(57)【要約】【課題】  位置決め精度が良好で、かつ十分な剛性を有するインサートを提供する。【解決手段】棒状をなし、シャンク部３と、シャンク部３の第１端Ａおよび第２端Ｂのそれぞれに形成された切刃２と、第１端の切刃２Ａに続くすくい面７Ａ側を上側としたとき、第１端のすくい面７Ａよりも下側で第２端の切刃２Ｂとシャンク部３との間に位置して第１端側の切刃２Ａから離れるにつれて上側に傾斜する傾斜面９とを有するインサート１が、ホルダ１０の先端に形成された棒状の挿入孔１１内に第２端の切刃２Ｂ側から挿入されて、ホルダ１０に設けられた位置決め部材１２にて第２端の傾斜面９Ｂが線当たりとなるように当接された状態で第１端の切刃２Ａで切削する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状をなし、シャンク部と、該シャンク部に続く第１端および第２端のそれぞれに形成された切刃と、該第１端の切刃に続くすくい面側を上側としたとき、前記第１端側のすくい面よりも下側で前記第２端の前記切刃と前記シャンク部との間に位置して前記第１端の切刃から離れるにつれて上側に傾斜する傾斜面とを有するインサートが、
ホルダの先端から形成された棒状の挿入孔内に第２端の切刃側から挿入されて、前記ホルダに設けられた位置決め部材にて第２端側の前記傾斜面が線当たりとなるように当接された状態で、前記第１端の切刃で切削する切削工具。
【請求項２】
前記ホルダにおいて、該ホルダの短手方向から前記挿入孔に貫通する位置決め部材取付孔を設けるとともに、該位置決め部材取付孔に棒状の前記位置決め部材を挿通した構成からなる請求項１に記載の切削工具。
【請求項３】
前記ホルダにおいて、前記位置決め部材よりも第１端側に前記挿入孔に貫通するネジ孔を形成して、該ネジ孔にネジ部材を螺合して、該ネジ部材の先端で前記インサートのシャンク部の外周面を押圧固定する請求項１または２記載の切削工具。
【請求項４】
前記ホルダにおいて、前記位置決め部材よりも第１端側に、前記インサートを前記挿入孔内に挿入する際に該挿入孔内に挿入される側の前記切刃が前記位置決め部材に接触することを予防する装着補助部材を前記挿入孔に配設した請求項１乃至３のいずれかに記載の切削工具。
【請求項５】
前記ホルダにおいて、該ホルダの短手方向から前記挿入孔に貫通する貫通孔を設けるとともに、該貫通孔に棒状の前記装着補助部材を挿通した構成からなる請求項４記載の切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インサートをホルダに装着して用いる切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内径の溝入れ加工やねじ切り加工に用いられる切削工具として、両端に切刃を有する略棒状のインサート（以下、単にインサートという）をホルダの孔内に挿入し、ボルトで締め込み固定したものが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、両端に切刃を有する略棒状のインサートの一端をホルダの孔内に挿入してなる切削工具であって、インサートの一端側の逃げ面をホルダ内の位置決め部材に当接してインサートの軸方向の位置決めを行うことが開示されている。
【０００４】
しかし、このようなインサートは、軸方向の位置決めは比較的精度よく行われるものの、インサートの芯高さについては繰り返し精度が劣る。すなわち、芯高さの位置決めにおいては、インサート上方の外周面において、芯高さ方向に対して垂直な平面（上面側平面部）が設けられ、例えば、上面側平面部をねじ止めにより押圧して固定する。そのため、ねじ止め押圧時にインサートがわずかに回転する場合があり、繰り返し固定する時に芯高さを一定にするには熟練を要する。その結果、繰り返し取付け精度のばらつきが大きくなる。また、上面側平面部を設けるため、インサートの断面積が小さくなり、剛性が低減するといった問題も生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−７１２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、位置決め精度が良好で、かつ十分な剛性を有するインサート、該インサート用のホルダ、および該インサートと該ホルダとを備える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】
