特許 5988186 切削インサート及び刃先交換式回転切削工具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5988186

(24)【登録日】2016年8月19日

(45)【発行日】2016年9月7日

(54)【発明の名称】切削インサート及び刃先交換式回転切削工具

(51)【国際特許分類】

   B23C 5/20 20060101AFI20160825BHJP

   B23C 5/10 20060101ALI20160825BHJP

【ＦＩ】

   B23C5/20

   B23C5/10 D

【請求項の数】11

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2016-533225(P2016-533225)

(86)(22)【出願日】2015年11月26日

(86)【国際出願番号】JP2015083211

【審査請求日】2016年5月20日

(31)【優先権主張番号】特願2014-239407(P2014-239407)

(32)【優先日】2014年11月27日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000221144

【氏名又は名称】株式会社タンガロイ

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】雲井 春樹

(72)【発明者】

【氏名】佐治 龍一

【審査官】 大山 健

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１３／０３９０９０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１４／１０４６６７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−１５２５５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００１−５２４３９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２８５９１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｃ ５／２０

Ｂ２３Ｃ ５／１０

Ｂ２３Ｂ ２７／１６

Ｂ２３Ｂ ５１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１端面（２）と、該第１端面（２）と対向する第２端面（３）と、該第１端面（２）と該第２端面（３）とを接続する周側面（４）と、を備え、前記第１端面（２）と前記第２端面（３）とを貫通するように定められる軸線（Ｏ）を有する切削インサート（１）であって、
前記第１端面（２）と前記第２端面（３）とを貫通するように、取付穴（５）が形成されており、
前記第１端面（２）と前記周側面（４）との交差稜線には、少なくとも切れ刃（８）が形成されており、
前記第２端面（３）は、少なくとも１つの傾斜部（３ａ）を有し、
前記軸線（Ｏ）に対して略直角で且つ前記切れ刃（８）上のいずれか一点を通過する仮想平面（Ｐ１）を定めるとき、前記傾斜部（３ａ）は、前記周側面（４）側から前記軸線（Ｏ）を含み前記切れ刃（８）に対応する前記周側面（４）と略平行な方向に延在する仮想平面（Ｖ２）側に向かうにつれ、前記仮想平面（Ｐ１）側から離間するように傾斜し、
前記傾斜部（３ａ）と前記取付穴（５）との間には、前記軸線（Ｏ）に沿う方向に突き出した突出部（５ｂ）が形成されている、
ことを特徴とする切削インサート（１）。

【請求項2】

前記突出部（５ｂ）が前記取付穴（５）の全周にわたって形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の切削インサート（１）。

【請求項3】

前記軸線（Ｏ）を含む平面によって切断された断面において、前記突出部（５ｂ）の端面（５ｃ）と側面（５ｄ）との交差領域を通り且つ前記軸線（Ｏ）と平行な仮想直線（Ｌ４）と、前記取付穴（５）の内周面（５ｅ）に沿った仮想直線（Ｌ５）と、の間の距離（Ｓ）は、前記取付穴（５）の全周に関して、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の範囲にある、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の切削インサート（１）。

【請求項4】

前記軸線（Ｏ）を含む平面によって切断された断面において、前記突出部（５ｂ）の端面（５ｃ）の仮想直線（Ｌ６）と、前記取付穴（５）の内周面（５ｅ）に沿った仮想直線（Ｌ５）と、がなす内角（ε）は、８５度以上である、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の切削インサート（１）。

【請求項5】

前記内角（ε）は、９０度以上である、
ことを特徴とする請求項４に記載の切削インサート（１）。

【請求項6】

前記傾斜部（３ａ）は、前記第２端面（３）上に２つ設けられており、
２つの前記傾斜部（３ａ）は、前記第２端面（３）の断面が切削インサート（１）の外方に向かって突出する略Ｖ字形状をなすように、配置されている、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の切削インサート（１）。

【請求項7】

前記第２端面（３）に対向する方向から前記切削インサート（１）を見たとき、２つの前記傾斜部（３ａ）の延長面同士の交差線（Ｘ）は前記軸線（Ｏ）を通過しており、
前記軸線（Ｏ）を中心として前記交差稜線（Ｘ）から１５度ほど回転した位置に、少なくとも２つの基準線（Ｙ）を規定するとき、前記突出部（５ｂ）の端面（５ｃ）は、該２つの基準線（Ｙ）に挟まれた１５０度の領域に延在する、
ことを特徴とする請求項６に記載の切削インサート（１）。

【請求項8】

前記周側面（４）の一部は、逃げ面として機能し、
前記傾斜部（３ａ）に隣接する前記周側面（４）の逃げ面部分は、負の逃げ角を有するように形成されている、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の切削インサート（１）。

【請求項9】

前記傾斜部（３ａ）は、前記切れ刃（８）に隣接する前記周側面（４）の部分に沿って延在している、
ことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の切削インサート（１）。

