切削工具用ホルダおよび切削工具ならびにそれを用いた被削材の切削方法
【課題】 切屑排出性が良好で、切削中に撓みにくく、加工精度低下を抑制することができる切削工具用ホルダおよび切削工具を提供すること。
【解決手段】 本体部１０は、外周面２および先端面２の少なくとも一方に開口した、切削インサートを装着可能なインサートポケット１１と、外周面４に設けられてインサートポケット１１後端側に位置する切屑排出溝１２と、本体部１０の先端面２から後端面３まで貫く複数の貫通孔５，５とを備えており、複数の貫通孔５，５はそれぞれ、側面視したときに切屑排出溝１２の後端面３側の端部１２Ｒと重なる位置を基点として、先端面２に向かうにつれて回転中心軸Ｓ１からの距離が短くなる第１の貫通孔５１，５１を有していることを特徴とする。このことによって、切屑排出性が良好で、切削中に撓みにくくなり、加工精度低下を抑制することができる。
【解決手段】 本体部１０は、外周面２および先端面２の少なくとも一方に開口した、切削インサートを装着可能なインサートポケット１１と、外周面４に設けられてインサートポケット１１後端側に位置する切屑排出溝１２と、本体部１０の先端面２から後端面３まで貫く複数の貫通孔５，５とを備えており、複数の貫通孔５，５はそれぞれ、側面視したときに切屑排出溝１２の後端面３側の端部１２Ｒと重なる位置を基点として、先端面２に向かうにつれて回転中心軸Ｓ１からの距離が短くなる第１の貫通孔５１，５１を有していることを特徴とする。このことによって、切屑排出性が良好で、切削中に撓みにくくなり、加工精度低下を抑制することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削工具用ホルダおよび切削工具ならびにそれを用いた被削材の切削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転工具、特に穴開け加工を行うドリルにおいては、切屑の排出を促進するために、被削材の表面に対して切削液を流出する機構が備えられている。例えば、特許文献１には、回転軸周りにねじれを伴う２本の切屑排出溝が形成され、本体部の内部には、ドリル本体の後端から先端に向かって、ドリル本体の回転軸に平行に穿設された２本の止まり穴からなる本管と、ドリル本体の先端部から本管のそれぞれに連通する枝管を備えた構成のツイストドリルが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１９６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のドリルにおいては、２本の本管が形成される領域における本管の間の回転中心軸周りの肉厚が小さく形成される場合がある。一般に、切屑排出溝の後端部はドリル本体のうち応力が集中しやすい箇所であり、この場合には、ドリル本体の剛性が低くなって、切削中に切屑排出溝の後端部を起点としてドリル本体が撓み、加工精度が低下するおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、切屑排出性が良好で、切削中に撓みにくく、加工精度の低下を抑制することができる切削工具用ホルダおよび切削工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の切削工具用ホルダは、回転中心軸を有する円柱状の本体部を備えている、切削インサートを装着可能な切削工具用ホルダであって、
前記本体部は、外周面および先端面の少なくとも一方に開口した、前記切削インサートを装着可能なインサートポケットと、前記外周面に設けられて前記インサートポケットの後端側に位置する切屑排出溝と、前記本体部の前記先端面から後端面まで貫く複数の貫通孔とを備えており、該複数の貫通孔はそれぞれ、側面視したときに前記切屑排出溝の前記後端面側の端部と重なる位置を基点として、前記先端面に向かうにつれて前記回転中心軸からの距離が短くなる第１の貫通孔を有していることを特徴とする。
【０００７】
本発明の切削工具は、回転中心軸を有する円柱状の本体部と、該本体部の先端部に位置する切刃と、前記本体部の外周面に設けられた切屑排出溝と、前記本体部の先端面から後端面まで貫く複数の貫通孔とを備えており、
該複数の貫通孔はそれぞれ、側面視したときに前記切屑排出溝の前記後端面側の端部と重なる位置を基点として、前記先端面に向かうにつれて前記回転中心軸からの距離が短くなる第１の貫通孔を有していることを特徴とする。
【０００８】
本発明の被削材の切削方法は、本発明の切削工具を回転させる工程と、回転している前記切削工具の前記切刃を被削材に接触させて前記被削材を切削する工程と、回転している
前記切削工具の前記切刃を前記被削材から離間させる工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の切削工具用ホルダおよび切削工具によれば、複数の貫通孔はそれぞれ、側面視したときに切屑排出溝の後端面側の端部と重なる位置を基点として、先端面に向かうにつれて回転中心軸からの距離が短くなる第１の貫通孔を有している。この構成によって、回転時に撓みの起点となる切屑排出溝の後端面側の端部において、第１の貫通孔間の回転中心軸周りの肉厚を大きく確保することができるため、切削時の負荷によっても、本体部が撓みにくくなり、加工精度が低下しにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の切削工具用ホルダの実施形態の一例を示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は領域Ｎの部分拡大図である。
【図２】図１に示す切削工具用ホルダを先端から視た図であり、内部構造についても模式的に示した図である。
【図３】図１に示す切削工具用ホルダを側面から視た図であり、内部構造についても模式的に示した図である。
【図４】図１に示す切削工具用ホルダを後端から視た図である。
【図５】（ａ）は図３に示す切削工具用ホルダのＡ−Ａ線における断面図であり、（ｂ）は図３に示す切削インサートのＢ−Ｂ線における断面図であり、（ｃ）は図３に示す切削工具用ホルダのＣ−Ｃ線における断面図であり、（ｄ）は図３に示す切削工具用ホルダのＤ−Ｄ線における断面図であり、（ｄ）は図３に示す切削工具用ホルダのＥ−Ｅ線における断面図である。
【図６】本発明の切削工具用ホルダの実施形態の他の例を示す図であり、（ａ）は側面から視た図であり、内部構造についても模式的に示した図であり、（ｂ）先端から視た図である。
【図７】本発明の切削インサートの一例を示す斜視図である。
【図８】本発明の切削工具の実施形態の一例を示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は領域Ｍの部分拡大図である。
【図９】（ａ）は図８に示す切削工具を先端から視た図であり、（ｂ）は側面から視た図であり、内部構造についても模式的に示した図であり、（ｃ）は後端から視た図である。
【図１０】本発明の被削材の切削方法の実施形態の一例を説明する工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜切削工具用ホルダ＞
以下、図１〜図６を用いて、本発明の実施形態の例である切削工具用ホルダ１（以下、単にホルダ１と略す）について説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
本発明の実施形態の一例であるホルダ１は、図１に示すように、回転中心軸Ｓ１を有する円柱状の本体部１０を備えている、切削インサート（後述する）が装着可能な切削工具
用ホルダである。すなわち、本体部１０は、先端面２と後端面３とそれに連続する外周面４とを有している。本例において、本体部１０は、直径が１０ｍｍ〜１００ｍｍであり、長さが２０ｍｍ〜３００ｍｍである。
【００１３】
本体部１０は、外周面４および先端面２の少なくとも一方に開口した、切削インサートが装着可能なインサートポケット１１と、外周面４に設けられてインサートポケット１１の後端側に位置する、切削インサートによって切削された切屑を排出する切屑排出溝１２と、本体部１０の先端面２から後端面３まで貫く複数の貫通孔５とを備えている。貫通孔５の数については特に制限されず、本体部１０の寸法に応じて適宜設定すればよい。本例においては、図１〜図４に示すように、貫通孔５は２本設けられている。
【００１４】
本体部１０は、後端面３側を工作機械の主軸部に固定し、工作機械の主軸部の回転とともに回転する。この回転運動によって、インサートポケット１１に装着された切削インサートの切刃は、被削材（後述する）を切削する。
【００１５】
インサートポケット１１は、図３に示すように、本体部１０において、切削インサートを装着して固定するために設けられている。本例においては、切削インサートは、インサートポケット１１に、切削インサートの切刃が先端面２および外周面３の少なくとも一方から突出するように装着されればよい。
【００１６】
切屑排出溝１２は、切削インサートの切刃から生成される切屑の排出方向を安定に保つために設けられている。本例においては、図３に示すように、切屑の排出方向の安定性向上の観点から、切屑排出溝１２は、インサートポケット１１の後端側に位置するように形成されている。
【００１７】
貫通孔５，５は、工作機械から流出される切削液を先端面２へ送るために設けられる。切削液は、本体部１０の先端面２側の冷却、切削インサートの切刃から生成された切屑と本体部１０または被削材への溶着防止や切削インサートの切刃から生成された切屑の排出の促進を目的として流出される。
【００１８】
貫通孔５，５はそれぞれ、図３に示すように、側面視したときに切屑排出溝１２の後端面３側の端部１２Ｒと重なる位置を基点として、先端面２に向かうにつれて回転中心軸Ｓ１からの距離が短くなる第１の貫通孔５１，５１を有している。ここで側面視とは、図２および図４に示す、外周面４に回転中心軸Ｓ１に平行に形成された基準面４１を平坦な面に載置した場合に、平坦面の垂線に垂直な方向から外周面４を視ることをいう。この構成によって、回転時に本体部１０が撓む際、撓みの起点となる切屑排出溝１２の後端面３側の端部１２Ｒと重なる位置において、第１の貫通孔５１，５１間の回転中心軸Ｓ１周りの肉厚を大きく確保することができるため、本体部１０剛性が高くなって撓みにくくなり、加工精度の低下を抑制することができる。ここで、図５（ｄ）および（ｅ）に示すように、２つの第１の貫通孔５１，５１の間の肉厚は、第１の貫通孔５１，５１の中心軸（図示せず）同士を結ぶ線分ｗ１で規定する。なお、第１の貫通孔５１が３つ以上形成されている場合には、第１の貫通孔５１の中心軸間を結んでできる多角形に対する仮想外接円の半径で規定すればよい。
