JP7243001B2 - 転削工具 - Google Patents

Description

本発明は、転削工具に関する。

従来、特許文献１の刃先交換式フライスが知られる。刃先交換式フライスは、軸線回りに回転させられる工具本体と、複数の切削インサートと、調整機構と、を備える。工具本体は、先端外周部にインサート取付座を有する。切削インサートは、インサート取付座に着脱可能に取り付けられる。調整機構は、切削インサートの中心軸方向の位置を調整する。調整機構は、切削インサートに中心軸方向の後端側から接触し、切削インサートを先端側へ向けて押圧する。

特開２０１５－２７７０７号公報

この種の転削工具には、荒加工と仕上げ加工を同時に行うために、荒加工用および仕上げ用の２種類の切削インサートが取り付けられる場合がある。この場合、仕上げ用のインサートは、例えば１つだけ取り付けられる。一般的に異なる種類の切削インサートは、重量が異なる。このため、異なる種類のインサートを転削工具の軸線回りに非対称に配置すると、軸線回りの重量バランスが非対称となる。このため、転削工具の回転数を高めると、転削工具の回転軸が偏心し振動が生じて切込み量が不安定となり、切削加工の品質が低下する虞があった。

本発明は、上記事情に鑑み、複数種類の切削インサートを有する転削工具であって、回転数を高めた場合であっても加工面の品質を確保できる転削工具の提供を目的の一つとする。

本発明の転削工具の一つの態様は、中心軸回りに回転させられる工具本体と、前記工具本体の先端外周部に周方向に互いに間隔をあけ先端部を前記中心軸方向先端側に向けた状態で配置される複数の切削インサートと、を備え、前記切削インサートは、多角形板状のインサート本体と、前記インサート本体の一方の多角形面において、コーナ部に設けられ、前記多角形面上にすくい面を有する切刃と、を有し、複数の前記切削インサートは、少なくとも２つの種類の前記切削インサートに分類され、２種類の前記切削インサートのうち少なくとも一方の切削インサートは、他方の切削インサートの重量に近づけるための肉抜き部を有し、前記肉抜き部は、前記インサート本体の前記先端部に形成され、前記多角形面から前記インサート本体の厚さ方向に窪む。

本発明の転削工具の一つの態様によれば、互いに異なる種類の切削インサートの重量の差が、肉抜き部によって近づけられる。これにより、複数の切削インサートにおける重量の差が小さくなり、転削工具の中心軸回りの重量バランスが安定し、回転数を高めた場合であっても転削工具の振動が抑制される。結果的に、当該転削工具を用いて加工した加工面の品質を確保しつつ、転削工具の工具回転数の上限を高めることが可能となる。

上記転削工具において、２種類の前記切削インサートの重量の差が、１．０ｇ以下であってもよい。

この場合、転削工具の中心軸回りの重量バランスがより確実に安定し、回転数を高めた場合であっても転削工具の振動が抑制される。

上記転削工具において、前記肉抜き部は、前記インサート本体の前記先端部に形成され、前記多角形面から前記インサート本体の厚さ方向に窪む、構成としてもよい。

この場合、インサート本体の先端部に肉抜き部が形成されているので、切削インサートの先端部側が軽くなる。これにより、切削インサートの重心位置が、中心軸方向基端側に近づく。したがって、工具本体が中心軸回りに回転したときに、切削インサートの先端部側が遠心力によって径方向外側に変位するのを抑えることができる。その結果、工具回転数の上限を高めることが可能となる。

上記転削工具において、前記切削インサートは、前記インサート本体の一方の前記多角形面に設けられ、前記多角形面から前記厚さ方向に窪み、前記インサート本体を前記工具本体に固定するためのクランプネジの先端が接触するクランプ凹部をさらに備え、前記肉抜き部は、前記クランプ凹部に対して前記先端部側に配置されている、構成としてもよい。

この場合、クランプ凹部に対して中心軸方向先端側に肉抜き部が形成されているので、切削インサートの先端部側が軽くなる。切削インサートの重心位置をクランプ凹部側に設定することができる。これにより、工具本体が中心軸回りに回転したときに、切削インサートの先端部側が遠心力によって径方向外側に変位するのを抑えることができる。

上記転削工具において、平面視において、前記インサート本体の重心が、前記クランプ凹部内に位置している、構成としてもよい。

この場合、インサート本体の重心が、クランプ凹部内で先端が接触するクランプネジに近い位置となる。これにより、遠心力によってインサート本体がクランプネジの先端が接触した位置を中心として回転しにくくなる。したがって、切削インサートの先端部側が遠心力によって径方向外側に変位するのを抑えることができる。

本発明の一つの態様によれば、複数種類の切削インサートを有する転削工具であって、回転数を高めた場合であっても加工面の品質を確保できる転削工具を提供できる。

本発明の一実施形態の刃先交換式フライスカッタを斜め下方から見た斜視図である。 本発明の一実施形態の刃先交換式フライスカッタの下面図である。 本発明の一実施形態の刃先交換式フライスカッタの側面図である。 本発明の一実施形態の刃先交換式フライスカッタの縦断面図である。 工具本体を示す斜視図である。 本発明の一実施形態の切削インサートを示す斜視図である。 本発明の一実施形態の切削インサートの位置調整機構を示す正面図である。 図７の調整部の（ａ）ナット部材を示す斜視図、（ｂ）軸部材を示す斜視図である。 第１変形例の切削インサートを示す斜視図である。 第２変形例の切削インサートを示す斜視図である。 図１０の切削インサートを裏面側から見た斜視図である。

以下、本発明の一実施形態の転削工具の一例である刃先交換式フライスカッタ１、および、この刃先交換式フライスカッタ１が備える切削インサート（以下、単にインサート）３０について、図面を参照して説明する。

〔刃先交換式フライスカッタおよびインサートの概略構成〕
本実施形態の刃先交換式フライスカッタ１は、金属材料等の被削材にフライス加工を施す転削工具（切削工具）である。刃先交換式フライスカッタ１は、被削材に主に正面削り等の転削加工（切削加工）を施す。正面削りとは、被削材に対して、工具本体２の中心軸Ｏに垂直な加工面を形成するフライス削りである。

