(57)【要約】【課題】スロッター加工で、切削抵抗の増大があっても、切れ刃部材の動きがなく、送り速度、削り代を大きくし得るようにし、加工効率を高める。【解決手段】軸状部１１０を有し、その先端面（すくい面）１１１と外周面とで切れ刃１１３をなし、外周面に逃げ面１１５を有する切れ刃部材１０１で、軸状部１１０は、ホルダ２０１の先端の凹部２１３に着座させて固定するための固定用部位１２０を一体で備え、固定用部位１２０から突出する形で形成した。固定用部位１２０をホルダ２０１の凹部２１３に固定する際、固定用部位１２０の後方向き面１３２が、凹部２１３の着座面から立ち上がる先方向き壁面２３２にて拘束される形で固定できる。この固定により、軸状部１１０の相対的な先後動により、先端の切れ刃でスロッター加工する場合、切れ刃部材１０１がホルダ２０１に対し後方に移動しないから、送り速度等を大きくできる。【選択図】  図１
2016187837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸状部を有し、その先端面と外周面とで切れ刃をなし、その先端面にすくい面を、外周面に逃げ面を有するスロッター加工用の切れ刃部材であって、
前記軸状部は、先端の側部に切れ刃部材固定用の凹部が設けられたホルダにおける該凹部に着座させて固定するための固定用部位を一体で備えていると共に、該軸状部は該固定用部位から突出する形で形成されていることを特徴とする、スロッター加工用の切れ刃部材。
【請求項２】
前記固定用部位は多角形の板状又は柱状をなし、前記軸状部は、この多角形のコーナ又はコーナ寄り部位において、そのコーナに連なる多角形の一辺に沿うように該固定用部位から突出する形で形成されていると共に、前記切れ刃は、前記逃げ面が前記一辺をなす該固定用部位における側面と同向き面を向くものとして形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のスロッター加工用の切れ刃部材。
【請求項３】
前記逃げ面の逃げ角をαとし、該逃げ角αの基準をなすべき基準直線Ｌ１と、前記固定用部位の前記一辺となす角をβとしたとき、その両角が、β＞αの関係にあるものとされていることを特徴とする、請求項２に記載のスロッター加工用の切れ刃部材。
【請求項４】
前記軸状部が前記固定用部位から突出する面と、該軸状部の根元部分における外周面とのなす隅角に、凹となすアールの隅肉が付けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のスロッター加工用の切れ刃部材。
【請求項５】
前記軸状部は２つであり、前記固定用部位を前記凹部に着座させたときにおいて、該凹部における着座面の上方から見たときの該２つの軸状部を含む前記切れ刃部材全体の形状が、点対称又は略点対称の形状を呈していることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のスロッター加工用の切れ刃部材。
【請求項６】
前記切れ刃が、多角形の穴加工用の切れ刃であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のスロッター加工用の切れ刃部材。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のスロッター加工用の切れ刃部材と、先端の側部に切れ刃部材固定用の凹部が設けられたホルダと、を含んでなる切削工具であって、
前記凹部は、該切れ刃部材における前記軸状部を該凹部から該ホルダの先方に向けて突出させて前記固定用部位における底面を着座させる着座面と共に、該着座面から立ち上がり、該固定用部位の少なくとも１つの後方向き面を拘束して、該固定用部位が、該凹部において後方へ移動するのを止め得る少なくとも１つの先方向き壁面を備えており、
前記切れ刃部材を、前記ホルダの凹部に、前記軸状部を該凹部から該ホルダの先方に向けて突出させて前記固定用部位における底面を該凹部の着座面に着座させると共に、前記後方向き面を前記先方向き壁面にて拘束させて固定してなることを特徴とする切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穴の内面（内周面）を多角形等に加工するのに好適なスロッター加工用の切れ刃部材、及び切削工具に関し、詳しくは、六角穴付きボルトや四角穴付きボルトなど、回螺工具嵌合用の多角形の穴（凹部）を有するねじ部材（ボルト等）におけるように、その頭部に対し、スロッター加工によって多角形の穴を形成するのに好適な切れ刃部材、及び切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような多角形の穴（単に穴ともいう）の形成方法は、ボルトの頭部の形成時に、ヘッダー加工やプレス加工などにより形成する方法など種々の方法が知られている（特許文献１、２）。しかし、例えば、汎用製品ではない特殊なボルトのように、多品種、少量生産が要求されるボルトでは、スロッター加工（シェーパー加工ともいわれる）でその穴の形成が行われる。この形成では、まず、例えば、六角形の穴を形成する場合、その対辺寸法より小さめの下穴（円形の穴）をあけて、その下穴の内周面を、六角の各面（１つの隅角を挟む面部分）ずつ、穴の奥に向い、先後に削り込むことが行われる。この場合に用いられる切削工具のうち、実際の切削を受け持つ切れ刃部材（チップ）は、その先端の外周面に、六角穴の内周面（六角の１つの隅角）に対応するように、横断面が１２０度で交差するコーナ付きの２平面からなる逃げ面を有し、かつ、先端面をすくい面として有してなるものが使用される。この２平面と、先端面とが切れ刃を構成し、その交叉稜が刃先をなすわけである。
