WO2011062245A1

WO2011062245A1 - 切削インサートおよび切削工具

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Publication number: WO2011062245A1
Application number: PCT/JP2010/070626
Authority: WO
Inventors: 和之宇野; 直人西谷; 孝一古屋
Original assignee: 株式会社タンガロイ
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2010-11-18
Publication date: 2011-05-26
Also published as: EP2502691A4; JP5218673B2; RU2498881C1; CN102596457A; KR20120060908A; EP2502691A1; BR112012012015A2; US8454276B2; CA2779195A1; US20120207554A1; EP2502691B1; CN102596457B; JPWO2011062245A1

Abstract

　本発明は被削材の下穴の内壁面の加工に適する切削インサート（１０）を提供する。略多角形板状の切削インサート（１０）の少なくとも一方の多角形面のコーナ部（１２）に溝（１６）が形成され、コーナ部（１２）を挟んで隣接する側面の交差稜線部に形成された先端切れ刃（１３ｂ）および外周切れ刃（１４ｂ）の交差部に該外周切れ刃に鈍角で交差しかつ溝（１６）に交差する副切れ刃（１５ｂ）が形成される。溝（１６）のうち、少なくとも先端切れ刃（１３ｂ）のコーナ部（１２）近傍および副切れ刃に隣接する領域に、これら切れ刃（１３ｂ、１５ｂ）から遠ざかるにしたがい漸次他方の多角形面に接近する下り傾斜面（１６ａ）を含むすくい面（１７）が形成される。下り傾斜面（１６ａ）の最大傾斜の方向Ｍと先端切れ刃（１３ｂ）に沿う方向とのなす角度αは前記方向Ｍと副切れ刃（１５ｂ）に沿う方向とのなす角度βより大きい。

Description

切削インサートおよび切削工具

　本発明は、被削材の下穴の内壁面を切削する切削インサートおよびこの切削インサートを装着する切削工具に関する。

　被切削材に設けられた下穴の内壁面を切削加工して加工穴を形成する、いわゆるボーリング加工に使用される切削インサートおよびこれを装着した切削工具が提案されている。この種の切削インサートおよび切削工具のなかで、加工穴内壁面の面粗さを滑らかにする技術が特許文献１に開示されている。

　特許文献１に記載の切削インサートは、外形が多角形平板状をなして２つの多角形面とこれら２つの多角形面と直交する側面とを有し、前記多角形面と前記側面との交差稜線部に切刃が設けられており、前記多角形面の角部にはコーナＲ部が形成され、前記角部で交差する一対の前記切刃のうち、少なくとも一の切刃と該コーナＲ部との間には、前記多角形面に対向する側から見て、前記一の切刃よりも内側に傾いた直線刃が形成されていることを特徴とするものである。

　また、特許文献１に記載の切削工具は、前記切削インサートが着脱可能に装着され、被切削材に設けられた下穴の内壁面を前記切削インサートの前記切刃によって切削加工して加工穴を形成する切削工具であって、軸線回りに回転される工具本体を有し、該工具本体の先端部外周に凹部が形成され、これら凹部の工具回転方向後方側に取付座が形成され、前記切削インサートの前記多角形面の１つが工具回転方向前方側を向いて、前記角部の１つが前記工具本体径方向外側及び前記工具本体先端側に突出するように、かつ、前記直線刃が前記工具本体径方向外側を向くようにして装着されていることを特徴とするものである。

　特許文献１に記載の切削インサートに関して以下の事項が記載されている。該切削インサートの多角形面に、該多角形面の辺稜部に沿って延びて前記多角形面から凹んだブレーカ溝と、前記多角形面中央部から各辺稜部に向けて延びて前記ブレーカ溝を分割するリブ部とを形成する。そして、このブレーカ溝に、前記側面に対向する側から見て、前記角部から離れるにしたがい該ブレーカ溝が形成された前記多角形面から漸次後退するように傾斜する傾斜面を備え、該傾斜面と前記側面との交差稜線部に切刃を形成する。このことにより、工具本体径方向外側に向けられて外周逃げ面とされた側面に逃げが与えられるようにして切削インサートを装着しても、工具本体先端側に向けられた主切刃のラジアルレーキ角を正側に設定することができる。よって、主切刃の切れ味を向上させて切削抵抗を大幅に低減し、工具本体の振動を防止して切削加工を精度良く行うことができるとともに、切削インサートの破損等を防止できる。また、主切刃の切れ味を向上させることによって切削加工後の加工面の面粗さを向上させることができる。

