JP2016163910A - 切削インサート、工具ボデーおよび切削工具 - Google Patents

Abstract

【課題】 切削インサートを強固に切削工具へ固定する。【解決手段】 ２つの端面と、それらの端面をつなぐ側面とを有する切削インサートであって、少なくとも１つの端面と側面との交差稜線には、少なくとも１つの切れ刃が形成される。切れ刃の１つを第１の切れ刃とし、第１の切れ刃が形成される側の端面を第１の端面とし、他方の端面を第２の端面とすると、側面は、突出側面部分を少なくとも含む。突出側面部分は、第１の端面から第２の端面に向かうにしたがい外方に突出する。なおかつ第１の端面に対向する方向からみて、第１の突出側面部分は、第１の切れ刃から離間するにしたがい外方に突出する。【選択図】 図１

Description

本発明は、切削工具へ着脱自在に装着される切削インサート、切削インサートを装着するための工具ボデーおよびその切削工具に関する。

従来の切削インサートには、特許文献１に示すようなものがある。すなわち、２つの端面と、それらの端面をつなぐ側面とを有する切削インサートであって、端面と側面との交差稜線には、片面に２つずつ、両面では合計４つの切れ刃が形成される。切れ刃の内、どれか１つの切れ刃が形成される側の端面から他方の端面に向かうにしたがい、側面は、一旦内方にへこみ、その後、外方に突出する側面部分を有する。その側面部分は、切削工具におけるチップ座の壁面と当接する平面を有する。しかし平面視において、その平面は、前述の際に特定した１つの切れ刃から離間するにしたがい外方に突出する形状ではない。なお特許文献１は、その切削インサートを着脱自在に装着するための工具ボデーおよび切削工具を開示している。

国際公開第２０１２／２０７８４号パンフレット

特許文献１の切削インサートは、切削インサートを切削工具に装着する際に、切削インサートが動かないように固定する技術として、一定の効果があった。しかし、工具径の小さい回転切削工具に適用しようとする場合などに、まだ不十分な場合があった。本発明は、切削インサートをさらに強固に切削工具へ固定するためのものである。

本発明の切削インサートは、２つの端面と、それらの端面をつなぐ側面とを有する切削インサートであって、少なくとも１つの端面と側面との交差稜線には、少なくとも１つの切れ刃が形成される。切れ刃の１つを第１の切れ刃とするとき、第１の切れ刃が形成される側の端面を第１の端面とし、他方の端面を第２の端面とする。側面は、突出側面部分を少なくとも含む。突出側面部分は、第１の端面から第２の端面に向かうにしたがい外方に突出する。なおかつ第１の端面に対向する方向からみて、突出側面部分は、第１の切れ刃から離間するにしたがい外方に突出する。

本発明の工具ボデーは、切削インサートを着脱自在に装着するための工具ボデーであって、少なくとも１つのチップ座を有する。チップ座は、底面、壁面および開放面を少なくとも有する。壁面に傾斜壁面部分が形成される。傾斜壁面部分は、装着された切削インサートと接触する。傾斜壁面部分は、底面から離れた端部から底面に向かうにしたがい内方へへこむ。なおかつ底面と対向する方向からみて、傾斜壁面部分は、開放面から離れるにしたがい内方へへこむ。

本発明の切削工具は、本発明の切削インサートを備える。

本発明の切削インサートは、切削工具のチップ座へ、より強固に固定される。そのため、切削インサートが動くことが防止され、チッピングや欠損などの不具合が防止される。その結果、従来は適用できなかったような切削工具にも適用することが可能となる。

図１は、第１の実施形態における切削インサートの斜視図である。 図２は、図１の切削インサートが装着された切削工具の斜視図である。 図３は、図１の切削インサートの平面図である。 図４は、図１の切削インサートの正面図である。 図５は、図１の切削インサートの右側面図である。 図６は、図１の切削インサートに関する仮想平面の説明図である。 図７は、図２の切削工具におけるチップ座の拡大図である。 図８は、図７の切削工具のチップ座に関する仮想平面の説明図である。 図９は、図２の切削工具における正面図である。 図１０は、図９のＧ−Ｇにおける拡大断面図である。 図１１は、図２の切削工具における、切削インサートとチップ座との接触状態の模式図である。 図１２は、切削インサートとチップ座との接触状態の第２の模式図である。 図１３は、切削インサートとチップ座との接触状態の第３の模式図である。 図１４は、切削インサートとチップ座との接触状態の第４の模式図である。 図１５は、第２の実施形態における切削インサートの斜視図である。 図１６は、図１５の切削インサートの平面図である。 図１７は、図１５の切削インサートの正面図である。 図１８は、図１５の切削インサートの右側面図である。

