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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023133925
(43)【公開日】2023-09-27
(54)【発明の名称】切削工具
(51)【国際特許分類】
B23B 27/10 20060101AFI20230920BHJP
【ＦＩ】
B23B27/10
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022039187
(22)【出願日】2022-03-14
(71)【出願人】
【識別番号】000002325
【氏名又は名称】セイコーインスツル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100126664
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 慎吾
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(72)【発明者】
【氏名】川名 雄也
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼野 健志
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 聖士
【テーマコード（参考）】
3C046
【Ｆターム（参考）】
3C046BB07
(57)【要約】
【課題】切りくずの排出性の向上及び工具の摩擦を抑制することができる切削工具を提供する。
【解決手段】切削工具は、刃先に向かってクーラントを供給可能な切削工具であって、一方向に長さを有する工具本体は、長手方向に延びるクーラント流路と、前記クーラント流路の先端に連通する吐出口と、前記吐出口を介して前記クーラント流路の前記先端に連通する溝部と、を有し、前記溝部は、前記吐出口の直径よりも大きい幅で形成されている。
【選択図】図１
【解決手段】切削工具は、刃先に向かってクーラントを供給可能な切削工具であって、一方向に長さを有する工具本体は、長手方向に延びるクーラント流路と、前記クーラント流路の先端に連通する吐出口と、前記吐出口を介して前記クーラント流路の前記先端に連通する溝部と、を有し、前記溝部は、前記吐出口の直径よりも大きい幅で形成されている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
切刃に向かってクーラントを供給可能な切削工具であって、
一方向に長さを有する工具本体は、
長手方向に延びるクーラント流路と、
前記クーラント流路の先端に連通する吐出口と、
前記吐出口を介して前記クーラント流路の前記先端に連通する溝部と、を有し、
前記溝部は、前記吐出口の直径よりも大きい幅で形成されている、
切削工具。
一方向に長さを有する工具本体は、
長手方向に延びるクーラント流路と、
前記クーラント流路の先端に連通する吐出口と、
前記吐出口を介して前記クーラント流路の前記先端に連通する溝部と、を有し、
前記溝部は、前記吐出口の直径よりも大きい幅で形成されている、
切削工具。
【請求項2】
前記工具本体は、前記溝部よりも前記工具本体の先端に位置するとともに前記切刃を取り付け可能な取付部を有し、
前記溝部は、前記吐出口の直径よりも大きい幅で形成されている、
請求項１に記載の切削工具。
前記溝部は、前記吐出口の直径よりも大きい幅で形成されている、
請求項１に記載の切削工具。
【請求項3】
前記クーラント流路の中心軸は、前記工具本体の中心軸に対して径方向にずれており、前記クーラント流路の前記中心軸の延長線上に前記刃先が位置する、
請求項１または２に記載の切削工具。
請求項１または２に記載の切削工具。
【請求項4】
前記クーラント流路は、先端側から順に並ぶ第１流路と、第２流路とを少なくとも有し、
前記第１流路、前記吐出口、及び前記溝部の各中心軸は互いに同軸をなす、
請求項１から３のいずれか一項に記載の切削工具。
前記第１流路、前記吐出口、及び前記溝部の各中心軸は互いに同軸をなす、
請求項１から３のいずれか一項に記載の切削工具。
【請求項5】
前記工具本体の内側に挿入される流路形成部材を備え、
前記流路形成部材は、
先端が前記吐出口に連通するとともに前記クーラント流路の少なくとも一部を形成する第２貫通孔を有する、
請求項１から４のいずれか一項に記載の切削工具。
前記流路形成部材は、
先端が前記吐出口に連通するとともに前記クーラント流路の少なくとも一部を形成する第２貫通孔を有する、
請求項１から４のいずれか一項に記載の切削工具。
【請求項6】
前記溝部は、前記工具本体の外周面のうち、前記切刃の逃げ面と同じ方向を向く面に形成されている、
請求項１から５のいずれか一項に記載の切削工具。
請求項１から５のいずれか一項に記載の切削工具。
【請求項7】
前記溝部は、前記工具本体の外周面うち、前記切刃のすくい面と同じ方向を向く面に形成されている、
請求項１から５のいずれか一項に記載の切削工具。
請求項１から５のいずれか一項に記載の切削工具。
【請求項8】
前記クーラント流路の基端側は、先端側よりも前記工具本体の内側に位置する、
請求項１から７のいずれか一項に記載の切削工具。
請求項１から７のいずれか一項に記載の切削工具。
【請求項9】
前記溝部は、前記吐出口側の基端から先端へ行くにしたがって幅が広がるテーパ形状をなす、
請求項１から８のいずれか一項に記載の切削工具。
請求項１から８のいずれか一項に記載の切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、切削工具に関する。
【背景技術】
【0002】
