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JP5678431B2 - 刃先交換式溝入れ工具及び周面溝入れ加工方法 - Google Patents

刃先交換式溝入れ工具及び周面溝入れ加工方法 Download PDF

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Description

本発明は、刃先交換式溝入れ工具及びこれを用いた周面溝入れ加工方法に関するものである。
従来、金属材料等からなる被削材を回転軸線回りに回転させて、この被削材の外周面や回転軸線を中心に形成された加工穴の内周面に、切削インサートの切れ刃で溝入れ加工を施す刃先交換式溝入れ工具が知られている。例えば、図２５に示す従来の刃先交換式溝入れ工具１００は、軸状をなす工具本体１の先端部に、断面矩形の棒状に形成された切削インサート３０が着脱自在に装着されている。切削インサート３０は、棒状をなすインサート本体３１の延在方向（図２５における上下方向）の両端部に、一対の切れ刃３２を有している。そして、これら切れ刃３２のうち工具本体１の先端面から突出された一方の切れ刃３２Ａが、多段円柱状に形成された被削材Ｗの段部Ｕに沿うようにして回転軸線ＷＯに直交するＹ方向に移動することにより、被削材Ｗの外周面Ｒに溝入れ加工（外径溝入れ）を施す。図２５の例では、被削材Ｗの段部Ｕには、該被削材Ｗの外周面Ｒの小径部分に隣接するとともに回転軸線ＷＯに直交する端面Ｅが形成されており、一方の切れ刃３２Ａは、この端面Ｅに沿うように移動することにより前記小径部分に対して溝入れ加工する。尚、切削インサート３０は、インサート本体３１の延在方向及び幅方向の中央を通るとともにこれら延在方向及び幅方向に垂直な高さ方向に延びるインサート高さ軸線Ｃ３に関して回転対称、かつ、このインサート高さ軸線Ｃ３を含み前記延在方向に直交するインサート仮想平面（不図示）に関して面対称に形成されており、工具本体１の仕様が左勝手か右勝手かに係わらず、両切れ刃３２Ａ、３２Ｂを使用できる。
また図２５において、一対の切れ刃３２のうち他方の切れ刃３２Ｂは切削には供されず、一方の切れ刃３２Ａが摩耗や欠損等により使用に適さなくなった際に、インサート本体３１の取り付け向きを延在方向に反転させることで、該切れ刃３２Ｂが工具本体１の先端面から突出されて溝入れ加工に用いられる。
また図２６の例では、前述の切削インサート３０が、軸状をなす刃先交換式溝入れ工具１０５の先端部に着脱自在に装着されている。この例では、切削インサート３０は、図２６の上下方向（Ｙ方向）に延在しているとともに、一方の切れ刃３２Ａが工具本体１の先端部の外周面から突出されている。そして、この一方の切れ刃３２Ａが、被削材Ｗの加工穴Ｈの内周面Ｓに溝入れ加工（内径溝入れ）を施す。被削材Ｗの加工穴Ｈには、内周面Ｓに隣接するとともに回転軸線ＷＯに直交する奥面（端面）Ｂが形成されており、一方の切れ刃３２Ａは、この端面Ｂに沿うように回転軸線ＷＯに直交するＹ方向に移動することにより内周面Ｓに対して溝入れ加工する。
このようにして、刃先交換式溝入れ工具１００、１０５を用いた外径溝入れや内径溝入れなどの周面溝入れ加工が行われている。
また、このような溝入れ加工に用いられる他の切削インサートとして、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。
特公平７−１１５２５１号公報
しかしながら、前述の刃先交換式溝入れ工具１００、１０５においては、次のような課題を有していた。
切削インサート３０は、そのインサート本体３１の延在方向（図２５、図２６に示すインサート長手軸線Ｃ１）が被削材Ｗの端面Ｅ、Ｂに対して平行に延びて配置されており、一対の切れ刃３２は、端面Ｅ、Ｂからの距離が互いに同一とされている。このような切削インサート３０の配置状態で、一方の切れ刃３２Ａが被削材Ｗの端面Ｅ、Ｂから離間されて周面に溝入れ加工する際には特に問題はないが、切れ刃３２Ａが被削材Ｗの端面Ｅ、Ｂに沿って移動しつつ周面に対して溝入れ加工する場合には、他方の切れ刃３２Ｂが端面Ｅ、Ｂに接触して傷付けてしまう。尚、図２５の外径溝入れでは、被削材Ｗにおいて端面Ｅを形成した大径部分の直径φｄ１と、他方の切れ刃３２Ｂから回転軸線ＷＯまでの距離Ｌ３との関係が、ｄ１／２＜Ｌ３である場合には接触は無いが、ｄ１／２≧Ｌ３となると接触することから、被削材Ｗの形状が制限される上、加工中に前記距離Ｌ３が縮小されていき前述の接触が生じることが考えられる。このような接触が生じると、被削材Ｗの加工精度が確保できないばかりか、未使用の他方の切れ刃３２Ｂが傷んでしまうことになる。詳しくは、図２７に示すように、他方の切れ刃３２Ｂにおいて被削材Ｗの端面Ｅ、Ｂ側に位置するコーナー部４３Ｃが、端面Ｅ、Ｂに接触する。このため、図２５及び図２６のような被削材Ｗの端面Ｅ、Ｂに沿った周面溝入れはできなかった。
このような切れ刃３２Ｂの端面Ｅ、Ｂへの接触を防止するために、例えば、工具本体１に装着する切削インサート３０の姿勢を変えることが考えられる。すなわち、図２８及び図２９に示すように、切削インサート３０のすくい面３３側（インサート本体３１の上面側）から見て、インサート本体３１のインサート長手軸線Ｃ１が、一方の切れ刃３２Ａ側から他方の切れ刃３２Ｂ側へ向かうに従い漸次被削材Ｗの端面Ｅ（Ｂ）から離間するように切削インサート３０をＹ方向に対して傾斜させて、工具本体１に装着すればよい。これにより、切削インサート３０において他方の切れ刃３２Ｂの端面Ｅ（Ｂ）側に配置されたコーナー部４３Ｃが、該端面Ｅ（Ｂ）から離間して配置されることから、前述の接触が防止される。
しかしながら、この場合、一方の切れ刃３２Ａに着目すれば、図２９に示すように、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１は、回転軸線ＷＯに平行な仮想線ＷＯ１に対して図中の角度αだけ傾斜されることになる。本来、溝入れ加工により形成される溝の溝底Ｄは、回転軸線ＷＯに平行であることが要求されるが、前述のように正面切れ刃４１が傾斜されることにより、切削された溝の溝底Ｄも回転軸線ＷＯに対して角度αだけ傾斜してしまい、加工精度を十分に確保することができない。
一方、特許文献１に記載された切削インサートにおいては、該切削インサートを前記インサート高さ軸線に関して回転対称に形成する一方で、前記インサート仮想平面に関して面対称には形成しておらず、インサート本体が全体に捩れたように形成されている。そして、切削インサートを工具本体に装着した際に、他方の切れ刃における端面Ｅ（Ｂ）側のコーナー部が、一方の切れ刃における端面Ｅ（Ｂ）側のコーナー部よりも該端面Ｅ（Ｂ）から離間されるようにしている。しかしながら、この場合、工具本体の仕様に合わせて、左勝手用及び右勝手用の切削インサートをそれぞれ用意しなければならず、部品点数が増加して管理が煩雑となる。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、切削インサートの部品点数を増加させることなく、被削材の端面に沿って周面溝入れ加工する場合であっても加工精度を十分に確保できる刃先交換式溝入れ工具及び周面溝入れ加工方法を提供することを目的としている。
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
すなわち本発明は、回転軸線を中心に回転する被削材の周面に向けて切れ刃を突出させた切削インサートと、軸状をなし、先端部に前記切削インサートが着脱自在に装着される工具本体と、を有し、前記切れ刃で前記周面に溝入れ加工する刃先交換式溝入れ工具であって、前記切削インサートは、棒状をなすインサート本体の延在方向の両端部における該インサート本体の上面に一対の切れ刃を備え、前記インサート本体の延在方向の中央及び該延在方向に直交する幅方向の中央を通りこれら延在方向及び幅方向に直交するインサート高さ軸線に関して回転対称、かつ、前記インサート高さ軸線を含み前記延在方向に垂直なインサート仮想平面に関して面対称に形成され、前記切れ刃は、前記インサート本体の延在方向の端縁に形成されて前記幅方向に沿って延びる正面切れ刃と、この正面切れ刃の両端に配置されて前記幅方向にそれぞれ突出する一対のコーナー部と、前記コーナー部から前記延在方向に沿って該インサート本体の中央側に向かうに従い漸次互いの間隔を狭めるようにそれぞれ延びる一対の側面切れ刃とを有し、前記工具本体は、前記一対の切れ刃のうち一方の切れ刃を溝入れ方向へ向けて突出させて、前記切削インサートを装着しており、前記切削インサートは、前記工具本体に、該工具本体の側方を向く一側面に沿うように配置されており、前記溝入れ方向は、前記工具本体の先端側へ向かう方向であり、前記切削インサートは、前記インサート本体の延在方向の中央を通り前記幅方向に沿うインサート幅軸線が、前記幅方向のうち、前記一対のコーナー部における前記工具本体の中心軸線から離間する方向に位置する一方のコーナー部から他方のコーナー部に向かう方向である他方の幅方向へ向かうに従い漸次前記工具本体の上側へ向けて傾斜しており、前記インサート本体の幅方向の中央を通り前記延在方向に沿うインサート長手軸線が、前記一方の切れ刃における一方のコーナー部を含み前記工具本体の上下方向に垂直な工具仮想平面に対して傾斜しているとともに、前記延在方向のうち、前記一対の切れ刃における他方の切れ刃から前記一方の切れ刃に向かう方向である一方の延在方向へ向かうに従い漸次前記工具仮想平面に接近するように前記工具本体の上側へ向けて延びており、前記他方の切れ刃における前記他方の幅方向とは反対側に位置する一方のコーナー部が、前記一方の切れ刃における前記一方のコーナー部よりも前記他方の幅方向側に配置されているとともに、前記他方の切れ刃における前記他方のコーナー部よりも前記工具本体の中心軸線から離間する方向に位置する前記一方のコーナー部が、前記一方の切れ刃における前記他方のコーナー部よりも前記中心軸線から離間する方向に位置する前記一方のコーナー部に対して、前記中心軸線に近づく方向に配置されていることを特徴とする。
