JP4908895B2 - 切削工具 - Google Patents

Description

本発明は、略棒状をなし、その先端部に切刃が設けられる切削工具に関する。

内径加工、溝入れ加工、ねじ切り加工などに用いられる切削工具として、略棒状のスローアウェイチップが種々実用に供されている。第１の従来技術では、スローアウェイチップの軸線方向一端部には切刃が設けられ、軸線方向他端部がホルダに設けられる孔に挿入される。ホルダに挿入されたスローアウェイチップの軸線方向他端部は、その側面がボルトによって押圧され、ホルダに固定される（たとえば特許文献１参照）。

このように単にスローアウェイチップの側面をボルトで押圧して固定すると、スローアウェイチップの軸線まわりの角変位に対する拘束力が弱く、切削中にスローアウェイチップが軸線まわりに角変位して切刃位置がずれたり、スローアウェイチップが緩みやすいという問題がある。またスローアウェイチップのホルダに対する突出長さが可変であるので、スローアウェイチップの交換時に突出長さがばらつき易く、切刃の位置ずれを生じるという問題がある。このような問題を解決する第２の従来の技術のスローアウェイチップを、本件出願人は開示している。

第２の従来技術のスローアウェイチップは、略円柱状に形成され、軸線方向他端部が軸線方向に交差するカット面が形成される。ホルダに設けられる孔には、スローアウェイチップの軸線方向に略直交する方向に延びる円柱状の固定部材が設けられ、スローアウェイチップの軸線方向他端部を孔に挿入すると、前記カット面と固定部材の側面部とが、固定部材の軸線方向に延びる線状の当接領域で当接するように構成される。このような当接状態で、スローアウェイチップをホルダに向けて押え部材で押圧することによって、カット面と固定部材との当接状態が維持され、切刃の取り付け位置精度を高くすることができるとともに、スローアウェイチップの軸線まわりの拘束力を向上させることができる（たとえば特許文献２参照）。

特開２００１−７１２０４号公報 特開２００４−７４３２２号公報

図１７は、前述の第２の従来技術のスローアウェイチップの軸線方向他端部１を拡大して示す側面図である。スローアウェイチップの軸線方向他端部１にカット面２を形成するためには、研磨加工する必要がある。研磨加工時に作用する砥石の切削抵抗は、被研削部の面積の大小によって異なるので、カット面２の中央部に近いほど研削抵抗が大きく、外周部に近いほど切削抵抗が小さくなる。したがってカット面２の中央部に近い領域では、砥石が逃げやすいので、カット面２は、中央部が外周部より外方に突出するような凸状の面となるおそれがある。

図１８は、ホルダにスローアウェイチップを装着した状態で、固定部材４とカット面２とをさらに拡大して示す図である（固定部材の軸線方向に対して垂直な方向から見た図）。前述したように、カット面２は凸状に形成されるので、図１８に示すように、ホルダ装着状態では固定部材４の外周面は平面状であり、カット面２は凸状であるので、カット面２と固定部材４とが１点６で当接する。このような点接触であるので、スローアウェイチップは、加工中に切刃に負荷がかかると、固定部材４に対して軸線まわりに角変位するおそれがある。たとえば高精度に研磨加工する工程を増やすか、または研磨加工以外の特殊な加工方法を適用し、カット面を平面状に形成することも考えられるが、次のような問題がある。（１）加工工数が増大する。（２）工数の増大に伴ってスローアウェイチップの製造費が高くなる。

したがって本発明の目的は、軸線まわりの角変位を容易に防止することができるスローアウェイチップを用いた切削工具を提供することである。

本発明は、軸線方向一端部に切刃が形成され、その軸線方向他端部がホルダに着脱可能に設けられるスローアウェイチップと、
前記スローアウェイチップが着脱可能に設けられ、該スローアウェイチップを固定する固定面部が形成されるホルダとを含み、
前記スローアウェイチップの前記軸線方向他端部には、前記軸線方向に垂直な第１仮想平面に対して傾斜した拘束面上の２つの拘束点と、該２つの拘束点に挟まれ、該２つの拘束点を結ぶ線分から離間する凹部分とを有する拘束面部が形成され、
前記ホルダの前記固定面部は前記スローアウェイチップの前記２つの拘束点に当接し、該２つの拘束点を結ぶ線分に沿う固定面を有することを特徴とする切削工具である。

また本発明は、前記拘束面部は、前記２つの拘束点よりも外側に位置する第１拘束部分と第２拘束部分とを有し、
前記第１拘束部分および第２拘束部分には、前記２つの拘束点を結ぶ線分が延びる方向に略平行となる研磨筋がそれぞれ形成されていることを特徴とする。

また本発明は、前記凹部分は、拘束面上であって前記２つの拘束点を結ぶ線分に略直交する方向に沿って延びるように配設されることを特徴とする。

また本発明は、前記凹部分は、前記拘束面の一端から他端に向かって帯状に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、スローアウェイチップは、前記軸線方向他端部には、前記軸線方向に垂直な第１仮想平面に交差する拘束面を有する拘束面部が形成される。したがってホルダに装着した状態では、前記軸線回りの角変位を拘束面によって規制することができる。前記拘束面部には、第１拘束部分と第２拘束部分と凹部分とが形成されている。第１拘束部分は、拘束面上の２点のうち、一方の点を含む。また第２拘束部分は、前記２点のうち、他方の点を含む。凹部分は、前記第１拘束部分と前記第２拘束部分とに挟まれ、前記２点を結ぶ線分から離間する。

