(57)【要約】  略多角形状の板状をなすインサート本体（１）の頂角部分（Ｃ）に形成された一対の副逃げ面（４ｂ）の間には、これら副逃げ面（４ｂ）と接線方向で滑らかにつながり、外側に向かって略凸曲面状をなす頂角部分の頂部の逃げ面（４ｃ）が形成され、頂角部分（Ｃ）の二等分線（Ｂ）方向からみて、頂角部分の頂部の逃げ面（４ｃ）がインサート本体（１）の厚み全体にわたって延び、頂角部分の頂部の逃げ面（４ｃ）と、一対の副切れ刃（５ｂ）との境界線（６ａ）が互いに平行な関係にあり、すくい面（２）に対向する方向からみて、頂角部分の頂部の逃げ面（４ｃ）とすくい面（２）との交差稜線部に形成された曲線稜（５ｃ）と、頂角部分の頂部の逃げ面（４ｃ）と着座面（３）との交差稜線部に形成された曲線稜とが略同一形状とする。
2010147065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
刃先交換式正面フライスの工具本体１０に着脱可能に装着される、略多角形状の板状の切削用インサートであって、
前記多角形状をなす上面に形成されるすくい面２と、
前記上面に対向する下面に形成される着座面３と、
前記上面の辺稜部から延びる側面に形成されていて、正の逃げ角を有する略平坦面状をなす主逃げ面４ａと、
前記多角形面の頂角部分の側面に形成されている一対の副逃げ面４ｂと、
前記一対の副逃げ面４ｂの間に形成されていて、外側に向かって略凸曲面状をなす前記頂角部分の頂部の逃げ面４ｃと、を備え、
前記頂部の逃げ面４ｃは、前記副逃げ面４ｂと接線方向で滑らかにつながって、および、頂角の二等分線Ｂ方向からみて、前記切削用インサートの厚み全体にわたって延び、
前記頂部の逃げ面４ｃと、前記一対の副切れ刃４ｂとの境界線６ａが互いに平行な関係にあり、
前記すくい面２に対向する方向からみて、前記頂部の逃げ面４ｃと前記すくい面２との交差稜線部に形成された曲線稜５ｃと、前記第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃと前記着座面３との交差稜線部に形成された曲線稜とが略同一形状をなす、切削用インサート。
【請求項２】
前記すくい面２と前記一対の副逃げ面４ｂとの交差稜線部に形成された略直線状又は略曲線状をなす一対の副切れ刃５ｂ同士のなす角度Ｅが１００°以上１７８°以下の範囲である、請求項１に記載の切削用インサート。
【請求項３】
前記曲線稜５ｃの曲率半径Ｒｃが０．４ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の範囲である、請求項１又は２に記載の切削用インサート。
【請求項４】
前記一対の副切れ刃５ｂの長さＬｂが夫々、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲である、請求項１から３のいずれか一項に記載の切削用インサート。
【請求項５】
中心線Ｏまわりに回転させられる工具本体１０を備え、前記工具本体１０に請求項１から４のいずれか一項に記載の切削用インサートを着脱可能に装着してなる刃先交換式正面フライスにおいて、
前記切削用インサートは、軸方向すくい角（アキシャルレーキ）ＡＲが正の値、径方向すくい角（ラジアルレーキ）ＲＲが負の値となり、かつ、前記一対の副切れ刃５ｂのうち外周側に位置する一方の副切れ刃５ｂが前記中心線Ｏに略直角となるように、前記工具本体１０に装着される、刃先交換式正面フライス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削用インサートおよびこれを装着した刃先交換式正面フライスに関する。
【背景技術】
【０００２】
正面フライスに装着して用いられる切削用インサートにおいて、工具回転方向前方側から見てインサートの右側に送られる場合（以下、右勝手という。）と、工具回転方向前方側から見てインサートの左側に送られる場合（以下、左勝手という。）と、に共用可能なインサートが提案されている。【０００３】
特許文献１に開示された切削用インサートは、略多角形の各角部に、辺稜部から連なって延びるとともに、辺稜部に対して前記多角形の内側に傾いた一対の副切れ刃が設けられ、この一対の副切れ刃の間に、一対の副切れ刃の延長線の交点に対してインサートの内側に位置する逃げ部が形成される。前記逃げ部は、前記一対の副切れ刃の間に設けられた平面部、Ｖ字溝又はＲ溝で構成される。【０００４】
