JP2010179380A

JP2010179380A - インサート着脱式切削工具

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Publication number: JP2010179380A
Application number: JP2009022827A
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: 2009-02-03
Filing date: 2009-02-03
Publication date: 2010-08-19
Anticipated expiration: 2029-02-03
Also published as: JP5267173B2

Abstract

【課題】製造コストの低減を図るとともに高いインサート取付剛性を確保することができ、そして十分な量のクーラントを切屑に妨げられたりすることなく確実に切刃による切削部位に供給して、高い冷却、潤滑効果を得ることができるインサート着脱式切削工具を提供する。
【解決手段】工具本体１のヘッド部１３に形成されたインサート取付座２に、切削インサート３を、切刃４をヘッド部１３から突出させて、インサート取付座２の上下顎部２１、２２間に挟み込んで取り付けるとともに、工具本体１には、クーラントが供給されるクーラント穴４１をヘッド部１３に向けて延びるように形成して、インサート取付座２に臨んで、切削インサート３の上下顎部２１、２２間に配されるインサート側面３３に間隔をあけて対向するように開口させる。
【選択図】図７

Description

本発明は、工具本体の先端部に形成されたインサート取付座に切刃を備えた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、回転する被削材に溝入れ加工等を行うものとして、例えば特許文献１〜４に、インサート取付座が工具本体先端部に設けられた上顎部と下顎部との間で切削インサートを挟み込むようにして取り付けるものとされ、このインサート取付座の上顎部やその基端部または下顎部に、切削インサートの切刃による切削部位を冷却、潤滑するクーラントを供給するクーラント穴が、切刃が突出する突出方向に向けて開口するように形成されたものが提案されている。

ここで、特許文献１、２に記載のインサート着脱式切削工具では、インサート取付座の上記上顎部と下顎部の双方に上記クーラント穴が、これら上下顎部の上記突出方向を向く面に開口するように形成されている。また、特許文献３に記載のインサート着脱式切削工具では、切削インサートの下面が着座させられる下顎部の着座面に上記突出方向に延びる凹溝が形成されて、この凹溝と切削インサート下面とでクーラント穴が形成されてクーラントが供給される。さらに、特許文献４に記載のインサート着脱式切削工具では、上顎部の基端部上側に開口したクーラント穴からクーラントを供給するようにしている。

なお、これら特許文献１〜４のうち、特許文献１、３には、回転する被削材に形成された加工穴の内周面を加工する内径加工工具が記載されるとともに、上記上顎部が、工具本体先端部にクランプネジによって取り付けられて切削インサートをクランプするクランプ駒とされたものが記載されており、このうち特許文献１には、下顎部も、工具本体先端部にクランプネジによって取り付けられるサポータに形成されたものが記載されている。

また、同特許文献１と特許文献２、４には、上顎部が下顎部と一体に形成されて弾性変形により切削インサートを挟み込むものも記載されており、さらに特許文献４には、これら上下顎部が、工具本体の先端部に着脱可能に取り付けられるアダプターに形成されたものが記載されている。

特開平７−２２７７０２号公報国際公開第２００８／０６６４７４号パンフレット特開平７−２３７００６号公報特表平９−５１０１４９号公報

しかしながら、これら特許文献１〜４に記載のように、インサート取付座の上顎部や下顎部からクーラントを供給する場合、上顎部やその基端部から供給しようとしても、切削インサートの切刃によって生成される切屑がこの切刃のすくい面から上顎部に向けて流出してクーラントの切削部位への供給を妨げるため、効率的な切削部位の冷却、潤滑を行うことができない。

一方、下顎部からクーラントを供給するときでも、下顎部と切刃との間には切刃に連なる逃げ面が延びているため、これら下顎部と切刃との間に間隔があくことが避けられない。また、特に特許文献１、３に記載された内径加工工具などでは、この逃げ面の延長面よりも下顎部を後退させなければならないため、切刃による切削部位にクーラントが直接到達するような方向にクーラント穴を形成するのは困難となり、クーラントの供給が制限されざるを得ない。

