(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸線を中心に回転する被削材の端面に向けて切れ刃を突出させた切削インサートと、軸状をなし、先端部に前記切削インサートが着脱自在に装着される工具本体と、を有し、前記切れ刃で前記端面に溝入れ加工する刃先交換式溝入れ工具であって、
前記切削インサートは、棒状をなすインサート本体の延在方向の両端部における該インサート本体の上面に一対の切れ刃を備え、前記インサート本体の延在方向の中央及び該延在方向に直交する幅方向の中央を通りこれら延在方向及び幅方向に直交するインサート高さ軸線に関して回転対称、かつ、前記インサート高さ軸線を含み前記延在方向に垂直なインサート仮想平面に関して面対称に形成され、
前記切れ刃は、前記インサート本体の延在方向の端縁に形成されて前記幅方向に沿って延びる正面切れ刃と、この正面切れ刃の両端に配置されて前記幅方向にそれぞれ突出する一対のコーナー部と、前記コーナー部から前記延在方向に沿って該インサート本体の中央側に向かうに従い漸次互いの間隔を狭めるようにそれぞれ延びる一対の側面切れ刃とを有し、
前記工具本体は、前記一対の切れ刃のうち一方の切れ刃を溝入れ方向へ向けて突出させて、前記切削インサートを装着しており、
前記切削インサートは、前記インサート本体の幅方向の中央を通り前記延在方向に沿うインサート長手軸線が、前記一方の切れ刃における一対のコーナー部のうち少なくともいずれかのコーナー部を含み前記工具本体の上下方向に垂直な工具仮想平面に対して傾斜しているとともに、前記延在方向のうち、前記一対の切れ刃における他方の切れ刃から前記一方の切れ刃に向かう方向である一方の延在方向へ向かうに従い漸次前記工具仮想平面に接近するように延びていることを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。
【請求項２】
請求項１に記載の刃先交換式溝入れ工具であって、
前記切削インサートを前記インサート本体の側面側から見て、前記インサート長手軸線と前記工具仮想平面とのなす角度θ３が、０°＜θ３≦１０°に設定されることを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の刃先交換式溝入れ工具であって、
前記端面は、被削材の外周面における段部に形成されており、
前記一方の切れ刃は、この端面に対して外径側端面溝入れ加工することを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の刃先交換式溝入れ工具であって、
前記工具本体は、前記切削インサートを該工具本体の側方を向く一側面に沿うように配置しているとともに、前記一方の切れ刃を前記先端部の先端面から先端側へ向けて前記溝入れ方向に突出させており、
前記工具本体の中心軸線は、前記先端部を通り前記溝入れ方向に延びており、
前記幅方向のうち、前記一対のコーナー部における前記工具本体の中心軸線から離間する方向に位置する一方のコーナー部から他方のコーナー部に向かう方向を他方の幅方向として、前記切削インサートは、前記他方の切れ刃における前記他方の幅方向とは反対側に位置する一方のコーナー部が、前記一方の切れ刃における前記一方のコーナー部よりも前記回転軸線から離間されていることを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の刃先交換式溝入れ工具であって、
前記インサート長手軸線は、前記一方の延在方向へ向かうに従い漸次前記工具本体の下面側へ向けて延びていることを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の刃先交換式溝入れ工具であって、
前記インサート長手軸線は、前記一方の延在方向へ向かうに従い漸次前記工具本体の上面側へ向けて延びていることを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の刃先交換式溝入れ工具であって、
前記コーナー部は、凸曲線状の第１コーナー刃を有していることを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。
【請求項８】
請求項７に記載の刃先交換式溝入れ工具であって、
前記コーナー部は、前記第１コーナー刃における前記インサート本体の延在方向の中央側の端部と前記側面切れ刃とを繋ぐ直線状の第２コーナー刃を有し、
前記切削インサートを前記工具仮想平面に直交する向きから見て、前記第２コーナー刃は、被削材の前記回転軸線に対して平行となるように延びていることを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。
【請求項９】
回転軸線を中心に回転する被削材の端面に向けて切れ刃を突出させた切削インサートと、軸状をなし、先端部に前記切削インサートが着脱自在に装着される工具本体と、を有する刃先交換式溝入れ工具を用いて、前記切れ刃で前記被削材の端面に溝入れ加工する端面溝入れ加工方法であって、
前記切削インサートは、棒状をなすインサート本体の延在方向の両端部における該インサート本体の上面に一対の切れ刃を備え、前記インサート本体の延在方向の中央及び該延在方向に直交する幅方向の中央を通りこれら延在方向及び幅方向に直交するインサート高さ軸線に関して回転対称、かつ、前記インサート高さ軸線を含み前記延在方向に垂直なインサート仮想平面に関して面対称に形成され、
前記切れ刃は、前記インサート本体の延在方向の端縁に形成されて前記幅方向に沿って延びる正面切れ刃と、この正面切れ刃の両端に配置されて前記幅方向にそれぞれ突出する一対のコーナー部と、前記コーナー部から前記延在方向に沿って該インサート本体の中央側に向かうに従い漸次互いの間隔を狭めるようにそれぞれ延びる一対の側面切れ刃とを有し、
前記切削インサートを、前記一対の切れ刃のうち一方の切れ刃を溝入れ方向へ向けて突出させて前記工具本体に装着するとともに、該一方の切れ刃を前記溝入れ方向に沿って移動させることにより前記端面に対して溝入れ加工するときに、
前記インサート本体の幅方向の中央を通り前記延在方向に沿うインサート長手軸線を、前記一方の切れ刃における一対のコーナー部のうち少なくともいずれかのコーナー部及び前記回転軸線を含む工具仮想平面に対して傾斜させるとともに、前記延在方向のうち、前記一対の切れ刃における他方の切れ刃から前記一方の切れ刃に向かう方向である一方の延在方向へ向かうに従い漸次前記工具仮想平面に接近するように延在させることを特徴とする端面溝入れ加工方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の端面溝入れ加工方法であって、
前記切削インサートを前記インサート本体の側面側から見て、前記インサート長手軸線と前記工具仮想平面とのなす角度θ３を、０°＜θ３≦１０°に設定することを特徴とする端面溝入れ加工方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の端面溝入れ加工方法であって、
前記端面は、被削材の外周面に形成された段部における前記工具本体の基端側を向く端面であり、
前記一方の切れ刃により、この端面に対して外径側端面溝入れ加工することを特徴とする端面溝入れ加工方法。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれか一項に記載の端面溝入れ加工方法であって、
前記幅方向のうち、前記一対のコーナー部における一方のコーナー部から他方のコーナー部に向かう方向を他方の幅方向として、
被削材のうち、前記端面に隣接して前記回転軸線方向に立ち上がるとともに前記回転軸線回りに沿って形成された周面に対して、前記他方の切れ刃における前記一方のコーナー部を、前記一方の切れ刃における前記周面に沿って前記端面に切り込む前記一方のコーナー部よりも離間して配置し、
