(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周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、前記切れ刃で前記周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、前記工具本体に、該工具本体の先端側を向く先端面に沿うように配置されており、
前記溝入れ方向は、前記工具本体の中心軸線から離間する方向であり、
前記切削インサートは、
前記インサート本体の延在方向の中央を通り前記幅方向に沿うインサート幅軸線が、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先端側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である他方の幅方向へ向かうに従い漸次前記工具本体の下側へ向けて傾斜しており、
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他方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前記工具本体の下側へ向けて延びており、
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他方の幅方向側に配置されているとともに、
前記他方の切れ刃における前記他方のコーナー部よりも前記工具本体の先端側に位置する前記一方のコーナー部が、前記一方の切れ刃における前記他方のコーナー部よりも前記工具本体の先端側に位置する前記一方のコーナー部に対して、前記工具本体の基端側に配置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２】
回転軸線を中心に回転する被削材の周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、前記切れ刃で前記周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、前記工具本体に、該工具本体の側方を向く一側面に沿うように配置されており、
前記溝入れ方向は、前記工具本体の先端側へ向かう方向であり、
前記切削インサートは、
前記インサート本体の延在方向の中央を通り前記幅方向に沿うインサート幅軸線が、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である他方の幅方向へ向かうに従い漸次前記工具本体の下側へ向けて傾斜しており、
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他方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前記工具本体の下側へ向けて延びており、
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他方の幅方向側に配置されているとともに、
前記他方の切れ刃における前記他方のコーナー部よりも前記工具本体の中心軸線から離間する方向に位置する前記一方のコーナー部が、前記一方の切れ刃における前記他方のコーナー部よりも前記中心軸線から離間する方向に位置する前記一方のコーナー部に対して、前記中心軸線に近づく方向に配置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、前記インサート幅軸線と前記回転軸線とのなす角度θ１が、０°≦θ１≦０．５°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４】
請求項１又は３に記載の刃先交換式溝入れ工具であって、
前記周面は、被削材の前記回転軸線側を向く内周面であり、
前記一方の切れ刃は、前記内周面に対して内径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５】
請求項４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、前記一方の切れ刃を前記先端部の外周面から側方へ向けて突出させており、
前記切削インサートは、前記一方の切れ刃の前記正面切れ刃が、前記工具本体の先端側から基端側へ向かうに従い漸次前記工具本体の下側へ向けて傾斜して、ポジティブ角に設定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６】
請求項２又は３に記載の刃先交換式溝入れ工具であって、
前記周面は、被削材の前記回転軸線とは反対側を向く外周面であり、
前記一方の切れ刃は、前記外周面に対して外径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７】
請求項６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突出させており、
前記切削インサートは、前記一方の切れ刃の前記正面切れ刃が、前記一側面側から該一側面とは反対側の側方を向く他側面側へ向かうに従い漸次前記工具本体の下側へ向けて傾斜して、ポジティブ角に設定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８】
請求項１〜７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、
前記一方の切れ刃における前記一対のコーナー部から前記回転軸線までのそれぞれの距離が、互いに同一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９】
請求項１〜８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、
前記一方の切れ刃における前記他方のコーナー部は、このコーナー部に隣接する前記正面切れ刃の延長線と前記第１コーナー刃における前記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、前記工具仮想平面上に配置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１０】
請求項９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直交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１１】
回転軸線を中心に回転する被削材の周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周面に溝入れ加工する周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周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延在方向の中央を通り前記幅方向に沿うインサート幅軸線を、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である他方の幅方向へ向かうに従い漸次被削材の回転する回転方向の前方側へ向けて傾斜させ、
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他方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前記回転方向の前方側へ向けて延在させ、
被削材の前記周面は、前記回転軸線に直交する径方向の内側を向く内周面であり、
この被削材のうち、前記内周面に隣接して前記径方向の内側へ向けて立ち上がるとともに前記回転軸線に垂直に形成された端面に対して、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端面に沿って前記内周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することを特徴とする周面溝入れ加工方法。
【請求項１２】
回転軸線を中心に回転する被削材の周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周面に溝入れ加工する周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周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延在方向の中央を通り前記幅方向に沿うインサート幅軸線を、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である他方の幅方向へ向かうに従い漸次被削材の回転する回転方向の前方側へ向けて傾斜させ、
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他方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前記回転方向の前方側へ向けて延在させ、
被削材の前記周面は、前記回転軸線に直交する径方向の外側を向く外周面であり、
