特許 6699080 切削インサート及び転削工具

(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】6699080

(24)【登録日】2020年5月7日

(45)【発行日】2020年5月27日

(54)【発明の名称】切削インサート及び転削工具

(51)【国際特許分類】

   B23C 5/22 20060101AFI20200518BHJP

   B23C 5/10 20060101ALI20200518BHJP

【ＦＩ】

   B23C5/22

   B23C5/10 D

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2019-190864(P2019-190864)

(22)【出願日】2019年10月18日

【審査請求日】2019年10月18日

【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】山田 洋介

【審査官】 村上 哲

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０３３６７３４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１２／０１４９７７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０３４８５９９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１７／０８５７１１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１１／０１３１１５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１５５００５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第９１６８５９０（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】 国際公開第２００７／１４９０３５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 独国特許出願公開第１０２０１５０１４９０７（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｃ ５／２２

Ｂ２３Ｃ ５／１０

Ｂ２３Ｂ ２７／１６

ＷＰＩ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１端面と、
第２端面とを備え、
前記第１端面と前記第２端面とを貫通する貫通穴が形成され、
前記第１端面と前記第２端面とに接続される第１周側面と、
前記第１端面と前記第２端面と前記第１周側面に接続され、前記貫通穴の中心軸に対し前記第１周側面と回転対称に形成される第２周側面と、
前記第１端面と前記第２端面と前記第２周側面に接続され、前記貫通穴の中心軸に対し前記第２周側面と回転対称に形成される第３周側面と、
前記第１端面と前記第１周側面との接続部に形成される第１主切れ刃と、
前記第１端面と前記第２周側面との接続部に形成される第２主切れ刃と、
前記第１端面と前記第３周側面との接続部に形成される第３主切れ刃と、
を備え、
前記第１周側面は、
前記第１主切れ刃に隣接する第１すくい面と、
前記第２端面に接続され、前記第１すくい面から前記貫通穴の中心軸に向かって窪んで形成される第１凹面を備え、
前記第１凹面は、前記貫通穴の中心軸に平行な方向から見たときに、前記貫通穴の中心軸と前記第２主切れ刃との距離よりも、前記第２主切れ刃との距離が小さい位置に設けられた第１拘束面を有し、
前記第２周側面は、前記貫通穴の中心軸に対し前記第１凹面及び前記第１拘束面とそれぞれ回転対称に形成される第２凹面及び第２拘束面とを有し、
前記第３周側面は、前記貫通穴の中心軸に対し前記第２凹面及び前記第２拘束面とそれぞれ回転対称に形成される第３凹面及び第３拘束面とを有し、
前記第１凹面は、
前記第２端面と同じ方向を向いた第１底面と、
前記第１底面から立設し、前記第２端面に接続する第１壁面とを有し、
前記第１壁面は、前記第１拘束面を有し、
前記第１拘束面は、第１平面部を有し、
前記貫通穴の中心軸に平行な方向から見たときに、前記第１平面部と前記第２主切れ刃
とがなす角は、−４０度以上４０度以下である、
切削インサート。

【請求項2】

前記第２周側面は、前記第１周側面と１２０度回転対称に形成され、
前記第３周側面は、前記第２周側面と１２０度回転対称に形成され、
前記第１周側面は、前記第３周側面と１２０度回転対称に形成され、
前記第１周側面と前記第２周側面との接続部に形成される第１副切れ刃と、
前記第２周側面と前記第３周側面との接続部に形成される第２副切れ刃と、
前記第３周側面と前記第１周側面との接続部に形成される第３副切れ刃と、
を備える請求項１に記載の切削インサート。

【請求項3】

前記第１凹面は、前記貫通穴の中心軸に平行な方向から見たときに、前記貫通穴の中心軸と前記第２主切れ刃との距離よりも、前記第２主切れ刃との距離が大きい位置に設けられた第１副拘束面を有し、
前記第２凹面は、前記貫通穴の中心軸に対し前記第１副拘束面と回転対称に形成される第２副拘束面を有し、
前記第３凹面は、前記貫通穴の中心軸に対し前記第２副拘束面と回転対称に形成される第３副拘束面を有する、
請求項１又は２に記載の切削インサート。

【請求項4】

前記貫通穴の中心軸に平行な方向から見たときに、前記第１平面部は、前記第１主切れ刃と離れるほど前記第２主切れ刃に近付くように形成される、
請求項１乃至３の何れか一項に記載の切削インサート。

【請求項5】

前記第１壁面は、前記貫通穴の中心軸に平行な方向から見たときに、前記貫通穴の中心軸と前記第２主切れ刃との距離よりも、前記第２主切れ刃との距離が大きい位置に設けられた第１副拘束面を有し、
前記第１副拘束面は、第１副平面部を有し、
前記貫通穴の中心軸に平行な前記第２端面に対向する方向から見たときに、前記第１平面部に対する前記第１副平面部の角度は、０度以上９０度以下である、
請求項１又は２に記載の切削インサート。

