JP7312364B1 - 切削工具およびその工具本体 - Google Patents

Abstract

【課題】特にチップ座まわりの構造を自発的に改良することにより、チップ座に切削インサートを装着する際の取り付け間違いをさらに抑止することができるようにする。【解決手段】インサート取付部２００は、底面２１０と、切削インサート１０の周側面３０のうち上面１８または下面に対して傾斜した面からなる被拘束面３４の少なくとも一部と当接する拘束面と、切削インサート１０の切れ刃を避けるように当該拘束面から退避する退避部２２２と、切削インサート１０の上面または下面の一部を隠すように延びる第１の突出領域２２１ｐと、切削インサート１０のコーナ部が近接する部分に当該コーナ部を避けるように形成されたヌスミ部と、当該インサート取付部２００に装着された切削インサート１０の上面１８または下面の一部を覆うようにヌスミ部の上方から延びる第２の突出領域２３２ｐと、を含む形状である。【選択図】図１０

Description

本発明は、切削工具およびその工具本体に関する。

エンドミルのような転削用の切削工具として、２枚１組の切削インサートを備えたものが利用されている。これら１組の切削インサートの一方は中心刃インサートと呼ばれ、工具本体の外周面から回転中心まで延在する中心切れ刃（正面切れ刃とも呼ばれる）と、工具本体の外周面に位置した短い外周切れ刃とを有している。もう一方の切削インサートは外周刃インサートと呼ばれ、中心刃インサートを９０°回して縦横を入れ替えた状態において、ねじ穴を挟んで正面切れ刃とは反対側に位置した長い外周切れ刃と、該外周切れ刃のコーナ近傍に形成された短い正面切れ刃とを有している。

また、このような切削工具において、異なる形状の二種類の切削インサートを用意するのではなく、一種類の切削インサートをその向きを変えて工具本体に装着することで中心刃としても外周刃としても使用可能な、いわゆる２コーナ仕様の矩形状の切削インサートが利用されてもいる。このような２コーナ仕様の切削インサートが表面・裏面の対称性がないタイプ（裏返して使うことができない片面のみ使用可能なタイプ）であれば、ポケットのチップ座へ装着する際の姿勢が一義的に定まる形状とすることができるため、正しくない姿勢のインサートが誤った向きのままチップ座に取り付いてしまうといった混乱は生じ難い。

さらには、上記のような切削工具において、一種類の切削インサートをその向きを変えて工具本体に装着することで中心刃としても外周刃としても使用可能であり、かつ、表面を裏返して裏面にしても使用可能な、いわゆる両面４コーナ仕様の切削インサートが利用されてもいる。このような両面４コーナ仕様の矩形状の切削インサートは表面・裏面の対称性を備える必要があることから、チップ座へ装着する際の姿勢が一義的に定まる形状を形づくるという点では制約を受けることがあり、こういった背景から、正しくない姿勢のインサートを誤った向きのままチップ座に装着してしまう取り付け間違いが上記のいわゆる２コーナ仕様に比べれば生じやすくなってしまう。従来、このような取り付け間違いを抑止するべく、チップ座をいわゆるダブテイル構造とするといった工夫が提案されてきた（例えば特許文献１，２参照）。ダブテイル構造は、チップ座の底面に対する拘束面（切削インサートの動きを拘束するための面）の傾斜を鋭角にし、これらの面に切削インサートの楔状の下面（または上面）と側面とをそれぞれ当接させることで当該切削インサートの浮き上がりが抑えられるようにしたものである。

特開２０２１－３０４０１号公報 特開２００１－３２８０１１号公報

しかし、切削インサートの取り付け間違いを抑止することについては上記のごとくこれまでも配慮されてはいるものの、切れ刃の配置や全体形状がより複雑になるにつれ、使用する正しいコーナが見分けづらいことがあるというのが現状である。とくに、チップ座を構成するポケット部がシンプルな矩形状になっていると、正しくない姿勢の切削インサートが誤った向きのまま難なく取り付いてしまうことがあり、しかも、しっかりクランプしているように見えてしまうと使用者らが取り付け間違いに気付きづらいことがある。

そこで、本発明は、特にチップ座まわりの構造を自発的に改良することにより、チップ座に切削インサートを装着する際の取り付け間違いをさらに抑止することができるようにした切削工具およびその工具本体を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、上面と、下面と、曲折するコーナ部を含む周側面と、上面と周側面との上側交差稜線および下面と周側面との下側交差稜線の一部に形成された切れ刃と、上面から下面まで貫通するねじ穴と、を有する切削インサートを装着するためのインサート取付部を備えた工具本体を含む切削工具であって、
インサート取付部は、
ねじ穴に差し込まれる固定ねじ用の雌ねじ部を有し、切削インサートの上面または下面の少なくとも一部と当接する底面と、
切削インサートの周側面のうち上面または下面に対して傾斜した面からなる被拘束面の少なくとも一部と当接する部位を含む面であって、底面に対する傾斜角が鋭角である拘束面と、
切削インサートの上側交差稜線または下側交差稜線が近接する部分に当該切れ刃を避けるように当該拘束面から退避する形状に形成された退避部と、
底面に垂直な方向から見て、インサート取付部に装着された切削インサートの上面または下面の一部を隠すように延びる第１の突出領域と、
切削インサートのコーナ部が近接する部分に当該コーナ部を避けるように形成されたヌスミ部と、
底面に垂直な方向から見て、当該インサート取付部に装着された切削インサートの上面または下面の一部を覆うようにヌスミ部の上方から延びる第２の突出領域と、
を含む形状である、切削工具である。

