JP4959458B2 - 切削工具及び切削方法 - Google Patents

Description

本発明は、金属部品等の切削加工に用いる切削工具及び切削方法に関する。

従来から、金属部品等の溝入れ加工や突切り加工に用いる切削工具として図８に示す構成のものが知られている。ここで図８は、従来の切削工具であって、切削インサートが工具ホルダ本体から取り外された状態を示す部分斜視図である。

図８に示すように、従来の切削工具１０１は、上顎部１０９と、下顎部１１０と、上顎部と下顎部の後端側に位置して上顎部１０９と下顎部１１０を保持する保持部１１１とを有する工具ホルダ１１２と、上顎部１０９と下顎部１１０との間に着脱可能に配設される切削インサート１０４とを具えている。切削インサート１０４は、後端面１０５が保持部１１１に向かうように工具ホルダ１１２に装着されている。保持部１１１の上顎部１０９近傍には、第一逃げ部１２３が形成されており、また、保持部１１１の下顎部１１０近傍には、第二逃げ部１２４が形成されている。第一逃げ部１２３の凹面は、切削インサート１０４の上面１０２と後端面１０５との間に位置する第一角部１０６から、第二逃げ部１２４の凹面は、切削インサート１０４の下面１０３と後端面１０５との間に位置する第二角部１０７から、それぞれ離間している。第一逃げ部１２３と第二逃げ部１２４は、切削インサート１０４の後端面１０５に当接する当接面１１３により分断されている。切削インサート１０４の先端部には切刃１０８が形成され、回転する被削材に切刃１０８を接触させることにより、切削加工を施すことができる（例えば、特許文献１参照。）。

また、上記の切削インサートにおいては、工具ホルダ１１２と第一角部１０６及び第二角部１０７との干渉を避けると共に、切削加工時における応力集中を緩和するために、工具ホルダ１１２に第一角部１０６から離間する第一逃げ部１２３及び第二角部１０７から離間する第二逃げ部１２４を形成している。
特表２００２−５３６１９１号公報

上述のような溝入れ加工用工具を用いて切削加工を行う場合、切削加工時において、切刃にかかる力が一定ではなく、生成する切り屑の挙動等によって不連続に変動しながら切削が行われる。その際、長期に渡って一定でない応力が、切削インサートの後端部から工具ホルダの逃げ部近傍の上顎部、下顎部及び保持部に繰り返しかかる。このとき逃げ部は、上顎部及び下顎部から力を受け、逃げ部の一端と他端である開口端部が押し広げられる。これにより、逃げ部の凹面に応力が集中し、その結果、工具ホルダは、逃げ部を起点として上顎部や下顎部に亀裂が生じ、当該箇所から破損に至るという問題があった。

本発明の目的は、上記の課題に鑑み、切削加工時に工具ホルダの逃げ部にかかる応力を緩和することにより、上顎部や下顎部における亀裂の発生及び工具ホルダの破損を抑制し、耐久性の高い切削工具と、該切削工具を用いた切削方法を提供することにある。

本発明のうち請求項１に係る発明は、切削インサートと、該切削インサートの上面及び下面を挟持する上顎部及び下顎部並びに該上顎部と該下顎部を保持する保持部を具える工具ホルダとを具える切削工具であって、前記切削インサートは、前記保持部に向かうように配置された後端面を有すると共に、前記上面と前記後端面との間に第一角部を、前記下面と前記後端面との間に第二角部をそれぞれ有し、前記工具ホルダの前記保持部は、凹面が前記第一角部と前記第二角部の少なくとも一方から離間する凹面を具備する逃げ部を有し、前記切削インサートの前記上面、前記下面、前記後端面のうち少なくとも二面と接し、前記逃げ部の凹面と接すると共に、前記切削インサートと、前記凹面とから圧力を受けることにより反発力を生じる配設部材を具えることを特徴とする。

また、上記発明において、前記配設部材が、前記第一角部及び第二角部から離間することが好ましい。

また、上記発明において、前記工具ホルダの前記保持部は、前記切削インサートの前記後端面と当接する当接面を有することが好ましい。

また、上記発明において、前記逃げ部として、前記第一角部から離間する凹面を具備る第一逃げ部と、前記第二角部から離間する凹面を具備する第二逃げ部とを具えていることが好ましい。

