(57)【要約】  【課題】  高剛性で加工安定性の高い内径加工用ホルダおよびそれを用いた切削工具を提供する。  【解決手段】  略棒状の本体部３と、該本体部３の一端側に形成されたチップ取付部４と、該チップ取付部４から本体部３他端側上方に向かって斜設されたスリット５と、該スリット５の上側部分に相当し厚みｔが略一定かつ本体部３と一体的に形成されたクランプ部６と、を具備する内径加工用ホルダ２に、スローアウェイチップ１１を装着した切削工具１とする。  【選択図】  図３
2005212042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略棒状の本体部と、該本体部の一端側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と、該チップ取付部から前記本体部後端側上方に向かって斜設されたスリットと、該スリットの上部に位置して厚みが略一定にて前記本体部と一体的に配設されているクランプ部と、前記スリットの下部に位置して前記本体部と一体的に形成された下顎部とを具備し、前記下顎のつけ根部分の厚みが該下顎端部の先端部の厚みよりも厚く形成されている内径加工用ホルダ。
【請求項２】
前記クランプ部上面と該クランプ部上面に連なる本体部上面との境界が滑らかに繋がれていることを特徴とする請求項１記載の内径加工用ホルダ。
【請求項３】
前記クランプ部上面において、前記本体部との境界から先端側に向かって幅が一定の弾性変形部を形成した請求項１または２記載の内径加工用ホルダ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか記載の内径加工用ホルダの前記チップ取付部に切刃が外周方向に突出するようにスローアウェイチップを装着し、被削材の内周面に前記切刃を当てて内径加工する切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒状の被削材の内周面を加工するための内径加工用ホルダおよびそれを用いた切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、円筒状の被削材の内周面に溝入れ加工するためのスローアウェイ式切削工具として、例えば特許文献１に開示されているような、スローアウェイチップの上面を押え金でクランプし、切刃部を工具ホルダの側方に突き出し載置した工具が知られている。しかし、この特許文献１で開示されたような形状では、すくい面後方のスローアウェイチップ上方に押え金が配設されていることにより、生成された切屑が押え金に当たって押え金の損傷を早めたり、または切屑が押え金にからみつき、そのまま工具ホルダ先端部に堆積してしまうと、切屑が円筒状の被削材の内周加工面を傷つけたり、スローアウェイチップを破損させるなどの問題があった。
【０００３】
一方、押え金を用いない溝入れ工具として、例えば特許文献２に開示されているような、工具ホルダの先端部にスリットを設け、工具ホルダと一体的に形成されたクランプ部をクランプねじで締め込み、工具ホルダの弾性変形を利用してスローアウェイチップを装着、固定する構成が広く知られている。
【０００４】
しかしながら、内径加工用工具で上述したようなスリットを備える構成にする場合、スローアウェイチップの切刃高さを被削材内径の中心近傍に合わせる、すなわち切刃位置が工具ホルダの軸心高さ近傍にくるようにスローアウェイチップを配置する必要があるが、その際ホルダ厚みに制約があるためスリット下部のホルダ下顎部厚みが薄くなり、その結果としてホルダの剛性が低下し、切削中にびびりが発生するなどの問題が生じる。そこで内径加工用工具で工具ホルダ先端部にスリットを備えた構成とする場合は、スリットを工具ホルダ後端側上方に向かうに連れて傾斜させることで、ホルダ下顎部の肉厚を稼ぎ、ホルダ先端部を強化した形状で実用化されている。
【特許文献１】実開平４−１１５５０２号公報
【特許文献２】実開平４−１１２７０８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、上記特許文献２に記載されるような構成では、同公報の図１等に記載されるように工具ホルダ上面とスリットとの間隔、すなわちクランプ部の肉厚が必然的にスリットの付け根部分において最も小さくなるため、スローアウェイチップの着脱を行う場合に、工具ホルダ先端部の弾性変形に伴い発生する応力が前記付け根部分に集中する。したがってスローアウェイチップの着脱の繰り返しで金属疲労がおこり、その結果当該部分を起点とするクラックが発生し、最終的にはクランプ部が折損してしまうという問題が生じていた。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、円筒状の被削材の内周面に溝入れ加工するためのスローアウェイ式切削工具において、高剛性で加工安定性の高い内径溝入れ加工用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】
