JP2006281372A - 転削用工具、チップホルダおよびスローアウェイチップ - Google Patents

Abstract

【課題】 製造コストを高くすることなく、適用範囲を大きくすることができる転削用工具、チップホルダおよびスローアウェイチップを提供する。
【解決手段】 チップ２３は、チップホルダ２２に装着される。チップホルダ２２とチップ２３との間には、嵌込部材１００，１０１が設けられる。チップホルダ２２は、ホルダ側嵌込凹部１１２，１１３を有する。チップ２３は、チップ側嵌込凹部１０２，１０３を有する。嵌込部材１００，１０１は、ホルダ嵌込部分１２１，１２２とチップ嵌込部分１２３，１２４とを有する。ホルダ嵌込部分１２１，１２２は、ホルダ側嵌込凹部１１２，１１３に嵌め込まれる。チップ嵌込部分１２３，１２４は、ホルダ嵌込部分１２１，１２２に連なり、ホルダ嵌込部分１２１，１２２がホルダ側嵌込凹部１１２，１１３に嵌め込まれた状態でチップホルダ２２から突出し、チップ側嵌込凹部１０２，１０３に嵌め込まれる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被削材を切削加工するための転削用工具、ならびに転削用工具を構成するチップホルダおよびスローアウェイチップに関する。

図１３は、従来の技術のエンドミル１を示す側面図である。転削用工具であるエンドミル１は、略円筒状に形成されるチップホルダ２と、チップホルダ２に着脱可能に装着されるスローアウェイチップ３とを含む。スローアウェイチップ３（以下、単にチップ３と称する）は、切刃１１，１２を有する。チップ３は、切刃１１，１２がチップホルダ２の外周面および端面から突出した状態で、チップホルダ２の先端部に装着される。外周面から突出する切刃１１は、主切刃となり、端面から突出する切刃１２は、副切刃となる。チップ３は、たとえばねじ部材によってチップホルダ２に締結されて、装着される。

このようなエンドミル１は、チップホルダ２の軸線Ｌ１まわりに回転しながら被削材に接触し、切刃１１，１２によって被削材を断続切削することができる。これによって被削材を予め定める形状に切削加工することができる。チップ３の切刃１１，１２が摩耗または折損した場合には、切刃１１，１２が摩耗または折損したチップ３に代えて、新しいチップ３をチップホルダ２に装着することによって、エンドミル１の切削能力を回復させることができる。

このような従来の技術では、チップ３がチップホルダ２に装着されるにあたって、チップ３がチップホルダ２にねじ部材によって締結されるだけであるので、エンドミル１を高速回転させる場合、あるいは切削抵抗が大きい場合は、チップ３がチップホルダ２に対してずれてしまうという問題がある。この問題を解決するための技術は、特許文献１〜３に開示されている。

特許文献１に開示される技術では、チップホルダである工具本体には、凹溝が形成され、前記凹溝には係合面が形成される。スローアウェイチップであるカートリッジには、凸部が形成され、前記凸部には係合面が形成される。カートリッジの凸部における係合面は、工具本体の凹溝における係合面と係合する。これによって工具本体に対するカートリッジの位置ずれが防がれる。

特許文献２に開示される技術では、チップホルダであるロケータには、チップ係合部が形成される。スローアウェイチップであるチップには、凸部が形成される。チップは、凸部がチップ係合部に係合した状態でロケータに取り付けられる。これによってロケータに対するチップの位置ずれが防がれる。

特許文献３に開示される技術では、スローアウェイチップであるチップのチップ底面には、直線状凹部が形成される。チップホルダである工具本体のチップ座底面には、チップ底面の直線状凹部に適合するチップ座底面凸部が形成される。これによって工具本体に対するチップの位置ずれが防がれる。

特開２００４−２４３４９６号公報 特開平１１−８１５号公報 実開平９−２３２号公報

図１３に示す従来の技術では、前述のように、エンドミル１を高速回転させる場合、あるいは切削抵抗が大きい場合は、チップ３がチップホルダ２に対してずれてしまう。したがってエンドミル１を高速回転させる場合、あるいは切削抵抗が大きい場合は、エンドミル１を適用することができないので、エンドミル１の適用範囲が小さいという問題がある。

特許文献１に開示される技術では、カートリッジに凸部が形成される必要がある。カートリッジに凸部を形成することは、カートリッジに凹部を形成することに比べて、困難である。すなわち、凹部を形成する場合には平面に穴等の凹部を穿孔するだけでよいが、凸部を形成する場合には凸部に対応する形状を有した金型を用いて成形するか、凸部のみが残るようにその周囲を削るような加工が必要になる。したがってカートリッジの製造が困難となり、カートリッジの製造コストが高くなるという問題がある。

特許文献２に開示される技術では、チップに凸部が形成される必要がある。したがって前記特許文献１に開示される技術と同様の問題がある。

特許文献３に開示される技術では、工具本体のチップ座底面にチップ座底面凸部が形成される必要がある。チップ座底面に凸部を形成することは、チップ座底面に凹部を形成することに比べて、困難である。したがって工具本体の製造が困難となり、工具本体の製造コストが高くなるという問題がある。

本発明の目的は、製造コストを高くすることなく、適用範囲を大きくすることができる転削用工具、チップホルダおよびスローアウェイチップを提供することである。

本発明は、回転軸線まわりに回転されるチップホルダと、
切刃が形成され、前記チップホルダから該チップホルダの回転半径方向外方へ前記切刃が突出した状態で、チップホルダに装着されるスローアウェイチップと、
前記チップホルダと前記スローアウェイチップとの間に設けられる嵌込部材とを備え、
前記チップホルダは、前記嵌込部材が嵌め込まれるホルダ側嵌込凹部を有し、
前記スローアウェイチップは、前記嵌込部材が嵌め込まれるチップ側嵌込凹部を有し、
前記嵌込部材は、前記ホルダ側嵌込凹部に嵌め込まれるホルダ嵌込部分と、該ホルダ嵌込部分に連なり、ホルダ嵌込部分が前記ホルダ側嵌込凹部に嵌め込まれた状態で前記チップホルダから突出し、チップ側嵌込凹部に嵌め込まれるチップ嵌込部分とを有することを特徴とする転削用工具である。

