特許 6361805 工具ボデー及び切削工具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6361805

(24)【登録日】2018年7月6日

(45)【発行日】2018年7月25日

(54)【発明の名称】工具ボデー及び切削工具

(51)【国際特許分類】

   B23B 27/10 20060101AFI20180712BHJP

   B23B 27/16 20060101ALI20180712BHJP

【ＦＩ】

   B23B27/10

   B23B27/16 Z

【請求項の数】10

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-148225(P2017-148225)

(22)【出願日】2017年7月31日

【審査請求日】2018年1月26日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000221144

【氏名又は名称】株式会社タンガロイ

(72)【発明者】

【氏名】大塚 潤

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 悠介

【審査官】 久保田 信也

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−０２５１０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１４１５０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 再公表特許第２０１２／１５３７３７（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 特表平０３−５０４４７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５０９５６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／００３００３３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｂ ２７／１０

Ｂ２３Ｂ ２７／１６

Ｂ２３Ｑ １１／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

切れ刃（４１）を配置するためのヘッド部（１１）と、前記ヘッド部（１１）から長手方向（Ｌ）に延在する略四角柱形状のシャンク部（１２）とを有する工具ボデー（１０、１１０）であって、
流体を噴出する流体噴出口（２６）と、前記流体噴出口（２６）に接続する流体流路（２７）と、前記流体流路（２７）に接続する流体供給口（２８、１１１）とを有し、
前記流体供給口（２８、１１１）は、前記シャンク部（１２）の前記長手方向（Ｌ）に延びるシャンク側面（１５）に開口し、
前記流体流路（２７）は、前記流体供給口（２８、１１１）に向かうにつれ断面積が増加する拡径部（２７ａ）を含み、
前記シャンク側面（１５）は、前記流体供給口（２８、１１１）を取り囲む平坦部（２９）を有し、
前記平坦部（２９）の表面粗さ（Ｒａ）は、０．０１μｍ以上０．８μｍ以下であり、
前記シャンク部（１２）は、前記シャンク側面（１５）と交差する第２のシャンク側面（１６）を有し、
前記流体供給口（２８、１１１）の開口部の寸法について、前記第２のシャンク側面（１６）と直交する方向を高さ方向とすると、前記流体供給口（２８、１１１）の開口部の高さ（Ａ、Ａ２）は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、
前記シャンク側面（１５）の高さ（Ｆ）は、８ｍｍ以上２０ｍｍ以下であり、
前記第２のシャンク側面（１６）と直交する方向を高さ方向とすると、前記流体供給口（２８、１１１）からの前記平坦部（２９）の高さ（Ｅ１、Ｅ２）の最小値は、前記第１のシャンク側面（１５）の高さ（Ｆ）に対して、２０％以上４８％以下であり、
前記シャンク側面（１５）に対向する方向から見て、前記流体供給口（２８）は、略円形状であり、
前記流体供給口（２８）の直径（Ｄ）は、１ｍｍ以上５．１ｍｍ以下である工具ボデー。

【請求項2】

前記拡径部（２７ａ）は面取り面とされ、
前記拡径部（２７ａ）の面取りの幅は０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下である請求項１に記載の工具ボデー。

【請求項3】

前記シャンク部（１２）は、前記シャンク側面（１５）と交差する第２のシャンク側面（１６）を有し、
前記ヘッド部（１１）は、前記シャンク側面（１５）と接続する第１のヘッド側面（２１）と、前記第２のシャンク側面（１６）と接続する第２のヘッド側面（２２）と、前記シャンク部（１２）とは反対側を向くヘッド端面（２０）とを有し、
前記切れ刃（４１）は、前記第２のヘッド側面（２２）と前記第１のヘッド側面（２１）との交差稜線部、及び前記第２のヘッド側面（２２）と前記ヘッド端面（２０）との交差稜線部、の少なくとも一方に配置される請求項１又は２に記載の工具ボデー。

【請求項4】

前記第２のヘッド側面（２２）側にすくい面を配置し、前記第１のヘッド側面（２１）側及び前記ヘッド端面（２０）側の少なくとも一方側に逃げ面を配置し、
前記流体噴出口（２６）は、前記第２のヘッド側面（２２）、前記第１のヘッド側面（２１）及び前記ヘッド端面（２０）の少なくとも１つに開口する請求項３に記載の工具ボデー。

【請求項5】

前記シャンク側面（１５）と前記第２のシャンク側面（１６）との交差稜線部にシャンク面取り面（３５）を有し、
前記第２のシャンク側面（１６）と直交する方向を高さ方向とすると、前記シャンク面取り面（３５）の高さは、０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下である請求項１から４のいずれか１項に記載の工具ボデー。

