WO2015080168A1

WO2015080168A1 - 切削インサート及び刃先交換式切削工具

Info

Publication number: WO2015080168A1
Application number: PCT/JP2014/081281
Authority: WO
Inventors: 吉田　悟
Original assignee: 株式会社タンガロイ
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2014-11-26
Publication date: 2015-06-04
Also published as: JPWO2015080168A1; JP6436093B2

Abstract

　本発明の一態様は、第１端面と、該第１端面に対向して配置された第２端面と、該第１端面と該第２端面との間に延在する周側面と、を有する切削インサートに向けられている。第１端面と周側面との交差稜線部には、少なくとも１つの切れ刃セクションが形成されている。切れ刃セクションは、主切れ刃と、さらい刃と、これらをつなぐコーナ刃とを含む。切削インサートの第１端面と第２端面との間に延びる面を中間面として定義するとき、側面視において、さらい刃の少なくとも一部は、該中間面側に湾曲形状を有している。

Description

切削インサート及び刃先交換式切削工具

　本発明は、切削インサートと、それを着脱自在に装着する刃先交換式切削工具と、に関する。より詳細には、本発明は、上下面に切れ刃が形成されている直角肩削り用の切削インサートと、それを着脱自在に装着する刃先交換式切削工具と、に関する。

　従来、金属切削加工の分野においては、刃先交換式切削工具を使用して、被削材の加工側壁面を加工底壁面に対して直角に切削する加工（すなわち、直角肩削り加工）が行われている。そのような直角肩削り加工に使用される切削インサートの一例が、特許文献１に開示されている。

　特許文献１の切削インサートでは、上面と側面との交差稜線部と、下面と側面との交差稜線部と、にそれぞれ切れ刃が形成されている。すなわち、特許文献１の切削インサートは、上下を替えて切削に使用することが可能な両面使いタイプである。一般的な両面使用可能な切削インサートと同様に、特許文献１の切削インサートも所謂ネガタイプの切削インサートである。したがって、上面及び下面に対して側面は、０°の逃げ角を有して延在する。切れ刃は、被削材の加工側壁面を切削するための主切れ刃と、被削材の加工底壁面を切削するためのさらい刃と、加工側壁面と加工底壁面とのつなぎ部分である隅部を切削するためのそれらの間のコーナ刃と、から構成されている。

　そして、特許文献１の切削インサートは、平面視において略正三角形形状を有しており、上面又は下面のそれぞれに、３つの切れ刃を有している。したがって、上面と下面と合わせて６つの切れ刃を有していることになる。そのため、この切削インサートは、上面と下面とで切れ刃を６回使用することが可能であるので経済的である。

国際公開第２０１３／１５３５４７号

　現在、市場においては、経済性の観点から、一度の切削において被削材の加工表面を高いレベルで平滑化することが求められている。すなわち、さらなる仕上げ加工を行う必要がなく、一度の切削によって仕上げ状態まで加工表面をより平滑に加工することが求められている。特許文献１の切削インサートでも、被削材の加工底壁面を、さらい刃によってある程度まで平滑に仕上げることができるであろう。しかし、さらなる平滑化への要望がある。

　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、加工面の平滑度を改善することが可能な切削インサートを提供することを目的とする。

　本発明の一態様によれば、
　第１端面と、該第１端面に対向して配置された第２端面と、該第１端面と該第２端面との間に延在する周側面と、を有する切削インサートにおいて、
　前記第１端面と前記周側面との交差稜線部には、少なくとも１つの切れ刃セクションが形成されており、
　前記切れ刃セクションは、主切れ刃と、さらい刃と、該主切れ刃と該さらい刃とをつなぐコーナ刃とを含み、
　前記切削インサートの前記第１端面側の平面視において、該コーナ刃は前記第１端面のコーナ部に延在し、
　前記切削インサートの前記第１端面と前記第２端面との間に延びる面を中間面として定義するとき、前記主切れ刃は前記コーナ刃から離れるにしたがい該中間面に近づくように傾いていて、
　該切削インサートの側面視において、前記さらい刃の少なくとも一部は、該中間面側に凹湾曲した形状を有している、
切削インサートが提供される。

　上記構成を有する本発明の一態様によると、切削インサートの側面視にて、さらい刃の少なくとも一部は中間面側に凹湾曲した形状を有する。したがって、当該切削インサートを工具ボデーに取り付けたとき、さらい刃の軌跡における所定断面での曲率半径を従来のものよりも大きくすることができる。よって、さらい刃による、加工面の平滑度を大幅に向上させることが可能となる。

　上記切削インサートの周側面の一部は、上記切れ刃セクションに関する逃げ面として機能することができるように構成されているとよい。この場合、第１端面は、上記切れ刃セクションに関するすくい面として機能することができるように構成されているとよい。そして、切削インサートは、逃げ角が０°のネガタイプであるように形成されることができる。

