JP2021102236A - カッタークランプ機構および該カッタークランプ機構を備えたカッター本体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カッター本体を高い取付剛性でアーバーに取り付ける。【解決手段】軸線Ｏ回りに回転させられる円筒状のカッター本体１を、クランプボルト５によってアーバーに締結して取り付けるカッタークランプ機構であって、カッター本体１の先端部外周には切刃が設けられ、カッター本体１の内周部には、カッター本体１の後端部に開口してクランプボルト５のネジ部５ａが挿通される貫通孔６と、貫通孔６の先端側に連通して、クランプボルト５の頭部５ｂが収容される貫通孔６よりも内径の大きな収容孔７と、収容孔７のさらに先端側に連通してカッター本体１の先端部に開口し、クランプボルト５の先端面に形成された係合部５ｃと係合する作業用工具が挿通される挿通孔８とが軸線Ｏに沿って形成され、カッター本体１の先端部における挿通孔８の開口部の内径がクランプボルト５の頭部５ｂの外径よりも小さい。【選択図】図２

Description

本発明は、先端部外周に切刃が設けられて軸線回りに回転させられる円筒状のカッター本体を、クランプボルトによってアーバーに締結して取り付けるカッタークランプ機構、およびこのようなカッタークランプ機構を備えたカッター本体の製造方法に関するものである。

このようなカッタークランプ機構としては、円筒状のカッター本体の内周部に先端側から挿通されたクランプボルトのネジ部をアーバーの先端面に形成されたネジ孔にねじ込むことにより、クランプボルトの頭部によってカッター本体の先端面を押圧してアーバーに締結するものが従来より一般的に知られている。

ところで、このような一般的なカッタークランプ機構では、クランプボルトの頭部が切刃よりも先端側に突出しないように、カッター本体の内周部の先端側には座繰り孔を形成している。ところが、カッター本体の切刃の外径が小さくなると、例えば刃先交換式のカッターの場合には切削インサートが取り付けられるインサート取付座のカッター本体外周側を向く壁面と座繰り孔の内周面との間の肉厚を確保できなくなり、切削インサートがクランプボルトに干渉するおそれがある。

そこで、例えば特許文献１には、工具取付軸（アーバー）の先端部に軸心（軸線）を合わせて嵌合されるカッター本体と、このカッター本体を工具取付軸に固定するねじ棒とを備えてなり、このねじ棒の一端側には工具取付軸の先端面に設けられたねじ穴に螺合する雄ねじが形成され、かつ他端側には一端側とは逆ねじの雄ねじが形成され、カッター本体にはねじ棒の他端側の雄ねじに螺合するねじ穴が形成されたカッタークランプ機構が記載されている。

また、特許文献２にも、軸心線（軸線）回りに回転される工具本体（カッター本体）の軸方向先端側の外周部に設けられた切屑ポケット部に切削インサートが着脱自在に取り付けられると共に、この工具本体の軸方向後端側が取付ボルト（クランプボルト）によってアーバーに取り付けられる刃先交換式切削工具（カッタ−）のクランプ機構において、ボルト頭部に締付け穴部が設けられた取付ボルトを用い、工具本体の軸方向後端側の中央部に、取付ボルトのボルト頭部を工具本体の軸方向後端側から案内して収容させる案内収容穴部を設けるとともに、この案内収容穴部内に収容された取付ボルトを回転可能な状態で案内収容穴部内に保持させる保持手段を設けたものが記載されている。

さらに、この特許文献２に記載されたカッタークランプ機構においては、取付ボルトのボルト頭部よりも小径の締付け用穴を、工具本体の軸方向先端側から案内収容穴部に貫通するように設けるとともに、取付ボルトを保持手段によって案内収容穴部内に保持させるにあたり、案内収容穴部内に収容された取付ボルトのボルト頭部の上に載置させる平面が非円形のクランプ部材の中央部に挿通穴を設けている。

