(57)【要約】  【課題】  被削材に挿入する際の位置合わせが簡単であり、かつホルダのヘッド部の強度に優れた内径加工用ホルダおよび切削工具を提供することである。  【解決手段】  シャンク部２と、シャンク部２の一端から突出したヘッド部３とを備え、ヘッド部３は、ヘッド部３の先端側および一側方側に開口するように配設されたチップ取付部４を具備したホルダ１であって、チップ取付部４は、ヘッド部３の先端部における幅方向の一方側に形成されるとともに、他方側には、側方に凸状の曲面部２１が形成され、凸状曲面部２１は、シャンク２側から先端側に向かうにつれて前記一側方側に傾斜している内径加工用ホルダ１であり、チップ取付部４に、切刃が前方および一側方の少なくとも一方に向かって突出するようにスローアウェイチップ１０を装着した切削工具２０である。【選択図】  図３
2006263845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略棒状のシャンク部と、該シャンク部の一端から突出したヘッド部とを備え、
前記ヘッド部は、該ヘッド部の先端側および一側方側に開口するように配設されたチップ取付部を具備した内径加工用ホルダであって、
前記チップ取付部は、前記ヘッド部の先端部における幅方向の一方側に形成されるとともに、他方側には、側方に凸状の曲面部が形成され、該凸状曲面部は、シャンク側から先端側に向かうにつれて前記一側方側に傾斜していることを特徴とする内径加工用ホルダ。
【請求項２】
前記ヘッド部は、該ヘッド部の先端側から後端側に向かって形成され前記ヘッド部の先端側を上下に分割するスリットにより、前記シャンク部と一体に形成された上顎部と下顎部とに分割されているとともに、前記チップ取付部では、スローアウェイチップの上方から押圧固定するための上クランプ面が前記上顎部に形成されるとともに、前記スローアウェイチップの載置面となる下クランプ面が前記下顎部に形成されている請求項１記載の内径加工用ホルダ。
【請求項３】
前記スリットの末端は、該スリットの幅よりも直径が大きな円弧状曲面である請求項２記載の内径加工用ホルダ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の内径加工用ホルダにおける前記チップ取付部に、切刃が前方および一側方の少なくとも一方に向かって突出するようにスローアウェイチップを装着したことを特徴とする切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属材料等の切削加工において、溝入れ等の内径加工に使用する内径加工用ホルダおよび切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、金属材料等の切削加工において、溝入れ等の内径加工に使用する内径加工用ホルダおよびこれを用いた切削工具として、ホルダの先端からスローアウェイチップの切刃を突出させた構成のものが知られている。このような切削工具として、特許文献１には、被加工物の内周面に溝を切削できるようにしたクランプバイトが記載されている。
【０００３】
図５は、特許文献１に記載のような従来の内径加工用の切削工具を示す正面図である。図５に示すように、切削工具４０は、ホルダ４７と、スローアウェイチップ１０とから構成されており、ホルダ４７は、略棒状のシャンク部４１と、シャンク部４１の一端から突出した下顎部４２と、下顎部４２の先端部に外周方向に向かって開口するように配設されたチップ取付部４３と、下顎部４２の上側にスリット４４を介して下顎部４２と一体に形成された上顎部４５と、上顎部４５を締付けるための固定ボルト４６で構成されている。
【０００４】
さらに、チップ取付部４３のない他側方における下顎部４２，上顎部４５の先端部には、下顎部４２，上顎部４５の先端面から後方斜めに向かって切断した平カット部４８が形成されている。そして、下顎部４２に形成されたチップ取付部４３に切刃が外周方向に突出するようにチップ１０を載置し、ついで、上顎部４５でチップ１０の上面を押圧し、固定ボルト４６で締付けてチップ１０を固定する。切削工具４０は、金属材料等からなる円筒状の被削材に挿入され、ついで、チップ１０の切刃を被削材の内壁５０に当てて、溝入れ等の内径加工に使用される。
【０００５】
一方、被削材の内径と切削工具の先端径が近接しているような場合、すなわちホルダ４７と内壁５０とのクリアランスが小さい場合には、切削工具の位置合わせをする際、換言すれば、被削材の内径に切削工具を挿入する際、あるいは被削材から切削工具を引き抜く際に、ホルダ４７と内壁５０とが干渉しやすいという問題が生じる。換言すれば、ホルダ４７と被削材の内壁５０とが干渉しない範囲が狭いため、位置合わせが難しいということになる。
【０００６】
そこで、ホルダ４７には、チップ取付部４３のない他側方における下顎部４２，上顎部４５の先端部に平カット部４８が形成されている。これにより、他側方における下顎部４２，上顎部４５の先端部と、被削材の内壁５０とのクリアランスが広がり、その結果、ホルダの可動範囲が広がるため、被削材に挿入する際の位置合わせが容易になる。しかしながら、平カット部４８を形成することにより、ホルダ４７のヘッド部４２の肉厚が減ることとなり、ホルダ４７自体の剛性が低下するという問題がある。
【０００７】
