(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
切れ刃をもつ切削インサートの着座面を支える主座面と、前記切削インサートの異なる位置の側面を支える複数の座側面と、前記主座面と前記座側面に連なる凹円弧の断面の肉盗み部とを備えたインサート支持座を設けた工具本体と、前記インサート支持座に装着された切削インサートとを含み、前記主座面と前記座側面とが凹のコーナ部を構成するように配置された切削工具であって、
前記主座面と前記肉盗み部が交わる位置の稜線、前記座側面と前記肉盗み部が交わる位置の稜線及び連なり合う前記肉盗み部が交わる位置の稜線がそれぞれ、長手直角断面での半径が０．１ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下の凸円弧の曲面で構成された切削工具。
【請求項２】
前記主座面と前記座側面との間に配置される肉盗み部が、長手直角断面での半径ｒが０．２ｍｍ〜０．５ｍｍである凹円弧の曲面で構成された請求項１に記載の切削工具。
【請求項３】
切れ刃をもつ切削インサートの着座面を支える主座面と、前記切削インサートの異なる位置の側面を支える複数の座側面と、前記主座面と前記座側面に連なる凹円弧の断面の肉盗み部とを備えたインサート支持座を設け、前記主座面と前記座側面とが凹のコーナ部を構成するように配置された工具本体であって、
前記主座面と前記肉盗み部が交わる位置の稜線、前記座側面と前記肉盗み部が交わる位置の稜線及び連なり合う前記肉盗み部が交わる位置の稜線がそれぞれ、長手直角断面での半径が０．１ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下の凸円弧の曲面で構成された工具本体。
【請求項４】
前記主座面と前記座側面との間に配置される肉盗み部が、長手直角断面での半径ｒが０．２ｍｍ〜０．５ｍｍである凹円弧の曲面で構成された請求項３に記載の工具本体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】この発明は、正面フライスカッタなどの切削工具、詳しくは、工具本体に設けるインサート支持座に工夫を凝らした切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】既知の切削工具の中に、工具本体にインサート支持座を設けてそこに切削インサートを固定し、その切削インサートで切れ刃を構成したものがある。【０００３】この種切削工具のインサート支持座は、工具本体に直接加工するか、又は、ロケータと称される別部品に加工し、そのロケータを工具本体に固定することで工具本体にインサート支持座を備えさせている。【０００４】そのインサート支持座は、切削インサートの着座面を支える主座面と、切削インサートの側面を支える座側面と、上記主座面と座側面に連なる肉盗み部を備えている。【０００５】肉盗み部は、切削インサートの切削に関与しない位置の切れ刃の工具本体との干渉を回避する目的や、主座面と座側面のコーナ部、座側面間のコーナ部に対する応力集中を回避する目的で設けられるものである。【０００６】従来の切削工具のインサート支持座は、複数の工具、例えば、ドリルやエンドミルなどを使い分けて加工されており、形状の複雑なインサート支持座については、例えば、主座面が肉盗み部と交差した位置や座側面が肉盗み部と交差した位置、さらには、隣り合う肉盗み部が交差した位置などに尖鋭なエッジが残されている。【０００７】そのような形状のインサート支持座は、例えば、下記特許文献１，２などに記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−０７８８２８号公報
【特許文献２】特開２０１３−１７６８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】従来の切削工具のインサート支持座は、上述したように複数の工具を使い分けて加工している。エンドミルについては、粗加工用と仕上げ加工用を使用することがあり、ドリル加工も、加工径の異なるドリルを用いることがある。【００１０】  このように、複数の工具を使い分ける方法では、加工に必要な工具の本数が増え、工具費や工具交換の時間が増大して好ましくない。【００１１】また、被削材の材質（硬さ）や工具ホルダからの工具突き出し量により、直径のより細い加工工具の使用が規制され、インサート支持座の形状設計の自由度が狭められる。また、必要以上に大きな肉盗み部を形成せざるを得なくなって工具本体の剛性低下を招くこともある。【００１２】  インサート支持座の内部に尖鋭なエッジがあることも工具本体の強度や剛性を低下させる原因となるが、工具本体に直接加工される形状の複雑なインサート支持座については特に、ホーニング処理ができない箇所があるため、尖鋭なエッジが残されてしまう。