JP2017071056A - 切削インサート及び刃先交換式切削工具 - Google Patents

Abstract

【課題】切削工具に着脱自在に取り付けられる切削インサートにおいて、切れ刃の伸長と刃部強度の向上とを好適に可能にする。【解決手段】切削インサート１は、体部７と、この体部から突き出る突出部６とを備える。切れ刃９は、突出部６に形成され、コーナ切れ刃９ａと主切れ刃９ｂとを備える。コーナ切れ刃側の突出部６の基端部はコーナ切れ刃から離れた突出部の基端部よりも厚い。コーナ切れ刃側の突出部６の突き出し量は、コーナ切れ刃から離れた突出部の突き出し量よりも小さい。【選択図】図１

Description

本発明は、切削インサートと、それを着脱自在に装着可能な刃先交換式切削工具と、に関する。

従来、種々のタイプの回転切削工具が提案されている。特許文献１は、２種類の切削インサートを用いるフライスを開示し、このフライスは精密な表面仕上げに向けられている。第１切削インサートは、上面視にてほぼ八角形形状を有し、上面と周側面との交差部に８つの切れ刃を備える。周側面は上方部分と下方部分とに段部により分けられる。上面はすくい面となり、側面の上方部分は逃げ面を区画形成し、下方部分はインサートの中心軸に平行である。この第１切削インサートは、逃げ面が正の逃げ角を有するように構成されていて、ポジ形状である。各切れ刃は、コーナ間にそれらコーナから離れて形成され、インサートの中心軸に直交する平面上に延在し、第１切削インサートを下方からみたときに下方部分にほぼ平行である。第２切削インサートも第１切削インサートと同様の基本形状を有している。しかし、第２切削インサートは４つの切れ刃を備え、各切れ刃は、主切れ刃に加えてワイパ刃を備え、インサートの中心軸に直交する単一平面上に延びるように形成されている。これら第１及び第２切削インサートはカッター本体のポケット部にそれぞれ取り付けられて一緒に用いられる。

特開平１１−２６２８１０号公報

ところで、近年、高能率加工に対する要求が高まっている。加工効率を上げるためには、例えば、１回の切削に関与する切れ刃の長さを長くし、単位時間当たりの切削量を増やすことが有効である。しかし、切れ刃を長くすることは、概して、切削インサートの大型化をもたらすので、工具ボデーにおけるその切削インサートの取付スペースが大きくなり、工具ボデーの設計の自由度が低下する傾向にある。

一方、切れ刃を長くすることは、被削材に対する切削インサートの接触範囲の増加をもたらす。それ故、加工効率を上げるためには、切れ刃周囲の部分の強度（以下、刃部強度）のさらなる向上が期待される。

これに対して、特許文献１に記載の２つの切削インサートは、問題を有する。例えば、上記第１及び第２切削インサートでは、特許文献１の記載によれば、下方部分の高さつまり厚さは、切削インサートの厚さに対して大きすぎないように形成され、これにより強度が低すぎないようにしている。このように、特許文献１では、単に上方部分全体の厚さを増すことにより強度低下を防ごうとしていて、切削インサートの大型化をもたらすであろう。

本発明は、以上の課題に鑑みてなされたものであり、切削工具に着脱自在に取り付けられる切削インサートにおいて、切れ刃の伸長と刃部強度の向上とを好適に可能にすることを目的とする。

本発明の第１態様によれば、
２つの対向する端面であって、少なくとも１つのコーナを有する第１端面を含む、２つの端面と、
該２つの端面間に延在する周側面と、
前記第１端面と前記周側面との交差部に形成された切れ刃と
を備えた切削インサートであって、
該切削インサートは、体部と、該体部からインサート厚さ方向に直交する方向において少なくとも外方に突出する突出部とを備え、
前記第１端面は前記体部の表面と前記突出部の突出部端面とを含み、
前記周側面は前記突出部の突出部側面を含み、
前記切れ刃は、前記突出部端面と前記突出部側面との交差部に沿って延在し、
該切れ刃は、前記コーナに設けられたコーナ切れ刃と、該コーナ切れ刃に接続する主切れ刃とを備え、
前記突出部は、第１領域部と第２領域部とを含み、該第１領域部の少なくとも一部は前記主切れ刃の該コーナ切れ刃側の第１部分に沿って延在し、該第２領域部は該主切れ刃の第２部分であって該第１部分よりも該コーナ切れ刃から離間した位置にある第２部分に沿って延在し、
前記第１領域部における前記突出部の基端部が前記第２領域部における前記突出部の基端部よりも厚いように、前記突出部は形成され、
前記第１領域部における前記突出部の突き出し量が前記第２領域部の前記突出部の突き出し量よりも小さいように、前記突出部は形成されている、
切削インサート
が提供される。

かかる構成を有する一態様の切削インサートによれば、切れ刃は体部から突き出る突出部に形成されるので、体部の大きさに比して、切れ刃の長さを長くすることができる。さらに、一態様の切削インサートによれば、第１領域部における突出部の基端部が第２領域部における突出部の基端部よりも厚いように、突出部は形成される。なおさらに、一態様の切削インサートによれば、第１領域部における突出部の突き出し量が第２領域部の突出部の突き出し量よりも小さいように、突出部は形成される。したがって、一般的に、主切れ刃のうちのコーナ切れ刃寄りの部分及び／又はコーナ切れ刃には相対的に大きな力が加わるところ、それらの内側の強度向上を図ることができる。よって、本発明の一態様によれば、切れ刃の伸長と刃部強度の向上とを好適に成し遂げることができる。

