WO2016163341A1 - 切削インサートおよび刃先交換式切削工具 - Google Patents

切削インサートおよび刃先交換式切削工具 Download PDF

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face
end surface
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佐治　龍一
洋介 山田
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株式会社タンガロイ
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    • B23C2250/16—Damping vibrations

Definitions

  • the present invention relates to a cutting insert and a cutting edge exchangeable cutting tool used for cutting.
  • Patent Document 1 is formed in the crossing ridge line portion between the upper surface and the peripheral surface, the upper and lower surfaces facing each other, the peripheral side surface extending between them, the through hole extending so as to penetrate the upper and lower surfaces, and the upper surface and the peripheral side surface.
  • a cutting insert comprising a cutting edge is disclosed.
  • three groove portions are provided so as to divide the main cutting edge into four parts.
  • Each groove portion extends in parallel to the axis of the through hole on the flank face of the peripheral side surface.
  • the cutting resistance applied during the cutting is smaller than that in which the nick is not formed, thereby increasing the chatter suppressing effect.
  • cutting conditions have become more severe, and as a result, there is an increasing demand for a further chatter suppressing effect.
  • the present invention provides a cutting insert and a cutting edge exchangeable cutting tool that are excellent in chatter suppressing effect.
  • a cutting insert includes a first end surface and a second end surface facing each other, a peripheral side surface connecting the first end surface and the second end surface, the first end surface, A first cutting edge formed at the intersecting ridge line portion with the peripheral side surface, a second cutting edge formed at the intersecting ridge line portion between the second end surface and the peripheral side surface, and one end formed on the peripheral side surface.
  • a cutting insert including at least one groove portion reaching the first end surface and the other end reaching the second end surface, wherein the predetermined groove portion of the at least one groove portion divides the first cutting edge. The second cutting edge is divided, and the opening width at the first end face is different from the opening width at the second end face.
  • the predetermined groove portion of the cutting insert of the present invention preferably includes a linear groove portion extending with a constant width and a width changing portion connected to the linear groove portion and changing in width.
  • the width changing portion of the cutting insert of the present invention preferably has a first edge extending in parallel with the linear groove and a second edge extending non-parallel to the first edge so that the width changes. .
  • the linear groove portion of the cutting insert of the present invention opens to the first end surface, the width changing portion has a width different from the linear groove portion, and the second linear groove portion opens to the second end surface. Further connection is preferable.
  • the first end face has a substantially polygonal shape, and the first cutting edge is connected to the corner cutting edge formed in the first corner portion and the corner cutting edge.
  • a main cutting edge extending toward the second corner portion adjacent thereto, and when the cutting insert is viewed from a direction facing the peripheral side surface, the main cutting edge curves concavely toward the second end surface. It is preferable that the portion closest to the second end face is shaped so as to be approximately in the center between the first corner portion and the second corner portion.
  • the cutting insert of the present invention includes a plurality of first cutting edges at the intersecting ridge line portion between the first end surface and the circumferential side surface, and a plurality of second cutting edges at the intersecting ridge line portion between the second end surface and the circumferential side surface.
  • the opening of the groove portion of the first end surface is the same as that of the second end surface. It is preferable that it does not overlap with the opening of the groove.
  • the cutting edge-exchangeable cutting tool of the present invention includes the cutting insert of the present invention and a body including at least two insert mounting portions to which the cutting inserts are detachably mounted, respectively, of the at least two insert mounting portions.
  • the cutting insert is fixed to the first insert mounting portion so that the first cutting edge becomes the working cutting edge, and the second insert mounting portion of the at least two insert mounting portions includes the second insert mounting portion.
  • the cutting insert is fixed so that the cutting edge becomes a working cutting edge.
  • FIG. 1 is a perspective view of a cutting insert according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of the cutting insert of FIG. 1 viewed from another angle.
  • FIG. 3 is a top view of the cutting insert of FIG.
  • FIG. 4 is a bottom view of the cutting insert of FIG.
  • FIG. 5 is a front view of the cutting insert of FIG.
  • FIG. 6 is a front view of the cutting insert of FIG. 1 and is a diagram for explaining the width at each part of the nick.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a state in which the outer shape of the upper surface and the outer shape of the lower surface are overlapped.
  • FIG. 8 is a front view of the cutting edge replacement type cutting tool according to the first embodiment of the present invention, to which the cutting insert of FIG. 1 is attached.
  • FIG. 9 is a side view of the cutting edge-exchangeable cutting tool of FIG.
  • the cutting insert 10 is formed for right-angle shoulder cutting.
