KR101715976B1 - 칼날 교환식 홈형성 공구 및 단면 홈형성 가공 방법 - Google Patents

Abstract

절삭 인서트 (130) 는, 높이 방향의 축선 (C3) 에 관해서 회전 대칭, 또한, 인서트 가상 평면 (VS1) 에 관해서 면대칭으로 형성되고, 폭방향의 축선 (C2) 이, 제 1 폭방향 (C2A) 으로 향함에 따라 점차 피삭재 (W) 가 회전하는 회전 방향의 전방으로 향하여 경사지고, 연장 방향의 축선 (C1) 이, 제 1 연장 방향 (C1A) 으로 향함에 따라 점차 공구 가상 평면에 접근하도록 인서트 본체 (131) 의 하면측으로 향하여 연장되고, 타방의 절삭날 (132B) 에 있어서의 일방의 코너부 (143C) 가, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서의 일방의 코너부 (143A) 보다 제 1 폭방향 (C2A) 으로 배치되어 있다.

Description

칼날 교환식 홈형성 공구 및 단면 홈형성 가공 방법{CUTTING EDGE REPLACEMENT TYPE GROOVE FORMING TOOL AND END FACE GROOVE FORMING METHOD}

본 발명은, 칼날 교환식 홈형성 공구 및 이것을 사용한 단면(端面) 홈형성 가공 방법에 관한 것이다.

본원은, 2010 년 2 월 5 일에 일본국에 출원된 일본 특허출원 2010－24710호, 및, 2010 년 2 월 5 일에 일본국에 출원된 일본 특허출원 2010－24708호에 대해 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

종래, 금속 재료 등으로 이루어지는 피삭재를 회전 축선 둘레로 회전시켜, 절삭 인서트의 절삭날로 홈형성 가공을 실시하는 칼날 교환식 홈형성 공구가 알려져 있다. 칼날 교환식 홈형성 공구는, 피삭재의 회전 축선을 중심으로 형성된 가공 구멍의 안쪽면 (단면) 이나, 피삭재의 외주면에 형성된 단차부에 있어서 회전 축선 방향을 향하는 단면에 홈형성 가공한다. 예를 들어, 도 23 에 나타낸 종래의 칼날 교환식 홈형성 공구 (1100) 는, 축상(軸狀)을 이루는 공구 본체 (11) 의 선단부에, 단면 직사각형의 봉상으로 형성된 절삭 인서트 (130) 가 착탈이 자유롭게 장착되어 있다. 절삭 인서트 (130) 는, 봉상을 이루는 인서트 본체 (131) 의 연장 방향 (도 23 에서의 좌우 방향 (X 방향)) 의 양 단부에 한 쌍의 절삭날 (132) 을 가지고 있다. 그리고, 이들 절삭날 (132) 중 공구 본체 (11) 의 선단면으로부터 돌출된 일방의 절삭날 (132A) 이, 피삭재 (W) 의 가공 구멍 (H) 의 안쪽면 (단면) (B) 에 홈형성 가공 (내경측 단면 홈형성) 을 실시한다. 도 23 의 예에서는, 피삭재 (W) 의 안쪽면 (B) 은, 회전 축선 (WO) 에 직교함과 함께 가공 구멍 (H) 의 내주면 (둘레면) (S) 에 인접하여 형성되어 있다. 일방의 절삭날 (132A) 은, 이 내주면 (S) 을 따르도록 회전 축선 (WO) 에 평행하게 X 방향으로 이동함으로써 안쪽면 (B) 에 대해 홈형성 가공한다. 또한, 절삭 인서트 (130) 는, 인서트 본체 (131) 의 연장 방향 및 폭방향의 중앙을 지남과 함께 이들 연장 방향 및 폭방향에 수직인 높이 방향으로 연장되는 인서트 높이 축선 (C3) 에 관하여 회전 대칭으로 형성되어 있다. 또, 절삭 인서트 (130) 는, 이 인서트 높이 축선 (C3) 을 포함하여 상기 연장 방향에 직교하는 인서트 가상 평면 (도시 생략) 에 관하여 면대칭으로 형성되어 있다. 절삭 인서트 (130) 는, 공구 본체 (11) 의 사양이 좌승수 (左勝手) 인지 우승수 (右勝手) 인지에 상관없이, 양 절삭날 (132A, 132B) 을 사용할 수 있다.

또 도 23 에 있어서, 한 쌍의 절삭날 (132) 중 타방의 절삭날 (132B) 은 절삭에는 제공되지 않고, 일방의 절삭날 (132A) 이 마모나 결손 등에 의해 사용에 적합하지 않게 되었을 때에, 인서트 본체 (131) 의 장착 방향을 연장 방향으로 반전시킨다. 이로써, 그 절삭날 (132B) 이 공구 본체 (11) 의 선단면으로부터 돌출되어 홈형성 가공에 사용된다.

이와 같이 하여, 피삭재 (W) 의 가공 구멍 (H) 에 있어서의 내주면 (S) 의 직경 방향 내방에 배치되어 회전 축선 (WO) 방향을 향하는 안쪽면 (내경측 단면) (B) 에 대해, 칼날 교환식 홈형성 공구 (1100) 를 사용한 내경측 단면 홈형성 가공이 실시되고 있다.

또 도 24 의 예에서는, 전술한 절삭 인서트 (130) 가, 축상을 이루는 칼날 교환식 홈형성 공구 (1105) 의 선단부에 착탈이 자유롭게 장착되어 있다. 그리고, 공구 본체 (11) 의 선단면으로부터 돌출된 일방의 절삭날 (132A) 이, 다단 원주상으로 형성된 피삭재 (W) 의 단차부 (U) 에 있어서 회전 축선 (WO) 방향을 향하는 단면 (E) 을 향하여 회전 축선 (WO) 에 평행하게 X 방향으로 이동함으로써, 이 단면 (E) 에 홈형성 가공 (외경측 단면 홈형성) 을 실시한다. 이 예에서는, 피삭재 (W) 의 단면 (E) 은, 회전 축선 (WO) 에 직교함과 함께 외주면 (둘레면) (R) 의 소직경 부분에 인접하여 형성되어 있다. 일방의 절삭날 (132A) 은, 상기 소직경 부분을 따르도록 이동함으로써 단면 (E) 에 대해 홈형성 가공한다.

이와 같이 하여, 피삭재 (W) 의 상기 소직경 부분에 있어서의 외주면 (R) 의 직경 방향 외방에 배치되어 회전 축선 (WO) 방향을 향하는 단면 (외경측 단면) (E) 에 대해, 칼날 교환식 홈형성 공구 (1105) 를 사용한 외경측 단면 홈형성 가공이 실시되고 있다.

또, 이와 같은 홈형성 가공에 사용되는 다른 절삭 인서트로서 예를 들어, 특허문헌 1 에 기재된 것이 알려져 있다.

일본 특허공보 평7－115251호

그러나, 전술한 칼날 교환식 홈형성 공구 (1100, 1105) 에 있어서는, 다음과 같은 과제를 가지고 있었다.

절삭 인서트 (130) 는, 그 인서트 본체 (131) 의 연장 방향 (도 23, 도 24 에 나타낸 인서트 길이 축선 (C1)) 이 피삭재 (W) 의 회전 축선 (WO) 에 대해 평행하다. 또, 인서트 길이 축선 (C1) 은, 피삭재 (W) 의 둘레면 (S, R) 에 대해 평행하게 연장되어 배치되어 있고, 한 쌍의 절삭날 (132) 은 둘레면 (S, R) 으로부터의 거리가 서로 동일하게 되어 있다. 이와 같은 절삭 인서트 (130) 의 배치 상태에서, 일방의 절삭날 (132A) 이 피삭재 (W) 의 둘레면 (S, R) 으로부터 이간되어 단면 (B, E) 에 홈형성 가공할 때에는 특별히 문제는 없다. 그러나, 절삭날 (132A) 이 피삭재 (W) 의 둘레면 (S, R) 을 따라 이동하면서 단면 (B, E) 에 대해 홈형성 가공하는 경우에는, 타방의 절삭날 (132B) 이 둘레면 (S, R) 에 접촉하여 손상되게 된다. 또한, 도 23, 도 24 에 나타낸 바와 같이, 피삭재 (W) 에 있어서 가장 공구 본체 (11) 의 기단측에 위치하는 단면 (F) 으로부터 가공 구멍 (H) 의 단면 (B) 또는 단차부 (U) 의 단면 (E) 까지의 깊이 (d1) 가, 타방의 절삭날 (132B) 로부터 단면 (B, E) 까지의 거리 (L3) 보다 작은 경우에는 접촉은 없지만, d1 이 L3 이상이 되면 접촉한다. 이 접촉은 가공 품위에 영향을 미치므로 바람직하지 않고, 접촉을 방지하기 위해서 피삭재 (W) 의 형상이 제한된다. 또, 가공 중에 상기 거리 (L3) 가 축소되어 가서 전술한 접촉이 발생하는 것으로 생각된다. 이와 같은 접촉이 발생하면, 피삭재 (W) 의 가공 정밀도를 확보할 수 없을 뿐 아니라, 미사용된 타방의 절삭날 (132B) 이 손상되게 된다. 상세하게는, 도 25, 도 26 에 나타낸 바와 같이, 타방의 절삭날 (132B) 에 있어서 피삭재 (W) 의 둘레면 (S, R) 측에 위치하는 코너부 (143C) 가 둘레면 (S, R) 에 접촉한다. 이 때문에, 도 23 및 도 24 와 같은 피삭재 (W) 의 둘레면 (S, R) 을 따르는 단면 홈형성은 생기지 않았다.

이와 같은 절삭날 (132B) 의 둘레면 (S, R) 에 대한 접촉을 방지하기 위해서, 예를 들어, 공구 본체 (11) 에 장착하는 절삭 인서트 (130) 의 자세를 변경하는 것이 고려된다. 즉, 도 27 및 도 28 에 나타낸 바와 같이, 절삭 인서트 (130) 의 경사면 (133) 측 (인서트 본체 (131) 의 상면측) 에서 보아, 인서트 본체 (131) 의 인서트 길이 축선 (C1) 이, 일방의 절삭날 (132A) 측으로부터 타방의 절삭날 (132B) 측으로 향함에 따라 점차 피삭재 (W) 의 둘레면 (S(R)) 으로부터 이간되도록 배치한다. 요컨대, 절삭 인서트 (130) 를 X 방향에 대해 경사지게 하여 공구 본체 (11) 에 장착하면 된다. 이로써, 절삭 인서트 (130) 에 있어서 타방의 절삭날 (132B) 의 둘레면 (S(R)) 측에 배치된 코너부 (143C) 가, 그 둘레면 (S(R)) 으로부터 이간되어 배치되기 때문에, 전술한 접촉이 방지된다.

그러나, 이 경우, 일방의 절삭날 (132A) 에 착안하면, 도 28 에 나타낸 바와 같이, 절삭날 (132A) 의 정면 절삭날 (141) 은, 회전 축선 (WO) 에 수직인 피삭재 가상 평면 (VS4) 에 대해 도면 중의 각도 (α) 만큼 경사지게 된다. 본래, 홈형성 가공에 의해 형성되는 홈의 홈바닥 (D) 은, 회전 축선 (WO) 에 수직 (즉 피삭재 가상 평면 (VS4) 에 평행) 인 것이 요구된다. 그러나, 전술한 바와 같이 정면 절삭날 (141) 이 경사짐으로써, 절삭된 홈의 홈바닥 (D) 도 피삭재 가상 평면 (VS4) 에 대해 각도 (α) 만큼 경사지게 되어, 가공 정밀도를 충분히 확보할 수 없다.

한편, 특허문헌 1 에 기재된 절삭 인서트에 있어서는, 그 절삭 인서트를 상기 인서트 높이 축선에 관해서 회전 대칭으로 형성하는 한편, 상기 인서트 가상 평면에 관해서 면대칭으로는 형성되어 있지 않고, 인서트 본체가 전체적으로 비틀린 것처럼 형성되어 있다. 이로써, 절삭 인서트를 공구 본체에 장착했을 때에, 타방의 절삭날에 있어서의 둘레면 (S(R)) 측의 코너부가, 일방의 절삭날에 있어서의 둘레면 (S(R)) 측의 코너부보다 그 둘레면 (S(R)) 으로부터 이간되도록 되어 있다. 그러나, 이 경우, 공구 본체의 사양에 맞추어, 좌승수용 및 우승수용의 절삭 인서트를 각각 준비해야 되어, 부품 점수가 증가되어 관리가 번잡해진다.

본 발명은, 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 절삭 인서트의 부품 점수를 증가시키지 않고, 피삭재의 둘레면을 따라 단면 홈형성 가공하는 경우이어도 가공 정밀도를 충분히 확보할 수 있는 칼날 교환식 홈형성 공구 및 단면 홈형성 가공 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 이하의 수단을 제안하고 있다.

즉 본 발명은, 회전 축선을 중심으로 회전하는 피삭재의 단면을 향하여 절삭날을 돌출시킨 절삭 인서트와, 축상을 이루며, 선단부에 상기 절삭 인서트가 착탈이 자유롭게 장착되는 공구 본체를 가지며, 상기 절삭날로 상기 단면에 홈형성 가공하는 칼날 교환식 홈형성 공구이다. 상기 절삭 인서트는, 봉상을 이루는 인서트 본체와, 상기 인서트 본체의 연장 방향의 양 단부에 있어서의 그 인서트 본체의 상면에 형성된 한 쌍의 절삭날을 구비하고 있다. 상기 절삭 인서트는, 상기 한 쌍의 절삭날끼리의 중앙을 지나 상기 연장 방향으로 연장되는 연장 방향의 축선, 및, 상기 연장 방향에 수직인 폭방향으로 연장되어 상기 중앙을 지나는 폭방향의 축선에 대해 상기 중앙에서 직교하는 높이 방향의 축선에 관해서 회전 대칭으로 형성되고, 또한, 상기 높이 방향의 축선을 포함하여 상기 연장 방향에 수직인 인서트 가상 평면에 관해서 면대칭으로 형성되어 있다. 상기 절삭날은, 상기 인서트 본체의 연장 방향의 단 가장자리에 형성되어 상기 폭방향을 따라 연장되는 정면 절삭날과, 이 정면 절삭날의 양 단에 배치되어 상기 폭방향으로 돌출하도록 형성된 한 쌍의 코너부와, 상기 코너부로부터 상기 연장 방향을 따라 상기 중앙으로 향함에 따라 점차 서로의 간격을 좁히도록 연장되는 한 쌍의 측면 절삭날을 가지고 있다. 상기 절삭 인서트는, 상기 공구 본체의 일측면을 따르도록 배치되고, 상기 한 쌍의 절삭날 중 일방의 절삭날을 상기 선단부의 선단면으로부터 홈형성 방향으로 돌출시키고 있다. 상기 폭방향의 축선이 상기 폭방향 중, 상기 한 쌍의 코너부에 있어서의 상기 공구 본체의 일측면측에 위치하는 일방의 코너부로부터 타방의 코너부로 향하는 방향인 제 1 폭방향으로 향함에 따라 점차 피삭재가 회전하는 회전 방향의 전방으로 향하여 경사져 있다. 상기 연장 방향의 축선이, 상기 일방의 절삭날에 있어서의 타방의 코너부 및 상기 회전 축선을 포함하는 공구 가상 평면에 대해 경사지고, 상기 연장 방향 중, 상기 한 쌍의 절삭날에 있어서의 타방의 절삭날로부터 상기 일방의 절삭날로 향하는 방향인 제 1 연장 방향을 향함에 따라 점차 상기 공구 가상 평면에 접근하도록 상기 인서트 본체의 하면측으로 향하여 연장되어 있다. 상기 타방의 절삭날에 있어서의 상기 일방의 코너부가, 상기 일방의 절삭날에 있어서의 상기 일방의 코너부보다 상기 제 1 폭방향으로 배치되어 있다.

또 본 발명은, 회전 축선을 중심으로 회전하는 피삭재의 단면을 향하여 절삭날을 돌출시킨 절삭 인서트와, 축상을 이루며, 선단부에 상기 절삭 인서트가 착탈이 자유롭게 장착되는 공구 본체를 갖는 칼날 교환식 홈형성 공구를 이용하여, 상기 절삭날로 상기 피삭재의 단면에 홈형성 가공하는 단면 홈형성 가공 방법이다. 상기 절삭 인서트는, 봉상을 이루는 인서트 본체와, 상기 인서트 본체의 연장 방향의 양 단부에 있어서의 그 인서트 본체의 상면에 형성된 한 쌍의 절삭날을 구비하고 있다. 상기 절삭 인서트는, 상기 한 쌍의 절삭날끼리의 중앙을 지나 상기 연장 방향으로 연장되는 연장 방향의 축선, 및, 상기 연장 방향에 수직인 폭방향으로 연장되어 상기 중앙을 지나는 폭방향의 축선에 대해 상기 중앙에서 직교하는 높이 방향의 축선에 관해서 회전 대칭으로 형성되고, 또한, 상기 높이 방향의 축선을 포함하여 상기 연장 방향에 수직인 인서트 가상 평면에 관해서 면대칭으로 형성되어 있다. 상기 절삭날은, 상기 인서트 본체의 연장 방향의 단 가장자리에 형성되어 상기 폭방향을 따라 연장되는 정면 절삭날과, 이 정면 절삭날의 양 단에 배치되어 상기 폭방향으로 돌출하도록 형성된 한 쌍의 코너부와, 상기 코너부로부터 상기 연장 방향을 따라 상기 중앙으로 향함에 따라 점차 서로의 간격을 좁히도록 연장되는 한 쌍의 측면 절삭날을 가지고 있다. 상기 절삭 인서트를, 상기 공구 본체의 일측면을 따르도록 배치하고, 상기 한 쌍의 절삭날 중 일방의 절삭날을 상기 선단부의 선단면으로부터 홈형성 방향으로 돌출시키고, 그 일방의 절삭날을 상기 홈형성 방향으로 이동시킴으로써 상기 단면에 대해서 홈형성 가공한다. 이 홈형성 가공시에, 상기 폭방향의 축선을 상기 폭방향 중 상기 한 쌍의 코너부에 있어서의 상기 공구 본체의 일측면측에 위치하는 일방의 코너부로부터 타방의 코너부로 향하는 방향인 제 1 폭방향으로 향함에 따라 점차 피삭재가 회전하는 회전 방향의 전방으로 향하여 경사지게 한다. 또, 상기 연장 방향의 축선을, 상기 일방의 절삭날에 있어서의 타방의 코너부 및 상기 회전 축선을 포함하는 공구 가상 평면에 대해 경사지게 하고, 상기 연장 방향 중, 상기 한 쌍의 절삭날에 있어서의 타방의 절삭날로부터 상기 일방의 절삭날로 향하는 방향인 제 1 연장 방향으로 향함에 따라 점차 상기 공구 가상 평면에 접근하도록 상기 인서트 본체의 하면측으로 향하여 연장시킨다. 또, 상기 타방의 절삭날에 있어서의 상기 일방의 코너부를, 상기 일방의 절삭날에 있어서의 상기 일방의 코너부보다 상기 제 1 폭방향으로 배치한다.

본 발명의 칼날 교환식 홈형성 공구 및 단면 홈형성 가공 방법에 의하면, 공구 본체의 선단부로부터 피삭재의 단면을 향하여 돌출된 절삭 인서트의 일방의 절삭날에 있어서의 정면 절삭날이, 폭방향의 축선에 평행이 되도록 상기 제 1 폭방향으로 향함에 따라 점차 피삭재가 회전하는 회전 방향의 전방으로 향하여 경사져 있으므로, 일방의 절삭날이 절삭한 잘린 찌꺼기의 배출성이 높아진다.

또, 절삭 인서트의 연장 방향의 축선이, 상기 제 1 연장 방향으로 향함에 따라 점차 공구 가상 평면에 접근하도록 경사져, 인서트 본체의 하면측 (공구 본체의 하면측) 으로 향하여 연장되어 있다. 즉, 상기 공구 가상 평면에 대해, 타방의 절삭날이 인서트 본체의 상면측 (공구 본체의 상면측) 으로 향하여 이간되어 있으므로, 일방의 절삭날의 쐐기각을 크게 형성할 수 있다. 따라서, 피삭재에 홈형성 가공하는 일방의 절삭날의 칼날 강도가 충분히 확보되어 있다.

또, 타방의 절삭날에 있어서 상기 제 1 폭방향과는 반대측에 위치하는 일방의 코너부가, 일방의 절삭날에 있어서 상기 반대측에 위치하는 일방의 코너부에 대해, 상기 제 1 폭방향으로 배치되어 있다. 이로써, 예를 들어, 피삭재의 회전 축선을 중심으로 형성된 원주 구멍상의 가공 구멍의 내주면을 따라 그 가공 구멍의 안쪽면 (단면) 에 홈형성 가공 (내경측 단면 홈형성) 하는 경우에, 하기와 같은 작용 효과를 발휘한다. 즉, 예를 들어, 절삭 인서트의 일방의 절삭날에 있어서의 일방의 코너부를 피삭재의 내주면에 맞닿도록 근접 배치하고, 이 절삭 인서트를 그 내주면을 따라 홈형성 방향으로 이동시켜 홈형성 가공할 때에, 타방의 절삭날에 있어서의 일방의 코너부가 이 내주면으로부터 이간되어, 이 코너부가 그 내주면에 접촉하여 손상되는 것이 확실히 방지된다. 또, 예를 들어, 다단 원주상을 이루는 피삭재의 단차부에 있어서, 회전 축선에 평행한 외주면을 갖는 소직경 부분을 따라 그 피삭재의 단면에 홈형성 가공 (외경측 단면 홈형성) 하는 경우에, 전술과 동일한 작용 효과가 얻어진다. 즉, 예를 들어, 절삭 인서트의 일방의 절삭날에 있어서의 일방의 코너부를 피삭재의 상기 소직경 부분의 외주면에 맞닿도록 근접 배치하고, 이 절삭 인서트를 그 소직경 부분을 따라 홈형성 방향으로 이동시켜 홈형성 가공할 때에, 타방의 절삭날에 있어서의 일방의 코너부가 소직경 부분으로부터 이간되어, 이 코너부가 그 소직경 부분에 접촉하여 손상되는 것이 방지된다.

또, 전술한 접촉에 의해, 미사용된 타방의 절삭날이 손상되는 것이 방지된다.

또, 도 23, 도 24 에서 설명한 피삭재 (W) 의 단면 (B, E) 의 깊이 (d1) 에 상관없이 타방의 절삭날의 일방의 코너부가 피삭재의 둘레면으로부터 이간되어, 이 코너부가 그 둘레면에 접촉하여 손상되는 것이 확실하게 방지된다.

또한, 일방의 절삭날이 절삭하는 피삭재의 홈 바닥에 착안하면, 절삭 인서트의 폭방향의 축선이 상기 제 1 폭방향을 향함에 따라 점차 피삭재가 회전하는 회전 방향의 전방으로 향하여 경사지고, 연장 방향의 축선이 상기 제 1 연장 방향을 향함에 따라 공구 가상 평면에 대해 접근하도록 인서트 본체의 하면측으로 향하여 경사지고, 또한, 타방의 절삭날에 있어서의 일방의 코너부가 일방의 절삭날에 있어서의 일방의 코너부보다 상기 제 1 폭방향으로 배치되어 있음으로써, 그 홈바닥은 피삭재의 회전 축선에 대해 수직에 가까운 경사를 구비하여 형성된다. 즉, 도 28 에서 설명한 홈바닥 (D) 의 각도 (α) 가 비교적 작게 형성되어, 피삭재에 절삭된 홈의 가공 정밀도가 높아진다.

또, 각 절삭날이 각각 구비하는 한 쌍의 측면 절삭날은, 인서트 본체의 연장 방향의 외단 가장자리로부터 중앙으로 향함에 따라 점차 서로의 간격을 좁히도록 경사져 형성되어 있으므로, 홈벽의 가공 정밀도가 확보된다. 즉, 절삭 인서트의 공구 본체에 대한 장착 자세가 전술한 바와 같이 설정되어도, 일방의 절삭날에 있어서 피삭재의 둘레면과는 반대측 (요컨대 상기 제 1 폭방향) 에 배치된 측면 절삭날이, 피삭재에 형성된 홈의 상기 반대측에서의 홈벽의 개구단 가장자리에 접촉하는 일이 없다.

또, 본 발명의 칼날 교환식 홈형성 공구에 있어서, 상기 절삭 인서트를 상기 공구 가상 평면에 직교하는 방향에서 보아, 상기 폭방향의 축선과 상기 회전 축선이 이루는 각도 θ1 이 90°이상 90.5°이하인 것으로 해도 된다.

