(57)【要約】【目的】内径加工用スローアウェイチップの適用範囲の拡大と経済性向上を目的とする。【構成】本発明の内径加工用スローアウェイチップは、略丸棒状をなす基部（１）と、前記基部（１）の一端に突出する柄部（５）が備えられ、前記柄部（５）の先端部もしくはその近傍に切れ刃（３）が設けられた内径加工用スローアウェイチップにおいて、前記切れ刃（３）が前記基部（１）の中心軸を基準にして略対称に一対に形成される。また、前記切れ刃（３）は、それぞれ同一形状または異なる形状に形成される。さらに、前記切れ刃（３）の少なくとも一方のすくい面（４）にはチップブレーカ溝（９）が設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略丸棒状をなす基部と、前記基部の一端に突出する柄部が備えられ、前記柄部の先端部に切れ刃が設けられた内径加工用スローアウェイチップにおいて、前記切れ刃は、前記基部の中心軸を基準にして略対称に一対に形成されることを特徴とする内径加工用スローアウェイチップ。
【請求項２】
前記切れ刃は、それぞれの切れ刃形状が同一であることを特徴とする請求項１に記載の内径加工用スローアウェイチップ。
【請求項３】
前記切れ刃は、それぞれの切れ刃形状が異なることを特徴とする請求項１に記載の内径加工用スローアウェイチップ。
【請求項４】
前記切れ刃の少なくとも一方には、すくい面にチップブレーカが設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の内径加工用スローアウェイチップ。
【請求項５】
前記基部の外周部には前記基部の中心軸に略平行な平坦面が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の内径加工用スローアウェイチップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、旋盤等において、回転する被削材に極小径の内径加工するのに好適なスローアウェイチップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、極小径の内径切削に用いられるスローアウェイチップおよび工具ホルダとして、図８および図９に示すようなものがある。図８はこの工具のスローアウェイチップの正面図と側面図であり、図９は工具ホルダに前記スローアウェイチップを装着したときの正面図および側面図である。このスローアウェイチップは、図８に示すように、長手方向両端に切れ刃がそれぞれ形成され、これらの切れ刃間の側面に前記切れ刃を位置決め係止するための係止溝が形成され、一方の前記切れ刃および該切れ刃を位置決めするための係止溝と、他方の切れ刃および該切れ刃を位置決めするための係止溝とが、長手方向に直交する中心線に対して回転対称に配設されている。そして、図９に示すように、前記スローアウェイチップは、一方の切れ刃が工具ホルダの先端から突出した状態でチップ取付座に装着され、前記チップ取付座には、前記スローアウェイチップの係止溝に係合するための係止突部が設けられ、前記係止突部を有する可動部材が、前記チップ取付座に沿って進退可能に装着される。
【０００３】
この発明のスローアウェイチップおよび工具ホルダは、スローアウェイチップの切れ刃の位置出しを容易かつ高精度に行なうことができ、スローアウェイチップの両端の切れ刃を交換して使用する際にも、位置調整を行なうことなく、切れ刃の位置出しを容易かつ高精度に行なうことができる。また、スローアウェイチップの肉厚が確保されるので、スローアウェイチップの強度を確保することができ、さらに、スローアウェイチップの切れ刃の工具ホルダ先端からの突出し量を任意に設定することができる。（例えば、特開文献１参照）
【０００４】
その他の内径加工用スローアウェイチップおよび工具ホルダとして、図１０および図１１に示すようなものがある。図１０は、このスローアウェイチップの正面図と側面図である。図１１は、図１０のスローアウェイチップを装着した工具ホルダの正面図、上面図を示す。
【０００５】