特開２００７－２８３４６７号公報

　しかしながら、特許文献１に記載の切削インサートでは、工具本体径方向外側に向けられた直線刃において、ブレーカ溝に形成された傾斜面（すくい面）と側面（逃げ面）とのなす角度（刃物角）が減少するため、該直線刃の切刃強度が著しく低下する。このため、早期に前記直線刃がチッピングや欠損を生じてしまい、加工穴内壁面の面粗さを長期にわたって良好に維持することができない。

　本発明は、上述の問題を解決するためになされたもので、被削材の下穴の内壁面を加工するのに好適な切削インサートおよびこの切削インサートを装着する切削工具を提供することを目的とする。

　本発明の第１態様は、
　略多角形板状をなし、前記多角形面の少なくとも一方の多角形面のコーナ部および前記コーナ部から延びる辺稜部に形成されていて前記一方の多角形面より他方の多角形面に向かって凹んだ溝を備えた切削インサートであって、
　前記対向する多角形面の間に延びる少なくとも一つの側面に形成された先端逃げ面と前記溝との交差稜線部に形成された先端切れ刃と、
　前記先端逃げ面となる側面に隣接する他の側面に形成された外周逃げ面と前記溝との交差稜線部に形成された外周切れ刃と、
　前記多角形面に対向する側からみて、前記先端切れ刃と前記外周切れ刃との交差部に、前記外周切れ刃に鈍角で交差しかつ前記溝に連設された副切れ刃と、を備え、
　前記溝は、少なくとも前記先端切れ刃および副切れ刃の前記コーナ部近傍の領域では、前記先端切れ刃から遠ざかるにしたがい漸次前記他方の多角形面に接近する下り傾斜面を含むすくい面を備え、
　前記下り傾斜面の最大傾斜の方向と前記先端切れ刃に沿う方向とのなす角度αは、前記最大傾斜の方向と前記副切れ刃に沿う方向とのなす角度βより大きい、切削インサートである。

　本発明の第１態様によれば、切削インサートの先端切れ刃と外周切れ刃との交差部に形成された副切れ刃が加工穴内壁面を平滑に切削することで、該加工穴内壁面の面粗さが良好となる。

　先端切れ刃に隣接する溝は、少なくとも前記先端切れ刃および副切れ刃の前記コーナ部近傍の領域では、前記先端切れ刃から遠ざかるにしたがい漸次前記他方の多角形面に接近する下り傾斜面を含むすくい面を備える。したがって、少なくとも前記領域におけるすくい面のすくい角が正側になることで、切れ味が良好となり、切削抵抗の低減がはかられる。また、前記溝は、前記領域から生成する切りくずをコンパクトに変形させることによって、切りくず詰まりを防止し、円滑な切りくず排出を可能にする。

　溝が形成される多角形面に対向する側からみて、すくい面を構成する下り傾斜面の最大傾斜の方向と先端切れ刃に沿う方向とのなす角度αは、前記最大傾斜の方向と副切れ刃に沿う方向とのなす角度βより大きい。したがって、先端切れ刃に直交する断面において比較的大きな正のすくい角が与えられる一方、副切れ刃に直交する断面で比較的小さな正のすくい角が与えられる。このことにより、主に切削を担う先端切れ刃の切れ味が特に良好となるため、切削抵抗を効果的に低減することができる。また、副切れ刃の切れ刃強度の低下が防止され、副切れ刃の急速な摩耗の進行、チッピングおよび欠損が防止されるため、長期にわたって良好な加工穴内壁面の面粗さを維持することができる。

　本発明の第２態様は、前記先端切れ刃は、前記コーナ部から遠ざかるにしたがい、前記他方の多角形面に向かって漸次降下するように傾斜する、本発明の第１態様の切削インサートである。

　本発明の第３態様は、前記溝の下り傾斜面のうち少なくとも前記副切れ刃に連なる領域が平坦面で形成されている、本発明の第１態様または第２態様の切削インサートである。

　本発明の第４態様は、本発明の第１態様から第３態様のいずれかの切削インサートを工具本体の先端外周部に着脱可能に取り付け、被削材に設けられた下穴の内壁面をくり広げる切削工具であって、
　前記切削インサートは、前記一方の多角形面が工具回転方向前方側に向き、前記コーナ部が前記工具本体の中心線方向先端側かつ径方向外側に突出し、前記コーナ部から夫々延びる先端切れ刃および副切れ刃が前記工具本体の先端面およびに外周面から突出し、前記副切れ刃が前記中心線と略平行に延在するように前記工具本体に装着され、
　さらに、少なくとも前記先端切れ刃の前記コーナ部近傍の領域に隣接するすくい面の軸方向すくい角が、前記副切れ刃に隣接するすくい面の径方向すくい角より大きい、切削工具である。

