(57)【要約】  一態様のホルダは、先端側に位置するヘッド部を備えた棒形状であって、ヘッド部は、先端に位置する上顎部及び下顎部と、上顎部及び下顎部の間に位置するインサートポケットと、上顎部の上面に位置して一方の側面の側から延びる傾斜した第１壁面と、第１壁面よりも後端側であって上方に傾斜する第２壁面と、第２壁面よりも後端側に位置する凹形状の第３壁面と、第３壁面から離れるにしたがって上方に傾斜する第４壁面とを有し、第３壁面は、第２壁面の上端から下方に向かって窪んでいる。
2016068120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸の後端側に位置するシャンク部と、
該シャンク部よりも先端側に位置して、切刃を有する切削インサートが装着されるヘッド部とを備えた棒形状のホルダであって、
前記ヘッド部は、
先端に位置して互いに対向する上顎部及び下顎部と、
前記上顎部及び前記下顎部の間に位置して、前記中心軸に直交する方向の一方の側面の側から前記切刃が突出するように前記切削インサートが装着されるインサートポケットと、
前記上顎部の上面における前記一方の側面の側の端部から他方の側面の側に向かって延び、前記他方の側面の側に向かうにしたがって上方に傾斜する第１壁面と、
該第１壁面よりも前記後端側であって前記一方の側面の側に位置して、前記後端側に向かうにしたがって上方に傾斜する第２壁面と、
該第２壁面よりも前記後端側に位置する凹形状の第３壁面と、
該第３壁面よりも前記後端側に位置して、前記第３壁面から離れるにしたがって上方に傾斜する第４壁面とを有し、
前記第３壁面は、前記第２壁面の上端から下方に向かって窪んでおり、且つ、前記第４壁面は、前記第２壁面の上端よりも上方に位置していることを特徴とするホルダ。
【請求項２】
前記一方の側面の側から前記他方の側面の側に向かって延びる仮想直線に対して直交する断面において、
前記第３壁面は、前記第１壁面よりも上方に位置していることを特徴とする請求項１に記載のホルダ。
【請求項３】
前記第２壁面は、平坦面形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載のホルダ。
【請求項４】
前記第３壁面は、凹曲面形状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のホルダ。
【請求項５】
前記第３壁面は、前記第２壁面から前記後端側に向かうに従って下方に傾斜する第１領域と、該第１領域から前記後端側に向かうに従って上方に傾斜する第２領域とを有し、
前記一方の側面の側から前記他方の側面の側に向かって延びる仮想直線に対して直交する断面において、前記第１領域の曲率が前記第２領域の曲率よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載のホルダ。
【請求項６】
前記第３壁面は、前記他方の側面の側から前記一方の側面の側に向かうにしたがって下方に傾斜していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のホルダ。
【請求項７】
前記ヘッド部は、前記一方の側面の側であって前記インサートポケットよりも後端側に位置して、前記第３壁面から下方に向かって延びた凹形状の第５壁面をさらに有していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のホルダ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載のホルダと、
前記ホルダの前記インサートポケットに装着された、切刃を有する切削インサートとを備えた切削工具。
【請求項９】
前記第１壁面は、前記切刃に対して平行であることを特徴とする請求項８に記載の切削工具。
【請求項１０】
被削材を回転させる工程と、
回転している前記被削材に請求項８又は９に記載の切削工具の前記切刃を接触させる工程と、
