(57)【要約】【課題】刃物台に形成された装着孔に、一端面側及び他端面側から挿入可能であるとともに、刃物台の一端面から突出された高さまでの切削加工が可能な切削工具を提供する。【解決手段】自動旋盤の刃物台に形成された装着孔に挿入されて固定される切削工具１であって、軸線Ｏに沿って延びる円柱状をなすシャンク部３と、シャンク部３の先端に配置された刃先部４とからなる工具本体２を有し、刃先部４には、工具本体２径方向外側に向けて突出された切刃２４が形成され、シャンク部３には、切刃２４が突出された方向を向くとともに軸線Ｏに平行に延びる切欠部１３が形成されており、切刃２４と軸線Ｏとの距離が、切欠部１３の軸線Ｏからの距離よりも大きく、かつ、シャンク部３がなす円柱の半径よりも小さく設定されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動旋盤の刃物台に形成された装着孔に挿入されて固定される切削工具であって、
軸線に沿って延びる円柱状をなすシャンク部と、該シャンク部の先端に配置された刃先部とからなる工具本体を有し、
前記刃先部には、前記工具本体径方向外側に向けて突出された切刃が形成され、
前記シャンク部には、前記切刃が突出された方向を向くとともに前記軸線に平行に延びる切欠部が形成されており、
前記切刃と前記軸線との距離が、前記切欠部の前記軸線からの距離よりも大きく、かつ、前記シャンク部がなす円柱の半径よりも小さく設定されていることを特徴とする切削工具。
【請求項２】
前記切刃と前記軸線との距離は、前記切欠部の前記軸線からの距離よりも、０．４５ 〜０．８ｍｍ大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
【請求項３】
前記切刃と前記軸線との距離は、前記シャンク部がなす円柱の半径よりも、０．１〜１．０ｍｍ小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に自動旋盤において被切削材の加工を行う際に使用される切削工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子部品等の小型部品を切削加工にて製造する場合に、自動旋盤と呼ばれる工作機械が用いられている（特許文献１及び特許文献２参照）。
この自動旋盤は、切削工具を複数備えた刃物台と、被切削材を把持するとともに回転させる主軸部とを有している。
刃物台には、刃物台の一端面から他端面まで貫通した複数の装着孔が、並列するように形成されており、この装着孔に切削工具が挿入されて固定されている。
【０００３】
また、この刃物台に固定される切削工具は、軸線に沿って延びる円柱状をなすシャンク部と該シャンク部の先端に配置された刃先部とからなる工具本体を有しており、刃先部には、工具本体径方向外側に向けて突出された切刃が形成されている。また、刃先部に、切刃を有するインサートを着脱可能に装着したインサート式の切削工具を使用することがある。
これらの切削工具は、前記装着孔にシャンク部を挿入して固定され、刃物台の一端面からシャンク部の一部と刃先部とが突出されている。
【０００４】
この自動旋盤は、被切削材を主軸部端から突き出した状態で把持し、被切削材を回転させるとともに、前記切削工具の刃先部に向けて移動させて前記切刃により切削加工を行い、このような加工を並列に取り付けられた複数の前記切削工具に対して順次施して、所定形状の製品を成形するものである。
【特許文献１】特開２００１−３１０２０１号公報
【特許文献２】特開２００２−１８６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような自動旋盤により加工される被切削材は、例えば、直径数ｍｍから十数ｍｍ程度のものが多く、この自動旋盤の機械本体は一般のマシニングセンタ等と比較してかなり小さく、機械本体内のスペースも小さいものである。
したがって、刃物台自体の大きさにも制限があり、切削工具同士を、距離を開けて配置した場合には、装着できる切削工具の種類（本数）が制限されてしまう。つまり、切削工具の種類（本数）を確保するためには、切削工具同士の距離を小さくして配置することになる。
【０００６】
ここで、切削工具同士の距離が近いと、刃物台の一端面側から切削工具の着脱を行う場合に、隣り合う他の切削工具の特に刃先部と干渉してしまい、その切刃を損傷させたりしないように配慮しなければならないことから、作業性が著しく劣ることになる。また、前述したインサート式の切削工具であれば、インサートを取り外した状態で刃物台の他端面側から工具本体を挿入した後に、インサートを刃先部に装着することができるが、インサート装着時にやはり他の切削工具と干渉してしまう。このように刃物台から切削工具を着脱する作業は、多くの労力と時間を要するものであった。
