特許 7119780 切削インサートおよび刃先交換式切削工具

(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】

(24)【登録日】2022-08-08

(45)【発行日】2022-08-17

(54)【発明の名称】切削インサートおよび刃先交換式切削工具

(51)【国際特許分類】

   B23C 5/20 20060101AFI20220809BHJP

   B23C 5/06 20060101ALI20220809BHJP

【ＦＩ】

B23C5/20

B23C5/06 A

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2018161805

(22)【出願日】2018-08-30

(65)【公開番号】P2020032498

(43)【公開日】2020-03-05

【審査請求日】2021-03-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000006264

【氏名又は名称】三菱マテリアル株式会社

(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】神原 正史

(72)【発明者】

【氏名】北嶋 純

(72)【発明者】

【氏名】坂本 千波

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 翔太

【審査官】亀田 貴志

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２００８／１２０１８８（ＷＯ，Ａ２）

【文献】特開平１０－１０００１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第５７１５６８８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０１６－１４４８３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１０／１１４０９４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－１５９４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１１／０５２３４０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１３／００１９０７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｃ ５／２０

Ｂ２３Ｃ ５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに反対側を向く第１、第２の多角形面と、これら第１、第２の多角形面の周囲に配置される複数の側面とを備えた多角形板状のインサート本体を有し、
このインサート本体の上記第１の多角形面のコーナ部のうち第１のコーナ部には、この第１の多角形面にコーナすくい面を有するコーナ刃が形成されるとともに、
このコーナ刃から上記第１の多角形面の周方向において上記第１のコーナ部に隣接する第２のコーナ部にかけては、上記コーナすくい面に連なる主すくい面を上記第１の多角形面に有して上記コーナ刃の第１の端部から延びる主切刃が形成され、
上記主切刃は、少なくとも上記コーナ刃側に、このコーナ刃の上記第１の端部から上記第２のコーナ部側に向かうに従い上記主すくい面のすくい角が正角側に漸次大きくなるすくい角漸増領域を備えており、
上記コーナ刃は、上記第１の端部に向かうに従い上記第２の多角形面から離れて突出する方向に延びており、上記第１の端部は、この第１の端部とは反対側の上記コーナ刃の第２の端部よりも突出し、
上記インサート本体は、上記第１、第２の多角形面の中心を通るインサート中心線を有しているとともに、
上記第１の多角形面には、上記主すくい面とは反対側において上記コーナすくい面に連なる副すくい面を該第１の多角形面に有して上記コーナ刃の第１の端部とは反対側の該コーナ刃の第２の端部から延びる副切刃が形成されており、
この副切刃は、上記インサート本体の複数の側面のうち該副切刃を介して上記副すくい面に交差する副逃げ面に対向する側面視において、上記コーナ刃の第２の端部から離れるに従い上記第２の多角形面側に向かうように延びていることを特徴とする切削インサート。

【請求項2】

上記すくい角漸増領域は、上記第１の多角形面に対向する平面視において上記コーナ刃の第１の端部から１．０ｍｍ～２．０ｍｍの範囲内に形成されている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】

上記すくい角漸増領域におけるすくい角の漸増量が５°以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の切削インサート。

【請求項4】

上記コーナ刃の第１の端部から上記第１の多角形面の内側に延びる上記主すくい面とコーナすくい面との境界線は、該第１の多角形面に対向する平面視において上記主切刃に２０°～６０°の範囲内の交差角で交差していることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の切削インサート。

【請求項5】

上記コーナ刃は、上記インサート本体の複数の側面のうち該コーナ刃を介して上記コーナすくい面に交差するコーナ逃げ面に対向する側面視において凹曲線状に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の切削インサート。

【請求項6】

上記コーナ刃の第１の端部は、この第１の端部とは反対側の上記コーナ刃の第２の端部に対し、上記インサート本体の複数の側面のうち該コーナ刃を介して上記コーナすくい面に交差するコーナ逃げ面に対向する側面視において０．０５ｍｍ～０．１５ｍｍの範囲内の突出量で突出していることを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の切削インサート。

【請求項7】

上記副切刃は、上記副逃げ面に対向する側面視において、上記インサート中心線に垂直な平面に対する傾斜角が０°～１５°の範囲内とされていることを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の切削インサート。

【請求項8】

上記主切刃は、上記コーナ刃側では、このコーナ刃の上記第１の端部から上記第２のコーナ部側に向かうに従い、上記複数の側面のうち上記主すくい面と交差する主逃げ面に対向する側面視において、凸曲線を描きつつ上記第２の多角形面から離れた後に該第２の多角形面側に向けて延びていることを特徴とする請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の切削インサート。

【請求項9】

上記主逃げ面に対向する側面視において、上記主切刃が描く凸曲線の曲率半径は３ｍｍ～１０ｍｍの範囲内であるとともに、上記コーナ刃の第１の端部から少なくとも１．０ｍｍの範囲で上記主切刃が凸曲線を描いていることを特徴とする請求項８に記載の切削インサート。

【請求項10】

上記インサート本体は、上記第１、第２の多角形面の中心を通るインサート中心線回りに１２０°ずつ回転対称形状であるとともに、上記第１、第２の多角形面に関して表裏反転対称形状の六角形板状に形成されており、
上記第１、第２の多角形面には３つずつの上記第１、第２のコーナ部が、周方向に交互に配置されるとともに、上記インサート中心線方向には互いに反対側に配置されており、
上記第１、第２の多角形面同士では、上記コーナ刃の第１の端部と、この第１の端部とは反対側の上記コーナ刃の第２の端部とが、上記インサート本体の周方向に反対側に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項９のうちいずれか一項に記載の切削インサート。

【請求項11】

上記インサート本体の側面は、上記インサート中心線に平行に延びていることを特徴とする請求項１０に記載の切削インサート。

【請求項12】

軸線回りに回転される工具本体の先端部外周に形成されたインサート取付座に、請求項１から請求項１１のうちいずれか一項に記載の切削インサートが、上記コーナ刃を上記工具本体の先端外周側に位置させるとともに、このコーナ刃の上記第１の端部から延びる上記主切刃を上記工具本体の外周側に位置させ、これらのコーナ刃と主切刃に連なる上記コーナすくい面と主すくい面を工具回転方向に向けて着脱可能に取り付けられていることを特徴とする刃先交換式切削工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、刃先交換式切削工具に着脱可能に取り付けられる切削インサート、および該切削インサートが軸線回りに回転される工具本体の先端部外周に着脱可能に取り付けられた刃先交換式切削工具に関するものである。

【背景技術】

【0002】

このような切削インサートとして、例えば特許文献１には、３つずつの主コーナと副コーナを上下面に交互に有する実質的に六角形板状のインサート本体を備え、上面の３つの主コーナのうち第１主コーナから隣接する２つの副コーナに向かって順に、コーナ刃と、コーナ刃から離れるにつれて下面に向かって傾斜する直線状の副切刃と、副切刃から離れるにつれて副切刃よりも大きな角度で下面に向かって傾斜する主切刃とが形成され、これら第１主コーナから隣接する２つの副コーナに向かって延びる部位が同一形状である、いわゆる勝手無しの切削インサートが記載されている。また、この特許文献１には、主切刃のすくい角を一定とすることも記載されている。