一実施例において、第１領域部は、主切れ刃の第１部分に連続するコーナ切れ刃の内側にまで延在する。例えば、突出部は、主切れ刃に沿ってコーナ切れ刃に近づくにしたがい突出部の厚さが増し、かつ、主切れ刃に沿ってコーナ切れ刃に近づくにしたがい突出部の突き出し量が減るように、形成されていてもよい。好ましくは、コーナ切れ刃および主切れ刃の第１部分の少なくとも一方の刃先強度を、主切れ刃の第２部分の刃先強度よりも高めるように、突出部は設計される。主切れ刃の第１部分は、主切れ刃を三等分したときに最もコーナ切れ刃側に位置する部分であるとよい。この場合、第２部分は、主切れ刃を三等分したときに最もコーナ切れ刃側に位置する部分以外であり得、残りの２つの部分のいずれかまたは両方を含んでもよい。

切れ刃はコーナ切れ刃に接続する副切れ刃をさらに備えてよい。この場合、突出部は、副切れ刃のコーナ切れ刃側の部分の内側の第３領域部と、副切れ刃の該コーナ切れ刃から離れた部分の内側の第４領域部とを含む。この第３領域部は第１領域部から離れてもよいが連続してよい。第３領域部における突出部の基端部は第４領域部における突出部の基端部よりも厚いあるいは略同じ厚さを有するとよい。また、一実施例では、第３領域部における突出部の突き出し量が第４領域部の突出部の突き出し量よりも大きいが、第４領域部の突出部の突き出し量よりも小さくてもよい。これらのうちの一方又は両方を成し遂げるように、突出部は形成されることができる。

ここで、インサート厚さ方向に直交すると共に周側面を通過する平面を中間面として定義する。主切れ刃は、コーナ切れ刃から離れるにしたがって、前記中間面に近づくように、延在するとよい。

第１端面と周側面との交差部には、各々が上述の切れ刃である複数の切れ刃が形成されることができる。この場合、突出部は、体部の周りに環状に延在するとよい。あるいは、又はこれに加えて、複数の切れ刃は、インサート厚さ方向に延びる軸線に関して回転対称に配置されているとよい。切削インサートは、第１端面に対向する側から切削インサートをみたとき、略八角形の形状を有してもよい。この場合、２つの端面のうちの第２端面に対向する側から切削インサートをみたとき、体部は略八角形の形状を有するとよい。第１端面のそのような略八角形形状は、体部の略八角形形状に対して、軸線周りにおいて所定量ずらされた関係を有するとよい。

本発明の第２態様によれば、工具ボデーを備え、該工具ボデーに設けられたインサート座に切削インサートが着脱自在に装着される、刃先交換式切削工具が提供される。この切削インサートは上述の第１態様の切削インサートであるとよい。本発明の第２態様の切削工具は、フライスやエンドミルなどの、回転切削工具であるとよい。

本発明のこれらの、また他の目的、利点および特徴は、図面とともに本発明の一実施形態を開示する、以下の本発明の詳細な説明から明確になる。

図１は、本発明の一実施形態に係る切削インサートの斜視図である。 図２は、図１の切削インサートの平面図である。 図３は、図１の切削インサートの正面図である。 図４は、図１の切削インサートの下面図である。 図５は、図２の切削インサートのＶＡ−ＶＡ線、ＶＢ−ＶＢ線及びＶＣ−ＶＣ線に沿った各断面を並べて配置した図である。 図６は、図１の切削インサートの上面側突出部と体部との関係を説明するための図である。 図７は、図５の３つの断面のそれぞれの一部を並べた図である。 図８は、本発明の一実施形態に係る、図１に示されている切削インサートを装着した刃先交換式回転切削工具の斜視図である。 図９は、図８の切削工具の正面図である。 図１０は、図８の切削工具の底面図である。 図１１は、図８の切削工具の平面図である。 図１２は、図８の切削工具の工具ボデーの斜視図である。 図１３は、図１２の工具ボデーの正面図である。 図１４は、図１２の工具ボデーの底面図である。 図１５Ａは、図１１のＸＶ−ＸＶ線に沿った切削工具の一部の断面図である。 図１５Ｂは、図１５Ａから切削インサートを取り除いた状態の工具ボデーの図である。

以下、本発明の一実施形態に係る切削インサート及び切削工具について、図面を参照しながら詳細に説明する。

本実施形態の切削インサート１は、２つの対向する端面２、３と、それらの間に延在する周側面４とを備える。以下では、図１において表されている２つの端面のうちの一方の端面２を上面と称し、もう一方の端面３を下面と称する。さらに、以下の説明では、上下面２、３の位置関係に基づいて、「上」、「下」という語を用いる。しかし、これらは本発明の理解を容易にするべく、便宜上、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ことが理解されるべきである。

図２に示されているように、上面２に対向する側から切削インサート１をみたとき、つまり上面視にて、上面２は、略八角形形状を有する。下面３も、図４に示されているように、上面２と同様に、下面３に対向する側から切削インサート１をみたとき、つまり下面視にて、略八角形形状を有している。したがって、切削インサート１の上面２及び下面３の各々は、８つのコーナを有する。

切削インサート１では、上面２及び下面３の略中央に開口するように、上面２及び下面３を略直角に貫通する取付穴５が形成されている。この取付穴５の軸線５Ａは、切削インサート１の中心軸に一致する。本実施形態の切削インサート１は、その中心軸を中心として回転対称であるように構成されていて、具体的には８回回転対称をもつ。

切削インサート１は、上面側の上側部分１ａが、下面側の下側部分１ｂに比べて、インサート厚さ方向に直交する方向において概ね突き出て広がるように、形作られている。この上側部分１ａにおける突き出た部分６を以後、突出部と称する。この突出部６が突き出る本体部７を体部と以下称する。