切削加工を行う際に切りくずが発生するが、その切りくずが切削インサートに絡むことで切刃に破損が生じてしまうことがある。これを防ぐために、切削加工中においては、切削箇所に向けて切削油（以下、クーラント）を供給し、被切削材に対する切削インサートの潤滑性や切削性を向上させることが一般的となっている。
【0003】
しかしながら、切削加工中にクーラントを供給する場合、クーラントの供給圧力が低いことや、切削加工点にクーラントを直接当てることが難しいため、切りくずを完全に除去することは困難であった。
【0004】
そこで、近年、クーラントが工具ホルダ内を経由して、切削加工点にクーラントを直接供給することが可能な内部給油型の工具ホルダが増えている。また、クーラントの供給圧力を高めるために、高圧クーラントポンプの活用が増加している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】国際公開第２０１８／１３９４０１号
【特許文献2】再公表ＷＯ２０１５／０５６４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記特許文献１では、外径加工用の内部給油型工具ホルダが開示されている。また、特許文献２では、内径加工用の内部給油型工具ホルダが開示されており、円筒状のガイドスリーブを備えている。しかしながら、このような内径加工用の内部給油型の工具ホルダの場合、例えば、ガイドスリーブから噴射したクーラントが刃先に到達する前に、他の部材と接触するため、クーラントの供給圧力が減少してしまう。また、クーラントの吐出口を刃先近傍に設けることができないため、内径加工点に高圧のクーラントを供給することが難しい。さらには、ガイドスリーブ内の乱流等により、圧力損失が発生する可能性が高いため、高い圧力を保ってクーラントを噴出することが困難であった。
このような理由から、切削インサートの刃先に十分なクーラントを供給することができず、切りくず絡みや工具摩擦の進行が進んでしまうという問題があった。
このような理由から、切削インサートの刃先に十分なクーラントを供給することができず、切りくず絡みや工具摩擦の進行が進んでしまうという問題があった。
【0007】
そこで、本発明は、切りくずの排出性の向上及び工具摩擦を抑えることのできる工具ホルダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するため、本発明の一つの形態の切削工具は、刃先に向かってクーラントを供給可能な切削工具であって、一方向に長さを有する工具本体は、長手方向に延びるクーラント流路と、前記クーラント流路の先端に連通する吐出口と、前記吐出口を介して前記クーラント流路の前記先端に連通する溝部と、を有し、前記溝部は、前記吐出口の直径よりも大きい幅で形成されている。
【0009】
また、刃先に向かってクーラントを供給可能な切削工具であって、前記工具本体は、前記溝部よりも前記工具本体の先端に位置するとともに切刃を取り付け可能な取付部を有し、前記溝部は、前記吐出口の直径よりも大きい幅で形成されている構成としてもよい。
【0010】
また、前記クーラント流路の中心軸は、前記工具本体の中心軸に対して径方向にずれており、前記クーラント流路の前記中心軸の延長線上に前記刃先が位置する構成としてもよい。
【0011】
また、前記クーラント流路は、先端側から順に並ぶ第１流路と、第２流路とを少なくとも有し、前記第１流路、前記吐出口、及び前記溝部の各中心軸は互いに同軸をなす構成としてもよい。
【0012】
また、前記工具本体の内側に挿入される流路形成部材を備え、前記流路形成部材は、先端が前記吐出口に連通するとともに前記クーラント流路の少なくとも一部を形成する第２貫通孔を有する構成としてもよい。
【0013】
また、前記溝部は、前記工具本体の外周面のうち、前記切刃の逃げ面と同じ方向を向く面に形成されている構成としてもよい。
【0014】
また、前記溝部は、前記工具本体の外周面うち、前記切刃のすくい面と同じ方向を向く面に形成されている構成としてもよい。
【0015】
また、前記クーラント流路の基端側は、先端側よりも前記工具本体の内側に位置する構成としてもよい。
【0016】
また、前記溝部は、前記吐出口側の基端から先端へ行くにしたがって幅が広がるテーパ形状をなす構成としてもよい。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、切りくずの排出性の向上及び工具摩擦を抑えることが可能な工具ホルダを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明のいくつかの実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。
【0020】
＜第１実施形態＞
「切削工具」
本発明に係る第１実施形態の切削工具１００について説明する。
図１は、第１実施形態の切削工具１００の構成を示す斜視図である。
図１に示すように、本実施形態の切削工具１００は、被削材Ｗの有底穴などの内径加工等の切削加工に用いられる。切削工具１００は、例えば、図示しないＮＣ旋盤などの工作機械に着脱可能に取り付けられる。また、本実施形態の切削工具１００は、内径加工用の内部給油型工具であり、刃先に向かってクーラントを供給する。
「切削工具」
本発明に係る第１実施形態の切削工具１００について説明する。
図１は、第１実施形態の切削工具１００の構成を示す斜視図である。
図１に示すように、本実施形態の切削工具１００は、被削材Ｗの有底穴などの内径加工等の切削加工に用いられる。切削工具１００は、例えば、図示しないＮＣ旋盤などの工作機械に着脱可能に取り付けられる。また、本実施形態の切削工具１００は、内径加工用の内部給油型工具であり、刃先に向かってクーラントを供給する。
【0021】
本実施形態の切削工具１００は、刃先交換式の切削工具であって、工具本体１０と、工具本体１０に対して着脱可能に取り付けられる切削インサート１と、を備える。切削工具１００は、一方向に長さを有し、工具中心軸Ｐを中心として不図示の工作機械の挿嵌固定されている。
