(57)【要約】  この切削工具は、軸線回りに回転される工具本体と；前記工具本体の先端外周に着脱可能に装着された切削インサートと；を備える切削工具であって、前記切削インサートは、互いに平行な２つの七角形面と；前記各七角形面に対して直角に連なる側面と；前記七角形面と前記側面との各稜線に設けられた切刃と；を有する、表裏反転対称な略正七角形平板形状を有し、前記切刃は、正七角形の辺上に投影される主切刃と；前記各主切刃の両端から、前記七角形面の中心に向けて傾くように延び、隣り合う前記主切刃同士を接続する副切刃と；を含み、前記工具本体は、前記主切刃の１つを切削に関与させるべく前記工具本体先端側及び径方向外方に向けるように、かつ、この主切刃と前記軸線とがなすコーナ角αが４０°≦α≦４４°を満たすように、前記切削インサートを保持する取付座を備える。
2007142224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転される工具本体と；前記工具本体の先端外周に着脱可能に装着された切削インサートと；を備える切削工具であって、
前記切削インサートは、互いに平行な２つの七角形面と；前記各七角形面に対して直角に連なる側面と；前記七角形面と前記側面との各稜線に設けられた切刃と；を有する、表裏反転対称な略正七角形平板形状を有し、
前記切刃は、正七角形の辺上に投影される主切刃と；前記各主切刃の両端から、前記七角形面の中心に向けて傾くように延び、隣り合う前記主切刃同士を接続する副切刃と；を含み、
前記工具本体は、前記主切刃の１つを切削に関与させるべく前記工具本体先端側及び径方向外方に向けるように、かつ、この主切刃と前記軸線とがなすコーナ角αが４０°≦α≦４４°を満たすように、前記切削インサートを保持する取付座を備えることを特徴とする切削工具。
【請求項２】
前記側面は、前記各切刃に連なる各逃げ面を含み、
前記取付座は、
切削に関与する前記主切刃から前記工具本体後端側に一つおいた前記主切刃に連なる前記逃げ面が当接される第１当接面と；
前記第１当接面と当接される前記逃げ面から前記工具本体径方向内方に一つおいた前記逃げ面が当接される第２当接面と；
前記第１当接面と前記第２当接面との間に備えられ、前記切削インサートが当接されない逃げ部と；
を備えることを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
【請求項３】
前記切削インサートの前記七角形面の内接円半径ｒと；
前記取付座に装着された前記切削インサートが前記軸線回りに形成する回転軌跡の最大半径Ｒ１と；
前記工具本体が前記軸線回りに形成する回転軌跡の最大半径Ｒ２と；が、
２×ｒ×０．０５＜Ｒ１−Ｒ２＜２×ｒ×０．１５
を満たすことを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
【請求項４】
請求項１に記載された切削工具に着脱可能に装着される切削インサートであって、
互いに平行な２つの七角形面と；前記七角形面に対して直角に連なる側面と；前記七角形面と前記側面との各稜線に設けられた切刃と；を有する、表裏反転対称な略正七角形平板形状を有し、
前記切刃は、正七角形の辺上に投影される主切刃と；前記各主切刃の両端から、前記七角形面の中心に向けて傾くように延び、隣り合う前記主切刃同士を接続する副切刃と；を含むことを特徴とする切削インサート。
【請求項５】
前記各七角形面は、
前記側面に対して直角に設けられ、互いに平行な平面状の取付面と；
前記取付面から凹んだすくい面と；
前記すくい面に設けられ、前記切刃に連なり前記すくい面から凹んだブレーカと；
を有することを特徴とする請求項４に記載の切削インサート。
【請求項６】
前記七角形面は、
前記側面に対して直角に設けられ、互いに平行な平面状の取付面と；
前記取付面から凹んだ平面状のすくい面と；を有することを特徴とする請求項４に記載の切削インサート。
【請求項７】
前記各逃げ面に対向する側から見て、前記各切刃が凹んだ凹曲線状をなすように設けられていることを特徴とする請求項４に記載の切削インサート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被切削材に平面加工を施す際に使用される切削工具及びこの切削工具に着脱可能に装着される切削インサートに関する。
本願は、２００６年６月６日に出願された特願２００６−１５７０５０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被切削材を切削加工する際に使用される切削工具として、例えば、特許文献１に示されるような、切刃を有するインサートを工具本体の先端部外周に着脱可能に装着した切削工具が知られている。
