(57)【要約】【課題】  切削油剤を被切削材の下穴及び加工穴に確実に供給することができ、インサートの切刃の寿命を向上できるとともに、切屑の排出を促進して、切削加工を良好に行うことができる切削工具を提供する。【解決手段】  軸線回りに回転される円柱状の工具本体１１を有し、工具本体１１の先端部外周に設けられた切刃３２によって被切削材に設けられた下穴の内壁面を切削加工して所定の内径の加工穴を形成する切削工具１０であって、切刃３２の工具本体１１後方側には、工具本体１１の外周面を囲むようにリング部材４１が備えられ、工具本体１１には、リング部材４１に向けて工具本体１１の外周面に開口された切削油剤供給孔２１が形成されるとともに、工具本体１１の外周面とリング部材４１の内周面との少なくとも一方には、切削油剤供給孔２１に連通して工具本体１１先端側に延びる溝２０ａが形成されたことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転される円柱状の工具本体を有し、該工具本体の先端部外周に設けられた切刃によって被切削材に設けられた下穴の内壁面を切削加工して所定の内径の加工穴を形成する切削工具であって、
前記切刃の前記工具本体後方側には、前記工具本体の外周面を囲むようにリング部材が備えられ、
前記工具本体には、前記リング部材に向けて前記工具本体の外周面に開口された切削油剤供給孔が形成されるとともに、前記工具本体の外周面と前記リング部材の内周面との少なくとも一方には、前記切削油剤供給孔に連通して前記工具本体先端側に延びる溝が形成されたことを特徴とする切削工具。
【請求項２】
前記溝は、前記工具本体の外周面に形成されて、前記リング部材から前記工具本体の先端面まで延びていることを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
【請求項３】
前記工具本体の外周面には、前記加工穴と摺動するガイドパッドが設けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被切削材に予め設けられた下穴の内壁面を切削加工する際に使用されるボーリングカッタ等の切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エンジンのシリンダーボアの加工等に用いられる切削工具として、例えば、特許文献１に示されるような、切刃を有するインサートを工具本体の先端部外周に着脱可能に装着したボーリングカッタ等が知られている。
また、特許文献２には、インサートで切削加工した加工穴と摺動するガイドパッドを工具本体の外周面に備えた切削工具が開示されている。
【０００３】
特許文献１、２に開示された切削工具は、工具本体がアダプタ等を介して工作機械の主軸端に取り付けられ、工具本体の軸線回りに高速回転されるとともに、工具本体の軸線方向に送りを与えられ、被切削材に予め設けられた下穴に挿入され、工具本体の先端部外周に装着されたインサートの切刃によって下穴の内壁面を切削加工し、所定の内径の加工穴を形成するものである。
また、特許文献２に開示された切削工具は、工具本体の外周面に備えられたガイドパッドが加工穴と摺動することにより、切削工具の振れを抑制し、加工穴の真円度（加工精度）を向上させることができるものである。
【０００４】
これらの切削工具では、インサートの切刃による下穴の内壁面の切削加工を良好に行うために、インサートに対して切削油剤を供給している。また、ガイドパッドを工具本体の外周面に備えた切削工具では、ガイドパッドの周辺にも切削油剤を供給し、ガイドパッドと加工穴の内壁面との潤滑を良好にしている。つまり、上記のようなボーリングカッタ等の切削工具では、被切削材の下穴及び加工穴に切削油剤を供給する必要がある。
従来の切削工具では、切削油剤の供給路として、工具本体の内部に切削油剤孔が設けられるとともに、この切削油剤孔からインサートあるいはガイドパッドに向う切削油剤供給孔が設けられている。そして、切削油剤は、工作機械等から切削油剤孔及び切削油剤供給孔を通じてインサート及びガイドパッドに向けて供給されることで、被切削材の下穴及び加工穴に供給されている。
【特許文献１】実開平０５−８８８０６号公報
【特許文献２】特開２００１−２１２７１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の切削工具では、工具本体内部からインサートやガイドパッドに向う、つまり工具本体外周面に向う切削油剤供給孔を通じて供給された切削油剤が、工具本体の回転による遠心力によって放射状に広く飛び散ってしまうといった問題があった。このため、切削油剤を被切削材の下穴に向けて十分に供給することができず、インサートの切刃が被切削材に食い付く際の切削抵抗が大きくなり、インサートの切刃の寿命が短くなってしまうといった問題があった。
【０００６】
