JP2014200878A - 切削インサートおよび刃先交換式切削工具 - Google Patents
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- B23C2200/28—Angles
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Abstract
【課題】製造誤差があっても取付安定性を確保する。
【解決手段】一対の多角形面2と周囲の複数の側面を有するインサート本体1の多角形面2の辺稜部に切刃が形成され、一方の多角形面2はすくい面とされ、他方がインサート取付座13の底面14への着座面とされ、他方の多角形面2には一対のインサート側仮想平面Pに沿って一対の当接面7が形成されて底面14の一対の被当接面19に当接可能とされ、一対のインサート側仮想平面Pは1つの多角形面2に1つのインサート側仮想直線Lを含んでインサート側仮想直線L方向視にX字状に互いに交差する方向に配置され、当接面7の一端部7Cはインサート本体1の側面4に交差し、インサート側仮想直線Lが延びる二方向のうち一の方向を向く側面にはインサート取付座13の壁面に形成された被当接部に当接可能な当接部が形成される。
【選択図】図13
【解決手段】一対の多角形面2と周囲の複数の側面を有するインサート本体1の多角形面2の辺稜部に切刃が形成され、一方の多角形面2はすくい面とされ、他方がインサート取付座13の底面14への着座面とされ、他方の多角形面2には一対のインサート側仮想平面Pに沿って一対の当接面7が形成されて底面14の一対の被当接面19に当接可能とされ、一対のインサート側仮想平面Pは1つの多角形面2に1つのインサート側仮想直線Lを含んでインサート側仮想直線L方向視にX字状に互いに交差する方向に配置され、当接面7の一端部7Cはインサート本体1の側面4に交差し、インサート側仮想直線Lが延びる二方向のうち一の方向を向く側面にはインサート取付座13の壁面に形成された被当接部に当接可能な当接部が形成される。
【選択図】図13
Description
本発明は、切削インサートのクランプ機構に係わり、特に転削加工に用いられる刃先交換式切削工具に着脱可能に取り付けられる切削インサート、および、その切削インサートを取り付けた刃先交換式切削工具に関する。
転削加工用の刃先交換式切削工具に取り付けられる切削インサート、および上記切削インサートを取り付けた刃先交換式切削工具としては、例えば特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1に記載の切削インサートは、長方形板状のインサート本体を有し、インサート本体の一対の長方形面の辺稜部に切刃が形成されている。上記一対の長方形面のうち、第1の長方形面には、その1つの対角線方向に延びる溝が形成され、他の1つの対角線上に位置する2つのコーナから、上記溝に向けて下降する斜面がそれぞれ形成されている。
また、第2の長方形面には、上記第1の長方形面側から透視したときに、第1の長方形面の上記他の1つの対角線方向に延びる溝が形成され、上記1つの対角線方向に並ぶ2つのコーナから上記溝に向けて下降する斜面が形成されている。すなわち、インサート本体が、上記第1および第2の長方形面の中心を結ぶ中心線に直交し、かつ4つのインサート本体の側面にそれぞれ直交する2つの軸線を中心として、捩られたような形状とされている。
この切削インサートは、刃先交換式切削工具の工具本体に形成されたインサート取付座に着脱可能に取り付けられる。インサート取付座の底面は工具回転方向を向いており、この底面の形状は、上記第1の長方形面と相補的な支持面とされており、この底面により第1の長方形面が支持される。また、インサート取付座の工具本体先端側と外周側を向く2つの平らな壁面には、前記第1の長方形面の上記溝と交差するインサート本体の2つの側面が支持される。
ところで、この特許文献1に記載の切削インサートは、このように2つの側面がインサート取付座の2つの支持面に支持されて取り付けられているため、例えば、インサート取付座の工具本体先端側を向く壁面の支持面には、インサート本体の側面を支持するのに十分な面積を要する。さらに、この支持面の後端側には、インサート本体に作用する回転軸線方向の切削負荷を受け止めるのに必要な肉厚を、工具本体に確保しなければならない。
しかしながら、このようにインサート取付座の先端側を向く支持面の面積を大きくし、またその後端側に十分な肉厚を工具本体に確保しようとすると、例えばこのインサート取付座の後端側に大きなチップポケットを形成して、切屑排出性の向上を図ることはできない。また、1つの切屑排出溝に臨んで複数のインサート取付座を形成して切削インサートを取り付けようとしても、隣接するインサート取付座の間には十分な間隔を確保しなければならないため、結果的に複数の切屑排出溝の複数の切削インサートによって1つの切刃列を形成せざるを得なくなって、加工効率の低下を招くことになる。
一方、特許文献1に記載の切削インサートでは、工具本体の外周側を向くインサート取付座の支持面にも十分な面積を要するとともに、工具本体の内周側には、インサート本体に作用する工具径方向の切削負荷を受け止め得る肉厚を、確保しなければならない。このため、このインサート取付座の内周側にも大きなチップポケットは形成することができない。また、特に極小径の刃先交換式の切削工具においては、周方向に複数のインサート取付座を形成すると十分な肉厚を確保することができなくなる。従って、1つの切削インサートしか周方向には取り付けることができなくなり、やはり加工効率の低下を免れることはできない。
本発明は、このような背景の下になされたもので、インサート取付座の壁面に複数の支持面を要することがなく、これにより刃先交換式切削工具のインサート取付座後方側や内周側に大きなチップポケットを形成して切屑排出性の向上を図るとともに、工具本体の回転軸線方向や周方向により多くの切削インサートを取り付けて加工効率も向上させることが可能な切削インサートを提供することを目的としている。また、本発明は、上記切削インサートを取り付けた刃先交換式切削工具を提供することを目的としている。
本発明の一態様の切削インサートは、刃先交換式切削工具のインサート取付座に着脱可能に取り付けられる切削インサートであって、以下のいずれかの構成を備える。
(1)刃先交換式切削工具のインサート取付座に着脱可能に取り付けられる切削インサートであって、
一対の多角形面と、その周囲に配置される複数の側面とを有する多角形板状のインサート本体を備え、
上記一対の多角形面は、一方の多角形面がすくい面とされたときに他方の多角形面が上記インサート取付座の底面に着座する着座面とされ、
上記他方の多角形面には、それぞれ一対のインサート側仮想平面に沿って配設される一対の当接面が形成され、
上記一対のインサート側仮想平面は、上記他方の多角形面上に延びる1つのインサート側仮想直線をそれぞれ含むとともに、このインサート側仮想直線に沿った方向から見て上記インサート側仮想直線を交点としてX字状に互いに交差する方向に配置され、
上記一対の当接面は、上記インサート取付座の上記底面に形成された一対の被当接面にそれぞれ当接可能とされるとともに、上記インサート側仮想直線に沿った方向から見て上記一対のインサート側仮想平面が交差する方向における該当接面の少なくとも一端部において、上記インサート本体の側面のうち上記インサート側仮想直線が延びる方向に向けて延びる側面に交差するように形成される一方、
上記インサート本体の上記側面のうち上記一対の当接面の上記インサート側仮想直線が延びる二方向のうちの一の方向を向く側面には、上記インサート取付座の底面に対して立ち上がる1つの壁面に形成された被当接部に当接可能な、当接部が形成されている。
一対の多角形面と、その周囲に配置される複数の側面とを有する多角形板状のインサート本体を備え、
上記一対の多角形面は、一方の多角形面がすくい面とされたときに他方の多角形面が上記インサート取付座の底面に着座する着座面とされ、
上記他方の多角形面には、それぞれ一対のインサート側仮想平面に沿って配設される一対の当接面が形成され、
上記一対のインサート側仮想平面は、上記他方の多角形面上に延びる1つのインサート側仮想直線をそれぞれ含むとともに、このインサート側仮想直線に沿った方向から見て上記インサート側仮想直線を交点としてX字状に互いに交差する方向に配置され、
上記一対の当接面は、上記インサート取付座の上記底面に形成された一対の被当接面にそれぞれ当接可能とされるとともに、上記インサート側仮想直線に沿った方向から見て上記一対のインサート側仮想平面が交差する方向における該当接面の少なくとも一端部において、上記インサート本体の側面のうち上記インサート側仮想直線が延びる方向に向けて延びる側面に交差するように形成される一方、
上記インサート本体の上記側面のうち上記一対の当接面の上記インサート側仮想直線が延びる二方向のうちの一の方向を向く側面には、上記インサート取付座の底面に対して立ち上がる1つの壁面に形成された被当接部に当接可能な、当接部が形成されている。
(2)上記(1)において、上記一対の当接面は、該当接面の上記少なくとも一端部においては、上記他方の多角形面に形成された凹溝の底面とされている。
(3)上記(1)または(2)において、上記インサート本体は、上記一対の多角形面に関して表裏反転対称である形状を有し、
これら一対の多角形面は互いに、一方の多角形面が上記すくい面とされたときに他方の多角形面が上記着座面とされ、
これら一対の多角形面の双方に上記一対の当接面が形成されている。
これら一対の多角形面は互いに、一方の多角形面が上記すくい面とされたときに他方の多角形面が上記着座面とされ、
これら一対の多角形面の双方に上記一対の当接面が形成されている。
(4)上記(1)〜(3)のうちいずれか1つにおいて、上記インサート本体は、上記インサート側仮想直線に直交するインサート中心線に関して180°回転対称である形状を有し、
上記インサート側仮想直線が延びる二方向のうちの他の方向を向く、1つの上記多角形面に対して他の1つの上記側面には、上記インサート本体を上記インサート中心線回りに180°回転させたときに上記被当接部に当接可能な、他の当接部が形成されている。
上記インサート側仮想直線が延びる二方向のうちの他の方向を向く、1つの上記多角形面に対して他の1つの上記側面には、上記インサート本体を上記インサート中心線回りに180°回転させたときに上記被当接部に当接可能な、他の当接部が形成されている。
(5)上記(1)〜(4)のうちいずれか1つにおいて、上記インサート本体の上記多角形面はいずれも四角形状をなし、
