(57)【要約】 【課題】  切屑排出性を損なうことなくホルダの損傷を防止し、切削時の規則的な振動の発生による共振を防止することができるホルダを提供する。【解決手段】  ホルダ２２は、略円柱状のホルダ本体４７と、ホルダ本体４７と凸部４６とを含み、凸部４６は、周方向Ｒに異なる間隔をあけて複数形成され、切削抵抗が作用するタイミングをずらして、規則的な振動の発生を抑制することができる。また各凸部４６の基端肉厚Ｗが、切削時の切削抵抗に基づいて設定されるので、局部的に剛性が低下して破損することを防止することができ、各第１切屑収容空間形成部１１の形状は、隣接する各凸部４６の基端肉厚Ｗに基づいて形成されるので、第１切屑収容空間２５を可及的に大きくすることができ、切屑をスムーズに排出することができ、これによってホルダ２２の損傷を防止し、切削時の規則的な振動の発生による共振を防止することができる。【選択図】      図１
2007268693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の板状のチップを着脱可能であり、チップの切刃が外周面から突出したチップ装着状態で各チップをそれぞれ装着可能なホルダであって、
略円柱状に形成されるホルダ本体と、
ホルダ軸線方向一方の端部には、ホルダ本体から、ホルダ半径方向の外方に凸となり、ホルダ周方向に異なる間隔をあけて形成される複数の凸部とを含み、
ホルダ周方向に隣接する２つの凸部の間の部分には、チップ装着状態で、チップを収容するチップ収容空間を形成するチップ収容空間形成部と、
チップ装着状態でチップの上面をホルダの半径方向外方に開放し、ホルダの先端面を含む仮想平面からホルダの軸線方向に沿って延びる切屑収容空間を形成する切屑収容空間形成部とがそれぞれ形成され、
各凸部のホルダ本体側の端部におけるホルダ周方向の寸法が、チップの切削時の切削抵抗に基づいて設定され、
各切屑収容空間形成部の形状は、ホルダ周方向の一方に隣接する各凸部の前記寸法に基づいて、それぞれ形成されることを特徴とするホルダ。
【請求項２】
前記各凸部のホルダ本体側の端部におけるホルダ周方向の寸法は、互いに等しいことを特徴とする請求項１に記載のホルダ。
【請求項３】
複数の板状のチップを着脱可能であり、チップの切刃が外周面から突出したチップ装着状態で各チップをそれぞれ装着可能なホルダと、ホルダに装着される複数の種類のチップとを含む切削工具であって、
複数の種類のチップのうち、少なくともいずれか１種類のチップのアキシャルレーキは、残余の種類のアキシャルレーキより大きく、
ホルダは、略円柱状に形成されるホルダ本体と、
ホルダ軸線方向一方の端部には、ホルダ本体から、ホルダ半径方向の外方に凸となり、ホルダ周方向に異なる間隔をあけて形成される複数の凸部とを含み、
ホルダ周方向に隣接する２つの凸部の間の部分には、チップ装着状態で、チップを収容するチップ収容空間を形成するチップ収容空間形成部と、
チップ装着状態でチップの上面をホルダの半径方向外方に開放し、ホルダの先端面を含む仮想平面からホルダの軸線方向に沿って延びる切屑収容空間を形成する切屑収容空間形成部とがそれぞれ形成されることを特徴とする切削工具。
【請求項４】
複数の板状のチップを着脱可能であり、チップの切刃が外周面から突出したチップ装着状態で各チップをそれぞれ装着可能なホルダと、ホルダに装着される複数のチップとを含む切削工具であって、
ホルダは、略円柱状に形成されるホルダ本体と、
ホルダ軸線方向一方の端部には、ホルダ本体から、ホルダ半径方向の外方に凸となり、ホルダ周方向に間隔をあけて形成される複数の凸部とを含み、
ホルダ周方向に隣接する２つの凸部の間の部分には、チップ装着状態で、チップを収容するチップ収容空間を形成するチップ収容空間形成部と、
チップ装着状態でチップの上面をホルダの半径方向外方に開放し、ホルダの先端面を含む仮想平面からホルダの軸線方向に沿って延びる切屑収容空間を形成する切屑収容空間形成部とがそれぞれ形成されるとともに、
ホルダ周方向における各チップの間隔が、少なくとも２つ以上の異なる間隔からなり、
ホルダ周方向における前記切屑収容空間形成部の間隔が、少なくとも２つ以上の異なる間隔からなることを特徴とする切削工具。
【請求項５】
前記各凸部のホルダ本体側の端部におけるホルダ周方向の寸法は、互いに等しいことを特徴とする請求項４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、切刃を有するチップを着脱可能なホルダに関する。
【背景技術】
【０００２】
被削材を加工する場合、多数のスローアウェイチップを同時に取付けて使用する回転工具では、一定の期間経過毎に各スローアウェイチップから工具本体に切削抵抗が作用するので、規則的な振動による共振が発生しやすいという課題がある。このような課題を解決するために、第１の従来の技術のスローアウェイカッターが開示されている（たとえば特許文献１参照）。図７は、第１の従来の技術のスローアウェイカッター１を拡大して示す正面図である。図８は、スローアウェイカッター１を示す側面図である。第１の従来の技術のスローアウェイカッター１では、複数のスローアウェイチップ２がシャンク３の回転軸線を中心とする円周上に不等間隔で配置される。これによって切削抵抗がシャンク３に作用するタイミングをずらして、共振が発生するのを防止し、切削面の仕上げ精度を向上している。
【０００３】