本発明を適用した切削インサートの実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１の実施形態における切削インサートの斜視図である。図２は、図１の切削インサートが装着された切削工具の斜視図である。図３は、図１の切削インサートの平面図である。図４は、図１の切削インサートの正面図である。図５は、図１の切削インサートの右側面図である。図６は、図１の切削インサートに関する仮想平面の説明図である。図７は、図２の切削工具におけるチップ座の拡大図である。図８は、図７の切削工具のチップ座に関する仮想平面の説明図である。図９は、図２の切削工具における正面図である。図１０は、図９のＧ−Ｇにおける拡大断面図である。図１１は、図２の切削工具における、切削インサートとチップ座との接触状態の模式図である。図１２は、切削インサートとチップ座との接触状態の第２の模式図である。図１３は、切削インサートとチップ座との接触状態の第３の模式図である。図１４は、切削インサートとチップ座との接触状態の第４の模式図である。図１５は、第２の実施形態における切削インサートの斜視図である。図１６は、図１５の切削インサートの平面図である。図１７は、図１５の切削インサートの正面図である。図１８は、図１５の切削インサートの右側面図である。

図１および図３から図５に示すように、第１の実施形態における切削インサート１は、２つの端面２、３となる第１の端面２および第２の端面３を有する。以降の説明をわかりやすくするため、第１の端面２を上面２と呼ぶ。また第２の端面３を下面３と呼ぶ。上面２および下面３は、どちらも略平行四辺形の面であり、１８０°回転対称な同じ輪郭形状とされる。上面２と下面３とは、側面４によって全周にわたってつながれている。上面２と側面４との交差稜線の一部に、２つの切れ刃５が形成される。同様に、下面３と側面４との交差稜線の一部に、２つの切れ刃５が形成される。この切削インサート１は、平面視で、それぞれの切れ刃５が１８０°回転対称な形状である。同時に、上面２と下面３とを反転する回転方向でも、それぞれの切れ刃５が１８０°回転対称な形状である。したがって、作用する１つの切れ刃５が、それを使用することによって摩耗や損傷した場合、切削インサート１を取り外し、切削インサート１を回転または反転させて装着しなおすことで、他の３つの切れ刃５を順次使用できる。このように、１つの切削インサート１で、合計４回の使用が可能である。以降の説明は省略するが、各構成の形状は、これら４つの向きへの回転または反転について、１８０°回転対称な形状として、基本的に形成されている。したがって、上面２と下面３とは、同じ機能をもった端面である。つまり、この切削インサート１は、上面２と下面３とを入れ替えて説明しても、まったく同じ形状の切削インサートである。もちろん、使用する上で影響のない程度の非対称性は許容される。例えば、使用コーナを識別するために、各切れ刃５の近傍に１から４などの番号や、目印などを付加するような、非対称性は許容される。以降の説明のため、便宜的に、上面２側にある１つの切れ刃５を第１の切れ刃５ａと呼ぶ。つまり、図３において左下の切れ刃５を第１の切れ刃５ａと呼ぶ。以降は、第１の切れ刃５ａを切削加工時に作用する切れ刃５として使用する場合について説明する。他の３つの切れ刃５を作用する切れ刃５として使用する場合については、第１の切れ刃５ａを使用する場合と同様であるため、説明を省略する。

