JP2016137524A - 工具ボデー、刃先交換式回転切削工具及び取付機構 - Google Patents

Abstract

【課題】切削インサートの寸法誤差を緩和することによって工具径の変化を抑制することが可能なインサート取付座を備えた、刃先交換式回転切削工具の工具ボデーを提供する。
【解決手段】本発明は、刃先交換式回転切削工具の工具ボデー１２であって、インサート取付座１３は、底壁面１４と、第１側壁面１５と、第２側壁面１６と、を有する。底壁面１４は、第１面部分１４ａと、第２面部分１４ｂと、が隣接して構成されている。第１面部分１４ａを包含する第１仮想面２１と、第２面部分１４ｂを包含する第２仮想面２２とは、略Ｖ字状又は略逆Ｖ字状に交差している。底壁面１４に対向する方向から見たとき、第１仮想面２１と第２仮想面２２との交差線Ａは、第１側壁面１５又は第２側壁面１６のいずれかと交差する。交差線Ａと交差する第１壁面１５又は第２壁面１６のいずれか及び底壁面１４のみが、着座面といて機能する。
【選択図】図１

Description

本発明は、切削インサートを着脱自在に装着することが可能な刃先交換式回転切削工具の工具ボデー、刃先交換式回転切削工具及び取付機構に関する。

従来、略円盤状又は略円筒状の外郭形状を有する工具ボデーに複数の切削インサートを着脱自在に装着してなる、刃先交換式の回転切削工具が存在している。工具ボデーの外周面と先端面との交差部に、切削インサートを装着するためのインサート取付座が１つ以上形成されており、これらのインサート取付座に切削インサートが取り付けられる。

そのような刃先交換式回転切削工具の一例が、特許文献１に開示されている。特許文献１の刃先交換式回転切削工具においては、略円筒状の工具ボデーの外周面と先端面との交差部に、回転軸を中心として対称となる位置に２つのインサート取付座が形成されている。これらのインサート取付座は、工具回転方向前方を向いた底壁面と、底壁面に対して一定の角度で交差し且つ工具外周側を向いた第１側壁面と、底壁面に対して一定の角度で交差し且つ工具先端側を向いた第２側壁面と、から主に構成されている。特許文献１において使用される切削インサートは、上面視にて略長方形の外郭形状を有する略直方体形状をなしている。この切削インサートは、下面がインサート取付座の底壁面に当接し、長辺側側面がインサート取付座の第１側壁面と当接し、短辺側側面がインサート取付座の第２側壁面と当接するように、インサート取付座に装着される。したがって、切削インサートがインサート取付座に装着されたとき、第１側壁面を基準として工具径方向の切れ刃位置が決定され、第２側壁面を基準として回転軸方向の切れ刃位置が決定される。

特開２００８−２５４１２８号公報

しかしながら、特許文献１の刃先交換式回転切削工具においては、次の問題があった。切削インサートは、製造上の都合によって形状のばらつき（公差）が生じる。具体的には、特許文献１のような上面視で略長方形をした切削インサートの場合、長手方向の寸法や短手方向の寸法などにばらつきが生じることがある。特に、小径のエンドミルにおいて、短手方向の寸法誤差は加工精度に大きな影響を及ぼす。なぜなら、短手方向の寸法によって工具の加工径が決定されてしまうため、短手方向の寸法誤差が大きいと、狙いの加工寸法から大きく外れてしまう可能性があるからである。特許文献１に記載されているインサート取付座においては、切削インサートの短手方向の寸法誤差が、そのまま工具の加工径の誤差に直結するため、上記の問題に対応することが難しい。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、切削インサートの寸法誤差を緩和することによって工具径の変化を抑制することが可能なインサート取付座を備えた工具ボデー、刃先交換式回転切削工具及び取付機構を提供することを目的とする。

本発明は、回転軸ＲＡを有し、少なくとも１つのインサート取付座１３が先端側に形成された、工具ボデー１２であって、前記インサート取付座１３は、工具回転方向前方を向く底壁面１４と、工具外周側を向き且つ前記回転軸ＲＡにならって伸長する第１側壁面１５と、工具先端側を向き且つ前記第１側壁面１５と一定の角度で交差する方向に伸長する第２側壁面１６と、を有し、前記底壁面１４は、第１面部分１４ａと、第２面部分１４ｂと、が隣接して構成されており、前記第１面部分１４ａを包含する第１仮想面２１と、前記第２面部分１４ｂを包含する第２仮想面２２とは、工具回転方向後方に陥没する略Ｖ字状又は工具回転方向前方に突出する略逆Ｖ字状に交差しており、前記底壁面１４に対向する方向から見たとき、前記第１仮想面２１と前記第２仮想面２２とが交差することで形成される交差線Ａは、前記第１側壁面１５又は前記第２側壁面１６のいずれかと交差し、前記交差線Ａと交差する前記第１壁面１５又は前記第２壁面１６のいずれか及び前記底壁面１４のみが、当接面といて機能する。

また、本発明は、前述の工具ボデー１２に、少なくとも１つの切削インサート１を装着してなる、刃先交換式回転切削工具１１である。

さらに、本発明は、切削工具の工具ボデー１２のインサート取付座１３に切削インサート１を取り付けるための取付機構であって、インサート取付座１３は、底壁面１４と、底壁面１４に交差するように延在する、少なくとも２つの側壁面１５，１６と、を備え、底壁面１４は、略Ｖ字状又は略逆Ｖ字状に互いに対して交差するようにそれぞれ延在する第１面部分１４ａと、第２面部分１４ｂと、を備え、第１面部分１４ａ又はその延長面と、第２面部分１４ｂ又はその延長面と、の交差線Ａに対して交差するように側壁面１５，１６のうちの１つは延在し、切削インサート１は、２つの対向する端面２，３と、２つの端面２，３間に延在する周側面４と、２つの端面２，３のうちの第１端面２と周側面４との交差部に形成された切れ刃とを備え、２つの端面２，３のうちの第２端面３は、底壁面１４の第１面部分１４ａと第２面部分１４ｂとに当接可能な面形状の第１当接面部を有し、周側面４は、側壁面１５，１６のうちの１つに当接可能な第２当接面部を有し、インサート取付座１３に切削インサート１が取り付けられたとき、切削インサート１の第１当接面と第２当接面とは、インサート取付座１３の底壁面１４と側壁面１５，１６のうちの１つとにそれぞれ当接し、切削インサート１の周側面４の残りの部分はインサート取付座１３と非当接状態にある。

