JP2013244583A - Replaceable turning head and head replacement type turning tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、旋削工具のホルダ先端部に着脱可能に取り付けられ、特に突っ切り加工や溝入れ加工等の旋削加工に用いられる交換式旋削加工用ヘッド、および該交換式旋削加工用ヘッドを取り付けたヘッド交換式旋削工具に関するものである。 The present invention relates to an exchangeable turning head used for turning such as parting off and grooving, and a head to which the exchangeable turning head is attached. The present invention relates to an exchangeable turning tool.
このような交換式旋削加工用ヘッドおよびヘッド交換式旋削工具として、例えば特許文献1には、ホルダの先端部に、インサート取付座を備えたヘッド部材(交換式旋削加工用ヘッドのヘッド本体)が挿通穴に挿通されてホルダにねじ込まれる固定ネジ(クランプネジ)によって着脱可能に装着され、そのインサート取付座に切刃を有するインサート(旋削加工用インサート)が固定されることにより構成されるインサート着脱式切削工具(ヘッド交換式旋削工具)が記載されている。
As such an exchangeable turning head and a head exchangeable turning tool, for example,
また、特許文献2にも、交換式旋削加工用ヘッドのヘッド本体に形成された長穴状の貫通穴にクランプネジを挿通してホルダにねじ込むことにより、旋削加工用インサートが取り付けられる交換式旋削加工用ヘッドをホルダ先端部に着脱可能に取り付けてヘッド交換式旋削工具を構成したものが提案されている。
ところで、これら特許文献1、2に記載の交換式旋削加工用ヘッドおよびヘッド交換式旋削工具では、ヘッド本体に形成された挿通穴の内径や長穴状の貫通穴の幅がクランプネジの頭部の外径よりも小さくされているので、ヘッド本体をホルダから取り外して交換する際には、クランプネジを緩めてホルダのネジ穴から抜き外さなければならない。このため、特許文献1、2に記載のヘッド交換式旋削工具のようにクランプネジが複数であって、特に特許文献2の図11および図12に示されたヘッド交換式旋削工具のようにクランプネジが6本もあったりすると、交換式旋削加工用ヘッドのヘッド本体の着脱、交換に多くの時間を要することになり、また抜き外したクランプネジを紛失したりする可能性も高くなる。
By the way, in the exchangeable turning head and the head exchangeable turning tool described in
さらに、特許文献2に記載のヘッド交換式旋削工具では、貫通穴を長穴状とすることによってヘッド本体を進退可能とすることにより、旋削加工用インサートの切刃の突き出し量を調整するようにしているが、ヘッド本体を前進させて突き出し量を大きくした状態でクランプネジによりヘッド本体を固定すると、ヘッド本体先端部の後端側を向く面とこれに対向するホルダの先端側を向く面との間に隙間が空くため、ヘッド本体の取付剛性が損なわれて旋削加工時にヘッド本体にがたつきが生じ、加工精度が低下してしまうおそれもある。
Furthermore, in the head exchange type turning tool described in
本発明は、このような背景の下になされたもので、ホルダとのヘッド本体の着脱、交換を容易にすることができるとともに、ホルダへの取付剛性を向上させることが可能な交換式旋削加工用ヘッド、および該交換式旋削加工用ヘッドが取り付けられたヘッド交換式旋削工具を提供することを目的としている。 The present invention has been made under such a background, and it is possible to easily attach and detach the head main body to and from the holder, and to exchange it, and to improve the mounting rigidity to the holder. It is an object of the present invention to provide a head replacement type turning tool to which the head for use and the head for replacement type turning are attached.
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の交換式旋削加工用ヘッドは、旋削工具のホルダ先端部にクランプネジによって着脱可能に取り付けられるヘッド本体の先端部にインサート取付座が形成され、このインサート取付座に旋削用インサートがさらに着脱可能に取り付けられる交換式旋削加工用ヘッドであって、上記ヘッド本体には、上記クランプネジの頭部が通り抜け可能な内径の貫通穴部と、この貫通穴部から上記ヘッド本体の先端側に向けて延設され、上記頭部が通り抜け不可能で上記クランプネジの軸部が通り抜け可能な溝幅の貫通溝部とを備えた取付穴が形成されるとともに、この取付穴よりも先端側には、上記ホルダ先端部に設けられた嵌合部に対して、上記取付穴の上記貫通穴部から上記貫通溝部が延設された方向に平行な方向に挿脱可能とされて嵌合させられる被嵌合部が設けられていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve such an object, the replaceable turning head of the present invention is inserted into the tip of the head body that is detachably attached to the tip of the holder of the turning tool by a clamp screw. An interchangeable turning head in which a mounting seat is formed and a turning insert is further detachably attached to the insert mounting seat. The head body has an inner diameter through which the head of the clamp screw can pass. Mounting provided with a hole and a through-groove having a groove width that extends from the through-hole toward the front end side of the head main body, the head cannot pass through, and the shaft of the clamp screw can pass through. A hole is formed, and the through-groove portion from the through-hole portion of the mounting hole to the fitting portion provided at the front-end portion of the holder is closer to the tip side than the mounting hole. Wherein the fitted portion to be fitted can be inserted and removed in a direction parallel to the setting has been direction.
