JP4816066B2 - 切削工具 - Google Patents

Description

本発明は着脱可能な切刃部を装着した切削工具に関し、特に被加工物の表面の鋳巣を防止する切削工具に関する。

この種の切削工具としては、図１２及び図１３に例示するものがある。図１２に示した研削用カッタは、ディスク状の形態からなるカッタボデー２と、当該カッタボデー２の、その周縁部に、着脱自在なように設けられる複数のスローアウェイチップ１と、からなるスローアウェイチップ式の研削用カッタに関して、上記スローアウェイチップ１を、その切削刃面１１上に、ダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）のうち、少なくともいずれか一方のものにて形成される砥粒を有するものである（例えば、特許文献１参照）。

図１３に示した補修工具は、鋳物の鋳巣の補修工具１０であり、薄い矩形板状で側面１２、端面１１及び下面２２を有し、前記側面１２上の下面２２寄りに形成されたすくい面１３が長細い矩形状を持ち、端面視で該側面１２と直角な平面に対して４５から８０度を成し、前記側面１２上の端面１１寄りに形成された前記横切れ面１７は三角形状を持ち、平面視で該側面１２に対して５から１０度を成すものである（例えば、特許文献２参照）。

特開平９−２５３９１５号公報 特開２００４−２０２５６２号公報

特許文献１に記載された研削用カッタ（図１２参照）により鋳鉄、アルミニウム合金等からなる鋳造部品を切削加工した場合、上記鋳造部品の内部に存在する鋳巣が切削加工面の表面にあらわれるため、例えば、シリンダブロックとシリンダヘッドとの合わせ面では上記鋳巣が気密性を悪化し問題となることがあった。

特許文献２に記載された補修工具（図１３参照）は、上記の問題を解決するためになされたものであるが、切刃部のすくい面１３が大きな負のすくい角を付されていることから、研削加工中の研削抵抗が増大するほか、排出されない切屑がすくい面１３に強固に付着するため、切削加工面の精度不良が生じたり加工面が傷付いたりするおそれがあった。乾式切削ではすくい面１３における潤滑性が著しく低下するため該すくい面１３ならびに加工面への切屑付着の問題はいっそう深刻となる。

本発明は上記の課題に鑑みなされたものであり、その目的は鋳造部品の加工面の表面における鋳巣をなくし、切削中の切削抵抗を低減するとともに、切屑の排出性を高めた切削工具を提供することにある。

上記の課題を解決するため本発明は、工具軸心まわりに回転させられる工具本体の先端外周部に１つ又は複数の切刃部を設けた切削工具において、前記切刃部は、工具回転方向前方側を向くすくい面と、このすくい面の周縁部であって該切削工具の外周面から突出する外周切刃と、この外周切刃に連なり前記工具回転方向後方側に延在し該切削工具の外周側を向く外周逃げ面と、前記すくい面の周縁部であって該切削工具の先端面から突出し且つ前記工具軸心に略直交する正面切刃と、この正面切刃に連なり前記工具回転方向後方側に延在し前記工具軸心に略直交する平面もしくは曲面であって被加工物の表面に面接触する接触面と、を備え、前記接触面の面積を０．１ｍｍ²〜１００ｍｍ²の範囲とし、前記すくい面と前記工具軸心とのなす角度であらわされるすくい角を−１５°〜＋４５°の範囲に設定したことを特徴とする切削工具である。前記接触面が工具軸心に略直交するとは、具体的には該工具軸心とのなす角度が９０°〜９１°の範囲に設定されることをいう。

本発明の切削工具によれば、所定の面積に形成した前記接触面が前記工具軸心方向に作用する切削抵抗（スラスト力）を伴って被加工物の加工面に接触することから、前記接触面と前記加工面との間に生じる摩擦力により該加工面の表面近傍に塑性流動が生じる。この塑性流動によって鋳巣が覆われるため、気密性に優れた高品位の加工面が得られる。前記接触面の面積を０．１ｍｍ²〜１００ｍｍ²の範囲としたのは、０．１ｍｍ²未満では、鋳巣を覆うほどの十分な塑性流動が生じ得ないおそれがあり、１００ｍｍ²を超えると、切削抵抗が増大し加工面のうねりや主軸モータへの過負荷を招くおそれがあるからである。ここで、接触面と工具軸心とは互いに略直交するが、具体的には両者のなす角度は９０°〜９１°の範囲に設定されるものである。これは、９０°未満になると、接触面の加工面に接触する面積が小さくなり、塑性流動が十分に生じないおそれがあり、９１°を超えると、加工面の深さ方向において塑性流動する領域が大きくなるため、切屑排出が悪化し加工面に切屑が付着したり傷を付けたりするおそれがあるからである。

