JP5988010B2 - 切削インサート、工具ボデーおよび切削工具 - Google Patents

Description

本発明は、切削工具の工具ボデーに着脱自在に装着されて金属材料などの切削加工に用いられる切削インサート、その切削インサートが着脱自在に装着される工具ボデー、およびそれらを備える切削工具に関する。

従来の切削インサートには、特許文献１に示すようなものがある。特許文献１の切削インサートは、対向する２つの端面と、これらの端面間に延在する周側面とを有する。この切削インサートは、４つのねじ切り用の山型の切れ刃を有する。各端面に、関連する２つの切れ刃の２つのすくい面が延在する。周側面は、４つの側面部分を有する。２つの対向する第１側面部分に、それら切れ刃の逃げ面が延在する。１つの第１側面部分において、一方の端面から他方の端面に向けて、１つの切れ刃の逃げ面、インサート取付部に対する当接面、別の切れ刃の逃げ面が並ぶ。残りの２つの対向する第２側面部分に開口するように、貫通穴が形成されている。１つの切れ刃が作用切れ刃となるように切削インサートが工具ボデーのインサート取付部に取り付けられるとき、作用切れ刃が関係しない端面および第１側面部分、および、１つの第２側面部分が、インサート取付部に当接する。

特表平４−５０５８９２号公報

特許文献１の従来の切削インサートでは、第１側面部分が細長く、かつ第２側面部分よりも大幅に狭いので、切れ刃が縁部に形成される２つの端面の間の距離が、切削インサートの大きさに対して大きい。すなわち作用切れ刃からインサート取付部に当接する下側の端面の当接面までの距離が、切削インサートの厚さに比してかなり長い。それ故、作用切れ刃に切削力が作用するときに、切削インサートがずれ動きやすく、切削インサートの安定性が不足する場合がある。

本発明の目的は、インサート取付部における切削インサートの安定性を改善することにある。

本発明の一態様によれば、
対向する２つの端面と、
該端面の間をつなぐ周側面であって、対向する第１の主側面部分および第２の主側面部分と、対向する第１の副側面部分および第２の副側面部分とを含む、周側面と、
前記第１の主側面部分と前記第２の主側面部分とのそれぞれに開口するように形成された貫通穴と、
少なくとも２つの切れ刃であって、前記２つの端面のうちの第１の端面のすくい面と前記第１の副側面部分の逃げ面との交差稜線部に形成される第１の切れ刃、および前記２つの端面のうちの第２の端面のすくい面と前記第１の副側面部分の逃げ面との交差稜線部に形成される第２の切れ刃とを含む、切れ刃と、
少なくとも２つの傾斜部分であって、前記第２の副側面部分に形成された第１の傾斜部分および第２の傾斜部分を含む、傾斜部分と
を備え、
前記第１の傾斜部分は、前記第１の端面側から前記第２の端面側に向かうにつれて外方に傾斜し、かつ前記第１の主側面部分から離間するにつれて外方に傾斜し、
前記第２の傾斜部分は、前記第２の端面側から前記第１の端面側に向かうにつれて外方に傾斜し、かつ前記第２の主側面部分から離間するにつれて外方に傾斜する、
切削インサート
が提供される。

好ましくは、貫通穴の中心軸線に直交する仮想平面を定めるとき、前記第１の切れ刃は前記仮想平面によって分けられる２つの領域のうちの前記第１の主側面部分側の第１領域に位置し、前記第２の切れ刃は前記仮想平面によって分けられる２つの領域のうちの前記第２の主側面部分側の第２領域に位置する。

好ましくは、前記貫通穴の中心軸線を含む中間平面を定めるとき、第１の傾斜部分は、前記中間平面によって分けられる２つの領域のうち、前記第１の端面側の領第３域に偏って位置し、第２の傾斜部分は、前記中間平面によって分けられる２つの領域のうち、前記第２の端面側の第４領域に偏って位置する。

好ましくは、上記切削インサートは、第１の端面のすくい面と前記第２の副側面部分の逃げ面との交差稜線部に形成される第３の切れ刃、および第２の端面のすくい面と前記第２の副側面部分の逃げ面との交差稜線部に形成される第４の切れ刃と、前記第１の副側面部分に形成された第３の傾斜部分および第４の傾斜部分とをさらに備える。この場合、さらに好ましくは、第３の切れ刃は前記仮想平面によって分けられる２つの領域のうちの前記第２の主側面部分側の前記第２領域に位置し、前記第４の切れ刃は前記仮想平面によって分けられる２つの領域のうちの前記第１の主側面部分側の前記第１領域に位置し、前記第３の傾斜部分は、前記第１の端面側から前記第２の端面側に向かうにつれて外方に傾斜し、かつ前記第２の主側面部分から離間するにつれて外方に傾斜し、前記第４の傾斜部分は、前記第２の端面側から前記第１の端面側に向かうにつれて外方に傾斜し、かつ前記第１の主側面部分から離間するにつれて外方に傾斜する。

好ましくは、前記貫通穴の中心軸線を含む中間平面を定めるとき、前記第３の傾斜部分は、前記中間平面によって分けられる２つの領域のうち、前記第１の端面側の第３領域に偏って位置し、前記第４の傾斜部分は、前記中間平面によって分けられる２つの領域のうち、前記第２の端面側の第４領域に偏って位置する。

好ましくは、前記第１の副側面部分において、前記仮想平面によって分けられる前記第１領域において、前記第１の切れ刃の逃げ面と、前記第４の傾斜部分とは、前記２つの端面をつなぐ第１方向において並ぶ。同様に、好ましくは、前記第１の副側面部分において、前記仮想平面によって分けられる前記第２領域において、前記第２の切れ刃の逃げ面と、前記第３の傾斜部分とは、前記第１方向において並ぶ。また、前記第２の副側面部分において、前記仮想平面によって分けられる前記第２領域において、前記第３の切れ刃の逃げ面と、前記第２の傾斜部分とは、前記第１方向において並ぶとよい。さらに、前記第２の副側面部分において、前記仮想平面によって分けられる前記第１領域において、前記第４の切れ刃の逃げ面と、前記第１の傾斜部分とは、前記第１方向において並ぶとよい。