【請求項10】

前記第１端面（２）と前記周側面（４）との交差稜線部には、ｎ個の切れ刃セクション（ｎは１以上の整数）（８，９，１０）が形成され、
前記第１端面（２）及び前記第２端面（３）は、それぞれ、前記軸線（Ｏ）周りに、２回回転対称に形成されている、
ことを特徴とする請求項９に記載の切削インサート（１）。

【請求項11】

回転軸（ＲＡ）を有し、少なくとも１つのインサート取付座（１３）が形成された工具ボデー（１２）を備え、該インサート取付座（１３）に切削インサートが着脱自在に装着される、刃先交換式回転切削工具（１１）であって、
前記切削インサートは、請求項１から１０のいずれかに記載の切削インサート（１）である、
ことを特徴とする刃先交換式回転切削工具（１１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、切削インサートと、それを着脱自在に装着した刃先交換式回転切削工具と、に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、特許文献１に開示されているように、側面視で、底面が外方に向かって略Ｖ字形状に突出するように構成された切削インサートが存在する。この底面は、平坦な基準面と、その両側の２つの傾斜面とからなる。２つの傾斜面は、それぞれ、上面と鋭角をなすように延在する、対応する側面につながる。特許文献１の切削インサートは、略Ｖ字形状の底面の基準面が工具ボデーの回転中心軸と平行な方向に延在するように、工具ボデーに装着されている。このとき、切削インサートは、上面から底面に貫通する取付孔を介して取付ねじをねじ穴に螺合させることで、工具ボデーの取付座に取り付けられる。この構成によって、底面の２つの傾斜面のうち、工具外周側に位置している傾斜面が、工具ボデーの取付座の被当接面から支持力を受けることができ、その分だけ取付ねじに加わる力が低減される。これにより、切削インサートの取付座での固定性を高めるようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０１２−５１０３８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１の切削インサートにおいては、次の問題があった。特許文献１の切削インサートの底面は略Ｖ字形状であり、それ故に、貫通孔の開口部は平坦な基準面のみならず、両側の２つの傾斜面にまで亘っている。したがって、貫通孔の内周面と、底面と、が鋭く交差する領域が生じる。切削インサートの底面の貫通孔周りの領域は、切削インサートのクランプ時において特に応力が集中しやすい領域であるため、そのような鋭角で交差している領域は破損しやすくなる。仮に貫通孔の開口部が平坦な基準面内に収まっていても、貫通孔の内周面と傾斜面との間が非常に狭い（幅が薄い）領域になっている場合には同様の問題が生じ得る。貫通孔周りの領域の破損は、切削インサート全体の破損につながるおそれがある。また、底面が略Ｖ字形状であり、さらに側面がポジティブ形に傾斜することによって、切削インサートの取付孔の中心軸線に直角に交差する方向において、取付孔周辺の切削インサートの幅が、上面側から離間するほど減少している。取付孔周辺の切削インサートの幅が減少し、取付孔の中心軸線に直角に交差する方向における取付孔周辺の肉厚が小さくなると、切削インサート全体の剛性が低下してしまうので、切削加工中の破損等の問題が生じやすくなる。

【0005】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、剛性を損なわずに工具ボデーへの切削インサートの固定性を改善することができる、切削インサート及びそれを装着した刃先交換式回転切削工具を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、第１端面２と、第１端面２と対向する第２端面３と、第１端面２と第２端面３とを接続する周側面４と、を備え、第１端面２と第２端面３とを貫通するように定められる軸線Ｏを有する切削インサート１であって、第１端面２と第２端面３とを貫通するように、取付穴５が形成されており、第１端面２と周側面４との交差稜線には、少なくとも切れ刃８が形成されており、第２端面３は、少なくとも１つの傾斜部３ａを有し、軸線Ｏに対して略直角で且つ切れ刃８上のいずれか一点を通過する仮想平面Ｐ１を定めるとき、傾斜部３ａは、周側面４側から軸線Ｏを含み切れ刃８に対応する周側面４と略平行な方向に延在する仮想平面Ｖ２側に向かうにつれ、仮想平面Ｐ１側から離間するように傾斜し、傾斜部３ａと取付穴５との間には、軸線Ｏに沿う方向に突き出した突出部５ｂが形成されている。

【0007】

さらに、本発明は、回転軸ＲＡを有し、少なくとも１つのインサート取付座１３が形成された工具ボデー１２を備え、インサート取付座１３に切削インサートが着脱自在に装着される、刃先交換式回転切削工具１１であって、この切削インサートは、前述の切削インサート１である。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、底面の傾斜部上に形成された取付穴開口部の周辺領域が、切削インサート外方に向かって突き出すように突出しているため、傾斜部と取付穴内周面とがなす内角が大きくなり、傾斜部と取付穴内周面の交差稜線付近の耐欠損性が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の切削インサートの一実施形態の斜視図を示す。

