JP2010179409A - 切削工具 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のチップを用いた刃先交換型の切削工具において、それぞれのチップに２つの刃先を用意して２つの刃先を容易に選択的に使用することができる切削工具、あるいは寿命をより向上させることができる切削工具を提供する。
【解決手段】チップＣＢのそれぞれは、カッターボディ１０よりもチップＣＢの一部が突出しており、取り付けられた支軸３０回りに揺動可能であるとともに、それぞれの支軸３０の周囲におけるカッターボディ１０に設けられたそれぞれの規制部１２にて揺動範囲が規制されており、カッターボディを正転方向に回転させた場合は、揺動範囲の一方の端である第１規制位置に保持された状態で第１刃先Ｃ１で切削対象のワークを切削可能であり、カッターボディを逆転方向に回転させた場合は、揺動範囲の他方の端である第２規制位置に保持された状態で第２刃先Ｃ２で切削対象のワークを切削可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、種々の切削加工に用いる切削工具に関する。

従来より、切削工具として、平面の高能率除去加工には、いわゆるフライス工具が一般的に用いられ、溝の切削加工にはいわゆるサイドカッターが一般的に用いられている。
切削工具には、高速度鋼の材質で本体と刃先が一体の工具（図１０（Ａ）、（Ｂ）参照）や、後述する特許文献に開示されているように刃先が交換可能な構成で、刃先の材質として超硬合金やサーメットを用いたスローアウェイチップ（以降、スローアウェイチップをチップと記載する）が取り付けられている工具がある。
切削加工では、被削材や加工能率、仕上げ精度等に応じて、それぞれの切削加工に対して適切なすくい角に設定された刃先を備えた、すくい角毎の切削工具を使用している。
すくい角が変更可能であれば、すくい角毎の切削工具を用意する必要はないが、刃先が一体型の切削工具（以降、刃先一体型切削工具と記載する）では、刃先のすくい角が決まっており、すくい角を変更することはできない。また、チップが用いられている切削工具（以降、刃先交換型切削工具と記載する）では、すくい角の異なるチップに交換することができるが、チップを１個ずつ取り外して交換しなければならないため、非常に手間がかかる。このため、一般的には、すくい角毎の切削工具を用意しておき、所望するすくい角の切削工具と交換して切削加工を行っており、交換作業と交換後の調整等に時間がかかり、加工効率が低下している。
また、刃先が磨耗したり欠けたりした場合は、刃先一体型切削工具では該当する刃先が再研磨され、刃先交換型切削工具では該当するチップが交換されている。
そこで、従来から、チップを取り外すことなく複数の刃先を使用することができる種々の切削工具や、チップの寿命をより向上させることができる種々の切削工具が提案されている。

特許文献１に記載された従来技術では、刃先交換型切削工具において、それぞれのチップの取り付け部に２個所のピン穴を設け、ロックピンを挿入するピン穴を変更してチップを交換することなくチップのすくい角を変更することで、２種類の刃先を選択的に使用できるフライスカッターが開示されている。
また、特許文献２に記載された従来技術では、チップを突出方向に進退させる機構を備え、チップの再研削代または再研削回数を増やすことにより、チップを有効利用して、チップの寿命をより向上させることができる、スローアウェイ式切削工具が開示されている。
また、特許文献３に記載された従来技術では、チップをチップ座に締め付けネジで装着した状態から、締め付けネジを所定回転数だけ緩めてチップを取り外すことなく上方に移動させてコーナーチェンジして再度締め付けるスローアウェイ式切削工具において、締め付けネジを緩める回転数を刻印した締め付け工具が開示されている。
また、特許文献４に記載された従来技術には、円盤状の複合型研削砥石において、曲面状の荒研削砥石と仕上げ研削砥石とを最外周部が相互に対向するよう、円盤面の一方の面が荒研削砥石で、他方の面が仕上げ研削砥石に構成され、球面状の加工表面を荒研削に引き続いて仕上げ研削を連続した一工程で完遂できる複合型研削砥石が開示されている。
また、特許文献５に記載された従来技術には、主軸で回転するフライスの先端の外周部に粗研削用のチップを備え、同心上にエアタービンで回る研削ホイールを備え、フライスと研削ホイールとをそれぞれ適正速度で回転させて、チップで粗加工した面を研削ホイールで仕上げ加工する、複合工具が開示されている。

