JP2013006221A - 切削インサート及び刃先交換式回転工具 - Google Patents

Abstract

【課題】工具寿命の延長が期待でき、製造コストを削減できる切削インサート及び刃先交換式回転工具を提供する。
【解決手段】すくい面１２は、インサート本体の厚さ方向の外側を向く表裏面に一対形成されており、すくい面１２の外周縁をなす各辺には、切れ刃１４がそれぞれ配置され、切れ刃１４は、辺の中央部に配置される主切れ刃１８Ａと、該辺の一端部に配置されるとともに、すくい面１２に対向する向きから見て主切れ刃１８Ａの延在する方向に対し交差するように延びる副切れ刃１８Ｂとを有し、副切れ刃１８Ｂの主切れ刃１８Ａとは反対側には、厚さ方向に直交する断面が凹曲線状をなす繋ぎ部２０が、副切れ刃１８Ｂに隣接して配置されているとともにインサート本体の厚さ方向の全長に亘って形成されており、一方のすくい面１２の各切れ刃１４と他方のすくい面１２の各切れ刃１４とが、互いに表裏回転対称とされていることを特徴とする。
【選択図】図７

Description

本発明は、切削インサート及び刃先交換式回転工具に関するものである。

従来、金属材料（被削材）に平面加工を施す切削工具として、略円盤状をなし軸線回りに回転させられる工具本体と、該工具本体の先端外周部に装着される複数の切削インサートとを備えた正面フライス（刃先交換式回転工具）が知られている。切削インサートは、例えば四角形平板状をなし、超硬合金等の硬質材料からなるとともに、前記工具本体の先端外周部に配置された複数のインサート取付座に着脱自在に装着される。また、切削インサートは、工具本体の回転方向前方側を向くすくい面と、このすくい面に交差して連なる逃げ面と、これらすくい面及び逃げ面の交差稜線部に形成された切れ刃とを有している。

切削加工の際には、工具本体をその軸線回りに高速回転させるとともに該軸線と交差する方向に送りを与えることにより、切削インサートの切れ刃のうち、工具本体の径方向外側に向けられた主切れ刃によって被削材に切り込んでいくとともに、工具本体の軸線方向先端側に向けられた副切れ刃によって被削材の加工面に平面加工を施していく。

このような正面フライスにおいては、工具本体を前記軸線と交差する方向に比較的速い速度で送る（以下「高送り」と省略する）と、その分生産性を高めることができる。しかしながら、高硬度の難削材料等からなる被削材を切削加工するような場合には、高送りによって切削インサートに過大な負荷がかかり、切れ刃が早期に破損したり摩耗したりすることがある。この場合、切削インサートを頻繁に交換する必要が生じて、製造コストが嵩んでしまう。

そこで、例えば、特許文献１に記載のスローアウェイチップ（切削インサート）では、切削インサートの厚さ方向の表裏面にすくい面を一対設け、これらすくい面の外周縁に一対の切れ刃をそれぞれ形成している。このような構成により、１つの切削インサートで４つの切れ刃を使用することができる。

また、非特許文献１に記載された難削材用の切削インサート（型式：Ｐ６７５形）は、すくい面が切削インサートの厚さ方向の片面にのみ設けられ、該すくい面における４つの切れ刃の主切れ刃、副切れ刃及びコーナー刃が、すべてポジティブの逃げ面（ポジ逃げ面）を備えている。そして、切削インサートのコーナー角が７５°（すなわち切込み角が１５°）に設定されているとともに切れ刃の単位長さ当たりの切削抵抗が低減されていて、高送りに使用される。

実開昭４７−３００８７号公報

「ダイヤチタニット 切削工具」、三菱金属株式会社、１９８２年１０月、ｐ．１９１，１９９，２００

しかしながら、特許文献１に記載の切削インサートでは、１つの切削インサートで使用できる切れ刃数は表裏を使いながらも４つしかなく、加工コスト削減の為に、１つの切削インサートで使用できる切れ刃数の増加が求められていた。

また、非特許文献１に記載の切削インサートでは、切れ刃の主切れ刃がポジ逃げ面を備えていることから切れ味は確保されているものの、主切れ刃がネガティブの逃げ面（ネガ逃げ面）を備える他の切削インサートに対比して、刃先強度が十分に確保されているとは言えなかった。

