(57)【要約】【課題】工具本体に安定して固定でき、切れ刃に十分な冷却媒体を供給できる切削インサート及び切削工具を提供する。【解決手段】切削インサート２は、側面２３から突出した凸部１０を有している。切削インサート２に対応する工具本体３は、取付け座面３１とは反対側から凸部１０に当接する傾斜面１４と、逃げ面側から冷却媒体を供給する第１の噴射口３７と、を有している。凸部１０には、第１の噴射口３７と切れ刃２５とを結んだ直線Ｌに沿ってスリットＳが形成されている。【選択図】図１
2020049601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
すくい面と側面とが交差する稜線に形成された切れ刃と、
前記側面に形成され、該側面から突出した凸部と、を有し、
前記凸部には、前記稜線に交差する方向へ延びるスリットが形成されている、切削インサート。
【請求項２】
切削インサートと、該切削インサートを固定する工具本体と、を備えた切削工具であって、
前記切削インサートは、
すくい面と側面とが交差する稜線に形成された切れ刃と、
前記側面に形成され、該側面から突出した凸部と、を有し、
前記工具本体は、
前記すくい面とは反対側に位置した前記切削インサートの着座面が着座する取付け座面と、
該取付け座面から起立して前記側面に対向する壁面と、
前記壁面に形成されて前記取付け座面に対して鋭角に傾斜し、該取付け座面とは反対側から前記凸部に当接する傾斜面と、
前記切れ刃に対して逃げ面側から冷却媒体を吹き付ける第１の噴射口と、を有し、
前記凸部には、前記第１の噴射口と前記切れ刃とを結んだ直線に沿ってスリットが形成されている、切削工具。
【請求項３】
前記工具本体は、前記すくい面及び前記着座面を貫通する取付け孔の内周面を押圧して前記凸部を前記傾斜面に押し付けるクランプ部材をさらに備えている、請求項２に記載の切削工具。
【請求項４】
前記工具本体は、前記切れ刃に対して前記すくい面側から冷却媒体を吹き付ける第２の噴射口をさらに有し、
前記第２の噴射口は、前記すくい面から前記取付け座面に向かう方向において、前記切削インサートに重畳しない位置に設けられている、請求項２又は３に記載の切削工具。
【請求項５】
すくい面と側面とが交差する稜線に形成された切れ刃と、
前記側面に形成され、該側面から突出した複数の凸部と、を有し、
前記すくい面は、多角形に形成され、
前記側面は、前記すくい面の各々の辺に位置した複数の平坦面を含み、
少なくとも一つの平坦面において、該平坦面内に少なくとも二つの前記凸部が互いに間隔をあけて配置されている、切削インサート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削インサート及び該切削インサートを用いた切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
交換可能な切削インサートを工具本体に装着する装着形式において、切削インサートのコーナを工具本体のインサート座の隅に押し込んで締め付けるレバーロック式は、切削インサートの上面をねじ頭で押さえ付けるスクリューオン式よりも切削インサートを交換する際の操作性に優れている。また、レバーロック式は、切削インサートの上面を押さえ駒で押さえ付けるクランプオン式やダブルクランプ式よりも切りくず処理を阻害しにくい。反面、レバーロック式の工具本体は、固定ねじが省略されている分、切削インサートが浮き上がる方向の拘束力が弱い傾向がある。
【０００３】
そこで、側面に凸部を有する切削インサートが提案されている。例えば、特許文献１に記載の切削インサート１４は、二つの端面３６の間の周囲面３８に突出部５４が含まれている。工具本体１２のポケット１６に含まれたインサート支持面２０は、突出部５４に当接するとインサート座面１８へ向かう法線抗力を発生させる。
【０００４】
つまり、側面に凸部を有する切削インサートは、工具本体からの浮き上がりを抑制できる。そのため、切削負荷が高い重切削に好適である。しかるに、被削材の熱伝導率が低い場合、切削負荷を高くすると切削インサートに熱が籠るため、切れ刃の寿命が不安定になるおそれがある。切削インサートを冷却するため、すくい面側と逃げ面側と二方向からクーラント等の冷却媒体を供給できる切削工具が提供されている。逃げ面側から供給されるクーラントは、被削物と切れ刃との間を潤滑するため、切れ刃の寿命を延ばす上でとりわけ重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１５−５０５５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、側面に凸部があると、逃げ面側から噴射された冷却媒体に干渉して、切れ刃に供給される冷却媒体が減少する。冷却媒体が不足すると切削熱の発散や切れ刃の潤滑が滞るおそれがある。重切削に対応可能な拘束力があっても、逃げ面側からの冷却媒体が十分でないと、高能率に切削加工できない。