本発明の切削工具は、棒状をなし、シャンク部と、該シャンク部に続く第１端および第２端のそれぞれに形成された切刃と、該第１端の切刃に続くすくい面側を上側としたとき、前記第１端側のすくい面よりも下側で前記第２端の前記切刃と前記シャンク部との間に位置して前記第１端の切刃から離れるにつれて上側に傾斜する傾斜面とを有するインサートが、ホルダの先端から形成された棒状の挿入孔内に第２端の切刃側から挿入されて、前記ホルダに設けられた位置決め部材にて第２端側の前記傾斜面が線当たりとなるように当接された状態で、前記第１端の切刃で切削するものである。
【０００８】
ここで、前記ホルダにおいて、前記挿入孔の短手方向から該挿入孔に貫通する位置決め部材取付孔を設けるとともに、該位置決め部材取付孔に棒状の前記位置決め部材を挿通した構成からなるものであってもいい。
【０００９】
また、前記ホルダにおいて、前記位置決め部材よりも第１端側に前記挿入孔に貫通するネジ孔を形成して、該ネジ孔にネジ部材を螺合して、該ネジ部材の先端で前記インサートのシャンク部の外周面を押圧固定するものであってもよい。
【００１０】
さらに、前記ホルダにおいて、前記位置決め部材よりも第１端側に、前記インサートを前記挿入孔内に挿入する際に該挿入孔内に挿入される側の前記切刃が前記位置決め部材に接触することを予防する装着補助部材を前記挿入孔に配設したものであってもよい。
【００１１】
また、前記ホルダにおいて、該ホルダの短手方向から前記挿入孔に貫通する貫通孔を設けるとともに、該貫通孔に棒状の前記装着補助部材を挿通した構成からなるものであってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の切削工具によれば、第１端側のすくい面よりも下側で第２端の切刃とシャンク部との間に位置して第１端の切刃から離れるにつれて上側に傾斜する傾斜面を有するインサートを、ホルダの先端から形成された挿入孔内に第２端の切刃側から挿入して、ホルダに設けられた位置決め部材に第２端側の傾斜面が線当たりとなるように当接して位置決めすることによって、固定時におけるインサートの回転を抑制でき、芯高さ方向および長手方向の位置決め精度を向上できる。また、シャンク部の上面側（傾斜面が形成された方向とは反対側の方向）に平面部を設けるような従来の形状に対して、断面積を大きく確保することができるので十分な剛性を有する。さらに、一方の切刃を使用して切削加工を実施した後に、反対側の切刃を使用するためのインサートの向きを変えて装着する際に、切屑がインサートとホルダとの当接面に残って位置精度が狂ってしまうことも抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施態様であるインサートの全体斜視図である。
【図２】図１に示すインサートの（ａ）上面図、（ｂ）側面図、および（ｃ）先端視図である。
【図３】本発明の他の実施態様であるインサートの（ａ）全体斜視図、（ｂ）側面図、および（ｃ）先端視図である。
【図４】本発明のさらに他の実施態様であるインサートの（ａ）全体斜視図、（ｂ）側面図である。
【図５】図１に示すインサートを用いた本発明の一実施態様である切削工具の全体斜視図である。
【図６】図５に示す切削工具の（ａ）上面図、（ｂ）側面図、および（ｃ）先端視図である。
【図７】図６（ａ）に示す切削工具のＮ−Ｎ線における断面図である。
【図８】図２に示すインサートの変形例を示す下面図である。
【図９】本発明の切削工具に取り付けられる装着補助部材の構造を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図１〜図７を用いて、本発明の一実施態様であるインサート１をホルダ１０に装着して使用する内径加工用の切削工具Ｔについて説明する。図１はインサート１の概略斜視図、図２は図１のインサート１を（ａ）Ｘ方向（上面方向）から見た上面図、（ｂ）Ｙ方向（側面方向）から見た側面図、（ｃ）Ｚ方向（先端方向）から見た先端視図、図３、４は本発明の他の実施態様であるインサートの（ａ）全体斜視図、（ｂ）側面図、および（ｃ）先端視図である。また、図５は、インサート１をホルダ１０に装着した切削工具Ｔの概略斜視図、図６は図５の切削工具Ｔを（ａ）Ｘ方向（上面方向）から見た上面図、（ｂ）Ｙ方向（側面方向）から見た側面図、（ｃ）Ｚ方向（先端方向）から見た先端視図、図７は図６（ｂ）のＮ−Ｎ断面図である。