かかる態様の切削工具においては、インサート取付部の拘束面が底面に対し鋭角に傾斜したいわゆるダブテイル構造となっていて、かつ、切削インサートのほうへ向けてせり出す領域（第１の突出領域）が設けられ、さらに、コーナ部を避けるように形成されたヌスミ部にも切削インサートのほうへ向けてせり出す領域（第２の突出領域）が設けられていることから、正しくない姿勢のインサートを誤った向きのままチップ座に装着しようとした場合、当該インサートの被拘束面にこれらの領域が干渉してしまい、当該切削インサートが拘束面とは逆のほうへ押し出された状態となってしまう。この結果、チップ座の雌ねじ部と切削インサートのねじ穴とが所定量ずれてしまい、固定ねじで切削インサートを固定することが困難または不可能な状態となる。

上記のごとき切削工具において、第１の突出領域および／または第２の突出領域は、インサート取付部に対して適合しない姿勢で着座した場合の切削インサートのねじ穴の中心軸を、雌ねじ部に対して少なくとも所定量ずらす位置まで突出して形成されていてもよい。

上記のごとき切削工具において、第１の突出領域は、拘束面を延長した面上に形成されていてもよい。

上記のごとき切削工具において、第１の突出領域および／または第２の突出領域の底面に対する傾斜角は、インサート取付部に対して適合しない姿勢で着座した場合の切削インサートを適正な着座位置から少なくとも所定量ずらす大きさであってもよい。

上記のごとき切削工具において、第１の突出領域および／または第２の突出領域の底面からの高さは、インサート取付部に対して適合しない姿勢で着座した場合の切削インサートのねじ穴の中心軸を、雌ねじ部に対して少なくとも所定量ずらす高さとなっていてもよい。

上記のごとき切削工具において、所定量は、切削インサートのねじ穴に通した固定ねじを雌ねじ部に螺合させることを困難にするずれ量であってもよい。

上記のごとき切削工具における切削インサートは、上面に向かって見た上面視および下面に向かって見た下面視にて略矩形であってもよい。

上記のごとき切削工具における切削インサートの上面と下面は、上側交差稜線または下側交差稜線のうちの第１辺およびこれに対向する第３辺の長さが、第２辺およびこれに対向する第４辺の長さよりも長い形の矩形状であってもよい。

上記のごとき切削工具において、被拘束面は、切削インサートの周側面のうち第２辺または第４辺に隣接する面に形成されており、インサート取付部の拘束面は、当該被拘束面と対向する位置に形成されていてもよい。

上記のごとき切削工具において、被拘束面は、第２辺に設けられた切れ刃に対して逃げ角がポジとなる逃げ面を構成していてもよい。

上記のごとき切削工具における切削インサートは、当該切削インサートがインサート取付部に装着された状態における底面から上側交差稜線または下側交差稜線までの高さが、ねじ穴から第４辺に向かうにつれて漸減する形状であってよい。

上記のごとき切削工具において、周側面のうち拘束面以外の側面のいずれか一方は、第１辺に設けられた切れ刃に対して逃げ角がネガとなる逃げ面を構成していてもよい。

上記のごとき切削工具における切削インサートは、ねじ穴の中心軸の中点を通る垂線であってかつ第２辺および第４辺に沿って延びるＸ軸を回転中心として１８０°反転した場合に上面側と下面側とで同様の形状である軸対称の構造であってもよい。

上記のごとき切削工具における切削インサートは、上面側の４辺のうちの３辺と下面側の４辺のうちの３辺を切れ刃として使用可能な構造であってもよい。

上記のごとき切削工具における切削インサートは、コーナ部のうち隣接する２つに設けられた切れ刃を有するものであってもよい。

上記のごとき切削工具において、ねじ穴の中心軸が、上面および下面に対して垂直であってもよい。

上記のごとき切削工具におけるインサート取付部として、同一形状である切削インサートが異なる姿勢で装着される、向きが互いに異なる２つのインサート取付部が設けられていてもよい。

上記のごとき切削工具における２つのインサート取付部は、切削インサートの上側交差稜線または下側交差稜線の４辺のうちの長辺を当該工具本体の径方向に向けた姿勢で当該切削インサートを装着する第１のインサート取付部と、長辺を当該工具本体の回転軸方向に向けた姿勢で当該切削インサートを装着する第２のインサート取付部と、からなるものであってもよい。

本発明の別の一態様は、上面と、下面と、曲折するコーナ部を含む周側面と、上面と周側面との上側交差稜線および下面と周側面との下側交差稜線の一部に形成された切れ刃と、上面から下面まで貫通するねじ穴と、を有する切削インサートを装着するためのインサート取付部を備えた工具本体を含む切削工具であって、
インサート取付部は、
ねじ穴に差し込まれる固定ねじ用の雌ねじ部を有し、切削インサートの上面または下面の少なくとも一部と当接する底面と、
切削インサートの周側面のうち上面または下面に対して傾斜した面からなる被拘束面の少なくとも一部と当接する部位を含む面であって、底面に対する傾斜角が鋭角である拘束面と、
切削インサートのコーナ部が近接する部分に当該コーナ部を避けるように形成されたヌスミ部と、
該ヌスミ部の上方から、当該インサート取付部に装着されたインサートの上面または下面の一部を覆うように延びる突出領域と、
を含む形状である、切削工具である。