図２に示すように、この実施形態の切削工具２０は、直角壁面加工のできる回転切削工具２０である。つまり、ショルダカッタである。切れ刃５は、主切れ刃６、副切れ刃７およびコーナ切れ刃８を有する。第１の切れ刃５ａは、第１の主切れ刃６ａ、第１の副切れ刃７ａおよびコーナ切れ刃８を有する。主切れ刃６は、切削インサート１の長辺側に、ほぼ全辺にわたって形成される。主切れ刃６は、切削工具２０の送り方向に切削するための切れ刃５である。主切れ刃６は、被加工物の壁面を切削加工するための切れ刃５とされる。副切れ刃７は、切削インサート１の短辺側の辺の一部に形成される。副切れ刃７は、切削工具２０の送り方向にほぼ平行な方向の切れ刃５である。副切れ刃７は、被加工物の表面をさらうように切削加工するための切れ刃５とされる。副切れ刃７は、正面刃とも呼ばれる。副切れ刃７には、必要に応じて、さらい刃などが形成されてもよい。主切れ刃６と副切れ刃７との間のコーナには、コーナ刃８が形成されている。主切れ刃６、コーナ刃８および副切れ刃７は、一連の切れ刃５を構成している。第１の主切れ刃６ａ、コーナ刃８および第１の副切れ刃７ａは、一連の第１の切れ刃５ａを構成している。この実施形態で、コーナ刃８の曲率半径は、約０．４ｍｍとされた。切削インサート１の長辺の長さは、約９ｍｍとされた。切削インサート１の短辺の長さは、約５ｍｍとされた。切削インサート１の厚さは、約３ｍｍとされた。この場合の厚さとは、上面２と下面３との間の距離である。しかし、これらの寸法に限定されない。切削インサート１の輪郭形状の寸法は、加工される被加工物の形状や大きさ、切削工具２０の工具径などに応じて、適宜変更が可能である。

切削工具２０の工具径は、直径約１４ｍｍとされた。従来の回転切削工具では、切削インサートのクランプ強度などの限界から、工具径１６ｍｍ程度が限界であり、それより小さな工具径とすることは困難であった。本発明は、切削インサート１のクランプ剛性を大幅に高めたことにより、従来技術の限界を超え、工具径１５ｍｍ以下の切削工具２０を実現可能とした。より具体的には、直角壁面加工のできる、工具径約１４ｍｍの刃先交換式エンドミルを実現可能とした。本発明は、特に工具径４０ｍｍ以下の回転切削工具に適している。中でも、工具径２０ｍｍ以下の小径回転切削工具に適している。工具径２０ｍｍ以下の回転切削工具において、上面２および下面３の両面を使用できる切削インサートを用いる切削工具を実現できる。つまり上面２および下面３の両面に正のすくい角のすくい面を設けることができる。両面にすくい面がある切削インサートの場合、上面２および下面３は、切れ刃５から連続するすくい面を設けつつ、反転させたときにチップ座の底面へ着座する着座面を設ける必要がある。したがって、特に小径回転切削工具用の切削インサートの場合、切削インサートの各寸法が小さくなるため、必要なすくい面を確保すると着座面の面積が非常に狭くなり、切削インサートの固定が不安定になりやすい。本発明の切削インサート１および切削工具２０は、例え着座面の面積が狭くなっても切削インサート１の強固な固定を可能とし、従来切削工具の限界を超えて、工具径の小さな回転切削工具２０を実現できる。なおすくい面の形状は、チップブレーカを設けるなどの、様々な従来技術が適用可能である。

切削インサート１には、上面２および下面３の中央を貫通する穴がある。この穴は、切削インサート１を切削工具２０へ固定するときに利用される。穴の両端部は、穴の中央部よりも直径が拡大するようにされる。この実施形態では、切削インサート１は、切削工具２０に、固定ねじにより固定される。穴の直径拡大部は、固定ねじの頭部に対応する形状とされ、固定ねじの頭部が当接する。しかし、これに限定されない。切削インサート１を切削工具２０へ固定する方法は、様々な従来技術を適用できる。例えば、穴のない切削インサートとされ、切削工具へくさびなどの固定部材によって固定されても構わない。

図１にみられるように、切削インサート１の側面４には、突出側面部分９が形成される。切削インサート１を切削工具２０へ装着するとき、切削インサート１の突出側面部分９は、切削工具２０のチップ座の壁面２３に形成される傾斜壁面２４と当接することにより、切削インサート１を固定する。第１の切れ刃５ａが切れ刃５として作用するときに、作用する突出側面部分９を第１の突出側面部分９ａとする。図３において、左下の第１の切れ刃５ａに関する第１の突出側面部分９ａは、右下に形成される。突出側面部分９は、作用する切れ刃５が属する一方の端面から他方の端面に向かうにしたがい外方に突出する。すなわち、上面２側の第１の切れ刃５ａが作用するとき、第１の突出側面部分９ａは、上面２から下面３に向かうにしたがい外方に突出する。突出側面部分９は傾斜面である。突出側面部分９と接する平面を仮想平面Ａとし、下面３と接する平面を仮想平面Ｂとすると、仮想平面Ａと仮想平面Ｂとは内角で鋭角に交差する。なお、ここでは各面と接する仮想平面を比較したが、厳密には、当接部分において接する仮想平面とされればよい。突出側面部分９のうちでも、チップ座の壁面２３と当接しない部分は、どのような形状とされても構わない。したがって、突出側面部分９は平面でなくても構わない。突出側面部分９が、このように外方に突出するように形成されると、切削インサート１をチップ座の底面２２側へ押さえる力が働き、切削インサート１が浮き上がって動くことを防止する。