図１～図４に示すように、刃先交換式フライスカッタ１は、工具本体２と、複数のインサート３０と、複数の調整部５０と、を備える。

工具本体２は、中心軸Ｏを中心とする略円筒状である。工具本体２は、図示しない工作機械の主軸に装着され、主軸により中心軸Ｏ回りに回転させられる。
インサート３０は、工具本体２の先端外周部に周方向に互いに間隔をあけて複数配置される。インサート３０は、切削インサートまたは切削チップと呼ばれる。インサート３０は、工具本体２の先端外周部に着脱可能に装着される。図１～図５に示すように、工具本体２の先端外周部には、周方向に互いに間隔をあけて複数のインサート取付座４が設けられる。図１～図４に示すように、各インサート３０は、各インサート取付座４に対して着脱可能に取り付けられる。

インサート３０は、切刃７を有する。インサート取付座４に取り付けられたインサート３０は、その切刃７が、工具本体２よりも先端側および径方向外側に突出して配置される。
本実施形態の刃先交換式フライスカッタ１は、インサート取付座４が工具本体２に周方向に間隔をあけて１０箇所以上（例えば２０箇所）設けられており、インサート３０もインサート取付座４の数と同じ数だけ、１０個以上（例えば２０個）設けられる。この刃先交換式フライスカッタ１は、いわゆる多刃タイプのフライスカッタである。なお、本実施形態では、転削工具として多刃タイプのものを例示したが、必ずしも多刃タイプに限定されない。

刃先交換式フライスカッタ１は、その工具本体２の上側部分が工作機械の主軸に取り付けられる。刃先交換式フライスカッタ１は、主軸により、工具本体２が中心軸Ｏ回りの工具回転方向Ｔに回転させられつつ、中心軸Ｏに交差する方向（例えば直交する方向）に移動させられる。そして、工具本体２に装着された複数のインサート３０の切刃７により、被削材をフライス加工する。

〔本実施形態で用いる向き（方向）の定義〕
本実施形態では、工具本体２の中心軸Ｏに沿う方向（中心軸Ｏが延びる方向）を、軸方向と呼ぶ。軸方向のうち、工作機械の主軸に取り付けられる工具本体２の取付部５から、インサート取付座４およびインサート３０へ向かう方向を、先端側と呼び、インサート取付座４およびインサート３０から取付部５へ向かう方向を、後端側と呼ぶ。
中心軸Ｏに直交する方向を径方向と呼ぶ。径方向のうち、中心軸Ｏに接近する向きを径方向の内側と呼び、中心軸Ｏから離れる向きを径方向の外側と呼ぶ。
中心軸Ｏ回りに周回する方向を周方向と呼ぶ。周方向のうち、切削加工時に工作機械の主軸により工具本体２が回転させられる向きを、工具回転方向Ｔと呼び、これとは反対の回転方向を、工具回転方向Ｔとは反対方向（または反工具回転方向）と呼ぶ。

〔工具本体の説明１〕
工具本体２は、外側本体部２１と、内側本体部２２と、空間部２３と、クーラント孔３と、を有する。また、工具本体２は、チップポケット６と、インサート取付座４と、支持部２４と、窪み部２５と、を有する。チップポケット６、インサート取付座４、支持部２４および窪み部２５は、外側本体部２１に配置される。
なお、本実施形態において、周方向に隣り合う窪み部２５同士の間（後述する、部分２ｂ）は、窪み部２５に対して径方向外側に凸となっている。しかしながら、窪み部２５は、周方向に沿って一つながりの円柱面であってもよい。この場合、窪み部２５は、旋盤によって加工することができる。

図４に示すように、外側本体部２１は、有底筒状である。外側本体部２１は、周壁と、底壁と、を有する。外側本体部２１は、例えば鋼材製である。
内側本体部２２は、略円柱状である。内側本体部２２は、外側本体部２１の内部に配置される。すなわち、内側本体部２２は、外側本体部２１の内部に位置する部分を有する。内側本体部２２は、例えばアルミ材製である。内側本体部２２の比重は、外側本体部２１の比重よりも小さい。

内側本体部２２は、円柱部２２ａと、フランジ部２２ｂと、を有する。
円柱部２２ａの後端面（上面）には、取付部５が形成される。取付部５は、円柱部２２ａの後端面に開口し、この後端面から先端側に窪む穴である。取付部５には、工作機械の主軸が挿入される。
フランジ部２２ｂは、円柱部２２ａの後端部（上端部）から径方向外側に広がる。フランジ部２２ｂは、円形リング板状である。フランジ部２２ｂの先端面（下面）は、外側本体部２１の周壁の後端面（上面）に対向する。

円柱部２２ａの外周面のうち、フランジ部２２ｂの先端側に隣接する部分は、外側本体部２１の周壁の後端開口内に嵌合する。
円柱部２２ａの先端面のうち、外周端部および内周端部は、外側本体部２１の底壁の後端面に対して、後端側から接触する。円柱部２２ａと外側本体部２１の底壁とは、ネジ部材４０により締結され、互いに固定される。

空間部２３は、外側本体部２１と内側本体部２２との間に位置する。空間部２３は、工具本体２の内部に設けられる肉抜き空間である。空間部２３は、第１空間部２３ａと、第２空間部２３ｂと、を有する。

第１空間部２３ａは、外側本体部２１の周壁と、円柱部２２ａの外周面との間に配置される。第１空間部２３ａは、中心軸Ｏを中心とする円筒状の空間である。
第２空間部２３ｂは、外側本体部２１の底壁と、円柱部２２ａの先端面との間に配置される。第２空間部２３ｂは、中心軸Ｏを中心とする円形リング状の空間である。第２空間部２３ｂは、円柱部２２ａの先端面のうち、外周端部と内周端部との間に位置する。第２空間部２３ｂは、クーラント孔３の流路の一部を構成する。

クーラント孔３は、工具本体２の内部を延びる。クーラント孔３は、工具本体２を貫通する。工作機械の主軸を通して供給されるクーラント（切削液剤）が、クーラント孔３の内部を流通する。クーラント孔３は、第１クーラント孔３ａと、第２クーラント孔３ｂと、第２空間部２３ｂと、を有する。