特許文献１に開示された切削工具は、工具本体の軸線回りに高速回転されるとともに、工具本体の軸線方向に垂直な方向に送りを与えられ、工具本体の先端部外周に装着された切削インサートの工具本体先端（切込方向前方）及び径方向外方に向けられた主切刃によって被切削材の表面を切削加工する。【０００３】
このような切削工具では、外形が多角形平板状をなし、この多角形面の各辺に切刃が形成された切削インサートが広く使用されている（例えば、特許文献１参照）。このような切削インサートは、多角形面をすくい面として工具回転方向前方に向けられ、工具本体の径方向外方に向けられた切刃によって切削加工を行う。前述したような切削インサートとしては、切刃に連なる側面（逃げ面）に逃げ角が付されたポジティブタイプの切削インサートと、前記側面に逃げ角が付されていないネガティブタイプの切削インサートとが提供されている。例えば送りや切り込みを大きく取る重切削加工においては、切削抵抗が高くなる傾向にあるため、剛性の高く切削抵抗によって欠損するおそれが少ないネガティブタイプの切削インサートが使用される。【０００４】
ネガティブタイプの切削インサートでは、２つの多角形面の各辺に切刃が形成され、側面が前記多角形面と略直交するように配置されており、概略四角形平板状をなす外形を有している。このような切削インサートにおいては、２つの多角形面の各辺に形成された切刃を順次使用して切削インサートの寿命延長を図ることができ、切削インサートの使用コストを大幅に低減することができる。【０００５】
切削インサートのさらなる寿命延長を図るためには、切刃の数を増加することが効果的である。例えば八角形平板状として２つの八角形面のそれぞれに８つの切刃を形成して１６の切刃を備えた切削インサートが提案されている。しかしながら、このように八角形平板状にしたものでは、隣接する切刃同士の角度が１３５°と大きいので、工具本体の先端方向（切込方向前方）及び径方向外方に向けた主切刃のコーナ角（軸線となす角）を例えば４５°以上に設定した場合には、主切刃が形成された側面の工具本体の後端（切込方向後方）に隣接する側面が被切削材と干渉してしまうおそれがあった。一方、この側面を被切削材から逃がすためにコーナ角を４５°未満にすると、主切刃が形成された側面の切込方向前方に隣接する側面が被切削材と干渉してしまう。
また、このように切刃の数（辺の数）を増やした場合、切削インサートの大きさを一定とすると各切刃の長さが短くなるため、切り込み量が小さくなってしまい切削加工を効率良く行うことができなくなってしまう。【０００６】
そこで、特許文献２には、七角形平板状をなす切削インサートが提案されている。図９に、七角形平板状の切削インサートがコーナ角αをα＝４５°に設定されて取り付けられた切削工具によって被切削材Ｗを切削加工する様子を示す。
この切削インサート１においては、主切刃２Ａのコーナ角αをα＝４５°に設定した場合でも、切込方向前方に向けられた切刃２Ｂ（側面）が工具本体の径方向内方に向かうにしたがい切込方向後方に後退するように逃げ、工具本体の径方向外方に向けられた切刃２Ｃ（側面）が切込方向後方に向かうにしたがい工具本体径方向内方に後退するように逃げる。したがって、これらの側面が被切削材Ｗと干渉することがなく、これら側面に形成された切刃２Ｂ、２Ｃが切削に供される前に摩耗することを防止でき、七角形面に形成された７つの切刃２を順次使用できる。さらに、表面及び裏面を反転させてリバーシブルに使用することができ、合計で１４の切刃２を使用できる。
【特許文献１】特許第３１８０６０４号公報
【特許文献２】特開２００２−２６３９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような切削インサート１には、主切刃２Ａで切削した加工面を滑らかに仕上げるために、切刃２に対して所定角度をなして連なる副切刃３を形成することがある。例えば、被切削材Ｗの表面を切削加工する切削工具では、切込方向前方及び径方向外方に向けられた主切刃２Ａに対して所定角度をなして連なる副切刃３が工具本体の軸線に対して略直交するように配置されて、主切刃２Ａによって切削加工した面を副切刃３によって滑らかに仕上げることができる。【０００８】
前述した七角形でしかも表裏反転させて使用可能な切削インサート１にこのような副切刃３を設けた場合には、一つの角部４に、一の七角形面の副切刃３と他の七角形面の副切刃３とがそれぞれ設けられる。よって、角部４には、この角部４で接続する一対の側面からそれぞれ内方に傾いた一対のフラット部が形成され、このフラット部と七角形面との稜線に副切刃３が形成される。つまり、角部４には、一対の側面よりも大きな角度で接続する一対のフラット部が配置される。【０００９】