본 발명의 칼날 교환식 홈형성 공구에 의하면, 예를 들어, 피삭재의 상기 둘레면이 회전 축선에 평행하게 형성되어 있는 경우에, 절삭 인서트를 상기 공구 가상 평면에 직교하는 방향에서 보아, 인서트 본체의 연장 방향의 축선이 피삭재의 둘레면에 대해 경사지는 각도는, 폭방향의 축선과 회전 축선이 이루는 각도 θ1 에서 90°를 뺀 값 (요컨대 θ1 － 90°) 에 근사하면서도 약간 (θ1 － 90°) 보다 큰 값이 된다. 즉, 절삭 인서트는, 인서트 본체의 연장 방향의 축선을 피삭재의 상기 둘레면에 대해 약간 경사지게 하면서도 대략 평행으로 하여 공구 본체에 장착된다. 따라서, 전술한 바와 같이 타방의 절삭날의 일방의 코너부를 그 둘레면으로부터 확실하게 이간하여 이 둘레면의 가공 정밀도를 확보하면서도, 피삭재의 단면에 형성하는 홈에 있어서의 홈바닥의 가공 정밀도를 확보할 수 있다. 상세하게는, 각도 θ1 이 전술한 범위 내로 설정됨으로써, 홈형성된 피삭재의 홈바닥이 회전 축선에 대략 수직으로 형성되는 점에서, 그 홈바닥의 가공 정밀도가 높아진다.

또, 본 발명의 칼날 교환식 홈형성 공구에 있어서, 상기 단면은, 피삭재에 형성된 가공 구멍에 있어서의 상기 공구 본체의 기단측을 향하는 안쪽면이고, 상기 일방의 절삭날은, 이 안쪽면에 대해 내경측 단면 홈형성 가공하는 것으로 해도 된다.

본 발명의 칼날 교환식 홈형성 공구에 의하면, 피삭재에 형성되고 예를 들어 원주 구멍상을 이루는 가공 구멍의 안쪽면에 인접하여, 회전 축선에 평행한 내주면이 형성되어 있는 경우이어도, 홈형성하는 안쪽면의 위치에 상관없이, 정밀도가 높은 내경측 단면 홈형성을 실시할 수 있다.

또, 본 발명의 칼날 교환식 홈형성 공구에 있어서, 상기 단면은, 피삭재의 외주면에 형성된 단차부에 있어서의 상기 공구 본체의 기단측을 향하는 단면이고, 상기 일방의 절삭날은, 이 단면에 대해 외경측 단면 홈형성 가공하는 것으로 해도 된다.

본 발명의 칼날 교환식 홈형성 공구에 의하면, 예를 들어, 다단 원주상을 이루는 피삭재의 단차부에 있어서 공구 본체의 기단측을 향하는 단면에 인접하여, 회전 축선에 평행한 외주면을 갖는 소직경 부분이 형성되어 있는 경우이어도, 홈형성하는 단면의 위치에 상관없이, 정밀도가 높은 외경측 단면 홈형성을 실시할 수 있다.

또, 본 발명의 칼날 교환식 홈형성 공구에 있어서, 상기 일방의 절삭날에 있어서의 상기 한 쌍의 코너부는, 상기 회전 축선에 수직인 피삭재 가상 평면 상에 배치되어 있는 것으로 해도 된다.

본 발명의 칼날 교환식 홈형성 공구에 의하면, 일방의 절삭날에 있어서의 한 쌍의 코너부가, 피삭재의 회전 축선에 수직인 동일한 피삭재 가상 평면 상에 배치되어 있으므로, 일방의 절삭날로 절삭하는 피삭재의 홈바닥을, 회전 축선에 대해 수직으로 형성할 수 있다. 따라서, 피삭재의 홈의 마무리 정밀도가 충분히 확보된다.

또, 본 발명의 칼날 교환식 홈형성 공구에 있어서, 상기 코너부는, 볼록 곡선상의 제 1 코너날을 가지며, 상기 일방의 절삭날에 있어서의 상기 타방의 코너부는, 이 코너부에 인접하는 상기 정면 절삭날의 연장선과 상기 제 1 코너날에 있어서의 상기 폭방향의 외연부로부터 상기 연장선을 향하여 연장시킨 수직선의 교점을, 상기 공구 가상 평면 상에 배치하고 있는 것으로 해도 된다.

본 발명의 칼날 교환식 홈형성 공구에 의하면, 절삭날의 코너부는, 볼록 곡선상의 제 1 코너날을 가지고 있으므로, 그 코너부에 있어서의 칼날 결손 등이 방지된다.

또, 본 발명의 칼날 교환식 홈형성 공구에 있어서, 상기 코너부는, 상기 제 1 코너날에 있어서의 상기 중앙측의 단부와 상기 측면 절삭날을 연결하는 직선상의 제 2 코너날을 가지며, 상기 절삭 인서트를 상기 공구 가상 평면에 직교하는 방향에서 보아, 상기 제 2 코너날은, 피삭재의 상기 회전 축선에 대해 평행이 되도록 연장되어 있는 것으로 해도 된다.

본 발명의 칼날 교환식 홈형성 공구에 의하면, 절삭날의 코너부에는, 제 1 코너날에 있어서의 인서트 본체의 연장 방향을 따르는 중앙측의 단부와 측면 절삭날을 연결하는 제 2 코너날이, 피삭재의 회전 축선에 대해 평행이 되도록 연장되어 있으므로, 일방의 절삭날의 정면 절삭날 및 제 1 코너날이 절삭한 피삭재의 홈벽을 이 제 2 코너날이 긁어내게 되어, 그 홈벽의 마무리 정밀도가 높아진다.

본 발명은, 회전 축선을 중심으로 회전하는 피삭재의 단면을 향하여 절삭날을 돌출시킨 절삭 인서트와, 축상을 이루며, 선단부에 상기 절삭 인서트가 착탈이 자유롭게 장착되는 공구 본체를 가지며, 상기 절삭날로 상기 단면에 홈형성 가공하는 칼날 교환식 홈형성 공구이다. 상기 절삭 인서트는, 봉상을 이루는 인서트 본체와, 상기 인서트 본체의 연장 방향의 양 단부에 있어서의 그 인서트 본체의 상면에 형성된 한 쌍의 절삭날을 구비하고 있다. 상기 절삭 인서트는, 상기 한 쌍의 절삭날끼리의 중앙을 지나 상기 연장 방향으로 연장되는 연장 방향의 축선, 및, 상기 연장 방향에 수직인 폭방향으로 연장되어 상기 중앙을 지나는 폭방향의 축선에 대해 상기 중앙에서 직교하는 높이 방향의 축선에 관해서 회전 대칭으로 형성되고, 또한, 상기 높이 방향의 축선을 포함하여 상기 연장 방향에 수직인 인서트 가상 평면에 관해서 면대칭으로 형성되어 있다. 상기 절삭날은, 상기 인서트 본체의 연장 방향의 단 가장자리에 형성되어 상기 폭방향을 따라 연장되는 정면 절삭날과, 이 정면 절삭날의 양 단에 배치되어 상기 폭방향으로 돌출하도록 형성된 한 쌍의 코너부와, 상기 코너부로부터 상기 연장 방향을 따라 상기 중앙으로 향함에 따라 점차 서로의 간격을 좁히도록 연장되는 한 쌍의 측면 절삭날을 가지고 있다. 상기 절삭 인서트는, 상기 공구 본체의 일측면을 따르도록 배치되고, 상기 한 쌍의 절삭날 중 일방의 절삭날을 상기 선단부의 선단면으로부터 홈형성 방향으로 돌출시키고 있다. 상기 폭방향의 축선이, 상기 폭방향 중 상기 한 쌍의 코너부에서의 상기 공구 본체의 일측면측에 위치하는 일방의 코너부로부터 타방의 코너부로 향하는 방향인 제 1 폭방향으로 향함에 따라 점차 피삭재가 회전하는 회전 방향의 후방으로 향하여 경사져 있다. 상기 연장 방향의 축선이, 상기 일방의 절삭날에 있어서의 일방의 코너부 및 상기 회전 축선을 포함하는 공구 가상 평면에 대해 경사지고, 상기 연장 방향 중, 상기 한 쌍의 절삭날에 있어서의 타방의 절삭날로부터 상기 일방의 절삭날로 향하는 방향인 제 1 연장 방향으로 향함에 따라 점차 상기 공구 가상 평면에 접근하도록 상기 인서트 본체의 상면측으로 향하여 연장되어 있다. 상기 타방의 절삭날에 있어서의 상기 일방의 코너부가, 상기 일방의 절삭날에 있어서의 상기 일방의 코너부보다 상기 제 1 폭방향으로 배치되어 있다.

또 본 발명은, 회전 축선을 중심으로 회전하는 피삭재의 단면을 향하여 절삭날을 돌출시킨 절삭 인서트와, 축상을 이루며, 선단부에 상기 절삭 인서트가 착탈이 자유롭게 장착되는 공구 본체를 갖는 칼날 교환식 홈형성 공구를 이용하여, 상기 절삭날로 상기 피삭재의 단면에 홈형성 가공하는 단면 홈형성 가공 방법이다. 상기 절삭 인서트는, 봉상을 이루는 인서트 본체와, 상기 인서트 본체의 연장 방향의 양 단부에 있어서의 그 인서트 본체의 상면에 형성된 한 쌍의 절삭날을 구비하고 있다. 상기 절삭 인서트는, 상기 한 쌍의 절삭날끼리의 중앙을 지나 상기 연장 방향으로 연장되는 연장 방향의 축선, 및, 상기 연장 방향에 수직인 폭방향으로 연장되어 상기 중앙을 지나는 폭방향의 축선에 대해 상기 중앙에서 직교하는 높이 방향의 축선에 관해서 회전 대칭으로 형성되고, 또한, 상기 높이 방향의 축선을 포함하여 상기 연장 방향에 수직인 인서트 가상 평면에 관해서 면대칭으로 형성되어 있다. 상기 절삭날은, 상기 인서트 본체의 연장 방향의 단 가장자리에 형성되어 상기 폭방향을 따라 연장되는 정면 절삭날과, 이 정면 절삭날의 양 단에 배치되어 상기 폭방향으로 돌출하도록 형성된 한 쌍의 코너부와, 상기 코너부로부터 상기 연장 방향을 따라 상기 중앙으로 향함에 따라 점차 서로의 간격을 좁히도록 연장되는 한 쌍의 측면 절삭날을 가지고 있다. 상기 절삭 인서트를, 상기 공구 본체의 일측면을 따르도록 배치하고, 상기 한 쌍의 절삭날 중 일방의 절삭날을 상기 선단부의 선단면으로부터 홈형성 방향으로 돌출시키고, 그 일방의 절삭날을 상기 홈형성 방향으로 이동시킴으로써 상기 단면에 대해서 홈형성 가공한다. 이 홈형성 가공시에, 상기 폭방향의 축선을 상기 폭방향 중 상기 한 쌍의 코너부에 있어서의 상기 공구 본체의 일측면측에 위치하는 일방의 코너부로부터 타방의 코너부로 향하는 방향인 제 1 폭방향으로 향함에 따라 점차 피삭재가 회전하는 회전 방향의 후방으로 향하여 경사지게 한다. 또, 상기 연장 방향의 축선을, 상기 일방의 절삭날에 있어서의 일방의 코너부 및 상기 회전 축선을 포함하는 공구 가상 평면에 대해 경사지게 하고, 상기 연장 방향 중, 상기 한 쌍의 절삭날에 있어서의 타방의 절삭날로부터 상기 일방의 절삭날로 향하는 방향인 제 1 연장 방향으로 향함에 따라 점차 상기 공구 가상 평면에 접근하도록 상기 인서트 본체의 상면측으로 향하여 연장시킨다. 또, 상기 타방의 절삭날에 있어서의 상기 일방의 코너부를, 상기 일방의 절삭날에 있어서의 상기 일방의 코너부보다 상기 제 1 폭방향으로 배치한다.

본 발명의 칼날 교환식 홈형성 공구 및 단면 홈형성 가공 방법에 의하면, 공구 본체의 선단부로부터 피삭재의 단면을 향하여 돌출된 절삭 인서트의 일방의 절삭날에 있어서의 정면 절삭날이, 폭방향의 축선에 평행이 되도록 상기 제 1 폭방향으로 향함에 따라 점차 피삭재가 회전하는 회전 방향의 후방으로 향하여 경사져 있으므로, 이 공구 본체를 횡이송할 때의 절삭 저항이 저감된다.

즉, 일반적으로, 공구 본체를 횡이송할 때에는, 내경측 단면 홈형성 가공의 경우에는 피삭재의 내주면으로부터 회전 축선으로 향하여 그 공구 본체를 이동시키고, 외경측 단면 홈형성 가공의 경우에는 피삭재의 외주면으로부터 회전 축선과는 반대측 (외주면으로부터 이간되는 방향) 으로 향하여 그 공구 본체를 이동시킨다. 이 때, 절삭 인서트의 일방의 절삭날에 있어서 이동 방향의 전방에 위치하는 타방의 코너부 및 측면 절삭날이, 피삭재에 대해 예리하게 절입 (切入) 되게 되므로, 절삭 저항이 저감된다.

또, 내경측 단면 홈형성 가공을 실시하는 경우에 있어서는, 홈형성시에 생기는 절삭 저항의 분력은, 공구 본체에 있어서 절삭 인서트가 배치된 일측면으로부터 그 공구 본체의 중심으로 향하여 작용하므로, 절삭 가공이 안정되어 가공 정밀도가 확보된다.

또, 외경측 단면 홈형성 가공을 실시하는 경우에 있어서는, 일방의 절삭날의 정면 절삭날이 전술한 바와 같이 설정됨으로써, 보다 고정밀도로 안정되게 절삭 가공을 실시할 수 있다. 상세하게는, 칼날 교환식 홈형성 공구는, 공작 기계 등에 장착될 때, 적어도 공구 본체의 상기 일측면과는 반대측의 측방을 향하는 타측면을 그 공작 기계 등에 맞닿게 한 상태로 된다. 절삭 인서트의 일방의 절삭날의 정면 절삭날이 상기 제 1 폭방향으로 향함에 따라 점차 피삭재가 회전하는 회전 방향의 후방측으로 향하여 경사져 있음으로써, 홈형성시에 그 절삭날이 받는 절삭 저항의 분력은, 공구 본체의 상기 타측면을 공작 기계 등에 가압하도록 작용한다. 이로써, 절삭시의 칼날 교환식 홈형성 공구의 공작 기계 등에 대한 위치가 안정되어, 정밀도가 높은 절삭 가공을 안정적으로 실시할 수 있다.

또, 절삭 인서트의 연장 방향의 축선이, 상기 제 1 연장 방향으로 향함에 따라 점차 공구 가상 평면에 접근하도록 경사지고, 인서트 본체의 상면측 (공구 본체의 상면측) 으로 향하여 연장되어 있다. 즉, 상기 공구 가상 평면에 대해, 타방의 절삭날이 인서트 본체의 하면측 (공구 본체의 하면측) 으로 향하여 이간되어 있으므로, 일방의 절삭날이 피삭재의 단면에 대해 예리하게 절입하게 되어, 예리함을 충분히 높일 수 있다.

또, 타방의 절삭날에 있어서 상기 제 1 폭방향과는 반대측에 위치하는 일방의 코너부가, 일방의 절삭날에 있어서 상기 반대측에 위치하는 일방의 코너부에 대해, 상기 제 1 폭방향으로 배치되어 있다. 이로써, 예를 들어, 피삭재의 회전 축선을 중심으로 형성된 원주 구멍상의 가공 구멍의 내주면을 따라 그 가공 구멍의 안쪽면 (단면) 에 홈형성 가공 (내경측 단면 홈형성) 하는 경우에, 하기와 같은 작용 효과를 발휘한다. 즉, 예를 들어, 절삭 인서트의 일방의 절삭날에 있어서의 일방의 코너부를 피삭재의 내주면에 맞닿도록 근접 배치하고, 이 절삭 인서트를 그 내주면을 따라 홈형성 방향으로 이동시켜 홈형성 가공할 때에, 타방의 절삭날에 있어서의 일방의 코너부가 이 내주면으로부터 이간되어, 이 코너부가 그 내주면에 접촉하여 손상되는 일이 확실하게 방지된다. 또, 예를 들어, 다단 원주상을 이루는 피삭재의 단차부에 있어서, 회전 축선에 평행한 외주면을 갖는 소직경 부분을 따라 그 피삭재의 단면에 홈형성 가공 (외경측 단면 홈형성) 하는 경우에, 전술과 동일한 작용 효과가 얻어진다. 즉, 예를 들어, 절삭 인서트의 일방의 절삭날에 있어서의 일방의 코너부를 피삭재의 상기 소직경 부분의 외주면에 맞닿도록 근접 배치하고, 이 절삭 인서트를 그 소직경 부분을 따라 홈형성 방향으로 이동시켜 홈형성 가공할 때에, 타방의 절삭날에 있어서의 일방의 코너부가 소직경 부분으로부터 이간되어, 이 코너부가 그 소직경 부분에 접촉하여 손상되는 것이 방지된다.

또, 전술한 접촉에 의해, 미사용된 타방의 절삭날이 손상되는 것이 방지된다.

또, 도 23, 도 24 에서 설명한 피삭재 (W) 의 단면 (B, E) 의 깊이 (d1) 에 상관없이 타방의 절삭날의 일방의 코너부가 피삭재의 둘레면으로부터 이간되어, 이 코너부가 그 둘레면에 접촉하여 손상되는 것이 확실하게 방지된다.

또한, 일방의 절삭날이 절삭하는 피삭재의 홈바닥에 착안하면, 절삭 인서트의 폭방향의 축선이 상기 제 1 폭방향을 향함에 따라 점차 피삭재가 회전하는 회전 방향의 후방으로 향하여 경사지고, 연장 방향의 축선이 상기 제 1 연장 방향을 향함에 따라 공구 가상 평면에 대해 접근하도록 인서트 본체의 상면측으로 향하여 경사지고, 또한, 타방의 절삭날에 있어서의 일방의 코너부가 일방의 절삭날에 있어서의 일방의 코너부보다 상기 제 1 폭방향으로 배치되어 있음으로써, 그 홈바닥은 피삭재의 회전 축선에 대해 수직에 가까운 경사를 구비하여 형성된다. 즉, 도 28 에서 설명한 홈바닥 (D) 의 각도 (α) 가 비교적 작게 형성되어, 피삭재에 절삭된 홈의 가공 정밀도가 높아진다.

또, 각 절삭날이 각각 구비하는 한 쌍의 측면 절삭날은, 인서트 본체의 연장 방향의 외단 가장자리로부터 중앙으로 향함에 따라 점차 서로의 간격을 좁히도록 경사져 형성되어 있으므로, 홈벽의 가공 정밀도가 확보된다. 즉, 절삭 인서트의 공구 본체에 대한 장착 자세가 전술한 바와 같이 설정되어도, 일방의 절삭날에 있어서 피삭재의 둘레면과는 반대측 (요컨대 상기 제 1 폭방향) 에 배치된 측면 절삭날이, 피삭재에 형성된 홈의 상기 반대측에서의 홈벽의 개구단 가장자리에 접촉되는 일이 없다.

또, 본 발명의 칼날 교환식 홈형성 공구에 있어서, 상기 절삭 인서트를 상기 공구 가상 평면에 직교하는 방향에서 보아, 상기 폭방향의 축선과 상기 회전 축선이 이루는 각도 θ1 이, 90°이상 90.5°이하인 것으로 해도 된다.

본 발명의 칼날 교환식 홈형성 공구에 의하면, 예를 들어, 피삭재의 상기 둘레면이 회전 축선에 평행하게 형성되어 있는 경우에, 절삭 인서트를 상기 공구 가상 평면에 직교하는 방향에서 보아, 인서트 본체의 연장 방향의 축선이 피삭재의 둘레면에 대해 경사지는 각도는, 폭방향의 축선과 회전 축선이 이루는 각도 θ1 에서 90°를 뺀 값 (요컨대 θ1 － 90°) 에 근사하면서도 약간 (θ1 － 90°) 보다 큰 값이 된다. 즉, 절삭 인서트는, 인서트 본체의 연장 방향의 축선을 피삭재의 상기 둘레면에 대해 약간 경사지게 하면서도 대략 평행하게 하여 공구 본체에 장착된다. 따라서, 전술한 바와 같이 타방의 절삭날의 일방의 코너부를 그 둘레면으로부터 확실하게 이간하여 이 둘레면의 가공 정밀도를 확보하면서도, 피삭재의 단면에 형성하는 홈에 있어서의 홈바닥의 가공 정밀도를 확보할 수 있다. 상세하게는, 각도 θ1 이 전술한 범위 내로 설정됨으로써, 홈형성된 피삭재의 홈바닥이 회전 축선에 대략 수직으로 형성되는 점에서, 그 홈바닥의 가공 정밀도가 높아진다.

또, 본 발명의 칼날 교환식 홈형성 공구에 있어서, 상기 단면은, 피삭재에 형성된 가공 구멍에서의 상기 공구 본체의 기단측을 향하는 안쪽면이고, 상기 일방의 절삭날은, 이 안쪽면에 대해 내경측 단면 홈형성 가공하는 것으로 해도 된다.

본 발명의 칼날 교환식 홈형성 공구에 의하면, 피삭재에 형성되고 예를 들어 원주 구멍상을 이루는 가공 구멍의 안쪽면에 인접하여, 회전 축선에 평행한 내주면이 형성되어 있는 경우이어도, 홈형성하는 안쪽면의 위치에 상관없이, 정밀도가 높은 내경측 단면 홈형성을 실시할 수 있다.

또, 본 발명의 칼날 교환식 홈형성 공구에 있어서, 상기 단면은, 피삭재의 외주면에 형성된 단차부에 있어서의 상기 공구 본체의 기단측을 향하는 단면이며, 상기 일방의 절삭날은, 이 단면에 대해 외경측 단면 홈형성 가공하는 것으로 해도 된다.

본 발명의 칼날 교환식 홈형성 공구에 의하면, 예를 들어, 다단 원주상을 이루는 피삭재의 단차부에 있어서 공구 본체의 기단측을 향하는 단면에 인접하여, 회전 축선에 평행한 외주면을 갖는 소직경 부분이 형성되어 있는 경우이어도, 홈형성하는 단면의 위치에 상관없이, 정밀도가 높은 외경측 단면 홈형성을 실시할 수 있다.

또, 본 발명의 칼날 교환식 홈형성 공구에 있어서, 상기 일방의 절삭날에 있어서의 상기 한 쌍의 코너부는, 상기 회전 축선에 수직인 피삭재 가상 평면 상에 배치되어 있는 것으로 해도 된다.

본 발명의 칼날 교환식 홈형성 공구에 의하면, 일방의 절삭날에 있어서의 한 쌍의 코너부가, 피삭재의 회전 축선에 수직인 동일한 피삭재 가상 평면 상에 배치되어 있으므로, 일방의 절삭날로 절삭하는 피삭재의 홈바닥을, 회전 축선에 대해 수직으로 형성할 수 있다. 따라서, 피삭재의 홈의 마무리 정밀도가 충분히 확보된다.

또, 본 발명의 칼날 교환식 홈형성 공구에 있어서, 상기 코너부는, 볼록 곡선상의 제 1 코너날을 가지며, 상기 일방의 절삭날에 있어서의 상기 일방의 코너부는, 이 코너부에 인접하는 상기 정면 절삭날의 연장선과 상기 제 1 코너날에 있어서의 상기 폭방향의 외연부로부터 상기 연장선을 향하여 연장시킨 수직선의 교점을, 상기 공구 가상 평면 상에 배치하고 있는 것으로 해도 된다.

본 발명의 칼날 교환식 홈형성 공구에 의하면, 절삭날의 코너부는, 볼록 곡선상의 제 1 코너날을 가지고 있으므로, 그 코너부에 있어서의 칼날 결손 등이 방지된다.

또, 본 발명의 칼날 교환식 홈형성 공구에 있어서, 상기 코너부는, 상기 제 1 코너날에 있어서의 상기 중앙측의 단부와 상기 측면 절삭날을 연결하는 직선상의 제 2 코너날을 가지며, 상기 절삭 인서트를 상기 공구 가상 평면에 직교하는 방향에서 보아, 상기 제 2 코너날은, 피삭재의 상기 회전 축선에 대해 평행이 되도록 연장되어 있는 것으로 해도 된다.

본 발명의 칼날 교환식 홈형성 공구에 의하면, 절삭날의 코너부에는, 제 1 코너날에 있어서의 인서트 본체의 연장 방향을 따르는 중앙측의 단부와 측면 절삭날을 연결하는 제 2 코너날이, 피삭재의 회전 축선에 대해 평행이 되도록 연장되어 있으므로, 일방의 절삭날의 정면 절삭날 및 제 1 코너날이 절삭한 피삭재의 홈벽을 이 제 2 코너날이 긁어내게 되어, 그 홈벽의 마무리 정밀도가 높아진다.

