(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インサート着脱式切削工具の工具本体に取り付けられる切削インサートであって、
上面、下面と、これらの上面、下面の周囲に配置される第１の側面、一対の側面、および第２の側面の複数の側面を有するインサート本体を有し、
前記複数の側面の中のすくい面としての前記第１の側面と前記上面との間の稜線部分に第１の切刃が設けられ、
前記下面は、前記工具本体に密着可能な平面状に形成され、
前記第１の側面に対して前記一対の側面を介して反対側に位置し、前記切削インサートを取り付けるべき工具本体のインサート取付座に接する着座面としての前記第２の側面は、前記インサート本体を厚さ方向から見た平面視でＶ字形状に形成され、
これにより前記上面と前記下面は五角形状に形成され、
前記第２の側面は、前記下面及び前記第２の側面に交差する断面視で凹のＶ字形状に設けられるとともに、前記凹のＶ字形状をなす第１の当接面と第２の当接面のうち、前記下面よりも前記上面に近い前記第１の当接面に、前記工具本体と接触可能な第１の当接部が設けられ、
前記第１の当接部は、前記断面視で前記第１の当接面を凸の曲線状に膨出させて設けられる切削インサート。
【請求項２】
前記インサート本体に、前記下面と第１の側面との間の稜線部分に第２の切刃が設けられ、
前記上面は、前記工具本体に密着可能な平面状に形成され、
前記第２の側面の前記上面よりも前記下面に近い前記第２の当接面に、前記工具本体と接触可能な第２の当接部が設けられ、
前記第２の当接部は、前記断面視で前記第２の当接面を凸の曲線状に膨出させて設けられている請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３】
前記厚さ方向から見て前記第２の側面がなすＶ字の挟角が９０°〜１５０°の範囲内とされている請求項１または請求項２に記載の切削インサート。
【請求項４】
前記第２の側面は前記厚さ方向から見て凸Ｖ字状をなすとともに、前記インサート本体を前記厚さ方向に貫通する取付孔が形成されている請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項５】
前記第２の側面が前記厚さ方向から見てなすＶ字の両端部には、該第２の側面から突出する突起が形成されている請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項６】
前記突起は凸曲面状をなしている請求項５に記載の切削インサート。
【請求項７】
前記第２の側面は前記厚さ方向から見て凸Ｖ字状をなすとともに、この第２の側面がなす凸Ｖ字の頂部には、前記厚さ方向に間隔をあけて一対の凸部が形成されていて、前記突起は前記厚さ方向において前記一対の凸部の間に位置するように形成されている請求項５または請求項６に記載の切削インサート。
【請求項８】
請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の切削インサートと、
前記切削インサートを着脱可能なインサート取付座が形成された工具本体とを有し、
前記インサート取付座は、前記工具本体の径方向を向き前記インサート本体の前記上面又は前記下面と密着可能な平面状に設けられた底面と、前記インサート本体の前記第２の側面が当接可能に設けられた壁面と、前記底面と前記壁面との間に形成された逃げ部とを有し、
前記壁面は、前記工具本体の径方向視で、前記インサート本体の平面視における前記第２の側面の前記Ｖ字形状とは凹凸が逆のＶ字形状に形成され、
前記インサート本体の前記第２の側面と前記壁面とは、前記凹凸が逆のＶ字形状により嵌合するとともに、前記第２の側面のうち前記インサート取付座の前記底面から遠い方の前記当接部だけが前記壁面に当接するように設けられているインサート着脱式切削工具。
【請求項９】
前記工具本体は前記軸線を中心とした外形円柱状をなし、その外周面には前記工具本体の先端から後端側に向けて前記軸線回りに捩れる切屑排出溝が形成され、この切屑排出溝の前記工具回転方向を向く壁面に開口するように、複数の前記インサート取付座が、それぞれ前記底面を外周側に向けるとともに、前記壁面が前記切屑排出溝の捩れに沿った螺旋階段状をなすように配列されている請求項８に記載のインサート着脱式切削工具。
【請求項１０】
前記工具本体には複数の前記インサート取付座が形成されるとともに、これらのインサート取付座には、前記第２の側面の形状・寸法が互いに等しく、かつ前記第１の側面の角部に前記切刃として形成されるコーナ刃の半径が異なる複数種の前記切削インサートが取り付けられる請求項８または請求項９に記載のインサート着脱式切削工具。
【請求項１１】
互いに離間する２つの多角形面と、両多角形面間に設けられる第１の側面、一対の側面、および第２の側面の複数の側面とを有する多面形状のインサート本体と、
前記複数の側面のうち、すくい面としての前記第１の側面の周縁に形成される切刃とを備え、
前記複数の側面のうち、前記第１の側面に対して前記一対の側面を介して反対側に位置し、前記切削インサートを取り付けるべき工具本体のインサート取付座に接する着座面としての前記第２の側面は、前記インサート本体の厚さ方向から見てＶ字状に形成され、
これにより前記多角形面は五角形状に形成され、
前記第２の側面は、前記厚さ方向に沿う断面においては各々が凸曲線状に形成された２つの当接部を含み、
前記２つの当接部は、前記厚さ方向に沿う断面において前記第２の側面の中央部に向かうほど深くなる凹Ｖ字状をなす切削インサート。
【請求項１２】
前記厚さ方向から見て前記第２の側面がなすＶ字の挟角が９０°〜１５０°の範囲内とされている請求項１１に記載の切削インサート。
【請求項１３】
前記第２の側面は前記厚さ方向から見て凸Ｖ字状をなすとともに、前記インサート本体を前記厚さ方向に貫通する取付孔が形成されている請求項１１または請求項１２に記載の切削インサート。
【請求項１４】
前記第２の側面が前記厚さ方向から見てなすＶ字の両端部には、該第２の側面から突出する突起が形成されている請求項１１から請求項１３のうちいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項１５】
前記突起は凸曲面状をなしている請求項１４に記載の切削インサート。
【請求項１６】
前記第２の側面は前記厚さ方向から見て凸Ｖ字状をなすとともに、この第２の側面がなす凸Ｖ字の頂部には、前記厚さ方向に間隔をあけて一対の凸部が形成されていて、前記突起は前記厚さ方向において前記一対の凸部の間に位置するように形成されている請求項１４または請求項１５に記載の切削インサート。
【請求項１７】
前記多角形面は、前記第１の側面側の縁部が、これよりも前記第２の側面側の部分に対して前記厚さ方向に突出するように形成されている請求項１１から請求項１６のうちいずれか一項に記載の切削インサート。
【請求項１８】
請求項１１から請求項１７のうちいずれか一項に記載の切削インサートと、
前記切削インサートを着脱可能なインサート取付座が形成され、軸線回りに回転される工具本体とを有し、
前記工具本体の外周に、壁面を工具回転方向に向けるとともに底面を外周側または前記軸線方向に向けて前記インサート取付座が形成され、
このインサート取付座には前記底面と前記壁面との間に逃げ部が設けられ、
前記２つの多角形面のうち一方の多角形面が前記インサート取付座の底面に密着し、
前記壁面は、前記第２の側面が前記厚さ方向からみてなすＶ字とは凹凸逆のＶ字状をなし、
前記インサート本体の前記第２の側面と前記壁面とは、前記凹凸逆のＶ字状により嵌合するとともに、前記第２の側面の前記２つの当接部のうち他方の多角形面に近い当接部だけが前記壁面に当接するインサート着脱式切削工具。
【請求項１９】
前記工具本体は前記軸線を中心とした外形円柱状をなし、その外周面には前記工具本体の先端から後端側に向けて前記軸線回りに捩れる切屑排出溝が形成され、この切屑排出溝の前記工具回転方向を向く壁面に開口するように、複数の前記インサート取付座が、それぞれ前記底面を外周側に向けるとともに、前記壁面が前記切屑排出溝の捩れに沿った螺旋階段状をなすように配列されている請求項１８に記載のインサート着脱式切削工具。
【請求項２０】
前記工具本体には複数の前記インサート取付座が形成されるとともに、これらのインサート取付座には、前記第２の側面の形状・寸法が互いに等しく、かつ前記第１の側面の角部に前記切刃として形成されるコーナ刃の半径が異なる複数種の前記切削インサートが取り付けられる請求項１８または請求項１９に記載のインサート着脱式切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に転削加工に用いられるインサート着脱式切削工具に着脱可能に取り付けられる切削インサート、およびかかる切削インサートを取り付けたインサート着脱式切削工具に関する。
