(57)【要約】【課題】クランプ駒を用いることなくインサート本体の浮き上がりを防止する。【解決手段】軸線回りに回転される工具本体１１の先端部外周に形成されたインサート取付座１６に、多角形板状をなすインサート本体１を備えた切削インサートが、一対の多角形面の一方をすくい面として工具回転方向Ｔに向け、他方を着座面としてインサート取付座１６の底面１６ａに密着させ、インサート本体１の側面をインサート取付座１６の壁面１６ｂ、１６ｃに当接させて着脱可能に取り付けられ、側面には着座面側からすくい面側に向かうに従いインサート本体１内側に向けて傾斜する傾斜面７ａが形成され、壁面１６ｂ、１６ｃには回転方向Ｔ側に向かうに従いインサート取付座１６内側に向けて突出するように傾斜する突端面１７ａが形成され、突端面１７ａに傾斜面７ａを当接させてインサート本体１が取り付けられる。【選択図】図６
2013163244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転させられる工具本体の先端部外周に形成されたインサート取付座に、多角形板状をなすインサート本体を備えた切削インサートが、このインサート本体の厚さ方向を向く一対の多角形面のうち一方をすくい面として工具回転方向に向けるとともに、他方を着座面として上記インサート取付座の工具回転方向を向く底面に密着させ、またこれらの多角形面の周りに配置される上記インサート本体の側面を上記インサート取付座の壁面に当接させて着脱可能に取り付けられる刃先交換式転削工具であって、上記インサート本体の側面には上記着座面側から上記すくい面側に向かうに従い該インサート本体の内側に向けて傾斜する傾斜面が形成されるとともに、上記インサート取付座の上記壁面には上記工具回転方向側に向かうに従い該インサート取付座の内側に向かって突出するように傾斜する突端面が形成されており、この突端面に上記傾斜面を当接させて上記インサート本体が上記インサート取付座に取り付けられることを特徴とする刃先交換式転削工具。
【請求項２】
上記傾斜面は、上記厚さ方向における上記インサート本体の中心から上記すくい面側の位置で上記突端面に当接させられていることを特徴とする請求項１に記載の刃先交換式転削工具。
【請求項３】
上記傾斜面の上記着座面に対する傾斜角が、上記突端面の上記底面に対する傾斜角と等しい角度とされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の刃先交換式転削工具。
【請求項４】
上記傾斜角が７０°〜８５°の範囲内とされていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の刃先交換式転削工具。
【請求項５】
上記傾斜面の上記厚さ方向における幅は、上記インサート本体の厚さの１／６以上とされていることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の刃先交換式転削工具。
【請求項６】
上記インサート本体は、上記厚さ方向に延びるインサート中心線回りに所定角度ずつ回転対称に形成されるとともに、上記傾斜面は、上記インサート本体の全周に亙って延びるように形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の刃先交換式転削工具。
【請求項７】
上記インサート本体は、上記一対の多角形面が表裏反転させられて上記インサート取付座に取付可能とされるとともに、上記側面には該インサート本体の外側に向けて突出する凸部が形成されており、この凸部の上記すくい面側の斜面に上記傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の刃先交換式転削工具。
【請求項８】
上記インサート本体は、上記一対の多角形面が表裏反転させられて上記インサート取付座に取付可能とされるとともに、上記側面には該インサート本体の内側に向けて凹む凹部が形成されており、この凹部の上記着座面側の斜面に上記傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の刃先交換式転削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸線回りに回転される工具本体の先端部外周に形成されたインサート取付座に切削インサートが着脱可能に取り付けられた刃先交換式転削工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような刃先交換式転削工具に取り付けられる切削インサートとして、例えば特許文献１には、略正三角形板状をなしてこの正三角形をなす表裏面が選択的にすくい面とされ、これら表裏面の角部に円弧状をなすコーナ刃が形成されるとともに、このコーナ刃に連なる表裏面の辺稜部に主切刃が形成されたネガティブタイプの高送り加工用切削インサートが記載されている。
【０００３】
この切削インサートは、軸線回りに回転される工具本体の先端部に、上記表裏面の一方をすくい面として工具回転方向に向けるとともに、このすくい面の１つの上記主切刃を工具本体先端側に向けて、この主切刃に比較的小さな切り込み角と負のアキシャルレーキ角およびラジアルレーキ角とが与えられるようにして取り付けられ、通常は上記軸線に直交する方向に高送りさせられて切削加工に使用される。主切刃の切り込み角が比較的小さいので、このように送りを高くしても生成される切屑の厚さは薄くなり、効率的な切削加工を行うことができる。
【０００４】
また、特許文献２には、切削インサートの側面において、負の逃げ面から内向きに延びる２つの軸方向当たり面がインサートの中央面において合流する切削インサートが記載されており、このような切削インサートが、インサート受入れ用ポケットに、軸方向当たり面の一方が周囲部分に当たり、当てられた軸方向当たり面に隣接する他方は凹所内でどこにも当たらずに置かれるように挿入されて、クランプ用ネジによる締め付け作用により取り付けられた切削工具組立体が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３９５１７６６号公報