前記他方の切れ刃における前記他方の幅方向とは反対側に位置する前記一方のコーナー部を、前記一方の切れ刃における前記一方のコーナー部よりも前記回転軸線から離間して配置することを特徴とする端面溝入れ加工方法。
【請求項１３】
請求項９〜１２のいずれか一項に記載の端面溝入れ加工方法であって、
前記インサート長手軸線を、前記工具仮想平面の上側に位置する前記他方の切れ刃から前記一方の延在方向へ向かうに従い漸次前記工具仮想平面に接近するように延在させることを特徴とする端面溝入れ加工方法。
【請求項１４】
請求項９〜１２のいずれか一項に記載の端面溝入れ加工方法であって、
前記インサート長手軸線を、前記工具仮想平面の下側に位置する前記他方の切れ刃から前記一方の延在方向へ向かうに従い漸次前記工具仮想平面に接近するように延在させることを特徴とする端面溝入れ加工方法。
【請求項１５】
請求項９〜１４のいずれか一項に記載の端面溝入れ加工方法であって、
前記コーナー部は、凸曲線状の第１コーナー刃と、前記第１コーナー刃における前記インサート本体の延在方向の中央側の端部と前記側面切れ刃とを繋ぐ直線状の第２コーナー刃とを有し、
前記切削インサートを前記工具仮想平面に直交する向きから見て、前記第２コーナー刃を、被削材の前記回転軸線に対して平行となるように延ばして配置することを特徴とする端面溝入れ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刃先交換式溝入れ工具及びこれを用いた端面溝入れ加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属材料等からなる被削材を回転軸線回りに回転させて、この被削材の外周面に形成された段部において回転軸線方向を向く端面に、切削インサートの切れ刃で溝入れ加工を施す刃先交換式溝入れ工具が知られている。例えば、図１２に示す従来の刃先交換式溝入れ工具１００は、軸状をなす工具本体１の先端部に、断面矩形の棒状に形成された切削インサート３０が着脱自在に装着されている。切削インサート３０は、棒状をなすインサート本体３１の延在方向（図１２における上下方向（Ｘ方向））の両端部に、一対の切れ刃３２を有している。そして、これら切れ刃３２のうち工具本体１の先端面から突出された一方の切れ刃３２Ａが、多段円柱状をなす被削材Ｗの段部Ｕにおいて回転軸線ＷＯ方向を向く端面Ｅに溝入れ加工（外径側端面溝入れ）を施す。図１２の例では、被削材Ｗの端面Ｅは、回転軸線ＷＯに直交するとともに段部Ｕの外周面（周面）Ｒの小径部分に隣接して形成されており、一方の切れ刃３２Ａは、この小径部分に沿うように回転軸線ＷＯに平行にＸ方向に移動することにより端面Ｅに対して溝入れ加工する。尚、切削インサート３０は、インサート本体３１の延在方向及び幅方向の中央を通るとともにこれら延在方向及び幅方向に垂直な高さ方向に延びるインサート高さ軸線Ｃ３に関して回転対称、かつ、このインサート高さ軸線Ｃ３を含み前記延在方向に直交するインサート仮想平面（不図示）に関して面対称に形成されており、工具本体１の仕様が左勝手か右勝手かに係わらず、両切れ刃３２Ａ、３２Ｂを使用できる。
【０００３】
また図１２において、一対の切れ刃３２のうち他方の切れ刃３２Ｂは切削には供されず、一方の切れ刃３２Ａが摩耗や欠損等により使用に適さなくなった際に、インサート本体３１の取り付け向きを延在方向に反転させることで、該切れ刃３２Ｂが工具本体１の先端面から突出されて溝入れ加工に用いられる。
このようにして、被削材Ｗの前記小径部分における外周面Ｒの径方向外方に配されるとともに回転軸線ＷＯ方向を向く端面（外径側端面）Ｅに対して、刃先交換式溝入れ工具１００を用いた外径側端面溝入れ加工が行われている。
また、このような溝入れ加工に用いられる他の切削インサートとして、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平７−１１５２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述の刃先交換式溝入れ工具１００においては、次のような課題を有していた。
切削インサート３０は、そのインサート本体３１の延在方向（図１２に示すインサート長手軸線Ｃ１）が被削材Ｗの回転軸線ＷＯに対して平行であるとともに、被削材Ｗの外周面Ｒに対して平行に延びて配置されており、一対の切れ刃３２は、外周面Ｒの小径部分からの距離が互いに同一とされている。このような切削インサート３０の配置状態で、一方の切れ刃３２Ａが被削材Ｗの前記小径部分から離間されて端面Ｅに溝入れ加工する際には特に問題はないが、切れ刃３２Ａが被削材Ｗの前記小径部分に沿って移動しつつ端面Ｅに対して溝入れ加工する場合には、他方の切れ刃３２Ｂがこの小径部分に接触して傷付けてしまう。尚、図１２に示すように、被削材Ｗにおいて最も工具本体１の基端側に位置する端面Ｆから段部Ｕの端面Ｅまでの距離（深さ）ｄ１と、他方の切れ刃３２Ｂから端面Ｅまでの距離Ｌ３との関係が、ｄ１＜Ｌ３である場合には接触は無いが、ｄ１≧Ｌ３となると接触することから、被削材Ｗの形状が制限される上、加工中に前記距離Ｌ３が縮小されていき前述の接触が生じることが考えられる。このような接触が生じると、被削材Ｗの加工精度が確保できないばかりか、未使用の他方の切れ刃３２Ｂが傷んでしまうことになる。詳しくは、図１３に示すように、他方の切れ刃３２Ｂにおいて被削材Ｗの外周面Ｒの小径部分側に位置するコーナー部４３Ｃが、該小径部分に接触する。このため、図１２のような被削材Ｗの外周面Ｒに沿った端面溝入れはできなかった。
【０００６】
前述の接触を防止するため、特許文献１に記載された切削インサートにおいては、該切削インサートを前記インサート高さ軸線に関して回転対称に形成する一方で、前記インサート仮想平面に関して面対称には形成しておらず、インサート本体が全体に捩れたように形成されている。これにより、切削インサートを工具本体に装着した際に、他方の切れ刃における外周面Ｒの小径部分側のコーナー部が、一方の切れ刃における前記小径部分側のコーナー部よりも該小径部分から離間されるようにしている。しかしながら、この場合、工具本体の仕様に合わせて、左勝手用及び右勝手用の切削インサートをそれぞれ用意しなければならず、部品点数が増加して管理が煩雑となる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、切削インサートの部品点数を増加させることなく、被削材の周面に沿って端面溝入れ加工する場合であっても加工精度を十分に確保できる刃先交換式溝入れ工具及び端面溝入れ加工方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
すなわち本発明は、回転軸線を中心に回転する被削材の端面に向けて切れ刃を突出させた切削インサートと、軸状をなし、先端部に前記切削インサートが着脱自在に装着される工具本体と、を有し、前記切れ刃で前記端面に溝入れ加工する刃先交換式溝入れ工具であって、前記切削インサートは、棒状をなすインサート本体の延在方向の両端部における該インサート本体の上面に一対の切れ刃を備え、前記インサート本体の延在方向の中央及び該延在方向に直交する幅方向の中央を通りこれら延在方向及び幅方向に直交するインサート高さ軸線に関して回転対称、かつ、前記インサート高さ軸線を含み前記延在方向に垂直なインサート仮想平面に関して面対称に形成され、前記切れ刃は、前記インサート本体の延在方向の端縁に形成されて前記幅方向に沿って延びる正面切れ刃と、この正面切れ刃の両端に配置されて前記幅方向にそれぞれ突出する一対のコーナー部と、前記コーナー部から前記延在方向に沿って該インサート本体の中央側に向かうに従い漸次互いの間隔を狭めるようにそれぞれ延びる一対の側面切れ刃とを有し、前記工具本体は、前記一対の切れ刃のうち一方の切れ刃を溝入れ方向へ向けて突出させて、前記切削インサートを装着しており、前記切削インサートは、前記インサート本体の幅方向の中央を通り前記延在方向に沿うインサート長手軸線が、前記一方の切れ刃における一対のコーナー部のうち少なくともいずれかのコーナー部を含み前記工具本体の上下方向に垂直な工具仮想平面に対して傾斜しているとともに、前記延在方向のうち、前記一対の切れ刃における他方の切れ刃から前記一方の切れ刃に向かう方向である一方の延在方向へ向かうに従い漸次前記工具仮想平面に接近するように延びていることを特徴とする。
