(57)【要約】【課題】    旋盤加工の加工能率を向上し、なおかつ、ピーリング工具などのように専用設備を必要としない切削工具を提供する。【解決手段】    本発明の刃先交換式切削工具は、先端側に切削インサート１０を装着する刃先交換式切削工具であり、先端側に穴部２を有し、少なくとも２つの切削インサート１０が装着可能とされ、穴部に向かう方向からみたときに、それぞれの切削インサート１０の切れ刃１１が穴部２の円周方向に離間して配置され、切れ刃１１の少なくとも一部は穴部２の穴径よりも内側にある。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端側に切削インサート（１０）を装着する刃先交換式切削工具であり、該先端側に穴部（２）を有し、少なくとも２つの切削インサート（１０）が装着可能とされ、前記穴部（２）に向かう方向からみたときに、それぞれの切削インサート（１０）の切れ刃（１１）が前記穴部（２）の円周方向に離間して配置され、該切れ刃（１１）の少なくとも一部は該穴部（２）の穴径よりも内側にあることを特徴とする刃先交換式切削工具。
【請求項２】
２つ以上の前記切削インサート（１０）は、前記切れ刃（１１）の一方のコーナ部（１２）が同一円周上に配置されることを特徴とする請求項１に記載の刃先交換式切削工具。
【請求項３】
前記穴部（２）が工具本体（１）を貫通していることを特徴とする請求項１または２に記載の刃先交換式切削工具。
【請求項４】
貫通している前記穴部（２）の後端側に、切削油または気体の供給管を接続できることを特徴とする請求項３に記載の刃先交換式切削工具。
【請求項５】
前記穴部（２）には、切削加工される被加工物（２０）を案内するガイド部（３）が設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の刃先交換式切削工具。
【請求項６】
前記ガイド部（３）の入り口側には、該ガイド部（３）に対して傾斜する誘導面（４）が設けられることを特徴とする請求項５に記載の刃先交換式切削工具。
【請求項７】
前記ガイド部（３）の内径は、前記被加工物（２０）の加工直径より、０．１ｍｍ以上、かつ０．５ｍｍ以下の範囲で大きな直径とされることを特徴とする請求項５または６に記載の刃先交換式切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具本体に切削インサートを着脱自在に装着できる刃先交換式切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
被加工物の外周面を旋盤加工するための従来の刃先交換式切削工具は、切削インサートを１つだけ用いるもの、すなわち、いわゆる外径用バイトが一般的である。別の従来技術として、棒状の被加工物の外周面を円筒状に切削加工する方法には、特許文献１のような、ピーリング加工が知られている。ピーリング加工には、ピーリング専用機を用い、回転工具であるピーリング工具が使用される。ピーリング工具は、複数の切れ刃１１のコーナ部が同一円周上に並べられ、棒状の被加工物が、回転するピーリング工具の中央を通って送られることにより、被加工物の外周面が円筒面状に切削加工される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第９４／２９０５３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的な外径用バイトは、切れ刃が１つしかないため、加工能率を向上したいときに限界がある。一方、特許文献１のようなピーリング工具は、前述のとおり、専用機を必要とする。つまり、外周加工だけを別工程として、別の工作機械で加工しなくてはならないため、一台の旋盤や自動旋盤などで加工することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の刃先交換式切削工具は、先端側に切削インサートを装着する刃先交換式切削工具であり、先端側に穴部を有し、少なくとも２つの切削インサートが装着可能とされ、穴部に向かう方向からみたときに、それぞれの切削インサートの切れ刃が穴部の円周方向に離間して配置され、切れ刃の少なくとも一部は穴部の穴径よりも内側にある。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の切削工具によれば、旋盤や自動旋盤などの、ピーリング専用機ではない工作機械を用いて、２つ以上の切れ刃１１を同時に用いて旋盤加工の加工能率を向上できる。１つの切れ刃１１しか用いることができない通常の旋盤加工と比較して、２倍以上の能率となる。また、ピーリング専用機を必要としないため、すべての切削加工が旋盤などの１台の工作機械でできる。すなわち、専用設備が不要となり、設備費用が抑制できる。なおかつ、省スペース化ができる。さらに、自動旋盤のように剛性の低い旋盤でも、加工能率の向上ができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は第１の実施形態である切削工具の斜視図である。
【図２】図２は図１の切削工具の正面図である。
【図３】図３は図１の切削工具の左側面図である。
【図４】図４は図１の切削工具の平面図である。
【図５】図５は図１の切削工具の右側面図である。
【図６】図６は図１の切削工具の使い方を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明を適用した切削工具の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は第１の実施形態である切削工具の斜視図である。図２は図１の切削工具の正面図である。図３は図１の切削工具の左側面図である。図４は図１の切削工具の平面図である。図５は図１の切削工具の右側面図である。図６は図１の切削工具の使い方を説明する断面図である。
【０００９】
図１に示すように、この実施形態の切削工具の工具本体１には、穴部２が設けられる。穴部２の周囲には、２つの切削インサート１０が配置される。切削インサート１０には、既知の切削インサート１０がそのまま使用できる。２つの切削インサート１０は、同じ形状のものが使用できる。この実施形態では、いわゆるポジティブタイプの８０°菱形の切削インサート１０とする。切削インサート１０の上面と側面との交差稜線部には、切れ刃１１が形成される。８０°のコーナ部１２に対して両側につづく切れ刃１１は、右勝手用または左勝手用として選択的に使用される。切削インサート１０自体には勝手がない。