そこで、本発明は、工具本体に安定して固定でき、切れ刃に十分な冷却媒体を供給できる切削インサート及び切削工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る切削インサートは、すくい面と側面とが交差する稜線に形成された切れ刃と、側面に形成され、該側面から突出した凸部と、を有している。凸部には、稜線に交差する方向へ延びるスリットが形成されている。
【０００８】
本発明の一態様に係る切削工具は、切削インサートと、該切削インサートを固定する工具本体と、を備えた切削工具であって、切削インサートは、すくい面と側面とが交差する稜線に形成された切れ刃と、側面に形成され、該側面から突出した凸部と、を有している。工具本体は、すくい面とは反対側に位置した切削インサートの着座面が着座する取付け座面と、該取付け座面から起立して側面に対向する壁面と、壁面に形成されて取付け座面に対して鋭角に傾斜し、該取付け座面とは反対側から凸部に当接する傾斜面と、切れ刃に対して逃げ面側から冷却媒体を吹き付ける第１の噴射口と、を有している。凸部には、第１の噴射口と切れ刃とを結んだ直線に沿ってスリットが形成されている。
【０００９】
これらの態様では、側面に凸部が設けられているため、切削インサートを工具本体に安定して固定できる。しかるに、逃げ面となる側面に凸部を設けると、クーラント等の冷却媒体を切れ刃に供給するとき凸部が邪魔になり、切れ刃に供給される冷却媒体が減少するおそれがある。これらの態様によれば、凸部にスリットが設けられているため、切れ刃に対して逃げ面側から直に冷却媒体を供給できる。熱伝導率の低い被削材でも高能率で削ることができる。
【００１０】
上記態様において、工具本体は、すくい面及び着座面を貫通する取付け孔の内周面を押圧して凸部を傾斜面に押し付けるクランプ部材をさらに備えていてもよい。
【００１１】
この態様では、切削インサートの装着形式として、操作性に優れたレバーロック式を採用している。切削インサートのコーナを工具本体のインサート座に押し込んで締め付けるレバーロック式の場合、切削インサートのすくい面をねじ頭で押さえ付けるスクリューオン式よりも切削インサートを交換する際の操作性に優れている。反面、レバーロック式の工具本体は、固定ねじが省略されている分、切削インサートが浮き上がる方向の拘束力が弱い傾向がある。しかしながら、この態様によれば、切削インサートの側面に凸部が設けられているため、コーナ角が大きくなってもインサート座から浮き上がりにくい。
【００１２】
上記態様において、工具本体は、切れ刃に対してすくい面側から冷却媒体を吹き付ける第２の噴射口をさらに有し、第２の噴射口は、すくい面から取付け座面に向かう方向において、切削インサートに重畳しない位置に設けられていてもよい。
【００１３】
この態様によれば、切削インサートと第２の噴射口とが重畳する態様と比べて、被削材を切削する切れ刃から離れた位置に第２の噴射口を設けることができる。切れ刃の近くに第２の噴射口があると、該切れ刃から流出した切りくずが第２の噴射口に衝突して、切りくずの一部が第２の噴射口に溶着したり、第２の噴射口が損傷したりするおそれがある。また、第２の噴射口が切りくず処理を阻害するおそれもある。この態様では、第２の噴射口を切りくずから遠ざけて、そのような不具合の発生を抑制できる。
【００１４】
本発明の一態様に係る切削インサートは、すくい面と側面とが交差する稜線に形成された切れ刃と、側面に形成され、該側面から突出した複数の凸部と、を有している。すくい面は、多角形に形成されている。側面は、すくい面の各々の辺に位置した複数の平坦面を含んでいる。少なくとも一つの平坦面において、該平坦面内に少なくとも二つの凸部が互いに間隔をあけて配置されている。
【００１５】
この態様では、隣り合う凸部の間に間隔があいていて冷却媒体が通過できるため、切れ刃に対して逃げ面側から直に冷却媒体を供給できる。熱伝導率の低い被削材でも高能率で削ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、工具本体に安定して固定でき、切れ刃に十分な冷却媒体を供給できる切削インサート及び切削工具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態の切削工具の一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示された切削インサートの一例を示す斜視図である。
【図３】図３は、図２に示されたスリットの第１変形例を模式的に示す側面図である。
【図４】図４は、図２に示されたスリットの第２変形例を模式的に示す側面図である。
【図５】図５は、図２に示されたスリットの第３変形例を模式的に示す側面図である。
【図６】図６は、図２に示されたスリットの第４変形例を模式的に示す側面図である。
【図７】図７は、図２に示されたスリットの第５変形例を模式的に示す側面図である。
【図８】図８は、図２に示されたスリットの第６変形例を模式的に示す側面図である。
【図９】図９は、図２に示された切れ刃の近傍を示す平面図である。
