JP2017177307A - 切削インサート及び切削工具 - Google Patents

Abstract

【課題】深い溝入れに対応でき、かつ、ホルダからの抜け出し防止も容易に図ることのできる切削インサート、及びこれを用いた切削工具を提供する。【解決手段】３つのコーナ２０を有する略三角形（多角形）の板１０で、その３つのコーナ２０において板１０の厚み方向に切れ刃稜が延びる前切れ刃２１を有する切削インサート１０１とした。前切れ刃２１は、板１０の厚み方向における刃幅が板１０の厚みより大きく、しかも、前切れ刃２１における各端縁が、板１０の各主面より外方に存するように設けた。板１０の外周面のうち、隣接する前切れ刃２１相互間における外周面部分に、該前切れ刃２１相互間の方向に延びる凹溝３３を設けた。この凹溝３３に嵌合し、前切れ刃２１の刃幅より狭い着座部２３０等を有するホルダ２００を用い、それに着座、嵌合させるクランプによる切削工具２０１とする。【選択図】図４

Description

本発明は、旋削加工のうち、溝入れ加工や突っ切り加工等に使用される切削インサートであって、とくに深い溝入れ加工に適した切削インサート、及びこれをホルダの先端部にクランプしてなる切削工具に関する。

旋削において所定幅の溝を設ける溝入れ加工用の切削インサート（バイト用インサート、又はスローアウェイチップともいわれる）の代表的なものに、矩形棒状又は薄板状の切削インサートであって、その切削インサート本体の一端に所定の刃幅の前切れ刃を有する、いわゆる１コーナ（１切れ刃）タイプのものがある（特許文献１参照）。このものでは、前後に直線状をなす下面（すくい面と反対の底面）に対し、上面（すくい面と同向き面）が、前切れ刃寄り位置で平行な被押圧部をなし、これから離間する基端側（前切れ刃と反対側）にいくにしたがいその下面に接近するようなガイド部を有している。このような切削インサート（以下、インサートともいう）が取付けられるホルダの先端部のチップ取付座は、インサートの下面に対向してそれと同様、前後に直線状に延びる着座部として形成され、これに対向するクランプ面のうち、インサートの前切れ刃寄り部位がその上面と平行な押圧部とされ、基端側に行くに従いガイド部に倣い着座部に近接するように形成されている。このような切削インサートは、そのクランプにおいては、これをその取付座に前方から押し込み、その着座部に切削インサートにおける底面（下面）を着座させることでクランプされる。すなわち、このようにして着座させることで、その反対側（すくい面側）の前切れ刃寄り部位を、ホルダに一体で設けられているクランプ部位の押圧部で、それ自体の適度の弾性変形を利用して、上下間で締め付けるようにする、いわゆる自己拘束形式によるクランプとされている。また、このような１コーナタイプのものの他、矩形棒状又は薄板状の切削インサートであって、その本体の両端部に、それぞれ所定の刃幅の前切れ刃を有する、いわゆる２コーナタイプの切削インサートもあり、これをホルダのチップ取付座に自己拘束形式のクランプにより固定して切削工具としているものもある。

上述した切削インサートを用いた切削工具を、旋盤やマシニングセンター等の刃物台に取付、溝入れ加工等を行う場合においては、多数の加工数を経ることで切れ刃（コーナ）の摩耗等が進行して切れ味が低下することになり、やがてその寿命の到来により、インサート又はコーナ（切れ刃）の交換となる。複数コーナのインサートでも、全コーナの切れ刃の寿命が尽きたら、これを廃棄（スローアウェイ）し、新規の切削インサートに交換して、その加工が続けられることになる。

ところで、このような加工において、狭い溝幅の深い溝入れ加工（深溝加工）を行う場合には、その溝幅、すなわち、前切れ刃の刃幅以下の板厚であり、その溝入れ深さに対応した前切れ刃からの長さ寸法を有する切削インサートを用いることとなる。一方、このような切削インサートは、ホルダのチップ取付座とそれに一体で設けられている押圧部との間で、上記したような自己拘束形式によるクランプ手段を採用することで、止めネジ（クランプ用スクリュー）等による干渉がないので、チップ取付座、及び押圧部を前切れ刃の刃幅より狭くすることで、理論上、チップ取付座等が溝入れに影響することなく、深い溝入れ加工に対応できる。

