JP2008018515A - 切削インサート及び切削工具 - Google Patents

Abstract

【課題】外形が四角形平板状をなして一の四角形面と他の四角形面とがねじれるように配置された切削インサートであっても強固に固定できて寸法精度良く切削加工ができるとともに、一の四角形面及び他の四角形面に設けられた切刃を順次使用して使用コストを大幅に低減できる切削インサート及びこの切削インサートが着脱可能に装着された切削工具を提供する。
【解決手段】外形が四角形平板状をなして、一の側面１２Ａがすくい面とされ、一の四角形面１１Ａが逃げ面とされ、一の四角形面１１Ａの角部１３に切刃１４が形成された切削インサート１０であって、一の四角形面１１Ａと他の四角形面とは互いに平行に、かつ、ねじれるように配置されており、側面１２には、外側に向けて凸となる突出部１８が設けられて、側面１２に切刃１４に連なるブレーカ溝１９が画成されるとともに、突出部１８には、取付座への着座面２０が形成されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、切刃を備えた切削インサート及びこの切削インサートが着脱可能に装着されて構成される切削工具に関する。

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インサートの切刃によって被切削材の表面を切削加工するものである。

この切削工具においては、外形が四角形平板状をなし、この四角形面の周りの４つの側面の１つがすくい面とされ、この四角形面の各角部にこれら四角形面とすくい面とが交差する四角形面の辺稜部に沿って延びる切刃が設けられた、いわゆる縦刃の切削インサートが使用される場合がある。特に、大きい送りや切り込みとする重切削加工では、切削抵抗が高くなる傾向にあるため、剛性の高い縦刃の切削インサートを適用することで、欠損を防ぎ、安定した重切削加工を行うことを可能とする。
このような縦刃の切削インサートでは、各角部に設けられた切刃を順次使用することができ、２つの四角形面をそれぞれ使用できる場合には１つの切削インサートで８つの角部を使用することができるため、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ものである。

ここで、特許文献２から特許文献４には、一の四角形面と他の四角形面とが互いにねじれるように配置された切削インサートが提案されている。このような構成とされた切削インサートでは、一の四角形面を逃げ面として前記工具本体の外周側に向けて取り付けたときに、他の四角形面側に形成された切刃が被削材に干渉するのを確実に防ぐことができ、同一の方向に回転される切削工具に、一の四角形面及び他の四角形面の８つの角部に形成された切刃をすべてより確実に順次使用できるものである。
特開平０８−３９３２４号公報 米国特許第３４９０１１７号公報 特開昭５７−２７６０３号公報 米国特許第３１４２１１０号公報

ところで、特許文献２から特許文献４に記載された切削インサートにおいては、一の四角形面と他の四角形面とがねじれるように配置され、これらの四角形面の間に位置する４つの側面は、それぞれの四角形面の辺稜部から凹むように形成されており、この切削インサートを工具本体に装着する場合には、この凹んだ側面が取付座に当接されることになる。しかしながら、例えば重切削時に切刃が欠損してこの切刃に連なる側面が変形した場合には、他の切刃を使用しようとしてもこの側面を当接させて取付座に切削インサートを装着することができなくなってしまう。

また、一の四角形面に設けられた切刃によって切削加工を行った際に発生する切屑が、他の四角形面に設けられた切刃の上を擦過して、他の四角形面に設けられた切刃が切削に供される前に摩耗してしまうおそれがあった。
また、この切屑が前記側面を擦過して溶着等した場合には、側面が変形したときと同様に、切削インサートを取付座に装着できなくなり、切削インサートを回転させて一の四角形面に形成された他の切刃を使用できなくなるおそれがあった。
このように、従来の切削インサートにおいては、８つの切刃を形成したにもかかわらず、これらの切刃を順次使用することができなくなって、切削インサートの使用コストが増大してしまうといった問題があった。

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、外形が四角形平板状をなして一の四角形面と他の四角形面とがねじれるように配置された切削インサートであっても強固に固定できて寸法精度良く切削加工ができるとともに、一の四角形面及び他の四角形面に設けられた切刃を順次使用して使用コストを大幅に低減できる切削インサート及びこの切削インサートが着脱可能に装着された切削工具を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明の切削インサートは、外形が四角形平板状をなして、２つの四角形面と４つの側面とを有し、一の側面がすくい面とされるとともに一の四角形面が逃げ面とされて、切削工具の工具本体に形成された取付座に取り付けられ、前記一の四角形面の角部に位置する前記一の側面と前記一の四角形面の交差稜線部に形成された切刃が使用される切削インサートであって、前記一の四角形面と他の四角形面とは互いに平行に、かつ、該四角形面に交差する中心軸回りにねじれるように配置されており、前記側面には、外側に向けて凸となる突出部が前記四角形面との間に間隔を開けて設けられて、この突出部と前記切刃との間にブレーカ溝が画成されるとともに、前記突出部には、前記取付座に当接させられる着座面が形成されていることを特徴としている。

