WO2010050227A1 - 孔内面の切削工具、および孔内面の切削方法 - Google Patents

孔内面の切削工具、および孔内面の切削方法 Download PDF

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cutting
hole
coolant
cutting edge
tool body
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PCT/JP2009/005764
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渡辺彰一郎
長屋秀彦
麻生典夫
今井康晴
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三菱マテリアル株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • Y10T82/16—Severing or cut-off
    • Y10T82/16065—Combined with means to apply fluid

Definitions

  • the present invention relates to a cutting tool for an inner surface of a hole for cutting an inner peripheral surface of a hole formed in a rotating work material and a method for cutting an inner surface of a hole.
  • Patent Document 1 as a tool for grooving the inner peripheral surface of a hole, a grooving insert is detachably attached to a support portion protruding radially outward with respect to the central axis of the tool body, and a cutting edge portion What is said to have been described.
  • a concave groove is formed on the mounting surface of the support portion on which the seating surface of the grooving insert is mounted.
  • coolant cutting fluid
  • cutting fluid is supplied to the inner peripheral surface of the hole through the ejection hole formed by the concave groove and the seating surface, and thereby the cutting edge of the insert and The cutting edge of the annular groove is cooled and lubricated by the cutting blade.
  • the coolant is supplied into the annular groove from directly below the flank face connected to the cutting edge of the cutting edge portion. Is supplied to the cutting portion approximately once around the cutting edge. For this reason, during one round of this, the coolant may scatter and not spread sufficiently to the cutting site, or the coolant may be heated and the cooling effect of the cutting blade may be impaired.
  • a concave groove is formed on the mounting surface on which the seating surface of the grooving insert is placed as described above, and the coolant is ejected from the ejection hole formed by the concave groove and the seating surface. Therefore, the size of the ejection hole (width of the concave groove) cannot be made larger than that of the mounting surface or the seating surface. Therefore, it becomes difficult to supply a sufficient amount of coolant. Moreover, the seating area of the insert is reduced by forming the concave groove on the mounting surface. Furthermore, there is a possibility that coolant having lubricity may permeate between the mounting surface and the insert seating surface.
  • the present invention has been made under such a background, and even if it is an insert detachable tool, a sufficient amount of coolant is reliably distributed to the cutting site without impairing the insert seating stability. It is an object of the present invention to provide a hole inner surface cutting tool and a hole inner surface cutting method capable of improving the cooling effect and the lubricating effect.
  • a cutting tool for an inner surface of a hole includes a tool body extending in an axial shape, a cutting edge portion provided at a distal end portion of the tool body and projecting radially outward with respect to a central axis of the tool body, and the tool body Provided in the peripheral surface of the tip of the tool body at a position away from the cutting edge, and extends from the opening in a protruding direction in which the cutting edge protrudes perpendicular to the central axis.
  • a coolant hole for ejecting coolant to the plane perpendicular to the axis. The opening of the coolant hole is directed in a direction different from the protruding direction of the cutting edge portion in the radial direction with respect to the central axis.
  • the hole inner surface cutting method includes a cutting tool on an inner surface of a hole in which a cutting edge portion projecting radially outward with respect to a central axis of the tool body is provided at a tip portion of a tool body extending in an axial shape.
  • the inner peripheral surface of the hole formed in the rotating work material is processed by the cutting blade portion, the inner peripheral surface of the hole is orthogonal to the central axis of the tool body and protrudes from the cutting blade portion.
  • An annular groove recessed from the inner peripheral surface is formed so as to be along a portion intersecting the axis orthogonal plane along the direction. Therefore, in the cutting tool for the inner surface of the hole and the method for cutting the inner surface of the hole according to the present invention, the coolant is ejected toward the plane perpendicular to the axis, and the coolant is held in the groove by the centrifugal force acting on the work material. .
  • the opening of the coolant hole of the cutting tool is provided at a position away from the cutting edge in the circumferential direction of the tool body, and faces in a direction different from the protruding direction of the cutting edge in the radial direction with respect to the central axis.
  • the coolant hole opening faces in a different direction from the cutting edge. The coolant can be surely spread to the cutting site by rotating.
  • the coolant hole opens in a direction different from the protruding direction of the cutting blade portion at a position away from the position where the cutting blade portion protrudes. Therefore, even if the cutting edge portion is configured by detachably attaching an insert such as a grooving to the tool body, depending on the seating surface of the grooving insert and the mounting surface on which the seating surface is placed.
  • the size of the coolant hole is not limited, and the coolant can be ejected with a sufficient supply amount.
  • the formation of the coolant hole does not impair the strength of the cutting edge, nor does it impair the seating stability when the grooving insert is mounted.
  • the opening of the coolant hole has a cutting edge in the circumferential direction of the tool body across an axis parallel plane perpendicular to the protruding direction of the cutting edge portion along the central axis. It may be located on the opposite side to the part.
  • the peripheral surface of the tip of the tool body is divided into an area where the cutting edge is arranged in the center and a remaining area which does not include the cutting edge.
  • the coolant hole opening may be present in the remaining region.
  • the opening of the coolant hole is formed so that the cutting edge portion is radially in the radial direction with respect to the central axis with respect to an axis parallel plane perpendicular to the protruding direction of the cutting edge along the central axis. It may be formed in a direction opposite to the protruding direction. That is, when the front end portion of the tool body is viewed from the central axis direction, the opening of the coolant hole may face the direction opposite to the front end of the cutting edge portion.
  • the coolant hole opens in the direction opposite to the protruding direction of the cutting edge, the maximum time from when the coolant is supplied to the inner peripheral surface of the hole until the cutting part by the cutting edge is reached by the rotation of the work material.
  • it can be suppressed to about 3/4 of the rotation of the work material, it is possible to suppress scattering and heating of the coolant.
  • the opening of the coolant hole may be formed so as to eject the coolant in a direction oblique to the plane perpendicular to the axis.
  • the cutting edge portion is a grooving cutting edge portion that forms an annular groove centered on the rotation axis on the inner peripheral surface of a hole formed in a work material. Also good. As a result, the coolant sprayed toward the inner peripheral surface can be reliably held by the annular groove and spread to the cutting site.
  • a sufficient amount of coolant is reliably distributed to the cutting site without impairing the strength of the cutting edge portion or the stability when the insert is attached, thereby improving the cooling effect and the lubricating effect. Can do. As a result, it is possible to achieve a stable and smooth machining by reducing the cutting resistance and extending the life of the cutting edge.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a cutting tool of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the embodiment shown in FIG.
  • FIG. 3 is a side view of the embodiment shown in FIG. 1 as viewed from the side of the other side surface 14 (the other coolant hole 17B is not shown).
  • FIG. 4 is a side view of the embodiment shown in FIG. 1 viewed from one side 13 side.
  • FIG. 5 is a view of the embodiment shown in FIG. 1 as viewed from the front end side in the central axis O direction.
  • 6 is a view of the embodiment shown in FIG. 1 as viewed from the rear end side in the central axis O direction.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a cutting tool of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the embodiment shown in FIG.
  • FIG. 3 is a side view of the embodiment shown in FIG. 1 as viewed from the side of the other side surface 14 (the other coolant hole 17B
  • FIG. 7A is a view used for explaining an embodiment of the cutting method of the present invention when cutting the inner surface of the hole according to the embodiment shown in FIG. 1, from the front end side in the central axis O direction of the tool body 1.
  • FIG. 7B is a view used to explain an embodiment of the cutting method of the present invention when cutting the inner surface of the hole according to the embodiment shown in FIG. is there.
  • FIG. 8A is a diagram used to explain an embodiment of the cutting method of the present invention when cutting the inner surface of the hole according to the embodiment shown in FIG. 1, and is from the front end side in the central axis O direction of the tool body 1.
  • FIG. 8B is a view used to explain an embodiment of the cutting method of the present invention when cutting the inner surface of the hole according to the embodiment shown in FIG. 1, and is a view of the tool body 1 seen in a plan view. is there.
  • FIG. 9A is a diagram used for explaining an embodiment of the cutting method of the present invention when cutting the inner surface of the hole according to the embodiment shown in FIG. 1, and is from the front end side of the tool body 1 in the central axis O direction.
  • FIG. FIG. 9B is a view used for explaining an embodiment of the cutting method of the present invention when cutting the inner surface of the hole according to the embodiment shown in FIG. 1, and is a view of the tool body 1 seen in a plan view. is there.
  • FIG. 9A is a diagram used for explaining an embodiment of the cutting method of the present invention when cutting the inner surface of the hole according to the embodiment shown in FIG. 1, and is from the front end side of the tool body 1 in the central axis O direction.
  • FIG. 9B is a view used for
  • FIG. 10 is a perspective view showing a second embodiment of the cutting tool of the present invention.
  • FIG. 11 is a plan view of the embodiment shown in FIG.
  • FIG. 12 is a side view of the embodiment shown in FIG. 10 viewed from the side of the other side surface 14 (the other coolant hole 17B is not shown).
  • FIG. 13 is a side view of the embodiment shown in FIG. 10 viewed from one side 13 side.
  • 14 is a view of the embodiment shown in FIG. 10 as viewed from the front end side in the direction of the central axis O (the other coolant hole 17B is not shown).
  • 15 is a view of the embodiment shown in FIG. 10 as viewed from the rear end side in the central axis O direction.
