(57)【要約】【課題】簡素な流路構造を有する冶具を提供すること【解決手段】雄ねじ部品５０は、雄ねじが形成されるねじ部５０Ｂと、ねじ部５０Ｂよりも径大に形成される頭部５０Ａと、ねじ部５０Ｂと頭部５０Ａを接続する接続部５０Ｃと、を備え、ねじ部５０Ｂには、内部にクーラントを供給するためにねじ部の底面に開口する第１クーラント流路が形成され、接続部５０Ｃには、第１クーラント流路に連通し、接続部５０Ｃの側面に開口する第２クーラント流路が形成され、押さえ金４０には、第２クーラント流路に連通し、押さえ金の表面に開口する第３クーラント流路と、が形成される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削インサートを押圧して、前記切削インサートをホルダに対して固定するための押さえ金と、この押さえ金を前記ホルダに固定するための雄ねじ部品と、を備える冶具であって、
前記雄ねじ部品は、
雄ねじが形成されるねじ部と、
前記ねじ部よりも径大に形成される頭部と、
前記ねじ部と前記頭部を接続する接続部と、を備え、
前記ねじ部には、内部にクーラントを供給するために前記ねじ部の底面に開口し、前記接続部の方向に向かう第１クーラント流路が形成され、
前記接続部には、前記第１クーラント流路に連通し、前記接続部の側面に開口する第２クーラント流路が形成され、
前記押さえ金には、前記雄ねじ部品が貫通するための貫通穴と、前記貫通穴及び前記第２クーラント流路に連通し、前記貫通穴より径大に形成されるザグリと、前記ザグリに連通し、前記押さえ金の表面に開口する第３クーラント流路と、が形成される冶具。
【請求項２】
前記押さえ金と前記ホルダは、一体的に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の冶具。
【請求項３】
前記切削インサートを固定したときに、
前記雄ねじの軸線方向における前記第２クーラント流路が形成される位置と、前記ザグリが形成される位置とが重複することを特徴とする請求項１又は２に記載の冶具。
【請求項４】
前記第２クーラント流路は、前記接続部を径方向に貫通して、前記接続部の側面に２つの開口を有するように形成され、
前記貫通穴は、中心軸を中心として第１の半径を有する円筒状に形成され、
前記ザグリは、前記中心軸の軸方向における前記貫通穴が形成される領域の内部に、前記中心軸を中心として前記第１の半径より大きい第２の半径を有するように形成されることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の冶具。
【請求項５】
前記押さえ金の前記中心軸の軸方向における前記ザグリの上側には、第１のОリングを挿入するための第２のザグリが形成され、前記ザグリの下側には、第２のОリングを挿入するための第３のザグリが形成されることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の冶具。
【請求項６】
前記第２クーラント流路は、前記雄ねじの軸線に垂直な平面に対して１０度以上１５度以下の角度に傾斜していることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の冶具。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項に記載の冶具と、ホルダとを備えるクーラント供給構造であって、
前記ホルダは、
切削インサートを支持するための切削インサート着座面と、
前記切削インサートの端面を押圧する前記押さえ金を支持するための押え金着座面と、
を備えるとともに、
前記ホルダには、前記押え金着座面に開口し、前記雄ねじと螺合するための雌ねじと、
前記雌ねじと連通するクーラント供給流路が形成される、
クーラント供給構造。
【請求項８】
前記ホルダには、前記インサート着座面に開口し、前記切削インサートを貫通するインサート貫通穴に挿入されるレバーの一部を収納するための穴部が形成され、
前記ホルダは、更に、
前記穴部に一部が収納され、他の一部が前記穴部から突出するレバーと、
前記レバーを前記インサート貫通穴の側面方向に移動させるためのねじ部と、
を更に備えることを特徴とする請求項７に記載のクーラント供給構造。
【請求項９】
請求項７又は８に記載のクーラント供給構造と、前記切削インサートを備え、
