JP2014012308A - 刃先交換式切削工具 - Google Patents

Abstract

【課題】インサート取付座の摩耗を防止して、工具本体を交換するような事態を回避できるとともに、工具費用を削減できる刃先交換式切削工具を提供すること。
【解決手段】円板状をなし、外周縁に切れ刃６を有する切削インサート３と、前記切削インサート３がそのインサート軸線Ｃ回りに回転可能に装着されるインサート取付座５を有する工具本体２と、を備える刃先交換式切削工具であって、前記切削インサート３と前記インサート取付座５との間には、シート部材７が介装されていることを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、円板状の切削インサートが回転可能に工具本体に装着された、例えばロータリミーリング工具等の刃先交換式切削工具に関するものである。

従来、この種の刃先交換式切削工具として、例えば下記特許文献１に示されるような、円板状をなし、外周縁に切れ刃を有する切削インサートと、前記切削インサートがそのインサート軸線回りに回転可能に装着されるインサート取付座を有する工具本体と、を備えたロータリミーリング工具が知られている。切削インサートは、超硬合金等の硬質材料で形成され、工具本体は、鋼等で形成されている。

この刃先交換式切削工具では、切削インサートが被削材に切り込んだ際に切れ刃に作用する切削抵抗により、該切削インサートが従動（受動）的にインサート軸線回りに回転する。これにより、切れ刃の所定部分のみが切削に用いられるようなことが抑制されているとともに、切れ刃の部分的な温度上昇やそれによる加工面不良や刃先欠損等の不具合を抑制している。

特表２０１１−５１５２３１号公報

しかしながら、前述した従来の刃先交換式切削工具では、下記の課題があった。
すなわち、切削時において、工具本体のインサート取付座と切削インサートとが相対回転しつつ互いに摺接するため、該切削インサートに比べて軟質のインサート取付座が摩耗することがあった。このようにインサート取付座が摩耗した場合、該インサート取付座への切削インサートの着座姿勢が不安定になったり、切削インサートが従動回転しづらくなったりして、加工精度や工具寿命に影響することから、工具本体自体を新しいものに交換する必要があり、工具費用が嵩んでいた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、インサート取付座の摩耗を防止して、工具本体を交換するような事態を回避できるとともに、工具費用を削減できる刃先交換式切削工具を提供することを目的としている。

このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
すなわち、本発明は、円板状をなし、外周縁に切れ刃を有する切削インサートと、前記切削インサートがそのインサート軸線回りに回転可能に装着されるインサート取付座を有する工具本体と、を備える刃先交換式切削工具であって、前記切削インサートと前記インサート取付座との間には、シート部材が介装されていることを特徴とする。

この刃先交換式切削工具では、切削インサートが被削材に切り込んだ際に切れ刃に作用する切削抵抗等により、該切削インサートが従動（受動）的にそのインサート軸線回りに回転する。これにより、切れ刃の所定部分のみが切削に用いられるようなことが抑制されているとともに、切れ刃の部分的な温度上昇やそれによる加工面不良、刃先欠損等の不具合が抑制されて、高精度な切削加工が安定して維持されるようになっている。

そして、本発明の刃先交換式切削工具によれば、切削インサートと、該切削インサートが装着されるインサート取付座との間に、シート部材が介装されているので、超硬合金等の硬質材料からなる切削インサートに対してインサート取付座が直接接触することはなく、これにより該インサート取付座の摩耗を防止できる。

具体的に、切削インサートの従動回転により摩耗するのは、該切削インサートに直接接触するシート部材であるので、このシート部材が摩耗した場合は、摩耗した古いシート部材を取り外して新しいシート部材に交換することで、容易に対応可能である。
つまり、本発明によれば、従来のように工具本体自体を交換する必要はなく、よって工具費用を大幅に削減することができる。

また、本発明の刃先交換式切削工具において、前記切削インサートには、前記インサート軸線方向に貫通する貫通孔が形成されており、前記貫通孔に挿通される軸部材が、前記インサート取付座に着脱可能に立設され、前記軸部材に対して、前記切削インサートが摺接しつつ前記インサート軸線回りに回転可能であることとしてもよい。