【0003】

このような切削インサートは、軸線回りに回転される刃先交換式切削工具の工具本体の先端部に形成されたインサート取付座に、上記コーナ刃を工具本体の先端外周側に位置させるとともに、このコーナ刃に連なる１組の副切刃と主切刃を工具本体の外周側に位置させ、他の１組の副切刃と主切刃を工具本体の先端側に位置させて着脱可能に取り付けられる。こうして工具本体に取り付けられた切削インサートにおいては、工具本体の外周側に位置した１組の副切刃と主切刃によって比較的大きな切り込みの壁面切削が行われるとともに、工具本体の先端側に位置した他の１組の副切刃と主切刃のうちの副切刃によって底面の仕上げ切削が行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第５７１５６８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、このような切削インサートによる比較的大きな切り込みの切削加工では、薄板等の被削材においてビビリ振動を生じさせないように低い切削抵抗であることや、良好な面品位で精度の高い仕上げ面（壁面、底面）が得られること、さらに生成される切屑の噛み込みを防ぐことが可能な良好な切屑排出性が要求される。そして、特に切屑の排出方向を制御して良好な切屑排出性を得ることができなければ、切屑の噛み込みを生じることによって切削抵抗の増大を招くとともに、噛み込まれた切屑によって被削材の壁面や底面が傷付けられ、仕上げ面の品位や精度が損なわれる結果となる。

【0006】

本発明は、このような背景の下になされたもので、工具本体の外周側に位置させられる主切刃によって生成される切屑の排出方向を制御することにより、切屑の噛み込みを防いで切削抵抗を抑制するとともに仕上げ面に高い品位や精度を確保することが可能な切削インサート、および該切削インサートが着脱可能に取り付けられ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】

【0007】

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の切削インサートは、互いに反対側を向く第１、第２の多角形面と、これら第１、第２の多角形面の周囲に配置される複数の側面とを備えた多角形板状のインサート本体を有し、このインサート本体の上記第１の多角形面のコーナ部のうち第１のコーナ部には、この第１の多角形面にコーナすくい面を有するコーナ刃が形成されるとともに、このコーナ刃から上記第１の多角形面の周方向において上記第１のコーナ部に隣接する第２のコーナ部にかけては、上記コーナすくい面に連なる主すくい面を上記第１の多角形面に有して上記コーナ刃の第１の端部から延びる主切刃が形成され、上記主切刃は、少なくとも上記コーナ刃側に、このコーナ刃の上記第１の端部から上記第２のコーナ部側に向かうに従い上記主すくい面のすくい角が正角側に漸次大きくなるすくい角漸増領域を備えており、上記コーナ刃は、上記第１の端部に向かうに従い上記第２の多角形面から離れて突出する方向に延びており、上記第１の端部は、この第１の端部とは反対側の上記コーナ刃の第２の端部よりも突出し、上記インサート本体は、上記第１、第２の多角形面の中心を通るインサート中心線を有しているとともに、上記第１の多角形面には、上記主すくい面とは反対側において上記コーナすくい面に連なる副すくい面を該第１の多角形面に有して上記コーナ刃の第１の端部とは反対側の該コーナ刃の第２の端部から延びる副切刃が形成されており、この副切刃は、上記インサート本体の複数の側面のうち該副切刃を介して上記副すくい面に交差する副逃げ面に対向する側面視において、上記コーナ刃の第２の端部から離れるに従い上記第２の多角形面側に向かうように延びていることを特徴とする。

【0008】

また、本発明の刃先交換式切削工具は、軸線回りに回転される工具本体の先端部外周に形成されたインサート取付座に、このような切削インサートが、上記コーナ刃を上記工具本体の先端外周側に位置させるとともに、このコーナ刃の上記第１の端部から延びる上記主切刃を上記工具本体の外周側に位置させ、これらのコーナ刃と主切刃に連なる上記コーナすくい面と主すくい面を工具回転方向に向けて着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。

【0009】

このように構成された切削インサートおよび刃先交換式切削工具では、工具本体の外周側に位置させられる主切刃の工具本体先端側のコーナ刃側に、このコーナ刃の第１の端部から工具本体後端側に位置することになる第２のコーナ部側に向かうに従い主すくい面のすくい角が正角側に漸次大きくなるすくい角漸増領域が備えられており、コーナ刃側から主切刃によって生成される切屑は、主切刃の後端側で先端側よりも大きなすくい角の主すくい面に沿って流れるとともに、この後端側で先端側よりも工具回転方向側に大きなスペースが確保されるので、主切刃の後端側で先端側よりも大きな半径でカールさせられることになる。

【0010】

そして、これにより切屑は、このカールの中心線が先端部から後端部に向かうに従い主切刃から離れる方向、すなわち工具本体の後端側に向かうに従い内周側に向かう方向に向けられて流出し、そのままの方向にカールされるように巻き癖が付けられながら排出される。従って、切屑は、主切刃によって切削された壁面から離れるように排出方向が制御されることになるので、切屑が被削材の切削された壁面とインサート本体との間に噛み込まれるのを防ぐことができ、このような切屑の噛み込みによって仕上げ面（壁面）が傷付けられて仕上げ面の品位や精度が損なわれるのを防止することができるとともに、切削抵抗が増大するのも抑えることができる。
さらにまた、上記コーナ刃を、上記第１の端部に向かうに従い上記第２の多角形面から離れて突出する方向に延びるように形成することにより、このコーナ刃から主切刃の先端部に亙って生成される切屑を、さらに工具本体の後端側に向かうに従い内周側に向かうように排出させ易くすることができる。
また、上記インサート本体は、上記第１、第２の多角形面の中心を通るインサート中心線を有しているとともに、上記第１の多角形面には、上記主すくい面とは反対側において上記コーナすくい面に連なる副すくい面を該第１の多角形面に有して上記コーナ刃の第１の端部とは反対側の該コーナ刃の第２の端部から延びる副切刃が形成され、この副切刃を、上記インサート本体の複数の側面のうち該副切刃を介して上記副すくい面に交差する副逃げ面に対向する側面視において、上記コーナ刃の第２の端部から離れるに従い上記第２の多角形面側に向かって延びるように形成することにより、この副切刃によっても切屑の先端部のカール半径を後端部よりも小さくして上述のような中心線の方向に切屑を案内することが可能となる。

【0011】

ここで、上記すくい角漸増領域は、上記第１の多角形面に対向する平面視において上記コーナ刃の第１の端部から１．０ｍｍ～２．０ｍｍの範囲内に形成されていればよい。このような範囲内においてすくい角漸増領域が形成されていれば、切屑に上述のような巻き癖を付けて生成させて排出方向を制御することができるので、例えばコーナ刃の第１の端部から２．０ｍｍを越える範囲では主切刃のすくい角が一定とされていてもよい。なお、すくい角漸増領域がコーナ刃の第１の端部から１．０ｍｍよりも短い場合には、切屑に十分な巻き癖を付けることができなくなるおそれがある。

【0012】

また、上記すくい角漸増領域におけるすくい角の漸増量は５°以上であることが望ましい。このすくい角漸増領域におけるすくい角の漸増量が５°を下回ると、上述のように排出方向が工具本体の後端側に向かうに従い内周側に向かう方向となるような巻き癖を十分に切屑に付けることが困難となり、切屑の噛み込みを確実に防ぐことができなくなるおそれがある。