好ましくは、前記切れ刃は、ねじ切り用の山型または谷型の切れ刃部分を含む。

好ましくは、前記第１の端面は、前記第１の切れ刃のすくい面と、工具ボデーへの取り付け用の当接面との間にフィレット面または面取り面を有し、前記第２の端面は、前記第２の切れ刃のすくい面と、工具ボデーへの取り付け用の当接面との間にフィレット面または面取り面を有する。

好ましくは、各切れ刃における逃げ面は、該切れ刃の前記すくい面が延在する端面から離れるにしたがい、外方に傾斜する。

本発明は、工具ボデーにも存する。本発明のさらなる態様によれば、上記切削インサートが着脱自在に装着される切削工具の工具ボデーであって、該工具ボデーは少なくとも１つのインサート取付部を備え、該インサート取付部は、前記第１の主側面部分または前記第２の主側面部分が当接可能な底面と、該底面と交差するように延在する第１の側壁面とを備え、該第１の側壁面は、前記底面との間に鋭角をなすように傾斜し、前記切削インサートが該インサート取付部に取り付けられるとき、対応する前記傾斜部分が当接するように構成されている、工具ボデーが提供される。好ましくは、前記インサート取付部は前記底面および前記第１の側壁面のそれぞれと交差するように延在する第２の側壁面をさらに有し、前記第１の側壁面は、該第２の側壁面との間に鋭角をなすように傾斜する。

本発明は、切削工具にも存する。本発明のさらなる別の態様によれば、上記切削インサートが着脱自在に取り付けられる工具ボデーを備える切削工具であって、工具ボデーは少なくとも１つのインサート取付部を備え、該インサート取付部は、前記第１の主側面部分または前記第２の主側面部分が当接可能な底面と、該底面と交差するように延在する第１の側壁面とを備え、前記第１の側壁面は、前記底面との間に鋭角をなすように傾斜し、前記切削インサートが工具ボデーのインサート取付部に取り付けられるとき、対応する前記傾斜部分が当接するように構成されている、切削工具が提供される。好ましくは、前記インサート取付部は前記底面および前記第１の側壁面のそれぞれと交差するように延在する第２の側壁面をさらに有し、前記第１の側壁面は、該第２の側壁面との間に鋭角をなすように傾斜する。

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２Ａは図１に示す切削インサートの平面図である。 図２Ｂは図１に示す切削インサートの底面図である。 図３Ａは図１に示す切削インサートの右側面図である。 図３Ｂは図１に示す切削インサートの左側面図である。 図４Ａは図１に示す切削インサートの正面図である。 図４Ｂは図１に示す切削インサートの背面図である。 図５は本発明の一実施形態に係る切削工具の斜視図であり、工具ボデーに図１に示す切削インサートが装着されている。 図６は図５に示す切削工具の平面図である。 図７は図５に示す切削工具の右側面図である。 図８は図５に示す切削工具の正面図である。 図９は図５に示す切削工具の工具ボデーにおけるインサート取付部周辺の拡大斜視図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明する。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２Ａおよび図２Ｂは図１に示す切削インサートの平面図および底面図である。図３Ａおよび図３Ｂは図１に示す切削インサートの右側面図および左側面図である。図４Ａおよび図４Ｂは図１に示す切削インサートの正面図および背面図である。図５は本発明の一実施液体に係る切削工具の斜視図である。図６は図５に示す切削工具の平面図である。図７は図５に示す切削工具の右側面図である。図８は図５に示す切削工具の正面図である。図９は図５に示す切削工具の工具ボデーにおけるインサート取付部周辺の拡大斜視図である。

図１から図４Ｂに示すように、この実施形態の切削インサート１は、略六面体である。すなわち、切削インサート１は、対向する２つの端面２、３と、４つの側面部分を含む周側面４とを有する。ここでは一方の端面（第１の端面）２を上面２と呼び、他方の端面（第２の端面）３を下面３と呼ぶ。なお説明をわかりやすくするために、上面など、空間内の向きを表す用語を用いているが、これは便宜上のものであって、空間内の絶対的な向きや位置関係を規定することを企図したものではない。特にことわりがない限り、その他の空間内の向きや位置関係を表す用語も同様である。

周側面４は、上下面２、３間に延在し、上面２と下面３とをつないでいる。周側面４は、第１側面４ａ、第２側面４ｂ、第３側面４ｃ、および第４側面４ｄを含む。第１側面および第２側面は、互いに対して対向する。第３側面および第４側面は、互いに対して対向し、第１側面および第２側面を周方向でつなぐ。また切削インサート１は、第１側面４ａおよび第２側面４ｂを貫通する貫通穴７を有する。貫通穴７は、切削インサート１を切削工具２０の工具ボデー２１へ装着するときに、締めつけねじやレバーなどのクランプ部材３０と接触する。貫通穴７は、クランプ穴とも呼ぶことができる。

切削インサート１の上面２には、すくい面８が形成される。この実施形態の切削インサート１は、下面３にもすくい面が形成される。ここでは、上面２側のすくい面の１つを第１のすくい面８ａと呼ぶ。また第１のすくい面８ａの概ね真下に形成される下面３側のすくい面を第２のすくい面８ｂと呼ぶ。周側面４の少なくとも一部に逃げ面９が形成される。すくい面と逃げ面との交差稜線部に切れ刃１０が形成される。この実施形態の切削インサート１は、４つの切れ刃１０が形成される。すなわち、切削インサート１は、割出可能な切削インサートであり、切削工具の工具ボデーへ装着し直すことにより、４回使用できる経済的な切削インサートである。したがって４つの切れ刃１０は、２つの回転方向に対してそれぞれ１８０°回転対称な同じ形状の切れ刃である。切削インサート１では、４つの切れ刃１０は、貫通穴７の中心軸線Ａ、および中心軸線Ａに直交して上下面２、３を貫通するように定められる軸線Ｂに関して対称関係を有する。なお、中心軸線Ａまたは軸線Ｂの代わりに、中心軸線Ａに直交して第３および第４側面４ｃ、４ｄを貫通するように定められる軸線Ｃが回転対称軸として採用されてもよい。