　前記切削工具によれば、先端切れ刃によって下穴の内壁面をくり広げることで、加工穴は所望の内径に仕上げられる。また、工具本体の外周面から突出する副切れ刃を、工具本体の中心線と略平行に延在することで、加工穴内壁面を平滑に仕上げることができる。

　少なくとも先端切れ刃のコーナ部近傍領域に隣接する溝にすくい面の軸方向すくい角が、副切れ刃に隣接するすくい面の径方向すくい角より大きいことで、先端切れ刃の切れ味が良好となる一方で、副切れ刃の切れ刃強度の低下を防止することができる。したがって、主に切削を担う先端切れ刃の切削抵抗が低減するとともに、副切れ刃による加工穴内壁面の面粗さが長期にわたって良好となる。

　本発明の第５態様は、少なくとも前記先端切れ刃の前記コーナ部近傍領域に隣接するすくい面の軸方向すくい角が正である、本発明の第４態様の切削工具である。

　本発明によれば、被削材の下穴の内壁面を加工するのに好適な切削インサート、およびこの切削インサートを装着する切削工具を提供することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る切削インサートの正面図である。図２は、図１に示す切削インサートの平面図である。図３は、図２におけるＤ１矢視図である。図４は、図２におけるＩＶ部拡大図である。図５は、図２におけるＶ－Ｖ線断面の拡大図である。図６は、図２におけるＶＩ－ＶＩ線断面の拡大図である。図７は、図２におけるＶＩＩ－ＶＩＩ線断面の拡大図である。図８は、図１に示す切削インサートを装着した切削工具を中心線方向先端側からみた図である。図９は、図８に示す切削工具を中心線に直交する方向からみた一部断面を含む図である。図１０は、本発明の他の実施形態に係る切削インサートの正面図である。図１１は、図１０に示す切削インサートの平面図である。図１２は、図１０におけるＤ２矢視図である。図１３は、図１０におけるＸＩＩＩ部拡大図である。図１４は、本発明の他の実施形態に係る切削インサートの変形例を説明する正面図である。図１５は、本発明の他の実施形態に係る切削インサートの別の変形例を説明する正面図である。図１６は、図１０に示す切削インサートを装着した切削工具を中心線方向先端側からみた図である。図１７は、図１６に示す切削工具を中心線に直交する方向からみた図である。

　以下に、本発明の一実施形態に係る切削インサート１０について、図面を参照して説明する。図１～図３に図示したように、切削インサート１０は、略長方形板状をなし、前記長方形面からなる上面１１ａおよび下面１１ｂの少なくとも一方に形成された溝１６を備えている。

　図２に図示したように、上面１１ａに形成された各溝１６は、上面１１ａに対向する側からみて各コーナ部１２を頂点とした略三角形を呈しており、上面１１ａと、コーナ部１２を挟んで隣接する一対の側面と、の両方に交差するように形成されている。本実施形態では、溝１６は上面１１ａにある４箇所のコーナ部１２及び下面１１ｂにある４箇所のコーナ部１２に形成されている。すなわち、溝１６は上下面にある８箇所全てのコーナ部１２に形成されている。上面１１ａおよび下面１１ｂの対角コーナ部にあって対をなす溝１６同士は回転対称な関係にあり、隣接するコーナ部にあって対をなす溝１６同士は線対称な関係にある。上面１１ａに形成された各溝１６は、対向する下面１１ｂ側に陥没する溝壁面を有している。