また、本発明のヘッド交換式旋削工具は、このような交換式旋削加工用ヘッドがホルダ先端部に上記クランプネジによって着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。 Further, the replaceable turning tool of the present invention is characterized in that such a replaceable turning head is detachably attached to the holder tip by the clamp screw.
このように構成された交換式旋削加工用ヘッドでは、クランプネジが挿通されてホルダにねじ込まれることによりヘッド本体をホルダ先端部に取り付ける取付穴が、このクランプネジの頭部が通り抜け可能な内径の貫通穴部と、この貫通穴部からヘッド本体の先端側に向けて延設され、頭部が通り抜け不可能でクランプネジの軸部が通り抜け可能な溝幅の貫通溝部とを備えた、いわゆるダルマ穴形状とされている。 In the replaceable turning head configured as described above, the mounting hole for attaching the head body to the tip of the holder when the clamp screw is inserted and screwed into the holder has an inner diameter that allows the head of the clamp screw to pass through. A so-called dharma provided with a through-hole part and a through-groove part extending from the through-hole part toward the front end side of the head body and having a groove width through which the head part cannot pass and the shaft part of the clamp screw can pass. It has a hole shape.
従って、ヘッド本体をホルダ先端部に取り付ける際には、クランプネジをホルダにねじ込んだまま僅かに緩めておき、取付穴の貫通穴部にクランプネジの頭部を通り抜けさせてから、貫通溝部が延設された方向に沿ってヘッド本体をホルダに対し後端側にスライドさせることにより、クランプネジの軸部が取付穴の貫通溝部に入り込むので、この状態でクランプネジをねじ込むことによってクランプネジの頭部が貫通溝部の開溝部を押圧してヘッド本体がホルダ先端部に取り付けられる。 Therefore, when attaching the head body to the tip of the holder, the clamp screw is slightly loosened while being screwed into the holder, and the through groove is extended after the head of the clamp screw passes through the through hole of the attachment hole. By sliding the head body to the rear end side with respect to the holder along the set direction, the shaft part of the clamp screw enters the through groove part of the mounting hole. By screwing the clamp screw in this state, the head of the clamp screw The portion presses the open groove portion of the through groove portion, and the head main body is attached to the tip of the holder.
また、ヘッド本体を取り外すときは、これとは逆にクランプネジを緩めてヘッド本体をホルダ先端側にスライドさせることにより、クランプネジの頭部が取付穴の貫通穴部に位置したところで取付穴から抜き出し可能となるので、クランプネジをホルダから抜き外すことなくヘッド本体を取り外すことができる。このため、ヘッド本体の着脱、交換を短時間で容易に行うことができるとともに、クランプネジはホルダにねじ込んだままとしておくことができるので紛失するおそれもない。 Also, when removing the head body, on the contrary, loosen the clamp screw and slide the head body toward the tip of the holder so that the head of the clamp screw is positioned at the through hole of the mounting hole. Since it can be extracted, the head body can be removed without removing the clamp screw from the holder. For this reason, the head body can be easily attached and detached in a short time, and the clamp screw can be left screwed into the holder, so there is no risk of losing it.
さらに、ヘッド本体の取付穴よりも先端側には、ホルダ先端部に設けられた嵌合部に対して、取付穴の貫通穴部から貫通溝部が延設された方向に平行な方向に挿脱可能とされて嵌合させられる被嵌合部が設けられており、上述のようにホルダ先端部に取り付ける際にヘッド本体を貫通溝部が延設された方向に沿ってホルダの後端側にスライドさせたときには、この延設方向に平行な方向に被嵌合部が嵌合部に嵌め入れられて嵌合させられる。 Further, on the front end side of the mounting hole of the head body, with respect to the fitting portion provided at the tip of the holder, the insertion and removal is performed in a direction parallel to the direction in which the through groove portion extends from the through hole portion of the mounting hole. A fitting portion is provided that can be fitted, and when the head body is attached to the tip of the holder as described above, the head body is slid toward the rear end of the holder along the direction in which the through groove is extended. When this is done, the fitted portion is fitted into the fitting portion in a direction parallel to the extending direction and is fitted.
従って、この被嵌合部が設けられたヘッド本体の取付穴よりも先端側の部分は、上記延設方向に平行な方向以外の方向には拘束されることになって、ヘッド本体の取付剛性を向上させることができる。このため、このヘッド本体の先端部に形成されたインサート取付座に取り付けられた旋削用インサートに旋削加工時に負荷が作用しても、ヘッド本体にがたつきが生じるのを防いで高い加工精度を得ることができる。 Accordingly, the portion on the tip side of the mounting hole of the head body provided with the fitted portion is constrained in a direction other than the direction parallel to the extending direction, so that the mounting rigidity of the head body is reduced. Can be improved. For this reason, even if a load is applied to the turning insert attached to the insert mounting seat formed at the tip of the head body during turning, high heading accuracy is prevented by preventing the head body from rattling. Can be obtained.
