具本体３１の先端外周部に周方向に間隔をあけて複数設けられている。
【００５９】
図９及び図１０において、インサート取付座３２は、工具回転方向Ｔの前方側及び工具本体３１の先端側に向けて開口されており、その工具回転方向Ｔの前方側を向く座面３２ａが、切削インサート１の着座面（他方のすくい面２）に当接するようになっている。
【００６０】
凹所３７は、工具本体３１の基端内周側に位置する底面３８と、工具本体３１の先端外周面から底面３８に向けて基端内周側に延びるとともに、工具回転方向Ｔの後方側を向く壁面３９と、底面３８に穿設され、壁面３９に対して平行に延びる雌ネジ穴（不図示）と、を備えている。本実施形態では、壁面３９は、矩形状の平面に形成されている。
【００６１】
また、切削インサート１がインサート取付座３２に装着された状態で、一対のすくい面２のうち、一方のすくい面２は、工具回転方向Ｔの前方側を向いて配置されるとともにクサビ部材２０のクランプ面１２に当接され、他方のすくい面２は、工具回転方向Ｔの後方側を向いて配置されるとともに該インサート取付座３２の座面３２ａに当接される着座面となる。
【００６２】
図９〜図１２に示されるように、クサビ部材２０におけるクサビ本体１１のクランプ面１２は、切削インサート１の厚さ方向を向くすくい面２（一方のすくい面２）に当接される。
【００６３】
クランプ面１２は、切削インサート１の前記一方のすくい面２の外周縁（切れ刃４部分）以外の部分に当接するように形成されている。図１１（ｃ）において、本実施形態のクランプ面１２は、前記一方のすくい面２の形状に対応するように略四角形面状に形成されている。
【００６４】
図１２（ａ）に示されるように、クランプ面１２は、クサビ本体１１の押し込み方向（図１２（ａ）における左側）に向かうに従い漸次貫通孔１４の軸線Ｃに接近するように傾斜している。また、図９及び図１０に示されるように、このクサビ部材２０が凹所３７に装着された状態で、クランプ面１２は、工具回転方向Ｔの後方側を向いて配置される。
【００６５】
図１１（ａ）、（ｂ）に示されるように、本実施形態のクサビ面１３は、矩形状の平面に形成されている。クサビ面１３は、貫通孔１４の軸線Ｃ方向に平行に形成されている。
【００６６】
図９及び図１０に示されるように、このクサビ部材２０が凹所３７に装着された状態で、クサビ面１３は、工具回転方向Ｔの前方側を向いて配置される。またこの状態で、互いに平面状に形成された凹所３７の壁面３９とクサビ面１３とが当接されている。
【００６７】
また、本実施形態のクサビ本体１１の外面のうち、押し込み方向とは反対側（図１２（ａ）における右側）を向く面は、チップポケット３６の内面形状に対応して凹曲面状に形成されている。これにより、クサビ部材２０において先端外周側を向く面とチップポケット３６の内面とが滑らかに凹状に連なって形成され、切屑排出性が確保されている。
【００６８】
このような構成とされた刃先交換式切削工具４０は、クサビ部材２０が切削インサート１の厚さ方向を向くすくい面２側（工具回転方向Ｔの前方側）に配置された、所謂フロントウェッジ方式のフライスカッタである。
【００６９】
本実施形態のクサビ部材２０及びこれを用いた刃先交換式切削工具４０においても、前述の実施形態と同様の効果が得られる。
【００７０】
尚、本発明は前述の実施形態に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において種々の変更を加えることが可能である。
【００７１】
例えば、前述の実施形態では、クサビ本体１１には、切削インサート１の側面と受け面１５との距離を調整可能な調整機構１７が設けられているとしたが、当該調整機構１７が設けられていなくてもよい。すなわち、前述したように、受け面１５を研磨加工することにより、切削インサート１の側面３に対する押圧量を調整するとともに、切れ刃突出量を設定することとしてもよく、この場合、切れ刃振れ精度を確保しつつも構造が簡単となり、部品点数を削減できることから好ましい。
【００７２】
また、切削インサート１は、四角形板状をなしているとしたが、これに限定されるものではなく、四角形板状以外の多角形板状や、円形板状等であってもよい。
【００７３】
また、切削インサート１は、その厚さ方向を向く表裏面にすくい面２が一対形成されているとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、すくい面２は、切削インサート１の厚さ方向を向く表裏面のうち、いずれか一面にのみ形成されていてもよい。この場合、切削インサート１においてすくい面２とは反対側を向く面が着座面となる。
【符号の説明】
【００７４】
１ 切削インサート
２ すくい面
３ 逃げ面（側面）
４ 切れ刃
５ クランプネジ
１０、２０ クサビ部材（切削インサートクランプ用クサビ部材）
１１ クサビ本体
１２ クランプ面
１３ クサビ面
１４ 貫通孔
１５ 受け面
１７ 調整機構
１８ 孔部
１９ ピン部材
３０、４０ 刃先交換式切削工具
３１ 工具本体
３２ インサート取付座
３７ 凹所