そして、特許文献２に記載されたカッタークランプ機構では、この挿通穴に取付ボルトのボルト軸を挿通させて、この非円形のクランプ部材を案内収容穴部内に収容させるとともに、このクランプ部材を回転させて、案内収容穴部内に設けられた係止部にこのクランプ部材を係止させ、さらに係止部に係止されたクランプ部材の回転を抑止する回転抑止部材を案内収容穴部内に収容させるとともに、この回転抑止部材をネジ部材により案内収容穴部内に固定させている。

特開平５−２３７７１６号公報 特許第５３０７６１９号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたカッタークランプ機構においては、この特許文献１の図１に示されるようにねじ棒の一端側の雄ねじと他端側の雄ねじとが略等しい直径で細く、ねじ穴に螺合する位置が軸線に近いため、ねじ棒に緩みが生じ易いという問題があった。

一方、特許文献２に記載されたカッタークランプ機構では、カッター本体をクランプするために必要な部品が多く、部品の管理が繁雑となるとともに紛失し易い。また、カッター本体の案内収容穴部にはクランプ部材や回転抑止部材が収容されるため、この案内収容穴部によってカッター本体の肉厚が大きく削がれてしまい、カッター本体の剛性が低下するおそれもある。

さらに、回転抑止部材を固定するネジ部材は、カッター本体の軸線に対する径方向にねじ込まれるため、カッター本体を高速で回転させるとネジ部材が飛散するおそれもある。さらにまた、この特許文献２に記載されたカッタークランプ機構では、カッター本体に冷媒供給穴（クーラント孔）が形成されているが、この冷媒供給穴が、ネジ部材がねじ込まれる取付ネジ穴と干渉すると、クーラント漏れが発生するおそれもある。

本発明は、このような背景の下になされたもので、カッター本体をクランプするための部品数を抑えるとともに、カッター本体の剛性を確保することができ、またネジ部材の飛散やクーラント漏れを生じることなく、カッター本体を高い取付剛性でアーバーに取り付けることが可能なカッタークランプ機構、および該カッタークランプ機構を備えたカッター本体の製造方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明のカッタークランプ機構は、軸線回りに回転させられる円筒状のカッター本体を、クランプボルトによってアーバーにクランプして取り付けるカッタークランプ機構であって、上記カッター本体の先端部外周には切刃が設けられるとともに、上記カッター本体の内周部には、該カッター本体の後端部に開口して上記クランプボルトのネジ部が挿通される貫通孔と、この貫通孔の先端側に連通して、上記クランプボルトの頭部が収容される、上記貫通孔よりも内径の大きな収容孔と、この収容孔のさらに先端側に連通して上記カッター本体の先端部に開口し、上記クランプボルトの先端面に形成された係合部と係合する作業用工具が挿通される挿通孔とが上記軸線に沿って形成されており、上記カッター本体の先端部における上記挿通孔の開口部の内径が、上記クランプボルトの頭部の外径よりも小さいことを特徴とする。

また、本発明のカッター本体の製造方法は、このようなカッタークランプ機構を備えたカッター本体の製造方法であって、３Ｄプリンターを用いた積層加工により、上記軸線方向において上記カッター本体の後端部と、上記カッター本体の先端部のうち上記収容孔における先端側を向く底面の位置の上記軸線に垂直な平面から上記クランプボルトの頭部の高さ以上で上記挿通孔における上記軸線に対する径方向において該頭部を挿入可能な位置までの範囲内の部分とを形成し、次いで、上記平面に平滑化処理を施して上記収容孔における先端側を向く底面を形成した上で、上記クランプボルトの上記ネジ部を上記貫通孔に挿通して上記頭部の後端面を上記底面に当接させ、さらに３Ｄプリンターを用いた積層加工によって上記カッター本体の全体を形成することを特徴とする。