また、本発明の切削工具は、軸線回りに回転される工具本体を有し、該工具本体の先端外周部に形成された取付座に、前述の切削インサートが、前記一の四角形面を前記工具本体外周側に向けるとともに、前記一の側面を工具回転方向前方側に向けて、前記切刃が形成された前記角部を前記工具本体先端及び外周側に突出させ、この角部の対角線上に位置する角部で交差する一対の側面に形成された前記突出部の前記着座面を前記取付座の当接面に当接させるようにして装着されていることを特徴としている。

この構成の切削インサート及び切削工具においては、切削インサートが四角形平板状をなして、一の四角形面と他の四角形面とが互いに平行に、かつ、該四角形面に交差する中心軸回りにねじれるように配置されているので、一の四角形面を逃げ面として工具本体の外周側に向けて取り付けたときに、他の四角形面側に形成された切刃が被削材に干渉するのを確実に防ぐことができ、同一の方向に回転される切削工具に、一の四角形面及び他の四角形面に形成された切刃を確実に順次使用でき、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。

また、切削インサートの側面に、外側に向けて凸となる突出部が形成されており、この突出部に着座面が形成されているので、工具本体の取付座にこの着座面が当接される当接面を設けることで切削インサートを取付座に当接させて固定することができる。そして、突出部と切刃との間にはブレーカ溝が形成されているので、切刃に欠損が生じたりしても、側面の変形はこのブレーカ溝までとなって着座面にまで及ぶことがなくなり、切削インサートの切刃を順次使用することができる。さらに、当接面と着座面とを当接させることによって、切削インサートに作用する切削抵抗を当接面で受けることができ、切削インサートの位置ずれを確実に防止して切削加工を寸法精度良く行うことができる。

また、一の四角形面と他の四角形面との間に突出部が配置されることになるので、一の四角形面に形成された切刃によって生成した切屑が他の四角形面に形成された切刃の上を擦過することがなく、切削に供される前に切刃が摩耗してしまうことを防止できる。また、前記突出部に着座面が形成されているので、切屑が着座面を擦過することを防止でき、切削インサートを回転させても工具本体に確実に装着することができる。よって、確実に、一の四角形面に形成された切刃及び他の四角形面に形成された切刃を順次使用することができる。
さらに、一の側面と一の四角形面の交差稜線部に切刃が形成された、いわゆる縦刃の切削インサートであって剛性が高いので、切削抵抗による欠損を防止することができる。

ここで、前記すくい面とされる前記一の側面に形成された前記突出部を、前記逃げ面とされる前記一の四角形面に対向する側から見て、前記切刃からの突出量が、前記角部で交差する他の側面側に向かうにしたがい漸次大きくなるように形成することにより、前記切刃によって生成した切屑を前記他の側面側で強くカールさせて細かく分断することができ、切屑処理性を向上させることができる。

さらに、前記すくい面とされる前記一の側面に形成された前記ブレーカ溝の溝幅を、前記切刃が形成された前記角部で交差する他の側面側に向かうにしたがい漸次広がるように形成することにより、切刃によって生成した切屑を確実に外部へと排出することができ、切屑処理性をさらに向上させることができる。

ここで、角部の先端側では、切り込み量に関らず必ず切屑が生成されるのに対し、前述のように角部の先端側で突出部の突出量及びブレーカ溝の溝幅を大きくすることで確実な切屑処理が可能となり、一の四角形面に形成された切刃によって生成した切屑が着座面を擦過することを確実に防止することができるとともに、他の四角形面が前記切屑によって損傷することを防止できる。

また、前記角部で交差する前記一の側面と他の側面との交差稜線部に、前記切刃から連なる副切刃を設けることにより、前記切刃によって切削された被切削材の加工面を副切刃によって仕上げるように切削することができるので、被切削材の加工面の面粗さを向上させることができる。