Ｃ 貫通孔の軸線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削インサートクランプ用クサビ部材及びこれを用いた刃先交換式切削工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属材料等からなる被削材にフライス加工を施す刃先交換式切削工具が知られている。この種の刃先交換式切削工具は、円盤状をなし、その先端外周部にインサート取付座が周方向に間隔をあけて複数形成された工具本体と、前記インサート取付座にそれぞれ着脱可能に装着される切削インサートと、前記インサート取付座に対して前記切削インサートをクランプして固定する切削インサートクランプ用クサビ部材（以下、クサビ部材）と、を備えている。
【０００３】
このようなクサビ式の刃先交換式切削工具は、各インサート取付座に装着した切削インサート同士の切れ刃突出量を調整するための切れ刃振れ調整機構を工具本体に備えており、例えば、仕上げ面精度が要求される切削加工などに用いられる。また、このように切れ刃突出量を調整することによって、仕上げ面精度が向上するだけでなく、切れ刃のチッピングや摩耗量のバラつきが抑制されて、工具寿命を延長する効果が得られる。
【０００４】
例えば、下記特許文献１には、クサビ部材が切削インサートのすくい面側（工具回転方向の前方側）に配置された、所謂フロントウェッジ方式の刃先交換式切削工具が記載されている。また、下記特許文献２には、クサビ部材が切削インサートのすくい面とは反対側（工具回転方向の後方側）に配置された、所謂ビハインドウェッジ方式の刃先交換式切削工具が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１０−５０１３６３号公報
【特許文献２】米国特許第７３９０１５０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述した従来の切削インサートクランプ用クサビ部材及び刃先交換式切削工具では、下記の課題があった。
すなわち、従来のクサビ式の刃先交換式切削工具では、切削インサートの切れ刃突出量を設定するための切れ刃振れ調整機構が工具本体に設けられており、工具本体に該切れ刃振れ調整機構を設けるためのスペースを確保しなければならず、工具本体の構造が複雑となっていた。また、外形の大きい工具本体に対して切れ刃振れ調整機構を設けるため、加工が困難であった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、工具本体の構造を複雑にすることなく、切削インサートの切れ刃突出量を精度よく設定でき、高精度で安定した切削加工を行うことができる切削インサートクランプ用クサビ部材及び刃先交換式切削工具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】
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
すなわち、本発明は、板状をなし、その厚さ方向を向くすくい面の外周縁に切れ刃を有する切削インサートを、工具本体に形成されたインサート取付座にクランプして固定する切削インサートクランプ用クサビ部材であって、前記工具本体の凹所に押し込まれるクサビ本体には、前記切削インサートの厚さ方向を向くすくい面又は着座面に当接されるクランプ面と、前記クランプ面に背向するように配置され、前記クサビ本体の押し込み方向に向かうに従い漸次前記クランプ面との間隔が狭くなるように形成されたクサビ面と、前記押し込み方向に沿うように延び、クランプネジが挿入される貫通孔と、前記切削インサートの厚さ方向に垂直な方向を向く側面に対向配置され、前記貫通孔の軸線方向に沿うように形成されるとともに、前記クランプ面に対して立ち上がる受け面と、が設けられることを特徴とする。
また、本発明は、円盤状をなし、その先端外周部にインサート取付座が周方向に間隔をあけて複数形成された工具本体と、前記インサート取付座にそれぞれ着脱可能に装着される切削インサートと、前記インサート取付座に対して前記切削インサートをクランプして固定する切削インサートクランプ用クサビ部材と、を備えた刃先交換式切削工具であって、前記切削インサートクランプ用クサビ部材として、前述した切削インサートクランプ用クサビ部材を用いたことを特徴としている。
【０００９】
この切削インサートクランプ用クサビ部材を用いて、工具本体のインサート取付座に切削インサートをクランプするには、切削インサートの厚さ方向を向くすくい面及び着座面のうち一方をインサート取付座に当接させ、すくい面及び着座面のうち他方にクサビ本体のクランプ面を当接させた状態で、クサビ本体のクサビ面を工具本体の凹所内に摺接させつつ、貫通孔にクランプネジを挿入しねじ込んでいく。これにより、インサート取付座とクサビ本体のクランプ面との間で切削インサートが厚さ方向にクランプされるとともに、工具本体に固定される。
【００１０】
そして、本発明の切削インサートクランプ用クサビ部材においては、クサビ本体には、貫通孔の軸線方向に沿うように形成されるとともに、クランプ面に対して立ち上がる受け面が設けられており、該受け面は、切削インサートの厚さ方向に垂直な方向を向く側面に対向配置されている。つまり、クサビ本体の受け面と、切削インサートの側面との距離を設定することによって、切削インサートの切れ刃の突出量を設定できるようになっている。