【0013】

さらに、上記コーナ刃の第１の端部から上記第１の多角形面の内側に延びる上記主すくい面とコーナすくい面との境界線は、該第１の多角形面に対向する平面視において上記主切刃に２０°～６０°の範囲内の交差角で交差していることが望ましい。このような交差角で主すくい面とコーナすくい面とが交差して主すくい面のすくい角漸増領域が形成されることにより、この主すくい面とコーナすくい面との境界線に沿って切屑を案内して一層確実に排出方向を主切刃から離れる方向、すなわち工具本体の後端側に向かうに従い内周側に向かう方向に制御することが可能となる。

【0014】

すなわち、この境界線の上記平面視における主切刃との交差角が２０°を下回ると、切屑の排出方向を確実に工具本体の後端側に向かうに従い内周側に向かう方向に制御することができなくなるおそれがある。また、逆に、この交差角が６０°を上回ると、切屑が工具本体の後端側に排出され難くなり、工具本体の内周側に流出した切屑が工具本体のチップポケットの壁面に当たって外周側に流れ、主切刃と被削材の切削された壁面との間に噛み込まれるおそれが生じる。

【0015】

上記コーナ刃を、上記インサート本体の複数の側面のうち該コーナ刃を介して上記コーナすくい面に交差するコーナ逃げ面に対向する側面視において凹曲線状に形成することにより、このコーナ刃によって生成される切屑の先端部を上述のように工具本体の後端側に向かうに従い内周側に向かう中心線回りに確実にカールさせることができ、切屑の噛み込みを一層効果的に防止することが可能となる。

【0016】

なお、このようにコーナ刃を、その第１の端部に向かうに従い第２の多角形面から離れて突出する方向に延びるように形成した場合には、このコーナ刃の第１の端部は、この第１の端部とは反対側の上記コーナ刃の第２の端部に対して、上記インサート本体の複数の側面のうち該コーナ刃を介して上記コーナすくい面に交差するコーナ逃げ面に対向する側面視において０．０５ｍｍ～０．１５ｍｍの範囲内の突出量で突出していることが望ましい。この突出量が０．０５ｍｍを下回ると、上述のように切屑の排出方向を工具本体の後端側に向かうに従い内周側に向かう方向に制御する効果が小さくなるおそれがある一方、０．１５ｍｍを上回ると第１の端部におけるコーナ刃と主切刃との交差角が小さくなって欠損等を生じ易くなるおそれがある。

【0018】

なお、この場合に、上記副切刃は、上記副逃げ面に対向する側面視において、上記インサート中心線に垂直な平面に対する傾斜角が０°～１５°の範囲内とされていることが望ましい。この傾斜角が０°を下回って、副切刃がコーナ刃の第２の端部から離れるに従い第２の多角形面とは反対側に向かうように延びていると、切屑のカールの中心線が工具本体の後端側に向かうに従い外周側に向かうことになって切屑の噛み込みを確実に防止することができなくなるおそれがある。また、この副切刃の上記傾斜角が１５°を上回るほど大きいと、切屑が工具本体の後端側に排出され難くなって却って噛み込みを生じるおそれがある。

【0019】

一方、上記主切刃を、上記コーナ刃側では、このコーナ刃の上記第１の端部から上記第２のコーナ部側に向かうに従い、上記複数の側面のうち上記主すくい面と交差する主逃げ面に対向する側面視において、凸曲線を描きつつ上記第２の多角形面から離れた後に該第２の多角形面側に向けて延びるように形成することにより、切屑は主切刃がなす凸曲線に沿った断面凸曲線状に引き延ばされて薄肉に生成されるので、切屑の先端部のカール半径を後端部よりも小さく丸め込み易くすることができる。このため、さらに確実に切屑を工具本体の後端側に向かうに従い内周側に向かう中心線回りに切屑をカールさせて排出方向を制御することができる。

【0020】

なお、この場合には、上記主逃げ面に対向する側面視において、上記主切刃が描く凸曲線の曲率半径は３ｍｍ～１０ｍｍの範囲内であるとともに、上記コーナ刃の第１の端部から少なくとも１．０ｍｍの範囲で上記主切刃が凸曲線を描いていることが望ましい。主切刃が描く上記凸曲線の曲率半径が３ｍｍを下回ると、この部分で主切刃に欠損等が生じ易くなるおそれがある一方、曲率半径が１０ｍｍを上回ると凸曲線が平坦になって切屑の排出方向を制御する効果が損なわれるおそれがある。また、このように主切刃が凸曲線を描く範囲がコーナ刃の第１の端部から１．０ｍｍの範囲より短くても、切屑の排出方向を制御する効果を十分に発揮することができなくなるおそれがある。

【0021】

さらに、上記インサート本体が、上記第１、第２の多角形面の中心を通るインサート中心線回りに１２０°ずつ回転対称形状であるとともに、上記第１、第２の多角形面に関して表裏反転対称形状の六角形板状に形成されており、上記第１、第２の多角形面には３つずつの上記第１、第２のコーナ部が、周方向に交互に配置されるとともに、上記インサート中心線方向には互いに反対側に配置されていて、上記第１、第２の多角形面同士では、上記コーナ刃の第１の端部と、この第１の端部とは反対側の上記コーナ刃の第２の端部とが、上記インサート本体の周方向に反対側に配置されている場合には、１つのインサート本体によって表裏の第１、第２の多角形面（六角形面）それぞれ３回ずつの合計６回のコーナ刃、主切刃、あるいは副切刃の使用が可能となる。

【0022】

さらにまた、この場合には、上記インサート本体の側面を、上記インサート中心線に平行に延びるように形成して、ネガティブタイプの切削インサートとすれば、コーナ刃や主切刃、あるいは上記副切刃の刃物角を確保して刃先強度を向上させることができる。

【発明の効果】

【0023】

以上説明したように、本発明によれば、コーナ刃側の切屑の先端部のカール半径を後端部よりも小さくして、切屑を工具本体の後端側に向かうに従い内周側に向かうカール中心線回りにカールさせることにより、主切刃によって形成される被削材の壁面から離れる方向に切屑の排出方向を制御することができ、これによって切屑が壁面と主切刃との間に噛み込まれるのを防ぐことができるので、仕上げ面の品位や精度の向上を図ることができるとともに、切削抵抗の増大を抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の切削インサートの一実施形態を示す斜視図である。