該特許文献１によれば、この切削用インサートを左右両勝手に使用する際、前記一対の副切れ刃の間に一対の副切れ刃の延長線の交点に対してインサートの内側に位置する逃げ部が形成されているので、一対の副切れ刃のうちの一方の副切れ刃が切削に使用され摩耗しても逃げ部によって摩耗の拡大が防止され、他方の副切れ刃が摩耗することを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２２４２７８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、特許文献1記載の切削用インサートは、一対の副切れ刃の間に一対の副切れ刃の延長線の交点に対してインサートの内側に位置する逃げ部を形成していることで、夫々の副切れ刃の前記逃げ部に隣接する部分の強度が低下する。そのため、副切れ刃のチッピングや欠損が生じて仕上げ面粗さが悪化するおそれがあった。また、正面フライス加工においては、切削用インサートは、正面フライスの中心よりも送り方向Ｆ前方側にあるときに被削材を切削するため、送り方向Ｆ後方側にあるときには見かけ上被削材に接触しない。しかし、実際には、切削抵抗による該正面フライス自体の傾き、工作機械の主軸の傾き等があるため、正面フライスの中心よりも送り方向Ｆ後方側にある切削用インサート１０１が被削材の加工面に接触して前記加工面を微小切削する現象がみられる。（図８を参照。）この微小切削では、前記副切れ刃と逃げ部とが隣接する部分が、先行して被削材に接触して切削することになる。前記隣接する部分は、前記のとおり強度が低下するため、前記微小切削による負荷を受けチッピングを生じやすくなってしまう。したがって、このようにチッピングが生じた副切れ刃と逃げ部が加工面に接触することで、加工面の表面粗さを悪化させてしまうおそれがあった。【０００７】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、左勝手、右勝手の両方に使用することを可能にするとともに、副切れ刃およびこれに隣接する部分の耐チッピング性を向上させ、加工面の表面粗さを向上させた切削用インサートおよび刃先交換式正面フライス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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、
刃先交換式正面フライスの工具本体１０に着脱可能に装着される、略多角形状の板状の切削用インサートであって、前記多角形状をなす上面に形成されるすくい面２と、前記上面に対向する下面に形成される着座面３と、前記上面の辺稜部から延びる側面に形成されていて、正の逃げ角を有する略平坦面状をなす主逃げ面４ａと、前記多角形面の頂角部分の側面に形成されている一対の副逃げ面４ｂと、前記一対の副逃げ面４ｂの間に形成されていて、外側に向かって略凸曲面状をなす前記頂角部分の頂部の逃げ面４ｃと、を備え、前記頂部の逃げ面４ｃは、前記副逃げ面４ｂと接線方向で滑らかにつながって、および、頂角の二等分線Ｂ方向からみて、前記切削用インサートの厚み全体にわたって延び、前記頂部の逃げ面４ｃと、前記一対の副切れ刃４ｂとの境界線６ａが互いに平行な関係にあり、前記すくい面２に対向する方向からみて、前記頂部の逃げ面４ｃと前記すくい面２との交差稜線部に形成された曲線稜５ｃと、前記第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃと前記着座面３との交差稜線部に形成された曲線稜とが略同一形状をなす、切削用インサートを提供する。【０００９】
上記発明によれば、一対の副逃げ面４ｂの間に設けた第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃが前記一対の副逃げ面を夫々分離する。一対の副切れ刃５ｂの間に設けた第２の曲線稜５ｃが前記一対の副切れ刃５ｂを夫々分離する。これにより、前記一対の副切れ刃５ｂのうち一方の副切れ刃５ｂが損傷した場合に、他方の副切れ刃５ｂへ損傷が及ぶことを防止することができる。【００１０】
