特開 2022-170358 切削インサート及び切削工具

(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】P2022170358

(43)【公開日】2022-11-10

(54)【発明の名称】切削インサート及び切削工具

(51)【国際特許分類】

   B23B 27/14 20060101AFI20221102BHJP

   B23B 27/16 20060101ALI20221102BHJP

【ＦＩ】

B23B27/14 C

B23B27/16 A

B23B27/16 Z

【審査請求】有

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021076442

(22)【出願日】2021-04-28

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2022-01-20

(71)【出願人】

【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】近藤 佑磨

(72)【発明者】

【氏名】大塚 潤

(72)【発明者】

【氏名】望月 桂

【テーマコード（参考）】

3C046

【Ｆターム（参考）】

3C046EE01

3C046EE17

(57)【要約】

【課題】一つの切削部が破損しても、工具本体が切削インサートを十分に保持することがきるような切削インサートを提供する。
【解決手段】切削インサート１０は、互いに対向する２つの側面２０、２１と、２つの側面２０、２１の中央を貫通する固定用穴２２と、２つの側面２０、２１の外周縁の間に配置され、当該２つの側面２０、２１の外周縁に接続された外周面２３と、を有する。外周面２３は、４つの切削部５０～５３と、第１の切削部５０と第２の切削部５１との間に配置された第１の外周面部６０と、第１の外周面部６０に対向し、第３の切削部５２と第４の切削部５３との間に配置された第２の外周面部６１と、を有する。第１の外周面部６０と第２の外周面部６１は、側面２０、２１を固定用穴２２の軸方向Ｚから見た側面視で、中央が固定用穴２２に近づくような凹み形状を有し、切削インサート１０の外接円Ａ２の直径Ｄ１と同じ直径を有する仮想円弧Ａ１が、各外周面部６０、６１の二カ所で当接するように構成されている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

切削インサートであって、
互いに対向する２つの側面と、
前記２つの側面の中央を貫通する固定用穴と、
前記２つの側面の外周縁の間に配置され、当該２つの側面の外周縁に接続された外周面と、を有し、
前記外周面は、
４つの切削部と、
前記４つの切削部のうちの隣り合う第１の切削部と第２の切削部との間に配置された第１の外周面部と、
前記第１の外周面部に対向し、前記４つの切削部のうちの隣り合う第３の切削部と第４の切削部との間に配置された第２の外周面部と、を有し、
前記第１の外周面部と前記第２の外周面部は、前記側面を前記固定用穴の軸方向から見た側面視で、中央が前記固定用穴に近づくような凹み形状を有し、切削インサートの外接円直径と同じ直径を有する仮想円弧が、前記各外周面部の二カ所で当接するように構成されている、切削インサート。

【請求項2】

前記第１の外周面部と前記第２の外周面部は、前記側面を前記固定用穴の軸方向から見た側面視で、略Ｖ字形状を有している、請求項１に記載の切削インサート。

【請求項3】

前記第１の外周面部と前記第２の外周面部は、１３０deg以上１７９deg以下の開き角を有する、請求項１又は２に記載の切削インサート。

【請求項4】

切削インサートの外接円直径と同じ直径を有する２つの仮想円弧を前記第１の外周面部と前記第２の外周面部にそれぞれ接するように配置したときに、前記２つの仮想円弧の中心間の距離は、切削インサートの外接円直径の１５０％以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載の切削インサート。

【請求項5】

前記固定用穴の穴径は、切削インサートの外接円直径の３０％以下である、請求項１～４のいずれか一項に記載の切削インサート。

【請求項6】

前記第１の切削部の切れ刃と前記第４の切削部の切れ刃を結ぶ方向の切削インサートの長さは、切削インサートの外接円直径の７０％以下であり、
前記第１の切削部の切れ刃と前記第２の切削部の切れ刃を結ぶ方向の切削インサートの長さは、切削インサートの外接円直径の９５％以下である、請求項１～５のいずれか一項に記載の切削インサート。

【請求項7】

前記切削部の逃げ角が、１０deg以上である、請求項１～６のいずれか一項に記載の切削インサート。

【請求項8】

前記側面は、前記４つの切削部の側面を含む第１の部分と、当該第１の部分の前記固定用穴側に位置し前記第１の部分に対し相対的に高くなるように突出した第２の部分を有し、
前記第２の部分は、第２の逃げ面を形成する外周面を有し、前記第２の逃げ面の逃げ角が、５deg以上である、請求項１～７のいずれか一項に記載の切削インサート。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか一項に記載の切削インサートと、
前記切削インサートが固定される工具本体と、を有する、切削工具。

【請求項10】

前記工具本体は、第１の外周面部と第２の外周面部のうちの一方の二か所に当接する第１の保持部と、第１の外周面部と第２の外周面部のうちの他方の一カ所に当接する第２の保持部と、を有する、請求項９に記載の切削工具。

