刃先交換式溝入れ工具及び端面溝入れ加工方法
【課題】切削インサートの部品点数を増加させることなく、被削材の周面に沿って端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端面溝入れ加工方法を提供する。
【解決手段】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、かつ、インサート仮想平面ＶＳ１に関して面対称に形成され、インサート幅軸線Ｃ２が、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の前方側へ向けて傾斜し、インサート長手軸線Ｃ１が、一方の延在方向Ｃ１Ａへ向かうに従い漸次工具仮想平面に接近するようにインサート本体３１の下面側へ向けて延び、他方の切れ刃３２Ｂにおける他方の幅方向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よりも他方の幅方向Ｃ２Ａ側に配置されていることを特徴とする。
【解決手段】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、かつ、インサート仮想平面ＶＳ１に関して面対称に形成され、インサート幅軸線Ｃ２が、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の前方側へ向けて傾斜し、インサート長手軸線Ｃ１が、一方の延在方向Ｃ１Ａへ向かうに従い漸次工具仮想平面に接近するようにインサート本体３１の下面側へ向けて延び、他方の切れ刃３２Ｂにおける他方の幅方向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よりも他方の幅方向Ｃ２Ａ側に配置されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刃先交換式溝入れ工具及びこれを用いた端面溝入れ加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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、この被削材の回転軸線を中心に形成された加工穴の奥面（端面）や、被削材の外周面に形成された段部において回転軸線方向を向く端面に、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２３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２３における左右方向（Ｘ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、被削材Ｗの加工穴Ｈの奥面（端面）Ｂに溝入れ加工（内径側端面溝入れ）を施す。図２３の例では、被削材Ｗの奥面Ｂは、回転軸線ＷＯに直交するとともに加工穴Ｈの内周面（周面）Ｓに隣接して形成されており、一方の切れ刃３２Ａは、この内周面Ｓに沿うように回転軸線ＷＯに平行にＸ方向に移動することにより奥面Ｂ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。
【０００３】
また図２３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。
このようにして、被削材Ｗの加工穴Ｈにおける内周面Ｓの径方向内方に配されるとともに回転軸線ＷＯ方向を向く奥面（内径側端面）Ｂに対して、刃先交換式溝入れ工具１００を用いた内径側端面溝入れ加工が行われている。
【０００４】
また図２４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。そして、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において回転軸線ＷＯ方向を向く端面Ｅに向けて回転軸線ＷＯに平行にＸ方向に移動することにより、この端面Ｅに溝入れ加工（外径側端面溝入れ）を施す。この例では、被削材Ｗの端面Ｅは、回転軸線ＷＯに直交するとともに外周面（周面）Ｒの小径部分に隣接して形成されており、一方の切れ刃３２Ａは、前記小径部分に沿うように移動することにより端面Ｅに対して溝入れ加工する。
【０００５】
このようにして、被削材Ｗの前記小径部分における外周面Ｒの径方向外方に配されるとともに回転軸線ＷＯ方向を向く端面（外径側端面）Ｅに対して、刃先交換式溝入れ工具１０５を用いた外径側端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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平７−１１５２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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２３、図２４に示すインサート長手軸線Ｃ１）が被削材Ｗの回転軸線ＷＯに対して平行であるとともに、被削材Ｗの周面Ｓ、Ｒ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、周面Ｓ、Ｒ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の周面Ｓ、Ｒから離間されて端面Ｂ、Ｅ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の周面Ｓ、Ｒに沿って移動しつつ端面Ｂ、Ｅに対して溝入れ加工する場合には、他方の切れ刃３２Ｂが周面Ｓ、Ｒに接触して傷付けてしまう。尚、図２３、図２４に示すように、被削材Ｗにおいて最も工具本体１の基端側に位置する端面Ｆから加工穴Ｈの端面Ｂ又は段部Ｕの端面Ｅまでの深さｄ１と、他方の切れ刃３２Ｂから端面Ｂ、Ｅまでの距離Ｌ３との関係が、ｄ１＜Ｌ３である場合には接触は無いが、ｄ１≧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２５、図２６に示すように、他方の切れ刃３２Ｂにおいて被削材Ｗの周面Ｓ、Ｒ側に位置するコーナー部４３Ｃが、周面Ｓ、Ｒに接触する。このため、図２３及び図２４のような被削材Ｗの周面Ｓ、Ｒに沿った端面溝入れはできなかった。
【０００８】
このような切れ刃３２Ｂの周面Ｓ、Ｒ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２７及び図２８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の周面Ｓ（Ｒ）から離間するように切削インサート３０をＸ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の周面Ｓ（Ｒ）側に配置されたコーナー部４３Ｃが、該周面Ｓ（Ｒ）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。
【０００９】
しかしながら、この場合、一方の切れ刃３２Ａに着目すれば、図２８に示すように、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１は、回転軸線ＷＯに垂直な被削材仮想平面ＶＳ４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に垂直（すなわち被削材仮想平面ＶＳ４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も被削材仮想平面ＶＳ４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。
【００１０】
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。これにより、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周面Ｓ（Ｒ）側のコーナー部が、一方の切れ刃における周面Ｓ（Ｒ）側のコーナー部よりも該周面Ｓ（Ｒ）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。
【００１１】
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、被削材の周面に沿って端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端面溝入れ加工方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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端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、前記切れ刃で前記端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、前記一対の切れ刃のうち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溝入れ方向に突出させており、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一側面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被削材の回転する回転方向の前方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他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インサート本体の下面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端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端面に溝入れ加工する端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、前記工具本体の側方を向く一側面に沿うように配置するとともに、前記一対の切れ刃のうち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溝入れ方向に突出させて該工具本体に装着して、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端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前記工具本体の一側面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被削材の回転する回転方向の前方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他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インサート本体の下面側へ向けて延在させ、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を、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することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具及び端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端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前方側へ向けて傾斜しているので、一方の切れ刃が切削した切屑の排出性が高められる。
【００１４】
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、インサート本体の下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上面側へ向けて離間されているので、一方の切れ刃のくさび角を大きく設定できる。従って、被削材に溝入れ加工する一方の切れ刃の刃先強度が十分に確保されている。
【００１５】
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、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内周面に沿って該加工穴の奥面（端面）に溝入れ加工（内径側端面溝入れ）する場合に、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内周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内周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内周面から離間されて、このコーナー部が該内周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、例えば、多段円柱状をなす被削材の段部において、回転軸線に平行な外周面を有する小径部分に沿って該被削材の端面に溝入れ加工（外径側端面溝入れ）する場合に、前述と同様の作用効果が得られる。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前記小径部分の外周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小径部分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小径部分から離間されて、このコーナー部が該小径部分に接触して傷付けてしまうようなことが防止される。
また、前述した接触によって、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。
【００１６】
また、図２３、図２４で説明した被削材Ｗの端面Ｂ、Ｅの深さｄ１に係わらず他方の切れ刃の一方のコーナー部が被削材の周面から離間されて、このコーナー部が該周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。
【００１７】
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前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下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垂直に近い傾斜を備えて形成されることになる。すなわち、図２８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。
【００１８】
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周面側とは反対側（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。
【００１９】
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、９０°≦θ１≦９０．５°に設定されることとしてもよい。