また、加工面の表面粗さを良好にすることと、加工面の塑性流動を十分に生じさせることに配慮して、接触面に連設した正面切刃を工具回転方向の法線上に投影した長さが、切削工具の１回転当たりの送り以上であり、さらに、接触面の工具回転方向の幅が０．１ｍｍを超え１０ｍｍ以下の範囲となるように形成されるのが望ましい。前記正面切刃を前記工具回転方向の法線上に投影した長さが、切削工具の１回転当たりの送り未満になると、加工面の表面粗さを悪化させるおそれがあり、過度に長くなると加工面の塑性流動が重複して生じるため該加工面の表面粗さや外観品位が悪化するおそれがあるため、前記１回転当たりの送りの３倍以下、好ましくは２倍以下の長さにすべきである。接触面の工具回転方向の幅が０．１ｍｍ未満になると、塑性流動が十分に生じないおそれがあり、１０ｍｍを超えると、切削抵抗の増大により加工面にうねりが生じる、接触面が被加工物から離脱する際にばりを生じさせる、等の問題が生じるおそれがある。なお、接触面を曲率の小さい曲面で形成しても加工面の表面近傍に塑性流動を生じさせることができる。加工面に塑性流動を生じさせるためには、前記曲面は、工具回転方向に沿って工具先端側（加工面側）に突出する凸曲面状とされ、その曲率半径が５０ｍｍ以上に設定されるのが望ましい。

さらに、すくい面のすくい角を−１５°〜＋４５°の範囲に設定したことにより、切屑の排出性を高めるとともに、すくい面、正面切刃及び接触面への被加工物の凝着（溶着、圧着）を抑制することができるので、乾式切削が可能となる。すくい角を上記の範囲に限定したのは、−１５°よりもさらに負側になると、切削抵抗、特に軸方向分力（スラスト力）が増大するため、加工面にうねりが生じるおそれがあり、４５°を超えると、正面切刃の刃先が鋭利になって欠損等の損傷が生じるおそれがあるからである。なお、前記すくい角は、前記すくい面が工具軸心と平行である場合を０°とし、すくい面が切削工具の工具先端側に向かうにつれ回転方向前方側に向かうように傾斜した場合を正としている。

本発明において、切削工具は工具軸心まわりに回転するとともに、その工具軸心に直交する方向に送られて切削加工することになるが、このとき外周面と被加工物との接触による切削抵抗の増大を防止するため、外周逃げ面と被加工物との間に逃げを設けることが望ましい。

さらに、工具本体の先端外周部に２つ以上の切刃部を設ける場合には、これら切刃部に設けた正面切刃の工具軸心方向の振れを小さくして高精度な加工面を形成するため、前記切刃部を前記工具軸心方向に進退可能とする微調整手段を備えることが望ましい。

さらに、工具軸心方向の切込みを増し高能率な加工を行うことに配慮して、前記切刃部に先行して切削を行う先行切刃部を１つ又は複数備えることが望ましい。

次に、本発明を適用した実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は第１実施形態である切削工具の正面図である。図２は図１に示す切削工具の底面図である。図３の（ａ）及び（ｂ）は図１に示す切削工具に装着される切刃部材の正面図である。図４は図３に示す切刃部材の底面図である。

図１及び図２に示すように、切削工具は、工具軸心ＣＬまわりに回転させられる略円板状の工具本体１０の先端外周部を切欠くように形成された１つの取付け溝１１に、切刃部３０を備えた切刃部材２０がねじ部材４０によって着脱可能に装着されてなる。工具本体１０の工具基端側には、図示しない工作機械の主軸に直接又は保持具を介して連結するための中央貫通穴１２と基端面１０ａとが形成されている。図３及び図４に示すように切刃部材２０は、略直方体をなし、上面２０ａの中央部に厚さ方向に沿って延びる取付け穴２１が上下面２０ａ、２０ｂを貫通するように形成され、長方形をなす下面２０ｂの１つの短辺には、該下面２０ｂから厚さ方向に突出する突条からなる切刃部３０が形成されている。切刃部３０は、前記突出する方向を向く長方形の平坦面からなる接触面３１と、この接触面３１に交差する周面２０ｃからなるすくい面３２と、このすくい面３２と接触面３１との交差稜線に形成された正面切刃３３と、すくい面３２の前記正面切刃３３に略直交する一辺に形成された外周切刃３５と、この外周切刃３５に続く周面２０ｅに形成された外周逃げ面３６とから構成される。なお、突条の切刃部３０に対して凹んだ下面２０ｂは正面逃げ面３４となる。切刃部３０の材質は、被加工物の材質や加工条件に応じて、超硬合金、サーメット、セラミックス等の硬質材料やダイヤモンド又はｃＢＮを含有した多結晶焼結体等の超硬質材料から選択される。

