(57)【要約】【課題】切削インサートを簡単に取り付けることができ、高速で回転しても取り付けた切削インサートが外れにくい転削工具を提供する。【解決手段】転削工具１は、工具本体２と、複数の切削インサート１０と、を備えている。各々の切削インサート１０は、屈曲部１３と、屈曲部１３から第１方向Ｄ１に延びる第１延伸部１１と、第２方向Ｄ２に延びる第２延伸部１２と、を有した略Ｖ字形に形成されている。工具本体２には、楔部材３０とは反対側から切削インサート１０を支持する支持面２５が設けられている。支持面２５は、第１延伸部１１に面した第１支持面２５Ｌと、第２延伸部１２に面した第２支持面２５Ｒと、で構成されている。第１支持面２５Ｌ及び第２支持面２５Ｒのいずれか一方は、回転軸Ｚの径方向Ｄｒに沿う直線上において、切削インサート１０よりも遠心側に位置し、切削インサート１０の脱落を防いでいる。【選択図】図２
2020093351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具本体の外周部に楔部材によって固定されて転削工具を構成する切削インサートであって、
屈曲部と、該屈曲部から第１方向に延びる第１延伸部と、前記屈曲部から前記第１方向に交差する第２方向に延びる第２延伸部と、を有した略Ｖ字形の平板状に形成され、第１面と、該第１面とは反対側の第２面と、前記第１面及び前記第２面を繋ぐ側面と、を有し、
前記屈曲部において前記楔部材に面した側の前記側面には、前記楔部材に押圧される溝が前記第１面から前記第２面に亘って形成されている、切削インサート。
【請求項２】
前記第１延伸部及び前記第２延伸部において前記楔部材に押圧される側とは反対側の前記側面には、前記第１面と前記第２面とを結ぶ厚み方向において、板厚中心に向かうに従い突出又は没入する凸条又は凹条が形成されている、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３】
前記溝は、前記第１面に向かうに従い深くなる第１傾斜面及び前記第２面に向かうに従い深くなる第２傾斜面の少なくとも一方を含んでいる、請求項１又は２に記載の切削インサート。
【請求項４】
前記第１傾斜面及び前記第２傾斜面は、曲率半径が一定の凹円柱面に形成されている、請求項３に記載の切削インサート。
【請求項５】
工作機械の主軸に固定され、回転軸を中心に回転する工具本体と、
前記工具本体の外周部に楔部材によって固定された複数の切削インサートと、を備え、
各々の前記切削インサートは、屈曲部と、該屈曲部から第１方向に延びる第１延伸部と、前記屈曲部から前記第１方向に交差する第２方向に延びる第２延伸部と、を有した略Ｖ字形の平板状に形成され、第１面と、該第１面とは反対側の第２面と、前記第１面及び前記第２面を繋ぐ側面と、を有し、
前記屈曲部において前記楔部材に面した側の前記側面には、前記楔部材に押圧される溝が前記第１面から前記第２面に亘って形成され、
前記第１延伸部及び前記第２延伸部における前記側面は、前記楔部材に臨む側とは反対側に位置した被支持面を含み、
前記工具本体には、前記被支持面を支持する支持面が設けられ、
前記第１延伸部及び前記第２延伸部のいずれか一方に面した前記支持面の略半分は、前記回転軸の径方向に沿う直線上において、前記被支持面よりも遠心側に位置している、転削工具。
【請求項６】
前記楔部材を前記工具本体に締め付ける締結ボルトのねじ部は、前記工作機械の主軸に向かって延びている、請求項５に記載の転削工具。
【請求項７】
前記転削工具は、前記切削インサートが前記径方向に切り込むサイドカッタ又は肩削りカッタである、請求項５又は６に記載の転削工具。
【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備えた転削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
締結ねじによって切削インサートを工具本体に固定すると、切削インサートの交換作業に手間がかかる。切削インサートを簡単に交換できるように、切削インサートをチップ座に向かって押圧する楔部材によって切削インサートを工具本体に固定する転削工具がある。一方、転削工具を高速で回転させたい場合がある。例えば、アルミニウム合金の切削加工において、切削速度を大きくすると、切削抵抗及び仕上げ面粗さが減少することが知られている。しかしながら、楔部材は切削インサートを拘束する力が締結ねじに比べて弱いため、楔部材によって切削インサートを固定する転削工具を高速で回転させると、遠心力で切削インサートが工具本体から外れてしまうおそれがある。
【０００３】
切削インサートの脱落を防ぐため、例えば、切刃チップが楔部材によってチップ着座面に押圧されて固定されるスローアウェイ式転削工具において、チップ着座面を切刃チップよりも工具本体の外方側まで延長し、該チップ着座面の先端に切刃チップと係合可能な凸部を設けることが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−７６１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
