(57)【要約】【課題】工具本体を高速回転させた場合であっても、インサートが遠心力によって移動することがないインサート式切削工具及びこのインサート式切削工具に使用されるインサートを提供する。【解決手段】インサート２０に第１挿通孔３１Ａと第２挿通孔３１Ｂとが形成され、インサート取付座１４の工具本体後端側に第１ネジ孔１５Ａ、工具本体先端側に第２ネジ孔１５Ｂが穿設され、第１ネジ孔１５Ａが第１挿通孔３１Ａよりも工具本体径方向内側及び工具本体後端側に偏心し、かつ、第２ネジ孔１５Ｂが第２挿通孔３１Ｂよりも工具本体径方向内側及び工具本体後端側に偏心しており、第１ネジ孔１５Ａの中心と第１挿通孔３１Ａの中心とを結んだ直線が軸線Ｏとなす第１傾斜角θ１が、第２ネジ孔１５Ｂの中心と第２挿通孔３１Ｂの中心とを結んだ直線が軸線Ｏとなす第２傾斜角θ２に対して、θ１≦θ２とされていることを特徴とする。【選択図】図７
2007223020.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の先端部外周に凹部が形成され、該凹部の工具回転方向前方側を向く壁面にインサート取付座が形成され、該インサート取付座に、概略多角形平板状をなすインサートが、すくい面とされる上面を工具回転方向前方側に向けるとともに前記上面と反対側を向いた底面を前記インサート取付座に当接させて固定されたインサート式切削工具であって、
前記インサートには、前記上面から前記底面へと貫通した挿通孔が２つ形成され、前記インサートを前記インサート取付座に載置した際に、工具本体後端側に配置される挿通孔が第１挿通孔とされ、工具本体先端側に配置される挿通孔が第２挿通孔とされ、
前記インサート取付座には、工具本体後端側に穿設された第１ネジ孔と工具本体先端側に穿設された第２ネジ孔とが、前記軸線方向に間隔を空けるようにして配置され、
前記インサートを前記インサート取付座に載置した状態で、前記第１ネジ孔が前記第１挿通孔よりも工具本体径方向内側及び工具本体後端側に偏心するように配置されるとともに、前記第２ネジ孔が前記第２挿通孔よりも工具本体径方向内側及び工具本体後端側に偏心するように配置され、前記第１ネジ孔の中心と前記第１挿通孔の中心とを結んだ直線が前記軸線となす第１傾斜角θ１が、前記第２ネジ孔の中心と前記第２挿通孔の中心とを結んだ直線が前記軸線となす第２傾斜角θ２に対して、θ１≦θ２とされていることを特徴とするインサート式切削工具。
【請求項２】
前記第１傾斜角θ１が、１５°≦θ１≦４５°の範囲内に設定されるとともに、前記第２傾斜角θ２が、４５°≦θ２≦８５°の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のインサート式切削工具。
【請求項３】
前記インサートの挿通孔の前記底面側又は前記インサート取付座の前記ネジ孔の前記取付面側の一方には、前記底面又は前記取付面から突出した係合凸部が形成され、前記インサートの前記底面又は前記インサート取付座の前記取付面の他方には、前記係合凸部と係合可能な係合凹部が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインサート式切削工具。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のインサート式切削工具に装着されるインサートであって、
その外形が概略多角形平板状とされ、すくい面とされる上面と該上面と反対側を向いた底面とを有し、前記上面から前記底面へと貫通した挿通孔が２つ形成されていることを特徴とするインサート。
【請求項５】
前記挿通孔の前記底面側には、前記インサート取付座の前記ネジ孔の前記取付面側に形成される前記係合凸部又は前記係合凹部と係合可能な係合凹部又は係合凸部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のインサート。
【請求項６】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のインサート式切削工具における前記インサートの固定方法であって、