【０００７】
前記課題を解決するため、請求項１の内径加工用ホルダは、略棒状の本体部と、該本体部の一端側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と、該チップ取付部から前記本体部後端側上方に向かって斜設されたスリットと、該スリットの上部に位置して厚みが略一定にて前記本体部と一体的に配設されているクランプ部と、前記スリットの下部に位置して前記本体部と一体的に形成された下顎部とを具備し、前記下顎のつけ根部分の厚みが該下顎端部の先端部の厚みよりも厚く形成されていることを特徴としている。
【０００８】
かかる構成によれば、スリット下部に相当するホルダ下顎部の肉厚がホルダ後端側へ向かうにつれて増加していることでホルダ剛性が高められるとともに、クランプ時に弾性変形するクランプ部の厚みが略一定であることにより、弾性変形に伴い発生する応力がクランプ部の付け根部のみへ集中することなくクランプ部前方へも分散されるので、弾性変形の応力による金属疲労が部分的に早く進行することなく破損しにくい長寿命な工具とすることができる。
【０００９】
また、請求項２の内径加工用ホルダは、前記クランプ部上面と該クランプ部上面に連なる工具ホルダ他の上面とが滑らかに繋がれていることを特徴としている。
【００１０】
かかる構成によれば、クランプ部の付け根部における応力集中をより緩和することができ、また、加工時に発生しやすいエッジやバリを限りなく除去し、弾性変形に伴い発生する応力が集中しやすい箇所を予め排除することにより、結果としてクランプ部のつけ根部におけるクラックの発生を抑制することができる。
【００１１】
また、請求項３の内径加工用ホルダは、前記クランプ部上面において、前記本体部との境界から先端側に向かって幅が一定の弾性変形部を形成したことを特徴としている。
【００１２】
かかる構成によれば、前記クランプ部の付け根部への応力集中をより分散して弾性変形部全体へ分散されるので、破損しにくい長寿命な工具とすることができる。
【００１３】
また、本発明による切削工具は、前記内径加工用ホルダの前記チップ取付部に切刃が外周方向に突出するようにスローアウェイチップを装着し、被削材の内周面に切刃を当てて内径加工することを特徴としている。
【００１４】
かかる構成によれば、スリット下部に相当するホルダ下顎部の肉厚がホルダ後端側へ向かうにつれて増加していることでホルダ剛性が高められ、切削中におけるびびりの発生が抑制されるとともに、弾性変形に伴い発生する応力が特定箇所へ集中することなく広範囲に分散されるので、スローアウェイチップの着脱を繰り返し行っても破損しにくい、長寿命な切削工具とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の内径加工用ホルダによれば、工具ホルダ先端部のチップ取付部にスローアウェイチップを装着してなる内径溝入れ加工用工具において、前記チップ取付部から前記工具ホルダ後端側上方に向かって傾斜するスリットを具備するとともに、該スリットの上部分に相当するクランプ部の厚みが一定平行あるいは工具ホルダ先端に向かうにつれてクランプ部の厚みが小さくなるような斜面である構成としたことにより、スリット下部に相当するホルダ下顎部の肉厚がホルダ後端側へ向かうにつれて増加していることでホルダ剛性が高められるとともに、クランプ時に弾性変形するスリット上部のクランプ部の厚みが略一定であることにより、弾性変形に伴い発生する応力がクランプ部の付け根部のみへ集中することなくクランプ部前方へ分散されるので、破損しにくい長寿命な工具とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を添付図面により説明する。
【００１７】
図１乃至図５は、本発明の実施形態を示すものであり、図１は本発明の第一の実施形態として内径溝入れ加工用切削工具の分解斜視図、図２は図１に示した切削工具の要部平面図、図3は図２の側面図、図４は本発明の第二の実施形態による内径溝入れ加工用切削工具の要部平面図、図５は図４の側面図である。
【００１８】
図１において、本発明の一実施形態による内径溝入れ加工用切削工具（以下、工具と略す。）１は、右勝手の内径加工用ホルダ（以下、ホルダと略す。）２先端部の、上下にクランプ面を具備したチップ取付部４に、スローアウェイチップ（以下、チップと略す。）１１の前切刃１２がホルダ２の側方（外周方向）に突出するように（図２参照）装着され挟持固定される構成となっている。ここで図３に示すように、チップ取付座４からホルダ２の後端側上方にかけて傾斜するスリット５が形成されており、該スリット５の上部に位置するクランプ部上面７をクランプねじ１３で押圧し弾性変形させることによって、チップ１１がチップ取付座４に挟持固定される。ここで、スリット５をホルダ２の後端側上方にかけて傾斜させているのは、スリット５の付け根側のホルダ２の下顎部厚みを増加させることによってホルダ２の剛性を高め、切削中におけるびびりの発生を抑制するためである。