　ここで、第１端面と第２端面とを貫通するように延びる第１軸線を定め、かつ、該第１軸線に直交して周側面を貫通する第２軸線を定める。第２軸線は上記中間面に含まれる。第１端面と周側面との交差稜線部に形成された切れ刃セクションの数はｎ個（ただし、ｎは２以上の整数）であることができる。この場合、該複数の切れ刃セクションは第１軸線周りにｎ回回転対称であるように配置されているとよい。さらに、第１端面側の複数の切れ刃セクションに対して第２軸線周りに１８０°回転対称であるように、第２端面と周側面との交差稜線部にも複数の切れ刃セクションが形成されることができる。好ましくは、前記切削インサートの平面視において、該第１端面の輪郭は、前記コーナ部と、前記主切れ刃が延在する略直線状の辺部とが交互に連続して並ぶことで形成されている。

　好ましくは、切削インサートの平面視において、さらい刃の少なくとも一部とコーナ刃とは、第１端面のコーナ部に設けられている。さらに好ましくは、さらい刃の全体はコーナ部に設けられる。また、好ましくは、切削インサートの平面視において、コーナ部は、該コーナ部の二等分線を基準にして左右対称に形成されていて、単一の切れ刃セクションにおいて、主切れ刃は該二等分線の一方の側に延在し、さらい刃の少なくとも半分は該二等分線の他方の側に延在する。さらに好ましくは、さらい刃の全体はその二等分線の他方の側に延在する。

　さらい刃は、コーナ刃から離れるに従い中間面に漸次接近するように形成されているとよい。この場合、さらに好ましくは、さらい刃は、切削インサートの平面視でのコーナ部の二等分線に沿った位置からの切削インサートの側面視において、コーナ刃側の中間面に対する傾き角度が、反コーナ刃側の中間面に対する傾き角度よりも大きいように、形成されるとよい。コーナ刃は、主切れ刃から離れるに従い中間面に漸次接近してもよい。

　一実施形態において、切削インサートの平面視において、該切削インサートの外郭形状は略正三角形である。好ましくは、切削インサートは、直角肩削り用である。

　本発明は切削工具にも存する。本発明の別の態様によれば、少なくとも１つのインサート取付座を有する工具ボデーを備え、該インサート取付座に着脱自在に切削インサートが装着される、刃先交換式切削工具が提供される。この切削工具で用いられる切削インサートは、上記したいずれかの切削インサートであるとよい。

図１は、本発明の一実施形態に係る切削インサートの斜視図を示す。図２は、図１の切削インサートの平面図を示す。図３は、図２のＸ方向から見たときの図１の切削インサートの側面図を示す。図４は、図２のＹ方向から見たときの図１の切削インサートの側面図を示す。図５は、図２の平面視における１つのコーナ部付近の拡大図を示す。図６は、図４の側面視におけるコーナ部付近の拡大図を示す。図７は、本発明の一実施形態に係る刃先交換式切削工具の斜視図を示す。図８Ａは、図７の刃先交換式切削工具における工具ボデーの先端側部分の平面図を示す。図８Ｂは、図７の刃先交換式切削工具における工具ボデーの先端側の端面図を示す。図９は、図７に示されている刃先交換式切削工具の切削インサート付近の拡大図を示す。図１０は、図７の刃先交換式切削工具の使用態様を模式的に示す。図１１は、図１０の円ＸＩで囲った部分のさらい刃についての図であり、従来の切削工具でのさらい刃と、図７の切削工具でのさらい刃とを比較した概念図を示す。

　以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

　本発明の一実施形態に係る切削インサート１は、図１から図４に示されているように、対向する２つの端面２，３と、それらを接続する周側面４と、を有する。以下では、図３で上側を向いた一方の端面（本発明の第１端面に相当）２を上面と称し、もう一方の端面（本発明の第２端面に相当）３を下面と称する。そして、上面２及び下面３の相対的な位置関係に基づき、「上」及び「下」の用語を以下の説明において用い得る。しかし、これらの用語は、切削インサート１の向きや位置を限定するものではなく、単にその理解を容易にするべく用いられるものであり、本発明を限定することを意図しない。

　切削インサート１には、上面２と下面３とを貫通するように、貫通孔である取付孔５が形成されている。したがって、上面２及び下面３の各々の略中央部には、取付孔５の略円形の開口が形成されている。

　図２から理解できるように、切削インサート１の平面視（特に図２は上面視）にて、つまり、上面２に対向する側から切削インサート１を見たとき、切削インサート１の上面２は、略三角形の外郭形状を有している。図２において、上面２の輪郭は、３つの辺部６と、それら辺部６間に実質的に連続して配置された３つのコーナ部７と、から構成されている。図２において、辺部６は略直線形状を有しており、コーナ部７は全体として曲線形状を有している。また、３つの辺部６はそれぞれ同一の長さを有しており、３つのコーナ部７も同一の長さ及び形状を有している。そして、本実施形態において、図２で２つの隣り合う辺部６のそれぞれの延長線がなす角度は略６０°である。したがって、本実施形態の切削インサート１は、図２の平面視において略正三角形の外郭形状を有している。下面３は、その平面視（つまり下面視）（不図示）において、上面２と同様の形状を有している。また、ここで、平面視における上面２の略中心点と下面３の略中心点とを通過する軸線を、中心軸線Ａ１と定義する。ここでは、中心軸線Ａ１は、取付孔５の中心軸線に一致し、本発明の第１軸線に相当する。なお、切削インサート１は、平面視にて略三角形の輪郭を有するので、中心軸線Ａ１周りに３回回転対称であるように形成されている。