この被削材のうち、前記外周面に隣接して前記径方向の外側へ向けて立ち上がるとともに前記回転軸線に垂直に形成された端面に対して、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端面に沿って前記外周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することを特徴とする周面溝入れ加工方法。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の周面溝入れ加工方法であって、
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、前記インサート幅軸線と前記回転軸線とのなす角度θ１を、０°≦θ１≦０．５°に設定することを特徴とする周面溝入れ加工方法。
【請求項１４】
請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の周面溝入れ加工方法であって、
前記一方の切れ刃の前記正面切れ刃を、前記端面から離間するに従い漸次前記回転方向の前方側に向けて傾斜させて、ポジティブ角に設定することを特徴とする周面溝入れ加工方法。
【請求項１５】
請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の周面溝入れ加工方法であって、
前記一方の切れ刃における前記一対のコーナー部から前記回転軸線までのそれぞれの距離を、互いに同一に設定することを特徴とする周面溝入れ加工方法。
【請求項１６】
請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の周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コーナー刃を有し、
前記一方の切れ刃における前記他方のコーナー部は、このコーナー部に隣接する前記正面切れ刃の延長線と前記第１コーナー刃における前記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、前記工具仮想平面上に配置することを特徴とする周面溝入れ加工方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の周面溝入れ加工方法であって、
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コーナー刃を、被削材の前記回転軸線に対して直交するように延ばして配置することを特徴とする周面溝入れ加工方法。
【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周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や回転軸線を中心に形成された加工穴の内周面に、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２３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２３における上下方向（Ｙ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の外周面から突出された一方の切れ刃３２Ａが、被削材Ｗの加工穴Ｈの内周面Ｓに溝入れ加工（内径溝入れ）を施す。図２３の例では、被削材Ｗには、内周面Ｓに隣接するとともに回転軸線ＷＯに直交する奥面（端面）Ｂが形成されており、一方の切れ刃３２Ａは、この端面Ｂに沿うように回転軸線ＷＯに直交するＹ方向に移動することにより内周面Ｓ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２３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の外周面から突出されて溝入れ加工に用いられる。
【０００４】
また図２４の例では、前述の切削インサート３０が、軸状をなす刃先交換式溝入れ工具１０５の先端部に着脱自在に装着されている。そして、工具本体１の先端面から突出された一方の切れ刃３２Ａが、多段円柱状に形成された被削材Ｗの段部Ｕに沿うようにして回転軸線ＷＯに直交するＹ方向に移動することにより、被削材Ｗの外周面に溝入れ加工（外径溝入れ）を施す。この例では、被削材Ｗの段部Ｕには、外周面の小径部分に隣接するとともに回転軸線ＷＯに直交する端面Ｅが形成されており、一方の切れ刃３２Ａは、この端面Ｅに沿うように移動することにより前記小径部分に対して溝入れ加工する。
【０００５】
このようにして、刃先交換式溝入れ工具１００、１０５を用いた内径溝入れや外径溝入れなどの周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】
【０００６】
【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】
【０００７】
しかしながら、前述の刃先交換式溝入れ工具１００、１０５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２３、図２４に示すインサート長手軸線Ｃ１）が被削材Ｗの端面Ｂ、Ｅ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、端面Ｂ、Ｅ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の端面Ｂ、Ｅから離間されて周面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の端面Ｂ、Ｅに沿って移動しつつ周面に対して溝入れ加工する場合には、他方の切れ刃３２Ｂが端面Ｂ、Ｅに接触して傷付けてしまう。尚、図２４の外径溝入れでは、被削材Ｗにおいて端面Ｅを形成した大径部分の直径φｄ１と、他方の切れ刃３２Ｂから回転軸線ＷＯまでの距離Ｌ３との関係が、ｄ１／２＜Ｌ３である場合には接触は無いが、ｄ１／２≧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２５に示すように、他方の切れ刃３２Ｂにおいて被削材Ｗの端面Ｂ、Ｅ側に位置するコーナー部４３Ｃが、端面Ｂ、Ｅに接触する。このため、図２３及び図２４のような被削材Ｗの端面Ｂ、Ｅに沿った周面溝入れはできなかった。
【０００８】
このような切れ刃３２Ｂの端面Ｂ、Ｅへの接触を防止するために、例えば、工具本体１に装着する切削インサート３０の姿勢を変えることが考えられる。すなわち、図２６及び図２７に示すように、切削インサート３０のすくい面３３側（インサート本体３１の上面側）から見て、インサート本体３１のインサート長手軸線Ｃ１が、一方の切れ刃３２Ａ側から他方の切れ刃３２Ｂ側へ向かうに従い漸次被削材Ｗの端面Ｂ（Ｅ）から離間するように切削インサート３０をＹ方向に対して傾斜させて、工具本体１に装着すればよい。これにより、切削インサート３０において他方の切れ刃３２Ｂの端面Ｂ（Ｅ）側に配置されたコーナー部４３Ｃが、該端面Ｂ（Ｅ）から離間して配置されることから、前述の接触が防止される。
【０００９】
しかしながら、この場合、一方の切れ刃３２Ａに着目すれば、図２７に示すように、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１は、回転軸線ＷＯに平行な仮想線ＷＯ１に対して図中の角度αだけ傾斜されることになる。本来、溝入れ加工により形成される溝の溝底Ｄは、回転軸線ＷＯに平行であることが要求されるが、前述のように正面切れ刃４１が傾斜されることにより、切削された溝の溝底Ｄも回転軸線ＷＯに対して角度αだけ傾斜してしまい、加工精度を十分に確保することができない。
【００１０】
一方、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。そして、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端面Ｂ（Ｅ）側のコーナー部が、一方の切れ刃における端面Ｂ（Ｅ）側のコーナー部よりも該端面Ｂ（Ｅ）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。
【００１１】
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、被削材の端面に沿って周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周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】
【００１２】