また、上記発明において、前記配設部材として、前記切削インサートの前記上面と前記後端面とに接すると共に前記第一逃げ部の凹面と接する第一配設部材と、前記切削インサートの前記下面と前記後端面とに接すると共に前記第二逃げ部の凹面と接する第二配設部材のうち少なくとも一方を具える切削工具であることが好ましい。

また、上記発明において、前記配設部材は、前記逃げ部の凹面の少なくとも一箇所に固定されることが好ましい。

また、上記発明において、前記工具ホルダの長手方向に沿って前記切削インサートの前記上面及び下面を通る平面で切断する場合の前記配設部材の断面形状が、前記切削インサートに向けて開口する凹状をなすことが好ましい。

本発明のうち請求項９に係る発明は、切削インサートと、該切削インサートの上面及び下面を挟持する上顎部及び下顎部並びに該上顎部と下顎部を保持する保持部を具える工具ホルダとを具える切削工具であって、前記切削インサートは、前記保持部に向かうように配置された後端面を有すると共に、前記上面と前記後端面との間に第一角部を、前記下面と前記後端面との間に第二角部をそれぞれ有し、前記工具ホルダの前記保持部は、前記第一角部と前記第二角部の少なくとも一方から離間する凹面を具備する逃げ部を有し、前記切削インサートと前記逃げ部との間に配設され、切削加工時において、前記逃げ部の一端と他端である開口端部が押し広げられるように前記切削インサートからかかる力を緩和する配設部材を具えることを特徴とする切削工具。

本発明の切削方法は、上記のいずれかに記載の切削工具を用いて被削材を切削する切削方法であって、前記被削材に切削工具を相対的に近づける近接工程と、前記被削材を回転させ、前記切刃を被削材の表面に接触させて、被削材の表面を切削する切削工程と、前記被削材と前記切削工具とを相対的に遠ざける離間工程とを、備えることを特徴とする。

本発明の切削工具は、切削加工時において切削インサートから逃げ部にかかる応力に対し、配設部材に生じる反発力を対抗させ、逃げ部にかかる応力を緩和することができる。その結果、逃げ部における亀裂の発生や破損を抑制し、より耐久性の高い切削工具を提供することができる。

また、本発明の切削工具を用いた切削方法により、切削加工時において、切削インサートから逃げ部にかかる応力が緩和され、工具ホルダの破損を抑制することができ、被削材に対して長期に渡り安定した切削加工を施すことができる。

本発明の切削工具は、切削インサートが工具ホルダに着脱可能に取り付けられてなるものであり、溝入れ加工又は突切り加工等に用いられる。

以下に、本発明の切削工具の実施形態を、図面を参照して説明する。

本発明の各実施形態に係る工具ホルダ２１２において、切削インサート２０４を挟持する部分のうち、切削インサートの上面２０２と当接する側を上顎部２０９とし、下面２０３と当接する側を下顎部２１０とする。図２、図４及び図６において、保持部２１１と上顎部２０９との境界を、保持部２１１と下顎部２１０との境界をそれぞれ一点鎖線で示す。

図１は、本発明に係る切削工具の第一実施形態であり、切削インサートが工具ホルダ本体から取り外された状態の部分斜視図である。また、図２は、図１で示した切削工具であって、切削インサートが工具ホルダに装着された状態を示す部分側面図である。

図１及び図２に示すように、切削工具２０１は、切削インサート２０４と工具ホルダ２１２とを具えており、工具ホルダ２１２は、上顎部２０９及び下顎部２１０で切削インサート２０４の上面２０２と下面２０３とを挟持している。切削インサート２０４は、後端面２０５が保持部２１１に向かうように工具ホルダ２１２に装着されている。工具ホルダ２１２の保持部２１１には、上顎部２０９近傍から下顎部２１０近傍に渡って逃げ部２２０が形成されている。逃げ部２２０の凹面２２１は、切削インサート２０４の上面２０２と後端面２０５との間に位置する第一角部２０６と、切削インサート２０４の下面２０３と後端面２０５との間に位置する第二角部２０７とから離間している。切削工具２０１には、配設部材２２２が具えられており、配設部材２２２は、切削インサート２０４の上面２０２、下面２０３及び後端面２０５の三面と接すると共に、逃げ部２２０の凹面２２１と接している。