この工具は、図１１に示すように、スローアウェイチップが工具ホルダの上面先端側を切り欠いて設けたチップ取付座に嵌合固定され、前記スローアウェイチップの固定部分が外に露出しているため、前記固定部分にボルト貫通孔等を設けて工具ホルダにボルト固定できるようにしたり、或いは、クランプ駒等を使って強固に固定できる。そのため、びびり振動の発生を抑止することができる。また、前記スローアウェイチップによれば、先端切れ刃稜を有する小径棒状部が工具ホルダ先方に突出するので、小径の穴内を加工することができ、前記小径棒状部を工具ホルダの側面に沿って配置するので、工具ホルダの端面が邪魔にならず、スムーズに切りくずを穴の外に排出する。（例えば、特許文献２参照）
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１２９７０４号公報
【特許文献２】
特開平１１−２７７３０９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示された発明のスローアウェイチップは、長手方向両端に切れ刃が形成されるため、工具ホルダの先端からの長手方向の突出量を確保しようとすると、該スローアウェイチップの長手方向寸法が長くなってしまう。これでは、一部の旋盤では、刃物台等における長手方向の取付寸法の制約を受け、使用することができないという問題があった。
【０００８】
一方、特許文献２に開示された発明のスローアウェイチップは、長手方向の寸法が抑えられるものの、使用できる切れ刃コーナーが１つになってしまうため、切れ刃のコーナー当り単価が高くなってしまい、経済性に劣るという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以上のような課題に鑑みなされたもので、極小径の内径加工用スローアウェイチップにおいて、適用範囲の拡大と経済性の向上を図るものである。
【００１０】
本発明の内径加工用スローアウェイチップは、略丸棒状をなす基部と、前記基部の一端に突出する柄部が備えられ、前記柄部の先端部に切れ刃が設けられた内径加工用スローアウェイチップにおいて、前記切れ刃が前記基部の中心軸を基準にして略対称に一対に形成され、前記の一対の切れ刃は、それぞれの切れ刃形状が同一または異なることを特徴とする。また、該スローアウェイチップは、前記切れ刃の少なくとも一方のすくい面にチップブレーカが設けられ、さらに、略丸棒状の基部の外周部には前記基部の中心軸に略平行な平坦面が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明のスローアウェイチップによれば、基部の一端に長手方向に突出する柄部と、その柄部の先端部に前記基部の中心軸を基準にして略対称な一対の切れ刃を有しているので、小径の内径加工が可能となるとともに、該スローアウェイチップ１個当りの使用切れ刃数が増加し、１切れ刃当りのコストが低減する。
【００１２】
また、本発明の内径加工用スローアウェイチップは、長手方向の一端にのみ切れ刃を形成しているので、両端に切れ刃を備えるものより全長を短くすることができる。そのため、該スローアウェイチップは、旋盤の刃物台等に取付けられる際、長手方向の取付寸法の制約を受けることがない。
【００１３】
さらに、スローアウェイチップの基部の中心軸を基準にして略対称に一対の切れ刃が形成されるので、同一チップにおける切れ刃の交換する場合には、加工プログラム等によって工具軌跡を変えるのみで切れ刃交換が可能となる。すなわち、該スローアウェイチップを工具ホルダ又は刃物台から取外し、位置決め、取付けといった段取りを行わなくても切れ刃の交換が可能となる。これは、切れ刃の交換時間、いわゆる、非切削時間を短縮し、生産性の向上に寄与する。
【００１４】
また、前記一対の切れ刃をそれぞれ異なる形状にすることによって、１つのスローアウェイチップで２種類の加工形態に対応することができる。よって、工具の集約が図れるので、旋盤等の工作機械における工具取付本数の削減につながるとともに、工具の割り出し等を行なう非切削時間の短縮が可能となる。
【００１５】
