特開 2024-9552 切削インサート、及び切削インサートを備える切削工具

(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】P2024009552

(43)【公開日】2024-01-23

(54)【発明の名称】切削インサート、及び切削インサートを備える切削工具

(51)【国際特許分類】

   B23B 27/14 20060101AFI20240116BHJP

   B23C 5/20 20060101ALI20240116BHJP

   B23B 51/00 20060101ALI20240116BHJP

【ＦＩ】

B23B27/14 C

B23C5/20

B23B51/00 T

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022111162

(22)【出願日】2022-07-11

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-01-17

(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】小川 篤

(72)【発明者】

【氏名】岩城 勝哉

【テーマコード（参考）】

3C022

3C037

3C046

【Ｆターム（参考）】

3C022LL01

3C037BB18

3C037DD03

3C046CC00

(57)【要約】

【課題】計４つの切れ刃を切り換えて使用可能としながらも、大型化を抑制することのできる切削インサート、及び当該インサートを備える切削工具を提供する。
【解決手段】切削インサート３０は、第１端面１１０を区画する辺に沿って設けられた一対の第１切れ刃３１１、３１２と、他の辺に沿って設けられた一対の第１マージン４１１、４１２と、第２端面１２０を区画する辺に沿って設けられた一対の第２切れ刃３２１、３２２と、他の辺のそれぞれに沿って設けられた一対の第２マージン４２１、４２２と、第１切れ刃３１１、３１２から第２マージン４２１、４２２に向かって伸びる一対の第１側面２１１、２１２と、第２切れ刃３２１、３２２から第１マージン４１１、４１２に向かって伸びる一対の第２側面２２１、２２２と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

切削工具のボディに取り付けられる切削インサートであって、
第１端面と、
前記第１端面を区画する一対の辺のそれぞれに沿って、互いに平行となるよう設けられた一対の第１切れ刃と、
前記第１端面を区画する他の一対の辺のそれぞれに沿って、互いに平行となるよう設けられた一対の第１マージンと、
前記第１端面と対向する第２端面と、
前記第２端面を区画する一対の辺のそれぞれに沿って、互いに平行となるよう設けられた一対の第２切れ刃と、
前記第２端面を区画する他の一対の辺のそれぞれに沿って、互いに平行となるよう設けられた一対の第２マージンと、
前記第１切れ刃から前記第２マージンに向かって伸びる一対の第１側面と、
前記第２切れ刃から前記第１マージンに向かって伸びる一対の第２側面と、を備える切削インサート。

【請求項2】

前記第１切れ刃を挟んで隣り合う前記第１端面と前記第１側面との間のなす角度は、９０度よりも小さい、請求項１に記載の切削インサート。

【請求項3】

前記第２切れ刃を挟んで隣り合う前記第２端面と前記第２側面との間のなす角度は、９０度よりも小さい、請求項１に記載の切削インサート。

【請求項4】

前記第１切れ刃と前記第１マージンとの間のなす角度、及び、前記第２切れ刃と前記第２マージンとの間のなす角度は、いずれも９０度とは異なる角度である、請求項１に記載の切削インサート。

【請求項5】

それぞれの前記第１切れ刃の長さは互いに同じであり、
それぞれの前記第２切れ刃の長さは互いに同じである、請求項１に記載の切削インサート。

【請求項6】

前記第１切れ刃の長さと前記第２切れ刃の長さとは互いに同じである、請求項５に記載の切削インサート。

【請求項7】

前記第１端面と前記第２端面とは互いに平行である、請求項１に記載の切削インサート。

【請求項8】

前記第１端面に対し垂直な第１対称軸の周りにおいて１８０度回転させたときの形状の全体が、回転させる前の形状と重なり、
前記第１端面に対し平行な第２対称軸の周りにおいて１８０度回転させたときの形状の全体が、回転させる前の形状と重なり、
前記第１端面に対し平行な軸であって、前記第２対称軸とは方向が異なる第３対称軸、の周りにおいて１８０度回転させたときの形状の全体が、回転させる前の形状と重なる、請求項７に記載の切削インサート。

【請求項9】

前記第１マージンと前記第２側面との間、及び、前記第２マージンと前記第１側面との間、のうち少なくとも一方には、前記第１マージン又は前記第２マージンに沿って伸びる凹部が形成されている、請求項１に記載の切削インサート。

【請求項10】

前記凹部の内面のうち、前記第１マージン又は前記第２マージンと隣り合う部分は平坦面である、請求項９に記載の切削インサート。

【請求項11】

請求項１乃至７のいずれか１項に記載の切削インサートを備えた切削工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、切削インサート、及び切削インサートを備える切削工具に関する。