転削工具が平面加工を行う正面フライスカッタの場合、遠心力で外れようとする切削インサートを押さえる爪を切削インサートよりも径方向において外側に設けることも選択肢になる。切削インサートが軸方向に切り込むため、切削インサートよりも径方向において外側まで工具本体を延長しても、工具本体が被削材に干渉しない。一方、転削工具が溝加工を行うサイドカッタや肩加工を行う肩削りカッタの場合、切削インサートが径方向に切り込む。工具本体が被削材に干渉してしまうため、爪を切削インサートよりも径方向において外側に設けることができない。
【０００６】
種々の転削工具に適用できる構成によって切削インサートの脱落を防ぐことが求められている。そこで、本発明は、切削インサートを簡単に取り付けることができ、取り付けた切削インサートが高速回転でも外れにくい転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、工具本体の外周部に楔部材によって固定されて転削工具を構成する切削インサートである。切削インサートは、屈曲部と、該屈曲部から第１方向に延びる第１延伸部と、屈曲部から第１方向に交差する第２方向に延びる第２延伸部と、を有した略Ｖ字形の平板状に形成されている。切削インサートは、第１面と、該第１面とは反対側の第２面と、第１面及び第２面を繋ぐ側面と、を有している。屈曲部において楔部材に面した側の側面には、楔部材に押圧される溝が第１面から第２面に亘って形成されている。
【０００８】
この態様によれば、楔部材によって固定されるため、切削インサートを簡単に交換できる。延在方向が異なる第１延伸部と第２延伸部とを備え、第１延伸部における側面の略半分か、第２延伸部における側面の略半分か、どちらかに対して工具本体からの反力が作用して遠心力と釣り合うため、高速で回転しても工具本体から外れにくい。
【０００９】
上記態様において、第１延伸部及び第２延伸部のうちの楔部材に押圧される側とは反対側の側面には、第１面と第２面とを結ぶ厚み方向において、板厚中心に向かうに従い突出する凸条が形成されていてもよいし、板厚中心に向かうに従い没入する凹条が形成されていてもよい。
【００１０】
この態様によれば、第１方向及び第２方向に沿って延びる凸条又は凹条として形成された側面と工具本体とが噛み合うため、被削材を加工するとき、切削インサートが振動しづらくなる。厚み方向において、板厚中心よりも第１面側の斜面と第２面側の斜面とに側面が分割されるため、遠心力と釣り合う反力が作用する面の数が増える。複数の面で反力を受けるため、高速で回転しても取り付けた切削インサートが外れにくい。
【００１１】
上記態様において、溝は、第１面に向かうに従い深くなる第１傾斜面及び第２面に向かうに従い深くなる第２傾斜面の少なくとも一方を含んでいる、
【００１２】
この態様によれば、溝の縁が面取りされて傾斜面が形成されている。切削インサートと楔部材とは、溝の縁において線接触するのではなく、傾斜面において面接触する。切削インサートと楔部材との接触面積が大きくなるため、楔部材が切削インサートを拘束する力が安定する。また、板厚中心ではなく、縁に近い傾斜面において楔部材が当接すると、切削インサートが斜め上方から工具本体に向かって押圧されるため、切削インサートが工具本体から外れにくくなる。
【００１３】
上記態様において、第１傾斜面及び第２傾斜面は、曲率半径が一定の凹円柱面に形成されていてもよい。
【００１４】
この態様によれば、傾斜面の断面が円弧であるため、傾斜面の向きと楔部材の向きとが僅かにずれても、締結ボルトを締め付けているうちに切削インサートが回転して傾斜面の向きと楔部材の向きとを一致させることができる。傾斜面は、高さによって曲率半径が変化する凹円錐面ではなく、いずれの高さでも曲率半径が変化しない凹円柱面であるため、楔部材のいずれの高さにおいても切削インサートと楔部材とを安定して面接触させることができる。
【００１５】
本発明の一実施形態に係る転削工具は、工作機械の主軸に固定されて回転軸を中心に回転する工具本体と、複数の切削インサートと、を備えている。各々の切削インサートは、工具本体の外周部に楔部材によって固定されている。切削インサートは、屈曲部と、該屈曲部から第１方向に延びる第１延伸部と、屈曲部から第１方向に交差する第２方向に延びる第２延伸部と、を有した略Ｖ字形の平板状に形成されている。切削インサートは、第１面と、該第１面とは反対側の第２面と、第１面及び第２面を繋ぐ側面と、を有している。屈曲部において楔部材に面した側の側面には、楔部材に押圧される溝が第１面から第２面に亘って形成されている。第１延伸部及び第２延伸部における側面は、楔部材に臨む側とは反対側に位置した被支持面を含んでいる。工具本体には、被支持面を支持する支持面が設けられている。第１延伸部及び第２延伸部のいずれか一方に面した支持面の略半分は、回転軸の径方向に沿う直線上において、被支持面よりも遠心側に位置している。
【００１６】