さらに、前記着座面を、前記切刃に対し、前記一の四角形面と前記他の四角形面とのねじれ角αを２等分する角度で傾斜して延びるように配置することにより、切削インサートを前記一の四角形面を逃げ面として装着した場合と、前記他の四角形面を逃げ面として装着した場合とで、それぞれの切刃の角度を同一として配置することができ、一の四角形面に形成された切刃及び他の四角形面に形成された切刃をより確実に順次使用することができる。

また、前記着座面を、前記四角形面に対向する側から見て、中央部分が凹んだ凹Ｖ字状に形成することにより、取付座の当接面をこの凹Ｖ字と嵌合するように形成することで、切削インサートが四角形面に沿う方向に移動することを確実に防止でき、切削加工を寸法精度良く行うことができる。

また、前記着座面を、前記切刃に直交する断面において凸Ｖ字状をなすように形成することにより、工具本体の取付座にこの凸Ｖ字に嵌合する凹Ｖ字状の当接面を設けて互いに嵌合するように装着することで、切削インサートが工具本体の回転による遠心力によって径方向外側に向けて移動することを防止でき、切削インサートをさらに強固に固定することができる。

また、前記着座面に、内側に向けて凹んだ凹部を形成することにより、着座面と取付座との寸法精度の違いによってこれらを厳密に密着できない場合でも、２分割された着座面のそれぞれの部分を取付座に当接させて支持することができ、切削抵抗による切削インサートの移動を確実に防止できる。

本発明によれば、外形が四角形平板状をなして一の四角形面と他の四角形面とがねじれるように配置された切削インサートであっても強固に固定できて寸法精度良く切削加工ができるとともに、一の四角形面及び他の四角形面に設けられた切刃を順次使用して使用コストを大幅に低減できる切削インサート及びこの切削インサートが着脱可能に装着された切削工具を提供することができる。

以下に、本発明の第１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４に本発明の第１の実施形態に係る切削インサートを示す。また、図５及び図６にこの切削インサートが装着されたフライスカッタ（切削工具）を示す。
この切削インサート１０は、超硬合金等の硬質材料によって構成され、その外形が、図１から図３に示すように概略正方形平板状をなしており、２つの正方形面１１Ａ、１１Ｂとこれら正方形面１１Ａ、１１Ｂに交差する４つの側面１２とを有している。

正方形面１１の角部１３には、正方形面１１と側面１２との交差稜線部に切刃１４が形成されている。本実施形態では、図２に示すように、正方形面１１に対向する側から見て、角部１３で交差する側面１２Ａ、１２Ｂのうち角部１３に向かって反時計回りに延びる側面１２Ａとの交差稜線部に切刃１４が形成されている。また、切刃１４が形成されていない側面１２Ｂ、つまり角部１３に向かって時計回りに延びる側面１２Ｂと正方形面１１Ａとの交差稜線部には面取部１５が形成されている。そして、角部１３で交差する２つの側面１２Ａ、１２Ｂの交差稜線部には、前記切刃１４から面取部１５を介して連なるとともに前記切刃１４に対して直交する方向に延びる副切刃１６が形成されている。このように正方形面１１の角部１３には、１つの切刃１４と１つの副切刃１６とが対になって配置されている。

よって、この切削インサート１０には、一の正方形面１１Ａに４つの切刃１４及び副切刃１６が、他の正方形面１１Ｂに４つの切刃１４及び副切刃１６が形成されており、切削インサート１０全体で８つの切刃１４及び副切刃１６を備えている。ここで、この切削インサート１０は、一の側面１２Ａをすくい面とし、一の正方形面１１Ａを逃げ面とする、いわゆる縦刃の切削インサート１０である。

これら２つの正方形面１１Ａ、１１Ｂは互いに平行に配置されており、正方形面１１の中央部分には、切削インサート１０の厚さ方向に貫通する挿通孔１７が、正方形面１１に直交するように穿設されている。また、２つの正方形面１１Ａ、１１Ｂは、この挿通孔１７の中心を回転軸として互いに回転してねじれるように配置されている。詳述すると、一の正方形面１１Ａに対向する側から見て、一の正方形面１１Ａが他の正方形面１１Ｂに対して時計回りに回転するようにねじれており、１つの角部１３が他の正方形面１１Ｂから突出するとともに、この角部１３に形成された前記切刃１４が他の正方形面１１Ｂよりも内側に後退するように配置されることになる。ここで、これら一の正方形面１１Ａと他の正方形面１１Ｂとのねじれ角α（正方形面１１に対向する側から見て、一の正方形面１１Ａの辺稜部と他の正方形面１１Ｂの辺稜部との交差角）は、３°≦α≦２０°の範囲内に設定され、本実施形態では、α＝６°とされている。