また本発明は、前記嵌込部材は、棒状であり、軸方向の一方側が前記ホルダ嵌込部分であり、軸方向の他方側が前記チップ嵌込部分であることを特徴とする。

また本発明は、前記嵌込部材は略円柱状であり、前記ホルダ側嵌込凹部の内面およびチップ側嵌込凹部の内面は、前記嵌込部材の外周面と対応する内周面を有していることを特徴とする。

また本発明は、前記嵌込部材は、略円柱状であり、前記嵌込部材の軸方向が前記回転半径方向と略垂直になるように配置されていることを特徴とする。

また本発明は、前記ホルダ側嵌込凹部およびチップ側嵌込凹部のいずれか一方には、雌ねじが形成され、
前記ホルダ嵌込部分およびチップ嵌込部分のいずれか一方には、前記雌ねじに螺合する雄ねじが形成されることを特徴とする。

また本発明は、前記転削用工具に用いられることを特徴とするチップホルダである。
また本発明は、前記転削用工具に用いられることを特徴とするスローアウェイチップである。

請求項１記載の本発明によれば、チップホルダにチップが装着されて、転削用工具が構成される。チップホルダは、回転軸線まわりに回転される。チップは、切刃が形成される。このチップは、チップホルダからチップホルダの回転半径方向外方へ前記切刃が突出した状態で、チップホルダに装着される。

このような転削用工具は、回転軸線まわりに回転しながら被削材に接触し、切刃によって被削材を断続切削することができる。これによって被削材を予め定める形状に切削加工することができる。切刃が摩耗または折損した場合には、切刃が摩耗または折損したチップに代えて、新しいチップをチップホルダに装着することによって、転削用工具の切削能力を回復させることができる。

チップホルダとチップとの間には、嵌込部材が設けられる。嵌込部材は、ホルダ嵌込部分とチップ嵌込部分とを有する。ホルダ嵌込部分は、チップホルダのホルダ側嵌込凹部に嵌め込まれる。チップ嵌込部分は、ホルダ嵌込部分に連なり、ホルダ嵌込部分がホルダ側嵌込凹部に嵌め込まれた状態でチップホルダから突出し、チップのチップ側嵌込凹部に嵌め込まれる。

このような嵌込部材が設けられることによって、転削用工具を高速回転させる場合、あるいは切削抵抗が大きい場合であっても、チップホルダに対するチップの位置ずれを防ぐことができる。したがって転削用工具を高速回転させる場合、あるいは切削抵抗が大きい場合であっても、転削用工具を適用することができ、転削用工具の適用範囲を大きくすることができる。

嵌込部材は、チップホルダおよびチップとは別に形成される。チップホルダには、ホルダ側嵌込凹部が形成されるだけでよく、位置ずれ防止用の凸部が形成される必要がない。チップには、チップ側嵌込凹部が形成されるだけでよく、位置ずれ防止用の凸部が形成される必要がない。凹部を形成することは、凸部を形成することに比べて、容易である。したがって前記特許文献１〜３に開示される技術に比べて、チップホルダおよびチップの製造を容易化して、製造コストを低くすることができる。

このような本発明では、製造コストを高くすることなく、転削用工具の適用範囲を大きくすることができる。

チップホルダとチップとの間に、嵌込部材を設けるか否かによって、用途に応じた使い分けを実現することができる。切削条件が厳しい場合は、チップホルダとチップとの間に嵌込部材を設けることによって、チップホルダに対するチップの位置ずれを確実に防ぐことができる。切削条件が厳しくない場合、チップホルダとチップとの間に、嵌込部材を設けなくてもよい。これによって装着作業のときに、嵌込部材の取り付けに要する手間を削減し、チップホルダへのチップの装着を容易化することができるとともに、このような場合には凹部を有していないチップを使用することもできるので、汎用性が向上する。一方、特許文献１〜３に開示されている技術では、凹部または凸部に係合するような専用のチップが必要となるので、汎用性に欠ける。

請求項２記載の本発明によれば、嵌込部材が棒状であり、軸方向の一方側が前記ホルダ嵌込部分で、軸方向の他方側が前記チップ嵌込部分であるので、切削抵抗が大きい場合であっても、チップホルダに対するチップの位置ずれをより確実に防ぐことができる。

請求項３記載の本発明によれば、嵌込部材は略円柱状であり、ホルダ側嵌込凹部の内面およびチップ側嵌込凹部の内面は、前記嵌込部材の外周面と対応する内周面（円筒面状の内周面）を有しているので、前記各内面がその他の形状、たとえば四角筒面状である場合に比べて、応力集中が抑えられる。したがってチップホルダおよびチップの破損を防ぐことができる。

また各内面を円筒形状に形成することは、各内面をその他の形状に形成することに比べて、容易である。したがってチップホルダおよびチップの製造をさらに容易化して、製造コストをさらに低くすることができる。

請求項４記載の本発明によれば、嵌込部材の軸方向がチップホルダの回転半径方向と略垂直になるように配置されているので、嵌込部材がチップホルダに対して回転半径方向外方へ変位することが阻止される。したがって回転による遠心力に起因してチップがチップホルダに対して回転半径方向外方へ変位してしまうという不具合を防ぐことができる。

請求項５記載の本発明によれば、ホルダ側嵌込凹部およびチップ側嵌込凹部のいずれか一方には、雌ねじが形成される。ホルダ嵌込部分およびチップ嵌込部分のいずれか一方には、前記雌ねじに螺合する雄ねじが形成される。これによってホルダ側嵌込凹部およびチップ側嵌込凹部のいずれか一方に、嵌込部材を螺着することができる。したがってチップホルダにチップを装着する装着作業のときに、ホルダ側嵌込凹部およびチップ側嵌込凹部のいずれか一方に、嵌込部材を予め螺着しておくことによって、嵌込部材の落下を防ぐことができ、チップホルダへのチップの装着を容易化することができる。

請求項６記載の本発明によれば、チップホルダとチップとの間に嵌込部材が設けられることによって、チップホルダに対するチップの位置ずれを防ぐことができ、転削用工具の適用範囲を大きくすることができる。チップホルダには、ホルダ側嵌込凹部が形成されるだけでよく、位置ずれ防止用の凸部が形成される必要がないので、チップホルダの製造を容易化して、製造コストを低くすることができる。このような本発明では、製造コストを高くすることなく、転削用工具の適用範囲を大きくすることができる。

