(57)【要約】【課題】  切屑排出性が良好なインサート、およびこれを備えた切削工具を提供する。【解決手段】  略棒状で、先端視すると略円形状からなるシャンク部２と、シャンク部２の先端に設けられた切刃部３とを備え、切刃部３は、切刃稜線４に続くすくい面５に設けられるブレーカ６を有し、シャンク部２は、切刃部３に隣接する第１シャンク部２ａと、第１シャンク部２ａに隣接するとともに先端視で第１シャンク部２ａよりも大きな直径からなる第２シャンク部２ｂとを有し、第２シャンク部２ｂは、切刃部３側の先端に、上面視でブレーカ６の延長上に延びる切欠き溝９を有するインサート１である。【選択図】  図２
2014034066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略棒状で、先端視すると略円形状からなるシャンク部と、該シャンク部の先端に設けられた切刃部とを備え、
該切刃部は、切刃稜線に続くすくい面に設けられるブレーカを有し、
前記シャンク部は、前記切刃部に隣接する第１シャンク部と、該第１シャンク部に隣接するとともに先端視で一部が該第１シャンク部よりも前記切刃部側に突出した第２シャンク部とを有し、
該第２シャンク部は、前記切刃部側の先端に、上面視で前記ブレーカの延長上に延びる切欠き溝を有するインサート。
【請求項２】
前記ブレーカと前記切欠き溝とのそれぞれが前記シャンク部の中心軸と平行な方向に凹曲面をなし、２つの前記凹曲面が一つの円弧上にある請求項１記載のインサート。
【請求項３】
前記ブレーカの表面に、前記シャンク部の中心軸と平行な方向の研磨筋が設けられている請求項１または２に記載のインサート。
【請求項４】
前記切欠き溝の表面に、前記シャンク部の中心軸と平行な方向の研磨筋が設けられている請求項１乃至３のいずれかに記載のインサート。
【請求項５】
ホルダの先端側に設けられた長尺の挿入孔内に、請求項１乃至４のいずれかに記載のインサートを挿入して固定されている切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、略棒状のシャンク部の先端に切刃部を有するインサート、およびこれをホルダに装着する切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内径のボーリング加工や溝入れ加工に用いられる切削工具として、切刃部を有する略棒状のインサート（以下、単にインサートという）をホルダの孔内に挿入し、ボルトで締め込み固定したものが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１、２には、先端に切刃部を有する略棒状のインサートをホルダの先端から孔内に挿入するとともに、ホルダを貫通するネジ部材でインサートを固定した切削工具が開示され、この切削工具を用いて、被削材の加工孔の中にインサートの切刃部からシャンク部の一部までを挿入して内径加工や加工孔の中に溝を形成する溝入加工を行う方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平０５−０４４４０３号公報
【特許文献２】実開平０５−０７０８０８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、特許文献１、２の切削工具では、切削加工によって切屑が生成するが、その切屑が被削材の加工孔の外に排出されにくく加工孔の内で詰まってしまう場合があった。
【０００６】
本発明の目的は、被削材の内径加工や加工孔内での溝入れ加工における切屑排出性を改善できるインサートおよび切削工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のインサートは、略棒状で、先端視すると略円形状からなるシャンク部と、該シャンク部の先端に設けられた切刃部とを備え、
該切刃部は、切刃稜線に続くすくい面に設けられるブレーカを有し、
前記シャンク部は、前記切刃部に隣接する第１シャンク部と、該第１シャンク部に隣接するとともに先端視で該第１シャンク部よりも大きな直径からなる第２シャンク部とを有し、
