刃先交換式転削工具
【課題】工具本体の剛性を確保しつつ、クーラントを切れ刃へ高精度に流出してその供給量を確保でき、ヘッド部とシャンク部との接合強度を十分に確保できる。
【解決手段】軸状の工具本体１とその先端に着脱可能に装着される切削インサートとを備えた刃先交換式転削工具であって、工具本体１は、シャンク部１１と、シャンク部１１の先端に接合され切削インサートが装着されるヘッド部３２とを有し、工具本体１には、シャンク部１１に位置して中心軸線Ｏ１に沿うように延びる第１供給孔２１と、ヘッド部３２に位置して切削インサートの切れ刃に向けて開口される一対の第２供給孔２２と、第１、第２供給孔の間に位置してこれらを連通させる一対の第３供給孔５３とが形成され、第３供給孔５３は、中心軸線Ｏ１に垂直な断面の面積が第２供給孔２２の前記面積よりも大きくされ、第３供給孔５３の軸線Ｏ３は第２供給孔の軸線Ｏ２よりも中心軸線Ｏ１側に配置される。
【解決手段】軸状の工具本体１とその先端に着脱可能に装着される切削インサートとを備えた刃先交換式転削工具であって、工具本体１は、シャンク部１１と、シャンク部１１の先端に接合され切削インサートが装着されるヘッド部３２とを有し、工具本体１には、シャンク部１１に位置して中心軸線Ｏ１に沿うように延びる第１供給孔２１と、ヘッド部３２に位置して切削インサートの切れ刃に向けて開口される一対の第２供給孔２２と、第１、第２供給孔の間に位置してこれらを連通させる一対の第３供給孔５３とが形成され、第３供給孔５３は、中心軸線Ｏ１に垂直な断面の面積が第２供給孔２２の前記面積よりも大きくされ、第３供給孔５３の軸線Ｏ３は第２供給孔の軸線Ｏ２よりも中心軸線Ｏ１側に配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刃先交換式転削工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の刃先交換式転削工具として、軸状をなす工具本体と、この工具本体の先端に着脱可能に装着される板状の切削インサートと、を備えた構成のものが知られている。例えば、特許文献１に示される刃先交換式ドリルや特許文献２に示される刃先交換式ボールエンドミルにおいては、前記工具本体が、超硬合金製のシャンク部と、該シャンク部の先端側にろう付け接合された鋼鉄製のヘッド部とからなる。このように、工作機械に支持されるシャンク部を高剛性の超硬合金で形成することにより、加工精度を確保することができる。
【０００３】
また、特許文献３には、刃先交換式ボールエンドミルの工具本体に形成されて、被削材の切削部位にエアや切削油剤等のクーラントを供給する油穴（供給孔）が記載されている。一般に、前記供給孔は、シャンク部の後端面から切削インサートが装着される先端部へ向けて延びており、前述のように工具本体がシャンク部とヘッド部とからなる場合には、予めそれぞれに設けた供給孔同士をろう付け接合時に連通させるようにしている。
【０００４】
このような刃先交換式転削工具の他の例として、図３〜図７に示される刃先交換式ラジアスエンドミル１００がある。この刃先交換式ラジアスエンドミル１００の工具本体１は、超硬合金からなるシャンク部１１と、鋼材からなり該シャンク部１１の先端にろう付け接合されるヘッド部１２とを有している。ヘッド部１２には、径方向に沿ってスリット１３が形成されており、このスリット１３によりヘッド部１２の先端は二つ割りとされて、一対のクランプ片１４が形成されている。切削インサート２をスリット１３に挿入した状態で、該切削インサート２の貫通孔を通して両クランプ片１４、１４に掛け渡されたクランプネジ３を締め付けることにより、該切削インサート２は両クランプ片１４、１４の内面間に狭持されて、工具本体１に装着されている。
【０００５】
この刃先交換式ラジアスエンドミル１００では、工具本体１のシャンク部１１とヘッド部１２とに同一内径の丸孔をそれぞれ設け、シャンク部１１とヘッド部１２とをろう付け接合するとともにこれら丸孔同士を連通させて、クーラント用の供給孔４を形成している。詳しくは、供給孔４は、シャンク部１１に位置して該工具本体１の中心軸線Ｏ１に沿うように延びる第１供給孔２１と、ヘッド部１２に位置するとともに中心軸線Ｏ１に対して傾斜して延び、切削インサート２の切れ刃２Ａに向けて開口される一対の第２供給孔２２と、これら第１、第２供給孔同士を連通させる第３供給孔２３と、を有している。また、図６（ａ）に示すように、ヘッド部１２には、クランプ片１４の中央にクランプネジ３を挿通させるネジ孔１４Ａが形成されている。
【０００６】
第２供給孔２２には、ネジ孔１４Ａ及びスリット１３を避けつつも、切れ刃２Ａへ向けてクーラントを高精度に流出させることが要求される。このような要求に応えるため、第２供給孔２２は、その軸線Ｏ２の延長線上に切れ刃２Ａを配置するように形成される。図６（ａ）のスリット１３に垂直な側面視において、第２供給孔２２は、ネジ孔１４Ａを避けつつ切れ刃２Ａのコーナー部へ向けて延びるように形成されている。これにより、図７（一対の第２供給孔２２のうち一の第２供給孔２２の軸線Ｏ２を含むとともに中心軸線Ｏ１に平行な平面（図６のＸ−Ｘ断面）上に、中心軸線Ｏ１を投影して示す図である）において、第２供給孔２２の軸線Ｏ２と前記平面上に投影された中心軸線（Ｏ１）とのなす角度θが、比較的小さく設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１５８２２０号公報
【特許文献２】特開２００４−２３０４７４号公報
【特許文献３】特開２００２−１５４００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、この場合、下記のような課題が生じていた。
すなわち、一対の第２供給孔２２、２２は、ネジ孔１４Ａを避けつつ角度θが小さく設定されるので、図６（ｂ）に示されるように、一対の第２供給孔２２、２２において第３供給孔２３に開口する部位同士の軸間距離が大きくなる。これに伴い、図７において、第２供給孔２２の後端側部分が第３供給孔２３に対して十分に開口されないことがあるとともに、第２、第３供給孔同士が連通する部位における流路の断面積が十分に確保できなくなって、クーラントの供給量が確保できないことがあった。また、第２供給孔２２を穿設する加工精度が確保できない場合は、該第２供給孔２２の後端側部分が第３供給孔２３に連通されない可能性がある。
【０００９】
そこで、クーラントの供給量を確保するため、例えば図８に示すように、第１供給孔２１の内径に対して第３供給孔２３の内径を大きく設定することが考えられる。すなわち、第３供給孔２３の内径を大きくすることによって、第２供給孔２２の後端側部分が第３供給孔２３に対して十分に開口されることから、第２、第３供給孔同士が連通する部位の流路の断面積を確保することができる。しかしながら、この場合、ヘッド部１２の径方向の肉厚が減少して、工具本体１の剛性が十分に確保できないこととなる。また、ヘッド部１２の後端面１２Ａの面積が減少して、該後端面１２Ａとシャンク部１１の先端面１１Ａとの接合面積が十分に確保できなくなり、接合強度が低減してしまう。
【００１０】
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、工具本体の剛性を確保しつつも、クーラントを切れ刃へ向けて高精度に流出できるとともにその供給量を確保でき、該工具本体におけるヘッド部とシャンク部との接合強度を十分に確保できる刃先交換式転削工具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】