【請求項6】

請求項１乃至５の何れか一項に記載の切削インサートと、
回転軸を中心に回転し、前記切削インサートが取り付けられるボデーと、
を備える転削工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、切削インサート及び転削工具に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、縦置きすることにより、低抵抗と高剛性の両立を可能とする切削インサートが知られている。

【0003】

特許文献１及び特許文献２には、このような切削インサート及び切削インサートが装着された転削工具が示されている。また、非特許文献１には、低抵抗と高剛性を兼ね備えたエンドミルが示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０１７／０６８９２２号

【特許文献2】国際公開第２０１１／０１３１１５号

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】京セラ株式会社、「高性能エンドミル ＭＥＶ」、２０１９年１０月、インターネット＜https://www.kyocera.co.jp/prdct/tool/wp-content/uploads/2019/09/MEV.pdf＞

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

このような切削インサートは、ボデーに装着された際に、ボデーの回転軸を基準とする円周方向に大きな長さを有する。このため、切削インサートは、切削インサートの厚みに相当する距離だけ切れ刃から離れた位置において、ボデーによって支持されていた。

【0007】

本願の発明者らは、切れ刃から遠く離れた位置においてボデーによって支持される場合、切削インサートをボデーに固定するためのねじに大きな負荷がかかり、刃先位置が安定しない問題に着目した。

【0008】

そこで本発明は、切れ刃に負荷がかかっても、刃先位置を安定させることが可能となる切削インサート及び転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】

【0009】

本開示の一側面に係る切削インサートは、第１端面と、第２端面とを備える。また、第１端面と第２端面とを貫通する貫通穴が形成される。そして、第１端面と第２端面とに接続される第１周側面と、第１端面と第２端面と第１周側面に接続され、貫通穴の中心軸に対し第１周側面と回転対称に形成される第２周側面と、第１端面と第２端面と第２周側面に接続され、貫通穴の中心軸に対し第２周側面と回転対称に形成される第３周側面と、第１端面と第１周側面との接続部に形成される第１主切れ刃と、第１端面と第２周側面との接続部に形成される第２主切れ刃と、第１端面と第３周側面との接続部に形成される第３主切れ刃と、を備える。更に、第１周側面は、第１主切れ刃に隣接する第１すくい面と、第２端面に接続され、第１すくい面から貫通穴の中心軸に向かって窪んで形成される第１凹面を備え、第１凹面は、貫通穴の中心軸に平行な方向から見たときに、貫通穴の中心軸と第２主切れ刃との距離よりも、第２主切れ刃との距離が小さい位置に設けられた第１拘束面を有し、第２周側面は、貫通穴の中心軸に対し第１凹面及び第１拘束面とそれぞれ回転対称に形成される第２凹面及び第２拘束面とを有し、第３周側面は、貫通穴の中心軸に対し第２凹面及び第２拘束面とそれぞれ回転対称に形成される第３凹面及び第３拘束面とを有する。

【0010】

このような構成によれば、第２主切れ刃を用いて切削する際、第１主切れ刃に対応する第１周側面が備える第１凹面を用いて切削インサートを支持させることが可能になる。第１凹面は、貫通穴の中心軸に平行な方向から見たときに、貫通穴の中心軸と第２主切れ刃との距離よりも、第２主切れ刃との距離が小さい位置に設けられた第１拘束面を有する。従って、この第１拘束面を用いて切削インサートを支持させることにより、第１拘束面に作用するモーメントを小さくすることが可能になる。貫通穴の中心軸に平行な方向から見たときの、第１拘束面と第２主切れ刃との距離が小さいほど、第１拘束面に作用するモーメントを小さくすることが可能になるため、この距離は、貫通穴の中心軸に平行な方向から見たときの、貫通穴の中心軸と第２主切れ刃との距離の半分以下であることが好ましい。但し、第１拘束面と第２主切れ刃との距離を小さくし過ぎると、剛性が損なわれる点に留意しなければならない。

【0011】

ここで、貫通穴の中心軸に平行な方向から見たときの、貫通穴の中心軸と第２主切れ刃との距離とは、貫通穴の中心軸に平行な方向から見たときの、貫通穴の中心軸と第２主切れ刃との最小距離のことである。ただし、第２主切れ刃は、必ずしも直線でなくてもよい。また、貫通穴の中心軸に平行な方向から見たときの、第１拘束面と第２主切れ刃との距離とは、貫通穴の中心軸に平行な方向から見たときの、第１拘束面と第２主切れ刃との最小距離のことである。なお、第１拘束面は、平面部を有してもよいが、曲面から構成されてもよい。

【0012】

また、第２周側面は、第１周側面と１２０度回転対称に形成され、第３周側面は、第２周側面と１２０度回転対称に形成され、第１周側面は、第３周側面と１２０度回転対称に形成されてもよい。