【背景技術】

【0002】

例えばパイプ等の内面を切削するための切削工具として、回転するボディの外周側に、周方向に並ぶよう複数の切削インサートを備えた構成のものが知られている。それぞれの切削インサートは、ボディから取り外して交換することができる。例えば下記特許文献１に記載されているように、１つの切削インサートにおいて複数の切れ刃を設けておき、ボディに対する当該切削インサートの取り付け状態を変更することで、加工に用いられる切れ刃を切り換えることができるようなものも知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭５３－９９５８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば、ボディの回転中心軸に対し垂直な軸の周りに、切削インサートを１８０度回転させることにより、加工に用いられる切れ刃を変更し得る構成においては、対角の位置にある２つの切れ刃を切り換えて使用することができる。更に、切削インサートを裏返して取り付けることも可能な構成とすれば、計４つの切れ刃を切り換えて使用することも可能となる。

【0005】

ところで、内面切削用の切削インサートには、切削工具の直進性の確保や、穴の真円度の向上等を目的として、切削後の内面に当接する「マージン」と称される部分が設けられることがある。１つの切削インサートにおいて複数の切れ刃を設けた場合には、それぞれの切れ刃に対応して、マージンも複数設けておく必要がある。

【0006】

マージンは、切削インサートが有する複数の縁のうち、切れ刃が設けられている部分とは異なる部分に設けなければならない。従って、切れ刃及びマージンの配置によっては、切削インサートの全体が大型化してしまう可能性がある。複数の切れ刃及びマージンのそれぞれをどのように配置すべきかについては、従来、具体的な検討がなされていなかった。

【0007】

本発明は、計４つの切れ刃を切り換えて使用可能としながらも、大型化を抑制することのできる切削インサート、及び当該インサートを備える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】

【0008】

本発明の一態様に係る切削インサートは、切削工具のボディに取り付けられる切削インサートであって、第１端面と、第１端面を区画する一対の辺のそれぞれに沿って、互いに平行となるよう設けられた一対の第１切れ刃と、第１端面を区画する他の一対の辺のそれぞれに沿って、互いに平行となるよう設けられた一対の第１マージンと、第１端面と対向する第２端面と、第２端面を区画する一対の辺のそれぞれに沿って、互いに平行となるよう設けられた一対の第２切れ刃と、第２端面を区画する他の一対の辺のそれぞれに沿って、互いに平行となるよう設けられた一対の第２マージンと、第１切れ刃から第２マージンに向かって伸びる一対の第１側面と、第２切れ刃から第１マージンに向かって伸びる一対の第２側面と、を備える。

【0009】

このような構成の切削インサートでは、第１側面を間に挟んで第１切れ刃と第２マージンとが設けられ、第２側面を間に挟んで第２切れ刃と第１マージンとが設けられる。第１端面に対し垂直な方向から見た場合においては、第１切れ刃と第２マージンとが概ね重なっており、第２切れ刃と第１マージンとが概ね重なっている。つまり、複数の切れ刃及びマージンのそれぞれが、互いに重なった状態で並ぶこととなる。これにより、複数の切れ刃を切り換えて使用可能な構成としながらも、切削インサートの大型化を抑制することができる。

【0010】

更に好ましい態様として、第１切れ刃を挟んで隣り合う第１端面と第１側面との間のなす角度は、９０度よりも小さくてもよい。

【0011】

更に好ましい態様として、第２切れ刃を挟んで隣り合う第２端面と第２側面との間のなす角度は、９０度よりも小さくてもよい。

【0012】

更に好ましい態様として、第１切れ刃と第１マージンとの間のなす角度、及び、第２切れ刃と第２マージンとの間のなす角度は、いずれも９０度とは異なる角度であってもよい。

【0013】

更に好ましい態様として、それぞれの第１切れ刃の長さは互いに同じであり、それぞれの第２切れ刃の長さは互いに同じであってもよい。

【0014】

更に好ましい態様として、第１切れ刃の長さと第２切れ刃の長さとは互いに同じであってもよい。

【0015】

更に好ましい態様として、第１端面と第２端面とは互いに平行であってもよい。

【0016】

更に好ましい態様として、第１端面に対し垂直な第１対称軸の周りにおいて１８０度回転させたときの形状の全体が、回転させる前の形状と重なり、第１端面に対し平行な第２対称軸の周りにおいて１８０度回転させたときの形状の全体が、回転させる前の形状と重なり、第１端面に対し平行な軸であって、第２対称軸とは方向が異なる第３対称軸、の周りにおいて１８０度回転させたときの形状の全体が、回転させる前の形状と重なってもよい。

【0017】

更に好ましい態様として、第１マージンと第２側面との間、及び、第２マージンと第１側面との間、のうち少なくとも一方には、第１マージン又は第２マージンに沿って伸びる凹部が形成されていてもよい。

