(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャンク部の先端に首部を備えると共に、その首部の先端の一側に刃先が突出するように形成された内径加工用工具であって、棒状素材から、その先端の一側に刃先が突出するように、少なくとも先端寄り部位の前記一側が研削されてなる首部を備える内径加工用工具において、
該一側は、首部の基端から先端に向かうにしたがって大きく研削されて、前記首部が、前記刃先をなすように突出する部位を除いて、刃先のすくい面側から見たときの幅が、先端から基端に向かうにしたがって幅広をなすように形成され、
しかも、該首部は、内径加工時に刃先にかかる切削抵抗を荷重として受ける片持ち梁とみなしたときの断面係数が、先端から基端に向かうにしたがって大となるように形成されており、
前記首部における前記刃先が突出する一側が、すくい面側から見て、該刃先をなすように突出する部位を除いて直線状とされていることを特徴とする内径加工用工具。
【請求項２】
シャンク部の先端に首部を備えると共に、その首部の先端の一側に刃先が突出するように形成された内径加工用工具であって、棒状素材から、その先端の一側に刃先が突出するように、少なくとも先端寄り部位の前記一側が研削されてなる首部を備える内径加工用工具において、
該一側は、首部の基端から先端に向かうにしたがって大きく研削されて、前記首部が、前記刃先をなすように突出する部位を除いて、刃先のすくい面側から見たときの幅が、先端から基端に向かうにしたがって幅広をなすように形成され、
しかも、該首部は、その先端に対して前記すくい面に垂直方向に荷重がかかる片持ち梁とみなしたときの断面係数が、先端から基端に向かうにしたがって大となるように形成されており、
前記首部における前記刃先が突出する一側が、すくい面側から見て、該刃先をなすように突出する部位を除いて直線状とされていることを特徴とする内径加工用工具。
【請求項３】
前記首部における前記刃先が突出する一側が、すくい面側から見て、該刃先をなすように突出する部位を除いて直線状とされていることに代えて、
前記首部における前記刃先が突出する一側が、すくい面側から見て、該刃先をなすように突出する部位を除いて凹となす円弧状とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内径加工用工具。
【請求項４】
前記首部における前記刃先が突出する一側が、すくい面側から見て、該刃先をなすように突出する部位を除いて直線状とされていることに代えて、
前記首部における前記刃先が突出する一側が、すくい面側から見て、該刃先をなすように突出する部位を除いて凸となす円弧状とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内径加工用工具。
【請求項５】
前記シャンク部の最大直径が、２〜８ｍｍであり、前記刃先からシャンク部の先端までの距離が、前記シャンク部の最大直径の２．５倍以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載の内径加工用工具。
【請求項６】
前記シャンク部の最大直径が、２〜５ｍｍであり、前記刃先からシャンク部の先端までの距離が、前記シャンク部の最大直径の２．５倍以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載の内径加工用工具。
【請求項７】
前記首部は、その先端に対してすくい面に垂直に荷重がかかる片持ち梁とみなしたときの断面係数が、シャンク部の断面係数Ｓ１に対する、首部の基端部の断面係数Ｓ２の比であるＳ２／Ｓ１が９０％以上であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の内径加工用工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内径加工用工具に関し、特に、パソコンのハードディスクやＯＡ機器に用いられる小物部品の穴や小物筒状部品の内周面に、旋削等によりその内周面を切削（内径加工）するのに好適な内径加工用工具（切削工具）に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の内径加工用工具としては、シャンク部（単にシャンク又は保持部ともいわれる）の先端にスローアウエイタイプの切削インサート（切れ刃チップ）を脱着自在にねじ止めしてなるタイプのものや、ハイスや超硬合金製の棒状素材（円柱材又は丸棒）から、その先端に刃先（切れ刃）を研削等により一体成形してなる一体型（以下、ソリッドタイプともいう）のものが広く使用されている。スローアウエイタイプのものは、切れ刃チップをねじ止め等により固定する構造を有することから、内径加工用工具（以下、単に工具ともいう）の先端が大きくなるため、穴径が小さく、とくに５ｍｍ以下のような小径穴の加工用には不向きである。これに対し、ソリッドタイプのものでは、刃先も棒状素材から削り出して一体的に形成される構造のものであることからして、かかる問題はなく、したがって、５ｍｍ以下といった小径の穴加工用のものとしても好適である。