前記切削工具を前記被削材から離す工程とを備えた切削加工物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本態様は、ホルダ、切削工具及び切削加工物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属などの被削材の切削加工に用いられる切削工具として、国際公開２００９−１５７５４０号（特許文献１）、特開２００６−２６３８４５号公報（特許文献２）及び特開２０１０−１７９３８０号公報（特許文献３）の切削工具が知られている。特許文献１〜３に記載の切削工具は、いずれも筒形状の被削材の内径を加工する際に用いられ、ホルダと、ホルダの先端に装着された切削インサート（インサート）とを有している。特に、特許文献２及び３に記載の切削工具は、いずれも溝入れ加工をする際に用いられる工具である。【０００３】
筒形状の被削材が筒底を有している場合においては、切屑は、切削工具の先端側から後端側に向かって流れ、筒形状の被削材における後端側に位置する開口部分から外部に排出される。【０００４】
ホルダの外径が大きい程、ホルダの剛性が高められる。そのため、内径加工においてはホルダの外径を大きくして、被削材の内径に出来るだけ近い大きさにすることが考えられている。しかしながら、ホルダの外径を大きくする程、ホルダと被削材との間のスペースが狭くなるため、切屑が詰まり易くなる。特に、特許文献２及び３に記載された切削工具を用いて溝入れ加工を行う場合には、特許文献１に記載された切削工具を用いて内径加工を行う場合と比較して、切屑の幅が大きくなり易いため切屑が詰まり易い。【０００５】
特許文献２及び３に記載された切削工具におけるホルダは、いずれも上顎部におけるインサートポケットの上方に位置する第１部分よりも、この第１部分よりもホルダの後端側に位置する第２部分の外周が上方或いは側方に突出した構成となっている。そのため、ホルダの外径を大きくすると、上顎部の上方を通過して切屑を排出させる際に、この上顎部よりも後端側に位置する部分で切屑が詰まる可能性があった。【０００６】
本態様は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、溝入れ加工においても安定して切屑を排出できるホルダを提供するものである。
【発明の概要】
【０００７】
一態様に基づくホルダは、中心軸の後端側に位置するシャンク部と、該シャンク部よりも先端側に位置して、切刃を有する切削インサートが装着されるヘッド部とを備えた棒形状である。前記ヘッド部は、先端に位置して互いに対向する上顎部及び下顎部と、前記上顎部及び前記下顎部の間に位置して、前記中心軸に直交する方向の一方の側面の側から前記切刃が突出するように前記切削インサートが装着されるインサートポケットと、前記上顎部の上面における前記一方の側面の側の端部から他方の側面の側に向かって延び、前記他方の側面の側に向かうにしたがって上方に傾斜する第１壁面と、該第１壁面よりも前記後端側であって前記一方の側面の側に位置して、前記後端側に向かうにしたがって上方に傾斜する第２壁面と、該第２壁面よりも前記後端側に位置する凹形状の第３壁面と、該第３壁面よりも前記後端側に位置して、前記第３壁面から離れるにしたがって上方に傾斜する第４壁面とを有している。そして、前記第３壁面は、前記第２壁面の上端から下方に向かって窪んでおり、且つ、前記第４壁面は、前記第２壁面の上端よりも上方に位置している。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態の切削工具を示す斜視図である。
【図２】図１に示す切削工具における領域Ａ１を拡大した斜視図である。
【図３】図１に示す切削工具の上面図である。
【図４】図３に示す切削工具における領域Ａ２を拡大した上面図である。
【図５】図３に示す切削工具をＢ１方向から側面視した側面図である。
【図６】図５に示す切削工具における領域Ａ３を拡大した側面図である。
【図７】図３に示す切削工具におけるＣ１断面の断面図である。
【図８】図７に示す断面図と同じ図であり、切屑の流れを示す概略図である。
【図９】図５に示す切削工具におけるＣ２断面の断面図である。
【図１０】図５に示す切削工具におけるＣ３断面の断面図である。
【図１１】図１に示す切削工具におけるホルダを示す斜視図である。
【図１２】図１１に示すホルダの上面図である。
【図１３】図１２に示すホルダをＢ２方向から側面視した側面図である。
【図１４】一実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。
【図１５】一実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。
