(57)【要約】【課題】インサート取付座における拘束面の後退を抑制して切れ刃の位置精度を確保でき、加工精度が高められ、工具寿命を延長できること。【解決手段】インサート取付座３６は、一対の顎部のうち一方の顎部の押圧面と、他方の顎部の台座面３５と、一対の顎部同士の上下方向の間に位置して切削インサート５０の端面に当接される拘束面３７と、を備え、切削インサート５０の端面には、上下方向に対して傾斜する第１壁面５３と、第１壁面５３に鈍角を形成するように交差する第２壁面５４と、が設けられ、拘束面３７は、切削インサート５０の第１壁面５３及び第２壁面５４のうち一方の壁面に当接される第１受け面４５と、他方の壁面に間隔をあけて対向配置される第２受け面４６と、を備え、第２受け面４６が前記他方の壁面から離間される間隔Ｌ２は、切削インサート５０の切れ刃がヘッド部材本体３１から突出された突出量よりも小さく設定される。【選択図】図６
2012035375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切れ刃を有する切削インサートと、前記切削インサートが着脱可能に取り付けられるインサート取付座が形成されたヘッド部材本体と、を備え、軸状をなす工具本体の先端部に装着されることにより刃先交換式溝入れ工具を構成する刃先交換式溝入れ工具のヘッド部材であって、
前記ヘッド部材本体には、前記切削インサートを上下方向から狭持して固定する一対の顎部が設けられ、
前記インサート取付座は、前記一対の顎部のうち一方の顎部の押圧面と、他方の顎部の台座面と、前記一対の顎部同士の上下方向の間に位置して前記切削インサートの端面に当接される拘束面と、を備え、
前記切削インサートの端面には、上下方向に対して傾斜する第１壁面と、前記第１壁面に鈍角を形成するように交差する第２壁面と、が設けられ、
前記拘束面は、前記切削インサートの第１壁面及び第２壁面のうち一方の壁面に当接される第１受け面と、他方の壁面に間隔をあけて対向配置される第２受け面と、を備え、
前記第２受け面が前記他方の壁面から離間される間隔は、前記切削インサートの切れ刃が前記ヘッド部材本体から突出された突出量よりも小さく設定されることを特徴とする刃先交換式溝入れ工具のヘッド部材。
【請求項２】
請求項１に記載の刃先交換式溝入れ工具のヘッド部材であって、
前記切削インサートの端面における第２壁面は、上下方向に沿うように形成されており、
前記ヘッド部材本体の第１受け面は、上下方向に沿うように形成されているとともに、前記第２壁面に当接されることを特徴とする刃先交換式溝入れ工具のヘッド部材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の刃先交換式溝入れ工具のヘッド部材に用いられることを特徴とするヘッド部材本体。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の刃先交換式溝入れ工具のヘッド部材が、前記工具本体の先端部に装着されたことを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。
【請求項５】
切れ刃を有する切削インサートと、軸状をなし前記切削インサートが着脱可能に取り付けられるインサート取付座が先端部に形成された工具本体と、を備える刃先交換式溝入れ工具であって、
前記工具本体の先端部には、前記切削インサートを上下方向から狭持して固定する一対の顎部が設けられ、
前記インサート取付座は、前記一対の顎部のうち一方の顎部の押圧面と、他方の顎部の台座面と、前記一対の顎部同士の上下方向の間に位置して前記切削インサートの端面に当接される拘束面と、を備え、
前記切削インサートの端面には、上下方向に対して傾斜する第１壁面と、前記第１壁面に鈍角を形成するように交差する第２壁面と、が設けられ、
前記拘束面は、前記切削インサートの第１壁面及び第２壁面のうち一方の壁面に当接される第１受け面と、他方の壁面に間隔をあけて対向配置される第２受け面と、を備え、
前記第２受け面が前記他方の壁面から離間される間隔は、前記切削インサートの切れ刃が前記工具本体の先端部から突出された突出量よりも小さく設定されることを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被削材の周面や端面に溝入れ加工を施す刃先交換式溝入れ工具のヘッド部材、ヘッド部材本体及び刃先交換式溝入れ工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、円柱状や円筒状をなす被削材を回転軸線回りに回転させて、この被削材の外周面や内周面或いは回転軸線方向を向く端面などに、切削インサートの切れ刃で溝入れ加工を施す刃先交換式溝入れ工具が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。この種の刃先交換式溝入れ工具は、鋼材等からなる軸状の工具本体の先端部に、超硬合金等からなる直方体状の切削インサートが、直接又はヘッド部材本体を介して着脱可能に装着される。切削インサートが装着される工具本体又はヘッド部材本体の先端部には、インサート取付座が形成されている。