  • FIGS. 1 to 6 show a first embodiment of a cutting tool for an inner surface of a hole of the present invention
  • FIGS. 7A to 9B show a cutting method of the present invention using the cutting tool of the first embodiment.
  • the tool body 1 of the cutting tool of the present embodiment includes a holder 10 whose outer shape centering on the central axis O is substantially cylindrical, and a tip portion of the holder 10 (the left side portion in FIGS. 2 and 4, and in FIG. 3).
  • a head member 20 that is detachably attached to the right side portion.
  • a detachable cutting insert 30 is attached to the head member 20, and the head member 20 protrudes in one radial direction with respect to the central axis O (downward in FIG. 2, rightward in FIG. 5 and leftward in FIG. 6).
  • the blade part 40 is comprised.
  • the holder 10 is formed of a steel material or the like, and the rear end portion (the right side portion in FIGS. 2 and 4 and the left side portion in FIG. 3) is a shank portion 11 having a cylindrical shape.
  • a pair of flat cut-out surfaces 12 are formed on the upper and lower portions thereof in parallel with the central axis O and in parallel with each other along the protruding direction. And the said holder 10 is fixed to a machine tool by hold
  • the tip of the holder 10 has the protruding direction side of two directions (vertical direction in FIG. 2 and horizontal direction in FIGS. 5 and 6) perpendicular to the central axis O and parallel to the notch surface 12.
  • One side surface 13 which faces is formed so as to be greatly cut out on the inner peripheral side rather than the outer diameter of the shank portion 11.
  • the other side surface 14 facing the opposite side to the protruding direction across the central axis O and the upper and lower surfaces 15, 16 have a larger diameter than the one side surface 13 with respect to the central axis O.
  • the outer diameter is slightly smaller than the outer diameter of the shank portion 11.
  • an inclined surface 15A is formed on the upper surface 15 of the tip of the holder 10 so as to be gently inclined toward the lower surface 16 slightly toward the tip.
  • a counterbore portion 15B having a bottom surface that is steeper than the inclined surface 15A and further inclines toward the lower surface 16 as it goes toward the tip side opens to the tip side. It is formed to do.
  • a screw hole (not shown) is vertically formed on the bottom surface of the counterbore portion 15B.
  • a bottomed depression (dimple) 14 ⁇ / b> A that is recessed in an elliptical spherical shape extending in the direction of the central axis O is formed on the other side surface 14 on the shank portion 11 side.
  • the front end surface of the holder 10 is a flat surface perpendicular to the central axis O except that a convex portion 16A is formed on the lower surface 16 side.
  • a concave portion 16B extending in a direction perpendicular to the notch surface 12 (up and down direction in FIGS. 4 to 6) is formed at the corner where the front end surface and the one side surface 13 and the lower surface 16 intersect with each other.
  • the one side surface 13 is a flat surface extending in a direction parallel to the central axis O and perpendicular to the notch surface 12 on the front end side where the concave portion 16B is formed.
  • a portion between the side shank portion 11 and the shank portion 11 is formed in a cylindrical surface shape having a radius larger than the radius of the shank portion 11 and slightly bulging toward the protruding direction.
  • the head member 20 is formed of a steel material or the like.
  • An L-shaped concave portion 21 ⁇ / b> A into which the convex portion 16 ⁇ / b> A on the front end surface of the holder 10 is fitted is formed on the lower edge of the outer flat plate-shaped main body 21.
  • a rectangular plate-like convex portion 21B fitted into the concave portion 16B is integrally formed so as to protrude vertically. Then, the convex portion 16A is fitted into the concave portion 21A, and the convex portion 21B is fitted into the concave portion 16B, and the one side surface is brought into close contact with the front end surface of the holder 10.
  • a slit-like insert mounting seat 23 extending from the periphery of the central axis O of the holder 10 toward the protruding direction passes through the main body 21 in the thickness direction. It is formed so as to open to the protruding direction side.
  • the main body 21 is connected to the lower jaw portion 24 through which the mounting screws 22A and 22B are inserted, including the convex portion 21B, by the insert mounting seat 23, and the lower jaw portion 24 on the side opposite to the projecting direction and the insert mounting seat. 23, the lower jaw portion 24 and the upper jaw portion 25 arranged opposite to each other.
  • the upper jaw portion 25 is formed in a concave curved surface such that the surface facing the protruding direction side gradually protrudes toward the protruding direction side toward the lower jaw portion 24 side.
  • the protruding end is located inside the outer diameter of the cylinder formed by the shank portion 11 in the radial direction with respect to the central axis O.
  • the surface of the lower jaw portion 24 facing the protruding direction is formed so as to form a substantially convex arc surface with the central axis O as the center.
  • the radius of the convex arc is made larger than the radius of the cylinder formed by the shank portion 11 and projects in the projecting direction.
  • the thickness of the protruding portion of the upper and lower jaw portions 24 and 25 in the direction of the central axis O is smaller than the length of the cutting blade 31 of the cutting insert 30 described later.
  • a counterbore portion 25 ⁇ / b> A having a bottom surface that forms a circle together with the bottom surface of the counterbore portion 15 ⁇ / b> B is formed with the head member 20 attached to the tip of the holder 10.
  • the bottom surface on the counterbore portion 25A side includes a step so as to protrude one step from the bottom surface on the counterbore portion 15B side.
  • the one side surface of the upper jaw portion 25 that is in close contact with the front end surface of the holder 10 is recessed from the one side surface and extends toward the projecting direction side, and the base of the concave curved surface that faces the projecting direction side of the upper jaw portion 25.
  • a concave groove 25B having a U-shaped cross section that opens to the end side is formed.
  • the insert mounting seat 23 formed between the upper and lower jaw portions 24 and 25 has upper and lower surfaces opposite to each other of the lower jaw portion 24 and the upper jaw portion 25 formed in an inverted V shape when viewed from the protruding direction side. Yes.
  • a contact surface facing the protruding direction is formed between the upper and lower surfaces.
  • the slit 23A having a width smaller than the interval between the insert mounting seats 23 does not reach the side surface facing the opposite side of the protruding direction of the main body 21,
  • the connection part 26 of the upper and lower jaw parts 24 and 25 is formed so that it may remain.
  • the slit 23A is bent toward the upper jaw 25 toward the opposite side to the protruding direction, and one of the mounting screws 22A is inserted on the opposite side to the protruding direction.
  • the main body 21 is formed so as to extend in a circular arc shape coaxial with the insertion hole of the main body 21.
  • the central angle of the arc formed by the slit 23A is preferably in the range of 20 ° to 50 °.
  • the connecting portion 26 remaining between the slit 23A and the side surface facing the opposite side of the protruding direction of the main body 21 has a wall thickness (thickness in a direction along the arc formed by the slit 23A) of the central axis O. The direction gradually increases in the direction toward the rear end side of the holder 10.
  • the main body 21 of the head member 20 has an inner wall surface continuous to the circumference on the other side surface facing the front end side in a state of being attached to the holder 10 opposite to the one side surface,
  • a plurality of recesses 27 are formed which have a bottom surface continuous over the entire circumference and are recessed from the other side surface without penetrating the main body 21 of the head member 20.
  • Such recesses 27 may be formed on the one side surface that is in close contact with the front end surface of the holder 10, but when the recesses 27 are thus formed on both side surfaces, these recesses 27 are It is desirable that they are formed in different shapes when viewed from the direction facing each side surface.
  • the plurality of recesses 27 may have different depths of recesses when viewed from the side.
  • the main body 21 of the head member 20 having such a recess 27 is obtained by reversing the shape of the head member 20 from a material that is made fluid by kneading, for example, a fine powder of steel material and a binder such as a resin. It can be manufactured by MIM (Metal Injection Molding) method in which the binder is removed by heating and the raw material fine powder is sintered after injection molding in the split mold.
  • MIM Metal Injection Molding
  • the volume of the recess 27 is in the range of 2% to 15% of the volume of the main body 21 where the recess 27 is not formed.
  • the surface of the main body 21 is preferably subjected to shot peening after sintering.
  • the cutting insert 30 attached to the insert attachment seat 23 of the head member 20 as described above is formed in a square bar shape whose outer shape is substantially square in cross section by a hard material such as cemented carbide, and the upper and lower jaw portions of the insert attachment seat 23. 24, 25. Both the lower surface and the center of the upper surface of the cutting insert 30 are formed in a V-shaped cross section, whereas the upper and lower jaw portions 24 and 25 of the insert mounting seat 23 are raised in an inverted V shape.
  • the lower surface of the cutting insert 30 can be brought into contact with the lower jaw portion 24, and the central portion of the upper surface of the cutting insert 30 can be brought into contact with the upper jaw portion 25 so that the respective V-shaped bisectors coincide with each other. Further, rake faces are formed at both ends of the upper surface at positions one step backward from the center, and cutting edges 31 used for grooving are formed at both edges of these rake faces. .
  • the cutting insert 30 is configured so that the lower surface and the center portion of the upper surface are brought into sliding contact with the upper and lower surfaces of the upper and lower jaw portions 24 and 25 of the insert mounting seat 23, respectively. It is inserted into the insert mounting seat 23 along the radial direction perpendicular to the central axis O from the protruding direction side toward the protruding direction. Further, when the end surface of the cutting insert 30 connected to the other cutting edge 31 exceeds the central axis O and contacts the contact surface of the insert mounting seat 23, the insert mounting seat is positioned in the radial direction with respect to the central axis O. Sitting on 23.