【図１６】一実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、一実施形態の切削工具について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、一実施形態を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、本発明の切削工具は、参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
【００１０】
図１は、一実施形態の切削工具１を示す外観斜視図である。図２は、図１に示す切削工具１における領域Ａ１を拡大した斜視図である。図２では、切削工具１の先端部分を拡大して示している。図３は、図１に示す切削工具１の上面図である。ここで上面図とは、切削工具１が備える切削インサート５（以下、単にインサート５とも言う）における上面を正視する方向からの図であることを意味している。図４は、図３に示す切削工具１における領域Ａ２を拡大した上面図である。図５は、図１に示す切削工具１を一方の側面の側から側面視した図である。図６は、図５に示す切削工具１における領域Ａ３を拡大した側面図である。
【００１１】
本実施形態の切削工具１は、ホルダ３と、切削インサート５とを備えている。ホルダ３は、第１中心軸Ｏ１に沿って延びる棒形状であり、シャンク部７とヘッド部９とを備えている。シャンク部７は、第１中心軸Ｏ１に沿って延びる棒形状のホルダ３における後端側に位置している。ヘッド部９は、シャンク部７よりも先端側に位置している。シャンク部７は、工作機械（不図示）の形状に応じて設計される部位であり、本実施形態では略棒形状である。ヘッド部９は、インサート５を保持する部分であり、インサート５が装着されるインサートポケット１１（以下、単にポケット１１ともいう）を有している。
【００１２】
図１などにおいて、第１中心軸Ｏ１を二点鎖線にて示している。本実施形態におけるホルダ３は、具体的には概ね円柱形状である。ホルダ３の材質としては、鋼、鋳鉄などを用いることができる。特に、これらの材質の中で靱性の高い鋼を用いることが好ましい。
【００１３】
インサート５は、棒形状であって、ホルダ３の第１中心軸Ｏ１に対して直交する方向に沿って延びるようにホルダ３のポケット１１に装着されている。このとき、第１中心軸Ｏ１に対して直交する方向に沿って延びるインサート５の中心軸を第２中心軸Ｏ２とする。本実施形態においては、第２中心軸Ｏ２は、ホルダ３における一方の側面の側から他方の側面の側に向かって延びている。本実施形態におけるインサート５は、具体的には概ね四角柱形状である。そのため、インサート５の上面及び下面は、図９に示すように側面視した場合において第２中心軸Ｏ２に沿って延びている。
【００１４】
インサート５を構成する部材の材質としては、例えば、超硬合金又はサーメットなどが挙げられる。超硬合金の組成としては、例えば、ＷＣ−Ｃｏ、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ及びＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏが挙げられる。ＷＣ−Ｃｏは、炭化タングステン（ＷＣ）にコバルト（Ｃｏ）の粉末を加えて焼結して生成される。ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏは、ＷＣ−Ｃｏに炭化チタン（ＴｉＣ）を添加したものである。ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏは、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏに炭化タンタル（ＴａＣ）を添加したものである。
【００１５】
また、サーメットは、セラミック成分に金属を複合させた焼結複合材料である。具体的には、サーメットとして、炭化チタン（ＴｉＣ）、又は窒化チタン（ＴｉＮ）などのチタン化合物を主成分としたものが挙げられる。
【００１６】
インサート５を構成する上記の部材の表面は、化学蒸着（ＣＶＤ）法又は物理蒸着（ＰＶＤ）法を用いて被膜でコーティングされていてもよい。被膜の組成としては、炭化チタン（ＴｉＣ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）又はアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などが挙げられる。