前記インサートを、工具本体後端側では、前記第１挿通孔に挿通されて前記工具本体の前記第１ネジ孔に螺着される第１クランプネジによって工具本体後端側及び工具本体径方向内側に押圧するとともに、工具本体先端側でも、前記第２挿通孔に挿通されて前記第２ネジ孔に螺着される第２クランプネジによって工具本体後端側及び工具本体径方向内側に押圧した状態で固定することを特徴とするインサート式切削工具におけるインサートの固定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具本体に形成されたインサート取付座に、切刃を有するインサートが着脱可能に取り付けられるインサート式切削工具、これに用いられるインサート、及びインサート式切削工具におけるインサートの固定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のインサート式切削工具としては、概略円柱状をなす工具本体の先端部外周にチップポケットが設けられ、該チップポケットの工具回転方向後方側にインサート取付座が形成されており、このインサート取付座に、切刃を有するインサートが着脱可能に取り付けられたものが広く提供されている。
取り付けられるインサートは、その外形が概略多角形平板状をなし、インサートの厚さ方向に貫通した挿通孔がひとつ形成されており、クランプネジを前記挿通孔に挿通して前記インサート取付座に穿設されたネジ孔に螺着することによって固定されている。
【０００３】
ところで、近年、切削加工の効率化を図るために、工具本体の回転速度が高速化されている。特にアルミニウム及びアルミニウム合金の切削加工においては、２００００ｒｐｍを超えるような回転速度で工具本体が回転されている。このように工具本体を高速回転させた場合には、回転速度の増加に伴ってインサートに大きな遠心力が作用し、インサートの位置がずれてしまうおそれがあった。インサートの位置ずれが生じると、切削加工を寸法精度よく行うことができなくなるとともに、切削抵抗によってインサートが破損してしまうおそれがあった。
【０００４】
そこで、特許文献１では、インサートを２つのクランプネジによって強固に固定した切削工具が提案されている。これらのインサート式切削工具では、インサートを概略長方形平板状として、このインサートの長方形の長辺方向を工具本体の軸線方向に沿うように配置し、インサートを、工具本体先端側に配置されたクランプネジと工具本体後端側に配置されたクランプネジとで固定するものである。
【特許文献１】特表２０００−５０４２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１で提案されているインサート式切削工具においては、工具本体先端側のクランプネジが工具本体径方向内側に傾けられ、工具本体後端側のクランプネジが工具本体径方向内側及び工具本体後端側に向けて傾くように配置されている。つまり、インサートは、工具本体先端側では工具本体径方向内側に向けて工具本体の軸線に垂直な方向に押圧され、工具本体後端側では工具本体径方向内側及び工具本体後端側に向けて工具本体の軸線と傾斜する方向に押圧されているのである。
【０００６】
ここで、インサートに工具本体の回転による遠心力が作用した場合、インサートは、インサート取付座の工具本体先端側を向く壁面に沿って径方向外側に向けて移動しようとする。また、インサートには、前記壁面の工具本体外周側端部近傍に配置されたインサートの角部を中心としたモーメントが作用することになる。特に、インサートの工具本体先端側に配置された部分の重量が大きい場合には、このモーメントが大きくなる。
特許文献１に記載のインサート式切削工具では、インサートが、工具本体先端側に配置されたクランプネジによって、これら遠心力及びモーメントに対して大きく傾斜する方向に押圧されることになるため、インサートを強固に固定できないことがあった。
【０００７】
また、インサートに２つの挿通孔を穿設する際の加工のばらつきにより、これら挿通孔の位置に微小なズレが生じることがある。ここで、２つの挿通孔の距離が小さくなってしまった場合には、工具本体先端側のクランプネジによってインサートが工具本体先端側に向けて押圧されることになる。すると、２つのクランプネジが互いに反対方向にインサートを押圧することになり、インサートを強固に固定できなくなってしまい、インサートの位置ずれによる加工精度の劣化やインサートの破損等が発生するおそれがあった。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、工具本体を高速回転させた場合であっても、インサートが遠心力によって移動することがないように強固に固定することができるインサート式切削工具、このインサート式切削工具に使用されるインサート、及びインサート式切削工具におけるインサートの固定方法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】