上述のような構成のカッタークランプ機構では、カッター本体をアーバーにクランプするのに必要とされる部品がクランプボルトだけとなり、このクランプボルトは、頭部が収容孔よりも小径の貫通孔とカッター本体の先端部に開口する頭部の外径よりも小さい内径の挿通孔の開口部との間に挟み込まれることになるため、カッター本体から外れることがない。このため、部品管理が容易となるとともにクランプボルトの紛失やネジ部材の飛散等が生じることもない。

また、クランプのためにカッター本体に形成される孔も貫通孔と収容孔と挿通孔だけでよく、カッター本体の剛性を確保することができるとともに、カッター本体は軸線から離れたクランプボルトの頭部によって押圧されてアーバーに取り付けられるので、取付剛性も向上させることができて、加工精度の向上を図ることができる。さらに、ネジ部材をねじ込むための取付ネジ孔を形成する必要もないので、切刃にクーラントを供給するためのクーラント孔を形成しても、取付ネジ孔との干渉によってクーラント漏れが生じることもない。

なお、特許文献２に記載されたカッタークランプ機構のように、クランプボルトの頭部よりも小径の締付け用穴が一定の内径のままでカッター本体の先端部に開口していると、この締付け用穴に侵入した切屑やゴミが締付け用穴内に詰まって蓄積されてしまうおそれがある。

そこで、上記挿通孔の内周面は、少なくとも上記収容孔側が、上記カッター本体の先端側に向かうに従い漸次縮径するように形成することにより、この縮径した挿通孔の内周面に沿って案内させるようにして切屑やゴミをカッター本体の先端側に排出することが可能となり、このような切屑やゴミの蓄積を防止することができる。

さらに、本発明のカッター本体の製造方法では、３Ｄプリンターを用いた積層加工により、上記軸線方向においてカッター本体の後端部と、上記カッター本体の先端部のうち上記収容孔における先端側を向く底面の位置の上記軸線に垂直な平面から上記クランプボルトの頭部の高さ以上で上記挿通孔における上記軸線に対する径方向において該頭部を挿入可能な位置までの範囲内の部分とを形成し、次いで、上記平面に平滑化処理を施して上記収容孔における先端側を向く底面を形成した上で、クランプボルトのネジ部を貫通孔に挿入して頭部の後端面を該平面に当接させているので、この頭部の後端面と収容孔の軸線方向先端側を向く底面となる上記平面との密着度を向上させることができる。

このため、全体が積層加工によって形成されて製造されたカッター本体においては、クランプボルトによりアーバーの先端部にクランプする際に、クランプボルトの頭部の後端面によって収容孔の軸線方向先端側を向く底面を均一に押圧することが可能となるので、カッター本体をさらに高い取付剛性でアーバーに取り付けることができる。従って、加工精度の一層の向上を図ることができる。

なお、このように平滑化処理された上記底面となる平面の表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３における最大高さ粗さＲｚにおいて１．６μｍ〜１２．５μｍの範囲内とされるのが望ましい。この最大高さ粗さＲｚが１２．５μｍを上回ると、クランプボルトの頭部の後端面と収容孔の底面との密着度を十分に高めることができずに上述した効果を得ることができなくなるおそれがある。その一方で、この最大高さ粗さＲｚが１．６μｍを下回るほど上記底面となる平面を平滑にするのは多大な時間と労力を要して困難である。

以上説明したように、本発明によれば、カッター本体をクランプするための部品数を抑えて部品管理を容易にするとともに紛失を防ぐことができるとともに、ネジ部材の飛散やクーラント漏れを生じることもない。さらに、クランプのためにカッター本体に形成される孔も少なくしてカッター本体の剛性を確保することができるとともに、カッター本体を高い取付剛性でアーバーに取り付けることができるので、加工精度の向上を図ることが可能となる。