さらに、上述のように被削材に溝入れ加工を行うインサート着脱式切削工具において、特許文献１〜３に記載のように切刃によって加工された溝内に挿入される顎部にクーラント穴を形成する場合は、この顎部の幅が上記加工された溝の幅（切刃の幅）未満に制限されるため、十分な断面積のクーラント穴を形成することができずに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がある。

また、特許文献１、２に記載のインサート着脱式切削工具では、この顎部に穴明け加工によってクーラント穴を形成しているが、このように幅が制限されざるを得ない顎部に穴明け加工を行うこと自体が容易ではない。しかも、こうして下顎部や上顎部に穴明け加工を施してクーラント穴を形成した場合や、特許文献３のように下顎部に凹溝を形成した場合でも、切削インサートを挟み込んで取り付ける上下顎部の肉厚が削がれることになるため、インサート取付剛性が損なわれて安定した加工に支障を来すおそれもある。

さらにまた、特許文献１、４に記載されたインサート着脱式切削工具では、軸状の工具本体の中心軸線方向（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上記アダプターやサポータ、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している。

ところが、このようなクーラント穴や冷却液用穴、切削液供給孔を曲折させて形成するには、工具本体やアダプター、サポータ、クランプ駒にその表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ず、製造コストの増大を招くことになる。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、また特に工具本体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上記内径加工工具では、クーラント穴も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、例えば回転する被削材に溝入れ加工を施すインサート着脱式切削工具において、幅が制限される上下顎部に穴明け加工を施したり、特に内径加工用の工具であっても、工具本体等にその中心軸線方向とこの中心軸線に対する径方向とに曲折する穴明け加工を施したり、さらに不要な開口部を封止したりする必要がなく、製造コストの低減を図るとともに高いインサート取付剛性を確保することができ、そして十分な量のクーラントを切屑に妨げられたりすることなく確実に切刃による切削部位に供給することが可能で、高い冷却、潤滑効果を得ることができる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、工具本体の先端部に形成されたインサート取付座に、切刃を備えた切削インサートが該切刃を上記工具本体先端部から突出させて着脱可能に取り付けられるインサート着脱式切削工具であって、上記インサート取付座は、上記工具本体先端部に設けら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取り付けるとともに、上記工具本体には、クーラントが供給されるクーラント穴が上記工具本体先端部に向けて延びるように形成されており、このクーラント穴は、該工具本体先端部において上記インサート取付座に臨んで、このインサート取付座に取り付けられた上記切削インサートの上記上顎部と下顎部との間に配されるインサート側面に間隔をあけて対向するように開口させられていることを特徴とするものである。

このような構成のインサート着脱式切削工具においては、クーラント穴が、上述のように上下顎部に挟まれた切削インサートの該上下顎部間に配されるインサート側面に対し、間隔をあけて対向するようにインサート取付座に臨んで開口しており、従ってこのクーラント穴の開口部から噴出したクーラントは、まず上記インサート側面に衝突させられ、次いでインサート側面とクーラント穴開口部との間隔部分を、このインサート側面に沿って案内されるように上下顎部間を流れ出て切刃による切削部位に達する。

このため、切削インサートのすくい面から上顎部に向けて流れ出る切屑によってクーラントの供給が妨げられたり、たとえ当該インサート着脱式切削工具が内径加工工具であっても切削インサートの逃げ面によってクーラントの供給が制限されたりするようなことがなく、しかもクーラント穴の大きさが上下顎部の幅により制限されたりすることもないので、十分な量のクーラントを切刃および該切刃による被削材の切削部位に確実かつ直接的に到達させて、効率的な冷却、潤滑を図ることができる。