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、工具寿命の延長が期待でき、製造コストを削減できる切削インサート及びこれを用いた刃先交換式回転工具を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
すなわち本発明は、多角形平板状をなすインサート本体に、多角形面からなるすくい面と、前記すくい面に交差して連なる逃げ面と、これらすくい面及び逃げ面の交差稜線部に形成された切れ刃とを備えた切削インサートであって、前記すくい面は、前記インサート本体の厚さ方向の外側を向く表裏面に一対形成されており、前記すくい面の外周縁をなす各辺には、前記切れ刃がそれぞれ配置され、前記切れ刃は、辺の中央部に配置される主切れ刃と、該辺の一端部に配置されるとともに、前記すくい面に対向する向きから見て前記主切れ刃の延在する方向に対し交差するように延びる副切れ刃とを有し、前記副切れ刃の前記主切れ刃とは反対側には、前記厚さ方向に直交する断面が凹曲線状をなす繋ぎ部が、該副切れ刃に隣接して配置されているとともに前記インサート本体の厚さ方向の全長に亘って形成されており、一方のすくい面の各切れ刃と他方のすくい面の各切れ刃とが、互いに表裏回転対称とされていることを特徴とする。

本発明に係る切削インサートによれば、すくい面がインサート本体の表裏面に一対形成されており、これらすくい面の各辺に対応するように切れ刃がそれぞれ配置されているので、例えば、このインサート本体が四角形平板状である場合には、計８つの切れ刃が形成されることになる。従って、切削インサートの単位あたりの使用可能な切れ刃の数が増加するとともに、工具寿命の延長が期待できる。

すなわち、この切削インサートは、一方のすくい面の各辺に設けられた切れ刃をそれぞれ使用できるだけでなく、他方のすくい面の各辺に設けられた切れ刃もそれぞれ使用可能とされている。詳しくは、一対のすくい面において、一方のすくい面の各切れ刃と他方のすくい面の各切れ刃とが、互いに表裏回転対称とされていることから、切れ刃が欠損や摩耗等により使用に適さなくなった際には、該切削インサートを表裏反転させて切削工具に装着しなおせば、装着前の切れ刃位置と同じ位置に新しい切れ刃を容易に配置できるようになっている。このような構成により、１つの切削インサートにおいて使用可能な切れ刃の数が飛躍的に増加して、切削加工の製造コストが削減される。

さらに、副切れ刃に隣接して、断面凹曲線状の繋ぎ部がインサート本体の厚さ方向の全長に亘って形成されているので、切屑の排出性を高めつつ、副切れ刃の刃長を十分に確保できる。また、切れ刃が摩耗した際に、背分力が低減し難いことから、切削加工の精度が安定して確保される。また、このような繋ぎ部が形成されていることにより、前述した一方のすくい面の各切れ刃と他方のすくい面の各切れ刃とが互いに表裏回転対称とされている構成であっても、切削インサートの製造が比較的容易になるとともに、製品の品質が十分に確保される。

また、本発明に係る切削インサートにおいて、前記すくい面の各辺に配置された切れ刃同士は、該すくい面の中心軸回りに互いに回転対称とされていることとしてもよい。

本発明に係る切削インサートによれば、すくい面の各辺に配置された切れ刃同士が、すくい面の中心軸回りに互いに回転対称に形成されているので、切れ刃が欠損や摩耗等により使用に適さなくなった際に、該切削インサートを前記中心軸回りに回転させて、新しい切れ刃を同じ態様で使用することができる。また、このように切削インサートを切削工具に装着しなおした際に、装着前の切れ刃位置と同じ位置に新しい切れ刃を容易に配置でき、作業性がよい。

また、本発明に係る切削インサートにおいて、前記逃げ面は、前記主切れ刃に連なる主逃げ面と、前記副切れ刃に連なる副逃げ面とを有し、前記副逃げ面は、前記副切れ刃からその反対側へ向かうに従い前記インサート本体の外面から後退するように傾斜して形成されていることとしてもよい。

本発明に係る切削インサートによれば、副逃げ面は、副切れ刃から該副切れ刃とは反対側へ向かうに従いインサート本体の外面から後退するように傾斜して形成されて、所謂ポジ逃げ面とされているので、切屑の排出性が高められる。よって、切削加工で生じた切屑が被削材の加工面付近に留まって該加工面を傷付けてしまうようなことが防止され、加工面精度が十分に確保される。

また、本発明に係る切削インサートにおいて、前記すくい面に対向する向きから見て、前記主切れ刃の延長線と前記副切れ刃とがなす切込み角が、５°〜２５°の範囲内に設定されていることとしてもよい。