この場合、切削インサートの貫通孔と、該貫通孔に挿通される軸部材とがインサート軸線回りに摺接しつつ相対回転することで、切削インサートの従動回転時の姿勢が安定するとともに、切削の加工精度が高められる。前記相対回転により、軸部材の外周面が摩耗することが考えられるが、摩耗した古い軸部材を取り外して新しい軸部材に交換することで容易に対応可能である。

また、本発明の刃先交換式切削工具において、前記シート部材は、前記インサート取付座に対する前記インサート軸線回りの回転が規制された状態で、該インサート取付座に配設されることとしてもよい。

この場合、シート部材とインサート取付座とのインサート軸線回りの相対回転が規制されるので、これらシート部材とインサート取付座との摺接による摩耗、特にインサート取付座の摩耗をより確実に防止でき、前述の効果が顕著に得られることになる。

また、本発明の刃先交換式切削工具において、前記工具本体は、円柱状又は円板状をなし、その工具軸線回りに回転可能とされ、前記インサート取付座は、前記工具本体の先端外周部に周方向に間隔をあけて複数形成されていることとしてもよい。

この刃先交換式切削工具は、工具本体がその工具軸線回りに回転されることで、該工具本体の先端外周部における複数のインサート取付座にそれぞれ装着された切削インサートが被削材に切り込んでいくとともに、これら切削インサートが各別に回転可能とされた、所謂ロータリミーリング工具である。本発明は、このようなロータリミーリング工具に特に適している。

本発明の刃先交換式切削工具によれば、インサート取付座の摩耗を防止して、工具本体を交換するような事態を回避できるとともに、工具費用を削減できる。

本発明の一実施形態に係る刃先交換式切削工具を示す側面図である。 図１の刃先交換式切削工具を工具先端から見た正面図である。 図１のＡ部を拡大して示す斜視図であり、（ａ）インサート取付座に切削インサートを装着した状態を表すもの、（ｂ）インサート取付座から切削インサートを取り外した状態を表すものである。 図１の刃先交換式切削工具の工具本体を示す側面図である。 図１の刃先交換式切削工具のインサート取付座及び切削インサート近傍を拡大して示す断面図である。 図１の刃先交換式切削工具に用いられるシート部材の上面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る刃先交換式切削工具１について、図面を参照して説明する。
図１〜図６に示されるように、本実施形態の刃先交換式切削工具１は、鋼等で形成された工具本体２と、超硬合金等の硬質材料で形成された切削インサート３と、を備えている。この刃先交換式切削工具１は、切削インサート３が被削材に切り込んだ際に切れ刃６に作用する切削抵抗等により、該切削インサート３が従動（受動）的にインサート軸線Ｃ回りに回転する、ロータリミーリング工具である。
本実施形態の刃先交換式切削工具１は、例えば、耐熱合金などの難削材を被削材とする切削加工に用いられる。

工具本体２は、円柱状又は円板状をなしており、その中心軸である工具軸線Ｏ回りに回転可能とされている。図示の例では、工具本体２は円柱状をなしており、その工作機械の主軸等に支持される基端側（図１における上側）部分２ａが、先端側（図１における下側）部分２ｂよりも小径となっている。

工具本体２の先端外周部には、工具軸線Ｏ回りに周回する方向（以下、工具本体２の周方向という）に間隔をあけて、該先端外周部から凹状に切り欠かれるように複数のチップポケット４が形成されている。これらチップポケット４において、工具本体２が回転される工具回転方向Ｔを向く壁面には、切削インサート３が着脱可能に装着されるインサート取付座５がそれぞれ形成されている。

図４において、インサート取付座５には、工具回転方向Ｔを向く取付面５ａと、取付面５ａの周縁部から立ち上がる規制面５ｂと、取付面５ａに穿設されたネジ孔５ｃと、該インサート取付座５と切削インサート３との間にクーラント（切削油剤）を噴出するクーラント孔５ｄと、が形成されている。

