(57)【要約】【課題】スローアウェイチップのホルダへの取付精度および繰り返し取付精度を高めるとともに、長手方向の突き出し長さの調整を可能にするスローアウェイチップおよびそれを用いた切削工具を提供することを目的とする。【解決手段】切削工具のホルダの孔１１０内に挿入されるスローアウェイチップ１０は、軸線方向に延びる略丸棒状をなし、前記軸線方向の先端側に形成された刃部２０と、基端側に形成されたシャンク部３０とを備え、前記ホルダ１００に対して前記軸線まわりの回転方向に係止するとともに前記軸線方向に移動を可能にする係合部５０を備えるようにした。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削工具のホルダの孔内に挿入されるスローアウェイチップであって、
軸線方向に延びる略丸棒状をなし、前記軸線方向の先端側に形成された刃部と、基端側に形成されたシャンク部とが備えられ、
前記ホルダに対して前記軸線まわりの回転方向に係止するとともに前記軸線方向に移動を可能にする係合部が備えられている
ことを特徴とするスローアウェイチップ。
【請求項２】
前記係合部が前記シャンク部の外周面から陥没する係合凹部又は突出する係合凸部とされている
ことを特徴とする請求項１に記載のスローアウェイチップ。
【請求項３】
前記係合部が前記軸線と平行に延び、かつ前記係合部の前記軸線に直交する断面形状が同一とされている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のスローアウェイチップ。
【請求項４】
ホルダには、請求項１〜３のいずれか１項に記載のスローアウェイチップが挿入される孔が形成されるとともに、前記スローアウェイチップの係合部に当接することにより、前記スローアウェイチップを前記軸線まわりに係止するとともに前記刃部の突き出し長さの調整を可能にする係止部が備えられている
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、略丸棒状をなすスローアウェイチップに関し、特にホルダに取り付ける際の周方向の取付精度および繰り返し取付精度を高めるとともに、長手方向の突き出し長さの調整を可能にするスローアウェイチップおよび切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
被削材の内径加工、例えばボーリング、内径溝入れ、内径ねじ切り等に用いられる内径加工用工具において、小物精密部品を加工する場合には、略棒状をなし、その長手方向の一端に切刃が形成されたスローアウェイチップを、ホルダの先端に設けられた孔内に挿入し、切刃をホルダから所定の長さ突き出して固定するタイプの内径加工用工具が使用されるケースが多い。
【０００３】
この種の従来スローアウェイチップとしては、略棒状をなし、長手方向の一端に切刃を有するとともに、他端にテーパのカット面を有するものがある。そして、スローアウェイチップは、そのカット面をホルダに取り付けた固定部材に当接して固定される（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
他の従来スローアウェイチップは、シャンクの先端部のチップ取付座を構成する凸Ｖ状あるいは凹Ｖ状のチップ拘束面に噛み合い可能な凹Ｖ状、あるいは凸Ｖ状の上下面を有するものである（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−７４３２２号公報
【特許文献２】特開２００４−８２２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種の内径加工用工具に対する改善要求は、
（１）製品の精度が厳しいため、周方向の取付精度および繰り返し取付精度が良好であること
（２）ツール本数が制限されるため、１本の工具で様々な加工深さに対応できること
（３）低コストであること
が挙げられる。これらの点に関して、特許文献１に記載の従来スローアウェイチップでは、テーパのカット面によりスローアウェイチップの周方向の位置決めが正確に行われる。しかしながら、長手方向の突き出し長さを調整するには、カット面の長手方向における位置を変更するか、ピン等の固定部材の長手方向における位置を変更しなければならないため、その作業が煩雑であり微妙な調整も難しかった。
【０００６】
特許文献２に記載の従来スローアウェイチップでは、突き出し長さの調整が可能である。しかしながら、スローアウェイチップの上下面およびチップ取付座のチップ拘束面の成形が容易ではなくコストが上がるおそれがあった。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、スローアウェイチップのホルダへの取付精度および繰り返し取付精度を高めるとともに、長手方向の突き出し長さの調整を可能にするスローアウェイチップおよびそれを用いた切削工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は以下の構成を有する。