　上面２と周側面４との交差稜線部には、３つの切れ刃セクション（つまり切れ刃）１５が形成されている。各切れ刃セクション１５は、対応する１つのコーナ部７及び対応する１つの辺部６を有する。切れ刃セクション１５は、３つの切れ刃（つまり切れ刃部分）８，９，１０を含む。より具体的には、各切れ刃セクション１５は、主切れ刃８と、コーナ刃９と、さらい刃１０とを含む。主切れ刃８は、直線状辺部６に沿って形成されている。コーナ刃９は、コーナ部７の一部に沿って形成されている。さらい刃１０は、コーナ部７における他の一部に沿って形成されている。上面２側の１つの切れ刃セクション１５を使用するように（後述される）工具ボデー２１に切削インサート１が取り付けられるとき、上面２の一部はすくい面として機能することができ、周側面４の一部は逃げ面として機能することができる。同時に、下面３は、工具ボデー２１のインサート取付座２２の底壁面２３に当接する着座面として機能することができる。

　一方、本実施形態の切削インサート１においては、下面３と周側面４との交差稜線部にも、上面２側と同様に、切れ刃８，９，１０を有する切れ刃セクション１５が３つ形成されている。ここで、中心軸線Ａ１に直交すると共に周側面４を通過するように第２軸線Ａ２（図３および図４参照）を定める。下面３の切れ刃セクション１５は、上面２の切れ刃セクション１５に対して、その第２軸線Ａ２周りに１８０°回転対称となるように形成されている。したがって、上面視（平面視）にて上面２に形成されている切れ刃８，９，１０の配置と、下面視にて下面３に形成されている切れ刃の配置８，９，１０と、は同一である。なお、図２から図４において、第２軸線としてたった１つの線が記されているが、切削インサート１においては３つの線のそれぞれを第２軸線として用いることができ、そのうちの１つが第２軸線Ａ２として表されていることに留意されたい。

　下面３側の１つの切れ刃セクション１５を使用するように工具ボデー２１に切削インサート１が取り付けられるとき、下面３の一部はすくい面として機能することができ、周側面４の一部は逃げ面として機能することができる。同時に、上面２は、工具ボデー２１のインサート取付座２２の底壁面２３に当接する着座面として機能することができる。

　このように、上面２と下面３の両方に切れ刃が形成されているので、本実施形態の切削インサート１は、所謂、ネガタイプとされている。上面２又は下面３に対して、周側面４は、逃げ角が上面２及び下面３の外郭形状全周にわたって０°であるように、延在する。したがって、軸線Ａ１に直交すると共に切れ刃を通るように面（不図示）を定めるとき、周側面４は、この面に対して直角であるように延在する。

　上記したように、上面２に対向する方向から切削インサート１を見たときのその形状は、下面３に対向する方向から切削インサート１を見たときのその形状と同一である。したがって、これより上面２を中心にして本実施形態の切削インサート１の構成を説明していくが、その構成は下面３においても同様のことが言える。

　直線状の主切れ刃８は、被加工物の側壁面の切削に関与することができるように構成されている。本実施形態の切削インサート１においては、１つの辺部６の全体に亘って主切れ刃８が形成されている。また、切削インサート１において、主切れ刃８は、切削インサート１の平面視にて外方に向かって全体的に僅かに膨らんだ凸状湾曲形状を有していてもよい。

　図２において曲線状のコーナ部７には、被加工物の側壁面と底壁面とが交差する隅部の切削に関与することができるコーナ刃９と、被加工物の底壁面の切削に関与することができるさらい刃１０と、が並んで形成されている。主切れ刃８、コーナ刃９、さらい刃１０という順で切れ刃８，９，１０は連続しており、これが１つの組（つまり１つの切れ刃セクション１５）として切削に関与することができる。

　ここで、平面視を参照しながら、コーナ部７にについてより詳細に説明する。図５に、図２の平面視又は上面視におけるコーナ部７付近の拡大図を示す。図５に示されているように、コーナ部７は、コーナ部７の頂角の二等分線Ｃを基準にして左右対称に形成されている。ここでは、図５に示されていないが、二等分線Ｃは軸線Ａ１を通る。なお、二等分線Ｃは切削インサートの平面視において第２軸線Ａ２と重なることができる。

　二等分線Ｃが図５において切れ刃を横切る位置を、コーナ部７の先端中央点Ｂと定義することができる。したがって、二等分線Ｃは軸線Ａ１と先端中央点Ｂとを結ぶ。また、１つの切れ刃セクション１５において組となる主切れ刃８が接続しているコーナ部７の一方の端部側に曲線状のコーナ刃９が配置され、該コーナ刃９に隣接して曲線状のさらい刃１０が形成されている。１つの切れ刃セクション１５のさらい刃１０は、隣りの別の切れ刃セクション１５の主切れ刃８まで連続していない。したがって、コーナ部７においては、さらい刃１０と隣りの切れ刃セクション１５の主切れ刃８との間に、接続部分１１が存在している。この接続部分１１は、直角肩削り加工においては切削に関与しない非切削部分となる。しかし、接続部分１１は、ランピング加工において切削に関与する切れ刃となることができ、切れ刃セクション１５に含まれることができる。そこで、図面では、接続部分１１を切れ刃セクション１５に含めるようにしているが、接続部分１１は切れ刃セクション１５に含まれなくてもよい。このように、接続部分（接続用縁部）１１は、適用される加工に応じて、切れ刃として機能することもあれば、全く切削に関与することがない場合もあることに留意されるべきである。