取付面５ａは、切削インサート３の形状に対応するように、略円形の平面状に形成されている。図４に示される工具本体２の側面視（インサート取付座５の側面視）で、取付面５ａは、工具本体２の先端側（図４における下側）に向かうに従い漸次工具回転方向Ｔへ向かって傾斜している。また、図２に示される工具本体２の正面視で、取付面５ａは、工具軸線Ｏに直交する径方向（以下、工具本体２の径方向という）のうち、工具本体２の径方向外側に向かうに従い漸次工具回転方向Ｔの後方側（工具回転方向Ｔとは反対側）へ向かって傾斜している。

図４において、規制面５ｂは、取付面５ａにおける工具本体２の基端側の縁部（上縁部）から工具回転方向Ｔへ向けて立ち上がる平面状に形成されている。また、取付面５ａと規制面５ｂとの間には、丸溝状をなすぬすみ部５ｅが形成されている。図示の例では、取付面５ａにおける工具本体２の径方向内側の縁部にも、ぬすみ部が形成されている。

図５に示されるように、ネジ孔５ｃは、多段円柱孔状をなしており、該ネジ孔５ｃにおいて取付面５ａに開口する端部（開口部）の内径は、該開口部以外の部位の内径よりも一段大きくなっている。ネジ孔５ｃの前記開口部は、後述する軸部材８が挿入される支持部５ｆとなっている。ネジ孔５ｃの内周面のうち、支持部５ｆ以外の部位には、雌ネジ加工が施されており、後述するクランプネジ９が螺着されるようになっている。

クーラント孔５ｄは、工具本体２内に工具軸線Ｏに沿って延びる図示しないクーラント供給孔に連通されている。前記クーラント供給孔は、工具軸線Ｏ上に位置して１つ形成されており、該クーラント供給孔における工具本体２の先端側の端部から各インサート取付座５に向けて、複数のクーラント孔５ｄが分岐している。尚、特に図示しないが、工具本体２には、切削インサート３のすくい面３ａや切れ刃６に向けてクーラントを噴出する、前記クーラント孔５ｄ以外のクーラント孔が形成されていてもよい。

図４に示されるインサート取付座５の正面視で、クーラント孔５ｄの前記クーラント供給孔とは反対側の端部は、取付面５ａに開口しており、該クーラント孔５ｄは、切削インサート３の着座面３ｂに向けてクーラントを噴出するように形成されている（図３（ａ）（ｂ）を参照）。図４及び図６に示されるように、クーラント孔５ｄにおいて取付面５ａに開口する部分は、楕円形状をなしており、この楕円の長軸は、工具本体２の径方向外側に向かうに従い漸次工具本体２の先端側に向かって延びている。具体的に、クーラント孔５ｄは、インサート軸線Ｃ回りに沿う方向（後述するインサート周方向）に向けて、クーラントを噴出するように形成されている。

また、図４の正面視で、クーラント孔５ｄは、取付面５ａのネジ孔５ｃに対して、工具本体２の径方向内側かつ工具本体２の先端側に位置する領域（図４においてはネジ孔５ｃの左斜め下方）に開口されている。具体的に、クーラント孔５ｄは、インサート取付座５と切削インサート３との間の領域のうち、この切削インサート３が被削材から切削抵抗を受ける切れ刃６部分（概ねこの切れ刃６において、工具先端側を向く底刃から工具径方向外側を向く外周刃に亘る部分）に対応する部位に向けて、クーラントを噴出するように形成されている。

クーラント孔５ｄから噴出されたクーラントは、切削インサート３の着座面３ｂに当たって、図３（ａ）及び図６に示されるように、該切削インサート３をそのインサート軸線Ｃ回りのうち、インサート回転方向Ｒに向けて回転させるように作用する。
また、切削インサート３の着座面３ｂに当てられたクーラントは、この切削インサート３とインサート取付座５との間から外部（工具本体２の先端側や径方向外側）に流出して、工具回転方向Ｔの後方側に位置する他の切削インサート３の切れ刃６や被削材を冷却したり、切削により生じた切屑を排出させるのに利用される。