第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃと一対の副逃げ面４ｂとが交差する境界部、および、第２の曲線稜５ｃと一対の副切れ刃５ｂとが交差する境界部は、前記一対の副逃げ面４ｂおよび一対の副切れ刃５ｂに対して接線方向で滑らかにつながるため、前記境界部近傍における強度の低下を防止することができる。さらに、第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃは、インサート本体１の厚み全体にわたって、該第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃと、一対の副逃げ面４ｂとの境界線が互いに平行な方向に延びており、インサート本体１の厚み方向に直角な方向でほぼ均一な幅を有するように形成される。これに加えて、第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃと着座面３との交差稜線部が前記第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃに対応した略曲線状をなす。これにより、第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃ全体が第２の曲線稜５ｃに作用する力（切削抵抗）に対抗するのに十分な強度を確保することができる。以上のことから、第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃおよびこれと一対の副逃げ面４ｂとの境界部に関して、耐チッピング性が向上するため、該切削用インサートの寿命が向上するとともに、加工面の表面粗さの悪化を防止することができる。特に、正面フライスの中心よりも送り方向後方側にある切削用インサートが被削材の加工面を微小切削するとき、先行して被削材に接触する副切れ刃５ｂと第２の曲線稜５ｃとが隣接する部分にチッピングが生じることを防止し、加工面の表面粗さの悪化を防止することができる。【００１１】
また、本発明は、前記一対の副切れ刃５ｂ同士のなす角度Ｅが１００°〜１７８°の範囲である切削用インサートを提供する。一対の副切れ刃５ｂ同士のなす角度が１７８°以下とすることで、一対の副切れ刃５ｂのうち一方の副切れ刃５ｂが切削に関与するとき、他方の副切れ刃５ｂは、被削材に接触せず、未使用状態を維持することができる。しかし、一対の副切れ刃５ｂ同士のなす角度を１００°より小さくすると、前記副切れ刃５ｂ同士の交差部が尖鋭になり強度が低下するおそれがある。【００１２】
また、本発明は、前記第２の曲線稜５ｃの曲率半径Ｒｃが０．４ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲である切削用インサートを提供する。第２の曲線稜５ｃの曲率半径Ｒｃを０．４ｍｍ以上とすることで、該第２の曲線稜５ｃの強度を確保することができる。しかし、前記曲率半径Ｒｃが過大になると第２の曲線稜５ｃと被削材との接触による損傷の範囲が拡大するため、切削抵抗が大きくなる。そのため、前記曲率半径Ｒｃは、２．５ｍｍ以下とするのが望ましい。【００１３】
また、本発明は、前記一対の副切れ刃５ｂの長さＬｂが夫々、０．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲である切削用インサートを提供する。一対の副切れ刃５ｂの長さＬｂを夫々、０．５ｍｍ以上とすることで、加工面の表面粗さを悪化させることなく送りを高めた高能率正面フライス加工が可能となる。しかし、副切れ刃５ｂの長さＬｂが大きすぎると、該副切れ刃５ｂと被削材との接触範囲が拡大するため、切削抵抗が増大してびびりが生じたり加工面の表面粗さが悪化したりするおそれがある。そのため、一対の副切れ刃５ｂの長さＬｂは夫々、３ｍｍ以下とするのが望ましい。【００１４】
さらに、本発明は、中心線Ｏまわりに回転させられる工具本体１０を備え、前記工具本体１０に前述した切削用インサートのいずれかを着脱可能に装着してなる刃先交換式正面フライスにおいて、前記切削用インサートは、軸方向すくい角（アキシャルレーキ）ＡＲが正、径方向すくい角（ラジアルレーキ）ＲＲが負となり、かつ、前記一対の副切れ刃５ｂのうち外周側に位置する一方の副切れ刃５ｂが前記中心線Ｏに略直角となるように、前記工具本体１０に装着される、刃先交換式正面フライスを提供する。【００１５】
上記発明によれば、前述した切削用インサートのいずれかを装着することで、副切れ刃５ｂと第２の曲線稜５ｃとが隣接する部分の耐チッピング性を向上させ、加工面の表面粗さを向上させることができる。【００１６】