切刃部材２０は、その上面２０ａが工具本体１０の取付け溝１１の底面１１ａに当接するとともに、そのすくい面３２に対向する周面２０ｄ及び外周逃げ面３６に対向する周面２０ｆが対応する前記取付け溝１１の壁面１１ｂ、１１ｃにそれぞれ衝合し、その取付け穴２１に挿通されたねじ部材４０を前記取付け溝１１の底面１１ａに設けた雌ねじ穴（図示しない）にねじ込むことによって着脱自在に装着されている。工具本体１０に装着された切刃部材２０において、正面切刃３３は工具本体１０の先端面１０ｂから突出するとともに工具軸心ＣＬに略直交し、外周切刃３５は工具本体１０の外周面１０ｃから突出するとともに工具軸心ＣＬと略平行となっている。図１において、工具回転Ｋ方向を向くすくい面３２は、工具先端側に向かうにつれ前記工具回転Ｋ方向後方側に向かうように傾斜し、工具軸心ＣＬに対する傾斜角度であらわしたすくい角αが−７°の負角とされている。正面切刃３３を挟んで前記すくい面３２と交差し工具先端側を向く接触面３１は、前記工具軸心ＣＬに略直交し、被加工物の加工面と面接触するように形成されている。前記接触面３１が工具軸心ＣＬに略直交するとは、具体的には該工具軸心ＣＬとのなす角度γが９０°〜９１°の範囲に設定されることをいう。さらに、被加工物の加工面と面接触する接触面３１の面積Ｓは、０．１ｍｍ²〜１００ｍｍ²の範囲とされている。図２において、外周逃げ面３６は工具回転Ｋ方向の接線Ｔよりも内側に向かって傾斜しており、正の逃げ角βが付されている。さらに好適には、工具回転Ｋ方向の法線Ｎ上に投影された正面切刃３３の長さＬｗは、本切削工具の１回転当たりの送り量よりも大きく設定される。工具本体１０には、切刃部材２０のすくい面３２の工具回転Ｋ方向前方側に該すくい面３２に連続して切屑ポケット１４が形成されている。

以上に説明した切削工具は、その工具軸心ＣＬまわりに回転させられるとともに、前記工具軸心ＣＬに直交する方向に送られることにより、主に外周切刃３５が被加工物を切削し、正面切刃３３が被加工物の加工面を形成し、正面切刃３３に続いて接触面３１が加工面表面に面接触する。このとき、接触面３１は、工具軸心ＣＬ方向の切削抵抗（スラスト力）によって加工面表面に押し付けられているため、該加工面表面との間で生じる摩擦力によって該加工面表面近傍を塑性流動させる。それと同時にバニッシュ作用により加工面表面の平坦化ならびに平滑化させる。前記接触面３１と工具軸心ＣＬとのなす角度γが９０°未満になると、該接触面３１の加工面に接触する面積が小さくなり、前記塑性流動が十分に生じないおそれがあり、９１°を超えると、前記バニッシュ作用が大きくなりすぎて該接触面３１に被加工物が付着し、加工面の表面粗さを低下させるおそれがある。

