(57)【要約】 【課題】  切り屑が被削材内部空間で詰まることを防ぐ切削工具を提供する。【解決手段】  ホルダ２１の軸線方向一端面７４から流体を噴射させる。これによって被削材３０の内周部底面８４寄りに留まっている切り屑を、被削材３０から強制的に排出させることができ、被削材３０の内部空間に切り屑が詰まることを防ぐことができる。切り屑の詰りを防ぐことで、切り屑がチップ２０に接触することを防いで、チップ２０が欠損したり、ホルダ２１が破損したりすることを防ぐことができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切刃が形成されるチップと、
略円柱状に形成され、チップを着脱可能なホルダであって、
ホルダ軸線方向一端部に形成されて、チップの切刃をホルダ半径方向外方に突出させた状態でチップを装着する装着部と、
該装着部を除く残余の部分に形成され、軸線方向他端面から前記装着部まで貫通する流体管路を形成する管路形成部とを有するホルダとを含み、
チップをホルダに装着した状態で、チップとホルダの装着部との間に、ホルダ軸線方向に延びてホルダ軸線方向一端面からホルダ外方に開放するとともに、流体管路に連通する隙間空間を形成することを特徴とする切削工具。
【請求項２】
チップをホルダに装着した状態で、
チップの底面とチップの一側面とを含むチップの角部分と、ホルダの装着部のうちで、チップの角部分に対向する対向部分との間に前記隙間空間を形成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】
ホルダは、
前記流体管路から分岐してホルダ半径方向に延びて、装着部寄りでホルダ外方に開放する分岐路が形成される分岐路形成部をさらに含むことを特徴とする請求項１または２記載の切削工具。
【請求項４】
チップ装着状態で、分岐路の開口は、ホルダ周方向に関してチップの切刃と略同位置に配置され、ホルダ軸線方向に関してチップの切刃よりも軸線方向他端側に位置し、
分岐路は、流体管路との連通領域から軸線方向一端部に向かってホルダ軸線方向に進むにつれてホルダ半径方向外方に進む方向に傾斜することを特徴とする請求項３記載の切削工具。
【請求項５】
チップは、略Ｌ字状に形成され、
略四角形板状に形成されるチップ本体部と、チップ本体部の第１側面から突出する第１チップ突出部と、チップ本体部の第１側面に隣接する第２側面から突出する第２チップ突出部とを含んで、予め定める仮想直線に関して１８０度回転対称となる形状に形成され、各チップ突出部は、互いに略直交する方向に延びて、チップ本体部の第１側面と第２側面とが交差する側面交差稜線部分から離反してそれぞれ配置され、各チップ突出部の一端部分には切刃が形成され、
ホルダの装着部は、
一方のチップ突出部をホルダの外周面から突出させるとともに、他方のチップ突出部をホルダ内に配置する状態で、チップを装着することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の切削工具。
【請求項６】
ホルダの装着部は、
チップ装着状態で、他方のチップ突出部に間隔をあけて対向する離間部分を有し、離間部分と他方のチップ突出部との間に、ホルダ半径方向に延びて、ホルダ外方に開放するとともに流体管路に連なる切刃離間空間を形成することを特徴とする請求項５記載の切削工具。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の切削工具に用いられるホルダ。
【請求項８】
切削工具の一部を構成し、略円柱状に形成され、チップを着脱可能なホルダであって、
ホルダ軸線方向一端部に形成されて、チップに形成される切刃をホルダ半径方向外方に突出させた状態でチップを装着する装着部と、
該装着部を除く残余の位置に形成され、軸線方向他端面から前記装着部まで貫通する流体管路を形成する管路形成部とを有し、
装着部には、チップ装着状態で、チップの底面に当接する着座面と、ホルダ軸線方向に延びてチップの一側面に当接する一当接面と、着座面と一当接面との間に配置されて、着座面と一当接面とにそれぞれ連なる溝面とを有し、
溝面は、着座面および一当接面に対して窪んで形成され、管路形成部の内周面からホルダ軸線方向一端面までホルダ軸線方向に延びることを特徴とするホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内径加工用の切削工具およびその切削工具の一部を構成するホルダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術の内径加工用の溝入れ用工具として、チップとホルダとの間に形成される流路に切削液を通過させて、切削液をホルダの軸線方向一端部からホルダ半径方向に切刃に噴射する技術がある（たとえば特許文献１参照）。また他の従来技術として、Ｌ字状のチップをホルダに装着して構成される内径加工用の切削工具がある。
【０００３】
図１４は、上述する２つの従来技術を適用した切削工具１を示す平面図である。また図１５は、図１４のＳ１５−Ｓ１５切断面線から切削工具１を切断して示す断面図である。切削工具１は、Ｌ字状チップをホルダに装着して構成される切削工具であって、特許文献１に開示される技術を適用したものである。
【０００４】
この切削工具１は、チップ４の載置面５にホルダ半径方向Ｙに延びる凹溝６が形成され、凹溝６をチップ４で覆った状態で、凹溝６に切削液が供給される。切削液は、載置面５とチップ４との間を通過して、ホルダ半径方向Ｙに進んで被削材の溝部の底面に衝突する。これによって被削材の溝が深い場合でも、被削材の溝部に切削液を供給しやすくすることができる。特許文献１に開示される従来技術では、ホルダ２には、ホルダ軸線Ｌ２と同軸に延びる切削液供給孔８が貫設される。前記凹溝６は、ホルダ半径方向Ｙに延びて、切削液供給孔８に連通する。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２３７００６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
内径の溝入れ加工を行うべき被削材は、一方に開放して他方が塞がれる有底筒状、いわゆる止まり穴が形成される場合がある。このような場合、切削工具１によって削られた切り屑は、切削工具１と被削材内周部との間から排出される。したがって、被削材内周部の内径が小さくなればなるほど、被削材と工具間とのスペースが狭くなり、切り屑が排出されにくくなる。
【０００７】
被削材内周部の内径が小さい有底筒状の被削材では、従来技術の切削工具を用いて、切削液によって、被削材の溝部から切り屑を排出させたとしても、被削材の溝部から排出された切り屑が被削材の内部空間に留まりやすい。したがって被削材内部空間で切り屑が詰まることを充分に防ぐことができない。切り屑が被削材の内部空間で詰まってしまうと、チップが欠損したり、ホルダが損傷したりするという問題がある。
【０００８】
したがって本発明の目的は、切り屑が被削材内部空間で詰まることを防ぐ切削工具および切削工具の一部を構成す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】
【０００９】
本発明は、切刃が形成されるチップと、
略円柱状に形成され、チップを着脱可能なホルダであって、
ホルダ軸線方向一端部に形成されて、チップの切刃をホルダ半径方向外方に突出させた状態でチップを装着する装着部と、
該装着部を除く残余の部分に形成され、軸線方向他端面から前記装着部まで貫通する流体管路を形成する管路形成部とを有するホルダとを含み、
チップをホルダに装着した状態で、チップとホルダの装着部との間に、ホルダ軸線方向に延びてホルダ軸線方向一端面からホルダ外方に開放するとともに、流体管路に連通する隙間空間を形成することを特徴とする切削工具である。
【００１０】
本発明に従えば、切削工具は、軸線方向一端部から被削材の内部空間に進入することで、被削材の内周部をチップに形成される切刃によって切削することができる。本発明では、軸線方向他端面に形成される流体管路の開口から流体がホルダ内に供給されることで、流体は、流体管路および隙間空間を順次移動して、ホルダ軸線方向一端面に位置する隙間空間の開口から、ホルダ軸線方向一方に噴射される。
