JP2015223679A - カートリッジ部材、および刃先交換式回転切削工具 - Google Patents

Abstract

【課題】 切削インサートと工具本体との間に介在されるカートリッジ部材を、工具本体に強固に装着する。
【解決手段】 上面部と、上面部に対向して配置された下面部と、上面部と下面部とを繋ぐ複数の側面部と、上面部の所定領域から下面部に向かって所定の深さを有するように形成された空間部と、空間部に隣接する底面と壁面に形成されたインサート拘束部と、カートリッジ部材の厚さ（Ｔ）方向と交差する方向に配置された側面部間を貫通する第１固定ネジ穴を備えているカートリッジ部材である。第１固定ネジ穴の開口部を有する側面部のうちの一方の側面部は、少なくとも、第１固定ネジ穴の中心線に対して傾斜した平面であって、下面部に対して鋭角の傾斜角度（α）を有する第１の平面を備えている。
【選択図】 図６

Description

本発明は、刃先交換式回転切削工具を構成する工具本体の軸方向先端の外周側に、切削インサートを装着する際に用いるカートリッジ部材、および切削インサートを着脱自在に装着したこのカートリッジ部材を、工具本体に固定した刃先交換式回転切削工具に関する。

切れ刃を備えた切削インサートを工具本体に着脱自在に装着する刃先交換式回転切削工具において、切削インサートを、カートリッジ部材を介して刃先交換式回転切削工具の工具本体に装着する手段を備えた刃先交換式回転切削工具が提案され、実用化されている。なお、このカートリッジ部材については、シート部材、サポータ、あるいは保持部材、等と呼ばれる場合があるが、以下の説明においては、「カートリッジ部材」という用語を用いて説明する。

切削インサートを、工具本体の軸方向先端の外周側に設けたインサート取付座に直接装着するのではなく、カートリッジ部材を介して装着する手段を採用する目的は、主として下記にある。

（目的１）
工具本体にカートリッジ部材を強固に装着し、切削加工中において、切削インサートに損傷が発生したときに、この損傷が工具本体に影響を与えないようにして、工具本体の長寿命化を図る。特に、口径が大きい工具本体に多数個の切削インサートを装着して、難削材からなる被削材を切削加工する刃先交換式回転切削工具に採用すると、刃先交換式回転切削工具にかかるコストを低減させることが可能になる。この（目的１）を実現する手段としては、カートリッジ部材を、ねじ部材を用いて工具本体に強固に固定する手段などが提案されている。

（目的２）
上記（目的１）を実現する手段を備えるとともに、さらに、切削インサートを工具本体に対して精度高く装着する手段を設けて、切削インサートの損傷発生を防止するとともに、被削材の加工面の品質を良好にする。口径が大きい工具本体に多数個の切削インサートを装着する刃先交換式回転切削工具においては、特に切削インサートを固定したカートリッジ部材の工具本体に対する装着精度が重要になる。この理由は、多数個の切削インサートを装着した刃先交換式回転切削工具において、刃先交換式回転切削工具の回転中心軸方向の最下点、すなわち、この最下点となる各切削インサートの切れ刃の位置が回転中心軸と直交する同一の平面上に揃っていないと、各切削インサートに作用する切削抵抗が変動してビビリ振動が発生して、被削材の加工面の面精度が低下する不具合などが発生するからである。

上記（目的１）を実施するための手段としては、例えば、下記の特許文献１〜特許文献５に記載の発明が提案されている。

特許文献１（特開平１０−３３７６０８号公報）には、シート（カートリッジ部材）に凸部を設け、工具本体にはこの凸部に対応する凹部を設け、この凹部に嵌め込んだシートの凸部を、工具本体にねじ込まれたシート固定ネジで締め付けることによりシートを固定する手段を備えたシート取付構造に関する発明が提案されている。

特許文献２（特開２００４−２３７３８２号公報）には、シート部材（カートリッジ部材）に切削インサートを保持する保持部を設け、切削インサートの底面と工具本体の軸方向後端側の端面をこの保持部に接触させると共に、切削インサートの工具本体内周側の端面を取付用ポケットに接触させた状態で、切削インサート（スローアウェチップ）から保持部を通して第１締結部材（ネジ部材）により、切削インサートを工具本体の取付用ポケットに固定させ、さらに、シート部材を切削インサートとは別の第２締結部材（ネジ部材）により取付用ポケットに固定させた構成を備えた刃先交換式回転切削工具に関する発明が提案されている。この刃先交換式回転切削工具においては、シート部材及び切削インサートを工具本体へ固定するために２種のネジ部材（第１締結部材と第２締結部材）を用い、かつ、切削インサートの工具本体内周側の端面を取付用ポケットに接触させることにより、切削加工時に切削インサートのがたつきを防止することが記載されている。

特許文献３（特開２０１１−１８３４９０号公報）には、工具本体のインサート取付座の着座面と、このインサート取付座にインサート固定手段によって固定される切削インサートとの間に、シート部材（カートリッジ部材）が介装されたクランプ機構に関する発明が提案されている。
このクランプ機構は、工具本体のインサート取付座の着座面に凸状部が形成され、シート部材にはこの凸状部に嵌合する凹状部または貫通孔が形成されているとともに、シート部材の外周壁に係合するシート固定手段（雄ねじ手段）を設けている。そして、シート部材の前記した凹状部または貫通孔がインサート取付座の着座面に形成されている凸状部に嵌合された状態で、シート部材の外周壁に雄ねじ手段を係合させることにより、シート部材を工具本体のインサート取付座に固定する構成を備えている。
また、シート固定手段（雄ねじ手段）は、工具本体が備えているインサート取付座の着座面の回りに形成されるシート収納壁をこの着座面に対して所定の傾斜角をもって斜めに貫通し、その先端がシート部材の外周壁に係合させる機構を備えていることが開示されている。すなわち、雄ねじ手段（ネジ部材）をシート収納壁に傾斜させて設けたネジ穴と嵌合させながら締め付けることにより、ネジ部材の先端でシート部材を固定する構成を備えている。

特許文献４（特開２０１３−１０７１９９号公報）には、工具本体と切削インサートとの間に設けられるインサートシート部材（カートリッジ部材）について、工具本体と切削インサートとが直接接触しないように、所定の接触領域で工具本体と切削インサートとに接触する構成としたインサートシート部材に関する発明が提案されている。このインサートシート部材は、切削インサートを支持する支持面と、インサートシート部材を工具本体に固定するためのネジ穴を備えている。
そして、インサートシート部材の支持面に装着した切削インサートを、ネジ部材の締め付けによりインサートシート部材を介在させた状態で工具本体に固定している。従って、切削インサートを固定するネジ部材は工具本体に設けたネジ穴とネジ嵌合する。また、インサートシート部材を工具本体に固定する手段は、インサートシート部材を工具本体に固定するためのネジ穴を挿通させた他のネジ部材を工具本体に締め付ける手段を用いている。なお、このインサートシート部材は、粉末射出成形により製造することにより、粉体成形部品の研磨工程を必要としないことも開示されている。

