(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】P2024154918
(43)【公開日】2024-10-31
(54)【発明の名称】切削工具
(51)【国際特許分類】
B23B 51/00 20060101AFI20241024BHJP
B23B 27/14 20060101ALI20241024BHJP
B23B 29/00 20060101ALI20241024BHJP
【ＦＩ】
B23B51/00 T
B23B27/14 C
B23B29/00 C
【審査請求】有
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023069142
(22)【出願日】2023-04-20
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-09-13
(71)【出願人】
【識別番号】000221144
【氏名又は名称】株式会社タンガロイ
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】佐々木 凌
(72)【発明者】
【氏名】佐治 龍一
【テーマコード（参考）】
3C037
3C046
【Ｆターム（参考）】
3C037BB15
3C046CC01
3C046KK01
3C046KK02
3C046KK05
(57)【要約】
【課題】ボディの剛性を十分に確保することのできる切削工具、を提供する。
【解決手段】切削工具１０は、切り屑を案内し排出するための排出溝１２０が形成されたボディ１００と、ボディ１００の先端側に締結固定された切削インサート２００と、を備える。切削インサート２００は、貫通穴２３０が開口している第１面２１０と、第１面２１０の端部において直線状に伸びるように形成された主切れ刃２３１と、を有する。ボディ１００には、切削インサート２００のうち第１面２１０の一部を外側から覆うように突出する突出部１３０が形成されている。中心軸ＡＸ１に沿って先端側から見た場合において、ボディ１００には、切削インサート２００とは反対側の表面からコーナ切れ刃２４２に向かって伸びるよう、ヌスミ穴１７０が形成されている。
【選択図】図３
【解決手段】切削工具１０は、切り屑を案内し排出するための排出溝１２０が形成されたボディ１００と、ボディ１００の先端側に締結固定された切削インサート２００と、を備える。切削インサート２００は、貫通穴２３０が開口している第１面２１０と、第１面２１０の端部において直線状に伸びるように形成された主切れ刃２３１と、を有する。ボディ１００には、切削インサート２００のうち第１面２１０の一部を外側から覆うように突出する突出部１３０が形成されている。中心軸ＡＸ１に沿って先端側から見た場合において、ボディ１００には、切削インサート２００とは反対側の表面からコーナ切れ刃２４２に向かって伸びるよう、ヌスミ穴１７０が形成されている。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
切り屑を案内し排出するための排出溝が先端側から基端側に向かって伸びるように形成されたボディと、
前記ボディの先端側に締結固定された切削インサートと、を備え、
前記切削インサートは、
締結部材を挿通するための貫通穴が開口している第１面と、
前記第１面とは反対側の面であって、前記ボディのインサート座に当接する第２面と、
前記第１面の端部において直線状に伸びるように形成され、少なくとも一部が切削に供される主切れ刃と、を有し、
前記第１面が前記排出溝の内側に臨み、且つ、前記主切れ刃が前記ボディの先端よりも更に先端側に突出するよう、前記締結部材によって前記ボディに締結固定されており、
前記ボディには、前記切削インサートのうち前記第１面の一部を外側から覆うように突出する突出部が形成されており、
前記切削インサートは、
前記主切れ刃の外周側端部に繋がる第１コーナ切れ刃と、
前記第１面の対角線に沿って第１コーナ切れ刃とは反対側の位置にある第２コーナ切れ刃と、を有し、
前記第２コーナ切れ刃は前記突出部によって覆われており、
前記ボディには、前記第２コーナ切れ刃への当接を防止するためのヌスミ穴が形成されており、
前記ボディの中心軸に沿って先端側から見た場合において、
前記ヌスミ穴は、
前記ボディのうち前記切削インサートとは反対側の表面から、前記第２コーナ切れ刃に向かって伸びるように形成されている、切削工具。
前記ボディの先端側に締結固定された切削インサートと、を備え、
前記切削インサートは、
締結部材を挿通するための貫通穴が開口している第１面と、
前記第１面とは反対側の面であって、前記ボディのインサート座に当接する第２面と、
前記第１面の端部において直線状に伸びるように形成され、少なくとも一部が切削に供される主切れ刃と、を有し、