請求項７記載の本発明によれば、チップホルダとチップとの間に嵌込部材が設けられることによって、チップホルダに対するチップの位置ずれを防ぐことができ、転削用工具の適用範囲を大きくすることができる。チップには、チップ側嵌込凹部が形成されるだけでよく、位置ずれ防止用の凸部が形成される必要がないので、チップの製造を容易化して、製造コストを低くすることができる。このような本発明では、製造コストを高くすることなく、転削用工具の適用範囲を大きくすることができる。

図１は、本発明の実施の一形態のエンドミル２０の一部を拡大して示す側面図である。図２は、エンドミル２０の一部を拡大して示す斜視図である。図３は、エンドミル２０を示す側面図である。転削用工具であるエンドミル２０は、切刃３０，３１が形成されるスローアウェイチップ２３と、スローアウェイチップ２３が着脱可能に装着されるチップホルダ２２と、スローアウェイチップ２３とチップホルダ２２との間に設けられ、棒状、具体的には略円柱状の一対の嵌込部材１００，１０１とを含む。

本実施の形態では、チップホルダ２２は、多数、具体的には３つのスローアウェイチップ２３（以下、単にチップ２３と称する）が装着可能に構成される。エンドミル２０は、チップホルダ２２に各チップ２３が装着されて、構成される。

チップホルダ２２は、略円柱状に形成される。チップホルダ２２の基端部には、フライス盤に保持される被保持部２８が形成される。チップホルダ２２の先端部には、チップ２３が装着される装着部２４が形成される。チップホルダ２２は、このチップホルダ２２の軸線Ｌ１（以下、単に軸線Ｌ１と称する）と共通な一直線を成す回転軸線まわりに回転される。

以下、チップホルダ２２の軸線方向Ｘのうち、チップホルダ２２の基端部から先端部に向かう方向を軸線方向一方Ｘ１と称し、チップホルダ２２の先端部から基端部に向かう方向を軸線方向他方Ｘ２と称する。チップホルダ２２の回転半径方向である半径方向Ｙのうち、軸線Ｌ１に近づく方向を半径方向内方Ｙ１と称し、軸線Ｌ１から遠ざかる方向を半径方向外方Ｙ２と称する。

チップ２３は、チップホルダ２２の外周面３２および端面３３から切刃３０，３１が突出した状態で、チップホルダ２２の装着部２４に装着される。言い換えると、チップ２３は、チップホルダ２２から半径方向外方Ｙ２および軸線方向一方Ｘ１へ切刃３０，３１が突出した状態で、チップホルダ２２の装着部２４に装着される。

フライス盤は、クランプした被削材と保持したエンドミル２０とを相対的に移動駆動する移動駆動手段と、保持したエンドミル２０を軸線Ｌ１まわりに回転駆動する回転駆動手段とを含む。エンドミル２０は、軸線Ｌ１まわりに回転しながら被削材に接触し、切刃３０，３１によって被削材を断続切削することができる。これによって被削材を予め定める形状に切削加工することができる。たとえばエンドミル２０を用いて、被削材に溝加工および段つき加工などを施すことができる。チップ２３の切刃３０，３１が摩耗または折損した場合には、切刃３０，３１が摩耗または折損したチップ２３に代えて、新しいチップ２３をチップホルダ２２に装着することによって、エンドミル２０の切削能力を回復させることができる。

図４は、チップ２３の上面部８７を示す斜視図である。図５は、チップ２３の底面部３９を示す斜視図である。図６は、チップ２３を示す底面図である。チップ２３は、大略的に板状に形成される。チップ２３をこのチップ２３の厚み方向Ａに垂直な投影面に投影したとき、その投影面において、チップ２３は、略平行四辺形状であり、２組の対辺のうち、一方の対辺が他方の対辺よりも長い。以下、前記投影面内でチップ２３の一方の対辺が延びる方向を長手方向Ｂと称する。また前記投影面内で長手方向Ｂに垂直な方向を幅方向Ｃと称する。

チップ２３は、厚み方向Ａに貫通する貫通孔５０が形成される貫通孔形成部を有する。貫通孔形成部の、貫通孔５０に臨む内面は、円筒面状である。貫通孔５０の軸線は、厚み方向Ａに延びる。貫通孔５０は、長手方向Ｂおよび幅方向Ｃにおける中央位置に配置される。貫通孔５０は、チップ２３をチップホルダ２２に固定するための孔となる。

本実施の形態では、チップ２３は、貫通孔５０の軸線を基準軸線Ｌ２として、その基準軸線Ｌ２に関して１８０度回転対称形状、言い換えると２回回転対称形状である。したがって任意の方向からチップ２３を見たときに、基準軸線Ｌ２まわりに１８０度回転させた状態と、回転させる前の状態とで、チップ２３は同一の形状となる。

チップ２３の厚み方向一方Ａ１側の上面部８７には、切刃３０，３１が形成される。具体的には、上面部８７のうち互いに対向する一対の長辺部分６０，６１の縁辺には、第１切刃３０がそれぞれ形成される。上面部８７のうち互いに対向する一対の短辺部分６２，６３の縁辺には、第２切刃３１がそれぞれ形成される。各切刃３０，３１は、チップ２３の上面と側面とが交差する交差稜となる。チップ２３がチップホルダ２２に装着された装着状態で、２つの第１切刃３０のいずれか一方は、チップホルダ２２の外周面３２から突出する主切刃となり、２つの第２切刃３１のいずれか一方は、チップホルダ２２の端面３３から突出する副切刃となる。

以下、長手方向Ｂのうち、第２短辺部分６３から第１短辺部分６２に向かう方向を長手向一方Ｂ１とし、第１短辺部分６２から第２短辺部分６３に向かう方向を長手方向他方Ｂ２とする。幅方向Ｃのうち、第２長辺部分６１から第１長辺部分６０に向かう方向を幅方向一方Ｃ１とし、第１長辺部分６０から第２長辺部分６１に向かう方向を幅方向他方Ｃ２とする。