【００２０】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具によれば、例えば、被削材の前記周面が回転軸線に平行に形成される場合に、インサート本体の延在方向が被削材の周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から９０°を引いた値（つまりθ１−９０°）に近似しつつも僅かに（θ１−９０°）よりも大きい値に設定される。すなわち、切削インサートは、インサート本体の延在方向（インサート長手軸線）を被削材の前記周面に対して僅かに傾斜させつつも略平行として工具本体に装着される。従って、前述のように他方の切れ刃の一方のコーナー部を該周面から確実に離間してこの周面の加工精度を確保しつつも、被削材の端面に形成する溝における溝底の加工精度を確保できる。詳しくは、角度θ１が前述の範囲内に設定されることによって、溝入れされた被削材の溝底が回転軸線に略垂直に形成されることから、該溝底の加工精度が高められている。
【００２１】
また、本発明に係る刃先交換式溝入れ工具において、前記端面は、被削材に形成された加工穴における前記工具本体の基端側を向く奥面であり、前記一方の切れ刃は、この奥面に対して内径側端面溝入れ加工することとしてもよい。
【００２２】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具によれば、被削材に形成されて例えば円柱穴状をなす加工穴の奥面に隣接して、回転軸線に平行な内周面が形成されている場合であっても、溝入れする奥面の位置に係わらず、精度の高い内径側端面溝入れが行える。
【００２３】
また、本発明に係る刃先交換式溝入れ工具において、前記端面は、被削材の外周面に形成された段部における前記工具本体の基端側を向く端面であり、前記一方の切れ刃は、この端面に対して外径側端面溝入れ加工することとしてもよい。
【００２４】
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工具本体の基端側を向く端面に隣接して、回転軸線に平行な外周面を有する小径部分が形成されている場合であっても、溝入れする端面の位置に係わらず、精度の高い外径側端面溝入れが行える。
【００２５】
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は、前記回転軸線に垂直な被削材仮想平面上に配置されていることとしてもよい。
【００２６】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具によれば、一方の切れ刃における一対のコーナー部が、被削材の回転軸線に垂直な被削材仮想平面上に配置されているので、一方の切れ刃で切削する被削材の溝底を、回転軸線に対して垂直に形成できる。よって、被削材の溝の仕上がり精度が十分に確保される。
【００２７】
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他方のコーナー部は、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。
【００２８】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具によれば、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。
【００２９】
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平行となるように延びていることとしてもよい。
【００３０】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具によれば、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平行とな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。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具及び端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、被削材の周面に沿って端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。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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５】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。
【図６】切削インサートを示す斜視図である。
【図７】図１における切削インサートの一方の切れ刃３２Ａを拡大して示す図である。
【図８】図３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。
【図９】図８における切削インサートの他方の切れ刃３２Ｂを拡大して示す図である。
【図１０】図５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。
【図１１】切削インサート３０の装着姿勢と、コーナー部４３Ａを回転軸線ＷＯ回りに回転させた仮想円ＶＣ１及びコーナー部４３Ｂを回転軸線ＷＯ回りに回転させた仮想円ＶＣ２とを示す図である。
【図１２】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。
【図１３】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。
【図１４】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示す概略側面図である。
【図１５】本発明の第２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。
【図１６】切削インサートを示す斜視図である。
【図１７】図１２における切削インサートの一方の切れ刃３２Ａを拡大して示す図である。
【図１８】図１３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。
【図１９】図１５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。
【図２０】切削インサート３０の装着姿勢と、コーナー部４３Ａを回転軸線ＷＯ回りに回転させた仮想円ＶＣ１及びコーナー部４３Ｂを回転軸線ＷＯ回りに回転させた仮想円ＶＣ２とを示す図である。
【図２１】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。
【図２２】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。
【図２３】従来の刃先交換式溝入れ工具（内径側端面溝入れ）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２４】従来の刃先交換式溝入れ工具（外径側端面溝入れ）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２３におけるＡ１部を拡大して示す図である。
【図２６】図２４におけるＡ２部を拡大して示す図である。
【図２７】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】図２７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。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（第１実施形態）
図１〜図１１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、及び、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を示している。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、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。
【００３４】
本実施形態の刃先交換式溝入れ工具１０は、略円筒状の被削材Ｗに内径側端面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、該被削材Ｗの回転軸線ＷＯ側を向くとともにこの回転軸線ＷＯに平行な内周面（周面）Ｓが形成されている。この内周面Ｓは、加工穴Ｈの最奥部に位置して回転軸線ＷＯに直交する円形状の平面からなる奥面（端面）Ｂに隣接している。刃先交換式溝入れ工具１０は、工具本体１の中心軸線ＴＯを被削材Ｗの回転軸線ＷＯに対して略平行に配置した状態で、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、内周面Ｓに沿うように切れ刃３２を移動させ、該加工穴Ｈの奥面Ｂ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。
【００３５】
工具本体１は、鋼材等から形成されており、その中心軸線ＴＯに沿う先端部３以外の中央部及び基端部が略一定の外径をなしてシャンク部２とされている。工具本体１の外周面においてシャンク部２に位置する領域には、中心軸線ＴＯを上下（Ｚ方向）に挟むとともに該中心軸線ＴＯに平行に延びる帯状の平面からなり、互いに背向するように配置された上面２Ａ、下面２Ｂが形成されている。この刃先交換式溝入れ工具１０は、これら上面２Ａ、下面２Ｂによって回り止めされた状態でシャンク部２が保持されることにより、不図示の工作機械に固定支持される。尚、本実施形態では、中心軸線ＴＯがＸ方向に延びており、上面２Ａ、下面２ＢがＸ−Ｙ水平面内に配置されている。以下の説明においては、工具本体１の先端側（図３における左右方向（Ｘ方向）の左側）を一方側、基端側（図３におけるＸ方向の右側）を他方側と呼ぶことがある。
【００３６】
工具本体１の先端部３は、図３の平面視において概略台形状をなしており、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に垂直な方向（図３におけるＹ方向）のうち一側（図３における下側）の端部に形成されている。また、図４に示すように、先端部３の上面３Ａはシャンク部２の上面２Ａよりも一段窪まされるように形成されている。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。
【００３７】
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Ｙ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。先端部３の一側面３Ｃ及びシャンク部２の一側面２ＣにおけるＺ方向の中央部分は、上面２Ａ、下面２Ｂに垂直とされて中心軸線ＴＯに沿って延びる帯状の平面に形成されている。
【００３８】
また、先端部３には、前記両側面のうち他側（図３における上側）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、工具本体１の基端側から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。また、他側面３Ｄの基端部は、シャンク部２において前記他側を向く断面凸曲線状の側面（他側面）２Ｄに連なっている。尚、前述した工具本体１のシャンク部２及び先端部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。例えば、一側面３Ｃ、２Ｃの形状は、前述した平面に限定されるものではなく、それ以外の曲面状や凹凸形状等であっても構わない。また、一側面３Ｃと２Ｃとは面一に連なっていなくてもよく、例えば図３の平面視において、シャンク部２の一側面２Ｃが先端部３の一側面３Ｃに対して図示するＹ方向の下側に突出したりＹ方向の上側に窪んだりして形成されていてもよい。
【００３９】
図４の側面視において、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、図５の正面視において、下顎部７は、その回転軸線ＷＯ側を向く面が断面凹曲線状をなし、回転軸線ＷＯとは反対側を向く面が断面凸曲線状をなしていて、全体に略弓状に形成されている。図５に示すように、下顎部７の肉厚は、上面３Ａ側から下面３Ｂ側へ向かうに従い漸次薄肉となるように形成されている。詳しくは、この正面視において、下顎部７はシャンク部２の一側面２Ｃ及び先端部３の一側面３ＣにおけるＺ方向の下側部分に対応するように配されているとともに、上側から下側へ向かうに従い漸次他側面３Ｄ側へ向かって湾曲して形成されている。また、図４の側面視において、下顎部７は略矩形状をなし、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。
【００４０】
また、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、２Ｃに沿うように配置している。詳しくは、切削インサート３０は、図３の平面視において、工具本体１の先端部３の一側面３Ｃに開口されたインサート取付座４に装着されたときに、中心軸線ＴＯに対して略平行に延在し、後述する切れ刃３２Ｂのコーナー部４３Ｃを該一側面３ＣからＹ方向の下側に向けて僅かに突出させた状態で、該一側面３Ｃに沿うように配置されている。
【００４１】
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Ｘ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Ｙ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、Ｘ方向のうち先端側を向く方向（後述する溝入れ方向ＸＡ）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。図４の側面視において、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上面３Ａから下面３Ｂ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。
【００４２】
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上面３Ａから下面３Ｂへ向けて傾斜するように形成されている。
【００４３】
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５、図１０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４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。
【００４４】
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４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４の左右方向（Ｘ方向））の両端部における該インサート本体３１の上面（図４においてＺ方向の上側を向く面）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。
【００４５】
ここで、図６〜図９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。