【００１１】
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、軸状をなす工具本体と、前記工具本体の先端に着脱可能に装着される切削インサートと、を備えた刃先交換式転削工具であって、前記工具本体は、シャンク部と、前記シャンク部の先端に接合され、前記切削インサートが装着されるヘッド部と、を有し、前記工具本体には、前記シャンク部に位置して該工具本体の中心軸線に沿うように延びる第１供給孔と、前記ヘッド部に位置して前記切削インサートの切れ刃に向けて開口される一対の第２供給孔と、前記第１供給孔及び前記第２供給孔の間に位置してこれら第１、第２供給孔同士を連通させる一対の第３供給孔と、が形成され、前記第３供給孔は、前記中心軸線に垂直な断面の面積が、前記第２供給孔の前記面積よりも大きく設定され、前記第３供給孔の軸線は、前記第２供給孔の軸線よりも前記中心軸線側に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る刃先交換式転削工具によれば、工具本体には、シャンク部の第１供給孔と、ヘッド部の一対の第２供給孔との間に位置して、これら第１、第２供給孔同士を連通させる一対の第３供給孔が形成されている。第３供給孔は、ヘッド部又は／及びシャンク部に形成されているとともに、これらの接合面に開口されている。工具本体の中心軸線に垂直な断面において、第３供給孔の面積（開口面積）は、第２供給孔の面積よりも大きく設定されている。これにより、第２供給孔は、前記断面の全体が第３供給孔に開口するように形成されることとなり、これら第２供給孔と第３供給孔との連結部位における流路の断面積が十分に確保される。
【００１３】
また、第３供給孔の軸線（孔中心を通る軸線）が、第２供給孔の軸線よりも工具本体の中心軸線側に配置されている。これにより、前記中心軸線に沿う第１供給孔と第３供給孔との連結部位における流路の断面積も確保されている。
このように、第２、第３供給孔同士、及び、第１、第３供給孔同士の各連結部位の流路の断面積が十分に確保されているので、第２供給孔の先端開口から切れ刃へ向けて流出するクーラントの供給量が確保される。
【００１４】
また、第３供給孔は一対形成されて、第１供給孔と、一対の第２供給孔とを連通させている。すなわち、一対の第３供給孔は、一対の第２供給孔に対応するようにそれぞれ形成されているとともに、これら第３供給孔同士の間には、互いを区画する壁部が形成されることになる。これにより、工具本体において第３供給孔が形成される部位の剛性が十分に確保される。詳しくは、例えば従来のように、１つの第３供給孔を用い、単純に該第３供給孔の内径を増大させて第１供給孔と一対の第２供給孔とを連通させる構成に対比して、本発明の構成によれば、前記断面における第３供給孔の面積が低減される。従って、工具本体の肉厚が確保されるとともに剛性が高められ、被削材の加工精度が確保される。さらに、ヘッド部の後端面とシャンク部の先端面との接合面積が十分に確保されるとともに、これらの接合強度が高められる。
【００１５】
また、本発明に係る刃先交換式転削工具において、前記切削インサートは板状をなし、クランプネジが挿通される貫通孔を有し、前記ヘッド部は円柱状をなし、該ヘッド部の先端面に開口するとともに径方向に沿って延びるスリットと、前記スリットに交差するように穿設されて前記クランプネジが挿通されるネジ孔と、を有し、前記切削インサートは、前記スリットの内面間に狭持されて前記ヘッド部の先端面から前記切れ刃を突出させていることとしてもよい。
【００１６】
本発明に係る刃先交換式転削工具によれば、ヘッド部の先端面に開口するとともに径方向に沿って延びるスリットにより該ヘッド部の先端は二つ割りされて、例えば一対のクランプ片が形成されている。この場合、前記一対の第２供給孔は、ヘッド部のネジ孔及びスリットを避けつつ、一対のクランプ片に配置されて切れ刃へ向けて開口されることになる。詳しくは、一対の第２供給孔のうち一の第２供給孔の軸線を含み中心軸線に平行な平面上に該中心軸線を投影したヘッド部の断面（例えば図２を参照）において、第２供給孔は、その軸線がヘッド部の先端面から突出する切れ刃へ向けて延びるように形成され、該第２供給孔の軸線と工具本体の中心軸線（投影線）とのなす角度が、比較的小さく設定されることになる。
【００１７】
従って、一対の第２供給孔において第３供給孔に開口する部位同士の軸間距離が大きくなるが、前述したように、第３供給孔は一対設けられており、一対の第２供給孔に対応するように形成されているので、第２供給孔は第３供給孔に確実に開口されることとなる。これにより、第２供給孔の先端開口から切れ刃へ向けて流出するクーラントの供給量が安定して確保されるのである。
【００１８】
また、本発明に係る刃先交換式転削工具において、前記断面における前記第３供給孔の形状が、円形状とされていることとしてもよい。
【００１９】
本発明に係る刃先交換式転削工具によれば、ドリル等により第３供給孔を容易に形成できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る刃先交換式転削工具によれば、工具本体の剛性を確保しつつも、クーラントを切れ刃へ向けて高精度に流出できるとともにその供給量を確保でき、該工具本体におけるヘッド部とシャンク部との接合強度を十分に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る刃先交換式転削工具のヘッド部を示す（ａ）側面図、及び、（ｂ）背面図である。
【図２】図１のＣ−Ｃ断面を示す図である。
【図３】従来の刃先交換式転削工具を示す側面図である。
【図４】従来の刃先交換式転削工具を示す正面図である。
【図５】従来の刃先交換式転削工具の要部を示す側面図である。
【図６】従来の刃先交換式転削工具のヘッド部を示す（ａ）側面図、及び、（ｂ）背面図である。
【図７】図６のＸ−Ｘ断面を示す図である。
【図８】従来の刃先交換式転削工具のヘッド部の他の例を示す（ａ）側面図、及び、（ｂ）背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の一実施形態に係る刃先交換式転削工具は、軸状をなす工具本体１と、超硬合金等の硬質材料からなり工具本体１の先端に着脱可能に装着される板状の切削インサート２と、を備えた刃先交換式ラジアスエンドミルである。この刃先交換式転削工具の工具本体１は、超硬合金からなる軸状のシャンク部１１と、鋼材からなりシャンク部１１の先端にろう付けにより接合され、切削インサート２が装着される円柱状のヘッド部３２と、を備えている。
【００２３】
この刃先交換式転削工具は、前述した刃先交換式ラジアスエンドミル１００のシャンク部１１及び切削インサート２と同一の部材を用いている。また、図１及び図２は、本実施形態に係る刃先交換式転削工具の要部（ヘッド部３２）を示している。以下の説明では、図１（ａ）において工具本体１の中心軸線Ｏ１に沿うヘッド部３２側（図の左側）を先端側、シャンク部１１側（図の右側）を後端側といい、前述した刃先交換式ラジアスエンドミル１００と同一の部材・部位には同一の符号を付して、その説明を省略する。この刃先交換式転削工具は、シャンク部１１の後端部が工作機械の主軸に固定支持されて、中心軸線Ｏ１回りに回転方向Ｔに回転させられることにより、被削材の切削加工に用いられる。
【００２４】
図１（ａ）において、ヘッド部３２は、中心軸線Ｏ１に沿う後端部の外径がシャンク部１１の外径と同一に設定されているとともに、最も大径とされている。ヘッド部３２の中心軸線Ｏ１に沿う先端部は、後端部よりも小径に形成されている。また、これら先端部と後端部の間の中間部は、先端側へ向かうに従い漸次縮径するテーパ面とされている。