【０００７】
また、刃先部の切刃をシャンク部の外周面よりも工具本体径方向内側へ後退させておくことで、刃物台の他端面側から切削工具を着脱することができ、他の切削工具の刃先部との干渉を避けることができる。しかしながら、こうして切刃がシャンク部の径方向内側に後退させられていると、被切削材を刃物台の一端面に向けて移動した際に、その前記軸線方向への移動量が大きい場合には、被切削材とシャンク部が干渉することになる。よって、この切削工具では、シャンク部の先端から切刃までの軸線方向長さ、つまり、刃先部の軸線方向長さ分しか被切削材を移動させて切削することができなくなってしまう。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、刃物台に形成された装着孔に、一端面側及び他端面側から挿入可能であるとともに、刃物台の一端面から突出された高さまでの切削加工が可能な切削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】
【０００９】
この課題を解決するために、本発明は、自動旋盤の刃物台に形成された装着孔に挿入されて固定される切削工具であって、軸線に沿って延びる円柱状をなすシャンク部と、該シャンク部の先端部に形成された刃先部とを備えた工具本体を有し、前記刃先部には、前記工具本体径方向外側に向けて突出された切刃が形成され、前記シャンク部には、前記切刃が突出された方向を向くとともに前記軸線に平行に延びるような切欠部が形成されており、前記切刃と前記軸線との距離が、前記切欠部の前記軸線からの距離よりも大きく、前記シャンク部がなす円柱の半径よりも小さく設定されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
この構成の切削工具によれば、前記工具本体径方向外側に向けて突出された切刃と前記軸線との距離が、前記切刃が突出された方向を向くとともに前記軸線に平行に延びる切欠部の前記軸線からの距離よりも大きくなるように設定されているので、この切削工具が刃物台に固定され、刃物台の一端面から刃先部及びシャンク部が突出された状態で、切刃が切欠部から径方向外側へ突出するように配置されることになる。したがって、被切削材を刃物台の一端面に向けて移動させた場合にも、シャンク部と被切削材が干渉することがなく、刃物台の一端面から突出された高さまでの切削加工を行うことができる。
【００１１】
また、前記切刃と前記軸線との距離が、前記シャンク部がなす円柱の半径よりも小さく設定されているので、刃物台に形成された装着孔に、刃物台の他端面側から挿入することができ、切削工具を着脱する際に他の切削工具と干渉することがなく、切削工具の着脱作業に要する時間と労力を大幅に削減することができる。
【００１２】
ここで、前記切刃と前記軸線との距離を、前記切欠部の前記軸線からの距離よりも、  ０．４５〜０．８ｍｍ大きくなるように設定することにより、切刃が切欠部よりも確実に径方向外側に突出することになり、刃物台の一端面から突出された高さまでの切削加工を確実に行うことができる。
【００１３】
また、前記切刃と前記軸線との距離を、前記シャンク部がなす円柱の半径よりも、０．１〜１．０ｍｍ小さくなるように設定することにより、切刃が、シャンク部がなす円柱の外周面よりも確実に径方向内側に後退することになり、刃物台の装着孔に他端面側からこの切削工具を挿入することができる。
【００１４】
このように、本発明によれば、刃物台に形成された装着孔に、一端面側及び他端面側から挿入可能であるとともに、刃物台の一端面から突出された高さまでの切削加工が可能な切削工具を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施形態である切削工具について添付した図面を参照して説明する。
この切削工具は、軸線Ｏに沿って延びる概略円柱状をなすシャンク部３と、このシャンク部３の先端に配置された刃先部４とからなる工具本体２を有している。この刃先部４にインサート取付座１０が形成され、このインサート取付座１０に、切刃２４を有するインサート２０が着脱可能に装着された、インサート式バイト１である。
【００１６】
刃先部４は、前記シャンク部３よりも一段小径とされた概略円柱状をなしており、その一側面には、刃先部４の先端面４Ａから軸線Ｏに平行な平面によって切り欠かれるとともに刃先部４後端側で該一側面側へと切り上げられた第１凹部５が形成されている。この第１凹部５には、軸線Ｏと平行に延びて径方向外側（図１から図３において矢印Ｘ方向）を向く第１平面５Ａが備えられている。