【００１１】
被削材が有底筒状に形成されている場合、ホルダの軸線方向一端面から噴射される流体は、軸線方向一方に進んで被削材の内周部底面に衝突して、次に被削材の内周部底面から軸線方向他方に跳ね返って、工具と被削材の内周部内周面との間を通過して、被削材外方へ移動する。このように流体が移動することで、被削材の内周部底面寄りに留まっていた切り屑は、流体とともに移動して被削材外方に排出される。ホルダの軸線方向一端面から流体を噴射することで、被削材の内周部底面と、ホルダの軸線方向一端部との間に留まっている切り屑をより確実に、被削材外方に排出させることができる。
【００１２】
また本発明では、流体管路は、ホルダの軸線方向一端部以外の位置に形成される。また隙間空間は、チップと装着部との間に形成される。したがって流体をホルダ軸線方向一端面まで導くための流路に関して、ホルダ内部を貫通する貫通孔として形成する場合に比べて、ホルダ軸線方向一端部の剛性を高めることともに、流体をホルダ軸線方向一端面まで導くための管路をホルダに容易に形成することができる。
【００１３】
また本発明は、チップをホルダに装着した状態で、
チップの底面とチップの一側面とを含むチップの角部分と、ホルダの装着部のうちで、チップの角部分に対向する対向部分との間に前記隙間空間を形成することを特徴とする。
【００１４】
チップ装着状態において、チップの底面とチップの一側面とを、ホルダの装着部に当接させて拘束するために、チップの角部分とホルダの対向部分とは隙間をあけて形成される。本発明に従えば、チップの角部分とホルダの対向部分との間の隙間を、流体を流すための流路として用いることで、隙間空間を形成する作業を別途必要とすることなく、隙間空間を容易に形成することができる。またホルダの肉厚減少を抑えて、ホルダの強度低下を防ぐことができる。
【００１５】
また本発明は、ホルダは、
前記流体管路から分岐してホルダ半径方向に延びて、装着部寄りでホルダ外方に開放する分岐路が形成される分岐路形成部をさらに含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、流体管路を通過する流体の一部は、分岐路に流れ込む。分岐路を通過した流体は、分岐路の開口から、ホルダ半径方向に噴射される。このように流体を、分岐路の開口からホルダ半径方向にも噴射することで、流体の一部が切刃および被削材の溝部にも衝突する。流体が切刃に衝突することで、噴射される流体が切刃の熱を奪う。これによって切刃の温度上昇を抑えることができる。また流体が被削材の溝部に衝突することで、噴射される流体によって、切り屑を被削材の溝部から排出させることができる。
【００１７】
また本発明は、チップ装着状態で、分岐路の開口は、ホルダ周方向に関してチップの切刃と略同位置に配置され、ホルダ軸線方向に関してチップの切刃よりも軸線方向他端側に位置し、
分岐路は、流体管路との連通領域から軸線方向一端部に向かってホルダ軸線方向に進むにつれてホルダ半径方向外方に進む方向に傾斜することを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、分岐路は、流体管路から軸線方向一端部に向かってホルダ軸線方向に進むにつれて、ホルダ半径方向外方に進む方向に傾斜するので、分岐路の開口から噴射された流体は、分岐路の開口から、ホルダ軸線方向一端部に向かってホルダ軸線方向に進むとともに、チップの半径方向外方に進む。これによって分岐路の開口から噴射された流体をより確実に切刃および被削材の溝部に衝突させることができる。さらに切刃および被削材の溝部から吹き飛ばされた切り屑は、切削工具と被削材の内周部底面との間に移動することになるが、隙間空間の開口から噴射された流体によって、切削工具と被削材の内周部底面との間に留まることが防がれて、切り屑を円滑に被削材の外方に排出することができる。
【００１９】
また本発明は、チップは、略Ｌ字状に形成され、
略四角形板状に形成されるチップ本体部と、チップ本体部の第１側面から突出する第１チップ突出部と、チップ本体部の第１側面に隣接する第２側面から突出する第２チップ突出部とを含んで、予め定める仮想直線に関して１８０度回転対称となる形状に形成され、各チップ突出部は、互いに略直交する方向に延びて、チップ本体部の第１側面と第２側面とが交差する側面交差稜線部分から離反してそれぞれ配置され、各チップ突出部の一端部分には切刃が形成され、
ホルダの装着部は、
一方のチップ突出部をホルダの外周面から突出させるとともに、他方のチップ突出部をホルダ内に配置する状態で、チップを装着することを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、Ｌ字状チップは、仮想直線に関して、１８０度回転対称となる形状に形成されるので、被削材の切削によって一方の切刃が消耗した場合には、１８０度回転させてホルダに装着しなおすことで、他方の切刃を切削に寄与させることができる。またチップの厚み方向に延びる軸線に対して１８０度回転対称となる場合に比べて、切削に寄与する一方のチップ突出部分に沿って延びる方向の寸法を小さくすることができ、小内径加工に好適に用いることができる。また上述した構成によって切り屑の詰りを防ぐことができるので、これによっても小内径加工に好適に用いることができる。
【００２１】
また本発明は、ホルダの装着部は、
チップ装着状態で、他方のチップ突出部に間隔をあけて対向する離間部分を有し、離間部分と他方のチップ突出部との間に、ホルダ半径方向に延びて、ホルダ外方に開放するとともに流体管路に連なる切刃離間空間を形成することを特徴とする。
【００２２】
本発明に従えば、流体管路から切刃離間空間に移動した流体が、切刃離間空間の開口からホルダ外方に噴射されることによって、他方のチップ突出部に切り屑が付着することを防ぐことができる。また他方のチップ突出部に付着した切り屑を、切刃離間空間の開口から噴射される流体によって吹き飛ばすことができる。
【００２３】
また本発明は、前記切削工具に用いられるホルダである。
本発明に従えば、チップが装着されることで、装着部とチップとによって流体が通過可能な隙間空間を形成することができる。流体管路の開口から流体がホルダ内に供給されることで、流体は、流体管路および隙間空間を順次移動して、ホルダ軸線方向一端面に位置する隙間空間の開口から、ホルダ軸線方向一方に噴射される。このようなホルダを用いることで、ホルダの軸線方向一端面から流体を噴射することができ、切削時に、被削材の内周部底面と、ホルダ軸線方向一端部との間に留まっている切り屑をより確実に、被削材外方に排出させることができる。
【００２４】
また本発明は、切削工具の一部を構成し、略円柱状に形成され、チップを着脱可能なホルダであって、
ホルダ軸線方向一端部に形成されて、チップに形成される切刃をホルダ半径方向外方に突出させた状態でチップを装着する装着部と、
該装着部を除く残余の位置に形成され、軸線方向他端面から前記装着部まで貫通する流体管路を形成する管路形成部とを有し、
装着部には、チップ装着状態で、チップの底面に当接する着座面と、ホルダ軸線方向に延びてチップの一側面に当接する一当接面と、着座面と一当接面との間に配置されて、着座面と一当接面とにそれぞれ連なる溝面とを有し、
溝面は、着座面および一当接面に対して窪んで形成され、管路形成部の内周面からホルダ軸線方向一端面までホルダ軸線方向に延びることを特徴とするホルダである。
【００２５】
本発明に従えば、チップが装着されると、チップの底面がホルダの着座面に当接し、チップの一側面がホルダの一当接面に当接する。ホルダの溝面は、着座面および一当接面から退避するので、溝面とチップの角部分との間には、隙間が形成される。溝面は、ホルダ軸線方向一端面から管路形成部の内周面まで延びるので、流体管路を流れる流体は、ホルダの溝面と、チップの底面と、チップの一側面との間を通過して、ホルダ軸線方向一端面から噴射される。
【００２６】
このようなホルダを用いることで、ホルダの軸線方向一端面から流体を噴射することができ、切削時に、被削材の内周部底面と、ホルダ軸線方向一端部との間に留まっている切り屑をより確実に、被削材の外方に排出させることができる。またホルダの溝面が、ホルダの着座面および一当接面から退避することで、チップの角部分の形状にばらつきがある場合であっても、チップをホルダの装着部に当接させることが可能である。またホルダ内部に流路を別途形成する場合に比べて、ホルダ軸線方向一端部の強度を向上することができる。