また第２の従来の技術のエンドミルでは、エンドミル本体の外周部に取付けられた複数のチップのうち、１つのチップの切刃のアキシャルレーキを、他のチップの切刃のアキシャルレーキと異なるように構成される。これによって１つのチップによる切削抵抗が、他のチップの切削抵抗と異なるので、エンドミル本体に作用する切削抵抗がチップによって異なる。したがってエンドミル本体に生じるびびり、および規則的な振動の発生による共振を抑制することができる（たとえば特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３３３６１５号公報
【特許文献２】実開昭６３−８６９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
多数のスローアウェイチップを同時に取付けて使用する回転工具では、前述の第１の従来の技術のスローアウェイカッター１のように構成すると、スローアウェイチップ２の間隔が等しくないので、切屑ポケットの大きさを等しく形成すると、図７に示すように、チップ装着部の肉厚Ｔに関して、寸法Ｔ１１の薄肉の部分４と寸法Ｔ１２の厚肉の部分５とが形成される。このような構成では、チップ座面の強度を確保することができないので、チップ座面が破損するおそれがある。
【０００６】
また前述の第２の従来の技術のエンドミルでは、アキシャルレーキの違いによって、切屑の形状および排出方向が異なるので、一部のチップから排出される切屑が切屑ポケットに干渉するおそれがあり、切屑排出性が損なわれるおそれがある。
【０００７】
したがって本発明の目的は、切屑排出性を損なうことなくホルダの損傷を防止し、切削時の規則的な振動の発生による共振を防止することができるホルダを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、複数の板状のチップを着脱可能であり、チップの切刃が外周面から突出したチップ装着状態で各チップをそれぞれ装着可能なホルダであって、
略円柱状に形成されるホルダ本体と、
ホルダ軸線方向一方の端部には、ホルダ本体から、ホルダ半径方向の外方に凸となり、ホルダ周方向に異なる間隔をあけて形成される複数の凸部とを含み、
ホルダ周方向に隣接する２つの凸部の間の部分には、チップ装着状態で、チップを収容するチップ収容空間を形成するチップ収容空間形成部と、
チップ装着状態でチップの上面をホルダの半径方向外方に開放し、ホルダの先端面を含む仮想平面からホルダの軸線方向に沿って延びる切屑収容空間を形成する切屑収容空間形成部とがそれぞれ形成され、
各凸部のホルダ本体側の端部におけるホルダ周方向の寸法が、チップの切削時の切削抵抗に基づいて設定され、
各切屑収容空間形成部の形状は、ホルダ周方向の一方に隣接する各凸部の前記寸法に基づいて、それぞれ形成されることを特徴とするホルダである。
【０００９】
また本発明は、前記各凸部のホルダ本体側の端部におけるホルダ周方向の寸法は、互いに等しいことを特徴とする。
【００１０】
さらに本発明は、複数の板状のチップを着脱可能であり、チップの切刃が外周面から突出したチップ装着状態で各チップをそれぞれ装着可能なホルダと、ホルダに装着される複数の種類のチップとを含む切削工具であって、
複数の種類のチップのうち、少なくともいずれか１種類のチップのアキシャルレーキは、残余の種類のアキシャルレーキより大きく、
ホルダは、略円柱状に形成されるホルダ本体と、
ホルダ軸線方向一方の端部には、ホルダ本体から、ホルダ半径方向の外方に凸となり、ホルダ周方向に異なる間隔をあけて形成される複数の凸部とを含み、
ホルダ周方向に隣接する２つの凸部の間の部分には、チップ装着状態で、チップを収容するチップ収容空間を形成するチップ収容空間形成部と、
チップ装着状態でチップの上面をホルダの半径方向外方に開放し、ホルダの先端面を含む仮想平面からホルダの軸線方向に沿って延びる切屑収容空間を形成する切屑収容空間形成部とがそれぞれ形成されることを特徴とする切削工具である。
【００１１】
さらに本発明は、複数の板状のチップを着脱可能であり、チップの切刃が外周面から突出したチップ装着状態で各チップをそれぞれ装着可能なホルダと、ホルダに装着される複数のチップとを含む切削工具であって、
ホルダは、略円柱状に形成されるホルダ本体と、
ホルダ軸線方向一方の端部には、ホルダ本体から、ホルダ半径方向の外方に凸となり、ホルダ周方向に間隔をあけて形成される複数の凸部とを含み、
ホルダ周方向に隣接する２つの凸部の間の部分には、チップ装着状態で、チップを収容するチップ収容空間を形成するチップ収容空間形成部と、
チップ装着状態でチップの上面をホルダの半径方向外方に開放し、ホルダの先端面を含む仮想平面からホルダの軸線方向に沿って延びる切屑収容空間を形成する切屑収容空間形成部とがそれぞれ形成されるとともに、
ホルダ周方向における各チップの間隔が、少なくとも２つ以上の異なる間隔からなり、
ホルダ周方向における前記切屑収容空間形成部の間隔が、少なくとも２つ以上の異なる間隔からなることを特徴とする切削工具である。
【００１２】
さらに本発明は、前記各凸部のホルダ本体側の端部におけるホルダ周方向の寸法は、互いに等しいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ホルダは、略円柱状のホルダ本体と、ホルダ本体からホルダ半径方向の外方に凸となる凸部とを含む。凸部は、ホルダ周方向に異なる間隔をあけて複数形成される。ホルダ周方向に隣接する２つの凸部の間の部分には、チップ収容空間形成部と切屑収容空間形成部とが形成される。したがってチップ収容空間形成部は、ホルダ周方向に異なる間隔をあけて形成される。これによってホルダに作用する切削抵抗がホルダに作用するタイミングをずらして、規則的な振動の発生を抑制することができる。したがってホルダにチップからの切削抵抗に基づくびびりおよび共振を抑制することができる。