突出部６は、上面２と周側面４との交差部分に沿って延在するように形成されている。この突出部６は、切削インサート１の全周にわたって形成されていて、つまり切削インサート１では環状に延在する。このような本実施形態の切削インサート１における突出部６を除いた部分を、切削インサート１の上記体部７と定義することができる。すなわち、本実施形態の切削インサート１は、切削インサート１の体部７に、そこから突き出る突出部６が設けられた外形形状を有するものであるとみなすことができる。なお、体部７と突出部６との境界は、インサート厚さ方向つまり軸線５Ａに平行に延びるように定められる面によって定められるとよい。

体部７は、図４の下面視にて略八角形形状を有している。したがって、体部７は、略八角形の断面形状を有している。上面２の略八角形形状（すなわち、突出部６の略八角形形状）と体部７の略八角形形状とは同じ中心軸（これは取付穴５の軸線５Ａに相当）を有しているが、上面２の八角形形状が体部７の八角形形状よりも大きい。

突出部６は、突出部端面である突出部上面２ａと、突出部上面２ａに接続した突出部側面４ａとから基本的に構成されている。この突出部上面２ａは、上面２に含まれる。すなわち、上面２は、体部７の表面である体部上面２ｂと、突出部上面２ａとを含む。なお、体部７は、その表面として、上記下面３を含む。

突出部側面４ａは、第１突出部側面４１と、第１突出部側面４１から軸線５Ａに対して傾いて延在する第２突出部側面（突出部傾斜面）４２とから実質的に構成されている。第１突出部側面４１は、切削インサート１の上面視である図２において、最外周側に位置し、略線状に示されているが、実質的に現れない。したがって、切削インサート１では、第１突出部側面４１は軸線５Ａに実質的に平行に延在する。しかし、第１突出部側面４１は軸線５Ａに対して所定角で傾いて、上面２と鋭角をなしてもよい。第２突出部側面４２は、体部７に接続する面として形成されている。第２突出部側面４２の軸線５Ａに対する傾斜角は、第１突出部側面４１の軸線５Ａに対する傾斜角よりも大きい。

一方、体部７の側面である体部側面４ｂは、上面２側から順に並ぶ、第１体部側面（主側面）４３と、第２体部側面（副側面）４４とから実質的に構成されている。前述した突出部６の第２突出部側面４２は、体部７の第１体部側面４３と接続している。本実施形態において、突出部６の第１突出部側面４１と同様に、体部７の第１体部側面４３は、軸線５Ａと略平行となるように形成されている。そして、突出部６の第２突出部側面４２は、それら第１突出部側面４１と第１体部側面４３とを接続するように形成されている。そのため、第２突出部側面４２は切削インサート１の上面２側から下面３側に向けて進むにつれ軸線５Ａに近接するように傾斜している。また、体部７の第２体部側面４４は、第１体部側面４３に接続しているが、前述した突出部６の第２突出部側面４２と同様に、切削インサート１の上面２側から下面３側に向けて進むにつれて軸線５Ａに近接するように傾斜している。そして、第２体部側面４４は、最終的に、切削インサート１の下面３と接続する。したがって、周側面４において、突出部６の第１突出部側面４１が最も切削インサートの外方に位置しており、次に突出部６の第２突出部側面４２が外方に位置しており、次に体部７の第１体部側面４３が位置し、最後に体部７の第２体部側面４４が最も内方に位置している。また、本実施形態において、体部７の第１体部側面４３及び第２体部側面４４は各々所定の大きさ及び形状を有する平面であり、第２体部側面４４の方が第１体部側面４３よりも小さい。

切削インサート１において、上面２の一部がすくい面８として機能するように、突出部６に切れ刃９が形成されている。切れ刃９は、突出部上面２ａと第１突出部側面４１との交差稜線部（交差部）に形成されている。つまり、切れ刃９は、上面２と周側面４との交差部に形成されている。

上で述べたように、図２において切削インサート１の上面２は略八角形形状を有し、８つのコーナを有する。１つの切れ刃９は、上面２の１つのコーナに関して形成されている。したがって、切削インサート１では、８つの切れ刃９が形成されている。なお、８つの切れ刃９は、軸線５Ａつまり中心軸に関して８回回転対称に配置形成されている。以下では、任意の１つの切れ刃９に関して説明する。

切れ刃９は、コーナ切れ刃９ａと、主切れ刃９ｂと、副切れ刃９ｃとを備える。コーナ切れ刃９ａは、上面２の１つのコーナ２ｃに沿って設けられていて、切削インサート１の上面視の図２において湾曲した形状を有している。主切れ刃９ｂはコーナ切れ刃９ａの一端に接続し、副切れ刃９ｃはコーナ切れ刃９ａの他端に接続する。主切れ刃９ｂ及び副切れ刃９ｃは、それぞれ、切削インサート１の上面視において略直線状に形成されている。主切れ刃９ｂは、副切れ刃９ｃよりも長い。本実施形態では、主切れ刃９ｂの長さは約５ｍｍであり、副切れ刃９ｃの長さは１．２ｍｍであるが、これに限定されることはない。

ここで、図３に示されているように、インサート厚さ方向に延びる軸線５Ａに直交すると共に周側面４を通過する平面を、中間面Ｍとして定義する。中間面Ｍは、上面２と下面３との間の略中央を通るとよい。本実施形態の切削インサート１においては、切削インサート１の側面視である図３において、切れ刃９のうちの副切れ刃９ｃを除く部分と中間面Ｍとの距離が概ね位置によって変化している。なお、切削インサート１では、下面３は軸線５Ａに略直交するように延在するので、以下の説明では中間面Ｍを下面３に置き換えることができる。