【特許文献２】特許第４０３０７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載されたような高送り加工を行う場合には、切削に使用する工具本体先端側に向けられた主切刃に、工具回転方向後方に向けて切削抵抗の主分力が作用するため、切削インサートには、この主切刃とは反対の工具本体後端側の部分を工具回転方向に向けて浮き上がらせようとする力が生じる。特に高送り加工では切削抵抗も大きくて、このインサートを浮き上がらせようとする力も大きくなるので、特許文献１に記載の転削工具では、クランプネジによってインサート取付座に取り付けられた切削インサートのすくい面の工具本体後端側の部分を、さらにクランプ駒によって押さえ付けて固定するようにしている。
【０００７】
しかしながら、このようにすくい面をクランプ駒で押さえ付けて切削インサートの浮き上がりを防止するのでは、切削時に主切刃によって生成された切屑がこのクランプ駒に当たって絡みついたり、切屑の擦過によりクランプ駒の摩耗を招いたり、切屑が流出する方向が安定せずに被削材の加工面を傷つけてしまったりするおそれがある。また、クランプ駒や、クランプ駒を固定するためのクランプネジが必要となって、部品数の増加を招くことにもなる。
【０００８】
一方、特許文献２には、インサートに設けた突出部分により、インサートの切削に使用する切刃が回転方向側に浮き上がるような回転に対してインサートを支持することは記載されているが、上述のような切削インサートの工具本体後端側の部分を工具回転方向に向けて浮き上がらせようとする力に対してインサートを支持することについては記載されてはいない。
【０００９】
本発明は、このような背景の下になされたもので、たとえ高送り加工用の切削インサートであっても、クランプ駒等を用いることなくインサート本体の浮き上がりを防止して、確実かつ安定してインサート取付座に取り付けることが可能な刃先交換式転削工具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに回転させられる工具本体の先端部外周に形成されたインサート取付座に、多角形板状をなすインサート本体を備えた切削インサートが、このインサート本体の厚さ方向を向く一対の多角形面のうち一方をすくい面として工具回転方向に向けるとともに、他方を着座面として上記インサート取付座の工具回転方向を向く底面に密着させ、またこれらの多角形面の周りに配置される上記インサート本体の側面を上記インサート取付座の壁面に当接させて着脱可能に取り付けられる刃先交換式転削工具であって、上記インサート本体の側面には上記着座面側から上記すくい面側に向かうに従い該インサート本体の内側に向けて傾斜する傾斜面が形成されるとともに、上記インサート取付座の上記壁面には上記工具回転方向側に向かうに従い該インサート取付座の内側に向かって突出するように傾斜する突端面が形成されており、この突端面に上記傾斜面を当接させて上記インサート本体が上記インサート取付座に取り付けられることを特徴とする。
【００１１】
このように構成された刃先交換式転削工具では、逃げ面が形成されることになるインサート本体の側面に形成された傾斜面に、同方向に傾斜することになるインサート取付座壁面の突端面が当接されることにより、インサート本体は工具回転方向側に向けて係止された状態でインサート取付座に取り付けられる。また、切削加工の際に、すくい面に形成された切刃からインサート本体に、突端面が形成されたインサート取付座の壁面に向けて切削抵抗のうちの背分力や送り分力が作用すると、工具回転方向側に向かうに従いインサート取付座の内側に向かって傾斜する突端面に、インサート本体の着座面側からすくい面側に向かうに従いインサート本体内側に向けて傾斜する傾斜面が押し付けられることにより、インサート本体は一層強固にインサート取付座の底面に向けて押さえ付けられることになる。
【００１２】
従って、上記構成の刃先交換式転削工具によれば、クランプ駒などを用いなくても、工具回転方向へのインサート本体の浮き上がりを防止して、切削インサートを確実に安定してインサート取付座に取り付けることができ、クランプ駒への切屑の絡みつきやクランプ駒の摩耗、部品数の増加を生じることなく、円滑な切削加工を行うことが可能となる。さらに、切屑の流出方向がクランプ駒によって不安定となることもないので、切屑が被削材の加工面に当たらないように流出方向を制御して高品位の切削加工を促すことも可能となる。
【００１３】
ここで、インサート本体は、主分力が作用するすくい面の切刃とは表裏反対の、着座面がインサート取付座の底面からはみ出た部分を支点に浮き上がろうとするので、傾斜面はインサート本体の厚さ方向に出来るだけこの着座面から離れた位置で上記突端面と当接させられるのが望ましく、上記厚さ方向における上記インサート本体の中心から上記すくい面側の位置で上記突端面に当接させられるのが望ましい。
【００１４】
また、インサート本体の傾斜面の着座面に対する傾斜角は、インサート取付座の突端面の底面に対する傾斜角より大きくても、小さくても、傾斜面が突端面に当接させられていれば、インサート本体を係止した状態とすることができるが、傾斜面の傾斜角が突端面の傾斜角よりも大きければ、着座面からより離れた位置で傾斜面を突端面に当接させることができる。ただし、これらの場合に、傾斜面と突端面は線当たりで当接することになるので、上記傾斜面の上記着座面に対する傾斜角と、上記突端面の上記底面に対する傾斜角とが互いに等しい角度とされて、両者が面当たりで当接するのが望ましい。
【００１５】