しかしながら、そのような切削インサート１を工具本体の径方向外方及び切込方向前方に突出された一の七角形面の角部４Ａに形成された一の副切刃３Ａを前記軸線に略直交するように配置すると、図９に示すように、被切削材Ｗの表面に工具本体の送り方向に垂直な縦壁が形成されている場合には、この角部４Ａの工具本体後端側に隣接する角部４Ｂに形成された一対のフラット部のひとつが縦壁と干渉して、このフラット部に形成された副切刃３Ｂが切削を行ってしまい、切削抵抗の増大を招くおそれがあった。つまり、せっかく七角形平板状に形成して隣接する切刃２同士のなす角度を小さくしたにもかかわらず、副切刃３を形成するために設けられた一対のフラット部同士の接続角度が大きいために、八角形平板状の切削インサートと同様に被切削材Ｗと干渉してしまう。【００１０】
したがって、このような場合には、切削抵抗の増大が起因となって異常振動（びびり振動）が発生し、被切削材Ｗ表面を満足する状態に仕上げることが難しくなるといった問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、七角形平板状をなして両面を使用されるネガティブタイプの切削インサートにおいて角部に副切刃を設けたものであっても、七角形面の各辺に形成された切刃及び角部に形成された副切刃を順次使用することができるとともに、常に安定した切削加工を行うことができる切削工具及びこの切削工具に着脱可能に装着される切削インサートを提供することを目的とする。【００１２】
本発明の切削工具は、軸線回りに回転される工具本体と；前記工具本体の先端外周に着脱可能に装着された切削インサートと；を備え、前記切削インサートは、互いに平行な２つの七角形面と；前記各七角形面に対して直角に連なる側面と；前記七角形面と前記側面との各稜線に設けられた切刃と；を有する、表裏反転対称な略正七角形平板形状を有し、前記切刃は、正七角形の各辺上に投影される主切刃と；前記各主切刃の両端から、前記七角形面の中心に向けて傾くように延び、隣り合う前記主切刃同士を接続する副切刃と；を含み、前記工具本体は、前記主切刃の１つを切削に関与させるべく前記工具本体の先端及び径方向外方に向けるように、かつ、この主切刃と前記軸線とがなすコーナ角αが４０°≦α≦４４°を満たすように、前記切削インサートを保持する取付座を備える。【００１３】
また、本発明の切削インサートは、前述の切削工具に着脱可能に装着される切削インサートであって、互いに平行な２つの七角形面と；前記七角形面に対して直角に連なる側面と；前記七角形面と前記側面との各稜線に設けられた切刃と；を有する、表裏反転対称な略正七角形平板形状を有し、前記切刃は、正七角形の各辺上に投影される主切刃と；前記各主切刃の両端から、前記七角形面の中心に向けて傾くように延び、隣り合う前記主切刃同士を接続する副切刃と；を含む。【００１４】
この構成の切削工具及び切削インサートによれば、切削に関与する主切刃と工具本体の軸線とがなすコーナ角αがα≦４４°に設定されることにより、工具本体の径方向外方に向けられた角部に備えられた副切刃には、工具本体の後端側（切込方向後方）に向かうにしたがい工具本体の径方向内方へと後退する逃げが確保できるので、この副切刃と被切削材との干渉を防止できる。また、前記コーナ角αがα≧４０°とされているので、工具本体の先端側（切込方向前方）に向けられた主切刃（逃げ面）に工具本体の径方向内方に向かうにしたがい漸次切込方向後方へと後退する逃げが確保できる。したがって、この主切刃（逃げ面）と被切削材との干渉を防止できる。【００１５】
したがって、各七角形面に形成された主切刃及び副切刃を順次使用することができるので、切削インサートの寿命延長を図って使用コストを大幅に低減することができる。
さらに、コーナ角αが付された（切削に関与する）主切刃から切込方向前方に連なり仕上げ面（切込方向前方）に向かう副切刃を、軸線に対して略直交するように配置することができるので、加工面（仕上げ面）を滑らかに仕上げることができる。【００１６】
さらに、前記側面は前記各切刃に連なる各逃げ面を含み、前記工具本体において、前記取付座は、切削に関与する前記主切刃から前記工具本体後端側（切込方向後方）に一つおいた前記主切刃に連なる前記逃げ面が当接される第１当接面と；前記第１当接面と当接される前記逃げ面から前記工具本体径方向内方に一つおいた前記逃げ面が当接される第２当接面と；前記第１当接面と前記第２当接面との間に備えられ、前記切削インサートが当接されない逃げ部と；を備えてもよい。これにより、前記第１当接面が工具本体の径方向外方に向かうにしたがい漸次工具本体の先端（切込方向前方）に向けて突出するので、軸線を中心として工具本体を高速回転させた際に、切削インサートが遠心力によって径方向外方に移動してしまうことを防止できる。【００１７】