【０００３】
このような小径穴加工用のソリッドタイプの工具を、一定の直径（外径）の丸棒素材から、研削により低コストで効率的に製造するためには、その先端の一側（一方の側面）に刃先が突出するようにその先端寄り部位の一側を研削して細い首部としつつ、その首部の基端の棒状素材の部分がシャンク部をなすように形成することが行われている。このような工具は、首部を被削材の中空穴内に挿入され、その先端の刃先にて内周面の加工が行われる。このため、その首部は、被削材の加工時において、その内周面に干渉しないように細く形成され、周面の角には適当な面取りが付けられる。そして、このような内径加工（切削）において重要なことは、切り屑が被削材（加工物）の中空穴の工具入口側の端面から円滑に排出されることである。
【０００４】
図９は、この種のソリッドタイプの工具１０１の一例を刃先のすくい面側から見た図である。このものは、超硬合金製の丸棒を素材として、先端２１の一側２２に刃先４０が突出するように、その先端寄り部位の一側（一側面）２２を研削して首部２０とし、その基端２３にシャンク部１０が連なるように形成されている。同図に示したように、この工具１０１は、その首部２０の軸線Ｏ１を、シャンク部１０の軸線Ｏに対して刃先４０の突出側と反対側に適量偏心させたものとなっている。この工具１０１は、シャンク部１０を、通常、２点鎖線で示すような筒状のホルダ１２１の空孔内に内挿し、ホルダの径方向に穿孔されたねじ穴にクランプねじをねじ込み、そのねじの先端でシャンク部１０の外周面を押さえつける形でクランプされる。そして、このようにクランプしたホルダを図示しない加工機械（例えば自動旋盤）の刃物台に固定し、図１０に示したように、被削材（例えば、円筒部品）Ｗの内径加工に供される。その加工においては、工具１０１の刃先４０に所定量の切り込みが与えられて、首部２０を下穴内に挿入し、軸線Ｏ１方向に送られる。
【０００５】
ところで、内径が５ｍｍ以下といった極めて小径の内径加工においては、被削材の加工時に発生する切り屑の排出性をいかに高めるかという点と、工具自体の首部の剛性ないし強度を如何に高めるかという点がきわめて重要となる。このうち、切り屑の排出性については、切り屑が加工面に衝突したり、刃先に絡んだり、さらには内周面（穴内）に詰まったりすると、仕上げ面に傷を付けることになるため、その排出性を高める必要があるわけである。一方、被削材の内径が５ｍｍ以下であるような加工条件下では、工具の首部と加工内周面との間に確保できる空間スペースは自ずと小さいものとなり、したがって、切り屑の排出スペースを大きく確保することは容易でない。図１０に示したように、上記したソリッドタイプの工具１０１において、内径加工をする場合には、首部２０のうち、刃先４０が突出する一側（逃げ面をなす一側）２２と、被削材Ｗの内周面Ｗ２との間の空隙が切り屑Ｋの排出スペース（以下、単にスペースともいう）Ｓとなって、切り屑Ｋが排出されることになる。
【０００６】
他方、このような切り屑の排出スペースが大きく確保されるようにするためには、工具１０１の首部２０を細くすることになるが、首部が細くなるほど、その切削時の主分力等による切削抵抗に対する工具の剛性は低下する。これにより、工具の首部の撓み変形が大きくなり、加工時にビビリを生じるなどにより、かえって加工面精度の低下を招いたり、場合によっては工具の破断を招いたりする。このような撓み変形や破断の問題は、切削時には、首部の先端の刃先に横荷重がかかることに基づくものであるが、曲げ応力や撓みが大きくなって片持ち梁が破断するのと同様の理由による。そして、こうした問題は、被削材の加工内径が小さく、加工範囲（穴の奥行き）が長くなるほど、首部が細長くなり、その突き出し量が大きくなるために発生しやすい。
【０００７】