　上下面１１ａ、１１ｂの長辺部で該上下面１１ａ、１１ｂに略直交する比較的大型の長方形面で構成される側面には先端逃げ面１３ａが形成され、上下面１１ａ、１１ｂの短辺部で該上下面１１ａ、１１ｂに略直交する比較的小型の長方形面で構成される側面には外周逃げ面１４ａが形成されている。さらに、図３に図示したように、互いに隣接する先端逃げ面１３ａと外周逃げ面１４ａとの交差部には面取状の副逃げ面１５ａが形成されている。副逃げ面１５ａと外周逃げ面１４ａとは鈍角に交差しており、本実施形態では、両者は１５５°の角度で交差している。溝１６と先端逃げ面１３ａとの交差稜線部には先端切れ刃１３ｂが形成され、溝１６と外周逃げ面１４ａとの交差稜線部には外周切れ刃１４ｂが形成され、溝１６と副逃げ面１５ａとの交差稜線部には副切れ刃１５ｂが形成されている。この場合、上面１１ａおよび下面１１ｂの長辺部には、前記長辺部の二つのコーナ部からそれぞれ延びる一対の先端切れ刃１３ｂが形成されている。前記一対の先端切れ刃１３ｂのうち一方の先端切れ刃１３ｂは右勝手で使用され、他方の先端切れ刃１３ｂは左勝手で使用されることとなる。

　先端切れ刃１３ｂおよび副切れ刃１５ｂのコーナ部１２近傍領域では、前記領域に隣接する溝１６は、前記先端切れ刃１３ｂから内側へ遠ざかるにしたがって漸次下面１１ｂに接近する下り傾斜面１６ａと、この下り傾斜面１６ａの内側に連設されていて前記先端切れ刃１３ｂから遠ざかるにしたがって漸次上面１１ａに接近する上り傾斜面１６ｂとからなるすくい面１７を備えている。図２に図示したように、前記下り傾斜面の最大傾斜の方向Ｍは、先端切れ刃１３ｂに沿う方向および副切れ刃１５ｂに沿う方向に対して傾いている。前記最大傾斜の方向Ｍと先端切れ刃１３ｂに沿う方向とのなす角度αは、前記最大傾斜の方向Ｍと副切れ刃１５ｂに沿う方向とのなす角度βより大きくなっている。本実施形態では、前記角度αは６５°、前記角度βは４５°になっている。

　図５に図示したように、先端切れ刃１３ｂと副切れ刃１５ｂとの交差部における、溝の下り傾斜面の最大傾斜の方向Ｍに平行、かつ上下面１１ａ、１１ｂと垂直な方向に沿う平面での断面（Ｖ－Ｖ線断面）において、前記下り傾斜面１６ａは、先端切れ刃１３ｂおよび副切れ刃１５ｂに隣接する領域に形成された平面と、この平面の内側に連設される曲面とで構成されている。この平面と上面１１ａとがなす角度γ、すなわち前記平面の上面１１ａに対する傾斜角γは、正となっており、本実施形態では２０°に設定されている。溝１６の断面形状は基本的に図５に図示したとおりであるが、図２からわかるように溝１６は、先端切れ刃１３ｂに斜交する方向に沿って延びている。したがって、Ｓ１－Ｓ１断面に平行な断面で観察した場合における溝１６の断面形状において、先端逃げ面１３ｂに沿う方向でコーナ部１２から遠ざかるにつれ、先端切れ刃１３ｂの位置は漸次切削インサート１０の内側に後退する。そのため、先端切れ刃１３ｂの各位置における溝１６の断面形状は変化している。すなわち、図５～図７から理解されるように、先端逃げ面１３ａに沿う方向でコーナ部１２から遠ざかるにつれ、図５に図示した溝１６の基本的な断面形状に対して、下り傾斜面１６ａ、上り傾斜面１６ｂが順に漸次減少し、最終的に溝１６は消滅する。図６および図７の破線で示した仮想断面形状は、図５に図示した基本的な断面形状を示している。副切れ刃１５ｂに隣接する領域には、前記平面からなる下り傾斜面１６ａが形成されており、該副切れ刃１５ｂの直線性が保たれている。

　図５に示したように溝の幅Ｗ１は、先端切れ刃１３ｂに沿ってコーナ部１２から遠ざかるにつれ漸次小さくなり最終的に０となる。同様に溝の下り傾斜面の幅Ｗ２もまた先端切れ刃１３ｂに沿ってコーナ部１２から遠ざかるにつれ漸次小さくなり、先端切れ刃１３ｂの中間部で０となる。この中間部ですくい角はおよそ０°となっている。溝の上り傾斜面の幅Ｗ３は、前記中間部を始点としてコーナ部１２から遠ざかるにつれ漸次小さくなり、溝１６がなくなる位置で０となる。