【００１７】
切削インサート５は、棒形状の端部に切刃１３を有している。切刃１３は、第２中心軸Ｏ２に対して概ね直交する方向に延びており、ホルダ３に装着された状態では概ね第１中心軸Ｏ１に沿った方向に向かって延びている。切刃１３がホルダ３における一方の側面の側よりも外方に突出するように、インサート５はホルダ３に装着される。
【００１８】
切刃１３が突出する方向である一方の側面の側は、図３においては下側となっており、図９、１０においては右側となっている。また、切刃１３が突出する方向とは反対側である他方の側面の側は、図３においては上側となっており、図９、１０においては左側となっている。そのため、切刃１３は、図３においてホルダ３よりも下側に位置しており、図９においてホルダ３よりも右側に位置している。
【００１９】
本実施形態のホルダ３におけるヘッド部９は、上記のポケット１１と、上顎部１５と、下顎部１７と、第１壁面１９と、第２壁面２１と、第３壁面２３と、第４壁面２４と、第５壁面２５と、開口部２７と、ネジ孔２９とを有している。ヘッド部９は、先端から後端側に向かって延びるスリット３１を有している。ポケット１１は、スリット３１の一部である。すなわち、スリット３１における先端側の一部がポケット１１として機能している。スリット３１における先端側に位置する部分は、先端視において第１中心軸Ｏ１を含むように位置している。
【００２０】
上顎部１５及び下顎部１７は、ヘッド部９の先端側に位置しており、スリット３１を介して互いに対向している。図９に示すように、上顎部１５はインサート５に対して上側に位置しており、下顎部１７はインサート５に対して下側に位置している。なお、本実施形態においては、第１中心軸Ｏ１及び第２中心軸Ｏ２に直交する方向を上下方向としている。すなわち、直交ｘｙｚ座標系において第１中心軸Ｏ１をｘ軸、第２中心軸Ｏ２をｙ軸としたときのｚ軸方向が上下方向となる。図１における上方が、上記の上下方向における上側であり、図１における下方が、下側である。
【００２１】
ポケット１１は、上顎部１５及び下顎部１７の間に位置している。インサート５が第２中心軸Ｏ２に沿った方向に延びる棒形状であることから、ポケット１１、上顎部１５及び下顎部１７もまた、第２中心軸Ｏ２に沿った方向に延びている。
【００２２】
言い換えれば、ヘッド部９は、先端から後端側に向かって延びるスリット３１を介して対向する上顎部１５と下顎部１７とを備えている。スリット３１における先端側の一部がポケット１１として機能しており、このポケット１１にインサート５が装着される。
【００２３】
第１壁面１９は、上顎部１５の上面の一部であってポケット１１の上方に位置している。第１壁面１９は、上顎部１５の上面における一方の側面の側の端部から他方の側面の側に向かって第２中心軸Ｏ２に沿った方向に延びる平坦な面領域である。第１壁面１９は、切刃１３から離れるにしたがって上方に傾斜している。そのため、第１壁面１９は、一方の側面の側から他方の側面の側に向かうにしたがって、上方に傾斜している。例えば、図９に示すように、第１壁面１９は、一方の側面の側である右側から、他方の側面の側である左側に向かうに従って上方に向かって傾斜している。
【００２４】
図９においてθ１にて示す第１壁面１９の第２中心軸Ｏ２に対する傾斜角度は、１０〜５０°程度に設定される。なお、図９に示すように、インサート５の上面及び下面が第２中心軸Ｏ２に平行に延びていることから、ホルダ３としては、インサート５の上面又は下面に接触する面（上顎部１５の下面）に対して第１壁面１９のなす角度がθ１となる。
【００２５】
インサート５の切刃１３で切削された切屑は、インサート５の上面を通り、上顎部１５の上面の上を通過する。このとき、上記の傾斜した第１壁面１９が上顎部１５の上面に形成されていることによって、一方の側面の側から他方の側面の側に向かって進む切屑が流れるスペースが広く確保される。
【００２６】
切刃１３で生じた切屑は、一方の側面の側から他方の側面の側に向かって進行する。このとき、第１壁面１９が切刃１３から離れるにしたがって上方に傾斜しているため、切屑が第１壁面１９の上を通過する際に進行する方向を上方に向けることができる。