また、ヘッド本体に、取付穴の貫通穴部が貫通する方向に突出してホルダの嵌合部が設けられた端面に後端面が当接させられるフランジ部を形成し、このフランジ部の後端側を向く壁面に被嵌合部を設けることにより、上述のように被嵌合部を嵌合部に嵌合させつつヘッド本体を後退させてホルダ先端部に取り付けた際に、上記フランジ部の後端側を向く壁面をホルダの上記端面に当接させることができるので、ヘッド本体の取付剛性を一層向上させてさらに高精度の可能を行うことができる。 Further, a flange portion is formed on the head body so that the rear end surface is brought into contact with the end surface provided with the fitting portion of the holder protruding in the direction in which the through hole portion of the mounting hole passes, and the rear end side of the flange portion By providing the mated part on the wall facing the rear side of the flange part when the head body is retracted and attached to the tip of the holder while the mated part is fitted to the mating part as described above. Since the wall surface facing the end side can be brought into contact with the end surface of the holder, the mounting rigidity of the head main body can be further improved and higher accuracy can be achieved.
さらに、ヘッド本体の先端部に、上記取付穴の貫通穴部が貫通する方向に厚さ方向を有する板状の上顎部と下顎部とを形成し、上記インサート取付座をこれら上顎部と下顎部との間に形成するようにして、上記旋削用インサートを、上記上顎部と下顎部の厚さよりも上記厚さ方向に大きな長さの切刃を有する突っ切り用または溝入れ用の旋削用インサートとすることにより、旋削加工時にヘッド本体には旋削加工用インサートの切刃が延びる方向に負荷が作用しないようにすることができるので、ヘッド本体のがたつきを一層確実に防止して加工精度の向上を図ることができる。 Furthermore, a plate-like upper jaw part and lower jaw part having a thickness direction in a direction in which the through hole part of the mounting hole passes through are formed at the distal end part of the head body, and the insert mounting seat is connected to the upper jaw part and the lower jaw part. A turning insert for parting or grooving having a cutting blade having a length longer in the thickness direction than the thickness of the upper jaw and the lower jaw. By doing so, it is possible to prevent a load from acting on the head body in the direction in which the cutting blade of the turning insert extends in the turning process. Improvements can be made.
以上説明したように、本発明によれば、クランプネジを完全に抜き外すことなくヘッド本体をホルダに着脱することが可能であり、ヘッド本体の交換を短時間で容易に行うことができるとともに、ホルダへのヘッド本体の取付剛性を向上させてがたつきを防ぎ、高精度の旋削加工を行うことができる。 As described above, according to the present invention, the head body can be attached to and detached from the holder without completely removing the clamp screw, and the head body can be easily replaced in a short time. The mounting rigidity of the head body to the holder can be improved to prevent rattling, and high-precision turning can be performed.
図1ないし図5は、本発明のヘッド交換式旋削工具の一実施形態を示すものであり、図6は、この一実施形態のヘッド交換式旋削工具のホルダ先端部に取り付けられる本発明の交換式旋削加工用ヘッドの一実施形態を示すものである。本実施形態において、交換式旋削加工用ヘッドのヘッド本体1とヘッド交換式旋削工具のホルダ11とは、ともに鋼材等の金属材料によってそれぞれ一体に形成され、ホルダ11の先端部(図1、図4において左下側部分、図2、図5において右上側部分、図3(a)、(b)において左側部分)に形成されたヘッド取付座12にヘッド本体1がクランプネジ13によって着脱可能に取り付けられる。