【０００３】
図１０は、従来の刃先交換式溝入れ工具のヘッド部材１００を示している。このヘッド部材１００は、切れ刃１０８を有する切削インサート１０１と、該切削インサート１０１が着脱可能に取り付けられるインサート取付座１０７が形成されたヘッド部材本体１１１と、を備えている。ヘッド部材本体１１１には、切削インサート１０１を上下方向（図１０における上下方向）から狭持して固定する一対の顎部（上顎部１０２及び下顎部１０３）が設けられるとともに、上顎部１０２の下面に押圧面１０４が形成され、下顎部１０３の上面に台座面１０５が形成されている。また、一対の顎部同士の上下方向の間には、ヘッド部材１００の先端側（図１０における左側、すなわち該ヘッド部材１００が装着される工具本体（不図示）の先端側）を向く拘束面１０６が形成されている。そして、押圧面１０４、台座面１０５及び拘束面１０６を備えたインサート取付座１０７が形成されている。
【０００４】
このインサート取付座１０７に装着された切削インサート１０１は、その上面が押圧面１０４に当接され、その下面が台座面１０５に当接され、その後端側（図１０における右側）を向く端面が拘束面１０６に当接される。切削インサート１０１の前記端面には、その上端縁に形成された切れ刃１０８から下方に向かうに従い漸次前記先端側に向かって傾斜する第１壁面（逃げ面）１０９と、第１壁面１０９に鈍角を形成するように交差して下側へ延びる第２壁面１１０と、が設けられている。そして、ヘッド部材本体１１１の拘束面１０６と切削インサート１０１の第２壁面１１０とが当接させられることにより、ヘッド部材本体１１１に対する切削インサート１０１の前記後端側への移動が規制されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１０７０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の刃先交換式溝入れ工具のヘッド部材、ヘッド部材本体及び刃先交換式溝入れ工具においては、下記の課題を有していた。
すなわち、被削材を溝入れ加工する際、切削力により切削インサート１０１が振動するなどして、切削インサート１０１の第２壁面１１０とインサート取付座１０７の拘束面１０６とが擦れ合い該拘束面１０６が削れたり、第２壁面１１０が強く押し当てられることで拘束面１０６が塑性変形したりすることがあった。
【０００７】
これにより、図１１に２点鎖線で示すように、拘束面１０６が前記後端側（図１１における右側）へ後退され、切削インサート１０１の第２壁面１１０が該拘束面１０６の後退量Ｘ１に応じて前記後端側へ向けて移動するとともに、該切削インサート１０１が前記後端側へ移動してしまうことになる。よって、図１０において、ヘッド部材本体１１１から前記先端側に向けて突出された切削インサート１０１の切れ刃１０８ａの位置精度が確保できなくなる。
【０００８】
ここで、予め切れ刃１０８ａがヘッド部材本体１１１から前記先端側へ向けて突出された突出量Ｘ２よりも、拘束面１０６の前記後退量Ｘ１が大きくなった場合には、溝入れ加工自体が困難となり、ヘッド部材本体１１１を交換する必要が生じる。
一方、前記後退量Ｘ１を大きく確保する目的で、予め前記突出量Ｘ２を大きく設定した場合には、溝入れ加工時のビビリ振動が大きくなり、加工精度が低減する。
【０００９】
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、インサート取付座における拘束面の後退を抑制して切れ刃の位置精度を確保でき、加工精度が高められ、工具寿命を延長できる刃先交換式溝入れ工具のヘッド部材、ヘッド部材本体及び刃先交換式溝入れ工具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