  • a headed clamp screw 32 is screwed into the screw hole of the counterbore part 15B, and the counterbore part 25A of the upper jaw part 25 is pressed by the head, so that the upper jaw part 25 becomes the lower jaw part with the connection part 26 as a fulcrum. It is elastically deformed so as to bend toward the 24 side.
  • the cutting insert 30 is fixed to the insert mounting seat 23 so as to be clamped between the upper jaw portion 25 and the lower jaw portion 24. Furthermore, in this clamped state, one cutting edge 31 of the cutting insert 30 oriented in the protruding direction is arranged in parallel with the central axis O of the holder 10.
  • the distance from the central axis O is slightly larger than the radius of the convex arc formed by the surface facing the protruding direction side of the lower jaw 24, so that the cutting tool protrudes most radially outward from the central axis O. To do. Thereby, the above-mentioned cutting blade part 40 is comprised.
  • the holder 10 of the tool body 1 is formed with a coolant hole 17 for supplying coolant (cutting fluid) fed from the machine tool side toward the tip side from the rear end surface along the center axis O.
  • the coolant hole 17 is branched into two in the tip portion of the holder 10 as shown in FIG.
  • One of the coolant holes 17A has an opening at a position away from the cutting edge portion 40 on the peripheral surface of the tip of the holder 10, and the opening has a direction different from the protruding direction in the radial direction with respect to the central axis O. It is suitable.
  • the coolant C is ejected to the axis orthogonal plane P that is orthogonal to the central axis O and extends in the protruding direction of the cutting edge portion 40.
  • the branched coolant hole 17A in the present embodiment has a smaller diameter than the coolant hole 17 extending along the central axis O from the rear end surface of the holder 10, and extends in the protruding direction along the central axis O.
  • an opening is formed on the side opposite to the cutting edge portion 40 in the circumferential direction of the tool main body 1 with the orthogonal axis parallel plane Q interposed therebetween.
  • the circumferential surface of the tip of the tool body 1 has a substantially half-cylinder shape with the cutting edge 40 disposed in the center with the axis parallel plane Q as a boundary.
  • the opening of the coolant hole exists in the remaining semi-cylindrical region not including the cutting edge portion 40.
  • an opening is formed in a portion between the other side surface 14 and the upper surface 15 of the tip of the holder 10.
  • the coolant hole 17A extends in a straight line and inclines toward the distal end side from the distal end of the coolant hole 17 toward the outer peripheral side, and in a direction oblique to the axis orthogonal plane P. C is ejected.
  • the coolant hole 17A is branched from the coolant hole 17 along the center axis O and opens straight on the outer peripheral surface of the tool body 1, so that the coolant hole 17A opens in the radial direction with respect to the center axis O. However, it is directed to the axis parallel plane Q opposite to the protruding direction of the cutting edge portion 40. That is, when the tip end of the tool body 1 is viewed from the direction of the central axis O, the opening of the coolant hole 17A faces in the direction opposite to the tip of the cutting edge portion 40.
  • a radial direction with respect to the central axis O at a position of about 135 ° in a direction (counterclockwise direction in FIG. 5) in which the rake face faces from the protruding cutting edge 31 around the central axis O. Open toward.
  • the coolant hole 17 extending from the rear end surface of the holder 10 is branched into two at the front end portion of the holder 10 as described above.
  • the other coolant hole 17B branched in this way extends toward the opposite side of the coolant hole 17A (projection direction side of the cutting edge portion 40) across the axis parallel plane Q.
  • the head member 20 that is in close contact with the distal end surface is opened at a position communicating with the concave groove 25B formed on the one side surface of the main body 21.
  • a concave groove 17C extending in the projecting direction is formed along the concave groove 25B on the front end surface, and the protrusion of the front end portion of the holder 10 is formed.
  • An opening is formed on one side surface 13 facing the direction side.
  • the concave groove 17C has, for example, a semicircular cross section whose opening width to the tip of the holder 10 is larger than that of the concave groove 25B at the opening to the side surface 13, and the groove depth is the opening to the side surface 13. It becomes shallower gradually toward the protrusion direction, that is, toward the protruding direction side.
  • the cutting method of the present invention using such an insert detachable cutting tool first, it is preliminarily formed on a work material W that is rotated around a rotation axis L as indicated by an arrow in FIG. 7A.
  • the tip of the holder 10 of the tool body 1 is inserted into the hole H.
  • the center axis O is parallel to the rotation axis L, and the tip portion including the protruding cutting edge portion 40 does not interfere with the hole H. Insert into H to the position where grooving is performed by the cutting edge portion 40.
  • the radial direction relative to the central axis O with respect to the axis orthogonal plane P is different from the protruding direction.
  • the coolant C is jetted out.
  • the coolant C thus ejected is supplied into the groove G along the axis orthogonal plane P.
  • the coolant C thus supplied into the groove G is held in the groove G by the centrifugal force generated by the rotation of the work material W, and the cutting edge 40 is rotated along with the rotation of the work material W. It reaches the cutting site by the cutting blade 31. Therefore, in the cutting tool having the above-described configuration and the cutting method using the same, it is possible to effectively cool and lubricate the cutting edge 31 and the work material W at the cutting site. Further, since the coolant C is ejected toward the axis orthogonal plane P in this way, the coolant hole 17A is formed so as to eject the coolant C in a direction oblique to the axis orthogonal plane P as in the present embodiment, for example. Even if formed, the coolant C can be supplied to the groove G until the groove G is formed to a certain depth as shown in FIGS. 9A and 9B.
  • the coolant hole 17B opens in a direction different from the projecting direction at a position away from the projecting position of the cutting edge portion 40, the coolant C can be reliably supplied to the cutting site. .
  • the size of the coolant hole is higher than this. There is no limit imposed by the thickness of the lower jaw portions 24 and 25.
  • the rigidity of the cutting edge part 40 is not impaired, and the seating stability of the cutting insert 30 is not inhibited.
  • the coolant C is held in the groove G and reliably supplied to the cutting site without being scattered by centrifugal force. Furthermore, since the coolant C is supplied to a position different from the cutting edge portion 40 and reaches the cutting site before making one round from the supply position by the rotation of the work material W, the cooling effect of the coolant C is not impaired. Therefore, according to the cutting tool and the cutting method having the above-described configuration, the cutting resistance can be reduced by lubrication, and the life of the cutting edge portion 40 can be extended by cooling, thereby realizing stable and smooth cutting. Is possible.
  • the coolant hole 17A opens on the opposite side of the tool blade 1 from the cutting edge portion 40 with the axis parallel plane Q interposed therebetween.
  • the interval gradually widens according to the cut amount. .
  • the coolant C can be reliably ejected and held in the groove G formed on the inner peripheral surface of the hole H, and a more sufficient amount of the coolant C can be supplied to the cutting site.
  • the coolant hole 17A is opened on the opposite side of the cutting edge portion 40 across the axis parallel plane Q, and in this embodiment, the direction in which the coolant hole 17A is opened in the radial direction is also determined by this axis. It is opposite to the protruding direction of the cutting edge portion 40 with respect to the parallel plane Q.
  • the coolant C is supplied to the inner peripheral surface of the hole H on the opposite side of the cutting blade portion 40 across the axis parallel plane Q. Therefore, even if the coolant C is supplied from the cutting edge portion 40 around the central axis O to the rotation direction side of the work material W at a position of 90 °, the time from this position to the cutting site is about 3/4 round. Can be suppressed.
  • the coolant does not reach the cutting site unless it makes one round, whereas the coolant C is reliably prevented from being scattered or heated. it can.
  • the coolant hole 17A is formed on the opposite side of the cutting edge portion 40 across the axis parallel plane Q, the coolant hole 17A opens toward the same side as the protruding direction of the cutting edge portion 40 with respect to the axis parallel plane Q. If it does, there exists a possibility that the coolant C may be supplied to the position below 90 degrees from the cutting-blade part 40 to the rotation direction side of the workpiece W.
  • the direction in which the coolant hole 17A of the present embodiment opens in the direction of the central axis O of the tool body 1 is formed so as to eject the coolant C in a direction oblique to the axis orthogonal plane P. Accordingly, since the coolant hole 17A is not formed on the axis orthogonal plane P where the cutting edge portion 40 of the tool body 1 is located, the tool body 1 at the position of the cutting edge portion 40 where the cutting load acts. The rigidity of can be improved. Further, it is possible to prevent the machining accuracy from being lost due to vibrations in the tool body 1 during cutting.
  • the cutting blade portion 40 of the present embodiment is a grooving cutting blade portion in which a cutting insert 30 for grooving is attached to the insert mounting seat 23, and by cutting in the radial direction with respect to the rotation axis L, On the inner peripheral surface of the hole H, an annular groove G is formed that makes one round continuously around the rotation axis L.
  • the cutting edge 31 of the cutting insert 30 is parallel to the central axis O, and a groove “G” having a “U” cross section is formed on the inner peripheral surface of the hole H.
  • the coolant C supplied to the groove G is less likely to flow out from the groove G in the direction of the rotation axis L and also in the circumferential direction of the hole H, and the coolant C is more efficiently applied to the cutting site. It becomes possible to supply.
  • the other coolant hole 17B branched from the coolant hole 17 is formed so as to open to the proximal end side of the projecting blade portion 40 from which it protrudes. Since the coolant C is also ejected from the coolant hole 17B, it is possible to further improve the lubrication and cooling effect.