第１クーラント孔３ａは、内側本体部２２を貫通する。第１クーラント孔３ａは、取付部５の内周面および円柱部２２ａの先端面に開口する。第１クーラント孔３ａの先端部は、第２空間部２３ｂと繋がる。第１クーラント孔３ａは、周方向に互いに間隔をあけて複数（例えば４本）設けられる。
第２クーラント孔３ｂは、外側本体部２１を貫通する。第２クーラント孔３ｂは、外側本体部２１の底壁の後端面および周壁の外周面に開口する。第２クーラント孔３ｂの後端部は、第２空間部２３ｂと繋がる。第２クーラント孔３ｂの先端部（径方向外端部）は、チップポケット６に開口する。第２クーラント孔３ｂの先端部は、インサート３０の切刃７に向けて開口する。第２クーラント孔３ｂは、周方向に互いに間隔をあけて複数設けられる。第２クーラント孔３ｂの数は、チップポケット６の数やインサート３０の数と同じ（例えば２０本）である。

図１および図２に示すように、チップポケット６は、工具本体２（外側本体部２１）の先端外周部に周方向に互いに間隔をあけて複数設けられる。チップポケット６は、工具本体２の先端外周部において凹状に窪んで形成される。
インサート取付座４は、工具本体２（外側本体部２１）の先端外周部のうち、チップポケット６の工具回転方向Ｔとは反対方向に隣接して配置される。言い換えると、チップポケット６が、インサート取付座４に対して工具回転方向Ｔに隣接して配置される。インサート取付座４は、インサート３０の形状に対応して、長方形穴状または溝状をなす。
インサート取付座４の詳しい説明および工具本体２の上述以外の部分の説明については、別途後述する。

〔インサート〕
図６に示すように、インサート３０は、例えば正面フライス加工（正面削り）に用いられる正面フライス用インサートである。インサート３０は、先端部３１ｔを軸方向先端側に向けた状態で工具本体２に取り付けられる。後述するように、工具本体２に装着される複数のインサート３０は、互いに切刃７の形状が異なる少なくとも２種類のインサート３０Ａ、３０Ｂに分類される。
インサート３０は、工具本体２のインサート取付座４に取り付けられるインサート本体３１と、インサート本体３１のすくい面３２と逃げ面３３との交差稜線に沿って延び、インサート本体３１の先端外周部に配置される切刃７と、肉抜き部６０と、クランプ凹部３７と、を有する。

インサート本体３１は、多角形板状である。本実施形態の例では、インサート本体３１が長方形板状である。インサート３０がインサート取付座４に装着されると、インサート本体３１の長方形面（多角形面、主面３１ｆおよび裏面３１ｇ）の長手方向は、工具本体２の軸方向に沿って配置される（図２参照）。また、インサート本体３１の長方形面の短手方向は、工具本体２の径方向に沿って配置される（図１参照）。

インサート本体３１は、長方形板状の台金部３４と、該台金部３４の１つのコーナ部に接合され、切刃７が形成された三角形板状の刃部３５と、を有する。
台金部３４は、例えば超硬合金製である。刃部３５は、台金部３４よりも硬度が高いダイヤモンド焼結体やｃＢＮ焼結体等の超高圧焼結体製である。ただしこれに限らず、インサート本体３１は、台金部３４および刃部３５を含む全体が例えば超硬合金製であり、単一部材により一体に形成されていてもよい。

本実施形態においては、刃部３５が、インサート本体３１の主面および裏面を構成する一対の多角形面（長方形面）のうち、一方の多角形面（主面３１ｆ）の１つのコーナ部に配置されて、台金部３４にロウ付けや一体焼結等により接合されている。上記コーナ部は、インサート３０がインサート取付座４に装着されたときに、刃先交換式フライスカッタ１の先端外周部に位置するコーナ部である。したがって、上記コーナ部は、先端部３１ｔのコーナ部である。

台金部３４の一方の多角形面である主面３１ｆには、主面３１ｆから厚さ方向に窪むクランプ凹部３７が形成されている。本実施形態の例では、インサート３０を厚さ方向から見た平面視で、クランプ凹部３７がＤ字状をなす。ただし、クランプ凹部３７は、平面視でＤ字状に限らない。クランプ凹部３７の深さは、インサート本体３１の短手方向に沿って刃部３５とは反対側の端部から刃部３５側へ向かうにしたがい深くなる。つまりクランプ凹部３７の底面は、傾斜面である。インサート３０がインサート取付座４に装着されたときに、クランプ凹部３７の底面は、径方向外側に向かうにしたがい工具回転方向Ｔとは反対方向に向けて延びる。

台金部３４の一方の多角形面において、クランプ凹部３７と刃部３５との間に位置する部分には、該多角形面から厚さ方向に突出するリブ３８が形成されている。インサート３０の平面視において、リブ３８は、略直角三角形状をなす刃部３５の斜辺と略平行に、直線状に延びる。リブ３８は、刃部３５に対してインサート本体３１の長手方向および短手方向から対向するように配置される。このため、インサート３０がインサート取付座４に装着されたときに、リブ３８は、切刃７に対して、軸方向の後端側からかつ径方向の内側から、対向して配置される。リブ３８には、切刃７が被削材を切削して生じた切屑が接触する。

図１に示すように、インサート３０の厚さは、インサート本体３１の短手方向に沿って、刃部３５から該刃部３５とは反対側の端部へ向かうにしたがい厚くなる。すなわち、インサート３０がインサート取付座４に装着されたときに、インサート３０の厚さは、径方向内側に向かうにしたがい厚くなる。

図２に示すように、インサート３０がインサート取付座４に装着されたときに、切刃７のアキシャルレーキ（軸方向すくい角）は、ポジティブ（正）角である。
図６において、切刃７のうち、インサート本体３１の短手方向に延びる部分は、正面刃７ａである。正面刃７ａは、直線状である。なお、正面刃７ａは直線状に限らず、例えば、大きな曲率半径を有する凸曲線状等であってもよい。正面刃７ａは、インサート３０がインサート取付座４に装着されたときに、該インサート取付座４から工具本体２の先端側に向けて突出する。
切刃７のうち、インサート本体３１の長手方向に延びる部分は、外周刃７ｂである。外周刃７ｂは、直線状である。外周刃７ｂは、インサート３０がインサート取付座４に装着されたときに、該インサート取付座４から工具本体２の径方向外側に向けて突出する。
切刃７のうち、正面刃７ａと外周刃７ｂとの間に位置する部分は、コーナ刃７ｃである。コーナ刃７ｃは、凸曲線状または直線状である。コーナ刃７ｃは、インサート３０がインサート取付座４に装着されたときに、該インサート取付座４から工具本体２の先端外周側に向けて突出する。