また、切削油剤が下穴や加工穴に十分に供給されないので、切削加工で発生する切屑が穴の外部に排出されにくくなり、切削加工を良好に行うことができず、加工穴の真円度（加工精度）が劣化するといった問題があった。また、切削油剤による冷却ができないので、切削加工時の摩擦熱によって加工穴が過熱して切屑がインサートに溶着し、インサートの寿命が短くなるといった問題があった。
また、ガイドパッドを備えたものでは、ガイドパッドと加工穴との潤滑が悪くなり、ガイドパッドによって、加工穴の内壁面を傷つけてしまうといった問題があった。
【０００７】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、切削油剤を被切削材の下穴及び加工穴に確実に供給することができ、インサートの切刃の寿命を向上できるとともに、切屑の排出を促進して、切削加工を良好に行うことができる切削工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明は、軸線回りに回転される円柱状の工具本体を有し、該工具本体の先端部外周に設けられた切刃によって被切削材に設けられた下穴の内壁面を切削加工して所定の内径の加工穴を形成する切削工具であって、前記切刃の前記工具本体後方側には、前記工具本体の外周面を囲むようにリング部材が備えられ、前記工具本体には、前記リング部材に向けて前記工具本体の外周面に開口された切削油剤供給孔が形成されるとともに、前記工具本体の外周面と前記リング部材の内周面との少なくとも一方には、前記切削油剤供給孔に連通して前記工具本体先端側に延びる溝が形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記の構成の切削工具においては、工具本体の外周面にリング部材が備えられ、工具本体にこのリング部材に向けて開口された切削油剤供給孔が形成されるとともに、工具本体の外周面とリング部材の内周面との少なくとも一方に切削油剤供給孔に連通して工具本体先端側に延びる溝が形成されているので、この切削油剤供給孔を通じて工具本体外周面に向けて供給された切削油剤がリング部材に衝突し、工具本体が回転した際の遠心力によって切削油剤が広く飛び散ってしまうことが確実に防止され、リング部材に衝突した切削油剤が、工具本体の外周面とリング部材の内周面との少なくとも一方に設けられた溝に沿って工具本体先端側へ供給される。
【００１０】
したがって、上記の構成の切削工具においては、切削油剤を被切削材の下穴に向けて十分に供給できるので、切刃が被切削材に食い付く際の切削抵抗を小さくでき、切刃の寿命を向上することができる。
また、切削加工で発生する切屑の排出が促進されるので、切削加工を良好に行うことができ、加工穴の真円度（加工精度）を向上することができる。
また、切削油剤によって加工穴が冷却されるので、切削加工時の摩擦熱による過熱が防止され、切屑が切刃に溶着して切刃の寿命が短くなることを防止できる。
【００１１】
また、前記溝を、前記工具本体の外周面に形成し、前記リング部材から前記工具本体の先端面まで延びるようにすることにより、切削油剤が工具外周面の溝に沿って被切削材の下穴及び加工穴により確実に供給することができる。よって、切刃が被切削材に食い付く際の切削抵抗を確実に小さくでき、切刃の寿命を向上することができる。
【００１２】
また、前記工具本体の外周面に、前記加工穴と摺動するガイドパッドを設けることにより、ガイドパッドが加工穴と摺動することによって切削工具の振れを抑制し、加工穴の真円度（加工精度）を向上させることができるとともに、ガイドパッドと加工穴との潤滑が良好となり、ガイドパッドによって加工穴の内壁面を傷つけてしまうことを防止できる。
【００１３】
したがって、本発明によれば、切削油剤を被切削材の下穴及び加工穴に確実に供給することができ、インサートの切刃の寿命を向上できるとともに、切屑の排出を促進して、切削加工を良好に行うことができる切削工具を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施形態について添付した図面を参照して説明する。
図１、図２に本実施形態であるボーリングカッタを示す。また、図３から図６に工具本体を、図７、図８にリング部材を示す。
ボーリングカッタ１０は、多段円柱状の工具本体１１と工具本体１１の外周面に装着されるリング部材４１とを有する。
【００１５】
工具本体１１は、鋼材等で構成され、図３に示すように、その外形が軸線Ｏを中心とした多段円柱状に形成され、工具本体１１後端部には、図示しない工作機械等に取り付けるための取付部１２が形成されている。
工具本体１１の内部には、その軸線Ｏに沿って切削油剤孔１３が形成されており、切削油剤孔１３の後端側には、取付部１２の内部空間に開口された開口部が設けられ、この開口部が工作機械側の図示されない切削油剤供給手段に接続されている。
【００１６】