【0013】

このような構成によれば、第２主切れ刃を用いて切削する際、第１凹面の第１拘束面と第３凹面とを用いて切削インサートを支持させることが可能になる。また、第３主切れ刃を用いて切削する際、第２凹面の第２拘束面と第１凹面とを用いて切削インサートを支持させることが可能になる。また、第１主切れ刃を用いて切削する際、第３凹面の第３拘束面と第２凹面とを用いて切削インサートを支持させることが可能になる。

【0014】

また、第１周側面と第２周側面との接続部に形成される第１副切れ刃と、第２周側面と第３周側面との接続部に形成される第２副切れ刃と、第３周側面と第１周側面との接続部に形成される第３副切れ刃とを更に備えてもよい。

【0015】

このような構成によれば、底面と壁面などを主切れ刃と副切れ刃を用いて同時に切削することが可能であるから、フライス、エンドミルなどの転削工具に好適に使用できる切削インサートを提供することが可能になる。

【0016】

なお、主切れ刃と副切れ刃との間には、主切れ刃及び副切れ刃と接続するコーナ切れ刃を設けてもよい。ラジアスエンドミル用の切削インサートのように、コーナ切れ刃は、大きな曲率半径を有してもよい。また、ランピング加工が可能なように、副切れ刃を設けてもよい。

【0017】

第１凹面は、貫通穴の中心軸に平行な方向から見たときに、貫通穴の中心軸と第２主切れ刃との距離よりも、第２主切れ刃との距離が大きい位置に設けられた第１副拘束面を有し、第２凹面は、貫通穴の中心軸に対し第１副拘束面と回転対称に形成される第２副拘束面を有し、第３凹面は、貫通穴の中心軸に対し第２副拘束面と回転対称に形成される第３副拘束面を有してもよい。

【0018】

このような構成によれば、第２主切れ刃を用いて切削する際、第１凹面の第１拘束面と第３凹面の第３副拘束面とを用いて切削インサートを支持させることが可能になる。また、第１主切れ刃を用いて切削する際、第３凹面の第３拘束面と第２凹面の第２副拘束面とを用いて、また、第３主切れ刃を用いて切削する際、第２凹面の第２拘束面と第１凹面の第１副拘束面とを用いて、切削インサートを支持させることが可能になる。

【0019】

また、第１凹面は、第２端面と同じ方向を向いた第１底面と、第１底面から立設し、第２端面に接続する第１壁面とを有し、第１壁面は、第１拘束面を有し、第１拘束面は、第１平面部を有し、貫通穴の中心軸に平行な方向から見たときに、第１平面部と第２主切れ刃とがなす角は、−４０度以上４０度以下としてもよい。

【0020】

このような構成によれば、第１拘束面は、切削インサートが回転する方向を向く面となるから、第２主切れ刃に作用する切削抵抗を好適に受け止めることが可能になる。また、第１平面部と第２主切れ刃とがなす角が−４０度以上４０度以下であるから、それ以外の角度を有する場合と比較して、貫通穴の中心軸に平行な方向から見たときにボデーの回転軸と直角方向に作用する切削抵抗を好適に受け止めることが可能になる。

【0021】

また、貫通穴の中心軸に平行な方向から見たときに、第１平面部は、第１主切れ刃と離れるほど第２主切れ刃に近付くように形成されていてもよい。

【0022】

このような構成によれば、第２主切れ刃が正のアキシャルレーキを有するように切削インサートをボデーに取り付けた際に、第２主切れ刃よりも第１拘束面を、ボデーの回転軸に対して平行に近付けるように構成することが可能になる。従って、貫通穴の中心軸に平行な方向から見たときにボデーの回転軸と直角方向に作用する切削抵抗を好適に受け止めることが可能になる。

【0023】

また、第１壁面は、第１副拘束面を有し、第１副拘束面は、第１副平面部を有し、貫通穴の中心軸に平行な第２端面に対向する方向から見たときに、第１平面部に対する第１副平面部の角度は、０度以上９０度以下となるようにしてもよい。

【0024】

このような構成によれば、第２主切れ刃を用いて切削する際、第１凹面の第１拘束面と第３凹面の第３副拘束面とを用いて切削インサートを支持させることが可能になる。特に１２０度回転対称に第１凹面乃至第３凹面を設ける場合、貫通穴の中心軸に平行な第２端面に対向する方向から見たときに、第３副拘束面を第２主切れ刃に対して０度以上９０度以下となるように設けることが可能になる。従って、第１凹面の第１副拘束面と協働して、切削インサートを安定して支持させることが可能になる。同様に、第１主切れ刃を用いて切削する際、第３凹面の第３拘束面と第２凹面の第２副拘束面とを用いて、また、第３主切れ刃を用いて切削する際、第２凹面の第２拘束面と第１凹面の第１副拘束面とを用いて、切削インサートを安定して支持させることが可能になる。