【図2】本発明の切削インサートの一実施形態の上面図を示す。

【図3】本発明の切削インサートの一実施形態の下面図を示す。

【図4】本発明の切削インサートの一実施形態の長辺方向から見た側面図を示す。

【図5】本発明の切削インサートの一実施形態の短辺方向から見た側面図を示す。

【図6】（ａ）は図２におけるＶＩ（ａ）―ＶＩ（ａ）断面図を示し、（ｂ）はＶＩ（ｂ）―ＶＩ（ｂ）断面図を示す。

【図7】図２におけるＶＩＩ−ＶＩＩ断面図を示す。

【図8】第２端面に対向する方向から見た、突出部周りの説明図を示す。

【図9】本発明の刃先交換式回転切削工具の一実施形態の斜視図を示す。

【図10】本発明の刃先交換式回転切削工具の一実施形態の側面図を示す。

【図11】本発明の刃先交換式回転切削工具の一実施形態の端面図を示す。

【図12】工具ボデーの一実施形態の斜視図を示す。

【図13】工具ボデーの一実施形態の斜視図を示す。

【図14】工具ボデーの一実施形態の端面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」のような用語を用いるが、これらは理解を容易にするように用いられるに過ぎず、本発明を限定することを意図しない。

【0011】

本実施形態の切削インサート１は、図１から図５に示されているように、略四角形板状であり、短辺側の幅は約５ｍｍ、最大厚さは約３ｍｍである。また、長辺側の長さは約８ｍｍで、その内、主切れ刃８の長さは約７ｍｍである。切削インサート１の各部の寸法はこれに限定されることはない。切削インサート１は、略四角形形状を有する第１端面２と、第１端面２に対向するように配置された第２端面３と、第１端面２と第２端面３とを接続する周側面４と、から基本的に構成されている。第１端面２の略中央部と第２端面３の略中央部とを貫通するように、中心軸線Ｏが定められる取付穴５が設けられている。この中心軸線Ｏは、本来的には切削インサート１の中心軸であり、本実施形態では切削インサート１の中心軸線と取付穴５の中心軸線とが一致しているが、これに限定されることはない。切削インサート１は、中心軸線Ｏの周りに、１８０°回転対称に構成されている。

【0012】

第１端面２は、第１端面２に対向する方向から見て（つまり図２において）、４つの湾曲したコーナ部６と、それら各々コーナ部６の間に形成された４つの辺部７と、から構成された略四角形形状をなしている。４つの辺部７は、２つの長辺部７ａと２つの短辺部７ｂとから構成されている。各々の長辺部７ａは互いに対向しており、各々の短辺部７ｂも互いに対向するように配置されている。また、４つのコーナ部６は、切削に関与する２つのコーナ部（以下、切削コーナ部）６ａと、切削に関与しない２つのコーナ部（以下、非切削コーナ部）６ｂと、から構成されている。切削に関与する切削コーナ部６ａと切削に関与しない非切削コーナ部６ｂとは、長辺部７ａ又は短辺部７ｂを間に介して交互に配置されている。したがって、本実施形態の切削インサート１は、図２において、中心軸線Ｏに関して１８０°回転対称の略四角形状をなしているのであるが、本発明はこれに限定されることはなく、三角形状や五角形状など他の形状であっても構わない。また、周側面４は、長辺部７ａに隣接している第１側面部４ａと、短辺部７ｂに隣接している第２側面部４ｂと、コーナ部６に隣接している第３側面部（コーナ側面部）４ｃと、から構成されている。これらの面の形状や大きさに関しては適宜変更することができる。

【0013】

第１端面２と周側面４との交差稜線部には、複数の切れ刃が形成されている。１つの切れ刃領域（または切れ刃セクション）は、主切れ刃８と、コーナ切れ刃９と、副切れ刃１０と、から構成されている。主切れ刃８は、長辺部７ａに相当する交差稜線部（つまり第１端面２の部分と第１側面部４ａとの交差稜線部）の全体に亘って形成されている。すなわち、主切れ刃８は、互いに対して隣り合う２つの切削コーナ部６ａ及び非切削コーナ部６ｂの間に亘って延在している。コーナ切れ刃９は、切削コーナ部６ａに相当する交差稜線部（つまり第１端面２の部分と第３側面部４ｃとの交差稜線部）の全体に亘って形成されている。コーナ切れ刃９の一方の端部は、主切れ刃８の一方の端部に接続している。副切れ刃１０は、短辺部７ｂに相当する交差稜線部（つまり第１端面２部分と第２側面部４ｂとの交差稜線部）の一部に形成されている。すなわち、副切れ刃１０は、互いに対して隣り合う２つの切削コーナ部６ａ及び非切削コーナ部６ｂの間において、切削コーナ部６ａから始まって非切削コーナ６ｂ方向に一定距離進んだ位置まで形成されており、非切削コーナ６ｂに接続してはいない。副切れ刃１０の一方の端部は、コーナ切れ刃９の主切れ刃８と接続している方とは異なる端部に接続している。したがって、本実施形態の１つの切れ刃においては、主切れ刃８と、コーナ切れ刃９と、副切れ刃１０と、がこの順番で連続して接続している。また、副切れ刃１０と非切削コーナ６ｂとの間に内刃を形成してもよい。内刃は、ランピング加工等の掘り込み加工において使用される切れ刃である。内刃は、第１端面２に対向する方向から見て（図２参照）、切削コーナ部６ａに近づくにつれ切削インサート１の外方に傾斜するように形成されてもよい。