本発明に係る切削インサートによれば、切込み角が５°〜２５°の範囲内に設定されているので、この切削インサートを装着した切削工具で切削加工する際、切れ刃の単位長さ当たりの切削抵抗が低減されるとともに、背分力が十分に高められる。すなわち、切削加工において送り量、切り込み量が一定の場合には、切込み角が前述の範囲内のように比較的小さく設定されることにより、主切れ刃の被削材に対する接触長さが長くなるとともに切屑厚さが薄くなるので、切削力が主切れ刃に分散されて、切れ刃の単位長さ当たりの切削抵抗が確実に低減する。従って、切れ刃の刃先欠損等が防止され、工具寿命のさらなる延長が期待できる。

詳しくは、切込み角が５°未満に設定された場合には、主切れ刃が被削材に切り込む高さが十分に確保できず切削加工に用いるのに実際的ではない。また、切込み角が２５°を超えて設定された場合には、主切れ刃の被削材に対する接触長さが十分に確保されないことから、切れ刃の単位長さ当たりの切削抵抗が低減できず、背分力が小さくなって、切れ刃に過大な負荷が掛かり早期に欠損することがある。

また、本発明に係る切削インサートにおいて、前記逃げ面に対向する向きから見て、前記主切れ刃は、前記厚さ方向の外側へ向けて突出する凸曲線状に形成されていることとしてもよい。

本発明に係る切削インサートによれば、逃げ面に対向する向きから見て、主切れ刃が前記厚さ方向に突出する凸曲線状に形成されているので、主切れ刃が被削材に切れ込む際の刃先への衝撃を緩和でき、該主切れ刃の欠損が防止される。また、切屑の排出性が向上する。

また、本発明に係る切削インサートにおいて、前記すくい面は、前記主切れ刃からその反対側へ向かうに従い前記インサート本体の外面から後退するように傾斜して形成され、その前記主切れ刃の両端部におけるすくい角が、該主切れ刃の中央部におけるすくい角よりも大きく設定されていることとしてもよい。

本発明に係る切削インサートによれば、すくい面は、その主切れ刃の両端部におけるすくい角が、該主切れ刃の中央部におけるすくい角よりも大きく設定されているので、切屑の排出性が向上する。

また、本発明に係る切削インサートにおいて、前記切れ刃は、前記主切れ刃及び前記副切れ刃を滑らかに繋ぐコーナー刃を備えることとしてもよい。

本発明に係る切削インサートによれば、切れ刃が、主切れ刃及び副切れ刃を滑らかに繋ぐコーナー刃を備えているので、切れ刃の欠損がより確実に防止される。すなわち、主切れ刃と副切れ刃とは互いに交差するように延びているので、これら主切れ刃と副切れ刃とをそのまま単純に連結した場合には、角張った部位が形成されることになる。しかしながら、切れ刃においてこのように角張った部位は切削抵抗を受け欠損しやすいことから、本発明のように滑らかなコーナー刃を形成することにより、切れ刃の欠損が確実に防止される。

また、本発明は、円盤状をなす工具本体の先端外周部に、切れ刃を有する切削インサートが着脱自在に複数装着され、前記工具本体をその軸線回りに回転させて、被削材を切削加工する刃先交換式回転工具であって、この切削インサートとして、前述の切削インサートを用いたことを特徴としている。

本発明に係る刃先交換式回転工具によれば、精度の高い切削加工が安定して行えるとともに、切削加工の製造コストが削減される。

本発明に係る切削インサート及び刃先交換式回転工具によれば、工具寿命の延長が期待でき、製造コストを削減できる。

本発明の一実施形態に係る刃先交換式回転工具を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る刃先交換式回転工具を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る刃先交換式回転工具を示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る刃先交換式回転工具の切削インサートを示す斜視図である。 図４の切削インサートをすくい面に対向する向きから見た正面図である。 図４の切削インサートを逃げ面に対向する向きから見た側面図である。 本発明の一実施形態に係る切削インサートのすくい面の各辺に形成された切れ刃の１つを拡大して示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る切削インサートの変形例を示す斜視図である。 図８の切削インサートをすくい面に対向する向きから見た正面図である。 図８の切削インサートを逃げ面に対向する向きから見た側面図である。

図１〜図３は、本発明の刃先交換式回転工具の一実施形態である刃先交換式フライス１を示すものであり、図４〜図７は、この刃先交換式フライス１に用いられる切削インサート１０の一実施形態を示すものである。尚、この刃先交換式フライス１は、高送り加工に用いられる刃先交換式高送りフライスであり、切削インサート１０は、高送り加工用切削インサートである。