  • the cutting insert 10 includes two opposing end surfaces 20 and 30 and a peripheral side surface 40 that connects the two end surfaces 20 and 30.
  • one end face 20 is called an upper face 20 and the other end face 30 is called a lower face 30 for convenience.
  • One of the two end surfaces 20 and 30 corresponds to the first end surface of the present invention, and the remaining end surface corresponds to the second end surface of the present invention.
  • terms indicating relative positional relationships between objects or parts such as “upper” and “lower” may be used, but these are positional relationships in the referenced drawings. It does not explain the absolute positional relationship.
  • the cutting insert 10 includes a through hole 50 that opens on the upper surface 20 and the lower surface 30.
  • the peripheral side surface 40 is formed to extend substantially parallel to the central axis A1 of the through hole 50. That is, the cutting insert 10 is a so-called negative type cutting insert.
  • the upper surface 20 When the cutting insert 10 is viewed from the direction facing the upper surface 20 (that is, in FIG. 3), the upper surface 20 has a shape that approximates a triangle. Therefore, there are three corner portions 28 on the upper surface 20.
  • the upper surface 20 has a shape that is 120 ° rotationally symmetric with respect to the central axis A1 of the through hole 50.
  • the lower surface 30 has a shape that approximates a triangle when the cutting insert 10 is viewed from the direction facing the lower surface 30 (that is, in FIG. 4), and includes three corner portions 38.
  • the shape of the side ridge portion of the upper surface 20 is different from the shape of the side ridge portion of the lower surface 30, but the groove portion 41 is not formed.
  • the outer shape of the upper surface 20 matches the outer shape of the lower surface 30 when the groove 41 is not formed. Therefore, when it is assumed that the groove portion 41 is not formed, the upper surface 20 is 180 ° rotationally symmetrical with the lower surface 30 around the axis A2 which is orthogonal to the central axis A1 and is defined to penetrate the peripheral side surface 40.
  • the lower surface 30 has a shape that is 120 ° rotationally symmetric with respect to the central axis A1 of the through hole 50.
  • the axis A2 shown in FIG. 3 is an example.
  • three cutting edges (hereinafter referred to as upper cutting edges) 21 are formed at the intersecting ridge line portion between the upper surface 20 and the peripheral side surface 40.
  • three cutting edges (hereinafter referred to as lower cutting edges) 31 are formed at the intersecting ridge line portion between the lower surface 30 and the peripheral side surface 40 in correspondence with the lower surface 30 having the three corner portions 38.
  • the upper cutting edge 21 has a corner cutting edge 22a and a main cutting edge 22b.
  • the corner cutting edge 22 a extends to the corner portion 28.
  • the main cutting edge 22b extends to a side ridge between two adjacent corners 28.
  • the main cutting edge 22 b is formed to be curved outwardly from the cutting insert 10 when viewed from above. As a result, a wall with a higher squareness can be processed.
  • the lower cutting edge 31 has the same configuration as the upper cutting edge 21.
  • the lower cutting edge 31 has a corner cutting edge 32a and a main cutting edge 32b.
  • the corner cutting edge 32 a extends to the corner portion 38.
  • the main cutting edge 32b extends to a side ridge between two adjacent corner portions 38.
  • the main cutting edge 32b of the lower cutting edge 31 is also formed to be curved outwardly of the cutting insert 10 in the same manner as the main cutting edge 22b of the upper cutting edge 21.
  • a plurality of groove portions 41 reaching the upper and lower surfaces 20 and 30 are formed on the peripheral side surface 40. These groove portions 41 are formed in the side surface portion 40a extending between the corresponding main cutting edges 22b and 32b arranged in the direction of the central axis A1 of the upper and lower surfaces 20 and 30 in the peripheral side surface 40.
  • the upper surface 20 is rotationally symmetric with respect to the lower surface 30 and the axis A2 except for the configuration related to the groove 41, the following description will be made with the upper surface 20 as the center.
  • the groove portion 41 is a so-called “nick”, it is referred to as “nick” in the following description.
  • the cutting insert 10 includes three upper cutting edges 21 on the upper surface 20 side and three lower cutting edges 31 on the lower surface 30 side. Accordingly, the cutting insert 10 includes six cutting edges and can be used at least six times.
  • a part of the upper surface 20 or the lower surface 30 is a rake surface. It functions, and a part of peripheral side 40 functions as a flank.
  • the upper cutting edge 21 is inclined from the upper surface 20 side toward the lower surface 30 side.