ここでは便宜的に、４つの切れ刃１０をそれぞれ第１の切れ刃１０ａ、第２の切れ刃１０ｂ、第３の切れ刃１０ｃおよび第４の切れ刃１０ｄとする。第１および第３の切れ刃１０ａ、１０ｃは、上面２側の切れ刃１０とする。第２および第４の切れ刃１０ｂ、１０ｄは、下面３側の切れ刃１０とする。特に第１のすくい面８ａと第１の逃げ面９ａとの交差稜線部の切れ刃１０を、第１の切れ刃１０ａと呼ぶ。また第２のすくい面８ｂと第２の逃げ面９ｂとの交差稜線部の切れ刃１０を、第２の切れ刃１０ｂと呼ぶ。前述のとおり、第２のすくい面８ｂは、第１のすくい面８ａの概ね真下のすくい面である。すなわち第１の切れ刃１０ａに関する第１の逃げ面９ａと第２の切れ刃１０ｂに関する第２の逃げ面９ｂとは、第３側面４ｃに延在する。なお第３のすくい面８ｃと第３の逃げ面９ｃとの交差稜線部の第３の切れ刃１０ｃおよび第４のすくい面８ｄと第４の逃げ面９ｄとの交差稜線部の第４の切れ刃１０ｄについても同様であり、それら逃げ面９ｃ、９ｄは第４側面４ｄに延在する。前述のとおり、４つの切れ刃１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、それぞれ同じ形状であり、同じ機能を有する。説明を簡略にするため、以降は第１の切れ刃１０ａを作用切れ刃とする場合について説明し、他の切れ刃１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを作用切れ刃とする場合の説明は省略する。

この実施形態の切削インサート１の切れ刃１０は、ねじ切り用の切れ刃である。すなわち切れ刃１０ａは、加工されるねじの形状に対応する山型の切れ刃部分を含む。切れ刃１０ａは、その突端が関連する第３側面４ｃ側、つまり軸線Ｃ方向に突き出すように形成されている。ねじ切り加工は、切削加工のときに発生する切削力の方向が、１パス毎に変化する。そのため、特に切削インサート１の固定を安定させることが好ましい。切削インサート１が安定的に固定されないと、切削加工中に切削インサート１がずれ動く場合がある。切削インサート１がずれ動くと、加工されるねじの精度が低下する。または、切削インサート１の工具寿命が著しく低下する。なおすくい面には、チップブレーカが形成されることが好ましい。チップブレーカの形状は、既知の様々な形状が適用できる。

ここでは周側面４のうち、貫通穴７が貫通する部分（つまり第１側面４ａおよび第２側面４ｂ）を主側面部分５と呼ぶ。残りの第３側面４ｃおよび第４側面４ｄを副側面部分６と呼ぶ。したがって、この実施形態の切削インサート１の周側面４は、２つの主側面部分５と、２つの副側面部分６とを含む。主側面部分５は、切削インサート１を切削工具２０へ装着するときに、いずれか一方がチップ座つまりインサート取付部２２の底面２３と接触するように形成される。ここでは２つの主側面部分５を、第１側面４ａおよび第２側面４ｂにそれぞれが対応するように、第１の主側面部分５ａおよび第２の主側面部分５ｂと呼ぶ。図４Ａの切削インサート１の正面図に示すように、第１の逃げ面９ａが延在する第３側面４ｃに対向する方向から切削インサート１をみるとき、右側の主側面部分５を第１の主側面部分５ａとし、左側の主側面部分５を第２の主側面部分５ｂとする。この実施形態の切削工具２０では、第１の切れ刃１０ａを作用切れ刃として工具ボデー２１へ装着するとき、第２の主側面部分５ｂがインサート取付部２２の底面２３と接触する。切削インサート１の主側面部分５（５ａ、５ｂ）は、平面として形成されることが好ましい。主側面部分５が平面とされると、インサート取付部２２の底面２３も平面とすることができるため、底面２３を形成するための機械加工が容易であり、なおかつインサート取付部２２での切削インサート１の安定性を容易に高くできる。しかし、これに限定されない。主側面部分５は、インサート取付部２２の底面２３と接触して切削インサート１を固定できる形状であれば、どのような形状とされても構わない。例えば、主側面部分５は凹凸形状を有し、底面２３はそれに相補的な形状を有してもよい。

周側面４の副側面部分６は、それぞれ、２つの傾斜部分を有する。傾斜部分は、切削インサート１が工具ボデー２１に装着されるときに、少なくとも１つの傾斜部分がインサート取付部２２の側壁面２４と接触する（つまり当接する）ように形成される。この実施形態の切削インサート１は、前述のとおり、４つの切れ刃１０を有し、４回の使用ができる。したがって切削インサート１では、切れ刃の数と同じ４つの傾斜部分が形成される。ここでは第１の切れ刃１０ａが作用切れ刃とされるときにインサート取付部２２の第１の側壁面２４ａと接触する傾斜部分を、第１の傾斜部分１１ａと呼ぶ。同様に、第２、第３、および第４の切れ刃１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが作用切れ刃とされるときにインサート取付部２２の第１の側壁面２４ａと接触する傾斜部分を、第２、第３、および第４の傾斜部分１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと呼ぶ。

また、ここでは、第１および第２の切れ刃に関する副側面部分６（つまり第３側面４ｃ）を第１の副側面部分６ａと呼び、第３および第４の切れ刃に関する副側面部分（つまり第４側面４ｄ）を第２の副側面部分６ｂと呼ぶ。第１の切れ刃１０ａと第２の切れ刃１０ｂとは第３側面４ｃにそれぞれ逃げ面を有するので、第１の傾斜部分１１ａと第２の傾斜部分１１ｂとは、第３側面４ｃの反対側にある第４側面４ｄの第２の副側面部分６ｂに形成される。第３の傾斜部分１１ｃと第４の傾斜部分１１ｄとは、第３側面４ｃの第１の副側面部分６ａに形成される。