【０００３】
このような切削工具によって、例えば六角穴をスロッター加工で仕上げる場合には次のようである。切削加工機械の刃物台に切削工具を固定し、切削工具の先端の切れ刃部位を、加工対象の工作物（例えば、ボルト素材）の頭部に予め設けられた下穴に、適度の削り代となる配置として、切削工具を相対的にその下穴の軸方向に沿うように前後動させる。この前進過程で、複数回、切削を行い、六角穴の１つの角を含む内周面を仕上げる。すなわち、切削工具を軸方向に１回前進させて切削し、後退させて新たな切り込み（削り代）を付与して切削を行い、この前後動を次々と繰り返すことにより、穴の１つの角を含む（跨ぐ）２つの平面からなる内周面部分（角穴のコーナを含む所定の面）を仕上げる。こうして１つの面を仕上げた後、ボルト素材を、その下穴の軸線回りに相対的に６０度、回転させて前記した切削を繰り返し、次の１つの面を仕上げる。都合、このような切削を６回繰り返すことで、１つのボルト素材の頭部に六角穴が形成される。このようなスロッター加工による多角形の穴加工は、切削によるものであるから、正確かつ高精度の穴加工ができる上に、切れ刃の形状次第で、特殊な穴形状でも加工できる。
【０００４】
しかし、このようなスロッター加工による多角形の穴加工において、その穴（例えば六角穴）が対辺寸法において、３ｍｍ〜５ｍｍ程度と小さい場合には、下穴はさらに小さくなることからも理解されるが、先端の切れ刃を構成する切れ刃部位は必然的に細長い軸状のもとなる。実際の切削を受け持つ切れ刃は、下穴内に入り込み可能の軸状のものとする必要があるためである。このため、このような加工では、細い軸状部位の先端の外周面に、穴の内周面（六角穴の１つの角）に対応するように、上記したような１２０度で交差する２平面からなる逃げ面を有し、先端面をすくい面として有してなるものを使用することになる。そして、出願人が知る限り、このような小さい多角形の穴加工をするための切削工具としては、切れ刃が一体の細長いバー構造（棒状ソリッドタイプ）のスローアウェイ方式の切れ刃部材を用いるものしかない。このものでは、細長いバー構造の切れ刃部材ゆえに、これを、中空軸状（スリーブ状）をなすホルダの中空部に内挿し、そのホルダの先後方向において、半径方向に複数設けられたクランプ用ネジ穴に、その外周面から止めネジをねじ込んで、細長いバーの外周面を押え付ける形で固定して切削工具とされ、これを切削加工機械の刃物台に固定し、上記したような往復動によるスロッターが行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−１７７９２７号公報
【特許文献２】特開平５−１９２７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、スロッター加工は、上記もしたように、切削によるものであるから切れ刃の形状次第で、小さい角穴でも、それが複雑形状でも、高精度で加工できるというメリットがある反面、ヘッダー加工やプレス加工と異なり、加工工程が多くなり、コストがアップするという難点がある。このような難点は、切削工具の前進（往復動）速度を上げ、前後動に要する時間短縮を図るか、１回の前進における切削しろ（切り込み量）を大きくして、切削工具の前後動（切り込み工程）の回数を減らすことによって改善される。
【０００７】
しかし、前記した細長いバー構造（棒状ソリッドタイプ）の切れ刃部材を用いる切削工具では、上記したように、中空軸状をなすホルダの中空部に、これを内挿し、そのホルダの先後において、止めネジをねじ込んで、その細長いバーの外周面を押え付ける形での固となる。このため、加工すべき六角穴が対辺寸法において、３ｍｍ〜５ｍｍ程度、或いはそれ以下と小さい場合には、そのバーのホルダ内での十分な固定力は得られない。というのは、このような小さい穴加工ではバーの太さは、その対辺寸法よりさらに細い細さとなるため、止めネジで得られる固定力は小さいし、太めの止めネジを使用したとしても、接圧面は小さいから、その固定力にはおのずと限界がある。
【０００８】
他方、このような切削工具を用いたスロッター加工では、その加工形態から理解される通り、切削抵抗によってバー構造の切れ刃部材にはその軸方向に大きな力がかかる。被削物が高強度材、高硬度材のような難削材となるほど切削抵抗が大きくなり、したがって、切削工具の前進速度（送り速度）を上げる場合には、その分、切削抵抗が著しく増大する。また、一回あたりの削り代を大きくする場合でも同様のことが言える。結果、このような改善策でもって加工効率を上げようとすると、切削抵抗に抗しきれず、固定されていた細長い切れ刃部材（バー）がホルダ内において軸方向後方に変位ないし動いてしまうことがある。このためこのような切れ刃部材を用いた固定構造からなる切削工具では、送り速度を早めたり、削り代を大きくすることには早期に限界があり、加工効率が高められないといった課題があった。なお、このようなバー構造の切れ刃部材を用いる場合、その後端をホルダ内において、別途、ストッパで構造的に止めることも考えられるが、このようにすると、切れ刃はバーの一端のみにしか設けられない（２つの刃が得られない）ため、その意味でのコストアップを招くことから実用的でない。
【０００９】
本発明は、上記したようなスロッター加工において、それが小さい多角形の穴加工であり、切削抵抗の増大があるとしても、切れ刃部材の動きがなく、これによって、送り速度を上げ、又は削り代を大きくし得るようにして加工効率を高めることのできるスロッター加工用の切れ刃部材を、従来とは全く異なる新規な形状、構造をなすものとして提供すると共に、これを用いた切削工具を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の本発明は、軸状部を有し、その先端面と外周面とで切れ刃をなし、その先端面にすくい面を、外周面に逃げ面を有するスロッター加工用の切れ刃部材であって、