【００１９】
また、この構成によれば、切屑排出溝１２の後端面３側の端部１２Ｒから先端面２に向かうにつれて、第１貫通孔５１と外周面４との離間距離が大きく確保されるので、回転時に本体部１０が撓み、被削材と本体部１０とが接触し損傷しても、第１の貫通孔５１，５１が外周面４に開口しにくくなり、切削工具寿命を長く確保できる。
【００２０】
本例において、図３に示すように、切屑排出溝１２は、後端面３側に回転中心軸Ｓ１に
平行に延びる直線溝部１２２を備えており、第１の貫通孔５１，５１は、側面視したときに直線溝部１２２と重なる範囲に位置している。この構成によって、第１貫通孔５１と外周面４との離間距離が先端に向かうにつれて大きくなるため、回転時に本体部１０が撓んだことによって被削材と本体部１０とが接触し損傷しても、第１の貫通孔５１，５１が外周面４に開口しにくくなり、切削工具寿命をより長く確保できる。
【００２１】
本例において、図２および図３に示すように、複数の貫通孔５，５はそれぞれ、第１の貫通孔５１，５１に接続されて、先端面２に開口している、側面視したときに先端面２に向かうにつれて、回転中心軸Ｓ１からの距離が長くなる第２の貫通孔５２，５２を備えている。この構成によって、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、切削時に最も大きな切削衝撃を受ける本体部１０の先端面２に近づくにつれて、第２の貫通孔５２，５２間の肉厚ｗ２が大きくなるため、剛性を高めることができる。
【００２２】
本例において、図３に示すように、側面視したときに、第１の貫通孔５１，５１および第２の貫通孔５２，５２はそれぞれ、回転中心軸Ｓ１に対して一定の傾斜角度を有しており、第１の貫通孔５１，５１の回転中心軸Ｓ１に対する傾斜角度θ１は、第２の貫通孔５２，５２の回転中心軸Ｓ１に対する傾斜角度θ２よりも小さい。具体的には、図３に示すように、第１の貫通孔５１，５１の回転中心軸Ｓ１と平行な線Ｐ１に対する傾斜角度をθ１とし、第２の貫通孔５２，５２の回転中心軸Ｓ１と平行な線Ｐ２に対する傾斜角度をθ２とすれば、θ１＜θ２である。この構成によって、切削液の流出される方向が外方側へ向きやすくなるため、切削インサートの外周面４から突出する切刃の磨耗を抑制することができる。
【００２３】
図３および図４に示すように、貫通孔５，５は、第１の貫通孔５１，５１に接続されてそれぞれ後端面３に開口している、側面視したときに先端面２に向かうにつれて回転中心軸Ｓ１からの距離がそれぞれ近づくように回転中心軸Ｓ１と平行な線Ｐ３に対して一定の傾斜角度θ３を有している第３の貫通孔５４，５４を有しており、傾斜角度θ３は、傾斜角度θ１と等しい。具体的には、図３に示すように、第２の貫通孔５３，５３の回転中心軸Ｓ１に対する傾斜角度をθ３とすれば、θ３＝θ１である。この構成によって、図４に示す第３の貫通孔５４，５４の間の回転中心軸Ｓ１周りの肉厚ｗ３が、図５（ｄ）および（ｅ）に示す第１の貫通孔５１，５１の間の回転中心軸Ｓ１周りの肉厚ｗ１よりも大きく確保できるため、第３の貫通孔５４，５４が形成された領域の剛性が大きくなる。これによって、工作機械の回転駆動体の振動が、本体部１０へ伝播しにくくなる。
【００２４】
切屑排出溝１２は、直線溝部１２２よりも先端面３側に位置して、回転中心軸Ｓ１に沿って螺旋状に設けられた、側面視したときに回転中心軸Ｓ１に対して一定の角度αで交差する螺旋溝部１２１を備えている。本例において、具体的には、図３に示すように、螺旋溝部１２１と外周面４との交差稜線上のある１点における接線Ｌ１と、回転中心軸Ｓ１とが角度α（α＞０）で交差している。また、接線Ｌ１は、先端面２から離れるにつれて回転方向Ｘの後方へ向かうように傾斜している。この構成によって、生成された切屑の排出方向が回転方向Ｘの後方へ向うため、切屑排出性が良好になる。本例において、角度αはいわゆるドリル等の穴開け工具におけるねじれ角を指す。角度αは切削条件を考慮して適宜設定されればよく、本例においては、α＝１０°〜２０°としている。
【００２５】
さらに、切屑排出溝１２は、螺旋溝部１２１と直線溝部１２２とを接続している、側面視したときに回転中心軸Ｓ１に対して角度αよりも小さい角度βで交差する中間溝部１２３とを備えている。具体的には、図３に示すように、中間溝部１２３と外周面４との交差稜線上のある１点における接線Ｌ２と、回転中心軸Ｓ１とが成す角度をβとすれば、α＞βである。中間溝部１２３は、螺旋溝部１２１における回転中心軸Ｓ１に対する角度αから、直線溝部１２２における回転中心軸Ｓ１に対する０度への変化をより緩やかにするた
めに設けられる。この構成によって、螺旋溝部１２１から直線溝部１２２まで中間溝部１２３を介して切屑の排出方向が滑らかになるため、生成された切屑は、切屑排出溝１２内に詰まったりすることがなく、切屑排出性についても維持することができる。
【００２６】
本例において、図３に示すように、先端面２から後端面３に向かうにつれて、角度βは小さくなっている。この構成によって、螺旋溝部１２１と直線溝部１２２との接続がより滑らかになって、切屑排出性をより良好に維持することができる。
【００２７】
また、本例において、図３に示すように、第１の貫通孔５１と第２の貫通孔５２との接続部５３は、側面視したときに中間溝部１２３の回転中心軸Ｓ１方向における中央部１２３ｍに位置している。この構成によって、第１の貫通孔５１と直線溝部１２２とを、また第２の貫通孔５２と螺旋溝部１２１とを対応させやすくなって、第２の貫通孔５２の方向の微調整が行ないやすくなる。また、図５に示すように、貫通孔５２と切屑排出溝１２との肉厚が極端に薄くなる領域が生じにくくなる。
【００２８】
図５に示すように、第１の貫通孔５１の大きさは、第２の貫通孔５２の大きさよりも大きい。この構成によって、切削液の流出量を十分に確保することができる。また、第１の貫通孔の加工に径の太いドリルを利用できるので、製作が容易になり、コストを下げることができる。図５（ａ）および（ｂ）に第２の貫通孔５２の大きさを直径ｒ２で示し、図５（ｃ）〜（ｄ）に第１の貫通孔の大きさを直径ｒ１で示すと、ｒ１＞ｒ２である。なお、本例においては、貫通孔の中心軸（図示せず）に垂直な方向の断面形状が円形であるため、大きさを直径で示したがこれに限定されない。例えば、三角形状の場合には、各頂点から対辺に向かって下ろした垂線の長さのうち最大のものを用いればよく、頂点が４つ以上の多角形状の場合には、各頂点を結ぶ直線のうち最大のものを用いればよい。また、楕円形状の場合には長軸の長さを用いればよい。
【００２９】
第１の貫通孔５１と第２の貫通孔５２との接続部５３は、螺旋溝部１２１よりも後端面３側に位置している。この構成によって、角度αに応じて、直線状の第２の貫通孔５２,５２の延びる方向を微調整しながら設計することができる、すなわち、螺旋溝部１２１と直線状の第２の貫通孔５２,５２の離間距離の調整がしやすくなるため、極端に離間距離が小さくなる領域が生じにくい。したがって、長期間使用したとしても破損が生じにくくなる。
【００３０】
第１の貫通孔５１と第２の貫通孔５２との接続部５３は、側面視したときに中間溝部１２３と重なる範囲に位置している。すなわち、図３に示すように、直線溝部１２２に重なる範囲には、回転中心軸Ｓ１に平行な第１の貫通孔５１が位置し、中間溝部１２３に重なる範囲には、接続部５３が位置している。この構成によって、第１の貫通孔５１と直線溝部１２２とが対応し、中間溝部１２３に接続部５３が対応するという、比較的単純な構成を実現することができる。そのため、切屑排出溝１２と貫通孔５との離間距離が極端に小さくなる領域が生じにくくなり、長期間使用したとしても破損が生じにくくなる。
【００３１】
また、本例においては、螺旋溝部１２１の回転中心軸Ｓ１方向の長さは、切屑排出溝１２の先端部の直径の２〜３倍である。この構成によって、本体部１０の先端部の直径に対応して、螺旋溝部１２１の回転中心軸Ｓ１方向の長さを好適に設定することができる。本例においては、本体部１０の先端部の直径とは、先端面２の直径のうち最大のものとして規定する。具体的には、図２に示すように先端面２の直径のうち最大のものをｒ３とし、図３に示すように、螺旋溝部１２１の先端部１２１Ｆから螺旋溝部１２１の後端部１２１Ｒまでの回転中心軸Ｓ１に平行な線分をｄ１とすれば、２・ｒ３≦ｄ１≦３・ｒ３である。
【００３２】
直線溝部１２２の回転中心軸Ｓ１方向の長さは、本体部１０の先端部の直径の１〜２倍である。すなわち、図３に示すように、直線溝部の先端部１２２Ｆ（中間溝部の後端部１２３Ｒ）から直線溝部の後端部１２２Ｒまでの回転中心軸Ｓ１に平行な線分をｄ２とすれば、ｒ３≦ｄ２≦２・ｒ３である。この構成によって、螺旋溝部１２１の中心軸Ｓ１方向の長さが直線溝部１２２の中心軸Ｓ１方向の長さよりも長くなるため、切屑排出性がさらに良好に維持しやすくなる。
【００３３】
本例において、中間溝部１２３の回転中心軸Ｓ１方向の長さは、本体部１０先端部の直径の１／２〜３／２倍である。すなわち、図３に示すように、中間溝部の先端部１２３Ｆ（螺旋溝部の後端部１２１Ｒ）から中間溝部の後端部１２３Ｒまでの回転中心軸Ｓ１に平行な線分をｄ３とすれば、（１／２）・ｒ３≦ｄ３≦（３／２）・ｒ３である。この構成によって、螺旋溝部１２１の回転中心軸方向Ｓ１の長さと、中間溝部１２３の回転中心軸Ｓ１方向の長さとのバランスが良好になって、切屑排出性が良好に維持しやすくなる。
【００３４】
また、本例においては、螺旋溝部１２１の中心軸Ｓ１方向の長さは、切屑排出溝１２の長さの半分以上である。すなわち、図３に示すように、切屑排出溝の先端部１２Ｆからの後端部１２Ｒまで回転中心軸Ｓ１に平行な線分をｄ０とすれば、ｄ１≧１／２・ｄ０である。この構成によって、切屑排出溝１２において、螺旋領域１２１部が占める割合が半分以上になるため、切屑排出性を十分に良好に保つことができる。
【００３５】
さらに、本例において、螺旋溝部１２１の回転中心軸Ｓ１方向の長さは、直線溝部１２２の回転中心軸Ｓ１方向の長さよりも長い。すなわち、図３に示すように、ｄ１＞ｄ２である。この構成によって、切屑排出溝のうち螺旋溝部１２１をもっとも長く確保できるため、切屑排出性を良好に維持することができる。