【請求項6】

前記平坦部（２９）の高さ（Ｅ１、Ｅ２）の最小値は、前記第１のシャンク側面（１５）の高さ（Ｆ）に対して、２５％以上４０％以下である請求項１から５のいずれか１項に記載の工具ボデー。

【請求項7】

前記シャンク側面（１５）に対向する方向から見て、前記長手方向（Ｌ）における前記シャンク部（１２）と反対側の前記ヘッド部（１１）の最外端（１９）について、前記最外端（１９）から前記流体供給口（２８、１１１）までの前記長手方向（Ｌ）における最小寸法（Ｃ）は、６０ｍｍ以上９５ｍｍ以下である請求項１から６のいずれか１項に記載の工具ボデー。

【請求項8】

前記流体流路（２７）は、前記流体供給口（２８、１１１）に隣接するめねじ部（３１）を有し、
おねじ部品を用いて、前記流体供給口（２８、１１１）を使用しないときに閉塞できる請求項１から７のいずれか１項に記載の工具ボデー。

【請求項9】

切削インサート（４０）を用いる切削工具（１、１００）の前記工具ボデー（１０、１１０）であって、
前記切削インサート（４０）を着脱自在に装着できるインサート座（２５）を、前記ヘッド部（１１）に有する請求項１から８のいずれか１項に記載の工具ボデー。

【請求項10】

請求項１から９のいずれか１項に記載の工具ボデー（１０、１１０）を有する切削工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、切削加工に用いる切削工具及びその工具ボデーに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に示したツールは、カッターインサートとホルダーとを備えている。ホルダーは、カッター（切れ刃）が配置されるヘッド部と、ヘッド部から長手方向に延在する四角柱形状のシャンク部とを有する。ホルダーは、冷却剤流出口と、冷却剤流出口に接続する冷却剤流路と、冷却剤流路に接続する供給口とを有する。供給口は、ワークピースとは反対側のシャンク部の端面３０ａに開口している。なお、供給口は、いくつかの選択肢が存在する。そして、使用されていないときの供給口は、閉鎖部品（ネジ）によって閉じられている。供給口には供給部品６８ｂが接続され、供給部品にホースなどが接続される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０１４−５０９５６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に示したツールは、供給口に流体（冷却剤）を供給するためにホースを用いる。このため、工作機械の内部にホースを配置する。工作機械の内部にホースが配置されることで、ホ−スに切りくずが巻きつくことがある。また、切りくずによりホースが損傷することもある。このため、ホースを用いずに、刃物台から流体を直接供給できる切削工具が望まれていた。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の工具ボデーは、切れ刃を配置するためのヘッド部と、ヘッド部から長手方向に延在する略四角柱形状のシャンク部とを有する工具ボデーであって、流体を噴出する流体噴出口と、流体噴出口に接続する流体流路と、流体流路に接続する流体供給口とを有する。流体供給口は、シャンク部の長手方向に延びるシャンク側面に開口する。流体流路は、流体供給口に向かうにつれ断面積が増加する拡径部を含む。シャンク側面は、流体供給口を取り囲む平坦部を有する。平坦部の表面粗さＲａは、０．０１μｍ以上０．８μｍ以下である。

【0006】

本発明の切削工具は、本発明の工具ボデーを有する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１の実施形態に係る切削工具の斜視図である。

【図2】図１の切削工具の内部構造を隠れ線（破線）で示した斜視図である。

【図3】図１の切削工具から切削インサートとクランプ部材を外した状態の右側面図である。

【図4】図１の切削工具の平面図である。

【図5】第２の実施形態に係る切削工具の斜視図である。

【図6】図５の切削工具から切削インサートとクランプ部材を外した状態の右側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。また、以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。

【0009】

図１は、本発明の第１の実施形態に係る切削工具１を示す斜視図である。図２は、切削工具１の内部構造がわかるように、隠れ線（破線）を表示した図である。この実施形態に係る切削工具１は、切削インサート４０を有する旋盤用のバイトである。

【0010】

図１及び図４に示すように、切削工具１は、クランプ部材（締め付けねじ）５０を用いて、切削インサート４０を工具ボデー１０に固定している。

【0011】

切削インサート４０は切れ刃４１を有する。切削インサート４０は、工具ボデー１０のインサート座２５へクランプするための、貫通穴を有する。切削インサート４０は、略多角形板状である。すなわち、切削インサート４０は、略多角形の２つの端面と、これらの端面をつなぐ周側面とを有する。この実施形態に係る切削インサート４０の端面は、頂角が５５°及び１２５°の略菱形である。切削インサート４０の少なくとも一方の端面のうち、切れ刃４１に接続する部分は、すくい面として機能する。切れ刃４１に接続する周側面の部分は、逃げ面として機能する。なお、切削インサート４０の形状は、略菱形に限らず様々なものが知られている。切削インサート４０の形状は、本発明を適用するにあたって制限がないため、ここでは切削インサート４０の詳細な説明を省略する。