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周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、前記切れ刃で前記周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、前記工具本体に、該工具本体の先端側を向く先端面に沿うように配置されており、前記溝入れ方向は、前記工具本体の中心軸線から離間する方向であり、前記切削インサートは、前記インサート本体の延在方向の中央を通り前記幅方向に沿うインサート幅軸線が、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先端側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である他方の幅方向へ向かうに従い漸次前記工具本体の下側へ向けて傾斜しており、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他方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前記工具本体の下側へ向けて延びており、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他方の幅方向側に配置されているとともに、前記他方の切れ刃における前記他方のコーナー部よりも前記工具本体の先端側に位置する前記一方のコーナー部が、前記一方の切れ刃における前記他方のコーナー部よりも前記工具本体の先端側に位置する前記一方のコーナー部に対して、前記工具本体の基端側に配置され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周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、前記切れ刃で前記周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、前記工具本体に、該工具本体の側方を向く一側面に沿うように配置されており、前記溝入れ方向は、前記工具本体の先端側へ向かう方向であり、前記切削インサートは、前記インサート本体の延在方向の中央を通り前記幅方向に沿うインサート幅軸線が、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である他方の幅方向へ向かうに従い漸次前記工具本体の下側へ向けて傾斜しており、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他方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前記工具本体の下側へ向けて延びており、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他方の幅方向側に配置されているとともに、前記他方の切れ刃における前記他方のコーナー部よりも前記工具本体の中心軸線から離間する方向に位置する前記一方のコーナー部が、前記一方の切れ刃における前記他方のコーナー部よりも前記中心軸線から離間する方向に位置する前記一方のコーナー部に対して、前記中心軸線に近づく方向に配置され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周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周面に溝入れ加工する周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周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延在方向の中央を通り前記幅方向に沿うインサート幅軸線を、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である他方の幅方向へ向かうに従い漸次被削材の回転する回転方向の前方側へ向けて傾斜させ、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他方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前記回転方向の前方側へ向けて延在させ、被削材の前記周面は、前記回転軸線に直交する径方向の内側を向く内周面であり、この被削材のうち、前記内周面に隣接して前記径方向の内側へ向けて立ち上がるとともに前記回転軸線に垂直に形成された端面に対して、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端面に沿って前記内周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す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周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周面に溝入れ加工する周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周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延在方向の中央を通り前記幅方向に沿うインサート幅軸線を、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である他方の幅方向へ向かうに従い漸次被削材の回転する回転方向の前方側へ向けて傾斜させ、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他方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前記回転方向の前方側へ向けて延在させ、被削材の前記周面は、前記回転軸線に直交する径方向の外側を向く外周面であり、この被削材のうち、前記外周面に隣接して前記径方向の外側へ向けて立ち上がるとともに前記回転軸線に垂直に形成された端面に対して、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端面に沿って前記外周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することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具及び周面溝入れ加工方法によれば、工具本体の先端部から被削材の周面に向けて突出された切削インサートの一方の切れ刃における正面切れ刃が、インサート幅軸線に平行となるように前記他方の幅方向へ向かうに従い漸次被削材の回転する回転方向の前方側へ向けて傾斜しているので、この正面切れ刃は、被削材に対してポジティブ（正）角に設定される。従って、一方の切れ刃が切削した切屑の排出性が高められる。
【００１４】
また、切削インサートのインサート長手軸線が、前記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して、インサート本体の下面側へ向けて延びている。すなわち、前記工具仮想平面に対して、他方の切れ刃がインサート本体の上面側へ向けて離間されているので、一方の切れ刃のくさび角を大きく設定できる。従って、被削材に溝入れ加工する一方の切れ刃の刃先強度が十分に確保されている。
【００１５】
また、他方の切れ刃において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、一方の切れ刃において前記反対側に位置する一方のコーナー部に対して、前記他方の幅方向側に配置されている。これにより、例えば被削材の回転軸線を中心に形成された円柱穴状の加工穴の奥面（端面）に沿って該加工穴の内周面に溝入れ加工（内径溝入れ）を行う場合に、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方のコーナー部を被削材の端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端面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方のコーナー部がこの端面から離間されて、このコーナー部が該端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。また、この接触によって、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。また、多段円柱状をなす被削材の段部において、回転軸線に直交する端面に沿って該被削材の外周面に溝入れ加工（外径溝入れ）する場合に、図２４で説明した被削材Ｗの大径部分の直径ｄ１に係わらず他方の切れ刃の一方のコーナー部がこの端面から離間されて、このコーナー部が該端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。
【００１６】
さらに、一方の切れ刃が切削する被削材の溝底に着目すると、前述のように、切削インサートのインサート幅軸線が前記他方の幅方向に向かうに従い漸次被削材の回転する回転方向の前方側へ向けて傾斜し、インサート長手軸線が前記一方の延在方向に向かうに従い工具仮想平面に対して接近するようにインサート本体の下面側へ向けて傾斜し、かつ、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前記他方の幅方向側に配置されていることによって、該溝底は被削材の回転軸線に対して平行に近い傾斜を備えて形成されることになる。すなわち、図２７で説明した溝底Ｄの角度αが比較的小さく形成されて、被削材に切削された溝の加工精度が高められている。
【００１７】