第１の傾斜部分１１ａと第２の傾斜部分１１ｂとは、実質的に同じ機能をもった傾斜部分である。すなわち第１の切れ刃１０ａに代えて第２の切れ刃１０ｂを作用切れ刃とするように切削インサート１を軸線Ｃ周りに１８０°回転させるときに、第２の傾斜部分１１ｂは、第１の傾斜部分１１ａと同じ位置および形状とされることが好ましい。説明を簡略にするため、傾斜部分の作用は、第１の傾斜部分１１ａの場合を代表として説明する。第２の傾斜部分１１ｂなどの残る３つの傾斜部分は、第１の傾斜部分１１ａと同様であるため、特に必要な場合を除いて説明を省略する。

ここで、貫通穴７の中心軸線Ａに直交する第１仮想平面Ｐ１を定める。第１仮想平面Ｐ１は切削インサート１を２等分するように定められる。このとき、第１仮想平面Ｐ１の同じ側に、互いに関係する切れ刃と傾斜部分とがある。つまり、第１仮想平面Ｐ１によって分けられる２つの領域の内、第１切れ刃１０ａが延在する領域（第１領域）に、第１の傾斜部分１１ａがある。図４Ａの正面図において、第１の切れ刃１０は第１仮想平面Ｐ１によって分けられる２つの領域のうち、第１の主側面部分５ａ側の第１領域に形成されている。これに対応するように、図４Ｂの背面図において、第１の傾斜部分１１ａも第１仮想平面Ｐ１によって分けられる２つの領域のうち第１の主側面部分５ａ側の第１領域にある。第２切れ刃１０ｂは、第１の切れ刃１０ａと異なり、第２の主側面部分５ｂ側の第２領域に形成されているので、第２の傾斜部分１１ｂも第２の主側面部分５ｂ側の第２領域にある。第３の切れ刃１０ｃと第３の傾斜部分１１ｃとは第２の主側面部分５ｂ側の第２領域にあり、第４の切れ刃１０ｄと第４の傾斜部分１１ｄとは第１の主側面部分５ａ側の第１領域にある。

図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、上面２および下面３の中間に位置し、切削インサート１をほぼ２等分する仮想平面を中間平面Ｍと定義する。中間平面Ｍは、ここでは、中心軸線Ａを含み、第１仮想平面Ｐ１に直交する。第１の切れ刃１０ａが上面２にすくい面を有するので、第１の傾斜部分１１ａは、中間平面Ｍによって分けられる２つの領域のうちの上面２側の領域（第３領域）にその少なくとも半分を有し、特に上面２側の第３領域に偏って位置する。すなわち第１の傾斜部分１１ａは、切削インサート１の半分より上面２側に主として位置する。同様に、第２の切れ刃１０ｂは下面３にすくい面を有するので、第２の傾斜部分１１ｂは、下面３と中間平面Ｍとの間の領域（第４領域）に偏って位置する。特に、切削インサート１では、第２の傾斜部分１１ｂは、切削インサート１の半分より下側（下面３側）に概して位置する。この関係は、第３の傾斜部分１１ｃおよび第４の傾斜部分１１ｄに関しても同様に成立する。

図３Ａおよび図４Ｂから明らかなように、第１の傾斜部分１１ａは、上面２側かつ第１の主側面部分５ａ側の領域（第１領域と第３領域とが重なる領域）に主として配置されているので、上面２側から下面３側に向かうにつれて外方に傾斜し、なおかつ第１の主側面部分５ａから離間するにつれて外方に傾斜する。つまり、中心軸線Ａと軸線Ｂとを含む第２仮想平面Ｐ２を定めるとき、第１の傾斜部分１１ａは、上面２側から下面３側に向かうにつれて第２仮想平面Ｐ２から離れ、かつ、第１の主側面部分５ａから離れるにしたがい第２仮想平面Ｐ２から離れるように、形成されている。この設置領域と形状との関係は、第２の傾斜部分１１ｂ、第３の傾斜部分１１ｃ、および第４の傾斜部分１１ｄに関しても同様に成立する。

さらに、図３Ａから明らかなように、この切削インサート１の第１の切れ刃１０ａの第１の逃げ面９ａは、第１の切れ刃１０ａのすくい面が延在する上面２から離れるにしたがい、外方に傾斜している。つまり、第１の逃げ面９ａは、上面２から下面３側に向かうにつれて第２仮想平面Ｐ２から離れる向きに拡がり、その結果、軸線Ｃ方向に突き出るように形成されている。なお、第１の逃げ面９ａは、第１の切れ刃１０ａが加工されるねじの形状に対応する山型の切れ刃部分を含むので、この第１の切れ刃１０ａに対応する形状を有する。また、第１の逃げ面９ａは、図３Ａおよび図４Ａに示すように、第１の切れ刃１０ａと同様に、上面２側かつ第１の主側面部分５ａ側の領域（第１領域と第３領域とが重なる領域）に主として延在する。この設置領域と形状との関係は、第２の逃げ面９ｂ、第３の逃げ面９ｃ、および第４の逃げ面９ｄに関しても同様に成立する。

切削インサート１は、上記説明から明らかなように軸線Ｃ周りに１８０°回転対称に構成されている。したがって、例えば第１の切れ刃１０ａは第２の切れ刃１０ｂと軸線Ｃ周りに１８０°回転対称である。さらに、切削インサートは、第１仮想平面Ｐ１によって区画される第１領域において、中心軸線Ａ周りに１８０°回転対称に構成され、さらに、第１仮想平面Ｐ１によって区画される第２領域において、中心軸線Ａ周りに１８０°回転対称に構成されている。したがって、例えば第１の切れ刃１０ａは第４の切れ刃１０ｄと中心軸線Ａ周りに１８０°回転対称である。そして、後述する理由から、第１領域の２つの切れ刃１０ａ、１０ｄと、第２領域の２つの切れ刃１０ｂ、１０ｃとの間に、中心軸線Ａ方向において所定の間隔Ｓが空けられている（図４Ａ参照）。