特許文献５（特許第４９４４１９２号公報）には、切削インサートを強固に、かつ安定して工具本体のインサートポケットに固定することができるシート部材（カートリッジ部材）が提案されている。このシート部材は、ネジ穴が形成された拘束座面を備えた上面と、下面と、複数の側面と、前記上面から前記下面または前記側面まで貫通する第１貫通穴とを有する本体部と、さらに、本体部の上面から突出するように形成される上段部を備え、この上段部上面と上面とを繋ぐ側面を、インサートの側面を拘束する拘束側面としている。さらに、拘束座面から他の側面まで貫通する傾斜貫通穴を設けることも記載されている。

特許文献５に記載のシート部材において、シート部材を工具本体のインサートポケットに固定する手段は、２本のネジ部材のそれぞれを第１貫通穴と傾斜貫通穴に挿通して、これらネジ部材をインサートポケットの座面に形成されているネジ穴と螺合させる手段を備えている。この手段のうち、傾斜貫通穴を挿通するネジ部材によりシート部材を工具本体に固定すると、シート部材の側面部を工具本体に強固に固定する固定力が働くことが開示されている。また、切削インサートをシート部材に固定する手段は、切削インサートに形成されている貫通穴にインサート固定ネジを挿通して、この固定ネジをシート部材の拘束座面に形成されているネジ穴に螺合させることが記載されている。
このように、特許文献５に記載されているシート部材においては、一つのシート部材を工具本体に固定するためには２種のネジ部材を必要とし、さらに、切削インサートをこのシート部材に固定するためには他の１種のネジ部材を必要としている。

特開平１０−３３７６０８号公報 特開２００４−２３７３８２号公報 特開２０１１−１８３４９０号公報 特開２０１３−１０７１９９号公報 特許第４９４４１９２号公報

特許文献１に記載されているシート取付構造は、シートに設けた凸部を工具本体に向けた凸部と嵌合させ、この凹部に嵌め込んだシートの凸部を、工具本体にねじ込まれたシート固定ネジで締め付けることにより、シートを工具本体に固定する取付構造を備えている。この取付構造は簡単な構造を備えているが、工具径が大きく、かつ、多数個の切削インサートを装着する刃先交換式回転切削工具にこの取付構造を作用して被削材に高送りの平面加工を実施する場合には、シートと工具本体との固定強度が十分に確保されているとはいえない。

特許文献２に記載されているスローアウェイ式回転工具は、一つのシート部材及び切削インサートを工具本体に固定するためのネジ部材は２種のネジ部材を使用するのみでよいが、切削インサートの工具本体内周側の端面を取付用ポケットに接触させるようにしているので、切削加工時にビビリ振動が発生すると、この振動が切削インサートに伝わって被削材の加工面の品質を低下させる恐れがある。従って、シート部材に固定した切削インサートはその側面等を工具本体と接触させることなく、シート部材と工具本体との装着（固定）構造は、シート部材の底面と複数の側面部を工具本体に密着させる手段を作用することが望ましい。

特許文献３に記載されているクランプ機構においては、一つのシート部材を固定するためのネジ部材は１種のみでよいが、シート部材の固定は工具本体のシート収納壁から着座面に対して斜めに貫通したネジ穴と螺合させたネジ部材によりシート部材を固定する手段を備えている。しかし、工具本体のシート収納壁から着座面に対して所定の角度で傾斜するネジ穴を精度高く形成するためには、機械加工の制御が複雑になる。特に、多数の切削インサートを装着する工具径の大きい工具本体にこのような傾斜ネジ穴を形成するためには機械加工の制御が複雑になり、かつ加工時間も長くなる不具合が生じる。

特許文献４に記載されているインサートシート部材においては、このインサートシート部材を工具本体にネジ部材に締め付けにより固定したときには、同文献の図１に示されているように、インサートシート部材の底面及び２つの側面部が工具本体の拘束壁面に密着する。また、インサートシート部材の底面は２段の構成からなっているので、インサートシート部材を強固に工具本体に固定することができる。しかしながら、インサートシート部材の底面及び側面部と、工具本体の拘束壁面との密着をより強固にするための手段については開示されていない。

特許文献５に記載されているシート部材は、一つのシート部材を工具本体のインサートポケットに固定する手段は、２本のネジ部材のそれぞれを第１貫通穴と傾斜貫通穴に挿通して、これらネジ部材をインサートポケットの座面に締め付ける方法を備えている。このとき、傾斜貫通穴を挿通するネジ部材によりシート部材を工具本体に固定すると、シート部材の側面部を工具本体に強固に固定する固定力が働くことが開示されている。しかしながら、この固定力をさらに強化するめにシート部材の側面部の形状を如何に改善するかについては回示されていない。また、このシート部材の一つを工具本体のインサートポケットに固定するために、２本のネジ部材を必要とするために、部品点数が増加するという不具合もある。

１本のネジ部材を用いてカートリッジ部材を工具本体に強固に固定するためには、カートリッジ部材の側面部の形状、この側面部と密着する工具本体側の壁面の構造について、さらに改善を行うと１本のネジ部材の締め付け力をさらに有効に活用して、カートリッジ部材を工具本体に対してより強固に、かつ高い取付け精度を確保して固定することができると考えられる。
そこで、本発明の目的は、上記した（目的１）及び（目的２）を達成するために、１本のネジ部材を用いてカートリッジ部材を工具本体に強固に固定することが可能で、切削インサートの刃先の位置も微調整することが可能であり、かつ、小型でコンパクトなカートリッジ部材、及びこのカートリッジ部材を工具本体に固定した刃先交換式回転切削工具を提供することにある。

本発明の請求項１に記載の発明は、刃先交換式回転切削工具の工具本体に切削インサートを着脱自在に装着するときに、前記切削インサートと前記工具本体との間に介在されるカートリッジ部材であって、
上面部と、前記上面部に対向して配置された下面部と、前記上面部と前記下面部とを繋ぐ複数の側面部と、前記上面部の所定領域から前記下面部に向かって所定の深さを有するように形成された空間部と、前記空間部に隣接する底面と壁面に形成されたインサート拘束部と、
前記上面部と前記下面部とがなす間隔を前記カートリッジ部材の厚さ（Ｔ）としたときに、前記複数の側面部のうち、前記カートリッジ部材の厚さ（Ｔ）方向と交差する方向に配置された側面部間を貫通する第１固定ネジ穴を備え、
前記第１固定ネジ穴の開口部を有する前記側面部のうちの一方の側面部は、少なくとも、前記第１固定ネジ穴の中心線に対して傾斜した平面であって、前記下面部に対して鋭角の傾斜角度（α）を有する第１の平面を備えていることを特徴としている。

本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のカートリッジ部材に係り、前記第１の平面を備えている前記側面部は、前記第１固定ネジ穴の中心線に対して直交するとともに、前記第１固定ネジ穴の中心線が通っている第２の平面を備えていることを特徴としている。

本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のカートリッジ部材に係り、前記第１の平面は、前記上面部に隣接して形成されていることを特徴としている。

本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のカートリッジ部材に係り、前記カートリッジ部材の側面視において、
前記第１の平面は、前記第１固定ネジ穴の中心線に対して前記下面部側から前記上面部側へ向かって下降する傾斜面であることを特徴としている。