本願は、２００９年３月６日に出願された特願２００９−５３６１１号、および２０１０年２月２３日に出願された特願２０１０−３７２２２号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
このような、転削加工用のインサート着脱式切削工具に取り付けられる切削インサートおよび該切削インサートを取り付けたインサート着脱式切削工具としては、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１に記載された切削インサートおよびインサート着脱式切削工具では、軸線回りに回転する円柱状の工具本体の外周に切屑排出溝が形成されている。また、工具本体の外周には、この切屑排出溝の工具本体の回転方向の前方を向く壁面に開口する複数のインサート取付座が形成されている。この複数のインサート取付座には、切削インサートがそれぞれ取り付けられている。【０００３】
ここで、上記切削インサートは略正三角形の平板状であり、その１つの正三角形面は、工具本体の径方向の外側を向いている。また、反対側の正三角形面は、工具本体の径方向の外側を向くインサート取付座の底面に密着している。これらの正三角形面の周囲の３つの側面のうちの１つは、すくい面として工具本体の回転方向の前方を向いている。そして、残りの２つの側面は、凹状のインサート取付座のＶ字状に形成された一対の壁面にそれぞれ密着している。【０００４】
このようにして切削インサートが取り付けられたインサート着脱式切削工具では、被削材の切削時に工具本体を軸線回りに回転させつつ該軸線に交差する方向に送り出す。これにより、切削インサートの上記すくい面において、工具本体の径方向の外側に位置する正三角形面との間の稜線部分に形成された切刃によって被削材を切削し、被削材に加工面を形成してゆく。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第４９３４８７８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、この特許文献１に記載の切削インサートは、該特許文献１の図２および図６にも示されるように、インサート取付座への取り付け時に、工具本体の径方向の内側を向く正三角形面は、工具本体の径方向外側を向くインサート取付座の底面に密着している。また、このとき、切削インサートのすくい面とされた側面以外の２つの側面は、インサート取付座のＶ字状に形成された一対の壁面に密着している。【０００７】
しかしながら、このように切削インサートの３つの平面をインサート取付座の３つの平面に、すべてが全面的に密着するように、これら切削インサートとインサート取付座とを形成するのは甚だ困難である。特に切削インサートが超硬合金等の硬質焼結体である場合には、その寸法公差によってインサート取付座への切削インサートの取付剛性や取付精度にも大きな影響が及ぶ。【０００８】
例えば、凹状のインサート取付座の底面とＶ字状に形成された壁面とが、正確に垂直に交差するように形成されているとする。この場合に、切削インサートは、許容される公差の範囲内であっても、インサート取付座の底面に密着する切削インサートの正三角形面に対して側面が垂直ではなく、極僅かな角度で傾斜するような成形誤差が生じることがある。すると、この切削インサートの側面と正三角形面との間の稜線部分は、インサート取付座のＶ字状に形成された一対の壁面の底面に近い部分に線接触する。または、切削インサートの側面は、インサート取付座の壁面と工具本体の外周面との間のエッジの部分に線接触する。このように、切削インサートは、工具本体と線接触により当接した状態で、工具本体のインサート取付座に取り付けられる。【０００９】
このため、上記のように取り付けられた切削インサートでは、切削インサートの側面がインサート取付座の壁面に当接する位置によってその取付姿勢も大きく変化し、取付精度が損なわれるおそれがある。また、切削インサートのインサート取付座への着座も不安定となって十分な取付剛性を確保することができず、これらにより加工精度の低下を招くおそれがある。【００１０】
また、この特許文献１に記載されているインサート着脱式切削工具においては、切削インサートが正三角形の平板状であって、切削インサートのすくい面とされる側面以外の２つの側面が凹状のインサート取付座のＶ字状に形成された壁面に当接した状態で工具本体に取り付けられている。この場合、切削インサートの取付剛性を確保するには、特許文献１の図１にも示されているように１つの切屑排出溝において隣接するインサート取付座の壁面同士の間にある程度の間隔をあけなければならない。【００１１】
従って、この場合には、１つの切屑排出溝に沿って取付可能な切削インサートの数が制限される。また、インサート取付座の壁面同士の間の間隔の部分を補完して、被削材に真っ直ぐな加工面を形成するには、条件が必要になる。すなわち、１つの切屑排出溝における切削インサートの切刃の軸線回りの回転軌跡と、他の切屑排出溝に形成されたインサート取付座に取り付けられる切削インサートの切刃の回転軌跡とを軸線方向にオーバーラップさせなければならない。この場合、複数の切屑排出溝に配置された切削インサートに設けられた切刃によって回転軌跡が連続した切刃列が構成されるため、加工効率を向上させることが困難となる。これは、例えば軸線方向における上記切刃列の刃長が長い長刃の転削加工用インサート着脱式切削工具の場合に特に問題となる。【００１２】
本発明は、このような背景の下になされたもので、切削インサートの寸法公差によらずに、インサート取付座に精度良く安定して取り付けることができる切削インサートおよびその切削インサートを取り付けたインサート着脱式切削工具を提供することを目的の１つとする。また、特に転削加工用のインサート着脱式切削工具において、軸線方向の刃長が長い長刃の切削工具でも、１つの切屑排出溝に沿って取り付けられる切削インサート同士でその切刃をオーバーラップさせて、取付可能な切削インサート数を増やすことにより、効率的な転削加工が可能である切削インサートおよびその切削インサートを取り付けたインサート着脱式切削工具を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の切削インサートの第一の態様は、インサート着脱式切削工具の工具本体に取り付けられる切削インサートであって、上面、下面と、これらの上面、下面の周囲に配置される第１の側面、一対の側面、および第２の側面の複数の側面を有するインサート本体を有する。前記複数の側面の中のすくい面としての前記第１の側面と前記上面との間の稜線部分には第１の切刃が設けられ、前記下面は、前記工具本体に密着可能な平面状に形成される。前記第１の側面に対して前記一対の側面を介して反対側に位置し、前記切削インサートを取り付けるべき工具本体のインサート取付座に接する着座面としての前記第２の側面は、前記インサート本体を厚さ方向から見た平面視でＶ字形状に形成され、これにより前記上面と前記下面は五角形状に形成され、前記第２の側面は、前記下面及び前記第２の側面に交差する断面視で凹のＶ字形状に設けられるとともに、前記凹のＶ字形状をなす第１の当接面と第２の当接面のうち、前記下面よりも前記上面に近い前記第１の当接面に、前記工具本体と接触可能な第１の当接部が設けられる。前記第１の当接部は、前記断面視で前記第１の当接面を凸の曲線状に膨出させて設けられる。
【００１４】
上記切削インサートにおいては、前記インサート本体に、前記下面と第１の側面との間の稜線部分に第２の切刃が設けられ、前記上面は、前記工具本体に密着可能な平面状に形成され、前記第２の側面の前記上面よりも前記下面に近い前記第２の当接面に、前記工具本体と接触可能な第２の当接部が設けられ、前記第２の当接部は、前記断面視で前記第２の当接面を凸の曲線状に膨出させて設けられてもよい。
【００１５】
本発明の着脱式切削工具の第一の態様は、上記切削インサートの第一の態様と、前記切削インサートを着脱可能なインサート取付座が形成された工具本体とを有する。前記インサート取付座は、前記工具本体の径方向を向き前記インサート本体の前記上面又は前記下面と密着可能な平面状に設けられた底面と、前記インサート本体の前記第２の側面が当接可能に設けられた壁面と、前記底面と前記壁面との間に形成された逃げ部とを有する。前記壁面は、前記工具本体の径方向視で、前記インサート本体の平面視における前記第２の側面の前記Ｖ字形状とは凹凸が逆のＶ字形状に形成され、前記インサート本体の前記第２の側面と前記壁面とは、前記凹凸が逆のＶ字形状により嵌合するとともに、前記第２の側面のうち前記インサート取付座の前記底面から遠い方の前記当接部だけが前記壁面に当接するように設けられている。