一方、上記したような自己拘束形式によるクランプ手段を採用した切削工具で、高強度材への溝入れのような切削抵抗が大きくなるものや、高度の加工精度が要求される場合には、その主分力に対するだけでなく、横方（刃幅方向）へ作用する切削抵抗等にも十分に抗することができるクランプ強度が要請される。このような横方向にかかる切削抵抗や力に抗するため、切削インサートのうち、ホルダにクランプされるべき部位（被クランプ部）である、すくい面と、その反対側の下面（底面）に、前切れ刃から後方に向けて前後に延びる凹部（溝）が設けられているものがある（特許文献１）。このものでは、ホルダのクランプ部位（着座部、押圧部）に、この切削インサートの凹部（凹溝）に対応する凸部（凸条）が設けられることで、その取付時にその両者（凹凸）が嵌合することとなり、構造的に横方向への動きが止められる。これにより、前記要請にこたえることができる。そして、このような嵌合構造としておけば、材料の自動送り出し機構を備えた自動旋盤等により、切削インサートの横切れ刃で、その端面の位置決めをするような設定にも対応できる。

特開平８−７１８１２号公報

ところで、上記したような１又は２コーナタイプの切削インサートでは、自ずと加工可能なワークの数も、前切れ刃の数に対応した数に限られることになり、使い捨て頻度も、例えば、３コーナタイプの切削インサート（いわゆる三角チップ）に比べると高くなり、１コーナ（刃）当たりの工具単価が高くなる。結果、一般的に溝入れ加工コストの上昇を招いてしまう。一方、例えば、３つの切れ刃をコーナに有する三角形で板状の切削インサート（以下、三角チップ、又は単にチップともいう）のような３コーナタイプのものにおけるホルダへの固定は、従来、その三角形の板の中央においてその厚み（前切れ刃の刃幅）方向にあけられたクランプ用穴（貫通穴）に止めネジ（クランプスクリュー）を通し、ホルダのチップ取付座における壁面に設けられたネジ穴にネジ込み、インサート（以下、チップともいう）を押し付ける形でクランプするもの（スクリュークランプタイプ）となっていた。このため、従来の三角チップでは、溝入れにおいて切り込める深さ（溝深さ）は、三角の１つのコーナ（切れ刃）からその中央に向かう寸法においてみるとき、その止めネジに干渉しない範囲内の深さに限られる。すなわち、前切れ刃から三角チップの中心までの寸法を超えるような深溝入れ加工は不可能である。

一方、上記した１又は２コーナタイプの切削インサートを用い、これを自己拘束形式によるクランプによるとしても、上記したように、その外周面に凹溝を設け、チップ取付座にこれに嵌合させるものとしたときは、切削加工時の横方向への力にも十分に抗することができるクランプ強度を得ることができる。しかし、このような自己拘束形式によるクランプ方式の切削工具では、例えば高強度材に深い溝入れ加工をするような場合において、溝入れ後に刃物台を戻すとき、又は溝入れ過程で切り屑処理等のために刃物台を繰り返し往復動（縦送り）するような場合においては、稀ではあるが、前切れ刃の両端（横切れ刃側）と加工中の溝の壁面（側面）との摩擦により、切削インサートがチップ取付座から抜けて（分離）しまうことがあった。というのは、上述した自己拘束形式によるクランプでは、チップ取付座からチップが引き抜かれる方向に対する耐力は、押圧部のバネ性（弾性変形による押え付け力）に依存しているためであり、横方向に抗し得るような構造的な嵌合（係合）がないためである。そして、このような問題は、前切れ刃の幅が狭いほど、圧接面が少なくなり、したがって押え付け力の低下を招きやすいので、顕在化し易い。

本発明は、溝入れ加工における上述した諸課題に鑑みてなされたもので、少なくとも３コーナの前切れ刃を有し、しかも、深い溝入れに対応でき、かつ、ホルダからの抜け出し防止も容易に図ることのできる切削インサート、及びこれを用いた切削工具を提供することをその目的とする。

上記課題を解決するための請求項１に記載の本発明は、少なくとも３つのコーナを有する多角形の板で、少なくともその３つのコーナに、板の厚み方向に切れ刃稜が延びる前切れ刃を有する切削インサートであって、
この前切れ刃は、前記板の厚み方向における刃幅が該板の厚みより大きく、しかも、この前切れ刃における各端縁が、該板の各主面より外方に存するように設けられており、
前記板の外周面のうち、隣接する前切れ刃相互間における各外周面部分に、該前切れ刃相互間の方向に延びる凹溝又は凸条が設けられていることを特徴とする。
請求項２に記載の本発明は、前記多角形は、その輪郭において少なくとも３回の回転対称性の多角形をなし、前記前切れ刃をその多角形のコーナに回転対称性の回数分有し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である。