【００３６】
本例においては、直線溝部の後端部１２２Ｒに連続し、切屑排出溝の後端部１２Ｒに接続される、螺旋溝部１２１の回転中心軸Ｓ１に対して傾斜する方向と同じ向きに傾斜し、傾斜角度αよりも大きな傾斜角度γを有する吐出溝部１２４を有している。具体的には、図３に示すように、吐出溝部１２４と外周面４の交差稜線上のある１点における接線Ｌ３は、回転中心軸Ｓ１に対して傾斜角γで傾斜している。そして、接線Ｌ３は、先端面２から離れるにつれて回転方向Ｘの後方へ向かうように傾斜している。すなわち、吐出溝部１２４と螺旋溝部１２１の傾斜の方向は同じ方向である。この構成によって、生成された切屑排出溝の後端部１２Ｒまで進行した場合でも、本体部１０の回転方向Ｘと逆向きに切屑を吐き出すことができるため、切屑排出性はより良好に維持される。
【００３７】
インサートポケット１１および切屑排出溝１２は、それぞれ本体部１０の回転方向Ｘに２つ設けられており、一方の切屑排出溝１２ａの深さは、他方の切屑排出溝１２ｂの深さよりも深い。本例おいては、特にドリルとして使用されるため、図２に示すように、先端面２に開口し、本体部１０の内方側に位置するインサートポケット１１ａと、先端面２および外周面３に開口し、本体部１０の外方側に位置するインサートポケット１１ｂを有している。さらに、インサートポケット１１ａの後端に切屑排出溝１２ａを、インサートポケット１１ｂの後端に切屑排出溝１２ｂを有している。そして、図５に示すように、切屑排出溝１２ａの深さをｄ４とし、切屑排出溝１２ｂの深さをｄ５とすれば、ｄ４＞ｄ５である。なお、本例においては、図５に示すように、切屑排出溝の深さは、それぞれの切屑排出溝１２における仮想内接円の直径で規定する。切削の際には、インサートポケット１１ａに装着される切削インサートは内周側を切削し、インサートポケット１１ｂに装着される切削インサートは外周側を切削するため、本体部１０の内方側に位置する切屑排出溝１２ａには、生成された切屑が詰まりやすくなる。この構成によれば、切屑排出溝１２ａの深さは、他方の切屑排出溝１２ｂの深さよりも深くなるため、切屑排出性が向上する。
【００３８】
工作機械の主軸部への固定を良好にする観点から、本体部１０には、後端面３側に、工作機械の工具保持部に装着するための保持部１３が形成されている。
【００３９】
ホルダ１の材質としては、例えば、機械構造用炭素鋼、機械構造用合金鋼、工具鋼あるいはステンレス鋼などが挙げられる。機械構造用炭素鋼としては、例えば、炭素（Ｃ）、シリカ（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）、リン（Ｐ）および硫黄（Ｓ）を含む鋼が挙げられる。また、機械構造用合金鋼としては、例えば、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）などを含む鋼が挙げられる。また、工具鋼は、炭素工具鋼と合金工具鋼とに大別でき、機械構造用炭素鋼と機械構造用合金鋼とをそれぞれ熱処理を行なった鋼のことをいう。なお、ホルダ１の表面は、酸化防止や強度強化等を目的として、めっき等の表面加工処理が行なわれていてもよい。
【００４０】
インサートポケット１１は、図１に示すように、回転方向Ｘに対向するホルダ座面１４と、ホルダ座面１４の交差する方向に位置する拘束側面１５とを有している。ホルダ座面１４には、インサートをホルダ１に装着する際に取付けネジ（図示せず）を螺合させるネジ孔１６が設けられている。ホルダ座面１４および拘束側面１５はインサートと当接することによって、インサートを確実に固定する。なお、より確実にインサートを固定するために、複数の拘束側面１５が平面視で交差するように配置されている。本例においては、製造簡易性の観点から、図１に示すように、拘束側面１５を２つ有している。
【００４１】
インサートポケット１１は、ホルダ座面１４および複数の拘束面１５の交差部に隅凹部１７を有している。この構成によって、インサートポケット１１が切削時に受ける衝撃が、ホルダ座面１４および複数の拘束面１５の交差部に集中しにくくなって、インサートポケット１１が破壊することを抑制する。応力分散の観点から、隅凹部１７の内面は、曲面で構成されていることが好ましい。すなわち、ホルダ座面１４および複数の拘束面１５の各交差部の延びる方向と垂直な方向の断面において、曲線状であることがよい。
【００４２】
（第２の実施形態）
本発明の実施形態の他の例であるホルダ１’を図６に示す。以下、本例については、第１の実施形態と異なる点についてのみ説明する。
【００４３】
本例においては、図６に示すように、本体部１０’は、外周面４’および先端面２’の少なくとも一方に開口した、複数の切削インサートが装着可能な複数のインサートポケット１１’と、外周面４’に設けられて複数のインサートポケット１１’の後端側に位置する、切削インサートによって切削された切屑を排出する切屑排出溝１２’を１つ備えている。具体的には図６に示すように、切屑排出溝１２’１つに対して２つのインサートポケット１１’を備えている。この構成によって、比較的大きな直径の穴を開ける加工にも良好な効果を奏する切削工具ホルダを実現することができる。なお、切屑排出溝１２’１つに対する切削インサートの数は、所望の直径に応じて適宜設定すればよい。
【００４４】
また、本例においては、第１の貫通孔５１’，５１’と第２の貫通孔５２’，５２’が一体的に形成されている。
【００４５】
なお、本例においては、図６に示すように、本体部１０の回転中心軸Ｓ１方向の長さをできるだけ小さくすることを目的として、切屑排出溝１２’は螺旋溝部１２１’のみで構成されている。
【００４６】
＜切削インサート＞
本発明の実施形態の一例である切削インサート１００（以下、単にインサート１００と略す）は、図７に示すように、上面１０２と、下面１０３と、側面１０４と、上面１０２
と側面１０４との交差部の少なくとも一部に形成された切刃１０５とを有している。インサート１００は、上述したように、ホルダ１に装着されて使用される。
【００４７】
上面１０２の少なくとも切刃１０５に沿う領域はすくい面として機能し、側面１０４の少なくとも切刃１０５に沿う領域は逃げ面として機能する。そして、下面１０３は、ホルダ１に形成されたインサートポケット１１に当接する着座面として機能する。そのため、少なくとも、中心軸Ｓ２に対して垂直な面を備えていればよく、下面１０３の形状は特に限定されない。
【００４８】
切刃１０５は、ドリルホルダ装着時に、ホルダ１の内周側に位置する第１の切刃１０５ａと、外周側に位置する第２の切刃１０５ｂと、を有している。第１の切刃１０５ａは、穴の底面内周側を切削する切刃（内刃）として機能し、第２の切刃１０５ｂは、穴底面外周側を切削する切刃（外刃）として機能する。
【００４９】
本例においては、インサート貫通孔１０６が上面１０２から下面１０３に貫通して設けられている。インサート貫通孔１０６は、ホルダ１に取り付けるために取付けネジを挿通する孔である。そして、インサート１００は、インサート貫通孔１０６の中心軸Ｓ２に対して、１８０度回転対称な形状をなす。したがって、本例のインサート１００は、第１の切刃１０５ａと第２の切刃１０５ｂがそれぞれ２つずつ形成されている。この構成によって、インサート１００をインサート貫通孔１０６の周りに回転させて、複数の切刃をそれぞれ切削に用いることができ、経済性が良好となる。
【００５０】
インサート１００は、平面視において、略四角形状（略平行四辺形形状）である。ここで平面視とは、以下においては特記しない限り、上面１０２側からインサート１００を視ることをいう。なお、インサート１００の形状は略四角形状に限定されるものではなく、平面視において、例えば三角形、五角形、六角形、八角形などの略多角形の板状とすることができる。インサート１００は、平面視における略四角形状の一辺の長さを例えば５ｍｍ〜２５ｍｍ程度とすればよく、また、上面１０２から下面１０３までの厚みを例えば２ｍｍ〜１０ｍｍ程度とすればよい。ここで、厚みとは、側面視で、上面１０２のうち最も上方に位置する部位と下面１０３のうち最も下方に位置する部位までの距離のうち、中心軸Ｓ２に平行な線分を意味することとする。
【００５１】
なお、上面１０２の形状については、切削条件に応じて適宜設計すればよく、特に限定されない。例えば、本例においては、図６に示すように、第２の切刃１０５ｂに沿う領域においては、生成された切屑を分断するために隆起部１０２ｂを設けている。そして、第１の切刃１０５ａに沿う領域においては、生成された切屑を螺旋状に形成するために、第１の切刃１０５ａから離れるにつれて下面１０３に近づくように傾斜する傾斜面１０２ａを設けている。
【００５２】
インサート１００の材質としては、例えば、超硬合金あるいはサーメットなどが挙げられる。超硬合金の組成としては、例えば、炭化タングステン（ＷＣ）にコバルト（Ｃｏ）の粉末を加えて焼結して生成されるＷＣ−Ｃｏ、ＷＣ−Ｃｏに炭化チタン（ＴｉＣ）を添加したＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ、あるいはＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏに炭化タンタル（ＴａＣ）を添加したＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏがある。また、サーメットは、セラミック成分に金属を複合させた焼結複合材料であり、具体的には、炭化チタン（ＴｉＣ）、または窒化チタン（ＴｉＮ）を主成分としたチタン化合物がある。
【００５３】
インサート１００の表面は、化学蒸着（ＣＶＤ）法または物理蒸着（ＰＶＤ）法を用いて被膜でコーティングされていてもよい。被膜の組成としては、炭化チタン（ＴｉＣ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）またはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などが
挙げられる。
【００５４】
＜切削工具＞