このように、本実施形態では、切削インサート３を、従来のように切削時に切れ刃６に作用する切削抵抗のみによって従動回転させるのではなく、前記切削抵抗を利用しつつも、クーラント孔５ｄから噴出するクーラントを該切削インサート３に当てることによって、この切削インサート３が所定方向（インサート回転方向Ｒ）に安定して回転するようになっている。

また、図４及び図６において、本実施形態では、クーラント孔５ｄにおける工具本体２の径方向内側の端部からネジ孔５ｃの中心軸（インサート軸線Ｃ）までの距離が、該クーラント孔５ｄにおける工具本体２の径方向外側の端部から前記中心軸までの距離より長くなっている。具体的には、ネジ孔５ｃの中心軸を中心とする、クーラント孔５ｄの中心を通る仮想円（不図示）に対して、該クーラント孔５ｄの楕円の長軸Ｌ１は接しておらず、工具本体２の径方向外側に向かうに従い漸次前記仮想円の内側に進入するように、この仮想円に交差している。

図１〜図３（ａ）及び図５に示されるように、切削インサート３は、円板状をなしており、所謂丸駒インサートである。切削インサート３のインサート軸線Ｃ方向を向く両面のうち、一面はすくい面３ａとされ、他面は着座面３ｂとされている。切削インサート３は、すくい面３ａを工具回転方向Ｔへ向けるとともに、着座面３ｂを工具回転方向Ｔの後方側へ向けた状態で、インサート取付座５に装着される。
尚、本明細書では、前述の「工具本体２の径方向」「工具本体２の周方向」と区別して、インサート軸線Ｃに直交する方向をインサート径方向といい、インサート軸線Ｃ回りに周回する方向をインサート周方向という。

図５において、すくい面３ａ及び着座面３ｂの中央には、貫通孔３ｃが開口されている。貫通孔３ｃは、インサート軸線Ｃ方向に沿って切削インサート３を貫通して形成されている。貫通孔３ｃのうち、すくい面３ａに開口する端部、及び、着座面３ｂに開口する端部は、これら端部間に位置する中央部よりも大径となっている。貫通孔３ｃの前記中央部の内径は、インサート軸線Ｃに沿う全長に亘り略一定となっている。図５に示される例では、貫通孔３ｃにおいて、すくい面３ａに開口する端部の内径が、着座面３ｂに開口する端部の内径より大きくされている。

切削インサート３のすくい面３ａの外周縁には、切れ刃６が形成されている。切れ刃６は、インサート軸線Ｃを中心とする円環形状（円周形状）をなしている。切削インサート３の外周面は逃げ面３ｄとされており、切れ刃６は、すくい面３ａと逃げ面３ｄとの交差稜線をなしている。切れ刃６は、切削インサート３においてインサート径方向の外側に最も突出して配置されており、逃げ面３ｄは、切れ刃６から離間するに従い漸次インサート径方向の内側へ後退するように傾斜している。

図５に示されるように、工具本体２のインサート取付座５には、前述の切削インサート３と、円板状のシート部材７と、円筒状の軸部材８と、クランプネジ９とが着脱可能に装着される。これら切削インサート３、シート部材７、軸部材８、クランプネジ９及びインサート取付座５のネジ孔５ｃは、互いに同軸とされており、図５及び図６においては、この共通軸としてインサート軸線Ｃのみを表している。切削インサート３は、インサート軸線Ｃ回りに回転可能（回転自在）とされて、インサート取付座５に装着されている。

シート部材７は、鋼等からなり、切削インサート３とインサート取付座５との間に介装されている。具体的に、シート部材７は、全体にその厚さが一定とされており、切削インサート３の着座面３ｂとインサート取付座５の取付面５ａとに挟まれて（厚さ方向から当接されて）、インサート取付座５に配設されている。このシート部材７を介してインサート取付座５に装着される切削インサート３（の切れ刃６）には、該インサート取付座５の取付面５ａが前述のように傾斜していることに伴って、正（ポジ）のアキシャルレーキ角と、負（ネガ）のラジアルレーキ角とが付与されている。

