特許 6245564 切削工具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6245564

(24)【登録日】2017年11月24日

(45)【発行日】2017年12月13日

(54)【発明の名称】切削工具

(51)【国際特許分類】

   B23G 5/00 20060101AFI20171204BHJP

   B23B 27/06 20060101ALI20171204BHJP

   B23B 27/16 20060101ALI20171204BHJP

   B23B 29/00 20060101ALI20171204BHJP

   B23B 27/02 20060101ALI20171204BHJP

【ＦＩ】

   B23G5/00

   B23B27/06

   B23B27/16 Z

   B23B29/00 C

   B23B27/02 C

   B23B27/16 A

【請求項の数】3

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2017-4947(P2017-4947)

(22)【出願日】2017年1月16日

(62)【分割の表示】特願2015-518243(P2015-518243)の分割

【原出願日】2014年5月19日

(65)【公開番号】特開2017-64909(P2017-64909A)

(43)【公開日】2017年4月6日

【審査請求日】2017年1月16日

(31)【優先権主張番号】特願2013-105992(P2013-105992)

(32)【優先日】2013年5月20日

(33)【優先権主張国】JP

(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】吉葉 大助

(72)【発明者】

【氏名】布川 英一

(72)【発明者】

【氏名】小川 篤

【審査官】 中川 康文

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５８−０１５６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−０５３９２１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６４−０５２６２０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００６−３２６７５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第３１９２６０３（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第３８３７０５８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第４０５０１２７（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０１７６５１５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０１０７０６１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｂ ２７／００−２９／３４

Ｂ２３Ｂ ５１／００−５１／１４

Ｂ２３Ｃ １／００−９／００

Ｂ２３Ｄ １／００−１３／０６

Ｂ２３Ｄ ３７／００−４３／０８

Ｂ２３Ｄ ６７／００−８１／００

Ｂ２３Ｇ １／００−１１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

切削インサート（１）が、工具ボデー（２２）のインサート座（２３）に対して着脱自在に取り付けられる、ねじ切り用切削工具（２１）であって、
前記切削インサート（１）は、
２つの対向する端面（２、３）と、
該２つの端面（２、３）の間に延在する周側面（４）であって、該周側面（４）の周方向における異なる位置に配置された第１側面部分（７ａ）および第２側面部分（８）を有する、周側面（４）と、
前記２つの端面のうちの第１端面（２）と前記周側面（４）のうちの前記第１側面部分（７ａ）との交差稜線部に形成された切れ刃（５ａ）であって、該切れ刃（５ａ）の少なくとも一部はねじ溝に対応する形状を有する、切れ刃（５ａ）と、
を備え、
前記周側面（４）のうちの前記第２側面部分（８）は、前記第１端面（２）側から前記２つの端面のうちの第２端面（３）側へ向かうにしたがい外方に広がる傾斜部（８ａ）と、
前記２つの端面（２、３）を貫通するように延びる取付穴（６）と、を有し、
該切削インサート（１）は、前記取付穴に挿入される第１固定部材（３０）と、作用切れ刃（５ａ）に隣接する前記端面（２）を押圧するように構成された第２固定部材（３１）とを少なくとも用いて、前記インサート座（２３）に対して固定され、
前記切れ刃（５ａ）は、一定ピッチで並んだ複数の山部（５ｃ、５ｄ、５ｅ）を有し、該複数の山部（５ｃ、５ｄ、５ｅ）は、少なくとも１つの仕上げ刃としての仕上げ山部（５ｅ）を含み、
前記切削工具（２１）に固定された前記切削インサート（１）において、前記仕上げ山部（５ｅ）から他の前記山部（５ｃ、５ｄ）に向かう方向を、該切削工具（２１）の送り方向（Ｆ）とすると、
前記第２側面部分（８）は、前記取付穴より送り方向において後方に位置し、
前記作用切れ刃（５ａ）に隣接する前記端面（２）と接する前記第２固定部材（３１）は、前記取付穴より送り方向において前方に位置する、
切削工具（２１）。

【請求項2】

前記インサート座（２３）は、底壁面（２４）と該底壁面から屹立するように延在する側壁面（２５）とを有し、該底壁面（２４）と該側壁面（２５）とはそれぞれ前記切削インサート（１）に当接する当接面として機能するように構成され、
該側壁面（２５）は、該インサート座（２３）に前記切削インサート（１）が取り付けられたとき、前記傾斜部（８ａ）と係合可能なように形成されている、
請求項１に記載の切削工具（２１）。

【請求項3】

加工されるねじ溝の径方向の寸法を調整するための第２切削インサート（３４）がさらに着脱自在に取り付けられる、請求項１または２に記載の切削工具（２１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ねじ切り用の切削工具に関する。特に、本発明は、ねじ切り用切削工具へ着脱自在に装着されるねじ切り用切削インサート、この切削インサートが着脱自在に装着される工具ボデー、およびねじ切り用切削工具に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のねじ切り用切削インサートには、特許文献１に示すようなものがある。特許文献１のねじ切り用切削インサートは、四角形ブロック形状を有し、２つの対向する端面と、これら端面と直角を成す３つの側面と、鋸歯状の側面とを有する。鋸歯状の側面の偶数個の凸部は各々がねじ溝に対応する形状を有してねじ切り用切れ刃を定める。鋸歯状の側面の凸部は、２つの端面間に亘って延びる形状を有していて、一方の端面において切れ刃を定める２つの凸部と、他方の端面において切れ刃を定める２つの凸部とからなる。このように、この切削インサートでは、両方の端面をねじ切り用切れ刃のある面として使用できる。