すなわち本発明は、切れ刃を有する切削インサートと、前記切削インサートが着脱可能に取り付けられるインサート取付座が形成されたヘッド部材本体と、を備え、軸状をなす工具本体の先端部に装着されることにより刃先交換式溝入れ工具を構成する刃先交換式溝入れ工具のヘッド部材であって、前記ヘッド部材本体には、前記切削インサートを上下方向から狭持して固定する一対の顎部が設けられ、前記インサート取付座は、前記一対の顎部のうち一方の顎部の押圧面と、他方の顎部の台座面と、前記一対の顎部同士の上下方向の間に位置して前記切削インサートの端面に当接される拘束面と、を備え、前記切削インサートの端面には、上下方向に対して傾斜する第１壁面と、前記第１壁面に鈍角を形成するように交差する第２壁面と、が設けられ、前記拘束面は、前記切削インサートの第１壁面及び第２壁面のうち一方の壁面に当接される第１受け面と、他方の壁面に間隔をあけて対向配置される第２受け面と、を備え、前記第２受け面が前記他方の壁面から離間される間隔は、前記切削インサートの切れ刃が前記ヘッド部材本体から突出された突出量よりも小さく設定されることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具のヘッド部材によれば、インサート取付座の拘束面が、切削インサートの端面における第１、第２壁面のうち一方の壁面に当接される第１受け面と、他方の壁面に間隔をあけて対向配置される第２受け面と、を備えている。そして、溝入れ加工により第１受け面が削れたり塑性変形したりして後退されたときに、第２受け面が切削インサートの端面における前記他方の壁面に当接されるようになっている。これにより、切削インサートの端面とインサート取付座の拘束面との接触面積が増大されることから、拘束面におけるそれ以上の摩耗や塑性変形が抑制されるとともに、該切削インサートがインサート取付座の奥側に向けて移動することが防止される。従って、ヘッド部材本体から突出された切削インサートの切れ刃の位置精度が確保され、加工精度が高められ、かつ、工具寿命が延長される。
【００１２】
また、第２受け面が切削インサートの端面における前記他方の壁面から離間される間隔が、切削インサートの切れ刃がヘッド部材本体から突出された突出量よりも小さく設定されているので、前述のように第２受け面が切削インサートの前記他方の壁面に当接された際、切れ刃がヘッド部材本体から突出された状態が維持される。従って、前述した効果が確実に得られることになる。
【００１３】
さらに、第２受け面が切削インサートの端面における前記他方の壁面から離間されていることで、下記の効果が得られる。
すなわち、切削インサートの端面において、第１壁面と第２壁面とは互いに鈍角を形成するように交差していることから、予め第１、第２壁面に当接するように第１、第２受け面を形成することは製造上難しく、このような第１、第２受け面とした場合には、切削インサートの端面と拘束面とが互いに点当たりすることとなり、加工中にビビリ振動が発生しやすくなる。一方、本発明によれば、第２受け面は、第１受け面が切削インサートの端面における前記一方の壁面の形状に対応するように摩耗・塑性変形等により後退されたときに、切削インサートの端面における前記他方の壁面に当接されるので、前述した点当たりが防止されるとともに該切削インサートの端面が拘束面に確実に拘束されることになり、切削インサートのインサート取付座への装着姿勢が安定する。
【００１４】
また、本発明に係る刃先交換式溝入れ工具のヘッド部材において、前記切削インサートの端面における第２壁面は、上下方向に沿うように形成されており、前記ヘッド部材本体の第１受け面は、上下方向に沿うように形成されているとともに、前記第２壁面に当接されることとしてもよい。
【００１５】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具のヘッド部材によれば、切削インサートの端面における第２壁面が上下方向に沿うように形成されており、該第２壁面に当接されるヘッド部材本体の第１受け面も、これに対応して上下方向に沿うように形成されている。この場合、これら第２壁面と第１受け面とが、互いに面全体で精度よく当接させられやすくなり、かつ、製造も容易である。
【００１６】
また、本発明のヘッド部材本体は、前述の刃先交換式溝入れ工具のヘッド部材に用いられることを特徴としている。
【００１７】
また、本発明の刃先交換式溝入れ工具は、前述の刃先交換式溝入れ工具のヘッド部材が、前記工具本体の先端部に装着されたことを特徴としている。
【００１８】
