特開 2022-151053 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】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022151053

(43)【公開日】2022-10-07

(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 20060101AFI20220929BHJP

   B23C 5/06 20060101ALI20220929BHJP

【ＦＩ】

B23C5/20

B23C5/06 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021053949

(22)【出願日】2021-03-26

(71)【出願人】

【識別番号】000233066

【氏名又は名称】株式会社ＭＯＬＤＩＮＯ

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100175802

【弁理士】

【氏名又は名称】寺本 光生

(74)【代理人】

【識別番号】100142424

【弁理士】

【氏名又は名称】細川 文広

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(72)【発明者】

【氏名】野下 雅史

(72)【発明者】

【氏名】小林 由幸

(72)【発明者】

【氏名】植元 晶

【テーマコード（参考）】

3C022

【Ｆターム（参考）】

3C022HH01

3C022HH13

3C022LL01

(57)【要約】

【課題】本発明は、加工能率を下げることなく、コーナ部の剛性を高めることが可能な切削インサート、このような切削インサートを備えた刃先交換式切削工具を提供する。
【解決手段】本発明の切削インサートは、すくい面と、着座面と、すくい面と着座面との間を繋ぐ側面と、工具本体に取り付けるためのネジ穴とを備える。すくい面は着座面と平行な基準面を含み、すくい面と側面との交差稜線には、すくい面の辺部に位置する主切刃と、主切刃に連なりすくい面のコーナ部に位置するコーナ刃とを含む切刃部が設けられる。前記コーナ刃の円弧の中点におけるコーナ刃稜線の法線方向の断面において、前記側面は、前記コーナ刃の前記円弧の前記中点を一方の端点とする凸部を有し、凸部は前記中点から離れるに従い、取付孔側に近付く曲線状で形成される。凸部は中点から着座面へ向かって垂直に伸びる直線よりも取付孔側にある。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸回りに回転する工具本体に取り付けられ、厚さ方向に延びる回転軸に対し回転対称な多角形板状の切削インサートであって、
一対の多角形面の一方を構成するすくい面と、
一対の多角形面の他方を構成する着座面と、
前記すくい面と前記着座面との間を繋ぐ側面と、
前記工具本体に取り付けるための取付孔と、
を備え、
前記すくい面は前記着座面と平行な基準面を含み、
前記すくい面と前記側面との交差稜線には、前記すくい面の辺部に位置する主切刃と、前記主切刃に連なり前記すくい面のコーナ部に位置するコーナ刃と、を含む切刃部が設けられ、
前記コーナ刃の円弧の中点におけるコーナ刃稜線の法線方向の断面において、
前記側面は、前記コーナ刃の前記円弧の前記中点を一方の端点とする凸部を有し、
前記凸部は前記中点から離れるに従い、前記取付孔に近付く曲線状で形成されるとともに、前記凸部は前記中点から前記着座面へ向かって垂直に伸びる直線よりも前記取付孔側にある、
ことを特徴とする切削インサート。

【請求項2】

前記断面において、前記凸部は、一定の曲率で形成されるとともに、
前記コーナ刃の前記中点を通る前記凸部の第１接線と、前記基準面との成す角をαとし、
前記凸部と前記着座面の交点、または前記凸部の延長線と前記着座面との交点を通る前記凸部の第２接線と前記着座面との成す角をβとしたとき、
α＞βの関係を満たす、
ことを特徴とする請求項１に記載の切削インサート。

【請求項3】

前記断面において、前記交点と前記コーナ刃の前記中点を結んだ第１直線と、前記コーナ刃の前記中点を通る前記着座面に垂直な第２直線との成す角をθとしたとき、前記αおよび前記βは、α＝β＋（９０－２θ）の関係を満たす、
ことを特徴とする、請求項２に記載の切削インサート。

【請求項4】

前記断面において、前記凸部の他方の端点は前記着座面の端点と一致することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の切削インサート。

【請求項5】

請求項１から４の何れか１項に記載の切削インサートと、
前記切削インサートが着脱可能に取り付けられ回転軸回りに回転する前記工具本体と、を備え、
前記工具本体が、前記切削インサートの逃げ面および前記着座面が接触するインサート取付座を有する、刃先交換式回転切削工具。