チップ２３の厚み方向他方Ａ２側の底面部３９は、底面８６が平坦状に形成される。底面部３９は、一対のチップ側嵌込凹部１０２，１０３を有する。チップ側嵌込凹部１０２，１０３には、嵌込部材１００，１０１が嵌め込まれるチップ側嵌込凹所１０４，１０５が形成される。チップ側嵌込凹部１０２，１０３の、チップ側嵌込凹所１０４，１０５に臨む内面は、円筒面状であり、嵌込部材１００，１０１の外周面に対応する内周面を有している。

各チップ側嵌込凹所１０４，１０５は、長手方向Ｂに並ぶように配置される。一方のチップ側嵌込凹所１０４は、幅方向Ｃにおける中央位置で、貫通孔５０に関して長手方向一方Ｂ１側に配置される。他方のチップ側嵌込凹所１０５は、幅方向Ｃにおける中央位置で、貫通孔５０に関して長手方向他方Ｂ２側に配置される。各チップ側嵌込凹所１０４，１０５の軸線Ｌ３，Ｌ４は、基準軸線Ｌ２に平行であり、基準軸線Ｌ２からの距離が同一である。

図７は、チップホルダ２２を拡大して示す斜視図である。以下、軸線Ｌ１まわりの周方向Ｒのうち、エンドミル２０の回転方向を周方向一方Ｒ１と称し、エンドミル２０の回転方向の反対方向を周方向他方Ｒ２と称する。

チップホルダ２２の先端部には、チップホルダ２２の外周面３２および端面３３から没入する溝２７が形成される。この溝２７は、スローアウェイチップ収容空間２６と、スローアウェイチップ収容空間２６に隣接する切り屑収容空間２５とを含む空間である。スローアウェイチップ収容空間２６は、チップ２３のほぼ全体が収容される空間となる。切り屑収容空間２５は、チップ２３によって削り取られた切り屑を一時的に収容する空間となる。

溝２７のうち、周方向一方Ｒ１側の領域が切り屑収容空間２５となり、周方向他方Ｒ２側の領域がスローアウェイチップ収容空間２６となる。本実施の形態では、切り屑収容空間２５は、スローアウェイチップ収容空間２６よりも軸線方向他方Ｘ２に延びて、外方に開放される。チップ２３の切刃３０，３１によって被削材から分離された切り屑は、切り屑収容空間２５に収容されたあと、切り屑収容空間２５に収容された状態で、軸線Ｌ１まわりに角変位し、切り屑収容空間２５の開口から脱出する。

チップホルダ２２は、スローアウェイチップ収容空間２６を規定するスローアウェイチップ収容空間形成部と、切り屑収容空間２５を規定する切り屑収容空間形成部とを有する。

スローアウェイチップ収容空間形成部である装着部２４は、溝２７に対して周方向他方Ｒ２の表面となる着座面４０と、着座面４０に隣接して着座面４０に対して周方向一方Ｒ１に立設する２つの側面４１，４２とを有する。

着座面４０は、チップホルダ２２の端面３３から屈曲して軸線方向他方Ｘ２に延びるとともに、チップホルダ２２の外周面３２から屈曲して半径方向内方Ｙ１に延びる。着座面４０は、チップホルダ２２の軸線方向他方Ｘ２に進むにつれて、周方向他方Ｒ２に傾斜する。これによってポジティブ方向のアキシャルレーキ、言い換えると正の軸線方向のすくい角を主切刃に付与することができる。

２つの側面４１，４２のうち一方となる第１側面４１は、着座面４０の半径方向内方Ｙ１側の縁辺に隣接し、着座面４０に対して周方向一方Ｒ１に立設する。２つの側面４１，４２のうち他方となる第２側面４２は、着座面４０の軸線方向他方Ｘ２側の縁辺に隣接し、着座面４０に対して周方向一方Ｒ１に立設する。各側面４１，４２は、チップホルダ２２にチップ２３が装着された装着状態で、２つの第１切刃３０のうち主切刃とならない第１切刃３０および２つの第２切刃３１のうち副切刃とならない第２切刃３１が、各側面４１，４２に接触しないように、部分的に退避する。

装着部２４の着座面４０が形成される着座面部１１１は、着座面４０から周方向他方Ｒ２に没入するねじ孔２９が形成されるねじ孔形成部を有する。ねじ孔形成部の、ねじ孔２９に臨む内面は、円筒面状である。ねじ孔２９の軸線Ｌ７は、半径方向Ｙと略垂直である。ねじ孔形成部には、雌ねじが形成される。ねじ孔２９は、チップ２３をチップホルダ２２に固定するための凹所となる。

着座面部１１１は、一対のホルダ側嵌込凹部１１２，１１３を有する。ホルダ側嵌込凹部１１２，１１３には、嵌込部材１００，１０１が嵌め込まれるホルダ側嵌込凹所１１４，１１５が形成される。ホルダ側嵌込凹所１１４，１１５の、ホルダ側嵌込凹所１１４，１１５に臨む内面は、円筒面状であり、嵌込部材１００，１０１の外周面に対応する内周面を有している。

各ホルダ側嵌込凹所１１４，１１５は、軸線方向Ｘに並ぶように配置される。一方のホルダ側嵌込凹所１１４は、半径方向Ｘに関する位置がねじ孔２９と同一であり、ねじ孔２９に関して軸線方向一方Ｘ１側に配置される。他方のホルダ側嵌込凹所１１５は、半径方向Ｘに関する位置がねじ孔２９と同一であり、ねじ孔２９に関して軸線方向他方Ｘ２側に配置される。各ホルダ側嵌込凹所１１４，１１５の軸線Ｌ５、Ｌ６は、ねじ孔２９の軸線Ｌ７に平行であり、ねじ孔２９の軸線Ｌ７からの距離が同一である。各ホルダ側嵌込凹所１１４，１１５の軸線Ｌ５、Ｌ６の、ねじ孔２９の軸線Ｌ７からの距離は、各チップ側嵌込凹所１０４，１０５の軸線Ｌ３，Ｌ４の、基準軸線Ｌ２からの距離と同一である。