鋳鉄、アルミニウム合金等の鋳造部品においては、加工面の表面近傍の塑性流動によって鋳巣が覆われるため、加工面の気密性が改善する。ここで、鋳巣を完全に覆う程度の十分な塑性流動を生じさせることに配慮して、接触面３１の面積Ｓは０．１ｍｍ²〜１００ｍｍ²の範囲に設定されている。前記面積Ｓが０．１ｍｍ²未満では、塑性流動が不十分なため鋳巣が完全に覆われないおそれがあり、１００ｍｍ²を超えると、切削抵抗が増大し加工面のうねりや工作機械の主軸モータへの過負荷を招くおそれがある。好適には、図３の（ａ）に示すように、接触面３１の短辺に沿う方向の幅、言い換えれば、工具回転Ｋ方向に延在する幅Ｌｇは、０．１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲とされる。これは、前記幅Ｌｇが０．１ｍｍ未満になると、塑性流動が十分に生じないおそれがあり、１０ｍｍを超えると、切削抵抗の増大により加工面にうねりが生じる、接触面３１が被加工物から離脱する際にばりを生じさせる、等の問題があるからである。また、図３の（ｂ）に示すように、接触面３１を曲面に形成しても加工面の表面近傍に塑性流動を生じさせることができる。加工面に鋳巣が完全に覆われる程度の十分な塑性流動を生じさせることに配慮して、前記曲面は、接触面３１の短辺の方向（工具回転Ｋ方向）に沿って工具先端側（加工面側）に突出する凸曲面状とされ、その曲率半径Ｒが５０ｍｍ以上に設定されるのが望ましい。

さらに、すくい面３２のすくい角αを−７°に設定したことにより、該すくい面３２の工具回転Ｋ方向前方側には十分に大きな切屑排出スペースが確保されて切屑排出性が高められることから、すくい面３２ならびに加工面への被加工物の付着がなく傷付きがなく表面粗さに優れた加工面が得られ、切削液を用いない乾式切削でもすくい面ならびに加工面への切屑の付着が抑制される。前記すくい角αの好ましい範囲は、−１５°〜４５°の範囲であった。この理由は、比較的切屑排出性に劣りすくい面３２に切屑が付着しやすい鋳造アルミニウム合金を用いて評価を行った結果、−１５°よりもさらに大きな負角になると、切削抵抗、特に軸方向分力（スラスト力）が増大するため、加工面にうねりが生じたりすくい面３２や接触面３１に切屑が強固に付着したりするからであり、４５°よりもさらに大きい正角になると、正面切刃３３の刃先が鋭利になって欠損等の損傷が生じてしまうからである。

さらに、工具回転Ｋ方向の接線Ｔに対して外周逃げ面３６は、正の逃げ角βが付されることにより、外周逃げ面３６と被加工物との間には逃げが設けられて、前記外周逃げ面３６の接触が最小限に抑えられ切削抵抗の増大が抑制される。例えば、前記逃げ角βは０°よりも大きく且つ２０°以下の範囲に設定されている。したがって、切込み増大に対する切削抵抗の増大が緩やかになるため、切込みの大きい加工が可能となる。

次に、本発明を適用した第２実施形態について図面を参照しながら説明する。図５は第２実施形態である切削工具の正面図である。図６は図５に示す切削工具の底面図である。図７は図５に示す切削工具に装着される切刃部材を説明する図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はＡ矢視図、（ｃ）はＢ矢視図、（ｄ）は（ｂ）のＡ矢視図におけるＣ部拡大図である。なお、以下の説明において既述した第１実施形態と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図５及び図６に示す切削工具は、工具本体１０の先端外周部に、円周方向に沿って略等間隔に６つの取付け溝１１が形成され、これら取付け溝１１に切刃部３０を備えた切刃部材２０が楔部材５０によって着脱可能に装着されてなる。図７に示すように切刃部材２０は、略四角形板状をなす台金２０Ａの上面２０ａの一辺部に切欠き形成された段部２２に略長方形板状をなす切刃部３０がろう付けにより固着されてなる。切刃部３０は、その長方形状の上面からなるすくい面３２と、台金２０Ａの前記一辺部から突出する前記長方形状の一つの長辺に形成された正面切刃３３と、この正面切刃３３に連なる側面の途中までに形成された平坦な接触面３１と、前記正面切刃３３に交差する前記長方形状の一つの短辺に、台金２０Ａの周面２０ｅから突出するように形成された外周切刃３５と、この外周切刃３５に連なる側面に形成された外周逃げ面３６と、から構成されている。さらに、前記接触面３１に続いて該接触面３１から内側に向かって傾斜した正面逃げ面３４が形成されている。台金２０Ａは超硬合金で製作され、切刃部３０はダイヤモンドを含有する多結晶焼結体で製作されている。