【００１５】
図１、２において、インサート１は棒状体からなり、第１端および第２端の両端それぞ
れに位置する切刃２（２Ａ、２Ｂ）と、これらの切刃２間に位置するシャンク部３とを有している。この棒状体とは、略円柱状、略多角柱状、あるいはこれらを組合せた形状を基本形状とする形状を指す。なお、本実施態様において、シャンク部３は、図２（ｃ）から明らかなように、長手方向の中央部におけるＭ−Ｍ断面にて略円形となっている。
【００１６】
インサート１は、切刃を２つ有する２コーナー使いのインサートバーである。本実施態様においては、図２（ａ）に示すように、切刃２Ａおよび２Ｂはいずれも、インサート１の被削材の内径内に挿入可能な部分（図２（ａ）では切屑ポケット８）に対して側方に突出するように形成されている。図２（ｂ）に示すように、反対端側の切刃２（２Ａ、２Ｂ）に続くすくい面７（７Ａ、７Ｂ）側を上側としたとき、反対端側の切刃２（２Ａ、２Ｂ）よりも下側で一端側の切刃２（２Ｂ、２Ａ）とシャンク部３との間に位置して反対端側の切刃２（２Ｂ、２Ａ）から離れるにつれて上側に傾斜するする傾斜面９（９Ｂ、９Ａ）が形成されている。
【００１７】
この傾斜面９（９Ｂ）は、反対端側の先端にある切刃２Ａを使用する場合、すなわち切刃２Ｂ側からホルダ１０の挿入孔１１に挿入する場合に、ホルダ１０の挿入孔１１内に形成された位置決め部材１２に線当たりとなるように当接されてインサート１の芯高さ方向および長手方向の位置が確定する位置決め部として機能する。このとき、位置決め部材１２の当接部はホルダ１０の長手方向の中心線に垂直な平面のうちで位置決め部材１２の中心を通る平面に対して切刃２Ａ側の側面位置で当接される。これにより、芯高さの位置決めにおける繰り返し精度が良好である。さらに、シャンク部３の上面側に平面部を設けるような従来の形状に対して、断面積を大きく確保することができるので十分な剛性を有する。
【００１８】
ここで、図２のように傾斜面９は斜面であってもよいが、図３（ｂ）のように、垂直に立ち上がる傾斜面９’（９Ａ’、９Ｂ’）の構成であってもよい。この垂直に立ち上がる傾斜面９’からなる場合には、傾斜面９’の角部がホルダ１０の位置決め部材１２と当接される構成からなることが望ましい。また、図４に示すように、切刃２Ａ、２Ｂが先端視でシャンク部３の中心軸に対して反対側を向くように配置されて、傾斜面９’’（９Ａ’’、９Ｂ’’）が上側と下側の異なった方向に形成されていてもよい。
【００１９】
本実施態様において、図２（ｂ）に示すように、切刃２からすくい面７に続いて切屑ポケット８が形成されており、切刃２で発生した切屑を切屑ポケット８にて一旦溜めておき、被削材の内壁面とインサート１との隙間から徐々に切屑が排出されるので、一時的に多量の切屑が発生した場合でも切刃２付近に切屑が詰まって切削できなくなることを抑制する。
【００２０】
図１〜４の構成によれば、第１端の切刃２Ａのすくい面７（７Ａ）と第２端側の傾斜面９Ｂとが、シャンク部３の中心軸に対して反対側を向くように配置されており、第１端側の傾斜面９Ａおよび第２端側の傾斜面９Ｂも回転軸に対して１８０°回転した逆方向に配置されている。このような構成のインサート１を、第２端側の傾斜面９Ｂを位置決め部材１２の第１端の切刃２Ａ側に傾斜する傾斜曲面に直接当接させて位置決めしてホルダ１０に装着するので、シャンク部３の外周面に平面部を設けてこれをホルダ１０の外周からネジ部材を当接させてネジ止めする方法に比べて、切刃２の取付け精度が高い。また、第１端の切刃２Ａを使用して切削加工を実施した後に、第２端（反対側）の切刃２Ｂを使用するためにインサート１の向きを変えて装着する際に、切屑がインサート１とホルダ１０との当接面に残って位置精度が狂ってしまうことも抑制できる。