切削用インサートは、軸方向すくい角ＡＲが正、径方向すくい角ＲＲが負の、いわゆるネガ−ポジ刃形を構成するように工具本体１０に装着される。これにより、正面フライスの切削抵抗を低減することができる。特に被削材を押さえ付ける方向に作用する背分力を低減することができる。このことは、第２の曲線稜５ｃと副切れ刃５ｂとが隣接する部分の耐チッピング性を向上させることに有効である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の切削用インサートおよび正面フライスによれば、一方の副切れ刃５ｂの間に第２の曲線稜５ｃが設けられたことで、前記一対の副切れ刃５ｂのうち、一方の副切れ刃５ｂが損傷した場合に、他方の副切れ刃５ｂへ損傷が及ぶことを防止することができる。【００１８】
第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃおよび第２の曲線稜５ｃは夫々、一対の副逃げ面４ｂおよび副切れ刃５ｂに対して接線方向で滑らかに交差するため、この交差部近傍における強度の低下を防止することができる。第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃ全体が第２の曲線稜５ｃに作用する力（切削抵抗）に対抗するのに十分な強度を確保することができる。さらに、第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃは、インサート本体１の厚み全体にわたって、該第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃと、一対の副逃げ面４ｂとの境界線が互いに平行な方向に延びており、インサート本体１の厚み方向に直角な方向でほぼ均一な幅を有するように形成される。これに加えて、第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃと着座面３との交差稜線部が前記第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃに対応した略曲線状をなす。これにより、第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃ全体が第２の曲線稜５ｃに作用する力（切削抵抗）に対抗するのに十分な強度を確保することができる。以上のことから、一対の副逃げ面４ｂと第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃとの隣接する部分、および、副切れ刃５ｂと第２の曲線稜５ｃとの隣接する部分に関して、耐チッピング性を向上させ、加工面の表面粗さを向上させることができる。【００１９】
切削用インサートは、軸方向すくい角（アキシャルレーキ）ＡＲが正、径方向すくい角ＲＲが負の、いわゆるネガーポジ刃形を構成するように工具本体１０に装着される。これにより、正面フライスの切削抵抗を低減することができる。特に被削材を押さえ付ける方向に作用する背分力を低減することができる。このことは、第２の曲線稜５ｃと副切れ刃５ｂとが隣接する部分の耐チッピング性を向上させることに有利に働く。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る切削用インサートの正面図である。
【図２】図２は、図１に示す切削用インサートのコーナ拡大正面図である。
【図３】図３は、図１に示す切削用インサートの右側面図である。
【図４】図４は、図１に示す切削用インサートの背面図である。
【図５】図５は、図１に示す切削用インサートをコーナの二等分線方向からみた拡大図である。
【図６】図６は、図１に示す切削用インサートを装着した刃先交換式正面フライスの正面図である。
【図７】図７は、図６に示す刃先交換式正面フライスの下面図である。
【図８】図８は、刃先交換式正面フライスの切削状況を説明する一部断面図である。（一部断面図は、工具回転方向前方側からみた断面図である。）
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本実施形態に係る切削用インサートは、アプローチ角が４８°の正面フライスに装着される切削用インサートの一例である。図１〜図３に図示するようにインサート本体１は略正方形状の板状をなす。このインサート本体１の略正方形状をなす上面がすくい面２をなし、前記上面に対向する下面が略平坦な着座面３をなし、前記上面と前記下面との間に延びる側面が逃げ面をなす。前記略正方形状をなす上面の内接円直径Ｄは１２．７ ｍｍである。前記すくい面２と前記逃げ面との交差稜線部が切れ刃をなす。