【発明の効果】
【００２７】
請求項１記載の本発明によれば、ホルダの軸線方向一端面から流体を噴射させることができる。これによって被削材の内周部底面寄りに留まっている切り屑を、被削材から強制的に排出させることができ、被削材の内部空間に切り屑が詰まることを防ぐことができる。切り屑の詰りを防ぐことで、切り屑がチップに接触することを防いで、チップが欠損したり、ホルダが破損したりすることを防ぐことができる。また切り屑が被削材の内周面を傷つけることを防ぐことができ、切り屑に起因する内周面の凹凸を少なくして、加工後の被削材の品質を向上することができる。
【００２８】
またホルダの内部を貫通する流路をホルダに形成する場合に比べて、ホルダの軸線方向一端部の剛性を高めることができるので、ホルダのたわみおよび振動を抑えて、加工精度を向上することができる。またホルダの内部を貫通する流路に比べて、ホルダ軸線に垂直な直径が比較的小さい空間を形成することができ、勢いよく流体を噴出させることができる。
【００２９】
請求項２記載の本発明によれば、チップの角部分とホルダの対向部分とによって隙間空間を形成する。またチップの側面とホルダの当接面との当接を確保するために、チップの角部分とホルダの対向部分とは隙間をあけて形成される。この場合、チップの角部分とホルダの対向部分との隙間が、既に形成されていることになるので、隙間空間を形成するために特別な作業を別途必要とすることなく、流体を軸線方向一端面から噴射可能な切削工具を容易に実現することができる。
【００３０】
請求項３記載の本発明によれば、隙間空間の開口とは別の、分岐路の開口からも、流体を噴射させることで、流体を切刃に衝突させることができる。この流体によって、切刃の発熱を抑えることができ、発熱による切刃の摩耗の進行を抑えることができる。また被削材の溝部に存在する切り屑を排出させることができ、被削材の溝部が切刃によって傷ついたり、詰まったりすることを防ぐことができる。また被削材の溝部から排出された切り屑は、隙間空間の開口から噴射される流体によって、被削材の外方に排出される。これによって切り屑は、切り屑の被削材内部空間での詰りをより確実に防ぐことができる。
【００３１】
請求項４記載の本発明によれば、分岐路の開口から噴射された流体は、ホルダ軸線方向一端部に向かって進むとともに、ホルダの半径方向外方に進む。これによって分岐路の開口から噴射された流体をより確実に、切刃および被削材の溝部に衝突させることができる。
【００３２】
請求項５記載の本発明によれば、Ｌ字状チップがホルダに装着されることで、１つのチップで２つの切刃を有することになり、利便性を向上することができる。また一方の切刃が形成される突出部を突出させた場合には、他方の切刃が形成される突出部がホルダ軸線方向に延びるので、切削工具全体のホルダ半径方向の寸法を小さくすることができる。これによって小内径加工に好適に用いることができる。また上述した構成によって切り屑の詰りを防ぐことができるので、より好適に小内径加工を行うことができる。
【００３３】
請求項６記載の本発明によれば、流体が、切刃離間空間の開口から外方に噴射されることによって、他方のチップ突出部に切り屑が付着することを防ぐことができる。これによってチップを仮想直線周りに１８０度回転させて、他方のチップ突出部の切刃を切削に寄与するように装着した場合に、他方のチップ突出部に付着した切り屑を取り除く作業を簡略化することができ、チップの切刃取替え作業を容易に行うことができる。
【００３４】
請求項７記載の本発明によれば、ホルダは、チップが装着されることで、装着部とチップとによって流体が通過可能な隙間空間を形成することができる。これによって被削材の内周部底面寄りに留まっている切り屑を被削材外方に強制的に排出させることができ、切り屑が被削材の内部空間に詰まることを防ぐことができる。
【００３５】
請求項８記載の本発明によれば、ホルダの軸線方向一端面から流体を噴射することができ、切削時に、被削材の内周部底面と、ホルダ軸線方向一端部との間に留まっている切り屑をより確実に、被削材外方に排出させることができる。また溝面が、着座面および一当接面から退避することで、チップの角部の形状にばらつきがある場合であっても、チップをホルダの装着部に当接させることが可能であるとともに、流体を噴出させることができる。またホルダ内部に流路を別途形成する場合に比べて、ホルダ軸線方向一端部の強度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】
【００３６】
図１は、本発明の実施第１形態である切削工具２２を示す平面図であり、図２は、切削工具２２を示す側面図である。本発明の実施形態の切削工具２２は、Ｌ字状チップ２０がホルダ２１に装着されることで実現される。したがって切削工具２２は、Ｌ字状チップ２０と、ホルダ２１とを含んで構成される。切削工具２２は、被削材の内形加工に用いられ、本実施形態では、小内径加工可能な溝入れ加工用工具であって、たとえば本実施形態の切削工具２２によって形成される被削材の内径は、約７ｍｍ以上１２ｍｍ以下である。
【００３７】
ホルダ２１は、略円柱状に形成される。ホルダ２１の軸線方向一方Ｘ１側の端部となる一端部６８は、Ｌ字状チップ２０を着脱可能に装着する装着部２３が形成される。装着部２３に装着されるＬ字状チップ２０は、その切刃２６が、ホルダ２１の外周面２４からホルダ２１の半径方向外方Ｙ１に突出する。またホルダ２１の軸線方向他方Ｘ２側の端部となる他端部６９には、切削装置の工具保持部に保持される被保持部が形成される。
【００３８】
図３は、Ｌ字状チップ２０を拡大して示す平面図であり、図４は、Ｌ字状チップ２０を示す側面図である。Ｌ字状チップ２０は、厚み方向一方Ａ１から見た外形形状が、略Ｌ字状に形成される。Ｌ字状チップ２０は、チップ本体部４０と、第１チップ突出部４１と、第２チップ突出部４２とを含む。２つのチップ突出部４１，４２は、チップ本体４０にそれぞれ連なり、チップ本体４０の厚み方向Ａに垂直な方向であって、互いに略直角方向に突出する。
【００３９】
チップ本体部４０の外形形状は、略四角形板状に形成され、本実施形態では略正方形板状に形成される。チップ本体部４０は、厚み方向Ａに貫通する円柱状の貫通孔４３が形成される。チップ本体部４０の厚み方向両方Ａ１，Ａ２の表面は、貫通孔４３の軸線Ｌ４３に垂直な平面に研磨される。貫通孔４３は、Ｌ字状チップ２０を厚み方向一方Ａ１から見て、チップ本体部４０の略中心位置に配置される。以下、貫通孔４３の軸線Ｌ４３を基準軸線Ｌ４３という。
【００４０】
チップ本体部４０は、基準軸線Ｌ４３まわりの周縁部分として、第１側面部分４４と、第２側面部分４５と、第３側面部分４６と、第４側面部分４７とを有する。第１〜第４側面部分４４〜４７は、チップ本体部４０の厚み方向一方Ａ１から見た場合における外形形状の各縁辺をそれぞれ構成する。各チップ突出部４１，４２は、第１側面５２と第２側面５３とが交差する側面交差稜線部分５６から離反してそれぞれ配置される。
【００４１】
第１側面部分４４は、一端部に第２側面部分４５が隣接し、他端部に第４側面部分４７が隣接する。第２側面部分４５および第４側面部分４７は、第１側面部分４４に対して略垂直に延びる。第１側面部分４４と第３側面部分４６とは、間隔をあけて略平行に延びる。また第３側面部分４６は、一端部に第２側面部分４５が隣接し、他端部に第４側面部分４７が隣接する。第２側面部分４５および第４側面部分４７は、第３側面部分４６に対して略垂直に延びる。第２側面部分４５および第４側面部分４７は、一端部が第１側面部分４５に隣接し、他端部が第３側面部分４６に隣接する。
【００４２】
第１側面部分４４の一部分には、第１チップ突出部４１が連なる。第１側面部分４４は、第１チップ突出部４１が連なる一体領域４８と、一体領域４８以外の残余領域４９とを有する。一体領域４８は、第１側面部分４４のうちで第４側面部分４７寄りに配置される。残余領域４９は、第１側面部分４４のうちで第２側面部分４５寄りに配置される。残余領域４９には、チップ本体部４０の外周側面の一部となる第１側面５２が形成される。第１チップ突出部４１は、第１側面５２から突出し、第１側面５２から略垂直な方向に突出する。