工具本体１０の各取付け溝１１の工具回転Ｋ方向後方側には、これら取付け溝１１に連続した楔部材挿入溝１２が形成されており、各楔部材５０は、これら楔部材５０に螺合したねじ部材５１を前記楔部材挿入溝１２の底面１２ａに設けられた雌ねじ穴（図示しない）に螺合することによって各楔部材挿入溝１２に設置されている。さらに、各取付け溝１１の工具基端側に位置する壁面１１ｃに設けられた雌ねじ穴（図示しない）には、微調整手段となる微調整部材６０が前記雌ねじ穴の軸心方向に進退自在に螺入されている。各切刃部材２０は、それらのすくい面３２を工具回転Ｋ方向に向け、正面切刃３３及び外周切刃３５を工具本体１０の先端面１０ｂ及び外周面１０ｃからそれぞれ突出するように、各取付け溝１１内に配されていて、その台金２０Ａの上面２０ａを取付け溝１１の工具回転Ｋ方向前方側に位置する壁面１１ｂに当接し、工具内周側を向く周面２０ｆを前記取付け溝１１の底面１１ａに衝合し、さらに工具基端側を向く周面２０ｄを微調整部材６０に接触した状態で、該切刃部材２０の工具回転Ｋ方向後方側に設置した楔部材５０をねじ部材５１の操作により楔部材挿入溝１２の底面１２ａ側に沈下させることにより、該切刃部材２０の下面２０ｂが前記楔部材５０によって取付け溝１１の工具回転Ｋ方向前方側に位置する壁面１１ｂ側に押圧されて取付け溝１１に装着されている。各取付け溝１１の工具回転Ｋ方向前方側には、切刃部材２０のすくい面３２に連続して切屑ポケット１４がそれぞれ切欠き形成されている。

工具本体１０に装着された切刃部材２０において、正面切刃３３は工具本体１０の先端面１０ｂから突出するとともに工具軸心ＣＬに略直交し、外周切刃３５は工具本体１０の外周面１０ｃから突出するとともに工具軸心ＣＬと略平行となっている。工具回転Ｋ方向を向くすくい面３２は工具先端側に向かうにつれ前記工具回転Ｋ方向前方側に向かうように傾斜し、すくい角αが本発明の範囲内である１０°の正角となるように工具軸心ＣＬに対して傾斜している。工具先端側を向く接触面３１は、工具軸心ＣＬとのなす角度が９０°であり、被加工物の加工面と面接触するように形成されている。ここで、被加工物の加工面と面接触する接触面３１の面積Ｓは、０．１ｍｍ²〜１００ｍｍ²の範囲とされている。外周逃げ面３６は外周切刃３５の接線Ｔよりも内側に向かって傾斜しており、正の逃げ角βが付されている。さらに好適には、工具回転Ｋ方向の法線Ｎ上に投影された正面切刃３３の長さＬｗは、本切削工具の１回転当たりの送り量よりも大きく設定される。

以上に説明した第２実施形態の切削工具は、既述した第１実施形態と同じように以下の作用効果を奏する。接触面３１が加工面表面を切削するとともに該加工面表面近傍を塑性流動させ鋳巣を覆うことにより、気密性に優れた高品位の加工面が得られる。さらに、該すくい面３２の工具回転Ｋ方向前方側には十分に大きな切屑排出スペースが確保されて切屑排出性が高められることから、すくい面３２ならびに加工面への被加工物の付着がなく傷付きがなく表面粗さに優れた加工面が得られ、切削液を用いない乾式切削でもすくい面３２ならびに加工面への切屑の付着が抑制される。しかも、外周逃げ面３６と被加工物との間に逃げが設けられるため、切削抵抗の増大が抑制され切込みを大きくした切削加工が可能となる。これらの効果に加えて第２実施形態においては、全ての切刃部材２０は、微調整部材６０を雌ねじ穴に対して螺出することによって、工具先端側にせり出し可能となっているため、各正面切刃３３の工具本体１０の先端面１０ｂから突出する量をほぼ揃えることができる。そのため、送りの高い高能率加工において、加工面の表面粗さが悪化するのを防止する。