上記インサート本体は、互いに反対側に配置される一対の長側面と、互いに反対側に配置される一対の短側面を有し、
上記各多角形面の上記各長側面と交差する辺稜部に主切刃がそれぞれ形成され、
上記インサート側仮想直線は、上記多角形面と対向する方向から見て、上記長側面と交差する方向に延び、上記当接部は上記長側面に形成されているとともに、
上記一対の当接面は該当接面の上記少なくとも一端において上記短側面に交差するように形成されている。
上記インサート本体は、互いに反対側に配置される一対の長側面と、互いに反対側に配置される一対の短側面を有し、
上記各多角形面の上記各長側面と交差する辺稜部に主切刃がそれぞれ形成され、
上記インサート側仮想直線は、上記多角形面と対向する方向から見て、上記長側面と交差する方向に延び、上記当接部は上記長側面に形成されているとともに、
上記一対の当接面は該当接面の上記少なくとも一端において上記短側面に交差するように形成されている。
(6)上記(5)において、上記主切刃は、上記長側面に対向する方向から見て、上記多角形面の一方のコーナ部から他方のコーナ部に向かうに従い漸次反対側の多角形面側に向かうように傾斜している。
(7)上記(5)または(6)において、上記インサート本体の上記多角形面は、一対の鈍角コーナ部と一対の鋭角コーナ部を有する平行四辺形状をなし、
上記各多角形面の上記鋭角コーナ部に、上記主切刃に連なるコーナ刃がそれぞれ形成され、
上記各多角形面の上記各短側面と交差する辺稜部の上記鋭角コーナ部側には、上記コーナ刃に連なる副切刃がそれぞれ形成され、
上記インサート側仮想直線は、上記多角形面と対向する方向から見て、上記長側面に直交する方向に延びている。
上記各多角形面の上記鋭角コーナ部に、上記主切刃に連なるコーナ刃がそれぞれ形成され、
上記各多角形面の上記各短側面と交差する辺稜部の上記鋭角コーナ部側には、上記コーナ刃に連なる副切刃がそれぞれ形成され、
上記インサート側仮想直線は、上記多角形面と対向する方向から見て、上記長側面に直交する方向に延びている。
(8)上記(7)において、上記主切刃は、上記長側面に対向する方向から見て、平行四辺形状をなす上記多角形面の上記鋭角コーナ部から上記鈍角コーナ部に向かうに従い上記インサート中心線方向に漸次反対側の多角形面側に向かうように傾斜している。
また、本発明の刃先交換式切削工具は、以下の構成を備えている。
(9)刃先交換式切削工具であって、
軸線回りに回転される工具本体と、
上記工具本体の外周に、着脱可能に取り付けられた、上記(1)から(8)のうちいずれか1つの切削インサートとを具備し、
上記工具本体には、1または2以上の上記インサート取付座が、上記底面を工具回転方向に向けるとともに、この底面に対して工具回転方向に立ち上がる上記1つの壁面を有して形成され、
上記インサート取付座の上記底面には、上記切削インサートの上記着座面とされた上記多角形面の上記一対の当接面と当接する一対の上記被当接面が、それぞれ一対の取付座側仮想平面に沿って形成され、
上記一対の取付座側仮想平面は、上記底面上に延びて上記1つの壁面に交差する1つの取付座側仮想直線をそれぞれ含むとともに、この取付座側仮想直線に沿って上記1つの壁面に対向する方向から見て、上記着座面とされた上記多角形面の上記一対のインサート側仮想平面が上記インサート側仮想直線に沿った方向に見たときになすX字と相補的なX字状に互いに交差する方向に配置され、
上記インサート取付座の上記1つの壁面には、上記切削インサートの当接部と当接する被当接部が形成されている。
(9)刃先交換式切削工具であって、
軸線回りに回転される工具本体と、
上記工具本体の外周に、着脱可能に取り付けられた、上記(1)から(8)のうちいずれか1つの切削インサートとを具備し、
上記工具本体には、1または2以上の上記インサート取付座が、上記底面を工具回転方向に向けるとともに、この底面に対して工具回転方向に立ち上がる上記1つの壁面を有して形成され、
上記インサート取付座の上記底面には、上記切削インサートの上記着座面とされた上記多角形面の上記一対の当接面と当接する一対の上記被当接面が、それぞれ一対の取付座側仮想平面に沿って形成され、
上記一対の取付座側仮想平面は、上記底面上に延びて上記1つの壁面に交差する1つの取付座側仮想直線をそれぞれ含むとともに、この取付座側仮想直線に沿って上記1つの壁面に対向する方向から見て、上記着座面とされた上記多角形面の上記一対のインサート側仮想平面が上記インサート側仮想直線に沿った方向に見たときになすX字と相補的なX字状に互いに交差する方向に配置され、
上記インサート取付座の上記1つの壁面には、上記切削インサートの当接部と当接する被当接部が形成されている。
上記構成の切削インサートまたは刃先交換式切削工具においては、上述のようにインサート本体の一対の多角形面のうち一方がすくい面とされて他方が着座面とされたとき、この着座面とされる多角形面に形成された一対の当接面がインサート取付座底面の一対の被当接面にそれぞれ当接させられる。
ここで、一対の当接面が配設される一対のインサート側仮想平面は、この一対の当接面が形成された多角形面上に延びるインサート側仮想直線をそれぞれ含むとともに、このインサート側仮想直線に沿った方向から見てX字状に互いに交差する方向に配置されている。一方、一対の被当接面が形成される一対の取付座側仮想平面も、インサート取付座底面上に延びる取付座側仮想直線をそれぞれ含むとともに、この取付座側仮想直線に沿って上記1つの壁面に対向する方向から見て、上記一対のインサート側仮想平面が上記インサート側仮想直線に沿った方向に見たときになすX字と相補的なX字状に互いに交差する方向に配置されている。
このため、上述のようにインサート本体の着座面の一対の当接面が取付座底面の一対の被当接面に当接させられた状態で、各一対のインサート側仮想平面と取付座側仮想平面とが一致するとともにインサート側仮想直線と取付座側仮想直線も一致し、インサート本体は、これら仮想直線に沿った方向には移動が許容されるものの、それ以外の方向には移動が拘束される。
そして、インサート本体において、これら仮想直線が延びる二方向のうちの一の方向を向く側面には、インサート取付座の底面に対して立ち上がる1つの壁面に形成された被当接部に当接可能な当接部が形成されているので、インサート本体を取付座底面に押圧するとともにこの一の方向にも押圧してインサート取付座に取り付けることにより、当接部が被当接部に当接してインサート本体は仮想直線に沿った方向にも移動が拘束され、インサート取付座に固定される。すなわち、インサート本体は、インサート取付座底面の被当接面と1つのインサート取付座壁面の被当接部とにより固定され、これ以外の壁面を要することがない。
従って、この被当接部が設けられる壁面を、軸線回りに回転される工具本体のインサート取付座底面に対して工具本体内周側に配置した場合には、工具本体後端側の壁面を小さくしたり、この壁面の後端側における工具本体の肉厚を小さくしたり、場合によっては壁面そのものを不要としたりすることができる。このため、インサート取付座の工具本体後端側に大きなチップポケットを形成して切屑排出性の向上を図ったり、軸線方向に近接させて次のインサート取付座を形成することによって長刃型の刃先交換式切削工具における切刃の配列を容易に設定したりすることが可能となる。
一方、被当接部が設けられる壁面をインサート取付座の工具本体後端側に配置した場合には、逆に工具本体内周側の壁面を小さくしたり、この壁面の内周側の工具本体の肉厚を小さくしたり、場合によっては内周側壁面そのものを不要としたりすることができる。従って、インサート取付座の内周側のチップポケットを大きくしたり、極小径の刃先交換式切削工具であっても周方向に複数のインサート取付座を設けて、より多くの切削インサートを取り付けたりすることができる。
さらに、上記一対の当接面は、上記インサート側仮想直線に沿った方向から見て上記一対のインサート側仮想平面が交差する方向における該当接面の少なくとも一端部において、上記インサート本体の側面のうち上記インサート側仮想直線が延びる方向に向けて延びる側面に交差していて、この側面に上記一端部が開口しており、この開口した一端部から反対側の他端部に向かう方向には、各当接面をそれぞれ該当接面が当接する被当接面に密着させたままインサート本体を被当接面によって案内するようにして摺動させることができる。
従って、こうして一方の当接面を一方の被当接面に密着させたまま摺動させつつ案内して、他方の当接面を他方の被当接面に当接させることにより、たとえ切削インサートの製造時に一対の当接面の傾斜等に誤差があっても、双方の当接面が被当接面に片当たりとなるのは避けることができ、インサート本体の取付安定性を確保して切削時のがたつきを防止することができる。また、このように当接面の少なくとも一端部がインサート本体の側面に交差することにより、該当接面を一端部側に長くして大きな面積を確保することができるので、これによってもインサート取付安定性の向上を図ることができる。
さらにまた、これら一対の当接面を、こうして側面に交差した該当接面の少なくとも一端部においては、上記他方の多角形面に形成された凹溝の底面とすることにより、インサート取付座の被当接面は、この凹溝に収容される突条部の頂面に形成されることになる。このため、該突条部が上記凹溝とインサート側仮想直線方向に係合することになって、インサート本体の脱落や飛散を防止することができる。
また、上記切削インサートは、一方の多角形面のみがすくい面とされてその辺稜部に切刃が形成され、他方の多角形面には切刃が形成されない、いわゆる片面インサートにも適用可能であるが、上記インサート本体を、上記一対の多角形面に関して表裏反転対称である形状を有するものとして、これら一対の多角形面を互いに、一方の多角形面が上記すくい面とされたときに他方の多角形面が上記着座面とされるようにし、これら一対の多角形面の双方に上記一対の当接面を形成することにより、インサート本体を反転させてインサート取付座に取り付け直すことにより、1つのインサート本体によって少なくとも2回、すくい面とされた多角形面の辺稜部に形成された切刃を使用することが可能となる。
そして、このような場合でも、上述のように一対の当接面の少なくとも一端部を上記多角形面に形成された凹溝の底面とすることにより、この多角形面がすくい面とされたときに切刃によって生成された切屑が当接面と接触するのを避けることができる。このため、円滑な切屑排出が妨げられることはなく、またインサート本体を反転させて取り付け直したときに当接面が切屑との接触によって摩耗して取付安定性が損なわれるのも防ぐことができる。