  • the coolant hole 17B communicates with a concave groove 25B formed in the main body 21 of the head member 20 to which the cutting insert 30 is mounted, and is formed at a cutting site by the cutting blade 31 so as to be guided by the concave groove 25B. Directly supplied so that more effective lubrication and cooling can be promoted.
  • the concave groove 25B communicating with the coolant hole 17B and guiding the coolant C is formed in the head member 20 attached to the tip of the holder 10 in this embodiment.
  • the main body 21 of the head member 20 is formed by the MIM method as described above, it is only necessary to form a protrusion that forms the concave groove 25B in the injection mold.
  • a coolant hole 17B branched from the coolant hole 17 is linearly formed by a drill or the like, and then a hole that is further bent is formed from the coolant hole 17B.
  • the formation of the coolant hole 17B other than the bent hole can be made easier than sealing the opening of the coolant hole 17B.
  • the coolant hole 17 is branched into two in this way to form the other coolant hole 17B.
  • the present invention is not limited to the grooving process as described above. For example, after the cutting blade 31 is cut with a relatively small cut, the tool body 1 is fed out in the direction of the rotation axis L and the hole is formed.
  • the present invention can also be applied when processing the inner peripheral surface of H into a predetermined inner diameter.
  • the coolant hole 17A is ejected along the axis orthogonal plane P.
  • the coolant hole 17 ⁇ / b> A may be formed on the outer peripheral surface of the tool body 1 on the axis orthogonal plane P so as to extend along the axis orthogonal plane P and open.
  • the groove G formed by the cutting edge portion 40 can be used even when the radial position with respect to the rotation axis L of the tool body 1 due to the cutting edge 31 is cut or when the hole H having a different inner diameter is processed. It becomes possible to supply the coolant C more reliably.
  • the coolant hole 17A opening on such an axis orthogonal plane P in order to form the coolant hole 17A opening on such an axis orthogonal plane P, the coolant hole 17B and Similarly, the coolant hole 17 ⁇ / b> A is formed so as to open at the front end surface of the holder 10. Then, the concave groove communicating with the coolant hole 17A is opened at a position away from the position where the cutting edge portion 40 protrudes in the circumferential direction of the tool body 1 in a direction different from the protruding direction of the cutting edge portion 40. Then, the coolant C may be formed along the axis orthogonal plane P so as to eject the coolant C to the axis orthogonal plane P.
  • FIGS. 10 to 15 show a second embodiment of the cutting tool of the present invention, and the same reference numerals are used for elements common to the first embodiment shown in FIGS. The explanation is omitted. That is, the cutting tool of the present embodiment includes the holder 10 of the tool body 1 that is integrally formed from the shank portion 11 to the head portion 18 and has a separate head member 20 as in the first embodiment. Absent. A cutting insert 30 is detachably mounted on an insert mounting seat 23 formed directly at the tip of the head portion 18 of the holder 10 to constitute a cutting blade portion 40 that protrudes in the radial direction with respect to the central axis O.
  • the head portion 18 has a slit 19 extending obliquely from the front end surface toward the rear end side toward the upper surface 15 side, and penetrates the head portion 18 from the protruding direction to the opposite side. It is formed as follows. A cutting insert 30 is inserted into an insert mounting seat 23 formed in an opening portion of the head portion 18 of the slit 19 and a clamp screw is inserted from the inclined surface 15A of the upper surface 15 so as to penetrate the slit 19 vertically. When 32 is screwed into the head portion 18, the cutting insert 30 is clamped and fixed.
  • the coolant hole 17A is formed so as to open into a recess 14A formed on the other side surface 14 of the head portion 18 facing the side opposite to the protruding direction.
  • the opening of the coolant hole 17A is in the radial direction with respect to the central axis O so that the coolant C is ejected with respect to the axis perpendicular to the axis P at a position away from the position where the cutting edge portion 40 protrudes in the circumferential direction of the tool body 1. It faces a direction different from the protruding direction of the cutting edge portion 40.
