JP2010105107A

JP2010105107A - インサート着脱式切削工具

Info

Publication number: JP2010105107A
Application number: JP2008278307A
Authority: JP
Inventors: Shoichiro Watanabe; 彰一郎渡辺; Hidehiko Nagaya; 秀彦長屋; Norio Aso; 典夫麻生; Yasuharu Imai; 康晴今井
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2008-10-29
Filing date: 2008-10-29
Publication date: 2010-05-13
Anticipated expiration: 2028-10-29
Also published as: WO2010050228A1; US8277150B2; KR101614568B1; US20100178117A1; EP2347841B1; CN102196873A; EP2347841A4; EP2347841A1; JP5309894B2; CN102196873B; KR20110073545A

Abstract

【課題】ドリルによる穴明け加工をヘッド部材には施す必要がなく、製造コストの削減を図るとともに必要なクーラント供給量を確保して、特に内径加工工具として用いる場合に十分な量のクーラントを切削部位に供給して確実に冷却や潤滑を行う。
【解決手段】切削インサート３０が装着されるインサート取付座２３が形成されたヘッド部材２０が、ホルダ１０の先端部に互いの取付面１４、２２を密着させて着脱可能に取り付けられ、ホルダ１０には、クーラントが供給されるクーラント穴１９が取付面１４に開口するように形成されるとともに、ヘッド部材２０側の取付面２２には、ホルダ１０側の取付面１４に開口したクーラント穴１９に連通して、切削インサート３０の切刃３１に向けて開口するように延びる凹溝２９が形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、ホルダの先端部にヘッド部材が着脱可能に装着され、このヘッド部材に形成されたインサート取付座にさらに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着脱式切削工具に関するものである。

このようなインサート着脱式切削工具としては、例えば特許文献１に、被削材に形成された加工孔の孔底を切削するものとして、冷却液を切れ刃の近くに向けるように、アダプター端末部分の近くに配置された流体入口オリフィスと、インサート保持部分の上方でアダプター取付け部分の先端に配置された流体出口オリフィスとの間を、アダプターの長さに実質的に沿って伸びているアダプターの冷却液用穴がアダプター取付け部分（ヘッド部材）に形成され、流体入口オリフィスが工具シャンク（ホルダ）の冷却液ダクト配列に連結され、冷却液供給手段と連通状態にされるものが提案されている。ここで、工具シャンクの冷却液ダクト配列は、工具シャンクに沿って伸び、そして保持部分の後端とネジ穴との間の区域において工具シャンク保持部分に置かれた冷却液用の横方向の穴で終わり、冷却液用の横方向の穴は、アダプターの前記流体入口オリフィスと揃えられた少なくも１個の出口部分を持つとされている。

また、本発明の発明者等も、特許文献２において、チップ（切削インサート）と、このチップを取り付けるホルダと、このホルダに取り付けられてチップを支持するサポータと、ホルダに取り付けられるとともにチップをサポータに向かって押圧して固定するクランプ駒とを備え、サポータには、溝入れ加工する溝の溝幅内においてチップの逃げ面側に向かって切削液を噴出する噴出口と、この噴出口に切削液を供給する切削液供給孔とがそれぞれ貫設されているとともに、クランプ駒には、溝の溝幅内においてチップのすくい面側に向かって切削液を噴出する噴出口と、この噴出口に切削液を供給する切削液供給孔とがそれぞれ貫設され、かつサポータおよびクランプ駒がそれぞれホルダに当接する部分において、サポータおよびクランプ駒の切削液供給孔が、ホルダに貫設されている切削液供給孔にそれぞれ連通されている溝入れ用工具を提案している。さらに、特許文献３にも、切刃に向けてクーラントを噴出するようにしたものが提案されている。
特表平９−５１０１４９号公報特開平７−２２７７０２号公報欧州特許出願公開第１４９５８２１号明細書