本発明の一実施形態を示すカッター本体の斜視図である。 図１に示す実施形態の軸線に沿った断面図である。 図１に示す実施形態のカッター本体の側面図である。 図１に示す実施形態のカッター本体の軸線方向先端側から見た底面図である。 図１に示す実施形態のカッター本体の軸線方向後端側から見た平面図である。 図１に示す実施形態のカッター本体の軸線に沿った断面図（図３におけるＺＺ断面図）である。 本発明のカッター本体の製造方法の一実施形態における第１工程を示す軸線に沿った断面図である。 本発明のカッター本体の製造方法の一実施形態における第２工程を示す軸線に沿った断面図である。 本発明のカッター本体の製造方法の一実施形態における第３工程を示す軸線に沿った断面図である。 本発明のカッター本体の製造方法の一実施形態における第４工程を示す軸線に沿った断面図である。 本発明のカッター本体の製造方法の一実施形態における第５工程を示す軸線に沿った断面図である。

図１および図２は、本発明のカッタークランプ機構の一実施形態を示すものであり、図３〜図６は、この図１および図２に示したカッタークランプ機構のカッター本体１（クランプボルトを除いたもの）を示すものである。また、図７〜図１１は、本発明のカッター本体の製造方法の一実施形態を示すものである。

本実施形態において、図示されないアーバーの先端部に取り付けられるカッター本体１は、鋼材等の金属材料によって軸線Ｏを中心とした円筒状に一体に成形されている。ここで、本実施形態のカッターは、カッター本体１の先端部（図２、図３および図５において下側部分）の外周に形成されたインサート取付座２に、切刃３ａが形成された切削インサート３が着脱可能に取り付けられる刃先交換式のカッターである。

このようなカッターは、後端部（図２、図３および図５において上側部分）が上記アーバーに取り付けられ、このアーバーを介して工作機械の主軸に取り付けられて軸線Ｏ回りにカッター回転方向Ｔに回転されつつ軸線Ｏに交差する方向に送り出されて、切削インサート３の上記切刃３ａにより被削材に切削加工を行う。

カッター本体１の後端部には、上記アーバーの先端部に形成された図示されないキーが嵌め入れられるキー溝１ａが軸線Ｏに対する直径方向に延びるように形成されている。また、カッター本体１の先端部外周には、上記軸線Ｏ方向に延びる凹溝状のチップポケット１ｂが周方向に間隔をあけて複数（本実施形態では等間隔に４つ）形成されており、上記インサート取付座２は、これらのチップポケット１ｂのカッター回転方向Ｔを向く壁面の先端部に凹状に形成されている。

これらのインサート取付座２に取り付けられる切削インサート３は、超硬合金等のカッター本体１よりも高硬度な金属材料により、本実施形態では概略偏六角形状に形成されており、表裏の偏六角形面の各辺稜部に上記切刃３ａが形成されている。また、切削インサート３のこれら表裏の偏六角形面の中央部には、切削インサート３を貫通する取付孔３ｂが開口している。

このような切削インサート３は、一方の偏六角形面をすくい面としてカッター回転方向Ｔに向けるとともに、他方の偏六角形面を着座面としてインサート取付座２のカッター回転方向Ｔを向く底面２ａに密着させ、カッター本体１の先端側を向く側面と内周側を向く側面とをインサート取付座２の先端側を向く壁面２ｂと外周側を向く壁面２ｃに当接させてインサート取付座２に着座させられる。

また、インサート取付座２の底面２ａにはネジ孔２ｄが形成されており、上記取付孔３ｂに挿通された取付ネジ４がこのネジ孔２ｄにねじ込まれることによって切削インサート３はインサート取付座２に固定されて着脱可能に取り付けられる。こうしてインサート取付座２に取り付けられた切削インサート３は、カッター本体１の先端外周側に向けられた切刃３ａが専ら切削に使用される。

さらに、円筒状のカッター本体１の内周部には、カッター本体１の後端部に開口して図２に示すようにクランプボルト５のネジ部５ａが挿通される貫通孔６と、この貫通孔６の先端側に連通してクランプボルト５の頭部５ｂが収容される、貫通孔６よりも内径の大きな収容孔７と、この収容孔７のさらに先端側に連通してカッター本体１の先端部に開口して、クランプボルト５の頭部５ｂの先端面に形成された係合部５ｃと係合する作業用工具が挿通される挿通孔８とが軸線Ｏに沿って形成されている。