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、溝壁の加工精度が確保される。すなわち、切削インサートの工具本体に対する装着姿勢が前述のように設定されても、一方の切れ刃において被削材の端面側とは反対側（つまり前記他方の幅方向側）に配置された側面切れ刃が、被削材に形成された溝の前記反対側における溝壁の開口端縁に接触するようなことがない。
【００１８】
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工具仮想平面に直交する向きから見て、前記インサート幅軸線と前記回転軸線とのなす角度θ１が、０°≦θ１≦０．５°に設定されることとしてもよい。
また、本発明に係る周面溝入れ加工方法において、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、前記インサート幅軸線と前記回転軸線とのなす角度θ１を、０°≦θ１≦０．５°に設定することとしてもよい。
【００１９】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具及び周面溝入れ加工方法によれば、例えば、被削材の前記端面が回転軸線に直交して形成される場合に、インサート本体の延在方向が被削材の端面に対して傾斜する角度は、インサート幅軸線と回転軸線とのなす角度θ１の設定値に近似しつつも僅かに該θ１より大きい値に設定される。すなわち、工具本体に対する切削インサートの姿勢を、インサート本体の延在方向（インサート長手軸線）を被削材の端面に対して殆んど傾斜させることなく略平行に配置しつつも、前述のように他方の切れ刃の一方のコーナー部を該端面から確実に離間させることができる。従って、溝入れされた被削材の溝底の加工精度がより確実に高められる。
【００２０】
また、本発明に係る刃先交換式溝入れ工具において、前記周面は、被削材の前記回転軸線側を向く内周面であり、前記一方の切れ刃は、前記内周面に対して内径溝入れ加工することとしてもよい。
【００２１】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具によれば、例えば、被削材に形成された円柱穴状の加工穴の内周面に隣接して、回転軸線に直交する奥面（端面）が形成されている場合であっても、溝入れする内周面の位置に係わらず、精度の高い内径溝入れが行える。
【００２２】
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、前記一方の切れ刃を前記先端部の外周面から側方へ向けて突出させており、前記切削インサートは、前記一方の切れ刃の前記正面切れ刃が、前記工具本体の先端側から基端側へ向かうに従い漸次前記工具本体の下側へ向けて傾斜して、ポジティブ角に設定されていることとしてもよい。
【００２３】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具によれば、例えば、被削材に形成された円柱穴状の加工穴の内周面に隣接して、回転軸線に直交する奥面（端面）が形成されている場合において、下記のような作用効果を奏する。すなわち、一方の切れ刃の正面切れ刃が前述のようにポジティブ角に設定されていることにより、一方の切れ刃が切削して生じた切屑が前記奥面とは反対側の加工穴の出口方向へ向かうため、切屑が該奥面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。
【００２６】
また、本発明に係る刃先交換式溝入れ工具において、前記周面は、被削材の前記回転軸線とは反対側を向く外周面であり、前記一方の切れ刃は、前記外周面に対して外径溝入れ加工することとしてもよい。
【００２７】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具によれば、例えば、多段円柱状をなす被削材の段部において、外周面の小径部分に隣接する円環面からなり回転軸線に直交する端面が形成されている場合であっても、溝入れする外周面の位置に係わらず、精度の高い外径溝入れが行える。
【００２８】
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突出させており、前記切削インサートは、前記一方の切れ刃の前記正面切れ刃が、前記一側面側から該一側面とは反対側の側方を向く他側面側へ向かうに従い漸次前記工具本体の下側へ向けて傾斜して、ポジティブ角に設定されていることとしてもよい。
【００２９】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具によれば、例えば、多段円柱状をなす被削材の段部において、外周面の小径部分に隣接する円環面からなり回転軸線に直交する端面が形成されている場合に、下記のような作用効果を奏する。すなわち、一方の切れ刃の正面切れ刃が前述のようにポジティブ角に設定されていることにより、一方の切れ刃が切削して生じた切屑が、前記端面とは反対側の前記小径部分方向へ向かうため、切屑が該端面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、本発明に係る周面溝入れ加工方法において、前記一方の切れ刃の前記正面切れ刃を、前記端面から離間するに従い漸次前記回転方向の前方側に向けて傾斜させて、ポジティブ角に設定することとしてもよい。
また、本発明に係る刃先交換式溝入れ工具において、前記一方の切れ刃における前記一対のコーナー部から前記回転軸線までのそれぞれの距離が、互いに同一に設定されることとしてもよい。
また、本発明に係る周面溝入れ加工方法において、前記一方の切れ刃における前記一対のコーナー部から前記回転軸線までのそれぞれの距離を、互いに同一に設定することとしてもよい。
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具及び周面溝入れ加工方法によれば、一方の切れ刃における一対のコーナー部から被削材の回転軸線までのそれぞれの距離が互いに同一に設定されるので、一方の切れ刃で切削する被削材の溝底を、回転軸線に対して平行に形成できる。よって、被削材の溝の仕上がり精度が十分に確保される。
【００３０】
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、前記一方の切れ刃における前記他方のコーナー部は、このコーナー部に隣接する前記正面切れ刃の延長線と前記第１コーナー刃における前記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、前記工具仮想平面上に配置していることとしてもよい。
また、本発明に係る周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コーナー刃を有し、前記一方の切れ刃における前記他方のコーナー部は、このコーナー部に隣接する前記正面切れ刃の延長線と前記第１コーナー刃における前記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、前記工具仮想平面上に配置することとしてもよい。
【００３１】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具及び周面溝入れ加工方法によれば、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。
【００３２】
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直交するように延びていることとしてもよい。
また、本発明に係る周面溝入れ加工方法において、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コーナー刃を、被削材の前記回転軸線に対して直交するように延ばして配置することとしてもよい。
【００３３】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具及び周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直交す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】
【００３４】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具及び周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、被削材の端面に沿って周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】
【００３５】
【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、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、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と被削材とを、切削インサートの正面逃げ面に対向する向きから見た側面図であるとともに、切削インサートの一方の切れ刃を正面から見た図である。
