JP6944302B2

JP6944302B2 - Cutting tools

Info

Publication number: JP6944302B2
Application number: JP2017151679A
Authority: JP
Inventors: 哲平小林
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2017-08-04
Filing date: 2017-08-04
Publication date: 2021-10-06
Anticipated expiration: 2037-08-04
Also published as: JP2019030914A

Description

本発明は、切削工具に関する。 The present invention relates to a cutting tool.

機械要素の一種として、遊星ギア等に用いられる円筒ギア（又は内歯車）と呼ばれるものが知られている。円筒ギアは、円筒状をなす部材の内周面に複数のギア歯を形成することで得られる。円筒ギアを製作するに当たっては、近年スカイビング加工が主として用いられている。スカイビング加工とは、複数の切刃を有する歯車型の切削工具を、円筒状のワークの内周面に対して相対回転させることで、当該内周面に歯切りを行う加工法である。
このような切削工具の具体例として、下記特許文献１、及び下記特許文献２に記載されたものが知られている。特許文献１に記載された切削工具は、円盤状のカッタヘッドの外周面に、複数の切刃を周方向に配列することで形成されている。特許文献２は、これらの切刃を、従来のばねや油圧を用いる構成に代えて、工具本体に対してクランプによってそれぞれ固定する固定構造を提案している。 As a kind of mechanical element, what is called a cylindrical gear (or an internal gear) used for planetary gears and the like is known. A cylindrical gear is obtained by forming a plurality of gear teeth on the inner peripheral surface of a member having a cylindrical shape. In recent years, skiving has been mainly used in manufacturing cylindrical gears. The skiving process is a processing method in which a gear-type cutting tool having a plurality of cutting edges is rotated relative to the inner peripheral surface of a cylindrical workpiece to perform gear cutting on the inner peripheral surface.
As specific examples of such a cutting tool, those described in the following Patent Document 1 and the following Patent Document 2 are known. The cutting tool described in Patent Document 1 is formed by arranging a plurality of cutting edges in the circumferential direction on the outer peripheral surface of a disk-shaped cutter head. Patent Document 2 proposes a fixing structure in which these cutting edges are fixed to the tool body by clamps instead of the conventional structure using a spring or hydraulic pressure.

特表２０１６−５１６６０２号公報Special Table 2016-516602 特表２０１６−５１６６０３号公報Special Table 2016-516603

しかしながら、上記特許文献２に記載された構成では、切刃の固定に要するスペースを小さくできる一方で以下の欠点がある。即ち、切削時に切刃とワークとの間で生じる摩擦熱（切削熱）によって、切刃及びカッタヘッドがともに熱膨張するため、結果としてこれら切刃とカッタヘッドとの間の隙間が大きくなったり、不均一になったりする。そのため、当該切刃にがたつきや脱落を生じる可能性がある。さらに、切刃を適宜冷却するための装置も必要となることから、工具全体の構成が大掛かりになってしまう。 However, the configuration described in Patent Document 2 has the following drawbacks while the space required for fixing the cutting edge can be reduced. That is, the frictional heat (cutting heat) generated between the cutting edge and the workpiece during cutting causes both the cutting edge and the cutter head to thermally expand, resulting in a large gap between the cutting edge and the cutter head. , It becomes uneven. Therefore, the cutting edge may rattle or fall off. Further, since a device for appropriately cooling the cutting edge is also required, the configuration of the entire tool becomes large.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、構造の複雑化を避けながら切刃部を安定的に固定できる切削工具を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a cutting tool capable of stably fixing a cutting edge portion while avoiding complication of structure.

本発明の第一の態様によれば、切削工具は、軸線を中心とした環状をなす外周面、及び、該外周面から径方向内側に凹むとともに周方向に間隔をあけて形成された複数の取付穴を有する工具本体と、該工具本体よりも線膨張係数の大きい材料から形成されて、切削作業を行っていない冷間時において各前記取付穴内にそれぞれ隙間嵌めされたインサートと、前記工具本体の外周面から径方向外側に突出するように、各前記インサートにおける径方向外側の端部にそれぞれ固定された切刃部と、を備え、前記インサートは、前記切刃部から伝達される切削熱によって膨張することで前記取付穴の内周面に締まり嵌めされる。 According to the first aspect of the present invention, the cutting tool has an annular outer peripheral surface centered on an axis, and a plurality of cutting tools formed radially inward from the outer peripheral surface and spaced apart from each other in the circumferential direction. A tool body having a mounting hole, an insert formed from a material having a linear expansion coefficient larger than that of the tool body and fitted in a gap in each of the mounting holes when not cutting, and the tool body. Each insert is provided with a cutting edge portion fixed to the radially outer end portion of each insert so as to project radially outward from the outer peripheral surface of the insert, and the insert is provided with cutting heat transmitted from the cutting edge portion. By expanding with, it is tightened and fitted to the inner peripheral surface of the mounting hole.

この構成によれば、インサートの線膨張係数が、工具本体の線膨張係数よりも大きいため、インサートの膨張量が工具本体の膨張量を上回ることになる。したがって、加工時に切刃部から伝達された切削熱によってインサートが膨張することで、当該インサートが工具本体の取付穴の内周面に対して締まり嵌めされる。これにより、切刃部及びインサートを工具本体に対して強固かつ安定的に固定することができる。さらに、切削熱が切刃部及びインサートの固定に積極的に利用されることから、この切削熱を除去するための冷却構造を別途設ける必要がない。これにより、装置を簡素化することも可能となる。 According to this configuration, the coefficient of linear expansion of the insert is larger than the coefficient of linear expansion of the tool body, so that the amount of expansion of the insert exceeds the amount of expansion of the tool body. Therefore, the insert expands due to the cutting heat transmitted from the cutting edge portion during machining, so that the insert is tightened and fitted to the inner peripheral surface of the mounting hole of the tool body. As a result, the cutting edge portion and the insert can be firmly and stably fixed to the tool body. Further, since the cutting heat is positively used for fixing the cutting edge portion and the insert, it is not necessary to separately provide a cooling structure for removing the cutting heat. This also makes it possible to simplify the device.

本発明の第二の態様によれば、切削工具では、前記インサートの径方向内側の端部には、径方向外側に凹没する第一凹部が形成され、前記取付穴の径方向内側の端部には、切削作業を行っていない冷間時において前記第一凹部に締まり嵌めされた第一凸部が設けられていてもよい。 According to the second aspect of the present invention, in the cutting tool, a first concave portion that is recessed radially outward is formed at the radial inner end portion of the insert, and the radial inner end of the mounting hole is formed. The portion may be provided with a first convex portion that is tightly fitted to the first concave portion when the cutting operation is not performed in the cold state.

この構成によれば、切削を行っていない状態、即ち冷間時であっても、インサートの第一凹部が、取付穴に設けられた第一凸部に対して締まり嵌めされた状態となる。即ち、冷間時であっても、インサートを取付穴に対して安定的に固定することができる。 According to this configuration, the first concave portion of the insert is in a state of being tightly fitted to the first convex portion provided in the mounting hole even in a state where cutting is not performed, that is, even when it is cold. That is, the insert can be stably fixed to the mounting hole even when it is cold.

本発明の第三の態様によれば、前記工具本体は、前記取付穴における前記第一凸部に対して、外周側に間隔をあけて設けられた第一位置決め部を有し、前記第一位置決め部は、前記インサートが前記切刃部から伝達される切削熱によって膨張した状態で、前記インサートの外周面に締まり嵌めされてもよい。 According to the third aspect of the present invention, the tool body has first positioning portions provided at intervals on the outer peripheral side with respect to the first convex portion in the mounting hole, and the first positioning portion is provided. The positioning portion may be tightly fitted to the outer peripheral surface of the insert in a state where the insert is expanded by the cutting heat transmitted from the cutting edge portion.