また、こうしてクーラント穴が、インサート取付座の上下顎部間に配されるインサート側面に間隔をあけて対向して開口するように工具本体に形成されることにより、クーラント穴を上下顎部自体に形成する必要もなくなる。このため、これら上下顎部の肉厚が削がれるのを防ぐことができて上下顎部に高い強度を確保することができるので、これら上下顎部に挟み込まれてインサート取付座に取り付けられる切削インサートの取付剛性の向上を図ることができる。

さらに、このようにインサート側面に対向して開口するクーラント穴は、切削インサートを取り外した状態におけるインサート取付座の上下顎部の間を通して、工具本体にドリル等により穴明け加工を施すだけで、容易に形成可能である。例えば、上述した内径加工用のインサート着脱式切削工具のように、上記工具本体は中心軸線に沿って延びる軸状に形成されているとともに、この工具本体の先端部においては、上記切刃が上記中心軸線に対する径方向に突出するように上記切削インサートが取り付けられていても、クーラント穴はこの中心軸線方向に延びるように形成するだけで、切削インサートのインサート側面に対向するように開口させることができるので、クーラント穴を複雑に曲折させたり、不要な開口部を封止したりする必要がなくなり、一層低コストの内径加工工具を提供することが可能となる。

ここで、このクーラント穴は、例えば上記インサート側面に直交する方向に開口していても良いが、このインサート側面側に向かうに従い、上記切削インサートの切刃が突出する方向に向かうように開口させることにより、このクーラント穴開口部から噴出したクーラントを、より多く確実にインサート側面によって切刃が突出する方向に案内して切削部位に到達させることができる。

また、回転する被削材の内外径加工あるいは端面加工を問わず、工具本体を切刃が突出する方向に送り出して被削材に溝加工や突っ切り加工を施す場合、上記切削インサートにおいては、切刃により形成された溝の内壁面との間にクリアランスを確保するために、上記クーラント穴と対向させられるインサート側面が、該インサート側面側の上記切刃の端部に対して後退するように形成される。そこで、このような場合に本発明を適用すれば、上記インサート側面に沿って案内されるクーラントを、上記溝内壁面との間に確保されるクリアランス部分を介して、上記溝の奥に位置した切刃、および該切刃による切削部位（溝底面）にさらに確実に供給す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、被削材に溝入れ加工を施す場合や内径加工を行う場合でも、工具製造コストを低減するとともにインサート取付剛性を確保しつつ、十分な量のクーラントを確実に切刃と被削材の切削部位に供給することができ、該切刃や切削部位の効率的な冷却、潤滑を図って円滑かつ安定した切削を促すことが可能となる。

本発明のインサート着脱式切削工具の一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４の突出方向側から見た側面図である。図１に示す実施形態を切刃４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に示す実施形態の工具本体１先端部（ヘッド部１３）の拡大斜視図である。図１に示す実施形態の工具本体１先端部（ヘッド部１３）の拡大平面図である。

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穴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に沿って延びる外形略円柱形の軸状をなし、この工具本体１の中心軸線Ｏ方向の先端部（図２、３において右側部分、図４においては左側部分）に形成されたインサート取付座２に、溝入れ加工用の切削インサート３がその切刃４を工具本体１から突出させるようにして着脱可能に取り付けられて構成されている。

ここで、上述のように内径加工用の溝入れ工具である本実施形態のインサート着脱式切削工具では、この切削インサート３は、上記切刃４を工具本体の中心軸線Ｏに対する径方向外周側（図２、８において下側、図５において左側、図６においては右側）に突出させるようにしている。

また、工具本体１は鋼材等により一体に形成されていて、その後端部（図２、図３において左側部分、図４においては右側部分）が中心軸線Ｏを中心とした略円柱状のままのシャンク部１１とされ、ただしその上下面部には中心軸線Ｏに平行かつ互いにも平行で、上記切刃４が突出する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、当該工具本体１は工作機械に固定される。