【図５】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、工具本体の先端側から見た正面図であるとともに、切削インサートを側面から見た図である。
【図６】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、切削インサートの正面逃げ面に対向する向きから見た側面図であるとともに、切削インサートの一方の切れ刃を正面から見た図である。
【図７】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とともに、切削インサートを側面から見た図である。
【図８】切削インサートを示す斜視図である。
【図９】図１における一方の切れ刃３２Ａを拡大して示す図である。
【図１０】図２における一方の切れ刃３２Ａを拡大して示す図である。
【図１１】図３における切削インサート３０及び溝底Ｄを拡大して示す図である。
【図１２】図４における一方の切れ刃３２Ａ及び奥面Ｂを拡大して示す図である。
【図１３】切削インサート３０の装着姿勢と、一方の切れ刃３２Ａにおける一対のコーナー部４３から回転軸線ＷＯまでのそれぞれの距離とを説明する図である。
【図１４】図１３における切削インサート３０をインサート本体３１の上面から見た図、及び、インサート本体３１の側面から見た図である。
【図１５】図１３における切削インサート３０をインサート本体３１の正面から見た図である。
【図１６】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、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１７】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、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１８】図１７における切削インサート３０及び溝底Ｄを拡大して示す図である。
【図１９】切削インサート３０の装着姿勢と、一方の切れ刃３２Ａにおける一対のコーナー部４３から回転軸線ＷＯまでのそれぞれの距離とを説明する図である。
【図２０】図１９における切削インサート３０をインサート本体３１の側面から見た図である。
【図２１】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２２】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２３】従来の刃先交換式溝入れ工具（内径溝入れ）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２４】従来の刃先交換式溝入れ工具（外径溝入れ）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２５】図２３、図２４におけるＡ部を拡大して示す図である。
【図２６】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２７】図２６における切削インサート３０及び溝底Ｄを拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
（第１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を示し、図８〜図１５は、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の全体又は一部を拡大して示すものである。本実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具１０は、軸状に形成されその中心軸線ＴＯに直交する断面が略円形をなす工具本体１と、この工具本体１の中心軸線ＴＯに沿う先端側の端部（先端部）３に着脱自在に装着されて該工具本体１の外周面１Ａから側方へ向けて切れ刃３２を突出させる切削インサート３０とを有している。
【００３７】
本実施形態の刃先交換式溝入れ工具１０は、略円筒状の被削材Ｗに内径溝入れ加工を行うものである。被削材Ｗにおいて円柱穴状をなす加工穴Ｈには、その最奥部に該被削材Ｗの回転軸線ＷＯに直交する円形状の平面からなる奥面（端面）Ｂが形成されている。この奥面Ｂは、加工穴Ｈの回転軸線ＷＯ側を向く内周面（周面）Ｓに隣接している。刃先交換式溝入れ工具１０は、工具本体１の中心軸線ＴＯ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において該回転軸線ＷＯを中心に形成された加工穴Ｈに工具本体１の先端部３を挿入して、奥面Ｂに沿うように切れ刃３２を移動させ、該加工穴Ｈの内周面Ｓ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。
【００３８】
工具本体１は、鋼材等から形成されており、その中心軸線ＴＯに沿う先端部３以外の中央部及び基端部が略一定の外径をなしてシャンク部２とされている。工具本体１の外周面１Ａにおいてシャンク部２に位置する領域には、中心軸線ＴＯに平行に延びる帯状の平面からなるとともに該中心軸線ＴＯを挟み互いに背向するように配置された一対の切り欠き面２Ａ、２Ａが形成されている。この刃先交換式溝入れ工具１０は、これらの切り欠き面２Ａ、２Ａによって回り止めされた状態でシャンク部２が保持されることにより、不図示の工作機械に固定支持される。尚、本実施形態では、中心軸線ＴＯがＸ方向に延びており、切り欠き面２Ａ、２ＡがＸ−Ｙ水平面内に配置されている。
【００３９】
図３及び図４に示すように、工具本体１の先端部３は、その上面３Ａがシャンク部２の切り欠き面２Ａに対して僅かに傾斜した平面をなし、一対の切り欠き面２Ａ、２Ａのうちシャンク部２の上面に配置された切り欠き面２Ａよりも一段窪まされるように形成されている。また、工具本体１の先端部３における下面３Ｂは、工具軸線ＴＯに直交する断面が凸曲線状をなし、シャンク部２の外径よりも一段縮径されて形成されている。尚、前述した工具本体１の先端部３における上面３Ａ、下面３Ｂ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。
【００４０】
また、工具本体１の先端部３において、中心軸線ＴＯに垂直で切り欠き面２Ａ、２Ａに平行な方向（図３における上下方向（Ｙ方向））に沿う一方側（図３における下方側）を向く側面３Ｃは、その中心軸線ＴＯに沿う基端部及び中央部がシャンク部２の外径よりも径方向内側へ大きく切り欠かれるように形成されている。また、側面３Ｃにおいて中心軸線ＴＯに沿う先端側の端部は、前記基端部及び中央部よりも前記一方側へ向けて突出し形成されている。
【００４１】
詳しくは、図５及び図７に示すように、側面３Ｃの先端側の端部において、後述するインサート取付座４の下側（図５及び図７における下側）に配される部分（下顎部）が、該インサート取付座４の上側（図５及び図７における上側）に配される部分（上顎部）よりも前記一方側（図５及び図７における右側）へ突出し形成されており、この下顎部の外径は、シャンク部２の外径よりも大きく設定されている。
【００４２】
また、工具本体１の先端部３には、側面３Ｃに対して中心軸線ＴＯを挟んで背向するように配置されるとともに、Ｙ方向の他方側（図３における上方側）を向く側面３Ｄが形成されている。側面３Ｄは、工具軸線ＴＯに直交する断面が凸曲線状をなし、シャンク部２の外径よりも一段縮径されて形成されている。
【００４３】
また、工具本体１の先端部３における上面３Ａ、下面３Ｂの間には、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が、先端部３の先端面に開口するとともに側面３Ｃから側面３Ｄにかけて貫通し形成されている。詳しくは、インサート取付座４は、その中心軸線ＴＯに沿う先端側の部分のうち、側面３Ｃに開口する部位が略直方体穴状に形成されているとともに、該側面３Ｃから前記他方側へ向けて延びている。
【００４４】
また、インサート取付座４の前記先端側の部分のうち側面３Ｃに開口する部位において、上下に互いに向かい合う天壁面４Ｂ及び底壁面４Ｃは、図５及び図７における工具本体１の正面視で上面３Ａに略平行に延びているとともに、図１２に示すように、側面３Ｃから見てそれぞれ凸Ｖ字状に形成されている。また、図５に示すように、インサート取付座４の前記先端側の部分のうち、側面３Ｄに開口する部位は、前記側面３Ｃに開口する部位に対して天壁面４Ｄと底壁面４Ｅとの間隔が狭く形成されているとともに、上面３Ａに略平行なスリット状に切り欠かれている。また、インサート取付座４には、前記側面３Ｃに開口する部位と前記側面３Ｄに開口する部位とを繋いで前記一方側を向く段部４Ａが形成されている。
【００４５】
また、インサート取付座４の中心軸線ＴＯに沿う基端側の部分は、スリット状をなして前記先端側の部分に連なっている。また、インサート取付座４の前記基端側の部分における天壁面には、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、インサート取付座４の前記基端側の部分における底壁面には、前記貫通孔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。
【００４６】