上記構成を有する切削インサート１は、切削工具２０の工具ボデー２１のインサート取付部２２に着脱自在に取り付けられる。図５から図８では、第１の切れ刃１０ａが作用切れ刃となるように、切削インサート１はインサート取付部２２に取り付けられている。

図５から図８に示すように、この実施形態の切削工具２０は、旋盤用のバイトとされる。より詳細には、自動旋盤用の小型バイトとされる。切削工具２０の工具ボデー２１は、シャンクの断面形状が各辺１２ｍｍの正方形とされる。自動旋盤では、高能率な切削加工を可能とするため、多数の切削工具がくし型刃物台などに密集するように装着される。そのため使用される切削工具は、小型の切削工具であることが好ましい。この実施形態の上記切削インサート１は、自動旋盤用に適する切削インサート１である。

図９に示すように、この実施形態の切削工具２０のインサート取付部２２は、底面２３および側壁面２４を有する。底面２３には、クランプ部材３０である締めつけねじが螺入されるねじ穴２５が開口する。なお図９に示すねじ穴２５には、その内面に、めねじが形成されている。側壁面２４は、基本的に２つの面、つまり第１の側壁面２４ａおよび第２の側壁面２４ｂを有する。第１のおよび第２の側壁面２４ａ、２４ｂは、それぞれ底面２３に交差するように延在し、かつ、互いに交差するように延在する。

底面２３は、第１の主側面部分５ａまたは第２の主側面部分５ｂが当接可能に構成されている。第１の側壁面２４ａは第１の傾斜部分１１ａなどの傾斜部分が当接可能に構成されている。第２の側壁面２４ｂは上面２または下面３が当接可能に構成されている。

第１の側壁面２４ａは、傾斜部分１１と対応する形状とされている。すなわち第１の側壁面２４ａは、底面２３と略直角をなすように延在する第２の側壁面２４ｂから離間するにつれて、インサート取付部２２の内方に張り出すように傾斜する傾斜面である。つまり、第２の側壁面２４ｂに直交する方向において、第２の側壁面２４ｂから離れるにしたがい、第１の側壁面２４ａは第２の側壁面２４ｂ側に傾くように傾斜し、第２の側壁面２４ｂとの間に鋭角をなす。したがって、図７において、第１の側壁面２４ａと第２の側壁面２４ｂとがなす角度αは９０°未満である。なおかつ上記傾斜部分１１と接触する第１の側壁面２４ａは、インサート取付部２２の底面２３から離間するにつれて、インサート取付部２２の上に張り出すように傾斜する傾斜面である。つまり、第１の側壁面２４ａは、底面２３に直交する方向において、底面２３から離れるにしたがい、底面２３側に傾くように傾斜し、底面２３との間に鋭角をなす。したがって、図６において、第１の側壁面２４ａと底面２３とがなす角度βは９０°未満である。インサート取付部２２の第１の側壁面２４ａがこのような形状に形成されると、第１の側壁面２４ａと傾斜部分１１との係合作用により、切削インサート１がインサート取付部２２から浮き上がることを防止できる。なお図９の下側に示す、第２の側壁面２４は、中央部分に凹部が設けられ、２つの壁面部分に分断されている。すなわち、第１の切れ刃１０ａが作用切れ刃となるように切削インサート１を取り付けるときに下面３と接触する第２の側壁面２４ｂは、２つに分断されている。このように第２の側壁面２４を２つに分断すると、第２の側壁面２４ｂの中央付近に切削インサート１が接触することを防止し、第２の側壁面２４ｂの両端付近に確実に切削インサート１を接触させることができる。しかし、このような形状に第２の側壁面２４ｂの形状は限定されない。インサート取付部２２の第１および第２側壁面２４ａ、２４ｂは、切削インサート１をしっかりと装着できる形状であれば、どのような形状でも構わない。また、底面２３、第１の側壁面２４ａ、および第２の側壁面２４ｂのそれぞれの間には、切削インサート１（特にそのうちの作用しない切れ刃）と工具ボデーとの接触を避けるために、ぬすみ部または凹部が設けられている。このぬすみ部は適宜変更可能である。さらに、クランプ部材３０も、この実施形態におけるねじ部材に限定されない。既知の様々な切削インサート１の装着方法が適用できる。

第１の切れ刃１０ａが作用切れ刃となるように切削インサート１をインサート取付部２２に取り付けるとき、第１の切れ刃１０ａとは反対側の第２の副側面部分６ｂに形成される第１の傾斜部分１１ａが、インサート取付部２２の第１の側壁面２４と当接する。この当接部分は、できる限り、第２の側壁面２４ｂから離れた切れ刃１０ａ側つまり上側の部分に形成されることが好ましい。なぜならば切削インサート１の第２の主側面部分５ｂがインサート取付部２２の底面２３に当接し、下面３がインサート取付部２２の第２の側壁面２４ｂと当接しているため、もう一つの当接部分は、下面３からできる限り離れた位置にある方が、切削インサート１の固定の安定性が高まるためである。それ故、上で述べたように、上面２にすくい面を有する第１の切れ刃１０ａに関係する第１の傾斜部分１１ａは、中間平面Ｍにより分けられる領域のうち、上面２側の第３領域に主として位置付けられている。特に、切削インサート１では、第１の傾斜部分１１ａは上面２にまで達する。そして、上面２側の第１の切れ刃１０ａが作用切れ刃として作用するとき、第１の切れ刃１０ａの反対側に位置する第１の傾斜部分１１ａは、切削力の主分力によって浮き上がろうとするが、対応するインサート取付部２２の第１の側壁面２４ａから下向きに押さえられるため浮き上がらない。また切削力の送り分力によってインサート取付部２２の底面２３から離れる方向、すなわち第１の主側面部分５ａ側にも切削インサートは切削加工中に浮き上がろうとするが、その方向に関してもインサート取付部２２の第１の側壁面２４ａから切削インサート１は押さえられるため浮き上がらない。特に、第１の傾斜部分１１ａは、上面２の近くに形成されているため、切削インサート１をインサート取付部２２の第１の側壁面２４ａで押さえる位置も上面２に近い。したがって、特に安定した切削インサート１の拘束が可能になる。このため切削インサート１が切削中にずれ動くことがより好適に防止される。なお、第１の傾斜面部１１ａは上面２にまで達しなくてもよいが、好ましくは、上記実施形態のように上面２に直接的に接続する。