前記切削インサートは、前記切削インサートの端面に対向する方向から端面視において、円弧状に形成されるコーナ切れ刃と、前記コーナ切れ刃に接続され、直線状に形成される直線切れ刃とを備え、
前記ホルダには、前記クーラント供給流路に連通し、前記ホルダの表面に開口する第４クーラント流路が形成され、
前記切削インサートの端面が前記押さえ金により押圧されて前記ホルダに対して固定されたときに、
前記端面視において、前記押さえ金の表面から供給されるクーラントが、前記切削インサートの端面上を通過し、前記直線切れ刃に対して第１鋭角をなして前記コーナ切れ刃に向かって進行するように、前記第３クーラント流路は形成され、前記ホルダの表面から供給されるクーラントが、前記切削インサートの端面上を通過し、前記直線切れ刃に対して前記第１鋭角の半分未満の第２鋭角をなして前記コーナ切れ刃に向かって進行するように、前記第４クーラント流路は形成される、
切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冶具、クーラント供給構造及び切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、切削インサートを端面から押圧して固定するためのクランプ駒、又は、押さえ金などと呼ばれる部品が知られている。
【０００３】
また、切削加工の際に、切削油剤等のクーラントを吐出して、切れ刃の冷却を図る技術が知られている。
【０００４】
特許文献１には、「クーラントが空中を飛んで切刃に当たる」（０００５）ようにクーラントを吐出して切れ刃の冷却を図る場合に、クーラントの量が多くならざるを得ない課題を解決するために、切削インサート３の上面３１を押圧して工具本体２に固定するための押さえ金に相当するノズル部品４を設けるととともに、このノズル部品４に形成した一対の吐出口４２から上面３１に沿ってクーラントを吐出する切削工具が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２３１０９７号公報
【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、特許文献１に開示される切削工具を製造するためには、押さえ金に相当するノズル部品４の内部に、ホルダ内部のクーラント供給用の流路に連通する一端と、外部に開口する一対の他端とを接続するために途中で分岐する複雑な流路を形成しなければならない。このような押さえ金は、流路構造が複雑になるため製造が困難になることに加え、流路抵抗の増加に伴いクーラントの吐出圧力の低下を招く。
【０００７】
そこで本発明は、簡素な流路構造を有する冶具、クーラント供給構造及び切削工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一側面に係る切削インサートを押圧して、切削インサートをホルダに対して固定するための押さえ金と、この押さえ金をホルダに固定するための雄ねじ部品と、を備える冶具である。そして、雄ねじ部品は、雄ねじが形成されるねじ部と、ねじ部よりも径大に形成される頭部と、ねじ部と頭部を接続する接続部と、を備え、ねじ部には、内部にクーラントを供給するためにねじ部の底面に開口し、接続部の方向に向かう第１クーラント流路が形成され、接続部には、第１クーラント流路に連通し、接続部の側面に開口する第２クーラント流路が形成され、押さえ金には、雄ねじ部品が貫通するための貫通穴と、貫通穴及び第２クーラント流路に連通し、貫通穴より径大に形成されるザグリと、ザグリに連通し、押さえ金の表面に開口する第３クーラント流路と、が形成される。
【０００９】
なお、押さえ金とホルダは、一体的に構成されていてもよい。
【００１０】
また、各流路は、その端部、または、端部以外の部分で連通してもよいし、複数の端部を有するように設けることにより流路抵抗の低減を図ってもよい。
【００１１】
また、切削インサートを固定したときに、雄ねじの軸線方向における第２クーラント流路が形成される位置と、ザグリが形成される位置とが重複することが好ましい。
【００１２】
本開示の他の側面に係るクーラント供給構造は、冶具とホルダとを備える。ホルダは、切削インサートを支持するための切削インサート着座面と、切削インサートの端面を押圧する押さえ金を支持するための押え金着座面と、を備えるとともに、ホルダには、押え金着座面に開口し、雄ねじと螺合するための雌ねじと、雌ねじと連通するクーラント供給流路が形成される。
【００１３】