また、カッター本体１の後端部には、カッター本体１の後端面に開口して上記キー溝１ａと連通し、アーバーの先端面の中央部に形成された円柱状の凸部が嵌め込まれる、収容孔７よりも大径の嵌合孔１ｃが形成されている。凸部の先端面の中央部にはクランプボルト５のネジ部５ａがねじ込み可能なネジ孔が形成されている。

嵌合孔１ｃの軸線Ｏ方向の中央部は、両端部よりも僅かに小径とされた一定内径の円筒面に形成されており、アーバーの上記キーがキー溝１ａに嵌め入れられた状態で上記凸部は先端部がこの円筒面に嵌め込まれる。こうして凸部が嵌め込まれた状態で、凸部の先端面と嵌合孔１ｃの軸線Ｏ方向後端側を向く軸線Ｏに垂直な底面との間には間隔があけられる。

さらに、この嵌合孔１ｃの底面と内周面との交差稜線部には、周方向に等間隔にチップポケット１ｂと同数のクーラント孔１ｄが形成されていて、これらのクーラント孔１ｄは切削インサート３の切削に使用される切刃３ａに向けて延びるように各チップポケット１ｂの先端外周側を向く壁面に開口している。これら貫通孔６、収容孔７、挿通孔８および嵌合孔１ｃの内周面は、軸線Ｏに垂直な断面がいずれも軸線Ｏを中心とする円形に形成されている。

貫通孔６は、カッター本体１の後端部においてこの嵌合孔１ｃの底面に開口している。ここで、この貫通孔６は、その内径がクランプボルト５のネジ部５ａの外径よりも僅かに大径で、頭部５ｂの外径よりは小さな一定の大きさとされている。

また、収容孔７の内径もクランプボルト５の頭部５ｂよりも僅かに大径の一定の大きさとされ、収容孔７の軸線Ｏ方向の深さは頭部５ｂを収容可能な大きさとされていて、本実施形態では頭部５ｂの軸線Ｏ方向の厚さと略等しくされている。さらに、このクランプボルト５の頭部５ｂの先端面に形成される上記係合部５ｃは、本実施形態では軸状の六角レンチに係合する断面正六角形の孔部とされている。

そして、カッター本体１の先端部における上記挿通孔８の開口部の内径は、クランプボルト５の頭部５ｂの外径よりも小さくなるように形成されている。ここで、本実施形態では、この挿通孔８の内周面は、少なくとも収容孔７側の部分が、カッター本体１の先端側に向かうに従い漸次縮径することにより、先端部の開口部が収容孔７に収容されるクランプボルト５の頭部５ｂの外径よりも小さくなるように形成されている。

具体的には、図２および図３に示すように、挿通孔８は、その内周面の収容孔７側が先端側に向かうに従い軸線Ｏに関して一定のテーパー角で漸次縮径して頭部５ｂの外径よりも小さくなった後に、カッター本体１の先端側で一定の内径で延びて開口するように形成されている。

この挿通孔８の先端部の一定内径で延びる部分は、上記作業用工具が挿通可能な内径とされており、すなわち係合部５ｃがなす断面正六角形の孔部に外接する円の直径よりも僅かに大きくされている。また、クランプボルト５のネジ部５ａの軸線Ｏ方向の長さは、図２に示すように頭部５ｂの軸線Ｏ方向後端側を向く後端面５ｄを収容孔７の軸線Ｏ方向先端側を向く底面７ａに密着させた状態で、カッター本体１の後端面から僅かに突出する長さとされている。