また本発明は、回転軸線を中心に回転する被削材の端面に向けて切れ刃を突出させた切削インサートと、軸状をなし、先端部に前記切削インサートが着脱自在に装着される工具本体と、を有する刃先交換式溝入れ工具を用いて、前記切れ刃で前記被削材の端面に溝入れ加工する端面溝入れ加工方法であって、前記切削インサートは、棒状をなすインサート本体の延在方向の両端部における該インサート本体の上面に一対の切れ刃を備え、前記インサート本体の延在方向の中央及び該延在方向に直交する幅方向の中央を通りこれら延在方向及び幅方向に直交するインサート高さ軸線に関して回転対称、かつ、前記インサート高さ軸線を含み前記延在方向に垂直なインサート仮想平面に関して面対称に形成され、前記切れ刃は、前記インサート本体の延在方向の端縁に形成されて前記幅方向に沿って延びる正面切れ刃と、この正面切れ刃の両端に配置されて前記幅方向にそれぞれ突出する一対のコーナー部と、前記コーナー部から前記延在方向に沿って該インサート本体の中央側に向かうに従い漸次互いの間隔を狭めるようにそれぞれ延びる一対の側面切れ刃とを有し、前記切削インサートを、前記一対の切れ刃のうち一方の切れ刃を溝入れ方向へ向けて突出させて前記工具本体に装着するとともに、該一方の切れ刃を前記溝入れ方向に沿って移動させることにより前記端面に対して溝入れ加工するときに、前記インサート本体の幅方向の中央を通り前記延在方向に沿うインサート長手軸線を、前記一方の切れ刃における一対のコーナー部のうち少なくともいずれかのコーナー部及び前記回転軸線を含む工具仮想平面に対して傾斜させるとともに、前記延在方向のうち、前記一対の切れ刃における他方の切れ刃から前記一方の切れ刃に向かう方向である一方の延在方向へ向かうに従い漸次前記工具仮想平面に接近するように延在させることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具及び端面溝入れ加工方法によれば、切削インサートのインサート長手軸線は、他方の切れ刃から一方の切れ刃に向かう方向である一方の延在方向へ向かうに従い漸次工具仮想平面に接近するように傾斜されている。これにより、例えば、多段円柱状をなす被削材の段部において、回転軸線に平行な外周面を有する小径部分に沿って該被削材の端面に溝入れ加工（外径側端面溝入れ）する場合に、下記のような作用効果を奏する。すなわち、例えば、切削インサートの一方の切れ刃における一対のコーナー部のうち、一方のコーナー部を被削材の前記小径部分の外周面に当接させるように近接配置し、この切削インサートを該小径部分に沿って溝入れ方向に移動させ溝入れ加工するときに、他方の切れ刃における一対の切れ刃のうち一方のコーナー部が小径部分から離間されて、このコーナー部が該小径部分に接触して傷付けてしまうようなことが防止される。また、前述した接触によって、未使用の他方の切れ刃が傷んでしまうようなことが防止される。
【００１０】
また、図１２で説明した被削材Ｗの端面Ｅの深さｄ１に係わらず他方の切れ刃の前記一方のコーナー部が被削材の周面から離間されて、このコーナー部が該周面に接触して傷付けてしまうようなことが確実に防止される。
【００１１】
また、一方の切れ刃における一対のコーナー部を、回転軸線に垂直な同一平面内に配置できることから、一方の切れ刃が切削した溝の溝底が回転軸線に垂直に形成されて、溝の加工精度が十分に高められる。
【００１２】
また、各切れ刃がそれぞれ備える一対の側面切れ刃は、インサート本体の延在方向の外側から中央側へ向かうに従い漸次互いの間隔を狭めるように傾斜して形成されているので、正面切れ刃及びコーナー部が切削した溝の溝壁に側面切れ刃が接触することが防止されて、該溝壁の加工精度が確保される。
【００１３】
また、本発明に係る刃先交換式溝入れ工具において、前記切削インサートを前記インサート本体の側面側から見て、前記インサート長手軸線と前記工具仮想平面とのなす角度θ３が、０°＜θ３≦１０°に設定されることとしてもよい。
また、本発明に係る端面溝入れ加工方法において、前記切削インサートを前記インサート本体の側面側から見て、前記インサート長手軸線と前記工具仮想平面とのなす角度θ３を、０°＜θ３≦１０°に設定することとしてもよい。
【００１４】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具及び端面溝入れ加工方法によれば、インサート長手軸線と工具仮想平面とのなす角度θ３が０°を超えて設定されることにより、例えば、被削材の前記小径部分の外周面が回転軸線に平行に形成される場合に、切削インサートの他方の切れ刃における前記一方のコーナー部が該小径部分からその径方向外方に確実に離間されて、この小径部分の加工精度が確保される。また、前記角度θ３が１０°以下に設定されることによって、一方の切れ刃の切れ味や刃先強度を十分に高めつつ、切削加工が安定して行える。
【００１５】
また、本発明に係る刃先交換式溝入れ工具において、前記端面は、被削材の外周面における段部に形成されており、前記一方の切れ刃は、この端面に対して外径側端面溝入れ加工することとしてもよい。
また、本発明に係る端面溝入れ加工方法において、前記端面は、被削材の外周面に形成された段部における前記工具本体の基端側を向く端面であり、前記一方の切れ刃により、この端面に対して外径側端面溝入れ加工することとしてもよい。
【００１６】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具及び端面溝入れ加工方法によれば、例えば、多段円柱状をなす被削材の段部に、回転軸線に垂直で工具本体側を向く端面が形成されており、この端面に隣接して、回転軸線に平行な外周面を有する小径部分が形成されている場合であっても、溝入れする端面の位置に係わらず、精度の高い外径側端面溝入れが行える。
【００１７】
また、本発明に係る刃先交換式溝入れ工具において、前記工具本体は、前記切削インサートを該工具本体の側方を向く一側面に沿うように配置しているとともに、前記一方の切れ刃を前記先端部の先端面から先端側へ向けて前記溝入れ方向に突出させており、前記工具本体の中心軸線は、前記先端部を通り前記溝入れ方向に延びており、前記幅方向のうち、前記一対のコーナー部における前記工具本体の中心軸線から離間する方向に位置する一方のコーナー部から他方のコーナー部に向かう方向を他方の幅方向として、前記切削インサートは、前記他方の切れ刃における前記他方の幅方向とは反対側に位置する一方のコーナー部が、前記一方の切れ刃における前記一方のコーナー部よりも前記回転軸線から離間されていることとしてもよい。
また、本発明に係る端面溝入れ加工方法において、前記幅方向のうち、前記一対のコーナー部における一方のコーナー部から他方のコーナー部に向かう方向を他方の幅方向として、被削材のうち、前記端面に隣接して前記回転軸線方向に立ち上がるとともに前記回転軸線回りに沿って形成された周面に対して、前記他方の切れ刃における前記一方のコーナー部を、前記一方の切れ刃における前記周面に沿って前記端面に切り込む前記一方のコーナー部よりも離間して配置し、前記他方の切れ刃における前記他方の幅方向とは反対側に位置する前記一方のコーナー部を、前記一方の切れ刃における前記一方のコーナー部よりも前記回転軸線から離間して配置することとしてもよい。