前記第１面が前記排出溝の内側に臨み、且つ、前記主切れ刃が前記ボディの先端よりも更に先端側に突出するよう、前記締結部材によって前記ボディに締結固定されており、
前記ボディには、前記切削インサートのうち前記第１面の一部を外側から覆うように突出する突出部が形成されており、
前記切削インサートは、
前記主切れ刃の外周側端部に繋がる第１コーナ切れ刃と、
前記第１面の対角線に沿って第１コーナ切れ刃とは反対側の位置にある第２コーナ切れ刃と、を有し、
前記第２コーナ切れ刃は前記突出部によって覆われており、
前記ボディには、前記第２コーナ切れ刃への当接を防止するためのヌスミ穴が形成されており、
前記ボディの中心軸に沿って先端側から見た場合において、
前記ヌスミ穴は、
前記ボディのうち前記切削インサートとは反対側の表面から、前記第２コーナ切れ刃に向かって伸びるように形成されている、切削工具。
【請求項2】
前記ボディの中心軸に沿って見た場合において、前記主切れ刃は、前記ボディの外周側から、前記ボディの中心軸を跨ぐ位置まで伸びている、請求項１に記載の切削工具。
【請求項3】
前記貫通穴の中心軸に沿って見た場合において、前記突出部は、前記主切れ刃及び前記貫通穴のいずれにも重なっていない、請求項１に記載の切削工具。
【請求項4】
前記ヌスミ穴の中心軸と前記ボディの中心軸との間のなす角度は、９０度±３０度の範囲内であり、且つ、
前記ヌスミ穴の中心軸と前記第２面との間のなす角度は、０度±３０度の範囲内である、請求項１に記載の切削工具。
前記ヌスミ穴の中心軸と前記第２面との間のなす角度は、０度±３０度の範囲内である、請求項１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】
例えば下記特許文献１に記載された切削工具のように、旋削加工と穴あけ加工の両方を行うことのできる切削工具が知られている。この切削工具は、切り屑を案内し排出するための排出溝が形成されたボディと、ボディの先端側に締結固定された切削インサートと、を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－１５５５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
穴あけ加工を可能とするために、切削インサートに設けられる切れ刃は、穴あけ加工において形成される穴の半径程度の長さを有する必要がある。具体的には、ボディの中心軸に沿って見た場合において、切れ刃は、少なくとも上記中心軸から外側に向かって、穴の半径程度の長さとなる位置まで伸びている必要がある。
【0005】
ところで、小径の穴あけ加工に用いられる切削工具では、切れ刃が短くなることに伴って、切削インサートのサイズも小さくなる。ただし、切削インサートのサイズが小さくなり過ぎると、ボディへの締結固定に耐え得る強度を確保することが難しくなる。そこで、穴の半径よりも長い切れ刃を有する切削インサートを、ボディに取り付けることが考えられる。この場合、ボディの中心軸に沿って見た場合において、切れ刃は、ボディの外周側から、ボディの中心軸を跨ぐ位置まで伸び、その一部のみが切削に供されることとなる。
【0006】
しかしながら、そのような構成においては、ボディのうち切削インサートを保持する部分の一部が薄くなり過ぎて、ボディの剛性が低下してしまうという問題が生じ得る。
【0007】
本発明は、ボディの剛性を十分に確保することのできる切削工具、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】
本発明に係る切削工具は、切り屑を案内し排出するための排出溝が先端側から基端側に向かって伸びるように形成されたボディと、ボディの先端側に締結固定された切削インサートと、を備える。切削インサートは、締結部材を挿通するための貫通穴が開口している第１面と、第１面とは反対側の面であって、ボディのインサート座に当接する第２面と、第１面の端部において直線状に伸びるように形成され、少なくとも一部が切削に供される主切れ刃と、を有し、第１面が排出溝の内側に臨み、且つ、主切れ刃がボディの先端よりも更に先端側に突出するよう、締結部材によってボディに締結固定されている。ボディには、切削インサートのうち第１面の一部を外側から覆うように突出する突出部が形成されている。切削インサートは、主切れ刃の外周側端部に繋がる第１コーナ切れ刃と、第１面の対角線に沿って第１コーナ切れ刃とは反対側の位置にある第２コーナ切れ刃と、を有する。第２コーナ切れ刃は突出部によって覆われている。ボディには、第２コーナ切れ刃への当接を防止するためのヌスミ穴が形成されている。ボディの中心軸に沿って先端側から見た場合において、ヌスミ穴は、ボディのうち切削インサートとは反対側の表面から、第２コーナ切れ刃に向かって伸びるように形成されている。