【請求項6】

前記切削インサートが、前記切刃部の半径方向すくい角を負角とするように前記工具本体に取り付けられている、請求項５に記載の刃先交換式回転切削工具。

【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刃先交換式回転切削工具に関する。

【背景技術】

【0002】

近年においては、製品の多様化により、金型形状は従来よりも複雑な形状を求められている。金型を複雑な形状に加工する際、金型との干渉を防ぐために、刃先交換式回転切削工具の突き出し量を大きくして使用することがある。この場合、工作機械の主軸や工具保持具、切削インサートやホルダを含んだ工具系全体の剛性不足に起因したびびり振動が発生しやすくなり、切削インサートの剛性不足から突発的に損傷するなど極端な短寿命となってしまう問題が発生する。

【0003】

そこで、特許文献１には、切削インサート１の側面を逃げ面と連結面からなる二段構成とし、着座面側を肉盛りするように形成することで、切削インサートの剛性を高めることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６６２７９９１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の切削工具は、主切刃および副切刃を通る断面における連結面は十分な大きさを確保しているが、その一方で、コーナ刃を通る断面における連結面はわずかにしか形成されておらず、局所的に切削インサートの剛性が低下してしまう恐れがある。また、コーナ部は工具本体に切削インサートが取り付けられた状態において工具の最外周に位置することから、切刃部のうちコーナ部が最もびびり振動の影響を受けやすい。そのため、切削インサートのコーナ部は、刃先交換式回転工具の突き出し量を大きく設定した際に、切削時の突発的な工具損傷の発生が懸念される。

【0006】

さらに、被削材がＬ字のような立壁形状を切削加工する場合、コーナ刃は被削材に対して強い断続加工状態となるため、受ける衝撃も大きく損傷しやすい。そこで、切削インサートにおけるコーナ刃の剛性をより一層高めることが求められている。

【0007】

一般的に、切削インサートの剛性を高めるためには、逃げ角を小さくすることで刃先強度を増す方法が知られているが、逃げ角を小さくすることで刃先強度が増すとともに、１刃当たりの送り速度を高く設定した加工を行うと、切屑が厚くなり、切刃部の軌跡が切削インサートの底面側に接近してしまう。その結果、切削インサートが加工面に擦過する可能性がある。また、逃げ面が摩耗した際に、逃げ部における被削材との擦過面積が大きくなるため、切削抵抗の増大と工具寿命の低下を招き易くなってしまう。

【0008】

他にも、一般的な切削インサートの剛性を向上させるため、ネガホーニングを刃先に形成する方法が知られている。しかしながら、ネガホーニングを刃先に形成することで刃先先端のすくい角が負角となることから、切削抵抗が大きくなってしまう。その結果、びびり振動を誘発し易くなるため、主軸動力が低く低剛性な工作機械では使用が難しい。

【0009】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、加工能率を下げることなく、コーナ部の剛性を高めることが可能な切削インサート、このような切削インサートを備え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。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一態様の切削インサートは、回転軸回りに回転する工具本体に取り付けられ、厚さ方向に延びる回転軸に対し回転対称な多角形板状の切削インサートであって、一対の多角形面の一方を構成するすくい面と、一対の多角形面の他方を構成する着座面と、前記すくい面と前記着座面との間を繋ぐ側面と、前記工具本体に取り付けるための取付孔と、を備え、前記すくい面は前記着座面と平行な基準面を含み、前記すくい面と前記側面との交差稜線には、前記すくい面の辺部に位置する主切刃と、前記主切刃に連なり前記すくい面のコーナ部に位置するコーナ刃と、を含む切刃部が設けられ、前記コーナ刃の円弧の中点におけるコーナ刃稜線の法線方向の断面において、前記側面は、前記コーナ刃の前記円弧の中点を一方の端点とする凸部を有し、前記凸部は前記中点から離れるに従い、前記取付孔に近付く曲線状で形成されるとともに、前記凸部は前記中点から着座面へ向かって垂直に伸びる直線よりも前記取付孔側にあることを特徴とする。