前記軸状部は、先端の側部に切れ刃部材固定用の凹部が設けられたホルダにおける該凹部に着座させて固定するための固定用部位を一体で備えていると共に、該軸状部は該固定用部位から突出する形で形成されていることを特徴とする。
請求項２に記載の本発明は、前記固定用部位は多角形の板状又は柱状をなし、前記軸状部は、この多角形のコーナ又はコーナ寄り部位において、そのコーナに連なる多角形の一辺に沿うように該固定用部位から突出する形で形成されていると共に、前記切れ刃は、前記逃げ面が前記一辺をなす該固定用部位における側面と同向き面を向くものとして形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のスロッター加工用の切れ刃部材である。
【００１１】
請求項３に記載の本発明は、前記逃げ面の逃げ角をαとし、該逃げ角αの基準をなすべき基準直線Ｌ１と、前記固定用部位の前記一辺となす角をβとしたとき、その両角が、β＞αの関係にあるものとされていることを特徴とする、請求項２に記載のスロッター加工用の切れ刃部材である。
請求項４に記載の本発明は、前記軸状部が前記固定用部位から突出する面と、該軸状部の根元部分における外周面とのなす隅角に、凹となすアールの隅肉が付けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のスロッター加工用の切れ刃部材である。
【００１２】
請求項５に記載の本発明は、前記軸状部は２つであり、前記固定用部位を前記凹部に着座させたときにおいて、該凹部における着座面の上方から見たときの該２つの軸状部を含む前記切れ刃部材全体の形状が、点対称又は略点対称の形状を呈していることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のスロッター加工用の切れ刃部材である。
請求項６に記載の本発明は、前記切れ刃が、多角形の穴加工用の切れ刃であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のスロッター加工用の切れ刃部材である。
【００１３】
請求項７に記載の本発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載のスロッター加工用の切れ刃部材と、先端の側部に切れ刃部材固定用の凹部が設けられたホルダと、を含んでなる切削工具であって、
前記凹部は、該切れ刃部材における前記軸状部を該凹部から該ホルダの先方に向けて突出させて前記固定用部位における底面を着座させる着座面と共に、該着座面から立ち上がり、該固定用部位の少なくとも１つの後方向き面を拘束して、該固定用部位が、該凹部において後方へ移動するのを止め得る少なくとも１つの先方向き壁面を備えており、
前記切れ刃部材を、前記ホルダの凹部に、前記軸状部を該凹部から該ホルダの先方に向けて突出させて前記固定用部位における底面を該凹部の着座面に着座させると共に、前記後方向き面を前記先方向き壁面にて拘束させて固定してなることを特徴とする。
本発明において、固定用部位に関して後方向き面とは、切れ刃部材をホルダに固定するときにおいて、ホルダの後方と先方とのいずれを向く面であるかに分けたときに、その後方を向くことになる面をいう。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のスロッター加工用の切れ刃部材において、前記軸状部は、先端の側部に該切れ刃部材固定用の凹部が設けられたホルダにおける該凹部に着座させて固定するための固定用部位を一体で備えている。このため、この固定用部位をホルダにおける該凹部に着座させて固定する際、固定用部位の後方向き面が、該凹部の着座面から立ち上がる先方向き壁面にて拘束されるようにして、適宜のクランプ手段でこれを固定できる。これにより、切れ刃部材の前記軸状部の相対的な先後方向の動きによって、その先端の切れ刃でスロッター加工する場合に、その切削抵抗で切れ刃部材がホルダに対し後方に移動することを防止できる。固定用部位の後方向き面は、１（１面）のみならず、２（２面）以上あってもよい。切れ刃部材のホルダの凹部に対する固定は、公知の固定（クランプ）手段を用いればよい。公知の固定手段は、例えば、着座面（チップ座面）にネジ穴が設けられている場合には、固定用部位にその固定に用いるネジ（クランプ用ネジ）及びその頭部に対応した穴を設けておけばよいし、押え具による押さ付け方式のホルダではそれに合わせた形状、構造としておけばよい。
【００１５】
このように本発明のスロッター加工用の切れ刃部材によれば、先端に切れ刃が設けられた軸状部を突出させている固定用部位を備えており、この固定用部位の後方向き面を、ホルダにおける前記凹部の先方向き壁面にて拘束させて固定できるから、ホルダにおいて、構造的に後方への移動が止められた固定が得られる。このように本発明では、従来のバー構造のスロッター加工用の切れ刃部材のように、中空軸状のホルダの中空部に内挿されて外周面をネジ止めして固定する固定構造とは全く異なり、ホルダと共に軸状部を相対的に先後動（前後動）させて、その前進時に先端の切れ刃で切削する際に発生する切削抵抗によって、切れ刃部材がホルダに対して後方へ変位ないし動くことがない。このため、基本的に、切削抵抗により切れ刃部材の切れ刃等が破断等しない限りにおいて、切削速度を早めることができ、或いは、切り込み量（削り代）を増大させることができるから、その分、加工効率を高めることができる。