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７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７の左右方向）の両端部における該インサート本体３１の上面（図７において上方を向く面）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。
【００４７】
ここで、図８〜図１５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。
【００４８】
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、図１２に示すように、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１２において上方を向く面）及び下面（図１２において下方を向く面）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。
【００４９】
また、図１２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の前記側面３Ｃ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。
【００５０】
図７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、インサート取付座４の天壁面４Ｂ、４Ｄが底壁面４Ｃ、４Ｅへ向けて弾性変形しつつ近づいていき、これら天壁面４Ｂ、４Ｄと底壁面４Ｃ，４Ｅ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。
【００５１】
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１１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１１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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
また、図７、図８及び図１２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。
【００５５】
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３に示すように、一対の切れ刃３２のうち前記一方側（図３における下側）に切れ刃３２Ａが配置され、前記他方側（図３における上側）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における外周面から中心軸線ＴＯに直交する側方へ向けて突出されるとともに被削材Ｗの内周面Ｓに対向配置され、該内周面Ｓ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の外周面から前記Ｙ方向のうち符号ＹＡ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。
【００５６】
また、図３、図８及び図１１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の奥面Ｂ側に位置する一方のコーナー部４３Ａ（４３Ｃ）から奥面Ｂ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４、図１２の切削インサート３０の正面視（工具本体１においては側面視）に示すように、切削インサート３０のインサート幅軸線Ｃ２は、前記他方の幅方向Ｃ２Ａへ向かうに従い漸次被削材Ｗの回転方向ＷＴの前方側へ向けて傾斜している。
【００５７】
すなわち、この切削インサート３０は、一方の切れ刃３２Ａにおける正面切れ刃４１が、前記他方の幅方向Ｃ２Ａへ向かうに従い漸次被削材Ｗの回転方向ＷＴの前方側へ向けて傾斜している。詳しくは、図１２に示すように、切削インサート３０は、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１が、工具本体１の先端側から基端側へ向かうに従い漸次回転方向ＷＴの前方側へ向かうとともに該工具本体１の下側に位置する切り欠き面２Ａへ向けて傾斜しており、この正面切れ刃４１はポジティブ（正）角に設定されている。またこれにより、一方の切れ刃３２Ａにおいて、一対のコーナー部４３Ａ、４３Ｂのうち前記他方の幅方向Ｃ２Ａ側に位置するコーナー部４３Ｂは、コーナー部４３Ａに対して被削材Ｗの回転方向ＷＴの前方側に配置されている。
【００５８】
本実施形態では、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１は、回転軸線ＷＯに沿って奥面Ｂから離間するに従い漸次被削材Ｗの回転方向ＷＴの前方側へ向けて傾斜している。ここで、図５及び図１２に符号ＶＳ３で示すものは、切れ刃３２Ａのコーナー部４３Ｂ及び回転軸線ＷＯを含む工具仮想平面を表している。図１２において、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１と工具仮想平面ＶＳ３とのなす角度θ２は、０°＜θ２≦７°の範囲内に設定されている。尚、本実施形態においては、このθ２が例えば３°程度に設定されている。また、インサート幅軸線Ｃ２は正面切れ刃４１に対して平行であることから、前記θ２は、該インサート幅軸線Ｃ２と工具仮想平面ＶＳ３とのなす角度であるとも言える。尚、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。
【００５９】
また、図３及び図５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。図５の切削インサート３０の側面視（工具本体１においては正面視）に示すように、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工具仮想平面ＶＳ３に接近するように傾斜されている。
【００６０】
詳しくは、図５に示すように、工具本体１の先端側から見て、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５における上下方向（Ｚ方向）の上方側）から下面側（図５におけるＺ方向の下方側）へ向けて工具仮想平面ＶＳ３に接近するように延びている。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５における上方側）へ向けて離間されている。そして、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。本実施形態では、このθ３が例えば７°程度に設定されている。
【００６１】
工具本体１に装着された切削インサート３０は、図７に示すように、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の下側に位置する切り欠き面２Ａへ向かうように傾斜して配置されている。
【００６２】
また、図３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、この切削インサート３０は、インサート幅軸線Ｃ２と回転軸線ＷＯとのなす角度θ１が、０°≦θ１≦０．５°の範囲内に設定されて、インサート取付座４に装着されている。本実施形態においては、前記θ１が０°程度に設定されている。これにより、この上面視において、インサート幅軸線Ｃ２に平行な切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１と回転軸線ＷＯとのなす角度も、θ１（＝０°）とされている。また図３において、インサート長手軸線Ｃ１と回転軸線ＷＯとのなす角度θ４は、９０°＜θ４＜９１°の範囲内に設定されている。本実施形態においては、このθ４が９０．４°程度に設定されている。詳しくは、前記θ４と前記θ１との関係は、１°＞θ４−９０°＞θ１に設定されている。
【００６３】
そして、図３、図１１に示すように、工具仮想平面ＶＳ３に直交するとともにすくい面３３に対向する向きから見て、この切削インサート３０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が、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よりも前記他方の幅方向Ｃ２Ａ側に配置されている。すなわち、一方の切れ刃３２Ａにおける工具本体１の先端側（図３及び図１１における左側）に位置するコーナー部４３Ａは、他方の切れ刃３２Ｂにおける前記先端側に位置するコーナー部４３Ｃよりも前記先端側に配置されている。本実施形態では、切れ刃３２Ｂにおいて奥面Ｂ側に位置するコーナー部４３Ｃが、切れ刃３２Ａにおいて奥面Ｂ側に位置するコーナー部４３Ａに対して、奥面Ｂから離間されている。
【００６４】