請求項１に係る発明は、切削工具のホルダの孔内に挿入されるスローアウェイチップであって、軸線方向に延びる略丸棒状をなし、前記軸線方向の先端側に形成された刃部と、基端側に形成されたシャンク部とが備えられ、前記ホルダに対して前記軸線まわりの回転方向に係止するとともに前記軸線方向に移動を可能にする係合部が備えられていることを特徴とするスローアウェイチップである。
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、スローアウェイチップは、このスローアウェイチップに設けられた係合部によってホルダに対して軸線まわりに係止されるとともに軸線方向に移動可能にされることから、このスローアウェイチップをホルダに取り付ける際、軸線まわりの回転方向の取付精度および繰り返し取付精度に優れ、ホルダからの刃部の突き出し長さが自在に調整できる。
さらに、切削時には、前記回転方向に作用する切削抵抗が係合部によって受け止められることから、スローアウェイチップの前記回転方向の取付精度および繰り返し取付精度が維持され、加工部の精度悪化が防止される。
しかも、シャンク部は、従来通りの基本的な円筒状をなし、係合部が付設されるだけであるため、該シャンク部の成形が容易であり、コストの上昇も抑えられる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、前記係合部が前記シャンク部の外周面から陥没する係合凹部又は突出する係合凸部とされていることを特徴とする請求項１に記載のスローアウェイチップである。
請求項２に係る発明によれば、スローアウェイチップは、前記係合凹部又は係合凸部によってホルダに対して軸線まわりに係止されるとともに軸線方向に移動可能にされることから、このスローアウェイチップをホルダに取り付ける際、軸線まわりの回転方向の取付精度および繰り返し取付精度に優れ、ホルダからの刃部の突き出し長さを自在に調整できる。
さらに、切削時には、前記回転方向に作用する切削抵抗が前記係合凹部の陥没壁面又は係合凸部の隆起壁面によって受け止められることから、スローアウェイチップの前記回転方向の取付精度および繰り返し取付精度が維持され、加工部の精度悪化が防止される。
【００１１】
請求項３に係る発明は、前記係合部が前記軸線と平行に延び、かつ前記係合部の前記軸線に直交する断面形状が同一とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスローアウェイチップである。
請求項３に係る発明によれば、スローアウェイチップの軸線方向の移動量にかかわらず、軸線まわりの回転方向の取付精度および繰り返し取付精度に優れる。そのため、加工部の精度悪化が防止される。
【００１２】
請求項４に係る発明は、ホルダには、請求項１〜３のいずれか１項に記載のスローアウェイチップが挿入される孔が形成されるとともに、前記スローアウェイチップの係合部に当接することにより、前記スローアウェイチップを前記軸線まわりに係止するとともに前記刃部の突き出し長さの調整を可能にする係止部が備えられていることを特徴とする切削工具である。
請求項４に係る発明によれば、切削工具は、そのホルダに設けた係止部がスローアウェイチップに設けた係合部に当接することによって、スローアウェイチップをその軸線まわりの回転方向に係止するとともに前記刃部の突き出し長さの調整を可能にするため、スローアウェイチップの前記回転方向の取付精度および繰り返し取付精度に優れるとともに、ホルダからの刃部の突き出し長さを自在に調整できる。
さらに、スローアウェイチップのシャンク部およびホルダの孔は、従来通りの基本的な円筒状をなし、それぞれに係合部、係止部が付設されるだけであるため、これらシャンク部および孔の成形が容易であり、コストの上昇も抑えられる。
【発明の効果】
【００１３】
本願発明によれば、スローアウェイチップは、このスローアウェイチップに設けられた係合部によってホルダに対して軸線まわりに係止されるとともに軸線方向に移動可能にされることから、このスローアウェイチップをホルダに取り付ける際、軸線まわりの回転方向の取付精度および繰り返し取付精度に優れ、ホルダからの刃部の突き出し長さが自在に調整できる。