該スローアウェイチップの切れ刃のすくい面に設けられるチップブレーカは、切りくずのカールを促進するとともに、切りくずの排出方向を安定して制御することによって、切りくず処理性を向上させる。そして、切りくずが工具に巻付いたり、被削材の内径部の内壁面に擦過して傷付けるなどといったトラブルを防止するので、切削加工の無人化、自動化が可能となり、被削材の加工面の面粗度も良好になる。さらに、１つのスローアウェイチップにおいて、各々の切れ刃の加工条件や加工形態ごとに適正なチップブレーカを形成することによって、良好な切りくず処理性が得られる。例えば、１つのスローアウェイチップにおいて、一対の切れ刃がそれぞれ粗加工と仕上げ加工とに使用された場合や、一対の切れ刃がそれぞれ内径加工と内径ねじ切り加工とに使用される場合には、前記切れ刃にはそれぞれ加工条件や加工形態に応じて適正なチップブレーカを設けることができる。
【００１６】
本発明の内径加工用スローアウェイチップは、略丸棒状の基部の外周部に前記基部の中心軸に略平行な平坦面が形成されるので、工具ホルダに装着するとき、前記平坦面が締結部材で係止され、工具ホルダに強固に固定される。また、前記平坦面は、該スローアウェイチップを基部の中心軸を基準とした回転方向に位置割り出しする作用を有する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１乃至図５は本発明の第１の実施例を示す。図１は正面図、図２は図１のＡ矢視図であり、図３は先端視の形状を示し、図４は図３のＣ矢視図、図５は図１のＢ矢視図である。図１に示すように、本発明のスローアウェイチップは、超硬又はサーメットからなる略丸棒をなす基部（１）の一端に突出する柄部（５）が一体的に形成され、その柄部（５）の先端部に切れ刃（３）が形成される。
【００１８】
該スローアウェイチップは、前記基部（１）を工具ホルダ（図示せず）に設けられたチップ取付孔に嵌入され、前記基部（１）の中心軸に略平行な平坦面（６）をボルト等の締結部材によって強固に係止される。また、前記平坦面（６）は、前記基部（１）の一端に突出する柄部（５）の先端部に形成される切れ刃（３）を、前記基部（１）の中心軸を基準とした回転方向に位置割り出しする作用を有している。前記切れ刃（３）および前記柄部（５）の直径は、被削材の内径部への干渉を避けるため該被削材の内径より小さい直径とされるのが好ましい。また、前記柄部（５）の直径は、前記基部（１）の直径以下が好ましい。そうすれば、工具ホルダ（図示せず）先端から該スローアウェイチップの切れ刃（３）までの突出量の自由度が高まる。
【００１９】
この実施例では、切れ刃（３）は、柄部（５）から直径方向に突出するように形成され、基部（１）の中心軸を基準にして略対称に一対に形成され、且つ、各々の形状が同一である。図２および図３に示すように、前記切れ刃（３）に連なる先端側端面と外周面には、被削材の内径部の端面壁面と外周壁面に干渉しないように、それぞれ先端逃げ角（α）を有する先端逃げ面（７）と、外周逃げ角（β）を有する外周逃げ面（８）とが形成される。そして、前記切れ刃（３）は、回転する被削材に対し、該被削材の中心軸に平行に相対的に前進しながら該被削材の内径部を切削する。前記切れ刃（３）から連なる切りくず排出溝（２）は、図１に示すように、前記基部（１）の中心軸に沿って延在するように形成される。
前記切れ刃（３）から生成する切りくずは、前記切りくず排出溝（２）内を通って該被削材の内径部の外へ排出される。前記切りくず排出溝（２）の長手方向の長さは、該被削材の内径部の加工深さより長くするのが好ましく、そうすれば、最深部の加工においても切りくずを円滑に排出することができる。
【００２０】
この実施例のスローアウェイチップは、前記切れ刃（３）が、上述のとおり、一対の同一形状であることから、１つのスローアウェイチップで２つの切れ刃（３）を使用可能とし、１切れ刃当たりのコスト低減効果をもたらす。また、一方の切れ刃の使用後、加工プログラム等によって工具軌跡を変えることにより他方の切れ刃が使用できるので、該スローアウェイチップを工具ホルダから脱着する必要がなく工具交換時間の低減が可能となる。さらに、図１に示すように、前記切れ刃（３）が前記基部（１）の一端にのみ設けられるため、該スローアウェイチップの全長が短くなる。したがって、該スローアウェイチップを装着した内径加工工具は、旋盤等への取付けにおいて、寸法上の制約が減少し、適用の幅が広がる。
