(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランプ用部位と、該クランプ用部位から一体で突出する少くとも１つの突出部を備えており、該突出部の先端若しくはその近傍の一側に切刃を設け、
スローアウェイチップ自身が前記クランプ用部位をバイトシャンク又はボーリングバーにクランプしてワークの内径の加工に使用される際において、前記突出部のみがワーク内に入り込んで前記切れ刃によってワークの内径を加工可能に形成されていることを特徴とする内径加工用スローアウェイチップ。
【請求項２】
前記クランプ用部位が、略多角形で板状をなすことを特徴とする請求項１記載の内径加工用スローアウェイチップ。
【請求項３】
前記クランプ用部位に、その厚さ方向に貫通するねじ止めクランプ用の貫通孔を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の内径加工用スローアウェイチップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内径加工用スローアウェイチップに関し、詳しくは、中ぐり（ボーリング）などの内径（内周面）加工に用いる内径加工用スローアウェイチップ（以下、スローアウェイチップ又は単にチップともいう）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、中ぐりなどの内径加工にはバイトやボーリングバー（以下、バーともいう）が用いられるが、これらはソリッドタイプのものかスローアウェイタイプのものに大別される。ソリッドタイプのものは、鋼材（機械工具鋼など）を研削や研磨加工することによる、いわゆる研ぎ出しによる刃付け（刃の形成）となるため、その切刃の大きさの自由度は高く、したがって例えばφ３〜５ｍｍ程度の小さな内径加工に用いるような切刃でも比較的容易に製造できる。しかし、研ぎ出しによって切刃を形成することになるため、コストの増大を招く点が欠点とされていた。また、このような研ぎ出しによる切刃の形成では、例えば凸状（隆起状）のチップブレーカを形成することは容易でなく、切り屑処理（排出）性を高めることに難点があった。さらに、このようなソリッドタイプのものは、バイトやバーの交換時に切刃位置の狂いが生じやすいため、その位置出しなど段取りに手間がかかるといった欠点もあった。
【０００３】
これに対してスローアウェイタイプのものは、通常、超硬合金などの超硬質工具材料からなり、原料粉体をプレス成形して焼結することで製造できるため、チップブレーカの形状を含め、形状の自由度も高く、比較的低コストで製造できる。そして先端にチップ取付け用のチップ座（ポケット）を備えたシャンクやバーの同チップ座にクランプ（固着）するものであり、チップ交換時に切刃位置の狂いも生じにくく、その作業も容易である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、こうしたスローアウェイチップを用いたバイトやボーリングバーでは、φ５ｍｍ未満の内径加工は通常困難である。というのは、例えば中ぐり加工などある程度深く内径加工を行うためには、その内径内に使用するチップが入らないとその加工ができない。この場合、チップがねじ止めクランプ方式のものでは、そのねじ止めクランプ用の貫通孔の直径とその周縁の必要な肉厚を考慮すると、チップのすくい面の最大幅を５ｍｍ未満とすることは困難なためである。すなわち、これ未満とすればクランプに使用するねじ径が小さくなり過ぎ、適切強度のクランプが得られないなど切削工具として強度不足となるためである。また、クランプ駒でチップを挟みつける（或いは引寄せる）クランプオン方式では、クランプ駒の存在により、φ１０ｍｍ程度が内径加工の最小限界とされる。したがって、φ５ｍｍ未満の内径加工をする場合には、従来、ソリッドタイプのものを使用せざるを得ないのが実情であった。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みて成されたもので、その目的とするところは、従来のスローアウェイチップでは困難とされていたφ５ｍｍ未満の内径加工を可能とするスローアウェイチップを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するため、本発明の内径加工用スローアウェイチップは、クランプ用部位と、該クランプ用部位から一体で突出する少くとも１つの突出部を備えており、該突出部の先端若しくはその近傍の一側に切刃を設け、