本発明によると、切れ刃を位置決めするための基準として略Ｖ字状又は略逆Ｖ字状の底壁面の交差線を利用しているために、従来技術と比較して切削インサートの製造誤差の影響を受けにくい。そのため、切削インサートの製造誤差による悪影響を抑制でき、安定した加工精度を実現することが可能である。

本発明の工具ボデーの一実施形態の斜視図を示す。 本発明の工具ボデーの一実施形態の側面図を示す。 本発明の工具ボデーの一実施形態の端面図を示す。 工具先端側から第１仮想面及び第２仮想面と略直角となる方向で見たときの、インサート取付座付近の拡大図を示している。 底壁面に対向する方向から見たときの、インサート取付座付近の拡大図を示す。 本発明の切削インサートの一実施形態の斜視図を示す。 本発明の切削インサートの一実施形態の上面図を示す。 本発明の切削インサートの一実施形態の下面図を示す。 本発明の切削インサートの一実施形態の長辺方向から見た側面図を示す。 本発明の切削インサートの一実施形態の短辺方向から見た側面図を示す。 図７におけるＸＩ（ａ）―ＸＩ（ａ）断面図と、ＸＩ（ｂ）―ＸＩ（ｂ）断面図と、を示す。 図７におけるＸＩＩ−ＸＩＩ断面図を示す。 本発明の刃先交換式回転切削工具の一実施形態の斜視図を示す。 本発明の刃先交換式回転切削工具の一実施形態の側面図を示す。 本発明の刃先交換式回転切削工具の一実施形態の端面図を示す。 図１４におけるＸＶＩ−ＸＶＩ断面図を示す。 図１４におけるＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ断面図を示す。 図１４におけるＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ断面図を示す。 図１４におけるＸＩＸ−ＸＩＸ断面図を示す。 図１４におけるＸＸ−ＸＸ断面図を示す。

以下、本発明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。なお、以下の説明では、「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」のような用語を用いるが、これらは理解を容易にするように用いられるに過ぎず、本発明を限定することを意図しない。

本実施形態の工具ボデー１２は、図１から５に示されているように、略円筒状をした全体形状を有しており、その先端側から後端側に延びる回転軸線ＲＡが定められる。ここで、先端側とは、工具ボデー１２のうち、切削インサート１が装着される方の端部のことを指し、後端側とは、その反対側に位置する端部のことを指す。工具ボデー１２は、回転軸線ＲＡ周りに、工具回転方向Ｋ前方側に、回転可能に構成されている。

工具ボデー１２の先端側には、複数のインサート取付座１３が形成されている。本実施形態では、２つのインサート取付座１３が形成されているが、インサート取付座１３の数は１つであっても３つ以上であってもよい。各インサート取付座１３は、回転軸線ＲＡ周りの工具回転方向Ｋ前方に開くと共に、先端側及び外周側に開くように形成されている。また、工具ボデー１２を先端面側から見たときに、２つのインサート取付材１３は、回転軸線ＲＡを中心として、１８０°回転対称となるように形成されている。

各々のインサート取付座１３は、工具回転方向Ｋ前方を向く底壁面１４と、底壁面１４と一定の角度で交差し且つ工具外周側を向く第１側壁面１５と、底壁面１４と一定の角度で交差し且つ工具先端側を向く第２側壁面１６と、を備える。実際には、第１側壁面１５及び第２側壁面１６と底壁面１４との間には、凹状に陥没したぬすみ部１７が設けられているため、第１側壁面１５及び第２側壁面１６が底壁面１４に直接接続して交差することはなく、第１側壁面１５及び第２側壁面１６をそれぞれ延長させた延長面と、底壁面１４を延長させた延長面とが、一定の角度で交差する。第１側壁面１５と第２側壁面１６とは、底壁面１４に対向する方向からインサート取付座１３を見たとき、１８０°未満の角度で交差している。また、底壁面１４の略中央には、ねじ穴１８が形成されている。

底壁面１４は、工具径方向に２つの部位に分割されており、工具内周側に位置する部位が第１面部分１４ａであり、工具外周側に位置する部位が第２面部分１４ｂである。第１面部分１４ａと第２面部分１４ｂの間には、凹状に陥没したぬすみ部１４ｃが回転軸線ＲＡ方向に実質的に延びるように形成されている。第１面部分１４ａは、回転軸線ＲＡ方向に２つの領域１４ａ１、１４ａ２に分割されているが、それら２つの領域１４ａ１、１４ａ２は同一の面（以後、この面のことを第１仮想面２１と呼称する）上に位置している。したがって、第１面部分１４ａは第１仮想面２１上にあると言うことができる。同様に、第２面部分１４ｂも、回転軸線ＲＡ方向に２つの領域１４ｂ１、１４ｂ２に分割されているが、それら２つの領域１４ｂ１、１４ｂ２も同一の面（以後、この面のことを第２仮想面２２と呼称する）上に位置している。したがって、第２面部分１４ｂは第２仮想面２２上にあると言うことができる。第１仮想面２１と第２仮想面２２とは、同一の平面上には存在していない。すなわち、第１仮想面２１と第２仮想面２２は、互いに交差する位置関係にある。なお、第１面部分１４ａと第２面部分１４ｂの間にあるぬすみ部１４ｃに関しては、これを設けない形態も可能である。この場合、第１面部分１４ａと第２面部分１４ｂは直接的に接続する。また、第１仮想面２１及び第２仮想面２２は、平面である必要はなく、曲面から構成されていてもよいし、平面と曲面とが接続してなる面から構成されていてもよい。