このように拘束面部が形成されるので、従来の技術のような拘束面部の拘束面が凸状となってホルダに１点で点接触することを、凹部分によって防ぐことができる。したがってホルダに装着された状態では、第１拘束部分と第２拘束部分とを２点で確実にホルダに当接させることができる。したがってスローアウェイチップの前記軸線まわりにトルクが作用しても、スローアウェイチップが不所望にホルダに対して角変位することを容易に防ぐことができる。それ故、スローアウェイチップの前記軸線まわりの角変位を防ぐべく、拘束面を平面状に研磨加工する工程を増やす必要がなくなる。また、研磨加工以外の特殊な加工方法によって拘束面を平面状にすることなく、単に前述のような凹部分を形成するだけで、本発明を実現することができる。このような加工工数の増大を防止し、所期の効果（角変位防止）を達成するとともにスローアウェイチップの製造費を低減することが可能となる。

したがってスローアウェイチップの前記軸線方向一端部に形成される切刃が、ホルダ装着状態で、不所望に変位することを可及的に防止できるので、切刃によって加工される被削材を所望の形状に高精度に加工することができる。これによって機械精密部品の高精度および安定加工と生産性の向上を実現することができる。

また本発明によれば、前記第１拘束部分および前記第２拘束部分には、前記２点を結ぶ線分が延びる方向に略平行となる溝部がそれぞれ形成されている。これによってホルダに装着した状態では、前記２点に当接し、さらに溝部が延びる方向にわたって、ホルダに当接させることができるので、第１拘束部分および第２拘束部分とホルダとを線接触させることができる。これによってさらに安定してホルダ装着状態を維持することができる。

さらに本発明によれば、前記凹部分は、拘束面上であって、前記２点を結ぶ線分に略直交する方向に沿って延びるよう配設される。したがって凹部分を拘束面の全体にわたって形成することができる。これによってホルダに装着するために、ホルダに当接させるべき領域を、拘束面の全体に形成することができる。したがって拘束面上の位置によって、ホルダに装着する状態が制限されることがないので、より簡単にホルダに装着して、スローアウェイチップをホルダに固定することができる。

本発明によれば、切削工具は、軸線方向一端部に切刃が形成され、その軸線方向他端部がホルダに着脱可能に設けられるスローアウェイチップと、前記スローアウェイチップが着脱可能に設けられ、該スローアウェイチップを固定する固定面部が形成されるホルダとを含み、前記スローアウェイチップの前記軸線方向他端部には、前記軸線方向に垂直な第１仮想平面に対して傾斜した拘束面上の２つの拘束点と、該２つの拘束点に挟まれ、該２つの拘束点を結ぶ線分から離間する凹部分とを有する拘束面部が形成され、前記ホルダの前記固定面部は前記スローアウェイチップの前記２つの拘束点に当接し、該２つの拘束点を結ぶ線分に沿う固定面を有する。したがってスローアウェイチップをホルダに装着した状態では、固定面をスローアウェイチップに形成される前記２つの拘束点に当接させることができる。これによって安定したホルダ装着状態を維持する切削工具を実現することができる。

すなわち、本発明によれば、スローアウェイチップは、棒状であって、軸線方向他端側には、ホルダに装着するための略円柱形のホルダ拘束部が形成される。前記ホルダ拘束部には、前記軸線方向に垂直な仮想平面に対して傾斜した拘束面を有する拘束面部が形成される。したがってホルダに装着した状態では、前記軸線回りに角変位を拘束面によって規制することができる。前記拘束面部には、少なくとも前記ホルダ拘束部の軸線が通る位置に、凹部分が形成されている。このように拘束面部が形成されるので、従来の技術のような拘束面部の拘束面が凸状となってホルダに１点で点接触することを、凹部分によって防ぐことができる。凹部分を軸線が通る位置に形成することによって、ホルダに装着した状態では、凹部分を除く残余の部位の２点で確実にホルダに当接させることができる。したがってスローアウェイチップの前記軸線まわりにトルクが作用しても、スローアウェイチップが不所望にホルダに対して角変位することを容易に防ぐことができる。

さらに本発明によれば、前記凹部分は、前記拘束面の一端から他端に向かって帯状に形成されている。これによってホルダに装着するために、ホルダに当接させるべき領域を、拘束面の全体に形成することができる。したがって拘束面上の位置によって、ホルダに装着する状態が制限されることがないので、より簡単にホルダに装着して、スローアウェイチップをホルダに固定することができる。

さらに本発明によれば、前記拘束面は、略楕円形であり、前記凹部分は、前記拘束面における前記軸線方向の一端から軸線方向の他端に向かって帯状に形成されている。軸線方向の一端から他端に向かって形成されるので、凹部分の形成が容易となる。また凹部分を拘束面の全体にわたって形成することができる。これによってホルダに装着するために、ホルダに当接させるべき領域を、拘束面の全体に形成することができる。したがって拘束面上の位置によって、ホルダに装着する状態が制限されることがないので、より簡単にホルダに装着して、スローアウェイチップをホルダに固定することができる。