【0022】
各図において、本実施形態では、工具本体１０の工具中心軸Ｐが延びる方向を工具軸方向と呼ぶ。各図に示すＸＹＺ直交座標系において、工具軸方向はＸ軸に相当する。工具軸方向のうち、＋Ｘ側を先端側、－Ｘ側を基端側と呼ぶ。また、工具中心軸Ｐ（Ｘ方向）に直交する方向（径方向）のうち、Ｙ方向を工具本体１０の幅方向と呼ぶ。工具中心軸Ｐ（Ｘ方向）及び幅方向（Ｙ方向）に直交するＺ方向を工具本体１０の上下方向と呼ぶ。切削インサート１のインサート中心軸ＣＯは、工具本体１０の上下方向に沿って延びる。
【0023】
［工具本体］
図１に示すように、工具本体１０は、略円柱形状をなす本体部１０Ａと、本体部１０Ａの内側に挿入される流路形成部材１０Ｂと、を有する。
図１に示すように、工具本体１０は、略円柱形状をなす本体部１０Ａと、本体部１０Ａの内側に挿入される流路形成部材１０Ｂと、を有する。
【0024】
（本体部）
図２は、第１実施形態における本体部１０Ａの構成を示す斜視図である。図３は、本体部１０Ａの上面図である。図４は、本体部１０Ａの側面図である。図５は、図１に示す本体部１０ＡのＶ－Ｖ線に沿う断面図である。図６は、本体部１０Ａを軸方向先端側から見た図である。
図２は、第１実施形態における本体部１０Ａの構成を示す斜視図である。図３は、本体部１０Ａの上面図である。図４は、本体部１０Ａの側面図である。図５は、図１に示す本体部１０ＡのＶ－Ｖ線に沿う断面図である。図６は、本体部１０Ａを軸方向先端側から見た図である。
【0025】
図２～図５に示すように、本体部１０Ａは、外周面に、＋Ｚ方向を向く上面１０ａと、－Ｚ方向を向く下面１０ｂと、－Ｙ方向を向く右側面１０ｃと、を有し、いずれも工具中心軸Ｐに沿って平行に延びている。これら上面１０ａ、下面１０ｂ、及び右側面１０ｃは、切削工具１００を工作機械に固定する際の基準面をなす面であり、切削工具１００の周方向の位置決めがなされるように形成されている。
【0026】
本体部１０Ａの工具軸方向の先端側には、上面１０ａから－Ｚ方向の下方へ向かって凹む第１切欠き部１２と、右側面１０ｃから＋Ｙ方向の左側へ向かって凹む第２切き欠部１３と、が形成されている。切欠き部１２，１３は、工具軸方向（Ｘ方向）の先端から１／３程度の領域に形成されており、各々の底部に、工具軸方向に平行し、＋Ｚ方向を向く切欠き面１２ａと、－Ｙ方向を向く切欠き面１３ｃと、を有する。
【0027】
切欠き面１２ａは、外周面の一部である上面１０ａよりも径方向内側（－Ｚ側）であって工具中心軸Ｐよりも上面１０ａ側に位置する。切欠き部１２の基端側には、切欠き面１２ａと上面１０ａとを繋ぐ傾斜面１２ｂが形成されている。傾斜面１２ｂは、軸方向基端側へ行くにしたがって上面１０ａに近づく傾斜をなす。
【0028】
切欠き面１３ｃは、外周面の一部である右側面１０ｃよりも径方向内側（＋Ｙ側）であって工具中心軸Ｐよりも右側面１０ｃ側に位置する。切欠き部１３の基端側には、切欠き面１３ｃと右側面１０ｃとを繋ぐ傾斜面１３ｂが形成されている。傾斜面１３ｂは、軸方向基端側へ行くにしたがって右側面１０ｃに近づく傾斜をなす。傾斜面１３ｂは、上記傾斜面１２ｂよりも基端側に位置し、工具軸方向において、傾斜面１３ｂの先端が傾斜面１２ｂの基端の位置と一致する。
【0029】
本体部１０Ａの工具軸方向の先端側には、上記切欠き面１２ａに開口するチップポケット（取付部）１４が形成されている。チップポケット１４は、工具本体１０（本体部１０Ａ）に対して着脱可能に取り付けられる切削インサート１（図１）が配置される部分である。チップポケット１４は、切欠き面１２ａから－Ｚ方向の下方へ向かって凹む凹形状を呈する。チップポケット１４は、切欠き面１２ａに開口するだけでなく、切欠き面１３ｃ及び先端面１０ｄにも開口する。
【0030】
チップポケット１４は、図１０及び図１５に示すように、後述する切削インサート１の着座面３（図１０）を拘束する底部拘束面１４ａと、切削インサート１の長辺側側面４ａ（図１０）を拘束する側方拘束面１４ｂと、切削インサート１の斜面４ｃ（図１０）を拘束する傾斜拘束面１４ｃと、を有する。側方拘束面１４ｂは、図３に示すように、工具中心軸Ｐに平行する。傾斜拘束面１４ｃは、図３に示すように、チップポケット１４の軸方向長さの半分よりも後端側に形成されており、先端側から後端側へ行くにしたがって側方拘束面１４ｂに近づく方向へ傾斜している。
【0031】
切削インサート１は、底部拘束面１４ａから下面１０ｂへと貫通する螺子孔１５に螺合される取付螺子（不図示）によって工具本体１０（本体部１０Ａ）に取り付けられる。螺子孔１５は、工具中心軸Ｐに対して略直交する方向に延びる。
【0032】
本実施形態の工具本体１０は、図２に示すように、長手方向（工具軸方向：Ｘ方向）に延びるクーラント流路７と、クーラント流路７の先端に連通する吐出開口（吐出口）８と、吐出開口８を介してクーラント流路７の先端に連通する溝部９と、を有する。
本体部１０Ａには、工具軸方向に貫通する流路形成貫通孔１６が形成されている。流路形成貫通孔１６は、上記クーラント流路７を形成するためのもので、直径が異なる複数の貫通孔によって構成されている。本実施形態の流路形成貫通孔１６は、直径が異なる３つの第１貫通孔（第１流路）１６Ａ，第２貫通孔１６Ｂ，及び第３貫通孔（第２流路）１６Ｃを有する。
本体部１０Ａには、工具軸方向に貫通する流路形成貫通孔１６が形成されている。流路形成貫通孔１６は、上記クーラント流路７を形成するためのもので、直径が異なる複数の貫通孔によって構成されている。本実施形態の流路形成貫通孔１６は、直径が異なる３つの第１貫通孔（第１流路）１６Ａ，第２貫通孔１６Ｂ，及び第３貫通孔（第２流路）１６Ｃを有する。
【0033】