請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載の切削インサートがホルダにクランプされてなる切削工具であって、
該ホルダは、その先端部に該切削インサートをクランプするためのクランプ部を備えており、このクランプ部は、該切削インサートにおける前記外周面部分のうち、２つの外周面部分における前記凹溝又は前記凸条を、前後の位置において嵌合させ得る２つの着座部を有し、かつ、この２つの着座部は、このクランプ部内での該切削インサートの前後動を規制し得るように、前方のものは後方を向いて傾斜し、後方のものは前方を向いて傾斜して形成されている一方、
該ホルダとは別に、前記２つの着座部への、前記２つの外周面部分における前記凹溝又は前記凸条の嵌合状態において、他の１つの前記外周面部分における前記凹溝又は前記凸条に嵌合させ得る押圧部を有し、かつ、その嵌合状態において前記２つの着座部に向けて該切削インサートを押え付けてクランプできるように構成されている押圧部付きの押え具とを含んでおり、
該切削インサートは、前記２つの着座部に、該切削インサートの２つの前記外周面部分における前記凹溝又は前記凸条を嵌合させられていると共に、前記押え具の押圧部が、他の１つの前記外周面部分における前記凹溝又は前記凸条に嵌合させられており、その嵌合状態において、前記押え具が、前記２つの着座部に向けて該切削インサートを押え付けてクランプしていることを特徴とする。

本発明の切削インサートは、上記構成に基づき、３つの切れ刃（コーナ）を有するため、２つ以内の切れ刃しかないものに比べると、一般的に切れ刃コストの低減が図られる。その上に、その各外周面部分に凹溝、又は凸条が設けられているから、これが嵌合する着座部、及び、他の例えば上面に位置する外周面部分の凹溝に嵌合してインサートを押え付け得る押え具を備えたホルダを用い、それにクランプして用いることで、横方向だけでなく、前方への移動もないクランプができる。しかも、クランプスクリューによる固定とするものでないので、クランプ部における着座部等の幅を前切れ刃の刃幅より小さくしておくことで、クランプスクリューによる干渉もなく、深い溝入れ加工ができる。

本発明の切削インサートにおけるコーナの数は、好ましくは３であるが、４以上あってもよい。一方、前記多角形は、その輪郭において少なくとも３回の回転対称性の多角形をなし、前記前切れ刃をその多角形のコーナに回転対称性の回数分有しているものとするのがよい。このようにすれば、１つのホルダにおいて、容易に切れ刃の交換ができるためである。ここで、「回転対称性の多角形」とは、図学上や物理上の意味における回転対称性の多角形を意味するだけでなく、それに加え、当該切削インサートを、１つのホルダにクランプして切削工具として用いる場合において、アンクランプした後、前切れ刃（コーナ）を交換して再度クランプするのに、そのクランプの前後において、一定角度（例えば、３回の回転対称性であれば、１２０度）の回転ごとに、その交換（クランプ）を行うことのできるような多角形であることを意味する。したがって、このような一定角度の回転による前切れ刃（コーナ）の交換ができるものである限り、多角形の板の外周面、又はその板（多角形の板）の主面における例えば、各コーナ（前切れ刃）又はその近傍に、各コーナの識別用に「切り込み」等が設けられているために、図学的又は物理上、厳密には「回転対称性の多角形」とはいえないものも、本願では「回転対称性の多角形」とする。すなわち、本願において、「回転対称性の多角形」とは、上記したように、一定角度の回転ごとに、前切れ刃（コーナ）の交換（クランプ）を行うことのできるような多角形に加え、３以上の切れ刃コーナーのある切削インサートにおいて、回転対称性の多角形と認められるものをいう。

前記した本発明の切削インサートにおける効果から明らかであるが、このインサートを用いた本発明の切削工具（バイト）によれば、溝入れ加工コストの低減が期待される。また、インサートがホルダにクランプされている状態においては、横方向や引き抜き方向への力にも、構造的な嵌合を確保できるため、十分に抗することができる。また、切削インサートがホルダにクランプされて切削工具となっているときにおいて、前記ホルダが被削材に干渉しないように、前記着座部及び前記押え具を前切れ刃の刃幅の範囲内に存するようにすることで、従来におけるような多角形の板の中心にあるスクリューによる限界もなく、深い切り込みができる。

