(57)【要約】      （修正有）【課題】回転軸方向にも径方向にも、ボデーに対して押し付けさせることが可能となる切削インサートを提供すること【解決手段】回転する方向を向き、ボデーに当接する第１クランプ面を備える第１面１４と、第１面１４と反対方向を向き、ボデーに当接する第２クランプ面を備える第２面１８とを備え、回転軸ＡＸに垂直な断面において、第１クランプ面と第２クランプ面の距離は、切れ刃２４Ａから離れるほど大きくなるように、第１クランプ面に対して第２クランプ面は傾斜し、かつ、回転軸ＡＸに対向する面は、ボデーの基端側に進行するほど回転軸ＡＸに近づくように傾斜している。【選択図】図１
2019181581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心に回転するボデーに取り付けられる切削インサートであって、
前記回転する方向を向き、前記ボデーに当接する第１クランプ面を備える第１面と、
前記第１面と反対方向を向き、前記ボデーに当接する第２クランプ面を備える第２面と、
前記回転軸の径方向外側を向いた第３面と、
前記回転軸の径方向内側を向いた第４面と、
前記回転軸方向であって、前記ボデー先端側を向いた第５面と、
前記回転軸方向であって、前記ボデー基端側を向いた第６面と、
前記第１面と前記第３面とを接続する接続部に少なくとも設けられた切れ刃と、
を備える切削インサートであって、
前記回転軸に垂直な断面において、前記第１クランプ面と前記第２クランプ面の距離は、前記切れ刃から離れるほど大きくなるように、前記第１クランプ面に対して前記第２クランプ面は傾斜し、かつ、
前記第４面は、前記ボデー基端側に進行するほど前記回転軸との距離が小さくなる傾斜面を備える
切削インサート。
【請求項２】
前記回転軸に平行で前記第１クランプ面と前記第２クランプ面を通過する断面において、前記第１クランプ面と前記第２クランプ面の距離は、前記回転軸上の位置に応じて変化するように、前記第１クランプ面に対して前記第２クランプ面は傾斜していることを特徴とする
請求項１に切削インサート。
【請求項３】
前記回転軸に平行で前記第１クランプ面と前記第２クランプ面を通過する断面において、前記第１クランプ面と前記第２クランプ面の距離は、前記ボデー基端側に進行するほど大きくなることを特徴とする請求項１又は２に記載の切削インサート。
【請求項４】
前記第１クランプ面は、前記回転軸と平行であることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の切削インサート。
【請求項５】
前記第１クランプ面は、前記ボデー先端側に進行するほど前記回転する方向に進行するように、前記回転軸に対して傾斜することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の切削インサート。
【請求項６】
前記第１クランプ面は、前記ボデー基端側に進行するほど前記回転する方向に進行するように、前記回転軸に対して傾斜することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の切削インサート。
【請求項７】
ボデーにクランプされる切削インサートであって、
第１クランプ面を備える第１面と、
前記第１面と反対方向を向き、第２クランプ面を備える第２面と、
前記第１クランプ面と前記第２クランプ面とを接続する第３面と、
前記第３面と反対方向を向き、前記第１クランプ面と前記第２クランプ面とを接続する第４面と、
前記第１クランプ面と、前記第２クランプ面と、前記第３クランプ面と、前記第４クランプ面とを接続し、前記ボデーにクランプされるときに前記ボデー先端側を向く第５面と、
前記第５面と反対方向を向き、前記第１クランプ面と、前記第２クランプ面と、前記第３クランプ面と、前記第４クランプ面とを接続し、前記ボデーにクランプされるときに前記ボデー基端側を向く第６面と、
前記第１面と前記第３面とを接続する接続部に少なくとも設けられた切れ刃と、
を備える切削インサートであって、
前記切れ刃に垂直な断面において、前記第１クランプ面と前記第２クランプ面との距離は、前記切れ刃から離れるほど大きくなるように、前記第１クランプ面に対して前記第２クランプ面は傾斜し、かつ、前記第４面は、前記ボデー基端側に進行するほど前記ボデーの回転軸との距離が小さくなる傾斜面を備える
切削インサート。
【請求項８】
前記第１クランプ面と、前記第２クランプ面と、前記第５面と、前記第６面を通過する断面において、前記第１クランプ面は、前記第２クランプ面に対して傾斜していることを特徴とする請求項７に記載の切削インサート。
【請求項９】
回転軸を中心に回転するボデーと、
前記ボデーに取り付けられた切削インサートであって、
前記回転する方向を向き、前記ボデーに当接する第１クランプ面を備える第１面と、
前記第１面と反対方向を向き、前記ボデーに当接する第２クランプ面を備える第２面と、
前記回転軸の径方向外側を向いた第３面と、
前記回転軸の径方向内側を向いた第４面と、
前記回転軸方向であって、前記ボデー先端側を向いた第５面と、
前記回転軸方向であって、前記ボデー基端側を向いた第６面と、
前記第１面と前記第３面とを接続する接続部に少なくとも設けられた切れ刃と、
を備え、
前記回転軸に垂直な断面において、前記第１クランプ面と前記第２クランプ面の距離は、前記切れ刃から離れるほど大きくなるように、前記第１クランプ面に対して前記第２クランプ面は傾斜し、かつ、かつ、前記第４面は、前記ボデー基端側に進行するほど前記回転軸との距離が小さくなる傾斜面を備える切削インサートと、
を備える回転切削工具。
【請求項１０】
前記切削インサートは、前記回転軸に平行で、前記第１クランプ面と前記第２クランプ面を通過する断面において、前記第１クランプ面と前記第２クランプ面の距離は、前記回転軸上の位置に応じて変化するように、前記第１クランプ面に対して前記第２クランプ面は傾斜していることを特徴とする請求項９に記載の回転切削工具。
【請求項１１】