また、こうして当接面の少なくとも一端部を凹溝の底面とすることにより、上述のように切刃が形成される多角形面の辺稜部と凹溝との間には間隔があけられるので、この部分に例えばポジすくい面を形成して切削抵抗の低減を図ることが可能となる。しかも、こうしてポジすくい面を形成した場合でも、上記構成の切削インサートでは、着座面とされた多角形面においては上記一対の当接面以外の部分をインサート取付座に当接させないようにすることができるので、インサート取付時においてこのポジすくい面や切刃に損傷が生じるのを防ぐことができる。
さらに、このインサート本体を、一対の多角形面のインサート側仮想直線に直交するインサート中心線に関して180°回転対称である形状とし、上記インサート側仮想直線が延びる二方向のうちの他の方向を向く、1つの上記多角形面に対して他の1つの上記側面に、上記インサート本体を上記中心線回りに180°回転させたときに上記被当接部に当接可能な、他の当接部を形成することにより、やはり1つのインサート本体で少なくとも2回の切刃の使用が可能となる。従って、これと併せて上述のようにインサート本体を表裏反転対称形状とすれば、各多角形面について2回ずつの、合計4回の切刃の使用が可能となる。
例えば、上記インサート本体の上記多角形面をいずれも四角形状として、上記インサート本体を、互いに反対側に配置される一対の長側面と、互いに反対側に配置される一対の短側面を有するものとし、上記各多角形面の上記各長側面と交差する辺稜部に主切刃をそれぞれ形成して、上記インサート側仮想直線を、上記多角形面と対向する方向から見て、上記長側面と交差する方向に延びるようにして、上記当接部を上記長側面に形成すれば、これら長側面と四角形の多角形面との交差稜線部に形成された主切刃を1つのインサート本体で少なくとも4回使用することができる。また、長側面に当接部を形成することによってインサート取付座の被当接部との当接長さを長くすることができ、切削インサートの取付安定性を向上させることもできる。
なお、こうして多角形面を四角形状として、インサート本体を各一対の長側面と短側面とを有するものとしたときに、上記主切刃を、上記長側面に対向する方向から見て、上記多角形面の一方のコーナ部から他方のコーナ部に向かうに従い上記インサート中心線方向に漸次反対側の多角形面側に向かうように傾斜させた場合には、一方のコーナ部と他方のコーナ部のインサート中心線方向の高さが異なるために上記多角形面は複雑に捩れた面となるが、このような複雑に捩れた多角形面からなる切削インサートであっても、多角形面上に一対のインサート側仮想平面に沿って延びる一対の当接面を形成させることで、上記機能を達成させることができる。
特に、このようにインサート本体の多角形面を四角形状としたときには、この四角形状の多角形面を、一対の鈍角コーナ部と一対の鋭角コーナ部を有する平行四辺形状として、上記各多角形面の上記鋭角コーナ部に、上記主切刃に連なるコーナ刃をそれぞれ形成し、また上記各多角形面の上記各短側面と交差する辺稜部の上記鋭角コーナ部側には、上記コーナ刃に連なる副切刃をそれぞれ形成し、さらに上記インサート側仮想直線を、上記多角形面と対向する方向から見て、上記長側面に直交する方向に配置することにより、この長側面に形成されることになる当接部をインサート取付座の壁面に形成される被当接部に垂直に押しつけて、より安定した切削インサートの取り付けを図ることができる。
また、こうして多角形面を平行四辺形状とした場合には、上記主切刃を、上記長側面に対向する方向から見て、平行四辺形状をなす上記多角形面の上記鋭角コーナ部から上記鈍角コーナ部に向かうに従い上記インサート中心線方向に漸次反対側の多角形面側に向かうように傾斜させることにより、この主切刃を工具本体の外周側に向けるとともに上記副切刃を工具本体の先端側に向けてインサート本体をインサート取付座に取り付けたときに、主切刃に正の軸方向すくい角を与えることができる。なお、上述のように各多角形面の各短側面と交差する辺稜部の鋭角コーナ部に副切刃を形成した場合には、上記当接面は、この副切刃が形成された短側面と反対の短側面に、その一端部のみが交差するようにされていればよい。
さらに、上記一対の当接面はそれぞれ、上述のように一対のインサート側仮想平面に沿って配置されていれば、互いに離間した複数の当接面部を有して構成されていてもよく、また上記一対のインサート側仮想平面に沿って連続して形成されていてもよい。例えば、寸法の小さいインサート本体をインサート本体に形成された取付孔に挿通したクランプネジによってインサート取付座に取り付ける場合には、このクランプネジが挿通される取付孔が上記一対の多角形面に開口するため、一対の当接面はこの取付孔を避けるように互いに離間した複数の当接面部によって形成されていてもよい。
以上説明したように、本発明の切削インサートおよび刃先交換式切削工具によれば、インサート取付座の工具本体後端側または内周側に大きなチップポケットを確保することができるので、切屑排出性の向上を図ることができるとともに、工具本体の回転軸線方向または周方向に取付可能な切削インサートの数を増やして、効率的な切削加工を促すことが可能となる。さらに、一対の当接面の少なくとも一端部がインサート本体の側面に交差しているので、インサート本体に製造誤差等があっても取付安定性を確保することが可能となる。
図1ないし図4は、本発明の切削インサートの一実施形態の外観を示し、図5ないし図8はこの一実施形態の切削インサートを取り付けた本発明の刃先交換式切削工具の一実施形態の外観を示す。さらに、図9ないし図12はこの一実施形態の刃先交換式切削工具において切削インサートが取り外された状態の工具本体の外観を示し、図13ないし図16は同一実施形態の刃先交換式切削工具の各部分拡大断面図を示す。
本実施形態の切削インサートはインサート本体1を有する。インサート本体1は、超硬合金、サーメット、表面被覆超硬合金、および表面被覆サーメット等から選択される硬質材料により、多角形の板状、詳しくは多角形面が四角形状をなす板状、さらに詳しくは多角形面が概略平行四辺形状をなす板状に形成され、周回り方向に各一対の鋭角コーナ部Aと鈍角コーナ部Bとが交互に配置される一対の平行四辺形面2と、それらの辺稜部をつなぐ一対の長側面3および一対の短側面4とを備えている。
これら一対の平行四辺形面2は互いに、一方の平行四辺形面2がすくい面とされたときに、他方の平行四辺形面2が後述するインサート取付座の底面に着座する着座面とされる。なお、この例のインサート本体1は平行四辺形状の多角形面を有するが、多角形面は長方形であってもよい。その場合には、一方の対角線の両端部を平行四辺形面2の鈍角コーナ部、他方の対角線の両端部を鋭角コーナ部と見なせばよい。
インサート本体1には、上記一対の平行四辺形面2の中心同士を結ぶインサート中心線Cを中心とした断面円形の取付孔5が形成され、この取付孔5は上記インサート中心線C方向(インサート本体1の厚さ方向)にインサート本体1を貫通している。取付孔5のインサート中心線C方向中央部には、図1および図2に示すように一段縮径する一定幅かつ突出量が一定の環状をなす縮径部5Aが形成されている。縮径部5Aは、インサート中心線C方向中央部が幅狭のインサート中心線Cを中心とした円筒面状とされるとともに、その両側にはインサート中心線Cに沿った断面が凸曲線状をなす部分が形成されている。
インサート本体1は、インサート中心線C方向の中心でこのインサート中心線Cと直交して長側面3に略平行に延びる図示されない対称線と、この対称線とインサート中心線Cとに直交して長側面3の中心を通る対称線Nとに関して、それぞれ180°回転対称形状に形成されている。すなわち、インサート本体1は、表裏反転対称形状とされている。また、インサート本体1は、上記インサート中心線Cに関しても180°回転対称形状に形成されている。従って、図2に示すように一方の平行四辺形面2に対向する方向から見たときに、この一方の平行四辺形面2の鋭角コーナ部A側の位置には他方の平行四辺形面2の鈍角コーナ部Bが位置し、また一方の平行四辺形面2の鈍角コーナ部B側の位置には他方の平行四辺形面2の鋭角コーナ部Aが位置することになる。
上記一対の平行四辺形面2の辺稜部のうち一対の長側面3との交差稜線部、すなわち平行四辺形面2の長辺稜部には、それぞれ主切刃6Aが形成されている。インサート中心線C方向に平行四辺形面2に対向する方向から見て、主切刃6Aは略直線状とされている。また、一対の平行四辺形面2の辺稜部のうち一対の短側面4との交差稜線部、すなわち平行四辺形面2の短辺稜部の鋭角コーナ部A側には、それぞれ副切刃6Bが形成されている。インサート中心線C方向に平行四辺形面2に対向する方向から見て、副切刃6Bは主切刃6Aに対して僅かに鈍角に交差する方向に延びる直線状とされている。
さらに、長側面3と短側面4との交差稜線部は全長に亙って断面円弧状に面取りされており、平行四辺形面2の辺稜部のうち鋭角コーナ部Aには、上記断面円弧状に面取りされた部分に、インサート中心線C方向に平行四辺形面2に対向する方向から見て略1/4円弧状をなすコーナ刃6Cが形成されている。コーナ刃6Cは、主切刃6Aと副切刃6Bとに接するように連なっている。また、平行四辺形面2の鈍角コーナ部Bも円弧状に面取りされている。
主切刃6Aは、長側面3に対向する側面視において図3に示すように、コーナ刃6C(鋭角コーナ部A)から離間して鈍角コーナ部Bに向かうに従い上記インサート中心線C方向に漸次後退するように、すなわち主切刃6Aが辺稜部に形成された平行四辺形面2とは反対側の平行四辺形面2側に向かうように、略一定の傾斜角で略直線状に傾斜させられている。従って、図3に示すように、長側面3も略平行四辺形状をなしてその長手方向(図3において上下方向)に向かうに従いインサート中心線C方向に傾斜するとともに、この長側面3に対向する側面視において、1つの平行四辺形面2に形成される一対の主切刃6Aは、X字状に交差するように配設される。
また、副切刃6Bも、短側面4に対向する側面視において図4に示すように、コーナ刃6C(鋭角コーナ部A)から離間するに従い上記インサート中心線C方向に漸次後退して反対側の平行四辺形面2側に向かうように、略一定の傾斜角で略直線状に傾斜させられている。さらに、コーナ刃6Cは側面視においては、上記1/4円弧を略二等分する位置にインサート中心線C方向の突端を有して主切刃6Aと副切刃Bとに接するように連なる凸曲線状とされている。