工具本体１１の先端側外周には、超硬合金等の硬質材料で構成されたガイドパッド１４が、円周方向に不等間隔で複数（図４に示すように本実施の形態では５箇所）設けられている。このガイドパッド１４は、工具本体１１の外周面に対してわずかに径方向外側に突出するように配置され、工具本体１１の先端面から工具本体１１の全長の約１／３まで軸線Ｏと平行に延びている。
【００１７】
また、工具本体１１の先端部外周のガイドパッド１４が設けられていない部分には、図４に示すように工具本体１１先端方向及び工具本体１１径方向外側に向けて開口されたチップポケット１５が１箇所設けられている。このチップポケット１５の工具回転方向Ｔの後方には、インサート３１を装着したカートリッジ３３が取り付けられる取付座１６が設けられている。
【００１８】
図４に示すように、このチップポケット１５及び取付座１６の工具本体１１径方向内側の壁面は、径方向に対して垂直に、かつ軸線Ｏに平行に配置されており、工具回転方向Ｔの後方側の壁面は、工具本体１１径方向内側の壁面に垂直に、かつ軸線Ｏに平行に配置されている。
上記の取付座１６の工具本体１１の径方向内側の壁面には、カートリッジ取付ネジ孔１７が穿設されているとともに、工具本体１１外周面に開口された貫通孔１８が別途設けられている。また、切削油剤孔１３からチップポケット１５に向けて延びるインサート用供給孔１９が形成されている。
【００１９】
インサート３１は、図１に示すように正方形平板状をなし、この正方形の各辺稜部には切刃３２が設けられており、正方形の中央部に固定ネジ３４が挿通され、カートリッジ３３に固定されている。
インサート３１が固定されたカートリッジ３３には取付ネジ３５が挿通され、この取付ネジ３５がカートリッジ取付ネジ孔１７にねじ込まれることにより、カートリッジ３３が工具本体１１の取付座１６に取り付けられる。
【００２０】
ここで、カートリッジ３３に装着されたインサート３１は工具回転方向Ｔ前方側に向けられる。また、図２に示すように、インサート３１は、チップポケット１５及び取付座１６の工具回転方向Ｔの後方側の壁面と平行に配置されている。
そして、インサート３１の切刃３２うち工具本体１１外周側に向けられた切刃３２は、ガイドパッド１４の先端よりもわずかに工具本体１１の先端側に位置させられるとともに工具本体１１の径方向外側に突き出されており、工具本体１１外周面からの突出量は、ガイドパッド１４の突出量と略同じとされている。
【００２１】
また、カートリッジ３３の工具本体１１径方向内側に向けられた壁面には、貫通孔１８に挿入された調整ピースに当接させられており、貫通孔１８の工具本体１１外周面側の開口部には調整ネジが螺着されている。この調整ネジによって調整ピース及びカートリッジ３３を押圧して、インサート３１の切刃３２の工具本体１１径方向の突出量を調整できるようにされている。
【００２２】
さらに、装着されたカートリッジ３３の工具本体１１後端側を向く壁面には、調整ボルト３６が螺着されており、この調整ボルト３６の頭部を取付座１６の工具本体１１後端側の壁面に当接されている。この調整ボルト３６を回転させることにより、インサート３１の切刃３２の工具本体１１先端側への突出量を調整できるようにされている。
【００２３】
工具本体１１の外周面には、工具本体１１の先端面から工具本体１１の全長の約１／２まで軸線Ｏと平行に延びる断面半円形の溝２０ａが、円周方向に複数（本実施形態では５箇所）形成されている。また、チップポケット１５から工具本体１１の全長の約１／２まで軸線Ｏと平行に延びる断面半円形の溝２０ｂが一つ形成されている。そして、工具本体１１には、前記切削油剤穴１３からこれらの溝２０それぞれの工具本体１１後端側の底部に向けて、外周側に向かうに従い工具本体１１先端側へ傾斜するように切削油剤供給孔２１が形成されていて、その外周端が溝２０の底部に開口させられている。
また、切削油剤供給孔２１が設けられた位置よりわずかに工具本体１１先端側には、円周方向で等間隔に複数（図５に示すように本実施形態においては４ヶ所）、工具本体１１の軸線Ｏに向けて延びるクランプネジ孔２２が穿設されている。
【００２４】
リング部材４１は、鋼材等で構成され、図７に示すように円筒状に形成され、円周方向で等間隔に４ヶ所、リング部材４１の径方向に沿ったクランプネジ挿通孔４２が設けられている。このリング部材４１の内径は、工具本体１１中央部の外径よりもわずかに大きなものとされている。
このリング部材４１のクランプネジ挿通孔４２にクランプネジ４３が挿通され、工具本体１１のクランプネジ孔２２にクランプネジ４３がねじ込まれることにより、リング部材４１が工具本体１１に装着される。
【００２５】
上記の構成のボーリングカッタ１０は、図示しない工作機械の主軸端に工具本体１１の取付部１２を介して取り付けられ、軸線Ｏ回りに高速回転されるとともに軸線Ｏの先端方向に向けて送られて、被切削材に形成された下穴に挿入され、インサート３１の工具本体１１外周側を向く切刃３２によって、下穴の内壁面を切削加工して加工穴を形成し、ガイドパッド１４がこの加工穴の内壁面に摺接することにより、ボーリングカッタ１０の振れを防止し、被切削材に所定の内径の加工穴を形成するものである。