本発明に係る切削インサートを具体化した実施の形態例の斜視図、及びその部分拡大図。 図１の切削インサートの全体形状を説明する図であって、Ａは側面図（横逃げ面側から見た図）、ＢはＡの左側面図（１つの前切れ刃における前逃げ面側から見た図）、ＣはＡの平面図（１つの前切れ刃におけるすくい面側から見た図）、ＤはＡ中のＳ１−Ｓ１線断面図（凹溝の断面図）。 図２のＡ、Ｂ，Ｃの各図における前切れ刃部を含む部分の拡大図、及び、Ｄ図の部分の拡大図。 図１の切削インサートをクランプするホルダ、及びクランプしてなる切削工具を説明する、切削インサート及びシャンクの一部を省略した斜視図。 Ａは図４の切削工具を矢印Ａ１から見た側面図、ＢはＡの上面図。 Ａは図５のＳ２−Ｓ２断面、Ｂは図５のＳ３−Ｓ３断面、Ｃは図５のＳ４−Ｓ４断面の各拡大断面図。 図４の切削工具をホルダの先端から見た図、及び部分拡大図。 図７の左側面図。 図１の切削インサートにおける外周面部分の凹溝を凸条に代えた実施例の説明用斜視図。 五角形の（５つのコーナをもつ）切削インサートとして具体化した実施の形態例を示す斜視図。 図１０の切削インサートをクランプしてなる切削工具を説明する側面図。

本発明の切削インサートを具体化した実施の形態例について、図１−図３に基づいて詳細に説明する。本例の切削インサート１０１は、略三角形（正三角形）で一定厚さの板（平板）１０をベースに、その３つの各コーナ２０に、その板１０の厚み方向に切れ刃稜が延びる前切れ刃２１を備える三角チップとして構成されている。なお、本例では、各コーナ２０に設けられている、前切れ刃２１、及び横切れ刃２２は、同じ形状、構造のものである。すなわち、本例の切削インサート１０１は、三角形の板１０としてその１主面（板の表面）１１を見たとき（図２−Ａ参照）、その中心Ｏ回りに、１２０度の等角度間隔で前切れ刃２１を備えるものであり、かつ、３回の回転対称性を有する形状のものであるため、以下、その１つの前切れ刃２１（図１の左の前切れ刃２１、図２−Ａの左上の前切れ刃）を中心に説明する。

本例の切削インサート（三角チップ）１０１の形状、構造は、一定厚さの正三角形の基材（平らな板）をベースに、三角形の外周面（三角板の周囲３辺における厚み面）のうち、その各コーナ２０を挟み、そのコーナ２０寄りの両面が切欠き状ないしカット状に形成されて、それぞれ、すくい面２３と、前逃げ面２５とをなすものとされている。このうち、すくい面２３は、図２−Ａに示した、三角形の外周面のうち、図示における上横辺（外周面）３１に対し、適度のポジのすくい角（例えば、２５度）が付与され、前切れ刃２１から離間するに従い低位となる平面をなしている。そして、その平面の後端において凹となす円弧状の傾斜壁面２７を介して、同図示における上横辺３１である上面（三角形の１辺である外周面（板１０の厚み面））に連なるように形成されている。一方、前逃げ面２５は、適度の前逃げ角（例えば、２度〜２０度）が付けられるように、正三角形のコーナ２０において直線状にカットされた形状を呈している。

本例では、前切れ刃２１の刃幅（すくい面２３側又は前逃げ面２５側から見たときの前切れ刃２１（切れ刃稜）の長さ）Ｈ１は、三角形の板１０の中央部分を含む平板部分の厚みＴ１より大きく形成されている（図３−Ｂ参照）。しかも、前切れ刃２１をすくい面２３側から見たとき、横切れ刃２２には、その前切れ刃２１における左右の各端縁２１ｂから後方に向けてすくい面２３の幅を小さくするようにバックレーキ角が付与されて延びている。そして、この横切れ刃２２を含む前切れ刃２１寄り部位が、その板１０の各主面（両面）１１より外方に存する（突出する）ように設けられている。すなわち、前切れ刃２１を含むすくい面２３を、すくい面２３の上方から見たとき、前切れ刃２１の両端２１ｂと共に、すくい面２３の両側に位置する横切れ刃２２を含む部分が、基板１０の表裏の各面（主面）１１よりも、微量ではあるが外方に存し、他より厚肉部をなすように形成されている。