また、本発明は、切れ刃を有する切削インサートと、軸状をなし前記切削インサートが着脱可能に取り付けられるインサート取付座が先端部に形成された工具本体と、を備える刃先交換式溝入れ工具であって、前記工具本体の先端部には、前記切削インサートを上下方向から狭持して固定する一対の顎部が設けられ、前記インサート取付座は、前記一対の顎部のうち一方の顎部の押圧面と、他方の顎部の台座面と、前記一対の顎部同士の上下方向の間に位置して前記切削インサートの端面に当接される拘束面と、を備え、前記切削インサートの端面には、上下方向に対して傾斜する第１壁面と、前記第１壁面に鈍角を形成するように交差する第２壁面と、が設けられ、前記拘束面は、前記切削インサートの第１壁面及び第２壁面のうち一方の壁面に当接される第１受け面と、他方の壁面に間隔をあけて対向配置される第２受け面と、を備え、前記第２受け面が前記他方の壁面から離間される間隔は、前記切削インサートの切れ刃が前記工具本体の先端部から突出された突出量よりも小さく設定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具のヘッド部材、ヘッド部材本体及び刃先交換式溝入れ工具によれば、インサート取付座における拘束面の後退を抑制して切れ刃の位置精度を確保でき、加工精度が高められ、工具寿命を延長できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具のヘッド部材を示す側面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具のヘッド部材を示す正面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具のヘッド部材を示す上面図である。
【図６】図３の拘束面３７近傍を拡大して示す図である。
【図７】図３のヘッド部材が溝入れ加工に供されたときの状態を示す側面図である。
【図８】図６（図９）のヘッド部材が溝入れ加工に供されたときの状態を示す図である。
【図９】図６の拘束面３７の変形例を示す図である。
【図１０】従来の刃先交換式溝入れ工具のヘッド部材を示す側面図である。
【図１１】図１０の拘束面１０６近傍を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１、図２に示すように、本実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具は、回転する被削材に対して溝入れ加工や突っ切り加工を行うインサート着脱式の旋削工具であって、工作機械の刃物台（不図示）に保持される軸状の工具本体１０と、この工具本体１０の先端部に着脱可能に装着されるヘッド部材３０と、このヘッド部材３０のヘッド部材本体３１から先端側へ向けて切れ刃５２を突出させた状態でクランプされる切削インサート５０と、を備えている。
【００２２】
工具本体１０は鋼材等により形成されて、互いに対向する上面１１および下面１２と一対の側面１３Ａ、１３Ｂとを有する概略正四角柱状をなしており、前記正四角柱の中心軸線（以下「軸線」と省略）Ｏに沿う工具本体１０の先端側（図１において左下側、図２において右下側）には、上面１１から上方に向けて突出した突出部１５が形成されている。また、この突出部１５が形成された工具本体１０の先端部に、ヘッド部材３０のヘッド部材本体３１を装着するための凹状の装着部１６が設けられている。また、工具本体１０における前記先端部以外の部分は、軸線Ｏに垂直な断面が正四角形状をなしており、該軸線Ｏに沿って延びるシャンク部１４とされている。
【００２３】
装着部１６は、工具本体１０の先端面と、先端部における側面１３Ａ側の部分とを切り欠くように凹状に形成されている。装着部１６には、後述するヘッド部材本体３１のネジ挿通孔４０、４１の位置に対応して、複数の雌ネジ穴（不図示）が穿設されている。
突出部１５には、その上端部から下方に向けて、軸線Ｏと直交する平面内において下方に向かうに従い漸次側面１３Ａから離間するように傾斜するクランプネジ孔（不図示）が穿設されている。
【００２４】
図３〜図５に示すように、ヘッド部材３０は、切れ刃５２を有する切削インサート５０と、切削インサート５０が着脱可能に取り付けられるインサート取付座３６が形成されたヘッド部材本体３１と、を備えている。
ヘッド部材本体３１は、鋼材等から一体に形成されている。図５において、ヘッド部材本体３１は、その先端部分（図５における下側部分）に対して後端部分（図５における上側部分）が一段厚肉とされた多段の概略平板状とされている。
【００２５】
詳しくは、このヘッド部材本体３１が工具本体１０に取り付けられた取付状態において、工具本体１０の側面１３Ａと同じ方向を向く該ヘッド部材本体３１の側面（図５において右側を向く側面）３１Ａと、これとは反対側を向く側面（図５において左側を向く側面）３１Ｂとが互いに平行に配置されている。ただし、このヘッド部材本体３１は、図５の上面視において、側面３１Ａが軸線Ｏ方向（前後方向）に亘って平面状とされている一方、側面３１Ｂはその後端部分が先端部分に対して工具本体１０の側面１３Ｂ側に一段突出するように形成されている。
【００２６】
また、側面３１Ｂの後端部分における先端縁からは、平板状をなす突壁部３１Ｄが突出して形成されており、この突壁部３１Ｄの後端側を向く背面３１Ｅは、前記取付状態において軸線Ｏに垂直な面方向に沿うように形成されている。