【００１４】
チップ装着状態では、各チップはチップ収容空間に収容される。切屑収容空間は、チップ装着状態でチップの上面をホルダの半径方向外方に開放するので、切削時に被削材から分離した切屑をホルダの半径方向外方に排出することができる。
【００１５】
各凸部のホルダ本体側の端部におけるホルダ周方向の寸法が、チップの切削時の切削抵抗に基づいて設定される。各凸部は、前記ホルダ周方向の寸法が互いに異なる寸法であっても、切削抵抗に基いて設定されるので、局部的に剛性が低下して破損することを確実に防止することができる。また各切屑収容空間形成部の形状は、ホルダ周方向の一方に隣接する各凸部の前記寸法に基づいて、それぞれ形成される。従来の技術のように、各切屑収容空間の形状が同一であると、凸部の間隔が互いに異なる場合に、凸部の前記寸法が小さくなりすぎて、強度が低下するおそれがあるが、本発明のように切屑収容空間形成部の形状は、各凸部の前記寸法に基づいて設定されるので、切屑収容空間形成部の形状を各凸部の前記寸法に基づいて個別に設定することができる。これによって切屑収容空間形成部を形成することによって、凸部の強度が低下することを確実に防ぐことができる。したがって切屑収容空間を可及的に大きくすることができるので、切屑をスムーズに排出することができる。これによって切屑排出性を損なうことなくホルダの損傷を防止し、切削時の規則的な振動の発生による共振を防止することができる。
【００１６】
また本発明によれば、前記各凸部のホルダ本体側の端部におけるホルダ周方向の寸法は、互いに等しい。したがって各凸部の前記寸法を切削時の切削抵抗に基づいて、最低限必要な強度を確保することができる。これによって切屑収容空間を最も大きくすることができる。したがってホルダの強度を確保して、さらに切屑排出性を向上することができる。
【００１７】
さらに本発明によれば、複数の種類のチップのうち、少なくともいずれか１種類のチップのアキシャルレーキは、残余の種類のアキシャルレーキより大きく設定される。これによってチップ装着状態では、切削時の切削抵抗が、チップのアキシャルレーキによって異なるので、ホルダに作用する切削抵抗がチップによって異なる。したがってホルダに生じるびびり、および規則的な振動の発生による共振を抑制することができる。アキシャルレーキが異なると、切削時の切屑の排出方向が異なるが、アキシャルレーキに基づいて切屑収容空間形成部の形状を形成することによって、各チップのアキシャルレーキに応じて、切屑を円滑に排出可能な切屑収容空間形成部を形成することができる。これによって切屑排出性を向上することができる。
【００１８】
さらに本発明によれば、ホルダ周方向における各チップの間隔が、少なくとも２つ以上の異なる間隔からなる。したがって前述のように、切削時の規則的な振動の発生による共振を防止することができる。またホルダ周方向における前記切屑収容空間形成部の間隔が、少なくとも２つ以上の異なる間隔からなる。これによって切屑収容空間の体積を個別に設定することがでる。したがって各凸部の強度などに基づいて、各切屑収容空間を可及的に大きくすることができるので、切屑をスムーズに排出することができる。これによって切屑排出性を損なうことなくホルダの損傷を防止し、切削時の規則的な振動の発生による共振を防止することができる。
【００１９】
さらに本発明によれば、前記各凸部のホルダ本体側の端部におけるホルダ周方向の寸法は、互いに等しい。したがって各凸部の前記寸法を切削時の切削抵抗に基づいて、最低限必要な強度を確保することができる。これによって切屑収容空間を最も大きくすることができる。したがってホルダの強度を確保して、さらに切屑排出性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００２１】
図１は、本発明の第１の実施の形態のエンドミル２０を拡大して示す正面図である。図２は、エンドミル２０を示す側面図である。図３は、エンドミル２０を示す斜視図である。エンドミル２０は、切削工具であって、切刃３０が形成された板状のスローアウェイチップ２３と、スローアウェイチップ２３を着脱可能に装着するホルダ２２とを含んで構成される。本実施の形態では、ホルダ２２は、複数、具体的には５つのスローアウェイチップ（以下、「チップ」ということがある）２３を装着可能に構成される。
【００２２】
ホルダ２２は、たとえばアルミニウム合金またはスチール合金などで略円柱状に形成される。ホルダ２２の軸線方向基端部１６にはマシニングセンターに保持されるシャンク部が形成される。またホルダ２２の軸線方向先端部３３には、チップ２３の切刃３０が外周面３２および先端面３３ａから突出した状態でチップ２３を保持するチップ収容空間形成部２４が形成される。ホルダ２２に各チップ２３が装着された状態で、エンドミル２０を構成する。
【００２３】