본 발명의 칼날 교환식 홈형성 공구 및 단면 홈형성 가공 방법에 의하면, 절삭 인서트의 부품 점수를 증가시키지 않고, 피삭재의 둘레면을 따라 단면 홈형성 가공하는 경우이어도 가공 정밀도를 충분히 확보할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구와, 이 칼날 교환식 홈형성 공구를 이용하여 홈형성 가공을 실시하는 피삭재를 나타낸 개략 사시도이다.
도 2 는, 본 발명의 제 1 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구와, 이 칼날 교환식 홈형성 공구를 이용하여 홈형성 가공을 실시하는 피삭재를 나타낸 개략 사시도이다.
도 3 은, 본 발명의 제 1 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구와 피삭재를, 절삭 인서트의 경사면에 대향하는 방향에서 본 평면도로, 절삭 인서트를 상면에서 본 도면이다.
도 4 는, 본 발명의 제 1 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구와 피삭재를 나타낸 개략 측면도이다.
도 5 는, 본 발명의 제 1 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구를 공구 본체의 선단에서 본 정면도이다.
도 6 은, 절삭 인서트를 나타낸 사시도이다.
도 7 은, 도 1 에 있어서의 절삭 인서트의 일방의 절삭날 (132A) 을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 8 은, 도 3 에 있어서의 절삭 인서트 (130) 근방을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 9 는, 도 8 에 있어서의 절삭 인서트의 타방의 절삭날 (132B) 을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 10 은, 도 5 에 있어서의 절삭 인서트 (130) 근방을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 11 은, 절삭 인서트 (130) 의 장착 자세와, 코너부 (143A) 를 회전 축선 (WO) 둘레로 회전시킨 가상원 (VC1) 및 코너부 (143B) 를 회전 축선 (WO) 둘레로 회전시킨 가상원 (VC2) 을 나타낸 도면이다.
도 12 는, 본 발명의 제 2 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구와, 이 칼날 교환식 홈형성 공구를 이용하여 홈형성 가공을 실시하는 피삭재를 나타낸 개략 사시도이다.
도 13 은, 본 발명의 제 2 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구와 피삭재를, 절삭 인서트의 경사면에 대향하는 방향에서 본 평면도로, 절삭 인서트를 상면에서 본 도면이다.
도 14 는, 본 발명의 제 2 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구와 피삭재를 나타낸 개략 측면도이다.
도 15 는, 본 발명의 제 2 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구를 공구 본체의 선단에서 본 정면도이다.
도 16 은, 절삭 인서트를 나타낸 사시도이다.
도 17 은, 도 12 에 있어서의 절삭 인서트의 일방의 절삭날 (132A) 을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 18 은, 도 13 에 있어서의 절삭 인서트 (130) 근방을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 19 는, 도 15 에 있어서의 절삭 인서트 (130) 근방을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 20 은, 절삭 인서트 (130) 의 장착 자세와, 코너부 (143A) 를 회전 축선 (WO) 둘레로 회전시킨 가상원 (VC1) 및 코너부 (143B) 를 회전 축선 (WO) 둘레로 회전시킨 가상원 (VC2) 을 나타낸 도면이다.
도 21 은, 절삭 인서트의 절삭날에 있어서의 코너부의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 22 는, 절삭 인서트의 절삭날에 있어서의 코너부의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 23 은, 종래의 칼날 교환식 홈형성 공구 (내경측 단면 홈형성) 와 피삭재를, 절삭 인서트의 경사면에 대향하는 방향에서 본 평면도로, 절삭 인서트를 상면에서 본 도면이다.
도 24 는, 종래의 칼날 교환식 홈형성 공구 (외경측 단면 홈형성) 와 피삭재를, 절삭 인서트의 경사면에 대향하는 방향에서 본 평면도로, 절삭 인서트를 상면에서 본 도면이다.
도 25 는, 도 23 에 있어서의 A1 부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 26 은, 도 24 에 있어서의 A2 부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 27 은, 종래의 칼날 교환식 홈형성 공구와 피삭재를, 절삭 인서트의 경사면에 대향하는 방향에서 본 평면도로, 절삭 인서트를 상면에서 본 도면이다.
도 28 은, 도 27 에 있어서의 절삭 인서트 (130) 및 홈바닥 (D) 을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 29 는, 본 발명의 제 3 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구와, 이 칼날 교환식 홈형성 공구를 이용하여 홈형성 가공을 실시하는 피삭재를 나타낸 개략 사시도이다.
도 30 은, 본 발명의 제 3 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구와, 이 칼날 교환식 홈형성 공구를 이용하여 홈형성 가공을 실시하는 피삭재를 나타낸 개략 사시도이다.
도 31 은, 본 발명의 제 3 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구와 피삭재를, 절삭 인서트의 경사면에 대향하는 방향에서 본 평면도로, 절삭 인서트를 상면에서 본 도면이다.
도 32 는, 본 발명의 제 3 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구와 피삭재를 나타낸 개략 측면도이다.
도 33 은, 본 발명의 제 3 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구를 공구 본체의 선단측에서 본 정면도이다.
도 34 는, 도 29 에 있어서의 절삭 인서트의 일방의 절삭날 (132A) 을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 35 는, 도 31 에 있어서의 절삭 인서트 (130) 근방을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 36 은, 도 35 에 있어서의 절삭 인서트의 타방의 절삭날 (132B) 을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 37 은, 도 33 에 있어서의 절삭 인서트 (130) 근방을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 38 은, 절삭 인서트 (130) 의 장착 자세와, 코너부 (143A) 를 회전 축선 (WO) 둘레로 회전시킨 가상원 (VC1) 및 코너부 (143B) 를 회전 축선 (WO) 둘레로 회전시킨 가상원 (VC2) 을 나타낸 도면이다.
도 39 는, 본 발명의 제 4 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구와, 이 칼날 교환식 홈형성 공구를 이용하여 홈형성 가공을 실시하는 피삭재를 나타낸 개략 사시도이다.
도 40 은, 본 발명의 제 4 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구와 피삭재를, 절삭 인서트의 경사면에 대향하는 방향에서 본 평면도로, 절삭 인서트를 상면에서 본 도면이다.
도 41 은, 본 발명의 제 4 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구와 피삭재를 나타낸 개략 측면도이다.
도 42 는, 본 발명의 제 4 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구를 공구 본체의 선단에서 본 정면도이다.
도 43 은, 도 39 에 있어서의 절삭 인서트의 일방의 절삭날 (132A) 을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 44 는, 도 40 에 있어서의 절삭 인서트 (130) 근방을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 45 는, 도 42 에 있어서의 절삭 인서트 (130) 근방을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 46 은, 절삭 인서트 (130) 의 장착 자세와, 코너부 (143A) 를 회전 축선 (WO) 둘레로 회전시킨 가상원 (VC1) 및 코너부 (143B) 를 회전 축선 (WO) 둘레로 회전시킨 가상원 (VC2) 을 나타낸 도면이다.
도 47 은, 절삭 인서트의 절삭날에 있어서의 코너부의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 48 은, 절삭 인서트의 절삭날에 있어서의 코너부의 변형예를 나타낸 도면이다.

(제 1 실시형태)

도 1 ∼ 도 11 은, 본 발명의 제 1 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구 (110), 및, 이 칼날 교환식 홈형성 공구 (110) 에 사용되는 절삭 인서트 (130) 를 나타내고 있다. 본 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구 (110) 는, 축상으로 형성되고, 그 중심 축선 (TO) 에 직교하는 단면이 대략 원형을 이루는 공구 본체 (11) 와, 이 공구 본체 (11) 의 중심 축선 (TO) 을 따르는 선단측의 단부 (선단부) (13) 에 착탈이 자유롭게 장착되어 그 공구 본체 (11) 의 선단면 (11A) 으로부터 선단측으로 향하여 절삭날 (132) 을 돌출시키는 절삭 인서트 (130) 를 가지고 있다.

본 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구 (110) 는, 대략 원통상의 피삭재 (W) 에 내경측 단면 홈형성 가공을 실시하는 것이다. 피삭재 (W) 에 있어서 원주 구멍상을 이루는 가공 구멍 (H) 에는, 그 피삭재 (W) 의 회전 축선 (WO) 을 향하여, 이 회전 축선 (WO) 에 평행한 내주면 (둘레면) (S) 이 형성되어 있다. 이 내주면 (S) 은, 가공 구멍 (H) 의 가장 안쪽부에 위치하여 회전 축선 (WO) 에 직교하는 원형상의 평면으로 이루어지는 안쪽면 (단면) (B) 에 인접하고 있다. 칼날 교환식 홈형성 공구 (110) 는, 공구 본체 (11) 의 중심 축선 (TO) 을 피삭재 (W) 의 회전 축선 (WO) 에 대해 대략 평행하게 배치하고 있다. 이 상태에서, 회전 축선 (WO) 을 중심으로 회전 방향 (WT) 으로 회전하는 피삭재 (W) 에 있어서 그 회전 축선 (WO) 을 중심으로 형성된 가공 구멍 (H) 에 공구 본체 (11) 의 선단부 (13) 를 삽입하고, 내주면 (S) 을 따르도록 절삭날 (132) 을 이동시켜, 그 가공 구멍 (H) 의 안쪽면 (B) 을 절삭한다. 또한, 본 실시형태에서는, 방향을 나타내는 부호 X, Y, Z 를 일부의 도면 중에 사용한다. 여기서, 부호 X, Y 는 수평 방향을 각각 나타내고 있고, 상세하게는 X 방향이 피삭재 (W) 의 회전 축선 (WO) 에 평행한 수평 방향을 나타내고, Y 방향이 회전 축선 (WO) 에 수직인 수평 방향을 나타내고 있다. 또, 부호 Z 는 연직 방향을 나타내고 있다.

공구 본체 (11) 는 강재 등으로 형성되어 있고, 그 중심 축선 (TO) 을 따르는 선단부 (13) 이외의 중앙부 및 기단부가 대략 일정한 외경을 이루며 섕크부 (12) 로 되어 있다. 공구 본체 (11) 의 외주면에 있어서 섕크부 (12) 에 위치하는 영역에는, 중심 축선 (TO) 을 상하 (Z 방향) 로 끼움과 함께 그 중심 축선 (TO) 에 평행하게 연장되는 띠상의 평면으로 이루어지고, 서로 배향하도록 배치된 상면 (12A), 하면 (12B) 이 형성되어 있다. 이 칼날 교환식 홈형성 공구 (110) 는, 이들 상면 (12A), 하면 (12B) 에 의해 회전 정지된 상태로 섕크부 (12) 가 유지됨으로써, 도시 생략된 공작 기계에 고정 지지된다. 또한, 본 실시형태에서는, 중심 축선 (TO) 이 X 방향으로 연장되어 있고, 상면 (12A), 하면 (12B) 이 X－Y 수평면 내에 배치되어 있다. 이하의 설명에 있어서는, 공구 본체 (11) 의 선단측 (도 3 에서의 좌우 방향 (X 방향) 의 좌측) 을 일방측, 기단측 (도 3 에서의 X 방향의 우측) 을 타방측이라고 부르는 경우가 있다.

공구 본체 (11) 의 선단부 (13) 는, 도 3 에 나타낸 공구 본체 (11) 를 평면에서 볼 때 개략 사다리꼴 형상을 이루고 있고, 그 선단면 (11A) 으로부터 선단측으로 돌출하여 상악부 (上顎部) (16) 및 하악부 (下顎部) (17) 가 형성되어 있다. 선단부 (13) 의 상악부 (16) 와 하악부 (17) 는, 서로 상하 방향 (Z 방향) 으로 대향 배치되고, 선단면 (11A) 에 있어서, 회전 축선 (WO) 에 수직인 방향 (도 3 에서의 Y 방향) 중 일측 (도 3 에서의 하측) 의 단부에 형성되어 있다. 또, 도 4 에 나타낸 바와 같이, 선단부 (13) 의 상면 (13A) 은 섕크부 (12) 의 상면 (12A) 보다 일단 함몰되도록 형성되어 있다. 또, 공구 본체 (11) 의 선단부 (13) 에서의 하면 (13B) 은, 섕크부 (12) 에서의 하면 (12B) 과 동일면으로 되어 있다.

또 공구 본체 (11) 는, 그 선단부 (13) 에 있어서 측방 (도 3 에서의 Y 방향) 을 향하는 양 측면 중, 상기 일측을 향하는 일측면 (13C) 이, 섕크부 (12) 에 있어서 상기 일측을 향하는 측면 (일측면) (12C) 과 동일면으로 연결되어, 상악부 (16) 및 하악부 (17) 의 상기 일측을 향하는 측면을 형성하고 있다. 선단부 (13) 의 일측면 (13C) 및 섕크부 (12) 의 일측면 (12C) 에 있어서의 Z 방향의 중앙 부분은, 상면 (12A), 하면 (12B) 에 수직으로 되어 중심 축선 (TO) 을 따라 연장되는 띠형상의 평면으로 형성되어 있다.

또, 선단부 (13) 에는, 상기 양 측면 중 타측 (도 3 에서의 상측) 을 향하여, 일측면 (13C) 에 배향하도록 배치된 타측면 (13D) 이 형성되어 있다. 선단부 (13) 의 타측면 (13D) 은, 공구 본체 (11) 의 기단으로부터 선단측으로 향함에 따라 점차 상기 일측으로 향하도록 경사져 테이퍼상으로 형성되어 있다. 또, 타측면 (13D) 의 기단부는, 섕크부 (12) 에 있어서 상기 타측을 향하는 단면 볼록 곡선상의 측면 (타측면) (12D) 에 연결되어 있다. 또한, 전술한 공구 본체 (11) 의 섕크부 (12) 및 선단부 (13) 의 형상은 일례이며, 본 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 일측면 (13C, 12C) 의 형상은, 전술한 평면에 한정되는 것이 아니고, 그 이외의 곡면상이나 요철 형상 등이어도 상관없다. 또, 일측면 (13C 과 12C) 은 동일면으로 연결되어 있지 않아도 된다. 예를 들어 도 3 을 평면에서 보아, 섕크부 (12) 의 일측면 (12C) 이 선단부 (13) 의 일측면 (13C) 에 대해 도시하는 Y 방향의 하측에 돌출하거나 Y 방향의 상측에 함몰되거나 하여 형성되어 있어도 된다.

도 4 에 나타낸 공구 본체 (11) 를 측면에서 볼 때, 상악부 (16) 는 대략 삼각 형상을 이루고, 상악부 (16) 의 상면은 기단으로부터 선단측으로 향함에 따라 점차 하면 (13B) 측으로 향하여 경사져 형성되어 있다. 또, 도 5 에 나타낸 공구 본체 (11) 를 정면에서 볼 때, 하악부 (17) 는 그 회전 축선 (WO) 을 향하는 면이 단면 오목 곡선상을 이루며, 회전 축선 (WO) 과는 반대측을 향하는 면이 단면 볼록 곡선상을 이루고 있어, 전체적으로 대략 활 형상으로 형성되어 있다. 도 5 에 나타낸 바와 같이, 하악부 (17) 의 두께는, 상면 (13A) 측으로부터 하면 (13B) 측으로 향함에 따라 점차 얇아지도록 형성되어 있다. 상세하게는, 이 정면에서 볼 때, 하악부 (17) 는 섕크부 (12) 의 일측면 (12C) 및 선단부 (13) 의 일측면 (13C) 에 있어서의 Z 방향의 하측 부분에 대응하도록 형성되고, Z 방향의 하측으로 향함에 따라 점차 타측면 (13D) 으로 향하여 만곡되어 있다. 또, 도 4 를 측면에서 볼 때, 하악부 (17) 는 대략 직사각형 형상을 이루고, 상악부 (16) 보다 공구 본체 (11) 의 선단측으로 향하여 돌출되어 있다.

또, 이들 상악부 (16) 와 하악부 (17) 사이에는 간극이 형성되어, 절삭 인서트 (130) 가 착탈이 자유롭게 장착되는 인서트 장착 시트 (14) 로 되어 있다. 공구 본체 (11) 는, 이 인서트 장착 시트 (14) 에 절삭 인서트 (130) 를 장착하고, 그 절삭 인서트 (130) 를 그 공구 본체 (11) 의 측방을 향하는 일측면 (13C, 12C) 을 따르도록 배치하고 있다. 상세하게는, 절삭 인서트 (130) 는, 도 3 을 평면에서 볼 때, 공구 본체 (11) 의 선단부 (13) 의 일측면 (13C) 에 개구된 인서트 장착 시트 (14) 에 장착되었을 때에, 중심 축선 (TO) 에 대해 대략 평행하게 연장되고, 후술하는 절삭날 (132B) 의 코너부 (143C) 를 그 일측면 (13C) 으로부터 Y 방향의 하측으로 향하여 약간 돌출시킨 상태로, 그 일측면 (13C) 을 따르도록 배치된다.

인서트 장착 시트 (14) 는, 대략 직육면체 구멍상을 이루고 있고, 선단부 (13) 의 일측면 (13C) 측에 위치하여 X 방향을 따라 연장되어 있다. 인서트 장착 시트 (14) 는, 그 선단부 및 중앙부가 상악부 (16) 와 하악부 (17) 사이에 위치하여 Y 방향의 양측에 개구되어 있다. 또, 인서트 장착 시트 (14) 의 선단부는, X 방향 중 선단측을 향하는 방향 (후술하는 홈형성 방향 (XA)) 으로도 개구되어 있다. 또, 인서트 장착 시트 (14) 의 기단부는, 상면 (13A) 과 하면 (13B) 사이에 위치하여 일측면 (13C) 에 개구되어 있다. 도 4 를 측면에서 볼 때, 인서트 장착 시트 (14) 는, 공구 본체 (11) 의 기단으로부터 선단측으로 향함에 따라 점차 상면 (13A) 으로부터 하면 (13B) 으로 향하여 경사지도록 형성되어 있다. 또, 인서트 장착 시트 (14) 의 기단부에는, 공구 본체 (11) 의 선단측을 향하는 단차부 (14A) 가 형성되어 있다.

또, 인서트 장착 시트 (14) 의 기단측에는, 그 인서트 장착 시트 (14) 보다 폭이 좁은 슬릿상을 이루고, 선단면 (11A), 일측면 (13C) 및 타측면 (13D) 에 개구되는 체결부 (18) 가 형성되어 있다. 체결부 (18) 는, 공구 본체 (11) 의 기단으로부터 선단측으로 향함에 따라 점차 상면 (13A) 으로부터 하면 (13B) 으로 향하여 경사지도록 형성되어 있다.

또, 인서트 장착 시트 (14) 에 있어서 상하로 마주 보는 천벽면 (14B) 및 저벽면 (14C) 은, 도 5, 도 10 에 나타낸 바와 같이, 선단면 (11A) 측에서 보아 (요컨대 선단면 (11A) 을 정면으로 보아) 각각 볼록 V 자상으로 형성되어 있다. 또, 도 4 에 나타낸 바와 같이, 체결부 (18) 는, 인서트 장착 시트 (14) 에 대해 천벽면 (14D) 과 저벽면 (14E) 의 간격이 좁게 형성되어 있다. 체결부 (18) 의 천벽면 (14D) 에는, 선단부 (13) 의 상면 (13A) 에 개구되어 클램프 나사 (15) 가 삽입 통과되는 관통공 (15A) 이 형성되어 있다. 또, 체결부 (18) 의 저벽면 (14E) 에는, 관통공 (15A) 에 동축이 되어 내주면에 암나사 가공이 실시된 나사 구멍 (도시 생략) 이 형성되어 있다.

또, 이 칼날 교환식 홈형성 공구 (110) 에 장착되는 절삭 인서트 (130) 는, 초경 합금 등의 경질 재료로 이루어지고, 도 4 에 나타낸 바와 같이, 봉상을 이루는 인서트 본체 (131) 와, 인서트 본체 (131) 의 연장 방향 (도 4 의 좌우 방향 (X 방향)) 의 양 단부에서의 그 인서트 본체 (131) 의 상면 (도 4 에서 Z 방향의 상측을 향하는 면) 에 형성된 한 쌍의 절삭날 (132) 을 구비하고 있다. 절삭 인서트 (130) 는, 소위 도그 본(dog-bone)형의 절삭 인서트이다.

여기서, 도 6 ∼ 도 9 등에 나타낸 부호 C1 은, 인서트 본체 (131) 의 연장 방향을 따르는 연장 방향의 축선을 나타내고 있고, 이 연장 방향의 축선 (C1) 은, 인서트 본체 (131) 에 있어서 상기 연장 방향에 직교하는 폭방향의 중앙을 지나고, 한 쌍의 절삭날 (132) 에 있어서의 후술하는 정면 절삭날 (141, 141) 의 중앙을 각각 통과하며 연장되어 있다. 요컨대, 연장 방향의 축선 (C1) 은, 한 쌍의 절삭날 (132) 끼리의 중앙을 지나 상기 연장 방향으로 연장되어 있다. 또, 부호 C2 는, 인서트 본체 (131) 의 폭방향을 따르는 폭방향의 축선을 나타내고 있고, 그 폭방향의 축선 (C2) 은, 연장 방향의 축선 (C1) 을 따르는 인서트 본체 (131) 의 중앙 (상기 한 쌍의 절삭날 (132) 끼리의 중앙으로, 도면 중에 이중원으로 나타낸 부위) 을 지나, 그 연장 방향의 축선 (C1) 에 직교하여 정면 절삭날 (141) 에 평행하게 연장되어 있다. 또, 부호 C3 은, 인서트 본체 (131) 의 높이 방향을 따르는 높이 방향의 축선을 나타내고 있고, 그 높이 방향의 축선 (C3) 은, 인서트 본체 (131) 의 상기 중앙을 지나, 연장 방향의 축선 (C1) 및 폭방향의 축선 (C2) 에 직교하는 방향으로 연장되어 있다.

또, 절삭 인서트 (130) 는, 연장 방향의 축선 (C1) 을 따르는 인서트 본체 (131) 의 중앙을 지나 그 연장 방향의 축선 (C1) 에 수직인 인서트 가상 평면 (VS1) 에 관해서 대칭 (즉 면대칭) 으로 형성되어 있다. 또, 이 절삭 인서트 (130) 는, 연장 방향의 축선 (C1) 및 높이 방향의 축선 (C3) 을 포함하여, 인서트 본체 (131) 의 상면 (도 5 에서 상하 방향 (Z 방향) 의 상방을 향하는 면) 및 하면 (도 5 에서 Z 방향의 하방을 향하는 면) 의 각 중앙을 지나는 인서트 가상 평면 (VS2) 에 관해서도 대칭 (면대칭) 으로 형성되어 있다. 즉, 이 절삭 인서트 (130) 는, 높이 방향의 축선 (C3) 에 관해서 회전 대칭으로 형성되어 있다. 또한, 절삭 인서트 (130) 는, 인서트 가상 평면 (VS2) 에 관해서 면대칭으로 형성되어 있지 않아도 상관없다.

또, 도 6, 도 10 에 나타낸 바와 같이, 절삭 인서트 (130) 는, 인서트 본체 (131) 의 상면에서의 상기 연장 방향의 중앙부 및 하면이, 연장 방향의 축선 (C1) 에 직교하는 단면에서 각각 오목 V 자상으로 형성되어 있다. 이와 같은 인서트 본체 (131) 의 형상에 의해, 절삭 인서트 (130) 가 인서트 장착 시트 (14) 의 선단측에 개구되는 부위에 있어서 천벽면 (14B) 및 저벽면 (14C) 에 슬라이딩 접촉하도록 안내되어, 상기 타방측 (공구 본체 (11) 의 기단측) 으로 삽입된다.

도 4 에 나타낸 바와 같이, 인서트 장착 시트 (14) 에 삽입된 절삭 인서트 (130) 는, 인서트 본체 (131) 의 상기 타방측의 단면이 단차부 (14A) 에 부딪혀서 위치 결정된다. 이 상태에서, 클램프 나사 (15) 를 조임으로써, 체결부 (18) 의 천벽면 (14D) 이 저벽면 (14E) 으로 향하여 탄성 변형되면서 근접하고, 인서트 장착 시트 (14) 의 천벽면 (14B) 이 저벽면 (14C) 으로 향하여 탄성 변형되면서 근접해 간다. 이와 같이, 천벽면 (14D, 14B) 과 저벽면 (14E, 14C) 의 간격이 좁혀져, 절삭 인서트 (130) 가 공구 본체 (11) 의 선단부 (13) 에 고정 지지된다.

또, 인서트 본체 (131) 의 상면에 있어서 연장 방향의 축선 (C1) 방향을 따르는 양 단부에는, 한 쌍의 절삭날 (132) 이 배치되어 있다. 도 8 에 나타낸 바와 같이, 절삭날 (132) 은, 인서트 본체 (131) 의 연장 방향의 단 가장자리에 형성되어 그 연장 방향에 직교하는 폭방향 (도 8 에서의 좌우 방향) 으로 연장되는 직선상의 정면 절삭날 (141) 과, 이 정면 절삭날 (141) 의 양 단에 배치되어 상기 폭방향으로 각각 돌출하도록 형성된 한 쌍의 코너부 (143) 와, 이들 코너부 (143) 로부터 상기 연장 방향을 따라 그 인서트 본체 (131) 의 중앙 (내측) 으로 향함에 따라 점차 서로의 간격을 좁히도록 각각 직선상으로 연장되는 한 쌍의 측면 절삭날 (142) 을 가지고 있다.

상세하게는, 한 쌍의 측면 절삭날 (142) 은, 인서트 본체 (131) 의 연장 방향의 외단 가장자리로부터 중앙으로 향함에 따라 점차 폭방향의 외단 가장자리로부터 중앙 (내측) 으로 향하도록 경사져 형성되어 있어, 소위 백 테이퍼가 부여되어 있다.