第１の切れ刃１０ａが上面２にすくい面を有することに対応して、第１の傾斜部分１１ａを切削インサート１の半分より上面２側に設けることには、別の効果もある。前述のとおり、この実施形態の切削インサート１は、４つの切れ刃１０を有し、４回の使用ができる切削インサート１である。図４Ｂに示すように、第１の傾斜部分１１ａは、第４の切れ刃１０ｄの上面２側に形成される。もしも第１の傾斜部分１１ａが下面３側、すなわち第４の切れ刃１０ｄの近傍に設けられると、第４の切れ刃１０ｄを作用切れ刃とする切削中に、第４の切れ刃１０ｄが破損すると、第１の傾斜部分１１ａにも損傷を受ける可能性が高まる。第１の傾斜部分１１ａが損傷すると、第１の切れ刃１０ａを使用することができなくなる。あるいは、第１の切れ刃１０ａを使用するときの、切削インサート１の固定の安定性が損なわれる。第１の傾斜部分１１ａを切削インサート１の半分より上面２側に設けることにより、例え第４の切れ刃１０ｄが破損しても、第１の傾斜部分１１ａに影響が及ばない。したがって、４つの切れ刃１０のすべてをより確実に使用することができる。

前述のとおり、上面２または下面３は、切削工具２０のインサート取付部２２の第２の側壁面２４ｂと接触する。上面２側の第１または第３の切れ刃１０ａ、１０ｃを作用切れ刃として使用するときは、下面３がインサート取付部２２の第２の側壁面２４ｂと接触する。下面３側の第２または第４の切れ刃１０ｂ、１０ｄを作用切れ刃として使用するときは、上面２がインサート取付部２２の第２の側壁面２４ｂと接触する。すなわち上面２および下面３は、それぞれ、インサート取付部２２の第２の側壁面２４と当接する（接触する）ことが可能な当接面１２を含む。上面２において当接面１２とすくい面とは、滑らかな湾曲面であるフィレット面１３を介して接続する。すなわち、上下面２、３のそれぞれは、当接面１２とすくい面との間にフィレット面１３を有する。もしもこのフィレット面１３がない場合は、当接面１２とすくい面８との交差稜線部が尖って形成される。当接面１２の端部が尖っていると、その交差稜線部がインサート取付部２２の第２の側壁面２４ｂに傷をつけやすい。第２の側壁面２４ｂに傷がつくと、第２の側壁面２４ｂに凹凸ができる。または、第２の側壁面２４ｂの傷に切りくずなどの異物が侵入する。第２の側壁面２４ｂに凹凸または異物があると、切削インサート１の固定の安定性が損なわれる。そのため長期間の使用にわたって切削インサートの高い固定の安定性を維持するためには、フィレット面１３を設けて、当接面１２とすくい面８との交差稜線部を丸くすることが好ましい。なおフィレット面１３は、面取り面などとされても一定の効果がある。当接面１２とすくい面との交差稜線部が鈍角の内角を有するように形成されて、尖らないようにされればよい。フィレット面１３は、面取り面より傷を防止する効果が高い。他方で、面取り面は機械加工が容易であり、フィレット面１３より経済的に形成できる。フィレット面１３や面取り面は、既知の種々の形状が適用できる。インサート取付部２２の第２の側壁面２４ｂに傷をつけない形状であれば、どのような形状でも構わない。例えば、当接面１２とすくい面との交差稜線部は、フィレットと面取りとの中間的な、凸曲面状の湾曲面などとされても構わない。

図３Ａ、図３Ｂに示すように、この実施形態の切削インサート１は、略長方形板状とされ、主側面部分５は、略長方形の部分とされる。副側面部分６は、略長方形の短辺側の側面部分とされる。すなわち上面２と下面３との距離は短く設定される。上下面２、３間の距離を短くできる要因の一つは、１つの副側面部分６に関係付けられている２つの切れ刃のうちの一方が第１仮想平面Ｐ１の一方の側に位置付けられ、他方の切れ刃が第１仮想平面Ｐ１の他方の側に位置付けられ、各側の領域において１つの切れ刃と１つの傾斜部分のみが形成されるということにある（図４Ａから図４Ｂ参照）。例えば、上面２側にある第１の切れ刃１０ａは第１の副側面部分６に関係するが、第１仮想平面Ｐ１の一方の側において第１の切れ刃１０ａの逃げ面９ａの下面３側には第４の傾斜部分１１ｄがあるに過ぎない。そして、第１の副側面部分６ａにおいて、第１仮想平面Ｐ１によって分けられた一方の領域において、第１の切れ刃１０ａの逃げ面と、第４の傾斜部分１１ｄとは、２つの端面をつなぐ端面間方向つまり上記軸線Ｂに平行な方向（第１方向）において並ぶ。したがって、上面２側にある第１の切れ刃１０ａを作用切れ刃とするとき、第１の切れ刃１０ａから下面３に対応するインサート取付部２２の第２の側壁面２４ｂまでの距離が比較的短い。この距離が短いということは、てこの原理により、支えることができる切削力が大きい。このため、傾斜部分との相乗効果で、切削インサート１を固定する安定性がさらに高まる。これらの関係は、他の切れ刃と他の傾斜部分との間にも成立する。

