JP5501598B2 - ホルダおよびそれを用いた切削工具並びにそれを用いた切削方法 - Google Patents

Description

本発明は、ホルダおよびそれを用いた切削工具並びにそれを用いた切削方法に関する。

金属等の被削材を加工する切削工具は、ホルダと該ホルダのインサートポケットに装着された切削インサートとを有している。内径加工に用いられる切削工具においては、生成される切屑の排出性を向上させたり切削時の切刃を冷却したりするために、切削液が切削工具の外部からホルダ内を経由し切削箇所周辺に供給される場合がある。そのため、切削工具は、切削液が供給されるクーラント穴を有するものがある。

特開平６−２９７２１１号公報には、インサートポケットの後方に位置する外周面に開口する壁面を有し、該壁面に開口するクーラント穴を有する切削工具が開示されている。

このような構成では、被削材の一方端が閉じた孔の加工、いわゆる、止まり穴加工を行う場合、切屑が加工穴の奥端面に押し付けられて、排出されずに穴内に残ってしまうという問題があった。

また、特許文献１には、インサートポケットの後方に位置する外周面に開口する壁面を有し、切削インサートの切刃が配置される外周面の反対側に位置する外周面であって、前記壁面の下方に位置する外周面に開口するクーラント穴を有する切削工具が開示されている。

このような構成では、仕上げ加工等で生成される薄く延びた切屑が切刃に引っかかってしまうような場合、加工穴から切削工具を引き抜く際に、ホルダに絡み付いて出てくるため、被削材の加工面を傷つけるという問題があった。また、新たな加工を行う場合に、ホルダに絡み付いた切屑を除去しなければならず、加工効率が低下するという問題があった。
特開２００７―１８５７６５号公報

本発明の課題は、優れた切屑排出性を有するホルダおよびそれを用いた切削工具を提供することである。

本発明の一態様に係るホルダは、切刃を有する切削インサートが、前記切刃が外周面から突出するように先端に装着される切刃部と、該切刃部の後方に位置するシャンク部と、を備え、前記切刃部は、該切刃部の先端面および外周面と交差するよう形成されたインサートポケットと、該インサートポケットの後方に位置する前記切刃部の外周面に、前記インサートポケットの近傍から後方に向かって前記切刃が突出して配置される側に近づくように伸びて形成された凹状の壁面と、前記切刃部の外周面に開口する第１開口部と前記シャンク部の後端面に開口する第２開口部とを備え、前記切刃部およびシャンク部を各々貫通する第１クーラント穴と、を有しており、前記インサートポケットは、前記切削インサートの下面と当接する座面を有し、前記壁面の後端側縁部は、前記座面に略垂直な方向からみたときに、後方に向かうにつれて、前記切刃部の外周面のうち、前記切刃が突出して配置される側に近づくように傾斜して設けられているとともに、前記第１開口部は、前記切刃部の外周面のうち、前記切刃が突出して配置される側に位置する外周面の領域であって、前記壁面および前記インサートポケットの座面の下方で且つ前記インサートポケットの後方に位置する前記切刃部の外周面の領域に、開口していることを特徴とする。

また、本発明に係る切削工具は、前述のホルダと、前記インサートポケットに装着された切刃を有する切削インサートと、を備えていることを特徴とする。

また、本発明に係る被削材の切削方法は、被削材を切削する方法であって、前記被削材を回転させる工程と、前述の切削工具の前記切刃を前記被削材に近接させる工程と、前記切刃を前記被削材の表面に接触させて前記被削材を切削する工程と、前記切刃を前記被削材から離間させる工程と、を備えていることを特徴とする。

本発明に係るホルダおよび切削工具によれば、切屑の排出スペースが小さい止まり穴加工や、切刃に絡み付き易い薄く延びた切屑が生成される仕上げ加工においても、切屑を壁面に沿って切屑をスムーズに排出することができる。

また、本発明に係る被削材の切削方法によれば、切屑が、切刃に絡みついたり、ホルダと被削材の加工壁面との間に詰まったりすることを抑制でき、加工効率が高く、仕上げ面精度の高い加工物を得ることができる。

＜切削工具・ホルダ＞
図１乃至図３を用いて、本発明に係る第１の実施形態における切削工具１および切削工具１に用いられるホルダ３について、詳細に説明する。

図１は、本実施形態の切削工具１の全体斜視図、図２は、（ａ）平面図（図１のＸ方向から見た図）、（ｂ）側面図（図１のＹ方向から見た図）、（ｃ）正面図（図１のＺ方向から見た図）である。そして、図３は、（ａ）図２（ａ）の切削工具１を構成するホルダ３の要部拡大図、（ｂ）図２（ｂ）の切削工具１を構成するホルダ３の要部拡大図である。図４は、図３（ａ）の（ａ）Ａ−Ａ断面図、（ｂ）Ｂ−Ｂ断面図、（ｃ）Ｃ−Ｃ断面図である。