【0025】

また、本開示の一側面に係る転削工具は、このような切削インサートと、回転軸回りに回転し、切削インサートが取り付けられるボデーと、を備えてもよい。

【0026】

このような転削工具によれば、切れ刃に負荷がかかっても、刃先位置を安定させることが可能となる。

【0027】

また、回転軸を中心に回転するボデーに取り付けられる切削インサートは、ボデーに取り付けられたときに外径方向を向く第１端面と、ボデーに取り付けられたときに内径方向を向く第２端面とを備え、第１端面と第２端面とを貫通する貫通穴が形成され、第１端面と第２端面とを接続し、ボデーに取り付けられたときに、回転方向を向く第１周側面と、第１周側面と第１端面との接続部に形成された第１主切れ刃と、第１端面と第２端面とを接続し、ボデーに取り付けられたときに、ボデーの基端から先端に向かう回転軸方向を向く第２周側面とを備え、第２周側面は、貫通穴の中心軸に向かって凹む凹面であって、貫通穴の中心軸に平行な方向から見たときに、貫通穴の中心軸と第１主切れ刃との距離よりも、第１主切れ刃との距離が小さい第１拘束面が設けられた凹面を有してもよい。

【0028】

更に、第２周側面と第１端面との接続部に形成された第２主切れ刃と、第１端面と第２端面とを接続する第３周側面と、第３周側面と第１端面との接続部に形成された第３主切れ刃とを備え、第１主切れ刃と、第２主切れ刃と、第３主切れ刃とは、貫通穴の中心軸に対し、１２０度回転対称に形成され、第１周側面と、凹面を有する第２周側面と、第３周側面とは、貫通穴の中心軸に対し、１２０度回転対称に形成されてもよい。

【0029】

また、凹面は、第２端面に接続し、第１端面の面積は、第２端面の面積より大きくてもよい。

【0030】

また、第１周側面と第２周側面との接続部に形成された第１副切れ刃と、第１副切れ刃と第１主切れ刃とに接続された第１コーナ切れ刃と、を更に備えてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】切削インサート１０を第１端面側から見た斜視図

【図2】切削インサート１０を第２端面側から見た斜視図

【図3】切削インサート１０の平面図

【図4】切削インサート１０の左側面図

【図5】切削インサート１０の背面図

【図6】フライス１００の斜視図

【図7】ボデー５０の斜視図

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施形態のみに限定する趣旨ではない。

【0033】

図１は、実施形態に係る切削インサート１０を第１端面１２側から見た斜視図である。図２は、切削インサート１０を第２端面１４側から見た斜視図である。また、図３乃至図５は、それぞれ、切削インサート１０の平面図、左側面図及び背面図である。

【0034】

切削インサート１０の第１端面１２は、第１主切れ刃１８Ａ、第２主切れ刃１８Ｂ及び第３主切れ刃１８Ｃの逃げ面として機能する面を有する。第１端面１２は、例えば、三角形状に形成され、頂点に相当する３つのコーナ部と、頂点同士を接続する３つの辺を備える。第２端面１４（図２）は、第１端面１２と反対方向を向いて形成されている。また、切削インサート１０には、第１端面１２の中心と第２端面１４の中心を貫通する貫通穴Ｈが形成される。貫通穴Ｈの中心軸ＡＸ（図３）は、第１端面１２及び第２端面１４と略垂直である。

【0035】

切削インサート１０は、貫通穴Ｈの中心軸ＡＸに対し、１２０度回転対称に形成される。従って、第１周側面１６Ａ、第２周側面１６Ｂ及び第３周側面１６Ｃは、１２０度回転対称に形成される。同様に、第１主切れ刃１８Ａ、第２主切れ刃１８Ｂ及び第３主切れ刃１８Ｃ、並びに、第１副切れ刃２０Ａ、第２副切れ刃２０Ｂ及び第３副切れ刃２０Ｃは、それぞれ、１２０度回転対称に形成され、同一構造を備える。

【0036】

第１周側面１６Ａは、中心軸ＡＸ方向の端部において、第１端面１２及び第２端面１４と接続されている。また、中心軸ＡＸを基準とする周方向端部において、第２周側面１６Ｂ及び第３周側面１６Ｃと接続されている。また、第１端面１２と、第１周側面１６Ａ、第２周側面１６Ｂ及び第３周側面１６Ｃとの接続部には、それぞれ、第１主切れ刃１８Ａ、第２主切れ刃１８Ｂ及び第３主切れ刃１８Ｃが形成されている。

【0037】

また、第１周側面１６Ａと第３周側面１６Ｃとの接続部には第１副切れ刃２０Ａ、第３周側面１６Ｃと第２周側面１６Ｂとの接続部には第３副切れ刃２０Ｃ、第２周側面１６Ｂと第１周側面１６Ａとの接続部には第２副切れ刃２０Ｂが、それぞれ形成されている。