【００４３】
第２側面部分４５の一部分には、第２チップ突出部４２が連なる。第２側面部分４５は、第２チップ突出部４２が連なる一体領域５０と、一体領域５０以外の残余領域５１とを有する。一体領域５０は、第２側面部分４５のうちで第３側面部分４６寄りに配置される。残余領域５１は、第２側面部分４５のうちで第１側面部分４４寄りに配置される。残余領域５１には、チップ本体部４０の外周側面の一部となる第２側面５３が形成される。第２チップ突出部４２は、第２側面５３から突出し、第２側面５３から略垂直な方向に突出する。
【００４４】
第３側面部分４６は、各チップ突出部４１，４２が連なることなく形成される。第３側面部分４６は、第１チップ突出部４１に対して貫通孔４３を挟んで反対側に位置する第３側面５４が形成される。第３側面５４は、チップ本体部４０の外周側面の一部となり、第３側面部分４６の全域にわたって延びる。
【００４５】
第４側面部分４７は、各チップ突出部４１，４２が連なることなく形成される。第４側面部分４７は、第２チップ突出部４２に対して貫通孔４３を挟んで反対側に位置する第４側面５５が形成される。第４側面５５は、チップ本体部４０の外周側面の一部となり、第４側面部分４７の全域にわたって延びる。
【００４６】
本実施形態では、第３側面５４は、第２チップ突出部４２の一側面に連なり、第２チップ突出部４２の一側面と面一に形成される。また第４側面５５は、第１チップ突出部４１の一側面に連なり、第１チップ突出部４１の一側面と面一に形成される。本実施形態では、基準軸線Ｌ４３に垂直な断面形状における、第４側面５５に連なる第１チップ突出部４１の一側面と、第４側面５５とを合わせた長辺側寸法は、約５ｍｍ〜９ｍｍとなる。同様に、基準軸線Ｌ４３に垂直な断面形状における、第３側面５４に連なる第２チップ突出部４２の一側面と、第３側面５４とを合わせた長辺側寸法は、約５ｍｍ〜９ｍｍとなる。
【００４７】
またＬ字状チップ２０は、予め定める仮想直線Ｌ２０に関して、１８０度回転対称となる形状に形成される。本実施形態では、Ｌ字状チップ２０は、チップ本体部４０の第１側面５２と第２側面５３との成す角度を２等分する仮想直線Ｌ２０に関して、１８０度回転対称、言い換えると２回回転対称となる形状に形成される。この仮想直線Ｌ２０は、前記基準軸線Ｌ４３のうちでチップ本体部４０の厚み方向中央位置を通過して延びる。
【００４８】
少なくともＬ字状チップ２０は、仮想直線Ｌ２０に関して、第１側面５２の一部と第２側面５３の一部とが１８０度回転対称となるとともに、第３側面５４の一部と第４側面５５の一部とが１８０度回転対称となるとともに、第１チップ突出部４１と第２チップ突出部４２とが１８０度回転対称に形成される。１８０度回転対称となる各側面５２〜５５の一部は、Ｌ字状チップ２０がホルダ２１に装着された場合に、ホルダ２１に当接してホルダ２１に対するＬ字状チップ２０の変位を阻止するための拘束領域となる。
【００４９】
ここで仮想直線Ｌ２０は、チップ本体４０の厚み方向Ａ中間位置で基準軸線Ｌ４３に垂直な平面上を延びて、第１側面５２と第２側面５３との間と、第１側面５２と第２側面５３との間と、基準軸線Ｌ４３とを通過する。本実施形態では、上述したように、仮想直線Ｌ２０は、第１側面５２と第２側面５３との成す角度を２等分する直線であり、かつ第３側面５４と第４側面５４との成す角度を２等分する直線であり、基準軸線Ｌ３４と交差する。
【００５０】
各チップ突出部４１，４２は、チップ本体部４０に対して反対側の端部である先端部に切刃２６が形成される。本実施形態では、各チップ突出部４１，４２は、略四角板状に形成されて、それぞれチップ本体部４０の対応する側面部分４４，４５に連なる。第１チップ突出部４１の先端部に形成される切刃２６は、第１側面５２に略平行に延びる。第２チップ突出部４２の先端部に形成される切刃２６は、第２側面５３に略平行に延びる。したがって各突出部４１，４２は、基準軸線Ｌ４３に垂直な平面状で、互いに略直交する方向に延びる。
【００５１】
第１チップ突出部４１に形成される切刃２６は、チップ突出部４１，４２の先端部の厚み方向一方Ａ１表面に形成されるすくい面５７と、第１チップ突出部４１の先端部端面となる逃げ面５８との交差稜線に形成される。また第２チップ突出部４２に形成される切刃２６は、第２チップ突出部４２の先端部の厚み方向他方Ａ２表面に形成されるすくい面５７と、第２チップ突出部４２の先端部端面となる逃げ面５８との交差稜線に形成される。
【００５２】
各チップ突出部４１，４２のすくい面５７は、すくい角が付与される。具体的には、すくい面５７は、チップ本体部４０に向かって対応する切刃２６から離反するにつれて、切刃２６から厚み方向Ａに離反する。また各チップ突出部４１，４２は、切り屑を分断させるためのチップブレーカとなるブレーカ部分５９が形成される。ブレーカ部分５９は、すくい面５７よりもチップ本体部４０寄りに形成され、すくい面５７から厚み方向Ａに突出する。本実施形態では、ブレーカ部分５９は、すくい面５７から厚み方向Ａに突出して、切刃２６と平行に延びる傾斜面によって実現される。
【００５３】
図１および図２に示すように、上述したＬ字状チップ２０がホルダ２１の装着部２３に装着される。具体的には、Ｌ字状チップ２０が装着部２３に固定された状態で、第１チップ突出部４１は、ホルダ２１の外周面２４から突出し、その切刃２６がホルダ２１の軸線Ｌ２１に平行に延びる。第２チップ突出部４２は、ホルダ２１の軸線Ｌ２１と略平行に延びて、ホルダ内に収容されて配置され、第１チップ突出部４１に対して、ホルダ他端部寄りに配置される。これによってホルダ２１の直径が小さくても、切削に寄与しない第２チップ突出部４２が、被削材３０の内周部に干渉することを防ぐことができる。本実施形態では、第２チップ突出部４２は、ホルダ２１の軸線Ｌ２１の軸線上に配置される。
【００５４】
Ｌ字状チップ２０は、固定部材によってホルダ２１の装着部２３に固定される。本実施形態では、固定部材は、ナット状のねじ部材２５によって実現される。ホルダ２１の装着部２３には、Ｌ字状チップ２０の大部分が収容されるチップ収容空間が形成される。チップ収容空間は、装着部２３に形成される着座面２７と、長辺当接面２８と、短辺当接面２９と、退避面３４とによって規定される。
【００５５】
着座面２７は、ホルダ外周部２４から窪んで、ホルダ軸線方向一端面からホルダ２１の軸線方向に沿って延びて平坦に形成される。長辺当接面２８は、着座面２７のホルダ半径方向内方Ｙ２側縁辺から垂直に立設して配置され、ホルダ２１の軸線方向に大略的に延びる。短辺当接面２９は、着座面２７のホルダ軸線方向他端部側縁辺から垂直に立設して配置され、ホルダ２１の軸線に垂直な方向に大略的に延びる。退避面３４は、略Ｕ字状に湾曲して延びて、一端部が長辺当接面２８に連なり、他端部が短辺当接面２９に連なる。Ｌ字状チップ２０が装着されたときに、着座面２７、長辺当接面２８および短辺当接面２９は、Ｌ字状チップ２０のチップ本体部４０に当接する。長辺当接面２８は、ホルダ軸線方向Ｘに延びてチップ２０の一側面に当接する一当接面となる。ここでチップ２０の一側面は、チップ本体４０の第３側面５４および第４側面５５のいずれかとなる。
【００５６】
具体的には、Ｌ字状チップ２０がホルダ２１に装着された状態で、ホルダ２１の着座面２７には、第１チップ突出部４１の切刃２６に対して厚み方向Ａに反対側となるチップ本体部４０の底面が当接する。またホルダ２１の長辺当接面２８には、チップ本体部４０の第３側面５４が当接する。またホルダ２１の短辺当接面２９には、チップ本体部４０の第２側面５３が当接する。またＬ字状チップ２０がホルダ２１に装着された状態で、退避面３４は、第２チップ突出部４２の側面から離間して配置される。着座面２７についても、第２チップ突出部４２に対向する領域については、第２チップ突出部４２から離間して配置される。
【００５７】