一方、この工具本体１の先端部はヘッド部１３とされ、このヘッド部１３の上記突出方向側を向く側面１４は、そのシャンク部１１側の後端部が、該シャンク部１１と略同径の円筒面状をなし、ただしその中心線は上記突出方向とは反対側の上記中心軸線Ｏに対する径方向内周側に偏心させられていて、これにより、この側面１４の後端部は、シャンク部１１の上記突出方向を向く面からこの径方向に一段後退するようにされている。

これに対して、ヘッド部１３の上記突出方向とは反対側を向く側面１５は、シャンク部１１よりも外径の大きな円筒面状をなしており、ただしその中心線は上記中心軸線Ｏよりも上記突出方向側に偏心していて、これにより該側面１５のうち上記突出方向と反対側を向く周方向中央部は、やはりシャンク部１１の突出方向反対側を向く面から、上記側面１４の後退量よりは小さな後退量で、僅かに一段後退させられている。なお、この側面１５の上記周方向中央部には、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）１６が形成されている。

その一方で、このように後退した上記周方向中央部に対する側面１５の周方向両側の上下面部は、図６に示すようにシャンク部１１よりも僅かに突出して上記側面１４と交差させられている。さらに、これら側面１４、１５が交差するヘッド部１３の上面部には、このヘッド部１３の先端面１７、すなわち工具本体１の最先端面から、中心軸線Ｏ方向後端側に向かうに従い径方向外周側（上方）に向かうように傾斜する傾斜平面１８が形成されており、この傾斜平面１８はヘッド部１３後端側のシャンク部１１の手前で切り上げられている。ただし、これらの側面１４、１５は、シャンク部１１よりも突出していなくてもよく、さらにこのような偏心した側面１４、１５を形成せずに、シャンク部１１と同一の中心軸線Ｏで構成した円筒面状のヘッド部１３の周面としてもよい。

また、上記先端面１７は中心軸線Ｏに垂直な平面状とされるとともに、この先端面１７から中心軸線Ｏ方向後端側に向けては、該先端面１７における中心軸線Ｏとの交点よりも僅かに上側とヘッド部１３の両側面１４、１５とに開口して上記傾斜平面１８に平行に延びるスリット１９が形成されており、このスリット１９の上記先端面１７への開口部に沿って上記インサート取付座２が形成されている。ここで、スリット１９は、傾斜平面１８とともに、上記切欠面１２に対して上記突出方向からその反対側に向かうに従い僅かに上向きに傾斜させられているとともに、該スリット１９奥の先端側を向く底面は、同じく上記突出方向からその反対側に向かうに従い僅かに先端側に向かうように傾斜させられている。

こうしてスリット１９が形成されることにより、ヘッド部１３の先端側は上下に分割させられ、このうちヘッド部１３の先端に臨む部分がそれぞれ上記インサート取付座２を構成する上下顎部２１、２２とされる。さらに、分割されたヘッド部１３上部には、上記傾斜平面１８から該傾斜平面１８およびスリット１９に垂直にクランプネジ２３が挿通され、このクランプネジ２３がスリット１９を貫通してヘッド部１３下部にねじ込まれることにより、ヘッド部１３上部が弾性変形して上顎部２１が下顎部２２側に接近し、インサート取付座２に着座させられた上記切削インサート３がこれら上下顎部２１、２２によって挟み込まれるように取り付けられる。

これら上下顎部２１、２２のうち、上顎部２１においては、ヘッド部１３上部の上記側面１４と先端面１７と傾斜平面１８とが交差する角部が上記突出方向に向かうに従い傾斜平面１８に対して後退するように切り欠かれるとともに、先端面１７における上記突出方向の反対側には、スリット１９の側面１５側への開口部と僅かに間隔をあけて中心軸線Ｏ方向先端側から見て略半円形をなして先端面１７に開口する逃げ部２４が後端側に向けて凹むように形成されている。そして、この逃げ部２４から上記突出方向に向けての上顎部２１の下面部は、該突出方向側から見て下向きに凸となる断面凸Ｖ字状に形成されて、後述する切削インサート３の上面部に当接して押圧可能な押圧面２５とされている。