切削加工時において、切削インサート２０４が振動し、逃げ部２２０の開口端部２２９同士を広げる方向に力がかかる。このとき、切削インサート２０４と当接する箇所から配設部材２２２にも圧力がかかる。該圧力を受けた配設部材２２２は、逃げ部２２０の凹面２２１に押し付けられ、その際凹面２２１から反作用として圧力を受ける。これら二種類の圧力を受けることにより、配設部材２２２は切削インサート２０４の振動方向に沿うように弾性変形して反発力が生じる。該反発力は、切削インサート２０４から逃げ部２２０にかかる応力に対抗し該応力を緩和する。これにより、工具ホルダ２１２は、逃げ部２２０を起点とした上顎部２０９及び下顎部２１０における亀裂の発生が抑制され、当該箇所から破損に至るのを防止することができる。

即ち、逃げ部２２０と切削インサート２０４との間に配設され、切削加工時において、切削インサート２０４から逃げ部２２０の両開口端部２２９の間隔を広げるようにかかる力を緩和する配設部材２２２であれば、工具ホルダ２１２の破損を防止することができる。

本発明において「配設部材」とは、逃げ部と切削インサートとの間に配設され、切削インサートと、逃げ部の凹面とから圧力を受けることにより反発力を生じるものであり、具体的には弾性部材等のゴムやバネ等が用いられる。なお、これらの配設部材は、切削インサートと、逃げ部の凹面との間で変形する際に、塑性変形しないことが好ましい。

また、本実施形態において、切削インサート２０４は、上顎部２０９のテーパー部分によって後端面の位置決めを行っているが、本発明の実施形態はこれに限定されず、例えば、切削インサート２０４及び上顎部２０９にテーパー部分を設けず、その代わりに、保持部２１１に切削インサート２０４の後端面２０５と当接する箇所を設けても良い。即ち、切削インサート２０４を挟持する際、位置決めを容易にすると共に、切削加工時において、切削インサート２０４が保持部２１１の後端部方向へずれることを防止できる構造を切削工具２０１が具えれば良い。その結果、被削材に対して安定した切削加工を施すことができる。

また、配設部材２２２は、第一角部２０６及び第二角部２０７から離間していることが好ましい。これにより、切削加工時に配設部材２２２が第一角部２０６及び第二角部２０７と干渉するのを防ぎ、その結果、配設部材２２２の破損を抑制することができる。

また、工具ホルダ２１２の保持部２１１には、切削インサート２０４の後端面２０５と当接する当接面が形成されることが好ましい。これにより、切削インサート２０４を挟持する際の位置決めを容易に行うことができる。

さらに、切削加工時においては、切削インサート２０４が保持部２１１の後端部方向へずれることを防止し、被削材に対して安定した切削加工を施すことができる。

また、逃げ部２２０は、第一角部２０６から離間する凹面を具備する第一逃げ部と、第二角部２０８から離間する凹面を具備する第二逃げ部とに分断され、配設部材２２２として、上面２０２と後端面２０５とに接すると共に前記第一逃げ部の凹面と接する第一配設部材と、下面２０３と後端面２０５とに接すると共に前記第二逃げ部の凹面と接する第二配設部材のうち少なくとも一方が配設されることが好ましい。前記第一配設部材と前記第二配設部材のうち少なくとも一方が配設されることにより、切削インサート２０４が前記第一逃げ部と前記第二逃げ部とに加える応力のうち少なくとも一方が緩和され、その結果、前記第一逃げ部と前記第二逃げ部のうち少なくとも一方において亀裂の発生や破損が抑制され、より耐久性の高い切削工具を提供することができる。

なお、最も好ましくは前記第一配設部材と前記第二配設部材とが共に配設される場合であり、この場合は、前記第一逃げ部と前記第二逃げ部において、亀裂の発生や破損を防止することができる。