なお、平行四辺形面2の辺稜部のうち短側面4との交差稜線部の副切刃6B以外の部分は、平行四辺形面2に対向する方向から見たときには図2に示すように、副切刃6Bと鈍角に交差して鈍角コーナ部B側に延びた後に副切刃6Bに平行に延びて平行四辺形面2の鈍角コーナ部Bに形成された円弧状の面取りに接する折れ線状とされている。また、短側面4に対向する側面視では図4に示すように、副切刃6Bから離間するに従い、同側面視で副切刃6Bがなす上記傾斜角よりも急傾斜でインサート中心線C方向に直線状に漸次後退した後、後述する当接面が形成される凹溝との交差稜線部において凹曲部を介して鈍角コーナ部Bに連なるようにされている。
また、一対の平行四辺形面2には、主切刃6A、副切刃6B、およびコーナ刃6Cの内側に、内方に向かうに従いインサート中心線C方向に漸次後退するポジすくい面2Aが形成されている。本実施形態では、このポジすくい面2Aは、上記凹曲部を除いて平行四辺形面2の略全周に亙って略一定の幅で形成されていて、副切刃6Bおよびコーナ刃6Cに直交する断面においては、インサート中心線Cに垂直な方向に対する傾斜角が略一定とされる。
一方、このポジすくい面2Aは、主切刃6Aに沿ってコーナ刃6C(鋭角コーナ部A)から離間するに従っては、平行四辺形面2に対向する方向から見て該主切刃6Aに直交してインサート中心線C方向に延びる断面においてインサート中心線Cに垂直な方向に対する傾斜角が漸次小さくなるようにされている。すなわち、このポジすくい面2Aは、主切刃6Aに対しては鋭角コーナ部A側から鈍角コーナ部B側に向かうに従い、すくい角が正角の範囲において漸次小さくなるようにされた捩れ面状とされている。
さらに、一対の平行四辺形面2において、このポジすくい面2Aと上記取付孔5の開口部との間には、一対の当接面7が形成されている。そして、これら一対の当接面7は、各平行四辺形面2において、それぞれ一対のインサート側仮想平面Pに沿って配設された平面状とされており、これら一対のインサート側仮想平面Pは、上記一対の当接面7が形成された上記平行四辺形面2上に延びる、1つの平行四辺形面2に対して1つのインサート側仮想直線Lをそれぞれ含むとともに、このインサート側仮想直線Lに沿った方向から見て図3に示すように、該インサート側仮想直線Lを交点としてX字状に互いに交差する方向に配置されている。
すなわち、これら一対のインサート側仮想平面Pは、上記インサート側仮想直線Lを含む1つの平面をこのインサート側仮想直線Lに交差する分割線を有するようにして2つに分割し、こうして分割された2つの平面をインサート側仮想直線L回りに捩って、該インサート側仮想直線L方向視にX字状に交差するように角度をもたせた構成とされている。そして、一対の当接面7は、それぞれこれら一対のインサート側仮想平面P上に位置するように配設されている。
さらに、インサート本体1の上記長側面3と短側面4のうち、上記一対の当接面7が配設されたインサート側仮想平面Pの上記インサート側仮想直線Lが延びる二方向のうちの一の方向を向く側面には、後述するインサート取付座の1つの壁面に形成された被当接部に当接可能な当接部8が形成されている。本実施形態では、図2に示すように平行四辺形面2に対向する方向から見て、インサート側仮想直線Lは一対の長側面3間に亙って延びており、従って当接部8はこの長側面3に形成される。
また、本実施形態ではインサート本体1が上記インサート中心線Cに関して180°回転対称形状とされており、従って一対の平行四辺形面2上にそれぞれ延びる一対のインサート側仮想直線Lは、このインサート中心線Cに直交することになる。そして、このようにインサート中心線Cに関して180°回転対称形状に形成された本実施形態の切削インサートでは、上記インサート側仮想直線Lが延びる二方向のうちの他の方向を向く、1つの平行四辺形面2に対して他の1つの長側面3にも、インサート本体1をインサート中心線C回りに180°回転させたときに上記被当接部に当接可能な、他の当接部8が形成されている。
さらに、本実施形態の切削インサートにおいて、各平行四辺形面2のインサート側仮想直線Lは、インサート中心線Cに沿って該平行四辺形面2と対向する方向から見て、長側面3に直交する方向に延びている。従って、これらのインサート側仮想直線Lは、こうしてインサート中心線C方向に平行四辺形面2に対向する方向から見て図2に示すように、長側面3の中心を通る上記対称線Nと重なり合うことになる。
また、一対の当接面7が配設される上記一対のインサート側仮想平面Pはそれぞれ、各平行四辺形面2において、その長側面3との交差稜線部に形成された一対の主切刃6Aにポジすくい面2Aを介して隣接するように配置されている。さらに、インサート側仮想直線L方向視において一対のインサート側仮想平面PがなすX字の傾斜の向きは、各インサート側仮想平面Pが隣接する側の主切刃6Aが長側面3に対向する方向から見たときになすX字と同じ向きとされている。
なお、本実施形態における一対の当接面7はそれぞれ、取付孔5の開口部がポジすくい面2Aに達することによって分割されることにより、上記一対のインサート側仮想平面Pに沿って配置される互いに離間した複数(本実施形態では2つ)の当接面部7A、7Bによって構成されている。ただし、インサート本体1の平行四辺形面2の大きさや取付孔5の大きさによっては、各当接面7はそれぞれのインサート側仮想平面Pに沿って連続していてもよい。
ここで、これらの当接面部7A、7Bは、上記ポジすくい面2Aの略内縁と取付孔5の開口部との間において平行四辺形面2の各一対の鋭角コーナ部A側と鈍角コーナ部B側とに配設されている。すなわち、一対のインサート側仮想平面Pのそれぞれにおいて、当接面部7A、7Bはインサート側仮想直線Lを挟んでその両側に配設され、従って一対の当接面7もそれぞれインサート側仮想直線Lを跨いでその両側に延設される。
さらに、これら一対の当接面7は、上記インサート側仮想直線Lに沿った方向から見て一対のインサート側仮想平面Pが交差する方向における該当接面7の少なくとも一端部7Cにおいて、インサート本体1の長短側面3、4のうちインサート側仮想直線Lが延びる方向に向けて延びる側面に交差するように形成されている。すなわち、本実施形態では、当接面7は短側面4に交差するようにされている。
なお、本実施形態では、上記当接面部7A、7Bのうちでも、平行四辺形面2の鈍角コーナ部B側の当接面部7Bのみが、該鈍角コーナ部B側の一端部7Cにおいて短側面4と交差するようにされており、鋭角コーナ部A側の当接面部7Aの他端部と短側面4との間には、副切刃6Bおよびコーナ刃6Cに連なるポジすくい面2Aが残されている。また、1つの平行四辺形面2に形成される一対の当接面7同士の互いの当接面部7A、7Bの間には、一方の当接面7の当接面部7Aから他方の当接面7の当接面部7Bに向けて急傾斜してインサート中心線C方向に漸次後退する段差面2Bが形成されている。
また、本実施形態では、この短側面4と交差する当接面7の少なくとも一端部7Cは、平行四辺形面2に形成された凹溝9の底面とされている。特に、本実施形態では、短側面4と交差する上記一端部7Cを含めた当接面部7Bから鋭角コーナ部A側の当接面部7Aにかけての当接面7の全体が、該当接面7が隣接する主切刃6A、副切刃6B、およびコーナ刃6Cに連なるポジすくい面2Aに対してインサート中心線C方向に段差をもって凹むようにされた凹溝9の底面として形成されている。
ここで、図3に示すようにインサート側仮想直線Lに沿った方向から見たときの一対のインサート側仮想平面Pの傾斜角θは、それぞれインサート中心線Cに直交する平面に対して互いに等しく、5°〜25°の範囲とされている。なお、一対のインサート側仮想平面Pが隣接する側の主切刃6Aのインサート側仮想直線Lに沿った方向から見たときのインサート中心線Cに直交する平面に対する傾斜角も5°〜25°の範囲とされている。ただし、この主切刃6Aの傾斜角は、インサート側仮想平面Pの傾斜角θと等しくても、等しくなくてもよく、本実施形態では僅かに異なる角度とされている。
一方、上述のように当接部8が形成されるインサート本体1の長側面3には主切刃6Aの逃げ面(主逃げ面)が形成され、また短側面4には副切刃6Bの逃げ面(副逃げ面)が形成される。このうち、短側面4には、一対の平行四辺形面2間で互いに一方の平行四辺形面2の副切刃6Bから他方の平行四辺形面2側に向けて順に、第1副逃げ面4Aと、第2副逃げ面4Bと、ネガ面4Cとが形成されている。
副切刃6Bに連なる第1副逃げ面4Aはインサート中心線Cに平行とされ、第2副逃げ面4Bは第1副逃げ面4Aから他方の平行四辺形面2側に向かうに従い漸次インサート本体1の内側に凹んで後退するように傾斜して形成されている。また、ネガ面4Cは、第2副逃げ面4Bからインサート仮想中心線Cに略平行に延びて、上述のように他方の平行四辺形面2の鈍角コーナ部B側に形成された当接面部7Bに上記一端部7Cにおいて交差させられている。
一方、長側面3には、一対の平行四辺形面2からそれぞれインサート中心線C方向の中央部に向けて順に、一対の平行四辺形面2の主切刃6Aにそれぞれ連なる一対の上述した主逃げ面3Aと、これらの主逃げ面3Aの間に位置する平面部3Bとが形成されている。このうち平面部3Bは、長側面3に対向する方向から見て長側面3と同様に該長側面3の長手方向に向かうに従いインサート中心線C方向に傾斜する略平行四辺形状とされて、上記対称線Nおよびインサート側仮想直線Lに直交する方向に延びており、本実施形態における上記当接部8は、長側面3のうちでもこの平面部3Bに形成されている。
また、長側面3に対向する側面視において図3に示すように、主逃げ面3Aは、該主逃げ面3Aが連なる主切刃6Aに沿ってこの主切刃6Aの鋭角コーナ部Aから鈍角コーナ部Bに向かうに従いインサート中心線C方向の幅が漸次小さくなるように形成されている。さらに、この主逃げ面3Aは、平行四辺形面2に対向する方向から見て主切刃6Aに直交してインサート中心線C方向に延びる断面においては、主切刃6Aから離間するに従いインサート本体1の外側に向けて僅かに突出するように傾斜して形成され、ただしそのインサート中心線C方向に対する傾斜角が主切刃6Aに沿ってコーナ刃6C(鋭角コーナ部A)から離間するに従い漸次小さくなるようにされている。
すなわち、この主逃げ面3Aは、このように平行四辺形面2に対向する方向から見て主切刃6Aに直交してインサート中心線C方向に延びる断面において、インサート中心線C方向に垂直な平面となす角度が、主切刃6Aに沿ってコーナ刃6C(鋭角コーナ部A)から鈍角コーナ部B側に向かうに従い漸次小さくなるようにされて、主切刃6Aに対する逃げ角が正角側に漸次大きくなるようにされた捩れ面状とされている。
