(57)【要約】【課題】切削インサートの回転を抑制しながらも、ネガティブ形状側面と下面との交差稜線部の破損を防ぐことが可能な切削インサートを提供する。【解決手段】上面２と、下面３と、少なくとも２つの側面４と、を有する切削インサート１である。側面４のうちの少なくとも１つの側面４ａと、上面２と、の交差稜線には切れ刃６が形成されている。側面４のうちの少なくとも１つの他の側面４ｃは、切れ刃６が形成されている側面４ａに対向し且つ逃げ角が０°である。逃げ角が０°の側面４ｃと下面３との間には接続部９が設けられている。逃げ角が０°の側面４ｃの延長面と下面３の延長面との交差部Ｌよりも、接続部９は切削インサート１内方に位置している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面（２）と、該上面（２）に対向する下面（３）と、該上面（２）と該下面（３）とを接続する少なくとも２つの側面（４）と、を有する切削インサート（１）において、
前記側面（４）のうちの少なくとも１つの側面（４ａ）と、前記上面（２）と、の交差稜線には切れ刃（６）が形成されており、
前記側面（４）のうちの少なくとも１つの他の側面（４ｃ）は、前記切れ刃（６）が形成されている側面（４ａ）に対向し且つ逃げ角が０°であり、
前記逃げ角が０°の側面（４ｃ）と前記下面（３）との間には接続部（９）が設けられており、
前記逃げ角が０°の側面（４ｃ）の延長面と前記下面（３）の延長面との交差部（Ｌ）よりも、前記接続部（９）は切削インサート（１）内方に位置していることを特徴とする切削インサート（１）。
【請求項２】
前記切れ刃（６）が形成されている側面（４ａ）は、正の逃げ角を有することを特徴とする請求項１に記載の切削インサート（１）。
【請求項３】
前記接続部（９）はチャンファであることを特徴とする請求項１又は２に記載の切削インサート（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削工具に着脱自在に装着される切削インサートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に開示されているような、正の逃げ角を有する側面（いわゆる、ポジティブ形状の側面）と、０°の逃げ角を有する側面（いわゆる、ネガティブ形状の側面）と、をともに有する切削インサートが存在する。特許文献１に記載の略四角形形状の切削インサートにおいては、正の逃げ角を有する側面と０°の逃げ角を有する側面とが対向するように配置されており、正の逃げ角を有する側面と上面との交差稜線部のみに切れ刃が形成されている。したがって、この切削インサートでは、０°の逃げ角を有する側面が、工具ボデーのインサート座の側面と当接する拘束面となっている。このように拘束面がネガティブ形状であると、正の逃げ角を有する側面側に形成された切れ刃にかかる切削抵抗によって切削インサートが上向きに回転してしまう現象（いわゆる、切削インサートの転び）が生じにくいという利点がある。
【０００３】
すなわち、図１に示されているように、切れ刃３６が正の逃げ角を有する側面３４と上面３２との交差稜線に形成されている場合、切削抵抗Ｆがかかる作用点（切れ刃３６）と底面３３の支点との距離が離れているので切削インサート３１を矢印方向Ｒに回転させる力が大きく働く。しかし、特許文献１のように、拘束面３５をネガティブ形状にすることによって、ネガティブ形状側面３５の下面側領域がインサート座３７の側面と接触しやすくなり、切削抵抗Ｆによって切削インサート３１のネガティブ形状側面３５側が浮き上がる力が働いても、切削インサート３１が上向きに回転しにくくなるのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−０８５５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の切削インサートにおいては、ネガティブ形状側面の下面側交差稜線に対して大きな負荷がかかり、その部分に損傷が生じる場合があった。そして、その交差稜線の損傷を起点としてクラックが形成され、切削インサートの固定性が悪化する場合もあるし、そのクラックが大きく広がって切削インサート全体の破壊につながる可能性もあった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、切削インサートの上向きの回転を抑制しながらも、ネガティブ形状側面と下面との交差稜線部の破損を防ぐことが可能な切削インサート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】