【００１０】
図６の説明図に示すように、この実施形態の切削工具は、棒状の被加工物２０の外周面を円筒状に切削加工する。旋盤や自動旋盤などで、被加工物２０を回転させ、２つの切削インサート１０の切れ刃１１が、同時に被加工物２０へ押し付けられて切削加工する。穴部２があることで、被加工物２０と工具本体１との干渉を防ぎ、穴部２の周辺に、加工径の円周上に離間して配置された２つの切れ刃１１を同時に作用させる。この実施形態では、切削インサート１０を２つ配置したが、３つ以上配置することも可能である。切削インサート１０の数が多いほど、加工能率の向上ができる。２つ以上の切削インサート１０は、穴部に向かう方向からみたときに、それぞれの切れ刃（１１）の少なくとも一部が、穴部（２）の穴径よりも内側にあるように配置される。このように配置されるため、被加工物２０と工具本体１との干渉が防げる。さらに、切れ刃１１のコーナ部１２が、切削工具の穴部２の中心軸線と同心円の、同一円周上に離間して配置されるとよい。このように配置されると、２つの切削インサート１０に均等に切削負荷がかかるように制御しやすく、被加工物２０と切削工具の穴部２とが干渉する懸念が少ない。また、２つ以上の切れ刃１１が、被加工物２０に対して均等に作用するため、被加工物２０に対して曲げの力などがかからない。このため、加工される寸法精度が向上する。また、びびり振動の発生が抑制できるため、自動旋盤などの剛性が低い旋盤でも加工能率が向上できる。穴部２の断面形状は、円形で構わない。穴部２の断面形状を円形とすると、製造が容易となり、製造コストを抑制できる。しかし、穴部２の断面形状は円形に限定されない。被加工物２０の加工径よりも大きければよく、切りくずポケットを設けるなど、任意の形状に変更できる。したがって、穴部２には、必ずし中心軸は必要ないため、切れ刃１１を円周上に配置するときに、その円周の中心は、必ずしも穴部２の中心軸に合わせなくてもよい。なお、穴部２の断面形状が円形ではない場合、穴部２の穴径とは、穴部の断面形状に内接する円の直径とする。
【００１１】
穴部２は、工具本体１の先端から基端まで貫通する貫通穴とされるとよい。穴部２が貫通していると、シャンクの後端側に切削油や気体の供給管を接続することで、穴部２の内部から切れ刃の先端へ、切削油や気体を供給できる。そのため、切れ刃１１周辺への切りくずの滞留などを抑制できる。また、切削油や気体の供給管を接続しない場合でも、切りくずや切削油などの排出先が大きく開口し、やはり切れ刃１１周辺への切りくずの滞留などを抑制できる。なお、この実施形態では、略円筒状のシャンク形状をもつ工具本体１とし、穴部２は工具本体１の中心軸と同軸に配置した。穴部２の位置は、この実施形態に限定されない。例えば、シャンクの中心軸とはずれた位置に穴部２を設けてもよい。また、丸いシャンクではなく、四角などの多角形のシャンクとする切削工具の先端側に、シャンクの下面を基準として、前面から後面に貫通するように、穴部２が設けられてもよい。なお、切削油や気体の供給管を接続する方法は、貫通穴に管用ねじを加工するなど、既知の技術が適用できる。
【００１２】
図６の説明図に示すように、穴部２には、切削加工される被加工物２０を案内するガイド部３が設けられるとよい。ガイド部３の内径は、被加工物２０の加工直径よりも、わずかに大きな直径とされ、ガイド部３の直径などの形状は、加工したい被加工物２０の加工後の直径に対して、適切なすきまをもって案内されるように調整される。このことにより、びびり振動の発生を抑制する効果が高まる。ガイド部３と被加工物２０とのすきまは、直径の差で０．１ｍｍ以上、なおかつ０．５ｍｍ以下の範囲が好ましい。このすきまを０．１ｍｍ未満にすると、被加工物の回転に対する抵抗が急激に増加し、切削速度が不安定になる。また、すきまに異物が挟まるなどの問題が発生しやすくなる。このすきまが０．５ｍｍを超えると、被加工物を案内する能力が失われ、ガイドとして機能しなくなる。
【００１３】
図６の説明図に示すように、ガイド部３の入り口側には、被加工物２０がスムーズにガイド部３へ誘導されるように、ガイド部３に対して傾斜する誘導面４を設ける。誘導面４は、面取り面などでもよい。誘導面４を設けることにより、ガイド部３と被加工物２０とのすきまを、前述のように小さく調整しても、被加工物が衝突することなく、スムーズにガイド部３へ誘導される。
【００１４】
本発明の切削工具は、内径バイト用のホルダなどを介して旋盤の刃物台に取り付けられ、旋盤の主軸と切削工具の穴部２の中心線とが平行になるように使用される。回転している被加工物２０を覆うように本発明の切削工具が送られ、穴部２が切削加工された被加工物２０との干渉を防ぐ。旋盤や自動旋盤で使用される場合は、そのまま切削工具を戻すように逃がされ、被加工物２０が穴部２から出てくる。この実施形態では、切れ刃１１の径方向の位置調整機構がないため、引き抜かれるときに被加工物２０の切削面に切れ刃１１が接触しながら戻される。そのため、切削面に傷をつける場合がある。そのような場合は、引き抜くときの速度を適正に制御する。あるいは、荒加工など、傷が残っても問題のない切削加工に使用する。
【００１５】
本発明の切削工具は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の変更及び追加が可能である。例えば、この切削工具を回転主軸のある刃物台に装着すると、回転工具として、旋盤の主軸回転方向以外の円筒形状加工に用いることが可能である。もちろん、旋盤以外の、例えばフライス盤やマシニングセンタなどに装着することも可能である。
【符号の説明】
【００１６】
１  工具本体
２  穴部
３  ガイド部
４  誘導面
１０  切削インサート
１１  切れ刃
１２  コーナ部
２０  被加工物
【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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