【0003】

特許文献１のこの切削インサートは、敷き板およびカートリッジを介して、工具ボデーに取り付けられ、これによりねじ切り用切削工具にねじ溝加工用の切れ刃を与える。切削インサートは２つの貫通穴を有し、各貫通穴は２つの端面に直交するように延びる。特許文献１の記載によれば、これら貫通穴と係合するクランプ部材によって、この切削インサートは締結される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開昭５８−１５６２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上で述べたように、特許文献１の記載によれば、切削インサートはそこに形成された２つの貫通穴と係合するクランプ部材によってカートリッジに取り付けられ、さらに工具ボデーに固定される。特許文献１の切削インサートでも同様であるが、一般に、そのような貫通穴は切削インサートの中央部寄りに形成される。それ故、通常、切削加工時に切削インサートの一端部の切れ刃に加わる力が切削インサートのクランプ能力を超えないように切削条件を定め、それにより切削インサートの安定性が損なわれないようにしている。

【0006】

従来、切削加工の高能率化のために、切削条件をより高めることに対する要望がある。切削条件を高めることで切削力が高まる傾向にあるので、切削加工の高能率化のためには切削インサートのクランプ能力のさらなる向上が期待されている。これは、ねじ切り用の切削工具の分野においても同様であり、特にピッチの大きいねじ溝の切削加工において望まれている。

【0007】

本発明は、ねじ切り用の切削インサートのクランプ能力を高めることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

切削インサートは、２つの対向する端面と、２つの端面の間に延在する周側面であって、周側面の周方向における異なる位置に配置された第１側面部分および第２側面部分を有する周側面と、２つの端面のうちの第１端面と周側面のうちの第１側面部分との交差稜線部に形成された切れ刃であって、該切れ刃の少なくとも一部はねじ溝に対応する形状を有する、切れ刃とを備え、周側面のうちの第２側面部分は、第１端面側から２つの端面のうちの第２端面側へ向かうにしたがい外方に広がる傾斜部を有するとよい。

【0012】

さらに、本発明は、前述の態様の切削インサートが着脱自在に取り付けられる、ねじ切り用切削工具を提供する。この切削工具では、工具ボデーのインサート座に対して、その切削インサートは着脱自在に取り付けられる。切削インサートは２つの端面を貫通するように延びる取付穴を有し、該切削インサートは取付穴に挿入される第１固定部材と、作用切れ刃に隣接する端面を押圧するように構成された第２固定部材とを少なくとも用いて、インサート座に対して固定可能であるとよい。

【0013】

切れ刃は、一定ピッチで並んだ複数の山部を有し、該複数の山部は、少なくとも１つの仕上げ刃としての仕上げ山部を含むことができる。この場合、切削工具に固定された切削インサートおいて、仕上げ山部から他の山部に向かう方向を、切削工具の送り方向とすると、第２側面部分は、取付穴より送り方向において後方に位置し、作用切れ刃に隣接する端面と接する第２固定部材は、取付穴より送り方向において前方に位置するとよい。

【0014】

このような切削工具において、インサート座は、底壁面と底壁面から屹立するように延在する側壁面とを有し、該底壁面と該側壁面とはそれぞれ切削インサートに当接する当接面として機能するように構成され、側壁面は、インサート座に切削インサートが取り付けられたとき、切削インサートの傾斜部と係合可能なように形成されているとよい。なお、この切削工具つまり工具ボデーは、加工されるねじ溝の径方向の寸法を調整するための第２切削インサートがさらに着脱自在に取り付けられるように構成されてもよい。工具ボデーは、第２切削インサートが着脱自在に取り付けられる第２インサート座を備えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る、ねじ切り用の切削インサートの斜視図である。

【図2】図２は、図１の切削インサートが装着された、本発明の一実施形態に係るねじ切り用の切削工具の斜視図である。

【図3】図３は、図１の切削インサートの平面図である。

【図4】図４は、図１の切削インサートの正面図である。

【図5】図５は、図１の切削インサートの右側面図である。

【図6】図６は、図１の切削インサートの下面図である。

【図7】図７は、図１の切削インサートの背面図である。

【図8】図８は、図２の切削工具から図１の切削インサートおよび別の切削インサートを取り外した状態のそれらのインサート座を含む、工具ボデーの先端側の部分の部分拡大図である。

【図9】図９は、図２の切削工具の平面図である。

【図10】図１０は、図２の切削工具の正面図である。

【図11】図１１は、図２の切削工具の左側面図である。

【図12】図１２は、図９のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿った、拡大断面図である。

【図13A】図１３Ａは、図２の切削工具での切削加工の準備完了状態の一例を表す図である。

【図13B】図１３Ｂは、図１３Ａの状態の切削工具および被加工物を別の角度から表した図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。

【0017】

図１は、本発明の一実施形態に係る、ねじ切り用の切削インサート１の斜視図である。図２は、図１の切削インサート１が装着された、本発明の一実施形態に係る、ねじ切り用の切削工具２１の斜視図である。図３は、図１の切削インサート１の平面図である。図４は、図１の切削インサート１の正面図である。図５は、図１の切削インサート１の右側面図である。図６は、図１の切削インサート１の下面図である。図７は、図１の切削インサート１の背面図である。図８は、図２の切削工具２１から切削インサート１などを取り外したインサート座を示す、図２の切削工具の先端側の部分（刃部を含む）の部分拡大図である。図９は、図２の切削工具の平面図である。図１０は、図２の切削工具の正面図である。図１１は、図２の切削工具の左側面図である。図１２は、図９のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿った、切削工具２１の拡大断面図である。図１３Ａおよび図１３Ｂは、図２の切削工具での切削加工の準備完了状態の一例を表す図である。

【0018】

まず、図１、図３〜図７に基づいて、ねじ溝加工用のつまりねじ切り用の切削インサート１を説明する。切削インサート１は、２つの対向する端面２、３と、それらの間に延在する周側面４とを有する。この切削インサート１では、２つの端面２、３は、１８０°回転対称の関係にある。ここでは便宜的に２つの端面２、３のうちの（図１において示されている）一方を上面２と呼び、他方を下面３と呼ぶ。上面２と下面３とは、周側面４によってつながれている。そして、上下面２、３の各々と周側面４との交差稜線部には、ねじ溝加工用の切れ刃５が形成される。なお、以下では、上下面２、３の位置関係にしたがい、「上」、「下」という用語を用いる。しかし、これら用語は説明および理解を容易にするべく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。