【0011】

この構成によれば、コーナ部における側面に凸部を設けてコーナ部における側面を肉盛りし、コーナ部の刃物角が大きく確保できることで、コーナ部の剛性を高めることができるので、コーナ刃の損傷や破損を防ぐことが可能である。また、主切れ刃部の逃げ角を変える必要がなく、コーナ部において着座面側の逃げ角を確保できるとともに、中点から着座面へ向かって垂直に伸びる直線よりも取付孔側に凸部を設けることで、１刃当たりの送り速度を高く設定した場合であっても切削インサートが加工面に擦過することがなく、加工効率を向上させることができる。このように、加工効率を下げることなく、コーナ部の剛性を高めることができる切削インサートを提供することが可能である。

【0012】

さらに、凸部の一方の端点がコーナ刃の円弧の中点と一致していることから、上記断面において、凸部とコーナ刃との間に段差が生じず、凸部がコーナ刃に滑らかに接続された形状となり、コーナ部における肉厚が十分に確保されて剛性をより一層高めることができる。

【0013】

本発明の一態様の切削インサートは、前記断面において、前記凸部は、一定の曲率で形成されるとともに、前記コーナ刃の前記中点を通る前記凸部の第１接線と前記基準面との成す角をαとし、前記凸部と前記着座面の交点、または前記凸部の延長線と前記着座面との交点を通る前記凸部の第２接線と前記着座面との成す角をβとしたとき、α＞βの関係を満たす、構成としてもよい。

【0014】

この構成によれば、上記関係を満たすことにより、着座面側よりもすくい面側が肉盛りされた形状を実現することができる。

【0015】

本発明の一態様の切削インサートは、前記断面において、前記交点と前記コーナ刃の前記中点を結んだ第１直線と、前記コーナ刃の前記中点を通る前記着座面に垂直な第２直線との成す角をθとしたとき、前記αおよび前記βは、α＝β＋（９０－２θ）の関係を満たす構成としてもよい。

【0016】

この構成によれば、上記関係を満たすことにより、着座面側よりもすくい面側が肉盛りされた形状を実現しつつ、所望の逃げ角を設定することができる。

【0017】

本発明の一態様の切削インサートは、前記断面において、前記凸部の他方の端点は前記着座面の端点と一致する構成としてもよい。

【0018】

この構成によれば、上記断面において、凸部の全体が上記第１直線よりも外側に存在することになり、コーナ部における側面全体が肉盛りされた形状となる。これにより、コーナ部における厚さ方向全体の剛性を高めることができる。

【0019】

また、本発明の一態様の刃先交換式回転切削工具は、上記の切削インサートと、前記切削インサートが着脱可能に取り付けられ回転軸回りに回転する前記工具本体と、を備え、前記工具本体が、前記切削インサートの前記拘束部が接触するインサート取付座を有する。

【0020】

この構成によれば、上述の効果を奏する刃先交換式回転切削工具を提供できる。

【0021】

また、上述の刃先交換式回転切削工具において、前記切削インサートが、前記切刃部の半径方向すくい角を負角とするように前記工具本体に取り付けられている、構成としてもよい。

【0022】

この構成によれば、切刃部の半径方向すくい角を負角とした場合であっても、切刃部の逃げを十分に確保した刃先交換式回転切削工具を提供できる。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、加工能率を下げることなく、コーナ部の剛性を高めることが可能な切削インサート、このような切削インサートを備えた刃先交換式切削工具を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】一実施形態における切削インサートの斜視図。

【図2】一実施形態における切削インサートの平面図。

【図3】一実施形態における切削インサートの側面図。

【図4】図２のＶＩ－ＶＩ線に沿うインサートの断面図であり、インサートのコーナ刃の稜線と、その接線の法線とが交差する断面図。

【図5】一実施形態における工具本体の斜視図。

【図6】一実施形態における刃先交換式回転切削工具の斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴部分をわかりやすくするために、特徴とならない部分を便宜上省略して図示している場合がある。