【図１０】図１０は、図１に示された切削工具が被削材を切削している状態を示す正面図である。
【図１１】図１１は、図１０中のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。
【図１２】図１２は、図１１に示された傾斜面を拡大して示す断面図である。
【図１３】図１３は、切れ刃に対して逃げ面側からクーラントが供給されている状態を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、凸部を乗り越えて逃げ面側からクーラントを供給しようとした場合の該クーラントの軌跡を示す左側面図である。
【図１５】図１５は、本発明の第２実施形態の切削工具の一例を示す斜視図である。
【図１６】図１６は、図１５に示された切削インサートの他の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。本発明の各実施形態に係る切削インサート２は、スリットＳが形成された凸部１０を有していることが特徴の一つである（図２乃至図９及び図１６）。
【００１９】
切削インサート２は、切削インサート２の側面２３に凸部１０が設けられているため、インサート座３０から浮き上がりにくい（図１１及び図１２参照）。凸部１０にスリットＳが形成されているため、凸部１０があっても冷却媒体を切れ刃２５に直に供給することができる（図１３乃至図１５参照）。以下、図１から図１６を参照して各構成について詳しく説明する。
【００２０】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態の切削工具１の一例を示す斜視図である。図１に示すように、切削工具１は、正五角形の切削インサート２と、切削インサート２を固定する工具本体３と、を備えている。工具本体３のシャンクは、例えば、旋盤の刃物台に固定される。工具本体３の先端には、切削インサート２が固定されるインサート座３０が形成されている。以下の説明において、インサート座３０に固定された状態の切削インサート２のすくい面から着座面への向きを下方と呼び、着座面からすくい面への向きを上方と呼ぶことがある。
【００２１】
インサート座３０は、切削インサート２の着座面（例えば、下面２２）に対向する取付け座面３１と、取付け座面３１から上方へ起立した壁面３２と、を有している。下面２２と取付け座面３１との間には、交換可能な敷き金（ｓｈｉｍ）３３が介在していてもよい。インサート座３０を含む工具本体３の大部分は、例えば鋼材から形成されている。敷き金３３は、例えば超硬合金から形成され、鋼材から形成された他の部分よりも変形しにくい。図１に示す例によれば、損傷しやすい部分が交換可能に構成され、しかも変形しにくいため、工具本体３の寿命を延ばすことができる。
【００２２】
図１に示す例では、切削インサート２の装着形式が、切削インサート２のコーナ２０をインサート座３０の隅に押し込んで締め付けるレバーロック式に構成されている。なお、工具本体３は、レバーロック式に限られず、切削インサート２のすくい面（例えば、上面２１）をねじ頭で押さえ付けるスクリューオン式等であってもよい。レバーロック式の場合、工具本体３は、インサート座３０に設けられて切削インサート２を着脱自在に固定するクランプ部材３４と、クランプ部材３４を操作する締付けねじ３５と、を備えている。クランプ部材３４は、例えばＬ字形に形成された金属部品である。
【００２３】
締付けねじ３５を締めると、クランプ部材３４の基端が押し下げられ、クランプ部材３４の先端が切削インサート２の取付け孔２４の内周面を押圧する。押圧された切削インサート２が締付けねじ３５に向かう方向へ移動し、側面２３がインサート座３０の壁面３２へ当接する。逆に、締付けねじ３５を緩めると、クランプ部材３４の先端が切削インサート２の取付け孔２４の内周面を押圧する力が弱まり、切削インサート２をインサート座３０から取り外すことができる。
【００２４】
図１に示すように、インサート座３０の近傍には、切削インサート２に向けてクーラントやエア等の冷却媒体を噴射する第１及び第２の噴射口３７，３６が付設されている。図１に示す例では、第２の噴射口３６は、インサート座３０の近傍に取り付けられたクーラントノズルの先端に形成されている。伸縮可能なクーラントノズルを装着し、クーラントノズルを取り外さなくても切削インサート２を交換できるように構成してもよい。
【００２５】
第２の噴射口３６は、すくい面側（図１に示す例では、上面２１側）から切れ刃２５に対して冷却媒体を噴射する。すくい面側から高圧の冷却媒体を供給すると、切りくずを細分化して安定して加工できる。また、すくい面を冷却してクレータ摩耗を抑制できる。第１の噴射口３７は、切削インサート２に対して取付け座面３１よりもさらに下方に形成されている。図示しないが、第１の噴射口３７を外付けのクーラントノズルとして構成してもよい。第１の噴射口３７は、逃げ面側（図１に示す例では、紙面手前側の側面２３側）から切れ刃２５に対して冷却媒体を噴射する。
【００２６】