これら貫通孔１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃは、図２に示すように、軸方向先端側からこの順で並んでおり、基端側へ行くに従って径が大きくなっている。すなわち、貫通孔１６Ａ、１６Ｂ，１６Ｃの各直径Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３は、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３の関係を満たす。なお、貫通孔１６Ｃの直径Ｄ３は、先端（貫通孔１６Ｂ）側の直径である。
【0034】
ここで、貫通孔１６Ａ，１６Ｂの直径は、軸方向に一定である。一方、本体部１０Ａの最も基端側に位置する貫通孔１６Ｃは、先端（貫通孔１６Ｂ）側から基端へ行くにしたがって拡径するテーパ形状をなし、本体部１０Ａの基端面に開口している。貫通孔１６ｃの内側には、ねじ部１６ｄが形成されており、クーラント供給ホースの継手が取り付けられる。このような継手を介して接続されるクーラント供給ホースから工具本体１０内に所定の圧力でクーラントが供給される。
【0035】
また、貫通孔１６Ａ、１６Ｂ，１６Ｃの軸方向長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３は、Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ１の関係を満たし、最も直径が小さい貫通孔１６Ａの軸方向長さＬ１が最も長い。
【0036】
これら貫通孔１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃは、互いに同軸に形成されている。このような流路形成貫通孔１６の中心軸Ｏは、工具中心軸Ｐに平行であるとともに、工具中心軸Ｐに対して径方向（－Ｙ方向）にずれている。
【0037】
なお、本実施形態の構成に限られず、流路形成貫通孔１６の中心軸Ｏが工具中心軸Ｐに対して所定の角度で傾斜していてもよいし、貫通孔１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃのうち、少なくともいずれか１つの貫通孔が同軸でなくてもよい。
【0038】
流路形成貫通孔１６の先端側には、貫通孔１６Ａの直径よりも小さい直径を有するノズル孔１７が形成されている。ノズル孔１７は、その基端側が貫通孔１６Ａの先端面に開口し、当該流路形成貫通孔１６の先端側に連通している。一方、ノズル孔１７の先端側は、上記傾斜面１３ｂに開口している。ノズル孔１７は、軸方向に所定の長さを有している。本実施形態のノズル孔１７は軸方向に一定の直径で形成され、上記流路形成貫通孔１６と同軸をなす。
【0039】
本体部１０Ａの右側（－Ｙ方向）を向く切欠き面１３ｃには、ノズル孔１７を介して流路形成貫通孔１６の先端に連通する溝部９が形成されている。すなわち、溝部９は、切削インサート１の逃げ面と同じ方向を向く面（上記切欠き面１３ｃ）に形成されている。溝部９は、切欠き面１３ｃから左側（＋Ｙ方向）へ凹む溝であって、その先端側が上記チップポケット１４に達する。溝部９のＺ方向の幅は、上記ノズル孔１７の直径と略等しい。溝部９の中心軸は、ノズル孔１７及び流路形成貫通孔１６の中心軸と一致する。
【0040】
本実施形態の本体部１０Ａは、例えば、鋼材等から構成されている。
【0041】
（流路形成部材）
図７は、流路形成部材１０Ｂの全体構成を示す斜視図である。図８は、図７に示すＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。図９は、流路形成部材１０Ｂを先端側から見た図である。
流路形成部材１０Ｂは、上述した本体部１０Ａの内側に組み込まれる。流路形成部材１０Ｂは、本体部１０Ａの内部に形成された流路形成貫通孔１６の先端側、すなわち第１貫通孔１６Ａ内に挿入される。
図７は、流路形成部材１０Ｂの全体構成を示す斜視図である。図８は、図７に示すＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。図９は、流路形成部材１０Ｂを先端側から見た図である。
流路形成部材１０Ｂは、上述した本体部１０Ａの内側に組み込まれる。流路形成部材１０Ｂは、本体部１０Ａの内部に形成された流路形成貫通孔１６の先端側、すなわち第１貫通孔１６Ａ内に挿入される。
【0042】
流路形成部材１０Ｂは、先端部を除いて軸方向に一定の直径で形成された円筒体である。流路形成部材１０Ｂの先端部は、先細りになっており、先端側（＋Ｘ方向）へ行くにしたがって縮径するテーパ形状をなす。先端部は、円形状の先端面１０Ｂａと、先端面１０Ｂａの径方向外側であって軸方向先端側から見て環状をなすテーパ面１０Ｂｂと、を有する。
【0043】
一方、流路形成部材１０Ｂの後端部には、外周面から径方向に凹む環状の凹部２１が形成されている。環状凹部２１は、流路形成部材１０Ｂの後端から軸方向先端側へ僅かに離れた所に位置し、周方向に一定の深さ及び一定の幅で形成されている。この環状凹部２１の内側には、流路形成部材１０Ｂを本体部１０Ａに固定するための接着剤が塗布される。
【0044】
流路形成部材１０Ｂの軸方向長さＬ１０Ｂは、上記流路形成貫通孔１６のうち、第１貫通孔１６Ａの軸方向長さＬ１に一致する。すなわち、軸方向において、流路形成部材１０Ｂの先端面１０Ｂａは、上述した本体部１０Ａにおける流路形成貫通孔１６（第１貫通孔１６Ａ）の先端面１６ａ（図５）の位置と一致し、当該先端面１６ａに当接する。一方、流路形成部材１０Ｂの後端面は、軸方向において、流路形成貫通孔１６の中間に位置する第２貫通孔１６Ｂの先端面１６ｂの位置と一致し、第２貫通孔１６Ｂ内には突出しないことが好ましい。
【0045】
流路形成部材１０Ｂは、図８に示すように、内側に流路形成貫通孔１９を有する。流路形成貫通孔１９は、本実施形態のクーラント流路７の一部を構成する。本実施形態の流路形成貫通孔１９は、軸方向に一定の直径で形成された貫通孔１９Ａと、貫通孔１９Ａの先端側に連通するテーパ孔１９Ｂと、テーパ孔１９Ｂの先端側に連通する吐出孔１９Ｃと、を有する。貫通孔１９Ａ，テーパ孔１９Ｂ及び吐出孔１９Ｃは同軸をなす。また、吐出孔１９Ｃの直径は、貫通孔１９Ａの直径よりも小さく、軸方向に一定である。本実施形態において、吐出孔１９Ｃの直径は、例えば、１．０ｍｍ以下であることが好ましい。