特開平７−２４６２３号公報 特開２００５−８１４５８号公報 特開２００５−２４６４８５号公報 特開平５−２６１６６９号公報 特開平９−２９５２９号公報

特許文献１に記載された従来技術では、刃先交換型切削工具に取り付けられたそれぞれのチップのすくい角を変更するために、チップのそれぞれを取り外して交換する必要はないが、作業者がそれぞれのチップのロックピンの位置を変更しなければならないので、非常に手間と時間がかかる。
また、特許文献２に記載された従来技術では、チップを研削して突出量が少なくなった場合に、チップのそれぞれに隣接して設けられてチップの突出量を決める拘束部材を、１個ずつ交換または位置変更（ネジの締め付け）する必要があるので、チップの寿命をより向上させることができるが、非常に手間がかかる。
また、特許文献３に記載された従来技術では、チップのコーナーチェンジをして複数の刃先を選択的に使用する際、チップを取り外す必要はないが、チップの締め付けネジを１個ずつ緩めてコーナーチェンジして締め付けネジを締め直す必要があるので、非常に手間がかかる。
また、特許文献４に記載された従来技術では、被加工個所が球面状の形状に限定されてしまい、平面や溝等の加工には適さない。
また、特許文献５に記載された従来技術では、切削工具の構造が複雑である。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、複数のチップを用いた刃先交換型の切削工具において、それぞれのチップに２つの刃先を用意して２つの刃先を容易に選択的に使用することができる切削工具、あるいは寿命をより向上させることができる切削工具を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための手段として、本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの切削工具である。
請求項１に記載の切削工具は、カッター回転軸回りに回転可能なカッターボディと、前記カッターボディにおける前記カッター回転軸方向の先端部に設けられた刃である複数のチップと、を備えた切削工具である。
前記カッターボディの先端部には、複数の前記チップのそれぞれに対応させた複数の支軸が設けられている。
前記チップのそれぞれは、それぞれの前記支軸に取り付けられて前記カッターボディよりも前記チップの一部が突出しており、取り付けられた支軸回りに揺動可能であるとともに、それぞれの前記支軸の周囲における前記カッターボディに設けられたそれぞれの規制部にて揺動範囲が規制されている。
そして、前記カッターボディを一方の方向である正転方向に回転させた場合は、前記揺動範囲の一方の端である第１規制位置に保持された状態で前記カッターボディよりも突出する位置に設けられた第１刃先で切削対象のワークを切削可能であり、前記カッターボディを前記一方の方向と反対の方向である逆転方向に回転させた場合は、前記揺動範囲の他方の端である第２規制位置に保持された状態で前記カッターボディよりも突出する位置に設けられた第２刃先で切削対象のワークを切削可能である。

また、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりの切削工具である。
請求項２に記載の切削工具は、請求項１に記載の切削工具であって、前記支軸のそれぞれは、前記カッターボディの外周面に、前記カッター回転軸に直交する方向に設けられている。
そして、前記チップのそれぞれは、前記カッターボディを前記正転方向に回転させた場合、前記第１規制位置にて前記カッターボディに対して前記カッター回転軸方向に、前記第１刃先が最も突出し、前記カッターボディを前記逆転方向に回転させた場合、前記第２規制位置にて前記カッターボディに対して前記カッター回転軸方向に、前記第２刃先が最も突出する。

また、本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりの切削工具である。
請求項３に記載の切削工具は、請求項１に記載の切削工具であって、前記支軸のそれぞれは、前記カッターボディの先端部における前記カッター回転軸に直交する面である端面に、前記カッター回転軸方向に設けられている。
そして、前記チップのそれぞれは、前記カッターボディを前記正転方向に回転させた場合、前記第１規制位置にて前記カッターボディに対して当該カッターボディの径方向に、前記第１刃先が最も突出し、前記カッターボディを前記逆転方向に回転させた場合、前記第２規制位置にて前記カッターボディに対して当該カッターボディの径方向に、前記第２刃先が最も突出する。

また、本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりの切削工具である。
請求項４に記載の切削工具は、請求項３に記載の切削工具であって、前記チップのそれぞれは、前記第１刃先と前記第２刃先における前記カッター回転軸方向の厚さがそれぞれ異なる厚さに設定されている。

また、本発明の第５発明は、請求項５に記載されたとおりの切削工具である。
請求項５に記載の切削工具は、請求項１〜４のいずれかに記載の切削工具であって、前記チップのそれぞれは、当該チップが設けられている支軸の方向から見た場合に略Ｌ字形の形状を有しており、前記支軸を挿通する軸孔が、前記略Ｌ字形の角部の近傍に配置されており、前記第１刃先が、前記Ｌ字形の一方の辺の側における前記軸孔から遠い側の端部の近傍に設けられており、前記第２刃先が、前記Ｌ字形の他方の辺の側における前記軸孔から遠い側の端部の近傍に設けられている。
そして、前記カッターボディを前記正転方向に回転させた場合は、前記第１規制位置にて前記Ｌ字形の他方の辺の側が前記規制部に支持されて前記第１刃先が前記カッターボディから最も突出し、前記カッターボディを前記逆転方向に回転させた場合は、前記第２規制位置にて前記Ｌ字形の一方の辺の側が前記規制部に支持されて前記第２刃先が前記カッターボディから最も突出する。

また、本発明の第６発明は、請求項６に記載されたとおりの切削工具である。
請求項６に記載の切削工具は、請求項５に記載の切削工具であって、前記チップは、前記略Ｌ字形に基づいた略四角形または略三角形である。

また、本発明の第７発明は、請求項７に記載されたとおりの切削工具である。
請求項７に記載の切削工具は、請求項１〜６のいずれかに記載の切削工具であって、前記第１刃先と前記第２刃先の少なくとも一方が砥石である。

また、本発明の第８発明は、請求項８に記載されたとおりの切削工具である。
請求項８に記載の切削工具は、請求項１〜６のいずれかに記載の切削工具であって、前記第１規制位置に保持された状態における前記第１刃先のすくい角と、前記第２規制位置に保持された状態における前記第２刃先のすくい角と、が異なる角度となるように設定されている。

また、本発明の第９発明は、請求項９に記載されたとおりの切削工具である。
請求項９に記載の切削工具は、請求項１〜６に記載の切削工具であって、前記第１規制位置に保持された状態における前記第１刃先のすくい角と、前記第２規制位置に保持された状態における前記第２刃先のすくい角と、が同じ角度となるように設定されている。

請求項１に記載の切削工具を用いれば、チップに設けた第１刃先と第２刃先とを選択的に使用する際、第１刃先を選択して切削する場合は切削工具の回転方向を正転方向にして、第２刃先を選択して切削する場合は切削工具の回転方向を逆転方向にすればよい。
従って、作業者がチップを１個ずつ調整する必要がなく、２つの刃先を容易に選択的に使用することができる。

