JP2016101624A - 切削工具および切削加工物の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の切削インサートの取り付けが簡単であり、かつ優れた切削能力を備える、切削工具および切削加工物の製造方法を提供することである。【解決手段】本発明の実施形態に係る切削工具２０は、複数の切削インサート１と、複数のインサートポケット１３を有するホルダ１０と、を備え、複数の切削インサート１は、外周切刃および正面切刃のそれぞれの仮想延長線同士の交点からコーナー切刃までの距離が互いに異なっており、複数のインサートポケット１３のうちホルダ１０の回転方向の最も前方側に位置しているインサートポケット１３Ａに取り付けられている切削インサート１Ａの距離が、回転方向の最も後方側に位置しているインサートポケット１３Ｃに取り付けられている切削インサート１Ｃの距離よりも大きい。この切削工具２０を用いて切削加工物を製造する方法を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、切削工具および切削加工物の製造方法に関する。

特許文献１には、フライス盤、マシニングセンタ等の工作機械における工具交換装置への干渉、工具マガジンへの収納時の干渉等を考慮し、工具本体の切削刃取付部を円形ではなく略長方形に形成したフェースミルが記載されている。特許文献１のフェースミルでは、略長方形の切削刃取付部に複数の切削刃が、その回転方向先行刃の刃先とフェースミルの回転中心との距離よりも、後行刃の刃先と回転中心との距離が長くなるように取り付けられている。また、各切削刃は、フェースミルの回転中心に対する半径方向取付位置が調節可能になっている。

しかし、特許文献１のフェースミルでは、複数の切削刃の半径方向取付位置を調節する必要があるため、複数の切削刃の取り付けに手間と時間が必要であった。また、切削刃の取付位置の調節量には、大きいものや小さいものがあるため、熟練した技術が必要であった。

特開２０００−２４８２３号公報

本発明の課題の１つは、複数の切削インサートの取り付けが簡単であり、かつ優れた切削能力を備える、切削工具および切削加工物の製造方法を提供することである。

本発明の実施形態に係る切削工具は、上面および側面の交線部に位置している切刃を有する複数の切削インサートと、前記複数の切削インサートが取り付けられる複数のインサートポケットを有するホルダと、を備え、先端視において、前記ホルダは、互いに対向している一対の第１外周部と、前記一対の第１外周部にそれぞれ接続しており、前記一対の第１外周部よりも長さが大きい一対の第２外周部と、を有し、前記一対の第１外周部の外縁を短辺とし、前記一対の第２外周部の外縁を長辺とする略長方形状であり、先端視において、前記複数のインサートポケットはいずれも、前記一対の第１外周部のそれぞれの前記外縁に沿って互いに間隔をおいて位置しているとともに、前記ホルダの回転軸からの距離が互いに同一であり、前記切刃は、外周切刃、正面切刃、前記外周切刃および前記正面切刃の間に位置しているコーナー切刃を有し、上面視において、前記複数の切削インサートは、前記外周切刃および前記正面切刃のそれぞれの仮想延長線同士の交点から前記コーナー切刃までの距離が互いに異なっており、前記一対の第１外周部の少なくとも一方に位置している複数のインサートポケットのうち前記ホルダの回転方向の最も前方側に位置しているインサートポケットに取り付けられている切削インサートの前記距離が、前記回転方向の最も後方側に位置しているインサートポケットに取り付けられている切削インサートの前記距離よりも大きい。

本発明の実施形態に係る切削加工物の製造方法は、上述した実施形態に係る切削工具を前記回転軸を基準に回転させる工程と、回転している前記切削工具の前記切刃を被削材の表面に接触させる工程と、前記切削工具を前記被削材から離隔させる工程と、を備える。

本発明の実施形態に係る切削工具は、複数の切削インサートの取り付けが簡単であり、かつ切削能力に優れるという効果がある。

本発明の実施形態に係る切削工具を示す図であり、（ａ）および（ｂ）は互いに異なる方向から見た斜視図である。 図１の切削工具を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図（先端図）である。 図１の切削工具をホルダの回転軸に垂直な方向から見た図であり、（ａ）は図２（ａ）のＸ１矢視図、（ｂ）は図２（ａ）のＸ２矢視図である。 図１の切削工具が備える複数の切削インサートのうち１つを拡大して示す図であり、（ａ）は平面図（上面図）、（ｂ）は（ａ）のＸ３矢視側面図である。 図１の切削工具が備える複数の切削インサートをそれぞれ拡大して示す説明図であり、（ａ）は第１切削インサート、（ｂ）は第２切削インサート、（ｃ）は第３切削インサートを示す。 図１の切削工具が備える複数の切削インサートをそれぞれ拡大して示す平面図（上面図）であり、（ａ）は第１切削インサート、（ｂ）は第２切削インサート、（ｃ）は第３切削インサートを示す。 図１の切削工具が備えるホルダを示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る切削加工物の製造方法を示す図であり、（ａ）〜（ｃ）は各工程を示す斜視図である。

