WO2019088125A1 - 切削インサートおよび刃先交換式切削工具 - Google Patents

切削インサートおよび刃先交換式切削工具 Download PDF

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WO2019088125A1
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insert
cutting
angle
center line
blade
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PCT/JP2018/040393
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博斗 齊藤
昭次郎 當麻
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三菱日立ツール株式会社
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Definitions

  • the present invention is a cutting insert that is detachably mounted on a cutting edge-replaceable cutting tool such as a tip-changing end mill, and is particularly suitable for high-feed processing, and a cutting edge on which such a cutting insert is removably mounted. It relates to a replaceable cutting tool.
  • a cutting edge-replaceable cutting tool such as a tip-changing end mill
  • the insert body 1 has two substantially triangular triangular faces 2 having three corner portions.
  • a triangular plate-shaped cutting insert is described.
  • one triangular surface 2 of this cutting insert is directed as a rake surface in the tool rotational direction, and the corner blade 3 formed at one corner of this one triangular surface 2 is used as the outer periphery of the tool body.
  • a minor cutting edge (a wiper (wiper (a wiper) which is directed to the side (right side in FIG.
  • an indexable cutting tool is also described which is detachably mounted with the blade 5 positioned substantially on a plane perpendicular to the rotation axis of the tool body.
  • the main cutting edge 4 which is directed to the tip end side of the tool body and directed to the rear end side at a gentle angle with respect to a plane perpendicular to the rotation axis as it goes to the outer peripheral side of the tool body.
  • thin chips having a small thickness are generated on the inner peripheral side (left side in FIG. 12) of the main cutting edge 4 and the wiper blade 5. For this reason, even if the tool body is fed at a high feed rate, an increase in cutting resistance can be suppressed, and efficient cutting can be performed in processing of a mold or the like.
  • the clearance angle of the flank surface at the position of the wiper blade 5 is 0 °.
  • the flanks of the main cutting edge 4 other than the wiper blade 5 and the corner cutting edge 3 are projected so as to protrude outward of the insert body 1 as they move away from the main cutting edge 4 and the corner cutting edge 3 toward the opposite triangular surface side. It is bent and the relief angle is negative.
  • FIG. 13 what is indicated by reference numeral A in FIG. 13 is a main cutting along the insert center line L passing through the center of the triangular face 2 which is a rake face in the cutting insert described in Patent Document 1 shown in FIG.
  • the cross section passing through the end of the wiper blade 5 opposite to the blade 4 is taken as a reference 0 ° position, and is located 120 ° counterclockwise around the insert center line L in FIG.
  • the clearance angle in the cross section along the insert centerline L to the end of the other wiper blade 5 is calculated and represented by 5 °.
  • the clearance angle is 0 ° in the region of the wiper blade 5, and the clearance angle becomes larger gradually toward the negative angle side when it enters the region of the main cutting edge 4 (region with a cross section angle of 15 ° or more)
  • the clearance angle returns to 0 ° again at a position beyond the corner blade 3 (position at a cross-sectional angle of 70 °).
  • the tool from the wiper blade 5 or the main cutting blade 4 with the triangular surface 2 being a rake face directed to the tip side of the tool body.
  • the cutting insert must be attached in such a way as to be largely inclined toward the tool rotational direction toward the rear end side of the main body. For this reason, it is inevitable that the axial rake angle of the wiper blade 5 or the main cutting blade 4 becomes a negative angle or a large angle toward the negative angle side and the sharpness becomes dull.
  • the present invention has been made under such a background, and it is possible to reliably suppress an increase in cutting resistance in high-feed processing, obtain excellent processing accuracy, and prevent clogging of chips.
  • Another object of the present invention is to provide a cutting insert which is also possible, and to provide an indexable cutting tool to which such a cutting insert is detachably mounted.
  • the cutting insert of the present invention is two polygonal surfaces formed in a polygonal shape, wherein when one is a rake surface, the other is a seating surface, and the other is a seating surface; A multi-face having a side face which is disposed around a rectangular face and on which a flank face intersecting with the rake face of the polygon face is formed, and a cutting edge formed at a crossing ridge line portion between the rake face and the flank face. It is a cutting insert provided with a square plate-like insert body. The insert body is rotationally symmetrical with respect to an insert centerline passing through the centers of the two polygonal faces.
  • the cutting edge has a corner edge located at a corner of the polygon surface, a main edge extending from one end of the corner edge, and a cutting edge of the main edge. And at least a wiper blade extending from one end in a direction crossing the main cutting edge at an obtuse angle.
  • a first area (a flank gradually decreasing area) is provided in a range extending from the wiper blade to one end side of the corner blade and the main cutting edge, and a cross section along the insert center line in the first area
  • the clearance angle of the flank on the surface gradually decreases from a positive angle through a negative angle to a negative angle continuously as it goes from the wiper blade to one end side of the corner blade.
  • such a cutting insert is detachably attached to an insert mounting seat formed on the outer periphery of a tip end portion of a tool body rotated about an axis, and the cutting insert is One of the polygonal faces of the two polygonal faces is directed as a rake face in the tool rotational direction, and the one corner edge of the one of the polygonal faces is directed to the outer peripheral side of the tool body.
  • One main cutting edge extending from one end of the corner blade is directed to the distal end side of the tool body, and one wiper blade extending from one end of the one main cutting edge is blurred with respect to a plane perpendicular to the axis
  • the corners are arranged to be 2 ° or less.
  • the relief angle of the flank in the cross section along the center line of the insert is in the range from the wiper blade of the cutting insert toward the one end side of the corner blade to the main cutting edge.
  • a first region extending from a positive angle to a negative angle continuously from 0 ° to a negative angle is provided from the blade toward one end side of the corner blade. That is, the clearance angle in the cross section along the insert centerline of the wiper blade and the main cutting blade is a positive angle until the clearance angle becomes 0 ° from the wiper blade toward one end side of the corner blade.
  • one polygon having a rake surface directed toward the rear end side of the tool body from the portion on the inner peripheral side of the tool body of the wiper blade and the main cutting edge directed to the front end side of the tool body It is possible to avoid that the flanks of the wiper blade and the main cutting edge on the inner peripheral side of the tool main body interfere with the processing surface of the work material without largely tilting the surface in the tool rotational direction side. For this reason, it is possible to secure a sharp cutting edge on the tool body inner peripheral side of the wiper blade and the main cutting edge, and it is possible to reliably suppress an increase in cutting resistance, and chatter vibration of the tool body in high feed processing It is possible to prevent bending and obtain excellent processing accuracy. In addition, since chips are not forcibly curled, it is possible to prevent chip clogging.
  • the clearance angle of the flank in the cross section along the insert center line be gradually reduced within the range of + 8 ° to -6 °.
  • the relief angle of the flank surface in the cross section along the insert center line is in the range of + 0.5 ° to + 8 °.
  • the clearance angle of the flank in the cross section along the insert center line be gradually reduced within the range of + 7 ° to -5 °, and + 6 ° to -4 °. It is even more desirable to decrease gradually within the range. However, it is not limited to this.
  • the clearance angle of the flank in the cross section along the insert center line be in the range of + 0.5 ° to + 7 °, It is more desirable to be in the range of + 0.5 ° to + 6 °. However, it is not limited to this.
  • an indexable cutting tool with such a cutting insert attached is fed out in a direction perpendicular to the axis while rotating the tool body about the axis to perform high feed processing, and the tip end side in the axial direction of the tool body Also, it may be used for ramping processing or inclination processing for feeding out and engraving a work material. And in this case, a portion of the wiper blade adjacent to the inner peripheral side of the tool body, ie, a portion in the range of about 85 ° to 120 ° of the cross-sectional position with respect to the upper corner blade 3 in FIG. Will be used. However, in the cutting insert described in Patent Document 1, as shown in FIG.
  • a direction intersecting the obtuse angle with the wiper blade of the other cutting blade adjacent to the other end side of the corner blade from the other end of the corner blade is provided in the range extending from the other end of the corner blade, and the second region is provided with the second region
  • the clearance angle of the flank in the cross section along the insert center line is gradually increased to the positive angle side as the distance from the other end is increased, and a third area is moved from the second area to the other cutting edge side.
  • a region (a clearance angle stable region) is provided, and in this third region, the clearance angle of the flank in the cross section along the insert center line is a conformal angle, and the clearance angle for each unit included angle sandwiching the insert center line
  • the change rate is above the first area and above It is desirable to be smaller than the second region.
  • the sub cutting edge located on the inner peripheral side of the tool body of the wiper blade used for cutting is separated from the other end of the corner edge located on the inner peripheral side of the tool body
  • the clearance angle gradually increases toward the regular angle in the flank face in the cross section along the insert center line in the second region.
  • the rate of increase / decrease of the relief angle per unit included angle is stabilized in a range smaller than the first region and the second region.
  • the clearance angle is stable in the third region in the third region, so the cutting insert becomes large There is no need to tilt and there is no increase in cutting resistance.
  • the clearance angle of the flank in the cross section along the insert center line of the sub cutting edge is It is desirable to be within the range of + 6 ° to + 15 °. In particular, if the clearance angle exceeds + 15 °, stress concentration may occur in the minor cutting edge crossing at an obtuse angle with the wiper blade, which is not preferable. More preferably, the clearance angle is in the range of + 7 ° to + 14 °, and more preferably in the range of + 8 ° to + 13 °. However, it is not limited to this.
  • a flat portion perpendicular to the insert center line, and a protrusion extending in the direction of the insert center line from the flat portion toward the corner blade side are formed on the polygonal surface.
  • the main cutting blade, and the portion of the sub cutting blade positioned in the second region the inclined portion It is preferable that the portion located in the third region of the sub cutting edge, which is formed at the intersection ridge line portion between the flat surface and the flank surface, be formed at the intersection ridge line portion of the flat surface portion and the flank surface.
  • the corner blade when attached to the tool main body, the corner blade whose clearance angle is a negative angle, and the portion of the main cutting edge and the sub cutting edge where the clearance angle increases toward the negative side toward the corner blade, when inserted into the tool body
  • the axial rake angle can be increased to the regular angle side without greatly tilting the body. For this reason, while being able to ensure a sharper sharpness, it can prevent reliably that chips are curled forcibly, and chip clogging can be prevented.
  • the blade angle of the cutting edge in the third region in which the clearance angle is a positive angle, the blade angle of the cutting edge can be secured larger, and the cutting edge strength can be reliably maintained.
  • a plurality of insert constraining surfaces extending in the direction of the insert centerline in a cross section along the insert centerline are formed between the flanks on the two polygonal surface sides.
  • the first region is the above-mentioned
  • the clearance angle of the flank in the cross section along the insert center line is a negative angle side from the wiper blade toward one end side of the corner blade It is desirable that the range of the included angle between the position where the taper starts to decrease and the position where it begins to increase toward the regular angle is in the range of 50 ° to 65 °.