該第２シャンク部は、前記切刃部側の先端に、上面視で前記ブレーカの延長上に延びる切欠き溝を有するものである。
【０００８】
また、本発明の切削工具は、ホルダの先端側に設けられた長尺の挿入孔内に、上記インサートを挿入して固定されているものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のインサートによれば、切刃部に隣接する第１シャンク部よりも大きな直径からなる第２シャンク部の切刃部側の先端に、上面視で切刃部のブレーカの延長上に延びる切欠き溝を有することによって、切削時に生成する切屑が被削材の加工孔の中で詰まってしまうことを抑制して、切屑が被削材の中に挿入される第１シャンク部の横を通った後、切
欠き溝を伝って後方にスムーズに排出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のインサートの一実施態様についての斜視図である。
【図２】図１のインサートの（ａ）上面図、（ｂ）側面図、（ｃ）先端視図である。
【図３】図１、２に示すインサートをホルダに装着した切削工具の斜視図である。
【図４】図３の切削工具の（ａ）上面図、（ｂ）側面から見た透視図、（ｃ）先端視図である。
【図５】図１のインサートの製造方法の一例について説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のインサート１の一実施態様である図１、２、およびこれをホルダ２０に装着して使用する溝入加工用の切削工具３０についての一実施態様である図３、４を用いて説明する。
【００１２】
図１において、インサート１は、略棒状で先端視すると略円形状からなるシャンク部２と、シャンク部２の先端に続く切刃部３とが設けられている。シャンク部２は、切刃部３に隣接する第１シャンク部２ａと、第１シャンク部２ａに隣接するとともに先端視で
第１シャンク部２ａよりもよりも切刃部３側に突出した第２シャンク部２ｂとからなる。
【００１３】
切刃部３は、先端から外周に延びる切刃稜線４とすくい面５とを有し、切刃稜線４の先端と外周との間のコーナー４ａは、先端視で、第１シャンク部２ａの外周よりも外側に突出している。なお、コーナー４ａは、先端視で、第２シャンク部２ｂの外周よりも内側に位置している。また、図２（ａ）によれば、切刃稜線４の一部はシャンク部２の中心軸Ｏと平行な方向に延びており、この切刃稜線４のシャンク部２の中心軸Ｏと平行な方向に延びる部分にて、後述する図４（ａ）に示すように、被削材４０の加工孔４１内に、加工孔４１と平行な外周面を有する溝４２を形成することができる。第１シャンク部２ａと第２シャンク部２ｂとは同じ中心軸を有しているが、第１シャンク部２ａは切刃部３側が切欠かれた形状となっている。
【００１４】
切刃部３のすくい面５には、切刃稜線４に沿ってブレーカ６が設けられている。図２（ａ）の上面視図によれば、ブレーカ６は切刃稜線４に沿ってシャンク部２の中心軸Ｏと平行な方向に延びている。図２（ｃ）の先端視によれば、ブレーカ６は凹曲面となっている。なお、切刃稜線４のすくい面５とは反対側には逃げ面が設けられており、コーナー４ａよりも中心軸Ｏ側の切刃稜線４は横逃げ面（図示せず）をなし、コーナー４ａよりも後方側は前逃げ面７をなしている。
【００１５】
そして、第２シャンク部２ｂの先端には、上面視でブレーカ６の延長上に延びる切欠き溝９が設けられている。この切欠き溝９によって、切刃部３にて生成した切屑が、被削材の加工孔の中で第１シャンク部２ａの横を通った後、切欠き溝９を伝って後方にスムーズに排出される。その結果、切屑が被削材の加工孔の中で詰まってしまうことを抑制できる。また、後述するように、ホルダ２０にクーラント孔２８を設けて、クーラント噴射口２９から切刃部３に向かってクーラントを供給する場合には、クーラントが切欠き溝９を通して効率よく切刃部３のブレーカ６に供給されるので、切削時の冷却効果が高まる。
【００１６】