以下、ホルダ２２の軸線を単に軸線Ｌ１と称する。またホルダ２２の軸線Ｌ１に沿う軸線方向Ｘであって、ホルダ２２の基端部１６である後端部１６から先端部３３に進む方向を軸線方向一方Ｘ１と称し、ホルダ２２の先端部３３から基端部１６に向かう方向を軸線方向他方Ｘ２と称する。またホルダ２２の半径方向Ｙに沿って軸線Ｌ１に向かう方向を半径方向内方Ｙ１と称し、ホルダ２２の半径方向に沿って軸線Ｌ１から遠ざかる方向を半径方向外方Ｙ２と称する。またホルダ２２の軸線Ｌ１まわりの周方向Ｒであって、エンドミル２０の回転方向となる方向を周方向一方Ｒ１と称し、エンドミル２０の回転方向と反対方向を周方向他方Ｒ２と称する。
【００２４】
図４は、ホルダ２２の先端部３３を拡大して示す側面図である。図５は、ホルダ２２を示す正面図である。図４および図５では、理解を容易にするため、チップ２３を仮想的に示す。また図４および図５では、理解を容易にするため、後述する第２切屑収容空間形成部１０を、斜線を施して示す。ホルダ２２の軸線方向一方Ｘ１の端部である先端部３３には、ホルダ２２の外周面３２および先端面３３ａから凹となる溝２７ａが形成され溝部２７を含む。溝部２７は、周方向Ｒに異なる間隔をあけて複数、本実施の形態では５つ形成される。したがって周方向Ｒに隣接する２つの溝部２７の間の部分は、半径方向外方Ｙ２に凸となる凸部４６を有する。凸部４６は、ホルダ２２の半径方向内方部分４７である円柱状のホルダ本体４７から半径方向外方Ｙ２に凸となり、周方向Ｒに異なる間隔をあけて複数、本実施の形態では５つ形成される。
【００２５】
溝部２７は、チップ収容空間２６を形成するチップ収容空間形成部２４と、第１切屑収容空間２５を形成する第１切屑収容空間形成部１１と、第２切屑収容空間１２を形成する第２切屑収容空間形成部１０とを含んで構成される。すなわち周方向Ｒに隣接する２つの凸部４６の間の部分には、チップ収容空間形成部２４と第１切屑収容空間形成部１１および第２切屑収容空間形成部１０とがそれぞれ形成される。
【００２６】
チップ収容空間２６と第１切屑収容空間２５とは、隣接して形成される。また第１切屑収容空間２５と第２切屑収容空間１２とは、隣接して形成される。第１切屑収容空間２５および第２切屑収容空間１２は、切屑収容空間として機能し、第１切屑収容空間形成部および第２切屑収容空間形成部とが切屑収容空間形成部となる。溝２７ａのうちで、周方向一方Ｒ１側の領域が第１切屑収容空間２５および第２切屑収容空間１２となり、周方向他方Ｒ２側の領域がチップ収容空間２６となる。チップ収容空間２６は、ホルダ２２にチップ２３が装着されたチップ装着状態で、チップ２３のほぼ全体が収容される空間となる。また第１切屑収容空間２５および第２切屑収容空間１２は、チップ２３によって被削材から削り取られた切屑を一時的に収容する空間となる。
【００２７】
チップ収容空間形成部２４は、チップ収容空間２６を形成する。チップ収容空間形成部２４は、溝２７に対して周方向他方Ｒ２の表面となる着座面４０と、着座面４０に隣接して着座面４０に対して周方向一方Ｒ１に立設する２つの側面４１，４２とを有する。着座面４０は、平面に形成され、ホルダ２２の先端面３３ａから屈曲して軸線方向他方Ｘ２に延びるとともに、ホルダ２２の外周面３２から屈曲して半径方向内方Ｙ１に延びる。着座面４０は、図４に示すように、ホルダの軸線方向他方Ｘ２に向かって、周方向他方Ｒ２に傾斜するように形成される。各着座面４０は、軸線Ｌ１に対する傾斜角度γが互いに等しく設定される。
【００２８】
２つの側面４１，４２のうち一方となる第１側面４１は、着座面４０の半径方向内方Ｙ１側の縁辺に隣接し、着座面４０に対して周方向一方Ｒ１に立設する。また２つの側面４１，４２のうち他方となる第２側面４２は、着座面４０の軸線方向他方Ｘ２側の縁辺に隣接し、着座面４０に対して周方向一方Ｒ１に立設する。またチップ収容空間形成部２４は、着座面４０から周方向他方Ｒ２に没入するねじ孔２９が形成される。ねじ孔２９は、内ねじが形成され、チップ２３を固定するための凹所となる。
【００２９】
第１切屑収容空間形成部１１は、第１切屑収容空間２５を形成する。第１切屑収容空間２５は、チップ装着状態でチップの上面１５を半径方向外方Ｙ２に開放し、ホルダの先端面３３ａを含む仮想平面から軸線方向他方Ｘ２に沿って延びる。したがって第１切屑収容空間２５は、チップ収容空間２６よりも軸線方向他方Ｘ２に延びて、外方に開放される。第１切屑収容空間形成部１１は、前記第１側面４１に隣接して周方向一方Ｒ１に延びてホルダ２２の外周面３２に連なる第２壁面４３と、前記第２側面４２に隣接して第２側面４２から軸線方向他方Ｘ２に延びる第１壁面４４とを有する。
【００３０】
第２切屑収容空間形成部１０は、第２切屑収容空間１２を形成する。第２切屑収容空間１２は、チップ装着状態でチップ２３の上面１５に臨み、ホルダの先端面３３ａおよび外周面３２から離間した位置で、第１切屑収容空間形成部１１から周方向一方Ｒ１に向かって凹となる第２切屑収容空間１２を形成する。第２切屑収容空間形成部１０は、前記第２壁面４３から周方向一方Ｒ１に向かって没入する。第２切屑収容空間形成部１０は、第１側面４１と第２壁面４３とが連なる部分から、周方向一方Ｒ１に向かうにつれて、半径方向外方Ｙ２に傾斜する第１傾斜面１３と、第１傾斜面１３に隣接して周方向他方Ｒ２に向かうにつれて、半径方向外方Ｙ２に傾斜し第２壁面４３に連なる第２傾斜面１４とを有する。第１傾斜面１３および第２傾斜面１４は、半径方向外方Ｙ２から見て、周方向一方Ｒ１に湾曲するように形成される。また第１傾斜面１３および第２傾斜面１４は、軸線方向一方Ｘ１側が、半径方向外方Ｙ２に向かうにつれて、軸線方向一方Ｘ１に向かうように傾斜する。また第１傾斜面１３および第２傾斜面１４は、軸線方向他方Ｘ２側が、半径方向外方Ｙ２に向かうにつれて、軸線方向他方Ｘ２に向かうように傾斜する。