さらに、第１当接面によって切削抵抗の背分力を受けることができるとともに、第２当接面によって切削抵抗の送り分力を受けることができるので、切削抵抗によって切削インサートが移動することを確実に防止できる。また、第１当接面と第２当接面との間に逃げ部が設けられることにより、切削インサートは工具本体に対して第１当接面と第２当接面とによって確実に位置決めされる。したがって、切削インサートの位置ずれや振れを防止して、切削加工を寸法精度良く行うことができるとともに切削インサートの欠損を防止できる。【００１８】
さらに、前記切削インサートの前記七角形面の内接円半径ｒと；前記取付座に装着された前記切削インサートが前記軸線回りに形成する回転軌跡の最大半径Ｒ１と；前記工具本体が前記軸線回りに形成する回転軌跡の最大半径Ｒ２と；が、
２×ｒ×（０．０５）＜Ｒ１−Ｒ２＜２×ｒ×（０．１５）
を満たすように前記切削工具が構成されてもよい。
この構成の切削工具によれば、前記取付座に装着された前記切削インサートが前記工具本体よりも径方向外方へ突出するので、被削材と工具本体とを干渉させず、被削材に対する切込量が大きい切削加工が可能である。【００１９】
また、前記切削インサートの前記各七角形面が、前記側面に対して直角に設けられ、互いに平行な平面状の取付面と；前記取付面から凹んだすくい面と；前記すくい面に設けられ、前記切刃に連なり前記すくい面から凹んだブレーカと；を有してもよい。これにより、主切刃によって生成した切屑を細かく分断することができ、切屑処理性を高めて切削加工を良好に行うことができる。また、一方の七角形面を基準としてアキシャルレーキ角及びラジアルレーキ角を負に設定しても、切刃に連なるようにブレーカが形成されているので、主切刃の垂直すくい角を正に設定することができ、切れ味を向上させて切削抵抗を低減することができる。
また、軟削材を切削する場合等、ブレーカが不要な場合には、前記七角形面は、前記側面に対して直角に設けられ、互いに平行な平面状の取付面と；前記取付面から凹んだ平面状のすくい面と；を有し、ブレーカを備えなくてもよい。この場合、形状が単純であるので、切削インサートの製造が容易である。【００２０】
さらに、前記切削インサートを前記各逃げ面に対向する側から見て、前記各切刃が凹んだ凹曲線状をなすように設けられていてもよい。これにより、前述のようにアキシャルレーキ角及びラジアルレーキ角を負に設定しても、主切刃の切刃傾き角を正に設定することができ、切屑の排出性を向上させて切削加工を良好に行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、略正七角形平板状をなして両面を使用するネガティブタイプの切削インサートであって角部に副切刃を設けたものであっても、七角形面の各辺に形成された主切刃及び副切刃を順次使用することができるとともに、常に安定した切削加工を行うことができる切削工具及びこの切削工具に着脱可能に装着される切削インサートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る切削工具の側面部分断面図である。
【図２】図１に示す切削工具の側面図である。
【図３】図１に示す切削工具の先端面図である。
【図４】図１に示す切削工具に装着される切削インサートの正面図である。
【図５】図４に示す切削インサートの側面図である。
【図６】図４におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図７】図４に示す切削インサートの角部の拡大図である。
【図８】図１に示す切削工具による切削加工時の切削インサート近傍の拡大図である。
【図９】従来の切削工具による切削加工時の切削インサート近傍の拡大図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  フライスカッタ（切削工具）
１１  工具本体
１３  取付座
１４  第１当接面
１６  第２当接面
２０  切削インサート
２１  七角形面
２２  側面
２３  切刃
２３ａ  主切刃
２４  凹曲線部
２５  傾斜部
２６  角部
２７  ブレーカ
３１ａ，３１ｂ  副切刃
