(57)【要約】直角加工及び傾斜加工用の交換可能な切削インサート。切削インサートは上面及び下面と、上面と下面との間に延長する第１〜第４側面と、上面と下面を貫通するスクリュホールとを有する。上面は平らな面の装着面を有し、上面と下面は互いに回転対称である。隣接した第１及び第２側面と上面とが接する部分に切削刃が形成され、隣接した第３及び第４側面と上面とが接する部分に非切削刃が形成される。第１及び第２側面は上面の装着面から延長する平面と鋭角を形成し、第３及び第４側面は上面の装着面から延長する平面と鈍角を形成する。【選択図】図２
2015523228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面と、
下面と、
前記上面と前記下面との間で延長する第１〜第４側面と、
前記上面と前記下面を貫通するスクリュホールと、を含み、
前記上面は平らな面を含む装着面を含み、前記上面と前記下面は互いに回転対称であり、
互いに隣接する第１及び第２側面と前記上面とが接する部分に切削刃が形成され、
互いに隣接する第３及び第４側面と前記上面とが接する部分に非切削刃が形成され、
前記第１及び第２側面は前記上面の装着面から延長する平面と鋭角を形成し、前記第３及び第４側面は前記上面の装着面から延長する前記平面と鈍角を形成する、
切削インサート。
【請求項２】
前記下面は平らな面を含む装着面を含み、
前記上面の装着面から延長する前記平面と前記第１側面とが形成する角が前記下面の装着面から延長する平面と前記第４側面とが形成する角と同一であり、
前記上面の装着面から延長する前記平面と前記第２側面とが形成する角が前記下面の装着面から延長する前記平面と前記第３側面とが形成する角と同一である、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３】
前記上面の装着面から延長する前記平面と前記第１及び第２側面との間に形成される前記鋭角は７５゜〜８５゜である、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項４】
前記下面は平らな面を含む装着面を含み、
前記下面の装着面から前記上面に位置する切削刃までの距離は前記下面の装着面から前記上面の装着面までの距離より大きい、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項５】
前記切削刃と前記上面の装着面との間にすくい面が形成される、請求項４に記載の切削インサート。
【請求項６】
前記上面と前記第１側面とが接する部分に第１主切削刃が形成され、前記第１側面と前記第２側面との間のコーナーに第１コーナー切削刃が形成され、前記第２側面は複数の面からなり、前記第２側面の複数の面のうち前記第１側面に隣接する面と前記上面とが接する部分に第１ワイパー切削刃が形成され、前記第２側面の複数の面のうち前記第３側面に隣接する面と前記上面とが接する部分に第１傾斜切削刃が形成され、
前記下面と前記第４側面とが接する部分に第２主切削刃が形成され、前記第３側面と前記第４側面との間のコーナーに第２コーナー切削刃が形成され、前記第３側面は複数の面からなり、前記第３側面の複数の面のうち前記第４側面に隣接する面と前記下面とが接する部分に第２ワイパー切削刃が形成され、前記第３側面の複数の面のうち前記第２側面に隣接する面と前記下面とが接する部分に第２傾斜切削刃が形成される、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項７】
前記下面は平らな面を含む装着面を含み、
前記第１主切削刃は前記第１コーナー切削刃から下向に傾斜し、前記第１ワイパー切削刃は前記上面の装着面と平行で、前記第１傾斜切削刃は前記第１ワイパー切削刃から下向に傾斜し、
前記第２主切削刃は前記第２コーナー切削刃から上向に傾斜し、前記第２ワイパー切削刃は前記下面の装着面と平行で、前記第２傾斜切削刃は前記第２ワイパー切削刃から上向に傾斜する、請求項６に記載の切削インサート。
【請求項８】
前記切削刃は主切削刃とワイパー切削刃を含み、
主切削刃が位置する前記第１側面とワイパー切削刃が位置する前記第２側面との間に形成される角が８５゜〜９５゜である、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項９】