【００２７】
また、図１〜図３に示すように、ヘッド部材本体３１の先端部分には、前記取付状態において工具本体１０の側面１３Ａに沿うように先端側に向けて延びるとともに、切削インサート５０を上下方向から狭持して固定する一対の顎部（上顎部３２、下顎部３３）が形成されている。図３において、上顎部３２は三角形板状をなしており、下顎部３３は矩形板状をなしている。また、下顎部３３は、上顎部３２よりも先端側に突出して形成されている。
【００２８】
また、一対の顎部３２、３３のうち、本実施形態における一方の顎部である上顎部３２には、切削インサート５０を上方から押圧する押圧面３４が設けられ、他方の顎部である下顎部３３には、前記押圧面３４と対向配置される台座面３５が設けられている。図４の正面視に示すように、ヘッド部材本体３１を先端側から見て、押圧面３４は下方に向けて凸となる凸Ｖ字状をなし、台座面３５は上方に向けて凸となる凸Ｖ字状をなしている。
【００２９】
また、図３に示すように、ヘッド部材本体３１には、一対の顎部３２、３３同士の上下方向の間に位置して該ヘッド部材本体３１の先端側を向くとともに、後述する切削インサート５０の端面に当接される拘束面３７が形成されている。
このように、ヘッド部材本体３１には、押圧面３４、台座面３５及び拘束面３７を備えたインサート取付座３６が、該ヘッド部材本体３１の先端側に開口するとともに後端側へ向けて延びる凹状に形成されている。そして、インサート取付座３６に対して切削インサート５０が後端側へ向けて挿入されて、ヘッド部材本体３１に着脱可能に取り付けられるようになっている。
【００３０】
また、図３において、ヘッド部材本体３１の拘束面３７と押圧面３４との間からは、該ヘッド部材本体３１の後端部分における側面３１Ａ、３１Ｂ間を該側面３１Ａ、３１Ｂに垂直に貫通するとともに、インサート取付座３６の後端からさらに後端側に向けて延びるスリット３８が形成されている。また、スリット３８における後端部は、後端側に向かうに従い上方に延びるように曲折する曲折部３８Ａとされている。ヘッド部材本体３１は、スリット３８の後端側に位置する接続部３９を支点として弾性変形可能とされており、これにより、上顎部３２が下顎部３３側に向けて撓むことができるようになっている。
【００３１】
ヘッド部材３０は、ヘッド部材本体３１の後端部分を工具本体１０先端の装着部１６に挿入するように、該工具本体１０に着座される。ここで、このヘッド部材本体３１の後端部分には、側面３１Ａ、３１Ｂに垂直に延びるように該後端部分を貫通する複数のネジ挿通孔４０が形成されている。また、ヘッド部材本体３１の突壁部３１Ｄには、背面３１Ｅに垂直に延びるように該突壁部３１Ｄを貫通する複数のネジ挿通孔４１が形成されている。これらネジ挿通孔４０、４１は断面円形をなしており、ただしその孔底側は固定ネジ４２の頭部裏面が当接するように縮径させられている。
【００３２】
そして、ヘッド部材３０のヘッド部材本体３１が装着部１６に着座された状態で、ネジ挿通孔４０、４１に固定ネジ４２を挿通するとともに、該装着部１６の前記雌ネジ穴にねじ込むことにより、ヘッド部材３０は、ヘッド部材本体３１の側面３１Ｂの後端部分、突壁部３１Ｄの背面３１Ｅ、及び、下面３１Ｃの後端部分が装着部１６の表面（内面）に押し付けられるように固定され、工具本体１０に取り付けられる。
【００３３】
尚、ヘッド部材本体３１の後端面３１Ｆは側面３１Ａ、３１Ｂに垂直とされて、図３に示すように、側面３１Ａに対向する側面視において、後端側に向けて階段状をなしつつ下面３１Ｃ側に向かうように形成されている。ただし、この後端面３１Ｆは、前記取付状態において、装着部１６の後端部分に位置して先端側を向く壁面（内面）とは接触しないように間隔があけられている。
【００３４】
また、ヘッド部材本体３１には、その上面３１Ｇと側面３１Ｂとに開口する座ぐり部４３が前記接続部３９よりも先端側に形成されており、この座ぐり部４３は、前記取付状態において工具本体１０の突出部１５上面に開口する凹部２３と連通して、前記クランプネジ孔（不図示）の中心線を中心とした断面円形をなすように傾斜して形成されている。さらに、この座ぐり部４３の底面４３Ａは、図５に示すように円弧状に形成され、ヘッド部材本体３１の側面３１Ａ側と後端側とに向かうに従い漸次下方へと後退するようにして側面３１Ｂに鋭角をなして傾斜させられて、前記取付状態において前記クランプネジ孔の中心線方向を向いて凹部２３の段付き面（不図示）より一段突出するように配置される。
【００３５】