本実施形態の切削工具を用いて、アルミニウム合金鋳物ＡＣ２Ｂ−Ｔ６（ＪＩＳ Ｈ５２０２）からなる被加工物を切削加工した実施例を以下に説明する。本切削工具の刃先径は１２５ｍｍ、刃数は６枚、切削条件は、切削速度（周速）が毎分１５００ｍ、１刃当たりの送りが０．４ｍｍ、切込みが０．４ｍｍの乾式切削である。接触面３１の面積Ｓを０．０８ｍｍ²、０．１ｍｍ²、５０ｍｍ²と変化させたときに、それぞれの加工面の表面にあらわれる鋳巣を観察した結果を図８に示す。この図からわかるように、接触面３１の面積Ｓを０．０８ｍｍ²とした場合、鋳巣（図中黒色を呈する部分）は塑性流動によって完全に覆われず加工面表面にあらわれたのに対し、前記面積Ｓを０．１０ｍｍ²とした場合には、鋳巣は塑性流動に覆われて加工面表面にあらわれなかった。しかし、図中の黒っぽい部分で示されるように、ぼんやり透けて見えるほど、かろうじて覆われた状態であった。前記面積Ｓを５０ｍｍ²とした場合には、鋳巣は十分な厚みの塑性流動層によって覆われるため、まったく鋳巣の形跡が見られず外観上高品位な加工面が得られた。接触面３１の面積Ｓをさらに大きくしても同じ結果が得られたが、１００ｍｍ²を超えると、切削抵抗の増大により加工面のうねりが発生し、さらに面積Ｓを大きくしていくと工作機械の主軸モータが過負荷となり切削不能となった。図８に示す全ての加工面において、表面の平滑性は接触面３１によるバニッシュ作用により非常に良好であった。

同様な切削工具において、切刃部３０の材質をＣＢＮに変更し、接触面３１の面積Ｓを５０ｍｍ²に固定し、全ての正面切刃３３の突出量のばらつきを微調整部材６０によって５μｍ以内に調整して、ねずみ鋳鉄ＦＣ２５０（ＪＩＳ Ｇ５５０１）を切削加工した。切削条件は、切削速度（周速）が毎分１０００ｍ、１刃当たりの送りが０．２ｍｍ、切込みが０．２ｍｍの乾式切削である。得られた加工面の断面曲線を図９に示す。この図からわかるように、加工面の表面粗さ（ＪＩＳ Ｂ０６０１：'０１）は、算術平均粗さＲａが０．４２７μｍ、十点平均粗さＲｚ_jisが２．６３２μｍ、最大高さＲｚが３．６３２μｍであり、該加工面の表面に傷付きや切屑付着がなく鋳巣が完全に覆われて外観上高品位な加工面が得られた。さらに、送りを高めた場合においても、正面切刃３３の突出量が５μｍ以内に揃っていたため、うねりや段差等がないきわめて平坦な加工面が維持された。

図１０は本切削工具の変形例を説明する正面図である。図１１は図１０に示す切削工具に装着される先行切刃部材を説明する図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はＸ矢視図、（ｃ）はＹ矢視図である。図１０に示すように、この切削工具において、工具本体１０に装着された１つの先行切刃部材２０Ｓは、他の５つの切刃部材２０よりも外周切刃３５の長さが大きく、大きな切込みに対応できるもので、他の全ての切刃部材２０よりも先行して被加工物を切削するものである。図１１に示すように、この先行切刃部材２０Ｓの先行切刃部３０Ｓにおいて、接触面３１は形成されず、すくい面３２に続いて被加工物に対して逃げ角を確保するための正面逃げ面３４のみが形成されている。外周切刃３５に続く外周逃げ面３６は、該外周切刃３５の接線Ｔよりも内側に向かって傾斜しており正の逃げ角βが付されているため、該外周逃げ面３６と被加工物との間に逃げが設けられて、該外周逃げ面３６の接触が最小限に抑えられ切削抵抗の増大が抑制される。

上述したように、先行切刃部材２０Ｓの外周切刃３５が先行して被加工物を切削するとともに、他の５つの切刃部材２０の接触面３１が加工面表面に面接触し塑性流動を生じさせるため、工具本体１０上で前記先行切刃部材２０Ｓは、他の５つの切刃部材２０に対して、外周切刃３５が径方向外側に出っ張り且つ正面切刃３３が工具基端側に引っ込んでいる。先行切刃部材２０Ｓの外周切刃３５の前記出っ張り量は、本実施形態では切削工具の１回転当たりの送り量よりも大きく、正面切刃３３の前記引っ込み量は、他の５つの切刃部材２０への切込み負担を小さくすることに配慮して、例えば０．０２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の範囲に設定される。なお、先行切刃部材２０Ｓの外周切刃３５の前記出っ張り量は、先行切刃部材２０Ｓの個数によって変更可能であり、例えば、同数の先行切刃部材２０Ｓと切刃部材２０を交互に配置した場合には、少なくとも切削工具の１刃当りの送り量よりも大きくなればよい。

