JP5646615B2 - 双方向調節機構を有する切削工具 - Google Patents

Description

本発明は、切削工具内に保持される切削挿入物の位置を双方向調節するための調節機構に関する。

当技術分野でよく知られているように、金属切削作業のため、および特に１つの工程内での荒削りおよび仕上げ削りのための切削挿入物は、固定ねじ（securing screws）のような締結手段によって挿入物ポケット内に保持される。切削挿入物は、それらが保持される切削工具内に、切削挿入物の耐用年数を増大させるため、および加工対象物の滑らかな表面仕上げのために、特に軸方向に、正確に位置付けられなければならない。各切削挿入物の場所の調節は、調節ねじ（adjustment screw）によってすることができる。

調節装置を備える正面切削カッターはよく知られている。カッターに固定される切削挿入物の位置は、調節ねじのねじ回転によって軸方向に調節することができ、これは、切削挿入物、固定ねじ、またはくさび（wedge）もしくはカートリッジのような付加的な装置の動きに影響を与え得る。付加的なねじに反対方向にねじ山を付けると、切削挿入物の位置を軸方向において反対方向に調節することとなる。切削挿入物を適所に固定するために、固定ねじは、切削挿入物が調節された後に締められなければならない。固定ねじはさらに切削挿入物の軸調節と連絡を取るので、このプロセスは時間がかかり精度が低い可能性がある。

特許文献１は、切削挿入物が据え付けられるポケット部分と、工具のポケット部分に固定される切削挿入物の位置を精密に調節するためのねじと、を含む切削工具を開示する。ねじは、ヘッド部分、ねじ山が付けられた部分、およびねじ山が付けられた部分にヘッド部分を接続するための部分を有する。ポケット部分は、ねじ山が付けられた部分がその中に固定されるねじ穴が形成された底面を有する。それはまた、ねじのヘッド部分と密接に接触するための表面を含む側壁を有する。ねじのヘッド部分は、ねじ山が付けられた部分がねじ穴内に固定されるときに、ポケット部分の密接接触表面に密接に接触して弾力的に圧力をかける。さらに、ねじは、ヘッド部分がポケット部分の密接接触表面によって加圧されるように構成されている。これは、ねじがポケット部分のねじ穴に固定され切削挿入物を調節するときに、ヘッド部分の中心軸をねじ山が付けられた部分の中心軸に関して密接接触表面と反対の方向に移動させる。調節が行われた後、切削挿入物は、切削挿入物をポケット部分に固定するための不図示の他の手段によって据え付けられる。

特許文献２は、それがカッター支持体に位置が固定される方法で側壁セクションを用いて支持されるように、その底面が座面と接触する締めねじによって、プレストレスを与え固定することができるカッター挿入物を開示する。 クランプおよび調節装置は、座面に本質的に平行に延びる方向の圧力ねじによって作動させることのできる調節くさびを有する。切削挿入物は、切削挿入物がそのディメンションに調節された後に、プレストレスを与え固定する装置を用いてその最終位置に固定される。

国際公開第２００７／０５８５１３号パンフレット 米国特許第７０１４３９３号明細書

本発明の目的は、改善された調節機構を備えるカッター本体を有する切削工具を提供することである。

本発明は、回転軸を有し、およびカッター本体の外周の周囲に円周方向に間隔を空けて配置された複数の切削挿入物保持用ポケットを備えるカッター本体と、カッター本体の固定用貫通穴にねじ的に受容される固定ねじによって切削挿入物ポケット内に解放可能に保持される切削挿入物と、を含む切削工具を提供する。各切削挿入物は、対向する上面および底面と、その間に延びる周囲側面とを有する。切削挿入物の周囲側面は、２つの当接面のみが作用当接面である複数の当接面（abutment surfaces）を有する。

好ましい実施形態に従って、各切削挿入物は、カッター本体の調節貫通穴を有する調節機構、および調節貫通穴にねじ的に受容される調節ねじによって軸方向に調節され、調節ねじは、ねじ回転軸を有し、およびねじヘッドを含有する。

調節機構は、さらに、スライダーポケットに保持されるスライダーを含み、スライダーは、スライダーの前面で切削挿入物と、およびスライダーの後面で調節ねじのねじヘッドと、スライダーポケットと調節貫通穴との間の連絡領域を通って連絡している。スライダーは、対向する上面および底面と、それらの間に延びる周囲側面とを含む。スライダーの周囲側面は、「Ｖ」形状の凹部の形態の前面、側面、および窪んだ（concave）後面を含有する。スライダーの周囲側面は、スライダー前面に提供された少なくとも２つの明確な支持セクションを含む。スライダー前面の支持セクションは、切削挿入物の周囲側面の作用当接面と当接する。