前記回転軸に平行で、前記第１クランプ面と前記第２クランプ面を通過する断面において、前記第１クランプ面と前記第２クランプ面の距離は、前記ボデー基端側に進行するほど大きくなることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の回転切削工具。
【請求項１２】
前記第１クランプ面は、前記回転軸と平行であることを特徴とする請求項９から１１の何れか一項に記載の回転切削工具。
【請求項１３】
前記第１クランプ面は、前記ボデー基端側に進行するほど前記回転する方向に進行するように、前記回転軸に対して傾斜することを特徴とする請求項９から１１の何れか一項に記載の回転切削工具。
【請求項１４】
前記第１クランプ面は、前記ボデー先端側に進行するほど前記回転する方向に進行するように、前記回転軸に対して傾斜することを特徴とする請求項９から１１の何れか一項に記載の回転切削工具。
【請求項１５】
前記ボデーの先端側には、前記回転軸を軸とする雌ねじが形成され、
前記切削インサートの傾斜面は、前記雌ねじと螺合し、前記回転軸を軸とする側面が設けられた雄ねじの前記側面と当接するように構成されていることを特徴とする請求項９から１４のいずれか一項に記載の回転切削工具。
【請求項１６】
請求項１５に係る切削インサートと同一構造の第２切削インサートを更に備え、
前記第２切削インサートは、前記雄ねじの側面と前記傾斜面において当接するように構成されていることを特徴とする請求項１５に記載の回転切削工具。
【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回転切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
切削インサートをボデーに取り付けるために、切削インサートにテーパ面を設け、このテーパ面をボデーのクランプ部と当接させることは、知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、刃先チップ３が貼りつけられた台金２の端部を、回転中心に近づくほど厚みが大きくなるように構成するとともに、この台金２の端部をクランプ機構１４でクランプすることにより、切削インサートをフライスカッターに固定する技術が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、回転軸方向中間部に、軸方向に所定間隔で複数の周面チップＡが取り付けられたセルフクランプ式のエンドミルが記載されている。このエンドミルは、周面チップＡを好適に固定するために、周面チップＡを取り付けるための係合溝１０に、係合溝１０の開口縁１３の溝幅より広くなるようなアリ溝を設けるとともに、開口縁１３の始端部よりも、終端部が幅狭となるように係合溝１０を形成した。そして、この係合溝１０に係合するように周面チップＡを台形にすることにより、周面チップＡをエンドミルの側面に固定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−７６６３号公報
【特許文献２】特開２０１１−２０２３５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に記載されているフライスカッターは、クランプ機構１４ａを用いて、切削インサートを回転方向に押し付けるものに過ぎない。このため、回転軸方向についても切削インサートを固定するためには、クランプ機構１４ａを大型にする必要がある。この文献には、大型のクランプ機構１４ａを、切削インサートと共に、外周部に設けた構成が記載されている。しかしながら、外周部の領域が限られている小径のエンドミルや、刃数が多い等の理由で、切削インサート同士の周方向の間隔が限られる大径のカッタ等に、この文献に記載されたような技術を適用することは困難である。
【０００７】
また、特許文献２に記載されているエンドミルは、周面チップＡを固定するための係合溝１０に、アリ溝を設けなければならない。このため、この文献に記載されている技術を、回転切削工具の先端に取り付けられる切削インサートを固定するために適用することは困難である。
【０００８】
そこで本発明は、回転切削工具のボデーの先端に取り付けることが可能であり、かつ、回転方向、回転軸方向及び径方向のいずれにも、ボデーに対して押し付けさせることが可能となる切削インサート及びこのような切削インサートを備えた回転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】
【０００９】
本発明の一態様に係る切削インサートは、回転軸を中心に回転するボデーに取り付けられる。そして、回転する方向を向き、ボデーに当接する第１クランプ面を備える第１面と、第１面と反対方向を向き、ボデーに当接する第２クランプ面を備える第２面と、回転軸の径方向外側を向いた第３面と、回転軸の径方向内側を向いた第４面と、回転軸方向であって、ボデー先端側を向いた第５面と、回転軸方向であって、ボデー基端側を向いた第６面と、第１面と第３面とを接続する接続部に少なくとも設けられた切れ刃と、を備える。そして、回転軸に垂直な断面において、第１クランプ面と第２クランプ面の距離は、切れ刃から離れるほど大きくなるように、第１クランプ面に対して第２クランプ面は傾斜し、かつ、かつ、前記第４面は、前記ボデー基端側に進行するほど前記回転軸との距離が小さくなる傾斜面を備えている。
【００１０】
また、本発明の一態様に係る回転切削工具は、回転軸を中心に回転するボデーと、ボデーに取り付けられた切削インサートを備える。切削インサートは、回転する方向を向き、ボデーに当接する第１クランプ面を備える第１面と、第１面と反対方向を向き、ボデーに当接する第２クランプ面を備える第２面と、回転軸の径方向外側を向いた第３面と、回転軸の径方向内側を向いた第４面と、回転軸方向であって、ボデー先端側を向いた第５面と、回転軸方向であって、ボデー基端側を向いた第６面と、第１面と第３面とを接続する接続部に少なくとも設けられた切れ刃と、を備え、回転軸に垂直な断面において、第１クランプ面と第２クランプ面の距離は、切れ刃から離れるほど大きくなるように、第１クランプ面に対して第２クランプ面は傾斜する。また、第４面は、ボデー基端側に進行するほど回転軸に近づく。また、回転軸に平行な断面において、第１クランプ面と第２クランプ面の距離は、回転軸上の位置に応じて変化するように、第１クランプ面に対して第２クランプ面は傾斜してもよい。
