JP3274512B2 - 切削加工用工具 - Google Patents

切削加工用工具

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JP3274512B2
JP3274512B2 JP31747892A JP31747892A JP3274512B2 JP 3274512 B2 JP3274512 B2 JP 3274512B2 JP 31747892 A JP31747892 A JP 31747892A JP 31747892 A JP31747892 A JP 31747892A JP 3274512 B2 JP3274512 B2 JP 3274512B2
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賢英 中島
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株式会社日平トヤマ
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は切削加工用工具に係
り、特に工具を回転させて、ワーク上の環状溝の内側壁
面等を切削する場合に使用する切削加工用工具に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の切削加工用工具において
は、ボディーの外周にシャンクが基端部にて取り付けら
れ、そのシャンクの先端部の内側に切削刃が設けられて
いる。そして、ボディーが加工機のスピンドルに取り付
けられた状態で、工具全体が回転されながら軸線方向へ
移動されることにより、シャンク先端の切削刃にてワー
ク上の環状溝の内側壁面等が切削されるようになってい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
構成においては、シャンクの先端に設けられた切削刃
を、ワーク上の環状溝の内側壁面等に近接する内側の切
削位置と、そこから離間した外側の非切削位置とに移動
配置するのが困難である。そのため、切削刃が切削位置
に配置された状態のまま、工具がワークとの対応位置に
接離移動されて、ワークの切削面を傷付けるおそれがあ
った。このため、従来の切削加工用工具においては、ボ
ディーにワーク上の環状溝の外側壁面及び内側壁面等を
切削するための2つの切削刃を設けて、工具を軸線方向
に移動させながら、内外両壁面を同時に切削加工するこ
とができないという問題があった。
【0004】この発明は、このような従来の技術に存在
する問題点に着目してなされたものであって、その目的
とするところは、簡単な構成によって、シャンク先端の
切削刃を、ワーク上の切削面に近接する内側の切削位置
と、そこから離間する外側の非切削位置とに移動配置す
ることができ、工具をワークとの対応位置に接離移動さ
せる際に、ワークの切削面を傷付けるおそれを確実に防
止することができ、延いては、ワーク上の環状溝の外側
壁面及び内側壁面等を同時に切削加工可能にすることが
できる切削加工用工具を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1に記載の発明においては、スピンドルに
着脱可能に装着されるボディーと、そのボディーの外周
に基端部にて取り付けられ、先端部の内側にワーク上の
環状溝の内壁面等を切削するための切削刃を設けたシャ
ンクと、そのシャンクを自体の弾性力に抗して内側の切
削位置に付勢保持する保持機構と、その保持機構の保持
作用を解除して、シャンクが自体の弾性力により外側の
非切削位置に移動されるのを許容する解除機構とを備
、前記保持機構を、ボディーに移動可能に支持され、
外端がシャンクを貫通する保持ロッドと、その保持ロッ
ドの内端に係合可能に設けられた傾斜カムと、保持ロッ
ドの外端に中間部にて回動可能に取り付けられた連結体
と、シャンクに外側から係合するように連結体の一端に
設けられた係合部と、シャンクに外側から係合するよう
に連結体の他端に調節可能に螺合された調節ネジとから
構成したことを特徴とするものである。
【0006】また、請求項2に記載の発明においては、
スピンドルに着脱可能に装着されるボディーと、そのボ
ディーの外周に基端部にて取り付けられ、先端部の内側
にワーク上の環状溝の内壁面等を切削するための切削刃