図１〜図３に示すように、刃先交換式フライス１は、その工具本体２が軸線Ｏを中心とした概略円盤状をなし、この工具本体２の径方向中央には、軸線Ｏに沿って延びる工具取付孔３が該工具本体２を貫通し形成されている。また、工具本体２の軸線Ｏ方向に沿う後端側の端面４には、工具取付孔３の開口縁部から径方向外側に向かって延びる一対のキー溝５、５が形成されている。工具本体２は、これらのキー溝５、５を工作機械（不図示）の主軸先端部に設けられたキーに嵌合させた上で、工具取付孔３に挿通されるボルトによって該主軸先端部に取り付けられ、軸線Ｏ回りに工具回転方向Ｔに回転させられて、被削材の切削加工に供されるようになっている。

また、工具本体２の軸線Ｏ方向に沿う先端側の端部には、該工具本体２の外面が切り欠かれて先端側及び径方向外側に向けて開口するチップポケット６が周方向に間隔を開け複数形成されている。また、チップポケット６において、工具回転方向Ｔの後方側に配置されるとともに工具回転方向Ｔの前方側を向く壁面には、略正方形穴状に切り欠かれたインサート取付座７が形成されている。

また、インサート取付座７の工具回転方向Ｔの前方側を向く底面には、雌ねじ孔７Ａが穿設されており、切削インサート１０の後述する貫通孔１７にクランプネジ８を挿入するとともに雌ねじ孔７Ａにねじ込むことで、切削インサート１０がインサート取付座７に装着される。また、クランプネジ８を取り外すことで、切削インサート１０はインサート取付座７から取り外せるようにされている。このように、切削インサート１０は工具本体２の先端外周部のインサート取付座７に着脱自在とされている。

切削インサート１０は、超硬合金等の硬質材料からなり正方形平板状に形成されたインサート本体１１に、正方形面からなるすくい面１２と、すくい面１２の周囲に複数配置されるとともに該すくい面１２に交差して連なる略長方形状の逃げ面１３と、これらすくい面１２及び逃げ面１３の交差稜線部に形成された複数の切れ刃１４とを備えている。

詳しくは、図４〜図６に示すように、切削インサート１０は、インサート本体１１の厚さ方向（図６における上下方向）の外側を向く表裏面がそれぞれ正方形面に形成されており、これらの正方形面が一対のすくい面１２、１２とされている。また、切れ刃１４は、すくい面１２の外周縁をなす各辺にそれぞれ配置されており、本実施形態の切削インサート１０においては、計８つの切れ刃１４が設けられている。また、切削インサート１０を工具本体２に装着した状態では、図１〜図３に示すように、一対のすくい面１２のうち一方のすくい面１２Ａが工具回転方向Ｔの前方側を向き、他方のすくい面１２Ｂがインサート取付座７の前記底面に着座されている。

また、すくい面１２の中心軸Ｃ上には、インサート本体１１を厚さ方向に貫通する貫通孔１７が形成されている。貫通孔１７には、前述したクランプネジ８が挿入される。また、貫通孔１７の内周面は、厚さ方向の両端部における内径が最も大きくされ、これら両端部から厚さ方向の中央部に向かうに従い漸次滑らかに縮径する断面凸曲線状に形成されている。

図７は、図５に示すすくい面１２の外周縁をなす４つの辺のうち１つの辺に配置された切れ刃１４を拡大して示す正面図である。この正面視において、切れ刃１４は、辺の中央部に配置されて直線状に延びる主切れ刃１８Ａと、辺の一端部（図７における左端部）に配置されるとともに、主切れ刃１８Ａの延在する方向に対し交差するように延びる直線状の副切れ刃１８Ｂと、これら主切れ刃１８Ａ及び副切れ刃１８Ｂを滑らかに繋ぐ円弧状のコーナー刃１８Ｃとを有している。

また、この正面視において、主切れ刃１８Ａの延長線と副切れ刃１８Ｂとがなす切込み角θは、５°〜２５°の範囲内に設定されている。また、図２に示すように、この切削インサート１０を工具本体２に装着した状態においては、副切れ刃１８Ｂの延在する方向は軸線Ｏに直交する方向と平行に設定されているとともに、主切れ刃１８Ａの延在する方向が軸線Ｏに直交する方向に対して前記切込み角θをなしている。尚、本実施形態では、この切込み角θが１５°に設定されている。このように、工具本体２に装着された切削インサート１０の主切れ刃１８Ａは、該工具本体２の径方向内側から外側へ向かうに従い漸次工具本体２の先端側から後端側へ向かうように傾斜して配置される。

