特開 2024-90004 刃先交換式切削工具用ホルダ、および刃先交換式切削工具

(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】P2024090004

(43)【公開日】2024-07-04

(54)【発明の名称】刃先交換式切削工具用ホルダ、および刃先交換式切削工具

(51)【国際特許分類】

   B23C 5/06 20060101AFI20240627BHJP

   B23C 5/02 20060101ALI20240627BHJP

【ＦＩ】

B23C5/06 A

B23C5/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022205617

(22)【出願日】2022-12-22

(71)【出願人】

【識別番号】000006264

【氏名又は名称】三菱マテリアル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100175802

【弁理士】

【氏名又は名称】寺本 光生

(74)【代理人】

【識別番号】100142424

【弁理士】

【氏名又は名称】細川 文広

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(72)【発明者】

【氏名】尾上 太一

【テーマコード（参考）】

3C022

【Ｆターム（参考）】

3C022GG01

3C022HH01

(57)【要約】

【課題】刃先交換式切削工具用ホルダおよび刃先交換式切削工具の軽量化。
【解決手段】先端外周部において間隔をあけて複数の切削インサートを保持し、回転する主軸体の先端に取り付けられて工具軸線周りに回転させられる刃先交換式切削工具用ホルダであって、工具軸線を中心とする円筒状であり主軸体に固定される内周壁部と、工具軸線を中心とする円筒状であり内周壁部を径方向外側から囲む外周壁部と、を備え、外周壁部の外側面には、それぞれ切削インサートが固定される複数のインサート保持部が設けられ、外周壁部の内側面には、軸方向から見て多角形状の多角形状部が設けられ、インサート保持部は、軸方向から見て、工具軸線から多角形状部の各頂点に向かって延びる仮想線上に配置される、刃先交換式切削工具用ホルダ。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

先端外周部において間隔をあけて複数の切削インサートを保持し、回転する主軸体の先端に取り付けられて工具軸線周りに回転させられる刃先交換式切削工具用ホルダであって、
前記工具軸線を中心とする円筒状であり前記主軸体に固定される内周壁部と、
前記工具軸線を中心とする円筒状であり前記内周壁部を径方向外側から囲む外周壁部と、を備え、
前記外周壁部の外側面には、それぞれ前記切削インサートが固定される複数のインサート保持部が設けられ、
前記外周壁部の内側面には、軸方向から見て多角形状の多角形状部が設けられ、
前記インサート保持部は、軸方向から見て、前記工具軸線から前記多角形状部の各頂点に向かって延びる仮想線上に配置される、
刃先交換式切削工具用ホルダ。

【請求項2】

前記多角形状部は、軸方向において前記インサート保持部が設けられる領域を包含する領域に設けられる、
請求項１に記載の刃先交換式切削工具用ホルダ。

【請求項3】

前記多角形状部の前記頂点には、スミＲが設けられる、
請求項１に記載の刃先交換式切削工具用ホルダ。

【請求項4】

前記多角形状部は、周方向に隣り合う前記頂点同士の間を繋ぐ湾曲面部を有し、
前記湾曲面部は、前記工具軸線までの距離より大きい曲率半径で滑らかに湾曲する、
請求項１に記載の刃先交換式切削工具用ホルダ。

【請求項5】

先端外周部において間隔をあけて複数の切削インサートを保持し、回転する主軸体の先端に取り付けられて工具軸線周りに回転させられる刃先交換式切削工具用ホルダであって、
前記工具軸線を中心とする円筒状であり前記主軸体に固定される内周壁部と、
前記工具軸線を中心とする円筒状であり前記内周壁部を径方向外側から囲む外周壁部と、を備え、
前記外周壁部の外側面には、それぞれ前記切削インサートが固定される複数のインサート保持部が設けられ、
前記外周壁部の内側面には、それぞれ前記インサート保持部に向かって凹む複数の凹部が設けられる、
刃先交換式切削工具用ホルダ。

【請求項6】

前記凹部は、軸方向において前記インサート保持部が設けられる領域を包含する領域に設けられる、
請求項５に記載の刃先交換式切削工具用ホルダ。

【請求項7】

前記凹部の径方向外側のスミ部分にスミＲが設けられる、
請求項５に記載の刃先交換式切削工具用ホルダ。

【請求項8】

前記内周壁部の外側面から径方向外側に延びて前記外周壁部の内側面に繋がる複数の梁部を備える、
請求項１～７の何れか一項に記載の刃先交換式切削工具用ホルダ。

【請求項9】

複数の前記梁部は、
径方向外側に向かうに従い周方向一方側に延びる複数の第１梁部と、
径方向外側に向かうに従い周方向他方側に延びる複数の第２梁部と、を含み、
前記第１梁部と前記第２梁部とは、前記内周壁部と前記外周壁部との間で互いに交差して繋がる、
請求項８に記載の刃先交換式切削工具用ホルダ。

【請求項10】

請求項１～７の何れか一項に記載の刃先交換式切削工具用ホルダと、
前記刃先交換式切削工具用ホルダに保持された複数の前記切削インサートと、を備える、刃先交換式切削工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、刃先交換式切削工具用ホルダ、および刃先交換式切削工具に関する。