【００１６】
本発明の切削インサートの第二の態様は、互いに離間する２つの多角形面と、両多角形面間に設けられる第１の側面、一対の側面、および第２の側面の複数の側面とを有する多面形状のインサート本体と、前記複数の側面のうち、すくい面としての前記第１の側面の周縁に形成される切刃とを有する。前記複数の側面のうち、前記第１の側面に対して前記一対の側面を介して反対側に位置し、前記切削インサートを取り付けるべき工具本体のインサート取付座に接する着座面としての前記第２の側面は、前記インサート本体の厚さ方向から見てＶ字状に形成され、これにより前記多角形面は五角形状に形成され、前記第２の側面は、前記厚さ方向に沿う断面においては各々が凸曲線状に形成された２つの当接部を含む。これら２つの当接部は、前記厚さ方向に沿う断面において前記第２の側面の中央部に向かうほど深くなる凹Ｖ字状をなす。
【００１７】
本発明のインサート着脱式切削工具の第二の態様は、上記切削インサートの第二の態様と、前記切削インサートを着脱可能なインサート取付座が形成され、軸線回りに回転される工具本体とを有する。前記工具本体の外周には、壁面を工具回転方向に向けるとともに底面を外周側または前記軸線方向に向けて前記インサート取付座が形成され、このインサート取付座には前記底面と前記壁面との間に逃げ部が設けられる。前記２つの多角形面のうち一方の多角形面が前記インサート取付座の底面に密着し、前記壁面は、前記第２の側面が前記厚さ方向からみてなすＶ字とは凹凸逆のＶ字状をなし、前記インサート本体の前記第２の側面と前記壁面とは、前記凹凸逆のＶ字状により嵌合するとともに、前記第２の側面の前記２つの当接部のうち他方の多角形面に近い当接部だけが前記壁面に当接する。
【００１８】
本発明の切削インサートは、多角形平板状をなすインサート本体が、すくい面とされる側面と、このすくい面に交差して該すくい面と反対側に向かう一対の側面と、すくい面と反対側に位置してＶ字状をなす着座面とを有している。また、インサート本体は、上記多角形面に対向するインサート本体厚さ方向視において五角形状をなしている。インサート本体は、一対の多角形面のうち一方の多角形面がインサート取付座の底面に密着するとともに、Ｖ字状をなす上記着座面がこれとは凹凸逆のＶ字状をなすインサート取付座の壁面に当接して該インサート取付座に取り付けられる。
【００１９】
すなわち、このように構成した切削インサートでは、すくい面と着座面との間に延びる上記一対の側面はインサート取付座の壁面などに当接させることなく、該切削インサートをインサート取付座に取り付けることができる。上述の本発明のインサート着脱式切削工具においてインサート取付座の底面が工具本体の外周側（径方向の外側）に向けられている場合がある。この場合、例えば特許文献１に記載のインサート着脱式切削工具のように切屑排出溝に沿って複数の切削インサートを取り付けることがある。このような場合でも、隣接するインサート取付座にこれら一対の側面が当接する壁面を間隔をあけて形成する必要がない。その一方で、この着座面とインサート取付座の壁面は互いに凹凸逆のＶ字で当接するので、切削インサートの取付剛性や着座安定性が損なわれることはない。【００２０】
このため、上記複数の切削インサート同士を近接して配置することができて、１つの切屑排出溝に沿って取付可能な切削インサート数を増やすことができる。また、これらの切削インサートの切刃をオーバーラップさせて回転軌跡が連続した切刃列を構成することも可能となる。従って、そのように構成されたインサート着脱式切削工具によれば、加工効率の向上を図ることができる。特に上記切刃列の刃長の長い長刃のインサート着脱式切削工具に適用する場合に好適である。【００２１】
そして、さらに本発明の切削インサートでは、上記厚さ方向にＶ字状をなす上記着座面が、この厚さ方向に沿った断面においては凹Ｖ字状をなしている。この凹Ｖ字を形成する厚さ方向中央部に向かうに従い漸次凹むＶ字面は、同断面において凸曲線状をなす一対の当接部により構成されている。切削インサートが取り付けられる際には、このうちインサート取付座の底面に密着した上記一方の多角形面とは厚さ方向に反対側の当接部がインサート取付座の壁面に当接する。【００２２】
従って、たとえこの着座面の断面がなす凹Ｖ字の挟角などが加工公差の範囲内で僅かに誤差を生じて一対の当接部がなすＶ字面の傾斜が変化していたとしても、該当接部はその断面がなす上記凸曲線が周方向にずれ動くように変化するだけである。したがって、壁面との当接位置が大きく変化することがなく、切削インサートの取付姿勢も変化することはない。さらに、壁面と当接する当接部は底面と密着した一方の多角形面と厚さ方向に反対側に位置している。そのため、切削負荷に対するインサート取付剛性が高く、しかも当接部が断面凸曲線とされることで、線接触よりも面接触に近い状態で当接部を上記壁面に当接させることができる。従って、着座安定性の一層の向上を図ることも可能となる。【００２３】
このため、上記構成の切削インサートによれば、上述のような寸法公差によってインサート取付座への取付精度に及ぼされる影響を極力抑制することができる。例えばインサート本体が超硬合金等の硬質焼結体により形成されていても、これを焼結したままの無研磨品としてインサート取付座に取り付けて高精度の加工を行うことが可能となる。なお、このような効果は、上述のような転削加工用のインサート着脱式切削工具において、インサート取付座の底面が工具本体の外周側に向けられている場合は勿論得ることができる。また、このような効果は、例えばサイドカッタのようにインサート取付座の底面が工具本体の軸線方向を向いている場合でも得ることができる。従って本発明の切削インサートはこれら各種のインサート着脱式切削工具に使用することが可能である。【００２４】
なお、このような切削インサートにおいて、上記厚さ方向から見て上記着座面がなすＶ字の挟角は、これが大きすぎて例えば１８０°に近づき、すなわち着座面が真っ直ぐ延びる状態に近くなると、このＶ字と凹凸逆のＶ字状をなすインサート取付座の壁面に該着座面を当接させたときに安定性が得られなくなるおそれがある。逆に小さすぎると、上述のように複数の切削インサートを近接して配置したときに、隣接するインサート取付座の壁面同士の間に間隔をあけなければならなくなる。そして、上記効果を確実に奏することができなくなるおそれがある。このため、この着座面がなすＶ字の挟角は、９０°〜１５０°の範囲内とされるのが望ましい。【００２５】
また、この着座面がなすＶ字は、上記一対の当接部のように凹Ｖ字状とされていてもよいが、次の場合には凸Ｖ字状をなすように形成されるのが望ましい。例えば切削インサートをインサート取付座に取り付けるのに、インサート本体には上記一対の多角形面の間を上記厚さ方向に貫通する取付孔を形成して、この取付孔に挿通したクランプネジをインサート取付座底面のネジ孔にねじ込むようにする場合である。この場合には、上記着座面を上記厚さ方向から見て凸Ｖ字状をなすように形成することにより、インサート本体がなす多角形を不要に大きくすることなく、この着座面と取付孔との間に十分な肉厚を確保してより安定した取り付けを図ることができる。【００２６】
さらに、上記着座面がなすＶ字の上記挟角が上記寸法公差等によってインサート取付座の壁面がなす凹凸逆のＶ字の挟角より小さくなっていて場合がある。この場合、インサート取付座に取り付けられた切削インサートに傾きが生じるおそれがある。このような場合でも、上記着座面が上記厚さ方向から見てなすＶ字の両端部に、該着座面から突出する突起を形成することにより、これらの突起のうち切削インサートが傾いた側の突起を、例えばインサート取付座の壁面がなすＶ字の両端部に形成した被当接面に当接させることができる。これにより、安定したインサート着座性を確保することが可能となる。なお、この突起は、上記被当接面に確実かつ安定して当接するように、凸曲面状をなしていることが望ましい。【００２７】
また、こうして着座面がなすＶ字の両端部に突起が形成されていて、しかも着座面が上記厚さ方向から見て凸Ｖ字状をなしていてもよい。この場合には、この着座面がなす凸Ｖ字の頂部に、上記厚さ方向に間隔をあけて一対の凸部を形成して、上記突起を上記厚さ方向において上記一対の凸部の間に位置するように形成する。これにより、特にこの切削インサートのインサート本体を上述のように硬質焼結体によって形成するときに、これら突起のうちの１つと上記一対の凸部との３点支持で焼結前の圧粉体を焼結板上に安定して載置することが可能となる。【００２８】