また本発明は、回転軸線を中心に回転する被削材の周面に向けて切れ刃を突出させた切削インサートと、軸状をなし、先端部に前記切削インサートが着脱自在に装着される工具本体と、を有し、前記切れ刃で前記周面に溝入れ加工する刃先交換式溝入れ工具であって、前記切削インサートは、棒状をなすインサート本体の延在方向の両端部における該インサート本体の上面に一対の切れ刃を備え、前記インサート本体の延在方向の中央及び該延在方向に直交する幅方向の中央を通りこれら延在方向及び幅方向に直交するインサート高さ軸線に関して回転対称、かつ、前記インサート高さ軸線を含み前記延在方向に垂直なインサート仮想平面に関して面対称に形成され、前記切れ刃は、前記インサート本体の延在方向の端縁に形成されて前記幅方向に沿って延びる正面切れ刃と、この正面切れ刃の両端に配置されて前記幅方向にそれぞれ突出する一対のコーナー部と、前記コーナー部から前記延在方向に沿って該インサート本体の中央側に向かうに従い漸次互いの間隔を狭めるようにそれぞれ延びる一対の側面切れ刃とを有し、前記工具本体は、前記一対の切れ刃のうち一方の切れ刃を溝入れ方向へ向けて突出させて、前記切削インサートを装着しており、前記切削インサートは、前記工具本体に、該工具本体の先端側を向く先端面に沿うように配置されており、前記溝入れ方向は、前記工具本体の中心軸線から離間する方向であり、前記切削インサートは、前記インサート本体の延在方向の中央を通り前記幅方向に沿うインサート幅軸線が、前記幅方向のうち、前記一対のコーナー部における前記工具本体の先端側に位置する一方のコーナー部から他方のコーナー部に向かう方向である他方の幅方向へ向かうに従い漸次前記工具本体の上側へ向けて傾斜しており、前記インサート本体の幅方向の中央を通り前記延在方向に沿うインサート長手軸線が、前記一方の切れ刃における一方のコーナー部を含み前記工具本体の上下方向に垂直な工具仮想平面に対して傾斜しているとともに、前記延在方向のうち、前記一対の切れ刃における他方の切れ刃から前記一方の切れ刃に向かう方向である一方の延在方向へ向かうに従い漸次前記工具仮想平面に接近するように前記工具本体の上側へ向けて延びており、前記他方の切れ刃における前記他方の幅方向とは反対側に位置する一方のコーナー部が、前記一方の切れ刃における前記一方のコーナー部よりも前記他方の幅方向側に配置されているとともに、前記他方の切れ刃における前記他方のコーナー部よりも前記工具本体の先端側に位置する前記一方のコーナー部が、前記一方の切れ刃における前記他方のコーナー部よりも前記工具本体の先端側に位置する前記一方のコーナー部に対して、前記工具本体の基端側に配置されていることを特徴とする。
また本発明は、回転軸線を中心に回転する被削材の周面に向けて切れ刃を突出させた切削インサートと、軸状をなし、先端部に前記切削インサートが着脱自在に装着される工具本体と、を有する刃先交換式溝入れ工具を用いて、前記切れ刃で前記被削材の周面に溝入れ加工する周面溝入れ加工方法であって、前記切削インサートは、棒状をなすインサート本体の延在方向の両端部における該インサート本体の上面に一対の切れ刃を備え、前記インサート本体の延在方向の中央及び該延在方向に直交する幅方向の中央を通りこれら延在方向及び幅方向に直交するインサート高さ軸線に関して回転対称、かつ、前記インサート高さ軸線を含み前記延在方向に垂直なインサート仮想平面に関して面対称に形成され、前記切れ刃は、前記インサート本体の延在方向の端縁に形成されて前記幅方向に沿って延びる正面切れ刃と、この正面切れ刃の両端に配置されて前記幅方向にそれぞれ突出する一対のコーナー部と、前記コーナー部から前記延在方向に沿って該インサート本体の中央側に向かうに従い漸次互いの間隔を狭めるようにそれぞれ延びる一対の側面切れ刃とを有し、前記切削インサートを、前記一対の切れ刃のうち一方の切れ刃を溝入れ方向へ向けて突出させて前記工具本体に装着するとともに、該一方の切れ刃を前記溝入れ方向に沿って移動させることにより前記周面に対して溝入れ加工するときに、前記インサート本体の延在方向の中央を通り前記幅方向に沿うインサート幅軸線を、前記幅方向のうち、前記一対のコーナー部における一方のコーナー部から他方のコーナー部に向かう方向である他方の幅方向へ向かうに従い漸次被削材の回転する回転方向とは反対側へ向けて傾斜させ、前記インサート本体の幅方向の中央を通り前記延在方向に沿うインサート長手軸線を、前記一方の切れ刃における一方のコーナー部及び前記回転軸線を含む工具仮想平面に対して傾斜させるとともに、前記延在方向のうち、前記一対の切れ刃における他方の切れ刃から前記一方の切れ刃に向かう方向である一方の延在方向へ向かうに従い漸次前記工具仮想平面に接近するように前記回転方向とは反対側へ向けて延在させ、被削材の前記周面は、前記回転軸線に直交する径方向の外側を向く外周面であり、この被削材のうち、前記外周面に隣接して前記径方向の外側へ向けて立ち上がるとともに前記回転軸線に垂直に形成された端面に対して、前記他方の切れ刃における前記一方のコーナー部を、前記一方の切れ刃における前記端面に沿って前記外周面に切り込む前記一方のコーナー部よりも離間して配置することを特徴とする。
また本発明は、回転軸線を中心に回転する被削材の周面に向けて切れ刃を突出させた切削インサートと、軸状をなし、先端部に前記切削インサートが着脱自在に装着される工具本体と、を有する刃先交換式溝入れ工具を用いて、前記切れ刃で前記被削材の周面に溝入れ加工する周面溝入れ加工方法であって、前記切削インサートは、棒状をなすインサート本体の延在方向の両端部における該インサート本体の上面に一対の切れ刃を備え、前記インサート本体の延在方向の中央及び該延在方向に直交する幅方向の中央を通りこれら延在方向及び幅方向に直交するインサート高さ軸線に関して回転対称、かつ、前記インサート高さ軸線を含み前記延在方向に垂直なインサート仮想平面に関して面対称に形成され、前記切れ刃は、前記インサート本体の延在方向の端縁に形成されて前記幅方向に沿って延びる正面切れ刃と、この正面切れ刃の両端に配置されて前記幅方向にそれぞれ突出する一対のコーナー部と、前記コーナー部から前記延在方向に沿って該インサート本体の中央側に向かうに従い漸次互いの間隔を狭めるようにそれぞれ延びる一対の側面切れ刃とを有し、前記切削インサートを、前記一対の切れ刃のうち一方の切れ刃を溝入れ方向へ向けて突出させて前記工具本体に装着するとともに、該一方の切れ刃を前記溝入れ方向に沿って移動させることにより前記周面に対して溝入れ加工するときに、前記インサート本体の延在方向の中央を通り前記幅方向に沿うインサート幅軸線を、前記幅方向のうち、前記一対のコーナー部における一方のコーナー部から他方のコーナー部に向かう方向である他方の幅方向へ向かうに従い漸次被削材の回転する回転方向とは反対側へ向けて傾斜させ、前記インサート本体の幅方向の中央を通り前記延在方向に沿うインサート長手軸線を、前記一方の切れ刃における一方のコーナー部及び前記回転軸線を含む工具仮想平面に対して傾斜させるとともに、前記延在方向のうち、前記一対の切れ刃における他方の切れ刃から前記一方の切れ刃に向かう方向である一方の延在方向へ向かうに従い漸次前記工具仮想平面に接近するように前記回転方向とは反対側へ向けて延在させ、被削材の前記周面は、前記回転軸線に直交する径方向の内側を向く内周面であり、この被削材のうち、前記内周面に隣接して前記径方向の内側へ向けて立ち上がるとともに前記回転軸線に垂直に形成された端面に対して、前記他方の切れ刃における前記一方のコーナー部を、前記一方の切れ刃における前記端面に沿って前記内周面に切り込む前記一方のコーナー部よりも離間して配置することを特徴とする。
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具及び周面溝入れ加工方法によれば、工具本体の先端部から被削材の周面に向けて突出された切削インサートの一方の切れ刃における正面切れ刃が、インサート幅軸線に平行となるように前記他方の幅方向へ向かうに従い漸次被削材の回転する回転方向の後方側へ向けて傾斜しているので、この正面切れ刃は、被削材に対してネガティブ（負）角に設定される。従って、一方の切れ刃が高精度に安定して被削材を切削加工できる。
また、切削インサートのインサート長手軸線が、前記一方の延在方向へ向かうに従い漸次工具仮想平面に接近するように傾斜して、インサート本体の上面側へ向けて延びている。すなわち、前記工具仮想平面に対して、他方の切れ刃がインサート本体の下面側へ向けて離間されているので、一方の切れ刃が被削材の周面に対して鋭く切り込むことになり、切れ味を十分に高めることができる。
また、他方の切れ刃において前記他方の幅方向とは反対側に位置する一方のコーナー部が、一方の切れ刃において前記反対側に位置する一方のコーナー部に対して、前記他方の幅方向側に配置されている。これにより、例えば、多段円柱状をなす被削材の段部において、回転軸線に直交する端面に沿って該被削材の外周面に溝入れ加工（外径溝入れ）を行う場合に、下記のような作用効果を奏する。すなわち、例えば、切削インサートの一方の切れ刃における一方のコーナー部を被削材の端面に当接させるように近接配置し、この切削インサートを該端面に沿って溝入れ方向に移動させ溝入れ加工するときに、他方の切れ刃における一方のコーナー部がこの端面から離間されて、このコーナー部が該端面に接触して傷付けてしまうようなことが確実に防止される。また、この接触によって、未使用の他方の切れ刃が傷んでしまうようなことが防止される。尚、この場合、図２５で説明した被削材Ｗの大径部分の直径ｄ１に係わらず他方の切れ刃の一方のコーナー部がこの端面から離間されて、このコーナー部が該端面に接触して傷付けてしまうようなことが確実に防止される。また、被削材の回転軸線を中心に形成された円柱穴状の加工穴の奥面（端面）に沿って該加工穴の内周面に溝入れ加工（内径溝入れ）する場合にも、前述と同様の作用効果を奏する。
さらに、一方の切れ刃が切削する被削材の溝底に着目すると、切削インサートのインサート幅軸線が前記他方の幅方向に向かうに従い漸次被削材の回転する回転方向の後方側へ向けて傾斜し、インサート長手軸線が前記一方の延在方向に向かうに従い工具仮想平面に対して接近するようにインサート本体の上面側へ向けて傾斜し、かつ、他方の切れ刃における一方のコーナー部が一方の切れ刃における一方のコーナー部よりも前記他方の幅方向側に配置されていることによって、該溝底は被削材の回転軸線に対して平行に近い傾斜を備えて形成されることになる。すなわち、図２９で説明した溝底Ｄの角度αが比較的小さく形成されて、被削材に切削された溝の加工精度が高められている。
また、各切れ刃がそれぞれ備える一対の側面切れ刃は、インサート本体の延在方向の外側から中央側へ向かうに従い漸次互いの間隔を狭めるように傾斜して形成されているので、溝壁の加工精度が確保される。すなわち、切削インサートの工具本体に対する装着姿勢が前述のように設定されても、一方の切れ刃において被削材の端面側とは反対側（つまり前記他方の幅方向側）に配置された側面切れ刃が、被削材に形成された溝の前記反対側における溝壁の開口端縁に接触するようなことがない。
また、本発明に係る刃先交換式溝入れ工具において、前記切削インサートを前記工具仮想平面に直交する向きから見て、前記インサート幅軸線と前記回転軸線とのなす角度θ１が、０°≦θ１≦０．５°に設定されることとしてもよい。
また、本発明に係る周面溝入れ加工方法において、前記切削インサートを前記工具仮想平面に直交する向きから見て、前記インサート幅軸線と前記回転軸線とのなす角度θ１を、０°≦θ１≦０．５°に設定することとしてもよい。