こうした中、首部の横断面を刃先のすくい面に略直交する方向に長軸を有する長円形状にする形成することで、その短軸に関する首部の断面２次モーメントを大きくすることで、強度アップを図るようにした従来技術も提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】実開平１−４２８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記したように、図９，１０に示したような従来の内径加工用工具１０１において、切り屑排出性の低下による加工面精度の低下を防止するためには、首部２０を細くして切り屑排出スペースＳが確保されるように形成された工具を用いざるを得ない。一方、ヒビリの発生による加工面の仕上げ面精度の低下や、工具破断を防止する要請が大きい場合には、首部２０を太くしてその剛性が高くされた工具を用いざるを得ない。このように、従来の内径加工用工具においては、小さい内径の穴又は内周面を加工する場合、切り屑の排出性と、首部の剛性とのいずれかを選択的に優先して形成された工具を用いざるを得ないため、そのいずれかにおいて難点があるといった問題があった。
【０００９】
また、特許文献１に記載の技術によれば、首部の横断面をすくい面に略直交する方向に長軸を有するものとしたものであるから、首部の横断面が円断面のものにくらべると、同一の剛性を得る場合でも、首部の逃げ面側に切り屑排出スペースを大きく確保できる。したがって、特許文献１に記載の技術によれば、逃げ面側に同様の切り屑排出スペースを確保できる工具に比べると、強度アップが図られる。しかし、その横断面形状に基づき、被削物の内径が小径になるほど、その長軸の増大が困難となることから、特に、首部の長さを長く必要とする極小の内径で穴の深い（加工範囲が長い）内径加工には不向きであるといった問題がある。
【００１０】
本発明は、内径が数ミリといった小径の穴加工用の内径加工用工具における如上の問題点に鑑みてなされたものであり、切り屑排出性を損なうことなく、しかも、首部の剛性を高くできる、小径の穴加工用に適した内径加工用工具を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の本発明は、シャンク部の先端に首部を備えると共に、その首部の先端の一側に刃先が突出するように形成された内径加工用工具であって、棒状素材から、その先端の一側に刃先が突出するように、少なくとも先端寄り部位の前記一側が研削されてなる首部を備える内径加工用工具において、
該一側は、首部の基端から先端に向かうにしたがって大きく研削されて、前記首部が、前記刃先をなすように突出する部位を除いて、刃先のすくい面側から見たときの幅が、先端から基端に向かうにしたがって幅広をなすように形成され、
しかも、該首部は、内径加工時に刃先にかかる切削抵抗を荷重として受ける片持ち梁とみなしたときの断面係数が、先端から基端に向かうにしたがって大となるように形成されており、
前記首部における前記刃先が突出する一側が、すくい面側から見て、該刃先をなすように突出する部位を除いて直線状とされていることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の本発明は、シャンク部の先端に首部を備えると共に、その首部の先端の一側に刃先が突出するように形成された内径加工用工具であって、棒状素材から、その先端の一側に刃先が突出するように、少なくとも先端寄り部位の前記一側が研削されてなる首部を備える内径加工用工具において、
該一側は、首部の基端から先端に向かうにしたがって大きく研削されて、前記首部が、前記刃先をなすように突出する部位を除いて、刃先のすくい面側から見たときの幅が、先端から基端に向かうにしたがって幅広をなすように形成され、
しかも、該首部は、その先端に対して前記すくい面に垂直方向に荷重がかかる片持ち梁とみなしたときの断面係数が、先端から基端に向かうにしたがって大となるように形成されており、
前記首部における前記刃先が突出する一側が、すくい面側から見て、該刃先をなすように突出する部位を除いて直線状とされていることを特徴とする。
【００１３】
本発明において、「刃先のすくい面側から見たとき」とは、刃先のすくい面を、すくい角（上すくい角）が０であると仮定した場合のそのすくい面に垂直な方向から見たとき、という意味である。また、首部について、「幅が、先端から基端に向かうにしたがって幅広をなすように形成され」という意味には、幅が、先端から基端に向かうにしたがって次第に幅広となっている場合、及び段階的に幅広となっている場合、さらにはこれらが複合化している場合も含まれる。
【００１４】