【0038】

また、第１主切れ刃１８Ａと第１副切れ刃２０Ａとを接続するコーナ部には、一端において第１主切れ刃１８Ａ、他端において第１副切れ刃２０Ａに接続するように円弧状又は弧状に形成される第１コーナ切れ刃２２Ａが形成される。但し、第１コーナ切れ刃２２Ａの曲率は一定でなくてもよく、曲率が、例えば、一部又は全部において漸次増加又は減少して、第１主切れ刃１８Ａ又は第１副切れ刃２０Ａと接続するように構成してもよい。同様に、第１コーナ切れ刃２２Ａと回転対称に、コーナ切れ刃２２Ｂ及びコーナ切れ刃２２Ｃが形成される。

【0039】

図１及び図２に示されるように、第１周側面１６Ａは、第１主切れ刃１８Ａ、第１副切れ刃２０Ａ及び第１コーナ切れ刃２２Ａに隣接する第１すくい面２４Ａと、第１すくい面２４Ａから貫通穴Ｈの中心軸ＡＸに向かって窪んで形成される第１凹面２６Ａと、第２副切れ刃２０Ｂに隣接して形成される第２副切れ刃２０Ｂの逃げ面と、を備える。

【0040】

第１凹面２６Ａは、第１すくい面２４Ａと接続し、第２端面１４と同じ方向を向いて形成される第１底面２６Ａ１（図２、図５）と、第１底面２６Ａ１から立設し第２端面１４に接続する第１壁面２６Ａ２とを有する。図２及び図５等に示されるように第１壁面２６Ａ２は、第１拘束面２６Ａ２１及び第１副拘束面２６Ａ２２を備える。

【0041】

第１拘束面２６Ａ２１は、第２主切れ刃１８Ｂを切れ刃として切削する際に、ボデー５０に当接され、支持されることにより、切削インサート１０がボデー５０に対して動くことを拘束することが可能となる面である。

【0042】

第５図に示されるように、貫通穴Ｈの中心軸ＡＸに平行な方向である第２端面１４に対向する方向から切削インサート１０を見たときに、貫通穴Ｈの中心軸ＡＸと第２主切れ刃１８Ｂとの距離（両者を結ぶ線分の最小の長さ。以下同じ）よりも、第１拘束面２６Ａ２１と第２主切れ刃１８Ｂとの距離の方が小さい。従って、第２主切れ刃１８Ｂを切れ刃として切削する際に、第２主切れ刃１８Ｃに作用する切削抵抗を好適に受け止めることが可能になる。第１拘束面２６Ａ２１と第２主切れ刃１８Ｂとを結ぶ線分との距離は、剛性を保ちうる範囲で、小さい方が拘束面としての機能を発揮するため、好ましくは、貫通穴Ｈの中心軸ＡＸと第２主切れ刃１８Ｂとの距離の７０％以下であり、更に好ましくは、貫通穴Ｈの中心軸ＡＸと第２主切れ刃１８Ｂとの距離の５０％以下となるように第１拘束面２６Ａ２１は、形成される。ただし、第１拘束面２６Ａ２１の一部、例えば、周縁部において、上記の範囲外となる領域を有することを妨げるものではない。

【0043】

第１拘束面２６Ａ２１は、例えば、貫通穴Ｈの中心軸ＡＸと略平行な平面部分（「第１平面部」の一例）を含むように形成されている。その場合、図５に示されるように、第１拘束面２６Ａ２１の平面部分を通過する直線Ｌ１を描くことが可能になる。一方で、第２主切れ刃１８Ｂは、貫通穴Ｈの中心軸ＡＸに平行な方向から見たときに、例えば、直線状をなすように形成されている。その場合、同図に示されるとおり、第２主切れ刃１８Ｂを近似する直線Ｌ２を描くことが可能になる。貫通穴Ｈの中心軸ＡＸに平行な方向から見たときに、例えば、第１拘束面２６Ａ２１の平面部分は、第１主切れ刃１８Ａから離れるほど第２主切れ刃１８Ｂに近づくように形成されている。このような構成とすることにより、第２主切れ刃１８Ｂを用いて切削する際に、アキシャルレーキが正となるように切削インサート１０をボデー５０に取り付けた場合、第１主切れ刃１８Ａと平行に第１拘束面２６Ａ２１の平面部分を設ける場合と比較して、第１拘束面２６Ａ２１の平面部分とボデー５０の回転軸の軸方向とがなす角度をより平行に近づけることが可能になる。このため、第１拘束面２６Ａ２１の平面部分は、ボデー５０の回転軸と垂直な方向に作用する切削抵抗を好適に受止めることが可能になる。