【００１６】
本発明における、スロッター加工用の切れ刃部材は、軸状部が固定用部位を一体で備えており、それが固定用部位から突出する形で形成されていればよく、その突出する位置等は限定されない。というのは、軸状部に、固定用部位が一体で設けられている限り、その固定用部位に存在することになる後方向き面を介し、ホルダの凹部に上記したように後方への移動がない状態での固定が得られればよいためである。このため、軸状部は、例えば、固体用部位が多角形の板状（又は柱状）をなすものである場合においては、固体用部位の表面（周囲の側面）であるその多角形の一つの辺（側面）の中間部位において、その面（平面）に垂直に又は傾斜して突出する形で形成してもよいが、前記軸状部は、この多角形のコーナ又はコーナ寄り部位において、そのコーナに連なる多角形の一辺に沿うように該固定用部位から突出する形で形成するのがよい。
【００１７】
そして、この場合には請求項２に記載のように、前記切れ刃は、前記逃げ面が前記一辺をなす該固定用部位における側面と同向き面を向くものとして形成するのがよい。本来、前記切れ刃をなす逃げ面が、軸状部の外周面のいずれの面を向くかは限定されるものではない。というのは、切れ刃をなす逃げ面の位置に応じた加工ができるように、軸状部をその軸線回りに回転させるか、被削物を回転させて位置決めし、これを適宜の角度（穴の多角形の数に応じた角度）で繰り返すようにして、その軸状部を相対的に先後動することで、所望とする切削ができるためである。しかし、請求項２に記載のようにすると、軸状部の先端面（すくい面）における切れ刃の形状（その逃げ面の軸状部の横断面における形状）が、加工すべき多角形の穴の隅角を加工するコーナを挟む２つの平面といった単純形でなく、複雑になるとしても、その切れ刃を含む逃げ面の形成、すなわち、切れ刃部材自体の製造におけるその形成が容易にできるためである。
【００１８】
このような切れ刃部材は、その用途上、必然的に高硬度材、高強度材である切削工具材料（コーティングの有無に関係なく、超硬合金等）から形成することになるため、逃げ面等を含む切れ刃形成面の仕上げはダイヤモンド砥石による研磨仕上げとなるのが普通である。そして、下穴形成後、例えば、六角穴の１つの隅角を挟む２面を、スロッター加工するような場合、前記軸状部の先端の切れ刃を先端面側から見たときの形状、つまり、軸状部の外周面における逃げ面の横断面形状は、１２０度で交差する２つの平面を有するもの（軸状部）となる。この場合には、切れ刃部材の製造におけるその逃げ面自体の形成、仕上げは、２つの平面からなるとはいえ、それぞれ平面であるから、それぞれ、回転する砥石（円形砥石）を、砥石の外周面が軸状部を横断する方向へのトラバース（送り）を繰り返すことで、所望とする平面研磨ができるので、格別な問題はない。
【００１９】
ところが、スロッター加工すべき穴が、六角星型の穴（多角形星型の穴）形状のように、単純な六角穴でなく、ヘキサロビュラ穴加工となるような場合には、その逃げ面は、その六角星型の穴の１つの隅角（凹み）に対応し、この隅角を挟む面となるからその逃げ面は横断面において凹となす曲面となる。すなわち、このような、いわば特殊穴形状の加工に使用する切れ刃（逃げ面）形状は、すくい面側から見た（軸状部を先端から見た）とき、２つの直線が交差する単純Ｖ形状とはならず、六角星型の穴（ヘキサロビュラ穴）における１つの隅角に対応する箇所が、凸となし、その１つ隅角を挟む２つの面が凹となす曲面という複雑形状となる。このため、上記したような円形砥石による単純送りによる研磨では、そのような逃げ面の仕上げはできない。よってこのような逃げ面の形成のためには、砥石（回転砥石）の外周面形状を逃げ面に対応した曲線Ｖ溝形状に形成しておき、この砥石を、軸状部の先後（長手）方向に沿って移動して研磨するのが効率的である。この場合、逃げ面が請求項２に記載の構成であると、固定用部位に大きく干渉することなく砥石の移動できるから、問題なくその研磨ができる。また、仮に、干渉があるとしても、固定用部位の外周面も合わせて研磨することで、その研磨ができる。
【００２０】
そして、このような干渉ないし固定用部位の無用の研磨を避けるためにも、請求項３に記載のように、前記逃げ面の逃げ角をαとし、該逃げ角αの基準をなすべき基準直線Ｌ１と、前記固定用部位の前記一辺となす角をβとしたとき、その両角が、β＞αの関係にあるものとするのがよい。このような角度関係としておくことで、軸状部における逃げ面に対し、前記固定用部位の前記一辺が、引き下がる位置関係となるため、こうした研磨上の干渉問題を回避できる。ただし、角度αは、５度≦α≦１５度の範囲とするのがよい。逃げ角としては、５度以上あってもよいが、軸状部の突出長（長さ）や太さ、さらには、被削材の強度（被削性）等にもよるが、２０度を超えるようだと、切れ刃（刃先）の剛性低下や破断を招きやすく、また、仕上げ面にビビリも発生しやすいためである。なお、このような剛性や強度の向上のためには、請求項４に記載のように、前記軸状部が前記固定用部位から突出する面と、該軸状部の根元部分における外周面とのなす隅角に、凹となすアール（円弧Ｒ）の隅肉が付けられているのがよい。ただし、Ｒ（単位ｍｍ）は、０．３≦Ｒ≦１．５の範囲で設定するのがよい。０．３ｍｍ未満では、剛性や強度の向上が小さい一方、１．５ｍｍを超えるようだと、軸状部の長さの減少が大きく、小さい内径（例えば、３ｍｍ程度）の穴加工で、深さが大きい深穴加工に不利となるためである。
【００２１】