本発明のインサート着脱式切削工具は、特許文献１に記載のものと同じように、形成されていてもよい。特許文献１に記載のものは、工具本体が上記軸線を中心とした外形円柱状をなし、その外周面には上記工具本体の先端から後端側に向けて上記軸線回りに捩れる切屑排出溝が形成されている。そして、この切屑排出溝の上記工具回転方向を向く壁面に開口するように、複数の上記インサート取付座が、それぞれ上記底面を外周側に向けるように形成されている。このような場合においては、このインサート取付座の上記壁面は上記切屑排出溝の捩れに沿った螺旋階段状をなすように配列することにより、上記切刃によって生成される切屑の排出性向上を図って円滑かつ安定した転削加工を行うことが可能となる。【００２９】
すなわち、例えば特許文献１に記載のものは、切屑排出溝の捩れに沿って形成されたインサート取付座に取り付けられる複数の切削インサートが、そのすくい面もこの切屑排出溝の捩れに沿うようにして、切屑排出溝の工具回転方向を向く壁面から同じ高さで突出するように配設されている。すると、これら複数の切削インサートの切刃によって生成された切屑は、すべての切屑がこの１つの切屑排出溝に流れ込んでしまう。すると、切屑が詰まり気味となって円滑な排出を阻害したり、切屑同士が絡まり合ってしまったりするおそれがある。【００３０】
これに対して、上記構成の切削インサートでは、上述のようにすくい面に対して上記一対の側面を介して反対側に配される側面がインサート取付座の壁面に当接する着座面とされている。従ってこの壁面を切屑排出溝の捩れに沿いながらも段差を有した螺旋階段状とすると、該壁面に着座する着座面の反対側の上記すくい面も、同様に切屑排出溝の捩れに沿った螺旋階段状に段差をもって配設される。従って、各切削インサートの切刃によって生成される切屑は、それぞれのすくい面の工具回転方向側に形成されるその段差部に個別に収容されて排出される。そのため、切屑同士が絡まり合ったり切屑詰まりが生じたりするのを防いで排出性の向上を図ることができる。なお、この螺旋階段状をなすインサート取付座の壁面および切削インサートのすくい面は、工具本体の軸線方向のピッチが等ピッチとされていてもよく、また不等ピッチとされていてもよい。【００３１】
さらに、本発明のインサート着脱式切削工具においては、上記工具本体に複数の上記インサート取付座を形成するとともに、これらのインサート取付座には、上記着座面の形状・寸法が互いに等しく、かつ上記すくい面の辺稜部の角部に上記切刃として形成されるコーナ刃の半径が異なる複数種の上記切削インサートを取り付けてもよい。これより、例えば加工面の壁面と底面との隅部が断面凹円弧状をなすような切削を行うインサート着脱式のラジアスエンドミルにおいて、半径が異なる断面凹円弧の隅部を切削するような場合でも、この隅部を切削する切削インサートを上記コーナ刃の半径の異なるものに交換するだけで、１つの工具本体でこれに対応することが可能となる。【００３２】
そして、このように着座面の形状・寸法が互いに等しく、かつすくい面の辺稜部の角部に形成されるコーナ刃の半径が異なる複数種の切削インサートを製造する際に、本発明の切削インサートにおいては、上記多角形面の上記すくい面側の縁部を、これよりも上記着座面側の部分に対して上記厚さ方向に突出するように形成してもよい。これにより、コーナ刃の起点をこうして厚さ方向に突出した多角形面のすくい面側の縁部上に配置することができるので、コーナ刃の半径が大きくなっても、その影響が着座面側に及んでこの着座面の形状や寸法が異なるものになったりするのを確実に避けることができる。
【発明の効果】
【００３３】
以上説明したように、本発明の切削インサートによれば、その寸法公差に関わらずに高精度かつ高剛性でインサート着脱式切削工具のインサート取付座に安定して取り付けることができる。従ってこのような切削工具を用いて高精度の切削加工を安定して行うことが可能となる。また、複数の切削インサートを近接させて取り付けることができる。そのため、特に長刃の転削加工用インサート着脱式切削工具に用いたときに、隣接する切削インサート同士で切刃をオーバーラップさせるとともに取付可能な切削インサート数を増やすことができて、加工効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の切削インサートの第１の実施形態を示すすくい面側から見た斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態における図である。
【図３】図１に示す実施形態を一対の多角形面に対向するインサート本体の厚さ方向から見た正面図である。
【図４】図１に示す実施形態をすくい面側から見た平面図である。
【図５】図１に示す実施形態を着座面側から見た底面図である。
【図６】図１に示す実施形態を一対の側面に対向する方向から見た側面図である。
【図７】図３におけるＸＸ断面図である。
【図８】図４におけるＹＹ断面図である。
【図９】図１に示す実施形態の切削インサートを取り付けた本発明のインサート着脱式切削工具の一実施形態を示す工具本体先端側から見た斜視図である。
【図１０】図９に示す実施形態の正面図である。
【図１１】図９に示す実施形態の側面図である。
【図１２】図９に示す実施形態を軸線方向先端側から見た底面図である。
【図１３】図９に示す実施形態を軸線方向後端側から見た平面図である。
【図１４】図９に示す実施形態の切削インサートが取り付けられていない状態を示す工具本体先端側から見た斜視図である。
【図１５】図１１におけるＺＺ断面図である。
【図１６】本発明の切削インサートの第２の実施形態を示すすくい面側から見た斜視図である。
【図１７】図１６に示す実施形態を着座面側から見た斜視図である。
【図１８】図１６に示す実施形態を一対の多角形面に対向するインサート本体の厚さ方向から見た正面図である。
【図１９】図１６に示す実施形態をすくい面側から見た平面図である。
【図２０】図１６に示す実施形態を着座面側から見た底面図である。
【図２１】図１６に示す実施形態を一対の側面に対向する方向から見た側面図である。
【図２２】図１６に示す実施形態の切削インサートを取り付けた本発明のインサート着脱式切削工具の第２の実施形態を示す側面図である。
【図２３】図２２に示す実施形態のインサート取付座周辺を示す拡大側面図である。
【図２４】第２の実施形態の切削インサートの変形例を説明する平面図である。
【図２５】図２４に示す変形例の切削インサートの正面図である。
【図２６】図２４に示す変形例の切削インサートを取り付けた第２の実施形態のインサート着脱式切削工具の変形例を示す図である。
【図２７】図２６に示す変形例の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１ないし図８に示す本発明の第１の実施形態の切削インサート１において、そのインサート本体２は、超硬合金等の硬質焼結体により図３に示すような多角形の平板状に形成されている。具体的に、本実施形態では、概略五角形状をなす一対の多角形面（上面、下面）３と、これらの多角形面３の周囲に配置されるすくい面（第１の側面）４、一対の側面５、および着座面（第２の側面）６とを備えている。この着座面６が、上記多角形面３に対向してインサート本体２の厚さ方向（図４および図５において上下方向。図６においては左右方向。）からみたときにＶ字形状に形成されている。これにより多角形面３は、概略五角形状に形成されている。
【００３６】
また、インサート本体２において、着座面６を上記厚さ方向からみたＶ字形状の挟角θを二等分する平面を平面Ａとし、この平面に直交して上記厚さ方向の中央に位置する平面Ｂとの交線をインサート中心線Ｃとする。インサート本体２は、インサート中心線Ｃ回りに１８０°回転対称、すなわち一対の多角形面３が表裏反転対称となるように形成されている。さらに、インサート本体２には、これら一対の多角形面３の間を上記厚さ方向に貫通する取付孔７が形成されている。取付孔７は、その中心線を上記インサート中心線Ｃと直交させて該多角形面３の略中央に開口するように形成されている。取付孔７には厚さ方向中央部側に向かうに従い内径が漸次小さくなる縮径部７Ａが形成されている。
【００３７】
すくい面４は、図４に示すように各角部が外側に凸の円弧状に面取りされた概略平行四辺形状に形成されている。この平行四辺形の四辺のうち、すくい面４と上記多角形面３との間の稜線部分には主切刃（第１の切刃、第２の切刃）８Ａが形成されている。また、すくい面４と側面５との間の稜線部分には副切刃８Ｂが形成されている。さらに凸の円弧状に面取りされた角部のうち上記の平行四辺形の鋭角角部には、主切刃８Ａと副切刃８Ｂとに滑らかに連なるコーナ刃８Ｃが形成されている。なお、これらの切刃８Ａ〜８Ｃは、コーナ刃８Ｃが上記インサート中心線Ｃ方向に最も突出している。主切刃８Ａおよび副切刃８Ｂは、コーナ刃８Ｃから緩やかな凸曲線を描いた後に凹曲線を描きつつインサート中心線Ｃ方向に後退して上記平行四辺形の鈍角角部にそれぞれ連なっている。