しかしながら、このうち特許文献１、２に記載のインサート着脱式切削工具のように、ホルダに形成されたクーラント穴を介して供給されたクーラントを、アダプター取付け部分（ヘッド部材）やサポータ、クランプ駒に形成した冷却液用穴や切削液供給孔を通して切刃に向けて噴出するには、これらアダプター取付部分やサポータ、クランプ駒等にドリル加工等によって穴明けを行わなければならず、製造コストの増大を招くことになる。特に、これら引用文献１、２に記載の被削材に溝入れ加工を行う工具のように、穴明け加工を行う部分の大きさが被削材に形成される溝の幅等によって制限されざるを得ない場合には、穴明け加工を行うこと自体が容易ではなく、また十分な大きさの噴出口を形成することができずに切刃への必要なクーラント供給量を確保することができなくなるおそれもある。

また、これら特許文献１、２に記載されたように、軸状のホルダの中心軸線方向（長手方向）に沿って形成されたクーラント穴を、一旦この中心軸線に対する径方向に曲折させてアダプター取付け部分やサポータ、クランプ駒の冷却液用穴や切削液供給孔に連通させ、さらにこれら冷却液用穴や切削液供給孔も切刃に向けてクーラントを噴出するように曲折させて形成するには、ホルダやアダプター取付け部分、サポータ、クランプ駒にその外周面から上記中心軸線方向とその径方向に穴明け加工を行った後、こうして形成された穴の不要な外周面への開口部を埋め栓等で封止しなければならない。このような問題は、特許文献３に記載された工具でも同様であり、また特に、ホルダの中心軸線に対して切刃が径方向に突出することになる、加工孔の内周面を加工する内径加工工具では、クーラント穴もホルダの中心軸線方向から切刃の突出方向へと曲折させなければならないため、避けることができない。

本発明は、このような背景の下になされたもので、上述のようなドリル等による穴明け加工を少なくともヘッド部材には施す必要がなく、製造コストの削減を図るとともに必要なクーラント供給量を確保することが可能であり、特に内径加工工具として用いる場合に十分な量のクーラントを切削部位に供給して確実に冷却や潤滑を行うことが可能なインサート着脱式切削工具を提供することを目的としている。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、切削インサートが着脱可能に装着されるインサート取付座が形成されたヘッド部材が、ホルダの先端部に互いの取付面を密着させて着脱可能に取り付けられたインサート着脱式切削工具であって、上記ホルダには、クーラントが供給されるクーラント穴が該ホルダ側の取付面に開口するように形成されるとともに、上記ヘッド部材側の取付面には、上記ホルダ側の取付面に開口した上記クーラント穴に連通して、上記インサート取付座に装着された上記切削インサートの切刃に向けて開口するように延びる凹溝が形成されていることを特徴とするものである。

このようなインサート着脱式切削工具において、ホルダのクーラント穴から供給されたクーラントは、ホルダとヘッド部材との互いに密着する取付面に突き当たり、この取付面のヘッド部材側に形成された凹溝を通して、インサート取付座に装着された切削インサートの切刃に向けて噴出させられることになる。すなわち、ヘッド部材側の取付面に形成された凹溝の該取付面側の開溝部が、このヘッド部材側の取付面にホルダ側の取付面が密着して封止されることにより、ホルダのクーラント穴からクーラントを導いて切削インサートの切刃に向けて噴出させるクーラント穴がヘッド部材とホルダとの間に形成されることになる。

従って、ヘッド部材にはその取付面に凹溝が形成されるように加工を施すだけでよく、内周面が全周に亙って連続するような穴をドリル等によって穴明けするのに比べて加工が容易となり、また凹溝が取付面に開溝している分だけ断面積の大きなクーラント穴を形成することが可能となる。さらに、こうして凹溝とホルダ側の取付面とによって形成されるクーラント穴は、ホルダのクーラント穴に対して曲折して延びることになるので、特に上記ホルダが中心軸線に沿って延びる軸状に形成されていて、クーラント穴もこのホルダでは上記中心軸線方向に延びているとともに、上記ヘッド部材においては、上記切削インサートの切刃が上記中心軸線に対する径方向に突出するように装着された、内径加工用の工具に適用した場合には、埋め栓などの部品を要したりすることなく、上述のように径方向に突出させられた切刃に向けてクーラントを確実に供給することが可能となる。