を設けたシャンクと、そのシャンクを自体の弾性力に抗
して内側の切削位置に保持する保持機構と、その保持機
構の保持作用を解除して、シャンクが自体の弾性力によ
り外側の非切削位置に移動されるのを許容する解除機構
とを備え、前記保持機構を、ボディーに移動可能に支持
された保持ロッドと、その保持ロッドの内端に係合可能
に設けられた傾斜カムと、シャンクの外面に設けられた
凹所に嵌挿された連結体と、その連結体の内端部に設け
られ、保持ロッドの外端部との間で調節可能に螺合され
る調節ネジと、保持ロッドと調節ネジとの間に設けら
れ、調節ネジを所定の調節位置に固定する止めネジとか
ら構成したものである。請求項3に記載の発明において
は、スピンドルに着脱可能に装着されるボディーと、そ
のボディーの外周に基端部にて取り付けられ、先端部の
内側にワーク上の環状溝の内壁面等を切削するための切
削刃を設けたシャンクと、そのシャンクを自体の弾性力
に抗して内側の切削位置に保持する保持機構と、その保
持機構の保持作用を解除して、シャンクが自体の弾性力
により外側の非切削位置に移動されるのを許容する解除
機構とを備え、前記保持機構を、ボディーに移動可能に
支持された保持ロッドと、その保持ロッドの内端に係合
可能に設けられた傾斜カムと、保持ロッドの外端周面に
設けられた凹部に嵌合するようにシャンクに一体に設け
られた連結片と、その連結片の外面と係合するように保
持ロッドの先端に設けられた調節ネジと、保持ロッドの
先端に設けられ、調節ネジを所定の調節位置に固定する
止めネジとから構成したものである。請求項4に記載の
発明においては、スピンドルに着脱可能に装着されるボ
ディーと、 そのボディーの外周に基端部にて取り付けら
れ、先端部の内側にワーク上の環状溝の内壁面等を切削
するための切削刃を設けたシャンクと、そのシャンクを
自体の弾性力に抗して内側の切削位置に保持する保持機
構と、その保持機構の保持作用を解除して、シャンクが
自体の弾性力により外側の非切削位置に移動されるのを
許容する解除機構とを備え、前記保持機構を、ボディー
に移動可能に支持された保持ロッドと、その保持ロッド
の内端に係合可能に設けられた傾斜カムと、保持ロッド
の両側においてシャンクに凹設された収容部に対応する
ように保持ロッドに設けられた収容孔と、収容部及び収
容孔内に設けられ、両端及びそれらの間に端部カム面及
び中間カム面を形成したカム部材と、保持ロッドに設け
られ、カム部材の中間カム面に係合するピンと、シャン
クに設けられ、カム部材の端部カム面に係合する一対の
ネジと、端部カム面と一対のネジとの係合により中間カ
ム面とピンとが所定の位置関係で係合するように構成し
たものである。
【0007】
【作用】上記のように構成された切削加工用工具におい
て、通常はシャンクが保持機構により、自体の弾性力に
抗して内側の切削位置に付勢保持されている。そして、
工具をワークとの対応位置に接離移動させる際には、解
除機構により保持機構の保持作用を解除すると、シャン
クが自体の弾性力により外側の非切削位置に移動され
る。
【0008】従って、シャンク先端の切削刃が切削位置
に配置された状態のまま、工具がワークとの対応位置に
接離移動されることはなく、ワークの切削面を傷付ける
おそれを確実に防止することができる。このため、ボデ
ィーにワーク上の環状溝の外側壁面及び内側壁面等を切
削するための2つの切削刃を設けて、工具を軸線方向に
移動させながら、内外両壁面を同時に切削加工すること
が可能になる。
【0009】また、保持機構の回動可能な連結体が連結
体の一端に設けられた係合部と、他端に設けられた調節
ネジとから構成されていることから、シャンクが内側の
切削位置と外側の非切削位置とに傾動配置されるとき、
連結体とシャンクとの連結部に偏荷重が発生するのを回
避することができる。
【0010】
【実施例】以下、この発明を具体化した切削加工用工具
の第1実施例を、図1及び図2に基づいて詳細に説明す
る。
【0011】図1に示すように、ボディー1はほぼ短円
柱状に形成され、その上面には加工機のスピンドル2に
取り付けるための取付ボス3が突設されている。外面切
削用バイト4及び内面切削用バイト5は前記ボディー1
の外周に所定間隔おきで装着されている。そして、ボデ
ィー1がスピンドル2に取り付けられた状態で、工具全
体が回転されながら軸線方向へ移動されることにより、