本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載のカートリッジ部材に係り、前記カートリッジ部材の平面視において、
前記複数の側面部のうち、前記カートリッジ部材の厚さ（Ｔ）方向に配置された側面部のうちの一方の側面部は、前記第１固定ネジ穴の中心線に対して平行な面を有する背側面を備え、
前記第１の平面は、前記背側面に対して鋭角の傾斜角度（β）を有することを特徴としている。

本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載のカートリッジ部材に係り、前記カートリッジ部材の前記インサート拘束部は、前記切削インサートの底面と当接する切削インサート着座面と、前記切削インサート着座面から溝部を介して前記上面部方向に立設する拘束壁面と、前記切削インサート着座面の中央部から前記下面部方向に形成された第２固定ネジ穴を備えていることを特徴としている。

本発明の請求項７に記載の発明は、軸方向先端面の外周側にカートリッジ装着部を有する工具本体と、前記カートリッジ装着部に固定された請求項１から請求項６のいずれかに記載のカートリッジ部材と、前記カートリッジ部材のインサート拘束部に着脱自在に装着された切削インサートと、を備える刃先交換式回転切削工具である。

（１）カートリッジ部材の第１側面部が備えている第１の平面は、カートリッジ部材の下面部に対して鋭角の傾斜角度（α）を有し、さらに、カートリッジ部材の第３側面部に設けた背側面に対しても鋭角の傾斜角度（β）を有するようにしている。
そして、カートリッジ部材を工具本体に装着するために、カートリッジ部材の第１固定ネジ穴とネジ嵌合しているネジ部材を締め付けることによって、カートリッジ部材の第１の平面が工具本体のカートリッジ装着部の第２の壁面と密着したときには、傾斜角度（α）の作用によって、このネジ部材の締め付け力（Ｆ）は、カートリッジ部材の下面部の方向に作用する分力（Ｘ１）を生じる。
また、上記傾斜角度（β）の作用によって、第３側面部の背側面の方向に作用する分力（Ｘ２）を生じる。これらの両分力は、同時に協調して、カートリッジ部材を工具本体に高い取付強度をもって、安定した状態で固定することができる。これにより、小型でコンパクトなカートリッジ部材を提供することができる。

（２）本発明のカートリッジ部材を工具本体が備えている各カートリッジ装着部に装着するときには、一つのカートリッジ装着部に対して１本のネジ部材の締め付け操作を行うだけでよい。これにより、工具本体へのカートリッジ部材の装着及び取り外しの作業性が向上する。
さらに、工具本体へのカートリッジ部材の装着位置の微調整も可能になるので、カートリッジ部材を介して工具本体に着脱自在に装着する切削インサートについて、その切れ刃の正面振れ精度も高精度な状態で装着可能なカートリッジ部材を提供することができる。これにより、刃先交換式回転切削工具の工具本体の寿命を向上させることが可能になる。

本発明の刃先交換式回転切削工具の実施形態を示す斜視図である。 図１に示す交換式回転切削工具において、工具本体に装着された切削インサートとその周辺を拡大して示した一部拡大斜視図である。 図１に示す刃先交換式回転切削工具の工具本体について、カートリッジ部材を装着していないときの状態を示す工具本体の斜視図である。 図３に示す工具本体において、カートリッジ部材を装着する箇所となるカートリッジ装着部とその周辺を拡大して示した一部拡大斜視図である。 図３に示す工具本体に、カートリッジ部材を装着したときの状態を示す工具本体の斜視図である。 本発明のカートリッジ部材の斜視図であって、第１固定ネジ穴にネジ部材の一端部を螺合させたときの状態を示す図である。 図６に示すカートリッジ部材の第１固定ネジ穴にネジ部材の一端部を螺合させていないときの状態であって、他の異なる方向から見たカートリッジ部材の斜視図である。 図６に示すカートリッジ部材について、さらに、他の異なる方向から見た斜視図である。 図６に示すカートリッジ部材について、第１固定ネジ穴にネジ部材を螺合させていないときの構成を示す図であって、（ａ）はカートリッジ部材の平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は上面図、（ｄ）は右側面図、（ｅ）は左側面図である。 図３に示す工具本体について、（ａ）は工具本体のカートリッジ装着部にカートリッジ部材を装着していないときの状態を示す部分斜視図、（ｂ）は同じく、カートリッジ装着部にカートリッジ部材を装着したときの状態を示す部分斜視図、（ｃ）は（ｂ）に示すカートリッジ部材に切削インサートを装着したときの状態を示す部分斜視図である。 図１０（ｂ）に示すＡ−Ａ線における断面矢視図である。 カートリッジ部材を、工具本体のカートリッジ装着部にネジ部材の締め付けにより固定するときに、ネジ部材の締め付けに伴う押圧力の分力が、カートリッジ部材の下面部方向に作用する状態を説明するための図である。 カートリッジ部材を、工具本体のカートリッジ装着部にネジ部材の締め付けにより固定するときに、ネジ部材の締め付けに伴う押圧力の分力が、カートリッジ部材の背側面方向に作用する状態を説明するための図である。

以下、本発明のカートリッジ部材、及びこのカートリッジ部材を着脱自在に装着する刃先交換式回転切削工具についてその実施形態を、図面を参照して説明する。本発明の刃先交換式回転切削工具は、その工具本体に切れ刃を備えた切削インサートを固定するときに、工具本体と切削インサートとの間に本発明のカートリッジ部材を介在させて、この切削インサートを刃先交換式回転切削工具に対して着脱自在に装着した刃刃先交換式の正面フライスである。なお、本発明の刃先交換式回転切削工具は、その工具径が８０ｍｍ〜２００ｍｍ、切削インサートの装着数（刃数）が４〜１０枚程度の刃先交換式回転切削工具に適用することが望ましい。

（刃先交換式回転切削工具の構成）
本発明の刃先交換式回転切削工具が備えている基本的な構成を図１〜図４に基づいて説明する。図１は本発明の刃先交換式回転切削工具１について、その一実施形態を示す斜視図、図２は図１に示す刃先交換式回転切削工具１について、切削インサート５を装着して固定している箇所を拡大して示した部分拡大斜視図、図３は図１に示す工具本体２に切削インタート５及びカートリッジ部材７を装着していないときの状態を示す斜視図であって、工具本体２の立体的形状を明示するために濃淡を付けて示した図である。図４は、図３に示す工具本体２が備えているカートリッジ装着部４を含む近傍を拡大して示した部分拡大斜視図である。

図１、図２に示すように、刃先交換式回転切削工具１の本体を構成する工具本体２は、回転中心軸Ｏ方向の先端面２ａから外周面２ｂにかけて所定の間隔をもって形成された複数の切屑ポケット３を備えている。回転中心軸Ｏは、刃先交換式回転切削工具１を工作機械に取り付けて被削材を切削加工するときに、工具本体２（刃先交換式回転切削工具１）が回転する中心軸であって、刃先交換式回転切削工具１は矢印Ｒ方向（以下、「回転方向（Ｒ）」という）に回転する。なお、図１に示す符号「２ｃ」は、工具本体２の回転中心軸Ｏ方向の後端面であって、刃先交換式回転切削工具１を工作機械に取り付ける側になる。