【００１１】
従って、例えば、受け面を研磨加工して切削インサートの側面に直接当接させることにより、切れ刃突出量を設定するようなことが可能であり、この場合、切削インサート同士の切れ刃振れ精度が高められるとともに、切れ刃突出量を調整する切れ刃振れ調整機構自体を設ける必要がなくなって、工具の構造を簡単にできる。また、外形の大きい工具本体に対し加工を施すことに比べて、切削インサートクランプ用クサビ部材の受け面を研磨することは、取り扱い性がよく加工が容易であり、製造が簡単である。
尚、受け面と切削インサートの側面との距離を調整する調整機構（切れ刃振れ調整機構）を設けた場合においても、当該調整機構をクサビ本体に設けることができるので、工具本体の構造を複雑にするようなことはない。
【００１２】
また、受け面は貫通孔の軸線方向に沿うように形成されているので、クランプネジのねじ込み量によって、切削インサートの側面と該受け面との距離が変動するようなことが防止される。よって、切削インサートの切れ刃の突出量を精度よく設定することができる。
【００１３】
また、切れ刃突出量を精度よく設定できるから、切削インサート同士の切れ刃振れ精度が向上して被削材の仕上げ面精度が高められるのみならず、切れ刃のチッピングや摩耗量のバラつきが抑制されて、工具寿命を延長する効果が得られる。
【００１４】
このように、本発明の切削インサートクランプ用クサビ部材及びこれを用いた刃先交換式切削工具によれば、工具本体の構造を複雑にすることなく、切削インサートの切れ刃突出量を精度よく設定でき、高精度で安定した切削加工を行うことができるのである。
【００１５】
また、本発明の切削インサートクランプ用クサビ部材において、前記クサビ本体には、前記切削インサートの厚さ方向に垂直な方向を向く側面と前記受け面との距離を調整可能な調整機構が設けられることとしてもよい。
【００１６】
この場合、クサビ本体の受け面と切削インサートの側面との距離を調整可能であるとともに、切れ刃の突出量を調整でき、切れ刃振れ精度がより向上する。
【００１７】
また、本発明の切削インサートクランプ用クサビ部材において、前記調整機構は、前記受け面に開口する孔部と、前記孔部に螺合するとともに、前記受け面から進退可能に突出するピン部材と、を備えることとしてもよい。
【００１８】
この場合、切削インサートの側面に当接するピン部材の、孔部に対するねじ込み量を調整することによって、クサビ本体の受け面と切削インサートの側面との距離を簡単に調整できる。
【００１９】
また、本発明の切削インサートクランプ用クサビ部材において、前記受け面が、前記貫通孔の軸線方向に平行に形成されていることとしてもよい。
【００２０】
この場合、クサビ本体の受け面が貫通孔の軸線方向に平行に形成されているので、クランプネジのねじ込み量によって、切削インサートの側面と該受け面との距離が変動するようなことが確実に防止される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の切削インサートクランプ用クサビ部材及び刃先交換式切削工具によれば、工具本体の構造を複雑にすることなく、切削インサートの切れ刃突出量を精度よく設定でき、高精度で安定した切削加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る切削インサートクランプ用クサビ部材を備えた刃先交換式切削工具を示す正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る切削インサートクランプ用クサビ部材を備えた刃先交換式切削工具を示す側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る切削インサートクランプ用クサビ部材を備えた刃先交換式切削工具の要部を拡大して示す斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る切削インサートクランプ用クサビ部材を備えた刃先交換式切削工具の要部を拡大して示す斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る切削インサートクランプ用クサビ部材を示す（ａ）上面図、（ｂ）正面図、（ｃ）下面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る切削インサートクランプ用クサビ部材を示す（ａ）左側面図、（ｂ）右側面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る切削インサートクランプ用クサビ部材を備えた刃先交換式切削工具を示す正面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る切削インサートクランプ用クサビ部材を備えた刃先交換式切削工具を示す側面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る切削インサートクランプ用クサビ部材を備えた刃先交換式切削工具の要部を拡大して示す斜視図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る切削インサートクランプ用クサビ部材を備えた刃先交換式切削工具の要部を拡大して示す斜視図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る切削インサートクランプ用クサビ部材を示す（ａ）上面図、（ｂ）正面図、（ｃ）下面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る切削インサートクランプ用クサビ部材を示す（ａ）左側面図、（ｂ）右側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る切削インサートクランプ用クサビ部材（以下、クサビ部材）１０及びこれを用いた刃先交換式切削工具３０について、図１〜図６を参照して説明する。