【００４６】
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、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５において上下方向（Ｚ方向）の上方を向く面）及び下面（図５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。
【００４７】
また、図６、図１０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。
【００４８】
図４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。
【００４９】
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８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８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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
また、図６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。
【００５３】
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Ｘ方向の左側）に切れ刃３２Ａが配置され、前記他方側（図３におけるＸ方向の右側）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の奥面Ｂに対向配置され、該奥面Ｂ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Ｘ方向のうち符号ＸＡ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。
【００５４】
また、図３、図５〜図８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）において工具本体１の一側面２Ｃ、３Ｃ側に位置するとともに被削材Ｗの内周面Ｓ側に位置する一方のコーナー部４３Ａ（４３Ｃ）から、工具本体１の他側面２Ｄ、３Ｄ側に位置するとともに内周面Ｓ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１０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の前方側へ向けて傾斜している。
【００５５】
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の前方側へ向けて傾斜している。詳しくは、図５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の前方側へ向かうとともに該工具本体１の下面３Ｂへ向けて傾斜している。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の前方側に配置されている。
【００５６】
本実施形態では、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１は、回転軸線ＷＯに向けて内周面Ｓから離間するに従い漸次被削材Ｗの回転方向ＷＴの前方側へ向けて傾斜している。ここで、図４、図５及び図１０に符号ＶＳ３で示すものは、切れ刃３２Ａのコーナー部４３Ｂ及び回転軸線ＷＯを含む工具仮想平面を表している。図１０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。
【００５７】
また、図３及び図４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４に示すように、工具本体１の一側面３Ｃ側から見て、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。
【００５８】
詳しくは、図４の側面視において、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の上面側（図４における上下方向（Ｚ方向）の上方側）から下面側（図４におけるＺ方向の下方側）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、工具仮想平面ＶＳ３に対して、切れ刃３２Ｂの正面切れ刃４１が、インサート本体３１の上面側へ向けて離間されている。そして、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。
【００５９】
工具本体１に装着された切削インサート３０は、図４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の下面３Ｂへ向かうように傾斜して配置されている。
【００６０】
また、図３、図８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、９０°≦θ１≦９０．５°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９０°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の延長線と回転軸線ＷＯとのなす角度も、θ１（＝９０°）とされている。また図８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、０°＜θ４＜１°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０．２°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＞θ１−９０°に設定されている。
【００６１】
そして、図８、図９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８における右側）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において内周面Ｓ側に位置するコーナー部４３Ｃが、切れ刃３２Ａにおいて内周面Ｓ側に位置するコーナー部４３Ａに対して、内周面Ｓから離間されている。
【００６２】
さらに、前述したθ１〜θ４を調整することにより、図８、図１１に示すように、一方の切れ刃３２Ａにおける一対のコーナー部４３Ａ、４３Ｂを、回転軸線ＷＯに垂直な被削材仮想平面ＶＳ４上に配置することができる。本実施形態においては、角度θ２、θ３を調整して角度θ１＝９０°に設定しており、これにより、一対のコーナー部４３Ａ、４３Ｂが被削材仮想平面ＶＳ４上に配置されている。詳しくは、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ＶＣ１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ＶＣ２とは、ともに被削材仮想平面ＶＳ４内に含まれている。尚、仮想円ＶＣ１の外周（軌跡）は、被削材Ｗに形成される溝の溝底Ｄにおける外周縁部に一致し、仮想円ＶＣ２の外周は、溝底Ｄの内周縁部に一致する。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との間に位置するいずれの部位においても、被削材仮想平面ＶＳ４上に配置されている。
【００６３】
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の内周面Ｓに当接させるように近接配置した状態で、該内周面Ｓに沿って被削材Ｗの回転軸線ＷＯ方向へ向け溝入れ方向ＸＡに移動して、切れ刃３２Ａが工具本体１の基端側を向く奥面Ｂに対して溝入れ加工する。
【００６４】
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及びこれを用いた端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の奥面Ｂ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の前方側へ向けて傾斜しているので、一方の切れ刃３２Ａが切削した切屑の排出性が高められる。
【００６５】
すなわち、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１が前述のように設定されていることにより、該切れ刃３２Ａで切削された切屑が工具本体１の他側面３Ｄ側（内周面Ｓとは反対側の回転軸線ＷＯ側）へ向けて排出される。これにより、切屑の排出性が向上するとともに、工具本体１の一側面３Ｃ側に位置する被削材Ｗの内周面Ｓに切屑が接触したり該内周面Ｓ付近に切屑溜まりが生じたりすることが防止されて、加工精度が向上する。
【００６６】
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の下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の上面側へ向けて離間されているので、一方の切れ刃３２Ａのくさび角β（図４においてすくい面３３と正面逃げ面５１とのなす角度）を比較的大きく設定できる。従って、被削材Ｗに溝入れ加工する一方の切れ刃３２Ａの刃先強度が十分に確保されている。
【００６７】
また、このような切削インサート３０の装着姿勢によれば、工具本体１の先端部３において該切削インサート３０を支持する下顎部７の肉厚を十分に確保でき、該先端部３の機械的強度が高められる。さらに、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１に連なる正面逃げ面５１が溝底Ｄから離間されて、該溝底Ｄに接触するようなことが防止される。
【００６８】
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一方のコーナー部４３Ｃが、一方の切れ刃３２Ａにおいて前記反対側に位置する一方のコーナー部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、被削材Ｗの回転軸線ＷＯを中心に形成された円柱穴状の加工穴Ｈの内周面Ｓに沿って該加工穴Ｈの奥面Ｂに溝入れ加工（内径側端面溝入れ）を行う場合に、下記のような作用効果を奏する。
【００６９】
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の内周面Ｓに当接させるように近接配置し、この切削インサート３０を該内周面Ｓに沿って溝入れ方向ＸＡ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がこの内周面Ｓから離間されて、このコーナー部４３Ｃが該内周面Ｓ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。
【００７０】
また、図３に示す被削材Ｗの奥面Ｂの深さｄ１に係わらず他方の切れ刃３２Ｂの一方のコーナー部４３Ｃが被削材Ｗの内周面Ｓから離間されて、このコーナー部４３Ｃが該内周面Ｓ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。
【００７１】
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の前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の下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に対して垂直に近い傾斜を備えて形成されることになる。すなわち、図２８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ている。
【００７２】
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の内周面Ｓ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。
【００７３】
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、９０°≦θ１≦９０．５°に設定されている。これに伴って、図８において、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の回転軸線ＷＯに対して傾斜する角度θ４は、角度θ１から９０°を引いた値（つまりθ１−９０°）に近似しつつも僅かに（θ１−９０°）よりも大きい値に設定される。本実施形態においては、被削材Ｗの内周面Ｓは回転軸線ＷＯに平行に形成されており、切削インサート３０は、インサート長手軸線Ｃ１を被削材Ｗの内周面Ｓに対して僅かに傾斜させつつも略平行として工具本体１に装着される。従って、前述のように他方の切れ刃３２Ｂの一方のコーナー部４３Ｃを内周面Ｓから確実に離間してこの内周面Ｓの加工精度を確保しつつも、被削材Ｗの奥面Ｂに形成する溝における溝底Ｄの加工精度を確保できる。詳しくは、角度θ１が前述の範囲内に設定されることによって、溝入れされた被削材Ｗの溝底Ｄが回転軸線ＷＯに略垂直に形成されることから、該溝底Ｄの加工精度が高められている。
【００７４】
また本実施形態のように、一方の切れ刃３２Ａにおける一対のコーナー部４３Ａ、４３Ｂが、被削材Ｗの回転軸線ＷＯに垂直な被削材仮想平面ＶＳ４上に配置されている場合には、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に対して確実に垂直に形成できる。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。
【００７５】
このように、前述した刃先交換式溝入れ工具１０を用いた内径側端面溝入れ加工においては、被削材Ｗに形成されて円柱穴状をなす加工穴Ｈの奥面Ｂに隣接して、回転軸線ＷＯに平行な内周面Ｓが形成されていても、溝入れする奥面Ｂの位置に係わらず、精度の高い内径側端面溝入れが行えるのである。
【００７６】
（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１２〜図２０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。
【００７７】
本実施形態の刃先交換式溝入れ工具２０は、略円柱状の被削材Ｗに外径側端面溝入れ加工を行うものである。詳しくは、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。
【００７８】
この刃先交換式溝入れ工具２０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から先端側の溝入れ方向ＸＡへ向けて切れ刃３２Ａを突出させる前述の切削インサート３０とを有している。刃先交換式溝入れ工具２０は、工具本体１の延在する方向（図示するＸ方向）を被削材Ｗの回転軸線ＷＯに対して略平行に配置した状態で、回転軸線ＷＯを中心に回転方向ＷＴに回転する被削材Ｗの段部Ｕに工具本体１の先端部３を向け、該段部Ｕの前記小径部分における外周面Ｒに沿うように切れ刃３２Ａを移動させ、端面Ｅを切削する。
【００７９】