ここで、図４及び５に示されているように、第１面部分１４ａを包含する第１仮想面２１と、第２面部分１４ｂを包含する第２仮想面２２と、が交差してできる線を交差線Ａと定義する。交差線Ａは、ねじ穴１８の中心点ＨＰを通過する。図４に示されているように、交差線Ａ上から先端面を見たとき、第１仮想面２１と第２仮想面２２とは、工具回転方向Ｋの後方側に陥没するように略Ｖ字状に交差している。本実施形態において、第１仮想面２１と第２仮想面２２の交差角度φは１５０°であるが、これに限定されることはない。しかしながら、交差角度φは１４０°以上１６０°以下の範囲にあることが好ましい。また、本実施形態においては、図２などに示されるように、第２側壁面１６には、工具内周側よりも工具外周側が工具先端側に位置するような傾斜がつけられている。このとき、交差線Ａと第２側壁面１６との交差角度は８０°であるが、これに限定されることはなく、状況に応じて他の角度に設定することが可能である。また、本実施形態において、交差線Ａは回転軸線ＲＡにならった方向ではあるが、回転軸線ＲＡと平行に伸長してはいない。だが、これに限定されることはなく、交差線Ａは回転軸線ＲＡと平行の位置関係にあってもよい。また、本実施形態においては、第１面部分１４ａが２つの領域１４ａ１、１４ａ２に分割され、第２面部分１４ｂが２つの領域１４ｂ１、１４ｂ２に分割されているが、これに限定されることはなく、第１面部分１４ａ及び第２面部分１４ｂがそれぞれ１つの面から形成されていてもよい。また、前述したように、第１面部分１４ａと第２面部分１４ｂとが、直接的に接続する構成であってもよい。

本実施形態において、第１側壁面１５及び第２側壁面１６は平面より構成されている。また、第１側壁面１５は、回転軸線ＲＡにならった方向に伸長しているのであるが、回転軸線ＲＡと平行ではない。しかしながら、これに限定されることはなく、第１側壁面１５及び第２側壁面１６は曲面から構成されていてもよいし、第１側壁面１５は回転軸線ＲＡと平行に伸長していてもよい。また、第２側壁面１６は、底壁面１４から離間するにしたがって工具後端側に傾いていく傾斜が付けられているが、これも適宜変更することが可能である。

さらに、各々のインサート取付座１３の工具回転方向Ｋ前方側には、切削によって生じた切りくずを排出するための切りくずポケット１９が設けられている。

次に、本実施形態の工具ボデー１２のインサート取付座１３に着脱自在に装着される切削インサート１について説明する。

本実施形態の切削インサート１は、図６から１０に示されているように、略四角形板状である。切削インサート１は、略四角形形状を有する第１端面２と、第１端面２に対向するように配置された第２端面３と、第１端面２と第２端面３とを接続する周側面４と、から基本的に構成されている。第１端面２の略中央部と第２端面３の略中央部とを貫通するように、中心軸線Ｏが定められる取付穴５が設けられている。この中心軸線Ｏは、本来的には切削インサート１の中心軸であり、本実施形態では切削インサート１の中心軸線と取付穴５の中心軸線とが一致しているが、これに限定されることはない。切削インサート１は、中心軸線Ｏの周りに、１８０°回転対称に構成されている。

第１端面２は、第１端面２に対向する方向から見て（つまり図７において）、４つの湾曲したコーナ部６と、それら各々コーナ部６の間に形成された４つの辺部７と、から構成された略四角形形状をなしている。４つの辺部７は、２つの長辺部７ａと２つの短辺部７ｂとから構成されている。各々の長辺部７ａは互いに対向しており、各々の短辺部７ｂも互いに対向するように配置されている。また、４つのコーナ部６は、切削に関与する２つのコーナ部（切削コーナ）６ａと、切削に関与しない２つのコーナ部６ｂと、から構成されている。切削に関与するコーナ部６ａと切削に関与しないコーナ部６ｂとは、長辺部７ａ又は短辺部７ｂを間に介して交互に配置されている。したがって、本実施形態の切削インサート１は、図７において、中心軸線Ｏに関して１８０°回転対称の略四角形状をなしているのであるが、本発明はこれに限定されることはなく、三角形状や五角形状など他の形状であっても構わない。また、周側面４は、長辺部７ａに隣接している第１側面部４ａと、短辺部７ｂに隣接している第２側面部４ｂと、コーナ部６に隣接している第３側面部（コーナ側面部）４ｃと、から構成されている。これらの面の形状や大きさに関しては適宜変更することができる。