또, 인서트 본체 (131) 의 상면에 있어서의 상기 양 단부는, 상기 중앙부보다 일단 후퇴하여 각각 대략 사각 형상을 이루고 있으며, 한 쌍의 경사면 (133) 으로 되어 있다. 경사면 (133) 은, 그 외주연 (外周緣) 중 상기 연장 방향의 중앙측 이외의 3 방이 정면 절삭날 (141) 및 한 쌍의 측면 절삭날 (142) 로 되어 있다.

또, 도 6 에 있어서, 인서트 본체 (131) 의 외면 중 상면과 하면을 연결하는 둘레면에는, 정면 절삭날 (141) 에 연결되는 정면 여유면 (151) 과, 한 쌍의 측면 절삭날 (142) 에 각각 연결되는 한 쌍의 측면 여유면 (152) 이 형성되어 있다. 정면 여유면 (151) 은, 정면 절삭날 (141) 로부터 하면측으로 향함에 따라 점차 인서트 본체 (131) 의 외면으로부터 후퇴하도록 경사져 형성되어 있다. 또, 측면 여유면 (152) 은, 측면 절삭날 (142) 로부터 하면측으로 향함에 따라 점차 인서트 본체 (131) 의 외면으로부터 후퇴하도록 경사져 형성되어 있다. 또한, 여기서 말하는 상기 외면이란, 인서트 본체 (131) 의 정면 절삭날 (141) 또는 측면 절삭날 (142) 을 지나, 높이 방향의 축선 (C3) 에 평행한 가상 평면을 나타내고 있다. 이하의 설명에서는, 인서트 본체 (131) 에 있어서 정면 여유면 (151) 이 형성된 면을 절삭 인서트 (130) 의 정면, 인서트 본체 (131) 에 있어서 측면 여유면 (152) 이 형성된 면을 절삭 인서트 (130) 의 측면이라고 부른다.

절삭 인서트 (130) 가 공구 본체 (11) 의 인서트 장착 시트 (14) 에 장착되면, 도 3 에 나타낸 바와 같이, 한 쌍의 절삭날 (132) 중 상기 일방측 (도 3 에서의 X 방향의 좌측) 에 절삭날 (132A) 이 배치되고, 상기 타방측 (도 3 에서의 X 방향의 우측) 에 절삭날 (132B) 이 배치된다. 그리고, 일방의 절삭날 (132A) 이, 공구 본체 (11) 의 선단부 (13) 에 있어서의 선단면 (11A) 으로부터 선단측으로 향하여 돌출되어 피삭재 (W) 의 안쪽면 (B) 에 대향 배치되고, 그 안쪽면 (B) 에 홈형성 가공을 실시하도록 되어 있다. 상세하게는, 공구 본체 (11) 는, 한 쌍의 절삭날 (132) 중 일방의 절삭날 (132A) 을, 선단부 (13) 의 선단면 (11A) 으로부터 상기 X 방향 중 부호 XA 로 나타내는 홈형성 방향으로 향하여 돌출시켜, 절삭 인서트 (130) 를 장착하고 있다.

또, 도 3, 도 5 ∼ 도 8 에 부호 C2A 로 나타내는 방향은, 인서트 본체 (131) 의 폭방향 (폭방향의 축선 (C2) 방향) 중, 타방의 폭방향인 제 1 폭방향을 나타내고 있다. 제 1 폭방향 (C2A) 은, 한 쌍의 코너부 (143A, 143B (143C, 143D)) 에 있어서 공구 본체 (11) 의 일측면 (12C, 13C) 측에 위치하는 (피삭재 (W) 의 내주면 (S) 측에 위치한다) 일방의 코너부 (143A (143C)) 로부터, 그 일방의 코너부 (143A (143C)) 보다 공구 본체 (11) 의 타측면 (12D, (13D)) 측에 위치하는 (내주면 (S) 과는 반대측에 위치한다) 타방의 코너부 (143B (143D)) 를 향하는 방향이다. 도 10 의 공구 본체 (11) 를 정면에서 보아 나타낸 바와 같이, 절삭 인서트 (130) 의 폭방향의 축선 (C2) 은, 상기 제 1 폭방향 (C2A) 으로 향함에 따라 점차 피삭재 (W) 의 회전 방향 (WT) 의 전방으로 향하여 경사져 있다.

즉, 이 절삭 인서트 (130) 는, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서의 정면 절삭날 (141) 이, 상기 제 1 폭방향 (C2A) 으로 향함에 따라 점차 피삭재 (W) 의 회전 방향 (WT) 의 전방으로 향하여 경사져 있다. 상세하게는, 도 5 에 나타낸 바와 같이, 절삭 인서트 (130) 는, 절삭날 (132A) 의 정면 절삭날 (141) 이, 공구 본체 (11) 의 일측면 (13C) 으로부터 타측면 (13D) 측으로 향함에 따라 점차 회전 방향 (WT) 의 전방으로 향하여 (그 공구 본체 (11) 의 하면 (13B) 으로 향하여) 경사져 있다. 또 이로써, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서, 한 쌍의 코너부 (143A, (143B)) 중 상기 제 1 폭방향 (C2A) 에 위치하는 코너부 (143B) 는, 코너부 (143A) 에 대해 피삭재 (W) 의 회전 방향 (WT) 의 전방에 배치되어 있다.

본 실시형태에서는, 절삭날 (132A) 의 정면 절삭날 (141) 은, 회전 축선 (WO) 을 향하여 내주면 (S) 으로부터 이간됨에 따라 점차 피삭재 (W) 의 회전 방향 (WT) 의 전방으로 향하여 경사져 있다. 여기서, 도 4, 도 5 및 도 10 에 부호 VS3 으로 나타낸 것은, 절삭날 (132A) 의 코너부 (143B) 및 회전 축선 (WO) 을 포함하는 공구 가상 평면을 나타내고 있다. 도 10 에 있어서, 절삭날 (132A) 의 정면 절삭날 (141) 과 공구 가상 평면 (VS3) 이 이루는 각도 θ2 는, 0°보다 크고 7°이하이다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 이 θ2 가 예를 들어 3°정도이다. 또, 폭방향의 축선 (C2) 은 정면 절삭날 (141) 에 대해 평행인 점에서, 상기 θ2 는, 그 폭방향의 축선 (C2) 과 공구 가상 평면 (VS3) 이 이루는 각도라고도 할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 공구 가상 평면 (VS3) 이 X－Y 수평면 내에 배치되어 있다.

또, 도 3 및 도 4 에 부호 C1A 로 나타낸 방향은, 인서트 본체 (131) 의 연장 방향 (연장 방향의 축선 (C1) 방향) 중, 일방의 연장 방향인 제 1 연장 방향을 나타내고 있다. 제 1 연장 방향 (C1A) 은, 한 쌍의 절삭날 (132A, 132B) 에 있어서의 타방의 절삭날 (132B) 로부터 일방의 절삭날 (132A) 을 향하는 방향이다. 도 4 에 나타낸 바와 같이, 공구 본체 (11) 의 일측면 (13C) 측에서 보아, 절삭 인서트 (130) 의 연장 방향의 축선 (C1) 은, 상기 제 1 연장 방향 (C1A) 으로 향함에 따라 점차 공구 가상 평면 (VS3) 에 접근하도록 경사져 있다.

상세하게는, 도 4 를 측면에서 볼 때, 연장 방향의 축선 (C1) 은, 상기 제 1 연장 방향 (C1A) 으로 향함에 따라 점차 인서트 본체 (131) 의 상면으로부터 하면측 (도 4 에서의 Z 방향의 하방) 으로 향하여 공구 가상 평면 (VS3) 에 접근하도록 연장되어 있다. 요컨대, 연장 방향의 축선 (C1) 은, 상기 제 1 연장 방향 (C1A) 으로 향함에 따라 점차 공구 본체 (11) 의 상면 (13A) 으로부터 하면 (13B) 측으로 향하여 연장되어 있다. 또 이로써, 공구 가상 평면 (VS3) 에 대해, 절삭날 (132B) 의 정면 절삭날 (141) 이, 인서트 본체 (131) 의 상면측 (공구 본체 (11) 의 상면 (13A) 측) 으로 향하여 이간되어 있다. 그리고, 도 4 에 있어서, 연장 방향의 축선 (C1) 과 공구 가상 평면 (VS3) 이 이루는 각도 θ3 이, 0°보다 크고 10°이하이다. 본 실시형태에서는, 이 θ3 이 예를 들어 3°정도이다.

공구 본체 (11) 에 장착된 절삭 인서트 (130) 는, 도 4 에 나타낸 바와 같이, 절삭날 (132B) 이 배치되는 상기 타방측으로부터 절삭날 (132A) 이 배치되는 상기 일방측으로 상기 제 1 연장 방향 (C1A) 을 향함에 따라 점차 공구 본체 (11) 의 하면 (13B) 으로 향하도록 경사져 배치되어 있다.

또, 도 3, 도 8 은, 절삭 인서트 (130) 를 공구 가상 평면 (VS3) 에 직교하는 방향에서 본 상면도이며, 이 상면에서 볼 때, 폭방향의 축선 (C2) 과 회전 축선 (WO) 이 이루는 각도 θ1 이 90°이상 90.5°이하이다. 절삭 인서트 (130) 는, 상기 각도 θ1 이 전술한 범위가 되도록 인서트 장착 시트 (14) 에 장착되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 상기 θ1 이 90°정도이다. 이로써, 이 상면에서 볼 때, 폭방향의 축선 (C2) 에 평행한 절삭날 (132A) 의 정면 절삭날 (141) 의 연장선과 회전 축선 (WO) 이 이루는 각도도 θ1 (= 90°) 이다. 또 도 8 에 있어서, 연장 방향의 축선 (C1) 과 회전 축선 (WO) 이 이루는 각도 θ4 는 0°보다 크고 1°보다 작다. 본 실시형태에 있어서는, 이 θ4 가 0.2°정도이다. 상세하게는, 상기 θ4 와 상기 θ1 의 관계는, 1°＞ θ4 ＞ θ1 － 90°이다. 본 실시형태에서는, 상기 θ1 이 90°이기 때문에, 도 8 에 나타낸 공구 본체 (11) 를 상면에서 볼 때, 공구 가상 평면 (VS3) 에 투영된 폭방향의 축선 (C2) 과 회전 축선 (WO) 이 서로 직교하고 있다. 한편, 공구 가상 평면 (VS3) 에 투영된 폭방향의 축선 (C2) 과 연장 방향의 축선 (C1) 은 서로 직교하고 있지 않다. 요컨대, 공구 가상 평면 (VS3) 에 투영된 연장 방향의 축선 (C1) 과 회전 축선 (WO) 은 서로 평행이 아니다.

그리고, 도 8, 도 9 에 나타낸 바와 같이, 공구 가상 평면 (VS3) 에 직교하는 (경사면 (133) 에 대향한다) 방향에서 보아, 이 절삭 인서트 (130) 는, 타방의 절삭날 (132B) 에 있어서의 상기 제 1 폭방향 (C2A) 과는 반대측에 위치하는 코너부 (143C) 가, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서의 상기 반대측에 위치하는 코너부 (143A) 보다 상기 제 1 폭방향 (C2A) 에 배치되어 있다. 즉, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서의 공구 본체 (11) 의 일측면 (13C) 측 (도 8 에서의 우측) 에 위치하는 코너부 (143A) 는, 타방의 절삭날 (132B) 에 있어서의 일측면 (13C) 측에 위치하는 코너부 (143C) 보다 일측면 (13C) 측 (제 1 폭방향 (C2A) 과는 반대측) 에 배치되어 있다. 본 실시형태에서는, 절삭날 (132B) 에 있어서 내주면 (S) 측에 위치하는 코너부 (143C) 가, 절삭날 (132A) 에 있어서 내주면 (S) 측에 위치하는 코너부 (143A) 에 대해, 내주면 (S) 으로부터 이간되어 있다.

또한, 전술한 θ1 ∼ θ4 를 조정함으로써, 도 8, 도 11 에 나타낸 바와 같이, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서의 한 쌍의 코너부 (143A, 143B) 를, 회전 축선 (WO) 에 수직인 동일한 피삭재 가상 평면 (VS4) 상에 배치할 수 있다. 본 실시형태에 있어서는, 각도 θ2, θ3 을 조정하여 각도 θ1 = 90°로 하고 있고, 이로써, 한 쌍의 코너부 (143A, 143B) 가 피삭재 가상 평면 (VS4) 상에 배치되어 있다. 상세하게는, 도 11 에 나타낸 바와 같이, 절삭날 (132A) 에 있어서, 코너부 (143A) 를 회전 축선 (WO) 둘레로 회전시켜 얻어지는 가상원 (VC1) 과 코너부 (143B) 를 회전 축선 (WO) 둘레로 회전시켜 얻어지는 가상원 (VC2) 은, 모두 피삭재 가상 평면 (VS4) 내에 포함되어 있다. 또한, 가상원 (VC1) 의 외주 (궤적) 는 피삭재 (W) 에 형성되는 홈의 홈바닥 (D) 에 있어서의 외주연부에 일치하고, 가상원 (VC2) 의 외주는 홈바닥 (D) 의 내주연부에 일치한다. 또, 절삭날 (132A) 의 정면 절삭날 (141) 은, 코너부 (143A) 와 코너부 (143B) 사이에 위치하는 어느 부위에서도, 피삭재 가상 평면 (VS4) 상에 배치되어 있다.

본 실시형태에 있어서는, 전술한 구성을 갖는 공구 본체 (11) 의 절삭 인서트 (130) 가, 일방의 절삭날 (132A) 의 코너부 (143A) 를 피삭재 (W) 의 내주면 (S) 에 맞닿도록 근접 배치한 상태에서, 그 내주면 (S) 을 따라 피삭재 (W) 의 회전 축선 (WO) 방향으로 향하여 홈형성 방향 (XA) 으로 이동한다. 그리고, 절삭날 (132A) 이 공구 본체 (11) 의 기단측을 향하는 안쪽면 (B) 에 대해 홈형성 가공한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구 (110) 및 이것을 사용한 단면 홈형성 가공 방법에 의하면, 공구 본체 (11) 의 선단부 (13) 로부터 피삭재 (W) 의 안쪽면 (B) 을 향하여 돌출된 절삭 인서트 (130) 의 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서의 정면 절삭날 (141) 이, 폭방향의 축선 (C2) 에 평행이 되고, 상기 제 1 폭방향 (C2A) 으로 향함에 따라 점차 피삭재 (W) 가 회전하는 회전 방향 (WT) 의 전방으로 향하여 경사져 있으므로, 일방의 절삭날 (132A) 이 절삭 한 잘린 찌꺼기의 배출성이 높아진다.

즉, 절삭날 (132A) 의 정면 절삭날 (141) 이 전술한 바와 같이 경사져 있음으로써, 그 절삭날 (132A) 로 절삭된 잘린 찌꺼기가 공구 본체 (11) 의 타측면 (13D) 측 (내주면 (S) 과는 반대측의 회전 축선 (WO) 으로 향하는 방향) 으로 향하여 배출된다. 이로써, 잘린 찌꺼기의 배출성이 향상되어, 공구 본체 (11) 의 일측면 (13C) 측에 위치하는 피삭재 (W) 의 내주면 (S) 에 잘린 찌꺼기가 접촉되거나 그 내주면 (S) 부근에 잘린 찌꺼기가 쌓이는 일이 생기거나 하는 것이 방지되어, 가공 정밀도가 향상된다.

또, 절삭 인서트 (130) 의 연장 방향의 축선 (C1) 이, 상기 제 1 연장 방향 (C1A) 으로 향함에 따라 점차 공구 가상 평면 (VS3) 에 접근하도록 경사져, 인서트 본체 (131) 의 하면측 (공구 본체 (11) 의 하면 (13B) 측) 으로 향하여 연장되어 있다. 즉, 공구 가상 평면 (VS3) 에 대해, 타방의 절삭날 (132B) 이 인서트 본체 (131) 의 상면측 (공구 본체 (11) 의 상면 (13A) 측) 으로 향하여 이간되어 있으므로, 일방의 절삭날 (132A) 의 쐐기각 (β) (도 4 에서 경사면 (133) 과 정면 여유면 (151) 이 이루는 각도) 을 비교적 크게 형성할 수 있다. 따라서, 피삭재 (W) 에 홈형성 가공하는 일방의 절삭날 (132A) 의 칼날 강도가 충분히 확보되어 있다.

또, 이와 같은 절삭 인서트 (130) 의 장착 자세에 의하면, 공구 본체 (11) 의 선단부 (13) 에 있어서 그 절삭 인서트 (130) 를 지지하는 하악부 (17) 의 두께를 충분히 확보할 수 있어 그 선단부 (13) 의 기계적 강도를 높일 수 있다. 또한, 절삭날 (132A) 의 정면 절삭날 (141) 의 칼날 강도를 충분히 확보하면서도, 그 정면 절삭날 (141) 에 연결되는 정면 여유면 (151) 이 홈바닥 (D) 으로부터 이간되어, 그 홈바닥 (D) 에 접촉되는 것이 방지된다.

또, 타방의 절삭날 (132B) 에 있어서 상기 제 1 폭방향 (C2A) 과는 반대측에 위치하는 일방의 코너부 (143C) 가, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서 상기 반대측에 위치하는 일방의 코너부 (143A) 에 대해, 상기 제 1 폭방향 (C2A) 으로 배치되어 있다. 이로써, 본 실시형태와 같이, 피삭재 (W) 의 회전 축선 (WO) 을 중심으로 형성된 원주 구멍상의 가공 구멍 (H) 의 내주면 (S) 을 따라 그 가공 구멍 (H) 의 안쪽면 (B) 에 홈형성 가공 (내경측 단면 홈형성) 을 실시하는 경우에, 하기와 같은 작용 효과를 발휘한다.

즉, 절삭 인서트 (130) 의 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서의 일방의 코너부 (143A) 를 피삭재 (W) 의 내주면 (S) 에 맞닿도록 근접 배치하고, 이 절삭 인서트 (130) 를 그 내주면 (S) 을 따라 홈형성 방향 (XA) 으로 이동시켜 홈형성 가공할 때에, 타방의 절삭날 (132B) 에 있어서의 일방의 코너부 (143C) 가 이 내주면 (S) 으로부터 이간되어, 이 코너부 (143C) 가 그 내주면 (S) 에 접촉하여 손상되는 일이 확실하게 방지된다. 또, 이 접촉에 의해, 미사용된 타방의 절삭날 (132B) 이 손상되는 일이 방지된다.

또, 도 3 에 나타낸 피삭재 (W) 의 안쪽면 (B) 의 깊이 (d1) 에 상관없이 타방의 절삭날 (132B) 의 일방의 코너부 (143C) 가 피삭재 (W) 의 내주면 (S) 으로부터 이간되어, 이 코너부 (143C) 가 그 내주면 (S) 에 접촉하여 손상되는 일이 확실하게 방지된다.

또한, 일방의 절삭날 (132A) 이 절삭하는 피삭재 (W) 의 홈바닥 (D) 에 착안하면, 절삭 인서트 (130) 의 폭방향의 축선 (C2) 이 상기 제 1 폭방향 (C2A) 을 향함에 따라 점차 피삭재 (W) 가 회전하는 회전 방향 (WT) 의 전방으로 향하여 경사지고, 연장 방향의 축선 (C1) 이 상기 제 1 연장 방향 (C1A) 을 향함에 따라 공구 가상 평면 (VS3) 에 대해 접근하도록 인서트 본체 (131) 의 하면측으로 향하여 경사지고, 또한, 타방의 절삭날 (132B) 에 있어서의 일방의 코너부 (143C) 가 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서의 일방의 코너부 (143A) 보다 상기 제 1 폭방향 (C2A) 으로 배치되어 있음으로써, 그 홈바닥 (D) 은 피삭재 (W) 의 회전 축선 (WO) 에 대해 수직에 가까운 경사를 구비하여 형성된다. 즉, 도 28 에 있어서의 홈바닥 (D) 의 각도 (α) 가 매우 작아져, 피삭재 (W) 에 절삭된 홈의 가공 정밀도가 높아져 있다.

또, 각 절삭날 (132A, 132B) 이 각각 구비하는 한 쌍의 측면 절삭날 (142, 142) 은, 인서트 본체 (131) 의 연장 방향의 외단 가장자리로부터 중앙으로 향함에 따라 점차 서로의 간격을 좁히도록 경사져 형성되어 있으므로, 가공된 홈에 있어서의 홈벽의 가공 정밀도가 확보된다. 즉, 절삭 인서트 (130) 의 공구 본체 (11) 에 대한 장착 자세가 전술한 바와 같이 설정되어도, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서 피삭재 (W) 의 내주면 (S) 과는 반대측 (즉 상기 제 1 폭방향 (C2A)) 에 배치된 측면 절삭날 (142) 이, 피삭재 (W) 에 형성된 홈의 상기 반대측의 홈벽의 개구단 가장자리에 접촉되는 일이 없다.

또, 절삭 인서트 (130) 를 공구 가상 평면 (VS3) 에 직교하는 방향에서 보아, 인서트 본체 (131) 의 폭방향을 따르는 폭방향의 축선 (C2) 과 피삭재 (W) 의 회전 축선 (WO) 이 이루는 각도 θ1 이 90°이상 90.5°이하이다. 이것에 수반하여, 도 8 에 있어서, 인서트 본체 (131) 의 연장 방향을 따르는 연장 방향의 축선 (C1) 이 피삭재 (W) 의 회전 축선 (WO) 에 대해 경사지는 각도 θ4 는, 각도 θ1 에서 90°를 뺀 값 (요컨대 θ1 － 90°) 에 근사하면서도 약간 (θ1 － 90°) 보다 큰 값이 된다. 본 실시형태에 있어서는, 피삭재 (W) 의 내주면 (S) 은 회전 축선 (WO) 에 평행하게 형성되어 있고, 절삭 인서트 (130) 는, 연장 방향의 축선 (C1) 을 피삭재 (W) 의 내주면 (S) 에 대해 약간 경사지게 하면서도 대략 평행하게 하여 공구 본체 (11) 에 장착된다. 따라서, 전술한 바와 같이 타방의 절삭날 (132B) 의 일방의 코너부 (143C) 를 내주면 (S) 으로부터 확실하게 이간하여 이 내주면 (S) 의 가공 정밀도를 확보하면서도, 피삭재 (W) 의 안쪽면 (B) 에 형성하는 홈에서의 홈바닥 (D) 의 가공 정밀도를 확보할 수 있다. 상세하게는, 각도 θ1 이 전술한 범위 내에 설정됨으로써, 홈형성된 피삭재 (W) 의 홈바닥 (D) 이 회전 축선 (WO) 에 대략 수직으로 형성되는 점에서, 그 홈바닥 (D) 의 가공 정밀도가 높아진다.

또 본 실시형태와 같이, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서의 한 쌍의 코너부 (143A, 143B) 가, 피삭재 (W) 의 회전 축선 (WO) 에 수직인 동일한 피삭재 가상 평면 (VS4) 상에 배치되어 있는 경우에는, 일방의 절삭날 (132A) 로 절삭하는 피삭재 (W) 의 홈바닥 (D) 을, 회전 축선 (WO) 에 대해 확실하게 수직으로 형성할 수 있다. 따라서, 피삭재 (W) 의 홈의 마무리 정밀도가 충분히 확보된다.

이와 같이, 전술한 칼날 교환식 홈형성 공구 (110) 를 사용한 내경측 단면 홈형성 가공에 있어서는, 피삭재 (W) 에 형성되어 원주 구멍상을 이루는 가공 구멍 (H) 의 안쪽면 (B) 에 인접하여, 회전 축선 (WO) 에 평행한 내주면 (S) 이 형성되어 있어도, 홈형성하는 안쪽면 (B) 의 위치와 상관없이, 정밀도가 높은 내경측 단면 홈형성을 실시할 수 있다.

(제 2 실시형태)

다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구 (120) 에 대해, 도 12 ∼ 도 20 을 참조하여 설명한다. 또한, 전술한 실시형태와 동일 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.

본 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구 (120) 는, 대략 원주상의 피삭재 (W) 에 외경측 단면 홈형성 가공을 실시하는 것이다. 상세하게는, 피삭재 (W) 는 다단 원주상을 이루고 있고, 그 대직경 부분과 소직경 부분 사이에 단차부 (U) 를 가지고 있다. 피삭재 (W) 의 단차부 (U) 에는, 상기 소직경 부분의 외주면 (R) 에 인접하여 회전 축선 (WO) 에 직교하는 원환면 (圓環面) 으로 이루어지는 단면 (E) 이 형성되어 있다.