また、請求項２に記載の切削工具によれば、支軸はカッター回転軸に直交する方向に、且つカッターボディの外周面に設けられており、チップは支軸回りに揺動可能となるように設けられている。そして、それぞれの回転方向で、第１刃先または第２刃先が、カッター回転軸方向に最も突出するように構成したフライス型の切削工具を実現することができる（図１参照）。

また、請求項３に記載の切削工具によれば、支軸はカッター回転軸方向に、且つカッターボディの端面に設けられており、チップは支軸回りに揺動可能となるように設けられている。そして、それぞれの回転方向で、第１刃先または第２刃先が、カッターボディの径方向に最も突出するように構成したサイドカッター型の切削工具を実現することができる（図５参照）。

また、請求項４に記載の切削工具によれば、切削工具の回転方向を変更するだけで、カッター回転軸方向の厚さが異なる第１刃先と第２刃先を選択的に使用することができるので、段つき溝（図５（Ｃ）参照）や、異なる幅の溝等を切削する場合に、切削工具の交換等を行う必要がなく、便利である。

また、請求項５に記載の切削工具によれば、チップを略Ｌ字形状とすることで、規制部の形状をより単純にして、回転方向を変更するだけで第１刃先と第２刃先とを選択的に使用可能な切削工具を実現することができる（図４、図８参照）。

また、請求項６に記載の切削工具によれば、回転方向を変更するだけで第１刃先と第２刃先とを選択的に使用可能な切削工具において、チップの形状、及び規制部の形状を、より単純にすることができる（図４（Ｃ）参照）。

また、請求項７に記載の切削工具によれば、第１刃先と第２刃先の少なくとも一方が砥石であるので、より高精度な仕上げ切削（研削）を行うことができる。

また、請求項８に記載の切削工具によれば、例えば第１刃先のすくい角を粗加工用すくい角、第２刃先のすくい角を仕上げ加工用すくい角に設定しておけば、粗加工から仕上げ加工まで、切削工具の交換をする必要がなく、切削工具の回転方向を変更するだけでよいので、非常に短時間に加工工程を完了させることができる。

また、請求項９に記載の切削工具によれば、第１刃先と第２刃先を同じすくい角に設定することで、チップの寿命を２倍にすることができるので、寿命をより向上させることができる。

フライス型、且つチップの形状が略四角形の切削工具１の例を説明する図である。 チップＣＢの詳細形状と規制部１２の詳細形状の例を説明する図である。 フライス型、且つチップの形状が略三角形の切削工具１の例を説明する図である。 フライス型、且つチップの形状が略Ｌ字形の切削工具１の例を説明する図である。 サイドカッター型、且つチップの形状が略三角形の切削工具１の例を説明する図である。 チップＣＢの形状の例を説明する図である。 サイドカッター型、且つチップの形状が略四角形の切削工具１の例を説明する図である。 サイドカッター型、且つチップの形状が略Ｌ字形の切削工具１の例を説明する図である。 サイドカッター型、且つチップの形状が略Ｌ字形の切削工具１の例を説明する図である。 従来の、フライス型の切削工具１００（刃先一体型切削工具）の例を説明する図である。

以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の切削工具１の一実施の形態における側面図の例を示している。なお、本実施の形態にて説明する切削工具１は、全て刃先交換型切削工具である。
なお、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に従来の刃先が一体型の切削工具１００（この場合、ワークＷの平面を切削するフライス工具）の例を示す。図１０（Ａ）はワークＷの平面を切削している切削工具１００の側面図の例を示しており、図１０（Ａ）のＡ方向から見た図が図１０（Ｂ）である。また図１０（Ｃ）は、図１０（Ａ）における刃先ＢＲの拡大図である。切削工具１００はカッター回転軸ＣＺ回りに回転しながらＸ軸方向に移動してワークＷの平面を切削加工する。なお、一体型の切削工具１００は、刃先ＢＲのすくい面ＭＳの角度を変更できないため、すくい角θＳを変更することができない。従って、異なるすくい角の刃先での切削を所望する場合は切削工具を交換しなければならないので、交換作業と調整に時間がかかる。

●●［第１の実施の形態（図１〜図４）］
次に、図１〜図４を用いて、第１の実施の形態であるフライス型の切削工具１（刃先交換型切削工具）について説明する。
●［フライス型、且つチップの形状が略四角形の例（図１、図２）］
図１及び図２を用いて、チップＣＢが略四角形の場合のフライス型の切削工具１について説明する。なお、図１及び図２を用いて説明する切削工具１では、チップＣＢの形状は略四角形であり、チップＣＢにおける隣り合う２つの角のそれぞれが第１刃先Ｃ１と第２刃先Ｃ２である。

切削工具１は、カッター回転軸ＣＺ回りに回転可能な略円柱状（または略円筒状）のカッターボディ１０と、カッターボディ１０におけるカッター回転軸ＣＺ方向の先端部に設けられて支軸３０回りに揺動可能な複数のチップＣＢと、チップＣＢの周囲に設けられてチップＣＢの揺動範囲を規制する規制部１２とで構成されている。
カッターボディ１０におけるカッター回転軸ＣＺ方向の先端部には、刃（刃具）である複数のチップＣＢのそれぞれに対応させた複数の支軸３０が設けられている。図１〜図４に示すフライス型の切削工具１では、支軸３０のそれぞれは、カッターボディ１０の外周面に、カッター回転軸ＣＺに直交する方向に設けられている。