さらに本発明によれば、切削工具は、スローアウェイチップと、前記スローアウェイチップが装着されるホルダとを備える。前記ホルダには、前記スローアウェイチップの前記拘束面部が当接する略円柱形の固定部が形成されている。したがってスローアウェイチップをホルダに装着した状態では、略円柱状の固定部の外周面部をスローアウェイチップに形成される拘束面部に当接させることができる。これによって安定したホルダ装着状態を維持する切削工具を実現することができる。

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。

図１は、本発明の第１の実施の形態のスローアウェイチップ１０を示す平面図である。図２は、スローアウェイチップ１０を示す側面図である。図３は、スローアウェイチップ１０の軸線方向一端部１０ａを拡大して示す正面図である。スローアウェイチップ（以下、「チップ」ということがある）１０は、ホルダ１１（図６参照）に装着されて内径加工用の切削工具１２として用いられる。チップ１０は、棒状をなし、軸線方向一端部１０ａに切刃１３が形成され、軸線方向他端部１０ｂがホルダ１１に着脱可能に設けられる。

チップ１０は、ホルダ１１に固定されるホルダ拘束部１４と、ホルダ装着状態でホルダ１１から突出する突出部１５とを含む。チップ１０の軸線方向一端部１０ａ、換言すると、突出部１５の先端部１０ａに設けられる切刃１３は、その側面に横切刃１３ａが設けられ、横切刃１３ａに続く側面から半径方向外方に凸となるように設けられる。これによって突出部１５が、被削材に干渉することを防止することができる。切刃１３の先端は、いわゆるシャープエッジであってもよいがたとえばＲ＝０．２ｍｍ以下のＲ面取であってもよい。ここで、切刃１３を形成する方法としては、棒状の突出部１５を作製した後、突出部１５の切刃１３より後端の部分を研磨して作製してもよいし、切刃１３を成す前駆体が棒状の突出部１５よりも予め半径方向外方に大径となるように棒状体を作製してもよい。

突出部１５において、切刃１３の上面にはすくい面１６が形成されており、すくい面１６はブレーカとして機能するように凹曲面を成している。切刃１３の先端面側には前切刃１３ｂが、切刃１３の側面側には横切刃１３ａがそれぞれ形成されている。さらに、すくい面１６と突出部１５との間には切屑を効率よく排出するための切り欠き部が形成されている。チップ１０の突出部１５は、大略的には断面が円形にて形成されるが、内径加工の際に切屑の排出性をよくし、かつ加工後の被削材壁面との干渉を防止するために、突出部１５の断面が楕円形状、または円もしくは楕円の一部を切り欠いた形状が選択される。

ホルダ拘束部１４は、チップ１０の軸線方向他端部１０ｂに形成される。ホルダ拘束部１４は、加工の容易性、製造工程の短縮化、チップ１０の取付精度向上および拘束力向上の点で、軸線方向に垂直な第１仮想平面３３で切断して見た断面の大部分が円形に形成される。換言すると、ホルダ拘束部１４は、軸線方向に沿って延びる丸棒状、すなわち略円柱状に形成され、その先端部にカット面部１７が形成される。軸線は、本実施の形態では、ホルダ拘束部１４の中心軸線である。チップ１０は、たとえば超硬合金またはサーメットから成る。ホルダ拘束部１４と突出部１５との寸法の関係は、ホルダ拘束部１４の径ｒ１よりも突出部１５の径ｒ２が小径に形成される。ホルダ拘束部１４の径ｒ１に対する突出部１５の径ｒ２の比ｒ２／ｒ１は、好ましくは「０．１５」以上「１」以下に設定され、さらに好ましくは「０．３」以上「０．８」以下に設定される。チップ１０の全長Ｌ１に対する突出部１５の長さＬ２の比Ｌ２／Ｌ１は、好ましくは「０．１」以上「０．６」以下に設定され、さらに好ましくは「０．１」以上「０．４」以下に設定される。

図４は、チップ１０の軸線方向他端部１０ｂを拡大して示す側面図である。図５は、チップ１０の軸線方向他端部１０ｂを、図１に示す切断面線Ｖ−Ｖで切断して示す断面図である。図５では、理解を容易にするために、形状を誇張して示す。チップ１０の軸線方向他端部１０ｂであるホルダ拘束部１４の先端部１０ｂは、図１に示すように、軸線方向に対する長さが短い部分のある拘束面部であるカット面部１７を有する形状からなる。カット面部１７は、軸線方向に垂直な第１仮想平面３３に交差する拘束面であるカット面１７ａを有する。したがってカット面部１７は、軸線方向に垂直な第１仮想平面３３に対して傾斜したカット面１７ａを有する。ホルダ拘束部１４の先端部１０ｂに設けられるカット面部１７は、本実施の形態では、軸線方向に対して交差する斜め方向に切断されて設けられる。カット面部１７の外方に臨むカット面１７ａのカット角度θ、すなわちチップ１０の軸線方向に対するカット面１７ａの角度θは好ましくは３０以上６０度以下、さらに好ましくは４０以上５０度以下に設定される。