FIGS. 1 to 5 show an embodiment of the head replaceable turning tool of the present invention, and FIG. 6 shows an exchange of the present invention attached to the tip of the holder of the head replaceable turning tool of this embodiment. 1 shows an embodiment of a head for type turning. In the present embodiment, the
ヘッド本体1は、その先端部(図6(b)において左側部分、図6(d)において右側部分)に形成された互いに等しい厚さの平板状の上顎部2および下顎部3と、後端部(図6(b)において右側部分、図6(d)において左側部分)に形成された上下顎部2、3よりも厚肉の平板状の取付部4と、取付部4の下顎部3との境界部から該取付部4がなす平板の厚さ方向(図3(a)において上下方向、図3(c)、図6(a)および図6(c)において左右方向)のうち一方の側(図3(a)において上側、図3(c)および(図6(a)において左側、図6(c)において右側)に取付部4に対して垂直に突出するように形成されたやはり平板状のフランジ部5とを備えている。上下顎部2、3と取付部4の上記厚さ方向の他方の側(図3(a)において下側、図3(c)および図6(a)において右側、図6(c)において左側)を向く他側面は面一とされており、従って取付部4の厚さ方向の一方の側を向く一側面は上下顎部2、3の同じ一方の側を向く一側面よりもこの一方の側に突出させられている。
The head
そして、このヘッド本体1の取付部4には、上記クランプネジ13の頭部13aが通り抜け可能な内径で、取付部4をその上記厚さ方向に貫通する貫通穴部6aと、この貫通穴部6aからヘッド本体1の先端側に向けて延設され、上記頭部13aが通り抜け不可能でクランプネジ13の雄ネジが形成された軸部13bが通り抜け可能な溝幅の貫通溝部6bとを備えた取付穴6が形成されている。すなわち、貫通穴部6aの内径は頭部13aの外径よりも僅かに大きくされ、貫通溝部6bの溝幅は頭部13aの外径よりも小さく、従って貫通穴部6aの内径(直径)よりも小さく、軸部13bの外径よりは僅かに大きくされている。
The mounting
貫通溝部6bは溝幅が一定とされ、この溝幅の中心が貫通穴部6aの中心線を通って先端側に延びる仮想平面上に位置するようにされている。また、貫通溝部6bの先端部は、この仮想平面上に中心線を有して直径が貫通溝部6bの溝幅と等しく、従って貫通穴部6aの直径よりも小さくされた先端側に凸となる断面半円弧状とされており、すなわち、取付穴6は、ヘッド本体1の側面視において図6(b)および図6(d)に示すように、いわゆるダルマ穴形状とされている。
The through
また、貫通穴部6aは上下顎部2、3および取付部4の厚さ方向に貫通するように、取付部4の上記一側面と他側面との間に亙って一定の内径で形成されているのに対し、貫通溝部6bは取付部4の他側面側だけに形成されている。すなわち、取付穴6の他側面先端側の内周には、図6(b)に示すようなU字状の取付壁部6cが取付部4の上記他側面から後退した位置に形成され、貫通溝部6bはこの取付壁部6cの内側に形成されることになる。
Further, the through-
なお、取付壁部6cの上記一方の側を向く端面は、図6(d)に示すように取付部4の上記一側面と面一とされている。これに対して、貫通溝部6bの上記他方の側の開溝部となる取付壁部6cの該他方の側を向くU字状の端面は、先端側が、貫通溝部6bの断面がなす上記半円弧の中心線側に向かうに従い上記一方の側に向かうように凹む上記中心線を中心とした凹円錐面状とされるとともに、この凹円錐面と上記貫通穴部6aとの間の部分は、該凹円錐面の上記中心線に沿った断面における傾斜と等しい傾斜で内側の貫通溝部6b側に向かうに従い上記一方の側に向かう傾斜平面とされている。
Note that the end surface of the mounting
さらに、この取付壁部6cよりも上記他方の側の取付部4の他側面における取付穴6の開口部は、先端部が、貫通溝部6b先端部の断面がなす半円弧の中心線と同軸で、貫通穴部6aと等しい内径で先端側に凸となる断面半円弧状とされるとともに、この半円弧と上記貫通穴部6aとの間の部分は、貫通穴部6aの内径(直径)と等しい一定の溝幅で延びる溝状とされている。取付部4の他側面から取付壁部6cの上記他方の側を向く端面までの、取付穴6の上記先端側開口部の深さは、クランプネジ13の頭部13aの厚さよりも大きくされ、この先端側開口部に頭部13aが収容可能とされている。
Further, the opening of the mounting
本実施形態では、このような取付穴6が取付部4に複数形成されている。具体的に、本実施形態のヘッド本体1には同径同大の3つの取付穴6が、その貫通穴部6aの中心線が上記厚さ方向から見て図6(b)および図6(d)に示すように三角形(二等辺三角形)の頂点に位置するように形成されており、このうち2つの取付穴6は、貫通溝部6bの溝幅の中心が位置する上記仮想平面が一致するようにして前後に間隔をあけて形成され、残りの1つの取付穴6は、これら2つの取付穴6の間の部分の上側に位置して、その貫通溝部6bの溝幅の中心が位置する上記仮想平面が、2つの取付穴6の一致した上記仮想平面と平行となるように形成されている。