【0012】

工具ボデー１０は、ヘッド部１１とシャンク部１２とを有する。ヘッド部１１とシャンク部１２とは、接続部１３で接続されている。ただし、この実施形態に係る工具ボデー１０は、接続部１３に徐々に変化する部分がなく、ヘッド部１１とシャンク部１２とが直接接続していると見ることもできる。図３に示すように、工具ボデー１０は、切削インサート４０を着脱自在に受容するインサート座２５をヘッド部１１に有する。図１から図４に示すように、シャンク部１２は略四角柱形状である。図３及び図４に示すように、シャンク部１２に関して長手方向Ｌが定まる。すなわち、シャンク部１２は、ヘッド部１１から長手方向Ｌに延在している。

【0013】

工具ボデー１０は、ヘッド部１１側のヘッド端面２０と、シャンク部１２側のシャンク端面１４と、これらを接続する側面とを有する。ヘッド端面２０は、前端面と呼称することもできる。シャンク端面１４は、後端面と呼称することもできる。ここでは、切削インサート４０のすくい面に対応する側面を、上面と呼称し、切削インサート４０の逃げ面に対応する側面を右側面と呼称する。また、上面と対向する側面を下面と呼称し、右側面と対向する側面を左側面と呼称する。ヘッド部１１の右側面を第１のヘッド側面２１と呼称し、シャンク部１２の右側面を第１のシャンク側面１５と呼称する。以下、同様に、ヘッド部１１の上面を第２のヘッド側面２２と呼称し、シャンク部１２の上面を第２のシャンク側面１６と呼称し、ヘッド部１１の左側面を第３のヘッド側面２３と呼称し、シャンク部１２の左側面を第３のシャンク側面１７と呼称し、ヘッド部１１の下面を第４のヘッド側面２４と呼称し、シャンク部１２の下面を第４のシャンク側面１８と呼称する。この実施形態に係る切削工具１のヘッド端面２０からシャンク端面１４までの寸法は、約１２０ｍｍである。第１のシャンク側面１５から第３のシャンク側面１７までの寸法Ｆは、約１２ｍｍである。第１のシャンク側面１５から第３のシャンク側面１７までの寸法は、シャンク部１２の高さＦと呼称することもできる。また、高さ方向は第２のシャンク側面１６（上面）と直交する方向と一致している。すなわち、シャンク部１２の高さＦは、第２のシャンク側面１６と直交する方向の第１のシャンク側面１５の高さＦと一致している。第２のシャンク側面１６から第４のシャンク側面１８までの寸法は、約１２ｍｍである。すなわち、シャンク部１２は約１２ｍｍ角である。

【0014】

前述のとおり、ヘッド部１１とシャンク部１２とは、接続部１３で接続されている。したがって、第１のシャンク側面１５は第１のヘッド側面２１と接続部１３で接続されている。同様に、第２のシャンク側面１６は第２のヘッド側面２２と接続部１３で接続され、第３のシャンク側面１７は第３のヘッド側面２３と接続部１３で接続され、第４のシャンク側面１８は第４のヘッド側面２４と接続部１３で接続されている。

【0015】

シャンク部１２の角部は面取り面を有する。すなわち、第１のシャンク側面１５と第２のシャンク側面１６との交差稜線部は面取り面３５を有する。同様に、第２のシャンク側面１６と第３のシャンク側面１７との交差稜線部は面取り面３５を有し、第３のシャンク側面１７と第４のシャンク側面１８との交差稜線部は面取り面３５を有し、第１のシャンク側面１５と第４のシャンク側面１８との交差稜線部は面取り面３５を有する。これらの面取り面３５は、シャンク面取り面３５と呼称することもできる。さらに、シャンク端面１４と第１のシャンク側面１５との交差稜線部は面取り面を有する。同様に、シャンク端面１４と第２のシャンク側面１６との交差稜線部は面取り面を有し、シャンク端面１４と第３のシャンク側面１７との交差稜線部は面取り面を有し、シャンク端面１４と第４のシャンク側面１８との交差稜線部は面取り面を有する。この実施形態に係る切削工具１のシャンク面取り面３５は、第１のシャンク側面１５に対向する方向から見て、幅が約０．５ｍｍである。同様に、シャンク部１２のすべての面取り面の幅は、約０．５ｍｍである。

【0016】

切れ刃４１を有する切削インサート４０を、工具ボデー１０のヘッド部１１に配置する。すなわち、工具ボデー１０は、切れ刃４１を配置するためにヘッド部１１を有し、ヘッド部１１がインサート座２５を有し、切削インサート４０を着脱自在にインサート座２５へ装着する。切れ刃４１は、工具ボデー１０の第２のヘッド側面２２と第１のヘッド側面２１との交差稜線部に相当する位置に配置する。すなわち、切削インサート４０を用いるとき、切削インサート４０のすくい面を第２のヘッド側面２２の一部とみなし、切削インサート４０の逃げ面の一部の相当部分を第１のヘッド側面２１の一部とみなす。