そして、すくい面とされる側面１２Ａには、外側に向けて凸となる突出部１８が設けられている。突出部１８は、図３に示すように側面１２の幅方向中央部に、この側面１２の幅を略３等分するような幅で延びるように形成されており、この突出部１８によって側面１２には、切刃１４と突出部１８との間に、前記切刃１４に連なるブレーカ溝１９が画成されることになる。このブレーカ溝１９の切刃１４側の断面形状は、凹曲線状をなしており、切刃１４に正のラジアルレーキ角が与えられている。

この突出部１８の先端部分には平坦面が形成されており、この平坦面がこの切削インサート１０を後述する工具本体３１の取付座３４に装着する際に、取付座３４に当接される着座面２０とされる。この着座面２０は、１つの側面の両角部１３に設けられた突出部１８同士で面一に形成されている。

ここで、一の側面１２Ａに形成された突出部１８は、一の正方形面１１Ａに対向する側から見て、前記一の側面１２Ａと一の正方形面１１Ｂとの交差稜線部に形成された切刃１４に対して凸とされ、該切刃１４からの突出量が、切刃１４が形成された角部１３で交差する他の側面１２Ｂ側に向かうにしたがい漸次大きくなるように形成されている。本実施形態では、一の正方形面１１Ａに対向する側から見て、切刃１４と突出部１８の着座面２０とがなす角度βはβ＝３°とされ、一の正方形面１１Ａと他の正方形面１１Ｂとのねじれ角α＝６°の１／２とされている。つまり、突出部１８は、一の正方形面１１Ａと他の正方形面１１Ｂのねじれ角αを２等分する方向に向けて延びるように配置されているのである。

このように４つの側面１２にそれぞれ突出部１８が形成されているので、突出部１８が形成された部分を正方形面１１に平行な断面で見た場合には、図４に示すように概略正方形をなしている。言い換えると、この切削インサート１０には、一の正方形面１１Ａと他の正方形面１１Ｂとの間にこれら正方形面１１Ａ、１１Ｂに対してねじれた第３の正方形面を有し、これら３つの正方形面がそれぞれ３°ずつねじれるようにして積層されており、第３の正方形面の周面に前記着座面２０が形成されているのである。
なお、突出部１８が形成された部分の正方形面１１に平行な断面は、厳密には、正方形の角部が４５°で切り欠かれた八角形とされている。

また、一の側面１２Ａに形成された突出部１８は、切刃１４が形成された角部１３で交差する他の側面１２Ｂ側に向かうにしたがい漸次切刃１４から離れるように傾斜した傾斜面２１が切刃１４に沿うように配置されており、これによりブレーカ溝１９は、他の側面１２Ｂ側に向かうにしたがい漸次広がるように形成されることになる。
なお、この傾斜面２１は、突出部１８の角部では、切削インサート１０の厚さ方向における２等分線上で前記着座面２０と交差するように、突出部１８の着座面２０側に向かうにしたがっても漸次切刃１４から離れるように傾斜させられている。

このような構成とされた切削インサート１０は、正方形面１１に対向する側から見て図２に示すように、前記挿通孔１７の中心を基準として９０°ずつ回転対称に形成されており、さらに、側面１２に対向する側から見て図３に示すように、側面１２の中心を基準として１８０°回転対称に形成されている。

次に、この切削インサート１０が装着されて構成されるフライスカッタ３０について説明する。なお、このフライスカッタ３０は、主に鋳鉄及び鋼の切削加工に使用されるものであって、軸線Ｏに対して右回転に回転されるいわゆる右勝手のフライスカッタである。
フライスカッタ３０は、軸線Ｏ回りに回転される概略多段円柱状をなす工具本体３１を有している。
工具本体３１には、この工具本体３１を図示しない工作機械の主軸端に取り付けるための取付孔３２が、軸線Ｏに沿うように穿設されている。

工具本体３１の先端側外周には、工具本体３１が切り欠かれて工具本体３１先端側及び工具本体３１径方向外側に向けて開口するチップポケット３３が、円周方向に複数（図５に示すように本実施の形態では５箇所）設けられている。
このチップポケット３３の工具回転方向Ｔ後方側には、切削インサート１０を着脱可能に装着するための取付座３４が設けられている。

取付座３４の工具本体３１径方向外側を向く壁面３４Ａは、図６に示すように径方向に対して略直交するように配置されており、この壁面３４Ａには切削インサート１０を装着するためのクランプネジ４０が螺着されるネジ孔（図示なし）が穿設されている。