In the present embodiment, a plurality of such attachment holes 6 are formed in the
なお、取付部4とフランジ部5の上下面および下顎部3の下面は上記仮想平面に平行な平面状とされている。また、取付部4の後端面は、上側の取付穴6と下側の後端側の取付穴6の位置に合わせ、上下方向に延びる段差面と上記仮想平面に平行な階段面とが交互に形成されて下方に向かうに従い段階的に後端側に突出する本実施形態では3段の階段状とされている。
In addition, the upper and lower surfaces of the
さらに、取付部4の上面と上記一側面との交差稜線部には段付きの切欠部4aが形成されている。この切欠部4aは、下方に向かうに従い取付部4の上記一方の側に向けて延びる中心線を取付部4の一側面よりもこの一方の側に有する、下方に向けて外径が一段縮径する2段の円筒面の一部をなすように形成されて、取付部4の上面から一側面に切れ上がっており、これらの円筒面の間にはその中心線に垂直な段差面が形成されている。
Further, a stepped
ヘッド本体1の上記上顎部2は、取付部4の先端面上部から先端側に突出し、先端側に向かうに従い先端面が下方に傾斜する三角形平板状をなしている。また、上顎部2の下面は上記仮想平面に平行に前後方向(図6(b)および図6(d)において左右方向)に延びており、ただしこの前後方向に直交する断面においては、上顎部2の厚さ方向の中心に二等分線を有して下方に凸となるV字状をなしている。
The
一方、下顎部3は、上下の幅が上顎部2よりも大きくされて取付部4の先端面下部から先端側に上顎部2よりも大きく突出するようにされ形成され、この下顎部3の先端面は下方に向かうに従いヘッド本体1の後端側に向かう凸曲面状または多段傾斜面状とされている。また、この下顎部3の上面は、上顎部2の下面と間隔をあけて対向して、上顎部2下面と同じく上記仮想平面に平行に前後方向に延びており、この前後方向に直交する断面においては、上顎部2下面の凸V字がなす二等分線と一致する二等分線を有して上方に凸となるV字状をなしている。
On the other hand, the
このように互いに断面凸V字状に形成された上顎部2の下面と下顎部3の上面との間の部分は、下顎部3上面を着座面とするとともに上顎部2下面を押圧面とするインサート取付座7とされる。このインサート取付座7の後端部には、上顎部2の下面側に円弧状をなして凹む逃げ部7aが、下顎部3の上面側には先端側に突出する当接部7bが形成されており、さらにこれら逃げ部7aと当接部7bとの間から後端側にかけては、上記仮想平面に平行にスリット7cが取付部4の上側の取付穴6の手前まで延びている。
The portion between the lower surface of the
また、上記フランジ部5は先端側から見て図6(a)に示すように上下方向に延びる略長方形の平板状をなして、上記前後方向に垂直に下顎部3と取付部4の境界部から上記一方の側に突出しており、ただし、この一方の側に突出した一側面と上下面との交差稜線部は鈍角に面取りされている。さらに、このフランジ部5の下面と下顎部3の下面とは図6(d)に示すように取付部4の下面よりも一段下方に突出させられていて、フランジ部5の下面と取付部4の下面との間はフランジ部5の後端側を向く壁面によって上記前後方向に垂直にL字状に切り欠かれている。
The
そして、このフランジ部5の後端側を向く壁面には、ホルダ11の先端部に設けられた後述する嵌合部に対して、上記取付穴6の貫通穴部6aから貫通溝部6bが延設された方向に平行な方向(本実施形態では、上記仮想平面に平行な上記前後方向)に挿脱可能とされて嵌合させられる被嵌合部5aが設けられている。ここで、本実施形態では、この被嵌合部5aは、フランジ部5の後端側を向く上記壁面に形成された一定内径の止まり穴状の断面円形穴であり、同径同大のこのような円形穴が上下に並んで2つ形成されている。
A through-
このような交換式旋削加工用ヘッドのヘッド本体1が先端部に取り付けられる上記ホルダ11は、後端部が断面方形の四角柱状をなすシャンク部14とされるとともに、先端部上面には突部11aが形成され、この突部11aからホルダ11先端部の上記他方の側を向く側面にかけてとホルダ11の先端面11bとに亙って上記ヘッド取付座12が形成されている。シャンク部14の上面14aからの突部11aの突出高さは、ヘッド本体1の取付部4の後端面における上から1段目の階段面から取付部4上面までの段差面の高さと等しくされている。
The
このヘッド取付座12は、ホルダ11先端部において略ヘッド本体1の取付部4の厚さ分だけシャンク部14の上記他方の側を向く側面14bから平行に上記一方の側に凹んだ壁面12aと、略フランジ部5の上記前後方向の厚さ分だけホルダ11の先端面11bからシャンク部14の長手方向後端側に凹んで先端側を向く該長手方向に垂直な壁面12bと、取付部4の下面から取付部4後端面の下から2段目の階段面までの深さ分だけ、シャンク部14の上面14aから平行に下方に凹んだ底面12cと、この底面12cと上記壁面12aの後端側に位置する後端凹部12dとを備えている。
The
従って、壁面12aおよび底面12cと壁面12bとは直交し、また壁面12aと底面12cも直交する方向に延びている。また、後端凹部12dは壁面12aに対向する側面視において図3(b)に示すように先端側に向けて開口した「コ」字状をなしており、壁面12bからの後退量が、ヘッド本体1のフランジ部5の後端側を向く壁面から取付部4の後端面がなす下から2段の段差面までの長さよりも大きくなるようにされるとともに、底面12cからの幅が取付部4の下面から取付部4後端面の下から1段目の階段面までの幅よりも大きくなるようにされている。