本発明におけるスロッター加工用の切れ刃部材をなす固定用部位の形状は、限定されるものではなく、また、前記軸状部の数も１以上あればよいが、請求項５に記載のように、前記軸状部は２つであり、前記固定用部位を前記凹部に着座させたときにおいて、該凹部における着座面の上方から見たときの該２つの軸状部を含む前記切れ刃部材全体の形状が、点対称又は略点対称の形状を呈しているものとするのがよい。２以上とすれば、一切れ刃あたりのコスト低減が図られ、スローアゥエイ切れ刃チップとしても好適であるといえるが、２つの切れ刃を有するものとするのが、形状、構造の複雑化を招くこともなく、取扱い等も簡易であり、また、点対称形状であれば、切れ刃の位置決め等の加工の段取りも容易となるからである。本発明のスロッター加工用の切れ刃部材は、請求項６に記載のように、前記切れ刃が、多角形の穴加工用の切れ刃を有するものに好適であるが、軸部材の外周面にキー溝を入れるような加工にも適用できるなど、広く、スロッター加工に適用できる。
【００２２】
本発明のスロッター加工用の切れ刃部材を用いた請求項７に記載の切削工具によれば、ホルダに対し、切削抵抗で切れ刃部材が後方に移動することなく、効率的なスロッター加工を行うことができることは、上記したことから明らかである。すなわち、スロッター加工用の切れ刃部材が、ホルダの凹部に固定されるときは、その後方向き面が、後方への移動を防止する先方向き壁面に拘束されて固定されたものとなる。このように、本発明のスロッター加工用の切れ刃部材を用いた請求項７に記載の切削工具は、従来のバー構造のスロッター加工用の切れ刃部材のように、中空軸状のホルダに対し、その中空部に内挿されて外周面をネジ止めして固定することで固定されるものでないから、ホルダに対し、切削抵抗によってバー（切れ刃部材）自体が後方へ滑って変位するということがない。このため、このような従来の切削工具に比べ、切削速度を早めることができ、或いは、切り込み量を増大した送りができるから、その分、加工効率を高めることができる。
【００２３】
本発明において、該切れ刃部材は、その固定用部位における後方向き面で、ホルダの凹部の着座面から立ち上がる先方向き壁面にて拘束され、その後方への移動が止められれば良い。このため、固定用部位における後方向き面は、切削抵抗により後方へ押された時、その押しつけ力を先方向き壁面にて受圧させ得るように、相手方の先方向き壁面の位置、向きに合うように、１又は２以上のものとして設定すればよい。すなわち、凹部の先方向き壁面を固定用部位における後方向き面にあわせるか、後方向き面を先方向き壁面にあわせて形成し、切れ刃部材が後方へ動くのが止められるものとして適用すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を具体化した実施の形態例１を示したもので、スロッター加工用の切れ刃部材と、これをホルダの先端の側部の切れ刃部材固定用の凹部に固定してなる切削工具の要部拡大斜視図。
【図２】図１の実施の形態例で使用している切れ刃部材を説明する図であって、Ａは先端に切れ刃を有する軸状部が、多角形板状をなす固定用部位のコーナーにおいてその一辺に沿うように突出している状態を説明する正面図、及び切れ刃部分の拡大図、ＢはＡの左側面図であって、切れ刃をすくい面側から見た図、及び切れ刃部分の拡大図、ＣはＡの底面図であって、切れ刃を逃げ面側から見た図、及び切れ刃部分の拡大図。
【図３】Ａはキサロビュラ穴を説明する図、Ｂは、キサロビュラ穴の加工用の切れ刃とした場合の軸状部を先端面（すくい面側）から見たとき図。
【図４】四角穴の加工用の切れ刃とした場合の軸状部を先端面（すくい面側）から見たとき図。
【図５】図１におけるホルダのみの斜視図。
【図６】図２の切れ刃部材をホルダに固定した切削工具の説明図（図２−Ａに対応する図）であって、Ａは多角形板状をなす固定用部位を上面側（着座面の上方）から見たときの要部拡大図、ＢはＡの左側面図、ＣはＡの底面図。
【図７】切れ刃部材の別例を説明する図（図２−Ａに対応する図）。
【図８】切れ刃部材の別例を説明する図（図２−Ａに対応する図）。
【図９】切れ刃部材の別例を説明する図（図２−Ａに対応する図）。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明を具体化した実施の形態例について、図１、図２に基づいて詳細に説明する。図中、１０１は切れ刃部材の実施の形態例１を示したもので、軸状部１１０の先端（面）１１１に六角穴加工用の切れ刃１１３を備えている。この切れ刃部材１０１は、詳細は後述するが棒状（又は軸状）をなすホルダ２０１の先端２１０の側部に設けられた切れ刃部材固定用の凹部２１３に、例えばネジ止めによって固定されて切削工具をなし、スロッター加工に用いられる。この切れ刃部材１０１は、ホルダ２０１に設けられた凹部（ポケット）２１３の着座面（底面）に着座させて固定するための固定用部位１２０が多角形で一定厚さの板状をなすものであり、その固定用部位１２０の底面（図２−Ｃ下面）１２３を凹部２１３の着座面に着座させて固定される設定とされている。以下、まず、この切れ刃部材１０１について詳細に説明する。なお、固定用部位１２０に関し、後方向き面とは、上記もしたように、切れ刃部材１０１をホルダ２０１に固定するときにおいて、ホルダ２０１の後方と先方とのいずれを向く面であるかに分けたときに、その後方（図２−Ａの右方）を向くことになる面をいう。
【００２６】