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具及び周面溝入れ加工方法によれば、例えば、被削材の前記端面が回転軸線に直交して形成される場合に、インサート本体の延在方向が被削材の端面に対して傾斜する角度は、インサート幅軸線と回転軸線とのなす角度θ１の設定値に近似しつつも僅かに該θ１より大きい値に設定される。すなわち、工具本体に対する切削インサートの姿勢を、インサート本体の延在方向（インサート長手軸線）を被削材の端面に対して殆んど傾斜させることなく略平行に配置しつつも、前述のように他方の切れ刃の一方のコーナー部を該端面から確実に離間させることができる。従って、溝入れされた被削材の溝底の加工精度がより確実に高められる。
また、本発明に係る刃先交換式溝入れ工具において、前記周面は、被削材の前記回転軸線とは反対側を向く外周面であり、前記一方の切れ刃は、前記外周面に対して外径溝入れ加工することとしてもよい。
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具によれば、例えば、多段円柱状をなす被削材の段部において、外周面の小径部分に隣接する円環面からなり回転軸線に直交する端面が形成されている場合であっても、溝入れする外周面の位置に係わらず、精度の高い外径溝入れが行える。
また、本発明に係る刃先交換式溝入れ工具において、前記工具本体は、前記切削インサートを該工具本体の側方を向く一側面に沿うように配置しているとともに、前記一方の切れ刃を前記先端部の先端面から先端側へ向けて突出させており、前記切削インサートは、前記一方の切れ刃の前記正面切れ刃が、前記一側面側から該一側面とは反対側の側方を向く他側面側へ向かうに従い漸次前記工具本体の上側へ向けて傾斜して、ネガティブ角に設定されていることとしてもよい。
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具によれば、一方の切れ刃の正面切れ刃が前述のようにネガティブ角に設定されていることにより、高精度に安定して切削加工が行える。詳しくは、この刃先交換式溝入れ工具は、工作機械等に装着される際、工具本体の前記他側面を該工作機械等に当接した状態とされる。切削インサートの一方の切れ刃における正面切れ刃が前述のようにネガティブ角に設定されていることによって、切削加工時に一方の切れ刃が受ける切削抵抗の分力は、工具本体の前記他側面を工作機械等に押し付けるように作用する。これにより、切削時の刃先交換式溝入れ工具の工作機械等に対する位置が安定するとともに、精度の高い切削加工が安定して行えるのである。
また、本発明に係る刃先交換式溝入れ工具において、前記周面は、被削材の前記回転軸線側を向く内周面であり、前記一方の切れ刃は、前記内周面に対して内径溝入れ加工することとしてもよい。
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具によれば、例えば、被削材に形成された円柱穴状の加工穴の内周面に隣接して、回転軸線に直交する奥面（端面）が形成されている場合であっても、溝入れする内周面の位置に係わらず、精度の高い内径溝入れが行える。
また、本発明に係る刃先交換式溝入れ工具において、前記工具本体は、前記一方の切れ刃を前記先端部の外周面から側方へ向けて突出させており、前記切削インサートは、前記一方の切れ刃の前記正面切れ刃が、前記工具本体の先端側から基端側へ向かうに従い漸次前記工具本体の上側へ向けて傾斜して、ネガティブ角に設定されていることとしてもよい。
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具によれば、一方の切れ刃の正面切れ刃が前述のようにネガティブ角に設定されていることにより、高精度に安定して切削加工が行える。詳しくは、この刃先交換式溝入れ工具は、工作機械等に装着される際、工具本体の基端側部分を該工作機械等に当接した状態とされる。切削インサートの一方の切れ刃における正面切れ刃が前述のようにネガティブ角に設定されていることによって、切削加工時に一方の切れ刃が受ける切削抵抗の分力は、工具本体の前記基端側部分を工作機械等に押し付けるように作用する。これにより、切削時の刃先交換式溝入れ工具の工作機械等に対する位置が安定するとともに、精度の高い切削加工が安定して行えるのである。
また、本発明に係る周面溝入れ加工方法において、前記一方の切れ刃の前記正面切れ刃を、前記端面から離間するに従い漸次前記回転方向とは反対側に向けて傾斜させて、ネガティブ角に設定することとしてもよい。
また、本発明に係る刃先交換式溝入れ工具において、前記一方の切れ刃における前記一対のコーナー部から前記回転軸線までのそれぞれの距離が、互いに同一に設定されることとしてもよい。
また、本発明に係る周面溝入れ加工方法において、前記一方の切れ刃における前記一対のコーナー部から前記回転軸線までのそれぞれの距離を、互いに同一に設定することとしてもよい。
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具及び周面溝入れ加工方法によれば、一方の切れ刃における一対のコーナー部から被削材の回転軸線までのそれぞれの距離が互いに同一に設定されるので、一方の切れ刃で切削する被削材の溝底を、回転軸線に対して平行に形成できる。よって、被削材の溝の仕上がり精度が十分に確保される。
また、本発明に係る刃先交換式溝入れ工具において、前記コーナー部は、凸曲線状の第１コーナー刃を有し、前記一方の切れ刃における前記一方のコーナー部は、このコーナー部に隣接する前記正面切れ刃の延長線と前記第１コーナー刃における前記幅方向の外縁部から前記延長線に向けて延ばした垂線との交点を、前記工具仮想平面上に配置していることとしてもよい。
また、本発明に係る周面溝入れ加工方法において、前記コーナー部は、凸曲線状の第１コーナー刃を有し、前記一方の切れ刃における前記一方のコーナー部は、このコーナー部に隣接する前記正面切れ刃の延長線と前記第１コーナー刃における前記幅方向の外縁部から前記延長線に向けて延ばした垂線との交点を、前記工具仮想平面上に配置することとしてもよい。
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具及び周面溝入れ加工方法によれば、切れ刃のコーナー部は、凸曲線状の第１コーナー刃を有しているので、該コーナー部における刃先欠損等が防止される。
また、本発明に係る刃先交換式溝入れ工具において、前記コーナー部は、前記第１コーナー刃における前記インサート本体の延在方向の中央側の端部と前記側面切れ刃とを繋ぐ直線状の第２コーナー刃を有し、前記切削インサートを前記工具仮想平面に直交する向きから見て、前記第２コーナー刃は、被削材の前記回転軸線に対して直交するように延びていることとしてもよい。
また、本発明に係る周面溝入れ加工方法において、前記コーナー部は、前記第１コーナー刃における前記インサート本体の延在方向の中央側の端部と前記側面切れ刃とを繋ぐ直線状の第２コーナー刃を有し、前記切削インサートを前記工具仮想平面に直交する向きから見て、前記第２コーナー刃を、被削材の前記回転軸線に対して直交するように延ばして配置することとしてもよい。
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具及び周面溝入れ加工方法によれば、切れ刃のコーナー部には、第１コーナー刃におけるインサート本体の延在方向に沿う中央側の端部と側面切れ刃とを繋ぐ第２コーナー刃が、被削材の回転軸線に対して直交するように延びているので、一方の切れ刃の正面切れ刃及び第１コーナー刃が切削した被削材の溝壁をこの第２コーナー刃がさらうことになり、該溝壁の仕上げ精度が高められる。
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具及び周面溝入れ加工方法によれば、切削インサートの部品点数を増加させることなく、被削材の端面に沿って周面溝入れ加工する場合であっても加工精度を十分に確保できる。
本発明の第１の実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具と、この刃先交換式溝入れ工具を用いて溝入れ加工を施す被削材とを示す概略斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具と、この刃先交換式溝入れ工具を用いて溝入れ加工を施す被削材とを示す概略斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具と被削材とを、切削インサートのすくい面に対向する向きから見た平面図であるとともに、切削インサートを上面から見た図である。 本発明の第１の実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具と被削材とを示す概略側面図である。 図４における切削インサート３０近傍を拡大して示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具と被削材とを、工具本体の先端側から見た正面図である。 本発明の第１の実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具を示す側面図である。 本発明の第１の実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具を、工具本体の先端側から見た正面図である。 切削インサートを示す斜視図である。 図１における切削インサート３０の一方の切れ刃３２Ａを拡大して示す図である。 図２における切削インサート３０の一方の切れ刃３２Ａを拡大して示す図である。 図３における切削インサート３０及び溝底Ｄを拡大して示す図である。 図６における切削インサート３０の一方の切れ刃３２Ａ及び端面Ｅを拡大して示す図である。 切削インサート３０の装着姿勢と、一方の切れ刃３２Ａにおける一対のコーナー部４３から回転軸線ＷＯまでのそれぞれの距離とを説明する図である。 図１４における切削インサート３０をインサート本体３１の側面から見た図、及び、インサート本体３１の上面から見た図である。 図１４における切削インサート３０をインサート本体３１の正面から見た図である。 本発明の第２の実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具と、この刃先交換式溝入れ工具を用いて溝入れ加工を施す被削材とを示す概略斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具と被削材とを、切削インサートのすくい面に対向する向きから見た平面図であるとともに、切削インサートを上面から見た図である。 本発明の第２の実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具と被削材とを、工具本体の先端側から見た正面図であるとともに、切削インサートを側面から見た図である。 図１８における切削インサート３０及び溝底Ｄを拡大して示す図である。 切削インサート３０の装着姿勢と、一方の切れ刃３２Ａにおける一対のコーナー部４３から回転軸線ＷＯまでのそれぞれの距離とを説明する図である。 図２１における切削インサート３０をインサート本体３１の側面から見た図である。 切削インサートの切れ刃におけるコーナー部の変形例を示す図である。 切削インサートの切れ刃におけるコーナー部の変形例を示す図である。 従来の刃先交換式溝入れ工具（外径溝入れ）と被削材とを、切削インサートのすくい面に対向する向きから見た平面図であるとともに、切削インサートを上面から見た図である。 従来の刃先交換式溝入れ工具（内径溝入れ）と被削材とを、切削インサートのすくい面に対向する向きから見た平面図であるとともに、切削インサートを上面から見た図である。 図２５、図２６におけるＡ部を拡大して示す図である。 従来の刃先交換式溝入れ工具と被削材とを、切削インサートのすくい面に対向する向きから見た平面図であるとともに、切削インサートを上面から見た図である。 図２８における切削インサート３０及び溝底Ｄを拡大して示す図である。