【0018】

更に好ましい態様として、凹部の内面のうち、第１マージン又は第２マージンと隣り合う部分は平坦面であってもよい。

【0019】

切削工具は、上記いずれかの態様の切削インサートを備えることが好ましい。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、計４つの切れ刃を切り換えて使用可能としながらも、大型化を抑制することのできる切削インサート、及び当該インサートを備える切削工具が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、第１実施形態に係る切削インサート、及び当該切削インサートを備えた切削工具の構成を示す図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る切削インサート、及び当該切削インサートを備えた切削工具の構成を示す図である。

【図3】図３は、第１実施形態に係る切削インサートの構成を示す図である。

【図4】図４は、第１実施形態に係る切削インサートの構成を示す図であり、切削インサートを、図３のＡＲ１の方向から見て描いた図である。

【図5】図５は、第１実施形態に係る切削インサートの構成を示す図であり、切削インサートを、図３のＡＲ２の方向から見て描いた図である。

【図6】図６は、第１実施形態に係る切削インサートの構成を示す図であり、切削インサートを、図３のＡＲ３の方向から見て描いた図である。

【図7】図７は、第１実施形態に係る切削インサートの構成を示す図であり、切削インサートを、図３のＡＲ４の方向から見て描いた図である。

【図8】図８は、比較例に係る切削インサート、及び当該切削インサートを備えた切削工具の構成を示す図である。

【図9】図９は、他の比較例に係る切削インサートの構成を示す図である。

【図10】図１０は、第１実施形態に係る切削インサート、及び当該切削インサートを備えた切削工具の構成を示す図である。

【図11】図１１は、第２実施形態に係る切削インサートに設けられた凹部、及びその近傍の構成について説明するための図である。

【図12】図１２は、第２実施形態に係る切削インサートの構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

【0023】

第１実施形態について説明する。本実施形態に係る切削工具１０は、回転しながらパイプ等の内面を切削するための転削工具であって、「プルカウンターボーリング工具」とも称されるものである。尚、以下に説明する切削工具１０の構成は、他の転削工具に対しても適用可能である。

【0024】

図１は、切削工具１０の外観を示す斜視図である。図２は、図１の切削工具１０を、回転中心軸ＡＸ１に沿って先端側から見て描いた図である。図１及び図２に示されるように、切削工具１０は複数の切削インサート３０を備えており、これらがボディ２０に取り付けられた構成を有している。

【0025】

ボディ２０は、切削工具１０の本体部分であって、例えばアーバ等の保持具に装着された状態で、当該保持具ごと、不図示の工作機械によって把持される。ボディ２０は略円筒形状を有しており、その中心軸は回転中心軸ＡＸ１と一致している。加工中においては、工作機械の駆動力により、ボディ２０が回転中心軸ＡＸ１の周りにおいて回転する。図１及び図２においては、その回転方向が矢印により示されている。

【0026】

切削インサート３０は、被削材を切削するための第１切れ刃３１１等が設けられた部材である。切削インサート３０は上記のように複数設けられており、ボディ２０の外周側において、周方向に等間隔で並ぶように配置されている。それぞれの切削インサート３０の形状は互いに同一である。切削インサート３０は、固定部材５０によってボディ２０に取り付けられている。

【0027】

固定部材５０は、ボディ２０に対して螺子６０により締結固定されている部材である。固定部材５０は、螺子６０を締め付けるほど切削インサート３０側に変位し、切削インサート３０の一部（図１の例では、後述の第１端面１１０）に対して力を加えるものである。このような固定部材５０は「楔」とも称され得るものである。本実施形態の切削インサート３０は、ボディ２０と固定部材５０との間に挟み込まれることで、ボディ２０に対して固定されている。

【0028】

切削インサート３０の固定方法としては上記のようなものに限定されず、様々な固定方法を採用することができる。例えば、切削インサート３０を貫く貫通穴を設けておき、当該貫通穴に螺子を通して締結することにより、切削インサート３０をボディ２０に固定することとしてもよい。

【0029】

図３等を参照しながら、切削インサート３０の構成について説明する。切削インサート３０は、第１端面１１０と、第２端面１２０と、を有している。第１端面１１０は図３における紙面手前側の面であり、第２端面１２０は図３における紙面奥側の面である。つまり、第１端面１１０及び第２端面１２０は、図３の紙面奥行き方向において互いに対向している。これらは互いに平行な面であって、図１に示されるように、ボディ２０と固定部材５０との間で挟み込まれる面となっている。第１端面１１０及び第２端面１２０は、加工時において一部が「すくい面」として機能する面である。

【0030】

後に説明するように、ボディ２０に対する切削インサート３０の取り付け状態は、図１に示されるようなものに限られない。例えば、第１端面１１０ではなく第２端面１２０の方を固定部材５０に当接させた状態で、切削インサート３０をボディ２０に取り付けることもできる。