刃先交換式溝入れ工具２０は、刃先交換式溝入れ工具１０と同様に、切削インサート３０のインサート長手軸線Ｃ１が工具本体１の延在方向に沿うように延びている。またその一方で、図１３に示すように、刃先交換式溝入れ工具２０においては、工具本体１の側方（Ｙ方向）を向く両側面のうち一側面３Ｃ（２Ｃ）と他側面３Ｄ（２Ｄ）との互いの配置が前述の刃先交換式溝入れ工具１０とは異なっている。
【００８０】
刃先交換式溝入れ工具２０の工具本体１は、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。シャンク部２の一側面２Ｃ及び他側面２Ｄは、矩形平面状にそれぞれ形成されている。この刃先交換式溝入れ工具２０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、不図示の工作機械に固定支持される。
【００８１】
また、図１５に示すように、先端部３の一側面３Ｃにおいて上顎部６に対応する部分は、上面３Ａから下面３Ｂへ向かうに従い漸次他側面３Ｄ側へ向かうように断面凹曲線状に湾曲して形成されている。また、上顎部６において他側面３Ｄ側を向く側面は、上面３Ａから下面３Ｂへ向かうに従い漸次他側面３Ｄ側へ向かうように断面凸曲線状に湾曲して形成されている。また、先端部３の一側面３Ｃにおいて下顎部７に対応する部分は、上面３Ａから下面３Ｂへ向かうに従い漸次一側面３Ｃ側へ向かうように断面凹曲線状に湾曲して形成されている。また、下顎部７において他側面３Ｄ側を向く側面は、上面３Ａから下面３Ｂへ向かうに従い漸次一側面３Ｃ側へ向かうように断面凸曲線状に湾曲して形成されている。図１５の正面視において、上顎部６及び下顎部７は全体として略弓状に形成されている。
【００８２】
そして、切削インサート３０は、工具本体１の先端部３において前記一側面３Ｃに沿うように配置されている。また、図１３、図１６及び図１８に示すように、切削インサート３０の一方のコーナー部４３Ａ（４３Ｃ）は、工具本体１の一側面２Ｃ、３Ｃ側に位置するとともに被削材Ｗの前記小径部分の外周面Ｒに対向するように配置されている。この刃先交換式溝入れ工具２０においては、一方のコーナー部４３Ａ（４３Ｃ）から他方のコーナー部４３Ｂ（４３Ｄ）へ向かう他方の幅方向Ｃ２Ａが、前述の刃先交換式溝入れ工具１０とは反対を向くように設定されている。
【００８３】
また、図１９の正面視において、一方の切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１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の前方側へ向けて傾斜している。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の前方側に配置されている。
【００８４】
本実施形態では、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１は、回転軸線ＷＯとは反対側に向かって前記小径部分の外周面Ｒから離間するに従い漸次被削材Ｗの回転方向ＷＴの前方側へ向けて傾斜している。また、工具仮想平面ＶＳ３は、切れ刃３２Ａのコーナー部４３Ｂ及び回転軸線ＷＯを含み形成される。図１５、図１９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。
【００８５】
また、図１４に示すように、工具本体１の一側面３Ｃ側から見て、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。
【００８６】
詳しくは、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１４における左右方向（Ｚ方向）の右側）から下面側（図１４におけるＺ方向の左側）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、工具仮想平面ＶＳ３に対して、切れ刃３２Ｂの正面切れ刃４１が、インサート本体３１の上面側へ向けて離間されている。そして、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。
【００８７】
また、図１３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、９０°≦θ１≦９０．５°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９０°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の延長線と回転軸線ＷＯとのなす角度も、θ１（＝９０°）とされている。また図１３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、０°＜θ４＜１°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０．２°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＞θ１−９０°に設定されている。
【００８８】
そして、図１８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１８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において外周面Ｒ側に位置するコーナー部４３Ｃが、切れ刃３２Ａにおいて外周面Ｒ側に位置するコーナー部４３Ａに対して、外周面Ｒから離間されている。
【００８９】
さらに、前述したθ１〜θ４を調整することにより、図１８、図２０に示すように、一方の切れ刃３２Ａにおける一対のコーナー部４３Ａ、４３Ｂを、回転軸線ＷＯに垂直な被削材仮想平面ＶＳ４上に配置することができる。本実施形態においては、角度θ２、θ３を調整して角度θ１＝９０°に設定しており、これにより、一対のコーナー部４３Ａ、４３Ｂが被削材仮想平面ＶＳ４上に配置されている。詳しくは、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ＶＣ１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ＶＣ２とは、ともに被削材仮想平面ＶＳ４内に含まれている。尚、仮想円ＶＣ１の外周は、被削材Ｗに形成される溝の溝底Ｄにおける内周縁部に一致し、仮想円ＶＣ２の外周は、溝底Ｄの外周縁部に一致する。
【００９０】
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の前記小径部分の外周面Ｒに当接させるように近接配置した状態で、該外周面Ｒに沿って被削材Ｗの回転軸線ＷＯ方向へ向け溝入れ方向ＸＡに移動して、切れ刃３２Ａが工具本体１の基端側を向く端面Ｅに対して溝入れ加工する。
【００９１】
本実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具２０によれば、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に平行な外周面Ｒを有する小径部分に沿って該被削材Ｗの端面Ｅに溝入れ加工（外径側端面溝入れ）する場合に、前述の実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００９２】
詳しくは、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の回転する回転方向ＷＴの前方側へ向けて傾斜しているので、一方の切れ刃３２Ａが切削した切屑の排出性が高められている。すなわち、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１が前述のように設定されていることにより、該切れ刃３２Ａで切削された切屑が工具本体１の他側面３Ｄ側（外周面Ｒとは反対側の回転軸線ＷＯから離間する方向）へ向けて排出される。これにより、切屑の排出性が向上するとともに、工具本体１の一側面３Ｃ側に位置する被削材Ｗの外周面Ｒに切屑が接触したり該外周面Ｒ付近に切屑溜まりが生じたりすることが防止されて、加工精度が向上する。
【００９３】
そして、切削インサート３０の切れ刃３２Ａが溝入れする被削材Ｗの端面Ｅの位置に係わらず、切れ刃３２Ｂのコーナー部４３Ｃが外周面Ｒから離間されて、このコーナー部４３Ｃが該外周面Ｒ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、精度の高い外径側端面溝入れが行える。
【００９４】
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。この場合、インサート取付座４は前記ヘッド部の一側面に開口し形成されるとともに、切削インサート３０は、前記一側面に沿うように配置される。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。
【００９５】
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２１及び図２２は、コーナー部４３の変形例を示している。図２１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４３Ｂは、このコーナー部４３Ｂ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。
【００９６】
また図２２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２２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に対して平行となるように延びているとともに、内周面Ｓ（外周面Ｒ）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。
【００９７】
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の周面Ｓ、Ｒに沿って端面Ｂ、Ｅ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の周面Ｓ、Ｒから離間した端面Ｂ、Ｅ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の周面Ｓ、Ｒに隣接した端面Ｂ、Ｅ部分又は離間した端面Ｂ、Ｅ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。
【符号の説明】
【００９８】
１ 工具本体
１Ａ 先端面
２Ｃ、３Ｃ 一側面
３ 先端部
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
Ｈ 加工穴
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）
Ｕ 段部
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
ＶＳ４ 被削材仮想平面
Ｗ 被削材
ＷＯ 被削材の回転軸線
ＷＴ 被削材の回転方向
ＸＡ 溝入れ方向
θ１ インサート幅軸線と被削材の回転軸線とのなす角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刃先交換式溝入れ工具及びこれを用いた端面溝入れ加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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、この被削材の回転軸線を中心に形成された加工穴の奥面（端面）や、被削材の外周面に形成された段部において回転軸線方向を向く端面に、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２３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２３における左右方向（Ｘ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、被削材Ｗの加工穴Ｈの奥面（端面）Ｂに溝入れ加工（内径側端面溝入れ）を施す。図２３の例では、被削材Ｗの奥面Ｂは、回転軸線ＷＯに直交するとともに加工穴Ｈの内周面（周面）Ｓに隣接して形成されており、一方の切れ刃３２Ａは、この内周面Ｓに沿うように回転軸線ＷＯに平行にＸ方向に移動することにより奥面Ｂ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。
【０００３】
また図２３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。
このようにして、被削材Ｗの加工穴Ｈにおける内周面Ｓの径方向内方に配されるとともに回転軸線ＷＯ方向を向く奥面（内径側端面）Ｂに対して、刃先交換式溝入れ工具１００を用いた内径側端面溝入れ加工が行われている。
【０００４】
また図２４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。そして、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において回転軸線ＷＯ方向を向く端面Ｅに向けて回転軸線ＷＯに平行にＸ方向に移動することにより、この端面Ｅに溝入れ加工（外径側端面溝入れ）を施す。この例では、被削材Ｗの端面Ｅは、回転軸線ＷＯに直交するとともに外周面（周面）Ｒの小径部分に隣接して形成されており、一方の切れ刃３２Ａは、前記小径部分に沿うように移動することにより端面Ｅに対して溝入れ加工する。
【０００５】
このようにして、被削材Ｗの前記小径部分における外周面Ｒの径方向外方に配されるとともに回転軸線ＷＯ方向を向く端面（外径側端面）Ｅに対して、刃先交換式溝入れ工具１０５を用いた外径側端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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平７−１１５２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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２３、図２４に示すインサート長手軸線Ｃ１）が被削材Ｗの回転軸線ＷＯに対して平行であるとともに、被削材Ｗの周面Ｓ、Ｒ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、周面Ｓ、Ｒ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の周面Ｓ、Ｒから離間されて端面Ｂ、Ｅ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の周面Ｓ、Ｒに沿って移動しつつ端面Ｂ、Ｅに対して溝入れ加工する場合には、他方の切れ刃３２Ｂが周面Ｓ、Ｒに接触して傷付けてしまう。尚、図２３、図２４に示すように、被削材Ｗにおいて最も工具本体１の基端側に位置する端面Ｆから加工穴Ｈの端面Ｂ又は段部Ｕの端面Ｅまでの深さｄ１と、他方の切れ刃３２Ｂから端面Ｂ、Ｅまでの距離Ｌ３との関係が、ｄ１＜Ｌ３である場合には接触は無いが、ｄ１≧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２５、図２６に示すように、他方の切れ刃３２Ｂにおいて被削材Ｗの周面Ｓ、Ｒ側に位置するコーナー部４３Ｃが、周面Ｓ、Ｒに接触する。このため、図２３及び図２４のような被削材Ｗの周面Ｓ、Ｒに沿った端面溝入れはできなかった。
【０００８】