本実施形態の刃先交換式切削工具３０は、金属材料等からなる被削材にフライス加工を施すものである。
【００２４】
図１及び図２に示されるように、刃先交換式切削工具３０は、円盤状をなし、その先端外周部にインサート取付座３２が周方向に間隔をあけて複数形成された工具本体３１と、インサート取付座３２にそれぞれ着脱可能に装着される切削インサート１と、インサート取付座３２に対して切削インサート１をクランプして固定するクサビ部材１０と、を備えている。
【００２５】
工具本体３１は、鋼材等からなり、軸線Ｏを中心とした円盤状をなしている。工具本体３１には、軸線Ｏに沿って延びる工具取付孔３３が該工具本体３１を貫通して形成されている。また、工具本体３１において軸線Ｏ方向に沿う基端側（図２における上側）を向く端面３４には、工具取付孔３３の開口縁部から径方向外方に向かって延びる一対のキー溝３５、３５が形成されている。工具本体３１は、これらキー溝３５、３５を工作機械（不図示）の主軸先端部に設けられたキーに嵌合させた状態で、工具取付孔３３に挿通されるボルト部材によって該主軸先端部に取り付けられ、軸線Ｏ回りに工具回転方向Ｔに回転させられて、被削材の切削加工に供される。
【００２６】
また、工具本体３１における軸線Ｏ方向に沿う先端側（図２における下側）の端部には、該工具本体３１の外面が切り欠かれて先端側及び径方向外方に向けて開口するチップポケット３６が、周方向に間隔をあけて複数形成されている。
【００２７】
図３及び図４に示されるように、インサート取付座３２は、チップポケット３６の工具回転方向Ｔの後方側に隣接して配置されており、切削インサート１の形状に対応するように凹状に切り欠かれて形成されている。本実施形態では、インサート取付座３２は、四角形板状をなす切削インサート１の形状に対応して、四角形穴状をなしている。インサート取付座３２は、工具回転方向Ｔの後方側及び工具本体３１の先端側に向けて開口されており、その工具回転方向Ｔの後方側を向く座面３２ａが、切削インサート１のすくい面２（後述する一方のすくい面２）に当接するようになっている。
【００２８】
また、インサート取付座３２の工具回転方向Ｔの後方側には、クサビ部材１０を収容するように形成された凹所３７が設けられている。凹所３７は、前述したチップポケット３６及びインサート取付座３２に対応して、工具本体３１の先端外周部に周方向に間隔をあけて複数形成されている。凹所３７は、工具本体３１の先端外周部から、基端側かつ径方向内方（以下、基端内周側）へ向けて切り欠かれるように形成されている。
【００２９】
凹所３７は、工具本体３１の基端内周側に位置する底面３８と、工具本体３１の先端外周面から底面３８に向けて基端内周側に延びるとともに、工具回転方向Ｔの前方側を向く壁面３９と、底面３８に穿設され、壁面３９に対して平行に延びる雌ネジ穴（不図示）と、を備えている。
【００３０】
また、壁面３９は、基端内周側に向けて延びる凹曲面部３９ａと、該凹曲面部３９ａを工具本体３１の径方向から挟むように配置され、平面状に形成された一対の平面部３９ｂと、を有している。
【００３１】
そして、凹所３７の前記雌ネジ穴の軸線方向に沿って工具本体３１の内側（基端内周側）に向かう方向が、本実施形態におけるクサビ部材１０の押し込み方向となっている。
本実施形態では、工具回転方向Ｔの後方側へ向かって、チップポケット３６、インサート取付座３２、凹所３７がこの順に配列された組が、工具本体３１の先端外周部に周方向に間隔をあけて複数設けられている。
【００３２】
また、切削インサート１は、多角形板状をなしており、その厚さ方向を向く多角形面がすくい面２とされている。また、切削インサート１において厚さ方向に垂直な方向を向く側面は、逃げ面３となっている。すくい面２の外周縁には、該すくい面２と逃げ面（側面）３との交差稜線をなすように切れ刃４が形成されている。
【００３３】
具体的に、本実施形態の切削インサート１は、四角形板状をなしており、すくい面２は、四角形面状に形成されている。また、切削インサート１は、すくい面２の中心軸を中心とした回転対称形となっている。具体的に、この切削インサート１は、すくい面２の中心軸について４回対称（９０°対称）に形成されている。すくい面２の外周をなす各辺には、切れ刃４がそれぞれ形成されている。
【００３４】
また、本実施形態の切削インサート１は、その厚さ方向を向く表裏面にすくい面２が一対形成されている。この切削インサート１は、表裏回転対称に形成されており、逃げ面３がネガ逃げ面とされた所謂ネガティブインサートである。