カット面部１７には、第１拘束部分３０と第２拘束部分３１と凹部分３２とが形成されている。第１拘束部分３０は、カット面１７ａ上の２点３５，３６であって、チップ１０の軸線を含む第２仮想平面３４（軸線方向）に交差する第１仮想直線上で、前記第２仮想平面３４を挟む位置にある２点３５，３６のうち、一方の点（以下、単に「第１拘束点」ということがある）３５を含む部分である。第２拘束部分３１は、前述のカット面１７上の２点３５，３６のうち、他方の点（以下、「第２拘束点」ということがある）３６を含む部分である。前述の第１仮想直線は、本実施の形態では、第２仮想平面３４に直交する方向に延びるように設定される。カット面部１７の幅方向は、前述の第１仮想直線と略平行である。

凹部分３２は、前記第１拘束部分３０と前記第２拘束部分３１とに挟まれ、前記２点（以下、「拘束２点」ということがある）３５，３６を結ぶ線分３７から離間するように形成される。したがって第１拘束部分３０と第２拘束部分３１とは、凹部分３２によって分断されている。凹部分３２は、カット面１７ａから、カット面１７ａと略垂直な方向に凹となる凹面３２ａを有する。換言すると、凹面３２ａは、前述の線分３７を含む仮想平面と間隔をあけて形成される。

凹部分３２は、少なくともホルダ拘束部１４の軸線が通る位置に形成されている。凹部分３２は、カット面１７ａ上であって、前記拘束２点３５，３６を結ぶ線分３７に略直交する方向に沿って延びるよう配設される。換言すると、凹部分３２は、カット面１７ａと軸線を含む第２仮想平面３４とが交差してできる仮想線に沿って延びるように規定される。凹部分３２は、カット面１７ａの一端から他端に向かって帯状に形成されており、具体的には、カット面１７ａにおける前記軸線方向の一端から軸線方向の他端に向かって形成されている。凹部分３２の幅方向の一端部が第１拘束点３５となり、他端部が第２拘束点３６となる。したがって拘束２点３５，３６は、カット面１７ａ上であって、最も突出している部分に形成される２点３５，３６であり、凹部分３２によって拘束２点３５，３６は離間している。

凹部分３２の幅寸法Ｗは、延びる方向に沿って一様となるように形成される。凹部分３２の幅寸法Ｗは、カット面１７ａの最大の幅寸法Ｈに対して、好ましくは０．３Ｈ＜Ｗ＜０．７Ｈの範囲となるように設定される。凹部分３２の深さ寸法は、チップ１０の軸線方向他端部１０ｂの強度および加工の容易さによって選択される。

図６は、チップ１０と、固定部材２０を含むホルダ１１との関係を示す断面図である。図７は、チップ１０のカット面部１７と、固定部材２０との関係を示す断面図である。図８は、切削工具１２を示す分解斜視図である。図９は、ホルダ装着状態におけるホルダ１１を示す断面図である。チップ１０は、ホルダ１１に装着されたホルダ装着状態で、切削工具１２として用いられる。ホルダ１１は、ホルダ本体１９、固定部材２０、押え部材２１およびクーラントジョイント２２を含んで構成される。ホルダ本体１９には、チップ１０のホルダ拘束部１４が挿入される。固定部材２０は、固定部であって、ホルダ装着状態でチップ１０のカット面１７ａに当接する。押え部材２１は、チップ１０を固定部材２０およびホルダ本体１９に対して押圧する。クーラントジョイント２２は、ホルダ１１内から冷却液を供給可能に設けられる。

ホルダ本体１９は、大略、軸線方向に延びる角棒状であって、その厚み方向一方からみてＬ字状に構成される。ホルダ本体１９には、固定部材２０、押え部材２１、クーラントジョイント２２がそれぞれ着脱可能に構成される。ホルダ本体１９の軸線方向一端部１９ａには、ホルダ拘束部１４が挿通可能なチップ凹部２３が形成され、さらに押え部材２１のタブルねじ２１ａが螺合可能な内ねじが刻設される押え凹部２４が形成される。押え凹部２４の軸線は、ホルダ本体１９の軸線と交差するように設けられ、換言すると、押え凹部２４は開口部から底部に向かうにつれて、チップ凹部２３の軸線に向かうように構成される。

ホルダ本体１９の軸線方向および厚み方向に直交する幅方向一端部１９ｂには、固定部材２０が挿通可能な固定凹部２５が形成され、この固定凹部２５と前記チップ凹部２３との各軸線は略直交するように形成され、固定凹部２５とチップ凹部２３と連通するように構成される。またホルダ本体１９の幅方向他端部１９ｃには、クーラントジョイント２２を螺合可能な内ねじが刻設されるジョイント凹部２６が形成される。押え部材２１は、前記ダブルねじ２１ａおよび押え金具２１ｂを含む。これらのうちダブルねじ２１ａには、押え凹部２４に螺合可能な外ねじが刻設される。押え金具２１ｂには、ダブルねじ２１ａの軸線方向一端側を貫通させるとともに軸線方向他端側の貫通を規制する貫通孔が形成される。クーラントジョイント２２には、ジョイント凹部２６に螺合可能な外ねじが刻設される。クーラントジョイント２２は、ジョイント凹部２６に予め螺着される。