まず、切れ刃９は、副切れ刃９ｃにおいて最も中間面Ｍから離れるように延在する。ここでは、副切れ刃９ｃは、軸線５Ａに直交するように定義される平面、例えば中間面Ｍに対して略平行に延在する。したがって、副切れ刃９ｃの任意の箇所で、中間面Ｍとの間の距離は実質的に変化しない。しかし、副切れ刃９ｃの一部又は全部は、コーナ切れ刃から離れるにつれて中間面Ｍに近づくように傾斜してもよい。

副切れ刃９ｃに接続しているコーナ切れ刃９ａを通って主切れ刃９ｂ側に進むにつれて、切れ刃９は、漸次、中間面Ｍに近づく。切削インサート１では、コーナ切れ刃９ａ自体も、副切れ刃９ｃから離れるにしたがい、中間面Ｍに近づくように傾斜する。しかし、コーナ切れ刃９ａの一部又は全部は中間面Ｍに略平行であってもよい。

図３に示すように、主切れ刃９ｂは、コーナ切れ刃９ａから離れるにしたがい、中間面Ｍに近づくように傾斜する。したがって、主切れ刃９ｂは、隣の別の切れ刃９の副切れ刃９ｃ側の端部９ｅで、最も中間面Ｍに近づく。切削インサート１では、上面２の２つのコーナ２ｃの間で、１つの切れ刃９の主切れ刃９ｂは隣の切れ刃９の副切れ刃９ｃと接続するので、上面２の隣り合う２つのコーナ２ｃの中間に、切れ刃９の主切れ刃９ｂ側端部９ｅが位置する。なお、このような主切れ刃９の中間面Ｍに対する傾斜は、主切れ刃９の一部のみに適用されてもよい。

切れ刃９に関して、上記のごとく、上面２の部分はすくい面８として機能する。すくい面として機能することが特に意図される上面２の部分は、切れ刃９に隣接する突出部上面２ａの部分を含み、ここでは体部上面２ｂの一部も含む。すくい面８として機能することが意図される上面２の部分は、概ね切れ刃９から離間するにつれて下面３側（中間面Ｍ側）に向けて傾斜するように延在し、体部上面２ｂの残りの部分につながる。この体部上面２ｂの残りの部分は、ここでは、軸線５Ａに対して略直角な平坦な面となっているが、他の形状を有してもよい。なお、この残りの部分は、すくい面として機能してもよい。

切れ刃９に関して、周側面４の一部は逃げ面１０として機能する。上面２が略八角形形状を有することに対応するように、上面２は８つの辺部２ｓを有する。２つの隣り合う辺部２ｓのうちの一方の辺部２ｓの途中からもう一方の辺部２ｓの途中に沿って延在する、突出部側面４ａの部分及びこれにつながる体部側面４ｂの部分が、１つの切れ刃９に関して主に逃げ面として機能するように形成されている。したがって、１つの切れ刃９に関して、第１突出部側面４１の一部と、第２突出部側面４２の一部と、第１体部側面４３の一部と、第２体部側面４４の一部とが、逃げ面１０として機能することができるが、これらのうちの少なくとも第１突出部側面が逃げ面として機能するとよい。

逃げ面１０として機能する部分を除く、体部７の第１体部側面４３の他の部分は、後述するように、工具ボデー２１のインサート座２２の側壁面２４ａ、２４ｂと接触する拘束面としても機能することができるように形成されている。また、下面３は、工具ボデー２１のインサート座２２の底壁面２３と接触する着座面１２として機能することができるように形成されている。なお、各側面４１、４２、４３、４４は、平面より構成されていてもよいし、曲面より構成されていてもよい。

さて、突出部６に関してさらに説明する。切削インサート１では、突出部６は、第１領域部Ｒ１と第２領域部Ｒ２とを含み、これらは互いの相対的位置を示すように図２に模式的に示される。したがって、図２の各領域部Ｒ１、Ｒ２は、それらの範囲を示すことを特に意図しない。第１領域部Ｒ１と第２領域部Ｒ２とはそれぞれ、上面と周側面との交差部から体部まで延在する。第１領域部Ｒ１は、主切れ刃９ｂのコーナ切れ刃９ａ側の第１部分９１とコーナ切れ刃９ａとに沿って延在する。第２領域部は、主切れ刃９ｂのコーナ切れ刃９ａから離れた第２部分９２（上記端部９ｅを含み得る）に沿って延在する。主切れ刃９ｂの第１部分９１は第２部分９２と異なり、第２部分９２に重ならず、コーナ切れ刃９ａに連続する。そして、第１領域部Ｒ１における突出部６の基端部６ｂの厚さが第２領域部Ｒ２における突出部６の基端部の厚さよりも大きいように、突出部６は形成されている。以下に、より詳細に説明する。

図５（Ａ）は図２のＶＡ−ＶＡ線に沿った切削インサート１の断面を示し、図５（Ｂ）は図２のＶＢ−ＶＢ線に沿った切削インサート１の断面を示し、図５（Ｃ）は図２のＶＣ−ＶＣ線に沿った切削インサート１の断面を示す。図５では、これら断面の下面３が同一面Ｂ（軸線５Ａに直交）上に並ぶように、これら３つの断面が並べて配置されている。図５（Ａ）から図５（Ｃ）の各断面図は、図２の上面視において、切れ刃９の主切れ刃９ｂに直角な面（軸線５Ａに平行）での図である。図５（Ａ）はコーナ切れ刃９ａに近い主切れ刃９ｂの第１位置での断面（以下、第１断面）を表し、図５（Ｂ）は第１位置よりもコーナ切れ刃９ａから離れた主切れ刃９ｂの第２位置での断面（以下、第２断面）を表し、図５（Ｃ）は第２位置よりもコーナ切れ刃９ａからさらに離れた主切れ刃９ｂの第３位置での断面（以下、第３断面）を表す。