前記第１側面は前記上面に隣接して凸曲面を含む第１逃げ面と前記下面に隣接して平らな面を含む第２逃げ面とを含み、
前記第４側面は前記下面に隣接して凸曲面を含む第１逃げ面と前記上面に隣接して平らな面を含む第２逃げ面とを含む、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項１０】
前記上面と前記下面は前記切削刃と前記非切削刃との間に形成される連結刃の中心を通る線と平行な中心線に対して回転対称であり、
前記中心線は隣接する前記第２側面と前記第３側面との間に位置するコーナーの中心及び隣接する前記第１側面と前記第４側面との間に位置するコーナーの中心を通る、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項１１】
前記切削刃は前記上面に位置する第１切削刃と前記下面に位置する第２切削刃とを含み、
前記第１切削刃は前記上面と前記第１及び第２側面とが接する部分に形成され、前記第２切削刃は前記下面と前記第３及び第４側面とが接する部分に形成され、
前記第１切削刃と前記第２切削刃は前記中心線に対して対称である、請求項１０に記載の切削インサート。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の切削インサートと、
前記切削インサートが装着されるインサートポケットとを、含み、
前記インサートポケットは、前記切削インサートが安着されるインサート安着面と前記切削インサートの側面に接して前記切削インサートを支持する半径方向支持壁及び軸方向支持壁とを含み、
前記インサート安着面と前記半径方向支持壁は鋭角を形成し、前記インサート安着面と前記軸方向支持壁は鋭角を形成する、
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これを含む切削工具に関するものである。より具体的には、本発明は、安定した加工を実現できる直角加工及び傾斜加工用の交換可能な切削インサート及びこのような切削インサートを含む切削工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、交換可能な切削インサートを装着した切削工具が金属被削材の直角加工のために用いられる。交換可能な切削インサートを装着した、直角加工用の多様な切削工具が当該分野に存在している。従来の切削工具は切削インサートをスクリュを用いてカバーボディに締結するように構成されている。大韓民国公開特許公報第２００６−０１３５２１２号はこのような従来の切削工具の一例を開示する。
【０００３】
また、従来の切削インサートでは、上面に切削のための切削刃が形成され、下面に装着面が形成され、装着面の中心に孔があけられている。このような従来の切削インサートでは、切削インサートの側面と下面の装着面とはこれらの間に鈍角を形成できる。
【０００４】
最近、金属加工分野において、生産原価上昇に効果的に対処して競争力を確保することが重要となり、このために生産性向上が重要な要素となっている。生産性向上のために、切削加工時に切削刃当りの移送を大きくしなければならない。
【０００５】
しかし、下面の装着面と側面とが鈍角を形成する従来の切削インサートを用いて生産性向上のために高移送で被削材を加工する場合、加工中に発生する切削力によりスクリュが破損することがある。また、スクリュの破損にのみ限定されず、切削インサートの脱落、カッターボディの損傷、さらに被削材の損傷を引き起こし、深刻な問題になり得る。このような破損と損傷は、高価な航空機用部品を加工する場合のように切削の信頼性が重要な場合にさらに問題になり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前述した従来技術の問題を解決するためのものであり、本発明は切削生産性を向上させながら安定した加工を実現できる直角加工及び傾斜加工用切削インサート及び切削工具を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面は直角加工及び傾斜加工用切削インサートに関するものである。例示的実施形態において、切削インサートは上面と、下面と、前記上面と前記下面との間で延長する第１〜第４側面と、前記上面と前記下面を貫通するスクリュホールとを含む。前記上面は平らな面を含む装着面を含み、前記上面と下面は互いに回転対称である。互いに隣接する第１及び第２側面と前記上面とが接する部分に切削刃が形成され、互いに隣接する第３及び第４側面と前記上面とが接する部分に非切削刃が形成される。前記第１及び第２側面は前記上面の装着面から延長する平面と鋭角を形成し、前記第３及び第４側面は前記上面の装着面から延長する前記平面と鈍角を形成する。