また、本実施形態の切削インサートでは、インサート中心線Cに沿って平行四辺形面2に対向する方向から見て図2に示すように、一対の平行四辺形面2がインサート中心線C回りに僅かに回転させられて捩られるように形成されており、これによって主切刃6Aが一対の平行四辺形面2同士でずれて交差するようにされている。より詳しくは、長側面3の平面部3Bを透過するようにして平行四辺形面2に対向する方向から見たときに、一対の平行四辺形面2同士で互いに、一方の平行四辺形面2の鋭角コーナ部A側の主切刃6Aから他方の平行四辺形面2の鈍角コーナ部Bがインサート本体1の外側に僅かにはみ出すように、主切刃6Aが形成される長辺稜部が互いに交差させられている。
図5ないし図8および図13ないし図16は、上記切削インサートを着脱可能に備えた本発明の一実施形態の刃先交換式切削工具を示しており、図9ないし図12は、この刃先交換式切削工具から切削インサートを取り外した状態を示している。この刃先交換式切削工具は、刃先交換式の転削工具、特にエンドミルであり、工具本体11を有する。工具本体11は、鋼材等から形成され、軸線Oを中心とした多段円柱状をなし、このうち後端側部分(図5および図9において上側部分。図6、図7、図10、図11、図13、および図14においては右部分)がシャンク部11Aとされ、先端部が切刃部11Bとされている。
このような刃先交換式切削工具は、シャンク部11Aが工作機械の主軸に把持されて、工具本体11が軸線O回りに工具回転方向Tに回転されつつ、上記軸線Oに交差する方向(通常は軸線Oに垂直な方向)に送り出されることにより、切刃部11Bに取り付けられた上記切削インサートの切刃(主切刃6A、副切刃6B、およびコーナ刃6C)によって被削材を切削してゆく。
切刃部11Bの外周には、その先端面すなわち工具本体11の先端面に開口して後端側に延びるチップポケット12が、周方向に複数(本実施形態では2つ)等間隔に、すなわち軸線Oを挟んで互いに反対側に形成されている。さらに、これらのチップポケット12の工具回転方向T側を向く壁面には、図9ないし図12に示すように切刃部11Bの先端面と外周面とに開口して上記切削インサートが取り付けられるインサート取付座13が、上記壁面から工具回転方向Tの後方側に一段凹むように形成されている。
インサート取付座13は、工具回転方向Tを向く底面14と、工具本体11の外周側を向く壁面15と、工具本体11の先端側を向く壁面16とを有する。インサート本体1の一対の平行四辺形面2のうち、一方の平行四辺形面2がすくい面として工具回転方向Tに向けられたときに、他方の平行四辺形面2が着座面として底面14に着座させられる。壁面15は、上記底面14の工具本体11内周側の縁部から外周側に向けて立ち上がって、チップポケット12の工具回転方向Tを向く上記壁面に連なる。壁面16は、上記底面14の工具本体11後端側の縁部から工具回転方向T側に向けて立ち上がって、チップポケット12の工具回転方向Tを向く壁面に連なる。
ただし、底面14と壁面15、16との交差稜線部および壁面15、16同士の交差稜線部は、上記着座面とされた他方の平行四辺形面2のそれぞれ工具本体11内周側に配置される主切刃6Aと、工具本体11後端側に配置される副切刃6Bと、後端内周側に配置されるコーナ刃6Cと、さらにこれらの主切刃6A、副切刃6B、およびコーナ刃6Cに連なる長側面3の他方の平行四辺形面2側の主逃げ面3Aや副逃げ面との干渉を避けるため、凹溝状をなす逃げ部17Aによって切り欠かれている。また、底面14と切刃部11Bの外周面との交差稜線部にも、同じく着座面とされた平行四辺形面2の工具本体11外周側に配置される主切刃6Aおよびその内側のポジすくい面2A等との干渉を避けるために、面取り状の逃げ部17Bが形成されている。
底面14の中央部には、上述のようにインサート取付座13にインサート本体1が着座させられた状態で、すくい面とされた一方の平行四辺形面2側から取付孔5に挿通されたクランプネジ18がねじ込まれるネジ孔14Aが形成されている。図10に示すように、ネジ孔14Aは、底面14への開口部から孔底側(工具回転方向Tの後方側)に向かうに従い工具本体後端側に向かうように僅かに傾斜させられている。インサート本体1は、ネジ孔14Aにねじ込まれたクランプネジ18の頭部裏面が取付孔5の上記縮径部5Aを押圧することにより、インサート取付座13に取り付けられる。
底面14には、着座面とされた他方の平行四辺形面2の上記一対の当接面7が当接可能とされた一対の被当接面19が、図13および図14に示すようにそれぞれ一対の取付座側仮想平面Qに沿って形成されている。本実施形態では、これら一対の被当接面19も、それぞれ一対の取付座側仮想平面Qに沿った平面状とされている。また、これら一対の取付座側仮想平面Qも、一対のインサート側仮想平面Pと同様に、底面14上に延びる1つの取付座側仮想直線Mをそれぞれ含むとともに、この取付座側仮想直線Mに沿って見たときにX字状に互いに交差する方向に配設されている。
そして、こうして取付座仮想直線M方向視に見たときの一対の取付座側仮想平面Qの傾斜の向きおよび交差角は、インサート側仮想直線L方向視に見たときの着座面とされる他方の平行四辺形面2の一対のインサート側仮想平面Pの傾斜の向きおよび交差角と等しくされている。すなわち、一対の取付座側仮想平面QがなすX字は、一対のインサート側仮想平面PがなすX字と相補的なX字状とされている。
さらに、これら一対の取付座側仮想平面Qに含まれる1つの取付座側仮想直線Mは、ネジ孔14Aの中心線と直交し、底面14に対向する方向から見て底面14から立ち上がる壁面15、16のうち1つの壁面に交差するように延びている。本実施形態では、取付座側仮想直線Mは工具本体11の外周側を向く壁面15に交差させられていて、この壁面15に、切削インサートの当接部8と当接させられる被当接部20が形成される。この被当接部20は、底面14の工具本体11内周側の縁部から外周側に立ち上がる壁面15の略中央部に、壁面15に対向する方向から見て図11に示すように工具本体11の先端側から後端側に向かうに従い外周側に向かうように傾斜して延びる平面状とされている。
また、取付座側仮想直線Mは、ネジ孔14Aの中心線方向に底面14に対向する方向から見て、工具本体11の軸線Oに略直交する方向、あるいは工具本体11の内周側に向かうに従い先端側に向かうように極僅かに傾斜して延びており、被当接部20はこの取付座仮想直線Mに直交する方向に延びる平面状とされている。すなわち、この取付座側仮想直線Mがネジ孔14Aの中心線方向視に被当接部20に対してなす交差角は、切削インサートのすくい面とされる平行四辺形面2側からインサート中心線C方向視に見たときの着座面とされる平行四辺形面2におけるインサート側仮想直線Lが、この着座面に対する当接部8が形成された平面部3Bに対してなす交差角と等しく垂直とされる。
従って、上記一対の被当接面19は、本実施形態では底面14の工具本体11外周側と内周側とに配設されることになり、本実施形態ではネジ孔14Aを挟んで工具本体11の内周側と外周側とに軸線O方向に延びるように形成された、上記凹溝9に収容される突条部19Aの頂面として形成されている。なお、本実施形態では図9や図10に示すように、一対の被当接面19がそれぞれ連続した1つの平面状に形成されているが、上記実施形態の切削インサートにおける当接面7と同様に上記一対の取付座側仮想平面Qに沿って配置される互いに離間した複数の被当接面部によって構成されていてもよい。
このうち、外周側の被当接面19は図11および図13に示すように工具本体11後端側に向かうに従い僅かに工具回転方向Tの後方側に向かうように傾斜している一方、内周側の被当接面19は図11および図14に示すように外周側の被当接面19よりも大きな角度で工具本体11後端側に向かうに従い工具回転方向Tの前方側(工具本体11の外周側)に向かうように傾斜している。なお、これら一対の被当接面19が形成される上記突条部19Aの間には、インサート本体1の着座面とされた他方の平行四辺形面2の上記段差面2Bとの干渉を避けるための逃げ部17Cが形成されている。
また、個々の被当接面19の工具本体11径方向の幅は、インサート本体1の上記インサート側仮想直線L方向における個々の当接面7(当接面部7A、7B)の幅よりも僅かに小さくされて、一対の当接面7を一対の被当接面19に当接させた状態で、工具本体11径方向へのインサート本体1の僅かな移動が許容されている。さらに、一対の被当接面19は、工具本体11の先端面と、インサート取付座13の底面14と工具本体11先端側を向く壁面16との間の逃げ部17Aとに交差するようにして、その軸線O方向の両端が開放されており、一方の当接面7と被当接面19とが当接し、他方の当接面7と被当接面19との間に間隔が空いている状態においては、突条部19Aがインサート本体1と干渉しない範囲で、一方の当接面7が被当接面19に当接したままインサート本体1の軸線O方向への僅かな移動が許容されている。
このように形成されたインサート取付座13に、上記切削インサートは上述のように、そのインサート本体1の一方の平行四辺形面2をすくい面として工具回転方向Tに向けるとともに、一方の長側面3を工具本体11外周側に、一方の短側面4を工具本体11先端側に向け、他方の平行四辺形面2が着座面として底面14に着座させられる。このとき、本実施形態では、底面14の一対の被当接面19に他方の平行四辺形面2の合計4つの当接面部7A、7Bがそれぞれ当接され、すなわち一対の当接面7が一対の被当接面19に、互いのインサート側仮想平面Pおよびインサート側仮想直線Lを取付座側仮想平面Qおよび取付座側仮想直線Mと一致させるようにして当接させられる。
このように一対の当接面7が一対の被当接面19に当接した状態では、インサート本体1は、インサート中心線Cがネジ孔14Aの中心線と平行とされ、互いに一致させられた取付座側仮想直線Mおよび他方の平行四辺形面2におけるインサート側仮想直線Lに沿った方向への移動のみが許容され、それ以外の方向には拘束される。そこで、こうしてインサート本体1を着座させたまま、この他方の平行四辺形面2におけるインサート側仮想直線Lに沿って、上記一方の長側面3とは反対の他方の長側面3側に向けて、すなわち工具本体11の内周側に向けて、インサート本体1を移動させると、図15および図16に示すように壁面15の被当接部20に他方の長側面3の当接部8が当接してインサート本体1が位置決めされる。
すなわち、この他方の長側面3の当接部8が形成される平面部3Bが他方の平行四辺形面2のインサート側仮想直線Lに対して直交する方向に延びているとともに、インサート取付座13の壁面15に形成された被当接部20も取付座側仮想直線Mに対して直交する方向に延びているので、図15および図16に示すように互いに平面状とされた被当接部20に当接部8が密着して当接し、インサート本体1が安定して位置決めされる。