이 칼날 교환식 홈형성 공구 (120) 는, 축상으로 형성되고, 단면이 거의 직사각형을 이루는 공구 본체 (11) 와, 이 공구 본체 (11) 의 선단부 (13) 에 착탈이 자유롭게 장착되어 그 공구 본체 (11) 의 선단면 (11A) 으로부터 선단측의 홈형성 방향 (XA) 으로 향하여 절삭날 (132A) 을 돌출시키는 전술한 절삭 인서트 (130) 를 가지고 있다. 칼날 교환식 홈형성 공구 (120) 는, 공구 본체 (11) 가 연장되는 방향 (도시하는 X 방향) 을 피삭재 (W) 의 회전 축선 (WO) 에 대해 대략 평행하게 배치하고 있다. 이 상태에서, 회전 축선 (WO) 을 중심으로 회전 방향 (WT) 으로 회전하는 피삭재 (W) 의 단차부 (U) 에 공구 본체 (11) 의 선단부 (13) 를 향하여, 그 단차부 (U) 의 상기 소직경 부분에 있어서의 외주면 (R) 을 따르도록 절삭날 (132A) 을 이동시켜 단면 (E) 을 절삭한다.

칼날 교환식 홈형성 공구 (120) 는, 칼날 교환식 홈형성 공구 (110) 와 동일하게, 절삭 인서트 (130) 의 연장 방향의 축선 (C1) 이 공구 본체 (11) 의 연장 방향을 따르도록 연장되어 있다. 또 그 일방에서, 도 13 에 나타낸 바와 같이, 칼날 교환식 홈형성 공구 (120) 에 있어서는, 공구 본체 (11) 의 측방 (Y 방향) 을 향하는 양 측면 중 일측면 (13C (12C)) 과 타측면 (13D (12D)) 의 서로의 배치가 전술한 칼날 교환식 홈형성 공구 (110) 와는 다르다.

칼날 교환식 홈형성 공구 (120) 의 공구 본체 (11) 는, 그 선단부 (13) 이외의 중앙부 및 기단부가 대략 직육면체상을 이루며 섕크부 (12) 로 되어 있다. 섕크부 (12) 의 일측면 (12C) 및 타측면 (12D) 은, 직사각형 평면상으로 각각 형성되어 있다. 이 칼날 교환식 홈형성 공구 (120) 는, 섕크부 (12) 가 회전 정지된 상태로 유지됨으로써, 도시 생략된 공작 기계에 고정 지지된다.

또, 도 15 에 나타낸 바와 같이, 선단부 (13) 의 일측면 (13C) 에 있어서 상악부 (16) 에 대응하는 부분은, 상면 (13A) 으로부터 하면 (13B) 으로 향함에 따라 점차 타측면 (13D) 측 (도 15 에서의 Y 방향의 우측) 으로 향하도록 단면 오목 곡선상으로 만곡하여 형성되어 있다. 또, 상악부 (16) 에 있어서 타측면 (13D) 측을 향하는 측면은, 상면 (13A) 으로부터 하면 (13B) 으로 향함에 따라 점차 타측면 (13D) 측으로 향하도록 단면 볼록 곡선상으로 만곡하여 형성되어 있다. 또, 선단부 (13) 의 일측면 (13C) 에 있어서 하악부 (17) 에 대응하는 부분은, 상면 (13A) 으로부터 하면 (13B) 으로 향함에 따라 점차 일측면 (13C) 측 (도 15 에서의 Y 방향의 좌측) 으로 향하도록 단면 오목 곡선상으로 만곡하여 형성되어 있다. 또, 하악부 (17) 에 있어서 타측면 (13D) 측을 향하는 측면은, 상면 (13A) 으로부터 하면 (13B) 으로 향함에 따라 점차 일측면 (13C) 측으로 향하도록 단면 볼록 곡선상으로 만곡하여 형성되어 있다. 도 15 에 나타낸 공구 본체 (11) 를 정면에서 볼 때, 상악부 (16) 및 하악부 (17) 는 전체적으로 대략 활형상으로 형성되어 있다.

그리고, 절삭 인서트 (130) 는, 공구 본체 (11) 의 선단부 (13) 에 있어서 상기 일측면 (13C) 을 따르도록 배치되어 있다. 또, 도 13, 도 16 및 도 18 에 나타낸 바와 같이, 절삭 인서트 (130) 의 일방의 코너부 (143A (143C)) 는, 공구 본체 (11) 의 일측면 (12C, 13C) 측에 위치하여 피삭재 (W) 의 상기 소직경 부분의 외주면 (R) 에 대향하도록 배치되어 있다. 이 칼날 교환식 홈형성 공구 (120) 에 있어서는, 일방의 코너부 (143A (143C)) 로부터 타방의 코너부 (143B (143D)) 로 향하는 제 1 폭방향 (C2A) 이, 전술한 칼날 교환식 홈형성 공구 (110) 와는 반대를 향하고 있다.

또, 도 19 에 나타낸 공구 본체 (11) 를 정면에서 볼 때, 일방의 절삭날 (132A) 의 정면 절삭날 (141) 은, 상기 제 1 폭방향 (C2A) 으로 향함에 따라 점차 피삭재 (W) 의 회전 방향 (WT) 의 전방으로 향하여 경사져 있다. 또 이로써, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서, 한 쌍의 코너부 (143A, 143B) 중 상기 제 1 폭방향 (C2A) 에 위치하는 코너부 (143B) 는, 코너부 (143A) 에 대해 피삭재 (W) 의 회전 방향 (WT) 의 전방에 배치되어 있다.

본 실시형태에서는, 절삭날 (132A) 의 정면 절삭날 (141) 은, 회전 축선 (WO) 과는 반대측을 향하여 상기 소직경 부분의 외주면 (R) 으로부터 이간됨에 따라 점차 피삭재 (W) 의 회전 방향 (WT) 의 전방으로 향하여 경사져 있다. 또, 공구 가상 평면 (VS3) 은, 절삭날 (132A) 의 코너부 (143B) 및 회전 축선 (WO) 을 포함하고 있다. 도 15, 도 19 에 있어서, 절삭날 (132A) 의 정면 절삭날 (141) 과 공구 가상 평면 (VS3) 이 이루는 각도 θ2 는 0°보다 크고 7°이하이다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 이 θ2 가 예를 들어 3°정도이다. 또, 폭방향의 축선 (C2) 은 정면 절삭날 (141) 에 대해 평행한 점에서, 상기 θ2 는, 그 폭방향의 축선 (C2) 과 공구 가상 평면 (VS3) 이 이루는 각도라고도 할 수 있다.

또, 도 14 에 나타낸 바와 같이, 공구 본체 (11) 의 일측면 (13C) 측에서 보아, 절삭 인서트 (130) 의 연장 방향의 축선 (C1) 은, 상기 제 1 연장 방향 (C1A) 으로 향함에 따라 점차 공구 가상 평면 (VS3) 에 접근하도록 경사져 있다.

상세하게는, 도 14 에 나타낸 공구 본체 (11) 를 측면에서 볼 때, 연장 방향의 축선 (C1) 은, 상기 제 1 연장 방향 (C1A) 으로 향함에 따라 점차 인서트 본체 (131) 의 상면으로부터 하면측 (도 14 에서의 Z 방향의 좌측) 으로 향하여 공구 가상 평면 (VS3) 에 접근하도록 연장되어 있다. 요컨대, 연장 방향의 축선 (C1) 은, 상기 제 1 연장 방향 (C1A) 으로 향함에 따라 점차 공구 본체 (11) 의 상면 (13A) 으로부터 하면 (13B) 측으로 향하여 연장되어 있다. 또 이로써, 공구 가상 평면 (VS3) 에 대해, 절삭날 (132B) 의 정면 절삭날 (141) 이, 인서트 본체 (131) 의 상면측 (공구 본체 (11) 의 상면 (13A) 측) 으로 향하여 이간되어 있다. 그리고, 도 14 에 있어서, 연장 방향의 축선 (C1) 과 공구 가상 평면 (VS3) 이 이루는 각도 θ3 이 0°보다 크고 10°이하이다. 본 실시형태에서는, 이 θ3 이 예를 들어 3°정도이다.

또, 도 13 은, 절삭 인서트 (130) 를 공구 가상 평면 (VS3) 에 직교하는 방향에서 본 상면도이며, 이 상면에서 볼 때, 폭방향의 축선 (C2) 과 회전 축선 (WO) 이 이루는 각도 θ1 이 90°이상 90.5°이하이다. 절삭 인서트 (130) 는, 상기 각도 θ1 이 전술한 범위가 되도록 인서트 장착 시트 (14) 에 장착되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 상기 θ1 이 90°정도이다. 이로써, 이 상면에서 볼 때, 폭방향의 축선 (C2) 에 평행한 절삭날 (132A) 의 정면 절삭날 (141) 의 연장선과 회전 축선 (WO) 이 이루는 각도도 θ1 (= 90°) 이다. 또 도 13 에 있어서, 연장 방향의 축선 (C1) 과 회전 축선 (WO) 이 이루는 각도 θ4 는 0°보다 크고 1°보다 작다. 본 실시형태에 있어서는, 이 θ4 가 0.2°정도이다. 상세하게는, 상기 θ4 와 상기 θ1 의 관계는 1°＞ θ4 ＞ θ1 － 90°이다. 본 실시형태에서는, 상기 θ1 이 90°이기 때문에, 도 13 에 나타낸 공구 본체 (11) 를 상면에서 볼 때, 공구 가상 평면 (VS3) 에 투영된 폭방향의 축선 (C2) 과 회전 축선 (WO) 이 서로 직교하고 있다. 한편, 공구 가상 평면 (VS3) 에 투영된 폭방향의 축선 (C2) 과 연장 방향의 축선 (C1) 은 서로 직교하고 있지 않다. 요컨대, 공구 가상 평면 (VS3) 에 투영된 연장 방향의 축선 (C1) 과 회전 축선 (WO) 은 서로 평행이 아니다.

그리고, 도 18 에 나타낸 바와 같이, 공구 가상 평면 (VS3) 에 직교하는 (경사면 (133) 에 대향한다) 방향에서 보아, 이 절삭 인서트 (130) 는, 타방의 절삭날 (132B) 에 있어서의 상기 제 1 폭방향 (C2A) 과는 반대측에 위치하는 코너부 (143C) 가, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서의 상기 반대측에 위치하는 코너부 (143A) 보다 상기 제 1 폭방향 (C2A) 으로 배치되어 있다. 즉, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서의 공구 본체 (11) 의 일측면 (13C) 측 (도 18 에서의 좌측) 에 위치하는 코너부 (143A) 는, 타방의 절삭날 (132B) 에 있어서의 일측면 (13C) 측에 위치하는 코너부 (143C) 보다 일측면 (13C) 측 (제 1 폭방향 (C2A) 과는 반대측) 에 배치되어 있다. 본 실시형태에서는, 절삭날 (132B) 에 있어서 외주면 (R) 측에 위치하는 코너부 (143C) 가, 절삭날 (132A) 에 있어서 외주면 (R) 측에 위치하는 코너부 (143A) 에 대해, 외주면 (R) 으로부터 이간되어 있다.

또한, 전술한 θ1 ∼ θ4 를 조정함으로써, 도 18, 도 20 에 나타낸 바와 같이, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서의 한 쌍의 코너부 (143A, 143B) 를, 회전 축선 (WO) 에 수직인 동일한 피삭재 가상 평면 (VS4) 상에 배치할 수 있다. 본 실시형태에 있어서는, 각도 θ2, θ3 을 조정하여 각도 θ1 = 90°로 하고 있고, 이로써, 한 쌍의 코너부 (143A, 143B) 가 피삭재 가상 평면 (VS4) 상에 배치되어 있다. 상세하게는, 도 20 에 나타낸 바와 같이, 절삭날 (132A) 에 있어서, 코너부 (143A) 를 회전 축선 (WO) 둘레로 회전시켜 얻어지는 가상원 (VC1) 과, 코너부 (143B) 를 회전 축선 (WO) 둘레로 회전시켜 얻어지는 가상원 (VC2) 은, 모두 피삭재 가상 평면 (VS4) 내에 포함되어 있다. 또한, 가상원 (VC1) 의 외주는 피삭재 (W) 에 형성되는 홈의 홈바닥 (D) 에서의 내주연부에 일치하고, 가상원 (VC2) 의 외주는 홈바닥 (D) 의 외주연부에 일치한다.

본 실시형태에 있어서는, 전술한 구성을 갖는 공구 본체 (11) 의 절삭 인서트 (130) 가, 일방의 절삭날 (132A) 의 코너부 (143A) 를 피삭재 (W) 의 상기 소직경 부분의 외주면 (R) 에 맞닿도록 근접 배치한 상태에서, 그 외주면 (R) 을 따라 피삭재 (W) 의 회전 축선 (WO) 방향으로 향하여 홈형성 방향 (XA) 으로 이동한다. 그리고, 절삭날 (132A) 이 공구 본체 (11) 의 기단측을 향하는 단면 (E) 에 대해 홈형성 가공한다.

본 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구 (120) 에 의하면, 다단 원주상을 이루는 피삭재 (W) 의 단차부 (U) 에 있어서, 회전 축선 (WO) 에 평행한 외주면 (R) 을 갖는 소직경 부분을 따라 그 피삭재 (W) 의 단면 (E) 에 홈형성 가공 (외경측 단면 홈형성) 하는 경우에, 전술한 실시형태와 동일한 작용 효과를 발휘한다.

상세하게는, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서의 정면 절삭날 (141) 이, 폭방향의 축선 (C2) 에 평행하게 되고, 상기 제 1 폭방향 (C2A) 으로 향함에 따라 점차 피삭재 (W) 가 회전하는 회전 방향 (WT) 의 전방으로 향하여 경사져 있으므로, 일방의 절삭날 (132A) 이 절삭한 잘린 찌꺼기의 배출성이 높아진다. 즉, 절삭날 (132A) 의 정면 절삭날 (141) 이 전술한 바와 같이 경사져 있음으로써, 그 절삭날 (132A) 로 절삭된 잘린 찌꺼기가 공구 본체 (11) 의 타측면 (13D) 측 (외주면 (R) 과는 반대측의 회전 축선 (WO) 으로부터 이간되는 방향) 으로 향하여 배출된다. 이로써, 잘린 찌꺼기의 배출성이 향상되어, 공구 본체 (11) 의 일측면 (13C) 측에 위치하는 피삭재 (W) 의 외주면 (R) 에 잘린 찌꺼기가 접촉하거나 그 외주면 (R) 부근에 잘린 찌꺼기가 쌓이는 일이 생기거나 하는 것이 방지되어, 가공 정밀도가 향상된다.

그리고, 절삭 인서트 (130) 의 절삭날 (132A) 이 홈형성하는 피삭재 (W) 의 단면 (E) 의 위치와 상관없이, 절삭날 (132B) 의 코너부 (143C) 가 외주면 (R) 으로부터 이간되어, 이 코너부 (143C) 가 그 외주면 (R) 에 접촉하여 손상되는 일이 확실하게 방지되어 정밀도가 높은 외경측 단면 홈형성을 실시할 수 있다.

또한, 본 발명은 전술한 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지의 변경을 가할 수 있다.

예를 들어, 전술한 제 1, 제 2 실시형태에서는, 공구 본체 (11) 의 선단부 (13) 에 인서트 장착 시트 (14) 가 형성되어 있는 것으로 했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 선단부 (13) 에 착탈 가능한 헤드부가 장착되고, 이 헤드부에 인서트 장착 시트 (14) 가 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 인서트 장착 시트 (14) 는 상기 헤드부의 일측면에 개구되어 형성되고, 절삭 인서트 (130) 는 상기 일측면을 따르도록 배치된다. 또, 전술한 공구 본체 (11) 의 형상은, 전술한 실시형태에서 설명한 것에 한정되지 않는다.

또, 절삭날 (132) 의 한 쌍의 코너부 (143) 는, 전술한 제 1, 제 2 실시형태에 있어서 설명한 형상에 한정되는 것은 아니다. 도 21 및 도 22 는, 코너부 (143) 의 변형예를 나타내고 있다. 도 21 에 있어서는, 코너부 (143) 는 볼록 곡선상을 이루고, 정면 절삭날 (141) 및 측면 절삭날 (142) 을 원활하게 연결하는 제 1 코너날 (144) 을 가지고 있다. 그리고, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서의 코너부 (143B) 는, 이 코너부 (143B) 에 인접하는 정면 절삭날 (141) 의 연장선 (VL1) 과 제 1 코너날 (144) 에 있어서의 인서트 본체 (131) 의 폭방향의 외연부로부터 연장선 (VL1) 을 향하여 연장시킨 수직선 (VL2) 의 교점 (P) 을, 상기 공구 가상 평면 (VS3) 상에 배치하고 있다. 이 경우, 각 코너부 (143) 에 있어서의 칼날 결손 등이 방지된다.

또 도 22 에 있어서는, 코너부 (143) 는 제 1 코너날 (144) 과, 그 제 1 코너날 (144) 에서의 인서트 본체 (131) 의 연장 방향을 따르는 중앙측 (도 22 에서의 상방) 의 단부와 측면 절삭날 (142) 을 연결하는 직선상의 제 2 코너날 (145) 을 가지고 있다. 절삭 인서트 (130) 를 공구 가상 평면 (VS3) 에 직교하는 방향에서 보아, 제 2 코너날 (145) 은, 피삭재 (W) 의 회전 축선 (WO) 에 대해 평행이 되도록 연장되어 있고, 내주면 (S) (외주면 (R)) 에 대해 평행하게 연장되어 형성되어 있다. 이 경우, 일방의 절삭날 (132A) 의 정면 절삭날 (141) 및 제 1 코너날 (144) 이 절삭한 피삭재 (W) 의 홈벽을 이 제 2 코너날 (145) 이 긁어내게 되어, 그 홈벽의 마무리 정밀도가 높아진다.

또, 전술한 제 1, 제 2 실시형태에서는, 절삭 인서트 (130) 의 절삭날 (132A) 이, 피삭재 (W) 의 둘레면 (S, R) 을 따라 단면 (B, E) 에 홈형성 가공하는 것으로 했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 절삭날 (132A) 이, 피삭재 (W) 의 둘레면 (S, R) 으로부터 이간된 단면 (B, E) 부분을 홈형성 가공하는 것으로 해도 상관없다. 본 발명의 실시형태에 의하면, 피삭재 (W) 의 둘레면 (S, R) 에 인접한 단면 (B, E) 부분 또는 이간된 단면 (B, E) 부분 중 어느 것을 홈형성하는 경우라도, 고정밀도의 절삭 가공을 실시할 수 있다.

(제 3 실시형태)

도 6, 도 29 ∼ 도 38 은, 본 발명의 제 3 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구 (210), 및 이 칼날 교환식 홈형성 공구 (210) 에 사용되는 절삭 인서트 (130) 를 나타내고 있다. 본 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구 (210) 는, 축상으로 형성되고, 그 중심 축선 (TO) 에 직교하는 단면이 대략 원형을 이루는 공구 본체 (21) 와, 이 공구 본체 (21) 의 중심 축선 (TO) 을 따르는 선단측의 단부 (선단부) (23) 에 착탈이 자유롭게 장착되어 그 공구 본체 (21) 의 선단면 (21A) 으로부터 선단측으로 향하여 절삭날 (132) 을 돌출시키는 절삭 인서트 (130) 를 가지고 있다.

본 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구 (210) 는, 대략 원통상의 피삭재 (W) 에 내경측 단면 홈형성 가공을 실시하는 것이다. 피삭재 (W) 에 있어서 원주 구멍상을 이루는 가공 구멍 (H) 에는, 그 피삭재 (W) 의 회전 축선 (WO) 을 향하여, 이 회전 축선 (WO) 에 평행한 내주면 (둘레면) (S) 이 형성되어 있다. 이 내주면 (S) 은, 가공 구멍 (H) 의 가장 안쪽부에 위치하여 회전 축선 (WO) 에 직교하는 원형상의 평면으로 이루어지는 안쪽면 (단면) (B) 에 인접하고 있다. 칼날 교환식 홈형성 공구 (210) 는, 공구 본체 (21) 의 중심 축선 (TO) 을 피삭재 (W) 의 회전 축선 (WO) 에 대해 대략 평행하게 배치하고 있다. 이 상태에서, 회전 축선 (WO) 을 중심으로 회전 방향 (WT) 으로 회전하는 피삭재 (W) 에 있어서 그 회전 축선 (WO) 을 중심으로 형성된 가공 구멍 (H) 에 공구 본체 (21) 의 선단부 (23) 를 삽입하고, 내주면 (S) 을 따르도록 절삭날 (132) 을 이동시켜, 그 가공 구멍 (H) 의 안쪽면 (B) 을 절삭한다. 또한, 본 실시형태에서는, 방향을 나타내는 부호 X, Y, Z 를 일부의 도면 중에 사용한다. 여기서, 부호 X, Y 는 수평 방향을 각각 나타내고 있고, 상세하게는 X 방향이 피삭재 (W) 의 회전 축선 (WO) 에 평행한 수평 방향을 나타내고, Y 방향이 회전 축선 (WO) 에 수직인 수평 방향을 나타내고 있다. 또, 부호 Z 는 연직 방향을 나타내고 있다.

공구 본체 (21) 는 강재 등으로 형성되어 있고, 그 중심 축선 (TO) 을 따르는 선단부 (23) 이외의 중앙부 및 기단부가 대략 일정한 외경을 이루며 섕크부 (22) 로 되어 있다. 공구 본체 (21) 의 외주면에 있어서 섕크부 (22) 에 위치하는 영역에는, 중심 축선 (TO) 을 상하 (Z 방향) 로 끼움과 함께 그 중심 축선 (TO) 에 평행하게 연장되는 띠형상의 평면으로 이루어지고, 서로 배향하도록 배치된 상면 (22A), 하면 (22B) 이 형성되어 있다. 이 칼날 교환식 홈형성 공구 (210) 는, 이들 상면 (22A), 하면 (22B) 에 의해 회전 정지된 상태로 섕크부 (22) 가 유지됨으로써, 도시 생략된 공작 기계에 고정 지지된다. 또한, 본 실시형태에서는, 중심 축선 (TO) 이 X 방향으로 연장되어 있고, 상면 (22A), 하면 (22B) 이 X－Y 수평면 내에 배치되어 있다. 이하의 설명에 있어서는, 공구 본체 (21) 의 선단측 (도 31 에서의 좌우 방향 (X 방향) 의 좌측) 을 일방측, 기단측 (도 31 에서의 X 방향의 우측) 을 타방측이라고 부르는 경우가 있다.

공구 본체 (21) 의 선단부 (23) 는, 도 31 에 나타낸 공구 본체 (21) 를 평면에서 볼 때 개략 사다리꼴 형상을 이루고 있고, 그 선단면 (21A) 으로부터 선단측으로 돌출하여 상악부 (26) 및 하악부 (27) 가 형성되어 있다. 선단부 (23) 의 상악부 (26) 와 하악부 (27) 는, 서로 상하 방향 (Z 방향) 으로 대향 배치되고, 선단면 (21A) 에 있어서, 회전 축선 (WO) 에 수직인 방향 (도 31 에서의 Y 방향) 중 일측 (도 31 에서의 하측) 의 단부에 형성되어 있다. 또, 도 32 에 나타낸 바와 같이, 선단부 (23) 의 상면 (23A) 은 섕크부 (22) 의 상면 (22A) 보다 일단 함몰되도록 형성되어 있다. 또, 공구 본체 (21) 의 선단부 (23) 에서의 하면 (23B) 은, 섕크부 (22) 에서의 하면 (22B) 과 동일면으로 되어 있다.

또 공구 본체 (21) 는, 그 선단부 (23) 에 있어서 측방 (도 31 에서의 Y 방향) 을 향하는 양 측면 중, 상기 일측을 향하는 일측면 (23C) 이, 섕크부 (22) 에 있어서 상기 일측을 향하는 측면 (일측면) (22C) 과 동일면으로 연결되어, 상악부 (26) 및 하악부 (27) 의 상기 일측을 향하는 측면을 형성하고 있다. 선단부 (23) 의 일측면 (23C) 및 섕크부 (22) 의 일측면 (22C) 에서의 Z 방향의 중앙 부분은, 상면 (22A), 하면 (22B) 에 수직으로 되어 중심 축선 (TO) 을 따라 연장되는 띠형상의 평면으로 형성되어 있다.

또, 선단부 (23) 에는, 상기 양 측면 중 타측 (도 31 에서의 상측) 을 향하여, 일측면 (23C) 에 배향하도록 배치된 타측면 (23D) 이 형성되어 있다. 선단부 (23) 의 타측면 (23D) 은, 공구 본체 (21) 의 기단으로부터 선단측으로 향함에 따라 점차 상기 일측으로 향하도록 경사져 테이퍼상으로 형성되어 있다. 또, 타측면 (23D) 의 기단부는, 섕크부 (22) 에 있어서 상기 타측을 향하는 단면 볼록 곡선상의 측면 (타측면) (22D) 에 연결되어 있다. 또한, 전술한 공구 본체 (21) 의 섕크부 (22) 및 선단부 (23) 의 형상은 일례이며, 본 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 일측면 (23C, 22C) 의 형상은, 전술한 평면에 한정되는 것이 아니고, 그 이외의 곡면상이나 요철 형상 등이어도 상관없다. 또, 일측면 (23C 와 22C) 은 동일면으로 연결되어 있지 않아도 된다. 예를 들어 도 31 을 평면에서 볼 때, 섕크부 (22) 의 일측면 (22C) 이 선단부 (23) 의 일측면 (23C) 에 대해 도시하는 Y 방향의 하측에 돌출하거나 Y 방향의 상측에 함몰되거나 하여 형성되어 있어도 된다.