【００２１】
その他の実施例を図６に示す。図６は、本発明の他の実施例の正面図であり、（ａ）が第１の実施例を示し、（ｂ）乃至（ｅ）が他の実施例を示す。
【００２２】
図６（ａ）に示した切れ刃（３）の形状は、主に被削材の内径部に粗加工および中仕上げ加工を行なう場合の形状である。図６の（ｂ）に示した切れ刃（３ｂ）は、該スローアウェイチップの基部（１）の中心軸と略平行な直線状又は円弧状のさらい刃が最外周部に形成された仕上げ加工用切れ刃である。図６の（ｃ）に示した切れ刃（３ｃ）は、ねじの形状と略同一形状の切れ刃が形成されたねじ切り加工用切れ刃であり、この図に例示したものは、加工されるべきねじ形状に対して仕上げ加工の取りしろ分だけ小さく形成された粗加工用切れ刃と、その後端に１ピッチ離間して加工されるべきねじ形状の加工が得られるように形成された仕上げ用切れ刃とから構成される。図６の（ｄ）に示した切れ刃（３ｄ）は、被削材の内径部に溝を加工する切れ刃であり、この図に例示したものは、前記内径部の中心軸に垂直な方向に溝が加工できるようにしたものである。溝を加工する方向は、前述の方向に限らず、前記内径部の中心軸に平行な方向に切れ刃を設ければ、内径部の端面への溝加工が可能となり、前記内径部の中心軸から所定の角度を有する切れ刃が形成されれば、ぬすみ溝加工が可能となる。図６の（ｅ）に示した切れ刃（３ｅ）は、被削材の内径部を粗加工および中仕上げ加工を行なう切れ刃であるが、図６の（ａ）に示した切れ刃（３）を長手方向に反転させたものであり、該スローアウェイチップを被削材に対して後退させながら加工が行なえる切れ刃である。なお、切れ刃形状については、ここに示した切れ刃形状に限らず、被削材の内径部を加工する場合において、当業者が推察し得る全ての切れ刃形状が適用可能である。
【００２３】
上述のとおり、所望する加工形態に応じて種々の切れ刃形状が選ばれれば、加工形態や加工条件といった面で適用範囲が広がる。また、同一チップに設けられる一対の切れ刃の各々を異なる形状に形成すれば、１つのスローアウェイチップにおいて、２つの異なる加工形態や加工条件に適用することが可能となる。例えば、図６において（ａ）に示した切れ刃（３）と（ｂ）に示した切れ刃（３ｂ）を１つのスローアウェイチップに形成すれば、被削材の内径部の粗加工と仕上げ加工とが、加工プログラム等によって工具軌跡の変更を行なうだけで実現できる。
そうすれば、工具本体の交換を行なう必要がないので、工具交換に要する非切削時間がなくなり、生産性が高められるとともに、工具本数や工具の種類を集約でき、工具費を削減するといった効果が得られる。
【００２４】
さらに、他の実施例として図７に示すようなものがある。図７の（ａ）はこの実施例の切れ刃近傍の正面図である。図７の（ｂ）は、図７の（ａ）におけるＤＤ断面の形状を示す。図７の（ａ）および（ｂ）に示したように、この実施例は、切れ刃（３）のすくい面上にチップブレーカ（９）が形成されるものである。
前記チップブレーカ（９）は、例えば研削加工や放電加工などによって、切れ刃のすくい面に一体的に形成される。
【００２５】
前記チップブレーカ（９）の断面形状は、図７の（ｂ）に示したように、切れ刃（３）のすくい面に対して凹んだ凹形状を呈していることが好ましい。そうすれば、切りくずを強制的にカールさせるとともに、切りくずの流出方向を制御し、安定させる作用が得られる。そうすれば、被削材の内径部と該スローアウェイチップの柄部（５）および切れ刃（３）との隙間が非常に小さい場合にも、切りくずを前記内径の外へ円滑に排出することができる。
【００２６】
さらに、前記チップブレーカ（９）は、切れ刃の直径方向のすくい角を増加させるので、加工中の切削抵抗を低減させる。このことは、該スローアウェイチップの柄部（５）が長くなる場合や工具ホルダからの切れ刃突出し量が長くなる場合に、工具のびびり振動の抑制や加工精度の改善に寄与する。
【００２７】