【請求項11】

前記第１の保持部は、前記第２の保持部側に凸の円弧状面を有する、請求項１０に記載の切削工具。

【請求項12】

前記第２の保持部は、前記第１の保持部側に凸の円弧状面を有する、請求項１０又は１１に記載の切削工具。

【請求項13】

前記工具本体は、ねじ用穴を有し、
前記切削インサートは、前記固定用穴と前記ねじ用穴に挿入されたねじにより前記工具本体に固定され、
切削工具の先端を工具本体の軸方向から見た平面視で、切削インサートの固定用穴の中心に対し工具本体のねじ用穴の中心をずらして、ねじにより前記切削インサートを前記工具本体に固定可能であり、切削インサートの使用される一つの切削部の切れ刃と固定用穴の中心を水平線上に配置した状態で、前記切削インサートの固定用穴の中心に対し工具本体のねじ用穴の中心がずれる方向は、鉛直下方向に対し０deg、又は工具本体の中心側に４５deg以下の範囲で傾いた方向である、請求項９～１２のいずれか一項に記載の切削工具。

【請求項14】

切削工具の先端を工具本体の軸方向から見た平面視で、４つの切削部のうちの対角に位置する２つの切削部の切れ刃同士を結ぶ仮想直線が水平になるように、前記切削インサートを前記工具本体に固定可能に構成されている、請求項９～１３のいずれか一項に記載の切削工具。

【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切削工具に関する。

【背景技術】

【0002】

被削材を旋削し、被削材の内周面に溝入れ加工する切削工具では、一般的に、その先端部分において工具本体が切削インサートを保持している。この種の切削工具として、特許文献１には、４つの切削部を有し、その４つの切削部を形成する外周面に波形の凹凸が形成されている切削インサートが開示されている。このような切削インサートは、４つの切削部を使用できる点で有利である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０１７－５１０４６９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、上述の切削工具では、工具本体が切削インサートの切削部に当接して切削インサートを保持している。このため、例えば切削部の一つが破損すると、工具本体が切削インサートを十分に保持できなくなることがあり、この結果、仮に未使用の切削部があるとしても、その切削インサートを使用できなくなることがある。

【0005】

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、一つの切削部が破損しても、工具本体が切削インサートを十分に保持することがきるような切削インサート及び切削工具を提供することをその目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る切削インサートは、互いに対向する２つの側面と、前記２つの側面の中央を貫通する固定用穴と、前記２つの側面の外周縁の間に配置され、当該２つの側面の外周縁に接続された外周面と、を有し、前記外周面は、４つの切削部と、前記４つの切削部のうちの互いに隣り合う第１の切削部と第２の切削部との間に配置された第１の外周面部と、前記第１の外周面部に対向し、前記４つの切削部のうちの互いに隣り合う第３の切削部と第４の切削部との間に配置された第２の外周面部と、を有し、前記第１の外周面部と前記第２の外周面部は、前記側面を前記固定用穴の軸方向から見た側面視で、中央が前記固定用穴に近づくような凹み形状を有し、切削インサートの外接円直径と同じ直径を有する仮想円弧が、前記各外周面部の二カ所で当接するように構成されている。

【0007】

上記態様によれば、工具本体が切削インサートの切削部以外の部分の当接部に当接し保持することが可能となり、この結果、一つの切削部が破損しても、工具本体が切削インサートを十分に保持することがきる。

【0008】

上記態様において、前記第１の外周面部と前記第２の外周面部は、前記側面を前記固定用穴の軸方向から見た側面視で、略Ｖ字形状を有するようにしてもよい。

【0009】

上記態様において、前記第１の外周面部と前記第２の外周面部は、１３０deg以上１７９deg以下の開き角を有するようにしてもよい。

【0010】

上記態様において、切削インサートの外接円直径と同じ直径を有する２つの仮想円弧を前記第１の外周面部と前記第２の外周面部にそれぞれ接するように配置したときに、前記２つの仮想円弧の中心間の距離は、切削インサートの外接円直径の１５０％以下であってもよい。

【0011】

上記態様において、前記固定用穴の穴径は、切削インサートの外接円直径の３０％以下であってもよい。

【0012】

上記態様において、前記第１の切削部の切れ刃と前記第４の切削部の切れ刃を結ぶ方向の切削インサートの長さは、切削インサートの外接円直径の７０％以下であり、前記第１の切削部の切れ刃と前記第２の切削部の切れ刃を結ぶ方向の切削インサートの長さは、切削インサートの外接円直径の９５％以下であってもよい。

【0013】

上記態様において、前記切削部の逃げ角が、１０deg以上であってもよい。

【0014】

上記態様において、前記側面は、前記４つの切削部の側面を含む第１の部分と、当該第１の部分の前記固定用穴側に位置し前記第１の部分に対し相対的に高くなるように突出した第２の部分を有し、前記第２の部分は、第２の逃げ面を形成する外周面を有し、前記第２の逃げ面の逃げ角が、５deg以上であってもよい。

【0015】

本発明の一態様に係る切削工具は、上記切削インサートと、切削インサートが固定される工具本体と、を有する。

【0016】

上記態様において、前記工具本体は、第１の外周面部と第２の外周面部のうちの一方の二か所に当接する第１の保持部と、第１の外周面部と第２の外周面部のうちの他方の一カ所に当接する第２の保持部と、を有するようにしてもよい。