【００１８】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具及び端面溝入れ加工方法によれば、他方の切れ刃における一方のコーナー部が、一方の切れ刃における一方のコーナー部よりも被削材の回転軸線から離間されている。これにより、例えば、多段円柱状をなす被削材の段部に回転軸線方向を向く端面が形成され、この端面に隣接して回転軸線に平行な外周面を有する小径部分が形成されている場合に、一方の切れ刃における一方のコーナー部を前記小径部分の外周面に当接させるように近接配置して溝入れ加工するときに、他方の切れ刃における一方のコーナー部がこの外周面から確実に離間される。従って、他方の切れ刃が前記外周面を傷付けてしまうようなことが防止されて、外径側端面溝入れ加工の精度が十分に確保される。
【００１９】
また、本発明に係る刃先交換式溝入れ工具において、前記インサート長手軸線は、前記一方の延在方向へ向かうに従い漸次前記工具本体の下面側へ向けて延びていることとしてもよい。
また、本発明に係る端面溝入れ加工方法において、前記インサート長手軸線を、前記工具仮想平面の上側に位置する前記他方の切れ刃から前記一方の延在方向へ向かうに従い漸次前記工具仮想平面に接近するように延在させることとしてもよい。
【００２０】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具及び端面溝入れ加工方法によれば、一方の切れ刃のくさび角を大きく設定でき、該一方の切れ刃の刃先強度を十分に確保できる。
【００２１】
また、本発明に係る刃先交換式溝入れ工具において、前記インサート長手軸線は、前記一方の延在方向へ向かうに従い漸次前記工具本体の上面側へ向けて延びていることとしてもよい。
また、本発明に係る端面溝入れ加工方法において、前記インサート長手軸線を、前記工具仮想平面の下側に位置する前記他方の切れ刃から前記一方の延在方向へ向かうに従い漸次前記工具仮想平面に接近するように延在させることとしてもよい。
【００２２】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具及び端面溝入れ加工方法によれば、一方の切れ刃が被削材の端面に対して鋭く切り込むことになり、切れ味を十分に高められる。
【００２３】
また、本発明に係る刃先交換式溝入れ工具において、前記コーナー部は、凸曲線状の第１コーナー刃を有していることとしてもよい。
【００２４】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具によれば、切れ刃のコーナー部は、凸曲線状の第１コーナー刃を有しているので、該コーナー部における刃先欠損等が防止される。
【００２５】
また、本発明に係る刃先交換式溝入れ工具において、前記コーナー部は、前記第１コーナー刃における前記インサート本体の延在方向の中央側の端部と前記側面切れ刃とを繋ぐ直線状の第２コーナー刃を有し、前記切削インサートを前記工具仮想平面に直交する向きから見て、前記第２コーナー刃は、被削材の前記回転軸線に対して平行となるように延びていることとしてもよい。
また、本発明に係る端面溝入れ加工方法において、前記コーナー部は、凸曲線状の第１コーナー刃と、前記第１コーナー刃における前記インサート本体の延在方向の中央側の端部と前記側面切れ刃とを繋ぐ直線状の第２コーナー刃とを有し、前記切削インサートを前記工具仮想平面に直交する向きから見て、前記第２コーナー刃を、被削材の前記回転軸線に対して平行となるように延ばして配置することとしてもよい。
【００２６】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具及び端面溝入れ加工方法によれば、切れ刃のコーナー部には、第１コーナー刃におけるインサート本体の延在方向に沿う中央側の端部と側面切れ刃とを繋ぐ第２コーナー刃が、被削材の回転軸線に対して平行となるように延びているので、一方の切れ刃の正面切れ刃及び第１コーナー刃が切削した被削材の溝壁をこの第２コーナー刃がさらうことになり、該溝壁の仕上げ精度が高められる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具及び端面溝入れ加工方法によれば、切削インサートの部品点数を増加させることなく、被削材の周面に沿って端面溝入れ加工する場合であっても加工精度を十分に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具と、この刃先交換式溝入れ工具を用いて溝入れ加工を施す被削材とを示す概略斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具と被削材とを、切削インサートのすくい面に対向する向きから見た平面図であるとともに、切削インサートを上面から見た図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具と被削材とを示す概略側面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具を工具本体の先端側から見た正面図である。
【図５】切削インサートを示す斜視図である。
【図６】図２における切削インサート３０近傍を拡大して示す図である。
【図７】図４における切削インサート３０近傍を拡大して示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具と被削材とを示す概略側面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具の切削インサート近傍を、該切削インサートの正面から見た図である。
【図１０】切削インサートの切れ刃におけるコーナー部の変形例を示す図である。
【図１１】切削インサートの切れ刃におけるコーナー部の変形例を示す図である。
【図１２】従来の刃先交換式溝入れ工具と被削材とを、切削インサートのすくい面に対向する向きから見た平面図であるとともに、切削インサートを上面から見た図である。
【図１３】図１２におけるＡ部を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（第１の実施形態）
図１〜図７は、本発明の第１の実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具１０、及び、この刃先交換式溝入れ工具１０に用いられる切削インサート３０を示している。本実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具１０は、軸状に形成され、断面が略矩形をなす工具本体１と、この工具本体１の先端側の端部（先端部）３に着脱自在に装着されて、該工具本体１の先端面１Ａから先端側へ向けて切れ刃３２を突出させる切削インサート３０とを有している。
【００３０】
本実施形態の刃先交換式溝入れ工具１０は、略円柱状の被削材Ｗに外径側端面溝入れ加工を行うものである。詳しくは、本実施形態の被削材Ｗは多段円柱状をなしており、その大径部分と小径部分との間に段部Ｕを有している。被削材Ｗの段部Ｕには、前記小径部分の外周面Ｒに隣接するとともに回転軸線ＷＯに直交する円環面からなる端面Ｅが形成されている。刃先交換式溝入れ工具１０は、工具本体１の延在する方向（図示するＸ方向）を被削材Ｗの回転軸線ＷＯに対して略平行に配置した状態で、回転軸線ＷＯを中心に回転方向ＷＴに回転する被削材Ｗの段部Ｕに工具本体１の先端部３を向け、該段部Ｕの前記小径部分における外周面Ｒに沿うように切れ刃３２を移動させ、端面Ｅを切削する。尚、本実施形態では、方向を示す符号Ｘ、Ｙ、Ｚを一部の図中に用いる。ここで、符号Ｘ、Ｙは水平方向をそれぞれ示しており、詳しくは、Ｘ方向が被削材Ｗの回転軸線ＷＯに平行な水平方向を示し、Ｙ方向が回転軸線ＷＯに垂直な水平方向を示している。また、符号Ｚは鉛直方向を示している。
【００３１】
工具本体１は、鋼材等から形成されており、その先端部３以外の中央部及び基端部が略直方体状をなしてシャンク部２とされている。この刃先交換式溝入れ工具１０は、シャンク部２が回り止めされた状態で保持されることにより、図４に２点鎖線で示す工作機械Ｍに固定支持される。以下の説明においては、Ｘ方向のうち、工具本体１の先端側（図２における下側）を一方側、基端側（図２における上側）を他方側と呼ぶことがある。