【００１１】
また、本発明の一態様に係る切削インサートは、回転軸を中心に回転するボデーの先端に取り付けられる。そして、この切削インサートの回転軸に対向する面は、ボデーの基端側に向かうほど回転軸に近づく様に傾斜する。また、この切削インサートは、ボデーに当接し、回転方向を向くクランプ面と、ボデーに当接し、回転方向と反対を向くクランプ面を有する。そして、この二つのクランプ面は、回転軸に平行でこれら二つの面を通過する断面で傾斜してもよい。回転軸に垂直でこれら二つの面を通過する断面においては、傾斜している関係を有する。一方のクランプ面は、回転軸に平行であっても傾斜してもよい。回転軸に平行でこれら二つの面を通過する断面においては、ボデーの基端側に向かうほどクランプ面同士の距離が小さくなり、回転軸に垂直でこれら二つの面を通過する断面においては、回転軸から離れるほどクランプ面同士の距離が小さくなることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の一態様に係る切削インサートは、ボデーにクランプされることができる。そして、第１クランプ面を備える第１面と、第１面と反対方向を向き、第２クランプ面を備える第２面と、第１クランプ面と第２クランプ面とを接続する第３面と、第３面と反対方向を向き、第１クランプ面と第２クランプ面とを接続する第４面と、第１クランプ面と、第２クランプ面と、第３クランプ面と、第４クランプ面とを接続し、前記ボデーにクランプされるときに前記ボデー先端側を向く第５面と、第５面と反対方向を向き、第１クランプ面と、第２クランプ面と、第３クランプ面と、第４クランプ面とを接続し、前記ボデーにクランプされるときに前記ボデー基端側を向く第６面と、第１面と第３面とを接続する接続部に少なくとも設けられた切れ刃と、を備える。また、第１クランプ面と第２クランプ面との距離は、切れ刃から離れるほど大きくなるように、切れ刃に垂直な断面において、第１クランプ面に対して第２クランプ面は傾斜する。また、第４面は、ボデー基端側に進行するほど回転軸との距離が小さくなる傾斜面を備える。また、第１クランプ面、第２クランプ面、第５面、第６面を通過する断面において、第１クランプ面に対して第２クランプ面は傾斜してもよい。
【００１３】
ここで、切れ刃とは、切削可能な刃が形成されている部分のうち、概ね直線状に設けられている部分のことをいう。ただし、微細なレベルで、切れ刃が曲線的に形成されていてもよい。切れ刃に垂直な断面とは、切れ刃が形成されている部分を近似する直線に垂直な断面をいう。また、切れ刃を含む断面とは、切れ刃が形成されている部分を近似する直線を含む断面をいう。このような断面のうち、第１クランプ面と第２クランプ面を通過するような断面において、第１クランプ面と、第２クランプ面をそれぞれ示す直線または曲線間の距離が有意に変化していれば、両者は傾斜している。
【００１４】
更に、このような切削インサートがボデーに取り付けられる際は、ボデーの基端側に向かうほど回転軸に近づく様に傾斜する面を、ボデーの回転軸を軸とするねじや、楔などの部材により、回転軸の基端方向かつ径方向に押圧することが望ましい。このとき、ボデーの基端側に向かうほど回転軸に近づく様に傾斜する面は平面でもよいが、回転軸を中心とする円を断面に備える曲面であってもよい。
【００１５】
さらに、同一構造の切削インサートをボデーの周方向において異なる位置に設けることにより、同時に複数の切削インサートを、回転軸に設けられた一つの部材で押圧してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】切削インサート１０の斜視図、正面図及び右側面図
【図２】切削インサート１０の平面図、底面図、左側面図及び背面図
【図３】エンドミル１００の斜視図
【図４】雄ねじ６０の斜視図
【図５】エンドミル１００を回転軸ＡＸの先端方向から見た図
【図６】左右ねじ６７を用いた変形例の斜視図
【図７】変形例に係る切削インサート７０の斜視図、正面図及び右側面図
【図８】切削インサート７０の平面図、底面図、左側面図及び背面図
【図９】変形例に係る切削インサート９０の斜視図、正面図及び右側面図
【図１０】切削インサート９０の平面図、底面図、左側面図及び背面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
[第１実施形態]
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、同一または同等の機能や構造を備える要素については、重複する説明を省略する。また、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施の形態のみに限定する趣旨ではない。さらに、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。
【００１８】
図１（ａ）は、本実施形態に係る切削インサート１０の斜視図である。また、図１（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ、切削インサート１０を、カッターボデー５０に取り付けられたとき（図３）に回転軸ＡＸの方向であるカッターボデー５０の先端方向を向く第５面１２に対向する方向から見たときの正面図、及び、径方向外側を向く第３面１６に対向する方向から見たときの右側面図である。更に、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、切削インサート１０を、回転方向を向く第１面１４に対向する方向から見たときの平面図、回転方向と反対側を向く第２面１８に対向する方向から見たときの底面図、径方向内側を向く第４面２０に対向する方向から見たときの左側面図、及び、回転軸ＡＸと反対方向であるカッターボデー５０の基端側を向く第６面２２に対向する方向から見たときの背面図である。また、図３は、このような切削インサート１０と共に、切削インサート１０と同一構造の切削インサート１０’及び切削インサート１０’’が、カッターボデー５０に取り付けられたエンドミル１００の斜視図である。