また、本開示の更に他の側面に係る切削工具は、クーラント供給構造と、切削インサートを備える。切削インサートは、切削インサートの端面に対向する方向から端面視において、円弧状に形成されるコーナ切れ刃と、コーナ切れ刃に接続され、直線状に形成される直線切れ刃とを備え、ホルダには、クーラント供給流路に連通し、ホルダの表面に開口する第４クーラント流路が形成され、切削インサートの端面が押さえ金により押圧されてホルダに対して固定されたときに、端面視において、押さえ金の表面から供給されるクーラントが、切削インサートの端面上を通過し、直線切れ刃に対して第１鋭角をなしてコーナ切れ刃に向かって進行するように、第３クーラント流路は形成され、ホルダの表面から供給されるクーラントが、切削インサートの端面上を通過し、直線切れ刃に対して第１鋭角の半分未満の第２鋭角をなしてコーナ切れ刃に向かって進行するように、第４クーラント流路は形成される。
【００１４】
また、本開示の更に他の側面に係る冶具は、切削インサートを押圧して、切削インサートをホルダに対して固定するための押さえ金と、この押さえ金をホルダに固定するための雄ねじ部品と、を備える冶具であって、雄ねじ部品は、雄ねじが形成されるねじ部と、ねじ部よりも径大に形成される頭部と、ねじ部と頭部を接続する接続部と、を備え、ねじ部には、内部にクーラントを供給するためにねじ部の底面に開口し、接続部の方向に向かう第１クーラント流路が形成され、接続部には、第１クーラント流路に連通し、一端が接続部の側面に開口する第２クーラント流路が形成され、押さえ金には、一端が第２クーラント流路に連通し、他端が押さえ金の表面に開口する第３クーラント流路と、が形成される。
【００１５】
第２クーラント流路と第３クーラント流路は、接続部の一部を径小にすることで連通するようにしてもよい。また、漏れ防止のために、Оリングや、樹脂等の種々の手段を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】切削工具１００の斜視図
【図２】切削工具１００の先端視の拡大図
【図３】切削工具１００の正面図
【図４】切削工具１００の右側面図
【図５】切削工具１００の前端部分の拡大図
【図６】図５におけるＡ−Ａ断面図
【図７】雄ねじ部品５０
【図８】切削工具１００を用いて被削材Ｗを旋削する様子を示した正面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施形態のみに限定する趣旨ではない。
【００１８】
図１は、本実施形態に係る切削工具１００の斜視図である。図２は、切削工具１００を、先端方向から見た先端視の拡大図である。図３は、切削工具１００を、ホルダ１０の中心軸ＡＸに垂直な方向から見た正面図であり、図４は、切削工具１００の右側面図である。
【００１９】
図１に示されるように、本実施形態に係る切削工具１００は左勝手で切削するための旋削工具であり、切削インサート２０を保持するためのホルダ１０と、切削インサート２０と、押さえ金４０及び雄ねじ部品５０とを備える冶具３０から構成される。切削インサート２０は、例えば、３０度〜４０度の鋭角をなす角部と、１４０度〜１５０度の鈍角をなす角部を有し、内接円が８〜１５ｍｍの菱形に形成される。切削インサート２０は、すくい面として機能する端面２４と、逃げ面として機能する周側面２２と、端面２４と周側面２２との接続部に形成され、菱形の鋭角をなす角部に形成された円弧状のコーナ切れ刃２６Ａと、菱形の一辺に、コーナ切れ刃２６Ａに接続して形成される直線状の直線切れ刃２６Ｂを備える。
【００２０】
切削インサート２０に向かって供給されるクーラントの一部は、ホルダ１０の内部に形成される流路から、冶具３０の雄ねじ部品５０内の流路を介して押さえ金４０に形成された第１開口部Ｈ１から吐出される。また、ホルダ１０内部の流路は途中で分岐され、クーラントの一部は、ホルダ１０に形成された第２開口部Ｈ２から吐出される。このため、ホルダ１０及び冶具３０は、クーラントを供給するためのクーラント供給構造を構成する。なお、クーラントは、切削油剤その他の知られた流体を使用することができる。
【００２１】
同じく図１に示されるように、ホルダ１０は、中心軸ＡＸ（図３）を中心に円筒状又は傾斜の小さい円錐状に形成される基部１２と、この基部１２と一体的に形成され、切削インサート２０を保持する保持部１４を備える。
【００２２】