【0017】

上記態様において、前記第１の保持部は、前記第２の保持部側に凸の円弧状面を有するようにしてもよい。

【0018】

上記態様において、前記第２の保持部は、前記第１の保持部側に凸の円弧状面を有するようにしてもよい。

【0019】

上記態様において、前記工具本体は、ねじ用穴を有し、前記切削インサートは、前記固定用穴と前記ねじ用穴に挿入されたねじにより前記工具本体に固定され、切削工具の先端を工具本体の軸方向から見た平面視で、切削インサートの固定用穴の中心に対し工具本体のねじ用穴の中心をずらして、ねじにより前記切削インサートを前記工具本体に固定可能であり、切削インサートの使用される一つの切削部の切れ刃と固定用穴の中心を水平線上に配置した状態で、前記切削インサートの固定用穴の中心に対し工具本体のねじ用穴の中心がずれる方向は、鉛直下方向に対し０deg、又は工具本体の中心側に４５deg以下の範囲で傾いた方向であってもよい。

【0020】

上記態様において、切削工具の先端を工具本体の軸方向から見た平面視で、４つの切削部のうちの対角に位置する２つの切削部の切れ刃同士を結ぶ仮想直線が水平になるように、前記切削インサートを前記工具本体に固定可能に構成されていてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本実施の形態に係る切削工具の一例を示す斜視図である。

【図2】切削工具の先端部分の拡大図である。

【図3】切削インサートの斜視図である。

【図4】切削インサートの固定用穴の軸方向から見た側面図である。

【図5】切削インサートの第１の外周面部又は第２の外周面部の正面図である。

【図6】切削インサートの第３の外周面部又は第４の外周面部の正面図である。

【図7】距離Ｌ３、Ｌ４を説明するための切削インサートの固定用穴の軸方向から見た側面図である。

【図8】角度α２、α３を説明するための切削インサートの固定用穴の軸方向から見た側面図である。

【図9】工具本体の固定部を示す斜視図である。

【図10】工具本体の正面図である。

【図11】切削インサートを工具本体に取り付けた切削工具の正面図である。

【図12】使用時の切削工具の正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。

【0023】

図１は、本実施の形態に係る切削工具１の一例を示す斜視図であり、図２は、切削工具１の先端部分の拡大図である。切削工具１は、例えば刃先交換式の旋削用の工具である。切削工具１は、切削インサート１０と、切削インサート１０が固定される工具本体（保持具）１１を備えている。切削インサート１０は、ねじ１２によって工具本体１１に固定される。

【0024】

＜切削インサート＞
図３は、切削インサート１０の斜視図であり、図４は、切削インサート１０の固定用穴の軸方向から見た側面図である。図５は、切削インサート１０の第１の外周面部又は第２の外周面部の正面図であり、図６は、切削インサート１０の第３の外周面部又は第４の外周面部の正面図である。

【0025】

図３に示すように切削インサート１０は、略長方形で厚みのある立体形状を有する。切削インサート１０は、互いに対向する２つの側面２０、２１と、２つの側面２０、２１の中央を貫通する固定用穴２２と、２つの側面２０、２１の外周縁の間に配置され、当該２つの側面２０、２１の外周縁に接続された外周面２３を有している。

【0026】

側面２０は、略長方形状を有し、その中央に円形の固定用穴２２が開口している。側面２０の４つの角部には、後述の切削部５０～５３が位置している。

【0027】

側面２０は、４つの角部に近い第１の部分３０と、第１の部分３０の固定用穴２２側であって当該固定用穴２２の周囲に位置し、第１の部分３０に対し相対的に高くなるように突出した第２の部分３１を有している。第２の部分３１は、略菱形形状を有し、その外縁に４面の外周面４０を有している。各外周面４０は、第２の部分３１に対し略垂直（固定用穴２２の軸方向Ｚ）に立設する垂直面になっている。また、各外周面４０は、固定用穴２２の軸方向Ｚに垂直な方向であって後述の切削部５０～５３側に向いている。第２の部分３１の表面は、例えば固定用穴２２の軸方向Ｚに垂直な平坦であり、切削インサート１０が工具本体１１に取り付けられる際に後述の工具本体１１の固定底面１００に当接する。

【0028】

側面２０の裏側の側面２１は、側面２０と同じ構成を有する。すなわち、側面２１は、側面２０と同様に、第１の部分３０と、４つの外周面４０を有する第２の部分３１を有している。

【0029】

外周面２３は、４つの切削部５０、５１、５２、５３と、４つの外周面部６０、６１、６２、６３を有している。図４に示すように外周面２３は、切削インサート１０の長手方向Ｘの中心（固定用穴２２の中心Ｃ１）を通る短手方向Ｙに沿った中心線Ｋ１と、切削インサート１０の短手方向Ｙの中心（固定用穴２２の中心Ｃ１）を通る長手方向Ｘに沿った中心線Ｋ２のそれぞれに線対称となる形状を有している。

【0030】

図３及び図４に示すように外周面２３は、第１の切削部５０、第２の切削部５１、第３の切削部５２及び第４の切削部５３を、固定用穴２２の中心軸Ｃ１周り（図３及び図４の右周り）にこの順番で備えている。第１の切削部５０と第２の切削部５１、及び第３の切削部５２と第４の切削部５３は、長手方向Ｘに隣り合い、第２の切削部５１と第３の切削部５２、及び第１の切削部５０と第４の切削部５３は、短手方向Ｙに隣り合っている。