上記課題を解決するために、この発明は、軸線回りに回転される工具本体の先端外周部に凹部が形成され、該凹部の工具回転方向前方側を向く壁面にインサート取付座が形成され、該インサート取付座に、概略多角形平板状をなすインサートが、すくい面とされる上面を工具回転方向前方側に向けるとともに前記上面と反対側を向いた底面を前記インサート取付座に当接させて固定されたインサート式切削工具であって、前記インサートには、前記上面から前記底面へと貫通した挿通孔が２つ形成され、前記インサートを前記インサート取付座に載置した際に、工具本体後端側に配置される挿通孔が第１挿通孔とされ、工具本体先端側に配置される挿通孔が第２挿通孔とされ、前記インサート取付座には、工具本体後端側に穿設された第１ネジ孔と工具本体先端側に穿設された第２ネジ孔とが、前記軸線方向に間隔を空けるようにして配置され、前記インサートを前記インサート取付座に載置した状態で、前記第１ネジ孔が前記第１挿通孔よりも工具本体径方向内側及び工具本体後端側に偏心するように配置されるとともに、前記第２ネジ孔が前記第２挿通孔よりも工具本体径方向内側及び工具本体後端側に偏心するように配置され、前記第１ネジ孔の中心と前記第１挿通孔の中心とを結んだ直線が前記軸線となす第１傾斜角θ１が、前記第２ネジ孔の中心と前記第２挿通孔の中心とを結んだ直線が前記軸線となす第２傾斜角θ２に対して、θ１≦θ２とされていることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明のインサートは、このようなインサート式切削工具に装着されるインサートであって、その外形が概略多角形平板状とされ、すくい面とされる上面と該上面と反対側を向いた底面とを有し、前記上面から前記底面へと貫通した挿通孔が２つ形成されたことを特徴としている。
さらに、本発明のインサートの固定方法は、このようなインサート式切削工具における前記インサートの固定方法であって、前記インサートを、工具本体後端側では、前記第１挿通孔に挿通されて前記工具本体の前記第１ネジ孔に螺着される第１クランプネジによって工具本体後端側及び工具本体径方向内側に押圧するとともに、工具本体先端側でも、前記第２挿通孔に挿通されて前記第２ネジ孔に螺着される第２クランプネジによって工具本体後端側及び工具本体径方向内側に押圧した状態で固定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記のインサート式切削工具及びインサートでは、インサートに２つの挿通孔が形成されるとともに、インサート取付座に２つのネジ孔が形成されているので、上記の固定方法のように第１、第２の２つのクランプネジをインサートの挿通孔にそれぞれ挿通させて前記ネジ孔に螺着することで、インサートを固定することになる。インサートをインサート取付座に載置した状態で、インサート取付座の工具本体後端側に配置された第１ネジ孔が、工具本体後端側に配置されるインサートの第１挿通孔よりも工具本体径方向内側及び工具本体後端側に偏心しているので、第１クランプネジを第１ネジ孔に螺着することで、このインサートを工具本体径方向内側及び工具本体後端側に押圧させて固定することができる。
【００１２】
また、インサートをインサート取付座に載置した状態で、インサート取付座の工具本体先端側に配置された第２ネジ孔も、工具本体先端側に配置されるインサートの第２挿通孔よりも工具本体径方向内側及び工具本体後端側に偏心しているので、第２クランプネジを第２ネジ孔に螺着することで、このインサートを工具本体先端側においても工具本体径方向内側及び工具本体後端側に押圧させて固定することができる。
よって、インサートに２つの挿通孔を穿設する際の加工のばらつきにより２つの挿通孔の距離が小さくなってしまった場合でも、工具本体先端側の第２クランプネジによってインサートが工具本体先端側に向けて押圧されることを防止でき、インサートを確実に固定することができる。
【００１３】