着座面２７が形成される着座面形成部分には、着座面２７に垂直な方向に窪むねじ孔が形成される。ねじ孔は、内ねじが形成される。ねじ部材２５のヘッドをチップ２０に当接させるとともに、ねじ部材２５の先端部をチップ本体部４０の貫通孔４３を貫通させて、着座面形成部分のねじ孔に螺着する。そしてねじ部材２５を回動して、ねじ部材２５をホルダ２１に対して螺合させることで、チップ２０がホルダ２１に設定される装着位置に位置決めされる。
【００５８】
厳密には、ホルダ２１の着座面２７とチップ本体部４０の底面とが当接し、ホルダ２１の長辺当接面２８とチップ本体部４０の第３側面５４とが当接し、ホルダ２１の短辺当接面２９とチップ本体４０の第１側面５３とが当接した状態で、Ｌ字状チップ２０の貫通孔４３は、ホルダ２１に形成されるねじ孔よりも、ホルダ２１の各当接面２８，２９から離れる方向に僅かに偏心している。この状態で、ねじ部材２５を、Ｌ字状チップ２０の貫通孔４３を通過させて、ねじ孔に螺進させることによって、Ｌ字状チップ２０の底面のほぼ全面がホルダ２１の着座面２７に押圧されるとともに、Ｌ字状チップ２０の第３側面５４および第１側面５３とが、ホルダ２１の装着部２３に形成される各当接面２８，２９にそれぞれ押圧され、Ｌ字状チップ２０をホルダ２１の装着部２３に締結して装着することができる。また装着部２３は、第２チップ突出部４２から離間することで、第２チップ突出部４２が装着部２３に接触することを防ぐことができる。
【００５９】
図１には、第１チップ突出部４１がホルダ２１から部分的に突出し、第２チップ突出部４２がホルダ２１に収容されるとしたが、２つのうち一方のチップ突出部がホルダ２１から部分的に突出し、２つのうち他方のチップ突出部がホルダ２１に収容されてもよい。したがって、図１に示す状態から、前記仮想直線Ｌ４０まわりに１８０度回転させて、第２チップ突出部４２を、ホルダ２１の外周面２４から突出させて、第１チップ突出部４１をホルダ内に収容して装着してもよい。
【００６０】
この場合、Ｌ字状チップ２０がホルダ２１に装着された状態で、ホルダ２１の着座面２７には、第２チップ突出部４２の切刃２６に対して厚み方向Ａに反対側となるチップ本体部４０の底面が当接する。またホルダ２１の長辺当接面２８には、チップ本体部４０の第４側面５５が当接する。またホルダ２１の短辺当接面２９には、チップ本体部４０の第１側面５２が当接する。またＬ字状チップ２０がホルダ２１に装着された状態で、退避面３４は、第１チップ突出部４１の側面から離間して配置される。着座面２７についても、第１チップ突出部４１に対向する領域については、第１チップ突出部４１から離間して配置される。
【００６１】
したがってチップ本体４０の第３側面５４および第４側面５５は、ホルダ２１の長辺側当接面２８に押圧される長辺側拘束面５４，５５となる。またチップ本体４０の第１側面５２および第２側面５３は、ホルダ２１の短辺側当接面２９に押圧される短辺側拘束面５２，５３となる。
【００６２】
このようにＬ字状のチップ２０は、仮想直線Ｌ４０に関して、１８０度回転対称となる形状に形成されるので、被削材３０の切削によって一方の切刃が消耗した場合には、１８０度回転させてホルダ２１に装着しなおすことで、他方の切刃を切削に寄与させることができる。またチップ２０の厚み方向Ａに延びる軸線に対して１８０度回転対称となる場合に比べて、切削に寄与する一方のチップ突出部分に沿って延びる方向の寸法を小さくすることができ、小内径加工に好適に用いることができる。
【００６３】
ホルダ２１は、たとえば切削液または圧縮空気などの流体がホルダ２１内部を通過可能に形成される。本実施形態では、切削時に切削液を被削材に噴射可能に形成される。ホルダ２１は、流体圧源からホルダ軸線方向一端部６８まで切削液を導くための流体管路７１を形成する管路形成部７０を有する。管路形成部７０は、略筒状に形成されて、その内部空間に流体管路７１を形成する。
【００６４】
流体管路７１は、ホルダ２１の外周面２４またはホルダ軸線方向他端面７２からホルダ外方に開放する開口が形成される。本実施形態では、流体管路７１は、軸線方向他端面から前記装着部２３まで貫通し、ホルダ軸線方向他端面７２からホルダ外方に開放する開口７３が形成される。流体管路７１は、その開口７３からホルダ内部を挿通して、ホルダ軸線方向Ｘに延びて、ホルダ軸線方向一端部６８の手前まで延びる。管路形成部７０は、ホルダ軸線方向一端部６８を除く残余の部分、言い換えると装着部２３を除く部分に形成される。本実施形態では、管路形成部７０は、ホルダ軸線方向他端部６９から、ホルダ軸線方向一端部６８の手前まで形成される。
【００６５】
本実施形態では、管路形成部７０は、流体管路７１のうちで、内径が大きい第１領域７１ａと、流体管路７１のうちで、第１領域７１ａに比べて内径が小さい第２領域７１ｂとを形成する。第１領域７１ａは、第２領域７１ｂに比べて、ホルダ軸線方向他端部６９寄りに配置され、流体管路７１の開口７３を含む。第２領域７１ｂは、第１領域７１ａのホルダ軸線方向一方Ｘ１に連通して、ホルダ軸線方向一方Ｘ１に延びる。第１領域７１ａは、ホルダ軸線Ｌ２１と略同一に延びる。第２領域７１ｂのホルダ軸線方向他方Ｘ２端７１ｃは、第１領域７１ａに連通する。第２領域７１ｂは、第２領域７１ｂのホルダ軸線方向他方Ｘ２端７１ｃからホルダ軸線方向一方Ｘ１に進むにつれて、ホルダ半径方向外方Ｙ１に向かって傾斜する方向に延びる。流体管路７１の第２領域７１ｂの直径Ｄ１は、流体管路７１の第１領域７１ａの直径Ｄ３よりも小さく形成される（Ｄ１＜Ｄ３）。
【００６６】
図５は、第１実施形態のチップ２０とホルダ２１との当接部分を拡大して示す断面図である。切削工具２２は、チップ２０をホルダ２１に装着した状態で、チップ２０とホルダ２１の装着部２３との間に、ホルダ軸線方向Ｘに延びてホルダ軸線方向一端面７４からホルダ外方に開放するとともに、流体管路７１に連通する隙間空間７５を形成する。本実施形態では、隙間空間７５は、ホルダ軸線方向一方Ｘ１に進むにつれて、切刃２６からホルダ半径方向Ｙに遠ざかる方向に少し傾斜する。
【００６７】
図５に示すように、隙間空間７５は、長辺当接面２８と、着座面２７と、チップ２０のうちで長辺当接面２８および着座面２７に対向する角部分７６との間に形成される。ここで、チップ２０の角部分７６は、チップ２０がホルダ２１に装着された状態で、着座面２７に当接する厚み方向表面と、長辺当接面２８に当接する側面とを含んで構成される部分である。たとえば図１および図２に示すように、第１チップ突出部４１が切削に寄与する場合、チップ２０の角部７６は、チップ本体４０の第３側面５４と厚み方向他方Ａ２の面とを含んで構成される部分である。
【００６８】
本実施形態では、長辺当接面２８と着座面２７とは、円弧面７７を介して連なる。ホルダ軸線Ｌ２１に垂直な断面形状において、円弧面７７は、予め定める曲率半径を有する円弧状に形成される。円弧面７７は、一端部が長辺当接面２８に連なり、他端部が着座面２７に連なる。円弧面７７は、長辺当接面２８および着座面２７とともに、ホルダ軸線方向一端面７４から装着部２３のうちでホルダ軸線方向他方Ｘ２部分まで、ホルダ軸線方向Ｘに延びる。
【００６９】
またチップ２０の角部分７６は、面取り加工が施される。具体的には、角部分７６の先端が、長辺当接面２８、着座面２７および円弧面７７に当接しないように、面取りされる。本実施形態では、チップ２０の角部分７６の先端には、４５°の面取り面８２が形成される。このようにチップ装着状態において、チップ２０の角部分７６は、円弧面７７から離間して形成される。この場合、隙間空間７５は、長辺当接面２８と、着座面２７と、円弧面７７と、チップ２０の角部分７６との間の空間となる。またホルダ２１の装着部２３のうち、長辺当接面２８と、着座面２７と、円弧面７７とは、チップ２０の角部分７６に対向する対向部分となる。
【００７０】
図６は、チップ２０を取外した状態で、図１の切断面線Ｓ６−Ｓ６から見て示す断面図である。流通管路７１は、前記隙間空間７５に連通する。具体的には、前記隙間空間７５のうちホルダ軸線方向他方Ｘ２端と、流通管路７１の第２領域７１ｂのホルダ軸線方向一方Ｘ１端７１ｄとが連通する。流通管路７１は、退避面３４のうちで、円弧面７７に対向する領域からホルダ軸線方向一方Ｘ１に開放する。流通管路７１を通過して、退避面３４からホルダ軸線方向一方に流れ出た切削液は、流通管路７１の開口に近接する隙間空間７５に流入し、隙間空間７５を通過して、ホルダ軸線方向一端面７４からホルダ外に噴射される。