切り屑収容空間形成部は、前記第１側面４１に隣接して周方向一方Ｒ１に延びてチップホルダ２２の外周面３２に連なる第１壁面４３と、前記第２側面４２に隣接して第２側面４２から軸線方向他方Ｘ２に延びる第２壁面４４と、第２壁面４４に隣接して第２壁面４４から周方向一方Ｒ１に延びてチップホルダ２２の外周面３２に連なる第３壁面４５とを有する。

溝２７は、着座面４０、各側面４１，４２および各壁面４３，４４，４５で囲まれた領域である。溝２７は、軸線Ｌ１に垂直な断面が大略的に扇形である。チップホルダ２２の先端部には、上述のような溝２７が周方向Ｒに間隔をあけて複数、形成される。周方向Ｒに隣接する２つの溝２７間の部分である凸部４６は、周方向Ｒに間隔をあけて複数、形成される。各凸部４６は、半径方向内方部分４７から半径方向外方Ｙ２へ突出する。各凸部４６は、前記装着部２４を有する。

図８は、図２の切断面線Ｓ８−Ｓ８から見た断面図である。図１〜図３をも参照して説明する。エンドミル２０は、チップホルダ２２の各装着部２４に各チップ２３がそれぞれ装着されて、構成される。

チップ２３が装着部２４に装着された装着状態では、チップ２３の底面８６が装着部２４の着座面４０に当接する。貫通孔５０の軸線となる基準軸線Ｌ２と、ねじ孔２９の軸線Ｌ７とは一致する。各チップ側嵌込凹所１０４，１０５の軸線Ｌ３，Ｌ４と、各ホルダ側嵌込凹所１１４，１１５の軸線Ｌ５，Ｌ６とはそれぞれ一致する。

チップ２３の大部分は、溝２７に収容される。チップ２３の厚み方向Ａは、大略的にチップホルダ２２の周方向Ｒに平行である。チップ２３の長手方向Ｂは、大略的にチップホルダ２２の軸線方向Ｘに平行である。チップ２３の幅方向Ｃは、大略的にチップホルダ２２の半径方向Ｙに平行である。

チップ２３の一方または他方の第１切刃３０は、チップホルダ２２の外周面３２から半径方向外方Ｙ２に、予め定める突出量で突出する。前記一方または他方の第１切刃３０は主切刃となる。チップ２３の一方または他方の第２切刃３１は、チップホルダ２２の端面３３から軸線方向一方Ｘ１に、予め定める突出量で突出する。前記一方または他方の第２切刃３１は副切刃となる。

チップ２３は、ねじ部材１２９によって、装着部２４の着座面部１１１に締結される。ねじ部材１２９は、ねじ部１３０と頭部１３１とを有する。ねじ部１３０には、着座面部１１１のねじ孔形成部に形成される雌ねじに螺合する雄ねじが形成される。頭部１３１は、ねじ部１３０よりも大径であり、ねじ部１３０の一端部に連なる。ねじ部材１２９は、ねじ部１３０がチップ２３の貫通孔５０を挿通して、頭部１３１と着座面部１１１とによってチップ２３が挟まれた状態で、ねじ孔形成部に螺着される。

チップ２３と装着部２４との間には、一対の嵌込部材１００，１０１が設けられる。嵌込部材１００，１０１は、円柱状の部材である。嵌込部材１００，１０１の外径Ｄ１は、ねじ部材１２９の外径Ｄ２よりも小さい。嵌込部材１００，１０１は、嵌込部材１００，１０１の軸方向が半径方向Ｙと略垂直になるように配置されている。

嵌込部材１００，１０１は、軸方向の一方側の部分であるホルダ嵌込部分１２１，１２２と、軸方向の他方側の部分であるチップ嵌込部分１２３，１２４とを有する。ホルダ嵌込部分１２１，１２２は、ホルダ側嵌込凹所１１４，１１５に嵌め込まれる。チップ嵌込部分１２３，１２４は、ホルダ嵌込部分１２１，１２２に連なり、ホルダ嵌込部分１２１，１２２がホルダ側嵌込凹所１１４，１１５に嵌め込まれた状態でチップホルダ２２の着座面４０から周方向一方Ｒ１へ突出し、チップ側嵌込凹所１０４，１０５に嵌め込まれる。ホルダ嵌込部分１２１，１２２の長手寸法Ｗ１は、チップ嵌込部分１２３，１２４の長手寸法Ｗ２よりも大きい。

ホルダ側嵌込凹部１１２，１１３は、半径方向外方Ｙ２から、ホルダ嵌込部分１２１，１２２に当接するホルダ側当接面を有する。チップ側嵌込凹部１０２，１０３は、半径方向内方Ｙ１から、チップ嵌込部分１２３，１２４に当接するチップ側当接面を有する。

図９は、チップ２３を示す正面図である。図１０は、チップ２３を示す右側面図である。図１１は、チップ２３を示す平面図である。図４〜図６をも参照して説明する。第１切刃３０は、長辺部分６０，６１の長手方向Ｂのほぼ全域にわたって形成される。第２切刃３１は、短辺部分６２，６３の一部分に形成される。

本実施の形態では、チップ２３をこのチップ２３の厚み方向Ａに垂直な投影面に投影したとき、前記投影面において各第１切刃３０が延びる第１方向は、長手方向Ｂと一致し、前記投影面において各第２切刃３１が延びる第２方向は、幅方向Ｃと一致する。

第１短辺部分６２に形成される一方の第２切刃３１Ａは、第１長辺部分６０に形成される一方の第１切刃３０Ａの長手方向一方Ｂ１側の端部に連なり、幅方向他方Ｃ２に延びる。第２短辺部分６３に形成される他方の第２切刃３１Ｂは、第２長辺部分６１に形成される他方の第１切刃３０Ｂの長手方向他方Ｂ２側の端部に連なり、幅方向一方Ｃ１に延びる。第１切刃３０と第２切刃３１とは、コーナ部６８を介して連なる。コーナ部６８には、予め定める曲率半径の円弧に沿って延びるコーナ切刃が形成される。このコーナ切刃は、第１切刃３０と第２切刃３１とを連結する。