【０００７】
本発明は、上面２と、上面２に対向する下面３と、上面２と下面３とを接続する少なくとも２つの側面４と、を有する切削インサート１において、側面４のうちの少なくとも１つの側面４ａと、上面２と、の交差稜線には切れ刃６が形成されており、側面４のうちの少なくとも１つの他の側面４ｃは、切れ刃６が形成されている側面４ａに対向し且つ逃げ角が０°であり、逃げ角が０°の側面４ｃと下面３との間には接続部９が設けられており、逃げ角が０°の側面４ｃの延長面と下面３の延長面との交差部Ｌよりも、接続部９は切削インサート１内方に位置していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の切削インサートによると、インサート座の側面と接触する側面（すなわち、拘束面）の少なくとも１つがネガティブ形状であり、さらに、その側面と下面との交差稜線に逃げ部分が設けられているので、切削抵抗による切削インサートの回転を抑制しながらもその交差稜線の破損を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】従来の切削インサートに切削抵抗がかかっている状況を説明する概念図を示す。
【図２】本実施形態の切削インサートの斜視図、上面図、側面図、下面図を示す。
【図３】図２の切削インサートが装着された回転切削工具の斜視図を示す。
【図４】図３の回転切削工具の側面図と、Ａ−Ａ断面図とを示す。
【図５】他の実施形態の切削インサートにおける接続部の拡大断面図を示す。
【図６】接続部付近を説明する概念図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
これより、本発明の切削インサート１の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
本実施形態の切削インサート１は、図２に示されているように、上面視にて略四角形形状を有する上面２と、上面２に対向して配置され且つ同様の形状を有する下面３と、それら上面２と下面３とを接続する側面４と、から基本的に構成されている。また、上面２及び下面３の略中央には、上面２と下面３とを貫通する取付穴５が設けられている。
【００１２】
本実施形態において、側面４は、第１側面４ａと、第２側面４ｂと、第３側面４ｃと、第４側面４ｄと、から構成されている。それぞれの側面４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、略四角形形状を有する上面２及び下面３のそれぞれの辺に接続している。第１側面４ａには第２側面４ｂ及び第４側面４ｄが隣接し、第２側面４ｂには第１側面４ａ及び第３側面４ｃが隣接し、第３側面４ｃには第２側面４ｂ及び第４側面４ｄが隣接し、第４側面４ｄには第１側面４ａ及び第３側面４ｃが隣接するように、各側面４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは並んでいる。したがって、第１側面４ａと第３側面４ｃとが対向する位置関係にあり、第２側面４ｂと第４側面４ｄとが対向する位置関係にある。
【００１３】
上面２と第１側面４ａとの交差稜線の少なくとも一部には、第１切れ刃６が形成されている。ここで、上面２と第１側面４ａとの交差稜線と、上面２と第２側面４ｂとの交差稜線と、が交差している箇所をコーナ部７と定義すると、第１切れ刃６は少なくともコーナ部７に接続している。また、上面２と第２側面４ｂとの交差稜線の少なくとも一部には、第２切れ刃８が形成されている。第２切れ刃８も少なくともコーナ部７と接続するように形成されている。そして、第１切れ刃６と第２切れ刃８の間にあるコーナ部７には、コーナ切れ刃が形成されている。したがって、第１切れ刃６と第２切れ刃８とに挟まれる位置に、コーナ切れ刃７は配置されていることになる。本実施形態は転削用の切削インサートのため、第１切れ刃６は被削材の側面側を加工する主切れ刃となっており、第２切れ刃８は被削材の底面側を加工する副切れ刃となっている。コーナ切れ刃７は、被削材の側面側と底面側とが交差する隅部を加工する機能を有している。また、上面２はすくい面として機能する。第１切れ刃６及び第２切れ刃８に隣接している第１側面４ａ及び第２側面４ｂは、逃げ面として機能する。下面３は、工具ボデー２１のインサート座２２の底面と接触する着座面として機能する。また、第３側面４ｃ及び第４側面４ｄは、工具ボデー２１のインサート座２２の側面と接触する拘束面として機能する。