切削インサート１を工具本体３１のインサート取付座３２に装着した状態で、一対のすくい面２のうち、一方のすくい面２は、工具回転方向Ｔの前方側を向いて配置されるとともに該インサート取付座３２の座面３２ａに当接され、他方のすくい面２は、工具回転方向Ｔの後方側を向いて配置されるとともにクサビ部材１０の後述するクランプ面１２に当接される着座面となる。
【００３５】
クサビ部材１０は、工具本体３１のインサート取付座３２に切削インサート１をクランプして固定するものである。クサビ部材１０は、板状又は駒状の鋼材等からなり、工具本体３１の凹所３７に押し込まれるクサビ本体１１を有している。
【００３６】
図３〜図６に示されるように、クサビ本体１１には、切削インサート１の厚さ方向を向く前記着座面に当接されるクランプ面１２と、クランプ面１２に背向するように配置され、クサビ本体１１の押し込み方向に向かうに従い漸次クランプ面１２との間隔が狭くなるように形成されたクサビ面１３と、前記押し込み方向に沿うように延び、クランプネジ５が挿入される貫通孔１４と、切削インサート１の厚さ方向に垂直な方向を向く側面３に対向配置され、貫通孔１４の軸線Ｃ方向に沿うように形成されるとともに、クランプ面１２に対して立ち上がる受け面１５と、が設けられている。
そして、クサビ本体１１における貫通孔１４の軸線Ｃ方向のうち一方が、前述した押し込み方向となっている。
【００３７】
クランプ面１２は、切削インサート１の着座面である前記他方のすくい面２の外周縁（切れ刃４部分）以外の部分に当接するように形成されている。図５（ａ）において、本実施形態のクランプ面１２は、前記着座面の形状に対応するように略四角形面状に形成されている。
【００３８】
図６（ａ）に示されるように、クランプ面１２は、クサビ本体１１の押し込み方向（図６（ａ）における左側）に向かうに従い漸次貫通孔１４の軸線Ｃに接近するように傾斜している。また、図３及び図４に示されるように、このクサビ部材１０が凹所３７に装着された状態で、クランプ面１２は、工具回転方向Ｔの前方側を向いて配置される。
【００３９】
図５（ｂ）、（ｃ）に示されるように、クサビ面１３は、貫通孔１４の軸線Ｃ方向に延びる凸曲面部１３ａと、該凸曲面部１３ａをその幅方向（軸線Ｃに垂直な方向）から挟むように配置され、平面状に形成された一対の平面部１３ｂと、を有している。凸曲面部１３ａの軸線Ｃに垂直な断面は、凸円弧状をなしている。クサビ面１３は、貫通孔１４の軸線Ｃ方向に平行に形成されている。
【００４０】
図３及び図４に示されるように、このクサビ部材１０が凹所３７に装着された状態で、クサビ面１３は、工具回転方向Ｔの後方側を向いて配置される。またこの状態で、クサビ面１３の平面部１３ｂと凹所３７の平面部３９ｂとが当接される一方、クサビ面１３の凸曲面部１３ａと凹所３７の凹曲面部３９ａとの間には、僅かに隙間が設けられている。
【００４１】
貫通孔１４の内周面には、雌ネジ加工が施されている。図５（ｂ）に示されるように、貫通孔１４は、クサビ本体１１を軸線Ｃ方向に貫通して形成されている。また、図３及び図４に示されるように、このクサビ部材１０が凹所３７に装着された状態で、貫通孔１４の軸線Ｃは、工具本体３１の基端内周側（押し込み方向）に向けて延びている。
【００４２】
図５（ａ）、（ｂ）に示されるように、受け面１５は、クランプ面１２における軸線Ｃに垂直な方向の端部から該クランプ面１２に対して垂直に立ち上がるように形成されている。具体的に、クサビ本体１１における軸線Ｃに垂直な方向の端部には、クランプ面１２より突出するように突出部１６が形成されており、該突出部１６においてクランプ１２側を向く面が、前記受け面１５となっている。本実施形態では、受け面１５は、貫通孔１４の軸線Ｃ方向に平行に形成されている。
【００４３】
図３及び図４に示されるように、このクサビ部材１０が凹所３７に装着された状態で、受け面１５は、工具本体３１の先端側かつ径方向内方（以下、先端内周側）へ向いて配置される。
【００４４】
また、クサビ本体１１の突出部１６には、受け面１５と該受け面１５に対向配置される切削インサート１の側面３との距離を調整可能な調整機構１７が設けられている。調整機構１７は、受け面１５に開口するとともに内周面に雌ネジ加工が施された孔部１８と、該孔部１８に螺合するとともに、受け面１５から進退可能に突出するピン部材１９と、を備えている。そして、ピン部材１９において受け面１５から突出する端部が、切削インサート１の側面３に当接するようになっている。
【００４５】
図６（ａ）、（ｂ）に示されるように、孔部１８は、突出部１６を貫通して延びており、受け面１５に垂直に開口するように形成されている。また、図４に示されるように、このクサビ部材１０が凹所３７に装着された状態で、孔部１８内のピン部材１９は、工具本体３１の径方向外方からそのねじ込み量を調整可能とされている。
【００４６】
クランプネジ５は、その延在方向の両端部に一対の雄ネジ部を有しており、押し込み方向の端部に位置する雄ネジ部が凹所３７の前記雌ネジ穴に螺合され、押し込み方向とは反対側の端部に位置する雄ネジ部がクサビ部材１０の貫通孔１４に螺合されるようになっている。クランプネジ５をねじ込んでいくことにより、クサビ部材１０は、押し込み方向に向けて凹所３７内に押し込まれていくようになっている。