【背景技術】

【0002】

切削工具は、切削インサートの交換の度にフライス盤のアーバから取り外す必要があるため、作業者の負担を軽減するなどの目的で軽量化が望まれている。軽量化を目的として、穴あけ加工などによる肉盗みを行う場合、穴のエッジ部での応力集中の懸念がある。そこで、３Ｄプリンタを用いて内部を中空構造を採用することで軽量化を図った切削工具が提案されている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－１４９６５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

工具用ホルダに中空構造を採用する場合に、工具用ホルダの製造方法が３Ｄプリンタによるものに限定される。このため、工具用ホルダの生産性が悪く、また選定可能な材料に制限があるなどといった問題があった。

【0005】

本発明は、このような背景の下になされたものであって、製造手段の選択の幅を確保しつつ軽量化を図ることができる刃先交換式切削工具用ホルダおよび刃先交換式切削工具の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述の課題を解決するために、本発明の一態様の刃先交換式切削工具用ホルダは、先端外周部において間隔をあけて複数の切削インサートを保持し、回転する主軸体の先端に取り付けられて工具軸線周りに回転させられる刃先交換式切削工具用ホルダであって、前記工具軸線を中心とする円筒状であり前記主軸体に固定される内周壁部と、前記工具軸線を中心とする円筒状であり前記内周壁部を径方向外側から囲む外周壁部と、を備え、前記外周壁部の外側面には、それぞれ前記切削インサートが固定される複数のインサート保持部が設けられ、前記外周壁部の内側面には、軸方向から見て多角形状の多角形状部が設けられ、前記インサート保持部は、軸方向から見て、前記工具軸線から前記多角形状部の各頂点に向かって延びる仮想線上に配置される。

【0007】

上述の構成によれば、刃先交換式切削工具用ホルダが、主軸体に固定される内周壁部と、切削インサートが固定される外周壁部と、を有する。また、内周壁部と外周壁部との間には隙間が設けられる事となるため、刃先交換式切削工具用ホルダの軽量化を図る事ができる。
また、上述の構成によれば、外周壁部の内側面に、インサート保持部に向かって延びる仮想線上に頂点を配置する多角形状部が設けられる。したがって、外周壁部の内側面は、仮想線上で最も窪んだ形状となり、刃先交換式切削工具用ホルダのさらなる軽量化を果たすことができる。
また、刃先交換式切削工具を用いた切削時に、切削インサートには被削材から回転方向後方を向く反力を受ける。このため、外周壁部は、インサート保持部において、切削インサートから回転方向後方に力を受ける。外周壁部の内側面を上述したような多角形状とすることで、インサート保持部の回転方向後方側の外周壁部の厚さを十分に確保することが可能となり、切削インサートから受ける力に対する外周壁部の剛性を高めて切削インサートの保持を安定させることができる。
さらに、外周壁部の内側面を多角形状とすることで、複数の頂点同士の間の形状を回転対称にすることができ、刃先交換式切削工具の回転安定性を高めることができる。

【0008】

上述の刃先交換式切削工具用ホルダにおいて、前記多角形状部は、軸方向において前記インサート保持部が設けられる領域を包含する領域に設けられる、構成としてもよい。

【0009】

上述の構成によれば、軸方向においてインサート保持部が設けられる領域全体の回転方向後方の肉厚を十分に確保する事が可能となる。このため、切削インサートから受ける力に対する外周壁部の剛性を高めることが可能となり切削インサートの保持を安定させることができる。

【0010】

上述の刃先交換式切削工具用ホルダにおいて、前記多角形状部の前記頂点には、スミＲが設けられる、構成としてもよい。

【0011】

上述の構成によれば、多角形状部の頂点に応力集中が生じ難くなり、外周壁部の剛性を高めることが可能となり切削インサートの保持を安定させることができる。

【0012】

上述の刃先交換式切削工具用ホルダにおいて、前記多角形状部は、周方向に隣り合う前記頂点同士の間を繋ぐ湾曲面部を有し、前記湾曲面部は、前記工具軸線までの距離より大きい曲率半径で滑らかに湾曲する、構成としてもよい。

【0013】

上述の構成によれば、湾曲面部を滑らかに湾曲させることで刃先交換式切削工具用ホルダのさらなる軽量化を図ることができる。

【0014】

上述の課題を解決するために、本発明の一態様の刃先交換式切削工具用ホルダは、先端外周部において間隔をあけて複数の切削インサートを保持し、回転する主軸体の先端に取り付けられて前記工具軸線周りに回転させられる刃先交換式切削工具用ホルダであって、前記工具軸線を中心とする円筒状であり前記主軸体に固定される内周壁部と、前記工具軸線を中心とする円筒状であり前記内周壁部を径方向外側から囲む外周壁部と、を備え、前記外周壁部の外側面には、それぞれ前記切削インサートが固定される複数のインサート保持部が設けられ、前記外周壁部の内側面には、それぞれ前記インサート保持部に向かって凹む複数の凹部が設けられる。