外面切削用バイト4にてワークW上の環状溝Sの外側壁
面Saが切削されると同時に、内面切削用バイト5にて
環状溝Sの内側壁面Sbが切削される。
【0012】前記外面切削用バイト4のシャンク6は基
端部にてボルトによりボディー1の外周に固定され、そ
の中間部には外側方への弾性変形を許容するためのスリ
ット7が形成されると共に、先端部の外側には切削刃8
が取り付けられている。第1保持機構9はボティー1と
シャンク6との間に設けられている。
【0013】カム体10はボディー1の中心に軸線方向
へ移動可能に収容され、その外周には下端部ほど外側に
なるように傾斜した第1傾斜カム11と、下端部ほど内
側になるように傾斜した溝状の第2傾斜カム12とが設
けられている。バネ13はボディー1の下端面の蓋体1
4とカム体10との間に介装され、このバネ13の付勢
力により、通常はカム体10が図1に示す上方位置に移
動配置されている。
【0014】保持ロッド15は前記ボディー1内に半径
方向へ移動可能に挿通され、その内端がカム体10の第
1傾斜カム11に係合されている。調節ネジ16はシャ
ンク6に調節可能に螺合され、保持ロッド15の外端の
半球部に係合されている。この調節ネジ16、保持ロッ
ド15及び前記第1傾斜カム11により第1保持機構が
構成され、シャンク6の内方への弾性力が調節ネジ16
及び保持ロッド15を介して第1傾斜カム11により受
け止められ、シャンク6が自身の附勢力に抗して外側の
切削位置に保持されている。そして、この調節ネジ16
を螺合調節して、止めネジ17により所定の調節位置に
固定することにより、シャンク6上の切削刃8の切削位
置を変更できるようになっている。
【0015】図1及び図2に示すように、前記内面切削
用バイト5のシャンク18は基端部にてボルトによりボ
ディー1の外周に固定され、その中間部には内側方への
弾性変形を許容するためのスリット19が形成されてい
る。シャンク18の先端部の内側には切削刃20が取り
付けられている。
【0016】保持ロッド22はボディー1内に半径方向
へ移動可能に挿通され、その内端にはカム体10の第2
傾斜カム12に係合する係合部23が設けられている。
連結体24は支軸25により保持ロッド22の外端に回
動可能に取り付けられ、その一端にはシャンク18の一
部に外側から係合する係合部26が設けられている。調
節ネジ27は前記連結体24の他端に調節可能に螺合さ
れ、シャンク18の一部に外側から係合されている。
【0017】前記第2傾斜カム12、連結体24等によ
り第2保持機構が構成され、シャンク18の外方への弾
性力が連結体24、支軸25及び保持ロッド22を介し
て第2傾斜カム12により受け止められ、シャンク18
が自体の弾性力に抗して内側の切削位置に保持されてい
る。そして、調節ネジ27を螺合調節して、止めネジ2
8により所定の調節位置に固定することにより、シャン
ク18と係合部26との係合位置を中心として連結体2
4と保持ロッド22とのなす角度が変更されて、シャン
ク18上の切削刃20の切削位置を変更できるようにな
っている。
【0018】解除機構29は前記ボディー1の上部に設
けられ、この解除機構29により第1保持機構9及び第
2保持機構21の保持作用を解除することができる。す
なわち、解除体30はカム体10の上端面に接合するよ
うに、ボディー1の中心に軸線方向へ移動可能に収容さ
れ、図示しない作動体により上下方向に移動される。ク
ーラント通路31,32は解除体30及びボディー1に
連続して形成され、このクーラント通路31,32を介
して切削刃8,20によるワークWの切削位置にクーラ
ントが吹き付けられて、切削加工時に発生する切粉等が
吹き飛ばされる。
【0019】そして、工具全体をワークWとの対応位置
に接離移動させる際には、前記解除体30が下方に移動
されて、カム体10がバネ13の付勢力に抗して下方に
押圧移動される。これにより、第1保持機構9の保持ロ
ッド15が第1傾斜カム11に沿って内側に移動され、
外面切削用バイト4のシャンク6が自体の弾性力により
内側の非切削位置に移動されて、切削刃8がワークW上
の環状溝Sの外側壁面Saから離間する位置に配置され
る。
【0020】それと同時に、第2保持機構21の保持ロ
ッド22が第2傾斜カム12に沿って外側に移動され、
内面切削用バイト5のシャンク18が自体の弾性力によ