【００３８】
また、すくい面４において、これらの切刃８Ａ〜８Ｃの内側には略一定の幅のポジランド（Positive Land）４Ａが形成されている。このポジランド４Ａのさらに内側には凹部４Ｂが形成されている。この凹部４Ｂの底面は、上記厚さ方向に沿った断面においては図７に示すように凹曲線状に形成されている。また、凹部４Ｂの底面は、この厚さ方向に直交する断面においては図８に示すようにポジランド４Ａから凹曲線を描きつつ後退した後、インサート中心線Ｃに垂直に真っ直ぐ延びるように形成されている。
【００３９】
図３に示すように、上記一対の側面５は、すくい面４と鋭角に交わり、着座面６に近づくに従い互いに接近するように傾斜している。また、一対の側面５は、着座面６に至る僅かに手前で互いに平行かつ上記平面Ａにも平行に延びるように形成されている。また、多角形面３は、主切刃８Ａから略一定の幅のすくい面４に隣接する縁部が上記厚さ方向に一段突出している。また、多角形面３は、この縁部よりも着座面６に近い部分は厚さ方向に垂直な平面状に形成されている。取付孔７は、多角形面３の平面状の部分に開口している。なお、すくい面４の外側に凸の円弧状の各角部に連なる一対の多角形面３と側面５との間の稜線部分は、外側に凸の円筒面状に形成されている。
【００４０】
さらに、図３に示すように、着座面６は本実施形態では上記厚さ方向から見てインサート中心線Ｃ方向に凸となるＶ字状に形成されている。ただしこの凸のＶ字形状に形成された着座面６の頂部と斜面との間の稜線部分、および、着座面６と一対の側面５との間の稜線部分は、同厚さ方向からみてインサート中心線Ｃに垂直な方向に延びている。そして、このように厚さ方向から見て凸のＶ字形状に形成された着座面６は、この厚さ方向に沿った断面においては、図７や図１５に示すように該厚さ方向の中央部に近づくに従い漸次凹む凹のＶ形状に形成されている。この着座面６の凹のＶ字形状に形成されたＶ字面すなわち一対の斜面（第１の当接面、第２の当接面）は、厚さ方向に沿った断面において膨出する凸の曲線状に形成され、一対の当接部（第１の当接部、第２の当接部）６Ａが形成されている。
【００４１】
図１５は、厚さ方向から見た着座面６のインサート中心線Ｃ方向に凸のＶ字形状の斜辺および多角形面３に直交する厚さ方向に沿う断面図である。図１５に示すように、これら一対の当接部６Ａは、外側に凸の円弧状に形成されている。当接部６Ａは、インサート中心線Ｃ方向に凸のＶ字形状を有する着座面６と多角形面３との間の稜線部分の斜辺に沿って延びる一定半径の円筒面状に形成されている。着座面６の多角形面３に隣接する縁部には、図１５に示す断面において厚さ方向に直線状に延びる一定幅の平坦な平坦面６Ｂが形成されている。着座面６の厚さ方向中央部における凹のＶ字形状の谷底部分には、この断面において厚さ方向に直線状に延びる一定幅の平坦な平坦面６Ｃが形成されている。従って、多角形面３に隣接する平坦面６Ｂと多角形面３とは、インサート中心線Ｃ方向に凸のＶ字形状を有する着座面６と多角形面３との間の稜線部分の各斜辺において互いに垂直に交わっている。
【００４２】
そして、一対の当接部６Ａは、上記図１５に示す断面においてこの多角形面３に隣接する平坦面６Ｂに接点（接線）Ｐにおいて滑らかに接続されている。一対の当接部６Ａは、厚さ方向中央部に近づくに従い凸状に屈曲しつつインサート中心線Ｃ方向に凹み、着座面６の谷底部分の平坦面６Ｃとは交点（交線）Ｑで鈍角に交わっている。ここで、この図１５に示す断面において当接部６Ａが有するインサート中心線Ｃ方向に凸の円弧形状の半径Ｒは、本実施形態では着座面６の近傍におけるインサート本体２の厚さＵよりは小さく、かつ同断面における一対の当接部６Ａの上記接点Ｐ同士の厚さ方向の間隔Ｓよりは大きい。また同断面において上記接点Ｐと交点Ｑとを結ぶ直線（当接部６Ａが有するインサート中心線Ｃ方向に凸の円弧形状の弦）が上記厚さ方向に対してなす傾斜角αは８°〜１８°の範囲内である。なお、着座面６は、上記平面Ａ、Ｂに関してそれぞれ対称である。
【００４３】
このような切削インサート１が取り付けられる本発明の一実施形態のインサート着脱式切削工具は、軸線Ｏ回りの工具回転方向Ｔに回転する工具本体１１を有している。工具本体１１は、該軸線Ｏを中心とした外形略円柱状に形成されている。工具本体１１の外周面には、工具本体１１の先端から後端に向けて、切屑排出溝１２が形成されている。切屑排出溝１２は、軸線Ｏ回りに工具回転方向Ｔの後方に捩れるように形成され、周方向に間隔をあけて複数（本実施形態では５条）形成されている。
【００４４】
そして、これらの切屑排出溝１２の工具回転方向Ｔの前方を向く壁面に開口するようにそれぞれ複数（本実施形態では４つずつ）のインサート取付座１３が形成されている。これらのインサート取付座１３に上記実施形態の切削インサート１がクランプネジ１４によってそれぞれ着脱可能に取り付けられる。すなわち、本実施形態のインサート着脱式切削工具は、転削工具（エンドミル。特にラジアスエンドミル。）である。
【００４５】
インサート取付座１３は、図１４に示すように工具本体１１の径方向の外側を向く底面１５と工具回転方向Ｔの前方を向く壁面１６とを備えている。このうち底面１５は平面状に形成され、その略中央にはネジ孔１５Ａが形成されている。切削インサート１は、インサート本体２の上記取付孔７に挿通したクランプネジ１４をこのネジ孔１５Ａにねじ込むことにより、インサート取付座１３に取り付けられる。切削インサート１は、底面１５側に向けられた一方の多角形面３の着座面６に隣接する平坦面状の部分をこの底面１５に密着させて、インサート取付座１３に取り付けられる。
【００４６】
また、壁面１６は、工具本体１１を外側から径方向に見て、周方向に凹のＶ字形状に形成されている。すなわち、壁面１６は、切削インサート１の着座面６を切削インサート１の厚さ方向から見た凸のＶ字形状とは凹凸が逆のＶ字形状に形成されている。すなわち本実施形態では、壁面１６は凹のＶ字形状とされ、このＶ字形状の壁面１６の挟角は、切削インサート１の着座面６の凸のＶ字形状の斜面の挟角θと等しくされている。ここで、底面１５に形成された上記ネジ孔１５Ａは、壁面１６のＶ字形状の二等分線上に中心を有している。ただし、ネジ孔１５Ａは、この壁面１６に切削インサート１の着座面６を当接させた状態で、ネジ孔１５Ａの中心線が、切削インサート１の取付孔７の中心線よりも僅かに壁面１６に近い位置に偏心して配置されている。これにより、上述のようにクランプネジ１４をねじ込んでその頭部が取付孔７の上記縮径部７Ａを押圧すると、切削インサート１の着座面６がインサート取付座１３の壁面１６に押し付けられた状態で、切削インサート１がインサート取付座１３に固定される。
【００４７】
この壁面１６は、図１４および図１５に示すように底面１５から間隔をあけて工具本体１１の径方向の外側にのみ形成されている。底面１５と壁面１６との間には溝状の逃げ部１７が形成されている。この逃げ部１７は、壁面１６の凹のＶ字形状の谷底部分に向かい合う位置にも延びている。図１５は、壁面１６の凹のＶ字形状の斜辺および底面１５に直交する方向に沿う断面図である。図１５に示すように、壁面１６は、インサート取付座１３の底面１５の垂線に対して工具本体１の径方向の外側に向かうに従い工具回転方向Ｔの後方に向けて僅かに傾斜する平面状に形成されている。壁面１６の底面１５の垂線に対する傾斜角βは、本実施形態では切削インサート１の当接部６Ａにおける上記傾斜角αよりも小さい。
【００４８】
なお、底面１５から垂直に工具本体１１の外周面までのインサート取付座１３の深さは、図１５に示すようにインサート本体２の上記着座面６側の厚さＵより僅かに小さい。また、壁面１６は、厚さ方向の幅が、インサート本体２の上記厚さＵの１／２よりは小さく、かつ上記間隔Ｓの１／２よりは大きい。壁面１６は一定の幅を有して、凹のＶ字形状の各斜辺に沿って延びるように形成されている。
【００４９】
インサート取付座１３は、工具本体１１の１つの切屑排出溝１２について複数形成されている。インサート取付座１３は、それぞれの上記壁面１６が、切屑排出溝１２の捩れに沿って螺旋階段状に配列されている。すなわち、先端側のインサート取付座１３の壁面１６に対して、その後端側に隣接する次のインサート取付座１３の壁面１６は、工具回転方向Ｔの後方に向けて一段ずらして配置されている。
【００５０】
従って、１つの切屑排出溝１２において隣接するインサート取付座１３の壁面１６同士の間には、工具本体１１の周方向に延びる段差面１８が形成される。インサート取付座１３に取り付けられた切削インサート１の工具本体１１の先端側を向く上記側面５は、この段差面１８と対向するように配置される。ただし、こうして取り付けられた切削インサート１の上記側面５は、本実施形態ではこの段差面１８に接触することなく、僅かな間隔をあけて配置される。