【００１９】
また、スリット５の上部分に相当するクランプ部６は、該クランプ部上面７とスリット５との間で定義されるクランプ部６の厚みｔが略一定、すなわちクランプ部上面７とスリット５の上面とが略平行であるように形成されている。ここで、チップ１１をチップ取付部４に装着し、クランプねじ１３を締め込みクランプ部６を押し下げる際に、該クランプ部６と本体部３とのつけ根部（接続部）Ａが最も弾性変形しやすいが、クランプ部６の厚みｔが略一定であることにより、特定箇所、すなわち前記接続部Ａだけに応力が集中することなく、クランプ部６前方へ応力が分散するので、弾性変形の応力による金属疲労や切削加工中の微振動による金属疲労などが部分的に早く進行することなく当該部分からクラックが発生することを抑制し、結果的にホルダの耐久性を向上させることができる。
【００２０】
さらに、図３に示すように前記クランプ部上面７とこれに連なる本体部上面８とが滑らかな曲面９で繋がれた構成とすることにより、クランプ部６の接続部Ａにおける応力集中を解消でき、特に加工時に発生するエッジやバリを限りなく除去し、弾性変形に伴い発生する応力が集中しやすい箇所を予め排除することにより、結果として弾性変形量が比較的大きなクランプ部６の接続部Ａ近傍を起点とするクラックの発生を抑制することができる。ここで前記曲面９の構成としては、その断面が、スリット５の付け根のＲ部の半径中心１４を中心として、クランプ部上面７とこれに連なる本体部上面８に互いに接するような曲面であることが望ましい。このような構成にすれば、弾性変形の最も大きなクランプ部６の接続部Ａ近傍において、クランプ部６の厚みｔを一定にすることができるので、応力集中を防ぎ、より広範囲に応力を分散させることができるので、結果として当該領域におけるクラックの発生を抑制することができる。なお、曲面９はクランプ部上面７とこれに連なる本体部上面８とが滑らかに接続されていればよく、曲面の平面を組み合わせたものであってもよい。
【００２１】
また、図４、図５に示すように、前記クランプ部６の前記本体部３との接続部Ａ近傍に、厚みが略一定の弾性変形部１０を備えることで、弾性変形に伴い発生する応力が前記クランプ部６の接続部Ａのみへ集中することなく弾性変形部１０全体へ分散されるので、破損しにくい長寿命な工具とすることができるが、さらには前記弾性変形部１０の両側面１５の形状が、前記本体部３の長手方向に対して左右対称であるとともに、前記両側面１５間の幅は前記弾性変形部１０の領域内において一定であるような構成とすることが、弾性変形部１０において該弾性変形部１０の幅方向における断面の面積が断面位置に関わらず一定であるので、弾性変形に伴い発生する応力が特定箇所へ集中することなく前記弾性変形部１０全域へ分散させる効果をさらに促進させるという点で望ましい。
【００２２】
なお、前記弾性変形部上面１６とこれに連なる本体部上面８とが滑らかな曲面９で繋がれた構成とすることによっても、クランプ部６の接続部Ａ領域におけるエッジやバリを限りなく除去し、弾性変形に伴い発生する応力が集中しやすい箇所を予め排除することにより、結果として弾性変形量が比較的大きなクランプ部６の接続部Ａ領域を起点とするクラックの発生を抑制することができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第一の実施形態による切削工具の分解斜視図である。
【図２】図１の切削工具の要部平面図である。
【図３】図２の側面図である。
【図４】本発明の第二の実施形態による切削工具の要部平面図である。
【図５】図４の側面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  （内径溝入れ加工用切削）工具
２  （内径加工用）ホルダ
３  本体部
４  チップ取付部
５  スリット
６  クランプ部
７  クランプ部上面
８  本体部上面
９  曲面
１０  弾性変形部
１１  スローアウェイチップ（チップ）
１２  前切刃
１３  クランプねじ
１４  スリット付け根Ｒ部の半径中心
１５  弾性変形部側面
１６  弾性変形部上面
Ａ  クランプ部と本体部との接続部
ｔ  クランプ部の厚み
【図１】
2005212042.tif 000003
【図２】
2005212042.tif 000004
【図３】
2005212042.tif 000005
【図４】
2005212042.tif 000006
【図５】
2005212042.tif 000007