第１端面２と周側面４との交差稜線部には、複数の切れ刃が形成されている。１つの切れ刃領域（または切れ刃セクション）は、主切れ刃８と、コーナ切れ刃９と、副切れ刃１０と、から構成されている。主切れ刃８は、長辺部７ａに相当する交差稜線部（つまり第１端面２の部分と第１側面部４ａとの交差稜線部）の全体に亘って形成されている。すなわち、主切れ刃８は、互いに対して隣り合う２つのコーナ６ａ及び６ｂの間に亘って延在している。コーナ切れ刃９は、切削コーナ６ａに相当する交差稜線部（つまり第１端面２の部分と第３側面部４ｃとの交差稜線部）の全体に亘って形成されている。コーナ切れ刃９の一方の端部は、主切れ刃８の一方の端部に接続している。副切れ刃１０は、短辺部７ｂに相当する交差稜線部（つまり第１端面２部分と第２側面部４ｂとの交差稜線部）の一部に形成されている。すなわち、副切れ刃１０は、互いに対して隣り合う２つのコーナ部６ａ及び６ｂの間において、コーナ６ａから始まってコーナ６ｂ方向に一定距離進んだ位置まで形成されており、コーナ６ｂに接続してはいない。副切れ刃１０の一方の端部は、コーナ切れ刃９の主切れ刃８と接続している方とは異なる端部に接続している。したがって、本実施形態の１つの切れ刃においては、主切れ刃８と、コーナ切れ刃９と、副切れ刃１０と、がこの順番で連続して接続している。また、副切れ刃１０とコーナ６ｂとの間に内刃を形成してもよい。内刃は、ランピング加工等の掘り込み加工において使用される切れ刃である。内刃は、第１端面２に対向する方向から見て（図７参照）、コーナ６ａに近づくにつれ切削インサート１の外方に傾斜するように形成されてもよい。

ここで、主切れ刃８につらなる第１側面部４ａに対向する側から切削インサート１をみた図である図９と、副切れ刃１０につらなる第２側面部４ｂに対向する側から切削インサート１をみた図である図１０と、を参照する。図９及び図１０に示されているように、第１端面２と第２端面３との間において中心軸線Ｏに対して直角に延びる平面を定め、その平面を中間平面Ｍと定義する。なお、ここでは、中間平面Ｍは、全周に亘って周側面４を横断するように延びる。主切れ刃８は、２つのコーナ部６ａ、６ｂ間において、中間平面Ｍとの距離が変化するように形成されている。具体的には、主切れ刃８は、切削コーナ部６ａから非切削コーナ部６ｂ方向に進むにつれ、第１端面２側から第２端面３側（すなわち、中間平面Ｍ側）に漸次近接するように直線状に延伸している。また、副切れ刃１０も、２つのコーナ６ａ、６ｂ間において、中間平面Ｍとの距離が変化するように形成されている。具体的には、副切れ刃１０は、切削コーナ６ａからコーナ部６ｂ方向に進むにつれ、第１端面２側から第２端面３側（すなわち、中間平面Ｍ側）に漸次近接するように直線状に延伸している。前述したように、副切れ刃１０は、短辺部７ｂの全体に形成されているのではなく、その一部分にのみ形成されていることを注意する。そして、コーナ切れ刃９は、隣接する主切れ刃８と、隣接する副切れ刃１０とを互いに滑らかにつなぐように延在する。したがって、コーナ切れ刃９が、中心軸線Ｏに平行な方向である切削インサート厚さ方向にて、最も中間平面Ｍから離れた位置にある。本実施形態の切削インサート１において、各切れ刃８，９，１０の上記のような形状を有しているのであるが、本発明はこれに限定されることはなく、他の形状も可能である。

主切れ刃８は、被削材の加工側面を主に切削する機能を有する切れ刃である。副切れ刃１０は、被削材の加工底面を切削する機能を有する切れ刃である。コーナ切れ刃９は、被削材の加工側面と加工底面との間にある隅部を切削する機能を有する切れ刃である。本実施形態は、主切れ刃８と副切れ刃１０とが平面視にて略直角に交差する、いわゆる、直角肩削りを行うことが可能なタイプの切削インサートであるが、本発明はこれに限定されることはない。

第１端面２の一部は、対応する切れ刃８，９，１０に関してすくい面２ａとして機能する。すくい面２ａは、第１端面２のうち各々の切れ刃８，９，１０に隣接した部分であり、切れ刃８，９，１０から離間するにつれて中間平面Ｍに漸次近接する傾斜面となっている。すくい面２ａには、正のすくい角が付与されている。また、第１端面２の取付穴５周りは、平坦な中央平面２ｂを形成している。周側面４の一部は、対応する切れ刃８，９，１０に関して逃げ面として機能する。具体的には、主切れ刃８に隣接する第１側面部４ａは、その全体が逃げ面として機能する。副切れ刃１０に隣接する第２側面部４ｂは、その全体ではなく、副切れ刃１０が直接的に接続している部分４ｄのみが逃げ面として機能する。コーナ切れ刃９に隣接する第３側面部４ｃは、その全体が逃げ面として機能する。

主切れ刃８の逃げ面として機能する第１側面部４ａは、第１端面２側から第２端面３側に向けて、上側部分４ａ１と、下側部分４ａ２と、が接続して構成されている。上側部分４ａ１は、第２側面４ｂに対向する方向から見たとき、第１端面２側から第２端面３側に向かうにつれ、中心軸線Ｏから漸次離間するように傾斜している。これは図１１（ａ）に表されている。図１１（ａ）は、軸線Ｏを含むと共に、図７において主切れ刃に略直交する面での断面図を示す。図１１（ａ）に示されているように、上側部分４ａ１は、逃げ角αが負となるように形成されている。ここで、逃げ角αは、中心軸線Ｏに対して平行で且つ主切れ刃８に沿うように定められる仮想直線Ｌ１と上側部分４ａ１との交差角のことを意味しており、図１１（ａ）において、上側部分４ａ１が仮想直線Ｌ１より左側に位置するときの角度を正としている。したがって、上側部分４ａ１は、第１端面２側から第２端面３側に向かうにつれ、仮想直線Ｌ１から切削インサート外方側へ漸次離間するように形成されていると言える。本実施形態の場合、逃げ角αは−１５度であるが、本発明はこれに限定されることはなく、状況に応じて適宜変更することが可能である。これに対し、上側部分４ａ１に接続している下側部分４ａ２は、逃げ角がゼロとなるように構成されている。すなわち、下側部分４ａ２は、図１１（ａ）に示されているように、仮想直線Ｌ１と平行の位置関係にある。しかし、本発明はこれに限定されることはなく、下側部分４ａ２の逃げ角は適宜変更することが可能である。