【0015】

上述の構成によれば、刃先交換式切削工具用ホルダが、主軸体に固定される内周壁部と、インサートが固定される外周壁部と、を有する。また、内周壁部と外周壁部との間には隙間が設けられる事となるため、刃先交換式切削工具用ホルダの軽量化を図る事ができる。
また、上述の構成によれば、外周壁部の内側面に、インサート保持部に向かって凹む複数の凹部が設けられため、刃先交換式切削工具用ホルダのさらなる軽量化を果たすことができる。
また、刃先交換式切削工具を用いた切削時に、切削インサートには被削材から回転方向後方を向く反力を受ける。このため、外周壁部は、インサート保持部において、切削インサートから回転方向後方に力を受ける。上述の構成によれば、外周壁部の内側面の凹部が、インサート保持部に向かって延びるため、インサート保持部の回転方向後方側の外周壁部の厚さを十分に確保することが可能となり、切削インサートから受ける力に対する外周壁部の剛性を高めて切削インサートの保持を安定させることができる。

【0016】

上述の刃先交換式切削工具用ホルダにおいて、前記凹部は、軸方向において前記インサート保持部が設けられる領域を包含する領域に設けられる、構成としてもよい。

【0017】

上述の構成によれば、軸方向においてインサート保持部が設けられる領域全体の回転方向後方の肉厚を十分に確保する事が可能となる。このため、切削インサートから受ける力に対する外周壁部の剛性を高めることが可能となり切削インサートの保持を安定させることができる。

【0018】

上述の刃先交換式切削工具用ホルダにおいて、前記凹部の径方向外側のスミ部分にスミＲが設けられる、構成としてもよい。

【0019】

上述の構成によれば、凹部のスミ部分に応力集中が生じ難くなり、外周壁部の剛性を高めることが可能となり切削インサートの保持を安定させることができる。

【0020】

上述の刃先交換式切削工具用ホルダにおいて、前記内周壁部の外側面から径方向外側に延びて前記外周壁部の内側面に繋がる複数の梁部を備える、構成としてもよい。

【0021】

上述の構成によれば、複数の梁部が内周壁部と外周壁部とを繋ぐことで、外周壁部が梁部を介して内周壁部に径方向内側から支持される。これにより、外周壁部の剛性を高めることができ、切削時においける刃先交換式切削工具用ホルダの損傷および振動を抑制できる。

【0022】

上述の刃先交換式切削工具用ホルダにおいて、複数の前記梁部は、径方向外側に向かうに従い周方向一方側に延びる複数の第１梁部と、径方向外側に向かうに従い周方向他方側に延びる複数の第２梁部と、を含み、前記第１梁部と前記第２梁部とは、前記内周壁部と前記外周壁部との間で互いに交差して繋がる、構成としてもよい。

【0023】

上述の構成によれば、一対の梁部（第１梁部、および第２梁部）が、互いに交差して繋がるため、梁部同士が補強し合って軽量かつ高剛性の補強構造を実現でき、剛性の高い刃先交換式切削工具用ホルダを得ることができる。また、上述の構成によれば、第１梁部と第２梁部とが、周方向の互いに異なる方向に傾斜して延びる。このため、外周壁部の周方向両側の剛性をバランスよく高めることができ、外周壁部が切削インサートから周方向の反力を受けても外周壁部の振動を効果的に抑制できる。

【0024】

本発明の一態様の刃先交換式切削工具は、上述の刃先交換式切削工具用ホルダと、前記刃先交換式切削工具用ホルダに保持された複数の前記切削インサートと、を備える。

【0025】

この構成によれば、十分な剛性を確保しつつ軽量化した刃先交換式切削工具を提供できる。

【発明の効果】

【0026】

本発明によれば、製造手段の選択の幅を確保しつつ軽量化を図ることができる刃先交換式切削工具用ホルダおよび刃先交換式切削工具の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】一実施形態の刃先交換式切削工具の斜視図。

【図2】一実施形態の刃先交換式切削工具用ホルダの側面図。

【図3】一実施形態の刃先交換式切削工具用ホルダの正面図。

【図4】図２のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図。

【図5】図３のＶ－Ｖ線に沿う断面図。

【図6】変形例１の刃先交換式切削工具用ホルダの正面図である。

【図7】変形例２の刃先交換式切削工具用ホルダの正面図である。

【図8】変形例３の刃先交換式切削工具用ホルダの正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る刃先交換式切削工具について説明する。以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。また、図面においては、適宜Ｚ軸を示す。
以下の説明においては、Ｚ軸方向の正の側（＋Ｚ側）を「上側」と呼び、Ｚ軸方向の負の側（－Ｚ側）を「下側」と呼ぶ。以下に説明する実施形態において、「上側」は、切削工具１、および工具用ホルダ１０の基端側であり、「下側」は、切削工具１、および工具用ホルダ１０の先端側である。なお、本明細書における上下方向は、刃先交換式切削工具の使用時の姿勢の一例であり、刃先交換式切削工具の姿勢を限定するものではない。また、特に断りのない限り、刃先交換式切削工具の工具軸線Ｏに平行な方向を単に「軸方向」又は「上下方向」と呼び、工具軸線Ｏを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、工具軸線Ｏを中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。