【図2】図１に示す実施形態の多角形面（六角形面）に対向する方向から見た平面図である。

【図3】図２における矢線Ｖ方向視の側面図である。

【図4】図２における矢線Ｗ方向視の側面図である。

【図5】図２における矢線Ｘ方向視の側面図である。

【図6】図２における矢線Ｙ方向視の側面図である。

【図7】図２における矢線Ｚ方向視の側面図である。

【図8】図１におけるＡ部分の拡大図である。

【図9】図３におけるＡ部分の拡大図である。

【図10】図４におけるＡ部分の拡大図である。

【図11】図２におけるＡＡ断面図である。

【図12】図２におけるＢＢ断面図である。

【図13】図２におけるＣＣ断面図である。

【図14】図２におけるＤＤ断面図である。

【図15】図２におけるＥＥ断面図である。

【図16】図２におけるＦＦ断面図である。

【図17】図２におけるＧＧ断面図である。

【図18】図２におけるＨＨ断面図である。

【図19】図２におけるＩＩ断面図である。

【図20】図２におけるＪＪ断面図である。

【図21】本発明の刃先交換式切削工具の一実施形態における工具本体の斜視図である。

【図22】図２１に示す工具本体のインサート取付座周辺の拡大斜視図である。

【図23】本発明の刃先交換式切削工具の一実施形態を示す斜視図である。

【図24】図２３に示す実施形態の底面図である。

【図25】図２３に示す実施形態の側面図である。

【図26】図２３に示す実施形態のインサート取付座周辺の拡大側面図である。

【図27】図２３に示す実施形態のインサート取付座周辺の拡大斜視図である。

【図28】図１に示す実施形態の切削インサートによって切屑が生成される状態を示すものである。

【図29】主切刃のすくい角が一定の切削インサートによって切屑が生成される状態を示すものである。

【発明を実施するための形態】

【0025】

図１～図２０は、本発明の切削インサートの一実施形態を示すものである。また、図２１および図２２は、この一実施形態の切削インサートが取り付けられる刃先交換式切削工具の工具本体を示すものであり、図２３～図２７は、この工具本体に本発明の一実施形態の切削インサートが取り付けられた本発明の刃先交換式切削工具の一実施形態を示すものである。さらに、図２８は、この一実施形態の切削インサートによって切屑が生成される状態を示すものであり、図２９は、特許文献１に記載されたような主切刃のすくい角が一定の切削インサートによって切屑が生成される状態を示すものである。

【0026】

本実施形態の切削インサートは、そのインサート本体１が超硬合金等の硬質材料により多角形の板状、特に偏六角形の板状に形成され、互いに反対側を向く２つの六角形面（第１、第２の多角形面）２と、これらの六角形面２の周囲に配置される複数（６つ）の側面３とを備えている。また、２つの六角形面２の中央には、インサート本体１を貫通する断面円形の取付孔４が開口している。

【0027】

インサート本体１は、この取付孔４の中心を通るインサート中心線Ｃ回りに１２０°ずつ回転対称形状であるとともに、２つの六角形面２に関して表裏反転対称形状である。なお、２つの六角形面２における取付孔４の開口部の周りはインサート中心線Ｃに垂直な円環状の平面部２ａとされている。また、インサート中心線Ｃ方向から見たときの六角形面２の各辺の長さは略等しくされている。

【0028】

２つの六角形面２の各６つのコーナ部は、該六角形面２の周方向に交互に第１のコーナ部Ｃ１と第２のコーナ部Ｃ２とされている。第１のコーナ部Ｃ１において交差する六角形面２の２つの辺稜部の挟角は、第２のコーナ部Ｃ２において交差する六角形面２の２つの辺稜部の挟角よりも小さくされており、従って１２０°よりも小さくされていて、略９０°に設定されている。

【0029】

また、２つの六角形面２同士では、一方の六角形面２における第１のコーナ部Ｃ１のインサート中心線Ｃ方向の反対側に他方の六角形面２の第１のコーナ部Ｃ１が位置し、一方の六角形面２における第２のコーナ部Ｃ２のインサート中心線Ｃ方向の反対側には他方の六角形面２の第２のコーナ部Ｃ２が位置している。なお、インサート本体１の複数の側面３はインサート中心線Ｃに平行な平面状であり、本実施形態の切削インサートはネガティブタイプの切削インサートとされる。

【0030】

第１のコーナ部Ｃ１には、各六角形面２にコーナすくい面５ａを有するコーナ刃５が形成されている。このコーナ刃５は、インサート中心線Ｃ方向から見た六角形面２に対向する平面視において凸円弧等の凸曲線状に形成されている。従って、インサート本体１の側面３のうち、このコーナ刃５を介してコーナすくい面５ａに交差する２つの側面３の交差稜線部はインサート中心線Ｃに平行な円筒面等の凸曲面状に形成され、コーナ逃げ面５ｂとされる。

【0031】

さらに、上記コーナすくい面５ａと、次述する主すくい面６ａおよび副すくい面７ａとは、これらコーナすくい面５ａ、主すくい面６ａ、および副すくい面７ａが形成された六角形面２の内側に向かうに従い、インサート中心線Ｃに垂直な平面に対して、この六角形面２とは反対の六角形面２側に向かうように傾斜している。

【0032】

また、このコーナ刃５の一方の端部である第１の端部（図２においてインサート中心線Ｃを中心としたコーナ刃５の反時計回り方向側の端部）５Ａから、六角形面２の周方向において第１の端部５Ａ側に隣接する第２のコーナ部Ｃ２にかけては、コーナすくい面５ａに連なる主すくい面６ａを各六角形面２に有する主切刃６が形成されている。インサート本体１の複数の側面３は平面状であるので、インサート中心線Ｃ方向から見た六角形面２に対向する平面視において主切刃６は直線状に形成され、これらの複数の側面３のうち、この主切刃６を介して主すくい面６ａに交差する側面３は主切刃６の主逃げ面６ｂとされる。

【0033】

さらに、第１の端部５Ａと反対側のコーナ刃５の他方の端部である第２の端部（図２においてインサート中心線Ｃを中心としたコーナ刃５の時計回り方向側の端部）５Ｂから、六角形面２の周方向において第２の端部５Ｂに隣接する第２のコーナ部Ｃ２にかけては、やはりコーナすくい面５ａに連なる副すくい面７ａを各六角形面２に有する副切刃７が形成されている。この副切刃７も主切刃６と同様にインサート中心線Ｃ方向から見た六角形面２に対向する平面視において直線状に形成され、インサート本体１の複数の側面３のうち、この副切刃７を介して副すくい面７ａに交差する側面３は副切刃７の副逃げ面７ｂとされる。

【0034】

従って、インサート本体１が２つの六角形面２について表裏反転対称形状とされた本実施形態の切削インサートでは、これら２つの六角形面２同士において、コーナ刃５から主切刃６と副切刃７がインサート本体１の周方向において反対向きに延びることになる。すなわち、インサート本体１の１つの側面３は、一方の六角形面２との交差稜線部に主切刃６が形成されて、この主切刃６の主逃げ面６ｂとされるとともに、他方の六角形面２との交差稜線部に副切刃７が形成されて、この副切刃７の副逃げ面７ｂとされる。

【0035】

コーナ刃５は、上記第２の端部５Ｂから第１の端部５Ａに向かうに従い、このコーナ刃が形成された六角形面２とは反対の六角形面２から離れて突出する方向に延びている。すなわち、コーナ刃５が第１の多角形面（一方の六角形面２）に形成されている場合には、このコーナ刃５はその第２の端部５Ｂから第１の端部５Ａに向かうに従い第２の多角形面（他方の六角形面２）から離れて突出する方向に延びている。

【0036】

ここで、このコーナ刃５の第１の端部５Ａは、この第１の端部５Ａとは反対側のコーナ刃５の第２の端部５Ｂに対し、インサート中心線Ｃに垂直な平面に沿ってインサート本体１の複数の側面３のうち該コーナ刃５を介してコーナすくい面５ａに交差する上記コーナ逃げ面５ｂに対向する側面視において、図５に示すようにインサート中心線Ｃ方向に０．０５ｍｍ～０．１５ｍｍの範囲内の突出量ｔで突出している。また、このコーナ刃５は、上記コーナ逃げ面５ｂに対向する側面視において、図５や図８に示すように凹曲線状をなすように形成されている。