【0031】

第１の切削部５０は、すくい面７０－１と、すくい面７０－１との間で交差稜線を形成する逃げ面７１－１と、すくい面７０－１と逃げ面７１－１との間の交差稜線に形成された切れ刃７２－１を有している。なお、すくい面７０－１との間及び逃げ面７１－１との間で交差稜線を形成する第１の切削部５０の側面は、側面２０、２１の第１の部分３０になっている。

【0032】

第２の切削部５１は、第１の切削部５０と同様に、すくい面７０－２、逃げ面７１－２及び切れ刃７２－２を有している。第１の切削部５０の切れ刃７２－１と第２の切削部５１の切れ刃７２－２は、互いに対向している。すなわち、第１の切削部５０のすくい面７０－１と第２の切削部５１のすくい面７０－２が、同一方向（略短手方向Ｙ）に向いた面に位置し、第１の切削部５０の逃げ面７１－１と第２の切削部５１の逃げ面７１－２が、相反する方向（略長手方向Ｘ）に向いた面に位置している。

【0033】

第３の切削部５２は、第１の切削部５０と同様に、すくい面７０－３、逃げ面７１－３及び切れ刃７２－３を有している。第４の切削部５３は、第１の切削部５０と同様に、すくい面７０－４、逃げ面７１－４及び切れ刃７２－４を有している。第３の切削部５２の切れ刃７２－３と第４の切削部５３の切れ刃７２－４は、互いに対向している。すなわち、第３の切削部５２のすくい面７０－３と第４の切削部５３のすくい面７０－４が、同一方向（略短手方向Ｙ）に向いた面に位置し、第３の切削部５２の逃げ面７１－３と第４の切削部５３の逃げ面７１－４が、相反する方向（略長手方向Ｘ）に向いた面に位置している。

【0034】

図３乃至図５に示すように第１の外周面部６０は、長手方向Ｘに隣り合う第１の切削部５０と第２の切削部５１との間に配置され、第２の外周面部６１は、第１の外周面部６０に対向し、長手方向Ｘに隣り合う第３の切削部５２と第４の切削部５３との間に配置されている。図３、図４及び図６に示すように第３の外周面部６２は、短手方向Ｙに隣り合う第２の切削部５１と第３の切削部５２との間に配置され、第４の外周面部６３は、第３の外周面部６２に対向し、短手方向Ｙに隣り合う第１の切削部５０と第４の切削部５３との間に配置されている。

【0035】

図３乃至図５に示すように第１の外周面部６０は、第１の切削部５０のすくい面７０－１と第２の切削部５１のすくい面７０－２との間に形成されている。第１の外周面部６０は、図３及び図４に示すように長手方向Ｘの中央が固定用穴２２に近づくように凹む形状を有している。例えば第１の外周面部６０は、図４に示すように側面２０を固定用穴２２の軸方向Ｚから見た側面視で、略Ｖ字形状を有している。第１の外周面部６０は、当該第１の外周面部６０に当接する仮想円弧Ａ１が二か所の当接部Ｂを有するように構成されている。

【0036】

図３乃至図５に示すように第２の外周面部６１は、第３の切削部５２のすくい面７０－３と第４の切削部５３のすくい面７０－４との間に形成されている。第２の外周面部６１は、第１の外周面部６０と同様に、図３及び図４に示すように長手方向Ｘの中央が固定用穴２２に近づくように凹む形状を有し、略Ｖ字形状を有している。第２の外周面部６１は、図４に示すように当該第２の外周面部６１に当接する仮想円弧Ａ１が二か所の当接部Ｂを有するように構成されている。仮想円弧Ａ１は、切削インサート１０の外接円（各切削部５０～５３の切れ刃を通る円）Ａ２の直径Ｄ１と同じ直径を有するものである。仮想円弧Ａ１は、第１の外周面部６０及び第２の外周面部６１の凹み面に当接している。当接部Ｂは、第１の外周面部６０及び第２の外周面部６１の外側両端部よりも中央側にある。

【0037】

第１の外周面部６０及び第２の外周面部６１は、１３０deg以上１７９deg以下の開き角α１を有している。開き角α１は、１４０deg以上１５０deg以下が好ましい。

【0038】

仮想円弧Ａ１を、切削インサート１０の外接円（各切削部５０～５３の切れ刃を通る円）Ａ２の直径Ｄ１と同じ直径を有するものとし、２つの仮想円弧Ａ１を第１の外周面部６０と第２の外周面部６１にそれぞれ接するように配置したときに、２つの仮想円弧Ａ１の中心Ｏ１、Ｏ２間の距離Ｌ１は、切削インサート１０の外接円Ａ２の直径Ｄ１の１５０％以下である。なお、距離Ｌ１は、外接円Ａ２の直径Ｄ１の１５０％以下１４０％以上が好ましく、１４７％以下１４３％以上がさらに好ましい。