　図５では、同一コーナ部７における、コーナ刃９とさらい刃１０との境界部を二等分線Ｃが通る。したがって、図５において、単一の切れ刃セクション１５において、二等分線Ｃの一方側に主切れ刃８が配置され、二等分線Ｃの他方側にさらい刃１０が配置されている。このように、本実施形態の切削インサート１では、その平面視で、二等分線Ｃの一方側にコーナ刃９の全体が延在し、二等分線Ｃの他方側にさらい刃１０の全体が延在する。したがって、単一の切れ刃セクション１５において、主切れ刃８は当該二等分線Ｃの一方の側に延在し、さらい刃１０は該二等分線Ｃの他方の側に延在する。

　しかし、本発明は、二等分線Ｃの一方側にコーナ刃９の少なくとも半分が位置する（つまりコーナ刃の残りが線Ｃの他方側に位置する）ような変更を排除しない。また、本発明は、さらい刃の少なくとも半分が二等分線Ｃの他方側に位置する（つまりさらい刃の残りが線Ｃの一方側に位置する）ような変更を排除しない。同一コーナ部７における、コーナ刃９と、さらい刃１０と、接続部分１１と、の間の長さの比率については、求められるコーナ部７の形状に応じて適宜変更することが可能であり、図５に記載されている構成に限定されないことを注意する。また、平面視にて、コーナ部７は全体として略湾曲形状を有していればよく、その一部が直線形状から構成されていても構わないし、コーナ部７は短い直線形状が連続することによって近似的に湾曲形状を有する構成であっても構わない。

　ここで、図３及び４に示されているように、軸線Ａ１に直交すると共に、切削インサート１の上面２と下面３との間に延在する面を中間面Ｍとして定義する。特に、中間面Ｍは、上面２と下面３との間の中央位置を実質的に通るようにここでは定められていて、上記第２軸線Ａ２を含む。本実施形態の切削インサート１を正面視（側面視）したときに、つまり、図３または図４に示されているように軸線Ａ１に直角な方向（第２軸線Ａ２に沿った位置）から切削インサート１を見たとき、中間面Ｍは、軸線Ａ１に対して直角をなす直線として表される。この直線又は中間面Ｍは基準線又は基準面として以下の説明で用いられる。

　図３は、図２のＸ矢視図であり、図２のＸ方向から切削インサート１を見た場合の切削インサート１の側面視を示している。図４は、図２のＹ矢視図であり、図２のＹ方向から切削インサート１を見た場合の切削インサート１の側面視を示している。すなわち、図４は、コーナ部７の二等分線Ｃ（図５参照）に沿った位置から切削インサート１を見たときの図である。そして、図６は、図４における、上面２側の１つのコーナ部７付近の拡大図を示している。なお、図２において、Ｘ矢印およびＹ矢印は第２軸線Ａ２に重なり、Ｘ矢印は１つの辺部６に向き、Ｙ矢印は１つのコーナ部７に向く。

　図３及び図４において、辺部６は直線状である。図４においてコーナ部７は略Ｓ字状に湾曲している。

　切削インサート１のこれら側面視において、１つの切れ刃セクション１５に関する仮想輪郭線を定めることができる。仮想輪郭線は、主切れ刃８からさらい刃１０に亘る領域で滑らかな曲線として定められ、特に、１つの頂部を有するように定められる。図６では、仮想輪郭線のうち、切れ刃セクション１５から離れて延びる仮想線部分ＩＬのみが破線で示されている。

　切れ刃セクション１５の各切れ刃８，９，１０と中間面Ｍとの間の距離については、主切れ刃８とコーナ刃９との接続部８ａにおいて中間面Ｍとの間の長さが最大である。ただし、切れ刃セクション１５と中間面Ｍとの間の距離は、切れ刃セクション１５の各位値における、軸線Ａ１に平行な方向における中間面Ｍとの間の長さである。なお、主切れ刃８とコーナ刃９との接続部は、ここでは、主切れ刃８が平面視及び側面視のいずれにおいても直線状に形成されているので、主切れ刃８に沿って定められる仮想直線８Ｌから逸脱し始めた部分（点部）に相当する（図６参照）。

　そして、主切れ刃８に沿ってコーナ刃９から離れるにしたがって、主切れ刃８と中間面Ｍとの間の長さは漸次短くなる。一方、主切れ刃８とコーナ刃９との接続部からさらい刃１０側に進むにつれ、コーナ刃９と中間面Ｍとの間の距離は漸次短くなっている。また、さらい刃１０と中間面Ｍとの間の距離も、コーナ刃９から離間するにつれ漸次短くなっている。さらに、接続部分１１と中間面Ｍとの間の距離も、さらい刃１０から離間するにつれ概ね漸次短くなっている。そして、当該切れ刃セクション１５の接続部分１１と隣の切れ刃セクション１５の主切れ刃８との接続部から、わずかに主切れ刃８側に位置する部分１１ａにおいて、切れ刃セクション１５と中間面Ｍとの距離は最も短くなっている。つまり、接続部分１１に切れ刃セクション１５の中間面Ｍに対する最近接部１１ａが位置する。