【００４７】
このような構成とされた刃先交換式切削工具３０は、クサビ部材１０が切削インサート１の厚さ方向を向く着座面側（工具回転方向Ｔの後方側）に配置された、所謂ビハインドウェッジ方式のフライスカッタである。
【００４８】
以上説明した本実施形態のクサビ部材１０を用いて、工具本体３１のインサート取付座３２に切削インサート１をクランプするには、切削インサート１の厚さ方向を向く一対のすくい面２のうち、一方のすくい面２をインサート取付座３２に当接させ、他方のすくい面２である着座面にクサビ本体１１のクランプ面１２を当接させた状態で、クサビ本体１１のクサビ面１３を凹所３７の壁面３９に摺接させつつ、貫通孔１４にクランプネジ５を挿入しねじ込んでいく。これにより、インサート取付座３２とクサビ本体１１のクランプ面１２との間で切削インサート１が厚さ方向にクランプされるとともに、工具本体３１に固定される。
【００４９】
そして、本実施形態のクサビ部材１０においては、クサビ本体１１には、貫通孔１４の軸線Ｃ方向に沿うように形成されるとともに、クランプ面１２に対して立ち上がる受け面１５が設けられており、該受け面１５は、切削インサート１の厚さ方向に垂直な方向を向く側面３に対向配置されている。つまり、クサビ本体１１の受け面１５と、切削インサート１の側面３との距離を設定することによって、切削インサート１の切れ刃４の突出量（主に工具本体３１先端側への突出量）を設定できるようになっている。
【００５０】
従って、例えば、受け面１５を研磨加工して切削インサート１の側面３に直接当接させることにより、切れ刃突出量を設定するようなことが可能であり、この場合、切削インサート１同士の切れ刃振れ精度（正面振れ精度）が高められるとともに、切れ刃突出量を調整する切れ刃振れ調整機構自体を設ける必要がなくなって、工具の構造を簡単にできる。また、外形の大きい工具本体３１に対し加工を施すことに比べて、クサビ部材１０の受け面１５を研磨することは、取り扱い性がよく加工が容易であり、製造が簡単である。
尚、本実施形態のように、受け面１５と切削インサート１の側面３との距離を調整する調整機構（切れ刃振れ調整機構）１７を設けた場合においても、当該調整機構１７をクサビ本体１１に設けることができるので、工具本体３１の構造を複雑にするようなことはない。ここで、調整機構１７を設ける場合は、クサビ本体１１の貫通孔１４にクランプネジ５を締め込む前に、該調整機構１７のねじ込み量（孔部１８の雌ネジ部とピン部材１９の雄ネジ部との相対的なねじ込み量）を調整することによって、クサビ本体１１の受け面１５と、切削インサート１の側面３との距離を調整しておくことが好ましい。すなわち、受け面１５と側面３との距離が調整された状態から、クランプネジ５を締め込んでいく。これにより、下記の効果が確実に得られる。
【００５１】
すなわち、受け面１５は貫通孔１４の軸線Ｃ方向に沿うように形成されているので、クランプネジ５のねじ込み量によって、切削インサート１の側面３と該受け面１５との距離が変動するようなことが防止される。よって、切削インサート１の切れ刃４の突出量を精度よく設定することができる。尚、調整機構１７を設けずに、受け面１５を研磨加工して切削インサート１の側面３に直接当接させる構成の場合においても、同様の効果を得ることができる。
【００５２】
また、切れ刃突出量を精度よく設定できるから、切削インサート１同士の切れ刃振れ精度が向上して被削材の仕上げ面精度が高められるだけでなく、切れ刃４のチッピングや摩耗量のバラつきが抑制されて、工具寿命を延長する効果が得られる。
【００５３】
このように、本実施形態のクサビ部材１０及びこれを用いた刃先交換式切削工具３０によれば、工具本体３１の構造を複雑にすることなく、切削インサート１の切れ刃突出量を精度よく設定でき、高精度で安定した切削加工を行うことができるのである。
【００５４】
また、本実施形態によれば、クサビ本体１１に調整機構１７が設けられているので、前述のように、該クサビ本体１１の受け面１５と切削インサート１の側面３との距離を調整可能であるとともに、切れ刃４の突出量を調整でき、切れ刃振れ精度がより向上する。
【００５５】
また、本実施形態の調整機構１７によれば、切削インサート１の側面３に当接するピン部材１９の、孔部１８に対するねじ込み量を調整する単純な操作によって、クサビ本体１１の受け面１５と切削インサート１の側面３との距離を簡単に調整できる。
【００５６】
また、クサビ本体１１の受け面１５が貫通孔１４の軸線Ｃ方向に平行に形成されているので、クランプネジ５のねじ込み量によって、切削インサート１の側面３と該受け面１５との距離が変動するようなことが確実に防止される。
【００５７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るクサビ部材２０及びこれを用いた刃先交換式切削工具４０について、図７〜図１２を参照して説明する。尚、前述の実施形態と同一部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５８】