  • the coolant hole 17A of the present embodiment sandwiches the central axis O in the circumferential direction at a position substantially opposite to the cutting edge portion 40 across the central axis O, and also in the radial direction across the central axis O with respect to the protruding direction. It is formed so as to open in a substantially opposite direction.
  • the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
  • the head member 20 is not required, and the mounting screws 22A and 22B for fixing the head member 20 are not required. Therefore, the number of parts can be reduced and the cost can be reduced.
  • the cutting edge portion 40 is configured by mounting the cutting insert 30.
  • a brazing tool in which hard cutting blade members are joined by brazing or the like, or a solid cutting tool in which the cutting edge portion 40 itself is integrally formed with the tool body 1. is there.
  • the present invention provides a tool body extending in an axial shape, a cutting edge portion provided at a distal end portion of the tool body, projecting radially outward with respect to a central axis of the tool body, and provided in the tool body.
  • a peripheral surface of the tip of the main body has an opening at a position away from the cutting edge, and from the opening is perpendicular to the central axis and to the axis orthogonal plane along the protruding direction in which the cutting edge protrudes.
  • a coolant hole for ejecting coolant.
  • the opening of the coolant hole relates to a cutting tool having a bore life that faces a direction different from a protruding direction of the cutting edge portion in a radial direction with respect to the central axis. According to the present invention, it is possible to improve the cooling effect and the lubrication effect by reliably distributing a sufficient amount of coolant to the cutting site.

Abstract

　この孔内面の切削工具は、軸状に延びる工具本体と、前記工具本体の先端部に設けられ、前記工具本体の中心軸線に対する径方向外周側に突出する切刃部と、前記工具本体に設けられ、同工具本体の先端部の周面において前記切刃部から離れた位置に開口を有し、前記開口から、前記中心軸線に直交するとともに前記切刃部が突出する突出方向に沿った軸直交平面に対してクーラントを噴出するクーラント穴とを備えている。前記クーラント穴の開口は、前記中心軸線に対する径方向において前記切刃部の突出方向とは異なる方向を向いている。

Description

孔内面の切削工具、および孔内面の切削方法
　本発明は、回転する被削材に形成された孔の内周面を切削加工する孔内面の切削工具、および孔内面の切削方法に関する。
　本願は、２００８年１０月２９日に出願された日本国特許出願第２００８－２７８３０８号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　例えば、特許文献１には、孔の内周面に溝入れを行う工具として、工具本体の中心軸線に対する径方向外周側に突出するサポート部に溝入れインサートが着脱可能に装着されて切刃部とされたものが記載されている。ここで、上記公報に記載の切削工具では、前記溝入れインサートの着座面が載置されるサポート部の載置面に凹溝が形成されている。孔の内周面を切削する際には、この凹溝と着座面とによって形成される噴出孔を介してクーラント（切削液）を孔の内周面に供給し、これによってインサートの切刃や該切刃による環状溝の切削部位の冷却や潤滑を図っている。
特開平７－２３７００６号公報
　しかしながら、このような切削工具、および該工具を用いた孔内面の切削方法では、クーラントは、切刃部の切刃に連なる逃げ面の直下から前記環状溝内に供給されるので、被削材の回転に伴い切刃から略１周したところで前記切削部位に供給される。このため、こうして１周する間に、クーラントが飛散して十分に切削部位に行き渡らなかったり、クーラントが加熱されて切刃の冷却効果が損なわれてしまったりするおそれがある。
　また、前記切削工具では、上述のように溝入れインサートの着座面が載置される載置面に凹溝を形成して、この凹溝と着座面とによって形成される噴出孔からクーラントを噴出しているので、この噴出孔の大きさ（凹溝の幅）を載置面や着座面よりも大きくすることはできない。そのため、十分な量のクーラントを供給することが困難となる。また、載置面に凹溝が形成されることによってインサートの着座面積が小さくなる。さらに、この載置面とインサート着座面との間に潤滑性を有するクーラントが染み込むおそれがある。
　本発明は、このような背景の下になされたもので、たとえインサート着脱式の工具であってもインサート着座安定性を損なったりすることなく、十分な量のクーラントを確実に切削部位に行き渡らせて冷却効果や潤滑効果の向上を図ることが可能な孔内面の切削工具、および孔内面の切削方法を提供することを目的としている。
　本発明の孔内面の切削工具は、軸状に延びる工具本体と、前記工具本体の先端部に設けられ、前記工具本体の中心軸線に対する径方向外周側に突出する切刃部と、前記工具本体に設けられ、同工具本体の先端部の周面において前記切刃部から離れた位置に開口を有し、前記開口から、前記中心軸線に直交するとともに前記切刃部が突出する突出方向に沿った軸直交平面に対してクーラントを噴出するクーラント穴とを備える。前記クーラント穴の開口は、前記中心軸線に対する径方向において前記切刃部の突出方向とは異なる方向を向いている。
　本発明の孔内面の切削方法は、軸状に延びる工具本体の先端部に前記工具本体の中心軸線に対する径方向外周側に突出する切刃部が設けられた孔内面の切削工具を、回転軸線回りに回転される被削材の前記回転軸線を中心に形成された孔に挿入する工程と、前記切刃部を、前記孔に対して前記切刃部の突出方向に切り込ませることにより、前記孔の内周面を切削する工程と、前記工具本体に、同工具本体の周方向において前記切刃部から離れた位置に設けられたクーラント穴から、前記中心軸線に直交するとともに前記切刃部の突出方向に沿った軸直交平面に対して、前記中心軸線に対する径方向において前記切刃部の突出方向とは異なる方向にクーラントを噴出させることにより、前記孔の内周面に前記クーラントを供給する工程とを備える。
　このように、回転する被削材に形成された孔の内周面を、前記切刃部によって加工すると、孔の内周面には、工具本体の中心軸線に直交するとともに切刃部の突出方向に沿う前記軸直交平面と交わる部分に沿うようにして、該内周面から凹んだ環状溝が形成される。そこで、本発明の孔内面の切削工具、および孔内面の切削方法においては、この軸直交平面に向けてクーラントを噴出し、そのクーラントを被削材に作用する遠心力で前記溝内に保持する。切削工具のクーラント穴の開口は、工具本体の周方向において切刃部から離れた位置に設けられ、前記中心軸線に対する径方向において切刃部の突出方向とは異なる方向を向いている。つまり、工具本体の先端部を先記中心軸線方向から見たときに、クーラント穴の開口は、切刃部とは異なる方向を向いているので、この開口からクーラントを噴出させると、被削材の回転によってクーラントを確実に切削部位に行き渡らせることができる。
　本発明によれば、クーラント穴が、切刃部の突出する位置から離れた位置に、切刃部の突出方向とは異なる方向に開口している。そのため、切刃部が溝入れ等のインサートを工具本体に着脱可能に装着して構成されるものであっても、この溝入れインサートの着座面や該着座面が載置される載置面によってクーラント穴の大きさが制限を受けたりすることがなく、十分な供給量でクーラントを噴出させることができる。また、クーラント穴を形成することによって切刃部の強度が損なわれたり、溝入れインサートを装着する場合にその着座安定性が損なわれたりすることもない。
　本発明の孔内面の切削工具において、前記クーラント穴の開口は、前記中心軸線に沿って前記切刃部の突出方向に直交する軸平行平面を挟んで、前記工具本体の周方向において該切刃部とは反対側に位置していてもよい。つまり、工具本体の先端部を先記中心軸線方向から見て、工具本体の先端部の周面を、切刃部を中央に配した領域と、切刃部を含まない残りの領域とに分けたときに、クーラント穴の開口は、前記残りの領域に存在していてもよい。
　本発明の切削工具を、被削材に予め形成された孔に挿入して切刃部の突出方向に切り込ませると、この突出方向に直交する軸平行平面を挟んで切刃部と反対側には、切込み量に応じた隙間が工具本体と孔の内周面との間に広がる。つまり、前記残りの半円筒形領域と孔の内周面との間隔が広がるので、加工穴内周面に形成される前記溝に向けて、この隙間を通して確実にクーラントを噴出して該溝に保持させることができる。