本発明のさらに別の一態様は、上記のごとき切削工具を構成する、工具本体である。

本発明の一実施形態における切削工具を示す、ボディ（工具本体）の先端部側から見た斜視図である。 中心刃インサート用のポケット（第１のインサート取付部）の構成を示す斜視図である。 外周刃インサート用のポケット（第２のインサート取付部）の構成を示す斜視図である。 切削インサートの形状を示す斜視図である。 中心刃インサートとして用いられる切削インサートの（Ａ）上面図と、（Ｂ）側面図である。 外周刃インサートとして用いられる切削インサートの上面図である。 中心刃インサート用のポケット側から見た切削工具の先端部分の図である。 図７のVIII-VIII線における断面図である。 図７のIX-IX線における断面図である。 （Ａ）中心刃インサート用のポケットに切削インサートが正しい姿勢で取り付けられた状態と、（Ｂ）誤った姿勢で取り付けられた状態とを示す図である。 図１０（Ａ）の一部と図１０（Ｂ）の一部をそれぞれ（Ａ）、（Ｂ）に拡大して示す図である。 （Ａ）従来の切削インサートを中心刃インサートとしてポケットに取り付けた状態と、（Ｂ）本願の切削工具における切削インサートを中心刃インサートとしてポケットに取り付けた状態と、をそれぞれ示す、切削インサートの上面に垂直な方向から見た図である。 （Ａ）従来の切削インサートを中心刃インサートとしてポケットに取り付けた状態と、（Ｂ）本願の切削工具における切削インサートを中心刃インサートとしてポケットに取り付けた状態と、をそれぞれ示す、切削インサートの被拘束面に平行な方向から見た図である。 外周刃インサート用のポケットがある側から見た切削工具の先端部分の基端部側から見た斜視図である。 外周刃インサート用のポケット側から見た切削工具の先端部分の図である。 図１５のXVI-XVI線における断面図である。 図１５のXVII-XVII線における断面図である。 （Ａ）外周刃インサート用のポケットに切削インサートが正しい姿勢で取り付けられた状態と、（Ｂ）誤った姿勢で取り付けられた状態とを示す図である。 （Ａ）従来の切削インサートを外周刃インサートとしてポケットに取り付けた状態と、（Ｂ）本願の切削工具における切削インサートを外周刃インサートとしてポケットに取り付けた状態と、をそれぞれ示す、切削インサートの上面に垂直な方向から見た図である。 （Ａ）従来の切削インサートを外周刃インサートとしてポケットに取り付けた状態と、（Ｂ）本願の切削工具における切削インサートを外周刃インサートとしてポケットに取り付けた状態と、をそれぞれ示す、切削インサートの被拘束面に平行な方向から見た図である。 ポケットに切削インサートが正しい姿勢で取り付けられた状態と、誤った姿勢で取り付けられた状態との間における「ずれ量」について数式を用いて説明するための図である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る切削工具およびそのボディ（工具本体）の好適な実施形態について詳細に説明する（図１等参照）。

切削工具１は、ボディ（工具本体）１００のポケット（いわゆるチップ座を構成する、インサート取付部）２００に切削インサート１０を装着してなる工具であり、エンドミルといった転削用の切削工具として用いられる。本実施形態の切削工具１は、ボディ１００の先端部１００ｔ（基端部は、符号１００ｂで示している）に、回転軸１０１を挟むように配置された２つのポケット２００を有している（図１等参照）。これら２つのポケット２００は、いわゆる両面４コーナ仕様の矩形状の切削インサート（ねじ穴４０を中心に９０°回し縦横を入れ替えても使用可能であり、かつ、表裏を入れ替えて上面１８と下面２８とを逆にしても使用可能な、計４つのコーナ部が切れ刃となる構造のインサート）１０を、それぞれに対し姿勢を異ならせて装着することできるように形成された第１のインサート取付部２００Ａおよび第２のインサート取付部２００Ｂからなる。第１のインサート取付部２００Ａは、切削インサート１０の長手方向を回転軸１０１に対して垂直にした姿勢（別言すれば、長辺をボディ１００の径方向に向けた姿勢）で当該切削インサート１０を装着するポケットで、本明細書では、中心刃インサートのポケット（またはＡ刃インサートのポケット）と称する場合がある（図２参照）。第２のインサート取付部２００Ｂは、切削インサート１０の長手方向を回転軸１０１に対して平行にした姿勢（別言すれば、長辺をボディ１００の回転軸１０１方向に向けた姿勢）で当該切削インサート１０を装着するポケットで、本明細書では、外周刃インサートのポケット（またはＢ刃インサートのポケット）と称する場合がある（図３参照）。