本発明の実施形態の一例である切削工具１１０は、図８に示すように、切削工具用ホルダと、切削工具用ホルダ１のインサートポケット１１に装着された切削インサート１００とを備えている。いわゆる、切削工具１１０は切刃部を本体部に着脱可能となるように形成された、スローアウェイタイプの切削工具である。インサート１００の切刃１０５は、ホルダ１の先端面２および外周面４の少なくとも一方から突出して装着されている。具体的には、図８（ｂ）に示すように、内方側に位置するインサートポケット１１ａには、第１の切刃１０５ａが先端面２から突出するように装着され、外方側に位置するインサートポケット１１ｂには、第２の切刃１０５ｂが外周面４から突出し、第１の切刃１０５ａが先端面２から突出するように装着される。この構成によって、上述したように、第１の切刃１０５ａは、穴の底面内周側を切削する切刃（内刃）として機能し、第２の切刃１０５ｂは、穴底面外周側を切削する切刃（外刃）として機能し、良好に効果を奏することができる。
【００５５】
本例においては、図８（ｂ）に示すように、インサート１００は取付けネジ１１１によってインサートポケット１１に装着されている。すなわち、インサート１００のインサート貫通孔１０６に取付けネジ１１１を挿入し、この取付けネジ１１１の先端をインサートポケット１１に形成されたネジ孔１５に挿入してネジ状の溝部（図示せず）同士を螺合させることによって、インサート１００がホルダ１に装着されている。
【００５６】
また、本例においては、図９に示すように、インサート１００は、ホルダ１の回転中心軸Ｓ１に対して、第２の切刃１０５ｂが正のアキシャルレーキφを有するようにホルダ１に装着されている。すなわち、図９に示すように、側面視で、ホルダ１の外周面側に配置されたインサート１００の第２の切刃１０５ｂは、ホルダ１の先端側から後端側に向かうにつれて、ホルダ１の回転中心軸Ｓ１から遠ざかるように傾斜している。このような構成によって、切削時にかかる切削抵抗の低減を図ることができ、びびリ振動を抑制することができる。
【００５７】
本例においては、回転工具として用いられ、特に、ホルダ１の先端面２および外周面４の少なくとも一方から突出する複数の切刃を備えるため、被削材に穴を開ける加工形態に適するドリルとして用いられる。
【００５８】
本発明は、スローアウェイタイプの切削工具を例にして説明したが、切刃部と本体部が一体的に形成された、いわゆるソリッドタイプの切削工具であってもよい。具体的には、切削工具１１０’’は、回転中心軸Ｓ１を有する円柱状の本体部１０’’と、本体部１０’’の先端部に位置する切刃１０５’’と、本体部１０’’の外周面４’’に設けられた切屑排出溝１２’’と、本体部１０’’の先端面２’’から後端面３’’まで貫く複数の貫通孔５’’,５’’とを備えており、複数の貫通孔５’’,５’’はそれぞれ、側面視したときに切屑排出溝１２’’の後端面３側の端部１２’’Ｒと重なる位置を基点とする、先端面２’’に向かうにつれて回転中心軸Ｓ１からの距離が短くなる第１の貫通孔５１’’,５１’’を有している。この構成によって、切削時に本体部１０’’が撓む際、撓みの起点となる切屑排出溝１２’’の後端面３側の端部１２’’Ｒと重なる位置において、第１の貫通孔５１’’,５１’’間の回転中心軸Ｓ１周りの肉厚を大きく確保することができるため、本体部１０剛性が高くなって撓みにくくなり、加工精度の低下を抑制することができる。
【００５９】
なお、本例のようなソリッドタイプの切削工具１１０’’においては、本体部１０’’の先端部の直径は、本体部１０’’の先端視における回転中心軸Ｓ１’’から切刃１０５
ａ’’の外周側端部までの距離として測定すればよい。
【００６０】
＜被削材の切削方法＞
図１０を用いて、本発明の実施形態の一例である被削材の切削方法について、切削工具１１０を用いた場合を例示して説明する。本例の被削材の切削方法は、以下の（ｉ）〜（iii）の工程を含む。
（ｉ）図１０（ａ）に示すように、切削工具１１０をホルダ１の回転中心軸Ｓ１を中心に矢印Ｘ方向に回転させる工程、および矢印Ｙ１方向に動かし、被削材２００に切削工具１１０の切刃１０５を近づける工程。
（ii）図１０（ｂ）に示すように、インサート１００の切刃１０５を被削材２００の表面に接触させ、回転している切削工具１１０を、例えば矢印Ｚ方向に動かし、被削材２００を切削し、穴を開ける工程。
（iii）図１０（ｃ）に示すように、回転している切削工具１１０を矢印Ｙ２方向に動かし、被削材２００から切削工具１１０を離間させる工程。
【００６１】
なお、（ｉ）の工程では、切削工具１１０と被削材２００とは相対的に近づければよく、例えば被削材２００を切削工具１１０に近づけてもよい。これと同様に、（iii）の工程では、被削材２００と切削工具１１０とは相対的に遠ざければよく、例えば被削材２００を切削工具１１０から遠ざけてもよい。切削加工を継続する場合には、切削工具１１０を回転させた状態を保持して、被削材２００の異なる箇所にインサート１００の切刃１０５を接触させる工程を繰り返せばよい。本例においては、上述のとおりインサート１００の切刃１０５は上面側および下面側に２つずつ有しているので、使用している切刃１０５が摩耗した際には、インサート１００をインサート貫通孔１０６の中心軸に対して回転させたり、インサート１００をひっくり返したりして、未使用の切刃１０５を用いればよい。
【００６２】
さらに、被削材２００の材質の代表例としては、炭素鋼、合金鋼、ステンレス鋼、鋳鉄または非鉄金属などが挙げられる。
【符号の説明】
【００６３】
１，１’，１’’ ホルダ
２，２’，２’’ 先端面
３，３’，３’’ 後端面
４，４’，４’’ 外周面
５，５’，５’’ 貫通孔
５１，５１’，５１’’ 第１の貫通孔
５２，５２’，５２’’ 第２の貫通孔
５３，５３’，５３’’ 接続部
５４，５４’，５４’’ 第３の貫通孔
１０，１０’，１０’’ 本体部
１１，１１’ インサートポケット
１２，１２’，１２’’ 切屑排出溝
１２Ｆ 切屑排出溝の先端部
１２Ｒ 切屑排出溝の後端部
１２１ 螺旋溝部
１２１Ｆ 螺旋溝部の先端部
１２１Ｒ 螺旋溝部の後端部
１２２ 直線溝部
１２２Ｆ 直線溝部の先端部
１２２Ｒ 直線溝部の後端部
１２３ 中間溝部
１２３Ｆ 中間溝部の先端部
１２３Ｒ 中間溝部の後端部
１２４ 吐出溝部
１３ 保持部
１４ 着座面
１５ 拘束側面
１６ ネジ孔
１７ 隅凹部
１００ 切削インサート（インサート）
１０２ 上面
１０３ 下面
１０４ 側面
１０５，１０５’’ 切刃
１０５ａ 第１の切刃（内刃）
１０５ｂ 第２の切刃（外刃）
１０６ インサート貫通孔
１１０，１１０’’ 切削工具
１１１ 取付けネジ
２００ 被削材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削工具用ホルダおよび切削工具ならびにそれを用いた被削材の切削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転工具、特に穴開け加工を行うドリルにおいては、切屑の排出を促進するために、被削材の表面に対して切削液を流出する機構が備えられている。例えば、特許文献１には、回転軸周りにねじれを伴う２本の切屑排出溝が形成され、本体部の内部には、ドリル本体の後端から先端に向かって、ドリル本体の回転軸に平行に穿設された２本の止まり穴からなる本管と、ドリル本体の先端部から本管のそれぞれに連通する枝管を備えた構成のツイストドリルが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１９６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のドリルにおいては、２本の本管が形成される領域における本管の間の回転中心軸周りの肉厚が小さく形成される場合がある。一般に、切屑排出溝の後端部はドリル本体のうち応力が集中しやすい箇所であり、この場合には、ドリル本体の剛性が低くなって、切削中に切屑排出溝の後端部を起点としてドリル本体が撓み、加工精度が低下するおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、切屑排出性が良好で、切削中に撓みにくく、加工精度の低下を抑制することができる切削工具用ホルダおよび切削工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の切削工具用ホルダは、回転中心軸を有する円柱状の本体部を備えている、切削インサートを装着可能な切削工具用ホルダであって、
前記本体部は、外周面および先端面の少なくとも一方に開口した、前記切削インサートを装着可能なインサートポケットと、前記外周面に設けられて前記インサートポケットの後端側に位置する切屑排出溝と、前記本体部の前記先端面から後端面まで貫く複数の貫通孔とを備えており、該複数の貫通孔はそれぞれ、側面視したときに前記切屑排出溝の前記後端面側の端部と重なる位置を基点として、前記先端面に向かうにつれて前記回転中心軸からの距離が短くなる第１の貫通孔を有していることを特徴とする。
【０００７】
本発明の切削工具は、回転中心軸を有する円柱状の本体部と、該本体部の先端部に位置する切刃と、前記本体部の外周面に設けられた切屑排出溝と、前記本体部の先端面から後端面まで貫く複数の貫通孔とを備えており、
該複数の貫通孔はそれぞれ、側面視したときに前記切屑排出溝の前記後端面側の端部と重なる位置を基点として、前記先端面に向かうにつれて前記回転中心軸からの距離が短くなる第１の貫通孔を有していることを特徴とする。
【０００８】
本発明の被削材の切削方法は、本発明の切削工具を回転させる工程と、回転している前記切削工具の前記切刃を被削材に接触させて前記被削材を切削する工程と、回転している
前記切削工具の前記切刃を前記被削材から離間させる工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の切削工具用ホルダおよび切削工具によれば、複数の貫通孔はそれぞれ、側面視したときに切屑排出溝の後端面側の端部と重なる位置を基点として、先端面に向かうにつれて回転中心軸からの距離が短くなる第１の貫通孔を有している。この構成によって、回転時に撓みの起点となる切屑排出溝の後端面側の端部において、第１の貫通孔間の回転中心軸周りの肉厚を大きく確保することができるため、切削時の負荷によっても、本体部が撓みにくくなり、加工精度が低下しにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の切削工具用ホルダの実施形態の一例を示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は領域Ｎの部分拡大図である。
