(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が多角形の互いに背を向けた第１の面及び第２の面と、その第１の面，第２の面にそれぞれ連なる側面と、前記第１の面と側面が交差した位置の稜線及び前記第２の面と側面が交差した位置の稜線によってそれぞれ形成される切れ刃と、前記第１の面，第２の面のインサート中心側にそれぞれ形成される平行配置の着座面と、
前記第１の面に連なる側面と第２の面に連なる側面を切り離す凹部とを有し、
前記切れ刃は、３つのコーナ刃と、各コーナ刃間に連なる第１の切れ刃及び第２の切れ刃とで構成され、
前記第１の切れ刃は第２の切れ刃よりも長さが長く、前記第１の切れ刃のコーナ刃側の端部が前記着座面よりも高い位置にあり、かつ、コーナ刃側とは反対側の端部が前記着座面よりも低い位置にあり、
前記第１の面、第２の面、前記凹部の断面の各々は、インサート中心を支点にしたインサートの１２０°の回転で回転前後の輪郭が重なる形状を有し、
前記第１の面と第２の面は同一形状であり、前記第１の面の第１の切れ刃がある側のコーナに前記第２の面の第２の切れ刃があり、
なおかつ、前記第１の切れ刃において、前記側面と前記着座面とのなす角がコーナ刃側において９０°、コーナ刃から離反した側で９０°以下に設定された切削インサート。
【請求項２】
前記第１の面と第２の面は、鋭角コーナ、鈍角コーナ、長辺及び短辺を有する六角形であり、前記コーナ刃が各鋭角コーナに形成され、前記第１の切れ刃は前記長辺に形成され、前記第２の切れ刃は前記短辺に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】
前記凹部の断面が、６つの長さの等しい辺と、交互に鋭角と鈍角とが並ぶコーナにより形成される六角形である請求項１又は請求項２に記載の切削インサート。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の切削インサートと、
前記切削インサートに接するインサート支持座を備える工具本体とで構成され、
前記インサート支持座は、前記切削インサートの着座面が接する主座面と前記切削インサートの凹部の底面に接する座側面を有するフライスカッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、多角形の両面使用型の切削インサートとそれを用いたフライスカッタに関する。
【背景技術】
【０００２】
首記の切削インサートとして、例えば、下記特許文献１に開示されたものが知られている。
【０００３】
同文献に開示された切削インサートは、六角形であって、鋭角コーナと鈍角コーナを交互に配置している。
【０００４】
また、３箇所の鋭角コーナはそれぞれのコーナ角を等しくし、３箇所の鈍角コーナもそれぞれのコーナ角を等しくしている。
【０００５】
さらに、上面を投影した形状を下面まで伸ばした形状にして上面と側面が交差した位置の稜線、及び下面と側面が交差した位置の稜線を切れ刃となしている。
【０００６】
この形状により、上下面の各辺の切れ刃は、図１３に示すように、長さＬが全て等しくなっている。
【０００７】
なお、特許文献１が示しているような、上下面に対して側面が直角に交わった両面使用のネガティブ型の切削インサートは切れ味が悪くなることから、図１４に示すように、工具本体のインサート支持座で受け支える平面の着座面（側面に対して直角）に対して主切れ刃をθ＝５°〜３０°程度傾斜させて（その傾斜を利用してカッタのアキシャルレーキを大きくする）切れ味を向上させることがなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２７５９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したような従来の六角形の両面使用の切削インサートは、正面フライスカッタにおける主切れ刃長さが短く、主切れ刃での切削領域を広げる要求に応え難い。
【００１０】
また、刃先コーナをインサート厚み方向に突出させて主切れ刃を傾斜させているため、上記着座面から刃先コーナの頂点までの高さＨ１（図１４参照）が高くなって刃先コーナが欠けやすくなる問題もあった。
【００１１】
この発明は、片面の使用コーナ数を３つにした両面使用型の従来の同一内接円径の切削インサートに比べて主切れ刃長さを長くしつつ、刃先コーナの強度を向上させることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するため、この発明においては、切削インサートを以下の通りに構成した。