  • the 2nd inclination part 21b which inclines toward the upper surface 20 side from the lower surface 30 side contrary to the 1st inclination part 21a is provided. Therefore, when the intersection ridge line portion between the bottom of the cutting edge 21 and the nick 41 and the upper surface 20 is viewed as one smooth continuous virtual ridge line portion as a whole, the virtual ridge line portion is curved so as to be recessed toward the lower surface 30 side. ing.
  • the place P (the lowest point) located on the lower surface 30 side in the virtual ridge line portion is near the center of the two adjacent corner portions 28a, 28b.
  • Each nick 41 extends substantially parallel to the central axis A1.
  • the central nick 41 a among the three nicks 41 related to one main cutting edge 22 b is positioned in a range including the lowest point P. More specifically, the lowest point P of the virtual ridge line is at the intersection between the bottom of the nick 41 a and the upper surface 20.
  • FIG. 7 is a diagram in which the schematic diagram showing the outer shape of FIG. 3 on the upper surface 20 and the schematic diagram showing the outer shape of FIG. 4 on the lower surface 30 are arranged so that the respective corner portions overlap each other.
  • the nick 41 is formed so as to be biased toward one corner as described above, so that the position of the nick 41 viewed from the upper surface 20 side and the position of the nick 41 viewed from the lower surface 30 side are as follows. , Do not overlap each other. Therefore, when the cutting insert 10 is mounted on the body and the workpiece is machined, no uncut residue is generated.
  • the nick (predetermined groove portion) 41b located closest to the corner portion 28a has a shape different from that of the other nicks 41.
  • the central nick 41a among the three nicks is configured such that its cross-sectional shape does not change in the direction of the central axis A1.
  • the nick 41b has a special shape in which the cross-sectional shape changes in the middle so as to widen in the middle from the upper surface 20 side to the lower surface 30 side.
  • the nick 41b includes a first linear groove portion 42a having a groove width W1, a width changing portion 42b that widens from the upper surface 20 side toward the lower surface 30 side, and a second straight line having a groove width W2. And a groove portion 42c.
  • the first linear groove portion 42a has an upper end that reaches the upper surface 20, and extends in parallel with the thickness direction of the cutting insert 10, that is, the central axis A1, while maintaining a constant groove width W1.
  • the width changing portion 42b is connected to the first linear groove portion 42a and the second linear groove portion 42c.
  • one edge portion 42bA (an edge portion on the side far from the corner portion 28a) extends along the above-described central axis A1, and the other edge portion 42bB (an edge portion on the side close to the corner portion 28a). Is inclined in the direction of widening from the upper surface 20 side toward the lower surface 30 side.
  • the second linear groove portion 42c extends in parallel to the central axis A1 while maintaining the groove width W2 at the lower end of the width changing portion 42b.
  • the groove width W2 of the opening in the lower surface 30 of the nick 41b is wider than the groove width W1 of the opening in the upper surface 20 and is almost doubled.
  • nicks other than the nick 41b are generally formed to have a groove width W1.
  • the cutting tool 100 includes the above-described cutting insert 10 and a substantially cylindrical body 110.
  • the body 110 has a rotation axis extending from the distal end side to the proximal end side, and is configured to be used by being rotated relative to the workpiece around the rotation axis.
  • Four insert mounting portions for mounting the cutting insert 10 are formed on the outer periphery of the front end portion (front end side portion) of the body 110.
  • two cutting inserts 10a are placed such that the upper surface 20 is a rake face, and the remaining two cutting inserts 10b are rake faces having a lower face 30. It is mounted so that it becomes.
  • the cutting insert 10a and the cutting insert 10b are alternately arranged. By doing so, as shown in FIG. 7, the rotation locus of the upper cutting edge 21 formed on the upper surface 20 and the rotation locus of the lower cutting edge 31 formed on the lower surface 30 are shifted and overlapped. That is, the portion not cut by the nick 41 at the time of cutting with the working cutting edge 21 can be cut with the working cutting edge 31.
  • portions that are not cut by the nick 41 when cutting with the working cutting edge 31 can be cut with the working cutting edge 21.
  • the cutting insert 10 is mounted to be inclined forward in the rotational direction as it goes to the center of the blade-tip-exchangeable cutting tool 100. By mounting in this way, it is possible to prevent the peripheral side surface 40 of the cutting insert 10 from coming into contact with the surface of the workpiece.
  • the cutting insert 10 is a so-called negative type cutting insert in which each side ridge portion of the upper and lower surfaces can be used as a cutting edge, three upper cutting edges 21 and three lower cutting edges 31 are formed on the upper and lower surfaces. Therefore, the cutting insert 10 can be used six times in total and is economical.