第１の突出側面部分９ａは、端面２、３を四角形とみて側面４を４つの面に分けて考えるとき、第１の副切れ刃７の逃げ面を含む面とは対向する面に形成される。しかし、突出側面部分９は、副切れ刃７の逃げ面とは、ずれた位置に形成される。前述のとおり、この切削インサート１は、上面２の中心に対して１８０°回転対称である。したがって、２つの副切れ刃７は、２つの方向に関して、それぞれ対角の位置に形成される。第１の突出側面部分９ａは、切削加工時に作用する第１の切れ刃５ａに関して、第１の主切れ刃６ａに近く、第１の副切れ刃７ａおよび一連のコーナ刃８とは反対側に形成される。このため、第１の副切れ刃７ａおよび一連のコーナ刃８に作用する切削力によって、切削インサート１の反対側が浮き上がろうとする動きを、第１の突出側面部分９ａによって効果的に押さえることができる。

次に、第３の側面部分１１を説明する。平面視において四角形の４つの辺について、切削加工時に作用する第１の主切れ刃６ａと対向する辺に接続する側面部分を、第３の側面部分１１と呼ぶ。第３の側面部分１１と接する平面を仮想平面Ｃとする。図３にみられるように、第１の突出側面部分９ａは、平面視において、作用する第１の切れ刃５ａの一部である第１の主切れ刃６ａから離間するにしたがい外方に突出する。つまり第１の突出側面部分９ａは、平面視において、第１の主切れ刃６ａと対向する第３の側面部分１１に対して鋭角に交差している。第１の突出側面部分９ａと接する仮想平面Ａと、第３の側面部分１１と接する仮想平面Ｃとは、内角で鋭角に交差する。このため、第１の突出側面部分９ａは、第１の主切れ刃６ａと一連のコーナ切れ刃８側にかかる切削力によって、切削インサート１を平面内で回転させようとする方向の動きも抑制する。つまり、第１の突出側面部分９ａと第３の側面部分１１とがいずれもチップ座の壁面２３と当接するため、切削インサート１を平面内で回転させようとする方向の動きをしっかりと抑制できる。

突出側面部分９は、略平面として形成される。突出側面部分９が平面とされると、高精度に形成することが容易であり、チップ座の壁面２３の傾斜壁面２４と広い面積で接触させることが容易となる。突出側面部分９は、研削加工された研削面とされると、さらに切削インサート１のクランプ性を安定させることができる。しかし、これに限定されない。この実施形態の切削インサート１の突出側面部分９は、粉末加圧成形および焼結によって形成された平面とされた。

第２の側面部分１０は、側面４のうち、第１の突出側面部分９ａより下面３側に形成される。下面３とは、前述のとおり、切削加工時に作用する第１の切れ刃５ａの形成される上面２に対する下面３である。つまり、下面３側とは、チップ座の底面２２へ着座する着座面側のことである。この実施形態で、第２の側面部分１０は、下面３側の切れ刃５が作用するときの、副切れ刃７の逃げ面を兼ねている。第２の側面部分１０は、第１の突出側面部分９ａより外方へ突出している。したがって、下面３に形成される副切れ刃７は、第１の突出側面部分９ａより外方の離れた位置に形成される。そこで、すくい面を必要な広さで確保しても、第１の突出側面部分９ａの裏面の着座面の広さが確保される。突出側面部分９が傾斜面とされることと相まって、切削インサート１を第１の突出側面部分９ａと着座面とでしっかりと挟み、切削インサート１のクランプ性が安定する。なおこの実施形態で、第２の側面部分１０は、傾斜面とされ、外方へ突出する傾斜角度が、第１の突出側面部分９ａより大きな傾斜角度となる部分を含む。

図２および図７から図８に示すように、この実施形態の切削工具２０は、切削インサート１を装着するための２つのチップ座を有する。この実施形態では、２つのチップ座を有し、２つの切削インサート１を装着するようにされたが、これに限定されない。この場合、チップ座の数は、切削工具２０の刃数に相当する。チップ座の数は、切削工具２０の工具径や、必要とされる加工能率に応じて、適時調整される。この実施形態では、２つのチップ座が同じ形状で、かつ均等配置となるように形成された。しかし、これに限定されない。複数のチップ座の配置方法については、様々な従来技術を適用できる。