【0039】

図３、図４及び図６に示すように第３の外周面部６２は、第２の切削部５１の逃げ面７１－２と第３の切削部５２の逃げ面７１－３との間に形成されている。第３の外周面部６２は、例えば短手方向Ｙの中央の平坦面７５と、当該平坦面７５の両端部から逃げ面７１－２、７１－３に接続される傾斜面７６を有している。第４の外周面部６３は、第１の切削部５０の逃げ面７１－１と第４の切削部５３の逃げ面７１－４との間に形成されている。第４の外周面部６３は、例えば短手方向Ｙの中央の平坦面７５と、当該平坦面７５の両端部から逃げ面７１－１、７１－４に接続される傾斜面７６を有している。

【0040】

図７に示すように第１の切削部５０の切れ刃７１－１と第４の切削部５３の切れ刃７４－４を結ぶ方向（短手方向Ｙ）の切削インサート１０の長さＬ３は、第１の切削部５０の切れ刃７１－１と第２の切削部５１の切れ刃７１－２を結ぶ方向（長手方向Ｘ）の切削インサート１０の長さＬ４の７０％以上７５％以下である。なお、長さＬ３は、第１の切削部５０の切れ刃７１－１と第４の切削部５３の切れ刃７４の切れ刃間の距離でもある。

【0041】

また、切削インサート１０の長手方向Ｘの長さＬ４は、切削インサート１０の外接円Ａ２の直径Ｄ１の９５％以下、好ましくは９５％以下８５％以上である。切削インサート１０の短手方向Ｙの長さＬ３は、切削インサート１０の外接円Ａ２の直径Ｄ１の７０％以下、好ましくは７０％以下６５％以上である。

【0042】

固定用穴２２の穴径Ｄ２は、切削インサート１０の外接円Ａ２の直径Ｄ１の３０％以下である。なお、穴径Ｄ２は、外接円Ａ２の直径Ｄ１の２８％以下２０％以上が好ましい。

【0043】

さらに図８に示すように切削部５０～５３の逃げ面７１－１、７１－２、７１－３、７１－４の逃げ角α２は、１０deg以上であり、好ましくは、１０deg以上１５deg以下である。

【0044】

側面２０、２１の第２の部分３１の外周面４０は、各切削部５０～５３の切れ刃が被削材に進入すると被削材に当接する可能性があるため、第２の逃げ面を形成する。外周面４０の第２の逃げ面の逃げ角α３は、５deg以上である。第２の逃げ面の逃げ角α３は、好ましくは、５deg以上１０deg以下である。

【0045】

＜工具本体＞
工具本体１１は、図１に示したように一方向に長い略円柱形状を有し、その先端部分には、切削インサート１０が固定される固定部８０が形成されている。

【0046】

図９は、切削インサート１０を外した状態の工具本体１１の固定部８０を示す斜視図であり、図１０は、切削インサート１０を外した状態の工具本体１１の固定部８０をその軸方向Ｚ１から見た正面図である。また、図１０の工具本体１１は、使用時に切削機に固定されたときの姿勢であり、本明細書における上下、左右は、この図１０に示す工具本体１１の姿勢に基づいている。

【0047】

図９及び図１０に示すように工具本体１１の固定部８０は、例えば切削インサート１０の側面２０又は側面２１が当接する固定底面１００と、切削インサート１０の外周面２３を保持する第１の保持部１０１及び第２の保持部１０２を有している。

【0048】

固定底面１００は、例えば工具本体１１の軸方向Ｚ１（中心軸Ｃ２方向）に対し垂直の平坦面である。固定底面１００には、ねじ１２を螺合するための軸方向Ｚ１に延びるねじ用穴１１０が形成されている。図１０に示すように工具本体１１をその軸方向Ｚ１から見た正面視で、ねじ用穴１１０は、その中心Ｃ３が工具本体１１の中心Ｃ２と同程度（例えばわずかに下）の上下方向Ｍの位置であって、中心Ｃ２から水平方向Ｎの右側にずれた位置に設けられている。

【0049】

図９及び図１０に示すように第１の保持部１０１と第２の保持部１０２は、固定底面１００から先端側に突出している。図１０に示すように第１の保持部１０１は、固定底面１００の下側に配置されている。第１の保持部１０１は、上側の固定底面１００側に、固定底面１００に対し略垂直に立設する円弧状面１１１を有している。円弧状面１１１は、固定底面１００側の斜め右上側に凸に湾曲している。円弧状面１１１は、切削インサート１０の第１の外周面部６０或いは第２の外周面部６１よりも長い湾曲面を有している。

【0050】

第２の保持部１０２は、固定底面１００の上側に配置されている。第２の保持部１０２は、下側の固定底面１００側に、固定底面１００に対し略垂直に立設する円弧状面１１２を有している。円弧状面１１２は、固定底面１００側の斜め左下側に凸に湾曲している。円弧状面１１２は、第１の保持部１０１の円弧状面１１１よりも短く、切削インサート１０の第１の外周面部６０或いは第２の外周面部６１の半分程度の長さの湾曲面を有している。

【0051】

＜切削工具＞
図１１は、工具本体１１に切削インサート１０を取り付けた状態の切削工具１の正面図である。

【0052】

図２及び図１１に示すように切削インサート１０は、固定用穴２２とねじ用穴１１０に挿入されたねじ１２により工具本体１１に固定されている。この例は、４つの切削部５０～５３のうちの第２の切削部５１が、切削加工時に使用されるものである。