また、図１、図３に示すように、本実施形態のヘッド部材３０においては、そのヘッド部材本体３１の側面３１Ａ、３１Ｂの後端部分に、該側面３１Ａ、３１Ｂから窪む多角形穴状の凹所４４が複数形成されている（側面３１Ｂの凹所４４については不図示）。これら凹所４４は、ヘッド部材本体３１を貫通することなく、またヘッド部材本体３１の先端面や後端面３１Ｆ、上面３１Ｇ、下面３１Ｃ、及び、スリット３８やネジ挿通孔４０に開口することなく、さらには凹所４４同士でも互いに連通することがないように形成されている。
【００３６】
尚、このような凹所４４を備えたヘッド部材本体３１は、凹所４４が形成されていないヘッド部材本体３１を鋼材等から削り出して成形した後、エンドミル等によって凹所４４を形成するように製造してもよいが、例えばヘッド部材本体３１となる鋼材の原料微粉末と樹脂等のバインダーを混練して流動性を持たせた素材を、ヘッド部材本体３１の形状を反転させた分割金型内に射出成形した後、加熱によりバインダーを除去して原料微粉末を焼結する、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｍｏｌｄｉｎｇ）法によって製造することもできる。このようなＭＩＭ法によって製造した場合、凹所４４の内壁面には、該凹所４４の底面から側面３１Ａ、３１Ｂ側に向かうに従い外側に傾斜するような抜き勾配が与えられる。
また、こうしてＭＩＭ法によって製造された場合や、削り出しによって製造された場合でも、製造されたヘッド部材本体３１には、その表面に硬質の小球粒子を噴射することにより表面硬化を促す、ショットピーニングが施されるのが好ましい。
【００３７】
このようなヘッド部材本体３１のインサート取付座３６に取り付けられる溝入れ・突っ切り加工用の切削インサート５０は、超硬合金等の硬質材料からなり、断面略方形の直方体状又は角棒状に形成されたインサート本体５１を備えている。本実施形態では、切削インサート５０は、そのインサート本体５１の延在方向が軸線Ｏに平行に設定されている。
【００３８】
図４に示すように、インサート本体５１は、その下面と上面中央部とが断面凹Ｖ字状に形成されて、ヘッド部材本体３１において断面凸Ｖ字状をなす押圧面３４及び台座面３５に当接可能とされている。また、図３に示すように、インサート本体５１の上面の両端部には、中央部よりも一段後退した位置にそれぞれすくい面が形成されており、これらすくい面の両端縁部に切れ刃５２が一対形成されている。
【００３９】
また、図３、図６に示すように、インサート本体５１において軸線Ｏ方向（図３、図６の左右方向）を向く両端面には、上下方向に対して傾斜する第１壁面５３と、第１壁面５３に対して鈍角を形成するように交差する第２壁面５４とがそれぞれ設けられている。図３及び図６の側面視において、第１壁面５３は、インサート本体５１の端面の上端縁に形成された切れ刃５２から下方へ向かうに従い漸次該インサート本体５１の軸線Ｏ方向の内側へ向かうように傾斜して形成されており、この第１壁面５３が逃げ面とされている。また、この側面視で、第２壁面５４は上下方向に沿うように形成されている。
【００４０】
そして、切削インサート５０がインサート取付座３６に挿入された状態で、インサート本体５１の両端面のうち後端側を向く端面が、ヘッド部材本体３１の拘束面３７に当接させられることにより、ヘッド部材本体３１に対する切削インサート５０の後端側への移動が規制されている。詳しくは、図６に示すように、ヘッド部材本体３１の拘束面３７は、切削インサート５０の第１壁面５３及び第２壁面５４のうち一方の壁面に当接される第１受け面４５と、他方の壁面に間隔をあけて対向配置される第２受け面４６と、を備えており、本実施形態では、ヘッド部材本体３１の第１受け面４５と切削インサート５０の第２壁面５４（一方の壁面）とが当接させられることにより、ヘッド部材本体３１に対する切削インサート５０の後端側（図６における右側）への移動が規制されている。
【００４１】
図６において、ヘッド部材本体３１の第１受け面４５は、切削インサート５０の第２壁面５４に対応して上下方向に沿うように形成されている。本実施形態では、第１受け面４５及び第２壁面５４は、軸線Ｏに垂直な面方向に沿うように形成されている。また、第２受け面４６は、間隔をあけて対向する切削インサート５０の第１壁面５３（他方の壁面）に平行となるように、上下方向に対して傾斜して形成されている。第２受け面４６の上端は、第１壁面５３の上端縁（すなわち切れ刃５２）よりも下方に配置されている。また、第２受け面４６の下端部は凹曲面状とされており、その下端縁は第１受け面４５に鈍角を形成するように連なっている。
【００４２】