それぞれのチップ座は、チップ座の底面２２およびチップ座の壁面２３を有する。チップ座の底面２２には、切削インサート１の上面２または下面３の着座面が当接する。チップ座の底面２２は、１つの平面とされた。しかし、これに限定されない。チップ座の底面２２は、切削インサート１の着座面と当接できる形状であれば、どのような形状に形成されても構わない。もちろん、切削加工中に作用する第１の切れ刃５ａの直下にチップ座の底面２２があることが望ましい。そのため、チップ座の底面２２に対向する方向からみて、チップ座の底面２２の輪郭形状は、略平行四辺形とされるとよい。なおチップ座の底面２２の周囲には、チップ座の壁面２３との境界部分にぬすみなどが形成されてもよい。その場合、ぬすみの形状が複雑になる場合など、チップ座の底面２２の真の輪郭形状は、略平行四辺形にこだわる必要はない。ここで説明したチップ座の底面２２の輪郭形状とは、切削インサート１の輪郭形状に対応する輪郭形状のことであり、ぬすみの形状は考慮せずに説明した。

チップ座の壁面２３は、少なくとも傾斜壁面部分２４を有する。図１０の断面図に示すように、傾斜壁面部分２４は、切削インサート１の第１の突出側面部分９ａと当接する。傾斜壁面部分２４は、チップ座の底面２２から離れた端部から底面２２に向かうにしたがい内方へへこむ。すなわち、傾斜壁面部分２４は、上方から底面２２に向かうにしたがい内方へへこむように傾斜している。傾斜壁面部分２４は、傾斜する平面とされた。ここで図８に示すように、傾斜壁面部分２４と接する平面を仮想平面Ｄとする。またチップ座の底面２２と接する平面を仮想平面Ｅとする。仮想平面Ｄと仮想平面Ｅとは内角で鋭角に交差する。図１１は、この実施形態の切削インサート１とチップ座との接触状態を模式的に示したものである。仮想平面Ｄと仮想平面Ｅとが、内角で鋭角に交差するとは、図１１の角度αが９０°より小さいことである。このような形状に傾斜壁面部分２４が形成されると、切削インサート１に切削加工によりチップ座から浮き上がる方向の力が作用したとき、切削インサート１をチップ座の底面２２側へ押さえつける効果がある。したがって、切削インサート１のクランプ性が安定し、切削インサート１が動くことが抑制される。

前述のように、チップ座の底面２２の輪郭形状が略平行四辺形とされたとき、その平行四辺形の４つの辺の内で、傾斜壁面部分２４に関する辺と隣接する辺に含まれるチップ座の壁面２３の部分を第３の壁面部分２６とする。第３の壁面部分２６は、切削加工時に切削インサート１の作用する第１の主切れ刃６ａと対向する壁面部分である。したがって、第３の壁面部分２６は主拘束壁面部分と呼ぶこともできる。第３の壁面部分２６と接する平面を仮想平面Ｆとする。傾斜壁面部分２４と接する仮想平面Ｄと、第３の壁面部分２６と接する仮想平面Ｆとは、内角で鋭角に交差する。

チップ座の壁面２３は、傾斜壁面部分２４の近くに第２の壁面部分２５を有する。第２の壁面部分２５は、傾斜壁面部分２４より内方へへこむ。切削工具２０および切削インサート１を使用するとき、チップ座の第２の壁面部分２５は、切削インサート１の第２の側面部分１０と接触しない。すなわち、第２の壁面部分２５は、傾斜壁面部分２４を切削インサート１と確実に接触させるため、内方へへこむことで逃がされている。これにより、切削インサート１の第２の側面部分１０が作用する逃げ面ではないとき、第２の壁面部分２５と接触しないことで、第２の側面部分１０が保護されている。つまり、切削インサート１が未使用時に損傷することを防止している。