ここで、突出部６の基端部の厚さ（突出部厚さ）は、突出部６の体部７側の根元部の厚さを表すと定義する。なお、突出部６の基端部と反対側の先端部には、切れ刃９が位置する。突出部厚さは、インサート厚さ方向の厚さであり、軸線５Ａに平行な方向の厚さとして定められる。特に、切削インサート１では、体部７の第１体部側面４３の上面２側縁部は、軸線５Ａに直交する単一平面Ｓ１上に概ね沿って延在するので、突出部厚さＬ１は、この平面Ｓ１から上面２までのインサート厚さ方向（軸線５Ａに平行な方向）の長さである。ただし、第１体部側面４３の上面側縁部（つまり第２突出部側面４２の下面側縁部）は、同一平面上に必ずしも延在しなくてもよく、湾曲してもよい。図５では、第１から第３断面の比較を容易にするために、平面Ｓ１に平行な２つの平面Ｓ２、Ｓ３が表されている。平面Ｓ２は第２断面における突出部６の基端部６ｂの上面２との交差部Ｃ１を通る。平面Ｓ３は第２断面における主切れ刃９ｂを通る。

図５の（第１領域部Ｒ１に含まれる）第１断面における突出部厚さＬ１ａは、第２断面における突出部厚さＬ１ｂ及び第３断面における突出部厚さＬ１ｃの両方よりも長い（Ｌ１ａ＞Ｌ１ｂ、Ｌ１ａ＞Ｌ１ｃ）。第２断面における突出部厚さＬ１ｂは、第３断面における突出部厚さＬ１ｃよりも長い（Ｌ１ｂ＞Ｌ１ｃ）。このように、切削インサート１では、主切れ刃９ｂに沿ってコーナ切れ刃９ａに近づくにしたがい、それらの内側の突出部厚さが増大する傾向にある。この突出部厚さの変化を可能にするように、すくい面８に相当する部分、特に、突出部６から体部７への上面側接続部が形成されている。

切削インサート１では、この主切れ刃に沿ってコーナ切れ刃に近づくにつれてその内側の突出部厚さが増大する傾向は、主切れ刃９ｂの全体に亘って成り立つ。したがって、突出部厚さは、主切れ刃９ｂの端部９ｅの内側において最も薄い。本実施形態の切削インサート１の場合、この主切れ刃端部９ｂでの突出部厚さは、約１．５ｍｍであるが、これに限定されることはない。

突出部厚さは、第１から第３断面における各突出部断面に示されるように、主切れ刃９ｂにおいて、コーナ切れ刃９ａに近接するにしたがって漸次厚くなる。すなわち、主切れ刃９ｂと副切れ刃９ｃとの接続領域から主切れ刃９ｂ側をコーナ切れ刃９ａに向かって進むにつれて、突出部６は、その基端部が厚くなっていくように形成されている。したがって、コーナ切れ刃９ａの内側領域においては、突出部の基端部は最も厚い。本実施形態の場合、このコーナ切れ刃９ａの内側の突出部６の厚さは、約１．９ｍｍであるが、これに限定されることはない。

切削インサート１では、コーナ切れ刃９ａの内側において突出部厚さが最も厚い。しかし、突出部厚さが最も厚い部分は、主切れ刃９ｂの内側領域に位置してもよい。特に、突出部厚さが最も厚い部分は、主切れ刃９ｂのうちのコーナ切れ刃９ａ側部分の内側に位置するとよい。このように、第１領域部Ｒ１に突出部厚さが最も厚い部分があるとよい。好ましくは、上記第１領域部は、主切れ刃９ｂを三等分したときに、その３つの部分のうちの最もコーナ切れ刃側に位置する部分（上記第１部分９１に相当）とコーナ切れ刃９ａとの内側領域であり得る。第１領域部Ｒ１に沿う切れ刃９の部分は、切削加工時、最も大きな力がかかり得る部位であり得る。なお、図５（Ａ）の第１断面の部分は第１領域部Ｒ１に含まれることができ、図５（Ｂ）の第２断面の部分および図５（Ｃ）の第３断面の部分はそれぞれ、第２領域部Ｒ２に含まれてよい。

副切れ刃９ｂの内側に関しても、同様に、突出部厚さは変化してもよい。例えば、突出部６は、副切れ刃９ｃのコーナ切れ刃９ａ側の部分の内側の第３領域部と、副切れ刃９ｃのコーナ切れ刃９ａから離れた部分の内側の第４領域部を有することができる。この場合、第３領域部における突出部６の基端部６ｂの厚さが第４領域部における突出部６の基端部の厚さよりも大きいように、突出部６は形成されることができる。

なお、第１領域部は、コーナ切れ刃９ａの副切れ刃側端部から主切れ刃９ｂの所定位置までの範囲の内側の領域と定められることができ、その一部の領域であってもよい。一方、第２領域部は、主切れ刃９ｂのその所定位置から主切れ刃９ｂの端部（コーナ切れ刃９ａとは反対側に位置する端部）までの範囲の内側の領域と定められることができ、その一部の領域であってもよい。したがって、第１領域部は、第２領域部に隣接する又は連続すること、あるいは、離れていることはあっても、重ならない。

さらに、突出部６の突き出し量について説明する。突出部６は、上で述べたように、１つの切れ刃９に関して、コーナ切れ刃９ａ側の第１領域部Ｒ１と、隣の切れ刃９の副切れ刃９ｃ側の第２領域部Ｒ２とを有する。そして、第１領域部Ｒ１における突出部６の突き出し量は第２領域部Ｒ２における突き出し量よりも小さいように、突出部６は形成されている。ただし、突出部の突き出し量は、軸線５Ａに直交する方向に平行な方向において定められるとよい。以下に、より詳細に説明する。