取付座３４の工具本体３１先端側を向く壁面３４Ｂには、工具本体３１先端側に向けて突出された第１支持部３５が形成されており、この第１支持部３５の工具本体３１径方向内側及び径方向外側部分は後端側に後退するように逃げが設けられている。この第１支持部３５の工具本体３１先端側を向く面が第１当接面３６とされている。
また、取付座３４の工具回転方向Ｔ前方側を向く壁面３４Ｃには、工具回転方向Ｔ前方側に向けて突出された第２支持部３７が形成されており、この第２支持部３７の工具本体３１径方向内側及び径方向外側部分は工具回転方向Ｔ後方側に後退するように逃げが設けられている。この第２支持部３７の工具回転方向Ｔ前方側を向く面が第２当接面３８とされている。
この第１、第２支持部３５、３７の交差部分には、工具本体３１を切り欠くようにして逃げ部３９が形成されている。

この取付座３４には、切削インサート１０が次のようにして装着される。切削インサート１０の一の正方形面１１Ａを工具本体３１径方向外側に向けて外周逃げ面とし、他の正方形面１１Ｂと取付座３４の工具本体３１径方向外側を向く壁面３４Ａとが互いに対向するように配置して、クランプネジ４０を挿通孔１７に挿通して前記壁面３４Ａに形成されたネジ孔に螺着する。

このとき、一の側面１２Ａが工具回転方向Ｔ前方側を向けられてすくい面とされ、一の正方形面１１Ａの１つの角部１３が工具本体３１先端側及び径方向外側へと突出するように配置される。この角部１３で交差する他の側面１２Ｂが工具本体３１先端側に向けられて先端逃げ面とされる。
ここで、切削インサート１０の工具本体３１後端側を向く側面１２に形成された着座面２０が前記第１当接面３６に当接されるとともに、工具回転方向Ｔ後方側を向く側面１２に形成された着座面２０が前記第２当接面３８に当接される。
第１、第２支持部３５、３７の工具本体３１径方向内側及び径方向外側部分に逃げが形成されているので、一の正方形面１１Ａ及び他の正方形面１１Ｂに形成されて工具本体３１後端側及び工具回転方向Ｔ後方側に向けられた切刃１４が、工具本体３１と接触することが防止されている。

本実施形態では、すくい面とされた側面１２Ａは、図５に示すように、工具本体３１先端側に向かうにしたがい漸次工具回転方向Ｔ後方側に後退するように配置されており、工具本体３１から突出された角部１３に設けられて切削に使用される切刃１４のアキシャルレーキ角が負側に設定されている。さらに、この切刃１４に直交する副切刃１６は、複数の切削インサート１０同士で軸線Ｏに垂直な１つの平面上に位置させられている。そして、一の正方形面１１Ａと他の正方形面１１Ｂとがねじれ角αでねじれるように配置されているので、他の正方形面１１Ｂに形成された切刃１４のうち工具本体３１先端側を向く切刃１４は、切削に使用される一の正方形面１１Ａの切刃１４の先端よりも軸線Ｏ方向後端側に位置し、前記副切刃１６が位置する１の平面よりも後退した他の１の平面上に配置され、被削材との干渉が防止されている。

このようにして切削インサート１０が取付座３４に装着されたフライスカッタ３０は、工具本体３１の取付孔３２に挿入されたアダプタ等を介して工作機械の主軸端等に取り付けられ、工具本体３１の軸線Ｏ回りに高速回転されるとともに、工具本体３１の軸線Ｏに交差する方向に送りを与えられ、被切削材の表面を工具本体３１から突出された角部１３に形成された切刃１４及び副切刃１６によって切削加工を行うものである。

本実施形態である切削インサート１０及びフライスカッタ３０によれば、切削インサート１０の側面１２に外側に向けて突出した突出部１８が形成され、この突出部１８の先端部分に平坦な着座面２０が設けられているとともに、工具本体３１の取付座３４にこの着座面２０と当接される第１、第２当接面３６、３８が形成されているので、着座面２０とこれら第１、第２当接面３６、３８とがそれぞれ密着するようにして切削インサート１０を装着することができる。よって、切削インサート１０に作用する切削抵抗の背分力を取付座３４の工具本体３１先端側を向く壁面３４Ｂに形成された第１支持部３５で受けることができるとともに、前記切削抵抗の主分力を取付座３４の工具回転方向Ｔ前方側を向く壁面３４Ｃに形成された第２支持部３７で受けることができ、切削抵抗によって切削インサート１０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。