さらに、こうして位置決めされた状態で、インサート本体1の取付孔5の中心線であるインサート中心線Cは、ネジ孔14Aの中心線に対して、僅かに工具本体11の外周側に偏心させられている。従って、クランプネジ18を取付孔5から挿入してネジ孔14Aにねじ込むと、クランプネジ18の頭部裏面によって、取付孔5の縮径部5Aのうち工具本体11の内周側に位置する部分が押圧される。これにより、インサート本体1は、クランプネジ18により、底面14に押し付けられるとともに、他方の長側面3の平面部3Bに形成された当接部8が壁面15の被当接部20にも押し付けられるようにして、インサート取付座13に着脱可能に固定される。
このようにインサート取付座13に固定された状態で、すくい面とされる一方の平行四辺形面2の工具本体11外周側に向けられた切削に使用される主切刃6Aは、工具本体11の軸線Oを中心とする円筒面上に略位置させられ、あるいは極小さなバックテーパが与えられ、正の軸方向すくい角と、ポジすくい面2Aによって望ましくは正または0°の径方向すくい角とが与えられる。また、この主切刃6Aに連なる主逃げ面3Aおよび平面部3Bにも正の逃げ角が与えられる。なお、この主切刃6Aの裏側の、着座面とされる他方の平行四辺形面2の工具本体11外周側に向けられた主切刃6Aは、上記切削に使用される主切刃6Aの軸線O回りの回転軌跡である上記円筒面の内側に配置されて被削材の加工面と干渉することがないようにされ、切削には使用されない。
一方、上記切削に使用される主切刃6Aにコーナ刃6Cを介して連なる、切削に使用される副切刃6Bは軸線Oに垂直な平面上に略位置させられ、略0°の径方向すくい角と、ポジすくい面2Aによって正の軸方向すくい角が与えられ、さらに第1、第2副逃げ面4A、4Bにも正の逃げ角が与えられる。なお、着座面とされる他方の平行四辺形面2の工具本体11先端側に向けられる副切刃6Bは、切削に使用される副切刃6Bが位置する上記軸線Oに垂直な平面よりも工具本体11後端側に位置して、やはり切削に使用されることはない。
上記一実施形態の切削インサート、およびこれを取り付けた一実施形態の刃先交換式切削工具においては、上述のようにインサート本体1がインサート取付座13の底面14に形成された一対の被当接面19と、工具本体11の外周側を向く壁面15に形成された被当接部20とによって拘束されて固定され、工具本体11の先端側を向くインサート取付座13の壁面16はこの切削インサートの取り付けに関与することがない。すなわち、1つの平行四辺形面2に対してインサート側仮想直線Lが延びる方向のうち一方向については、本実施形態では1つの長側面3の当接部8が、インサート取付座13の1つの壁面15の被当接部20に当接させられる。
このため、図9ないし図11に示したように、インサート取付座13の工具本体11後端側に大きなチップポケット12を形成することにより、壁面16が小さくなったり、図7や図13、図14に示すようにインサート本体1の工具本体11後端側に向けられた他方の短側面4と壁面16との間に間隔が空いたり、場合によっては壁面16自体が形成されなかったりしても、切削インサートの取り付けに支障が生じることはない。従って、大きなチップポケット12を形成しても安定して切削インサートを保持することができ、大きなチップポケット12によって切屑排出性の向上を図ることができる。
また、上記一実施形態の刃先交換式切削工具では、工具本体11先端部の切刃部11Bに軸線O方向においては1つのインサート取付座13しか形成されていない。しかし、本発明はこれに限定されず、このインサート取付座13の後端側に、1または複数のインサート取付座13を形成して、工具の多刃化を図ることもできる。このような場合でも、上記切削インサートおよび刃先交換式切削工具によれば、上述のようにインサート取付座13の後端側に壁面16を形成する必要が無いことから、軸線O方向に隣接するインサート取付座13を近接して形成することができる。
例えば、軸線O方向後端側に隣接するインサート取付座13をインサート本体1の厚さ分程度、工具回転方向Tの後方側にずらして形成することにより、1列のインサート取付座13に取り付けられた切削インサートによって、主切刃6Aの回転軌跡が連続した切刃列を形成することも可能となる。このため、このような切刃列を1つの工具本体11により多く設けることが可能となって、切削効率の向上を図ることができる。
さらに、上記構成の切削インサートでは、上記一対の当接面7が、上記インサート側仮想直線Lに沿った方向から見て上記一対のインサート側仮想平面Pが交差する方向における該当接面7の一端部7Cにおいて、上記インサート本体1の側面のうちインサート側仮想直線Lが延びる方向に向けて延びる側面(本実施形態では短側面4)に交差していて、この短側面4に上記一端部7Cが開口するようにされている。従って、個々の当接面7においてこの開口した一端部7Cから反対側の他端部に向かう方向には、当接面7を被当接面19に密着させたままインサート本体1を被当接面19によって案内するようにして摺動させることができる。
そこで、着座面とされる他方の平行四辺形面2の一対の当接面7をインサート取付座13の一対の被当接面19に同時に当接させるのではなく、例えば図13および図14に示された状態よりもインサート本体1を僅かに工具本体11先端側にずらして、図13に示す工具本体11外周側の被当接面19に他方の平行四辺形面2の工具本体11外周側の当接面7を当接させると、図14に示した工具本体11内周側の被当接面19と当接面7との間には僅かな隙間が形成されるので、この状態から外周側の被当接面19に当接面7を摺接しつつインサート本体1を案内して、この当接面7の一端部7Cから他端部側すなわち工具本体11後端側にスライドさせることにより、工具本体11内周側の当接面7を被当接面19に当接させることができる。
このため、上記切削インサートでは、たとえインサート本体1を製造する際に一対の当接面7のインサート側仮想平面Pの傾斜角θに誤差等があっても、一方の当接面7は対応する被当接面19に対して確実に面接触した状態を維持したままインサート本体1を取り付けることができる。従って、このような製造誤差があった場合に、一対の当接面7の両方が、被当接面19が形成される突条部19Aに、その一端部7Cや他端部で片当たりしてしまうのを防ぐことができ、インサート本体1の取付安定性を確保して切削時のがたつきを防止し、安定した切削を行うことが可能となる。
また、このように当接面7の少なくとも一端部7Cがインサート本体1の側面(短側面4)に交差するように延びていることにより、この当接面7を一端部7C側に延長して被当接面19との間に大きな接触面積を確保することができるので、これによってもインサート本体1の取付安定性の向上を図ることができる。さらに、本実施形態における当接面7は、平行四辺形面2において副切刃6Bが形成されていない鈍角コーナ部B側の一端部7Cにおいて短側面4と交差させられていて、当接面7が副切刃6Bやこれに連なるポジすくい面2Aと干渉するのを避けることができる。
ただし、例えば上述したように工具本体11最先端のインサート取付座13の後端側に1または複数のインサート取付座13を形成して工具の多刃化を図る場合などには、この後端側のインサート取付座に取り付けられる切削インサートには副切刃6Bを形成する必要が無くなることもあるので、そのような切削インサートにおいては、当接面7はその両端部がインサート本体1の側面に交差させられていてもよい。
さらに、本実施形態では、上記一対の当接面7が、このように短側面4に交差した少なくとも一端部7Cにおいては、上記平行四辺形面2に形成された凹溝9の底面とされており、これに対応して本実施形態の刃先交換式切削工具では、インサート取付座13の被当接面19が、この凹溝9に収容される突条部19Aの頂面に形成されている。このため、突条部19Aと凹溝9とが係合することによってインサート本体1をさらに安定して取り付けることが可能となって脱落等を防ぐことができるとともに、特に本実施形態ではインサート本体1が工具本体11の径方向に係合させられるので、万一インサート本体1に割損が生じたりしても、その飛散を防止することもできる。
一方、本実施形態の切削インサートは、そのインサート本体1が表裏反転対称形状とされていて、1つの主切刃6Aや副切刃6B、コーナ刃6Cに摩耗が生じたりしたときはインサート本体1を反転させてインサート取付座13に取り付け直すことにより、すくい面とされていた一方の平行四辺形面2を着座面とするとともに着座面とされていた他方の平行四辺形面2をすくい面として、この他方の平行四辺形面2の辺稜部に形成された主切刃6Aや副切刃6B、コーナ刃6Cを使用することができる。
このとき、新たな着座面とされた平行四辺形面2に対しては、工具本体11内周側に位置させられた新たな長側面3の平面部3Bの当接部8が、インサート取付座13の壁面15の被当接部20に当接させられる。すなわち、こうしてインサート本体1を反転させることにより、反対側の長側面3の当接部8をインサート取付座13の壁面15の被当接部20に当接させることが可能である。
そして、このようにインサート本体1を反転させて取り付け直した場合でも、本実施形態では上述のように一対の当接面7が平行四辺形面2に形成された凹溝9の底面とされているので、この平行四辺形面2がすくい面とされたときに主切刃6Aや副切刃6B、コーナ刃6Cによって生成された切屑が当接面7と接触するのを避けることができる。このため、円滑な切屑排出が妨げられるのを防ぐことができるとともに、すくい面とされた平行四辺形面2の当接面7が切屑の擦過によって摩耗したりするのも避けることができ、インサート本体1を反転させて取り付け直したときに摩耗した当接面7によって取付安定性が損なわれるのを防止することができる。
また、本実施形態では、このように当接面7の少なくとも一端部7Cが平行四辺形面2に形成された凹溝9の底面とされることにより、この平行四辺形面2の主切刃6A、副切刃6B、およびコーナ刃6Cが形成される辺稜部との間に間隔があけられることになる。そして、この間隔をあけた部分には、主切刃6A、副切刃6B、およびコーナ刃6Cから内方に向かうに従いインサート中心線C方向に漸次後退するポジすくい面2Aが形成されているので、切削抵抗の低減を図ることが可能となる。さらに、こうしてポジすくい面2Aを形成しても、上記構成の切削インサートでは、着座面とされた平行四辺形面2では一対の当接面7以外の部分をインサート取付座13に当接させずに取り付けることができるので、インサート取付時にポジすくい面2Aや主切刃6A等に損傷が生じるのを防ぐことができる。