さらに、前記第一逃げ部及び前記第二逃げ部に配設される前記第一配設部材及び前記第二配設部材の形状や弾性率等の条件を各切削工具に合わせて最適化することで、より耐久性の高い切削工具を提供することができる。

また、配設部材２２２が、逃げ部２２０の凹面２２１に接着材やネジ部材等を用いて固定されていることが好ましい。これにより、切削加工時において、配設部材２２２は凹面２２１から離間することなく圧力を受け弾性変形し、反発力が生じる。その結果、切削インサート２０４から逃げ部２２０にかかる応力を確実に緩和することができる。

本発明において、「固定」は接着剤やネジ部材等を用いてなされる。配設部材が凹面に固定される場合、その固定部は互いに接着され、離間することがない。

また、工具ホルダ２１２の長手方向に沿って切削インサート２０４の上面２０２及び下面２０３を通る平面で切断する場合の配設部材２２２の断面形状が、切削インサート２０４に向けて開口する凹状をなしていることが好ましい。切削加工の際、単に逃げ部２２０に充填されている配設部材と比べて、前記断面形状が凹状をなす配設部材は大きく変形し、より大きな反発力が生じるため、逃げ部２２０にかかる応力を効果的に緩和することができる。

なお、本第一実施形態では、工具ホルダ２１２が、上顎部２０９を開いて切削インサート２０４を装着する際、上顎部２０９及び下顎部２１０が閉じる方向に生じる反発力を拘束力として利用し、自己拘束的に切削インサート２０４を装着する挟持方式を用いているが、本発明に係る切削工具の実施形式は上記の固定方式に限るものではない。例えば、クランプネジ部材による切削インサート挟持方式を用いることができる。

以下に、本発明に係る他の実施形態について、図面を参照して説明する。

図３は、本発明に係る切削工具の第二実施形態を示す部分斜視図である。また、図４は、図３の部分側面図である。図５は、前記第二実施形態における切削工具のうち、工具ホルダの部分斜視図である。

図３及び図４に示すように、本発明に係る第二実施形態である切削工具２０１は、切削インサート２０４と工具ホルダ２１２とを具えており、工具ホルダ２１２は、上顎部２０９及び下顎部２１０で切削インサート２０４の上面２０２と下面２０３とを挟持している。切削インサート２０４は、後端面２０５が保持部２１１に向かうように工具ホルダ２１２に装着されている。保持部２１１には、上顎部２０９近傍に形成された第一逃げ部２２３と、下顎部２１０近傍に形成された第二逃げ部２２４とからなる逃げ部２２０が形成されている。第一逃げ部２２３の第一凹面２２７は、切削インサート２０４の上面２０２と後端面２０５との間に位置する第一角部２０６から、第二逃げ部２２４の第二凹面２２８は、切削インサート２０４の下面２０３と後端面２０５との間に位置する第二角部２０７から、それぞれ離間している。第一逃げ部２２３と第二逃げ部２２４は、切削インサート２０４の後端面２０５に当接する当接面２１３により分断されている。切削工具２０１には、配設部材２２２として、第一配設部材２２５と、第二配設部材とが具えられている。第一配設部材２２５の開口部は、上面２０２と後端面２０５とに接し、さらに第一逃げ部２２３の第一凹面２２７に接しており、第二配設部材２２６の開口部は、下面２０３と後端面２０５とに接し、さらに第二逃げ部２２４の第二凹面２２８に接している。なお、第一配設部材２２５は、切削インサート２０４の第一角部２０６とは接触しないように配設されている。

本実施形態において、第一配設部材２２５と第二配設部材２２６とが第一逃げ部２２３及び第二逃げ部２２４にそれぞれ配設されている。第一配設部材２２５と第二配設部材２２６とが、切削インサート２０４からそれぞれの逃げ部にかかる応力を緩和することで、第一逃げ部２２３及び第二逃げ部２２４における亀裂の発生や破損を抑制し、より耐久性の高い切削工具２０１を提供することができる。