【００２７】
第２壁面２１は、一方の側面の側であって、第１壁面１９よりもホルダ３の後端側に位置している。第２壁面２１は、図７に示すようにホルダ３の後端側に向かうにしたがって上方に傾斜している。また、第２の壁面２１は、図９に示すように、第１壁面１９と同様に、一方の側面の側から他方の側面の側に向かうにしたがって、上方に傾斜している。第２壁面２１の第１中心軸Ｏ１に対する傾斜角度は、１０〜５０°程度に設定される。第２壁面２１の第１中心軸Ｏ１に対する傾斜角度は、図７において、第１中心軸Ｏ１に平行な仮想直線Ｓ１に対する角度θ２として示される。
【００２８】
第２壁面２１がホルダ３の後端側に向かうにしたがって上方に傾斜していることから、図８に示すように、第１の壁面及び第２の壁面の上に空間Ｔ１が生じる。そのため、一方の側面の側から他方の側面の側に向かって進む切屑が流れるスペースが広く確保される。
【００２９】
このとき、本実施形態の切削工具１における第１壁面１９は、インサート５の切刃１３に対して平行である。そのため、第１壁面１９の上を流れる切屑を安定して空間Ｔ１へと進めることができる。なお、切刃１３に対して平行であるとは、厳密に切刃１３、言い換えれば第１中心Ｏ１に対して平行であることに限定されるものではない。第１壁面１９は、第１中心軸Ｏ１に対して５°程度のわずかな傾斜を有していてもよい。また、切刃１３が直線形状でない場合には、切刃１３の両端を結ぶ仮想直線に対する第１壁面１９の傾斜によって評価すればよい。
【００３０】
切刃１３を冷却するための冷却液（クーラント）を用いる場合においても、本実施形態のように第２壁面を有していることによって切屑の流れを円滑にすることができる。具体的には、切屑は、切刃１３で円筒形の被削材の内周面が切削されることによって、一方の側面の側から他方の側面の側に向かって一旦進む。
【００３１】
その後、切屑は、開口部２７から噴射されるクーラントとともにホルダ３から先端側へと一旦流される。ホルダ３から先端側へと流された切屑は、例えば、ホルダよりも先端側に位置する被削材の内面における底面で跳ね返り、冷却液とともにホルダ３の先端側から後端側へと進み、外部に排出される。このとき、ホルダ３の先端側へと進む切屑の流れと、ホルダ３の後端側へと進む切屑の流れとがぶつかり、切屑の流れが滞る可能性がある。
【００３２】
本実施形態のホルダ３においては、第２壁面２１が傾斜していることによって空間Ｔ１が生じている。そのため、切屑は、まず切刃１３から他方の側面の側に向かって進み空間Ｔ１へと流れる。空間Ｔ１に流れてきた切屑は冷却液とともに、空間Ｔ１を基準として第２壁面２１が位置する後端側とは反対側である先端側へと流れ、その後、ホルダ３の先端側から後端側へと進む。
【００３３】
本実施形態におけるヘッド部９は、一方の側面の側であって、第２壁面２１よりもホルダ３の後端側に位置する第３壁面２３及び第４壁面２４を有している。第３壁面２３は、第２壁面２１よりも後端側に位置しており、第２壁面２１からホルダ３の後端側に向かって延びる凹形状である。また、第４壁面２４は、第３壁面２３よりも後端側に位置しており、第３壁面２３から離れるにしたがって上方に傾斜した形状である。
【００３４】
第３壁面２３は、第２壁面２１の上端から下方に向かって窪んだ形状である。本実施形態においては、第３壁面２３は第２壁面２１の上端よりも下方に位置している。具体的には、図７に示すように、一方の側面の側から他方の側面の側に向かって延びる第２中心軸Ｏ２に直交する断面において、下記のように第３壁面２３が位置している。
【００３５】
図７に示す断面において、第２壁面２１の上端を通り、第１中心軸Ｏ１に平行な仮想直線Ｓ１を設定する。このとき、第３壁面２３が直線Ｓ１よりも下方に位置している。例えば、第３壁面２３における仮想直線Ｓ１よりも下方に位置する領域を、図７において左上から右下に向かって延びるハッチングにて示す。
【００３６】
ホルダ３の後端側へと流れる切屑は、まず空間Ｔ１の上方を通り、それから第３壁面２３の上に位置する空間Ｔ２へと流れる。このように、切屑の流れをスムーズなものにできる。
【００３７】
ホルダ３の外径と被削材の内径との差が小さい場合には、切削加工し始める段階においては、ホルダ３における他方の側面の側と被削材との間、及び、ホルダ３の上方と被削材との間のスペースがそれぞれ狭い。そのため、切屑がホルダ３の後端側へと排出されるスペースが十分に確保されず、切屑が十分に排出されなくなる可能性がある。