このように、本実施形態の切削インサート１においては、第１側面部４ａが、第１端面２側から第２端面３側に向かって、上側部分４ａ１と下側部分４ａ２とが接続して構成されているが、本発明はこの形状に限定されはしない。すなわち、第１側面部４ａは、単一の面から構成されていてもよいし、３つ以上の面が接続するように構成されていてもよい。

一方、副切れ刃１０の逃げ面として機能する部分４ｄを有する第２側面部４ｂは、図１２に示されているように、第１端面２側から第２端面３側に向かうにつれ、中心軸線Ｏに漸次近接するように傾斜している。すなわち、第２側面部４ｂのうち、逃げ面として機能する部分（具体的には図７において外方に凸状である部分）４ｄは、逃げ角βが正となるように形成されている。ここで、逃げ角βは、中心軸線Ｏに対して平行で且つ副切れ刃１０に沿うように定められる仮想直線Ｌ２と第２側面部４ｂの逃げ面部分４ｄとの交差角のことを意味しており、図１２において、逃げ面部分４ｄが仮想直線Ｌ２より右側に位置するときの角度を正としている。したがって、第２側面分４ｂのうち、逃げ面として機能する部分４ｄは、第１端面２側から第２端面３側に向かうにつれ、仮想直線Ｌ２側から切削インサート内方側へ漸次離間するように形成されていると言える。本実施形態の場合、逃げ角βは５度であるが、本発明はこれに限定されることはなく、状況に応じて適宜変更することが可能である。また、コーナ切れ刃９の逃げ面として機能する第３側面部４ｃは、図７等から理解されるように、主切れ刃８側に位置する部分では逃げ角が負となり、副切れ刃１０側に位置する部分では逃げ角が正となるように形成されている。すなわち、第３側面部４ｃの逃げ角は、徐々に変化する部分を有する。したがって、第３側面部４ｃは、第１側面部４ａと第２側面部４ｂとを滑らかに接続する。

また、第２側面部４ｂの一部分は、工具ボデー１２に設けられたインサート取付座１３の第２側壁面１６と当接する面として機能する。

第２端面３は、略Ｖ字形状の断面を有するように構成され、その上で、取付孔５の開口部５ａ周辺が突き出すように構成されている。以下に、第２端面３の構成を詳細に説明する。第２端面３は、図１１（ｂ）に示されているように、第１側面部４ａ側から中心軸線Ｏ側に向かうにつれ、仮想平面Ｐ１から漸次離間するような２つの傾斜部３ａを有している。ここで、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の断面に平行な面での断面図を示す。仮想平面Ｐ１とは、中心軸線Ｏに対して直角で且つ主切れ刃８上のいずれか一点を通過するように定められる平面である。傾斜部３ａは、第１側面部４ａの下側部分４ａ２にそれぞれ接続している。第２端面３は、第２側面部４ｂに対向する方向から見て（図１０参照）、略Ｖ字形状となっている。２つの傾斜部３ａの間には、それぞれの傾斜部３ａを接続するように平坦部３ｂが形成されている。しかしながら、この平坦部３ｂは必須の構成ではない。第２側面部４ｂ側から中心軸線Ｏに対して直角になる方向で見て（すなわち、図１１（ｂ）において）、傾斜部３ａの傾斜角度θは１５度であり、２つの傾斜部３ａにおいてその大きさは同一となっている。ここで、傾斜角度θは、中心軸線Ｏに対して直角で且つ２つの傾斜部３ａの延長面同士の交差点を通過する仮想直線Ｌ３と傾斜部３ａとの交差角として表しており、図１１（ｂ）において、傾斜部３ａが仮想直線Ｌ３より上側に位置するときの角度を正としている。本実施形態において、２つの傾斜部３ａの延長面同士がなす内角δは１５０度である。また、この第２端面３は、工具ボデー１２に設けられたインサート取付座１３の底壁面１４と当接する着座面として機能するのであるが、実際に底壁面１４と当接するのは２つの傾斜部３ａのみであり、平坦部３ｂは当接することがないように構成されている。

本実施形態の切削インサート１においては、図８、９、１０及び１１（ａ）に示されているように、取付穴５の第２端面３側の開口部５ａが、傾斜部３ａから切削インサート外方に向かって突出する形状を有している。すなわち、開口部５ａを含む取付穴５の周辺領域が、中心軸線Ｏに沿う方向において、切削インサート外方に向かって突き出すような突出部５ｂとして構成されている。突出部５ｂの端面５ｃは、平坦な面より構成されており、中心軸線Ｏに対して略直角に延在している。本実施形態では、突出部５ｂが平坦部３ｂと一体的に構成されている。したがって、図１０より理解されるように、突出部５ｂの端面５ｃと平坦部３ｂとが、一つの平面上にあるように構成されている。しかしながら、突出部５ｂはこの形状に限定されることはなく、突出部５ｂと平坦部３ｂとが別々に形成される構成であってもよい。また、突出部５ｂを形成しない形態を採用することも可能である。

切削インサート１は、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、又はそれらにコーティングを施したものから作製されることができる。

次に、工具ボデー１２に切削インサート１を装着した刃先交換式回転切削工具１１について、図１３から２０を参照しながら説明する。

各々のインサート取付座１３に、固定ねじ２０が取付穴５を通してねじ穴１８にねじ込まれることで、切削インサート１は取り付けられる。このとき、切削インサート１の２つの傾斜部３ａが、インサート取付座１３の底壁面１４における第１面部分１４ａと第２面部分１４ｂとにそれぞれ当接する。また、切削インサート１の第２側面部４ｂの逃げ面部分４ｄ以外の部分が、インサート取付座１３の第２側壁面１６と当接する。これらの当接領域以外において、切削インサート１とインサート取付座１３は当接しない。したがって、インサート取付座１３のうち、第１側壁面１５は切削インサート１とは当接することがない。