【0026】

図１は、切削インサート１についてその一実施形態を示す斜視図である。図２は、図１に示す切削インサート１のすくい面２の構成を示す平面図である。図３は、切削インサート１の側面１０の構成を示す側面図である。

【0027】

切削インサート１は、厚さ方向に延びる中心線ＣＯに対して回転対称な多角形板状（本実施形態では四角形板状）をなしている。なお、以下の説明において、中心線ＣＯに沿う方向のことを単に厚さ方向と呼ぶ場合がある。また、中心線ＣＯに直交する方向を単に径方向と呼ぶ場合がある。同様に、中心線ＣＯを中心とする軸周りの周方向を単に周方向と呼ぶ場合がある。

【0028】

切削インサート１は、一対の多角形面の一方を構成するすくい面２と、一対の多角形面の他方を構成する着座面３と、すくい面２と着座面３との間を繋ぐ側面１０と、工具本体に取り付けるための取付孔７と、を備える。図２に示すように、すくい面２および着座面３は、略正方形状に形成されている。着座面３は、すくい面２の厚さ方向への投影領域の内側に内包される。

【0029】

後段に説明する図６に示すように、切削インサート１は、工具本体３１の先端部にクランプネジ３８により着脱可能に取り付けられる。そのため、すくい面２及び着座面３には、切削インサート１を厚さ方向に貫通する取付孔７が形成されており、当該取付孔７内にクランプネジ３８が挿通される。取付孔７は、切削インサート１の中心線ＣＯに沿って延びる。

【0030】

すくい面２は、着座面３と平行な基準面２ａを含む。このようなすくい面２と側面１０との交差稜線には、切刃部２０が設けられている。

【0031】

切刃部２０は、主切刃２１と、主切刃２１に連なる副切刃２２と、副切刃２２に連なるコーナ刃２３とを含む。主切刃２１、副切刃２２およびコーナ刃２３は、すくい面２の平面視において、右回り（時計回り）にこの順で配置される。

【0032】

本実施形態の切削インサート１において、主切刃２１、副切刃２２およびコーナ刃２３から構成される切刃部２０は、中心線ＣＯを中心とする周方向に９０°毎に４つ設けられている。４つの切刃部２０は、中心線ＣＯを中心とする回転対称に配置されている。周方向に沿って互いに隣り合う一対の切刃部２０は連続的に延びる。

【0033】

主切刃２１は、すくい面２の辺部に位置し、すくい面２の平面視において、直線状に延びる。主切刃２１は、切刃部２０の大部分を構成する。主切刃２１は、切削インサート１を工具本体３１に取り付けた状態（図５参照）において、工具本体３１の回転方向ＴＤ側を向き被削材と対向する。

【0034】

コーナ刃２３は、主切刃２１に連なりすくい面２のコーナ部に位置する。コーナ刃２３は、図２に示す平面視において円弧形状を有する。一方で、主切刃２１および副切刃２２は、直線状に延びる。そのため、コーナ刃２３と、主切刃２１および副切刃２２との境界は、切刃部２０における直線形状の部分と円弧形状の部分との境界によって判断される。

【0035】

副切刃２２は、主切刃２１とコーナ刃２３との間に位置する。副切刃２２は、主切刃２１とコーナ刃２３との間で直線状に延びる。副切刃２２は、主切刃２１の延在方向に対して、主切刃２１からコーナ刃２３へ行くにしたがって中心線ＣＯに近づくように傾斜して延びる。したがって、主切刃２１と副切刃２２との境界部は、外側に向かってわずかに突出する形状となっている。

【0036】

本実施形態における切削インサート１は、ポジタイプの切削インサートであることから、図１及び図３に示すように、側面１０を構成する逃げ面１１および連結面１５は、略逃げ角に沿った傾斜面となっている。逃げ面１１と連結面１５との間には、境界線１４が位置する。すなわち、側面１０は、境界線１４により逃げ面１１と連結面１５とに区画されている。