さらに、切削時には、前記回転方向に作用する切削抵抗が係合部によって受け止められることから、スローアウェイチップの前記回転方向の取付精度および繰り返し取付精度が維持され、加工部の精度悪化が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を適用したスローアウェイチップおよび切削工具について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明を適用したスローアウェイチップの斜視図である。図２は、本発明を適用した切削工具の工具本体の斜視図である。図３は、図１に示すスローアウェイチップを図２に示す工具本体に装着した状態を示す斜視図である。図４は、スローアウェイチップのシャンク部に設けた係合部の横断面形状を説明する図である。
【００１５】
スローアウェイチップ１０は、図１に図示するように略丸棒状なし、長手方向の先端側に設けられた刃部２０と基端部側に設けられたシャンク部３０とからなる。スローアウェイチップ１０は、少なくとも切刃２１が超硬合金、サーメット、セラミックス等の硬質金属材料、又はダイヤモンドやｃＢＮといった超高圧焼結体からなる。刃部２０の先端部外周面には１条の溝４０が切欠き形成され、この溝４０の一方の壁面の先端稜には、径方向で外周端から中心側に向かって延びる切刃２１が形成されている。円筒状をなすシャンク部３０の外周面には、係合部５０が設けられる。この係合部５０は、該スローアウェイチップ１０の軸線を挟んで前記切刃２１の外周端の反対側に、前記軸線に平行に延びている。さらに、この係合部５０は、横断面形状が矩形の凹溝状の係合凹部となっており、その長手方向の一端がシャンク部３０の基端面に開口し、他端がシャンク部３０の先端近傍に達している。なお、係合部５０は、シャンク部３０の外周面から突出する係合凸部としてもよい。
【００１６】
前記係合部５０は、円筒状をなすシャンク部３０の外周面を、例えば切削加工、研削加工、又は放電加工により切欠くことによって形成される。あるいは、係合部５０は、前記の硬質金属材料を粉末押出成形するときに同時に形成される。
【００１７】
ホルダ１００は、図２に図示するように丸棒状をなし、その中心には両端面に貫通する孔１１０が形成されている。この孔１１０は、少なくともホルダ１００の先端面に開口していればよい。この孔１１０の内壁面には、該内壁面から該孔１１０の中心側に隆起する係止部１５０が設けられる。この係止部１５０は、前記孔１１０の軸線と平行に延びている。さらに、この係止部１５０は、横断面形状が前記係合部５０と同様の矩形をなす突条状となっており、その長手方向の一端がホルダ１００の先端面に達し、他端部が前記孔１１０の底端近傍まで達している。
【００１８】
前記孔１１０の内壁面から隆起する係止部１５０は、前記内壁面と一体成形されるか、別部材として付設される。別部材として付設する方法としては、ロウ付け、溶接等による接合する方法、ねじ、ボルト等を利用して締着する方法、焼きばめ等の嵌め合わせる方法が採用される。
【００１９】
スローアウェイチップのシャンク部３０は、その外周面に設けた係合部５０をホルダの孔１１０の内壁面に設けた係止部１５０に嵌合させつつ、ホルダの孔１１０に挿入される。前記係合部５０および前記係止部１５０の双方は、スローアウェイチップ１０の長手方向の全長にわたって同一断面形状とされ、嵌合しかつ前記孔１１０の軸線に沿って相対的に移動可能となっている。そのため、スローアウェイチップのシャンク部３０は、ホルダの孔１１０に抜き差し可能となっていて、ホルダ１００の先端面から切刃２１の最先端までの突き出し長さＬが調整可能となっている。
【００２０】
図３に図示するように所望の突き出し長さＬに調整されたスローアウェイチップ１０は、固定部材２００により該ホルダ１００に固定される。固定部材２００としては、図３に図示するように該ホルダ１００の直径方向に沿って設けられた雌ねじ穴１２０に螺合する六角穴付きボルトが用いられる。この固定部材２００がスローアウェイチップのシャンク部３０の外周面を直径方向に押圧することによって、スローアウェイチップ１０はホルダ１００に着脱可能に締着される。
【００２１】
以上に説明した構成を有するスローアウェイチップ１０は、そのシャンク部３０の外周面に、長手方向に沿って設けた係合部５０と、ホルダの孔１１０の内壁面に設けた係止部１５０とが嵌合しかつ前記孔１１０の軸線に沿って相対的に移動可能となっていることから、該スローアウェイチップは、このスローアウェイチップに設けられた係合部によってホルダに対して軸線まわりに係止されるとともに軸線方向に移動可能にされることから、このスローアウェイチップをホルダに取り付ける際、軸線まわりの回転方向の取付精度および繰り返し取付精度に優れ、ホルダからの刃部の突き出し長さが自在に調整できる。
さらに、切削時にスローアウェイチップ１０の前記回転方向に作用する切削抵抗は、該スローアウェイチップのシャンク部３０を保持するホルダの孔１１０に加え、係止部１５０の隆起する側壁面によっても受け止められることから、スローアウェイチップ１０は、強力かつ安定してホルダ１００に固定される。
【００２２】