本実施形態において、図５に示すように、第一逃げ部２２３及び第二逃げ部２２４には、角部を持たない第一凹面２２７及び第二凹面２２８が形成されている。これにより、切削インサート２０４から第一逃げ部２２３及び第二逃げ部２２４にかかる応力が各凹面の一箇所に集中することを防止でき、その結果、第一逃げ部２２３及び第二逃げ部２２４における亀裂の発生や破損を抑制することができる。

また、図３及び図４に示すように、第一配設部材２２５は第一角部２０６から、第二配設部材２２６は第二角部２０７からそれぞれ離間している。これにより、切削加工時に第一配設部材２２５が第一角部２０６と、第二配設部材２２６が第二角部２０７とそれぞれ干渉するのを防ぐことができ、その結果、第一配設部材２２５及び第二配設部材２２６の破損を抑制し、逃げ部２２０にかかる応力を緩和し続けることができる。

また、工具ホルダ２１２の保持部２１１には、切削インサート２０４の後端面２０５と当接する当接面２１３が形成されている。これにより、切削インサート２０４を挟持する際、位置決めを容易にすると共に、切削加工時においては、切削インサート２０４が保持部２１１の後端部方向へずれることを防止し、被削材に対して安定した切削加工を施すことができる。

また、図４に示すように、本実施形態においては工具ホルダ２１２の当接面２１３が切削インサート２０４の後端面２０５と面接触している。これにより、第一実施形態のように上顎部２０９及び下顎部２１０の二箇所と接触する場合と比較して、切削加工時に切削インサート２０４から工具ホルダ２１２にかかる圧力をより効果的に分散させることができ、工具ホルダ２１２の耐久性を高めることができる。

また、工具ホルダ２１２の長手方向に沿って切削インサート２０４の上面２０２及び下面２０３を通る平面で切断した場合の第一配設部材２２５及び第二配設部材２２６の断面形状が、切削インサート２０４に向けて開口する凹状をなしており、第一配設部材２２５と第一凹面２２７との間及び第二配設部材２２６と第二凹面２２８との間には、クリアランスがそれぞれ設けられている。該クリアランスは、第一逃げ部及び第二逃げ部の奥部から開口端部に向かうにつれて大きくなるよう形成されており、これにより、切削加工の際、凹面２２１との当接により配設部材２２２の弾性変形が阻まれる事態が起こりにくくなる。その結果、切削加工時において、単に逃げ部に充填されている配設部材と比べて第一配設部材２２５及び第二配設部材２２６は大きく変形し、より大きな反発力が生じるため、切削インサート２０４から第一逃げ部２２３及び第二逃げ部２２４にかかる応力を効果的に緩和することができる。

さらに本実施形態においては、第一配設部材２２５が第一逃げ部２２３と、第二配設部材２２６が第二逃げ部２２４と、それぞれ嵌合している。これにより、配設部材２２２と凹面２２０とが接触する面積が増加するため、第一配設部材２２５及び第二配設部材２２６が変形する際、第一配設部材２２５から第一凹面２２７にかかる圧力と、第二配設部材２２６から第二凹面２２８にかかる圧力とをそれぞれ効果的に分散できる。その結果、第一逃げ部２２３及び第二逃げ部２２４における亀裂の発生や破損を抑制することができる。

また、第一配設部材２２５は第一凹面２２７に、第二配設部材２２６は第二凹面２２８にそれぞれ固定されている。これにより、切削加工時において第一配設部材２２５は第一凹面２２７から、第二配設部材２２６は第二凹面２２７からそれぞれ離間することなく圧力を受け、前述のとおり、弾性変形し反発力が生じる。その結果、切削インサート２０４から第一逃げ部２２３及び第二逃げ部２２４にかかる応力を確実に緩和することができる。

また、工具ホルダ２１２には、当接面２１３から工具ホルダ２１の後端側に伸びるスリットを設けても良い。この場合は、切削インサート２０４を配設する際、上顎部２０９の上下動作が容易になり、切削インサート２０４の取付けが容易になる。また、図３に示すように、切削インサート２０４には、上面２０２に凹状の上方クランプ部２４０ａと、下面２０３に凹状の下方クランプ部２４０ｂとが形成されている。一方、図５に示すように、工具ホルダ２１２には、上顎部２０９に凸状の上顎クランプ部２４１ａが、下顎部２１０に下顎クランプ部２４１ｂがそれぞれ形成されている。インサートを配設する際、上顎クランプ部２４１ａと上方クランプ部２４０ａ、下顎クランプ部２４１ｂと下方クランプ部２４０ｂとが互いに嵌合することにより、切削加工時において、切削インサート２０４の工具ホルダ２１２からの横ずれを抑制すると共に、被削材に対して安定した切削加工を施すことができる。