  • the nick 41b disposed closest to the corner cutting edge 22a of the upper cutting edge 21 has a portion (first linear groove portion 42a, second linear groove portion 42c) extending with a certain width, and a portion (width change) that widens. Therefore, the groove width W1 of the opening opening in the upper surface 20 is different from the groove width W2 of the opening opening in the lower surface 30, and is narrower than the groove width W2.
  • the nick 41b is formed by cutting out the upper cutting edge 21 formed on the upper surface 20 and the lower cutting edge 31 formed on the lower surface 30 in different sizes. The length is different from the length of the lower cutting edge 31 of the lower surface 30 and is longer than the length of the lower cutting edge 31.
  • the virtual ridge line portion composed of the upper cutting edge 21 and the intersecting ridge line portion of the upper surface 20 and the nick 41 is directed from the upper surface 20 side to the lower surface 30 side as a whole. It has a concave shape.
  • the lowest point P of the virtual ridge line portion is near the center between the two corner portions 28a and 28b when viewed from the side. In the case of such a shape, the outflow direction of the chip flowing out from the first inclined portion 21a of the upper cutting edge 21 and the outflow direction of the chip flowing out from the second inclined portion 21b of the upper cutting edge 21 are the first.
  • the periphery of the lowest point P where stress is most likely to concentrate during cutting is not involved in cutting. , There will be no great stress.
  • the cutting insert is formed with cutting edges on the upper and lower surfaces and the width of the opening on the upper surface side and the width of the opening on the lower surface side in one nick is different, the other portions have different shapes from the above embodiment. It doesn't matter.
  • the nick 41 of the cutting insert 10 described above has the second linear groove portion 42c, but the width changing portion 42b extends to the lower surface 30 without forming the second linear groove portion 42c. It doesn't matter.