【００３１】
第２切屑収容空間形成部１０は、軸線方向Ｘの中央部が、半径方向外方Ｙ２から見て、チップ２３の軸線の近傍に配置されるように形成される。したがって第２切屑収容空間形成部１０は、半径方向外方Ｙ２から見て、チップ２３の全体が含まれるように配置される。
【００３２】
このような第２切屑収容空間形成部１０は、ホルダ２２の前駆体となる円柱状の部材から、先ず、フラットエンドミルを軸線方向Ｘに沿って変位させて、先端部３３に第１切屑収容空間形成部１１を構成する第１壁面４４および第２壁面４３を含む平面を形成する。角部にＲ刃が形成されるラジアスエンドミル等を用いて前述のように第１切屑収容空間形成部１１を加工すれば、第１壁面４４と第２壁面４３との交差部に、第１壁面４４および第２壁面４３を加工するのと同時に隅Ｒを形成することができる。このような隅Ｒを形成することによって、前記交差部に応力が集中することを防ぎ、ホルダ２２の強度が低下することを抑えて、第１切屑収容空間形成部１１を形成することができる。次に、第２壁面４３のチップ収容空間１２に臨む部分を、フラットエンドミル、またはボールエンドミルを用いて周方向一方Ｒ１に窪むように加工し、第１傾斜面１３および第２傾斜面１４を形成する。これによって第２切屑収容空間形成部１０が形成される。
【００３３】
このように第２切屑収容空間１２は、第１切屑収容空間２５に臨んで開放される。着座面４０、各側面４１，４２、各壁面４３，４４および各傾斜面１３，１４で囲まれた領域が溝２７ａとなる。溝２７ａは、軸線Ｌ１に垂直な断面が大略的に扇形に形成される。
【００３４】
ホルダ２２の後端部１６には、後端部１６と第１切屑収容空間形成部１１とを貫通する貫通孔１７が形成される。前記貫通孔１７は、ホルダ２２の半径方向内方部分４７を後端面１６ａから軸線方向Ｘに沿って、ホルダ２２の先端部３３まで延び、先端部３３にて、各溝部２７の第１切屑収容空間形成部１１に向かって分岐する。貫通孔１７は、ホルダ２２の先端部３３から軸線方向Ｘ一方に向かうにつれて、半径方向外方Ｙ２に傾斜する方向に沿ってそれぞれ延びるように形成される。これによって貫通孔１７は、第１切屑収容空間２５に臨んで開口する。前記開口する開口部１８は、第２切屑収容空間形成部１０から軸線方向他方Ｘ２に近接した位置に設けられる。したがってホルダ２２の後端部１６から貫通孔１７を介して開口部１８から流体、たとえば空気、水および切削液が吐出されることによって、チップ２３の上面１５付近に流体が与えられ、第２切屑収容空間１２に切屑が不所望に留まることが防ぐことができる。これによって切屑排出性を向上することができる。
【００３５】
前述したように各凸部４６は、周方向Ｒに異なる間隔をあけて形成される。したがって周方向Ｒにおける各チップ２３の間隔は、少なくとも２つ以上の異なる間隔からなる。換言すると、チップ装着状態では、少なくとも１つのチップ２３は、周方向Ｒに隣接する他のチップ２３までの距離が異なる。本実施の形態では、ホルダ２２を軸線方向一方から見て、ホルダ２２の軸線Ｌ１を中心として、各チップ２３の切刃３０の配置角度は、周方向一方Ｒ１に順に、たとえば６０度（α１）、７５度（α２）、７２度（α３）、７６度（α４）、７７度（α５）に設定される。したがって配置角度α１が最も小さく、配置角度α３が最も大きい。したがって配置角度α１の凸部４６に隣接する２つのチップ２３は、周方向Ｒの間隔が最も小さく、配置角度α５の凸部４６に隣接する２つのチップ２３は、周方向Ｒの間隔が最も大きい。
【００３６】
各凸部４６のホルダ本体４７側の端部（以下、「凸部４６の基端部」ということがある）における周方向Ｒの寸法Ｗ（以下、単に「凸部４６の基端肉厚Ｗ」ということがある）は、チップ２３の切削時の切削抵抗に基づいて設定される。したがって各凸部の基端肉厚Ｗは、少なくとも２つ以上の異なる寸法からなる。各凸部４６の基端肉厚Ｗは、切削時の切削抵抗によって、切削時に各凸部４６の基端部が破損しないように選択される。配置角度α１である凸部４６は、基端肉厚Ｗ１が最も小さいが、切削時に各凸部４６の基端部が破損しない値に設定されている。配置角度α１である凸部４６が切削抵抗によって破損しないように設定されるので、配置角度α１より大きい配置角度α２，α３，α４，α５の各凸部４６の基端肉厚Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５は、配置角度α１の凸部４６の基端肉厚Ｗ１よりも大きく設定される。これによって配置角度α１の凸部４６だけ破損しないように設定することによって、残余の凸部４６の破損も防止される。
【００３７】
このように基端肉厚Ｗが設定されるので、各第１切屑収容空間形成部１１の形状は、周方向一方Ｒ１に隣接する各凸部４６の基端肉厚Ｗに基づいて、それぞれ形成される。したがって各凸部４６は、周方向Ｒに異なる間隔をあけて形成されるので、少なくとも１つの溝部の第１切屑収容空間２５の形状が、残余の溝部２７の第１切屑収容空間２５の形状と異なる。したがって周方向Ｒにおける第１切屑収容空間形成部１１の間隔は、少なくとも２つ以上の異なる間隔からなる。換言すると、前記各第１切屑収容空間形成部１１は、チップ装着状態で、周方向一方Ｒ１に隣接する凸部４６に装着されるチップ２３の切刃３０との周方向Ｒ１の間隔が小さくなるにつれて、第１切屑収容空間２５の体積が小さくなるよう形成される。したがって本実施の形態では、配置角度がα１である凸部４６は、第１切屑収容空間２５が最も小さく、配置角度α５である凸部４６は、第１切屑収容空間２５が最も大きい。換言すると、配置角度αの大きい凸部４６と小さい凸部４６とがあり、配置角度αの大きい凸部４６が配置角度αの小さい凸部４６に比べて、第１切屑収容空間２５の体積が大きい。