スライダーの底面は、少なくとも２つの当接セクションを含む。スライダーポケットは、上面および底面を含む。スライダーポケットの底面は、２つの当接面を有する。スライダー底面の当接セクションは、スライダーポケットの底面の当接面と当接する。

ねじ回転軸の周囲の反対の向きに調節ねじをねじ回転させると、固定ねじが、スライダーおよび切削挿入物を、調節ねじに向かいおよびねじ回転軸を横断する方向に促すこととなり、切削挿入物の位置を第１方向と反対の方向に調節することとなる。

ねじ回転軸の周囲の反対の向きに調節ねじをねじ回転させると、固定ねじが、スライダーおよび切削挿入物を、固定ねじから離れおよびねじ回転軸を横断する方向に促すこととなり、切削挿入物の位置を第１方向と反対の方向に調節することとなる。

１つの実施形態に従って、調節ねじは、スライダーの上面または底面に平行な平面内で切削工具の回転軸に関して非ゼロ角度αで傾斜している。

いくつかの実施形態に従って、固定ねじは、スライダーの側面に平行な平面内で、挿入物ポケットのベースに対して垂直な直線に関して角度βで傾斜している。

本発明に従って、調節ねじを反対する向きに回転させると、切削挿入物の位置を双方向軸調節することができ、同時に、固定ねじが中に入り切削挿入物を保持する。この改善された調節機構は、調節ねじを回転させることによる調節の後に切削挿入物を再び固定する必要なしに、切削挿入物を精密および正確に保持する。

本発明をよりよく理解するため、および同一のことを実際においてどのように行うことができるかを示すために、添付の図面を参照する。

本発明の実施形態に従う切削挿入物および調節機構を備える切削工具の斜視図である。 図１に見られる切削挿入物および調節機構を備える切削工具の側面図である。 調節機構を含む図１の一部の拡大図である。 図３に見られる調節機構の分解図である。 上面図において調節機構を示す図３の部分断面図である。 図５に見られるスライダーの正面斜視図である。 図６に見られるスライダーの底面斜視図である。 図７に見られるスライダーの背面図である。 側面図において調節機構を示す図２の一部の、切削挿入物および固定ねじが取り除かれた状態での拡大図である。 図９に見られる調節機構の、矢印Ｓの方向から示される正面図である。 側面図において調節機構を示す図２の一部の、調節機構と関連付けられた切削挿入物が部分的に切り取られた状態での拡大図である。

図１および２に注目して、これらは、本発明の実施形態に従った、回転軸Ａを備えおよび調節機構２２を有する切削工具２０を示す。切削工具２０、例えば、フライス盤（milling cutter）は、カッター本体２４の外周の周囲に円周方向に間隔を空けて配置された複数の切削挿入物保持用ポケット２５、２６を備えるカッター本体２４と、切削挿入物ポケット２５、２６内に解放可能に保持される切削挿入物２８と、を有する。切削挿入物ポケット２６のうちのいくつかは調節可能であり、一方、他の切削挿入物ポケット２５は固定されている。調節可能な切削挿入物ポケット２６のみを本明細書において説明し、およびそれらを以下単純に、切削挿入物ポケット２６として言及する。各切削挿入物ポケット２６は、切削挿入物２８の位置の軸調節のための同一の調節機構２２を備えている。各切削挿入物２８は、上面および底面３０、３２、それらの間に延びる周囲側面３４、および上面および底面３０、３２に対して垂直に延びる切削挿入物貫通穴３５を有する。

今度は付加的に図３および４に注目する。調節機構２２は、カッター本体２４の調節貫通穴３６と、調節貫通穴３６内に位置付けられるねじ回転軸Ｂ（例えば図５に示される）を有する調節ねじ３８を含む。調節貫通穴３６は、一般に、回転軸Ａに関して放射状に方向付けられていてもよい。調節ねじ３８は、ねじヘッド４０と、その前端４２に、調節貫通穴３６とねじ的に（treadingly）係合するねじ山が付けられた部分４４と、を含む。ねじヘッド４０は、後端４６および円周の当接面４８を含有する。