切削インサート３の着座面３ｂと、シート部材７において該着座面３ｂに当接する面とが摺接することで、切削インサート３は、シート部材７に対してインサート軸線Ｃ回りに回転可能である。図５において、シート部材７の外径は、切削インサート３の着座面３ｂの外径より若干小さくされている。

図３（ｂ）、図５及び図６に示されるように、シート部材７の中央には、該シート部材７の厚さ方向に貫通して円孔７ａが形成されている。また、シート部材７において中央から偏倚した位置（シート部材７の外周面と円孔７ａの内周面との間）には、前記厚さ方向に貫通して長孔（調整孔）７ｂが形成されている。また、図６に示されるシート部材７の上面視で、シート部材７の外周面の一部は直線状に切り欠かれており、つまり該外周面の一部は平面状とされていて、後述する規制面７ｃとなっている。

図５において、シート部材７の円孔７ａの内径は、インサート取付座５の支持部５ｆの内径及び切削インサート３の貫通孔３ｃの内径と略同一となっている。
また、図３（ｂ）及び図６において、長孔７ｂは、クーラント孔５ｄに連通するとともに、切削インサート３に向けて開口されて形成されており、該長孔７ｂは、クーラント孔５ｄから流入したクーラントの向きを、インサート周方向に沿う向きに変えて、該クーラントを切削インサート３に向けて流出させるようになっている。

具体的に、図６に示されるシート部材７の上面視で、長孔７ｂは、インサート取付座５のクーラント孔５ｄに対応する位置に配置されており、このシート部材７がインサート取付座５に載置されたときに、これら長孔７ｂとクーラント孔５ｄとは互いに連通するようになっている。従って、クーラント孔５ｄから噴出されるクーラントは、該クーラント孔５ｄから長孔７ｂ内を通って、切削インサート３の着座面３ｂに当たることになる。

長孔７ｂは、インサート軸線Ｃ回りのインサート周方向に沿うように延びており、該長孔７ｂにおける工具本体２の径方向内側の端部（図６における左側の端部）からインサート軸線Ｃまでの距離と、該長孔７ｂにおける工具本体２の径方向外側の端部（図６における右側の端部）からインサート軸線Ｃまでの距離とは、略同一となっている。

具体的には、インサート軸線Ｃを中心とする、長孔７ｂの中心を通る仮想円（不図示）に対して、該長孔７ｂの両端を通る長軸Ｌ２が接するようになっている。従って、図６に示されるシート部材７の上面視で、長孔７ｂの長軸Ｌ２が延在する向きと、クーラント孔５ｄの長軸Ｌ１が延在する向きとは、互いに異なっている。

図６において、長孔７ｂにおける工具本体２の径方向内側の端部と、クーラント孔５ｄにおける前記径方向内側の端部とは、インサート軸線Ｃ方向に重なり合っている一方、長孔７ｂにおける前記径方向外側の端部と、クーラント孔５ｄにおける前記径方向外側の端部とは、互いに異なる位置に配置されている。

このような長孔７ｂが形成されていることにより、クーラント孔５ｄから流出したクーラントは、該長孔７ｂ内を流れつつその噴出方向をインサート周方向（具体的にはインサート回転方向Ｒ）に沿う向きに変化させて、切削インサート３の着座面３ｂに衝突させられる。
尚、図６に示される例では、長孔７ｂは直線状に延びて形成されているが、この代わりに、インサート軸線Ｃを中心とする円弧状に延びていてもよい。

規制面７ｃは、インサート取付座５の規制面５ｂに対応する形状（本実施形態では平面状）とされており、該規制面５ｂとともに、インサート取付座５に対するシート部材７のインサート軸線Ｃ回り（ネジ孔５ｃの中心軸回り）の回転を規制する回転規制部を構成している。