り外側の非切削位置に移動されて、切削刃20がワーク
W上の環状溝Sの内側壁面Sbから離間する位置に配置
される。
【0021】次に、前記のように構成された切削加工用
工具について動作を説明する。さて、この切削加工用工
具は、ボディー1の取付ボス3を加工機のスピンドル2
に取り付けた状態で使用される。そして、通常は図1に
示すように、カム体10がバネ13の付勢力により上方
位置に移動配置されている。このため、第1保持機構9
の第1傾斜カム11の作用で、外面切削用バイト4のシ
ャンク6が自体の弾性力に抗して外側の切削位置に付勢
保持されている。また、第2保持機構21の第2傾斜カ
ム12の作用で、内面切削用バイト5のシャンク18が
自体の弾性力に抗して内側の切削位置に付勢保持されて
いる。
【0022】従って、この状態で工具全体を回転させな
がら軸線方向へ移動させれば、外面切削用バイト4の切
削刃8にてワークW上の環状溝Sの外側壁面Saが切削
されると共に、内面切削用バイト5の切削刃20にて環
状溝Sの内側壁面Sbが切削される。このため、環状溝
Sの内外両壁面Sa,Sbを同時に切削加工することが
できる。
【0023】一方、この切削加工に先立って工具をワー
クWとの対応位置に接近移動させたり、切削加工の終了
後に工具をワークWとの対応位置から離間移動させたり
する場合には、解除機構29の解除体30によりカム体
10をバネ13の付勢力に抗して下方に移動させると、
第1保持機構9及び第2保持機構21の保持作用が解除
される。それにより、外面切削用バイト4のシャンク6
が自体の弾性力により内側の非切削位置に移動されると
共に、内面切削用バイト5のシャンク18が自体の弾性
力により外側の非切削位置に移動される。従って、各シ
ャンク6,18の先端の切削刃8,20が切削位置に配
置された状態のまま、工具がワークWとの対応位置に接
離移動されるこはなく、ワークWの切削面が切削刃8,
20との接触により傷付くおそれを確実に防止すること
ができる。
【0024】また、この実施例においては、第2保持機
構21の連結体24が、係合部26と調節ネジ27の内
端との二点において、シャンク18の外側面に点接触状
態で係合されるとともに、保持ロッド22に回動可能に
連結されている。このため、カム体10の上下動に伴い
保持ロッド22及び連結体24を介して、シャンク18
が内側の切削位置と外側の非切削位置とに傾動配置され
るとき、連結体24とシャンク18との連結部に偏荷重
が発生することはない。従って、偏荷重によって調節ネ
ジ27に緩みが生じるおそれを確実に防止することがで
き、シャンク18は所定の撓み量が確保されて、切削刃
20が確実に所要の位置に保持される。
【0025】
【別の実施例】次に、この発明の別の実施例を図3〜図
6に基づいて説明する。これらの実施例は第2保持機構
21の構成が前記実施例と異なる。
【0026】まず、図3に示す第2実施例においては、
内面切削用バイト5のシャンク18の外面に凹所41が
形成され、この凹所41内に円柱状連結体42が嵌挿さ
れている。連結体42の内端面には調節ネジ27が突設
され、この調節ネジ27が保持ロッド22の外端に調節
可能に螺合されて、止めネジ28により所定の調節位置
に固定されている。
【0027】そして、通常はカム体10上の第2傾斜カ
ム12の作用により、保持ロッド22及び連結体42を
介して、シャンク18が自体の弾性力に抗し内側の切削
位置に保持されている。また、カム体10が下方に移動
されたときには、第2傾斜カム12に沿って保持ロッド
22が外側に移動され、シャンク18が自体の弾性力に
より外側の非切削位置に移動配置される。また、連結体
42を回動させて調節ネジ27の螺入量を変更すること
によりシャンク18の撓み量が変更されて、切削刃20
の位置が調節される。
【0028】さらに、図4及び図5に示す第3実施例に
おいては、保持ロッド22の外端周面に凹部43が形成
され、この凹部43に嵌合するように内面切削用バイト
5のシャンク18には連結片44が一体に設けられてい
る。また、この連結片44の外面と係合するように、保
持ロッド22の先端には調節ネジ27が調節可能に螺合
され、止めネジ28により所定の調節位置に固定されて
いる。
【0029】そして、通常はカム体10上の第2傾斜カ
ム12の作用により、保持ロッド22及び連結片44を