また、被削材に溝入れ加工や突っ切り加工を行うインサート着脱式切削工具のように、上記インサート取付座が、上記ヘッド部材に形成された上顎部と下顎部との間に上記切削インサートを挟み込んで装着するものである場合には、上記凹溝を、これら上顎部と下顎部のうち上記切削インサートの切刃のすくい面側に位置する上記上顎部に形成することにより、このすくい面側から切削インサートの切刃にクーラントを供給することができて、該切刃による切削部位のより効果的な冷却、潤滑を図ることができる。さらに、上記ホルダ側の取付面にも、上記ヘッド部材側の凹溝に沿って延びる凹溝を、上記切削インサートの切刃に向けて開口するように形成してもよく、これらの凹溝により形成されるクーラント穴の断面積を一層大きくすることができるので、さらに多量のクーラントを切刃に向けて噴出させることが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、ヘッド部材に穴加工を施すことなく切削インサートの切刃に向けて十分な量のクーラントを供給することが可能となり、製造コストを抑えつつ、クーラントを確実に切削部位に行き渡らせて冷却効果や潤滑効果を向上させることができて、これにより切削抵抗の低減を図るとともに切刃の寿命を延長して安定的かつ円滑な加工を促すことが可能となる。

図１ないし図８は、回転する被削材の回転軸線に沿って形成された加工孔の内周面に溝入れ加工を施す内径加工用のインサート着脱式切削工具に本発明を適用した場合の一実施形態を示すものである。本実施形態においては、その工具本体１が、中心軸線Ｏを中心とした外形が略円柱状をなすホルダ１０と、このホルダ１０の先端部（図２、図４において左側部分、図３においては右側部分）に着脱可能に取り付けられるヘッド部材２０とから構成されるとともに、このヘッド部材２０にはさらに着脱可能に切削インサート３０が取り付けられて、この切削インサートの切刃３１により、上記中心軸線Ｏに対する一の半径方向（図２における下方向、図５においては右方向、図６においては左方向）を突出方向として突出する切刃部４０が形成されている。

ホルダ１０は鋼材等から形成されていて、その後端部（図２、図４において右側部分、図３においては左側部分）が円柱状のままのシャンク部１１とされ、ただしその上下部には中心軸線Ｏに平行かつ互いにも平行で上記突出方向に沿った一対の平坦な切欠面１２が形成されている。そして、これらの切欠面１２によって回り止めされた状態でシャンク部１１が保持されることにより、当該ホルダ１０は工作機械に固定される。

また、このホルダ１０の先端部は、そのシャンク部１１側の外形が該シャンク部１１よりも僅かに外径の小さな円柱状とされるとともに、最先端部はこれよりも外径が一段大きく、シャンク部１１と略同等の外径を有する円板状とされている。ただし、この先端部において、上記中心軸線Ｏに垂直で上記切欠面１２に平行な２方向（図２における上下方向、図５、図６における左右方向）のうち上記突出方向側を向く部分は、該先端部における中心軸線Ｏ方向の略中央から先端側に向けて内周側に傾斜するように延びる傾斜面１３Ａと、この傾斜面１３Ａからさらに先端側に向けて延びる中心軸線Ｏに平行な平面１３Ｂとにより、円板状の最先端部も含めてホルダ１０の先端面１４まで内周側に大きく切り欠かれるように形成されている。

さらに、このホルダ１０先端部の上面部にも、上記傾斜面１３Ａよりはシャンク部１１寄りの位置から先端側に向かうに従い内周側に向かうように該傾斜面１３Ａより緩やかに傾斜する傾斜面１５Ａと、この傾斜面１５Ａからさらに先端側に向けて延びる中心軸線Ｏに平行で上記平面１３Ｂには垂直な平面１５Ｂとが形成されて、この平面１５Ｂがホルダ１０の先端面１４に交差させられている。さらにまた、この平面１５Ｂと先端面１４との交差稜線部には、上記傾斜面１５Ａよりも急勾配でさらに先端側に向かうに従い内周側に傾斜する底面を有する座ぐり部１５Ｃが先端面１４に開口するように形成されており、この座ぐり部１５Ｃの底面には垂直にネジ孔が形成されて、クランプネジ１６がねじ込まれる。また、ホルダ１０先端部の上記突出方向とは反対側を向く部分には、中心軸線Ｏ方向に延びる楕円球面状に凹んだ有底の窪み（ディンプル）１７が形成されている。