Therefore, the
さらに、底面12cとホルダ11の下面との間隔は、ヘッド本体1の下顎部3の下面と取付部4の下面との間隔と略等しくされている。また、壁面12bはホルダ11の下面に達するように形成されてホルダ11の先端側から見てL字状をなしており、この壁面12bとホルダ11の先端面11bとの間には、底面12cと平行とされて下方を向く壁面12eと、壁面12aと平行に上記他方の側を向いて上下方向に延びる壁面12fとが形成されている。壁面12aと壁面12fとの間隔および壁面12eとホルダ11の下面との間隔は、フランジ部5を先端側から見たときの上記長方形の短辺および長辺の長さよりも各々僅かに大きくされている。
Further, the distance between the
ヘッド取付座12の壁面12aには、ヘッド本体1の取付穴6と同数(本実施形態では3つ)のネジ穴15が該壁面12aに垂直に穿設されている。これらのネジ穴15は、その中心が、ヘッド本体1の取付部4の上記一側面を壁面12aに密着させるとともに取付部4の下面を底面12cに密着させ、さらにフランジ部5の後端側を向く壁面を壁面12bに密着させてヘッド本体1をヘッド取付座12に着座させた着座状態において、各取付穴6の貫通溝部6bの先端内周部の断面がなす半円弧の中心とそれぞれ一致するように配置されている。
The same number (three in this embodiment) of screw holes 15 as the mounting
また、ヘッド取付座12の壁面12bにも、ヘッド本体1のフランジ部5の後端側を向く壁面に形成された被嵌合部5aとしての円形穴と同数のネジ穴16が、上記着座状態において該円形穴とそれぞれ同軸となるように、該壁面12bに垂直に穿設されている。そして、これらのネジ穴16には嵌合ネジ17が、その頭部を壁面12bから突出させてねじ込まれており、この嵌合ネジ17の頭部がホルダ11の嵌合部17aとされる。
Further, the
ここで、この嵌合部17aとされる嵌合ネジ17の頭部は、被嵌合部5aとされる円形穴に嵌合可能な外径を有するとともに、壁面12bからの突出量が、取付穴6の貫通穴部6aの中心線から貫通溝部6bの先端内周部の断面がなす半円弧の中心線までの間隔よりも小さく、またフランジ部5の後端側を向く壁面から被嵌合部5aとされる円形穴の穴底までの深さよりも小さくなるようにされている。
Here, the head of the
また、ホルダ11先端部の上記突部11aの上面には座繰り部18が形成されるとともに、この座繰り部18の底面から下方に向けてはインサートクランプネジ穴19が穿設され、このインサートクランプネジ穴19にインサートクランプネジ20がねじ込まれる。これら座繰り部18とインサートクランプネジ穴19は、上記着座状態においてヘッド本体1に形成された切欠部4aの上記中心線を中心とするように形成されており、座繰り部18の底面は同着座状態において切欠部4aの上記段差面よりもこの中心線方向に後退するようにされている。
Further, a
このようなホルダ11の上記ヘッド取付座12に交換式旋削加工用ヘッドのヘッド本体1を取り付けるには、まずネジ穴15、16およびインサートクランプネジ穴19にクランプネジ13、嵌合ネジ17、およびインサートクランプネジ20をねじ込む。ただし、嵌合ネジ17は嵌合部17aとされるその頭部が壁面12bに当接するまでねじ込む一方で、クランプネジ13は頭部13aと壁面12aとの間に取付穴6の上記取付壁部6cの厚さよりも大きな間隔があけられるように、またインサートクランプネジ20はその頭部と突部11aの上面との間に間隔があけられるように、緩くねじ込んでおく。
In order to attach the
この状態において、ヘッド本体1の取付部4の上記一側面をヘッド取付座12の壁面12aに対向させ、各取付穴6の貫通穴部6aをネジ穴15にねじ込まれた各クランプネジ13の頭部13aと一致させるようにした上で、頭部13aを貫通穴部6aに通すようにしてヘッド本体1を上記一方の側に移動させ、取付部4の一側面を壁面12aに密着させるとともに取付部4の下面を底面12cに密着させる。
In this state, the one side of the mounting
このとき、ヘッド本体1のフランジ部5の後端側を向く壁面とヘッド取付座12の壁面12bとの間には、取付穴6の貫通穴部6aの中心線から貫通溝部6bの先端内周部の断面がなす半円弧の中心線までの間隔と等しい間隔があけられ、嵌合ネジ17の嵌合部17aとされる頭部は、壁面12bからの突出量がこの間隔よりも小さくされているので、ヘッド本体1の移動に嵌合部17aが干渉することはない。
At this time, between the wall surface facing the rear end side of the
そこで、こうしてヘッド本体1を移動させてから、取付部4の一側面と下面をヘッド取付座12の壁面12aと底面12c密着させたまま、ヘッド本体1を後端側にスライドさせてフランジ部5の後端側を向く壁面を壁面12bに当接させて密着させる。このとき、クランプネジ13の軸部13bは取付穴6の貫通溝部6bに通り抜けて入り込み、また嵌合部17aはフランジ部5の被嵌合部5aとされた円形穴に収容されて嵌合し、ヘッド本体1は上記着座状態となる。
Therefore, after the head
従って、この着座状態からクランプネジ13をねじ込んで、取付穴6の貫通溝部6bの開溝部である取付壁部6cの上記他方の側を向く端面を上記一方の側に押圧することにより、ヘッド本体1はホルダ11のヘッド取付座12に固定されて本実施形態のヘッド交換式旋削工具が構成される。なお、クランプネジ13の頭部13aの裏面は、ヘッド本体1の取付穴6における取付壁部6cの上記他方の側を向く端面の先端側がなす凹円錐面と等しいテーパ角で内周側に向かうに従い凸となる凸円錐面状とされている。