【００７１】
図７は、図１の切断面線Ｓ７−Ｓ７から見て示す断面図である。本実施形態では、流体管路７１から分岐してホルダ半径方向Ｙに延びて、装着部２３寄りでホルダ外方に開放する分岐路７９が形成される分岐路形成部７８をさらに含む。
【００７２】
チップ装着状態で、分岐路７９の開口８０は、ホルダ２１の軸線方向Ｌ２１まわりとなるホルダ周方向に関して、チップ２０の切刃２６と略同位置に配置され、ホルダ軸線方向Ｘに関してチップ２０の切刃２６よりも軸線方向他端側に位置する。また分岐路７９は、流体管路７１との連通領域８１からホルダ軸線方向一方Ｘ１に進むにつれてホルダ半径方向外方Ｙ１に進む方向に傾斜する。
【００７３】
本実施形態では、流体管路７１の第１領域７１ａから、分岐路７９と、流体管路７１の第２領域７１ｂとに２股に分岐する。流体管路７１の第２領域７１ｂの直径Ｄ１よりも、分岐路７９の直径Ｄ２のほうが大きく形成される（Ｄ１＜Ｄ２）。また分岐路７９の直径Ｄ２よりも、流体管路７１の第１領域７１ａの直径Ｄ３のほうが大きく形成される（Ｄ２＜Ｄ３）。また分岐路７９の軸線Ｌ７９を延長する延長線が、切刃２６を通過するように設定される。言い換えると、分岐路７９は、切刃２６と流体管路７１との連通領域とを結ぶ仮想直線Ｌ７９に沿って延びて形成される。
【００７４】
またホルダ２１の装着部２３は、チップ装着状態で、第２チップ突出部４２に間隔をあけて対向する離間部分８２を有する。離間部分８２と第２チップ突出部４２との間には、ホルダ半径方向Ｙに延びて、ホルダ外方に開放するとともに流体管路７１に連なる切刃離間空間８３を形成する。具体的には、離間部分８２は、装着部２３のうちで退避面３４を形成する部分である。切刃離間空間８３は、第２チップ突出部４２の側面と、ホルダ２１の退避面３４との間の空間となる。切刃離間空間８３は、退避面３４を抜け出て隙間空間７５に移動する流体の一部が洩れ出る。このように切刃離間空間８３に洩れ出た流体は、第２チップ突出部４２と退避面３４との間を移動して、ホルダ外に噴射される。
【００７５】
図８は、切削工具２２を用いた加工状態を示す断面図である。図８に示すように、切削装置は、切削工具２２を着脱自在に保持する工具保持部と、被削材３０を着脱可能に保持する被削材保持部と、被削材３０を保持する被削材保持部を予め定める回転軸線Ｌ３０まわりに回転させる被削材回転手段３１と、切削工具２２を保持する工具保持部を被削材３０に対して、被削材保持部の回転軸線方向、被削材保持部の回転軸線Ｌ３０に垂直な方向に直線移動する工具駆動手段３２とを有する。被削材３０は、回転軸線Ｌ３０に同軸の開口３３が形成される。被削材３０の開口３３は、一方に開放して形成され、切削工具２２のホルダ軸線方向一端部６８が進入可能な直径を有する。切削装置は、たとえば旋盤によって実現されてもよい。
【００７６】
本実施形態では、切削装置は、切削液を切刃２６に向かって供給する流体供給手段３４をさらに有する。流体供給手段３４は、流体管路７１の開口から切削液を供給する。本実施形態では、ホルダ２１のホルダ軸線方向他端部６９に形成される流体管路７１の開口から、切削液を流体管路７１に供給する。
【００７７】
被削材３０を回転軸線Ｌ３０まわりに回転させた状態で、被削材３０の開口に切削工具２２を進入させ、切刃２６を被削材３０の内周面８５に接触させる。これによって切刃２６が、被削材３０の内周部を削り、被削材３０の内周部に溝入れ加工を施すことができる。また流体供給手段３４によって、切削液を流体管路７１に供給する。これによって切削液は、流体管路７１および隙間空間７５を順次移動して、隙間空間７５の開口から、ホルダ軸線方向一方Ｘ１に噴射される。
【００７８】
被削材３０が有底筒状に形成されている場合、ホルダ２１の軸線方向一端面７４から噴射される切削液は、ホルダ軸線方向一方Ｘ１に進んで被削材３０の内周部底面８４に衝突して、次に被削材３０の内周部底面８４からホルダ軸線方向他方Ｘ２に跳ね返って、切削工具２２と被削材３０の内周部内周面８５との間を通過して、被削材外方８６へ移動する。このように切削液が図８の矢符Ａに示すように、移動することで、被削材３０の内周部底面８４寄りに留まっていた切り屑は、切削液とともに移動して被削材外方８６に強制的に排出される。したがってホルダ２１の軸線方向一端面７４から切削液を噴射することで、被削材３０の内周部底面８４と、ホルダ軸線方向一端部６８との間に留まっている切り屑をより確実に、被削材外方８６に排出させることができる。
【００７９】
また本実施形態では、流体管路７１を通過する切削液の一部は、分岐路７９に流れ込む。分岐路７９を通過した切削液は、分岐路７９の開口８０から噴射される。分岐路７９は、流体管路７１からホルダ軸線方向Ｘ１に進むにつれて、ホルダ半径方向外方Ｙ１に進む方向に傾斜するので、分岐路７９の開口８０から噴射された切削液は、図８の矢符Ｂに示すように、分岐路７９の開口８０から、ホルダ軸線方向一端部６８に向かってホルダ軸線方向一方Ｘ１に進むとともに、ホルダ半径方向外方Ｙ１に進む。
【００８０】
これによって分岐路７９の開口８０から噴射された切削液をより確実に切刃２６および被削材３０の溝部３５に衝突させることができる。切削液が切刃２６に衝突することで、衝突した切削液が切刃２６の熱を奪う。これによって切刃２６の温度上昇を抑えることができる。また切削液が被削材３０の溝部３５に衝突することで、切り屑を被削材３０の溝部３５から排出させることができる。
【００８１】
切刃２６および被削材３０の溝部３５から吹き飛ばされた切り屑は、切削工具２２と被削材３０の内周部底面８４との間に移動することになる。本実施形態では、隙間空間７５の開口から噴射された切削液によって、切削工具２２と被削材３０の内周部底面８４との間に、切り屑が留まることが防がれるので、分岐路７９によって切り屑をホルダ軸線方向一方Ｘ１に吹き飛ばしたとしても、隙間空間７５の開口から噴射する切削液によって切り屑を円滑に被削材の外方８６に排出することができる。
【００８２】
また本実施形態では、流体管路７１から切刃離間空間８３に移動した切削液が、切刃離間空間８３の開口からホルダ外方に噴射されることによって、第２チップ突出部４２に切り屑が付着することを防ぐことができる。また第２チップ突出部４２に付着した切り屑を、切刃離間空間８３の開口から噴射される切削液によって吹き飛ばすことができる。
【００８３】
本実施形態では、隙間空間７５のホルダ軸線Ｌ２１に垂直な断面形状における面積は、噴射される切削液が切り屑を吹き飛ばし可能となる大きさに形成される。これによって切削液を勢いよく被削材３０の内周部底面８４に吹き付けることができ、被削材３０の内周部底面８４に位置する切り屑を移動させることができる。また本実施の形態では、隙間空間７５を小さくすることができるので、ホルダ２１およびチップ２０の強度低下を抑えるとともに、ホルダ軸線方向一端面７４から充分な量の切削液を噴射させることができる。
【００８４】
以上のように本実施形態によれば、ホルダ２１の軸線方向一端面７４から切削液を噴射することで、被削材３０の内周部底面８４寄りに留まっていた切り屑を、切削液とともに移動させて被削材外方８６に排出させることができる。これによって被削材３０の内部空間に切り屑が詰まることを防ぐことができる。切り屑の詰りを防ぐことで、切り屑がチップ２０に接触することを防いで、チップ２０が欠損したり、ホルダ２１が破損したりすることを防ぐことができる。また切り屑が被削材３０の内周面８５を傷つけることを防ぐことができ、切り屑に起因する内周面８５の凹凸を少なくして、加工後の被削材の品質を向上することができる。
【００８５】
また本実施形態では、チップ２０とホルダ２１との隙間空間７５を切削液が通過する流路として用いることで、ホルダ２１の内部を貫通する流路を形成する場合に比べて、ホルダ軸線Ｌ２１に垂直な直径が比較的小さい空間を容易に形成することができる。これによってホルダ軸線方向一端面７４から、勢いよく切削液を噴出させることができ、切り屑の詰りをより確実に防ぐことができる。
【００８６】
また本実施形態では、隙間空間７５は、チップ２０とホルダ２１の装着部２３との間に形成される。また流体管路７１は、ホルダ軸線方向一端部６８を除く残余の部分に形成される。したがって切削液をホルダ軸線方向一端面７４まで導くための流路に関して、ホルダ内部を貫通する貫通孔を形成する場合に比べて、ホルダ２１の軸線方向一端部６８の剛性を高めるとともに容易に形成することができる。