この態様によれば、楔部材によって固定された切削インサートを簡単に交換できる。第１延伸部に面した支持面の略半分か、第２延伸部に面した支持面の略半分か、どちらかが径方向において、切削インサートよりも外側に位置している。そのため、高速で回転しても取り付けた切削インサートが外れにくい。
【００１７】
上記態様において、楔部材を工具本体に締め付ける締結ボルトのねじ部は、工作機械の主軸に向かって延びていてもよい。
【００１８】
この態様によれば、締結ボルトを締めると、支持面の略半分の面であって遠心力の反力を作用させる当該面に向かって切削インサートが押し付けられる。切削インサートと当該面とに隙間が生じないため、切削インサートに確実に反力を作用させることができる。従来のように、締結ボルトのねじ部が径方向に延びている場合、締結ボルトを締めると切削インサートが回転軸に向かって押し付けられる。回転軸とは反対側から切削インサートに対向する当該面と切削インサートとに隙間が生じるおそれがあった。また、この態様によれば、締結ねじを抜去する方向は、遠心力が作用する径方向と一致しない。楔部材が緩みにくくなるため、より確実に切削インサートの脱落を防ぐことができる。
【００１９】
上記態様において、転削工具は、切削インサートが径方向に切り込むサイドカッタ又は肩削りカッタであってもよい。
【００２０】
この態様によれば、爪を切削インサートよりも径方向において外側に設ける必要がない。切削インサートよりも径方向において外側に工具本体を延長できないサイドカッタや肩削りカッタであっても好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、切削インサートを簡単に取り付けることができ、高速で回転しても取り付けた切削インサートが外れにくい転削工具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態の転削工具の一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、工作機械の主軸側とは反対側から見た転削工具を示す平面図である。
【図３】図３は、図２に示された切削インサートを示す斜視図である。
【図４】図４は、図２中のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図５は、図４に示された被支持面の変形例を示す断面図である。
【図６】図６は、図１に示された楔部材を示す斜視図である。
【図７】図７は、図２中のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図８】図８は、本発明の第２実施形態の転削工具の一例を示す斜視図である。
【図９】図９は、工作機械の主軸側とは反対側から見た工具本体を示す平面図である。
【図１０】図１０は、図９に示された切削インサートを示す斜視図である。
【図１１】図１１は、本発明の各実施形態と対比のために示す比較例の転削工具の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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の転削工具１は、切削インサート１０が略Ｖ字形に屈曲しており、工具本体２の支持面２５から遠心力と釣り合う反力が作用する被支持面１５を有している点が特徴の一つである。以下、図１から図１１を参照して各構成について詳しく説明する。
【００２４】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態の転削工具１の一例を示す斜視図である。図示した例では、転削工具１は、肩削りカッタ又はサイドカッタとして構成されている。なお、転削工具１は、正面フライスカッタであってもよい。図１に示すように、転削工具１は、工具本体２と、複数の切削インサート１０と、を備え、工作機械の主軸に固定されて回転軸Ｚを中心に回転するように構成されている。以下の説明において、転削工具１の回転軸Ｚを基準にして、径方向Ｄｒ、軸方向Ｄｚ及び周方向Ｄθを定義する。
【００２５】
工具本体２は、例えば、円盤形に形成されたカッタ部４と、カッタ部４と工作機械の主軸とを接続する軸部３と、を備えている。軸部３とカッタ部４とは、一体構造物として構成されていてもよいし、分割可能に構成されていてもよい。図示した例では、転削工具１が正回転（工作機械の主軸側から見て時計回り）するとカッタ部４に取り付けられた切削インサート１０が被削材を削るように構成されている。図示しないが、転削工具１が逆回転（工作機械の主軸側から見て反時計回り）すると被削材を削るように構成してもよい。
【００２６】
図２は、工作機械の主軸側とは反対側から見た転削工具１を示す平面図である。図２に示すように、工具本体２の外周部５は、カッタ部４の外周縁４Ｅ及びその近傍を含む部分であり、各々の切削インサート１０が着座するチップ座２０が複数設けられている。図示した例では、複数のチップ座２０が、転削工具１の回転軸Ｚの周方向Ｄθにおいて等間隔に八つ並べられている。各々のチップ座２０には、切削インサート１０をチップ座２０に固定する楔部材３０が付設されている。チップ座２０及び楔部材３０については、後で詳しく説明する。