  • the first linear groove 42a may be formed to extend in a direction inclined with respect to the axis A1.
  • the basic shape of the upper surface 20 and the lower surface 30 is a triangle, but may be another polygon such as a quadrangle.
  • the cutting insert can be designed to be suitable for right-angle shoulder machining where chip discharge is important as described above. In that case, the above effect functions more effectively.

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Abstract

　本発明の切削インサート10は、対向する第１の端面20および第２の端面30に第１切れ刃21および第２切れ刃31が形成され、第１の端面20および第２の端面30をつなぐ周側面40には少なくとも１つの溝部41が形成され、溝部41はその一方端が第１の端面20にまで達し、他方端は第２の端面30にまで達し、なおかつ第１の端面20での開口幅が第２の端面30での開口幅と異なる。

Description

切削インサートおよび刃先交換式切削工具
　本発明は切削加工に用いられる切削インサートおよび刃先交換式切削工具に関する。
　従来、切削インサートには、切れ刃を分断するように延びる溝部（いわゆる「ニック」）を備えるものがある。例えば、特許文献１は、対向する上面及び下面と、これらの間に延在する周側面と、上下面を貫通するように延びる貫通孔と、上面と周側面との交差稜線部に形成された切れ刃とを備える切削インサートを開示する。この切削インサートでは、各主切れ刃に対して、該主切れ刃を４つの部分に分割するように３つの溝部が設けられている。各溝部は周側面の逃げ面において貫通孔の軸線に平行に延びている。これらの溝部によって複数の部分に主切れ刃を分断することにより、生成される切りくずを細かくすることができる。
特開２００８－２３８３４２号公報
　従来のニックが形成された上記切削インサートでは、ニックが形成されていないものに比べて、切削時に加わる切削抵抗が小さくなり、それにより、びびりの抑制効果は高まっている。近年、生産性のさらなる向上のため、より切削条件が厳しくなり、それにより、より一層のびびり抑制効果に対する要望が高まっている。
　本発明は、びびり抑制効果に優れた切削インサートおよび刃先交換式切削工具を提供する。
　本発明の一態様にかかる切削インサートは、対向する第１の端面および第２の端面と、該第１の端面と該第２の端面とを接続する周側面と、前記第１の端面と前記周側面との交差稜線部に形成される第１切れ刃と、前記第２の端面と前記周側面との交差稜線部に形成される第２切れ刃と、該周側面に形成され一方端が前記第１の端面に達し、他方端が前記第２の端面に達する少なくとも１つの溝部とを備える切削インサートであって、前記少なくとも１つの溝部のうちの所定溝部は、前記第１切れ刃を分割しかつ前記第２切れ刃を分割し、前記第１の端面での開口幅が前記第２の端面での開口幅と異なるように形成されている。
　本発明の切削インサートの所定溝部は、一定の幅で延びる直線状溝部と、該直線状溝部につながり幅が変化する幅変化部とを含むと好ましい。
　本発明の切削インサートの幅変化部は、前記直線状溝部と平行に延びる第１縁部と、幅が変化するように該第１縁部と非平行に延びる第２縁部とを有すると好ましい。
　本発明の切削インサートの直線状溝部は前記第１の端面に開口し、前記幅変化部が前記直線状溝部と異なる幅を有し、かつ前記第２の端面に開口する第２直線状溝部にさらにつながると好ましい。
　本発明の切削インサートは前記第１の端面が略多角形形状であり、前記第１切れ刃が、第１コーナ部に形成されたコーナ切れ刃と、該コーナ切れ刃につながり該第１コーナの隣にある第２コーナ部に向けて延びる主切れ刃とを備え、前記周側面に対向する方向から前記切削インサートをみたとき、前記主切れ刃が前記第２の端面に向って凹に湾曲し、最も該第２の端面に近付く箇所が前記第１コーナ部と前記第２コーナ部とのほぼ中央にあるように形づくられていると好ましい。
　本発明の切削インサートは、前記第１の端面と前記周側面との交差稜線部に複数の第１切れ刃を備え、前記第２の端面と前記周側面との交差稜線部に複数の第２切れ刃を備え、前記第１の端面と前記第２の端面とを貫通するように延びる第１軸線を定めるとき、前記第１の端面に関する前記複数の第１切れ刃および前記第２切れ刃が該第１軸線に関して回転対称である、と好ましい。
　本発明の切削インサートは、前記第１の端面の端面視と前記第２の端面の端面視とを重ねたとき、前記第１の端面の前記溝部の開口部は、前記第２の端面の前記溝部の開口部と重ならないと好ましい。