【００１９】
図１及び図２に示されるように、切削インサート１０は、第２面１８と、この第２面１８と接続する第３面１６、第４面２０、第５面１２、第６面２２を備え、また、第２面１８と反対方向を向いた第１面１４を備えている。
【００２０】
また、例えば図１（ａ）に示されるように、第１面１４と第３面１６とを接続する交差稜線部には、主切れ刃２４Ａが形成され、第１面１４と第５面１２とを接続する交差稜線部には、副切れ刃２４Ｂが形成される。また、主切れ刃２４Ａ並びに副切れ刃２４Ｂとそれぞれ滑らかに接続するように円弧状に形成されたコーナ刃２４Ｃが形成されている。
【００２１】
図３に示されるように、切削インサート１０がカッターボデー５０の先端に取り付けられたときに、第５面１２は、カッターボデー５０の回転軸ＡＸの方向であって、カッターボデー５０の先端側を向く。また、第５面１２の反対方向を向いた第６面２２（図２（ｄ））は、回転軸ＡＸの方向であって、カッターボデー５０の基端側を向く。また、例えば図１（ｂ）に示される第１面１４は、カッターボデー５０が回転する方向を向き、第２面１８は、概ね、第１面１４の反対方向を向く。さらに、第３面１６は、カッターボデー５０の回転軸ＡＸを中心とする円の径方向外側を向き、第４面２０は、径方向内側を向く。第３面１６、第４面２０、第５面１２及び第６面２２は、第２面１８と第１面１４の間に設けられ、第２面１８と第１面１４を接続する周側面を構成するが、これら面同士は、必ずしも、直接的に接続されている必要はない。例えば、図１（ａ）には、第５面１２と第３面１６とが、他の曲面を介して接続されていることが示される。また、これら面同士を滑らかに接続し、連続的な一つの面となるように構成してもよい。さらに、第１面１４に示されるように、所定方向を向く面として一つの符号が付された面を、複数の不連続な平面または曲面から構成するようにしてもよい。
【００２２】
第２面１８は、カッターボデー５０に切削インサート１０が取り付けられたときに、カッターボデー５０の回転方向と反対側を向く面である。図２（ｂ）に示されるように、第２面１８は、これに対向する方向から見たときに、第５面１２側の一辺の長さよりも、第６面２２側の一辺の長さの方がやや大きくなる略台形に形成されている。第２面１８は、回転軸ＡＸと平行又は略平行な平面からなるクランプ面（「第２クランプ面」の一例）を含んでおり、カッターボデー５０に切削インサート１０が取り付けられたときに、このクランプ面が、カッターボデー５０のホルダ部５２’’（図３）の回転方向を向いた面と当接する。
【００２３】
一方で、第２面１８と反対の方向を向いた第１面１４は、カッターボデー５０に切削インサート１０が取り付けられたときに、カッターボデー５０の回転方向を向く面である。このため、第１面１４は、主切れ刃２４Ａ、副切れ刃２４Ｂ及びコーナ刃２４Ｃに対するすくい面として機能する面を含む。図２（ａ）に示されるように、第１面１４は、４つの辺で規定される平面又は平面状に構成され、また、第５面１２側の一辺の長さより、第６面２２側の一辺長さの方が大きくなるように、第６面２２側に向かうほど広がって形成されている。第１面１４は、カッターボデー５０に切削インサート１０が取り付けられたときに、カッターボデー５０のホルダ部５２（図３）の回転方向の反対方向を向いた面と当接するクランプ面（「第１クランプ面」の一例）を含んでいる。
【００２４】
そして、カッターボデー５０に切削インサート１０が取り付けられたときに、ホルダ部５２の回転方向と反対方向を向いた面が、第１面１４のクランプ面と当接し、ホルダ部５２’’の回転方向を向いた面が、第２面１８のクランプ面と当接することにより、回転方向について、切削インサート１０をカッターボデー５０に対して好適に固定支持することが可能になる。
【００２５】
本実施形態においては、第１面１４のうち、すくい面を除くほとんどの領域が、カッターボデー５０のホルダ部５２に当接するクランプ面に相当し、第２面１８のうち、カッターボデー５０の先端側の領域のほとんどの領域（例えば、半分以上の領域）が、カッターボデー５０のホルダ部５２’’に当接するクランプ面に相当する。このようにカッターボデー５０と当接する領域（領域内の複数点で点接触する場合も含む）の面積が大きくなるようにすることで、切削インサート１０を安定的に支持することができる。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、第２面１８又は第１面１４の一部の領域（例えば、半分以下の領域）のみが、カッターボデー５０と当接するように構成してもよい。
【００２６】
本実施形態に係る切削インサート１０においては、更に、第１面１４ならびにこれに含まれるクランプ面は、第２面１８ならびにこれに含まれるクランプ面に対し、回転軸ＡＸと垂直な断面においても、回転軸ＡＸに平行な断面においても、傾斜する。以下、このような構成について説明する。
【００２７】
まず、図１（ｂ）に示されるように、第１面１４は、主切れ刃２４Ａならびに第３面１６から離れ、回転軸ＡＸに対向する第４面２０に近づくほど、第２面１８との距離が大きくなるように（又は、第１面１４と第２面１８との間隔として規定される切削インサート１０の厚さが大きくなるように）、第２面１８に対して傾斜している。
【００２８】
換言すると、カッターボデー５０によって回転方向に把持される切削インサート１０の２つのクランプ面の間隔は、回転軸ＡＸからの距離が大きくなるほど小さくなるように設けられている。
【００２９】
図１（ｂ）に示される正面図のみならず、回転軸ＡＸと垂直で第１面１４と第２面１８を通過する断面においても、同様の関係を有し、第１面１４ならびにこれに含まれるクランプ面は、第２面１８ならびにこれに含まれるクランプ面に対して傾斜している。ただし、クランプ面を含まない部分では、このような傾斜した関係を有する必要はない。
【００３０】