冷却媒体がエアではなくクーラント（例えば、油性又は水溶性の切削油）の場合、切れ刃２５の冷却に加えて、被削材と切れ刃２５，２６との間を潤滑することができる。逃げ面側から供給されるクーラントは、被削物と切れ刃２５との間を潤滑するため、切れ刃の寿命を延ばす上で重要である。とりわけ、コーナ２０は、切削インサート２の先端に位置し、切れ刃から逃げ面にかけて境界摩耗が発達しやすい。
【００２７】
また、最大切込み部（切込み境界部）は、被削材の他の部分よりも硬い鋳肌や焼き肌に面し、切削加工による塑性変形で加工硬化した被削材の表面にも面しているため、切れ刃から逃げ面にかけて境界摩耗が発達しやすい。対策として、逃げ面側からクーラントを供給することによって、逃げ面の摩耗を抑制できる。後で図１３及び図１５を参照して詳しく説明するが、本発明は、特に摩耗しやすいコーナ２０と最大切込み部（例えば、切れ刃２５の中央部）と双方に対してクーラントを供給でき、切れ刃２５の境界摩耗を抑制できる。
【００２８】
第１及び第２の噴射口３７，３６から噴射するクーラントの圧力は、例えば、１ＭＰａ以上３０ＭＰａ以下であり、５ＭＰ以上が好ましい。なお、上限圧力の制限要因（例えば、切削工具１にクーラントを供給するホース）を汎用パーツから耐圧パーツに交換して３０ＭＰａよりも高圧にしてもよい。クーラントの圧力を高めると、前述の効果がより大きくなる。例えば、高圧（例えば、５ＭＰａ以上）のクーラントは、常圧（例えば、１〜１．５ＭＰａ程度）のクーラントと比べて切りくず処理が安定してトラブルによる機械停止（ダウンタイム）を削減できる。切削熱を分散させてクレータ摩耗や逃げ面摩耗を抑制できる。後述する図１３乃至図１５では、７ＭＰａの高圧クーラントが切れ刃２５に吹き付けられている。
【００２９】
図２は、切削インサート２の一例を示す斜視図である。各実施形態において、切削インサート２の材料は、特に限定されない。超硬合金をはじめとした種々の切削インサート用材料を適用できる。図２に示すように、切削インサート２は、上面２１と、上面２１とは反対側の下面２２と、上面２１及び下面２２を繋ぐ側面２３と、上面２１及び下面２２を貫通する取付け孔２４と、を有している。上面２１及び下面２２は、略正五角形にそれぞれ形成されている。上面２１及び下面２２に五箇所ずつ形成されたコーナ２０の角度は、すべて１０８°である。
【００３０】
なお、上面２１及び下面２２は、略同一の形状及び機能を有している。切削工具１において、上面２１がすくい面になり、下面２２が着座面になってもよい（図１参照）。上面２１が着座面になり、下面２２がすくい面になってもよい。そのため、代表して上面２１について詳しく説明し、下面２２については重複する説明を省略する。
【００３１】
図２に示す例では、上面２１及び下面２２の内接円の直径は、例えば１９．０５ｍｍである。切削インサート２の厚み（側面２３の幅）は、例えば６．３５ｍｍである。取付け孔２４の直径は、例えば７．９ｍｍである。なお、切削インサート２の寸法は、図２に示す例に限られない。例えば、切削インサート２の内接円を大きくして、より大きな切込み量に対応できるようにしてもよい。
【００３２】
上面２１と側面２３とが交差する第１の稜線Ｒ１には、全周に亘って切れ刃が形成されている。図２に示す例では、切れ刃（稜線Ｒ１）が、コーナ２０に形成された五箇所のコーナ切れ刃と、隣り合うコーナ２０の間に形成された五箇所の主切れ刃２５と、を含んでいる。同様に、下面２２と側面２３とが交差する第２の稜線Ｒ２には、全周に亘って切れ刃が形成されている。切れ刃（稜線Ｒ２）は、コーナ２０に形成された五箇所のコーナ切れ刃と、隣り合うコーナ２０の間に形成された五箇所の主切れ刃２６と、を含んでいる。
【００３３】
なお、切削インサート２は、上面２１及び下面２２のいずれか一方のみに切れ刃が形成された片面タイプであってもよい。主切れ刃２５は、取付け孔２４から見て７２°ずつ変位した位置に配置されている。同様に、主切れ刃２６は、取付け孔２４から見て７２°ずつ変位した位置に配置されている。以下の説明において、主切れ刃２５，２６を単に切れ刃２５，２６と呼ぶことがある。
【００３４】
各々の切れ刃２５，２６において、第１及び第２の稜線Ｒ１，Ｒ２は略直線である。隣り合う切れ刃２５又はその延長線がなす角度（コーナ角）は１０８°であり、隣り合う切れ刃２６又はその延長線がなす角度（コーナ角）は１０８°である。つまり、切削インサート２は正五角形に形成されている。なお、切削インサート２は、概ね正五角形であればよく、コーナ２０の一部にワイパー刃（さらい刃）が形成されていてもよい。ワイパー刃は、直線状であってもよいし、円弧形状であってもよいし、楕円形状であってもよい。
【００３５】
なお、本発明において、切削インサート２は略正五角形に限られない。スリットＳが設けられた切削インサート２は、例えば、二箇所又は四箇所のコーナを使用できる菱形であってもよいし、三箇所又は六箇所のコーナを使用できる六角形であってもよいし、四箇所又は八箇所のコーナを使用できる正方形であってもよい。図２に示す例では、切削インサート２が、コーナ２０（切れ刃２５，２６又はその延長線がなす多角形の頂点）と取付け孔２４とを結んだ鏡面に対して、鏡映対称に形成されている。