【0044】

ただし、第１拘束面２６Ａ２１の平面部分のなす角度は、上記に限られるものではなく、例えば、直線Ｌ２を基準とする直線Ｌ１の角度ａ（図５）は、−６０度より大きく６０度より小さくなるように平面部分を形成してもよく、好ましくは、−４０度以上４０度以下となるように平面部分を形成してもよく、更に好ましくは、０度以上−１０度以下となるように平面部分を形成してもよい。図５では、角度ａが−１０度以下の場合が示されている。なお、直線Ｌ２を基準とする直線Ｌ１の角度とは、図５において、直線Ｌ２に対する直線Ｌ１の角度を反時計回りを正とし、時計回りを負として定められる。また、第１拘束面２６Ａ２１は、曲面のみ、又は、平面と曲面から構成されてもよい。例えば、第１拘束面２６Ａ２１は、平面部分の端部において曲面を有し、この曲面部分においても、ボデー５０と当接可能なように構成されてもよい。なお、本実施形態において、第１拘束面２６Ａ２１は、第２端面１４から目視できるように構成されているが、これに限られるものではない。第１拘束面２６Ａ２１は、第２端面１４から目視できない場合であっても、第１凹面２６Ａのうち第１拘束面２６Ａ２１に相当する面に関し、上記と同様に構成することができる。例えば、貫通穴Ｈの中心軸ＡＸに垂直な断面において、同様の構成を有するように、切削インサートを設けてもよい。

【0045】

第１副拘束面２６Ａ２２は、第３主切れ刃１８Ｃを切れ刃として切削する際に、ボデー５０に当接され、支持されることにより、切削インサート１０がボデー５０に対して動くことを拘束することが可能となる面である。

【0046】

第５図に示されるように、貫通穴Ｈの中心軸ＡＸに平行な方向である第２端面１４に対向する方向から切削インサート１０を見たときに、貫通穴Ｈの中心軸ＡＸと第２主切れ刃１８Ｂとの距離よりも、第１副拘束面２６Ａ２２と第２主切れ刃１８Ｂとの距離の方が大きい。一方で、貫通穴Ｈの中心軸ＡＸと第３主切れ刃１８Ｃとの距離よりも、第１副拘束面２６Ａ２２と第３主切れ刃１８Ｃとの距離の方が小さい。従って、第３主切れ刃１８Ｃを切れ刃として切削する際に、第３主切れ刃１８Ｃに採用する切削抵抗を好適に受け止めることが可能になる。即ち、第１凹面２６Ａは、貫通穴Ｈの中心軸ＡＸに平行な方向から見たときに、貫通穴Ｈの中心軸ＡＸと第２主切れ刃１８Ｂとの距離よりも小さい位置に形成された第１拘束面２６Ａ２１を有するので、第２主切れ刃１８Ｂを用いて切削する際の拘束面として使用することが可能になるとともに、貫通穴Ｈの中心軸ＡＸと第３主切れ刃１８Ｃとの距離よりも小さい位置に形成された第１副拘束面２６Ａ２２を有するので、第３主切れ刃１８Ｃを用いて切削する際の拘束面として使用することが可能になる。

【0047】

第１副拘束面２６Ａ２２は、例えば、貫通穴Ｈの中心軸ＡＸと略平行な平面部分（「第１副平面部」の一例）を含むように形成されている。その場合、図５に示されるように、第１副拘束面２６Ａ２２の平面部分を通過する直線Ｌ３を描くことが可能になる。直線Ｌ１を基準とする直線Ｌ３の角度ｂは、０度以上９０度以下であることが好ましい。このように構成することで、例えば、第２主切れ刃１８Ｂを用いて切削する際、第１拘束面２６Ａ２１と、第３副拘束面２６Ｃ２２との二つの異なる方向から、切削インサート１０を支持させることが可能になる。第１副拘束面２６Ａ２２は、曲面のみ、又は、平面と曲面から構成されてもよい。例えば、第１副拘束面２６Ａ２２は、平面部分の端部において曲面を有し、この曲面部分においても、ボデー５０と当接可能なように構成されてもよい。なお、本実施形態において、第１副拘束面２６Ａ２２は、第２端面１４から目視できるように構成されているが、これに限られるものではない。第１副拘束面２６Ａ２２は、第２端面１４から目視できない場合であっても、第１副拘束面２６Ａ２２に相当する面に関し、上記と同様に構成することができる。例えば、貫通穴Ｈの中心軸ＡＸに垂直な断面において、第１拘束面２６Ａ２１及び第１副拘束面２６Ａ２２を構成する直線又は曲線について、主切れ刃１８Ａの投影線との距離に関し、上記と同様の関係を有するように、切削インサートを設けてもよい。

【0048】

なお、第１壁面２６Ａ２は、第１拘束面２６Ａ２１と第１副拘束面２６Ａ２２とを接続する接続面を有する。この接続面は、ボデー５０に切削インサート１０が取り付けられた際、ボデー５０の表面と近接して離間対向する面である。

