(57)【要約】【課題】本発明は、刃部の一部を部分的に交換可能な回転切削工具を提供する。【解決手段】本発明の一態様によれば、刃部の外周の刃先径が工具の回転軸の長手方向における先端部へ向かうに従って、増減しながら徐々に小さくなり、加工溝を有する回転切削工具において、前記切部を支持し回転軸となる心棒と、前記心棒を前記刃部の先端部側とは反対側の端部で支持する工具支持部材と、前記刃部は先端部ユニットを含む複数の刃部ユニットからなることを特徴とする回転切削工具が提供される。  【選択図】図２
2010214489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
刃部の外周の刃先径が工具の回転軸の長手方向における先端部へ向かうに従って、増減し
ながら徐々に小さくなり、加工溝を有する回転切削工具において、
前記切部を支持し回転軸となる心棒と、
前記心棒を前記刃部の先端部側とは反対側の端部で支持する工具支持部材と、
前記刃部は先端部ユニットを含む複数の刃部ユニットからなることを特徴とする回転切削
工具。
【請求項２】
前記刃部は前記回転切削工具の回転軸と交わる面で分割されることを特徴とする請求項１
記載の回転切削工具。
【請求項３】
前記回転切削工具の回転軸と交わる面は前記回転切削工具の回転軸の長手方向に対して垂
直であることを特徴とする請求項１記載の回転切削工具。
【請求項４】
前記刃部ユニットのうち前記先端部ユニットと、前記心棒の先端部とは互いに連結可能な
連結部を有することを特徴とする請求項１記載の回転切削工具。
【請求項５】
前記刃部ユニット同士、もしくは刃部ユニットと前記工具支持部材との間の面には凹凸形
状からなる嵌め合わせ部材を有することを特徴とする請求項１記載の回転切削工具。
【請求項６】
前記嵌め合わせ部材は凸部より凹部のほうが数が多いことを特徴とする請求項５記載の回
転切削工具。
【請求項７】
前記心棒の外径は一定であることを特徴とする請求項１記載の回転切削工具。
【請求項８】
前記刃部ユニットのうち前記先端部ユニット以外の刃部ユニットには貫通穴を有し、前記
貫通穴は一定の径であり、前記心棒と嵌め合わせると隙間を有することを特徴とする請求
項７記載の回転切削工具。
【請求項９】
前記心棒の外径は前記工具の先端部に向かって徐々に細くなるテーパ形状であることを特
徴とする請求項１記載の回転切削工具。
【請求項１０】
前記刃部ユニットのうち前記先端部ユニット以外の刃部ユニットには貫通穴を有し、前記
貫通穴はテーパ形状であり、前記心棒と嵌め合わせるとテーパ面同士で接触することを特
徴とを特徴とする請求項９記載の回転切削工具。
【請求項１１】
前記刃部ユニットにおいて、一部の刃部ユニットをニック切れ刃にする、もしくは一部の
刃部ユニットを他の刃部ユニットとは刃数の異なる切れ刃にすることを特徴とする請求項
９記載の回転切削工具。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に溝加工に用いる回転切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
タービンロータの回転軸に羽根を取り付ける溝は形状が複雑である。溝中心に対して左
右対称でかつクリスマスツリーを逆さまにしたように溝の深さ方向において溝幅が増減し
ながら徐々に狭くなっている。このようなツリー形溝を切削加工するための工具として、
図８に示すように外周切れ刃の刃先径が、ツリー形溝の溝幅の変化に対応して工具の先端
側へ向かうに従って増減しながら徐々に小径となる回転切削工具、すなわちクリスマスカ
ッタが知られている。クリスマスカッタは刃部が長いために切削中の抵抗が大きくなるの
で工具径の細い部分は特に破損しやすくなる。この問題を解決すべく、加工中の切削抵抗
を軽減する手段が考えられてきた。その一例としてすくい角を変更したもの（特許文献１
）、逃げ角を変更したもの(特許文献２)などが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−７１２１０号公報
【特許文献２】特開２００７−１７５８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１、２に開示がされている回転切削工具においても、刃部の一
部が欠損することは避けられない。また、工具の一部における刃部の磨耗による切削性能
の低下であっても工具一体を交換しなければならない。一方で、クリスマスカッタは高価
であるため、工具の一部における刃部の切削性能の低下によって工具一体を交換すること
はコスト面で不利である。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その目的は刃部の一部を部分的に交
換可能な回転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】
【０００６】