【０００８】
前記下面は平らな面を含む装着面を含み得る。前記上面の装着面から延長する前記平面と前記第１側面とが形成する角は、前記下面の装着面から延長する平面と前記第４側面とが形成する角と同一であり得る。前記上面の装着面から延長する前記平面と前記第２側面とが形成する角は前記下面の装着面から延長する前記平面と前記第３側面とが形成する角と同一であり得る。
【０００９】
前記上面の装着面から延長する前記平面と前記第１及び第２側面との間に形成される前記鋭角は７５゜〜８５゜であり得る。
【００１０】
前記下面の装着面から前記上面に位置する切削刃までの距離は前記下面の装着面から前記上面の装着面までの距離より大きくてもよい。
【００１１】
前記切削刃と前記上面の装着面との間にすくい面が形成され得る。
【００１２】
前記上面と前記第１側面とが接する部分に第１主切削刃が形成され、前記第１側面と前記第２側面との間のコーナーに第１コーナー切削刃が形成され、前記第２側面は複数の面からなり、前記第２側面の複数の面のうち前記第１側面に隣接する面と前記上面とが接する部分に第１ワイパー切削刃が形成され、前記第２側面の複数の面のうち前記第３側面に隣接する面と前記上面とが接する部分に第１傾斜切削刃が形成され得る。前記下面と前記第４側面とが接する部分に第２主切削刃が形成され、前記第３側面と前記第４側面との間のコーナーに第２コーナー切削刃が形成され、前記第３側面は複数の面からなり、前記第３側面の複数の面のうち前記第４側面に隣接する面と前記下面とが接する部分に第２ワイパー切削刃が形成され、前記第３側面の複数の面のうち前記第２側面に隣接する面と前記下面とが接する部分に第２傾斜切削刃が形成され得る。
【００１３】
前記第１主切削刃は第１コーナー切削刃から下向に傾斜し、前記第１ワイパー切削刃は前記上面の装着面と平行で、前記第１傾斜切削刃は前記第１ワイパー切削刃から下向に傾斜し得る。前記第２主切削刃は前記第２コーナー切削刃から上向に傾斜し、前記第２ワイパー切削刃は前記下面の装着面と平行で、前記第２傾斜切削刃は前記第２ワイパー切削刃から上向に傾斜し得る。
【００１４】
前記切削刃は主切削刃とワイパー切削刃を含み得り 、主切削刃が位置する前記第１側面とワイパー切削刃が位置する前記第２側面との間に形成される角は８５゜〜９５゜であり得る。
【００１５】
前記第１側面は、前記上面に隣接して凸曲面を含む第１逃げ面と前記下面に隣接して平らな面を含む第２逃げ面とを含み得り、前記第４側面は、前記下面に隣接して凸曲面を含む第１逃げ面と前記上面に隣接して平らな面を含む第２逃げ面とを含み得る。
【００１６】
前記上面と前記下面は前記切削刃と前記非切削刃との間に形成される連結刃の中心を通る線と平行な中心線に対し回転対称であり得る。この場合、前記中心線は隣接する前記第２側面と前記第３側面との間に位置するコーナーの中心及び隣接する前記第１側面と前記第４側面との間に位置するコーナーの中心を通り得る。
【００１７】
前記切削刃は前記上面に位置する第１切削刃と前記下面に位置する第２切削刃とを含み得る。前記第１切削刃は前記上面と前記第１及び第２側面とが接する部分に形成され、前記第２切削刃は前記下面と前記第３及び第４側面とが接する部分に形成され、前記第１切削刃と前記第２切削刃は前記中心線に対し対称であり得る。
【００１８】
本発明のもう1つ側面は直角加工及び傾斜加工用切削工具を提供する。例示的実施形態において、切削工具は前述した切削インサートと前記切削インサートが装着されるインサートポケットとを含む。前記インサートポケットは、前記切削インサートが安着されるインサート安着面と、前記切削インサートの側面に接して前記切削インサートを支持する半径方向支持壁及び軸方向支持壁とを含む。前記インサート安着面と前記半径方向支持壁は鋭角を形成し、前記インサート安着面と前記軸方向支持壁は鋭角を形成する。
【発明の効果】
【００１９】