【００１７】
また、刃先部４の他の一側面には、前記先端面４Ａから軸線Ｏに平行、かつ、前記第１平面５Ａと直交する平面によって切り欠かれるとともに第１凹部５よりも先端側で側面側へと切り上げられた第２凹部６が形成されており、この第２凹部６には、軸線Ｏと平行に延びて第１平面５Ａと直交する第２平面６Ａが備えられている。
【００１８】
さらに、第２凹部６のうち、第１平面５Ａと交差する部分とは反対側には、刃先部４が径方向内側に向けて凹んだ第３凹部７、第４凹部８が形成されている。また、第１凹部５の軸線Ｏを挟んだ反対側には、刃先部４の先端面及び側面を平面状に切り欠いて形成された傾斜面９が形成されており、この刃先部４は、先端側に向けて細くなるように形成されている。
【００１９】
第１凹部５及び第２凹部６の先端側（図１及び図２において上側）の交差部分には、前記径方向外側（図１から図３において矢印Ｘ方向）を向く第１平面５Ａと垂直に交差して軸線Ｏと平行に延びる第１壁面１１と、この第１壁面１１と垂直に交差するとともに先端側及び径方向外側に向けて開口するＶ字状に配置された一対の第２壁面１２とからなるインサート取付座１０が形成されている。
このインサート取付座１０の第１壁面１１には、インサート２０を固定するためのクランプネジ２５が螺着されるネジ孔が形成されている。
【００２０】
シャンク部３は、軸線Ｏを中心とした概略円柱状をなしている。シャンク部３の外周には、前記刃先部４の第１平面５Ａと平行な平面によって切り欠かれた切欠部１３が形成されている。したがって、この切欠部１３は軸線Ｏと平行に延びることになる。なお、本実施形態では、この切欠部１３以外にも軸線Ｏに平行な平面によって切り欠かれて形成された平坦面部１４が複数形成されており、図３に示すように、切欠部１３と３つの平坦面部１４が、周方向で９０°間隔に配置されているのである。
【００２１】
インサート２０は、概略平行四辺形平板状をなしており、一方の平行四辺形面から他方の平行四辺形面に向かうにしたがい漸次後退するように傾斜した側面を有する、いわゆるポジティブインサート２０である。他方の平行四辺形面が着座面２１とされており、一方の平行四辺形面の鋭角コーナ部２２に切刃２４が形成されている。
また、平行四辺形面の中央部には、このインサート２０の厚さ方向に貫通するネジ挿通孔が形成されている。
【００２２】
このインサート２０が、前記インサート取付座１０に装着されてインサート式バイト１が構成される。インサート２０の他方の平行四辺形面（着座面２１）がインサート取付座１０の第１壁面１１と互いに当接するように配置され、インサート２０のネジ挿通孔にクランプネジ２５が挿通されてインサート取付座１０の第１壁面１１に形成されたネジ孔に螺着されることにより、インサート２０がインサート取付座１０に固定される。
【００２３】
このとき、インサート２０の一方の鋭角コーナ部２２が工具本体２先端側及び径方向外側に向けられ、切刃２４が工具本体２径方向外側へと突出され、他方の鋭角コーナ部２２が一対の第２壁面１２の交差部分に向けられるように配置されている。また、図２及び図３に示すように、工具本体２先端側に向けられた鈍角コーナ部２３が軸線Ｏ上に位置するように配置されている。さらに、図３に示すように、インサート２０の一方の平行四辺形面が軸線Ｏを通る径方向に沿うように配置されている。
【００２４】
そして、軸線Ｏから切刃２４までの距離Ｆは、図３に示すように、前記シャンク部３がなす円柱の半径Ｒよりも０．１〜１．０ｍｍ小さく、かつ、軸線Ｏと前記切欠部１３との距離Ｈよりも０．４５〜０．８ｍｍ大きくなるように設定されており、図３に示すように、この切欠部１３の延長面上には、インサート２０の前記切刃２４のみが径方向外側に突出させられている。なお、本実施形態では、前記切刃２４と前記軸線との距離Ｆは、前記シャンク部３がなす円柱の半径Ｒよりも０．１４ｍｍ小さく、軸線Ｏと前記切欠面との距離Ｈよりも０．６２ｍｍ大きくなるように設定されている。
【００２５】
このように構成されたインサート式バイト１は、図４に示すような自動旋盤３０に使用されるものである。
この自動旋盤３０は、多種類の切削工具を縦列に配置して保持する刃物台３１と、被切削材Ｗを把持して回転させる主軸部３２とを有しており、主軸部３２と刃物台３１とが対向するように配置されている。
【００２６】