例えば、図１２に模式的に示すように、切削インサート１の突出側面部分９は、外方に向かってふくらむ曲面とすることもできる。外方にふくらむ曲面は、例えば上面２と垂直に切断した断面形状を外方に向かってふくらむ曲線とすることで得られる。一方、外方にふくらむ曲面は、上面２と平行に切断した断面形状を外方に向かってふくらむ曲線とすることでも得られる。図１２に示すように、第１の突出側面部分９ａは、上面２と垂直に切断した断面形状を曲線としたとき、上面２に近づくほど傾斜角度が大きくなり、上面２との交差角度が鈍くなる。すなわち、上面２との交差稜線が欠けにくくなる。一方、図示しないが、第１の突出側面部分９ａは、上面２と平行に切断した断面形状を曲線としたとき、第１の主切れ刃６ａに近づくほど第１の主切れ刃６ａとの交差角度が鈍くなる。すなわち、第１の主切れ刃６ａとの交差部である第２のコーナが欠けにくくなる。また第１の突出側面部分９ａが、傾斜壁面部分２４と角部で接触することを防止し、切削インサート１の未使用部のチッピングや、傾斜壁面部分２４の塑性変形などの不具合を防止できる。なお、この実施形態では、第２のコーナには切れ刃５が形成されない。したがって、第２のコーナは、欠けない強靭な形状とされることが適している。

また、図１３に模式的に示すように、突出側面部分９は、内方に向かってへこむ曲面とすることができる。内方にへこむ曲面は、例えば上面２と垂直に切断した断面形状を内方に向かってへこむ曲線とすることで得られる。一方、内方にへこむ曲面は、上面２と平行に切断した断面形状を内方に向かってへこむ曲線とすることでも得られる。図１３に示すように、第１の突出側面部分９ａは、上面２と垂直に切断した断面形状を曲線としたとき、上面２に近づくほど傾斜角度が小さくなり、上面２との交差角度が小さくなる。すなわち、切れ刃５を形成できる上面２の領域を広げることができる。また、切削インサート１と当接する傾斜壁面部分２４は、最も上方の壁面となる。したがって、切削インサート１を押さえつける効果が最大となる。一方、図示しないが、第１の突出側面部分９ａは、上面２と平行に切断した断面形状を内方へへこむ曲線としたとき、第１の突出側面部分９ａの幅方向の両側が突出するようになる。このため、第１の突出側面部分９ａの幅方向の両側を常にチップ座の壁面２３と当接させることができ、切削インサート１の平面内での回転方向の動きを効果的に押さえることができる。

第１の突出側面部分９ａは、前述した下面３と接する仮想平面Ｂを基準として第１の突出側面部分９ａまでの距離を測定するとき、第１の突出側面部分９ａまでの距離は一定とされた。しかし、これに限定されない。つまり、第１の突出側面部分９ａまでの距離は、変化するように設けられても構わない。別の表現をすると、第１の突出側面部分９ａの当接部分の高さは、変化するように設けられても構わない。例えば、第１の突出側面部分９ａまでの距離は、作用する第１の切れ刃５ａの第１の主切れ刃６ａから離れるにしたがい、第１の突出側面部分９ａまでの距離が大きくなるようにされてもよい。そのように第１の突出側面部分９ａが形成されると、第１の突出側面部分９ａは、第１の主切れ刃６ａに近いほど下面３に近い位置に形成される。例えば、第１の主切れ刃６ａを使用することによって、切りくずの擦過や衝突によって第２のコーナの上面２付近が損傷を受けても、その影響が第１の突出側面部分９ａや傾斜壁面部分２４におよぶことを防止できる。したがって、切削インサート１のクランプ性を、より一層安定させることができる。

例えば、第１の突出側面部分９ａまでの距離は、第１の主切れ刃６ａから離れるにしたがい、第１の突出側面部分９ａまでの距離が小さくなるようにされてもよい。そのように第１の突出側面部分９ａが形成されると、第１の突出側面部分９ａは、第１の主切れ刃６ａから離れるほど下面３から離れた位置に形成される。このように第１の突出側面部分９ａが形成されると、例えば、コーナ切れ刃８に受ける切削力によって、切削インサート１の対角位置が浮き上がろうとする動きに対して、効果的に押さえることができる。

図１４に模式的に示すように、工具ボデー２１のチップ座の傾斜壁面部分２４も、曲面とすることができる。図１４に示すように、傾斜壁面部分２４を外方にふくらむ曲面とすると、切削インサート１との接触を角でなく、面内で接触させることができる。このように傾斜壁面部分２４が形成されると、傾斜壁面部分２４の塑性変形などの不具合を防止することができる。図示しないが、逆に傾斜壁面部分２４を内方にへこむ曲面とすることもできる。そのように傾斜壁面部分２４が形成されると、傾斜壁面部分２４の上端付近で切削インサート１を押さえることができるため、切削インサート１の浮き上がりを押さえる効果が最大となる。傾斜壁面部分２４の切削インサート１との接触位置は、チップ座の底面２２からの距離を変化させることもできる。そのように傾斜壁面部分２４が形成されると、前述のように切削インサート１の第１の突出側面部分９ａの高さを変化させた場合に、傾斜壁面部分２４の高さも対応させることができる。