前記逃げ面をなす側面は、前記上面との交差部から前記下面との交差部に向かうにつれ、インサート本体1の内方へ漸次引っ込む傾斜面となっており、正の逃げ角を有する。このインサート本体１のすくい面２は、平坦な上面で構成されているが、切れ刃に隣接する凹溝等からなるチップブレーカ溝が該切れ刃の一部又は全部に沿って設けられてもよい。少なくとも切れ刃は、超硬合金、被覆超硬合金、サーメット、セラミック、ダイヤモンド焼結体、立方晶窒化棚素などの硬質材料からなる。なお、インサート本体１の上面の形状は、略正方形状のほかに長方形、平行四辺形、菱形、三角形、五角形、六角形などの略多角形状に変更可能である。また、略多角形状のサイズについても適宜変更可能である。
【００２２】
切削用インサート１は、少なくとも主逃げ面４ａ、副逃げ面４ｂおよび第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃを備える。図３〜図５から理解されるように、主逃げ面４ａは、正方形面をなす上面の辺稜部から延びる略平坦な４つの側面に形成される。副逃げ面４ｂは、インサート本体１の頂角部分Ｃ近傍に略平坦な一対の側面に形成されている。一対の副逃げ面４ｂは夫々、隣接する主逃げ面４ａに対して前記インサート本体１の内側へ屈曲しており、言い換えれば、隣接する主逃げ面４ａに対して１８０°よりも小さい角度で傾いている。第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃは、前記一対の副逃げ面４ｂの間に略曲面状をなす側面に形成される。
【００２３】
図２〜図４から特に理解されるように、一対の副逃げ面４ｂ及び第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃは、前記頂角の二等分線Ｂに関して略対称形状となっている。さらに、一対の副逃げ面４ｂ同士のなす角度Ｅは、１００°〜１７８°の範囲となっており、この実施形態では１７４°となっている。副逃げ面４ｂとこれに隣接する主逃げ面４ａとの間には、これら副逃げ面４ｂと主逃げ面４ａとを滑らかに連結する略曲面状をなす丸コーナ逃げ面４ｄが設けられている。この丸コーナ逃げ面４ｄを、副逃げ面４ｂおよび主逃げ面４ａに夫々斜交する略平坦面状をなす面取りコーナ逃げ面へ変更してもよい。あるいは、丸コーナ逃げ面４ｄが省略され、副逃げ面４ｂと主逃げ面４ａとが直接つながってもよい。また、一対に設けられた副逃げ面４ｂは、インサート本体１の外側に向かって膨らんだ凸曲面状であってもよい。この場合、一対の副逃げ面４ｂ同士のなす角度Ｅは、前記凸曲面の両端部を通る仮想平坦面同士のなす角度とする。この場合でも角度Ｅは、１００°〜１７８°の範囲となる。主逃げ面４ａを形成した４つの側面は、正面フライスの工具本体１０に位置決めする際、前記工具本体１０に選択的に当接する被拘束面を兼ねている。
【００２４】
各逃げ面の逃げ角は以下のとおりである。主逃げ面４ａの逃げ角は７°〜２５°の範囲に、副逃げ面４ｂの逃げ角は１０°〜３５°の範囲に、第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃの頂角の二等分線Ｂ方向、すなわち最大傾斜方向の逃げ角は１０°〜３５°の範囲に夫々設定される。さらに、副逃げ面４ｂの逃げ角は、主逃げ面４ａの逃げ角以上に設定される。この実施形態では、主逃げ面４ａの逃げ角は２０°、副逃げ面４ｂの逃げ角は３０°に設定されている。
【００２５】
切削用インサート１は、少なくとも主切れ刃５ａ、一対の副切れ刃５ｂ、第２の曲線稜５ｃを備える。主切れ刃５ａは、すくい面２と主逃げ面４ａとの交差稜線部に形成され、略直線状をなす。副切れ刃５ｂは、すくい面２と副逃げ面４ｂとの交差稜線部に形成され、インサート本体１のコーナＣに一対で形成され、夫々略直線状をなす。第２の曲線稜５ｃは、前記すくい面２と前記第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃとの交差稜線部に形成され、略曲線状をなす。一対の副切れ刃５ｂは、コーナＣの二等分線Ｂに関して略対称形状となっている。第２の曲線稜５ｃは、一対の副切れ刃５ｂの間に形成され、夫々の副切れ刃５ｂに接線方向に滑らかにつながっている。副切れ刃５ｂとこれに隣接する主切れ刃５ａとの間には、これら副切れ刃５ｂと主切れ刃５ａとを滑らかに連結する略曲線状をなす丸コーナ５ｄが設けられている。この丸コーナ５ｄは、副切れ刃５ｂおよび主切れ刃５ａに夫々斜交する略直線状をなす面取コーナに変更してもよい。あるいは、丸コーナ５ｄや面取りコーナが形成されず、副切れ刃５ｂと主切れ刃５ａとが直接つながってもよい。