また、すくい面１２は、主切れ刃１８Ａからその反対側へ向かうに従い、インサート本体１１の外面から後退するように傾斜して形成されている。また、図５に符号Ｘ、Ｙ、Ｚで示すそれぞれの位置は、すくい面１２において主切れ刃１８Ａの一端部、中央部、他端部に連なる部位をそれぞれ表している。そして、すくい面１２は、その主切れ刃１８Ａの両端部Ｘ、Ｚにおけるすくい角が、該主切れ刃１８Ａの中央部Ｙにおけるすくい角よりも大きく設定されている。

詳しくは、すくい面１２のうち主切れ刃１８Ａの一端部Ｘに連なる部位における前記傾斜（すなわち主切れ刃１８Ａから厚さ方向に直交する向きに該主切れ刃１８Ａから離間する単位長さ当たりの厚さ方向への変位量）が、すくい面１２の主切れ刃１８Ａの中央部Ｙに連なる部位における前記傾斜よりも大きく設定されている。また、すくい面１２のうち主切れ刃１８Ａの他端部Ｚに連なる部位における前記傾斜が、すくい面１２の前記中央部Ｙに連なる部位における前記傾斜よりも大きく設定されている。尚、本実施形態では、すくい面１２の前記一端部Ｘにおけるすくい角と前記他端部Ｚにおけるすくい角とが、略同一に設定されている。

また、すくい面１２における周縁部には、切れ刃１４の内側に連なるようにして略一定幅のランド１５が該すくい面１２の全周に亘り形成されている。ランド１５は、切れ刃１４からすくい面１２の内側に向かうに従い漸次インサート本体１１の外面から後退するように傾斜して形成されていて、所謂ポジランドとされている。また、すくい面１２におけるランド１５の内側には、該ランド１５に連なり、ランド１５の傾斜よりも大きく傾斜するブレーカ１６が、該すくい面１２の全周に亘り形成されている。

また、すくい面１２の各辺に配置された切れ刃１４同士は、該すくい面１２の中心軸Ｃ回りに互いに回転対称とされている。詳しくは、一方のすくい面１２Ａにおける一の切れ刃１４は、中心軸Ｃ回りに９０°回転させることで、その隣り合う他の切れ刃１４の位置に重なり合うようにされている。すなわち、すくい面１２Ａにおける各切れ刃１４は、４回対称（９０度対称）に設定されている。また、他方のすくい面１２Ｂにおける各切れ刃１４も同様に、４回対称に設定されている。

そして、一方のすくい面１２Ａの各切れ刃１４と、他方のすくい面１２Ｂの各切れ刃１４とは、互いに表裏回転対称とされている。詳しくは、一対のすくい面１２Ａ、１２Ｂ同士は、インサート本体１１の１つの逃げ面１３の面心を通るとともに中心軸Ｃを通る任意の仮想軸について、２回対称（１８０度対称）に設定されている。

図６は、切削インサート１０を逃げ面１３に対向する向きから見た側面図である。この側面視において、主切れ刃１８Ａはそのコーナー刃１８Ｃに隣接する一端部側から該コーナー刃１８Ｃとは反対側の他端部側に向かうに従い漸次厚さ方向に後退するように滑らかな円弧状をなしており、全体として前記厚さ方向の外側へ向けて突出する凸曲線状に形成されている。

また、逃げ面１３は、主切れ刃１８Ａに連なる主逃げ面１９Ａと、副切れ刃１８Ｂに連なる一対の副逃げ面１９Ｂと、コーナー刃１８Ｃに連なる一対のコーナー逃げ面１９Ｃとを有している。逃げ面１３は、その面心を通る軸回りに回転対称形とされており、詳しくは前記軸について２回対称に設定されている。

主逃げ面１９Ａは、略平行四辺形状をなし、厚さ方向の両端で主切れ刃１８Ａ、１８Ａにそれぞれ交差して連なっている。また、主逃げ面１９Ａは、厚さ方向に平行に延びて形成されていて、すなわちその厚さ方向との間に形成される傾斜角が０°とされていて、所謂ネガ逃げ面とされている。

また、副逃げ面１９Ｂ、１９Ｂは、略台形状をなし、主逃げ面１９Ａの厚さ方向に直交する方向の両側にそれぞれ配置されている。これらの副逃げ面１９Ｂ、１９Ｂは、厚さ方向に沿ういずれかの端部で副切れ刃１８Ｂに交差して連なっており、この端部から厚さ方向に沿う反対側の端部へ向かうに従い、漸次その幅を拡げつつインサート本体１１の外面から後退するように傾斜して形成されている。このように形成される副逃げ面１９Ｂは、所謂ポジ逃げ面とされている。