切削工具１（以下、工具１と略す。）は、切削インサート２（以下、インサート２と略す。）と、ホルダ３を備えている。

インサート２は、コーナー部２２に切刃２１を有している。本実施形態のインサート２は、多角形板状をなしている。具体的には、インサート１の上面は、菱形形状をなし、４つのコーナー部を有している。そして、４つのコーナー部のうち、鋭角をなすコーナー部２２に、切刃２１が形成されている。

切刃２１は、コーナー部２２において、インサート２の側面と上面との交差部に形成されている。このとき、側面は、逃げ面として機能し、上面は、すくい面として機能する。

ホルダ３は、図１に示すように、先端に位置する切刃部３１と、該切刃部３１の後方に位置するシャンク部３２と、を備えている。シャンク部３２は、切削加工時に、外部機器に把持される部分である。切刃部３１は、インサートポケット６を有している。

インサートポケット６は、先端面４および外周面５と交差するよう形成されている。そして、インサートポケット６は、インサート２が装着される部分であり、インサート２の下面と当接する座面６１を有している。

インサート２は、上述したようにインサートポケット６に装着される。このとき、切刃２１は、ホルダ３の先端面４および外周面５よりも外方へ突出している。

本実施形態においては、ホルダ３の外周面のうち、切刃２１が突出して配置される外周面部分を、便宜上、外周面５Ａとする。そして、本実施形態のホルダ３は、略円柱状をなしていることから、該外周面５Ａに対して径方向反対側に位置する外周面部分を、便宜上、外周面５Ｂとする。なお、ホルダ３が略角柱状をなす場合は、ここでいう径方向とは、シャンク部３２の軸線Ｌに対して、略垂直な方向をいう。

そして、ホルダ３は、凹状の壁面７と、切刃部３１およびシャンク部３２を各々貫通する第１クーラント穴８と、を有している。

壁面７は、図１に示すように、インサートポケット６の近傍から後方に向って、インサートポケット６の後方に位置する切刃部３１の外周面５Ａ側に近づくように、延びて形成されている。該壁面７の後端側縁部７１は、図２（ａ）に示すように、座面６１に略垂直な方向からみたときに、後方に向かうにつれて、切刃２１が配置される外周面５Ａ側に近づくように傾斜して設けられている。

本実施形態においては、切屑ポケットを構成する壁面７は、外周面５Ａおよびホルダ３の外周面のうち上方に位置する面部分と交差している。したがって、図２（ａ）に示すように、壁面７の後端側縁部７１は、ホルダ３の外周面のうち上方に位置する面部分との交差部に位置している。

このような構成により、壁面７は、外周面５Ａ側に切屑を排出するための排出経路となる切屑ポケットとして機能する。

なお、ここでいう上方とは、インサート２の下面から上面側に向く方向をいう。

第１クーラント穴８は、切刃部３１の外周面に開口する第１開口部８１と、シャンク部３２の後端面に開口する第２開口部８２とを有している。

図２（ｂ）および図３（ｂ）に示すように、第１開口部８１は、外周面５Ａであって、壁面７およびインサートポケット６の座面６１の下方で、且つ、インサートポケット６の後方に位置する切刃部３１の外周面に開口している。

このような構成により、第１クーラント穴８から切削液が被削材の壁面に向って噴出され、切刃２１に引っかかった切屑を、切刃部３１の先端側に送ることができる。したがって、生成してくる切屑を、インサート２の切刃２１が配置される外周面５Ａ側にスムーズに排出させると同時に、切刃２１に引っかかった切屑を、切刃部３１の先端側に向って履きだすことができる。特に、仕上げ加工においては、加工時に、薄く延びた切屑がインサート１の切刃２１に引っかかって垂れ下がった状態になり易いが、そのような場合でも、第１クーラント穴８を通り第１開口部８１から噴出された切削液が、被削材の壁面から跳ね返って、切刃２１に引っかかって延びて下方に垂れた切屑を、切刃部３１の先端側に押し流すことができる。また、切屑の排出スペースが小さい止まり穴加工においても、第１クーラント穴８から噴出された切削液が、後端側から先端側へと向って流れる対流を生じさせるため、切刃２１に引っかかっていた切屑は、切削液によって先端側に押し出され、その後、対流に乗って外周面５Ｂ側から排出される。

これにより、加工が終わったときには、切屑がインサート２の切刃２１から外れている状態にすることができる。そのため、工具１を加工穴から抜き出したときに、ホルダ３に切屑が絡み付いて出てくることを抑制することができる。したがって、被削材の加工壁面を傷つけることを抑制でき、かつ、切屑除去工程を経ずに新たな加工を行うことができる。その結果、加工精度の向上および作業効率の向上を図ることができる。