図３及び図４に示されるように基部１２の端面には、中心軸ＡＸを中心として端面に開口する接続部Ｈ３が形成される。この接続部Ｈ３は、クーラントを供給するためのポンプ（不図示）と係合するように形成されている。更に、この接続部Ｈ３と連通するように、中心軸ＡＸを中心に形成された円筒状のクーラント流路ＣＨ１が形成される。図に示されるように、クーラント流路ＣＨ１は、中心軸ＡＸに沿って、基部１２から保持部１４にかけて形成される。
【００２３】
保持部１４は、中心軸ＡＸを中心に基部１２よりも径大な円筒状に形成される保持ベース部１４Ａ１と、中心軸ＡＸ方向先端に、保持ベース部１４Ａ１と一体的に形成されるホルダ先端部１４Ａ２を備えている。切削インサート２０の端面２４方向から切削工具１００を見た図３に示されるように、左勝手の切削工具１００の場合、ホルダ先端部１４Ａ２は、切削インサート２０を先端としたときに中心軸ＡＸを含む中心線に対して左側に形成される。また、切削インサート２０の逃げ面となる周側面２２方向から切削工具１００を見た図４に示されるように、ホルダ先端部１４Ａ２は、中心軸ＡＸを含む下側に形成される。そのため、保持ベース部１４Ａ１には、ホルダ先端部１４Ａ２と連なるために中心軸ＡＸの進行方向を向いた傾斜面１４Ｂ１が形成される。そして、この傾斜面１４Ｂ１には、クーラントを吐出方向ＡＲ２に向かって吐出するための第２開口部Ｈ２が形成される。
【００２４】
また、ホルダ先端部１４Ａ２には、傾斜面１４Ｂ１と連なり、切削インサート２０の端面２４と同じ方向を向いたホルダ端面１４Ｂ２が形成される。ホルダ端面１４Ｂ２上には、押さえ金４０が取り付けられる。図４に示されるように、ホルダ端面１４Ｂ２は、中心軸ＡＸと平行ではなく、先端に進むほど中心軸ＡＸに近づくように傾斜する。従って、先端視を示す図２においても、切削インサート２０の端面２４及びホルダ端面１４Ｂ２を視認することができる。
【００２５】
ホルダ先端部１４Ａ２の前端には、切削インサート２０を保持するためのチップ座１４Ｃが形成される。このチップ座１４Ｃは、切削インサート２０の底面を支持するために、ホルダ端面１４Ｂ２と略平行に形成されたチップ座面と、切削インサート２０の２つの周側面を支持するために、チップ座面に垂直に、切削インサート２０の周側面２２と同一の３０〜４０度の鋭角をなすように形成される二つの壁面を備える。この二つの側面は、上辺においてホルダ端面１４Ｂ２に接続される。
【００２６】
また、本実施形態における切削工具１００は、切削インサート２０をレバーロック方式で固定している。従って、チップ座１４Ｃのチップ座面に開口するようにホルダ先端部１４Ａ２の内部に形成された穴に挿入されたＬ字形のレバーＬ（図６）の一端を雄ねじ１４Ｂ３（図３）の側面に形成された傾斜面等で押し下げることにより、チップ座面から突出し、切削インサート２０の貫通穴内に挿通されたＬ字形のレバーＬの他端で切削インサート２０の貫通穴の内壁を押圧し、もって、切削インサート２０の２つの周側面をチップ座１４Ｃの二つの壁面方向に押し付けることにより、切削インサート２０を、ホルダ１０に対して固定することができる。
【００２７】
切削インサート２０のように、貫通穴が形成された切削インサートを、チップ座１４Ｃの二つの壁面に押し付けて固定するために、ホルダ先端部１４Ａ２の内部には、雄ねじ１４Ｂ３と螺合するための雌ねじと、この雌ねじ及び切削インサート２０の貫通穴と連通し、Ｌ字形のレバーＬを収容するスペースが形成されている。ただし、本発明はレバーロック方式で切削インサートを固定する場合に限定されるものではなく、クランプ駒などの押さえ金を用いて、貫通穴が形成されていない切削インサートを固定する方式など、ＩＳＯ規格等で規定されているクランプ機構を用いて切削インサートを固定する場合等に広く適用することが可能である。
【００２８】
なお、切削インサート２０とチップ座面の間には、シム１６が挿入され、その結果、切削インサート２０の端面２４と、ホルダ先端部１４Ａ２のホルダ端面１４Ｂ２は、ほぼ面一となるように調整されている。
【００２９】
図３及び図４に示されるように、中心軸ＡＸに沿って形成されるクーラント流路ＣＨ１は、基部１２から保持部１４にわたって形成され、その端部で、クーラント流路ＣＨ１より径小に中心軸ＡＸに沿って円筒状に形成されるクーラント流路ＣＨ２に連通する。このクーラント流路ＣＨ２は、その先端部においてクーラント流路ＣＨ２より径小なクーラント流路ＣＨ３に連通する。更に、クーラント流路ＣＨ２の円筒をなす側面において、クーラント流路ＣＨ２より径小なクーラント流路ＣＨ４にも連通する。