工具本体２が備えている各切屑ポケット３の回転方向（Ｒ）の前方側には、後述するカートリッジ部材７（図６参照）を装着するための装着部４（以下、「カートリッジ装着部４」と記載する）が工具本体２と一体に形成されている。カートリッジ装着部４（図３参照）の構成の詳細についても後述する。
カートリッジ部材７は、切れ刃を備えた切削インサート５を、インサート固定用のネジ部材６（以下、「ネジ部材６」と記載する）を用いて着脱自在に装着して固定するための部材である。また、この切削インサート５を固定したカートリッジ部材７は、工具本体２のカートリッジ装着部４に対して着脱自在に装着（固定）される。従って、切削インサート５を装着した刃先交換式回転切削工具１（工具本体２）は、工具本体２と切削インサート５との間にカートリッジ部材７が介在（介装）されていることになる。これにより、被削材の切削加工中に切削インサート５に破損等の不具合が発生しても、この影響が工具本体２に及ばないようにすることが可能になる。

切削インサート５は、超硬合金（ＷＣ−Ｃｏ基）などの硬質材料から製造されており、その形状は従来から用いられている仕様を備えた切削インサートを用いることができる。図２に示す例では、その上面部の中央部から下面部（底面）まで貫通する挿通穴を有し、この挿通穴を挿通させたネジ部材６の締め付けにより、カートリッジ部材７が備えているインサート拘束部１１（図６参照）に拘束、すなわち適切な位置に位置合わせされた状態で、着脱自在に装着される。図１（図２）に示す切削インサート５は、平面視でその上面部はコーナー部を有する略四角形状をなし、上面部と側面部との稜線部に切れ刃となる底刃６ａ、外周刃６ｂ、コーナー刃６ｃを備えた切削インサートの例を示している。

カートリッジ部材７はネジ部材２１（図６参照）の締め付けにより工具本体２のカートリッジ装着部４に着脱自在に装着される。このとき、工具本体２とカートリッジ部材７は、ネジ部材２１の締め付け力と、この締め付け力に伴う工具本体２とカートリッジ部材７の側面部及び下面部との面接触により、工具本体２に対して正確な位置に強固に固定される。これにより、本発明の刃先交換式回転切削工具１においては、切れ刃を備えた複数の切削インサート５を、カートリッジ部材７を介在させた状態で、工具本体２に対して正確な位置に装着する、すなわち、刃先交換式回転切削工具１の回転中心軸Ｏ方向の最下点となる各切削インサート６の切れ刃の位置が、回転中心軸Ｏと直交する同一の平面上に位置するように装着することが可能になる。

続いて、カートリッジ部材７を工具本体２に着脱自在に、装着して固定するための工具本体２の構成と、カートリッジ部材７の構成と、さらに、カートリッジ部材７を工具本体２に固定するための手順について説明する。

（工具本体の構成）
図３はカートリッジ部材７を装着していないときの工具本体２を、先端面２ａの前方から見た斜視図、図４は図３に示す工具本体２のカートリッジ装着部４とその近傍を拡大して示した斜視図である。
工具本体２には、図３に示すように、回転中心軸Ｏ方向の先端面２ａから外周面２ｂにかけて、所定の間隔をもって複数の切屑ポケット３が等間隔で形成されている。そして、各切屑ポケット３において、回転方向（Ｒ）の前方側には、カートリッジ装着部４が形成されている。図３に示す工具本体２は、１０個のカートリッジ装着部４を備え、１０枚の切削インサートを装着する工具本体である。

図３、図４に示すように、工具本体２のカートリッジ装着部４は、保持面４ａと、保持面４ａから立設する第１の壁面４ｂと、第２の壁面４ｃと、第２の壁面４ｃの回転中心軸Ｏ側の端部近傍に形成されたネジ穴４ｄと、溝部（凹部）４ｅ、４ｆを備えている。保持面４ａは、工具本体２と一体に先端面２ａから外周面２ｂ方向に向かって所定の厚さを有するように形成された台座上に、回転方向（Ｒ）を向くように形成された平面形状をなす面である。保持面４ａは、後述するカートリッジ部材７の下面部９と密着する部位になる。また、保持面４ａからそれぞれ溝部４ｅ、４ｆを介して立設する第１の壁面４ｂと第２の壁面４ｃは、カートリッジ部材７が備えている側面部が密着する部位になる。保持面４ａにおいて、工具本体２の先端面２ａ側及び外周面２ｂ側の端部は、何も形成されていない自由端になっている。

保持面４ａに対して立設する第１の壁面４ｂは、回転中心軸Ｏと平行または略平行な方向に平面形状をなす面として形成されている。また、第２の壁面４ｃは、工具本体２の外周面２ｂから回転中心軸Ｏと直交または略直交する方向に形成されているとともに、保持面４ａ方向に傾斜する傾斜面として形成されている。ネジ穴４ｄの中心線の向きは、回転中心軸Ｏと平行になるように工具本体２の後端面２ｃ方向に所定の深さを有するように形成され、その内周面には例えば右ネジ（雌ネジ）が刻設されている。

上記した工具本体２のカートリッジ装着部４が備えている保持面４ａ、第１の壁面４ｂ、第２の壁面４ｃ及びネジ穴４ｄ、溝部４ｅ、４ｆは、カートリッジ部材７を工具本体２に強固に、かつ精度高く装着するために工具本体２側に設けた手段（カートリッジ部材装着手段）になる。

（カートリッジ部材の構成）
続いて、カートリッジ部材７の構成を図５〜図９に基づいて説明する。図５は図３に示す工具本体２が備えている１０ケ所のカートリッジ装着部４に、カートリッジ部材７を装着したときの状態を示す斜視図、図６はカートリッジ部材７の斜視図であって、第１固定ネジ穴１２にカートリッジ部材７を工具本体２に固定するためのカートリッジ部材固定用ネジ部材２１（以下、「ネジ部材２１」と記載する）の一方の端部を螺合させている状態を示す斜視図である。また、図７及び図８は図６に示すカートリッジ部材７について、他の異なる方向から見た斜視図であって、第１固定ネジ穴にネジ部材２１の一方の端部を螺合させていない状態を示している。また、図９（ａ）〜（ｅ）のそれぞれは、同じくネジ部材２１を螺合させていないときのカートリッジ部材７について、その平面図、正面図、上面図、右側面図、及び左側面図を示している。

図６〜図９に示しているように、カートリッジ部材７は、上面部８と、上面部８に対して対向する位置に形成された下面部９と、上面部８と下面部９とを繋ぐ複数の側面部と、上面部８の所定の領域から下面部９に向かって形成された空間部（凹部）１０と、この空間部１０の形成により空間部１０に隣接して形成された壁面（拘束壁面２０ａ〜２０ｄ）、及び空間部１０の下方に形成された底面（インサート着座面１７）と、このインサート着座面１７の中央部に形成されたネジ穴１８と、上面部８と下面部９とがなす間隔をカートリッジ部材７の厚さ（Ｔ）としたときに、カートリッジ部材７の厚さ（Ｔ）方向に対して対向する側面部の間を貫通する第１固定ネジ穴１２を備えている。なお、上記した空間部１０に隣接して形成された拘束壁面２０ａ〜２０ｄと、インサート着座面１７と、このインサート着座面１７の中央部に形成されたネジ穴１８などは、インサート拘束部１１を構成する。