【００２１】
また、図２（ｃ）のＺ方向から見た先端視図から明らかなとおり、シャンク部３の外周に、長手方向に垂直な方向の横断面であるＭ−Ｍ断面視では、傾斜面９と反対側に平坦部
５が形成されている。この平坦部５は後述する装着補助部材１９を形成した場合に、インサート１がホルダ１０の挿入孔１１に挿入できるように装着補助部材１９を避ける切欠として形成されており、この構成によって、インサート１の切刃２が切削加工前に誤って欠損することが抑制でき、安心して確実にインサート１を装着できるという機能を有している。
【００２２】
一方、ホルダ１０については、図５に示されるように、長尺状のホルダ１０の先端からインサート１を差し込む長尺状の挿入孔１１が設けられ、挿入孔１１内には、インサート１の傾斜面９に当接される位置決め部材１２が設けられている。図５においては、ホルダ１０の側面には、棒状の位置決め部材１２を挿入するための位置決め部材取付孔１３が多数個設けられている。そして、これら位置決め部材取付孔１３のうちの１つの位置決め部材取付孔１３内に棒状の位置決め部材１２が挿通されている。なお、位置決め部材取付孔１３が多数個設けられている理由はインサート１の突き出し量を適宜調整することができる構成とするためである。
【００２３】
位置決め部材１２は、例えば、ピンやねじ材といったインサート１の傾斜面９と当接するものであればよく、棒状をなしており、円柱、三角柱等の多角柱等のいずれの形状であってもよく特に制限されない。ピンであれば容易に抜き差しできるので、インサート１の突き出し量を容易に変更することが可能であり、本実施態様においては、位置決め部材１２としてピンが用いられている。位置決め部材１２はまた、挿入孔１１の長手方向に対して、位置決め部材１２の軸線が垂直となるように設けられている。
【００２４】
また、位置決め部材１２の固定方法は、円柱状のピンの両端をネジで挟み込んで固定する方法、円柱状のピンの片側端部にネジ切りをつけてこのネジ切り部分をホルダ１０にも設けたネジ切り部分に螺合する方法、円柱状のピンの片端を拡径したテーパ状としてこのテーパ部を位置決め部材取付孔１３の所定位置に当接して固定する方法、円柱状のピンを接着剤で固定する方法、円柱状のピンの側面からネジ部材を締めこんで固定する方法が挙げられる。なお、後述の実施態様例である図７では、円柱状のピンの側面からネジ部材を締めこんで固定する方法を採用している。
【００２５】
位置決め部材１２の挿入孔内の位置は、インサート１の傾斜面９の挿入角度に応じて適宜調整されればよい。インサート１の傾斜面９と位置決め部材１２とが線当たりになるように当接されるが、例えば、位置決め部材１２が円柱状のピンである場合には、インサート１をホルダ１０に装着する際に、傾斜面９の長手方向に垂直な方向と、位置決め部材１２の外周面のホルダ１０の長手方向に垂直な方向と、が平行になるように構成される。これによって、安定して強固な拘束が可能である。なお、図４のように、傾斜面９’’（９Ａ’’、９Ｂ’’）はインサート１の長手方向（軸線Ｌ）に対する垂直な方向に対して平行な形状であってもよいし、図８に示すように、傾斜面９が長手方向と垂直な短手方向に並行ではなく、傾斜面９’’’（９Ａ’’’、９Ｂ’’’）が長手方向と垂直な方向に対して上面から透視して見て斜めに傾いた形状であってもよい。なお、位置決め部材１２が多角柱等の角部を有する形状からなる場合には、インサート１の傾斜面９は位置決め部材１２の角部ではない平坦部に当接されることが安定な拘束状態を維持する点で望ましい。
【００２６】
ここで、図６によれば、インサート１の脱落やがたつきを抑制するために、位置決め部材１２以外に、位置決め部材１２よりもホルダ１０の先端（第１端）側で、ホルダ１０の外周面から挿入孔１１に貫通するネジ孔１４を形成して、ネジ孔１４にネジ部材１５を螺合して、ネジ部材１５の先端でインサート１のシャンク部３の外周面を押圧固定している。このとき、ネジ部材１５に当接されるシャンク部３の外周面は曲面であることが望ましい。すなわち、シャンク部３がネジ部材１５に平面で当接されると、製造バラツキの影響でインサート１が回転して取付いてしまい取り付け位置が狂ってしまうおそれがある。