スローアウェイチップ自身が前記クランプ用部位をバイトシャンク又はボーリングバーにクランプしてワークの内径の加工に使用される際において、前記突出部のみがワーク内に入り込んで前記切れ刃によってワークの内径を加工可能に形成されていることにある。ここに、クランプ用部位とは、該内径加工用スローアウェイチップをシャンクやボーリングバーにクランプするための部位であって、ねじ止めクランプ用の貫通孔やクランプ駒によりクランプするための駒受部などの部分を備えた部位をいう。
【０００７】
本発明では、前記の手段のように、内径加工を受け持つ切刃（刃先）、つまりワークの内径内に入り込む切刃がクランプ部位と一体ではあるものの、それから突出する突出部の先端若しくはその近傍の一側に設けられている。そして、スローアウェイチップ自身が前記クランプ用部位をバイトシャンク又はボーリングバーにクランプしてワークの内径の加工に使用される際において、前記突出部のみがワーク内に入り込んで前記切れ刃によってワークの内径を加工可能に形成されている。したがって、切刃のある突出部はクランプを考慮することなく、所望とする小径の加工内径内に入る太さに形成することができる。すなわち、加工対象の内径に応じて突出部の太さ（幅や厚さ）を設定することで、その一側に設けられた切刃でもって、突出部の突出長さにもよるが、直径φ２〜５ｍｍ未満（以下、小径ともいう）の中ぐりなどの内径加工をすることができる。
【０００８】
なお、クランプ用部位は、内径加工においてその内径内に入り込ませることを考慮する必要がないから、それに関係なくクランプに必要な大きさに形成することができるので、クランプ強度が問題となることもない。すなわち、ねじ止めクランプ用の貫通孔を設ける場合でも、例えば□８ｍｍ程度の大きさのチップのそれより小さくする必要がないし、クランプオン方式では従来と同様の駒受部となるように形成しておけばよい。したがって、従来の内径加工用のスローアウェイバイトにおけるチップ座にクランプできるようにクランプ用部位を形成しておくことで、従来と同様にクランプして小径の内径加工に供することができる。
【０００９】
しかも、本発明に係る内径加工用スローアウェイチップは、従来と同様に超硬合金、サーメット、セラミックなどの超硬質工具材料で形成できる。すなわち、原料粉体をプレスモールドし、焼結ないし焼成することで形成できるから、従来のそれと同様に、切刃のすくい面に凸状や凹状、或いはその組合わせからなる適宜の立体形状のチップブレーカも問題なく形成できる。かくては、切り屑処理性を損なうことなく、小径の内径加工のできる内径加工用スローアウェイチップを提供できる。
【００１０】
前記クランプ用部位はクランプ強度に支障なくクランプされるものであればよく、したがって、その平面形状等は任意のものとすればよいが、前記もしたように従来のスローアウェチップをクランプできるシャンクやバーを使用できるように、従来のチップの平面形状と同様の正方形や長方形など、略多角形で板状をなすように形成するのが好ましい。また、シャンクやバーへのクランプは、クランプオン方式でもねじ止め方式でもよいが、ねじ止め方式とするのが構造の簡易性より好ましく、したがって、前記クランプ用部位に、その厚さ方向に貫通するねじ止めクランプ用の貫通孔を設けたものとするのが好ましい。なお、前記手段において、切刃の設けられた突出部を複数とすれば、複数の切刃を１チップで提供できるが、この場合には突出部をすくい面側から見て点対称的に設けるとよい。
【００１１】
さらに、本発明では、突出部の長さ（突出量）が中ぐり深さを左右することになるが、この長さは、突出部の撓みやビビリの発生しない程度に、突出部の太さ（幅や厚さ）を考慮して設定すればよい。突出量か大きければ棒状を成し、短ければ凸部をなすことになる。なお、前記切刃のすくい面には、要すれば、凸状若しくは凹状をなすチップブレーカを設けておけばよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
さて次に、このような内径加工用スローアウェイチップの１実施形態例について図１〜４を参照して詳細に説明する。図中１は、本例の内径加工用スローアウェイチップであって、例えば超硬合金製とされ、二辺が１２ｍｍ、８ｍｍ、厚さが２．３８ｍｍの略長方形板状をなすクランプ用部位２と、その一側辺に沿って、最小加工内径、例えばφ４ｍｍ用として一定の幅Ｗ（例えば３．５ｍｍ）で所定の長さＬ突出する棒状の突出部３を備えている。ただし、突出部３の先端面３ａ側（図１中のＡ矢視）から見た形状ないし横断面形状は、すくい面４側を弦とする略半円形をなしており、そのすくい面４とクランプ用部位２の主面５とは本例では面一とされている。なお突出部３の横断面の半径はクランプ用部位２の板厚より小さめに設定されており、例えば１．５ｍｍである。そして、突出部３の先端若しくはその近傍の一側には中ぐり用の切刃（刃先）６がＶ字状で若干突出するように形成されている。なお、クランプ用部位２には厚さ方向に貫通するねじ止めクランプ用の貫通孔７を備えており、すくい面４側の周縁がざぐらてテーパ面８を形成している。この貫通孔７は、その内径がクランプに十分な強度となるねじ（例えばＭ４）を挿通できる）ようにφ４．６ｍｍとされている。