また、本実施態様では、ブレーカ６と切欠き溝９とは、図２（ａ）の上面図に示すように、それぞれがシャンク部２の中心軸Ｏと平行な方向で、図２（ｂ）の側面図に示すように、ともに凹曲面をなし、２つの凹曲面が一つの円弧Ｒ上に存在しており、切屑の流れがさらにスムーズである。このような形状のインサート１は、図５に示すように、インサート１のブレーカ６と切欠き溝９とを同じ円盤状の砥石５０にて研磨加工することによって
容易に作製することができる。言い換えれば、２つの凹曲面のブレーカ６と切欠き溝９は、円盤状の砥石５０で加工された仮想円の一部の円弧Ｒにて形成されている。
【００１７】
さらに、本実施態様では、ブレーカ６の表面には、シャンク部２の中心軸Ｏと平行な方向に研磨筋１０が設けられている。溝入加工によって生成する切屑は、切刃稜線４からすくい面５上のシャンク部２の中心軸Ｏに垂直な方向に押し出されるが、切屑の進行方向に垂直な方向の研磨筋１０は切屑の通過を妨げる効果があるので、切屑が研磨筋１０によってより強く曲げられる。その結果、切屑は細かくカールされて切断されるので、切屑が切刃部３付近に詰まることを抑制できる。また、本実施態様では、切欠き溝９の表面にもシャンク部２の中心軸Ｏと平行な方向に研磨筋１１が設けられており、研磨筋１１は被削材から排出された切屑の流れを妨げずに、切屑をスムーズに排出する効果を発揮する。
【００１８】
一方、ホルダ２０については、図３、４に示されるように、長尺状のホルダ２０の先端からインサート１を差し込む長尺の挿入孔２１が設けられ、挿入孔２１内には、インサート１の傾斜面８に当接される位置決め部材２２が設けられている。
【００１９】
また、図１〜３によれば、切刃部３が設けられた端部の反対端に傾斜面８が設けられており、ホルダ２０の挿入孔２１内に傾斜面８側からインサート１を挿入して、ホルダ２０に設けられた位置決め部材２２にて傾斜面８が線当たりとなるように当接して固定している。この構成によれば、インサート１の切刃の長手方向および回転方向の位置決めが容易で精度が高くなる。
【００２０】
そして、図３によれば、インサート１の脱落やがたつきを抑制するために、位置決め部材２２以外に、位置決め部材２２よりもホルダ２０の先端（第１端）側で、ホルダ２０の外周面から挿入孔２１に貫通するネジ孔２４を形成して、ネジ孔２４にネジ部材２５を螺合して、ネジ部材２５の先端でインサート１のシャンク部２の外周面を押圧固定している。
【００２１】
また、図３においては、ホルダ２０の側面には、棒状の位置決め部材２２を挿入するための位置決め部材取付孔２３が多数個設けられている。そして、これら位置決め部材取付孔２３のうちの１つの位置決め部材取付孔２３内に棒状の位置決め部材２２が挿通されている。なお、位置決め部材取付孔２３が多数個設けられている理由はインサート１の突き出し量を適宜調整することができる構成とするためである。位置決め部材２２は、例えば、ピンやネジ材といったインサート１の傾斜面８と当接するものであればよく、棒状をなしており、円柱、三角柱等の多角柱等のいずれの形状であってもよく特に制限されない。ピンであれば容易に抜き差しできるので、インサート１の突き出し量を容易に変更することが可能であり、本実施態様においては、位置決め部材２２としてピンが用いられている。位置決め部材２２はまた、挿入孔２１の長手方向に対して、位置決め部材２２の軸線が垂直となるように設けられている。
【００２２】
また、位置決め部材２２の固定方法は、円柱状のピンの両端をネジで挟み込んで固定する方法、円柱状のピンの片側端部にネジ切りをつけてこのネジ切り部分をホルダ２０に設けたネジ切り部分に螺合する方法、円柱状のピンの片端を拡径したテーパ状としてこのテーパ部を位置決め部材取付孔２３の所定位置に当接して固定する方法、円柱状のピンを接着剤で固定する方法、円柱状のピンの側面からネジ部材を締めこんで固定する方法が挙げられる。
【００２３】
位置決め部材２２の挿入孔２１内の位置は、インサート１の傾斜面８の挿入角度に応じて適宜調整されればよい。インサート１の傾斜面８と位置決め部材２２とが線当たりになるように当接されるが、例えば、位置決め部材２２が円柱状のピンである場合には、イン