【0014】

ここで、主切れ刃８につらなる第１側面部４ａに対向する側から切削インサート１をみた図である図４と、副切れ刃１０につらなる第２側面部４ｂに対向する側から切削インサート１をみた図である図５と、を参照する。図４及び図５に示されているように、第１端面２と第２端面３との間において中心軸線Ｏに対して直角に延びる平面を定め、その平面を中間平面Ｍと定義する。なお、ここでは、中間平面Ｍは、全周に亘って周側面４を横断するように延びる。主切れ刃８は、２つの切削コーナ部６ａ、非切削コーナ部６ｂ間において、中間平面Ｍとの距離が変化するように形成されている。具体的には、主切れ刃８は、切削コーナ部６ａから非切削コーナ部６ｂ方向に進むにつれ、第１端面２側から第２端面３側（すなわち、中間平面Ｍ側）に漸次近接するように直線状に延伸している。また、副切れ刃１０も、２つの切削コーナ部６ａ、非切削コーナ部６ｂ間において、中間平面Ｍとの距離が変化するように形成されている。具体的には、副切れ刃１０は、切削コーナ部６ａから非切削コーナ部６ｂ方向に進むにつれ、第１端面２側から第２端面３側（すなわち、中間平面Ｍ側）に漸次近接するように直線状に延伸している。前述したように、副切れ刃１０は、短辺部７ｂの全体に形成されているのではなく、その一部分にのみ形成されていることに注意する。そして、コーナ切れ刃９は、隣接する主切れ刃８と、隣接する副切れ刃１０とを互いに滑らかにつなぐように延在する。したがって、コーナ切れ刃９が、中心軸線Ｏに平行な方向である切削インサート厚さ方向にて、最も中間平面Ｍから離れた位置にある。本実施形態の切削インサート１において、各切れ刃８，９，１０は上記のような形状を有しているのであるが、本発明はこれに限定されることはなく、他の形状も可能である。

【0015】

主切れ刃８は、被削材の加工側面を主に切削する機能を有する切れ刃である。副切れ刃１０は、被削材の加工底面を切削する機能を有する切れ刃である。コーナ切れ刃９は、被削材の加工側面と加工底面との間にある隅部を切削する機能を有する切れ刃である。本実施形態は、主切れ刃８と副切れ刃１０とが平面視にて略直角に交差する、いわゆる、直角肩削りを行うことが可能なタイプの切削インサートであるが、本発明はこれに限定されることはない。

【0016】

第１端面２の一部は、対応する切れ刃８，９，１０に関してすくい面２ａとして機能する。すくい面２ａは、第１端面２のうち各々の切れ刃８，９，１０に隣接した部分であり、切れ刃８，９，１０から離間するにつれて中間平面Ｍに漸次近接する傾斜面となっている。すくい面２ａには、正のすくい角が付与されている。また、第１端面２の取付穴５周りは、平坦な中央平面２ｂを形成している。周側面４の一部は、対応する切れ刃８，９，１０に関して逃げ面として機能する。具体的には、主切れ刃８に隣接する第１側面部４ａは、その全体が逃げ面として機能する。副切れ刃１０に隣接する第２側面部４ｂは、その全体ではなく、副切れ刃１０が直接的に接続している部分４ｄのみが逃げ面として機能する。コーナ切れ刃９に隣接する第３側面部４ｃは、その全体が逃げ面として機能する。