  • the flank surface in the cross section along the insert center line in the first region is from the position at which the blade length of the wiper blade is bisected toward the one end side of the corner blade as viewed from the direction opposite to the polygonal surface in the insert centerline direction. It is desirable that an included angle sandwiching the insert center line be in a range of 20 ° to 70 °.
  • the flank surface in the cross section along the insert center line in the first region is within the range of 25 ° to 55 °, with respect to the range in which the insert center line is interposed when viewed from the direction opposite to the polygonal surface in the insert center line direction. Is desirable.
  • each of these included angles is smaller than the above range, the clearance angle gradually decreases in the first region so that the flanks become largely twisted and stress concentration occurs at the cutting edge to cause defects. And chipping may easily occur.
  • the included angle is larger than the above range, the range of the included angle in the region where the gradually reduced clearance angle increases again becomes smaller, and stress concentration may easily occur in the cutting edge in this region. is there.
  • the flank surface in the cross section along the insert center line in the first region is within a range of 27 ° to 55 ° as a range of an included angle sandwiching the insert center line when viewed from the direction opposite to the polygonal surface in the insert center line direction. It is further desirable that the temperature be within the range of 30 ° to 55 °. However, it is not limited to this.
  • the present invention it is possible to secure sharp cutting edges in the wiper blade and the main cutting edge located on the inner peripheral side of the tool body, to reliably suppress the increase in cutting resistance, and in high feed processing. Excellent processing accuracy can be obtained, and chip clogging can also be prevented.
  • the corner edge side of the main cutting edge directed to the outer peripheral side of the tool main body sufficient cutting edge strength can be secured, and it is possible to prevent chipping or breakage from occurring in the cutting edge. Become.
  • FIG. 3 is a side view in the arrow X direction in FIG. 2;
  • FIG. 3 is a side view in the direction of arrow Y in FIG. 2.
  • AL sectional drawing in FIG. It is BL sectional drawing in FIG.
  • CL sectional drawing in FIG. It is DL sectional drawing in FIG.
  • EL sectional drawing in FIG. It is a perspective view of the tool main body of the blade-tip-exchange-type cutting tool to which the cutting insert of embodiment shown in FIG. 1 is attached detachably.
  • FIG. 10 It is a perspective view of the blade-tip-exchange-type cutting tool in which the cutting insert of embodiment shown in FIG. 1 was attached to the tool main body shown in FIG. 10 so that attachment or detachment was possible. It is a top view of the cutting insert indicated in patent documents 1. It is a figure which shows the relief angle in the cross section which followed the insert centerline of the cutting insert of embodiment shown in FIG. 1, and the cutting insert shown in FIG.
  • FIGS. 1 to 10 show an embodiment of a cutting insert according to the present invention
  • FIG. 10 shows a tool body of an indexable cutting tool to which the cutting insert according to this embodiment is detachably attached.
  • FIG. 11 shows an embodiment of the cutting edge-replaceable cutting tool according to the present invention in which the cutting insert of the above embodiment is detachably attached to the tool body.
  • the cutting insert of the present embodiment includes a polygonal plate-like insert main body 11 formed of a hard material such as cemented carbide.
  • the insert body 11 is in the form of a triangular plate in which two polygonal faces 12 each have three corners, and has a rotationally symmetrical shape with respect to an insert center line L passing through the centers of the two polygonal faces 12,
  • the two polygon surfaces 12 are in the front and back inverted symmetrical shape.
  • one of the polygonal surfaces 12 is a rake surface
  • the other polygonal surface 12 is a rake surface.
  • Reference numeral 12 denotes a seating surface for the insert mounting seat 22 formed on the tool body 21.
  • the flanks 14 of the insert body 11 disposed around these two polygonal faces 12 are formed with flanks 14 that intersect with the rake faces of the two polygonal faces 12, and these rake faces (polygonal faces 12).
  • the cutting edge 15 is formed at the intersection ridge line portion of the clearance face 14 and the flank face 14.
  • a mounting hole 16 having a circular cross section centering on the insert center line L for attaching the insert body 11 to the insert mounting seat 22 is provided at the central portion of the two polygonal surfaces 12. It is opened in the L direction.
  • the cutting edge 15 has a corner edge 15a in the form of a convex curve such as an arc disposed at three corners of the polygonal surface 12 when viewed from the insert center line L direction, and one end of the corner edge 15a (see FIG. A main cutting edge 15b extending in contact with the corner blade 15a from an end on the clockwise direction centering around the insert center line L, and a wiper extending in a direction intersecting an obtuse angle with the main cutting edge 15b at one end of the main cutting edge 15b It has a blade 15c.
  • the main cutting edge 15b When viewed from the insert center line L direction, the main cutting edge 15b is a straight line or a convex curve having a larger radius of curvature than a convex curve formed by the corner edge 15a, and the wiper blade 15c is a straight line or a convex formed by the main cutting edge 15b. It has a convex curve shape whose radius of curvature is larger than that of the curve.
  • the cutting blade 15 further includes a sub cutting blade 15 d which is linear as viewed from the insert center line L direction and extends from the other end of the corner blade 15 a in contact with the corner blade 15 a. It extends in a direction intersecting the obtuse angle with the wiper blade 15c of the other cutting edge 15 adjacent to the other end side (counterclockwise direction side in FIG. 2) of the two cutting edges 15.
  • flanks 14 are formed on the edge of the side face 13 of the insert body 11 on the side of the two polygonal faces 12, and between these flanks 14, the insert in a cross section along the insert center line L
  • a plurality of insert restraint surfaces 17 extending in the direction of the center line L are formed in directions intersecting with each other when viewed from the direction of the insert center line L.
  • these insert constraining surfaces 17 are planar parallel to the insert center line L, and are formed inside the insert center line L direction of the main cutting edge 15b and the sub cutting edge 15d, and are adjacent to each other.
  • the portion of the corner blade 15a located inside in the direction of the insert center line L between the insert constraining surfaces 17 is connected by a convex curved surface.
  • a flat portion 12a perpendicular to the insert center line L is formed around the opening of the mounting hole 16 in the polygonal surface 12 which is a rake surface, and this flat surface is formed on the corner blade 15a side.
  • the inclined part 12b which inclines so that it may protrude in the insert centerline L direction as it goes to the corner blade 15a side from the part 12a is formed.
  • a part of the wiper cutting edge 15c that intersects the main cutting cutting edges 15b, and the corner cutting edges 15a of the auxiliary cutting edges 15d.
  • a part of the side is formed at the intersection ridge line portion of the inclined portion 12b and the flank surface 14, and the remaining part of the wiper blade 15c and the sub cutting edge 15d is formed at the intersection ridge line portion of the plane portion 12a and the flank surface 14 ing.
  • the cutting blade 15 is gradually retracted in the direction of the insert center line L as the corner blade 15a protrudes most in the direction of the insert center line L and moves away from the corner blade 15a along the main cutting edge 15b, the wiper blade 15c and the auxiliary cutting edge 15d. Then, the wiper blade 15 c is retracted most in the direction of the insert center line L from the position where the wiper blade 15 c is approximately bisected to the middle of the auxiliary cutting edge 15 d.
  • the clearance angle ⁇ A of the clearance surface 14 in the cross section along the insert center line L is continuously in the range from the wiper blade 15c to one end side of the corner blade 15a and the main cutting edge 15b.
  • a first region 14A is provided from the positive angle through 0 ° to the negative angle. In the first region 14A, it is desirable that the clearance angle ⁇ A of the flank 14 in the cross section along the insert center line L be gradually reduced within the range of + 8 ° to -6 °.
  • a 0 ° position of a reference that is a cross section passing a position that bisects the blade length of the wiper blade 15c along the insert center line L in the cutting insert of this embodiment
  • the insert up to a position which bisects the blade length of the wiper blade 15c of the other cutting blade 15 located at 120 ° in the counterclockwise direction around the insert center line L in FIG.
  • the clearance angle in the cross section along the center line L is calculated and represented by 5 °.
  • the clearance angle gradual reduction region 14A is in the range where the angle of the cross-sectional position is 5 ° to 55 °.
  • the clearance surface 14 in the cross section along the insert center line L as being away from the other end of the corner blade 15a.
  • a second region 14B is provided in which the clearance angle ⁇ B gradually increases on the regular angle side.
  • the clearance angle ⁇ C of the flank 14 in a cross section along the insert center line L is a positive angle, and a unit sandwiching the insert center line L
  • a third area 14C is provided in which the rate of increase or decrease of the clearance angle ⁇ C at each included angle is smaller than that of the first area 14A and the second area 14B.
  • the range of the angle of the cross-sectional position to about 55 ° -80 ° or 85 ° is the second region 14B, and the angle of the cross-sectional position is 80 ° or 85 ° -110.
  • the range up to ° is taken as the third region 14C.
  • the part located in the 2nd field 14B among sub cutting edges 15d is formed in the crossing ridgeline part of the above-mentioned slope 12b and flank 14 among polygon side 12
  • a portion of the minor cutting edge 15d located in the third region 14C is formed at a crossing ridge line portion between the flat surface portion 12a of the polygonal surface 12 and the flank surface 14.
  • the clearance angle sharply decreases from the third area 14C of the sub cutting edge 15d toward the wiper blade 15c of the other cutting edge 15, and the relief angle is reduced in the area 14D of the wiper blade 15c.
  • the angle ⁇ D stabilizes again in the range of the positive angle and reaches the first area 14A of the other cutting edge 15. Therefore, the clearance angle ⁇ C of the flank surface 14 of the secondary cutting edge 15d in the cross section along the insert center line L of the third area 14C is the flank surface of the area 14D of the wiper blade 15c in the cross section along the insert center line L
  • the positive angle side is larger than the clearance angle ⁇ D of 14.
  • the clearance angle ⁇ C of the flank 14 in a cross section along the insert center line L of the minor cutting edge 15d is preferably in the range of + 6 ° to + 15 °.
  • the clearance angle ⁇ D of the flank 14 in the cross section along the insert center line L is + 0.5 ° It is desirable that the angle is within the range of to + 8 °, and it is desirable that the angle is larger on the negative side than the clearance angle ⁇ C of the flank 14 in the cross section along the insert center line L of the minor cutting edge 15d.
  • the clearance angle ⁇ A of the flank 14 in the cross section along the insert center line L is negative from the wiper blade 15c toward one end of the corner blade 15a. It is desirable that the range of the included angle ⁇ sandwiching the insert center line L from the position where the angle gradually decreases to the position where the angle gradually increases increases within the range of 50 ° to 65 °.
  • the insert main body 11 is also a triangular plate having three corners on each of the two polygonal surfaces 12, along the insert center line L in the first region 14A.
  • the range in which the clearance angle ⁇ B of the flank 14 in the cross section is a negative angle is a corner from a position at which the blade length of the wiper blade 15 c is bisected, as viewed from the direction opposite to the polygonal surface 12 in the insert center line L direction. It is desirable that an included angle ⁇ sandwiching the insert center line L toward one end of the blade 15a be in the range of 20 ° to 70 °.