この構成によれば、切削を行っている状態、即ち入熱時に、第一位置決め部の内周面が、切削熱によって膨張したインサートの外周面に対して締まり嵌めされる。これにより、インサートを工具本体に対して安定的に固定することができるとともに、膨張時におけるインサート及び切刃部の位置決めを精緻に行うことができる。言い換えると、膨張時におけるインサート及び切刃部の配列（アラインメント）のずれを抑制することができる。 According to this configuration, the inner peripheral surface of the first positioning portion is tightly fitted to the outer peripheral surface of the insert expanded by the cutting heat in the state of cutting, that is, when heat is applied. As a result, the insert can be stably fixed to the tool body, and the insert and the cutting edge portion can be precisely positioned at the time of expansion. In other words, it is possible to suppress the deviation of the alignment of the insert and the cutting edge portion at the time of expansion.

本発明の第四の態様によれば、前記インサートの径方向外側の端部には、径方向内側に凹む第二凹部が形成され、前記切刃部の径方向内側の端部には、切削作業を行っていない冷間時において前記第二凹部に締まり嵌めされた第二凸部が設けられていてもよい。 According to the fourth aspect of the present invention, a second concave portion recessed in the radial direction is formed at the radial outer end portion of the insert, and cutting is performed at the radial inner end portion of the cutting edge portion. A second convex portion that is tightly fitted to the second concave portion may be provided when the work is not performed in the cold state.

この構成によれば、切削を行っていない状態、即ち冷間時であっても、インサートの第二凹部が、切刃部に設けられた第二凸部に対して締まり嵌めされる。即ち、冷間時であっても、切刃部をインサートに対して安定的に固定することができる。 According to this configuration, the second concave portion of the insert is tightly fitted to the second convex portion provided on the cutting edge portion even when the cutting is not performed, that is, when it is cold. That is, the cutting edge portion can be stably fixed to the insert even when it is cold.

本発明の第五の態様によれば、前記切刃部における前記第二凸部に対して、外周側に間隔をあけて設けられた第二位置決め部を有し、前記第二位置決め部は、前記インサートが前記切刃部から伝達される切削熱によって膨張した状態で、前記インサートの外周面に締まり嵌めされてもよい。 According to the fifth aspect of the present invention, the second positioning portion is provided on the outer peripheral side at intervals with respect to the second convex portion in the cutting edge portion, and the second positioning portion is provided. The insert may be tightly fitted to the outer peripheral surface of the insert in a state of being expanded by the cutting heat transmitted from the cutting edge portion.

この構成によれば、切削を行っている状態、即ち入熱時に、第二位置決め部の内周面が、切削熱によって膨張したインサートの外周面に対して締まり嵌めされる。これにより、切刃部をインサートに対して安定的に固定することができるとともに、膨張時におけるインサート及び切刃部の位置決めを精緻に行うことができる。言い換えると、膨張時におけるインサート及び切刃部の配列（アラインメント）のずれを抑制することができる。 According to this configuration, the inner peripheral surface of the second positioning portion is tightly fitted to the outer peripheral surface of the insert expanded by the cutting heat in the state of cutting, that is, when heat is applied. As a result, the cutting edge portion can be stably fixed to the insert, and the insert and the cutting edge portion can be precisely positioned at the time of expansion. In other words, it is possible to suppress the deviation of the alignment of the insert and the cutting edge portion at the time of expansion.

本発明の第六の態様によれば、前記インサートは、径方向内側に位置するインサート本体と、該インサート本体の径方向外側の端部に設けられるとともに、径方向外側の端部が切刃部の内部まで延びている延長部と、を有し、前記切刃部には前記延長部が挿入される挿入凹部が形成されていてもよい。 According to the sixth aspect of the present invention, the insert is provided at the insert main body located on the inner side in the radial direction and the radial outer end portion of the insert main body, and the radial outer end portion is a cutting edge portion. The cutting edge portion may be formed with an insertion recess into which the extension portion is inserted.

この構成によれば、切刃部の挿入凹部内に、インサートの延長部が挿入された状態となる。これにより、切刃部で生じた切削熱をより効率的に延長部（インサート）に伝えることができる。即ち、インサートを十分に膨張させることができるため、当該インサートを工具本体に対してより安定的に固定することができる。 According to this configuration, the extension portion of the insert is inserted into the insertion recess of the cutting edge portion. As a result, the cutting heat generated at the cutting edge portion can be more efficiently transferred to the extension portion (insert). That is, since the insert can be sufficiently expanded, the insert can be more stably fixed to the tool body.

本発明の第七の態様によれば、切削工具は、前記切刃部を、前記工具本体に対して固定する固定ピンをさらに備えてもよい。 According to the seventh aspect of the present invention, the cutting tool may further include a fixing pin for fixing the cutting edge portion to the tool body.

この構成によれば、冷間時であっても、切刃部をより安定的に固定することができる。 According to this configuration, the cutting edge portion can be fixed more stably even when it is cold.

本発明の切削工具によれば、構造の複雑化を避けながら切刃部を安定的に固定することができる。 According to the cutting tool of the present invention, the cutting edge portion can be stably fixed while avoiding the complication of the structure.

本発明の第一実施形態に係る切削工具の構成を示す全体図である。It is an overall view which shows the structure of the cutting tool which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係る切削工具の構成を示す断面図であって、切削加工を行っていない状態を示す図である。It is sectional drawing which shows the structure of the cutting tool which concerns on 1st Embodiment of this invention, and is the figure which shows the state which cutting processing is not performed. 本発明の第一実施形態に係る切削工具の構成を示す断面図であって、切削加工を行っている状態を示す図である。It is sectional drawing which shows the structure of the cutting tool which concerns on 1st Embodiment of this invention, and is the figure which shows the state which cut processing is performed. 本発明の第二実施形態に係る切削工具の構成を示す断面図であって、切削加工を行っていない状態を示す図である。It is sectional drawing which shows the structure of the cutting tool which concerns on 2nd Embodiment of this invention, and is the figure which shows the state which cutting processing is not performed. 本発明の第二実施形態に係る切削工具の構成を示す断面図であって、切削加工を行っている状態を示す図である。It is sectional drawing which shows the structure of the cutting tool which concerns on 2nd Embodiment of this invention, and is the figure which shows the state which cut processing is performed. 本発明の第二実施形態に係る切削工具の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the cutting tool which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態に係る切削工具の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the cutting tool which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第四実施形態に係る切削工具の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the cutting tool which concerns on 4th Embodiment of this invention.

［第一実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第一実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る切削工具１は、被加工物である円筒状のワークＷの内周面に、複数のギア歯Ｇを形成するための工具である。具体的には、切削工具１は、軸線Ａ１を中心とする円盤状の工具本体１と、当該工具本体１の外周面上で周方向に間隔をあけて配列された複数の切刃部２と、当該切刃部２を工具本体１に対して支持固定するインサート３（図２、図３参照）と、を備えている。なお、図２、図３は、軸線Ａ１を含む平面における切削工具１の断面図である。 [First Embodiment]
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the cutting tool 1 according to the present embodiment is a tool for forming a plurality of gear teeth G on the inner peripheral surface of a cylindrical work W which is a workpiece. Specifically, the cutting tool 1 includes a disk-shaped tool body 1 centered on the axis A1 and a plurality of cutting edge portions 2 arranged at intervals in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the tool body 1. It is provided with an insert 3 (see FIGS. 2 and 3) for supporting and fixing the cutting edge portion 2 to the tool body 1. 2 and 3 are cross-sectional views of the cutting tool 1 on a plane including the axis A1.