【0029】

以下、一実施形態の切削工具（切削工具刃先交換式切削工具）１について図面を基に説明する。
図１は、切削工具１の斜視図である。図２および図３は、それぞれ工具用ホルダ（刃先交換式切削工具用ホルダ）１０の側面図および正面図である。また、図４は図２のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図であり、図５は図３のＶ－Ｖ線に沿う断面図である。

【0030】

本実施形態の切削工具１は、正面フライスカッタである。切削工具１は、切刃３１により金属材料等からなる被削材にフライス加工を施す。切削工具１は、回転軸を中心として回転するアーバ（主軸体）９の下端に取り付けられる。切削工具１は、その工具軸線Ｏをアーバ９の回転軸と一致するようにアーバ９に固定され、アーバ９によって工具軸線Ｏを中心として回転方向Ｔに回転させられる。
なお、以下の説明において、特定部位に対して回転方向Ｔ側の領域を回転方向前方とよび回転方向Ｔ側と反対側の領域を回転方向後方と呼ぶ場合がある。

【0031】

図１に示すように、切削工具１は、工具用ホルダ１０と、工具用ホルダ１０に着脱可能に取り付けられる複数の切削インサート３０と、を備える。

【0032】

切削インサート３０は、超硬合金等の硬質材料からなる。切削インサート３０は、工具用ホルダ１０の先端外周部１０ａに工具軸線Ｏ周りに互いに間隔をあけて設けられるインサート保持部４５にクランプネジによって着脱可能に取り付けられる。切削インサート３０は、多角形板状をなす。切削インサート３０の多角形状の主面と側面と交差稜線部には、切刃３１が設けられている。切削インサート３０は、切刃３１が工具軸線Ｏの軸方向に沿って延びるように、工具用ホルダ１０に取り付けられている。

【0033】

工具用ホルダ１０は、アーバ９の先端に取り付けられて工具軸線Ｏ周りに回転させられる。工具用ホルダ１０は、先端外周部１０ａにおいて間隔をあけて複数の切削インサート３０を保持する。工具用ホルダ１０には、工具軸線Ｏに沿って中央を貫通する取付孔１１が設けられている。取付孔１１には、アーバ９の先端部分およびアーバ９に工具用ホルダ１０を固定するための固定ボルト８（図５参照）が通過する。

【0034】

本実施形態の工具用ホルダ１０は、一例として３Ｄプリンタによって金属の粉末材料を溶融させながら積層することで形成される。しかしながら、工具用ホルダ１０は、３Ｄプリンタ以外の製造方法によって製造されていてもよい。

【0035】

工具用ホルダ１０は、内周壁部５０と外周壁部４０と複数の梁部２５、２６と、ベース部２０と、を有する。内周壁部５０、および外周壁部４０は、ともに工具軸線Ｏを中心とする円筒状である。

【0036】

図５に示すように、内周壁部５０は、工具軸線Ｏを中心として軸方向に沿って延びる。内周壁部５０に囲まれる領域は、取付孔１１を構成する。内周壁部５０は、アーバ９に工具用ホルダ１０を固定するための固定ボルト８を径方向外側から囲む。固定ボルト８をアーバ９にネジ止めすることで固定ボルト８の頭部８ａは、内周壁部５０の下端面に押し付けられる。これにより、内周壁部５０は、アーバ９に固定される。

【0037】

内周壁部５０は、円筒部５１とテーパ部５２とを有する。円筒部５１は、工具軸線Ｏを中心とする円筒形状を有する。円筒部５１の外側面、および内側面には若干の段差があってもよい。テーパ部５２は、円筒部５１の下端に連なる。テーパ部５２は、下側に向かうに従い直径を小さくするテーパ状である。テーパ部５２の上端の直径は、円筒部５１の直径と一致する。テーパ部５２の下端は、下側に開口する。

【0038】

内周壁部５０において、円筒部５１とテーパ部５２との境界部５３は、周方向に沿って円環状に延びる。内周壁部５０は、上端部から境界部５３までの領域において一定の直径で軸方向に沿って延び、境界部５３から下端部までの領域において下側に向かうに従い徐々に直径を小さくする。内側壁部５０の厚さ（径方向寸法）は、軸方向の全長に亘って略一様である。

【0039】

外周壁部４０は、工具軸線Ｏを中心として軸方向に沿って延びる。外周壁部４０は、内周壁部５０を径方向外側から囲む。すなわち、外周壁部４０の内側面４０ａは、内周壁部５０の外側面と隙間を介して径方向に対向する。外周壁部４０と内周壁部５０との間の隙間は、下側に開口する。

【0040】

外周壁部４０の外側面には、複数のインサート保持部４５と、複数の後方支持部４４と、が設けられる。インサート保持部４５、および後方支持部４４は、外周壁部４０の下端部に位置する。インサート保持部４５、および後方支持部４４は、外周壁部４０の外側面が径方向内側に傍出することで形成されている。インサート保持部４５は、それぞれ周方向に等間隔に配置される。１つのインサート保持部４５の回転方向後方側には、１つの後方支持部４４が設けられる。