なお、このように傾斜面の着座面に対する傾斜角とインサート取付座の突端面の底面に対する傾斜角とが等しい角度とされている場合や、傾斜角が異なる場合でも、これらの傾斜角は７０°〜８５°の範囲内とされていることが望ましい。いずれか一方の傾斜角が８５°よりも大きくて直角に近くなるとインサート本体を確実に係止することができなくなるおそれがあり、逆に７０°よりも小さい鋭角になると傾斜面周辺部分のインサート本体の強度や突端面周辺部分の工具本体の強度が損なわれて損傷が生じ易くなるおそれがある。さらに、突端面による傾斜面を確実に当接させるには、傾斜面の上記厚さ方向における幅は、インサート本体の厚さの１／６以上とされているのが望ましい。
【００１６】
また、上述のような高送り加工に用いられる切削インサートはもとより、通常の刃先交換式転削工具に取り付けられる切削インサートでも、特許文献１、２に記載のように一般的にはインサート本体が正多角形板状等の上記厚さ方向に延びるインサート中心線回りに所定角度ずつ回転対称に形成されたものとされており、こうして所定角度ずつ回転させてインサート取付座に取り付け直すことにより、複数の切刃が使用可能となるようにされている。従って、このような切削インサートでは、上記傾斜面を、上記インサート本体の全周に亙って延びるように形成することにより、このようにインサート本体を所定角度ずつ回転させてインサート取付座に取り付け直しても、その浮き上がりを確実に防止することができる。
【００１７】
さらに、このような通常の刃先交換式転削工具に取り付けられるものも含めた切削インサートでは、やはり特許文献１、２に記載のように、インサート本体を上記一対の多角形面が表裏反転させられてインサート取付座に取付可能として、表裏一対の多角形面に形成されたすくい面の切刃を使用可能としているものが多い。そこで、このような切削インサートにおいて上記傾斜面を形成するには、一つに、インサート本体の側面に該インサート本体の外側に向けて突出する凸部を形成し、この凸部の上記すくい面側の斜面に上記傾斜面が形成すればよい。この場合には、側面の中央部に１つの凸部を形成することで、上述のように厚さ方向におけるインサート本体の中心からすくい面側の位置で傾斜面を突端面に当接させることができる。
【００１８】
一方、同じくインサート本体が、上記一対の多角形面が表裏反転させられてインサート取付座に取付可能とされている場合に、上記とは逆に、インサート本体の側面に該インサート本体の内側に向けて凹む凹部を形成し、この凹部の上記着座面側の斜面に上記傾斜面が形成されていてもよい。この場合、側面に１つの凹部だけが形成されているときには、傾斜面は厚さ方向におけるインサート本体の中心から着座面側の位置で突端面に当接することになるが、例えば厚さ方向に複数の凹部を形成すれば、上述のようにインサート本体の中心からすくい面側の位置で傾斜面を突端面に当接させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、たとえ高送り加工用の切削インサートであっても、クランプ駒など用いることなくインサート本体の浮き上がりを防止することができ、クランプ駒への切屑の絡みつきやクランプ駒の摩耗、部品数の増加などの問題を生じることなく、また切屑による加工面の劣化を防いで、確実かつ安定して切削インサートをインサート取付座に取り付けることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の刃先交換式転削工具の第１の実施形態である刃先交換式エンドミルを示す工具本体（エンドミル本体）先端部の斜視図である。
【図２】図１に示す刃先交換式エンドミルの平面図である。
【図３】図１に示す刃先交換式エンドミルの側面図である。
【図４】図１に示す刃先交換式エンドミルの拡大正面図である。
【図５】図１に示す刃先交換式エンドミルのエンドミル本体先端部をインサート中心線方向から見た平面図である。
【図６】図５における（ａ）ＡＡ断面図、（ｂ）ＢＢ断面図、（ｃ）ＤＤ大断図である。
【図７】図１に示す刃先交換式エンドミルに取り付けられる切削インサートの斜視図である。
【図８】図１に示す刃先交換式エンドミルのエンドミル本体の斜視図である。
【図９】本発明の刃先交換式転削工具の第２の実施形態である刃先交換式エンドミルを示す工具本体（エンドミル本体）先端部の斜視図である。
【図１０】図９に示す刃先交換式エンドミルに取り付けられる切削インサートの斜視図である。
【図１１】図９に示す刃先交換式エンドミルのエンドミル本体先端部をインサート中心線方向から見た平面図である。
【図１２】図１１における（ａ）ＡＡ断面図、（ｂ）ＢＢ断面図、（ｃ）ＤＤ大断図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１ないし図８は、本発明の第１の実施形態を示すものであって、本発明を刃先交換式エンドミルに適用した場合を示すものである。本実施形態における切削インサートは、そのインサート本体１が、超硬合金等の硬質材料により多角形板状、詳しくは正多角形板状であって、本実施形態では略正三角形板状に形成され、この略正三角形状をなすインサート本体１の表裏一対の多角形面の中央には、インサート本体１の厚さ方向（図５の右側の切削インサートについて図面に直交する方向。図６（ａ）〜（ｃ）において上下方向。）に貫通して該インサート本体１を刃先交換式エンドミルのエンドミル本体（工具本体）１１に取り付けるための取付孔２が開口している。なお、この取付穴２の内周面は、上記厚さ方向にインサート本体１の中心に向かうに従い漸次縮径するテーパ面とされている。
【００２２】