ただし、このように外方に存している厚肉部は、横切れ刃２２の後端２２ｂと、前逃げ面２５の高さ範囲における下端２５ｂとを直線Ｌ１で結んだ部分（横逃げ面２９を、前切れ刃２１に平行な直線方向に見通したときにおける前切れ刃２１寄りの三角領域）であり、この部分が、その板１０の表裏の各面（主面）１１において突出する設定とされている。なお、板１０の両面１１側とも、横切れ刃２２の逃げ面（横逃げ面２９）には、適度の横逃げ角が付けられている。しかして、１つのコーナ２０の前切れ刃２１を、板１０の面１１に沿う方向に、被削材の外周面に向けて縦送りする形態の溝入れ加工においては、理論上、当該インサート１０１自体についてみれば、当該前切れ刃２１から三角板１０の中心Ｏを越える溝深さであるとしても、切り込みができる設定となっている。

さて、このような本例の切削インサート１０１をなす板１０（三角形の板）の外周面３１のうち、隣接する前切れ刃２１相互間における外周面部分には、板１０の厚みＴ１方向（前切れ刃の刃幅Ｈ１方向）の中央において、ホルダへのクランプにおいて被クランプ部をなすように、前切れ刃２１相互間の方向に延びる凹溝３３が設けられている。ただし、この凹溝３３は、本例では横断面が左右対称の略Ｖ字状をなし、同一横断面で、三角チップの各辺に沿う前切れ刃２１相互間の方向に延び、１つの前切れ刃２１のすくい面２３における傾斜壁面２７と、隣接する別の前切れ刃２１の前逃げ面２５とに向けて、それぞれ貫通するよう連続して直線状に延びる形で設けられている。なお、この凹溝３３は、板１０の厚みＴ１に近い寸法の開口幅でＶ字溝をなし、そのＶ字の溝角度は、例えば、約９０度に設定されており、その溝底にはアールが付けられている。

このような本例の切削インサート１０１によれば、３コーナの切れ刃を有するものであるから、１コーナ又は２コーナの切れ刃のものに比べ、切れ刃数が多いため、その分、１つの切削インサート１０１で多くの加工ができるから、工具（切れ刃単価）コスト、及び加工コストの低減が期待される。また、三角チップでありながら、三角板１０の中央にクランプ（ネジ止め）用のスクリュー穴が設けられていない。すなわち、従来における三角チップのように、その中央に設けられたスクリュー穴に止めネジを通してホルダへクランプして切削工具とするものではなく、三角形の切削インサート１０１の外周面３１のうち、隣接する前切れ刃２１相互間における外周面部分に上記した凹溝（被クランプ部）３３が設けられている。このため、以下において詳述するように、ホルダの先端部におけるクランプ部（着座部）、さらには押え具における押圧部を、この凹溝３３が嵌合できる凸部形状のものとしておくと共に、その凸部の幅を本例インサート１０１の厚み、正確には、前切れ刃２１の刃幅Ｈ１より狭い寸法としておき、このようなホルダにこの切削インサート１０１をクランプして切削工具とすることで、前切れ刃２１から三角チップの中心Ｏを越えるような深い溝入れに対応できる。そして、そのようなクランプにおいては、その嵌合状態に基づき、三角チップは横方向にも前後方向にも安定した固定が得られる。以下、図４−図８に基づき、上記した切削インサート１０１をクランプしてなる切削工具２０１の一例について詳細に説明する。

まず、切削工具２０１を構成するホルダ２００について説明する。本例のホルダ２００は、横断面が略正方形で棒状をなすシャンク（一部省略）２１０と、その先端においてシャンク２１０の横幅において下面２１３側に矩形で突出する先端部（ヘッド）２１５を有している。本例ではその先端部２１５において、シャンク２１０の一方の側面（横壁）２１７に沿い、後述するように上面２１９に向けて切りあがる形で略１／４円弧状のポケット（凹部）２２１が設けられているが、このポケット２２１と反対側の側面（横壁）２２３に沿って、三角チップ１０１の１つのコーナ２０を挟む２辺における、２つの外周面部分（被クランプ部）を拘束するための着座部（クランプ部）２３０が設けられている。この２つの着座部（以下、クランプ部ともいう）２３０は、側面視、６０度の開き角で、上方を開放する左右（ホルダ２００の前後）対称のＶ字状に形成され、そのＶ字をなす２つの着座部２３０、２３０のうちのホルダ２００の後方を向いて傾斜する先端側のものが、先方を向いて傾斜する後方のものより上端を相対的に低位とし、ホルダ２００の先端面２１６にその傾斜角で切り上がり、略１／４円弧状のポケット（凹部）２２１の底部（下部）から立ち上がるように形成されている。また、後方の着座部２３０の上端が、ホルダ２００の上面２１９より低位となるように、切欠き状に凹部（逃げ）２２５が設けられている。