図７〜図１０に示されるように、本実施形態の刃先交換式切削工具４０は、工具本体３１におけるチップポケット３６の工具回転方向Ｔの後方側に隣接して凹所３７が配置されており、凹所３７の工具回転方向Ｔの後方側に、インサート取付座３２が配置されている。すなわち、本実施形態では、工具回転方向Ｔの後方側へ向かって、チップポケット３６、凹所３７、インサート取付座３２がこの順に配列された組が、工具本体３１の先端外周部に周方向に間隔をあけて複数設けられている。
【００５９】
図９及び図１０において、インサート取付座３２は、工具回転方向Ｔの前方側及び工具本体３１の先端側に向けて開口されており、その工具回転方向Ｔの前方側を向く座面３２ａが、切削インサート１の着座面（他方のすくい面２）に当接するようになっている。
【００６０】
凹所３７は、工具本体３１の基端内周側に位置する底面３８と、工具本体３１の先端外周面から底面３８に向けて基端内周側に延びるとともに、工具回転方向Ｔの後方側を向く壁面３９と、底面３８に穿設され、壁面３９に対して平行に延びる雌ネジ穴（不図示）と、を備えている。本実施形態では、壁面３９は、矩形状の平面に形成されている。
【００６１】
また、切削インサート１がインサート取付座３２に装着された状態で、一対のすくい面２のうち、一方のすくい面２は、工具回転方向Ｔの前方側を向いて配置されるとともにクサビ部材２０のクランプ面１２に当接され、他方のすくい面２は、工具回転方向Ｔの後方側を向いて配置されるとともに該インサート取付座３２の座面３２ａに当接される着座面となる。
【００６２】
図９〜図１２に示されるように、クサビ部材２０におけるクサビ本体１１のクランプ面１２は、切削インサート１の厚さ方向を向くすくい面２（一方のすくい面２）に当接される。
【００６３】
クランプ面１２は、切削インサート１の前記一方のすくい面２の外周縁（切れ刃４部分）以外の部分に当接するように形成されている。図１１（ｃ）において、本実施形態のクランプ面１２は、前記一方のすくい面２の形状に対応するように略四角形面状に形成されている。
【００６４】
図１２（ａ）に示されるように、クランプ面１２は、クサビ本体１１の押し込み方向（図１２（ａ）における左側）に向かうに従い漸次貫通孔１４の軸線Ｃに接近するように傾斜している。また、図９及び図１０に示されるように、このクサビ部材２０が凹所３７に装着された状態で、クランプ面１２は、工具回転方向Ｔの後方側を向いて配置される。
【００６５】
図１１（ａ）、（ｂ）に示されるように、本実施形態のクサビ面１３は、矩形状の平面に形成されている。クサビ面１３は、貫通孔１４の軸線Ｃ方向に平行に形成されている。
【００６６】
図９及び図１０に示されるように、このクサビ部材２０が凹所３７に装着された状態で、クサビ面１３は、工具回転方向Ｔの前方側を向いて配置される。またこの状態で、互いに平面状に形成された凹所３７の壁面３９とクサビ面１３とが当接されている。
【００６７】
また、本実施形態のクサビ本体１１の外面のうち、押し込み方向とは反対側（図１２（ａ）における右側）を向く面は、チップポケット３６の内面形状に対応して凹曲面状に形成されている。これにより、クサビ部材２０において先端外周側を向く面とチップポケット３６の内面とが滑らかに凹状に連なって形成され、切屑排出性が確保されている。
【００６８】
このような構成とされた刃先交換式切削工具４０は、クサビ部材２０が切削インサート１の厚さ方向を向くすくい面２側（工具回転方向Ｔの前方側）に配置された、所謂フロントウェッジ方式のフライスカッタである。
【００６９】
本実施形態のクサビ部材２０及びこれを用いた刃先交換式切削工具４０においても、前述の実施形態と同様の効果が得られる。
【００７０】
尚、本発明は前述の実施形態に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において種々の変更を加えることが可能である。
【００７１】
例えば、前述の実施形態では、クサビ本体１１には、切削インサート１の側面と受け面１５との距離を調整可能な調整機構１７が設けられているとしたが、当該調整機構１７が設けられていなくてもよい。すなわち、前述したように、受け面１５を研磨加工することにより、切削インサート１の側面３に対する押圧量を調整するとともに、切れ刃突出量を設定することとしてもよく、この場合、切れ刃振れ精度を確保しつつも構造が簡単となり、部品点数を削減できることから好ましい。
【００７２】
また、切削インサート１は、四角形板状をなしているとしたが、これに限定されるものではなく、四角形板状以外の多角形板状や、円形板状等であってもよい。
【００７３】
また、切削インサート１は、その厚さ方向を向く表裏面にすくい面２が一対形成されているとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、すくい面２は、切削インサート１の厚さ方向を向く表裏面のうち、いずれか一面にのみ形成されていてもよい。この場合、切削インサート１においてすくい面２とは反対側を向く面が着座面となる。
【符号の説明】
【００７４】
１ 切削インサート
２ すくい面
３ 逃げ面（側面）
４ 切れ刃
５ クランプネジ
１０、２０ クサビ部材（切削インサートクランプ用クサビ部材）
１１ クサビ本体
１２ クランプ面
１３ クサビ面
１４ 貫通孔
１５ 受け面
１７ 調整機構
１８ 孔部
１９ ピン部材
３０、４０ 刃先交換式切削工具