チップＣＢのそれぞれは、それぞれの支軸３０に取り付けられており、各チップＣＢはカッターボディ１０よりも一部が突出しており、取り付けられた支軸３０回りに揺動可能である。図１〜図４に示すフライス型の切削工具１では、チップＣＢはカッター回転軸ＣＺ方向に一部が突出しており、チップＣＢには第１刃先Ｃ１と第２刃先Ｃ２とが形成されている。

カッターボディ１０における各支軸３０の周囲には、支軸３０に取り付けられたチップＣＢの揺動範囲を規制する規制部１２が設けられている。
ここで、図１（Ａ）に示すようにＡ方向から見て右回りを正転方向の回転とし、図１（Ｂ）に示すようにＡ方向から見て左回りを逆転方向の回転とする。
図１（Ａ）に示すように、切削工具１を正転方向に回転させると、チップＣＢは、すくい面ＭＳ１が規制部１２に形成された第１規制面２０Ａにて支持された第１規制位置に保持され、約±０度のすくい角θＳを有する第１刃先Ｃ１にて切削加工する切削工具１となる（第１刃先Ｃ１がワーク回転軸ＣＺ方向に最も突出する）。なお、第１規制位置は、図１（Ａ）に示すチップＣＢの位置であり、チップＣＢの揺動範囲の一方の端となる位置である。
また、図１（Ｂ）に示すように、切削工具１を逆転方向に回転させると、チップＣＢは、すくい面ＭＳ２が規制部１２に形成された第２規制面２０Ｂにて支持された第２規制位置に保持され、約−１０度のすくい角θＳを有する第２刃先Ｃ２にて切削加工する切削工具１となる（第２刃先Ｃ２がワーク回転軸ＣＺ方向に最も突出する）。なお、第２規制位置は、図１（Ｂ）に示すチップＣＢの位置であり、チップＣＢの揺動範囲の他方の端となる位置である。
このように、作業者がチップＣＢを１個ずつ調整する必要がなく、切削工具１の回転方向を変更するだけで、第１刃先と第２刃先とを容易に選択的に使用することができる切削工具１を実現することができる。

［チップＣＢの詳細形状と規制部１２の詳細形状の例（図２（Ａ）〜（Ｃ））］
次に、図２（Ａ）〜（Ｃ）を用いて、チップの形状が略四角形の場合における、チップＣＢの詳細形状と規制部１２の詳細形状の例について説明する。なお、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示す詳細形状は、図１の例に示すフライス型の切削工具１に適用できる他にも、後述する図７に示すサイドカッター型の切削工具１にも適用することができる。
図２（Ａ）は、チップＣＢの詳細形状と、規制部１２の詳細形状と、チップＣＢの揺動範囲を示しており、チップＣＢは、揺動角θＹＨ内で揺動可能となるように、規制部１２にて揺動範囲を規制されている。

そして、図２（Ａ）に示すように切削工具１を正転方向に回転させてワークＷを第１刃先Ｃ１で切削する場合、チップＣＢは規制部１２に設けられた第１規制面２０Ｈ１、２０Ｈ１Ａにて支持されて第１規制位置に保持され、すくい角が約＋１０度の第１刃先Ｃ１にてワークＷを切削する。なお、第１刃先Ｃ１は種々の形状に微調整することが可能であり、図２に示す例では、チップＣＢは略四角形をベースにしているが、第１刃先Ｃ１のすくい面ＭＳ１の角度をチップＣＢの中心側に向けて傾斜させており、すくい角が約＋１０度となるように調整している。
また、図２（Ｂ）に示すように切削工具１を逆転方向に回転させてワークＷを第２刃先Ｃ２で切削する場合、チップＣＢは規制部１２に設けられた第２規制面２０Ｈ２、２０Ｈ２Ａにて支持されて第２規制位置に保持され、すくい角が約−１０度の第２刃先Ｃ２にてワークＷを切削する。

なお、図２（Ｂ）及び（Ｃ）では、ワークＷを刃先に接触させているため、チップは第１規制位置及び第２規制位置に保持されているが、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように刃先がワークＷに接触していない場合は、それぞれの回転方向にて、回転速度の加速中（加速度が増加中）に、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すそれぞれの第１規制位置、第２規制位置に安定的にチップを保持することができる。なお、回転速度の加速中でなくても、高速回転によってチップが受ける空気抵抗により、自動的に第１規制位置、または第２規制位置に各チップは保持される。また、チップの刃先がワークＷに接触した場合は、回転方向に応じて、各チップは安定的に第１規制位置または第２規制位置のそれぞれの位置に保持される。
なお、第１規制位置に保持された状態、または第２規制位置に保持された状態にてチップの位置を固定するロック機構を備えるようにしてもよい。
例えば、図１（Ａ）及び（Ｂ）の例において、カッターボディ１０における支軸３０よりも下側の部分を、ゼンマイ等を用いて径が可変となるように構成する。そして、カッターボディ１０の支軸３０よりも下側の部分の径を小さくしてチップＣＢにカッターボディ１０の外周が触れないようにして正転方向に加速して図１（Ａ）に示す第１規制位置にチッブＣＢを保持した後、カッターボディ１０の支軸３０よりも下側の部分の径を大きくしてカッターボディ１０の外周にてチップＣＢを外側に押し付けて、第１規制位置で固定することも可能である。なお、ロック機構は、他にも種々の構成で実現することが可能である。