　本発明の孔内面の切削工具において、前記クーラント穴の開口は、前記中心軸線に沿って前記切刃部の突出方向に直交する軸平行平面に対し、前記中心軸線に対する径方向において前記切刃部の突出方向とは反対向きに形成されていてもよい。つまり、工具本体の先端部を先記中心軸線方向から見たときに、クーラント穴の開口は、切刃部の先端とは反対方向を向いていてもよい。
　クーラント穴が切刃部の突出方向と反対向きに開口していれば、クーラントが孔の内周面に供給されてから被削材の回転によって切刃部による切削部位に到達するまでを、最大でも被削材の回転の３／４周程度に抑えることができるので、クーラントの飛散や加熱を抑制することが可能となる。
　本発明の孔内面の切削工具において前記クーラント穴の開口は、前記軸直交平面に対して斜交する方向に前記クーラントを噴出するように形成されていてもよい。これにより、工具本体の中心軸線方向における切刃部を、クーラント穴の開口部とは異なる位置とすることができるので、工具本体の剛性が損なわれたりするのを防ぐことができる。
　本発明の孔内面の切削工具において、前記切刃部は、被削材に形成された孔の内周面に、前記回転軸線を中心とする環状溝を形成する溝入れ切刃部であってもよい。これにより、内周面に向けて噴出したクーラントを前記環状溝により確実に保持して切削部位に行き渡らせることができる。
　本発明によれば、切刃部の強度やインサートを取り付けたときの安定性を損なったりすることなく、十分な量のクーラントを確実に切削部位に行き渡らせて冷却効果や潤滑効果を向上させることができる。これにより、切削抵抗の低減を図るとともに切刃部の寿命を延長して安定的かつ円滑な加工を実現することが可能となる。
図１は、本発明の切削工具の第１の実施形態を示す斜視図である。 図２は、図１に示す実施形態の平面図である。 図３は、図１に示す実施形態を他方の側面１４側から見た側面図である（他方のクーラント穴１７Ｂは図示されていない）。 図４は、図１に示す実施形態を一方の側面１３側から見た側面図である。 図５は、図１に示す実施形態を中心軸線Ｏ方向先端側から見た図である。 図６は、図１に示す実施形態を中心軸線Ｏ方向後端側から見た図である。 図７Ａは、図１に示す実施形態により孔内面の切削を行う場合の本発明の切削方法の一実施形態を説明するために用いる図であって、工具本体１の中心軸線Ｏ方向先端側から見た図である。 図７Ｂは、図１に示す実施形態により孔内面の切削を行う場合の本発明の切削方法の一実施形態を説明するために用いる図であって、工具本体１を平面視に見た図である。 図８Ａは、図１に示す実施形態により孔内面の切削を行う場合の本発明の切削方法の一実施形態を説明するために用いる図であって、工具本体１の中心軸線Ｏ方向先端側から見た図である。 図８Ｂは、図１に示す実施形態により孔内面の切削を行う場合の本発明の切削方法の一実施形態を説明するために用いる図であって、工具本体１を平面視に見た図である。 図９Ａは、図１に示す実施形態により孔内面の切削を行う場合の本発明の切削方法の一実施形態を説明するために用いる図であって、工具本体１の中心軸線Ｏ方向先端側から見た図である。 図９Ｂは、図１に示す実施形態により孔内面の切削を行う場合の本発明の切削方法の一実施形態を説明するために用いる図であって、工具本体１を平面視に見た図である。 図１０は、本発明の切削工具の第２の実施形態を示す斜視図である。 図１１は、図１０に示す実施形態の平面図である。 図１２は、図１０に示す実施形態を他方の側面１４側から見た側面図である（他方のクーラント穴１７Ｂは図示されていない）。 図１３は、図１０に示す実施形態を一方の側面１３側から見た側面図である。 図１４は、図１０に示す実施形態を中心軸線Ｏ方向先端側から見た図である（他方のクーラント穴１７Ｂは図示されていない）。 図１５は、図１０に示す実施形態を中心軸線Ｏ方向後端側から見た図である。
　図１ないし図６は本発明の孔内面の切削工具の第１の実施形態を示すものであり、図７Ａないし図９Ｂはこの第１の実施形態の切削工具を用いた本発明の切削方法の一実施形態を説明するものである。本実施形態の切削工具の工具本体１は、中心軸線Ｏを中心とした外形が略円柱状をなすホルダ１０と、このホルダ１０の先端部（図２、図４において左側部分、図３においては右側部分）に着脱可能に取り付けられるヘッド部材２０とを備える。ヘッド部材２０には、着脱可能な切削インサート３０が取り付けられ、前記中心軸線Ｏに対する一の半径方向（図２における下方向、図５においては右方向、図６においては左方向）に突出する切刃部４０を構成している。
　ホルダ１０は鋼材等から形成されていて、その後端部（図２、図４において右側部分、図３においては左側部分）が円柱状のままのシャンク部１１とされている。その上下部には中心軸線Ｏに平行かつ互いにも平行で前記突出方向に沿った一対の平坦な切欠面１２が形成されている。そして、これらの切欠面１２によって回り止めされた状態でシャンク部１１が保持されることにより、当該ホルダ１０は工作機械に固定される。
　また、このホルダ１０の先端部には、前記中心軸線Ｏに垂直で前記切欠面１２に平行な２方向（図２における上下方向、図５、図６における左右方向）のうち前記突出方向側を向く一方の側面１３が、シャンク部１１の外径よりも内周側に大きく切り欠かれるように形成されている。この側面１３以外の、中心軸線Ｏを挟んで前記突出方向とは反対側を向く他方の側面１４と、上下面１５、１６とは、該一方の側面１３よりは中心軸線Ｏに対して大きな径で、シャンク部１１の外径よりは僅かに小さくなるような外径とされている。
　なお、このホルダ１０先端部の上面１５には、先端側に向かうに従い僅かに下面１６側に向かうように緩やかに傾斜する傾斜面１５Ａが形成されている。この傾斜面１５Ａとホルダ１０の先端面との交差部分には、この傾斜面１５Ａよりも急勾配でさらに先端側に向かうに従い下面１６側に傾斜する底面を有する座ぐり部１５Ｂが先端側に開口するように形成されている。この座ぐり部１５Ｂの底面には図示されないネジ孔が垂直に形成されている。また、前記他方の側面１４のシャンク部１１側には、前記中心軸線Ｏ方向に延びる楕円球面状に凹んだ有底の窪み（ディンプル）１４Ａが形成されている。
　さらに、このホルダ１０の先端面は、その下面１６側に凸部１６Ａが形成されている以外は中心軸線Ｏに垂直な平坦面とされている。この先端面と前記一方の側面１３と下面１６とが交差する角部には、側面１３から一段凹むようにして前記切欠面１２に垂直な方向（図４～６における上下方向）に延びる凹部１６Ｂが形成されている。なお、前記一方の側面１３は、この凹部１６Ｂが形成された先端側においては中心軸線Ｏに平行で切欠面１２に対しては垂直な方向に延びる平坦面とされており、これよりも後端側のシャンク部１１との間の部分は、シャンク部１１の半径よりも大きな半径をなして前記突出方向側に僅かに膨らむ円筒面状に形成されている。
　また、ヘッド部材２０は鋼材等から形成されている。外形平板状の本体２１の下側縁にホルダ１０先端面の前記凸部１６Ａが嵌り込むＬ字状の凹部２１Ａが形成されている。本体２１の一側面には、前記凹部１６Ｂに嵌り込む長方形板状の凸部２１Ｂが垂直に突出するように一体に形成されている。そして、凹部２１Ａに凸部１６Ａを、凹部１６Ｂに凸部２１Ｂを嵌り込ませるようにして前記一側面をホルダ１０先端面に密着させる。続いて、先端側から中心軸線Ｏ方向に本体２１に挿通された２つの取付ネジ２２Ａと、前記突出方向側から長方形板状の前記凸部２１Ｂに垂直に挿通された２つの取付ネジ２２Ｂとを、ホルダ１０先端部に形成された図示されないネジ孔にねじ込む。これにより、ヘッド部材２０は、その本体２１の厚さ方向を中心軸線Ｏ方向に向けて、このホルダ１０先端部に固定される。
　こうしてホルダ１０に取り付けられたヘッド部材２０の本体２１には、ホルダ１０の中心軸線Ｏ周辺から前記突出方向側に延びるスリット状のインサート取付座２３が、本体２１を前記厚さ方向に貫通して該突出方向側に開口するように形成されている。本体２１は、インサート取付座２３により、前記凸部２１Ｂを含んで取付ネジ２２Ａ、２２Ｂが挿通される下顎部２４と、この下顎部２４に前記突出方向とは反対側で接続するとともにインサート取付座２３を挟んで下顎部２４と対向配置される上顎部２５とに分けられる。
　上顎部２５は、その突出方向側を向く面が、下顎部２４側に向かうに従いこの突出方向側に向けて漸次突出するような凹曲面状に形成されている。その突端は、中心軸線Ｏに対する径方向において、シャンク部１１がなす円柱の外径よりも内側に位置する。これに対して、下顎部２４の突出方向側を向く面は、中心軸線Ｏを中心とした略凸円弧面をなすように形成されている。しかも、この凸円弧の半径はシャンク部１１がなす円柱の半径よりも大きくされて前記突出方向に突出している。なお、これら上下顎部２４、２５の突出した部分の中心軸線Ｏ方向の厚さは、後述する切削インサート３０の切刃３１の長さより小さい。
　また、上顎部２５の上面には、ヘッド部材２０がホルダ１０先端部に取り付けられた取付状態で、前記座ぐり部１５Ｂの底面とともに円形をなす底面を有する座ぐり部２５Ａが形成されている。この座ぐり部２５Ａ側の底面は前記座ぐり部１５Ｂ側の底面よりも一段突出するように段差を含んでいる。さらに、この上顎部２５におけるホルダ１０先端面と密着する前記一側面には、この一側面から凹むとともに前記突出方向側に向けて延びて、上顎部２５の突出方向側を向く前記凹曲面の基端側に開口する断面Ｕ字状の凹溝２５Ｂが形成されている。
　上下顎部２４、２５の間に形成されるインサート取付座２３は、これら下顎部２４と上顎部２５との互いに対向する上下面が前記突出方向側からみてそれぞれ断面が逆Ｖ字形に形成されている。この突出方向とは反対側のインサート取付座２３の奥には、突出方向側を向く当接面がこれら上下面間に形成されている。さらに、この当接面から突出方向の反対側に向けては、インサート取付座２３の間隔よりも幅の狭いスリット２３Ａが、本体２１の突出方向とは反対側を向く側面には達することなく、上下顎部２４、２５の接続部２６が残されるように形成されている。
　ここで、このスリット２３Ａは、図５に示すように前記突出方向とは反対側に向けて上顎部２５側に曲折しつつ、この突出方向とは反対側で前記取付ネジ２２Ａの１つが挿通される本体２１の挿通孔と同軸の円弧状をなして延びるように形成されている。なお、このスリット２３Ａがなす円弧の中心角は２０°～５０°の範囲とされるのが望ましい。また、このスリット２３Ａと本体２１の突出方向反対側を向く側面との間に残される前記接続部２６は、その肉厚（スリット２３Ａがなす円弧に沿った方向の厚さ）が、中心軸線Ｏ方向にホルダ１０の後端側に向かうに従い漸次大きくなる。
　また、このヘッド部材２０の本体２１には、前記一側面とは反対の、ホルダ１０に取り付けられた状態で先端側に向けられる他側面に、周回りに連続した内壁面と、この内壁面にその全周に亙って連なる底面とを有して、当該ヘッド部材２０の本体２１を貫通することなく前記他側面から凹む凹所２７が複数形成されている。なお、このような凹所２７は、ホルダ１０の先端面と密着する前記一側面に形成されていてもよいが、こうして両側面に凹所２７を形成する場合には、これらの凹所２７は各側面に対向する方向から見て互いに異なる形状に形成されるのが望ましい。また、複数の凹所２７は、側面視したときの凹みの深さが異なっていてもよい。