【００３８】
しかしながら、本実施形態のホルダ３においては、第３壁面２３が第２壁面２１の上端から下方に向かって窪んでいる。また、第４壁面２４が第２壁面２１の上端よりも上方に位置している。そのため、空間Ｔ２へと流れてきた切屑は、下顎部１７の側に進むとともに、図８においては手前となる方向、言い換えれば図４における下方となる方向に向かって進む。
【００３９】
これにより、切屑は、ホルダ３の上方と被削材との間の狭いスペースに進んで詰まってしまうことが避けられるとともに、外部へと安定して排出される。このように、本実施形態のホルダ３においては、切屑の流れるスペースが確保されており、安定して切屑を外部に排出することが可能になっている。
【００４０】
また、第４壁面２４が第３壁面２３から離れるにしたがって上方に傾斜した形状であることから、ホルダ３における第４壁面２４よりも後端側に位置する部分の外径を大きくできる。そのため、ホルダの剛性を高めることもできる。
【００４１】
本実施形態における第３壁面２３は、一方の側面の側から他方の側面の側に向かって延びる仮想直線に対して直交する断面、すなわち第２中心軸Ｏ２に直交する断面において、第１壁面１９よりも上方に位置している。図７に示すように第３壁面２３の下方にはスリット３１が延びているが、第３壁面２３が上記の構成であることによって、ヘッド部９におけるスリット３１の下方に位置する部分の肉厚を厚くすることができるので、ホルダ３の耐久性を更に高めることができる。
【００４２】
本実施形態における第２壁面２１は平坦面形状となっている。図７に示すように、第２壁面２１の下方にはスリット３１が延びている。そのため、第２壁面２１が凹曲面形状である場合と比較して第２壁面２１とスリット３１との間でのホルダ３の肉厚を確保できるので、ホルダ３の耐久性を高めることができる。また、第２壁面２１が凸曲面形状である場合と比較して空間Ｔ１のスペースを広く確保することができる。
【００４３】
本実施形態における第３壁面２３は、凹曲面形状となっている。このように曲面形状であることによって、切屑が安定して第３壁面２３の上を流れ易くなる。また、第３壁面２３が曲面形状であることによって、空間Ｔ２のスペースを広く確保することができる。
【００４４】
本実施形態における第３壁面２３は、ホルダ３を図６に示すように側面視した場合、或いは、図７に示すように断面視した場合において、第３壁面２３における先端側の端部（図７における左側の端部）が後端側の端部（図７における右側の端部）よりも下方に位置している。また、図１０に示すように、第３壁面２３は、他方の側面の側から一方の側面の側に向かうにしたがって下方に傾斜している。具体的には、ホルダ３を断面視した場合において、第３壁面２３における一方の側面の側の端部（図１０における右側の端部）が他方の側面の側の端部（図１０における左側の端部）よりも下方に位置している。
【００４５】
ホルダ３を断面視した場合において、第３壁面２３における一方の側面の側の端部が他方の側面の側の端部よりも下方に位置していることから、切屑が一方の側面の側へと流れ易い。被削材を切削し始める段階においては、ホルダ３におけるインサート５が取り付けられる部分よりも後端側に位置する部分において、一方の側面の側と被削材との間にスペースが確保されている。そのため、この段階においては、ホルダ３における上記の後端側に位置する部分における一方の側面の側と被削材との間に切屑を流すことができる。
【００４６】
第３壁面２３は、先端側に位置する第１領域２３ａと、後端側に位置する第２領域２３ｂとを有している。第１領域２３ａは、第２壁面２１からホルダ３の後端側に向かうに従って下方に傾斜している。第２領域２３ｂは、第１領域２３ａからホルダ３の後端側に向かうに従って上方に傾斜している。上記の第１領域２３ａを有していることから、空間Ｔ２のスペースを広く確保することができる。また、切削加工が進んだ段階においては、ホルダ３の上方にスペースが確保され易い。この段階においては、上記の第２領域２３ｂを有していることから、切屑をホルダ３の上面側へと流し易くすることができる。
【００４７】
このように、切削加工の段階に応じて、より切屑が排出され易い方向に切屑を排出することができるので、切削加工し始める段階から、切削加工が終わる段階の広い範囲で安定して切屑を外部に排出できる。