【0037】

逃げ面１１と連結面１５とは、切削インサート１の中心線ＣＯに沿う方向で互いに隣り合う。逃げ面１１は、側面１０において境界線１４よりすくい面２側に位置する。また、連結面１５は、側面１０において、境界線１４より着座面３側に位置する。

【0038】

逃げ面１１は、主切刃２１に連なる第１領域１１Ａと、副切刃２２に連なる第２領域１１Ｂと、コーナ刃に連なる第３領域１１Ｃとに区画される。第１領域１１Ａ、第２領域１１Ｂおよび第３領域１１Ｃは、中心線ＣＯの周方向に沿って並んでいる。逃げ面１１のうち第１領域１１Ａは、主切刃２１に沿って延びる。第２領域１１Ｂは、副切刃２２に沿って延びる。第３領域１１Ｃは、コーナ刃２３に沿って延びる。逃げ面１１は、これら１領域１１Ａ，第２領域および第３領域１１Ｃを一組として、周方向に４組並んで構成される。

【0039】

境界線１４は、側面１０において、厚さ方向に湾曲しながら中心線ＣＯの周方向に沿って延びる。境界線１４は、主切刃２１に沿って延びる第１区間１４ａと、副切刃２２に沿って延びる第２区間１４ｂと、コーナ刃２３に沿って延びる第３区間１４ｃと、を含む。

【0040】

側面１０において、第１区間１４ａは、連結面１５と逃げ面１１の第１領域１１Ａとを区画する。第２区間１４ｂは、連結面１５と第２領域１１Ｂとを区画する。第３区間１４ｃは、連結面１５と第３領域１１Ｃとを区画する。図３に示すように、第２区間１４ｂは、第１区間１４ａよりすくい面２側に位置する。また、第３区間１４ｃは、第１区間１４ａより着座面３側に位置する。

【0041】

図６に示すように、切削インサート１は、クランプネジ３８の締め付けにより工具本体３１に取り付けられる。切削インサート１を工具本体３１に取り付ける際、逃げ面１１の第１領域１１Ａ及び着座面３は、インサート取付座３３に接触する拘束部として機能する。すなわち、クランプネジ３８の締めつけにより、切削インサート１における逃げ面１１の第１領域１１Ａ（拘束部）と着座面３（拘束部）とが、工具本体３１のインサート取付座３３に対して押し付けられる。これにより、工具本体３１における軸回り及び径方向において切削インサート１が位置決めされる。

【0042】

本実施形態の切削インサート１は、４コーナ型の形状をなす切削インサートである。切削インサート１は、回転対称に配置された切刃部２０が所定の摩耗量に達した際に、中心線ＣＯの周りに９０°回転されて他の切刃部２０を被削材に対向させるように工具本体３１に再装着される。

【0043】

本実施形態では、切削インサート１が多角形状であるため、多角形面からなるすくい面２と側面１０との交差稜線には、４つの辺稜部のそれぞれに形成された切刃（主切刃２１、副切刃２２）と、４つのコーナ部のそれぞれにコーナ刃２３とが形成されることになる。これにより、切削インサート１をすくい面２の周方向に回転させて工具本体３１に取り付け直すことによって、１つの切削インサートで４回の切刃の使い回しが可能である。

【0044】

切削インサート１は、側面１０のうち、すくい面２側に位置する逃げ面１１の一部であって主切刃２１に沿う第１領域１１Ａが、工具本体３１（図５）のインサート取付座３３に接触することで工具本体３１に拘束される。また、側面１０のうち、切刃部２０に近い第１領域１１Ａが工具本体３１に拘束されることにより、切刃部２０に付与する切削力に対して切削インサート１を十分に強固に拘束することが可能となる。

【0045】

図４は、図２のＣ－Ｃ線に沿う切削インサート１の断面図である。Ｃ－Ｃ線は、コーナ刃２３の接線の法線として切れ刃稜線と交差する。したがって、図４は、切削インサート１のコーナ刃２３の稜線と、その接線の法線とが交差する断面図である。