工具本体１は、軸線Ａ１を中心とした円周曲面状（環状）の外周面を有している。この外周面には、軸線Ａ１の周方向に等間隔をあけて複数の取付穴４が形成されている。それぞれの取付穴４は、軸線Ａ１の径方向に延びており、その径方向外側の端部は、上記外周面上に開口している。
なお、本実施形態における取付穴４の断面形状は円形であるが、設計や仕様に応じて、この断面形状を矩形や他の多角形とすることも可能である。これら取付穴４の深さ（径方向における寸法）は、後述するインサート３の径方向における寸法とおおむね同等か、わずかに大きな寸法に設定されている。この工具本体１は、外部の駆動源（不図示）によって、軸線Ａ１回りに回転駆動される。工具本体１は、工具鋼によって一体に形成されている。 The tool body 1 has a circumferential curved (annular) outer peripheral surface centered on the axis A1. A plurality of mounting holes 4 are formed on the outer peripheral surface at equal intervals in the circumferential direction of the axis A1. Each mounting hole 4 extends in the radial direction of the axis A1, and its radial outer end is opened on the outer peripheral surface.
Although the cross-sectional shape of the mounting hole 4 in the present embodiment is circular, it is also possible to make this cross-sectional shape rectangular or other polygonal shape depending on the design and specifications. The depth (dimension in the radial direction) of these mounting holes 4 is set to be substantially the same as or slightly larger than the radial dimension of the insert 3 described later. The tool body 1 is rotationally driven around the axis A1 by an external drive source (not shown). The tool body 1 is integrally formed of tool steel.

切刃部２は、上記の取付穴４に挿入された棒状のインサート３によって支持固定されることで、工具本体１の外周面よりも径方向外側に突出している。切刃部２の外周側の端面は、ワークＷの内周面と当接することでこれを切削できるように、刃が設けられている。それぞれの切刃部２は、工具鋼によって一体に形成されている。即ち、切刃部２は、ワークＷに対して切削加工を施すに十分な強度、硬度、耐摩耗性等の各種特性を備えている。なお、切刃部２の具体的な寸法や形状は、所望される円筒ギアのギア歯Ｇの寸法や形状に準じて適宜決定される。さらに、切刃部２は、工具本体１と同様に、工具鋼によって一体に形成されている。 The cutting edge portion 2 is supported and fixed by the rod-shaped insert 3 inserted into the mounting hole 4, so that the cutting edge portion 2 projects radially outward from the outer peripheral surface of the tool body 1. The end surface of the cutting edge portion 2 on the outer peripheral side is provided with a blade so that the end surface can be cut by abutting on the inner peripheral surface of the work W. Each cutting edge portion 2 is integrally formed of tool steel. That is, the cutting edge portion 2 has various characteristics such as strength, hardness, and wear resistance sufficient for cutting the work W. The specific dimensions and shape of the cutting edge portion 2 are appropriately determined according to the desired dimensions and shape of the gear teeth G of the cylindrical gear. Further, the cutting edge portion 2 is integrally formed of tool steel like the tool body 1.

インサート３は、軸線Ａ１の径方向に延びる棒状をなしている。インサート３の径方向外側の端部には、上記の切刃部２が支持固定されている。詳しくは図示しないが、本実施形態では、切刃部２は、インサート３に対してボルトやピン、溶接等によって固定されている。インサート３の断面形状は、上述の取付穴４の断面形状に対応している。即ち、本実施形態では、取付穴４が円形断面を有していることから、インサート３も円形断面を有している。切削加工を行っていない状態（即ち、冷間時）では、インサート３の径寸法は、取付穴４の内径寸法よりも小さく設定されている。言い換えると、冷間時には、インサート３は取付穴４に対して隙間嵌めされた状態となっている。 The insert 3 has a rod shape extending in the radial direction of the axis A1. The cutting edge portion 2 is supported and fixed to the radial outer end of the insert 3. Although not shown in detail, in the present embodiment, the cutting edge portion 2 is fixed to the insert 3 by bolts, pins, welding, or the like. The cross-sectional shape of the insert 3 corresponds to the cross-sectional shape of the mounting hole 4 described above. That is, in the present embodiment, since the mounting hole 4 has a circular cross section, the insert 3 also has a circular cross section. In the uncut state (that is, when cold), the diameter dimension of the insert 3 is set to be smaller than the inner diameter dimension of the mounting hole 4. In other words, when cold, the insert 3 is in a state of being gap-fitted with respect to the mounting hole 4.

インサート３は、工具本体１よりも大きな線膨張係数を有する材料によって一体に形成されている。具体的には、工具本体１を構成する工具鋼の線膨張係数が１１．１であることから、インサート３は、これよりも大きな線膨張係数を有するアルミニウム（線膨張係数：２３）、ＳＵＳ３０４（線膨張係数：１７．３）、銅（線膨張係数：１６．８）や、ニッケル（線膨張係数：１２．８）等の中から適宜選択された材料によって形成されている。詳しくは後述するが、インサート３がこのような材料によって形成されていることから、切削加工を行っていない状態（冷間時）では、上述のように取付穴４に対して隙間嵌めされた状態となっている。 The insert 3 is integrally formed of a material having a coefficient of linear expansion larger than that of the tool body 1. Specifically, since the linear expansion coefficient of the tool steel constituting the tool body 1 is 11.1, the insert 3 is made of aluminum (linear expansion coefficient: 23) or SUS304 (linear expansion coefficient: 23) having a linear expansion coefficient larger than this. It is formed of a material appropriately selected from linear expansion coefficient: 17.3), copper (linear expansion coefficient: 16.8), nickel (linear expansion coefficient: 12.8), and the like. As will be described in detail later, since the insert 3 is made of such a material, in a state where cutting is not performed (when cold), a gap is fitted to the mounting hole 4 as described above. It has become.

一方で、切削加工を行っている状態では、切刃部２とワークＷとの間で生じた摩擦熱（切削熱）がインサート３に伝達されることで、当該インサート３は、工具本体１よりも大きく熱膨張する。その結果、インサート３の外周面は、工具本体１の取付穴４の内周面に対して当接し、最終的には締まり嵌めされた状態となる。なお、インサート３の外周面は全域にわたって取付穴４の内周面に当接してもよいし、部分的に当接してもよい。これにより、インサート３は内周側に向かってわずかに弾性変形した状態で取付穴４内に固定された状態となる。 On the other hand, in the state of cutting, the frictional heat (cutting heat) generated between the cutting edge portion 2 and the work W is transferred to the insert 3, so that the insert 3 is transferred from the tool body 1. Also greatly thermally expands. As a result, the outer peripheral surface of the insert 3 comes into contact with the inner peripheral surface of the mounting hole 4 of the tool body 1 and is finally tightened and fitted. The outer peripheral surface of the insert 3 may abut on the inner peripheral surface of the mounting hole 4 over the entire area, or may partially abut. As a result, the insert 3 is fixed in the mounting hole 4 in a state of being slightly elastically deformed toward the inner peripheral side.

インサート３と取付穴４との相対的な形状は、冷間時（外部から切削熱が供給されていない時）は隙間嵌めとなり、切削熱が供給されている時は締まり嵌めとなるように設定されている。このようなインサート３及び取付穴４の相対的な形状は、インサート３及び工具本体１の熱膨張係数を把握した上で、インサート３に供給される切削熱をシミュレーションにより解析することで容易に設定することができる。 The relative shape of the insert 3 and the mounting hole 4 is set to be a gap fit when cold (when cutting heat is not supplied from the outside) and a tight fit when cutting heat is supplied. Has been done. Such relative shapes of the insert 3 and the mounting hole 4 can be easily set by analyzing the cutting heat supplied to the insert 3 by simulation after grasping the coefficient of thermal expansion of the insert 3 and the tool body 1. can do.