【0009】
上記構成の切削工具のボディには、切削インサートのうち第１面の一部を外側から覆うように、排出溝の内面から突出する突出部を形成してある。
【0010】
例えば、切削インサートの主切れ刃を、ボディの外周側からボディの中心軸を跨ぐ位置まで伸びるよう配置した場合、つまり、主切れ刃の長さを穴の半径よりも長くした場合には、切削インサートの大型化に伴って、ボディのうち切削インサートが設けられた部分の近傍が薄くなり、ボディの剛性が低下してしまうことが懸念される。しかしながら、このような場合であっても、上記構成の切削工具では、突出部の存在によりボディが肉厚となるので、切削インサートの大型化に伴ってボディの剛性が低下し過ぎることがない。
【0011】
また、ボディには、切削インサートに設けられた第２コーナ切れ刃への当接を防止するために、ヌスミ穴が形成されている。ボディの中心軸に沿って先端側から見た場合において、ヌスミ穴は、ボディのうち切削インサートとは反対側の表面から、第２コーナ切れ刃に向かって伸びるように形成されている。このような構成においては、ボディの断面二次モーメントが、ヌスミ穴の形成に伴って低下し過ぎてしまうことが無い。このため、ヌスミ穴によって第２コーナ切れ刃への当接を防止し得る構成としながらも、ボディの剛性を十分に確保することができる。
【0012】
更に好ましい態様として、ボディの中心軸に沿って見た場合において、主切れ刃は、ボディの外周側から、ボディの中心軸を跨ぐ位置まで伸びていてもよい。
【0013】
更に好ましい態様として、貫通穴の中心軸に沿って見た場合において、突出部は、主切れ刃及び貫通穴のいずれにも重なっていなくてもよい。
【0014】
更に好ましい態様として、ヌスミ穴の中心軸とボディの中心軸との間のなす角度は、９０度±３０度の範囲内であり、且つ、ヌスミ穴の中心軸と第２面との間のなす角度は、０度±３０度の範囲内であってもよい。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、ボディの剛性を十分に確保することのできる切削工具、が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【0018】
本実施形態に係る切削工具１０は、旋削加工及び穴あけ加工の両方を行うことのできる工具として構成されている。旋削加工は、被削材に形成された既存の穴の内径を広げるための加工や、当該穴の端面（底面）の加工等を含む。穴あけ加工は、被削材に円形の穴を一から形成するための加工である。穴あけ加工により形成される穴は、有底の穴であってもよく、貫通穴であってもよい。尚、このような切削工具１０の構成はあくまで一例である。切削工具１０は、旋削加工及び穴あけ加工のうち、いずれか一方のみを行うための工具として構成されていてもよい。図１に示されるように、切削工具１０は、ボディ１００と切削インサート２００とを備えている。
【0019】
ボディ１００は、切削工具１０の概ね全体を構成する部材であって、鋼により形成されている。ボディ１００は、略円柱形状の棒状の部材であって、その一方の先端側には後述の切削インサート２００が取り付けられている。説明の便宜上、以下では、ボディ１００のうち切削インサート２００が取り付けられている方の端部側のことを「先端側」とも称し、その反対側のことを「基端側」とも称する。
【0020】
ボディ１００には排出溝１２０が形成されている。排出溝１２０は、被削材を加工している際において生じる切り屑を、基端側に向けて案内し排出するための溝である。排出溝１２０は、ボディ１００の側面において、切削インサート２００の位置から基端側に向かって直線状に伸びるように形成されている。排出溝１２０は、一対の平坦面１２１、１２２と、これらの間を繋ぐ湾曲面によって区画されている。平坦面１２１と平坦面１２２との間の角度は、７０度から１２０度までの範囲であることが好ましいが、当該範囲外の角度であってもよい。
【0021】
図１において符号「ＡＸ１」が付されているのは、ボディ１００の中心軸を表す直線である。以下では、この中心軸のことを「中心軸ＡＸ１」とも表記する。仮に、ボディ１００に排出溝１２０が形成されていない場合においては、ボディ１００をその長手方向に対し垂直に切断したときの断面は円形となる。中心軸ＡＸ１は、当該円の中心を通る軸である。尚、排出溝１２０が形成されていない場合におけるボディ１００の断面形状は、円形以外の形状であってもよい。この場合の中心軸ＡＸ１は、例えば、当該形状の重心を通る軸として設定することができる。
【0022】