また、コーナー逃げ面１９Ｃ、１９Ｃは、略帯状をなし、側面視において厚さ方向に対し傾斜して延在しているとともに、その幅方向の両端で主逃げ面１９Ａと副逃げ面１９Ｂ、１９Ｂとをそれぞれ滑らかに繋ぐように形成されている。コーナー逃げ面１９Ｃ、１９Ｃは、その延在方向に直交する断面が凸曲線状をなし、逃げ面１３における厚さ方向の全長に亘って形成されている。

これらのコーナー逃げ面１９Ｃ、１９Ｃは、厚さ方向に沿ういずれかの端部でコーナー刃１８Ｃに交差して連なっており、この端部とは厚さ方向に沿う反対側の端部においては、主切れ刃１８Ａの他端部に隣接し配置されている。
このように構成された逃げ面１３は、切削インサート１０を工具本体２に装着した状態においては、工具本体２の先端側を向くとともに、該工具本体２の径方向内側から外側へ向かうに従い漸次工具本体２の先端側から後端側へ向かうように傾斜して配置される。

また、図７において、副切れ刃１８Ｂの、主切れ刃１８Ａ及びコーナー刃１８Ｃとは反対側には、厚さ方向に直交する断面が凹曲線状をなす繋ぎ部２０が、該副切れ刃１８Ｂに隣接して配置されているとともにインサート本体１１の厚さ方向の全長に亘って形成されている。繋ぎ部２０は、インサート本体１１の各コーナーにおいて隣り合う副逃げ面１９Ｂ、１９Ｂ同士の間にそれぞれ配置されており、本実施形態では、計４つ設けられている。

以上説明したように、本実施形態に係る切削インサート１０によれば、すくい面１２がインサート本体１１の表裏面に一対形成されており、これらすくい面１２の各辺に対応するように切れ刃１４がそれぞれ配置されているので、切削インサート１０の単位あたりの使用可能な切れ刃１４の数が増加するとともに、工具寿命の延長が期待できる。本実施形態においては、１つの切削インサート１０で計８つの切れ刃１４が使用可能とされている。

すなわち、この切削インサート１０は、一方のすくい面１２Ａの各辺に設けられた４つの切れ刃１４をそれぞれ使用できるだけでなく、他方のすくい面１２Ｂの各辺に設けられた４つの切れ刃１４もそれぞれ使用可能とされている。詳しくは、一対のすくい面１２において、一方のすくい面１２Ａの各切れ刃１４と他方のすくい面１２Ｂの各切れ刃１４とが、互いに表裏回転対称とされていることから、切れ刃１４が欠損や摩耗等により使用に適さなくなった際には、該切削インサート１０を表裏反転させて工具本体２のインサート取付座７に装着しなおせば、装着前の切れ刃位置と同じ位置に新しい切れ刃１４を容易に配置できるようになっている。このような構成により、１つの切削インサート１０において使用可能な切れ刃１４の数が飛躍的に増加して、切削加工の製造コストが削減される。

さらに、副切れ刃１８Ｂに隣接して、断面凹曲線状の繋ぎ部２０がインサート本体１１の厚さ方向の全長に亘って形成されているので、切屑の排出性を高めつつ、副切れ刃１８Ｂの刃長を十分に確保できる。また、切れ刃１４が摩耗した際に、背分力が低減し難いことから、切削加工の精度が安定して確保される。また、このような繋ぎ部２０が形成されていることにより、前述した一方のすくい面１２Ａの各切れ刃１４と他方のすくい面１２Ｂの各切れ刃１４とが互いに表裏回転対称とされている構成であっても、切削インサート１０の製造が比較的容易になるとともに、製品の品質が十分に確保される。

詳しくは、繋ぎ部２０が、前述した断面凹曲線状以外の例えば断面凸曲線状や断面直線状に形成された場合には、正面視における繋ぎ部２０の端部が、主切れ刃１８Ａ側により近づくことになるので、その分副切れ刃１８Ｂの刃長が短くなる。この場合、副切れ刃１８Ｂの単位長さ当たりの切削抵抗が増大することになって、該副切れ刃１８Ｂの刃先強度が低減することがある。また、繋ぎ部２０と被削材の加工面との隙間が十分に確保できなくなって、副切れ刃１８Ｂで切削した切屑が前記隙間を通り難くなり、切屑の排出性が低減して、加工面精度が確保できないことがある。