  • the insert body 11 is in the shape of a triangular plate having three corners on each of the two polygonal surfaces 12, along the insert center line L in the first region 14A.
  • the range in which the clearance angle ⁇ A of the flank surface 14 in the cross section is a negative angle is the range of the included angle ⁇ across the insert center line L when viewed from the direction opposite to the polygonal surface 12 in the insert center line L direction. It is desirable that the angle be in the range of 25 ° to 55 °.
  • the insert body 11 of the cutting insert formed of such a hard material such as cemented carbide is manufactured in accordance with the basic steps of powder metallurgy technology. That is, when the insert main body 11 is made of cemented carbide, a mold is formed using granular granulated powder mainly composed of tungsten carbide powder and cobalt powder and, if necessary, chromium or tantalum as minor components. Perform powder press molding using The thus-obtained press-formed product can be sintered for a predetermined time in a sintering furnace controlled to an appropriate atmosphere and temperature to produce a sintered body to be the insert body 11.
  • the basic shape of the cutting insert is reflected by the design of the mold, and the detailed shape of the cutting insert is obtained by molding.
  • the cutting insert according to the present embodiment is detachably attached to the insert mounting seat 22 formed on the outer periphery of the tip end portion of the tool body 21 of the indexable cutting tool as shown in FIG. 10, as shown in FIG.
  • Such an indexable cutting tool according to an embodiment of the present invention is configured.
  • the tool body 21 has a substantially cylindrical shape around the axis O. During cutting, the rear end is gripped by the main shaft of the machine tool and rotated about the axis O in the tool rotational direction T, by the cutting insert The cutting material is cut.
  • the direction in which the tool body 21 approaches the insert mounting seat 22 (the direction from upper right to lower left in FIGS. 10 and 11) is referred to as the tip end.
  • the direction orthogonal to the axis line O is called radial direction.
  • the direction approaching the axis O is referred to as the inner circumferential side
  • the direction separating from the axis O is referred to as the outer circumferential side.
  • a plurality of (five in this embodiment) tip pockets 23 are formed on the outer periphery of the tip end portion of the tool main body 21, and the insert mounting seat 22 is a tip end portion of a wall surface facing the tool rotation direction T of these tip pockets 23. It is formed on the outer periphery.
  • the insert mounting seat 22 can be disposed on the flat bottom surface 22a facing in the tool rotation direction T side, spaced from the bottom surface 22a in the tool rotation direction T side, and can be in contact with the insert restraint surface 17 of the insert body 11 And a plurality of flat wall surfaces 22b.
  • the bottom surface 22a is formed with a screw hole 22c into which the clamp screw 24 inserted into the mounting hole 16 is screwed.
  • the cutting insert of the present embodiment is directed to such an insert mounting seat 22 with the one polygonal surface 12 of the insert main body 11 as a rake face in the tool rotational direction T, and the flat portion 12a of the other polygonal surface 12 Is placed in close contact with the bottom surface 22 a of the insert mounting seat 22.
  • the insert main body 11 causes the corner blade 15a located at one corner of the one polygonal surface 12 to protrude to the outer peripheral side of the tool main body 21, and the main cutting edge 15b extending from one end of the corner blade 15a
  • a wiper blade 15c extending toward one end of the tool main body 21 and extending from one end of the main cutting blade 15b is disposed so that a watermark angle is 2 ° or less with respect to a plane perpendicular to the axis O. It fixes by screwing in the clamp screw 24 penetrated to the screw hole 22c.
  • the wiper blade 15c is disposed along a plane perpendicular to the axis O, or toward the rear end side toward the inner peripheral side of the tool body 21 at an angle of 2 ° or less with respect to this plane Be placed at an angle.
  • the insert restraint surface 17 of the side surface 13 connected to the cutting edge 15 not used for cutting is brought into contact with the wall surface 22b of the insert mounting seat 22, and rotation of the insert body 11 around the insert center line L is restrained.
  • the indexable cutting tool to which the cutting insert is attached in this manner is, during normal cutting, rotated around the axis O and fed out in a direction perpendicular to the axis O, and a corner projecting exclusively to the outer peripheral side of the tool body 21
  • the material to be cut is cut by the blade 15a, the main cutting blade 15b connected to one end of the corner blade 15a, and the wiper blade 15c. Since the main cutting edge 15b is linear or has a convex curve having a larger radius of curvature than the corner edge 15a, the thickness of the chips generated by the inner peripheral portion of the tool body 21 including the wiper edge 15c is thin. Even if the tool body 21 is fed at a high feed rate, an increase in cutting resistance can be suppressed.
  • the flank surface 14 is inclined to gradually recede as it goes away from the cutting edge 15 with respect to a straight line parallel to the insert center line L passing through the cutting edge 15.
  • the rake surface of the insert main body 11 is directed from the main cutting edge 15b and the wiper blade 15c toward the rear end of the tool main body 21
  • interference can be prevented without largely inclining the one polygonal surface 12.
  • the portions on the main cutting edge 15b and the main cutting edge 15b side of the wiper blade 15c are formed in the inclined portion 12b of the polygonal surface 12, the cutting resistance can be further reduced. it can.
  • the clearance angle ⁇ A of the flank surface 14 is a negative angle at the corner blade 15a side of the main cutting blade 15b and around the corner blade 15a. That is, as shown in FIG. 6 and FIG.
  • the flank surface 14 gradually protrudes as it goes away from the cutting edge 15 with respect to a straight line parallel to the insertion center line L passing through the cutting edge 15 in the cross section It is inclined to For this reason, the blade angle of the cutting edge 15, that is, the crossing angle formed by the rake face and the flank face 14 can be largely secured, and sufficient cutting edge strength against the above-mentioned large cutting load can be maintained. Thus, it is possible to prevent the occurrence of chipping, breakage or the like on the cutting blade 15.
  • the clearance angle ⁇ A of the flank 14 in the cross section along the insert center line L be gradually reduced within the range of + 8 ° to -6 °. Further, at the position where the blade length of the wiper blade 15c is divided equally, it is preferable that the clearance angle ⁇ D of the flank 14 in the cross section along the insert center line L be in the range of + 0.5 ° to + 8 °. If the clearance angle ⁇ A of the cutting edge 15 and the clearance angle ⁇ D of the wiper blade 15c in these first regions 14A are larger on the regular angle side than the above range, the blade angle of the cutting edge 15 becomes small and chipping and breakage easily occur.
  • the clearance angle ⁇ A of the cutting edge 15 and the clearance angle ⁇ D of the wiper blade 15c in the first region 14A are larger on the negative angle side than the above range, the flank 14 and the object are covered unless the insert body 11 is largely inclined. There is a risk that interference with the material can not be prevented.
  • the clearance angle ⁇ A of the flank 14 in the cross section along the insert center line L is more preferably gradually reduced within the range of + 7 ° to -5 °, + 6 ° to- It is even more desirable to taper off within the 4 ° range. However, it is not limited to this.
  • the clearance angle ⁇ D of the flank 14 in the cross section along the insert center line L be in the range of + 0.5 ° to + 7 °. More preferably, it is in the range of + 0.5 ° to + 6 °. However, it is not limited to this.
  • the indexable cutting tool to which such a cutting insert is attached carries out cutting processing by feeding the tool main body 21 in a direction perpendicular to the axis O, and the tip side of the tool main body 21 in the axis O direction. Also, it may be used for ramping processing or inclined processing in which cutting is carried out while being fed out and engraving a work material. In such a case, the portion of the minor cutting edge 15d on the inner peripheral side of the tool body 21 further than the wiper blade 15c directed to the front end side of the tool body 21 is also used for cutting.
  • the cutting blade 15 is a wiper of another cutting blade 15 adjacent to the other end of the corner blade 15a from the other end of the corner blade 15a.
  • the blade 15 c is further provided with an auxiliary cutting edge 15 d extending in a direction intersecting an obtuse angle. Then, in the range extending from the other end of the corner blade 15a in the sub cutting edge 15d, the clearance angle ⁇ B of the flank surface 14 in the cross section along the insert center line L is a positive angle as it goes away from the other end of the corner blade 15a.
  • the clearance angle ⁇ C of the flank 14 in a cross section along the insert center line L is provided, while the second area 14B gradually increasing on the side is provided.
  • a third area 14C in which the increase / decrease rate of the clearance angle ⁇ C at each unit included angle sandwiching the insert center line L is smaller than that of the first area 14A and the second area 14B.
  • the sub cutting edge 15d used in the ramping process adjacent to the inner peripheral side of the wiper blade 15c directed to the tip end side of the tool main body 21 has a clearance angle ⁇ C with a positive angle in the third region 14C. Since the rate of change is also kept small and stable, there is no need to incline the insert body 11 largely and attach it to the tool body 21 even when used for such a ramping process, and cutting resistance can be reduced. Chip clogging can be prevented.
  • the clearance angle ⁇ C of the flank surface 14 of the minor cutting edge 15d in the cross section along the insert center line L in the third region 14C is By increasing the clearance angle ⁇ D of the flank surface 14 in the cross section along the insert center line L of the wiper blade 15c to the negative angle side, a sufficient blade angle is also secured for the wiper blade 15c to prevent chipping and breakage. Can.
  • the clearance angle ⁇ C of the flank surface 14 in the cross section along the insert center line L of the minor cutting edge 15d is preferably in the range of + 6 ° to + 15 °.
  • the clearance angle ⁇ C of the flank 14 in the cross section along the insert center line L of the minor cutting edge 15d is more preferably in the range of + 7 ° to + 14 °, and in the range of + 8 ° to + 13 °. Is more desirable. However, it is not limited to this.
  • the portion of the minor cutting edge 15d that intersects with the wiper blade 15c is the third region 14C of the flank 14 and the flat portion 12a of the polygonal surface 12 perpendicular to the insert center line L. It is formed at the intersection ridge line part. Therefore, even in the third region 14C where the clearance angle ⁇ C is the largest on the regular angle side, the blade angle of the sub cutting edge 15d can be secured large, and the strength of the cutting edge is reliably maintained to generate chipping and defects. It becomes possible to prevent.
  • a plurality of flanks 14 on the side of the two polygonal surfaces 12 on the side surface 13 of the insert body 11 extend in the direction of the insert center line L in a cross section along the insert center line L
  • the insert restraint surfaces 17 are formed in directions intersecting with each other when viewed from the insert center line L direction. Therefore, as described above, by bringing these insert restraint surfaces 17 into contact with the wall surface 22b of the insert mounting seat 22, the rotation of the insert body 11 around the insert center line L can be restrained, and cutting is more stable. It is possible to do
  • the first region 14A is an insert seen from the direction facing the polygonal surface 12 in the insert center line L direction.