【図２】図１に示す切削工具用ホルダを先端から視た図であり、内部構造についても模式的に示した図である。
【図３】図１に示す切削工具用ホルダを側面から視た図であり、内部構造についても模式的に示した図である。
【図４】図１に示す切削工具用ホルダを後端から視た図である。
【図５】（ａ）は図３に示す切削工具用ホルダのＡ−Ａ線における断面図であり、（ｂ）は図３に示す切削インサートのＢ−Ｂ線における断面図であり、（ｃ）は図３に示す切削工具用ホルダのＣ−Ｃ線における断面図であり、（ｄ）は図３に示す切削工具用ホルダのＤ−Ｄ線における断面図であり、（ｄ）は図３に示す切削工具用ホルダのＥ−Ｅ線における断面図である。
【図６】本発明の切削工具用ホルダの実施形態の他の例を示す図であり、（ａ）は側面から視た図であり、内部構造についても模式的に示した図であり、（ｂ）先端から視た図である。
【図７】本発明の切削インサートの一例を示す斜視図である。
【図８】本発明の切削工具の実施形態の一例を示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は領域Ｍの部分拡大図である。
【図９】（ａ）は図８に示す切削工具を先端から視た図であり、（ｂ）は側面から視た図であり、内部構造についても模式的に示した図であり、（ｃ）は後端から視た図である。
【図１０】本発明の被削材の切削方法の実施形態の一例を説明する工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜切削工具用ホルダ＞
以下、図１〜図６を用いて、本発明の実施形態の例である切削工具用ホルダ１（以下、単にホルダ１と略す）について説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
本発明の実施形態の一例であるホルダ１は、図１に示すように、回転中心軸Ｓ１を有する円柱状の本体部１０を備えている、切削インサート（後述する）が装着可能な切削工具
用ホルダである。すなわち、本体部１０は、先端面２と後端面３とそれに連続する外周面４とを有している。本例において、本体部１０は、直径が１０ｍｍ〜１００ｍｍであり、長さが２０ｍｍ〜３００ｍｍである。
【００１３】
本体部１０は、外周面４および先端面２の少なくとも一方に開口した、切削インサートが装着可能なインサートポケット１１と、外周面４に設けられてインサートポケット１１の後端側に位置する、切削インサートによって切削された切屑を排出する切屑排出溝１２と、本体部１０の先端面２から後端面３まで貫く複数の貫通孔５とを備えている。貫通孔５の数については特に制限されず、本体部１０の寸法に応じて適宜設定すればよい。本例においては、図１〜図４に示すように、貫通孔５は２本設けられている。
【００１４】
本体部１０は、後端面３側を工作機械の主軸部に固定し、工作機械の主軸部の回転とともに回転する。この回転運動によって、インサートポケット１１に装着された切削インサートの切刃は、被削材（後述する）を切削する。
【００１５】
インサートポケット１１は、図３に示すように、本体部１０において、切削インサートを装着して固定するために設けられている。本例においては、切削インサートは、インサートポケット１１に、切削インサートの切刃が先端面２および外周面３の少なくとも一方から突出するように装着されればよい。
【００１６】
切屑排出溝１２は、切削インサートの切刃から生成される切屑の排出方向を安定に保つために設けられている。本例においては、図３に示すように、切屑の排出方向の安定性向上の観点から、切屑排出溝１２は、インサートポケット１１の後端側に位置するように形成されている。
【００１７】
貫通孔５，５は、工作機械から流出される切削液を先端面２へ送るために設けられる。切削液は、本体部１０の先端面２側の冷却、切削インサートの切刃から生成された切屑と本体部１０または被削材への溶着防止や切削インサートの切刃から生成された切屑の排出の促進を目的として流出される。
【００１８】
貫通孔５，５はそれぞれ、図３に示すように、側面視したときに切屑排出溝１２の後端面３側の端部１２Ｒと重なる位置を基点として、先端面２に向かうにつれて回転中心軸Ｓ１からの距離が短くなる第１の貫通孔５１，５１を有している。ここで側面視とは、図２および図４に示す、外周面４に回転中心軸Ｓ１に平行に形成された基準面４１を平坦な面に載置した場合に、平坦面の垂線に垂直な方向から外周面４を視ることをいう。この構成によって、回転時に本体部１０が撓む際、撓みの起点となる切屑排出溝１２の後端面３側の端部１２Ｒと重なる位置において、第１の貫通孔５１，５１間の回転中心軸Ｓ１周りの肉厚を大きく確保することができるため、本体部１０剛性が高くなって撓みにくくなり、加工精度の低下を抑制することができる。ここで、図５（ｄ）および（ｅ）に示すように、２つの第１の貫通孔５１，５１の間の肉厚は、第１の貫通孔５１，５１の中心軸（図示せず）同士を結ぶ線分ｗ１で規定する。なお、第１の貫通孔５１が３つ以上形成されている場合には、第１の貫通孔５１の中心軸間を結んでできる多角形に対する仮想外接円の半径で規定すればよい。
【００１９】
また、この構成によれば、切屑排出溝１２の後端面３側の端部１２Ｒから先端面２に向かうにつれて、第１貫通孔５１と外周面４との離間距離が大きく確保されるので、回転時に本体部１０が撓み、被削材と本体部１０とが接触し損傷しても、第１の貫通孔５１，５１が外周面４に開口しにくくなり、切削工具寿命を長く確保できる。
【００２０】
本例において、図３に示すように、切屑排出溝１２は、後端面３側に回転中心軸Ｓ１に
平行に延びる直線溝部１２２を備えており、第１の貫通孔５１，５１は、側面視したときに直線溝部１２２と重なる範囲に位置している。この構成によって、第１貫通孔５１と外周面４との離間距離が先端に向かうにつれて大きくなるため、回転時に本体部１０が撓んだことによって被削材と本体部１０とが接触し損傷しても、第１の貫通孔５１，５１が外周面４に開口しにくくなり、切削工具寿命をより長く確保できる。
【００２１】
本例において、図２および図３に示すように、複数の貫通孔５，５はそれぞれ、第１の貫通孔５１，５１に接続されて、先端面２に開口している、側面視したときに先端面２に向かうにつれて、回転中心軸Ｓ１からの距離が長くなる第２の貫通孔５２，５２を備えている。この構成によって、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、切削時に最も大きな切削衝撃を受ける本体部１０の先端面２に近づくにつれて、第２の貫通孔５２，５２間の肉厚ｗ２が大きくなるため、剛性を高めることができる。
【００２２】
本例において、図３に示すように、側面視したときに、第１の貫通孔５１，５１および第２の貫通孔５２，５２はそれぞれ、回転中心軸Ｓ１に対して一定の傾斜角度を有しており、第１の貫通孔５１，５１の回転中心軸Ｓ１に対する傾斜角度θ１は、第２の貫通孔５２，５２の回転中心軸Ｓ１に対する傾斜角度θ２よりも小さい。具体的には、図３に示すように、第１の貫通孔５１，５１の回転中心軸Ｓ１と平行な線Ｐ１に対する傾斜角度をθ１とし、第２の貫通孔５２，５２の回転中心軸Ｓ１と平行な線Ｐ２に対する傾斜角度をθ２とすれば、θ１＜θ２である。この構成によって、切削液の流出される方向が外方側へ向きやすくなるため、切削インサートの外周面４から突出する切刃の磨耗を抑制することができる。
【００２３】
図３および図４に示すように、貫通孔５，５は、第１の貫通孔５１，５１に接続されてそれぞれ後端面３に開口している、側面視したときに先端面２に向かうにつれて回転中心軸Ｓ１からの距離がそれぞれ近づくように回転中心軸Ｓ１と平行な線Ｐ３に対して一定の傾斜角度θ３を有している第３の貫通孔５４，５４を有しており、傾斜角度θ３は、傾斜角度θ１と等しい。具体的には、図３に示すように、第２の貫通孔５３，５３の回転中心軸Ｓ１に対する傾斜角度をθ３とすれば、θ３＝θ１である。この構成によって、図４に示す第３の貫通孔５４，５４の間の回転中心軸Ｓ１周りの肉厚ｗ３が、図５（ｄ）および（ｅ）に示す第１の貫通孔５１，５１の間の回転中心軸Ｓ１周りの肉厚ｗ１よりも大きく確保できるため、第３の貫通孔５４，５４が形成された領域の剛性が大きくなる。これによって、工作機械の回転駆動体の振動が、本体部１０へ伝播しにくくなる。
【００２４】
切屑排出溝１２は、直線溝部１２２よりも先端面３側に位置して、回転中心軸Ｓ１に沿って螺旋状に設けられた、側面視したときに回転中心軸Ｓ１に対して一定の角度αで交差する螺旋溝部１２１を備えている。本例において、具体的には、図３に示すように、螺旋溝部１２１と外周面４との交差稜線上のある１点における接線Ｌ１と、回転中心軸Ｓ１とが角度α（α＞０）で交差している。また、接線Ｌ１は、先端面２から離れるにつれて回転方向Ｘの後方へ向かうように傾斜している。この構成によって、生成された切屑の排出方向が回転方向Ｘの後方へ向うため、切屑排出性が良好になる。本例において、角度αはいわゆるドリル等の穴開け工具におけるねじれ角を指す。角度αは切削条件を考慮して適宜設定されればよく、本例においては、α＝１０°〜２０°としている。
【００２５】
さらに、切屑排出溝１２は、螺旋溝部１２１と直線溝部１２２とを接続している、側面視したときに回転中心軸Ｓ１に対して角度αよりも小さい角度βで交差する中間溝部１２３とを備えている。具体的には、図３に示すように、中間溝部１２３と外周面４との交差稜線上のある１点における接線Ｌ２と、回転中心軸Ｓ１とが成す角度をβとすれば、α＞βである。中間溝部１２３は、螺旋溝部１２１における回転中心軸Ｓ１に対する角度αから、直線溝部１２２における回転中心軸Ｓ１に対する０度への変化をより緩やかにするた
めに設けられる。この構成によって、螺旋溝部１２１から直線溝部１２２まで中間溝部１２３を介して切屑の排出方向が滑らかになるため、生成された切屑は、切屑排出溝１２内に詰まったりすることがなく、切屑排出性についても維持することができる。
【００２６】
本例において、図３に示すように、先端面２から後端面３に向かうにつれて、角度βは小さくなっている。この構成によって、螺旋溝部１２１と直線溝部１２２との接続がより滑らかになって、切屑排出性をより良好に維持することができる。
【００２７】
