(57)【要約】  【課題】  シャンク部の拘束力が高く、かつ低コストに製造できる切削チップおよび内径加工用切削工具を提供する。  【解決手段】  棒状のシャンク部２と、シャンク部２にロウ付けされシャンク部２よりも小径の棒状からなるアーム部３と、アーム部３の先端にロウ付けされて先端視でアーム部３の側面よりも側方へ突き出した切刃５を備えた切刃部４とを具備する切削チップ１をホルダ２０に装着した内径加工用切削工具Ｔである。【選択図】図１
2012152871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状のシャンク部と、該シャンク部にロウ付けされ該シャンク部よりも小径の棒状からなるアーム部と、該アーム部の先端にロウ付けされて先端視で前記アーム部の側面よりも側方へ突き出した切刃を備えた切刃部とを具備する切削チップ。
【請求項２】
前記シャンク部の後端に傾斜面が形成されている請求項１記載の切削チップ。
【請求項３】
また、前記切刃部は先端視で半円よりも小さく切り取った円の一部からなり、前記切刃部の円の中心は前記アーム部の中心に対してすくい面方向に偏芯した状態でロウ付けされている請求項１または２記載の切削チップ。
【請求項４】
前記シャンク部、前記アーム部および前記切刃部の側面にはそれぞれフラット面が存在し、該フラット面同士を合わせてロウ付けされている請求項１乃至３のいずれか記載の切削チップ。
【請求項５】
前記シャンク部および前記アーム部の側面の少なくとも一部が円筒研磨されている請求項１乃至４のいずれか記載の切削チップ。
【請求項６】
ホルダの先端から形成された挿入孔に、請求項１乃至５のいずれか記載の切削チップを切削に用いる切刃が形成された端部とは反対側から挿入して固定し、前記切刃にて切削する内径加工用切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小径の穴の内面加工に適する切削チップを備える内径加工用切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
穴の内面を加工する内径加工用切削工具として、例えば、特許文献１のように、棒状体先端の側方に切刃を形成した形状が広く用いられている。かかる形状の切削工具は小径加工に対応すべく切刃が小さくなる傾向にあり、他の部分はほとんど傷むことなく切刃が寿命を迎える形態が多く、より効率的な使用方法が望まれている。かかる小径加工用の切削工具では、棒状体後端側に形成されるホルダに取り付けられるシャンク部の径が小さくなって、チップの拘束力が乏しくなるという問題があり、特許文献２では、一体ものでシャンク部の径を被削材の内径に挿入される部分の径よりも大きくしたチップが開示されている。
【０００３】
一方、特許文献３、４には、工具本体（工具首部、シャンク）の先端に切刃を有する切刃部をロウ付けした切削工具が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−０６２６０２号公報
【特許文献２】特開２００７−３０７６６７号公報
【特許文献３】特開２００４−１８８５１８号公報
【特許文献４】実開平０２−１０６２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２のように一体ものでシャンク部の径を先端側よりも大きくする形状では、チップの拘束力が高くなるものの製造上の加工工程に時間と費用を要して製造コストがかさむという問題があった。また、特許文献３、４のように工具首部に切刃部をロウ付けする方法を切削チップに適用した場合では、特に小径の穴加工をするために工具本体の径が小さい場合には、側方に突出する切刃部のみが損傷して棒状のアーム部は無傷のまま工具寿命を迎えてしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の切削チップは、棒状のシャンク部と、該シャンク部にロウ付けされ該シャンク部よりも小径の棒状からなるアーム部と、該アーム部の先端にロウ付けされて先端視で前記アーム部の側面よりも側方へ突き出した切刃を備えた切刃部とを具備するものである。
【０００７】
ここで、シャンク部の後端に傾斜面が形成されていてもよい。
【０００８】
また、前記切刃部は先端視で半円よりも小さく切り取った円の一部からなり、前記切刃部の円の中心は前記アーム部の中心に対してすくい面方向に偏芯した状態でロウ付けされていてもよい。
【０００９】
さらに、シャンク部、アーム部および切刃部の側面にはそれぞれフラット面が存在し、ロウ付けする際に該フラット面同士を合わせてロウ付けしてもよい。
【００１０】
そして、本発明の内径加工用切削工具は、ホルダの先端から形成された挿入孔に、上記切削チップを切削に用いる切刃が形成された端部とは反対側から挿入して固定し、前記切刃にて切削するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の切削チップおよび内径加工用切削工具は、シャンク部の径が太いので拘束力が増してビビリ等の発生を抑制できるとともに、アーム部および切刃部を別体でロウ付けするので製造工程においてより低コストな加工方法を採用できるとともに、加工量を最小限に止めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の切削チップの一例を示し、（ａ）斜視図、（ｂ）上面図、（ｃ）側面図、（ｄ）先端視図である。