本例の切れ刃部材１０１における固定用部位１２０は、凹部２１３に固定されるときにおいて、その着座面の上方から見たとき、対角方向に、直角に近い２つの鋭角コーナを有する六角形の板状のものとされている（図２−Ａ参照）。そして、それぞれの鋭角コーナ又は同コーナ寄り部位において、そのコーナに連なる多角形の一辺に沿うように、固定用部位１２０の周面（側面）から軸状部１１０が突出する形で一体形成されている。本例では、この２つの軸状部１１０を含む全体形状が、図２−Ａに示したように、点対称形状をなすものとされている。以下、本例では、この固定用部位１２０をなす板状の六角形の各辺をなす周面のうち、軸状部１１０が突出する周面を第１面１３１とし、図２−Ａにおいて、この第１面１３１から、それぞれ右回りで連なる周面を、第２面１３２、第３面１３３という。また、本例の切れ刃部材１０１がホルダ２０１に固定されたとき、後方向き面をなすのは右回りで連なる一方の第１面１３１から第３面１３３であるため、以下、説明を簡易とするため、これらについては、その序数に応じ、適宜、第１後方向き面１３１、第２後方向き面１３２、第３後方向き面１３３といい、先方を向く面となる場合にはそれぞれ先方向き面とする。
【００２７】
このような固定用部位１２０の中央には、ホルダ２０１の凹部２１３の着座面に設けられたネジ穴へネジ（クランプネジ）によるねじ込み方式で固定（クランプ）するため、ザグリ付きの穴（円穴）１２５が板の厚み方向に貫通、形成されている。また、この固定用部位１２０の周面（板の厚み側の外周面）は、その穴１２５のザグリ側の面（以下、固定用部位１２０の上面、又は単に上面ともいう）１２７に対し、底面１２３が一回り小さく、若しくは、一回り大きくなるよう、周方向の全体にわたり勾配（−１１度〜１１度）が付けられている。なお、詳細は後述するが、本例では、このような外周面（第１面１３１から第３面１３３）のうち、２つの外周面である第２後方向き面１３２、及び後方向き面でない第３面（第３先方向き面）１３３にて、それぞれ、ホルダ２０１の凹部２１３の着座面から立ち上がる壁面２３２、２３３にて拘束される設定とされている。
【００２８】
本例の切れ刃部材１０１は、前記したように２つの軸状部１１０が設けられているが、いずれも、固定用部位１２０の周面における板厚方向における中間の同位置において同寸で、同じ形状、構造のものとして突出状に設けられている（図２−Ｂ，Ｃ参照）。このような軸状部１１０は、その先端面１１１と外周面１１５とで切れ刃１１３をなし、したがって、その先端面１１１がすくい面（すくい面１１１）を、外周面１１５が逃げ面（逃げ面１１５）なす。本例では、切れ刃１１３は、六角穴（正六角形の穴）加工用のものであることから、軸状部１１０の横断面において逃げ面１１５側が、１２０度のＶ字形で交差する２つの平面からなり（図２−Ｂの拡大図参照）、この２つの平面と、すくい面１１１（軸状部１１０の先端面）とで切れ刃１１３をなすものとされている。これにより切れ刃１１３の刃先（２つの逃げ面１１５とすくい面１１１とが交差する稜線）は、すくい面１１１（軸状部１１０の先端面）から見たとき、１２０度のＶ字形を呈している（図２−Ｂ参照）。そして、すくい面（軸状部１１０の横断面）１１１の形状は、本例ではこのＶ字形を含む五角形をなし、軸状部１１０の根元まで連なっている。この五角形のうち、切れ刃１１３をなす１２０度のＶ字形をなさない部分（軸状部１１０）の横断面は、切削や強度に支障がない範囲で適宜の形状としておけばよい。なお、軸状部１１０が固定用部位１２０の表面（第１面１３１）から突出する根元部分における外周面と、該固定用部位１２０の表面（第１面１３１）とのなす隅角には、凹となすアールの隅肉１３５が付けられている（図２−Ａ，Ｂ参照）。
【００２９】
そして、本例では、軸状部１１０が、上記したように、コーナ又はコーナ寄り部位において、そのコーナに連なる多角形の一辺に沿うように、その固定用部位１２０の周面（第１面１３１）から突出する形で形成されているところ、その切れ刃１１３は、逃げ面１１５がその一辺をなす固定用部位１２０における周面（第３面１３３）と同向き面を向くものとされている。本例では、この軸状部１１０は第１面１３１において多角形の一辺に直角に突出されている。一方、スロッター加工においてこの軸状部１１０は、その軸線方向に先後動される設定とされ、図２−Ａに示されるように、逃げ面１１５には、逃げ角αが付けられており、固定用部位１２０を上面１２７から見たとき（図２−Ａ参照）、軸状部１１０の根元の逃げ面１１５のうちのＶ字形の角が固定用部位１２０の鋭角コーナと略面一となるように設定されている。なお、この逃げ角αは、上面１２７から見たとき、第１面１３１に直角に引いた直線(基準直線Ｌ１)を基準とするものであるが、本例では、軸状部１１０の突出方向に沿う多角形の一辺をなす面（第３面）１３３は、この基準直線Ｌ１とのなす角度（傾斜角度）をβとしたとき、β＞αの関係にあるものとされている。具体的には、逃げ角αは約２度であり、βは約１０度である。なお、すくい面１１１には適度のすくい角が付けられている。
【００３０】
このようなスロッター加工用の切れ刃部材１０１は、図１、図２−Ａ中、２点鎖線で示したように、ホルダ２０１の先端２１０の側部に設けられた切れ刃部材固定用の凹部２１３に固定されて切削工具となり、スロッター加工に供される。すなわち、このような本例の切れ刃部材１０１は、その固定用部位１２０のうち、例えば、第２後方向き面１３２と、第３面（第３先方向き面）１３３とを拘束するように、壁面２３２，２３３が着座面から立ち上がる凹部２１３を先端２１０の側部に備えたホルダ２０１を用い、その固定用部位１２０における第２後方向き面１３２と第３面１３３とを凹部２１３の各壁面２３２，２３３に拘束させ、その固定用部位１２０に設けられた穴１２５からネジ（クランプスクリュー）５０を挿入し、着座面に設けられたネジ穴にねじ込むことにより、固定されて切削工具となる。このような本例では、第２後方向き面１３２を拘束する凹部２１３における壁面２３２が先方向き壁面になる。これにより、本例の切れ刃部材１０１は、図２−Ａ中に示したように、その軸状部１１０の先端から後方に向けて外力Ｆが作用したとしても、その固定構造上、ホルダ２０１に対し後方へ移動することがない。このため、この切削工具で、多角形（６角形）の穴をスロッター加工で形成する場合において、その軸状部１１０が先方に向けて前進させられることで発生する切削抵抗（切削主分力）が大きくなるとしても、その切削過程で切れ刃部材１０１がホルダ２０１に対し後方へ移動することはない。