【0037】

さらに、このコーナ刃５の第１の端部５Ａに連なる主切刃６は、コーナ刃５側では、このコーナ刃の第１の端部５Ａから、主切刃６を間にして第１のコーナ部Ｃ１とは反対側の上記第２のコーナ部Ｃ２側に向かうに従い、インサート本体１の複数の側面３のうち主すくい面６ａと交差する主逃げ面６ｂに垂直に対向する側面視において図９や図１０に示すように、凸円弧等の凸曲線を描きつつ該主切刃６が形成された六角形面２とは反対の六角形面２から離れた後に、この主切刃６が形成された六角形面２とは反対の六角形面２側に向けて延びている。

【0038】

すなわち、主切刃６が第１の多角形面（一方の六角形面２）に形成されている場合は、この主切刃６は、この第１の多角形面のコーナ刃５の第２の端部５Ｂから第２のコーナ部Ｃ２に向かうに従い、コーナ刃５側において凸円弧等の凸曲線を描きつつ第２の多角形面（他方の六角形面２）から離れた後に、第２の多角形面（六角形面２）側に向けて延びている。

【0039】

ここで、上記主逃げ面６ｂに垂直に対向する側面視において、コーナ刃５側で主切刃６が描く凸曲線の曲率半径Ｒは３ｍｍ～１０ｍｍの範囲内であるとともに、コーナ刃５の第１の端部５Ａから少なくとも１．０ｍｍの範囲で主切刃６が凸曲線を描いている。なお、この範囲よりも第２のコーナ部Ｃ２側では、主切刃６は、上記側面視に凸曲線を描いたまま反対の六角形面２側に延びていてもよく、また直線状に反対の六角形面２側に延びていてもよく、凹曲線を描いていてもよい。

【0040】

一方、副切刃７は、インサート本体１の複数の側面３のうち該副切刃７を介して副すくい面７ａに交差する上記副逃げ面７ｂに垂直に対向する側面視において、コーナ刃５の上記第２の端部５Ｂからインサート中心線Ｃに垂直な平面Ｐに沿って延びるように形成されるか、またはコーナ刃５の第２の端部５Ｂから離れるに従い該副切刃７が形成された六角形面２とは反対の六角形面２側に向かって延びるように形成されている。本実施形態では、図３および図９に示すようにコーナ刃５の第２の端部５Ｂから離れるに従い反対の六角形面２側に向かって延びるように形成されている。

【0041】

すなわち、副切刃７が第１の多角形面（一方の六角形面２）に形成されている場合、本実施形態では副切刃７は、この第１の多角形面のコーナ刃５の第２の端部５Ｂから第２のコーナ部Ｃ２に向かうに従い、第２の多角形面（他方の六角形面２）側に向けて延びている。なお、副切刃７は、上記副逃げ面７ｂに対向する側面視において、インサート中心線Ｃに垂直な平面Ｐに対する傾斜角αが０°～１５°の範囲内とされている。副切刃７がインサート中心線Ｃに垂直な平面Ｐに沿って延びている場合には、この傾斜角αは０°である。

【0042】

また、主切刃６は、コーナ刃５の第１の端部５Ａから、この第１の端部５Ａ側の第２のコーナ部Ｃ２までの範囲で延びているのに対し、副切刃７は、コーナ刃５の第２の端部５Ｂから、この第２の端部５Ｂ側の第２のコーナ部Ｃ２に向けて主切刃６よりも短い範囲で延びている。コーナ刃５の第２の端部５Ｂとは反対側の副切刃７の端部から第２のコーナ部Ｃ２にかけての部分は、六角形面２と側面３との交差稜線部が副切刃７の上記傾斜角αよりも大きな角度で反対の六角形面２側に向かうように傾斜しており、この部分が切削に使用されることはない。

【0043】

さらにまた、コーナすくい面５ａ、主すくい面６ａ、および副すくい面７ａは、それぞれコーナ刃５側、主切刃６側、および副切刃７側に、図１１～図１６、図１９および図２０に示すようにインサート中心線Ｃに沿って六角形面２に対向する方向から見た平面視におけるコーナ刃５、主切刃６、および副切刃７に直交する断面において、コーナすくい面５ａ、主すくい面６ａ、および副すくい面７ａよりもインサート中心線Ｃに垂直な平面に対して緩やかな一定の傾斜角で六角形面２の内側に向かうに従い反対の六角形面２側に向かって延びるランド部５ｃ、６ｃ、７ｃを備えている。

【0044】

さらに、これらコーナすくい面５ａ、主すくい面６ａ、および副すくい面７ａのランド部５ｃ、６ｃ、７ｃとコーナ刃５、主切刃６、および副切刃７との間には、これらのランド部５ｃ、６ｃ、７ｃよりもインサート中心線Ｃに垂直な平面に対してさらに緩やかな傾斜角で六角形面２の内側に向かうに従い反対の六角形面２側に向かうホーニング部５ｄ、６ｄ、７ｄが形成されている。このホーニング部５ｄ、６ｄ、７ｄは上記断面においてランド部５ｃ、６ｃ、７ｃよりも幅が狭い。なお、これらのホーニング部５ｄ、６ｄ、７ｄは、同じく上記断面においてインサート中心線Ｃに垂直な平面に沿って形成されていてもよい。

【0045】

また、これらコーナすくい面５ａ、主すくい面６ａ、および副すくい面７ａは、上記断面においてそれぞれのランド部５ｃ、６ｃ、７ｃに凸曲線をなして接して直線状に六角形面２の内側に向かうに従い反対の六角形面２側に延び、さらに凹曲線をなして六角形面２の上記平面部２ａに接するように形成されている。

【0046】

なお、本実施形態では、コーナ刃５が上述のようにコーナ逃げ面５ｂに対向する側面視において凹曲線状をなして第２の端部５Ｂから離れて第１の端部５Ａに向かうに従い突出するように形成されているので、コーナすくい面５ａおよびそのランド部５ｃも、副すくい面７ａおよびそのランド部７ｃとの境界線Ｌから主すくい面６ａおよびそのランド部６ｃとの境界線Ｍに向かうに従い、凹曲面を描きつつインサート中心線Ｃ方向に突出するように形成される。

【0047】

また、本実施形態では、主切刃６が、コーナ刃５側で、このコーナ刃５の第１の端部５Ａから第２のコーナ部Ｃ２側に向かうに従い、主逃げ面６ｂに対向する側面視において、凸曲線を描きつつ反対の六角形面２から離れた後にこの反対の六角形面２側に向けて延びているので、主すくい面６ａおよびそのランド部６ｃも、コーナすくい面５ａおよびそのランド部５ｃとの上記境界線Ｍから第２のコーナ部Ｃ２側に向かうに従い凸曲面をなして反対の六角形面２から離れた後に、この反対の六角形面２側に向かうように延びることになる。

【0048】

なお、コーナ刃５の第１の端部５Ａから六角形面２の内側に延びる上記主すくい面６ａおよびそのランド部６ｃとコーナすくい面５ａおよびそのランド部５ｃとの境界線Ｍは、図２に示すようにインサート中心線Ｃ方向に沿ってこの六角形面２に対向する方向から見た平面視において、上記主切刃６に対して２０°～６０°の範囲内の交差角βで交差している。