Accordingly, the
こうしてヘッド本体1がホルダ11に取り付けられたなら、ヘッド本体1のインサート取付座7に切削インサート21を取り付ける。この切削インサート21は、本実施形態では被削材を切断する突っ切り用または被削材に溝入れ加工を施す溝入れ用の旋削用インサートであって、超硬合金等の硬質材料により形成されて概略四角柱状をなしており、その長手方向中央において該長手方向に直交する平面に対して対称形状とされている。また、この切削インサート21の上面の長手方向中央部と下面は、長手方向に直交する断面において互いの二等分線が一致する凹V字状に形成されており、これらの凹V字の挟角は、上顎部2の下面と下顎部3の上面の断面がなす凸V字の挟角と略等しくされている。
When the
さらに、切削インサート21の上面の両端部にはすくい面が形成され、このすくい面の長手方向両端縁には切刃22が形成されている。上記すくい面は、図3(a)に示すように切刃22側に向かうに従い僅かに幅広となる等脚台形状に形成されており、切刃22はこの等脚台形の幅広となる下底部分に形成されていて、この切刃22の長さはヘッド本体1の上下顎部2、3の厚さよりも僅かに大きくされている。また、切刃22から切削インサート21の下面にかけては順に、逃げ角が与えられた逃げ面とすくい面に垂直な当接面とが形成されている。
Furthermore, a rake face is formed at both ends of the upper surface of the cutting
このような切削インサート21は、その長手方向を上記前後方向に向けて断面凹V字状の上下面をヘッド本体1の断面凸V字状をなす上下顎部2、3の上下面に摺接させるようにインサート取付座7に先端側から挿入され、後端側に向けられた上記当接面がインサート取付座7の当接部7bに当接して着座させられる。さらに、こうして着座されたところで、インサートクランプネジ20をねじ込むことにより、このインサートクランプネジ20の頭部が上顎部2の切欠部4aの段差面に当接し、さらにスリット7cが狭められるように取付部4が弾性変形することにより上顎部2が切削インサート21を押圧して上下顎部2、3によって切削インサート21が挟み込まれて固定される。
The cutting
このように切削インサート21が取り付けられたヘッド交換式旋削工具は、回転する被削材の外周側から被削材の回転軸線に垂直に送り出されて切り込まされ、先端側に突き出された上記切刃22によって被削材外周面に溝入れ加工を施したり、あるいは切刃22を上記回転軸線まで突っ切って切り込ませることにより被削材の切断加工を行ったりする。すなわち、本実施形態のヘッド交換式旋削工具では、ホルダ11が被削材の回転軸線方向に送り出されることはない。
The head-exchangeable turning tool to which the cutting
また、このように旋削加工を行ううちに、切屑の擦過等による摩耗などによってヘッド本体1が損傷したときにヘッド本体1の交換を行う場合には、インサートクランプネジ20を緩めて切削インサート21を取り外した後、クランプネジ13をネジ穴15から抜けきらない程度に緩める。そして、ヘッド本体1を取り付けるときとは逆に、ヘッド本体1を先端側にスライドさせることにより、クランプネジ13の頭部13aを取付穴6の貫通穴部6aに位置させるとともに、を嵌合部17aとしての嵌合ネジ17の頭部から被嵌合部5a抜き外して嵌合を解き、次いでヘッド本体1を上記他方の側に移動させることにより、クランプネジ13の頭部13aを貫通穴部6aから通り抜けさせてホルダ11からヘッド本体1を取り外すことができる。
In addition, when the
このように、上記構成の交換式旋削加工用ヘッドおよびヘッド交換式旋削工具では、ヘッド本体1の取り外しの際にクランプネジ13をホルダ11から抜き外すことなく、ヘッド本体1をホルダ11から取り外すことができる。また、ヘッド本体1を取り付ける際にも、取り外されたクランプネジ13をねじ込む場合と比べて少ない回転量でヘッド本体1を固定可能で、しかもねじ込みの初めにクランプネジ13の雄ネジをネジ穴14の雌ネジに合わせる煩わしさもない。このため、交換の際のヘッド本体1の着脱に要する時間を短縮するとともに交換作業を容易とすることができ、さらには抜き外されたクランプネジ13を紛失してしまうおそれもなくなって、経済的かつ効率的である。
As described above, in the replaceable turning head and the head replaceable turning tool configured as described above, the
さらに、上記構成の交換式旋削加工用ヘッドおよびヘッド交換式旋削工具においては、ヘッド本体1の取付穴6よりも先端側に被嵌合部5aとして円形穴が設けられており、この被嵌合部5aが、ホルダ11の先端部に設けられた嵌合部17aとしての嵌合ネジ17の頭部に嵌合させられてヘッド本体1が取り付けられる。このため、これら嵌合部17aと被嵌合部5aとが嵌合する方向以外の方向、すなわち取付穴6の貫通穴部6aから貫通溝部6bが延設された上記前後方向以外の方向にはヘッド本体1の移動が拘束されることになるので、ヘッド本体1のインサート取付座7が形成される特に先端部の取付剛性の向上を図ることができ、このインサート取付座7に取り付けられた切削インサート21の切刃22に旋削加工時に作用する負荷によってヘッド本体1にがたつきが生じるのを防いで高精度の加工を行うことができる。