一方、下顎部２２は、ヘッド部１３の上記先端面１７を含んだ最先端部のスリット１９よりも下側部分が、ヘッド部１３の上記突出方向とは反対側を向く側面１５がなすシャンク部１１よりも外径の大きな円筒面をそのまま突出方向側に延長するようにした中心軸線Ｏに垂直な概略半円板状に形成されており、その上記突出方向側の突端は、ヘッド部１３の上記突出方向側を向く側面１４や、シャンク部１１の同じく突出方向側を向く外周面よりも突出させられている。そして、この突端から上記突出方向の反対側に向けての下顎部２２の上面部は、該突出方向側から見て上向きに凸となる断面凸Ｖ字状に形成されて、後述する切削インサート３の下面部が密着して着座可能な着座面２６とされている。

なお、この着座面２６は、上下顎部２１、２２に挟み込まれる切削インサート３の上記上下面部間の寸法に合わせて、スリット１９を先端面１７に延長したその開口部よりも下側に一段後退して位置し、このスリット１９と同様に上記切欠面１２に対して上記突出方向からその反対側に向けて該スリット１９と平行に僅かに上向きに傾斜させられている。また、こうして一段下側に後退した着座面２６とスリット１９の開口部との間は、上記突出方向側から見て断面Ｌ字状に切り欠かれて、これによりインサート取付座２の上記中心軸線Ｏ方向後端側には該中心軸線Ｏに垂直な壁面２７が僅かな間隔をあけて形成され、スリット１９はこの壁面２７に開口させられることになる。これに対して、上顎部２１の上記押圧面２５は、この壁面２７におけるスリット１９の開口部に略沿うようにして、上記突出方向からその反対側に向けて、やはりスリット１９や着座面２６と平行に僅かに上向きに傾斜させられている。

また、この着座面２６の上記突出方向とは反対側には、中心軸線Ｏ方向先端側から見て略半円形をなして先端面１７に開口して該着座面２６に対して凹むとともに中心軸線Ｏ方向後端側にも凹む逃げ部２８と、同じく中心軸線Ｏ方向先端側から見て上顎部２１の上記逃げ部２４がなす半円に同心となるような凹円弧状をなして先端面１７に開口して中心軸線Ｏ方向後端側に凹む逃げ部２９とが間隔をあけて形成されている。従って、これらの逃げ部２８、２９が間隔をあけた部分には、上記中心軸線Ｏ方向に延びる突条部が形成されることになって、その突頂部は、上記突出方向を向いて、次述する切削インサート３の上記突出方向とは反対側に向けられる端面に当接可能な当接部３０とされる。

このように形成されたインサート取付座２に取り付けられる切削インサート３は、超硬合金等の硬質材料により外形が断面略方形の横長角棒状に形成されている。そして、この切削インサート３の長手方向に沿った上面部３１の中央と下面部３２とは、該長手方向に垂直な断面が凹Ｖ字状に形成されていて、上述のようにヘッド部１３上部を弾性変形させてインサート取付座２の上下顎部２１、２２により切削インサート３を挟み込んだ際に、その断面凸Ｖ字状をなす上記押圧面２５と着座面２６とに互いの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、これら上面部３１中央から下面部３２にかけて延びる切削インサート３の一対のインサート側面３３は、上記長手方向に沿って互いに平行、かつこれら上面部３１中央および下面部３２の断面がなす凹Ｖ字の二等分線とも平行となるような平面状とされている。さらに、これらインサート側面３３は、下面部３２側でこのような平面状のまま切削インサート３の上記長手方向全長に亙って延び、この長手方向の両端部で該長手方向に垂直とされた切削インサート３の下面部３２側の端面３４にそれぞれ直交させられている。