【0049】

そして、さらに上記構成の切削インサートでは、主切刃６は、少なくともコーナ刃５側に、このコーナ刃５の上記第１の端部５Ａから上記第２のコーナ部Ｃ２側に向かうに従い主すくい面６ａのすくい角θが正角側に漸次大きくなるすくい角漸増領域６ｅを備えている。すなわち、このすくい角漸増領域６ｅでは、インサート中心線Ｃに沿って六角形面２に対向する方向から見た平面視において主切刃６に直交する断面における主すくい面６ａがインサート中心線Ｃに垂直な平面に対してなす角度であるすくい角θが、図１１～図１４に示すようにコーナ刃５の第１の端部５Ａから主切刃６に沿って離れるに従い漸次大きくなる。

【0050】

ここで、本実施形態では、このすくい角漸増領域６ｅは、インサート中心線Ｃ方向から見て六角形面２に対向する平面視において、コーナ刃５の第１の端部５Ａから１．０ｍｍ～２．０ｍｍの範囲Ｎ内に形成されている。また、本実施形態では、このすくい角漸増領域６ｅよりも第２のコーナ部Ｃ２側においては、主すくい面６ａの上記すくい角θは一定とされている。さらに、このすくい角漸増領域６ｅにおけるすくい角θの漸増量、すなわちコーナ刃５の第１の端部５Ａと、この第１の端部５Ａとは反対側のすくい角漸増領域６ｅの終端との主すくい面６ａのすくい角θの差は５°以上である。

【0051】

このような切削インサートは、図２１および図２２に示すような本発明の刃先交換式切削工具の一実施形態における工具本体１１の先端部外周に形成されたインサート取付座１２にクランプネジ１３によって着脱可能に取り付けられ、図２３～図２７に示すような上記実施形態の刃先交換式切削工具（刃先交換式フライス）を構成する。

【0052】

本実施形態では、工具本体１１は先端部（図２５における下側部分）が大径とされた軸線Ｏを中心とした外形略円盤状に形成されており、この先端部の外周には後端側に延びるチップポケット１４が形成されていて、インサート取付座１２は、このチップポケット１４の工具回転方向Ｔを向く壁面に、該壁面と工具本体１１の先端面および外周面に開口する凹所として形成されている。本実施形態では、複数（４つ）のチップポケット１４およびインサート取付座１２が周方向に等間隔に形成されている。

【0053】

インサート取付座１２は、図２１および図２２に示すように工具回転方向Ｔを向く円環状の平坦な底面１２ａと、この底面１２ａに垂直に工具回転方向Ｔ側に立ち上がる、工具本体１１の先端外周側を向く壁面１２ｂと先端内周側を向く壁面１２ｃとを備えている。底面１２ａは工具本体１１の後端側に向かうに従い工具回転方向Ｔに向かうように僅かに傾斜しており、その中央部には上記クランプネジ１３がねじ込まれるネジ孔１２ｄが形成されている。また、底面１２ａと壁面１２ｂ、１２ｃとの間と、工具本体１１の先端面および外周面と底面１２ａとの交差稜線部とには、インサート本体１との干渉を防ぐ逃げ部が形成されている。

【0054】

このようなインサート取付座１２に、上記実施形態の切削インサートは、そのインサート本体１の１つの六角形面２を工具回転方向Ｔに向け、この１つの六角形面２の１つのコーナ刃５を図２３および図２５に示すように工具本体１１の先端外周側に突出させるとともに、このコーナ刃５に連なる主切刃６を図２５に示すように工具本体１１の外周側に突出させて、図２６に示すように後端側に向かうに従い工具回転方向Ｔとは反対側に延びるように、また該コーナ刃５に連なる副切刃７を図２５に示すように工具本体１１の先端側に突出させて、軸線Ｏに垂直な平面上か、工具本体１１の内周側に向かうに従い僅かに後端側に延びるようにして着座させられる。

【0055】

また、インサート本体１の上記１つの六角形面２とは反対の他の１つの六角形面２は、その中央部の上記平面部２ａがインサート取付座１２の底面１２ａに密着するとともに、工具本体１１の先端側に向けられた副切刃７以外の上記１つの六角形面２における残り２つの副切刃７に連なる副逃げ面７ｂが形成されたインサート本体１の２つの側面３がインサート取付座１２の上記壁面１２ｂ、１２ｃに当接させられる。なお、これらの壁面１２ｂ、１２ｃの間の壁面は、こうして着座させられたインサート本体１と接触することはなく、対向する側面３との間に僅かな間隔があけられる。

【0056】

そして、このように着座させられたインサート本体１は、取付孔４に挿通されたクランプネジ１３がネジ孔１２ｄにねじ込まれることにより、上記他の１つの六角形面２の平面部２ａが底面１２ａに押し付けられるとともに、上記２つの側面３が壁面１２ｂ、１２ｃにそれぞれ押し付けられてインサート取付座１２に固定され、工具本体１１に取り付けられる。

【0057】

このように構成された切削インサートおよび該切削インサートを取り付けた刃先交換式切削工具では、工具本体１１の外周側に突出させられる主切刃６の工具本体１１先端側のコーナ刃５側に、このコーナ刃５の第１の端部５Ａから工具本体１１後端側に位置することになる第２のコーナ部Ｃ２側に向かうに従い主すくい面６ａのすくい角θが正角側に漸次大きくなるすくい角漸増領域６ｅが備えられている。

【0058】

このため、コーナ刃５側から主切刃６によって生成される切屑は、主切刃６の後端側ですくい角θの大きな主すくい面６ａに沿って流れるとともに、先端側よりも工具回転方向Ｔ側に大きなスペースが後端側に確保されるので、主切刃６の後端側で先端側よりも大きな半径でカールさせられることになる。従って、これにより切屑は、そのカールの中心線が先端から後端に向かうに従い主切刃６から離れる方向、すなわち工具本体１１の後端側に向かうに従い内周側に向かう方向に向けられて流出し、そのままの方向にカールされるように巻き癖が付けられつつ排出される。

【0059】

ここで、図２８は上記実施形態の切削インサートによって切屑が生成される状態を示すものであり、図２９は特許文献１に記載された主切刃のすくい角が一定の切削インサートによって切屑が生成される状態を示すものである。なお、これらの図は、切削条件として切削速度：１６０ｍ／ｍｉｎ、切り込み：２．０ｍｍ、１刃当たりの送り：０．２ｍｍ／ｔ、主切刃６の軸線Ｏ回りの直径：８０ｍｍで、主切刃のコーナ刃側の部分が主すくい面に対向する方向から見てなす凸曲線の曲率半径Ｒは５．２ｍｍ、被削材：ＳＣＭ４４０を切削加工した場合をシミュレーションしている。また、図２８および図２９の各図の左側はインサート本体を工具回転方向から見た図、右側は工具本体の外周側から見た図である。

【0060】

これら図２８および図２９の結果より、主切刃のすくい角が一定の場合の図２９では、切屑が、主切刃の先端側（図２９の各図の下側）でカールの半径が大きく、後端側（図２９の各図の上側）でカールの半径が小さくなっており、カールの中心線は後端側に向かうに従い工具本体の外周側（図２９の各左側の図の右側）に延びている。このため、主切刃によって形成された被削材の壁面に切屑が接触したり、壁面と主切刃との間に切屑が噛み込まれたりするおそれがあることが分かる。