３１ 工具本体
３２ インサート取付座
３７ 凹所
Ｃ 貫通孔の軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状をなし、その厚さ方向を向くすくい面の外周縁に切れ刃を有する切削インサートを、工具本体に形成されたインサート取付座にクランプして固定する切削インサートクランプ用クサビ部材であって、
前記工具本体の凹所に押し込まれるクサビ本体には、
前記切削インサートの厚さ方向を向くすくい面又は着座面に当接されるクランプ面と、
前記クランプ面に背向するように配置され、前記クサビ本体の押し込み方向に向かうに従い漸次前記クランプ面との間隔が狭くなるように形成されたクサビ面と、
前記押し込み方向に沿うように延び、クランプネジが挿入される貫通孔と、
前記切削インサートの厚さ方向に垂直な方向を向く側面に対向配置され、前記貫通孔の軸線方向に沿うように形成されるとともに、前記クランプ面に対して立ち上がる受け面と、が設けられることを特徴とする切削インサートクランプ用クサビ部材。
【請求項２】
請求項１に記載の切削インサートクランプ用クサビ部材であって、
前記クサビ本体には、前記切削インサートの厚さ方向に垂直な方向を向く側面と前記受け面との距離を調整可能な調整機構が設けられることを特徴とする切削インサートクランプ用クサビ部材。
【請求項３】
請求項２に記載の切削インサートクランプ用クサビ部材であって、
前記調整機構は、
前記受け面に開口する孔部と、
前記孔部に螺合するとともに、前記受け面から進退可能に突出するピン部材と、を備えることを特徴とする切削インサートクランプ用クサビ部材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の切削インサートクランプ用クサビ部材であって、
前記受け面が、前記貫通孔の軸線方向に平行に形成されていることを特徴とする切削インサートクランプ用クサビ部材。
【請求項５】
円盤状をなし、その先端外周部にインサート取付座が周方向に間隔をあけて複数形成された工具本体と、前記インサート取付座にそれぞれ着脱可能に装着される切削インサートと、前記インサート取付座に対して前記切削インサートをクランプして固定する切削インサートクランプ用クサビ部材と、を備えた刃先交換式切削工具であって、
前記切削インサートクランプ用クサビ部材として、請求項１〜４のいずれか一項に記載の切削インサートクランプ用クサビ部材を用いたことを特徴とする刃先交換式切削工具。
【請求項１】
板状をなし、その厚さ方向を向くすくい面の外周縁に切れ刃を有する切削インサートを、工具本体に形成されたインサート取付座にクランプして固定する切削インサートクランプ用クサビ部材であって、
前記工具本体の凹所に押し込まれるクサビ本体には、
前記切削インサートの厚さ方向を向くすくい面又は着座面に当接されるクランプ面と、
前記クランプ面に背向するように配置され、前記クサビ本体の押し込み方向に向かうに従い漸次前記クランプ面との間隔が狭くなるように形成されたクサビ面と、
前記押し込み方向に沿うように延び、クランプネジが挿入される貫通孔と、
前記切削インサートの厚さ方向に垂直な方向を向く側面に対向配置され、前記貫通孔の軸線方向に沿うように形成されるとともに、前記クランプ面に対して立ち上がる受け面と、が設けられることを特徴とする切削インサートクランプ用クサビ部材。
【請求項２】
請求項１に記載の切削インサートクランプ用クサビ部材であって、
前記クサビ本体には、前記切削インサートの厚さ方向に垂直な方向を向く側面と前記受け面との距離を調整可能な調整機構が設けられることを特徴とする切削インサートクランプ用クサビ部材。
【請求項３】
請求項２に記載の切削インサートクランプ用クサビ部材であって、
前記調整機構は、
前記受け面に開口する孔部と、
前記孔部に螺合するとともに、前記受け面から進退可能に突出するピン部材と、を備えることを特徴とする切削インサートクランプ用クサビ部材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の切削インサートクランプ用クサビ部材であって、
前記受け面が、前記貫通孔の軸線方向に平行に形成されていることを特徴とする切削インサートクランプ用クサビ部材。
【請求項５】
円盤状をなし、その先端外周部にインサート取付座が周方向に間隔をあけて複数形成された工具本体と、前記インサート取付座にそれぞれ着脱可能に装着される切削インサートと、前記インサート取付座に対して前記切削インサートをクランプして固定する切削インサートクランプ用クサビ部材と、を備えた刃先交換式切削工具であって、
前記切削インサートクランプ用クサビ部材として、請求項１〜４のいずれか一項に記載の切削インサートクランプ用クサビ部材を用いたことを特徴とする刃先交換式切削工具。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−８２０４７（Ｐ２０１３−８２０４７Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２４９２９（Ｐ２０１１−２２４９２９）
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]