【0046】

本実施形態における切削インサート１は、ポジタイプの切削インサートであることから、図３に示すように、逃げ面１１および連結面１５は、略逃げ角に沿った傾斜面となっている。したがって、側面１０は、すくい面２から着座面３に向かってポジタイプの傾斜面となっており、図５に示す断面において、側面１０の傾斜角は、点Ｍにおいて変化している。点Ｍは、図３に示す境界線１４上に位置する。

【0047】

ここで、本実施形態の切削インサート１は、４つのコーナ部における逃げ面１１（第３領域１１Ｃ）の形状が互いに等しいことから、図４に示した１つのコーナ部の断面を用いて、コーナ部における側面形状を説明する。

【0048】

図４に示すように、コーナ刃２３の円弧の中点Ｐを通る凸部１８の第１接線Ｌ３と、基準面２ａとの成す角をαとする。また、凸部１８の延長線と着座面３の交点Ｑ’を通る凸部１８の第２接線Ｌ４と、着座面３の延長線ＶＳとの成す角をβとする。
このとき、本実施形態においては、α＞βの関係を満たす。

【0049】

さらに、図４に示すように、コーナ刃２３の円弧の中点Ｐと上記交点Ｑ’とを結んだ第１直線Ｌ１と、コーナ刃２３の円弧の中点Ｐを通るとともに着座面３に垂直な第２直線Ｌ２との成す角をθとする。
このとき、角度αおよび角度βは、α＝β＋（９０－２θ）の関係を満たす。

【0050】

本実施形態の切削インサート１は、図４に示した断面視における側面１０のうち、すくい面２側に位置する凸部１８が第１直線Ｌ１より外側に存在し、着座面３側に位置する平面部１９が第１直線Ｌ１よりも内側に存在した形状とされている。このように、切削インサート１の断面視における側面１０のうち、すくい面２側に、着座面３側の平面部１９よりも外側に凸状曲線をなす凸部１８（逃げ面１１）を形成したことにより、切削インサート１のコーナ部における逃げ面１１をすくい面２側で肉盛りした形状となる。これにより、切削インサート１のコーナ部における剛性が高まり、コーナ刃２３の破損等を抑制することができる。

【0051】

また、着座面３側の逃げ角を確保できるため、１刃当たりの送り速度を高く設定した場合であっても切削インサート１が加工面（被削材）に擦過しないため、加工効率を向上させることができる。このように、加工効率を下げることなく、コーナ部の剛性を高めることができる切削インサートを提供することが可能である。

【0052】

なお、本実施形態では、側面１０が境界線１４を境にして逃げ面１１及び連結面１５を有した二段逃げ面構造となっており、凸部１８のうち、一方の端点１８ａだけがコーナ刃２３の円弧の中点Ｐに一致しているが、このような構造に限らない。
例えば、凸部１８の他方の端点１８ｂが、側面１０と着座面３との交点Ｑに一致していてもよい。つまり、図５に示す断面視において、切削インサート１の各コーナ部に存在する側面１０が凸部１８だけで構成され、平面部１９が存在しない形状であってもよい。この場合、図５に示す断面視において、コーナ部における全ての側面１０、すなわち凸部１８が直線Ｌ０よりも外側に位置することになる。このような形状とすることによって、４つのコーナ部における側面全体が肉盛りされた形状となる。これにより、コーナ部における厚さ方向全体の剛性を高めることができる。

【0053】

（刃先交換式回転切削工具の構成）
図６は、複数の切削インサート１と、これらの切削インサート１が着脱可能に取り付けられた工具本体３１とを有する刃先交換式回転切削工具３０の構成を示す斜視図である。

【0054】

刃先交換式回転切削工具３０は、工具本体３１が回転軸ＪＯを中心として回転方向ＴＤに回転することで、フライス加工を行う。図６に示すように、刃先交換式回転切削工具３０は、回転軸ＪＯの軸回りに回転する工具本体３１と、工具本体３１に取り付けられる５つの切削インサート１と、を有する。

【0055】

工具本体３１の先端部には、図５及び図６に示すように、５つのインサート取付座３３が設けられている。インサート取付座３３は、図５に示すように、取付座底面３３ａと、一対の取付座壁面３３ｂと、有する。