切りくずの形状は、切削条件や加工形態といった加工状況によって変化するので、前記チップブレーカ（９）の断面形状は、前記加工状況に応じて好適な形状が選ばれるのが好ましい。そのような点から、１つのスローアウェイチップに形成される一対の切れ刃（３）においては、前記切れ刃（３）にそれぞれ異なる形状のチップブレーカ（９）が形成されても良い。
【発明の効果】
本発明の内径加工用スローアウェイチップは、基部の一端に突出する柄部の先端部に切れ刃が設けられ、前記切れ刃は、前記基部の中心軸を基準にして、略対称に一対に形成される。そうすれば以下の効果が得られる。
▲１▼スローアウェイチップ１個当りの使用切れ刃数が増加し、１切れ刃当り単価が低減する。
▲２▼該スローアウェイチップの全長を短くすることができ、取付寸法等の制約を受けることがない。
▲３▼加工プログラム等により工具軌跡を変えるのみで切れ刃交換が可能となり、切れ刃の交換時間、いわゆる、非切削時間を短縮し、生産性の向上に寄与する。
該スローアウェイチップに形成された一対の切れ刃をそれぞれ異なる形状とすれば、以下の効果が得られる。
▲４▼１つのスローアウェイチップで２種類の加工が行えるので、工具の種類と本数とを集約でき、旋盤等の工作機械における工具取付本数の削減につながるとともに、工具の割り出し時間の短縮が図られる。
また、前記切れ刃の少なくとも一方のすくい面にはチップブレーカが設けられる。そうすれば以下の効果が得られる。
▲５▼切りくずのカール促進、切りくずの排出方向の制御と安定化により、切りくず処理性が向上し、切削加工中の切りくずによるトラブルが解消され、無人加工が可能となるとともに、被削材の加工面の面粗度が良好となる。
▲６▼同一チップにおいて、各々の切れ刃が異なる切削条件で使用される場合や異なる加工形態に使用される場合に、チップブレーカの形状を各々の切れ刃に対して変えることできるので、それぞれの切れ刃において、良好な切りくず処理性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第１の実施例の正面図である。
【図２】図１におけるＡ矢視図である。
【図３】本発明における第１の実施例の先端視形状である。
【図４】図３におけるＣ矢視図である。
【図５】図１におけるＢ矢視図である。
【図６】（ａ）本発明の他の実施例における切れ刃形状の正面図である。
（ｂ）本発明の他の実施例における切れ刃形状の正面図である。
（ｃ）本発明の他の実施例における切れ刃形状の正面図である。
（ｄ）本発明の他の実施例における切れ刃形状の正面図である。
（ｅ）本発明の他の実施例における切れ刃形状の正面図である。
【図７】（ａ）本発明の他の実施例における切れ刃形状の正面図である。
（ｂ）図７の（ａ）におけるＤＤ断面形状である。
【図８】（ａ）従来の内径加工用スローアウェイチップの正面図である。
（ｂ）従来の内径加工用スローアウェイチップの側面図である。
【図９】  図８（ａ）と（ｂ）とに示した従来の内径加工用スローアウェイチップが装着された工具本体の正面図、側面図、先端視形状である。
（ａ）従来の内径加工用スローアウェイチップの正面図である。
（ｂ）図１０の（ａ）におけるＸ矢視図である。
【図１０】（ｃ）図１０の（ｂ）におけるＹ矢視図である。
【図１１】（ａ）図１０の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示した従来の内径加工用スローアウェイチップが装着された工具本体の正面図である。
（ｂ）図１１の（ａ）における側面図である。
【符号の説明】
１  基部
２  切りくず排出溝
３  切れ刃
３ｂ  切れ刃
３ｃ  切れ刃
３ｄ  切れ刃
３ｅ  切れ刃
４  切れ刃のすくい面
５  柄部
６  平坦面
７  先端逃げ面
８  外周逃げ面
９  チップブレーカ
１０  工具ホルダ
１１  該スローアウェイチップを工具ホルダに係止するためのクランプ孔
２０  係止突部
α  先端逃げ面の逃げ角
β  外周逃げ面の逃げ角
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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