図４、図６、図７に示すように、インサート３０は、遠心力受け部３６を有する。遠心力受け部３６は、調整部５０を径方向内側へ向けて支持可能である。遠心力受け部３６は、調整部５０の後述するナット部材５２を、径方向内側へ向けて支持可能である。遠心力受け部３６は、切削加工時において調整部５０に作用する遠心力（工具の径方向外側へ向かう力）を、径方向外側から受ける。なお、調整部５０の詳しい説明については、別途後述する。

遠心力受け部３６は、インサート３０（インサート本体３１）の後端部に配置される。遠心力受け部３６は、インサート３０の後端部に設けられ、調整部５０の先端部を径方向内側へ向けて支持可能である。本実施形態では、遠心力受け部３６が、調整部５０と径方向に接触する。遠心力受け部３６は、調整部５０に対して径方向外側から接触する。本実施形態の例では、遠心力受け部３６が、調整部５０と軸方向にも接触する。遠心力受け部３６は、調整部５０に対して先端側から接触する。

具体的に、遠心力受け部３６は、インサート３０（インサート本体３１）の後端面３０ａに配置される。後端面３０ａは、径方向内側へ向かうにしたがい先端側へ向けて延びる傾斜面である。このため、遠心力受け部３６も、径方向内側へ向かうにしたがい先端側へ向けて延びる傾斜面である。言い換えると、遠心力受け部３６は、先端側へ向かうにしたがい径方向内側へ向けて延びる傾斜面である。遠心力受け部３６は、後述する調整部５０の中心線Ｃよりも径方向外側に位置する。遠心力受け部３６は、後端面３０ａにおける径方向外側の端部に位置する。

図６、図７に示すように、インサート３０は、接触部３９を有する。接触部３９は、インサート３０の後端面３０ａにおいて遠心力受け部３６よりも径方向内側に位置する。接触部３９は、先端側へ向かうにしたがい径方向外側へ向けて延びる傾斜面である。接触部３９は、後述する調整部５０の中心線Ｃよりも径方向内側に位置する。接触部３９は、後端面３０ａにおける径方向外側の端部に位置する。

接触部３９は、調整部５０からの軸方向先端側へ向けた押圧力を受ける被押圧面の一部として機能する。これにより、調整部５０からの押圧力を、インサート３０の後端面３０ａの広い範囲（複数箇所）で受けることができる。後端面３０ａは、中心線Ｃに垂直な方向に広がる平面状である。したがって、ナット部材５２からインサート３０への押圧バランスが安定する。

インサート３０は、インサート３０の遠心力受け部３６および接触部３９から先端側へ窪む凹部４３を有する。凹部４３は、後端面３０ａにおける径方向の両端部の遠心力受け部３６と接触部３９との間に位置する。凹部４３の内面のうち、径方向内側を向く立壁面は、第二遠心力受け部（遠心力受け部）４４である。第二遠心力受け部４４は、工具の径方向に垂直な方向に広がる平面状である。第二遠心力受け部４４は、凹部４３の底面から先端側へ向けて延びる。
調整部５０に径方向外側へ向けた遠心力が作用したときに、インサート３０は、この遠心力を第二遠心力受け部４４で受ける。

上記したようなインサート３０は、肉抜き部６０を有する。肉抜き部６０は、インサート本体３１において軸方向の先端部３１ｔに設けられている。肉抜き部６０は、インサート本体３１において、クランプ凹部３７よりも軸方向先端側に形成されている。肉抜き部６０は、インサート本体３１の一方の多角形面である主面３１ｆから、インサート本体３１の厚さ方向に窪む肉抜き凹部６１である。インサート本体３１の主面３１ｆにおいて、クランプ凹部３７と肉抜き凹部６１とは、軸方向に間隔をあけて形成されている。クランプ凹部３７と肉抜き凹部６１との間には、インサート本体３１の短手方向に延びる梁状部６５が形成されている。

肉抜き凹部６１は、インサート本体３１の軸方向先端側の端面３１ｓにおいて、軸方向先端側に向けて開口している。

肉抜き凹部６１は、インサート３０を軽量化する。インサート本体３１の先端部３１ｔに肉抜き凹部６１が形成されることで、インサート３０は、軸方向先端部側の重量が小さくなる。このようなインサート３０は、平面視においてインサート本体３１の重心Ｇが、クランプ凹部３７内に位置している。肉抜き凹部６１は、インサート３０に径方向外側へ向けた遠心力が作用したときに、インサート本体３１の先端部３１ｔに作用する遠心力を軽減する。なお、ここでインサート３０の「平面視」とは、インサート本体３１のすくい面３２と直交する方向から見た視野を意味する。

本実施形態において、複数のインサート３０は、第１インサート３０Ａと、第２インサート３０Ｂと、に分類される。図２に示すように、本実施形態の刃先交換式フライスカッタ１には、１個の第１インサート３０Ａと、１９個の第２インサート３０Ｂと、を有する。

第１インサート３０Ａと第２インサート３０Ｂとは、互いに切刃７の形状が異なる。本実施形態において、第１インサート３０Ａは、仕上げ加工用の切削インサートであり、第２インサート３０Ｂは、荒加工用の切削インサートである。また、第１インサート３０Ａは、ワイパーインサートであってもよい。

なお、図６において、第１インサート３０Ａおよび第２インサート３０Ｂを区別することなく図示する。しかしながら、第１インサート３０Ａと第２インサート３０Ｂとは、細部（例えば切刃７および肉抜き部６０）において、互いに形状が異なる。第１インサート３０Ａと第２インサート３０Ｂとは、より明確に形状が異なっていてもよい。例えば、第１インサート３０Ａおよび第２インサート３０Ｂのうち、何れか一方が、後述する第１変形例のインサート１３０（図９参照）又は第２変形例のインサート２３０（図１０および図１１参照）であってもよい。