【００２５】
図１（ａ）の側面視に示すように、ヘッド部３２において中心軸線Ｏ１の後端側を向く後端面３２Ａは、凹Ｖ字状に形成されている。また、シャンク部１１において中心軸線Ｏ１の先端側を向く先端面１１Ａは、凸Ｖ字状に形成されている。そして、これら後端面３２Ａと先端面１１Ａとが当接され、ろう付け接合されることにより、ヘッド部３２及びシャンク部１１が一体とされて工具本体１が形成されている。
【００２６】
また、ヘッド部３２の先端部には、先端側を向く先端面３２Ｂに開口するとともに径方向に沿って延びるスリット１３と、このスリット１３に交差（図示の例では直交）する径方向に穿設されクランプネジ３が挿通されるネジ孔１４Ａと、が形成されている。このスリット１３により、ヘッド部３２の先端は二つ割りとされて、一対のクランプ片１４が形成されている。また、ネジ孔１４Ａは、ヘッド部３２の外周面においてクランプ片１４の略中央に開口しているとともに、スリット１３を間に挟んで一方側の部位が大径、他方側の部位が小径に形成されている。また、ネジ孔１４Ａの前記他方側の部位における内面には、雌ネジ加工が施されている。クランプネジ３は、前記一方側の部位から前記他方側の部位へ向けてネジ孔１４Ａに挿入される。
【００２７】
切削インサート２は一対の切れ刃２Ａを有しており、該切削インサート２が一対のクランプ片１４の間（すなわちスリット１３の内面間）に狭持された状態で、切れ刃２Ａはヘッド部３２の先端面３２Ｂ及び先端部における外周面から突出して配置される。詳しくは、図３〜図５において、切れ刃２Ａは、先端面３２Ｂから先端側に突出するとともに径方向に沿うように延びる底刃と、前記先端部の外周面から突出するとともに後端側へ向かうに従い漸次回転方向Ｔの後方側へ向けて傾斜する外周刃と、これら底刃及び外周刃を繋ぐ凸曲線状のコーナー刃と、を有している。また、切削インサート２の中央には、該切削インサート２を厚さ方向に貫通するとともに、クランプネジ３が挿通される貫通孔（不図示）が形成されている。
【００２８】
また、図１に示すように、工具本体１内には、工作機械の主軸から供給されるエアや切削油剤等のクーラントを切れ刃２Ａに向けて流出させる供給孔５４が形成されている。供給孔５４は、シャンク部１１に位置して中心軸線Ｏ１に沿うように延びる第１供給孔２１と、ヘッド部３２に位置して切削インサート２の切れ刃２Ａに向けて開口される一対の第２供給孔２２と、第１供給孔２１及び第２供給孔２２の間に位置してこれら第１、第２供給孔同士を連通させる一対の第３供給孔５３と、を備える。
【００２９】
第１供給孔２１は、中心軸線Ｏ１方向に沿ってシャンク部１１を貫通して形成されており、該シャンク部１１の後端面及び先端面１１Ａに開口している。第１供給孔２１は、中心軸線Ｏ１に垂直な断面が円形状とされている。
【００３０】
第２供給孔２２は、その軸線Ｏ２が中心軸線Ｏ１に対して傾斜して延びており、先端が切れ刃２Ａへ向けて開口されている。詳しくは、第２供給孔２２の軸線Ｏ２は、ネジ孔１４Ａ及びスリット１３を避けるように、先端側へ向かうに従い漸次径方向外方へ向かって傾斜して延びており、該軸線Ｏ２の延長線上には切れ刃２Ａのコーナー刃（コーナー部）が位置するように設定されている。第２供給孔２２は、軸線Ｏ２に垂直な断面が円形状とされている。
また、図２は、一対の第２供給孔２２のうち一の第２供給孔２２の軸線Ｏ２を含む（貫通する）とともに中心軸線Ｏ１に平行な平面（図１のＣ−Ｃ断面）上に、中心軸線Ｏ１を投影して示すヘッド部３２の断面図である。この図２において、第２供給孔２２の軸線Ｏ２と前記平面上に投影された中心軸線（Ｏ１）とのなす角度θは、例えば１０°≦θ≦５０°の範囲内に設定されている。
【００３１】
第３供給孔５３は、ヘッド部３２の後端部に位置して後端面３２Ａに開口しているとともに、その軸線Ｏ３が中心軸線Ｏ１に平行に延びて形成されている。図１（ｂ）に示すように、第３供給孔５３は、中心軸線Ｏ１に垂直な断面の形状が、円形状とされている。また、ヘッド部３２における一対の第３供給孔５３同士の間には、これら第３供給孔５３同士を区画するように壁部３２Ｃが形成されている。前記断面における壁部３２Ｃの幅（第３供給孔５３、５３同士の内面間距離）は、例えば０．５ｍｍ以上に設定される。
【００３２】
そして、第３供給孔５３は、前記断面の面積（開口面積）が、第２供給孔２２の前記面積よりも大きく設定されている。また、第３供給孔５３の軸線Ｏ３は、第２供給孔２２の軸線Ｏ２よりも中心軸線Ｏ１側に配置されている。
図１（ｂ）に示す例では、第１供給孔２１、一対の第２供給孔２２及び一対の第３供給孔５３は、互いの軸線Ｏ１、Ｏ２及びＯ３が同一直線上に位置するように形成されている。また、図１（ｂ）において、第２供給孔２２の内径は、第３供給孔５３の内径の略半分とされているとともに、第３供給孔５３の軸線Ｏ３は第２供給孔２２の外周上に位置するように設定されている。また、第１供給孔２１の内径は、第３供給孔５３の内径よりも大きく設定されており、第３供給孔５３の軸線Ｏ３は第１供給孔２１の外周上よりも径方向内側（中心軸線Ｏ１側）に位置している。
【００３３】
切削加工時において、シャンク部１１を支持する工作機械の主軸からクーラントが第１供給孔２１に供給されると、クーラントは該第１供給孔２１内を先端側へ向けて流れていき、第３供給孔５３、第２供給孔２２の順に供給孔５４内を通って、第２供給孔２２の先端開口から切れ刃２Ａへ向けて流出される。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態に係る刃先交換式転削工具によれば、工具本体１には、シャンク部１１の第１供給孔２１と、ヘッド部３２の一対の第２供給孔２２との間に位置して、これら第１、第２供給孔同士を連通させる一対の第３供給孔５３が形成されている。工具本体１の中心軸線Ｏ１に垂直な断面において、第３供給孔５３の面積（開口面積）は、第２供給孔２２の面積よりも大きく設定されている。これにより、第２供給孔２２は、前記断面の全体が第３供給孔５３に開口するように形成されることとなり、これら第２供給孔２２と第３供給孔５３との連結部位における流路の断面積が十分に確保される。
【００３５】
また、第３供給孔５３の孔中心を通る軸線Ｏ３が、第２供給孔２２の軸線Ｏ２よりも中心軸線Ｏ１側に配置されている。これにより、中心軸線Ｏ１に沿う第１供給孔２１と第３供給孔５３との連結部位における流路の断面積も確保されている。
このように、第２、第３供給孔同士、及び、第１、第３供給孔同士の各連結部位の流路の断面積が十分に確保されているので、第２供給孔２２の先端開口から切れ刃２Ａへ向けて流出するクーラントの供給量が確保される。
【００３６】
また、第３供給孔５３は一対形成されて、第１供給孔２１と、一対の第２供給孔２２とを連通させている。詳しくは、一対の第３供給孔５３は、一対の第２供給孔２２に対応するようにそれぞれ形成されているとともに、これら第３供給孔５３、５３同士の間には、互いを区画する壁部３２Ｃが形成されている。これにより、工具本体１において第３供給孔５３が形成されるヘッド部３２の剛性が十分に確保される。
【００３７】