【００２７】
さらに、図６（ｃ）や図９に示すように、インサート１の挿入時に際してインサート１の挿入方向が誤った場合（例えばインサート１の挿入方向に対して軸線を軸に１８０°回転して挿入した場合）に切刃２Ｂが欠損してしまうことを抑制するために、例えば、挿入孔１１内に装着補助部材１９を配設することが望ましい。かかる装着補助部材１９は、インサート１を誤った方向で挿入孔１１に挿入した場合に、切刃２Ｂ以外の部分が装着補助部材１９に接触してインサート１の挿入を阻害する構成となっており、インサート１の切刃２がホルダ１０の装着時に誤って欠けてしまうことを防止する。
【００２８】
また、装着補助部材１９の具体的な構成としては、例えば、インサート１の切刃２から離れた位置に形成された平坦部５が装着補助部材１９の横を通過するように、インサート１が挿入孔１１内に差し込まれる形態が挙げられる。なお、装着補助部材１９はホルダ１０の挿入孔１１の内壁から内側に突出しているが、切刃２の衝突を防止するために、挿入孔１１を先端側から見たときの切刃２の装着位置よりも外側（挿入孔１１の中心から切刃２までの距離が、挿入孔１１の中心から装着補助部材１９の突出部までの距離よりも短い）構成となっている。
【００２９】
さらに、図５、図６（ｃ）によれば、挿入孔１１の先端側から挿入孔１１の開口部付近に設けられた略円柱状の切欠き内に円柱状（棒状）の装着補助部材１９をその側面がわずかに挿入孔１１内に突出するような位置に先端（第１端）側または下面から差し込んだ構成でもよく、または、図９に示すように、位置決め部材１２よりもホルダ１０の先端側に位置して、ホルダ１０の外周面から挿入孔１１に貫通する貫通孔２０を設けて、この貫通孔２０に円柱状（棒状）の装着補助部材１９’を挿通した構成であってもよい。
【００３０】
インサート１の誤装着または事故による切刃の欠けを防止する他の方法としては、図６（ｃ）に記載されるように、ホルダ１０の挿入孔１１の内壁面に例えば断面が円弧形状の切欠溝２１を設けて、挿入孔１１の開口部を切刃２が通過するときに切刃２が挿入孔１１の周囲に衝突することを予防する方法も考えられる。他にも、挿入孔１１に挿入される未使用の切刃２の表面を保護シートで覆って保護する方法や、シャンク部３の外周面の所定の位置とホルダ１０の挿入孔１１の開口部付近に位置合わせの目印をマーキングしておく方法も有効である。
【００３１】
また、図９では、位置決め部材１２を固定する方法として、円柱状の位置決め部材１２を嵌め込む位置決め部材取付孔１３に対して垂直な方向から連通するネジ孔２２を設けて、ネジ孔２２内にネジ部材２３を螺合する構成が採用されている。
【００３２】
そして、インサート１をホルダ１０に装着した本発明の切削工具Ｔは、図５〜７に示すように、インサート１をホルダ１０の挿入孔１１内に挿入して、挿入孔１１内に設けられた位置決め部材１２に傾斜面９を当接した状態で固定したものである。このような構成によって、インサート１の長手方向および芯高さ方向の位置決めにおいて良好な繰り返し精度が得られるとともに、切削時におけるインサートの回転も抑制される。
【符号の説明】
【００３３】
１  インサート
２（２Ａ、２Ｂ）  切刃
３  シャンク部
４  外周面
５  平坦部
７（７Ａ、７Ｂ）  すくい面
８（８Ａ、８Ｂ）  切屑ポケット
９（９Ａ、９Ｂ、９Ａ’、９Ｂ’、９Ａ’’、９Ｂ’’、９Ａ’’’、９Ｂ’’’）  傾斜面
１０  ホルダ
１１  挿入孔
１２  位置決め部材
１３  位置決め部材取付孔
１４、１４’  ネジ孔
１５  ネジ部材
１８  当接部
１９、１９’  装着補助部材
２０  貫通孔
２１  切欠溝
Ｔ    切削工具
【図１】
2012111006.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】
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【図８】
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【図９】
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