【００２６】
一対の副切れ刃５ｂの夫々の長さＬｂは、０．５ ｍｍ〜３ ｍｍ程度の範囲に設定され、本実施形態では１．６ ｍｍに設定されている。一対の副逃げ面４ｂを略曲面状とした場合、副切れ刃５ｂもまた前記副逃げ面４ｂに対応した略曲線状となる。この場合、副切れ刃５ｂの曲率半径は、仕上げ面粗さを考慮して、５０ ｍｍ〜６００ ｍｍの範囲に設定するのが望ましい。
【００２７】
インサート本体１のすくい面２に対向する方向からみたとき、一対の副切れ刃５ｂ同士がなす角度Ｅは、１００°〜１７８°の範囲に設定され、本実施形態では１７４°に設定されている。また、第２の曲線稜５ｃの曲率半径Ｒｃは、０．４ ｍｍ〜２．５ ｍｍの範囲に設定され、本実施形態では１ ｍｍに設定されている。また、丸コーナ５ｄの曲率半径Ｒｄは、０．４ ｍｍ〜２．５ ｍｍの範囲に設定され、本実施形態では１．３ｍｍ に設定されている。コーナを略直線状とした場合、その長さは、０．４ ｍｍ〜２．５ ｍｍの範囲に設定される。
【００２８】
図５に図示するように、該切削用インサートを頂角の二等分線Ｂ方向からみたとき、一対の副逃げ面４ｂと第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃとの境界にあらわれる二つの境界線６ａは、すくい面２との交点から着座面３との交点にわたって延びており、インサート本体１の厚み方向に直角な方向に離間し、前記すくい面２（又は着座面３）の垂直二等分線に対して平行な方向に延びている。すなわち、頂部の逃げ面４ｃは、すくい面２から着座面３に到るまで、その曲率が一定のまま延びている。また、逃げ面４ｃの曲率は、チッピングなどの異常損傷をおこさない大きさとし、任意に設定される。なお、前記境界線６ａは、実際にはあらわれないが、この実施形態の理解を容易にするため、図３〜図５に実線で表記した。また、丸コーナ逃げ面４ｄと主逃げ面４ａとの境界線、および、丸コーナ逃げ面４ｄと副逃げ面４Ｃとの境界線も同じ理由から図３〜図５に実線で表記した。
【００２９】
第２の曲線稜５ｃの法線方向に沿う各断面における逃げ角は一定にならない。頂角ｃの二等分線方向Ｂに沿う断面における逃げ角が最大値となる。第２の曲線稜５ｃと前記二等分線Ｂとの交点から第２の曲線稜５ｃの両端部側へ遠ざかるにしたがって、法線方向に沿う断面における逃げ角は漸次小さくなる。
【００３０】
以上に説明した切削用インサートは、図６および図７に図示する正面フライスに用いられる。この正面フライスは、中心線Ｏまわりに回転させられる工具本体１０を備え、この工具本体１０の先端部の外周面に沿って円周方向に略等間隔に切削用インサートが着脱可能に装着されてなる。
【００３１】
工具本体１０の後端側に設けたボスは、工作機械の主軸端面、アーバの端面などに当接する端面を有する。また、工具本体１０は、その中心線Ｏに沿って延びる貫通穴を有する。工具本体１０の先端部の外周面には、円周方向に沿って複数（本実施形態では１２個）のチップポケット１１が等間隔に凹設されている。チップポケット１１の工具回転方向Ｒ後方側には、該チップポケット１１に隣接したインサート取付溝１２が形成されている。インサート取付溝１２の工具回転方向Ｒ前方側には、該インサート取付溝１２に隣接して楔挿入溝１３が形成されている。
【００３２】
インサート取付溝１２には、切削用インサートを着座させるインサート取付座２０ａを備えた保持部材（ロケ一タ）２０がねじ部材によって固着されている。楔挿入構１３には、ねじ部材によって該楔挿入溝１３の深さ方向に進退可能とされた楔部材２１が挿入されている。
【００３３】
切削用インサートの着座面３は、保持部材２０のインサート取付座２０ａの底面に着座するとともに、主逃げ面４ａを形成した側面のうち切削に関与しない後端側を向く一対の側面は、被拘束面となって前記底面から立ち上がる一対の壁面に夫々当接する。そして、挿入溝１３の深さ方向に沈められた楔部材２１は、切削用インサートのすくい面２となる上面を着座面３側に向かって押圧して、前記切削用インサートを固定する。
【００３４】