さらに、上顎クランプ部２４１ａと下顎クランプ部２４１ｂとが形成されることにより、上顎部２０９及び下顎部２１０が切削インサート２０４と接触する面積が増加している。これにより、切削加工時において上顎部２０９及び下顎部２１０にかかる圧力が、より効果的に分散され、その結果、工具ホルダ２１２の破損を抑制することができる。

また、工具ホルダ２１２にはクランプネジ部材２３１が配設されており、クランプネジ部材２３１を締めこむことにより、切削インサート２０４を装着する。この場合、クランプネジ部材２３１は、切削インサート挟持部の、より近傍に配設されるのが好ましい。これにより、切削加工時における工具ホルダ２１２の振動を緩和し、その結果、工具ホルダ２１２の破損を抑制することができる。

次に、本発明に係る切削工具の第三実施形態について、その部分側面図である図６と、配設部材の断面形状を示す図７とを参照して説明する。

図６に示す本発明に係る切削工具の第三実施形態では、第一実施形態と同様に自己拘束的に切削インサート２０４を装着する挟持方式を用いている。具体的には、切削インサート２０４の上面２０２と当接する上顎部２０９の面を、切削インサート２０４の下面２０３に当接する下顎部２１０の面に対して傾斜させたテーパー面と下顎部によって、切削インサート２０４を拘束している。そのため、本実施例においては切削インサート２０４に形成される切刃は1つであり、第二実施形態とは異なり、切削加工には片側のみが使用される。この場合、工具ホルダ２１２にはネジ穴が形成されないため、クランプネジ部材２３１が配設される第二実施形態と比べ、工具ホルダ２１２の剛性を高めることができる。

また、本実施形態において、工具ホルダ２１２の保持部２１１には当接面２１３が形成されていないため、逃げ部２２０は第二実施形態のように分断されていない。この場合、前記第二実施形態と比べて凹面２２１の曲率半径が大きいため、切削加工時において切削インサート２０４から逃げ部２２０にかかる応力がより効果的に分散され、その結果、逃げ部２２０における亀裂の発生や破損を抑制し、より耐久性の高い切削工具を提供することができる。

また、第三実施形態において逃げ部２２０に嵌合する配設部材２２２は、第二実施形態における配設部材２２２と比べ凹面２２１と接触する面積が広いため、配設部材２２２から凹面２２１にかかる圧力を、より効果的に分散させることができる。

図７に示すように、本実施形態において、配設部材２２２は、工具ホルダ２１２の長手方向に沿って切削インサート２０４の上面２０２及び下面２０３を通る平面で切断する場合の断面形状が、内周面２３３と、外周面２３２と、内周面２３３と外周面２３２とを接続する接続面２３４とから形成されており、内周面２３３と、接続面２３４との間の角部で、切削インサート２０４の上面２０２と下面２０３とに接している。切削加工時において、切削インサート２０４は主として上下に振動する。したがって、第三実施形態のように配設された配設部材２２２には、切削インサート２０４の上面２０２と下面２０３とから配設部材２２２の開口部の間隔を広げる方向に強い圧力がかかる。その結果、前述のとおり、配設部材２２２に強い反発力が発生し、切削インサート２０４から逃げ部２２０にかかる応力をより効果的に緩和することができる。

また、第二実施形態と比べて凹面２２１と配設部材２２２との間には、より広いクリアランスが形成されている。これにより、切削加工時において、切削インサート２０４からより大きな圧力がかかる場合であっても配設部材２２２は凹面２２１に阻まれることなく弾性変形することができる。その結果、前述のとおり配設部材２２２には反発力が生じ、切削インサート２０４から逃げ部２２０にかかる応力を、より大きく緩和することができる。