短辺部分６２，６３のうち、第２切刃３１が形成されていない非切刃形成縁辺６９は、第２切刃３１から第２切刃３１と反対側の長辺部分６０，６１の縁辺に連なる。この非切刃形成縁辺６９は、第２切刃３１から長辺部分６０，６１の縁辺に進むにつれて、第２切刃３１に対して長手方向Ｂに退避するように傾斜する。すなわち第１短辺部分６２に形成される一方の非切刃形成縁辺６９Ａは、一方の第２切刃３１Ａから幅方向他方Ｃ２に進むにつれて、長手方向他方Ｂ２に進み、他方の第１切刃３０Ｂに連なる。第２短辺部分６３に形成される他方の非切刃形成縁辺６９Ｂは、他方の第２切刃３１Ｂから幅方向一方Ｃ１に進むにつれて、長手方向一方Ｂ１に進み、一方の第１切刃３０Ａに連なる。これらの非切刃形成縁辺６９Ａ，６９Ｂは、互いに平行に延びる。

第２切刃３１は、厚み方向Ａに垂直な平面に沿って幅方向Ｃに延びる。非切刃形成縁辺６９は、第２切刃３１から第１切刃３０に向かって進むにつれて、厚み方向他方Ａ２に向かって傾斜する。すなわち一方の非切刃形成縁辺６９Ａは、幅方向他方Ｃ２に進むにつれて、厚み方向他方Ａ２に進む。他方の非切刃形成縁辺６９Ｂは、幅方向一方Ｃ１に進むにつれて、厚み方向他方Ａ２に進む。長手方向Ｂに垂直な投影面にチップ２３を投影した場合に、各第２切刃３１は最も厚み方向一方Ａ１にそれぞれ配置され、各第１切刃３０は最も幅方向Ｃ外側にそれぞれ配置される。

一方の第１切刃３０Ａは、長手方向一方Ｂ１側のほうが長手方向他方Ｂ２側よりも、厚み方向一方Ａ１にずれて形成される。他方の第１切刃３０Ｂは、長手方向他方Ｂ２側のほうが長手方向一方Ｂ１側よりも厚み方向一方Ａ１にずれて形成される。本実施の形態では、各第１切刃３０は、コーナ部６８から非切刃形成縁辺６９に向かって進むにつれて、厚み方向他方Ａ２に向かって滑らかに傾斜する。すなわち一方の第１切刃３０Ａは、長手方向他方Ｂ２に進むにつれて、厚み方向他方Ａ２に傾斜する。他方の第１切刃３０Ｂは、長手方向一方Ｂ１に進むにつれて、厚み方向他方Ａ２に傾斜する。

チップ２３の上面部８７を一周する縁辺のうちで、第１切刃３０と第２切刃３１とを連結するコーナ部６８が最も厚み方向一方Ａ１に位置し、第１切刃３０と非切刃形成縁辺６９とが連結される連結部分６７が最も厚み方向他方Ａ２に位置する。本実施の形態では、チップ２３の上面は、大略的に、基準軸線Ｌ２を挟んで対角位置に位置する２つの前記連結部分６７を結ぶ直線状の部分から各コーナ部６８に進むにつれて、厚み方向一方Ａ１に向かって傾斜する。言い換えると、各コーナ部６８と基準軸線Ｌ２とを通過する切断面でチップ２３を切断した場合には、上面は、基準軸線Ｌ２近傍から各コーナ部６８に向かって、厚み方向一方Ａ１にＶ字状に立ち上がる。

各長辺部分６０，６１の上面部８７には、第１切刃３０から幅方向Ｃに離反するにつれて、厚み方向他方Ａ２に傾斜する第１すくい面がそれぞれ形成される。各長辺部分６０，６１の幅方向側面には、第１切刃３０から厚み方向他方Ａ２に離反するにつれて、幅方向Ｃに没入する第１逃げ面がそれぞれ形成される。

各短辺部分６２，６３は、第２切刃３１から長手方向Ｂに離反するにつれて、厚み方向他方Ａ２に傾斜する第２すくい面がそれぞれ形成される。各短辺部分６２，６３の長手方向側面には、第２切刃３１から厚み方向他方Ａ２に離反するにつれて、長手方向Ｂに没入する第２逃げ面がそれぞれ形成される。

各長辺部分６０，６１の各幅方向表面は、長手方向両側の部分が平坦に形成され、長手方向中央部分が長手方向両側の部分に比べて幅方向Ｃへ突出する。長手方向両側の部分は、チップ２３がチップホルダ２２に当接するための第１当接面５１となる。各短辺部分６２，６３の長手方向表面は、前記非切刃形成縁辺６９から厚み方向他方Ａ２に延びる部分は、チップ２３がチップホルダ２２に当接するための第２当接面５２となる。

このようにチップ２３は、厚み方向一方Ａ１から厚み方向他方Ａ２に向かってチップ２３を見た平面視において、略平行四辺形をなす本体の側面と上面とで構成される交差稜の角部のうち対角線上に相対する２つの角部にコーナ切刃を形成し、そのコーナ切刃を挟んで両隣に主切刃を形成するための第１切刃３０と、副切刃いわゆるさらえ刃を形成するための第２切刃３１とを備える。また前記上面の前記第１切刃３０に沿う部分には、一定のすくい角が付されたすくい面を備える。第１切刃３０は、コーナ切刃から長手方向Ｂに離れるにつれて、コーナ切刃を含み基準軸線Ｌ２に垂直な平面から漸次遠ざかるように傾斜し、いわゆる捩れ角θを有する捩れ形状に形成される。

以上のような本実施の形態によれば、チップホルダ２２とチップ２３との間に嵌込部材１００，１０１が設けられることによって、エンドミル２０を高速回転させる場合、あるいは切削抵抗が大きい場合であっても、チップホルダ２２に対するチップ２３の位置ずれを防ぐことができる。したがってエンドミル２０を高速回転させる場合、あるいは切削抵抗が大きい場合であっても、エンドミル２０を適用することができ、エンドミル２０の適用範囲を大きくすることができる。

嵌込部材１００，１０１は、チップホルダ２２およびチップ２３とは別に形成される。チップホルダ２２には、ホルダ側嵌込凹所１１４，１１５が形成されるだけでよく、位置ずれ防止用の凸部が形成される必要がない。チップ２３には、チップ側嵌込凹所１０４，１０５が形成されるだけでよく、位置ずれ防止用の凸部が形成される必要がない。凹所を形成することは、凸部を形成することに比べて、容易である。したがって前記特許文献１〜３に開示される技術に比べて、チップホルダ２２およびチップ２３の製造を容易化して、製造コストを低くすることができる。