【0053】

例えば切削インサート１０の側面２１は、工具本体１１の固定底面１００に当接し、側面２０は、正面に露出している。図１１に示すように切削インサート１０の第２の外周面部６１は、第１の保持部１０１の円弧状面１１１と二か所で当接する。このときの第２の外周面部６１の当接部分は、第２の外周面部６１の長手方向Ｘの中央よりも第３の切削部５２側の部分Ｐ１と、長手方向Ｘの中央よりも第４の切削部５３側の部分Ｐ２である。第２の外周面部６１の長手方向Ｘの中央付近と、第３の切削部５２のすくい面７０－３と、第４の切削部５３のすくい面７０－４は、円弧状面１１１に当接していない。

【0054】

切削インサート１０の第１の外周面部６０は、第２の保持部１０２の円弧状面１１２と一カ所で当接する。このときの第１の外周面部６０の当接部分は、第１の外周面部６０の長手方向Ｘの中央よりも第１の切削部５０側の部分Ｐ３である。第１の切削部５０のすくい面７０－１と、第１の外周面部６０における長手方向Ｘの中央付近及びそれより第２の切削部５１側の部分と、第２の切削部５１のすくい面７０－２は、円弧状面１１２に当接していない。

【0055】

図１１に示すような切削工具１の先端を工具本体１１の軸方向Ｚ１から見た正面視で、切削インサート１０の固定用穴２２の中心Ｃ１に対し工具本体１１のねじ用穴１１０の中心Ｃ３がわずかにずれている。つまり、ねじ１２は、固定用穴２２よりもわずかに小さい径を有し、固定用穴２２内でその中心Ｃ１からずれた位置でねじ用穴１１０に挿入される。切削インサート１０の第２の切削部５１の切れ刃７２－２と固定用穴２２の中心Ｃ１を水平線Ｈ１上に配置した状態で、切削インサート１０の固定用穴２２の中心Ｃ１に対し工具本体１１のねじ用穴１１０の中心Ｃ３がずれる方向は、鉛直下方向Ｈ２に対し０deg、又は工具本体１１の中心Ｃ２側に４５deg以下の角度α４で傾いた方向である。角度α４は、好ましくは４０deg以上４４deg以下である。

【0056】

また図１１に示すような切削工具１の先端を工具本体１１の軸方向Ｚ１から見た正面視で、切削インサート１０は、工具本体１１に対し、対角に位置する第２の切削部５１と第４の切削部５３の切れ刃７２－２、７２－４同士を結ぶ仮想直線Ｈ１が水平（セットレーキが０deg）となるように固定されている。

【0057】

そして、切削工具１は、例えば被削材の内周面に溝入れを行う際に使用される。このとき、図１２に示すように切削工具１を正面側から見て、被削材２００が中心軸である回転軸周りに右回転し、切削工具１の第２の切削部５１が被削材２００の内周面２０１に対し水平方向Ｎの右側に前進し、切れ刃７２－２によって被削材２００の内周面２０１が溝入れされる。

【0058】

なお、切削加工時に切削インサート１０の第２の切削部５１以外の切削部を使用する際には、図１１の切削インサート１０を固定用穴２２の中心Ｃ１周りに１８０°回転させて工具本体１１に取り付けることで、第４の切削部５３を使用することができる。このとき、第１の外周面部６０が第１の保持部１０１に二カ所で保持され、第２の外周面部６１が第２の保持部１０２に一カ所で保持される。また、図１１の切削インサート１０を裏返しにし、側面２１側を表面にして、第１の外周面部６０が第１の保持部１０１に保持され、第２の外周面部６１が第２の保持部１０２に保持されることで、第３の切削部５２を使用することができる。さらに、その切削インサート１０を１８０°回転させることで、第１の切削部５０を使用することができる。

【0059】

本実施の形態によれば、切削インサート１０の外周面２３が、４つの切削部５０～５３と、第１の外周面部６０及び第２の外周面部６１を有し、第１の外周面部６０と第２の外周面部６１は、中央が固定用穴２２に近づくような凹み形状を有し、切削インサート１０の外接円Ａ２の直径Ｄ１と同じ直径を有する仮想円弧Ａ１が、各外周面部６０、６１の二カ所で当接するように構成されている。これにより、工具本体１１が切削インサート１０の切削部５０～５３以外の部分の当接部Ｂに当接し保持することが可能となり、この結果、一つの切削部が破損しても、工具本体１１が切削インサート１０を十分に保持することがきる。また、第１の外周面部６０及び第２の外周面部６１は、切削インサート１０の外接円Ａ２の直径Ｄ１と同じ直径を有する仮想円弧Ａ１が、各外周面部６０、６１の二カ所で当接するように構成されているため、切削インサート１０の短手方向Ｙの厚みや、工具本体１１の第１の保持部１０１及び第２の保持部１０２の厚みを確保しやすくなり、切削インサート１０や工具本体１１の変形や破損を抑制することができる。

【0060】

第１の外周面部６０と第２の外周面部６１は、側面２０、２１を固定用穴２２の軸方向Ｚから見た側面視で略Ｖ字形状を有している。これにより、工具本体１１が切削インサート１０の切削部５０～５３以外の部分の当接部Ｂに好適に当接し十分に保持することができる。