切削インサート１０は上記のごとく両面４コーナ仕様である矩形状のインサートであり、上面１８、下面２８、曲折するコーナ部３５，３６，３７，３８を含む周側面３０と、上面１８と周側面３０との上側交差稜線および下面２８と周側面３０との下側交差稜線の一部に形成された切れ刃と、上面１８から下面２８まで貫通するねじ穴４０と、漸減部１９，２９を有する（図４等参照）。この切削インサート１０は、上面１８に向かって見た上面視および下面２８に向かって見た下面視にて略矩形となっている。周側面３０は、第１側面３１、第２側面（被拘束面）３２、第３側面３３、第４側面（被拘束面）３４を含む（図４等参照）。上面１８と周側面３０との上側交差稜線のうち、第１側面３１に接する部分が第１辺１１、第２側面（被拘束面）３２に接する部分が第２辺１２、第３側面３３に接する部分が第３辺１３、第４側面（被拘束面）３４に接する部分が第４辺１４である（図４、図５参照）。第１辺１１と第３辺１３は第２辺１２、第４辺１４よりも長い長辺であり、第２辺１２と第４辺１４はこれら第１辺１１、第３辺１３よりも短い短辺である。なお、下面２８と周側面３０との下側交差稜線を構成する各辺については、上面１８と同様の構成となるため本明細書ではあえて定義せず、以降、上面１８が図中において上側となっている（または、見える側に位置している）状態に基づき説明することとする。

本実施形態の切削インサート１０は、長手方向（長辺である第１辺１１、第３辺１３が延びる方向）を横に向けた姿勢（回転軸１０１に対して長手方向を垂直にした姿勢）で「中心刃インサート」として使用することができ（図５参照）、また、長手方向を縦に向けた姿勢（回転軸１０１に対して長手方向を平行にした姿勢）で「外周刃インサート」として使用することができる（図６参照）。中心刃インサートとしての切削インサート１０は中心刃インサート用ポケット（Ａ刃インサートのポケット）２００Ａに装着され、外周刃インサートとしての切削インサート１０は外周刃インサート用ポケット（Ｂ刃インサートのポケット）２００Ｂに装着される（図１～図３等参照）。本実施形態の切削インサート１０は、「中心刃インサート」として使用される場合は、第１辺１１に形成された切れ刃がボディ１００の外周面１０２から回転軸１０１まで延在する中心切れ刃（正面切れ刃とも呼ばれる）となり、コーナ部３５を挟んで第２辺１２に形成された切れ刃がボディ１００の外周面１０２に位置した短い外周切れ刃となるように構成されている（図５参照）。本実施形態では、第２辺１２に形成された短い外周切れ刃に対し、第２側面３２を、逃げ角がポジとなる逃げ面を構成するように形成している（図５等参照）。なお、このポジの逃げ面となる第２側面３２は、反転すると傾斜が真逆である「逆ポジ」の被拘束面となる（図５参照）。また、本実施形態では、第１側面３１または第３側面３３を、中心切れ刃（正面切れ刃）の逃げ角０がネガ（「ネガ」という場合、通常は負の角度（いわゆる逆ポジ）を意味するが、ここでは０度となる場合を含む用語として用いており、特に本実施形態は０度である場合を例示している）となる逃げ面となるように構成している。さらに、この切削インサート１０は、「外周刃インサート」として使用される場合は第３辺１３に形成された切れ刃が、ボディ１００の外周面１０２に位置する長い外周切れ刃となり、この外周切れ刃のコーナ部３６を挟んだ近傍位置にある第２辺１２の切れ刃が短い正面切れ刃となるように構成されている（図６参照）。別言すれば、本実施形態の切削インサート１０は、上面１８側の４辺（第１辺１１、第２辺１２、第３辺１３、第４辺１４）のうちの３辺と下面２８側の４辺（図中では特に符号を記していない）のうちの３辺を切れ刃として使用可能な構造となっている。

漸減部１９は、ねじ穴４０から第４辺１４に向かうにつれて上側交差稜線１５の下面２８からの高さが漸減するように形成された部分である（図５等参照）。このように、第２辺１２に形成された切れ刃（外周切れ刃）の反対側において上面１８の一部を低くした形状とすることで、中心刃インサート（Ａ刃インサート）の中心切れ刃の付近が薄くなり、当該切削インサート１０で例えば穴加工を行う際の切りくずの排出性が向上する。もちろん、下面２８側にも同様の漸減部２９が形成されている（図５参照）。

上記のごとき両面４コーナ仕様の切削インサート１０は、上面１８側と下面２８側とのどちらも同様に使用できるようにするための対称性を備えるべく、ねじ穴４０の中心軸４０Ｚの中点を通る垂線であってかつ第２辺１２および第４辺１４に沿って延びるＸ軸１０Ｘ（図４参照）を回転中心として１８０°反転した場合に、上面１８側と下面２８側とで同様の形状である軸対称の構造に形成されていることから、ポケット２００（２００Ａ，２００Ｂ）へ装着する際の姿勢が一義的に定まる形状という点では制約を受けることがあり、このため、正しくない姿勢のまま装着してしまうという取り付け間違いが生じ得るというものでもある。本実施形態の切削工具１およびそのボディ１００は、後述するように、ポケット２００の構造、中でも拘束面２２０まわりの構造を自発的に改良することにより、こういった切削インサート１０の取り付け間違いをさらに抑止することができるようにしている。以下では、まず中心刃インサート用ポケット（Ａ刃インサートのポケット）２００Ａの構造について説明し（図７～図１３参照）、その次に、外周刃インサート用ポケット（Ｂ刃インサートのポケット）２００Ｂの構造について説明する（図１４～図２０参照）。なお、これらポケット２００の構造を説明するにあたっては、便宜的に、当該ポケット２００に装着された切削インサート１０の短手方向（短辺である第２辺１２、第４辺１４が延びる方向）に沿った方向をＸ方向、長手方向（長辺である第１辺１１、第３辺１３が延びる方向）に沿った方向をＹ方向、底面２１０に垂直な方向をＺ方向と表して説明する（図２、図３参照）。