サート１をホルダ２０に装着する際に、傾斜面８の長手方向に垂直な方向と、位置決め部材２２の外周面のホルダ２０の長手方向に垂直な方向とが平行になるように構成される。これによって、安定して強固な拘束が可能である。
【００２４】
また、図３、図４（ｂ）（ｃ）に示すように、ホルダ２０は、クーラントを供給するクーラント孔２８を内部に具備する。そして、図４（ｃ）の先端視図に示すように、インサート挿入孔２１とは独立してクーラント孔２８の噴射口２９ａ、２９ｂが少なくとも２つ設けられている。すなわち、噴射口２９ａ、２９ｂとインサート挿入孔２１とは、ホルダ２０の先端視では連結されていない。なお、本実施態様において、噴射口２９ａ、２９ｂとインサート挿入孔２１との間の最短幅△ｔは０．００５〜５ｍｍである。また、２つの噴射口２９ａ、２９ｂの中心がインサート挿入孔２１を先端視した円の中心よりも上側に位置している。これによって、２つの噴射口２９ａ、２９ｂから噴射されるクーラントの進行方向は、重力の関係で下方にずれるために、噴射されたクーラントが高い割合でインサートのシャンク部上に落下した後、シャンク部を伝って先端の切刃部側へ流れる。しかも、２つの噴射口から噴射されたクーラントの一部は合流して、進行方向が先端に向かう方向に曲げられるので、クーラントが切刃部３に供給される割合がより高まる。クーラント孔２８の後方の一部はインサート挿入孔２１の孔径が大きくなった部分につながっている。また、クーラント孔２８の噴射口２９がインサート挿入孔２１とは独立して設けられているので、インサート１をインサート挿入孔２１からホルダ２０に挿入する際に、噴射口２９が干渉してインサート１がインサート挿入孔２１の内壁面に引っかかってしまうこともなく、インサート１の抜き差しがスムーズである。
【００２５】
ここで、図４（ａ）（ｂ）によれば、ホルダ２０の先端形状は、側面視で、外側に向かって凸状の凸曲線部２６を有するとともに、凸曲線部２６に噴射口２９ａ、２９ｂが設けられている。すなわち、ホルダ２０の先端形状は、側面視で、後方に向かって幅広になるとともに、先端側が曲線であるかまたは直線から角部がなく続く曲線からなる。言い換えれば、ホルダ２０の先端に角部がない構成となっている。これによって、ホルダ２０からインサート１に向かってクーラント（切削液）を供給した際に、図４（ｂ）に示すように、噴射口２９の位置は上側が後方で下側が前方とずれた形状となる。この形状によって、噴射口２９から噴射されるクーラントの進行方向が上向きに修正されることから、重力によってクーラントの進行方向が下向きにずれるずれ量を低減することができる。
【００２６】
また、内径加工をする際に、回転する被削材の加工する加工孔の奥が塞がっている止まり孔の加工である場合に、回転しないインサート１の上側から供給されたクーラントはインサート１の下側を通って被削材の加工孔外に排出されるので、クーラントの循環性が良い。そのため、切削時に発生した切屑をスムーズに系外へ排出することができる。
【００２７】
また、図１−４では、切刃部３がシャンク部２の一方の端部のみに設けられたインサート１の構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、切刃部がシャンク部２の両端に設けられたインサートについても適用可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１    インサート
２    シャンク部
３    切刃部
４    切刃稜線
４ａ    コーナー
５    すくい面
６    ブレーカ
７    横逃げ面
８    傾斜面
９    切欠き溝
１０  研磨筋
２０  ホルダ
２１  挿入孔
２２  位置決め部材
２３  位置決め部材取付孔
２４  ネジ孔
２５  ネジ部材
２６  凸曲線部
２８  クーラント孔
２９（２９ａ、２９ｂ）  噴射口
３０  切削工具
４０  被削材
４１  加工孔
４２  溝
Ｏ    シャンク部の中心軸
【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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