【００１３】
一方、この様なチップ１は、例えば、図３，４に示される断面角形のシャンク（以下角シャンクともいう）２１の先端のチップ座２２にクランプして使用される。この角シャンク２１は、ガイドブッシュでワークの端部を支持する方式の自動旋盤において、その櫛刃式刃物台に固定されて内径加工に用いられるのに適するもので、比較的小外径（例えばφ１０ｍｍ以下）の丸棒（ワーク）に数ｍｍの内径加工をするのに用いられる。すなわちこの角シャンク２１は先端にオフセット部２３を設け、かつそのオフセット部２３に、チップ１のクランプ用部位２をクランプするためそれと平面視略同形のねじ孔２４付きチップ座２２（ポケット）を凹設している。しかして、図４に示したようにそのチップ座２２に本例のチップ１を載置して、止めねじ２５にてクランプすることで中ぐり用バイトとし、これを櫛刃式刃物台（図示せず）に固定してワーク（図４中２点鎖線で示す）３０の中ぐり加工をするのである。なお、本例では切刃６のシャンク２１の基準面Ｋからの飛出しＴが、＋１ｍｍ以内、−２ｍｍ以内となるように設定されており、回転軸線Ｇ回りに回転しながら同軸方向にトラバースするワーク３０の開口端部を突出部３の切刃６側に形成された懐（凹部空間）Ｈに入らせるようになっている。
【００１４】
このような加工において、本例の内径加工用スローアウェイチップ１は、突出部３とは関係なく、十分なクランプ強度を発揮できるように、通常サイズのチップと同様に平面の広いクランプ用部位２において止めねじ２５でクランプされていることから、クランプ強度の問題（不足）はない。そして、中ぐり加工においては、クランプされたクランプ用部位２をワーク３０の加工内径（下孔内）に入れることなく、幅の狭い突出部３のみを同加工内径内に入れることで切削できる。したがって、本例では、４ｍｍ程度の小径の中ぐり加工が突出部３の略長さＬ分の奥所まで可能となる。
【００１５】
なお、本例では、突出部３の先端面３ａから見た形状および断面形状を略半円形としたため、切り屑処理性に悪影響を与えることなく、しかも突出部３の強度を有効に保持し得る。ただし、突出部の断面形状は、図５に示したようにその強度や切り屑処理性を考慮して突出部３の全長Ｌに亘って１／４円断面形としたり、図６に示した突出部３ように、中ぐり深さが浅く切り屑処理性に問題がない場合にはすくい面４（切刃６近傍）を除いて略円断面形状とするなど適宜に設定すればよい。なお、図５，６のチップ１中の図１のそれと同部位には同一の符号を付している。
【００１６】
また、図１のような中ぐりに用いる切刃６を備えたチップ１では、図７，８に示したように、そのすくい面４に、切削条件（切り屑処理性など）に応じて要すれば、凸状（隆起状）をなすチップブレーカ４ａ、或いは凹状をなすチップブレーカ４ｂを設けてもよい。なお、このようなチップの突出部３の長さは、中ぐり深さに応じて設定すればよいし、幅、或いは厚さなどは、加工内径（中ぐり径）に応じて適宜に設定すればよい。なお、突出部の長さは、その太さや断面形状、さらにはワークの材質等を考慮し、たわみやビビリの生じない範囲で適宜に設定すればよい。
【００１７】
前記形態では、中ぐり用の切刃６をもつチップ１を説明したが、切刃形状は内径加工の種類に応じて適宜に設定すればよい。例えば、内径溝入れに使用する場合には、図９に示したように溝形状に合わせた切刃６の（平面）形状とすればよいし、内径ねじ加工に使用する場合には図１０に示したようにねじ山に合わせた切刃６の（平面）形状とすればよい。さらに内径の段付き加工に使用する場合には図１１に示したような切刃６の（平面）形状とすればよいなど、内径加工の種類に応じて適宜に設定すればよい。なお、図９〜１１のチップ１中の図１のそれと同部位には同一の符号を付している。
【００１８】
また、前記形態ではいずれも切刃を設けた突出部（切刃付き突出部）が１つのものを例示したが、本発明では、この数はこれに限定されず２以上設けることもできる。図１２はその１例を示したもので、図１におけるのと同じ切刃６付き突出部３を点対称的に２つ設けたチップ１１であるが、その数、設ける位置は適宜に形成できる。なお、このような場合、シャンク２１のチップ座２２には、使用されない切刃６付き突出部３が収まるように、逃げ（凹部）２６を形成しておくことになる。