＜切削工具＞
以下、本発明の実施形態に係る切削工具について、図１〜図７を用いて詳細に説明する。
図１〜図３に示すように、本実施形態の切削工具２０は、複数の切削インサート（以下、「インサート」と言うことがある。）１と、複数のインサート１が取り付けられる複数のインサートポケット１３を有するホルダ１０と、を備えている。まず、切削工具２０の各構成要素であるインサート１およびホルダ１０について、順に説明する。

（切削インサート）
本実施形態の複数のインサート１はいずれも、図４に示すように、上面２、下面３、上面２および下面３のそれぞれと接続している側面４、上面２および側面４の交線部に位置している切刃５、上面２および下面３の間を貫通している貫通孔６を有している。

本実施形態のインサート１は、図４（ａ）に示す上面視において、略四角形状である。上面視とは、上面２側からインサート１を見た状態を意味するものとする。なお、インサート１は、上面視における形状が略四角形状に限定されるものではなく、例えば三角形、五角形、六角形、八角形等の略多角形状にすることができる。

上面２は、一部がすくい面として機能する。すくい面とは、切刃５によって生成された切屑に接触し、切屑の進行方向を変更させるか、切屑の形状を例えば螺旋形状等に変形させることによって、切屑を外部へスムーズに排出させる役割を有する部位を意味するものとする。

下面３は、一部が着座面として機能する。着座面とは、インサート１をインサートポケット１３に取り付けるとき、後述するホルダ着座面１４に直接的または間接的に当接する部位を意味するものとする。

側面４は、後述する被削材１００との接触を抑制する所謂逃げ部として機能する。本実施形態のインサート１は、図４（ｂ）に示す側面視において、側面４が逃げ角αを有する所謂ポジティブ型である。逃げ角αとしては、７〜２０°であるのが好ましいが、これに限定されるものではない。

なお、側面視とは、側面４側からインサート１を見た状態を意味するものとする。逃げ角αとは、インサート１の中心軸Ｓ１に平行な基準面Ｓ１ａに対する側面４の傾斜角度のことを意味するものとする。中心軸Ｓ１とは、上下面２、３を貫く軸であり、上面視において、インサート１を回転させたときに回転軸となる軸を意味するものとする。インサート１は、側面４を上下面２、３のそれぞれと垂直に接続させた所謂ネガティブ型であってもよい。

切刃５は、外周切刃５１、正面切刃５２、外周切刃５１および正面切刃５２の間に位置しているコーナー切刃５３を有している。

外周切刃５１は、主として切削加工時に切屑を生成する役割を有する切刃である。外周切刃５１は、インサート１をインサートポケット１３に取り付けたとき、ホルダ１０の外周側に位置する。外周切刃５１は、曲線形状であってもよいが、本実施形態においては、上面視および側面視のいずれにおいても直線形状である。

正面切刃５２は、主として後述する被削材１００の仕上げ面１０２の精度を向上させる役割を有する所謂さらい刃として機能する切刃である。正面切刃５２は、インサート１をインサートポケット１３に取り付けたとき、ホルダ１０の先端側（正面側）に位置する。正面切刃５２は、その全体が曲線形状であってもよいが、本実施形態においては、上面視において少なくともコーナー切刃５３側に位置している部位５２Ａが直線形状であり、側面視において直線形状である。

コーナー切刃５３は、切削加工時に加わる切削力によって外周切刃５１が欠損するのを抑制する役割を有する切刃である。コーナー切刃５３は、外周切刃５１および正面切刃５２の交差部を切り欠いた部位に相当し、外周切刃５１および正面切刃５２のそれぞれと接続している。

本実施形態のコーナー切刃５３は、上面視および側面視のいずれにおいても直線形状である。特に、コーナー切刃５３が上面視において直線形状であると、高い切刃強度を確保することができる。なお、コーナー切刃５３は、上面視において曲線形状にすることもできる。

本実施形態では、上面視において、コーナー切刃５３と外周切刃５１とがなす角の角度θ１およびコーナー切刃５３と正面切刃５２とがなす角の角度θ２がいずれも、鈍角であり、かつ互いに同一である（図５（ａ）参照）。このような構成によれば、切刃強度および切削バランスを両立することができる。なお、角度θ１および角度θ２は、互いに異なるように構成することもできる。