　このように、本実施形態の切削インサート１において、主切れ刃８には、同じ切れ刃セクション１５に属するコーナ部７のコーナ刃９側から隣りの切れ刃セクション１５のコーナ部７の接続部分１１に向けて中間面Ｍとの距離が漸次短くなるような一定の傾きが設けられている。本実施形態の主切れ刃８は側面視において直線状であるが、これに限定されることはなく曲線状であっても構わない。一方、コーナ部７（特に、コーナ刃及びさらい刃）は、関連する切れ刃セクション１５における主切れ刃８とコーナ刃９との接続部８ａから同切れ刃セクション１５の接続部分１１に向けて中間面Ｍとの距離が漸次短くなるように（つまり中間面Ｍに近づくように）構成されている。しかしながら、コーナ部７は、主切れ刃８とは異なり、複数の部分（コーナ刃９、さらい刃１０、接続部分１１）から構成されているので、一定の傾きで傾斜している構成ではない。

　さらに、側面視におけるコーナ刃９及びさらい刃１０の形状について、図６を参照しながら、より詳細に説明する。前述したように、主切れ刃８とコーナ刃９との接続部８ａにおいて切れ刃セクション１５と中間面Ｍとの間の長さは最も大きくなっていて、そのコーナ刃９に隣接するさらい刃１０側に進むにつれその長さは漸次短くなっている。コーナ刃９は、具体的には、側面視にて上方（つまり外方）に突出するように湾曲している。よって、コーナ刃９は、図６において、主切れ刃８から離れてさらい刃１０側に近づくに従い、中間面Ｍに対する傾き角度が大きくなるように形成されている。

　さらい刃１０も前述したように、基本的には、隣りのコーナ刃９から離間するにつれて中間面Ｍとの間の長さが漸次短くなるように傾斜している。しかし、さらい刃１０は、コーナ刃９と異なるように傾きが変化するように形成されている。具体的には、さらい刃１０は、コーナ刃９側では該コーナ刃９から離れるに従い中間面Ｍに対する傾き角度が徐々に大きくなるように形成されている。一方、接続部分１１側（反コーナ刃側）では、さらい刃１０は、該コーナ刃９から離れるに従い中間面Ｍに対する傾き角度が徐々に小さくなるように形成されている。したがって、さらい刃１０は、図６に示すように、コーナ刃側の中間面に対する傾き角度αが、反コーナ刃側の中間面に対する傾き角度βよりも大きいように、中間面側に凹湾曲する。ただし、さらい刃１０におけるコーナ刃側の中間面に対する傾き角度αは、コーナ刃９における中間面に対する傾き角度よりも大きい。すなわち、図６から明らかなように、さらい刃１０は、側面視にて全体形状が下面３側に、すなわち、中間面Ｍ側に湾曲した略弓形状を有している。したがって、上述のごとく切れ刃セクション１５に関して仮想輪郭線を定めるとき、図６における仮想線部分ＩＬは、切れ刃セクション１５のうちさらい刃１０に関してのみ描かれる。このように、本実施形態では、さらい刃１０は、始点部（隣りのコーナ刃９との接続部）と終点部（隣りの接続部分１１との接続部）とを結ぶように定められる仮想線部分ＩＬよりも、中間面Ｍ側に凹状に湾曲して形成されている。なお、仮想線部分ＩＬはコーナ刃９の湾曲形状に実質的に倣って定められる。以上述べたように、コーナ刃９からさらい刃１０に亘る部分は、側面視にて、形付けられているので、略Ｓ字形状に湾曲する（図６参照）。

　本実施形態においては、さらい刃１０全体が、側面視において、中間面Ｍ側に湾曲した曲線形状になっている（すなわち、仮想線部分ＩＬの下方に延在する）。しかし、さらい刃の形状はその形状に限定される必要はなく、さらい刃の一部分のみが中間面Ｍ側に湾曲した曲線形状を有してもよい。その場合、平面視において、さらい刃１０がコーナ部７内においてより広い領域を占める形態であっても構わない。すなわち、さらい刃１０が、コーナ刃９側あるいは接続部分１１側に拡張しているような形態も本発明は許容する。

　さらに、上面２及び／又は下面３においてコーナ部７付近のその面上に使用コーナの識別マーク（不図示）を設けてもよい。識別マークは、各コーナ部に対して設けられるとき、それぞれのコーナ部７ごとに模様が異なるとよい。これによって、上面２又は下面３において、コーナ部７を使用する順番がわかり、作業者が一度使用した切れ刃を誤って再び使用してしまうことを防止することが可能である。また、切削インサート１では正のすくい角を付与するように、すくい面相当部分は形付けられている。しかし、すくい面として機能し得る上面２又は下面３の部分における角度（すくい角）や形状は、切削条件や被削材の種類等に応じて適宜変更することが可能である。また、上面２又は下面３には必要に応じてチップブレーカ等の凹凸を設けることができる。