刃物台３１には、切削工具を装着するための複数の装着孔３３が、刃物台３１の一端面３１Ａから他端面３１Ｂまで貫通するように形成されている。また、この刃物台３１の側面には、前記装着孔３３へと連通する固定孔３４が形成されている。この固定孔３４は、ひとつの装着孔３３に対して複数形成されており、本実施形態では、図４に示すように、ひとつの装着孔３３に対して３つの固定孔３４が形成されている。この固定孔３４に押圧ネジ（図示せず）をねじ込んで、装着孔３３に挿入された切削工具のシャンク部３の前記平坦面部１４のひとつ、若しくは切欠部１３を押圧することにより、切削工具を固定するように構成されている。
【００２７】
本実施形態では、刃物台３１に６つの装着孔３３が縦列に配置されており、最も手前側の第１装着孔３３Ａに本実施形態であるインサート式バイト１が装着されている。第２装着孔３３Ｂ及び第３装着孔３３Ｃには、ホルダ部材が装着され、このホルダ部材先端にそれぞれドリルが固定されている。また、第４装着孔３３Ｄには小型のバイトが装着されている。そして、これら複数の切削工具が刃物台３１の一端面３１Ａから突出するように配置されている。
【００２８】
この自動旋盤３０は、主軸部３２の先端に把持された被切削材Ｗが主軸部３２の軸線回りに回転されるとともに、刃物台３１と主軸部３２とが相対的に移動することにより、被切削材が切削工具の切刃に切り込まされて切削加工され、複数の切削工具による切削加工を順次行うことで所定形状の製品を成形するものである。
【００２９】
本実施形態であるインサート式バイト１によれば、工具本体２径方向外側に向けて突出された切刃２４と軸線Ｏとの距離Ｆが、シャンク部３に形成され切欠部１３の前記軸線Ｏからの距離Ｈよりも大きくなるように設定されているので、このインサート式バイト１を刃物台３１の装着孔３３に挿入して刃物台３１の一端面３１Ａから刃先部４及びシャンク部３が突出された状態において、切刃２４が切欠部１３よりも径方向外側へ突出するように配置される。したがって、刃物台３１と主軸部３２との前記軸線Ｏ方向の移動量が大きくて、被切削材と刃物台３１の一端面３１Ａとを近接させた場合にも、シャンク部３と被切削材が干渉することがなく、刃物台３１の一端面３１Ａから切刃２４が突出された長さまでの切削加工を行うことができる。
【００３０】
また、切刃２４と軸線Ｏとの距離Ｆが、シャンク部３がなす円柱の半径Ｒよりも小さく設定されているので、刃物台３１に形成された装着孔３３に、刃物台３１の他端面３１Ｂ側から挿入することができ、このインサート式バイト１を着脱する際に、隣接するドリルやホルダ部材とインサート式バイト１とが干渉することがなく、インサート式バイト１の着脱作業に要する時間と労力を大幅に削減することができる。
【００３１】
また、本実施形態では、インサートを着脱可能に装着したインサート式バイトであるので、切刃が摩耗した場合には、切刃の再研磨を行う必要がなくインサートのコーナを変更することで再度切削加工に供することができ、このバイトの使用コストを低減することができる。
【００３２】
以上、本発明の実施形態であるインサート式バイトについて説明したが、本発明はこの実施形態に限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、インサートとして平行四辺形平板状のものを使用するものとして説明したが、これに限定されることはなく、三角形平板状をなすインサートを装着したものであっても良いし、ソリッド式バイトやろう付けバイトであっても良い。ただし、上述したように、インサート式バイトではバイトの使用コスト低減できるため、本インサート式バイトを使用することが好ましい。
また、切削工具は、バイト以外の切削工具であってもよい。
【００３３】
また、切欠部を平面状に形成したもので説明したが、例えば径方向内側に向けて凹んだ凹溝状に形成したものであっても良い。
さらに、刃物台を移動させて回転する被切削材に切削工具を押し当てるような自動旋盤として説明したが、これに限定されることはなく、主軸部を移動させて切削工具に押し当てる構成の自動旋盤であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態である切削工具の全体を示す斜視図である。
【図２】図１に示す切削工具の側面図である。
【図３】図１に示す切削工具の先端面図である。
【図４】図１に示す切削工具が刃物台に装着された状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  インサート式バイト（切削工具）
２  工具本体
３  シャンク部
４  刃先部
１４  切欠部
２４  切刃
３０  自動旋盤
３１  刃物台
３３  装着孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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