【００３６】
上面２１及び下面２２には、切れ刃２５，２６に沿ってチップブレーカ２９が設けられていてもよい。図２に示す例では、チップブレーカ２９が、切れ刃２５に沿って並べられた複数の突起を含んでいる。チップブレーカ２９を構成する突起が切れ刃２５，２６の近くに位置していると、高温の切りくずが切削インサート２のすくい面に接触している面積が小さくなって、切削インサート２の温度上昇を抑制できる。図２に示す例では、切れ刃２５，２６（稜線Ｒ１，Ｒ２）と突起との間隔が、例えば０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下に構成されている。
【００３７】
以下、上面２１の説明において、前述の上方への突出量を高さと呼ぶことがある。同様に、下面２２の説明において、前述の下方への突出量を高さと呼ぶことがある。チップブレーカ２９を構成する各々の突起は、切れ刃２５，２６に向かうクーラントの流れを阻害しないように、切れ刃２５，２６に平行な方向の断面積が、切れ刃２５，２６に直交する方向の断面積よりも小さく形成されている。
【００３８】
図２に示す例では、各々の突起が、切れ刃２５，２６に直交する方向に延びる細長い紡錘形に形成されている。より詳しくは、各々の突起において、長手方向に直交する短手方向に切断した外形が小径の半円に形成され、長手方向に切断した外形が大径の円弧に形成されている。各々の突起の頂点の突出高さ（短手方向における最大半径）は、切れ刃２５，２６と同程度が好ましい。長手方向の外形は、頂点の突出高さよりも大きい例えばＲ１．９ｍｍに形成されている。なお、チップブレーカ２９の形状は、図２に示す例に限られない。チップブレーカ２９の他の例については、図１６を参照して後で説明する。
【００３９】
各実施形態に係る切削インサート２は、側面２３に凸部１０が形成されている。凸部１０は、側面２３から突出し、切れ刃２５，２６に沿って延在している。凸部１０は、切れ刃２５，２６に直交する平面で切断したとき、例えば台形の断面を有している。凸部１０は、上面２１へ向かうに従って突出高さが低くなる第１面１１と、下面２２へ向かうに従って突出高さが低くなるように傾斜した第２面１２と、第１面１１及び第２面１２を繋いでおり側面２３に平行な第３面１３と、を有している。なお、凸部１０の断面は、図２に示す例に限られず、第３面１３を省略した山形であってもよいし、他の形状であってもよい。
【００４０】
図２に示すように、凸部１０には、下面２２から上面２１へ向かう方向に延在するスリットＳが形成されている。下面２２から上面２１へ向かう方向は、第１及び第２の稜線Ｒ１，Ｒ２に交差する方向の一例である。図２に示す例では、凸部１０の中央に一定の幅のスリットＳが一つずつ形成されている。
【００４１】
或いは、異なる観点から説明すると、本実施形態に係る切削インサート２は、隣り合う凸部１０１，１０２が間隔Ｓをあけて配置されているとも言える。図２に示された切削インサート２の側面２３は、五箇所の切れ刃２５（上面２１の各辺）に対応する五箇所の平坦面２３０（例えば、前側面、左側面、左後側面、右後側面及び右側面）を含んでいる。
【００４２】
各々の平坦面２３０には、該平坦面２３０から突出する凸部１００が少なくとも二つずつ形成されている。図２に示す例では、一対の凸部１０１，１０２が形成されている。なお、三つ以上の凸部１００を形成してもよい。各々の平坦面２３０において、隣り合う凸部１００（例えば、一対の１０１，１０２）は互いに間隔Ｓをあけて配置されている。
【００４３】
図３乃至図８は、図２に示されたスリット（間隔）Ｓの変形例である。本実施形態において、スリットＳの数は特に限定されない。図３に示すように、一つの凸部に複数のスリットＳが形成されていてもよい。また、スリットＳは、図４に示すように、切削インサート２の厚み方向に対して斜めに交差した斜線であってもよい。図５に示すように、複数の斜線が交差した交線であってもよい。図６に示すように、湾曲した曲線であってもよい。図示しないが、曲線と直線とを組み合わせたスリットであってもよい。
【００４４】
スリットＳは、図７に示すように、すくい面（上面２１及び下面２２）に向かうに従って先太りに形成されていてもよい。スリットＳの両端が先太りであると、切れ刃（第１及び第２の稜線Ｒ１，Ｒ２）にクーラント等が拡散しやすい。図示しないが、凸部１０を越えて第１及び第２の稜線Ｒ１，Ｒ２の近傍までスリットＳが延在していてもよい。一方の稜線（例えば、第１の稜線Ｒ１）のみに切れ刃が形成された片面インサートの場合、図８に示すように、スリットＳの一端のみ先太りに形成してもよい。
【００４５】
図９は、切れ刃２５の近傍を示す平面図である。図９に示すように、スリットＳでは、凸部１０が除去された側面２３と切れ刃２５，２６とが略面一に形成されている。なお、スリットＳの形状は、図９に示す例に限られず、凸部１０が僅かに残っていてもよいし、切れ刃２５，２６を結んだ仮想面よりもさらに取付け孔２４側へ陥没していてもよい。