【００３８】
したがって凸部４６の周方向Ｒの間隔Ｐと、第１切屑収容空間２５の体積Ｖとの関係は、たとえば次式（１）によって表すことができる。ここでａは、間隔Ｐの係数である。
ａ（Ｐ２／Ｐ１）≒（Ｖ２／Ｖ１）                                  …（１）
このように、各凸部４６は、式（１）の関係によって、互いの形状の関係が規定される。
【００３９】
具体的には、第１切屑収容空間２５の体積は、各凸部４６の周方向他方Ｒ２側の面と、チップ２３の上面３０との距離Ｈであって、最も半径方向外方Ｙ２側の距離Ｈ（以下、単に「切屑空間寸法Ｈ」ということがある）を調節することによって、変化させることができる。したがって配置角度α１である第１切屑収容空間形成部１１は、前記切屑空間寸法Ｈ１が最も小さく、順に、配置角度α３である第１切屑収容空間形成部１１の切屑空間寸法Ｈ３、配置角度α２である第１切屑収容空間形成部１１の切屑空間寸法Ｈ２、配置角度α４である第１切屑収容空間形成部１１の切屑空間寸法Ｈ４が大きく、配置角度α５である第１切屑収容空間形成部１１の切屑空間寸法Ｈ５が最も大きい。このように切屑空間寸法Ｈを選択することによって、第１切屑収容空間２５の体積を規定することができる。換言すると、チップ２３の上面３０と凸部４６の周方向他方Ｒ２の面となす角β（以下、「切屑空間角度β」ということがある）は、配置角度がα１である凸部４６の切屑空間角度β１が最も小さく、順に、配置角度α３である凸部４６の切屑空間角度β３、配置角度α２である凸部４６の切屑空間角度β２、配置角度α４である凸部４６の切屑空間角度β４が大きく、配置角度がα５である凸部４６の切屑空間角度β５が最も大きい。
【００４０】
このようなホルダ２２を設計する場合は、先ず、被削材の切削条件などから算出される切削抵抗、装着されるチップ２３の数、およびチップ２３の形状に基づいて、各凸部４６の基端肉厚Ｗが決定される。次に、装着されるチップ２３の数と、切削時にホルダ２２に作用する切削抵抗がホルダ２２に作用するタイミングとに基づいて、各チップ２３の配置角度αを決定される。次に、配置角度αおよび基端肉厚Ｗと切屑排出性に基づいて、第１切屑収容空間２５の体積および形状が決定される。すなわち切屑空間寸法Ｈおよび切屑空間角度βが決定される。このようにホルダ２２を設計することによって、切削時にホルダ２２の損傷および規則的な振動を防止し、かつ切屑排出性を向上することができる。
【００４１】
図６は、ホルダ２２に装着されるチップ２３の一例を示す斜視図である。チップ２３は、大略的に板状の直方体状に形成され、厚み方向Ａ表面が長方形形状に形成される。チップ２３の厚み方向Ａに対して垂直な方向のうち、厚み方向Ａ表面の長辺に沿って延びる方向を長手方向Ｂと称する。またチップ２３の厚み方向Ａに対して垂直な方向のうち、厚み方向Ａ表面の短辺に沿って延びる方向を幅方向Ｃと称する。
【００４２】
チップ装着状態では、チップ２３の幅方向Ｃ他方の表面は、ホルダの第１側面４１に当接する第１当接面５１となる。またチップ２３の長手方向Ｂ他方の表面は、ホルダ２２の第２側面４２に当接する第２当接面５２となる。また厚み方向Ａ一方となる表面は、ホルダ２２の第２切屑収容空間２５に開放する上面１５となる。また厚み方向Ａ他方となる表面は、ホルダ２２の着座面４０に当接する底面３９となる。各当接面５１，５２および底面３９は、少なくも一部が平面に形成され、ほぼ全面にわたってホルダ２２の各側面４１，４２および着座面４０にそれぞれ当接する。
【００４３】
チップ２３の各当接面５１，５２および底面３９が、ホルダ２２の各側面４１，４２および着座面４０にそれぞれ当接した状態で、チップ２３に形成される貫通孔５０と、チップ収容空間形成部２４に形成されるねじ孔２９とが同軸となる。この状態で外ねじが形成されるねじ部材を、チップ２３の貫通孔５０およびねじ孔２９に螺進させることによって、チップ２３をホルダ２２のチップ収容空間形成部２４に締結することができ、チップ２３をホルダ２２のチップ収容空間形成部２４に装着することができる。ホルダ２２に装着されたチップ２３は、大略的に長手方向Ｂがホルダ２２の軸線方向Ｘに沿って延び、大略的に幅方向Ｃがホルダ２２の半径方向Ｙに沿って延び、大略的に厚み方向Ａがホルダ２２の周方向Ｒに沿って延びる。
【００４４】
チップ２３の厚み方向Ａの寸法は、第１側面４１の周方向Ｒの寸法および第２側面４２の周方向Ｒの寸法と略等しく、チップ２３の長手方向Ｂの寸法は、着座面４０の軸線方向Ｘの寸法と略等しく設定される。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態のエンドミル２０を構成するホルダ２２は、略円柱状のホルダ本体４７と、ホルダ本体４７から半径方向外方Ｙ２に凸となる凸部４６とを含む。凸部４６は、周方向Ｒに異なる間隔をあけて複数形成される。周方向Ｒに隣接する２つの凸部４６の間の部分には、チップ収容空間形成部２４と第１切屑収容空間形成部１１と第２切屑収容空間形成部１０とが形成される。したがってチップ収容空間形成部２４は、周方向Ｒに異なる間隔をあけて形成される。これによってホルダ２２に作用する切削抵抗がホルダ２２に作用するタイミングをずらして、規則的な振動の発生を抑制することができる。これによってホルダ２２にチップ２３からの切削抵抗に基づくびびりおよび共振を抑制することができる。