カートリッジ部材７の上記した複数の側面部は、図６〜図９に示されているように、第１固定ネジ穴１２のそれぞれの開口部１２ａ、１２ｂが形成されている第１側面部１３及び第２側面部１４と、第１固定ネジ穴１２の中心線Ｐの方向に形成されている第３側面部１５と第４側面部１６を備えている。
なお、第１側面部１３及び第２側面部１４は、第１固定ネジ穴１２の中心線Ｐ方向と交差する方向に形成された平面形状の側面をなしている。さらに、図６、図８、図９（ｃ）に示すように、第１側面部１３は、少なくとも、第１固定ネジ穴１２の中心線Ｐに対して傾斜する傾斜面となる第１の平面１３ａを備えている。また、図６などに示すように、第１固定ネジ穴１２は、第３側面部１５側であって、第３側面部１５と凹部１０との間のカートリッジ部材７内を貫通している。

上記した「第１側面部１３は、少なくとも、第１固定ネジ穴１２の中心線Ｐに対して傾斜する傾斜面となる第１の平面１３ａを備えている」とは、例えば、図６に示すように、第１の平面１３ａと下面部９との間に、第１固定ネジ穴１２の中心線Ｐに対して直交する第２の平面１３ｂを設けてもよいことを示す。
そして、第１側面部１３を構成する第１の平面１３ａは、その一方の端部の全て、あるいは大部分が上面部８に隣接し（繋がる）、さらに、図６に示すように、下面部９側から上面部８側に向かって傾斜する傾斜面から構成されるようにする。上記した第１の平面１３ａの一方の端部の全て、あるいは大部分が上面部８と隣接する構成にすることにより、後述するように、カートリッジ部材７を工具本体２に対してより強固に固定することが可能になる。

第３側面部１５は、図９（ｃ）、（ｅ）に示すように、平面形状をなす背側面１５ａと、背側面１５ａの両端部に沿って形成された面取り面１５ｂを備えている。背側面１５ａは、第１固定ネジ穴１２の中心線Ｐと平行になる方向であって、第１側面部１３の端部から第２側面部１４の端部まで、カートリッジ部材７の厚さ（Ｔ）方向と直交する平面を有するように形成されている。

上記したカートリッジ部材７において、第１側面部１３が備えている平面形状をなす第１の平面１３ａが、第１固定ネジ穴１２の中心線Ｐに対して傾斜する傾斜面とされている構成について、さらに説明すると次のようになる。
図９（ｄ）に示すカートリッジ部材７の右側面図において、平面形状をなす第１の平面１３ａは、下面部９に対して鋭角の傾斜角度（α）をなすように、第１固定ネジ穴１２の中心線Ｐに対して傾斜する傾斜面とされている。

また、カートリッジ部材７の平面図を図９（ａ）に示しているように、第１の平面１３ａは、第３側面部１５が備えている背側面１５ａに対して鋭角の角度（β）をなすように、第１固定ネジ穴１２の中心線Ｐに対して傾斜する傾斜面とされている。
上記した角度（α）、（β）を鋭角に設定したことによる作用とその効果については後述するが、カートリッジ部材７を工具本体２のカートリッジ装着部４にネジ部材２１の締め付けにより固定したときに、角度（α）及び（β）を鋭角に設定したことにより、カートリッジ部材７を工具本体２に一層強固に固定することが可能になる。

また、本発明のカートリッジ部材７においては、図９（ｃ）に示すカートリッジ部材７の上面視において、第１の平面１３ａの幅長さ（Ｌ）を、カートリッジ部材７の厚さ（Ｔ）方向の長さと定義したときに、幅長さ（Ｌ）は第１固定ネジ穴１２の開口部１２ａから第４側面部１６方向に向かって離れるに従って漸次増大し、幅長さ（Ｌ）値の最大値はカートリッジ部材７の厚さ（Ｔ）になるようにしている。図９（ｃ）に示す例では、（Ｌ）値は第４側面部１６との稜線部近傍からこの稜線部までの間で（Ｌ）値が最大の（Ｔ）値になるようにしている。

カートリッジ部材７の第４側面部１６は、図６に示すように、空間部１０の形成によりその一部が除去されて下面部９からの高さが低くなった側面部１６ａを有している。同様に、図７に示すように、第２側面部１４も、空間部１０の形成によりその一部が除去されて下面部９からの高さ低くなった側面部を有している。

図６、図７、図９（ａ）などに示されているように、カートリッジ部材７の空間部１０は、上面部８の所定の領域から第２側面部１４と第４側面部１６の一部を削除して下面部９方向に所定の深さを有する空間として形成されている。そして、この空間部１０に沿って形成されたインサート拘束部１１は、空間部１０の下方端となる切削インサート着座面１７と、着座面１７の中央部から下面部９方向に所定の深さを有するように形成された第２固定ネジ穴１８と、切削インサート着座面１７から溝部１９を介して上面部８方向に向かって形成された拘束壁面２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄから構成されている。なお、第２固定ネジ穴１８には、切削インサート５をネジ部材６により固定するためのネジが刻設されている。

カートリッジ部材７のインサート拘束部１１は、切削インサート５を着脱自在に装着して固定するために設けられている。インサート拘束部１１に切削インサート５を装着して固定するためには、インサート拘束部１１の切削インサート着座面１７に切削インサート５の底面を載置する。続いて、インサート拘束部１１における切削インサート５の載置位置を、切削加工を行うための正しい位置になるように配置した後、ネジ部材６の締め付けにより切削インサート５を切削インサート着座面１７に固定する。これにより、切削インサート５の底面が切削インサート着座面１７に密着するとともに、切削インサート５の側面がカートリッジ部材７の拘束壁面２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに密着する。その結果、切削インサート５をカートリッジ部材７に強固に固定することが可能になり、かつ、切削インサート５の高い位置合せ精度が確保される。
なお、切削インサート５をネジ部材６の締め付けによりインサート拘束部１１に固定したときには、ネジ部材６の下端部は第２固定ネジ穴１８の下端から突出しないようにネジ部材６の長さを適切にする。

カートリッジ部材７の第１固定ネジ穴１２は、その中央部近傍から第１側面部１３の開口部１２ａまでの内周面に左ネジが刻設されている。図６に示すネジ部材２１は左右ネジであって、その一方の端部側の外周面には所定の長さを有するように右ネジ２１ａが刻設されている。また、左右ネジ２１の他方の端部側の外周面には所定の長さを有する左ネジが刻設されており、図６はこの左右ネジ２１の左ネジが刻設されている部分を第１固定ネジ穴１２の左ネジと螺合させた状態を示している。

そして、カートリッジ部材７を工具本体２に固定するときには、図６に示しているように、左右ネジ２１の左ネジが刻設されている部分を第１固定ネジ穴１２の左ネジと螺合させた状態で、左右ネジ２１の締め付け操作によりネジ部材２１の右ネジ２１ａを工具本体２に設けたネジ穴４ｄに進入させて、この右ネジ２１ａをネジ穴４ｄとネジ嵌合させる。
なお、ネジ部材２１は、左右ネジの他に、第１固定ネジ穴１２と螺合し、このネジ部材の締め付け操作によりこのネジ部が工具本体２のネジ穴４ｄと螺合して、カートリッジ部材７を工具本体２に密着させるネジ部材を用いることができる。