도 32 에 나타낸 공구 본체 (21) 를 측면에서 볼 때, 상악부 (26) 는 대략 삼각 형상을 이루며, 상악부 (26) 의 상면은 기단으로부터 선단측으로 향함에 따라 점차 하면 (23B) 측으로 향하여 경사져 형성되어 있다. 또, 도 33 에 나타낸 공구 본체 (21) 를 정면에서 볼 때, 하악부 (27) 는, 그 회전 축선 (WO) 을 향하는 면이 단면 오목 곡선상을 이루고, 회전 축선 (WO) 과는 반대측을 향하는 면이 단면 볼록 곡선상을 이루고 있어, 전체적으로 대략 활형상으로 형성되어 있다. 도 33 에 나타낸 바와 같이, 하악부 (27) 의 두께는 상면 (23A) 측으로부터 하면 (23B) 측으로 향함에 따라 점차 얇아지도록 형성되어 있다. 상세하게는, 이 정면에서 볼 때, 하악부 (27) 는 섕크부 (22) 의 일측면 (22C) 및 선단부 (23) 의 일측면 (23C) 에서의 Z 방향의 하측 부분에 대응하도록 형성되고, Z 방향의 하측으로 향함에 따라 점차 타측면 (23D) 으로 향하여 만곡되어 있다. 또, 도 32 를 측면에서 볼 때, 하악부 (27) 는 대략 직사각형 형상을 이루며, 상악부 (26) 보다 공구 본체 (21) 의 선단측으로 향하여 돌출되어 있다.

또, 이들 상악부 (26) 와 하악부 (27) 사이에는 간극이 형성되어, 절삭 인서트 (130) 가 착탈이 자유롭게 장착되는 인서트 장착 시트 (24) 로 되어 있다. 공구 본체 (21) 는, 이 인서트 장착 시트 (24) 에 절삭 인서트 (130) 를 장착하고, 그 절삭 인서트 (130) 를 그 공구 본체 (21) 의 측방을 향하는 일측면 (23C, 22C) 을 따르도록 배치하고 있다. 상세하게는, 절삭 인서트 (130) 는, 도 31 의 평면에서 볼 때, 공구 본체 (21) 의 선단부 (23) 의 일측면 (23C) 에 개구된 인서트 장착 시트 (24) 에 장착되었을 때에, 중심 축선 (TO) 에 대해 대략 평행하게 연장되고, 후술하는 절삭날 (132B) 의 코너부 (143C) 를 그 일측면 (23C) 으로부터 Y 방향의 하측을 향하여 약간 돌출시킨 상태로, 그 일측면 (23C) 을 따르도록 배치된다.

인서트 장착 시트 (24) 는, 대략 직육면체 구멍상을 이루고 있고, 선단부 (23) 의 일측면 (23C) 측에 위치하여 X 방향을 따라 연장되어 있다. 인서트 장착 시트 (24) 는, 그 선단부 및 중앙부가, 상악부 (26) 와 하악부 (27) 사이에 위치하여 Y 방향의 양측에 개구되어 있다. 또, 인서트 장착 시트 (24) 의 선단부는, X 방향 중 선단측을 향하는 방향 (후술하는 홈형성 방향 (XA)) 으로도 개구되어 있다. 또, 인서트 장착 시트 (24) 의 기단부는, 상면 (23A) 과 하면 (23B) 사이에 위치하여 일측면 (23C) 에 개구되어 있다. 도 32 를 측면에서 볼 때, 인서트 장착 시트 (24) 는, 공구 본체 (21) 의 기단으로부터 선단측으로 향함에 따라 점차 하면 (23B) 으로부터 상면 (23A) 으로 향하여 경사지도록 형성되어 있다. 또, 인서트 장착 시트 (24) 의 기단부에는, 공구 본체 (21) 의 선단측을 향하는 단차부 (24A) 가 형성되어 있다.

또, 인서트 장착 시트 (24) 의 기단측에는, 그 인서트 장착 시트 (24) 보다 폭이 좁은 슬릿상을 이루며, 선단면 (21A), 일측면 (23C) 및 타측면 (23D) 에 개구되는 체결부 (28) 가 형성되어 있다. 체결부 (28) 는, 공구 본체 (21) 의 기단으로부터 선단측으로 향함에 따라 점차 하면 (23B) 으로부터 상면 (23A) 으로 향하여 경사지도록 형성되어 있다.

또, 인서트 장착 시트 (24) 에 있어서 상하로 마주 보는 천벽면 (24B) 및 저벽면 (24C) 은 도 33, 도 37 에 나타낸 바와 같이, 선단면 (21A) 측에서 보아 (요컨대 선단면 (21A) 을 정면으로 보아) 각각 볼록 V 자상으로 형성되어 있다. 또, 도 32 에 나타낸 바와 같이, 체결부 (28) 는, 인서트 장착 시트 (24) 에 대해 천벽면 (24D) 과 저벽면 (24E) 의 간격이 좁게 형성되어 있다. 체결부 (28) 의 천벽면 (24D) 에는, 선단부 (23) 의 상면 (23A) 에 개구되어 클램프 나사 (25) 가 삽입 통과되는 관통공 (25A) 이 형성되어 있다. 또, 체결부 (28) 의 저벽면 (24E) 에는, 관통공 (25A) 에 동축으로 되어 내주면에 암나사 가공이 실시된 나사 구멍 (도시 생략) 이 형성되어 있다.

또, 이 칼날 교환식 홈형성 공구 (210) 에 장착되는 절삭 인서트 (130) 는, 초경 합금 등의 경질 재료로 이루어지고, 도 32 에 나타낸 바와 같이, 봉상을 이루는 인서트 본체 (131) 와 인서트 본체 (131) 의 연장 방향 (도 32 의 좌우 방향 (X 방향)) 의 양 단부에서의 그 인서트 본체 (131) 의 상면 (도 32 에서 Z 방향의 상측을 향하는 면) 에 형성된 한 쌍의 절삭날 (132) 을 구비하고 있다. 절삭 인서트 (130) 는, 소위 도그 본형의 절삭 인서트이다.

여기서, 도 6, 도 34 ∼ 도 36 등에 나타낸 부호 C1 은, 인서트 본체 (131)의 연장 방향을 따르는 연장 방향의 축선을 나타내고 있고, 이 연장 방향의 축선 (C1) 은, 인서트 본체 (131) 에 있어서 상기 연장 방향에 직교하는 폭방향의 중앙을 지나고, 한 쌍의 절삭날 (132) 에서의 후술하는 정면 절삭날 (141, 141) 의 중앙을 각각 지나 연장되어 있다. 요컨대, 연장 방향의 축선 (C1) 은, 한 쌍의 절삭날 (132) 끼리의 중앙을 지나 상기 연장 방향으로 연장되어 있다. 또, 부호 C2 는, 인서트 본체 (131) 의 폭방향을 따르는 폭방향의 축선을 나타내고 있고, 그 폭방향의 축선 (C2) 은, 연장 방향의 축선 (C1) 을 따르는 인서트 본체 (131) 의 중앙 (상기 한 쌍의 절삭날 (132) 끼리의 중앙으로, 도면 중에 이중원으로 나타낸 부위) 을 지나고, 그 연장 방향의 축선 (C1) 에 직교하여 정면 절삭날 (141) 에 평행하게 연장되어 있다. 또, 부호 C3 은, 인서트 본체 (131) 의 높이 방향을 따르는 높이 방향의 축선을 나타내고 있고, 그 높이 방향의 축선 (C3) 은, 인서트 본체 (131) 의 상기 중앙을 지나, 연장 방향의 축선 (C1) 및 폭방향의 축선 (C2) 에 직교하는 방향으로 연장되어 있다.

또, 절삭 인서트 (130) 는, 연장 방향의 축선 (C1) 을 따르는 인서트 본체 (131) 의 중앙을 지나 그 연장 방향의 축선 (C1) 에 수직인 인서트 가상 평면 (VS1) 에 관해서 대칭 (즉 면대칭) 으로 형성되어 있다. 또, 이 절삭 인서트 (130) 는, 연장 방향의 축선 (C1) 및 높이 방향의 축선 (C3) 을 포함하고, 인서트 본체 (131) 의 상면 (도 33 에서 상하 방향 (Z 방향) 의 상방을 향하는 면) 및 하면 (도 33 에서 Z 방향의 하방을 향하는 면) 의 각 중앙을 지나는 인서트 가상 평면 (VS2) 에 관해서도 대칭 (면대칭) 으로 형성되어 있다. 즉, 이 절삭 인서트 (130) 는, 높이 방향의 축선 (C3) 에 관해서 회전 대칭으로 형성되어 있다. 또한, 절삭 인서트 (130) 는, 인서트 가상 평면 (VS2) 에 관해서 면대칭으로 형성되어 있지 않아도 상관없다.

또, 도 6, 도 37 에 나타낸 바와 같이, 절삭 인서트 (130) 는, 인서트 본체 (131) 의 상면에서의 상기 연장 방향의 중앙부, 및 하면이 연장 방향의 축선 (C1) 에 직교하는 단면에서 각각 오목 V 자상으로 형성되어 있다. 이와 같은 인서트 본체 (131) 의 형상에 의해, 절삭 인서트 (130) 가 인서트 장착 시트 (24) 의 선단측에 개구되는 부위에 있어서 천벽면 (24B) 및 저벽면 (24C) 에 슬라이딩 접촉하도록 안내되어 상기 타방측 (공구 본체 (21) 의 기단측) 으로 삽입된다.

도 32 에 나타낸 바와 같이, 인서트 장착 시트 (24) 에 삽입된 절삭 인서트 (130) 는, 인서트 본체 (131) 의 상기 타방측의 단면이 단차부 (24A) 에 부딪혀 위치 결정된다. 이 상태에서, 클램프 나사 (25) 를 조임으로써, 체결부 (28) 의 천벽면 (24D) 이 저벽면 (24E) 으로 향하여 탄성 변형되면서 근접하고, 인서트 장착 시트 (24) 의 천벽면 (24B) 이 저벽면 (24C) 으로 향하여 탄성 변형되면서 근접해간다. 이와 같이, 천벽면 (24D, 24B) 과 저벽면 (24E, 24C) 의 간격이 좁혀져, 절삭 인서트 (130) 가 공구 본체 (21) 의 선단부 (23) 에 고정 지지된다.

또, 인서트 본체 (131) 의 상면에 있어서 연장 방향의 축선 (C1) 방향을 따르는 양 단부에는, 한 쌍의 절삭날 (132) 이 배치되어 있다. 도 35 에 나타낸 바와 같이, 절삭날 (132) 은, 인서트 본체 (131) 의 연장 방향의 단 가장자리에 형성되어 그 연장 방향에 직교하는 폭방향 (도 35 에서의 좌우 방향) 으로 연장되는 직선상의 정면 절삭날 (141) 과, 이 정면 절삭날 (141) 의 양 단에 배치되어 상기 폭방향으로 각각 돌출하도록 형성된 한 쌍의 코너부 (143) 와, 이들 코너부 (143) 로부터 상기 연장 방향을 따라 그 인서트 본체 (131) 의 중앙 (내측) 으로 향함에 따라 점차 서로의 간격을 좁히도록 각각 직선상으로 연장되는 한 쌍의 측면 절삭날 (142) 을 가지고 있다.

상세하게는, 한 쌍의 측면 절삭날 (142) 은, 인서트 본체 (131) 의 연장 방향의 외단 가장자리로부터 중앙으로 향함에 따라 점차 폭방향의 외단 가장자리로부터 중앙 (내측) 으로 향하도록 경사져 형성되어 있어, 소위 백 테이퍼가 부여되어 있다.

또, 인서트 본체 (131) 의 상면에서의 상기 양 단부는, 상기 중앙부보다 일단 후퇴되어 각각 대략 사각 형상을 이루고 있고, 한 쌍의 경사면 (133) 으로 되어 있다. 경사면 (133) 은, 그 외주연 중 상기 연장 방향의 중앙측 이외의 3 방이 정면 절삭날 (141) 및 한 쌍의 측면 절삭날 (142) 로 되어 있다.

또, 도 6 에 있어서, 인서트 본체 (131) 의 외면 중 상면과 하면을 연결하는 둘레면에는, 정면 절삭날 (141) 에 연결되는 정면 여유면 (151) 과, 한 쌍의 측면 절삭날 (142) 에 각각 연결되는 한 쌍의 측면 여유면 (152) 이 형성되어 있다. 정면 여유면 (151) 은, 정면 절삭날 (141) 로부터 하면측으로 향함에 따라 점차 인서트 본체 (131) 의 외면으로부터 후퇴하도록 경사져 형성되어 있다. 또, 측면 여유면 (152) 은, 측면 절삭날 (142) 로부터 하면측으로 향함에 따라 점차 인서트 본체 (131) 의 외면으로부터 후퇴하도록 경사져 형성되어 있다. 또한, 여기서 말하는 상기 외면이란, 인서트 본체 (131) 의 정면 절삭날 (141) 또는 측면 절삭날 (142) 을 지나며, 높이 방향의 축선 (C3) 에 평행한 가상 평면을 나타내고 있다. 이하의 설명에서는, 인서트 본체 (131) 에 있어서 정면 여유면 (151) 이 형성된 면을 절삭 인서트 (130) 의 정면, 인서트 본체 (131) 에 있어서 측면 여유면 (152) 이 형성된 면을 절삭 인서트 (130) 의 측면이라고 부른다.

절삭 인서트 (130) 가 공구 본체 (21) 의 인서트 장착 시트 (24) 에 장착되면, 도 31 에 나타낸 바와 같이, 한 쌍의 절삭날 (132) 중 상기 일방측 (도 31 에서의 X 방향의 좌측) 에 절삭날 (132A) 이 배치되고, 상기 타방측 (도 31 에서의 X 방향의 우측) 에 절삭날 (132B) 이 배치된다. 그리고, 일방의 절삭날 (132A) 이, 공구 본체 (21) 의 선단부 (23) 에서의 선단면 (21A) 으로부터 선단측으로 향하여 돌출되어 피삭재 (W) 의 안쪽면 (B) 에 대향 배치되고, 그 안쪽면 (B) 에 홈형성 가공을 실시하도록 되어 있다. 상세하게는, 공구 본체 (21) 는, 한 쌍의 절삭날 (132) 중 일방의 절삭날 (132A) 을, 선단부 (23) 의 선단면 (21A) 으로부터 상기 X 방향 중 부호 XA 로 나타낸 홈형성 방향으로 향하여 돌출시켜, 절삭 인서트 (130) 를 장착하고 있다.

또, 도 31, 도 33 ∼ 도 35 에 부호 C2A 로 나타낸 방향은, 인서트 본체 (131) 의 폭방향 (폭방향의 축선 (C2) 방향) 중, 타방의 폭방향인 제 1 폭방향을 나타내고 있다. 제 1 폭방향 (C2A) 은, 한 쌍의 코너부 (143A, 143B (143C, 143D)) 에 있어서 공구 본체 (21) 의 일측면 (22C, 23C) 측에 위치하는 (피삭재 (W) 의 내주면 (S) 측에 위치한다) 일방의 코너부 (143A (143C)) 로부터, 그 일방의 코너부 (143A (143C)) 보다 공구 본체 (21) 의 타측면 (22D, 23D) 측에 위치하는 (내주면 (S) 과는 반대측에 위치한다) 타방의 코너부 (143B (143D)) 를 향하는 방향이다. 도 37 의 공구 본체 (21) 를 정면에서 보아 나타낸 바와 같이, 절삭 인서트 (130) 의 폭방향의 축선 (C2) 은, 상기 제 1 폭방향 (C2A) 으로 향함에 따라 점차 피삭재 (W) 의 회전 방향 (WT) 의 후방으로 향하여 경사져 있다.

즉, 이 절삭 인서트 (130) 는, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서의 정면 절삭날 (141) 이, 상기 제 1 폭방향 (C2A) 으로 향함에 따라 점차 피삭재 (W) 의 회전 방향 (WT) 의 후방으로 향하여 경사져 있다. 상세하게는, 도 33 에 나타낸 바와 같이, 절삭 인서트 (130) 는, 절삭날 (132A) 의 정면 절삭날 (141) 이, 공구 본체 (21) 의 일측면 (23C) 으로부터 타측면 (23D) 측으로 향함에 따라 점차 회전 방향 (WT) 의 후방으로 향하여 (그 공구 본체 (21) 의 상면 (23A) 으로 향하여) 경사져 있다. 또 이로써, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서, 한 쌍의 코너부 (143A, 143B) 중 상기 제 1 폭방향 (C2A) 에 위치하는 코너부 (143B) 는, 코너부 (143A) 에 대해 피삭재 (W) 의 회전 방향 (WT) 의 후방에 배치되어 있다.

본 실시형태에서는, 절삭날 (132A) 의 정면 절삭날 (141) 은, 회전 축선 (WO) 을 향하여 내주면 (S) 으로부터 이간됨에 따라 점차 피삭재 (W) 의 회전 방향 (WT) 의 후방으로 향하여 경사져 있다. 여기서, 도 32, 도 33 및 도 37 에 부호 VS3 으로 나타낸 것은, 절삭날 (132A) 의 코너부 (143A) 및 회전 축선 (WO) 을 포함하는 공구 가상 평면을 나타내고 있다. 도 37 에 있어서, 절삭날 (132A) 의 정면 절삭날 (141) 과 공구 가상 평면 (VS3) 이 이루는 각도 θ2 는, 0°보다 크고 7°이하이다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 이 θ2 가 예를 들어 3°정도이다. 또, 폭방향의 축선 (C2) 은 정면 절삭날 (141) 에 대해 평행인 점에서, 상기 θ2 는, 그 폭방향의 축선 (C2) 과 공구 가상 평면 (VS3) 이 이루는 각도라고도 할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 공구 가상 평면 (VS3) 이 X－Y 수평면 내에 배치되어 있다.

또, 도 31 및 도 32 에 부호 C1A 로 나타낸 방향은, 인서트 본체 (131) 의 연장 방향 (연장 방향의 축선 (C1) 방향) 중, 일방의 연장 방향인 제 1 연장 방향을 나타내고 있다. 제 1 연장 방향 (C1A) 은, 한 쌍의 절삭날 (132A, 132B) 에서의 타방의 절삭날 (132B) 로부터 일방의 절삭날 (132A) 로 향하는 방향이다. 도 32 에 나타낸 바와 같이, 공구 본체 (21) 의 일측면 (23C) 측에서 보아, 절삭 인서트 (130) 의 연장 방향의 축선 (C1) 은, 상기 제 1 연장 방향 (C1A) 으로 향함에 따라 점차 공구 가상 평면 (VS3) 에 접근하도록 경사져 있다.

상세하게는, 도 32 를 측면에서 볼 때, 연장 방향의 축선 (C1) 은, 상기 제 1 연장 방향 (C1A) 으로 향함에 따라 점차 인서트 본체 (131) 의 하면으로부터 상면측 (도 32 에서의 Z 방향의 상방) 으로 향하여 공구 가상 평면 (VS3) 에 접근하도록 연장되어 있다. 요컨대, 연장 방향의 축선 (C1) 은, 상기 제 1 연장 방향 (C1A) 으로 향함에 따라 점차 공구 본체 (21) 의 하면 (23B) 으로부터 상면 (23A) 측으로 향하여 연장되어 있다. 또 이로써, 공구 가상 평면 (VS3) 에 대해, 절삭날 (132B) 의 정면 절삭날 (141) 이, 인서트 본체 (131) 의 하면측 (공구 본체 (21) 의 하면 (23B) 측) 으로 향하여 이간되어 있다. 그리고, 도 32 에 있어서, 연장 방향의 축선 (C1) 과 공구 가상 평면 (VS3) 이 이루는 각도 θ3 이 0°보다 크고 10°이하이다. 본 실시형태에서는, 이 θ3 이 예를 들어 3°정도이다.

공구 본체 (21) 에 장착된 절삭 인서트 (130) 는, 도 32 에 나타낸 바와 같이, 절삭날 (132B) 이 배치되는 상기 타방측으로부터 절삭날 (132A) 이 배치되는 상기 일방측으로 상기 제 1 연장 방향 (C1A) 을 향함에 따라 점차 공구 본체 (21) 의 상면 (23A) 으로 향하도록 경사져 배치되어 있다.

또, 도 31, 도 35 는, 절삭 인서트 (130) 를 공구 가상 평면 (VS3) 에 직교하는 방향에서 본 상면도이며, 이 상면에서 볼 때, 폭방향의 축선 (C2) 과 회전 축선 (WO) 이 이루는 각도 θ1 이 90°이상 90.5°이하이다. 절삭 인서트 (130) 는, 상기 각도 θ1 이 전술한 범위가 되도록 인서트 장착 시트 (24) 에 장착되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 상기 θ1 이 90°정도이다. 이로써, 이 상면에서 볼 때, 폭방향의 축선 (C2) 에 평행한 절삭날 (132A) 의 정면 절삭날 (141) 의 연장선과 회전 축선 (WO) 이 이루는 각도도 θ1 (= 90°) 이다. 또 도 35 에 있어서, 연장 방향의 축선 (C1) 과 회전 축선 (WO) 이 이루는 각도 θ4 는 0°보다 크고 1°보다 작다. 본 실시형태에 있어서는, 이 θ4 가 0.2°정도이다. 상세하게는, 상기 θ4 와 상기 θ1 의 관계는 1°＞ θ4 ＞ θ1 － 90°이다. 본 실시형태에서는, 상기 θ1 이 90°이기 때문에, 도 35 에 나타낸 공구 본체 (21) 를 상면에서 볼 때, 공구 가상 평면 (VS3) 에 투영된 폭방향의 축선 (C2) 과 회전 축선 (WO) 이 서로 직교하고 있다. 한편, 공구 가상 평면 (VS3) 에 투영된 폭방향의 축선 (C2) 과 연장 방향의 축선 (C1) 은 서로 직교하고 있지 않다. 요컨대, 공구 가상 평면 (VS3) 에 투영된 연장 방향의 축선 (C1) 과 회전 축선 (WO) 은 서로 평행이 아니다.

그리고, 도 35, 도 36 에 나타낸 바와 같이, 공구 가상 평면 (VS3) 에 직교하는 (경사면 (133) 에 대향한다) 방향에서 보아, 이 절삭 인서트 (130) 는, 타방의 절삭날 (132B) 에 있어서의 상기 제 1 폭방향 (C2A) 과는 반대측에 위치하는 코너부 (143C) 가, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서의 상기 반대측에 위치하는 코너부 (143A) 보다 상기 제 1 폭방향 (C2A) 으로 배치되어 있다. 즉, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서의 공구 본체 (21) 의 일측면 (23C) 측 (도 35 에서의 우측) 에 위치하는 코너부 (143A) 는, 타방의 절삭날 (132B) 에 있어서의 일측면 (23C) 측에 위치하는 코너부 (143C) 보다 일측면 (23C) 측 (제 1 폭방향 (C2A) 과는 반대측) 에 배치되어 있다. 본 실시형태에서는, 절삭날 (132B) 에 있어서 내주면 (S) 측에 위치하는 코너부 (143C) 가, 절삭날 (132A) 에 있어서 내주면 (S) 측에 위치하는 코너부 (143A) 에 대해, 내주면 (S) 으로부터 이간되어 있다.

또한, 전술한 θ1 ∼ θ4 를 조정함으로써, 도 35, 도 38 에 나타낸 바와 같이, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서의 한 쌍의 코너부 (143A, 143B) 를, 회전 축선 (WO) 에 수직인 동일한 피삭재 가상 평면 (VS4) 상에 배치할 수 있다. 본 실시형태에 있어서는, 각도 θ2, θ3 을 조정하여 각도 θ1 = 90°로 하고 있고, 이로써, 한 쌍의 코너부 (143A, 143B) 가 피삭재 가상 평면 (VS4) 상에 배치되어 있다. 상세하게는, 도 38 에 나타낸 바와 같이, 절삭날 (132A) 에 있어서, 코너부 (143A) 를 회전 축선 (WO) 둘레로 회전시켜 얻어지는 가상원 (VC1) 과, 코너부 (143B) 를 회전 축선 (WO) 둘레로 회전시켜 얻어지는 가상원 (VC2) 은, 모두 피삭재 가상 평면 (VS4) 내에 포함되어 있다. 또한, 가상원 (VC1) 의 외주 (궤적) 는 피삭재 (W) 에 형성되는 홈의 홈바닥 (D) 에서의 외주연부에 일치하고, 가상원 (VC2) 의 외주는 홈바닥 (D) 의 내주연부에 일치한다. 또, 절삭날 (132A) 의 정면 절삭날 (141) 은, 코너부 (143A) 와 코너부 (143B) 사이에 위치하는 어느 부위에서도, 피삭재 가상 평면 (VS4) 상에 배치되어 있다.