  • the range of the included angle ⁇ sandwiching the center line L is in the range of 50 ° to 65 °. Therefore, the clearance angle ⁇ a changes rapidly in the first region 14A so that the flank 14 is not largely twisted, thereby causing stress concentration on the cutting edge 15 and making chipping and breakage more likely to occur. It can prevent.
  • the range in which the clearance angle ⁇ A of the flank 14 in the cross section along the insert center line L in the first region 14A is a negative angle is An included angle ⁇ sandwiching the insert center line L from the position at which the blade length of the wiper blade 15 c is bisected toward the one end side of the corner blade 15 a when viewed from the direction facing the polygonal surface 12 in the insert center line L direction. Is within the range of 20 ° to 70 °. Therefore, this also prevents the flank 14 from being greatly twisted and makes it possible to relieve the stress concentration of the cutting edge 15.
  • the range in which the clearance angle ⁇ A of the flank 14 in the cross section along the insert center line L in the first region 14A is a negative angle is the polygon face 12 in the insert center line L direction.
  • the range of the included angle ⁇ that sandwiches the insert center line L when viewed from the opposite direction is in the range of 25 ° to 55 °, which also makes it possible to prevent stress concentration on the cutting edge 15 . If the included angles ⁇ , ⁇ and ⁇ are larger than the above range, the range of the second region 14B may be reduced, and the flank 14 of the sub cutting edge 15d may be largely twisted.
  • the range in which the clearance angle ⁇ A of the flank 14 in the cross section along the insert center line L in the first region 14A is a negative angle is viewed from the direction opposite to the polygon surface 12 in the insert center line L direction.
  • the range of the included angle ⁇ sandwiching the insert center line L is more preferably in the range of 27 ° to 55 °, and still more preferably in the range of 30 ° to 55 °. However, it is not limited to this.
  • the present invention it is possible to secure sharp cutting edges on the wiper blade and the main cutting edge located on the inner peripheral side of the tool body, to reliably suppress an increase in cutting resistance, and obtain excellent processing accuracy in high feed processing. As well as being able to prevent chip clogging.
  • the corner edge side of the main cutting edge directed to the outer peripheral side of the tool main body sufficient cutting edge strength can be secured, and it is possible to prevent chipping or breakage from occurring in the cutting edge. Become.

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Abstract

この切削インサートでは、２つの多角形面（１２）と、逃げ面（１４）が形成される側面（１３）と、すくい面と逃げ面（１４）との交差稜線部に形成される切刃（１５）とを有する多角形板状のインサート本体（１１）を備え、インサート本体（１１）は、インサート中心線（Ｌ）に関して回転対称形状で、多角形面（１２）に関して表裏反転対称形状であり、切刃（１５）は、コーナ刃（１５ａ）と、コーナ刃（１５ａ）の一端から延びる主切刃（１５ｂ）と、主切刃（１５ｂ）の一端から主切刃（１５ｂ）に鈍角に交差する方向に延びるワイパー刃（１５ｃ）とを備え、ワイパー刃（１５ｃ）からコーナ刃（１５ａ）の一端側に向けて主切刃（１５ｂ）に渡る範囲に、インサート中心線（Ｌ）に沿った断面における逃げ面（１４）の逃げ角がワイパー刃（１５ｃ）からコーナ刃（１５ａ）の一端側に向かうに従い連続的に正角から０°を経て負角に漸次減少する第１の領域が設けられる。

Description

切削インサートおよび刃先交換式切削工具
　本発明は、刃先交換式のエンドミル等の刃先交換式切削工具に着脱可能に取り付けられて、特に高送り加工を行うのに好適な切削インサート、およびこのような切削インサートを着脱可能に取り付けた刃先交換式切削工具に関する。
本願は、２０１７年１１月２日に、日本に出願された特願２０１７－２１３２６２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　このような高送り加工を行う切削インサートとしては、例えば特許文献１に、図１２に示すようにインサート本体１が３つの角部を備えた２つの略三角形状をなす２つの三角形面２を有する三角形板状の切削インサートが記載されている。また、特許文献１には、この切削インサートの１つの三角形面２をすくい面として工具回転方向に向け、この１つの三角形面２の１つの角部に形成されたコーナ刃３を工具本体の外周側（図１２において右側）に向けるとともに、この１つのコーナ刃３の一端から延びる主切刃４を工具本体の先端外周側に向け、さらにこの主切刃４の一端から延びる副切刃（ワイパー刃）５を工具本体の回転軸線に垂直な平面上に略位置させて着脱可能に取り付けられた刃先交換式切削工具も記載されている。
　このような切削インサートでは、工具本体の先端側に向けられて工具本体の外周側に向かうに従い上記回転軸線に垂直な平面に対して緩やかな角度で後端側に向かうことになる主切刃４により、この主切刃４の工具本体内周側（図１２において左側）や上記ワイパー刃５では厚さの薄い切屑が生成されることになる。このため、工具本体を高い送り量で送り出しても切削抵抗が増大するのを抑制することができ、金型等の加工において効率的な切削加工を行うことができる。
特許第５９８３９０１号公報
　ところが、この特許文献１に記載された切削インサートにおいては、該特許文献１の図６や図１０に示されるように、上記ワイパー刃５の位置における逃げ面の逃げ角が０°である。また、ワイパー刃５以外の主切刃４やコーナ刃３の逃げ面はこれら主切刃４およびコーナ刃３から離れて反対の三角形面側に向かうに従いインサート本体１の外側に突出するように凸曲していて、逃げ角は負角とされている。
　ここで、図１３に符号Ａで示すのは、図１２に示した特許文献１に記載された切削インサートにおいて、すくい面とされる三角形面２の中心を通るインサート中心線Ｌに沿って主切刃４とは反対側のワイパー刃５の端部を通る断面を基準の０°位置とし、この基準の断面から図１２においてインサート中心線Ｌを中心に反時計回り方向に１２０°の位置にある他のワイパー刃５の端部までのインサート中心線Ｌに沿った断面における逃げ角を５°ずつ計算して表したものである。この図１３から分かるようにワイパー刃５の領域では上記逃げ角は０°であり、主切刃４の領域（断面角度が１５°以上の領域）に入ると逃げ角は漸次負角側に大きくなって、コーナ刃３を越えた位置（断面角度７０°の位置）で再び上記逃げ角は０°に戻っている。
　このため、これらの逃げ面が被削材の加工面と干渉するのを避けるには、すくい面とされる三角形面２を工具本体の先端側に向けられるワイパー刃５や主切刃４から工具本体後端側に向かうに従い工具回転方向側に大きく傾けるようにして切削インサートを取り付けなければならない。このため、ワイパー刃５や主切刃４の軸方向すくい角は負角、あるいは負角側に大きい角度になって切れ味が鈍くなってしまうことが避けられない。従って、切屑の厚さが薄くても、切削抵抗の増大を十分に抑制することができなくなり、高送り加工において工具本体のビビリ振動や撓みによる加工精度の低下を招くおそれがある。また、切屑が無理にカールさせられることにもなるので、切屑詰まりを生じるおそれがある。
　本発明は、このような背景の下になされたもので、高送り加工において切削抵抗の増大を確実に抑制することができて優れた加工精度を得ることができるとともに、切屑詰まりを防止することも可能な切削インサートを提供し、またこのような切削インサートを着脱可能に取り付けた刃先交換式切削工具を提供することを目的としている。