　以上に説明した溝１６に関する構成は、下面１１ｂに形成された溝１６にも同様に備わっている。

　先端逃げ面１３ａとなる大型の長方形面からなる一対の側面の中央部には、前記側面に対して直角に貫通する取付穴１８が形成されている。

　上面１１ａおよび下面１１ｂの夫々に形成された溝１６を除く中央部には略菱形の平面が残存している。この菱形の平面の鋭角をなす一対の頂部は外周切れ刃１４ｂの中間部に達しており、鈍角をなす一対の頂部は先端切れ刃１３ｂの中間部に達している。この菱形の平面は、先端切れ刃１３ｂ、外周切れ刃１４ｂおよび副切れ刃１５ｂに対して等位又は高位にあって、切削工具の工具本体２０に設けたインサート取付座２２に当接する着座面となる。

　以上に説明した切削インサート１０を装着する切削工具は、図８および図９に図示される。この切削工具は、中心線ＣＬまわりに回転させられる工具本体２０の先端外周部に形成されたインサート取付座２２に前記切削インサート１０をインサート取付ねじにより着脱可能に装着するものである。工具本体２０は略円柱状の鋼材等で構成される。工具本体２０の基端部には、図示しない保持具に連結するための係合穴が形成されている。

　工具本体２０の先端外周部には、工具本体２０の先端面および外周面に開口する凹部からなる切りくずポケット２１が形成される。本実施形態に係る切削工具では、切りくずポケット２１は、工具本体２０の円周方向に沿って略等間隔に５箇所に形成されている。

　各切りくずポケット２１の工具回転方向Ｋ後方側には、切削インサート１０を取り付けるためのインサート取付座２２が形成されている。これらインサート取付座２２の工具先端方向を向く底面は、工具径方向外側に向かうにしたがって工具基端側に向かう傾斜面とされる。前記底面にはインサート取付ねじ３０をねじ込むための雌ねじ穴２３が形成されている。切削インサート１０は、その上面１１ａを工具回転方向Ｋ前方側に、その先端逃げ面１３ａを工具先端側に、その外周逃げ面１４ａを工具径方向外側に向けるようにしてインサート取付座２２に載置される。切削インサート１０は、工具先端側に向いた先端逃げ面１３ａの中央部に形成した取付穴１８にインサート取付ねじ３０を挿通しインサート取付座２２の底面に形成した雌ねじ穴２３に螺着することによって、インサート取付座２２に着脱可能に装着される。

　インサート取付座２２に装着された切削インサート１０において、先端切れ刃１３ｂは、インサート取付座２２の底面とほぼ平行に延びており、工具本体の中心線ＣＬに直交する平面に対して、工具径方向外側に向かうにしたがって工具基端側に向かうように傾斜している。また、外周切れ刃１４ｂは、工具本体の中心線ＣＬに対して、工具基端側に向かうにしたがって工具径方向内側に向かうように傾斜している。コーナ部１２は、工具本体２０の先端外周部より突出しており、前記コーナ部１２から夫々延びる先端切れ刃１３ｂおよび副切れ刃１５ｂは、工具本体２０の先端面および外周面から突出している。さらに、前記副切れ刃１５ｂは中心線ＣＬに略平行に延在している。

　図８に図示したように、切削工具を先端側からみたとき、切削インサート１０の上面１１ａは、工具本体２０の中心と前記上面１１ａのコーナ部１２とを結ぶ直線より工具回転方向Ｋ前方側に突出するように配設される。つまり、切削インサート１０は、その上面１１ａの径方向すくい角が負となるように配置されている。一方、先端切れ刃１３ｂのコーナ部１２近傍領域、換言すれば切削工具における前記先端切れ刃の径方向外側の領域は、前記上面１１ａに対して工具回転方向Ｋ後方側へ傾いており、前記領域の径方向すくい角ＲＲは、前記上面１１ａの径方向すくい角よりも正側になっている。

　一方、図９に図示したように、切削インサート１０の外周逃げ面１４ａが正面にみえるように中心線ＣＬに直交する方向からみたとき、切削インサート１０の上面１１ａは、その工具先端側より工具基端側が前記工具回転方向Ｋ前方側へ突出するように傾斜して配置される。つまり、切削インサート１０は、その上面１１ａの軸方向すくい角が負となるように配置されている。一方、先端切れ刃１３ｂおよび副切れ刃１５ｂに隣接する溝の下り傾斜面１６ａで構成されるすくい面領域は、前記上面１１ａに対して工具回転方向Ｋ後方側へ傾斜しており、前記すくい面領域の軸方向すくい角ＡＲは、前記上面１１ａの軸方向すくい角よりも正側となっている。本実施形態では、前記平面の前記軸方向すくい角ＡＲは０°より大きくなっている。