なお、インサート３を構成する材料の選定（線膨張係数の決定）は、切削工具１の製作に先立って行われる数値シミュレーションによって得られた切削反力の値と、切刃部２に作用する遠心力の値とに基づいて適宜行われる。 The materials constituting the insert 3 are selected (determination of the coefficient of linear expansion) by the value of the cutting reaction force obtained by the numerical simulation performed prior to the production of the cutting tool 1 and the centrifugal force acting on the cutting edge portion 2. It is done as appropriate based on the force value.

続いて、本実施形態に係る切削工具１の動作について説明する。切削工具１は、図示しない駆動源から供給される駆動力によって、軸線Ａ１回りに回転駆動される。即ち、切削工具１は、ワークＷの内周面に対して相対速度を持ってワーク軸線Ａｗ回りに回転する。本実施形態では、ワーク軸線Ａｗは、軸線Ａ１に略平行である。（なお、ワーク軸線Ａｗが、軸線Ａ１に対して直交しない角度で交差していてもよい。）ワークＷの内周面に当接する一部の切刃部２は、当該内周面に対して歯切り加工を施す。このような加工をワークＷの内周面の全域にわたって施すことで、所望の形状の円筒ギアを得ることができる。 Subsequently, the operation of the cutting tool 1 according to the present embodiment will be described. The cutting tool 1 is rotationally driven around the axis A1 by a driving force supplied from a drive source (not shown). That is, the cutting tool 1 rotates around the work axis Aw with a relative speed with respect to the inner peripheral surface of the work W. In this embodiment, the work axis Aw is substantially parallel to the axis A1. (Note that the work axis Aw may intersect at an angle that is not orthogonal to the axis A1.) A part of the cutting edge portion 2 that abuts on the inner peripheral surface of the work W is relative to the inner peripheral surface. Perform gear cutting. By performing such processing over the entire inner peripheral surface of the work W, a cylindrical gear having a desired shape can be obtained.

ここで、複数の切刃部２のうち、回転中にワークＷの内周面に接触している一部の切刃部２に対しては、ワークＷとの間で生じる切削熱が伝達される。この切削熱は、当該切刃部２に一体に接続されたインサート３にも伝達される。上述のように、インサート３は、切刃部２及び工具本体１を構成する工具鋼よりも大きな線膨張係数を有する材料によって形成されていることから、これら切刃部２、及び工具本体１よりも大きな熱膨張を生じる。その結果、インサート３の外周面は、工具本体１の取付穴４の内周面に対して全域にわたって当接し、最終的には締まり嵌めされた状態となる。より具体的には、インサート３は内周側に向かってわずかに弾性変形した状態で取付穴４内に固定された状態となる。 Here, among the plurality of cutting edge portions 2, the cutting heat generated with the work W is transmitted to some of the cutting edge portions 2 that are in contact with the inner peripheral surface of the work W during rotation. NS. This cutting heat is also transmitted to the insert 3 integrally connected to the cutting edge portion 2. As described above, since the insert 3 is formed of a material having a coefficient of linear expansion larger than that of the tool steel constituting the cutting edge portion 2 and the tool body 1, the insert 3 is formed from the cutting edge portion 2 and the tool body 1. Also causes large thermal expansion. As a result, the outer peripheral surface of the insert 3 comes into contact with the inner peripheral surface of the mounting hole 4 of the tool body 1 over the entire area, and is finally tightened and fitted. More specifically, the insert 3 is fixed in the mounting hole 4 in a state of being slightly elastically deformed toward the inner peripheral side.

以上、説明したように、上述の構成によれば、インサート３の線膨張係数が、工具本体１の線膨張係数よりも大きいため、インサート３の膨張量が工具本体１の膨張量を上回ることになる。したがって、加工時に切刃部２から伝達された切削熱によってインサート３が膨張することで、当該インサート３が工具本体１の取付穴４の内周面に対して締まり嵌めされる。これにより、切刃部２及びインサート３を工具本体１に対して強固かつ安定的に固定することができる。即ち、インサート３、及び切刃部２のがたつきや脱落の可能性を低減することができる。さらに、切削熱が切刃部２及びインサート３の固定に積極的に利用されることから、この切削熱を除去するための冷却構造を別途設ける必要がない。これにより、装置を簡素化することが可能となる。 As described above, according to the above configuration, since the linear expansion coefficient of the insert 3 is larger than the linear expansion coefficient of the tool body 1, the expansion amount of the insert 3 exceeds the expansion amount of the tool body 1. Become. Therefore, the insert 3 expands due to the cutting heat transmitted from the cutting edge portion 2 during machining, so that the insert 3 is tightly fitted to the inner peripheral surface of the mounting hole 4 of the tool body 1. As a result, the cutting edge portion 2 and the insert 3 can be firmly and stably fixed to the tool body 1. That is, the possibility of rattling or falling off of the insert 3 and the cutting edge portion 2 can be reduced. Further, since the cutting heat is positively used for fixing the cutting edge portion 2 and the insert 3, it is not necessary to separately provide a cooling structure for removing the cutting heat. This makes it possible to simplify the device.

本発明の第一実施形態について図面を参照して説明した。なお、上記の構成は一例であり、これに種々の変更や改良を施すことが可能である。例えば、上記第一実施形態では、冷間時におけるインサート３は、工具本体１の取付穴４に対して隙間嵌めされている構成を例に説明した。しかしながら、冷間時におけるインサート３の固定方法は隙間嵌めに限定されず、中間嵌めであってもよい。この構成によれば、冷間時であってインサート３、及び切刃部２を工具本体１に対して、より安定的かつ強固に固定することができる。即ち、インサート３、及び切刃部２のがたつきや脱落の可能性をさらに低減することができる。 The first embodiment of the present invention has been described with reference to the drawings. The above configuration is an example, and various changes and improvements can be made to it. For example, in the first embodiment described above, the insert 3 in the cold state is described by taking as an example a configuration in which the insert 3 is gap-fitted with respect to the mounting hole 4 of the tool body 1. However, the method of fixing the insert 3 in the cold state is not limited to the gap fitting, and may be an intermediate fitting. According to this configuration, the insert 3 and the cutting edge portion 2 can be more stably and firmly fixed to the tool body 1 even when it is cold. That is, the possibility of rattling or falling off of the insert 3 and the cutting edge portion 2 can be further reduced.

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について、図４、図５を参照して説明する。なお、上記第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図４に示すように、本実施形態では、工具本体１の取付穴４内に、第一凸部５、及び第一位置決め部６が設けられている。 [Second Embodiment]
Next, the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the first convex portion 5 and the first positioning portion 6 are provided in the mounting hole 4 of the tool body 1.

第一凸部５は、取付穴４の径方向内側の端面上（即ち、取付穴４の底面上）に設けられた円形の突起である。より具体的には、第一凸部５は、取付穴４の底面から、径方向外側に向かって突出している。径方向から見た場合、第一凸部５は、上記底面の中心を軸とする円形をなしている。 The first convex portion 5 is a circular protrusion provided on the radial inner end surface of the mounting hole 4 (that is, on the bottom surface of the mounting hole 4). More specifically, the first convex portion 5 projects radially outward from the bottom surface of the mounting hole 4. When viewed from the radial direction, the first convex portion 5 has a circular shape centered on the center of the bottom surface.