固定部材２０は、ホルダ装着状態では、前述のカット面部１７の拘束２点３５，３６、つまり第１拘束部分３０および第２拘束部分３１に当接し、拘束２点３５，３６を結ぶ線分３７に沿う側面２０ａを有する側面部が形成される。固定部材２０は、ホルダ装着状態では、カット面１７ａが当接するホルダ１１側の一部分であり、棒状部材に構成され、本実施の形態では加工が容易な円柱状に形成される。固定部材２０は、予め固定凹部２５に挿通されており、固定凹部２５にタイトに設けられ、ホルダ本体１９に対して固定部材２０の半径方向に不所望に変位しないように構成される。固定部材２０は、たとえば鋼材から成り、好ましくは、耐摩耗性、および耐塑性変形性の点で超硬合金、サーメットまたはセラミックスから成る。固定部材２０は、チップ１０と当接する部分が精度よく合わせられる。

図９に示すように、チップ１０のホルダ拘束部１４をチップ凹部２３に挿通すると、カット面１７ａが固定部材２０の固定面である側面２０ａに当接する。このようにカット面１７ａが固定部材２０の側面部を形成する側面２０ａに当接した状態で、押え部材２１を螺進させることによって、図９に示すように、ホルダ拘束部１４を固定部材２０の固定面部である側面部に向かって押圧し、かつホルダ本体１９の幅方向に向かって押圧する。

図１０は、ホルダ装着状態における固定部材２０とカット面１７ａと、固定部材２０の軸線方向に対して垂直な方向から見て、拡大して示す図である。前述したように、ホルダ装着状態では、固定部材２０の側面２０ａは、第１拘束部分３０および第２拘束部分３１とが有する拘束２点３５，３６を含む面であって、前記拘束２点３５，３６を結ぶ線分３７に沿う。したがってホルダ装着状態では、側面２０ａと第１拘束部分３０および第２拘束部分３１とは、それぞれ当接し、凹部分３２とは離間している。したがって固定面とカット面１７ａとは、拘束２点３５，３６で接触しているので、チップ１０が軸線まわりに角変位することを防止する。

図１１は、切削工具１２の切削状態を説明するための平面図である。切削工具１２は、旋削加工用として用いられ、特に内径加工用として好適に用いられる。切削工具１２は、被削材２８に予め定め形成された孔の内壁面２８ａを加工するために、被削材２８を軸線まわりに回転させて、チップ１０の切刃１３を前記内壁面２８ａに当接させて旋削する。孔の内径が４ｍｍ以下、特に３ｍｍ以下の極小径の内径加工用として最適であり、かかる極小内径加工においても安定して高精度で滑らかな仕上げ面を有する品質の高い加工を達成することができる。

以上説明したように、本実施の形態の切削工具１２では、チップ１０の前記軸線方向他端部には、軸線方向に垂直な第１仮想平面３３に交差するカット面１７ａを有するカット面部１７が形成される。したがってホルダ１１に装着した状態では、軸線回りの角変位をカット面１７ａによって規制することができる。前記カット面部１７には、前述したように第１拘束部分３０と第２拘束部分３１と凹部分３２とが形成されている。第１拘束部分３０は、カット面１７ａ上の拘束２点３５，３６であって、軸線を含む第２仮想平面３４に交差する仮想直線上で、前記第２仮想平面３４を挟む位置にある拘束２点３５，３６のうち、一方の点３５を含む。また第２拘束部分３１は、前記拘束２点３５，３６のうち、他方の点３６を含む。凹部分３２は、前記第１拘束部分３０と前記第２拘束部分３１とに挟まれ、前記拘束２点３５，３６を結ぶ線分３７から離間する。

このようにカット面部１７が形成されるので、従来の技術のようなカット面部１７のカット面１７ａが凸状となってホルダ１１に１点で点接触することを、凹部分３２によって防ぐことができる。したがってホルダ１１に装着された状態では、第１拘束部分３０と第２拘束部分３１とを拘束２点３５，３６で確実にホルダ１１の側面２０ａに当接させることができる。これによって安定したホルダ装着状態を維持する切削工具を実現することができる。したがってチップ１０の軸線まわりにトルクが作用しても、チップ１０が不所望にホルダ１１に対して角変位することを容易に防ぐことができる。それ故、チップ１０の軸線まわりの角変位を防ぐべく、カット面１７ａを平面状に研磨加工する工程を増やす必要がなくなる。また、研磨加工以外の特殊な加工方法によってカット面１７ａを平面状にすることなく、単に前述のような凹部分３２を形成するだけで、本発明を実現することができる。このような加工工数の増大を防止し、所期の効果（角変位防止）を達成するとともにチップ１０の製造費を低減することが可能となる。

したがってチップ１０の軸線方向一端部に形成される切刃が、ホルダ１１装着状態で、不所望に変位することを可及的に防止できるので、切刃によって加工される被削材を所望の形状に高精度に加工することができる。これによって機械精密部品の高精度および安定加工と生産性の向上を実現することができる。