本発明の一態様によれば、刃部の外周の刃先径が工具の回転軸の長手方向における先端
部へ向かうに従って、増減しながら徐々に小さくなり、加工溝を有する回転切削工具にお
いて、前記切部を支持し回転軸となる心棒と、前記心棒を前記刃部の先端部側とは反対側
の端部で支持する工具支持部材と、前記刃部は先端部ユニットを含む複数の刃部ユニット
からなることを特徴とする回転切削工具が提供される。  
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、工具の刃部を分割可能な構造にすることで刃部の交換を効率良くおこ
なうことができる回転切削工具が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係る回転切削工具を例示するための模式図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る回転切削工具を例示するための模式分解図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る回転切削工具を例示するための模式分解図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る回転切削工具を例示するための断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る回転切削工具を例示するための模式分解図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る回転切削工具を例示するための模式図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る回転切削工具を例示するための模式図である。
【図８】回転切削工具を例示するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について例示をする。尚、各図面中、同
様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。      
図１は、本発明の実施の形態に係る回転切削工具の模式図であり、図８と比べ簡略化し
ている。工具を支持する部材であるシャンク２に固定された刃部１が点線部において分割
できるようになっている。
【００１０】
本発明の第１の実施の形態について説明をする。図２は図１で示した点線において、刃
部１をユニットに分割した模式分解図である。刃部１は先端刃部３、中間刃部である第１
の中間刃部５、第２の中間刃部６からなり、心棒７を軸に構成されている。心棒７はシャ
ンク２と結合され、工具の回転軸と同心になるように設けられている。心棒７の外径は一
定である。第１の中間刃部５、第２の中間刃部６は切削工具の回転軸、すなわち心棒７と
同心になるように設けられた貫通穴１０、１１を有する。貫通穴１０、１１の貫通穴径は
一定にする。心棒７を第１の中間刃部５、第２の中間刃部６の貫通穴１０、１１に通し、
心棒７と貫通穴１０、１１との間にすき間を有する嵌め合い、すなわち、すきまばめの状
態にする。
【００１１】
先端刃部３には先端刃部側連結部４aが設けられている。また、心棒７には心棒側連結
部４bが設けられている。心棒７を第１の中間刃部５、第２の中間刃部６の貫通穴１０、
１１に通した状態で第１の中間刃部５側から先端刃部３に設けられた先端刃部側連結部４
aと心棒側連結部４bとを連結させる。先端刃部側連結部４aはおねじ形状、心棒側連結部
４bはめねじ形状を有し、ねじ止めによって連結される。ねじを締める向きは工具が切削
時に回転する向きと一致させる。このように先端刃部３、第１の中間刃部５、及び第２の
中間刃部６とが、心棒７を介してシャンク２に固定された状態で切削加工をおこなう。
【００１２】
本発明の第２の実施の形態について図３を用いて説明をする。第１の実施の形態に加え
、第１の中間刃部５と第２の中間刃部６との間、及び第２の中間刃部６とシャンク２との
間に円柱の凹凸形状である嵌め合わせ部材８a、８b、９a、９bを設ける。嵌め合わせ部材
は第１の中間刃部５の合わせ面１１に設けられた凸部９aと第２の中間刃部６の合わせ面
１２に設けられた凹部８aとで対をなし、また第２の中間刃部６の凹部８aとは反対側の合
わせ面１３に設けられた凸部９bと、シャンク２の合わせ面１４に設けられた凹部８bとで
対をなす。嵌め合わせ部材の対を合わせ面に２個づつ設けているが、このように対を複数
設けることで中間刃部が加工中に切削抵抗の作用で円周方向にずれることを防ぐことがで
きる。
【００１３】
これらの凸部と凹部とは逆に設けてもよい。また、本実施例の図３では凹部、凸部の形
状は円柱形状でそれぞれ２個づつ設けられているが、嵌め合わせができれば嵌め合わせ部
材の形状や嵌め合わせ部材の個数は問わない。例えば、角柱、円錐、角錐やこれらの組み
合わせでも良い。
【００１４】
本発明の第３の実施の形態について図４を用いて説明をする。図４は中間刃部の合わせ