【００４６】
チップ装着状態では、各チップ２３はチップ収容空間２６に収容される。第１切屑収容空間２５は、チップ装着状態でチップ２３の上面をホルダ２２の半径方向外方Ｙ２に開放するので、切削時に被削材から分離した切屑をホルダ２２の半径方向外方Ｙ２に排出することができる。また第１切屑収容空間２５は、ホルダ２２の先端面を含む仮想平面からホルダ２２の軸線方向Ｘに沿って延びるので、前記切屑を軸線方向Ｘに沿ってホルダ２２の後端側に排出することができる。
【００４７】
各凸部４６のホルダ本体４７側の端部における周方向Ｒの寸法、すなわち各凸部４６の基端肉厚Ｗが、チップ２３の切削時の切削抵抗に基づいて設定される。各凸部４６は、基端肉厚Ｗが互いに異なる寸法であっても、切削抵抗に基いて設定されるので、局部的に剛性が低下して破損することを確実に防止することができる。また各第１切屑収容空間形成部１１の形状は、周方向一方Ｒ１に隣接する各凸部４６の基端肉厚Ｗに基づいて、それぞれ形成される。従来の技術のように、各切屑収容空間の形状が同一であると、凸部４６の間隔が互いに異なる場合に、凸部４６の基端肉厚Ｗが小さくなりすぎて、強度が低下するおそれがあるが、本実施の形態のように第１切屑収容空間形成部１１の形状は、各凸部４６の基端肉厚Ｗに基づいて設定されるので、第１切屑収容空間形成部１１の形状を各凸部４６の基端肉厚Ｗに基づいて個別に設定することができる。これによって第１切屑収容空間形成部１１を形成することによって、凸部４６の強度が低下することを確実に防ぐことができる。したがって第１切屑収容空間２５を可及的に大きくすることができるので、切屑をスムーズに排出することができる。これによって切屑排出性を損なうことなくホルダ２２の損傷を防止し、切削時の規則的な振動の発生による共振を防止することができる。
【００４８】
また第２切屑収容空間１２は、チップ装着状態でチップ２３の上面１５に臨むので、切屑が発生する部分の近傍の切屑収容空間を拡大することができる。
【００４９】
また第２切屑収容空間１２は、ホルダ２２の先端面から離間した位置で、第１切屑収容空間形成部１１からホルダ２２の周方向一方Ｒ１に向かって凹となる第２切屑収容空間形成部１０によって形成される。したがってホルダ２２の先端面３３ａは、第２切屑収容空間形成部１０を形成する前と後とでは同じであるので、ホルダに第２切屑収容空間１２を形成しても、剛性の低下を抑えることができる。切削時の負荷は、ホルダ２２の先端部３３が最も大きいので、このような切削時の負荷が大きい部分の剛性の低下を抑制して、第２切屑収容空間１２を形成することができる。したがって第２切屑収容空間１２形成することによって、ホルダ２２が切削時に破損することを防止し、かつ切屑収容空間の体積を大きくすることができる。したがって各凸部４６の基端肉厚Ｗが、切削抵抗に基づいて最小値であっても、第２切屑収容空間１２によってさらに切屑収容空間を拡大することができるので、より切屑排出性を向上することができる。
【００５０】
前述の実施の形態では、各凸部４６の基端肉厚Ｗは、互いに等しく設定されていないが、互いに等しく設定してもよい。換言すると、各凸部４６の基端肉厚Ｗは、切削時の切削抵抗によって、切削時に各凸部４６の基端部が破損しない値であって、その最小値に設定しもよい。切削時の各凸部４６への切削抵抗は、互いに等しいので、前述のような最小値に設定することによって、切削時の破損を防止することができる。また各凸部４６の基端肉厚Ｗを最小値に設定することによって、第１切屑収容空間を可及的に大きい体積することができる。これによってホルダ２２の強度を確保し、かつ切屑排出性を向上することができる。
【００５１】
次に、本発明の第２の実施の形態のエンドミル２０に関して説明する。本実施の形態では、複数の種類のチップ２３を装着可能であり、複数の種類のチップ２３のうち、少なくともいずれか１種類のチップ２３のアキシャルレーキは、残余の種類のアキシャルレーキより大きく設定される点に特徴を有する。エンドミル２０は、複数の種類、たとえば２種類のチップ２３が用いられ、たとえば一方の種類のチップ２３である第１チップ２３が２つ用いられ、他方の種類のチップ２３である第２チップ２３が３つ用いられる。換言すると、複数のチップ２３のうち、少なくともいずれか１つのチップ２３である第１チップ２３と、残余のチップ２３である第２チップ２３の２種類のチップ２３が用いられる。したがってたとえば第１チップ２３のアキシャルレーキは、第２チップ２３のアキシャルレーキより大きく設定される。さらに各第１切屑収容空間形成部１１の形状は、各チップ２３のアキシャルレーキに基づいて、それぞれ形成される。したがって各第１切屑収容空間形成部１１は、各チップ２３のアキシャルレーキに基づいて、切屑空間寸法Ｈおよび切屑空間角度βが決定される。ここでアキシャルレーキとは、チップ２３がホルダ２２に装着されたチップ装着状態における、上面１５の軸線方向Ｌに対する傾斜角度である。
【００５２】
具体的には、第１切屑収容空間形成部１１の形状は、各チップ２３のアキシャルレーキが大きくなるにともなって、第１切屑収容空間２５の体積が大きく設定される。したがって第１チップ２３に対応する第１切屑収容空間２５が、第２チップ２３に対応する第１切屑収容空間２５より大きく設定される。換言すると、アキシャルレーキの大きい凸部４６と小さい凸部４６とがあり、アキシャルレーキの大きい凸部４６がアキシャルレーキの小さい凸部に比べて、第１切屑収容空間の体積が大きい。