【0017】

工具ボデー１０の第２のヘッド側面２２とヘッド端面２０との交差稜線部に相当する位置にも、切れ刃４１を配置している。逆に言えば、切れ刃４１が配置される位置に対応するように、第２のヘッド側面２２及び第１のヘッド側面２１を定める。

【0018】

第２のヘッド側面２２には、ノズル部材３１を装着している。ノズル部材３１は、流体噴出口２６を有する。この実施形態に係る切削工具１は、ヘッド端面２０と第１のヘッド側面２１との交差稜線部の付近にも、流体噴出口２６を有する。ここでは、ノズル部材３１に設けられた流体噴出口２６を、第１の流体噴出口２６ａと呼称し、ヘッド端面２０側に設けられた流体噴出口２６を、第２の流体噴出口２６ｂと呼称する。第１の流体噴出口２６ａは、すくい面側から切れ刃４１に向けてクーラントやミスト又はエアーなどの流体を噴出する。第２の流体噴出口２６ｂは、逃げ面側から切れ刃４１に向けてクーラント、ミスト又はエアーなどの流体を噴出する。

【0019】

各々の流体噴出口２６に流体流路２７が接続している。流体流路２７に流体供給口２８が接続している。すなわち、流体流路２７によって、流体供給口２８と各々の流体噴出口２６とが接続されている。この実施形態に係る切削工具１は、流体噴出口２６が２つあるため、流体流路２７は途中で２つの経路に分岐している。分岐した流体流路２７の一部は、ノズル部材３１の内部を通過する。すなわち、流体流路２７の一部は、第２のヘッド側面２２からノズル部材３１へ延伸している。ノズル部材３１は、切削加工中に動かないように、また、流体が漏れ出さないように、固定部材（ねじ）によって、第２のヘッド側面２２に押し付けられている。なお、流体流路２７は、ドリル加工などによる形成を容易にするため、一旦、穴をあけてから埋め栓３２などで塞ぐこともできる。この実施形態に係る切削工具１は、２つの埋め栓３２を用いて、流体流路２７の使用しない部分を塞いでいる。埋め栓３２は、おねじ部品又は閉塞部材と呼称することもできる。ただし、埋め栓３２は着脱する必要性がないため、おねじ部品に限定されない。流体が漏れないように閉塞できれば、どのような埋め栓でもよい。

【0020】

図１から図３に示すように、流体供給口２８は、第１のシャンク側面１５に開口している。図３に示すように、第１のシャンク側面１５に対向する方向から見て、流体供給口２８の形状は略円形状である。流体供給口２８の開口部の直径Ｄは、約５ｍｍである。また、図３に示すように、第２のシャンク側面（上面）１６と直交する方向を高さ方向とすると、流体供給口２８の開口部の高さＡは、約５ｍｍである。流体供給口２８の中心は、第４のシャンク側面（下面）１８から約６ｍｍの位置にある。したがって、第４のシャンク側面１８から流体供給口２８までの距離Ｅ１は、約３．５ｍｍである。また。流体供給口２８の中心は、第２のシャンク側面１６から約６ｍｍの位置にある。第２のシャンク側面１６から流体供給口２８までの距離Ｅ２は、約３．５ｍｍである。流体供給口２８は、第２のシャンク側面１６と第４のシャンク側面１８との中央に配置されている。

【0021】

図３に示すように、第１のシャンク側面１５に対向する方向から見て、長手方向Ｌにおける工具ボデー１０のシャンク部１２と反対側のヘッド部１１の最外端１９を定める。最外端１９から流体供給口２８までの長手方向Ｌにおける最小寸法Ｃは、約７０ｍｍである

【0022】

流体流路２７は、流体供給口２８の付近に拡径部２７ａを有する。拡径部２７ａは、流体供給口２８に向かうにつれ、流体流路２７の断面積を増加する。この実施形態に係る切削工具１の拡径部２７ａは、面取り面である。拡径部２７ａの面取りの幅は約０．５ｍｍである。

【0023】

流体流路２７は、流体供給口２８の付近に、めねじ部３１を有する。ただし、図１から図３は、めねじ部３１のねじ形状が省略されて、簡易的に描かれている。実際の切削工具１には、めねじが形成されている。めねじ部３１により、流体供給口２８を使用しない場合に、おねじ部材（図示しない）によって流体流路２７の一部を閉塞することができる。閉塞する場合のおねじ部材は、前述した埋め栓３２や後述する従来タイプのおねじ部材３４と同様の形状で、寸法がめねじ部３１と係合するように異なる形状でよい。すなわち、めねじ部３１と係合するおねじ部材は、六角穴付き止めねじなどでよい。