　本発明の切削インサートは、多角形状に形成された２つの多角形面であって、一方がすくい面とされたときに他方が着座面とされる上記２つの多角形面と、これら２つの多角形面の周りに配されて該多角形面の上記すくい面と交差する逃げ面が形成される側面と、上記すくい面と上記逃げ面との交差稜線部に形成される切刃とを有する多角形板状のインサート本体を備えた切削インサートである。上記インサート本体は、上記２つの多角形面の中心を通るインサート中心線に関して回転対称形状である。これら２つの多角形面に関して表裏反転対称形状であり、上記切刃は、上記多角形面の角部に位置するコーナ刃と、このコーナ刃の一端から延びる主切刃と、この主切刃の一端から該主切刃に鈍角に交差する方向に延びるワイパー刃とを少なくとも備える。上記ワイパー刃から上記コーナ刃の一端側に向けて上記主切刃に渡る範囲には第１の領域（逃げ面漸減領域）が設けられ、上記第１の領域では上記インサート中心線に沿った断面における上記逃げ面の逃げ角が上記ワイパー刃から上記コーナ刃の一端側に向かうに従い連続的に正角から０°を経て負角に漸次減少する。
　また、本発明の刃先交換式工具は、軸線回りに回転される工具本体の先端部外周に形成されたインサート取付座に、このような切削インサートが着脱可能に取り付けられ、上記切削インサートは、上記２つの多角形面のうちの一方の多角形面をすくい面として工具回転方向に向け、この一方の多角形面の１つの上記コーナ刃を上記工具本体の外周側に向けるとともに、この１つの上記コーナ刃の一端から延びる１つの上記主切刃を上記工具本体の先端側に向け、さらにこの１つの上記主切刃の一端から延びる１つのワイパー刃を上記軸線に垂直な平面に対してすかし角が２°以下となるように配置されている。
　上記切削インサートおよび刃先交換式切削工具においては、切削インサートのワイパー刃からコーナ刃の一端側に向けて主切刃に渡る範囲に、インサート中心線に沿った断面における上記逃げ面の逃げ角がワイパー刃からコーナ刃の一端側に向かうに従い連続的に正角から０°を経て負角に至る第１の領域が設けられている。すなわちワイパー刃からコーナ刃の一端側に向けて上記逃げ角が０°になるまでは、ワイパー刃および主切刃のインサート中心線に沿った断面における逃げ角は正角である。
　従って、上記刃先交換式切削工具において、工具本体の先端側に向けられるワイパー刃と主切刃の工具本体内周側の部分から工具本体後端側に向けてすくい面とされる一方の多角形面を、工具回転方向側に大きく傾けなくても、これらワイパー刃および主切刃の工具本体内周側の逃げ面が被削材の加工面と干渉するのを避けることができる。このため、これらワイパー刃および主切刃の工具本体内周側の部分に鋭い切れ味を確保することができて切削抵抗の増大を確実に抑えることができ、高送り加工における工具本体のビビリ振動や撓みを防いで優れた加工精度を得ることができる。また、切屑が無理にカールさせられることもなくなるので、切屑詰まりを防止することもできる。
　その一方で、工具本体の外周側に向けられる主切刃のコーナ刃側では、内周側とは逆に厚さの厚い切屑が生成されることになって、切刃への切削負荷が大きくなる。これに対し、上記構成の切削インサートおよび刃先交換式切削工具では、この主切刃のコーナ刃側ではインサート中心線に沿った断面における逃げ面の逃げ角は０°から負角側に漸減してゆく。従って、これに伴い、主切刃の刃物角はコーナ刃側に向けて漸次増大してゆくことになるので、このような大きな切削負荷に対して十分な切刃強度を確保することができ、切刃にチッピングや欠損等が生じるような事態を防止することが可能となる。
　上記第１の領域においては、上記インサート中心線に沿った断面における上記逃げ面の逃げ角が＋８°～－６°の範囲内で漸減していることが望ましい。上記ワイパー刃の刃長を二等分する位置においては、上記インサート中心線に沿った断面における上記逃げ面の逃げ角が、＋０．５°～＋８°の範囲であることが望ましい。これら第１の領域の上記逃げ角やワイパー刃の刃長を二等分する位置における逃げ角が上記範囲を上回ると、切刃の刃物角が小さくなって厚さの薄い切屑が生成される場合でもチッピングや欠損を生じ易くなるおそれがある。その一方、これらの上記逃げ角が上記範囲を下回ると、インサート本体を大きく傾けなければ逃げ面と被削材との干渉を防ぐことができなくなって、切削抵抗の増大を招くおそれが生じる。上記第１の領域においては、上記インサート中心線に沿った断面における上記逃げ面の逃げ角が＋７°～－５°の範囲内で漸減していることがさらに望ましく、＋６°～－４°の範囲内で漸減していることが一層望ましい。ただし、これには限定されない。同じく、上記ワイパー刃の刃長を二等分する位置においては、上記インサート中心線に沿った断面における上記逃げ面の逃げ角が、＋０．５°～＋７°の範囲であることがさらに望ましく、＋０．５°～＋６°の範囲であることが一層望ましい。ただし、これには限定されない。
　ところで、このような切削インサートを取り付けた刃先交換式切削工具は、工具本体を軸線回りに回転しつつ該軸線に垂直な方向に送り出して高送り加工を行うほかに、工具本体を軸線方向先端側にも送り出して被削材に彫り込みを行うランピング加工あるいは傾斜加工に用いられることもある。そして、この場合には、ワイパー刃の工具本体内周側に隣接する部分、すなわち図１２において上側のコーナ刃３に関しては断面位置の角度が８５°付近から１２０°までの範囲の部分も切削に使用されることになる。ところが、特許文献１に記載された切削インサートでは、図１３に示したようにこの部分における逃げ面のインサート中心線に沿った断面にける逃げ角も０°であるので、やはり切削インサートを大きく傾けなければ逃げ面と被削材の加工面との干渉を避けることができず、切削抵抗の増大を招くことになる。
　このような場合に、上記構成の切削インサートでは、上記切刃に、上記コーナ刃の他端から、該コーナ刃の他端側に隣接する他の切刃の上記ワイパー刃に鈍角に交差する方向に延びる副切刃をさらに備え、この副切刃のうち、上記コーナ刃の他端から延びる範囲には第２の領域（逃げ角漸増領域）を設け、この第２の領域では該コーナ刃の他端から離れるに従い上記インサート中心線に沿った断面における上記逃げ面の逃げ角を正角側に漸次増大させるとともに、この第２の領域から上記他の切刃側に向かう範囲には第３の領域（逃げ角安定領域）を設け、この第３の領域では上記インサート中心線に沿った断面における上記逃げ面の逃げ角が正角で、上記インサート中心線を挟む単位挟角ごとの逃げ角の増減率が上記第１の領域および上記第２の領域よりも小さくすることが望ましい。
　このように構成することにより、切削に使用されるワイパー刃の工具本体内周側に位置することになる副切刃は、この工具本体内周側に位置するコーナ刃の他端から離れて切削に使用されるワイパー刃側に向かうに従い、まず第２の領域においてインサート中心線に沿った断面における逃げ面に逃げ角が正角側に漸増する。次いで、第３の領域において上記逃げ角が正角側のまま、単位挟角ごとの逃げ角の増減率が第１の領域および第２の領域よりも小さい範囲で安定する。従って、ランピング加工の際にワイパー刃の工具本体内周側に隣接することとなる副切刃部分では、この第３の領域において上記逃げ角が正角で安定しているので、切削インサートを大きく傾ける必要が無くなり、切削抵抗の増大を招くこともない。
　また、特にこの場合には、上記第３の領域の上記インサート中心線に沿った断面における上記逃げ面の逃げ角よりも、上記ワイパー刃の上記インサート中心線に沿った断面における上記逃げ面の逃げ角を負角側に小さくすることにより、ワイパー刃の刃物角を確保して切刃強度を維持することができる。なお、この第３の領域においても、副切刃の刃物角の確保と切削抵抗の低減を両立するには、上記副切刃の上記インサート中心線に沿った断面における上記逃げ面の逃げ角は＋６°～＋１５°の範囲内であることが望ましい。特に、この逃げ角が＋１５°を上回るとワイパー刃と鈍角に交叉する副切刃に応力集中が生じるおそれがあって好ましくない。この逃げ角は＋７°～＋１４°の範囲内であることがさらに望ましく、＋８°～＋１３°の範囲内であることが一層望ましい。ただし、これに限定されない。
　さらに、こうして第３の領域を設けた場合には、上記多角形面に、上記インサート中心線に垂直な平面部と、この平面部から上記コーナ刃側に向かうに従い上記インサート中心線方向に突出するように傾斜する傾斜部とを形成し、上記切刃のうち、上記コーナ刃と、上記主切刃と、上記副切刃のうちの上記第２の領域に位置する部分とは、上記傾斜部と上記逃げ面との交差稜線部に形成する一方、上記副切刃のうちの上記第３の領域に位置する部分は、上記平面部と上記逃げ面との交差稜線部に形成することが望ましい。
　これにより、逃げ角が負角となるコーナ刃と、主切刃および副切刃のうちコーナ刃側に向けて逃げ角が負角側に大きくなる部分とでは、工具本体に取り付けたときにインサート本体を大きく傾けなくても軸方向すくい角を正角側に大きくすることができる。このため、一層鋭い切れ味を確保することができるとともに、切屑が無理にカールさせられるのも確実に防いで切屑詰まりを防止することができる。その一方で、逃げ角が正角である第３の領域では、切刃の刃物角をより大きく確保することができ、切刃強度を確実に維持することが可能となる。
　さらにまた、上記インサート本体の側面には、上記２つの多角形面側の上記逃げ面の間に、上記インサート中心線に沿った断面において該インサート中心線方向に延びる複数のインサート拘束面を形成し、これら複数のインサート拘束面を上記インサート中心線方向から見て互いに交差する方向に形成することにより、このインサート拘束面をインサート取付座の壁面に当接させてインサート本体のインサート中心線回りの回転を拘束することができ、一層安定した切削加工を行うことができる。
　一方、特許文献１に記載の切削インサートと同様に、上記インサート本体が、上記２つの多角形面がそれぞれ３つの角部を有する三角形板状である場合には、上記第１の領域は、上記インサート中心線方向に上記多角形面に対向する方向から見て、上記インサート中心線に沿った断面における上記逃げ面の逃げ角が上記ワイパー刃から上記コーナ刃の一端側に向けて負角側に漸減し始める位置から正角側に増加し始める位置までの上記インサート中心線を挟む挟角の範囲が、５０°～６５°の範囲内とされていることが望ましい。
　また、同じく上記インサート本体が、上記２つの多角形面がそれぞれ３つの角部を有する三角形板状である場合に、上記第１の領域のうち上記インサート中心線に沿った断面における上記逃げ面の逃げ角が負角となる範囲は、上記インサート中心線方向に上記多角形面に対向する方向から見て、上記ワイパー刃の刃長を二等分する位置から上記コーナ刃の一端側に向けて上記インサート中心線を挟む挟角が、２０°～７０°の範囲内とされていることが望ましい。
　さらに、同じく上記インサート本体が、上記２つの多角形面がそれぞれ３つの角部を有する三角形板状である場合に、上記第１の領域のうち上記インサート中心線に沿った断面における上記逃げ面の逃げ角が負角となる範囲は、上記インサート中心線方向に上記多角形面に対向する方向から見て、上記インサート中心線を挟む挟角の範囲が、２５°～５５°の範囲内とされていることが望ましい。