特に、本実施形態のように、インサート２のコーナー部２１がシャープである形状の場合、切刃２１に切屑が引っかかり易いが、第1クーラント穴８が上述したような第１開口部８１を有することで、切刃２１に引っかかった切屑を切削液によって切刃２１から除去することができる。したがって、コーナー部２２がシャープな形状をなすインサート２を用いた切削加工においても、切屑の切刃２１およびホルダ３への絡み付きを抑制することができる。

また、第１クーラント穴８は、先端領域８３と後端領域８４と、を有している。図２（ｂ）および図３（ｂ）に示すように、先端領域８３は、先端側に位置するとともに第１開口部８１に向かうにつれて下方に位置するよう傾斜して形成されている。また、後端領域８４は、後端側に位置するとともにシャンク部３２の軸線Ｌに沿って形成されている。

このような構成をなす先端領域８３および後端領域８４によって、切刃部３１の強度を維持することができるとともに、第１クーラント穴８の製造が容易となる。

また、図３（ｂ）に示すように、座面６１に略平行な方向であって、シャンク部３２の軸線Ｌに略垂直な方向からみたとき、第１クーラント穴８の先端領域８３とシャンク部３２の軸線とのなす角度θ８３ｙは、鋭角である。

このような構成により、第１クーラント穴８から噴出された切削液が、勢い良く被削材の壁面に噴出されることで、切削液によって発生する対流が、被削材の内壁面の周方向に沿って流れ、壁面７に沿って排出される切屑の排出方向をさえぎることを抑制することができる。すなわち、第１開口部８１から、切削液が、加工時に切刃２１に引っかかった切屑に向って安定して噴出される。これにより、切刃２１に引っかかっていた切屑が切刃２１から先端側に押し流され、ホルダ３の外方へとスムーズに排出されるようになる。

なお、本実施形態においては、先端領域８３は、ホルダ３のシャンク部３２の軸線Ｌに沿う後端領域８４と隣接して形成されている。具体的には、本実施形態においては、図１および図２に示すように、後端領域８４は、シャンク部３２の全長に渡って設けられている。そして、先端領域８３は、後端領域８４の先端側に隣接して、切刃部３１の後端から延びて設けられている。

そのため、本実施形態においては、角度θ８３ｙは、図３（ｂ）に示すように、先端領域８３と後端領域８４との接続部における先端領域８３とシャンク部３２の軸線Ｌとのなす角度である。なお、第１クーラント穴８が、先端領域８３と後端領域８４との間に他の領域、例えば、高さが略一定である中間領域を有する場合においては、先端領域８３の仮想直線と軸線Ｌとのなす角度とすればよい。

さらに、図３（ａ）に示すように、座面６１に略垂直な方向からみたとき、第１クーラント穴８の先端領域８３とシャンク部３２の軸線Ｌとのなす角度θ８３ｘも鋭角である。

このような構成により、第１クーラント穴８から噴出された切削液が、勢い良く被削材の壁面に噴出されることで、切削液によって発生する対流が、被削材の内壁面の周方向に沿って流れ、壁面７に沿って排出される切屑の排出方向をさえぎることを抑制することができる。同時に、切削液によって発生する対流の後端側から先端側へと向かう勢いが弱くなり、切屑が先端側へ押し出される効果が低減することを抑制することができる。すなわち、第１開口部８１から供給される切削液が、加工時に切刃２１に引っかかった切屑に向って、好適な勢いで安定して噴出される。これにより、切刃２１に引っかかっていた切屑が切刃２１から先端側に押し流され、ホルダ３の外方へとスムーズに排出される。

なお、θ８３ｘについても、本実施形態においては、先端領域８３と後端領域８４との接続部における先端領域８３と軸線Ｌとのなす角度をいう。また、θ８３ｙと同様、第１クーラント穴８が前記中間領域を有する場合は、θ８３ｘは、先端領域８３の仮想直線と後端領域８４とのなす角度とする。

また、本実施形態においては、上述したように、先端領域８３は、座面６１に略平行な方向および座面６１に略垂直な方向の両方向からみた場合にも、シャンク部３２の軸線Ｌに対する傾斜角度（θ８３ｘおよびθ８３ｙ）が鋭角をなす。このような構成により、第１クーラント穴８から噴出された切削液が、壁面７に沿って排出される切屑の排出方向をさえぎることを抑制するとともに、切刃２１にひっかかった切屑をスムーズに先端側に押し出すことができる。