さらにまた、このホルダ１０の上記先端面１４は本実施形態におけるホルダ１０側の取付面とされていて、上記座ぐり部１５Ｃとは反対の下面部側に凸部１４Ａが形成されている以外は中心軸線Ｏに垂直な平面状とされ、従って上記平面１３Ｂ、１５Ｂに対しては垂直とされている。また、これら先端面１４と上記突出方向側を向いた平面１３Ｂとが交差する角部には、その下面部側に、平面１５Ｂに垂直な方向に延びる凹部１４Ｂが、凸部１４Ａの突出方向側を含めて平面１３Ｂから平行に一段凹むように形成されている。さらに、この凹部１４Ｂの上記突出方向を向く底面と先端面１４とには、ヘッド部材２０を固定するための取付ネジ１８がねじ込まれる取付ネジ孔１４Ｃが、それぞれ２つずつ形成されている。

そして、このようなホルダ１０の内部には、上記工作機械側から給送されたクーラントが供給されるクーラント穴１９が形成されている。このクーラント穴１９は、ホルダ１０の後端面から中心軸線Ｏに沿って先端側に延びた後、ホルダ１０先端部の中心軸線Ｏ方向略中央部から、中心軸線Ｏに対して上記突出方向側かつ上面部側に向けて傾斜するように延びて、先端面１４の上記平面１３Ｂ、１５Ｂが交差する角部に、座ぐり部１５Ｃや凹部１４Ｂを避けるようにして開口させられている。なお、このクーラント穴１９は、中心軸線Ｏに沿って延びる部分では大径とされる一方、この中心軸線Ｏから傾斜して先端面１４に開口する部分ではこれよりも小径とされている。

また、ヘッド部材２０は鋼材等により形成されて、外形平板状をなす本体２１の下側縁にホルダ１０の先端面１４の上記凸部１４Ａが嵌り込むＬ字状の凹部２１Ａが形成されるとともに、該本体２１の一方の側面２２には、上記凹部１４Ｂに嵌り込む長方形板状の凸部２１Ｂが垂直に突出するように一体に形成された構成とされている。さらに、この凸部２１Ｂと本体２１とには上記取付ネジ１８が挿通される挿通孔２１Ｃがそれぞれ２つずつ形成されている。

そして、このように凹部２１Ａに凸部１４Ａを、凹部１４Ｂに凸部２１Ｂを嵌り込ませるようにして上記一方の側面２２をホルダ１０の先端面１４に密着させ、中心軸線Ｏ方向先端側と上記突出方向側とから各挿通孔２１Ｃに挿通された各２本の合計４本の取付ネジ１８が上記各ネジ孔１４Ｃにねじ込まれることで、ヘッド部材２０は、その本体２１の厚さ方向を中心軸線Ｏ方向に向けて、このホルダ１０先端部に取り付けられて固定される。従って、本実施形態では、ホルダ１０側の取付面である上記先端面１４に密着させられるこの本体２１の一方の側面２２が、ヘッド部材２０側の取付面とされる。

こうして取り付けられた取付状態におけるヘッド部材２０の本体２１には、ホルダ１０の中心軸線Ｏ周辺から上記突出方向側に延びるスリット状のインサート取付座２３が、本体２１を上記厚さ方向に貫通して該突出方向側に開口するように形成されている。従って、このようなインサート取付座２３によって本体２１は、上記凸部２１Ｂを含んで取付ネジ１８が挿通される下顎部２４と、この下顎部２４に上記突出方向とは反対側で接続させられるとともにインサート取付座２３を挟んで対向配置される上顎部２５とに分けられることになる。