【0019】

切削インサート１では、上面２および下面３のそれぞれに開口する取付穴６が形成されている。上面２および下面３の各々は取付穴６の中心軸線６ａに略直角に延在する平坦面として構成されているが、他の形状を有してもよい。ここで、図１、３および６に示すように取付穴６の中心軸線６ａに直交すると共に切削インサート１の周側面４を貫通するように延びる軸線６ｂを定める。軸線６ｂは、上下面２、３の間に延びる。この軸線６ｂに関して、切削インサート１は１８０°回転対称な形状を有する。したがって、上述のごとく上面２および下面３（つまり、後述される上下面２、３の２つの切れ刃５）は互いに対して１８０°回転対称な関係にある。なお、後述するように切削インサート１は２つの切れ刃を有するが、これら切れ刃を判別するためのマークなどがさらに付されてもよい。

【0020】

切削インサート１では、上面２または下面３に対向する方向からみたとき、つまり、図３および図６の各々において、ねじ切りインサート１の輪郭形状は、略扇形である。したがって、周側面４は、図３および図６において略円弧形状のような主側面部７と、主側面部の両脇につながる２つの副側面部８、９と、主側面部７の反対側に位置する背側面部１０とを主に有する。これら側面部７〜１０は（中心軸線６ａを中心にして）切削インサート１の周側面４の周方向Ｄに並ぶ。切削インサート１では、前述の切れ刃５は、主側面部７に関して設けられている。なお、周方向Ｄは、周側面４の周囲に沿った方向を指し、図３および図６に模式的に表されていて、上面２と下面３とをつなぐ方向であるインサート厚さ方向（中心軸線６ａに平行な方向）に直交するように定められる面上において定められるとよい。

【0021】

主側面部７は２つの領域部７ａ、７ｂからなる。第１領域部７ａは上面２との間に１つの切れ刃５を形成するように形付けられている。第２領域部７ｂは周方向において第１領域部７ａに隣接し、第２領域部７ｂと下面３との間にもう１つの切れ刃５を形成するように形付けられている。第１領域部７ａは、第２領域部７ｂと、軸線６ｂに関して１８０°回転対称な関係にある。上述のごとく定義される軸線６ｂは、図１に表されているように、主側面部７を通過するように定められていて、第１領域部７ａと第２領域部７ｂとの境界部７ｃを通過する。ただし、軸線６ｂは、第１領域部７ａと第２領域部７ｂとの中間を通るとよく、第１領域部７ａと第２領域部７ｂとは切削インサート１では連続するが、離れていてもよい。

【0022】

図３および図６に示されるように、切削インサート１では、第１領域部７ａは中心軸線６ａに略平行に上下面２、３の間の全体に亘って延在し、第２領域部７ｂは中心軸線６ｂに略平行に上下面２、３の間の全体に亘って延在する。図３に示すように、第１領域部７ａは、第２領域部７ｂと角度αを成すように延在する。ここでは角度αをインサート内角αと称する。インサート内角αは１８０°未満の角度を有する。なお、インサート内角αは、（インサート厚さ方向に延びる）中心軸線６ａに直交するように定められる平面（不図示）上において定められる。

【0023】

なお、ここでは、上面２に関する切れ刃５を上切れ刃５ａと称し、下面３に関する切れ刃５を下切れ刃５ｂと称する。これら上切れ刃５ａおよび下切れ刃５ｂは軸線６ｂに対して１８０°回転対称な関係にあるので、以下では、まず上切れ刃５ａに関して説明する。

【0024】

周側面４の主側面部７の第１領域部７ａは、鋸歯状に形成されている。第１領域部７ａは、図３において直線状であるベース部１１ａ（線Ｌ１に相当）から各々が突出し、かつ、周方向において一定ピッチで並ぶ第１凸部１１ｂ、第２凸部１１ｃおよび第３凸部１１ｄを有する。第１から第３凸部１１ｂ〜１１ｄはそれぞれ、中心軸線６ａに直交する方向と平行に突出し、かつ、中心軸線６ａに略平行に上面２と下面３との間の概ね全領域に亘って延びている（図４参照）。第１凸部１１ｂ、第２凸部１１ｃおよび第３凸部１１ｄは、中心軸線６ａを中心にした周方向において、第１領域部７ａに隣接する副側面部９側から、順に並ぶ。３つの凸部１１ｂ〜１１ｄにより、それらの間に、凹部１１ｅ、１１ｆが形成される。３つの凸部１１ｂ〜１１ｄを有することで鋸歯状である第１領域部７ａと上面２との交差稜線部に、鋸歯状またはラック状の上切れ刃５ａが形成される。したがって、上切れ刃５ａは３つの山部５ｃ、５ｄ、５ｅを有する。なお、本明細書では、凸部１１ｂ〜１１ｄの縁部に形成された切れ刃の３つの凸状部分をそれぞれ山部５ｃ、５ｄ、５ｅと称するが、これら山部は例えば刃凸部と称されることもできる。

【0025】

上切れ刃５ａの山部は、それぞれ、この上切れ刃５ａを用いた切削加工で形成される、ねじ溝に対応する形状を有する。このように、上切れ刃５ａの一部はねじ溝に対応する形状を有する。