このようにした場合には、先行して切削する先行切刃部材２０Ｓが切込みの大きい荒加工切削を行った後、切刃部材２０が切込みの小さい仕上げ切削加工を行うと同時に、該切刃部材２０の接触面３１が加工面表面近傍を塑性流動させることから、１つの切削工具で高能率な切削加工と高品位な加工面を得ることが可能となる。先行切刃部材２０Ｓの個数は１つに限定されず、例えば、工具回転Ｋ方向で先行切刃部材２０Ｓと切刃部材２０とを交互に装着してもよいし、あるいは、切刃部材２０を１つにして、残り全てを先行切刃部材２０Ｓとしてもよい。

本発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、切刃部材を固定する手段、切刃部材の形状、切刃部の材質等については、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更可能であることは言うまでもない。

第１実施形態である切削工具の正面図である。 図１に示す切削工具の底面図である。 （ａ）及び（ｂ）は図１に示す切削工具に装着される切刃部材の正面図である。 図３に示す切刃部材の底面図である。 第２実施形態である切削工具の正面図である。 図５に示す切削工具の底面図である。 図５に示す切削工具に装着される切刃部材を説明する図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はＡ矢視図、（ｃ）はＢ矢視図である。 図５に示す切削工具による加工面の表面の拡大写真である。 図５に示す切削工具による加工面の断面曲線である。 第２実施形態の切削工具の変形例を説明する正面図である。 図１０に示す切削工具に装着される先行切刃部材を説明する図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はＸ矢視図、（ｃ）はＹ矢視図である。 従来の切削用カッタを説明する斜視図である。 従来の鋳巣を補修する補修工具の正面図である。

符号の説明

１０ 工具本体
１１ 取付け溝
２０ 切刃部材
２０Ｓ 先行切刃部材
３０ 切刃部
３０Ｓ 先行切刃部
３１ 接触面
３２ すくい面
３３ 正面切刃
３４ 正面逃げ面
３５ 外周切刃
３６ 外周逃げ面
６０ 微調整部材（微調整手段）
ＣＬ 工具軸心
α すくい角
Ｓ 接触面の面積
Ｋ 工具回転方向

Claims (4)

1. 工具軸心まわりに回転させられる工具本体の先端外周部に１つ又は複数個の切刃部材が設けられた切削工具において、前記切刃部材は
   上面と、
   該上面に平行で且つ上面と同形状の下面と、
   前記上面に連なりその法線が工具回転方向前方を向くすくい面と、
   該すくい面および前記上面に連なり、工具回転方向後方側に延在し、その法線が工具本体の外周側を向く外周逃げ面と、
   該外周逃げ面と前記すくい面との交差稜線部に形成され、前記工具本体の外周面から突出する外周切刃と、
   前記下面に対してそのすくい面側で隣接し、且つ上面との間隔が上面と下面との間隔よりも大きい接触面を有し、該接触面が前記すくい面と交差する切刃部と、
   該切刃部の接触面と前記すくい面との交差稜線部に形成され、前記工具本体の先端面から突出し且つ前記工具軸心に略直交する正面切刃と、を備え、
   前記切刃部の接触面は前記工具本体の工具軸心に対して略直交し、
   該接触面の面積は０．１ｍｍ²〜１００ｍｍ²の範囲であり、
   前記工具本体を先端側から見たとき、 前記外周逃げ面は工具本体の回転方向の接線に対して工具本体の内側に向かって傾斜し、
   前記すくい面と前記工具軸心とのなす角度であらわされるすくい角が−１５度から＋４５度の範囲であることを特徴とする切削工具。
2. 前記接触面が前記工具本体先端方向に凸な凸曲面であって、その曲率半径が５０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
3. 前記切刃部材の工具本体先端からの突出量を調整するための微調整部材が、切刃部材よりも工具本体基端側に切刃部材に接触した状態で配設され、該微調整部材は前記工具本体の工具軸心方向に進退可能であ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. 前記切刃部の外周切刃よりも長い外周切刃を有し、且つ被加工物の表面に面接触する接触面を有さない先行切刃部を１つ又は複数備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の切削工具。