본 실시형태에 있어서는, 전술한 구성을 갖는 공구 본체 (21) 의 절삭 인서트 (130) 가, 일방의 절삭날 (132A) 의 코너부 (143A) 를 피삭재 (W) 의 내주면 (S) 에 맞닿도록 근접 배치한 상태에서, 그 내주면 (S) 을 따라 피삭재 (W) 의 회전 축선 (WO) 방향으로 향하여 홈형성 방향 (XA) 으로 이동한다. 그리고, 절삭날 (132A) 이 공구 본체 (21) 의 기단측을 향하는 안쪽면 (B) 에 대해 홈형성 가공한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구 (210) 및 이것을 사용한 단면 홈형성 가공 방법에 의하면, 공구 본체 (21) 의 선단부 (23) 로부터 피삭재 (W) 의 안쪽면 (B) 을 향하여 돌출된 절삭 인서트 (130) 의 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서의 정면 절삭날 (141) 이, 폭방향의 축선 (C2) 에 평행이 되고, 상기 제 1 폭방향 (C2A) 으로 향함에 따라 점차 피삭재 (W) 가 회전하는 회전 방향 (WT) 의 후방으로 향하여 경사져 있으므로, 이 공구 본체 (21) 를 Y 방향을 따르도록 중심 축선 (TO) 에 대략 수직으로 횡이송할 때의 절삭 저항이 저감된다.

즉, 본 실시형태와 같은 내경측 단면 홈형성 가공의 경우, 일반적으로 공구 본체 (21) 를 횡이송할 때에는, 그 공구 본체 (21) 를 피삭재 (W) 의 내주면 (S) 으로부터 회전 축선 (WO) 으로 향하여 이동시킨다. 이 때, 절삭 인서트 (130) 의 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서 이동 방향의 전방에 위치하는 타방의 코너부 (143B) 및 측면 절삭날 (142) 이, 피삭재 (W) 에 대해 예리하게 절입하게 되므로, 절삭 저항이 저감된다. 또, 도 33 에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태의 내경측 단면 홈형성 가공에 있어서, 홈형성시에 생기는 절삭 저항의 분력 (F2) 은, 공구 본체 (21) 에 있어서 절삭 인서트 (130) 가 배치된 일측면 (23C) 으로부터 그 공구 본체 (21) 의 중심 축선 (TO) 측으로 향하여 작용하므로, 절삭 가공이 안정되어 가공 정밀도가 확보된다.

또, 절삭 인서트 (130) 의 연장 방향의 축선 (C1) 이, 상기 제 1 연장 방향 (C1A) 으로 향함에 따라 점차 공구 가상 평면 (VS3) 에 접근하도록 경사지고, 인서트 본체 (131) 의 상면측 (공구 본체 (21) 의 상면 (23A) 측) 으로 향하여 연장되어 있다. 즉, 공구 가상 평면 (VS3) 에 대해, 타방의 절삭날 (132B) 이 인서트 본체 (131) 의 하면측 (공구 본체 (21) 의 하면 (23B) 측) 으로 향하여 이간되어 있으므로, 일방의 절삭날 (132A) 이 피삭재 (W) 의 안쪽면 (B) 에 대해 예리하게 절입하게 되어, 예리함을 충분히 높일 수 있다.

또, 타방의 절삭날 (132B) 에 있어서 상기 제 1 폭방향 (C2A) 과는 반대측에 위치하는 일방의 코너부 (143C) 가, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서 상기 반대측에 위치하는 일방의 코너부 (143A) 에 대해, 상기 제 1 폭방향 (C2A) 으로 배치되어 있다. 이로써, 본 실시형태와 같이, 피삭재 (W) 의 회전 축선 (WO) 을 중심으로 형성된 원주 구멍상의 가공 구멍 (H) 의 내주면 (S) 을 따라 그 가공 구멍 (H) 의 안쪽면 (B) 에 홈형성 가공 (내경측 단면 홈형성) 을 실시하는 경우에, 하기와 같은 작용 효과를 발휘한다.

즉, 절삭 인서트 (130) 의 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서의 일방의 코너부 (143A) 를 피삭재 (W) 의 내주면 (S) 에 맞닿도록 근접 배치하고, 이 절삭 인서트 (130) 를 그 내주면 (S) 을 따라 홈형성 방향 (XA) 으로 이동시켜 홈형성 가공할 때에, 타방의 절삭날 (132B) 에 있어서의 일방의 코너부 (143C) 가 이 내주면 (S) 으로부터 이간되어, 이 코너부 (143C) 가 그 내주면 (S) 에 접촉하여 손상되는 일이 확실하게 방지된다. 또, 이 접촉에 의해, 미사용된 타방의 절삭날 (132B) 이 손상되는 일이 방지된다.

또, 도 31 에 나타낸 피삭재 (W) 의 안쪽면 (B) 의 깊이 (d1) 에 상관없이 타방의 절삭날 (132B) 의 일방의 코너부 (143C) 가 피삭재 (W) 의 내주면 (S) 으로부터 이간되어, 이 코너부 (143C) 가 그 내주면 (S) 에 접촉하여 손상되는 일이 확실하게 방지된다.

또한, 일방의 절삭날 (132A) 이 절삭하는 피삭재 (W) 의 홈바닥 (D) 에 착안하면, 절삭 인서트 (130) 의 폭방향의 축선 (C2) 이 상기 제 1 폭방향 (C2A) 을 향함에 따라 점차 피삭재 (W) 가 회전하는 회전 방향 (WT) 의 후방으로 향하여 경사지고, 연장 방향의 축선 (C1) 이 상기 제 1 연장 방향 (C1A) 을 향함에 따라 공구 가상 평면 (VS3) 에 대해 접근하도록 인서트 본체 (131) 의 상면측으로 향하여 경사지고, 또한, 타방의 절삭날 (132B) 에 있어서의 일방의 코너부 (143C) 가 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서의 일방의 코너부 (143A) 보다 상기 제 1 폭방향 (C2A) 으로 배치되어 있음으로써, 그 홈바닥 (D) 은 피삭재 (W) 의 회전 축선 (WO) 에 대해 수직에 가까운 경사를 구비하여 형성된다. 즉, 도 28 에 있어서의 홈바닥 (D) 의 각도 (α) 가 매우 작아져, 피삭재 (W) 에 절삭된 홈의 가공 정밀도가 높아진다.

또, 각 절삭날 (132A, 132B) 이 각각 구비하는 한 쌍의 측면 절삭날 (142, 142) 은, 인서트 본체 (131) 의 연장 방향의 외단 가장자리로부터 중앙으로 향함에 따라 점차 서로의 간격을 좁히도록 경사져 형성되어 있으므로, 가공된 홈에 있어서의 홈벽의 가공 정밀도가 확보된다. 즉, 절삭 인서트 (130) 의 공구 본체 (21) 에 대한 장착 자세가 전술한 바와 같이 설정되어도, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서 피삭재 (W) 의 내주면 (S) 과는 반대측 (즉 상기 제 1 폭방향 (C2A)) 에 배치된 측면 절삭날 (142) 이, 피삭재 (W) 에 형성된 홈의 상기 반대측의 홈벽의 개구단 가장자리에 접촉하는 일이 없다.

또, 절삭 인서트 (130) 를 공구 가상 평면 (VS3) 에 직교하는 방향에서 보아, 인서트 본체 (131) 의 폭방향을 따르는 폭방향의 축선 (C2) 과 피삭재 (W) 의 회전 축선 (WO) 이 이루는 각도 θ1 이 90°이상 90.5°이하이다. 이것에 수반하여, 도 35 에 있어서, 인서트 본체 (131) 의 연장 방향을 따르는 연장 방향의 축선 (C1) 이 피삭재 (W) 의 회전 축선 (WO) 에 대해 경사지는 각도 θ4 는, 각도 θ1 에서 90°를 뺀 값 (요컨대 θ1 － 90°) 에 근사하면서도 약간 (θ1 － 90°) 보다 큰 값이 된다. 본 실시형태에 있어서는, 피삭재 (W) 의 내주면 (S) 은 회전 축선 (WO) 에 평행하게 형성되어 있고, 절삭 인서트 (130) 는, 연장 방향의 축선 (C1) 을 피삭재 (W) 의 내주면 (S) 에 대해 약간 경사지게 하면서도 대략 평행하게 하여 공구 본체 (21) 에 장착된다. 따라서, 전술한 바와 같이 타방의 절삭날 (132B) 의 일방의 코너부 (143C) 를 내주면 (S) 으로부터 확실하게 이간하여 이 내주면 (S) 의 가공 정밀도를 확보하면서도, 피삭재 (W) 의 안쪽면 (B) 에 형성하는 홈에서의 홈바닥 (D) 의 가공 정밀도를 확보할 수 있다. 상세하게는, 각도 θ1 이 전술한 범위 내로 설정됨으로써, 홈형성된 피삭재 (W) 의 홈바닥 (D) 이 회전 축선 (WO) 에 대략 수직으로 형성되는 점에서, 그 홈바닥 (D) 의 가공 정밀도가 높아진다.

또 본 실시형태와 같이, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서의 한 쌍의 코너부 (143A, 143B) 가, 피삭재 (W) 의 회전 축선 (WO) 에 수직인 동일한 피삭재 가상 평면 (VS4) 상에 배치되어 있는 경우에는, 일방의 절삭날 (132A) 로 절삭하는 피삭재 (W) 의 홈바닥 (D) 을, 회전 축선 (WO) 에 대해 확실하게 수직으로 형성할 수 있다. 따라서, 피삭재 (W) 의 홈의 마무리 정밀도가 충분히 확보된다.

이와 같이, 전술한 칼날 교환식 홈형성 공구 (210) 를 사용한 내경측 단면 홈형성 가공에 있어서는, 피삭재 (W) 에 형성되어 원주 구멍상을 이루는 가공 구멍 (H) 의 안쪽면 (B) 에 인접하여, 회전 축선 (WO) 에 평행한 내주면 (S) 이 형성되어 있어도, 홈형성하는 안쪽면 (B) 의 위치에 상관없이, 정밀도가 높은 내경측 단면 홈형성을 실시할 수 있다.

(제 4 실시형태)

다음으로, 본 발명의 제 4 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구 (220) 에 대해, 도 16, 도 39 ∼ 도 46 을 참조하여 설명한다. 또한, 전술한 실시형태와 동일 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.

본 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구 (220) 는, 대략 원주상의 피삭재 (W) 에 외경측 단면 홈형성 가공을 실시하는 것이다. 상세하게는, 피삭재 (W) 는 다단 원주상을 이루고 있고, 그 대직경 부분과 소직경 부분 사이에 단차부 (U) 를 가지고 있다. 피삭재 (W) 의 단차부 (U) 에는, 상기 소직경 부분의 외주면 (R) 에 인접하여 회전 축선 (WO) 에 직교하는 원환면으로 이루어지는 단면 (E) 이 형성되어 있다.

이 칼날 교환식 홈형성 공구 (220) 는 축상으로 형성되고, 단면이 대략 직사각형을 이루는 공구 본체 (21) 와, 이 공구 본체 (21) 의 선단부 (23) 에 착탈이 자유롭게 장착되어 그 공구 본체 (21) 의 선단면 (21A) 으로부터 선단측의 홈형성 방향 (XA) 으로 향하여 절삭날 (132A) 을 돌출시키는 전술한 절삭 인서트 (130) 를 가지고 있다. 칼날 교환식 홈형성 공구 (220) 는, 공구 본체 (21) 가 연장되는 방향 (도시하는 X 방향) 을 피삭재 (W) 의 회전 축선 (WO) 에 대해 대략 평행하게 배치하고 있다. 이 상태에서, 회전 축선 (WO) 을 중심으로 회전 방향 (WT) 으로 회전하는 피삭재 (W) 의 단차부 (U) 에 공구 본체 (21) 의 선단부 (23) 를 향하여, 그 단차부 (U) 의 상기 소직경 부분에 있어서의 외주면 (R) 을 따르도록 절삭날 (132A) 을 이동시켜 단면 (E) 을 절삭한다.

칼날 교환식 홈형성 공구 (220) 는, 칼날 교환식 홈형성 공구 (210) 와 동일하게, 절삭 인서트 (130) 의 연장 방향의 축선 (C1) 이 공구 본체 (21) 의 연장 방향을 따르도록 연장되어 있다. 또 그 일방에서, 도 40 에 나타낸 바와 같이, 칼날 교환식 홈형성 공구 (220) 에 있어서는, 공구 본체 (21) 의 측방 (Y 방향) 을 향하는 양 측면 중 일측면 (23C (22C)) 과 타측면 (23D (22D)) 의 서로의 배치가 전술한 칼날 교환식 홈형성 공구 (210) 와는 다르다.

칼날 교환식 홈형성 공구 (220) 의 공구 본체 (21) 는, 그 선단부 (23) 이외의 중앙부 및 기단부가 대략 직육면체 형상을 이루며 섕크부 (22) 로 되어 있다. 섕크부 (22) 의 일측면 (22C) 및 타측면 (22D) 은, 직사각형 평면상으로 각각 형성되어 있다. 이 칼날 교환식 홈형성 공구 (220) 는, 섕크부 (22) 가 회전 정지된 상태로 유지됨으로써, 도 42 에 2 점 쇄선으로 나타낸 공작 기계 (M) 에 고정 지지된다. 상세하게는, 칼날 교환식 홈형성 공구 (220) 는, 공구 본체 (21) 의 섕크부 (22) 에 있어서의 적어도 하면 (22B) 및 타측면 (22D) 을 공작 기계 (M) 의 장착 오목부 (m) 에 맞닿은 상태로, 그 공작 기계 (M) 에 지지되어 있다.

또, 도 42 에 나타낸 바와 같이, 선단부 (23) 의 일측면 (23C) 에 있어서 상악부 (26) 에 대응하는 부분은, 상면 (23A) 으로부터 하면 (23B) 으로 향함에 따라 점차 타측면 (23D) 측 (도 42 에서의 Y 방향의 우측) 으로 향하도록 단면 오목 곡선상으로 만곡하여 형성되어 있다. 또, 상악부 (26) 에 있어서 타측면 (23D) 측을 향하는 측면은, 상면 (23A) 으로부터 하면 (23B) 으로 향함에 따라 점차 타측면 (23D) 측으로 향하도록 단면 볼록 곡선상으로 만곡하여 형성되어 있다. 또, 선단부 (23) 의 일측면 (23C) 에 있어서 하악부 (27) 에 대응하는 부분은, 상면 (23A) 으로부터 하면 (23B) 으로 향함에 따라 점차 일측면 (23C) 측 (도 42 에서의 Y 방향의 좌측) 으로 향하도록 단면 오목 곡선상으로 만곡하여 형성되어 있다. 또, 하악부 (27) 에 있어서 타측면 (23D) 측을 향하는 측면은, 상면 (23A) 으로부터 하면 (23B) 으로 향함에 따라 점차 일측면 (23C) 측으로 향하도록 단면 볼록 곡선상으로 만곡하여 형성되어 있다. 도 42 에 나타낸 공구 본체 (21) 를 정면에서 볼 때, 상악부 (26) 및 하악부 (27) 는 전체적으로 대략 활형상으로 형성되어 있다.

그리고, 절삭 인서트 (130) 는, 공구 본체 (21) 의 선단부 (23) 에 있어서 상기 일측면 (23C) 을 따르도록 배치되어 있다. 또, 도 40, 도 16 및 도 44 에 나타낸 바와 같이, 절삭 인서트 (130) 의 일방의 코너부 (143A (143C)) 는, 공구 본체 (21) 의 일측면 (22C, 23C) 측에 위치하여 피삭재 (W) 의 상기 소직경 부분의 외주면 (R) 에 대향하도록 배치되어 있다. 이 칼날 교환식 홈형성 공구 (220) 에 있어서는, 일방의 코너부 (143A (143C)) 로부터 타방의 코너부 (143B (143D)) 로 향하는 제 1 폭방향 (C2A) 이, 전술한 칼날 교환식 홈형성 공구 (210) 와는 반대를 향하고 있다.

또, 도 45 에 나타낸 공구 본체 (21) 를 정면에서 볼 때, 일방의 절삭날 (132A) 의 정면 절삭날 (141) 은, 상기 제 1 폭방향 (C2A) 으로 향함에 따라 점차 피삭재 (W) 의 회전 방향 (WT) 의 후방으로 향하여 경사져 있다. 또 이로써, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서, 한 쌍의 코너부 (143A, 143B) 중 상기 제 1 폭방향 (C2A) 에 위치하는 코너부 (143B) 는, 코너부 (143A) 에 대해 피삭재 (W) 의 회전 방향 (WT) 의 후방에 배치되어 있다.

본 실시형태에서는, 절삭날 (132A) 의 정면 절삭날 (141) 은, 회전 축선 (WO) 과는 반대측을 향하여 상기 소직경 부분의 외주면 (R) 으로부터 이간됨에 따라 점차 피삭재 (W) 의 회전 방향 (WT) 의 후방으로 향하여 경사져 있다. 또, 공구 가상 평면 (VS3) 은, 절삭날 (132A) 의 코너부 (143A) 및 회전 축선 (WO) 을 포함하고 있다. 도 42, 도 45 에 있어서, 절삭날 (132A) 의 정면 절삭날 (141) 과 공구 가상 평면 (VS3) 이 이루는 각도 θ2 는 0°보다 크고 7°이하이다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 이 θ2 가 예를 들어 3.4°정도이다. 또, 폭방향의 축선 (C2) 은 정면 절삭날 (141) 에 대해 평행인 점에서, 상기 θ2 는 그 폭방향의 축선 (C2) 과 공구 가상 평면 (VS3) 이 이루는 각도라고도 할 수 있다.

또, 도 41 에 나타낸 바와 같이, 공구 본체 (21) 의 일측면 (23C) 측에서 보아, 절삭 인서트 (130) 의 연장 방향의 축선 (C1) 은, 상기 제 1 연장 방향 (C1A) 으로 향함에 따라 점차 공구 가상 평면 (VS3) 에 접근하도록 경사져 있다.

상세하게는, 도 41 에 나타낸 공구 본체 (21) 의 측면에서 볼 때, 연장 방향의 축선 (C1) 은, 상기 제 1 연장 방향 (C1A) 으로 향함에 따라 점차 인서트 본체 (131) 의 하면으로부터 상면측 (도 41 에서의 Z 방향의 우측) 으로 향하여 공구 가상 평면 (VS3) 에 접근하도록 연장되어 있다. 요컨대, 연장 방향의 축선 (C1) 은, 상기 제 1 연장 방향 (C1A) 으로 향함에 따라 점차 공구 본체 (21) 의 하면 (23B) 으로부터 상면 (23A) 측으로 향하여 연장되어 있다. 또 이로써, 공구 가상 평면 (VS3) 에 대해, 절삭날 (132B) 의 정면 절삭날 (141) 이, 인서트 본체 (131) 의 하면측 (공구 본체 (21) 의 하면 (23B) 측) 으로 향하여 이간되어 있다. 그리고, 도 41 에 있어서, 연장 방향의 축선 (C1) 과 공구 가상 평면 (VS3) 이 이루는 각도 θ3 이 0°보다 크고 10°이하이다. 본 실시형태에서는, 이 θ3 이 예를 들어 3°정도이다.

또, 도 40 은, 절삭 인서트 (130) 를 공구 가상 평면 (VS3) 에 직교하는 방향에서 본 상면도이며, 이 상면에서 볼 때, 폭방향의 축선 (C2) 과 회전 축선 (WO) 이 이루는 각도 θ1 이 90°이상 90.5°이하이다. 절삭 인서트 (130) 는, 상기 각도 θ1 이 전술한 범위가 되도록 인서트 장착 시트 (24) 에 장착되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 상기 θ1 이 90°정도이다. 이로써, 이 상면에서 볼 때, 폭방향의 축선 (C2) 에 평행한 절삭날 (132A) 의 정면 절삭날 (141) 의 연장선과 회전 축선 (WO) 이 이루는 각도도 θ1 (= 90°) 이다. 또 도 40 에 있어서, 연장 방향의 축선 (C1) 과 회전 축선 (WO) 이 이루는 각도 θ4 는 0°보다 크고 1°보다 작다. 본 실시형태에 있어서는, 이 θ4 가 0.2°정도이다. 상세하게는, 상기 θ4 와 상기 θ1 의 관계는 1°＞ θ4 ＞ θ1 － 90°이다. 본 실시형태에서는, 상기 θ1 이 90°이기 때문에, 도 40 에 나타낸 공구 본체 (21) 를 상면에서 볼 때, 공구 가상 평면 (VS3) 에 투영된 폭방향의 축선 (C2) 과 회전 축선 (WO) 이 서로 직교하고 있다. 한편, 공구 가상 평면 (VS3) 에 투영된 폭방향의 축선 (C2) 과 연장 방향의 축선 (C1) 은 서로 직교하고 있지 않다. 요컨대, 공구 가상 평면 (VS3) 에 투영된 연장 방향의 축선 (C1) 과 회전 축선 (WO) 은 서로 평행이 아니다.

그리고, 도 44 에 나타낸 바와 같이, 공구 가상 평면 (VS3) 에 직교하는 (경사면 (133) 에 대향한다) 방향에서 보아, 이 절삭 인서트 (130) 는, 타방의 절삭날 (132B) 에 있어서의 상기 제 1 폭방향 (C2A) 과는 반대측에 위치하는 코너부 (143C) 가, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서의 상기 반대측에 위치하는 코너부 (143A) 보다 상기 제 1 폭방향 (C2A) 으로 배치되어 있다. 즉, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서의 공구 본체 (21) 의 일측면 (23C) 측 (도 44 에서의 좌측) 에 위치하는 코너부 (143A) 는, 타방의 절삭날 (132B) 에 있어서의 일측면 (23C) 측에 위치하는 코너부 (143C) 보다 일측면 (23C) 측 (제 1 폭방향 (C2A) 과는 반대측) 에 배치되어 있다. 본 실시형태에서는, 절삭날 (132B) 에 있어서 외주면 (R) 측에 위치하는 코너부 (143C) 가, 절삭날 (132A) 에 있어서 외주면 (R) 측에 위치하는 코너부 (143A) 에 대해, 외주면 (R) 으로부터 이간되어 있다.

또한, 전술한 θ1 ∼ θ4 를 조정함으로써, 도 44, 도 46 에 나타낸 바와 같이, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서의 한 쌍의 코너부 (143A, 143B) 를, 회전 축선 (WO) 에 수직인 동일한 피삭재 가상 평면 (VS4) 상에 배치할 수 있다. 본 실시형태에 있어서는, 각도 θ2, θ3 을 조정하여 각도 θ1 = 90°로 하고 있고, 이로써, 한 쌍의 코너부 (143A, 143B) 가 피삭재 가상 평면 (VS4) 상에 배치되어 있다. 상세하게는, 도 46 에 나타낸 바와 같이, 절삭날 (132A) 에 있어서, 코너부 (143A) 를 회전 축선 (WO) 둘레로 회전시켜 얻어지는 가상원 (VC1) 과, 코너부 (143B) 를 회전 축선 (WO) 둘레로 회전시켜 얻어지는 가상원 (VC2) 은, 모두 피삭재 가상 평면 (VS4) 내에 포함되어 있다. 또한, 가상원 (VC1) 의 외주는 피삭재 (W) 에 형성되는 홈의 홈바닥 (D) 에서의 내주연부에 일치하고, 가상원 (VC2) 의 외주는 홈바닥 (D) 의 외주연부에 일치한다.

본 실시형태에 있어서는, 전술한 구성을 갖는 공구 본체 (21) 의 절삭 인서트 (130) 가, 일방의 절삭날 (132A) 의 코너부 (143A) 를 피삭재 (W) 의 상기 소직경 부분의 외주면 (R) 에 맞닿도록 근접 배치한 상태에서, 그 외주면 (R) 을 따라 피삭재 (W) 의 회전 축선 (WO) 방향으로 향하여 홈형성 방향 (XA) 으로 이동한다. 그리고, 절삭날 (132A) 이 공구 본체 (21) 의 기단측을 향하는 단면 (E) 에 대해 홈형성 가공한다.

본 실시형태의 칼날 교환식 홈형성 공구 (220) 에 의하면, 다단 원주상을 이루는 피삭재 (W) 의 단차부 (U) 에 있어서, 회전 축선 (WO) 에 평행한 외주면 (R) 을 갖는 소직경 부분을 따라 그 피삭재 (W) 의 단면 (E) 에 홈형성 가공 (외경측 단면 홈형성) 하는 경우에, 전술한 실시형태와 동일한 작용 효과를 발휘한다. 즉, 절삭 인서트 (130) 의 절삭날 (132A) 이 홈형성하는 피삭재 (W) 의 단면 (E) 의 위치에 상관없이, 절삭날 (132B) 의 코너부 (143C) 가 외주면 (R) 으로부터 이간되어, 이 코너부 (143C) 가 그 외주면 (R) 에 접촉하여 손상되는 일이 확실하게 방지되어 정밀도가 높은 외경측 단면 홈형성을 실시할 수 있다.