切削挿入物ポケット２６は、ねじ山が付けられた固定用貫通穴５４を有するベース５３を有する。切削挿入物２８は、切削挿入物ポケット２６内に保持され、および固定用貫通穴５４内にねじ的に受容される弾力性固定ねじ５６によってベース５３に固定される。固定用貫通穴５４は、固定用貫通穴軸Ｃを有する。固定用貫通穴５４は、一般に、回転軸Ａに関して接線方向に方向付けられてもよい。固定ねじ５６は、後端６０のねじヘッド５８と、その前端６４のねじ山が付けられた部分６２と、を含む。

例えば、図３に見られるように、調節機構２２は、スライダーポケット７４内に保持されるスライダー７２を含む。スライダーポケット７４は、上面および底面７６、７８を含み、および、スライダーポケット７４と調節貫通穴３６との間の連絡領域７９で、調節貫通穴３６に対して開く。スライダー７２は、対向する上面および底面８０、８２と、それらの間に延びる周囲側面８４と、を含む（例えば、図６から９参照）。スライダー７２の周囲側面８４は、前面８６、側面８８、および後面９０を含有する。いくつかの好ましい実施形態に従って、スライダーの周囲側面８４の前面８６は、切削挿入物の種々の形状を収容するための、「Ｖ」形状の凹部の形態を有する。スライダーの周囲側面８４の後面９０は、連絡領域７９を通って調節ねじ３８のねじヘッド４０の一部を収容するように、窪んでいる。スライダーの前面８６は、「Ｖ」形状の凹部の反対側に位置付けられる少なくとも２つの明確な支持セクション９２および９４を含む。スライダー７２の底面８２は、中間セクション９６に関して底面８２の反対側に位置付けられる２つの当接セクション９８、１００を含む。

図１０に見られるように、スライダーポケット７４の底面７８は、２つの当接面１０２を有する。スライダーの底面８２の当接セクション９８、１００は、スライダーポケットの底面７８の当接面１０２と当接する。

いくつかの好ましい実施形態に従って、および図５において見ることができるように、切削挿入物２８の周囲側面３４は８つの当接面１０８を有し、ここで、８つの当接面１０８のうちの２つの当接面のみが作用する。示される実施形態において８角形の切削挿入物が採用されているが、一方で、いくつかの他の形状の切削挿入物を代わりに用いてもよく、ここで、スライダー７２の支持セクション９２、９４は、切削挿入物の種々の形状を支持するように設計されていることは理解されよう。スライダーの前面８６の支持セクション９２、９４は、切削挿入物の周囲側面３４の作用当接面１０８と当接し、およびスライダーの後面９０は、調節ねじ３８およびスライダー７２が連絡を取るように、連絡領域７９を通って、調節ねじヘッド４０の円周の当接面４８と当接する。

調節ねじ３８は、スライダー７２の上面または底面８０、８２に平行な平面において、切削工具２０の回転軸Ａに関して非ゼロ角度αで傾斜している。調節ねじ３８およびスライダー７２は連絡しているので、調節ねじ３８が調節貫通穴３６内に螺入されるときに、調節ねじ３８は、スライダー７２を切削挿入物２８に向けて促すことができる。

ここで、図１１を参照する。貫通穴５４およびそれに従って固定ねじ５６は、スライダー７２の側面８８に平行な平面において、ベース５３に垂直な線Ｅに関して角度βで傾斜している。線Ｅは、貫通穴５４によって、ベース５３上に形成された円の中心を通過する。固定ねじ５６の傾斜は、切削挿入物２８に対する力をスライダー７２に向かう方向に適用する。

上述のように、スライダー７２は、スライダーポケット７８内に保持され、ここで、スライダーの前面８６は、スライダーポケット７４から突出する。切削挿入物２８は、挿入物ポケット２６内に配置され、および線Ｅに平行な切削挿入物の貫通穴３５の中心線Ｆは、スライダー７２から離れる方向に線Ｅからオフセットされ、ここで、切削挿入物の貫通穴３５は、固定ねじヘッド５８を収容するように寸法付けられている。固定ねじ５６は、固定用貫通穴５４内に配置され、および、ベース５３に垂直な線Ｅに関して、固定用貫通穴５４と同一の傾斜角度で傾斜していてもよい。固定ねじ５６が締められるとき、固定ねじ５６は、切削挿入物２８をスライダー７２に向けて促す。