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の実施形態について添付した図面を参照して説明する。図１から図３に、本実施形態の切削工具であるフライスカッタを示す。また、図４から図７に、このフライスカッタに装着される切削インサートを示す。なお、本実施形態のフライスカッタは、仕上げ面に向かって見て右回り（図１のＴ方向）に回転する、いわゆる右勝手であり、右勝手の切削インサートが装着されている。【００２５】
フライスカッタ１０は、鋳鉄や鋼等の被切削材に平面加工を施す際に使用されるものであり、図２及び図３に示すように、軸線Ｏを中心とした概略円盤状をなす工具本体１１を有している。工具本体１１には、軸線Ｏに沿って延びる取付孔１２が穿設されている。【００２６】
工具本体１１の先端外周には、後述する切削インサート２０が装着される取付座１３が、工具本体１１の先端（切込方向前方、図１の下方）かつ工具本体１１の径方向外方に開口するように形成されている。本実施形態では、図３に示すように、１０個の取付座１３が周方向に配置されている。
取付座１３の工具回転方向Ｔの前方に向かう壁面１３Ａは、図２および図３に示すように、工具本体１１の径方向外方に向かうにしたがい漸次工具回転方向Ｔの後方に後退するように、かつ、切込方向前方に向かうにしたがい軸線Ｏに対して僅かに工具回転方向Ｔの後方に後退するように傾斜している。【００２７】
取付座１３の切込方向前方を向く壁面１３Ｂは、図１に示すように、工具本体１１の径方向外方に向かうにしたがい切込方向前方に突出する斜面１４と、工具本体１１の径方向内方に向かうにしたがい切込方向前方に突出する斜面１５とを備え、工具本体１１の後端（切込方向後方、図１の上方）に向けて凹んだＶ字状をなしている。壁面１３Ｂにおいて、工具本体１１の径方向外方に向かうにしたがい切込方向前方に突出する斜面１４が、切削インサート２０の逃げ面２２ａが当接される第１当接面１４である。また壁面１３Ｂにおいて、工具本体１１の径方向内方に向かうにしたがい切込方向前方に突出する斜面１５は、切削インサート２０が接触しないように後退した逃げ部１５である。【００２８】
取付座１３の工具本体１１の径方向外方を向く壁面１３Ｃには、前記逃げ部１５に連なり切削インサート２０の逃げ面２２ａが当接される、第２当接面１６が備えられている。
前記第１当接面１４と逃げ部１５とがなす角度は正七角形の内角と同一の約１２８．５７°であり、逃げ部１５と第２当接面１６とがなす角度も、同じく約１２８．５７°である。前記第１当接面１４と軸線Ｏとがなす角度γは、５８．８６°≦γ≦６２．８６°（本実施形態では、γ＝６０．８６°）に設定されている。【００２９】
図２および図３に示すように、取付座１３の工具回転方向Ｔの前方には、切削インサート２０を固定するためのクサビ部材１８が挿入される凹部１７が、工具本体１１の径方向外方かつ切込方向前方に開口するように形成されている。クサビ部材１８の工具回転方向Ｔの後方を向く面が、切削インサート２０を押圧する押圧面１８Ａである。工具本体１１に装着されたクサビ部材１８において切込方向前方かつ工具本体１１の径方向外方を向く面は、切削インサート２０および工具本体１１よりも凹んでおり、切削インサート２０および工具本体１１とともにチップポケット１９を構成している。【００３０】
このように構成された取付座１３に装着される切削インサート２０は、超硬合金等の硬質材料によって構成され、図４及び図５に示すように、７つの角部２６を有する２つの七角形面２１と；これら２つの七角形面２１と直交するように配置された側面２２と；を備えた概略正七角形平板形状を有する、いわゆるネガティブタイプの切削インサートである。切削インサート２０は、七角形面２１に対向する方向から見て周回りに約５１．４３°ずつ回転対称かつ表裏反転対称に形成されている。
各七角形面２１の中央部には、互いに平行な平面状の取付面２１ａが設けられている。また、七角形面２１の中央部には、図４及び図６に示すように、切削インサート２０の厚さ方向に貫通した貫通孔３２が形成されている。【００３１】
各七角形面２１と側面２２との各稜線、つまり各七角形面２１の各辺に、それぞれ切刃２３が形成されている。本実施形態においては、ひとつの七角形面２１に７つの切刃２３が形成されるので、切削インサート２０全体で１４の切刃２３を有する。
前記各七角形面２１は、前記側面２２に対して直角に設けられた互いに平行な平面状の取付面２１ａと；前記各切刃２３に連なり前記取付面２１ａから凹んだすくい面２１ｂと；を有する。前記各すくい面２１ｂには、図４及び図６に示すように前記各切刃２３に連なり切削インサート２０の厚さ方向に凹んだ溝状のブレーカ２７が設けられる。ブレーカ２７は、隣接する各切刃２３に連なるもの同士が連続しており、七角形面２１に対向する側から見て図４に示すように、角部２６Ａ（角部２６の一つ）から時計回り方向に隣接する角部２６Ｂ（角部２６の一つ）に向けて、角部２６Ａ近傍で大きく溝幅が広がり、角部２６Ｂ近傍で溝幅が狭まる。【００３２】