なお、請求項３、４に記載の発明は、幅が、先端から基端に向かうにしたがって次第に幅広となっている態様の具体例を示したものである。請求項３の発明は、前記首部における前記刃先が突出する一側が、すくい面側から見て、該刃先をなすように突出する部位を除いて直線状とされていることに代えて、前記首部における前記刃先が突出する一側が、すくい面側から見て、該刃先をなすように突出する部位を除いて凹となす円弧状とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内径加工用工具である。さらに、請求項４の発明は、前記首部における前記刃先が突出する一側が、すくい面側から見て、該刃先をなすように突出する部位を除いて直線状とされていることに代えて、前記首部における前記刃先が突出する一側が、すくい面側から見て、該刃先をなすように突出する部位を除いて凸となす円弧状とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内径加工用工具である。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、前記シャンク部の最大直径が、２〜８ｍｍであり、前記刃先からシャンク部の先端までの距離が、前記シャンク部の最大直径の２．５倍以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載の内径加工用工具である。そして、請求項６に記載の発明は、前記シャンク部の最大直径が、２〜５ｍｍであり、前記刃先からシャンク部の先端までの距離が、前記シャンク部の最大直径の２．５倍以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載の内径加工用工具である。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、前記首部は、その先端に対してすくい面に垂直に荷重がかかる片持ち梁とみなしたときの断面係数がシャンク部の断面係数Ｓ１に対する、首部の基端部の断面係数Ｓ２の比であるＳ２／Ｓ１が９０％以上であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の内径加工用工具である。
【発明の効果】
【００１７】
本願発明によれば、次のような効果が得られる。本発明においては、前記首部は、前記刃先をなすように突出する部位を除いて、刃先のすくい面側から見たときの幅が、先端側から基端側に向かうにしたがって幅広をなすように前記一側が研削されている。このため、この工具を用いて内径加工する場合には、該首部のうち、刃先の突出する側の側面（以下、逃げ面ともいう）と、被削材の内周面との間の空隙は、首部の基端側ほど狭くなるものの、刃先に向かう先端側は広く確保される。したがって、被削材に切り込まれている刃先において発生する切り屑は、その大きいスペースの存在により、刃先に絡みつきにくく、しかも、刃先から円滑に分離して流れ、外部に排出される。
【００１８】
このような本発明において重要なのは次のことである。本願発明者らの試験加工の繰り返し結果からすると、本願発明の工具を用いた場合のように、首部がその刃先の近傍に近い位置（先端寄り部位）で、逃げ面側に切り屑排出スペースが大きく確保されている場合には、基端側に向かうに従い同スペースが狭小となる（小さくなる）としても、切り屑の排出性が大きく落ちることは殆どない。これは、本願発明の工具を使用した場合と、首部の幅を本願発明における工具の刃先直近の幅のままで基端まで同一幅としてなる工具を使用して加工した場合とで、加工サンプルを切断して、加工後の仕上げ面（加工内周面）を目視観察した結果、切り屑が内周面（仕上げ面）を傷をつけることなく、ともに良好と判断されたことから判明している。
【００１９】
このことは、首部における切れ刃が突出する一側（逃げ面側ともいう）のスペースのうち刃先から離間した部位のスペースが狭くなっているとしても、その先端側におけるスペースが適切に確保されている限り、切り屑の排出性を低下させないことを意味する。首部の幅の増大の程度は、それをすくい面側から見たとき、シャンク部の軸線に対して、前記一側が請求項１又は２に記載のように直線状に形成されている場合には、１度〜５度、好ましくは１度〜３度の範囲で傾斜するように設定するのが好ましい。もっとも、首部の幅の増大の程度が大きくなりすぎると、首部の長さや、被削材の材質による切り屑の形態ないし性状にもよるが、切り屑の排出性を低減させる。したがって、こうした問題のない範囲でその増大の程度を設定すればよい。