ここで、本実施形態において、インサート本体１の表裏の多角形面は、図５や図７に示すように上記取付孔２の中心（表裏の多角形面の中心）を通ってインサート本体１の上記厚さ方向に延びるインサート中心線Ｃ回りに僅かに捩られるように配置されている。また、正三角形板状とされた本実施形態のインサート本体１は、インサート中心線Ｃ回りに１２０°ずつの回転対称形状とされるとともに、このインサート中心線Ｃに直交して表裏の正三角形面の周囲に配置されるインサート本体１の３つの側面のそれぞれ中心を通る３つの仮想直線に関して表裏反転対称形状とされている。
【００２３】
このようなインサート本体１の表裏の多角形面にはすくい面３が形成されるとともに、これらの多角形面の周囲に配置されるインサート本体１の上記側面には逃げ面４が形成されている。さらに、これらすくい面３と逃げ面４との交差稜線部には、両多角形面の各辺稜部に主切刃５が形成されるとともに、該多角形面の各角部にはコーナ刃６が形成されており、このコーナ刃６はインサート中心線Ｃ方向にすくい面３に対向する方向から見て１／３円弧等の凸曲線状をなしている。なお、これら主切刃５とコーナ刃６とは、本実施形態では表裏の多角形面それぞれにおいてインサート中心線Ｃに垂直な１つの平面上に位置するようにされている。
【００２４】
表裏の多角形面に形成されるすくい面３は、主切刃５およびコーナ刃６に沿った外周部分が、これら主切刃５およびコーナ刃６から離間して多角形面の内側に向かうに従い反対の多角形面側に向けて上記厚さ方向に後退するように傾斜するポジすくい面３ａとされるとともに、該多角形面中央の取付孔２開口部周辺は上記インサート中心線Ｃに垂直な平面状の拘束面３ｂとされている。なお、ポジすくい面３ａの傾斜角は、本実施形態ではすくい面３の全周に亙って一定とされている。また、主切刃５およびコーナ刃６にはランドや丸ホーニングが形成されていてもよい。
【００２５】
さらに、インサート本体１の表裏の四角形面の周囲に配置される３つの側面には、図６および図７に示すようにインサート本体１の上記厚さ方向の中央部に、本実施形態ではインサート本体１の外側に向けて凸となる凸部７が形成されている。これら３つの側面の各凸部７は、インサート中心線Ｃに平行な断面において図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、上記厚さ方向におけるインサート本体１の中心に向かうに従いインサート本体１の外側に向かうように延びる一対の傾斜面７ａによって凸Ｖ字状に形成されたものであって、これら一対の傾斜面７ａ同士の交差稜線は、本実施形態では上記厚さ方向のインサート本体１中心を通るインサート中心線に垂直な平面に沿って延びている。
【００２６】
また、これら一対の傾斜面７ａによる凸Ｖ字の開き角は１４０°〜１７０°の鈍角とされ、従って傾斜面７ａがインサート本体１の厚さ方向中心を通りインサート中心線Ｃに垂直な平面に対してなす傾斜角、すなわちこの厚さ方向中心を間にして反対側の多角形面の上記拘束面３ｂに対してなす傾斜角は７０°〜８５°の範囲内とされる。さらに、これら一対の傾斜面７ａによる凸部７の上記厚さ方向の幅はインサート本体１自体の厚さの１／３以上とされており、従って各傾斜面７ａの厚さ方向の幅はインサート本体１の厚さの１／６以上とされる。さらにまた、これらの傾斜面７ａによる凸部７は、本実施形態ではインサート本体１の全周に亙って連続して周回するように、また厚さ方向には１条のみ形成されている。
【００２７】
一方、インサート本体１の側面は、上記凸部７の厚さ方向両側では、再びインサート本体１の外側に凸となるようにされており、主切刃５およびコーナ刃６の逃げ面４は、この凸となる部分にそれぞれ形成されている。なお、本実施形態において主切刃５は、インサート中心線Ｃ方向視にすくい面３に対向する方向から見て図５に示すように、その一端部（インサート中心線Ｃを中心に時計回り方向側の部分）５ａが、コーナ刃６がなす凸曲線よりも曲率半径の大きな凸曲線状とされるとともに、これとは反対の主切刃５の他端部（インサート中心線Ｃを中心に反時計回り方向側の部分）５ｂは凹曲線状とされている。
【００２８】
ここで、これら主切刃５がなす凹凸曲線は、一端部５ａがなす凸曲線の曲率半径よりも他端部５ｂがなす凹曲線の曲率半径の方が大きくなるようにされるとともに、一端部５ａがなす凸曲線の長さが他端部５ｂがなす凹曲線の長さよりも長くなるようにされている。また、主切刃５の一端部５ａがなす凸曲線と他端部５ｂがなす凹曲線とは互いに接しているとともに、主切刃５の一端部５ａとこれに連なるコーナ刃６の一端部６ａ、および主切刃５の他端部５ｂとこれに連なる他のコーナ刃６の他端部６ｂも、それぞれ互いに接しており、従ってすくい面３とされる表裏の多角形面それぞれの辺稜部と角部に形成された主切刃５とコーナ刃６は、本実施形態では滑らかに連続する凹凸曲線を描いて周回することになる。
【００２９】
なお、このコーナ刃６の逃げ角β６は、本実施形態では主切刃５の一端部５ａに連なる該コーナ刃６の一端部６ａから該コーナ刃６の他端部６ｂに向かうに従い負角側に向けて大きくなるようにされている。つまり、他端部６から一端部６ａに向けて逃げ面４が、コーナ刃６から上記厚さ方向に離間するに従いインサート本体１の内側により大きく凹んで後退するようにされている。ここで、本実施形態におけるコーナ刃６の逃げ角は、コーナ刃６の一端部６ａにおいて正角で、ただし２０°以下となるようにされるとともに、他端部６ｂで０°とされるように負角側に漸次大きくされている。
【００３０】
これに対して、主切刃５の逃げ角は、主切刃５の一端部５ａにおいて他端部５ｂよりも正角側に向けて大きくされている。言い換えれば、主切刃５の他端部５ｂでは一端部５ｂよりも逃げ角が負角側に大きくされている。詳しくは、この主切刃５の逃げ角は、該主切刃５の一端部５ａにおいては、この一端部５ａに連なるコーナ刃６との接点（主切刃５とコーナ刃６の一端）でコーナ刃６の一端部６ａにおける逃げ角と等しく２０°以下の正角とされ、主切刃５の他端部５ｂ側に向けて、一端部５ａのコーナ刃６側では一定の逃げ角のままとされ、一端部５ａのコーナ刃６と反対側では他端部５ｂ側に向かうに従い漸次負角側に大きくなるようにされている。言い換えれば、主切刃５の逃げ角は、その一端部５ａの他端部５ｂ側において該他端部５ｂから離間するに従い正角側に向けて大きくされている。