【0026】

第１領域部７ａの３つの凸部１１ａ〜１１ｃの大きさはそれぞれ異なっている。それら凸部１１ａ〜１１ｃのそれぞれの大きさが異なることにより、それぞれの凸部により形成される切れ刃部分つまり山部は、仕上げ刃と、仕上げ刃に対して切削代を残す中仕上げ刃と、中仕上げ刃に対してさらに切削代を残す荒刃とされる。これらの個々の切れ刃部分が順次被加工物に作用することにより、ねじ溝が切削加工される。すなわち、被加工物に対して、まずは荒刃が切削加工し、続いて中仕上げ刃、仕上げ刃が順次切削加工することにより、加工能率の高い切削加工ができる。すなわち３回分の切削加工が１回でできるため、加工能率を３倍以上に向上できる。なお、副側面部９側の第１凸部１１ｂによる上切れ刃５ａの山部５ｃは荒刃とされ、第２凸部１１ｃによる上切れ刃５ａの山部５ｄは中仕上げ刃とされ、第３凸部１１ｄによる上切れ刃５ａの山部５ｅは仕上げ刃とされる。ここでは山部５ｅは仕上げ山部と称され得る。

【0027】

なお、第１領域部７ａのベース部１１ａに概ね沿って延在する谷部５ｆ、５ｇ、５ｈ、５ｉも、上切れ刃５ａに含まれる。しかし谷部５ｆ、５ｇ、５ｈ、５ｉは、切削加工時、被加工物から逃がされて上切れ刃５ａとして作用しなくてもよい。なお、上切れ刃５ａの両脇の部分５ｆ、５ｉも、ここでは「谷部」と称している。

【0028】

なお、上切れ刃５ａにおける山部の数つまり第１領域部７ａの凸部の数は３つに限定されない。一つの切れ刃５における山部の数は１つでも２つでもよく、また３つより多くても構わない。つまり、主側面部の１つの領域部における凸部の数は、３つに限定されず、１つでも２つでもよく、また３つより多くてもよい。必要とされる加工能率に応じて、適宜調整される。１つまたは複数の山部と、それらの間の谷部や切れ刃の両脇の部分（谷部）を含む一連の交差稜線部または縁部を、ここでは切れ刃５と呼ぶ。しかし、例えば切れ刃の両脇の部分は切れ刃に含まれなくてもよく、切れ刃の全体がねじ溝に対応する形状を有してもよい。

【0029】

上切れ刃５ａに関しては、主側面部７の第１領域部７ａが逃げ面として機能し、関連する（隣接する）端面である上面２の部分がすくい面として機能する。これに伴い、上切れ刃５ａにつづく上面２には、チップブレーカ溝１２が設けられている。チップブレーカ溝１２は、図３に示されるように上切れ刃５ａに沿って延在している。

【0030】

以上述べたように構成される上切れ刃５ａと同様に、下切れ刃５ｂも構成される。図１、３〜図７においては、下切れ刃５ｂに関しても、その構成要素および関連する構成要素に上切れ刃５ａの説明で用いた符号を同様に付し、それらのさらなる説明を省略する。

【0031】

このように、切削インサート１は、上面２および下面３の両面の２つの切れ刃５ａ、５ｂを、順次使用することができる。つまり１つの切削インサート１は、少なくとも２回使用することができる。上切れ刃５aを作用切れ刃として使用するときは、下面３が着座面となって切削工具のインサート座の底壁面へ当接し、切削インサート１は切削工具２１の工具ボデーに装着される。下切れ刃５ｂを作用切れ刃として使用するときは、上面２が着座面とされる。なお、切削インサート１は、上述のごとく、上下面を反転させたときに切れ刃の位置が同じになるように、１８０°回転対称な形状に設計されている。ただし、使用上で支障のない範囲で、本発明に係る切削インサートは非対称性を有してもよい。例えば、本発明の切削インサートは軸線６ｂに関して略１８０°回転対称な形状を有してもよい。

【0032】

上で述べたように、切れ刃５（５ａ、５ｂ）は、周側面４の主側面部７に関して形成される。この主側面部７の両脇の副側面部８、９は、後述する工具ボデーのインサート座への当接係合面となるように構成されている。まず、副側面部８に関して説明する。

【0033】

副側面部８は、２つの面部分である傾斜部８ａと平面部８ｂとを含む。傾斜部８ａは、上面２から下面３側に向かうにしたがい外方に広がり、換言すると中心軸線６ａに対して傾く。平面部８ｂは、図３において直線状に延在し、取付穴６の中心軸線６ａに略平行に延在する。傾斜部８ａと平面部８ｂとは中心軸線６ａに平行な方向において上面２から下面３に向けて順に連続し、それぞれ両脇の側面部７、１０間の全体に亘って延在する。平面部８ｂは下面３につながり、傾斜部８ａは上面２につながる。上面２に対向する側から切削インサート１をみたとき、つまり、図３において、副側面部８は主側面部７の第１領域部７ａと角度βを成すように延在する。ここでは、角度βは、インサート内角βと称され、鋭角である。図３では、第１領域部７ａのベース部１１ａに沿った直線Ｌ１と、傾斜部８ａと上面２との交差稜線部に沿った直線Ｌ２とが表され、それらの間にインサート内角βが表されている。このように、インサート内角βは、中心軸線６ａに直交するように定められる平面上において定められる。

【0034】

切削インサート１では、傾斜部８ａは平面である。主側面部７側端部と背側面部１０側端部とで中心軸線６ａに平行な方向の傾斜部８ａの幅Ｗ（図７）が同じであるまたは変化しないように、傾斜部８ａは形成されている。そして、傾斜部８ａは、隣接する端面と異なるもう一方の端面である下面３と角度γを成すように延在する。角度γは鋭角である。ここでは、角度γはインサート内角γと称される。インサート内角γは、図３において傾斜部８ａと上面２との交差稜線部２ａに直交するように定められる面上で定められるとよい。インサート内角γは図１２に表されている。なお、傾斜部８ａの幅Ｗおよび傾斜部８ａの下面３に対する角度γは、後述する工具ボデーのインサート座の壁面との係合を好適に成し遂げるように、設定されるとよい。また、傾斜部８ａは平面である必要は無く、例えば傾斜湾曲面として構成されてもよい。