【0024】

切削工具１は、流体供給口２８を取り囲むように、平坦面２９を有する。なお、この実施形態に係る切削工具１は、第１のシャンク側面１５の全面が平坦面２９として機能する。この実施形態に係る切削工具１の平坦面２９の表面粗さは、約０．５μｍである。なお、ここでは表面粗さを算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３）としている。

【0025】

この実施形態に係る切削工具１は、第１のシャンク側面１５の平面部全体が平坦面２９として機能する。すなわち、平坦面２９の幅の最小値は、第４のシャンク側面１８又は第２のシャンク側面１６から、流体供給口２８までの距離Ｅ１，Ｅ２からシャンク面取り面３５の幅を差し引いた寸法であり、約３ｍｍである。

【0026】

この実施形態に係る切削工具１は、従来技術の切削工具のように、ホースなども接続できる従来タイプの流体供給口３３を２つ有する。図２に示すように、従来タイプの流体供給口３３は、シャンク端面１４と第３のシャンク側面１７とに、それぞれ１つずつ開口している。流体流路２７は、流体供給口２８からの流体流路と、従来タイプの流体供給口３３からの流体流路とが合流する合流箇所を有する。従来タイプの流体供給口３３が２つあるので、合流箇所も２つ有する。流体流路２７は、従来タイプの流体供給口３３の周辺に、各々のめねじ部を有し、従来タイプのおねじ部材３４によって閉塞されている。従来タイプの流体供給口３３を使用する際は、従来タイプのおねじ部材３４を取り外す。なお、めねじ部はホースなどを接続するための接続部材と係合させてもよい。従来タイプの流体供給口３３を使用する際は、前述のとおり、流体供給口２８からの流体流路２７をおねじ部材によって閉塞する。

【0027】

次に、第２の実施形態に係る切削工具１００について説明する。切削工具１００の説明は、第１の実施形態に係る切削工具１との主たる違いを説明し、同じ構成には同じ符号を付して説明を省略する。

【0028】

図５及び図６に切削工具１００の形状を示す。切削工具１００は、クランプ部材（ねじ）５０を用いて、切削インサート４０を工具ボデー１１０に固定している。

【0029】

切削インサート４０は切れ刃４１を有する。工具ボデー１１０は、ヘッド部１１とシャンク部１２とを有する。切削インサート４０の切れ刃４１は、工具ボデー１１０の第２のヘッド側面２２と第１のヘッド側面２１との交差稜線部に相当する位置に配置している。また、工具ボデー１１０の第２のヘッド側面２２とヘッド端面２０との交差稜線部に相当する位置にも、切れ刃４１を配置している。

【0030】

流体供給口１１１は、第１のシャンク側面１５に開口している。図６に示すように、第１のシャンク側面１５に対向する方向から見て、流体供給口１１１の開口部の形状は略長円形状である。すなわち、流体流路２７は、流体供給口１１１の付近に略長穴形状の凹部１１２を有する。第２のシャンク側面（上面）１６と直交する方向を高さ方向とすると、流体供給口１１１の開口部の高さＡ２は、約６ｍｍである。第１のシャンク側面１５に対向する方向から見て、高さ方向と直交する方向を幅方向とすると、流体供給口１１１の開口部の幅Ｂは、約３０ｍｍである。

【0031】

切削工具１、１００の切れ刃４１周辺の材質は、特に限定されるものではないが、例えば超硬合金、サーメット、セラミックスおよび立方晶窒化ほう素を含む焼結体等の硬質材料、これら硬質材料の表面にＰＶＤ又はＣＶＤによる被覆膜を被膜したもの、又は単結晶ダイヤモンド或いはダイヤモンドを含む焼結体の中から選定するとよい。

【0032】

以上のように構成された工具ボデー１０、１１０は、次のように製造される。まず、工具ボデー１０、１１０の外郭形状を切削加工する。次に、インサート座２５の形状を切削加工する。このとき、ノズル部材３１を装着するための穴やねじ形状を同時に切削加工してもよい。次に、流体流路２７をドリルなどで切削加工する。次に、流体流路２７の一部に拡径部２７ａ及びめねじ部３１を切削加工する。工具ボデー１１０のように、流体供給口１１１の開口部の形状を略長円形状などにする場合は切削加工する。最後に、めねじ部３１におねじ部材を螺入することで、流体流路２７の一部を閉塞する。この際に、埋め栓３２や従来タイプのおねじ部材３４などで閉塞する箇所があれば、すべての箇所を閉塞する。