【００２０】
他方、本発明の工具においては、首部は、先端から基端に向かうにしたがい、断面係数が大きくなるように、その横断面が設定されている。このため、首部が、本願発明の先端の断面係数で基端に向けて一様に形成されているような従来の工具に比べると、本願発明の工具の首部はその剛性が確実に高くなるため、曲げモーメントに対する首部の撓み（変形量）を小さくできる。すなわち、本願発明にかかる工具は、そのシャンク部が要すればホルダを介して旋盤などの加工機械の刃物台に固定され、刃先を自由端として首部を突出させて、片持ち梁の状態において加工に供せられるところ、本願発明では、前記構成の従来の工具に比べると、確実に首部の剛性ないし強度のアップを図ることができる。したがって、ビビリの発生やビビリによる仕上げ面精度の低下の防止に有効であると共に、破断による工具寿命の低下防止にも有効である。なお、断面係数の増大の程度は、設計的には曲げモーメントに比例するようにするのが好ましいといえるが、剛性向上の観点からすれば、それ以上に増大させるのがよい。
【００２１】
また、首部の断面係数について、請求項２に記載のように、首部の先端に対してすくい面に垂直方向に荷重がかかる片持ち梁とみなしたときのものとすることで、首部の断面の設計を容易にすることができる。すなわち、本発明の工具の首部の強度が問題となるのは、主として曲げモーメントの大きさである。一方、本発明の工具において内径加工する場合には、刃先にかかる主分力を含む切削抵抗（合力）の作用する向きは、刃先のすくい面のすくい角の大きさや切り込み量等によって異なる。他方、径の小さい内径加工では、この切削抵抗（合力）の作用する向きを、すくい面に垂直方向と仮定したとしても実質的な相違は小さいと見ることができる。したがって、請求項２に記載のように、首部の先端に対してすくい面に垂直方向に荷重がかかる片持ち梁とみなしたときの断面係数を、先端から基端に向かうにしたがって大となるようにすることで、すくい角等の相違を問題とする必要がなくなるから、首部の設計を容易にすることができる。なお、「断面係数」に代えて、断面２次モーメントを増大するようにしてもよい。
【００２２】
前記したように、本発明の工具によれば、切り屑の排出性を損なうことなく、首部の強度アップが図られるため、加工面精度の向上や工具寿命においても極めて優れた工具となすことができる。よって、小型精密部品のように、特に小さい内径の加工が要求される場合に好適な工具といえる。
【００２３】
請求項３に記載の工具においては、首部における刃先の突出側が凹となす円弧状を呈しているため、請求項１又は２の直線状のものに比べて刃先近傍における切り屑排出スペースを大きく確保できるので、切り屑排出性をより高めることができる。したがって、内径が小さく奥が深い（加工範囲が長い）内周面を有する被削材の内径加工用の工具に特に好適である。そして、請求項４に記載の工具においては、首部における刃先の突出側が凸となす円弧状を呈しているため、請求項３に記載の工具とは逆に、切り屑排出性は低くなるが、首部の強度（剛性）アップを図りやすい。したがって、切削抵抗の大きい加工条件に好適の工具といえる。
【００２４】
請求項５に記載の工具においては、シャンク部の最大直径が、２〜８ｍｍであり、刃先からシャンク部の先端までの距離が、シャンク部の最大直径の２．５倍以上とすることで、首部の剛性を高くでき、しかも切り屑排出性を損なうことなく、小径の穴加工用に適した内径加工用工具とすることができる。さらに、請求項６に記載の工具においては、シャンク部の最大直径が、２〜５ｍｍであり、刃先からシャンク部の先端までの距離が、前記シャンク部の最大直径の２．５倍以上とすることで、首部の剛性を高くでき、しかも切り屑排出性を損なうことなく、より小径の穴加工用に適した内径加工用工具とすることができる。
【００２５】
請求項７に記載の工具においては、首部は、その先端に対してすくい面に垂直に荷重がかかる片持ち梁とみなしたときの断面係数がシャンク部の断面係数Ｓ１に対する、首部の基端部の断面係数Ｓ２の比であるＳ２／Ｓ１が９０％以上とすることで、より首部の剛性の強度（剛性）を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明を実施するための最良の形態例（第１実施形態例）について、図１〜図５に基づいて説明する。図１は、その工具をすくい面側から見た図（平面図）、及びその首部の拡大図であり、図２は図１の首部の拡大図において、その横断面を説明した図である。そして、図３は、図１の工具を逃げ面側から見た図、及びその首部の拡大図であり、図４は図１の工具の刃先を含む首部の斜視図及びその刃先を含む先端部分の拡大図であり、図５はる図１の工具で内径加工している状態を説明する説明用平面図である。