詳しくは、例えば、図８に示す従来例の構成では、１つの第３供給孔２３を用い、単純に該第３供給孔２３の内径を増大させて第１供給孔２１と一対の第２供給孔２２とを連通させているが、この場合、供給孔４の流路の断面積が確保される一方で、工具本体１を無駄に薄肉に形成してしまうこととなり、該工具本体１の剛性が低減する虞がある。一方、図１に示す本実施形態の構成によれば、供給孔５４の流路の断面積を十分に確保しつつも工具本体１の肉厚を確保でき、該工具本体１の剛性が高められるとともに、被削材の加工精度が確保される。さらに、ヘッド部３２の後端面３２Ａとシャンク部１１の先端面１１Ａとの接合面積が十分に確保されるとともに、これらの接合強度が高められる。
【００３８】
特に、本実施形態の刃先交換式転削工具においては、スリット１３によってヘッド部３２の先端が二つ割りされているとともに一対のクランプ片１４が形成されており、これらクランプ片１４の中央にはネジ孔１４Ａが穿設されている。このようなヘッド部３２において、第２供給孔２２がスリット１３及びネジ孔１４Ａを避けつつクランプ片１４内を通り切れ刃２Ａへ向けて開口され、かつ、その軸線Ｏ２の延長線上に該切れ刃２Ａを位置させるには、軸線Ｏ２が中心軸線Ｏ１に対して傾斜する角度θを極力小さく設定する必要がある。
【００３９】
従って、一対の第２供給孔２２同士は、ヘッド部３２の後端部における互いの軸間距離が比較的大きくならざるをえないが、前述したように、第３供給孔５３が一対設けられているとともに、一対の第２供給孔２２に対応するように形成されているので、第２供給孔２２は第３供給孔５３に確実に開口されることとなる。これにより、第２、第３供給孔同士の連結部位における流路の断面積が確保されることから、第２供給孔２２の先端開口から切れ刃２Ａへ向けて流出するクーラントの供給量が安定して確保されるのである。
【００４０】
詳しくは、角度θが前述した１０°≦θ≦５０°の範囲内に設定されている場合には、前述の第３供給孔５３の構成により、第２、第３供給孔同士が確実に連通するとともに、工具本体１の剛性が確保されることから好ましい。すなわち、角度θが１０°よりも小さく設定された場合、その分、第３供給孔５３を大径に形成する必要が生じて、ヘッド部３２の剛性が確保できないことがある。或いは、第３供給孔５３を小径のまま径方向外方へ配置する必要が生じて、第１供給孔２１と第３供給孔５３との連結部位における流路の断面積が確保できないことがある。また、角度θが５０°を超えて設定された場合、クーラントが切れ刃２Ａ位置よりも径方向外方へ向けて流出して、切削部位に精度よく供給されないことがある。
また、本実施形態の第３供給孔５３は、中心軸線Ｏ１に垂直な断面が円形状とされているので、ドリル等を用いて容易に形成可能である。
【００４１】
また、工具本体１は、ヘッド部３２において側面視凹Ｖ字状をなす後端面３２Ａと、シャンク部１１において側面視凸Ｖ字状をなす先端面１１Ａとが接合されて形成されている。このような接合面を有する工具本体１は、切削加工時に該工具本体１が受ける周方向の外力に対して機械的強度が高められている。また、単純に平滑面同士を接合するような場合に比べて、ヘッド部３２とシャンク部１１との接合面積を十分に確保でき、接合強度が高められている。
【００４２】
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、前述の実施形態では、刃先交換式転削工具として刃先交換式ラジアスエンドミルを用いて説明したが、これに限定されるものではなく、例えばそれ以外の刃先交換式エンドミル（ボールエンドミル、スクエアエンドミル等）や刃先交換式ドリル等であっても構わない。
【００４３】
また、刃先交換式転削工具の工具本体１が、超硬合金からなるシャンク部１１と、鋼材からなりシャンク部１１の先端にろう付けにより接合されたヘッド部３２と、からなるとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、シャンク部１１が超硬合金以外の鋼材等により形成されていても構わない。この場合、第３供給孔５３をヘッド部３２に形成する代わりに、シャンク部１１の先端面１１Ａに開口して形成することとしてもよい。また、第３供給孔５３をヘッド部３２及びシャンク部１１にそれぞれ形成しても構わない。
また、ヘッド部３２とシャンク部１１とが、ろう付けにより接合されているとしたが、これに限定されるものではなく、それ以外の拡散接合等を用いて接合されていても構わない。
【００４４】
また、切削インサート２が一対のクランプ片１４の間に狭持された状態で、切れ刃２Ａがヘッド部３２の先端面３２Ｂ及び先端部における外周面から突出して配置されるとしたが、これに限定されるものではない。ただし、工具本体１に装着した切削インサート２の切れ刃２Ａが、少なくとも先端面３２Ｂから突出して配置される場合において、角度θを小さく設定する必要が生じることから、前述した実施形態のような刃先交換式エンドミル等に本発明の構成を用いたときに特に顕著な効果が得られることになる。
【００４５】
また、第２供給孔２２は、その軸線Ｏ２が中心軸線Ｏ１に対して傾斜して延びているとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、クランプ片１４のネジ孔１４Ａが比較的小径とされるような場合には、一対の第２供給孔２２同士の軸間距離を小さく抑えることができるので、第２供給孔２２の軸線Ｏ２が中心軸線Ｏ１に平行となるように延びていても構わない。また、軸線Ｏ２と中心軸線Ｏ１とのなす角度θは、前述の範囲内に限定されるものではない。
【００４６】
また、第３供給孔５３は、中心軸線Ｏ１に垂直な断面の形状が、円形状と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、例えば、それ以外の多角形状や楕円形状等であっても構わない。
【００４７】
また、ヘッド部３２における壁部３２Ｃの幅は、前述の０．５ｍｍ以上に限定されるものではない。ただし、前記幅が０．５ｍｍ以上に設定されることにより、第３供給孔５３、５３同士が壁部３２Ｃを通して互いに連通されることなく、該壁部３２Ｃが確実に形成されることからより好ましい。
【符号の説明】
【００４８】
１ 工具本体
２ 切削インサート
２Ａ 切れ刃
３ クランプネジ
１１ シャンク部
１３ スリット
１４Ａ ネジ孔
２１ 第１供給孔
２２ 第２供給孔
３２ ヘッド部
３２Ｂ 先端面
５３ 第３供給孔
Ｏ１ 工具本体の中心軸線
Ｏ２ 第２供給孔の軸線
Ｏ３ 第３供給孔の軸線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刃先交換式転削工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の刃先交換式転削工具として、軸状をなす工具本体と、この工具本体の先端に着脱可能に装着される板状の切削インサートと、を備えた構成のものが知られている。例えば、特許文献１に示される刃先交換式ドリルや特許文献２に示される刃先交換式ボールエンドミルにおいては、前記工具本体が、超硬合金製のシャンク部と、該シャンク部の先端側にろう付け接合された鋼鉄製のヘッド部とからなる。このように、工作機械に支持されるシャンク部を高剛性の超硬合金で形成することにより、加工精度を確保することができる。
【０００３】
また、特許文献３には、刃先交換式ボールエンドミルの工具本体に形成されて、被削材の切削部位にエアや切削油剤等のクーラントを供給する油穴（供給孔）が記載されている。一般に、前記供給孔は、シャンク部の後端面から切削インサートが装着される先端部へ向けて延びており、前述のように工具本体がシャンク部とヘッド部とからなる場合には、予めそれぞれに設けた供給孔同士をろう付け接合時に連通させるようにしている。
【０００４】