スライダー７２の場所およびその結果として切削挿入物２８の場所の調節は、ねじ回転軸Ｂの周囲における調節ねじ３８のねじ回転によって達成される。調節ねじ３８がねじ回転軸Ｂの周囲の１つの方向または１つの向きにねじ回転させられる際に、調節ねじ３８はまた、ねじ回転軸Ｂに沿って調節貫通穴３６内に移動する。回転のおかげで、調節ねじ３８は、スライダー７２を、調節ねじ３８から離れおよび切削挿入物２８に向かう、ねじ回転軸Ｂを横断する方向に促す。調節ねじ３８によって加えられる力は、上述の固定ねじ５６によって作用する力に打ち勝つのに十分でなければならない。スライダー７２は、調節ねじ３８から離れる方向に移動させられ、ベース５３に垂直な線Ｅに垂直な線Ｄに沿って切削挿入物２８に向かってスライドし、および、スライダー７２は、さらに、依然として部分的ではあるが、スライダーポケット７４から突出する。結果として、切削挿入物２８は、スライダー７２によって線Ｄ（図５参照）に沿って前方に促され、ここで、切削挿入物貫通穴３５の中心線Ｆは、スライダー７２によって固定ねじ５６がそれに加えられた力の下で屈曲する際に、線Ｅからさらにオフセットされる。これは、固定ねじ５６をその元の状態に戻す傾向がある固定ねじ５６の弾性力を増大させ、弾性力は、調節ねじに向かう方向に作用する。もしねじ回転軸Ｂが切削工具２０の回転軸Ａに関して放射状に方向付けられているならば、切削挿入物２８は、およそ切削工具２０の軸方向に移動する。線Ｄに沿った、ねじ回転軸Ｂから離れる方向への切削挿入物２８の任意の動きは、同一の方向に促される固定ねじ５６の動きに影響を与える。

調節ねじ３８が反対方向または反対する向きにねじ回転させられる際に、調節ねじ３８はねじ回転軸Ｂに沿って移動し、調節貫通穴３６から出る。スライダー７２上および従って切削挿入物２８および固定ねじ５６上に加えられる調節ねじ３８の力は解放され、および固定ねじ５６は、固定ねじ５６において増大された弾性力によって、調節ねじ３８によって力が加えられる前のその元の位置に戻ることができる。したがって、調節ねじ３８を反対の向きに回転させると、固定ねじ５６において増大された弾性力が解放される。その結果、切削挿入物２８およびスライダー７２は、線Ｄに沿って後方に移動させられ、ここで、切削挿入物貫通穴３５の中心線Ｆは、線Ｅからの最初のオフセットに戻る。切削挿入物２８は、スライダー７２を、調節ねじ３８に向かって、ねじ回転軸Ｂを横断する方向に促し、スライダーの前面８６は、スライダーポケット７４から突出し、調節が行われる前の最初の位置に位置付けられる。

調節機構２２は、双方向性である。調節ねじ３８は、内側に回転させられカッター本体２４内に進行するねじであることができ、または、調節ねじ３８は、外側に、カッター本体２４から離れるように回転させられるねじであることができる。換言すれば、調節ねじ３８をねじ回転軸Ｂの周囲の反対方向にねじ回転させると、切削工具２０の回転軸Ａの方向、または概してねじ回転軸Ｂを横断する方向における反対方向（すなわち、双方向）の切削挿入物２８の位置が調節される。切削挿入物２８の位置の調節は、固定ねじ５６を回転または除去することなく、調節ねじ３８のみによってなされ、これは、切削工具２０内に保持される切削挿入物２８の位置の精度を必要に応じて大幅に増大させる。さらに、調節ねじ３８は、切削挿入物２８と直接的に接触しない。

本発明は、切削挿入物２８の場所の軸調節のために説明されている。しかしながら、調節の方向に固有の制限はない。したがって、調節ねじ３８は、例えば、調節ねじ３８のねじ回転軸Ｂが軸方向にあり、それによって切削挿入物２８の半径方向の場所を調節するための双方向調節機構２２を生じさせるように方向付けられることができる。同様に、調節ねじ３８は、例えば、調節ねじ３８のねじ回転軸Ｂが、軸方向と半径方向との間の任意の所与の中間の方向にあり、それによって所与の中間の方向における切削挿入物２８の場所を調節するための双方向調節機構２２を生じさせるように、方向付けられることができる。

本開示はある程度詳細に記載されているが、この後に特許請求の範囲に開示される範囲から乖離することなく、本開示に対する変更および修正が行われ得ることは理解されたい。

Claims (6)