【００１４】
図２の側面図に明示されているように、第１切れ刃６が形成されている第１側面４ａには、正の逃げ角が設けられている。すなわち、上面２と第１側面４ａとのなす内角が鋭角となっている、いわゆる、ポジティブ形状と呼ばれる構成である。また、第２切れ刃８が形成されている第２側面４ｂには、正の逃げ角ではなく、０°の逃げ角が設けられている。すなわち、上面２と第２逃げ面４ｂとのなす内角は９０°となっている、いわゆる、ネガティブ形状と呼ばれる構成である。さらに、拘束面として機能する第３側面４ｃ及び第４側面４ｄにも、０°の逃げ角が設けられている。すなわち、上面２と第３逃げ面４ｃ又は第４逃げ面４ｄとのなす内角はいずれも９０°となっており、いわゆる、ネガティブ形状と呼ばれる構成である。このように本実施形態においては、主切れ刃である第１切れ刃６に隣接している側面４ａのみがポジティブ形状であり、それ以外の側面４ｂ、４ｃ、４ｄはネガティブ形状となるように構成されている。
【００１５】
さらに、本実施形態の切削インサート１においては、第３側面４ｃと下面３との交差稜線にチャンファ面９が形成されている。すなわち、第３側面４ｃと下面３の交差稜線に、面取りが施されている。この平坦面からなるチャンファ面９は、第３側面４ｃと下面３との交差稜線の全長にわたって形成されている。チャンファ面９は、第３側面４ｃと下面３とを接続している部分であるため、接続面９と呼ぶこともできる。本実施形態の場合、下面３側から見たチャンファ面９の幅は０．０１ｍｍであり、第３側面４ｃの延長線とチャンファ面９とのなす角度は２°である。このチャンファ面９は、第１側面４ａ、第２側面４ｂ又は第４側面４ｄと下面３との交差稜線には形成されていない。すなわち、ポジティブ形状の側面４ａに対向している側面４ｃのみに、チャンファ面９が形成されている。
【００１６】
本実施形態の切削インサート１の少なくとも切れ刃６，７，８部分は、超硬合金、コーティングされた超硬合金、サーメット、セラミック、又はダイヤモンドあるいは立方晶窒化硼素を含有する超高圧焼結体といった硬質材料からなる。
【００１７】
次に、上述の切削インサート１を装着した刃先交換式切削工具２０について説明する。
【００１８】
本実施形態の刃先交換式切削工具２０は、図３に示されているように、正面フライス用の工具ボデー２１に上述した切削インサート１が装着されてなる。工具ボデー２１の先端面外周側には、切りくずを排出するための切りくずポケット２２と、その切りくずポケット２２内に工具回転方向前方を向くように形成されたインサート座２３と、が設けられている。切削インサート１は、インサート座２３に第１切れ刃６が外周面に位置し、第２切れ刃８が先端面に位置するように装着されている。
【００１９】
次に、以上説明した本実施形態の切削インサート１の作用・効果について詳細に説明する。
【００２０】
本実施形態の切削インサート１においても、図４（ｂ）の断面図に示されているように、ポジティブ形状の第１側面４ａに形成されている第１切れ刃６（主切れ刃）が切削に関与するときに、切削抵抗によって切削インサート１のネガティブ形状の第３側面４ｃ側に浮き上がる力が働いて、第３側面４ｃの下面３側領域がインサート座２３の側面と接触する（図１に示されている従来技術の場合と同様）。しかし、本実施形態においては、最も破損しやすい部分であった、ネガティブ形状の側面４ｃと下面３との交差稜線部にチャンファ部９が設けられているため、破損を抑制することができる。すなわち、第３側面４ｃ側が浮き上がるような回転が生じたときに、その下面３側領域がインサート座２３の側面と接触することで切削インサート１の回転を抑止することができながらも、最も破損しやすかった交差稜線部を逃がすことによって、その破損を防止することができる。そのため、第３側面４ｃと下面３との交差稜線部の破損に起因するクラックの進展や切削インサート１全体の破壊を抑制することが可能となるので、切削インサート１の着座安定性や寿命が大きく向上する。さらには、第３側面４ｃと下面３との交差稜線を保護することを目的として、工具ボデー２１のインサート座２３の側面と底面との交差部分に「ぬすみ」を設ける必要がない。すなわち、インサート座２３の側面と底面の間の交差部に沿って凹部（逃げ部分）を形成する必要がないので、工具ボデー２１の製造コストを低下させることができるという利点もある。