【0061】

第１の外周面部６０と第２の外周面部６１は、１３０deg以上１７９deg以下の開き角α１を有する。これにより、切削インサート１０の短手方向Ｙの厚みや、工具本体１１の第１の保持部１０１及び第２の保持部１０２の厚みを確保しやすくなり、切削インサート１０や工具本体１１の変形や破損を抑制することができる。

【0062】

切削インサート１０の外接円Ａ２の直径Ｄ１と同じ直径を有する２つの仮想円弧Ａ１を第１の外周面部６０と第２の外周面部６１にそれぞれ接するように配置したときに、２つの仮想円弧Ａ１の中心Ｏ１、Ｏ２間の距離Ｌ１は、切削インサート１０の外接円Ａ２の直径Ｄ１の１５０％以下である。これにより、第１の外周面部６０と第２の外周面部６１の開き角α１が大きくなるため、切削インサート１０の短手方向Ｙの厚みや、工具本体１１の第１の保持部１０１及び第２の保持部１０２の厚みを確保しやすくなり、切削インサート１０や工具本体１１の変形や破損を抑制することができる。

【0063】

固定用穴２２の穴径Ｄ２は、切削インサート１０の外接円Ａ２の直径Ｄ１の３０％以下であるので、切削インサート１０の固定用穴２２周囲の肉厚を確保して切削インサート１０の強度を確保することができる。

【0064】

第１の切削部５０の切れ刃７１－１と第４の切削部５３の切れ刃７４－４を結ぶ方向（短手方向Ｙ）の切削インサート１０の長さＬ３は、切削インサート１０の外接円Ａ２の直径Ｄ１の７０％以下である。また、第１の切削部５０の切れ刃７１－１と第２の切削部５１の切れ刃７１－２を結ぶ方向（長手方向Ｘ）の切削インサート１０の長さＬ４は、切削インサートの外接円直径の９５％以下である。これにより、切削インサート１０の切れ刃間の長さが適切になり、工具本体１１に対する当接面を十分に確保することができる。

【0065】

切削部５０～５３の逃げ角α２が、１０deg以上であるので、被削材の小径加工に対応することができる。

【0066】

側面２０、２１の第２の部分３１は、第２の逃げ面を形成する外周面４０を有し、第２の逃げ面の逃げ角α３が、５deg以上である。この場合、外周面４０の第２の逃げ面の逃げ角が十分に大きくなるため、切削部５０～５３がより深い溝入れ加工を行った際に外周面４０が被削材に接触することが抑制される。この結果、切削部５０～５３による、より深い溝入れ加工が可能になる。

【0067】

切削工具１において、工具本体１１は、第１の外周面部６０と第２の外周面部６１のうちの一方の二か所に当接する第１の保持部１０１と、第１の外周面部６０と第２の外周面部６１のうちの他方の一カ所に当接する第２の保持部１０２を有している。これにより、工具本体１１は、切削インサート１０を切削部５０～５３以外の３点で好適に保持しつつ、一つの切削部が破損しても、切削インサート１０を十分に保持することができる。

【0068】

第１の保持部１０１は、第２の保持部１０２側に凸の円弧状面１１１を有し、第２の保持部１０２は、第１の保持部１０１側に凸の円弧状面１１２を有する。これにより、工具本体１１は、切削インサート１０を切削部５０～５３以外の３点で好適に保持することができる。

【0069】

図１１に示したように切削インサート１０の固定用穴２２の中心Ｃ１に対し工具本体１１のねじ用穴１１０の中心Ｃ３をずらして、ねじ１２により切削インサート１０を工具本体１１に固定可能である。そして、切削インサート１０の使用される一つの切削部５２の切れ刃７２－２と固定用穴２２の中心Ｃ１を水平線Ｈ１上に配置した状態で、切削インサート１０の固定用穴２２の中心Ｃ１に対し工具本体１１のねじ用穴１１０の中心Ｃ３がずれる方向は、鉛直下方向Ｈ２に対し０deg、又は工具本体１１の中心Ｃ２側に４５deg以下の角度α４で傾いた方向である。この場合、ねじ１２により切削インサート１０を第１の保持部１０１側に押し付けながら固定することができる。これにより、被削材による回転方向の負荷をねじ１２や第１の保持部１０１で十分に受けることができ、その結果、第２の保持部１０２にかかる負荷を低減することができる。これにより、第２の保持部１０２の肉厚を薄くすることができ、この結果、工具本体１１に対する、使用する切削部５２の突出量（溝入れ量）を大きくすることができる。

【0070】

切削工具１は、切削工具１の先端を工具本体１１の軸方向Ｚ１から見た平面視で、対角に位置する２つの切削部５１、５３の切れ刃７２－２、７２－４同士を結ぶ仮想直線Ｈ１が水平になるように、切削インサート１０を工具本体１１に固定可能に構成されている。これにより、４つの切削部５０～５３を有する切削インサート１０において、使用する第２の切削部５１の切れ刃を工具本体１１から最大限突出させることができ、溝入れ量を十分に確保することができる。

【0071】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0072】

例えば切削インサート１０や工具本体１１の構造や形状は上記実施の形態のものに限られない。例えば切削インサート１０の第１の外周面部６０及び第２の外周面部６１の形状はＶ字形状に限られず、例えばＵ字形状等であってもよい。本発明は、旋削用の切削工具のみならず転削用の切削工具に適用してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0073】