　これらの挟角がそれぞれ上記範囲内よりも小さいと、第１の領域において逃げ角が漸減する割合が大きくなりすぎて逃げ面が大きく捩れるようになり、切刃に応力集中が発生して欠損やチッピングが生じ易くなるおそれがある。また、これらの挟角が上記範囲よりも大きいと、逆に漸減した逃げ角が再び増加する領域における挟角の範囲が小さくなって、この領域における切刃に応力の集中が生じ易くなるおそれがある。なお、このうち、インサート本体が、２つの多角形面がそれぞれ３つの角部を有する三角形板状である場合に、上記第１の領域のうち上記インサート中心線に沿った断面における上記逃げ面の逃げ角が負角となる範囲は、上記インサート中心線方向に上記多角形面に対向する方向から見たときの上記インサート中心線を挟む挟角の範囲として、２７°～５５°の範囲内とされていることがさらに望ましく、３０°～５５°の範囲内とされていることが一層望ましい。ただし、これには限定されない。
　以上説明したように、本発明によれば、工具本体の内周側に位置するワイパー刃および主切刃に鋭い切れ味を確保することができて切削抵抗の増大を確実に抑え、高送り加工において優れた加工精度を得ることができるとともに、切屑詰まりを防止することもできる。その一方で、工具本体の外周側に向けられる主切刃のコーナ刃側では、十分な切刃強度を確保することができ、切刃にチッピングや欠損等が生じるのを防止することが可能となる。
本発明の切削インサートの一実施形態を示す斜視図である。 図１に示す実施形態をインサート中心線方向から見た平面図である。 図２における矢線Ｘ方向視の側面図である。 図２における矢線Ｙ方向視の側面図である。 図２におけるＡＬ断面図である。 図２におけるＢＬ断面図である。 図２におけるＣＬ断面図である。 図２におけるＤＬ断面図である。 図２におけるＥＬ断面図である。 図１に示す実施形態の切削インサートが着脱可能に取り付けられる刃先交換式切削工具の工具本体の斜視図である。 図１に示す実施形態の切削インサートが図１０に示す工具本体に着脱可能に取り付けられた刃先交換式切削工具の斜視図である。 特許文献１に記載された切削インサートの平面図である。 図１に示す実施形態の切削インサートと図１２に示す切削インサートのインサート中心線に沿った断面における逃げ角を示す図である。
　図１～図１０は、本発明の切削インサートの一実施形態を示すものであり、図１０は、この実施形態の切削インサートが着脱可能に取り付けられる刃先交換式切削工具の工具本体を示すものであり、図１１は、この工具本体に上記実施形態の切削インサートが着脱可能に取り付けられた本発明の刃先交換式切削工具の一実施形態を示すものである。本実施形態の切削インサートは、超硬合金等の硬質材料により形成された多角形板状のインサート本体１１を備えている。このインサート本体１１は、２つの多角形面１２がそれぞれ３つの角部を有する三角形板状であって、これら２つの多角形面１２の中心を通るインサート中心線Ｌに関して回転対称形状であるとともに、２つの多角形面１２に関して表裏反転対称形状である。
　これら２つの多角形面１２は、図１１に示すように刃先交換式切削工具の工具本体２１に取り付けられたときに、一方の多角形面１２がすくい面とされるとともに、他方の多角形面１２は工具本体２１に形成されたインサート取付座２２への着座面とされる。これら２つの多角形面１２の周りに配されるインサート本体１１の側面１３には、２つの多角形面１２のすくい面と交差する逃げ面１４が形成され、これらのすくい面（多角形面１２）と逃げ面１４との交差稜線部に切刃１５が形成される。なお、２つの多角形面１２の中央部には、インサート本体１１をインサート取付座２２に取り付けるためのインサート中心線Ｌを中心とした断面円形の取付孔１６が、インサート本体１１を上記インサート中心線Ｌ方向に貫通して開口している。
　切刃１５は、インサート中心線Ｌ方向から見て、多角形面１２の３つの角部に配置される円弧等の凸曲線状をなすコーナ刃１５ａと、このコーナ刃１５ａの一端（図２においてインサート中心線Ｌを中心として時計回り方向側の端部）からコーナ刃１５ａに接して延びる主切刃１５ｂと、この主切刃１５ｂの一端において主切刃１５ｂと鈍角に交差する方向に延びるワイパー刃１５ｃを備えている。インサート中心線Ｌ方向から見て、主切刃１５ｂは直線状またはコーナ刃１５ａがなす凸曲線よりも曲率半径が大きい凸曲線状であり、ワイパー刃１５ｃは直線状または主切刃１５ｂがなす凸曲線よりも曲率半径が大きい凸曲線状である。また、切刃１５はさらに、インサート中心線Ｌ方向から見て直線状で、コーナ刃１５ａの他端からコーナ刃１５ａに接して延びる副切刃１５ｄを備えており、この副切刃１５ｄは１つの切刃１５の他端側（図２において反時計回り方向側）に隣接する他の切刃１５のワイパー刃１５ｃと鈍角に交差する方向に延びている。
　逃げ面１４は、インサート本体１１の側面１３のうち、２つの多角形面１２側の縁部に形成されており、これらの逃げ面１４の間には、インサート中心線Ｌに沿った断面においてインサート中心線Ｌ方向に延びる複数のインサート拘束面１７が、インサート中心線Ｌ方向から見て互いに交差する方向に形成されている。これらのインサート拘束面１７は、本実施形態ではインサート中心線Ｌに平行な平面状であって、主切刃１５ｂと副切刃１５ｄのインサート中心線Ｌ方向の内側に形成されており、隣接するインサート拘束面１７の間においてコーナ刃１５ａのインサート中心線Ｌ方向内側に位置する部分は凸曲面で繋げられている。
　また、すくい面とされる上記多角形面１２には、上記取付孔１６の開口部の周りにインサート中心線Ｌに垂直な平面部１２ａが形成されるとともに、コーナ刃１５ａ側には、この平面部１２ａからコーナ刃１５ａ側に向かうに従いインサート中心線Ｌ方向に突出するように傾斜する傾斜部１２ｂが形成されている。本実施形態では、切刃１５のうち、コーナ刃１５ａおよび主切刃１５ｂの全長と、ワイパー刃１５ｃの主切刃１５ｂと交差する側の一部と、副切刃１５ｄのコーナ刃１５ａに接する側の一部とが傾斜部１２ｂと逃げ面１４との交差稜線部に形成され、ワイパー刃１５ｃと副切刃１５ｄの残りの部分は平面部１２ａと逃げ面１４との交差稜線部に形成されている。従って、切刃１５は、コーナ刃１５ａがインサート中心線Ｌ方向に最も突出し、主切刃１５ｂおよびワイパー刃１５ｃと副切刃１５ｄに沿ってコーナ刃１５ａから離れるに従いインサート中心線Ｌ方向に漸次後退して、ワイパー刃１５ｃを略二等分する位置から副切刃１５ｄの途中にかけてインサート中心線Ｌ方向に最も後退する。
　そして、上記逃げ面１４は、ワイパー刃１５ｃからコーナ刃１５ａの一端側に向けて主切刃１５ｂに渡る範囲に、インサート中心線Ｌに沿った断面における逃げ面１４の逃げ角θＡが連続的に正角から０°を経て負角に至る第１の領域１４Ａを備えている。この第１の領域１４Ａにおいては、インサート中心線Ｌに沿った断面における逃げ面１４の逃げ角θＡが＋８°～－６°の範囲内で漸減していることが望ましい。
　ここで、上述した図１３に符号Ｂで示すのは、本実施形態の切削インサートにおいてインサート中心線Ｌに沿ってワイパー刃１５ｃの刃長を二等分する位置を通る断面を基準の０°位置とし、この基準の断面から図２においてインサート中心線Ｌを中心に反時計回り方向に１２０°の位置にある上記他の切刃１５のワイパー刃１５ｃの刃長を二等分する位置までのインサート中心線Ｌに沿った断面における逃げ角を５°ずつ計算して表したものである。これによると、本実施形態では断面位置の角度が５°～５５°の範囲が逃げ角漸減領域１４Ａとなる。
　また、本実施形態では、上記副切刃１５ｄのうち、コーナ刃１５ａの他端から延びる範囲には、このコーナ刃１５ａの他端から離れるに従いインサート中心線Ｌに沿った断面における逃げ面１４の逃げ角θＢが正角側に漸次増大する第２の領域１４Ｂが設けられている。さらに、この第２の領域１４Ｂから上記他の切刃１５側に向かう範囲には、インサート中心線Ｌに沿った断面における逃げ面１４の逃げ角θＣが正角で、インサート中心線Ｌを挟む単位挟角ごとの逃げ角θＣの増減率が第１の領域１４Ａおよび第２の領域１４Ｂよりも小さい第３の領域１４Ｃが設けられている。
　従って、図１３によれば、本実施形態では断面位置の角度が５５°～８０°または８５°程度までの範囲が第２の領域１４Ｂとされ、断面位置の角度が８０°または８５°～１１０°までの範囲が第３の領域１４Ｃとされる。そして、本実施形態では、副切刃１５ｄのうちの第２の領域１４Ｂに位置する部分が、多角形面１２のうち上記傾斜部１２ｂと逃げ面１４との交差稜線部に形成される一方、副切刃１５ｄのうちの第３の領域１４Ｃに位置する部分が、多角形面１２の上記平面部１２ａと逃げ面１４との交差稜線部に形成される。
　なお、図１３に示すように、この副切刃１５ｄの第３の領域１４Ｃから他の切刃１５のワイパー刃１５ｃに向けては逃げ角が急激に減少し、ワイパー刃１５ｃの領域１４Ｄで逃げ角θＤは正角の範囲で再び安定してから他の切刃１５の第１の領域１４Ａに至る。従って、上記第３の領域１４Ｃのインサート中心線Ｌに沿った断面における副切刃１５ｄの逃げ面１４の逃げ角θＣは、インサート中心線Ｌに沿った断面におけるワイパー刃１５ｃの領域１４Ｄの逃げ面１４の逃げ角θＤよりも正角側に大きい。
　ここで、この第３の領域１４Ｃにおいて、副切刃１５ｄのインサート中心線Ｌに沿った断面における逃げ面１４の逃げ角θＣは＋６°～＋１５°の範囲内であることが望ましい。また、ワイパー刃１５ｃの刃長を二等分する位置（断面位置の角度が基準の０°の位置）において、インサート中心線Ｌに沿った断面における逃げ面１４の逃げ角θＤは＋０．５°～＋８°の範囲内であるのが望ましく、副切刃１５ｄのインサート中心線Ｌに沿った断面における逃げ面１４の逃げ角θＣよりも負角側に大きいことが望ましい。
　なお、インサート本体１１が上記２つの多角形面１２にそれぞれ３つの角部を有する三角形板状である本実施形態の切削インサートにおいては、図１３に示すように上記第１の領域１４Ａは、インサート中心線Ｌ方向に多角形面１２に対向する方向から見たとき、ワイパー刃１５ｃからコーナ刃１５ａの一端側に向けて、インサート中心線Ｌに沿った断面における逃げ面１４の逃げ角θＡが負角側に漸減し始める位置から正角側に増加し始める位置までのインサート中心線Ｌを挟む挟角αの範囲が、５０°～６５°の範囲内とされるのが望ましい。
　また、同じくインサート本体１１が上記２つの多角形面１２にそれぞれ３つの角部を有する三角形板状である本実施形態の切削インサートにおいては、上記第１の領域１４Ａのうちインサート中心線Ｌに沿った断面における逃げ面１４の逃げ角θＢが負角となる範囲は、インサート中心線Ｌ方向に多角形面１２に対向する方向から見て、ワイパー刃１５ｃの刃長を二等分する位置からコーナ刃１５ａの一端側に向けてインサート中心線Ｌを挟む挟角βが、２０°～７０°の範囲内とされていることが望ましい。
　さらに、同じくインサート本体１１が上記２つの多角形面１２にそれぞれ３つの角部を有する三角形板状である本実施形態の切削インサートにおいては、上記第１の領域１４Ａのうちインサート中心線Ｌに沿った断面における逃げ面１４の逃げ角θＡが負角となる範囲は、インサート中心線Ｌ方向に多角形面１２に対向する方向から見たときのインサート中心線Ｌを挟む挟角γの範囲が、２５°～５５°の範囲内とされていることが望ましい。