図５には、インサート取付座１３に切削インサート１を装着したときに、切削インサート１の中心軸線Ｏがインサート取付座１３上に位置する点ＩＰが示されている。点ＩＰは底壁面１４の第１面部分１４ａと第２面部分１４ｂとがなす交差線Ａ上に存在している。前述したように、この交差線Ａ上にはねじ穴１８の中心点ＨＰも存在している。切削インサート１の中心軸線Ｏが位置する点ＩＰは、交差線Ａ上において、ねじ穴１８の中心点ＨＰよりも工具先端方向に若干ずれた箇所に位置している。本実施形態において、このずれ量は、０．０７ｍｍであるが、これに限定されることはなく、適宜変更することが可能である。このように、切削インサート１の中心軸線Ｏがねじ穴１８の中心点ＨＰから工具先端方向にわずかにずらされているために、固定ねじ２０を締め付けたとき、固定ねじ２０は弾性変形をおこして切削インサート１を第２側壁面１６側に押し付ける。

なお、本実施形態においては、固定ねじ２０によって切削インサート１をインサート取付座１３に装着するねじ止め方式を採用したが、これに限定されることはなく、楔部材によって切削インサート１を装着する楔止め方式を採用してもよい。この場合、工具ボデー１２のねじ穴１８及び切削インサート１の取付穴５は不要である。

次に、本実施形態の工具ボデー１２に切削インサート１を装着した刃先交換式回転切削工具１１の作用及び効果について説明する。

本実施形態の工具ボデー１２においては、前述したように、インサート取付座１３の底壁面１４が工具径方向に隣接する第１面部分１４ａと第２面部分１４ｂとを備えて構成されており、第１面部分１４ａと第２面部分１４ｂとは工具回転方向Ｋの後方側へ陥没する略Ｖ字状に接続している。同時に、第１面部分１４ａを包含する第１仮想面２１と第２面部分１４ｂを包含する第２仮想面２２との交差線Ａと交差する位置に、第２側壁面１６が設けられている。そして、外方に突出する略Ｖ字状の第２端面３を有する切削インサート１がインサート取付座１３に装着されたとき、切削インサート１はインサート取付座１３の底壁面１４及び第２側壁面１６のみと当接する。この構成によって、次の効果を得ることができる。本実施形態においては、工具径方向にて、第１壁側面１５ではなく略Ｖ字状の底壁面１４のみで切削インサート１が保持されているため、切削インサート１の位置決めは底壁面１４の第１面部分１４ａと第２面部分１４ｂとの交差線Ａを基準として行われる。すなわち、交差線Ａを基準として主切れ刃８の位置が決定されている。従来技術では、切削インサートの短手側の側壁面を基準として切れ刃の位置決めが行われていたために、切削インサートの製造誤差によって主切れ刃の位置が工具径方向に大きく変化することがあった。これに対し、本実施形態においては、従来技術より主切れ刃との距離が近い（すなわち、約半分の距離となっている）交差線Ａを基準としているので、従来技術と比較して切削インサートの製造誤差の影響を受けにくいのである。そのため、切削インサートの製造誤差による悪影響を抑制でき、安定した加工精度を実現することが可能となった。

本実施形態の工具ボデー１２においては、第１面部分１４ａを包含する第１仮想面２１と、第２面部分１４ｂを包含する第２仮想面２２と、が工具回転方向Ｋの後方側に陥没する略Ｖ字状に交差しているのであるが、これに限定されることはない。すなわち、それら２つの仮想平面２１，２２は、工具回転方向Ｋの前方側に突出する略逆Ｖ字状に交差していている形態も可能である。この場合であっても、上述した、切削インサート１の製造誤差を抑制する効果を得ることが可能である。当然ながら、装着される切削インサート１は、工具ボデー１２にならった形状となる。

また、第１面部分１４ａを包含する第１仮想面２１と、第２面部分１４ｂを包含する第２仮想面２２と、が工具回転方向Ｋの後方側に陥没する略Ｖ字状に交差する形態の場合、第１仮想面２１と第２仮想面２２とがなす交差角度φは、１４０°以上１６０°以下の範囲にあることが好ましい。なぜなら、１４０度よりも小さい場合、切削抵抗を受けた切削インサート１がインサート取付座１３を割るように工具ボデー１２に食い込むおそれがあるからである。一方、交差角度φが１６０度よりも大きい場合、底壁面１４が平坦になりすぎてしまうため、工具径方向の切削抵抗によって切削インサート１がずれ動きやすくなってしまうからである。

本実施形態の工具ボデー１２においては、第１面部分１４ａと第２面部分１４ｂとは、工具径方向に隣接しており、したがって、第２側壁面１６が交差線Ａと交差しているのであるが、この形態に限定されることはない。すなわち、第１面部分１４ａと第２面部分１４ｂとが、工具回転軸ＲＡ方向に隣接しており、したがって、第１側壁面１５が交差線Ａと交差する形態も可能である。この場合、切削インサート１は、インサート取付座１３の底壁面１４と第１側壁面１５のみと当接し、第２側壁面１６とは当接しない。したがって、この実施形態においては、工具径方向に伸長する交差線Ａを基準として、工具回転軸ＲＡ方向における切削インサートの製造誤差を抑制することが可能である。当然ながら、装着される切削インサート１は、工具ボデー１２にならった形状となる。