　本発明の刃先交換式切削工具は、本発明の切削インサートと、各々に該切削インサートが着脱自在に取り付けられる少なくとも２つのインサート取付部を備えるボデーと、を備え、前記少なくとも２つのインサート取付部のうちの第１インサート取付部には、前記切削インサートが前記第１切れ刃が作用切れ刃となるように固定され、前記少なくとも２つのインサート取付部のうちの第２インサート取付部には、第２切れ刃が作用切れ刃となるように前記切削インサートが固定される。
図１は本発明の第１実施形態に係る切削インサートの斜視図である。 図２は図１の切削インサートを別の角度から見た斜視図である。 図３は図１の切削インサートの上面図である。 図４は図１の切削インサートの下面図である。 図５は図１の切削インサートの正面図である。 図６は図１の切削インサートの正面図であって、ニックの各部位における幅について説明する図である。 図７は上面の外形形状と下面の外形形状とを重ねた状態を示す模式図である。 図８は図１の切削インサートを装着した、本発明の第１実施形態に係る刃先交換式切削工具の正面図である。 図９は図６の刃先交換式切削工具の側面図である。
　以下、本発明の一実施形態を、図面を用いて説明する。本発明の実施形態に係る切削インサート１０は図１から図５に示される。切削インサート１０は、直角肩削り用に形成されている。切削インサート１０は、２つの対向する端面２０、３０と、これら２つの端面２０、３０をつなぐ周側面４０とを備える。説明をわかりやすくするため、以降では、便宜的に一方の端面２０を上面２０と、他方の端面３０を下面３０と呼ぶ。なお、２つの端面２０、３０のうちのいずれか一方が本発明の第１の端面に相当し、残りの端面が本発明の第２の端面に相当する。また、以下の説明では「上」や「下」といったような物体間または部分間の相対的な位置関係を示す文言が使用されることがあるが、それらは参照する図面の中での位置関係を示すだけのものであり、絶対的な位置関係を説明するものではない。
　切削インサート１０は、上面２０と下面３０とに開く貫通孔５０を備える。周側面４０が貫通孔５０の中心軸線Ａ１に略平行に延びるように形成されている。つまり切削インサート１０は、いわゆるネガティブタイプの切削インサートである。
　上面２０に対向する方向から切削インサート１０をみたとき（つまり図３において）、上面２０は三角形に近似した形状を有する。したがって、上面２０に３つのコーナ部２８がある。上面２０は貫通孔５０の中心軸線Ａ１に対して１２０°回転対称な形状になっている。
　下面３０も上面２０と同じく、下面３０に対向する方向から切削インサート１０をみたとき（つまり図４において）、三角形に近似した形状を有し、３つのコーナ部３８を有する。後述するように、周側面４０に溝部４１が形成されているため、上面２０の辺稜部の形状と、下面３０の辺稜部の形状とは異なるが、溝部４１が形成されていない場合の上面２０の外形形状と、溝部４１が形成されていない場合の下面３０の外形形状とは一致する。したがって、溝部４１が形成されていないと仮定すると、中心軸線Ａ１に直交すると共に周側面４０を貫通するように定められる軸線Ａ２周りに、上面２０は下面３０と１８０°回転対称である。下面３０は貫通孔５０の中心軸線Ａ１に対して１２０°回転対称な形状になっている。なお、図３で示した軸線Ａ２は一例であることに留意されたい。
　上面２０が３つのコーナ部２８を備えることに対応して、上面２０と周側面４０との交差稜線部には３つの切れ刃（以下、上切れ刃）２１が形成されている。同様に、下面３０が３つのコーナ部３８を備えることに対応して、下面３０と周側面４０との交差稜線部には３つの切れ刃（以下、下切れ刃）３１が形成されている。
　上切れ刃２１は、コーナ切れ刃２２ａと、主切れ刃２２ｂとを有する。コーナ切れ刃２２ａは、コーナ部２８に延在する。主切れ刃２２ｂは、隣り合う２つのコーナ部２８の間の辺稜部に延在する。直角肩削り用の切削インサート１０あるので、図３に示すように、上面から見たとき、主切れ刃２２ｂは切削インサート１０の外方に凸状に湾曲するように形成されている。このことにより、より直角度の高い壁を加工できるようになる。
　下切れ刃３１も、上切れ刃２１と同様の構成を有する。下切れ刃３１は、コーナ切れ刃３２ａと、主切れ刃３２ｂと、を有する。コーナ切れ刃３２ａは、コーナ部３８に延在する。主切れ刃３２ｂは、隣り合う２つのコーナ部３８の間の辺稜部に延在する。下切れ刃３１の主切れ刃３２ｂも上切れ刃２１の主切れ刃２２ｂと同様に切削インサート１０の外方に凸状に湾曲するように形成されている。
　周側面４０には上下面２０、３０のそれぞれにまで達する複数の溝部４１が形成されている。これらの溝部４１は、周側面４０のうちの、上下面２０、３０の中心軸線Ａ１方向に並ぶ対応する主切れ刃２２ｂ、３２ｂ間に延在する側面部分４０ａに形成されている。
切削インサート１０では、３つの側面部分４０ａがあり、各側面部分４０ａに３つの溝部４１が形成されている。したがって、上面２０の各辺稜部（つまり各主切れ刃２２ｂ）には３つの切り欠き部が形成されていて、下面３０の各辺稜部（つまり各主切れ刃３２ｂ）には３つの切り欠き部が形成されている。