本実施形態の複数のインサート３０は、２種類のインサートを含むが、３種類以上のインサートを含んでいてもよい。すなわち、複数のインサート３０は、少なくとも２つの種類の前記切削インサートに分類されればよい。

第１インサート３０Ａおよび第２インサート３０Ｂは、上述した肉抜き部６０を有する。第１インサート３０Ａの肉抜き部６０の容積と、第２インサート３０Ｂの肉抜き部６０の容積とは、互いに異なる。より具体的には、例えば、第１インサート３０Ａの肉抜き部６０の深さと、第２インサート３０Ｂの肉抜き部６０深さとが、互いに異なる。これにより、第１インサート３０Ａの重量と第２インサート３０Ｂの重量とが、互いに近づけられる。

一般的に、仕上げ加工用の切削インサートと荒加工用の切削インサートとは、切刃７の形状の違いに起因して重量が異なる。これに対し、本実施形態によれば、第１インサート３０Ａおよび第２インサート３０Ｂは、肉抜き部６０の容積によって重量が調整されている。これによって、仕上げ加工用の第１インサート３０Ａと荒加工用の第２インサート３０Ｂとは、重量が互いに略一致する。

〔工具本体の説明２〕
工具本体２のインサート取付座４について、詳しく説明する。
図２、図３、図５に示すように、インサート取付座４は、工具本体２の先端面と外周面とに開口して軸方向に延びる。インサート取付座４は、工具回転方向Ｔとは反対方向を向く第１壁面８と、工具回転方向Ｔを向く第２壁面９と、該インサート取付座４の径方向内側の端部に位置して径方向外側を向く第３壁面１０と、クランプネジ孔１１と、を有する。

図２に示すように、本実施形態の例では第１壁面８が、工具本体２の中心軸Ｏを含む仮想平面（図示省略）に沿って広がる平面状であり、第３壁面１０は、第１壁面８と略直交する平面状である。また第２壁面９は、径方向外側に向かうにしたがい工具回転方向Ｔに向けて延びる。このため、第２壁面９と第１壁面８との間の距離（インサート取付座４の周方向の幅）は、径方向外側へ向かうにしたがい小さくなる。

インサート３０は、インサート取付座４に対して軸方向の後端側に向けて挿入される。インサート取付座４にインサート３０が挿入されたときに、インサート３０の厚さ方向を向く主面３１ｆ（一方の多角形面）は、第１壁面８と接触する。なお、後述のようにインサート３０をクランプネジ１９で固定した際には、インサート３０の厚さ方向を向く主面３１ｆと、第１壁面８との間に、僅かに隙間が設けられる。インサート３０の厚さ方向を向く裏面３１ｇ（他方の多角形面）は、第２壁面９と接触する。インサート３０の短手方向を向く側面３１ｈは、第３壁面１０と接触する。インサート３０は、第１壁面８と第２壁面９との間で周方向から挟持される。

本実施形態の例では、上述のようにインサート取付座４の周方向の幅が、径方向外側へ向かうにしたがい小さくなるので、インサート取付座４に挿入されたインサート３０が、インサート取付座４に対して径方向外側に移動することは抑制される。つまり、インサート取付座４からインサート３０が径方向外側へ抜け出すことが防止される。
インサート３０は、インサート取付座４に対して軸方向に沿ってスライド移動する。つまり、インサート３０は、工具本体２に対して軸方向に沿ってスライド移動する。

クランプネジ孔１１は、工具本体２の外周面（チップポケット６）および第１壁面８に開口する。クランプネジ孔１１の内周面には、雌ネジ部が形成される。クランプネジ孔１１は、工具回転方向Ｔとは反対方向へ向かうにしたがい径方向内側へ向けて延びる。クランプネジ孔１１には、クランプネジ１９が螺着する（図３参照）。図７に示すように、クランプネジ１９の先端は、インサート３０のクランプ凹部３７の底面に接触する。クランプネジ１９がクランプネジ孔１１にねじ込まれることにより、インサート３０はインサート取付座４に固定される。

〔調整部〕
図３に示すように、調整部５０は、工具本体２（外側本体部２１）の外周に、周方向に互いに間隔をあけて複数配置される。調整部５０は、インサート３０を軸方向の先端側へ向けて押圧し、インサート３０の軸方向の位置を調整する。調整部５０は、工具本体２に対してインサート３０の軸方向の位置を調整することにより、切刃７の軸方向の位置を調整する。調整部５０の数は、インサート３０の数と同一であり、本実施形態の例では、工具本体２の外周に調整部５０が１０個以上（例えば２０個）設けられる。

図３、図４、図７に示すように、調整部５０は、軸部材５１と、ナット部材５２と、を有する。
軸部材５１は、工具本体２に支持される。軸部材５１は、工具本体２に螺着される。ナット部材５２は、軸部材５１に螺着し、インサート３０に接触する。

図４に示すように、軸部材５１の中心線Ｃは、工具本体２の軸方向に沿って延びる。すなわち、調整部５０の中心線Ｃは、軸方向に沿って延びる。軸部材５１の中心線Ｃが延びる方向は、工具本体２の軸方向に相当する。軸部材５１は、工具本体２（支持部２４）に対して中心線Ｃ回りに回転させられることにより、ねじの作用で工具本体２に対して軸方向に移動する。ナット部材５２は、軸部材５１および工具本体２に対して中心線Ｃ回りに回転させられることにより、ねじの作用で軸部材５１および工具本体２に対して軸方向に移動する。

図８（ｂ）に示すように、軸部材５１は、軸部材５１の後端部に位置する第１ネジ軸５３と、先端部に位置する第２ネジ軸５４と、軸方向に沿う第１ネジ軸５３と第２ネジ軸５４との間に位置する操作部５５と、を有する。
第１ネジ軸５３の外径は、第２ネジ軸５４の外径よりも大きい。第１ネジ軸５３の外周面および第２ネジ軸５４の外周面には、それぞれ、雄ネジ部が形成される。第１ネジ軸５３の雄ネジ部と、第２ネジ軸５４の雄ネジ部とは、互いにネジのピッチが異なる。具体的には、第１ネジ軸５３の雄ネジ部のネジのピッチが、第２ネジ軸５４の雄ネジ部のネジのピッチよりも大きい。