【0056】

取付座底面３３ａは、切削インサート１の着座面３と略等しい面積の正方形状をなすとともに回転方向ＴＤを向く。一対の取付座壁面３３ｂは、取付座底面３３ａの２辺から回転方向ＴＤ側にそれぞれ延びる。取付座底面３３ａの略中央には、ネジ孔３３ｃが形成されている。

【0057】

取付座底面３３ａは、切削インサート１の着座面３に対向して接触する。また、取付座壁面３３ｂは、切削インサート１の四方に形成された側面１０に対向して接触する。すなわち、インサート取付座３３における取付座底面３３ａおよび取付座壁面３３ｂは、切削インサート１の着座面３および逃げ面１１と接触する。

【0058】

切削インサート１は、工具本体３１のインサート取付座３３に対してクランプネジ３８を用いて取り付けられている。具体的に切削インサート１は、取付孔７内に挿入されたクランプネジ３８が、取付座底面３３ａの中央に形成されたネジ孔３３ｃに締め付けられることで、工具本体３１に取り付けられる。

【0059】

また、刃先交換式回転切削工具３０には、図６に示すように、切削インサート１のすくい面２側を抑えるクランプ駒３４が設けられている。クランプ駒３４は、切削加工時の切削インサート１の浮き上がりを抑制する。

【0060】

本実施形態の切削インサート１は、着座面３を工具本体３１の取付座底面３３ａに密着させるとともに、周方向に隣接する２つの逃げ面１１を取付座壁面３３ｂに当接させて着座させられる。さらに、クランプネジ３８をネジ孔３３ｃに挿入することにより、着座面３が取付座底面３３ａに押し付けられ、逃げ面１１（第１領域１１Ａ）が取付座壁面３３ｂに押し付けられる。

【0061】

このように、工具本体３１に対して、上述した本実施形態の複数の切削インサート１が取り付けられた刃先交換式回転切削工具３０によれば、例えば、複雑な金型形状を加工するために突出し量を大きく設定した場合であっても、切削インサート１が十分な剛性を有することから、切刃の突発的な損傷が発生しにくい。
つまり、複数の切削インサート１が工具本体３１に取り付けられた状態においては、刃先交換式回転切削工具３０の最外周に各切削インサート１のコーナ部（コーナ刃２３）が位置することから、切刃部２０のうち、コーナ刃２３がびびり振動の影響を受けやすいが、本実施形態の切削インサート１の各コーナ部には、上記直線Ｌ０よりも外側に存在する凸部１８が形成されており、逃げ面１１のうちコーナ部に位置する第３領域１１Ｃが肉盛りされた形状となっているため、切削インサート１における各コーナ刃２３の剛性をより一層高めることができる。
これにより、例えば、立ち壁を切削加工する場合に被削材に対して強い断続加工状態となるコーナ刃２３の損傷や破損を抑制することができる。

【0062】

また、凸部１８の一方の端点１８ａがコーナ刃２３の円弧の中点Ｐと一致していることから、図４に示す断面視において、凸部１８とコーナ刃２３との間に段差が生じず、凸部１８がコーナ刃２３に滑らかに接続された形状となっている。これにより、コーナ部における肉厚が十分に確保されて剛性をより一層高めることができる。

【0063】

また、凸部１８の第１接線Ｌ３と基準面２ａとの成す角αと、凸部１８の延長線ＶＴと着座面３との交点Ｑ’を通る凸部１８の第２接線Ｌ４と着座面３との成す角βとが、α＞βの関係を満たすことにより、着座面３側よりもすくい面２側が肉盛りされた形状を実現することができる。

【0064】

また、図４に示す断面において、コーナ刃２３の円弧の中点Ｐと、凸部１８の円弧の延長線ＶＴと着座面３との交点Ｑ’とを結んだ第１直線と、コーナ刃２３の円弧の中点Ｐを通る着座面３に垂直な第２直線Ｌ２との成す角をθとしたとき、αおよびβが、α＝β＋（９０－２θ）の関係を満たすことにより、着座面側よりもすくい面側が肉盛りされた形状を実現しつつ、所望の逃げ角を設定することができる。