【００２７】
図３は、本発明の第１実施形態に係る切削インサート１０を示す斜視図である。図３に示すように、切削インサート１０は、第１面（上面）１０Ａと、第１面１０Ａとは反対側の第２面（下面）１０Ｂと、第１面１０Ａ及び第２面１０Ｂを繋ぐ側面１０Ｃと、を有した平板状に形成されている。
【００２８】
切削インサート１０は、略Ｖ字形に形成されており、屈曲部１３と、屈曲部１３から第１方向Ｄ１に延びる第１延伸部１１と、屈曲部１３から第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２に延びる第２延伸部１２と、を有している。屈曲部１３において楔部材３０に面した側の側面１０Ｃには、楔部材３０に押圧される溝（被押圧面）１８が第１面１０Ａから第２面１０Ｂに亘って形成されている。切削インサート１０は、Ｖ字形の平板に円弧状の溝１８が形成された略Ｖ字形に形成されている。溝１８については、図６及び図７を参照して後で詳しく説明する。
【００２９】
前述した切削インサート１０は、第１面１０Ａが、第１方向Ｄ１に延在する第１辺１０１及び第３辺１０３と、第２方向Ｄ２に延在する第４辺１０４及び第６辺１０６と、第１辺１０１及び第３辺１０３を繋ぐ第２辺１０２と、第４辺１０４及び第６辺１０６を繋ぐ第５辺１０５と、を有し、第１辺１０１と第２辺１０２とがなす内角が１８０°よりも大きい凹六角形に形成されていると言い換えてもよい。
【００３０】
第２面１０Ｂは、第１面１０Ａと同様に凹六角形に形成されている。第２面１０Ｂは、第１辺１０１に対向する第７辺１０７と、第２辺１０２に対向する第８辺１０８（図１０参照）と、第３辺１０３に対向する第９辺１０９と、第４辺１０４に対向する第１０辺１１０（図１０参照）と、第５辺１０５に対向する第１１辺１１１（図４参照）と、第６辺１０６に対向する第１２辺（図１０参照）と、を有している。溝１８は、第１辺１０１及び第２辺１０２が共有する頂点と、第７辺１０７及び第８辺１０８が共有する頂点と、を除去するように第１面１０Ａ及び第２面１０Ｂに亘って形成されている。
【００３１】
第１及び第２延伸部１１，１２における側面１０Ｃは、前述の溝１８に隣接した先行面１４と、先行面１４とは反対側の被支持面１５と、を有している。先行面１４には、第１延伸部１１に位置した第１先行面１４Ｌと、第２延伸部１２に位置した第２先行面１４Ｒと、が含まれる。同様に、被支持面１５には、第１延伸部１１に位置した第１被支持面１５Ｌと、第２延伸部１２に位置した第２被支持面１５Ｒと、が含まれる。
【００３２】
工具本体２に取り付けられた状態において、先行面１４は、回転軸Ｚの周りを公転する切削インサート１０の進行方向において前側に位置し、楔部材３０に臨む面である。被支持面１５は、切削インサート１０の進行方向において後側に位置し、後述する工具本体２の支持面２５に支持される面である。第１実施形態では、略Ｖ字形を構成する一対の延伸部１１，１２において、他方の延伸部（例えば、第２延伸部１２）は、一方の延伸部（例えば、第１延伸部１１）に対して、先行面１４側に屈曲している。
【００３３】
第１及び第２延伸部１１，１２は屈曲部１３から見て鏡面対称に形成されており、第１延伸部１１と第２延伸部１２と位置を入れ替えて二箇所の切れ刃１７Ｌ，１７Ｒを使用できる。図示した例では、切削インサート１０が径方向Ｄｒに切り込むサイドカッタ用又は肩削りカッタ用であり、第１先行面１４Ｌと第１延伸部１１の端面１６Ｌとが交差する稜線が切れ刃１７Ｌとして構成され、第２先行面１４Ｒと第２延伸部１２の端面１６Ｒとが交差する稜線が切れ刃１７Ｒとして構成されている。このとき、第１及び第２先行面１４Ｌ，１４Ｒはすくい面として構成され、端面１６Ｌ，１６Ｒは逃げ面として構成されている。
【００３４】
図４は、図２中のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。図４に示すように、被支持面１５には、第１面１０Ａと第２面１０Ｂとを結ぶ切削インサート１０の厚み方向Ｄ３において、板厚中心Ｍに向かうに従い突出する凸条が形成されている。板厚中心Ｍは、第１及び第２面１０Ａ，１０Ｂの双方から等距離に位置している。厚み方向Ｄ３は、例えば、転削工具１の回転軸Ｚの軸方向Ｄｚに平行である（図１参照）。
【００３５】
図示した例では、厚み方向Ｄ３において、第１被支持面１５Ｌが、上り坂１５１，１５２と、頂面１５３と、に三分割されている。上り坂１５１は、第１面１０Ａから板厚中心Ｍに向かうに従い高くなるように傾斜している。上り坂１５２は、第２面１０Ｂから板厚中心Ｍに向かうに従い高くなるように傾斜している。頂面１５３は、厚み方向Ｄ３に延在し、上り坂１５１，１５２の間を繋いでいる。
【００３６】