また、本例において、図３に示すように、第１の貫通孔５１と第２の貫通孔５２との接続部５３は、側面視したときに中間溝部１２３の回転中心軸Ｓ１方向における中央部１２３ｍに位置している。この構成によって、第１の貫通孔５１と直線溝部１２２とを、また第２の貫通孔５２と螺旋溝部１２１とを対応させやすくなって、第２の貫通孔５２の方向の微調整が行ないやすくなる。また、図５に示すように、貫通孔５２と切屑排出溝１２との肉厚が極端に薄くなる領域が生じにくくなる。
【００２８】
図５に示すように、第１の貫通孔５１の大きさは、第２の貫通孔５２の大きさよりも大きい。この構成によって、切削液の流出量を十分に確保することができる。また、第１の貫通孔の加工に径の太いドリルを利用できるので、製作が容易になり、コストを下げることができる。図５（ａ）および（ｂ）に第２の貫通孔５２の大きさを直径ｒ２で示し、図５（ｃ）〜（ｄ）に第１の貫通孔の大きさを直径ｒ１で示すと、ｒ１＞ｒ２である。なお、本例においては、貫通孔の中心軸（図示せず）に垂直な方向の断面形状が円形であるため、大きさを直径で示したがこれに限定されない。例えば、三角形状の場合には、各頂点から対辺に向かって下ろした垂線の長さのうち最大のものを用いればよく、頂点が４つ以上の多角形状の場合には、各頂点を結ぶ直線のうち最大のものを用いればよい。また、楕円形状の場合には長軸の長さを用いればよい。
【００２９】
第１の貫通孔５１と第２の貫通孔５２との接続部５３は、螺旋溝部１２１よりも後端面３側に位置している。この構成によって、角度αに応じて、直線状の第２の貫通孔５２,５２の延びる方向を微調整しながら設計することができる、すなわち、螺旋溝部１２１と直線状の第２の貫通孔５２,５２の離間距離の調整がしやすくなるため、極端に離間距離が小さくなる領域が生じにくい。したがって、長期間使用したとしても破損が生じにくくなる。
【００３０】
第１の貫通孔５１と第２の貫通孔５２との接続部５３は、側面視したときに中間溝部１２３と重なる範囲に位置している。すなわち、図３に示すように、直線溝部１２２に重なる範囲には、回転中心軸Ｓ１に平行な第１の貫通孔５１が位置し、中間溝部１２３に重なる範囲には、接続部５３が位置している。この構成によって、第１の貫通孔５１と直線溝部１２２とが対応し、中間溝部１２３に接続部５３が対応するという、比較的単純な構成を実現することができる。そのため、切屑排出溝１２と貫通孔５との離間距離が極端に小さくなる領域が生じにくくなり、長期間使用したとしても破損が生じにくくなる。
【００３１】
また、本例においては、螺旋溝部１２１の回転中心軸Ｓ１方向の長さは、切屑排出溝１２の先端部の直径の２〜３倍である。この構成によって、本体部１０の先端部の直径に対応して、螺旋溝部１２１の回転中心軸Ｓ１方向の長さを好適に設定することができる。本例においては、本体部１０の先端部の直径とは、先端面２の直径のうち最大のものとして規定する。具体的には、図２に示すように先端面２の直径のうち最大のものをｒ３とし、図３に示すように、螺旋溝部１２１の先端部１２１Ｆから螺旋溝部１２１の後端部１２１Ｒまでの回転中心軸Ｓ１に平行な線分をｄ１とすれば、２・ｒ３≦ｄ１≦３・ｒ３である。
【００３２】
直線溝部１２２の回転中心軸Ｓ１方向の長さは、本体部１０の先端部の直径の１〜２倍である。すなわち、図３に示すように、直線溝部の先端部１２２Ｆ（中間溝部の後端部１２３Ｒ）から直線溝部の後端部１２２Ｒまでの回転中心軸Ｓ１に平行な線分をｄ２とすれば、ｒ３≦ｄ２≦２・ｒ３である。この構成によって、螺旋溝部１２１の中心軸Ｓ１方向の長さが直線溝部１２２の中心軸Ｓ１方向の長さよりも長くなるため、切屑排出性がさらに良好に維持しやすくなる。
【００３３】
本例において、中間溝部１２３の回転中心軸Ｓ１方向の長さは、本体部１０先端部の直径の１／２〜３／２倍である。すなわち、図３に示すように、中間溝部の先端部１２３Ｆ（螺旋溝部の後端部１２１Ｒ）から中間溝部の後端部１２３Ｒまでの回転中心軸Ｓ１に平行な線分をｄ３とすれば、（１／２）・ｒ３≦ｄ３≦（３／２）・ｒ３である。この構成によって、螺旋溝部１２１の回転中心軸方向Ｓ１の長さと、中間溝部１２３の回転中心軸Ｓ１方向の長さとのバランスが良好になって、切屑排出性が良好に維持しやすくなる。
【００３４】
また、本例においては、螺旋溝部１２１の中心軸Ｓ１方向の長さは、切屑排出溝１２の長さの半分以上である。すなわち、図３に示すように、切屑排出溝の先端部１２Ｆからの後端部１２Ｒまで回転中心軸Ｓ１に平行な線分をｄ０とすれば、ｄ１≧１／２・ｄ０である。この構成によって、切屑排出溝１２において、螺旋領域１２１部が占める割合が半分以上になるため、切屑排出性を十分に良好に保つことができる。
【００３５】
さらに、本例において、螺旋溝部１２１の回転中心軸Ｓ１方向の長さは、直線溝部１２２の回転中心軸Ｓ１方向の長さよりも長い。すなわち、図３に示すように、ｄ１＞ｄ２である。この構成によって、切屑排出溝のうち螺旋溝部１２１をもっとも長く確保できるため、切屑排出性を良好に維持することができる。
【００３６】
本例においては、直線溝部の後端部１２２Ｒに連続し、切屑排出溝の後端部１２Ｒに接続される、螺旋溝部１２１の回転中心軸Ｓ１に対して傾斜する方向と同じ向きに傾斜し、傾斜角度αよりも大きな傾斜角度γを有する吐出溝部１２４を有している。具体的には、図３に示すように、吐出溝部１２４と外周面４の交差稜線上のある１点における接線Ｌ３は、回転中心軸Ｓ１に対して傾斜角γで傾斜している。そして、接線Ｌ３は、先端面２から離れるにつれて回転方向Ｘの後方へ向かうように傾斜している。すなわち、吐出溝部１２４と螺旋溝部１２１の傾斜の方向は同じ方向である。この構成によって、生成された切屑排出溝の後端部１２Ｒまで進行した場合でも、本体部１０の回転方向Ｘと逆向きに切屑を吐き出すことができるため、切屑排出性はより良好に維持される。
【００３７】
インサートポケット１１および切屑排出溝１２は、それぞれ本体部１０の回転方向Ｘに２つ設けられており、一方の切屑排出溝１２ａの深さは、他方の切屑排出溝１２ｂの深さよりも深い。本例おいては、特にドリルとして使用されるため、図２に示すように、先端面２に開口し、本体部１０の内方側に位置するインサートポケット１１ａと、先端面２および外周面３に開口し、本体部１０の外方側に位置するインサートポケット１１ｂを有している。さらに、インサートポケット１１ａの後端に切屑排出溝１２ａを、インサートポケット１１ｂの後端に切屑排出溝１２ｂを有している。そして、図５に示すように、切屑排出溝１２ａの深さをｄ４とし、切屑排出溝１２ｂの深さをｄ５とすれば、ｄ４＞ｄ５である。なお、本例においては、図５に示すように、切屑排出溝の深さは、それぞれの切屑排出溝１２における仮想内接円の直径で規定する。切削の際には、インサートポケット１１ａに装着される切削インサートは内周側を切削し、インサートポケット１１ｂに装着される切削インサートは外周側を切削するため、本体部１０の内方側に位置する切屑排出溝１２ａには、生成された切屑が詰まりやすくなる。この構成によれば、切屑排出溝１２ａの深さは、他方の切屑排出溝１２ｂの深さよりも深くなるため、切屑排出性が向上する。
【００３８】
工作機械の主軸部への固定を良好にする観点から、本体部１０には、後端面３側に、工作機械の工具保持部に装着するための保持部１３が形成されている。
【００３９】
ホルダ１の材質としては、例えば、機械構造用炭素鋼、機械構造用合金鋼、工具鋼あるいはステンレス鋼などが挙げられる。機械構造用炭素鋼としては、例えば、炭素（Ｃ）、シリカ（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）、リン（Ｐ）および硫黄（Ｓ）を含む鋼が挙げられる。また、機械構造用合金鋼としては、例えば、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）などを含む鋼が挙げられる。また、工具鋼は、炭素工具鋼と合金工具鋼とに大別でき、機械構造用炭素鋼と機械構造用合金鋼とをそれぞれ熱処理を行なった鋼のことをいう。なお、ホルダ１の表面は、酸化防止や強度強化等を目的として、めっき等の表面加工処理が行なわれていてもよい。
【００４０】
インサートポケット１１は、図１に示すように、回転方向Ｘに対向するホルダ座面１４と、ホルダ座面１４の交差する方向に位置する拘束側面１５とを有している。ホルダ座面１４には、インサートをホルダ１に装着する際に取付けネジ（図示せず）を螺合させるネジ孔１６が設けられている。ホルダ座面１４および拘束側面１５はインサートと当接することによって、インサートを確実に固定する。なお、より確実にインサートを固定するために、複数の拘束側面１５が平面視で交差するように配置されている。本例においては、製造簡易性の観点から、図１に示すように、拘束側面１５を２つ有している。
【００４１】
インサートポケット１１は、ホルダ座面１４および複数の拘束面１５の交差部に隅凹部１７を有している。この構成によって、インサートポケット１１が切削時に受ける衝撃が、ホルダ座面１４および複数の拘束面１５の交差部に集中しにくくなって、インサートポケット１１が破壊することを抑制する。応力分散の観点から、隅凹部１７の内面は、曲面で構成されていることが好ましい。すなわち、ホルダ座面１４および複数の拘束面１５の各交差部の延びる方向と垂直な方向の断面において、曲線状であることがよい。
【００４２】
（第２の実施形態）
本発明の実施形態の他の例であるホルダ１’を図６に示す。以下、本例については、第１の実施形態と異なる点についてのみ説明する。
【００４３】
本例においては、図６に示すように、本体部１０’は、外周面４’および先端面２’の少なくとも一方に開口した、複数の切削インサートが装着可能な複数のインサートポケット１１’と、外周面４’に設けられて複数のインサートポケット１１’の後端側に位置する、切削インサートによって切削された切屑を排出する切屑排出溝１２’を１つ備えている。具体的には図６に示すように、切屑排出溝１２’１つに対して２つのインサートポケット１１’を備えている。この構成によって、比較的大きな直径の穴を開ける加工にも良好な効果を奏する切削工具ホルダを実現することができる。なお、切屑排出溝１２’１つに対する切削インサートの数は、所望の直径に応じて適宜設定すればよい。
【００４４】
また、本例においては、第１の貫通孔５１’，５１’と第２の貫通孔５２’，５２’が一体的に形成されている。
【００４５】