【0033】

切削工具１、１００の切削インサート４０は、図１に示すようにクランプ部材（締め付けねじ）を穴に差し込んで、締め付けねじにより締め付けることにより工具ボデー１０、１１０に取り付けられる。なお、この切削インサート４０の固定方法は特に限定されず、押さえ駒やくさびにより固定してもよい。旋盤加工時には、被切削物を旋盤のチャックに固定し、例えば水平軸周りに回転させる。そして、切削工具１、１００の切れ刃４１側を被切削物に近づけて、切れ刃４１により被切削物を切削する。

【0034】

次に、これらの実施形態に係る切削工具１、１００が奏する作用と効果について説明する。また、本発明の好ましい形態についても説明する。

【0035】

切削工具１、１００は、旋盤加工に適する。実施形態に係る切削工具１、１００は、いずれも頂角が５５°及び１２５°の略菱形板状の切削インサート４０を用いたが、これに限定されない。本発明は、突っ切り・溝入れ加工用やねじ切り加工用の切削工具にも適用できる。ただし、本発明は、機内のスペースが狭い小型の旋盤用の切削工具に、特に適する。例えば、自動盤と呼称される小型の旋盤用の切削工具に、特に適する。機内のスペースが狭い小型の旋盤は、機内にホースを設置すると、切りくずとホースとの接触による不具合が発生しやすいため、ホースを用いない接続方法が好ましい。

【0036】

本発明の切削工具１、１００を、ホースを用いることなく旋盤の刃物台に装着するためには、流体供給口２８、１１１に対応する刃物台流体流路の刃物台開口部（図示しない）を刃物台に有する旋盤を用いる。ここでは、工作機械側の構成の説明を省略する。工作機械側は、刃物台の対応する位置に刃物台流体流路の刃物台開口部を有していればよい。

【0037】

切削工具１、１００は、流体供給口２８、１１１が刃物台開口部と直接接続されることで機能する。すなわち、切削工具１、１００の流体供給口２８、１１１は、刃物台開口部に位置合わせされ、流体が漏れないように密閉されることで機能する。流体が漏れないように密閉するためには、例えば、シールなどで隙間を塞ぐことが考えられる。しかし、シールなどを用いると、シールの劣化によって、かえって流体が漏れ出すことがある。また、小型の旋盤用の切削工具は、一般的にシャンク部が細い。例えば、第２のシャンク側面（上面）１６と直交する方向を高さ方向とすると、第１のシャンク側面１５の高さ（Ｆ）は、８ｍｍ以上２０ｍｍ以下の切削工具が使用される。このため、シールなどを配置するスペースが少なく、十分な密閉効果を得にくい。また、切削工具１、１００の刃物台への着脱を繰り返したときなど、シールが脱落することもある。本発明の切削工具１、１００は、シールなどを用いず、流体供給口２８、１１１の周囲に平坦部２９を有することで、流体が漏れ出すことを防止できる。

【0038】

平坦部２９の表面粗さＲａは、０．０１μｍ以上０．８μｍ以下が好ましい。平坦部２９は、旋盤の刃物台と密着して、流体が漏れ出さない程度の表面粗さＲａとする。表面粗さＲａは０．８μｍを超えると、例えば流体の圧力が５ＭＰａ程度で、流体が漏れ出すことがある。平坦部２９の表面粗さＲａの下限値は、使用するときには制限されないが、平坦部２９の表面粗さを０．０１μｍ未満に形成すると製造コストが増大する場合がある。

【0039】

平坦部２９の寸法について、第２のシャンク側面（上面）１６と直交する方向を高さ方向とする。平坦部２９の流体供給口２８、１１１からの高さＥ１、Ｅ２の最小値は、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下が好ましい。平坦部２９の流体供給口２８、１１１からの幅の最小値が０．５ｍｍ未満のときは、平坦部２９の幅が不足し、例えば流体の圧力が５ＭＰａ程度で、流体が漏れ出すことがある。平坦部２９の高さＥ１，Ｅ２の最小値の上限値は、使用するときには制限されないが、高さＥ１、Ｅ２の最小値が１０ｍｍを超えるような広い平坦部２９を、高精度に、前述の表面粗さＲａで形成すると、製造コストが増大する場合がある。

【0040】

平坦部２９の流体供給口２８、１１１からの高さＥ１、Ｅ２の最小値は、第１のシャンク側面１５の高さＦに対して、２０％以上４８％以下が好ましい。平坦部２９の流体供給口２８、１１１からの幅の最小値に割合が２０％未満のときは、平坦部２９の幅が不足し、例えば流体の圧力が５ＭＰａ程度で、流体が漏れ出すことがある。平坦部２９の高さの割合の最小値の上限値は、使用するときには制限されないが、割合が４８％を超えるような広い平坦部２９を、高精度に、前述の表面粗さＲａで形成すると、製造コストが増大する場合がある。高さＥ１、Ｅ２の最小値は、第１のシャンク側面１５の高さＦに対して、２５％以上４０％以下が、さらに好ましい。