【0041】

インサート保持部４５には、切削インサート３０が固定される。複数のインサート保持部４５は、工具軸線Ｏ周りに略等間隔に設けられている。本実施形態の工具用ホルダ１０には、４つの切削インサート３０が取り付けられる。したがって、工具用ホルダ１０には、４つのインサート保持部４５が設けられている。

【0042】

図３に示すように、インサート保持部４５は、回転方向前方を向く台座面４５ａを有する。台座面４５ａには、切削インサート３０が取り付けられる。台座面４５ａに取り付けられる切削インサート３０の回転方向前方には、チップポケット４６が形成される。

【0043】

台座面４５ａは、平坦面である。本実施形態の台座面４５ａは、上側に向かうに従い回転方向後方側に若干傾斜している。台座面４５ａには、切削インサート３０をネジ固定するためのネジ穴４５ｂが設けられる。ネジ穴４５ｂは、台座面４５ａと直交する方向に沿って延びる。

【0044】

インサート保持部４５は、外周壁部４０を構成する部分のうち実質的に切削インサート３０の保持に寄与する部分である。本実施形態におけるインサート保持部４５は、台座面４５ａからネジ穴４５ｂの深さまで、回転方向後方側に延びる立方体状の領域である。

【0045】

後方支持部４４は、インサート保持部４５の回転方向後方側に、インサート保持部４５に連なるように形成される。後方支持部４４は、インサート保持部４５を回転方向後方側から補強する。後方支持部４４は、切削インサート３０における切削力の反力を受けるため、周方向に沿って肉厚に形成されている。

【0046】

図５に示すように、外周壁部４０は、上側テーパ部４１と下側テーパ部４２とを有する。上側テーパ部４１は、下側に向かうに従い直径を小さくするテーパ状である。一方で、下側テーパ部４２は、下側に向かうに従い直径を大きくするテーパ状である。上側テーパ部４１の下端の直径は、下側テーパ部４２の上端の直径と一致する。

【0047】

外周壁部４０において、上側テーパ部４１と下側テーパ部４２との境界部４３は、周方向に沿って円環状に延びる。外周壁部４０は、上端部から境界部４３までの領域において下側に向かうに従い徐々に直径を小さくし、境界部４３から下端部までの領域において下側に向かうに従い徐々に直径を大きくする。

【0048】

外側壁部４０の厚さ（径方向の寸法）は、下側に向かうに従い徐々に大きくなる。したがって、外側壁部４０は、複数のインサート保持部４５が配置される下端部において最も剛性が高められている。これにより、インサート保持部４５において、切削インサート３０を安定的に保持できる。

【0049】

図２に示すように、ベース部２０は、工具用ホルダ１０の軸方向の基端側の端部に位置する。ベース部２０は、工具軸線Ｏを中心とする円板状である。ベース部２０の中央には、取付孔１１が開口する。ベース部２０は、内周壁部５０と外周壁部４０の上端側（基端側）の端部同士を繋ぐ。内周壁部５０は、ベース部２０の内縁から下側に延びる。一方で、外周壁部４０は、ベース部２０の外縁から下側に延びる。

【0050】

ベース部２０には、径方向に沿って延びる直線状の溝部２１が設けられる。溝部２１は、上側に開口する。溝部２１には、アーバ９の下端に設けられたキー部が嵌合する。

【0051】

本実施形態によれば、内周壁部５０と外周壁部４０とが上端側（基端側）に設けられるベース部２０において互いに連結される。本実施形態の工具用ホルダ１０は、内周壁部５０と外周壁部４０との間の隙間が基端部で閉塞され、先端部で開放された構造を有する。本実施形態によれば、工具用ホルダ１０を基端側でアーバ９に支持させることで、内周壁部５０および外周壁部４０の振動を効果的に抑制できる。

【0052】

図３に示すように、複数の梁部２５、２６は、径方向において内周壁部５０と外周壁部４０との間に位置する。複数の梁部２５、２６は、内周壁部５０の外側面から径方向外側に延びて外周壁部４０の内側面４０ａに繋がる。複数の梁部２５、２６は、外周壁部４０を径方向外側から補強し、外周壁部４０の剛性を高める。

【0053】

本実施形態において、複数の梁部２５、２６は、４つの第１梁部２５と、４つの第２梁部２６と、に分類される。第１梁部２５は、径方向外側に向かうに従い周方向一方側（本実施形態では回転方向前方側）に延びる。一方で、第２梁部２６は、径方向外側に向かうに従い周方向他方側（本実施形態では回転方向後方側）に延びる。

【0054】

本実施形態において、１つの第１梁部２５と１つの第２梁部２６とは、互いに交差して繋がる。ここで、互いに交差する一対の梁部２５、２６を、梁部２５、２６の「組」とする。本実施形態の工具用ホルダ１０には、４組の梁部２５、２６の組が設けられる。４組の梁部２５、２６の組は、周方向において等間隔に配置される。