さらに、前述したθ１〜θ４を調整することにより、図１３〜図１５に示すように、一方の切れ刃３２Ａにおけるコーナー部４３Ａ、４３Ｂから被削材Ｗの回転軸線ＷＯまでのそれぞれの距離Ｌ１、Ｌ２を互いに同一に設定することもできる。つまり、切れ刃３２Ａにおいて、コーナー部４３Ａを回転軸線ＷＯ回りに回転させて得られる仮想円の半径（距離Ｌ１）と、コーナー部４３Ｂを回転軸線ＷＯ回りに回転させて得られる仮想円の半径（距離Ｌ２）とを、互いに同一に設定することとしてもよい。尚、これら仮想円の外周は、被削材Ｗに形成される溝の溝底Ｄにおける奥面Ｂ側の端部及び奥面Ｂとは反対側の端部にそれぞれ一致する。
【００６５】
また、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１は、コーナー部４３Ａとコーナー部４３Ｂとの間に配置されるいずれの部位においても、回転軸線ＷＯまでの距離が前記距離Ｌ１、Ｌ２と同一に設定されている。また、前記距離Ｌ１、Ｌ２は、溝入れ加工する溝底Ｄの半径に対応して予め求めることができるので、これら距離Ｌ１、Ｌ２を満たすように、被削材Ｗに対する切削インサート３０の姿勢を設定すればよい。
【００６６】
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の奥面Ｂに当接させるように近接配置した状態で、該奥面Ｂに沿って被削材Ｗの径方向外側へ向け溝入れ方向ＹＡに移動して、切れ刃３２Ａが内周面Ｓに対して溝入れ加工する。
【００６７】
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及びこれを用いた周面溝入れ加工方法によれば、工具本体１の先端部３から被削材Ｗの内周面Ｓに向けて突出された切削インサート３０の一方の切れ刃３２Ａにおける正面切れ刃４１が、インサート幅軸線Ｃ２に平行とされているとともに、前記他方の幅方向Ｃ２Ａへ向かうに従い漸次被削材Ｗの回転する回転方向ＷＴの前方側へ向けて傾斜して、被削材Ｗに対してポジティブ角に設定されているので、一方の切れ刃３２Ａが切削した切屑の排出性が高められる。
【００６８】
すなわち、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１が、工具本体１の先端側から基端側へ向かうに従い漸次回転方向ＷＴの前方側へ向けて傾斜していることにより、該切れ刃３２Ａで切削された切屑が工具本体１の基端側（奥面Ｂとは反対側の加工穴Ｈの出口方向）へ向けて排出される。これにより、切屑の排出性が向上するとともに、工具本体１の先端側に位置する被削材Ｗの奥面Ｂに切屑が接触したり該奥面Ｂ付近に切屑溜まりが生じたりすることが防止されて、加工精度が向上する。
【００６９】
また、切削インサート３０の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工具仮想平面ＶＳ３に接近するように傾斜して、インサート本体３１の下面側へ向けて延びている。すなわち、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ので、一方の切れ刃３２Ａのくさび角β（図５及び図７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できる。従って、被削材Ｗに溝入れ加工する一方の切れ刃３２Ａの刃先強度が十分に確保されている。
【００７０】
また、このような切削インサート３０の装着姿勢によれば、工具本体１の先端部３において該切削インサート３０を支持する前記下顎部の肉厚を十分に確保でき、該先端部３の機械的強度が高められる。さらに、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１に連なる正面逃げ面５１が溝底Ｄから離間されて、該溝底Ｄに接触するようなことが防止される。
【００７１】
また、他方の切れ刃３２Ｂにおいて前記他方の幅方向Ｃ２Ａとは反対側に位置するコーナー部４３Ｃが、一方の切れ刃３２Ａにおいて前記反対側に位置するコーナー部４３Ａに対して、前記他方の幅方向Ｃ２Ａ側に配置されている。これにより、本実施形態のように、被削材Ｗの回転軸線ＷＯを中心に形成された円柱穴状の加工穴Ｈの奥面Ｂに沿って該加工穴Ｈの内周面Ｓに溝入れ加工（内径溝入れ）する場合であっても、他方の切れ刃３２Ｂのコーナー部４３Ｃがこの奥面Ｂから離間されて、このコーナー部４３Ｃが該奥面Ｂ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。また、この接触によって、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。
【００７２】
さらに、一方の切れ刃３２Ａが切削する被削材Ｗの溝底Ｄに着目すると、切削インサート３０のインサート幅軸線Ｃ２が前記他方の幅方向Ｃ２Ａに向かうに従い漸次被削材Ｗの回転する回転方向ＷＴの前方側へ向けて傾斜し、インサート長手軸線Ｃ１が前記一方の延在方向Ｃ１Ａに向かうに従い工具仮想平面ＶＳ３に対して接近するようにインサート本体３１の下面側へ向けて傾斜し、かつ、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よりも前記他方の幅方向Ｃ２Ａ側に配置されていることによって、該溝底Ｄは被削材Ｗの回転軸線ＷＯに対して平行に近い傾斜を備えて形成されることになる。すなわち、図２７における溝底Ｄの角度αが比較的小さく形成されて、被削材Ｗに切削された溝の加工精度が高められる。
【００７３】
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、加工された溝における溝壁の加工精度が確保される。すなわち、切削インサート３０の工具本体１に対する装着姿勢が前述のように設定されても、一方の切れ刃３２Ａにおいて被削材Ｗの奥面Ｂ側とは反対側（すなわち前記他方の幅方向Ｃ２Ａ側）に配置された側面切れ刃４２が、被削材Ｗに形成された溝の前記反対側の溝壁において回転軸線ＷＯ側に位置する開口端縁に接触するようなことがない。
【００７４】
また、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、インサート本体３１の幅方向に沿うインサート幅軸線Ｃ２と被削材Ｗの回転軸線ＷＯとのなす角度θ１が、０°≦θ１≦０．５°に設定されている。これに伴って、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が被削材Ｗの奥面Ｂに対して傾斜する角度（θ４−９０°）は、前記θ１の設定値に近似しつつも僅かに該θ１より大きい値に設定される。すなわち、工具本体１に対する切削インサート３０の姿勢を、インサート本体３１の延在方向（インサート長手軸線Ｃ１）を被削材Ｗの奥面Ｂに対して殆んど傾斜させることなく略平行に配置しつつも、前述のように他方の切れ刃３２Ｂのコーナー部４３Ｃを該奥面Ｂから確実に離間させることができる。従って、溝入れされた被削材Ｗの溝底Ｄの加工精度がより確実に高められる。
【００７５】
また、本実施形態の内径溝入れにおいて、一方の切れ刃３２Ａにおける一対のコーナー部４３Ａ、４３Ｂから被削材Ｗの回転軸線ＷＯまでのそれぞれの距離Ｌ１、Ｌ２を互いに同一に設定した場合には、一方の切れ刃３２Ａで切削する被削材Ｗの溝底Ｄを、回転軸線ＷＯに対して平行に形成できる。よって、被削材Ｗの溝の仕上がり精度が十分に確保される。
【００７６】
また、工具仮想平面ＶＳ３に直交する向きから見て、インサート長手軸線Ｃ１と被削材Ｗの回転軸線ＷＯとのなす角度θ４が、９０°＜θ４＜９１°に設定されているので、一方の切れ刃３２Ａを用いて加工穴Ｈの奥面Ｂに沿って該加工穴Ｈの内周面Ｓに溝入れ加工を行う場合であっても、他方の切れ刃３２Ｂにおける奥面Ｂ側のコーナー部４３Ｃがこの奥面Ｂから確実に離間されるとともに、溝底Ｄの加工精度が十分に確保される。
【００７７】
すなわち、角度θ４が９１°以上に設定された場合は、深溝を形成する際等に、一方の切れ刃３２Ａにおいて工具本体１の基端側に配置された側面切れ刃４２が、加工した溝の前記開口端縁に接触するおそれがある。また、溝の溝底Ｄが回転軸線ＷＯに対して比較的大きく傾斜することになり、溝の加工精度が確保できない。
【００７８】
このように、前述した刃先交換式溝入れ工具１０を用いた内径溝入れ加工においては、被削材Ｗに形成された加工穴Ｈの内周面Ｓに隣接して回転軸線ＷＯに直交する奥面Ｂが形成されていても、溝入れする内周面Ｓの位置に係わらず、精度の高い内径溝入れが行えるのである。
【００７９】
（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１６〜図２０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。
【００８０】
本実施形態の刃先交換式溝入れ工具２０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の先端部３に着脱自在に装着されて該工具本体１の先端面１Ｂから先端側へ向けて切れ刃３２Ａを突出させる前述の切削インサート３０とを有している。すなわち、本実施形態の刃先交換式溝入れ工具２０は、切削インサート３０のインサート長手軸線Ｃ１を工具本体１の延在方向に沿うように配置している。工具本体１は、その先端部３において側方（図１７におけるＸ方向）を向く両側面のうち、前記他方の幅方向Ｃ２Ａとは反対側を向く一側面３Ｅに沿うように切削インサート３０を配置している。図１７に示すように、工具仮想平面ＶＳ３に直交する向きから見て、工具本体１は被削材Ｗの回転軸線ＷＯに対して略垂直に延びるようにＹ方向に沿って配置されているとともに、一方の切れ刃３２Ａを溝入れ方向ＹＡへ向けて突出させている。