また、一の正方形面１１Ａと他の正方形面１１Ｂとの間に突出部１８が配置されるので、一の正方形面１１Ａに形成された切刃１４によって生成した切屑が他の正方形面１１Ｂに形成された切刃１４の上を擦過することがなく、切削加工に供される前に他の正方形面１１Ｂに形成された切刃１４が摩耗することを防止できる。また、突出部１８の先端部分に着座面２０が形成されているので、着座面２０の上を切屑が擦過しにくくなって着座面２０に溶着等が発生することを防止でき、切削インサート１０を回転させて取付座３４に装着することができる。したがって、一の正方形面１１Ａに形成された４つの切刃１４及び他の正方形面１１Ｂに形成された４つの切刃１４の合計８つの切刃１４を順次使用することができ、切削インサート１０の使用コストを大幅に低減することができる。

また、すくい面とされる側面１２に前記突出部１８が形成されることによって、切刃１４に連なるブレーカ溝１９が画成されており、切刃１４によって生成した切屑を細かく分断することができる。そして、本実施形態では、突出部１８が、一の正方形面１１Ａに対向する側から見て、先端逃げ面とされた他の側面１２Ｂ側に向かうにしたがい漸次切刃１４からの突出量が大きくなるように配置されるとともに、切刃１４のアキシャルレーキ角が負側に設定されているので、切刃１４は、被切削材に対して工具本体３１後端側から切り込んでいき、最後に被切削材に切り込まれる角部１３部分において切屑が強くカールさせられることになる。よって、切屑がブレーカ溝１９によって確実に分断されて工具本体３１先端側へと排出されることになり、切屑処理性が向上して切削加工を良好に行うことができる。

さらに、本実施形態では、側面１２に形成された突出部１８に、先端逃げ面とされた他の側面１２Ｂ側に向かうにしたがい漸次切刃１４から離れるように傾斜した傾斜面２１が切刃１４に沿うように配置され、ブレーカ溝１９が、先端逃げ面とされた他の側面１２Ｂ側に向かうにしたがい漸次広がるように形成されているので、切屑を工具本体３１先端側へと確実に排出することができ、切屑処理性をさらに向上させることができる。

また、本実施形態では、突出部１８は、一の正方形面１１Ａに対向する側から見て、一の正方形面１１Ａに形成された切刃１４よりも外側に突出するように配置されており、切刃１４と着座面２０とがなす角度βはβ＝３°とされ、一の正方形面１１Ａと他の正方形面１１Ｂとのねじれ角α＝６°の１／２とされており、着座面２０が、一の正方形面１１Ａと他の正方形面１１Ｂのねじれ角αを２等分するように配置されているので、切削インサート１０を一の正方形面１１Ａを工具本体３１径方向外側に向けて装着した場合と、他の正方形面１１Ｂを工具本体３１径方向外側に向けて装着した場合とで、それぞれの切刃１４のアキシャルレーキ角を同一に設定することができる。よって、一の正方形面１１Ａに形成された切刃１４及び他の正方形面１１Ｂに形成された切刃１４を順次使用することができる。

また、角部１３に向かって時計回りに延びる側面１２Ｂと正方形面１１Ａとの交差稜線部に面取部１５が形成されており、角部１３で交差する２つの側面１２Ａ、１２Ｂの交差稜線部には、前記切刃１４から面取部１５を介して連なるとともに前記切刃１４に対して直交する方向に延びる副切刃１６が形成されているので、前記切刃１４によって切削された被切削材の加工面を副切刃１６によって仕上げるように切削することができ、被切削材の加工面の面粗さを良好に仕上げることができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同じ部材には同一の符号を付して説明を省略する。図７から図９に第２の実施形態に係る切削インサート１０を示す。
この第２の実施形態においては、側面１２に形成された突出部１８の着座面２０の形状に特徴を有している。すなわち、この切削インサート１０では、着座面２０が、正方形面１１に直交する断面において図９に示すように凸Ｖ字状をなすように形成されているのである。

ここで、取付座３４の第１、第２当接面３６、３８を、前記着座面２０がなす凸Ｖ字と嵌合するような凹Ｖ字状に形成することによって、切削インサート１０が、その着座面２０と取付座３４の第１、第２当接面３６、３８とが互いに係合するようにして固定されることになる。
この構成の切削インサート１０によれば、工具本体３１を軸線Ｏを中心として高速回転させた際に切削インサート１０がその遠心力で径方向外側に向けて移動することを防止でき、切削インサート１０の位置ずれを確実に防止できる。
したがって、この第２の実施形態である切削インサート１０によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏することができるとともに、切削加工をさらに寸法精度良く行うことができる。