貫通孔６は、上述のとおり、上面２および下面３の間を貫通している部位である。本実施形態の貫通孔６は、図４（ａ）に示す上面視において、上面２の中央部に位置している。

貫通孔６は、インサート１をインサートポケット１３か、または後述するアダプター２１に固定する固定部材を挿入する部位として機能する。本実施形態では、固定部材である取付ねじ（不図示）を貫通孔６に挿入し、さらにアダプター２１のねじ孔２１１までねじ込むことによって、インサート１をアダプター２１に固定する（図７参照）。なお、取付ねじを貫通孔６に挿入し、さらにインサートポケット１３までねじ込むと、インサート１をインサートポケット１３に固定することができる。

上述した本実施形態のインサート１は、図４（ａ）に示す上面視において、中心軸Ｓ１に垂直な基準直線Ｓ１ｂのうち上面２における最小寸法をＷ２、図４（ｂ）に示す側面視において、中心軸Ｓ１に平行な寸法のうち側面４における最小寸法をＷ４としたとき、Ｗ２およびＷ４が、Ｗ２＞Ｗ４の関係を有している。Ｗ２＜Ｗ４の関係を有していてもよいが、上記のような構成によれば、インサートポケット１３およびアダプター２１に対するインサート１の取り付け安定性を向上させることが可能となる。なお、Ｗ２はインサート１の奥行きに相当し、Ｗ４はインサート１の厚みに相当する。

インサート１の材質としては、例えば超硬合金、サーメット等が挙げられる。超硬合金としては、例えば炭化タングステン（ＷＣ）にコバルト（Ｃｏ）の粉末を加えて焼結して生成されるＷＣ−Ｃｏ、ＷＣ−Ｃｏに炭化チタン（ＴｉＣ）を添加したＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏに炭化タンタル（ＴａＣ）を添加したＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ等が挙げられる。サーメットは、セラミック成分に金属を複合させた焼結複合材料である。サーメットとしては、例えば炭化チタン（ＴｉＣ）または窒化チタン（ＴｉＮ）を主成分としたチタン化合物等が挙げられる。

インサート１の表面には、化学蒸着（ＣＶＤ）法または物理蒸着（ＰＶＤ）法によって被膜をコーティングすることができる。被膜の組成としては、例えば炭化チタン（ＴｉＣ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）等が挙げられる。

（ホルダ）
本実施形態のホルダ１０は、図２（ｂ）に示す先端視において、互いに対向している一対の第１外周部１１、１１と、一対の第１外周部１１、１１にそれぞれ接続しており一対の第１外周部１１、１１よりも長さが大きい一対の第２外周部１２、１２と、を有している。

先端視とは、ホルダ１０の先端部１０ａ側からホルダ１０を見た状態を意味するものとする。先端視において、本実施形態のホルダ１０は、一対の第１外周部１１、１１の外縁１１ａを短辺とし、一対の第２外周部１２、１２の外縁１２ａを長辺とする略長方形状である。略長方形状とは、厳密な意味での長方形状のみならず、若干の凹凸または湾曲等をも含む趣旨である。先端視において、本実施形態の一対の第１外周部１１、１１は、外方に凸の曲線形状、より具体的にはホルダ１０の回転軸Ｓ１０を中心とする外方に凸の円弧形状であり、本実施形態の一対の第２外周部１２、１２は、互いに平行な直線形状である。

ホルダ１０は、上述のとおり、複数のインサート１が取り付けられる複数のインサートポケット１３を有している。先端視において、本実施形態の複数のインサートポケット１３はいずれも、一対の第１外周部１１、１１のそれぞれの外縁１１ａに沿って互いに間隔をおいて位置している。

先端視において、一対の第１外周部１１、１１の少なくとも一方に位置しているインサートポケット１３はいずれも、互いに略等間隔に位置しているのが好ましい。本実施形態では、一対の第１外周部１１、１１のそれぞれに位置している複数のインサートポケット１３がいずれも、互いに略等間隔に位置している。

先端視において、複数のインサートポケット１３はいずれも、ホルダ１０の回転軸Ｓ１０からの距離Ｄ１３が互いに同一である。距離Ｄ１３とは、インサートポケット１３の構成部位のうち任意に選択した所定の部位と、回転軸Ｓ１０とを結ぶ直線の長さのことを意味するものとする。図２（ｂ）では、後述するインサートポケット１３のホルダ着座面１４および第１拘束面１５の交差部１３１と、回転軸Ｓ１０とを結ぶ直線の長さを距離Ｄ１３とした構成を示している。