【００３０】
図３及び図４に示されるように、クーラント流路ＣＨ３は、保持ベース部１４Ａ１からホルダ先端部１４Ａ２にわたって円筒状に形成され、雄ねじ部品５０のねじ部５０Ｂ（図４）に螺合する雌ねじが形成されるクーラント流路ＣＨ５に連通する。具体的には、図３に示されるように、クーラント流路ＣＨ３は、雄ねじ部品５０に向かって進行するほど中心軸ＡＸから離れるように傾斜し、切削インサート２０を周側面２２方向から見た図４においては、中心軸ＡＸの進行方向に進むほど、ホルダ端面１４Ｂ２から離れるように傾斜して形成される。
【００３１】
クーラント流路ＣＨ４は、クーラント流路ＣＨ２の側面から、中心軸ＡＸの径方向外側に向かって形成される。クーラント流路ＣＨ４は、その円筒状の側面において、第２開口部Ｈ２から吐出するクーラントの吐出方向ＡＲ２を規定するクーラント流路ＣＨ６に連通する。
【００３２】
クーラント流路ＣＨ５は、ホルダ端面１４Ｂ２とほぼ垂直に延伸してクーラント流路ＣＨ３の円筒状の側面の端部と連通する。また、クーラント流路ＣＨ５の内壁には、雄ねじ部品５０のねじ部５０Ｂに形成される雄ねじと螺合するための雌ねじが形成される。
【００３３】
クーラント流路ＣＨ６は、一端がクーラント流路ＣＨ４の側面に連通し、他端が傾斜面１４Ｂ１に連通するように形成される。後に詳述するが、クーラント流路ＣＨ６は、その中心軸の延長線が切削インサート２０のコーナ切れ刃２６Ａに向かうように、図４に示される側面視において、切削インサート２０の端面２４及びこれと面一なホルダ端面１４Ｂ２に対し、およそ１０度〜１５度の仰角を有し、切削インサート２０の端面２４に対向する方向から見た端面視において、端面２４上であって、コーナ切れ刃２６Ａに近づくほど直線切れ刃２６Ｂに近づくように、直線切れ刃２６Ｂがなす直線と僅かな鋭角（０度より大きく１０度未満）をなすように形成される。
【００３４】
次いで、クーラント流路ＣＨ５から、第１開口部Ｈ１に至る流路について図面を用いて説明する。図５は、図３における切削工具１００の前端部分を拡大した拡大図である。図６は、図５において、第１開口部Ｈ１の中心と、雄ねじ部品５０の軸を通過する断面図である。図７は、雄ねじ部品５０を示している。
【００３５】
図７に示されるように、雄ねじ部品５０は、例えば、Ｍ６の雄ねじが形成される円筒状のねじ部５０Ｂと、ねじ部５０Ｂより径大に形成されるねじ頭部５０Ａと、ねじ部５０Ｂとねじ頭部５０Ａとを接続する接続部５０Ｃ（又は締付ねじ部５０Ｃ）を備える。ねじ部５０Ｂには、底面に開口し、雄ねじの軸に沿って、接続部５０Ｃの方向に向かう例えば、１〜３ｍｍの直径を有する円筒状のクーラント流路ＣＨ７が形成される。また、接続部５０Ｃは、Оリングをはめるために径小に形成される２つの径小部５０Ｃ１及び５０Ｃ２と、二つの径小部５０Ｃ１及び５０Ｃ２で挟まれ、径小部５０Ｃ１及び５０Ｃ２より径大に形成される円筒部５０Ｃ３を備える。円筒部５０Ｃ３の内部には、雄ねじの軸と垂直に貫通し、両端が円筒部５０Ｃ３の側面にそれぞれ開口するクーラント流路ＣＨ８が形成される。クーラント流路ＣＨ７は、クーラント流路ＣＨ８と連通するために、接続部５０Ｃの円筒部５０Ｃ３内部まで形成される。なお、ねじ頭部５０Ａには、締め付けに用いる六角レンチが係合するための六角穴（図５）が形成されている。
【００３６】
図６に示されるように、押さえ金４０は、ねじ頭部５０Ａと当接するための上面４０Ｂと、底面側に形成され、ホルダ端面１４Ｂ２に形成される凹みにより支持される脚部４０Ｃと、切削インサート２０の端面２４を押圧して、ホルダ１０に固定するための押圧部４０Ｄと、切削インサート２０の端面２４方向を向いた傾斜面４０Ａを備える。更に、押さえ金４０には、上面４０Ｂと底面を貫通する円筒状の貫通穴が形成され、さらに、この貫通穴の軸方向中央部において、貫通穴に連通し、貫通穴より径大に形成されるザグリ４０Ｅが形成される。ザグリ４０Ｅは、ねじ頭部５０Ａが上面４０Ｂに当接したときに、円筒部５０Ｃ３の側面に形成されるクーラント流路ＣＨ８の開口部と連通する位置に形成される。なお、ザグリ４０Ｅは、押さえ金４０に形成された貫通穴の中心軸を中心として所定半径を有する円筒状に形成されるため、クーラント流路ＣＨ８の向きにかかわらず、ザグリ４０Ｅとクーラント流路ＣＨ８は連通するように構成されている。また、押さえ金４０の内部には、一端がザグリ４０Ｅに連通し、他端が傾斜面４０Ａに連通するクーラント流路ＣＨ９が形成される。同図に示されるように、クーラント流路ＣＨ９は、切削インサート２０のコーナ切れ刃２６Ａに向かって進行するように傾斜しており、押さえ金４０の貫通穴の中心軸に垂直な面に対しその仰角は、１０度〜１５度となるように形成されている。