図５は、図４に示された被支持面１５の変形例を示す断面図である。図５に示すように、被支持面１５には、厚み方向Ｄ３において、板厚中心Ｍに向かうに従い没入する凹条が形成されていてもよい。図示した例では、第１被支持面１５Ｌが、下り坂１５１，１５２と、底面１５３と、に三分割されている。下り坂１５１は、第１面１０Ａから板厚中心Ｍに向かうに従い深くなるように傾斜している。下り坂１５２は、第２面１０Ｂから板厚中心Ｍに向かうに従い深くなるように傾斜している。底面１５３は、厚み方向Ｄ３に延在し、下り坂１５１，１５２の間を繋いでいる。
【００３７】
換言すると、凸条として形成された第１被支持面１５Ｌは、第５辺１０５と第１１辺１１１とを結んだ仮想面よりも外側に突出し、凹条として形成された第１被支持面１５Ｌは、第５辺１０５と第１１辺１１１とを結んだ仮想面よりも内側に没入している。図示しないが同様に、凸条として形成された第２被支持面１５Ｒは、第４辺１０４と第１０辺１１０とを結んだ仮想面よりも外側に突出し、凹条として形成された第２被支持面１５Ｒは、第４辺１０４と第１０辺１１０とを結んだ仮想面よりも内側に没入している。
【００３８】
図６は、楔部材３０の一例を示す斜視図である。楔部材３０は、楔部材３０を貫通する締結ボルトを締めたり緩めたりすると、締結ボルト３１のねじ部に沿って楔部材３０が昇降するように構成されている。楔部材３０は、切削インサート１０に面した部位に押圧部３２が設けられている。
【００３９】
押圧部３２は、締結ボルト３１の頭部側からねじ先側へ向かうに従い締結ボルト３１との距離が小さくなる楔形に形成されている。図示した例では、押圧部３２は、締結ボルト３１の頭部側からねじ先側に亘って曲率半径が一定の円柱面に形成されている。押圧部３２の円柱面は、締結ボルト３１のねじ部に対して傾斜している。切削インサート１０の溝１８は、押圧部３２に倣う形状すなわち凹円柱面に形成されている。
【００４０】
図７は、図２中のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。図示した例では、溝１８が、第１傾斜面１８１と、第２傾斜面１８２と、峠１８３と、を含んでいる。第１傾斜面１８１は、第１面１０Ａに向かうに従い深くなるように傾斜した凹円柱面に形成されている。第２傾斜面１８２は、第２面１０Ｂに向かうに従い深くなるように傾斜した凹円柱面に形成されている。峠１８３は、厚み方向Ｄ３に貫通する凹円柱面に形成され、第１及び第２傾斜面１８１，１８２の間を繋いでいる。切れ刃１７Ｌ，１７Ｒのいずれか一方しか使用しない場合、第１及び第２傾斜面１８１，１８２のいずれか一方を省略してもよい。
【００４１】
図１１は、本発明の各実施形態と対比のために示す比較例の転削工具２０１の平面図である。従来の転削工具２０１は、図１１に示すように、楔部材２３０を工具本体２０２に締め付ける締結ボルト２３１のねじ部が、転削工具２０１の回転軸Ｚの径方向Ｄｒに略平行に延びていた。これに対し、本発明の第１実施形態では、図７に示すように、楔部材３０を工具本体２に締め付ける締結ボルト３１のねじ部が、工具本体２が取り付けられる工作機械の主軸に向かって延びている。
【００４２】
換言すると、締結ボルト３１のねじ部が、回転軸Ｚに略平行に延びている。より詳しくは、締結ボルト３１のねじ部が、軸方向Ｄｚに概ね平行であって、ねじ先へ向かうに従い径方向Ｄｒの内側に僅かに傾斜した方向に延びている。軸方向Ｄｚに対する締結ボルト３１のねじ部の傾きは、例えば３０°以下である。
【００４３】
再び図２を参照して説明する。図２に示すように、各々のチップ座２０は、切削インサート１０の下面（例えば、第２面１０Ｂ）を支持する着座面（底面）２１と、着座面２１から起立して切削インサート１０の側面１０Ｃに対向する壁面２２と、を有したポケット状に形成されている。
【００４４】
転削工具１は、サイドカッタ又は肩削りカッタとして構成されている。図示した例では、チップ座２０に着座した状態で、第２延伸部１２が、第１延伸部１１よりも径方向Ｄｒにおいて外側に位置し、第２延伸部１２の先端に設けられた切れ刃１７Ｒが、工具本体２のカッタ部４の外周縁４Ｅよりも径方向Ｄｒにおいて外側に突出している。なお、第１延伸部１１が、第２延伸部１２よりも径方向Ｄｒにおいて外側に位置するように表裏を入れ替えてもよい。その場合、第１延伸部１１の先端に設けられた切れ刃１７Ｌが、工具本体２のカッタ部４の外周縁４Ｅよりも径方向Ｄｒにおいて外側に突出する。
【００４５】
壁面２２は、切削インサート１０の被支持面１５を支持する支持面２５を含んでいる。支持面２５は、第１支持面２５Ｌ（図２中に太線で示す）と、第２支持面２５Ｒ（図９中に太線で示す）と、に概ね二分される。第１支持面２５Ｌは、第１被支持面１５Ｌに当接して該第１被支持面１５Ｌを支持している。第２支持面２５Ｒは、第２被支持面１５Ｒに当接して該第２被支持面１５Ｒを支持している。
【００４６】
回転軸Ｚの周りを公転する切削インサート１０の進行方向に沿って見たとき、第１支持面２５Ｌは、支持面２５の概ね左半分に区画され、第１延伸部１１に面している。第２支持面２５Ｒは、支持面２５の概ね右半分に区画され、第２延伸部１２に面している。第１及び第２支持面２５Ｌ，２５Ｒは、それぞれ支持面２５の略半分の一例である。
【００４７】