実施形態による切削インサートは切削工具に安定的に装着されることによって、切削加工時にスクリュ、切削インサートの破損及びそれによる被削材の破損を防止することができる。これにより、工具寿命の信頼性と切削生産性を向上させることができる。
【００２０】
また、実施形態による切削インサートは上面に１つの主切削刃と下面にもう１つの主切削刃を有することによって、切削加工時に発生するチップにより未使用切削刃が損傷するのを防止することができる。
【００２１】
また、実施形態による切削インサートと切削工具は、直角加工はもちろん傾斜加工のために用いられる。実施形態による切削インサートと切削工具は、金型部品の加工、自動車部品の加工など多様な分野の加工に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態による切削工具の斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態による切削インサートの斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態による切削インサートの正面図である。
【図４】本発明の第１実施形態による切削インサートの底面図である。
【図５】本発明の第１実施形態による切削インサートの左側面図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線に沿って取った断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態による切削インサートの斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態による切削インサートが装着された切削工具の側面図である。
【図９】本発明の一実施形態による切削インサートが装着された切削工具の正面図である。
【図１０】本発明の一実施形態による切削インサートがインサートポケットに装着されたものを示し、また一実施形態による切削インサートに加えられる力を示す。
【図１１】比較例による切削インサートがインサートポケットに装着されたものを示し、また比較例による切削インサートに加えられる力を示す。
【図１２】本発明の一実施形態による切削工具を用いて行われる直角加工を示す。
【図１３】本発明の一実施形態による切削工具を用いて行われる傾斜加工を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
添付した図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図面において、同一の構成要素に対しては同一の参照符号が付与されている。また、図面に示す各構成要素の大きさは説明の便宜上、任意のものであり、本発明が図面に示すものに限定されない。
【００２４】
図１は本発明の一実施形態による切削工具を示す斜視図である。一実施形態による切削工具１００は直角加工及び傾斜加工用に用いられる。図１を参照すると、切削工具１００はカッターボディ１１０及び複数の切削インサート１３０を含む。切削インサート１３０は交換可能にカッターボディ１１０に装着される。具体的には、切削インサート１３０はスクリュ１４０を通じてカッターボディ１１０のインサートポケット１２０に固定される。
【００２５】
図２〜図５は、それぞれ本発明の第１実施形態による切削インサート１３０の斜視図、正面図、底面図及び左側面図である。図６は図４のＶＩ−ＶＩ線に沿って取った断面図である。以下では図２〜図６を参照して第１実施形態による切削インサートについて詳細に説明する。
【００２６】
切削インサート１３０は上面１３１と、下面１３２と、上面１３１と下面１３２との間で延長する側面１３３とを含む。この実施形態では、切削インサート１３０の側面１３３は４つの側面、即ち第１側面１３３ａ、第２側面１３３ｂ、第３側面１３３ｃ及び第４側面１３３ｄからなり、第１〜第４側面１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｃ、１３３ｄのそれぞれは上面１３１及び下面１３２に対して傾斜している。
【００２７】