　各インサート取付座２２の工具径方向内側には、微調整楔挿入溝２４が前記インサート取付座２２に隣接して形成されている。微調整楔４０は、工具本体２０先端側からみて略長方形を呈しており、前記長方形面を貫通する雌ねじ穴に螺合する微調整楔取付ねじ５０を前記微調整楔挿入溝２４の底面に設けた雌ねじ穴２５に螺着することで前記微調整楔挿入溝２４に装着されている。微調整楔４０は、その工具径方向外側を向く楔面が切削インサート１０の工具径方向内側を向く側面に当接するように装着されている。微調整楔取付ねじ５０を前記微調整楔挿入溝２４の底面に設けた雌ねじ穴２５にねじ込むことによって、微調整楔４０は、前記底面に接近するように移動する。この移動にともなって微調整楔４０は、その楔面が切削インサート１０の側面を工具径方向外側に向かって押圧する。これにより、切削インサート１０は、インサート取付座２２の底面に沿って工具径方向外側に向かって移動する。これにともなって工具本体２０の中心から切削インサート１０の副切れ刃１５ｂまでの距離が増加する。

　以上に説明した切削工具は、その中心線ＣＬまわりに回転させられて、被削材の下穴に沿って送りを与えられることによって、切削インサート１０の工具先端側に位置する先端切れ刃１３ｂが主に下穴の内壁面を切削する。また、前記先端切れ刃１３ｂの工具径方向外側に隣接して加工穴内壁面を形成する副切れ刃１５ｂは、加工穴内壁面を仕上げる。

　副切れ刃１５ｂが工具本体の中心線ＣＬに略平行に延在していることで、加工穴内壁面を前記中心線ＣＬと平行な方向に平滑に形成され、その面粗さは極めて良好となる。前記副切れ刃１５ｂの工具基端側に隣接する外周切れ刃１４ｂは、工具基端側にいくにしたがって漸次工具径方向内側に傾斜しているため、加工穴内壁面との接触を抑制し切削抵抗の低減を可能にする。

　切削インサート１０は、切削に関与する一のコーナ部１２が消耗した場合、コーナチェンジすることで、他のコーナ部１２を使用することになる。この実施形態では、上面１１ａおよび下面１１ｂの夫々の対角にある一対のコーナ部１２を使用することで、４コーナを使用することができるため経済性が高い。図示しないが、左勝手の切削工具に装着すれば、さらに４コーナを使用することができるため経済性がさらに高くなる。

　切削インサート１０において、少なくとも先端切れ刃１３ｂおよび副切れ刃１５ｂのコーナ部１２近傍領域では、この近傍領域に隣接する溝の下り傾斜面の最大傾斜の方向Ｍと先端切れ刃１３ｂに沿う方向とのなす角度αは、前記最大傾斜の方向Ｍと副切れ刃１５ｂに沿う方向とのなす角度βより大きくなっている。このことにより、先端切れ刃１３ｂの直交断面における下り傾斜面１６ａの傾斜角、および副切れ刃１５ｂの直交断面における下り傾斜面１６ａの傾斜角がともに正となる。すなわち、角度αが角度βよりも大きくなることで、すくい面１７のすくい角がともに正となる。しかも、前記最大傾斜の方向Ｍが上記のように設定されることで、先端切れ刃１３ｂにおけるすくい角は、副切れ刃１５ｂにおけるすくい角より大きくなる。よって、該切削インサート１０を切削工具に装着したとき、少なくとも先端切れ刃１３ｂのコーナ部１２近傍領域に隣接するすくい面１７の軸方向すくい角が正となるため、切れ味の向上、切削抵抗の低減が可能となる。

　一方、副切れ刃１５ｂのすくい角は先端切れ刃１３ｂのすくい角より小さく設定されるため、副切れ刃１５ｂの切れ刃強度の低下が防止される。これにより、副切れ刃１５ｂの急速な摩耗の進行、チッピングおよび欠損が防止されるため、長期にわたって良好な加工穴内壁面の面粗さを維持することができる。

　前記溝の下り傾斜面の最大傾斜の方向Ｍと先端切れ刃１３ｂに沿う方向とのなす角度αと、前記最大傾斜の方向Ｍと副切れ刃１５ｂに沿う方向とのなす角度βとの差が大きくなるほど、先端切れ刃１３ｂにおけるすくい角が増大するとともに、副切れ刃１５ｂの切れ刃強度の低下が防止されることになるので望ましい。