切削インサート１では、上面２は、上面２の略八角形の形状が体部７の略八角形の形状に対してねじれた関係を有するように形作られている。換言すると、上面２の形状は、体部の形状に対して、軸線５Ａ周りにおいて所定量ずらされた関係を有する。具体的には、図６の切削インサート１の下面視に示されているように、上面２の八角形形状の一辺の延長線ｐと、その上面２の八角形形状の一辺に最も近接した位置にある体部７の八角形形状の一辺（面）の延長線ｑとのなす角度αが所定角となるような、特にここでは２°となるようなねじれの関係を切削インサート１は有している。このため、体部７からの突出部６の突き出し量は、上面２のコーナ切れ刃９ａから若干主切れ刃９ｂ側に進んだ断面位置において最も小さくなっている。突出部６の突き出し量は、図２の上面視で切れ刃９に直角な断面において定められるとよい。より具体的には、切削インサート１では、その突出部の突き出し量はコーナ切れ刃９ａから主切れ刃９ｂ側に０．２ｍｍの位置の断面において最も短くなっている。この最も小さい突き出し量は、切削インサート１では０．６５ｍｍであるが、これに限定されることはない。この突き出し量の最も小さい部分は、上記第１領域部Ｒ１に位置する。

さらに、上面２の八角形形状と体部７の八角形形状との関係から明らかなように、前述した突き出し量が最も小さい部分から主切れ刃９ｂ上を端部９ｅ側に向かうにつれて、突出部の突き出し量は漸次大きくなる。主切れ刃９ｂの端部９ｅにおいて、主切れ刃９ｂに沿った領域での突き出し長さが最も大きい。切削インサート１では、この主切れ刃９ｂの端部９ｅでの突き出し量は、０．８０ｍｍであるが、これに限定されることはない。したがって、突出部６の体部７からの突き出し量は、主切れ刃９ｂと副切れ刃９ｃとの接続領域にある端部９ｅから主切れ刃９ｂ上をコーナ切れ刃９ａ側に向かって進むにつれて漸次減少し、コーナ切れ刃９ａの手前において最も小さい。

ここで、具体的に、図７を参照する。図７は、図５（Ａ）の第１断面、図５（Ｂ）の第２断面、図５（Ｃ）の第３断面の各々の主切れ刃側の一部のみを配置した図である。図７（Ａ）から図７（Ｃ）は図５（Ａ）から図５（Ｃ）にそれぞれ対応する。図７では、これらの第１から第３断面は、それぞれの第２突出部側面４２の下面側端部４２ｅを面Ｓ４（軸線５Ａに平行）上に揃えて配置されている。面Ｓ４は突出部６と体部７との境界面に相当する。これらの第１から第３断面における突出部の突き出し量の比較を容易にするように、図７では、さらに、面Ｓ４に平行な面Ｓ５が示され、面Ｓ５は図７（Ｂ）の第２断面の主切れ刃９ｂを通っている。

図７から明らかなように、第１断面における突出部６の突き出し量（面Ｓ４から主切れ刃９ｂまでの長さ）Ｌ２ａは、第２断面における突出部６の突き出し量Ｌ２ｂ及び第３断面における突出部６の突き出し量Ｌ２ｃの両方よりも短い（Ｌ２ａ＜Ｌ２ｂ、Ｌ２ａ＜Ｌ２ｃ）。また、第２断面における突出部６の突き出し量Ｌ２ｂは、第３断面における突出部６の突き出し量Ｌ２ｃよりも短い（Ｌ２ｂ＜Ｌ２ｃ）。これは、上述のごとく、上面２が体部７に対してねじれた関係を有するように、切削インサート１が構成されていることに対応する。

突出部６の突き出し量が最も小さい部分は、主切れ刃９ｂの内側領域、特に主切れ刃９ｂのうちのコーナ切れ刃９ａ側部分の内側領域に位置するとよい。突出部６の突き出し量が最も小さい部分は、上記第１領域部Ｒ１の任意の箇所に定められることができる。

一方、上面２が体部７に対してねじれた関係を有するので、切削インサート１では、副切れ刃９ｃ側ではコーナ切れ刃９ａに近づくにしたがい、概して、突出部６の突き出し量が大きくなる傾向にある。しかし、主切れ刃９ｂ側と同様に、副切れ刃９ｃ側においても、突出部の突き出し量は、概ねコーナ切れ刃９ａ側ほど小さくなる傾向を有してもよい。

本発明の切削インサート１の全体または少なくとも切れ刃９部分は、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、又はコーティングされたそれらの硬質材料から形成されるとよい。

上記実施形態の切削インサート１を着脱自在に装着した刃先交換式回転切削工具２０について、図８〜図１５Ｂを参照しながら説明する。なお、切削工具２０は、ここではフライスである。

切削工具２０は、工具ボデー２１を備える。工具ボデー２１では、その先端側から後端側に延びる回転軸２１Ａが定められる。切削工具２０は、回転軸２１Ａ周りに、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２１は、回転軸２１Ａに沿って延びる取付穴を有し、中空の円盤状をした全体形状を有している。工具ボデー２１の先端側２１ａには、複数のインサート座２２が形成されている。ここでは、８つのインサート座２２が形成されているが、インサート座の数は１つであっても複数であってもよい。各インサート座２２は、回転軸２１Ａ周りの回転方向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。