本発明の各実施形態は、略Ｖ字形に形成された切削インサート１０の第１及び第２延伸部１１，１２が、それぞれ異なる第１及び第２方向Ｄ１，Ｄ２に延在しているため、支持面２５の略半分すなわち第１及び第２支持面２５Ｌ，２５Ｒのいずれか一方は、径方向Ｄｒに沿う直線上おいて、第１被支持面１５Ｌよりも遠心側（外側）に位置することになる。図示した例では、第１及び第２方向Ｄ１，Ｄ２が径方向Ｄｒに交差している。なお、第１及び第２方向Ｄ１，Ｄ２のいずれか一方が径方向Ｄｒに平行であってもよい。その場合、第１及び第２方向Ｄ１，Ｄ２のいずれか他方が径方向Ｄｒに交差する。
【００４８】
図示した例では、一対の支持面２５Ｌ，２５Ｒのうちの径方向Ｄｒにおいて遠心側に位置した他方の支持面（例えば、第２支持面２５Ｒ）は、一対の被支持面１５Ｌ，１５Ｒのうちの径方向Ｄｒにおいて遠心側に位置した他方の被支持面（例えば、第２被支持面１５Ｒ）よりも径方向Ｄｒに沿う直線上においてさらに遠心側に位置し、遠心力で外れようとする切削インサート１０を押さえている。
【００４９】
換言すると、径方向Ｄｒに沿う断面において、切削インサート１０及び工具本体２は、第２被支持面１５Ｒと第２支持面２５Ｒとが互いに接しており、切削インサート１０が求心側（内側）に位置し、工具本体２が遠心側（外側）に位置している。なお、径方向Ｄｒにおいて内側に位置した一方の支持面（例えば、第１支持面２５Ｌ）が、遠心力で外れようとする切削インサート１０を押さえるように構成してもよい。
【００５０】
図１１に示された比較例のように、楔部材２３０とは反対側から切削インサート２１０に当接して該切削インサート２１０を支持する支持面２２５が平坦である場合、転削工具２０１を高速で回転させたとき、遠心力で切削インサート２１０が転削工具２０１の回転軸Ｚの径方向Ｄｒに外れてしまうおそれがあった。
【００５１】
以上のように構成された第１実施形態の転削工具１は、図２に示すように、切削インサート１０が略Ｖ字形に屈曲しており、工具本体２の支持面２５から遠心力と釣り合う反力が作用する被支持面１５を有している。切削インサート１０の第２被支持面１５Ｒに対して工具本体２の第２支持面２５Ｒからの反力が作用して遠心力と釣り合うため、転削工具１が高速で回転しても切削インサート１０が工具本体２から外れにくい。
【００５２】
図４及び図５に示すように、被支持面１５は、第１及び第２方向Ｄ１，Ｄ２に沿って延びる凸条又は凹条として形成されている。前述したように、支持面２５は、被支持面１５を転写した凹条又は凸条として形成されている。被支持面１５と支持面２５とが互いに噛み合うため、転削工具１が被削材を加工するとき、切削インサート１０が振動しづらい。
【００５３】
切削インサート１０の第１及び第２被支持面１５Ｌ，１５Ｒは、それぞれ三分割されている。被支持面１５を凸条又は凹条として形成すると、被支持面１５がいくつかの斜面に分割されて遠心力と釣り合う反力が作用する面の数が増える。複数の面で反力を受けるため、転削工具１が高速で回転しても取り付けた切削インサート１０が外れにくい。
【００５４】
図７に示すように、切削インサート１０が楔部材３０によって固定されるため、切削インサート１０を簡単に交換できる。溝１８の縁は、面取りされて第１及び第２傾斜面１８１，１８２が形成されている。切削インサート１０と楔部材３０とは、溝１８の縁において線接触するのではなく、第１又は第２傾斜面１８１，１８２において面接触する。切削インサート１０と楔部材３０との接触面積が大きくなるため、楔部材３０が切削インサート１０を拘束する力が安定する。
【００５５】
板厚中心Ｍに近い峠１８３ではなく、溝１８の縁に近い第１又は第２傾斜面１８１，１８２において楔部材３０が当接すると、切削インサート１０が斜め上方から工具本体２のチップ座２０に向かって押圧されるため、切削インサート１０が工具本体２から外れにくくなる。
【００５６】
図６に示すように、第１及び第２傾斜面１８１，１８２は、曲率半径が一定の凹円柱面に形成されている。第１及び第２傾斜面１８１，１８２の断面が円弧であるため、第１又は第２傾斜面１８１，１８２の向きと楔部材３０の向きとが僅かにずれても、締結ボルト３１を締め付けているうちに切削インサート１０が回転して第１又は第２傾斜面１８１，１８２の向きと楔部材３０の向きとを一致させることができる。
【００５７】
第１及び第２傾斜面１８１，１８２は、高さによって曲率半径が変化する凹円錐面ではなく、いずれの高さでも曲率半径が変化しない凹円柱面であるため、締結ボルト３１のねじ部に沿って昇降する楔部材３０のいずれの高さにおいても切削インサート１０と楔部材３０とを安定して面接触させることができる。
【００５８】
図１１に示された比較例のように、締結ボルト２３１のねじ部が径方向Ｄｒに延びている場合、締結ボルト２３１を締めると切削インサート２１０が回転軸Ｚに向かって押し付けられる。略Ｖ字形の切削インサート１０を採用して、回転軸Ｚとは反対側から切削インサート２１０に対向する面を設けても、当該面と切削インサート１０とに隙間が生じるおそれがあった。
【００５９】