　本切削インサート１０において、副切れ刃１５ｂに隣接する溝の下り傾斜面１６ａは、平面で構成されているため、該副切れ刃１５ｂの直線性が保たれている。このことにより、副切れ刃１５ｂによる加工穴内壁面の平滑性に悪影響を及ぼすことがない。また副切れ刃１５ｂを曲線状に形成した場合にも、該副切れ刃１５ｂの曲線性が保たれるため、加工穴内壁面の平滑性に悪影響を及ぼすことがない。

　既述したように、溝の下り傾斜面１６ａの最大傾斜の方向Ｍに直交する平面で切断したとき、溝１６の断面形状は、先端切れ刃１３ｂに沿う方向で変化している。先端切れ刃１３ｂのコーナ部１２近傍の領域では、下り傾斜面１６ａで構成されるすくい面１７によって正のすくい角を確保しており切削抵抗の低減がはかられている。また前記コーナ部１２近傍の領域では、先端切れ刃１３ｂに直交する方向で溝１６の幅が比較的大きいものとなるため、円滑な切りくず排出が可能となる。

　一方、先端切れ刃１３ｂのコーナ部１２から離間した、上り傾斜面１６ｂのみで構成された領域では、切れ刃強度が高められることとなり、切込み境界部に生じやすい境界摩耗を防止することができる。また、コーナ部１２から離間するほど、すくい角が小さくなること、および、上り傾斜面１６ｂが先端切れ刃１３ｂに接近することから、上り傾斜面１６ａへの接触による切りくず変形が促進される。このことにより、切りくずはその幅方向（先端切れ刃１３ｂに沿う方向）に曲げモーメントを受けて分断されやすくなるため、切りくず排出性が良好となる。

　本実施形態に係る切削工具では、微調整楔４０を操作することによって、工具本体２０の中心から切削インサート１０の副切れ刃１５ｂまでの距離を変えることができる。これにより、切削インサート１０のサイズ変更を変更することなく、あるいは、工具本体２０の変更をすることなく、加工穴の内径寸法を適宜微調整することができ、加工精度の向上がはかることができる。また、工具本体２０の中心から各切削用インサートの副切れ刃１５ｂまでの距離がほぼ等しく揃えられる。このことにより、前記副切れ刃１５ｂの負担が均等化され、損傷のばらつきが小さくなるため、結果的に寿命の向上がはかられる。

　切削工具に装着された切削インサート１０は、工具回転方向Ｋに指向する上下面１１ａ、１１ｂ間の厚みが、先端逃げ面１３ａとなる一対の側面間の厚みより大きくなっている。切削工具に装着される該切削インサート１０は、比較的厚みが大きい上下面１１ａ、１１ｂの面する方向を工具回転方向Ｋに向けている。これにより、切削抵抗の主分力方向における切削インサート１０の強度が高められ、切削インサート１０の破損を防止することができる。

　次に本発明を適用した他の実施形態について図を参照しながら説明する。先に説明した実施形態と同一の構成については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。

　図１０～図１３に図示したように、この実施形態に係る切削インサート１０は、略正方形板状をなし、一対の正方形面からなる上面１１ａおよび下面１１ｂの８箇所のコーナ部１２に形成された溝１６とを備えている。

　本切削インサート１０のように上下面１１ａ、１１ｂが該上下面のコーナ部１２の二等分線に関して対称形状を呈するものにおいては、図１４に図示したように上面１１ａに形成された溝１６を、下面１１ｂに形成された溝１６に対して、前記上下面１１ａ、１１ｂの中心に関して９０°位相をずらすように形成することができる。この場合、上面１１ａの先端切れ刃１３ｂの裏側には、前記先端切れ刃１３ｂに沿う方向で広い着座面が形成されるため、該切削インサート１０の着座安定性が高くなる。また、図１５に例示したように、上面１１ａ又は下面１１ｂに形成される溝１６を、該切削インサート１０の中心線に関して回転対称的に形成することができる。この場合、各先端切れ刃１３ｂはすべて同じ勝手に形成されることとなる（図１５は左勝手を例示する。）。上面１１ａ又は下面１１ｂの一つの辺稜部には一つの先端切れ刃１３ｂのみが形成されることになるため、一つの辺稜部に二つの先端切れ刃１３ｂが形成される切削インサートより小型化が可能となる。