【0031】

第１端面１１０は概ね平行四辺形の面であり、４つの辺１１１、１１２、１１３、１１４によって区画されている。これらのうち、辺１１１及び辺１１３が互いに平行な一対の辺であり、辺１１２及び辺１１４も互いに平行な一対の辺である。

【0032】

切削インサート３０には、計４つの切れ刃（第１切れ刃３１１、３１２、第２切れ刃３２１、３２２）が設けられている。これらのうち２つの第１切れ刃３１１、３１２は、いずれも第１端面１１０を区画する辺に沿って設けられている。具体的には、第１切れ刃３１１は辺１１１に沿って、辺１１１と同じ位置に設けられており、第１切れ刃３１２は辺１１３に沿って、辺１１３と同じ位置に設けられている。第１切れ刃３１１、３１２は互いに平行である。残りの切れ刃である２つの第２切れ刃３２１、３２２は、後に説明するように、いずれも第２端面１２０を区画する辺に沿って設けられている。

【0033】

尚、切削インサート３０が有する複数の切れ刃のうち、加工中において実際に「切れ刃」として機能するのは１つだけである。第１切れ刃３１１、３１２、第２切れ刃３２１、３２２のうち、どれが「切れ刃」として機能するのかは、ボディ２０に対する切削インサート３０の取り付け状態によって変化する。例えば図１の取り付け状態においては、最も先端側にある第１切れ刃３１１のみが実際に「切れ刃」として機能する。

【0034】

切削インサート３０には、計４つのマージン（第１マージン４１１、４１２、第２マージン４２１、４２２）が設けられている。「マージン」とは、切削工具１０の直進性の確保や、穴の真円度の向上等を目的として設けられるものであり、本実施形態では、隣接する面に対して傾斜した平坦面として設けられている。４つのマージンのうち２つの第１マージン４１１、４１２は、いずれも第１端面１１０を区画する辺に沿って設けられている。具体的には、第１マージン４１１は辺１１２に沿って、辺１１２と隣接する位置に設けられており、第１マージン４１２は辺１１４に沿って、辺１１４と隣接する位置に設けられている。第１マージン４１１、４１２は互いに平行である。残りのマージンである２つの第２マージン４２１、４２２は、後に説明するように、いずれも第２端面１２０を区画する辺に沿って設けられている。

【0035】

切削インサート３０が有する複数のマージンのうち、加工中において実際に「マージン」として機能するのは１つだけである。第１マージン４１１、４１２、第２マージン４２１、４２２のうち、どれが「マージン」として機能するのかは、ボディ２０に対する切削インサート３０の取り付け状態によって変化する。例えば図１の取り付け状態においては、最も外周側にある第１マージン４１１のみが実際に「マージン」として機能する。

【0036】

以上のように、切削インサート３０では、互いに平行な一対の第１切れ刃３１１、３１２と、互いに平行な一対の第１マージン４１１、４１２とが、いずれも第１端面１１０の外周側に設けられており、その結果として、第１端面１１０の形状が概ね平行四辺形となっている。

【0037】

第１切れ刃３１１と第１マージン４１１との間のなす角度は９０度よりも大きく、第１切れ刃３１２と第１マージン４１２との間のなす角度も９０度よりも大きい。また、第１切れ刃３１１と第１マージン４１２との間のなす角度は９０度よりも小さく、第１切れ刃３１２と第１マージン４１１との間のなす角度も９０度よりも小さい。このように、本実施形態では、以上それぞれの角度が９０度とは異なる角度となっている。これにより、例えば図１における第１切れ刃３１１の、回転中心軸ＡＸ１に対してなす角度を、適宜傾斜させることが可能となっている。

【0038】

第１端面１１０と同様に、第２端面１２０も概ね平行四辺形の面であり、４つの辺１２１、１２２、１２３、１２４によって区画されている。これらのうち、辺１２１及び辺１２３が互いに平行な一対の辺であり、辺１２２及び辺１２４も互いに平行な一対の辺である。

【0039】

切削インサート３０に設けられた計４つの切れ刃のうち、２つの第２切れ刃３２１、３２２は、いずれも第２端面１２０を区画する辺に沿って設けられている。具体的には、第２切れ刃３２１は辺１２１に沿って、辺１２１と同じ位置に設けられており、第２切れ刃３２２は辺１２３に沿って、辺１２３と同じ位置に設けられている。第２切れ刃３２１、３２２は互いに平行である。

【0040】

切削インサート３０に設けられた計４つのマージンのうち、２つの第２マージン４２１、４２２は、いずれも第２端面１２０を区画する辺に沿って設けられている。具体的には、第２マージン４２１は辺１２２に沿って、辺１２２と隣接する位置に設けられており、第２マージン４２２は辺１２４に沿って、辺１２４と隣接する位置に設けられている。第２マージン４２１、４２２は互いに平行である。