また本実施の形態では、凹部分３２は、少なくともホルダ拘束部１４の軸線が通る位置に形成されている。したがって凹部分３２は、カット面部１７の中心付近に形成される。このように凹部分３２をカット面部１７の外周寄りの偏った位置に形成するよりも、軸線が通る位置に形成することによって、ホルダ拘束部１４に装着状態で偏った拘束力が作用することを防ぐことができる。これによってチップ１０の軸線まわりにトルクが作用しても、チップ１０が不所望にホルダ１１に対して角変位することを容易に防ぐことができる。

また本実施の形態では、前記凹部分３２は、カット面１７ａ上であって、前記拘束２点３５，３６を結ぶ線分３７に略直交する方向に沿って延びるよう配設される。したがって凹部分３２をカット面１７ａの全体にわたって形成することができる。これによってホルダ１１に装着するために、ホルダ１１に当接させるべき領域を、つまり固定部材２０の位置がカット面部１７の一部分に限定されず、カット面１７ａの全体に形成することができる。したがってカット面１７ａ上の位置によって、ホルダ１１に装着する状態が制限されることがないので、より簡単にホルダ１１に装着して、チップ１０をホルダ１１に固定することができる。また凹部分３２は、カット面１７ａと軸線を含む第２仮想平面３４とが交差してできる仮想線に沿って帯状に延びるように規定される。したがって凹部分３２は、図４に示すように、側面から見た場合、軸線方向に沿って帯状に延びるので、凹部分３２が、軸線方向に対して傾いているよりも、容易に形成することができる。また凹部分３２は、帯状に延びるので、幅寸法Ｗは一様である。これによって凹部分３２の形成が容易である。

また本実施の形態では、凹部分３２の幅寸法Ｗは、カット面１７ａの最大の幅寸法Ｈに対して、好ましくは０．３Ｈ＜Ｗ＜０．７Ｈの範囲となるように設定される。凹部分３２の幅寸法Ｗが０．３Ｈよりも小さくなると、チップ１０を用いた切削時にカット面部１７に作用する力が凹部分３２に集中し、凹部分３２が破損するおそれがある。また凹部分３２の幅寸法Ｗが０．７Ｈよりも大きくなると、カット面部１７の強度が低下して、チップ１０を用いた切削時にカット面部１７に作用する力によって、第１拘束部分３０および第２拘束部分３１から破損するおそれがある。したがって凹部分３２の幅寸法Ｗは、カット面の最大の幅寸法Ｈに対して、好ましくは０．３Ｈ＜Ｗ＜０．７Ｈの範囲となるように設定することによって、カット面部１７の破損を防止することができる。

また本実施の形態では、カット面１７ａを固定部材２０に当接して固定することによって、チップ１０を交換する際にも切刃１３を精度よく位置決めして装着することができるとともに、チップ１０を強固に拘束できることから切削中にチップ１０が回転して切刃１３の位置がずれたりチップ１０が緩んだりすることを防止できる。

本実施の形態では、チップ１０のカット面１７ａは軸線方向に対して交差する斜め方向に切断された形状に加工され、製造上寸法精度に優れ、製造が容易であるというメリットを有する。

またカット面１７ａは、局所的に応力が集中して局所的な摩耗や破損を防止するために、連続的または段階的に長さが短くなる構成、特に斜めにカットされた構造が好適である。カット面１７ａのカット角度θ（チップ１０の軸線方向に対して垂直な仮想端面に対するカット面１７ａの角度）は３０〜６０度、特に４０〜５０度であることがチップ１０の拘束力向上およびカット面１７ａの欠損防止、製造の容易性の点で望ましい。またカット面１７ａは、研磨加工に限らず、たとえばワイヤカットまたはレーザ加工で加工してもよい。

本実施の形態では、ホルダ拘束部１４の径ｒ１に対する突出部１５の径ｒ２の比ｒ２／ｒ１は、好ましくは０．１５〜１に設定され、さらに好ましくは０．３〜０．８に設定されることによって、小径の内径加工が可能となり、かつホルダ１１の拘束力を向上することができる。

また本実施の形態では、チップ１０の全長Ｌ１に対する突出部１５の長さＬ２の比Ｌ２／Ｌ１は、好ましくは０．１〜０．６に設定され、さらに好ましくは０．１〜０．４に設定されるので、チップ１０を強固に拘束できるとともにチップ１０を小形化することができる。また、チップ１０は用途に応じて突出部１５の直径、長さを変えることができ、かつホルダ拘束部１４は同じ直径、長さとすることによって突出部１５のサイズが異なるチップ１０であっても同じホルダ１１を用いて取り付けることができる。

また本実施の形態では、固定部材２０は、円柱形状であるが、これに限ることはなく、たとえば、側面が長手方向に一部切り欠かれてチップ１０と当接する部分が平面をなす形状、または多角柱形状であってもよい。

次に、本発明の第２の実施の形態に関して説明する。図１２は、第２の実施の形態のチップ１０Ａの軸線方向他端部１０ｂを拡大して示す側面図である。本実施の形態では、カット面部１７に形成される凹部分３２が、カット面部１７の中央付近のみに形成されている点に特徴を有する。

凹部分３２は、カット面部１７の幅方向の中央部であって、幅方向に直交する長さ方向の中央部に形成される。したがって凹部分３２の幅方向の両端部分が、第１拘束部分３０および第２拘束部分３１となる。これによってホルダ装着状態で、固定部材２０を、第１拘束部分３０および第２拘束部分３１とだけに当接させ、換言すると２点接触するように配置することができる。したがって前述の実施の形態と同様の効果を達成することができる。また凹部分３２がカット面部１７の一部にのみ形成されるので、加工が容易である。したがってチップ１０Ｂを低コストで実現することができる。