【００１３】
即ち、各々が多角形の互いに背を向けた第１の面及び第２の面と、その第１の面，第２の面にそれぞれ連なる側面と、前記第１の面と側面が交差した位置の稜線及び前記第２の面と側面が交差した位置の稜線によってそれぞれ形成される切れ刃と、前記第１の面，第２の面のインサート中心側にそれぞれ形成される平行配置の平坦な着座面と、
前記第１の面に連なる側面と第２の面に連なる側面を切り離す凹部とを有し、
前記切れ刃は、３つのコーナ刃と、各コーナ刃間に連なる第１の切れ刃及び第２の切れ刃とで構成され、
前記第１の切れ刃は第２の切れ刃よりも長さが長く、前記第１の切れ刃のコーナ刃側の端部が前記着座面よりも高い位置にあり、かつ、コーナ刃側とは反対側の端部が前記着座面よりも低い位置にあり、
前記第１の面、第２の面、前記凹部の断面の各々は、インサート中心を支点にしたインサートの１２０°の回転で回転前後の輪郭が重なる形状を有し、
前記第１の面と第２の面は同一形状であり、前記第１の面の第１の切れ刃がある側のコーナに前記第２の面の第２の切れ刃があり、
なおかつ、前記第１の切れ刃において、前記側面と前記着座面とのなす角がコーナ刃側において９０°、コーナ刃から離反した側で９０°以下に設定されたものにした。
【００１４】
この発明は、かかる切削インサートを用いるフライスカッタ、具体的には、上記切削インサートと、その切削インサートに接するインサート支持座を備える工具本体とで構成され、前記インサート支持座は、前記切削インサートの着座面が接する主座面と前記切削インサートの凹部の底面に接する座側面を有するフライスカッタも併せて提供する。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の切削インサートは、同一内接円径の従来切削インサートと比較した場合、主切れ刃長さを長く確保することができる。
【００１６】
また、刃先コーナの着座面からの突出量を従来切削インサートに比べて小さくして刃先コーナの強度を向上させることができる。
【００１７】
さらに、第１の面に連なる側面と第２の面に連なる側面の形状が複雑にならない。
【００１８】
また、その切削インサートを用いたこの発明のフライスカッタは、従来品と同等の主切れ刃長さを切削インサートのサイズを小さくして確保することができ、切削インサートのクランプ精度とクランプの安定性も高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の切削インサートの一例を示す斜視図である。
【図２】図１の切削インサートの平面図である。
【図３】図１の切削インサートを図２の矢視Ａ方向に見た側面図である。
【図４】図１の切削インサートの底面図である。
【図５】図２のＩ−Ｉ線に沿った位置の部分断面図である。
【図６】図２のII−II線に沿った位置の部分断面図である。
【図７】図２のII−II線に沿った位置の他の形態の部分断面図である。
【図８】この発明のフライスカッタの一例を示す斜視図である。
【図９】図８のフライスカッタの側面図である。
【図１０】図８のフライスカッタの正面図である。
【図１１】図１０のIII−III線に沿った位置の拡大断面図である。
【図１２】図９のIV−IV線に沿った位置の拡大断面図である。
【図１３】従来の両面使用型の六角形切削インサートの基本形状を示す平面図である。
【図１４】主切れ刃となす部分に傾斜をつけた従来の両面使用型の六角形切削インサートの一例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明の切削インサートと、それを用いたフライスカッタの実施の形態を添付図面の図１〜図１２に基づいて説明する。
【００２１】
図１〜図４に示した切削インサート１は、各々が鋭角コーナと鈍角コーナを交互に備えた六角形の第１の面２及び第２の面３を有する。その第１の面２と第２の面３は、互いに背を向けており、すくい面として使用される。
【００２２】
その第１の面２，第２の面３には、それぞれ側面４が連なっている。その第１の面２と第２の面３のそれぞれに連なる側面４は、両面間に設けた凹部５によって互いに切り離されている。
【００２３】
凹部５は、６つの平面が角度をもって順次連なった底面５ａを有する。その底面５ａは、切削インサートの厚み方向と直角な線に沿った軸と直交する面に沿った断面形状が６つの長さの等しい辺と、交互に鋭角と鈍角とが並ぶコーナにより形成される六角形になっている。
【００２４】