さらに、前記第１ネジ孔の中心と前記第１挿通孔の中心とを結んだ直線が前記軸線となす第１傾斜角θ１が、前記第２ネジ孔の中心と前記第２挿通孔の中心とを結んだ直線が前記軸線となす第２傾斜角θ２に対して、θ１≦θ２とされているので、工具本体後端側においてはインサートをインサート取付座の工具本体先端側を向く壁面と工具本体径方向外側を向く壁面との交差部分に向けて押圧するようにして固定でき、インサートの取付位置精度を向上させることができる。一方、工具本体先端側においては、インサートに作用する遠心力及びモーメントに対向する方向に向けてインサートを押圧して固定することができるので、工具本体を高速回転させた場合でも、遠心力によってインサートの位置がずれることがなく、切削加工を寸法精度良く行うことができるとともに、インサートの破損を防止できる。
【００１４】
ここで、前記第１傾斜角θ１を１５°≦θ１≦４５°の範囲内に設定することにより、工具本体後端側においてインサートをインサート取付座の工具本体先端側を向く壁面と工具本体径方向外側を向く壁面との交差部分に向けて確実に押圧することができ、インサートの取付位置精度をさらに向上させることができる。
また、前記第２傾斜角θ２を４５°≦θ２≦８５°の範囲内に設定することにより、工具本体先端側においてインサートを該インサートに作用する遠心力及びモーメントに対向する方向に向けて確実に押圧することができ、工具本体を高速回転させた際の遠心力によってインサートの位置がずれることを確実に防止できる。
【００１５】
また、前記インサートの挿通孔の前記底面側又は前記インサート取付座の前記ネジ孔の前記取付面側の一方に、前記底面又は前記取付面から突出した係合凸部を形成し、前記インサートの前記底面又は前記インサート取付座の前記取付面の他方に、前記係合凸部と係合可能な係合凹部を形成することにより、インサートを係合凸部と係合凹部との係合によっても固定することができ、インサートを一層強固に固定できる。さらに、２つの挿通孔及びネジ孔のそれぞれに係合凹部及び係合凸部を形成することにより、インサートをさらに強固に固定できる。
【００１６】
また、インサート取付座に装着するインサートとして、前記インサートは、前記上面と前記底面との間の側面に逃げ面が形成され、前記すくい面の角部に切刃が略円弧状をなすノーズ部が形成され、該ノーズ部の切刃の一端に連なるように、前記すくい面と前記逃げ面との交差稜線に主切刃が形成されており、前記主切刃は、前記すくい面側に向かって凸となるように湾曲して、前記ノーズ部から離れるにしたがい前記底面との距離が次第に小さくなるように形成されていることを特徴とするインサートを使用することにより、主切刃のアキシャルレーキ角は、主切刃がノーズ部から離れるにしたがい底面との距離が次第に小さくなることから、底面と前記軸線との傾斜角よりも大きな正角となって切削抵抗を小さくできる。
【００１７】
また、主切刃が工具回転方向前方側に向かって凸とされているので、この主切刃につながるすくい面も工具回転方向前方側に向かって凸となり、主切刃の代わりに直線的に傾斜される切刃並びに平坦なすくい面が形成されたインサートに比べて切屑離れが良くなる。よって、アルミニウムのような延性の高い金属に対して切屑離れをよくして高速切削を行うことができる。
【００１８】
そして、このように先端側部分において肉厚となるようなインサートをインサート取付座に取り付けて高速回転させた場合でも、本発明のインサート式切削工具によれば、工具本体先端側のクランプネジによって、インサートに作用する遠心力及びモーメントに対向する方向にインサートを押圧して固定できるので、インサートの位置ズレを確実に防止できる。
【００１９】
以上のように、本願発明によれば、工具本体を高速回転させた場合であっても、インサートが遠心力によって移動することがないインサート式切削工具及びこのインサート式切削工具に使用されるインサートを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の実施形態について、添付した図面を用いて説明する。図１から図８に本発明の実施形態であるインサート式切削工具を示す。図９に工具本体を、図１０から図１２に工具本体に取り付けられるインサートを示す。
インサート式切削工具１は、鋼材等で構成された工具本体１０と超硬合金等の硬質材料からなるインサート２０とで構成されている。
【００２１】
