(57)【要約】【課題】  先端に切刃を有する略棒状のスローアウェイチップを備えた切削工具において、棒状部が充分な強度を有するとともに加工が容易であり、かつ切刃に確実、かつ充分に切削油を浸透させて安定した切削加工が可能な切削工具を提供する。【解決手段】  先端に切刃６を有する略棒状のスローアウェイチップ５を、ホルダ２先端から長手方向に形成された略棒状孔３から挿入し、略棒状孔３の後端側に設けた固定ピン１０等の係止部にてチップ５の後端面を当接させて固定するとともに、ホルダ２の略棒状孔３とチップ３の側面との接触面の一部にホルダ２先端から長手方向に形成された油孔をなす隙間を設けて、油孔を通じてホルダ２先端から切刃６に向かって切削油を供給する。【選択図】  図１
2005238370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に切刃を有する略棒状のスローアウェイチップを、ホルダの先端から長手方向に形成された略棒状孔へ挿入し、
該略棒状孔の後端側に設けた係止部にて前記スローアウェイチップの後端面を当接させて前記スローアウェイチップを固定するとともに、
前記ホルダの略棒状孔と前記スローアウェイチップの側面との接触面の一部に前記ホルダ先端から長手方向に形成された油孔をなす隙間を設けて、該油孔を通じて前記ホルダ先端から前記切刃に向かって切削油を供給することを特徴とする切削工具。
【請求項２】
前記スローアウェイチップの後端面が長手方向に対して先端からの長さが部分的に異なるように形成されているとともに、前記ホルダの係止部が前記略棒状孔の断面方向に向く棒状の固定ピンからなり、前記スローアウェイチップの後端面の一部を前記固定ピンの一部に当接して固定することを特徴とする請求項１記載の切削工具。
【請求項３】
前記ホルダの略棒状孔と前記スローアウェイチップの側面との両方に嵌合して前記スローアウェイチップを後端方向に引き込みつつ側面を拘止する固定部材にて前記スローアウェイチップを固定することを特徴とする請求項２記載の切削工具。
【請求項４】
前記固定部材が前記スローアウェイチップの側面と当接して固定するとともに、前記油孔に連結する隙間部を有する押え金具と、該押え金具と前記ホルダとに螺合されて両者を嵌合するねじ部材と、を具備し、前記スローアウェイチップの側面と前記押え金具の隙間部を挟んだ２つの抗止面とを当接した状態で前記スローアウェイチップを固定するとともに、前記２つの抗止面間に油孔をなす隙間を形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の切削工具。
【請求項５】
前記ホルダの前記スローアウェイチップの側面に設けられた油孔をなす隙間の後端部が、前記ホルダの側面から穿孔された油孔連結部に連結することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、略棒状をなすスローアウェイチップを装着した切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内径加工に用いられる切削工具として、図８に示すように、一端または両端に切刃４１を有する略棒状（バー状）のスローアウェイチップ４２をホルダ４３の孔４４内に挿入し、ボルト４５等で締めこんで固定したものが知られている。
【０００３】
また、特許文献１には、シャンクおよびドリルの棒状部を含む内部に連結して設けられた貫通孔を油孔として用いることが記載されている。
【特許文献１】特開平８−１７４３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、旋削加工においては切削抵抗の低減、切削による切削面の温度上昇を防止するために切刃に切削油をかけながら加工することが行われるが、溝入れ加工、特に小径の内径加工を行う場合、上記図８に示す従来のバー状のスローアウェイチップ４２とは別体で切削油を供給する方法では、チップ４２の先端に位置する切刃部に切削油が充分届かないという問題があった。
【０００５】