　上で述べたように、溝部４１に関する構成を除いて、上面２０は下面３０と軸線Ａ２に対して回転対称であるので、以下の説明では上面２０を中心に説明する。下面３０については上面２０と共通する部分の説明を割愛し、上面２０との相違点のみ説明する。また、溝部４１は所謂「ニック」であるので、以下の説明では「ニック」と称される。
　切削インサート１０は、上面２０側に３つの上切れ刃２１を備え、下面３０側に３つの下切れ刃３１を備える。したがって、切削インサート１０は、６つの切れ刃を備え、少なくとも６回の使用が可能である。上切れ刃２１および下切れ刃３１のうちいずれか１つの切れ刃を作用切れ刃とするように後述する工具ボデーに切削インサート１０が取り付けられるとき、上面２０または下面３０の一部がすくい面として機能し、周側面４０の一部が逃げ面として機能する。
　図５に示すように、切削インサート１０を側面視するとき、特に側面部分４０ａに対向する方向から見るとき、上切れ刃２１は上面２０側から下面３０側に向かって傾斜する第１傾斜部２１ａと、第１傾斜部２１ａとは逆に下面３０側から上面２０側に向かって傾斜する第２傾斜部２１ｂと、を備える。そのため、切れ刃２１およびニック４１の底部と上面２０との交差稜線部を全体として滑らかな連続した１つの仮想稜線部として見るとき、その仮想稜線部は下面３０側に向かって凹むように湾曲している。切削インサート１０では、その仮想稜線部の中で最も下面３０側に位置する箇所Ｐ（最下点）は、隣り合う２つのコーナ部２８ａ、２８ｂの中央付近にある。
　周側面４０に設けられた複数のニック４１は、上下面２０、３０のそれぞれに開口する。各ニック４１は、中心軸線Ａ１に概ね平行に延在する。図５に示すように、１つの主切れ刃２２ｂに関する３つのニック４１のうちの中央のニック４１ａは、最下点Ｐを含む範囲に位置付けられている。より具体的には、仮想稜線の最下点Ｐはニック４１ａの底部と上面２０との交差部にある。
　側面視したとき（つまり図５において）、ニック４１は２つのコーナ部２８ａ、２８ｂの中央に対して左右対称に配置されていない。つまり、１つの上切れ刃２１に関する３つのニック４１は、全体的に図５において左側のコーナ部２８ａ寄りに形成される。図７は上面２０の図３の外形形状を示す模式図と、下面３０の図４の外形形状を示す模式図とを、それぞれのコーナ部どうしが重なるように配置した図である。図７に示すように、ニック４１が上述したように一方のコーナ部へ偏って形成されることで、上面２０側から見たニック４１の位置と下面３０側から見たニック４１の位置とは、互いに対して重なることなく、ずれる。したがって、切削インサート１０をボデーに装着して被加工物を加工した際に、削り残しが生じない。
　図５、図６に示すように、１つの上切れ刃２１に着目すると、コーナ部２８ａの最も近くに位置するニック（所定溝部）４１ｂは、それ以外のニック４１とは異なる形状を有する。例えば、３つのニックのうちの中央のニック４１ａは、中心軸線Ａ１方向においてその断面形状が変わらないように構成されている。これに対して、ニック４１ｂは、上面２０側から下面３０側にいたる途中で拡幅するように、その断面形状が途中で変化する特殊な形状になっている。より具体的には、ニック４１ｂは、溝幅Ｗ１の第１の直線状溝部４２ａと、上面２０側から下面３０側に向かうにしたがい拡幅する幅変化部４２ｂと、溝幅Ｗ２の第２の直線状溝部４２ｃとを備える。第１の直線状溝部４２ａは、上端が上面２０に達し、一定の溝幅Ｗ１を保ったまま切削インサート１０の厚み方向つまり中心軸線Ａ１に平行に延びる。幅変化部４２ｂは、第１の直線状溝部４２ａと第２の直線状溝部４２ｃとに接続する。この幅変化部４２ｂにおいて、一方の縁部４２ｂＡ（コーナ部２８ａから遠い側の縁部）は前述の中心軸線Ａ１に沿って延び、他方の縁部４２ｂＢ（コーナ部２８ａに近い側の縁部）は上面２０側から下面３０側に向かうにしたがい拡幅する方向に傾斜する。第２の直線状溝部４２ｃは、幅変化部４２ｂの下端における溝幅Ｗ２を保ったまま中心軸線Ａ１に平行に延びる。ニック４１ｂの下面３０における開口部の溝幅Ｗ２は、上面２０における開口部の溝幅Ｗ１よりも広く、ほぼ２倍になっている。なお、ニックに関してここでいう「平行」とは厳密な意味での平行ではなく、軸線Ａ１に対して±１°程度の傾斜を許容する概念である。なお、ニック４１ｂ以外のニック（ニック４１ａを含む）は、概ね、溝幅Ｗ１を有するように形成されている。