ここで、第２面１８並びに第１面１４は、必ずしも平面である必要はなく、曲面から構成してもよい。例えば、回転軸ＡＸと垂直で第１面１４のクランプ面と第２面１８のクランプ面を通過する断面において、回転軸ＡＸから離れるほど、両者の距離が小さくなるような曲線となるように、第２面１８並びに第１面１４を構成してもよい。
【００３１】
また、第２面１８に対する第１面１４の傾斜角は、回転軸ＡＸ上の位置によらず一定である必要はない。たとえば、カッターボデー５０の基端に近づくほど、第２面１８に対する第１面１４の傾斜角が小さく、平行に近づくようにしてもよい。
【００３２】
一方で、回転軸ＡＸに平行な方向、すなわち、第１面１４、第２面１８、第５面１２及び第６面２２を通過する断面においても、第１面１４ならびにこれに含まれるクランプ面は、第２面１８ならびにこれに含まれるクランプ面に対して傾斜している。このため、回転軸ＡＸに平行で、第１面１４及び第２面１８を通過する断面において、第１面１４を構成する直線は、第２面１８を構成する直線と平行にならない。ここで、回転軸ＡＸの基端方向に向かうほど、第１面１４と第２面１８の間隔が大きくなるように傾斜させてもよいし、小さくなるように傾斜させてもよい。第１実施形態に係る切削インサート１０の場合は、図２（ｄ）において、第１面１４の第５面１２側の一辺よりも、第６面２２側の一辺が、第２面１８に近づいていることからも示されるように、回転軸ＡＸの基端方向に向かうほど、第１面１４と第２面１８の間隔が小さくなるように、第１面１４は傾いている。このように、回転軸ＡＸの基端方向に向かうほど、第１面１４と第２面１８の間隔が小さくなるようにすると、軸方向すくい角を大きくつけたい加工をする場合に、切削インサート１０に、カッターボデー５０から引き抜こうとする力が加わるため、逆の場合よりも、カッターボデー５０は、切削インサート１０を好適に固定支持することができる。ただしこれに限られるものではなく、例えば、第１面１４と第２面１８の間隔が、回転軸ＡＸ上の位置によらず一定となるようにしてもよい。
【００３３】
このような切削インサート１０によれば、カッターボデー５０に取り付けられたときに、ホルダ部５２の回転方向と反対方向を向いた面に当接する第１面１４のクランプ面と、ホルダ部５２’’の回転方向を向いた面に当接する第２面１８のクランプ面が、主切れ刃２４Ａから離れる方向においても、主切れ刃２４Ａが形成される方向においても、傾斜しているから、カッターボデー５０の回転方向、回転軸ＡＸの方向及び回転軸ＡＸに垂直な径方向のいずれの方向においても、切削インサート１０をカッターボデー５０に向けて押圧することができる。このため、カッターボデー５０は、切削インサート１０を好適に固定支持することが可能になる。
【００３４】
なお、各クランプ面は、製造コストの面からは、平面であることが好ましいが、これに限られるものではなく、上述したような関係を有する曲面から構成してもよい。また、第２面１８は、カッターボデー５０に取り付けられたときに、回転軸ＡＸに平行な平面であってもよいが、後述するように、回転軸ＡＸに対して傾斜させてもよい。
【００３５】
次いで、切削インサート１０の第４面２０について説明する。上述したとおり、第４面２０は、カッターボデー５０に取り付けられたときに、径方向内側、すなわち、回転軸ＡＸに対向する面である。図２（ｃ）に示されるように、第４面２０は、これに対向する方向から見たときに、第５面１２から第６面２２に向かって、ほぼ平行に同一の幅を維持し、第６面２２との接続部付近において、幅が小さくなるように面取りされている。また、図１（ｂ）、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示されるとおり、第４面２０は、第５面１２から第６面２２に近づくほど、すなわち、カッターボデー５０の基端側に進行するほど、回転軸ＡＸとの距離が小さくなるように、回転軸ＡＸに対してなだらかに傾斜している。
【００３６】
また、第５面１２及び第３面１６は、それぞれ、副切れ刃２４Ｂ及び主切れ刃２４Ａに対する逃げ面として機能する面である。平面状に構成する必要はなく、例えば、曲面や階段状（ステップ状）の逃げ面が設けられてもよい。
【００３７】
以下、図３、図４及び図５を用いて、切削インサート１０及びこれと同一構造の切削インサート１０’及び切削インサート１０’’を、カッターボデー５０に取り付けるための構成について説明する。図４は、このような切削インサート１０、１０’及び１０’’をカッターボデー５０に固定するための雄ねじ６０の斜視図である。図５は、回転軸ＡＸの方向からエンドミル１００を見た先端視である。
【００３８】
図４に示されるように、雄ねじ６０は、ねじ部６２と、頭部６４とを備えている。また、頭部６４のうち、ねじ部６２との接続部に設けられた部分を、本実施形態では、首部６６（テーパ座面部と呼ぶこともできる）と呼ぶ。ねじ部６２は、雌ねじと螺合するためのねじが、軸ＡＸ２を中心軸として、形成されている。頭部６４には、レンチで雄ねじ６０を回転させるための穴が形成されている。首部６６には、径大の頭部６４から、径小のねじ部６２にかけてなだらかに傾斜し、軸ＡＸ２を軸としてねじ部６２側を向いた円錐の側面が設けられている。ここで、回転軸ＡＸに対する第４面２０の傾斜角とほぼ同じとなるように、円錐の傾斜角は、設定されている。雄ねじ６０が、回転軸ＡＸを中心軸としてカッターボデー５０に形成される雌ねじと螺合し、カッターボデー５０の基端方向に進行したときに、首部６６に設けられた側面が、切削インサート１０の第４面２０並びに切削インサート１０’及び１０’’の対応する面とそれぞれ当接することによって、切削インサート１０、１０’及び１０’’は、カッターボデー５０に対して固定される。
【００３９】
図３に示されるように、カッターボデー５０の回転軸ＡＸ方向先端には、回転方向に対し等間隔に形成された同一構造からなる３つのホルダ部５２、５２’及び５２’’が設けられている。
【００４０】
各ホルダ部５２、５２’及び５２’’は、カッターボデー５０の回転方向を向いた面及び反対方向を向いた面を備えている。
【００４１】