【００２７】
本形態の工具１は、略円柱状（最大直径Ｄ）のシャンク部１０の両端からそれぞれシャンク部１０の軸Ｏと同軸方向に延びる首部２０を備えている。首部２０は、シャンク部１０より小径をなし、先端の一側（図１下側）に刃先４０が突出するように形成されている。ただし、この内径加工用工具１は、例えば超硬合金製の棒状素材（直径Ｄの丸棒）から研削にて形成されて製造されており、本例ではシャンク部１０の左右両端部に、首部２０及び刃先４０をそれぞれ備えているが、その左右両端部の刃先４０は加工時の勝手を同じとするために、刃先４０のすくい面４３が反対面側となるように形成されている点を除いて同じ構成のものであるため、以下、その一方（図１の左側）に基づいて詳細に説明する。
【００２８】
すなわち、首部２０は、その先端２１の一側２２に刃先４０が突出するように、その刃先４０が突出する一側（図１下側）２２における先端寄り部位等が研削されて形成されている。ただし、この一側２２は、刃先４０のすくい面４３側から見て（図１参照）、首部２０の基端２３から先端２１の刃先４０に向かうにしたがって、研削代が大きくなるように直線状に研削されて平面をなしている。このため、すくい面４３側から見たこの一側２２（一側面２２ともいう）における研削代は、突出する刃先４０の直近（根元）における研削代Ｇ２と、シャンク部１０の先端（首部２０の基端）１１近傍における研削代Ｇ３とが、Ｇ２＞Ｇ３とされており、すくい面４３側から見たシャンク部１０の軸Ｏに対する角度θ１が、例えば２度で先細りをなすように形成されている。もっとも、シャンク部１０の先端１１に連なる首部２０の基端２３における研削代Ｇ３が、０（無し）となるように、その一側２２を研削してもよい。このように研削代Ｇ３を０（無し）とすれば、シャンク部１０の先端１１と、首部２０の基端２３との横断面を同じとできるから、その境界近傍における断面の急激な変化を小さくできるため、応力集中による強度低下の防止を図ることができる。なお、すくい面４３側から見た研削代Ｇ２は、刃先４０の突出量と同じか、それより微量小さい。
【００２９】
首部２０は、上記したように、すくい面４３側から見たとき、刃先４０をなすように突出する部位を除いて、その一側２２が平面状に研削されているが、その反対側（図１上側）は、先端面２５寄り部位の一部２６が傾斜状に研削されている点を除いてシャンク部１０の外周面のまま延びている。こうして、首部２０は、刃先４０からシャンク部１０の先端１０１までの長さをＮとし、刃先４０のすくい面４３側から見たときの幅は、先端部位（刃先４０の直近（根元））の幅をＬ２とし、基端２３の幅をＬ３として、先端２１から基端２３に向かうにしたがって直線状に幅広をなしている。そして、この首部２０は、内径加工時に刃先４０にかかる切削抵抗を荷重として受ける片持ち梁とみなしたときの断面係数が、先端２１から基端２３に向かうにしたがって大となるように、その横断面が図２中にハッチングで示したように形成されている。
【００３０】
本例では、シャンク部１０及び首部２０の外周面には、互いに平行で所定の幅をなす平坦面２９が、シャンク部１０の軸Ｏに沿って、微小な割円高さ分を研削することで形成されている。ただし、この平坦面２９は、すくい角が０とみなしたときの、すくい面４３と平行となるように、軸Ｏと平行に延びている。この平坦面２９は、工具１をホルダの取り付け穴に内挿して固定する際の基準面をなすところであり、この平坦面２９がねじの先端で押さえつけられるようにして、シャンク部１０の周方向の位置決めをがなされるように設定されており、本例では、研削された一側面２２と直交するように形成されている。また、本形態では、図１〜４に示したように、首部２０は、刃先４０が突出している一側２２（以下、この一側を形成する面を、以下の説明において逃げ面２２ともいう）からみたとき（図３参照）は、首部２０の先端２１から首部２０の全長に対する１／３〜１／２部分にかけて、刃先４０のすくい面４３側は素材の半断面部分が研削されて平坦面２９と平行な平面３１とされ、その後端は凹となす円弧状曲面３３で緩やかに首部２０の中間部位における外周面に連なるように凹設されている。
【００３１】