このようにクランプボルト５が内蔵されたカッター本体１は、例えば図７〜図１１に示す本発明のカッター本体の製造方法の一実施形態のように、３Ｄプリンターを用いてカッター本体１の原料金属の粉末材料を溶融させながら積層させる積層加工によってカッター本体１の原型を部分的に形成してクランプボルト５を設置し、さらに積層加工によってカッター本体１の全体の原型を形成した後に、ネジ孔２ｄを含めたインサート取付座２等を機械加工によって形成することによって製造することができる。

本実施形態の製造方法では、カッター本体１は後端部から上向きに先端部に向けて原料金属の粉末材料を溶融させながら積層させて製造される。図７に示す本実施形態の第１の工程では、まず軸線Ｏ方向においてカッター本体１の後端部と、カッター本体１の先端部のうち収容孔７におけるカッター本体１の先端側（図７〜図１１において上側）を向く底面７ａの位置までの上記軸線Ｏに垂直な平面Ｐからクランプボルト５の頭部５ｂの高さ以上で挿通孔８における軸線Ｏに対する径方向において頭部５ｂを挿入可能な位置までの範囲内の部分とを形成する（図７では、平面Ｐから軸線Ｏ方向にクランプボルト５の頭部５ｂの高さの位置までが略形成されている。）。

次いで、図８に示すように第２の工程において、この平面Ｐに平滑化処理を施すことにより、平面Ｐの表面粗さを小さくして底面７ａを形成する。この平滑化処理は、図８に示すように正面フライスやバイトの切刃Ｅによる端面切削加工であってもよく、また研削砥石による研削加工でもよい。また、この平滑化処理されて形成された底面７ａの表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３における最大高さ粗さＲｚにおいて１．６μｍ〜１２．５μｍの範囲内とされるのが望ましい。

こうして平面Ｐが平滑化されて底面７ａが形成されたなら、図９に示す第３の工程のように、クランプボルト５のネジ部５ａを貫通孔６に挿通するとともに頭部５ｂの軸線Ｏ方向後端側を向く後端面５ｄを底面７ａに密着させてクランプボルト５を設置する。次に、図１０に示す第４の工程のように、このクランプボルト５の頭部５ｂの先端側に挿通孔８が形成されるように原料金属の粉末材料を溶融して積層してゆき、図１１に示す第５の工程のようにカッター本体１の先端部までの全体の原型を形成する。

このように全体の原型が形成されたカッター本体１は、最終工程においてネジ孔２ｄを含めたインサート取付座２がマシニングセンタ等による機械加工によって所定の精度に成形され、さらに必要に応じて表面処理等の後処理やメッキ等による塗装が施され、クランプボルト５が内蔵されたカッター本体１に製造される。

このように製造されたカッター本体１をアーバーに取り付けるには、カッター本体１の後端部のキー溝１ａの周方向の位相をアーバーのキーに合わせるとともに、嵌合孔１ｃをアーバーの先端面中央部の円柱状の凸部の位置に合わせて、カッター本体１をアーバーの先端部に配置する。

そして、挿通孔８に挿通した作業用工具をクランプボルト５の頭部５ｂの係合部５ｃに係合させてクランプボルト５を回転させることにより、ネジ部５ａがアーバーの上記凸部の先端面中央部に形成されたネジ孔にねじ込まれるとともに、頭部５ｂの後端面５ｄが収容孔７の底面７ａを押圧し、カッター本体１が後端側に移動してキー溝１ａにキーが嵌め入れられるとともに嵌合孔１ｃに凸部が嵌め入れられ、カッター本体１はアーバーの先端部に取り付けられる。

なお、このようにして取り付けられたカッター本体１によって切削加工を行う際には、アーバーの凸部の先端面と嵌合孔１ｃの底面との間の間隙にアーバーを介して工作機械からクーラントが供給され、クーラント孔１ｄを通って切削に使用される切刃３ａに噴出させられる。