θ８３ｙとしては、１５度〜３０度が好ましく、θ８３ｘとしては、１５度〜３０度が好ましい。本実施形態においては、θ８３ｙ＝１５度、θ８３ｘ＝２０度である。

また、図１乃至図３に示すように、第１クーラント穴８の先端領域８３の直径は、後端領域８４の直径よりも小さい。

またさらに、図３に示すように、本実施形態において、座面６１は、外方に突出するコーナー部６１１と、第１辺６１２と第２辺６１３とを有している。

本実施形態においては、上述したように、インサート２のコーナー部２１はシャープな形状をなす。具体的には、インサート２のコーナー部２１は略５５度をなす。そのため、図３に示すように、座面６１のコーナー部６１１もまた、略５５度をなす。また、第１辺６１２は、コーナー部６１１から一方に延びるとともに切刃部３１の先端面４に沿っている。第２辺６１３は、コーナー部６１１から他方に延びるとともに切刃部３１の外周面５Ａに沿っている。

そして、本実施形態においては、図３（ａ）に示すように、座面６１に略垂直な方向からみたとき、第２辺６１３とシャンク部３２の軸線Ｌとのなす角度θ６１３は、前記θ８３ｘ以上である。このような構成により、切削液によって切刃２１を冷却する効果が高まる。したがって、優れた切屑排出性と高い冷却効果を兼ね備えることができる。

なお、θ６１３は、第２辺６１３の仮想延長線と軸線Ｌとのなす角度をいう。本実施形態においては、θ６１３＞θ８３ｘである。

本実施形態において、ホルダ３は、図１乃至図４に示すように、第２クーラント穴９を更に有している。第２クーラント穴９は、切刃部３１の外周面５Ａに開口する第３開口部９１と、シャンク部３２の後端面に開口する第４開口部９２と、を有している。

そして、第３開口部９１は、図２（ｂ）および図３（ｂ）に示すように、壁面７の下方で、且つ、第１開口部８１の上方で、且つ、第１開口部８１の先端側に位置する外周面５Ａに開口している。

このような構成により、第３開口部９１から噴出された切削液を安定して切刃２１に噴出させることができる。したがって、第１クーラント穴８から噴出された切削液によって切屑排出性の向上が図れるとともに、第２クーラント穴９から噴出された切削液によって切刃２１の冷却効果の向上が図れる。

本実施形態のように第１クーラント穴８および第２クーラント穴９の双方を有する形態は、切り込み量が小さく、被削材の加工壁面に大きな段差が生じないため、冷却効果が得られにくい加工条件においても、切刃２１を切削液によって好適に冷却することができるため、特に好適である。

なお、図１乃至図３に示すように、第１クーラント穴８の後端領域８４は、第２クーラント穴９の後端領域９４を兼ねている。したがって、本実施形態においては、図１および図２に示すように、第１クーラント穴８の第２開口部８２と、第２クーラント穴９の第４開口部９２とは、同一である。このように、後端領域が共通した形態は、切刃部３１およびシャンク部３２の直径が小さい場合でも、剛性を高く維持することができる。

ここで、本実施形態においては、図１乃至図３に示すように、第１クーラント穴８の先端領域８３の直径は、第２クーラント穴９の先端領域９３の直径よりも大きい。また、図３（ｂ）に示すように、第１クーラント穴８の先端領域８３の後端は、第２クーラント穴９の先端領域９３の後端よりも後方に位置している。すなわち、第１クーラント穴８の先端領域８３は、第２クーラント穴９の先端領域９３よりも後方で、後端領域８４（９４）と接続している。

このような構成により、第１クーラント穴８を流れる切削液の流量が、第２クーラント穴９に流れる切削液の流量よりも多くなる。これにより、切刃２１の冷却効果を維持した上で、切屑を先端側に安定して押し流すだけの勢いを有した対流を発生させることができる。そのため、優れた切屑排出性と冷却効果の両方を好適に兼ね備えることができる。

さらに、図１乃至図３に示すように、外周面５Ａに、壁面７に接続して、インサートポケット６の後方からシャンク部３２に向って延びる第２壁面１０が設けられている。そして、図２（ｂ）および図３（ｂ）に示すように、第２壁面１０の下方側縁部１０１は、座面６１に略平行な方向であってシャンク部３２の軸線Ｌに略垂直な方向からみたとき、後方に向かうにつれて下方に傾斜している。

このような構成により、壁面７および第２壁面１０に沿って、より安定して、切刃２１によって生成された切屑を、ホルダ３の外周面５Ａ側にスムーズに排出させることができる。特に、ホルダ３の外周面のうち上方に位置する面部分に乗り上げることを抑制することができる。

さらに、図２（ｂ）および図３（ｂ）に示すように、第３開口部９１は、インサートポケット６と第２壁面１０との間に設けられている。これにより、第３開口部９１から排出される切削液によって、壁面７に沿って排出される切屑の排出方向をふさぐことを抑制する。加えて、切刃２１により近接した位置に第３開口部９１が設けられるため、冷却効果も高まる。したがって、高い切屑排出性と冷却効果の両方を兼ね備えることができる。