【００３２】
工具本体１の先端部３は、図２の平面視において概略五角形状をなしており、その先端面１Ａから先端側へ突出して上顎部６及び下顎部７が形成されている。先端部３の上顎部６と下顎部７とは、互いに上下方向（Ｚ方向）に対向配置されているとともに、先端面１Ａにおいて、回転軸線ＷＯに垂直な方向（図２におけるＹ方向）のうち一側（図２における左側）の端部に形成されている。また、図３に示すように、先端部３の上面３Ａはシャンク部２の上面よりも上方に突出して形成されている。また、工具本体１の先端部３における下面３Ｂは、その基端部から中央部にかけてはシャンク部２における下面２Ｂに面一とされており、その先端部が下面２Ｂよりも一段窪まされている。
【００３３】
また工具本体１は、その先端部３において側方（図２におけるＹ方向）を向く両側面のうち、前記一側を向く一側面３Ｃが、シャンク部２において前記一側を向く側面（一側面）２Ｃに連なっているとともに、上顎部６及び下顎部７の前記一側を向く側面を形成している。詳しくは、一側面３Ｃは、その基端部が平面状をなしてシャンク部２の一側面２Ｃに面一に連なっており、その先端部が断面凹曲線状に湾曲するように形成されている。また、先端部３には、前記両側面のうち他側（図２におけるＹ方向の右側）を向くとともに、一側面３Ｃに背向するように配置された他側面３Ｄが形成されている。先端部３の他側面３Ｄは、その基端部がシャンク部２において前記他側を向く側面（他側面）２Ｄに面一とされており、中央部から先端部にかけては、先端側へ向かうに従い漸次前記一側へ向かうように傾斜してテーパ状に形成されている。尚、前述した工具本体１の先端部３の形状は一例であり、本実施形態に限定されるものではない。
【００３４】
図４に示すように、この刃先交換式溝入れ工具１０は、工具本体１のシャンク部２における少なくとも下面２Ｂ及び他側面２Ｄを工作機械Ｍの取付凹部ｍに当接した状態で、該工作機械Ｍに支持されている。尚、工具本体１の先端部３における下面３Ｂ及び他側面３Ｄは取付凹部ｍに支持されていなくても構わない。
【００３５】
また、一側面３Ｃの前記先端部のうち上顎部６に対応する部分は、上面３Ａから下面３Ｂへ向かうに従い漸次他側面３Ｄ側へ向かうように断面凹曲線状に湾曲して形成されている。また、上顎部６において他側面３Ｄ側を向く側面は、上面３Ａから下面３Ｂへ向かうに従い漸次他側面３Ｄ側へ向かうように断面凸曲線状に湾曲して形成されている。また、一側面３Ｃの前記先端部のうち下顎部７に対応する部分は、上面３Ａから下面３Ｂへ向かうに従い漸次一側面３Ｃ側へ向かうように断面凹曲線状に湾曲して形成されている。また、下顎部７において他側面３Ｄ側を向く側面は、上面３Ａから下面３Ｂへ向かうに従い漸次一側面３Ｃ側へ向かうように断面凸曲線状に湾曲して形成されている。図４の正面視において、上顎部６及び下顎部７は全体として略弓状に形成されている。
【００３６】
図３の側面視において、先端部３の上顎部６は略三角形状をなし、上顎部６の上面は基端側から先端側へ向かうに従い漸次下面３Ｂ側へ向けて傾斜して形成されている。また、この側面視において、下顎部７は略矩形状に形成されている。下顎部７は、上顎部６よりも工具本体１の先端側へ向けて突出されている。これら上顎部６と下顎部７との間には隙間が設けられており、切削インサート３０が着脱自在に装着されるインサート取付座４とされている。工具本体１は、このインサート取付座４に切削インサート３０を装着して、該切削インサート３０を該工具本体１の側方を向く一側面３Ｃに沿うように配置している。
【００３７】
インサート取付座４は、略直方体穴状をなしており、先端部３の一側面３Ｃ側に位置しているとともにＸ方向に沿って延びている。インサート取付座４は、その先端部及び中央部が、上顎部６と下顎部７との間に位置しているとともにＹ方向の両側に開口されている。また、インサート取付座４の先端部は、Ｘ方向のうち先端側を向く方向（後述する溝入れ方向ＸＡ）にも開口されている。また、インサート取付座４の基端部は、上面３Ａと下面３Ｂとの間に位置しているとともに一側面３Ｃに開口されている。インサート取付座４は、工具本体１の基端側から先端側へ向かうに従い漸次上面３Ａから下面３Ｂへ向けて傾斜するように形成されている。また、インサート取付座４の基端部には、工具本体１の先端側を向く段部４Ａが形成されている。
【００３８】
また、インサート取付座４の基端側には、該インサート取付座４よりも幅狭のスリット状をなし、先端面１Ａ、一側面３Ｃ及び他側面３Ｄに開口する締め付け部８が形成されている。締め付け部８は、工具本体１の基端側から先端側へ向かうに従い漸次上面３Ａから下面３Ｂへ向けて傾斜するように形成されている。
【００３９】
また、インサート取付座４において上下に向かい合う天壁面４Ｂ及び底壁面４Ｃは、図４に示すように、先端面１Ａ側から見てそれぞれ凸Ｖ字状に形成されている。また、図３に示すように、締め付け部８は、インサート取付座４に対して天壁面４Ｄと底壁面４Ｅとの間隔が狭く形成されている。締め付け部８の天壁面４Ｄには、先端部３の上面３Ａに開口するとともにクランプネジ５が挿通される貫通孔５Ａが形成されている。また、締め付け部８の底壁面４Ｅには、貫通孔５Ａに同軸とされて内周面に雌ねじ加工が施されたねじ穴（不図示）が形成されている。
【００４０】
また、この刃先交換式溝入れ工具１０に装着される切削インサート３０は、超硬合金等の硬質材料からなり、図３に示すように、棒状をなすインサート本体３１の延在方向（図３の上下方向）の両端部における該インサート本体３１の上面（図３において右側を向く面）に一対の切れ刃３２を備える、所謂ドッグボーン型の切削インサートである。
【００４１】
ここで、図５、図６等に示す符号Ｃ１は、インサート本体３１の延在方向に沿うインサート長手軸線を示しており、このインサート長手軸線Ｃ１は、インサート本体３１において前記延在方向に直交する幅方向の中央を通るとともに、一対の切れ刃３２における後述する正面切れ刃４１、４１の中央をそれぞれ通って延びている。また、符号Ｃ２は、インサート本体３１の幅方向に沿うインサート幅軸線を示しており、該インサート幅軸線Ｃ２は、インサート長手軸線Ｃ１に沿うインサート本体３１の中央（図中に二重丸で示す部位）を通り、該インサート長手軸線Ｃ１に直交するとともに正面切れ刃４１に平行に延びている。また、符号Ｃ３は、インサート本体３１の高さ方向に沿うインサート高さ軸線を示しており、該インサート高さ軸線Ｃ３は、インサート本体３１の前記中央を通り、インサート長手軸線Ｃ１及びインサート幅軸線Ｃ２にそれぞれ直交する向きに延びている。
【００４２】
また、切削インサート３０は、インサート長手軸線Ｃ１に沿うインサート本体３１の中央を通るとともに該インサート長手軸線Ｃ１に垂直なインサート仮想平面ＶＳ１に関して対称（すなわち面対称）に形成されている。また、この切削インサート３０は、インサート長手軸線Ｃ１及びインサート高さ軸線Ｃ３を含み、インサート本体３１の上面（図４において上下方向（Ｚ方向）の上方を向く面）及び下面（図４においてＺ方向の下方を向く面）の各中央を通るインサート仮想平面ＶＳ２に関しても対称（面対称）に形成されている。すなわち、この切削インサート３０は、インサート高さ軸線Ｃ３に関して回転対称に形成されている。尚、切削インサート３０は、インサート仮想平面ＶＳ２に関して面対称に形成されていなくても構わない。
【００４３】
また、図５、図７に示すように、切削インサート３０は、インサート本体３１の上面における前記延在方向の中央部、及び、下面が、インサート長手軸線Ｃ１に直交する断面でそれぞれ凹Ｖ字状に形成されている。このようなインサート本体３１の形状により、切削インサート３０がインサート取付座４の先端側に開口する部位において天壁面４Ｂ及び底壁面４Ｃに摺接するように案内され、前記一方側から前記他方側へと挿入される。
【００４４】