第１の面２と側面４が交差した位置の稜線及び第２の面３と側面４が交差した位置の稜線が切れ刃６を構成している。
【００２５】
その切れ刃６は、第１の切れ刃６ａと、第２の切れ刃６ｂと、ノーズＲの付されたコーナ刃６ｃとで構成されている。
【００２６】
コーナ刃６ｃは、３箇所の鋭角コーナにそれぞれ配置されている。また、第１の切れ刃６ａと第２の切れ刃６ｂは、各コーナ刃間にそれぞれ設置されている。
【００２７】
第１の切れ刃６ａは、図２に示したコーナ刃を含めた長さＬ１が第２の切れ刃６ｂの長さＬ２よりも長い。また、第１の切れ刃６ａは、各コーナ刃６ｃの一端から離反距離の大きい方の鈍角コーナに至り、第２の切れ刃６ｂは、各コーナ刃６ｃの他端から離反距離の小さい方の鈍角コーナに向かっている。
【００２８】
第１の面２と第２の面３のインサート中心側には、平坦な着座面７，７が平行配置にしてそれぞれ形成されている。
【００２９】
第１の切れ刃６ａは、刃先コーナの位置を高める方向（コーナ刃６ｃ側が着座面７から離れる方向）に傾斜しており、コーナ刃６ｃ側とは反対側の端部（鈍角コーナ側にある第１の切れ刃の終端）は、着座面７よりも低い位置（凹部５側）にある。
【００３０】
そのために、第１の切れ刃６ａの一端と他端間のインサート厚み方向高さを図１４のＨ１と等しくしたときの刃先コーナの着座面７からの突出量Ｈ２（図３参照）が従来形状の切削インサートよりも低くなり、刃先強度が向上して刃先の欠損が起こり難くなっている。
【００３１】
第１の面２、第２の面３、凹部の底面５ａ及び切れ刃６の各々は、インサート中心を支点にしたインサートの１２０°の回転で回転前後の輪郭が重なる形状になっている。
【００３２】
また、第１の面２と第２の面３は同一形状であり、第１の面２の第１の切れ刃６ａがある側のコーナに第２の面３の第２の切れ刃６ｂがあるように第１の面２と第２の面３は位相がずれている。
【００３３】
これにより、例示の切削インサート１は、第１の面２と第２の面３の各３箇所の切れ刃のコーナーチェンジによる使用が可能になっている。
【００３４】
また、コーナ刃６ｃの中心とインサート中心を結ぶ直線を中心にした１８０°の回転により、第１の面２と第２の面３の輪郭、及び凹部の底面５ａの回転前後の輪郭が重なった状態での入れ替えがなされ、両面使用の条件も満たされる。
【００３５】
なお、凹部５が無い状態で第１の面２と第２の面３の位相をずらすと、側面４がねじれ、そのねじれた側面をインサート支持座の座側面で支えることになる。そのために、切削インサートの側面とインサート支持座の形状、加工が複雑になり、インサート支持座による切削インサートの支持安定性も悪化しやすくなる。
【００３６】
これに対し、例示の切削インサートは、凹部５を設けて第１の面２側の側面４と第２の面３側の側面４を互いに切り離しており、さらに、凹部５の底面５ａをねじれの無い平面で構成してその底面をインサート支持座の座側面で受ける構造にしているため、加工の煩雑化が回避され、切削インサートのクランプ精度とクランプ安定性も高めることができる。
【００３７】
さらに、第１の切れ刃６ａに連なる側面４は、図５、図６に示すように、コーナ刃６ｃ側を着座面７に対して垂直な面にすると第１の切れ刃６ａの強度低下を抑制することができる。
【００３８】
第１の面２側の側面４と第２の面３側の側面４を、上述したように、凹部５によって切り離してインサート支持座による支持がなされない面にすることで、第１の切れ刃６ａを形成する側面４のコーナ刃６ｃ側を図５のように着座面７とのなす角が９０°にし、コーナ刃６ｃから離反した側（鈍角コーナ側）は、９０°以下となる面にすることも可能になる。
【００３９】
また、既に加工に使用したコーナ部が、拘束面側としてカッタボディに取り付けられた際、拘束面として用いられる底面５ａと刃先側面が凹部５によって切り離されていることにより、摩耗の進行が生じていても、拘束面との接触部に影響が出ない（側面の摩耗が底面５ａに波及しない）。よって、多コーナ使用時における取り付けの安定性が確保できる。
【００４０】
側面４は主切れ刃の逃げ面となる。その側面４の鈍角コーナ側を、図７のような傾いた面や湾曲した面などにして凹部５に近い側を切れ刃側よりも内側に入り込ませると、インサート配置の関係でコーナ刃側に比べて被削材に近づくことが避けられない鈍角コーナ側も必要な逃げ量を確保しやすく、被削材に対する工具干渉が起こり難くなる。
【００４１】
図１、図２、図４の８は、第１の面２と第２の面３を見分けるための識別マークである。この識別マーク８は、片面のみに付しても第１の面２と第２の面３の見分が可能である。この識別マーク８は、好ましいものであるが必須の要素ではない。