このうち、上顎部２５は、その突出方向側を向く面が、この突出方向の反対側に向かうに従い漸次***するような傾斜面状に形成されており、ただしその突端は、中心軸線Ｏに対する径方向において、シャンク部１１がなす円柱の外径よりも内側に位置するようにされている。これに対して、下顎部２４の突出方向側を向く面は、中心軸線Ｏを中心とした略凸円弧面をなすように形成されていて、しかもこの凸円弧の半径はシャンク部１１がなす円柱の半径よりも大きくされて上記突出方向に突出させられている。なお、これら上下顎部２４、２５の突出した部分の中心軸線Ｏ方向の厚さは、後述する切削インサート３０の切刃３１の長さより小さくされる。

また、上顎部２５の上述のように突出した部分の基端側には、その一方の側面２２側に、該側面２２と垂直に交差する方向に配置された平面状の壁面部２５Ａが形成されていて、この壁面部２５Ａは、上記取付状態において上記突出方向を向いて上記平面１３Ｂに略面一に連なるようにされている。さらに、上顎部２５の上面には、同取付状態においてホルダ１０の上記座ぐり部１５Ｃの底面とともに円形をなす底面を有する座ぐり部２５Ｂが形成されており、ただしこの座ぐり部２５Ｂ側の底面は上記座ぐり部１５Ｃ側の底面よりも一段突出するように段差を持たされている。

このような上下顎部２４、２５の間に形成されるインサート取付座２３は、これら下顎部２４と上顎部２５との互いに対向する上下面が上記突出方向側からみてそれぞれ凸Ｖ字状に形成されるとともに、この突出方向とは反対側のインサート取付座２３の奥には、突出方向側を向く当接面がこれら上下面間に形成されている。さらに、この当接面から上記突出方向の反対側に向けては、インサート取付座２３の間隔よりも小さな間隔の幅のスリット２３Ａが、本体２１の突出方向とは反対側を向く側面には達することなく、上下顎部２４、２５の接続部２６が残されるように形成されている。

ここで、このスリット２３Ａは、図５に示すように上記突出方向とは反対側に向けて上顎部２５側に曲折しつつ、この突出方向とは反対側で上記取付ネジ１８が挿通される本体２１の挿通孔２１Ｃの１つと同軸の円弧状をなして延びるように形成されている。なお、このスリット２３Ａがなす円弧の中心角は２０°〜５０°の範囲とされるのが望ましい。また、このスリット２３Ａと本体２１の突出方向反対側を向く側面との間に残される上記接続部２６は、その肉厚（スリット２３Ａがなす円弧に沿った方向の厚さ）が、中心軸線Ｏ方向にホルダ１０の後端側に向かうに従い漸次大きくなるようにされている。

また、このヘッド部材２０の本体２１には、上記一方の側面２２と、この側面２２とは反対の上記取付状態で先端側に向けられる他方の側面２７とに、周回りに連続した内壁面と、この内壁面にその全周に亙って連なる底面とを有して、当該ヘッド部材２０の本体２１を貫通することなく上記他側面から凹む凹所２８が、それぞれ複数ずつ形成されている。なお、これらの凹所２８は、両側面２２、２７に対向する方向から見て互いに異なる形状に形成されるのが望ましい。また、複数の凹所２８は、その側面からの凹み深さが異なるものとされていてもよい。

このような凹所２８を備えたヘッド部材２０の本体２１は、例えば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２０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（ＭｅｔａｌＩｎｊｅｃｔｉｏｎＭｏｌｄｉｎｇ）法によって製造することができる。なお、特にこうして本体２１をＭＩＭ方によって製造する場合には、上記凹所２８の容積は、該凹所２７の形成されていない本体２１の体積の２％〜１５％の範囲とされるのが望ましく、また焼結後に本体２１の表面にはショットピーニングを施すのが望ましい。