【００５１】
また、各インサート取付座１３の底面１５よりも工具回転方向Ｔの前方には、この底面１５に密着する多角形面３の上記平面状の部分よりもすくい面４側の一段突出した部分を収容する逃げ部１９が形成されている。この逃げ部１９よりもさらに工具回転方向Ｔの前方の、切屑排出溝１２の工具本体１１の径方向外側を向く底面には、この底面よりもさらに凹むように凹所２０が形成されている。この凹所２０は、工具本体１１の周方向に沿った断面においても、軸線Ｏ方向に沿った断面においても、滑らかな凹曲線をなすように凹んでいる。また凹所２０は、各インサート取付座１３ごとにその工具回転方向Ｔの前方に位置するように、互いに間隔をあけて形成されている。
【００５２】
切削インサート１は、このような工具本体１１のインサート取付座１３に、上述のようにクランプネジ１４をネジ孔１５Ａにねじ込むことによって、固定されている。切削インサート１は、インサート本体２の一方の多角形面３の平面状の部分が底面１５に密着した状態でインサート取付座１３に取り付けられる。また、切削インサート１は、凸のＶ字形状を有する着座面６が、これとは凹凸が逆の凹のＶ字形状を有する壁面１６に当接して押圧された状態で取り付けられる。このとき、インサート取付座１３の底面１５と壁面１６との間に逃げ部１７が形成されている。そのため、厚さ方向に沿う断面形状が凹のＶ字形状である着座面６の一対の当接部６Ａのうち、インサート取付座１３の底面１５から遠い方の当接部６Ａだけがインサート取付座１３の壁面１６に当接する。
【００５３】
このように、本実施形態の切削インサート１およびインサート着脱式切削工具では、多角形面３と底面１５とが密着している。また、着座面６と壁面１６とが凹凸逆のＶ字形状により嵌合して当接している。さらに着座面６のうち底面１５と密着する一方の多角形面３から遠い方の当接部６Ａがインサート取付座１３の壁面１６に当接する。これらにより、切削インサート１をインサート取付座１３に安定的かつ強固に取り付けることができる。すなわち、上記の凹凸が逆のＶ字形状による当接によって切削インサート１が工具本体１１の軸線Ｏ方向に位置決めされて安定する。また、互いに当接する当接部６Ａと壁面１６とが、互いに密着した多角形面３と底面１５から離れている。そのため、工具本体１１の径方向においても切削インサート１の取付安定性や取付強度を確保することができる。
【００５４】
そして、この当接部６Ａは断面形状が凸の円弧状である凸の曲線状に膨出して形成されている。そのため、たとえインサート本体２を成形するときの寸法公差によりこの当接部６Ａに誤差が生じ、例えば当接部６Ａの円弧形状の弦の傾斜角αに変化が生じても、当接部６Ａの凸の曲線形状自体はその湾曲方向（凸の円弧形状の円周方向）にずれ動くだけとなる。そのため、壁面１６との当接位置に大きな変化が生じることはない。従って、このような寸法公差によってインサート取付座１３への取付姿勢や取付精度、安定性に影響が及ぶことを防ぐことができる。従って、上記構成の切削インサート１によれば、そのインサート本体２として超硬合金等の硬質焼結体を焼結したままの無研磨品を用いても、高精度で安定した切削加工が可能になる。
【００５５】
しかも、本実施形態では、インサート取付座１３の壁面１６が底面１５に垂直な方向に対して、工具本体１１の径方向の外側に向かうに従い工具回転方向Ｔの後方に傾斜する傾斜面として形成されている。また、壁面１６の底面１５に垂直な方向に対する傾斜角βは、切削インサート１の当接部６Ａの断面形状における凸の円弧の弦が一方の多角形面３に垂直な方向に対してなす傾斜角αよりも小さくされている。そのため、この凸の円弧形状を有する当接部６Ａのうち、互いに密着する底面１５および多角形面３から離れた当接部６Ａを、工具本体１１の径方向の外側の上記接点Ｐに近い位置で、壁面１６に当接させることができる。このため、工具本体１１の径方向における切削インサート１の安定性を一層確実に向上させることができる。
【００５６】
また、本実施形態のインサート着脱式切削工具は、軸線Ｏ方向に向けて複数のインサート取付座１３が形成されて、インサート取付座１３のそれぞれに切削インサート１が取り付けられた転削加工用の工具である。そして、軸線Ｏ回りの回転軌跡においてこれらの切削インサート１の工具本体１１の径方向の外側に向けられた主切刃８Ａが軸線Ｏ方向に連続して被削材に縦壁等を形成するように設けられている。また、上記の切削インサート１は、一方の多角形面３と着座面６がインサート取付座１３に接触している。すなわち、切削インサート１は、一方の多角形面３がインサート取付座１３の底面１５に密着し、すくい面４に対して一対の側面５を介して反対側に位置する着座面６がインサート取付座１３の壁面１６に当接する。従って、側面５が切削インサート１の取り付けに関与するのを避けることができ、それでも上述のような切削インサート１の取付強度や剛性、取付精度や安定性を確保することが可能である。
【００５７】
このため、この側面５に当接する壁面をインサート取付座１３に形成する必要がない。これに伴い軸線Ｏ方向に隣接するインサート取付座１３同士でかかる壁面間の工具本体１１の肉厚を確保する必要がない。そのため、インサート取付座１３の間に間隔をあける必要もない。これにより、インサート取付座１３を軸線Ｏ方向に極力近づけて形成することが可能となる。従って、１つの切屑排出溝１２に沿って形成されたインサート取付座１３に取り付けられる切削インサート１の数を増やすことができる。また、これらの切削インサート１だけで互いの主切刃８Ａの回転軌跡が連続するように、該主切刃８Ａの回転軌跡を軸線Ｏ方向にオーバーラップさせて配置することが可能となる。従って、より効率的な転削加工を行うことができる。これは、特に連続した主切刃８Ａの回転軌跡が軸線Ｏ方向に長くなる長刃のインサート着脱式転削工具の場合に効果的である。
【００５８】
また、本実施形態のインサート着脱式切削工具では、着座面６が当接するインサート取付座１３の壁面１６が、切屑排出溝１２の捩れに沿って捩れるように並んでいない。すなわち壁面１６の凹のＶ字形状の二等分線が切屑排出溝１２の捩れに直交するように配置されていない。換言すると、本実施形態のインサート着脱式切削工具では、隣接するインサート取付座１３の壁面１６同士の間に工具本体１１の周方向に延びる段差面１８が形成されている。そして、インサート取付座１３の壁面１６は、この段差面１８を介して、切屑排出溝１２の捩れに対応して螺旋階段状に形成されている。これらのインサート取付座１３に取り付けられた切削インサート１は、同形同大のインサート本体２を備えている。そのため、工具回転方向Ｔの前方を向くすくい面４は、切屑排出溝１２の捩れに沿いながら段差を有する螺旋階段状に配置される。なお、切削インサート１のすくい面４はインサート取付座１３の壁面１６に当接する着座面６とはインサート本体２の反対側に設けられている。
【００５９】
このため、最先端の切削インサート１を除いた各切削インサート１のすくい面４の工具回転方向Ｔの前方には、この段差によって、大きな空間がそれぞれ確保される。この空間は、軸線Ｏ方向の先端側に隣接する切削インサート１の軸線Ｏ方向後端側を向く側面５の後端（工具回転方向Ｔの後方）側に形成される。被削材をインサート着脱式切削工具により転削加工する際には、切削インサート１の各主切刃８Ａによって生成された切屑を、この空間に収容して排出することが可能となる。従って、主切刃８Ａによる切屑同士が切屑排出溝１２内で絡まり合って詰まりを生じることがない。そのため、円滑な切屑処理を図ることができてさらに効率的に転削加工を行うことが可能となる。なお、こうして螺旋階段状に設けられたインサート取付座１３の壁面１６および切削インサート１のすくい面４は、軸線Ｏ方向に隣接するもの同士のピッチ（間隔）が、本実施形態のように等ピッチとされていてもよく、また不等ピッチとされていてもよい。
【００６０】
また、本実施形態では、各インサート取付座１３の工具回転方向Ｔの前方における切屑排出溝１２の底面に、この底面１２からさらに凹む凹所２０が形成されている。凹所２０は、インサート取付座１３ごとに独立して、すなわち切屑排出溝１２の底面への開口縁が閉じた曲線をなすように、互いに間隔をあけて形成されている。このため、上述のように各切削インサート１のすくい面４側に形成される上記空間をさらに大きく確保することができる。これにより、一層の切屑処理性の向上を図ることができる。しかも隣接する他の凹所２０側に切屑が流れ出ることもない。さらには断面凹曲線状とされたこの凹所２０の底面によって切屑を小さくカールさせて効率的に処理することも可能となる。
【００６１】