次に、本発明の第３の実施の形態に関して説明する。図１３は、第３の実施の形態のチップ１０Ｂの軸線方向他端部１０ｂを拡大して示す側面図である。本実施の形態では、前述の第１の実施の形態のチップ１０の第１拘束部分３０および第２拘束部分３１に、溝部１８がそれぞれ形成されている点に特徴を有する。溝部１８は、前述の第１拘束点３５および第２拘束点３６を含むように形成される。カット面部１７には、ホルダ装着状態でホルダ１１側の一部分に当接して、ホルダ１１に対する軸線まわりの角変位を規制する溝部１８がさらに形成される。図１３では、理解を容易にするため、溝部１８を誇張して示している。

前記溝部１８は、本実施の形態ではカット面１７ａを研磨加工して形成される研磨筋１８であり、前記カット面１７ａの算術平均粗さ（Ｒａ）は、好ましくは０．０２μｍ以上０．８μｍ以下に設定される。したがってチップ１０Ｂの軸線方向他端部１０ｂにおいて、複数の研磨筋１８が形成される。各研磨筋１８は、第１拘束部分３０および第２拘束部分３１に、前記拘束２点３５，３６を結ぶ線分３７が延びる方向に略平行となるように形成される。本実施の形態では、各研磨筋１８のうち少なくとも１つの研磨筋１８は、カット面１７ａ上の拘束２点３５，３６を含む仮想平面に沿って延び、かつ軸線方向に垂直に延びるように規定される。軸線方向他端部１０ｂに形成される複数の研磨筋１８の少なくとも１つの頂部１８ａを含む仮想平面は、カット面１７ａが有する前記拘束２点３５，３６を含む仮想平面と同一となるように規定される。

図１４は、ホルダ装着状態における固定部材２０とカット面１７ａとを拡大して示す図である（固定部材の軸線方向から見た図）。図１５は、ホルダ装着状態における固定部材２０とカット面１７ａとの当接領域を説明するための図であって、図１３のカット面１７ａを拡大して示す図である。前述したように研磨筋１８が延びる方向は、カット面１７ａ上の拘束２点３５，３６を含む仮想平面と、チップ１０Ｂの軸線を含む仮想平面とに略直交する方向に設定される。換言すると、前記研磨筋１８は、ホルダ装着状態で固定部材２０の軸線方向に平行となるように形成される。ホルダ装着状態では、複数の研磨筋１８のうち、少なくとも１つの研磨筋１８の頂部１８ａが、固定部材２０の軸線方向の全域にわたって当接する。このようにホルダ装着状態にて、固定部材２０に当接している領域が、拘束２点３５，３６を有する第１拘束部分３０および第２拘束部分３１として機能する。図１５に示すように、当接領域２７はチップ１０Ｂの軸線に略直交する方向に延びるような領域２７であるので、換言すると線接触しているので、チップ１０Ｂが軸線まわりに角変位することを防止する。

以上説明したように、本実施の形態のチップ１０Ｂでは、前記第１拘束部分３０および前記第２拘束部分３１には、前記拘束２点３５，３６を結ぶ線分３７が延びる方向に略平行となる溝部１８がそれぞれ形成されている。これによってホルダ１１に装着したホルダ装着状態では、前記拘束２点３５，３６に当接し、さらに溝部１８が延びる方向にわたって、固定部材２０に当接させることができるので、第１拘束部分３０および第２拘束部分３１と固定部材２０とを図１５に示すように、線接触させることができる。これによってさらに安定してホルダ装着状態を維持することができる。

また本実施の形態では、前記溝部１８は、ホルダ１１側の一部分に当接するカット面１７ａを研磨加工して形成される研磨筋１８であるので、スローアウェイチップ１０Ｂの軸線方向他端部になんら特別な加工をすることなく、本発明を実現することができる。また溝部１８は研磨筋１８であるので、比較的微小に形成される。したがって当接領域の軸線方向の寸法を可及的に小さくすることができるので、接触圧力を大きくすることができ、さらに安定してホルダ装着状態を維持することができる。

また本実施の形態では、前記カット面１７ａの算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．０２μｍ以上０．８μｍ以下であるので、研磨筋１８を確実に固定部材２０に当接させることができる。カット面１７ａの算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．０２μｍが研磨加工では加工限界であるので、０．０２μｍ未満に加工するためには、ラッピング加工など特殊な加工方法を用いる必要があるため、加工コストが増加する。したがってコストを低く抑えることができる研磨加工によって、本発明を好適に実現することができる。

また固定部材２０の少なくともカット面１７ａと当接する部分に、固定部材２０の軸線方向に延びる溝部１８を、カット面部１７と同様に形成してもよい。これによって当接部分を微視的にみて、より線状に当接させることができ、よりチップ１０Ｂをホルダ１１に安定した状態で固定することができる。