Furthermore, in the replaceable turning head and the replaceable turning tool configured as described above, a circular hole is provided as the fitted
また、本実施形態では、このような嵌合部17aと被嵌合部5aとが複数(2つ)、さらに上記取付穴6とクランプネジ13も複数(3つ)設けられているので、ヘッド本体1の取付剛性をさらに向上させることができる。なお、本実施形態では、ヘッド本体1側の被嵌合部5aが断面円形の穴とされるとともに、ホルダ11側の嵌合部17aが、このホルダ11のネジ穴16にねじ込まれた嵌合ネジ17の頭部のような突部とされているが、逆にヘッド本体1側の被嵌合部5aを突部として、ホルダ11側に設けられた嵌合部としての穴に嵌合させるようにしてもよい。また、突部は嵌合ネジ17の頭部ではなく、ホルダ11またはヘッド本体1に一体に形成されていてもよい。
Further, in the present embodiment, a plurality (two) of such
さらに、本実施形態では、上記前後方向に垂直に取付部4の厚さ方向の上記一方の側に突出するように、すなわち取付穴6の貫通穴部6aが貫通する方向に突出するように、ヘッド本体1にフランジ部5が形成されていて、このフランジ部5の後端側を向く壁面がホルダ11先端のヘッド取付座12の壁面12bに当接させられるようにされており、ヘッド本体1の上記被嵌合部5aはこのフランジ部5の後端側を向く壁面に設けられて、上記壁面12bに設けられた嵌合部17aに嵌合可能とされている。従って、こうしてフランジ部5の後端側を向く壁面をホルダ11の壁面12bに当接させることによっても、ヘッド本体1の特に先端部における取付剛性を向上させることができ、高い加工精度を得ることができる。
Furthermore, in the present embodiment, so as to protrude to the one side in the thickness direction of the mounting
さらにまた、本実施形態では、切削インサート21は、その切刃22がインサート取付座7を形成するヘッド本体1の上下顎部2、3の厚さよりも大きな切刃長とされていて、切刃22によって被削材に形成される溝内に上下顎部2、3を挿入しつつ被削材の溝入れ加工や切断を行う突っ切り用または溝入れ用の旋削用インサートとされている。そして、このような突っ切り用または溝入れ用の切削インサート21による旋削では、ホルダ11を被削材の回転軸線方向に送り出す場合のように切刃22が延びる方向、すなわち上下顎部2、3の厚さ方向や貫通穴部6aが貫通する方向には切削時の負荷が作用することがないので、ヘッド本体1の取付剛性を一層確実に確保することができ、加工精度のさらなる向上を図ることができる。
Furthermore, in this embodiment, the cutting
ただし、本実施形態ではこのように切削インサート21が突っ切り用または溝入れ用の旋削用インサートとされているが、上述のように上記被嵌合部5aの嵌合部17aへの嵌合によってヘッド本体1の取付剛性が確保されているので、溝入れ加工でもホルダ11を被削材の回転軸線に垂直な方向と回転軸線方向に交互に送り出して溝幅を広げるような加工に本発明の交換式旋削加工用ヘッドおよびヘッド交換式旋削工具を用いてもよく、また被削材の回転軸線に垂直な方向に切刃を切り込ませつつ該回転軸線方向に送りを与える通常の旋削加工を行う交換式旋削加工用ヘッドおよびヘッド交換式旋削工具に本発明を適用してもよい。
However, in this embodiment, the cutting
さらに、本実施形態では、取付穴6の貫通溝部6bにおける上記他方の側の開溝部となる取付壁部6cの該他方の側を向くU字状の端面先端側が、貫通溝部6b先端部の断面がなす半円弧の中心線側に向かうに従い一方の側に向かうように凹む上記中心線を中心とした凹円錐面状とされるとともに、この端面先端側に当接するクランプネジ13の頭部13aの裏面は、上記凹円錐面と等しいテーパ角で内周側に向かうに従い凸となる凸円錐面状とされている。このため、突っ切り加工や溝入れ加工の際の送り分力によって切削インサート21を介してヘッド本体1が後端側に押し付けられると、取付壁部6cの上記端面先端側がクランプネジ13の頭部13aの裏面に案内されるようにしてヘッド本体1がヘッド取付座12の上記壁面12aに押し付けられることになるので、さらにヘッド本体1の取付剛性を向上させることができる。
Furthermore, in this embodiment, the U-shaped end surface front end side facing the other side of the mounting
1 ヘッド本体
2 上顎部
3 下顎部
4 取付部
5 フランジ部
5a 被嵌合部
6 取付穴
6a 貫通穴部
6b 貫通溝部
6c 取付壁部
7 インサート取付座
11 ホルダ
12 ヘッド取付座
13 クランプネジ
13a クランプネジ13の頭部
13b クランプネジ13の軸部
17 嵌合ネジ
17a 嵌合部
20 インサートクランプネジ
21 切削インサート
22 切刃
DESCRIPTION OF
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-
2012
- 2012-05-29 JP JP2012121865A patent/JP2013244583A/en active Pending
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