図３（ｂ）において、シート部材７がインサート取付座５に載置される際、シート部材７の規制面７ｃは、インサート取付座５の規制面５ｂに当接又は近接して配置される。従って、切削時の外力等により、インサート取付座５に対してシート部材７がインサート軸線Ｃ回りに回転しようとしたときに、これら規制面５ｂ、７ｃ同士が当接して、前記回転が規制されるようになっている。このように、シート部材７は、インサート取付座５に対するインサート軸線Ｃ回りの回転が規制された状態で、該インサート取付座５に配設されている。

図５において、軸部材８は、焼き入れ鋼等からなり、インサート取付座５の取付面５ａに着脱可能に立設されている。具体的に、軸部材８は、切削インサート３の貫通孔３ｃ及びシート部材７の円孔７ａに挿通されて、ネジ孔５ｃの支持部５ｆに嵌合されている。軸部材８の外周面と切削インサート３の貫通孔３ｃの内周面との間には、僅かに隙間が設けられており、これら外周面と内周面とが摺接することで、切削インサート３は、軸部材８に対してインサート軸線Ｃ回りに回転可能である。

図示の例では、軸部材８において、支持部５ｆに挿入される端部とは反対側の端部（図５における上端部）が、切削インサート３の貫通孔３ｃにおけるすくい面３ａに開口する端部内に配置されている。具体的には、軸部材８においてすくい面３ａと同一方向（図５における上方）を向く端面８ａが、貫通孔３ｃのすくい面３ａに開口する端部内において該すくい面３ａと同一方向を向く端面３ｅよりも突出している。また、軸部材８において着座面３ｂと同一方向（図５における下方）を向く端面８ｂは、支持部５ｆの底壁に当接している。

クランプネジ９は、外周面に雄ネジ加工が施されたネジ部９ａと、該ネジ部９ａより大径とされ、六角レンチ等の締結工具が係合する頭部９ｂと、を備えている。クランプネジ９は、そのネジ部９ａが軸部材８に挿通されるとともにネジ孔５ｃに螺着され、その頭部９ｂが軸部材８の端面８ａに当接して、インサート取付座５に着脱可能に装着される。図５において、クランプネジ９の頭部９ｂと、切削インサート３の前記端面３ｅとの間には、若干の隙間が設けられている。

以上説明した本実施形態の刃先交換式切削工具１では、切削インサート３が被削材に切り込んだ際に切れ刃６に作用する切削抵抗等により、該切削インサート３が従動（受動）的にインサート軸線Ｃ回りに回転する。これにより、切れ刃６の所定部分のみが切削に用いられるようなことが抑制されているとともに、切れ刃６の部分的な温度上昇やそれによる加工面不良、刃先欠損等の不具合が抑制されて、高精度な切削加工が安定して維持されるようになっている。

そして、本実施形態の刃先交換式切削工具１によれば、切削インサート３と、該切削インサート３が装着されるインサート取付座５との間に、シート部材７が介装されているので、超硬合金等の硬質材料からなる切削インサート３に対してインサート取付座５が直接接触することはなく、これにより該インサート取付座５の摩耗を防止できる。

具体的に、切削インサート３の従動回転により摩耗するのは、該切削インサート３の着座面３ｂに直接接触するシート部材７であるので、このシート部材７が摩耗した場合は、摩耗した古いシート部材７を取り外して新しいシート部材７に交換することで、容易に対応可能である。
つまり、本実施形態によれば、従来のように工具本体自体を交換する必要はなく、よって工具費用を大幅に削減することができる。

また、軸部材８が、切削インサート３の貫通孔３ｃに挿通されて、インサート取付座５に着脱可能に立設されている。本実施形態では、切削インサート３の貫通孔３ｃと、該貫通孔３ｃに挿通される軸部材８とがインサート軸線Ｃ回りに摺接しつつ相対回転することで、切削インサート３の従動回転時の姿勢が安定するとともに、切削の加工精度が高められている。ここで、前記相対回転により、軸部材８の外周面が摩耗することが考えられるが、摩耗した古い軸部材８を取り外して新しい軸部材８に交換することで容易に対応可能である。