【００４６】
図１０は、切削工具１が被削材を切削している状態を示す正面図である。図１０に示す例では、切削工具１が中〜重切削用（Ｍｅｄｉｕｍ  ｔｏ  Ｈｅａｖｙ  Ｃｕｔｔｉｎｇ）として構成されている。中〜重切削用として好適な切込み角αは、例えば３５°から７５°である。図１０に示す例では、被削材と切れ刃２５，２６とがなす切込み角αが４８．５°となるように切削インサート２が固定されている。なお、切削工具１の切込み角αは、用途に応じて適宜変更できる。切削工具１を高送り加工用（Ｈｉｇｈ  Ｆｅｅｄ  ｔｙｐｅ）として構成する場合、例えば切込み角αを２０°から３５°に変更すればよい。
【００４７】
図１１は、図９中のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。図１２は、図１１に示された傾斜面１４を拡大して示す断面図である。図１１及び図１２に示すように、工具本体３のインサート座３０において、壁面３２は、取付け座面３１及び敷き金３３の上面に略垂直に形成されている。壁面３２は、切削インサート２の側面２３に対向している。
【００４８】
壁面３２は、取付け座面３１及び敷き金３３の上面に対して鋭角に傾斜した傾斜面１４を含んでいる。傾斜面１４は、凸部１０の第１面１１又は第２面１２に対して取付け座面３１とは反対側の上方から当接する。図１１及び図１２に示す例では、傾斜面１４が凸部１０の第１面１１と平行に形成され、該第１面１１に対して上方から当接している。
【００４９】
図１３は、切れ刃２５に対して逃げ面２３側からクーラントが供給されている状態を示す斜視図である。図１３に示すように、第１の噴射口３７の少なくとも一部は、切れ刃２５上の任意の部位（例えば、切れ刃２５の中央部）に向けてクーラントを噴射する。スリットＳは、この部位と第１の噴射口３７とを結んだ直線Ｌに沿って形成されている。直線Ｌは、第１の噴射口３５から噴射されたクーラントの軌跡とほぼ一致する。前述したように、最大切込み部やコーナ２０は、他の部位よりも境界摩耗が発達しやすい。図１３に示す例では、第１の噴射口３７の一部が、切れ刃２５の中央部（最大切込み部の一例）にクーラントを供給し、第１の噴射口３７の他部が、コーナ２０にクーラントを供給している。
【００５０】
図１４は、凸部１０を乗り越えて逃げ面２３側からクーラントを供給しようとした場合の該クーラントの軌跡を二点鎖線で示す左側面図である。逃げ面に設けられた凸部１０と被削物との間には、僅かな隙間しかあいていない。図１４に示すように、スリットＳを通過するのではなく、凸部１０を乗り越えるようにクーラントを吹き付けた場合、凸部１０が邪魔になって切れ刃２５に直にクーラントを供給することができない。
【００５１】
以上のように構成された第１実施形態の切削工具１及びその切削インサート２によれば、側面２３に凸部１０を有しているため、切削インサート２を工具本体３に安定して固定できる。一方で、逃げ面となる側面２３に凸部１０を設けると、図１４に示すように、クーラント等の冷却媒体を切れ刃２５，２６に供給するとき凸部１０が邪魔になり、切れ刃２５，２６に供給される冷却媒体が減少するおそれがある。本実施形態によれば、凸部１０にスリットＳが設けられているため、切れ刃２５，２６に対して逃げ面２３側から直に冷却媒体を供給できる。熱伝導率の低い被削材でも高能率で削ることができる。
【００５２】
切削加工の動力は、主に、被削物が切削工具１によってせん断されるためのせん断変形仕事と、すくい面（例えば、上面２１）と切りくずとの間で発生する摩擦仕事とに用いられ、熱になって切りくずとともに除去される。被削材の種類が熱伝導率の小さいチタン材や耐熱合金等の場合、切りくずの熱を逃がしにくくなるため、切削インサート２の温度が上昇しやすい。
【００５３】
本実施形態は、切れ刃２５，２６とチップブレーカ２９を構成する突起との距離が近接しているため、切りくずの熱がすくい面（例えば、上面２１）に伝わる前に切りくずを除去できる。切れ刃２５，２６との距離が近くなりすぎると、チップブレーカ２９の突起が切削加工の邪魔になるおそれがある。本実施形態では、チップブレーカ２９の突起が狭小であるため、切削加工の邪魔になりにくい。そのため、本実施形態は、難削材等の切削負荷が高い条件であっても好適に用いることができる。
【００５４】
さらに、本実施形態では、切削インサート２の装着形式として、切りくず処理を阻害しにくいレバーロック式を採用している。切削インサート２のコーナ２０を挟んで締め付けるレバーロック式の場合、切削インサート２の上面２１を押さえ付けるスクリューオン式やクランプオン式と比べて、切削インサート２が浮き上がる方向の拘束力が弱い傾向がある。しかしながら、本実施形態では、側面２３に凸部１０が設けられているため、切削インサート２がインサート座３０から浮き上がりにくい。
【００５５】