【0017】

主切れ刃８の逃げ面として機能する第１側面部４ａは、第１端面２側から第２端面３側に向けて、上側部分４ａ１と、下側部分４ａ２と、が接続して構成されている。上側部分４ａ１は、第２側面４ｂに対向する方向から見たとき、第１端面２側から第２端面３側に向かうにつれ、中心軸線Ｏから漸次離間するように傾斜している。これは図６（ａ）に表されている。図６（ａ）は、軸線Ｏを含むと共に、図２において主切れ刃に略直交する面での断面図を示す。図６（ａ）に示されているように、上側部分４ａ１は、逃げ角αが負となるように形成されている。ここで、逃げ角αは、中心軸線Ｏに対して平行で且つ主切れ刃８に沿うように定められる仮想直線Ｌ１と上側部分４ａ１との交差角のことを意味しており、図６（ａ）において、上側部分４ａ１が仮想直線Ｌ１より左側に位置するときの角度を正としている。したがって、上側部分４ａ１は、第１端面２側から第２端面３側に向かうにつれ、仮想直線Ｌ１から切削インサート外方側へ漸次離間するように形成されていると言える。本実施形態の場合、逃げ角αは−１５度であるが、本発明はこれに限定されることはなく、状況に応じて適宜変更することが可能である。これに対し、上側部分４ａ１に接続している下側部分４ａ２は、逃げ角がゼロとなるように構成されている。すなわち、下側部分４ａ２は、図６（ａ）に示されているように、仮想直線Ｌ１と平行の位置関係にある。しかし、本発明はこれに限定されることはなく、下側部分４ａ２の逃げ角は適宜変更することが可能である。

【0018】

このように、本実施形態の切削インサート１においては、第１側面部４ａが、第１端面２側から第２端面３側に向かって、上側部分４ａ１と下側部分４ａ２とが接続して構成されているが、本発明はこの形状に限定されはしない。すなわち、第１側面部４ａは、単一の面から構成されていてもよいし、３つ以上の面が接続するように構成されていてもよい。

【0019】

一方、副切れ刃１０の逃げ面として機能する部分４ｄを有する第２側面部４ｂは、図７に示されているように、第１端面２側から第２端面３側に向かうにつれ、中心軸線Ｏを含み図２におけるＶＩＩ−ＶＩＩ断面に直交する仮想平面、すなわち、ＶＩ（ａ）―ＶＩ（ａ）断面を画定する仮想平面Ｖ１に漸次近接するように傾斜している。すなわち、第２側面部４ｂのうち、逃げ面として機能する部分（具体的には図２において外方に凸状である部分）４ｄは、逃げ角βが正となるように形成されている。ここで、逃げ角βは、中心軸線Ｏに対して平行で且つ副切れ刃１０に沿うように定められる仮想直線Ｌ２と第２側面部４ｂの逃げ面部分４ｄとの交差角のことを意味しており、図７において、逃げ面部分４ｄが仮想直線Ｌ２より右側に位置するときの角度を正としている。したがって、第２側面分４ｂのうち、逃げ面として機能する部分４ｄは、第１端面２側から第２端面３側に向かうにつれ、仮想直線Ｌ２側から切削インサート内方側へ漸次離間するように形成されていると言える。本実施形態の場合、逃げ角βは５度であるが、本発明はこれに限定されることはなく、状況に応じて適宜変更することが可能である。また、コーナ切れ刃９の逃げ面として機能する第３側面部４ｃは、図２等から理解されるように、主切れ刃８側に位置する部分では逃げ角が負となり、副切れ刃１０側に位置する部分では逃げ角が正となるように形成されている。すなわち、第３側面部４ｃの逃げ角は、徐々に変化する部分を有する。したがって、第３側面部４ｃは、第１側面部４ａと第２側面部４ｂとを滑らかに接続する。

【0020】

また、第２側面部４ｂの一部分は、工具ボデー１２に設けられたインサート取付座１３の側壁面１４ｂと当接する面として機能する。

【0021】

第２端面３は、略Ｖ字形状の断面を有するように構成され、その上で、取付孔５の開口部５ａ周辺が突き出すように構成されている。以下に、第２端面３の構成を詳細に説明する。第２端面３は、図６（ｂ）に示されているように、第１側面部４ａ側から中心軸線Ｏを含み図２におけるＶＩＩ―ＶＩＩ断面と平行な仮想平面Ｖ２側に向かうにつれ、仮想平面Ｐ１から漸次離間するような２つの傾斜部３ａを有している。仮想平面Ｖ２は、回転中心軸Ｏを含み主切れ刃８に対応する周側面４の一部と略平行な方向に延在する仮想平面であり、本実施形態では、回転中心軸Ｏを含み切削インサート１をその長手方向に沿って２等分割する仮想平面ということもできる。ここで、図６（ｂ）は、図６（ａ）の断面に平行な面での断面図を示す。仮想平面Ｐ１とは、中心軸線Ｏに対して直角で且つ主切れ刃８上のいずれか一点を通過するように定められる平面である。傾斜部３ａは、第１側面部４ａの下側部分４ａ２にそれぞれ接続している。第２端面３は、第２側面部４ｂに対向する方向から見て（図５参照）、略Ｖ字形状となっている。２つの傾斜部３ａの間には、それぞれの傾斜部３ａを接続するように平坦部３ｂが形成されている。しかしながら、この平坦部３ｂは必須の構成ではない。第２側面部４ｂ側から中心軸線Ｏに対して直角になる方向で見て（すなわち、図６（ｂ）において）、傾斜部３ａの傾斜角度θは１５度であり、２つの傾斜部３ａにおいてその大きさは同一となっている。ここで、傾斜角度θは、中心軸線Ｏに対して直角で且つ２つの傾斜部３ａの延長面同士の交差点を通過する仮想直線Ｌ３と傾斜部３ａとの交差角として表しており、図６（ｂ）において、傾斜部３ａが仮想直線Ｌ３より上側に位置するときの角度を正としている。本実施形態において、２つの傾斜部３ａの延長面同士がなす内角δは１５０度である。また、この第２端面３は、工具ボデー１２に設けられたインサート取付座１３の底壁面１４ａと当接する着座面として機能するのであるが、実際に底壁面１４ａと当接するのは２つの傾斜部３ａのみであり、平坦部３ｂは当接することがないように構成されている。