【図２】図１のチップをホルダに装着した内径加工用切削工具を示し、（ａ）斜視図、（ｂ）上面図である。
【図３】（ａ）図１の切削チップの製造工程の一部であるシャンク部とアーム部と切刃部とをロウ付けする際の構成を示す模式図、（ｂ）ロウ付けされたアーム部と切刃部との位置を示す斜視図、（ｃ）ロウ付けされたアーム部と切刃部との位置を示す先端視図である。
【図４】本発明の切削チップの他の一例を示し、（ａ）斜視図、（ｂ）上面図、（ｃ）側面図、（ｄ）先端視図である。
【図５】図４のチップをホルダに装着した内径加工用切削工具を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図１〜図３を用いて、本発明の一実施態様である切削チップ（以下、チップと称す。）１をホルダ２０に装着して使用する内径加工用切削工具Ｔについて説明する。図１は本発明の切削チップの実施態様例についての（ａ）斜視図、（ｂ）上面図、（ｃ）側面図、（ｄ）先端視図である。図２は図１の切削チップをホルダに装着した内径加工用切削工具を示し、（ａ）斜視図、（ｂ）上面図である。図３は（ａ）図１の切削チップの製造工程の一部であるシャンク部とアーム部と切刃部とをロウ付けする際の構成を示す模式図、（ｂ）ロウ付けされたアーム部と切刃部との位置を示す斜視図、（ｃ）ロウ付けされたアーム部と切刃部との位置を示す先端視図である。図４は本発明の切削チップの他の実施態様例についての（ａ）斜視図、（ｂ）上面図、（ｃ）側面図、（ｄ）先端視図である。
【００１４】
図１のチップ１は、棒状のシャンク部２と、シャンク部２にロウ付けされシャンク部２よりも小径の棒状からなるアーム部３と、アーム部３の先端にロウ付けされて先端視でアーム部３の側面よりも側方へ突き出した切刃５を備えた切刃部４とを具備するものである。
【００１５】
この２箇所のロウ付けによって、シャンク部２の径が太いので拘束力が増してビビリ等の発生を抑制できるとともに、アーム部３および切刃部４では製造工程における研削加工量を最小限に止めることができてコスト削減となる。また、アーム部３と切刃部４とを別々にリサイクルできるので、より資源の節約が可能となる。また、アーム部３は基本的に切削時に被削材の穴内に挿入される部分が円筒研磨されており、その後にフラット面７が加工される。これによって、チップ１がより安価に製造できる。
【００１６】
なお、シャンク部２は鋼または合金鋼等の金属にて構成され、アーム部３および切刃部４は超硬合金やサーメット等の硬質合金にて構成されることが、性能とコストの両立の関係で望ましい。硬質焼結体としては、超硬合金、サーメット、セラミックス、ダイヤモンドおよびｃＢＮが好適に適用可能であり、金属または合金鋼としては、高速度鋼や焼入鋼
も好適に適用可能である。一方、ロウ付け用合金は、Ｔｉ−ＣｕやＴｉ−Ｃｕ−Ａｇ系合金であると接合強度を高めることができる。特に、活性金属であるＴｉを含有する活性ロウ付け用合金を用いた場合には高い接合強度でロウ付けできる。
【００１７】
ここで、図１、２によれば、シャンク部２の後端にチップ１をホルダ２０に取り付けるときの位置決めとなる傾斜面１０が形成されており、傾斜面１０をホルダ２０の位置決め部材２２に線接触させて固定する構成となっている。その構成であれば、傾斜面１０をホルダ２０に設けた位置決め部材２２に直接線当たりで当接させて位置決めするので、シャンク部２の外周面に平面部を設けてこれをホルダ２０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ネジが緩むこともなく、芯高さ方向および長さ方向を拘束する際の位置決め精度が高く、かつ固定時におけるチップ１の回転も抑制できる。
【００１８】
また、切刃部４は先端視で半円よりも小さく切り取った円の一部からなり、切刃部４の円の中心はアーム部３の中心に対してすくい面６方向に偏芯した状態でロウ付けされていることが望ましい。これによって、切刃５にはポジの逃げ角が形成されることになって逃げ面の干渉が抑制されるので、切刃部４の加工を少なくまたは省略することができる。また、切刃部４は小さいサイズなので、成形用の金型の作製等がやりづらいが、円形状であれば比較的容易に金型を作製できて成形も容易となる。
【００１９】
さらに、シャンク部２、アーム部３および切刃部４の側面にはそれぞれフラット面７が存在することが望ましく、ロウ付けする際にフラット面７同士を合わせてロウ付けできるので、ロウ付けの位置合わせが容易となる。なお、フラット面７を形成する際には、切刃５は先端視でシャンク部２の外側ではなく中心に近い側に形成される。また、図１、３によれば、シャンク部２、アーム部３および切刃部４のロウ付け面はすべて棒状体のチップ１の軸線Ｌに対して垂直に形成されているが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、ロウ付け強度を増すために傾斜面としてもよい。
【００２０】
ここで、すくい面６に続いて切屑ポケット８が形成され、切刃５で発生した切屑を一旦溜めておき、被削材の内壁面とチップ１との隙間から徐々に切屑が排出されるという効果を有して、一時的に多量の切屑が発生した場合でも切刃５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。また、図１によれば、アーム部３の先端は、後方に向かって外周側に隆起する隆起面９をなし切屑ブレーカとして機能する。