第２の実施形態における切削インサート１を図１５から図１８に示す。第１の実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し、説明を省略する。この実施形態における切削インサート１および切削工具２０は、高送りカッタ用の切削インサート１および切削工具２０である。したがって、主切れ刃６と副切れ刃７との交差角度が大きな鈍角とされている。この実施形態で、主切れ刃６と副切れ刃７との交差角度は、平面視において、約１６０°とされた。なお切削工具２０の工具ボデー２１は、前述の第１の実施形態における工具ボデー２１と同じものを共通で用いた。この実施形態の工具ボデー２１は、２種類の切削インサート１のどちらにも対応できる形状とされている。もちろん、それに限定されない。それぞれの実施形態で、それぞれ専用の工具ボデー２１が用いられても構わない。

切削インサート１の材料は、少なくともその切れ刃５付近が、超硬合金、サーメット、セラミックスおよび立方晶窒化ほう素、または、それら硬質材料の表面にコーティングを施された材料、またはダイヤモンドなどの焼結体材料とされる。

これらの切削インサートは、様々な切削工具に適用されて、その切削工具が工作機械に装着されることにより、鋼材などの切削加工に利用できる。主切れ刃および副切れ刃を有する切削インサートであれば、ほとんどの切削工具に適用可能である。

この発明の切削インサート、工具ボデーおよび切削工具は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更及び追加が可能である。例えば、三角形や六角形以上の多角形の切削インサートへ適用することも可能である。

１ 切削インサート
２ 第１の端面（上面）
３ 第２の端面（下面）
４ 側面
５ 切れ刃
５ａ 第１の切れ刃
６ 主切れ刃
６ａ 第１の主切れ刃
７ 副切れ刃
７ａ 第１の副切れ刃
８ コーナ切れ刃
９ 突出側面部分
９ａ 第１の突出側面部分
１０ 第２の側面部分
１１ 第３の側面部分
１２ 第４の側面部分
２０ 切削工具
２１ 工具ボデー
２２ チップ座の底面
２３ チップ座の壁面
２４ 傾斜壁面部分
２５ 第２の壁面部分
２６ 第３の壁面部分
Ａ 第１の仮想平面
Ｂ 第２の仮想平面
Ｃ 第３の仮想平面
Ｄ 第４の仮想平面
Ｅ 第５の仮想平面
Ｆ 第６の仮想平面

Claims (16)