また本実施の形態では、カット面１７ａの溝部１８は研磨筋１８によって実現されているが、これに限ることはなく、研磨加工を除く残余の加工方法によって形成してもよい。また溝部１８は、カット面１７ａの全域にわたって延びて設けられる必要はなく、断続的に延びる、または不連続に延びるように設けても良い。このような溝部１８によっても、ホルダ装着状態で、チップ１０Ｂが軸線まわりに不所望に角変位することを防ぐことができる。

次に、本発明の第４の実施の形態に関して説明する。図１６は、チップ１０のホルダ拘束部１４を拡大して示す平面図であって、カット面部１７の他の形状を示す図である。カット面部１７の形状は、前述の斜面の形状に限定されるものではなく、図１６に示すように、図１６（ａ）段階的に軸線に対する長さが短くなる構成、図１６（ｂ）カット面１７ａが曲面をなすように連続的に長さが短くなる構成等、カット面１７ａが連続的または段階的に長さが変化するようにカットされているものであってもよく、図１６（ｃ）断面方向の中央部に軸線方向の長さが短くなる凹部を設けて、ホルダの固定面部２０がスローアウェイチップ１４の２点の拘束点に当接し、固定面部２０がこの２つの拘束点を結ぶ線分に沿う固定面を有する構成、またはこれら図１６（ａ）〜図１６（ｃ）を組合わせ等いずれの構成であってもよい。このような構成であっても、カット面部１７に形成される第１拘束部分３０、第２拘束部分３１および凹部分３２によって、同様の作用効果を達成することができる。なお、図１６（ａ）は、ホルダの固定面部２０がスローアウェイチップ１４の２つの拘束点に当接してはいるものの、固定面部２０にはこの２つの拘束点を結ぶ線分に沿う固定面とはなっていないので、本発明外の参考例である。

第１の実施の形態のスローアウェイチップ１０を示す平面図である。 スローアウェイチップ１０を示す側面図である。 スローアウェイチップ１０の軸線方向一端部１０ａを拡大して示す正面図である。 スローアウェイチップ１０の軸線方向他端部１０ｂを拡大して示す側面図である。 チップ１０の軸線方向他端部１０ｂを、図１に示す切断面線Ｖ−Ｖで切断して示す断面図である。 チップ１０と、固定部材２０を含むホルダ１１との関係を示す断面図である。 チップ１０のカット面部１７と、固定部材２０との関係を示す断面図である。 切削工具１２を示す分解斜視図である。 ホルダ装着状態におけるホルダ１１を示す断面図である。 ホルダ装着状態における固定部材２０とカット面１７ａと、固定部材２０の軸線方向に対して垂直な方向から見て、拡大して示す図である。 切削工具１２の切削状態を説明するための平面図である。 第２の実施の形態のチップ１０Ａの軸線方向他端部１０ｂを拡大して示す側面図である。 第３の実施の形態のチップ１０Ｂの軸線方向他端部１０ｂを拡大して示す側面図である。 ホルダ装着状態における固定部材２０とカット面１７ａとを拡大して示す図である（固定部材の軸線方向から見た図）。 ホルダ装着状態における固定部材２０とカット面１７ａとの当接領域を説明するための図であって、図１３のカット面１７ａを拡大して示す図である。 チップ１０のホルダ拘束部１４を拡大して示す平面図であって、カット面部１７の他の形状を示す図である。 第２の従来技術のスローアウェイチップの軸線方向他端部１を拡大して示す側面図である。 ホルダにスローアウェイチップを装着した状態で、固定部材４とカット面５とをさらに拡大して示す図である（固定部材の軸線方向に対して垂直な方向から見た図）。

符号の説明

１０ スローアウェイチップ
１１ ホルダ
１２ 切削工具
１３ 切刃
１４ ホルダ拘束部
１５ 突出部
１８ 溝部
２０ 固定部材
３０ 第１拘束部分
３１ 第２拘束部分
３２ 凹部分
３３ 第１仮想平面
３４ 第２仮想平面
３５ 第１拘束点
３６ 第２拘束点
３７ 線分

Claims (4)

1. 軸線方向一端部に切刃が形成され、その軸線方向他端部がホルダに着脱可能に設けられるスローアウェイチップと、
   前記スローアウェイチップが着脱可能に設けられ、該スローアウェイチップを固定する固定面部が形成されるホルダとを含み、
   前記スローアウェイチップの前記軸線方向他端部には、前記軸線方向に垂直な第１仮想平面に対して傾斜した拘束面上の２つの拘束点と、該２つの拘束点に挟まれ、該２つの拘束点を結ぶ線分から離間する凹部分とを有する拘束面部が形成され、
   前記ホルダの前記固定面部は前記スローアウェイチップの前記２つの拘束点に当接し、該２つの拘束点を結ぶ線分に沿う固定面を有することを特徴とする切削工具。
2. 前記拘束面部は、前記２つの拘束点よりも外側に位置する第１拘束部分と第２拘束部分とを有し、
   前記第１拘束部分および第２拘束部分には、前記２つの拘束点を結ぶ線分が延びる方向に略平行となる研磨筋がそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
3. 前記凹部分は、拘束面上であって前記２つの拘束点を結ぶ線分に略直交する方向に沿って延びるように配設されることを特徴とする請求項１または２に記載の切削工具。
4. 前記凹部分は、前記拘束面の一端から他端に向かって帯状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の切削工具。

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