このような刃先交換式転削工具の他の例として、図３〜図７に示される刃先交換式ラジアスエンドミル１００がある。この刃先交換式ラジアスエンドミル１００の工具本体１は、超硬合金からなるシャンク部１１と、鋼材からなり該シャンク部１１の先端にろう付け接合されるヘッド部１２とを有している。ヘッド部１２には、径方向に沿ってスリット１３が形成されており、このスリット１３によりヘッド部１２の先端は二つ割りとされて、一対のクランプ片１４が形成されている。切削インサート２をスリット１３に挿入した状態で、該切削インサート２の貫通孔を通して両クランプ片１４、１４に掛け渡されたクランプネジ３を締め付けることにより、該切削インサート２は両クランプ片１４、１４の内面間に狭持されて、工具本体１に装着されている。
【０００５】
この刃先交換式ラジアスエンドミル１００では、工具本体１のシャンク部１１とヘッド部１２とに同一内径の丸孔をそれぞれ設け、シャンク部１１とヘッド部１２とをろう付け接合するとともにこれら丸孔同士を連通させて、クーラント用の供給孔４を形成している。詳しくは、供給孔４は、シャンク部１１に位置して該工具本体１の中心軸線Ｏ１に沿うように延びる第１供給孔２１と、ヘッド部１２に位置するとともに中心軸線Ｏ１に対して傾斜して延び、切削インサート２の切れ刃２Ａに向けて開口される一対の第２供給孔２２と、これら第１、第２供給孔同士を連通させる第３供給孔２３と、を有している。また、図６（ａ）に示すように、ヘッド部１２には、クランプ片１４の中央にクランプネジ３を挿通させるネジ孔１４Ａが形成されている。
【０００６】
第２供給孔２２には、ネジ孔１４Ａ及びスリット１３を避けつつも、切れ刃２Ａへ向けてクーラントを高精度に流出させることが要求される。このような要求に応えるため、第２供給孔２２は、その軸線Ｏ２の延長線上に切れ刃２Ａを配置するように形成される。図６（ａ）のスリット１３に垂直な側面視において、第２供給孔２２は、ネジ孔１４Ａを避けつつ切れ刃２Ａのコーナー部へ向けて延びるように形成されている。これにより、図７（一対の第２供給孔２２のうち一の第２供給孔２２の軸線Ｏ２を含むとともに中心軸線Ｏ１に平行な平面（図６のＸ−Ｘ断面）上に、中心軸線Ｏ１を投影して示す図である）において、第２供給孔２２の軸線Ｏ２と前記平面上に投影された中心軸線（Ｏ１）とのなす角度θが、比較的小さく設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１５８２２０号公報
【特許文献２】特開２００４−２３０４７４号公報
【特許文献３】特開２００２−１５４００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、この場合、下記のような課題が生じていた。
すなわち、一対の第２供給孔２２、２２は、ネジ孔１４Ａを避けつつ角度θが小さく設定されるので、図６（ｂ）に示されるように、一対の第２供給孔２２、２２において第３供給孔２３に開口する部位同士の軸間距離が大きくなる。これに伴い、図７において、第２供給孔２２の後端側部分が第３供給孔２３に対して十分に開口されないことがあるとともに、第２、第３供給孔同士が連通する部位における流路の断面積が十分に確保できなくなって、クーラントの供給量が確保できないことがあった。また、第２供給孔２２を穿設する加工精度が確保できない場合は、該第２供給孔２２の後端側部分が第３供給孔２３に連通されない可能性がある。
【０００９】
そこで、クーラントの供給量を確保するため、例えば図８に示すように、第１供給孔２１の内径に対して第３供給孔２３の内径を大きく設定することが考えられる。すなわち、第３供給孔２３の内径を大きくすることによって、第２供給孔２２の後端側部分が第３供給孔２３に対して十分に開口されることから、第２、第３供給孔同士が連通する部位の流路の断面積を確保することができる。しかしながら、この場合、ヘッド部１２の径方向の肉厚が減少して、工具本体１の剛性が十分に確保できないこととなる。また、ヘッド部１２の後端面１２Ａの面積が減少して、該後端面１２Ａとシャンク部１１の先端面１１Ａとの接合面積が十分に確保できなくなり、接合強度が低減してしまう。
【００１０】
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、工具本体の剛性を確保しつつも、クーラントを切れ刃へ向けて高精度に流出できるとともにその供給量を確保でき、該工具本体におけるヘッド部とシャンク部との接合強度を十分に確保できる刃先交換式転削工具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】
【００１１】
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、軸状をなす工具本体と、前記工具本体の先端に着脱可能に装着される切削インサートと、を備えた刃先交換式転削工具であって、前記工具本体は、シャンク部と、前記シャンク部の先端に接合され、前記切削インサートが装着されるヘッド部と、を有し、前記工具本体には、前記シャンク部に位置して該工具本体の中心軸線に沿うように延びる第１供給孔と、前記ヘッド部に位置して前記切削インサートの切れ刃に向けて開口される一対の第２供給孔と、前記第１供給孔及び前記第２供給孔の間に位置してこれら第１、第２供給孔同士を連通させる一対の第３供給孔と、が形成され、前記第３供給孔は、前記中心軸線に垂直な断面の面積が、前記第２供給孔の前記面積よりも大きく設定され、前記第３供給孔の軸線は、前記第２供給孔の軸線よりも前記中心軸線側に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る刃先交換式転削工具によれば、工具本体には、シャンク部の第１供給孔と、ヘッド部の一対の第２供給孔との間に位置して、これら第１、第２供給孔同士を連通させる一対の第３供給孔が形成されている。第３供給孔は、ヘッド部又は／及びシャンク部に形成されているとともに、これらの接合面に開口されている。工具本体の中心軸線に垂直な断面において、第３供給孔の面積（開口面積）は、第２供給孔の面積よりも大きく設定されている。これにより、第２供給孔は、前記断面の全体が第３供給孔に開口するように形成されることとなり、これら第２供給孔と第３供給孔との連結部位における流路の断面積が十分に確保される。
【００１３】
また、第３供給孔の軸線（孔中心を通る軸線）が、第２供給孔の軸線よりも工具本体の中心軸線側に配置されている。これにより、前記中心軸線に沿う第１供給孔と第３供給孔との連結部位における流路の断面積も確保されている。
このように、第２、第３供給孔同士、及び、第１、第３供給孔同士の各連結部位の流路の断面積が十分に確保されているので、第２供給孔の先端開口から切れ刃へ向けて流出するクーラントの供給量が確保される。
【００１４】
また、第３供給孔は一対形成されて、第１供給孔と、一対の第２供給孔とを連通させている。すなわち、一対の第３供給孔は、一対の第２供給孔に対応するようにそれぞれ形成されているとともに、これら第３供給孔同士の間には、互いを区画する壁部が形成されることになる。これにより、工具本体において第３供給孔が形成される部位の剛性が十分に確保される。詳しくは、例えば従来のように、１つの第３供給孔を用い、単純に該第３供給孔の内径を増大させて第１供給孔と一対の第２供給孔とを連通させる構成に対比して、本発明の構成によれば、前記断面における第３供給孔の面積が低減される。従って、工具本体の肉厚が確保されるとともに剛性が高められ、被削材の加工精度が確保される。さらに、ヘッド部の後端面とシャンク部の先端面との接合面積が十分に確保されるとともに、これらの接合強度が高められる。