このような切れ刃３２Ｂの周面Ｓ、Ｒ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２７及び図２８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の周面Ｓ（Ｒ）から離間するように切削インサート３０をＸ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の周面Ｓ（Ｒ）側に配置されたコーナー部４３Ｃが、該周面Ｓ（Ｒ）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。
【０００９】
しかしながら、この場合、一方の切れ刃３２Ａに着目すれば、図２８に示すように、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１は、回転軸線ＷＯに垂直な被削材仮想平面ＶＳ４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に垂直（すなわち被削材仮想平面ＶＳ４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も被削材仮想平面ＶＳ４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。
【００１０】
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。これにより、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周面Ｓ（Ｒ）側のコーナー部が、一方の切れ刃における周面Ｓ（Ｒ）側のコーナー部よりも該周面Ｓ（Ｒ）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。
【００１１】
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、被削材の周面に沿って端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端面溝入れ加工方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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端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、前記切れ刃で前記端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、前記一対の切れ刃のうち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溝入れ方向に突出させており、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一側面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被削材の回転する回転方向の前方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他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インサート本体の下面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端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端面に溝入れ加工する端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、前記工具本体の側方を向く一側面に沿うように配置するとともに、前記一対の切れ刃のうち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溝入れ方向に突出させて該工具本体に装着して、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端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前記工具本体の一側面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被削材の回転する回転方向の前方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他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インサート本体の下面側へ向けて延在させ、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を、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することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具及び端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端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前方側へ向けて傾斜しているので、一方の切れ刃が切削した切屑の排出性が高められる。
【００１４】
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、インサート本体の下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上面側へ向けて離間されているので、一方の切れ刃のくさび角を大きく設定できる。従って、被削材に溝入れ加工する一方の切れ刃の刃先強度が十分に確保されている。
【００１５】
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、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内周面に沿って該加工穴の奥面（端面）に溝入れ加工（内径側端面溝入れ）する場合に、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内周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内周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内周面から離間されて、このコーナー部が該内周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、例えば、多段円柱状をなす被削材の段部において、回転軸線に平行な外周面を有する小径部分に沿って該被削材の端面に溝入れ加工（外径側端面溝入れ）する場合に、前述と同様の作用効果が得られる。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前記小径部分の外周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小径部分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小径部分から離間されて、このコーナー部が該小径部分に接触して傷付けてしまうようなことが防止される。
また、前述した接触によって、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。
【００１６】
また、図２３、図２４で説明した被削材Ｗの端面Ｂ、Ｅの深さｄ１に係わらず他方の切れ刃の一方のコーナー部が被削材の周面から離間されて、このコーナー部が該周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。
【００１７】
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前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下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垂直に近い傾斜を備えて形成されることになる。すなわち、図２８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。
【００１８】
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周面側とは反対側（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。
【００１９】
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、９０°≦θ１≦９０．５°に設定されることとしてもよい。
【００２０】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具によれば、例えば、被削材の前記周面が回転軸線に平行に形成される場合に、インサート本体の延在方向が被削材の周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から９０°を引いた値（つまりθ１−９０°）に近似しつつも僅かに（θ１−９０°）よりも大きい値に設定される。すなわち、切削インサートは、インサート本体の延在方向（インサート長手軸線）を被削材の前記周面に対して僅かに傾斜させつつも略平行として工具本体に装着される。従って、前述のように他方の切れ刃の一方のコーナー部を該周面から確実に離間してこの周面の加工精度を確保しつつも、被削材の端面に形成する溝における溝底の加工精度を確保できる。詳しくは、角度θ１が前述の範囲内に設定されることによって、溝入れされた被削材の溝底が回転軸線に略垂直に形成されることから、該溝底の加工精度が高められている。
【００２１】
また、本発明に係る刃先交換式溝入れ工具において、前記端面は、被削材に形成された加工穴における前記工具本体の基端側を向く奥面であり、前記一方の切れ刃は、この奥面に対して内径側端面溝入れ加工することとしてもよい。
【００２２】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具によれば、被削材に形成されて例えば円柱穴状をなす加工穴の奥面に隣接して、回転軸線に平行な内周面が形成されている場合であっても、溝入れする奥面の位置に係わらず、精度の高い内径側端面溝入れが行える。
【００２３】
また、本発明に係る刃先交換式溝入れ工具において、前記端面は、被削材の外周面に形成された段部における前記工具本体の基端側を向く端面であり、前記一方の切れ刃は、この端面に対して外径側端面溝入れ加工することとしてもよい。
【００２４】
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工具本体の基端側を向く端面に隣接して、回転軸線に平行な外周面を有する小径部分が形成されている場合であっても、溝入れする端面の位置に係わらず、精度の高い外径側端面溝入れが行える。
【００２５】
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は、前記回転軸線に垂直な被削材仮想平面上に配置されていることとしてもよい。
【００２６】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具によれば、一方の切れ刃における一対のコーナー部が、被削材の回転軸線に垂直な被削材仮想平面上に配置されているので、一方の切れ刃で切削する被削材の溝底を、回転軸線に対して垂直に形成できる。よって、被削材の溝の仕上がり精度が十分に確保される。
【００２７】
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他方のコーナー部は、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。
【００２８】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具によれば、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。
【００２９】
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平行となるように延びていることとしてもよい。
【００３０】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具によれば、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平行とな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。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係る刃先交換式溝入れ工具及び端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、被削材の周面に沿って端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。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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５】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。
【図６】切削インサートを示す斜視図である。
【図７】図１における切削インサートの一方の切れ刃３２Ａを拡大して示す図である。
【図８】図３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。
【図９】図８における切削インサートの他方の切れ刃３２Ｂを拡大して示す図である。
【図１０】図５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。
【図１１】切削インサート３０の装着姿勢と、コーナー部４３Ａを回転軸線ＷＯ回りに回転させた仮想円ＶＣ１及びコーナー部４３Ｂを回転軸線ＷＯ回りに回転させた仮想円ＶＣ２とを示す図である。
【図１２】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。
【図１３】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。
【図１４】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示す概略側面図である。
【図１５】本発明の第２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。
【図１６】切削インサートを示す斜視図である。
【図１７】図１２における切削インサートの一方の切れ刃３２Ａを拡大して示す図である。
【図１８】図１３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。
【図１９】図１５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。