第一位置決め部６は、取付穴４の径方向内側の端面上（即ち、取付穴４の底面上）に設けられたリング状の突起である。第一位置決め部６は、上記の第一凸部５を外周側から囲むようにして設けられている。より具体的には、第一位置決め部６は、取付穴４の底面から、径方向外側に向かって突出している。径方向から見た場合、第一位置決め部６は、上記底面の中心を軸とするリング状をなしている。即ち、第一位置決め部６と第一凸部５とは、同一の軸を有している。さらに、第一位置決め部６と第一凸部５とは、同一の突出寸法（径方向寸法）を有している。第一位置決め部６の外周面と、取付穴４の内周面との間には、径方向に広がる隙間が形成されている。 The first positioning portion 6 is a ring-shaped protrusion provided on the radial inner end surface of the mounting hole 4 (that is, on the bottom surface of the mounting hole 4). The first positioning portion 6 is provided so as to surround the first convex portion 5 from the outer peripheral side. More specifically, the first positioning portion 6 projects radially outward from the bottom surface of the mounting hole 4. When viewed from the radial direction, the first positioning portion 6 has a ring shape centered on the center of the bottom surface. That is, the first positioning portion 6 and the first convex portion 5 have the same axis. Further, the first positioning portion 6 and the first convex portion 5 have the same protruding dimension (diameter dimension). A gap extending in the radial direction is formed between the outer peripheral surface of the first positioning portion 6 and the inner peripheral surface of the mounting hole 4.

インサート３の径方向内側の端面には、第一凹部７が形成されている。第一凹部７は、インサート３の径方向内側の端面から、径方向外側に向かって円形に凹没している。円形をなす第一凹部７の中心は、インサート３の中心軸（即ち、軸線Ａ１の径方向）と一致している。さらに、第一凹部７の深さ（径方向における寸法）は、上述の第一凸部５、及び第一位置決め部６の突出寸法と同一か、わずかに小さく設定されている。 A first recess 7 is formed on the radial inner end surface of the insert 3. The first recess 7 is recessed in a circular shape from the radial inner end surface of the insert 3 toward the radial outer side. The center of the first concave portion 7 forming a circle coincides with the central axis of the insert 3 (that is, the radial direction of the axis A1). Further, the depth (dimension in the radial direction) of the first concave portion 7 is set to be the same as or slightly smaller than the protruding dimension of the first convex portion 5 and the first positioning portion 6 described above.

第一凹部７よりも外周側の部分、即ちインサート３の径方向内側の端部における外周面は、他の部分に比べて小径となる第一小径部８とされている。冷間時において、第一小径部８の外周面は、上述の第一位置決め部６に対して径方向に隙間をあけた状態で対向している。第一小径部８の径方向における寸法は、上記の第一凹部７の径方向における寸法とおおむね同一である。 The outer peripheral surface of the insert 3 on the outer peripheral side of the first concave portion 7, that is, the outer peripheral surface at the radially inner end of the insert 3, is the first small diameter portion 8 having a smaller diameter than the other portions. When cold, the outer peripheral surface of the first small diameter portion 8 faces the above-mentioned first positioning portion 6 with a gap in the radial direction. The radial dimension of the first small diameter portion 8 is substantially the same as the radial dimension of the first recess 7.

切削加工を行っていない状態（冷間時）では、第一凹部７の内径寸法は、上述の第一凸部５の外径寸法と同一かわずかに小さく設定されている。即ち、冷間時には、工具本体１の第一凸部５は、インサート３の第一凹部７に対して締まり嵌めされた状態となっている。 In the state where cutting is not performed (when cold), the inner diameter dimension of the first concave portion 7 is set to be the same as or slightly smaller than the outer diameter dimension of the first convex portion 5 described above. That is, when it is cold, the first convex portion 5 of the tool body 1 is in a state of being tightly fitted to the first concave portion 7 of the insert 3.

さらに、本実施形態では、切刃部２とインサート３との接続部分にも、上記と同様の構成が用いられている。より具体的には、切刃部２の径方向内側の端面には、第二凸部９、及び第二位置決め部が設けられている。 Further, in the present embodiment, the same configuration as described above is also used for the connecting portion between the cutting edge portion 2 and the insert 3. More specifically, the end face of the radially inner cutting edge portion 2, the second convex portion 9, and the second positioning portion is provided.

第二凸部９は、切刃部２の径方向内側の端面上に設けられた円形の突起である。より具体的には、第二凸部９は、切刃部２の端面から、径方向内側に向かって突出している。 The second convex portion 9 is a circular protrusion provided on the end surface of the cutting edge portion 2 on the inner side in the radial direction. More specifically, the second convex portion 9 projects inward in the radial direction from the end surface of the cutting edge portion 2.

第二位置決め部１０は、切刃部２の径方向内側の端面上に設けられたリング状の突起である。第二位置決め部１０は、上記の第二凸部９を外周側から囲むようにして設けられている。より具体的には、第二位置決め部１０は、切刃部２の端面から、径方向内側に向かって突出している。第二位置決め部１０と第二凸部９とは、同一の軸を有している。さらに、第二位置決め部１０と第二凸部９とは、同一の突出寸法（径方向寸法）を有している。第二位置決め部１０の外周面と、取付穴４の内周面との間には、径方向に広がる隙間が形成されている。 The second positioning portion 10 is a ring-shaped protrusion provided on the end surface of the cutting edge portion 2 on the inner side in the radial direction. The second positioning portion 10 is provided so as to surround the second convex portion 9 from the outer peripheral side. More specifically, the second positioning portion 10 projects inward in the radial direction from the end surface of the cutting edge portion 2. The second positioning portion 10 and the second convex portion 9 have the same axis. Further, the second positioning portion 10 and the second convex portion 9 have the same protruding dimension (diameter dimension). A gap extending in the radial direction is formed between the outer peripheral surface of the second positioning portion 10 and the inner peripheral surface of the mounting hole 4.

インサート３の径方向外側の端面には、第二凹部１１が形成されている。第二凹部１１は、インサート３の径方向外側の端面から、径方向内側に向かって円形に凹没している。円形をなす第二凹部１１の中心は、インサート３の中心軸と一致している。さらに、第二凹部１１の深さ（径方向における寸法）は、上述の第二凸部９、及び第二位置決め部１０の突出寸法と同一か、わずかに小さく設定されている。 A second recess 11 is formed on the radial outer end surface of the insert 3. The second recess 11 is circularly recessed inward from the radial outer end surface of the insert 3. The center of the circular second recess 11 coincides with the central axis of the insert 3. Further, the depth (dimension in the radial direction) of the second concave portion 11 is set to be the same as or slightly smaller than the protruding dimension of the second convex portion 9 and the second positioning portion 10 described above.

第二凹部１１よりも外周側の部分、即ちインサート３の径方向内側の端部における外周面は、他の部分に比べて小径となる第二小径部１２とされている。冷間時において、第二小径部１２の外周面は、上述の第二位置決め部１０に対して径方向に隙間をあけた状態で対向している。第二小径部１２の径方向における寸法は、上記の第二凹部１１の径方向における寸法とおおむね同一である。 The outer peripheral surface of the insert 3 on the outer peripheral side of the second recess 11, that is, the outer peripheral surface at the radially inner end of the insert 3, is the second small diameter portion 12 having a smaller diameter than the other portions. When cold, the outer peripheral surface of the second small diameter portion 12 faces the above-mentioned second positioning portion 10 with a gap in the radial direction. The radial dimension of the second small diameter portion 12 is substantially the same as the radial dimension of the second concave portion 11.

さらに、上記第一実施形態と同様に本実施形態においても、インサート３は、工具本体１及び切刃部２よりも線膨張係数の大きな材料によって一体に形成されている。 Further, in the present embodiment as in the first embodiment, the insert 3 is integrally formed of a material having a coefficient of linear expansion larger than that of the tool body 1 and the cutting edge portion 2.