図３に示すように、インサート取付座４に挿入された切削インサート３０は、インサート本体３１の前記他方側の端面が段部４Ａに突き当てられて位置決めされる。この状態で、クランプネジ５を締め付けることにより、締め付け部８の天壁面４Ｄが底壁面４Ｅへ向けて弾性変形しつつ近づくとともに、インサート取付座４の天壁面４Ｂが底壁面４Ｃへ向けて弾性変形しつつ近づいていく。このように、天壁面４Ｄ、４Ｂと底壁面４Ｅ、４Ｃとの間隔が狭められて、切削インサート３０が工具本体１の先端部３に固定支持される。
【００４５】
また、インサート本体３１の上面においてインサート長手軸線Ｃ１方向に沿う両端部には、一対の切れ刃３２が配置されている。図６に示すように、切れ刃３２は、インサート本体３１の延在方向の端縁に形成されて該延在方向に直交する幅方向（図６における左右方向）に延びる直線状の正面切れ刃４１と、この正面切れ刃４１の両端に配置されて前記幅方向にそれぞれ突出する一対のコーナー部４３と、これらコーナー部４３から前記延在方向に沿って該インサート本体３１の中央側（内側）に向かうに従い漸次互いの間隔を狭めるようにそれぞれ直線状に延びる一対の側面切れ刃４２とを有している。
【００４６】
詳しくは、一対の側面切れ刃４２は、インサート本体３１の延在方向の外側から中央側へ向かうに従い漸次幅方向の外側から中央側（内側）へ向かうように傾斜して形成されており、所謂バックテーパが与えられている。
【００４７】
また、インサート本体３１の上面における前記両端部は、前記中央部よりも一段後退させられてそれぞれ略四角形状をなしており、一対のすくい面３３とされている。すくい面３３は、その外周縁のうち前記延在方向の中央側以外の三方が正面切れ刃４１及び一対の側面切れ刃４２とされている。
【００４８】
また、図５において、インサート本体３１の外面のうち上面と下面とを繋ぐ周面には、正面切れ刃４１に連なる正面逃げ面５１と、一対の側面切れ刃４２にそれぞれ連なる一対の側面逃げ面５２とが形成されている。正面逃げ面５１は、正面切れ刃４１から下面側へ向かうに従い漸次インサート本体３１の外面から後退するように傾斜して形成されている。また、側面逃げ面５２は、側面切れ刃４２から下面側へ向かうに従い漸次インサート本体３１の外面から後退するように傾斜して形成されている。尚、以下の説明では、インサート本体３１において正面逃げ面５１が形成された面を切削インサート３０の正面、インサート本体３１において側面逃げ面５２が形成された面を切削インサート３０の側面と呼ぶ。
【００４９】
切削インサート３０が工具本体１のインサート取付座４に装着されると、図２に示すように、一対の切れ刃３２のうち前記一方側（図２におけるＸ方向の下側）に切れ刃３２Ａが配置され、前記他方側（図２におけるＸ方向の上側）に切れ刃３２Ｂが配置される。そして、一方の切れ刃３２Ａが、工具本体１の先端部３における先端面１Ａから先端側へ向けて突出されるとともに被削材Ｗの端面Ｅに対向配置され、該端面Ｅに溝入れ加工を施すようになっている。詳しくは、工具本体１は、一対の切れ刃３２のうち一方の切れ刃３２Ａを、先端部３の先端面１Ａから前記Ｘ方向のうち符号ＸＡで示される溝入れ方向へ向けて突出させて、切削インサート３０を装着している。
【００５０】
また、図２、図４〜図７に符号Ｃ２Ａで示す向きは、インサート本体３１の幅方向（インサート幅軸線Ｃ２方向）のうち、一対のコーナー部４３Ａ、４３Ｂ（４３Ｃ、４３Ｄ）において被削材Ｗの小径部分における外周面Ｒ側に位置する一方のコーナー部４３Ａ（４３Ｃ）から該外周面Ｒ側とは反対側に位置する他方のコーナー部４３Ｂ（４３Ｄ）に向かう方向である他方の幅方向を示している。図２の上面視において、切削インサート３０のインサート幅軸線Ｃ２及び切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１は、回転軸線ＷＯに対して垂直とされている。また、図４、図７の正面視において、一方の切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１は、被削材Ｗの径方向に沿うように回転軸線ＷＯに垂直に延びている。すなわち、この切削インサート３０は、切れ刃３２Ａにおいて正面切れ刃４１の両端に位置するコーナー部４３Ａとコーナー部４３Ｂとが、互いに回転軸線ＷＯに直交する同一平面内に配置されている。
【００５１】
ここで、図３、図４に符号ＶＳ３で示すものは、切れ刃３２Ａのコーナー部４３Ａ、４３Ｂ及び回転軸線ＷＯを含む工具仮想平面を表している。尚、この工具仮想平面ＶＳ３は、切れ刃３２Ａにおける一対のコーナー部４３Ａ、４３Ｂのうち少なくともいずれかのコーナー部４３及び回転軸線ＷＯを含み形成されていればよく、本実施形態のように両コーナー部４３Ａ、４３Ｂを含むものに限定されない。すなわち、図４の正面視において、切削インサート３０のインサート幅軸線Ｃ２及び切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１が、前記他方の幅方向Ｃ２Ａに向かって前記小径部分の外周面Ｒから離間するに従い漸次回転方向ＷＴの前方側又は後方側へ向けて傾斜して形成されていても構わない。本実施形態においては、工具仮想平面ＶＳ３がＸ−Ｙ水平面内に配置されている。
【００５２】
ただし、切削インサート３０のインサート幅軸線Ｃ２及び切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１を前述のように回転方向ＷＴの前方側又は後方側へ向けて傾斜させた場合には、切れ刃３２Ａのコーナー部４３Ａ、４３Ｂ同士が回転軸線ＷＯに直交する同一平面内に配置されなくなり、加工する溝の溝底Ｄを回転軸線ＷＯに垂直に形成できなくなることがある。従って、本実施形態のように、一方の切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１が、図７の正面視において被削材Ｗの径方向に沿うように回転軸線ＷＯに垂直に延びているとともに、該正面切れ刃４１の両端に位置するコーナー部４３Ａとコーナー部４３Ｂとが、互いに回転方向ＷＴに沿う同一位置に配置されていることが好ましい。
【００５３】
また、図２及び図３に符号Ｃ１Ａで示す向きは、インサート本体３１の延在方向（インサート長手軸線Ｃ１方向）のうち、一対の切れ刃３２Ａ、３２Ｂにおける他方の切れ刃３２Ｂから一方の切れ刃３２Ａに向かう方向である一方の延在方向を示している。ここで、図２は切削インサート３０を工具仮想平面ＶＳ３に直交する向きから見た上面図であり、この上面視においては、他方の切れ刃３２Ｂにおける前記他方の幅方向Ｃ２Ａとは反対側に位置するコーナー部４３Ｃと一方の切れ刃３２Ａにおける前記反対側に位置するコーナー部４３Ａとを通る仮想直線が、被削材Ｗの前記小径部分における外周面Ｒに重なるように延びているとともに、回転軸線ＷＯに平行とされている。また、切削インサート３０のインサート幅軸線Ｃ２は、被削材Ｗの回転軸線ＷＯに垂直に延びている。
【００５４】
尚、図２の上面視において、前記仮想直線が、回転軸線ＷＯに対して傾斜して延びていても構わない。詳しくは、この上面視において、前記仮想直線が切れ刃３２Ａ側（前記一方側）から切れ刃３２Ｂ側（前記他方側）へ向かうに従い漸次回転軸線ＷＯから離間されるように、切削インサート３０を該回転軸線ＷＯに対して僅かに傾斜させてもよい。ただし、この場合、切れ刃３２Ａのコーナー部４３Ａ、４３Ｂ同士が回転軸線ＷＯに直交する同一平面内に配置されなくなり、加工する溝の溝底Ｄを回転軸線ＷＯに垂直に形成できなくなることがある。
【００５５】