【００４８】
また、本実施形態における第３壁面２３は、ホルダ３の先端側に位置する端部よりもホルダ３の後端側に位置する端部の方が下面からの高さが高くなっている。これにより、空間Ｔ２へと進んできた切屑の進行方向を、第３壁面２３において安定してコントロールすることができる。
【００４９】
また、図７に示すように第３壁面２３の下方にはスリット３１が延びているが、第３壁面２３が上記の構成であることによって、スリット３１をホルダ３の先端側からホルダ３の後端側に向かうに従って上方に傾斜した構成とすることができる。そのため、ヘッド部９におけるスリット３１の下方に位置する部分の肉厚をさらに厚くすることができるので、ホルダ３の耐久性を更に高めることができる。
【００５０】
また、本実施形態における第３壁面２３は、凹曲面形状であって第１領域２３ａ及び第２領域２３ｂを有している。このとき、一方の側面の側から他方の側面の側に向かって延びる仮想直線に対して直交する断面、すなわち第２中心軸に対して直交する断面において、第１領域２３ａの曲率が第２領域２３ｂの曲率よりも大きい。これにより、ヘッド部９におけるスリット３１の下方に位置する部分の肉厚をさらに厚くすることができる。
【００５１】
また、本実施形態におけるヘッド部９は、一方の側面の側であってポケット１１よりも後端側に位置して、第３壁面２３から下方に向かって延びた凹形状の第５壁面２５をさらに有している。このような第５壁面２５を有している場合には、第３壁面２３における一方の側面の側へと流れる切屑が第５壁面２５へと流れ込ませることができる。そのため、切削加工が進み、ホルダ３の一方の側面の側と被削材との間のスペースが狭くなった場合であっても、第５壁面２５を通って切屑をホルダ３の下面側へも排出することができる。従って、切屑をより安定して外部に排出できる。
【００５２】
ホルダ３の内部には冷却液が流れる貫通孔が設けられており、先端側が第５壁面２５において開口している。貫通孔における先端側の開口部２７の位置は、特に第５壁面２５に限定されるものではない。切削加工時においては、先端側の開口部２７から冷却液が放出される。冷却液は、主に切刃１３及び被削材を冷却するために用いられるが、切屑をホルダ３の後端側へと流すための役割も有している。
【００５３】
冷却液としては、例えば、不水溶性油剤又は水溶性油剤が被削材の材質に応じて適宜選択して用いられる。不水溶性油剤としては、例えば、油性形、不活性極圧形又は活性極圧形などの油剤が挙げられる。また、水溶性油剤としては、エマルジョン、ソリューブル又はソリューションなどの油剤が挙げられる。
【００５４】
本実施形態におけるヘッド部９は、ポケット１１よりも後端側に位置して、上顎部１５から下顎部１７にかけて設けられたネジ孔２９をさらに有している。このネジ孔２９には固定ネジ３３が取り付けられている。この固定ネジ３３を締めることによって、上顎部１５と下顎部１７とが互いに近づくので、インサート５が上顎部１５及び下顎部１７によって締めつけられる。これにより、インサート５がホルダ３に固定される。
【００５５】
なお、本実施形態の切削インサート５においては、固定ネジ３３によってインサート５がホルダ３に固定されているが、このような形態に限られるものではない。例えば、周知のクランパー構造を用いてインサート５をホルダ３に固定しても何ら問題ない。
【００５６】
上記の通り、本実施形態のホルダ３は、後端側に位置するシャンク部７と、シャンク部７よりも先端側に位置して、切刃１３を有するインサート５が装着されるヘッド部９とを備えた棒形状である。
【００５７】
また、ヘッド部９は、先端に位置して互いに対向する上顎部１５及び下顎部１７と、上顎部１５及び下顎部１７の間に位置して、第１中心軸Ｏ１に直交する方向の一方の側面の側から切刃１３が突出するようにインサート５が装着されるポケット１１と、上顎部１５の上面における一方の側面の側の端部から他方の側面の側に向かって延び、他方の側面の側に向かうにしたがって、上方に傾斜する平坦な第１壁面１９と、第１壁面１９よりも後端側であって一方の側面の側に位置して、ホルダ３の後端側に向かうにしたがって上方に傾斜する第２壁面２１と、第２壁面２１よりも後端側に位置する凹形状の第３壁面２３と、第３壁面２３よりもホルダ３の後端側に位置して、第３壁面２３から離れるにしたがって上方に傾斜する第４壁面２４とを有している。そして、第３壁面２３は、第２壁面２１の上端から下方に向かって窪んでおり、且つ、第４壁面２４は、第２壁面２１の上端よりも上方に位置している。