そして、第２受け面４６が第１壁面５３から離間される間隔Ｌ２は、図３において切削インサート５０の先端側に位置する切れ刃５２Ａがヘッド部材本体３１から先端側へ向けて突出された突出量Ｌ１よりも小さく設定されている。すなわち、Ｌ２＜Ｌ１とされており、詳しくは、間隔Ｌ２は、０ｍｍ＜Ｌ２＜１ｍｍの範囲内に設定される。尚、間隔Ｌ２は、突出量Ｌ１に対して１／１０以下に設定されることが好ましい。本実施形態では、Ｌ１＝１ｍｍ、Ｌ２＝０．１ｍｍとされている。
【００４３】
このように、切削インサート５０が、前記取付状態とされたヘッド部材３０のヘッド部材本体３１に対し、その１つの切れ刃５２を先端側に向けるとともに凹Ｖ字状の下面と上面中央部とを台座面３５と押圧面３４とに対向させるようにして、先端側からインサート取付座３６に挿入され、後端側を向くインサート本体５１の端面が前記拘束面３７に当接したところで、軸線Ｏ方向に位置決めされる。
【００４４】
そして、図１および図２に示すように、工具本体１０の突出部１５に穿設されたクランプネジ孔にクランプネジ４７をねじ込むことにより、このクランプネジ４７の頭部がヘッド部材本体３１の座ぐり部４３の底面４３Ａに当接され、次いで上顎部３２が前記クランプネジ孔の穿設された方向に押し付けられるとともに、該ヘッド部材本体３１は接続部３９を支点として上顎部３２が下顎部３３側に撓むように弾性変形させられ、押圧面３４がインサート本体５１を台座面３５側に押圧して、切削インサート５０がクランプされる。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具のヘッド部材３０、ヘッド部材本体３１及びこれを工具本体１０の先端部に装着してなる刃先交換式溝入れ工具によれば、インサート取付座３６の拘束面３７が、切削インサート５０の端面における第１、第２壁面５３、５４のうち一方の壁面（本実施形態では第２壁面５４）に当接される第１受け面４５と、他方の壁面（本実施形態では第１壁面５３）に間隔をあけて対向配置される第２受け面４６と、を備えている。そして、図７、図８に示すように、溝入れ加工により第１受け面４５が削れたり塑性変形したりして後退されたときに、第２受け面４６が切削インサート５０の端面における前記他方の壁面（第１壁面５３）に当接されるようになっている。
【００４６】
これにより、切削インサート５０の端面とインサート取付座３６の拘束面３７との接触面積が増大されることから、拘束面３７におけるそれ以上の摩耗や塑性変形が抑制されるとともに、該切削インサート５０がインサート取付座３６の奥側（後端側）に向けて移動することが防止される。従って、ヘッド部材本体３１から突出された切削インサート５０の切れ刃５２Ａ（５２）の位置精度が確保され、加工精度が高められ、かつ、工具寿命が延長される。
【００４７】
また、図６において、第２受け面４６が切削インサート５０の端面における前記他方の壁面（第１壁面５３）から離間される間隔Ｌ２が、切削インサート５０の切れ刃５２Ａがヘッド部材本体３１から突出された突出量Ｌ１よりも小さく設定されているので、前述のように第２受け面４６が切削インサート５０の前記他方の壁面に当接された際、切れ刃５２Ａがヘッド部材本体３１から突出された状態が維持される。従って、前述した効果が確実に得られることになる。
【００４８】
尚、間隔Ｌ２が、０ｍｍ＜Ｌ２＜１ｍｍの範囲内に設定されることにより、ヘッド部材本体３１の第２受け面４６と切削インサート５０の第１壁面５３とが使用開始から比較的早期に当接されることになるとともに、前述の効果が早期に得られるので、より好ましい。
また、間隔Ｌ２が突出量Ｌ１に対して１／１０以下に設定された場合には、使用により第２受け面４６と第１壁面５３とが当接されたとき（間隔Ｌ２が０となったとき）の、ヘッド部材本体３１から先端側へ向けた切れ刃５２Ａの突出量（Ｌ１−Ｌ２）が十分に確保され、工具寿命の延長の効果がより高められる。
【００４９】
さらに、図６において、第２受け面４６が切削インサート５０の端面における前記他方の壁面（第１壁面５３）から離間されていることで、下記の効果が得られる。
すなわち、切削インサート５０の端面において、第１壁面５３と第２壁面５４とは互いに鈍角を形成するように交差していることから、予め第１、第２壁面５３、５４に当接するように第１、第２受け面４５、４６を形成することは製造上難しく、このような第１、第２受け面４５、４６とした場合には、切削インサート５０の端面と拘束面３７とが互いに点当たりすることとなり、加工中にビビリ振動が発生しやすくなる。一方、本実施形態によれば、第２受け面４６は、第１受け面４５が切削インサート５０の端面における前記一方の壁面（第２壁面５４）の形状に対応するように摩耗・塑性変形等により後退されたときに、切削インサート５０の端面における前記他方の壁面（第１壁面５３）に当接されるので、前述した点当たりが防止されるとともに該切削インサート５０の端面が拘束面３７に確実に拘束されることになり、切削インサート５０のインサート取付座３６への装着姿勢が安定する。