図３及び図５に示されるように、ホルダ部５２の回転方向と反対方向を向いた面は、切削インサート１０の第１面１４に含まれるクランプ面（「第１クランプ面」の一例）と当接し、ホルダ部５２’’の回転方向を向いた面は、切削インサート１０の第２面１８に含まれるクランプ面（「第２クランプ面」の一例）と当接する。切削インサート１０がカッターボデー５０に取り付けられたときに、第１面１４に含まれる第１クランプ面と略平行となるように、ホルダ部５２の回転方向と反対方向を向いた面は、第１面１４と同様に、回転軸ＡＸに平行で第１面１４に含まれるクランプ面と、第２面１８に含まれるクランプ面を通過する断面においても、回転軸ＡＸに垂直な断面においても傾斜するテーパ面となる。また、第２面１８に含まれる第２クランプ面と略平行となるように、ホルダ部５２’’の回転方向を向いた面は、回転軸ＡＸを含む面と平行に設けられる。
【００４２】
このようにして、切削インサート１０、１０’及び１０’’を、それぞれホルダ部５２、５２’及び５２’’の間の領域に挿入した後に、雄ねじ６０を、回転軸ＡＸを中心軸としてカッターボデー５０に形成される雌ねじと螺合させる。切削インサート１０の第４面２０及び切削インサート１０’及び１０’’の対応する面と、雄ねじ６０の首部６６に設けられた円錐の側面は、回転軸ＡＸを含む断面において、ほぼ平行である。このため、雄ねじ６０が回転軸ＡＸ上を進行するにつれて、首部６６に設けられた円錐の側面と、切削インサート１０の第４面２０及び切削インサート１０’及び１０’’の対応する面は、ほぼ平行を保ちながら近づいていく。
【００４３】
そして、十分な力で、首部６６に設けられた円錐の側面と、切削インサート１０の第４面２０及び切削インサート１０’及び１０’’の対応する面が当接されることにより、切削インサート１０、１０’及び１０’’は、カッターボデー５０に対し固定される。このとき、切削インサート１０、１０’及び１０’’には、回転軸ＡＸ方向の反対方向に向かう力とともに、径方向外側に向かう力が作用する。一方で、ホルダ部５２の傾斜面は、隣接するホルダ部５２’’との間隔が、径方向外側に向かうほど狭くなり、かつ、回転軸ＡＸと反対方向である基端側に向かうほど狭くなるように傾斜するから、切削インサート１０の第１面１４がホルダ部５２に対して好適に押し付けられる。切削インサート１０’及び１０’’も同様に、カッターボデー５０に対し固定される。
【００４４】
以上述べたようなエンドミル等の回転工具によれば、切削インサートの回転方向を向いた面に対し、その反対方向に設けられた面を二つの方向に傾斜させているから、これら二つの面をボデーに当接させることにより、より安定的に切削インサートを固定支持することが可能になる。特に、例えば、８ｍｍの工具径からなる小径エンドミルは、切削速度を向上させるために、高速回転に基づく大きな遠心力が作用するため、このような小径エンドミルに、好適に適用させることができる。ただし、フライス等の回転工具に本発明を適用することもできる。
【００４５】
また、ボデーの回転軸上に雌ねじを設け、これに螺合する雄ねじの側面を、径方向外側に設けられた２又は３以上の切削インサートに同時に当接させて、これら切削インサートを固定することが可能になる。このため、工具の外周側にクランプ部品を必要とする従来の同径の回転工具と比較して、より多数の切削インサートを固定することが可能になる。その結果、刃数を増やすことが可能となり、高能率な回転工具を提供することや、切削インサートを保持するためのホルダ部の回転方向の厚みを大きくして工具剛性を向上させることが可能になる。
【００４６】
さらに、工具の外周側にクランプ部品を必要とする従来の回転工具と比較して、構造が単純であるから、製造コストを低減することが可能になる。
【００４７】
なお、第２面１８は、カッターボデー５０に取り付けられたときに、回転軸ＡＸに平行な平面であってもよいが、回転軸ＡＸに対して傾斜させてもよい。例えば、第２面１８を、第４面２０に向かって回転軸ＡＸに対して僅かに傾斜させ、回転軸ＡＸの基端に近づくほど、回転軸ＡＸに近づくように構成してもよい。このように、構成することによって、雄ねじ６６をわずかに緩めることによって、切削インサート１０を取り出すことが可能になる。また、所定断面において、ある面と別の面の距離が所定方向への進行に応じて変化するという表現は、その一部について、距離が一定の領域が存在する場合も含む。
【００４８】
また、第１面１４及びそこに含まれるクランプ面は、回転軸ＡＸと平行となるように、カッターボデー５０に対して取り付けられてもよい。この場合は、クランプ時の剛性が、平行でない場合と比較して高くなる。ただし、第１面１４及びそこに含まれるクランプ面は、回転軸ＡＸと平行でなくてもよい。
【００４９】
たとえば、正のアキシャルレーキを持たせる場合は、第１面１４及びそこに含まれるクランプ面は、カッターボデー５０の先端側に進行するほど回転方向に進行するように、回転軸に対して傾斜するように取り付けられる。この場合は、切削抵抗を低減することが可能になる。
【００５０】
一方で、負のアキシャルレーキを持たせる場合は、第１面１４及びそこに含まれるクランプ面は、カッターボデー５０の基端側に進行するほど回転方向に進行するように、回転軸に対して傾斜するように取り付けられる。この場合は、切削抵抗を低減するとともに、切削インサート１０の先端が欠けにくくなる。
【００５１】
［変形例１］
以下、雄ねじ６０の替りに、左右ねじ６７と楔６８を用いて切削インサート１０、１０’及び１０’’をカッターボデー５０に固定する変形例について説明する。図６は、このようなエンドミル１００’を示す斜視図である。なお、同一又は同様の構成又は機能を呈する要素については、説明を省略する。
【００５２】
図６に示されるように、左右ねじ６７は、右ねじが形成される右ねじ部６７Ｂと、左ねじが形成される左ねじ部６７Ａを両端に備える。また、楔６８は、回転軸ＡＸの基端方向に狭くなる円錐面６８Ａと、回り止めのための平面６８Ｂが設けられている。平面６８Ｂの数は、適宜設定することができるが、例えば、３つの平面６８Ｂを周方向に等間隔に形成することができる。
【００５３】