【００８１】
この刃先交換式溝入れ工具２０は、多段円柱状に形成された被削材Ｗの段部Ｕに沿うように切れ刃３２Ａを溝入れ方向ＹＡへ移動させて、被削材Ｗの回転軸線ＷＯとは反対側を向く外周面（周面）Ｒに溝入れ加工（外径溝入れ）を施すものである。被削材Ｗの段部Ｕには、外周面Ｒの小径部分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。詳しくは、本実施形態においては、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の端面Ｅに当接させるように近接配置した状態で、該端面Ｅに沿って被削材Ｗの径方向内側へ向け溝入れ方向ＹＡに移動して、切れ刃３２Ａが外周面Ｒの前記小径部分に対して溝入れ加工する。尚、本実施形態においては、被削材Ｗの回転方向ＷＴが前述の第１実施形態とは反対に設定されている。
【００８２】
本実施形態の刃先交換式溝入れ工具２０においては、一方の切れ刃３２Ａの一対のコーナー部４３Ａ、４３Ｂのうち、前記他方の幅方向Ｃ２Ａ側に位置するコーナー部４３Ｂが、コーナー部４３Ａに対して被削材Ｗの回転方向ＷＴの前方側に配置されている。すなわち、この切削インサート３０は、一方の切れ刃３２Ａにおける正面切れ刃４１が、インサート幅軸線Ｃ２に平行とされているとともに、前記他方の幅方向Ｃ２Ａへ向かうに従い漸次被削材Ｗの回転方向ＷＴの前方側へ向けて傾斜している。詳しくは、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１が、工具本体１の一側面３Ｅ側から該一側面３Ｅとは反対側の側方を向く他側面３Ｆ側（すなわち前記他方の幅方向Ｃ２Ａ側）へ向かうに従い漸次回転方向ＷＴの前方側へ向けて傾斜して、該正面切れ刃４１がポジティブ（正）角に設定されている。本実施形態では、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１は、回転軸線ＷＯに沿って端面Ｅから離間するに従い漸次被削材Ｗの回転方向ＷＴの前方側へ向けて傾斜している。
【００８３】
また、図２０の切削インサート３０の側面視（工具本体１においても側面視）に示すように、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２０における上下方向（Ｚ方向）の下方側）へ向けて工具仮想平面ＶＳ３に接近するように傾斜している。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２０におけるＺ方向の上方側）へ向けて離間されている。
【００８４】
そして、図１７及び図１８に示すように、工具仮想平面ＶＳ３に直交するとともにすくい面３３に対向する向きから見て、この切削インサート３０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が、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よりも前記他方の幅方向Ｃ２Ａ側に配置されている。すなわち、一方の切れ刃３２Ａにおける工具本体１の一側面３Ｅ側（図１７及び図１８における左側）に位置するコーナー部４３Ａは、他方の切れ刃３２Ｂにおける一側面３Ｅ側に位置するコーナー部４３Ｃよりも、一側面３Ｅ側に配置されている。本実施形態では、切れ刃３２Ｂにおいて端面Ｅ側に位置するコーナー部４３Ｃが、切れ刃３２Ａにおいて端面Ｅ側に位置するコーナー部４３Ａに対して、端面Ｅから離間されている。
【００８５】
また、この刃先交換式溝入れ工具２０における角度θ１〜θ４は、前述した刃先交換式溝入れ工具１０における角度θ１〜θ４と同一の数値範囲にそれぞれ設定される。
【００８６】
本実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具２０によれば、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に直交する端面Ｅに沿って該被削材Ｗの外周面Ｒに溝入れ加工（外径溝入れ）する場合であっても、図１７における被削材Ｗの大径部分の半径φｄ１／２と、他方の切れ刃３２Ｂのコーナー部４３Ｃから回転軸線ＷＯまでの距離Ｌ３との関係（大小）に係わらず、切れ刃３２Ｂのコーナー部４３Ｃがこの端面Ｅから離間されて、このコーナー部４３Ｃが該端面Ｅ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。また、この接触によって、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。
【００８７】
また、一方の切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１が前述のようにポジティブ角に設定されていることにより、切れ刃３２Ａで切削された切屑が工具本体１の他側面３Ｆ側（端面Ｅとは反対側の前記小径部分方向）へ向けて排出される。これにより、切屑の排出性が向上するとともに、工具本体１の一側面３Ｅ側に位置する被削材Ｗの端面Ｅに切屑が接触したり該端面Ｅ付近に切屑溜まりが生じたりすることが防止されて、加工精度が向上する。
【００８８】
このように、前述した刃先交換式溝入れ工具２０を用いた外径溝入れ加工においては、被削材Ｗの外周面Ｒの小径部分に隣接して回転軸線ＷＯに直交する端面Ｅが形成されていても、溝入れする外周面Ｒの位置に係わらず、精度の高い外径溝入れが行えるのである。
【００８９】
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。
【００９０】
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２１及び図２２は、コーナー部４３の変形例を示している。図２１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。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。
【００９１】
また図２２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２２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に対して直交するように延びているとともに、奥面Ｂ又は端面Ｅ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。
【００９２】
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の端面Ｂ、Ｅに沿って周面Ｓ、Ｒ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の端面Ｂ、Ｅから離間した周面Ｓ、Ｒ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の端面Ｂ、Ｅに隣接した周面Ｓ、Ｒ部分又は離間した周面Ｓ、Ｒ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】
【００９３】
１  工具本体
１Ａ  工具本体の外周面
１Ｂ  先端面
３  先端部
３Ｅ  一側面
３Ｆ  他側面
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
Ｂ  奥面（端面）
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）
Ｃ２Ａ  インサート本体の幅方向のうち、一方のコーナー部から他方のコーナー部に向かう方向である、他方の幅方向
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
Ｌ１  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から回転軸線までの距離
Ｌ２  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から回転軸線までの距離
Ｐ  延長線ＶＬ１と垂線ＶＬ２との交点
Ｒ  被削材の外周面（周面）
Ｓ  内周面（周面）
ＴＯ  工具本体の中心軸線
ＶＬ１  正面切れ刃の延長線
ＶＬ２  第１コーナー刃の外縁部から延長線ＶＬ１に向けて延ばした垂線
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
ＷＴ  被削材の回転方向
ＹＡ  溝入れ方向
Ｚ  上下方向
θ１  インサート幅軸線と被削材の回転軸線とのなす角度
θ２  一方の切れ刃の正面切れ刃（又はインサート幅軸線）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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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