【0041】

以上のように、切削インサート３０では、互いに平行な一対の第２切れ刃３２１、３２２と、互いに平行な一対の第２マージン４２１、４２２とが、いずれも第２端面１２０の外周側に設けられており、その結果として、第２端面１２０の形状が概ね平行四辺形となっている。

【0042】

第２切れ刃３２１と第２マージン４２１との間のなす角度は９０度よりも大きく、第２切れ刃３２２と第２マージン４２２との間のなす角度も９０度よりも大きい。また、第２切れ刃３２１と第２マージン４２２との間のなす角度は９０度よりも小さく、第２切れ刃３２２と第２マージン４２１との間のなす角度も９０度よりも小さい。このように、本実施形態では、以上それぞれの角度が９０度とは異なる角度となっている。

【0043】

切削インサート３０には、４つの切れ刃に対応して４つの側面（第１側面２１１、２１２、第２側面２２１、２２２）が設けられている。第１側面２１１、２１２及び第２側面２２１、２２２は、加工時において一部が「逃げ面」として機能する面である。

【0044】

第１側面２１１は、第１切れ刃３１１から、図３の奥側にある第２端面１２０に向かって伸びている。第１側面２１１と第２端面１２０との間には、先に述べた第２マージン４２１が介在している。つまり、第１側面２１１は、第１切れ刃３１１から第２マージン４２１に向かって伸びており、第２マージン４２１を介して第２端面１２０に繋がっている。

【0045】

第１側面２１２は、第１切れ刃３１２から、図３の奥側にある第２端面１２０に向かって伸びている。第１側面２１２と第２端面１２０との間には、先に述べた第２マージン４２２が介在している。つまり、第１側面２１２は、第１切れ刃３１２から第２マージン４２２に向かって伸びており、第２マージン４２２を介して第２端面１２０に繋がっている。

【0046】

第２側面２２１は、第２切れ刃３２１から、図３の手前側にある第１端面１１０に向かって伸びている。第２側面２２１と第１端面１１０との間には、先に述べた第１マージン４１１が介在している。つまり、第２側面２２１は、第２切れ刃３２１から第１マージン４１１に向かって伸びており、第１マージン４１１を介して第１端面１１０に繋がっている。

【0047】

第２側面２２２は、第２切れ刃３２２から、図３の手前側にある第１端面１１０に向かって伸びている。第２側面２２２と第１端面１１０との間には、先に述べた第１マージン４１２が介在している。つまり、第２側面２２２は、第２切れ刃３２２から第１マージン４１２に向かって伸びており、第１マージン４１２を介して第１端面１１０に繋がっている。

【0048】

以上のように、本実施形態に係る切削インサート３０は、第１切れ刃３１１、３１２から第２マージン４２１、４２２に向かって伸びる一対の第１側面２１１、２１２と、第２切れ刃３２１、３２２から第１マージン４１１、４１２に向かって伸びる一対の第２側面２２１、２２２と、を備えている。

【0049】

切削インサート３０が有する複数の側面（第１側面２１１等）のうち、加工中において実際に一部が「逃げ面」として機能するのは１つだけである。第１側面２１１、２１２、第２側面２２１、２２２のうち、どれが「逃げ面」として機能するのかは、ボディ２０に対する切削インサート３０の取り付け状態によって変化する。例えば図１の取り付け状態においては、第１切れ刃３１１と隣り合う第１側面２１１のみが実際に「逃げ面」として機能する。

【0050】

同様に、切削インサート３０が有する２つの端面（第１端面１１０、第２端面１２０）のうち、加工中において実際に一部が「すくい面」として機能するのは１つだけである。第１端面１１０及び第２端面１２０のうち、どちらが「すくい面」として機能するのかは、ボディ２０に対する切削インサート３０の取り付け状態によって変化する。例えば図１の取り付け状態においては、第１切れ刃３１１と隣り合う第１端面１１０の方が実際に「すくい面」として機能する。

【0051】

本実施形態では、それぞれの第１切れ刃３１１、３１２の長さは互いに同じであり、それぞれの第２切れ刃３２１、３２２の長さも互いに同じである。更に、第１切れ刃３１１、３１２の長さと第２切れ刃３２１、３２２の長さとについても互いに同じである。つまり、切削インサート３０に設けられた計４つの切れ刃の長さは、全て同じ長さとなっている。その結果、図３のように見た場合における切削インサート３０の外形は、概ね菱形となっている。

【0052】

また、それぞれの第１マージン４１１、４１２の長さは互いに同じであり、それぞれの第２マージン４２１、４２２の長さも互いに同じである。更に、第１マージン４１１、４１２の長さと第２マージン４２１、４２２の長さとについても互いに同じである。つまり、切削インサート３０に設けられた計４つのマージンの長さは、全て同じ長さとなっている。