　切削インサート１は、超硬合金、コーティングされた超硬合金、サーメット、セラミック、又はダイヤモンドあるいは立方晶窒化硼素を含有する超高圧焼結体といった硬質材料から作製されることができる。

　次に、上記切削インサート１が着脱自在に装着される工具ボデー２１を備えた、刃先交換式切削工具２０について、図面を参照しながら説明する。工具ボデー２１に切削インサート１が装着されている、本実施形態の刃先交換式切削工具２０を図７に示す。工具ボデー２１の先端部を図８Ａ、図８Ｂに示す。刃先交換式切削工具２０の先端部の、特に切削インサート１付近の拡大図を図９に示す。

　工具ボデー２１は、基本的に略円柱形状をなしており、先端部から後端部に向けて延びる回転軸線Ｏが定められることができる。工具ボデー２１の後端側は、工作機械に取り付けられる部位である。工具ボデー２１の先端側には３つのインサート取付座２２が設けられている。３つのインサート取付座２２の各々に切削インサート１が着脱自在に装着可能である。このように、本実施形態の刃先交換式切削工具２０は、３つの切削インサート１が装着される３枚刃タイプである。本実施形態の刃先交換式切削工具２０では、３つのインサート取付座２２は、工具ボデー２１の先端面視（図８Ｂ）において、回転軸線Ｏ周りに略均等な間隔で配置されている。しかし、３つのインサート取付座２２は、軸線Ｏ周りに不均等な間隔で配置されることも可能である。また、インサート取付座２２の数は３つに限定されることなく、その他の任意の数に設定することが可能である。すなわち、本発明の刃先交換式切削工具は、３枚刃に限定されることはない。また、本発明の刃先交換式切削工具には、たった１つのインサート取付座２２が設けられることが可能であるが、好ましくは、複数のインサート取付座２２が設けられる。

　インサート取付座２２は、底壁面２３と、その底壁面２３に対して略直角な２つの側壁面２４ａ、２４ｂと、を有する。底壁面２３は工具回転方向Ｋ前方を向くように形成されている。ここで、工具回転方向とは、被削材に対して切削工具２０が相対的に回転される方向を意味し、被削材に対して切削工具２０が回転されてもよいし、切削工具２０に対して被削材が回転されてもよい。

　インサート取付座２２の底壁面２３の略中央部分には、切削インサート１を固定手段としてのネジによって固定するためのネジ穴２５が設けられている。本実施形態では切削インサート１が略三角形であるため、インサート取付座２２の底壁面２３の形状も略三角形となっているが、これ以外の形状も可能である。

　インサート取付座２２の第１側壁面２４ａは、工具先端側かつ工具外周側を向く面である。インサート取付座２２の第２側壁面２４ｂは、第１側壁面２４ａよりも工具先端側に位置付けられていて、工具後端側かつ工具外周側を向く面である。第１側壁面２４ａと第２側壁面２４ｂとは組み合わさって、切削インサート１の作用しない切れ刃が収まる領域を部分的に区画形成する。第１側壁面２４ａ及び第２側壁面２４ｂは、それぞれ、切削インサート１の側面（周側面４のうちの、非作用切れ刃セクション１５に沿って延びる側面）が好適に当接可能に形成されている。

　インサート取付座２２には隣接して、切りくずを処理するための切りくずポケット２６が設けられている。ここでは、切りくずポケット２６は工具ボデー２１の後端側に向かって略半月上に工具ボデー２１を切り欠くように形成されている。しかしながら、切りくずポケット２６の形状や大きさは、図示されているものに限定されることなく適宜変更することが可能である。

　切削インサート１は、インサート取付座２２の底壁面２３に切削インサート１の上面２又は下面３が当接し、インサート取付座２２の側壁面２４ａ、２４ｂに切削インサート１の周側面４の一部が当接するように、インサート取付座２２に載置される。したがって、切削インサート１がインサート取付座２２に配置されたとき、切削インサート１のすくい面（上面２又は下面３）は工具回転方向Ｋ前方を向いている。このようにインサート取付座２２に切削インサート１が配置された状態で、ネジ２２ｓは、切削インサート１の取付孔５を介して工具ボデー２１のインサート取付座２２のネジ穴２５にしっかりとねじ込まれる。これにより切削インサート１をインサート取付座２２に固定することができる。インサート取付座２２の底壁面２３及び側壁面２４ａ、２４ｂは、上記構成の切削インサート１を所定のラジアルレーキ及び所定のアキシャルレーキで配置するように設計されている。

　このように切削インサート１が装着された刃先交換式切削工具２０は、回転軸線Ｏの回りに回転されて、直角肩削りに用いられることができる。被削材Ｗに対して直角肩削り状態にある切削工具２０を図１０に模式的に示す。このとき、図１０より理解されるように、工具外周側に位置して工具回転軸線Ｏ方向に概して延在する主切れ刃８と、工具先端側に位置して工具回転軸線Ｏに対して直交する平面上に概して延在するさらい刃１０と、工具外周側かつ工具先端側に位置するコーナ刃９と、が作用切れ刃（作用切れ刃セクション）として働く。作用主切れ刃８は被加工物の側壁面の切削に関与し、作用さらい刃１０は被加工物の底壁面の切削に関与し、作用コーナ刃９は被加工物の側壁面と底壁面との間にある隅部の切削に関与する。