【００３７】
このような押さえ金４０は、図６に示されるように、雄ねじ部品５０の径小部５０Ｃ１及び５０Ｃ２にそれぞれОリングＲ１及びＲ２を装着させた状態で、押さえ金４０の貫通穴を介してホルダ先端部１４Ａ２に形成される雌ねじと螺合させ、ねじ頭部５０Ａで押さえ金４０の上面４０Ｂを押し付けることにより、ホルダ１０に対して固定される。このとき押圧部４０Ｄは、切削インサート２０の端面２４をチップ座１４Ｃのチップ座面方向に押し付ける。レバーロック式は、切削インサートを貫通する雄ねじでホルダに固定する方式と比較して、短時間で切削インサートを交換できるという利点を有する一方で、端面に垂直な方向への安定的な固定が困難である。しかしながら、押さえ金４０を用いて、切削インサート２０の端面２４をホルダ１０方向に押圧することで、切削インサート２０をより安定的にホルダ１０に対して固定することができる。
【００３８】
図５は、以上のようにして押さえ金４０がホルダ１０に対して固定されている様子を、雄ねじ部品５０の軸方向から見た図である。上述したとおり、図において実線で示されるように、ねじ頭部５０Ａには六角穴が形成されている。また、この六角穴の内部に破線で示される小円は、軸中心に形成されるクーラント流路ＣＨ７の内壁を示したものである。また、この小円の両端部と交差する長方形の破線は、クーラント流路ＣＨ８を示したものである。実線で示される六角穴を囲むように、径が異なる３つの円Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３が破線で示されている。３つの円のうち、最も小径の円Ｄ３は、クーラント流路ＣＨ５の内壁を示している。また、円Ｄ２は、円筒部５０Ｃ３の壁面を示しており、クーラント流路ＣＨ８は、この円Ｄ２まで形成されている。また、円Ｄ１は、ザグリ４０Ｅの円筒面からなる内壁を示している。従って、クーラント流路ＣＨ８からザグリ４０Ｅに流入したクーラントは、矢印で示されるとおり、ザグリ４０Ｅ（円Ｄ１）と円筒部５０Ｃ３（円Ｄ２）の間隙を通ってクーラント流路ＣＨ９に流入することが示される。
【００３９】
なお、クーラント流路ＣＨ１乃至ＣＨ９は、ドリル等を用いて穿孔することにより形成することができる。例えば、クーラント流路ＣＨ３は、ホルダ先端部１４Ａ２の外方を向いた側面からクーラント流路ＣＨ２と連通するように、円筒状の穴を形成した後、その開口部をプラグ等を用いて液漏れしないように塞ぐことにより形成することができる。従って、各クーラント流路は、所定の内径を有する円柱状に形成されており、また、気泡等の混入を防ぎ、かつ、圧力損失を低減するために、原則として進行するほど小径となるように形成されている。
【００４０】
以下、本実施形態に係る切削工具１００を用いて、被削材を旋削する作用について説明する。図８は、切削工具１００を用いて、立壁Ｗ１を有する被削材Ｗを旋削する様子を示している。具体的には、紙面手前方向から奥方向に被削材Ｗを回転移動させながら、切削インサート２０の先端に形成されるコーナ切れ刃２６Ａを環状をなす立壁Ｗ１の内壁面に押し付けることにより立壁Ｗ１の内壁面を旋削する。このとき、立壁Ｗ１の内壁面が直線切れ刃２６Ｂ及びこれに接続する周側面２２と近接して対向するため、切削インサート２０は鋭角が小さい菱形に形成して立壁Ｗ１と干渉しないようにすることが好ましい。また、立壁Ｗ１の内壁面が近接して対向するために容易でない切りくずの分断と排出を、二方向から吐出するクーラントを用いて促進する。
【００４１】
まず、例えば図３に締めされる接続部Ｈ３に不図示のポンプを接続してクーラントを供給させながら旋削を行う。クーラントはポンプから、例えば、５ＭＰａから１０ＭＰａで供給される。ポンプから供給されたクーラントは、クーラント流路ＣＨ１からクーラント流路ＣＨ２を介して、一部はクーラント流路ＣＨ４からクーラント流路ＣＨ６を介して第２開口部Ｈ２から吐出方向ＡＲ２に吐出される。また、他の一部は、クーラント流路ＣＨ３からクーラント流路ＣＨ５に流入し、ねじ部５０Ｂ内部に形成されるクーラント流路ＣＨ７からねじ頭部５０Ａ方向に進行し、クーラント流路ＣＨ８からザグリ４０Ｅに流入した後、クーラント流路ＣＨ９を介して第１開口部Ｈ１から吐出方向ＡＲ１に吐出される。