上述のように構成されたカッタークランプ機構では、嵌合孔１ｃが形成されずにキー溝１ａとアーバーのキーとの嵌合でカッター本体１が回り止めされて、カッター本体１の後端面とアーバーの先端面との面接触でカッター本体１が取り付けられていてもよいので、クランプのためにカッター本体１に形成される孔が貫通孔６と収容孔７と挿通孔８だけでよく、カッター本体１の剛性を確保することができる。また、カッター本体１は軸線Ｏから離れたクランプボルト５の頭部５ｂの後端面５ｄによって押圧されてアーバーに取り付けられるので、取付剛性も向上させることができる。

しかも、本実施形態のカッターのように刃先交換式のカッターであっても、挿通孔８のカッター本体１先端部における開口部がクランプボルト５の頭部５ｂよりも小径であるので、切刃３ａの外径（切削に使用される切刃３ａの外周端が軸線Ｏ回りになす円の直径）が小さくなっても、インサート取付座２の外周側を向く壁面２ｃと挿通孔８との間に肉厚を確保することができて、切削インサート３の取付強度も向上させることができる。従って、これらにより高い加工精度で切削加工を行うことができる。

また、カッター本体１をアーバーにクランプするのに必要とされる部品もクランプボルト５だけとなり、このクランプボルト５の頭部５ｂは、収容孔７よりも小径の貫通孔６とカッター本体１の先端部に開口するクランプボルト５の頭部５ｂの外径よりも小さな内径の挿通孔８の開口部との間に挟み込まれることになるので、クランプボルト５がカッター本体１から外れることがない。このため、部品管理が容易となるとともにクランプボルト５の紛失や特許文献２に記載されたカッタークランプ機構のようにネジ部材の飛散等が生じることもない。

さらに、上述のようにクランプのためにカッター本体１に形成される孔が貫通孔６と収容孔７と挿通孔８だけでよいので、やはり特許文献２に記載されたカッタークランプ機構のようにネジ部材をねじ込むための取付ネジ孔を形成する必要がない。このため、本実施形態のように切刃３ａにクーラントを供給するためのクーラント孔１ｄを形成しても、取付ネジ孔との干渉によってクーラント漏れが生じることもない。

また、本実施形態のカッタークランプ機構では、挿通孔８の内周面の少なくとも収容孔７側が、カッター本体１の先端側に向かうに従い漸次縮径するように形成されている。従って、挿通孔８に入り込んだ切屑やゴミを、この縮径した挿通孔８の内周面に沿って案内させるようにしてカッター本体１の先端側に排出することが可能となり、このような切屑やゴミが挿通孔８内に蓄積するのを防止することができる。

一方、本実施形態のカッタークランプ機構を備えたカッター本体１の製造方法においては、３Ｄプリンターを用いた積層加工により、軸線Ｏ方向においてカッター本体１の後端部と、カッター本体１の先端部のうち上記収容孔７における先端側を向く底面７ａの位置の軸線Ｏに垂直な平面Ｐからクランプボルト５の頭部５ｂの高さ以上で挿通孔８における軸線Ｏに対する径方向において頭部５ｂを挿入可能な位置までの範囲内の部分とを形成し、次いで、この平面Ｐに平滑化処理を施して収容孔７における先端側を向く底面７ａを形成した上で、クランプボルト５のネジ部５ａを貫通孔６に挿通して頭部５の後端面５ｄを平滑化処理された上記底面７ａに当接させている。

従って、この頭部５ｂの後端面５ｄと収容孔７の底面７ａとの密着度を向上させることができるので、全体が形成されて製造されたカッター本体１をクランプボルト５によってアーバーの先端部にクランプする際に、クランプボルト５の頭部５ｂの後端面５ｄによって収容孔７の底面７ａを均一に押圧することが可能となる。このため、カッター本体１をさらに高い取付剛性でアーバーに取り付けることができ、加工精度の一層の向上を図ることができる。

なお、こうして平滑化処理を施された上記底面７ａとなる平面Ｐの表面粗さは、上述したようにＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３における最大高さ粗さＲｚにおいて１．６μｍ〜１２．５μｍの範囲内とされるのが望ましい。