【００２１】
以上のように、本実施形態の切削インサート１では、第１切れ刃６が形成されている側面（第１側面）４ａのみがポジティブ形状であるのであるが、これに限定されることはない。つまり、第２切れ刃８が形成されている側面（第２側面）４ｂもポジティブ形状であってもよいし、第２側面４ｂに対向して配置されている第４側面４ｄと下面３との交差稜線にもチャンファ部を設けてもよい。すなわち、切れ刃が形成されているポジティブ形状の側面と対向するネガティブ形状の側面が少なくとも１つ存在し、そのネガティブ形状の側面と下面との交差稜線にチャンファが設けられていればよい。さらには、本発明においては、切れ刃が設けられる側面がポジティブ形状に限定されず、ネガティブ形状であっても構わない。すなわち、切れ刃が設けられているネガティブ形状の側面に対向する位置に配置されているネガティブ形状の側面と下面との間に、チャンファ部が設けられている構成であってもよい。なぜなら、切れ刃が形成されている側面がネガティブ形状であっても、ポジティブ形状の場合よりは小さいけれども切削インサートを回転させる力が発生し、したがって、ネガティブ形状側面による回転抑制効果の意味があるからである。しかしながら、切れ刃が形成されている側面がポジティブ形状であるときに、本発明は最も大きな効果を発揮することは言うまでもない。なぜなら、切れ刃が形成されている側面がポジティブ形状であるときにこそ、てこの原理によって切削インサートをインサート座から引きはがす大きなモーメントが発生するからである。
【００２２】
さらに、ポジティブ形状の側面４ａに対向して配置されているネガティブ形状の側面４ｃと下面３との交差稜線部がインサート座２３の側面と接触しないように逃がしてあれば、前述の効果を達成することができるのであるから、その交差稜線部に設けるのはチャンファ（すなわち、面取り）に限定されることはない。すなわち、図５（ａ）に示されているように、交差稜線部は曲面形成（Ｒ加工）されていてもよい。さらには、図５（ｂ）に示されているように、階段状に切り欠かれた構成なども可能である。換言すれば、図６の概念図に示されているように、ネガティブ形状の側面４ｃと下面３との間には接続部９が設けられており、ネガティブ形状側面４ｃの延長面と下面３の延長面とのなす交差部Ｌよりも接続部９が切削インサート内方に位置していれば、接続部９はどのような形状であってもよい。製造の容易性という観点から、接続部９はチャンファ（面取り）であることが好ましい。
【００２３】
また、本実施形態において、切削インサート１は上面視にて略四角形形状であったが、これに限定されることはない。すなわち、切削インサートの外郭形状は、四角形以外の多角形であってもよいし、葉っぱ形状、太鼓形状又は半月形状といった曲線部分を有する形状であってもよい。さらに、本実施形態では、第１側面４ａ又は第２側面４ｂと上面２との交差稜線のみに切れ刃が形成されているが、切れ刃が形成される箇所はこれに限定されることはなく、他の交差稜線部分に形成されていてもよい。
【００２４】
以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明は種々の変更が可能であり、本願の請求の範囲によって定義される本発明の精神及び範囲から逸脱しない限り、置換、変更が可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１  切削インサート
２  上面
３  下面
４ａ  第１側面
４ｂ  第２側面
４ｃ  第３側面
４ｄ  第４側面
５  取付穴
６  第１切れ刃
７  コーナ部（コーナ切れ刃）
８  第２切れ刃
９  接続部（チャンファ部）
２０  刃先交換式切削工具
２１  工具ボデー
２２  切りくずポケット
２３  インサート座
３１  従来の切削インサート
３２  上面
３３  下面
３４  正の逃げ角を有する側面
３５  ０°の逃げ角を有する側面（拘束面）
３６  切れ刃
３７  インサート座
【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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