上面１３１にはインサートポケット１２０のインサート安着面と接触する装着面１３１ａが形成され、装着面１３１ａは平らな面を含む。切削インサート１３０をインサートポケット１２０に装着するためにスクリュ１４０が挿入されるスクリュホール１３８が、装着面１３１ａの中心部から下面１３２側に切削インサート１３０を貫通して延長する。上面１３１と第１及び第２側面１３３ａ、１３３ｂとが接する部分に切削刃１３４が形成される。切削刃１３４と装着面１３１ａとの間にはすくい面（ｒａｋｅ  ｓｕｒｆａｃｅ）１３１ｂが形成され、チップ排出を円滑にして低い切削抵抗を実現する。また、上面１３１と第３側面１３３ｃとが接する部分及び上面１３１と第４側面１３３ｄとが接する部分には非切削刃１３５が形成され、切削刃１３４と非切削刃１３５とが互いに連結される上面１３１のコーナーには連結刃１３６が形成される。
【００２８】
図２を参照すると、切削刃１３４は、主切削刃１３４ａと、コーナー切削刃１３４ｂと、ワイパー切削刃１３４ｃと、傾斜切削刃１３４ｄとを含む。主切削刃１３４ａは上面１３１と第１側面１３３ａとが接する部分に形成され、ワイパー切削刃１３４ｃ及び傾斜切削刃１３４ｄは上面１３１と第２側面１３３ｂとが接する部分に形成される。具体的には、第２側面１３３ｂは複数の面で構成される。第２側面１３３ｂの複数の面のうち第１側面１３３ａに隣接する面１３３ｂａと上面１３１とが接する部分でワイパー切削刃１３４ｃが形成され、第２側面１３３ｂの複数の面のうち第３側面１３３ｃに隣接する面１３３ｂｂと上面１３１とが接する部分で傾斜切削刃１３４ｄが形成される。主切削刃１３４ａ、コーナー切削刃１３４ｂ及びワイパー切削刃１３４ｃは上面１３１の装着面１３１ａより高く位置する。被削材に優れた表面の粗さを提供するようにワイパー切削刃１３４ｃは装着面１３１ａと略平行に位置し得る。主切削刃１３４ａはコーナー切削刃１３４ｂから下向傾斜しており、複数の直線または曲線からなり得り、傾斜切削刃１３４ｄはワイパー切削刃１３４ｃから下向傾斜しており、複数の直線または曲線からなり得る。
【００２９】
この実施形態の切削インサート１３０は、切削刃１３４と非切削刃１３５とを連結する連結刃１３６の中心を通る線と平行な仮想の中心線Ｑに対して回転対称に形成される。この実施例において、中心線Ｑは、第２側面１３３ｂと第３側面１３３ｃとの間に位置したコーナー部１３７ｂの中心及び第１側面１３３ａと第４側面１３３ｄとの間に位置したコーナー部１３７ａの中心を通る。このように、上面１３１と下面１３２は互いに回転対称であるので、切削インサート１３０の中心線Ｑに対する１８０度回転対称の構成により下面１３２は上面１３１と同一の形状を有する。従って、下面１３２にも装着面とすくい面が形成される。また、下面１３２と側面１３３とが接する部分にも切削刃と非切削刃が形成されるので、具体的には、下面１３２と第４側面１３３ｄとが接する部分で主切削刃が形成される。第３側面１３３ｃもまた複数の面で構成され、第３側面１３３ｃの複数の面のうち第４側面１３３ｄに隣接する面１３３ｃａと下面１３２とが接する部分にワイパー切削刃が形成され、第３側面１３３ｃの複数の面のうち第２側面１３３ｂに隣接する面１３３ｃｂと下面１３２とが接する部分で傾斜切削刃が形成される。
【００３０】
このように、切削インサート１３０が中心線Ｑに対して回転対称に形成されることによって、上面１３１と下面１３２にそれぞれ１つずつの切削刃が形成され、これにより切削インサート１３０は上面１３１と下面１３２の位置を変えて用いられる。
【００３１】
前述したように、この実施形態の切削インサート１３０によると、側面１３３は上面１３１及び下面１３２に対して傾斜している。具体的には、切削刃１３４に隣接する第１及び第２側面１３３ａ、１３３ｂは上面１３１の装着面１３１ａから延長する平面とそれぞれ鋭角を形成し、第３及び第４側面１３３ｃ、１３３ｄは下面１３２の装着面１３２ａから延長する平面とそれぞれ鋭角を形成する。また、第１側面１３３ａが上面１３１の装着面１３１ａから延長する平面と形成する角の大きさは、第４側面１３３ｄが下面１３２の装着面１３２ａから延長する平面と形成する角の大きさと同一で、第２側面１３３ｂが上面１３１の装着面１３１ａから延長する平面と形成する角の大きさは、第３側面１３３ｃが下面１３２の装着面１３２ａから延長する平面と形成する角の大きさと同一である。
【００３２】