なお、上記切削インサート１においてインサート本体２を厚さ方向から見たときのＶ字形状の着座面６の上記挟角θが大きすぎると、工具本体１１径方向から見たときのインサート取付座１３の壁面１６の凹凸が逆のＶ字形状の挟角も大きくなる。すると、インサート取付座１３の壁面１６に当接した着座面６の当接部６ＡがこのＶ字形状に沿ってずれ動きやすくなって安定性が損なわれてしまうおそれがある。その一方で、このＶ字形状の挟角θが小さすぎると、例えば隣接するインサート取付座１３同士で壁面１６を上述のような螺旋階段状とせずに周方向にも近接して配置したときに、壁面１６同士の間の肉厚を確保することができなくなるおそれがある。従って、この挟角θは９０°〜１５０°の範囲内であることが望ましい。
【００６２】
また、本実施形態の切削インサート１では、この着座面６のＶ字形状がインサート中心線Ｃ方向に凸のＶ字形状とされ、壁面１６のＶ字形状が凹のＶ字形状とされている。しかし、この凹凸を逆にして、切削インサート１の着座面６が厚さ方向に見たときに凹のＶ字形状を有し、インサート取付座１３の壁面１６が、この着座面６が当接可能な外側に凸のＶ字形状を有するように形成されていてもよい。ただし、特に本実施形態のように取付孔７に挿通されるクランプネジ１４によって切削インサート１を取り付ける場合には、この取付孔７と着座面６との間のインサート本体２の肉厚を十分に確保しなければならない。着座面６を厚さ方向から見た平面視で凹のＶ字形状とするとその谷底部分と取付孔７との間にこのような肉厚が設定される。このため、着座面６と側面５との間の稜線部分で必要以上に肉厚が大きくなるおそれがある。従って、インサート本体２に取付孔７が形成されるときには、着座面６は上記厚さ方向から見た平面視で凸のＶ字形状に形成されるのが望ましい。
【００６３】
本実施形態では、インサート着脱式切削工具が被削材の縦壁等に用いられる転削加工用工具である場合について説明した。具体的には、上記のように外形が円柱状の工具本体１１の切屑排出溝１２に複数のインサート取付座１３が設けられ、インサート取付座１３の底面１５が工具本体１１の径方向の外側に向けて形成されている場合について説明した。しかし、同じ転削工具でも、被削材に凹溝を形成するサイドカッタ等に本発明を適用することも可能である。例えば円板状の工具本体の周面に、底面１５を径方向の外側に向けたインサート取付座１３が周方向に向けて両円板面側に交互に形成されたサイドカッタにも本発明を適用することができる。あるいは同じく円板状の工具本体の両円板面の外周側に、底面１５を軸線方向に向けたインサート取付座１３が周方向に向けて両円板面同士で交互に形成されたサイドカッタに本発明を適用することも可能である。また、本発明の切削インサートは、このような転削工具に限らず、インサート着脱式のバイトのような旋削工具に用いることもできる。
【００６４】
図１６ないし図２１は、本発明の切削インサートの第２の実施形態を示すものである。また図２２および図２３は、この第２の実施形態の切削インサートが取り付けられた本発明のインサート着脱式切削工具の第２の実施形態を示すものである。図１ないし図１５に示した第１の実施形態の切削インサート１およびインサート着脱式切削工具と共通する部分には同一の符号を配して説明を省略する。この第２の実施形態の切削インサート２１は、まず第１に、着座面６を上記厚さ方向から見たときのＶ字形状の両端部に、この着座面６から突出するように突起２２が形成されている。
【００６５】
すなわち、本実施形態では、切削インサート２１の厚さ方向から見てインサート中心線Ｃ方向に凸のＶ字形状に形成された着座面６と一対の側面５との間の稜線部分の着座面６側に、切削インサート２１の厚さ方向から見てインサート中心線Ｃに垂直な方向に延びる平面部２３が形成されている。この平面部２３に上記突起２２が、着座面６の厚さ方向から見たＶ字形状が凸となる方向に突出するように形成されている。ここで、これらの突起２２は、本実施形態では、その突出方向側を向く面が上記インサート中心線Ｃ方向に偏平した球面等の凸曲面状に形成されている。また、突起２２は、平面部２３において上記厚さ方向の中央部に位置している。
【００６６】
そして、これらの突起２２は、それぞれ上記厚さ方向の両側から中心の上記平面Ｂ側に向かうに従い漸次突出する。突起２２は、厚さ方向から見た着座面６の凸のＶ字形状の頂部から各側面５側に向かう方向においても漸次突出している。突起２２は、側面５の着座面６の近傍に設けられた平面Ａに平行な部分に隣接している。従って、これらの突起２２は、上記平面Ｂと側面５の着座面６近傍の平面Ａに平行な部分との交線上で最も突出している。ただし、突起２２の平面部２３からの突出高さは、着座面６のＶ字形状の頂部の突出高さよりも十分小さい。
【００６７】
また、本実施形態では、上述のように上記厚さ方向から見て凸のＶ字形状を有する着座面６の頂部にも、一対の凸部２４が形成されている。一対の凸部２４は、この着座面６の厚さ方向から見たＶ字形状が凸となる方向にさらに突出するように形成されている。これらの凸部２４は、上記頂部において上記厚さ方向の両側に間隔をあけて配置され、上記一対の多角形面３からこの厚さ方向の内側に延びるように形成されている。凸部２４は、上記平面Ｂに平行な断面が上記インサート中心線Ｃ方向に偏平した等脚台形状に形成されている。凸部２４の頂面はインサート中心線Ｃに垂直な１つの平面上に位置するようにされている。突起２２は上記厚さ方向においてこれら一対の凸部２４の間に位置している。
【００６８】
なお、このような第２の実施形態の切削インサート２１が取り付けられる本発明の第２の実施形態のインサート着脱式切削工具においては、そのインサート取付座１３の凹のＶ字形状に形成された壁面１６の両端部に、図２３に示すようにこの凹のＶ字形状の二等分線に垂直な方向に延びる平面状の被当接部１６Ａが形成されている。これらの被当接部１６Ａは、切削インサート２１がそのインサート中心線Ｃを上記凹のＶ字形状の壁面１６の二等分線に一致させてインサート取付座１３に取り付けられているときには、上記突起２２との間に０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度の隙間Ｅを有している。また、一対の凸部２４は、壁面１６の凹のＶ字形状の谷底部分の逃げ部１７に収容される。
【００６９】
このように構成された第２の実施形態の切削インサート２１によれば、まず上記突起２２によって一層安定したインサート着座性を確保することができる。例えば、インサート本体２の寸法公差や誤差により、着座面６のＶ字形状の挟角θが、工具本体１１のインサート取付座１３において着座面６と凹凸が逆のＶ字形状に形成された壁面１６の挟角よりも小さくなる場合がある。すると、切削インサート２１をインサート取付座１３に取り付けたときに傾きが生じるおそれがある。このような場合でも、着座面６の両端部に形成された突起２２のうち切削インサート２１が傾いた側に設けられた突起２２が、上記隙間Ｅを埋めるようにインサート取付座１３の上記被当接部１６Ａに当接する。そして、この突起２２と被当接部１６Ａとの当接、着座面６の被当接部１６Ａに当接した突起２２とは反対側の斜面に設けられた当接部６Ａと壁面１６との当接、および多角形面３と底面１５との密着により、安定した着座性を得ることができる。
【００７０】
また、この突起２２は、本実施形態ではその表面が球面等の凸曲面状をなしている。そのため、インサート本体２の厚さ方向に沿った断面形状が凸の曲線状に形成された着座面６の当接部６Ａが、インサート取付座１３の平面状の壁面１６に当接するのと同様の効果が得られる。すなわち、突起２２自体に寸法公差による誤差等が生じていても、インサート取付座１３への取付姿勢や取付精度、安定性に影響が及ぶのを防いで、より確実な着座安定性を確保することができる。
【００７１】
さらに、本実施形態では、着座面６の両端部のこれらの突起２２に加えて、凸のＶ字形状を有する着座面６の頂部にも一対の凸部２４が切削インサート２１の厚さ方向に間隔をあけて設けられている。そして、突起２２は、切削インサート２１の厚さ方向においてこれらの凸部２４の間に位置している。これにより、これらの凸部２４は、切削インサート２１の取付時にはインサート取付座１３の逃げ部１７に収容され、着座性に影響を及ぼすことはない。しかし、凸部２４は、当該切削インサート２１を上述のような超硬合金等の硬質の焼結体によって形成する場合に、原料粉末を成形した圧粉体を焼結する際の精度向上に寄与する。
【００７２】
このような圧粉体を焼結する際には、圧粉体を平板状の焼結板に載置して焼結炉に収容、加熱することにより焼結を行う。その際に上記の切削インサート２１では、圧粉体における一対の突起２２の１つと一対の凸部２４とによる３点支持で圧粉体を焼結板に載置することができる。このため、焼結後の精度が要求されるすくい面４側の主切刃８Ａ、副切刃８Ｂ、コーナ刃８Ｃや着座面６の当接部６Ａなどは焼結板に接触させることなく圧粉体を安定的に載置して精度良く焼結を行うことができる。従って、上述のように切削インサート２１が焼結したままの無研磨品の硬質焼結体であっても高精度の切削加工を行うことが可能となる。