●［フライス型、且つチップの形状が略三角形の例（図３）］
次に図３（Ａ）及び（Ｂ）を用いて、フライス型の切削工具１において、チップＣＢの形状が略三角形である切削工具１の例を説明する。
図１（Ａ）及び（Ｂ）に対して、図３（Ａ）及び（Ｂ）では、チップＣＢの形状が略四角形から略三角形に変更されており、規制部１２の形状が異なる。
図２（Ａ）に示すように、切削工具１を正転方向に回転させると、チップＣＢは、すくい面ＭＳ１が規制部１２に形成された第１規制面２０Ａに支持されて、チップＣＢが第１規制位置に保持され、約＋１０度のすくい角θＳを有する第１刃先Ｃ１にて切削加工する切削工具１となる。
また、図２（Ｂ）に示すように、切削工具１を逆転方向に回転させると、チップＣＢは、すくい面ＭＳ２が規制部１２に形成された第２規制面２０Ｂに支持されて、チップＣＢが第２規制位置に保持され、約＋１０度のすくい角θＳを有する第２刃先Ｃ２にて切削加工する切削工具１となる。

●［フライス型、且つチップの形状が略Ｌ字形の例（図４）］
次に図４（Ａ）〜（Ｃ）を用いて、フライス型の切削工具１において、チップＣＢの形状が略Ｌ字形である切削工具１の例を説明する。
図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本実施の形態にて説明するチップＣＢは、点線で示すように略「Ｌ」字形に形成されている。そして、支軸３０を挿通する軸孔ＣＨは「Ｌ」字形の角部の近傍となる位置に設けられており、第１刃先Ｃ１は「Ｌ」字形の一方の辺の側における軸孔ＣＨから遠い側の端部に設けられており、第２刃先Ｃ２は「Ｌ」字形の他方の辺の側における軸孔ＣＨから遠い側の端部に設けられている。
本実施の形態の特徴は、チップＣＢの形状が比較的単純なＬ字形である点と、規制部１２におけるチップＣＢとの当接個所（第１規制面２０Ａ、第２規制面２０Ｂ）の形状が非常に単純な形状である点である。図１〜図３と、図４（Ａ）とを比較すると判るように、図４（Ａ）では第１規制面２０Ａと第２規制面２０Ｂとが同一平面であり、単純な平坦形状である。

図４（Ａ）は、チップＣＢにおける第１刃先Ｃ１が粗切削用砥石であり、第２刃先Ｃ２が仕上げ切削用砥石とした例である。
切削工具１（カッターボディ１０）を正転方向に回転させた場合、チップＣＢにおける「Ｌ」字形の他方の辺の側が規制部１２の第１規制面２０Ａに支持されて第１規制位置に保持され、第１刃先Ｃ１にてワークを粗切削することができる。
また、切削工具１を逆転方向に回転させた場合、チップＣＢにおける「Ｌ」字形の一方の辺の側が規制部１２の第２規制面２０Ｂに支持されて第２規制位置に保持され、第２刃先Ｃ２にてワークを仕上げ切削することができる。
図４（Ｂ）は、チップＣＢにおける第１刃先Ｃ１が粗切削用切れ刃であり、第２刃先Ｃ２が仕上げ切削用砥石とした例である。
切削工具１を正転方向に回転させた場合、チップＣＢにおける「Ｌ」字形の他方の辺の側が規制部１２の第１規制面２０Ａに支持されて第１規制位置に保持され、第１刃先Ｃ１にてワークを粗切削することができる。
また、切削工具１を逆転方向に回転させた場合、チップＣＢにおける「Ｌ」字形の一方の辺の側が規制部１２の第２規制面２０Ｂに支持されて第２規制位置に保持され、第２刃先Ｃ２にてワークを仕上げ切削することができる。

なお、図４（Ｃ）に示すように、略「Ｌ」字形のチップＣＢの形状や、第１刃先Ｃ１、第２刃先Ｃ２は、種々変更可能である。
例えば、略「Ｌ」字形の形状については、図４（Ｃ）の左側及び中央の２つのチップＣＢに示すように、Ｌ字形に基づいた三角形や四角形として、軸孔ＣＨから遠い側の端部をそれぞれ第１刃先Ｃ１、第２刃先Ｃ２とすることができる。
また、例えば第１刃先Ｃ１と第２刃先Ｃ２の種類としては、図４（Ａ）に示すように双方を砥石としてもよいし、図４（Ｂ）に示すように一方を切れ刃、他方を砥石としてもよいし、図４（Ｃ）の右側のチップＣＢに示すように双方を切れ刃としてもよい。また、切れ刃とした場合は、すくい面の角度を調整することで、種々のすくい角に容易に設定することができる。
なお、本明細書では、所定のすくい角に設定された切れ刃による切削加工も、すくい角を有さない砥石による研削加工も、同じ「切削加工」として扱う。

●●［第２の実施の形態（図５〜図９）］
次に、図５〜図９を用いて、第２の実施の形態であるサイドカッター型の切削工具１（刃先交換型切削工具）について説明する。
●［サイドカッター型、且つチップの形状が略三角形の例（図５、図６）］
次に図５、図６を用いて、サイドカッター型の切削工具１において、チップＣＢの形状が略三角形である切削工具１の例を説明する。
図５（Ａ）は当該切削工具１の側面図（カッター回転軸ＣＺに直交する方向から見た図）を示しており、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）におけるＢ方向から見た左回り時の図（Ａ方向から見た場合は右回り）を示している。また、図５（Ｃ）は、図５（Ａ）におけるＢ方向から見た右回り時の図（Ａ方向から見た場合は左回り）を示している。
図５（Ａ）〜（Ｃ）の例に示す第２の実施の形態における切削工具１は、図１〜図３の例に示した切削工具１に対して、（１）チップＣＢの突出方向と揺動方向、（２）支軸３０の位置と方向、（３）規制部１２の形状と位置、が異なる点として挙げられる。以下、この相違点について主に説明する。