（第１実施形態）
図１〜図８は、本発明の第１の実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具１０を示し、図９〜図１６は、この刃先交換式溝入れ工具１０に用いられる切削インサート３０の全体又は一部を拡大して示すものである。本実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具１０は、軸状に形成され、断面が略矩形をなす工具本体１と、この工具本体１の先端側の端部（先端部）３に着脱自在に装着されて、該工具本体１の先端面１Ａから先端側へ向けて切れ刃３２を突出させる切削インサート３０とを有している。
本実施形態の刃先交換式溝入れ工具１０は、略円柱状の被削材Ｗに外径溝入れ加工を行うものである。詳しくは、本実施形態の被削材Ｗは多段円柱状をなしており、その大径部分と小径部分との間に段部Ｕを有している。被削材Ｗの段部Ｕには、前記小径部分の外周面Ｒに隣接するとともに回転軸線ＷＯに直交する円環面からなる端面Ｅが形成されている。刃先交換式溝入れ工具１０は、工具本体１の延在する方向（図示するＹ方向）を被削材Ｗの回転軸線ＷＯに対して略垂直に配置した状態で、回転軸線ＷＯを中心に回転方向ＷＴに回転する被削材Ｗの外周面Ｒにおける段部Ｕに工具本体１の先端部３を向け、該段部Ｕの端面Ｅに沿うように切れ刃３２を移動させ、前記小径部分の外周面Ｒを切削する。尚、本実施形態では、方向を示す符号Ｘ、Ｙ、Ｚを一部の図中に用いる。ここで、符号Ｘ、Ｙは水平方向をそれぞれ示しており、詳しくは、Ｘ方向が被削材Ｗの回転軸線ＷＯに平行な水平方向を示し、Ｙ方向が回転軸線ＷＯに垂直な水平方向を示している。また、符号Ｚは鉛直方向を示している。
工具本体１は、鋼材等から形成されており、その先端部３以外の中央部及び基端部が略直方体状をなしてシャンク部２とされている。この刃先交換式溝入れ工具１０は、シャンク部２が回り止めされた状態で保持されることにより、図８に２点鎖線で示す工作機械Ｍに固定支持される。以下の説明においては、Ｙ方向のうち、工具本体１の先端側（図３における下側）を一方側、基端側（図３における上側）を他方側と呼ぶことがある。
工具本体１の先端部３は、図３の平面視において概略五角形状をなしており、その先端面１Ａから先端側へ突出して上顎部６及び下顎部７が形成されている。先端部３の上顎部６と下顎部７とは、互いに上下方向（Ｚ方向）に対向配置されているとともに、先端面１Ａにおいて、回転軸線ＷＯに沿う方向（図３におけるＸ方向）のうち一側（図３における左側）の端部に形成されている。また、図４及び図５に示すように、先端部３の上面３Ａはシャンク部２の上面よりも上方に突出して形成されている。また、工具本体１の先端部３における下面３Ｂは、シャンク部２における下面２Ｂに面一とされている。
また工具本体１は、その先端部３において側方（図３におけるＸ方向）を向く両側面のうち、前記一側を向く一側面３Ｃが、シャンク部２において前記一側を向く側面（一側面）２Ｃに面一に連なっているとともに、上顎部６及び下顎部７の前記一側を向く側面を形成している。また、先端部３には、前記両側面のうち他側（図３における右側）を向くとともに、一側面３Ｃに背向するように配置された他側面３Ｄが形成されている。先端部３の他側面３Ｄは、その基端部がシャンク部２において前記他側を向く側面（他側面）２Ｄに面一とされており、中央部から先端部にかけては、先端側へ向かうに従い漸次前記一側へ向かうように傾斜してテーパ状に形成されている。尚、前述した工具本体１の先端部３の形状は一例であり、本実施形態に限定されるものではない。
図８に示すように、この刃先交換式溝入れ工具１０は、工具本体１のシャンク部２における少なくとも下面２Ｂ及び他側面２Ｄを工作機械Ｍの取付凹部ｍに当接した状態で、該工作機械Ｍに支持されている。尚、工具本体１の先端部３における下面３Ｂ及び他側面３Ｄは取付凹部ｍに支持されていなくても構わない。
図４、図５の側面視において、先端部３の上顎部６は略三角形状をなし、上顎部６の上面は基端側から先端側へ向かうに従い漸次下面３Ｂ側へ向けて傾斜して形成されている。また、この側面視において、下顎部７は略矩形状に形成されている。下顎部７は、上顎部６よりも工具本体１の先端側へ向けて突出されている。これら上顎部６と下顎部７との間には隙間が設けられており、切削インサート３０が着脱自在に装着されるインサート取付座４とされている。工具本体１は、このインサート取付座４に切削インサート３０を装着して、該切削インサート３０を該工具本体１の側方を向く一側面３Ｃに沿うように配置している。
インサート取付座４は、略直方体穴状をなしており、先端部３の一側面３Ｃ側に位置しているとともにＹ方向に沿って延びている。インサート取付座４は、その先端部及び中央部が、上顎部６と下顎部７との間に位置しているとともにＸ方向の両側に開口されている。また、インサート取付座４の先端部は、Ｙ方向のうち先端側を向く方向（後述する溝入れ方向ＹＡ）にも開口されている。また、インサート取付座４の基端部は、上面３Ａと下面３Ｂとの間に位置しているとともに一側面３Ｃに開口されている。インサート取付座４は、工具本体１の基端側から先端側へ向かうに従い漸次下面３Ｂから上面３Ａへ向けて傾斜するように形成されている。また、インサート取付座４の基端部には、工具本体１の先端側を向く段部４Ａが形成されている。
また、インサート取付座４の基端側には、該インサート取付座４よりも幅狭のスリット状をなし、先端面１Ａ、一側面３Ｃ及び他側面３Ｄに開口する締め付け部８が形成されている。締め付け部８は、工具本体１の基端側から先端側へ向かうに従い漸次下面３Ｂから上面３Ａへ向けて傾斜するように形成されている。
また、インサート取付座４において上下に向かい合う天壁面４Ｂ及び底壁面４Ｃは、図１３に示すように、先端面１Ａ側から見てそれぞれ凸Ｖ字状に形成されている。また、図５に示すように、締め付け部８は、インサート取付座４に対して天壁面４Ｄと底壁面４Ｅとの間隔が狭く形成されている。締め付け部８の天壁面４Ｄには、先端部３の上面３Ａに開口するとともにクランプネジ５が挿通される貫通孔５Ａが形成されている。また、締め付け部８の底壁面４Ｅには、貫通孔５Ａに同軸とされて内周面に雌ねじ加工が施されたねじ穴（不図示）が形成されている。
また、この刃先交換式溝入れ工具１０に装着される切削インサート３０は、超硬合金等の硬質材料からなり、図７に示すように、棒状をなすインサート本体３１の延在方向（図７の左右方向）の両端部における該インサート本体３１の上面（図７において上方を向く面）に一対の切れ刃３２を備える、所謂ドッグボーン型の切削インサートである。
ここで、図９〜図１６等に示す符号Ｃ１は、インサート本体３１の延在方向に沿うインサート長手軸線を示しており、このインサート長手軸線Ｃ１は、インサート本体３１において前記延在方向に直交する幅方向の中央を通るとともに、一対の切れ刃３２における後述する正面切れ刃４１、４１の中央をそれぞれ通って延びている。また、符号Ｃ２は、インサート本体３１の幅方向に沿うインサート幅軸線を示しており、該インサート幅軸線Ｃ２は、インサート長手軸線Ｃ１に沿うインサート本体３１の中央（図中に二重丸で示す部位）を通り、該インサート長手軸線Ｃ１に直交するとともに正面切れ刃４１に平行に延びている。また、符号Ｃ３は、インサート本体３１の高さ方向に沿うインサート高さ軸線を示しており、該インサート高さ軸線Ｃ３は、インサート本体３１の前記中央を通り、インサート長手軸線Ｃ１及びインサート幅軸線Ｃ２にそれぞれ直交する向きに延びている。
また、切削インサート３０は、インサート長手軸線Ｃ１に沿うインサート本体３１の中央を通るとともに該インサート長手軸線Ｃ１に垂直なインサート仮想平面ＶＳ１に関して対称（すなわち面対称）に形成されている。また、図１３に示すように、この切削インサート３０は、インサート長手軸線Ｃ１及びインサート高さ軸線Ｃ３を含み、インサート本体３１の上面（図１３において上下方向（Ｚ方向）の上方を向く面）及び下面（図１３においてＺ方向の下方を向く面）の各中央を通るインサート仮想平面ＶＳ２に関しても対称（面対称）に形成されている。すなわち、この切削インサート３０は、インサート高さ軸線Ｃ３に関して回転対称に形成されている。尚、切削インサート３０は、インサート仮想平面ＶＳ２に関して面対称に形成されていなくても構わない。
また、図１３に示すように、切削インサート３０は、インサート本体３１の上面における前記延在方向の中央部、及び、下面が、インサート長手軸線Ｃ１に直交する断面でそれぞれ凹Ｖ字状に形成されている。このようなインサート本体３１の形状により、切削インサート３０がインサート取付座４の先端側に開口する部位において天壁面４Ｂ及び底壁面４Ｃに摺接するように案内され、前記一方側から前記他方側へと挿入される。
図７に示すように、インサート取付座４に挿入された切削インサート３０は、インサート本体３１の前記他方側の端面が段部４Ａに突き当てられて位置決めされる。この状態で、クランプネジ５を締め付けることにより、締め付け部８の天壁面４Ｄが底壁面４Ｅへ向けて弾性変形しつつ近づくとともに、インサート取付座４の天壁面４Ｂが底壁面４Ｃへ向けて弾性変形しつつ近づいていく。このように、天壁面４Ｄ、４Ｂと底壁面４Ｅ、４Ｃとの間隔が狭められて、切削インサート３０が工具本体１の先端部３に固定支持される。
また、インサート本体３１の上面においてインサート長手軸線Ｃ１方向に沿う両端部には、一対の切れ刃３２が配置されている。図１２に示すように、切れ刃３２は、インサート本体３１の延在方向の端縁に形成されて該延在方向に直交する幅方向（図１２における左右方向）に延びる直線状の正面切れ刃４１と、この正面切れ刃４１の両端に配置されて前記幅方向にそれぞれ突出する一対のコーナー部４３と、これらコーナー部４３から前記延在方向に沿って該インサート本体３１の中央側（内側）に向かうに従い漸次互いの間隔を狭めるようにそれぞれ直線状に延びる一対の側面切れ刃４２とを有している。