なお、本例においては、図６に示すように、本体部１０の回転中心軸Ｓ１方向の長さをできるだけ小さくすることを目的として、切屑排出溝１２’は螺旋溝部１２１’のみで構成されている。
【００４６】
＜切削インサート＞
本発明の実施形態の一例である切削インサート１００（以下、単にインサート１００と略す）は、図７に示すように、上面１０２と、下面１０３と、側面１０４と、上面１０２
と側面１０４との交差部の少なくとも一部に形成された切刃１０５とを有している。インサート１００は、上述したように、ホルダ１に装着されて使用される。
【００４７】
上面１０２の少なくとも切刃１０５に沿う領域はすくい面として機能し、側面１０４の少なくとも切刃１０５に沿う領域は逃げ面として機能する。そして、下面１０３は、ホルダ１に形成されたインサートポケット１１に当接する着座面として機能する。そのため、少なくとも、中心軸Ｓ２に対して垂直な面を備えていればよく、下面１０３の形状は特に限定されない。
【００４８】
切刃１０５は、ドリルホルダ装着時に、ホルダ１の内周側に位置する第１の切刃１０５ａと、外周側に位置する第２の切刃１０５ｂと、を有している。第１の切刃１０５ａは、穴の底面内周側を切削する切刃（内刃）として機能し、第２の切刃１０５ｂは、穴底面外周側を切削する切刃（外刃）として機能する。
【００４９】
本例においては、インサート貫通孔１０６が上面１０２から下面１０３に貫通して設けられている。インサート貫通孔１０６は、ホルダ１に取り付けるために取付けネジを挿通する孔である。そして、インサート１００は、インサート貫通孔１０６の中心軸Ｓ２に対して、１８０度回転対称な形状をなす。したがって、本例のインサート１００は、第１の切刃１０５ａと第２の切刃１０５ｂがそれぞれ２つずつ形成されている。この構成によって、インサート１００をインサート貫通孔１０６の周りに回転させて、複数の切刃をそれぞれ切削に用いることができ、経済性が良好となる。
【００５０】
インサート１００は、平面視において、略四角形状（略平行四辺形形状）である。ここで平面視とは、以下においては特記しない限り、上面１０２側からインサート１００を視ることをいう。なお、インサート１００の形状は略四角形状に限定されるものではなく、平面視において、例えば三角形、五角形、六角形、八角形などの略多角形の板状とすることができる。インサート１００は、平面視における略四角形状の一辺の長さを例えば５ｍｍ〜２５ｍｍ程度とすればよく、また、上面１０２から下面１０３までの厚みを例えば２ｍｍ〜１０ｍｍ程度とすればよい。ここで、厚みとは、側面視で、上面１０２のうち最も上方に位置する部位と下面１０３のうち最も下方に位置する部位までの距離のうち、中心軸Ｓ２に平行な線分を意味することとする。
【００５１】
なお、上面１０２の形状については、切削条件に応じて適宜設計すればよく、特に限定されない。例えば、本例においては、図６に示すように、第２の切刃１０５ｂに沿う領域においては、生成された切屑を分断するために隆起部１０２ｂを設けている。そして、第１の切刃１０５ａに沿う領域においては、生成された切屑を螺旋状に形成するために、第１の切刃１０５ａから離れるにつれて下面１０３に近づくように傾斜する傾斜面１０２ａを設けている。
【００５２】
インサート１００の材質としては、例えば、超硬合金あるいはサーメットなどが挙げられる。超硬合金の組成としては、例えば、炭化タングステン（ＷＣ）にコバルト（Ｃｏ）の粉末を加えて焼結して生成されるＷＣ−Ｃｏ、ＷＣ−Ｃｏに炭化チタン（ＴｉＣ）を添加したＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ、あるいはＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏに炭化タンタル（ＴａＣ）を添加したＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏがある。また、サーメットは、セラミック成分に金属を複合させた焼結複合材料であり、具体的には、炭化チタン（ＴｉＣ）、または窒化チタン（ＴｉＮ）を主成分としたチタン化合物がある。
【００５３】
インサート１００の表面は、化学蒸着（ＣＶＤ）法または物理蒸着（ＰＶＤ）法を用いて被膜でコーティングされていてもよい。被膜の組成としては、炭化チタン（ＴｉＣ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）またはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などが
挙げられる。
【００５４】
＜切削工具＞
本発明の実施形態の一例である切削工具１１０は、図８に示すように、切削工具用ホルダと、切削工具用ホルダ１のインサートポケット１１に装着された切削インサート１００とを備えている。いわゆる、切削工具１１０は切刃部を本体部に着脱可能となるように形成された、スローアウェイタイプの切削工具である。インサート１００の切刃１０５は、ホルダ１の先端面２および外周面４の少なくとも一方から突出して装着されている。具体的には、図８（ｂ）に示すように、内方側に位置するインサートポケット１１ａには、第１の切刃１０５ａが先端面２から突出するように装着され、外方側に位置するインサートポケット１１ｂには、第２の切刃１０５ｂが外周面４から突出し、第１の切刃１０５ａが先端面２から突出するように装着される。この構成によって、上述したように、第１の切刃１０５ａは、穴の底面内周側を切削する切刃（内刃）として機能し、第２の切刃１０５ｂは、穴底面外周側を切削する切刃（外刃）として機能し、良好に効果を奏することができる。
【００５５】
本例においては、図８（ｂ）に示すように、インサート１００は取付けネジ１１１によってインサートポケット１１に装着されている。すなわち、インサート１００のインサート貫通孔１０６に取付けネジ１１１を挿入し、この取付けネジ１１１の先端をインサートポケット１１に形成されたネジ孔１５に挿入してネジ状の溝部（図示せず）同士を螺合させることによって、インサート１００がホルダ１に装着されている。
【００５６】
また、本例においては、図９に示すように、インサート１００は、ホルダ１の回転中心軸Ｓ１に対して、第２の切刃１０５ｂが正のアキシャルレーキφを有するようにホルダ１に装着されている。すなわち、図９に示すように、側面視で、ホルダ１の外周面側に配置されたインサート１００の第２の切刃１０５ｂは、ホルダ１の先端側から後端側に向かうにつれて、ホルダ１の回転中心軸Ｓ１から遠ざかるように傾斜している。このような構成によって、切削時にかかる切削抵抗の低減を図ることができ、びびリ振動を抑制することができる。
【００５７】
本例においては、回転工具として用いられ、特に、ホルダ１の先端面２および外周面４の少なくとも一方から突出する複数の切刃を備えるため、被削材に穴を開ける加工形態に適するドリルとして用いられる。
【００５８】
本発明は、スローアウェイタイプの切削工具を例にして説明したが、切刃部と本体部が一体的に形成された、いわゆるソリッドタイプの切削工具であってもよい。具体的には、切削工具１１０’’は、回転中心軸Ｓ１を有する円柱状の本体部１０’’と、本体部１０’’の先端部に位置する切刃１０５’’と、本体部１０’’の外周面４’’に設けられた切屑排出溝１２’’と、本体部１０’’の先端面２’’から後端面３’’まで貫く複数の貫通孔５’’,５’’とを備えており、複数の貫通孔５’’,５’’はそれぞれ、側面視したときに切屑排出溝１２’’の後端面３側の端部１２’’Ｒと重なる位置を基点とする、先端面２’’に向かうにつれて回転中心軸Ｓ１からの距離が短くなる第１の貫通孔５１’’,５１’’を有している。この構成によって、切削時に本体部１０’’が撓む際、撓みの起点となる切屑排出溝１２’’の後端面３側の端部１２’’Ｒと重なる位置において、第１の貫通孔５１’’,５１’’間の回転中心軸Ｓ１周りの肉厚を大きく確保することができるため、本体部１０剛性が高くなって撓みにくくなり、加工精度の低下を抑制することができる。
【００５９】
なお、本例のようなソリッドタイプの切削工具１１０’’においては、本体部１０’’の先端部の直径は、本体部１０’’の先端視における回転中心軸Ｓ１’’から切刃１０５
ａ’’の外周側端部までの距離として測定すればよい。
【００６０】
＜被削材の切削方法＞
図１０を用いて、本発明の実施形態の一例である被削材の切削方法について、切削工具１１０を用いた場合を例示して説明する。本例の被削材の切削方法は、以下の（ｉ）〜（iii）の工程を含む。
（ｉ）図１０（ａ）に示すように、切削工具１１０をホルダ１の回転中心軸Ｓ１を中心に矢印Ｘ方向に回転させる工程、および矢印Ｙ１方向に動かし、被削材２００に切削工具１１０の切刃１０５を近づける工程。
（ii）図１０（ｂ）に示すように、インサート１００の切刃１０５を被削材２００の表面に接触させ、回転している切削工具１１０を、例えば矢印Ｚ方向に動かし、被削材２００を切削し、穴を開ける工程。
（iii）図１０（ｃ）に示すように、回転している切削工具１１０を矢印Ｙ２方向に動かし、被削材２００から切削工具１１０を離間させる工程。
【００６１】
なお、（ｉ）の工程では、切削工具１１０と被削材２００とは相対的に近づければよく、例えば被削材２００を切削工具１１０に近づけてもよい。これと同様に、（iii）の工程では、被削材２００と切削工具１１０とは相対的に遠ざければよく、例えば被削材２００を切削工具１１０から遠ざけてもよい。切削加工を継続する場合には、切削工具１１０を回転させた状態を保持して、被削材２００の異なる箇所にインサート１００の切刃１０５を接触させる工程を繰り返せばよい。本例においては、上述のとおりインサート１００の切刃１０５は上面側および下面側に２つずつ有しているので、使用している切刃１０５が摩耗した際には、インサート１００をインサート貫通孔１０６の中心軸に対して回転させたり、インサート１００をひっくり返したりして、未使用の切刃１０５を用いればよい。
【００６２】
さらに、被削材２００の材質の代表例としては、炭素鋼、合金鋼、ステンレス鋼、鋳鉄または非鉄金属などが挙げられる。
【符号の説明】
【００６３】
１，１’，１’’ ホルダ
２，２’，２’’ 先端面
３，３’，３’’ 後端面
４，４’，４’’ 外周面
５，５’，５’’ 貫通孔
５１，５１’，５１’’ 第１の貫通孔
５２，５２’，５２’’ 第２の貫通孔