切削加工を行っていない状態（冷間時）では、第二凹部１１の内径寸法は、上述の第二凸部９の外径寸法と同一かわずかに小さく設定されている。即ち、冷間時には、切刃部２の第二凸部９は、インサート３の第二凹部１１に対して締まり嵌めされた状態となっている。 In the state where cutting is not performed (when cold), the inner diameter dimension of the second concave portion 11 is set to be the same as or slightly smaller than the outer diameter dimension of the second convex portion 9 described above. That is, when it is cold, the second convex portion 9 of the cutting edge portion 2 is in a state of being tightly fitted to the second concave portion 11 of the insert 3.

続いて、本実施形態に係る切削工具１の動作について説明する。切削加工を行っている状態では、切刃部２から伝達された切削熱によって、インサート３が熱膨張する。この時、図５に示すように、インサート３の外周面は、取付穴４の内周面に当接した後、最終的には当該内周面に対して締まり嵌めされた状態となる。 Subsequently, the operation of the cutting tool 1 according to the present embodiment will be described. In the state of cutting, the insert 3 thermally expands due to the cutting heat transmitted from the cutting edge portion 2. At this time, as shown in FIG. 5, the outer peripheral surface of the insert 3 comes into contact with the inner peripheral surface of the mounting hole 4, and then is finally tightened and fitted to the inner peripheral surface.

同時に、インサート３が膨張することで、当該インサート３に形成された上述の第一凹部７の内径寸法が増加する。これにより、第一凹部７と、工具本体１に設けられた第一凸部５との間の締まり嵌めが解除される。なおもインサート３が膨張を続けることで、インサート３の第一小径部８の外周面が、工具本体１に設けられた第一位置決め部６の内周面に当接する。最終的には、第一小径部８の外周面は、第一位置決め部６の内周面に対して締まり嵌めされた状態となる。 At the same time, as the insert 3 expands, the inner diameter of the first recess 7 formed in the insert 3 increases. As a result, the tight fit between the first concave portion 7 and the first convex portion 5 provided on the tool body 1 is released. As the insert 3 continues to expand, the outer peripheral surface of the first small diameter portion 8 of the insert 3 comes into contact with the inner peripheral surface of the first positioning portion 6 provided on the tool body 1. Finally, the outer peripheral surface of the first small diameter portion 8 is in a state of being tightly fitted to the inner peripheral surface of the first positioning portion 6.

同様にして、インサート３が膨張することで、当該インサート３に形成された上述の第二凹部１１の内径寸法も増加する。これにより、第二凹部１１と、切刃部２に設けられた第二凸部９との間の締まり嵌めが解除される。なおもインサート３が膨張を続けることで、インサート３の第二小径部１２の外周面が、切刃部２に設けられた第二位置決め部１０の内周面に当接する。最終的には、第二小径部１２の外周面は、第二位置決め部１０の内周面に対して締まり嵌めされた状態となる。 Similarly, as the insert 3 expands, the inner diameter dimension of the above-mentioned second recess 11 formed in the insert 3 also increases. As a result, the tight fit between the second concave portion 11 and the second convex portion 9 provided on the cutting edge portion 2 is released. As the insert 3 continues to expand, the outer peripheral surface of the second small diameter portion 12 of the insert 3 comes into contact with the inner peripheral surface of the second positioning portion 10 provided on the cutting edge portion 2. Finally, the outer peripheral surface of the second small diameter portion 12 is in a state of being tightly fitted to the inner peripheral surface of the second positioning portion 10.

以上、説明したように、上述の構成によれば、切削を行っていない状態、即ち冷間時であっても、インサート３の第一凹部７が、取付穴４に設けられた第一凸部５に対して締まり嵌めされる。即ち、冷間時であっても、インサート３を取付穴４に対して安定的に固定することができる。 As described above, according to the above configuration, the first concave portion 7 of the insert 3 is provided in the mounting hole 4 even when the cutting is not performed, that is, when the insert 3 is cold. It is tightly fitted to 5. That is, the insert 3 can be stably fixed to the mounting hole 4 even when it is cold.

さらに、上述の構成によれば、切削を行っている状態、即ち入熱時に、第一位置決め部６の内周面が、切削熱によって膨張したインサート３の外周面に対して締まり嵌めされる。これにより、インサート３を工具本体１に対して安定的に固定することができるとともに、膨張時におけるインサート３及び切刃部２の位置決めを精緻に行うことができる。言い換えると、膨張時におけるインサート３及び切刃部２の配列（アラインメント）のずれを抑制することができる。他方で、インサート３に第一位置決め部６を設けない場合、当該インサート３の端面に対して高精度な面出し加工が必要となる。しかしながら、上記構成では、第一位置決めを設けることにより、このような加工を行うことなく、高精度な切削工具１を得ることができる。 Further, according to the above configuration, the inner peripheral surface of the first positioning portion 6 is tightly fitted to the outer peripheral surface of the insert 3 expanded by the cutting heat in the state of cutting, that is, when heat is applied. As a result, the insert 3 can be stably fixed to the tool body 1, and the insert 3 and the cutting edge portion 2 can be precisely positioned at the time of expansion. In other words, it is possible to suppress the deviation of the alignment of the insert 3 and the cutting edge portion 2 at the time of expansion. On the other hand, when the insert 3 is not provided with the first positioning portion 6, high-precision surface processing is required for the end face of the insert 3. However, in the above configuration, by providing the first positioning, it is possible to obtain a high-precision cutting tool 1 without performing such processing.

加えて、上述の構成によれば、切削を行っていない状態、即ち冷間時であっても、インサート３の第二凹部１１が、切刃部２に設けられた第二凸部９に対して締まり嵌めされる。即ち、冷間時であっても、切刃部２をインサート３に対して安定的に固定することができる。 In addition, according to the above configuration, the second concave portion 11 of the insert 3 is provided with respect to the second convex portion 9 provided on the cutting edge portion 2 even when the cutting is not performed, that is, when it is cold. It is tightened and fitted. That is, the cutting edge portion 2 can be stably fixed to the insert 3 even when it is cold.

さらに加えて、上述の構成によれば、切削を行っている状態、即ち入熱時に、第二位置決め部１０の内周面が、切削熱によって膨張したインサート３の外周面に対して締まり嵌めされる。これにより、切刃部２をインサート３に対して安定的に固定することができるとともに、膨張時におけるインサート３及び切刃部２の位置決めを精緻に行うことができる。言い換えると、膨張時におけるインサート３及び切刃部２の配列（アラインメント）のずれを抑制することができる。他方で、インサート３に第二位置決め部１０を設けない場合、当該インサート３の端面に対して高精度な面出し加工が必要となる。しかしながら、上記構成では、第二位置決めを設けることにより、このような加工を行うことなく、高精度な切削工具１を得ることができる。 Furthermore, according to the above configuration, the inner peripheral surface of the second positioning portion 10 is tightly fitted to the outer peripheral surface of the insert 3 expanded by the cutting heat in the state of cutting, that is, when heat is applied. NS. As a result, the cutting edge portion 2 can be stably fixed to the insert 3, and the insert 3 and the cutting edge portion 2 can be precisely positioned at the time of expansion. In other words, it is possible to suppress the deviation of the alignment of the insert 3 and the cutting edge portion 2 at the time of expansion. On the other hand, when the insert 3 is not provided with the second positioning portion 10, the end face of the insert 3 needs to be surfaced with high accuracy. However, in the above configuration, by providing the second positioning, a high-precision cutting tool 1 can be obtained without performing such processing.