またさらに、第２壁面１０の最下点は、第１開口部８１および第３開口部９１よりも下方に位置していることが好ましい。これにより、第１クーラント穴８および第２クーラント穴９によって得られる切屑排出性および冷却効果を高める効果を維持した上で、第２壁面１０に沿って切屑をスムーズに切刃部３１の外方へと排出させることができる。

またさらに、第２クーラント穴９も、先端領域９３と後端領域９４とを有している。図１乃至図３に示すように、先端領域９３は、先端側に位置するとともに第３開口部９１に向うにつれてシャンク部３２の軸線Ｌから外周面５Ａに向かって延びて形成されている。そして、後端領域９４は、後端側に位置するとともにシャンク部３２の軸線Ｌに沿って形成されている。

このような構成をなす先端領域９３および後端領域９４によって、切刃部３１の強度を維持することができるとともに、第２クーラント穴９の製造が容易となる。

さらに、図２（ａ）に示すように、座面６１に略垂直な方向からみたとき、第２クーラント穴９の先端領域９３は、座面６１のコーナー部６１１に向って延びている。具体的には、先端領域９３の仮想延長線Ｎが、座面６１のコーナー部６１１と交差するよう配置されている。

このような構成により、第２クーラント穴９から噴出された切削液が、安定して切刃２１に到達することができる。これにより、冷却効果がより一層高まる。

また、図２（ｂ）および図３（ｂ）に示すように、座面６１に略平行な方向であって、シャンク部３２の軸線Ｌに略垂直な方向からみたとき、第２クーラント穴９の先端領域９３は、シャンク部３２の軸線Ｌに沿って設けられている。

このような構成により、第２クーラント穴９の第３開口部９１を、切刃２１により近接した位置に設けることができる。そのため、第２クーラント穴９から噴出される切削液によって得られる冷却効果が高まる。

なお、第１クーラント穴８および第２クーラント穴９は、軸線Ｌに対して略垂直な方向および軸線Ｌに略平行な方向の両方向からみたときにも、互いに交差しないよう配置されている。

さらに、図３（ａ）に示すように、座面６１に略垂直な方向からみたとき、第２クーラント穴９の先端領域９３とシャンク部３２の軸線Ｌとのなす角度θ９３ｘは、前記θ８３ｘ以上である。

このような構成により、第１クーラント穴８から噴出される切削液によって得られる切屑排出性の向上と、第２クーラント穴９から噴出される切削液によって得られる冷却効果の向上の両方を好適に兼ね備えることができる。

なお、ここでいうθ９３ｘも、上述したθ８３ｘと同様にして求めることができる。具体的には、本実施形態においては、第２クーラント穴９は、第１クーラント穴８と同様、先端領域９３と後端領域９４とは隣接して設けられている。したがって、前記θ９３ｘは、先端領域９３と後端領域９４との接続部における先端領域９３と軸線Ｌとのなす角度である。

本実施形態においては、θ９３ｘ＝３０度である。なお、θ６１３≧θ９３ｘ≧８３ｘであればよい。

またさらに、本実施形態においては、図３（ａ）に示すように、壁面７の後端側縁部７１は、座面６１に略垂直な方向からみたとき、略直線状に上述した方向に傾斜している。このような構成により、切刃部３１の強度を大きく低下させることなく、切屑をスムーズに外周面５Ａ側に排出させることができる。

さらには、本実施形態においては、図２（ａ）および図３（ａ）に示すように、座面６１に略垂直な方向からみたとき、座面６１のコーナー部６１１の二等分線をＭとする。このとき、上述した略直線状をなす壁面７の後端側縁部７１は、図３（ａ）に示すように、前記二等分線Ｍに対して略垂直となるよう配置されている。これにより、切刃２１によって生成された切屑を壁面７に沿ってスムーズにカールし、排出させることができる。

さらに、本実施形態においては、図１乃至図３に示すように、壁面７の先端側は、外周面５Ｂとも交差するよう設けられている。すなわち、壁面７の先端側は、切刃部３１の径方向の全長に渡って設けられている。これにより、壁面７によって構成される切屑ポケットの空間をより広く確保することができる。特に、切刃部３１の先端側における切屑の排出スペースを広く確保することができるため、止まり穴加工時に切屑がホルダ３に絡み付くことを抑制する効果が高まる。

また、本実施形態においては、図２（ａ）および図３（ａ）に示すように、ホルダ３のシャンク部３２の軸線Ｌを含み、座面６１に略垂直な断面において、壁面７の先端側は、座面６１に略平行となるよう形成されている。また、壁面７の後端側は、略凹曲面をなすよう形成されている。このような構成により、切屑が壁面７に沿って、安定してカールされ、よりスムーズに外周面５Ａの外方に排出される。