【0046】
流路形成部材１０Ｂが本体部１０Ａ内に挿入された状態における吐出孔１９Ｃの先端（吐出口１９ｄ）の位置は、上述した本体部１０Ａのノズル孔１７の基端の位置に一致する。本実施形態において、吐出孔１９Ｃ（吐出口１９ｄ）の直径は、本体部１０Ａのノズル孔１７の直径よりも小さいことから、図６に示すように軸方向先端側から見たときに、流路形成部材１０Ｂの吐出口１９ｄがノズル孔１７内に露出する。
【0047】
すなわち、流路形成部材１０Ｂの吐出孔１９Ｃ（吐出口１９ｄ）よりも本体部１０Ａのノズル孔１７の直径の方が大きいため、吐出孔１９Ｃ（吐出口１９ｄ）から吐出されたクーラントがノズル孔１７の内周面に接触しにくく、吐出速度の低下を抑えられる。なお、吐出口１９ｄの直径は、基端側開口１９ｅよりも小さく、本体部１０Ａに形成された溝部９の幅よりも小さい。
【0048】
このような流路形成部材１０Ｂが本体部１０Ａの内部に固定されることによって、工具本体１０が構成される。
工具本体１０の基端側には、クーラント供給ホースの継手が接続されるため、工具本体１０内に形成されるクーラント流路７は、基端側から順に並ぶ、本体部１０Ａの第２貫通孔１６Ｂと、流路形成部材１０Ｂの流路形成貫通孔１９と、本体部１０Ａの吐出開口８と、を有する。クーラント流路７の中心軸Ｏは、上述したように工具中心軸Ｐに平行して長手方向に延び、切削インサート１の刃先と一致している。
工具本体１０の基端側には、クーラント供給ホースの継手が接続されるため、工具本体１０内に形成されるクーラント流路７は、基端側から順に並ぶ、本体部１０Ａの第２貫通孔１６Ｂと、流路形成部材１０Ｂの流路形成貫通孔１９と、本体部１０Ａの吐出開口８と、を有する。クーラント流路７の中心軸Ｏは、上述したように工具中心軸Ｐに平行して長手方向に延び、切削インサート１の刃先と一致している。
【0049】
本実施形態の流路形成部材１０Ｂは、例えば、本体部１０Ａと同じ鋼材から構成されている。
【0050】
［切削インサート］
図１０は、第１実施形態における工具本体１０に対して着脱可能に取り付けられる切削インサート１の全体構成を示す斜視図である。図１１は、切削工具１００（工具本体１０に対して切削インサート１が取り付けられた状態）を示す上面図である。図１２は、切削工具１００を示す右側面図である。図１３は、切削工具１００を示す下面図である。図１４は、切削工具１００を示す左側面図である。図１５は、図１１に示す切削インサート１とその周辺の構造を部分的に示す部分拡大図である。
図１０は、第１実施形態における工具本体１０に対して着脱可能に取り付けられる切削インサート１の全体構成を示す斜視図である。図１１は、切削工具１００（工具本体１０に対して切削インサート１が取り付けられた状態）を示す上面図である。図１２は、切削工具１００を示す右側面図である。図１３は、切削工具１００を示す下面図である。図１４は、切削工具１００を示す左側面図である。図１５は、図１１に示す切削インサート１とその周辺の構造を部分的に示す部分拡大図である。
【0051】
本実施形態の切削インサート１は、本体部１０Ａよりも硬質な材料からなり、例えば超硬合金、サーメット、セラミック、ダイヤモンド、ＣＢＮ等から構成されている。
【0052】
図１０に示すように、切削インサート１は、チップ本体１Ａと、切刃部１Ｂとを有する。チップ本体１Ａは、平面視略台形状を呈し、一端側が細くなっている。チップ本体１Ａの中央には、厚さ方向に貫通する取付孔６が形成されている。切削インサート１は、取付孔６内に挿通される取付螺子によって、上述した工具本体１０に対して固定される。
【0053】
チップ本体１Ａは、平面視における面積が略等しい上面２と、着座面３（図１０）とを有する。
チップ本体１Ａの外周面は、長辺側側面４ａと、短辺側側面４ｂと、長辺側側面４ａ及び短辺側側面４ｂの一端側どうしを繋ぐ斜面４ｃと、長辺側側面４ａ及び短辺側側面４ｂの他端側どうしをほぼ垂直に繋ぐ第１側面４ｄと、を有する。長辺側側面４ａと短辺側側面４ｂとは平行ではない。短辺側側面４ｂは、第１側面４ｄ側から斜面４ｃ側へ行くにしたがって、長辺側側面４ａへと近づく方向へ僅かに傾斜している。長辺側側面４ａに対する傾斜角度は、短辺側側面４ｂよりも上記斜面４ｃの方が大きい。
チップ本体１Ａの外周面は、長辺側側面４ａと、短辺側側面４ｂと、長辺側側面４ａ及び短辺側側面４ｂの一端側どうしを繋ぐ斜面４ｃと、長辺側側面４ａ及び短辺側側面４ｂの他端側どうしをほぼ垂直に繋ぐ第１側面４ｄと、を有する。長辺側側面４ａと短辺側側面４ｂとは平行ではない。短辺側側面４ｂは、第１側面４ｄ側から斜面４ｃ側へ行くにしたがって、長辺側側面４ａへと近づく方向へ僅かに傾斜している。長辺側側面４ａに対する傾斜角度は、短辺側側面４ｂよりも上記斜面４ｃの方が大きい。
【0054】
切刃部１Ｂは、チップ本体１Ａと一体構造とされ、当該チップ本体１Ａの他端側から突出する。切刃部１Ｂは、チップ本体１Ａの外周面を構成する第１側面４ｄから当該第１側面４ｄに対して略垂直な方向へ突出し、所定の長さを有する。切刃部１Ｂは、インサート中心軸ＣＯの方向から見て、チップ本体１Ａの幅方向一方側の短辺側側面４ｂ寄りに形成され、その全体がチップ本体１Ａの短辺側側面４ｂの延長線Ｑ（図１５）よりも内側に位置する。
【0055】
また、切刃部１Ｂの厚さは、チップ本体１Ａの半分以下の厚さであり、チップ本体１Ａの厚さ方向の中央付近に位置する。チップ本体１Ａの厚さに対する切刃部１Ｂの厚さは、切刃部１Ｂの強度や剛性、所望加工性能に応じて選択される。
【0056】