ボディ１００のうち基端側の部分における側面には、平坦面１１０が形成されている。平坦面１１０を含む基端側部分は、不図示の工作機械によって把持され固定される部分であって、所謂「シャンク」とも称される部分である。平坦面１１０は、ボディ１００の基端側の端部から、排出溝１２０の近傍となる位置まで伸びている。
【0023】
切削インサート２００は、切削のための主切れ刃２３１やコーナ切れ刃２４１等が設けられた部材であって、例えば硬質材料により形成されている。切削インサート２００は、ボディ１００の先端側に設けられたインサート座（後述の底面１４０）に対して、締結部材２０によって締結固定されている。尚、ボディ１００のうち、インサート座やその近傍の具体的な構成については後に説明する。
【0024】
図２、３、４に示されるように、切削インサート２００は、第１面２１０と、第２面２２０と、主切れ刃２３１、２３２と、コーナ切れ刃２４１、２４２と、を有している。
【0025】
第１面２１０は、切削インサート２００がボディ１００に取り付けられた状態において、排出溝１２０の内側に臨む面である。図１に示されるように、第１面２１０は、排出溝１２０の平坦面１２１と略平行であり、且つ平坦面１２１と略同一平面上に配置される。第１面２１０は、平坦面１２１と共に排出溝１２０の一部を区画している面、ということもできる。図４に示されるように、第１面２１０の形状は略平行四辺形である。
【0026】
第１面２１０には、貫通穴２３０の一端が開口している。貫通穴２３０は、締結部材２０を挿通するための円形の貫通穴である。貫通穴２３０は、第１面２１０から次に述べる第２面２２０に至るまで、切削インサート２００を貫通するように設けられている。貫通穴２３０の中心軸ＡＸ２は、第１面２１０に対して垂直である。
【0027】
第２面２２０は、第１面２１０とは反対側の面であって、ボディ１００のインサート座（底面１４０、図２や図５を参照）に当接する面である。第２面２２０は、第１面２１０に対し平行な平坦面である。第２面２２０の形状は、第１面２１０と同様の略平行四辺形である。ただし、後述のように逃げ面２０１等が傾斜した面となっているので、第２面２２０は第１面２１０よりも小さい面となっている。
【0028】
主切れ刃２３１、２３２、及びコーナ切れ刃２４１、２４２は、被削材の切削に供される切れ刃である。図４に示されるように、これらはいずれも、第１面２１０のうち外周側の端部となる位置に設けられている。ただし、後述の凹部２１１、２１２が設けられた結果として、第１面２１０のうち主切れ刃２３１やコーナ切れ刃２４１等の高さ位置は、第１面２１０の頂面（図２において符号「２１０」が付されている部分）の高さ位置とは異なっている。
【0029】
主切れ刃２３１、２３２は、主に穴あけ加工のために供される切れ刃である。主切れ刃２３１、２３２は、略平行四辺形である第１面２１０のうち互いに対向する一対の辺に沿って、それぞれ直線状に伸びるよう形成されている。尚、被削材の加工中において実際に「切れ刃」として機能するのは、主切れ刃２３１、２３２のうち一方のみである。主切れ刃２３１、２３２のうちどちらが「切れ刃」として機能するのかは、ボディ１００に対する切削インサート２００の取り付け状態によって変化する。例えば図２等の取り付け状態においては、先端側の位置に配置された方の主切れ刃２３１のみが「切れ刃」として機能する。
【0030】
図６に示されるように、切削インサート２００は、加工に供される方の主切れ刃（この例では主切れ刃２３１）が、ボディ１００の先端面１０１よりも更に先端側へと突出した状態となるように、締結部材２０によってボディ１００に対し締結固定されている。
【0031】
主切れ刃２３１、２３２を切り替えて用いることができるように、切削インサート２００は回転対称な形状を有している。具体的には、切削インサート２００を中心軸ＡＸ２の周りに１８０度回転させると、回転後における切削インサート２００の形状の全体が、回転前における切削インサート２００の形状の形状に重なる。
【0032】
主切れ刃２３１が設けられている範囲は、図４に示される点Ａの位置から、コーナ切れ刃２４１との境界である点Ｂの位置までの範囲である。主切れ刃２３２が設けられている範囲は、上記範囲を中心軸ＡＸ２の周りに１８０度回転させた範囲であるから、その図示等を省略する。尚、主切れ刃２３１が設けられている範囲は上記のとおりであるが、主切れ刃２３１のうち実際に切削に供されるのは、多くの場合その一部のみである。例えば、穴あけ加工において、穴の中心軸を中心軸ＡＸ１に一致させる場合には、主切れ刃２３１のうち実際に切削に供されるのは、図３において中心軸ＡＸ１よりも右側の範囲のみである。主切れ刃２３２についても同様である。
【0033】