前記鋭角があまりにも小さいと、切削刃が用いられる時、切削される部分があまりにも鋭利になって、切削インサートの強度悪化を引き起こすことがある。このような理由で、この実施形態では、第１及び第２側面１３３ａ、１３３ｂが上面１３１の装着面１３１ａから延長する平面と形成する角は約７５°〜約８５°の範囲である。また、第３及び第４側面１３３ｃ、１３３ｄが下面１３２の装着面１３２ａから延長する平面となす角α（図４参照）は、第１及び第２側面１３３ａ、１３３ｂが上面１３１の装着面１３１ａから延長する平面となす前記角と同一である。
【００３３】
また、非切削刃１３５に隣接する第３及び第４側面１３３ｃ、１３３ｄは上面１３１の装着面１３１ａから延長する平面とそれぞれ鈍角を形成し、第１及び第２側面１３３ａ、１３３ｃは下面１３２の装着面１３２ａから延長する平面とそれぞれ鈍角を形成する。この構成で、切削インサート１３０はカッターボディ１１０のインサートポケット１２０と接触しながらインサートポケット１２０により安定的に支持され得るので、切削加工時の切削力による非正常なスクリュの破損が防止され得るため、より強力な切削が達成される。前記鈍角が大きいほど切削力による破損がそれだけ防止され得る。
【００３４】
図４及び図５を参照すると、上面１３１の装着面１３１ａと下面１３２の装着面は互いに平行で、上面１３１に隣接する切削刃は上面１３１の装着面１３１ａに対して突出し、下面１３２に隣接する切削刃は下面１３２の装着面１３２ａに対して突出する。即ち、切削インサート１３０は、下面１３２の装着面１３２ａから上面に位置する切削刃までの距離である第１厚さＴ1が下面の装着面から上面の装着面までの距離である第２厚さＴ2より大きくなるように形成される。これは先に説明した通り、切削加工で主切削刃により発生するチップが円滑に排出され得る空間を確保するためである。チップ排出が円滑でない場合には、チップによる過度な摩擦熱、振動、騒音などが発生し得て、併せてチップが切削刃と被削材との間に介在されて切削を妨害することもある。しかし、この実施形態では前述した構成を通じてチップが排出される経路に干渉が無いようにしてチップ排出を円滑にし、効果的な切削を可能にする。
【００３５】
図４に示す装着面と切削刃との間のすくい角（ｒａｋｅ  ａｎｇｌｅ）βは、切削インサート１３０がカッターボディ１１０に装着される時、切削工具１００の回転軸ＲＡ（図９参照）とインサートポケット１２０のインサート安着面１２１（図９参照）とがなす軸方向すくい角とともに軸方向刃先角をなす。軸方向刃先角を大きくすると切削抵抗が減少して切削刃に加えられる切削衝撃力も減少する点を考慮すると、前記すくい角βは可能な限り大きくなることができる。この実施形態では、切削インサート１３０の強度、厚さなどを考慮し、前記すくい角βは約５゜〜約１５゜の範囲である。
【００３６】
図４に示す各γ1及び図５に示す各γ2は切削インサート１３０の切削刃１３４の逃げ角（ｒｅｌｉｅｆ  ａｎｇｌｅ）を示す。主切削刃１３４ａの逃げ角γ2は切削刃の強度を考慮してあまりにも大きくてはならず、この実施形態では、主切削刃１３４ａの逃げ角γ2は約５゜〜約３０゜の範囲であり、望ましくは約５゜〜約１５゜の範囲である。ワイパー切削刃１３４ｃの逃げ角γ1も切削刃の強度を考慮してあまりにも大きくてはならず、この実施形態では、ワイパー切削刃１３４ｃの逃げ角γ1は約５゜〜約２０゜の範囲である。前述した主切削刃１３４ａの逃げ角γ2と前述したワイパー切削刃１３４ｃの逃げ角γ1を有する切削インサート１３０は、約３゜〜約１５゜の軸方向逃げ角でカッターボディ１１０に装着される。
【００３７】
図６を参照すると、切削インサート１３０の中間断面形状は略平行四辺形形状であり、図６に示すように、仮想円Ｅが各側面と４点で内接できる。
【００３８】
図６に示す角εは主切削刃１３４ａが位置する第１側面１３３ａとワイパー切削刃１３４ｃが位置する第２側面１３３ｂとがなす角で、この実施形態では、前記角εは約８５゜〜約９５゜の範囲である。前記角εを前記の範囲に形成することによって、カッターボディ１１０に装着された切削インサート１３０により直角加工が行われ得る。また、傾斜切削刃１３４ｄが位置する第２側面１３３ｂの面１３３ｂｂがワイパー切削刃１３４ｃが位置する第２側面１３３ｂの面１３３ｂａに対して傾斜しているすくい角δは傾斜加工のために必要なものである。前記すくい角δが０゜の場合には、傾斜加工に必要な傾斜切削刃を形成するための空間の確保が難しく、実質的に傾斜加工が制約され得る。一方、前記すくい角δをあまりにも大きくする場合には、切削インサートの側面での装着が不安となるか、切削加工時に半径方向切削力に対する抵抗力の減少が誘発され得る。従って、この実施形態では、前記すくい角δが約３゜〜約３０゜の範囲、望ましくは約５゜〜約１５゜の範囲になり、傾斜加工を効率よく行うことができる。