【特許文献１】登録実用新案第３０３４１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、被削材に挿入する際の位置合わせが容易であり、かつホルダ剛性に優れた内径加工用ホルダおよび切削工具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、ヘッド部の先端部におけるチップ取付部のない他側方がシャンク側から先端側に向かうにつれて前記一側方側に傾斜した凸状の曲面部で構成されるので、被削材の内壁とホルダとのクリアランスを確保して、被削材に挿入する際の位置合わせを容易に行えるという効果を維持しつつ、しかも、ホルダ先端の肉厚を増加させることにより、平カット部を形成することによるヘッド部の剛性の低下がない内径加工用ホルダが得られるという新たな知見を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明における内径加工用ホルダおよび切削工具は、以下の構成からなる。
（１）略棒状のシャンク部と、該シャンク部の一端から突出したヘッド部とを備え、前記ヘッド部は、該ヘッド部の先端側および一側方側に開口するように配設されたチップ取付部を具備した内径加工用ホルダであって、前記チップ取付部は、前記ヘッド部の先端部における幅方向の一方側に形成されるとともに、他方側には側方に凸状の曲面部が形成され、該凸状曲面部はシャンク側から先端側に向かうにつれて前記一側方側に傾斜していることを特徴とする内径加工用ホルダ。
（２）前記ヘッド部は、該ヘッド部の先端側から後端側に向かって形成され前記ヘッド部の先端側を上下に分割するスリットにより、前記シャンク部と一体に形成された上顎部と下顎部とに分割されているとともに、前記チップ取付部では、スローアウェイチップの上方から押圧固定するための上クランプ面が前記上顎部に形成されるとともに、前記スローアウェイチップの載置面となる下クランプ面が前記下顎部に形成されている前記（１）記載の内径加工用ホルダ。
（３）前記スリットの末端は、該スリットの幅よりも直径が大きな円弧状曲面である前記（２）記載の内径加工用ホルダ。
（４）前記（１）〜（３）のいずれかに記載の内径加工用ホルダにおける前記チップ取付部に、切刃が前方および一側方の少なくとも一方に向かって突出するようにスローアウェイチップを装着したことを特徴とする切削工具。
【発明の効果】
【００１１】
上記（１）によれば、ヘッド部の先端部におけるチップ取付部のない他側方がシャンク側から先端側に向かうにつれて前記一側方側に傾斜した凸状の曲面部で構成されるので、被削材の内壁とホルダとのクリアランスを確保して、被削材に挿入する際の位置合わせを容易に行えるという効果を維持しつつ、しかも、ホルダ先端（ヘッド部）の肉厚を増加させることにより、ホルダ自体の剛性が高い内径加工用ホルダが得られる。
【００１２】
上記（２），（３）によれば、上顎部と下顎部でスローアウェイチップを挟持固定するようなホルダ構成であっても、被削材に挿入する際の位置合わせが容易であることに加えて、剛性の高い内径加工用ホルダが得られる。上記（４）によれば、被削材に挿入する際の位置合わせが容易であり、かつホルダの下顎部の強度に優れた内径加工用の切削工具が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の内径加工用ホルダおよび切削工具の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態の内径加工用ホルダにスローアウェイチップを装着した切削工具を示す斜視図であり、図２（ａ）は、この実施形態の切削工具を示す平面図であり、図２（ｂ）は、その左側面図であり、図２（ｃ）は、その右側面図であり、図３は、この実施形態の切削工具を示す正面図であり、図４は、この実施形態にかかる凸状の曲面部を説明するための概略図である。
【００１４】
図１〜４に示すように、切削工具２０は、内径加工用ホルダ１と、スローアウェイチップ（以下、チップと略す。）１０とから構成されている。そして、内径加工用ホルダ１は、略棒状のシャンク部２と、シャンク部２の一端から突出したヘッド部３とに大別される。さらに、ヘッド部３は、該ヘッド部３の先端側から後端側に向かって形成されヘッド部３の先端側を上下に分割するスリット５により、シャンク部２と一体に形成された上顎部６と下顎部９とに分割されているとともに、チップ取付部４では、チップ１０の上方から押圧固定するための上クランプ面が上顎部６に形成されるとともに、チップ１０の載置面となる下クランプ面が下顎部９に形成されているとともに、上顎部６を下顎部９側へ押し下げてチップ１０を挟持固定するための固定ボルト７を具備している。ここでシャンク部２は略棒状であればよく、内径加工用のホルダとして用いることができる形状であれば任意の形状が採用可能である。
【００１５】
そして、ヘッド部３の先端部におけるチップ取付部４のない他側方が凸状に膨らんだ曲面部２１で構成されている。これにより、被削材の内壁とホルダとのクリアランスを確保して、被削材に挿入する際の位置合わせを容易に行えるという効果を維持しつつ、しかも、ホルダ先端部の肉厚を増加させることによりホルダ自体の剛性が高い内径加工用ホルダが得られる。本実施形態では、曲面部２１は、下顎部９に形成される曲面部２１ａと、上顎部６に形成される曲面部２１ｂで構成され、曲面部２１ａ，２１ｂは連続する凸状の曲面として形成される。