コーナ切れ刃２４１、２４２は、主に旋削加工のために供される切れ刃であって、いずれも第１面２１０のコーナ部分に配置されている。図２のように切削インサート２００がボディ１００に取り付けられている状態において、コーナ切れ刃２４１は、主切れ刃２３１の外周側端部に繋がっている。コーナ切れ刃２４２は、第１面２１０の対角線に沿ってコーナ切れ刃２４１とは反対側の位置にある。コーナ切れ刃２４１は、本実施形態の「第１コーナ切れ刃」に該当する。コーナ切れ刃２４２は、本実施形態の「第２コーナ切れ刃」に該当する。
【0034】
コーナ切れ刃２４１、２４２は、略平行四辺形である第１面２１０のうち互いに対向する一対のコーナ部分に沿って、曲線状に伸びるよう形成されている。上記の主切れ刃２３１、２４１と同様に、加工中において実際に「切れ刃」として機能するのは、コーナ切れ刃２４１、２４２のうち一方のみである。例えば図２等の取り付け状態においては、先端側且つ外周側となる位置に配置された方のコーナ切れ刃２４１のみが「切れ刃」として機能する。
【0035】
コーナ切れ刃２４１が設けられている範囲は、図４に示される点Ｂの位置から点Ｃの位置までの円弧状の範囲である。コーナ切れ刃２４２が設けられている範囲は、上記範囲を中心軸ＡＸ２の周りに１８０度回転させた範囲であるから、その図示等を省略する。尚、本実施形態では、図４に示される点Ｃから点Ｄまでの部分も、直線状の切れ刃として形成されている。
【0036】
切削インサート２００が有するその他の構成について説明する。図４に示されるように、第１面２１０のうち主切れ刃２３１及びコーナ切れ刃２４１の近傍となる位置には、チップブレーカとして機能する凹部２１１が形成されている。同様に、第１面２１０のうち主切れ刃２３２及びコーナ切れ刃２４２の近傍となる位置には、チップブレーカとして機能する凹部２１２が形成されている。
【0037】
主切れ刃２３１、２３２、及びコーナ切れ刃２４１、２４２のそれぞれから、第２面２２０へと伸びる面は、所謂「逃げ面」として設けられた面である。これらはいずれも、第２面２２０に対して垂直とはなっておらず、第２面２２０に対して傾斜した面となっている。例えば、図２において先端側に配置された逃げ面２０１は、第１面２１０から第２面２２０側に行くに従って基端側へと向かうよう、第２面２２０に対し傾斜している。つまり、逃げ面２０１と第１面２１０との間の交差角が内角において鋭角となり、逃げ面２０１と第２面２２０との間の交差角が内角において鈍角となるように、逃げ面２０１が傾斜している。主切れ刃２３２やコーナ切れ刃２４１、２４２に繋がるその他の逃げ面についても同様である。
【0038】
旋削加工及び穴あけ加工のいずれが行われる場合であっても、被削材の方を回転させながら、切削工具１０の切れ刃を当該被削材に当てることで加工が行われる。その際、被削材の回転中心軸は、ボディ１００の中心軸ＡＸ１と一致した状態とされる。このような態様に換えて、切削工具１０の方を中心軸ＡＸ１の周りに回転させながら加工が行われることとしてもよい。
【0039】
図３のように、ボディ１００の中心軸ＡＸ１に沿って切削工具１０を見た場合には、主切れ刃２３１の端部を示す点Ａが、図３において中心軸ＡＸ１よりも左側の位置にある。つまり、本実施形態の主切れ刃２３１は、ボディ１００の外周側（図３の例では右側）から、中心軸ＡＸ１を跨ぐ位置まで伸びている。
【0040】
上記のように、被削材もしくは切削工具１０を中心軸ＡＸ１の周りに回転させながら穴あけ加工を行う場合には、主切れ刃２３１が少なくとも中心軸ＡＸ１の位置まで伸びていれば、穴あけ加工を行うことができる。
【0041】
このため、主切れ刃２３１が必要最低限の長さ（つまり、穴の半径程度の長さ）となるように、切削インサート２００を小型化することも考えられる。しかしながら、小径の穴を形成するための切削工具において、上記のように切削インサート２００を小型化した場合には、第１面２１０のうち貫通穴２３０が占める割合が大きくなり過ぎてしまい、ボディ１００への締結固定に耐え得るような切削インサート２００の強度を確保することが難しくなってしまう。そこで、本実施形態に係る切削工具１０では、穴の半径よりも主切れ刃２３１を長くすることで、小径の穴あけ加工に必要な最低限の大きさよりも切削インサート２００を大型化している。これにより、切削インサート２００の強度を十分に確保している。
【0042】
尚、切削インサート２００が十分な強度を有している場合には、主切れ刃２３１の端部を示す点Ａが、中心軸ＡＸ１の位置にあってもよい。つまり、主切れ刃２３１が、ボディ１００の外周側から中心軸ＡＸ１の位置までしか伸びていなくてもよい。
【0043】