【図２０】切削インサート３０の装着姿勢と、コーナー部４３Ａを回転軸線ＷＯ回りに回転させた仮想円ＶＣ１及びコーナー部４３Ｂを回転軸線ＷＯ回りに回転させた仮想円ＶＣ２とを示す図である。
【図２１】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。
【図２２】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。
【図２３】従来の刃先交換式溝入れ工具（内径側端面溝入れ）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２４】従来の刃先交換式溝入れ工具（外径側端面溝入れ）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２３におけるＡ１部を拡大して示す図である。
【図２６】図２４におけるＡ２部を拡大して示す図である。
【図２７】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】図２７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。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（第１実施形態）
図１〜図１１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、及び、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を示している。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、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。
【００３４】
本実施形態の刃先交換式溝入れ工具１０は、略円筒状の被削材Ｗに内径側端面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、該被削材Ｗの回転軸線ＷＯ側を向くとともにこの回転軸線ＷＯに平行な内周面（周面）Ｓが形成されている。この内周面Ｓは、加工穴Ｈの最奥部に位置して回転軸線ＷＯに直交する円形状の平面からなる奥面（端面）Ｂに隣接している。刃先交換式溝入れ工具１０は、工具本体１の中心軸線ＴＯを被削材Ｗの回転軸線ＷＯに対して略平行に配置した状態で、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、内周面Ｓに沿うように切れ刃３２を移動させ、該加工穴Ｈの奥面Ｂ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。
【００３５】
工具本体１は、鋼材等から形成されており、その中心軸線ＴＯに沿う先端部３以外の中央部及び基端部が略一定の外径をなしてシャンク部２とされている。工具本体１の外周面においてシャンク部２に位置する領域には、中心軸線ＴＯを上下（Ｚ方向）に挟むとともに該中心軸線ＴＯに平行に延びる帯状の平面からなり、互いに背向するように配置された上面２Ａ、下面２Ｂが形成されている。この刃先交換式溝入れ工具１０は、これら上面２Ａ、下面２Ｂによって回り止めされた状態でシャンク部２が保持されることにより、不図示の工作機械に固定支持される。尚、本実施形態では、中心軸線ＴＯがＸ方向に延びており、上面２Ａ、下面２ＢがＸ−Ｙ水平面内に配置されている。以下の説明においては、工具本体１の先端側（図３における左右方向（Ｘ方向）の左側）を一方側、基端側（図３におけるＸ方向の右側）を他方側と呼ぶことがある。
【００３６】
工具本体１の先端部３は、図３の平面視において概略台形状をなしており、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に垂直な方向（図３におけるＹ方向）のうち一側（図３における下側）の端部に形成されている。また、図４に示すように、先端部３の上面３Ａはシャンク部２の上面２Ａよりも一段窪まされるように形成されている。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。
【００３７】
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Ｙ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。先端部３の一側面３Ｃ及びシャンク部２の一側面２ＣにおけるＺ方向の中央部分は、上面２Ａ、下面２Ｂに垂直とされて中心軸線ＴＯに沿って延びる帯状の平面に形成されている。
【００３８】
また、先端部３には、前記両側面のうち他側（図３における上側）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、工具本体１の基端側から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。また、他側面３Ｄの基端部は、シャンク部２において前記他側を向く断面凸曲線状の側面（他側面）２Ｄに連なっている。尚、前述した工具本体１のシャンク部２及び先端部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。例えば、一側面３Ｃ、２Ｃの形状は、前述した平面に限定されるものではなく、それ以外の曲面状や凹凸形状等であっても構わない。また、一側面３Ｃと２Ｃとは面一に連なっていなくてもよく、例えば図３の平面視において、シャンク部２の一側面２Ｃが先端部３の一側面３Ｃに対して図示するＹ方向の下側に突出したりＹ方向の上側に窪んだりして形成されていてもよい。
【００３９】
図４の側面視において、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、図５の正面視において、下顎部７は、その回転軸線ＷＯ側を向く面が断面凹曲線状をなし、回転軸線ＷＯとは反対側を向く面が断面凸曲線状をなしていて、全体に略弓状に形成されている。図５に示すように、下顎部７の肉厚は、上面３Ａ側から下面３Ｂ側へ向かうに従い漸次薄肉となるように形成されている。詳しくは、この正面視において、下顎部７はシャンク部２の一側面２Ｃ及び先端部３の一側面３ＣにおけるＺ方向の下側部分に対応するように配されているとともに、上側から下側へ向かうに従い漸次他側面３Ｄ側へ向かって湾曲して形成されている。また、図４の側面視において、下顎部７は略矩形状をなし、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。
【００４０】
また、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、２Ｃに沿うように配置している。詳しくは、切削インサート３０は、図３の平面視において、工具本体１の先端部３の一側面３Ｃに開口されたインサート取付座４に装着されたときに、中心軸線ＴＯに対して略平行に延在し、後述する切れ刃３２Ｂのコーナー部４３Ｃを該一側面３ＣからＹ方向の下側に向けて僅かに突出させた状態で、該一側面３Ｃに沿うように配置されている。
【００４１】
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Ｘ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Ｙ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、Ｘ方向のうち先端側を向く方向（後述する溝入れ方向ＸＡ）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。図４の側面視において、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上面３Ａから下面３Ｂ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。
【００４２】
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上面３Ａから下面３Ｂへ向けて傾斜するように形成されている。
【００４３】
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５、図１０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４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。
【００４４】
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４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４の左右方向（Ｘ方向））の両端部における該インサート本体３１の上面（図４においてＺ方向の上側を向く面）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。
【００４５】
ここで、図６〜図９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。
【００４６】
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、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５において上下方向（Ｚ方向）の上方を向く面）及び下面（図５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。
【００４７】
また、図６、図１０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。
【００４８】
図４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。
【００４９】
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８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８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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
また、図６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。
【００５３】
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Ｘ方向の左側）に切れ刃３２Ａが配置され、前記他方側（図３におけるＸ方向の右側）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の奥面Ｂに対向配置され、該奥面Ｂ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Ｘ方向のうち符号ＸＡ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。
【００５４】
また、図３、図５〜図８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）において工具本体１の一側面２Ｃ、３Ｃ側に位置するとともに被削材Ｗの内周面Ｓ側に位置する一方のコーナー部４３Ａ（４３Ｃ）から、工具本体１の他側面２Ｄ、３Ｄ側に位置するとともに内周面Ｓ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１０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の前方側へ向けて傾斜している。
【００５５】
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の前方側へ向けて傾斜している。詳しくは、図５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の前方側へ向かうとともに該工具本体１の下面３Ｂへ向けて傾斜している。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の前方側に配置されている。
【００５６】
本実施形態では、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１は、回転軸線ＷＯに向けて内周面Ｓから離間するに従い漸次被削材Ｗの回転方向ＷＴの前方側へ向けて傾斜している。ここで、図４、図５及び図１０に符号ＶＳ３で示すものは、切れ刃３２Ａのコーナー部４３Ｂ及び回転軸線ＷＯを含む工具仮想平面を表している。図１０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。
【００５７】
また、図３及び図４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４に示すように、工具本体１の一側面３Ｃ側から見て、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。
【００５８】
詳しくは、図４の側面視において、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の上面側（図４における上下方向（Ｚ方向）の上方側）から下面側（図４におけるＺ方向の下方側）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、工具仮想平面ＶＳ３に対して、切れ刃３２Ｂの正面切れ刃４１が、インサート本体３１の上面側へ向けて離間されている。そして、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。
【００５９】
工具本体１に装着された切削インサート３０は、図４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の下面３Ｂへ向かうように傾斜して配置されている。
【００６０】
また、図３、図８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、９０°≦θ１≦９０．５°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９０°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の延長線と回転軸線ＷＯとのなす角度も、θ１（＝９０°）とされている。また図８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、０°＜θ４＜１°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０．２°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＞θ１−９０°に設定されている。
【００６１】
そして、図８、図９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８における右側）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において内周面Ｓ側に位置するコーナー部４３Ｃが、切れ刃３２Ａにおいて内周面Ｓ側に位置するコーナー部４３Ａに対して、内周面Ｓから離間されている。