図７に示すように、本実施形態の複数のインサートポケット１３はいずれも、第１外周部１１およびホルダ１０の先端部１０ａに開口しており、ホルダ着座面１４、第１拘束面１５および第２拘束面１６を有している。

ホルダ着座面１４は、インサート１の下面３を直接的または間接的に着座させる部位であり、ホルダ１０の矢印Ａで示す回転方向の前方側を向いて位置している。

第１拘束面１５および第２拘束面１６はいずれも、インサート１の側面４に直接的または間接的に当接する部位である。第１拘束面１５は、ホルダ着座面１４のうち回転軸Ｓ１０側に位置している回転軸側端部１４ａからホルダ１０の回転方向の前方側に向かって延びている。第２拘束面１６は、ホルダ着座面１４のうちホルダ１０の基端部１０ｂ側に位置している基端部側端部１４ｂからホルダ１０の回転方向の前方側に向かって延びている。なお、本実施形態では、基端部側端部１４ｂの近傍に凹部１４１が位置している。

本実施形態では、ホルダ１０の欠損を抑制するうえで、インサート１はアダプター２１を介してインサートポケット１３に取り付けられる。それゆえ、本実施形態では、インサート１の下面３は、アダプター２１を介して間接的にホルダ着座面１４に当接する。また、インサート１の側面４のうち互いに隣接しており切削作用に寄与しない２つの被拘束側面４１、４２は、アダプター２１を介して間接的に第１拘束面１５および第２拘束面１６に当接する（図４（ａ）参照）。なお、インサート１は、アダプター２１を介さず、インサートポケット１３に直接取り付けることもできる。

図３（ａ）に示すように、複数のインサート１はいずれも、ホルダ１０の回転方向の前方側に上面２を向け、第１外周部１１に外周切刃５１が位置し、ホルダ１０の先端部１０ａに正面切刃５２が位置するように、インサートポケット１３に取り付けられる。また、複数のインサート１はいずれも、外周切刃５１が第１外周部１１から突出し、正面切刃５２がホルダ１０の先端部１０ａから突出するように、インサートポケット１３に取り付けられる。

図３（ａ）に示すように、回転軸Ｓ１０に垂直な方向から上面２を見たとき、一対の第１外周部１１、１１の少なくとも一方に位置している複数のインサートポケット１３に取り付けられている複数のインサート１はいずれも、回転軸Ｓ１０に対して外周切刃５１が略平行であるのが好ましい。本実施形態では、一対の第１外周部１１、１１のそれぞれに位置している複数のインサートポケット１３に取り付けられている複数のインサート１がいずれも、回転軸Ｓ１０に対して外周切刃５１が略平行である。

図２（ｂ）に示す先端視において、一対の第１外周部１１、１１の少なくとも一方に位置している複数のインサートポケット１３に取り付けられている複数のインサート１はいずれも、回転軸Ｓ１０から外周切刃５１までの距離Ｄ５１が互いに同一であるのが好ましい。本実施形態では、一対の第１外周部１１、１１のそれぞれに位置している複数のインサートポケット１３に取り付けられている複数のインサート１がいずれも、回転軸Ｓ１０から外周切刃５１までの距離Ｄ５１が互いに同一である。

ここで、図７に示すように、本実施形態の複数のインサートポケット１３は、一対の第１インサートポケット１３Ａ、１３Ａ、一対の第２インサートポケット１３Ｂ、１３Ｂおよび一対の第３インサートポケット１３Ｃ、１３Ｃの計６つで構成されている。第１〜第３インサートポケット１３Ａ〜１３Ｃは、ホルダ１０の回転方向の前方側から後方側に向かって順に位置しており、互いに同一の構成を有している。

一方、図１（ｂ）および図２に示すように、本実施形態の複数のインサート１は、一対の第１インサート１Ａ、１Ａ、一対の第２インサート１Ｂ、１Ｂおよび一対の第３インサート１Ｃ、１Ｃの計６つで構成されている。第１〜第３インサート１Ａ〜１Ｃは、図５に示す上面視において、外周切刃５１および正面切刃５２のそれぞれの仮想延長線Ｌ５１、Ｌ５２同士の交点Ｐからコーナー切刃５３までの距離Ｄが互いに異なっている。

仮想延長線Ｌ５１とは、外周切刃５１のうちコーナー切刃５３側に位置している端部５１ａから外周切刃５１を延長した延長線のことを意味するものとする（図５（ａ）参照）。なお、外周切刃５１が曲線形状である場合には、上記の端部５１ａにおける接線を仮想延長線Ｌ５１とみなすことができる。同様に、仮想延長線Ｌ５２とは、正面切刃５２のうちコーナー切刃５３側に位置している端部５２ａから正面切刃５２を延長した延長線のことを意味するものとする。正面切刃５２の全体が曲線形状である場合には、上記の端部５２ａにおける接線を仮想延長線Ｌ５２とみなすことができる。