切削インサート１の切れ刃１０周辺の材料は、超硬合金、サーメット、セラミック、立方晶窒化ほう素等の硬質材料又はこれら硬質材料の表面にＰＶＤ又はＣＶＤコーティング膜を被膜したもの、ダイヤモンドの中から選ばれるとよい。また切れ刃１０以外の部分の材料も、同様の硬質材料などとされることが好ましい。

前述のとおり、この実施形態の切削インサート１は、４つの切れ刃１０を有する。このため、切削インサート１の製造は、例えば２つの切れ刃１０しか有さない切削インサート（図示しない）と比較すると、製造方法が限定される。このような４つの切れ刃１０を有する切削インサート１は、ダイスと上下２つのパンチとを用いることによる通常の粉末加圧成形および焼結のみでは、製造することが困難である。なぜなら、切れ刃１０を含む隆起部分の形状が複雑なため、通常の粉末加圧成形では、成形体を金型（ダイス）から取り出せないためである。この切削インサート１は、切れ刃１０の周辺を研削することで製造することができる。ただし、この切削インサート１は、自動旋盤用の切削インサート１であるため、切れ刃１０周辺の大きさも比較的小さい。したがって、この切削インサート１の切れ刃１０の周辺を研削加工する場合、比較的薄い研削砥石を選定する。さらに図２Ａおよび図２Ｂに示すように、同一副側面部分において左右に並ぶ２つの切れ刃１０の間に、適切な空間を設ける。すなわち、切削インサートの平面視または底面視において、第１の切れ刃１０ａを第２の切れ刃１０ｂから中心軸線Ａ方向において所定距離だけ離し、第３の切れ刃１０ｃを第４の切れ刃１０ｄから中心軸線Ａ方向において所定距離だけ離す。そのような研削砥石の選定および切れ刃１０の間隔により、図２Ａおよび図２Ｂにみられる２つの切れ刃１０を形成する隆起部分の間に、研削砥石を通過させることができる。また図３Ａおよび図３Ｂにみられるように、この切削インサート１の第１の切れ刃１０ａの第１の逃げ面９ａは、上面２から離れるにつれて外方に離れるように傾斜している。このことも第１の逃げ面９ａを研削加工するときに、研削砥石が第２の逃げ面９ｂの形成される隆起部分と干渉することを防止する。第１の逃げ面９ａは、切削インサート１の単体では、いわゆるネガの角度に形成されるが、図７に示すように、切削工具２０の工具ボデー２１に装着されると、適切な正の逃げ角が与えられる。なお、この実施形態の切削インサート１は、研削加工で切れ刃１０の周辺を形成するが、それに限定されない。例えば、金型のダイスを２つ以上に分割できるようにすることによって、成形体をダイスから取り出すことができるようにし、粉末加圧成形および焼結のみで切削インサート１を形成してもよい。

本発明の切削インサートは、以上に説明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範囲内で種々の変更及び追加が可能である。例えば、本発明の切削インサートは、旋盤用に限定されず、ドリルやフライスなどの回転切削工具用とされても構わない。また、上記切削インサート１では、各切れ刃は、ねじ切り用の１つの山型の切れ刃部分のみを有した。しかし、各切れ刃は、ねじ切り用の谷型の切れ刃部分を含んでもよく、また、山型と谷型の両方の形状の部分を含んでもよい。もちろん、１つの切れ刃における山型の部分の数および／または谷型の部分の数は、１つ以上幾つでもよい。またねじ切り用にも限定されず、溝入れ用、突っ切り用、外径切削用、端面切削用など、どのような切れ刃が形成されても構わない。本発明には、請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が含まれる。

Claims (13)