【0061】

これに対して、図２８では、図２９とは逆に、切屑は、主切刃の先端側（図２８の各図の下側）でカールの半径が小さく、後端側（図２８の各図の上側）ではカールの半径が大きくなっていて、カールの中心線は後端側に向かうに従い工具本体の内周側（図２８の各左側の図の左側）に延びている。すなわち、切屑は、主切刃によって切削された被削材の壁面から離れるように排出方向が制御されていることが分かる。なお、この図２８では、すくい角漸増領域はコーナ刃の第１の端部から約１．０ｍｍの範囲とされ、すくい角θは２０°から３０°に漸増している。

【0062】

このように、上記構成の切削インサートおよび刃先交換式切削工具によれば、主切刃６によって生成された切屑が、被削材の切削された壁面に接触したり、インサート本体１との間に噛み込まれたりするのを避けることができる。このため、たとえ切り込みが大きな切削条件でも、このような切屑の噛み込みによって仕上げ面（壁面）が傷付けられるのを防ぐことができるとともに、切削抵抗が増大するのも抑制することができ、高品位で高精度の仕上げ面を形成することができ、また薄板の切削加工でもビビリ振動が発生するのを防ぐことが可能となる。

【0063】

また、本実施形態では、上記すくい角漸増領域６ｅが、六角形面２に対向する平面視においてコーナ刃５の第１の端部５Ａから１．０ｍｍ～２．０ｍｍの比較的短い範囲Ｎ内に形成されている。このような短い範囲Ｎ内においても、すくい角漸増領域６ｅが形成されていれば、図２８に示したように主切刃６の先端側（コーナ刃５側）で切屑のカール半径を小さくして上述のような巻き癖を付けることにより、切屑の排出方向を制御することが可能となる。なお、すくい角漸増領域６ｅがコーナ刃５の第１の端部５Ａから１．０ｍｍよりも短い場合には、このような巻き癖を十分に切屑に付けることができなくなるおそれがある。

【0064】

しかも、本実施形態においては、コーナ刃５の第１の端部５Ａから２．０ｍｍを越えたすくい角漸増領域６ｅよりも第２のコーナ部Ｃ２側の部分では、主すくい面６ａのすくい角θが一定とされているので、主切刃６の後端側（第２のコーナ部Ｃ２側）で主切刃の刃物角が必要以上に小さくなることがなく、切り込みが大きい場合でも主切刃６に欠損やチッピングが生じるのを防ぐことができる。ただし、コーナ刃５の第１の端部５Ａから２．０ｍｍを越える範囲でも主すくい面６ａのすくい角θが漸増するように形成されていてもよい。

【0065】

さらに、本実施形態では、このすくい角漸増領域６ｅにおける主すくい面６ａのすくい角θの漸増量が５°以上とされており、これにより主切刃６のコーナ刃５側において生成される切屑に確実にカール半径が小さくなるような巻き癖を付けることができる。すなわち、このすくい角漸増領域６ｅにおけるすくい角θの漸増量が５°を下回ると、主切刃６のコーナ刃５側で切屑のカール径を小さくして上述のように排出方向が工具本体の後端側に向かうに従い内周側に向かう方向となるような確実に切屑に付けることが困難となるおそれがある。

【0066】

なお、本実施形態では、主すくい面６ａの主切刃６側にランド部６ｃとホーニング部６ｄが形成されているが、これらランド部６ｃやホーニング部６ｄのインサート中心線Ｃに垂直な平面に対する傾斜角、すなわちすくい角は、主すくい面６ａのすくい角漸増領域６ｅに連動してコーナ刃５の第１の端部５Ａから離れるに従い漸増していてもよく、また一定であってもよい。

【0067】

さらにまた、本実施形態では、コーナ刃５の第１の端部５Ａから六角形面２の内側に延びる主すくい面６ａとコーナすくい面５ａとの境界線Ｍが、インサート中心線Ｃに沿って六角形面２に対向する方向から見た平面視において、主切刃６に２０°～６０°の範囲内の交差角βで交差しており、主すくい面６ａのすくい角漸増領域６ｅは、このように主切刃６に対して傾斜した境界線Ｍから延びることになる。このため、さらに確実に切屑の排出方向を主切刃６から離れる方向に制御して、噛み込みの発生を防止することが可能となる。

【0068】

すなわち、上記交差角βが２０°を下回ると、上記平面視において境界線Ｍが主切刃６に近づきすぎて切屑の排出方向を主切刃６から離れる方向に確実に制御することが困難となるおそれがある。一方、この交差角βが６０°を上回ると、切屑が工具本体１１の後端側に排出され難くなり、工具本体１１の内周側に流出した切屑がチップポケット１４の工具本体１１外周側を向く壁面に当たってしまって外周側に流れ、主切刃６と主切刃６によって形成された被削材の壁面との間に噛み込まれるおそれが生じる。

【0069】

一方、本実施形態では、コーナ刃５が、その第１の端部５Ａに向かうに従い、このコーナ刃５が形成された六角形面２とは反対の六角形面２から離れてインサート中心線Ｃ方向に突出する方向に延びるように形成されている。このため、このコーナ刃５から主切刃６の先端部によって生成される切屑の先端部を小さく巻き込むように一層小さなカール半径として、さらに工具本体１１の後端側に向かうに従い内周側に向かうように排出方向を制御することが可能となる。

【0070】

しかも、本実施形態では、コーナ刃５がコーナ逃げ面５ｂに対向する側面視において凹曲線状に形成されており、この凹曲線に沿って生成される切屑の先端部をさらに小さな半径にカールさせることができるとともに、コーナすくい面５ａも凹曲面状に形成されるので切屑の先端部をさらに小さな半径にカールさせることができる。従って、切屑のカールの中心線を一層確実に主切刃から離れて工具本体１１の後端側に向かうに従い内周側に向かう方向として排出方向を制御することができるので、切屑の噛み込みを効果的に防止することができる。ただし、第１の端部５Ａが第２の端部５Ｂよりも突出していれば、コーナ刃５は上記側面視に直線状であってもよい。

【0071】

また、本実施形態では、上述のようにコーナ刃５を第１の端部５Ａに向かうに従いインサート中心線Ｃ方向に突出する方向に延びるように形成する場合に、この第１の端部５Ａを、これとは反対側のコーナ刃５の第２の端部５Ｂに対して、コーナ逃げ面５ｂに対向する側面視においてインサート中心線Ｃ方向の突出量ｔを０．０５ｍｍ～０．１５ｍｍの範囲内としている。これにより、切屑の排出方向をより効果的に制御することができるとともに、第１の端部５Ａにおいてコーナ刃５や主切刃６に欠損等が生じるのを防ぐことができる。

【0072】

すなわち、この突出量ｔが０．０５ｍｍを下回るほど小さいと、上述のように切屑の排出方向を工具本体１１の後端側に向かうに従い内周側に向かう方向に制御する効果が小さくなるおそれがある。その一方で、この突出量ｔが０．１５ｍｍを上回ると、コーナ刃５の第１の端部５Ａにおけるコーナ刃５と主切刃６との交差角が小さくなってしまい、この第１の端部５Ａにおいてコーナ刃５や主切刃６に欠損やチッピング等が生じ易くなるおそれがある。