（カートリッジ部材を工具本体に固定する手順とその固定機構）
続いて、図３に示す工具本体２の各カートリッジ装着部４に、カートリッジ部材７を固定する手順と、その固定機構について説明する。この手順は、下記の手順（１）〜手順（６）に基づいて行うことができる。なお、カートリッジ部材７を工具本体２に固定するために用いるネジ部材２１は、ネジ部材２１の左ネジ側の軸端面に締め付け工具の先端部と嵌合する凹部を設けた左右ネジ（以下、「左右ネジ２１」と記載する）を用いた例について説明する。

（手順１）
左右ネジ２１の左ネジ部分を、カートリッジ部材７の第１側面部１３に形成されている第１固定ネジ穴１２の開口部１２ａから挿入してネジ嵌合させておく。この状態のカートリッジ部材７が図６に示されている。

（手順２）
カートリッジ部材７を工具本体２のカートリッジ装着部４の保持面４ａに載置する。このとき、カートリッジ部材７の下面部９を保持面４ａ上に載置するとともに、カートリッジ部材７の第３側面部１５に形成されている背側面１５ａを工具本体２の第１の壁面４ｂに密着させ、かつ、カートリッジ部材７の第１側面部１３から突出している左右ネジ２１の右ネジ２１ａの先端部を工具本体２のネジ穴４ｄの開口部に位置合わせする。この状態においては、カートリッジ部材７の第１固定ネジ穴１２の中心線Ｐと工具本体２のネジ穴４ｄの中心線とは一つの直線になるようすることが必要である。このためには、予め、カートリッジ部材７に形成する第１固定ネジ穴１２と、工具本体２に形成するネジ穴４ｄの形成位置とその穴の向きを適切に設計して、この設計仕様に基づいて、カートリッジ部材７と工具本体２にこれらのネジ穴加工を施しておく必要がある。

（手順３）
続いて、カートリッジ部材７の第２側面部１４に形成されている第１固定ネジ穴１２の開口部１２ｂから締め付け工具の先端部を挿入し、締め付け工具を所定の回転トルクで右回転させて左右ネジ２１を前進させる。これにより、左右ネジ２１の右ネジ２１ａは工具本体２のネジ穴４ｄとネジ嵌合しながら前進するとともに、カートリッジ部材７も工具本体２の方向に前進する。

この左右ネジ２１の締め付け力（押圧力）により、カートリッジ部材７の第１側面部１３が備えている、傾斜面から構成されている第１の平面１３ａは、工具本体２の第２の壁面４ｃと、面どうしで密着（面密着）するとともに、カートリッジ部材７の第３側面部１５が備えている背側面１５ａは工具本体２の第１の壁面４ｂと、面どうしで密着（面密着）する。このように、本発明のカートリッジ部材７は、左右ネジ２１の締め付け力と上記した面密着により、工具本体２のカートリッジ装着部４に強固に固定され、かつ着脱自在に固定される。なお、ネジ部材２１の締め付け力による上記した面密着の作用については後述する。

（手順４）
上記（上記１）〜（手順３）に記載の手順により、工具本体２の各カートリッジ装着部４にカートリッジ部材７を固定する。

（手順５）
工具本体２に装着した各カートリッジ部材７のインサート拘束部１１に、切削インサート５をネジ部材６の締め付けにより固定する。これにより、切削インサート５は工具本体２に対して着脱自在に固定されることになる。図１に示す刃先交換式回転切削工具１は、工具本体２のカートリッジ装着部４の全てに固定したカートリッジ部材７に、切削インサート５を装着して固定したときの状態を示している。

（手順６）
上記（手順５）によりカートリッジ部材７に固定された切削インサート５について、その切れ刃の位置が精度高く配置されているか否かを確認し、精度が低いと確認された場合には、左右ネジ２１の締め付けの微調整を行う。なお、この切れ刃の位置精度の確認装置は、従来から用いられている画像処理を応用した装置を使用することができる。

刃先交換式回転切削工具１を用いて被削材の切削加工を行って切削インサート５の切れ刃が摩耗したときには、切削インサート５を再装着する操作を行う。この再装着は、カートリッジ部材７に固定しているこの摩耗した切削インサート５について、ネジ部材６を緩めて、この切削インサート５が備えている未使用の切れ刃部分を次回の切削加工で使用するために再装着するか、摩耗したこの切削インサート５に替えて新しい切削インサートをこのカートリッジ部材７のインサート拘束部１１に再装着する操作を行う。このように、切削インサート５の再装着を行う場合には、ネジ部材６を緩める操作と締め付ける操作を行うのみで良いので、この切削インサート５の再装着を行う対象となるカートリッジ部材７に対して、工具本体２との強固な固定に影響を与えることはない。

なお、本発明の刃先交換式回転切削工具の構成を理解し易くするために、工具本体２のカートリッジ装着４にカートリッジ部材７を固定していないときの状態を図１０（ａ）に、図１０（ａ）に示すカートリッジ装着４にカートリッジ部材７を固定したときの状態を図１０（ｂ）に、図１０（ｂ）に示すカートリッジ部材７に切削インサート５を装着して固定したときの状態を図１０（ｃ）に示している。さらに、図１０（ｂ）に示すＡ−Ａ線における断面図を図１１に示している。

上記した工具本体２のカートリッジ装着部４が備えている第１の壁面４ｂと、カートリッジ部材７の背側面１５ａとを強固に密着させるために、本発明は前記したように、工具本体２の第１の壁面４ｂは回転中心軸Ｏと平行に延びる平面形状をなし、カートリッジ部材７が備えている背側面１５ａは、カートリッジ部材７の第１固定ネジ穴１２の中心線Ｐの方向と平行に延びる平面形状をなすようにしている。そして、左右ネジ２１を右回転させて工具本体２のネジ穴４ｄと螺合させながら前方に進めるとカートリッジ部材７も工具本体２方向に前進し、左右ネジ２１の締め付け力はカートリッジ部材７の背側面１５ａと工具本体２の第１の壁面４ｂとを一層強固に密着させる作用を発揮する。

一方、前記したように、工具本体２のカートリッジ装着部４が備えている第２の壁面４ｃは、工具本体２の外周面２ｂから回転中心軸Ｏと直交または略直交する方向に形成されているとともに、保持面４ａに対して傾斜する傾斜面として形成されている。
そして、上記と同様に、左右ネジ２１を右回転させて前方に進めると、カートリッジ部材７はその第１の平面１３ａが工具本体２の第２の壁面４ｃと密着しながら前進する。この左右ネジ２１の締め付け力は、カートリッジ部材７の第１の平面１３ａと工具本体２の第２の壁面４ｃとを、図１１に示しているように、傾斜した面どうしで一層強固に密着させる作用を発揮する。なお、工具本体２の第２の壁面４ｃとカートリッジ部材７の第１の平面１３ａは、予め、互いに密着する傾斜面を備えるように形成しておく必要がある。