次に、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同じ部材には同一の符号を付して説明を省略する。図１０から図１２に第３の実施形態に係る切削インサート１０を示す。
この第３の実施形態においても、側面１２に形成された突出部１８の着座面２０の形状に特徴を有している。すなわち、この切削インサート１０では、着座面２０に内側に向けて凹んだ凹部２５が形成されて、１つの側面１２に形成された着座面２０が２分割されている。

この構成の切削インサート１０によれば、１つの側面１２に形成された着座面２０に凹部２５が形成されているので、例えば、取付座３４の第１当接面３６、第２当接面３８の寸法精度や表面状況等によって着座面２０とこれら第１、第２当接面３６、３８とが厳密に密着できない場合でも、２分割された着座面２０のそれぞれの部分を当接させて支持することができ、切削抵抗による切削インサート１０の移動を確実に防止できる。

次に、本発明の第４の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同じ部材には同一の符号を付して説明を省略する。図１３から図１５に第４の実施形態に係る切削インサート１０を示す。
この第４の実施形態においても、側面１２に形成された突出部１８の着座面２０の形状に特徴を有している。すなわち、この切削インサート１０では、突出部１８が形成された部分を正方形面１１に平行な断面視して図１５に示すように、着座面２０の中央部分が内側に凹んだ凹Ｖ字状をなしている。

ここで、取付座３４の第１、第２当接面３６、３８を、前記着座面２０がなす凹Ｖ字と嵌合するような凸Ｖ字状に形成することによって、切削インサート１０が、その着座面２０と取付座３４の第１、第２当接面３６、３８とが互いに係合するようにして固定されることになる。
この構成の切削インサート１０によれば、切削インサート１０が工具本体３１先端側又は工具回転方向Ｔ前方側に向けて移動することを防止でき、切削インサート１０の位置ずれを確実に防止することができる。したがって、この第４の実施形態である切削インサート１０によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏することができるとともに、切削加工をさらに寸法精度良く行うことができる。

以上、本発明の実施形態である切削インサート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、正方形平板状をなす切削インサートとして説明したが、これに限定されることはなく、平行四辺形平板状、長方形平板状などの四角形平板状をなすものであれば良い。

また、いわゆる右勝手のフライスカッタに装着される切削インサートとして説明したが、これに限定されることはなく、左勝手のフライスカッタに装着される切削インサートであっても良い。なお、左勝手の場合には、本実施形態とはねじれ方向が異なり、一の正方形面に対向する側から見て、一の正方形面が他の正方形面に対して反時計回りに回転するようにねじれることになる。

また、切刃から面取部を介して連なり前記切刃と直交する方向に延びる副切刃を形成したものとして説明したが、副切刃が形成されていないものであっても良い。ただし、本実施形態のように副切刃を形成することで加工面を滑らかに仕上げることができるので好ましい。また、面取部についても形成する必要はなく、切刃と副切刃とが直接連なるように形成されていても良い。
また、超硬合金で構成された切削インサートとして説明したが、材質に限定されることはなく、例えば切刃が硬質被膜によってコーティングされたものであっても良い。

さらに、一の正方形面と他の正方形面とのねじれ角αが、３°≦α≦２０°の範囲内に、具体的にはα＝６°に設定されたものとして説明したが、ねじれ角αはこの範囲に限定されることはなく、任意に設定することができる。ただし、本発明の範囲内とすることにより、取付座に装着した際に切刃のアキシャルレーキ角が適正な範囲に設定することができるため好ましい。

また、突出部に傾斜面を形成して、ブレーカ溝を角部側に向かうにしたがい漸次広がるように構成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、傾斜面が形成されずにブレーカ溝の溝幅が一定とされていてもよい。ただし、本実施形態のように構成することで切屑の工具本体先端側への排出が促進されるので好ましい。

また、突出部が形成された部分を正方形面に平行な断面で見た場合に、概略正方形をなしてこの正方形の角部を４５°で切り欠いたものとして説明したが、これに限定されることはなく、角部を曲面状に構成したものであってもよい。同様に、突出部に形成された傾斜面が、突出部の角部部分において切削インサートの厚さ方向における２等分線上で前記着座面と交差するように配置されたものとして説明したが、傾斜面と着座面との交差位置は任意に設定してもよい。