切刃部１Ｂは、一方向に長さを有する角柱形状を呈し、先端に切刃５を有する。切刃５は、切刃部１Ｂの逃げ面４ｆよりも幅方向外側へ突出し、チップ本体１Ａの厚さ方向に延びている。切刃５は、軸方向及び幅方向のそれぞれにおいて最先端に位置する。これにより、加工時における被切削物の内周面との干渉を回避できる。
【0057】
切刃５の逃げ面４ｆは、上面２に対してほぼ垂直である。また、上述した工具本体１０の本体部１０Ａの上面１０ａは、上面２に平行な平面である。
【0058】
上記切削インサート１は、その着座面３を、工具本体１０（本体部１０Ａ）におけるチップポケット１４の底部拘束面１４ａに接触させた状態で、切削インサート１の取付孔６に挿通された取付螺子を工具本体１０に形成された螺子孔１５（図２、図４）にねじ込むことにより、工具本体１０のチップポケット１４に取り付けられる。切削インサート１が工具本体１０に取り付けられた状態のとき、着座面３は、底部拘束面１４ａに拘束され、切削インサートの長辺側側面４ａはチップポケット１４の側方拘束面１４ｂに拘束され、斜面４ｃはチップポケット１４の傾斜拘束面１４ｃに拘束される。
【0059】
本実施形態の切削インサート１は、図１５に示すように、＋Ｚ方向から見たとき、短辺側側面４ｂが長辺側側面４ａに対して傾斜していることから、短辺側側面４ｂの外側において工具本体１０の底部拘束面１４ａの一部が露出する。すなわち、切削インサート１は、工具本体１０側の溝部９の経路上を避けるような形状とされており、溝部９の先端側の開口全体が切削インサート１によって邪魔されずに全て露出する構成となっている。
【0060】
図１６は、切削工具１００を先端側から見た図である。図１７は、切削工具１００を後端側から見た図である。
図１６及び図１７に示すように、本実施形態の切削工具１００では、クーラント流路７の中心軸Ｏの軸線上に、切削インサート１の切刃５が位置する構成となっている。クーラント流路７の中心軸Ｏと、切削インサート１の切刃５（内径加工点）の位置を一致させることによって、クーラント流路７から吐出されたクーラントを切刃５へと確実に供給することが可能である。
図１６及び図１７に示すように、本実施形態の切削工具１００では、クーラント流路７の中心軸Ｏの軸線上に、切削インサート１の切刃５が位置する構成となっている。クーラント流路７の中心軸Ｏと、切削インサート１の切刃５（内径加工点）の位置を一致させることによって、クーラント流路７から吐出されたクーラントを切刃５へと確実に供給することが可能である。
【0061】
本実施形態の切削工具１００は、本体部１０Ａと流路形成部材１０Ｂとの２つの構造物からなり、これらの内側に形成されるクーラント流路７から切削インサート１の切刃５へ向かってクーラントが供給される構成となっている。クーラント流路７の中心軸Ｏの軸線上に切刃５が存在しており、クーラントを切刃５へ直接供給することが可能である。本体部１０Ａには、吐出開口８を介してクーラント流路７の先端に連通する溝部９が形成されている。
【0062】
溝部９は、クーラント流路７（流路形成部材１０Ｂの吐出口１９ｄ）から吐出されるクーラントが切刃５へ到達する前に、本体部１０Ａに接触するのを回避するために設けられている。本実施形態では、この溝部９によって、クーラント流路７（吐出口１９ｄ）から切刃５へ向けて吐出されたクーラントの圧力損失を低減することができ、クーラントを高い吐出圧力のまま切刃５（内径加工点）へと直接供給することが可能である。
【0063】
本実施形態の流路形成部材１０Ｂでは、先端側の吐出口１９ｄと後端側の基端側開口１９ｅとが同軸上に配置されているため、クーラント流路７の先端側においてクーラントが乱流を起こさず整流をなし、高い圧力で吐出することが可能である。さらに、本実施形態では、本体部１０Ａに形成されたノズル孔１７も流路形成部材１０Ｂと同軸をなす。
【0064】
このため、流路形成部材１０Ｂから突出されたクーラントが本体部１０Ａのノズル孔１７内を通過する際にも圧力損失が抑えられて流速が衰えることなく流動する。これにより、切削インサート１の切刃５に対して、十分な量、かつ高い圧力を保ったままクーラントを直接供給することが可能となり、内径加工点から切りくずを効率よく除去することが可能である。これにより、発生した切りくずが切刃５に絡むことを防いで、切刃５の損傷を防ぐことが可能である。
【0065】
さらに、十分なクーラントを供給することで、被切削物を加工する際に発生する熱を抑制することができるので、切削インサート１の逃げ面の摩耗を低減させることができる。
【0066】
本実施形態のクーラント流路７の吐出側、すなわち流路形成部材１０Ｂの吐出口１９ｄの直径は、例えば約１ｍｍ以下と小径である。このような小さな孔を本体部１０Ａに対してドリルにて直接形成しようとすると工具材料の硬度が高く加工が困難である。また、放電加工を用いて形成しようとすると電力の突き出し量が長くなり、本体部１０Ａの剛性が低下して加工が困難である。そこで、本実施形態では、本体部１０Ａとは別に流路形成部材１０Ｂを設けて、この流路形成部材１０Ｂに対して小さな吐出口１９ｄを形成する構成とすることで加工しやすくなり、精度の良い小径加工が可能となる。
【0067】
さらに、流路形成部材１０Ｂの材料として本体部１０Ａよりも硬度の低い材料を用いることによって、ドリルによる小径加工がさらに容易となる。また、放電加工を行う場合であっても電極の長さを短くすることができるため加工効率が高められる。
【実施例0068】
以下に、本発明における効果の確認をすべく行った検証結果について述べる。
図１８を用いて、切削工具１００における吐出口１９ｄの直径と、クーラントの吐出圧力との関係について述べる。図１８は、切削工具１００における吐出口１９ｄの直径と、クーラントの吐出圧力との関係を示すグラフであって、横軸に吐出口の直径、縦軸にクーラント吐出圧力を示す。
図１８を用いて、切削工具１００における吐出口１９ｄの直径と、クーラントの吐出圧力との関係について述べる。図１８は、切削工具１００における吐出口１９ｄの直径と、クーラントの吐出圧力との関係を示すグラフであって、横軸に吐出口の直径、縦軸にクーラント吐出圧力を示す。