一方、この前後２つの着座部２３０、２３０は、三角チップの１つのコーナ２０（前切れ刃２１）を下にして、そのコーナ２０を挟む２つの外周面部分を介して着座させたとき、そのコーナ２０に対向する１つの辺である外周面部分（横向きに延びる上横辺３１）が、ホルダ２００の上面２１９より若干上に位置し、かつ、ホルダ２００の先端面２１６から突出する前切れ刃（切削を担う前切れ刃２１）の前逃げ面２５と、後方に位置する前切れ刃２１のすくい面２３の各部分が、着座部２３０の上端より上方に位置する設定とされている。また、２つの着座部２３０の下端（Ｖ字をなす２つの着座部２３０の交差部）は、下方に位置する別の前切れ刃２１が干渉しないように、半円状に切り込まれて凹部（逃げ）２２７をなしている。なお、これらの着座部２３０は、インサート１０１をなす板１０の厚みＴ１と同じか、それより小さい幅でもってＶ字の各辺（三角チップの２辺に相当）に沿うように延びている。ただし、この着座部２３０は、横断面において切削インサート１０１の外周面部分における凹溝（被クランプ部）３３に嵌合する台形山形状を呈し、クランプ部をなしている。

なお、ホルダ２００の先端部２１５のうち、このような着座部（クランプ部）２３０と反対側の側面（横壁）２１７に沿っては、上記もしたように、１／４円弧状のポケット（凹部）２２１が切り欠き形成されている。すなわち、ホルダ２００の先端部２１５のうち、クランプ部と反対側には、ホルダ２００を先端面２１６から見たとき、その先端面２１６の下部を残し、後方、上面２１９に向かって略１／４円弧状に切りあがる形で切欠かかれたポケット（１／４円弧状凹部）２２１が形成されている。このポケット２２１は、被削材の溝入れ加工において、被削材が工具に干渉することなく、深い切り込みを可能とする部位である。ただし、この１／４円弧状の切り込みは、後方の着座部２３０側と、前方の着座部２３０の下部、そして、交差部（半円状の逃げ）の部分に壁２２９を残すように形成されている。

そして、このようなホルダ２００における先端部２１５の上面２１９には、クランプするインサート１０１における上方の被クランプ部である外周面部分（凹溝３３）を押え付ける押え具２５０が、ねじ部材（例えば、六角穴付きボルト）２９０を、ホルダ２００における１／４円弧状のポケット（凹部）２２１の後方の上面２１９に設けられたネジ穴（図示せず）にねじ込むことで装着されている。ただし、この押え具２５０は、上面視（図５−Ｂ参照）、ネジ部材挿通穴のある基部２５１と、上面視において前後に細長く延びるクランプ部２５５とで概略Ｌ字形を呈しており、クランプ部２５５の先端の下部には、インサート１０１の上方の被クランプ部である外周面部分（凹溝３３）を押え付ける押圧部２６０を備えている（図５−Ａ参照）。そして、ねじ部材２９０のねじ込みにより、その押圧部２６０にて、インサート１０１の上方に位置する外周面部分（凹溝３３）のうち、本例では、該外周面部分の前後両端に位置する前切れ刃２１、２１相互の中間よりも後方寄り位置を押え付ける設定とされている。

なお、その押圧部（下面）２６０は、上記した着座部２３０と同様、その横断面において切削インサート１０１の外周面部分における凹溝３３に嵌合する台形山形状を呈している。ただし、その押圧部２６０のインサート１０１の厚み方向の寸法（幅寸法）は、その上方及び後方部分（クランプ部２５５）を含め、インサート１０１の板１０の厚さＴ１より小さくされている。そして、押さえつけ時において、押圧部２６０が、インサート１０１の上方に位置する外周面部分において、板１０の両主面から外方に出ない設定とされている。しかして、被削材への溝入れ加工においては、先方に位置して立ち上がる着座部２３０と、この押え具２５０における押圧部２６０を含むクランプ部２５５が、被削材に干渉しないように形成されている。

このような本例においては、ホルダ２００におけるクランプ部の側面視Ｖ字状をなす２つの着座部（台形山）２３０に、三角チップ１０１における１つのコーナ（前切れ刃２１）２０を挟む２つの外周面部分（凹溝３３）を嵌合させ、その状態において、上の外周面部分（凹溝３３）に、押え具２５０のクランプ部２５５における押圧部（下部の台形山）２６０を嵌合させ、そして、押え具２５０のねじ部材２９０をねじ込む。かくして、溝入れ用の切削工具２０１となるところ、このような切削工具２０１によって被削材の例えば外周面を旋削により溝入れ（又は突っ切り）加工をする場合には、次のような効果が得られる。