切削用インサートは、副逃げ面４ｂの逃げ角が主逃げ面４ａの逃げ角以上になることから、正面フライスの工具本体１０に、軸方向すくい角ＡＲが正の値、かつ、径方向すくい角ＲＲが負の値となるように装着される。本実施形態では、軸方向すくい角ＡＲは約２４°、径方向すくい角ＲＲは約−６°に設定された、いわゆるネガ−ポジ刃形の正面フライスに装着される。さらに、切削用インサートは、工具本体１０の先端側に配された一対の副切れ刃５ｂのうち工具本体１０の径方向外側に配された一方の副切れ刃５ｂが工具本体１０の中心線Ｏに略直交するように工具本体１０に装着される。切削用インサートを以上の諸角度で工具本体１０に装着することで、正面フライスのアプローチ角が決まる。本実施形態に係る正面フライスではアプローチ角は約４８°となる。
【００３５】
一対の副切れ刃５ｂのうち一方の副切れ刃５ｂに隣接する第２の曲線稜５ｃは、前記副切れ刃５ｂよりも中心線Ｏ方向先端側へ突出せず、工具本体１０の径方向内側に配された他方の副切れ刃５ｂは、前記中心線Ｏに直交する平面よりも中心線Ｏ方向後端側へ後退するとともに、径方向内側へいくにしたがって後端側へ漸次後退する。
【００３６】
本実施形態に係る切削用インサートによれば、一対の副逃げ面４ｂの間に設けられた第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃが副逃げ面４ｂを分離し、一対の副切れ刃５ｂの間に設けられた第２の曲線稜５ｃが副切れ刃５ｂを分離する。これにより、一対の副切れ刃５ｂのうち一方の副切れ刃５ｂが被削材に接触して切削するとき摩耗などの損傷を生じるが、この損傷が他方の副切れ刃５ｂに及ぶことを防止することができる。したがって、一対の副切れ刃５ｂの夫々を右勝手および左勝手に確実に使用することができるため、該切削用インサートの使用コーナ数が２倍に増え経済性が向上する。
【００３７】
第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃと一対の副逃げ面４ｂとが交差する境界部６ａ、および、第２の曲線稜５ｃと副切れ刃５ｂとが交差する境界部６ａは、前記一対の副逃げ面４ｂおよび一対の副切れ刃５ｂに対して接線方向で滑らかにつながるため、前記境界部近傍における強度の低下を防止することができる。さらに、第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃは、インサート本体１の厚み全体にわたって延びており、該第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃと、一対の副逃げ面４ｂとの境界線が互いに平行な方向に延びており、インサート本体１の厚み方向に直角な方向でほぼ均一な幅を有するように形成される。これに加えて、第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃと着座面３との交差稜線部が前記第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃに対応した略曲線状をなす。これにより、第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃ全体が第２の曲線稜５ｃに作用する力（切削抵抗）に対抗するのに十分な強度を確保することができる。以上のことから、第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃおよびこれと一対の副逃げ面４ｂとの境界部に関して、耐チッピング性が向上するため、該切削用インサートの寿命が向上するとともに、加工面の表面粗さの悪化を防止することができる。特に、正面フライスの中心よりも送り方向後方側にある切削用インサートが被削材の加工面を微小切削するとき、先行して被削材に接触する副切れ刃５ｂと第２の曲線稜５ｃとが隣接する部分にチッピングが生じることを防止し、加工面の表面粗さを悪化させるという問題が解消される。
【００３８】
第２の曲線稜５ｃの法線方向に沿う各断面における第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃの逃げ角は、前記第２の曲線稜５ｃの二等分線Ｂに沿う断面で最大となり、前記第２の曲線稜５ｃと前記二等分線Ｂとの交点から第２の曲線稜５ｃの両端部側へ遠ざかるにしたがい漸次小さくなる。この構成により、第２の曲線稜５ｃは、該第２の曲線稜５ｃに隣接する副切れ刃５ｂとの境界部に近づくほど刃先強度が高くなる。これにより、第２の曲線稜５ｃと一対の副切れ刃５ｂとの境界部近傍における耐チッピング性が向上するため、該切削用インサートの寿命が向上するとともに、加工面の表面粗さの悪化を防止することができる。
【００３９】