【００３９】
図７は本発明の第２実施形態による切削インサートを示す斜視図である。
【００４０】
本発明の第２実施形態による切削インサート２３０は、上面２３１と、下面２３２と、上面２３１と下面２３２との間で延長する４つの側面とを含む。上面２３１は平らな面を含む装着面２３１ａと、主切削刃２３４ａに向かって傾斜したすくい面２３１ｂとを含む。第１実施形態の切削インサート１３０のように、この実施形態の切削インサート２３０は回転対称に形成され、上面２３１と下面２３２は同一の形状を有する。上面２３１とともに切削刃２３４ａ、２３４ｂ、２３４ｃ、２３４ｄを形成する第１側面２３３ａ及び第２側面が上面２３１の装着面２３１ａと鋭角を形成する。上面２３１とともに非切削刃２３５を形成する第３側面及び第４側面２３３ｄは上面２３１の装着面２３１ａと鈍角を形成する。
【００４１】
また、この実施形態の切削インサート２３０では、第１側面２３３ａ及び第４側面２３３ｄは、それぞれ２つの逃げ面（ｒｅｌｉｅｆ  ｓｕｒｆａｃｅ）を含む。上面２３１に隣接する第１側面２３３ａの第１逃げ面２３３ａａは凸曲面の形状に形成され、下面２３２に隣接する第１側面２３３ａの第２逃げ面２３３ａｂは平らな面の形状に形成される。また、下面２３２に隣接する第４側面２３３ｄの第１逃げ面２３３ｄａは凸曲面の形状に形成され、上面２３１に隣接する第４側面２３３ｄの第２逃げ面２３３ｄｂは平らな面の形状に形成される。第１逃げ面２３３ａａ、２３３ｄａを凸曲面の形状に形成することによって、切削インサート２３０がインサートポケット１２０に装着される時、主切削刃２３４ａはヘリカル（ｈｅｌｉｃａｌ）形態になって被削材の直径精度を向上させることができるようになり、第２逃げ面２３３ａｂ、２３３ｄｂを平らな面の形状に形成することによって切削インサート２３０がインサートポケット１２０に容易に装着され得るようになる。また、この実施形態では、主切削刃２３４ａの逃げ角をワイパー切削刃２３４ｃの逃げ角より大きくすることによって形状の自由度を高めることができるようになる。
【００４２】
図８及び図９は、それぞれ本発明の一実施形態による切削工具の側面図及び正面図であり、以下では図８及び図９を参照し、前述した切削インサート１３０が装着された切削工具１００、特に切削インサート１３０の装着構成について説明する。
【００４３】
切削工具１００のインサートポケット１２０は前述した切削インサート１３０、２３０の形状に対応するように、その形状が半径方向及び軸方向に傾斜した形状を有する。具体的には、図８を参照すると、インサートポケット１２０のインサート安着面１２１と半径方向支持壁１２２はこれらの間に鋭角θ1を形成する。切削インサート１３０の下面１３２がインサート安着面１２１上に安着され、切削インサート１３０の側面が半径方向支持壁１２２に接してこれにより支持される。また、図９を参照すると、インサートポケット１２０のインサート安着面１２１と軸方向支持壁１２３がこれらの間に鋭角θ2を形成する。切削インサート１３０のもう1つの側面が軸方向支持壁１２３に接してこれにより支持される。半径方向ポケット角θ1及び軸方向ポケット角θ2が鋭角である理由について以下に説明する。
【００４４】
図１０は本発明の一実施形態による切削インサート１３０がインサートポケット１２０に装着された状態で切削インサート１３０に加えられる力を示し、図１１は比較例による切削インサート１３０’がインサートポケット１２０’に装着された状態での切削インサート１３０’に加えられる力を示す。図１０及び図１１を参照すると、切削インサート１３０、１３０’をカッターボディ１１０、１１０’のインサートポケット１２０、１２０’に装着する時に加えられる締結力によってスクリュ１４０、１４０’に引張力ｆ1が発生することになる。そして切削インサート１３０、１３０’は、切削加工での切削分力のうち、主分力Ｐ1と背分力Ｐ2により発生して支持点ＦＰを中心として作用する回転力を受けるようになる。
【００４５】