【００３１】
さらに、こうして他端部５ｂ側に向けて負角側に大きくされた一端部５ａにおける主切刃５の逃げ角は、これら主切刃５の一端部５ａと他端部５ｂとの接点において本実施形態では０°のネガとされ、他端部５ｂではこの０°の逃げ角のまま一定とされている。従って、本実施形態では、主切刃５の一端部５ａとこれに連なるコーナ刃６の一端部６ａ、主切刃５の他端部５ｂとこれに連なる他のコーナ刃６の他端部６ｂ、および主切刃５の一端部５ａと他端部５ｂとの、それぞれの接点において逃げ角が互いに等しくされており、主切刃５とコーナ刃６の逃げ面４はインサート本体１の全周に亙って滑らかに連続する凹凸曲面をなすようにされている。
【００３２】
なお、このように主切刃５とコーナ刃６に連なる逃げ面４が凹凸曲面状をなすことにより、インサート本体１の側面において表裏の多角形面（正三角形面）側の逃げ面４の間に形成されることになる上記凸部７は、その上記傾斜面７ａのインサート中心線Ｃに直交する断面が、主切刃５に沿った部分が鈍角に交差する方向に延びる凸Ｖ字をなす折れ線状とされるとともに、周方向にコーナ刃６を介して隣接する一対の主切刃５のそれぞれ一端部５ａと他端部５ｂに沿った部分同士は鋭角に交差する方向に延びる凸Ｖ字をなす折れ線状とされた、偏六角形状に形成される。ただし、この偏六角形の各角部は円弧等の凸曲線で滑らかに繋げられている。
【００３３】
また、本実施形態の切削インサートは、切削加工時に使用される主切刃５およびコーナ刃６が、図４に示すように刃先交換式エンドミルを正面側から見て反時計回り方向に回転させられる右刃をなすようにされた右勝手の切削インサートであり、上述のようにこの主切刃５およびコーナ刃６のすくい面３が形成された多角形面に対向する方向から見て、該多角形面の周回りのうち時計回り方向側に位置する主切刃５の一端部５ａに、この主切刃５の一端部５ａに連なるコーナ刃６の一端部６ａが位置し、反時計回り方向側に位置する主切刃５の他端部５ｂに他のコーナ刃６の他端部６ｂが連なるようにされている。なお、一方の多角形面側から見て他方の多角形面は、図２に示すように時計回り方向側に向けて僅かに捩られている。
【００３４】
このように構成された切削インサートが着脱可能に取り付けられる本実施形態の刃先交換式転削工具（エンドミル）は、そのエンドミル本体１１が軸線Ｏを中心とした概略円柱状をなし、このエンドミル本体１１の後端側（図２および図３において上側）は円柱状のままのシャンク部１２とされるとともに、このシャンク部１２よりも先端側（図２および図３において下側）には首部１３を介して上記切削インサートが取り付けられる刃部１４が形成されている。このような刃先交換式エンドミルは、上記シャンク部１２が工作機械の主軸に把持されて軸線Ｏ回りにエンドミル回転方向（工具回転方向）Ｔに回転されつつ、通常は軸線Ｏに垂直な方向に送り出され、刃部１４に取り付けられた上記実施形態の切削インサートにより被削材に切削加工を行う。
【００３５】
この刃部１４には、エンドミル本体１１の先端部外周に開口するように複数（本実施形態では２つ）のチップポケット１５が形成されるとともに、これらのチップポケット１５のエンドミル回転方向Ｔ側を向く壁面の先端部には切削インサートが取り付けられるインサート取付座１６がそれぞれ形成されている。なお、エンドミル本体１１には、シャンク部１２の後端面から先端側に向けてクーラント孔１１ａが軸線Ｏに沿って穿設されており、このクーラント孔１１ａは刃部１４において複数に分岐して、各チップポケット１５のエンドミル回転方向Ｔの後方側を向く壁面に、インサート取付座１６に向けて開口させられている。
【００３６】
インサート取付座１６は、チップポケット１５の上記壁面からエンドミル回転方向Ｔ後方側に一段凹んでエンドミル回転方向Ｔを向く平坦な底面１６ａと、この底面１６ａからエンドミル回転方向Ｔに向けて延びてエンドミル本体１１の先端内周側を向く壁面１６ｂおよび先端外周側を向く壁面１６ｃとを備えて、刃部１４におけるエンドミル本体１１の先端面と外周面に開口する凹部とされている。底面１６ａはインサート本体１のすくい面３中央部の拘束面３ｂより一回り小さい寸法、形状とされ、この底面１６ａの中央部には底面１６ａに垂直にネジ孔１６ｄが形成されるとともに、壁面１６ｂ、１６ｃにはインサート取付座１６の内側に突出する突条部１７が底面１６ａの周回り方向に延びるように形成されている。
【００３７】
このうち、エンドミル本体１１の先端外周側を向く壁面１６ｃには２つの突条部１７がエンドミル本体の先端側から後端側に向けて延びるように間隔をあけて形成されており、これらの突条部１７のインサート取付座１６内側の突端面１７ａは、上記ネジ孔１６ｄの中心線に直交する断面において、インサート本体１の主切刃５に沿った部分における凸部７の傾斜面７ａがインサート中心線Ｃに直交する断面においてなす上記凸Ｖ字と等しい角度の鈍角をなして凹Ｖ字状に交差する方向に延びる折れ線状を呈するように形成されている。
【００３８】
また、エンドミル本体１１の先端内周側を向く壁面１６ｂには１つの突条部１７が形成されており、この突条部１７の突端面１７ａは、同じくネジ孔１６ｄの中心線に直交する断面において、壁面１６ｃの後端側の突条部１７の突端面１７ａとともに、インサート本体１の周方向にコーナ刃６を介して隣接する一対の主切刃５のそれぞれ一端部５ａと他端部５ｂに沿った部分における凸部７の傾斜面７ａ同士がインサート中心線Ｃに直交する断面においてなす上記凸Ｖ字の鋭角と等しい角度で交差する方向に延びる凹Ｖ字の折れ線状となるように形成されている。なお、各突条部１７の突端面１７ａと底面１６ａとの間、および隣接する突条部１７同士の間には逃げ部１６ｅが形成されている。