切削インサート２００の近傍部分におけるボディ１００の具体的な構成について説明する。図５には、切削インサート２００を取り外した状態のボディ１００が斜視図として示されている。同図に示されるように、ボディ１００の先端側部分には、切削インサート２００を嵌め込むための凹部が形成されており、当該凹部の底面１４０がインサート座の一部となっている。底面１４０は平坦面１２１に対し平行な面である。上記凹部は、底面１４０の他、面１５０、１６１、１６２等によって区画されている。底面１４０には、貫通穴１４１の一端が開口している。貫通穴１４１は、切削インサート２００を固定するための締結部材２０が挿通される穴である。貫通穴１４１の内面には、締結部材２０と螺合するための不図示の雌螺子が形成されている。
【0044】
面１５０は、底面１４０と共にインサート座を構成する面であって、平坦面１２２に対し平行な面である。図３等に示されるように、面１５０の高さ寸法（図３における上下方向の寸法）は、切削インサート２００の高さ寸法よりも小さい。面１５０は、底面１４０とは反対側にある辺１５１のみにおいて切削インサート２００の側面に当接しており、図３の左右方向における切削インサート２００の位置を拘束している。
【0045】
面１６１、１６２は、底面１４０のうち基端側の端部から、図３の上方側に向かって伸びるように形成された面である。図５に示されるように、これらは互いに鈍角をなして交差しており、これらの境界をなす直線が、切削インサート２００に向けて僅かに突出している。面１６１と面１６２との境界は、底面１４０とは反対側の端部の点１６３のみにおいて切削インサート２００の側面に当接しており、中心軸ＡＸ１の方向における切削インサート２００の位置を拘束している。
【0046】
図３及び図５等に示されるように、ボディ１００の先端部分には突出部１３０が形成されている。突出部１３０は、排出溝１２０を区画する面のうち先端側の部分であって、面１５０や後述の凹部１３１よりも、図３における右側に向かって突出するように設けられている。図２等に示されるように、突出部１３０が突出する方向における先端の面１２２Ａは、基端側の平坦面１２２に繋がっている。図３に示されるように、突出部１３０は、その先端の面１２２Ａが、切削インサート２００を拘束する面１５０よりも更に中心軸ＡＸ１側（図３では右側）となる位置まで突出している。図６に示されるように、面１２２Ａは、基端側に行くに従って中心軸ＡＸ１に近づくよう、中心軸ＡＸ１に対して傾斜している。面１２２Ａをこのように傾斜させることで、主切れ刃２３１等で生じた切りくずを、基端側の排出溝１２０へとスムーズに案内することが可能となっている。
【0047】
尚、面１５０と突出部１３０との間には、凹部１３１が形成されている。凹部１３１は、中心軸ＡＸ１とは反対側（図３では左側）に向かって後退するように形成されている。凹部１３１には、切削インサート２００の一部が収容されている。
【0048】
ボディ１００に突出部１３０を設けたことにより、切削インサート２００は、第１面２１０の一部が突出部１３０によって外側から（図３における上方側から）覆われている。以上のように、本実施形態のボディ１００には、切削インサート２００のうち第１面２１０の一部を外側から覆うように突出する突出部１３０が形成されている。
【0049】
ボディ１００に突出部１３０を設けたことの効果について説明する。先に述べたように、本実施形態に係る切削工具１０では、穴の半径よりも主切れ刃２３１を長くすることで、小径の穴あけ加工に必要な最低限の大きさよりも切削インサート２００を大型化し、切削インサート２００の強度を確保している。このような構成において、仮に、ボディ１００に突出部１３０を設けていない場合には、図９に示される比較例のように、平坦面１２２のうち先端側の部分におけるボディ１００の肉厚（図９における寸法Ｌ）が薄くなり過ぎるため、ボディ１００の剛性を十分に確保することができなくなってしまう可能性がある。
【0050】
そこで、本実施形態に係る切削工具１０では、ボディ１００に突出部１３０を設けることで、図９の寸法Ｌに相当する部分の肉厚を厚くしている。これにより、比較的大型の切削インサート２００を保持する構成としながらも、ボディ１００の剛性を十分に確保している。尚、このような構成は、主切れ刃２３１が穴の半径程度の長さしか有していない構成においても採用することができる。
【0051】
突出部１３０の突出量は、ボディ１００に許容される加工中の撓み等を考慮し、適宜設定することができる。ただし、図６のように貫通穴２３０の中心軸ＡＸ２に沿って切削工具１０を見た場合において、突出部１３０が、主切れ刃２３１及び貫通穴２３０のいずれにも重ならないように、突出部１３０の突出量が設定されることが好ましい。突出部１３０が主切れ刃２３１と重ならない構成とすることで、加工に支障が生じることを防止することができる。また、突出部１３０が貫通穴２３０と重ならない構成とすることで、切削インサート２００を締結固定する作業に支障が生じることを防止することができる。
【0052】