そして、このヘッド部材２０側の取付面とされる上記一方の側面２２には、上記取付状態においてホルダ１０側の取付面である先端面１４に開口した上記クーラント穴１９と連通するように、凹溝２９が形成されている。この凹溝２９は、側面２２から垂直に凹む有底の穴部２９Ａと、この穴部２９Ａから延びる溝部２９Ｂとから構成されたものであって、穴部２９Ａは、その側面２２における開口部が上記取付状態において先端面１４におけるクーラント穴１９の開口部と一致するように、上顎部２５における側面２２の突出方向側部分に上記座ぐり部２５Ｂや凹所２８を避けて形成されている。

また、溝部２９Ｂは、その深さおよび溝幅が穴部２９Ａの深さおよび直径よりも僅かに小さくされた断面Ｕ字状に形成されていて、穴部２９Ａから上記突出方向に向けてインサート取付座２３側に向かうように延びて、上顎部２５の上記壁面部２５Ａに開口させられている。なお、このような凹溝２９も、ヘッド部材２０の本体２１を上述のＭＩＭ法によって製造する場合には、上記凹所２８形成するのと同様に、分割金型に凹溝２９の形状を反転させた突条を形成しておけばよい。

このように形成されたヘッド部材２０の上記インサート取付座２３に取り付けられる切削インサート３０は、超硬合金等の硬質材料により外形が断面略方形の角棒状に形成され、その下面と上面中央部とは断面凹Ｖ字状に形成されて、インサート取付座２３の凸Ｖ字状をなす上下顎部２４、２５の上下面に互いのＶ字の二等分線を一致させるようにして当接可能とされている。また、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、これらのすくい面の両端縁部に、溝入れ加工に使用される上記切刃３１が形成されている。

このような切削インサート３０は、上述のようにその下面と上面中央部とをインサート取付座２３の上下顎部２４、２５の上下面にそれぞれ摺接させるようにして、両端部の切刃３１のうち一方を上記突出方向に向け、該突出方向側から中心軸線Ｏに垂直な径方向に沿ってインサート取付座２３に挿入され、他方の切刃３１に連なる切削インサート３０の端面が中心軸線Ｏを越えてインサート取付座２３の上記当接面に当接したところで、中心軸線Ｏに対する径方向に位置決めされて該インサート取付座２３に着座させられる。

次いで、上記座ぐり部１５Ｃのネジ孔に有頭の上記クランプネジ１６をねじ込み、その頭部によって上顎部２５の座ぐり部２５Ｂを押圧することで、接続部２６を支点として上顎部２５が下顎部２４側に撓むように弾性変形させられて、その上下面で押圧されてクランプされるように切削インサート３０はインサート取付座２３に固定される。

さらに、こうしてクランプされた状態で、突出方向に向けられた切削インサート３０の一方の切刃３１は、ホルダ１０の中心軸線Ｏと平行に配置されるとともに、中心軸線Ｏからの距離が下顎部２４の突出方向側を向く面がなす凸円弧の半径よりも僅かに大きくされ、当該インサート着脱式切削工具において中心軸線Ｏから最も径方向外周側に突出して上述のような切刃部４０を構成する。そして、上記凹溝２９の溝部２９Ｂは、この一方の切刃３１に向けて開口するように延びている。

このように構成されたインサート着脱式切削工具は、上述のように回転軸線回りに回転させられる被削材の加工孔に、この回転軸線に中心軸線Ｏを平行にして先端側から挿入され、溝加工を施す位置で上記突出方向に送り出されることにより、一方の切刃３１によって加工孔の内周面に溝加工を施す。このとき、ホルダ１０の後端面からクーラント穴１９を介して供給されたクーラントは、このクーラント穴１９に連通するヘッド部材２０の凹溝２９の穴部２９Ａに流れ込み、該凹溝２９においてこの穴部２９Ａ以外の溝部２９Ｂの側面２２における開溝部がホルダ１０の先端面１４により塞がれて封止されていることから、溝部２９Ｂに導かれて上顎部２５の上記壁面部２５Ａに形成されたその開口部から噴出させられ、切削インサート３０の上記一方の切刃３１に供給されて該切刃３１や被削材の切削部位の冷却、潤滑を行う。