工具本体１０は、図９に示すように、外形が略円柱状に形成されており、工具本体１０の後端側には、一段大径とされた大径部１１が形成され、この大径部１１の先端側には、切刃部１２が設けられている。切刃部１２の先端側外周には、工具本体先端側及び工具本体径方向外側に向けて開口したチップポケット１３が形成されており、本実施形態では、２つのチップポケット１３が軸線Ｏを中心として１８０°回転対称に配置されている。
【００２２】
これらのチップポケット１３の工具回転方向後方側には、インサート取付座１４が形成されており、インサート取付座１４の工具回転方向前方側を向く壁面が取付面１４Ａとされている。この取付面１４Ａは、図２に示すように、工具本体後端側に向かうにしたがい工具回転方向後方側に後退するように軸線Ｏに対して傾斜している。
【００２３】
そして、前記取付面１４Ａには、工具本体後端側に配置された第１ネジ孔１５Ａと工具本体先端側に配置された第２ネジ孔１５Ｂとが穿設されている。なお、本実施形態では、これら第１ネジ孔１５Ａ及び第２ネジ孔１５Ｂは、取付面１４Ａに対して直交する方向に延びるように形成されている。
また、図９に示すように、取付面１４Ａには、前記取付面１４Ａから円板状に突出するように係合凸部１６、１６が形成され、この係合凸部１６、１６の工具回転方向前方側を向く面に第１ネジ孔１５Ａ、第２ネジ孔１５Ｂが穿設されているのである。
【００２４】
また、図９に示すように。このインサート取付座１４の工具本体径方向外側を向く壁面１４Ｂは、軸線Ｏと略平行に配置され、インサート取付座１４の工具本体先端側を向く壁面１４Ｃは、工具本体径方向内側に向かうにしたがい漸次工具本体後端側へ後退するように傾斜して配置されており、これら２つの壁面の交差部分には切欠部１４Ｄが形成されている。
【００２５】
一方、本実施形態で使用されるインサート２０は、図１０に示すように、その外形が１８０°回転対称となる略平行四辺形平板状をなしており、すくい面２１とされる上面と、着座面２２とされる底面とを有する。すくい面２１がなす前記平行四辺形の鋭角角部２４、２４に、ノーズ部２５、２５が形成され、このノーズ部２５、２５のすくい面２１との交差稜線に略円弧状の切刃２６、２６が形成されている。なお、このインサート２０は、鋭角角部２４、２４の頂角が例えば略６０°となるように形成されており、横送りだけではなく、斜めに送り込む際のランピング角を確保できるように構成されている。
【００２６】
また、すくい面２１と着座面２２との間の側面のうちノーズ部２５、２５に隣接する部分には、互いに対向するようにして逃げ面２３が形成され、これら逃げ面２３とすくい面２１との交差稜線に、主切刃２７、２７が互いに対向する側にそれぞれ形成され、ノーズ部２５、２５の切刃２６、２６の一端につなげられている。一方、ノーズ部２５、２５の切刃２６、２６の主切刃２７、２７と反対側の一端には、被切削材表面仕上げ用の副切刃２８、２８がそれぞれ形成されており、この副切刃２８、２８は、平面視して主切刃２７、２７と略直角となるように設けられている。
【００２７】
主切刃２７は、概略楕円の輪郭を描くようにして外側に凸となるように湾曲して形成されており、逃げ面２３側から見て、すくい面２１側に向かって凸とされながら、ノーズ部２５から離れるにしたがい着座面２２との距離が次第に小さくなるように形成されている。また、この凸形状とされた主切刃２７から中心に向かって延びるすくい面２１の部分は、主切刃２７と同じように凸状に形成されている。
このように主切刃２７及びすくい面２１が形成されることにより、このインサート２０のノーズ部２５近傍の肉厚が厚くなり、その重量が大きくされている。
【００２８】
また、二つの主切刃２７、２７につながるそれぞれの逃げ面２３の着座面２２に近い側には、逃げ角を増加させるようにして平坦な第２逃げ面２９がそれぞれ形成されている。すくい面２１とされた上面の中央部分には、インサート２０の外形と同じく概略平行四辺形をなして、前記着座面２２と平行に延びる平坦面部３０が形成されている。
【００２９】
そして、このインサート２０には、図１０及び図１２に示すように、着座面２２と該着座面２２と平行に配置された平坦面部３０とを貫通する２つの挿通孔３１、３１が、インサート２０がなす平行四辺形の長辺方向に沿うように並列して穿設されている。これら挿通孔３１、３１は、着座面２２及び平坦面部３０に対して直交する方向に延びており、すくい面２１側の開口部側に凹略円錐面が形成されている。