すなわち、このような切削工具２０１による被削材Ｗへの溝入れ加工においては、上述もしたように、切削インサート１０１が、３コーナの切れ刃を有するものであるから、１コーナ又は２コーナの切れ刃のものに比べ、切れ刃数が多いため、その分、この１つの切削インサート１０１で多くの加工ができるから、切れ刃単価及び加工コストの低減も期待される。そして、１つのコーナ２０の前切れ刃２１の寿命後においては、本例では、回転対称性の形状とされているため、クランプを緩めて三角チップ（インサート１０１）をその板１０の中心Ｏ回りに、１２０度回転させて再クランプし、別のコーナ２０の前切れ刃２１でさらに加工をすすめることができるから、その更新の段取りも容易に行える。本例の切削インサート１０１は、図２−Ａ（図５−Ａ）等に明示した通りの三角チップであり、その略三角の輪郭において３回の回転対称性の多角形のものである。なお、上述もしたように、例えば、本例のインサート１０１の３つの各前切れ刃２１寄り部位に、その識別用にそれぞれ異なる形状、又は大きさの切り込みを設けて、部分的な形状相違があるものとなっても、１つのホルダにおいて、一定角度（本例では１２０度）の回転角で、前切れ刃（コーナ）の交換（クランプ）ができることに変わりはなく、したがって、このようにしても、３回の回転対称性のあるものといえる。

また、本例では三角チップでありながら、従来における三角チップのように、三角板の中央に設けられたスクリュー穴を用いてホルダへのクランプをするクランプ構造ではない。そして上記したように、前方において立ち上がる着座部２３０、押圧部２６０が前切れ刃２１の刃幅Ｈ１の範囲内にあるようにしてクランプされている。このため、実際に溝入れ加工を担う前切れ刃２１から三角チップの中心Ｏを超えても、１／４円弧状のポケット（凹部）２２１の円弧面に被削材Ｗが干渉する直前までの切り込みができる（図５−Ｂ，図８参照）。このように本例切削工具２０１によれば、従来にない深い溝入れ加工ができるから、太い丸棒の突っ切りにも適するものとなるなど、その効果には著しいものがある。

しかも、上記例の切削インサート１０１は、その外周面部分（凹溝３３）を被クランプ部として、ホルダ２００側の着座部２３０、押圧部２６０の台形山との嵌合によるクランプ構造を有している。このため、横方向（図５−Ｂの矢印Ａ５方向、すなわち、図５−Ｂの被削材Ｗの回転軸Ｇ（１点鎖線）方向）への外力が作用しても、その３箇所の外周面部（凹溝３３）における嵌合構造によってそれに抗することができる。結果、高強度材の溝入れにおいても、横ぶれを招かないので、高精度な溝加工ができる。また、自動送り出し装置付きの旋盤のように、加工終了後に材料が送り出され、その位置決めをインサート１０１の横面（板１０の主面）で行う場合においても、その際の横荷重でインサートが動くといったことも防止できる。さらに、上記例の切削工具２０１においては、前後の２つの着座部２３０が、それぞれ、後方又は前方を向いて傾斜しているから、三角チップが後方だけでなく、前方に移動するのも構造的に防止されている。したがって、溝入れ後に切削工具２０１を縦送りから戻す際、或いは、前切れ刃２１を前後動するようなことがあって、溝壁面との摩擦が如何に大きくなるとしても、インサート１０１がホルダ２００からの抜け出して脱落することを確実に防止できる。

なお、上記例では、横方向への外力に抗する手段として、切削インサート１０１をなす多角形の板１０の外周面のうち、隣接する前切れ刃２１相互間における外周面部分に、前切れ刃２１相互間の方向に延びる凹溝３３を設けたものにおいて説明したが、本発明では、このような凹溝３３に代えて、図９に示したように、凸条３５を設けておいてもよい。その凸条３５の横断面は、例えば、上記例における着座部２３０や押え具の押圧部２６０の台形山形状としておけばよい。そして、このような場合には、嵌合の相手側であるホルダ２００における着座部２３０や押え具の押圧部２６０の下部の横断面形状を、逆に、その凸条３５に嵌合する凹溝としておけばよい。なお、これら凹溝又は凸条の横断面は、Ｖ字形、台形等の適宜の横断面形状のものとすればよい。