また、特許文献１の切削工具ではドリルの棒状部の内部に貫通孔を形成するために、加工が困難であったり棒状部の強度が低下して、特に棒状部が小径の場合にはその問題が顕著であった。
【０００６】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的は、先端に切刃を有する略棒状のスローアウェイチップを備えた切削工具において、棒状部が充分な強度を有するとともに加工が容易であり、かつ切刃に確実、かつ充分に切削油を浸透させて安定した切削加工が可能な切削工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、以下の構成を採用することにより、簡単に形成できてホルダやチップの強度も維持できるとともに、確実かつ充分に切削油をチップの切刃部に浸透させて、安定した加工が可能となることを発明した。
【０００８】
すなわち、本発明の切削工具は、先端に切刃を有する略棒状のスローアウェイチップを、ホルダ先端から長手方向に形成された略棒状孔から挿入し、該略棒状孔の後端側に設けた係止部にて前記スローアウェイチップの後端面を当接させて固定するとともに、前記ホルダの略棒状孔と前記スローアウェイチップの側面との接触面の一部に前記ホルダ先端から長手方向に形成された油孔をなす隙間を設けて、該油孔を通じて前記ホルダ先端から前記切刃に向かって切削油を供給することを特徴とするものである。
【０００９】
ここで、前記スローアウェイチップの後端面が長手方向に対して先端からの長さが部分的に異なるように形成されているとともに、前記ホルダの係止部が前記略棒状孔の断面方向に向く棒状の固定ピンからなり、前記スローアウェイチップの後端面の一部を前記固定ピンの一部に当接して固定することが、チップの取付け位置精度を高めことができるとともにチップを強固に保持できる点で望ましい。
【００１０】
また、前記ホルダの略棒状孔と前記スローアウェイチップの側面との両方に嵌合して前記スローアウェイチップを後端方向に引き込みつつ側面を拘止する固定部材にて前記スローアウェイチップを固定することが、さらに、チップの取付け位置精度を高めことができるとともにチップを強固に保持できる点で望ましい。
【００１１】
さらに、前記固定部材が前記スローアウェイチップの側面と当接して固定するとともに、前記油孔に連結する隙間部を有する押え金具と、該押え金具と前記ホルダとに螺合されて両者を嵌合するねじ部材と、を具備し、前記スローアウェイチップの側面と前記押え金具の隙間部を挟んだ２つの抗止面とを当接した状態で前記スローアウェイチップを固定するとともに、前記２つの抗止面間に油孔をなす隙間が形成することが、油孔を別途形成する必要がなく追加工のムダ、コスト、ホルダ強度の維持の点で望ましい。
【００１２】
さらには、前記ホルダの前記スローアウェイチップの側面に設けられた油孔をなす隙間の後端部が、前記ホルダの側面から穿孔された油孔連結部に連結することが、切削加工動作に支障なく切削油を供給できる点で望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、前記ホルダの略棒状孔と前記スローアウェイチップの側面との接触面の一部に前記ホルダ先端から長手方向に形成された油孔をなす隙間を設けて、該油孔を通じて前記ホルダ先端から前記チップの棒状部表面を伝わって前記切刃に向かって切削油を供給することによって、簡単に形成できてホルダやチップの強度も維持できるとともに、確実かつ充分に切削油をチップの切刃に供給できるので、安定した加工が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の切削工具についてその第一の実施態様をホルダ内にスローアウェイチップを装着した一例である内径加工用の切削工具についての側面図である図１、図１の切削工具をＡ方向から見た矢視図である図２に基づいて説明する。
【００１５】
図１によれば、切削工具（以下、単に工具と略す。）１はホルダ２の先端に略棒状孔３が形成され、この略棒状孔３内にスローアウェイチップ（以下、単にチップと略す。）５を装着してなる。
【００１６】