【0069】
図１８に示すように、吐出口の直径が２ｍｍの場合に比べて、吐出口の直径が１ｍｍ以下の場合は、クーラント吐出口の圧力が凡そ２倍ほど高くなっている。このため、本実施形態では、吐出口１９ｄの直径を１ｍｍ以下の寸法とすることで、高い吐出圧力を実現している。
【0070】
図１９Ａは、流路形成貫通孔の中心軸に対して吐出口が同軸である構成の場合の吐出圧力を示す図である。図１９Ｂは、図１９Ａに示す吐出口付近のクーラントの流動状態を拡大して示す図である。
図１９Ａに示すように、本発明の実施形態のように、流路形成貫通孔の中心軸に対して吐出口が同軸である構成の場合、吐出されたクーラントは、高い圧力を維持できている。吐出されたクーラントは周囲に広がることなく突き進んでおり、所定の箇所（局所）に十分な量のクーラントを供給できる。図１９Ｂに示すように、流路形成貫通孔内の吐出口付近のクーラントは整流であり、乱流は生じていない。そのため、圧力損失の低下は小さい。
図１９Ａに示すように、本発明の実施形態のように、流路形成貫通孔の中心軸に対して吐出口が同軸である構成の場合、吐出されたクーラントは、高い圧力を維持できている。吐出されたクーラントは周囲に広がることなく突き進んでおり、所定の箇所（局所）に十分な量のクーラントを供給できる。図１９Ｂに示すように、流路形成貫通孔内の吐出口付近のクーラントは整流であり、乱流は生じていない。そのため、圧力損失の低下は小さい。
【0071】
図２０Ａは、流路形成貫通孔の中心軸に対して吐出口が径方向にずれている構成の場合の吐出圧力を示す図である。図２０Ｂは、図２０Ａに示す吐出口付近のクーラント流動状態を拡大して示す図である。
図２０Ａに示すように、比較例のように、流路形成貫通孔の中心軸と吐出口とが同軸でない場合、吐出されたクーラントは、すぐに圧力が低下していることが分かる。吐出されたクーラントはすぐさま周囲に広がっており、上述した同軸の構成に比べて、所定の箇所に十分な量のクーラントを供給するのが難しい。図２０Ｂに示すように、流路形成貫通孔の吐出口付近のクーラントは乱流となっている。その結果、上述した同軸の構成に比べて圧力損失が生じて、十分な圧力でクーラントを供給することが難しい。
図２０Ａに示すように、比較例のように、流路形成貫通孔の中心軸と吐出口とが同軸でない場合、吐出されたクーラントは、すぐに圧力が低下していることが分かる。吐出されたクーラントはすぐさま周囲に広がっており、上述した同軸の構成に比べて、所定の箇所に十分な量のクーラントを供給するのが難しい。図２０Ｂに示すように、流路形成貫通孔の吐出口付近のクーラントは乱流となっている。その結果、上述した同軸の構成に比べて圧力損失が生じて、十分な圧力でクーラントを供給することが難しい。
【0072】
＜第２実施形態＞
次に、本発明に係る第２実施形態の切削工具２００について説明する。
本実施形態の基本構成は上記第１実施形態と同様であるが、溝部２９が形成されている位置が異なる。上記実施形態では、切削インサートの逃げ面と同じ方向（－Ｙ方向）を向く面に溝部が形成されていたが、本実施形態では、切削インサート１の上面２と同じ方向（＋Ｚ方向）を向く面に溝部２９が形成されている点において異なる。よって、以下の説明では、上記実施形態と異なる構成について詳しく説明し、共通の構成についての説明は省略する。
次に、本発明に係る第２実施形態の切削工具２００について説明する。
本実施形態の基本構成は上記第１実施形態と同様であるが、溝部２９が形成されている位置が異なる。上記実施形態では、切削インサートの逃げ面と同じ方向（－Ｙ方向）を向く面に溝部が形成されていたが、本実施形態では、切削インサート１の上面２と同じ方向（＋Ｚ方向）を向く面に溝部２９が形成されている点において異なる。よって、以下の説明では、上記実施形態と異なる構成について詳しく説明し、共通の構成についての説明は省略する。
【0073】
図２１は、第２実施形態の切削工具２００の全体構成を示す斜視図である。図２２は、図２１のＸＸＩＩ－ＸＸＩＩ線に沿う断面図である。
図２１及び図２２に示すように、本実施形態の切削工具２００は、上方開口の溝部２９を有している。溝部２９は、本体部１０Ａの切欠き部１２に形成されており、その先端側がチップポケット１４に連通している。
図２１及び図２２に示すように、本実施形態の切削工具２００は、上方開口の溝部２９を有している。溝部２９は、本体部１０Ａの切欠き部１２に形成されており、その先端側がチップポケット１４に連通している。
【0074】
本実施形態の切削工具２００は、上記第１実施形態の構成と同様の作用効果を得ることができる。また、本実施形態の構成によれば、チップポケット１４の加工と同時に溝部２９を形成することができるため作業効率が良い。
【0075】
＜第３実施形態＞
次に、本発明に係る第３実施形態の切削工具３００について説明する。
本実施形態の基本構成は上記第１実施形態と同様であるが、クーラント流路の中心軸が部分的にずれている点において異なる。よって、以下の説明では、上記実施形態と異なる構成について詳しく説明し、共通の構成についての説明は省略する。
図２３は、第３実施形態の切削工具３００の全体構成を示す斜視図である。図２４は、図２３のＸＸＩＶ－ＸＸＩＶ線に沿う断面図である。
次に、本発明に係る第３実施形態の切削工具３００について説明する。
本実施形態の基本構成は上記第１実施形態と同様であるが、クーラント流路の中心軸が部分的にずれている点において異なる。よって、以下の説明では、上記実施形態と異なる構成について詳しく説明し、共通の構成についての説明は省略する。
図２３は、第３実施形態の切削工具３００の全体構成を示す斜視図である。図２４は、図２３のＸＸＩＶ－ＸＸＩＶ線に沿う断面図である。
【0076】