また、すくい面１２の各辺に配置された切れ刃１４同士が、すくい面１２の中心軸Ｃ回りに互いに回転対称に形成されているので、切れ刃１４が欠損や摩耗等により使用に適さなくなった際に、該切削インサート１０を中心軸Ｃ回りに回転させて、新しい切れ刃１４を同じ態様で使用することができる。また、このように切削インサート１０をインサート取付座７に装着しなおした際に、装着前の切れ刃位置と同じ位置に新しい切れ刃１４を容易に配置でき、作業性がよい。

また、逃げ面１３の副逃げ面１９Ｂは、副切れ刃１８Ｂから該副切れ刃１８Ｂとは反対側へ向かうに従いインサート本体１１の外面から後退するように傾斜して形成されて、ポジ逃げ面とされているので、切屑の排出性が高められる。よって、切削加工で生じた切屑が被削材の加工面付近に留まって該加工面を傷付けてしまうようなことが防止され、加工面精度が十分に確保される。

また、切込み角θが５°〜２５°の範囲内に設定されているので、この切削インサート１０を装着した刃先交換式フライス１で切削加工する際、切れ刃１４の単位長さ当たりの切削抵抗が低減されるとともに、背分力が十分に高められる。すなわち、切削加工において送り量、切り込み量が一定の場合には、切込み角θが前述の範囲内のように比較的小さく設定されることにより、主切れ刃１８Ａの被削材に対する接触長さが長くなるとともに切屑厚さが薄くなるので、切削力が主切れ刃１８Ａに分散されて、切れ刃１４の単位長さ当たりの切削抵抗が確実に低減する。従って、切れ刃１４の刃先欠損等が防止され、工具寿命のさらなる延長が期待できる。

詳しくは、切込み角θが５°未満に設定された場合には、主切れ刃１８Ａが被削材に切り込む高さが十分に確保できず、切削加工に用いるのに実際的ではない。また、切込み角θが２５°を超えて設定された場合には、主切れ刃１８Ａの被削材に対する接触長さが十分に確保されないことから、切れ刃１４の単位長さ当たりの切削抵抗が低減できず、背分力が小さくなって、切れ刃１４に過大な負荷が掛かり早期に欠損することがある。

また、逃げ面１３に対向する向きから見て、主切れ刃１８Ａが前記厚さ方向に突出する凸曲線状に形成されているので、主切れ刃１８Ａが被削材に切れ込む際の刃先への衝撃を緩和でき、該主切れ刃１８Ａの欠損が防止される。また、切屑の排出性が向上する。

また、すくい面１２は、その主切れ刃１８Ａの両端部Ｘ、Ｚにおけるすくい角が、該主切れ刃１８Ａの中央部Ｙにおけるすくい角よりも大きく設定されているので、切屑の排出性がより向上する。

また、切れ刃１４が、主切れ刃１８Ａ及び副切れ刃１８Ｂを滑らかに繋ぐコーナー刃１８Ｃを備えているので、切れ刃１４の欠損がより確実に防止される。すなわち、主切れ刃１８Ａと副切れ刃１８Ｂとは互いに交差するように延びているので、これら主切れ刃１８Ａと副切れ刃１８Ｂとをそのまま単純に連結した場合には、角張った部位が形成されることになる。しかしながら、切れ刃１４においてこのように角張った部位は切削抵抗を受け欠損しやすいことから、本実施形態のように滑らかなコーナー刃１８Ｃを形成することにより、切れ刃１４の欠損が確実に防止される。

そして、このような切削インサート１０を用いた刃先交換式フライス１によれば、精度の高い切削加工が安定して行えるとともに、切削加工の製造コストが削減される。

尚、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
例えば、本実施形態では、図７の正面視において主切れ刃１８Ａが直線状に延びていることとしたが、これに限定されるものではなく、この正面視において、主切れ刃１８Ａは緩やかな凸曲線状に形成されていてもよい。

また、コーナー刃１８Ｃは、主切れ刃１８Ａ及び副切れ刃１８Ｂを滑らかに繋いで形成されていればよく、その形状は、本実施形態で説明した円弧状に限定されるものではない。また、切れ刃１４にコーナー刃１８Ｃが形成されていなくても構わない。

また、逃げ面１３の副逃げ面１９Ｂは、副切れ刃１８Ｂからその反対側へ向かって、段階的に傾斜が異なる複数の副逃げ面からなることとしてもよい。すなわち、例えば、副逃げ面１９Ｂは、副切れ刃１８Ｂに連なる第１副逃げ面と、この第１副逃げ面の副切れ刃１８Ｂとは反対側に連なるとともに該第１副逃げ面よりも傾斜の大きい第２副逃げ面と、を有していることとしてもよい。