ここで、チップ５は、略棒状をなし、長手方向の先端外側に切刃６を有するとともに、後端に長手方向に対して先端からの長さが部分的に異なるような斜拘止面９ａを有する形状からなり、この斜拘止面９ａをホルダ２に取り付けられた係止部（図１では円柱状の固定ピン１０）に当接して固定する構成となっており、これにより、チップ５を交換する際にも切刃６を精度よく位置決めして装着することができるとともに、チップ５を強固に拘束できることから切削中にチップ５が回転して切刃６の位置がずれたりチップ５が緩んだりすることを防止できる。
【００１７】
ここで、本発明によれば、図１、２に示すように、ホルダ２の略棒状孔３とチップ５の側面との接触面の一部にホルダ２先端から長手方向に形成された油孔１６をなす隙間（１６）を設けて、油孔１６を通じてホルダ２先端からチップ５の突出棒状部４の表面を伝わって切刃６に向かって切削油を供給することを特徴とするものであり、これによって、簡単に形成できてホルダ２やチップ５の強度も維持できるとともに、確実かつ充分に切削油をチップ５の切刃６に供給できるので、安定した加工が可能となる。
【００１８】
ここで、チップ５の後端面が図１および図３に示す斜拘止面９ａのように長手方向に対して先端からの長さが部分的に異なるように形成されているとともに、ホルダ２の係止部が略棒状孔３の断面方向に向く棒状の固定ピン１０からなり、チップ５の後端面の一部を固定ピン１０の一部に当接して固定する構成となっており、これによって、チップ５の取付け位置精度を高めことができるとともにチップ５を強固に保持できる点で望ましい。
【００１９】
なお、ホルダ２の略棒状孔３とチップ５の側面との両方に嵌合してチップ５を後端方向に引き込みつつ側面を拘止する固定部材１１（押え金具１２およびねじ部材１３）にてチップ５を固定する構成となっており、これによって、チップ５を切刃の先端方向について常に規定の位置に装着することができ、切刃６の位置決めが容易にかつ高精度にできるとともに、チップ５の長手方向への拘束力を高めて切刃６の位置ずれ、チップ５の緩みを防止することができる。
【００２０】
なお、図１、３によれば、チップ５の斜拘止面９ａは棒状体の長手方向に対して斜めに形成されており、製造上寸法精度が高く、製造が容易であるというメリットがある。図３に示すように斜拘止面９の傾き角度θ（チップの長手方向と垂直な方向Ｓ１と斜拘止面９の方向Ｓ２とのなす角）は３０〜６０°、特に４０〜５０°であることがチップ５の拘束力向上および斜拘止面９の欠損防止、製造の容易性の点で望ましい。
【００２１】
また、本発明において後端面９の形状は上記構成に限定されるものではなく、図４に示すように、（ａ）段階的に長手方向における長さが短くなる、すなわち後端面９が複数の面からなる構成、（ｂ）斜拘止面９ａが曲面をなすように連続的に長さが短くなる構成等、斜拘止面９ａの長さが連続的または段階的に変化するように形成されているものであってもよく、または（ｃ）断面方向の中央部に長手方向の長さが短くなる凹部１８を設ける構成、またはこれらの組み合わせ等いずれの構成であってもよいが、寸法精度、製造の容易性および局所的に応力が集中して局所的な摩耗や破損を防止する点で、長さが連続的または段階的に短くなる構成、中でも斜めに形成された構造が最良である。
【００２２】
さらに、図４（ｄ）に示すように、チップ５の後端面が長手方向に対して長さの長い突出曲面９ｂを有するとともに、ホルダ２の係止部が前記略棒状孔の長手方向に対して斜めに傾斜した斜係止面１９を有してなり、チップ５の後端面を斜係止面１９に当接して固定した構成であってもよく、精度よくかつ高い拘束力によってチップ５の固定が可能となる。さらにまた、図４（ｅ）に示すように、チップ５の後端面およびホルダ２の係止部が通常の垂直断面形状をなしていてもよい。
【００２３】
また、図５（ａ）に示すように、チップ５の後端面が長手方向に対して先端からの長さが部分的に異なるような突出曲面９ｂを有するとともに、ホルダ２の係止部が前記略棒状孔の長手方向に対して斜めに傾斜した斜係止面（略棒状孔の後端側に設けた斜め係止面）１９を有してなり、チップ５の後端面を斜係止面１９に当接して固定した構成であっても、精度よくかつ高い拘束力によってチップ５の固定が可能となる。なお、この突出曲面９ｂは図５（ａ）に示すようにホルダ側面視において凸曲面形状でありかつホルダ上面視においては長方形形状をなしており、突出曲面９ｂと斜係止面１９とは線接触した状態にあることが強い拘束力を得る点で望ましい。