また、本実施形態においては、壁面７は、２つの方向において、下方に傾斜するよう設けられている。具体的には、まず、図４（ａ）に示すように、軸線Ｌを含み座面６１に略垂直な断面において、壁面７は、後方に向かうにつれて下方に傾斜している。次に、図４（ｂ）および（ｃ）に示すように、軸線Ｌに略垂直な断面において、壁面７は、外周面５Ｂから外周面５Ａに向かうにつれて下方に傾斜している。

壁面７がこのような構成をなすことで、より安定して切屑を壁面７に沿って外周面５Ａ側に排出することができる。

また、本実施形態においては、図４（ｂ）および（ｃ）に示すように、ホルダ３のシャンク部３２の軸線Ｌに略垂直な断面において、第２壁面１０は、凹曲面をなすよう形成されている。このような構成をなすことで、切屑が第２壁面１０に沿って、よりスムーズに外周面５Ａの外方に排出される。

なお、本実施形態においては、上述の構成をなす壁面７が、凹曲面をなす第２壁面１０に隣接して設けられている。したがって、上述の２つの方向において、壁面７は、壁面７の後方で且つ下方に位置する第２壁面１０に向かって、下方に傾斜して形成されていることとなる。これにより、生成された切屑は、壁面７および第２壁面１０を通り、スムーズに外周面５Ａ側に排出される。

（第２の実施形態）
以下、本発明に係る第２の実施形態による切削工具１’（以下、工具１’と略す。）およびホルダ３’について、図５を用いて、詳細に説明する。

図５は、第２の実施形態による工具１’の（ａ）平面図、（ｂ）側面図、（ｃ）正面図である。なお、第１の実施形態の工具１と同様の構成については、同一の符号を付す。

本実施形態の工具１’は、工具１と同様、インサート２とホルダ３’とを備えている。本実施形態の工具１’は、ホルダ３’の構成が工具１と異なる。

具体的には、本実施形態においては、図５に示すように、ホルダ３’は、切削液の流路となるクーラント穴として第１クーラント穴８’のみを有する。すなわち、ホルダ３’は、上述した第２クーラント穴９を有していない。

本実施形態の第１クーラント穴８’も、第１の実施形態と同様、図５（ａ）に示すように、第１開口部８１’と、第２開口部８２’とを有している。そして、第１開口部８１’は、切刃２１が配置される外周面５Ａであって、壁面７およびインサートポケット６の座面６１の下方で、且つ、インサートポケット６の後方に位置する外周面に開口している。

このように第１クーラント穴８’を有することで、上述したように、止まり穴加工や薄く延びた切屑が生成される切削加工において、優れた切屑排出性を発揮することができる。その結果、加工精度や加工効率の向上が図れる。

なお、本実施形態においては、外周面５Ａに凹部５１が設けられている。凹部５１は、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、第１クーラント穴８’の延びる方向に略垂直な平坦面５２を有している。本実施形態においては、第１開口部８１’は、この平坦面５２に開口するよう設けられている。

このような構成により、切削液を安定してインサート２の切刃２１の下方に噴出することができる。したがって、薄く延びた切屑が生成した際に、切屑が切刃２１に引っかかることを抑制できる。そのため、ホルダ３’への切屑の絡み付きを抑制することができる。

また、このような構成により、切削液が噴出する際に第１開口部８１’にかかる圧力を、第１開口部８１’の全周に渡って略均等にすることができる。したがって、第１開口部８１’から噴出される切削液の直進性が増す。すなわち、第１クーラント穴８’から供給される切削液の噴出方向が安定する。したがって、切屑へ的確に切削液を噴出させることができる。そのため、切屑排出性が更に高まる。

またさらに、本実施形態においては、凹部５１は、平坦面５２の縁部に沿って延びる周面を有している。平坦面５２は、略円形をなすため、周面は曲面形状をなす。このような周面を有することで、第１開口部８１’から噴出された切削液は、周面をガイドとして該周面５Ａの外方へと噴出される。したがって、第１開口部８１’から噴出された切削液の噴出方向が更に安定する。

なお、本実施形態においては、第１開口部８１’は、第１の実施形態の第１開口部８１よりも、切刃２１に近接して配置されている。これにより、第１クーラント穴８’から噴出された切削液によって、切刃２１を冷却する効果を向上させることができる。

また、本実施形態においても、θ８３ｘおよびθ８３ｙは双方とも鋭角をなしている。さらに、本実施形態においても、θ８３ｘ≦θ６１３を満たしている。

以上、上述した実施形態においては、壁面７および第２壁面１９の両方を有する形態を例示したが、これに限らず、壁面７のみを有する形態であっても良い。

また、本実施形態においては、上述したように、壁面７が外周面５Ａおよび外周面５Ｂの両方と交差して形成されている形態を例示したが、これに限らない。上述したように、壁面７は、切刃２１で生成された切屑が、壁面７を通り、外周面５Ａ側に排出されるよう形成されていればよい。したがって、例えば、外周面５Ｂと交差しない壁面７であっても構わない。すなわち、壁面７の後端側縁部７１が、少なくとも座面６１に略垂直な方向からみたとき、上述のように傾斜して設けられていれば良い。