1. ２つの端面（２、３）と、それらの端面（２、３）をつなぐ側面（４）とを有する切削インサート（１）であって、
   少なくとも１つの前記端面（２、３）と前記側面（４）との交差稜線には、少なくとも１つの切れ刃（５）が形成され、
   該切れ刃（５）の１つを第１の切れ刃（５ａ）とし、該第１の切れ刃（５ａ）が形成される側の前記端面（２）を第１の端面（２）とし、他方の前記端面（３）を第２の端面（３）とすると、
   前記側面（４）は、突出側面部分（９）を少なくとも含み、
   該突出側面部分（９）は、前記第１の端面（２）から前記第２の端面（３）に向かうにしたがい外方に突出し、
   かつ前記第１の端面（２）に対向する方向からみて、該突出側面部分（９）は、前記第１の切れ刃（５ａ）から離間するにしたがい外方に突出する切削インサート。
2. 前記第２の端面（３）と前記側面（４）との交差稜線にも、少なくとも１つの前記切れ刃（５）が形成される請求項１に記載の切削インサート。
3. 前記突出側面部分（９）は傾斜面であり、
   該傾斜面と接する平面を第１の仮想平面（Ａ）とし、前記第２の端面（３）と接する平面を第２の仮想平面（Ｂ）とすると、
   前記第１の仮想平面（Ａ）と、前記第２の仮想平面（Ｂ）とは、内角で鋭角に交差する請求項１または２に記載の切削インサート。
4. 前記切れ刃（５）は、主切れ刃（６）および副切れ刃（７）を少なくとも含み、前記第１の切れ刃（５ａ）の前記主切れ刃（６）を第１の主切れ刃（６ａ）とし、前記第１の切れ刃（５ａ）の前記副切れ刃（７）を第１の副切れ刃（７ａ）とすると、
   前記第１の端面（２）に対向する方向からみて、該切削インサート（１）の輪郭形状は、略平行四辺形とされ、
   その平行四辺形の４つの辺の内で、前記第１の主切れ刃（６ａ）を含む辺と対向する辺に接続する前記側面（４）の部分を第３の側面部分（１１）とすると、
   前記突出側面部分（９）は、前記第１の副切れ刃（７ａ）を含む辺と対向する辺に接続する前記側面（４）の部分である第４の側面部分（１２）に含まれ、
   前記突出側面部分（９）は傾斜面であり、
   該傾斜面と接する平面を第１の仮想平面（Ａ）とし、前記第３の側面部分（１１）と接する平面を第３の仮想平面（Ｃ）とすると、
   前記第１の仮想平面（Ａ）と、前記第３の仮想平面（Ｃ）とは、内角で鋭角に交差する請求項１から３のいずれかに記載の切削インサート。
5. 前記突出側面部分（９）が平面である請求項１から４のいずれかに記載の切削インサート。
6. 前記突出側面部分（９）が外方に向かってふくらむ曲面である請求項１から４のいずれかに記載の切削インサート。
7. 前記突出側面部分（９）が内方に向かってへこむ曲面である請求項１から４のいずれかに記載の切削インサート。
8. 前記第２の端面（３）と接する平面を第２の仮想平面（Ｂ）とすると、
   該第２の仮想平面（Ｂ）を基準として、前記突出側面部分（９）までの距離を測定するとき、前記第１の主切れ刃（６ａ）から離れるにしたがい、該突出側面部分（９）までの距離が変化する部分を有する請求項１から７のいずれかに記載の切削インサート。
9. 前記側面（４）は、第２の側面部分（１０）を含み、
   該第２の側面部分（１０）は、前記突出側面部分（９）より前記第２の端面（３）側に形成され、かつ該第２の側面部分（１０）は、該突出側面部分（９）より外方に突出する請求項１から８のいずれかに記載の切削インサート。
10. 切削インサート（１）を着脱自在に装着するための工具ボデー（２１）であって、
    少なくとも１つのチップ座を有し、
    該チップ座は、底面（２２）、壁面（２３）および開放面を少なくとも有し、
    該壁面（２３）に傾斜壁面部分（２４）が形成され、該傾斜壁面部分（２４）は、装着された前記切削インサート（１）と接触し、
    該傾斜壁面部分（２４）は、前記底面（２２）から離れた端部から前記底面（２２）に向かうにしたがい内方へへこみ、
    かつ前記底面（２２）と対向する方向からみて、該傾斜壁面部分（２４）は、前記開放面から離れるにしたがい内方へへこむ工具ボデー。
11. 請求項１から９のいずれかに記載の前記切削インサート（１）を着脱自在に装着するための工具ボデー（２１）であり、
    前記傾斜壁面部分（２４）と接する平面を第４の仮想平面（Ｄ）とし、前記底面（２２）と接する平面を第５の仮想平面（Ｅ）とすると、
    前記第４の仮想平面（Ｄ）と前記第５の仮想平面（Ｅ）とは内角で鋭角に交差する請求項１０に記載の工具ボデー。
12. 前記傾斜壁面部分（２４）と接する平面を第４の仮想平面（Ｄ）とし、
    前記底面（２２）と対向する方向からみて、前記底面（２２）の輪郭形状は、略平行四辺形であり、その平行四辺形の４つの辺の内で、前記傾斜壁面部分（２４）に関する辺と隣接する辺に含まれる壁面（２３）の部分を第３の壁面部分（２６）とし、該第３の壁面部分（２６）と接する平面を第６の仮想平面（Ｆ）とすると、
    前記第４の仮想平面（Ｄ）と前記第６の仮想平面（Ｆ）とは内角で鋭角に交差する請求項１０または１１に記載の工具ボデー。
13. 前記傾斜壁面部分（２４）が平面である請求項１０から１２のいずれかに記載の工具ボデー。
14. 前記傾斜壁面部分（２４）が曲面である請求項１０から１２のいずれかに記載の工具ボデー。
15. 前記傾斜壁面部分（２４）より前記底面（２２）側に、第２の壁面部分（２５）が形成され、かつ該第２の壁面部分（２５）は、前記傾斜壁面部分（２４）より内方へへこむ工具ボデー。
16. 請求項１から９のいずれかに記載の前記切削インサート（１）を備える切削工具。

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