【００２１】
一方、図２に示されるように、内径加工用切削工具Ｔは、ホルダ２０の先端部にチップ１を差し込む挿入孔２１が設けられ、挿入孔２１にチップ１を切削に用いる切刃５が形成された端部とは反対側の傾斜面１０側から挿入して固定されてなる。
【００２２】
そして、図２（ｂ）においては、挿入孔２１内にはチップ１の傾斜面１０またはその終端角部１１に当接される位置決め部材２２が設けられている。ホルダ２０の側面には、棒状の位置決め部材２２を挿入するための位置決め部材取付孔２３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２３のうちの１つの位置決め部材取付孔２３内に棒状の位置決め部材２２が挿通されている。なお、位置決め部材取付孔２３が多数個設けられている理由はチップ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２２は、例えば、ピンやねじ材といったチップ１の傾斜面１０またはその終端角部１１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、シャンク部２の軸方向で先端の切刃５側を向いた面があれば特に制限されない。ピンであれば容易に抜き差しできるので、チップ１の突き出し量を容易に変更することが可能である。
【００２４】
ここで、図２によれば、チップ１の脱落やがたつきを抑制するために、位置決め部材２２以外に、位置決め部材２２よりもホルダ２０の先端側でホルダ２０の外周面から挿入孔２１に貫通するネジ孔２４を形成して、ネジ孔２４にネジ部材２５を螺合して、ネジ部材２５の先端でチップ１のシャンク部２の外周面を押圧固定している。このとき、ネジ部材２５に当接されるシャンク部２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２がネジ部材２５に平面で当接されると、製造バラツキの影響でチップ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。
【００２５】
なお、図１のチップ１は棒状のシャンク部２の片端に切刃５を形成したものであったが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、図４に示すように、棒状のシャンク部２の両端に切刃５を形成したものであってもよい。このとき、このチップ１’をホルダ３０に装着した上面図である図５に示すように、ネジ部材２５はホルダ２０の先端側から差し込まれて、反対の切刃５’の位置決め用として機能する傾斜面１０’に当接されて固定される構成とすることもできる。なお、フラット面７’はフラット面７で代用することもできるが、シャンク部２が容易に加工できる場合にはフラット面７’をフラット面７の反対側側面に形成することが望ましい。
【００２６】
また、上記切削チップ１を作製するには、まず、所定の位置に傾斜面１０を設けたシャンク部２を研削加工または型抜きにより形成するとともに、シャンク部２の外周面の所定位置を円筒加工する。一方、原料粉末を成形して焼成することによりアーム部３および切刃部４を形成する。具体的な一例として、アーム部３には焼結後に円筒研磨を行い、その後でフラット面７を研削加工により形成する。切刃部４は小さいのでできるだけ単純な形状とすることが望ましく、図３によれば、切刃部４は後で加工するフラット面７を形成する前は先端視が円形の形状で作製されている。
【００２７】
そして、図３（ａ）に示すように、シャンク部２、アーム部３、切刃部４のフラット面７を用いてこれらを位置合わせして図３（ｂ）（ｃ）のように載置し、その後、ロウ材により順にロウ付けする。ロウ付けの方法としては、真空ロウ付け、レーザ照射によるロウ付けの方法が挙げられる。また、ロウ付けする際に、傾斜面１０をホルダ２０の位置決め部材２２に当接させて固定するとともに、切刃５の位置を決めてロウ付けすることにより、後述する切刃５の加工が少ないかまたは不要とすることもできる。
【００２８】
その後、チップ１の傾斜面１０またはその終端角部をホルダ２０の位置決め部材２３に当接した状態で、所望により加工を行って、図３（ｂ）（ｃ）のように切刃部４およびアーム部３の先端側が先端視したときにフラット面７以外が円形の形状から上部を削って、すくい面６、切屑ポケット８、隆起面９を形成する。また、切刃５の位置や形状の調整を行う。
【符号の説明】
【００２９】
１、１’    切削チップ（チップ）
２    シャンク部
３    アーム部
４    切刃部
５、５’    切刃
６    すくい面
７    フラット面
８    切屑ポケット
９    隆起面
１０、１０’  傾斜面
１１  傾斜面の終端角部
２０、３０  ホルダ
２１  挿入孔
２２  位置決め部材
２３  位置決め部材取付孔
２４  ネジ孔
２５  ネジ部材
Ｔ    内径加工用切削工具
【図１】
2012152871.tif 000003
【図２】
2012152871.tif 000004
【図３】
2012152871.tif 000005
【図４】
2012152871.tif 000006
【図５】
2012152871.tif 000007