【００３９】
さらに、これらの突端面１７ａは、ネジ孔１６ｄの中心線方向に底面１６ａから離間してエンドミル回転方向Ｔ前方側に向かうに従いインサート取付座１６の内側にせり出す傾斜面とされており、その底面１６ａに対する傾斜角は、インサート本体１の断面凸Ｖ字状をなす凸部７の一対の傾斜面７ａのそれぞれがインサート本体１の厚さ方向の中心を間にして反対側に位置する多角形面中央の平面状の拘束面３ｂに対してなす傾斜角と等しくされている。さらにまた、これらの突端面１７ａのネジ孔１６ｄ中心線方向における底面１６ａからの高さは、インサート本体１の上記拘束面３ｂから反対側に位置する傾斜面７ａの厚さ方向における幅の範囲内とされている。
【００４０】
このようなインサート取付座１６に、上記切削インサートは、インサート本体１の表裏の多角形面のうち切削に使用する主切刃５が形成された一方の多角形面のすくい面３をエンドミル回転方向Ｔに向けるとともに、この主切刃５をエンドミル本体１１先端側に向けて突出させ、さらにこの主切刃５の一端部５ａをエンドミル本体１１内周側に位置させるとともに他端部５ｂを外周側に位置させ、上記一方の多角形面とは反対の他方の多角形面を着座面として、その中央の拘束面３ｂを底面１６ａに密着させて着座させられる。
【００４１】
また、こうしてインサート本体１が着座させられた状態で、切削に使用する主切刃５の一端部５ａに連なるコーナ刃６の反対側の他の主切刃５の逃げ面４が形成されたインサート本体１の側面は、インサート取付座１６のエンドミル本体１１先端内周側を向く壁面１６ｂに対向させられ、この側面に形成された凸部７の一対の傾斜面７ａのうちエンドミル回転方向Ｔ側に向けられた上記一方の多角形面側の傾斜面７ａが、壁面１６ｂに形成された突条部１７の傾斜した突端面１７ａにそれぞれ当接させられる。
【００４２】
一方、上記切削に使用する主切刃５にその一端部５ａ側のコーナ刃６を介して隣接する残りの主切刃５の逃げ面４が形成されたインサート本体１の側面は、インサート取付座１６のエンドミル本体１１先端外周側を向く壁面１６ｃに対向させられ、この側面に形成された凸部７の一対の傾斜面７ａのうち、やはりエンドミル回転方向Ｔ側に向けられた一方の多角形面側の２つの傾斜面７ａが、壁面１６ｃに形成された２つの突条部１７の突端面１７ａにそれぞれ当接させられる。
【００４３】
そして、インサート本体１の取付孔２に挿通したクランプネジ１８を上記ネジ孔１６ｄにねじ込むことにより、切削インサートは、着座面とされた多角形面の上記拘束面３ｂが底面１６ａに押し付けられるとともに、クランプネジ１８頭部裏面のテーパ面が取付穴２の上記テーパ面に摺接することにより、壁面１６ｂ、１６ｃに対向した上記２つの側面の凸部７の一方の多角形面側の傾斜面７ａが、上述のように当接した上記突条部１７の突端面１７ａに押し付けられ、インサート取付座１６に固定されて取り付けられる。なお、このとき、インサート本体１の側面においては、上記一方の多角形面側の傾斜面７ａのみが突端面１７ａと当接させられて押し付けられ、一対の傾斜面７ａのうち着座面とされる他方の多角形面側の傾斜面７ａやその他の部分がインサート取付座１６の壁面１６ｂ、１６ｃと当接することはない。
【００４４】
こうして取り付けられた切削インサートの上記切削に使用する主切刃５は、エンドミル本体１１の内周側から外周側に向かうに従い、凸曲線状をなす一端部５ａにおいてエンドミル本体１１の先端側に突出した後に後端側に向かい、凹曲線状をなす他端部５ｂにおいては漸次エンドミル本体１１の後端側に延びるように配置され、一端部５ａの略中央部が最もエンドミル本体先端側に突出した突端とされる。また、この主切刃５は、一端部５ａの全体が他端部５ｂよりもエンドミル本体１１先端側に位置するように、該主切刃５が形成された多角形面の辺稜部が軸線Ｏに直交する平面に対してエンドミル本体１１外周側に向かうに従い後端側に向かうように僅かに傾けられる。
【００４５】
さらに、この切削インサートは、図３に示すようにインサート中心線Ｃがエンドミル回転方向Ｔの後方側に向かうに従いエンドミル本体１１の軸線Ｏ方向後端側に向かうように僅かに傾けられて取り付けられており、切削に使用される主切刃５には負のアキシャルレーキ角が設定される。ただし、この主切刃５に連なるすくい面３は上述のようなポジすくい面３ａとされているため、実際の主切刃５のアキシャルレーキ角は負角側に大きくなりすぎることはない。そして、このように負のアキシャルレーキ角が与えられることにより、インサート本体１の着座面とされた他方の多角形面のすくい面３は、一方の多角形面に対してインサート中心線Ｃ回りに捩れられて配置されていることも相俟って、切削に使用する主切刃５よりもエンドミル本体１１後端側に位置させられる。
【００４６】
また、この切削に使用される主切刃５は、エンドミル本体１１の軸線Ｏ方向先端側から見て図４に示すように、該主切刃５に平行で軸線Ｏに交差する直線よりもエンドミル回転方向Ｔ側に位置するように配置されていて、いわゆる芯上がりとされており、これによってこの主切刃５には負のラジアルレーキ角が与えられる。なお、このように切削に使用される主切刃５に負のラジアルレーキ角が与えられることにより、この主切刃５の他端部５ｂのエンドミル本体１１外周側に連なる他のコーナ刃６は、刃部１４においてエンドミル本体１１の最外周に突出させられることになり、図４に示すようにこの他のコーナ刃６最外周の突端の軸線Ｏ回りの回転軌跡よりも内周側にインサート本体１の他方の多角形面のすくい面３が位置させられる。
【００４７】