【0041】

小型の旋盤に用いる場合、切削工具１、１００の第１のシャンク側面（１５）の高さ（Ｆ）は、８ｍｍ以上２０ｍｍ以下が好ましい。さらに、シャンク部１２は、８ｍｍ角以上２０ｍｍ角以下の断面正方形の形状が好ましい。

【0042】

流体供給口２８、１１１の開口部の高さＡ、Ａ２は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下が好ましい。高さＡ、Ａ２が１ｍｍ未満のときは、流体の流量が不足しやすく、十分な量の流体を供給することが難しい。高さＡ、Ａ２が１０ｍｍを超えるときは、例えば、第１のシャンク側面１５の高さＦが１２ｍｍ以下の切削工具に適用することが難しい。

【0043】

流体供給口２８、１１１は、略円形状、略長円形状及び略楕円形状から選択されることが好ましい。流体供給口２８、１１１が略円形状であると、周囲の平坦部２９の必要面積を狭くすることができ、平坦部２９を高精度に形成しやすくなる。一方、流体供給口２８、１１１が略長円形状及び略楕円形状から選択されると、切削工具１、１００の突き出し長さを刃物台に対して調整することが容易になる。なお、図示しないが、複数の流体供給口２８を並べることでも、切削工具の突き出し長さを刃物台に対して調整することが容易になる。また、図示しないが、刃物台側の刃物台流体流路の刃物台開口部を、略長円形状及び略楕円形状から選択される形状にすることでも、切削工具１、１００の突き出し長さを刃物台に対して調整することが容易になる。本発明の第１の実施形態の切削工具１は、刃物台開口部が略長円形状である場合に、流体供給口２８が略円形状でも、切削工具１の突き出し長さを刃物台に対して調整できる。また、平坦部２９が長手方向Ｌにおいて十分に広いため、刃物台開口部の略長円形状の全体を密閉することができる。

【0044】

流体供給口２８が略円形状の場合、流体供給口２８の開口部の直径Ｄは、１ｍｍ以上５．１ｍｍ以下が好ましい。直径Ｄが１ｍｍ未満のときは、流体の流量が不足しやすく、十分な量の流体を供給することが難しい。直径Ｄが５．１ｍｍを超えるときは、ドリルによる切削加工の製造コストが増大する場合がある。

【0045】

流体流路２７は、流体供給口２８、１１１に向かうにつれ断面積が増加する拡径部２７ａを有する。このため、流体供給口２８、１１１の断面積を全体的な流体流路２７の断面積よりも広くできる。したがって、流体供給口２８、１１１の形状（断面積）を、刃物台側の刃物台流体流路の形状（断面積）と適合させることが容易になる。また、例えば、全体的な流体流路２７の断面積を刃物台流体流路の断面積と同程度にする場合には、切削工具１の装着時の取り付け位置の多少の誤差を吸収し、刃物台流体流路の断面積よりも断面積の狭い部分が流路上に生じないように、切削工具１、１００を装着できる。

【0046】

拡径部２７ａは面取り面であることが好ましい。拡径部２７ａの面取りの幅は、０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下であることが好ましい。面取り面は、例えば切削加工によって、流体流路２７の一部に容易に設けることができる。拡径部２７ａの面取りの幅は、０．２ｍｍ未満のときは、切削工具１の装着時の取り付け位置の誤差を吸収することが難しくなる。拡径部２７ａの面取りの幅の上限値は、使用する上での制約はないが、２ｍｍを超えると開口部の高さＡ、Ａ２が増大し、例えば、第１のシャンク側面１５の高さＦが１２ｍｍ以下の切削工具に適用することが難しくなる場合がある。

【0047】

流体流路２７は、流体供給口１１１に凹部１１２を有することで、切削工具１の突き出し長さの調整に加えて、切削工具１の装着時の取り付け位置の多少の誤差を吸収し、刃物台流体流路の断面積よりも断面積の狭い部分が流路上に生じないように、切削工具１００を装着できる。流体供給口１１１の開口部は、刃物台の刃物台流体流路の刃物台開口部を完全に覆うことが好ましい。すなわち、流体供給口１１１の開口部の高さＡ２は、刃物台開口部の高さよりも大きいことが好ましく、流体供給口１１１の開口部の幅Ｂは、刃物台開口部の幅よりも大きいことが好ましい。

【0048】

長手方向Ｌについて、流体供給口２８、１１１は、ヘッド部１１の最外端１９から、最小寸法Ｃが６０ｍｍ以上９５ｍｍ以下 であることが好ましい。特に、装着される旋盤が、自動盤と呼称される小型の旋盤であるときは、最小寸法Ｃが６０ｍｍ以上９５ｍｍ以下 であることが好ましい。最小寸法Ｃが６０ｍｍ未満であると、刃物台の経時変化により、流体が漏れやすくなる場合がある。最小寸法Ｃが９５ｍｍを超えると、自動盤と呼称される小型の旋盤への装着が困難になる場合がある。