1. 回転軸（Ａ）を有する切削工具（２０）であって：
   カッター本体（２４)の固定用貫通穴（５４）内にねじ的に受容される固定ねじ（５６）によって切削挿入物ポケット（２６）内に解放可能に保持される少なくとも１つの切削挿入物（２８）を有するカッター本体（２４）と；
   カッター本体（２４)の調節穴（３６）と；
   調節穴（３６）内にねじ的に受容される調節ねじ（３８）であって、ねじ回転軸（Ｂ）を有しおよびねじヘッド（４０）を含む調節ねじ（３８）と；
   スライダーポケット（７４）内に保持されるスライダー（７２）であって、対向する上面および底面（８０、８２）を含み、スライダー（７２）の前面（８６）で切削挿入物（２８）と、およびスライダー（７２）の後面（９０）で調節ねじ（３８）のねじヘッド（４０）と連絡するスライダー（７２）と；を含み、
   調節ねじ（３８）は、スライダー（７２）の上面または底面（８０、８２）に平行な平面内において、回転軸（Ａ）に関して非ゼロ角度（α）で傾斜しており、ここで：
   ねじ回転軸（Ｂ）の周囲の１つの向きに調節ねじ（３８）をねじ回転させると、調節ねじ（３８）のねじヘッド（４０）が、スライダー（７２）および切削挿入物（２８）を、調節ねじ（３８）から離れおよびねじ回転軸（Ｂ）を横断する方向に促すこととなり、切削挿入物（２８）の位置を第１方向に調節することとなり；および
   調節ねじ（３８）をねじ回転軸（Ｂ）の周囲の反対の向きにねじ回転させると、固定ねじ（５６）が、スライダー（７２）および切削挿入物（２８）を、調節ねじ（３８）に向かいおよびねじ回転軸（Ｂ）を横断する方向に促すこととなり、切削挿入物（２８）の位置を第１方向と反対の方向に調節することとなり、
   スライダー（７２）は、対向する上面および底面（８０、８２）とそれらの間に延びる周囲側面（８４）とを含み；
   周囲側面（８４）は、「Ｖ」形状の凹部の形態を有する前面（８６）、側面（８８）、および窪んだ後面（９０）を含み、および
   スライダーの前面（８６）は、「Ｖ」形状の凹部の反対側に位置付けられた少なくとも２つの明確な支持セクション（９２、９４）が備えられていることを特徴とする切削工具（２０）。
2. 切削挿入物（２８）は、複数の当接面（１０８）を有する周囲側面（３４）を有し、
   スライダー（７２）の周囲側面（８４）は、スライダーの前面（８６）に提供された少なくとも２つの明確な支持セクション（９２、９４）を含み、支持セクション（９２、９４）は、当接面（１０８）と当接し、
   ここで、２つの当接面（１０８）のみが、支持セクション（９２、９４）との当接に作用する当接面（１０８）であることを特徴とする請求項１に記載の切削工具（２０）。
3. スライダー（７２）の底面（８２）は、少なくとも２つの当接セクション（９８、１００）を含み、
   スライダーポケット（７４）は上面および底面（７６、７８）を含み、
   スライダーポケット（７４）の底面（７８）は２つの当接面（１０２）を有し、
   スライダーの底面（８２）の当接セクション（９８、１００）は、スライダーポケットの底面（７８）の当接面（１０２）と当接することを特徴とする請求項１に記載の切削工具（２０）。
4. 固定ねじ（５６）は、スライダー（７２）の側面（８８）に平行な平面において、挿入物ポケット（２６）のベース（５３）に垂直な線（Ｅ）に関して、角度（β）で傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の切削工具（２０）。
5. スライダー（７２）は、スライダーポケット（７４）と調節穴（３６）との間の連絡領域（７９）を通って調節ねじ（３８）と連絡していることを特徴とする請求項１に記載の切削工具（２０）。
6. ねじ回転軸（Ｂ）の周囲の１つの向きに調節ねじ（３８）をねじ回転させると、固定ねじ（５６）における弾性力が増大され、該弾性力は調節ねじ（３８）に向かう方向に作用し；および
   ねじ回転軸（Ｂ）の周囲の反対の向きに調節ねじ（３８）をねじ回転させると、固定ねじ（５６）において増大された弾性力が解放されることとなることを特徴とする請求項１に記載の切削工具（２０）。

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