【００１５】
また、本発明に係る刃先交換式転削工具において、前記切削インサートは板状をなし、クランプネジが挿通される貫通孔を有し、前記ヘッド部は円柱状をなし、該ヘッド部の先端面に開口するとともに径方向に沿って延びるスリットと、前記スリットに交差するように穿設されて前記クランプネジが挿通されるネジ孔と、を有し、前記切削インサートは、前記スリットの内面間に狭持されて前記ヘッド部の先端面から前記切れ刃を突出させていることとしてもよい。
【００１６】
本発明に係る刃先交換式転削工具によれば、ヘッド部の先端面に開口するとともに径方向に沿って延びるスリットにより該ヘッド部の先端は二つ割りされて、例えば一対のクランプ片が形成されている。この場合、前記一対の第２供給孔は、ヘッド部のネジ孔及びスリットを避けつつ、一対のクランプ片に配置されて切れ刃へ向けて開口されることになる。詳しくは、一対の第２供給孔のうち一の第２供給孔の軸線を含み中心軸線に平行な平面上に該中心軸線を投影したヘッド部の断面（例えば図２を参照）において、第２供給孔は、その軸線がヘッド部の先端面から突出する切れ刃へ向けて延びるように形成され、該第２供給孔の軸線と工具本体の中心軸線（投影線）とのなす角度が、比較的小さく設定されることになる。
【００１７】
従って、一対の第２供給孔において第３供給孔に開口する部位同士の軸間距離が大きくなるが、前述したように、第３供給孔は一対設けられており、一対の第２供給孔に対応するように形成されているので、第２供給孔は第３供給孔に確実に開口されることとなる。これにより、第２供給孔の先端開口から切れ刃へ向けて流出するクーラントの供給量が安定して確保されるのである。
【００１８】
また、本発明に係る刃先交換式転削工具において、前記断面における前記第３供給孔の形状が、円形状とされていることとしてもよい。
【００１９】
本発明に係る刃先交換式転削工具によれば、ドリル等により第３供給孔を容易に形成できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る刃先交換式転削工具によれば、工具本体の剛性を確保しつつも、クーラントを切れ刃へ向けて高精度に流出できるとともにその供給量を確保でき、該工具本体におけるヘッド部とシャンク部との接合強度を十分に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る刃先交換式転削工具のヘッド部を示す（ａ）側面図、及び、（ｂ）背面図である。
【図２】図１のＣ−Ｃ断面を示す図である。
【図３】従来の刃先交換式転削工具を示す側面図である。
【図４】従来の刃先交換式転削工具を示す正面図である。
【図５】従来の刃先交換式転削工具の要部を示す側面図である。
【図６】従来の刃先交換式転削工具のヘッド部を示す（ａ）側面図、及び、（ｂ）背面図である。
【図７】図６のＸ−Ｘ断面を示す図である。
【図８】従来の刃先交換式転削工具のヘッド部の他の例を示す（ａ）側面図、及び、（ｂ）背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の一実施形態に係る刃先交換式転削工具は、軸状をなす工具本体１と、超硬合金等の硬質材料からなり工具本体１の先端に着脱可能に装着される板状の切削インサート２と、を備えた刃先交換式ラジアスエンドミルである。この刃先交換式転削工具の工具本体１は、超硬合金からなる軸状のシャンク部１１と、鋼材からなりシャンク部１１の先端にろう付けにより接合され、切削インサート２が装着される円柱状のヘッド部３２と、を備えている。
【００２３】
この刃先交換式転削工具は、前述した刃先交換式ラジアスエンドミル１００のシャンク部１１及び切削インサート２と同一の部材を用いている。また、図１及び図２は、本実施形態に係る刃先交換式転削工具の要部（ヘッド部３２）を示している。以下の説明では、図１（ａ）において工具本体１の中心軸線Ｏ１に沿うヘッド部３２側（図の左側）を先端側、シャンク部１１側（図の右側）を後端側といい、前述した刃先交換式ラジアスエンドミル１００と同一の部材・部位には同一の符号を付して、その説明を省略する。この刃先交換式転削工具は、シャンク部１１の後端部が工作機械の主軸に固定支持されて、中心軸線Ｏ１回りに回転方向Ｔに回転させられることにより、被削材の切削加工に用いられる。
【００２４】
図１（ａ）において、ヘッド部３２は、中心軸線Ｏ１に沿う後端部の外径がシャンク部１１の外径と同一に設定されているとともに、最も大径とされている。ヘッド部３２の中心軸線Ｏ１に沿う先端部は、後端部よりも小径に形成されている。また、これら先端部と後端部の間の中間部は、先端側へ向かうに従い漸次縮径するテーパ面とされている。
【００２５】
図１（ａ）の側面視に示すように、ヘッド部３２において中心軸線Ｏ１の後端側を向く後端面３２Ａは、凹Ｖ字状に形成されている。また、シャンク部１１において中心軸線Ｏ１の先端側を向く先端面１１Ａは、凸Ｖ字状に形成されている。そして、これら後端面３２Ａと先端面１１Ａとが当接され、ろう付け接合されることにより、ヘッド部３２及びシャンク部１１が一体とされて工具本体１が形成されている。
【００２６】
また、ヘッド部３２の先端部には、先端側を向く先端面３２Ｂに開口するとともに径方向に沿って延びるスリット１３と、このスリット１３に交差（図示の例では直交）する径方向に穿設されクランプネジ３が挿通されるネジ孔１４Ａと、が形成されている。このスリット１３により、ヘッド部３２の先端は二つ割りとされて、一対のクランプ片１４が形成されている。また、ネジ孔１４Ａは、ヘッド部３２の外周面においてクランプ片１４の略中央に開口しているとともに、スリット１３を間に挟んで一方側の部位が大径、他方側の部位が小径に形成されている。また、ネジ孔１４Ａの前記他方側の部位における内面には、雌ネジ加工が施されている。クランプネジ３は、前記一方側の部位から前記他方側の部位へ向けてネジ孔１４Ａに挿入される。
【００２７】
切削インサート２は一対の切れ刃２Ａを有しており、該切削インサート２が一対のクランプ片１４の間（すなわちスリット１３の内面間）に狭持された状態で、切れ刃２Ａはヘッド部３２の先端面３２Ｂ及び先端部における外周面から突出して配置される。詳しくは、図３〜図５において、切れ刃２Ａは、先端面３２Ｂから先端側に突出するとともに径方向に沿うように延びる底刃と、前記先端部の外周面から突出するとともに後端側へ向かうに従い漸次回転方向Ｔの後方側へ向けて傾斜する外周刃と、これら底刃及び外周刃を繋ぐ凸曲線状のコーナー刃と、を有している。また、切削インサート２の中央には、該切削インサート２を厚さ方向に貫通するとともに、クランプネジ３が挿通される貫通孔（不図示）が形成されている。
【００２８】
また、図１に示すように、工具本体１内には、工作機械の主軸から供給されるエアや切削油剤等のクーラントを切れ刃２Ａに向けて流出させる供給孔５４が形成されている。供給孔５４は、シャンク部１１に位置して中心軸線Ｏ１に沿うように延びる第１供給孔２１と、ヘッド部３２に位置して切削インサート２の切れ刃２Ａに向けて開口される一対の第２供給孔２２と、第１供給孔２１及び第２供給孔２２の間に位置してこれら第１、第２供給孔同士を連通させる一対の第３供給孔５３と、を備える。
【００２９】
第１供給孔２１は、中心軸線Ｏ１方向に沿ってシャンク部１１を貫通して形成されており、該シャンク部１１の後端面及び先端面１１Ａに開口している。第１供給孔２１は、中心軸線Ｏ１に垂直な断面が円形状とされている。
【００３０】