【００２６】
このような切削加工を行う際には、切削油剤が、図示しない工作機械から工具本体１１の切削油剤孔１３に供給される。切削油剤孔１３に供給された切削油剤は、インサート用供給孔１９を通じてチップポケット１５に供給されるとともに、切削油剤供給孔２１を通じて工具本体１１外周面に向けて供給される。
【００２７】
インサート３１に向けて供給された切削油剤は、インサート３１の切刃３２の近傍に供給されるので、インサート３１による切削加工が容易に行うことができ、高い加工精度を得ることができる。また、インサート３１の切刃３２の磨耗が抑制され、インサート３１の寿命を向上することができる。ただし、インサート用供給孔１９は工具本体１１の径方向外側向けて開口されているので、工具本体１１が回転されることによる遠心力で、切削油剤が放射状に大きく飛び散ってしまう。  
【００２８】
切削油剤供給孔２１を通じて工具本体１１外周面に向けて供給された切削油剤は、工具本体１１の回転による遠心力によって工具本体１１の径方向外側へ飛び出そうとするが、工具本体１１の外周面にリング部材４１が装着されているので、切削油剤は、このリング部材４１に衝突し、工具本体１１の外周面に留まり、工具本体１１の外周面に形成された溝２０を通じて工具本体１１先端側へ軸線Ｏに平行に真っ直ぐ供給される。
【００２９】
したがって、切削油剤は、安定的に工具本体１１の先端側に向けて排出され、被切削材の切削加工を行う加工点に向けて確実に供給されるので、インサート３１の切刃３２が被切削材に食い付く際の切削抵抗を低減することができ、インサート３１の切刃３２が早期に磨耗するのを防止し、インサート３１の寿命を長くすることができる。また、ボーリングカッタ１０の切削抵抗が低減されることにより、加工精度が向上し、ボーリングカッタ１０で加工された加工穴を所望の内径に形成することができる。
【００３０】
また、切削油剤がリング部材４１に衝突して、工具本体１１外周面の溝２０を通じて供給されるので、工具本体１１に複雑な加工をすることなく、工具本体１１と分離して加工できるリング部材４１を装着することで切削油剤を下穴等に確実に供給できる切削工具を構成できる。したがって、このようなボーリングカッタ１０の加工コストを抑えることができる。
また、リング部材４１を取り外すことにより、溝２０の清掃などのメンテナンス作業を簡単に行うことができる。
【００３１】
また、切削油剤が下穴や加工穴に十分に供給されるので、切屑の排出が促進され、加工穴の加工精度（真円度）を向上することができるとともに、ガイドパッド１４と加工穴との潤滑が良好となり、ガイドパッド１４によって、加工穴の内壁面を傷つけてしまうことを防止できる。
【００３２】
なお、本実施形態においては、インサート３１を１個装着したもので説明したが、この個数に限定されることはなく、インサート３１が複数設けられたボーリングカッタ１０であっても良い。
また、ガイドパッド１４が円周方向で５つ設けられたもので説明したが、これに限定されることはなく、ガイドパッド１４の形状や個数や配置等は、切削条件等を勘案して適宜選択することが望ましい。
【００３３】
また、本実施形態においては、工具本体１１の外周面に断面半円形の溝２０を形成したもので説明したが、リング部材４１に溝を形成したり、あるいは、リング部材４１の内周面と工具本体１１の外周面の両方に溝を形成したりしても良い。ただし、リング部材１４の内周面に溝を形成した場合には、工具本体１１の先端面から離れた位置までしか溝を形成できないので、本実施形態のように、工具本体１１の外周面に溝を形成したものが好ましい。
また、溝の断面は半円状に限定されず、例えばＶ字溝やコの字状の溝であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施形態であるボーリングカッタの側面図である。
【図２】本実施形態であるボーリングカッタの底面図である。
【図３】本実施形態の工具本体の側面図である。
【図４】本実施形態の工具本体の底面図である。
【図５】本実施形態の工具本体のクーラント供給孔の説明図である。
【図６】本実施形態の工具本体の溝部拡大図である。
【図７】本実施形態のリング部材の上面図である。
【図８】本実施形態のリング部材の側面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  ボーリングカッタ（切削工具）
１１  工具本体
２０  溝
２１  切削油剤供給孔
３２  切刃
４１  リング部材
【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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