【0022】

本実施形態の切削インサート１においては、図３、４、５及び６（ａ）に示されているように、取付穴５の第２端面３側の開口部５ａが、傾斜部３ａから切削インサート外方に向かって突出する形状を有している。すなわち、開口部５ａを含む取付穴５の周辺領域が、中心軸線Ｏに沿う方向において、切削インサート外方に向かって突き出すような突出部５ｂとして構成されている。突出部５ｂの端面５ｃは、平坦な面より構成されており、中心軸線Ｏに対して略直角に延在している。本実施形態では、突出部５ｂが平坦部３ｂと一体的に構成されている。したがって、図５より理解されるように、突出部５ｂの端面５ｃと平坦部３ｂとが、一つの平面上にあるように構成されている。しかしながら、突出部５ｂはこの形状に限定されることはなく、突出部５ｂと平坦部３ｂとが別々に形成される構成であってもよい。

【0023】

また、図６（ａ）に示されているように、中心軸線Ｏを通過し且つ中心軸線Ｏと平行な面（すなわち、中心軸線Ｏを含む平面）によって切断された断面において、突出部５ｂの端面５ｃと突出部５ｂの側面５ｄとの交差部を通り且つ中心軸線Ｏと平行な仮想直線Ｌ４と、取付穴５の内周面５ｅに沿った仮想直線Ｌ５と、の間の距離Ｓは、取付穴５の全周に亘って０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の範囲にあることが好ましい。また、図６（ａ）に示されているように、突出部５ｂの端面５ｃの仮想直線Ｌ６と、取付穴５の内周面５ｅに沿った仮想直線Ｌ５と、がなす内角εは、取付穴５の全周に亘って８５度以上であることが好ましい。

【0024】

また、図６（ｂ）に示されているように、２つの傾斜部３ａの延長面同士は中心軸線Ｏ上で交差しており、図８（図３と同じ）に示されているように、第２端面３に対向する方向から切削インサート１を見たとき、２つの傾斜部３ａの延長面同士の交差線Ｘは切削インサート１の長手方向に伸長する直線として規定される。さらに、図８に示されているように、中心軸線Ｏを中心として、交差線Ｘから１５度ほど回転した位置に基準線Ｙを規定する。基準線Ｙは中心軸線Ｏを起点として、交差線Ｘから全ての方向に規定されているので、中心軸線Ｏから放射状に４本の基準線Ｙが規定される。本実施形態の突出部５ｂは、２つの傾斜部３ａの各々において、２つある基準線Ｙ間に亘って延在している。すなわち、突出部５ｂの端面５ｃが、２つの傾斜部３ａの各々において、２つある基準線Ｙの間の１５０度の領域に亘って、途絶えることなく連続して形成されている。本実施形態はこの構成に限定されることはないが、突出部５ｂが少なくともこのような領域に亘って存在していることが好ましい。

【0025】

切削インサート１は、超硬合金、サーメット、セラミック、又は単結晶ダイヤモンド、ダイヤモンドあるいは立方晶窒化硼素を含有する超高圧焼結体といった硬質材料、又はそれらにＰＶＤまたはＣＶＤコーティング膜を施したものから作製されることができる。

【0026】

次に、上記実施形態の切削インサート１を着脱自在に装着した刃先交換式回転切削工具１１について、図９から図１４を参照しながら説明する。

【0027】

本実施形態の刃先交換式回転切削工具１１は、工具ボデー１２を備える。工具ボデー１２では、その先端側から後端側に延びる回転軸線ＲＡが定められる。ここで、先端側とは、工具ボデー１２のうち、切削インサート１が装着される方の端部のことを指し、後端側とは、その反対側に位置する端部のことを指す。刃先交換式回転切削工具１１は、回転軸線ＲＡ周りに、回転方向Ｋ前方側に、回転可能に構成されている。