上記（手順６）で記載した、工具本体２へのカートリッジ部材７の装着・固定位置の微調整を可能とするためには、工具本体２の第２の壁面４ｃとカートリッジ部材７の第１の平面１３ａとの間に微小隙間が生じるように設計することが好ましい。この微小な隙間の形態の一例を、図１０（ｂ）のＡ−Ａ線部の断面として図１１に示している。図４、図１１に示すように、保持面４ａの端部に溝部４ｆを設けたことによって生じる工具本体２の第２の壁面４ｃの弾性変形を利用することによって、左右ネジ２１の締め付け力による微調整が可能となる。このような配慮を施すことによって、切削インサート５の切れ刃の正面振れ精度も高度な状態で装着可能なカートリッジ部材を提供することができる。

なお、図１１に示しているように、カートリッジ部材７を工具本体２に固定したときには、カートリッジ部材７の第１の平面１３ａと工具本体２の第２の壁面４ｃとが密着している箇所の下方部から溝部４ｆに通じる微小な隙間２２が形成されるようにすることが望ましい。これにより、上記した左右ネジ２１の締め付け力の調整により、工具本体２へのカートリッジ部材７の装着・固定位置の微調整がより有効に実施されるので、切削インサート５の切れ刃の位置の微調整がより有効になる。上記の微小な隙間２２を形成するためには、カートリッジ部材７の第１側面部１３と工具本体２の第２の壁面４ｃの形状について、その一方または双方の形状を適切な傾斜を有するように形成するとよい。

カートリッジ部材７の右側面図を図９（ｄ）に示しているように、カートリッジ部材７の第１側面部１３に設けた第１の平面１３ａは下面部９に対して鋭角の角度（α）をなしている。
この鋭角の傾斜角度（α）により、左右ネジ２１の締め付けによりカートリッジ部材７を工具本体２に固定したときには、カートリッジ部材７の第１側面部１３が備えている第１の平面１３ａは、工具本体２の第２の壁面４ｃに密着するとともに、左右ネジ２１の締め付け力はカートリッジ部材７の下面部９方向に向かう分力（Ｘ１）を生じる。この分力（Ｘ１）は、カートリッジ部材７の下面部９を、工具本体２のカートリッジ装着部４が備えている保持面４ａに対して強固に密着させる作用（第１の作用）を発揮することになる。

さらに、本発明のカートリッジ部材７において、第１側面部１３が備えている第１の平面１３ａは、第３側面部１５の背側面１５ａに対して鋭角の傾斜角度（β）を有している。この鋭角の傾斜角度（β）は、カートリッジ部材７を工具本体２に固定するときの左右ネジ２１の締め付け力を、第３の側面部１５の背側面１５ａ方向に向かう分力（Ｘ２）を発生させる。この分力（Ｘ２）は、カートリッジ部材７の背側面１５ａを、工具本体２のカートリッジ装着４が備えている第１の壁面４ｂに対して、より強固に密着させる作用（第２の作用）を発揮する。

上記第１及び第２の作用について、図１２及び図１３に基づいてさらに詳細に説明すると次のようになる。なお、図１２は、カートリッジ部材７の第１側面部１３が備えている第１の平面１３ａが下面部９に対して鋭角の傾斜角度（α）を有しているときに、左右ネジ２１の締め付け力（押圧力）Ｆを加えると、第１の平面１３ａに対して垂直に作用する抗力Ｆ１が生じる。この抗力Ｆ１の水平方向成分の分力（Ｘ１）が、カートリッジ部材７の下面部９方向に作用する状態を説明する図である。
また、図１３は、同様に、カートリッジ部材７の第１の平面１３ａが第３側面部１５の背側面１５ａに対して鋭角の傾斜角度（β）を有しているときに、左右ネジ２１の締め付け力Ｆを加えると、第１の平面１３ａに対して垂直に作用する抗力Ｆ２が生じる。この抗力Ｆ２の水平方向成分の分力（Ｘ２）が、カートリッジ部材７の背側面１５ａ方向に作用する状態を説明する図である。

（第１の作用）
図１２に示すように、カートリッジ部材７の第１側面部１３が備えている第１の平面１３ａは、下面部９に対して鋭角の傾斜角度（α）を有している。これにより、左右ネジ２１の締め付けに伴う押圧力（Ｆ）を加えると、その抗力Ｆ１によって、カートリッジ部材７の下面部９方向に向かう分力（Ｘ１）を生じる。このとき、カートリッジ部材７の下面部９は、工具本体２のカートリッジ装着４が備えている保持面４ａに接しているので、分力（Ｘ１）はカートリッジ部材７の下面部９を工具本体２の保持面４ａに押し付ける作用を発揮する。その結果、左右ネジ２１の締め付けに伴ってカートリッジ部材７の下面部９は、工具本体２の保持面４ａにより強く密着することになる。ここで、分力（Ｘ１）は、抗力（Ｆ１）における傾斜角度（α）の余弦成分である。

（第２の作用）
図１３に示すように、カートリッジ部材７の第１側面部１３が備えている第１の平面１３ａは、第３側面部１５が備えている背側面１５ａに対して鋭角の傾斜角度（β）を有している。これにより、左右ネジ２１の締め付けに伴う押圧力（Ｆ）を加えると、その抗力Ｆ２によって、カートリッジ部材７の背側面１５ａ方向へ向かう分力（Ｘ２）を生じる。このとき、カートリッジ部材７の背側面１５ａは、工具本体２のカートリッジ装着４が備えている第１の壁面４ｂに接しているので、分力（Ｘ２）はカートリッジ部材７の背側面１５ａを工具本体２の第１の壁面４ｂに押し付ける作用を発揮する。その結果、左右ネジ２１の締め付けに伴ってカートリッジ部材７の背側面１５ａは、工具本体２の第１の壁面４ｂに強く密着することになる。ここで、分力（Ｘ２）は、抗力（Ｆ２）における傾斜角度（β）の余弦成分である。

上記した（第１作用）、（第２の作用）により、本発明の刃先交換式回転切削工具１は、カートリッジ部材７を工具（本体２に左右ネジ２１の締め付けにより固定したときに、左右ネジ２１による押圧力（Ｆ）によって、分力（Ｘ１）及び（Ｘ２）が発生する。これらが、同時に、それぞれカートリッジ部材７の下面部９方向と、カートリッジ部材７の背側面１５ａ方向に同時に作用する。その結果、カートリッジ部材７は工具本体２に対して、より強固に、かつ、着脱自在に固定されることになる。

従って、本発明の刃先交換式回転切削工具においては、カートリッジ部材７を工具本体２に固定するために用いるネジ部材は、上記した左右ネジ２１等のネジ部材の他に、他のネジ部材を用いる必要がない。これにより、刃先交換式回転切削工具の部品点数を少なくすることが可能になり、さらに、工具本体２及びカートリッジ部材７に施す加工などの製作が容易になるという効果が生じる。