【００３１】
このため、本例の切れ刃部材１０１を用いた切削工具によるスロッター加工では、切削抵抗により、切れ刃部材１０１の切れ刃１１３等が破断等しない限りにおいて、切削速度を早めることができ、或いは、切り込み量（削り代）を増大した送りができるから、その分、加工効率を高めることができる。しかも、本例では軸状部１１０が固定用部位１２０から突出する根元部分における外周面と、固定用部位１２０の表面（第１面１３１）とのなす隅角に対し、凹となすアールの隅肉１３５が付けられていることから、その根元における応力集中の低減が図られているため、その根元での破断の危険性も低い。
【００３２】
また、本例の切れ刃部材１０１では、その軸状部１１０における逃げ面１１５自体の形成、仕上げにおいて、逃げ面１１５が２つの平面からなるから、それぞれ、回転する砥石（円形砥石）を、砥石の外周面が軸状部１１０を横断する方向へのトラバース（送り）を繰り返すことで、所望とする平面研磨ができる。しかし、次のような研磨仕上げもできる。すなわち、本例では、軸状部１１０は、この固定用部位１２０をなす多角形の鋭角コーナ又はコーナ寄り部位において、そのコーナに連なる多角形の一辺に沿うように突出する形で形成されていると共に、切れ刃１１３は、逃げ面１１５がその一辺をなす固定用部位１２０における側面（第３面１３３）と同向き面を向くものとして形成されている。これにより、砥石（回転砥石）の外周面形状をこのような逃げ面１１５に対応した１２０度Ｖ溝形状に形成しておき、その砥石を軸状部１１０の軸線方向に沿って送ることで、その逃げ面１１５を研磨仕上げすることができる。このような研磨仕上げ法は、次のように、加工すべき穴が六角星型の穴となるキサロビュラ穴加工において極めて効率的な研磨法といえる。
【００３３】
図３−Ａは、キサロビュラ穴３０の一例を示したものであるが、このような穴加工用の切れ刃とする場合には、切れ刃もその穴形状に対応する形のものとする必要があるから、その切れ刃１１３ｂを、前記例における軸状部１１０を先端面（すくい面１１１側）から見たときは、図３−Ｂに示したような切れ刃形状となる。すなわち、このキサロビュラ穴３０の加工用の切れ刃１１３ｂは、これをすくい面１１１側から見ると、２つの直線が交差する単純Ｖ形状とはならず、六角星型のキサロビュラ穴３０における１つの隅角３３に対応する箇所が、凸３３ｂとなし、その１つ隅角３３を挟む２つの面を加工すべき切れ刃形状が凹となす曲線Ｖ溝形状という複雑形状となる。したがって、軸状部１１０における逃げ面１１５の形状も、根元に向けてこの形状で連なるものとなる。上記例では、このような場合でも、その切れ刃１１３をなす逃げ面１１５が、固定用部位１２０における側面（第３面１３３）に沿い、それと同向き面を向くものとして形成されているから、砥石（回転砥石）の外周面形状をこのような逃げ面１１５に対応した曲線Ｖ溝形状に形成しておき、その砥石を軸状部１１０の軸線方向に沿って送ることで、その逃げ面１１５を研磨仕上げすることができる。よって、逃げ面形状にかかわらず、そり研磨仕上げが容易となる。とくに、本例では、上記したように、逃げ面１１５側における角度α、βを、β＞αの関係にしたため、固定用部位１２０の第３面１３３の不要の研磨も最小限にできる。
【００３４】
なお、加工すべき多角形の穴が四角形であれば、図４に示したように、軸状部１１０をすくい面１１１側から見た切れ刃１１３形状は、逃げ面が横断面において９０度で交差する２つの平面からなるものとすればよい。このように、切れ刃のすくい面側から見た形状は、加工すべき多角形の穴形状等が得られる形状とすればよい。また、スロッター加工の対象が、軸の外周面にキー溝やスプライン溝を形成する場合には、それら加工すべき加工（溝）断面形状に応じた切れ刃形状等に形成した切れ刃を有する軸状部とすればよい。
【００３５】
ここで、本例の切れ刃部材１０１を固定するホルダ２０１、及びその両者を用いた切削工具３０１の実施形態の一例について図５、図６に基づき、その凹部２１３の形状、構造、凹部２１３への切れ刃部材１０１の固定手段等を含め詳述する。ホルダ２０１は、丸棒（円柱体）をなす基体において、その先端２１０の一側を丸棒の軸に平行な平面で切欠き切除した平坦面２２１において、次のように切れ刃部材固定用の凹部２１３が設けられている。凹部２１３は、平坦面２２１において、切れ刃部材１０１における一方の軸状部１１０を、その凹部２１３からホルダ２０１と同軸で、先端２１０から先方に向けて突出させて、他方の軸状部１１０とともに固定用部位１２０の上面１２７を、その平坦面２２１と面一か、それより少し上にして位置決めし、受け入れ得るように設けられている。本例においてこの凹部２１３は、その位置決め時に、固定用部位１２０における底面１２３を着座させる着座面２１５と共に、固定用部位１２０の側面のうち、第２後方向き面１３２と、後方向き面とならない第３面１３３を拘束するよう、上記もしたように、この着座面２１５から立ち上がる２つの壁面２３２，２３３を備えている。