【0055】

本実施形態において、工具用ホルダ１０に設けられる梁部２５、２６の組数は、工具用ホルダ１０に取り付けられる切削インサート３０の個数と等しい。すなわち、工具用ホルダ１０において、インサート保持部４５の数と、梁部２５、２６の組数とは、等しいことが好ましい。本実施形態によれば、周方向における工具用ホルダ１０の剛性をバランスよく高めることができ、軽量かつ高剛性の工具用ホルダ１０を構成できる。

【0056】

図５に示すように、梁部２５、２６の径方向内側の端部は、内周壁部５０の境界部５３に繋がり、径方向外側の端部は、外周壁部４０の境界部４３に繋がる。内周壁部５０、および外周壁部４０は、それぞれの境界部４３、５３において径方向に屈曲する。このため、内周壁部５０、および外周壁部４０は、それぞれの境界部４３、５３において最も剛性が高まる。本実施形態によれば梁部２５、２６の両端部が、それぞれ内周壁部５０、および外周壁部４０の剛性の高い部位に接続されるため、梁部２５、２６による補強効果がさらに高められる。

【0057】

次に外周壁部４０の内側面４０ａの形状についてより具体的に説明する。
図４に示すように、外周壁部４０の内側面４０ａのうちインサート保持部４５の内側に設けられる領域は、軸方向から見て多角形状である。すなわち、外周壁部４０は、軸方向から見て多角形状の多角形状部４を有する。

【0058】

多角形状部４は、周方向において等間隔に配置される複数（本実施形態では４個）の頂点４ｐを有する。本実施形態の頂点４ｐは、工具軸線Ｏを中心として周方向に等間隔に配置される。したがって、多角形状部４の内側には、複数の頂点４ｐを結ぶ正多角形Ｓが描画できる。軸方向から見て正多角形Ｓの中心点は、工具軸線Ｏと一致する。

【0059】

多角形状部４は、複数の湾曲面部４ｑを有する。湾曲面部４ｑは、正多角形Ｓの各辺の径方向外側を迂回して延びる。湾曲面部４ｑは、周方向に隣り合う頂点４ｐ同士の間を繋ぐ。湾曲面部４ｑは、略一定の曲率半径で周方向に沿って延びる。湾曲面部４ｑは、工具軸線Ｏまでの距離より大きい曲率半径で滑らかに湾曲する。

【0060】

多角形状部４の頂点４ｐの数は、工具用ホルダ１０のインサート保持部４５の数と一致する。本実施形態の工具用ホルダ１０には、４つのインサート保持部４５が設けられる。したがって、多角形状部４には、４つの頂点４ｐが設けられる。本実施形態の正多角形Ｓは、正方形である。

【0061】

なお、本明細書において、「多角形状」とは、厳密な意味の正多角形以外に、本実施形態に示すように、正多角形の各頂点を結ぶ辺に沿って延びる領域（本実施形態の湾曲面部４ｑ）が辺に対して湾曲する場合を含む概念である。

【0062】

多角形状部４の頂点４ｐには、スミＲが設けられる。スミＲは、１つの頂点４ｐを挟んで周方向両側に配置される一対の湾曲面部４ｑを滑らかに繋いで交差させる。

【0063】

図４に示すように、軸方向から見て、工具軸線Ｏから多角形状部４の頂点４ｐに向かって延びる仮想線ＶＬを想定する。本実施形態において、内側面４０ａには、４つの頂点４ｐが設けられるため、内側面４０ａには、４本の仮想線ＶＬが想定される。本実施形態において、４本の仮想線ＶＬは、それぞれインサート保持部４５を通過する。すなわち、インサート保持部４５は、軸方向から見て、仮想線ＶＬ上に配置される。また、図３に示すように、４本の仮想線ＶＬは、それぞれ台座面４５ａの下端を通過する。すなわち、台座面４５ａは、軸方向から見て、仮想線ＶＬ上に配置される。

【0064】

次に外周壁部４０の形状について別の視点で捉える。
図４に示すように、外周壁部４０の内側面４０ａは、当該内側面４０ａの内接円Ｃに対して、径外側に凹む複数の凹部４ａを有する。本実施形態の凹部４ａは、インサート保持部４５に向かって凹んでいる。内側面４０ａに設けられる凹部４ａの数は、工具用ホルダ１０のインサート保持部４５の数と一致する。したがって、本実施形態の内側面４０ａには、４つの凹部４ａが設けられる。また、それぞれの凹部４ａの径方向外側のスミ部分には、スミＲが設けられる。

【0065】

図５には、軸方向において、多角形状部４、および凹部４ａが設けられる領域Ａと、インサート保持部４５が設けられる領域Ｂと、を図示した。外周壁部４０の内側面４０ａの形状は、軸方向に沿って一様ではない。外周壁部４０の内側面４０ａは下端部（先端部）において軸方向から見て多角形状であり、上端部（基端部）において軸方向から見て円形である。また、外周壁部４０の内側面４０ａは、下端部と上端部との間の領域で、下端部から上端部に向かうに従い多角形状から円形に徐々に変化する。