なお、上記鋭角の傾斜角度（α）及び（β）は、４５度以上、８０度以下に設定することが望ましい。傾斜角度の上限値を８０度に設定する理由は、分力（Ｘ１）及び（Ｘ２）が、抗力（Ｆ１）及び抗力（Ｆ２）の余弦成分であることから、傾斜角度（α）及び（β）が大きな値となると、分力（Ｘ１）及び（Ｘ２）値が小さい値となってしまうからである。
一方、傾斜角度の下限値を４５度に設定する理由は、傾斜角度（α）及び（β）が小さな値となると、分力（Ｘ１）及び（Ｘ２）値は大きな値となるものの、カートリッジ部材７の本体の寸法が縦に長くなってしまい、小型でコンパクトな設計が困難となるためである。
本発明のカートリッジ部材７のサイズは、厚さ７ｍｍで内接円が１６ｍｍの四角形状をなす切削インサートを装着する場合、その厚さ（Ｔ）は１４ｍｍ、図９（ａ）に示す第１側面部１３に対向する側面部間の高さ方向の距離は２５ｍｍ、図９（ａ）に示す背側面１５ａに対向する側面部間の幅方向の距離は２５ｍｍ、で構成される小型でコンパクトなカートリッジ部材とすることが可能である。

上記した本発明の実施形態において、カートリッジ部材７のインサート拘束部１１に着脱自在に装着する切削インサートは、図２に示すように上面視で略四角形をなす切削インサートについて説明したが、本発明のカートリッジ部材は、上面視で三角形、略平行四辺形、５角形等の多角形の形状をなす切削インサート、及び丸型（駒型）の切削インサート、両面型のネガティブインサート（ネガティブ型の両面インサート）も着脱自在に着脱装着に装着することができる。この場合には、カートリッジ部材７のインサート拘束部１１を構成する切削インサート着座面１７、拘束壁面２０ａ、２０ｂ、・・・、等の構成及び形状を、これら切削インサートの底面、側面部の形状に対応させて適切に設定する。

上記した本発明のカートリッジ部材７は、その材質を、例えば、合金工具鋼であるＳＫＤ６１材（熱間ダイス鋼）とし、この鋼材に機械加工を施すことにより製造することができる。また、工具本体２は、その材質を、例えば、クロムモリブデン鋼であるＳＣＭ材とし、この鋼材に機械加工を施すことにより製造することができる。さらに、切削インサート５の材質は、従来から広く用いられているように、例えば、超硬合金（ＷＣ−Ｃｏ基）からなる硬質材を使用する。そして、切削インサート５の製造は、超硬合金の粉末をプレス成形により切削インサートの成形体を製造し、このプレス成形体を高温度雰囲気で焼成することにより硬質の切削インサートを製造することができる。
なお、切削インサート５、カートリッジ部材７及び工具本体２について、その硬度の順（硬さの順序）は、「切削インサート＞カートリッジ部材＞工具本体」として、切削加工中に切削インサートの切れ刃に破損が生じても、その影響が工具本体に及んで、工具本体にも損傷が発生しないようにする。

１：刃先交換式回転切削工具
２：工具本体２、２ａ：先端面、２ｂ：外周面、２ｃ：後端面
３：切屑ポケット
４：カートリッジ装着部、４ａ：保持面、４ｂ：第１の壁面、４ｃ：第２の壁面、４ｄ：ネジ穴、
４ｅ、４ｆ：溝部
５：切削インサート、５ａ：底刃、５ｂ：外周刃、５ｃ：コーナー刃
６：インサート固定用ネジ部材（ネジ部材）
７：カートリッジ部材
８：上面部
９：下面部
１０：空間部
１１：インサート拘束部
１２：第１固定ネジ穴、１２ａ、１２ｂ：開口部
１３：第１側面部、１３ａ：第１の平面、１３ｂ：第２の平面
１４：第２側面部
１５：第３側面部、１５ａ：背側面、１５ｂ：面取り面
１６、１６ａ：第４側面部
１７：切削インサート着座面
１８：第２固定ネジ穴
１９：溝部
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ：拘束壁面
２１：カートリッジ部材固定用ネジ部材（ネジ部材）、２１ａ：右ネジ
２２：微小な隙間
Ｆ：押圧力
Ｆ１：抗力
Ｆ２：抗力
Ｌ：カートリッジ部材の第２の平面の幅長さ
Ｏ：刃先交換式回転切削工具（工具本体）の回転中心軸
Ｐ：第１固定ネジ穴の中心線
Ｒ：刃先交換式回転切削工具（工具本体）の回転方向
Ｔ：カートリッジ部材の厚さ
Ｘ１：分力
Ｘ２：分力
α：カートリッジ部材の第２の平面が下面部となす角度
β：カートリッジ部材の第２の平面が第３側面部の背側面となす角度

Claims (7)

1. 刃先交換式回転切削工具の工具本体に切削インサートを着脱自在に装着するときに、前記切削インサートと前記工具本体との間に介在されるカートリッジ部材であって、
   上面部と、前記上面部に対向して配置された下面部と、前記上面部と前記下面部とを繋ぐ複数の側面部と、前記上面部の所定領域から前記下面部に向かって所定の深さを有するように形成された空間部と、前記空間部に隣接する底面と壁面に形成されたインサート拘束部と、
   前記上面部と前記下面部とがなす間隔を前記カートリッジ部材の厚さ（Ｔ）としたときに、前記複数の側面部のうち、前記カートリッジ部材の厚さ（Ｔ）方向と交差する方向に配置された側面部間を貫通する第１固定ネジ穴を備え、
   前記第１固定ネジ穴の開口部を有する前記側面部のうちの一方の側面部は、少なくとも、前記第１固定ネジ穴の中心線に対して傾斜した平面であって、前記下面部に対して鋭角の傾斜角度（α）を有する第１の平面を備えていることを特徴とするカートリッジ部材。
2. 前記第１の平面を備えている前記側面部は、前記第１固定ネジ穴の中心線に対して直交するとともに、前記第１固定ネジ穴の中心線が通っている第２の平面を備えていることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ部材。
3. 前記第１の平面は、前記上面部に隣接して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に記載のカートリッジ部材。
4. 前記カートリッジ部材の側面視において、
   前記第１の平面は、前記第１固定ネジ穴の中心線に対して前記下面部側から前記上面部側へ向かって下降する傾斜面であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のカートリッジ部材。
5. 前記カートリッジ部材の平面視において、
   前記複数の側面部のうち、前記カートリッジ部材の厚さ（Ｔ）方向に配置された側面部のうちの一方の側面部は、前記第１固定ネジ穴の中心線に対して平行な面を有する背側面を備え、
   前記第１の平面は、前記背側面に対して鋭角の傾斜角度（β）を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のカートリッジ部材。
6. 前記カートリッジ部材の前記インサート拘束部は、前記切削インサートの底面と当接する切削インサート着座面と、前記切削インサート着座面から溝部を介して前記上面部方向に立設する拘束壁面と、前記切削インサート着座面の中央部から前記下面部方向に形成された第２固定ネジ穴を備えていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のカートリッジ部材。
7. 軸方向先端面の外周側にカートリッジ装着部を有する工具本体と、前記カートリッジ装着部に固定された請求項１から請求項６のいずれかに記載のカートリッジ部材と、前記カートリッジ部材のインサート拘束部に着脱自在に装着された切削インサートと、を備える刃先交換式回転切削工具。