また、このインサート２０の着座面２２には、前記挿通孔３１、３１の外周側部分がすくい面２１側に向けて円環状に凹むようにして係合凹部３２、３２が形成されている。
【００３０】
このインサート２０は、図１及び図３に示すように、前記ノーズ部２５のひとつが工具本体先端側及び工具本体径方向外側を向くように、かつ、前記係合凹部３２、３２と係合凸部１６、１６とが係合されるようにして、インサート取付座１４に載置される。ここで、インサート取付座１４の取付面１４Ａが工具本体後端側に向かうにしたがい工具回転方向後方側に後退するように軸線Ｏに対して傾斜しているので、インサート２０の着座面２２も工具本体後端側に向かうにしたがい工具回転方向後方側に後退するように軸線Ｏに対して傾斜することになる。
【００３１】
インサート２０のインサート取付座１４に載置した状態において、工具本体後端側に配置された挿通孔３１が第１挿通孔３１Ａとされ、工具本体先端側に配置された挿通孔３１が第２挿通孔３１Ｂとされる。ここで、図４及び図７に示すように、インサート取付座１４の第１ネジ孔１５Ａは、インサート２０の第１挿通孔３１Ａに対して工具本体後端側及び工具本体径方向内側に向けて僅かにδ１だけ偏心して配置され、インサート取付座１４の第２ネジ孔１５Ｂも、インサート２０の第２挿通孔３１Ｂに対して工具本体後端側及び工具本体径方向内側に向けて僅かにδ２だけ偏心して配置されている。第１ネジ孔１５Ａの中心と第１挿通孔３１Ａの中心とを結んだ直線が軸線Ｏとなす第１傾斜角θ１は、第２ネジ孔１５Ｂの中心と第２挿通孔３１Ｂの中心とを結んだ直線が軸線Ｏとなす第２傾斜角θ２に対してθ１≦θ２となるように設定されている。より具体的には、前記第１傾斜角θ１は、１５°≦θ１≦４５°の範囲内とされ、前記第２傾斜角θ２は、４５°≦θ２≦８５°の範囲内となるように配置されている。
【００３２】
本実施形態では、図４に示すように、インサート２０のノーズ部２５の角度が略６０°とされ、このノーズ部２５に連なる主切刃２７が軸線Ｏと略平行となるように配置されており、前記第１傾斜角θ１は、第１ネジ孔１５Ａの中心と第１挿通孔３１Ａの中心とを結んだ直線がインサート取付座１４の切欠部１４Ｄに向かうように約２０°とされている。また、前記第２傾斜角θ２は、ノーズ部２５の工具本体後端側に位置する鈍角角部Ｄとインサート２０の重心部分Ｃと結んだ直線が直交する方向と軸線Ｏとの交差角よりも僅かに大きくなるように約７０°とされ、すなわち、本実施形態ではθ１＜θ２とされている。
【００３３】
このようにしてインサート取付座１４の取付面１４Ａに載置されたインサート２０は、第１クランプネジ４０Ａが第１挿通孔３１Ａに挿通されて第１ネジ孔１５Ａに螺着され、第２クランプネジ４０Ｂが第２挿通孔３１Ｂに挿通されて第２ネジ孔１５Ｂに螺着されて固定される。第１、第２クランプネジ４０Ａ、４０Ｂの頭部の裏面は、前記挿通孔３１の凹略円錐面よりわずかに小径の凸円錐面が形成されている。
【００３４】
ここで、第１ネジ孔１５Ａが第１挿通孔３１Ａに対して工具本体後端側及び工具本体径方向内側にδ１だけ偏心して配置されているので、第１クランプネジ４０Ａは、第１挿通孔３１Ａと接点Ｐ１において接触してインサート２０を工具本体後端側及び工具本体径方向内側に押圧することになる。また、第２ネジ孔１５Ｂが第２挿通孔３１Ｂに対して工具本体後端側及び工具本体径方向内側にδ２だけ偏心して配置されているので、第２クランプネジ４０Ｂは、第２挿通孔３１Ｂと接点Ｐ２において接触してインサート２０を工具本体後端側及び工具本体径方向内側に押圧することになる。
【００３５】
ここで、インサート２０に工具本体１０の回転による遠心力Ｆが作用した場合、図４に示すように、インサート２０は、インサート取付座１４の工具本体先端側を向く壁面１４Ｃに沿って移動しようとする。また、ノーズ部２５の工具本体後端側に位置する鈍角角部Ｄを中心としたモーメントＭがインサート２０の重心Ｃに作用することになるが、本実施形態のようにノーズ部２５の肉厚が厚くされてインサート２０先端側の重量が大きい場合には、このモーメントＭが著しく大きくなる。
【００３６】
これに対して、本実施形態であるインサート式切削工具１によれば、インサート２０を、工具本体後端側では第１クランプネジ４０Ａによって工具本体後端側及び工具本体径方向内側に押圧するとともに、工具本体先端側でも第２クランプネジ４０Ｂによって工具本体後端側及び工具本体径方向内側に押圧した状態で強固に固定でき、工具本体１０を高速回転させた場合でもインサート２０の位置ずれを防止することができる。