以上、本発明の第二実施形態について説明した。なお、上記の構成は一例であり、これに種々の変更や改良を施すことが可能である。例えば、上記第二実施形態では、第一位置決め部６、及び第二位置決め部１０をそれぞれ工具本体１、切刃部２に設ける構成を例に説明した。しかしながら、図６に示すように、第一位置決め部６、及び第二位置決め部１０を設けない構成を採ることも可能である。このような構成によれば、各部材の構成を簡素化することができることから、加工に要するコストを削減することが可能となる。 The second embodiment of the present invention has been described above. The above configuration is an example, and various changes and improvements can be made to it. For example, in the second embodiment, the configuration in which the first positioning portion 6 and the second positioning portion 10 are provided on the tool body 1 and the cutting edge portion 2, respectively, will be described as an example. However, as shown in FIG. 6, it is also possible to adopt a configuration in which the first positioning unit 6 and the second positioning unit 10 are not provided. According to such a configuration, the configuration of each member can be simplified, so that the cost required for processing can be reduced.

［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態について図７を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図７に示すように、本実施形態では、インサート３は、径方向内側の部分であるインサート本体３１と、インサート本体３１の径方向外側に位置するともに、切刃部２の内部に挿入される延長部３２と、を有している。 [Third Embodiment]
Next, the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those in the above embodiments are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. As shown in FIG. 7, in the present embodiment, the insert 3 is located at the inside of the insert body 31 in the radial direction and the outside of the insert body 31 in the radial direction, and is inserted inside the cutting edge portion 2. It has an extension portion 32 and.

インサート本体３１は、円形断面を有する棒状をなしている。インサート本体３１は、冷間時において、工具本体１の取付穴４に対して隙間嵌めされている。言い換えると、インサート本体３１の外径寸法は、取付穴４の内径寸法よりもわずかに小さく設定されている。さらに、インサート本体３１の長さ寸法（軸線Ａ１の径方向における寸法）は、取付穴４の深さ寸法（軸線Ａ１の径方向における寸法）よりも、十分に小さく設定されている。 The insert body 31 has a rod shape having a circular cross section. The insert body 31 is gap-fitted into the mounting hole 4 of the tool body 1 when it is cold. In other words, the outer diameter dimension of the insert body 31 is set to be slightly smaller than the inner diameter dimension of the mounting hole 4. Further, the length dimension of the insert body 31 (the dimension in the radial direction of the axis A1) is set sufficiently smaller than the depth dimension of the mounting hole 4 (the dimension in the radial direction of the axis A1).

延長部３２は、インサート本体３１よりも小さな外径寸法を有している。延長部３２は、インサート本体３１に対して同一の材料によって当該インサート本体３１と一体に形成されている。さらに、延長部３２は、インサート本体３１と同軸の円形断面を有している。延長部３２の径方向外側の端部は、取付穴４の開口よりも径方向外側に位置している。即ち、本実施形態では、インサート３の長さ寸法は、取付穴４の深さ寸法よりも十分に大きく設定されている。 The extension portion 32 has an outer diameter dimension smaller than that of the insert main body 31. The extension portion 32 is formed integrally with the insert main body 31 by the same material as the insert main body 31. Further, the extension portion 32 has a circular cross section coaxial with the insert main body 31. The radial outer end of the extension 32 is located radially outer of the opening of the mounting hole 4. That is, in the present embodiment, the length dimension of the insert 3 is set sufficiently larger than the depth dimension of the mounting hole 4.

切刃部２の径方向内側の端面には、上記の延長部３２が挿入される挿入凹部２１が形成されている。挿入凹部２１の底面（径方向外側の面）は、切刃部２の刃に可能な限り近接する部分に位置している。挿入凹部２１よりも径方向内側には、延長部３２を外周側から覆うつば部２２が設けられている。つば部２２は、挿入凹部２１の開口端から、径方向内側に向かって延びる筒状をなしている。冷間時において、延長部３２は挿入凹部２１のつば部２２に対して隙間嵌めされた状態となっている。即ち、挿入凹部２１、及びつば部２２の内径寸法は、延長部３２の外径寸法よりもわずかに大きく設定されている。 An insertion recess 21 into which the extension portion 32 is inserted is formed on the radial inner end surface of the cutting edge portion 2. The bottom surface (diametrically outer surface) of the insertion recess 21 is located at a portion as close as possible to the blade of the cutting edge portion 2. A brim portion 22 that covers the extension portion 32 from the outer peripheral side is provided inside the insertion recess 21 in the radial direction. The brim portion 22 has a cylindrical shape extending inward in the radial direction from the open end of the insertion recess 21. When cold, the extension portion 32 is in a state of being gap-fitted with respect to the brim portion 22 of the insertion recess 21. That is, the inner diameter dimension of the insertion recess 21 and the brim portion 22 is set to be slightly larger than the outer diameter dimension of the extension portion 32.

さらに、上記各実施形態と同様に本実施形態においても、インサート３は、工具本体１及び切刃部２よりも線膨張係数の大きな材料によって一体に形成されている。 Further, in the present embodiment as in each of the above-described embodiments, the insert 3 is integrally formed of a material having a coefficient of linear expansion larger than that of the tool body 1 and the cutting edge portion 2.

なお、インサート３の長さ寸法（軸線Ａ１の径方向における寸法）と、切刃部２の長さ寸法との比率、及び、インサート３の延長部３２の長さ寸法と、切刃部２のつば部２２の長さ寸法との比率、ならびにインサート３を構成する材料の選定（線膨張係数の決定）は、それぞれ切削工具１の製作に先立って行われる数値シミュレーションによって得られた切削反力の値と、切刃部２に作用する遠心力の値とに基づいて適宜行われる。 The ratio of the length dimension of the insert 3 (the dimension in the radial direction of the axis A1) to the length dimension of the cutting edge portion 2, the length dimension of the extension portion 32 of the insert 3, and the cutting edge portion 2 The ratio to the length dimension of the brim 22 and the selection of the material constituting the insert 3 (determination of the linear expansion coefficient) are the cutting reaction forces obtained by the numerical simulation performed prior to the production of the cutting tool 1. It is appropriately performed based on the value and the value of the centrifugal force acting on the cutting edge portion 2.

上述の構成によれば、切刃部２の挿入凹部２１内に、インサート３の延長部３２が挿入された状態となる。即ち、インサート３の一部である延長部３２が、切刃部２の刃に対して十分に近接した状態となる。これにより、切刃部２の刃で生じた切削熱をより効率的に延長部３２（インサート３）に伝えることができる。即ち、インサート３を十分に膨張させることができるため、当該インサート３を工具本体１に対してより安定的に固定することができる。 According to the above configuration, the extension portion 32 of the insert 3 is inserted into the insertion recess 21 of the cutting edge portion 2. That is, the extension portion 32, which is a part of the insert 3, is in a state of being sufficiently close to the blade of the cutting edge portion 2. As a result, the cutting heat generated by the blade of the cutting edge portion 2 can be more efficiently transferred to the extension portion 32 (insert 3). That is, since the insert 3 can be sufficiently expanded, the insert 3 can be more stably fixed to the tool body 1.

以上、本発明の第三実施形態について図面を参照して説明した。なお、上記の構成は一例であり、これに種々の変更や改良を施すことが可能である。例えば、第三実施形態に係る構成に、上述の第二実施形態で説明した、第一凸部５、第一位置決め部６、及び第二凸部９、第二位置決め部１０をインサート３に設け、第一凹部７を工具本体１に設け、さらに第二凹部１１を切刃部２にも受ける構成を採ることも可能である。 The third embodiment of the present invention has been described above with reference to the drawings. The above configuration is an example, and various changes and improvements can be made to it. For example, in the configuration according to the third embodiment, the first convex portion 5, the first positioning portion 6, the second convex portion 9, and the second positioning portion 10 described in the second embodiment described above are provided in the insert 3. It is also possible to adopt a configuration in which the first recess 7 is provided in the tool body 1 and the second recess 11 is also received in the cutting edge portion 2.