【0065】

さらに、図４に示す断面において、第２直線Ｌ２と着座面３の延長線ＶＳとの交点をＪ、第１接線Ｌ３と第２接線Ｌ４との交点をＫ、交点Ｋの位置において第２直線Ｌ２に垂直な線分Ｌ５と第２直線Ｌ２との交点をＫ１、交点Ｋを着座面３の延長線ＶＳに向かって伸ばした線分Ｌ６と着座面３の延長線ＶＳとの交点をＫ２とする。
このとき、交点Ｋ１は中点Ｐと交点Ｊとを端点とする第２直線Ｌ２の１／２の距離（（１／２）Ｌ２）にある点Ｉ１よりも交点Ｊ側に位置しているとともに、交点Ｋ２は交点Ｑと交点Ｊを端点とする線分Ｌ７の２／３の距離（（２／３）Ｌ７）にある点Ｉ２よりも交点Ｊ側に位置している。

【0066】

本実施形態の切削インサート１は、コーナ部における剛性が高められているため、刃先強度向上のために逃げ角を小さくしなくてもコーナ刃２３における十分な刃先強度が得られ、１刃当たりの送り速度を高く設定した加工を行うことが可能である。これにより、加工効率が向上する。また、コーナ部における切削インサート１の逃げ面１１側の強度が得られることですくい角を確保することができる為、主軸動力が低く低剛性な工作機械を用いた場合であってもびびり振動を誘発しにくくすることができる。例えば、被削材がＬ字のような立壁形状を切削する場合に、コーナ刃２３が被削材に対して強い断続加工を行う状態でも、切削インサート１の突発的な損傷を防ぐことができる。

【0067】

また、コーナ刃２３の近傍の逃げ角を小さく設定しても、着座面３側に向かうに従って暫時逃げ角が拡大するため、コーナ刃２３の刃先強度が得られるとともに摩耗した場合の損傷拡大を抑えることができる。これにより、切削抵抗の増大と工具寿命の低下を抑制することができる。

【0068】

さらに、本実施形態の切削インサート１は、コーナ部における剛性が高められているため、刃先強度向上のためにネガホーニングを形成しなくてもコーナ刃２３における十分な刃先強度が得られるので、切削抵抗を抑えた加工が可能となり、被削材の面粗さが荒くなるのを抑えることができる。

【0069】

このように、コーナ部（コーナ刃２３）の剛性を高めた本実施形態の切削インサート１、およびこのような切削インサート１を複数備える刃先交換式回転切削工具３０によれば、加工効率を下げることなく、切削時の突発的な工具損傷の発生を防ぐことが可能である。

【0070】

また、本実施形態の切削インサート１が、切刃部２０の半径方向すくい角を負角とするように工具本体３１に取り付けられていることにより、切刃部２０の半径方向におけるすくい角を負角とした場合であっても、切刃部２０の逃げを十分に確保した刃先交換式回転切削工具３０を提供することができる。

【0071】

以上に、本発明の実施形態を説明したが、実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。

【符号の説明】

【0072】

１…切削インサート
２…すくい面
２ａ…基準面
３…着座面
７…取付孔
１０…側面
１１…逃げ面
１８…凸部
１８ａ，１８ｂ…端点
２０…切刃部
２１…主切刃
２３…コーナ刃
３０…刃先交換式回転切削工具
３１…工具本体
３３…インサート取付座
ＪＯ…回転軸
Ｌ０…直線
Ｌ１…第１直線
Ｌ２…第２直線
Ｌ３…第１接線
Ｌ４…第２接線
Ｍ…点
Ｐ…中点
Ｑ…交点
ＶＳ…着座面３の延長線
ＶＴ…凸部１８の延長線
α…凸部１８の第１接線Ｌ３と基準面２ａとの成す角
β…凸部１８の延長線ＶＴと着座面３との交点Ｑ’を通る凸部１８の第２接線Ｌ４と着座面３との成す角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】