図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、サイドカッター型の切削工具１では、支軸３０のそれぞれは、カッターボディ１０におけるカッター回転軸ＣＺに直交する面である端面に、カッター回転軸ＣＺ方向に設けられている。また、チップＣＢはカッターボディ１０の径方向に一部が突出しており、チップＣＢには第１刃先Ｃ１と第２刃先Ｃ２とが形成されている。
規制部１２は、図５（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、カッターボディ１０の端面の少なくとも一部を覆う板状の形状を有してカッターボディ１０に対して固定されており、各チップＣＢの揺動範囲を規制する規制形状（第１規制面２０Ａ、第２規制面２０Ｂ）が形成されている。
規制部１２は、図５（Ｂ）に示すようにＢ方向から見て左回り（正転方向）にカッターボディ１０を回転させた場合、ワークＷを切削するチップＣＢから受ける力を、規制部１２における第１規制面２０Ａにて支持し、チップＣＢを第１規制位置に保持する（第１刃先Ｃ１がカッターボディ１０の径方向に最も突出する）。なお、第１規制位置は、図５（Ｂ）に示すチップＣＢの位置であり、チップＣＢの揺動範囲の一方の端となる位置である。
また、規制部１２は、図５（Ｃ）に示すようにＢ方向から見て右回りにカッターボディ１０を回転させた場合、ワークＷを切削するチップＣＢから受ける力を、規制部１２における第２規制面２０Ｂにて支持し、チップＣＢを第２規制位置に保持する（第２刃先Ｃ２がカッターボディ１０の径方向に最も突出する）。なお、第２規制位置は、図５（Ｃ）に示すチップＣＢの位置であり、チップＣＢの揺動範囲の他方の端となる位置である。

なお、図５（Ａ）及び（Ｂ）では、チップＣＢの形状を図６（Ａ）に示す形状としている。すなわち、チップＣＢの第１刃先Ｃ１におけるカッター回転軸ＣＺ方向の厚さＣＷ１と、第２刃先Ｃ２におけるカッター回転軸ＣＺ方向の厚さＣＷ２とを、異なる厚さに設定している。この場合、厚さＣＷ１＞厚さＣＷ２と設定しており、カッターボディ１０を正転方向に回転させて第１刃先Ｃ１にてワークＷに溝を形成し（図５（Ｂ）参照）、続いてカッターボディ１０を逆転方向に回転させて第２刃先Ｃ２にて、第１刃先Ｃ１で形成した溝の中に更に溝を形成し、段つき溝を形成することができる（図５（Ｃ）参照）。
また、チップＣＢの形状を図６（Ｂ）に示す形状とした場合、チップＣＢの第１刃先Ｃ１のカッター回転軸方向の厚さＣＷと、第２刃先Ｃ２のカッター回転軸方向の厚さＣＷとが同じ厚さであり、第１刃先Ｃ１が寿命に達してもまだ第２刃先Ｃ２を使用することができるため、チップＣＢの寿命を２倍に延ばすことができる。
なお、第１規制面２０Ａ、第２規制面２０Ｂの位置を調整することで、第１刃先Ｃ１のすくい角と、第２刃先Ｃ２のすくい角を所望するすくい角に調整することも容易である。

●［サイドカッター型、且つチップの形状が略四角形の例（図７）］
次に図７を用いて、サイドカッター型の切削工具１において、チップＣＢの形状が略四角形である切削工具１の例を説明する。
図７（Ａ）は当該切削工具１の側面図（カッター回転軸ＣＺに直交する方向から見た図）を示しており、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）におけるＢ方向から見た左回り時の図（Ａ方向から見た場合は右回り）を示している。また、図７（Ｃ）は、図７（Ａ）におけるＢ方向から見た右回り時の図（Ａ方向から見た場合は左回り）を示している。
図７（Ａ）〜（Ｃ）の例に示す切削工具１は、図５（Ａ）〜（Ｃ）の例に示した切削工具１に対して、（１）チップＣＢの数と、チップＣＢの形状が略四角形、（２）規制部１２の形状、が異なる点として挙げられる。以下、この相違点について主に説明する。

チップＣＢの数と形状については、特に限定されるものではなく、種々の数、種々の形状とすることができる。
なお、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すチップＣＢはカッターボディ１０の径方向に一部が突出しており、チップＣＢには第１刃先Ｃ１と第２刃先Ｃ２とが形成されている点は、図５に示した略三角形のチップＣＢと同様である。
規制部１２は、図７（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、カッターボディ１０の端面の少なくとも一部を覆う板状の形状を有してカッターボディ１０に対して固定されており、各チップＣＢの揺動範囲を規制する規制形状が形成されている点も図５（Ｂ）及び（Ｃ）と同様である。
なお、チップＣＢの形状が略四角形であるため、図５（Ｂ）及び（Ｃ）に対して、第１規制面２０Ａ、第２規制面２０Ｂの形状が異なっている。
図７（Ｂ）は、Ｂ方向から見て左回りにカッターボディ１０を回転させた場合にチップＣＢが第１規制位置に保持された状態を示しており、図７（Ｃ）は、Ｂ方向から見て右回りにカッターボディ１０を回転させた場合にチップＣＢが第２規制位置に保持された状態を示している。
この例では、すくい角が約＋１０度の第２刃先Ｃ２（図７（Ｃ））と、すくい角が約−２０度の第１刃先Ｃ１（図７（Ｂ））とを、カッターボディ１０の回転方向を変更するだけで使い分けることができる。