そして、首部２０における逃げ面２２のうち、このように凹設されている部分を除いて、すくい面４３と位置決め用の平坦面２９との交差稜部位には、首部２０の長手方向に沿って、所定の面取り３５が研削により付与されている。また、すくい面４３の反対側に形成されている位置決め用平坦面２９とこの逃げ面２２との交差稜部位にも首部２０の長手方向に沿って、所定の面取り３６が研削により付与されている。このような面取り３５，３６は、被削材の内径加工時において、その内周面と首部２０が干渉や接触するのを回避するためのものである。なお、この面取り幅が先端側に向かうに従い小さくなっているのは、すくい面４３側から見たときの首部２０の幅が図１に示されるように先端側ほど狭いためである。しかして、首部２０は、一定直径の丸棒素材から上記のように研削して形成されてなるものであるため、突出する刃先４０の部分を除いて、先端２１から基端２３に向かうにしたがって、断面係数が大きくなっている。
【００３２】
なお、刃先４０は、このような首部２０の先端２１において、すくい面４３側から見たとき、三角形をなして突出しており、刃先４０の先端寄り部位には、図４の拡大図に示したようにブレーカ用段部４５を介して低位とされ、この低位とされている面が、刃先４０の実際のすくい面４３であり、本例では若干のすくい角が付けられている。なお、すくい面４３側から見たときの、突出する刃先４０の先端における工具１の幅は、本工具１が、丸棒（円柱）素材を研削して形成してなるものであることから、シャンク部１０の幅（丸棒素材の外径）より小さくなっている。なお、図４の拡大図に示したように、突出する刃先４０の逃げ面４２と、首部２０の一側をなす逃げ面２２との境界において、刃先４０の逃げ面４２側がすくい面４３から離間するにしたがって大きく引き下がっているのは、首部２０のうち、刃先４０が突出している側の一側面（逃げ面）２２の逃げ角は、０°であるのに対し、刃先４０の逃げ面４２には逃げ角が付与されているためである。なお、突出している刃先４０のうち、すくい面４３と反対面側（図３の下側）には、首部２０の先端面２５にかけて面取り４７が付与されており、加工時における被削物の内周面との干渉が回避される構成とされている。
【００３３】
また、図６に示したように首部は、その先端に対してすくい面に垂直方向に荷重がかかる片持ち梁とみなしたときの断面係数がシャンク部の断面係数Ｓ１に対して、首部の基端部の断面係数Ｓ２は９０％以上で構成されている。
【００３４】
しかして、このような切削工具１にて、小さい内径を有する被削材の内径加工をする場合には、次のような作用効果が得られる。すなわち、図５に示したように、この工具１を用いて被削材Ｗの内径加工する場合には、その首部２０のうち、刃先４０の突出する側の側面（逃げ面）２２と、被削材Ｗの内周面Ｗ２との間のスペースＳは、首部２０をすくい面側から見たときの幅が、一側面２２に傾斜角θ１が付けられている分、基端側が狭くなっている。一方、逆に、刃先４０に向かう先端側におけるスペースＳは、この傾斜角θ１（２度）の存在により、最大でＧ２となり基端側より広く確保される。すなわち、この切削工具１にて一定の切り込みで被削材Ｗの内周面Ｗ２を例えば円筒内周面加工する場合、その内周面Ｗ２と、工具１の首部２０における逃げ面２２との間の空間のなす、切り屑排出スペースＳは、首部２０の基端寄り部位に比べると、先端寄り部位の方がその傾斜角θ１分大きく確保される。これにより、その加工時に発生する切り屑Ｋは、図５に示したように、その首部２０の先端２１寄り部位の大きいスペースＳの存在により、刃先４０に絡みつくことなく、被削材Ｗの工具１入口側端面から外部に排出される。これは、上記においても説明したが、首部２０における逃げ面２２側のスペースＳのうち刃先４０から離間した部位のスペースは、傾斜角θ１の割合で小さくなっているが、刃先４０近傍におけるスペースＳが十分確保されてポケットを形成しているため、逃げ面２２側のスペースＳが基端２３に向かって２度で漸減していても、問題となるような切り屑の排出性の低下を防止できる。これは、加工後の加工内周面に問題となる傷の発生や、面粗度の低下がないことからも裏付けられている。
【００３５】
一方、首部２０は、内径加工時に刃先４０にかかる切削抵抗を荷重として受ける片持ち梁とみなしたとき、その断面係数が、先端２１から基端２３に向かうにしたがって大となるように、その横断面が形成されている。このため、首部２０が本例工具１の先端における横断面で一様に形成されているような従来の工具に比べると、剛性が高いものとなっている。したがって、加工時において発生する首部２０の曲げモーメントによる撓みを小さくできる。すなわち、本形態の工具１によれば、このような従来の工具に比べると、確実に剛性ないし強度のアップを図ることができる。そして、その結果、ビビリの発生やビビリによる仕上げ面精度の低下が防止できる上に、破断による工具寿命の低下にも有効である。