また、距離Ｄとは、外周切刃５１および正面切刃５２の交差部の切り欠き量に相当し、交点Ｐとコーナー切刃５３とを最短距離で結ぶ直線の長さのことを意味するものとする。本実施形態では、第１インサート１Ａの距離Ｄ１Ａ、第２インサート１Ｂの距離Ｄ１Ｂおよび第３インサート１Ｃの距離Ｄ１Ｃが、Ｄ１Ａ＞Ｄ１Ｂ＞Ｄ１Ｃの関係を有している。

そして、本実施形態では、一対の第１外周部１１、１１の少なくとも一方に位置している複数のインサートポケット１３のうち、ホルダ１０の回転方向の最も前方側に位置している第１インサートポケット１３Ａに取り付けられている第１インサート１Ａの距離Ｄ１Ａが、回転方向の最も後方側に位置している第３インサートポケット１３Ｃに取り付けられている第３インサート１Ｃの距離Ｄ１Ｃよりも大きい。本実施形態では、一対の第１外周部１１、１１のそれぞれにおいて、上述した構成を有する。このような構成によれば、以下のような効果が得られる。

すなわち、先端視における形状が円形状ではなく略長方形状のホルダ１０においても、複数のインサート１における切屑処理量のバランスがよくなり、切削加工中のホルダ１０のびびり振動を低減させることができる。また、距離Ｄによって一刃あたりの切削バランスを調整できることから、被削材１００の面粗さや平面度等の加工面精度を向上させることができ、結果として優れた切削能力を発揮することが可能となる。さらに、上述した従来のフェースミルのように複数の切削刃の取付位置を調節する必要がないことから、複数のインサート１の取り付けを簡単に行うことができ、インサート１の取り付け時間を短縮して生産性を向上させることが可能となる。

本実施形態では、回転方向の最も前方側に位置している第１インサートポケット１３Ａに取り付けられている第１インサート１Ａから、回転方向の最も後方側に位置している第３インサートポケット１３Ｃに取り付けられている第３インサート１Ｃに向かうにつれて、距離Ｄが小さくなっている。すなわち、本実施形態では、図１〜図３に示すように、第１インサート１Ａが第１インサートポケット１３Ａに、第２インサート１Ｂが第２インサートポケット１３Ｂに、第３インサート１Ｃが第３インサートポケット１３Ｃにそれぞれ取り付けられている。このような構成によれば、複数のインサート１における切屑処理量のバランスを向上させることができる。

なお、切屑処理量のバランスをさらに向上させるためには、第１インサート１Ａの距離Ｄ１Ａと第２インサート１Ｂの距離Ｄ１Ｂとの差が、第２インサート１Ｂの距離Ｄ１Ｂと第３インサート１Ｃの距離Ｄ１Ｃとの差と同等であることが好ましい。すなわち、Ｄ１Ａ−Ｄ１Ｂ＝Ｄ１Ｂ−Ｄ１Ｃであることが好ましい。ただし、これらの差が厳密に同じであることを要求するものではなく、５％程度のずれを誤差として含む。

本実施形態では、図２（ｂ）に示す先端視において、一対の第１外周部１１、１１のうち一方の第１外周部１１Ａに位置している複数のインサートポケット１３および他方の第１外周部１１Ｂに位置している複数のインサートポケット１３が、回転軸Ｓ１０を基準に互いに回転対称である。また、複数のインサート１のうち互いに回転対称に位置しているインサートポケット１３に取り付けられているインサート１、１同士は、距離Ｄが互いに同一である。第１インサートポケット１３Ａを例に挙げて説明すると、一方の第１外周部１１Ａに位置している第１インサートポケット１３Ａおよび他方の第１外周部１１Ｂに位置している第１インサートポケット１３Ａは、回転軸Ｓ１０を基準に互いに回転対称である。そして、一方の第１外周部１１Ａに位置している第１インサートポケット１３Ａおよび他方の第１外周部１１Ｂに位置している第１インサートポケット１３Ａにはいずれも、距離Ｄ１Ａの第１インサート１Ａが取り付けられている。このような構成によれば、複数のインサート１における切屑処理量のバランスを向上させることができる。