【００４２】
かかる切削インサート１を使用した正面フライスカッタの一例を添付図面の図８〜図１２に示す。
【００４３】
例示の正面フライスカッタ１０は、工具本体（カッタボディ）１１に、クランプねじ１６を用いて切削インサート１を固定している。
【００４４】
工具本体１１の先端外周には、周方向に定ピッチで切屑ポケット１２と、各切屑ポケットに面したインサート支持座１３が設けられている。
【００４５】
インサート支持座１３は、クランプねじ１６をねじ込むためのねじ孔１７を設けた主座面１３ａ（図１２参照）と、２箇所の座側面１３ｂ，１３ｃ（図１１及び図１２参照）を有する。図１１は図１０のIII−III線に沿った位置の拡大断面図であり、前記凹部５の断面を示す。
【００４６】
図１１，図１２の１３ｄは、切削に関与しない位置の切れ刃の干渉や、主座面と座側面のコーナ部に対する応力集中などを回避する目的で設けられる肉盗み部である。
【００４７】
切削インサート１は、第１の面２と第２の面３のいずれか一方（図のそれは第１の面２）をすくい面にし、すくい面側の第１の切れ刃が正面フライス加工での主切れ刃１４、第２の切れ刃がサラエ刃１５となる向きにしてインサート支持座１３に装着している。
【００４８】
また、インサート支持座の主座面１３ａですくい面とは反対側の面に形成された着座面（図のそれは第２の面３に形成された着座面７）を支え、さらに、インサート支持座の座側面１３ｂ，１３ｃで凹部の底面５ａの、互いのなす角が９０°以下になっている２つの平面を支えている。
【００４９】
このように構成された正面フライスカッタ１０は、従来品と同じ主切れ刃長さを従来の切削インサートよりもサイズの小さい切削インサートによって確保することができる。
【００５０】
そのために、工具本体に設けるインサート支持座を小さくして工具本体の剛性を高めることができ、切削インサートの材料削減によるコスト低減も可能となる。
【００５１】
また、第１の面２に連なる側面と第２の面３に連なる側面との間に設けた凹部５のねじれの無い底面５ａをインサート支持座１３の座側面１３ｂ，１３ｃで支えているので、切削インサートのクランプ精度が高まる。また、切削インサートの支持が安定してクランプの安定性も高まる。
【００５２】
なお、この発明の切削インサートは、例示の六角形に限定されない。例えば、コーナ刃を、ノーズＲに代えてチャンファーを付した刃にすると第１の面と第２の面は９つの角を有するものになる。そのような形状であってもよい。
【００５３】
凹部５の底面５ａも六角形である必要はない。切れ刃のインサート中心を支点にした１２０°の回転によるローテーションで回転前後の底面の輪郭が重なる形状であればよい。
【符号の説明】
【００５４】
１          切削インサート
２          第１の面
３          第２の面
４          側面
５          凹部
５ａ        底面
６          切れ刃
６ａ        第１の切れ刃
６ｂ        第２の切れ刃
６ｃ        コーナ刃
７          着座面
８          識別マーク
１０        正面フライスカッタ
１１        工具本体
１２        切屑ポケット
１３        インサート支持座
１３ａ      主座面
１３ｂ，１３ｃ  座側面
１３ｄ      肉盗み部
１４        主切れ刃
１５        サラエ刃
１６        クランプねじ
１７        ねじ孔
【図１】
0005888656.tif 000002
【図２】
0005888656.tif 000003
【図３】
0005888656.tif 000004
【図４】
0005888656.tif 000005
【図５】
0005888656.tif 000006
【図６】
0005888656.tif 000007
【図７】
0005888656.tif 000008
【図８】
0005888656.tif 000009
【図９】
0005888656.tif 000010
【図１０】
0005888656.tif 000011
【図１１】
0005888656.tif 000012
【図１２】
0005888656.tif 000013
【図１３】
0005888656.tif 000014
【図１４】
0005888656.tif 000015