【００５０】
また本実施形態では、切削インサート５０の端面における第２壁面５４が上下方向に沿うように形成されており、該第２壁面５４に当接されるヘッド部材本体３１の第１受け面４５も、これに対応して上下方向に沿うように形成されている。この場合、これら第２壁面５４と第１受け面４５とが、互いに面全体で精度よく当接させられやすくなり、かつ、製造も容易である。
【００５１】
尚、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前述の実施形態では、ヘッド部材本体３１の拘束面３７が、切削インサート５０の後端側を向く端面における第２壁面５４に当接される第１受け面４５と、該端面の第１壁面５３に間隔をあけて対向配置される第２受け面４６と、を備えていることとしたが、これに限定されるものではない。
【００５２】
図９は、前述した実施形態の拘束面３７の変形例を示している。図示の例では、切削インサート５０の第１壁面５３及び第２壁面５４のうち、第１壁面５３が一方の壁面とされ、第２壁面５４が他方の壁面とされている。詳しくは、ヘッド部材本体３１の拘束面３７は、切削インサート５０の後端側を向く端面における第１壁面５３（一方の壁面）に当接される第１受け面６５と、該端面の第２壁面５４（他方の壁面）に間隔をあけて対向配置される第２受け面６６と、を備えている。第１受け面６５は、対向する切削インサート５０の第１壁面５３に平行となるように、上下方向に対して傾斜して形成されている。また、第２受け面６６は、間隔をあけて対向する切削インサート５０の第２壁面５４に対応して上下方向に沿うように形成されている。また、第２受け面６６が第２壁面５４から離間される間隔Ｌ３は、切削インサート５０の切れ刃５２Ａがヘッド部材本体３１から突出された突出量Ｌ１よりも小さく設定されている。尚、Ｌ３＜Ｌ１とされており、詳しくは、間隔Ｌ３は、０ｍｍ＜Ｌ３＜１ｍｍの範囲内に設定される。また、間隔Ｌ３は、突出量Ｌ１に対して１／１０以下に設定される。この構成においても、前述した実施形態と同様の効果が得られる。
【００５３】
また、切削インサート５０の第２壁面５４、ヘッド部材本体３１の第１受け面４５及び第２受け面６６は、上下方向に沿うように形成されているとしたが、これに限定されるものではなく、これらの面が上下方向に対して傾斜して形成されていても構わない。
【００５４】
また、前述の実施形態では、切削インサート５０は、そのインサート本体５１の延在方向が軸線Ｏに平行に設定されていることとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、切削インサート５０のインサート本体５１の延在方向は、軸線Ｏに対して傾斜したり交差したりして設定されていてもよい。この場合、切削インサート５０の切れ刃５２Ａ（５２）は、工具本体１０の先端側へ向けて突出される以外に、側面１３Ａ側や側面１３Ｂ側へ向けて突出されていてもよい。ここで、ヘッド部材本体３１のインサート取付座３６の延在方向は、切削インサート５０の延在方向に対応して設定されることから、該インサート取付座３６は、側面１３Ａ（１３Ｂ）側に開口するとともに側面１３Ｂ（１３Ａ）側へ向けて延びる凹状に形成されていてもよい。
【００５５】
また、前述の実施形態では、工具本体１０の先端部にヘッド部材３０が装着され、該ヘッド部材３０のヘッド部材本体３１にインサート取付座３６が形成されていることとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、工具本体１０の先端部に、インサート取付座３６が直接形成された刃先交換式溝入れ工具であってもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１０  工具本体
３０  ヘッド部材
３１  ヘッド部材本体
３２  上顎部（一方の顎部）
３３  下顎部（他方の顎部）
３４  押圧面
３５  台座面
３６  インサート取付座
３７  拘束面
４５、６５  第１受け面
４６、６６  第２受け面
５０  切削インサート
５２、５２Ａ  切れ刃
５３  第１壁面（逃げ面）
５４  第２壁面
Ｌ１  切れ刃の突出量
Ｌ２、Ｌ３  第２受け面が切削インサートの端面から離間される間隔
【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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【図１１】
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