さらに、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に関しても180°回転対称に形成されており、このインサート中心線C回りに180°回転させることにより、1つの平行四辺形面2をすくい面としたまま、その一対の長短側面3、4との交差稜線部と鋭角コーナ部Aに形成された各一対の主切刃6A、副切刃6B、およびコーナ刃6Cをそれぞれ使用することができる。すなわち、本実施形態の切削インサートでは合計4回の主切刃6A、副切刃6B、およびコーナ刃6Cの使い回しが可能となる。
このとき、着座面とされた1つの他方の平行四辺形面2に対しては、インサート側仮想直線Lが延びる方向のうち、先とは逆側の長側面3の当接部8がインサート取付座13の壁面15の被当接部20に当接可能とされる。こうしてインサート本体1をインサート中心線C回りに180°回転させてインサート取付座13に取り付けたときと、インサート本体1を表裏反転させて取り付けたときでは、同一の長側面3の平面部3Bに形成された当接部8が被当接部20に当接させられる。
すなわち、表裏一対の平行四辺形面2のうち、一方の平行四辺形面2におけるインサート側仮想直線L方向のうちの一方向を向く1つの長側面3と、1つの他方の平行四辺形面2に対してのインサート側仮想直線L方向のうち他の方向を向く1つの長側面3とが、同一の長側面3とされ、この長側面3の平面部3Bに当接部8が形成されることになる。
なお、本実施形態の切削インサートでは、このように平行四辺形面2に対向する方向から見てインサート側仮想直線Lがインサート本体1の長側面3に交差するようにされて、この長側面3に当接部8が形成されるとともに、一実施形態の刃先交換式切削工具では、インサート取付座13の工具本体11外周側を向く壁面15に取付座側仮想直線Mが交差させられて被当接部20が形成されているが、インサート側仮想直線Lをインサート本体1の短側面4に交差させてこの短側面4に当接部8を形成するとともに、インサート取付座13においても取付座側仮想直線Mを工具本体11先端側を向く壁面16に交差させて、この壁面16に被当接部20を形成するようにしてもよい。
この場合には、インサート取付座13における工具本体11外周側を向く壁面15が切削インサートの取り付けに関与しないようにすることができ、この壁面15を小さくしたり、壁面15の内周側の工具本体11の肉厚を小さくしたり、壁面15と長側面3との間に間隔をあけたり、場合によっては壁面15そのものを不要としたりすることができる。このため、チップポケット12の容量をインサート取付座13の内周側に大きく確保して切屑排出性の向上を図ったり、極小径の刃先交換式切削工具であっても周方向に多数のインサート取付座13を設けて、より多くの切削インサートを取り付けることにより切削効率を高めたりすることができる。
ただし、特に上記実施形態であるエンドミルのような刃先交換式切削工具では、工具本体11の外周側に向けられる主切刃6Aから工具本体11内周側に作用する切削負荷の方が、工具本体11先端側に向けられた副切刃6Bから工具本体11後端側に作用する切削負荷よりも大きくなるので、この大きな切削負荷を、当接面積を大きく確保することができるインサート本体1の長側面3とインサート取付座13の工具本体11外周側を向く壁面15に形成された当接部8と被当接部20で受けるようにするのが、切削インサートの取付安定性を維持する上で望ましい。
また、本実施形態の切削インサートでは、一対の当接面7が、インサート側仮想直線Lに沿って見たときにX字状に交差する一対のインサート側仮想平面P上に形成されていて、それぞれこのインサート側仮想直線Lを跨いでその両側に配設されるとともに、実施形態の刃先交換式切削工具でも、インサート取付座13の一対の被当接面19が、取付座側仮想直線Mに沿って見たときにインサート側仮想平面Pと相補的なX字状に交差する一対の取付座側仮想平面Q上に形成されて、やはり取付座側仮想直線Mを跨いでその両側に配設されている。
このため、インサート側仮想直線Lと取付座側仮想直線Mの両側で当接面7と被当接面19とを当接させてこれらインサート側仮想直線Lと取付座側仮想直線Mを高精度に一致させることができ、これに伴いインサート本体1のインサート取付座13への取付精度の向上を図って、引いては高精度の切削加工を促すことができる。また、こうしてX字状に配設された一対の当接面7がインサート側仮想直線Lの両側で一対の被当接面19により支持されるので、インサート本体1の取付安定性の向上も図ることができる。
また、本実施形態では、主切刃6Aに連なるポジすくい面2Aが鋭角コーナ部A側から鈍角コーナ部B側に向かうに従いすくい角が漸次小さくなるようにされた捩れ面状とされるとともに、主逃げ面3Aは鋭角コーナ部Aから離間して鈍角コーナ部B側に向かうに従い逃げ角が正角側に漸次大きくなるようにされた捩れ面状とされている。従って、上述のように主切刃6Aに正の軸方向すくい角を与えてインサート本体1を取り付けたときには主切刃6Aの径方向すくい角と逃げ角を主切刃6Aの全長に亙って略一定とするとともに主切刃6Aの刃物角も略一定とすることが可能となり、部分的に切削抵抗が増大したり刃先強度が低下したりして主切刃6Aが損傷したりするのを防ぐことができる。
しかも、このように主逃げ面3Aが捩れ面状とされた切削インサートでは、鋭角コーナ部A側から鈍角コーナ部B側に向けて主逃げ面3Aのインサート中心線C方向中央部側でのインサート本体1の外側に向けた突出量が漸次小さくなるのに対し、本実施形態においては、この鈍角コーナ部B側では主切刃6A自体が反対側の平行四辺形面2の鋭角コーナ部A側の主切刃6Aに対してインサート中心線C方向に透過してみたときにインサート本体1の外側に僅かにはみ出すようにされており、これによって1つの長側面3に形成される一対の主逃げ面3Aのインサート中心線C方向中央部側におけるインサート本体1の外側への突出位置を略等しくすることができる。
このため、本実施形態の切削インサートによれば、これら一対の主逃げ面3Aの間に配置されるのが平面状の平面部3Bであっても両主逃げ面3Aに連ねることができ、インサート本体1やインサート取付座13の形状の複雑化を招いたりすることなく、平面部3Bに形成された当接部8を同じ平面状の被当接部20に当接させて当接面積を確保し、インサート本体1のインサート取付座13への一層安定した取付を図ることができる。
さらに、本実施形態では、こうして一対の平行四辺形面2がインサート中心線C回りに捩られているのに対して、コーナ刃6Cを介して連なる主切刃6Aと副切刃6Bとは平行四辺形面2に対向する方向から見て鈍角に交差する方向に配置されているので、着座面とされた他方の平行四辺形面2の工具本体11先端側に向けられる副切刃6Bは、すくい面とされる一方の平行四辺形面2の工具本体11先端側に向けられて切削に使用される副切刃6Bが位置する上記軸線Oに垂直な平面に対し、工具本体11の内周側に向かうに従い後端側に向かうように傾斜して後退させることができる。従って、この他方の平行四辺形面2の副切刃6Bが一方の平行四辺形面2の副切刃6Bによって形成された仕上げ面に干渉するのを確実に防止することができ、これにより仕上げ面精度の向上を図るとともに、例えば工具本体11を軸線O方向にも送り出して被削材を斜めに掘り下げるランピング加工を行うことも可能となる。
加えて、本実施形態では主切刃6Aが鋭角コーナ部Aから鈍角コーナ部Bに向かうに従いインサート中心線C方向に後退するように傾斜して形成されており、インサート取付座13の底面14に形成されたネジ孔14Aが上述のように孔底側(工具回転方向Tの後方側)に向かうに従い工具本体11の後端側に向かうように僅かに傾斜させられていて、これに伴いインサート中心線Cも着座面とされる平行四辺形面2側に向けて工具本体11の後端側に向かうようにインサート本体1が取り付けられていても、切削に使用される主切刃6Aには正の軸方向すくい角を与えることができる。そして、こうしてインサート本体1が傾斜して取り付けられることによっても、着座面とされた平行四辺形面2の工具本体11先端側の副切刃6Bを、切削に使用される副切刃6Bが位置する上記平面に対して後退させることができるので、仕上げ面への干渉をより確実に防ぐとともにランピング加工を円滑に行うことが可能となる。
なお、こうしてインサート中心線C回りに回転させて捩られるようにずらされる一対の平行四辺形面2同士のずれ角、すなわち上記インサート中心線C方向に透過してみたときに一対の平行四辺形面2の交差する主切刃6A同士がなす交差角は、1°〜10°程度とされるのが望ましい。このずれ角が1°より小さいと上記効果が奏功されないおそれがある一方、10°より大きいと、着座面とされた他方の平行四辺形面2の工具本体11外周側に位置する鈍角コーナ部Bが、すくい面とされた一方の平行四辺形面2の主切刃6Aにより形成される被削材の加工面と干渉するおそれが生じる。
さらに、このように一対の平行四辺形面2が捩られて、平行四辺形面2に対向する方向から見たときに、主切刃6Aが形成された長側面3の一対の辺稜部が、一方の辺稜部の鈍角コーナ部Bが他方の辺稜部の外側にはみ出すように互いに交差させられている場合に、上記インサート側仮想直線Lは厳密には、同じく平行四辺形面2に対向する方向から見たときに上記対称線Nに垂直で一対の辺稜部の鈍角コーナ部Bに外接する仮想長側面に直交することになる。ただし、本実施形態では、こうして平行四辺形面2に対向する方向から見たときに、インサート側仮想直線Lが長側面3または上記仮想長側面に直交する方向に延びていて上記対称線Nと重なり合うようにされているが、上記対称線Nに対して±10°程度の範囲内であれば傾斜していてもよい。
また、上記実施形態の切削インサートでは、各当接面7が、上記インサート側仮想平面Pに沿って互いに離間した複数の当接面部7A、7Bによって構成されている。このため、例えばインサート本体1の寸法が小さくて一対の平行四辺形面2の面積も限られている場合に、本実施形態のようにインサート本体1をインサート取付座13に固定するための取付孔5が平行四辺形面2に開口しているようなときでも、一対の当接面7(当接面部7A、7B)をそれぞれ確実にインサート側仮想直線Lの両側に配置することができ、上述したインサート本体1の取付精度や取付安定性の一層の向上を図ることができる。