　このような凹所２７を備えたヘッド部材２０の本体２１は、例えば鋼材の原料微粉末と樹脂等のバインダーを混練して流動性を持たせた素材を、ヘッド部材２０の形状を反転させた分割金型内に射出成形した後、加熱によりバインダーを除去して原料微粉末を焼結する、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ　Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ　Ｍｏｌｄｉｎｇ）法によって製造することができる。なお、特にこうして本体２１をＭＩＭ方によって製造する場合には、前記凹所２７の容積は、該凹所２７の形成されていない本体２１の体積の２％～１５％の範囲とされるのが望ましく、また焼結後に本体２１の表面にはショットピーニングを施すのが望ましい。
　上記のようなヘッド部材２０のインサート取付座２３に取り付けられる切削インサート３０は、超硬合金等の硬質材料により外形が断面略方形の角棒状に形成されており、インサート取付座２３の上下顎部２４、２５間に配置される。切削インサート３０の下面および上面中央部はどちらも断面がＶ溝状に形成されているのに対し、インサート取付座２３の上下顎部２４、２５は断面が逆Ｖ字状に隆起している。そして、切削インサート３０の下面は下顎部２４に、切削インサート３０の上面中央部は上顎部２５に、それぞれ互いのＶ形の二等分線を一致させるようにして当接可能である。また、上面の両端部には、中央部よりも一段後退した位置にそれぞれすくい面が形成され、これらのすくい面の両端縁部に、溝入れ加工に使用される切刃３１が形成されている。
　このような切削インサート３０は、上述のようにその下面と上面中央部とをインサート取付座２３の上下顎部２４、２５の上下面にそれぞれ摺接させるようにして、一方の切刃３１を前記突出方向に向け、該突出方向側から中心軸線Ｏに垂直な径方向に沿ってインサート取付座２３に挿入される。さらに、他方の切刃３１に連なる切削インサート３０の端面が中心軸線Ｏを越えてインサート取付座２３の前記当接面に当接したところで、中心軸線Ｏに対する径方向に位置決めされて該インサート取付座２３に着座する。
　次いで、前記座ぐり部１５Ｂのネジ孔に有頭のクランプネジ３２をねじ込み、その頭部によって上顎部２５の座ぐり部２５Ａを押圧することで、接続部２６を支点として上顎部２５が下顎部２４側に撓むように弾性変形する。切削インサート３０は、上顎部２５と下顎部２４との間にクランプされるようにインサート取付座２３に固定される。さらに、こうしてクランプされた状態で、突出方向に向けられた切削インサート３０の一方の切刃３１は、ホルダ１０の中心軸線Ｏと平行に配置される。そして、中心軸線Ｏからの距離が下顎部２４の突出方向側を向く面がなす凸円弧の半径よりも僅かに大きくなるようにして、当該切削工具において中心軸線Ｏから最も径方向外周側に突出する。これにより、上述のような切刃部４０を構成する。
　そして、さらに工具本体１のホルダ１０には、その後端面から中心軸線Ｏに沿って先端側に向け、工作機械側から給送されるクーラント（切削油剤）供給するクーラント穴１７が形成されている。このクーラント穴１７は、本実施形態ではホルダ１０の先端部内で図２に示すように２つに分岐している。そのうち一方のクーラント穴１７Ａは、ホルダ１０の先端部の周面において切刃部４０から離れた位置に開口を有し、その開口は、中心軸線Ｏに対する径方向において前記突出方向とは異なる方向を向いている。クーラント穴１７Ａの開口からは、該中心軸線Ｏに直交するとともに切刃部４０の前記突出方向に沿った軸直交平面Ｐに対してクーラントＣが噴出する。
　ここで、本実施形態におけるこの分岐したクーラント穴１７Ａは、ホルダ１０の後端面から中心軸線Ｏに沿って延びるクーラント穴１７よりは小径とされており、該中心軸線Ｏに沿って前記突出方向に直交する軸平行平面Ｑを挟んで、図２に示すように工具本体１の周方向において切刃部４０とは反対側に開口している。つまり、工具本体１の先端部を中心軸線Ｏ方向から見て、工具本体１の先端部の周面を、軸平行平面Ｑを境にして、切刃部４０を中央に配した略半筒形の領域と、残りの略半筒形の領域とに分けたときに、クーラント穴の開口は、切刃部４０を含まない残りの半筒形領域に存在している。本実施形態では、ホルダ１０先端部の他方の側面１４と上面１５との間の部分に開口している。なお、このクーラント穴１７Ａは、前記クーラント穴１７の先端から外周側に向かうに従い先端側に向かうように傾斜して一直線状に延びていて、前記軸直交平面Ｐに対して斜交する方向にクーラントＣを噴出する。
　クーラント穴１７Ａは、中心軸線Ｏに沿ったクーラント穴１７から分岐して一直線状に真っ直ぐ工具本体１外周面に開口していることにより、クーラント穴１７Ａの開口は、中心軸線Ｏに対する径方向の向きが、前記軸平行平面Ｑに対して切刃部４０の突出方向とは反対に向いている。つまり、工具本体１の先端部を中心軸線Ｏ方向から見たときに、クーラント穴１７Ａの開口は、切刃部４０の先端とは反対方向を向いている。例えば、本実施形態では、突出した切刃３１から中心軸線Ｏ回りにそのすくい面が向く方向（図５において反時計回り方向）に向けて約１３５°の位置に、中心軸線Ｏに対する径方向に向けて開口している。
　なお、本実施形態では、上述のようにホルダ１０後端面から延びるクーラント穴１７はホルダ１０先端部で２つに分岐している。こうして分岐したうち他方のクーラント穴１７Ｂは、前記軸平行平面Ｑを挟んでクーラント穴１７Ａとは反対側（切刃部４０の突出方向側）に向けて延びていて、ホルダ１０の先端面において、この先端面に密着しているヘッド部材２０の本体２１の前記一側面に形成された前記凹溝２５Ｂに連通する位置に開口している。
　さらに、こうしてホルダ１０先端面に開口したクーラント穴１７Ｂからは、該先端面においても突出方向に延びる凹溝１７Ｃが前記凹溝２５Ｂに沿うようにして形成されて、このホルダ１０先端部の前記突出方向側を向く一方の側面１３に開口している。なお、この凹溝１７Ｃは、例えば側面１３への開口部においてホルダ１０先端面への開口幅が凹溝２５Ｂよりも大きい断面半円形とされ、またその溝深さはこの側面１３への開口部に向かうに従い、すなわち突出方向側に向かうに従い漸次浅くなる。
　このようなインサート着脱式の切削工具を用いた本発明の切削方法の一実施形態では、まず図７Ａに矢線で示すように回転軸線Ｌ回りに回転される被削材Ｗに予め形成された孔Ｈ内に、工具本体１のホルダ１０先端部を挿入する。詳しくは、図７Ｂに矢線で示すように中心軸線Ｏが回転軸線Ｌと平行となるように、かつ突出した切刃部４０も含めてこの先端部が孔Ｈと干渉しないように、該孔Ｈに切刃部４０によって溝入れ加工を施す位置まで挿入する。
　次いで、図８Ｂに矢線で示すように、切刃部４０の前記突出方向に向けて中心軸線Ｏに垂直に工具本体１を送り出して切刃３１を孔Ｈの内周面に切り込ませると、孔Ｈの内周面には前記軸直交平面Ｐに沿うように溝入れ加工によって溝Ｇが、回転軸線Ｌを中心に連続して１周する環状に形成される。そこで、前記クーラント穴１７を介してクーラント穴１７Ａ、１７Ｂの開口部からクーラントＣを噴出する。工具本体１の周方向において切刃部４０が突出する位置から離れた位置のクーラント穴１７Ｂからは、前記軸直交平面Ｐに対して、中心軸線Ｏに対する径方向において前記突出方向とは異なる方向に向けてクーラントＣが噴出される。こうして噴出したクーラントＣは、軸直交平面Ｐに沿った前記溝Ｇ内に供給される。
　そして、このように溝Ｇ内に供給されたクーラントＣは、被削材Ｗの回転による遠心力で該溝Ｇ内に保持されつつ、この被削材Ｗの回転に伴って切刃部４０の切刃３１による切削部位に到達する。したがって、前記構成の切削工具およびこれを用いた切削方法では、この切削部位における切刃３１や被削材Ｗの冷却および潤滑を効果的に行うことができる。また、こうして前記軸直交平面Ｐに向けてクーラントＣが噴出されるので、例えば本実施形態のように該軸直交平面Ｐに対して斜交する方向にクーラントＣを噴出するようにクーラント穴１７Ａが形成されていても、図９Ａ、図９Ｂに示すように溝Ｇがある程度の深さに形成されるまでは、この溝ＧにクーラントＣを供給することができる。
　従って、このようにクーラント穴１７Ｂが、切刃部４０の突出する位置から離れた位置に、突出方向とは異なる方向に開口していても、切削部位にクーラントＣを確実に供給することができる。このため、例えばこの切刃部４０の突出した上下顎部２４、２５の突出方向を向く面に開口するようにクーラント穴を形成したりする場合のように、該クーラント穴の大きさがこの上下顎部２４、２５の厚さによって制限を受けたりすることがない。また、このようなクーラント穴を形成することにより、切刃部４０の剛性が損なわれたり、切削インサート３０の着座安定性が阻害されたりすることもない。
　このため、クーラント穴１７Ａの開口面積を大きく確保することができて、十分な量のクーラントＣを切削部位に供給することができる。しかも、クーラントＣは溝Ｇ内に保持されて遠心力により飛散することなく確実に切削部位に供給される。さらに、クーラントＣは切刃部４０とは異なる位置に供給され、被削材Ｗの回転により供給位置から１周する前に切削部位に達するため、クーラントＣの冷却効果が損なわれることもない。従って、前記構成の切削工具および切削方法によれば、潤滑によって切削抵抗の低減を図るとともに、冷却によって切刃部４０の寿命を延長することができて、安定的かつ円滑な切削を実現することが可能となる。
　また、本実施形態では、このクーラント穴１７Ａが、前記軸平行平面Ｑを挟んで工具本体１の切刃部４０とは反対側に開口しているので、この切刃部４０をその突出方向に孔Ｈの内周面に切り込ませると、図７Ａ～図９Ｂに示したようにこの軸平行平面Ｑを挟んで切刃部４０と反対側には、切込み量に応じて間隔が徐々に広がる。この隙間を通して、孔Ｈの内周面に形成された溝Ｇに対して確実にクーラントＣを噴出して保持させることができ、より十分な量のクーラントＣを切削部位に供給することができる。
　しかも、特にこうしてクーラント穴１７Ａを軸平行平面Ｑを挟んで切刃部４０とは反対側に開口させたのに加え、本実施形態ではこのクーラント穴１７Ａが径方向に開口する向きも、この軸平行平面Ｑに対して切刃部４０の突出方向とは反対向きである。これにより、クーラントＣは、この軸平行平面Ｑを挟んで切刃部４０とは反対側で孔Ｈ内周面に供給される。従って、たとえ切刃部４０から中心軸線Ｏ回りに被削材Ｗの回転方向側に９０°の位置にクーラントＣが供給されても、この位置から切削部位に達するまでを３／４周程度に抑えることができる。