【0066】

本実施形態の多角形状部４は、軸方向においてインサート保持部４５が設けられる領域Ｂを包含する領域Ａに設けられる。すなわち、多角形状部４の下端は、インサート保持部４５の下端と一致するかインサート保持部４５の下端よりも下側に位置し、多角形状部４の上端は、インサート保持部４５の上端と一致するかインサート保持部４５の上端よりも上側に位置する。

【0067】

同様に、本実施形態の凹部４ａは、軸方向においてインサート保持部４５が設けられる領域Ｂを包含する領域Ａに設けられる。すなわち、凹部４ａの下端は、インサート保持部４５の下端と一致するかインサート保持部４５の下端よりも下側に位置し、凹部４ａの上端は、インサート保持部４５の上端と一致するかインサート保持部４５の上端よりも上側に位置する。

【0068】

＜本実施形態による作用効果＞
本実施形態の工具用ホルダ１０は、工具軸線Ｏを中心とする円筒状でありアーバ９に固定される内周壁部５０と、工具軸線Ｏを中心とする円筒状であり内周壁部５０を径方向外側から囲む外周壁部４０と、を備える。外周壁部４０の外側面には、それぞれ切削インサートが固定される複数のインサート保持部４５が設けられる。外周壁部４０の内側面４０ａには、軸方向から見て多角形状の多角形状部４が設けられる。インサート保持部４５は、軸方向から見て、工具軸線Ｏから多角形状部４の各頂点４ｐに向かって延びる仮想線ＶＬ上に配置される。

【0069】

図５に示すように、本実施形態によれば、工具用ホルダ１０が、アーバ９に固定される内周壁部５０と、切削インサート３０が固定される外周壁部４０と、を有する。また、内周壁部５０と外周壁部４０との間には隙間が設けられる事となるため、工具用ホルダ１０の軽量化を図る事ができる。

【0070】

図４に示すように、本実施形態によれば、外周壁部４０の内側面４０ａに、インサート保持部４５に向かって延びる仮想線ＶＬ上に頂点４ｐを配置する多角形状部４が設けられる。したがって、外周壁部４０の内側面４０ａは、仮想線ＶＬ上で最も窪んだ形状となり、工具用ホルダ１０のさらなる軽量化を果たすことができる。

【0071】

切削工具１を用いた切削時に、切削インサート３０には被削材から回転方向後方を向く反力を受ける。このため、外周壁部４０は、インサート保持部４５において、切削インサート３０から回転方向後方に力を受ける。本実施形態によれば、外周壁部４０の内側面４０ａを上述したような多角形状とすることで、インサート保持部４５の回転方向後方側の外周壁部４０の厚さを十分に確保することが可能となり、切削インサート３０から受ける力に対する外周壁部４０の剛性を高めて切削インサート３０の保持を安定させることができる。

【0072】

本実施形態によれば、外周壁部４０の内側面４０ａを多角形状とすることで、複数の頂点４ｐ同士の間の形状を、工具軸線Ｏを中心とする回転対称（本実施形態では９０°毎）に形成することができ、切削工具１の回転安定性を高めることができる。

【0073】

図５に示すように、本実施形態の工具用ホルダ１０において、多角形状部４は、軸方向においてインサート保持部４５が設けられる領域Ｂを包含する領域Ａに設けられる。本実施形態によれば、軸方向においてインサート保持部４５が設けられる領域Ｂ全体の回転方向後方の肉厚を十分に確保する事が可能となる。このため、切削インサート３０から受ける力に対する外周壁部４０の剛性を高めることが可能となり切削インサート３０の保持を安定させることができる。

【0074】

図４に示すように、本実施形態の工具用ホルダ１０において、多角形状部４の頂点４ｐには、スミＲが設けられる。本実施形態によれば、多角形状部４の頂点４ｐに応力集中が生じ難くなり、外周壁部４０の剛性を高めることが可能となり切削インサート３０の保持を安定させることができる。

【0075】

本実施形態の工具用ホルダ１０において、多角形状部４は、周方向に隣り合う頂点４ｐ同士の間を繋ぐ湾曲面部４ｑを有する。また、湾曲面部４ｑは、工具軸線Ｏまでの距離より大きい曲率半径で滑らかに湾曲する。本実施形態によれば、湾曲面部４ｑを滑らかに湾曲させることで工具用ホルダ１０のさらなる軽量化を図ることができる。

【0076】

本実施形態の工具用ホルダ１０は、外周壁部４０の内側面４０ａには、それぞれインサート保持部４５に向かって凹む複数の凹部４ａが設けられる。本実施形態によれば、工具用ホルダ１０の軽量化を果たすことができる。また、本実施形態によれば、外周壁部４０の内側面４０ａの凹部４ａが、インサート保持部４５に向かって延びるため、インサート保持部４５の回転方向後方側の外周壁部４０の厚さを十分に確保することが可能となり、切削インサート３０から受ける力に対する外周壁部４０の剛性を高めて切削インサート３０の保持を安定させることができる。

【0077】

本実施形態の凹部４ａは、軸方向においてインサート保持部４５が設けられる領域Ｂを包含する領域Ａに設けられる。本実施形態によれば、軸方向においてインサート保持部４５が設けられる領域Ｂ全体の回転方向後方の肉厚を十分に確保する事が可能となる。このため、切削インサート３０から受ける力に対する外周壁部４０の剛性を高めることが可能となり切削インサート３０の保持を安定させることができる。