固定部材２００の中心をホルダ１００の軸線に交差しないようにずらした場合には、スローアウェイチップ１０は、前記固定部材２００の押圧により軸線まわりの回転方向に回転させられて、そのシャンク部の係合部５０の陥没する側壁面がホルダの孔の係止部１５０の隆起する側壁面に突き当てられる。そのため、取付精度の繰り返し精度がさらに高くなるとともに、スローアウェイチップ１０の前記回転方向の動きが防止されるため、加工部の精度悪化を防止する効果がきわめて高くなる。
【００２３】
スローアウェイチップのシャンク部３０およびホルダの孔１１０は、従来通りの基本的な円筒状に成形され、それぞれに係合部５０、係止部１５０が付設される構成であるため、これらシャンク部３０および孔１１０の成形が非常に容易であり、コストの上昇も極力抑えられる。
本スローアウェイチップ１０において、シャンク部３０の外周面から陥没する係合部５０は、例えば切削加工、研削加工、又は放電加工により切欠かれて形成される。シャンク部３０の成形コストの上昇を避ける点では、シャンク部３０および係合部５０双方が前記した硬質金属材料を粉末押出成形するのと同時に形成されるのが望ましい。
【００２４】
スローアウェイチップの係合部５０がシャンク部３０の基端面に達するように形成されていることによって、該スローアウェイチップ１０の軸線方向の移動範囲が十分に確保され、刃部２１の突き出し長さＬの調整量が大きくとれる。
【００２５】
スローアウェイチップの係合部５０およびホルダの係止部１５０は、その長手方向の全長にわたって横断面形状が同一に形成されているので、ホルダ１００に対してシャンク部３０を長手方向に移動させることが可能となり、切刃２１の突き出し長さＬが調整自在となる。しかも突き出し長さＬの調整作業が非常に容易であり、スローアウェイチップ１０の軸線まわりの回転方向における取付精度の悪化も防止される。ホルダの係止部１５０が、該ホルダの先端面近傍における横断面形状が前記先端面に近づくにしたがって漸次小型化するように形成されると、スローアウェイチップの係合部５０をホルダの係止部１５０に嵌合させる際、容易に挿入することができるため好ましい。
【００２６】
ホルダの孔１１０内にシャンク部３０を挿入されたスローアウェイチップ１０は、その係合部５０が前記孔の係止部１５０に対して軸線方向に移動可能に嵌合することによって、切刃２１の円周方向の取付精度が向上するため加工部の精度が向上するとともに、ホルダ１００からの突き出し長さＬの調整が可能となり、その調整作業が非常に容易となる。
【００２７】
スローアウェイチップのシャンク部３０およびホルダの孔１１０に設けられる係合部５０および係止部１５０の横断面形状は、矩形に限定されず、例えば図４の（ａ）〜（ｄ）に図示するように円弧状、Ｕ字状といった曲線状、又は逆台形状、Ｌ字状等の断面形状適宜変更可能である。円弧状断面形状とした場合には、その円弧の各位置に作用する力が各方向に分散するので、強度的に有利となる。
【００２８】
本発明は、以上に説明した実施形態に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内で変更、追加が可能である。例えば、係合部５０は、スローアウェイチップのシャンク部３０以外に設けられてもよい。これに対応して係止部１５０もホルダの孔以外に設けられてもよい。また、スローアウェイチップの係合部５０の形状については、シャンク部３０の外周面から径方向外側に隆起する突条状に変更してもよく、これに対応してホルダの係止部１５０も該ホルダの孔１１０の内壁面から陥没する凹溝状に変更されてもよい。また、係合部５０および係止部１５０は、円周方向又は長手方向に１箇所だけでなく２箇所以上に設けられてもよい。また、スローアウェイチップ１０を固定する固定部材２００は、１箇所だけでなく２箇所以上に設けられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を適用したスローアウェイチップの斜視図である。
【図２】本発明を適用した切削工具の工具本体の斜視図である。
【図３】図１に示すスローアウェイチップを図２に示す工具本体に装着した状態を示す斜視図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、スローアウェイチップのシャンク部に設けた溝部の横断面形状の変形例を説明する図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  スローアウェイチップ
２０  刃部
２１  切刃
３０  シャンク部
５０  係合部
１００  ホルダ
１１０  ホルダの孔
１２０  雌ねじ穴
１５０  係止部
２００  固定部材
【図１】
2009072855.tif 000003
【図２】
2009072855.tif 000004
【図３】
2009072855.tif 000005
【図４】
2009072855.tif 000006