【００１３】この発明は、工具本体に設けるインサート支持座を少ない加工工具で加工可能となし、さらに、インサート支持座の形状設計の自由度を向上させ、工具本体の剛性低下も抑えられるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】上記の課題を解決するため、この発明においては、切削インサートの着座面を支える主座面と、前記切削インサートの異なる位置の側面を支える複数の座側面と、前記主座面と座側面に連なる肉盗み部とを備えたインサート支持座を設けた工具本体と、そのインサート支持座に装着された切削インサートとを含む切削工具の前記インサート支持座を以下の通りに構成した。【００１５】即ち、前記主座面と前記肉盗み部が交わる位置の稜線、前記座側面と前記肉盗み部が交わる位置の稜線及び連なり合う肉盗み部間の稜線がそれぞれ凸円弧の曲面で構成された構造にした。
【発明の効果】
【００１６】この発明の切削工具は、数値制御の多軸加工機を使用して工具本体に設けるインサート支持座を１本のエンドミルで加工することができる。【００１７】また、インサート支持座の形状設計の自由度、加工の自由度を向上させることができ、工具本体の剛性低下も抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の切削工具の一例を示す斜視図である。
【図２】図１の切削工具の側面図である。
【図３】図１の切削工具の正面図である。
【図４】図３のIV−IV線に沿った位置の拡大断面図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線に沿った位置の拡大断面図である。
【図６】図１の切削工具の工具本体に設けられたインサート支持座の斜視図である。
【図７】図６のVII−VII線に沿った位置の拡大断面図である。
【図８】図１の切削工具に採用した切削インサートの斜視図である。
【図９】図８の切削インサートの平面図である。
【図１０】図８の切削インサートを図９の矢視Ａ方向に見た側面図である。
【図１１】図８の切削インサートの底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】以下、この発明の切削工具の実施の形態を添付図面の図１〜図７に基づいて説明する。
【００２０】例示の切削工具１は、正面フライスカッタにこの発明を適用したものであって、工具本体２に、クランプねじ３を用いて切削インサート１０を固定している。
【００２１】工具本体２の先端外周には、周方向に定ピッチで切屑ポケット４と、各切屑ポケットに面したインサート支持座５が設けられている。
【００２２】インサート支持座５は、クランプねじ３をねじ込むねじ孔６を設けた主座面５ａ（図５〜図７参照）と、２箇所の座側面５ｂ，５ｃ（図４〜図７参照）を有する。また、切削に関与しない位置の切れ刃の干渉を回避する目的、さらには、主座面５ａと座側面５ｂ，５ｃとの間のコーナ部や座側面間のコーナ部に対する応力集中を回避する目的で設けられた肉盗み部を有する。
【００２３】このインサート支持座５は、多軸加工機、例えば、５軸制御のマシニングセンターとボールエンドミル（これは１本でよい）を使用し、全域が設計された形状に仕上がるように数値制御による倣い加工法で加工を行って作り出されている。
【００２４】多軸加工機を用いた数値制御による加工は、加工工具（ボールエンドミル）とワークを設定された向きに傾けながら行うことができるため、加工の自由度が高く、加工規制を受け難い。そのために、工具ホルダからの工具突き出し量を短くすることができる。
【００２５】従って、使用するボールエンドミルも加工径の小さなものでよく、従来、ドリルで加工していた主座面５ａと座側面５ｂ、５ｃ間の第１の肉盗み部（図６参照。便宜上これを５ｄ−１とする）、座側面５ｃと中間面５ｅ（これは非支持面）との間のコーナ及び座側面５ｂと中間面５ｅとの間のコーナの第２の肉盗み部（これを５ｄ−２とする）などにおける、円弧の長手直角断面での半径ｒを従来工具よりも小さくして工具剛性の低下を抑えることができる。ここでは、円弧の長手直角断面とは、曲面を構成する円弧の中心点を結ぶ線に垂直な断面を意味する。
【００２６】従来ドリルで加工していた主座面と座側面間の肉盗み部や座側面間の肉盗み部などは、一般的に半径が０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ（直径：１ｍｍ〜３ｍｍ）程度となっており、それよりも半径を小さくすることが難しかったが、この発明によれば、半径ｒを０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ（直径：０．４ｍｍ〜１ｍｍ）程度まで小さくすることができる。
【００２７】従来エンドミルで加工していた主座面５ａと中間面５ｅとの間の第３の肉盗み部（これを５ｄ−３とする）、座側面５ｂ、５ｃ及び中間面５ｅと切屑ポケット４との間の第４の肉盗み部（これを５ｄ−４とする）などについても同様のことが言える。