上述した第１実施形態では、本体部１０Ａ内に形成された流路形成貫通孔１６を構成する３つの貫通孔１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃはいずれも同軸に形成されていたが、本実施形態の流路形成貫通孔３６は、第１貫通孔１６Ａの中心軸Ｏ１と、他の第２貫通孔１６Ｂ及び第３貫通孔１６Ｃの中心軸Ｏ２とが径方向にずれている。具体的には、貫通孔１６Ｂ，１６Ｃが貫通孔１６Ａよりも工具中心軸Ｐ側に偏って形成されている。貫通孔１６Ａの中心軸Ｏ１は、切刃５の内径加工点と一致する。
【0077】
本実施形態の構成によれば、流路形成貫通孔１６のうち、第１貫通孔１６Ａよりも径の大きい貫通孔１６Ｂ，１６Ｃを、外周面から離れた位置に形成することで、外周面との間に十分な肉厚を確保できる。これにより、例えば、第１貫通孔１６Ａの中心軸Ｏ１が工具中心軸Ｐに対して所定の角度で傾いた構成であっても、本体部１０Ａの強度を確保することが可能である。また、上記実施形態と同様に、切楠の排出性の向上及び工具摩擦の抑制効果が得られる。
【0078】
＜第４実施形態＞
次に、本発明に係る第４実施形態の切削工具４００について説明する。
本実施形態の基本構成は上記第１実施形態と同様であるが、溝部がテーパ形状である点において異なる。よって、以下の説明では、上記実施形態と異なる構成について詳しく説明し、共通の構成についての説明は省略する。
次に、本発明に係る第４実施形態の切削工具４００について説明する。
本実施形態の基本構成は上記第１実施形態と同様であるが、溝部がテーパ形状である点において異なる。よって、以下の説明では、上記実施形態と異なる構成について詳しく説明し、共通の構成についての説明は省略する。
【0079】
図２５は、第４実施形態の切削工具４００の全体構成を示す斜視図である。図２６は、図２５のＸＸＶＩ－ＸＸＶＩ線に沿う断面図である。
図２５及び図２６に示すように、本実施形態の切削工具４００は、テーパ形状の溝部４９を有する本体部１０Ａを備えている。図２６に示すように、右側面側（－Ｙ方向）から見たとき、溝部４９は、基端側（本体部１０Ａの傾斜面１３ｂに開口する吐出開口８側）から先端側へ行くにしたがって幅（径）が広がっており、チップポケット１４に連通する先端側において最大幅となっている。溝部４９の基端側の幅は、吐出開口８の直径よりも小さく、流路形成部材１０Ｂの吐出口１９ｄの直径よりもわずかに大きい。
図２５及び図２６に示すように、本実施形態の切削工具４００は、テーパ形状の溝部４９を有する本体部１０Ａを備えている。図２６に示すように、右側面側（－Ｙ方向）から見たとき、溝部４９は、基端側（本体部１０Ａの傾斜面１３ｂに開口する吐出開口８側）から先端側へ行くにしたがって幅（径）が広がっており、チップポケット１４に連通する先端側において最大幅となっている。溝部４９の基端側の幅は、吐出開口８の直径よりも小さく、流路形成部材１０Ｂの吐出口１９ｄの直径よりもわずかに大きい。
【0080】
また、溝部４９の基端側は吐出開口８のうち工具中心軸Ｐに近い径方向内側に連通している。そのため、他の実施形態の吐出開口８に比べて円形に近い形状をなす。また、溝部４９の溝深さは長手方向で一定ではなく基端側へ行くにしたがって浅くなっているが、溝部４９の内壁面はクーラント流路７の中心軸Ｏから径方向に離れているため、吐出開口８を通じて吐出されたクーラントが上記内壁面に接触して圧力損失が生じるのを抑えられる。
【0081】
本実施形態の構成のように、溝部４９の側面形状をテーパ形状としてもよい。溝部４９の幅が先端側へ行くにしたがって広がっているため、吐出開口８を通じて吐出されたクーラントが、切削インサート１の切刃５へ到達するまでの間に僅かに広がった場合であっても、上記溝部４９によって本体部１０Ａ（溝部４９）にクーラントが接触するのを防ぐことが可能である。これにより、上記実施形態と同様の作用効果を得ることが可能である。
【0082】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【0083】
例えば、上記各実施形態では、工具本体に対して切削インサートが着脱可能に取り付けられた刃先交換式の切削工具について述べたが、この構成に限らない。
例えば、工具本体と切刃とが一体となった構成の切削工具であってもよい。
例えば、工具本体と切刃とが一体となった構成の切削工具であってもよい。
【符号の説明】
【0084】
４ｆ…逃げ面
５…切刃
７…クーラント流路
８…吐出開口（吐出口）
９，２９，４９…溝部
１０…工具本体
１０Ｂ…流路形成部材
１４…チップポケット（取付部）
１６ｃ，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１９Ａ…貫通孔
１６Ａ…第１貫通孔（第１流路）
１６Ｂ…第２貫通孔
１６Ｃ…第３貫通孔（第２流路）
１９ｄ…吐出口
１００，２００，３００，４００…切削工具
Ｄ１，Ｄ３…直径
Ｏ…クーラント流路の中心軸
Ｏ１…貫通孔１６Ａの中心軸
Ｏ２…貫通孔１６Ｂ，１６Ｃの中心軸
Ｐ…工具中心軸（中心軸）
Ｑ…延長線
５…切刃
７…クーラント流路
８…吐出開口（吐出口）
９，２９，４９…溝部
１０…工具本体
１０Ｂ…流路形成部材
１４…チップポケット（取付部）
１６ｃ，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１９Ａ…貫通孔
１６Ａ…第１貫通孔（第１流路）
１６Ｂ…第２貫通孔
１６Ｃ…第３貫通孔（第２流路）
１９ｄ…吐出口
１００，２００，３００，４００…切削工具
Ｄ１，Ｄ３…直径
Ｏ…クーラント流路の中心軸
Ｏ１…貫通孔１６Ａの中心軸
Ｏ２…貫通孔１６Ｂ，１６Ｃの中心軸
Ｐ…工具中心軸（中心軸）
Ｑ…延長線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19A】
【図19B】
【図20A】
【図20B】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】