これに対し、本発明の第１実施形態では、図７に示すように、楔部材３０を工具本体２に締め付ける締結ボルト３１のねじ部が、工作機械の主軸に向かって延びている。締結ボルト３１を締めると、支持面２５の略半分の面であって遠心力の反力を作用させる当該面（例えば、第２支持面２５Ｒ）に向かって切削インサート１０が押し付けられる。切削インサート１０と当該面とに隙間が生じないため、切削インサート１０に確実に反力を作用させることができる。しかも、締結ボルト３１を抜去する方向は、遠心力が作用する径方向Ｄｒと一致しない。楔部材３０が緩みにくくなるため、より確実に切削インサート１０の脱落を防ぐことができる。
【００６０】
［第２実施形態］
続いて、図８乃至図１０を参照して本発明の第２実施形態の転削工具１について説明する。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。図８は、本発明の第２実施形態の転削工具１の一例を示す斜視図である。図８に示すように、第２実施形態は、切削インサート１０が第１実施形態とは逆向きに屈曲した略Ｖ字形（逆Ｖ字形）に形成されている点が第１実施形態と異なる。ただし、切削インサート１０の第１延伸部１１の延在方向が第１方向Ｄ１になり、第２延伸部１２の延在方向が第２方向Ｄ２になる点は、第１及び第２実施形態に共通している。
【００６１】
図９は、工作機械の主軸側とは反対側から見た第２実施形態の転削工具１を示す平面図である。図示した例では、第１方向Ｄ１が径方向Ｄｒに交差している。一対の支持面２５Ｌ，２５Ｒのうちの径方向Ｄｒにおいて求心側（内側）に位置した一方の支持面（例えば、第１支持面２５Ｌ）は、一対の被支持面１５Ｌ，１５Ｒのうちの径方向Ｄｒにおいて求心側に位置した一方の被支持面（例えば、第１被支持面１５Ｌ）よりも径方向Ｄｒに沿う直線上において遠心側に位置し、遠心力で外れようとする切削インサート１０を押さえている。
【００６２】
なお、第２延伸部１２が第１延伸部１１よりも径方向Ｄｒにおいて遠心側に位置した状態で、第２方向Ｄ２が径方向Ｄｒに交差してもよいし、第１及び第２方向Ｄ１，Ｄ２の双方が径方向Ｄｒに交差してもよい。その場合、一対の支持面２５Ｌ，２５Ｒのうちの径方向Ｄｒにおいて遠心側に位置した他方の支持面（例えば、第２支持面２５Ｒ）が、一対の被支持面１５Ｌ，１５Ｒのうちの径方向Ｄｒにおいて遠心側に位置した他方の被支持面（例えば、第２被支持面１５Ｒ）よりも径方向Ｄｒに沿う直線上においてさらに遠心側に位置し、遠心力で外れようとする切削インサート１０を押さえるように構成してもよい。
【００６３】
図１０は、第２実施形態に係る切削インサート１０を示す斜視図である。切削インサート１０に着目すると、略Ｖ字形を構成する一対の延伸部１１，１２において、他方の延伸部（例えば、第２延伸部１２）は、一方の延伸部（例えば、第１延伸部１１）に対して、楔部材３０に臨む先行面１４とは反対側の被支持面１５側に屈曲している。
【００６４】
図示した例では、被支持面１５を凸条（図４参照）として形成しているが、被支持面１５を凹条（図５参照）として形成してもよい。第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、切削インサート１０を簡単に取り付けることができ、高速で回転しても取り付けた切削インサート１０が外れにくい転削工具１を提供できる。
【００６５】
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】
【００６６】
１…転削工具、２…工具本体、３…軸部、４…カッタ部、４Ｅ…外周縁、５…外周部、１０…切削インサート、１０Ａ…第１面、１０Ｂ…第２面、１０Ｃ…側面、１１…第１延伸部、１２…第２延伸部、１３…屈曲部、１４…先行面（楔部材に臨む側の側面の一例）、１４Ｌ…第１先行面、１４Ｒ…第２先行面、１５…被支持面（楔部材に臨む側とは反対側の側面の一例）、１５Ｌ…第１被支持面、１５Ｒ…第２被支持面、１６Ｌ，１６Ｒ…端面、１７Ｌ，１７Ｒ…切れ刃、１８…溝、２０…チップ座、２１…着座面、２２…壁面、２５…支持面、２５Ｌ…第１支持面（略半分の一例）、２５Ｒ…第２支持面（略半分の他の一例）、３０…楔部材、３１…締結ボルト、３２…押圧部、１０１…第１辺、１０２…第２辺、１０３…第３辺、１０４…第４辺、１０５…第５辺、１０６…第６辺、１０７…第７辺、１０８…第８辺、１０９…第９辺、１１０…第１０辺、１１１…第１１辺、１１２…第１２辺、１５１，１５２…上り坂又は下り坂、１５３…頂面又は底面、１８１…第１傾斜面、１８２…第２傾斜面、１８３…峠、２０１…比較例の転削工具、２０２…比較例の工具本体、２１０…比較例の切削インサート、２２５…比較例の支持面、２３０…比較例の楔部材、２３１…比較例の締結ボルト、Ｄ１…第１方向、Ｄ２…第２方向、Ｄ３…厚み方向、Ｄｒ…径方向、Ｄｚ…軸方向、Ｄθ…周方向、Ｍ…板厚中心、Ｚ…回転軸。
【図１】
2020093351.tif 000003
【図２】
2020093351.tif 000004
【図３】
2020093351.tif 000005
【図４】
2020093351.tif 000006
【図５】