介して、シャンク18が自体の弾性力に抗し内側の切削
位置に保持されている。また、カム体10が下方に移動
されたときには、第2傾斜カム12に沿って保持ロッド
22が外側に移動され、シャンク18が自体の弾性力に
より外側の非切削位置に移動配置される。また、調節ネ
ジ27の進退に応じて、シャンク18の撓み量が変更さ
れて、切削刃20の位置が調節される。
【0030】図6に示す第4実施例においては、保持ロ
ッド22の上下両側において、内面切削用バイト5のシ
ャンク18に収容部51が凹設形成されるとともに、そ
の収容部51と対応するように保持ロッド22には収容
孔52が貫設されている。前記収容部51及び収容孔5
2内には上下両端及びそれらの間にカム面53,54を
形成したカム部材55が収容されている。保持ロッド2
2には前記カム面54に係合するピン56が固定されて
いる。シャンク18には先端において前記カム面53に
係合する一対のネジ57が螺入されている。前記カム面
53とネジ57との係合により、カム面54とピン56
とが所定に位置関係で係合している。この位置関係に応
じて、保持ロッド22の位置が設定される。
【0031】そして、通常はカム体10上の第2傾斜カ
ム12の作用により、保持ロッド22、ピン56及びカ
ム部材55を介して、シャンク18が自体の弾性力に抗
し内側の切削位置に保持されている。また、カム体10
が下方に移動されたときには、第2傾斜カム12に沿っ
て保持ロッド22が外側に移動され、シャンク18が自
体の弾性力により外側の非切削位置に移動配置される。
また、ネジ57の進退に応じて、ピン56に対するカム
面54の係合位置が変更される。これに応じて保持ロッ
ド22の移動を介してシャンク18の撓み量が変更され
て、切削刃20の位置が調節される。
【0032】なお、この発明は前記実施例の構成に限定
されるものではなく、例えば、第2保持機構21や解除
機構29の構成を適宜に変更する等、この発明の趣旨か
ら逸脱しない範囲で、各部の構成を任意に変更して具体
化することも可能である。
【0033】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているため、簡単な構成によって、シャンク先端の切
削刃を、ワーク上の切削面に近接する内側の切削位置
と、そこから離間する外側の非切削位置とに移動配置す
ることができ、工具をワークとの対応位置に接離移動さ
せる際に、ワークの切削面を傷付けるおそれを確実に防
止することができ、延いては、ワーク上の環状溝の外壁
面及び内壁面等を同時に切削加工可能にすることができ
るという優れた効果を奏する。
【0034】さらに、保持機構の連結体が回動可能に構
成されるとともに、その一端に設けられた係合部と、他
端に設けられた調節ネジとから構成されていることか
ら、連結体とシャンクとの連結部に偏荷重が発生するこ
とがなく、調節ネジに緩みが生じるおそれを確実に防止
でき、切削刃が確実に所要の位置に保持されるという効
果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明を具体化した切削加工用工具の第1実
施例を示す断面図である。
【図2】図1のA−A線における部分拡大断面図であ
る。
【図3】この発明の切削加工用工具の第2実施例を示す
部分断面図である。
【図4】この発明の切削加工用工具の第3実施例を示す
部分断面図である。
【図5】図4のB−B線における部分断面図である。
【図6】この発明の切削加工用工具の第4実施例を示す
部分断面図である。
【符号の説明】
1…ボディー、2…スピンドル、5…内面切削用バイ
ト、10…カム体、12…第2傾斜カム、18…シャン
ク、20…切削刃、21…第2保持機構、22…保持ロ
ッド、24…連結体、26…係合部、27…調節ネジ、
29…解除機構、30…解除体、W…ワーク、S…環状
溝、Sb…内壁面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23B 29/034 B23C 5/02 B23C 5/24

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スピンドルに着脱可能に装着されるボデ
    ィーと、 そのボディーの外周に基端部にて取り付けられ、先端部