【0053】

第２切れ刃３２１と第２マージン４２１との間のなす角度は、第１切れ刃３１１と第１マージン４１１との間のなす角度と同じである。第２切れ刃３２１と第２マージン４２２との間のなす角度は、第１切れ刃３１２と第１マージン４１１との間のなす角度と同じである。

【0054】

以上のような構成としたことの結果として、第１端面１１０及び第２端面１２０の形状は、互いに合同な平行四辺形となっている。

【0055】

図３、６、７等に示されるように、第１切れ刃３１１を挟んで隣り合う第１端面１１０と第１側面２１１との間のなす角度は、９０度よりも小さい。同様に、第１切れ刃３１２を挟んで隣り合う第１端面１１０と第１側面２１２との間のなす角度も、９０度よりも小さい。更に、これら２つの角度は互いに等しくなっている。

【0056】

また、図３、４、５に示されるように、第２切れ刃３２１を挟んで隣り合う第２端面１２０と第２側面２２１との間のなす角度は、９０度よりも小さい。同様に、第２切れ刃３２２を挟んで隣り合う第２端面１２０と第２側面２２２との間のなす角度も、９０度よりも小さい。更に、これら２つの角度は互いに等しくなっており、第１切れ刃３１１を挟んで隣り合う第１端面１１０と第１側面２１１との間のなす角度、等とも等しくなっている。

【0057】

つまり、切削インサート３０では、設けられた４つの切れ刃の全てにおいて、当該切れ刃を挟む一対の面（すくい面と逃げ面）の間の角度が、９０度よりも小さな鋭角となっている。これにより、いずれの切れ刃を用いる際においても、所謂ポジティブタイプと同様の刃先角となるので、切削抵抗が低減される等の効果を得ることができる。

【0058】

図３に示される軸ＡＸ２は、第１端面１１０に対し垂直な軸である。図３のように、第１端面１１０に対し垂直な方向から切削インサート３０を見た場合には、軸ＡＸ２は、切削インサート３０の全体の外形の幾何中心を通っている。

【0059】

切削インサート３０を軸ＡＸ２の周りに１８０度回転させると、回転後における切削インサート３０の形状の全体が、回転前における切削インサート３０の形状に重なる。切削インサート３０の形状が、これまでに説明したような対称性を有していることにより、このような軸ＡＸ２が存在している。軸ＡＸ２は、本実施形態における「第１対称軸」に該当する。例えば、図１の状態から、切削インサート３０を軸ＡＸ２の周りに１８０度回転させた状態でボディ２０に取り付けた場合には、第１切れ刃３１２が実際の「切れ刃」として機能することとなる。

【0060】

図３に示される軸ＡＸ３は、第１端面１１０に対し平行な軸であって、第１端面１１０及び第２端面１２０の中間位置を通る軸である。切削インサート３０を軸ＡＸ３の周りに１８０度回転させると、回転後における切削インサート３０の形状の全体が、回転前における切削インサート３０の形状に重なる。切削インサート３０の形状が、これまでに説明したような対称性を有していることにより、このような軸ＡＸ３も存在している。軸ＡＸ３は、本実施形態における「第２対称軸」に該当する。例えば、図１の状態から、切削インサート３０を軸ＡＸ３の周りに１８０度回転させた状態でボディ２０に取り付けた場合には、第２切れ刃３２１が実際の「切れ刃」として機能することとなる。

【0061】

図３に示される軸ＡＸ４は、第１端面１１０に対し平行な軸であって、第１端面１１０及び第２端面１２０の中間位置を通る軸である。軸ＡＸ４は、軸ＡＸ３と同様の軸ではあるが、軸ＡＸ３とは異なる方向を向いた軸である。具体的には、軸ＡＸ４は軸ＡＸ３に対して垂直な軸である。切削インサート３０を軸ＡＸ４の周りに１８０度回転させると、回転後における切削インサート３０の形状の全体が、回転前における切削インサート３０の形状に重なる。切削インサート３０の形状が、これまでに説明したような対称性を有していることにより、このような軸ＡＸ４も存在している。軸ＡＸ４は、本実施形態における「第３対称軸」に該当する。例えば、図１の状態から、切削インサート３０を軸ＡＸ４の周りに１８０度回転させた状態でボディ２０に取り付けた場合には、第２切れ刃３２２が実際の「切れ刃」として機能することとなる。

【0062】

このように、切削インサート３０は、軸ＡＸ２、ＡＸ３、ＡＸ４のそれぞれの周りに回転させながら、様々な向きでボディ２０に取り付けることにより、第１切れ刃３１１、３１２、第２切れ刃３２１、３２２の中から、切削に供される「切れ刃」を選択し切り換えることが可能となっている。このような切れ刃の切り換えは、逆勝手のボディ２０を別途用意することなく、単一のボディ２０に対して行うことができるので、切削加工に要するコストを低減することができる。