ここで、このような超硬合金等の硬質材料により形成された切削インサートのインサート本体１１は、粉末冶金技術の基本的な工程に沿って製造される。すなわち、インサート本体１１が超硬合金製の場合は、炭化タングステン粉末とコバルト粉末を主成分とし、必要に応じてクロムやタンタル等を副成分とする顆粒状の造粒粉末を用いて、金型を用いた粉末プレス成形を行う。こうして得られたプレス成形体は、適切な雰囲気と温度に制御された焼結炉内で所定の時間焼結することにより、インサート本体１１となる焼結体を製造することができる。切削インサートの基本的形状は上記金型の設計により反映され、切削インサートの詳細形状は金型成形によって得られる。さらに切削インサートの刃先形状の高精度化を図るために、必要に応じて研削砥石を用いた研削加工や、硬質砥粒を内包したブラシによる刃先処理であったり、遊離砥粒法を用いたウェットブラストによる刃先処理を施したりすることもある。
　このような本実施形態の切削インサートは、図１０に示すような刃先交換式切削工具の工具本体２１の先端部外周に形成された上記インサート取付座２２に着脱可能に取り付けられ、図１１に示すような本発明の一実施形態の刃先交換式切削工具を構成する。この工具本体２１は軸線Ｏを中心とした概略円筒状をなしており、切削加工時にはその後端部が工作機械の主軸に把持されて軸線Ｏ回りに工具回転方向Ｔに回転され、上記切削インサートによって被削材に切削加工を施す。
なお、本実施形態においては、軸線Ｏが延びる方向のうち、工具本体２１においてインサート取付座２２に接近する方向（図１０および図１１において右上から左下に向かう方向）を先端側といい、工具本体２１においてインサート取付座２２から離間する方向（図１０および図１１において左下から右上に向かう方向）を後端側という。また、軸線Ｏに直交する方向を径方向という。さらに、径方向のうち軸線Ｏに接近する方向を内周側といい、軸線Ｏから離間する方向を外周側という。
　工具本体２１の先端部外周には複数（本実施形態では５つ）のチップポケット２３が形成されていて、インサート取付座２２は、これらのチップポケット２３の工具回転方向Ｔを向く壁面の先端部外周に形成されている。インサート取付座２２は、工具回転方向Ｔ側を向く平面状の底面２２ａと、この底面２２ａから工具回転方向Ｔ側に間隔をあけて配置されてインサート本体１１の上記インサート拘束面１７に当接可能な複数の平面状の壁面２２ｂとを備えている。底面２２ａには、上記取付孔１６に挿通されたクランプネジ２４がねじ込まれるネジ孔２２ｃが形成されている。
　このようなインサート取付座２２に、本実施形態の切削インサートは、インサート本体１１の一方の多角形面１２をすくい面として工具回転方向Ｔ側に向けるとともに、他方の多角形面１２の平面部１２ａをインサート取付座２２の底面２２ａに密着させて着座させられる。さらに、インサート本体１１は、上記一方の多角形面１２の１つの角部に位置するコーナ刃１５ａを工具本体２１の外周側に突出させるとともに、このコーナ刃１５ａの一端から延びる主切刃１５ｂを工具本体２１の先端側に向け、またこの主切刃１５ｂの一端から延びるワイパー刃１５ｃを軸線Ｏに垂直な平面に対してすかし角が２°以下となるように配置して、取付孔１６に挿通したクランプネジ２４をネジ孔２２ｃにねじ込むことにより固定される。すなわち、ワイパー刃１５ｃは、軸線Ｏに垂直な平面に沿って配置されるか、またはこの平面に対して２°以下の角度で工具本体２１の内周側に向かうに従い後端側に向かうように傾斜して配置される。このとき、切削に使用されない切刃１５に連なる側面１３のインサート拘束面１７はインサート取付座２２の壁面２２ｂに当接させられて、インサート中心線Ｌ回りのインサート本体１１の回転が拘束される。
　このように切削インサートが取り付けられた刃先交換式切削工具は、通常の切削時には軸線Ｏ回りに回転されつつ該軸線Ｏに垂直な方向に送り出されて、専ら工具本体２１の外周側に突出したコーナ刃１５ａと、このコーナ刃１５ａの一端に連なる主切刃１５ｂおよびワイパー刃１５ｃによって被削材を切削する。主切刃１５ｂは直線状またはコーナ刃１５ａよりも曲率半径の大きな凸曲線状をなしているので、ワイパー刃１５ｃも含めて工具本体２１の内周側部分によって生成される切屑の厚さが薄く、工具本体２１を高い送り量で送り出しても切削抵抗が増大するのを抑えることができる。
　そして、さらに上記構成の切削インサートおよび刃先交換式切削工具においては、切削インサートのワイパー刃１５ｃからコーナ刃１５ａの一端側に向けて主切刃１５ｂに渡る範囲に、インサート中心線Ｌに沿った断面における逃げ面１４の逃げ角θＡが連続的に正角から０°を経て負角に至る第１の領域１４Ａが設けられている。従って、この第１の領域１４Ａにおいて逃げ角θＡが０°になるまでは、ワイパー刃１５ｃおよび主切刃１５ｂのインサート中心線Ｌに沿った断面における逃げ角θＡは正角であり、すなわち図５に示すように同断面において逃げ面１４は切刃１５を通るインサート中心線Ｌに平行な直線に対して切刃１５から離れるに従い漸次後退するように傾斜している。
　従って、逃げ面１４と被削材の加工面との干渉を防ぐために、これらの主切刃１５ｂおよびワイパー刃１５ｃから工具本体２１の後端側に向かうに従いインサート本体１１のすくい面とされる一方の多角形面１２を工具回転方向Ｔ側に傾ける場合でも、この一方の多角形面１２を大きく傾けることなく干渉を防止することができる。このため、これら主切刃１５ｂおよびワイパー刃１５ｃに鋭い切れ味を確保することができて、確実に切削抵抗の増加を防ぐことができるとともに、切屑が無理にカールさせられることもなくなるので、切屑詰まりが生じるのも防ぐことができる。しかも、本実施形態では、これら主切刃１５ｂとワイパー刃１５ｃの主切刃１５ｂ側の部分が、多角形面１２の傾斜部１２ｂに形成されているので、さらに切削抵抗の低減を図ることができる。
　その一方で、主切刃１５ｂの工具本体２１外周側からコーナ刃１５ａにかけては、厚さの厚い切屑が生成されて切刃１５に大きな切削負荷が作用するが、これに対して上記構成の切削インサートおよび刃先交換式切削工具では、主切刃１５ｂのコーナ刃１５ａ側およびコーナ刃１５ａの周辺では逃げ面１４の逃げ角θＡが負角である。すなわち、図６や図７に示すようにインサート中心線Ｌに沿った断面において切刃１５を通るインサート中心線Ｌに平行な直線に対して逃げ面１４は切刃１５から離れるに従い漸次突出するように傾斜している。このため、切刃１５の刃物角、すなわちすくい面と逃げ面１４とがなす交差角を大きく確保することができて、上述のような大きな切削負荷に対する十分な切刃強度を維持することができ、切刃１５にチッピングや欠損等が生じるのを防止することが可能となる。
　なお、この第１の領域１４Ａにおいては、インサート中心線Ｌに沿った断面における逃げ面１４の逃げ角θＡが＋８°～－６°の範囲内で漸減していることが望ましい。また、ワイパー刃１５ｃの刃長を二等分する位置においては、同じくインサート中心線Ｌに沿った断面における逃げ面１４の逃げ角θＤは＋０．５°～＋８°の範囲であることが望ましい。これら第１の領域１４Ａにおける切刃１５の逃げ角θＡやワイパー刃１５ｃの逃げ角θＤが上記範囲よりも正角側に大きいと、切刃１５の刃物角が小さくなってチッピングや欠損を生じ易くなるおそれがある。一方、逆に第１の領域１４Ａにおける切刃１５の逃げ角θＡやワイパー刃１５ｃの逃げ角θＤが上記範囲よりも負角側に大きいと、インサート本体１１を大きく傾けなければ逃げ面１４と被削材との干渉を防ぐことができなくなるおそれが生じる。なお、第１の領域１４Ａにおいて、インサート中心線Ｌに沿った断面における逃げ面１４の逃げ角θＡは、＋７°～－５°の範囲内で漸減していることがさらに望ましく、＋６°～－４°の範囲内で漸減していることが一層望ましい。ただし、これには限定されない。同じく、ワイパー刃１５ｃの刃長を二等分する位置においては、インサート中心線Ｌに沿った断面における逃げ面１４の逃げ角θＤが、＋０．５°～＋７°の範囲であることがさらに望ましく、＋０．５°～＋６°の範囲であることが一層望ましい。ただし、これには限定されない。
　また、このような切削インサートを取り付けた刃先交換式切削工具は、上述のように工具本体２１を軸線Ｏに垂直な方向に送り出して切削加工を行うほかに、工具本体２１を軸線Ｏ方向先端側にも送り出して被削材を彫り込みつつ切削を行うランピング加工あるいは傾斜加工に用いられることもある。そして、このような場合には、工具本体２１の先端側に向けられたワイパー刃１５ｃよりもさらに工具本体２１の内周側の副切刃１５ｄ部分も切削に使用されることになる。
　これに対して、本実施形態の切削インサートおよび刃先交換式切削工具では、切刃１５が、コーナ刃１５ａの他端から、該コーナ刃１５ａの他端側に隣接する他の切刃１５のワイパー刃１５ｃに鈍角に交差する方向に延びる副切刃１５ｄをさらに備えている。そして、この副切刃１５ｄのうち、コーナ刃１５ａの他端から延びる範囲には、コーナ刃１５ａの他端から離れるに従いインサート中心線Ｌに沿った断面における逃げ面１４の逃げ角θＢが正角側に漸次増大する第２の領域１４Ｂが設けられるとともに、この第２の領域１４Ｂから他の切刃１５側に向かう範囲には、インサート中心線Ｌに沿った断面における逃げ面１４の逃げ角θＣが正角で、インサート中心線Ｌを挟む単位挟角ごとの逃げ角θＣの増減率が第１の領域１４Ａおよび第２の領域１４Ｂよりも小さい第３の領域１４Ｃが設けられている。
　このため、工具本体２１の先端側に向けられたワイパー刃１５ｃの内周側に隣接してランピング加工の際に用いられる副切刃１５ｄは、上記第３の領域１４Ｃにおいて逃げ角θＣが正角で、増減率も小さく抑えられて安定しているので、このようなランピング加工に用いられる場合でもインサート本体１１を大きく傾けて工具本体２１に取り付ける必要が無くなり、切削抵抗を低減することが可能となるとともに切屑詰まりを防止することができる。
　また、このように第３の領域１４Ｃを設けた場合に、本実施形態では第３の領域１４Ｃにおけるインサート中心線Ｌに沿った断面における副切刃１５ｄの逃げ面１４の逃げ角θＣよりも、ワイパー刃１５ｃのインサート中心線Ｌに沿った断面における逃げ面１４の逃げ角θＤを負角側に大きくすることにより、ワイパー刃１５ｃにも十分な刃物角を確保してチッピングや欠損を防止することができる。なお、副切刃１５ｄのインサート中心線Ｌに沿った断面における逃げ面１４の逃げ角θＣは＋６°～＋１５°の範囲内であることが望ましい。特に、この逃げ角θＣが＋１５°を上回るとワイパー刃１５ｃと鈍角に交差する部分に応力集中が生じてチッピングや欠損を生じ易くなるので、好ましくない。この副切刃１５ｄのインサート中心線Ｌに沿った断面における逃げ面１４の逃げ角θＣは、＋７°～＋１４°の範囲内であることがさらに望ましく、＋８°～＋１３°の範囲内であることが一層望ましい。ただし、これには限定されない。