詳しくは、一対の側面切れ刃４２は、インサート本体３１の延在方向の外側から中央側へ向かうに従い漸次幅方向の外側から中央側（内側）へ向かうように傾斜して形成されており、所謂バックテーパが与えられている。
また、インサート本体３１の上面における前記両端部は、前記中央部よりも一段後退させられてそれぞれ略四角形状をなしており、一対のすくい面３３とされている。すくい面３３は、その外周縁のうち前記延在方向の中央側以外の三方が正面切れ刃４１及び一対の側面切れ刃４２とされている。
また、図５、図９及び図１３において、インサート本体３１の外面のうち上面と下面とを繋ぐ周面には、正面切れ刃４１に連なる正面逃げ面５１と、一対の側面切れ刃４２にそれぞれ連なる一対の側面逃げ面５２とが形成されている。正面逃げ面５１は、正面切れ刃４１から下面側へ向かうに従い漸次インサート本体３１の外面から後退するように傾斜して形成されている。また、側面逃げ面５２は、側面切れ刃４２から下面側へ向かうに従い漸次インサート本体３１の外面から後退するように傾斜して形成されている。尚、以下の説明では、インサート本体３１において正面逃げ面５１が形成された面を切削インサート３０の正面、インサート本体３１において側面逃げ面５２が形成された面を切削インサート３０の側面と呼ぶ。
切削インサート３０が工具本体１のインサート取付座４に装着されると、図３に示すように、一対の切れ刃３２のうち前記一方側（図３における下側）に切れ刃３２Ａが配置され、前記他方側（図３における上側）に切れ刃３２Ｂが配置される。そして、一方の切れ刃３２Ａが、工具本体１の先端部３における先端面１Ａから先端側へ向けて突出されるとともに被削材Ｗの外周面Ｒに対向配置され、該外周面Ｒに溝入れ加工を施すようになっている。詳しくは、工具本体１は、一対の切れ刃３２のうち一方の切れ刃３２Ａを、先端部３の先端面１Ａから前記Ｙ方向のうち符号ＹＡで示される溝入れ方向へ向けて突出させて、切削インサート３０を装着している。
また、図３、図９及び図１２に符号Ｃ２Ａで示す向きは、インサート本体３１の幅方向（インサート幅軸線Ｃ２方向）のうち、一対のコーナー部４３Ａ、４３Ｂ（４３Ｃ、４３Ｄ）において被削材Ｗの端面Ｅ側に位置する一方のコーナー部４３Ａ（４３Ｃ）から端面Ｅ側とは反対側に位置する他方のコーナー部４３Ｂ（４３Ｄ）に向かう方向である他方の幅方向を示している。図６、図１３の正面視に示すように、切削インサート３０のインサート幅軸線Ｃ２は、前記他方の幅方向Ｃ２Ａへ向かうに従い漸次被削材Ｗの回転方向ＷＴの後方側へ向けて傾斜している。
すなわち、この切削インサート３０は、一方の切れ刃３２Ａにおける正面切れ刃４１が、前記他方の幅方向Ｃ２Ａへ向かうに従い漸次被削材Ｗの回転方向ＷＴの後方側へ向けて傾斜している。詳しくは、図１３に示すように、切削インサート３０は、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１が、工具本体１の一側面３Ｃ側から他側面３Ｄ側へ向かうに従い漸次回転方向ＷＴの後方側へ向かうとともに該工具本体１の上面３Ａへ向けて傾斜しており、この正面切れ刃４１はネガティブ（負）角に設定されている。またこれにより、一方の切れ刃３２Ａにおいて、一対のコーナー部４３Ａ、４３Ｂのうち前記他方の幅方向Ｃ２Ａ側に位置するコーナー部４３Ｂは、コーナー部４３Ａに対して被削材Ｗの回転方向ＷＴの後方側に配置されている。
本実施形態では、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１は、回転軸線ＷＯに沿って端面Ｅから離間するに従い漸次被削材Ｗの回転方向ＷＴの後方側へ向けて傾斜している。ここで、図５及び図１３に符号ＶＳ３で示すものは、切れ刃３２Ａのコーナー部４３Ａ及び回転軸線ＷＯを含む工具仮想平面を表している。図１３において、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１と工具仮想平面ＶＳ３とのなす角度θ２は、０°＜θ２≦７°の範囲内に設定されている。尚、本実施形態においては、このθ２が例えば３°程度に設定されている。また、インサート幅軸線Ｃ２は正面切れ刃４１に対して平行であることから、前記θ２は、該インサート幅軸線Ｃ２と工具仮想平面ＶＳ３とのなす角度であるとも言える。尚、本実施形態においては、工具仮想平面ＶＳ３がＸ−Ｙ水平面内に配置されている。
また、図３及び図５に符号Ｃ１Ａで示す向きは、インサート本体３１の延在方向（インサート長手軸線Ｃ１方向）のうち、一対の切れ刃３２Ａ、３２Ｂにおける他方の切れ刃３２Ｂから一方の切れ刃３２Ａに向かう方向である一方の延在方向を示している。図５の側面視に示すように、切削インサート３０のインサート長手軸線Ｃ１は、前記一方の延在方向Ｃ１Ａへ向かうに従い漸次工具仮想平面ＶＳ３に接近するように傾斜されている。
詳しくは、図５に示すように、工具本体１の一側面３Ｃ側から見て、インサート長手軸線Ｃ１は、前記一方の延在方向Ｃ１Ａへ向かうに従い漸次インサート本体３１の下面側（図５における上下方向（Ｚ方向）の下方側）から上面側（図５におけるＺ方向の上方側）へ向けて工具仮想平面ＶＳ３に接近するように延びている。またこれにより、切れ刃３２Ｂの正面切れ刃４１が、工具仮想平面ＶＳ３に対してインサート本体３１の下面側（図５におけるＺ方向の下方側）へ向けて離間されている。そして、切れ刃３２Ａ、３２Ｂの各正面切れ刃４１、４１を通るインサート長手軸線Ｃ１と工具仮想平面ＶＳ３とのなす角度θ３が、０°＜θ３≦１０°の範囲内に設定されている。本実施形態では、このθ３が例えば３°程度に設定されている。
工具本体１に装着された切削インサート３０は、図７に示すように、切れ刃３２Ｂが配置される前記他方側から切れ刃３２Ａが配置される前記一方側へと前記一方の延在方向Ｃ１Ａに向かうに従い漸次工具本体１の上面３Ａへ向かうように傾斜して配置されている。
また、図３は、切削インサート３０を工具仮想平面ＶＳ３に直交する向きから見た上面図であり、この切削インサート３０は、インサート幅軸線Ｃ２と回転軸線ＷＯとのなす角度θ１が、０°≦θ１≦０．５°の範囲内に設定されて、インサート取付座４に装着されている。本実施形態においては、前記θ１が０°程度に設定されている。これにより、この上面視において、インサート幅軸線Ｃ２に平行な切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１と回転軸線ＷＯとのなす角度も、θ１（＝０°）とされている。また図３において、インサート長手軸線Ｃ１と回転軸線ＷＯとのなす角度θ４は、９０°＜θ４＜９１°の範囲内に設定されている。本実施形態においては、このθ４が９０．２°程度に設定されている。詳しくは、前記θ４と前記θ１との関係は、１°＞θ４−９０°＞θ１に設定されている。
そして、図３、図１２に示すように、工具仮想平面ＶＳ３に直交するとともにすくい面３３に対向する向きから見て、この切削インサート３０は、他方の切れ刃３２Ｂにおける前記他方の幅方向Ｃ２Ａとは反対側に位置するコーナー部４３Ｃが、一方の切れ刃３２Ａにおける前記反対側に位置するコーナー部４３Ａよりも前記他方の幅方向Ｃ２Ａ側に配置されている。すなわち、一方の切れ刃３２Ａにおける工具本体１の一側面３Ｃ側（図３及び図１２における左側）に位置するコーナー部４３Ａは、他方の切れ刃３２Ｂにおける一側面３Ｃ側に位置するコーナー部４３Ｃよりも一側面３Ｃ側に配置されている。本実施形態では、切れ刃３２Ｂにおいて端面Ｅ側に位置するコーナー部４３Ｃが、切れ刃３２Ａにおいて端面Ｅ側に位置するコーナー部４３Ａに対して、端面Ｅから離間されている。
さらに、前述したθ１〜θ４を調整することにより、図１４〜図１６に示すように、一方の切れ刃３２Ａにおけるコーナー部４３Ａ、４３Ｂから被削材Ｗの回転軸線ＷＯまでのそれぞれの距離Ｌ１、Ｌ２を互いに同一に設定することもできる。つまり、切れ刃３２Ａにおいて、コーナー部４３Ａを回転軸線ＷＯ回りに回転させて得られる仮想円の半径（距離Ｌ１）と、コーナー部４３Ｂを回転軸線ＷＯ回りに回転させて得られる仮想円の半径（距離Ｌ２）とを、互いに同一に設定することとしてもよい。尚、これら仮想円の外周は、被削材Ｗに形成される溝の溝底Ｄにおける端面Ｅ側の端部及び端面Ｅとは反対側の端部にそれぞれ一致する。
また、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１は、コーナー部４３Ａとコーナー部４３Ｂとの間に配置されるいずれの部位においても、回転軸線ＷＯまでの距離が前記距離Ｌ１、Ｌ２と同一に設定されている。また、前記距離Ｌ１、Ｌ２は、溝入れ加工する溝底Ｄの半径に対応して予め求めることができるので、これら距離Ｌ１、Ｌ２を満たすように、被削材Ｗに対する切削インサート３０の姿勢を設定すればよい。
本実施形態においては、前述の構成を有する工具本体１の切削インサート３０が、一方の切れ刃３２Ａのコーナー部４３Ａを被削材Ｗの端面Ｅに当接させるように近接配置した状態で、該端面Ｅに沿って被削材Ｗの径方向内側へ向け溝入れ方向ＹＡに移動して、切れ刃３２Ａが外周面Ｒに対して溝入れ加工する。
以上説明したように、本実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具１０及びこれを用いた周面溝入れ加工方法によれば、工具本体１の先端部３から被削材Ｗの外周面Ｒに向けて突出された切削インサート３０の一方の切れ刃３２Ａにおける正面切れ刃４１が、インサート幅軸線Ｃ２に平行とされているとともに、前記他方の幅方向Ｃ２Ａへ向かうに従い漸次被削材Ｗの回転する回転方向ＷＴの後方側へ向けて傾斜して、被削材Ｗに対してネガティブ角に設定されている。すなわち、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１が、工具本体１の一側面３Ｃ側から他側面３Ｄ側へ向かうに従い漸次回転方向ＷＴの後方側へ向けて傾斜しているので、高精度に安定して切削加工が行える。
詳しくは、前述のように、この刃先交換式溝入れ工具１０は、工具本体１のシャンク部２の下面２Ｂ及び他側面２Ｄを工作機械Ｍの取付凹部ｍに当接した状態で支持されている。図８に示すように、切削加工時に、一方の切れ刃３２Ａが被削材Ｗから受ける外力（切削抵抗）ＦＴは、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１に垂直なインサート高さ軸線Ｃ３に沿うように上方から下方へ向けて生じることになる。この切削抵抗ＦＴは、Ｚ方向の分力Ｆ１とＸ方向の分力Ｆ２とを含んでおり、前記分力Ｆ１は工具本体１の下面２Ｂを工作機械Ｍに押し付けるように作用し、前記分力Ｆ２は工具本体１の他側面２Ｄを工作機械Ｍに押し付けるように作用する。これにより、切削時の刃先交換式溝入れ工具１０の工作機械Ｍに対する位置が安定するとともに、精度の高い切削加工が安定して行えるのである。