【００３６】
図７は、本発明の内径加工用工具２を具体化した別例を示したものであるが、このものは、前記形態における首部２０が、刃先４０が突出する一側２２を、すくい面４３側から見て、刃先４０をなすように突出する部位を除いて、直線状としたものであるのに対し、所定の半径Ｒ１で凹となす緩やかな円弧状としたものである点のみが相違するだけであるため、同一の部位には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３７】
このものは、前記構成に基づき、被削物の内径加工時において、首部２０の逃げ面２２のうち、先端寄り部位に切り屑排出スペースを大きく確保できる。したがって、切り屑排出性をより高めることができるので、内径が小さく奥が深い内周面を有する被削材の内径加工用の工具２に好適である。
【００３８】
図８は、本発明の内径加工用工具３を具体化した更なる別例を示したものであるが、このものは、前記形態とは逆に、首部２０における刃先４０が突出する一側を、すくい面４３側から見て、所定の半径Ｒ２で凸となす緩やかな円弧状としたものである点のみが相違するだけである。したがって、これについても、同一の部位には同一の符号を付してその説明を省略する。このものは、その構成から、首部２０の強度（剛性）アップを図りやすく、したがって、切込みが小さいが、切削抵抗が大きくなるような加工条件に適するものといえる。
【００３９】
本発明は、上記した各例のものに限定されるものではなく、適宜に変更して具体化できる。首部は加工時においてその先端に荷重を受ける片持ち梁と同様の曲げモーメントに対して抗するものとみなすことができるため、曲げモーメントに比例して断面係数が大きくなるように設計するのが好ましいものといえるが、上記もしたように本発明では、先端より基端側における断面係数が大きくなっていればよい。なお、断面係数は、首部が、その先端に対してすくい面に垂直方向に荷重がかかる片持ち梁とみなしたときにおいて、その断面係数が、先端から基端に向かうにしたがって大となるように、設定すればよい。また、上記もしたが首部は、内径加工時（切削抵抗を受けるとき）の曲げによる中立軸に関する断面２次モーメントが、先端から基端に向かうに従って大きくなるようにしてもよい。
【００４０】
また、上記例では、内径加工用工具を中ぐり用のものとして具体化したが、溝入れ用の工具やネジきり用の工具などにおいても同様に具体化できる。また、工具の形成、製造における研削の態様については、首部の長さや工具に要求される加工条件に対応して適宜のものとして具体化できる。さらに、首部の外径（幅及びその変化の程度）や長さについては、被削物の材質や、加工する内周面（穴）の深さ、穴径等の加工条件に応じて適宜に設定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の内径加工用工具の第１実施形態例をすくい面側から見た図（平面図）、及びその首部の拡大図。
【図２】図１の首部の拡大図において、その横断面を説明した図。
【図３】図１の内径加工用工具を逃げ面側から見た図、及びその首部の拡大図。
【図４】図１の工具の刃先を含む首部の斜視図及びその刃先を含む先端部分の拡大図。
【図５】図１の工具で内径加工している状態を説明する説明用平面図。
【図６】シャンク部の断面係数に対して、首部の基端部の断面係数が９０％以上で構成されている一例を説明する図。
【図７】本発明の内径加工用工具の別の実施形態例（変形例）を説明する、すくい面側から見た首部の拡大図。
【図８】本発明の内径加工用工具の別の実施形態例（変形例）を説明する、すくい面側から見た首部の拡大図。
【図９】従来のソリッドタイプの内径加工用工具を刃先のすくい面側から見た図。
【図１０】図９の工具で内径加工している状態を説明する説明用平面図、及びその要部の説明用拡大図。
【符号の説明】
【００４２】
１、２、３ 内径加工用工具
１０ シャンク部
１１ シャンク部の先端
２０ 首部
２１ 首部の先端
２２ 首部の研削されている刃先が突出する一側
２３ 首部の基端
４０ 刃先
Ｇ２，Ｇ３ 首部の幅
【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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