図１１に示す比較例によるインサートポケット１２０’でインサート安着面１２１’と半径方向支持壁１２２’がこれらの間に鈍角をなしていれば、切削インサート１３０’は前記回転力によりインサートポケット１２０’から切削インサート１３０’を持ち上げる力Ｐ4を受けるようになる。これによって、既に印加されていた引張力ｆ1に加えてスクリュ１４０’には追加の引張力ｆ2が印加され、これによりスクリュ１４０’に予期しな
い破損が起こり得る。このようなスクリュ１４０’の破損は切削インサート１３０’の脱落、カッターボディ１１０’の破損及び被削材の損傷を順次引き起こし得る。
【００４６】
しかし、この実施形態では、図１０に示すように、インサートポケット１２０のインサート安着面１２１と半径方向支持壁１２２がこれらの間に鋭角をなすため、切削加工時の切削分力のうち主分力Ｐ1と背分力Ｐ2によって切削インサート１３０をインサートポケット１２０の内側に押す力Ｐ3が発生し、スクリュ１４０が受けている引張力ｆ1を緩和させてくれる。従って、スクリュ１４０は切削インサート１３０を固定だけする役割をするようになり、非正常な破損を回避するようになる。
【００４７】
この実施形態による切削工具１００のインサートポケット１２０では、半径方向ポケット角θ1及び軸方向ポケット角θ2が約７５゜〜約８５゜の範囲の鋭角を有する。半径方向ポケット角θ1及び軸方向ポケット角θ2の範囲は、すくい角が小さいほど切削インサート１３０がインサートポケット１２０に安定的に挿入され得、切削力による破損防止効果がそれにより増大できることを考慮し、設定されたものである。
【００４８】
図９を参照すると、切削インサート１３０の上面１３１の装着面１３１ａと切削刃１３４との間のすくい角βと、インサートポケット１２０のインサート安着面１２１が切削工具１００の回転軸ＲＡとなす角とにより、切削刃１３４の軸方向での角、即ち軸方向刃先角θ3が形成される。このような軸方向刃先角θ3は切削性を決定する重要な要素である。軸方向刃先角θ3を大きくするほど騒音、振動などを大幅に減らすことができ、切削負荷を減らして滑らかな切削が可能になる。しかし、前述したように、すくい面のすくい角βの範囲は切削インサートのインデキサブル（ｉｎｄｅｘａｂｌｅ）構成、即ち切削インサートの交換可能性を考慮して定められなければならない。この実施形態では、軸方向刃先角θ3は約５゜〜約２５゜の範囲である。
【００４９】
また、インサート安着面１２１と半径方向支持壁１２２との間及びインサート安着面１２１と軸方向支持壁１２３との間には逃げ溝１２４が形成される。このような逃げ溝１２４によって切削インサート１３０の使用しない切削刃がカッターボディ１１０に接触せず損傷なしに維持されるので、切削インサート１３０はその装着位置を変えて用いられる。
【００５０】
このように、本発明の実施形態によると、切削インサートをダブテイル（ｄｏｖｅｔａｉｌ）の形状に形成し、切削工具のインサートポケットが切削インサートの形状に対応するように形成される。従って、切削加工時に切削インサートを切削工具の軸方向及び半径方向に安定的に支持できるようになる。また、スクリュ及び切削インサートの破損とそれによる被削材の破損を防止し、安定的に切削加工が行われ得る。また、切削インサートを中心線に対して回転対称に形成することによって、上面に位置する切削刃が損傷する場合、切削インサートの交換なしに下面に位置する切削刃を用いて切削加工が行われ得る。
【００５１】
図１２及び図１３は本発明の実施形態による切削工具を用いて行われる直角加工及び傾斜加工をそれぞれ示す。実施形態による切削インサートは主切削刃を用いて直角加工を行うことができる（図１２参照）。また、実施形態による切削インサートは傾斜切削刃を用いて傾斜加工を行うことができる（図１３参照）。
【００５２】
本発明を前述した実施形態により説明したが、本発明がこれら実施形態に限定されるわけでないため、本発明の範囲は次に記載する特許請求の範囲によって定義される。特許請求の範囲の概念と範囲を外れることなく多様な修正及び変形が可能であることを、当該分野での通常の知識を有する者は容易に理解するはずである。
【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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【国際調査報告】
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