本実施形態では、一刃あたりの切削バランスを調整する観点から、外周切刃５１の長さが、次のような構成を有している。すなわち、複数のインサート１は、図６に示す上面視において、外周切刃５１の長さが互いに異なっている。本実施形態では、第１インサート１Ａの外周切刃５１の長さＷ５１Ａ、第２インサート１Ｂの外周切刃５１の長さＷ５１Ｂおよび第３インサート１Ｃの外周切刃５１の長さＷ５１Ｃが、Ｗ５１Ａ＜Ｗ５１Ｂ＜Ｗ５１Ｃの関係を有している。

そして、本実施形態では、ホルダ１０の回転方向の最も前方側に位置している第１インサートポケット１３Ａに取り付けられている第１インサート１Ａの外周切刃５１の長さＷ５１Ａが、回転方向の最も後方側に位置している第３インサートポケット１３Ｃに取り付けられている第３インサート１Ｃの外周切刃５１の長さＷ５１Ｃよりも小さい。本実施形態では、回転方向の最も前方側に位置している第１インサートポケット１３Ａに取り付けられている第１インサート１Ａから、回転方向の最も後方側に位置している第３インサートポケット１３Ｃに取り付けられている第３インサート１Ｃに向かうにつれて、外周切刃５１の長さが大きくなっている。

本実施形態では、上述した外周切刃５１と同様に一刃あたりの切削バランスを調整する観点から、正面切刃５２の長さが、次のような構成を有している。すなわち、複数のインサート１は、図６に示す上面視において、正面切刃５２の長さが互いに異なっている。本実施形態では、第１インサート１Ａの正面切刃５２の長さＷ５２Ａ、第２インサート１Ｂの正面切刃５２の長さＷ５２Ｂおよび第３インサート１Ｃの正面切刃５２の長さＷ５２Ｃが、Ｗ５２Ａ＜Ｗ５２Ｂ＜Ｗ５２Ｃの関係を有している。

そして、本実施形態では、ホルダ１０の回転方向の最も前方側に位置している第１インサートポケット１３Ａに取り付けられている第１インサート１Ａの正面切刃５２の長さＷ５２Ａが、回転方向の最も後方側に位置している第３インサートポケット１３Ｃに取り付けられている第３インサート１Ｃの正面切刃５２の長さＷ５２Ｃよりも小さい。本実施形態では、回転方向の最も前方側に位置している第１インサートポケット１３Ａに取り付けられている第１インサート１Ａから、回転方向の最も後方側に位置している第３インサートポケット１３Ｃに取り付けられている第３インサート１Ｃに向かうにつれて、正面切刃５２の長さが大きくなっている。

本実施形態では、上述した外周切刃５１および正面切刃５２と同様に一刃あたりの切削バランスを調整する観点から、コーナー切刃５３の長さが、次のような構成を有している。すなわち、複数のインサート１は、図６に示す上面視において、コーナー切刃５３の長さが互いに異なっている。本実施形態では、第１インサート１Ａのコーナー切刃５３の長さＷ５３Ａ、第２インサート１Ｂのコーナー切刃５３の長さＷ５３Ｂおよび第３インサート１Ｃのコーナー切刃５３の長さＷ５３Ｃが、Ｗ５３Ａ＞Ｗ５３Ｂ＞Ｗ５３Ｃの関係を有している。

そして、本実施形態では、ホルダ１０の回転方向の最も前方側に位置している第１インサートポケット１３Ａに取り付けられている第１インサート１Ａのコーナー切刃５３の長さＷ５３Ａが、回転方向の最も後方側に位置している第３インサートポケット１３Ｃに取り付けられている第３インサート１Ｃのコーナー切刃５３の長さＷ５３Ｃよりも大きい。本実施形態では、回転方向の最も前方側に位置している第１インサートポケット１３Ａに取り付けられている第１インサート１Ａから、回転方向の最も後方側に位置している第３インサートポケット１３Ｃに取り付けられている第３インサート１Ｃに向かうにつれて、コーナー切刃５３の長さが小さくなっている。

一方、上面視において、本実施形態のコーナー切刃５３は、上述のとおり、直線形状である。また、上面視において、本実施形態の交点Ｐは、コーナー切刃５３の垂直二等分線Ｌ５３上に位置している（図５（ａ）参照）。これらの構成によれば、切刃５の切削バランスが良好になることから、優れた切削能力を発揮することが可能となる。

＜切削加工物の製造方法＞
次に、本発明の実施形態に係る切削加工物の製造方法を、図８を用いて説明する。
本実施形態では、切削加工を開始する前に、まず、複数のインサートポケット１３に複数のインサート１を取り付ける。本実施形態では、上述のとおり、従来のフェースミルのように複数の切削刃の取付位置を調節する必要がないことから、複数のインサート１の取り付けを簡単に行うことができる。