【００１９】
なお、チップをクランプするシャンクは、刃物台への取付け条件などに応じて適宜のものを使用すればよく、当然のことながら前記形態で例示したものに限定されるものではなく、図１３に示したようなシャンク３１など、外周旋削用のものなどを用いることもできるし、チップ１は同シャンク３１の長手方向に沿ってその突出部３を突出させて用いることももちろんできる。
【００２０】
そして、前記形態では、チップ１のシャンクへのクランプがねじ止めのもののため、貫通孔７付きとしたが、これについては、図示はしないがシャンクへのクランプがクランプ駒によるクランプオン方式とする場合には、穴なし又は要すればクランプ用部位の主面にクランプ駒に応じた駒受け部（凹部）を設ければよい。そして、クランプ用部位の平面形状は、前記形態では略長方形としたが、正方形など適宜の形状とすることができる。さらに、前記形態では突出部をクランプ用部位の側面（辺）に沿って突出させたが、突出させる位置（部位）はこれに限定されるものでないことは明らかである。すなわち、本発明に係る内径加工用スローアウェイチップはその要旨を逸脱しない範囲において、形状を前記形態のものから適宜に設計変更してこれを実用化できることは明らかである。
【００２１】
なお、前記において説明した本発明の内径加工用スローアウェイチップ１は、これを、旋盤の芯押し台或いはボーリング盤にセットして使用されるボーリングバーにクランプしても、同様に内径加工に使用することができる。すなわち、ボーリングバーとして使用する場合にも前記形態におけるのと同様の効果があることは明らかである。
【００２２】
図１４，１５は、そのようなものの一例を示している。同図のものは、角型のバイトシャンクに代えて、断面略円形のバー４１の先端に形成された長方形のチップ座２２にチップ１を前記と同様にしてクランプしたものであり、前記形態のチップ１とは、クランプ用部位２から突出する突出部３を反対側の一側辺に沿って突出するように変更した点を除けば作用効果も含めて相違はないので、同一部位には、同一の符号を付すに止める。
【００２３】
なお、このものでも、要すれば前記したのと同様にチップブレーカを設ければよいし、加工に応じて適宜の切刃形状とすればよい。また、複数刃としてもよいなど、その実施化においては加工条件に応じて適宜に設計すればよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る内径加工用スローアウェイチップによれば、クランプ強度の低下を招くことなく、従来のスローアウェイチップでは加工困難とされていたφ５ｍｍ未満といった小さい径の内径加工が実現できる。また、従来の内径加工用のスローアウェイバイトやボーリングバーにおけるチップ座にクランプできるようにクランプ用部位を形成しておくとともに、要求される小径の内径加工に適するように切刃付きの突出部を形成しておくことで、従来のシャンクやボーリングバーで、所望とする小径の内径加工をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る内径加工用スローアウェイチップの実施形態例の斜視図。
【図２】図１のスローアウェイチップを矢印Ａ方向から見た一部破断面図。
【図３】図１のチップをクランプするシャンクの１例の斜視図。
【図４】図１のチップを図３のシャンクにクランプした要部平面図。
【図５】本発明に係るスローアウェイチップの別の実施形態例の斜視図。
【図６】本発明に係るスローアウェイチップの別の実施形態例の斜視図。
【図７】本発明に係るスローアウェイチップの別の実施形態例の要部の斜視図。
【図８】本発明に係るスローアウェイチップの別の実施形態例の要部の斜視図。
【図９】本発明に係るスローアウェイチップの別の実施形態例の平面図。
【図１０】本発明に係るスローアウェイチップの別の実施形態例の平面図。
【図１１】本発明に係るスローアウェイチップの別の実施形態例の平面図。
【図１２】本発明に係るスローアウェイチップの別の実施形態例の平面図。
【図１３】図１のスローアウェイチップを別のシャンクにクランプした平面図。
【図１４】本発明に係るスローアウェイチップの別の実施形態例の平面図。
【図１５】図１４のスローアウェイチップを矢印Ａ方向から見た図。
【符号の説明】
１  内径加工用スローアウェイチップ
２  クランプ用部位
３  突出部
６  切刃
７  ねじ止めクランプ用の貫通孔
２１，３１，４１  シャンク
【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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