そして、このようにヘッド部材２０側の取付面である側面２２に形成された凹溝２９の開溝部がホルダ１０側の取付面である先端面１４により封止されて、クーラント穴１９に連通して切刃３１にクーラントを噴出するクーラント穴が形成されるため、ヘッド部材２０にドリル等による穴加工によって内周面が全周に亙って連続するような穴を形成するのに比べ、加工を容易とすることができる。例えば、成形したヘッド部材２０の本体２１にこのような凹溝２９を形成するには、側面２２にドリルで穴明けした上記穴部２９Ａから延びるようにエンドミル等で溝部２９Ｂを形成すればよく、穴部２９Ａに向けてさらにドリルにより穴部を形成して連通させたりするのに比べて加工精度を要することがない。

また、特に上述のようなＭＩＭ法によってヘッド部材２０を形成する場合に、内周面が全周に亙って連続する穴を穴部２９Ａに連通するようにヘッド部材２０に形成するには、出没可能なピンを分割金型に設けたり、中子を分割金型内に配置して射出成形後に抜き出したりしなければならず、金型コストの増大や作業時間の延長を招くことになるが、上記構成のインサート着脱式切削工具のヘッド部材２０では、分割金型の上記側面２２を形成する面に凹溝２９に応じた突条を形成しておくだけでよく、さらに加工が容易である。

しかも、このように凹溝２９とホルダ１０の先端面１４とによってクーラントを噴出するクーラント穴が形成されるため、例えば本実施形態のように凹溝２９の溝部２９Ｂを断面Ｕ字状に形成した場合に、該溝部２９Ｂの溝幅と直径が同じで溝部２９Ｂの溝底がなす半円と等しい位置に中心を有する断面円形の穴を形成する場合と比べ、この穴の断面積よりも大きな断面積を上記クーラント穴に確保することが可能となる。このため、より多くのクーラントを切刃３１に供給することが可能となって、一層効率的な冷却、潤滑を図ることができ、これにより切削抵抗を低減して円滑な加工を行うことができるとともに、切刃３１の寿命を延長して長期に亙る安定した加工を図ることができる。

また、本実施形態のような内径加工用のインサート着脱式切削工具においては、中心軸線Ｏに沿って延びる軸状のホルダ１０にクーラント穴１９が上記中心軸線Ｏ方向に延びるように形成される一方で、ホルダ部材２０においては切削インサート３０の切刃３１がこの中心軸線Ｏに対する径方向に突出するように配置されることになるため、途中でクーラント穴１９の延びる向きを曲折させて径方向に向けなければならない。ここで、このように曲折するクーラント穴をドリルによる穴加工で形成するには、工具本体の外周から穴同士が互いに連通するように穴加工を施した後、不要な穴の開口部は埋め栓をねじ込んだりして封止する必要があるが、上述のように凹溝２９と先端面（ホルダ１０側の取付面）１４とでクーラント穴が形成される上記構成のインサート着脱式切削工具では、この凹溝２９を曲折するように形成すればよく、従って埋め栓等の部品を要したり、埋め栓をねじ込むために穴の開口部にネジ加工を施したりする必要もなく、一層容易に曲折するクーラント穴を形成することができて、その製造コストの削減を促すことができる。

また、特に本実施形態では、切削インサート３０が取り付けられるインサート取付座２３が、ヘッド部材２０に形成された上下顎部２４、２５の間に切削インサート３０を挟み込んでクランプすることにより固定するものとされているのに対し、クーラントを噴出する凹溝２９は、これら上下顎部２４、２５のうち、切削インサート３０の切刃３１のすくい面側に位置する上顎部２５に形成されている。このため、切刃３１および該切刃３１による被削材の切削部位に、このすくい面側からより効率的にクーラントを供給することができて、冷却効果や潤滑効果の一層の向上を図ることができる。

しかも、本実施形態では、この凹溝２９は、上記突出方向に突出して実質的に切削インサート３０を押圧する上顎部２５の突端側部分ではなく、これよりも後退した基端側に設けられた壁面部２５Ａに開口しているので、このような凹溝２９が形成されることによって上顎部２５の剛性が必要以上に損なわれて切削インサート３０の取り付けが不安定となるようなこともない。