複数のインサート１を複数のインサートポケット１３に取り付けて切削工具２０とした後、図８（ａ）に示すように、切削工具２０をホルダ１０の回転軸Ｓ１０を基準に矢印Ａ方向に回転させつつ矢印Ｂ方向に動かして、被削材１００に近づける。

次に、図８（ｂ）に示すように、回転している切削工具２０の切刃５を被削材１００の表面に接触させる。具体的には、回転している切削工具２０を、回転軸Ｓ１０に対して垂直な方向である矢印Ｃ方向に移動させ、切刃５を被削材１００の表面に接触させる。これにより、切刃５のうち主として外周切刃５１に接触して切削された被削材１００の被削面が、切削面１０１となる。また、被削材１００の被削面のうち外周切刃５１によって直接切削されずに削り残された部位が、正面切刃５２によって平滑化されて仕上げ面１０２となる。

最後に、図８（ｃ）に示すように、切削工具２０を矢印Ｃ方向にそのまま動かし、切削工具２０を被削材１００から離隔させることによって、所望の切削加工物１１０を得る。切削工具２０は、上述した理由から優れた切削能力を備えているので、加工面精度に優れる切削加工物１１０を得ることができる。

なお、切削加工を継続する場合には、切削工具２０を回転させた状態を保持したまま、被削材１００の異なる箇所に切削工具２０の切刃５を接触させる工程を繰り返せばよい。本実施形態では、切削工具２０を被削材１００に近づけているが、切削工具２０および被削材１００は相対的に近づけばよく、例えば被削材１００を切削工具２０に近づけてもよい。この点、切削工具２０を被削材１００から離隔させる工程についても同様である。

以上、本発明に係る好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることは言うまでもない。

例えば、上述した実施形態に係る切削工具２０では、一対の第１外周部１１、１１のうち一方の第１外周部１１Ａおよび他方の第１外周部１１Ｂにそれぞれ、３つのインサートポケット１３が位置しているが、第１外周部１１Ａ、１１Ｂにおけるそれぞれのインサートポケット１３の数は、２つ以上であればよく、被削材１００の組成や切削条件等に応じて、例えば２〜１０の範囲から任意に選択することができる。

１ 切削インサート
１Ａ 第１切削インサート
１Ｂ 第２切削インサート
１Ｃ 第３切削インサート
２ 上面
３ 下面
４ 側面
４１ 被拘束側面
４２ 被拘束側面
５ 切刃
５１ 外周切刃
５１ａ 端部
５２ 正面切刃
５２ａ 端部
５２Ａ コーナー切刃側に位置している部位
５３ コーナー切刃
６ 貫通孔
１０ ホルダ
１０ａ 先端部
１０ｂ 基端部
１１ 第１外周部
１１ａ 外縁
１１Ａ 一方の第１外周部
１１Ｂ 他方の第１外周部
１２ 第２外周部
１２ａ 外縁
１３ インサートポケット
１３１ 交差部
１３Ａ 第１インサートポケット
１３Ｂ 第２インサートポケット
１３Ｃ 第３インサートポケット
１４ ホルダ着座面
１４ａ 回転軸側端部
１４ｂ 基端部側端部
１４１ 凹部
１５ 第１拘束面
１６ 第２拘束面
２０ 切削工具
２１ アダプター
２１１ ねじ孔
１００ 被削材
１０１ 切削面
１０２ 仕上げ面
１１０ 切削加工物
Ｓ１ 中心軸
Ｓ１ａ 中心軸に平行な基準面
Ｓ１ｂ 中心軸に垂直な基準直線
Ｓ１０ 回転軸
Ｌ５１ 外周切刃の仮想延長線
Ｌ５２ 正面切刃の仮想延長線
Ｌ５３ コーナー切刃の垂直二等分線
Ｐ 交点
Ｄ 交点からコーナー切刃までの距離
Ｄ１３ 回転軸からインサートポケットまでの距離
Ｄ５１ 回転軸から外周切刃までの距離
θ１ コーナー切刃と外周切刃とがなす角の角度
θ２ コーナー切刃と正面切刃とがなす角の角度
α 逃げ角

Claims (15)