このような本実施の形態では、製造コストを高くすることなく、エンドミル２０の適用範囲を大きくすることができる。

嵌込部材１００，１０１が棒状であり、軸方向の一方側の部分が前記ホルダ嵌込部分１２１，１２２であり、軸方向の他方側の部分が前記チップ嵌込部分１２３，１２４であるので、切削抵抗が大きい場合であっても、チップホルダ２２に対するチップ２３の位置ずれをより確実に防ぐことができる。

ホルダ側嵌込凹部１１２，１１３のホルダ側当接面が、半径方向外方Ｙ２から、嵌込部材１００，１０１のホルダ嵌込部分１２１，１２２に当接するので、嵌込部材１００，１０１がチップホルダ２２に対して半径方向外方Ｙ２へ変位することが阻止される。またチップ側嵌込凹部１０２，１０３のチップ側当接面が、半径方向内方Ｙ１から、嵌込部材１００，１０１のチップ嵌込部分１２３，１２４に当接するので、チップ２３が嵌込部材１００，１０１に対して半径方向外方Ｙ２へ変位することが阻止される。したがって回転による遠心力に起因してチップ２３がチップホルダ２２に対して半径方向外方Ｙ２へ変位してしまうという不具合を防ぐことができる。

嵌込部材１００，１０１は略円柱状であり、ホルダ側嵌込凹部１１２，１１３の内面およびチップ側嵌込凹部１０２，１０３の内面は、嵌込部材１００，１０１の外周面と対応する内周面（円筒面状の内周面）を有しているので、前記各内面がその他の形状、たとえば四角筒面状である場合に比べて、応力集中が抑えられる。したがってチップホルダ２２およびチップ２３の破損を防ぐことができる。

また各内面を円筒形状に形成することは、各内面をその他の形状に形成することに比べて、容易である。したがってチップホルダ２２およびチップ２３の製造をさらに容易化して、製造コストをさらに低くすることができる。

嵌込部材１００，１０１は、嵌込部材１００，１０１の軸方向がチップホルダ２２の半径方向Ｙと略垂直になるように配置されているので、嵌込部材１００，１０１がチップホルダ２２に対して半径方向外方Ｙ２へ変位することが阻止される。したがって回転による遠心力に起因してチップ２３がチップホルダ２２に対して半径方向外方Ｙ２へ変位してしまうという不具合を防ぐことができる。

チップホルダ２２とチップ２３との間に嵌込部材１００，１０１が設けられることによって、切削時にねじ部材１２９に与えられる力を減らすことができる。これによって、チップ２３の貫通孔形成部分を小さくすることができ、チップ２３を薄形化することができる。

嵌込部材１００，１０１の外径Ｄ１は、ねじ部材１２９の外径Ｄ２よりも小さいので、嵌込部材１００，１０１が設けられることに起因してチップホルダ２２およびチップ２３の強度が低下してしまうという不具合を可及的に抑えることができる。

チップホルダ２２は、チップ２３を取り替えて、繰り返して使用されることが望まれる。したがってチップホルダ２２の寿命は、チップ２３に比べて、できるだけ長くすることが望まれる。本実施の形態では、ホルダ嵌込部分１２１，１２２の長手寸法Ｗ１は、チップ嵌込部分１２３，１２４の長手寸法Ｗ２よりも大きい。これによって切削時に、ホルダ嵌込部分１２１，１２２からホルダ側嵌込凹部１１２，１１３に作用する荷重によってホルダ側嵌込凹部１１２，１１３に発生する応力は、チップ嵌込部分１２３，１２４からチップ側嵌込凹部１１２，１１３に作用する荷重によってチップ側嵌込凹部１０２，１０３に発生する応力よりも小さくなる。したがってホルダ側嵌込凹部１１２，１１３の破損を防ぐことができ、チップホルダ２２の寿命を長くすることができる。

チップホルダ２２とチップ２３との間に、嵌込部材１００，１０１を設けるか否かによって、用途に応じた使い分けを実現することができる。

切削条件が厳しい場合、たとえばエンドミル２０を高速回転させる場合、あるいは切削抵抗が大きい場合は、チップホルダ２２とチップ２３との間に嵌込部材１００，１０１を設けることによって、チップホルダ２２に対するチップ２３の位置ずれを確実に防ぐことができる。切削条件が厳しい場合の一例としては、アルミニウムから成る被削材を高速切削する場合が挙げられる。

切削条件が厳しくない場合、たとえばエンドミル２０を低速回転させ、かつ切削抵抗が小さい場合は、チップホルダ２２とチップ２３との間に、嵌込部材１００，１０１を設けなくてもよい。これによって装着作業のときに、嵌込部材１００，１０１の取り付けに要する手間を削減し、チップホルダ２２へのチップ２３の装着を容易化することができるとともに、このような場合には凹部を有していないチップを使用することもできるので、汎用性が向上する。一方、特許文献１〜３に開示されている技術では、凹部または凸部に係合するような専用のチップが必要となるので、汎用性に欠ける。

チップホルダ２２には、位置ずれ防止用の凸部が形成されないので、チップ側嵌込凹所１０４，１０５が形成されていないチップ２３であっても、嵌込部材１００，１０１を設けなければ、チップホルダ２２に前記チップ２３を装着可能である。チップ２３には、位置ずれ防止用の凸部が形成されないので、ホルダ側嵌込凹所１１４，１１５が形成されていないチップホルダ２２であっても、嵌込部材１００，１０１を設けなければ、前記チップホルダ２２にチップ２３を装着可能である。このようにチップホルダ２２およびチップ２３の汎用性を向上させることができる。

チップ２３は、２つの第１切刃３０Ａ，３０Ｂを有するので、一方の第１切刃３０Ａを主切刃として用いている場合、チップ２３を基準軸線Ｌ２まわりに１８０度、角変位させることによって、他方の第１切刃３０Ｂを主切刃８６とすることができる。したがって一方の第１切刃３０Ａが摩耗または折損した場合には、チップ２３を基準軸線Ｌ２まわりに１８０度、角変位させることによって、他方の第１切刃３０Ｂを主切刃８６とすることができ、１つのチップ２３の寿命を長くすることができる。