このような構成の刃先交換式転削工具（エンドミル）では、インサート本体１の側面に形成された凸部７の傾斜面７ａに、同方向に傾斜することになるインサート取付座１６の壁面１６ｂ、１６ｃに形成された突条部１７の突端面１７ａが当接することにより、インサート本体１はエンドミル回転方向Ｔ側に向けて係止され、さらにクランプネジ１８によってこれらの突端面１７ａに傾斜面７ａが押し付けられた状態でインサート取付座１６に取り付けられる。しかも、切削加工の際に切削に使用される主切刃５からインサート本体１にエンドミル本体１１後端側に向けた背分力や内周側に向けた送り分力が作用すると、傾斜面７ａはさらに突端面１７ａに押し付けられることになる。
【００４８】
そして、これらの傾斜面７ａおよび突端面１７ａは、傾斜面７ａが、拘束面３ｂが着座面とされたインサート本体１の他方の多角形面からすくい面３とされる一方の多角形面側に向かうに従いインサート本体１の内側に傾斜することになるのに対し、突端面７ａはエンドミル回転方向Ｔ側に向かうに従いインサート取付座１６の内側に向かって突出するようにされているので、こうして傾斜面７ａが突端面１７ａに押し付けられることにより、切削インサートはインサート取付座１６の底面１６ａに強く押さえ付けられて固定されることになる。
【００４９】
このため、上記構成の刃先交換式エンドミルによれば、たとえ高送り加工に用いられても、インサート本体１のすくい面３のエンドミル本体１１後端側部分をクランプ駒などで押さえ付けずに、切削抵抗によるこの後端側部分の浮き上がりを防止することができる。従って、クランプ駒がすくい面３上に配置されることによる切屑の絡み付きや切屑の擦過に伴うクランプ駒自体の摩耗、あるいは切屑が流出する方向にクランプ駒が位置することによってこの流出方向が不安定となって、切削された加工面に切屑が当たることにより加工面の品位が損なわれたりするのを防ぐことができる。勿論、クランプ駒やこれを取り付けるためのクランプネジも不要となるので、刃先交換式エンドミルの部品数を削減して低コスト化を図ることも可能となる。
【００５０】
また、本実施形態では、インサート本体１の側面の厚さ方向中央部に凸部７が形成されており、この凸部７の厚さ方向の中心、つまりインサート本体１の厚さ方向の中心からエンドミル回転方向Ｔに向けられたすくい面３側の傾斜面７ａが突端面１７ａに当接させられる。すなわち、浮き上がりの支点となるインサート本体１の着座面とされる他方の多角形面の拘束面３ｂとエンドミル本体１１先端側のインサート取付座１６の底面１６ａとの接線からインサート中心線Ｃ方向にエンドミル回転方向Ｔを向くすくい面３側に離れた位置で、傾斜面７ａが突端面１７ａに当接させられているので、一層確実にインサート本体１の浮き上がりを防止することができる。
【００５１】
また、本実施形態では、インサート本体１の突端面１７ａに当接する傾斜面７ａが着座面とされる他方の多角形面の拘束面３ｂに対してなす傾斜角が、この突端面１７ａがインサート取付座１６の底面１６ａに対してなす傾斜角と等しくされており、これら傾斜面７ａと突端面１７ａとが面当たりで当接するので、一層確実にインサート本体１を押さえ付けて係止することが可能となる。
【００５２】
ただし、これらの傾斜角が僅かに異なる角度とされていて、傾斜面７ａと突端面１７ａとが線当たりで当接していても、上述のように背分力や送り分力によって傾斜面７ａが突端面１７ａに押し付けられることにより、面当たりに近い状態でインサート本体１を保持することができる。なお、この場合には、傾斜面７ａの拘束面３ｂに対する傾斜角が、突端面１７ａの底面１６ａに対する傾斜角よりも大きい方が、着座面とされる他方の多角形面の拘束面３ｂからより離れた位置で傾斜面７ａを突端面１７ａに当接させることができるので望ましい。
【００５３】
また、傾斜面７ａの拘束面３ｂに対する傾斜角と、突端面１７ａの底面１６ａに対する傾斜角とは、これらが等しい場合や異なる場合でも、本実施形態のように７０°〜８５°の範囲内とされるのが望ましい。この傾斜角が８５°よりも大きくて直角に近くなるとインサート本体１を確実に係止して浮き上がりを防止することが困難となるおそれがある。また、逆に７０°よりも小さい鋭角になると、インサート本体１の凸部７における傾斜面７ａ周辺部分の強度やインサート取付座１６の壁面１６ｂ、１６ｃにおける突条部１７の突端面１７ａ周辺部分の強度が損なわれて損傷が生じ易くなるおそれがある。
【００５４】
さらに、インサート本体１の傾斜面７ａをインサート取付座１６の突端面１７ａに確実に当接させるには、傾斜面７ａはより幅広とされるのが望ましく、具体的には本実施形態のように傾斜面７ａの上記厚さ方向の幅がインサート本体１の厚さの１／６以上とされ、凸部７の幅はインサート本体１の厚さの１／３以上とされるのが望ましい。傾斜面７ａの幅がこれよりも小さいと、万一インサート本体１やインサート取付座１６に寸法誤差があった場合に傾斜面７ａを突端面１７ａに確実に当接させてインサート本体１の浮き上がりを防止することが困難となるおそれが生じる。
【００５５】
一方、本実施形態では、インサート本体１がインサート中心線Ｃ回りに所定角度（１２０°）ずつ回転対称の正多角形板状（正三角形板状）とされており、インサート本体１をこうしてインサート中心線Ｃ回りに所定角度ずつ回転させてインサート取付座１６に取り付け直すことにより、１つの多角形面（正三角形面）の辺稜部および角部に形成された複数（３つ）の主切刃５およびコーナ刃６を順次使い回すことができる。そして、これに合わせて、上記凸部７および傾斜面７ａもインサート本体１の全周に亙って形成されているので、いずれの辺稜部に形成された主切刃５を切削に使用する場合でも、確実にインサート本体１の浮き上がりを防止することができる。
【００５６】
さらに、本実施形態では、インサート本体１の一対の多角形面を表裏反転させたときにもインサート取付座１６に取り付け可能なように、インサート本体１が表裏反転対称形状とされており、こうして表裏反転させてインサート本体１をインサート取付座１６に取り付け直すことにより、これら一対の多角形面の双方に形成された主切刃５およびコーナ刃６を使い回すことができる。そして、凸部７は、その厚さ方向の両側に傾斜面７ａを備えており、いずれの多角形面のすくい面３をエンドミル回転方向Ｔに向けてその辺稜部の主切刃５を切削に使用する場合でも、本実施形態ではインサート本体１の厚さ方向中心よりもこの切削に使用されるすくい面３側の傾斜面７ａにインサート取付座１６の突端面１７ａが当接させられるので、やはりインサート本体１の浮き上がりを確実に防止することができる。