また、切削インサート３０のインサート長手軸線Ｃ１が、前記一方の延在方向Ｃ１Ａへ向かうに従い漸次工具仮想平面ＶＳ３に接近するように傾斜して、インサート本体３１の上面側へ向けて延びている。すなわち、工具仮想平面ＶＳ３に対して、他方の切れ刃３２Ｂがインサート本体３１の下面側へ向けて離間されているので、一方の切れ刃３２Ａが被削材Ｗの外周面Ｒに対して鋭く切り込むことになり、切れ味を十分に高めることができる。
また、他方の切れ刃３２Ｂにおいて前記他方の幅方向Ｃ２Ａとは反対側に位置するコーナー部４３Ｃが、一方の切れ刃３２Ａにおいて前記反対側に位置するコーナー部４３Ａに対して、前記他方の幅方向Ｃ２Ａ側に配置されている。これにより、本実施形態のように、多段円柱状をなす被削材Ｗの段部Ｕにおいて、回転軸線ＷＯに直交する端面Ｅに沿って該被削材Ｗの外周面Ｒに溝入れ加工（外径溝入れ）を行う場合に、下記のような作用効果を奏する。すなわち、切削インサート３０の一方の切れ刃３２Ａにおける一方のコーナー部４３Ａを被削材Ｗの端面Ｅに当接させるように近接配置し、この切削インサート３０を該端面Ｅに沿って溝入れ方向ＹＡに移動させ溝入れ加工するときに、他方の切れ刃３２Ｂにおける一方のコーナー部４３Ｃがこの端面Ｅから離間されて、このコーナー部４３Ｃが該端面Ｅに接触して傷付けてしまうようなことが確実に防止される。また、この接触によって、未使用の他方の切れ刃３２Ｂが傷んでしまうようなことが防止される。尚、この場合、図３に示す被削材Ｗの大径部分の直径ｄ１に係わらず他方の切れ刃３２Ｂの一方のコーナー部４３Ｃがこの端面Ｅから離間されて、このコーナー部４３Ｃが該端面Ｅに接触して傷付けてしまうようなことが確実に防止される。
さらに、一方の切れ刃３２Ａが切削する被削材Ｗの溝底Ｄに着目すると、切削インサート３０のインサート幅軸線Ｃ２が前記他方の幅方向Ｃ２Ａに向かうに従い漸次被削材Ｗの回転する回転方向ＷＴの後方側へ向けて傾斜し、インサート長手軸線Ｃ１が前記一方の延在方向Ｃ１Ａに向かうに従い工具仮想平面ＶＳ３に対して接近するようにインサート本体３１の上面側へ向けて傾斜し、かつ、他方の切れ刃３２Ｂにおける一方のコーナー部４３Ｃが一方の切れ刃３２Ａにおける一方のコーナー部４３Ａよりも前記他方の幅方向Ｃ２Ａ側に配置されていることによって、該溝底Ｄは被削材Ｗの回転軸線ＷＯに対して平行に近い傾斜を備えて形成されることになる。すなわち、図２９における溝底Ｄの角度αが比較的小さく形成されて、被削材Ｗに切削された溝の加工精度が高められる。
また、各切れ刃３２Ａ、３２Ｂがそれぞれ備える一対の側面切れ刃４２、４２は、インサート本体３１の延在方向の外側から中央側へ向かうに従い漸次互いの間隔を狭めるように傾斜して形成されているので、加工された溝における溝壁の加工精度が確保される。すなわち、切削インサート３０の工具本体１に対する装着姿勢が前述のように設定されても、一方の切れ刃３２Ａにおいて被削材Ｗの端面Ｅ側とは反対側（すなわち前記他方の幅方向Ｃ２Ａ側）に配置された側面切れ刃４２が、被削材Ｗに形成された溝の前記反対側の溝壁の開口端縁に接触するようなことがない。
また、切削インサート３０を工具仮想平面ＶＳ３に直交する向きから見て、インサート本体３１の幅方向に沿うインサート幅軸線Ｃ２と被削材Ｗの回転軸線ＷＯとのなす角度θ１が、０°≦θ１≦０．５°に設定されている。これに伴って、インサート本体３１の延在方向に沿うインサート長手軸線Ｃ１が被削材Ｗの端面Ｅに対して傾斜する角度（θ４−９０°）は、前記θ１の設定値に近似しつつも僅かに該θ１より大きい値に設定される。すなわち、工具本体１に対する切削インサート３０の姿勢を、インサート本体３１の延在方向（インサート長手軸線Ｃ１）を被削材Ｗの端面Ｅに対して殆んど傾斜させることなく略平行に配置しつつも、前述のように他方の切れ刃３２Ｂのコーナー部４３Ｃを該端面Ｅから確実に離間させることができる。従って、溝入れされた被削材Ｗの溝底Ｄの加工精度がより確実に高められる。
また、本実施形態の外径溝入れにおいて、一方の切れ刃３２Ａにおける一対のコーナー部４３Ａ、４３Ｂから被削材Ｗの回転軸線ＷＯまでのそれぞれの距離Ｌ１、Ｌ２を互いに同一に設定した場合には、一方の切れ刃３２Ａで切削する被削材Ｗの溝底Ｄを、回転軸線ＷＯに対して平行に形成できる。よって、被削材Ｗの溝の仕上がり精度が十分に確保される。
また、工具仮想平面ＶＳ３に直交する向きから見て、インサート長手軸線Ｃ１と被削材Ｗの回転軸線ＷＯとのなす角度θ４が、９０°＜θ４＜９１°に設定されているので、一方の切れ刃３２Ａを用いて段部Ｕの端面Ｅに沿って外周面Ｒに溝入れ加工を行う場合であっても、他方の切れ刃３２Ｂにおける端面Ｅ側のコーナー部４３Ｃがこの端面Ｅから確実に離間されるとともに、溝底Ｄの加工精度が十分に確保される。
すなわち、角度θ４が９１°以上に設定された場合は、深溝を形成する際等に、一方の切れ刃３２Ａにおいて工具本体１の他側面３Ｄ側に配置された側面切れ刃４２が、加工した溝の前記開口端縁に接触するおそれがある。また、溝の溝底Ｄが回転軸線ＷＯに対して比較的大きく傾斜することになり、溝の加工精度が確保できない。
このように、前述した刃先交換式溝入れ工具１０を用いた外径溝入れ加工においては、多段円柱状をなす被削材Ｗの段部Ｕにおいて、外周面Ｒの小径部分に隣接する円環面からなり回転軸線ＷＯに直交する端面Ｅが形成されていても、溝入れする外周面Ｒの位置に係わらず、精度の高い外径溝入れが行えるのである。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具２０について、図１７〜図２２を参照して説明する。尚、前述の実施形態と同一部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態の刃先交換式溝入れ工具２０は、軸状に形成されその中心軸線ＴＯに直交する断面が略円形をなす工具本体１と、この工具本体１の中心軸線ＴＯに沿う先端部３に着脱自在に装着されて該工具本体１の外周面１Ｂから側方へ向けて切れ刃３２Ａを突出させる切削インサート３０とを有している。すなわち、図１８に示すように、工具仮想平面ＶＳ３に直交する向きから見て、本実施形態の刃先交換式溝入れ工具２０は、切削インサート３０のインサート長手軸線Ｃ１を工具本体１の中心軸線ＴＯに直交させるように配置しており、切削インサート３０は工具本体１の先端部３の先端面に沿うように配置されている。また、図１８において、工具本体１は被削材Ｗの回転軸線ＷＯに対して略平行に延びるようにＸ方向に沿って配置されているとともに、一方の切れ刃３２Ａを溝入れ方向ＹＡへ向けて突出させている。図示しないが、刃先交換式溝入れ工具２０は、工作機械Ｍの取付凹部ｍに装着される際、工具本体１の基端側部分を該取付凹部ｍに当接した状態で支持される。
この刃先交換式溝入れ工具２０は、略円筒状の被削材Ｗに内径溝入れ加工を行うものである。被削材Ｗにおいて円柱穴状をなす加工穴Ｈには、その最奥部に該被削材Ｗの回転軸線ＷＯに直交する円形状の平面からなる奥面（端面）Ｂが形成されている。この奥面Ｂは、加工穴Ｈの内周面（周面）Ｓに隣接している。刃先交換式溝入れ工具２０は、回転軸線ＷＯを中心に回転方向ＷＴに回転する被削材Ｗにおいて該回転軸線ＷＯを中心に形成された加工穴Ｈに工具本体１の先端部３を挿入して、一方の切れ刃３２Ａのコーナー部４３Ａを被削材Ｗの奥面Ｂに当接させるように近接配置した状態で、切削インサート３０を該奥面Ｂに沿って被削材Ｗの径方向外側へ向け溝入れ方向ＹＡに移動して、切れ刃３２Ａが該加工穴Ｈの回転軸線ＷＯ側を向く内周面Ｓに対して溝入れ加工する。尚、本実施形態においては、被削材Ｗの回転方向ＷＴが前述の第１実施形態とは反対に設定されている。
本実施形態の刃先交換式溝入れ工具２０においては、一方の切れ刃３２Ａの一対のコーナー部４３Ａ、４３Ｂのうち、前記他方の幅方向Ｃ２Ａ側に位置するコーナー部４３Ｂが、コーナー部４３Ａに対して被削材Ｗの回転方向ＷＴの後方側に配置されている。すなわち、この切削インサート３０は、一方の切れ刃３２Ａにおける正面切れ刃４１が、インサート幅軸線Ｃ２に平行とされているとともに、前記他方の幅方向Ｃ２Ａへ向かうに従い漸次被削材Ｗの回転方向ＷＴの後方側へ向けて傾斜している。詳しくは、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１が、工具本体１の先端側から基端側（すなわち前記他方の幅方向Ｃ２Ａ側）へ向かうに従い漸次回転方向ＷＴの後方側へ向けて傾斜して、該正面切れ刃４１がネガティブ（負）角に設定されている。本実施形態では、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１は、回転軸線ＷＯに沿って奥面Ｂから離間するに従い漸次被削材Ｗの回転方向ＷＴの後方側へ向けて傾斜している。
また、図１９の切削インサート３０の側面視（工具本体１においては正面視）に示すように、切削インサート３０のインサート長手軸線Ｃ１は、前記一方の延在方向Ｃ１Ａへ向かうに従い漸次インサート本体３１の上面側（図１９における上下方向（Ｚ方向）の上方側）へ向けて工具仮想平面ＶＳ３に接近するように傾斜している。またこれにより、切れ刃３２Ｂの正面切れ刃４１が、工具仮想平面ＶＳ３に対してインサート本体３１の下面側（図１９、図２２におけるＺ方向の下方側）へ向けて離間されている。
そして、図１８及び図２０に示すように、工具仮想平面ＶＳ３に直交するとともにすくい面３３に対向する向きから見て、この切削インサート３０は、他方の切れ刃３２Ｂにおける前記他方の幅方向Ｃ２Ａとは反対側に位置するコーナー部４３Ｃが、一方の切れ刃３２Ａにおける前記反対側に位置するコーナー部４３Ａよりも前記他方の幅方向Ｃ２Ａ側に配置されている。すなわち、一方の切れ刃３２Ａにおける工具本体１の先端側（図２０における左側）に位置するコーナー部４３Ａは、他方の切れ刃３２Ｂにおける前記先端側に位置するコーナー部４３Ｃよりも、前記先端側に配置されている。本実施形態では、切れ刃３２Ｂにおいて奥面Ｂ側に位置するコーナー部４３Ｃが、切れ刃３２Ａにおいて奥面Ｂ側に位置するコーナー部４３Ａに対して、奥面Ｂから離間されている。
また、この刃先交換式溝入れ工具２０における角度θ１〜θ４は、前述した刃先交換式溝入れ工具１０における角度θ１〜θ４と同一の数値範囲にそれぞれ設定される。
本実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具２０によれば、被削材Ｗに形成された円柱穴状の加工穴Ｈにおいて、回転軸線ＷＯに直交する奥面Ｂに沿って該被削材Ｗの内周面Ｓに溝入れ加工（内径溝入れ）する場合であっても、溝入れする内周面Ｓの位置に係わらず、切れ刃３２Ｂのコーナー部４３Ｃが奥面Ｂから離間されて、このコーナー部４３Ｃが該奥面Ｂに接触して傷付けてしまうようなことが確実に防止されるとともに、精度の高い内径溝入れが行える。また、この接触によって、未使用の他方の切れ刃３２Ｂが傷んでしまうようなことが防止される。