一方、切削インサート３の上面部３１側の両端部には、断面凹Ｖ字状とされた中央部よりも下面部３２側に一段後退した位置に、それぞれすくい面３５が形成されている。これらのすくい面３５は、本実施形態では上記長手方向両端側に向かうに従い漸次幅広となる等脚台形状とされており、その長手方向両端縁には溝入れ加工に使用される上記切刃４が、インサート側面３３に垂直な方向に延びて、上記端面３４よりも上記長手方向に突出し、かつ該切刃４の両端部も一対のインサート側面３３からそれぞれ突出するようにして形成されている。また、切削インサート３の両端部において、このすくい面３５の外周縁からこれら両インサート側面３３および端面３４にかけては、上記切刃４の逃げ面３６も含めて、下面部３２側に向かうに従い漸次後退するように形成されている。

このような切削インサート３は、上記クランプネジ２３を緩めてインサート取付座２の上下顎部２１、２２を開いた状態で、その上面部３１中央と下面部３２の凹Ｖ字を押圧面２５と着座面２６の凸Ｖ字にそれぞれ摺接させるようにして、両端部の切刃４のうちの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２に挿入され、他方の切刃４側の上記端面３４が中心軸線Ｏを越えてインサート取付座２の上記当接部３０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２に着座させられる。そして、さらに上記クランプネジ２３をねじ込んでヘッド部１３上部を弾性変形させることにより、押圧面２５が上面部３１を押圧して上下顎部２１、２２に挟み込まれるように切削インサート３はクランプされ、インサート取付座２に取り付けられる。

こうして切削インサート３がインサート取付座２に取り付けられた状態で、切削インサート３の上記インサート側面３３は工具本体１の中心軸線Ｏに垂直となるように配置され、かつ上記突出方向に向けられた切刃４が図５に示すようにこの中心軸線Ｏから最も径方向外周に突出するように配置される。また、インサート取付座２の中心軸線Ｏ方向後端側に配置された上記壁面２７は、この中心軸線Ｏ方向後端側に向けられる切削インサート３のインサート側面３３と僅かな間隔をあけて対向配置されることになる。

そして、工具本体１には、クーラントが供給されるクーラント穴４１が工具本体１先端部のヘッド部１３に向けて延びるように形成されており、このクーラント穴４１は、ヘッド部１３においてインサート取付座２に臨んだ上記壁面２７に開口させられている。すなわち、このクーラント穴４１は、インサート取付座２に取り付けられた切削インサート３の、上下顎部２１、２２間に配される上記中心軸線Ｏ方向後端側に向けられたインサート側面３３に、間隔をあけて対向するように開口させられている。

ここで、本実施形態におけるクーラント穴４１は、工具本体１後端側のシャンク部１１の後端面から中心軸線Ｏに沿って延び、ヘッド部１３において中心軸線Ｏ方向先端側に向かうに従い上記突出方向に向かうように曲折させられて、壁面２７における上記スリット１９の開口部よりも僅かに下側で着座面２６よりは僅かに上側の位置に、ヘッド部１３の上記側面１４寄りに開口させられており、従ってこのクーラント穴４１は、対向するインサート側面３３側に向かうに従い上記突出方向側を向くように開口させられることになる。なお、クーラント穴４１は、シャンク部１１内で中心軸線Ｏに沿って延びる部分で大径の断面円形穴とされる一方、ヘッド部１３内で曲折された部分ではこれよりも小径のやはり断面円形穴とされている。

このように構成されたインサート着脱式切削工具においては、上記インサート取付座２に取り付けられた切削インサート３の上記突出方向に突出させられた切刃４により、被削材の加工穴内周面に溝入れ加工を施す際に、シャンク部１１後端面から上記クーラント穴４１を介してクーラントを供給すると、クーラントは上記壁面２７におけるクーラント穴４１の開口部から噴出して、この開口部に対向するように配置された切削インサート３の上記中心軸線Ｏ方向後端側に向けられたインサート側面３３に衝突する。そして、このインサート側面３３に沿って案内されるようにして、該インサート側面３３と上記壁面２７との間の間隔部分を上記突出方向に向けて流出し、該突出方向に位置する上記切刃４および該切刃４による被削材の切削部位に到達する。