또, 공구 본체 (21) 의 선단부 (23) 로부터 피삭재 (W) 의 단면 (E) 을 향하여 돌출된 절삭 인서트 (130) 의 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서의 정면 절삭날 (141) 이, 폭방향의 축선 (C2) 에 평행하게 되고, 상기 제 1 폭방향 (C2A) 으로 향함에 따라 점차 피삭재 (W) 가 회전하는 회전 방향 (WT) 의 후방으로 향하여 경사져 있으므로, 이 공구 본체 (21) 를 Y 방향을 따르도록 횡이송할 때의 절삭 저항이 저감된다.

즉, 본 실시형태와 같은 외경측 단면 홈형성 가공의 경우, 일반적으로 공구 본체 (21) 를 횡이송할 때에는, 그 공구 본체 (21) 를 피삭재 (W) 의 외주면 (R) 으로부터 회전 축선 (WO) 과는 반대측으로 향하여 이동시킨다. 이 때, 절삭 인서트 (130) 의 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서 이동 방향의 전방에 위치하는 타방의 코너부 (143B) 및 측면 절삭날 (142) 이, 피삭재 (W) 에 대해 예리하게 절입하게 되므로, 절삭 저항이 저감된다.

또, 이 칼날 교환식 홈형성 공구 (220) 는, 공구 본체 (21) 의 섕크부 (22) 의 하면 (22B) 및 타측면 (22D) 을 공작 기계 (M) 의 장착 오목부 (m) 에 맞닿은 상태로 지지되어 있다. 절삭 인서트 (130) 의 절삭날 (132A) 에 있어서의 정면 절삭날 (141) 이 전술한 바와 같이 경사져 있음으로써, 도 42 에 나타낸 바와 같이, 홈형성시에 일방의 절삭날 (132A) 이 피삭재 (W) 로부터 받는 외력 (절삭 저항) (FT) 은, 절삭날 (132A) 의 정면 절삭날 (141) 에 수직인 높이 방향의 축선 (C3) 을 따르도록 상방으로부터 하방으로 향하여 발생하게 된다. 이 절삭 저항 (FT) 은, Z 방향의 분력 (F1) 과 Y 방향의 분력 (F2) 을 포함하고 있고, 상기 분력 (F1) 은 공구 본체 (21) 의 하면 (22B) 을 공작 기계 (M) 에 가압하도록 작용하고, 상기 분력 (F2) 은 공구 본체 (21) 의 타측면 (22D) 을 공작 기계 (M) 에 가압하도록 작용한다. 이로써, 절삭시의 칼날 교환식 홈형성 공구 (220) 의 공작 기계 (M) 에 대한 위치가 안정되어, 정밀도가 높은 절삭 가공을 안정적으로 실시할 수 있다.

또한, 본 발명은 전술한 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지의 변경을 가할 수 있다.

예를 들어, 전술한 제 3, 제 4 실시형태에서는, 공구 본체 (21) 의 선단부 (23) 에 인서트 장착 시트 (24) 가 형성되어 있는 것으로 했는데, 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 선단부 (23) 에 착탈 가능한 헤드부가 장착되고, 이 헤드부에 인서트 장착 시트 (24) 가 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 인서트 장착 시트 (24) 는 상기 헤드부의 일측면에 개구되어 형성되고, 절삭 인서트 (130) 는 상기 일측면을 따르도록 배치된다. 또, 전술한 공구 본체 (21) 의 형상은, 전술한 실시형태에서 설명한 것에 한정되지 않는다.

또, 절삭날 (132) 의 한 쌍의 코너부 (143) 는, 전술한 제 3, 제 4 실시형태에 있어서 설명한 형상에 한정되는 것은 아니다. 도 47 및 도 48 은, 코너부 (143) 의 변형예를 나타내고 있다. 도 47 에 있어서는, 코너부 (143) 는 볼록 곡선상을 이루며, 정면 절삭날 (141) 및 측면 절삭날 (142) 을 원활하게 연결하는 제 1 코너날 (144) 을 가지고 있다. 그리고, 일방의 절삭날 (132A) 에 있어서의 코너부 (143A) 는, 이 코너부 (143A) 에 인접하는 정면 절삭날 (141) 의 연장선 (VL1) 과 제 1 코너날 (144) 에 있어서의 인서트 본체 (131) 의 폭방향의 외연부로부터 연장선 (VL1) 을 향하여 연장시킨 수직선 (VL2) 의 교점 (P) 을, 상기 공구 가상 평면 (VS3) 상에 배치하고 있다. 이 경우, 각 코너부 (143) 에 있어서의 칼날 결손 등이 방지된다.

또 도 48 에 있어서는, 코너부 (143) 는 제 1 코너날 (144) 과, 그 제 1 코너날 (144) 에 있어서의 인서트 본체 (131) 의 연장 방향을 따르는 중앙측 (도 48 에서의 상방) 의 단부와 측면 절삭날 (142) 을 연결하는 직선상의 제 2 코너날 (145) 을 가지고 있다. 절삭 인서트 (130) 를 공구 가상 평면 (VS3) 에 직교하는 방향에서 보아, 제 2 코너날 (145) 은, 피삭재 (W) 의 회전 축선 (WO) 에 대해 평행하게 되도록 연장되어 있고, 내주면 (S) (외주면 (R)) 에 대해 평행하게 연장되어 형성되어 있다. 이 경우, 일방의 절삭날 (132A) 의 정면 절삭날 (141) 및 제 1 코너날 (144) 이 절삭한 피삭재 (W) 의 홈벽을 이 제 2 코너날 (145) 이 긁어내게 되어, 그 홈벽의 마무리 정밀도가 높아진다.

또, 전술한 제 3, 제 4 실시형태에서는, 절삭 인서트 (130) 의 절삭날 (132A) 이, 피삭재 (W) 의 둘레면 (S, R) 을 따라 단면 (B, E) 에 홈형성 가공하는 것으로 했는데, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 절삭날 (132A) 이, 피삭재 (W) 의 둘레면 (S, R) 으로부터 이간된 단면 (B, E) 부분을 홈형성 가공하는 것으로 해도 상관없다. 본 발명의 실시형태에 의하면, 피삭재 (W) 의 둘레면 (S, R) 에 인접한 단면 (B, E) 부분 또는 이간된 단면 (B, E) 부분 중 어느 것을 홈형성하는 경우라도, 고정밀도의 절삭 가공을 실시할 수 있다.

11, 21 : 공구 본체
11A, 21A : 선단면
12C, 13C, 22C, 23C : 일측면
13, 23 : 선단부
110, 120, 210, 220 : 칼날 교환식 홈형성 공구
130 : 절삭 인서트
131 : 인서트 본체
132 : 절삭날
132A : 일방의 절삭날
132B : 타방의 절삭날
141 : 정면 절삭날
142 : 측면 절삭날
143 : 코너부
143A : 일방의 절삭날에 있어서 제 1 폭방향 (C2A) 과는 반대측에 위치하는 일방의 코너부
143B : 일방의 절삭날에 있어서 제 1 폭방향 (C2A) 에 위치하는 타방의 코너부
143C : 타방의 절삭날에 있어서 제 1 폭방향 (C2A) 과는 반대측에 위치하는 일방의 코너부
143D : 타방의 절삭날에 있어서 제 1 폭방향 (C2A) 에 위치하는 타방의 코너부
144 : 제 1 코너날
145 : 제 2 코너날
B : 안쪽면 (단면)
C1 : 연장 방향의 축선 (인서트 본체의 연장 방향)
C1A : 인서트 본체의 연장 방향 중, 타방의 절삭날로부터 일방의 절삭날로 향하는 방향인 제 1 연장 방향
C2 : 폭방향의 축선 (인서트 본체의 폭방향)
C2A : 인서트 본체의 폭방향 중, 일방의 코너부로부터 타방의 코너부로 향하는 방향인 제 1 폭방향
C3 : 높이 방향의 축선 (인서트 본체의 높이 방향)
E : 단면
H : 가공 구멍
P : 연장선 (VL1) 과 수직선 (VL2) 의 교점
R : 피삭재의 외주면 (둘레면)
S : 내주면 (둘레면)
U : 단차부
VL1 : 정면 절삭날의 연장선
VL2 : 제 1 코너날의 외연부로부터 연장선 (VL1) 을 향하여 연장시킨 수직선
VS1 : 인서트 가상 평면
VS3 : 공구 가상 평면
VS4 : 피삭재 가상 평면
W : 피삭재
WO : 피삭재의 회전 축선
WT : 피삭재의 회전 방향
XA : 홈형성 방향
θ1 : 공구 본체의 상면에서 보아, 폭방향의 축선과 피삭재의 회전 축선이 이루는 각도

Claims (16)

1. 회전 축선을 중심으로 회전하는 피삭재의 단면을 향하여 절삭날을 돌출시킨 절삭 인서트와,
   축상을 이루며, 선단부에 상기 절삭 인서트가 착탈이 자유롭게 장착되는 공구 본체를 가지며,
   상기 절삭날로 상기 단면에 홈형성 가공하는 칼날 교환식 홈형성 공구로서,
   상기 절삭 인서트는,
   봉상을 이루는 인서트 본체와,
   상기 인서트 본체의 연장 방향의 양 단부에 있어서의 그 인서트 본체의 상면에 형성된 한 쌍의 절삭날을 구비하고,
   상기 한 쌍의 절삭날끼리의 중앙을 지나 상기 연장 방향으로 연장되는 연장 방향의 축선, 및, 상기 연장 방향에 수직인 폭방향으로 연장되어 상기 중앙을 지나는 폭방향의 축선에 대해 상기 중앙에서 직교하는 높이 방향의 축선에 관해서 회전 대칭으로 형성되고, 또한, 상기 높이 방향의 축선을 포함하여 상기 연장 방향에 수직인 인서트 가상 평면에 관해서 면대칭으로 형성되고,
   상기 절삭날은,
   상기 인서트 본체의 연장 방향의 단 가장자리에 형성되어 상기 폭방향을 따라 연장되는 정면 절삭날과,
   이 정면 절삭날의 양 단에 배치되어 상기 폭방향으로 돌출하도록 형성된 한 쌍의 코너부와,
   상기 코너부로부터 상기 연장 방향을 따라 상기 중앙으로 향함에 따라 점차 서로의 간격을 좁히도록 연장되는 한 쌍의 측면 절삭날을 가지며,
   상기 절삭 인서트는,
   상기 공구 본체의 일측면을 따르도록 배치되고, 상기 한 쌍의 절삭날 중 일방의 절삭날을 상기 선단부의 선단면으로부터 홈형성 방향으로 돌출시키고,
   상기 폭방향의 축선이, 상기 폭방향 중, 상기 한 쌍의 코너부에 있어서의 상기 공구 본체의 일측면측에 위치하는 일방의 코너부로부터 타방의 코너부로 향하는 방향인 제 1 폭방향으로 향함에 따라 점차 피삭재가 회전하는 회전 방향의 전방으로 향하여 경사지고,
   상기 연장 방향의 축선이, 상기 일방의 절삭날에 있어서의 타방의 코너부 및 상기 회전 축선을 포함하는 공구 가상 평면에 대해 경사지고, 상기 연장 방향 중, 상기 한 쌍의 절삭날에 있어서의 타방의 절삭날로부터 상기 일방의 절삭날로 향하는 방향인 제 1 연장 방향으로 향함에 따라 점차 상기 공구 가상 평면에 접근하도록 상기 인서트 본체의 하면측으로 향하여 연장되고,
   상기 타방의 절삭날에 있어서의 상기 일방의 코너부가, 상기 일방의 절삭날에 있어서의 상기 일방의 코너부보다 상기 제 1 폭방향을 향하여 배치되어 있는 칼날 교환식 홈형성 공구.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 절삭 인서트를 상기 공구 가상 평면에 직교하는 방향에서 보아,
   상기 폭방향의 축선과 상기 회전 축선이 이루는 각도 θ1 이, 90°이상 90.5°이하인 칼날 교환식 홈형성 공구.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 단면은, 피삭재에 형성된 가공 구멍에 있어서의 상기 공구 본체의 기단측을 향하는 안쪽면이고,
   상기 일방의 절삭날은, 이 안쪽면에 대해 내경측 단면 홈형성 가공하는 칼날 교환식 홈형성 공구.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 단면은, 피삭재의 외주면에 형성된 단차부에 있어서의 상기 공구 본체의 기단측을 향하는 단면이고,
   상기 일방의 절삭날은, 이 단면에 대해 외경측 단면 홈형성 가공하는 칼날 교환식 홈형성 공구.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 일방의 절삭날에 있어서의 상기 한 쌍의 코너부는, 상기 회전 축선에 수직인 피삭재 가상 평면 상에 배치되어 있는 칼날 교환식 홈형성 공구.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 코너부는, 볼록 곡선상의 제 1 코너날을 가지며,
   상기 일방의 절삭날에 있어서의 상기 타방의 코너부는, 이 코너부에 인접하는 상기 정면 절삭날의 연장선과 상기 제 1 코너날에 있어서의 상기 폭방향의 외연부로부터 상기 연장선을 향하여 연장시킨 수직선의 교점을, 상기 공구 가상 평면 상에 배치하고 있는 칼날 교환식 홈형성 공구.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 코너부는, 상기 제 1 코너날에 있어서의 상기 중앙측의 단부와 상기 측면 절삭날을 연결하는 직선상의 제 2 코너날을 가지며,
   상기 절삭 인서트를 상기 공구 가상 평면에 직교하는 방향에서 보아,
   상기 제 2 코너날은, 피삭재의 상기 회전 축선에 대해 평행이 되도록 연장되어 있는 칼날 교환식 홈형성 공구.
8. 회전 축선을 중심으로 회전하는 피삭재의 단면을 향하여 절삭날을 돌출시킨 절삭 인서트와, 축상을 이루며, 선단부에 상기 절삭 인서트가 착탈이 자유롭게 장착되는 공구 본체를 갖는 칼날 교환식 홈형성 공구를 이용하여, 상기 절삭날로 상기 피삭재의 단면에 홈형성 가공하는 단면 홈형성 가공 방법으로서,
   상기 절삭 인서트는,
   봉상을 이루는 인서트 본체와,
   상기 인서트 본체의 연장 방향의 양 단부에 있어서의 그 인서트 본체의 상면에 형성된 한 쌍의 절삭날을 구비하고,
   상기 한 쌍의 절삭날끼리의 중앙을 지나 상기 연장 방향으로 연장되는 연장 방향의 축선, 및, 상기 연장 방향에 수직인 폭방향으로 연장되어 상기 중앙을 지나는 폭방향의 축선에 대해 상기 중앙에서 직교하는 높이 방향의 축선에 관해서 회전 대칭으로 형성되고, 또한, 상기 높이 방향의 축선을 포함하여 상기 연장 방향에 수직인 인서트 가상 평면에 관해서 면대칭으로 형성되고,
   상기 절삭날은,
   상기 인서트 본체의 연장 방향의 단 가장자리에 형성되어 상기 폭방향을 따라 연장되는 정면 절삭날과,
   이 정면 절삭날의 양 단에 배치되어 상기 폭방향으로 돌출하도록 형성된 한 쌍의 코너부와,
   상기 코너부로부터 상기 연장 방향을 따라 상기 중앙으로 향함에 따라 점차 서로의 간격을 좁히도록 연장되는 한 쌍의 측면 절삭날을 가지며,
   상기 절삭 인서트를, 상기 공구 본체의 일측면을 따르도록 배치하고, 상기 한 쌍의 절삭날 중 일방의 절삭날을 상기 선단부의 선단면으로부터 홈형성 방향으로 돌출시키고, 그 일방의 절삭날을 상기 홈형성 방향으로 이동시킴으로써 상기 단면에 대해서 홈형성 가공할 때에,
   상기 폭방향의 축선을, 상기 폭방향 중, 상기 한 쌍의 코너부에 있어서의 상기 공구 본체의 일측면측에 위치하는 일방의 코너부로부터 타방의 코너부로 향하는 방향인 제 1 폭방향으로 향함에 따라 점차 피삭재가 회전하는 회전 방향의 전방으로 향하여 경사지게 하고,
   상기 연장 방향의 축선을, 상기 일방의 절삭날에 있어서의 타방의 코너부 및 상기 회전 축선을 포함하는 공구 가상 평면에 대해 경사지게 하고, 상기 연장 방향 중, 상기 한 쌍의 절삭날에 있어서의 타방의 절삭날로부터 상기 일방의 절삭날로 향하는 방향인 제 1 연장 방향으로 향함에 따라 점차 상기 공구 가상 평면에 접근하도록 상기 인서트 본체의 하면측으로 향하여 연장시키고,
   상기 타방의 절삭날에 있어서의 상기 일방의 코너부를, 상기 일방의 절삭날에 있어서의 상기 일방의 코너부보다 상기 제 1 폭방향을 향하여 배치하는 단면 홈형성 가공 방법.
9. 회전 축선을 중심으로 회전하는 피삭재의 단면을 향하여 절삭날을 돌출시킨 절삭 인서트와,
   축상을 이루며, 선단부에 상기 절삭 인서트가 착탈이 자유롭게 장착되는 공구 본체를 가지며,
   상기 절삭날로 상기 단면에 홈형성 가공하는 칼날 교환식 홈형성 공구로서,
   상기 절삭 인서트는,
   봉상을 이루는 인서트 본체와,
   상기 인서트 본체의 연장 방향의 양 단부에 있어서의 그 인서트 본체의 상면에 형성된 한 쌍의 절삭날을 구비하고,
   상기 한 쌍의 절삭날끼리의 중앙을 지나 상기 연장 방향으로 연장되는 연장 방향의 축선, 및, 상기 연장 방향에 수직인 폭방향으로 연장되어 상기 중앙을 지나는 폭방향의 축선에 대해 상기 중앙에서 직교하는 높이 방향의 축선에 관해서 회전 대칭으로 형성되고, 또한, 상기 높이 방향의 축선을 포함하여 상기 연장 방향에 수직인 인서트 가상 평면에 관해서 면대칭으로 형성되고,
   상기 절삭날은,
   상기 인서트 본체의 연장 방향의 단 가장자리에 형성되어 상기 폭방향을 따라 연장되는 정면 절삭날과,
   이 정면 절삭날의 양 단에 배치되어 상기 폭방향으로 돌출하도록 형성된 한 쌍의 코너부와,
   상기 코너부로부터 상기 연장 방향을 따라 상기 중앙으로 향함에 따라 점차 서로의 간격을 좁히도록 연장되는 한 쌍의 측면 절삭날을 가지며,
   상기 절삭 인서트는,
   상기 공구 본체의 일측면을 따르도록 배치하고, 상기 한 쌍의 절삭날 중 일방의 절삭날을 상기 선단부의 선단면으로부터 홈형성 방향으로 돌출시키고,
   상기 폭방향의 축선이, 상기 폭방향 중, 상기 한 쌍의 코너부에 있어서의 상기 공구 본체의 일측면측에 위치하는 일방의 코너부로부터 타방의 코너부로 향하는 방향인 제 1 폭방향으로 향함에 따라 점차 피삭재가 회전하는 회전 방향의 후방으로 향하여 경사지고,
   상기 연장 방향의 축선이, 상기 일방의 절삭날에 있어서의 일방의 코너부 및 상기 회전 축선을 포함하는 공구 가상 평면에 대해 경사지고, 상기 연장 방향 중, 상기 한 쌍의 절삭날에 있어서의 타방의 절삭날로부터 상기 일방의 절삭날로 향하는 방향인 제 1 연장 방향으로 향함에 따라 점차 상기 공구 가상 평면에 접근하도록 상기 인서트 본체의 상면측으로 향하여 연장되고,
   상기 타방의 절삭날에 있어서의 상기 일방의 코너부가, 상기 일방의 절삭날에 있어서의 상기 일방의 코너부보다 상기 제 1 폭방향을 향하여 배치되어 있는 칼날 교환식 홈형성 공구.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 절삭 인서트를 상기 공구 가상 평면에 직교하는 방향에서 보아,
    상기 폭방향의 축선과 상기 회전 축선이 이루는 각도 θ1 이, 90°이상 90.5°이하인 칼날 교환식 홈형성 공구.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 단면은, 피삭재에 형성된 가공 구멍에 있어서의 상기 공구 본체의 기단측을 향하는 안쪽면이고,
    상기 일방의 절삭날은, 이 안쪽면에 대해 내경측 단면 홈형성 가공하는 칼날 교환식 홈형성 공구.
12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 단면은, 피삭재의 외주면에 형성된 단차부에 있어서의 상기 공구 본체의 기단측을 향하는 단면이고,
    상기 일방의 절삭날은, 이 단면에 대해 외경측 단면 홈형성 가공하는 칼날 교환식 홈형성 공구.
13. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 일방의 절삭날에 있어서의 상기 한 쌍의 코너부는, 상기 회전 축선에 수직인 피삭재 가상 평면 상에 배치되어 있는 칼날 교환식 홈형성 공구.
14. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 코너부는, 볼록 곡선상의 제 1 코너날을 가지며,
    상기 일방의 절삭날에 있어서의 상기 일방의 코너부는, 이 코너부에 인접하는 상기 정면 절삭날의 연장선과 상기 제 1 코너날에 있어서의 상기 폭방향의 외연부로부터 상기 연장선을 향하여 연장시킨 수직선의 교점을, 상기 공구 가상 평면 상에 배치하고 있는 칼날 교환식 홈형성 공구.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 코너부는, 상기 제 1 코너날에 있어서의 상기 중앙측의 단부와 상기 측면 절삭날을 연결하는 직선상의 제 2 코너날을 가지며,
    상기 절삭 인서트를 상기 공구 가상 평면에 직교하는 방향에서 보아,
    상기 제 2 코너날은, 피삭재의 상기 회전 축선에 대해 평행이 되도록 연장되어 있는 칼날 교환식 홈형성 공구.
16. 회전 축선을 중심으로 회전하는 피삭재의 단면을 향하여 절삭날을 돌출시킨 절삭 인서트와, 축상을 이루며, 선단부에 상기 절삭 인서트가 착탈이 자유롭게 장착되는 공구 본체를 갖는 칼날 교환식 홈형성 공구를 이용하여, 상기 절삭날로 상기 피삭재의 단면에 홈형성 가공하는 단면 홈형성 가공 방법으로서,
    상기 절삭 인서트는,
    봉상을 이루는 인서트 본체와,
    상기 인서트 본체의 연장 방향의 양 단부에 있어서의 그 인서트 본체의 상면에 형성된 한 쌍의 절삭날을 구비하고,
    상기 한 쌍의 절삭날끼리의 중앙을 지나 상기 연장 방향으로 연장되는 연장 방향의 축선, 및, 상기 연장 방향에 수직인 폭방향으로 연장되어 상기 중앙을 지나는 폭방향의 축선에 대해 상기 중앙에서 직교하는 높이 방향의 축선에 관해서 회전 대칭으로 형성되고, 또한, 상기 높이 방향의 축선을 포함하여 상기 연장 방향에 수직인 인서트 가상 평면에 관해서 면대칭으로 형성되고,
    상기 절삭날은,
    상기 인서트 본체의 연장 방향의 단 가장자리에 형성되어 상기 폭방향을 따라 연장되는 정면 절삭날과,
    이 정면 절삭날의 양 단에 배치되어 상기 폭방향으로 돌출하도록 형성된 한 쌍의 코너부와,
    상기 코너부로부터 상기 연장 방향을 따라 상기 중앙으로 향함에 따라 점차 서로의 간격을 좁히도록 연장되는 한 쌍의 측면 절삭날을 가지며,
    상기 절삭 인서트를, 상기 공구 본체의 일측면을 따르도록 배치하고, 상기 한 쌍의 절삭날 중 일방의 절삭날을 상기 선단부의 선단면으로부터 홈형성 방향으로 돌출시키고, 그 일방의 절삭날을 상기 홈형성 방향으로 이동시킴으로써 상기 단면에 대해서 홈형성 가공할 때에,
    상기 폭방향의 축선을, 상기 폭방향 중, 상기 한 쌍의 코너부에 있어서의 상기 공구 본체의 일측면측에 위치하는 일방의 코너부로부터 타방의 코너부로 향하는 방향인 제 1 폭방향으로 향함에 따라 점차 피삭재가 회전하는 회전 방향의 후방으로 향하여 경사지게 하고,
    상기 연장 방향의 축선을, 상기 일방의 절삭날에 있어서의 일방의 코너부 및 상기 회전 축선을 포함하는 공구 가상 평면에 대해 경사지게 하고, 상기 연장 방향 중, 상기 한 쌍의 절삭날에 있어서의 타방의 절삭날로부터 상기 일방의 절삭날로 향하는 방향인 제 1 연장 방향으로 향함에 따라 점차 상기 공구 가상 평면에 접근하도록 상기 인서트 본체의 상면측으로 향하여 연장시키고,
    상기 타방의 절삭날에 있어서의 상기 일방의 코너부를, 상기 일방의 절삭날에 있어서의 상기 일방의 코너부보다 상기 제 1 폭방향을 향하여 배치하는 단면 홈형성 가공 방법.

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