【００２４】
さらに、図５（ｂ）に示すように、チップ５の後端面およびホルダ２の係止部が通常の垂直断面形状をなして面接触していてもよい。
【００２５】
また、図１では、固定部材１１が、チップ５の側面と当接して固定される押え金具１２と、押え金具１２とホルダ２とに螺合されて両者を嵌合するねじ部材１３と、を具備する形態からなる。この形態によれば、押え金具１２にねじ部材１３を螺合することによって押え金具１２が後端側に引き込まれる構造となっており、この押え金具１２の移動に伴ってチップ５が押え金具１２に引きずられるようにしてホルダ２の略棒状孔３の後端側に引き込まれる構成となっている。さらに、図１の固定部材１１によれば、押え金具１２はホルダ２の先端から後端側に向かってチップ５側に近づくように傾斜しており、これによってねじ部材１３を締め込むにつれて押え金具１２がチップ５の側面を拘束する方向にも傾くことから、固定部材１１（押え金具１２およびねじ部材１３）にてチップ５の側面を拘束しつつ後端の固定位置に確実に当接することができる。
【００２６】
なお、図２では、チップ５の側面に２つの拘止面１４を設けて、拘止面１４と押え金具１２の一面とを当接した状態で固定する形状からなるが、２つの拘止面１４、１４間の隙間１６を油孔とすることによって、チップ５を強固に拘束できるとともに、油孔を別途形成する必要がなく追加工のムダ、コスト低減、ホルダ２の強度の維持の点で望ましい。
【００２７】
また、図１、２では、チップ５の突出棒状部４の横断面が円または楕円形状で、押え金具１２および略棒状孔３に隙間１６を追加して形成した形状であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、図６に示すように、チップ５の棒状部４側に切欠き２０を形成し、このチップ２５の切欠き２０を押え金具１５にて拘束したものであってもよく、さらに、切欠き２０を溝状とすれば切欠き２０を通して確実に効率よく切削油を切刃６に供給できるという効果がある。
【００２８】
さらには、ホルダ２のチップ５の側面に設けられた油孔１６をなす隙間の後端部１６ａが、ホルダ２の側面から穿孔された油孔連結部１７に連結されてなることが、切削加工に支障なく切削油を供給できる点で望ましい。なお、油孔連結部１７は別体として設けられる切削油供給部材１８に連結される。
【００２９】
一方、本発明によれば、ホルダ２の固定ピン１０や固定部材１１は鋼であってもよいが、耐摩耗性、耐塑性変形性の点で超硬合金、サーメットまたはセラミックスから構成されてもよい。また、固定ピン１０はチップ５と当接する部分を精度よく合わせられるとともに加工が容易な円柱形状に形成されることが望ましいが、側面が長手方向に一部切り欠かれてチップ５と当接する部分が平面をなす形状や多角柱形状であってもよい。
【００３０】
さらに、固定ピン１０は当接部分が摩耗や変形を起こしやすいことから、取替え可能として定数交換することが望ましい。また、固定ピン１０は複数個設けられてもよい。他方、チップ５は超硬合金やサーメットからなる。
【００３１】
また、図３によれば、チップ５はホルダ２の孔３内に固定されるホルダ拘束部２０とホルダ２から突出する突出棒状部４とからなり、ホルダ拘束部２０の径ｒ１よりも突出棒状部４の径ｒ２が小さくなるように形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ホルダ拘束部２０の径ｒ１と突出棒状部４の径ｒ２が同じであってもよい。なお、小径の内径加工が可能である点、ホルダ２の拘束力を向上できる点でｒ２／ｒ１の比は０．１５〜１、特に０．３〜０．８であることが望ましい。さらに、チップ５を強固に拘束できるとともにチップ５を小型化する点では、チップ５の全長Ｌに対する突出棒状部４の長さＬ２の比Ｌ２／Ｌは、０．４〜３、特に０．５〜２であることが望ましい。また、チップ５は用途に応じて突出棒状部４の直径、長さを変えることができ、かつホルダ拘束部２０は同じ直径、長さとすることによって突出棒状部４のサイズが異なるチップ５であっても同じホルダ２を用いて取り付けることができる。