●［サイドカッター型、且つチップの形状が略Ｌ字形の例（図８、図９）］
次に図８、図９を用いて、サイドカッター型の切削工具１において、チップＣＢの形状が略Ｌ字形である切削工具１の例を説明する。
図８（Ａ）〜（Ｃ）に示す例は、チップＣＢの形状が図４（Ａ）に示す形状の例であり、図９（Ａ）〜（Ｃ）に示す例は、チップＣＢの形状が図４（Ｂ）に示す形状の例である。

まず、図８（Ａ）〜（Ｃ）を用いて、チップＣＢの第１刃先Ｃ１と第２刃先Ｃ２の双方が砥石の場合について説明する。
チップＣＢはカッターボディ１０の径方向に一部が突出しており、チップＣＢには第１刃先Ｃ１と第２刃先Ｃ２とが形成されている。なお、第１刃先Ｃ１、及び第２刃先Ｃ２は砥石であり、第１刃先Ｃ１の砥石面ＭＣ１は、正転方向または逆転方向のいずれかの回転にてカッターボディ１０から突出した第１規制位置に保持された状態（図８（Ｂ）の状態）では、図８（Ｂ）に示すように、カッター回転軸ＣＺを中心とする円周（図８（Ｂ）にて一点鎖線にて示す）と一致するように、円弧状に形成されている。
同様に、第２刃先Ｃ２の砥石面ＭＣ２は、正転方向または逆転方向のいずれかの回転にてカッターボディ１０から突出した第２規制位置に保持された状態（図８（Ｃ）の状態）では、図８（Ｃ）に示すように、カッター回転軸ＣＺを中心とする円周（図８（Ｃ）にて一点鎖線にて示す）と一致するように、円弧状に形成されている。

例えば、円筒形状のワークＷの回転軸とカッター回転軸ＣＺとが平行となるように配置したワークＷと切削工具１とを相対的に移動させて、ワークＷに切削工具１の第１刃先Ｃ１または第２刃先Ｃ２を当接させて、ワークＷの円筒面を切削（研削）することができる。
なお、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示す切削工具１では、チップＣＢの形状（図４（Ａ）参照）が単純である点と、規制部１２の形状を単純にできる点が特徴である。特に規制部１２の第１規制面２０Ａと第２規制面２０Ｂを同一平面とすることができるので、図８（Ｂ）及び（Ｃ）に示す切削工具１では、チップＣＢが４個であることより、規制部１２は単純な四角形とすることができる。このため、凹状に形成した部位の一部を第１規制面２０Ａ、第２規制面２０Ｂとしている図５や図７と比較して、非常に実現が容易である。

次に、図９（Ａ）〜（Ｃ）を用いて、チップＣＢの第１刃先Ｃ１と第２刃先Ｃ２の一方が切れ刃で他方が砥石の場合について説明する。
チップＣＢはカッターボディ１０の径方向に一部が突出しており、チップＣＢには第１刃先Ｃ１と第２刃先Ｃ２とが形成されている。なお、第１刃先Ｃ１は切れ刃であり、第２刃先Ｃ２は砥石であり、第２刃先Ｃ２の砥石面ＭＣ２は、正転方向または逆転方向のいずれかの回転にてカッターボディ１０から突出した第２規制位置に保持された状態（図９（Ｃ）の状態）では、図９（Ｃ）に示すように、カッター回転軸ＣＺを中心とする円周（図９（Ｃ）にて一点鎖線にて示す）と一致するように、円弧状に形成されている。

例えば、円筒形状のワークＷの回転軸とカッター回転軸ＣＺとが平行となるように配置したワークＷと切削工具１とを相対的に移動させて、切削工具１を正転方向に回転させてワークＷに切削工具１の第１刃先Ｃ１を当接させてワークＷの円筒面を粗切削し、切削工具１を逆転方向に回転させてワークＷに切削工具１の第２刃先Ｃ２を当接させてワークＷの円筒面を仕上げ切削（仕上げ研削）することができる。
なお、図９（Ａ）〜（Ｃ）に示す切削工具１では、チップＣＢの形状（図４（Ｂ）参照）が単純である点と、規制部１２の形状を単純にできる点は、上記と同様であるので、説明を省略する。
また、チップＣＢの形状は、図４（Ｃ）に示すように、種々の形状とすることができる。

以上、第１、第２の実施の形態にて説明した切削工具１を用いれば、チップＣＢを１個ずつ交換や調整等を行うことなく、切削工具１の回転方向を変更するだけで、チップＣＢに設けた第１刃先Ｃ１と第２刃先Ｃ２とを選択的に使用することができる。これにより、切削工具またはチップの交換や、交換後の位置調整に要していた時間を大幅に低減することができる。また、交換用の切削工具のストックや、保管場所の縮小等、コストを低減することができる。
また、第１刃先Ｃ１と第２刃先Ｃ２のすくい角を異なるすくい角に設定すれば、切削工具１の交換やチップＣＢの調整等を行うことなく、回転方向を変更するだけで、粗切削から仕上げ切削まで行うことができるので、加工時間をより短縮化することができる。
また、第１刃先Ｃ１と第２刃先Ｃ２を同一の刃先となるように設定すれば（刃先の幅やすくい角等を同一とする）、チップＣＢの寿命を２倍に延ばすことができる。
また、サイドカッター型において、第１刃先Ｃ１と第２刃先Ｃ２の幅を異なる幅に設定すれば、切削工具１の交換やチップＣＢの調整等を行うことなく、段つき溝や２種類の幅の溝を切削することができるので、加工時間をより短縮化することができる。
また、チップＣＢは、略三角形、略四角形、略Ｌ字形にかかわらず、第１刃先Ｃ１と第２刃先Ｃ２に、それぞれ切れ刃や砥石を任意に設けることが可能であり、種々の切削（研削）に利用することができる。