【００８７】
本実施形態のように、Ｌ字状のチップ２０をホルダ２１に装着する切削工具２２は、切削に寄与する一方のチップ突出部分４１に対して、他方のチップ突出部分４２が、ホルダ軸線方向Ｘに延びてホルダ２１に収容されるので、他方のチップ突出部分４２が被削材の内周面８５に干渉することが防がれて、被削材３０の内周径が小さい場合にも起用可能となる。被削材３０の内周径が小さい場合には、被削材内で切り屑が詰まるおそれがあるが、上述したように切削液を噴射させることで、被削材の詰りを防ぐことができる。
【００８８】
また被削材３０の内周径が小さい場合には、ホルダ直径も小さくなる。本実施形態では、ホルダ軸線方向一端部６８に切削液を通過させるための貫通孔を別途形成する必要がないので、被削材３０の内径に合わせてホルダ直径が小さく形成される切削工具について、ホルダ剛性の低下を抑える効果を顕著とすることができ、ホルダ２１のたわみおよび振動を抑えて、加工精度を向上することができる。たとえば本実施形態のホルダ２１は、シャンク直径が８〜１０ｍｍであって、小径に形成される。したがってホルダ２１は、貫通孔を流路とする場合と、隙間空間７５を流路とする場合とで、剛性の違いが大きい。
【００８９】
また本実施形態では、切削液をホルダ軸線方向一端面７４まで導くための管路をホルダに容易に形成することができる。具体的には、チップ２０の側面とホルダ２１の長辺当接面２８との当接を確保するために、チップ２０の角部分７６とホルダ２１の対向部分２７，２８，５５とは隙間をあけて形成される。この隙間について、切削液を導く流路として用いる。
【００９０】
この場合、チップ２０の角部分７６とホルダ２１の対向部分２７，２８，５５との隙間が、既に形成されていることになるので、隙間空間７５を形成するために特別な作業を別途必要とすることなく、切削液を軸線方向一端面７４から噴射可能な切削工具２２を容易に実現することができる。また本実施形態では、チップ２０を面取りするだけで、隙間空間７５を形成することができ、ホルダ２１を切削する必要がないのでホルダ２１の剛性低下を防ぐことができるとともに、容易に隙間空間７５を形成することができる。またホルダ２１には、円弧面７７が形成されることで、切削時にチップ２０から与えられる力が応力集中することを防ぐことができ、ホルダ２１の寿命を延ばすことができる。
【００９１】
また本実施形態では、隙間空間７５の開口とは別の、分岐路７９の開口８０からも、切削液を噴射させることで、切削液を切刃２６に衝突させることができる。分岐路７９の開口８０から噴射された切削液は、ホルダ軸線方向一端部６８に向かって進むとともに、ホルダ２１の半径方向外方Ｙ１に進む。これによって分岐路７９の開口８０から噴射された切削液をより確実に、切刃２６および被削材３０の溝部３５に衝突させることができる。
【００９２】
この切削液によって、切刃２６の発熱を抑えることができ、発熱による切刃２６の摩耗の進行を抑えることができる。また被削材３０の溝部３５に存在する切り屑を排出させることができ、被削材３０の加工面が切り屑によって傷ついたり、切り屑が詰まったりすることを防ぐことができる。また被削材３０の溝部３５から排出された切り屑は、隙間空間７５の開口から噴射される切削液によって、被削材３０の外方８６に排出される。これによって切り屑は、被削材３０の溝部３５での詰りを防ぐとともに、切り屑の被削材内部空間での詰りをより確実に防ぐことができる。
【００９３】
また本実施形態では、隙間空間７５は、ホルダ軸線方向一方Ｘ１に進むにつれて、切刃２６からホルダ半径方向Ｙに遠ざかる方向に少し傾斜する。また分岐路７９は、ホルダ軸線方向一方Ｘ１に進むにつれて、切刃２６からホルダ半径方向Ｙに遠ざかる方向に傾斜する。分岐路７９と隙間空間７５とは、ホルダ半径方向Ｙに関して互いに離反する方向に延びる。これによって図８に示すように、分岐路７９の開口から噴射された切削液が、隙間空間７５の開口から噴射された切削液の流れを阻害することを防ぐことができ、切り屑が溜まることを防いでより確実に被削材の外方８６に排出させることができる。また隙間空間７５から噴射される切削液は、切り屑を排出するうえでは、直線状に進むことが好ましい。
【００９４】
本実施形態では、流通管路７１の開口が、円弧面７７に対向することで、流通管路７１から出た切削液が、切刃隙間空間８３に洩れる量を少なくして、多くの切削液をホルダ軸線方向一端面７４から噴射させることができる。またホルダ軸線方向一端面７４から切削液を噴射させることで、切削液が減衰することを防いで、勢いよく被削材の内周部底面８４に切削液を吹き付けることができる。
【００９５】
さらに本実施形態では、流体管路７１の第２領域７１ｂの直径Ｄ１は、流体管路７１の第１領域７１ａの直径Ｄ３よりも小さく形成される（Ｄ１＜Ｄ３）。これによって流体管路７１が形成される部分のうちで、ホルダ軸線方向他方側Ｘ２に比べて、ホルダ軸線方向一方Ｘ１側の強度低下をさらに抑えることができ、ホルダ２１のたわみおよび振動を抑えて、加工精度を向上することができる。また本実施形態では、ホルダ２１の直径が略同一としているが、切削にあたって、ホルダ２１を被削材３０に進入させる進入量が決定している場合、ホルダ２１が被削材３０内に進入する部分のホルダ直径を小さくして、被削材３０に進入しない部分のホルダ直径を大きくしてもよい。この場合、ホルダ直径が大きい部分について、流体管路７１の第１領域７１ａが形成され、ホルダ直径が小さい部分について、流体管路７１の第２領域７１ｂが形成されてもよい。
【００９６】
また本実施形態では、分岐路７９の軸線Ｌ７９に垂直な断面形状における面積Ａ２は、噴射される切削液が切刃２６および被削材３０の内周部溝部３５に到達可能となる大きさに形成される。本実施形態では、流体管路７１の第２領域７１ｂの直径Ｄ１よりも、分岐路７９の直径Ｄ２の方を大きく形成させている（Ｄ１＜Ｄ２）ので、この場合は、隙間空間７５から噴射される切削液よりも、分岐路７９から噴射される切削液を増やすことができる。これによって、流体供給手段３４から供給される切削液のうちで、切刃２６と被削材３０の溝部３５とに切削液を多く供給することができ、切刃２６の発熱を抑える効果と、被削材３０の溝部３５の切り屑を排出する効果とを高めることができる。
【００９７】
また本実施形態では、流体管路７１から切刃離間空間８３に移動した切削液が、切刃離間空間８３の開口からホルダ外方に噴射されることによって、他方のチップ突出部４２に切り屑が付着することを防ぐことができる。また他方のチップ突出部４２に付着した切り屑を、切刃離間空間８３の開口から噴射される切削液によって吹き飛ばすことができる。これによってチップ２０を仮想直線Ｌ４０まわりに１８０度回転させて、他方のチップ突出部４２の切刃２６を切削に寄与するように装着した場合に、他方のチップ突出部４２に付着した切り屑を取り除く作業を簡略化することができ、チップ２０の切刃取替え作業、いわゆるコーナーチェンジを容易に行うことができる。
【００９８】
図９は、本発明の第２実施形態である切削工具１２２を示す側面図であり、図１０は、第２実施形態のチップ２０とホルダ２１との当接部分を拡大して示す断面図である。本発明の第２実施形態の切削工具１２２は、第１実施形態の切削工具２２と類似した構成となり、対応する構成については、同様の参照符号を付するとともに、同様の名称を用いる。第２実施形態の切削工具１２２は、第１実施形態の切削工具２２に比べて、隙間空間７５の形状が異なる以外は、第１実施形態の切削工具２２と同様である。
【００９９】
第２実施形態では、ホルダ２１は、装着部２３と、管路形成部７０とを有する。装着部２３には、チップ装着状態で、着座面２７と、長辺当接面２８と、溝面１００とを有する。着座面２７は、チップ２０の底面に当接する。長辺当接面２８は、ホルダ軸線方向に延びてチップ２０の一側面に当接する一当接面となる。溝面１００は、着座面２７および長辺当接面２８に対して窪んで形成され、管路形成部７０の内周面からホルダ軸線方向一端面７４までホルダ軸線方向Ｘに延びる。本実施形態では、チップ２０は、面取りされておらず、底面と側面とが交差する。