従って、このようなインサート着脱式切削工具によれば、こうしてインサート取付座２の上下顎部２１、２２に挟まれた切削インサート３のインサート側面３３に沿ってクーラントが供給されるため、切削インサート３の切刃４によって生成されてすくい面３５から上面部３１を経て上顎部２１に向け流れる切屑によってクーラントの供給が妨げられたりすることがない。また、切刃４の逃げ面３６やこれに連なる上記端面３４によって切刃４へのクーラントの供給方向が制限されたりすることもないので、より直接的かつ確実にクーラントを切刃４および切削部位に供給することができる。

しかも、当該インサート着脱式切削工具が上述のような溝入れ工具であって、上下顎部２１、２２の幅が加工する溝の幅等によって制限されざるを得ない場合でも、このクーラント穴４１の、特に壁面２７における開口部の大きさは制限を受けることはない。このため、十分な量のクーラントを上述のように確実かつ直接に切刃４や切削部位に供給することができるので、これら切刃４や被削材の切削部位の効率的な冷却、潤滑を図ることができ、さらに上下顎部２１、２２にクーラント穴を形成する必要もないことから、インサート取付座２における切削インサート３の取付剛性も向上させることができて、これらにより安定的かつ円滑な切削を促すことが可能となる。

また、こうして幅が制限されざるを得ない上下顎部２１、２２にクーラント穴を形成する必要がないために、クーラント穴４１を形成するのも容易となって、当該インサート着脱式切削工具の製造コストの低減を図ることもできる。すなわち、特に本実施形態の内径加工用のインサート着脱式切削工具のように、工具本体１は加工穴に挿入可能なように中心軸線Ｏに沿った軸状とされる一方で、切刃４はこの加工穴の内周を切削可能なように上記中心軸線Ｏに対する径方向に突出するように配置される場合に、上下顎部２１、２２からクーラントを供給しようとすると、シャンク部１１の後端面から中心軸線Ｏに沿って形成したクーラント穴に、ヘッド部１３の先端面１７からこのクーラント穴に連通する穴を形成し、さらにこの穴に連通して突出方向側に開口する穴を上下顎部２１、２２内に形成した後、ヘッド部１３の先端面１７の穴開口部を埋め栓等によって封止する必要があるが、本実施形態では中心軸線Ｏに沿った大径の穴に連通する穴を、上下顎部２１、２２の間を通してドリル等により上記壁面２７から穿設して中心軸線Ｏ方向に延びるクーラント穴４１を形成すればよく、クーラント穴４１を複雑に曲折させたり不要な開口部を封止したりする必要がないため、製造工程の簡略化や部品数の削減を図ることができる。

また、本実施形態では、このクーラント穴４１のインサート側面３３に対向して開口する部分が、中心軸線Ｏから該中心軸線Ｏ方向先端側に向かうに従い切刃４の上記突出方向側に向かうように延びており、従って壁面２７の開口部から噴出したより多くのクーラントを切刃４およびその切削部位に供給することができる。この点、例えばこのクーラント穴４１の開口部は、中心軸線Ｏ方向に平行すなわちインサート側面３３には垂直に開口していたり、場合によっては中心軸線Ｏ方向先端側に向かうに従い上記突出方向と反対側に向かうように延びていたりしても、噴出したクーラントの少なくとも一部は突出した切刃４に供給されるが、直接的に供給される供給量は少なくなってしまう。