また、配設部材２２２は、逃げ部２２０において、スリット２３０の上方部及びスリット２３０の下方部の二箇所に固定されている。配設部材２２２が一箇所のみで固定される場合、切削加工時において、配設部材２２２から凹面２２１にかかる圧力は、固定部に集中し易い。本実施形態において、配設部材２２２はスリット２３０より上方と、スリット２３０より下方の二箇所に固定されているため、固定部にかかる圧力が分散し、その結果、逃げ部２２０における亀裂の発生や破損を抑制することができる。

さらに、配設部材２２２は凹面２２１の二箇所に固定されていることで、切削インサート２０４から圧力を受けた際、逃げ部２２０にかかる応力を、より確実に緩和することができる。

具体的には、凹面２２１の曲率半径が大きくなるにつれ、凹面２２１の一箇所のみに固定された配設部材２２２には、切削インサート２０４から圧力を受ける際に、固定部を軸にして上下に位置ずれが生じ易くなる。配設部材２２２が圧力を受ける際に位置ずれが生じる場合、該圧力は位置ずれを起こす一方、前述した配設部材２２２を弾性変形させるための圧力としては効果的に作用せず、配設部材２２２には効果的に反発力が生じない。これに対し本実施形態では、配設部材２２２がスリット２３０を挟んで二箇所に固定されているため、切削インサート２０４から圧力を受けても位置ずれすることなく弾性変形し、効果的に反発力が生じる。その結果、切削インサート２０４から逃げ部２２０にかかる応力を確実に緩和することができる。

以上、本発明に係る切削工具の実施形態を溝入れ加工用の切削工具を例にして示したが、本発明に係る切削工具は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の目的を逸脱しない限り任意のものとすることができることはいうまでもない。

次に、本発明に係る切削工具を用いて被削材を切削する切削方法について図面を参照して説明する。

図９〜図１１に本発明に係る切削工具を用いて被削材を切削する切削方法の工程図を示す。まず、工具ホルダ２１２に切削インサート２０４を取り付ける。そして、図９に示すように、被削材２５０を回転させて切削工具２０１の切刃２０８を被削材２５０に近づける。なお、切刃２０８と被削材２５０は、相対的に近づけば良く、例えば、被削材２５０を切削工具２０１に近づけても良い。

次いで、図１０に示すように、切刃２０８を被削材２５０に接触させて被削材２５０を切削する。その後、図１１に示すように被削材２５０から切削工具２０１を離間させる。なお、切削加工を継続する場合は、被削材２５０を回転させた状態を保持して、被削材２５０の異なる箇所に切削工具２０１の切刃２０８を接触させる工程を繰り返す。

これにより、切削加工時において、工具ホルダ２１２の逃げ部２２０にかかる応力が緩和され、工具ホルダ２１２の破損を抑制することができ、被削材に対して長期に渡り安定した切削加工を施すことができる。

上記切削方法としては、溝入れ加工を例に説明したが、内径加工等その他の切削加工に用いることができる。

本発明に係る切削工具の一実施形態であり、切削インサートがホルダ本体から取り外された状態の部分斜視図である。 本発明に係る切削工具の一実施形態を示す部分側面図である。 本発明に係る切削工具の第二実施形態を示す部分斜視図である。 本発明に係る切削工具の第二実施形態を示す部分側面図である。 図３に示す切削工具のうち、工具ホルダの部分斜視図である。 本発明に係る切削工具の第三実施形態を示す部分側面図である。 図６に示す切削工具のうち、配設部材の断面図である。 従来の切削工具であり、切削インサートが工具ホルダ本体から取り外された状態の部分斜視図である。 本発明に係る切削方法の工程図である。 本発明に係る切削方法の工程図である。 本発明に係る切削方法の工程図である。