そして、右ねじ部６７Ｂを、カッターボデー５０の回転軸ＡＸを軸として形成される雌ねじに螺合させるとともに、楔６８を左ねじ部６７Ａに螺合させた状態で、左右ねじ６７を回転させることにより、楔６８を、通常のねじを用いた場合よりも、回転軸ＡＸの基端方向に大きく進行させることが可能になる。仮に、右ねじ部６７Ｂのねじのピッチと、左ねじ部６７Ａのねじのピッチが同一とすると、左右ねじ６７を用いることにより、通常のねじの場合と比較して、同一の回転量に対する進行量を２倍にすることができる。このため、切削インサート１０の交換時間を短縮することができる。なお、楔６８には、緩んだ際に、左右ねじ６７と一体に回転することを防止するための図示しない回り止め構造が設けられている。
【００５４】
このように、楔６８を回転軸ＡＸの基端方向に進行させることにより、楔６８の３つの平面６８Ｂを切削インサート１０の第４面２０並びに切削インサート１０’及び切削インサート１０’’の第４面２０に相当する面にそれぞれ当接させて、これら切削インサート１０、１０’及び１０’’をカッターボデー５０に固定支持させることができる。このとき、回り止め用の平面６８Ｂと、切削インサート１０の第４面２０等との面接触が可能となるため、クランプ剛性を高めることが可能になる。
【００５５】
このような変形例によれば、楔６８と左ねじ部６７Ａの螺合により、少ない回転数で、切削インサート１０等を同時に固定することができる。
【００５６】
なお、切削インサートをカッターボデーに押し付ける方法は、様々な方法を適用することが可能である。たとえば、円錐状の楔などを用いてもよい。また、円錐面で押し付ける場合に限らず、その他の曲面（例えば、回転軸に垂直な断面において円となる曲面を一部に設けたもの）や、又は、カッターボデーの回転軸方向またはその回転方向に段差を有する面を備える固定部材を回転軸の基端方向に前進させて、切削インサートを固定するようにしてもよい。
【００５７】
［変形例２］
以下、図面を用いて切削インサート１０の変形例である切削インサート７０について説明する。なお、切削インサート１０及びカッターボデー５０に対応する構成要素であって、同様の機能又は構成を有する部分については、説明を省略、又は、簡略化し、異なる部分を中心に説明する。
【００５８】
図７及び図８は、図１及び図２に対応している。すなわち、図７（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ、切削インサート７０の斜視図、正面図、及び、右側面図である。更に、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、切削インサート７０の平面図、底面図、左側面図、及び、背面図である。
【００５９】
これら図面において、第１面７４、第２面７８、第３面７６、第４面８０、第５面７２、第６面８２は、それぞれ、切削インサート１０の第１面１４、第２面１８、第３面１６、第４面２０、第５面１２、第６面２２に相当する。
【００６０】
そして、すくい面として機能する面を含む第１面７４と、逃げ面として機能する第５面７２との接続部に副切れ刃８４Ｂが形成され、第１面７４と第３面７６との接続部に主切れ刃８４Ａが形成され、両者を接続するようにコーナ切れ刃８４Ｃが形成される。
【００６１】
第７図（ｂ）及び第８図（ｄ）の両図において、第１面７４及び第２面７８が線分で示されるとおり、切削インサート７０の第１面７４及び第２面７８は、平行な平面から形成されており、かつ、回転軸ＡＸに平行にカッターボデー５０に取り付けられる。
【００６２】
切削インサート１０と切削インサート７０を比較すると、例えば、回転軸ＡＸの先端側から見た先端視を示す図１（ｂ）及び図７（ｂ）に示されるとおり、両者とも、回転軸ＡＸに近づくほど切削インサート１０及び切削インサート７０の厚みが大きくなるように、第１面１４（又は第１面７４）に対する第２面１８（又は第２面７８）が傾斜している点は共通する。また、第４面２０（又は第４面８０）が、回転軸ＡＸの基端側に向かうほど、回転軸ＡＸに近づく点も共通している。
【００６３】
一方で、切削インサート７０において、第１面７４及び第２面７８は平行に設けられているから、回転軸ＡＸ方向の位置によらず、両者の間隔は一定である。
【００６４】
また、図７（ｂ）に示されるように、先端視において、切削インサート７０は、回転軸ＡＸと主切れ刃８４Ａを結ぶ線と比較して、第１面７４はほぼ平行であるのに対し、第２面７８は傾斜している点で、切削インサート１０とは異なる。
【００６５】
このような切削インサート７０であっても、回転方向及び径方向のいずれの方向にも、カッターボデー５０に向けて押しつける力を切削インサート７０に作用させることが可能となる。また、雄ねじ６０のような円錐面を備える部材を、第４面８０に押し付けることにより、一又は複数の切削インサート７０を、同時にカッターボデー５０等のボデーに対して支持固定することが可能になる。
【００６６】
［変形例３］
図９及び図１０は、図１及び図２に対応している。すなわち、図９（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ、切削インサート９０の斜視図、正面図、及び、右側面図である。更に、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、切削インサート９０の平面図、底面図、左側面図、及び、背面図である。
【００６７】
これら図面において、第１面９４、第２面９８、第３面９６、第４面１００、第５面９２、第６面１０２は、それぞれ、切削インサート１０の第１面、第２面１８、第３面１６、第４面２０、第５面１２、第６面２２に相当する。
【００６８】
そして、すくい面として機能する面を含む第１面９４と、逃げ面として機能する第５面９２との接続部に副切れ刃１０４Ｂが形成され、第１面９４と第３面９６との接続部に主切れ刃１０４Ａが形成され、両者を接続するようにコーナ切れ刃１０４Ｃが形成される。
【００６９】
第９図（ｂ）及び第９図（ｄ）の両図において、第１面９４及び第２面９８が線分で示されるとおり、切削インサート９０の第１面９４及び第２面９８は、平行な平面から形成されており、かつ、回転軸ＡＸに平行にカッターボデー５０に取り付けられる。