【００６２】
さらに、前述したθ１〜θ４を調整することにより、図８、図１１に示すように、一方の切れ刃３２Ａにおける一対のコーナー部４３Ａ、４３Ｂを、回転軸線ＷＯに垂直な被削材仮想平面ＶＳ４上に配置することができる。本実施形態においては、角度θ２、θ３を調整して角度θ１＝９０°に設定しており、これにより、一対のコーナー部４３Ａ、４３Ｂが被削材仮想平面ＶＳ４上に配置されている。詳しくは、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ＶＣ１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ＶＣ２とは、ともに被削材仮想平面ＶＳ４内に含まれている。尚、仮想円ＶＣ１の外周（軌跡）は、被削材Ｗに形成される溝の溝底Ｄにおける外周縁部に一致し、仮想円ＶＣ２の外周は、溝底Ｄの内周縁部に一致する。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との間に位置するいずれの部位においても、被削材仮想平面ＶＳ４上に配置されている。
【００６３】
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の内周面Ｓに当接させるように近接配置した状態で、該内周面Ｓに沿って被削材Ｗの回転軸線ＷＯ方向へ向け溝入れ方向ＸＡに移動して、切れ刃３２Ａが工具本体１の基端側を向く奥面Ｂに対して溝入れ加工する。
【００６４】
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及びこれを用いた端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の奥面Ｂ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の前方側へ向けて傾斜しているので、一方の切れ刃３２Ａが切削した切屑の排出性が高められる。
【００６５】
すなわち、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１が前述のように設定されていることにより、該切れ刃３２Ａで切削された切屑が工具本体１の他側面３Ｄ側（内周面Ｓとは反対側の回転軸線ＷＯ側）へ向けて排出される。これにより、切屑の排出性が向上するとともに、工具本体１の一側面３Ｃ側に位置する被削材Ｗの内周面Ｓに切屑が接触したり該内周面Ｓ付近に切屑溜まりが生じたりすることが防止されて、加工精度が向上する。
【００６６】
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の下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の上面側へ向けて離間されているので、一方の切れ刃３２Ａのくさび角β（図４においてすくい面３３と正面逃げ面５１とのなす角度）を比較的大きく設定できる。従って、被削材Ｗに溝入れ加工する一方の切れ刃３２Ａの刃先強度が十分に確保されている。
【００６７】
また、このような切削インサート３０の装着姿勢によれば、工具本体１の先端部３において該切削インサート３０を支持する下顎部７の肉厚を十分に確保でき、該先端部３の機械的強度が高められる。さらに、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１に連なる正面逃げ面５１が溝底Ｄから離間されて、該溝底Ｄに接触するようなことが防止される。
【００６８】
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一方のコーナー部４３Ｃが、一方の切れ刃３２Ａにおいて前記反対側に位置する一方のコーナー部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、被削材Ｗの回転軸線ＷＯを中心に形成された円柱穴状の加工穴Ｈの内周面Ｓに沿って該加工穴Ｈの奥面Ｂに溝入れ加工（内径側端面溝入れ）を行う場合に、下記のような作用効果を奏する。
【００６９】
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の内周面Ｓに当接させるように近接配置し、この切削インサート３０を該内周面Ｓに沿って溝入れ方向ＸＡ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がこの内周面Ｓから離間されて、このコーナー部４３Ｃが該内周面Ｓ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。
【００７０】
また、図３に示す被削材Ｗの奥面Ｂの深さｄ１に係わらず他方の切れ刃３２Ｂの一方のコーナー部４３Ｃが被削材Ｗの内周面Ｓから離間されて、このコーナー部４３Ｃが該内周面Ｓ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。
【００７１】
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の前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の下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に対して垂直に近い傾斜を備えて形成されることになる。すなわち、図２８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ている。
【００７２】
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の内周面Ｓ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。
【００７３】
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、９０°≦θ１≦９０．５°に設定されている。これに伴って、図８において、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の回転軸線ＷＯに対して傾斜する角度θ４は、角度θ１から９０°を引いた値（つまりθ１−９０°）に近似しつつも僅かに（θ１−９０°）よりも大きい値に設定される。本実施形態においては、被削材Ｗの内周面Ｓは回転軸線ＷＯに平行に形成されており、切削インサート３０は、インサート長手軸線Ｃ１を被削材Ｗの内周面Ｓに対して僅かに傾斜させつつも略平行として工具本体１に装着される。従って、前述のように他方の切れ刃３２Ｂの一方のコーナー部４３Ｃを内周面Ｓから確実に離間してこの内周面Ｓの加工精度を確保しつつも、被削材Ｗの奥面Ｂに形成する溝における溝底Ｄの加工精度を確保できる。詳しくは、角度θ１が前述の範囲内に設定されることによって、溝入れされた被削材Ｗの溝底Ｄが回転軸線ＷＯに略垂直に形成されることから、該溝底Ｄの加工精度が高められている。
【００７４】
また本実施形態のように、一方の切れ刃３２Ａにおける一対のコーナー部４３Ａ、４３Ｂが、被削材Ｗの回転軸線ＷＯに垂直な被削材仮想平面ＶＳ４上に配置されている場合には、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に対して確実に垂直に形成できる。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。
【００７５】
このように、前述した刃先交換式溝入れ工具１０を用いた内径側端面溝入れ加工においては、被削材Ｗに形成されて円柱穴状をなす加工穴Ｈの奥面Ｂに隣接して、回転軸線ＷＯに平行な内周面Ｓが形成されていても、溝入れする奥面Ｂの位置に係わらず、精度の高い内径側端面溝入れが行えるのである。
【００７６】
（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１２〜図２０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。
【００７７】
本実施形態の刃先交換式溝入れ工具２０は、略円柱状の被削材Ｗに外径側端面溝入れ加工を行うものである。詳しくは、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。
【００７８】
この刃先交換式溝入れ工具２０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から先端側の溝入れ方向ＸＡへ向けて切れ刃３２Ａを突出させる前述の切削インサート３０とを有している。刃先交換式溝入れ工具２０は、工具本体１の延在する方向（図示するＸ方向）を被削材Ｗの回転軸線ＷＯに対して略平行に配置した状態で、回転軸線ＷＯを中心に回転方向ＷＴに回転する被削材Ｗの段部Ｕに工具本体１の先端部３を向け、該段部Ｕの前記小径部分における外周面Ｒに沿うように切れ刃３２Ａを移動させ、端面Ｅを切削する。
【００７９】
刃先交換式溝入れ工具２０は、刃先交換式溝入れ工具１０と同様に、切削インサート３０のインサート長手軸線Ｃ１が工具本体１の延在方向に沿うように延びている。またその一方で、図１３に示すように、刃先交換式溝入れ工具２０においては、工具本体１の側方（Ｙ方向）を向く両側面のうち一側面３Ｃ（２Ｃ）と他側面３Ｄ（２Ｄ）との互いの配置が前述の刃先交換式溝入れ工具１０とは異なっている。
【００８０】
刃先交換式溝入れ工具２０の工具本体１は、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。シャンク部２の一側面２Ｃ及び他側面２Ｄは、矩形平面状にそれぞれ形成されている。この刃先交換式溝入れ工具２０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、不図示の工作機械に固定支持される。
【００８１】
また、図１５に示すように、先端部３の一側面３Ｃにおいて上顎部６に対応する部分は、上面３Ａから下面３Ｂへ向かうに従い漸次他側面３Ｄ側へ向かうように断面凹曲線状に湾曲して形成されている。また、上顎部６において他側面３Ｄ側を向く側面は、上面３Ａから下面３Ｂへ向かうに従い漸次他側面３Ｄ側へ向かうように断面凸曲線状に湾曲して形成されている。また、先端部３の一側面３Ｃにおいて下顎部７に対応する部分は、上面３Ａから下面３Ｂへ向かうに従い漸次一側面３Ｃ側へ向かうように断面凹曲線状に湾曲して形成されている。また、下顎部７において他側面３Ｄ側を向く側面は、上面３Ａから下面３Ｂへ向かうに従い漸次一側面３Ｃ側へ向かうように断面凸曲線状に湾曲して形成されている。図１５の正面視において、上顎部６及び下顎部７は全体として略弓状に形成されている。
【００８２】
そして、切削インサート３０は、工具本体１の先端部３において前記一側面３Ｃに沿うように配置されている。また、図１３、図１６及び図１８に示すように、切削インサート３０の一方のコーナー部４３Ａ（４３Ｃ）は、工具本体１の一側面２Ｃ、３Ｃ側に位置するとともに被削材Ｗの前記小径部分の外周面Ｒに対向するように配置されている。この刃先交換式溝入れ工具２０においては、一方のコーナー部４３Ａ（４３Ｃ）から他方のコーナー部４３Ｂ（４３Ｄ）へ向かう他方の幅方向Ｃ２Ａが、前述の刃先交換式溝入れ工具１０とは反対を向くように設定されている。
【００８３】
また、図１９の正面視において、一方の切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１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の前方側へ向けて傾斜している。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の前方側に配置されている。
【００８４】
本実施形態では、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１は、回転軸線ＷＯとは反対側に向かって前記小径部分の外周面Ｒから離間するに従い漸次被削材Ｗの回転方向ＷＴの前方側へ向けて傾斜している。また、工具仮想平面ＶＳ３は、切れ刃３２Ａのコーナー部４３Ｂ及び回転軸線ＷＯを含み形成される。図１５、図１９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。
【００８５】
また、図１４に示すように、工具本体１の一側面３Ｃ側から見て、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。
【００８６】
詳しくは、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１４における左右方向（Ｚ方向）の右側）から下面側（図１４におけるＺ方向の左側）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、工具仮想平面ＶＳ３に対して、切れ刃３２Ｂの正面切れ刃４１が、インサート本体３１の上面側へ向けて離間されている。そして、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。
【００８７】
また、図１３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、９０°≦θ１≦９０．５°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９０°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の延長線と回転軸線ＷＯとのなす角度も、θ１（＝９０°）とされている。また図１３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、０°＜θ４＜１°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０．２°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＞θ１−９０°に設定されている。
【００８８】
そして、図１８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１８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において外周面Ｒ側に位置するコーナー部４３Ｃが、切れ刃３２Ａにおいて外周面Ｒ側に位置するコーナー部４３Ａに対して、外周面Ｒから離間されている。
【００８９】
さらに、前述したθ１〜θ４を調整することにより、図１８、図２０に示すように、一方の切れ刃３２Ａにおける一対のコーナー部４３Ａ、４３Ｂを、回転軸線ＷＯに垂直な被削材仮想平面ＶＳ４上に配置することができる。本実施形態においては、角度θ２、θ３を調整して角度θ１＝９０°に設定しており、これにより、一対のコーナー部４３Ａ、４３Ｂが被削材仮想平面ＶＳ４上に配置されている。詳しくは、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ＶＣ１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ＶＣ２とは、ともに被削材仮想平面ＶＳ４内に含まれている。尚、仮想円ＶＣ１の外周は、被削材Ｗに形成される溝の溝底Ｄにおける内周縁部に一致し、仮想円ＶＣ２の外周は、溝底Ｄの外周縁部に一致する。