各切刃２３は、図５に示すように、切削インサート２０を側面２２に対向する側から見て、例えば角部２６Ａと角部２６Ｂとの間において、角部２６Ａ近傍で切削インサート２０の厚さ方向に大きく凹んだ、角部２６Ａから底部までの曲線部分である凹曲線部２４と；凹曲線部２４の底部から角部２６Ｂへと向かうにしたがいこの切刃２３が形成されている七角形面２１に漸次近づくように傾斜した、底部から角部２６Ｂまでの直線部分である傾斜部２５と；で構成されている。凹曲線部２４の底部、すなわち切刃２３が最も凹む位置は、角部２６Ｂよりも角部２６Ａに近い位置であり、ほぼこの位置でブレーカ２７の溝幅も最大となる。すなわち、前記ブレーカ２７は、図４から図６に示すように、角部２６Ａと角部２６Ｂとの間において、角部２６Ａ近傍で、軸線方向の深さおよび径方向の溝幅が最も大きい。【００３３】
側面２２は、図４及び図５に示すように、各切刃２３に連なる平面状の各逃げ面２２ａと；各逃げ面２２ａに連なり、隣り合う各逃げ面２２ａ同士を接続する、各逃げ面２２ａから七角形面２１の内方（中心）に向けて傾いた平面状のフラット部２８と；各角部２６において隣り合うフラット部２８間を接続する曲面状のコーナＲ部２９と；を含む。各コーナＲ部２９と各すくい面２１ｂ（七角形面２１）との稜線に、コーナＲ刃３０がそれぞれ形成されている。また、各逃げ面２２ａと各すくい面２１ｂとの稜線に、主切刃２３ａがそれぞれ形成されている。【００３４】
各フラット部２８と各七角形面２１との各稜線に、副切刃３１ａ，３１ｂが形成されている。すくい面２１ｂに対向する側から見て、角部２６で接続する一対のフラット部２８のうちこの角部２６から時計回り方向に延びるフラット部２８とこのすくい面２１ｂとの稜線に副切刃３１ａが形成されており、角部２６から反時計回り方向に延びるフラット部２８とこのすくい面２１ｂとの稜線に副切刃３１ｂが形成されている。すなわち、各コーナＲ刃３０を介して、一方と他方の七角形面２１において、周回りに互い違いの方向に延びるように、副切刃３１ａ，３１ｂがそれぞれ形成されている。このようにコーナＲ刃３０及び一対の副切刃３１ａ，３１ｂが配置された角部２６は、七角形面２１に対向する側から見て、図７に示すように、角部２６を二等分する基準線Ｓに対して線対称である。【００３５】
各切刃２３は、各逃げ面２２ａと各すくい面２１ｂとの交線に形成された各主切刃２３ａと；各主切刃２３ａの両端に設けられた各副切刃３１ａ，３１ｂと；各コーナＲ刃３０と；で構成されている。各副切刃３１ａ及びコーナＲ刃３０は、取付面２１ａから一段沈んだ位置で、取付面２１ａと平行に形成されている。【００３６】
図７に示すように、七角形面２１に対向する側から見て隣接する２つの主切刃２３ａ同士のなす角θは、正七角形の内角と同一の約θ＝１２８．５７°とされている。また、コーナＲ部２９を挟むフラット部２８同士のなす角度は、主切刃２３ａの角度θよりも大きく、例えば約１４１．４３°に設定される。【００３７】
このような構成の切削インサート２０が、前記取付座１３に装着されることにより、フライスカッタ１０が構成される。
図１に示すように、切削インサート２０の一方の七角形面２１（取付面２１ａ）を取付座１３の工具回転方向Ｔの前方を向く壁面１３Ａに対向させるように、かつ、切削に関与させる主切刃２３ａを切込方向前方及び工具本体１１の径方向外方に向けて、切削インサート２０を取付座１３に載置する。このように切削インサート２０を取付座１３に装着した場合、切込方向前方及び工具本体１１の径方向外方かつ工具回転方向Ｔの前方に向かう主切刃（図１の符号Ａ）と；この主切刃Ａに隣接し、切込方向前方に向かう切刃（図１の符号Ｂ）の端部に設けられたコーナＲ刃３０および副切刃３１ａと；主切刃Ａに連なるすくい面２１ｂおよび逃げ面２２ａと；が、主に切削に関与する部分である。このうち、主切刃Ａに連なるすくい面２１ｂに形成されたブレーカ２７は、切込方向後方および工具本体１１の径方向外方に向けて溝幅が広くなる。【００３８】
この場合、図１に示すように、取付座１３の切込方向前方を向く壁面１３Ｂに形成された第１当接面１４に、主切刃Ａに連なる逃げ面２２ａから切込方向後方に一つおいた逃げ面２２ａ（図１の符号Ｃ）が当接され；逃げ面Ｃから工具本体１１径方向内方に連なる逃げ面２２ａ（図１の符号Ｄ）が逃げ部１５に位置し；逃げ面Ｄに連なり工具本体１１の径方向内方を向く逃げ面２２ａ（図１の符号Ｅ）が、前記取付座１３の工具本体１１の径方向外方を向く壁面１３Ｃに形成された第２当接面１６に当接される。【００３９】