【００２８】図６、図７に示すように、インサート支持座５の内部に形成される稜線、例えば、主座面５ａと第１の肉盗み部５ｄ−１が交わる位置の稜線、座側面５ｂ、５ｃおよび中間面５ｅと第２の肉盗み部５ｄ−２とが交わる位置の稜線、隣り合う第１の肉盗み部と第３の肉盗み部が交わる位置の稜線などは、いずれも凸円弧の曲面で構成しており、インサート支持座５の内部には尖鋭なエッジが存在しない。
【００２９】例示の切削工具１は、主座面５ａと工具本体２の側面との間の第５の肉盗み部５ｄ−５が形成されている。そして、第４の肉盗み部５ｄ−４と切屑ポケット４との間の稜線を凸円弧の曲面で構成している。さらに、第１の肉盗み部５ｄ−１、座側面５ｂおよび第５の肉盗み部５ｄ−５が工具本体２の外周面と交わる位置の稜線も凸円弧の曲面で構成しており、より好ましい形態となっている。
【００３０】各位置の稜線における円弧の長手直角断面での半径は、０．１ｍｍ以上の大きさにすることができる。
【００３１】一般的なホーニング処理によって鈍化させた稜線の半径は、０．０３ｍｍ程度であるが、この程度の大きさではエッジ強化の効果が十分でない。しかし、半径が０．１ｍｍ以上ある稜線であれば、エッジが不足なく強化される。
【００３２】なお、各稜線の半径の上限は１．０ｍｍ程度、より好ましくは０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ程度にとどめるのがよい。その半径を無用に大きくすると、工具本体の除肉量が大きくなって、肉盗み部の寸法を縮小することによる剛性向上の効果が薄れる。
【００３３】このように構成されたインサート支持座５に切削インサート１０を装着して例示の切削工具（図のそれは正面フライスカッタ）１を完成させる。
【００３４】例示の切削工具に採用した切削インサート１０の詳細を図８〜図１１に示す。この切削インサート１０は、両面使用型であって、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１１及び第２の面１２をすくい面として使用する両面使用型であって、第１の面１１と第２の面１２の３箇所の鋭角コーナが刃先として使用される。
【００３５】互いに背を向けた第１の面１１，第２の面１２にそれぞれ連なった側面１３は、凹部１４によって互いに切り離されている。
【００３６】凹部１４は、平面が角度をもって順次連なった形状の底面１４ａを有しており、その底面１４ａの２箇所の平面がインサート支持座の座側面５ｂ、５ｃによって支持される。
【００３７】図示の切削インサートは、第１の面１１及び第２の面１２のそれぞれが側面１３と交差した位置の稜線が切れ刃１５として用いられる。その切れ刃１５は、主切れ刃として使用される第１の切れ刃１５ａと、サラエ刃として使用される第２の切れ刃１５ｂと、第１、第２の切れ刃間に配置されるノーズＲの付されたコーナ刃１５ｃとからなる。
【００３８】第１の面１１と第２の面１２のインサート中心側には、平行配置の平坦な着座面１６，１６がそれぞれ形成されており、その着座面の一方がインサート支持座の主座面５ａによって支持される。
【００３９】図示の切削インサート１０は、インサート中心を支点にした１２０°の回転で刃先コーナの位置が入れ替わり、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。
【００４０】なお、この発明を適用する切削工具は、例示のフライスカッタに限定されない。この発明は、形状の複雑な切削インサートを使用する切削工具に適用すると特に効果的であるが、刃先交換式のエンドミル、ドリル、ボーリングバー、バイトなど、工具本体に設けたインサート支持座に切削インサートを装着して構成される切削工具の全てに利用することができる。
【００４１】この発明の切削工具に採用する切削インサートも、例示の形状のものに限定されない。既知の多角形切削インサートや丸駒切削インサートなど加工用途にあったものを任意に選択して使用することができる。
【符号の説明】
【００４２】１          切削工具２          工具本体３          クランプねじ４          切屑ポケット５          インサート支持座５ａ        主座面５ｂ、５ｃ  座側面５ｄ−１    第１の肉盗み部５ｄ−２    第２の肉盗み部５ｄ−３    第３の肉盗み部５ｄ−４    第４の肉盗み部５ｄ−５    第５の肉盗み部５ｅ        中間面６          ねじ孔１０        切削インサート１１        第１の面１２        第２の面１３        側面１４        凹部１４ａ      底面１５        切れ刃１５ａ      第１の切れ刃１５ｂ      第２の切れ刃１５ｃ      コーナ刃１６        着座面
【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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