また、一方の切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１が前述のようにネガティブ角に設定されていることにより、切削加工時に、切れ刃３２Ａが受ける切削抵抗ＦＴの分力は、中心軸線ＴＯに沿うように工具本体１の前記基端側部分を工作機械Ｍの取付凹部ｍに押し付ける向きに作用する。これにより、切削時の刃先交換式溝入れ工具２０の工作機械Ｍに対する位置が安定するとともに、精度の高い切削加工が安定して行えるのである。特に、刃先交換式溝入れ工具２０のように工作機械Ｍに片持ち支持される工具においては、シャンク部２を基端側へ向けて押し込む前記分力は、安定した高精度の切削加工を実現させる。
尚、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
例えば、前述した実施形態では、工具本体１の先端部３にインサート取付座４が形成されていることとしたが、これに限定されるものではなく、先端部３に着脱可能なヘッド部が装着されているとともに、このヘッド部にインサート取付座４が形成されていることとしてもよい。また、前述した工具本体１の形状は、前述の実施形態で説明したものに限定されない。
また、切れ刃３２の一対のコーナー部４３は、前述の実施形態において説明した形状に限定されるものではない。図２３及び図２４は、コーナー部４３の変形例を示している。図２３においては、コーナー部４３は、凸曲線状をなし、正面切れ刃４１及び側面切れ刃４２を滑らかに繋ぐ第１コーナー刃４４を有している。そして、一方の切れ刃３２Ａにおけるコーナー部４３Ａは、このコーナー部４３Ａに隣接する正面切れ刃４１の延長線ＶＬ１と第１コーナー刃４４におけるインサート本体３１の幅方向の外縁部から延長線ＶＬ１に向けて延ばした垂線ＶＬ２との交点Ｐを、前記工具仮想平面ＶＳ３上に配置している。この場合、各コーナー部４３における刃先欠損等が防止される。
また図２４においては、コーナー部４３は、第１コーナー刃４４と、該第１コーナー刃４４におけるインサート本体３１の延在方向に沿う中央側（図２４における上方側）の端部と側面切れ刃４２とを繋ぐ直線状の第２コーナー刃４５とを有している。切削インサート３０を工具仮想平面ＶＳ３に直交する向きから見て、第２コーナー刃４５は、被削材Ｗの回転軸線ＷＯに対して直交するように延びているとともに、端面Ｅ又は奥面Ｂに対して平行に延びて形成されている。この場合、一方の切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１及び第１コーナー刃４４が切削した被削材Ｗの溝壁をこの第２コーナー刃４５がさらうことになり、該溝壁の仕上げ精度が高められる。
また、前述の実施形態では、切削インサート３０の切れ刃３２Ａが、被削材Ｗの端面Ｅ、Ｂに沿って周面Ｒ、Ｓに溝入れ加工することとしたが、これに限定されるものではない。例えば、被削材Ｗの端面Ｅ、Ｂから離間した周面Ｒ、Ｓ部分を溝入れ加工することとしても構わない。本発明の実施形態によれば、被削材Ｗの端面Ｅ、Ｂに隣接した周面Ｒ、Ｓ部分又は離間した周面Ｒ、Ｓ部分のいずれを溝入れする場合であっても、高精度の切削加工を行うことができる。
１ 工具本体
１Ａ 先端面
１Ｂ 工具本体の外周面
２Ｃ シャンク部の一側面
２Ｄ シャンク部の他側面
３ 先端部
３Ｃ 先端部の一側面
３Ｄ 先端部の他側面
１０、２０ 刃先交換式溝入れ工具
３０ 切削インサート
３１ インサート本体
３２ 切れ刃
３２Ａ 一方の切れ刃
３２Ｂ 他方の切れ刃
４１ 正面切れ刃
４２ 側面切れ刃
４３ コーナー部
４３Ａ 一方の切れ刃において他方の幅方向Ｃ２Ａとは反対側に位置する一方のコーナー部
４３Ｂ 一方の切れ刃において他方の幅方向Ｃ２Ａ側に位置する他方のコーナー部
４３Ｃ 他方の切れ刃において他方の幅方向Ｃ２Ａとは反対側に位置する一方のコーナー部
４３Ｄ 他方の切れ刃において他方の幅方向Ｃ２Ａ側に位置する他方のコーナー部
４４ 第１コーナー刃
４５ 第２コーナー刃
Ｂ 奥面（端面）
Ｃ１ インサート長手軸線（インサート本体の延在方向）
Ｃ１Ａ インサート本体の延在方向のうち、他方の切れ刃から一方の切れ刃に向かう方向である、一方の延在方向
Ｃ２ インサート幅軸線（インサート本体の幅方向）
Ｃ２Ａ インサート本体の幅方向のうち、一方のコーナー部から他方のコーナー部に向かう方向である、他方の幅方向
Ｃ３ インサート高さ軸線（インサート本体の高さ方向）
Ｅ 端面
Ｌ１ 一方の切れ刃において他方の幅方向Ｃ２Ａとは反対側に位置する一方のコーナー部から回転軸線までの距離
Ｌ２ 一方の切れ刃において他方の幅方向Ｃ２Ａ側に位置する他方のコーナー部から回転軸線までの距離
Ｐ 延長線ＶＬ１と垂線ＶＬ２との交点
Ｒ 被削材の外周面（周面）
Ｓ 内周面（周面）
ＴＯ 工具本体の中心軸線
ＶＬ１ 正面切れ刃の延長線
ＶＬ２ 第１コーナー刃の外縁部から延長線ＶＬ１に向けて延ばした垂線
ＶＳ１ インサート仮想平面
ＶＳ３ 工具仮想平面
Ｗ 被削材
ＷＯ 被削材の回転軸線
ＷＴ 被削材の回転方向
ＹＡ 溝入れ方向
Ｚ 上下方向
θ１ インサート幅軸線と被削材の回転軸線とのなす角度
θ２ 一方の切れ刃の正面切れ刃（又はインサート幅軸線）と工具仮想平面とのなす角度

Claims (17)

  1. 回転軸線を中心に回転する被削材の周面に向けて切れ刃を突出させた切削インサートと、軸状をなし、先端部に前記切削インサートが着脱自在に装着される工具本体と、を有し、前記切れ刃で前記周面に溝入れ加工する刃先交換式溝入れ工具であって、
    前記切削インサートは、棒状をなすインサート本体の延在方向の両端部における該インサート本体の上面に一対の切れ刃を備え、前記インサート本体の延在方向の中央及び該延在方向に直交する幅方向の中央を通りこれら延在方向及び幅方向に直交するインサート高さ軸線に関して回転対称、かつ、前記インサート高さ軸線を含み前記延在方向に垂直なインサート仮想平面に関して面対称に形成され、
    前記切れ刃は、前記インサート本体の延在方向の端縁に形成されて前記幅方向に沿って延びる正面切れ刃と、この正面切れ刃の両端に配置されて前記幅方向にそれぞれ突出する一対のコーナー部と、前記コーナー部から前記延在方向に沿って該インサート本体の中央側に向かうに従い漸次互いの間隔を狭めるようにそれぞれ延びる一対の側面切れ刃とを有し、
    前記工具本体は、前記一対の切れ刃のうち一方の切れ刃を溝入れ方向へ向けて突出させて、前記切削インサートを装着しており、
    前記切削インサートは、前記工具本体に、該工具本体の側方を向く一側面に沿うように配置されており、
    前記溝入れ方向は、前記工具本体の先端側へ向かう方向であり、
    前記切削インサートは、
    前記インサート本体の延在方向の中央を通り前記幅方向に沿うインサート幅軸線が、前記幅方向のうち、前記一対のコーナー部における前記工具本体の中心軸線から離間する方向に位置する一方のコーナー部から他方のコーナー部に向かう方向である他方の幅方向へ向かうに従い漸次前記工具本体の上側へ向けて傾斜しており、
    前記インサート本体の幅方向の中央を通り前記延在方向に沿うインサート長手軸線が、前記一方の切れ刃における一方のコーナー部を含み前記工具本体の上下方向に垂直な工具仮想平面に対して傾斜しているとともに、前記延在方向のうち、前記一対の切れ刃における他方の切れ刃から前記一方の切れ刃に向かう方向である一方の延在方向へ向かうに従い漸次前記工具仮想平面に接近するように前記工具本体の上側へ向けて延びており、
    前記他方の切れ刃における前記他方の幅方向とは反対側に位置する一方のコーナー部が、前記一方の切れ刃における前記一方のコーナー部よりも前記他方の幅方向側に配置されているとともに、
    前記他方の切れ刃における前記他方のコーナー部よりも前記工具本体の中心軸線から離間する方向に位置する前記一方のコーナー部が、前記一方の切れ刃における前記他方のコーナー部よりも前記中心軸線から離間する方向に位置する前記一方のコーナー部に対して、前記中心軸線に近づく方向に配置されていることを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。
  2. 回転軸線を中心に回転する被削材の周面に向けて切れ刃を突出させた切削インサートと、軸状をなし、先端部に前記切削インサートが着脱自在に装着される工具本体と、を有し、前記切れ刃で前記周面に溝入れ加工する刃先交換式溝入れ工具であって、
    前記切削インサートは、棒状をなすインサート本体の延在方向の両端部における該インサート本体の上面に一対の切れ刃を備え、前記インサート本体の延在方向の中央及び該延在方向に直交する幅方向の中央を通りこれら延在方向及び幅方向に直交するインサート高さ軸線に関して回転対称、かつ、前記インサート高さ軸線を含み前記延在方向に垂直なインサート仮想平面に関して面対称に形成され、
    前記切れ刃は、前記インサート本体の延在方向の端縁に形成されて前記幅方向に沿って延びる正面切れ刃と、この正面切れ刃の両端に配置されて前記幅方向にそれぞれ突出する一対のコーナー部と、前記コーナー部から前記延在方向に沿って該インサート本体の中央側に向かうに従い漸次互いの間隔を狭めるようにそれぞれ延びる一対の側面切れ刃とを有し、
    前記工具本体は、前記一対の切れ刃のうち一方の切れ刃を溝入れ方向へ向けて突出させて、前記切削インサートを装着しており、
    前記切削インサートは、前記工具本体に、該工具本体の先端側を向く先端面に沿うように配置されており、
    前記溝入れ方向は、前記工具本体の中心軸線から離間する方向であり、
    前記切削インサートは、
    前記インサート本体の延在方向の中央を通り前記幅方向に沿うインサート幅軸線が、前記幅方向のうち、前記一対のコーナー部における前記工具本体の先端側に位置する一方のコーナー部から他方のコーナー部に向かう方向である他方の幅方向へ向かうに従い漸次前記工具本体の上側へ向けて傾斜しており、
    前記インサート本体の幅方向の中央を通り前記延在方向に沿うインサート長手軸線が、前記一方の切れ刃における一方のコーナー部を含み前記工具本体の上下方向に垂直な工具仮想平面に対して傾斜しているとともに、前記延在方向のうち、前記一対の切れ刃における他方の切れ刃から前記一方の切れ刃に向かう方向である一方の延在方向へ向かうに従い漸次前記工具仮想平面に接近するように前記工具本体の上側へ向けて延びており、
    前記他方の切れ刃における前記他方の幅方向とは反対側に位置する一方のコーナー部が、前記一方の切れ刃における前記一方のコーナー部よりも前記他方の幅方向側に配置されているとともに、
    前記他方の切れ刃における前記他方のコーナー部よりも前記工具本体の先端側に位置する前記一方のコーナー部が、前記一方の切れ刃における前記他方のコーナー部よりも前記工具本体の先端側に位置する前記一方のコーナー部に対して、前記工具本体の基端側に配置されていることを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。
  3. 請求項１又は２に記載の刃先交換式溝入れ工具であって、