［中心刃インサート用ポケット（Ａ刃インサートのポケット）２００Ａの構造］
中心刃インサート用ポケット２００Ａは、底面２１０、拘束面２２０、退避部２２２、第１の突出領域２２１ｐ、ヌスミ部２３０、第２の突出領域２３２ｐを含み、さらには当接面２４０、逃げ部２５０，２６０，２７０、退避部２８０を含む形状に形成されている（図２、図７等参照）。

底面２１０は、切削インサート１０の上面１８または下面２８の少なくとも一部と当接する、いわゆるチップ座を構成する面である（図２、図８、図９等参照）。底面２１０には、雌ねじ部２１２が設けられている。切削インサート１０のねじ穴４０に通した固定ねじ３００の先端部をこのねじ穴４０に螺合させることで、切削インサート１０はこの中心刃インサート用ポケット２００Ａに装着される（図８等参照）。なお、本実施形態では、ねじ穴４０の中心軸４０Ｚが上面１８および下面２８に対して傾斜した（つまり、Ｚ方向の一致していない）切削インサート１０を用いているため上記の雌ねじ部２１２もまた底面２１０に対して同様に傾斜しているが（図８等参照）、これは一例にすぎない。ねじ穴４０の中心軸４０Ｚが上面１８および下面２８に対して垂直な切削インサート１０を用いる場合には、底面２１０に対して雌ねじ部２１２を垂直にすればよい。

拘束面２２０は、切削インサート１０の第２側面（被拘束面）３２または第４側面（被拘束面）３４（以下、これらの面を単に「被拘束面」という場合がある）と対向し、これら被拘束面３２，３４の少なくとも一部と当接する部位を含む面であり、該被拘束面３２，３４に当接することで当該切削インサート１０のＹ方向の位置を規定する（図２、図８等参照）。本実施形態では、この拘束面２２０を、底面２１０に対する傾斜角α（α１）が鋭角となるように傾斜した面で形成することで、いわゆるダブテイル構造（底面２１０に対する拘束面２２０の傾斜を鋭角にすることで、これらの面に切削インサート１０の楔状の下面２８（または上面１８）と被拘束面３４（または被拘束面３２）とをそれぞれ当接させることで当該切削インサート１０の浮き上がりが抑えられるようにした構造）を構築している（図１０等参照）。

退避部２２２は、切削インサート１０の上側交差稜線１５または下側交差稜線２５が近接する部分に形成された凹部で構成されている（図１１等参照）。かかる退避部２２２は、これら上側交差稜線１５または下側交差稜線２５を避けるように拘束面２２０（または拘束面２２０の延長面）から退避する形状になっており、中心刃インサート用ポケット２００Ａに装着された切削インサート１０の上側交差稜線１５または下側交差稜線２５が接触しないようになっている。

第１の突出領域２２１ｐは、中心刃インサート用ポケット２００Ａを底面２１０に垂直な方向から（別言すれば、Ｚ方向に沿って）見た場合に、当該中心刃インサート用ポケット２００Ａに装着された切削インサート１０の上面１８または下面２８の一部を隠すように延びてせり出す領域である。例えば本実施形態における第１の突出領域２２１ｐは、退避部２２２を超える位置まで拘束面２２０を延長した面上に形成されている（図１１等参照）。

ヌスミ部２３０は、切削インサート１０のコーナ部が近接する部分に当該コーナ部を避けるように形成された凹部からなる部分である（図２等参照）。例えば本実施形態においては、切削インサート１０のコーナ部３５またはコーナ部３７が接触するのを避けるように当該中心刃インサート用ポケット２００Ａの角の部分にヌスミ部２３０を設けている。

第２の突出領域２３２ｐは、中心刃インサート用ポケット２００Ａを底面２１０に垂直な方向から（別言すれば、Ｚ方向に沿って）見た場合に、当該中心刃インサート用ポケット２００Ａに装着された切削インサート１０の上面１８または下面２８の一部を覆うようにヌスミ部２３０の上方から延びてせり出す領域である（図２、図１２等参照。なお、従来構造を参考までに示す図１２（Ａ）等においては、対応する符号に’（ダッシュ）を付して表している）。例えば本実施形態では、Ｚ方向に沿って見た場合に、第２の突出領域２３２ｐが、第１の突出領域２２１ｐの縁よりもさらにＹ方向に沿って突出するようにしている（図１２等参照）。

当接面２４０は、切削インサート１０の周側面３０のうち、拘束面３２，３４を除く面（すなわち、第１側面３１と第３側面３３）の一部が当接する面である（図２等参照）。本実施形態のボディ１００における当接面２４０は、底面２１０に対してほぼ垂直な面で構成されている。

逃げ部２５０は、切削インサート１０の切れ刃として使用されていない側の長辺の外周切れ刃（例えば、上面１８の第３辺１３に形成されている、外周刃インサート（Ｂ刃インサート）用の外周切れ刃（図６参照））が当該中心刃インサート用ポケット２００Ａに当たらないように設けられている部分で、当接面２４０と底面２１０との間に溝状に形成されている（図２等参照）。