　このため、例えば特開平７－２３７００６号公報のように、クーラントが１周しなければ切削部位に達しないのに対して、クーラントＣが飛散したり加熱されたりするのを確実に抑制することができる。しかるに、クーラント穴１７Ａが軸平行平面Ｑを挟んで切刃部４０とは反対側に形成されていても、この軸平行平面Ｑに対して切刃部４０の突出方向と同じ側を向いて開口していると、切刃部４０から被削材Ｗの回転方向側に９０°未満の位置にクーラントＣが供給されるおそれが生じる。
　一方、本実施形態の前記クーラント穴１７Ａが工具本体１の中心軸線Ｏ方向に開口する向きは、前記軸直交平面Ｐに対して斜交する方向にクーラントＣを噴出するように形成されている。従って、工具本体１の切刃部４０が位置するこの軸直交平面Ｐ上には、クーラント穴１７Ａが形成されることがないので、切削負荷が作用するこの切刃部４０の位置における工具本体１の剛性を向上させることができる。さらに、切削時に工具本体１に振動が生じたりして加工精度が損なわれたりするのも防ぐことができる。
　また、本実施形態の切刃部４０は、インサート取付座２３に溝入れ加工用の切削インサート３０が取り付けられた溝入れ切刃部とされており、回転軸線Ｌに対する径方向への切込みにより、孔Ｈの内周面にはこの回転軸線Ｌを中心に連続して１周する環状の溝Ｇが形成される。特に、本実施形態では、切削インサート３０の切刃３１が中心軸線Ｏに平行とされて、孔Ｈの内周面には断面「コ」字状の溝Ｇが形成される。このため、該溝Ｇに供給されたクーラントＣは、この溝Ｇから回転軸線Ｌ方向にも、またこの孔Ｈの周方向にも流れ出ることが少なくなり、一層効率的に切削部位にクーラントＣを供給することが可能となる。
　また、本実施形態では、このようなクーラント穴１７Ａに加えて、クーラント穴１７から分岐した他方のクーラント穴１７Ｂが突出する切刃部４０の基端側に開口するように形成されている。このクーラント穴１７ＢからもクーラントＣが噴出するので、一層の潤滑、冷却効果の向上を図ることができる。しかも、このクーラント穴１７Ｂは、切削インサート３０が装着されるヘッド部材２０の本体２１に形成された凹溝２５Ｂに連通して、この凹溝２５Ｂに案内されるように切刃３１による切削部位に向け、直接的に供給されるので、さらに効果的な潤滑や冷却を促すことができる。
　また、こうしてクーラント穴１７Ｂに連通してクーラントＣを案内する凹溝２５Ｂは、本実施形態ではホルダ１０の先端に取り付けられるヘッド部材２０に形成されている。このヘッド部材２０の本体２１が上述のようなＭＩＭ法によって形成される場合には、射出成形の分割金型に凹溝２５Ｂを形成する突条を形成しておくだけでよい。例えば、ヘッド部材２０がホルダ１０と一体形成されている場合のように、クーラント穴１７から分岐するクーラント穴１７Ｂをドリル等によって直線状に形成した後に、このクーラント穴１７Ｂからさらに曲折する穴を形成するとともに、この曲折した穴以外のクーラント穴１７Ｂの開口部を封止したりするのに比べ、その形成を容易にすることができる。
　本実施形態では、このようにクーラント穴１７を２つに分岐させて他方のクーラント穴１７Ｂを形成している。しかしながら、前記クーラント穴１７Ａによって十分な冷却、潤滑が可能であれば、この他方のクーラント穴１７Ｂを設ける必要はない。また、本発明は、上述のような溝入れ加工のみに限定されるものではなく、例えば比較的小さな切込みで切刃３１を切り込ませた後、工具本体１を回転軸線Ｌ方向に送り出して孔Ｈの内周面を所定の内径に加工する際にも適用することができる。
　さらにまた、上述のようにクーラント穴１７Ａを軸直交平面Ｐに対して斜交する方向にクーラントＣを噴出するように形成するのに代えて、この軸直交平面Ｐに沿ってクーラントＣが噴出するように、該軸直交平面Ｐ上の工具本体１の外周面にクーラント穴１７Ａがこの軸直交平面Ｐに沿って延びて開口するように形成されていてもよい。この場合には、切刃３１の切込みによる工具本体１の回転軸線Ｌに対する径方向の位置や、あるいは内径の異なる孔Ｈに加工を行う場合などでも、切刃部４０によって形成された溝Ｇに一層確実にクーラントＣを供給することが可能となる。
　特に、本実施形態のようにヘッド部材２０がホルダ１０と別体とされた工具本体１において、このような軸直交平面Ｐ上に開口するクーラント穴１７Ａを形成するには、前記クーラント穴１７Ｂと同様にクーラント穴１７Ａをホルダ１０の先端面に開口するように形成する。そして、このクーラント穴１７Ａに連通する凹溝を、工具本体１の周方向において切刃部４０が突出する位置から離れた位置に、この切刃部４０の突出方向とは異なる方向を向いて開口し、前記軸直交平面Ｐに対してクーラントＣを噴出するように、該軸直交平面Ｐ上に沿って形成すればよい。
　次に、図１０ないし図１５は、本発明の切削工具の第２の実施形態を示すものであり、図１ないし図６に示した第１の実施形態と共通する要素には同一の符号を配して説明を省略する。すなわち、本実施形態の切削工具は、工具本体１のホルダ１０がシャンク部１１からヘッド部１８にかけて一体に形成されていて、第１の実施形態のような別体のヘッド部材２０を有することがない。このホルダ１０のヘッド部１８先端に直接形成されたインサート取付座２３に切削インサート３０が着脱可能に装着されて、中心軸線Ｏに対する径方向に突出する切刃部４０が構成されている。
　ここで、前記ヘッド部１８には、その先端面から後端側に向けて上面１５側に向かうように傾斜して延びるスリット１９が、該ヘッド部１８を前記突出方向からその反対側に貫通するように形成されている。このスリット１９のヘッド部１８先端面への開口部に形成されたインサート取付座２３に切削インサート３０が挿入され、スリット１９を垂直に貫通するように上面１５の傾斜面１５Ａから挿通されたクランプネジ３２がヘッド部１８にねじ込まれることで、切削インサート３０はクランプされて固定される。
　そして、本実施形態ではクーラント穴１７Ａは、このヘッド部１８の前記突出方向とは反対側を向く他方の側面１４に形成された窪み１４Ａ内に開口するように形成されている。クーラント穴１７Ａの開口は、工具本体１の周方向において切刃部４０が突出する位置から離れた位置に、軸直交平面Ｐに対してクーラントＣを噴出するように、中心軸線Ｏに対する径方向において切刃部４０の突出方向とは異なる方向を向いている。なお、本実施形態のクーラント穴１７Ａは、周方向においては中心軸線Ｏを挟んで切刃部４０とは略正反対の位置に、また径方向においても前記突出方向に対して中心軸線Ｏを挟んで略正反対向きに開口するように形成されている。
　このような第２の実施形態の切削工具においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第１の実施形態のようにヘッド部材２０を必要とせず、これを固定するための取付ネジ２２Ａ、２２Ｂも必要としないので、部品数の削減を図ってコストの削減を図ることもできる。なお、これら第１、第２の実施形態では、切刃部４０が切削インサート３０を装着することによって構成されている。しかしながら、例えば硬質の切刃部材がろう付け等によって接合されたろう付け工具や、切刃部４０自体が工具本体１に一体に形成されたソリッドの切削工具に本発明を適用することも勿論可能である。
　以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。
　本発明は、軸状に延びる工具本体と、前記工具本体の先端部に設けられ、前記工具本体の中心軸線に対する径方向外周側に突出する切刃部と、前記工具本体に設けられ、同工具本体の先端部の周面において前記切刃部から離れた位置に開口を有し、前記開口から、前記中心軸線に直交するとともに前記切刃部が突出する突出方向に沿った軸直交平面に対してクーラントを噴出するクーラント穴とを備える。前記クーラント穴の開口は、前記中心軸線に対する径方向において前記切刃部の突出方向とは異なる方向を向いている孔内命の切削工具に関する。本発明によれば、十分な量のクーラントを確実に切削部位に行き渡らせて冷却効果や潤滑効果を向上させることができる。
　１　工具本体
　１０　ホルダ
　１１　シャンク部
　１３　ホルダ１０先端部の一方の側面
　１４　ホルダ１０先端部の他方の側面
　１７（１７Ａ、１７Ｂ）　クーラント穴
　２０　ヘッド部材
　２１　ヘッド部材２０の本体
　２２Ａ、２２Ｂ　取付ネジ
　２３　インサート取付座
　３０　切削インサート
　３１　切削インサート３０の切刃
　４０　切刃部
　Ｏ　工具本体１の中心軸線
　Ｐ　軸直交平面
　Ｑ　軸平行平面
　Ｗ　被削材
　Ｈ　加工孔
　Ｇ　溝
　Ｃ　クーラント
　Ｌ　被削材Ｗの回転軸線

Claims (6)

  1. 　軸状に延びる工具本体と、
    　前記工具本体の先端部に設けられ、前記工具本体の中心軸線に対する径方向外周側に突出する切刃部と、
    　前記工具本体に設けられ、同工具本体の先端部の周面において前記切刃部から離れた位置に開口を有し、前記開口から、前記中心軸線に直交するとともに前記切刃部が突出する突出方向に沿った軸直交平面に対してクーラントを噴出するクーラント穴とを備え、
    　前記クーラント穴の開口は、前記中心軸線に対する径方向において前記切刃部の突出方向とは異なる方向を向いている孔内面の切削工具。
  2. 　前記クーラント穴の開口は、前記中心軸線に沿って前記切刃部の突出方向に直交する軸平行平面を挟んで、前記工具本体の周方向において該切刃部とは反対側に位置している請求項１に記載の孔内面の切削工具。
  3. 　前記クーラント穴の開口は、前記中心軸線に沿って前記切刃部の突出方向に直交する軸平行平面に対し、前記中心軸線に対する径方向において前記切刃部の突出方向とは反対向きに形成されている請求項２に記載の孔内面の切削工具。
  4. 　前記クーラント穴の開口は、前記軸直交平面に対して斜交する方向に前記クーラントを噴出するように形成されている請求項１から３のいずれか一項に記載の孔内面の切削工具。
  5. 　前記切刃部は、被削材に形成された孔の内周面に、前記回転軸線を中心とする環状溝を形成する溝入れ切刃部である請求項１から４のいずれか一項に記載の孔内面の切削工具。
  6. 　軸状に延びる工具本体の先端部に前記工具本体の中心軸線に対する径方向外周側に突出する切刃部が設けられた孔内面の切削工具を、回転軸線回りに回転される被削材の前記回転軸線を中心に形成された孔に挿入する工程と、
    　前記切刃部を、前記孔に対して前記切刃部の突出方向に切り込ませることにより、前記孔の内周面を切削する工程と、
    　前記工具本体に設けられたクーラント穴の、同工具本体の周方向において前記切刃部から離れた位置にある開口から、前記中心軸線に直交するとともに前記切刃部の突出方向に沿った軸直交平面に対して、前記中心軸線に対する径方向において前記切刃部の突出方向とは異なる方向にクーラントを噴出させることにより、前記孔の内周面に前記クーラントを供給する工程とを備える孔内面の切削方法。
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