この最大高さ粗さＲｚが１２．５μｍを上回ると、クランプボルト５の頭部５ｂの後端面５ｄと収容孔７の底面７ａとの密着度を十分に高めることができずに上述した効果を得ることができなくなるおそれがある一方、この最大高さ粗さＲｚが１．６μｍを下回るほど上記底面７ａとなる平面Ｐを平滑にするのは困難である。

なお、同様に、クランプボルト５の頭部５ｂの後端面５ｄにも同程度の平滑化処理を施せば、収容孔７の底面７ａとの密着度を一層向上させることができるので、カッター本体１をさらに一層高い取付剛性でアーバーに取り付けることが可能となり、加工精度をより一層の向上させることができる。

さらにまた、本実施形態では、本発明を刃先交換式のカッターのカッタークランプ機構に適用した場合について説明したが、例えば切刃が形成された切削インサートをろう付けによってカッター本体に接合したろう付け式のカッターや、場合によってはカッター本体に直接切刃が研ぎ付けられたソリッド式のカッターに本発明を適用することも勿論可能である。

１ カッター本体
１ｃ 嵌合孔
１ｄ クーラント孔
２ インサート取付座
３ 切削インサート
３ａ 切刃
４ 取付ネジ
５ クランプボルト
５ａ クランプボルト５のネジ部
５ｂ クランプボルト５の頭部
５ｃ 係合部
５ｄ クランプボルト５の頭部５ｂの後端面
６ 貫通孔
７ 収容孔
７ａ 収容孔７の底面
８ 挿通孔
Ｏ カッター本体１の軸線
Ｔ カッター回転方向
Ｐ 収容孔７の底面７ａの位置の平面

Claims (4)

1. 軸線回りに回転させられる円筒状のカッター本体を、クランプボルトによってアーバーにクランプして取り付けるカッタークランプ機構であって、
   上記カッター本体の先端部外周には切刃が設けられるとともに、
   上記カッター本体の内周部には、該カッター本体の後端部に開口して上記クランプボルトのネジ部が挿通される貫通孔と、
   この貫通孔の先端側に連通して、上記クランプボルトの頭部が収容される、上記貫通孔よりも内径の大きな収容孔と、
   この収容孔のさらに先端側に連通して上記カッター本体の先端部に開口し、上記クランプボルトの先端面に形成された係合部と係合する作業用工具が挿通される挿通孔とが上記軸線に沿って形成されており、
   上記カッター本体の先端部における上記挿通孔の開口部の内径が、上記クランプボルトの頭部の外径よりも小さいことを特徴とするカッタークランプ機構。
2. 上記挿通孔の内周面は、少なくとも上記収容孔側が、上記カッター本体の先端側に向かうに従い漸次縮径していることを特徴とする請求項１に記載のカッタークランプ機構。
3. 請求項１または請求項２に記載のカッタークランプ機構を備えたカッター本体の製造方法であって、
   ３Ｄプリンターを用いた積層加工により、上記軸線方向において上記カッター本体の後端部と、上記カッター本体の先端部のうち上記収容孔における先端側を向く底面の位置の上記軸線に垂直な平面から上記クランプボルトの頭部の高さ以上で上記挿通孔における上記軸線に対する径方向において該頭部を挿入可能な位置までの範囲内の部分とを形成し、
   次いで、上記平面に平滑化処理を施して上記収容孔における先端側を向く底面を形成した上で、上記クランプボルトの上記ネジ部を上記貫通孔に挿通して上記頭部の後端面を上記底面に当接させ、
   さらに３Ｄプリンターを用いた積層加工によって上記カッター本体の全体を形成することを特徴とするカッタークランプ機構を備えたカッター本体の製造方法。
4. 平滑化処理された上記底面の表面粗さが、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３における最大高さ粗さＲｚにおいて１．６μｍ〜１２．５μｍの範囲内とされていることを特徴とする請求項３に記載のカッタークランプ機構を備えたカッター本体の製造方法。

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