さらに、本実施形態のインサート着脱式切削工具は上述のように溝入れ加工用のものであって、この溝入れ加工を行う切刃４の両端部は、切削インサート３の両インサート側面３３よりも突出していて、加工された溝の内壁面とインサート側面３３との間にクリアランスが確保されている。言い換えれば、クーラント穴４１と対向させられるインサート側面３３は、該インサート側面３３側の切刃４の端部に対して後退するように形成されることになるため、本実施形態によれば、このインサート側面３３に沿って案内されるクーラントを、これらインサート側面３３と上記内壁面との間のクリアランス部分を介して、加工された溝の奥に位置する切刃４および該溝の溝底である切削部位にさらに確実に到達するように供給することが可能となる。

ただし、本実施形態では、このように内径加工用の溝入れ工具に本発明を適用した場合について説明したが、外径加工用や端面加工用の、切刃の突出方向が軸状の工具本体の中心軸線方向と同方向とされた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。また、溝入れ工具以外の、例えば回転する被削材の内外周面や端面を仕上げ加工する工具やねじ切り工具、あるいは特に外径加工の場合は突っ切り加工用の工具として本発明を適用することも可能である。

さらに、本実施形態では、上下顎部２１、２２によって切削インサート３を挟み込むインサート取付座２までが、工具本体１のシャンク部１１からヘッド部１３にかけて一体に形成されているが、例えばこれら上下顎部２１、２２をインサート取付座２の奥側で一体に形成したヘッド部材を工具本体１とは別体に形成してその先端部に着脱可能に取り付けるようにしてもよい。この場合には、クーラント穴４１が開口する上記壁面２７を工具本体１側に形成することにより、上下顎部２１、２２間の間隔にも拘わらずに、より大きな開口径のクーラント穴４１をインサート取付座２に臨んで開口するように形成することができる。

さらにまた、このように上下顎部２１、２２によって切削インサート３を挟み込んで取り付けるにしても、上顎部２１を弾性変形させるのではなく、例えば特許文献１、３に記載されたように、工具本体先端部にクランプネジによって取り付けられて切削インサートをクランプする、工具本体や下顎部とは別体のクランプ駒を上顎部としてもよく、また下顎部２２についても、特許文献２記載されたように、工具本体先端部にクランプネジによって取り付けられる別体のサポータに形成されたものであってもよい。

１工具本体
２インサート取付座
３切削インサート
４切刃
１１シャンク部
１３ヘッド部
１９スリット
２１上顎部
２２下顎部
２３クランプネジ
２５押圧面
２６着座面
２７インサート取付座２に臨むヘッド部１３の壁面
３０当接部
３１切削インサート３の上面部
３２切削インサート３の下面部
３３切削インサート３のインサート側面
３４切削インサート３の端面
３５すくい面
３６逃げ面
４１クーラント穴
Ｏ工具本体１の中心軸線

Claims

工具本体の先端部に形成されたインサート取付座に、切刃を備えた切削インサートが該切刃を上記工具本体先端部から突出させて着脱可能に取り付けられるインサート着脱式切削工具であって、上記インサート取付座は、上記工具本体先端部に設けら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取り付けるとともに、上記工具本体には、クーラントが供給されるクーラント穴が上記工具本体先端部に向けて延びるように形成されており、このクーラント穴は、該工具本体先端部において上記インサート取付座に臨んで、このインサート取付座に取り付けられた上記切削インサートの上記上顎部と下顎部との間に配されるインサート側面に間隔をあけて対向するように開口させられていることを特徴とするインサート着脱式切削工具。
上記クーラント穴は、上記インサート側面側に向かうに従い、上記切削インサートの切刃が突出する方向に向かうように開口させら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。
上記切削インサートにおいて、上記クーラント穴と対向させられる上記インサート側面は、該インサート側面側の上記切刃の端部に対して後退させら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。
上記工具本体は中心軸線に沿って延びる軸状に形成されるとともに、上記工具本体先端部においては、上記切刃が上記中心軸線に対する径方向に突出するように上記切削インサートが取り付けられており、上記クーラント穴は上記中心軸線方向に延びて、上記インサート側面に間隔をあけて対向するように開口させられていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のインサート着脱式切削工具。