　本実施形態の刃先交換式切削工具２０においては、切削インサート１の使用している切れ刃セクション１５が摩耗等した場合、その切れ刃セクション１５を他の未使用の切れ刃セクション１５に変えることができる。切削インサート１は、両面使用可能であり、割出可能であるので、上面２及び下面３で合わせて６組の切れ刃セクション１５を有していて、６回使用することが可能である。本発明では、切削インサートの平面視の形状は略三角形形状に限定されることなく他の多角形形状も可能であるので、多角形形状に応じた数の組の切れ刃を切削に使用することが可能である。

　次に、本実施形態の切削インサート１及びそれを装着した刃先交換式切削工具２０の作用及び効果について説明する。

　本実施形態の切削インサート１においては、上で述べたように、さらい刃１０が、切削インサート１の側面視にて、中間面Ｍ側に湾曲した曲線形状を有している。これによって、本発明においては、加工面の平滑度を大幅に向上させることが可能となる。これは次の理由による。

　一般的なさらい刃は、平面視においては円弧形状を有しており、側面視においては直線形状又は外側に湾曲した曲線形状（例えば、特許文献１に記載の形状）を有している。このような形状のさらい刃を有する切削インサートが装着された従来の切削工具において、工具回転中心軸Ｏに対して直角な方向からさらい刃を正面に見た場合のさらい刃の外郭形状ＣＡが、図１１に模式的に破線で示されている。

　一方、本発明の実施形態に係る切削インサート１のさらい刃１０は、平面視においては円弧形状を有しており、側面視においては中間面Ｍ側に湾曲した曲線形状（つまり凹曲線形状）を有している。図１１には、図１０において工具回転中心軸Ｏに対して直角な方向から正面に見た切削インサート１における、（図１０の円ＸＩにより囲まれた）さらい刃１０の外郭形状が模式的に実線で示されている。ここで、図１１において、従来の切削インサートも上記切削インサート１も、工具ボデーに対して、真の逃げ角が同一となるように装着されているものとする。

　図１１において、本発明の実施形態に係る切削インサート１のさらい刃１０の切れ刃稜線は、従来のさらい刃の切れ刃稜線ＣＡと比較して、切削インサートの内方へと最大ΔＤ分だけ後退している。これは、上で述べたように、さらい刃１０が、側面視にて中間面Ｍ側に湾曲しているために、すなわち、さらい刃１０がコーナ刃９側から離れるにつれ中間面Ｍ側に逃げているためである。よって、本発明のさらい刃１０は、従来のさらい刃と比較して、回転軸線Ｏ周りのさらい刃の回転軌跡の任意の断面（ただし軸線Ｏを含む）において大きな曲率半径を有する（すなわち、より直線に近づいた）切れ刃輪郭を有することになる。そのため、削り残してしまう被削材部分が減少するため、理論表面粗さを大きく向上させることが可能となるのである。すなわち、加工面の平滑度を大幅に改善することができる。

　また、本発明の実施形態に係る切削インサート１においては、側面視において、さらい刃１０の全体は中間面Ｍに対して傾いていて、その上で、コーナ刃９につながる仮想線ＩＬに対して中間面Ｍに接近するように凹湾曲する。しかし、上記以外の構成をさらい刃は有してもよい。例えば、さらい刃に関する仮想線ＩＬが中間面Ｍに略平行に定められるように、さらい刃は設計されてもよい。しかしながら、本発明のようなネガタイプの切削インサートの場合、アキシャルレーキを負に設定する必要があるため、ポジタイプのものと比較して大きな切削抵抗がかかり、それによってびびりが発生し、加工表面の平滑度が一層低下するおそれがある。これに対し、さらい刃１０に上述したような側面視での傾斜を設けることによって、さらい刃１０が被削材に徐々に段階的に切り込むことが可能になる。よって、切削インサート１及び切削工具２０によれば、被削材にさらい刃が関与するときの衝撃を低減できる。結果として、びびりの発生を抑制することができることから、加工表面の平滑度がより向上する効果を得ることができる。このように、さらい刃１０に傾斜を設けることは、ネガタイプにおいて特に有効である。当然ながら、上記さらい刃の構成は、ポジタイプにおいても切削抵抗をさらに軽減させるために有効である。

　また、さらい刃１０全体が、側面視において中間面Ｍ側に湾曲した曲線形状になっている（すなわち、仮想線ＩＬの下にある）必要はなく、その一部分のみが中間面Ｍ側に湾曲した曲線形状であってもよい。この形態の場合でも、十分に従来のさらい刃と比較してさらい刃の曲率半径が大きくなるために、上述の平滑度向上効果を得ることができる。また、さらい刃の湾曲形状については、求められる平滑化性能等に鑑みて適宜変更することが可能である。