本実施形態は、コーナ２０の角度が鈍角となる１０８°であるため、切れ刃２５，２６が欠損しにくい。難削材等の切削負荷が高い条件であっても好適に用いることができる。図２に示すように、切削インサート２が略正五角形であるため、上面２１及び下面２２の合計十箇所の切れ刃２５，２６と十箇所のコーナ切れ刃とを使用できて経済的である。コーナ２０の角度が鈍角であると、切削インサート２が工具本体３のインサート座３０から浮き上がりやすくなるが、本実施形態では、図１１及び図１２に示すように、工具本体３に凸部１０を当接させて確実に固定できる。
【００５６】
本実施形態に係る切削インサート２は、図２に示すように、コーナ２０と取付け孔２４とを結んだ鏡面に対して、鏡映対称であって、右勝手及び左勝手のどちらにも使用できる勝手なしに形成されている。そのため、図１０に示された右勝手用の工具本体３に切削インサート２を装着することによって、右勝手の切削工具１を構成することができる。図示しないが、左勝手用の工具本体に切削インサート２を装着し、左勝手の切削工具１を構成することもできる。
【００５７】
本実施形態によれば、切削インサート２の側面２３において、凸部１０にスリットＳを形成したことによって、工具本体３に安定して固定でき、切れ刃２５，２６に十分な冷却媒体を供給できる切削インサート２及び切削工具１を提供することができる。
続いて、本発明の第２実施形態の切削工具１について説明する。なお、第２実施形態では第１実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【００５８】
［第２実施形態］
第２実施形態は、図１５及び図１６を参照して説明する。図９は、本発明の第２実施形態の切削工具１の一例を示す斜視図である。第１実施形態では、第２の噴射口３６が外付けのクーラントノズルとして構成され、第１の噴射口（前面クーラント穴）３７が工具本体３と一体構造物として構成されていた。第２実施形態では、図１５に示すように、第２の噴射口（上面クーラント穴）３６が工具本体３と一体構造物として構成されている。
【００５９】
第２実施形態では、第２の噴射口３６は、すくい面（例えば、上面２１）から取付け座面３１に向かう方向において、切削インサート２に重畳しない位置に設けられている。そのため、図１３に示された第１実施形態と比べて、被削材を切削する切れ刃２５から離れた位置に第２の噴射口３６を設けることができる。
【００６０】
切れ刃２５の近くに第２の噴射口３６があると、この切れ刃２５から流出した切りくずが第２の噴射口３６に衝突して、切りくずの一部が第２の噴射口３６に溶着したり、第２の噴射口３６が損傷したりするおそれがある。また、第２の噴射口３６が切りくず処理を阻害するおそれもある。これに対し、第２実施形態では、第２の噴射口３６を切りくずから遠ざけて、そのような不具合の発生を抑制できる。
【００６１】
切削インサート２において、切削抵抗を小さくして熱の発生を抑制してもよい。図１６は、図１５に示された切削インサート２を示す斜視図である。図１６に示す例では、図２に示された例に比べ、切れ刃２５，２６とチップブレーカ２９との間が離れており、十分な長さのすくい面が確保されている。また、図１６に示された切れ刃２５，２６の刃先は、図２に示された切れ刃２５，２６の刃先よりもシャープに形成されており、切削インサート２単体でのすくい角が大きくなっている。
【００６２】
被削材の種類が温度の上昇とともに硬さが増すステンレス鋼等の場合、前述のせん断仕事が大きくなるため、切削インサート２の温度が上昇しやすい。第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、工具本体３に安定して固定でき、切れ刃２５，２６に十分な冷却媒体を供給できる切削インサート２及び切削工具１を提供することができる。しかも、第２実施形態では、切削抵抗を小さくして熱の発生を抑制できる。
【００６３】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１…切削工具、２…切削インサート、３…工具本体、１０，１００，１０１，１０２…凸部、１１…第１面、１２…第２面、１３…第３面、１４…傾斜面、２０…コーナ、２１…上面（すくい面の一例）、２２…下面（着座面の一例）、２３…側面（逃げ面の一例）、２４…取付け孔、２５，２６…切れ刃、２９…チップブレーカ、３０…インサート座、３１…取付け座面、３２…壁面、３３…敷き金、３４…クランプ部材、３５…締付けねじ、３６…第２の噴射口、３７…第１の噴射口、３８…流路、２３０…平坦面、Ｌ…直線、Ｒ１…第１の稜線（稜線の一例）、Ｒ２…第２の稜線、Ｓ…スリット（間隔）。
【図１】
2020049601.tif 000003
【図２】
2020049601.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2020049601.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2020049601.tif 000016
【図１５】
2020049601.tif 000017
【図１６】