インサート座２２は、切削インサート１の下面３が当接可能な底壁面２３と、それぞれが周側面４の一部と当接可能な第１及び第２側壁面２４ａ、２４ｂとを備える。

インサート座２２の底壁面２３は、基本的に切削インサート１の下面３と同様の形状を有していて、下面３に対応する大きさを有する。底壁面２３は、回転方向Ｋの前方を向く。底壁面１３の略中央には、切削インサート１を固定するための固定ねじを挿入するためのねじ穴２５が形成されている。

インサート座２２の側壁面２４ａ、２４ｂは、切削インサート１の周側面４のうち第１体部側面４３と接触するように定められていて、底壁面２３と一定の角度で（ここでは略９０°で）交差するように形成されている。

さらに、各々のインサート座２２の工具回転方向前方側には、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２６が設けられている。

このインサート座２２に、固定ねじ２７が取付穴５を通してねじ穴２５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、作用切れ刃９ｕが工具外周側かつ先端側に位置付けられる。作用切れ刃９ｕのうちの副切れ刃９ｃが回転軸２１Ａに直交するように定められる平面（図１５Ａの仮想線）に実質的に沿って延在するように、作用切れ刃９ｕは配置される（図９及び図１５Ａ参照）。切削工具２０では、作用切れ刃９ｕのうち、主切れ刃９ｂは被削材に切り込むことが特に意図され、副切れ刃９ｃは被削材の加工面をさらうことが特に意図される。

以下、上述の切削インサート１及び切削工具２０に関する、作用及び効果について説明する。

上記したように８つの切削インサート１が取り付けられた切削工具２０は、回転軸２１Ａ周りに、回転方向Ｋにおいて回転される。そして、被削材（不図示）に対して、切削工具２０が動かされることで、フライス加工が行われる。

本実施形態の切削インサート１では、体部７から突出する突出部６に切れ刃が形成される。したがって、体部７に単に切れ刃を形成する場合に比べて、切れ刃９の長さを長くすることができる。特に、これにより、主切れ刃９ｂの伸長が実現される。一方で、着座面となる下面３は拡張されないので、切削インサート全体としては小型化を可能である。よって、インサート座２２は切れ刃９の長さに比して小さく設計されることが可能である（例えば図１５Ａ及び図１５Ｂ参照）。

また、切削インサート１では、第１領域部Ｒ１における突出部６の基端部６ｂが第２領域部Ｒ２における突出部６の基端部よりも厚いように、突出部６は形成されている。つまり、主切れ刃９ｂが設けられている突出部６の部分の厚さが、この主切れ刃９ｂが接続しているコーナ切れ刃９ａ側に向かうにしたがって増す。さらに、この突出部厚さＬ１が最大になる箇所は、主切れ刃を三等分したときのコーナ切れ刃側の第１部分及びコーナ切れ刃の内側領域（第１領域部Ｒ１）に関する。したがって、突出部６の基端部における断面形状の断面二次モーメントを好適に大きく向上させることができる。このように、切削インサート１では、突出部６の基端部における断面形状の断面二次モーメントを全体的に向上させるために、特には、切削力を集中的に加える主切れ刃９ｂからコーナ切れ刃９ａにわたる刃部部分の剛性を高めるために、その内側領域の厚さを主として大きくしている。

特に、切削インサート１では、突出部厚さが最大になる箇所は、コーナ切れ刃９ａの内側に位置する。したがって、特に、効果的に、突出部６の基端部における断面形状の断面二次モーメントを大きくすることができる。

さらに、切削インサート１では、第１領域部Ｒ１における突出部６の突き出し量が第２領域部Ｒ２における突出部６の突き出し量よりも小さいように、突出部６は形成されている。そして、突出部６の体部７からの突き出し量は、主切れ刃９ｂが接続しているコーナ切れ刃９ａに向かうにしたがって概して減少する。さらに、最も突き出し量が少ない部分は、主切れ刃を三等分したときのコーナ切れ刃側の部分及びコーナ切れ刃の内側領域（第１領域部Ｒ１）に関係する。これによって、コーナ切れ刃９ａ側に向けて突出部６全体の剛性を大きく向上させることができる。

本実施形態の切削インサート１においては、それらの相乗効果によって、切削抵抗による負荷が大きい主切れ刃９ｂのコーナ切れ刃９ａ側と、コーナ切れ刃９ａと、に対応する突出部６の部分の強度が大幅に上昇する。そのため、切れ刃が形成されている突出部６の破損を顕著に抑制することができる。特には、加工食いつき時における突出部６の突発的な破損を防止することができる。

また、切れ刃９には、副切れ刃９ｃからコーナ切れ刃９ａを通って主切れ刃９ｂに向かうにつれて、切れ刃９が漸次中間面Ｍに近接し、主切れ刃９ｂの端部９ｅにおいて最も中間面Ｍに近づくように傾斜がつけられている。これによって、切削インサート１を工具ボデー２１に装着したときの軸方向すくい角、いわゆる真の軸方向すくい角を増大させることができ、切削抵抗を低減させることができる。したがって、突出部６にかかる負荷が軽減されるので、突出部６の破損を抑制する効果をさらに増大させることが可能である。

また、本実施形態の切削インサート１においては、上面２の形状を体部７の形状に対して２°ねじれた角度に配置することによって、突出部６の突き出し量を変化させた。しかし、突き出し量の調整方法はこれに限定されることはない。すなわち、上面２と体部７とがねじれの位置にならないように配置された状態において、突出部６の突き出し量の大きさを調整する構成を採用することも可能である。しかしながら、前述のように上面２の形状を体部７の形状に対してねじれた角度に配置することには、独自の有利な効果が存在する。前述のように突出部６を体部７に対してねじれたように配置することによって、突出部６の第２突出部側面４２と体部７の第１体部側面４３との交差部の曲率半径が主切れ刃９ｂ側からコーナ切れ刃９ａ側に向けて漸次大きくなる。突出部６と体部７との交差部の曲率半径が大きくなることによって、その交差部への応力集中が緩和されるという効果がある。すなわち、切削抵抗が大きいコーナ切れ刃９ａ側に行くにしたがってそれらの交差部への応力集中が緩和されるように交差部の曲率半径が変化しているので、突出部６の破損をさらに効果的に防止する効果が生じる。