先に述べたように、切削インサート２００は一対のコーナ切れ刃２４１、２４２を有している。図６に示されるように、これらのうち加工には供されない方のコーナ切れ刃２４２は、突出部１３０によってその全体が外側から覆われている。つまり、貫通穴２３０の中心軸ＡＸ２に沿って切削工具１０を見た場合において、コーナ切れ刃２４２は、その全体が突出部１３０と重なっている。突出部１３０によってコーナ切れ刃２４２が覆われているので、加工中の切り屑がコーナ切れ刃２４２に到達しにくくなっている。これにより、コーナ切れ刃２４２における傷や破損等が防止される。
【0053】
図３、５、６等に示されるように、ボディ１００にはヌスミ穴１７０が形成されている。中心軸ＡＸ１に沿って先端側から見た場合において、ヌスミ穴１７０は、ボディ１００のうち切削インサート２００とは反対側の表面（図３では左側の表面）から、コーナ切れ刃２４２に向かって伸びるように形成された円形の穴である。図３等においては、ヌスミ穴１７０の中心軸ＡＸ３が示されている。中心軸ＡＸ３は、ボディ１００の中心軸ＡＸ１に対して垂直であり、且つ、第２面２２０に対して平行な直線の軸となっている。
【0054】
中心軸ＡＸ３に沿って見た場合には、切削インサート２００のコーナ切れ刃２４２は、その全体がヌスミ穴１７０の内側に包含される。つまり、ボディ１００のうちコーナ切れ刃２４２の近傍となる部分を取り除くように、ヌスミ穴１７０が形成されている。その結果、切削インサート２００のコーナ切れ刃２４２は、その全体がヌスミ穴１７０の空間内に配置されており、ボディ１００には一切当接していない。ヌスミ穴１７０は、コーナ切れ刃２４２に対しボディ１００が当接してしまうことを防止するための穴、として形成されたものである。
【0055】
ところで、ヌスミ穴１７０は、上記と異なる方向に伸びるよう形成することも考えられる。例えば、中心軸ＡＸ３が第２面２２０に対して垂直となるように、ボディ１００のうち図３における上方側又は下方側の部分から、コーナ切れ刃２４２に向かって伸びるよう、ヌスミ穴１７０を形成することも考えられる。
【0056】
しかしながら、例えば図５の矢印ＡＲの方向に、ボディ１００の先端側を曲げようとした場合における曲げ剛性を考慮すると、ヌスミ穴１７０の中心軸ＡＸ３が第２面２２０に対して垂直となっている場合には、本実施形態のように中心軸ＡＸ３が第２面２２０に対して平行となっている場合に比べて、上記の曲げ剛性が小さくなってしまうことが確認されている。これは、中心軸ＡＸ３が第２面２２０に対して垂直となるようヌスミ穴１７０を形成した場合には、ヌスミ穴１７０の各部、の図心からの距離が大きくなり、断面二次モーメントが小さくなってしまうためと考えられる。
【0057】
これに対し、本実施形態のように中心軸ＡＸ３が第２面２２０に対して平行となっている場合には、ヌスミ穴１７０の各部、の図心からの距離は小さくなるので、断面二次モーメントは比較的大きくなる。つまり、ヌスミ穴１７０を本実施形態のように形成した方が、ヌスミ穴１７０の形成に伴う断面二次モーメントの低下を抑制することができる。その結果として、ボディ１００の剛性を高めることができる。尚、このような効果を得るためには、ヌスミ穴１７０の中心軸ＡＸ３が、ボディ１００の中心軸ＡＸ１に対して完全に垂直となっていなくてもよく、第２面２２０に対して完全に平行となっていなくてもよい。ヌスミ穴１７０の中心軸ＡＸ３とボディ１００の中心軸ＡＸ１との間のなす角度は、９０度±３０度の範囲内であればよい。また、ヌスミ穴１７０の中心軸ＡＸ３と第２面２２０との間のなす角度は、０度±３０度の範囲内であればよい。
【0058】
図７には、本実施形態の変形例に係る切削工具１０の構成が示されている。この変形例における切削工具１０の構成は、切削インサート２００の形状を除き、本実施形態の構成と概ね同じである。図８には、この変形例における切削インサート２００の形状が模式的に示されている。
【0059】
図８に示されるように、この変形例では、切削インサート２００のうちコーナ切れ刃２４１、２４２の部分を、それぞれ、主切れ刃２３１、２３２が長くなるような方向に突出させている。このように突出している部分のうち、コーナ切れ刃２４１を含む方の部分のことを、以下では「突出部２５１」とも称する。また、突出している部分のうち、コーナ切れ刃２４２を含む方の部分のことを、以下では「突出部２５２」とも称する。
【0060】
図７に示されるように、コーナ切れ刃２４１の方が切削に供されるような取り付け状態においては、突出部２５２は、その全体がヌスミ穴１７０の内側へと収容される。逆に、コーナ切れ刃２４２の方が切削に供されるような取り付け状態においては、突出部２５１は、その全体がヌスミ穴１７０の内側へと収容される。
【0061】