　また、さらい刃１０においては、切削インサート１の平面視における形状を変化させることなく、側面視における湾曲した曲線形状を変化させることのみで、さらい刃１０の平滑化性能を向上させることができることが大きな利点である。すなわち、上記切削インサート１のような両面使いのネガインサートにおいて、コーナ部は二等分線Ｃを基準として左右対称に形成することが（例えば被削材への滑らかな隅部形状の形成に関して）有利であるため、平面視におけるさらい刃の形状（曲率半径等）に設計上の大きな制約がある。これに対し、本発明の上記実施形態においては、上で述べたように、さらい刃１０の平面視における形状を全く変化させることなく、平滑化性能を向上させることができるという顕著な効果を有する。

　本発明の切削インサート１は、転削加工用の工具に使用されるものに限定されることはなく、旋削加工や穴あけ加工等の他の工具に使用されるものに適用することが可能である。

　前述した実施形態では本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明については、請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。すなわち、本発明には、請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が含まれる。

Claims

　第１端面（２）と、該第１端面（２）に対向して配置された第２端面（３）と、該第１端面（２）と該第２端面（３）との間に延在する周側面（４）と、を有する切削インサート（１）において、
　前記第１端面（２）と前記周側面（４）との交差稜線部には、少なくとも１つの切れ刃セクション（１５）が形成されており、
　前記切れ刃セクションは、主切れ刃（８）と、さらい刃（１０）と、該主切れ刃と該さらい刃とをつなぐコーナ刃（９）とを含み、
　前記切削インサートの前記第１端面側の平面視において、該コーナ刃（９）は前記第１端面のコーナ部（７）に延在し、
　前記切削インサート（１）の前記第１端面（２）と前記第２端面（３）との間に延びる面を中間面（Ｍ）として定義するとき、前記主切れ刃（８）は前記コーナ刃（９）から離れるにしたがい該中間面（Ｍ）に近づくように傾いていて、
　該切削インサート（１）の側面視において、前記さらい刃（１０）の少なくとも一部は、該中間面（Ｍ）側に凹湾曲した形状を有している、
切削インサート（１）。
　前記切削インサート（１）の前記周側面の一部は、前記切れ刃セクションに関する逃げ面として機能することができるように構成されていて、
　前記切削インサートは、逃げ角が０°のネガタイプであるように形成されている、請求項１に記載の切削インサート（１）。
　前記第１端面（２）と前記第２端面（３）とを貫通するように延びる第１軸線（Ａ１）を定め、かつ、該第１軸線（Ａ１）に直交して前記周側面を貫通する第２軸線（Ａ２、Ａ３）を定めるとき、前記中間面は該第２軸線を含み、
　前記第１端面（２）と前記周側面（４）との交差稜線部に形成された前記切れ刃セクション（１５）の数はｎ個（ただし、ｎは２以上の整数）であり、該複数の切れ刃セクションは前記第１軸線周りにｎ回回転対称であるように配置され、
　前記第１端面側の前記複数の切れ刃セクションに対して前記第２軸線周りに１８０°回転対称であるように、前記第２端面と前記周側面との交差稜線部にも複数の切れ刃セクションが形成されている、請求項１または２に記載の切削インサート（１）。
　前記切削インサートの平面視において、該第１端面の輪郭は、前記コーナ部（７）と、前記主切れ刃が延在する略直線状の辺部（６）とが交互に連続して並ぶことで形成されている、
請求項１から３のいずれか一項に記載の切削インサート（１）。
　前記切削インサート（１）の平面視において、前記さらい刃（１０）の少なくとも一部と前記コーナ刃（９）とは、前記切削インサート（１）の前記コーナ部（７）に設けられている、請求項１から４のいずれか一項に記載の切削インサート（１）。
　前記切削インサート（１）の前記平面視において、前記コーナ部（７）は、該コーナ部（７）の二等分線（Ｃ）を基準にして左右対称に形成されていて、
　単一の切れ刃セクションにおいて、前記主切れ刃（８）は該二等分線（Ｃ）の一方の側に延在し、前記さらい刃（１０）の少なくとも半分は該二等分線（Ｃ）の他方の側に延在する、
請求項５に記載の切削インサート（１）。
　前記さらい刃（１０）は、前記コーナ刃（９）から離れるに従い前記中間面（Ｍ）に漸次接近するように形成されている、
請求項１からの６のいずれか一項に記載の切削インサート（１）。
　前記切削インサート（１）の平面視での前記コーナ部（７）の二等分線に沿った位置からの該切削インサート（１）の側面視において、前記さらい刃（１０）は、前記コーナ刃側の前記中間面に対する傾き角度が、反コーナ刃側の前記中間面に対する傾き角度よりも大きいように、形成されている、
請求項７に記載の切削インサート（１）。
　前記切削インサート（１）の平面視において、該切削インサート（１）の外郭形状は略正三角形であり、
　該切削インサート（１）は、直角肩削り用である、
請求項１から８のいずれか一項に記載の切削インサート（１）。
　少なくとも１つのインサート取付座（２２）を有する工具ボデー（２１）を備え、該インサート取付座（２２）に着脱自在に切削インサートが装着される、刃先交換式切削工具（２０）であって、
　前記切削インサートは、請求項１から９のいずれか一項に記載の切削インサートである、刃先交換式切削工具（２０）。