本発明の切削工具１は、本実施の形態で説明した外観、構成、形状、手順等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。

１ 切削工具
１０ カッターボディ
１２ 規制部
２０Ａ、２０Ｈ１、２０Ｈ１Ａ 第１規制面
２０Ｂ、２０Ｈ２、２０Ｈ２Ａ 第２規制面
３０ 支軸
Ｃ１ 第１刃先
Ｃ２ 第２刃先
ＣＢ チップ
ＣＨ 軸孔
ＣＺ カッター回転軸
ＭＫ 研磨面
ＭＮ 逃げ面
ＭＳ、ＭＳ１、ＭＳ２ すくい面
θＮ 逃げ角
θＳ すくい角
Ｗ ワーク

Claims (9)

1. カッター回転軸回りに回転可能なカッターボディと、
   前記カッターボディにおける前記カッター回転軸方向の先端部に設けられた刃である複数のチップと、を備えた切削工具において、
   前記カッターボディの先端部には、複数の前記チップのそれぞれに対応させた複数の支軸が設けられており、
   前記チップのそれぞれは、
   それぞれの前記支軸に取り付けられて前記カッターボディよりも前記チップの一部が突出しており、
   取り付けられた支軸回りに揺動可能であるとともに、それぞれの前記支軸の周囲における前記カッターボディに設けられたそれぞれの規制部にて揺動範囲が規制されており、
   前記カッターボディを一方の方向である正転方向に回転させた場合は、前記揺動範囲の一方の端である第１規制位置に保持された状態で前記カッターボディよりも突出する位置に設けられた第１刃先で切削対象のワークを切削可能であり、
   前記カッターボディを前記一方の方向と反対の方向である逆転方向に回転させた場合は、前記揺動範囲の他方の端である第２規制位置に保持された状態で前記カッターボディよりも突出する位置に設けられた第２刃先で切削対象のワークを切削可能である、
   切削工具。
2. 請求項１に記載の切削工具であって、
   前記支軸のそれぞれは、
   前記カッターボディの外周面に、前記カッター回転軸に直交する方向に設けられており、
   前記チップのそれぞれは、
   前記カッターボディを前記正転方向に回転させた場合、前記第１規制位置にて前記カッターボディに対して前記カッター回転軸方向に、前記第１刃先が最も突出し、
   前記カッターボディを前記逆転方向に回転させた場合、前記第２規制位置にて前記カッターボディに対して前記カッター回転軸方向に、前記第２刃先が最も突出する、
   切削工具。
3. 請求項１に記載の切削工具であって、
   前記支軸のそれぞれは、
   前記カッターボディの先端部における前記カッター回転軸に直交する面である端面に、前記カッター回転軸方向に設けられており、
   前記チップのそれぞれは、
   前記カッターボディを前記正転方向に回転させた場合、前記第１規制位置にて前記カッターボディに対して当該カッターボディの径方向に、前記第１刃先が最も突出し、
   前記カッターボディを前記逆転方向に回転させた場合、前記第２規制位置にて前記カッターボディに対して当該カッターボディの径方向に、前記第２刃先が最も突出する、
   切削工具。
4. 請求項３に記載の切削工具であって、
   前記チップのそれぞれは、
   前記第１刃先と前記第２刃先における前記カッター回転軸方向の厚さがそれぞれ異なる厚さに設定されている、
   切削工具。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の切削工具であって、
   前記チップのそれぞれは、
   当該チップが設けられている支軸の方向から見た場合に略Ｌ字形の形状を有しており、
   前記支軸を挿通する軸孔が、前記略Ｌ字形の角部の近傍に配置されており、
   前記第１刃先が、前記Ｌ字形の一方の辺の側における前記軸孔から遠い側の端部の近傍に設けられており、
   前記第２刃先が、前記Ｌ字形の他方の辺の側における前記軸孔から遠い側の端部の近傍に設けられており、
   前記カッターボディを前記正転方向に回転させた場合は、前記第１規制位置にて前記Ｌ字形の他方の辺の側が前記規制部に支持されて前記第１刃先が前記カッターボディから最も突出し、
   前記カッターボディを前記逆転方向に回転させた場合は、前記第２規制位置にて前記Ｌ字形の一方の辺の側が前記規制部に支持されて前記第２刃先が前記カッターボディから最も突出する、
   切削工具。
6. 請求項５に記載の切削工具であって、
   前記チップは、前記略Ｌ字形に基づいた略四角形または略三角形である、
   切削工具。
7. 請求項５または６に記載の切削工具であって、
   前記第１刃先と前記第２刃先の少なくとも一方が砥石である、
   切削工具。
8. 請求項１〜６のいずれかに記載の切削工具であって、
   前記第１規制位置に保持された状態における前記第１刃先のすくい角と、前記第２規制位置に保持された状態における前記第２刃先のすくい角と、が異なる角度となるように設定されている、
   切削工具。
9. 請求項１〜６に記載の切削工具であって、
   前記第１規制位置に保持された状態における前記第１刃先のすくい角と、前記第２規制位置に保持された状態における前記第２刃先のすくい角と、が同じ角度となるように設定されている、
   切削工具。
   
   

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