符号の説明

１０２・・・上面
１０３・・・下面
１０４・・・切削インサート
１０５・・・後端面
１０６・・・第一角部
１０７・・・第二角部
１０８・・・切刃
１０９・・・上顎部
１１０・・・下顎部
１１１・・・保持部
１１２・・・工具ホルダ
１１３・・・当接面
１２０・・・逃げ部
１２３・・・第一逃げ部
１２４・・・第二逃げ部
２０１・・・切削工具
２０２・・・上面
２０３・・・下面
２０４・・・切削インサート
２０５・・・後端面
２０６・・・第一角部
２０７・・・第二角部
２０８・・・切刃
２０９・・・上顎部
２１０・・・下顎部
２１１・・・保持部
２１２・・・工具ホルダ
２１３・・・当接面
２２０・・・逃げ部
２２１・・・凹面
２２２・・・配設部材
２２３・・・第一逃げ部
２２４・・・第二逃げ部
２２５・・・第一配設部材
２２６・・・第二配設部材
２２７・・・第一凹面
２２８・・・第二凹面
２２９・・・開口端部
２３０・・・スリット
２３１・・・クランプネジ部材
２３２・・・外周面
２３３・・・内周面
２３４・・・接続面
２４０ａ・・・上方クランプ部
２４０ｂ・・・下方クランプ部
２４１ａ・・・上顎クランプ部
２４１ｂ・・・下顎クランプ部
２５０・・・被削材

Claims (9)

1. 切削インサートと、
   該切削インサートの上面及び下面を挟持する上顎部及び下顎部並びに該上顎部と該下顎部を保持する保持部を具える工具ホルダと、を具える切削工具であって、
   前記切削インサートは、前記保持部に向かうように配置された後端面を有すると共に、前記上面と前記後端面との間に第一角部を、前記下面と前記後端面との間に第二角部をそれぞれ有し、
   前記工具ホルダの前記保持部は、前記第一角部と前記第二角部の少なくとも一方から離間する凹面を具備する逃げ部を有し、
   前記切削インサートの前記上面、前記下面、前記後端面のうち少なくとも二面と接し、前記逃げ部の凹面と接すると共に、前記切削インサートと、前記凹面とから圧力を受けることにより反発力を生じる配設部材を具えることを特徴とする切削工具。
2. 前記配設部材が、前記第一角部及び第二角部と離間することを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
3. 前記工具ホルダの前記保持部は、前記切削インサートの前記後端面と当接する当接面を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の切削工具。
4. 前記逃げ部として、前記第一角部から離間する凹面を具備する第一逃げ部と、前記第二角部から離間する凹面を具備する第二逃げ部とを具えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の切削工具。
5. 前記配設部材として、前記切削インサートの前記上面と前記後端面とに接すると共に前記第一逃げ部の凹面と接する第一配設部材と、前記切削インサートの前記下面と前記後端面とに接すると共に前記第二逃げ部の凹面と接する第二配設部材のうち、少なくとも一方を具えることを特徴とする請求項４に記載の切削工具。
6. 前記配設部材が、前記逃げ部の凹面の少なくとも一箇所に固定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の切削工具。
7. 前記工具ホルダの長手方向に沿って前記切削インサートの前記上面及び下面を通る平面で切断する場合の前記配設部材の断面形状が、前記切削インサートに向けて開口する凹状をなすことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の切削工具。
8. 切削インサートと、
   該切削インサートの上面及び下面を挟持する上顎部及び下顎部並びに該上顎部と下顎部を保持する保持部を具える工具ホルダと、を具える切削工具であって、
   前記切削インサートは、前記保持部に向かうように配置された後端面を有すると共に、前記上面と前記後端面との間に第一角部を、前記下面と前記後端面との間に第二角部をそれぞれ有し、
   前記工具ホルダの前記保持部は、前記第一角部と前記第二角部の少なくとも一方から離間する凹面を具備する逃げ部を有し、
   前記切削インサートと前記逃げ部との間に配設され、切削加工時において、前記逃げ部の一端と他端である開口端部が押し広げられるように前記切削インサートからかかる力を緩和する配設部材を具えることを特徴とする切削工具。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の切削工具を用いて被削材を切削する切削方法であって、
   前記被削材に切削工具を相対的に近づける近接工程と、
   前記被削材を回転させ、前記切刃を被削材の表面に接触させて、被削材の表面を切削する切削工程と、
   前記被削材と前記切削工具とを相対的に遠ざける離間工程と、を備えることを特徴とする切削方法。

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