第２供給孔２２は、その軸線Ｏ２が中心軸線Ｏ１に対して傾斜して延びており、先端が切れ刃２Ａへ向けて開口されている。詳しくは、第２供給孔２２の軸線Ｏ２は、ネジ孔１４Ａ及びスリット１３を避けるように、先端側へ向かうに従い漸次径方向外方へ向かって傾斜して延びており、該軸線Ｏ２の延長線上には切れ刃２Ａのコーナー刃（コーナー部）が位置するように設定されている。第２供給孔２２は、軸線Ｏ２に垂直な断面が円形状とされている。
また、図２は、一対の第２供給孔２２のうち一の第２供給孔２２の軸線Ｏ２を含む（貫通する）とともに中心軸線Ｏ１に平行な平面（図１のＣ−Ｃ断面）上に、中心軸線Ｏ１を投影して示すヘッド部３２の断面図である。この図２において、第２供給孔２２の軸線Ｏ２と前記平面上に投影された中心軸線（Ｏ１）とのなす角度θは、例えば１０°≦θ≦５０°の範囲内に設定されている。
【００３１】
第３供給孔５３は、ヘッド部３２の後端部に位置して後端面３２Ａに開口しているとともに、その軸線Ｏ３が中心軸線Ｏ１に平行に延びて形成されている。図１（ｂ）に示すように、第３供給孔５３は、中心軸線Ｏ１に垂直な断面の形状が、円形状とされている。また、ヘッド部３２における一対の第３供給孔５３同士の間には、これら第３供給孔５３同士を区画するように壁部３２Ｃが形成されている。前記断面における壁部３２Ｃの幅（第３供給孔５３、５３同士の内面間距離）は、例えば０．５ｍｍ以上に設定される。
【００３２】
そして、第３供給孔５３は、前記断面の面積（開口面積）が、第２供給孔２２の前記面積よりも大きく設定されている。また、第３供給孔５３の軸線Ｏ３は、第２供給孔２２の軸線Ｏ２よりも中心軸線Ｏ１側に配置されている。
図１（ｂ）に示す例では、第１供給孔２１、一対の第２供給孔２２及び一対の第３供給孔５３は、互いの軸線Ｏ１、Ｏ２及びＯ３が同一直線上に位置するように形成されている。また、図１（ｂ）において、第２供給孔２２の内径は、第３供給孔５３の内径の略半分とされているとともに、第３供給孔５３の軸線Ｏ３は第２供給孔２２の外周上に位置するように設定されている。また、第１供給孔２１の内径は、第３供給孔５３の内径よりも大きく設定されており、第３供給孔５３の軸線Ｏ３は第１供給孔２１の外周上よりも径方向内側（中心軸線Ｏ１側）に位置している。
【００３３】
切削加工時において、シャンク部１１を支持する工作機械の主軸からクーラントが第１供給孔２１に供給されると、クーラントは該第１供給孔２１内を先端側へ向けて流れていき、第３供給孔５３、第２供給孔２２の順に供給孔５４内を通って、第２供給孔２２の先端開口から切れ刃２Ａへ向けて流出される。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態に係る刃先交換式転削工具によれば、工具本体１には、シャンク部１１の第１供給孔２１と、ヘッド部３２の一対の第２供給孔２２との間に位置して、これら第１、第２供給孔同士を連通させる一対の第３供給孔５３が形成されている。工具本体１の中心軸線Ｏ１に垂直な断面において、第３供給孔５３の面積（開口面積）は、第２供給孔２２の面積よりも大きく設定されている。これにより、第２供給孔２２は、前記断面の全体が第３供給孔５３に開口するように形成されることとなり、これら第２供給孔２２と第３供給孔５３との連結部位における流路の断面積が十分に確保される。
【００３５】
また、第３供給孔５３の孔中心を通る軸線Ｏ３が、第２供給孔２２の軸線Ｏ２よりも中心軸線Ｏ１側に配置されている。これにより、中心軸線Ｏ１に沿う第１供給孔２１と第３供給孔５３との連結部位における流路の断面積も確保されている。
このように、第２、第３供給孔同士、及び、第１、第３供給孔同士の各連結部位の流路の断面積が十分に確保されているので、第２供給孔２２の先端開口から切れ刃２Ａへ向けて流出するクーラントの供給量が確保される。
【００３６】
また、第３供給孔５３は一対形成されて、第１供給孔２１と、一対の第２供給孔２２とを連通させている。詳しくは、一対の第３供給孔５３は、一対の第２供給孔２２に対応するようにそれぞれ形成されているとともに、これら第３供給孔５３、５３同士の間には、互いを区画する壁部３２Ｃが形成されている。これにより、工具本体１において第３供給孔５３が形成されるヘッド部３２の剛性が十分に確保される。
【００３７】
詳しくは、例えば、図８に示す従来例の構成では、１つの第３供給孔２３を用い、単純に該第３供給孔２３の内径を増大させて第１供給孔２１と一対の第２供給孔２２とを連通させているが、この場合、供給孔４の流路の断面積が確保される一方で、工具本体１を無駄に薄肉に形成してしまうこととなり、該工具本体１の剛性が低減する虞がある。一方、図１に示す本実施形態の構成によれば、供給孔５４の流路の断面積を十分に確保しつつも工具本体１の肉厚を確保でき、該工具本体１の剛性が高められるとともに、被削材の加工精度が確保される。さらに、ヘッド部３２の後端面３２Ａとシャンク部１１の先端面１１Ａとの接合面積が十分に確保されるとともに、これらの接合強度が高められる。
【００３８】
特に、本実施形態の刃先交換式転削工具においては、スリット１３によってヘッド部３２の先端が二つ割りされているとともに一対のクランプ片１４が形成されており、これらクランプ片１４の中央にはネジ孔１４Ａが穿設されている。このようなヘッド部３２において、第２供給孔２２がスリット１３及びネジ孔１４Ａを避けつつクランプ片１４内を通り切れ刃２Ａへ向けて開口され、かつ、その軸線Ｏ２の延長線上に該切れ刃２Ａを位置させるには、軸線Ｏ２が中心軸線Ｏ１に対して傾斜する角度θを極力小さく設定する必要がある。
【００３９】
従って、一対の第２供給孔２２同士は、ヘッド部３２の後端部における互いの軸間距離が比較的大きくならざるをえないが、前述したように、第３供給孔５３が一対設けられているとともに、一対の第２供給孔２２に対応するように形成されているので、第２供給孔２２は第３供給孔５３に確実に開口されることとなる。これにより、第２、第３供給孔同士の連結部位における流路の断面積が確保されることから、第２供給孔２２の先端開口から切れ刃２Ａへ向けて流出するクーラントの供給量が安定して確保されるのである。
【００４０】
詳しくは、角度θが前述した１０°≦θ≦５０°の範囲内に設定されている場合には、前述の第３供給孔５３の構成により、第２、第３供給孔同士が確実に連通するとともに、工具本体１の剛性が確保されることから好ましい。すなわち、角度θが１０°よりも小さく設定された場合、その分、第３供給孔５３を大径に形成する必要が生じて、ヘッド部３２の剛性が確保できないことがある。或いは、第３供給孔５３を小径のまま径方向外方へ配置する必要が生じて、第１供給孔２１と第３供給孔５３との連結部位における流路の断面積が確保できないことがある。また、角度θが５０°を超えて設定された場合、クーラントが切れ刃２Ａ位置よりも径方向外方へ向けて流出して、切削部位に精度よく供給されないことがある。
また、本実施形態の第３供給孔５３は、中心軸線Ｏ１に垂直な断面が円形状とされているので、ドリル等を用いて容易に形成可能である。
【００４１】
また、工具本体１は、ヘッド部３２において側面視凹Ｖ字状をなす後端面３２Ａと、シャンク部１１において側面視凸Ｖ字状をなす先端面１１Ａとが接合されて形成されている。このような接合面を有する工具本体１は、切削加工時に該工具本体１が受ける周方向の外力に対して機械的強度が高められている。また、単純に平滑面同士を接合するような場合に比べて、ヘッド部３２とシャンク部１１との接合面積を十分に確保でき、接合強度が高められている。
【００４２】