また、図３は工具本体１を一側面３Ｃ側から見るとともに切削インサート３０をインサート本体３１の側面側から見た側面図であり、この側面視において、切削インサート３０のインサート長手軸線Ｃ１は、工具仮想平面ＶＳ３に対して傾斜しているとともに、前記一方の延在方向Ｃ１Ａへ向かうに従い漸次工具仮想平面ＶＳ３に接近するように延びている。詳しくは、切削インサート３０のインサート長手軸線Ｃ１は、前記一方の延在方向Ｃ１Ａへ向かうに従い漸次インサート本体３１の上面側（図３における左右方向（Ｚ方向）の右側）から下面側（図３におけるＺ方向の左側）へ向けて延びている。またこれにより、切れ刃３２Ｂの正面切れ刃４１が、工具仮想平面ＶＳ３に対してインサート本体３１の上面側（図３におけるＺ方向の右側）へ向けて離間されている。そして、図３の側面視において、切れ刃３２Ａ、３２Ｂの各正面切れ刃４１、４１を通るインサート長手軸線Ｃ１と工具仮想平面ＶＳ３とのなす角度θ３が、０°＜θ３≦１０°の範囲内に設定されている。尚、前記角度θ３は、０．５°≦θ３≦５°の範囲内に設定されることがより望ましい。本実施形態では、このθ３が例えば３°程度に設定されている。
【００５６】
すなわち、この切削インサート３０は、他方の切れ刃３２Ｂにおける一方のコーナー部４３Ｃが、一方の切れ刃３２Ａにおける一方のコーナー部４３Ａよりも工具仮想平面ＶＳ３に対してインサート本体３１の上面側へ離間されている。これにより、図６及び図７において、切れ刃３２Ｂのコーナー部４３Ｃが、切れ刃３２Ａのコーナー部４３Ａよりも被削材Ｗの径方向外方に配置されるとともに回転軸線ＷＯから離間されて、前記小径部分の外周面Ｒから離間されている。尚、図６の上面視では、実際には切れ刃３２Ｂのコーナー部４３Ｃが前記外周面Ｒ上に重なるように位置するところ、説明の便宜上、該外周面Ｒから離間されているように表している。
【００５７】
また、工具本体１に装着された切削インサート３０は、切れ刃３２Ｂが配置される前記他方側から切れ刃３２Ａが配置される前記一方側へと前記一方の延在方向Ｃ１Ａに向かうに従い漸次工具本体１の下面３Ｂへ向かうように傾斜して配置されている。
【００５８】
本実施形態においては、前述の構成を有する工具本体１の切削インサート３０が、一方の切れ刃３２Ａのコーナー部４３Ａを被削材Ｗの小径部分における外周面Ｒに当接させるように近接配置した状態で、該外周面Ｒに沿って回転軸線ＷＯに平行に工具本体１の先端側へ向け溝入れ方向ＸＡに移動して、切れ刃３２Ａが段部Ｕの端面Ｅに対して外径側端面溝入れ加工する。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具１０及びこれを用いた端面溝入れ加工方法によれば、切削インサート３０のインサート長手軸線Ｃ１は、他方の切れ刃３２Ｂから一方の切れ刃３２Ａに向かう方向である一方の延在方向Ｃ１Ａへ向かうに従い漸次工具仮想平面ＶＳ３に接近するように傾斜されている。詳しくは、インサート長手軸線Ｃ１が、前記一方の延在方向Ｃ１Ａへ向かうに従い漸次インサート本体３１の下面側へ向けて延びており、一方の切れ刃３２Ａを含む工具仮想平面ＶＳ３に対して、他方の切れ刃３２Ｂがインサート本体３１の上面側へ向けて離間されている。これにより、本実施形態のように、多段円柱状をなす被削材Ｗの段部Ｕにおいて、回転軸線ＷＯに平行な外周面Ｒを有する前記小径部分に沿って該被削材Ｗの端面Ｅに溝入れ加工（外径側端面溝入れ）を行う場合に、下記のような作用効果を奏する。
【００６０】
すなわち、切削インサート３０の一方の切れ刃３２Ａにおける一対のコーナー部４３Ａ、４３Ｂのうち、一方のコーナー部４３Ａを被削材Ｗの前記小径部分の外周面Ｒに当接させるように近接配置し、この切削インサート３０を該小径部分の外周面Ｒに沿って溝入れ方向ＸＡに移動させ溝入れ加工するときに、他方の切れ刃３２Ｂにおける一対の切れ刃４３Ｃ、４３Ｄのうち一方のコーナー部４３Ｃが小径部分（外周面Ｒ）から離間されて、このコーナー部４３Ｃが該小径部分に接触して傷付けてしまうようなことが防止される。また、前述した接触によって、未使用の他方の切れ刃３２Ｂが傷んでしまうようなことが防止される。
【００６１】
また、図２に示す被削材Ｗの端面Ｅの深さｄ１に係わらず他方の切れ刃３２Ｂの一方のコーナー部４３Ｃが被削材Ｗの前記外周面Ｒから離間されて、このコーナー部４３Ｃが該外周面Ｒに接触して傷付けてしまうようなことが確実に防止される。
【００６２】
また、一方の切れ刃３２Ａにおける一対のコーナー部４３Ａ、４３Ｂを、回転軸線ＷＯに垂直な同一平面内に配置できることから、一方の切れ刃３２Ａが切削した溝の溝底Ｄが回転軸線ＷＯに垂直に形成されて、溝の加工精度が十分に高められる。
【００６３】
また、各切れ刃３２Ａ、３２Ｂがそれぞれ備える一対の側面切れ刃４２、４２は、インサート本体３１の延在方向の外側から中央側へ向かうに従い漸次互いの間隔を狭めるように傾斜して形成されているので、正面切れ刃４１及びコーナー部４３が切削した溝の溝壁に側面切れ刃４２が接触することが防止されて、該溝壁の加工精度が確保される。
【００６４】
また、切削インサート３０をインサート本体３１の側面側から見て、該インサート本体３１の延在方向に沿うインサート長手軸線Ｃ１と工具仮想平面ＶＳ３とのなす角度θ３が、０°＜θ３≦１０°の範囲内に設定されている。本実施形態では、被削材Ｗの前記小径部分の外周面Ｒが回転軸線ＷＯに平行に形成されていることから、角度θ３が０°を超えて設定されることにより、切削インサート３０の他方の切れ刃３２Ｂにおける一方のコーナー部４３Ｃが該小径部分からその径方向外方に確実に離間されて、この小径部分の加工精度が確保される。また、前記角度θ３が１０°以下に設定されることにより、切削インサート３０は、一方の切れ刃３２Ａのくさび角β（図３においてすくい面３３と正面逃げ面５１とのなす角度）を比較的大きく設定して切れ刃３２Ａの刃先強度を十分に確保しつつも、切削加工が安定して行える。
【００６５】
尚、角度θ３が０．５°≦θ３≦５°の範囲内に設定された場合には、前述の作用効果がより確実に得られる。すなわち、角度が０．５°以上に設定されることにより、切れ刃３２Ｂのコーナー部４３Ｃが外周面Ｒからより確実に離間される。また、角度θ３が５°以下に設定されることにより、切れ刃３２Ａの切れ味を確保できる。
【００６６】
尚、図４、図７の正面視において、切削インサート３０のインサート幅軸線Ｃ２及び切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１が、前記他方の幅方向Ｃ２Ａに向かって外周面Ｒから離間するに従い漸次回転方向ＷＴの前方側へ向けて傾斜して形成された場合には、一方の切れ刃３２Ａが切削して生じた切屑が外周面Ｒとは反対側の段部Ｕの外側（径方向外方）へ向かうため、切屑が該外周面Ｒを傷付けることが防止されるとともに、排出性が向上する。また、切削インサート３０のインサート幅軸線Ｃ２及び切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１が、前記他方の幅方向Ｃ２Ａに向かって外周面Ｒから離間するに従い漸次回転方向ＷＴの後方側へ向けて傾斜して形成された場合には、切削加工時に一方の切れ刃３２Ａが受ける切削抵抗の分力は、工具本体１の他側面２Ｄを工作機械Ｍに押し付けるように作用する。これにより、切削時の刃先交換式溝入れ工具１０の工作機械Ｍに対する位置が安定するとともに、精度の高い切削加工が安定して行える。
【００６７】
このように、前述した刃先交換式溝入れ工具１０を用いた外径側端面溝入れ加工においては、多段円柱状をなす被削材Ｗの段部Ｕに、回転軸線ＷＯに垂直で工具本体１の基端側を向く端面Ｅが形成されており、この端面Ｅに隣接して、回転軸線ＷＯに平行な外周面Ｒを有する前記小径部分が形成されていても、溝入れする端面Ｅの位置に係わらず、精度の高い外径側端面溝入れが行えるのである。
【００６８】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具２０について、図８及び図９を参照して説明する。尚、前述の実施形態と同一部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６９】