【００５３】
このようなホルダ２２を設計する場合は、先ず、被削材の切削条件などから算出される切削抵抗、装着されるチップ２３の数、およびチップ２３のアキシャルレーキに基づいて、各凸部４６の基端肉厚Ｗが決定される。次に、装着されるチップ２３の数と、各チップ２３のアキシャルレーキと、切削時にホルダ２２に作用する切削抵抗がホルダ２２に作用するタイミングとに基づいて、各チップ２３の配置角度αを決定される。次に、配置角度α、基端肉厚Ｗ、各チップ２３の切屑排出方向に基づいて、第１切屑収容空間２５の体積および形状が決定される。すなわち切屑空間寸法Ｈおよび切屑空間角度βが決定される。このようにホルダ２２を設計することによって、切削時にホルダ２２の損傷および規則的な振動を防止し、かつ切屑排出性を向上することができる。
【００５４】
以上説明したように、本実施の形態では、複数の種類のチップ２３のうち、少なくともいずれか１種類のチップ２３のアキシャルレーキは、残余の種類のアキシャルレーキより大きく設定される。これによってチップ２３装着状態では、切削時の切削抵抗が、チップ２３のアキシャルレーキによって異なるので、ホルダに作用する切削抵抗がチップ２３によって異なる。これによってホルダに生じるびびり、および規則的な振動の発生による共振を抑制することができる。したがって切削抵抗は、不定期でホルダに作用し、かつ作用する切削抵抗の大きさもチップ２３の種類によって異なるので、規則的な振動の発生による共振を確実に防止することができる。また各切屑収容空間形成部の形状は、各チップ２３収容空間形成部に収容される各チップ２３のアキシャルレーキに基づいて、それぞれ形成される。アキシャルレーキが異なると、切削時の切屑の排出方向が異なるが、アキシャルレーキに基づいて切屑収容空間形成部の形状が形成されるので、各チップ２３のアキシャルレーキに応じて、切屑を円滑に排出可能な切屑収容空間形成部を形成することができる。これによって切屑排出性を向上することができる。
【００５５】
本実施の形態では、各チップ２３のアキシャルレーキを個別に設定し、アキシャルレーキに基づいて、第１切屑収容空間形成部１１の形状を決定しているが、ホルダ２２の着座面４０の傾斜角度γに基づいて、第１切屑収容空間形成部１１の形状を決定してもよい。これによって同一のチップ２３をホルダ２２に装着した場合であっても、各チップ２３の上面１５の軸線Ｌ１に対する角度を設定することができるので、本実施の形態と同様の作用および効果を達成することができる。
【００５６】
以上のような各実施の形態は、本発明の例示に過ぎず本発明の範囲内で構成を変更することができる。たとえば切削工具として、エンドミル２０について説明したが、他の切削工具、たとえばフライス用転削工具であっても同様の効果を得ることができる。またチップ収容空間２６および第１切屑収容空間２５および第２切屑収容空間１２の形状についても、前述した形状以外に形成されてもよい。また第２切屑収容空間形成部１２を除く残余の構成によるホルダであってもよい。
【００５７】
前述の実施の形態では、エンドミル２０は、ホルダ２２とチップ２３とは、別体で形成されているが、このように別体の構成に限ることはなく、ホルダ２２とチップ２３とを一体の切削工具であってもよい。このような切削工具では、略円柱状に形成される工具本体と、工具本体の外周面３２から突出した切刃３０を有する切刃部とを含んで構成される。工具本体は、ホルダ２２と類似した構成であり、切刃部はチップ２３と類似した構成である。このような切削工具によって、前述の実施の形態のエンドミルと同様の作用および効果を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施の形態のエンドミル２０を拡大して示す正面図である。
【図２】エンドミル２０を示す側面図である。
【図３】エンドミル２０を示す斜視図である。
【図４】ホルダ２２の先端部３３を拡大して示す側面図である。
【図５】ホルダ２２を示す正面図である。
【図６】ホルダ２２に装着されるチップ２３の一例を示す斜視図である。
【図７】第１の従来の技術のスローアウェイカッター１を拡大して示す正面図である。
【図８】スローアウェイカッター１を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  第２切屑収容空間形成部
１１  第１切屑収容空間形成部
１２  第２切屑収容空間
１５  上面
１６  後端部
１７  貫通孔
２０  エンドミル
２２  ホルダ
２３  スローアウェイチップ
２４  チップ収容空間形成部
２５  第２切屑収容空間
２６  チップ収容空間
２７  溝部
３０  切刃
３２  外周面
３３ａ  先端面
４０  着座面
４６  凸部
４７  ホルダ本体
【図１】
2007268693.tif 000003
【図２】
2007268693.tif 000004
【図３】
2007268693.tif 000005
【図４】
2007268693.tif 000006
【図５】
2007268693.tif 000007
【図６】
2007268693.tif 000008
【図７】
2007268693.tif 000009
【図８】
2007268693.tif 000010