第２の曲線稜５ｃの法線方向に沿う断面でみた第２の頂角部分の頂部の逃げ面４ｃの逃げ角は、第２の曲線稜５ｃの両端部から該第２の曲線稜５ｃと前記二等分線Ｂとの交点に近づくほど大きくなる。これにより、一対の副切れ刃５ｂのうち一方の副切れ刃５ｂと第２の曲線稜５ｃとの境界部近傍の損傷が、他方の副切れ刃５ｂに拡大することを防止することができる。さらに、正面フライスの中心よりも送り方向後方側にある切削用インサートが被削材の加工面を微小切削するとき、先行して被削材に接触する前記一方の副切れ刃５ｂと第２の曲線稜５ｃとの境界部近傍の部分における損傷が早期に進行し、他の副切れ刃５ｂに拡大することを確実に防止する。これにより、他の副切れ刃５ｂを確実に使用することができ、加工面の表面粗さの悪化を確実に防止することができる。
【００４０】
第２の曲線稜５ｃを挟んで隣接する副切れ刃５ｂとのなす角度を１００°〜１７８°の範囲とすることで、一対の副切れ刃５ｂのうち一方の副切れ刃５ｂの延長線を引いたとき、他方の副切れ刃５ｂおよびこれに隣接する第２の曲線稜５ｃは、前記延長線を越えず、主切れ刃５ａとの交差部に向かうにつれ、前記延長線から漸次離間する。これにより、前記他方の副切れ刃５ｂ、および、前記他方の副切れ刃５ｂと第２の曲線稜５ｃとの境界部近傍が被削材に接触することを確実に防止することができる。したがって、前記一方の副切れ刃５ｂの損傷が前記他方の副切れ刃５ｂおよび前記境界部近傍へ拡大することを確実に防止することができる。
【００４１】
第２の曲線稜５ｃの曲率半径Ｒｃを０．４ｍｍ以上とすることで、該第２の曲線稜５ｃの強度を確保することができる。しかし、前記曲率半径Ｒｃが過大になると第２の曲線稜５ｃと被削材との接触による損傷の範囲が拡大するため、切削抵抗が大きくなる。そのため、前記第２の曲線稜５ｃの曲率半径Ｒｃは、２．５ｍｍ以下とするのが望ましい。
【００４２】
一対の副切れ刃５ｂの長さＬｂを夫々、０．５ｍｍ以上とすることで、加工面の表面粗さを悪化させることなく送りを高めた高能率正面フライス加工が可能となる。しかし、副切れ刃５ｂの長さＬｂが大きすぎると、該副切れ刃５ｂと被削材との接触範囲が拡大するため、切削抵抗が増大してびびりが生じたり加工面の表面粗さが悪化したりするおそれがある。そのため、一対の副切れ刃５ｂの長さＬｂは夫々、３ｍｍ以下とするのが望ましい。
【００４３】
本実施形態に係る切削用インサートを装着した正面フライスによれば、既述したとおり副切れ刃５ｂと第２の曲線稜５ｃとが隣接する部分の耐チッピング性を向上させ、加工面の表面粗さを向上させることができる。切削用インサートは、軸方向すくい角ＡＲが正の値、径方向すくい角ＲＲが負の値の、いわゆるネガ−ポジ刃形を構成するように工具本体１０に装着される。これにより、切削抵抗、特に被削材を押さえ付ける方向に作用する背分力を低減することができる。このことは、第２の曲線稜５ｃと副切れ刃５ｂとが隣接する部分の耐チッピング性を向上させることに有効である。さらに、前記背分力による該正面フライスの傾きが抑制されるため、該正面フライスの中心よりも送り方向後方側にある切削用インサートが被削材の加工面を微小切削する現象を生じ難くする。これにより、前記微小切削の際に先行して被削材に接触する、副切れ刃５ｂと第２の曲線稜５ｃとが隣接する部分に、チッピングが生じることを防止することができるため、加工面の表面粗さが悪化することを防止することができる。
【００４４】
一般的にネガ−ポジ刃形の正面フライスは、該正面フライスの先端側かつ工具回転方向前方側に配された副切れ刃と第２の曲線稜とが隣接する境界部が被削材に食い付く際に高い負荷を受け早期に損傷する傾向がある。これに対して、本実施形態に係る正面フライスによれば、第２の曲線稜５ｃが優れた耐チッピング性を発揮することによって加工面の表面粗さが悪化することを防止するとともに、切削用インサートの寿命延長が可能となる。
【００４５】
本発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない範囲で構成の変更、追加および削除が可能であることはいうまでもない。
【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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【国際調査報告】
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