さらに、上顎部２５の上記突出方向を向く面は、この突出方向の反対側に向かうに従い漸次***するような傾斜面状に形成されていて、切刃により生成された切屑はこの面に沿って流れ出て排出されることになるのに対し、本実施形態では、上述のように凹溝２９が壁面部２５Ａに開口していることにより、こうして流れ出る切屑と上記すくい面との間にクーラントを供給することができて、切屑によってクーラントの供給が妨げられるのを防ぐこともできる。

なお、本実施形態では、ヘッド部材２０側の取付面である側面２２のみに凹溝２９を形成しているが、例えば図７および図８に破線で示すように、上記取付状態においてこのヘッド部材２０側の凹溝２９に沿って延びる凹溝５０を、ホルダ１０側の取付面である先端面１４にも形成するようにしてもよい。このようにした場合には、さらに多くのクーラントを切刃３１や切削部位に噴出させることができて、より一層の冷却効果や潤滑効果の向上を図ることができる。

また、本実施形態では内径加工用で、しかも溝入れ加工に用いるインサート着脱式切削工具に本発明を適用した場合について説明したが、回転する被削材の外周面を切削する外径加工用のインサート着脱式切削工具や、端面を切削するインサート着脱式切削工具、あるいは溝入れ以外の突っ切り加工やねじ切り加工に用いられるインサート着脱式切削工具に本発明を適用することも可能である。

本発明の内径加工工具の第１の実施形態を示す斜視図である。図１に示す実施形態の平面図である。図１に示す実施形態を切刃部４０の突出方向の反対側から見た側面図である。図１に示す実施形態を切刃部４０の突出方向側から見た側面図である。図１に示す実施形態を中心軸線Ｏ方向先端側から見た図である。図１に示す実施形態を中心軸線Ｏ方向後端側から見た図である。図１に示す実施形態においてホルダ１０からヘッド部材２０を取り外した状態を先端側から見た分解斜視図である。図１に示す実施形態においてホルダ１０からヘッド部材２０を取り外した状態を後端側から見た分解斜視図である。

符号の説明

１工具本体
１０ホルダ
１４ホルダ１０の先端面（ホルダ１０側の取付面）
１１シャンク部
１９クーラント穴
２０ヘッド部材
２１ヘッド部材２０の本体
２２ヘッド部材の本体２１の一方の側面（ヘッド部材２０側の取付面）
２３インサート取付座
２９凹溝
３０切削インサート
３１切削インサート３０の切刃
４０切刃部
Ｏ工具本体１の中心軸線

Claims

切削インサートが着脱可能に装着されるインサート取付座が形成されたヘッド部材が、ホルダの先端部に互いの取付面を密着させて着脱可能に取り付けられたインサート着脱式切削工具であって、上記ホルダには、クーラントが供給されるクーラント穴が該ホルダ側の取付面に開口するように形成されるとともに、上記ヘッド部材側の取付面には、上記ホルダ側の取付面に開口した上記クーラント穴に連通して、上記インサート取付座に装着された上記切削インサートの切刃に向けて開口するように延びる凹溝が形成されていることを特徴とするインサート着脱式切削工具。
上記インサート取付座は、上記ヘッド部材に形成された上顎部と下顎部との間に上記切削インサートを挟み込んで装着するとともに、上記凹溝は、これら上顎部と下顎部のうち上記切削インサートの切刃のすくい面側に位置する上記上顎部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のインサート着脱式切削工具。
上記ホルダ側の取付面にも、上記ヘッド部材側の凹溝に沿って延びる溝が、上記切削インサートの切刃に向けて開口するように形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインサート着脱式切削工具。
上記ホルダは中心軸線に沿って延びる軸状に形成されていて、上記クーラント穴は上記中心軸線方向に延びているとともに、上記ホルダ部材においては、上記切削インサートの切刃が上記中心軸線に対する径方向に突出するように装着されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のインサート着脱式切削工具。