【００４２】
第１開口部Ｈ１とコーナ切れ刃２６Ａの距離は、第２開口部Ｈ２とコーナ切れ刃２６Ａとの距離より短い。また、クーラント流路ＣＨ６の流路系は、クーラント流路ＣＨ９より大きくなるように形成されている。このため第１開口部Ｈ１から吐出され、端面２４上を進行するクーラントの圧力の低下は比較的小さい。そのため、切りくずを分断させるために十分な圧力でクーラントを切りくずに衝突させることが可能になる。本出願の発明者らが様々な条件で実験をしたところ、端面２４の中央部を通過するように、また、端面２４を基準として１０〜１５度の仰角（すなわち、切削インサートが取り付けられたときに、コーナ切れ刃が存在することが予定される位置と、第１開口部Ｈ１を結ぶ線と、切削インサートの端面とがなす角）となるようにコーナ切れ刃２６Ａに向かってクーラントを吐出することにより、切りくずの分断効果がより好適に発揮されることがわかった。大きな仰角を有するためには、押さえ金４０の高さを大きくしなければならず、しかしながら押さえ金４０の高さを高くすると切りくずが接触する可能性がある。このため、押さえ金の高さを小さくし、５〜１０度未満の仰角となるようにクーラントを供給することも考えうるが、あえて１０度以上の仰角を有するように押さえ金４０を１０ｍｍ程度の高さとし、第１開口部Ｈ１に連通するクーラント流路ＣＨ９を形成することにより、切りくずの分断効果が高まることがわかった。更に、クーラントの吐出により、切削インサート２０を冷却する効果も発揮される。
【００４３】
一方で、第２開口部Ｈ２から吐出されるクーラントの圧力は、第１開口部Ｈ１から吐出されるクーラントの圧力より小さい。第２開口部Ｈ２から吐出されるクーラントは、直線切れ刃２６Ｂに沿って、又は、立壁Ｗ１の壁面にほぼ平行にコーナ切れ刃２６Ａに向かって進行する。従って、端面２４に対向する方向から見た際に、二つのクーラントの角度は、概ね、切削インサート２０のコーナ切れ刃２６Ａに接続する２辺のなす角の半分程度である。このように直線切れ刃２６Ｂに沿って、又は、立壁Ｗ１の壁面にほぼ平行に、コーナ切れ刃２６Ａに向かってクーラントを供給することにより切りくずを排出する効果があることがわかった。
【００４４】
本出願の発明者らが様々な条件で実験をしたところ、コーナ切れ刃２６Ａとの接続部付近の切削に大きく関与する直線切れ刃２６Ｂがなす直線Ｌ１（図８）に対し、端面２４に対向する方向から見たときに、第２開口部Ｈ２から吐出されるクーラントが、端面２４上を進行し、進行するほど直線Ｌ１に近づくように、直線Ｌ１に対して僅かな鋭角（例えば、第２開口部Ｈ２から吐出されるクーラントと直線Ｌ１とがなす角度の半分未満）をなすようにコーナ切れ刃２６Ａに向かってクーラントを吐出すると、より切りくずの排出性能を向上させることがわかった。
【００４５】
このような作用を実現するために、図８に示されるように、切削インサート２０をチップ座１４Ｃに配置したときに、直線切れ刃２６Ｂが存在することが想定される位置に基づいて直線Ｌ１をひき、その直線Ｌ１よりも切削インサート２０側（図８では直線Ｌ１の左側）に第２開口部Ｈ２を設ける構成を採用した。
【００４６】
以上のように、コーナ切れ刃２６Ａとの距離が小さい第１開口部Ｈ１から、切削インサート２０の端面２４の中央部上を通過してコーナ切れ刃２６Ａに向かうようにクーラントを吐出して切りくず分断を促進し、コーナ切れ刃２６Ａとの距離が大きい第１開口部Ｈ１から、切削インサート２０の端面２４の端部上を通過してコーナ切れ刃２６Ａに向かうようにクーラントを吐出して切りくず排出を促進できることがわかった。ただし必ずしも第２開口部Ｈ２からクーラントを吐出するように構成しなくてもよい。反対に、更に開口部を設けてクーラントを異なる方向から供給するように構成してもよい。
【００４７】
また、複雑な流路を押さえ金４０の内部に形成することなく、圧力損失が小さい流路で、クーラントを供給することができた。
【００４８】
上述したように、本実施形態では、クーラントの仰角は１０〜１５度であることが好ましいがこれに限られるものではない。
【００４９】