【0078】

本実施形態の工具用ホルダ１０において、凹部４ａの径方向外側のスミ部分にスミＲが設けられる。本実施形態によれば、凹部４ａのスミ部分に応力集中が生じ難くなり、外周壁部４０の剛性を高めることが可能となり切削インサート３０の保持を安定させることができる。

【0079】

本実施形態の工具用ホルダ１０は、内周壁部５０の外側面から径方向外側に延びて外周壁部４０の内側面４０ａに繋がる複数の梁部２５、２６を備える。本実施形態によれば、複数の梁部２５、２６が内周壁部５０と外周壁部４０とを繋ぐことで、外周壁部４０が梁部２５、２６を介して内周壁部５０に径方向内側から支持される。これにより、外周壁部４０の剛性を高めることができ、切削時においける工具用ホルダ１０の損傷および振動を抑制できる。

【0080】

本実施形態の工具用ホルダ１０において、複数の梁部２５、２６は、径方向外側に向かうに従い周方向一方側に延びる複数の第１梁部２５と、径方向外側に向かうに従い周方向他方側に延びる複数の第２梁部２６と、を含み、第１梁部２５と第２梁部２６とは、内周壁部５０と外周壁部４０との間で互いに交差して繋がる。

【0081】

本実施形態によれば、一対の梁部（第１梁部２５、および第２梁部２６）が、互いに交差して繋がるため、梁部２５、２６同士が補強し合って軽量かつ高剛性の補強構造を実現でき、剛性の高い工具用ホルダ１０を得ることができる。また、本実施形態によれば、第１梁部２５と第２梁部２６とが、周方向の互いに異なる方向に傾斜して延びる。このため、外周壁部４０の周方向両側の剛性をバランスよく高めることができ、外周壁部４０が切削インサート３０から周方向の反力を受けても外周壁部４０の振動を効果的に抑制できる。

【0082】

本実施形態の切削工具１は、上述の工具用ホルダ１０と、当該工具用ホルダ１０に保持された複数の切削インサート３０と、を備える。本実施形態によれば、十分な剛性を確保しつつ軽量化した切削工具１を提供できる。

【0083】

＜変形例＞
図６～図８は、それぞれ上述の実施形態の変形例１～３の工具用ホルダ（刃先交換式切削工具用ホルダ）１１０、２１０、３１０の正面図である。
各変形例の工具用ホルダ１１０、２１０、３１０は、上述の実施形態と同様に、内周壁部１５０、２５０、３５０、および外周壁部１４０、２４０、３４０を備える。外周壁部４０の外側面には、複数のインサート保持部１４５、２４５、３４５が設けられる。また、外周壁部４０の内側面には、多角形状部１０４、２０４、３０４が設けられる。

【0084】

図６に示す変形例１の工具用ホルダ１１０は、３つのインサート保持部１４５を有する。また、外周壁部１４０の内側面に設けられる多角形状部１０４は、三角形状である。

【0085】

図７に示す変形例２の工具用ホルダ２１０は、３つのインサート保持部２４５を有する。また、外周壁部２４０の内側面に設けられる多角形状部２０４は、五角形状である。

【0086】

図８に示す変形例３の工具用ホルダ３１０は、３つのインサート保持部３４５を有する。また、外周壁部３４０の内側面に設けられる多角形状部３０４は、三角形状である。

【0087】

図６～図８の各変形例に示すように、多角形状部の頂部の数は、工具用ホルダに取り付けられる切削インサート３０の個数と等しいことが好ましい。このような構成とすることで、工具用ホルダの剛性のバランスを高めることができ、軽量かつ高剛性の工具用ホルダを構成できる。

【0088】

なお、各変形例の工具用ホルダにおいても、外周壁部の内側面に、インサート保持部に向かって凹む複数の凹部が設けられると捉えることができる。このように捉える場合、凹部の数が、工具用ホルダに取り付けられる切削インサート３０の個数と等しいことで、工具用ホルダの剛性のバランスが高められる。

【0089】

以上に、本発明の実施形態を説明したが、実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。

【0090】

また、上述の実施形態では、切刃交換式の切削工具として正面フライスカッタを例示して説明した。しかしながら切削工具は、切刃交換式のドリルであってもよい。

【符号の説明】

【0091】

１…切削工具、４，１０４，２０４，３０４…多角形状部、４ａ…凹部、４ｐ…頂点、４ｑ…湾曲面部、９…アーバ（主軸体）、１０，１１０，２１０，３１０…工具用ホルダ（刃先交換式切削工具用ホルダ）、１０ａ…先端外周部、２５…第１梁部（梁部）、２６…第２梁部（梁部）、３０…切削インサート、４０，１４０，２４０，３４０…外周壁部、４０ａ…内側面、４５，１４５，２４５，３４５…インサート保持部、５０，１５０…内周壁部、２１０，３１０…工具用ホルダ、Ａ，Ｂ…領域、Ｏ…工具軸線、Ｒ…スミ、ＶＬ…仮想線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】