５３，５３’，５３’’ 接続部
５４，５４’，５４’’ 第３の貫通孔
１０，１０’，１０’’ 本体部
１１，１１’ インサートポケット
１２，１２’，１２’’ 切屑排出溝
１２Ｆ 切屑排出溝の先端部
１２Ｒ 切屑排出溝の後端部
１２１ 螺旋溝部
１２１Ｆ 螺旋溝部の先端部
１２１Ｒ 螺旋溝部の後端部
１２２ 直線溝部
１２２Ｆ 直線溝部の先端部
１２２Ｒ 直線溝部の後端部
１２３ 中間溝部
１２３Ｆ 中間溝部の先端部
１２３Ｒ 中間溝部の後端部
１２４ 吐出溝部
１３ 保持部
１４ 着座面
１５ 拘束側面
１６ ネジ孔
１７ 隅凹部
１００ 切削インサート（インサート）
１０２ 上面
１０３ 下面
１０４ 側面
１０５，１０５’’ 切刃
１０５ａ 第１の切刃（内刃）
１０５ｂ 第２の切刃（外刃）
１０６ インサート貫通孔
１１０，１１０’’ 切削工具
１１１ 取付けネジ
２００ 被削材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転中心軸を有する円柱状の本体部を備えている、切削インサートを装着可能な切削工具用ホルダであって、
前記本体部は、外周面および先端面の少なくとも一方に開口した、前記切削インサートを装着可能なインサートポケットと、前記外周面に設けられて前記インサートポケットの後端側に位置する切屑排出溝と、前記本体部の前記先端面から後端面まで貫く複数の貫通孔とを備えており、
該複数の貫通孔はそれぞれ、側面視したときに前記切屑排出溝の前記後端面側の端部と重なる位置を基点とする、前記先端面に向かうにつれて前記回転中心軸からの距離が短くなる第１の貫通孔を有していることを特徴とする切削工具用ホルダ。
【請求項２】
前記切屑排出溝は、前記後端面側に前記回転中心軸に平行に延びる直線溝部を備えており、前記第１の貫通孔は、側面視したときに前記直線溝部と重なる範囲に位置していることを特徴とする請求項１に記載の切削工具用ホルダ。
【請求項３】
前記複数の貫通孔はそれぞれ、前記第１の貫通孔に接続されて前記先端面に開口している、側面視したときに前記先端面に向かうにつれて前記回転中心軸からの距離が長くなる第２の貫通孔を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の切削工具用ホルダ。
【請求項４】
側面視したときに、前記第１の貫通孔および前記第２の貫通孔はそれぞれ前記中心軸に対して一定の傾斜角度を有しており、前記第１の貫通孔の前記回転中心軸に対する傾斜角度θ１は、前記第２の貫通孔の前記回転中心軸に対する傾斜角度θ２よりも大きいことを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に記載の切削工具用ホルダ。
【請求項５】
前記第１の貫通孔に接続されてそれぞれ前記後端面に開口している、側面視したときに前記先端面に向かうにつれて前記回転中心軸からの距離がそれぞれ近づくように前記回転中心軸に対して一定の傾斜角度θ３を有している第３の貫通孔を有しており、前記傾斜角度θ３は、前記傾斜角度θ１と等しいことを特徴とする請求項１から４のいずれかの項に記載の切削工具用ホルダ。
【請求項６】
前記切屑排出溝は、前記直線溝部よりも前記先端面側に位置する、前記回転中心軸に沿って螺旋状に設けられた、側面視したときに前記回転中心軸に対して一定の角度αで交差する螺旋溝部と、該螺旋溝部と前記直線溝部とを接続している、側面視したときに前記回転中心軸に対して前記角度αよりも小さい角度βで交差する中間溝部とを備えており、
前記第１の貫通孔と前記第２の貫通孔との接続部は、側面視したときに前記中間溝部と重なる範囲に位置していることを特徴とする請求項１から５のいずれかの項に記載の切削工具用ホルダ。
【請求項７】
前記角度βは、前記先端面から前記後端面に向かうにつれて小さくなっていることを特徴とする請求項６に記載の切削工具用ホルダ。
【請求項８】
前記第１の貫通孔と前記第２の貫通孔との前記接続部は、側面視したときに前記中間溝部における前記回転中心軸方向における中央部に位置していることを特徴とする請求項６または７に記載の切削工具用ホルダ。
【請求項９】
前記第１の貫通孔の大きさは前記第２の貫通孔の大きさよりも大きいことを特徴とする請求項１から８のいずれかの項に記載の切削工具用ホルダ。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかの項に記載の切削工具用ホルダと、該切削工具用ホルダの前記インサートポケットに装着された前記切削インサートとを備えていることを特徴とする切削工具。
【請求項１１】
回転中心軸を有する円柱状の本体部と、該本体部の先端部に位置する切刃と、前記本体部の外周面に設けられた切屑排出溝と、前記本体部の先端面から後端面まで貫く複数の貫通孔とを備えており、
該複数の貫通孔はそれぞれ、側面視したときに前記切屑排出溝の前記後端面側の端部と重なる位置を基点とする、前記先端面に向かうにつれて前記回転中心軸からの距離が短くなる第１の貫通孔を有していることを特徴とする切削工具。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の切削工具を回転させる工程と、
回転している前記切削工具の前記切刃を被削材に接触させて前記被削材を切削する工程と、
回転している前記切削工具の前記切刃を前記被削材から離間させる工程とを含むことを特徴とする被削材の切削方法。
【請求項１】
回転中心軸を有する円柱状の本体部を備えている、切削インサートを装着可能な切削工具用ホルダであって、
前記本体部は、外周面および先端面の少なくとも一方に開口した、前記切削インサートを装着可能なインサートポケットと、前記外周面に設けられて前記インサートポケットの後端側に位置する切屑排出溝と、前記本体部の前記先端面から後端面まで貫く複数の貫通孔とを備えており、
該複数の貫通孔はそれぞれ、側面視したときに前記切屑排出溝の前記後端面側の端部と重なる位置を基点とする、前記先端面に向かうにつれて前記回転中心軸からの距離が短くなる第１の貫通孔を有していることを特徴とする切削工具用ホルダ。
【請求項２】
前記切屑排出溝は、前記後端面側に前記回転中心軸に平行に延びる直線溝部を備えており、前記第１の貫通孔は、側面視したときに前記直線溝部と重なる範囲に位置していることを特徴とする請求項１に記載の切削工具用ホルダ。
【請求項３】
前記複数の貫通孔はそれぞれ、前記第１の貫通孔に接続されて前記先端面に開口している、側面視したときに前記先端面に向かうにつれて前記回転中心軸からの距離が長くなる第２の貫通孔を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の切削工具用ホルダ。
【請求項４】
側面視したときに、前記第１の貫通孔および前記第２の貫通孔はそれぞれ前記中心軸に対して一定の傾斜角度を有しており、前記第１の貫通孔の前記回転中心軸に対する傾斜角度θ１は、前記第２の貫通孔の前記回転中心軸に対する傾斜角度θ２よりも大きいことを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に記載の切削工具用ホルダ。
【請求項５】
前記第１の貫通孔に接続されてそれぞれ前記後端面に開口している、側面視したときに前記先端面に向かうにつれて前記回転中心軸からの距離がそれぞれ近づくように前記回転中心軸に対して一定の傾斜角度θ３を有している第３の貫通孔を有しており、前記傾斜角度θ３は、前記傾斜角度θ１と等しいことを特徴とする請求項１から４のいずれかの項に記載の切削工具用ホルダ。
【請求項６】
前記切屑排出溝は、前記直線溝部よりも前記先端面側に位置する、前記回転中心軸に沿って螺旋状に設けられた、側面視したときに前記回転中心軸に対して一定の角度αで交差する螺旋溝部と、該螺旋溝部と前記直線溝部とを接続している、側面視したときに前記回転中心軸に対して前記角度αよりも小さい角度βで交差する中間溝部とを備えており、
前記第１の貫通孔と前記第２の貫通孔との接続部は、側面視したときに前記中間溝部と重なる範囲に位置していることを特徴とする請求項１から５のいずれかの項に記載の切削工具用ホルダ。
【請求項７】
前記角度βは、前記先端面から前記後端面に向かうにつれて小さくなっていることを特徴とする請求項６に記載の切削工具用ホルダ。
【請求項８】
前記第１の貫通孔と前記第２の貫通孔との前記接続部は、側面視したときに前記中間溝部における前記回転中心軸方向における中央部に位置していることを特徴とする請求項６または７に記載の切削工具用ホルダ。
【請求項９】
前記第１の貫通孔の大きさは前記第２の貫通孔の大きさよりも大きいことを特徴とする請求項１から８のいずれかの項に記載の切削工具用ホルダ。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかの項に記載の切削工具用ホルダと、該切削工具用ホルダの前記インサートポケットに装着された前記切削インサートとを備えていることを特徴とする切削工具。
【請求項１１】
回転中心軸を有する円柱状の本体部と、該本体部の先端部に位置する切刃と、前記本体部の外周面に設けられた切屑排出溝と、前記本体部の先端面から後端面まで貫く複数の貫通孔とを備えており、
該複数の貫通孔はそれぞれ、側面視したときに前記切屑排出溝の前記後端面側の端部と重なる位置を基点とする、前記先端面に向かうにつれて前記回転中心軸からの距離が短くなる第１の貫通孔を有していることを特徴とする切削工具。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の切削工具を回転させる工程と、
回転している前記切削工具の前記切刃を被削材に接触させて前記被削材を切削する工程と、
回転している前記切削工具の前記切刃を前記被削材から離間させる工程とを含むことを特徴とする被削材の切削方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−２７９６２（Ｐ２０１３−２７９６２Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６６６７７（Ｐ２０１１−１６６６７７）
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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