本発明は、一つの切削部が破損しても、工具本体が切削インサートを十分に保持することがきるような切削インサート及び切削工具を提供する際に有用である。

【符号の説明】

【0074】

１ 切削工具
１０ 切削インサート
１１ 工具本体
２０、２１ 側面
２２ 固定用穴
２３ 外周面
５０ 第１の切削部
５１ 第２の切削部
５２ 第３の切削部
５３ 第４の切削部
６０ 第１の外周面部
６１ 第２の外周面部
Ｘ 長手方向
Ｙ 短手方向
Ｚ 軸方向
Ａ１ 仮想円弧
Ｂ 当接部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【手続補正書】

【提出日】2021-10-06

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

切削インサートであって、
互いに対向する２つの側面と、
前記２つの側面の中央を貫通する固定用穴と、
前記２つの側面の外周縁の間に配置され、当該２つの側面の外周縁に接続された外周面と、を有し、
前記外周面は、
４つの切削部と、
前記４つの切削部のうちの隣り合う第１の切削部と第２の切削部との間に配置された第１の外周面部と、
前記第１の外周面部に対向し、前記４つの切削部のうちの隣り合う第３の切削部と第４の切削部との間に配置された第２の外周面部と、を有し、
前記第１の外周面部と前記第２の外周面部は、前記側面を前記固定用穴の軸方向から見た側面視で、中央が前記固定用穴に近づくような凹み形状を有し、切削インサートの外接円直径と同じ直径を有する仮想円弧が、前記各外周面部の凹み形状内の二カ所で当接するように構成され、
切削インサートの外接円直径と同じ直径を有する２つの仮想円弧を前記第１の外周面部と前記第２の外周面部にそれぞれ接するように配置したときに、前記２つの仮想円弧の中心間の距離は、切削インサートの外接円直径の１５０％以下である、切削インサート。

【請求項2】

前記第１の外周面部と前記第２の外周面部は、前記側面を前記固定用穴の軸方向から見た側面視で、略Ｖ字形状を有している、請求項１に記載の切削インサート。

【請求項3】

前記第１の外周面部と前記第２の外周面部は、１３０deg以上１７９deg以下の開き角を有する、請求項１又は２に記載の切削インサート。

【請求項4】

前記固定用穴の穴径は、切削インサートの外接円直径の３０％以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載の切削インサート。

【請求項5】

前記第１の切削部の切れ刃と前記第４の切削部の切れ刃を結ぶ方向の切削インサートの長さは、切削インサートの外接円直径の７０％以下であり、
前記第１の切削部の切れ刃と前記第２の切削部の切れ刃を結ぶ方向の切削インサートの長さは、切削インサートの外接円直径の９５％以下である、請求項１～４のいずれか一項に記載の切削インサート。

【請求項6】

前記切削部に形成された逃げ面の逃げ角が、１０deg以上である、請求項１～５のいずれか一項に記載の切削インサート。

【請求項7】

前記側面は、前記４つの切削部の側面を含む第１の部分と、当該第１の部分の前記固定用穴側に位置し前記第１の部分に対し相対的に高くなるように突出した第２の部分を有し、
前記第２の部分は、第２の逃げ面を形成する外周面を有し、前記第２の逃げ面の逃げ角が、５deg以上である、請求項１～６のいずれか一項に記載の切削インサート。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか一項に記載の切削インサートと、
前記切削インサートが固定される工具本体と、を有する、切削工具。

【請求項9】

前記工具本体は、第１の外周面部と第２の外周面部のうちの一方の二か所に当接する第１の保持部と、第１の外周面部と第２の外周面部のうちの他方の一カ所に当接する第２の保持部と、を有する、請求項８に記載の切削工具。

【請求項10】

前記第１の保持部は、前記第２の保持部側に凸の円弧状面を有する、請求項９に記載の切削工具。

【請求項11】

前記第２の保持部は、前記第１の保持部側に凸の円弧状面を有する、請求項９又は１０に記載の切削工具。

【請求項12】

前記工具本体は、ねじ用穴を有し、
前記切削インサートは、前記固定用穴と前記ねじ用穴に挿入されたねじにより前記工具本体に固定され、
切削工具の先端を工具本体の軸方向から見た平面視で、前記固定用穴は、前記ねじ用穴よりも大きく、切削インサートの固定用穴の中心に対し工具本体のねじ用穴の中心をずらして、ねじにより前記切削インサートを前記工具本体に固定可能であり、切削インサートの使用される一つの切削部の切れ刃と固定用穴の中心を水平線上に配置した状態で、前記切削インサートの固定用穴の中心に対し工具本体のねじ用穴の中心がずれる方向は、鉛直下方向に対し０deg、又は工具本体の中心側に４５deg以下の範囲で傾いた方向である、請求項８～１１のいずれか一項に記載の切削工具。

【請求項13】

切削工具の先端を工具本体の軸方向から見た平面視で、４つの切削部のうちの対角に位置する２つの切削部の切れ刃同士を結ぶ仮想直線が水平になるように、前記切削インサートを前記工具本体に固定可能に構成されている、請求項８～１２のいずれか一項に記載の切削工具。