また、工具本体に５つの凹部及び取付座を形成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、凹部及び取付座の数や配置は任意に設定することができ、被切削材の材質や切削条件等と考慮して適宜設定することが好ましい。
また、主に鋳鉄及び鋼を切削加工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、他の材質の被切削材を切削加工するものであっても良い。また、送りや切り込みを大きくとる重切削加工の場合には、切削抵抗が高くなる傾向にあるため、本実施形態のように縦刃の切削インサートを使用することが好ましい。

第１の実施形態である切削インサートの斜視図である。 図１に示す切削インサートを正方形面に対向する側から見た正面図である。 図１に示す切削インサートを側面に対向する側から見た側面図である。 図３におけるＸ−Ｘ断面図である。 図１に示す切削インサートが装着されたフライスカッタの側面図である。 図５に示すフライスカッタの先端面図である。 第２の実施形態である切削インサートを正方形面に対向する側から見た正面図である。 図７に示す切削インサートを側面に対向する側から見た側面図である。 図７におけるＹ−Ｙ断面図である。 第３の実施形態である切削インサートの斜視図である。 図１０に示す切削インサートを側面に対向する側から見た側面図である。 図１１におけるＸ−Ｘ断面図である。 第４の実施形態である切削インサートの斜視図である。 図１３のインサートを側面に対向する側から見た側面図である。 図１４におけるＸ−Ｘ断面図である。

符号の説明

１０ 切削インサート
１１ 正方形面（四角形面）
１２ 側面
１３ 角部
１４ 切刃
１５ 面取部
１６ 副切刃
１７ 挿通孔
１８ 突出部
１９ ブレーカ溝
２０ 着座面
２５ 凹部
３０ フライスカッタ（切削工具）
３１ 工具本体
３３ チップポケット
３４ 取付座
３５ 第１支持部
３６ 第１当接面
３７ 第２支持部
３８ 第２当接面
４０ クランプネジ

Claims (9)

1. 外形が四角形平板状をなして、２つの四角形面と４つの側面とを有し、一の側面がすくい面とされるとともに一の四角形面が逃げ面とされて、切削工具の工具本体に形成された取付座に取り付けられ、前記一の四角形面の角部に位置する前記一の側面と前記一の四角形面の交差稜線部に形成された切刃が使用される切削インサートであって、
   前記一の四角形面と他の四角形面とは互いに平行に、かつ、該四角形面に交差する中心軸回りにねじれるように配置されており、
   前記側面には、外側に向けて凸となる突出部が前記四角形面との間に間隔を開けて設けられて、この突出部と前記切刃との間にブレーカ溝が画成されるとともに、
   前記突出部には、前記取付座に当接させられる着座面が形成されていることを特徴とする切削インサート。
2. 前記すくい面とされる前記一の側面に形成された前記突出部は、前記逃げ面とされる前記一の四角形面に対向する側から見て、前記切刃からの突出量が、前記角部で交差する他の側面側に向かうにしたがい漸次大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の切削インサート。
3. 前記すくい面とされる前記一の側面に形成された前記ブレーカ溝の溝幅が、前記切刃が形成された前記角部で交差する他の側面側に向かうにしたがい漸次広がるように形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の切削インサート。
4. 前記角部には、この角部で交差する前記一の側面と他の側面との交差稜線部に、前記切刃から連なる副切刃が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の切削インサート。
5. 前記着座面は、前記切刃に対し、前記一の四角形面と前記他の四角形面とのねじれ角αを２等分する角度で傾斜して延びるように配置されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の切削インサート。
6. 前記着座面は、前記四角形面に対向する側から見て、凹Ｖ字状をなしていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の切削インサート。
7. 前記着座面は、前記切刃に直交する断面において凸Ｖ字状をなす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６のいずれかに記載の切削インサート。
8. 前記着座面には、内側に向けて凹んだ凹部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７のいずれかに記載の切削インサート。
9. 軸線回りに回転される工具本体を有し、該工具本体の先端外周部に形成された取付座に、請求項１から請求項８のいずれかに記載の切削インサートが、前記一の四角形面を前記工具本体外周側に向けるとともに、前記一の側面を工具回転方向前方側に向けて、前記切刃が形成された前記角部を前記工具本体先端及び外周側に突出させ、この角部の対角線上に位置する角部で交差する一対の側面に形成された前記突出部の前記着座面を前記取付座の当接面に当接させるようにして装着されていることを特徴とする切削工具。

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