2020049601.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】令和1年10月31日(2019.10.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
すくい面と側面とが交差する稜線に形成された切れ刃と、
前記側面に形成され、該側面から突出した凸部と、を有し、
前記凸部は、前記切れ刃に沿って延在し、且つ前記すくい面に向かうに従って突出高さが低くなる第１面を有し、且つ前記稜線に交差する方向へ延びるスリットが形成されている、切削インサート。
【請求項２】
切削インサートと、該切削インサートを固定する工具本体と、を備えた切削工具であって、
前記切削インサートは、
すくい面と側面とが交差する稜線に形成された切れ刃と、
前記側面に形成され、該側面から突出した凸部と、を有し、
前記工具本体は、
前記すくい面とは反対側に位置した前記切削インサートの着座面が着座する取付け座面と、
該取付け座面から起立して前記側面に対向する壁面と、
前記壁面に形成されて前記取付け座面に対して鋭角に傾斜し、該取付け座面とは反対側から前記凸部の前記第１面に当接する傾斜面と、
前記切れ刃に対して逃げ面側から冷却媒体を吹き付ける第１の噴射口と、を有し、
前記凸部には、前記第１の噴射口と前記切れ刃とを結んだ直線に沿ってスリットが形成されている、切削工具。
【請求項３】
前記工具本体は、前記すくい面及び前記着座面を貫通する取付け孔の内周面を押圧して前記凸部を前記傾斜面に押し付けるクランプ部材をさらに備えている、請求項２に記載の切削工具。
【請求項４】
前記工具本体は、前記切れ刃に対して前記すくい面側から冷却媒体を吹き付ける第２の噴射口をさらに有し、
前記第２の噴射口は、前記すくい面から前記取付け座面に向かう方向において、前記切削インサートに重畳しない位置に設けられている、請求項２又は３に記載の切削工具。
【請求項５】
すくい面と側面とが交差する稜線に形成された切れ刃と、
前記側面に形成され、該側面から突出した複数の凸部と、を有し、
複数の前記凸部は、前記切れ刃に沿って並べられ、
各々の前記凸部は、前記すくい面に向かうに従って突出高さが低くなる第１面を有し、
前記すくい面は、多角形に形成され、
前記側面は、前記すくい面の各々の辺に位置した複数の平坦面を含み、
少なくとも一つの平坦面において、該平坦面内に少なくとも二つの前記凸部が互いに間隔をあけて配置されている、切削インサート。
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月22日(2020.1.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
すくい面と側面とが交差する稜線に形成された複数の切れ刃と、
前記側面に形成され、該側面から突出した複数の凸部と、を有し、
前記すくい面は、多角形に形成され、
前記側面は、前記すくい面の各々の辺に位置した複数の平坦面を含み、
各々の前記平坦面の中央には、前記凸部が形成され、
前記凸部は、前記すくい面に向かうに従って突出高さが低くなる第１面を有し、且つ前記稜線に交差する方向に延びるスリットが形成されている、切削インサート。
【請求項２】
前記すくい面は、略正五角形に形成され、
前記側面は、略正五角形の各々の辺に位置した五つの前記平坦面を含み、
前記凸部は、各々の前記平坦面の中央に一つずつ合計五つ形成されている、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３】
切削インサートと、該切削インサートを固定する工具本体と、を備えた切削工具であって、
前記切削インサートは、
すくい面と側面とが交差する稜線に形成された複数の切れ刃と、
前記側面に形成され、該側面から突出した凸部と、を有し、
前記すくい面は、多角形に形成され、
前記側面は、前記すくい面の各々の辺に位置した複数の平坦面を含み、
各々の前記平坦面の中央には、前記凸部が形成され、
前記凸部は、前記すくい面に向かうに従って突出高さが低くなる第１面を有し、
前記工具本体は、
前記すくい面とは反対側に位置した前記切削インサートの着座面が着座する取付け座面と、
該取付け座面から起立して前記側面に対向する壁面と、
前記壁面に形成されて前記取付け座面に対して鋭角に傾斜し、該取付け座面とは反対側から前記凸部の前記第１面に当接する傾斜面と、
前記切れ刃に対して逃げ面側から冷却媒体を吹き付ける第１の噴射口と、を有し、
前記凸部には、前記第１の噴射口と前記切れ刃の中央部とを結んだ直線に沿ってスリットが形成されている、切削工具。
【請求項４】
前記工具本体は、前記すくい面及び前記着座面を貫通する取付け孔の内周面を押圧して前記凸部を前記傾斜面に押し付けるクランプ部材をさらに備えている、請求項３に記載の切削工具。
【請求項５】
前記すくい面は、略正五角形に形成され、
前記側面は、略正五角形の各々の辺に位置した五つの前記平坦面を含み、
前記凸部は、各々の前記平坦面の中央に一つずつ合計五つ形成されている、請求項３又は４に記載の切削工具。