2020093351.tif 000007
【図６】
2020093351.tif 000008
【図７】
2020093351.tif 000009
【図８】
2020093351.tif 000010
【図９】
2020093351.tif 000011
【図１０】
2020093351.tif 000012
【図１１】
2020093351.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月20日(2020.1.20)
【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】
工具本体の外周部に楔部材によって固定されて転削工具を構成する切削インサートであって、
屈曲部と、該屈曲部から第１方向に延びる第１延伸部と、前記屈曲部から前記第１方向に交差する第２方向に延びる第２延伸部と、を有した略Ｖ字形の平板状に形成され、第１面と、該第１面とは反対側の第２面と、前記第１面及び前記第２面を繋ぐ側面と、を有し、
前記屈曲部において前記楔部材に面した側の前記側面には、前記楔部材に押圧される溝が前記第１面から前記第２面に亘って形成され、
前記溝は、前記第１面に向かうに従い深くなる第１傾斜面及び前記第２面に向かうに従い深くなる第２傾斜面の少なくとも一方を含み、
前記第１傾斜面及び前記第２傾斜面は、曲率半径が一定の凹円柱面に形成されている、切削インサート。
【請求項２】
工具本体の外周部に楔部材によって固定されて転削工具を構成する切削インサートであって、
屈曲部と、該屈曲部から第１方向に延びる第１延伸部と、前記屈曲部から前記第１方向に交差する第２方向に延びる第２延伸部と、を有した略Ｖ字形の平板状に形成され、第１面と、該第１面とは反対側の第２面と、前記第１面及び前記第２面を繋ぐ側面と、を有し、
前記第１延伸部及び前記第２延伸部は、前記屈曲部から見て鏡面対称に形成され、
前記屈曲部において前記楔部材に面した側の前記側面には、前記楔部材に押圧される溝が前記第１面から前記第２面に亘って形成されている、切削インサート。
【請求項３】
前記第１延伸部及び前記第２延伸部において前記楔部材に押圧される側とは反対側の前記側面には、前記第１面と前記第２面とを結ぶ厚み方向において、板厚中心に向かうに従い突出又は没入する凸条又は凹条が形成されている、請求項１又は２に記載の切削インサート。
【請求項４】
工作機械の主軸に固定され、回転軸を中心に回転する工具本体と、
前記工具本体の外周部に楔部材によって固定された複数の切削インサートと、を備え、
各々の前記切削インサートは、屈曲部と、該屈曲部から第１方向に延びる第１延伸部と、前記屈曲部から前記第１方向に交差する第２方向に延びる第２延伸部と、を有した略Ｖ字形の平板状に形成され、第１面と、該第１面とは反対側の第２面と、前記第１面及び前記第２面を繋ぐ側面と、を有し、
前記屈曲部において前記楔部材に面した側の前記側面には、前記楔部材に押圧される溝が前記第１面から前記第２面に亘って形成され、
前記溝は、前記第１面に向かうに従い深くなる第１傾斜面及び前記第２面に向かうに従い深くなる第２傾斜面の少なくとも一方を含み、
前記第１傾斜面及び前記第２傾斜面は、曲率半径が一定の凹円柱面に形成され、
前記第１延伸部及び前記第２延伸部における前記側面は、前記楔部材に臨む側とは反対側に位置した被支持面を含み、
前記工具本体には、前記被支持面を支持する支持面が設けられ、
前記第１延伸部及び前記第２延伸部のいずれか一方に面した前記支持面の略半分は、前記回転軸の径方向に沿う直線上において、前記被支持面よりも遠心側に位置している、転削工具。
【請求項５】
工作機械の主軸に固定され、回転軸を中心に回転する工具本体と、
前記工具本体の外周部に楔部材によって固定された複数の切削インサートと、を備え、
各々の前記切削インサートは、屈曲部と、該屈曲部から第１方向に延びる第１延伸部と、前記屈曲部から前記第１方向に交差する第２方向に延びる第２延伸部と、を有した略Ｖ字形の平板状に形成され、第１面と、該第１面とは反対側の第２面と、前記第１面及び前記第２面を繋ぐ側面と、を有し、
前記第１延伸部及び前記第２延伸部は、前記屈曲部から見て鏡面対称に形成され、
前記屈曲部において前記楔部材に面した側の前記側面には、前記楔部材に押圧される溝が前記第１面から前記第２面に亘って形成され、
前記第１延伸部及び前記第２延伸部における前記側面は、前記楔部材に臨む側とは反対側に位置した被支持面を含み、
前記工具本体には、前記被支持面を支持する支持面が設けられ、
前記第１延伸部及び前記第２延伸部のいずれか一方に面した前記支持面の略半分は、前記回転軸の径方向に沿う直線上において、前記被支持面よりも遠心側に位置している、転削工具。
【請求項６】
前記楔部材を前記工具本体に締め付ける締結ボルトのねじ部は、前記工作機械の主軸に向かって延びている、請求項４又は５に記載の転削工具。
【請求項７】
前記転削工具は、前記切削インサートが前記径方向に切り込むサイドカッタ又は肩削りカッタである、請求項４乃至６のいずれか一項に記載の転削工具。