【0049】

第２周側面１６Ｂ及び第３周側面１６Ｃは、これらが備える第２凹面２６Ｂ及び第３凹面２６Ｃ等の構成要素も含めて、第１周側面１６Ａと回転対称の同一構成を備える。従って、これら各構成要素については、冒頭を第２又は第３とし、末尾のアルファベットをＢ又はＣとする点を除き、同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。

【0050】

以上のような構成を備える切削インサート１０の作用及び効果について説明する。

【0051】

一般に、竪型の切削インサートは、ボデーに装着された際、切削インサートの厚さ、すなわち、ボデーの回転軸を基準とする円周方向の長さが大きい。このため、切削インサートの回転方向後端部が被切削物と衝突することを回避するために、ラジアルレーキを負又は負に近い値にして、ボデーに装着されることが多い。しかしながら、ラジアルレーキを負又は負に近い値にして、切削インサートをボデーに装着すると、切れ刃が被切削物と接触した際に、ボデーから離れる方向に大きな切削抵抗が作用する。このため、切削インサートをボデーに固定するためのねじに大きな負荷がかかり、切れ刃の刃先位置を安定させることが容易でなかった。従来は、切削インサートの外周面の大半の領域を拘束面としてボデーと当接させることにより、上記課題の解決を図っていた。

【0052】

しかしながら、本出願の発明者らが解析した結果、従来の構成は、なお、大きな切削抵抗が作用した際に、刃先位置がずれる場合が発生する点に着目した。更に、切削インサートを三角形状にする場合、切削インサートの回転方向後端部がくさびのようにボデーに押し付けられて取り出しにくくなる問題と、切削インサートが上下方向で非対称となるため、切削インサートがボデーに押し付けられる際に下方に変位する場合がある点にも着目した。

【0053】

一方で本実施形態に係る切削インサート１０は、第１端面１２又は第２端面１４から対向する方向から見たときの切削インサート１０の内接円の中心に相当する貫通穴Ｈの中心軸ＡＸと、切削に用いる主切れ刃１８Ｂ等との距離よりも、小さい距離を有する位置に、ボデー５０と当接することができる第１拘束面２６Ａ２１等が設けられている。このため、主切れ刃１８Ｂ等を切れ刃として切削する際に、第１拘束面２６Ａ２１等に作用するモーメントを、貫通穴Ｈの中心軸ＡＸと主切れ刃１８Ｂ等との距離と同じ距離だけ主切れ刃１８Ｂ等から離れた位置に拘束面を設けた場合と比較して、小さくすることが可能になる。また、第１拘束面２６Ａ２１等は、主切れ刃１８Ｂ等のうち、第１コーナ切れ刃２２Ａ等に近い位置に設けられる。このため、切れ刃が喰いつく際に、最初に被削材に接触する第１コーナ切れ刃２２Ａ等又はその近傍であるために大きな切削抵抗を受け得る位置で、切削抵抗を好適に受け止めることが可能になる。従って、従来と比較して、切削抵抗に伴う位置ずれを抑制することが可能になる。

【0054】

また、第１拘束面２６Ａ２１等を、ボデー５０の回転方向を向くように、すなわち、貫通穴Ｈの中心軸ＡＸと平行、又は、平行に近くなるように設けることにより、ボデー５０の剛性が大きい方向で、第１拘束面２６Ａ２１とボデー５０を当接させることが可能になるため、より好適に位置ずれを抑制することが可能になる。

【0055】

更に、第１拘束面２６Ａ２１等と異なる位置及び角度に設けられた第３副拘束面２６Ｃ２２等で切削インサート１０を支持させることが可能になる。このように第１拘束面２６Ａ２１等とは独立した１、又は、２以上の面で切削インサート１０を支持させることが可能になるから、切削抵抗に伴う位置ずれを抑制することが可能になる。特に、貫通穴Ｈの中心軸ＡＸと、切削に用いる主切れ刃１８Ｂ等との距離よりも、小さい距離を有する位置に、第２副拘束面２６Ｃ２２等が設けられているから、同様に、第２副拘束面２６Ｃ２２等に作用するモーメントを小さくすることが可能になる。

【0056】

また、例えば、主切れ刃１８Ｂを切削に用いる場合、すくい面を有する第２周側面１６Ｂには、第２凹面２６Ｂが設けられる。このため、第２凹面２６Ｂが設けられていない場合と比較して、切りくずの排出を阻害することを抑制することが可能になる。特に、ラジアルレーキを負にする場合であっても、切りくずの排出を阻害することを抑制することが可能になる。

【0057】

また、切削インサート１０を支持するボデー５０は、第１凹面２６Ａ等が形成されているため、回転軸を基準とする周方向にも、径方向にも、従来のボデーよりも剛性を高めることが可能になる。このように、切削インサート１０を用いることにより、これを支持するボデーの剛性を高めさせることが可能になる。