図８は、本実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具２０の工具本体１を一側面３Ｃ側から見るとともに、切削インサート３０をインサート本体３１の側面側から見た側面図である。図８の側面視において、切削インサート３０のインサート長手軸線Ｃ１は、工具仮想平面ＶＳ３に対して傾斜しているとともに、前記一方の延在方向Ｃ１Ａへ向かうに従い漸次工具仮想平面ＶＳ３に接近するように延びている。詳しくは、切削インサート３０のインサート長手軸線Ｃ１は、前記一方の延在方向Ｃ１Ａへ向かうに従い漸次インサート本体３１の下面側（図８における左右方向（Ｚ方向）の左側）から上面側（図８におけるＺ方向の右側）へ向けて延びている。またこれにより、切れ刃３２Ｂの正面切れ刃４１が、工具仮想平面ＶＳ３に対してインサート本体３１の下面側（図８におけるＺ方向の左側）へ向けて離間されている。そして、図８の側面視において、インサート長手軸線Ｃ１と工具仮想平面ＶＳ３とのなす角度θ３が、０°＜θ３≦１０°の範囲内に設定されている。尚、前記角度θ３は、０．５°≦θ３≦５°の範囲内に設定されることがより望ましい。本実施形態では、このθ３が例えば３°程度に設定されている。
【００７０】
すなわち、この切削インサート３０は、他方の切れ刃３２Ｂにおける一方のコーナー部４３Ｃが、一方の切れ刃３２Ａにおける一方のコーナー部４３Ａよりも工具仮想平面ＶＳ３に対してインサート本体３１の下面側へ離間されている。これにより、図９において、切れ刃３２Ｂのコーナー部４３Ｃが、切れ刃３２Ａのコーナー部４３Ａよりも被削材Ｗの径方向外方に配置されるとともに、前記小径部分の外周面Ｒから離間されている。また、工具本体１に装着された切削インサート３０は、切れ刃３２Ｂが配置される前記他方側から切れ刃３２Ａが配置される前記一方側へと前記一方の延在方向Ｃ１Ａに向かうに従い漸次工具本体１の上面３Ａへ向かうように傾斜して配置されている。
【００７１】
本実施形態の刃先交換式溝入れ工具２０によれば、切削インサート３０のインサート長手軸線Ｃ１は、他方の切れ刃３２Ｂから一方の切れ刃３２Ａに向かう方向である一方の延在方向Ｃ１Ａへ向かうに従い漸次工具仮想平面ＶＳ３に接近するように傾斜されている。詳しくは、インサート長手軸線Ｃ１が、前記一方の延在方向Ｃ１Ａへ向かうに従い漸次インサート本体３１の上面側へ向けて延びており、工具仮想平面ＶＳ３に対して、他方の切れ刃３２Ｂがインサート本体３１の下面側へ向けて離間されている。これにより、一方の切れ刃３２Ａが被削材Ｗの端面Ｅに対して鋭く切り込むことになり、切れ味を十分に高めることができる。
【００７２】
詳しくは、角度θ３が、０°＜θ３≦１０°の範囲内に設定されていることにより、下記の作用効果を奏する。すなわち、角度θ３が０°を超えて設定されることにより、切削インサート３０の他方の切れ刃３２Ｂにおける一方のコーナー部４３Ｃが前記小径部分からその径方向外方に確実に離間されて、この小径部分の加工精度が確保される。また、前記角度θ３が１０°以下に設定されることにより、切削インサート３０は、一方の切れ刃３２Ａの切れ味を十分に高めつつも、刃先強度を確保できる。
【００７３】
尚、角度θ３が０．５°≦θ３≦５°に設定された場合には、前述の作用効果がより確実に得られる。すなわち、角度が０．５°以上に設定されることにより、切れ刃３２Ｂのコーナー部４３Ｃが外周面Ｒからより確実に離間される。また、角度θ３が５°以下に設定されることにより、一方の切れ刃３２Ａのくさび角βを確保でき、切れ刃３２Ａの刃先強度を高めることができる。
【００７４】
尚、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
例えば、前述した実施形態では、工具本体１の先端部３にインサート取付座４が形成されていることとしたが、これに限定されるものではなく、先端部３に着脱可能なヘッド部が装着されているとともに、このヘッド部にインサート取付座４が形成されていることとしてもよい。また、前述した工具本体１の形状は、前述の実施形態で説明したものに限定されない。
【００７５】
また、切れ刃３２の一対のコーナー部４３は、前述の実施形態において説明した形状に限定されるものではない。図１０及び図１１は、コーナー部４３の変形例を示している。図１０においては、コーナー部４３は、凸曲線状をなし、正面切れ刃４１及び側面切れ刃４２を滑らかに繋ぐ第１コーナー刃４４を有している。そして、一方の切れ刃３２Ａにおけるコーナー部４３Ａは、このコーナー部４３Ａに隣接する正面切れ刃４１の延長線ＶＬ１と第１コーナー刃４４におけるインサート本体３１の幅方向の外縁部から延長線ＶＬ１に向けて延ばした垂線ＶＬ２との交点Ｐを、前記工具仮想平面ＶＳ３上に配置している。また図示しないが、コーナー部４３Ｂは、このコーナー部４３Ｂに隣接する正面切れ刃４１の延長線と該コーナー部４３Ｂの第１コーナー刃４４におけるインサート本体３１の幅方向の外縁部から前記延長線に向けて延ばした垂線との交点を、前記工具仮想平面ＶＳ３上に配置している。この場合、各コーナー部４３における刃先欠損等が防止される。
【００７６】
また図１１においては、コーナー部４３は、第１コーナー刃４４と、該第１コーナー刃４４におけるインサート本体３１の延在方向に沿う中央側（図１１における上方側）の端部と側面切れ刃４２とを繋ぐ直線状の第２コーナー刃４５とを有している。切削インサート３０を工具仮想平面ＶＳ３に直交する向きから見て、第２コーナー刃４５は、被削材Ｗの回転軸線ＷＯに対して平行となるように延びているとともに、前記小径部分の外周面Ｒに対して平行に延びて形成されている。この場合、一方の切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１及び第１コーナー刃４４が切削した被削材Ｗの溝壁をこの第２コーナー刃４５がさらうことになり、該溝壁の仕上げ精度が高められる。
【００７７】
また、前述の実施形態では、切削インサート３０の切れ刃３２Ａが、被削材Ｗの前記小径部分の外周面Ｒに沿って端面Ｅに溝入れ加工することとしたが、これに限定されるものではない。例えば、被削材Ｗの前記小径部分の外周面Ｒから離間した端面Ｅ部分を溝入れ加工することとしても構わない。本発明の実施形態によれば、被削材Ｗの前記小径部分に隣接した端面Ｅ部分又は離間した端面Ｅ部分のいずれを溝入れする場合であっても、高精度の切削加工を行うことができる。
【符号の説明】
【００７８】
１  工具本体
１Ａ  先端面
３  先端部
３Ｃ  一側面
１０、２０  刃先交換式溝入れ工具
３０  切削インサート
３１  インサート本体
３２  切れ刃
３２Ａ  一方の切れ刃
３２Ｂ  他方の切れ刃
４１  正面切れ刃
４２  側面切れ刃
４３  コーナー部
４３Ａ  一方の切れ刃において他方の幅方向Ｃ２Ａとは反対側に位置する一方のコーナー部
４３Ｂ  一方の切れ刃において他方の幅方向Ｃ２Ａ側に位置する他方のコーナー部
４３Ｃ  他方の切れ刃において他方の幅方向Ｃ２Ａとは反対側に位置する一方のコーナー部
４３Ｄ  他方の切れ刃において他方の幅方向Ｃ２Ａ側に位置する他方のコーナー部
４４  第１コーナー刃
４５  第２コーナー刃
Ｃ１  インサート長手軸線（インサート本体の延在方向）
Ｃ１Ａ  インサート本体の延在方向のうち、他方の切れ刃から一方の切れ刃に向かう方向である、一方の延在方向
Ｃ２  インサート幅軸線（インサート本体の幅方向）
Ｃ３  インサート高さ軸線（インサート本体の高さ方向）
Ｅ  端面
Ｒ  被削材の外周面（周面）
ＴＯ  工具本体の中心軸線
Ｕ  段部
ＶＳ１  インサート仮想平面
ＶＳ３  工具仮想平面
Ｗ  被削材
ＷＯ  被削材の回転軸線
ＸＡ  溝入れ方向
Ｚ  上下方向
θ３  切削インサートの側面視においてインサート長手軸線と工具仮想平面とのなす角度
【図１】
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【図２】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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