図１２は、本発明の実施の他の形態のエンドミル２２０の一部を示す断面図である。本実施の形態のエンドミル２２０は、前述の実施の形態のエンドミル２０に類似するので、対応する部分には、同一の符号を付し、共通する点は、説明を省略する。

ホルダ側嵌込凹部１１２，１１３には、雌ねじが形成され、ホルダ嵌込部分１２１，１２２には、前記雌ねじに螺合する雄ねじが形成される。これによってホルダ側嵌込凹部１１２，１１３に、嵌込部材１００，１０１を螺着することができる。

このような本実施の形態によれば、前述の実施の形態と同様の効果を得ることができる上に、チップホルダ２２にチップ２３を装着する装着作業のときに、ホルダ側嵌込凹部１１２，１１３に、嵌込部材１００，１０１を予め螺着しておくことによって、嵌込部材１００，１０１の落下を防ぐことができ、チップホルダ２２へのチップ２３の装着を容易化することができる。

また本実施の形態によれば、ホルダ側嵌込凹部１１２，１１３には嵌込部材１００，１０１が螺着されて固定されるので、切削時に振動が生じても、ホルダ側嵌込凹部１１２，１１３に嵌込部材１００，１０１が衝突しない。したがって衝突に起因する衝撃力によって、ホルダ側嵌込凹部１１２，１１３が破損してしまうという不具合を防ぐことができ、チップホルダ２２の寿命を長くすることができる。

前述の実施の各形態は、本発明の例示に過ぎず、本発明の範囲内において構成を変更することができる。前述の実施の各形態では、転削用工具として、エンドミルについて説明したが、副切刃を有しない他の転削用工具、たとえばフライス用の転削用工具であっても同様の効果を得ることができる。前述の実施の各形態では、第１切刃３０は、長手方向Ｂに進むにつれて厚み方向Ａに滑らかに傾斜するとしたが、階段状に形成されて、長手方向Ｂに進むにつれて厚み方向他方Ａ２にずれてもよい。

本発明の実施のさらに他の形態では、チップ側嵌込凹部１０２，１０３に雌ねじが形成され、チップ嵌込部分１２３，１２４に前記雌ねじに螺合する雄ねじが形成されてもよい。これによってチップ側嵌込凹部１０２，１０３に、嵌込部材１００，１０１を螺着することができる。したがって装着作業のときに、チップ側嵌込凹部１０２，１０３に、嵌込部材１００，１０１を予め螺着しておくことによって、嵌込部材１００，１０１の落下を防ぐことができ、チップホルダ２２へのチップ２３の装着を容易化することができる。

チップホルダ２２とチップ２３との間に設けられる嵌込部材は、２つに限らず、１つであってもよく、あるいは３つ以上であってもよい。この場合でも、前述の実施の各形態と同様の効果を得ることができる。前述の実施の各形態のチップ２３は、スローアウェイチップの一例であり、チップホルダ２２に装着されるスローアウェイチップは、前記チップ２３に限定されない。

本発明の実施の一形態のエンドミル２０の一部を拡大して示す側面図である。 エンドミル２０の一部を拡大して示す斜視図である。 エンドミル２０を示す側面図である。 チップ２３の上面部８７を示す斜視図である。 チップ２３の底面部３９を示す斜視図である。 チップ２３を示す底面図である。 チップホルダ２２を拡大して示す斜視図である。 図２の切断面線Ｓ８−Ｓ８から見た断面図である。 チップ２３を示す正面図である。 チップ２３を示す右側面図である。 チップ２３を示す平面図である。 本発明の実施の他の形態のエンドミル２２０の一部を示す断面図である。 従来の技術のエンドミル１を示す側面図である。

符号の説明

２０，２２０ エンドミル
２２ チップホルダ
２３ スローアウェイチップ
３０，３１ 切刃
１００，１０１ 嵌込部材
１０２，１０３ チップ側嵌込凹部
１０４，１０５ チップ側嵌込凹所
１１２，１１３ ホルダ側嵌込凹部
１１４，１１５ ホルダ側嵌込凹所
１２１，１２２ ホルダ嵌込部分
１２３，１２４ チップ嵌込部分

Claims (7)

1. 回転軸線まわりに回転されるチップホルダと、
   切刃が形成され、前記チップホルダから該チップホルダの回転半径方向外方へ前記切刃が突出した状態で、チップホルダに装着されるスローアウェイチップと、
   前記チップホルダと前記スローアウェイチップとの間に設けられる嵌込部材とを備え、
   前記チップホルダは、前記嵌込部材が嵌め込まれるホルダ側嵌込凹部を有し、
   前記スローアウェイチップは、前記嵌込部材が嵌め込まれるチップ側嵌込凹部を有し、
   前記嵌込部材は、前記ホルダ側嵌込凹部に嵌め込まれるホルダ嵌込部分と、該ホルダ嵌込部分に連なり、ホルダ嵌込部分が前記ホルダ側嵌込凹部に嵌め込まれた状態で前記チップホルダから突出し、チップ側嵌込凹部に嵌め込まれるチップ嵌込部分とを有することを特徴とする転削用工具。
2. 前記嵌込部材は、棒状であり、軸方向の一方側が前記ホルダ嵌込部分であり、軸方向の他方側が前記チップ嵌込部分であることを特徴とする請求項１記載の転削用工具。
3. 前記嵌込部材は略円柱状であり、前記ホルダ側嵌込凹部の内面およびチップ側嵌込凹部の内面は、前記嵌込部材の外周面と対応する内周面を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の転削用工具。
4. 前記嵌込部材は、略円柱状であり、前記嵌込部材の軸方向が前記回転半径方向と略垂直になるように配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の転削用工具。
5. 前記ホルダ側嵌込凹部およびチップ側嵌込凹部のいずれか一方には、雌ねじが形成され、
   前記ホルダ嵌込部分およびチップ嵌込部分のいずれか一方には、前記雌ねじに螺合する雄ねじが形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の転削用工具。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の転削用工具に用いられることを特徴とするチップホルダ。
7. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の転削用工具に用いられることを特徴とするスローアウェイチップ。

Images