【００３７】
さらに、第１ネジ孔１５Ａの中心と第１挿通孔３１Ａの中心とを結んだ直線が軸線Ｏとなす第１傾斜角θ１が、第２ネジ孔１５Ｂの中心と第２挿通孔３１Ｂの中心とを結んだ直線が軸線Ｏとなす第２傾斜角θ２に対してθ１≦θ２とされているので、工具本体後端側においてはインサート２０をインサート取付座１４の工具本体先端側を向く壁面１４Ｃと工具本体径方向外側を向く壁面１４Ｂに向けて押圧するように固定してインサート２０の取付位置精度を向上させることができるとともに、工具本体先端側においてはインサート２０に作用する遠心力Ｆ及びモーメントＭに対向する方向に向けてインサート２０を押圧して固定することができる。したがって、工具本体１０を高速回転させた場合でも、遠心力によってインサート２０の位置がずれることを防止でき、切削加工を寸法精度良く行うことができるとともに、切削抵抗によるインサート２０の破損を防止できる。
【００３８】
より具体的には、第１傾斜角θ１を１５°から４５°の範囲内に、本実施形態ではθ１を約２０°に設定しているので、工具本体後端側においてインサート２０をインサート取付座１４の工具本体先端側を向く壁面１４Ｃと工具本体径方向外側を向く壁面１４Ｂとの交差部分に形成された切欠部１４Ｄに向けて確実に押圧することができ、インサート２０の取付位置精度をさらに向上させることができる。
【００３９】
また、第２傾斜角θ２を４５°から８５°の範囲内に、本実施形態ではθ２を約７０°に設定しているので、工具本体先端側においてインサート２０を、インサート２０に作用する遠心力Ｆ及びモーメントＭに対向する方向（図４におけるＥ方向にほぼ等しい方向）に向けて押圧することができ、工具本体１０を高速回転させた際の遠心力Ｆ及びモーメントＭによってインサート２０の位置がずれることを確実に防止できる。
【００４０】
ここで、図８に、インサート２０に挿通孔３１を穿設する際の加工のばらつきにより、第１挿通孔３１Ａと第２挿通孔３１Ｂとの距離がεだけ小さくなってしまった場合の第２クランプネジ４０Ｂによるインサート２０の押圧状態を示す。第１挿通孔３１Ａと第２挿通孔３１Ｂとが所定の距離とされている場合には、第２クランプネジ４０Ｂと第２挿通孔３１Ｂとは接点Ｐ２で接することになり、インサート２０は軸線Ｏに対してθ２、具体的には約７０°傾斜した方向に押圧されることになる。一方、第１挿通孔３１Ａと第２挿通孔３１Ｂとの距離がεだけ小さくなった場合には、第２クランプネジ４０Ｂと第２挿通孔３１Ｂとは接点Ｐ２´で接することになり、インサート２０は軸線Ｏに対してθ２´の方向に押圧されることになる。
【００４１】
これに対しても、本実施形態であるインサート式切削工具１によれば、第２ネジ孔１５Ｂがインサート２０の第２挿通孔３１Ｂよりも工具本体径方向内側及び工具本体後端側にδ２だけ偏心しており、第２傾斜角θ２が約７０°とされているので、図８に示すように、インサート２０に挿通孔３１を穿設する際の加工のばらつきにより２つの挿通孔３１の距離が小さくなってしまった場合でも、θ２´が９０°より大きくなるおそれがなく、第２クランプネジ４０Ｂによってインサート２０が工具本体先端側に向けて押圧されることを防止できる。したがって、第１クランプネジ４０Ａと第２クランプネジ４０Ｂとでインサート２０を互いに反対方向に押圧することがなく、インサート２０を確実に固定することができる。
【００４２】
また、インサート２０の着座面２２に形成された係合凹部３２とインサート取付座１４の取付面１４Ａに形成された係合凸部１６とが互いに係合されているので、インサート２０を一層強固に固定できる。本実施形態では、第１ネジ孔１５Ａ及び第２ネジ孔１５Ｂのそれぞれに係合凸部１６、１６が形成されているので、２つの係合凸部１６、１６と係合凹部３２、３２とによってインサート２０をさらに強固に固定できる。
【００４３】
また、インサート取付座１４に装着するインサート２０として、主切刃２７が、すくい面２１側に向かって凸となるように湾曲して、ノーズ部２５から離れるにしたがい着座面２２との距離が次第に小さくなるように形成されたインサート２０を使用しているので、インサート２０をインサート取付座１４に取り付けた状態で図２に示すように、主切刃２７のアキシャルレーキ角は、取付面１４Ａと軸線Ｏとの傾斜角よりもさらに大きな正角となり、切削抵抗を低減することができる。