面での断面図である。第２の実施の形態での凹部８a、凹部８bを凹部８cに代える形で、
合わせ面１２，１４に凹部８cを工具の回転軸を中心に複数配列する。このときに配列に
は一定の角度ピッチをもたせる。こうすることで、中間刃部同士及び、中間刃部と先端刃
部との外周刃の角度を変えることができる。このように外周刃同士に角度を有するように
設けたり、角度を調整することで工具の回転切削中に発生する自励振動を抑制でき、安定
した加工状態が得られる。つまり、凹部を凸部よりも多く設けることで、凹部と凸部との
嵌め合わせ時の組み合わせの選択肢を増やすことができる。これにより、各刃部のユニッ
ト同士の刃部の角度を多様に固定することができる。よって本実施の形態の回転切削工具
は複数の種類の工具を用いる必要がなく、１本で自在に角度を調整することができる。
【００１５】
本発明の第４の実施の形態について図５を用いて説明をする。心棒１７を先刃部３の取
り付け側の端部に向かって徐々に細くなるようにテーパ形状にする。さらに第１の中間刃
部１５に設けられた貫通穴２０、及び第２の中間刃部１６に設けられた貫通穴２１をテー
パ形状にする。テーパ形状は心棒１７と同様に先刃部３の取り付け側の端部に向かって細
くなるように、また貫通穴２０、２１は心棒１７と同様、回転軸と同心になるように設け
る。貫通穴２０、２１とは心棒１７とはテーパ形状の面同士で接触するため、大きな切削
抵抗がかかっても接触抵抗により中間刃部が円周方向にずれにくくなる。また、貫通穴２
０、２１と心棒１７とが接触しているため心棒１７の中心軸と中心刃部との中心軸が一致
し回転工具の外周刃の振れを抑えることが可能となる。
【００１６】
次に工具の材質について図６を用いて述べる。本発明の実施の形態において刃部ごとに
工具材質を変更することができる。例えば、切削速度が小さくなり、かつ折れやすい先刃
部３には靱性の高い材質、一例としてハイスと呼ばれる高速度鋼が挙げられる。また、切
削速度が大きくなる第１、第２の中間刃部２５，２６には摩耗性に優れた材質、例えば一
例として超硬合金が挙げられる。
【００１７】
クリスマスカッタは形状の特性から工具径が軸の位置によって異なる。そのため、ある
回転数で工具を回転すると径が大きい部分では切削速度が速くなり、小さい部分では切削
速度が遅くなる。よって一本の工具で複数の切削条件が存在するため、従来の工具では溝
全体を適切な条件で加工することが難しい一方、刃部ごとに材質の異なる工具を使用する
ことで加工条件を調整できる本実施の形態は有効である。
【００１８】
次に工具の形状についての例を図７を用いて述べる。本発明の実施の形態において刃部
ごとに切刃形状を変更することができる。その結果、一例として以下の効果を得ることが
できる。例えば削り取る量が多く切削抵抗がかかるシャンク２側の第２の中間刃部３６の
切部形状をニック切刃にすることができ抵抗を抑えることができる。また、図示は省略す
るが切削抵抗が局所的に大きくなった場合には刃部のすくい角が大きくなるように先端刃
部、第１の中間刃部、第２の中間刃部のすくい面のそれぞれ、あるいはいずれかの角度を
変更した刃を取り付けをすることで切れを良くし切削抵抗を抑えることができる。さらに
、先端刃部、第１の中間刃部、第２の中間刃部のそれぞれの刃数を部分的に変更すること
もできる。
【００１９】
以上、本発明の実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定
されるものではない。
【００２０】
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備
えている限り、本発明の範囲に包含される。
【００２１】
例えば、中間刃部は第１の中間刃部５及び第２の中間刃部６の２つとしているがこれは
一例にすぎず、中間刃部の数は適宜変更することができる。
【００２２】
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせること
ができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される
。
【符号の説明】
【００２３】
１  刃部、２  シャンク、３  先端刃部、４a  先端刃部側連結部、４ｂ  心棒側連
結部、７  心棒、８  周縁部、８ａ,b,c  凹部、９a,ｂ  凸部、１３  芯体、１０,１１,
２０,２１  貫通穴 
【図１】
2010214489.tif 000003
【図２】
2010214489.tif 000004
【図３】
2010214489.tif 000005
【図４】
2010214489.tif 000006
【図５】
2010214489.tif 000007
【図６】
2010214489.tif 000008
【図７】
2010214489.tif 000009
【図８】
2010214489.tif 000010