【0035】

副側面部９も、傾斜部９ａと平面部９ｂとを含む。副側面部９の傾斜部９ａと平面部９ｂとは、それぞれ、副側面部８の傾斜部８ａと平面部８ｂとに対応する。副側面部９と副側面部８とは軸線６ｂに関して１８０°回転対称な関係にあり、ここでは互いに同じように構成されているので、ここでは、副側面部９のさらなる説明を省略する。

【0036】

これら副側面部８、９は、それぞれ、傾斜部のみから構成されてもよい。また、副側面部８、９の各々の傾斜部は、切削インサート１におけるように主側面部と背側面部との間の全体に亘って延在しなくてもよく、それらの間の一部にのみ延在してもよい。また、副側面部８、９はそれぞれ、周方向Ｄにおいて湾曲してもよい。この場合、インサート内角βを定義するとき、各副側面部８、９は、周方向Ｄにおけるその一方の端部とその他方の端部とをつなぐ平面とみなされるとよい。さらに、副側面部の傾斜部は、上下面のいずれか一方に直接的につながらなくてもよい。例えば、副側面部８の傾斜部８ａは、上面２から離れて延在し、かつ、上面２側から下面３側に向かうにしたがい外方に広がるように形成されることができる。また、副側面部８の傾斜部８ａは、下面３に直接的につながれてもよい。これらは副側面部９においても同様である。

【0037】

背側面部１０は、平面として構成されていて、中心軸線６ａに略平行に延在する。しかし、背側面部１０も、副側面部８の傾斜部８ａや副側面部９の傾斜部９ａと同様に、上下面の一方に対して鋭角の内角を成すように傾斜する面部分を有してもよい。この場合、背側面部１０の傾斜面部分の数は、切削インサートにおける切れ刃の数と等しいとよい。

【0038】

なお、切削インサート１において、上切れ刃５ａは本発明の第１切れ刃に相当し、また下切れ刃５ｂは本発明の第２切れ刃に相当するが、これらの関係は逆であってもよい。上切れ刃５ａが第１切れ刃に相当し、また下切れ刃５ｂが第２切れ刃に相当する場合、第１領域部７ａは本発明の第１側面部分に相当し、第２領域部７ｂは本発明の第３側面部分に相当する。また、その場合、副側面部８は本発明の第２側面部分に相当し、副側面部９は本発明の第４側面部分に相当する。

【0039】

上記構成を有する切削インサート１が着脱自在に装着される、ねじ切り用切削工具２１について、図２、図８〜図１３Ｂに基づいて説明する。切削工具２１は、旋盤用の切削工具であるねじ切りバイトである。

【0040】

まず、図２および図８に基づいて、切削工具２１の工具ボデー２２について説明する。工具ボデー２２は、ホルダであり、刃部２２ａと、シャンク部２２ｂとを備える。刃部２２ａとシャンク部２２ｂとは工具ボデー２２の長手方向に連続して並び、先端側に刃部２２ａが位置し、後端側にシャンク部２２ｂが位置する。

【0041】

刃部２２ａには、上記切削インサート１が取り付けられる（第１）インサート座２３が設けられている。インサート座２３は、底壁面２４と、底壁面２４から屹立するように延在する３つの側壁面２５、２６、２７とを有する。３つの側壁面２５、２６、２７は、切削工具２１の送り方向Ｆにおいて後方側に位置する第１側壁面２５と、送り方向Ｆにおいて前方側に位置する第２側壁面２６と、第１側壁面２５と第２側壁面２６との間に延びる第３側壁面２７とからなる。なお、送り方向Ｆは図１３Ａにおいて示されている。

【0042】

図８に示すように、敷き板２８がねじ２９で固定されることで、敷き板２８上にインサート座２３の底壁面２４が形成されている。ねじ２９は、敷き板２８の貫通穴２８ａを介して、図示しないねじ穴にねじ込まれている。

【0043】

また、図８では、ねじ２９の軸線に沿って形成されている雌ねじ穴２９ａに、第１固定部材であるねじ３０が螺合している。ねじ３０は、図２および図８から理解できるように、切削インサート１の取付穴６を介してねじ２９の雌ねじ穴２９ａにねじ込まれ、これにより、切削インサート１はインサート座２３に取り付けられる。

【0044】

以下理解を容易にするため、上切れ刃５ａを作用切れ刃とする場合に関して、インサート座２３を説明する。ここでは、作用切れ刃とは、使用可能な状態にされた切れ刃を指し、被加工物に作用し得る切れ刃である。

【0045】

上切れ刃５ａを作用切れ刃とするように切削インサート１を取り付ける場合、副側面部８が第１側壁面２５に当接させられる。特に、第１側壁面２５は、副側面部８の傾斜部８ａと当接するように底壁面２４に向かって傾いている傾斜面である。なお、ここでは第１側壁面２５のほぼ全部が１つの傾斜面であるが、第１側壁面２５の一部のみが副側面部８の傾斜部８ａと当接するように傾斜面であってもよい。第１側壁面２５の傾斜角度は、副側面部８の傾斜部８ｂの下面３に対する傾斜角度と略同じまたは同じであり、インサート内角γに対応する。この第１側壁面２５は、底壁面２４と一緒になって内方へへこんだ断面略三角形状の凹部２５ａを区画形成する。第１側壁面２５の底壁面２４に対する傾斜角度（第１側壁面２５と底壁面２４との交差角度）δは、図１２において示され、鋭角であり、例えば７０°〜８５°の間の角度であり、本実施形態では約８０°である。なお、第１側壁面２５の底壁面２４に対する傾斜角度δは、インサート内角γよりもわずかに小さいとよい。これは、切削インサート１の副側面部８の傾斜部８ａが、第１側壁面２５の上方部分（底壁面からより離れた部分）とより好適に当接し、傾斜部８ａがよりしっかりと第１側壁面２５と係合可能にするためである。ただし、第１側壁面２５の底壁面２４に対する傾斜角度δがインサート内角γよりもわずかに大きいことを、これは排除するものではない。