［第四実施形態］
次に、本発明の第四実施形態について、図８を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。本実施形態に係る切削工具１では、上記の第三実施形態と同様に、インサート３は、インサート本体３１と、延長部３２と、を有している。さらに、この切削工具１は、切刃部２のつば部２２、及び工具本体１に挿通される固定ピンＰを備えている。固定ピンＰは、軸線Ａ１の径方向に直交する方向に延びる棒状をなしている。即ち、固定ピンＰは、インサート３に対して直交する方向に延びている。つば部２２の一部には、この固定ピンＰが挿通される第一穴部Ｈ１が形成されている。同様に、工具本体１には、固定ピンＰが挿通される第二穴部Ｈ２が形成されている。第一穴部Ｈ１と第二穴部Ｈ２とは、互いに同軸で連通している。固定ピンＰは、第一穴部Ｈ１と第二穴部Ｈ２とにまたがるようにしてこれら穴部に挿通されている。なお、上記各実施形態と同様に本実施形態においても、インサート３は、工具本体１及び切刃部２よりも線膨張係数の大きな材料によって一体に形成されている。 [Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those in the above embodiments are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In the cutting tool 1 according to the present embodiment, the insert 3 has an insert main body 31 and an extension portion 32, as in the third embodiment described above. Further, the cutting tool 1 includes a brim portion 22 of the cutting edge portion 2 and a fixing pin P to be inserted into the tool body 1. The fixing pin P has a rod shape extending in a direction orthogonal to the radial direction of the axis A1. That is, the fixing pin P extends in a direction orthogonal to the insert 3. A first hole H1 through which the fixing pin P is inserted is formed in a part of the brim 22. Similarly, the tool body 1 is formed with a second hole portion H2 into which the fixing pin P is inserted. The first hole portion H1 and the second hole portion H2 communicate with each other coaxially. The fixing pin P is inserted through the first hole portion H1 and the second hole portion H2 so as to straddle the first hole portion H1 and the second hole portion H2. Similar to each of the above embodiments, in the present embodiment, the insert 3 is integrally formed of a material having a coefficient of linear expansion larger than that of the tool body 1 and the cutting edge portion 2.

上述の構成によれば、切刃部２の挿入凹部２１内に、インサート３の延長部３２が挿入された状態となる。即ち、インサート３の一部である延長部３２が、切刃部２に対して十分に近接した状態となる。これにより、切刃部２で生じた切削熱をより効率的に延長部３２（インサート３）に伝えることができる。即ち、インサート３を十分に膨張させることができるため、当該インサート３を工具本体１に対してより安定的に固定することができる。さらに上述の構成によれば、固定ピンＰによって、切刃部２が工具本体１に対して固定されるため、冷間時であっても、当該切刃部２をより安定的に固定することができる。 According to the above configuration, the extension portion 32 of the insert 3 is inserted into the insertion recess 21 of the cutting edge portion 2. That is, the extension portion 32, which is a part of the insert 3, is in a state of being sufficiently close to the cutting edge portion 2. As a result, the cutting heat generated in the cutting edge portion 2 can be more efficiently transferred to the extension portion 32 (insert 3). That is, since the insert 3 can be sufficiently expanded, the insert 3 can be more stably fixed to the tool body 1. Further, according to the above configuration, since the cutting edge portion 2 is fixed to the tool body 1 by the fixing pin P, the cutting edge portion 2 can be fixed more stably even when it is cold. Can be done.

以上、本発明の第四実施形態について図面を参照して説明した。なお、上記の構成は一例であり、これに種々の変更や改良を施すことが可能である。例えば、上記第四実施形態では、固定ピンＰが１つのみ設けられる構成について説明した。しかしながら、固定ピンＰの個数は１つのみに限定されず、２つ、又は３つ以上であってもよい。 The fourth embodiment of the present invention has been described above with reference to the drawings. The above configuration is an example, and various changes and improvements can be made to it. For example, in the fourth embodiment, the configuration in which only one fixing pin P is provided has been described. However, the number of fixing pins P is not limited to one, and may be two or three or more.

１００…切削工具
１…工具本体
２…切刃部
３…インサート
４…取付穴
５…第一凸部
６…第一位置決め部
７…第一凹部
８…第一小径部
９…第二凸部
１０…第二位置決め部
１１…第二凹部
１２…第二小径部
２１…挿入凹部
２２…つば部
３１…インサート本体
３２…延長部
Ａ１…軸線
Ａｗ…ワーク軸線
Ｇ…ギア歯
Ｈ１…第一穴部
Ｈ２…第二穴部
Ｐ…固定ピン
Ｗ…ワーク 100 ... Cutting tool 1 ... Tool body 2 ... Cutting edge part 3 ... Insert 4 ... Mounting hole 5 ... First convex part 6 ... First positioning part 7 ... First concave part 8 ... First small diameter part 9 ... Second convex part 10 ... Second positioning portion 11 ... Second recess 12 ... Second small diameter portion 21 ... Insert recess 22 ... Brim portion 31 ... Insert body 32 ... Extension portion A1 ... Axis Aw ... Work axis G ... Gear tooth H1 ... First hole portion H2 ... Second hole P ... Fixing pin W ... Work

Claims

A tool body having an annular outer peripheral surface centered on an axis, and a tool body having a plurality of mounting holes recessed inward in the radial direction from the outer peripheral surface and formed at intervals in the circumferential direction.
An insert made of a material having a coefficient of linear expansion larger than that of the tool body and fitted in each of the mounting holes in the cold state when no cutting work is performed.
A cutting edge portion fixed to the radial outer end of each insert so as to project radially outward from the outer peripheral surface of the tool body.
With
The insert is a cutting tool that is tightened and fitted to the inner peripheral surface of the mounting hole by expanding due to the cutting heat transmitted from the cutting edge portion.

At the radial inner end of the insert, a first recess is formed that is recessed radially outward.
The cutting tool according to claim 1, wherein a first convex portion that is tightly fitted to the first concave portion is provided at an end portion on the inner side in the radial direction of the mounting hole when the cutting work is not performed.

The tool body has first positioning portions provided at intervals on the outer peripheral side with respect to the first convex portion in the mounting hole.
The cutting tool according to claim 2, wherein the first positioning portion is tightly fitted to the outer peripheral surface of the insert in a state where the insert is expanded by the cutting heat transmitted from the cutting edge portion.

A second concave portion recessed inward in the radial direction is formed at the radial outer end of the insert.
The radially inner end portion of the cutting edge portion is described interference fit fit has been the second protrusion claim 1 or 2 is provided within the second recess in the cold state is not performed cutting operation Cutting tools.

It has a second positioning portion provided at intervals on the outer peripheral side with respect to the second convex portion in the cutting edge portion.
The cutting tool according to claim 4, wherein the second positioning portion is tightly fitted to the outer peripheral surface of the insert in a state where the insert is expanded by the cutting heat transmitted from the cutting edge portion.

The insert includes an insert body located inside in the radial direction and an extension portion provided at the radial outer end of the insert body and the radial outer end extends to the inside of the cutting edge portion. Have and
The cutting tool according to any one of claims 1 to 5, wherein an insertion recess into which the extension portion is inserted is formed in the cutting edge portion.

The cutting tool according to any one of claims 1 to 6, further comprising a fixing pin for fixing the cutting edge portion to the tool body.