操作部５５は、円柱状または円板状である。操作部５５の外径は、第１ネジ軸５３の外径および第２ネジ軸５４の外径よりも大きい。操作部５５の外周面には、軸操作穴５５ａが開口する。軸操作穴５５ａは、操作部５５の外周面に、中心線Ｃ回りに互いに間隔をあけて複数（例えば等間隔に４つ）設けられる。図４に示すように、軸操作穴５５ａは、中心線Ｃに直交する方向に延びる。本実施形態の例では、軸操作穴５５ａが、中心線Ｃに直交する方向に操作部５５を貫通して形成される。軸操作穴５５ａには、図示しないレンチ等の作業用工具が挿入される。

図８（ａ）に示すように、ナット部材５２は、中心線Ｃを中心とする円筒状または円形リング板状である。ナット部材５２の外径は、軸部材５１の外径よりも大きい。ナット部材５２の内周面には、雌ネジ部が形成される。ナット部材５２は、第２ネジ軸５４に螺着する。ナット部材５２の外周面には、ナット操作穴５２ａが開口する。ナット操作穴５２ａは、ナット部材５２の外周面に、中心線Ｃ回りに互いに間隔をあけて複数（例えば等間隔に５つ）設けられる。ナット操作穴５２ａは、中心線Ｃに直交する方向に延びる。本実施形態の例では、ナット操作穴５２ａが、底部を有する止め穴である。ナット操作穴５２ａには、図示しないレンチ等の作業用工具が挿入される。

ナット部材５２は、調整部５０において最も外径が大きい。このため、図４に示すように、工具本体２に取り付けられた調整部５０において、最も工具本体２の径方向外側に位置する径方向外端は、ナット部材５２の外周面の部分である。調整部５０の径方向外端の径方向の位置は、インサート３０の径方向外端（外周刃７ｂ）の径方向の位置よりも、径方向の内側である。

ナット部材５２の先端面は、インサート３０の後端面に対して、後端側から接触する。
このため、クランプネジ１９を緩めた状態または仮締めした状態において、工具本体２に対する軸部材５１のねじ込み量、および、軸部材５１に対するナット部材５２のねじ込み量のいずれかを調整することにより、インサート３０の軸方向の位置が調整される。すなわち、作業用工具を操作して、軸部材５１およびナット部材５２のいずれかを中心線Ｃ回りに回転させることにより、インサート取付座４に対して、インサート３０および切刃７の軸方向の位置が調整可能である。インサート３０の位置調整を行った後は、クランプネジ１９をねじ込んで本締めすることにより、インサート取付座４に対してインサート３０が固定される。
なお、クランプネジ１９を本締めした状態において、工具本体２に対する軸部材５１のねじ込み量、および、軸部材５１に対するナット部材５２のねじ込み量のいずれかを調整することにより、インサート３０の軸方向の位置を微調整してもよい。

図７および図８（ａ）に示すように、ナット部材５２は、ナット部材５２の先端面に、先端側へ向かうにしたがい縮径する凸テーパ面５２ｂを有する。凸テーパ面５２ｂは、円錐面状である。凸テーパ面５２ｂは、ナット部材５２の先端面において、中心線Ｃ回りの全周にわたって延びる円形の環状である。凸テーパ面５２ｂは、インサート３０の遠心力受け部３６、及び接触部３９と接触する。遠心力受け部３６は、凸テーパ面５２ｂを径方向内側へ向けて支持する。遠心力受け部３６は、凸テーパ面５２ｂに対して径方向外側から接触する。本実施形態においては、遠心力受け部３６、及び接触部３９が、調整部５０からの軸方向先端側へ向けた押圧力を受ける被押圧面としても機能する。

図７に示すように、ナット部材５２は、ナット部材５２の先端部に、凸部５８を有する。凸部５８は、凸テーパ面５２ｂよりも先端側に突出する。凸部５８は、軸方向に延びる柱状である。図示の例では、凸部５８が、円柱状である。なおこれに限らず、凸部５８は、多角形柱状等であってもよい。凸部５８は、凹部４３内に位置する。凸部５８は、第二遠心力受け部４４に径方向内側から対向する。図示の例では、第二遠心力受け部４４が、凸部５８の外周面と径方向に隙間をあけて対向する。つまり、第二遠心力受け部４４は、調整部５０と径方向に隙間をあけて対向する。第二遠心力受け部４４は、調整部５０に遠心力が作用したときに、調整部５０と接触して、調整部５０を径方向内側へ向けて支持可能である。また、凸部５８の先端面と、凹部４３の後端側を向く底面との間には、隙間が設けられる。
調整部５０に径方向外側へ向けた遠心力が作用したときに、インサート３０は、この遠心力を第二遠心力受け部４４で受ける。すなわち、凹部４３の第二遠心力受け部４４が、凸部５８を径方向内側へ向けて支持可能である。

〔工具本体の説明３〕
工具本体２の上述以外の部分について、説明する。
図３および図４に示すように、支持部２４は、調整部５０の軸方向の後端側に配置されて、調整部５０を支持する。支持部２４は、工具本体２の外周面に、周方向に互いに間隔をあけて複数配置される。支持部２４の数は、調整部５０の数と同一であり、本実施形態の例では、工具本体２の外周に支持部２４が１０個以上（例えば２０個）設けられる。支持部２４は、外側本体部２１の周壁の外周面のうち、後端部に配置される。

支持部２４は、軸方向に延びるリブ状である。支持部２４は、工具本体２の外周面において、径方向外側に向けて突出する。支持部２４は、工具本体２の外周面のうち、支持部２４に対して周方向に隣り合う部分（周方向に対向する部分）２ａよりも、径方向外側に向けて突出する。なお、上記部分２ａは、工具本体２の外周面のうち、周方向に隣り合う支持部２４同士の間の部分２ａと言い換えてもよい。
支持部２４は、工具本体２の外周面のうち、支持部２４の先端側に隣り合う部分（窪み部２５）よりも、径方向外側に向けて突出する。