逃げ部２６０は、切削インサート１０の切れ刃として使用されていない側の短辺の外周切れ刃（例えば、上面１８の第２辺１２に形成されている、中心刃インサート（Ａ刃インサート）用の外周切れ刃（図５参照））が当該中心刃インサート用ポケット２００Ａに当たらないように設けられている部分で、拘束面２２０と底面２１０との間に溝状に形成されている（図２等参照）。

逃げ部２７０は、切削インサート１０の切れ刃として使用されていない側の長辺の中心切れ刃（例えば、上面１８の第１辺１１に形成されている、中心刃インサート（Ａ刃インサート）用の中心切れ刃（図５参照））が当該中心刃インサート用ポケット２００Ａに当たらないように設けられている部分で、底面２１０からボディ１００の先端部１００ｔに向け溝状に形成されている（図２等参照）。

退避部２８０は、切削インサート１０の切れ刃として使用されていない側の長辺の外周切れ刃（例えば、上面１８の第３辺１３に形成されている、外周刃インサート（Ｂ刃インサート）用の外周切れ刃（図６ｄ参照））が当該中心刃インサート用ポケット２００Ａに当たらないように設けられている部分で、当接面２４０の、底面２１０とは反対側に設けられた溝状の凹部で形成されている（図２等参照）。

かかる態様のボディ１００ないしは切削工具１においては、中心刃インサート（Ａ刃インサート）のポケット２００Ａが、その拘束面２２０が底面２１０に対し鋭角に傾斜したいわゆるダブテイル構造となっていて、かつ、拘束面２２０の一部あるいはその延長線上に切削インサート１０のほうへ向けてせり出す第１の突出領域２２１ｐが設けられ、さらに、コーナ部３７（３６）を避けるように形成されたヌスミ部２３０に、切削インサート１０のほうへ向けてせり出す第２の突出領域２３２ｐが設けられていることから、正しくない姿勢の切削インサート１０を誤った向きのまま当該ポケット２００Ａに装着しようとした場合、当該切削インサート１０の被拘束面３２（３４）にこれらの領域２２１ｐ、２３２ｐが干渉し、当該切削インサート１０は拘束面２２０とは逆のほう（すなわち、ボディ１００の外周面１０２のほう）へ所定量押し出されてずれた状態となる（図１０、図１１参照）。この結果、ポケット２００Ａの雌ねじ部２１２と切削インサート１０のねじ穴４０とが所定量ずれることとなり、固定ねじ３００で切削インサート１０を固定することが困難または不可能な状態となる。

このように、上記の所定量は、基本的には、少なくとも、切削インサート１０のねじ穴４０に通した固定ねじ３００を雌ねじ部２１２に螺合させることを困難にする量であるが、その大きさは、本発明の特徴を逸脱しない限りにおいて、第１の突出領域２２１ｐの底面２１０に対する傾斜角α２を好適な範囲内の値とし、あるいは第１の突出領域２２１ｐ／第２の突出領域２３２ｐの底面２１０からの高さＨを好適な範囲内の値とすることで適宜に設定することができる。以下、概略図を示しつつ、このような設定の概要を説明する（図２１参照）。

本実施形態の切削インサート１０とポケット２００とは上記のとおりダブテイル構造となっているため、拘束面２２０と第１の突出領域２２１ｐのそれぞれは、底面２１０に対して傾斜角α１、α２で傾斜している。これら傾斜角α１、α２の余角となる角度θ１、θ２、すなわち底面２１０に対する垂直面ＶＰ（またはこれに平行な面）をゼロ度とした場合の拘束面２２０と第１の突出領域２２１ｐの角度を規定したうえで、適合しない姿勢（間違った姿勢）の切削インサート１０が第１の突出領域２２１ｐと干渉する（接触する）部分の高さを高さＨ１、正しい姿勢で装着されたときの底面２１０側の切削インサート１０の交差稜線２５（１５）の高さをＨ２とすると、（Ｈ１－Ｈ２）×tanθ２＝Ｙ１の寸法（ずれ量）だけ切削インサート１０およびそのねじ穴４０の中心軸４０ＸがＹ方向に沿ってずれる（図２１参照）。また、ヌスミ部２３０においても、切削インサート１０を正しい姿勢で装着すれば、当該切削インサート１０のコーナ部３７（３６）がヌスミ部２３０に収まるが、適合しない姿勢（間違った姿勢）で装着しようとすると、コーナ部３５（３８）が第２の突出領域２３２ｐに干渉してしまい、やはり切削インサート１０およびそのねじ穴４０の中心軸４０ＸがＹ方向に沿ってずれる（図１１、図１３等参照）。これらのようにねじ穴４０の中心軸４０ＸがＹ方向に沿ってずれている状態のときは、固定ねじ３００の先端部を雌ねじ部２１２に螺号させることが困難となる。

なお、本実施形態では、拘束面２２０の傾斜角α１と第１の突出領域２２１ｐの傾斜角α２とが等しい構造（α１＝α２）を例示しつつ説明したがこれは一例にすぎない。このような構造は、拘束面２２０と第１の突出領域２２１とを同一平面上に配置することで製作しやすくしたものということができるが、拘束面２２０の傾斜角α１と第１の突出領域２２１ｐの傾斜角α２とを異ならせた構造（α１≠α２）、例えばα１＞α２として第１の突出領域２２１ｐがさらにせりだすような形状としてもよい。あるいは、拘束面２２０や第１の突出領域２２１を、平面以外の形状としてもよい。