このように切削インサート２０が取付座１３に載置された状態で、取付座１３の工具回転方向Ｔの前方に設けられた凹部１７にクサビ部材１８を挿入することにより、クサビ部材１８の押圧面１８Ａが取付面２１ａを工具回転方向Ｔ後方に向けて押圧するので、切削インサート２０は、取付座１３の工具回転方向Ｔの前方を向く壁面１３Ａとクサビ部材１８の押圧面１８Ａとで挟持されて、工具本体１１に対して固定される。【００４０】
ここで、図１に示すように、取付座１３の第１当接面１４と軸線Ｏとがなす角度γは、５８．８６°≦γ≦６２．８６°（本実施形態ではγ＝６０．８６°）に設定されている。したがって、切削に関与する主切刃Ａと軸線Ｏとがなす角度、いわゆるコーナ角αは、４０°≦α≦４４°（本実施形態では、α＝４２°）に設定される。【００４１】
図８に示すように、切込方向前方に向かう切刃Ｂの副切刃３１ａは、前記軸線Ｏに略直交するように配置される。この切刃Ｂの主切刃２３ａには、工具本体１１径方向内方に向かうにしたがい切込方向後方に向けて後退するように逃げが与えられる。具体的には、軸線Ｏに直交する平面と切刃２３Ｂとがなす角度βが１．４３°≦β≦５．４３°の間に設定される。本実施形態では、コーナ角α＝４２°であるために、前記角度βは、β＝３．４３°に設定される。【００４２】
さらに、図１に示すように、切削インサート２０の七角形面２１の内接円半径ｒと；取付座１３に装着された切削インサート２０が軸線Ｏ回りに形成する回転軌跡の最大半径Ｒ１と；工具本体１１が軸線Ｏ回りに形成する回転軌跡の最大半径Ｒ２と；は、
２×ｒ×（０．０５）＜Ｒ１−Ｒ２＜２×ｒ×（０．１５）
（本実施形態ではｒ＝１０ｍｍ，Ｒ１＝５６．２８ｍｍ，Ｒ２＝５４ｍｍ）を満たすように設定される。【００４３】
このようにして構成されたフライスカッタ１０は、工具本体１１の取付孔１２に挿入されたアダプタ等を介して工作機械の主軸端（図示なし）に取り付けられ、工具本体１１がその軸線Ｏ回りに高速回転されるとともに軸線Ｏと交差する方向に送りを与えられることにより、工具本体１１径方向外方及び切込方向前方に向けられた切削インサート２０の主切刃Ａによって平面加工を施すとともに切込方向前方に向けられた切刃Ｂの副切刃３１ａによって加工面を仕上げるように切削する。【００４４】
本実施形態のフライスカッタ１０によれば、切込方向前方かつ径方向外方に向けて配置された主切刃Ａのコーナ角αが４０°≦α≦４４°の範囲内に設定されているので、工具本体１１の径方向外方に向けられた角部２６から反時計回り方向に向けて延びるフラット部２８（図８の符号Ｆ）が、切込方向後方に向かうにしたがい工具本体１１の径方向内方へと後退するように被削材から逃げる。このため、切削に関与する主切刃Ａの裏面の七角形面２１に形成された副切刃３１ａ（フラット部Ｆと逃げ面２２ａとの交線に設けられた副切刃３１ａ）が被切削材と干渉することを防止できる。よって、切削時の切削抵抗および異常振動（びびり振動）が抑制され、被切削材表面を要求される品質に仕上げることができる。【００４５】
また、取付座１３の切込方向前方を向く壁面１３Ｂに形成され切削インサート２０の側面２２が当接される第１当接面１４が、工具本体１１の径方向外方に向かうにしたがい漸次切込方向前方に突出するように傾斜しているので、具体的には、第１当接面１４と軸線Ｏとのなす角度γが５８．８６°≦γ≦６２．８６°（本実施形態ではγ＝６０．８６°）に設定されているので、軸線Ｏを中心として工具本体１１を高速回転させた際に、切削インサート２０が遠心力によって径方向外方に向けて移動することを確実に防止して、切削インサート２０の振れを防止できる。したがって、切削加工を寸法精度良く行うことができるとともに、切削インサート２０の破損を防止できる。【００４６】
また、切込方向前方を向く壁面１３Ｂに形成された第１当接面１４によって切削抵抗の背分力を受けることができるとともに、工具本体１１の径方向外方を向く壁面１３Ｃに形成された第２当接面１６によって切削抵抗の送り分力を受けることができる。よって、切削抵抗をこれら第１当接面１４および第２当接面１６で確実に受けることで切削インサート２０の位置ずれを防止でき、さらに寸法精度良く切削加工を行うことができる。【００４７】
さらに、切削インサート２０の各七角形面２１（すくい面２１ｂ）には、各切刃２３に連なり前記七角形面２１から凹んだブレーカ２７が形成されているので、各主切刃２３ａによって生成した切屑を細かく分断して切屑を外部へと確実に排出することができ、切屑処理性を高めて切削加工を良好に行うことができる。【００４８】