また、第１クーラント穴および第２クーラント穴の両方を有する上述の第１の実施形態においては、第１クーラント穴の後端領域と第２クーラント穴の後端領域とが共通である形態を例示したが、これに限らない。すなわち、第１クーラント穴と第２クーラント穴は、各々、一端から他端まで個別に設けられた形態であってもよい。

＜被削材の切削方法＞
最後に、本発明に係る被削財の切削方法の一実施例について、図６を用いて詳細に説明する。

本実施形態に係る被削材の切削方法は、以下の（I）〜（IＶ）の工程を有している。

（I）図６（ａ）に示すように、被削材を回転させる工程
（II）図６（ａ）に示すように、上述した本実施形態の工具１を矢印Ｅの方向に移動させて切刃２１を被削材に近接させる工程
（III）図６（ｂ）に示すように、切刃２１を被削材の表面に接触させて被削材を切削する工程
（IＶ）図６（ｃ）に示すように、工具１を矢印Ｆの方向に移動させて切刃２１を被削材から離間させる工程
このような本実施形態の切削方法は、上述した優れた切屑排出性を有した工具１を用いて加工されるため、切削加工中に、切屑が切刃２１に引っかかって滞留することを抑制できる。また、止まり穴加工においても、切屑が加工穴内に詰まることを抑制することができる。そのため、切屑が被削材の加工壁面を傷つけることを抑制することができる。その結果、加工精度の高い切削加工を実現することができる。

また、加工穴から工具１を引き抜く際に、切屑が切刃２１に引っかかった状態となることを抑制できる。そのため、新たな加工を行う場合に、従来しなければならなかった切刃２１に引っかかっていた切屑を除去する工程が低減でき、作業効率の向上が図れる。

図６に示すように、本実施形態においては、（II）および（IＶ）の両工程においても、被削材を固定した状態で、工具１を移動させてなる。（II）および（IＶ）の両工程は、他の実施形態として、工具１を固定した状態で被削材を移動させた形態であっても良い。すなわち、（II）の工程においては、工具１の切刃２１と被削材とが相対的に近接すればよく、（IＶ）の工程においては、工具１の切刃２１と被削材とが相対的に離間すれば良い。

以上、本発明にかかるいくつかの実施形態について例示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることは言うまでもない。

本発明に係る第１の実施形態による切削工具１の全体斜視図である。 切削工具１の（ａ）平面図、（ｂ）側面図、（ｃ）正面図である。 （ａ）図２（ａ）の切削工具１を構成するホルダ３の要部拡大図、（ｂ）図２（ｂ）の切削工具１を構成するホルダ３の要部拡大図である。 図３（ａ）の（ａ）Ａ−Ａ断面図、（ｂ）Ｂ−Ｂ断面図、（ｃ）Ｃ−Ｃ断面図である。 本発明に係る第２の実施形態による切削工具１’の（ａ）平面図、（ｂ）側面図、（ｃ）正面図である。 本発明に係る被削材の切削方法の一実施形態の各工程を説明する図である。

符号の説明

１ 切削工具
２ 切削インサート
２１ 切刃
２２ コーナー部
３ ホルダ
４ 先端面
５ 外周面
５Ａ 切刃が突出して配置されるホルダ３の外周面
５Ｂ 切刃が突出して配置されるホルダ３の外周面に対して径方向反対側に位置するホルダ３の外周面
６ インサートポケット
６１ 座面
６１１ コーナー部
６１２ 第１辺
６１３ 第２辺
７ 壁面
７１ 壁面の後端側縁部
８ 第１クーラント穴
８１ 第１開口部
８２ 第２開口部
８３ 先端領域
８４ 後端領域
９ 第２クーラント穴
９１ 第３開口部
９２ 第４開口部
９３ 先端領域
９４ 後端領域
１０ 第２壁面
１０１ 第２壁面の下方側端部
Ｌ ホルダのシャンク部３２の軸線
Ｍ コーナー部の二等分線

Claims (15)