【００３２】
なお、図３のチップ５をＡ方向から見た図である図７（ａ）に示すように、切刃６は突出棒状部４の横切刃６ｂに続く側面からわずかｓ＝０．１〜１．０ｍｍに断面方向の外側に形成され突出棒状部４が被削材に干渉することを防止する。切刃６の先端はシャープエッジであってもよいがｒ＝０．０１ｍｍ以下のＲ面であってもよい。ここで、切刃６を形成する方法としては、棒状の突出棒状部４を作製した後、突出棒状部４の切刃６より後端の部分を研磨して作製してもよいし、予め切刃６が棒状の突出棒状部４よりも大きくなるように棒状体を作製してもよい。
【００３３】
また、切刃６の上面にはすくい面７が形成されており、すくい面７はブレーカとして機能するように凹曲面をなしている。一方、切刃６の先端面側には前切刃６ａが、切刃６の側面側には横切刃６ｂがそれぞれ形成されている。さらに、突出棒状部４の外周における切刃６に続く部分には切屑を効率よく排出するため突出棒状部４の横断面を円と仮定した形状から内側に切り欠かれた他の切欠き部８が形成されている。
【００３４】
さらに、チップ５の突出棒状部４は基本的には断面が円形にて形成されるが、内径加工の際に切屑の排出性をよくし、かつ加工後の被削材壁面との干渉を防止するために、図３のチップ５のＢ−Ｂ断面図である図７（ｂ）に示すように、突出棒状部４の断面が楕円形状、または円や楕円の一部が切欠かれた形状からなるものであってもよい。
【００３５】
さらに、本発明の切削工具は、溝入れ加工、ねじ切り加工、ドリル加工等の切削加工に適応可能であるが、特に内径加工用、中でも突出棒状部４の直径が４ｍｍ以下で極小径の内径加工を行う切削加工用として最適であり、かかる極小内径加工においてもチップ５の強度が高く、高精度で品質の高い加工を安定して達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の切削工具の好適例である内径加工用の切削工具を示す側面図である。
【図２】図１の切削工具のＡ方向から見た矢視図である。
【図３】図１の切削工具に装着されるスローアウェイチップの概略側面図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の切削工具について、スローアウェイチップの後端面の変形例を示す概略図である。
【図５】（ａ）〜（ｂ）は、本発明の切削工具について、ホルダの係止部の変形例を示す概略図である。
【図６】図２の切削工具の変形例を示す図である。
【図７】（ａ）は図３のスローアウェイチップをＡ方向から見た矢視図、（ｂ）は図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】従来のバー形状のスローアウェイチップをホルダに装着した状態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３７】
１      切削工具（工具）
２      ホルダ
３      略棒状孔
４      突出棒状部
５    スローアウェイチップ（チップ）
６      切刃
６ａ    前切刃
６ｂ    横切刃
７      すくい面
８      切り欠き部
９      後端面
９ａ  斜拘止面
９ｂ  突出曲面
１０    固定ピン
１１    固定部材
１２、１５    押え金具
１３    ねじ部材
１４    拘止面
１６    油孔（隙間）
１７    油孔連結部
１８    油孔供給部材
１９    斜係止面（略棒状孔の後端側に設けた斜め係止面）
２０    ホルダ拘束部
【図１】
2005238370.tif 000003
【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】
2005238370.tif 000009
【図８】
2005238370.tif 000010