支持部２４は、軸方向に延びるネジ孔２４ａを有する。ネジ孔２４ａは、支持部２４を軸方向に貫通し、支持部２４の先端面および後端面に開口する。ネジ孔２４ａの内周面には、雌ネジ部が設けられる。ネジ孔２４ａには、第１ネジ軸５３が螺着する。
軸方向から見て、支持部２４と、調整部５０と、インサート取付座４と、インサート３０とは、互いに重なって配置される。

工具本体２の外周面のうち、周方向に隣り合う調整部５０同士の間の部分２ｂの径方向の位置は、調整部５０の径方向の位置よりも、径方向の内側である。言い換えると、調整部５０は、工具本体２の外周面のうち周方向に隣り合う調整部５０同士の間の部分２ｂよりも、径方向外側に突出して配置される。本実施形態の例では、工具本体２の外周面のうち、周方向に隣り合う調整部５０同士の間の部分２ｂの径方向の位置が、調整部５０の中心線Ｃの径方向の位置よりも、径方向の内側である。なお、上記部分２ｂは、工具本体２の外周面のうち、調整部５０に対して周方向に隣り合う部分（周方向に対向する部分）２ｂと言い換えてもよい。

特に図示しないが、中心軸Ｏに垂直な断面視において、上記部分２ｂは、中心軸Ｏを中心とする円弧状である。工具本体２の外周面のうち、上記部分２ｂが配置される軸方向の領域（範囲）において、上記部分２ｂの径方向の位置は、上記部分２ｂ以外の部分の径方向の位置よりも、径方向外側である。つまり、上記部分２ｂが配置される軸方向の領域においては、上記部分２ｂは、工具本体２の外周面の最外径部分をなす。このため、工具本体２（外側本体部２１）を製造する際、上記部分２ｂを旋削加工（ターニング）により形成できる。

本実施形態の例では、工具本体２の外周面のうち周方向に隣り合う調整部５０同士の間の部分２ｂの径方向の位置が、工具本体２の外周面のうち周方向に隣り合う支持部２４同士の間の部分２ａの径方向の位置よりも、径方向外側である。
また、工具本体２の外周面のうち、上記部分２ｂの先端側に隣接する部分は、上記部分２ｂよりも径方向外側に突出する。

図３に示すように、径方向から見て、窪み部２５は、工具本体２（外側本体部２１）の外周面において調整部５０と重なる位置に配置されて、径方向内側に窪む。窪み部２５の数は、調整部５０の数と同一であり、本実施形態の例では、工具本体２の外周に窪み部２５が１０個以上（例えば２０個）設けられる。

本実施形態の例では、窪み部２５が長方形穴状である。窪み部２５は、軸方向に延びる。窪み部２５は、工具本体２の外周面のうち周方向に隣り合う調整部５０同士の間の部分２ｂに対して、周方向に隣接配置される。窪み部２５は、工具本体２の外周面のうち、周方向に隣り合う上記部分２ｂ同士の間に配置される。窪み部２５は、上記部分２ｂよりも、径方向内側に配置される。言い換えると、上記部分２ｂの径方向の位置は、窪み部２５の径方向の位置よりも、径方向の外側である。

図４に示すように、調整部５０の一部は、窪み部２５内に配置される。図示の例では、調整部５０のうち、操作部５５の一部（径方向内側の端部）と、ナット部材５２の一部（径方向内側の端部）とが、窪み部２５内に位置する。軸方向から見て、操作部５５の一部（径方向内側の端部）と、ナット部材５２の一部（径方向内側の端部）と、窪み部２５とは、互いに重なって配置される。

〔本実施形態による作用効果〕
以上説明した本実施形態の刃先交換式フライスカッタ１によれば、互いに異なる種類である第１インサート３０Ａおよび第２インサート３０Ｂの重量の差が、肉抜き部６０によって互いに近づけられる。これにより、複数のインサート３０における重量の差が小さくなり、刃先交換式フライスカッタ１の中心軸Ｏ回りの重量バランスが安定する。このため、刃先交換式フライスカッタ１の回転数を高めた場合であっても刃先交換式フライスカッタ１の振動が抑制される。結果的に、刃先交換式フライスカッタ１を用いて加工した加工面の品質を確保しつつ、刃先交換式フライスカッタ１の工具回転数の上限を高めることが可能となる。

第１インサート３０Ａと第２インサート３０Ｂとの重量の差は、１．０ｇ以下であることが好ましい。また、インサートが３種類以上である場合、全てのインサート３０のうち、最も重いインサート３０の重量Ｍｍａｘと、最も軽いインサート３０の重量Ｍｍｉｎとの差Δｍ（Δｍ＝Ｍｍａｘ－Ｍｍｉｎ）が、１．０ｇ以下であることが好ましい。これにより、刃先交換式フライスカッタ１の中心軸Ｏ回りの重量バランスがより確実に安定し、刃先交換式フライスカッタ１の回転数を高めた場合であっても刃先交換式フライスカッタ１の振動が抑制される。

本実施形態では、第１インサート３０Ａおよび第２インサート３０Ｂにそれぞれ肉抜き部６０が設けられ、肉抜き部６０の容積の違いによって第１インサート３０Ａおよび第２インサート３０Ｂの重量を近づける場合について説明した。しかしながら、２種類のインサート３０のうち何れか一方のみが、肉抜き部６０を有していてもよい。すなわち、２種類のインサート３０のうち少なくとも一方のインサート３０が、他方のインサート３０の重量に近づけるための肉抜き部６０を有していればよい。

また本実施形態では、軸方向先端側の先端部３１ｔに肉抜き部６０が形成されているので、インサート３０の先端部３１ｔが軽くなる。これにより、インサート３０の重心Ｇの位置が、軸方向基端側に近づく。したがって、工具本体２が中心軸Ｏ回りに回転したときに、インサート３０の先端部３１ｔが遠心力によって径方向外側に変位するのを抑えることができる。その結果、工具回転数の上限を高めることが可能となる。また、肉抜き部６０の大きさを変えることで、インサート３０の重量を調整することができる。したがって、複数のインサート３０の重量の差を、より容易に小さくすることができる。