    の内側にワーク上の環状溝の内壁面等を切削するための
    切削刃を設けたシャンクと、 そのシャンクを自体の弾性力に抗して内側の切削位置に
    保持する保持機構と、 その保持機構の保持作用を解除して、シャンクが自体の
    弾性力により外側の非切削位置に移動されるのを許容す
    る解除機構とを備え 前記保持機構を、ボディーに移動可能に支持され、外端
    がシャンクを貫通する保持ロッドと、その保持ロッドの
    内端に係合可能に設けられた傾斜カムと、保持ロッドの
    外端に中間部にて回動可能に取り付けられた連結体と、
    シャンクに外側から係合するように連結体の一端に設け
    られた係合部と、シャンクに外側から係合するように連
    結体の他端に調節可能に螺合された調節ネジとから構成
    した ことを特徴とする切削加工用工具。
  2. 【請求項2】 スピンドルに着脱可能に装着されるボデ
    ィーと、 そのボディーの外周に基端部にて取り付けられ、先端部
    の内側にワーク上の環状溝の内壁面等を切削するための
    切削刃を設けたシャンクと、 そのシャンクを自体の弾性力に抗して内側の切削位置に
    保持する保持機構と、 その保持機構の保持作用を解除して、シャンクが自体の
    弾性力により外側の非切削位置に移動されるのを許容す
    る解除機構とを備え、 前記保持機構を、ボディーに移動可能に支持された保持
    ロッドと、その保持ロッドの内端に係合可能に設けられ
    た傾斜カムと、シャンクの外面に設けられた凹所に嵌挿
    された連結体と、その連結体の内端部に設けられ、保持
    ロッドの外端部との間で調節可能に螺合される調節ネジ
    と、保持ロッドと調節ネジとの間に設けられ、調節ネジ
    を所定の調節位置に固定する止めネジとから構成したこ
    とを特徴とする切削加工用工具。
  3. 【請求項3】 スピンドルに着脱可能に装着されるボデ
    ィーと、 そのボディーの外周に基端部にて取り付けられ、先端部
    の内側にワーク上の環状溝の内壁面等を切削するための
    切削刃を設けたシャンクと、 そのシャンクを自体の弾性力に抗して内側の切削位置に
    保持する保持機構と、 その保持機構の保持作用を解除し
    て、シャンクが自体の弾性力により外側の非切削位置に
    移動されるのを許容する解除機構とを備え、 前記保持機構を、ボディーに移動可能に支持された保持
    ロッドと、その保持ロッドの内端に係合可能に設けられ
    た傾斜カムと、保持ロッドの外端周面に設けられた凹部
    に嵌合するようにシャンクに一体に設けられた連結片
    と、その連結片の外面と係合するように保持ロッドの先
    端に設けられた調節ネジと、保持ロッドの先端に設けら
    れ、調節ネジを所定の調節位置に固定する止めネジとか
    ら構成したことを特徴とする切削加工用工具。
  4. 【請求項4】 スピンドルに着脱可能に装着されるボデ
    ィーと、 そのボディーの外周に基端部にて取り付けられ、先端部
    の内側にワーク上の環状溝の内壁面等を切削するための
    切削刃を設けたシャンクと、 そのシャンクを自体の弾性力に抗して内側の切削位置に
    保持する保持機構と、 その保持機構の保持作用を解除して、シャンクが自体の
    弾性力により外側の非切削位置に移動されるのを許容す
    る解除機構とを備え、 前記保持機構を、ボディーに移動可能に支持された保持
    ロッドと、その保持ロッドの内端に係合可能に設けられ
    た傾斜カムと、保持ロッドの両側においてシャンクに凹
    設された収容部に対応するように保持ロッドに設けられ
    た収容孔と、収容部及び収容孔内に設けられ、両端及び
    それらの間に端部カム面及び中間カム面を形成したカム
    部材と、保持ロッドに設けられ、カム部材の中間カム面
    に係合するピンと、シャンクに設けられ、カム部材の端
    部カム面に係合する一対のネジと、端部カム面と一対の
    ネジとの係合により中間カム面とピンとが所定の位置関
    係で係合するように構成したことを特徴とする切削加工
    用工具。
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