【0028】

工具ボデー１２は、回転軸線ＲＡに沿って延びる略円筒状をした全体形状を有している。工具ボデー１２の先端側には、複数のインサート取付座１３が形成されている。本実施形態では、２つのインサート取付座１３が形成されているが、インサート取付座１３の数は１つであっても３つ以上であってもよい。各インサート取付座１３は、回転軸線ＲＡ周りの回転方向Ｋ前方に開くと共に、先端側及び外周側に開くように形成されている。

【0029】

インサート取付座１３は、切削インサート１の第２端面３の傾斜部３ａと当接可能な底壁面１４ａと、切削インサート１の第２側面部４ｂのうち第３側面部４ｄ以外の箇所と当接可能な側壁面１４ｂと、を備える。底壁面１４ａは、２つの分割された面部分を備え、それぞれが切削インサート１の２つの傾斜部３ａと当接するように構成されている。したがって、底壁面１４ａの２つの分割面部を延長した延長面同士がなす角度は、切削インサート１の２つの傾斜部３を延長した延長面同士がなす角度εとほぼ等しい。また、２つの底壁面１４ａの間にはぬすみ部（すなわち、円弧状の凹部）が設けられている。また、底壁面１４ａは、基本的に切削インサート１の傾斜部３ａと同様の形状または対応した形状を有していて、傾斜部３ａに対応する大きさを有する。底壁面１４ａは、回転方向Ｋの前方を向く。底壁面１４ａの略中央には、切削インサート１を固定するための固定ねじ１５を挿入するためのねじ穴１６が形成されている。側壁面１４ｂは、工具先端方向を向いており、切削インサート１の第２側面部４ｂの平坦な面と当接することが可能な形状及び大きさを有している。

【0030】

さらに、各々のインサート取付座１３の工具回転方向Ｋ前方側には、切削によって生じた切りくずを排出するための切りくずポケット１７が設けられている。

【0031】

このインサート取付座１３に、固定ねじ１５が取付穴５を通してねじ穴１６にねじ込まれることで、切削インサート１は取り付けられる。このとき、切削インサート１の平坦部４ａ及び突出部５ｂはインサート取付座１３には接触していない。

【0032】

次に、本実施形態の切削インサート１及び刃先交換式回転切削工具１１の作用及び効果について説明する。

【0033】

本実施形態の切削インサート１は、傾斜部３ａが周側面４側から回転中心軸Ｏを含み主切れ刃８に対応する周側面４の一部と略平行な方向に延在する仮想平面Ｖ２側に向かうにつれ、仮想平面Ｐ１側から離間するように傾斜し、傾斜部３ａ上における取付穴５の周辺領域には、中心軸線Ｏに沿う方向において、切削インサート外方に向かって突き出した突出部５ｂが形成されているため、次の効果を得ることができる。すなわち、突出部５ｂを設けることによって、取付穴５の内周面５ｅと傾斜部３ａとが鋭く交差する領域又はそれらの間が非常に狭い（幅が非常に薄い）領域が生じることがないため、切削インサート１の第２端面３側の取付穴５周りの強度が、従来技術と比較し大幅に向上している。そのため、切削インサート１のクランプ時において応力が集中しやすい取付穴５周りの損傷が顕著に抑制されるという効果が得られる。また、切削インサート１の中心軸線Ｏに直角に交差する方向において、取付穴５周辺の厚さを大きくすることが可能となるので、切削インサート１全体の剛性が向上するという効果も得られる。

【0034】

また、中心軸線Ｏを通過し且つ中心軸線Ｏと平行な面（すなわち、中心軸線Ｏを含む平面）によって切断された断面（図６（ａ））において、突出部５ｂの端面５ｃと側面５ｄとの交差領域を通り且つ中心軸線Ｏと平行な仮想直線Ｌ４と、取付穴５の内周面５ｅに沿った仮想直線Ｌ５と、の間の距離Ｓは、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の範囲にあることが好ましい。この距離Ｓが０．５ｍｍよりも小さい場合、突出部５ｂの幅が短くなりすぎて切削インサート１の剛性を向上させる効果が小さくなってしまう。一方、この距離Ｓが１．５ｍｍよりも大きい場合、突出部５ｂが傾斜部３ａに対して大きくなりすぎる。傾斜部３ａは着座面として機能するので、突出部５ｂによって着座領域が減少してしまい、着座安定性が損なわれる可能性がある。

【0035】

また、中心軸線Ｏを通過し且つ中心軸線Ｏと平行な面（すなわち、中心軸線Ｏを含む平面）によって切断された断面において、突出部５ｂの端面５ｃの仮想直線Ｌ６と、取付穴５の内周面５ｅに沿った仮想直線Ｌ５と、がなす内角εは、８５度以上であることが好ましい。この内角εが８５度よりも小さいと、取付穴５の開口部５ａの稜線が鋭角になりすぎてしまい、欠損を抑制するという効果が減少してしまう可能性がある。また、内角εは、９０度以上であることがより好ましい。内角εが直角又は鈍角になることによって、取付穴５の開口部５ａ領域の強度が顕著に増大するからである。