【００７３】
図２４および図２５は、上記第２の実施形態の変形例の切削インサート３１を説明するものである。図２６および図２７はこの変形例の切削インサート３１を取り付けた第２の実施形態のインサート着脱式切削工具の変形例を説明するものである。変形例のインサート着脱式切削工具では、図２６および図２７に示すように、工具本体１１に取り付けられる複数の切削インサートのうち、工具本体１１の最先端のインサート取付座１３に変形例の切削インサート３１が取り付けられ、残りは上記第２の実施形態の切削インサート２１が取り付けられている。
【００７４】
そして、これら変形例の切削インサート３１では、その着座面６の形状・寸法は図２５や図２７に実線で示すように上記第２の実施形態の切削インサート２１と同じである。また、図２４や図２６に破線（半径Ｆ１）、一点鎖線（半径Ｆ２）、または二点鎖線（半径Ｆ３）で示すように、すくい面４側に形成されたコーナ刃８Ｃの半径が、第２の実施形態の切削インサート２１とは異なる大きさである。変形例のコーナ刃８Ｃの半径は、第２の実施形態２１のコーナ刃８Ｃの半径よりも大きくなっている。
【００７５】
従って、変形例のインサート着脱式切削工具では、着座面６の形状・寸法が同じで、コーナ刃８Ｃの半径の異なる複数種の切削インサート２１、３１がインサート取付座１３に取り付けられる。なお、この変形例のインサート着脱式切削工具において、工具本体１１最先端の複数のインサート取付座１３に取り付けられる変形例の切削インサート３１同士は、コーナ刃８Ｃの半径が互いに等しくなっている。また、図２４および図２６では図中下側のコーナ刃８Ｃのみ破線、一点鎖線、二点鎖線で示されているが、上側のコーナ刃８Ｃも同様に大きな半径になっている。
【００７６】
ここで、上記第１、第２の実施形態の切削インサート１、２１では、インサート本体２のすくい面４と上記多角形面３との間の稜線部分に主切刃８Ａが形成される。また、インサート本体２の上記多角形面３において、そのすくい面４に隣接する縁部が着座面６に隣接する部分に対して上記厚さ方向に一段突出するように段状に形成されている。コーナ刃８Ｃの主切刃８Ａに隣接する部分はこの多角形面３の一段突出した部分に形成されている。変形例の切削インサート３１では、上記第２の実施形態の切削インサート２１に対して、このコーナ刃８Ｃの半径を第２の実施形態の切削インサート２１のコーナ刃８Ｃよりも大きくしている。具体的には、図２５および図２７に二点鎖線で示すように主切刃８Ａとコーナ刃８Ｃとの接点Ｇ１（半径Ｆ１の場合）、Ｇ２（半径Ｆ２の場合）、Ｇ３（半径Ｆ３の場合）の位置を主切刃８Ａに沿って後退させるとともにインサート本体２の側面５を突出させている。
【００７７】
このような複数種の切削インサート２１、３１が取り付けられた上記変形例のインサート着脱式切削工具（ラジアスエンドミル）は、例えば被削材に溝切削や肩削り切削などを行う。この際、被削材に形成される溝等の加工面の底面と壁面との隅部に、凹状の円筒面等を形成する場合がある。この凹状の円筒面等は、断面における凹の円弧形状の半径が異なることがある。この場合でも、第２の実施形態のインサート着脱式切削工具における最先端の切削インサート２１を、この凹の円弧形状の半径に応じた半径Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３のコーナ刃８Ｃを有する上記変形例の切削インサート３１に交換するだけで、凹の円弧形状の半径の変化に対応できる。よって、１つの工具本体１１でこのような加工面の隅部の半径の異なる凹の円弧形状の切削に対応することが可能となる。
【００７８】
そして、このように異なる半径Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３のコーナ刃８Ｃをすくい面４の近傍に形成した場合であっても、本発明の切削インサート１、２１、３１においては着座面６と多角形面３の着座面６に隣接する部分とでその着座安定性が確保される。そのため、第２の実施形態の切削インサート２１を取付可能な同一のインサート取付座１３に、変形例の切削インサート３１を確実に取り付けて切削を行うことが可能となる。また、これらインサート取付座１３が階段状に配列されているので、上述のように側面５を突出させても、隣接するインサート取付座１３に取り付けられる切削インサート２１に干渉することもない。
【００７９】
さらに、第１、第２の実施形態の切削インサート１、２１では、上記多角形面３のすくい面４に隣接する部分が着座面６に隣接する部分に対して上記厚さ方向に突出するようにされており、この部分にコーナ刃８Ｃの主切刃８Ａ側の部分が形成される。そのため、変形例の切削インサート３１においてコーナ刃８Ｃを第２の実施形態の切削インサート２１より大きな半径Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３としても、もとの第２の実施形態の切削インサート２１に対して、多角形面３と側面５との間の稜線部分が大きく切り欠かれるのを避けることができる。このため、こうしてコーナ刃８Ｃの半径を大きくしたことによる上記の稜線部分の変形が、着座面６の近傍に及ぶのを防ぐことができる。したがって、切削インサート１、２１の一層確実な着座安定性を確保することが可能となる。
【００８０】
しかも、コーナ刃８Ｃを多角形面３のすくい面４に隣接する突出した部分に形成している。これにより、もとの第２の実施形態の切削インサート２１に対してその半径Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を大きくする場合でも、主切刃８Ａとの接点Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３の位置を後退させてコーナ刃８Ｃを形成することができる。このため単に側面５を突出させるだけで半径Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を大きくするのに比べ、コーナ刃８Ｃの刃物角が必要以上に小さくなるのを防いで欠損等を防止することができる。また、図２６および図２７に示すように、互いに異なる半径Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の変形例の切削インサート３１でも、軸線Ｏ方向先端側のコーナ刃８Ｃの突端のセット高さは揃えることができる。従って、上述のような隅部の断面における凹の円弧形状の半径が異なる切削加工をＮＣ工作機械等により行う場合でも、プログラムの変更等を最小限に抑えることができる。
【００８１】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、転削加工に用いられるインサート着脱式切削工具に着脱可能に取り付けられる切削インサート、およびそのような切削インサートを取り付けたインサート着脱式切削工具に関する。
本発明によれば、インサート取付座に精度良く安定して取り付けることができる切削インサートおよびその切削インサートを取り付けたインサート着脱式切削工具を提供することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１、２１、３１  切削インサート
２  インサート本体
３  多角形面
４  すくい面
５  側面
６  着座面
６Ａ  当接部
７  取付孔
８Ａ  主切刃
８Ｂ  副切刃
８Ｃ  コーナ刃
１１  工具本体
１２  切屑排出溝
１３  インサート取付座
１４  クランプネジ
１５  インサート取付座１３の底面
１５Ａ  ネジ孔
１６  インサート取付座１３の壁面
１７、１９  逃げ部
１８  段差面
２０  凹所
２２  突起
２４  凸部
Ｏ  工具本体１１の軸線
Ｔ  工具回転方向
Ｃ  インサート中心線
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３  コーナ刃８Ｃの半径
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３  主切刃８Ａとコーナ刃８Ｃとの接点
θ  着座面６をインサート本体２の厚さ方向からに見たＶ字形状の挟角
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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