【００５８】
また、本実施形態の切削工具１は、上記態様のホルダ３と、ポケット１１に装着され切刃１３を有するインサート５とを備えている。そのため、切削加工において安定して切屑を外部に排出できる。
【００５９】
次に、本発明の一実施形態の切削加工物の製造方法について図面を用いて説明する。
【００６０】
切削加工物は、被削材１０１を切削加工することによって作製される。本実施形態における切削加工物の製造方法は、以下の工程を備えている。すなわち、
（１）被削材１０１を回転させる工程と、
（２）回転している被削材１０１に上記実施形態に代表される切削工具１における切刃１３を接触させる工程と、
（３）切削工具１を被削材１０１から離す工程と、
を備えている。
【００６１】
より具体的には、まず、図１４に示すように、被削材１０１を軸Ｏ３の周りで回転させるとともに、被削材１０１に切削工具１を相対的に近付ける。次に、図１５に示すように、切削工具１における切刃１３を回転している被削材１０１に接触させて、被削材１０１を切削する。そして、図１６に示すように、切削工具１を被削材１０１から相対的に遠ざける。
【００６２】
本実施形態においては、軸Ｏ３を固定するとともに被削材１０１を回転させた状態で切削工具１をＸ１方向に移動させることによって被削材１０１に近づけている。また、図１５においては、回転している被削材１０１にインサートにおける切刃１３を接触させることによって被削材１０１を切削している。また、図１６においては、被削材１０１を回転させた状態で切削工具１をＸ２方向に移動させることによって遠ざけている。
【００６３】
なお、本実施形態の製造方法における切削加工では、それぞれの工程において、切削工具１を動かすことによって、切削工具１を被削材１０１に接触させる、あるいは、切削工具１を被削材１０１から離しているが、当然ながらこのような形態に限定されるものではない。
【００６４】
例えば、（１）の工程において、被削材１０１を切削工具１に近づけてもよい。同様に、（３）の工程において、被削材１０１を切削工具１から遠ざけてもよい。切削加工を継続する場合には、被削材１０１を回転させた状態を維持して、被削材１０１の異なる箇所にインサートにおける切刃１３を接触させる工程を繰り返せばよい。
【００６５】
なお、被削材１０１の材質の代表例としては、炭素鋼、合金鋼、ステンレス、鋳鉄、又は非鉄金属などが挙げられる。
【符号の説明】
【００６６】
１・・・切削工具
３・・・ホルダ
５・・・切削インサート（インサート）
７・・・シャンク部
９・・・ヘッド部
１１・・・インサートポケット（ポケット）
１３・・・切刃
１５・・・上顎部
１７・・・下顎部
１９・・・第１壁面
２１・・・第２壁面
２３・・・第３壁面
２３ａ・・・第１領域
２３ｂ・・・第２領域
２４・・・第４壁面
２５・・・第５壁面
２７・・・開口部
２９・・・ネジ孔
３１・・・スリット
３３・・・固定ネジ
１０１・・・被削材
【図１】
2016068120.tif 000003
【図２】
2016068120.tif 000004
【図３】
2016068120.tif 000005
【図４】
2016068120.tif 000006
【図５】
2016068120.tif 000007
【図６】
2016068120.tif 000008
【図７】
2016068120.tif 000009
【図８】
2016068120.tif 000010
【図９】
2016068120.tif 000011
【図１０】
2016068120.tif 000012
【図１１】
2016068120.tif 000013
【図１２】
2016068120.tif 000014
【図１３】
2016068120.tif 000015
【図１４】
2016068120.tif 000016
【図１５】
2016068120.tif 000017
【図１６】
2016068120.tif 000018
【国際調査報告】
2016068120.tif 000019
2016068120.tif 000020
2016068120.tif 000021
2016068120.tif 000022