また、押さえ金４０は、ホルダ１０と一体的に設けてもよい。例えば、切削インサートの端面を押圧するための押さえ金に相当する部分と、切削インサートの底面等を押圧するためのチップ座に相当する部分を一体的に設けて、くちばしのように上下から切削インサートを挟む態様のホルダが知られている。このような態様において、押さえ金に相当する部分とチップ座に相当する部分の間隔を雄ねじで調整することにより切削インサートをホルダに対して固定する際に、このような雄ねじの内部に、本実施形態で示されるようなクーラント流路を形成することにより本発明を適用してもよい。
【００５０】
また、流路は多数設けることが可能であり、例えば、クーラント流路ＣＨ８に、更に一、又は、複数の流路を連通させてもよい。
【００５１】
また、クーラント流路ＣＨ９とクーラント流路ＣＨ８を連通するための手段は様々なものを用いることが可能であり、例えば、円筒部５０Ｃ３を径小に形成してもよい。
【００５２】
また、液漏れを抑制するための構成は、Оリングのほか、様々な知られた技術を適用することが可能である。
【００５３】
その他、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。たとえば、当業者の通常の創作能力の範囲内で、ある実施形態における一部の構成要素を、他の実施形態に組み合わせることもできる。
【符号の説明】
【００５４】
１０…ホルダ、１２…基部、１４…保持部、１４Ａ１…保持ベース部、１４Ａ２…ホルダ先端部、１４Ｂ１…傾斜面、１４Ｂ２…ホルダ端面、１４Ｃ…チップ座、１６…シム、２０…切削インサート、２２…周側面、２４…端面、３０…冶具、４０Ａ…傾斜面、４０Ｂ…上面、４０Ｃ…脚部、４０Ｄ…押圧部、４０Ｅ…ザグリ、４２…吐出口、５０…部品、５０Ａ…頭部、５０Ｃ…接続部、５０Ｃ１…径小部、５０Ｃ３…円筒部、１００…切削工具、ＡＸ…中心軸、ＣＨ１-ＣＨ９…クーラント流路、Ｗ…被削材
【図１】
2020037183.tif 000003
【図２】
2020037183.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年12月17日(2019.12.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削インサートと、ホルダと、押さえ金とを備え、
前記切削インサートは、
円弧状に形成されるコーナ切れ刃と、
前記コーナ切れ刃に接続され、直線状に形成される直線切れ刃とを備え、
前記ホルダには、
クーラント供給流路と、
前記クーラント供給流路に連通し、前記ホルダの表面に開口するクーラント流路とが形成され、
前記押さえ金には、前記クーラント供給流路に連通し、前記押さえ金の表面に開口する異なるクーラント流路が形成され、
前記切削インサートの端面が前記押さえ金により押圧されて前記ホルダに対して固定されたときに、前記端面視において、前記押さえ金の表面から供給されるクーラントが、前記切削インサートの端面上を通過し、前記直線切れ刃に対して第１鋭角をなして前記コーナ切れ刃に向かって進行し、前記ホルダの表面から供給されるクーラントが、前記切削インサートの端面上を通過し、前記直線切れ刃に対して前記第１鋭角の半分未満の第２鋭角をなして前記コーナ切れ刃に向かって進行するように、前記ホルダの表面に開口するクーラント流路及び前記押さえ金の表面に開口する異なるクーラント流路は形成されている、
切削工具。
【請求項２】
前記切削インサートは、鋭角をなす角部を備え、
前記コーナ切れ刃は、前記角部に形成される、
請求項１に記載の切削工具。
【請求項３】
前記押さえ金の表面の開口と、前記コーナ切れ刃との距離は、
前記ホルダの表面の開口と、前記コーナ切れ刃との距離より短い、
請求項１又は２に記載の切削工具。
【請求項４】
前記第２鋭角は、０度より大きく１０度未満である、
請求項１乃至３の何れか一項に記載の切削工具。
【請求項５】
前記ホルダの表面から供給されるクーラントは、前記切削インサートの端面に対して１０度から１５度の仰角を有するように、前記ホルダの表面に開口するクーラント流路は形成されている、
請求項１乃至４の何れか一項に記載の切削工具。
【請求項６】
前記押さえ金と前記ホルダは一体的に設けられている、
請求項１乃至５の何れか一項に記載の切削工具。
【請求項７】
前記切削工具は、回転する被削材の壁面を旋削可能に構成される、
請求項１乃至６の何れか一項に記載の切削工具。
【請求項８】
前記切削インサートには、貫通穴が形成され、
前記ホルダは、前記貫通穴の内壁を押圧し、前記切削インサートを前記ホルダに対して固定するためのレバーを備える、
請求項１乃至７の何れか一項に記載の切削工具。