【００４４】
さらに、主切刃２７が工具回転方向前方側に向かって凸とされ、この主切刃２７につながるすくい面２１も工具回転方向前方側に向かって凸とされているので切屑離れを促進することができる。したがって、アルミニウムのような延性の高い金属に対しても切屑離れをよくして高速切削を行うことができる。
このように先端側部分において肉厚となるようなインサート２０をインサート取付座１４に取り付けて高速回転させた場合でも、工具本体先端側のクランプネジ４０によって、インサート２０に作用する遠心力Ｆ及びモーメントに対向する方向にインサート２０を押圧して固定できるので、インサート２０の位置ズレを確実に防止できる。
【００４５】
以上、本発明の実施形態であるインサート式切削工具について説明したが、本発明はこの実施形態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、工具本体の形状については、本実施形態に限定されることはなく、チップポケットが１つ、あるいは、３つ以上形成されたものであってもよい。
また、本実施形態では、インサート２０の２つの挿通孔３１、３１の着座面２２側に係合凹部３２、３２が形成されるとともに、インサート取付座１４の第１ネジ孔１５Ａと第２ネジ孔１５Ｂとの取付面１４Ａ側に係合凸部１６、１６が形成されて互いに係合可能とされているが、インサート２０の挿通孔３１の着座面２２側に係合凸部１６が形成されるとともにインサート取付座１４の第１ネジ孔１５Ａと第２ネジ孔１５Ｂの取付面１４Ａ側に係合凹部１６が形成されていてもよく、さらに係合凹部３２は２つであっても、係合凸部１６は１つだけとされていてもよい。
【００４６】
また、インサートを、主切刃がすくい面側に凸となるように湾曲したものとして説明したが、これに限定されることはなく、インサートは、被切削材や切削条件等を考慮して任意の形状のものを使用してもよい。ただし、本実施形態のような形状のインサートを使用することにより、アルミニウム及びアルミ二ウム合金等の延性の高い金属を高速回転で加工することが可能となるため好ましい。
【００４７】
さらに、前記第１傾斜角θ１を約２０°、前記第２傾斜角θ２を約７０°として説明したが、これに限定されることはなく、第１傾斜角θ１が第２傾斜角θ２に対して、θ１≦θ２とされていればよい。例えば、第１傾斜角θ１と第２傾斜角θ２をともに４５°にしたりして、θ１＝θ２とされていてもよく、これら第１傾斜角θ１及び第２傾斜角θ２は、インサートの形状や工具本体の形状等を考慮して設定することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施形態であるインサート式切削工具の斜視図である。
【図２】図１に示すインサート式切削工具の側面図である。
【図３】図２におけるＳ方向矢視図である。
【図４】図３のインサート取付座周辺の拡大図である。
【図５】図４におけるＴ−Ｔ断面図である。
【図６】図４におけるＵ−Ｕ断面図である。
【図７】図６におけるＶ−Ｖ断面図である。
【図８】インサートの２つの挿通孔の距離が所定よりも小さくなった場合における第２挿通孔と第２クランプネジとの接触状態を示す説明図である。
【図９】図１に示すインサート式切削工具を構成する工具本体の斜視図である。
【図１０】図９に示す工具本体に取り付けられるインサートの斜視図である。
【図１１】図１０に示すインサートを底面方向から見た斜視図である。
【図１２】図１０に示すインサートの側面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  インサート式切削工具
１０  工具本体
１４  インサート取付座
１４Ａ  取付面
１５Ａ  第１ネジ孔
１５Ｂ  第２ネジ孔
１６  係合凸部
２０  インサート
２１  すくい面（上面）
２２  着座面（底面）
２５  ノーズ部
２６  切刃
２７  主切刃
３１Ａ  第１挿通孔
３１Ｂ  第２挿通孔
３２  係合凹部
４０Ａ  第１クランプネジ
４０Ｂ  第２クランプネジ
【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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