1. 対向する２つの端面（２、３）と、
   該端面（２、３）の間をつなぐ周側面（４）であって、対向する第１の主側面部分（５ａ）および第２の主側面部分（５ｂ）と、対向する第１の副側面部分（６ａ）および第２の副側面部分（６ｂ）とを含む、周側面（４）と、
   前記第１の主側面部分（５ａ）と前記第２の主側面部分（５ｂ）とのそれぞれに開口するように形成された貫通穴（７）と、
   少なくとも２つの切れ刃であって、前記２つの端面のうちの第１の端面（２）のすくい面（８ａ）と前記第１の副側面部分（６ａ）の逃げ面（９ａ）との交差稜線部に形成される第１の切れ刃（１０ａ）、および前記２つの端面のうちの第２の端面（３）のすくい面（８ｂ）と前記第１の副側面部分（６ａ）の逃げ面（９ｂ）との交差稜線部に形成される第２の切れ刃（１０ｂ）とを含む、切れ刃と、
   少なくとも２つの傾斜部分であって、前記第２の副側面部分（６ｂ）に形成された第１の傾斜部分（１１ａ）および第２の傾斜部分（１１ｂ）を含む、傾斜部分と
   を備え、
   前記第１の傾斜部分（１１ａ）は、前記第１の端面（２）側から前記第２の端面（３）側に向かうにつれて外方に傾斜し、かつ前記第１の主側面部分（５ａ）から離間するにつれて外方に傾斜し、
   前記第２の傾斜部分（１１ｂ）は、前記第２の端面（３）側から前記第１の端面（２）側に向かうにつれて外方に傾斜し、かつ前記第２の主側面部分（５ｂ）から離間するにつれて外方に傾斜する、
   切削インサート。
2. 前記貫通穴の中心軸線（Ａ）に直交する仮想平面（Ｐ１）を定めるとき、
   前記第１の切れ刃（１０ａ）は前記仮想平面（Ｐ１）によって分けられる２つの領域のうちの前記第１の主側面部分（５ａ）側の第１領域に位置し、
   前記第２の切れ刃（１０ｂ）は前記仮想平面（Ｐ１）によって分けられる２つの領域のうちの前記第２の主側面部分（５ｂ）側の第２領域に位置する、
   請求項１に記載の切削インサート。
3. 前記貫通穴の中心軸線（Ａ）を含む中間平面（Ｍ）を定めるとき、
   前記第１の傾斜部分（１１ａ）は、前記中間平面（Ｍ）によって分けられる２つの領域のうち、前記第１の端面（２）側の第３領域に偏って位置し、
   前記第２の傾斜部分（１１ｂ）は、前記中間平面（Ｍ）によって分けられる２つの領域のうち、前記第２の端面（３）側の第４領域に偏って位置する、
   請求項２に記載の切削インサート。
4. 前記第１の端面（２）のすくい面と前記第２の副側面部分（６ｂ）の逃げ面との交差稜線部に形成される第３の切れ刃（１０ｃ）、および前記第２の端面（３）のすくい面と前記第２の副側面部分（６ｂ）の逃げ面との交差稜線部に形成される第４の切れ刃（１０ｄ）と、
   前記第１の副側面部分（６ａ）に形成された第３の傾斜部分（１１ｃ）および第４の傾斜部分（１１ｄ）と
   をさらに備え、
   前記第３の切れ刃（１０ｃ）は前記仮想平面（Ｐ１）によって分けられる２つの領域のうちの前記第２の主側面部分（５ｂ）側の前記第２領域に位置し、
   前記第４の切れ刃（１０ｄ）は前記仮想平面（Ｐ１）によって分けられる２つの領域のうちの前記第１の主側面部分（５ａ）側の前記第１領域に位置し、
   前記第３の傾斜部分（１１ｃ）は、前記第１の端面（２）側から前記第２の端面（３）側に向かうにつれて外方に傾斜し、かつ前記第２の主側面部分（５ｂ）から離間するにつれて外方に傾斜し、
   前記第４の傾斜部分（１１ｄ）は、前記第２の端面（３）側から前記第１の端面（２）側に向かうにつれて外方に傾斜し、かつ前記第１の主側面部分（５ａ）から離間するにつれて外方に傾斜する、
   請求項２または３に記載の切削インサート。
5. 前記貫通穴の中心軸線（Ａ）を含む中間平面（Ｍ）を定めるとき、
   前記第３の傾斜部分（１１ｃ）は、前記中間平面（Ｍ）によって分けられる２つの領域のうち、前記第１の端面（２）側の第３領域に偏って位置し、
   前記第４の傾斜部分（１１ｄ）は、前記中間平面（Ｍ）によって分けられる２つの領域のうち、前記第２の端面（３）側の第４領域に偏って位置する、
   請求項４に記載の切削インサート。
6. 前記第１の副側面部分において、前記仮想平面（Ｐ１）によって分けられる前記第１領域において、前記第１の切れ刃（１０ａ）の逃げ面と、前記第４の傾斜部分（１１ｄ）とは、前記２つの端面をつなぐ第１方向において並び、
   前記第１の副側面部分において、前記仮想平面（Ｐ１）によって分けられる前記第２領域において、前記第２の切れ刃（１０ｂ）の逃げ面と、前記第３の傾斜部分（１１ｃ）とは、前記第１方向において並び、
   前記第２の副側面部分において、前記仮想平面（Ｐ１）によって分けられる前記第２領域において、前記第３の切れ刃（１０ｃ）の逃げ面と、前記第２の傾斜部分（１１ｂ）とは、前記第１方向において並び、
   前記第２の副側面部分において、前記仮想平面（Ｐ１）によって分けられる前記第１領域において、前記第４の切れ刃（１０ｄ）の逃げ面と、前記第１の傾斜部分（１１ａ）とは、前記第１方向において並ぶ、
   請求項４または５に記載の切削インサート。
7. 前記切れ刃（１０）は、ねじ切り用の山型または谷型の切れ刃部分を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の切削インサート。
8. 前記第１の端面は、前記第１の切れ刃のすくい面（８ａ）と、工具ボデーへの取り付け用の当接面（１２）との間にフィレット面（１３）または面取り面を有し、
   前記第２の端面は、前記第２の切れ刃のすくい面（８ｂ）と、前記工具ボデーへの取り付け用の当接面（１２）との間にフィレット面（１３）または面取り面を有する、
   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。
9. 各切れ刃における逃げ面は、該切れ刃の前記すくい面が延在する端面から離れるにしたがい、外方に傾斜する、
   請求項１から８のいずれか一項に記載の切削インサート。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の切削インサート（１）が着脱自在に装着される工具ボデー（２１）であって、
    該工具ボデーは少なくとも１つのインサート取付部（２２）を備え、
    該インサート取付部は、前記第１の主側面部分または前記第２の主側面部分が当接可能な底面（２３）と、該底面と交差するように延在する第１の側壁面（２４ａ）とを備え、
    該第１の側壁面（２４ａ）は、前記底面（２３）との間に鋭角をなすように傾斜し、前記切削インサートが該インサート取付部に取り付けられるとき、対応する前記傾斜部分が当接するように構成されている、
    工具ボデー。
11. 前記インサート取付部は前記底面および前記第１の側壁面のそれぞれと交差するように延在する第２の側壁面（２４ｂ）をさらに有し、
    前記第１の側壁面（２４ａ）は、該第２の側壁面（２４ｂ）との間に鋭角をなすように傾斜する、請求項１０に記載の工具ボデー。
12. 請求項１から９のいずれか一項に記載の切削インサート（１）が着脱自在に装着される工具ボデー（２１）を備える切削工具（２０）であって、
    該工具ボデーは少なくとも１つのインサート取付部（２２）を備え、
    該インサート取付部は、前記第１の主側面部分または前記第２の主側面部分が当接可能な底面（２３）と、該底面と交差するように延在する第１の側壁面（２４ａ）とを備え、
    前記第１の側壁面（２４ａ）は、前記底面（２３）との間に鋭角をなすように傾斜し、前記切削インサートが前記インサート取付部に取り付けられるとき、対応する前記傾斜部分が当接するように構成されている、
    切削工具。
13. 前記インサート取付部は前記底面および前記第１の側壁面のそれぞれと交差するように延在する第２の側壁面（２４ｂ）をさらに有し、
    前記第１の側壁面（２４ａ）は、該第２の側壁面（２４ｂ）との間に鋭角をなすように傾斜する、請求項１２に記載の切削工具。

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