また、上記例では、三角チップの場合で説明したが、本発明における多角形は、これに限定されるものではなく、それより多くの４以上のコーナを有する多角形のものとしても具体化できる。図１０、図１１は、その一例を示したものであり、五角形の切削インサート５０１である。この切削インサート５０１は正五角形の板１０をベースに、その５つのコーナ２０において、前切れ刃２１を形成したものである。図１１は、これをホルダ２００にクランプしてなる切削工具６０１として具体化したものである。このものでは、コーナ２０数が多い分、さらなるコストの低減が期待される。なお、図１１のものでは、切削インサート５０１をなす多角形の板の外周面のうち、隣接する前切れ刃２１相互間における外周面部分に、前切れ刃２１相互間の方向に延びる凹溝３３とした場合を例示しているが、それに代えて凸条としてもよい。このものでは、５つの切れ刃としているため、ホルダ２００における着座面２３０のうち、前方に位置し、後方に向けて傾斜するものの傾斜角が、上記三角チップにおける場合に比べて小さくなっているが、それでも、傾斜角がある分、切削インサート５０１が前方に抜け出るのを構造的に防止されているなど、上記例と同様の効果が得られる。すなわち、このものは、コーナ数が異なる点と、その相違に基づく、前記したような相違点はあるが、他には上記例との相違点はないので、同一、又は対応する部位に同一の符号を付すに止め、他の説明は省略する。

本発明における切削インサート、さらには切削工具は、上記した各例におけるものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜に変更して具体化できる。すなわち、切削インサート、切削工具は、加工対象である溝の幅や、溝入れ深さ等に応じて、適宜の寸法、形状、構造のものとして具体化できる。また、上記例では、外周面における溝入れの場合で説明したが、端面における溝入れにも適用できる。なお、切削インサートは、公知の各材料製のものとして具体化できることは明らかである。

１０ 多角形の板
１１ 板の主面
２０ コーナ
２１ 前切れ刃
２１ｂ 前切れ刃における端縁
３１ 外周面部分
３３ 凹溝
３５ 凸条
１０１、５０１ 切削インサート（三角チップ）
Ｔ１ 板の厚み
Ｈ１ 刃幅
２００ ホルダ
２０１、６０１ 切削工具
２１５ ホルダの先端部
２３０ 着座部
２５０ 押え具
２６０ 押圧部

Claims (3)

1. 少なくとも３つのコーナを有する多角形の板で、少なくともその３つのコーナに、板の厚み方向に切れ刃稜が延びる前切れ刃を有する切削インサートであって、
   この前切れ刃は、前記板の厚み方向における刃幅が該板の厚みより大きく、しかも、この前切れ刃における各端縁が、該板の各主面より外方に存するように設けられており、
   前記板の外周面のうち、隣接する前切れ刃相互間における各外周面部分に、該前切れ刃相互間の方向に延びる凹溝又は凸条が設けられていることを特徴とする切削インサート。
2. 前記多角形は、その輪郭において、少なくとも３回の回転対称性の多角形をなし、前記前切れ刃をその多角形のコーナに回転対称性の回数分有し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。
3. 請求項２に記載の切削インサートがホルダにクランプされてなる切削工具であって、
   該ホルダは、その先端部に該切削インサートをクランプするためのクランプ部を備えており、このクランプ部は、該切削インサートにおける前記外周面部分のうち、２つの外周面部分における前記凹溝又は前記凸条を、前後の位置において嵌合させ得る２つの着座部を有し、かつ、この２つの着座部は、このクランプ部内での該切削インサートの前後動を規制し得るように、前方のものは後方を向いて傾斜し、後方のものは前方を向いて傾斜して形成されている一方、
   該ホルダとは別に、前記２つの着座部への、前記２つの外周面部分における前記凹溝又は前記凸条の嵌合状態において、他の１つの前記外周面部分における前記凹溝又は前記凸条に嵌合させ得る押圧部を有し、かつ、その嵌合状態において前記２つの着座部に向けて該切削インサートを押え付けてクランプできるように構成されている押圧部付きの押え具とを含んでおり、
   該切削インサートは、前記２つの着座部に、該切削インサートの２つの前記外周面部分における前記凹溝又は前記凸条を嵌合させられていると共に、前記押え具の押圧部が、他の１つの前記外周面部分における前記凹溝又は前記凸条に嵌合させられており、その嵌合状態において、前記押え具が、前記２つの着座部に向けて該切削インサートを押え付けてクランプしていることを特徴とする切削工具。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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