1. 切刃を有する切削インサートが、前記切刃が外周面から突出するように先端に装着される切刃部と、該切刃部の後方に位置するシャンク部と、を備え、
   前記切刃部は、
   該切刃部の先端面および外周面と交差するよう形成されたインサートポケットと、
   該インサートポケットの後方に位置する前記切刃部の外周面に、前記インサートポケットの近傍から後方に向かって前記切刃が突出して配置される側に近づくように伸びて形成された凹状の壁面と、
   前記切刃部の外周面に開口する第１開口部と前記シャンク部の後端面に開口する第２開口部とを備え、前記切刃部およびシャンク部を各々貫通する第１クーラント穴と、を有しており、
   前記インサートポケットは、前記切削インサートの下面と当接する座面を有し、
   前記壁面の後端側縁部は、前記座面に略垂直な方向からみたときに、後方に向かうにつれて、前記切刃部の外周面のうち、前記切刃が突出して配置される側に近づくように傾斜して設けられているとともに、
   前記第１開口部は、前記切刃部の外周面のうち、前記切刃が突出して配置される側に位置する外周面の領域であって、前記壁面および前記インサートポケットの座面の下方で且つ前記インサートポケットの後方に位置する前記切刃部の外周面の領域に、開口しているホルダ。
2. 前記第１クーラント穴は、先端側に位置するとともに前記第１開口部に向かうにつれて下方に位置するよう傾斜して形成された先端領域と、後端側に位置するとともに前記切刃部の中心軸に沿って形成された後端領域と、を有している請求項１に記載のホルダ。
3. 前記座面に略平行な方向であって前記シャンク部の軸線に略垂直な方向からみたとき、前記第１クーラント穴の先端領域と前記シャンク部の軸線とのなす角度は、鋭角である請求項２に記載のホルダ。
4. 前記座面に略垂直な方向からみたとき、前記第１クーラント穴の先端領域と前記シャンクの軸線とのなす角度は、鋭角である請求項２または３に記載のホルダ。
5. 前記座面は、外方に突出するコーナー部と該コーナー部から一方に延びるとともに前記切刃部の先端面に沿う第１辺と前記コーナー部から他方に延びるとともに前記切刃部の外周面に沿う第２辺と、を有し、
   前記座面に略垂直な方向からみたとき、前記第２辺と前記シャンク部の軸線とのなす角度は、前記第１クーラント穴の先端領域と前記シャンク部の軸線とのなす角度以上である請求項２乃至４のいずれかに記載のホルダ。
6. 前記切刃部は、
   前記切刃部の外周面に開口する第３開口部と前記シャンク部の後端面に開口する第４開口部とを備え、前記切刃部およびシャンク部を各々貫通する第２クーラント穴をさらに有しており、
   前記第３開口部は、前記切刃が配置される前記切刃部の外周面であって、前記壁面の下方で且つ前記第１開口部の上方で且つ前記第１開口部の先端側に位置する前記切刃部の外周面に、開口している請求項１乃至５のいずれかに記載のホルダ。
7. 前記切刃が配置される前記切刃部の外周面に、前記壁面に接続して、前記インサートポケットの後方から前記シャンク部に向かって延びる第２壁面が設けられており、
   該第２壁面の下方側縁部は、前記座面に略平行な方向であって前記シャンク部の軸線に略垂直な方向からみたとき、後方に向かうにつれて下方に傾斜している請求項６に記載のホルダ。
8. 前記第３開口部は、前記インサートポケットと前記第２壁面との間に設けられている請求項７に記載のホルダ。
9. 前記第２壁面の最下点は、前記第１開口部および第３開口部よりも下方に位置している請求項７または８に記載のホルダ。
10. 前記第２クーラント穴は、先端側に位置するとともに前記第３開口部に向かうにつれて前記切刃部の中心軸から外周面に向かって延びて形成された先端領域と、後端側に位置するとともに前記切刃部の中心軸に沿って形成された後端領域と、を有していることを特徴とする請求項６乃至９のいずれかに記載のホルダ。
11. 前記座面は、前記切削インサートの切刃の下方に対応する位置にコーナー部が設けられているとともに、
    前記座面に略垂直な方向からみたとき、前記第２クーラント穴の先端領域は、前記座面のコーナー部に向かって延びている請求項１０に記載のホルダ。
12. 前記座面に略平行な方向であって、前記シャンク部の軸線に略垂直な方向からみたとき、前記第２クーラント穴の先端領域は、前記シャンク部の軸線に沿って設けられている請求項１０または１１に記載のホルダ。
13. 前記座面に略垂直な方向からみたとき、前記第２クーラント穴の先端領域と前記シャンク部の軸線とのなす角度は、前記第１クーラント穴の先端領域と前記シャンク部の軸線とのなす角度以上である請求項１０乃至１２のいずれかに記載のホルダ。
14. 請求項１乃至１３のいずれかに記載のホルダと、
    前記インサートポケットに装着された切刃を有する切削インサートと、を備えた切削工具。
15. 被削材を切削する方法であって、
    前記被削材を回転させる工程と、
    請求項１４に記載の切削工具の前記切刃を前記被削材に近接させる工程と、
    前記切刃を前記被削材の表面に接触させて前記被削材を切削する工程と、
    前記切刃を前記被削材から離間させる工程と、を備えた被削材の切削方法。

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