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、前述の実施形態では、刃先交換式転削工具として刃先交換式ラジアスエンドミルを用いて説明したが、これに限定されるものではなく、例えばそれ以外の刃先交換式エンドミル（ボールエンドミル、スクエアエンドミル等）や刃先交換式ドリル等であっても構わない。
【００４３】
また、刃先交換式転削工具の工具本体１が、超硬合金からなるシャンク部１１と、鋼材からなりシャンク部１１の先端にろう付けにより接合されたヘッド部３２と、からなるとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、シャンク部１１が超硬合金以外の鋼材等により形成されていても構わない。この場合、第３供給孔５３をヘッド部３２に形成する代わりに、シャンク部１１の先端面１１Ａに開口して形成することとしてもよい。また、第３供給孔５３をヘッド部３２及びシャンク部１１にそれぞれ形成しても構わない。
また、ヘッド部３２とシャンク部１１とが、ろう付けにより接合されているとしたが、これに限定されるものではなく、それ以外の拡散接合等を用いて接合されていても構わない。
【００４４】
また、切削インサート２が一対のクランプ片１４の間に狭持された状態で、切れ刃２Ａがヘッド部３２の先端面３２Ｂ及び先端部における外周面から突出して配置されるとしたが、これに限定されるものではない。ただし、工具本体１に装着した切削インサート２の切れ刃２Ａが、少なくとも先端面３２Ｂから突出して配置される場合において、角度θを小さく設定する必要が生じることから、前述した実施形態のような刃先交換式エンドミル等に本発明の構成を用いたときに特に顕著な効果が得られることになる。
【００４５】
また、第２供給孔２２は、その軸線Ｏ２が中心軸線Ｏ１に対して傾斜して延びているとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、クランプ片１４のネジ孔１４Ａが比較的小径とされるような場合には、一対の第２供給孔２２同士の軸間距離を小さく抑えることができるので、第２供給孔２２の軸線Ｏ２が中心軸線Ｏ１に平行となるように延びていても構わない。また、軸線Ｏ２と中心軸線Ｏ１とのなす角度θは、前述の範囲内に限定されるものではない。
【００４６】
また、第３供給孔５３は、中心軸線Ｏ１に垂直な断面の形状が、円形状と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、例えば、それ以外の多角形状や楕円形状等であっても構わない。
【００４７】
また、ヘッド部３２における壁部３２Ｃの幅は、前述の０．５ｍｍ以上に限定されるものではない。ただし、前記幅が０．５ｍｍ以上に設定されることにより、第３供給孔５３、５３同士が壁部３２Ｃを通して互いに連通されることなく、該壁部３２Ｃが確実に形成されることからより好ましい。
【符号の説明】
【００４８】
１ 工具本体
２ 切削インサート
２Ａ 切れ刃
３ クランプネジ
１１ シャンク部
１３ スリット
１４Ａ ネジ孔
２１ 第１供給孔
２２ 第２供給孔
３２ ヘッド部
３２Ｂ 先端面
５３ 第３供給孔
Ｏ１ 工具本体の中心軸線
Ｏ２ 第２供給孔の軸線
Ｏ３ 第３供給孔の軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸状をなす工具本体と、前記工具本体の先端に着脱可能に装着される切削インサートと、を備えた刃先交換式転削工具であって、
前記工具本体は、シャンク部と、前記シャンク部の先端に接合され、前記切削インサートが装着されるヘッド部と、を有し、
前記工具本体には、前記シャンク部に位置して該工具本体の中心軸線に沿うように延びる第１供給孔と、前記ヘッド部に位置して前記切削インサートの切れ刃に向けて開口される一対の第２供給孔と、前記第１供給孔及び前記第２供給孔の間に位置してこれら第１、第２供給孔同士を連通させる一対の第３供給孔と、が形成され、
前記第３供給孔は、前記中心軸線に垂直な断面の面積が、前記第２供給孔の前記面積よりも大きく設定され、
前記第３供給孔の軸線は、前記第２供給孔の軸線よりも前記中心軸線側に配置されていることを特徴とする刃先交換式転削工具。
【請求項２】
請求項１に記載の刃先交換式転削工具であって、
前記切削インサートは板状をなし、クランプネジが挿通される貫通孔を有し、
前記ヘッド部は円柱状をなし、該ヘッド部の先端面に開口するとともに径方向に沿って延びるスリットと、前記スリットに交差するように穿設されて前記クランプネジが挿通されるネジ孔と、を有し、
前記切削インサートは、前記スリットの内面間に狭持されて前記ヘッド部の先端面から前記切れ刃を突出させていることを特徴とする刃先交換式転削工具。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の刃先交換式転削工具であって、
前記断面における前記第３供給孔の形状が、円形状とされていることを特徴とする刃先交換式転削工具。
【請求項１】
軸状をなす工具本体と、前記工具本体の先端に着脱可能に装着される切削インサートと、を備えた刃先交換式転削工具であって、
前記工具本体は、シャンク部と、前記シャンク部の先端に接合され、前記切削インサートが装着されるヘッド部と、を有し、
前記工具本体には、前記シャンク部に位置して該工具本体の中心軸線に沿うように延びる第１供給孔と、前記ヘッド部に位置して前記切削インサートの切れ刃に向けて開口される一対の第２供給孔と、前記第１供給孔及び前記第２供給孔の間に位置してこれら第１、第２供給孔同士を連通させる一対の第３供給孔と、が形成され、
前記第３供給孔は、前記中心軸線に垂直な断面の面積が、前記第２供給孔の前記面積よりも大きく設定され、
前記第３供給孔の軸線は、前記第２供給孔の軸線よりも前記中心軸線側に配置されていることを特徴とする刃先交換式転削工具。
【請求項２】
請求項１に記載の刃先交換式転削工具であって、
前記切削インサートは板状をなし、クランプネジが挿通される貫通孔を有し、
前記ヘッド部は円柱状をなし、該ヘッド部の先端面に開口するとともに径方向に沿って延びるスリットと、前記スリットに交差するように穿設されて前記クランプネジが挿通されるネジ孔と、を有し、
前記切削インサートは、前記スリットの内面間に狭持されて前記ヘッド部の先端面から前記切れ刃を突出させていることを特徴とする刃先交換式転削工具。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の刃先交換式転削工具であって、
前記断面における前記第３供給孔の形状が、円形状とされていることを特徴とする刃先交換式転削工具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２０６８６９（Ｐ２０１１−２０６８６９Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７５１８２（Ｐ２０１０−７５１８２）
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【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１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【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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