また、第１面部分１４ａと第２面部分１４ｂとは、工具径方向に隣接しており、したがって、第２側壁面１６が交差線Ａと交差している形態の場合、底壁面１４に対向する方向から見たとき、第２側面１６には、工具内周側よりも工具外周側の方が工具先端側に位置するような傾斜がつけられていることが好ましい。このように構成することで、主切れ刃８に対して切削インサート１が工具外周側に引きずり出されるような切削抵抗がかかった場合でも、傾斜した第２側面１６がストッパーとして機能して切削インサート１のずれ動きを抑制することが可能である。

また、切削インサート１をクランプする方法としてねじ止め方式を採用した場合、切削インサート１を工具ボデー１２に装着したとき、底壁面１４に対向する方向から見て、切削インサート１の中心軸線Ｏは、第１仮想面２１と第２仮想面２２との交差線Ａ上において、ねじ穴１８の中心点ＨＰよりも工具先端側に位置していることが好ましい。これによって、交差線Ａに平行で且つ第２壁面１６側に向かって切削インサート１を簡易に芯寄せすることが可能である。従来技術では、切削インサートの短手方向と長手方向の両方向において芯寄せを考慮する必要があったため、切削インサートの芯寄せの最適化が容易でなかった。これに対し、本実施形態では、交差線Ａに平行な方向の芯寄せのみを設定すればよいので、芯寄せの最適化が大幅に簡略化されるのである。

さらに、本発明は、前述した工具ボデー１３に前述した切削インサート１を装着するための取付機構に関する。すなわち、本発明は、切削工具の工具ボデー１２のインサート取付座１３に切削インサート１を取り付けるための取付機構であって、以下の構成を有する。インサート取付座１３は、底壁面１４と、底壁面１４に交差するように延在する、少なくとも２つの側壁面１５，１６と、を備え、底壁面１４は、略Ｖ字状又は略逆Ｖ字状に互いに対して交差するようにそれぞれ延在する第１面部分１４ａと、第２面部分１４ｂと、を備えている。第１面部分１４ａ又はその延長面と、第２面部分１４ｂ又はその延長面と、の交差線Ａに対して交差するように側壁面１５，１６のうちの１つは延在している。切削インサート１は、２つの対向する端面２，３と、２つの端面２，３間に延在する周側面４と、２つの端面２，３のうちの第１端面２と前記周側面４との交差部に形成された切れ刃とを備えている。２つの端面２，３のうちの第２端面３は、底壁面１４の第１面部分１４ａと第２面部分１４ｂとに当接可能な面形状の第１当接面部を有し、周側面４は、側壁面１５，１６のうちの１つに当接可能な第２当接面部を有している。インサート取付座１３に切削インサート１が取り付けられたとき、切削インサート１の第１当接面と第２当接面とは、インサート取付座１３の底壁面１４と側壁面１５，１６のうちの１つとにそれぞれ当接し、切削インサート１の周側面４の残りの部分はインサート取付座１３と非当接状態にある。

また、切削インサート１の切れ刃は、主切れ刃８を少なくとも有し、インサート取付座１３に切削インサート１が取り付けられたとき、主切れ刃８は、側壁面１５，１６のうち切削インサート１と当接状態にあるものに交差する方向に延在している。

本発明は、フライスやエンドミルに限らず、ドリルやリーマといった穴あけ工具にも適用することが可能である。

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、本願の特許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。

１ 切削インサート
２ 第１端面
２ａ すくい面
２ｂ 中央平面
３ 第２端面
３ａ 傾斜部
３ｂ 平坦部
４ 周側面
４ａ 第１側面部
４ａ１ 上側部分
４ａ２ 下側部分
４ｂ 第２側面部
４ｃ 第３側面部
４ｄ 第２側面部のうち逃げ面として機能する部分
５ 取付穴
５ａ 第２端面側の開口部
５ｂ 突出部
５ｃ 突出部の端面
５ｄ 突出部の側面
５ｅ 取付穴の内周面
６ コーナ部
６ａ 切削に関与するコーナ部（切削コーナ）
６ｂ 切削に関与しないコーナ部
７ 辺部
７ａ 長辺
７ｂ 短辺
８ 主切れ刃
９ コーナ切れ刃
１０ 副切れ刃
１１ 刃先交換式回転切削工具
１２ 工具ボデー
１３ インサート取付座
１４ 底壁面
１４ａ 第１面部分
１４ａ１ 第１面部分の一領域
１４ａ２ 第１面部分の一領域
１４ｂ 第２面部分
１４ｂ１ 第２面部分の一領域
１４ｂ２ 第２面部分の一領域
１４ｃ ぬすみ部
１５ 第１側壁面
１６ 第２側壁面
１７ ぬすみ部
１８ ねじ穴
１９ 切りくずポケット
２０ 固定ねじ
２１ 第１仮想面
２２ 第２仮想面

Claims (12)