また本実施形態では、クランプ凹部３７に対して軸方向先端側に肉抜き部６０が形成されている。これにより、インサート３０の先端部３１ｔが軽くなり、工具本体２が中心軸Ｏ回りに回転したときに、インサート３０の先端部３１ｔが遠心力によって径方向外側に変位するのを抑えることができる。

また本実施形態では、インサート本体３１の重心Ｇが、クランプ凹部３７内に位置している。これにより、遠心力によってインサート本体３１がクランプネジ１９の先端が接触した位置を中心として回転しにくくなる。したがって、インサート３０の先端部３１ｔが遠心力によって径方向外側に変位するのを抑えることができる。

また本実施形態では、肉抜き部６０は、インサート本体３１の端面３１ｓに開口している。これにより、インサート３０の先端部３１ｔが、より効果的に軽くなる。したがって、工具本体２が中心軸Ｏ回りに回転したときに、インサート３０の先端部３１ｔが遠心力によって径方向外側に変位するのを、より有効に抑えることができる。

また本実施形態では、インサート３０が、工具本体２の先端外周部（インサート取付座４）に着脱可能に装着される。
すなわち、インサート３０が着脱式の切削インサートまたは切削チップである。このため、インサート３０が工具寿命となった際には、別の新しいインサート３０と交換することにより、加工精度を良好に維持できる。また、被削材の種類や加工形態等に応じて、様々な切刃７を有する複数種類のインサート３０を用意し、選択的に使用することができる。

〔本発明に含まれるその他の構成〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の変更等が可能である。

図９は、第１変形例のインサート１３０の斜視図である。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
この第１変形例では、インサート１３０に形成された肉抜き部１６０が、肉抜き凹部１６２を有する。肉抜き凹部１６２は、インサート本体３１の先端部３１ｔの端面３１ｓよりも軸方向基端側に形成されている。つまり、肉抜き凹部１６２は、インサート本体３１の端面３１ｓから軸方向先端側に開口していない。

第１変形例によれば、肉抜き部１６０として肉抜き凹部１６２が形成されている。これにより、インサート１３０の先端部３１ｔが軽くなり、インサート１３０の重心Ｇの位置が、軸方向基端側に近づく。したがって、工具本体２が中心軸Ｏ回りに回転したときに、インサート１３０の先端部３１ｔが遠心力によって径方向外側に変位するのを抑えることができる。その結果、工具回転数の上限を高めることが可能となる。

図１０、図１１は、第２変形例のインサート２３０の斜視図である。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
この第２変形例では、インサート２３０に形成された肉抜き部２６０が、肉抜き凹部２６３を有する。肉抜き凹部２６３は、インサート本体３１において先端部３１ｔに配置されている。肉抜き凹部２６３は、インサート本体３１の裏面３１ｇから、インサート本体３１の厚さ方向に窪んでいる。肉抜き凹部２６３は、インサート本体３１において、主面３１ｆに形成されたクランプ凹部３７よりも軸方向先端側に形成されている。インサート本体３１において、クランプ凹部３７と肉抜き凹部２６３とは、軸方向に間隔をあけて形成されている。

第２変形例によれば、肉抜き部２６０として肉抜き凹部２６３が形成されている。これにより、インサート２３０の先端部３１ｔが軽くなり、インサート２３０の重心Ｇの位置が、軸方向基端側に近づく。したがって、工具本体２が中心軸Ｏ回りに回転したときに、インサート２３０の先端部３１ｔが遠心力によって径方向外側に変位するのを抑えることができる。その結果、工具回転数の上限を高めることが可能となる。

前述の実施形態では、インサート３０が、調整部５０を備える例を挙げたが、これに限らない。インサート３０は、工具本体２に対して軸方向に位置調整不能に取り付けられていてもよい。

その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例およびなお書き等で説明した各構成（構成要素）を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。
例えば、上述の実施形態において、ナット部材５２は、凸テーパ面５２ｂにおいて、インサート３０と接触するが、凸テーパ面５２ｂはインサート３０と隙間を介して対向していてもよい。この場合、ナット部材５２は、他の部分でインサート３０と接触する。

１…刃先交換式フライスカッタ（転削工具）
２…工具本体
４…インサート取付座
７…切刃
１９…クランプネジ
３０、１３０、２３０…インサート（切削インサート）
３０Ａ…第１インサート
３０Ｂ…第２インサート
３１…インサート本体
３１ｆ…主面（多角形面）
３１ｇ…裏面（多角形面）
３１ｓ…端面
３１ｔ…先端部
３２…すくい面
３６…遠心力受け部
３７…クランプ凹部
４４…第二遠心力受け部（遠心力受け部）
５０…調整部
６０、１６０、２６０…肉抜き部
６１、１６２、２６３…肉抜き凹部
Ｇ…重心
Ｏ…中心軸

Claims (4)

1. 中心軸回りに回転させられる工具本体と、
   前記工具本体の先端外周部に周方向に互いに間隔をあけ先端部を前記中心軸方向先端側に向けた状態で配置される複数の切削インサートと、を備え、
   前記切削インサートは、
   多角形板状のインサート本体と、
   前記インサート本体の一方の多角形面において、コーナ部に設けられ、前記多角形面上にすくい面を有する切刃と、を有し、
   複数の前記切削インサートは、少なくとも２つの種類の前記切削インサートに分類され、
   ２種類の前記切削インサートのうち少なくとも一方の切削インサートは、他方の切削インサートの重量に近づけるための肉抜き部を有し、
   前記肉抜き部は、前記インサート本体の前記先端部に形成され、前記多角形面から前記インサート本体の厚さ方向に窪む、
   転削工具。
2. ２種類の前記切削インサートの重量の差が、１．０ｇ以下である、請求項１に記載の転削工具。
3. 前記切削インサートは、前記インサート本体の一方の前記多角形面に設けられ、前記多角形面から前記厚さ方向に窪み、前記インサート本体を前記工具本体に固定するためのクランプネジの先端が接触するクランプ凹部をさらに備え、
   前記肉抜き部は、前記クランプ凹部に対して前記先端部側に配置されている、
   請求項１又は２に記載の転削工具。
4. 平面視において、前記インサート本体の重心が、前記クランプ凹部内に位置している、
   請求項３に記載の転削工具。

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