［外周刃インサート用ポケット（Ｂ刃インサートのポケット）２００Ｂの構造］
外周刃インサート用ポケット２００Ｂは、中心刃インサート用ポケット２００Ａと同様、底面２１０、拘束面２２０、退避部２２２、第１の突出領域２２１ｐ、ヌスミ部２３０、第２の突出領域２３２ｐ、当接面２４０、逃げ部２５０Ｂ，２６０Ｂ，２７０Ｂ、退避部２８０Ｂを含む形状とすることができる（図３、図１４～図２０参照）。この外周刃インサート用ポケット２００Ｂは、適合しない姿勢（間違った姿勢）の切削インサート１０を、中心刃インサート用ポケット２００Ａと同様にＹ方向に所定量ずらす。ただ、このＹ方向が、中心刃インサート用ポケット２００Ａの場合はボディ１００の径方向であったのに対し（図２参照）、外周刃インサート用ポケット２００Ｂでは、ボディ１００の先端部１００ｔを向いた方向（別言すれば、ボディ１００の回転軸１０１に平行な方向）であるという点が大きく異なるのであって、適合しない姿勢（間違った姿勢）の切削インサート１０を装着しようとした場合に、切削インサート１０およびそのねじ穴４０の中心軸４０ＸをＹ方向に沿ってずらずという点では基本的に変わるところがない。この点を鑑み、本明細書では外周刃インサート用ポケット２００Ｂについての詳細な説明を省略する。

なお、外周刃インサート用ポケット（Ｂ刃インサートのポケット）２００Ｂとして、図面では、第１の突出領域２２１ｐが中心刃インサート用ポケット（Ａ刃インサートのポケット）２００Ａにおけるものよりも小さいものや、退避部２２がないものを図示している（図１６，図１７等参照）。これは、切削時の切りくずの排出性を向上させたものであるということができるが、仮にそのように第１の突出領域２２１ｐが小さい（せり出し量が小さい）としても、適合しない姿勢（間違った姿勢）の切削インサート１０を装着しようとした場合に、切削インサート１０およびそのねじ穴４０の中心軸４０ＸをＹ方向に沿ってずらずという点ではその機能は発揮されうる。

なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれ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において種々変形実施可能である。

本発明は、中心刃付き多機能カッタ等の切削工具およびその工具本体に適用して好適である。

１…切削工具
１０…（刃先交換式の）切削インサート
１０Ｘ…Ｘ軸
１１…（上面の）第１辺
１２…（上面の）第２辺
１３…（上面の）第３辺
１４…（上面の）第４辺
１５…上側交差稜線
１８…上面
１９…漸減部
２５…下側交差稜線
２８…下面
２９…漸減部
３０…周側面
３１…第１側面（周側面のうち拘束面以外の面）
３２…第２側面（被拘束面）
３３…第３側面（周側面のうち拘束面以外の面）
３４…第４側面（被拘束面）
３５，３６，３７，３８…コーナ部
４０…ねじ穴
４０Ｚ…ねじ穴の中心軸
１００…ボディ（工具本体）
１００ｂ…ボディの基端部
１００ｔ…ボディの先端部
１０１…回転軸
１０２…外周面
２００…ポケット（インサート取付部）
２００Ａ…中心刃インサートのポケット（第１のインサート取付部）
２００Ｂ…外周刃インサートのポケット（第２のインサート取付部）
２１０…底面
２１２…雌ねじ部
２２０…拘束面
２２１ｐ…第１の突出領域
２２２…退避部
２３０…ヌスミ部
２３２ｐ…第２の突出領域
２４０…当接面（周側面のうち拘束面以外の面と当接する面）
２５０…長辺の外周切れ刃用の逃げ部
２６０…短辺の外周切れ刃（または正面切れ刃）用の逃げ部
２７０…中心切れ刃用の逃げ部
３００…固定ねじ
α１…底面２１０に対する拘束面２２０の傾斜角
α２…底面２１０に対する第１の突出領域および／または第２の突出領域の傾斜角
Ｈ…第１の突出領域および／または第２の突出領域の底面からの高さ
ＶＰ…底面２１０に垂直な面

Claims (20)