【0063】

図８には、比較例に係る切削工具１０Ａの構成が示されている。図８において符号「３１」が付されているのは、切削工具１０Ａに設けられた切削インサート３１である。切削インサート３１は、貫通穴３８０に螺子４０を挿通し締結することにより、ボディ２０に対して取り付けられている。切削工具１０Ａは、主に切削インサート３１の形状において本実施形態と異なっている。図８に示されるように、この比較例では、切削インサート３１は台形の断面を有する形状となっており、対角上の２か所のそれぞれに切れ刃３９１が設けられている。

【0064】

この比較例のような構成においては、切削インサート３１を螺子４０の周りに１８０度回転させて取り付けることで、切削に供される切れ刃３３１を切り換えることができる。ただし、本実施形態とは異なり、切削インサート３１を裏返して取り付けることはできない。この比較例では、１つの切削インサート３１に設けられた切れ刃の数は「２」である。尚、切削インサート３１に設けられた切れ刃の数を「４」とすることも可能ではあるが、その場合、図８に示されるものとは逆勝手となるボディ２０が別途必要となる。

【0065】

本実施形態と同様に、１つの切削インサート３１に４つの切れ刃を設け、これを同一のボディ２０で使用可能とするための構成としては、例えば、図９に示されるように、２つの切削インサート３１を重ね合わせて１つにしたものを、切削インサートとして用いることが考えられる。しかしながら、このような構成においては、切削インサートが厚くなり過ぎるため、小径の加工を行うことが難しくなってしまう可能性がある。

【0066】

また、これらの比較例の構成においては、切削インサート３１のマージン３９２を、図８、９に示されるような位置に設けておく必要がある。図９に示される「Ｌ１」は、回転中心軸ＡＸ１の方向におけるマージン３９２の寸法である。「Ｌ２」及び「Ｌ３」のそれぞれは、同方向における切れ刃３９１の寸法である。この比較例では、Ｌ２、Ｌ１、Ｌ３のそれぞれが回転中心軸ＡＸ１の方向に沿って並ぶよう、マージン３９２等が設けられるので、切削インサート３１の形状が更に大型化してしまう。

【0067】

これに対し、図３等に示される本実施形態の切削インサート３０では、第１側面２１１（２１２）を間に挟んで第１切れ刃３１１（３１２）と第２マージン４２１（４２２）とが設けられ、第２側面２２１、２２２を間に挟んで第２切れ刃３２１、３２２と第１マージン４１１（４１２）とが設けられる。図３のように、第１端面１１０に対し垂直な方向から見た場合においては、第１切れ刃３１１（３１２）と第２マージン４２１（４２２）とが概ね重なっており、第２切れ刃３２１（３２２）と第１マージン４１１（４１２）とが概ね重なっている。つまり、複数の切れ刃及びマージンのそれぞれが、互いに重なった状態で並んでいるので、複数の切れ刃を切り換えて使用可能な構成としながらも、上記の比較例に比べて、切削インサートの大型化を抑制することが可能となっている。

【0068】

第２実施形態について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

【0069】

図１０は、図２の一部を拡大して示した図である。先に述べたように、第１切れ刃３１１を用いて切削加工を行う際においては、第１マージン４１１が最も外側の位置にあり、実際の「マージン」として機能する。図１０に示される円弧上の点線ＤＬ１は、それぞれの第１マージン４１１の位置を表している。点線ＤＬ１は、加工される穴の内面を示すものということもできる。

【0070】

切削工具１０を用いて穴加工が行われる際には、第１マージン４１１が穴の内面に当接した状態で回転することで、当該穴の真円度が向上して行く。従って、切削インサート３０がボディ２０に取り付けられた状態、における第１マージン４１１の位置は、穴の加工精度に大きな影響を及ぼす。

【0071】

図１１（Ａ）には、第１実施形態に係る切削インサート３０を、第１側面２１２に対し垂直な方向から見た場合における、第１マージン４１１の近傍の構成が示されている。第１マージン４１１が「マージン」として機能する場合には、第１マージン４１１のうち、第２側面２２１との境界Ｐの位置が、上記のように穴の加工精度に大きな影響を及ぼすこととなる。ここでいう「境界Ｐの位置」とは、図１１（Ａ）の上下方向における位置であり、図１の回転中心軸ＡＸに対し垂直な径方向における位置のことである。

【0072】

ところで、例えば第２側面２２１の傾斜角度等が、加工精度の影響等により変化した場合には、境界Ｐの位置もそれに伴って変化することとなる。その結果、切削工具１０を用いた穴加工の精度が、境界Ｐの位置の変化に伴って低下してしまう可能性がある。