【0036】

本実施形態においては、第２端面３が２つの傾斜部３ａが交差した略Ｖ字形状を主要構成として有しているが、本発明はこれに限定されることはなく、第２端面３が１つ又は３つ以上の傾斜面３ａを有する構成であっても効果を発揮することが可能である。しかしながら、第２端面３がＶ字形状の場合は、取付穴５周りの肉厚が著しく減少し、切削インサート１の強度不足が問題となるので、本発明による効果が特に大きい。また、傾斜部３ａは、平面ではなく湾曲面であってもよいし、平面と湾曲面とから構成されていてもよい。また、第１端面２と周側面４との交差稜線部に形成される切れ刃セクション８，９，１０の数はｎ個（ｎは１以上の整数）であればよい。本実施形態の場合、第１端面２及び第２端面３は、それぞれ、中心軸線Ｏ周りに、２回回転対称に形成されているので、２つの切れ刃セクション８，９，１０を有している。

【0037】

また、突出部５ｂは、第２端面３に対向する方向から切削インサート１を見たとき、２つの傾斜部３ａの延長面同士の交差線Ｘが中心軸線Ｏを通過しており、中心軸線Ｏを中心として交差線Ｘから１５度ほど回転した位置に複数の基準線Ｙを規定するとき、突出部５ｂの端面５ｃは、２つの傾斜部３ａの各々において、基準線Ｙ間に亘って１５０度の範囲に延在していることが好ましい。すなわち、突出部５ｂは、２つの傾斜部３ａの各々において、２つある基準線Ｙの間の１５０度の領域に亘って、途絶えることなく連続して形成されていることが好ましい。このような範囲に突出部５ｂが設けられることによって、取付穴５周りの切削インサート１の厚みを広範囲に亘って十分に確保することができるので、切削インサート１の剛性が格段に向上する。基準線Ｙが交差線Ｘから１５度よりも大きな角度で規定された場合（すなわち、基準線Ｙ間の角度が１５０度より小さくなる場合）、突出部５ｂが延在する範囲が小さくなるけれども、本発明の効果をある程度達成することは可能である。しかしながら、上記数値範囲の方がより大きな効果を得ることができる。

【0038】

また、傾斜部３ａに隣接する側面部分（本実施形態では第１側面部４ａ）の逃げ角を負にすることが好ましい。これによって、第２端面３がＶ字形状でありながらも第２端面３に近い領域における取付穴５周りの幅を大きくすることができるので、切削インサート１の剛性を向上するという効果が一層高まる。

【0039】

以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明は種々の変更が可能であり、本願の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神及び範囲から逸脱しない限り、置換、変更が可能である。

【符号の説明】

【0040】

１ 切削インサート
２ 第１端面
２ａ すくい面
２ｂ 中央平面
３ 第２端面
３ａ 傾斜部
３ｂ 平坦部
４ 周側面
４ａ 第１側面部
４ａ１ 上側部分
４ａ２ 下側部分
４ｂ 第２側面部
４ｃ 第３側面部
４ｄ 第２側面部のうち逃げ面として機能する部分
５ 取付穴
５ａ 第２端面側の開口部
５ｂ 突出部
５ｃ 突出部の端面
５ｄ 突出部の側面
５ｅ 取付穴の内周面
６ コーナ部
６ａ 切削に関与するコーナ部（切削コーナ部）
６ｂ 切削に関与しないコーナ部（非切削コーナ部）
７ 辺部
７ａ 長辺
７ｂ 短辺
８ 主切れ刃
９ コーナ切れ刃
１０ 副切れ刃
１１ 刃先交換式回転切削工具
１２ 工具ボデー
１３ インサート取付座
１４ａ 底壁面
１４ｂ 側壁面
１５ 固定ねじ
１６ ねじ穴
１７ 切りくずポケット

【要約】

底面に傾斜面を有しながらも、底面のねじ穴周りの強度の高い切削インサートを提供する。本発明の切削インサート１には、第１端面２と第２端面３とを貫通するように、取付穴５が形成されており、第１端面２と周側面４との交差稜線上には、切れ刃８，９，１０が形成されている。第２端面３は、傾斜部３ａを有し、軸線Ｏに対して略直角で且つ切れ刃８，９，１０上のいずれか一点を通過する仮想平面Ｐ１を定めるとき、傾斜部３ａは、周側面４側から軸線Ｏ側に向かうにつれ、仮想平面Ｐ１側から離間するように傾斜している。傾斜部３ａにおける取付穴５の周辺領域には、軸線Ｏに沿う方向に突き出した突出部５ｂが形成されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】