【0058】

また、切削インサート１０は、第１主切れ刃１８Ａ等の逃げ面となる第１端面１２側において、ボデーと当接しないように構成することが可能になる。従って、逃げ面側の端面においてボデーと当接することにより拘束される切削インサートと比較して、逃げ角を変更することが可能になる。従って、切削インサート１０は、多様な被削材及び加工目的に合わせて最適な逃げ角で切削を行うことが可能になる。例えば、対溶着性を挙げるために逃げ角を大きくしたり、刃先強度を持たせるために逃げ角を小さくすることが可能になる。

【0059】

また、切削インサート１０は、第１端面１２の面積よりも、第２端面１４の面積の方が小さい。従って、例えば、ラフィングエンドミルなどのインサートとして切削インサート１０を使用する場合、刃数（取り付ける切削インサート１０の数）を多くすることが可能になる。

【0060】

なお、切削インサート１０は、当業者の通常の創作能力の発揮の範囲で変形することが可能である。例えば、本発明と無関係な部分において、回転対称ではない部分を備えてもよい。また、第１主切れ刃１８Ａ、第２主切れ刃１８Ｂ及び第３主切れ刃１８Ｃに隣接させて、ランドが形成されてもよい。

【0061】

続いて、切削インサート１０及びボデー５０を備えるフライス１００について説明する。図６は、フライス１００の斜視図である。図７は、ボデー５０の斜視図である。

【0062】

これら図面に示されるように、ボデー５０には、複数の切削インサート１０が取り付けられる。また、切削インサート１０は、貫通穴Ｈを挿通し、ボデー５０に形成される雌ねじと螺合する雄ねじ６０によってボデー５０に対して押し付けられている。図７に示されるように、切削インサート１０の取付部には、第２端面１４と当接する底面５２と、例えば、第２主切れ刃１８Ｂを用いて切削する場合、第１拘束面２６Ａ２１と当接する第１顎部５４と、第３副拘束面２６Ｃ２２と当接する第２顎部５６とが形成される。第１顎部５４によって、第１拘束面２６Ａ２１と当接する部分におけるボデー５０の回転軸ＡＸ２を基準とする周方向（回転方向）の長さは、第１顎部５４を形成しない場合と比較して大きくなる。このため、ボデー５０の剛性を高めることが可能になる。また、切削インサート１０の切削抵抗に伴う位置ずれを抑制することが可能になる。

【0063】

本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。例えば、貫通穴Ｈ内に挿入されるレバーを用いて切削インサート１０をボデーに取り付けてもよい。また、エンドミルなど他の転削工具に切削インサート１０を利用してもよい。三角形状以外に、四角形状など他の多角形状の切削インサートに本発明を提供してもよい。また、当業者の通常の創作能力の範囲内で、実施形態における一部の構成要素を、削除したり、他の構成要素と置換してもよい。

【符号の説明】

【0064】

１０ 切削インサート
１２ 第１端面
１４ 第２端面
１６Ａ 第１周側面
１６Ｂ 第２周側面
１６Ｃ 第３周側面
１８Ａ 第１主切れ刃
１８Ｂ 第２主切れ刃
１８Ｃ 第３主切れ刃
２０Ａ 第１副切れ刃
２０Ｂ 第２副切れ刃
２０Ｃ 第３副切れ刃
２２Ａ 第１コーナ切れ刃
２２Ｂ 第２コーナ切れ刃
２２Ｃ 第３コーナ切れ刃
２４Ａ 第１すくい面
２４Ｂ 第２すくい面
２４Ｃ 第３すくい面
２６Ａ 第１凹面
２６Ａ１ 第１底面
２６Ａ２ 第１壁面
２６Ａ２１ 第１拘束面
２６Ａ２２ 第１副拘束面
２６Ｂ 第２凹面
２６Ｃ 第３凹面
５０ ボデー
５４ 第１顎部
５６ 第２顎部
１００ フライス

【要約】

【課題】切れ刃に負荷がかかっても、刃先位置を安定させることが可能となる切削インサートを提供すること。
【解決手段】第１端面１２と、第２端面１４とを備え、第１周側面１６Ａは、第１主切れ刃１８Ａに隣接する第１すくい面２４Ａと、第２端面１４に接続され、第１すくい面２４Ａから貫通穴Ｈの中心軸ＡＸに向かって窪んで形成される第１凹面２６Ａを備え、第１凹面２６Ａは、貫通穴Ｈの中心軸に平行な方向から見たときに、貫通穴Ｈの中心軸ＡＸと第２主切れ刃１８Ｂとの距離よりも、第２主切れ刃１８Ｂとの距離が小さい位置に設けられた第１拘束面２６Ａ２１を有する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】