【0049】

流体供給口２８、１１１は、第１のシャンク側面１５に開口することが好ましい。特に、自動盤と呼称される小型の旋盤用の切削工具のときは、逃げ面側に対応する第１のシャンク側面１５に開口することが好ましい。流体供給口２８、１１１が第１のシャンク側面１５に開口すると、くし型刃物台などに従来から多く用いられる向きに切削工具１を装着するときに、平坦部２９が刃物台と密着するように押し付けられる。

【0050】

第１のシャンク側面１５と第２のシャンク側面１６との交差稜線部は、シャンク面取り面３５を有することが好ましい。第１のシャンク側面１５と第４のシャンク側面１８との交差稜線部は、シャンク面取り面３５を有することが好ましい。第２のシャンク側面１６と直交する方向を高さ方向とすると、シャンク面取り面３５の高さは、０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下であることが好ましい。このような形状にシャンク面取り面３５が形成されると、平坦面２９を着実に刃物台へ密着させることが容易になる。シャンク部１２のすべての角部が面取り面を有することが、さらに好ましい。なお、すべての面取り面が同じ幅にされることには限定されない。面取り面の幅は、場所によって異なってもよい。

【0051】

流体噴出口２６は、第２のヘッド側面２２、第１のヘッド側面２１及びヘッド端面２０の少なくとも１つに開口することが好ましい。特に、流体噴出口２６は、第２のヘッド側面２２に少なくとも１つ開口し、第１のヘッド側面２１及びヘッド端面２０のいずれか一方に、さらに開口することが好ましい。このように流体噴出口２６が配置されると、切れ刃４１の近傍から効率よく流体を噴出することができるため、切削性能が向上できる。

【0052】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の切削工具は、種々の変更が可能である。例えば、前述の実施形態では、略菱形板状の切削インサート４０を用いたが、それに限定されず様々な形態のものに適用できる。

【0053】

本発明の切削工具は、切削インサートを用いる形態の切削工具にも限定されない。チップをろう付けする形態の切削工具や、一体タイプの切削工具などにも適用可能である。

【0054】

前述した実施形態では本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明については、請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることを理解されなければならない。すなわち、本発明には、請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が含まれる。

【符号の説明】

【0055】

１ 第１の実施形態に係る切削工具
１０ 工具ボデー
１１ ヘッド部
１２ シャンク部
１３ 接続部
１４ シャンク端面（後端面）
１５ 第１のシャンク側面（右側面）
１６ 第２のシャンク側面（上面）
１７ 第３のシャンク側面（左側面）
１８ 第４のシャンク側面（下面）
１９ ヘッド部の最外端
２０ ヘッド端面（前端面）
２１ 第１のヘッド側面（右側面）
２２ 第２のヘッド側面（上面）
２３ 第３のヘッド側面（左側面）
２４ 第４のヘッド側面（下面）
２５ インサート座
２６ 流体噴出口
２６ａ 第１の噴出口
２６ｂ 第２の噴出口
２７ 流体流路
２７ａ 拡径部（面取り面）
２８ 流体供給口２９ 平坦部
３０ めねじ部
３１ ノズル部材
３２ 埋め栓
３３ 従来タイプの流体供給口
３４ 従来タイプの埋め栓
３５ シャンク面取り面
４０ 切削インサート
４１ 切れ刃
５０ クランプ部材（締め付けねじ）
１００ 第２の実施形態に係る切削工具
１１０ 第２の実施形態に係る工具ボデー
１１１ 流体供給口（長穴）
１１２ 凹部
Ａ、Ａ２ 流体供給口の高さ
Ｂ 流体供給口の幅
Ｃ、Ｃ２ 流体供給口までの最小寸法
Ｄ 流体供給口の直径
Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４ 平坦部の高さ
Ｆ、Ｆ２ シャンク部の高さ
Ｌ 長手方向

【要約】

【課題】 ホースなどを使用せずに流体を噴出できる切削工具を提供する。
【解決手段】 本発明の工具ボデーは、切れ刃を配置するためのヘッド部と、ヘッド部から長手方向に延在する略四角柱形状のシャンク部とを有する工具ボデーであって、流体を噴出する流体噴出口と、流体噴出口に接続する流体流路と、流体流路に接続する流体供給口とを有する。流体供給口は、シャンク部の長手方向に延びるシャンク側面に開口する。流体流路は、流体供給口に向かうにつれ断面積が増加する拡径部を含む。シャンク側面は、流体供給口を取り囲む平坦部を有する。平坦部の表面粗さＲａは、０．０１μｍ以上０．８μｍ以下である。
【選択図】 図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】