また、すくい面１２には、ランド１５及びブレーカ１６が形成されていることとしたが、これに限定されるものではない。
図８〜図１０は、本実施形態の切削インサート１０の変形例である切削インサート３０を示しており、この切削インサート３０においては、一対のすくい面１２が、それぞれ厚さ方向に直交する平面に形成されている。この場合、図１０の側面視に示すように、切れ刃１４の主切れ刃１８Ａは、直線状に形成されている。また、図８〜図１０に示すように、インサート本体１２に取付け穴（本実施形態における貫通孔１７）が形成されていないものであっても構わない。

また、本実施形態では、切削インサート１０のインサート本体１１は、正方形平板状をなしていることとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、インサート本体１１は、多角形平板状であれば、正方形平板状以外の矩形平板状や三角形平板状、五角形平板状、六角形平板状等であっても構わない。

１ 刃先交換式フライス（刃先交換式回転工具）
２ 工具本体
１０、３０ 切削インサート
１１ インサート本体
１２ すくい面
１２Ａ 一方のすくい面
１２Ｂ 他方のすくい面
１３ 逃げ面
１４ 切れ刃
１８Ａ 主切れ刃
１８Ｂ 副切れ刃
１８Ｃ コーナー刃
１９Ａ 主逃げ面
１９Ｂ 副逃げ面
２０ 繋ぎ部
Ｃ すくい面の中心軸
Ｏ 工具本体の軸線
Ｔ 工具回転方向
Ｘ すくい面において主切れ刃の一端部に連なる部位
Ｙ すくい面において主切れ刃の中央部に連なる部位
Ｚ すくい面において主切れ刃の他端部に連なる部位
θ 切込み角

Claims (8)

1. 多角形平板状をなすインサート本体に、多角形面からなるすくい面と、前記すくい面に交差して連なる逃げ面と、これらすくい面及び逃げ面の交差稜線部に形成された切れ刃とを備えた切削インサートであって、
   前記すくい面は、前記インサート本体の厚さ方向の外側を向く表裏面に一対形成されており、
   前記すくい面の外周縁をなす各辺には、前記切れ刃がそれぞれ配置され、
   前記切れ刃は、辺の中央部に配置される主切れ刃と、該辺の一端部に配置されるとともに、前記すくい面に対向する向きから見て前記主切れ刃の延在する方向に対し交差するように延びる副切れ刃とを有し、
   前記副切れ刃の前記主切れ刃とは反対側には、前記厚さ方向に直交する断面が凹曲線状をなす繋ぎ部が、該副切れ刃に隣接して配置されているとともに前記インサート本体の厚さ方向の全長に亘って形成されており、
   一方のすくい面の各切れ刃と他方のすくい面の各切れ刃とが、互いに表裏回転対称とされていることを特徴とする切削インサート。
2. 請求項１に記載の切削インサートであって、
   前記すくい面の各辺に配置された切れ刃同士は、該すくい面の中心軸回りに互いに回転対称とされていることを特徴とする切削インサート。
3. 請求項１又は２に記載の切削インサートであって、
   前記逃げ面は、前記主切れ刃に連なる主逃げ面と、前記副切れ刃に連なる副逃げ面とを有し、
   前記副逃げ面は、前記副切れ刃からその反対側へ向かうに従い前記インサート本体の外面から後退するように傾斜して形成されていることを特徴とする切削インサート。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の切削インサートであって、
   前記すくい面に対向する向きから見て、前記主切れ刃の延長線と前記副切れ刃とがなす切込み角が、５°〜２５°の範囲内に設定されていることを特徴とする切削インサート。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の切削インサートであって、
   前記逃げ面に対向する向きから見て、前記主切れ刃は、前記厚さ方向の外側へ向けて突出する凸曲線状に形成されていることを特徴とする切削インサート。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の切削インサートであって、
   前記すくい面は、前記主切れ刃からその反対側へ向かうに従い前記インサート本体の外面から後退するように傾斜して形成され、その前記主切れ刃の両端部におけるすくい角が、該主切れ刃の中央部におけるすくい角よりも大きく設定されていることを特徴とする切削インサート。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の切削インサートであって、
   前記切れ刃は、前記主切れ刃及び前記副切れ刃を滑らかに繋ぐコーナー刃を備えることを特徴とする切削インサート。
8. 円盤状をなす工具本体の先端外周部に、切れ刃を有する切削インサートが着脱自在に複数装着され、前記工具本体をその軸線回りに回転させて、被削材を切削加工する刃先交換式回転工具であって、
   前記切削インサートとして、請求項１〜７のいずれか一項に記載の切削インサートを用いたことを特徴とする刃先交換式回転工具。

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