なお、上記実施形態では、上述のように短側面4はインサートの取り付けに関与することがないため、この短側面4の副逃げ面4A、4Bと一対の平行四辺形面2との交差稜線部に形成される副切刃6Bやコーナ刃6Cの形状を異なるものとしても、そのまま同じインサート取付座13に取り付けることが可能となる。従って、上述のように軸線O方向に複数のインサート取付座13を形成した場合に、最先端のインサート取付座13に取り付けられる切削インサートは、例えば副逃げ面4A、4Bの上記長手方向へのせり出し量を大きくして半径の大きなコーナ刃6Cを形成した切削インサートとしても取付可能である。すなわち、1つの工具本体11に異なる半径のコーナ刃6Cを有する複数種の切削インサートを取り付けることができるから、肩削りの際に異なる半径の隅部を形成するような場合でも、1つの工具本体11で対応することが可能となる。
また、上記実施形態では、上述のように主逃げ面3Aが捩れ面状とされるとともに、平行四辺形面2に対向する方向から透過して見たときに主切刃6Aが交差するようにされているが、本発明においては、平行四辺形面2に対向する方向から見て主切刃6Aが重なり合うようにされていてもよく、この場合には長側面3全体がインサート中心線Cに平行に延びる平面部3Bとされたネガ逃げ面とされていて、同じく平面状の被当接部20に当接可能な当接部8とされていてもよい。
さらに、上記実施形態では、一対の当接面7は、各平行四辺形面2において、それぞれ一対のインサート側仮想平面Pに沿って配設された平面状とされているが、インサート側仮想平面Pに沿って配設されていれば、例えばインサート側仮想直線Lに平行な中心線を有する半径の大きな凸円筒面のような凸曲面状または凹円筒面のような凹曲面状とされていてもよい。このときには、インサート取付座13の一対の被当接面19も一対の当接面7と相補的な凹曲面状または凸曲面状とされていてもよく、また一対の当接面7が凸曲面状の場合には、上記実施形態の刃先交換式切削工具のように一対の被当接面19が平面状であっても、インサート本体1の互いに一致させられた取付座側仮想直線Mおよびインサート側仮想直線Lに沿った方向への移動のみを許容することができる。
さらにまた、上記実施形態では、一対の当接面7が上述のように平面状に形成されることにより、図4に示すように当接面7の短側面4と交差する一端部7Cの直線状をなすようにされているが、やはり一対のインサート側仮想平面Pに沿って配設されていれば、一対の当接面7は例えばインサート側仮想直線Lが延びる方向に向けて湾曲する半径の大きな凸円筒面のような凸曲面状であってもよい。このような場合でも、一対の被当接面19が上記実施形態の刃先交換式切削工具のようなX字状の平面状であれば、インサート本体1の取付座側仮想直線Mおよびインサート側仮想直線Lに沿った方向への移動のみを許容することができる。
以上説明したように、本発明の切削インサートおよび刃先交換式切削工具によれば、インサート取付座の工具本体後端側または内周側に大きなチップポケットを確保することができて、切屑排出性の向上を図ることができるとともに、工具本体の回転軸線方向または周方向に取付可能な切削インサートの数を増やして、効率的な切削加工を促すことが可能となる。さらに、インサート本体に製造誤差等があっても取付安定性を確保することが可能となる。従って、産業上の利用が可能である。
1 インサート本体
2 平行四辺形面
2A ポジすくい面
3 長側面
3A 主逃げ面
3B 平面部
4 短側面
5 取付孔
6A 主切刃
6B 副切刃
6C コーナ刃
7 当接面
7A、7B 当接面部
7C 当接面7の一端部
8 当接部
9 凹溝
11 工具本体
13 インサート取付座
14 インサート取付座13の底面
14A ネジ孔
15、16 インサート取付座13の壁面
18 クランプネジ
19 被当接面
19A 突条部
20 被当接部
A 鋭角コーナ部
B 鈍角コーナ部
C インサート中心線
L インサート側仮想直線
M 取付座側仮想直線
P インサート側仮想平面
Q 取付座側仮想平面
O 工具本体11の軸線
T 工具回転方向
2 平行四辺形面
2A ポジすくい面
3 長側面
3A 主逃げ面
3B 平面部
4 短側面
5 取付孔
6A 主切刃
6B 副切刃
6C コーナ刃
7 当接面
7A、7B 当接面部
7C 当接面7の一端部
8 当接部
9 凹溝
11 工具本体
13 インサート取付座
14 インサート取付座13の底面
14A ネジ孔
15、16 インサート取付座13の壁面
18 クランプネジ
19 被当接面
19A 突条部
20 被当接部
A 鋭角コーナ部
B 鈍角コーナ部
C インサート中心線
L インサート側仮想直線
M 取付座側仮想直線
P インサート側仮想平面
Q 取付座側仮想平面
O 工具本体11の軸線
T 工具回転方向
Claims (9)
- 刃先交換式切削工具のインサート取付座に着脱可能に取り付けられる切削インサートであって、
一対の多角形面と、その周囲に配置される複数の側面とを有する多角形板状のインサート本体を備え、
上記一対の多角形面は、一方の多角形面がすくい面とされたときに他方の多角形面が上記インサート取付座の底面に着座する着座面とされ、
上記他方の多角形面には、それぞれ一対のインサート側仮想平面に沿って配設される一対の当接面が形成され、
上記一対のインサート側仮想平面は、上記他方の多角形面上に延びる1つのインサート側仮想直線をそれぞれ含むとともに、このインサート側仮想直線に沿った方向から見て上記インサート側仮想直線を交点としてX字状に互いに交差する方向に配置され、
上記一対の当接面は、上記インサート取付座の上記底面に形成された一対の被当接面にそれぞれ当接可能とされるとともに、上記インサート側仮想直線に沿った方向から見て上記一対のインサート側仮想平面が交差する方向における該当接面の少なくとも一端部において、上記インサート本体の側面のうち上記インサート側仮想直線が延びる方向に向けて延びる側面に交差するように形成される一方、
上記インサート本体の上記側面のうち上記一対の当接面の上記インサート側仮想直線が延びる二方向のうちの一の方向を向く側面には、上記インサート取付座の底面に対して立ち上がる1つの壁面に形成された被当接部に当接可能な、当接部が形成されていることを特徴とする切削インサート。 - 上記一対の当接面は、該当接面の上記少なくとも一端部においては、上記他方の多角形面に形成された凹溝の底面と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。
- 上記インサート本体は、上記一対の多角形面に関して表裏反転対称である形状を有し、
これら一対の多角形面は互いに、一方の多角形面が上記すくい面とされたときに他方の多角形面が上記着座面とされ、
これら一対の多角形面の双方に上記一対の当接面が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。 - 上記インサート本体は、上記インサート側仮想直線に直交するインサート中心線に関して180°回転対称である形状を有し、
上記インサート側仮想直線が延びる二方向のうちの他の方向を向く、1つの上記多角形面に対して他の1つの上記側面には、上記インサート本体を上記インサート中心線回りに180°回転させたときに上記被当接部に当接可能な、他の当接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3のうちいずれか一項に記載の切削インサート。 - 上記インサート本体の上記多角形面はいずれも四角形状をなし、
上記インサート本体は、互いに反対側に配置される一対の長側面と、互いに反対側に配置される一対の短側面を有し、
上記各多角形面の上記各長側面と交差する辺稜部に主切刃がそれぞれ形成され、
上記インサート側仮想直線は、上記多角形面と対向する方向から見て、上記長側面と交差する方向に延び、上記当接部は上記長側面に形成されているとともに、
上記一対の当接面は該当接面の上記少なくとも一端において上記短側面に交差す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4のうちいずれか一項に記載の切削インサート。 - 上記主切刃は、上記長側面に対向する方向から見て、上記多角形面の一方のコーナ部から他方のコーナ部に向かうに従い漸次反対側の多角形面側に向かうように傾斜していることを特徴とする請求項5に記載の切削インサート。
- 上記インサート本体の上記多角形面は、一対の鈍角コーナ部と一対の鋭角コーナ部を有する平行四辺形状をなし、
上記各多角形面の上記鋭角コーナ部に、上記主切刃に連なるコーナ刃がそれぞれ形成され、
上記各多角形面の上記各短側面と交差する辺稜部の上記鋭角コーナ部側には、上記コーナ刃に連なる副切刃がそれぞれ形成され、
上記インサート側仮想直線は、上記多角形面と対向する方向から見て、上記長側面に直交する方向に延びていることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の切削インサート。 - 上記主切刃は、上記長側面に対向する方向から見て、平行四辺形状をなす上記多角形面の上記鋭角コーナ部から上記鈍角コーナ部に向かうに従い上記インサート中心線方向に漸次反対側の多角形面側に向かうように傾斜していることを特徴とする請求項7に記載の切削インサート。
- 刃先交換式切削工具であって、
軸線回りに回転される工具本体と、
上記工具本体の外周に、着脱可能に取り付けられた、請求項1から請求項8のうちいずれか一項に記載の切削インサートとを具備し、
上記工具本体には、1または2以上の上記インサート取付座が、上記底面を工具回転方向に向けるとともに、この底面に対して工具回転方向に立ち上がる上記1つの壁面を有して形成され、
上記インサート取付座の上記底面には、上記切削インサートの上記着座面とされた上記多角形面の上記一対の当接面と当接する一対の上記被当接面が、それぞれ一対の取付座側仮想平面に沿って形成され、
上記一対の取付座側仮想平面は、上記底面上に延びて上記1つの壁面に交差する1つの取付座側仮想直線をそれぞれ含むとともに、この取付座側仮想直線に沿って上記1つの壁面に対向する方向から見て、上記着座面とされた上記多角形面の上記一対のインサート側仮想平面が上記インサート側仮想直線に沿った方向に見たときになすX字と相補的なX字状に互いに交差する方向に配置され、
上記インサート取付座の上記1つの壁面には、上記切削インサートの当接部と当接する被当接部が形成されていることを特徴とする刃先交換式切削工具。
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