【0073】

さらに、本実施形態の切削インサートは、そのインサート本体１が、表裏の六角形面２（第１、第２の多角形面）の中心を通るインサート中心線Ｃを有しているとともに、これらの六角形面２には、各六角形面２の主すくい面６ａとは反対側においてコーナすくい面５ａに連なる副すくい面７ａを有してコーナ刃５の第１の端部５Ａとは反対側の第２の端部５Ｂから延びる副切刃７が形成されており、この副切刃７によって被削材の加工面の底面を平滑に仕上げ加工することができる。

【0074】

そして、この副切刃７は、本実施形態では、その副逃げ面７ｂに対向する側面視において、コーナ刃５の第２の端部５Ｂから離れるに従い、該副切刃７が形成された六角形面２とは反対の六角形面２側に向かって延びるように形成されており、この副切刃７により、コーナ刃５から工具本体１１の内周側に連続する切屑を、該工具本体１１の内周側に引き込むようにして生成することができる。このため、切屑のカールの中心線をさらに確実に工具本体１１の後端側に向かうに従い内周側に向かうように案内して排出方向を制御することが可能となる。

【0075】

なお、このように副切刃７を形成した場合には、参考例では、この副切刃７は、上記副逃げ面７ｂに対向する側面視において、コーナ刃５の第２の端部５Ｂからインサート中心線Ｃに垂直な平面Ｐに沿って形成されていて、この平面Ｐに対する傾斜角αが０°であってもよく、すなわちコーナ刃５の第２の端部５Ｂから離れるに従い反対の六角形面２から離れる方向に形成されて切屑が工具本体１１の外周側に押し出されるようにされていなければよい。ただし、この傾斜角αが大きすぎると、切屑が工具本体１１の内周側に引き込まれすぎて後端側に排出され難くなり、チップポケット１４に滞留して噛み込みを生じ易くなるので、傾斜角αは１５°以下とされるのが望ましい。

【0076】

さらにまた、本実施形態では、上記主切刃６が、主すくい面６ａのすくい角漸増領域６ｅが形成されたコーナ刃５側で、このコーナ刃５の第１の端部５Ａから第２のコーナ部Ｃ２側に向かうに従い、主逃げ面６ｂに対向する側面視において、凸曲線を描きつつ反対の六角形面２（第２の多角形面）から離れた後に、この反対の六角形面２側に向けて延びるように形成されている。

【0077】

このため、切屑は、コーナ刃５側の先端部で、主切刃６がなす凸曲線に沿った断面凸曲線状に引き延ばされて薄肉に生成されるので、より一層小さなカール半径に丸め込み易くなる。従って、この切屑の先端部のカール半径をさらに確実に後端部よりも小さくしてカールの中心線を工具本体１１の後端側に向かうに従い内周側に向けさせ、切屑排出方向を制御することができる。

【0078】

なお、このように主切刃６がコーナ刃５側で主逃げ面６ｂに対向する側面視に第１の端部５Ａから第２のコーナ部Ｃ２側に向かうに従い凸曲線を描きつつ反対の六角形面２から離れた後に反対の六角形面２側に向けて延びている場合には、本実施形態のように主切刃６が描く凸曲線の曲率半径Ｒは３ｍｍ～１０ｍｍの範囲内であるとともに、コーナ刃５の第１の端部５Ａから少なくとも１．０ｍｍの範囲で凸曲線をなしているのが望ましい。

【0079】

この主切刃６が描く凸曲線の曲率半径Ｒが３ｍｍを下回ると、この部分で主切刃６が突起状となって欠損等が生じ易くなるおそれがある一方、この曲率半径Ｒが１０ｍｍを上回ると凸曲線が平坦になり、上述のように切屑の排出方向を制御する効果が損なわれるおそれがある。また、この主切刃６が凸曲線を描く範囲がコーナ刃５の第１の端部５Ａから１．０ｍｍの範囲より短い場合にも、切屑の排出方向を制御する効果を十分に発揮することができなくなるおそれがある。

【0080】

さらに、本実施形態では、インサート本体１が、第１、第２の多角形面である２つの六角形面２の中心を通るインサート中心線Ｃ回りに１２０°ずつ回転対称形状であるとともに、これら２つの六角形面２に関して表裏反転対称形状の六角形板状に形成されており、２つの六角形面２には３つずつの第１、第２のコーナ部Ｃ１、Ｃ２が、周方向に交互に配置されるとともに、インサート中心線Ｃ方向には互いに反対側に配置されていて、２つの六角形面２同士では、コーナ刃５の第１の端部５Ａと第２の端部５Ｂとがインサート本体１の周方向に反対側に配置されており、従って表裏の六角形面２同士で主切刃６と副切刃７とがこれら第１、第２の端部５Ａ、５Ｂから周方向に反対向きに延びている。

【0081】

すなわち、本実施形態の切削インサートは、勝手付きの切削インサートであり、１つのインサート本体１の表裏の六角形面２でそれぞれ３回ずつの合計６回のコーナ刃５、主切刃６、および副切刃７の使用を可能とすることができる。

【0082】

また、本実施形態の切削インサートは、インサート本体１のコーナ逃げ面５ｂ、主逃げ面６ｂ、および副逃げ面７ｂが形成される側面３がインサート中心線Ｃに平行に延びるように形成されたネガティブタイプの切削インサートであるので、コーナ刃５や主切刃６、副切刃７の刃物角を確保して刃先強度を向上させることができ、これらコーナ刃５、主切刃６、および副切刃７にチッピングや欠損等が生じるのを防ぐことができる。

【符号の説明】

【0083】

１ インサート本体
２ 六角形面（第１、第２の多角形面）
３ 側面
４ 取付孔
５ コーナ刃
５Ａ コーナ刃５の第１の端部
５Ｂ コーナ刃５の第２の端部
５ａ コーナすくい面
５ｂ コーナ逃げ面
６ 主切刃
６ａ 主すくい面
６ｂ 主逃げ面
６ｅ すくい角漸増領域
７ 副切刃
７ａ 副すくい面
７ｂ 副逃げ面
１１ 工具本体
１２ インサート取付座
１３ クランプネジ
Ｃ インサート中心線
Ｌ コーナすくい面５ａおよびそのランド部５ｃと副すくい面７ａおよびそのランド部７ｃとの境界線
Ｍ コーナすくい面５ａおよびそのランド部５ｃと主すくい面６ａおよびそのランド部６ｃとの境界線
Ｎ すくい角漸増領域６ｅが形成される範囲
Ｐ コーナ刃５の第２の端部５Ｂから延びるインサート中心線Ｃに垂直な平面
ｔ コーナ刃５の第１の端部５Ａの第２の端部５Ｂに対する突出量
Ｒ 主逃げ面６ｂに対向する側面視において主切刃６が描く凸曲線の曲率半径
Ｏ 工具本体１１の軸線
Ｔ 工具回転方向
α 副逃げ面７ｂに対向する側面視において副切刃７が平面Ｐに対してなす傾斜角
β 六角形面２に対向する方向から見た平面視において境界線Ｍが主切刃６に対してなす交差角
θ すくい角漸増領域６ｅにおける主すくい面６Ａのすくい角

【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13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】