    前記切削インサートを前記工具仮想平面に直交する向きから見て、前記インサート幅軸線と前記回転軸線とのなす角度θ１が、０°≦θ１≦０．５°に設定されることを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。
  4. 請求項１又は３に記載の刃先交換式溝入れ工具であって、
    前記周面は、被削材の前記回転軸線とは反対側を向く外周面であり、
    前記一方の切れ刃は、前記外周面に対して外径溝入れ加工することを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。
  5. 請求項４に記載の刃先交換式溝入れ工具であって、
    前記工具本体は、前記切削インサートを該工具本体の側方を向く一側面に沿うように配置しているとともに、前記一方の切れ刃を前記先端部の先端面から先端側へ向けて突出させており、
    前記切削インサートは、前記一方の切れ刃の前記正面切れ刃が、前記一側面側から該一側面とは反対側の側方を向く他側面側へ向かうに従い漸次前記工具本体の上側へ向けて傾斜して、ネガティブ角に設定されていることを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。
  6. 請求項２又は３に記載の刃先交換式溝入れ工具であって、
    前記周面は、被削材の前記回転軸線側を向く内周面であり、
    前記一方の切れ刃は、前記内周面に対して内径溝入れ加工することを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。
  7. 請求項６に記載の刃先交換式溝入れ工具であって、
    前記工具本体は、前記一方の切れ刃を前記先端部の外周面から側方へ向けて突出させており、
    前記切削インサートは、前記一方の切れ刃の前記正面切れ刃が、前記工具本体の先端側から基端側へ向かうに従い漸次前記工具本体の上側へ向けて傾斜して、ネガティブ角に設定されていることを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。
  8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の刃先交換式溝入れ工具であって、
    前記一方の切れ刃における前記一対のコーナー部から前記回転軸線までのそれぞれの距離が、互いに同一に設定されることを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。
  9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の刃先交換式溝入れ工具であって、
    前記コーナー部は、凸曲線状の第１コーナー刃を有し、
    前記一方の切れ刃における前記一方のコーナー部は、このコーナー部に隣接する前記正面切れ刃の延長線と前記第１コーナー刃における前記幅方向の外縁部から前記延長線に向けて延ばした垂線との交点を、前記工具仮想平面上に配置していることを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。
  10. 請求項９に記載の刃先交換式溝入れ工具であって、
    前記コーナー部は、前記第１コーナー刃における前記インサート本体の延在方向の中央側の端部と前記側面切れ刃とを繋ぐ直線状の第２コーナー刃を有し、
    前記切削インサートを前記工具仮想平面に直交する向きから見て、前記第２コーナー刃は、被削材の前記回転軸線に対して直交するように延びていることを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。
  11. 回転軸線を中心に回転する被削材の周面に向けて切れ刃を突出させた切削インサートと、軸状をなし、先端部に前記切削インサートが着脱自在に装着される工具本体と、を有する刃先交換式溝入れ工具を用いて、前記切れ刃で前記被削材の周面に溝入れ加工する周面溝入れ加工方法であって、
    前記切削インサートは、棒状をなすインサート本体の延在方向の両端部における該インサート本体の上面に一対の切れ刃を備え、前記インサート本体の延在方向の中央及び該延在方向に直交する幅方向の中央を通りこれら延在方向及び幅方向に直交するインサート高さ軸線に関して回転対称、かつ、前記インサート高さ軸線を含み前記延在方向に垂直なインサート仮想平面に関して面対称に形成され、
    前記切れ刃は、前記インサート本体の延在方向の端縁に形成されて前記幅方向に沿って延びる正面切れ刃と、この正面切れ刃の両端に配置されて前記幅方向にそれぞれ突出する一対のコーナー部と、前記コーナー部から前記延在方向に沿って該インサート本体の中央側に向かうに従い漸次互いの間隔を狭めるようにそれぞれ延びる一対の側面切れ刃とを有し、
    前記切削インサートを、前記一対の切れ刃のうち一方の切れ刃を溝入れ方向へ向けて突出させて前記工具本体に装着するとともに、該一方の切れ刃を前記溝入れ方向に沿って移動させることにより前記周面に対して溝入れ加工するときに、
    前記インサート本体の延在方向の中央を通り前記幅方向に沿うインサート幅軸線を、前記幅方向のうち、前記一対のコーナー部における一方のコーナー部から他方のコーナー部に向かう方向である他方の幅方向へ向かうに従い漸次被削材の回転する回転方向とは反対側へ向けて傾斜させ、
    前記インサート本体の幅方向の中央を通り前記延在方向に沿うインサート長手軸線を、前記一方の切れ刃における一方のコーナー部及び前記回転軸線を含む工具仮想平面に対して傾斜させるとともに、前記延在方向のうち、前記一対の切れ刃における他方の切れ刃から前記一方の切れ刃に向かう方向である一方の延在方向へ向かうに従い漸次前記工具仮想平面に接近するように前記回転方向とは反対側へ向けて延在させ、
    被削材の前記周面は、前記回転軸線に直交する径方向の外側を向く外周面であり、
    この被削材のうち、前記外周面に隣接して前記径方向の外側へ向けて立ち上がるとともに前記回転軸線に垂直に形成された端面に対して、前記他方の切れ刃における前記一方のコーナー部を、前記一方の切れ刃における前記端面に沿って前記外周面に切り込む前記一方のコーナー部よりも離間して配置することを特徴とする周面溝入れ加工方法。
  12. 回転軸線を中心に回転する被削材の周面に向けて切れ刃を突出させた切削インサートと、軸状をなし、先端部に前記切削インサートが着脱自在に装着される工具本体と、を有する刃先交換式溝入れ工具を用いて、前記切れ刃で前記被削材の周面に溝入れ加工する周面溝入れ加工方法であって、
    前記切削インサートは、棒状をなすインサート本体の延在方向の両端部における該インサート本体の上面に一対の切れ刃を備え、前記インサート本体の延在方向の中央及び該延在方向に直交する幅方向の中央を通りこれら延在方向及び幅方向に直交するインサート高さ軸線に関して回転対称、かつ、前記インサート高さ軸線を含み前記延在方向に垂直なインサート仮想平面に関して面対称に形成され、
    前記切れ刃は、前記インサート本体の延在方向の端縁に形成されて前記幅方向に沿って延びる正面切れ刃と、この正面切れ刃の両端に配置されて前記幅方向にそれぞれ突出する一対のコーナー部と、前記コーナー部から前記延在方向に沿って該インサート本体の中央側に向かうに従い漸次互いの間隔を狭めるようにそれぞれ延びる一対の側面切れ刃とを有し、
    前記切削インサートを、前記一対の切れ刃のうち一方の切れ刃を溝入れ方向へ向けて突出させて前記工具本体に装着するとともに、該一方の切れ刃を前記溝入れ方向に沿って移動させることにより前記周面に対して溝入れ加工するときに、
    前記インサート本体の延在方向の中央を通り前記幅方向に沿うインサート幅軸線を、前記幅方向のうち、前記一対のコーナー部における一方のコーナー部から他方のコーナー部に向かう方向である他方の幅方向へ向かうに従い漸次被削材の回転する回転方向とは反対側へ向けて傾斜させ、
    前記インサート本体の幅方向の中央を通り前記延在方向に沿うインサート長手軸線を、前記一方の切れ刃における一方のコーナー部及び前記回転軸線を含む工具仮想平面に対して傾斜させるとともに、前記延在方向のうち、前記一対の切れ刃における他方の切れ刃から前記一方の切れ刃に向かう方向である一方の延在方向へ向かうに従い漸次前記工具仮想平面に接近するように前記回転方向とは反対側へ向けて延在させ、
    被削材の前記周面は、前記回転軸線に直交する径方向の内側を向く内周面であり、
    この被削材のうち、前記内周面に隣接して前記径方向の内側へ向けて立ち上がるとともに前記回転軸線に垂直に形成された端面に対して、前記他方の切れ刃における前記一方のコーナー部を、前記一方の切れ刃における前記端面に沿って前記内周面に切り込む前記一方のコーナー部よりも離間して配置することを特徴とする周面溝入れ加工方法。
  13. 請求項１１又は１２に記載の周面溝入れ加工方法であって、
    前記切削インサートを前記工具仮想平面に直交する向きから見て、前記インサート幅軸線と前記回転軸線とのなす角度θ１を、０°≦θ１≦０．５°に設定することを特徴とする周面溝入れ加工方法。
  14. 請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の周面溝入れ加工方法であって、
    前記一方の切れ刃の前記正面切れ刃を、前記端面から離間するに従い漸次前記回転方向とは反対側に向けて傾斜させて、ネガティブ角に設定することを特徴とする周面溝入れ加工方法。
  15. 請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の周面溝入れ加工方法であって、
    前記一方の切れ刃における前記一対のコーナー部から前記回転軸線までのそれぞれの距離を、互いに同一に設定することを特徴とする周面溝入れ加工方法。
  16. 請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の周面溝入れ加工方法であって、
    前記コーナー部は、凸曲線状の第１コーナー刃を有し、
    前記一方の切れ刃における前記一方のコーナー部は、このコーナー部に隣接する前記正面切れ刃の延長線と前記第１コーナー刃における前記幅方向の外縁部から前記延長線に向けて延ばした垂線との交点を、前記工具仮想平面上に配置することを特徴とする周面溝入れ加工方法。
  17. 請求項１６に記載の周面溝入れ加工方法であって、
    前記コーナー部は、前記第１コーナー刃における前記インサート本体の延在方向の中央側の端部と前記側面切れ刃とを繋ぐ直線状の第２コーナー刃を有し、
    前記切削インサートを前記工具仮想平面に直交する向きから見て、前記第２コーナー刃を、被削材の前記回転軸線に対して直交するように延ばして配置することを特徴とする周面溝入れ加工方法。
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