1. 上面および側面の交線部に位置している切刃を有する複数の切削インサートと、
   前記複数の切削インサートが取り付けられる複数のインサートポケットを有するホルダと、を備え、
   先端視において、前記ホルダは、
   互いに対向している一対の第１外周部と、
   前記一対の第１外周部にそれぞれ接続しており、前記一対の第１外周部よりも長さが大きい一対の第２外周部と、を有し、
   前記一対の第１外周部の外縁を短辺とし、前記一対の第２外周部の外縁を長辺とする略長方形状であり、
   先端視において、前記複数のインサートポケットはいずれも、前記一対の第１外周部のそれぞれの前記外縁に沿って互いに間隔をおいて位置しているとともに、前記ホルダの回転軸からの距離が互いに同一であり、
   前記切刃は、外周切刃、正面切刃、前記外周切刃および前記正面切刃の間に位置しているコーナー切刃を有し、
   上面視において、前記複数の切削インサートは、前記外周切刃および前記正面切刃のそれぞれの仮想延長線同士の交点から前記コーナー切刃までの距離が互いに異なっており、
   前記一対の第１外周部の少なくとも一方に位置している複数のインサートポケットのうち前記ホルダの回転方向の最も前方側に位置しているインサートポケットに取り付けられている切削インサートの前記距離が、前記回転方向の最も後方側に位置しているインサートポケットに取り付けられている切削インサートの前記距離よりも大きい、切削工具。
2. 前記回転方向の最も前方側に位置しているインサートポケットに取り付けられている切削インサートから前記回転方向の最も後方側に位置しているインサートポケットに取り付けられている切削インサートに向かうにつれて前記距離が小さくなっている、請求項１に記載の切削工具。
3. 先端視において、前記一対の第１外周部は、前記回転軸を中心とする外方に凸の円弧形状である、請求項１または２に記載の切削工具。
4. 先端視において、前記一対の第１外周部のうち一方に位置している複数のインサートポケットおよび他方に位置している複数のインサートポケットは、前記回転軸を基準に互いに回転対称である、請求項１〜３のいずれかに記載の切削工具。
5. 前記複数の切削インサートのうち互いに回転対称に位置しているインサートポケットに取り付けられている切削インサート同士は、前記距離が互いに同一である、請求項４に記載の切削工具。
6. 上面視において、前記複数の切削インサートは、前記外周切刃の長さが互いに異なっており、
   前記回転方向の最も前方側に位置しているインサートポケットに取り付けられている切削インサートの前記外周切刃の長さが、前記回転方向の最も後方側に位置しているインサートポケットに取り付けられている切削インサートの前記外周切刃の長さよりも小さい、請求項１〜５のいずれかに記載の切削工具。
7. 上面視において、前記複数の切削インサートは、前記正面切刃の長さが互いに異なっており、
   前記回転方向の最も前方側に位置しているインサートポケットに取り付けられている切削インサートの前記正面切刃の長さが、前記回転方向の最も後方側に位置しているインサートポケットに取り付けられている切削インサートの前記正面切刃の長さよりも小さい、請求項１〜６のいずれかに記載の切削工具。
8. 上面視において、前記複数の切削インサートは、前記コーナー切刃の長さが互いに異なっており、
   前記回転方向の最も前方側に位置しているインサートポケットに取り付けられている切削インサートの前記コーナー切刃の長さが、前記回転方向の最も後方側に位置しているインサートポケットに取り付けられている切削インサートの前記コーナー切刃の長さよりも大きい、請求項１〜７のいずれかに記載の切削工具。
9. 前記回転軸に垂直な方向から前記上面を見たとき、前記一対の第１外周部の少なくとも一方に位置している複数のインサートポケットに取り付けられている複数の切削インサートはいずれも、前記回転軸に対して前記外周切刃が略平行である、請求項１〜８のいずれかに記載の切削工具。
10. 先端視において、前記一対の第１外周部の少なくとも一方に位置している複数のインサートポケットに取り付けられている複数の切削インサートはいずれも、前記回転軸から前記外周切刃までの距離が互いに同一である、請求項１〜９のいずれかに記載の切削工具。
11. 先端視において、前記一対の第１外周部の少なくとも一方に位置している複数のインサートポケットはいずれも、互いに略等間隔に位置している、請求項１〜１０のいずれかに記載の切削工具。
12. 上面視において、前記コーナー切刃は、直線形状である、請求項１〜１１のいずれかに記載の切削工具。
13. 上面視において、
    前記コーナー切刃は、直線形状であり、
    前記交点は、前記コーナー切刃の垂直二等分線上に位置している、請求項１〜１２のいずれかに記載の切削工具。
14. 上面視において、前記コーナー切刃と前記外周切刃とがなす角の角度および前記コーナー切刃と前記正面切刃とがなす角の角度がいずれも、鈍角であり、かつ互いに同一である、請求項１〜１３のいずれかに記載の切削工具。
15. 請求項１〜１４のいずれかに記載の切削工具を前記回転軸を基準に回転させる工程と、
    回転している前記切削工具の前記切刃を被削材の表面に接触させる工程と、
    前記切削工具を前記被削材から離隔させる工程と、を備える、切削加工物の製造方法。

Images