【００１６】
具体的には、図３，図４に示すように、ヘッド部３はシャンク部２の一端からシャンク部２の中心軸Ｌに沿って突出して形成される。そして、凸状の曲面部２１は、シャンク部２の中心軸Ｌに対して断面円弧形状の中心Ｃが、シャンク部２側から先端側に向かって順次チップ取付部４側へ変位している。この変位βと、シャンク部２の直径αとの比が、α：β＝１０：１〜２となるように変位するのが好ましい。
【００１７】
さらに、前記凸状曲面部２１の断面円弧形状の曲率半径Ｒ２が、ヘッド部３の曲率半径Ｒ１より大きい曲面として形成される。具体的には、図４に示すように、ヘッド部３の曲率半径Ｒ１と凸状曲面部２１の断面円弧形状の曲率半径Ｒ２との比は１：１．１〜２．５、好ましくは１：１．１〜１．５であるのがよい。これにより、ヘッド部３、特に下顎部９の剛性を高めつつホルダ２の可動範囲を維持して、被削材に挿入する際の位置合わせを容易に行うことができる。
【００１８】
チップ取付部４は、ヘッド部３の先端部に外周方向に向かって開口するように配設されている。これにより、チップ取付部４にチップ１０を固定した切削工具２０は、金属材料の溝入れ等の内径加工に好適に用いることができる。なお、本発明は、外周方向に向かって開口するように配設されているチップ取付部４に限定されるものではなく、加工条件に応じて、ヘッド部３の先端部の前方または一側方に向かって開口するように配設されていればよく、例えばヘッド部３の先端面から前方に突出して配設されていてもよい。
【００１９】
スリット５は、チップ取付部４を含む先端面から後端部に向かって上方に傾斜して形成されている。そして、スリット５の末端８は、該スリットの幅よりも直径が大きな円弧状曲面で構成されている。これにより、チップの着脱を繰り返し行った場合のスリット末端の特定箇所への応力集中を緩和し、当該箇所からのクラックの発生を抑制することが出来る。なお、本発明は上方に傾斜して形成されているスリット５に限定されるものではなく、ホルダのスリットとして機能する形状であれば特に限定されるものではない。例えばスリットが、チップ取付部４を含む先端面から後端部に向かって、シャンク部の中心軸Ｌに対し平行となるように形成されていてもよい。
【００２０】
なお、本実施形態においては、スリット５を介して備えられた上顎部６と下顎部９でチップ１０を挟持固定する構成であるが、チップ１０を固定する手段としては、これに限定されるものではなく、チップ１０をチップ取付部に固定することができる各種の公知のチップ固定手段を用いることができ、例えばチップ固定手段として固定ボルトを用い、この固定ボルトでチップ取付部４にチップ１０を固定する構成であってもよい。
【００２１】
固定ボルト７は、上顎部６の略中央に形成された貫通穴（図示せず）に挿入してヘッド部３に形成されたねじ穴（図示せず）に螺合される。これにより、チップ１０の上面を押圧する上クランプ面を具備する上顎部６を固定ボルト７で締付け、チップ１０をチップ取付部４に押圧固定することができる。
【００２２】
そして、上記した構成の内径加工用ホルダ１におけるチップ取付部４の下クランプ面に、切刃が外周方向に向かって突出するようにチップ１０を載置し、固定ボルト７を締付けてチップ１０の上面を上顎部６の上クランプ面で押圧してチップ１０を固定することで、切削工具２０が構成される。切削工具２０は、金属材料等の被削材に挿入され、ついで、チップ１０の切刃を被削材の内壁５０に当てて、溝入れ等の内径加工に使用される。この際、ヘッド部３（上顎部６、下顎部９）の先端部には、チップ取付部４のない他側方にそれぞれ側方に凸状の曲面部２１，２２が形成されているので、前記他側方におけるヘッド部３（上顎部６、下顎部９）の先端部が被削材の内壁５０に干渉しにくく、被削材に挿入する際の位置合わせが簡単にできると共に、ヘッド部３の剛性に優れるので、長期にわたり内径加工に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明における内径加工用ホルダにスローアウェイチップを装着した切削工具の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は、切削工具の一実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、その左側面図であり、（ｃ）は、その右側面図である。
【図３】切削工具の一実施形態を示す正面図である。
【図４】一実施形態にかかる凸状の曲面部を説明するための概略図である。
【図５】従来の内径加工用の切削工具を示す正面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  内径加工用ホルダ
２  シャンク部
３  ヘッド部
４  チップ取付部
５  スリット
６  上顎部
７  固定ボルト
８  穴
９  下顎部
１０  スローアウェイチップ
２０  切削工具
２１，２１ａ，２１ｂ  凸状の曲面部
５０  被削材の内壁
【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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