また、本実施形態では、回転規制部として規制面５ｂ、７ｃが設けられており、シート部材７は、インサート取付座５に対するインサート軸線Ｃ回りの回転が規制された状態で、該インサート取付座５に配設されている。従って、これらシート部材７とインサート取付座５との摺接による摩耗、特にインサート取付座５の摩耗をより確実に防止でき、前述の効果が顕著に得られることになる。

また、本実施形態で説明した刃先交換式切削工具１は、工具本体２がその工具軸線Ｏ回りに回転されることで、該工具本体２の先端外周部における複数のインサート取付座５にそれぞれ装着された切削インサート３が被削材に切り込んでいくとともに、これら切削インサート３が各別に回転可能とされた、所謂ロータリミーリング工具である。本発明は、このようなロータリミーリング工具に特に適している。

また、本実施形態の刃先交換式切削工具１によれば、切削インサート３が被削材に切り込んだ際に切れ刃６に作用する切削抵抗等のみならず、これに加えて、インサート取付座５と切削インサート３との間にクーラントを噴出させることによって、該切削インサート３が安定して、従動的にインサート軸線Ｃ回りに回転する。
具体的に、インサート取付座５と切削インサート３との間にクーラント孔５ｄから噴出されたクーラントは、これらインサート取付座５と切削インサート３との間（詳しくは、シート部材７と切削インサート３との間）に介在して潤滑膜（或いは潤滑剤）のごとく作用し、該切削インサート３をインサート軸線Ｃ回りに定常的に回転させやすくしている。

すなわち、例えば本実施形態とは異なり、切削時の切削抵抗のみによって切削インサートを従動回転させる場合、切削抵抗による摩擦力の影響で回転できない可能性がある。
一方、本実施形態によれば、前述したクーラントの作用により、切削インサート３の回転が定常的に行われやすくなっているので、切れ刃６の所定部分のみが切削に用いられるようなことが抑制されているとともに、切れ刃６の部分的な温度上昇やそれによる加工面不良、刃先欠損等の不具合が抑制されて、高精度な切削加工が安定して維持される。

また、クーラントが潤滑膜のように作用することから、前述のように切削インサート３が回転されつつも、該切削インサート３が接触するシート部材７の摩耗が抑制される。

また、シート部材７と切削インサート３との間の領域のうち、この切削インサート３が被削材から切削抵抗を受ける切れ刃６部分（概ね底刃から外周刃に亘る部分）に対応する部位は、これらシート部材７と切削インサート３との摩擦抵抗が他の部位よりも大きくなる。そこで、本実施形態では、このように摩擦抵抗が大きくなる部位に向けて、クーラント孔５ｄからクーラントを噴出することで、前述した摩耗抑制の効果がより顕著に得られることになる。

また、クーラント孔５ｄは、インサート周方向に向けてクーラントを噴出するように形成されているので、該クーラント孔５ｄから噴出されたクーラントは、切削インサート３の着座面３ｂに当たって、該切削インサート３をインサート周方向に向けて回転させるように作用する。従って、切削インサート３が、より確実に回転される。

また、シート部材７には、クーラントの向きを調整する（変化させる）調整孔である長孔７ｂが形成されており、クーラント孔５ｄから該長孔７ｂに流入したクーラントは、この長孔７ｂ内を流れつつ、その向きをより正確にインサート周方向に沿う向きに変えられて、切削インサート３の着座面３ｂに向けて流出させられる。このように流出したクーラントは、切削インサート３の着座面３ｂに当たって、該切削インサート３をインサート周方向に向けて回転させるように作用する。従って、切削インサート３が、より確実に回転されるようになっている。

尚、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、前述の実施形態では、刃先交換式切削工具１としてロータリミーリング工具を用いて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、従動型ロータリバイト等のロータリターニング工具であっても構わない。この場合、丸駒インサート（切削インサート３）が、軸状をなす工具本体の先端部のインサート取付座５にシート部材７を介して着脱可能に装着されるとともに、回転する被削材に切り込んでいき、この切削時に該丸駒インサートに作用する切削抵抗等により、インサート取付座５に対して丸駒インサートをそのインサート軸線Ｃ回りに従動回転させて、切削が行われる。