【0046】

上切れ刃５ａを作用切れ刃とするように切削インサート１を取り付ける場合、副側面部９が第２側壁面２６に当接可能にされる。特に、第２側壁面２６は、副側面部９の平面部９ｂと当接可能であるように底壁面２４に対して略直角を成すように延在する。なお、副側面部９は第２側壁面２６に当接しなくてもよい。

【0047】

また、上切れ刃５ａを作用切れ刃とするように切削インサート１を取り付ける場合、背側面部１０が第３側壁面２７に当接させられる。第３側壁面２７は、底壁面２４に対して略直角を成すように延在する。なお、背側面部１０が第３側壁面２７に当接しなくてもよいが、好ましくは、当接する。

【0048】

さらに、切削インサート１をインサート座２３に固定するために（第１）押え部材３１が用いられる。押え部材３１は、第２固定部材であり、インサート座２３に対して切削インサート１を押圧して固定するように構成されている。

【0049】

押え部材３１は工具ボデー２２の刃部２２ａの取付座３２に取り付けられる。取付座３２は、略平坦な取付面３２ａを有する。取付面３２ａには、スロット３２ｂと、ねじ穴３２ｃとが形成されている。スロット３２ｂは、ねじ穴３２ｃよりもシャンク部２２ｂ側に位置する。スロット３２ｂは、送り方向Ｆの前方側に開き、送り方向Ｆの後方側に閉じた形状を有する。

【0050】

押え部材３１は、取付座３２上に位置付けられる固定部３１ａと、固定部３１ａから延在して切削インサート１を押圧するように構成された押圧部３１ｂとを備える。固定部３１ａには、ねじ穴３２ｃにねじ込まれるねじ３３が挿入される貫通穴３１ｃと、固定部３１ａの下側に突出する細長い突出部３１ｄとが設けられている。貫通穴３１ｃは、突出部３２ｄよりも押圧部３１ｂの近くに位置する。突出部３１ｄは、工具ボデー２２の取付座３２のスロット３２ｂに嵌合可能に形づくられている。

【0051】

押え部材３１は、突出部３１ｄが取付座３２のスロット３２ｂに嵌合した状態で取付座３２上に配置され、ねじ３３を貫通穴３１ｃを介してねじ穴３２ｃにねじ込むことで、しっかりと固定される。この押え部材３１の固定により、押え部材３１の押圧部３１ｂがインサート座２３に取り付けられた切削インサート１をしっかり押圧するように、押え部材３１および取付座３２は形成されている。ただし、押え部材３１が切削インサート１を上から押し付けることを可能にするように、インサート座２３は取付座３２よりも下方に凹んだ位置にある（図８など参照）。なお、切削インサート１は所定の正の逃げ角を付与するように切削工具の長手方向先端側に下がるように傾いてインサート座２３に取り付けられるので（図１０参照）、押え部材３１も同様に傾いて取り付けられる。このような傾きを成し遂げるように、インサート座２３および取付座３２は設計されている。

【0052】

さらに、切削工具２１の送り方向Ｆに対してインサート座２３よりも前方側に、第２切削インサート３４を配置するための第２インサート座３５が位置付けられている。第２切削インサート３４は、ここでは、被加工物の断面直径をねじ径に合わせるように荒加工するためのものである。

【0053】

第２切削インサート３４は、略円盤形状の輪郭を有する。第２切削インサート３４は、各々が略円形である２つの対向する端面と、この２つの端面間に延在する周側面３４ａとを備える。図２では、２つの対向する端面のうち、一方の端面３４ｂが表されている。端面３４ｂと周側面３４ａとの交差稜線部は切れ刃３４ｃを構成する。

【0054】

第２インサート座３５は、工具ボデー２２の長手方向先端側および送り方向Ｆの前方側に開くように構成され、底壁面３５ａと、半円筒状の側壁面３５ｂとを備える。なお、底壁面３５ａは、敷き板３５ｃにより形成されているが、敷き板３５ｃは省略されてもよい。

【0055】

さらに、第２インサート座３５に配置された第２切削インサート３４を押圧して固定するように構成された第２押え部材３６が用いられる。第２押え部材３６は工具ボデー２２の刃部２２ａの第２取付座３７に取り付けられる。第２取付座３７は、略平坦な取付面３７ａと、取付面３７ａに位置付けられたスロット３７ｂと、取付面３７ａに位置付けられたねじ穴３７ｃとを備える。スロット３７ｂは、ねじ穴３７ｃよりもシャンク部２２ｂ側に位置する。スロット３７ｂは、送り方向Ｆの前方側に開き、送り方向Ｆの後方側に閉じた形状を有する。このように、第２取付座３７は、上記取付座３２と概ね同じ構成を有する。

【0056】

第２押え部材３６は、第２取付座３７上に位置付けられる固定部３６ａと、固定部３６ａから延在して第２切削インサート３４を押圧するように構成された押圧部３６ｂとを備える。固定部３６ａには、ねじ穴３７ｃにねじ込まれるねじ３８が挿入される貫通穴３６ｃと、固定部３６ａの下側に突出する細長い突出部３６ｄとが設けられている。貫通穴３６ｃは、突出部３６ｄよりも押圧部３６ｂの近くに位置する。突出部３６ｄは、工具ボデー２２の第２取付座３７のスロット３７ｂに嵌合可能に形づくられている。

【0057】

第２押え部材３６は、突出部３６ｄが第２取付座３７のスロット３７ｂに嵌合した状態で第２取付座３７上に配置され、ねじ３８を貫通穴３６ｃを介してねじ穴３７ｃにねじ込むことで、しっかりと固定される。この第２押え部材３６の固定により、第２押え部材３６の押圧部３６ｂが第２インサート座３４に対して第２切削インサート３４を押圧して固定することができる。