1. 回転軸（ＲＡ）を有し、少なくとも１つのインサート取付座（１３）が先端側に形成された、工具ボデー（１２）であって、
   前記インサート取付座（１３）は、工具回転方向前方を向く底壁面（１４）と、工具外周側を向き且つ前記回転軸（ＲＡ）にならって伸長する第１側壁面（１５）と、工具先端側を向き且つ前記第１側壁面（１５）と一定の角度で交差する方向に伸長する第２側壁面（１６）と、を有し、
   前記底壁面（１４）は、第１面部分（１４ａ）と、第２面部分（１４ｂ）と、が隣接して構成されており、
   前記第１面部分（１４ａ）を包含する第１仮想面（２１）と、前記第２面部分（１４ｂ）を包含する第２仮想面（２２）とは、工具回転方向後方に陥没する略Ｖ字状又は工具回転方向前方に突出する略逆Ｖ字状に交差しており、
   前記底壁面（１４）に対向する方向から見たとき、前記第１仮想面（２１）と前記第２仮想面（２２）とが交差することで形成される交差線（Ａ）は、前記第１側壁面（１５）又は前記第２側壁面（１６）のいずれかと交差し、
   前記交差線（Ａ）と交差する前記第１壁面（１５）又は前記第２壁面（１６）のいずれか及び前記底壁面（１４）のみが、当接面として機能する、
   工具ボデー（１２）。
2. 前記第１仮想面（２１）と第２仮想面（２２）とは、工具回転方向後方に陥没する略Ｖ字状に交差している、
   ことを特徴とする請求項１に記載の工具ボデー（１２）。
3. 前記第１仮想面（２１）と前記第２仮想面（２２）とがなす交差角度（φ）は、１４０°以上１６０°以下の範囲にある、
   ことを特徴とする請求項２に記載の工具ボデー（１２）。
4. 前記第１面部分（１４ａ）及び第２面部分（１４ｂ）は、工具径方向に隣接しており、
   前記第２側壁面（１６）が前記交差線（Ａ）と交差する、
   ことを特徴とする請求項２又は３のいずれかに記載の工具ボデー（１２）。
5. 前記底壁面（１３）に対向する方向から見たとき、前記第２側面（１６）には、工具内周側よりも工具外周側が工具先端側に位置するような傾斜がつけられている、
   ことを特徴とする請求項４に記載の工具ボデー（１２）。
6. 前記底壁面（１４）全体の略中央にねじ穴（１８）が形成されている、
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載の工具ボデー（１２）。
7. 前記底壁面（１４）に対向する方向から見たとき、前記交差線（Ａ）は前記ねじ穴（１８）の中心点（ＨＰ）を通過する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の工具ボデー（１２）。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の工具ボデー（１２）に、少なくとも１つの切削インサート（１）を装着してなる、
   刃先交換式回転切削工具（１１）。
9. 請求項２から７のいずれかに記載の工具ボデー（１２）に、少なくとも１つの前記切削インサート（１）が装着してなり、
   前記切削インサート（１）は、
   第１端面（２）と、該第１端面（２）と対向する第２端面（３）と、該第１端面（２）と該第２端面（３）とを接続する周側面（４）と、を備え、
   前記第１端面（２）と前記第２端面（３）とを貫通するように定められる中心軸線（Ｏ）を有し、
   前記第１端面（２）と前記第２端面（３）とを貫通するように、取付穴（５）が形成されており、
   前記第１端面（２）と前記周側面（４）との交差稜線には、少なくとも１つの切れ刃セクション（８，９，１０）が形成されており、
   前記第２端面（３）は、少なくとも１つの傾斜部（３ａ）を有し、
   前記中心軸線（Ｏ）に対して略直角で且つ前記切れ刃セクション（８，９，１０）上のいずれか一点を通過する仮想平面（Ｐ１）を定めるとき、前記傾斜部（３ａ）は、前記周側面（４）側から前記中心軸線（Ｏ）側に向かうにつれ、前記仮想平面（Ｐ１）側から離間するように傾斜している、
   ことを特徴とする請求項８に記載の刃先交換式回転切削工具（１１）。
10. 請求項７に記載の工具ボデー（１２）に、少なくとも１つの前記切削インサート（１）が装着されており、
    前記底壁面（１４）に対向する方向から見たとき、前記切削インサート（１）の前記中心軸線（Ｏ）は、前記交差線（Ａ）上において、前記ねじ穴（１８）の中心点（ＨＰ）よりも工具先端側に位置している、
    ことを特徴とする、請求項９に記載の刃先交換式回転切削工具（１１）。
11. 切削工具の工具ボデー（１２）のインサート取付座（１３）に切削インサート（１）を取り付けるための取付機構であって、
    前記インサート取付座（１３）は、
    底壁面（１４）と、該底壁面（１４）に交差するように延在する、少なくとも２つの側壁面（１５，１６）と、を備え、
    前記底壁面（１４）は、略Ｖ字状又は略逆Ｖ字状に互いに対して交差するようにそれぞれ延在する第１面部分（１４ａ）と、第２面部分（１４ｂ）と、を備え、
    前記第１面部分（１４ａ）又はその延長面と、前記第２面部分（１４ｂ）又はその延長面と、の交差線（Ａ）に対して交差するように前記側壁面（１５，１６）のうちの１つは延在し、
    前記切削インサート（１）は、
    ２つの対向する端面（２，３）と、該２つの端面（２，３）間に延在する周側面（４）と、該２つの端面（２，３）のうちの第１端面（２）と前記周側面（４）との交差部に形成された切れ刃とを備え、
    前記２つの端面（２，３）のうちの第２端面（３）は、前記底壁面（１４）の前記第１面部分（１４ａ）と前記第２面部分（１４ｂ）とに当接可能な面形状の第１当接面部を有し、
    前記周側面（４）は、前記側壁面（１５，１６）のうちの１つに当接可能な第２当接面部を有し、
    前記インサート取付座（１３）に前記切削インサート（１）が取り付けられたとき、前記切削インサート（１）の前記第１当接面と前記第２当接面とは、前記インサート取付座（１３）の前記底壁面（１４）と前記側壁面（１５，１６）のうちの１つとにそれぞれ当接し、該切削インサート（１）の前記周側面（４）の残りの部分は前記インサート取付座（１３）と非当接状態にある、
    取付機構。
12. 前記切削インサート（１）の前記切れ刃は、主切れ刃（８）を少なくとも有し、
    前記インサート取付座（１３）に前記切削インサート（１）が取り付けられたとき、前記主切れ刃（８）は、前記側壁面（１５，１６）のうち該切削インサート（１）と当接状態にあるものに交差する方向に延在する、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の取付機構。