また、本実施形態の切削インサート１の上面２は、略八角形形状をしているが、これに限定されることない。上面２及び体部７はそれぞれ他の略多角形形状（略ｎ角形形状）を有してもよい。この場合、切削インサートは、中心軸周りに、略ｎ回回転対称であるとよい。このような切削インサートでも、本発明の上記効果を同様に得ることができる。また、本実施形態の切削インサート１は、上面２のみに切れ刃９が形成されているが、上面２及び下面３の両方に切れ刃９が形成すれてもよい。この場合、下面３側においても、突出部６が形成される。さらに、本発明の構成は、正面フライスに限定されず、エンドミルや他の切削技術分野（例えば旋削）に適用することも可能である。

さらに、上記切削インサート１では、突出部は体部の周囲に連続して形成されたが、突出部は体部に不連続に形成されてもよい。この場合、切れ刃ごとに、独立した突出部が形成されるとよい。切れ刃ごとの突出部は、上記突出部６と同様に、形成されることができる。

以上、本発明の代表的な実施形態について説明した。しかし、本発明は、添付した請求の範囲において定義した本発明の範囲およびその均等物から逸脱することなく種々の変化および改変が可能なことは、当業者には理解されよう。

Claims (8)

1. ２つの対向する端面（２、３）であって、少なくとも１つのコーナ（２ｃ）を有する第１端面（２）を含む、２つの端面（２、３）と、
   該２つの端面間に延在する周側面（４）と、
   前記第１端面と前記周側面との交差部に形成された切れ刃（９）と
   を備えた切削インサート（１）であって、
   該切削インサート（１）は、体部（７）と、該体部からインサート厚さ方向に直交する方向において少なくとも外方に突出する突出部（６）とを備え、
   前記第１端面（２）は前記体部の表面（２ｂ）と前記突出部の突出部端面（２ａ）とを含み、
   前記周側面（４）は前記突出部の突出部側面（４ａ）を含み、
   前記切れ刃（９）は、前記突出部端面（２ａ）と前記突出部側面（４ａ）との交差部に沿って延在し、
   該切れ刃（９）は、前記コーナに設けられたコーナ切れ刃（９ａ）と、該コーナ切れ刃（９ａ）に接続する主切れ刃（９ｂ）とを備え、
   前記突出部（６）は、第１領域部（Ｒ１）と第２領域部（Ｒ２）とを含み、該第１領域部（Ｒ１）の少なくとも一部は前記主切れ刃（９ｂ）の該コーナ切れ刃側の第１部分（９１）に沿って延在し、該第２領域部（Ｒ２）は該主切れ刃の第２部分（９２）であって該第１部分よりも該コーナ切れ刃から離間した位置にある第２部分に沿って延在し、
   前記第１領域部（Ｒ１）における前記突出部の基端部が前記第２領域部（Ｒ２）における前記突出部の基端部よりも厚いように、前記突出部（６）は形成され、
   前記第１領域部（Ｒ１）における前記突出部の突き出し量が前記第２領域部（Ｒ２）の前記突出部の突き出し量よりも小さいように、前記突出部（６）は形成されている、
   切削インサート（１）。
2. 前記第１領域部（Ｒ１）は、前記主切れ刃（９ｂ）の前記第１部分に連続する前記コーナ切れ刃（９ａ）の内側にまで延在する、請求項１に記載の切削インサート（１）。
3. 前記突出部（６）は、前記主切れ刃（９ｂ）に沿って前記コーナ切れ刃（９ａ）に近づくにしたがい該突出部の厚さが増し、かつ、前記主切れ刃（９ｂ）に沿って前記コーナ切れ刃（９ａ）に近づくにしたがい該突出部の突き出し量が減るように、形成されている、請求項１または２に記載の切削インサート（１）。
4. インサート厚さ方向に直交すると共に前記周側面（４）を通過する平面を中間面（Ｍ）として定義するとき、
   前記主切れ刃（９ｂ）は、前記コーナ切れ刃（９ａ）から離れるにしたがって、前記中間面（Ｍ）に近づくように延在する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の切削インサート（１）。
5. 前記突出部（６）は、前記体部（７）の周りに環状に延在し、
   前記第１端面（２）と前記周側面（４）との交差部には、各々が前記切れ刃である複数の切れ刃（９）が形成され、 該複数の切れ刃（９）は、前記インサート厚さ方向に延びる軸線（５Ａ）に関して回転対称に配置されている、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の切削インサート（１）。
6. 前記切削インサート（１）は、前記第１端面（２）に対向する側から前記切削インサートをみたとき、略八角形の形状を有する、請求項５に記載の切削インサート（１）。
7. 前記２つの端面のうちの第２端面（３）に対向する側から前記切削インサートをみたとき、前記体部（７）は略八角形の形状を有し、
   前記第１端面（２）の前記形状は、前記体部（７）の前記形状に対して、前記軸線周りにおいて所定量ずらされた関係を有する、請求項６に記載の切削インサート（１）。
8. 工具ボデー（２１）を備え、該工具ボデー（２１）に設けられたインサート座（２２）に切削インサートが着脱自在に装着される、刃先交換式切削工具（２０）において、
   前記切削インサートは請求項１から７のいずれか一項に記載の切削インサート（１）である、刃先交換式切削工具（２０）。

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