【0058】

以下では、上記切削インサート１が工具ボデー２２に固定された切削工具２１の作用および効果に関して説明する。なお、この切削工具２１には、上記第２切削インサート３４も固定されている。

【0059】

図１３Ａおよび図１３Ｂでは、切削工具２１で丸棒である被加工物１００にねじ溝を加工し始めるところが模式的に表されている。切削工具２１は上切れ刃５ａを作用切れ刃とするように旋盤の刃物台（不図示）に固定されている。このとき、図１３Ａにおいて、第１領域部７ａのベース部１１ａは、送り方向Ｆに略平行、好ましくは平行にされる。なお、作用切れ刃でない切れ刃（非作用切れ刃）である下切れ刃５ｂは、このとき、上切れ刃５ａに対して送り方向Ｆにおいて後方側に位置付けられている。被加工物１００は旋盤のチャックに固定されて軸線Ｏ周りの回転方向Ｒに回転されている。この被加工物に対して、切削工具２１は所定の切り込み方向Ｃにおける所定の切り込み量を有して位置付けられ、その後、所定速度で送り方向Ｆに動かされる。これにより、被加工物１００の外周面上にねじ溝を加工して形成することができる。

【0060】

そして、この被加工物の加工時、切削インサート１は、しっかりと強固にインサート座２３に固定される。切削インサート１は第１固定部材であるねじ３０で固定されている。加えて、上切れ刃５ａよりも送り方向Ｆの後方側にある副側面部８の傾斜部８ａがインサート座２３の第１側壁面２５に当接して係合している。したがって、作用切れ刃である上切れ刃５ａに大きな力が加わって、ねじ３０を挟んで上切れ刃５ａの反対側の部分（副側面部８側部分）が浮き上がる傾向にある場合であっても、傾斜部８ａと第１側壁面２５との係合により、切削インサート１のそのような浮き上がりは防止される。よって、切削インサートはインサート座にしっかりと保持される（つまりクランプされる）ので、切れ刃に欠損などの不具合が生じる可能性は確実に低減される。なお、傾斜部８ａと第１側壁面２５との相補的な係合構造は、そのような浮き上がりを防ぎ、切削インサート１をインサート座２３の底壁面２４の方向へ押さえるように設計され、種々の形状および構造であることが許容される。

【0061】

切削インサート１の輪郭形状を略扇形としたことで、上で述べたように、図３および図６の平面視（端面視）において、切削工具２１の送り方向Ｆ、すなわちねじ溝に対応する形状を有する切れ刃５のピッチ方向（線Ｌ１に平行な方向）に対して、副側面部８は傾斜した方向（線Ｌ２方向）に形成される。このように切削工具２１の送り方向Ｆに対して傾斜した方向に副側面部分８が形成されると、上切れ刃５ａに切削により力が加わるとき、副側面部８が２方向の力に対応できる。つまり、上切れ刃５ａが下がって上切れ刃５ａの反対側の背側面部１０側が浮き上がろうとする力と、上切れ刃５ａが傾いて上切れ刃５ａの反対側の第２領域部７ｂ側が傾いて浮き上がろうとする力との、両方の力に対して１つの副側面部８は切削インサート１を押さえるように作用することができる。

【0062】

また、傾斜部を有する副側面部分８（または９）は、関連する主側面部の領域部７ａ（または７ｂ）と、周方向において異なる領域に、特に離れた領域に形成される。加えて、切削インサート１では、１つの切れ刃に関して、副側面部と主側面部７の関連する領域部との間に取付穴が実質的に位置する。したがって、より適切に、副側面部の係合により、切削インサートの浮き上がりを防ぐことができる。

【0063】

さらに、切削インサート１は、第２固定部材である押え部材３１によって、インサート座２３に押圧される。押え部材３１は、取付穴６のねじ３０を挟んで傾斜部８ａと第１側壁面２５との係合箇所の反対側に位置する。上で述べたように切削インサート１の送り方向の後方の部分（後方部１ｂ）は、傾斜部８ｂと第１側壁面２５との係合により浮き上がることは防がれ得るが、切削インサート１の送り方向の前方側の部分（前方部１ａ）は浮き上がる可能性が残る。これに対して、切削インサート１の前方部１ａに対して押え部材３１による押圧力が作用するので、切削インサート１の前方部１ａの浮き上がりもより適切に防止できる。なお、押え部材３１は、いわゆる押え駒などの部材であることができる。

【0064】

図１３Ａの切削工具２１のように、作用切れ刃５ａに隣接しない副側面部８は、切削インサート１の取付穴６より、送り方向の後方に配置されるとよい。逆に、切削インサートの着座面と異なる端面２と当接する押さえ駒などの押え部材３１は、切削インサートの取付穴６よりも送り方向の前方に配置されるとよい。そして、切削インサート１取付用の第１固定部材としてのねじ３０は、送り方向において、作用切れ刃５ａの近くに配置され、切削インサート１の浮き上がりを押さえるように構成された副側面部８は、作用切れ刃５ａから送り方向の後方側、好ましくはより遠くに配置されるとよい。このように配置されると、切削インサート１が浮き上がる虞がある際、副側面部の傾斜部の係合で、切削インサートを最も効果的に押さえることができる。そのため、切削インサートのクランプ能力が高まり、切れ刃の欠損などの不具合を最も効果的に防ぐことができるまたは抑制できる。