このように、中心軸ＡＸ３が、第２面２２０に対して平行となるようにヌスミ穴１７０を形成した場合には、切削インサート２００のうち突出している部分を、ヌスミ穴１７０の内側に収容することが可能となる。これにより、切削インサート２００の形状の自由度が高くなる、という利点も得ることができる。
【0062】
ヌスミ穴１７０の形状は、これまでに説明したような円形の穴であってもよいが、他の形状の穴であってもよい。ヌスミ穴１７０の形状は、切削インサート２００のうちコーナ切れ刃２４２やその近傍部分の形状に合わせて、適宜変更してもよい。
【0063】
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
【符号の説明】
【0064】
１０：切削工具、２０：締結部材、１００：ボディ、１２０：排出溝、１３０：突出部、１４０：底面（インサート座）、１７０：ヌスミ穴、２００：切削インサート、２１０：第１面、２２０：第２面、２３０：貫通穴、２３１，２３２；主切れ刃、２４１，２４２：コーナ切れ刃、ＡＸ１，ＡＸ２，ＡＸ３：中心軸。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【手続補正書】
【提出日】2023-06-08
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
切り屑を案内し排出するための排出溝が先端側から基端側に向かって伸びるように形成されたボディと、
前記ボディの先端側に締結固定された切削インサートと、を備え、
前記切削インサートは、
締結部材を挿通するための貫通穴が開口している第１面と、
前記第１面とは反対側の面であって、前記ボディのインサート座に当接する第２面と、
前記第１面の端部において直線状に伸びるように形成され、少なくとも一部が切削に供される主切れ刃と、を有し、
前記第１面が前記排出溝の内側に臨み、且つ、前記主切れ刃が前記ボディの先端よりも更に先端側に突出するよう、前記締結部材によって前記ボディに締結固定されており、
前記ボディには、前記切削インサートのうち前記第１面の一部を外側から覆うように突出する突出部が形成されており、
前記切削インサートは、
前記主切れ刃の外周側端部に繋がる第１コーナ切れ刃と、
前記第１面の対角線に沿って第１コーナ切れ刃とは反対側の位置にある第２コーナ切れ刃と、を有し、
前記第２コーナ切れ刃は前記突出部によって覆われており、
前記ボディには、前記第２コーナ切れ刃への当接を防止するためのヌスミ穴が形成されており、
前記ボディの中心軸に沿って先端側から見た場合において、
前記ヌスミ穴は、
前記ボディのうち前記切削インサートとは反対側の表面から、前記第２コーナ切れ刃に向かって伸びるように形成された貫通穴である、切削工具。
前記ボディの先端側に締結固定された切削インサートと、を備え、
前記切削インサートは、
締結部材を挿通するための貫通穴が開口している第１面と、
前記第１面とは反対側の面であって、前記ボディのインサート座に当接する第２面と、
前記第１面の端部において直線状に伸びるように形成され、少なくとも一部が切削に供される主切れ刃と、を有し、
前記第１面が前記排出溝の内側に臨み、且つ、前記主切れ刃が前記ボディの先端よりも更に先端側に突出するよう、前記締結部材によって前記ボディに締結固定されており、
前記ボディには、前記切削インサートのうち前記第１面の一部を外側から覆うように突出する突出部が形成されており、
前記切削インサートは、
前記主切れ刃の外周側端部に繋がる第１コーナ切れ刃と、
前記第１面の対角線に沿って第１コーナ切れ刃とは反対側の位置にある第２コーナ切れ刃と、を有し、
前記第２コーナ切れ刃は前記突出部によって覆われており、
前記ボディには、前記第２コーナ切れ刃への当接を防止するためのヌスミ穴が形成されており、
前記ボディの中心軸に沿って先端側から見た場合において、
前記ヌスミ穴は、
前記ボディのうち前記切削インサートとは反対側の表面から、前記第２コーナ切れ刃に向かって伸びるように形成された貫通穴である、切削工具。
【請求項2】
前記ボディの中心軸に沿って見た場合において、前記主切れ刃は、前記ボディの外周側から、前記ボディの中心軸を跨ぐ位置まで伸びている、請求項１に記載の切削工具。
【請求項3】
前記貫通穴の中心軸に沿って見た場合において、前記突出部は、前記主切れ刃及び前記貫通穴のいずれにも重なっていない、請求項１に記載の切削工具。
【請求項4】
前記ヌスミ穴の中心軸と前記ボディの中心軸との間のなす角度は、９０度±３０度の範囲内であり、且つ、
前記ヌスミ穴の中心軸と前記第２面との間のなす角度は、０度±３０度の範囲内である、請求項１に記載の切削工具。
前記ヌスミ穴の中心軸と前記第２面との間のなす角度は、０度±３０度の範囲内である、請求項１に記載の切削工具。