また、ネガティブタイプの切削インサート２０であるため、七角形面２１を基準としてラジアルレーキ角及びアキシャルレーキ角が負に設定されるが、各切刃２３に連なるように各ブレーカ２７が形成されているので、主切刃２３ａの垂直すくい角が正に設定され、主切刃２３ａの切れ味を向上させて切削抵抗を低減できる。さらに、切削インサート２０を側面２２に対向する側から見て、切刃２３が凹んだ凹曲線部２４と傾斜部２５とで構成されているので、主切刃２３ａの切刃傾き角を正に設定でき、切屑の排出性を向上させて切削加工を良好に行うことができる。【００４９】
また、この切削インサート２０は、２つの七角形面２１とこれら２つの七角形面２１に直交する側面２２との稜線に切刃２３が設けられたいわゆるネガティブタイプであるので、刃物角を大きくとることができ、切刃の欠損を防ぐことができる。【００５０】
また、２つの七角形面２１と側面２２との稜線に各切刃２３が形成されているので、一方の七角形面２１に７つの切刃２３が形成されて、他方の七角形面２１にも７つの切刃２３が形成され、切削インサート２０が合計１４の切刃２３を有する。よって、これらの切刃２３を順次主切刃２３ａとして使用することができ、切削インサート２０の使用コストを大幅に低減することができる。【００５１】
また、軸線Ｏに略直交するように配置された副切刃３１ａに連なり切込方向前方に向けられた主切刃２３ａは、工具本体１１の径方向内方に向かうにしたがい切込方向後方に向けて角度βで傾斜するように配置されているので、被切削材の仕上げ面との干渉が防止され、使用前の主切刃２３ａの消耗を抑制できる。したがって、この切削インサート２０をコーナチェンジして（主切刃を交替させて）、副切刃３１ａのみを使用した後の主切刃２３ａを、切削に使用することができる。【００５２】
さらに、前記切削インサートの前記七角形面の内接円半径ｒと；前記取付座に装着された前記切削インサートが前記軸線回りに形成する回転軌跡の最大半径Ｒ１と；前記工具本体が前記軸線回りに形成する回転軌跡の最大半径Ｒ２と；が、
２×ｒ×０．０５＜Ｒ１−Ｒ２＜２×ｒ×０．１５
を満たすように前記切削工具が構成されることにより、取付座１３に装着された切削インサート２０が工具本体１１よりも径方向外方へ突出するので、被削材Ｗと工具本体１１とを干渉させず、切込量が大きい切削加工が可能である。【００５３】
以上、本発明の実施形態であるフライスカッタについて説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本発明の実施形態となる図２、図３は、取付座を周方向に等間隔で１０個設けたものであるが、これに限定されることはなく、取付座の数や配置は任意に設定でき、被切削材の材質や切削条件等を考慮して適宜設定することが好ましい。例えば、取付座を不等間隔に配置することにより、工具本体の共振を防ぐこともできる。【００５４】
また、図２、図３に示すフライスカッタは、切削インサートがクサビ部材で固定されたいわゆるクサビ方式(wedge clamp)のものとしているが、これに限定されることはなく、貫通孔３２に挿通したクランプネジを取付座に螺着して固定するいわゆるスクリューオン方式のフライスカッタであっても良い。
また、厚さ方向に貫通した貫通孔３２を形成した切削インサートとして説明したが、貫通孔が設けられていなくても良い。
さらに、鋳鉄や鋼等を切削するフライスカッタとして説明したが、被切削材に限定はなく、非鉄金属やプラスチック等の他の材質のものを切削加工するものであっても良い。【００５５】
また、前記実施形態のフライスカッタは右回転で使用されるため、切削インサート２０に設けられた各副切刃３１ｂは、各主切刃２３ａの一部であって、仕上げ面の加工には関与していない。しかしながら、左回転で使用されるフライスカッタに前記切削インサート２０を装着した場合には、各副切刃３１ｂを仕上げ面の加工に関与させることができる。つまり、前記切削インサートは、角部２６を挟んで副切刃３１ａ，３１ｂが設けられていることにより、左右いずれの回転方向にも使用できる。【００５６】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれら実施例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。
【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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【国際調査報告】
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