また、前述の実施形態では、シート部材７が、インサート取付座５に対するインサート軸線Ｃ回りの回転が規制された状態で、該インサート取付座５に配設されているとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、シート部材７は、インサート取付座５に対してインサート軸線Ｃ回りに回転可能とされて、該インサート取付座５に配設されていてもよい。ただし、前述の実施形態のように、シート部材７とインサート取付座５との相対回転が規制されることにより、これら部材の当接面同士の摩耗、特にインサート取付座５の取付面５ａの摩耗を確実に防止できることから、好ましい。

また、前述の実施形態では、回転規制部として、互いに当接する平面状の規制面５ｂ、７ｃを用いて説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、回転規制部は、インサート取付座５に対するシート部材７の回転を規制できればよいことから、例えば、互いに係合する凸部と凹部であってもよい。

また、規制面５ｂ、７ｃが、ネジ孔５ｃに対して工具本体２の基端側に配置されている例を用いて説明したが、これら規制面５ｂ、７ｃは、例えば、ネジ孔５ｃに対して工具本体２の径方向内側に配置されていてもよい。

また、前述の実施形態では、クーラント孔５ｄにおいて取付面５ａに開口する部分が、楕円形状になっているとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、クーラント孔５ｄの取付面５ａへの開口部分は、例えば円形状、長円形状、多角形状等であっても構わない。
また、クーラント孔５ｄが、インサート取付座５に形成されていなくても構わない。

また、シート部材７が円板状をなしているとしたが、これに限定されるものではなく、例えばそれ以外の多角形板状や楕円板状等であってもよい。この場合、シート部材７の外周面形状を用いて、前記回転規制部を容易に形成しやすい。

また、軸部材８は円筒状をなしており、該軸部材８内にクランプネジ９が挿通されるとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、軸部材８は円柱状をなしていてもよい。この場合、軸部材８に雄ネジ加工を施してインサート取付座５のネジ孔５ｃに螺着することとしてもよく、これによればクランプネジ９を削減できる。ただし、前述の実施形態のように、回転する切削インサート３とクランプネジ９との間に、軸部材８が介装されていることによって、摩耗により交換する軸部材８の製造費用を削減できることから、好ましい。

その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述した実施形態及び変形例（尚書き等）で説明した各構成（構成要素）を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。

１ 刃先交換式切削工具
２ 工具本体
３ 切削インサート
３ｃ 貫通孔
５ インサート取付座
６ 切れ刃
７ シート部材
８ 軸部材
Ｃ インサート軸線
Ｏ 工具軸線

Claims (4)

1. 円板状をなし、外周縁に切れ刃を有する切削インサートと、
   前記切削インサートがそのインサート軸線回りに回転可能に装着されるインサート取付座を有する工具本体と、を備える刃先交換式切削工具であって、
   前記切削インサートと前記インサート取付座との間には、シート部材が介装されていることを特徴とする刃先交換式切削工具。
2. 請求項１に記載の刃先交換式切削工具であって、
   前記切削インサートには、前記インサート軸線方向に貫通する貫通孔が形成されており、
   前記貫通孔に挿通される軸部材が、前記インサート取付座に着脱可能に立設され、
   前記軸部材に対して、前記切削インサートが摺接しつつ前記インサート軸線回りに回転可能であることを特徴とする刃先交換式切削工具。
3. 請求項１又は２に記載の刃先交換式切削工具であって、
   前記シート部材は、前記インサート取付座に対する前記インサート軸線回りの回転が規制された状態で、該インサート取付座に配設されることを特徴とする刃先交換式切削工具。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の刃先交換式切削工具であって、
   前記工具本体は、円柱状又は円板状をなし、その工具軸線回りに回転可能とされ、
   前記インサート取付座は、前記工具本体の先端外周部に周方向に間隔をあけて複数形成されていることを特徴とする刃先交換式切削工具。

Images