【0065】

また、切削インサート１では、切れ刃５に沿って関連する端面にチップブレーカ溝１２が形成される。これに対して、作用切れ刃の直下に位置する端面の部分には、チップブレーカ溝が延在しないので、作用切れ刃に作用する力はよりしっかりと切削インサートの端面とインサート座の底壁面との当接により受け止めることができる。具体的には、作用切れ刃として上切れ刃５ａが用いられるとき、着座面となる下面３には非作用切れ刃である下切れ刃５ｂに関するチップブレーカ溝１２が延在する。この下切れ刃５ｂのチップブレーカ溝１２は、図３および図６から明らかなように、上切れ刃５ａの山部を形成する３つの凸部と切削インサートの周方向Ｄにおいて重ならない。つまり、この下切れ刃５ｂのチップブレーカ溝１２は上切れ刃５ａの全ての山部から周方向Ｄにおいてずらされている。したがって、上切れ刃５ａの山部を形成する凸部は着座面である下面３とほぼ同じ平面上にまで延在することができる。これは、下切れ刃５ｂにおいても同様である。したがって、図４に示されるように、上切れ刃５ａが作用切れ刃であるとき、上切れ刃５ａの山部を形成する凸部は着座面である下面３とほぼ同じ平面上にまで延在しているので、切削インサート１の着座性が大幅に向上する。すなわち、切削インサート１のクランプ性能が向上し、切削中に切削インサート１が動く（例えば振動する）ことをよりしっかりと防止できる。

【0066】

この被加工物の加工時、作用切れ刃でない切れ刃（非作用切れ刃）である下切れ刃５ｂは、上切れ刃５ａでの切削に干渉しない。これは、切削インサート１において、下切れ刃５ｂが縁部に形成された第２領域部７ｂは、上切れ刃５ａが縁部に形成された第１領域部７ａとインサート内角αを形成するように延在するからである（図３および図１３Ａ参照）。インサート内角αは１８０°未満の角度を有するが、非作用切れ刃が作用切れ刃の切削に干渉しないように設定されるとよい。インサート内角αは、９０°以上１８０°未満の角度であり得るが、例えば１２０°以上１７０°以下の角度であることができる。

【0067】

また、周側面４のうち、傾斜部８ａ、９ａ以外の部分は、上面２および下面３に対して、略直角な面とされている。つまり、逃げ面を構成する主側面部７などは、上面２および下面３に対して、略直角な面とされる。これは、切削インサート１を軸線６ｂに関して１８０°回転対称な形状を有するように作製されることを容易にする。しかし、傾斜部以外の周側面の部分が傾斜面とされることを、これは排除しない。

【0068】

切削インサート１のように、作用切れ刃である上切れ刃５ａと対向する下面３の部分に別の切れ刃５ｂが形成されないと、それらの切れ刃５に関係する主側面部が長くなる傾向がある。これにより、切削インサートの配置スペースが大きくなるという問題がある。しかし、前述のように、切削インサート１の輪郭形状を略扇形とすることで、切れ刃に関係する主側面部の長さを十分に確保しながら、他の側面部の周方向の長さを短くすることができる。このため、切削工具２１のインサート座の大きさが小さく抑えられ、切削工具２１への切削インサート１の配置の自由度を向上できる。

【0069】

さらに、この実施形態の切削工具２１では、切削インサート１に加えて、第２切削インサート２０を配置することができる。したがって、この実施形態の切削工具２１は、ねじ外周の荒加工から、ねじ溝の仕上げ加工までを一度の切削加工で行うことができて、加工能率が高い。本実施形態の第２切削インサート３４は端面が丸い輪郭形状を有し、欠けにくく、荒加工に適している。しかし、第２切削インサートの形状はこのような円盤形状に限定されない。また、この第２切削インサート３４の用途は、荒加工にも限定されない。ねじの径方向寸法の仕上げ加工用のものとして切削インサート３４は用いられても、あるいは構成されてもよい。あるいは、第２切削インサート３４は、例えばねじ切りの前処理用のインサートとして構成されてもよい。

【0070】

上記切削インサート１では、切れ刃５が複数の凸部により形作られた。このようなねじ切りインサート１は、チェザーなどとも呼ばれる。主側面部の凸部は、少なくとも１つの仕上げ刃を形成するとよい。つまり、複数の凸部は、加工されるねじ溝のピッチで配置され、切削工具の送り方向の前方の凸部から被加工物に順に作用し、最後の凸部による刃がねじ溝を仕上げ切削加工するように構成されるとよい。この場合、仕上げ刃から他の凸部である中仕上げ刃や荒刃に向かう方向が、送り方向Ｆの前方側である。

【0071】

上記切削インサート１は、様々な切削工具に適用されて、その切削工具が工作機械に装着されることにより、金属材や管材などのねじの切削加工に利用できる。なお実施形態の切削工具２１は旋盤用の切削工具とされたが、本発明の切削インサートの用途はこれに限定されない。例えば、本発明に係る切削インサートは回転切削工具にも適用可能である。ねじ溝の切削加工用の回転切削工具は、ねじ切りカッタなどと呼ばれる。

【0072】

本発明に係る切削インサート、工具ボデーおよび切削工具は、以上に説明した実施形態などに限定されるものではない。例えば、本発明に係る切削インサートは、切れ刃５を４つまたは６つ有する略平行四辺形または略三角形などの多角形端面形状のねじ切り用切削インサートとされても構わない。これに伴い、上記切削インサート１ではその端面視での輪郭形状が略扇形であるので、第１側面部分である第１領域部７ａと第２側面部分である副側面部８との間のインサート内角βは鋭角であったが、第１側面部分と第２側面部分との間のインサート内角βは（０°より大きく）１８０°未満の任意の値に設定され得る。つまり、第１側面部分と第２側面部分とは、同一平面上に延在する以外の任意の相対的位置関係を有することができる。切削インサートの第２側面部分とインサート座の側壁面との係合による切削インサートのクランプ性能の観点から、好ましくはインサート内角βの上限は、１５０°以下、好ましくは１２０°以下、さらに好ましくは９０°未満に設定されるとよい。インサート内角βの下限は、切削インサートの強度の観点から設定されるとよく、４５°以上、さらに好ましくは６０°以上であるとよい。また被加工物は金属に限定されない。

【0073】

以上、本発明に係る実施形態などをある程度まで詳細に説明したが、様々な変更および修正を施すことができることを理解すべきである。本発明には、請求の範囲によって規定される本発明の要旨に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が含まれる。

【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13A】

【図13B】