【０１００】
本実施形態では、隙間空間７５は、溝面１００と、溝面１００に対向する角部分７６との間に形成される。ここで、チップ２０の角部分７６は、チップ２０がホルダ２１に装着された状態で、着座面２７に当接する厚み方向表面と、長辺当接面２８に当接する側面とを含んで構成されるうちの角部分である。
【０１０１】
本実施形態では、長辺当接面２８と着座面２７とは、溝面１００を介して連なる。ホルダ軸線Ｌ２１に垂直な断面形状において、溝面１００は、予め定める曲率半径を有する円弧状に形成される。溝面１００は、一端部が長辺当接面２８に連なり、他端部が着座面２７に連なる。溝面１００は、着座面２７および長辺当接面２８とともに、ホルダ軸線方向一端面７４から装着部２３のホルダ軸線方向他方Ｘ２部分まで、ホルダ軸線方向Ｘに延びる。溝面１００は、長辺当接面２８および着座面２７から陥没して、ホルダ軸線方向に延びる溝を形成する。
【０１０２】
このように溝面１００と、チップ２０の角部分７６とによって隙間空間７５が形成される場合であっても、第１実施例と同様の効果を得ることができる。また第２実施形態では、チップ２０に面取りを施していないチップを装着した場合であっても、切削液をホルダ軸線方向一端面７４から噴射させることができる。またチップ２０は、第１実施形態と同様に面取りされていてもよい。この場合には、隙間空間７５の断面形状を大きくすることができ、流路抵抗を減らして、粘性が切削液の高い場合であっても、ホルダ軸線方向一端面７４から切削液を充分に噴射させることができる。
【０１０３】
図１１は、本発明の第３実施形態のチップ２０とホルダ２１との当接部分を拡大して示す断面図である。本発明の第３実施形態の切削工具２２２は、第１実施形態の切削工具２２と類似した構成となり、対応する構成については、同様の参照符号を付するとともに、同様の名称を用いる。第３実施形態の切削工具２２２は、第１実施形態の切削工具２２に比べて、隙間空間７５の形状が異なる以外は、第１実施形態の切削工具２２と同様である。
【０１０４】
図１１に示すように、ホルダ２１の長辺当接面２８は、着座面２７に隣接して形成され、着座面２７から垂直に立設する。またチップ２０が面取りされる。これによってチップ２０の角部分と、ホルダ２１との間に隙間空間７５を形成することができる。このような場合であっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。このように本発明では、チップ２０とホルダ２１との間に、ホルダ軸線方向に延びる隙間空間７５が形成されればよい。また好ましくは、チップ２０の角部分７６と、角部分７６に対向する対向部分との間に隙間空間７５が形成されればよい。
【０１０５】
図１２は、本発明の第４実施形態である切削工具３２２を示す平面図である。図１３は、図１２の切断面線Ｓ１３ａ−Ｓ１３ｂ−Ｓ１３ｃから見た切削工具３２２を示す断面図である。本発明の第４実施形態の切削工具３２２は、第１実施形態の切削工具２２と類似した構成となり、対応する構成については、同様の参照符号を付するとともに、同様の名称を用いる。第４実施形態の切削工具３２２は、第１実施形態の切削工具２２に比べて、分岐管路７１の形状が異なる以外は、第１実施形態の切削工具２２と同様である。
【０１０６】
分岐路７１は、隙間空間７５から分岐して切刃２６先端部まで延びる。分岐路７１は、ホルダ先端側の着座面２８から窪む凹溝によって実現される。凹溝とチップ２０の底面とによって、分岐路７１が形成される。この場合、分岐路７１は、隙間空間７５から分岐してホルダ軸線方向一方Ｘ１に進むにつれて、ホルダ半径方向外方Ｙ１に進むように傾斜して延びることが好ましい。また分岐路７１から噴射される切削液は、ホルダ軸線Ｌ２１に垂直な平面に沿って、ホルダ半径方向外方Ｙ１に進むことが好ましい。これによって切削工具２２が、被削材３０の内周部に深溝を形成する場合に、分岐路７１から噴射される切削液によって切り屑を、深溝部から排出させることができる。また第４実施形態であっても、ホルダ軸線方向一端面７４から切削液を噴射することによって、切り屑が被削材の内部空間に留まることを防ぐことができる。したがって第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０７】
以上のような本発明の各実施形態は、発明の一例示に過ぎず発明の範囲内で構成を変更することができる。たとえば本実施形態では、Ｌ字状のチップ２０がホルダ２１に装着される場合を示したが、Ｌ字状以外のチップ２０がホルダ２１に装着される内周部加工用の切削工具についても、本発明に含まれる。またチップ２０は、仮想線Ｌ４０に対して、１８０度回転対称に形成されたが、回転対称に形成されなくてもよい、また３回以上の回転対称に形成されてもよい。
【０１０８】
また分岐路７９が形成されることが好ましいが、分岐路７９が形成されない場合も本発明に含まれる。またチップ２０の角部分７６が面取りされる場合、４５°以外の面取り、たとえば円弧状の面取りが施されてもよい。また本実施形態では、切削液を管路に流すとしたが、切り屑を排出させるためには、切削液などの液体のほか、圧縮空気などの気体を流体供給手段３４によって、ホルダ２１に供給してもよい。この場合、圧縮空気をホルダ軸線方向一端面７４から噴射させることで、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また本実施形態では、流体管路７１は、ホルダ２１の軸線方向他端面７２に開口が形成されるとしたが、ホルダ２１のうちで、ホルダ軸線方向一端部６８を除く残余の部分に形成されていればよい。たとえばホルダ軸線方向Ｘ中間部において、ホルダ２１の外周面２４に開口が形成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の実施第１形態である切削工具２２を示す平面図である。
【図２】切削工具２２を示す側面図である。
【図３】Ｌ字状チップ２０を拡大して示す平面図である。
【図４】Ｌ字状チップ２０を示す側面図である。
【図５】第１実施形態のチップ２０とホルダ２１との当接部分を拡大して示す断面図である。
【図６】チップ２０を取外した状態で、図１の切断面線Ｓ６−Ｓ６から見て示す断面図である。
【図７】図１の切断面線Ｓ７−Ｓ７から見て示す断面図である。
【図８】切削工具２２を用いた加工状態を示す断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態である切削工具１２２を示す側面図である。
【図１０】第２実施形態のチップ２０とホルダ２１との当接部分を拡大して示す断面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態のチップ２０とホルダ２１との当接部分を拡大して示す断面図である。
【図１２】本発明の第４実施形態である切削工具３２２を示す平面図である。
【図１３】図１２の切断面線Ｓ１３ａ−Ｓ１３ｂ−Ｓ１３ｃから見た切削工具２２を示す断面図である。
【図１４】２つの従来技術を適用した切削工具１を示す平面図である。
【図１５】図１４のＳ１５−Ｓ１５切断面線から切削工具１を切断して示す断面図である。
【符号の説明】
【０１１０】
２０  チップ
２１  ホルダ
２２  切削工具
２３  装着部
２６  切刃
４０  チップ本体部
７０  管路形成部
７１  流体管路
７８  分岐路形成部
７９  分岐路
７５  隙間空間
７６  チップの角部分
８３  切刃離間空間
【図１】
2007268695.tif 000003
【図２】
2007268695.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2007268695.tif 000007
【図６】
2007268695.tif 000008
【図７】
2007268695.tif 000009
【図８】
2007268695.tif 000010
【図９】
2007268695.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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