【００３６】
すなわち、本例では、凹部２１３は、これを着座面２１５の上方から見たとき（図６−Ａ参照）、軸状部１１０をホルダ２０１の軸に沿って先方に向けて突出させ、その状態において、第２後方向き面１３２と、第３面１３３を拘束するよう、着座面２１５から立ち上がる２つの壁面２３２，２３３を備える形で凹設されている。第２後方向き面１３２を拘束する壁面２３２（先方向き壁面２３２）が、固定用部位１２０を凹部２１３において後方へ移動するのを主に止める役割を担っており、他方の壁面２３３は主に位置決め作用を担っている。この先方向き壁面２３２は、凹部２１３を着座面２１５の上方から見たとき、ホルダ２０１の軸線Ｇに対し４５度の傾斜で設けられており、他方の壁面２３３は第３面１３３の傾斜角度βに対応するように、ホルダ２０１の軸線Ｇに対し１０度の傾斜で設けられている。なお、この凹部２１３は、この４５度の傾斜に沿って斜め後方に向けてホルダ２０１の外周面に所定の幅で切り込まれて開口されている（図５参照）。また、この両壁面２３２，２３３とも、着座面２１５寄り部位は、着座面２１５に直角に立ち上がっているが、平坦面２２１寄り部位が、固定用部位１２０の周面の傾斜に対応する傾斜が付けられている。また本例では、ネジ止めによる固定用部位１２０の固定のため、着座面２１５の対応箇所にはネジ穴２１７が設けられている。
【００３７】
このような本例においては、このホルダ２０１の凹部２１３に、切れ刃部材１０１の軸状部１１０を凹部２１３の先端（ホルダ２０１の先端２１０）から先方に向けて突出させた状態とし、固定用部位１２０における底面１２３を凹部２１３の着座面２１５に着座させる。そのとき、固定用部位１２０における傾斜する後方向き面（第２後方向き面１３２）を、傾斜する先方向き壁面２３２にて拘束させると共に、第３面１３３を他方の壁面２３３にて拘束させるようにし、ネジ（クランプスクリュー）５０を、穴１２５に通し、ネジ穴２１７にねじ込む。これにより、切れ刃部材１０１はホルダ２０１の凹部２１３に固定され、図６に示した切削工具３０１となる。このような切削工具３０１は、そのホルダ２０１を介して加工機械の刃物台に固定され、刃物台と共に軸状部１１０が相対的に前後動するように駆動させられることで、加工対象の工作物（ボルト素材の頭部）に設けられた下穴に、所望とする穴がスロッター加工で形成される。そして、このような加工過程において、軸状部１１０に切削抵抗による大きな力が作用したとしても、上記したように、切れ刃部材１０１はホルダ２０１に対して後方に動くことがないから、送り速度を高め、或いは削り代を大きくする効率的な加工となすことができる。
【００３８】
上記例では、切れ刃部材１０１における固定用部位１２０の多角形の形状が、対角方向に２つの鋭角を有する六角のものとしたが、図７に示した別例の切れ刃部材１０２のように、上記例における第２面をなくしたひし形の固定用部位１２０としてもよい。なお、図７の実施例は、上記例におけるのと、固定用部位１２０の多角形の形状が異なるのと、それに対応して第１後方向き面１３１が、図中、２点鎖線で示した、ホルダ２０１の軸線Ｇに垂直な方向に延びる先端向き壁面２３２にて拘束され、後方向き面とならない第２面１３１が別の壁面２３３にて拘束される設定とされている。したがって、この切れ刃部材１０２が凹部２１３に固定された時は、第１後方向き面１３１がその先端向き壁面２３２にて拘束されて、ホルダ２０１における後方への動きが止められることは構造上明らかである。また、図７では軸状部１１０を１つにしているものの、他は上記例と本質的な相違はないので、同図中、上記例と同一又は対応する箇所には同一の符号を付し、その説明を省略する。以下の他の例でも同じとする。そして、この場合において、上記例におけるような傾斜角度βを付けない場合には、図８に示した切れ刃部材１０３の別例（別実施例）のように、固定用部位１２０を単純な方形としてもよい。
【００３９】
さらに、図９に示した別例の切れ刃部材１０４のように、軸状部１１０は、上面視、四角の固定用部位１２０である場合、一つの辺の中央において突出させるものとしてもよい。さらに、上記各例では、固定用部位１２０を多角形の板状をなすものとしたが、これは板状でなく、多角形の柱状のものとしてもよいし、多角形以外の形状のものとしてもよいなど、その形状は限定されるものではなく、適宜の形状、構造のものとして具体化できる。
【符号の説明】
【００４０】
１０１、１０２，１０３，１０４  スロッター加工用の切れ刃部材
１１０  軸状部
１１１  軸状部の先端面（すくい面）
１１３  切れ刃
１１５  軸状部の外周面（逃げ面）
１２０  固定用部位
１２３  固定用部位の底面
１３１，１３２，１３３  固定用部位の後方向き面
２０１  ホルダ
２１０  ホルダの先端、
２１３  切れ刃部材固定用の凹部
２１５  切れ刃部材固定用の凹部の着座面
２３２  先方向き壁面
３０１  切削工具
α  逃げ角
Ｌ１  逃げ角αの基準をなすべき基準直線
β  基準直線Ｌ１と、突出する軸状部が沿う多角形の一辺（第３面）となす角
Ｇ  ホルダの軸線
【図１】
2016187837.tif 000003
【図２】
2016187837.tif 000004
【図３】
2016187837.tif 000005
【図４】
2016187837.tif 000006
【図５】
2016187837.tif 000007
【図６】
2016187837.tif 000008
【図７】
2016187837.tif 000009
【図８】
2016187837.tif 000010
【図９】
2016187837.tif 000011