【００９０】
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の前記小径部分の外周面Ｒに当接させるように近接配置した状態で、該外周面Ｒに沿って被削材Ｗの回転軸線ＷＯ方向へ向け溝入れ方向ＸＡに移動して、切れ刃３２Ａが工具本体１の基端側を向く端面Ｅに対して溝入れ加工する。
【００９１】
本実施形態に係る刃先交換式溝入れ工具２０によれば、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に平行な外周面Ｒを有する小径部分に沿って該被削材Ｗの端面Ｅに溝入れ加工（外径側端面溝入れ）する場合に、前述の実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００９２】
詳しくは、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の回転する回転方向ＷＴの前方側へ向けて傾斜しているので、一方の切れ刃３２Ａが切削した切屑の排出性が高められている。すなわち、切れ刃３２Ａの正面切れ刃４１が前述のように設定されていることにより、該切れ刃３２Ａで切削された切屑が工具本体１の他側面３Ｄ側（外周面Ｒとは反対側の回転軸線ＷＯから離間する方向）へ向けて排出される。これにより、切屑の排出性が向上するとともに、工具本体１の一側面３Ｃ側に位置する被削材Ｗの外周面Ｒに切屑が接触したり該外周面Ｒ付近に切屑溜まりが生じたりすることが防止されて、加工精度が向上する。
【００９３】
そして、切削インサート３０の切れ刃３２Ａが溝入れする被削材Ｗの端面Ｅの位置に係わらず、切れ刃３２Ｂのコーナー部４３Ｃが外周面Ｒから離間されて、このコーナー部４３Ｃが該外周面Ｒ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、精度の高い外径側端面溝入れが行える。
【００９４】
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。この場合、インサート取付座４は前記ヘッド部の一側面に開口し形成されるとともに、切削インサート３０は、前記一側面に沿うように配置される。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。
【００９５】
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２１及び図２２は、コーナー部４３の変形例を示している。図２１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４３Ｂは、このコーナー部４３Ｂ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。
【００９６】
また図２２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２２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に対して平行となるように延びているとともに、内周面Ｓ（外周面Ｒ）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。
【００９７】
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の周面Ｓ、Ｒに沿って端面Ｂ、Ｅ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の周面Ｓ、Ｒから離間した端面Ｂ、Ｅ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の周面Ｓ、Ｒに隣接した端面Ｂ、Ｅ部分又は離間した端面Ｂ、Ｅ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。
【符号の説明】
【００９８】
１ 工具本体
１Ａ 先端面
２Ｃ、３Ｃ 一側面
３ 先端部
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
Ｈ 加工穴
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）
Ｕ 段部
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
ＶＳ４ 被削材仮想平面
Ｗ 被削材
ＷＯ 被削材の回転軸線
ＷＴ 被削材の回転方向
ＸＡ 溝入れ方向
θ１ インサート幅軸線と被削材の回転軸線とのなす角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸線を中心に回転する被削材の端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、前記切れ刃で前記端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、前記一対の切れ刃のうち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溝入れ方向に突出させており、
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一側面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被削材の回転する回転方向の前方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他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インサート本体の下面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ことを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。
【請求項２】
請求項１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、９０°≦θ１≦９０．５°に設定されることを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。
【請求項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、
前記端面は、被削材に形成された加工穴における前記工具本体の基端側を向く奥面であり、
前記一方の切れ刃は、この奥面に対して内径側端面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。
【請求項４】
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、
前記端面は、被削材の外周面に形成された段部における前記工具本体の基端側を向く端面であり、
前記一方の切れ刃は、この端面に対して外径側端面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。
【請求項５】
請求項１〜４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は、前記回転軸線に垂直な被削材仮想平面上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。
【請求項６】
請求項１〜５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他方のコーナー部は、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。
【請求項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平行とな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。
【請求項８】
回転軸線を中心に回転する被削材の端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端面に溝入れ加工する端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、前記工具本体の側方を向く一側面に沿うように配置するとともに、前記一対の切れ刃のうち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溝入れ方向に突出させて該工具本体に装着して、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端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前記工具本体の一側面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被削材の回転する回転方向の前方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他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インサート本体の下面側へ向けて延在させ、
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を、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することを特徴とする端面溝入れ加工方法。
【請求項１】
回転軸線を中心に回転する被削材の端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、前記切れ刃で前記端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、前記一対の切れ刃のうち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溝入れ方向に突出させており、
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一側面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被削材の回転する回転方向の前方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他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インサート本体の下面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ことを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。
【請求項２】
請求項１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、９０°≦θ１≦９０．５°に設定されることを特徴とする刃先交換式溝入れ工具。
【請求項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、
前記端面は、被削材に形成された加工穴における前記工具本体の基端側を向く奥面であり、
前記一方の切れ刃は、この奥面に対して内径側端面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。
【請求項４】
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、
前記端面は、被削材の外周面に形成された段部における前記工具本体の基端側を向く端面であり、
前記一方の切れ刃は、この端面に対して外径側端面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。
【請求項５】
請求項１〜４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は、前記回転軸線に垂直な被削材仮想平面上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。
【請求項６】
請求項１〜５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他方のコーナー部は、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。
【請求項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平行とな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。
【請求項８】
回転軸線を中心に回転する被削材の端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端面に溝入れ加工する端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、前記工具本体の側方を向く一側面に沿うように配置するとともに、前記一対の切れ刃のうち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溝入れ方向に突出させて該工具本体に装着して、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端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前記工具本体の一側面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被削材の回転する回転方向の前方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他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インサート本体の下面側へ向けて延在させ、
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を、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することを特徴とする端面溝入れ加工方法。
【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１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【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１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【公開番号】特開２０１１−１６１５３９（Ｐ２０１１−１６１５３９Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４７１０（Ｐ２０１０−２４７１０）
【出願日】平成２２年２月５日（２０１０．２．５）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月５日（２０１０．２．５）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
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