【0073】

そこで、本実施形態では、切削インサート３０の一部に、凹部５００を形成することで、上記問題を解決している。凹部５００は、図１２に示されるような直線状の溝であり、第１マージン４１１と第２側面２２１との間となる位置において、第１マージン４１１等に沿って伸びるように形成されている。尚、図示は省略するが、第１マージン４１２と第２側面２２２との間となる位置、第２マージン４２１と第１側面２１１との間となる位置、及び、第２マージン４２２と第１側面２１２との間となる位置、のそれぞれにも、同様の凹部５００が各マージンに沿って伸びるよう形成されている。これら各位置の全てではなく、一部にのみ凹部５００が形成されている態様であってもよい。

【0074】

図１１（Ｂ）には、本実施形態に係る切削インサート３０の構成が、図１１（Ａ）と同様の視点で描かれている。図１１（Ｂ）に示されるように、凹部５００の内面のうちマージン（この例では第１マージン４１１）と隣り合う部分は、平坦な面５０１となっている。また、凹部５００の内面のうち逃げ面（この例では第２側面２２１）と隣り合う部分は、円弧状に湾曲した面５０２となっている。

【0075】

このような構成において、切削工具１０による加工精度に影響する境界Ｐは、第１マージン４１１と凹部５００との境界ということになる。本実施形態の構成においては、第２側面２２１の傾斜角度等が変化した場合でも、それに伴って境界Ｐの位置は変化しない。従って、切削工具１０を用いた穴加工の精度を十分に且つ確実に確保することができる。

【0076】

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

【符号の説明】

【0077】

１０：切削工具、２０：ボディ、３０：切削インサート、１１０：第１端面、１２０：第２端面、３１１、３１２：第１切れ刃、３２１、３２２：第２切れ刃、４１１、４１２：第１マージン、４２１、４２２：第２マージン、２１１、２１２：第１側面、２２１、２２２：第２側面。

【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】2022-09-20

【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】

切削工具のボディに取り付けられる切削インサートであって、
第１端面と、
前記第１端面を区画する一対の辺のそれぞれに沿って、互いに平行となるよう設けられた一対の第１切れ刃と、
前記第１端面を区画する他の一対の辺のそれぞれに沿って、互いに平行となるよう設けられた一対の第１マージンと、
前記第１端面と対向する第２端面と、
前記第２端面を区画する一対の辺のそれぞれに沿って、互いに平行となるよう設けられた一対の第２切れ刃と、
前記第２端面を区画する他の一対の辺のそれぞれに沿って、互いに平行となるよう設けられた一対の第２マージンと、
前記第１切れ刃から前記第２マージンに向かって伸びる一対の第１側面と、
前記第２切れ刃から前記第１マージンに向かって伸びる一対の第２側面と、を備え、
前記第１マージンと前記第２側面との間、及び、前記第２マージンと前記第１側面との間、のうち少なくとも一方には、前記第１マージン又は前記第２マージンに沿って伸びる凹部が形成されている切削インサート。

【請求項2】

前記第１切れ刃を挟んで隣り合う前記第１端面と前記第１側面との間のなす角度は、９０度よりも小さい、請求項１に記載の切削インサート。

【請求項3】

前記第２切れ刃を挟んで隣り合う前記第２端面と前記第２側面との間のなす角度は、９０度よりも小さい、請求項１に記載の切削インサート。

【請求項4】

前記第１切れ刃と前記第１マージンとの間のなす角度、及び、前記第２切れ刃と前記第２マージンとの間のなす角度は、いずれも９０度とは異なる角度である、請求項１に記載の切削インサート。

【請求項5】

それぞれの前記第１切れ刃の長さは互いに同じであり、
それぞれの前記第２切れ刃の長さは互いに同じである、請求項１に記載の切削インサート。

【請求項6】

前記第１切れ刃の長さと前記第２切れ刃の長さとは互いに同じである、請求項５に記載の切削インサート。

【請求項7】

前記第１端面と前記第２端面とは互いに平行である、請求項１に記載の切削インサート。

【請求項8】

前記第１端面に対し垂直な第１対称軸の周りにおいて１８０度回転させたときの形状の全体が、回転させる前の形状と重なり、
前記第１端面に対し平行な第２対称軸の周りにおいて１８０度回転させたときの形状の全体が、回転させる前の形状と重なり、
前記第１端面に対し平行な軸であって、前記第２対称軸とは方向が異なる第３対称軸、の周りにおいて１８０度回転させたときの形状の全体が、回転させる前の形状と重なる、請求項７に記載の切削インサート。

【請求項9】

前記凹部の内面のうち、前記第１マージン又は前記第２マージンと隣り合う部分は平坦面である、請求項１に記載の切削インサート。

【請求項10】

請求項１乃至９のいずれか１項に記載の切削インサートを備えた切削工具。