1. 上面と、下面と、曲折するコーナ部を含む周側面と、前記上面と前記周側面との上側交差稜線および前記下面と前記周側面との下側交差稜線の一部に形成された切れ刃と、前記上面から前記下面まで貫通するねじ穴と、を有する切削インサートを装着するためのインサート取付部を備えた工具本体を含む切削工具であって、
   前記インサート取付部は、
   前記ねじ穴に差し込まれる固定ねじ用の雌ねじ部を有し、前記切削インサートの前記上面または前記下面の少なくとも一部と当接する底面と、
   前記切削インサートの前記周側面のうち前記上面または前記下面に対して傾斜した面からなる被拘束面の少なくとも一部と当接する部位を含む面であって、前記底面に対する傾斜角が鋭角である拘束面と、
   前記切削インサートの前記上側交差稜線または前記下側交差稜線が近接する部分に当該切れ刃を避けるように当該拘束面から退避する形状に形成された退避部と、
   前記底面に垂直な方向から見て、前記インサート取付部に装着された前記切削インサートの前記上面または前記下面の一部を隠すように延びる第１の突出領域と、
   前記切削インサートの前記コーナ部が近接する部分に当該コーナ部を避けるように形成されたヌスミ部と、
   前記底面に垂直な方向から見て、当該インサート取付部に装着された前記切削インサートの前記上面または前記下面の一部を覆うように前記ヌスミ部の上方から延びる第２の突出領域と、
   を含む形状である、切削工具。
2. 前記第１の突出領域および／または前記第２の突出領域は、前記インサート取付部に対して適合しない姿勢で着座した場合の前記切削インサートの前記ねじ穴の中心軸を、前記雌ねじ部に対して少なくとも所定量ずらす位置まで突出して形成されている、請求項１に記載の切削工具。
3. 前記第１の突出領域は、前記拘束面を延長した面上に形成されている、請求項１に記載の切削工具。
4. 前記第１の突出領域および／または前記第２の突出領域の前記底面に対する傾斜角は、前記インサート取付部に対して適合しない姿勢で着座した場合の前記切削インサートを適正な着座位置から少なくとも所定量ずらす大きさである、請求項３に記載の切削工具。
5. 前記第１の突出領域および／または前記第２の突出領域の前記底面からの高さは、前記インサート取付部に対して適合しない姿勢で着座した場合の前記切削インサートの前記ねじ穴の中心軸を、前記雌ねじ部に対して少なくとも所定量ずらす高さとなっている、請求項１に記載の切削工具。
6. 前記所定量は、前記切削インサートのねじ穴に通した固定ねじを前記雌ねじ部に螺合させることを困難にするずれ量である、請求項２に記載の切削工具。
7. 前記切削インサートは、前記上面に向かって見た上面視および前記下面に向かって見た下面視にて略矩形である、請求項６に記載の切削工具。
8. 前記切削インサートの前記上面と前記下面は、前記上側交差稜線または前記下側交差稜線のうちの第１辺およびこれに対向する第３辺の長さが、第２辺およびこれに対向する第４辺の長さよりも長い形の矩形状である、請求項７に記載の切削工具。
9. 前記被拘束面は、前記切削インサートの前記周側面のうち前記第２辺または前記第４辺に隣接する面に形成されており、前記インサート取付部の前記拘束面は、当該被拘束面と対向する位置に形成されている、請求項８に記載の切削工具。
10. 前記被拘束面は、前記第２辺に設けられた切れ刃に対して逃げ角がポジとなる逃げ面を構成する、請求項９に記載の切削工具。
11. 前記切削インサートは、前記下面から前記上側交差稜線までの高さまたは前記上面から前記下側交差稜線までの高さが、前記ねじ穴から前記第４辺に向かうにつれて漸減する形状である、請求項１０に記載の切削工具。
12. 前記周側面のうち前記拘束面以外の側面のいずれか一方は、前記第１辺に設けられた切れ刃に対して逃げ角がネガとなる逃げ面を構成する、請求項１０に記載の切削工具。
13. 前記切削インサートは、前記ねじ穴の中心軸の中点を通る垂線であってかつ前記第２辺および前記第４辺に沿って延びるＸ軸を回転中心として１８０°反転した場合に前記上面側と前記下面側とで同様の形状である軸対称の構造である、請求項１２に記載の切削工具。
14. 前記切削インサートは、前記上面側の４辺のうちの３辺と前記下面側の４辺のうちの３辺を切れ刃として使用可能な構造である、請求項１３に記載の切削工具。
15. 前記切削インサートは、前記コーナ部のうち隣接する２つに設けられた切れ刃を有する、請求項１４に記載の切削工具。
16. 前記ねじ穴の中心軸が、前記上面および前記下面に対して垂直である、請求項１５に記載の切削工具。
17. 前記インサート取付部として、同一形状である前記切削インサートが異なる姿勢で装着される、向きが互いに異なる２つのインサート取付部が設けられている、請求項１に切削工具。
18. 前記２つのインサート取付部は、前記切削インサートの前記上側交差稜線または前記下側交差稜線の４辺のうちの長辺を当該工具本体の径方向に向けた姿勢で当該切削インサートを装着する第１のインサート取付部と、前記長辺を当該工具本体の回転軸方向に向けた姿勢で当該切削インサートを装着する第２のインサート取付部と、からなる、請求項１７に記載の切削工具。
19. 上面と、下面と、曲折するコーナ部を含む周側面と、前記上面と前記周側面との上側交差稜線および前記下面と前記周側面との下側交差稜線の一部に形成された切れ刃と、前記上面から前記下面まで貫通するねじ穴と、を有する切削インサートを装着するためのインサート取付部を備えた工具本体を含む切削工具であって、
    前記インサート取付部は、
    前記ねじ穴に差し込まれる固定ねじ用の雌ねじ部を有し、前記切削インサートの前記上面または前記下面の少なくとも一部と当接する底面と、
    前記切削インサートの前記周側面のうち前記上面または前記下面に対して傾斜した面からなる被拘束面の少なくとも一部と当接する部位を含む面であって、前記底面に対する傾斜角が鋭角である拘束面と、
    前記切削インサートの前記コーナ部が近接する部分に当該コーナ部を避けるように形成されたヌスミ部と、
    該ヌスミ部の上方から、当該インサート取付部に装着された前記切削インサートの前記上面または前記下面の一部を覆うように延びる突出領域と、
    を含む形状である、切削工具。
20. 請求項１から１９のいずれか一項に記載の切削工具を構成する、工具本体。

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