　さらに、本実施形態では、副切刃１５ｄのうちワイパー刃１５ｃと交差する部分は、逃げ面１４の第３の領域１４Ｃと多角形面１２のうちインサート中心線Ｌに垂直な平面部１２ａとの交差稜線部に形成されている。従って、逃げ角θＣが正角側に最も大きくなる第３の領域１４Ｃにおいても副切刃１５ｄの刃物角は大きく確保することができ、切刃強度を確実に維持してチッピングや欠損の発生を防止することが可能となる。
　また、本実施形態の切削インサートでは、インサート本体１１の側面１３において２つの多角形面１２側の逃げ面１４の間に、インサート中心線Ｌに沿った断面においてこのインサート中心線Ｌ方向に延びる複数のインサート拘束面１７が、インサート中心線Ｌ方向から見て互いに交差する方向に形成されている。従って、上述のようにこれらのインサート拘束面１７をインサート取付座２２の壁面２２ｂに当接させることにより、インサート本体１１のインサート中心線Ｌ回りの回転を拘束することができ、一層安定した切削加工を行うことが可能となる。
　さらに、本実施形態の切削インサートは、インサート本体１１が三角形板状であるのに対し、上記第１の領域１４Ａは、インサート中心線Ｌ方向に多角形面１２に対向する方向から見て、インサート中心線Ｌに沿った断面における逃げ面１４の逃げ角θＡがワイパー刃１５ｃからコーナ刃１５ａの一端側に向けて、負角側に漸減し始める位置から正角側に増加し始める位置までのインサート中心線Ｌを挟む挟角αの範囲が、５０°～６５°の範囲内とされている。このため、第１の領域１４Ａにおいて逃げ角θａが急激に変化して逃げ面１４が大きく捩れることがなくなり、これにより切刃１５に応力集中が発生してチッピングや欠損が生じ易くなるのを防ぐことができる。
　また、同じく三角形板状のインサート本体１１を有する本実施形態の切削インサートでは、第１の領域１４Ａのうちインサート中心線Ｌに沿った断面における逃げ面１４の逃げ角θＡが負角となる範囲は、インサート中心線Ｌ方向に多角形面１２に対向する方向から見て、ワイパー刃１５ｃの刃長を二等分する位置からコーナ刃１５ａの一端側に向けてインサート中心線Ｌを挟む挟角βが、２０°～７０°の範囲内とされている。従って、これによっても逃げ面１４が大きく捩れるのを防いで、切刃１５の応力集中を緩和することが可能となる。
　さらにまた、本実施形態では、第１の領域１４Ａのうちインサート中心線Ｌに沿った断面における逃げ面１４の逃げ角θＡが負角となる範囲は、インサート中心線Ｌ方向に多角形面１２に対向する方向から見たときのインサート中心線Ｌを挟む挟角γの範囲が、２５°～５５°の範囲内とされており、これによっても切刃１５の応力集中を防ぐことが可能となる。なお、これらの挟角α、β、γが上記範囲よりも大きいと、第２の領域１４Ｂの範囲が小さくなって副切刃１５ｄの逃げ面１４が大きく捩れてしまうおそれがある。このうち、第１の領域１４Ａのうちインサート中心線Ｌに沿った断面における逃げ面１４の逃げ角θＡが負角となる範囲は、インサート中心線Ｌ方向に多角形面１２に対向する方向から見たときのインサート中心線Ｌを挟む挟角γの範囲が、２７°～５５°の範囲内であることがさらに望ましく、３０°～５５°の範囲内であることが一層望ましい。ただし、これには限定されない。
本発明によれば、工具本体の内周側に位置するワイパー刃および主切刃に鋭い切れ味を確保することができて切削抵抗の増大を確実に抑え、高送り加工において優れた加工精度を得ることができるとともに、切屑詰まりを防止することもできる。その一方で、工具本体の外周側に向けられる主切刃のコーナ刃側では、十分な切刃強度を確保することができ、切刃にチッピングや欠損等が生じるのを防止することが可能となる。
　１１　インサート本体
　１２　多角形面
　１２ａ　平面部
　１２ｂ　傾斜部
　１３　側面
　１４　逃げ面
　１４Ａ　第１の領域（逃げ角漸減領域）
　１４Ｂ　第２の領域（逃げ角漸増領域）
　１４Ｃ　第３の領域（逃げ角安定領域）
　１４Ｄ　ワイパー刃１５ｃの領域
　１５　切刃
　１５ａ　コーナ刃
　１５ｂ　主切刃
　１５ｃ　ワイパー刃
　１５ｄ　副切刃
　１６　取付孔
　１７　インサート拘束面
　２１　工具本体
　２２　インサート取付座
　２３　チップポケット
　２４　クランプネジ
　Ｌ　インサート中心線
　θＡ　第１の領域１４Ａにおける逃げ角
　θＢ　第２の領域１４Ｂにおける逃げ角
　θＣ　第３の領域１４Ｃにおける逃げ角
　θＤ　ワイパー刃１５ｃの領域における逃げ角
　Ｏ　工具本体２１の軸線
　Ｔ　工具回転方向

Claims (12)

  1. 　多角形状に形成された２つの多角形面であって、一方がすくい面とされたときに他方が着座面とされる上記２つの多角形面と、これら２つの多角形面の周りに配されて該多角形面の上記すくい面と交差する逃げ面が形成される側面と、上記すくい面と上記逃げ面との交差稜線部に形成される切刃とを有する多角形板状のインサート本体を備えた切削インサートであって、
    　上記インサート本体は、上記２つの多角形面の中心を通るインサート中心線に関して回転対称形状であるとともに、これら２つの多角形面に関して表裏反転対称形状であり、
    　上記切刃は、上記多角形面の角部に位置するコーナ刃と、このコーナ刃の一端から延びる主切刃と、この主切刃の一端から該主切刃に鈍角に交差する方向に延びるワイパー刃とを少なくとも備え、
    　上記ワイパー刃から上記コーナ刃の一端側に向けて上記主切刃に渡る範囲には第１の領域が設けられ、上記第１の領域では上記インサート中心線に沿った断面における上記逃げ面の逃げ角が上記ワイパー刃から上記コーナ刃の一端側に向かうに従い連続的に正角から０°を経て負角に漸次減少することを特徴とする切削インサート。
  2. 　上記切刃は、上記コーナ刃の他端から、該コーナ刃の他端側に隣接する他の切刃の上記ワイパー刃に鈍角に交差する方向に延びる副切刃をさらに備え、
    　この副切刃のうち、上記コーナ刃の他端から延びる範囲には第２の領域が設けられ、この第２の領域では該コーナ刃の他端から離れるに従い上記インサート中心線に沿った断面における上記逃げ面の逃げ角が正角側に漸次増大するとともに、
    　この第２の領域から上記他の切刃側に向かう範囲には第３の領域が設けられ、この第３の領域では上記インサート中心線に沿った断面における上記逃げ面の逃げ角が正角であるとともに、上記インサート中心線を挟む単位挟角ごとの逃げ角の増減率が上記第１の領域および上記第２の領域よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の切削インサート。
  3. 　上記第３の領域の上記インサート中心線に沿った断面における上記逃げ面の逃げ角は、上記ワイパー刃の上記インサート中心線に沿った断面における上記逃げ面の逃げ角よりも正角側に大きいことを特徴とする請求項２に記載の切削インサート。
  4. 　上記多角形面には、上記インサート中心線に垂直な平面部と、この平面部から上記コーナ刃側に向かうに従い上記インサート中心線方向に突出するように傾斜する傾斜部とが形成されており、
    　上記切刃のうち、上記コーナ刃と、上記主切刃と、上記副切刃のうちの上記第２の領域に位置する部分とは、上記傾斜部と上記逃げ面との交差稜線部に形成される一方、
    　上記副切刃のうちの上記第３の領域に位置する部分は、上記平面部と上記逃げ面との交差稜線部に形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の切削インサート。
  5. 　上記第３の領域において、上記副切刃の上記インサート中心線に沿った断面における上記逃げ面の逃げ角が＋６°～＋１５°の範囲内であることを特徴とする請求項２から請求項４のうちいずれか一項に記載の切削インサート。
  6. 　上記インサート本体の側面には、上記２つの多角形面側の上記逃げ面の間に、上記インサート中心線に沿った断面において該インサート中心線方向に延びる複数のインサート拘束面が形成され、これら複数のインサート拘束面は上記インサート中心線方向から見て互いに交差する方向に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の切削インサート。
  7. 　上記第１の領域においては、上記インサート中心線に沿った断面における上記逃げ面の逃げ角が＋８°～－６°の範囲内で漸減していることを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の切削インサート。
  8. 　上記ワイパー刃の刃長を二等分する位置において、上記インサート中心線に沿った断面における上記逃げ面の逃げ角が、＋０．５°～＋８°の範囲であることを特徴とする請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の切削インサート。
  9. 　上記インサート本体は、上記２つの多角形面がそれぞれ３つの角部を有する三角形板状であり、
    　上記第１の領域は、上記インサート中心線方向に上記多角形面に対向する方向から見て、上記インサート中心線に沿った断面における上記逃げ面の逃げ角が上記ワイパー刃から上記コーナ刃の一端側に向けて負角側に漸減し始める位置から正角側に増加し始める位置までの上記インサート中心線を挟む挟角の範囲が、５０°～６５°の範囲内とされていることを特徴とする請求項１から請求項８のうちいずれか一項に記載の切削インサート。
  10. 　上記インサート本体は、上記２つの多角形面がそれぞれ３つの角部を有する三角形板状であり、
    　上記第１の領域のうち上記インサート中心線に沿った断面における上記逃げ面の逃げ角が負角となる範囲は、上記インサート中心線方向に上記多角形面に対向する方向から見て、上記ワイパー刃の刃長を二等分する位置から上記コーナ刃の一端側に向けて上記インサート中心線を挟む挟角が、２０°～７０°の範囲内とされていることを特徴とする請求項１から請求項９のうちいずれか一項に記載の切削インサート。
  11. 　上記インサート本体は、上記２つの多角形面がそれぞれ３つの角部を有する三角形板状であり、
    　上記第１の領域のうち上記インサート中心線に沿った断面における上記逃げ面の逃げ角が負角となる範囲は、上記インサート中心線方向に上記多角形面に対向する方向から見て、上記インサート中心線を挟む挟角の範囲が、２５°～５５°の範囲内とされていることを特徴とする請求項１から請求項１０のうちいずれか一項に記載の切削インサート。
  12. 　軸線回りに回転される工具本体の先端部外周に形成されたインサート取付座に、請求項１から請求項１１のうちいずれか一項に記載に記載の切削インサートが着脱可能に取り付けられ、
    　上記切削インサートは、
    上記２つの多角形面のうちの一方の多角形面をすくい面として工具回転方向に向け、
    　この一方の多角形面の１つの上記コーナ刃を上記工具本体の外周側に向けるとともに、
    　この１つの上記コーナ刃の一端から延びる１つの上記主切刃を上記工具本体の先端側に向け、
    　さらにこの１つの上記主切刃の一端から延びる１つのワイパー刃を上記軸線に垂直な平面に対してすかし角が２°以下となるように配置されていることを特徴とする刃先交換式切削工具。
    　
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