　以上に説明したように、本切削インサート１０においては、上面１１ａと下面１１ｂとの（表裏の）関係、あるいは、隣接するコーナ部同士の関係において、溝１６の配置を適宜変更することが可能である。なお、各逃げ面１３ａ、１４ａ、１５ａ、各切れ刃１３ｂ、１４ｂ、１５ｂ、および、各溝１６の具体的な構成については、先の実施形態で説明した構成と同様であるので説明を省略する。

　取付穴が形成されていない切削インサート１０は、固定用楔を利用して工具本体に着脱可能に固定される。すなわち、図１６および図１７に図示したように、インサート取付溝２２の工具回転方向Ｋ後方側には、固定用楔挿入溝２６が前記インサート取付座２２に隣接して形成されている。固定用楔６０は、固定用楔挿入溝２６に固定用楔取付ねじ７０によって取り付けられている。固定用楔６０は、固定用楔取付ねじ７０の締め込みによって、固定用楔挿入溝２６の底面側に移動し、その楔面が切削インサート１０の下面１１ｂをインサート取付座の壁面（工具回転方向Ｋ前方側）に向かって押圧することで、切削インサート１０を着脱可能に固定する。この実施形態に係る切削工具は、左勝手を示しているが、当然のことながら右勝手のものに変更可能である。図１０に図示したように、左勝手および右勝手の両勝手を兼ね備えた切削インサート１０を用いれば、切削工具の勝手の変更に際して、切削インサート１０の変更が不要となる。

　本発明は、以上に説明した実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の変更、削除および追加が可能であることは言うまでもない。

　例えば、切削インサート１０の形状については、略三角形板状、略平行四辺形板状、略菱形板状、略五角形板状、略六角形板状等の概ね多角形板状をなすものに適用可能である。また、溝の配置については、切削インサート１０の上面１１ａおよび下面１１ｂの少なくともいずれか一方に形成されていればよく、少なくとも一つのコーナ部に形成されていればよい。

Claims

　略多角形板状をなし、前記多角形面の少なくとも一方の多角形面のコーナ部および前記コーナ部から延びる辺稜部に形成されていて前記一方の多角形面より他方の多角形面に向かって凹んだ溝を備えた切削インサートであって、
　前記対向する多角形面の間に延びる少なくとも一つの側面に形成された先端逃げ面と前記溝との交差稜線部に形成された先端切れ刃と、
　前記先端逃げ面となる側面に隣接する他の側面に形成された外周逃げ面と前記溝との交差稜線部に形成された外周切れ刃と、
　前記多角形面に対向する側からみて、前記先端切れ刃と前記外周切れ刃との交差部に、前記外周切れ刃に鈍角で交差しかつ前記溝に連設された副切れ刃と、を備え、
　前記溝は、少なくとも前記先端切れ刃および副切れ刃の前記コーナ部近傍の領域では、前記先端切れ刃から遠ざかるにしたがい漸次前記他方の多角形面に接近する下り傾斜面を含むすくい面を備え、
　前記下り傾斜面の最大傾斜の方向と前記先端切れ刃に沿う方向とのなす角度αは、前記最大傾斜の方向と前記副切れ刃に沿う方向とのなす角度βより大きい、切削インサート。
　前記先端切れ刃は、前記コーナ部から遠ざかるにしたがい、前記他方の多角形面に向かって漸次降下するように傾斜する傾斜部分を有する、請求項１に記載の切削インサート。
　前記溝の下り傾斜面のうち少なくとも前記副切れ刃に連なる領域が平面で形成されている、請求項１又は２に記載の切削インサート。
　請求項１～３のいずれか一項に記載の切削インサートを工具本体の先端外周部に着脱可能に取り付け、被削材に設けられた下穴の内壁面をくり広げる回転切削工具であって、
　前記切削インサートは、前記一方の多角形面が工具回転方向前方側に向き、前記コーナ部が前記工具本体の回転中心軸線方向先端側かつ径方向外側に突出し、前記コーナ部から夫々延びる先端切れ刃および副切れ刃が前記工具本体の先端面および外周面から突出し、前記副切れ刃が前記回転中心軸線と略平行に延在するように前記工具本体に装着され、
　さらに、少なくとも前記先端切れ刃の前記コーナ部近傍の領域に隣接するすくい面の軸方向すくい角が、前記副切れ刃に隣接するすくい面の径方向すくい角より大きい、切削工具。
　少なくとも前記先端切れ刃の前記コーナ部近傍領域に隣接するすくい面の軸方向すくい角が正である、請求項４に記載の切削工具。