【００７０】
切削インサート１０と切削インサート９０を比較すると、例えば、回転軸ＡＸの先端側から見た先端視を示す図１（ｂ）及び図９（ｂ）に示されるとおり、両者とも、回転軸ＡＸに近づくほど切削インサート１０及び切削インサート９０の厚みが大きくなるように、第１面１４（又は９４）に対する第２面１８（又は９８）が傾斜している点は共通する。また、第４面２０（又は第４面１００）が、回転軸ＡＸの基端側に向かうほど、回転軸ＡＸに近づく点も共通している。
【００７１】
一方で、切削インサート９０において、第１面９４及び第２面９８は平行に設けられているから、回転軸ＡＸ方向の位置によらず、両者の間隔は一定である。また、図９（ｂ）に示されるように、先端視において、切削インサート９０は、回転軸ＡＸと主切れ刃１０４Ａを結ぶ線と比較して、第１面９４及び第２面９８とも非平行に形成されている点で、切削インサート１０とは異なる。
【００７２】
このような切削インサート９０であっても、回転方向に加えて、径方向にも、ボデーに対して固定させることが可能となる。また、雄ねじ６０のような円錐面を備える部材を、第４面１００に押し付けることにより、一又は複数の切削インサート９０を、同時にカッターボデー５０等のボデーに対して支持固定することが可能になる。
【００７３】
なお、回転軸ＡＸに対して垂直な方向から見たときに、第１面９４と第２面９８の間隔は一定となるように構成してもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１０、７０、９０…切削インサート、１２、７２、９２…第５面、１４、７４、９４…第１面、１６、７６、９６…第３面、１８、７８、９８…第２面、２０、８０、１００…第４面、２２、８２、１０２…第６面、２４Ａ、８４Ａ、１０４Ａ…主切れ刃、２４Ｂ、８４Ｂ、１０４Ｂ…副切れ刃、２４Ｃ、８４Ｃ、１０４Ｃ…コーナ刃、５０…カッターボデー、５２…ホルダ部、６０…雄ねじ、６２…ねじ部、６４…頭部、６６…首部、６８…楔、ＡＸ…回転軸、ＡＸ２…軸
【図１】
2019181581.tif 000003
【図２】
2019181581.tif 000004
【図３】
2019181581.tif 000005
【図４】
2019181581.tif 000006
【図５】
2019181581.tif 000007
【図６】
2019181581.tif 000008
【図７】
2019181581.tif 000009
【図８】
2019181581.tif 000010
【図９】
2019181581.tif 000011
【図１０】
2019181581.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成30年7月9日(2018.7.9)
【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】
回転軸を中心に回転するボデーと、
前記ボデーに取り付けられた切削インサートであって、
前記回転する方向を向き、前記ボデーに当接する第１クランプ面を備える第１面と、
前記第１面と反対方向を向き、前記ボデーに当接する第２クランプ面を備える第２面と、
前記回転軸の径方向外側を向いた第３面と、
前記回転軸の径方向内側を向いた第４面と、
前記回転軸方向であって、前記ボデー先端側を向いた第５面と、
前記回転軸方向であって、前記ボデー基端側を向いた第６面と、
前記第１面と前記第３面とを接続する接続部に少なくとも設けられた切れ刃と、
を備え、
前記回転軸に垂直な断面において、前記第１クランプ面と前記第２クランプ面の距離は、前記切れ刃から離れるほど大きくなるように、前記第１クランプ面に対して前記第２クランプ面は傾斜し、かつ、かつ、前記第４面は、前記ボデー基端側に進行するほど前記回転軸との距離が小さくなる傾斜面を備える切削インサートと、
を備え、
前記ボデーの先端側には、前記回転軸を軸とする雌ねじが形成され、
前記切削インサートの傾斜面は、前記雌ねじと螺合し、前記回転軸を軸とする側面が設けられた雄ねじの前記側面と当接するように構成されている
回転切削工具。
【請求項２】
前記切削インサートは、前記回転軸に平行で、前記第１クランプ面と前記第２クランプ面を通過する断面において、前記第１クランプ面と前記第２クランプ面の距離は、前記回転軸上の位置に応じて変化するように、前記第１クランプ面に対して前記第２クランプ面は傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の回転切削工具。
【請求項３】
前記回転軸に平行で、前記第１クランプ面と前記第２クランプ面を通過する断面において、前記第１クランプ面と前記第２クランプ面の距離は、前記ボデー基端側に進行するほど大きくなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転切削工具。
【請求項４】
前記第１クランプ面は、前記回転軸と平行であることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の回転切削工具。
【請求項５】
前記第１クランプ面は、前記ボデー基端側に進行するほど前記回転する方向に進行するように、前記回転軸に対して傾斜することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の回転切削工具。
【請求項６】
前記第１クランプ面は、前記ボデー先端側に進行するほど前記回転する方向に進行するように、前記回転軸に対して傾斜することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の回転切削工具。
【請求項７】
請求項１に係る切削インサートと同一構造の第２切削インサートを更に備え、前記第２切削インサートは、前記雄ねじの側面と前記傾斜面において当接するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転切削工具。