【００５７】
ただし、上記第１の実施形態では、このようにインサート本体１の側面に凸部７を形成して、その斜面を突端面１７ａに当接する傾斜面７ａとしているが、これとは逆に、図９ないし図１２に示す本発明の第２の実施形態のように、インサート本体１の側面に内側に向けて凹む凹部８を形成し、この凹部８の斜面をインサート取付座１６の壁面１６ｂ、１６ｃに形成された突端面１７ａと当接する傾斜面８ａとしてもよい。なお、これら図９ないし図１２において、図１ないし図８に示した第１の実施形態と共通する部分には同一の符号を配して説明を省略する。
【００５８】
ここで、この第２の実施形態では、凹部８は、インサート中心線Ｃに平行な断面において図１２（ａ）〜（ｃ）に示すように、上記厚さ方向の中心に向かうに従いさらにインサート本体１の内側に凹む一対の傾斜面８ａによって凹Ｖ字状に形成されており、このような凹部８が、やはりインサート本体１の全周に亙って周回するように、厚さ方向に１つだけ形成されている。また、第１の実施形態と同様に正三角形板状とされたインサート本体１は、インサート中心線Ｃ回りに所定角度（１２０°）ずつ回転対称であるとともに表裏反転対称形状でもあり、上記一対の傾斜面８ａの交差稜線はインサート中心線Ｃに垂直で厚さ方向の中心を通る平面に沿って延びている。
【００５９】
一方、エンドミル本体１１のインサート取付座１６における壁面１６ｂ、１６ｃの突条部１７は、本実施形態では第１の実施形態よりも底面１６ａ側に形成されており、インサート本体１の着座面とされる他方の多角形面の拘束面３ｂをインサート取付座１６の底面１６ａに密着させてインサート本体１を着座させたときに、一対の傾斜面８ａのうちこの他方の多角形面側の傾斜面８ａに突端面１７ａが当接可能とされている。従って、こうして当接する傾斜面８ａと突端面１７ａの傾斜の向きは第１の実施形態と同じであり、またその傾斜角や傾斜面８ａおよび突端面１７ａが形成される範囲も第１の実施形態と等しくされている。
【００６０】
このように構成された第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様にエンドミル回転方向Ｔ側に向かうに従いインサート取付座１６の内側に向かって突出するように傾斜する突端面１７ａに、インサート本体１側面の凹部８の一対の傾斜面８ａのうち、着座面とされる他方の多角形面側からすくい面３としてエンドミル回転方向Ｔに向けられる一方の多角形面側に向かうに従いインサート本体１の内側に向けて傾斜する傾斜面８ａが当接させられることによりインサート本体１を係止することができ、さらに突端面１７ａに傾斜面８ａが押し付けられてインサート本体１は強固にインサート取付座１６に保持されるので、インサート本体１の浮き上がりを防止することができる。
【００６１】
また、インサート本体１の側面に形成されるのが凹部８であるので、切削に使用する主切刃５が形成された側面と被削材の加工面との逃げを十分に確保して安定した切削加工を行うことが可能となる。さらに、着座面とされる他方の多角形面側のすくい面３に形成された主切刃５およびコーナ刃６の逃げ面４は、全体的にこの凹部８に対してインサート本体１の外側に突出した部分に形成されるので、万一クランプネジ１８に緩みが生じたりしてインサート本体１ががたついても、インサート取付座１６から脱落するのは防ぐことができる。
【００６２】
なお、この第２の実施形態では凹部８が１つだけ形成されて、第１の実施形態とは逆に傾斜面８ａは、インサート本体１の厚さ方向における中心から着座面とされる他方の多角形面側の位置で突端面１７ａに当接させられることになるが、インサート本体１の厚さが比較的大きい場合などには、インサート本体１の側面に厚さ方向に並ぶ２つ以上の凹部８を形成して、このうち切削に使用するすくい面３が形成された一方の多角形面側の凹部８の他方の多角形面側の傾斜面８ａを突端面１７ａに当接させるようにすれば、厚さ方向におけるインサート本体１の中心から上記すくい面３側の位置でインサート本体１を係止することが可能となる。同様に、第１の実施形態において厚さ方向に複数条の凸部７を側面に形成してもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１  インサート本体
２  取付孔
３  すくい面
３ａ  ポジすくい面
３ｂ  拘束面
４  逃げ面
５  主切刃
６  コーナ刃
７  凸部
７ａ  凸部７の傾斜面
８  凹部
８ａ  凹部８の傾斜面
１１  エンドミル本体（工具本体）
１４  刃部
１６  インサート取付座
１７  突条部
１７ａ  突条部１７の突端面
１８  クランプネジ
Ｃ  インサート中心線
Ｏ  エンドミル本体１１の軸線
Ｔ  エンドミル回転方向（工具回転方向）
【図１】
2013163244.tif 000003
【図２】
2013163244.tif 000004
【図３】
2013163244.tif 000005
【図４】
2013163244.tif 000006
【図５】
2013163244.tif 000007
【図６】
2013163244.tif 000008
【図７】
2013163244.tif 000009
【図８】
2013163244.tif 000010
【図９】
2013163244.tif 000011
【図１０】
2013163244.tif 000012
【図１１】
2013163244.tif 000013
【図１２】
2013163244.tif 000014