　次に、上述した切削インサート１０を装着する刃先交換式切削工具１００について説明する。図８および図９に示すように、切削工具１００は、上述した切削インサート１０と、略円筒状のボデー１１０と、を備える。ボデー１１０は、先端側から基端側に延びる回転軸線を有し、この回転軸線周りに被加工物に対して相対的に回転されて用いられるように構成されている。ボデー１１０の先端部（先端側の部分）の外周には、切削インサート１０を取り付けるためのインサート取付部が四つ形成されている。四つのインサート取付部に載置される四つの切削インサート１０のうちの２つの切削インサート１０ａは上面２０がすくい面となるように載置され、残りの２つの切削インサート１０ｂは下面３０がすくい面となるように載置される。切削インサート１０ａと切削インサート１０ｂとは交互に配置される。このようにすることで、図７に示したように、上面２０に形成された上切れ刃２１の回転軌跡と、下面３０に形成された下切れ刃３１の回転軌跡とがずれて重なる。つまり、作用上切れ刃２１での切削時にニック４１によって切削されない箇所を作用下切れ刃３１で切削することができる。同様に、作用下切れ刃３１での切削時にニック４１によって切削されない箇所を作用上切れ刃２１で切削することができる。刃先交換式切削工具１００の回転軸線を中心とした径方向について、切削インサート１０は刃先交換式切削工具１００の中心に向かうにつれ、回転方向前方側に傾斜して装着される。このように装着されることで、切削インサート１０の周側面４０が被加工物の表面と接触することを防ぐことができる。
　次に、本実施形態の切削インサート１０および切削インサート１０が取り付けられた刃先交換式切削工具１００が奏する作用と効果について説明する。切削インサート１０は上下面のそれぞれの辺稜部を切れ刃として使用できる、いわゆるネガティブタイプの切削インサートであるため、上下面に３つずつ上切れ刃２１、下切れ刃３１が形成されている。そのため、切削インサート１０は合計で６回の使用が可能で、経済的である。
　上切れ刃２１のコーナ切れ刃２２ａに最も近くに配置されたニック４１ｂは一定の幅で延びる部分（第１の直線状溝部４２ａ、第２の直線状溝部４２ｃ）と、拡幅する部分（幅変化部４２ｂ）とを有する形状であるため、上面２０に開口するその開口部の溝幅Ｗ１が、下面３０に開口するその開口部の溝幅Ｗ２と異なっていて溝幅Ｗ２よりも狭い。言い換えると、ニック４１ｂは、上面２０に形成された上切れ刃２１と下面３０に形成された下切れ刃３１とを、それぞれ異なる大きさで切り欠いているため、上面２０の上切れ刃２１の長さが下面３０の下切れ刃３１の長さと異なっていて下切れ刃３１の長さよりも長くなる。このことにより、上面２０がすくい面となるように置かれた切削インサート１０に加わる切削抵抗の大きさと、下面がすくい面となるように置かれた切削インサート１０に加わる切削抵抗の大きさとに差が生じる。つまり、上切れ刃２１を作用切れ刃とする一方の切削インサート１０ａに加わる切削抵抗が、下切れ刃３１を作用切れ刃とする他方の切削インサート１０ｂに加わる切削抵抗よりも大きくなる。切削加工中に大きさの異なる切削抵抗が断続的に刃先交換式切削工具１００に加わることで、刃先交換式切削工具１００の固有振動数と共振するような周期的な振動が生じるのを防ぐことができる。その結果、このような共振に起因するびびりが惹起されるのを防止することができる。
　図５に示す切削インサート１０の側面視において、上切れ刃２１と、上面２０とニック４１との交差稜線部とで構成される仮想稜線部は、全体として上面２０側から下面３０側へと向かって凹んだ形状をしている。なおかつ、仮想稜線部の最下点Ｐが側面視したときの２つのコーナ部２８ａ，２８ｂ間の中央付近にある。このような形状の場合、上切れ刃２１のうちの第１傾斜部２１ａから流出する切りくずの流出方向および上切れ刃２１のうちの第２傾斜部２１ｂから流出する切りくずの流出方向は第１傾斜部２１ａおよび第２傾斜部２１ｂにそれぞれ直角な方向（図３の上面図における軸線Ａ２と平行な方向）ではなく、若干上切れ刃２１の中央側に傾いた方向を向く。つまり、上切れ刃２１で切削加工すると、切りくずの左右両側の部分がそれぞれ切削インサート１０の中央側に向かう方向に流出しようとする。そのため、本来的には切りくずが切削インサート１０の中央部に密集して切りくずの円滑な流出が阻害され、切削抵抗の増加等引き起こす。しかしながら、ニック４１が形成されることによって切りくずは細分化されるので、第１傾斜部２１ａから流出する切りくずと、第２傾斜部２１ｂから流出する切りくずと、が互いの流出を妨げることがほぼなくなる。また、最下点Ｐがニック４１ａの底部と上面２０との交差稜線部に含まれているので、切削加工中に最も応力が集中しやすい最下点Ｐの周辺が切削に関与することがなく、そこに大きな応力が生じることがなくなる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の形態に限定されず、種々の変更が可能である。つまり、上下面に切れ刃が形成され、なおかつ１つのニックにおける上面側の開口部の幅と下面側の開口部の幅とが異なる切削インサートであれば、その他の部分は上記実施形態と異なる形状であって構わない。例えば、上述した切削インサート１０のニック４１は第２の直線状溝部４２ｃを有していたが、第２の直線状溝部４２ｃを形成せずに幅変化部４２ｂが下面３０まで延びる形状であっても構わない。また、第１の直線状溝部４２ａが軸線Ａ１に対して傾斜した方向に延びて形成されても構わない。
　上述した実施形態では上面２０および下面３０の基本形状は三角形であったが、四角形等の別の多角形であってもよい。切削インサート１０のように上下面の基本形状が三角形や四角形の場合、切削インサートは、上述のごとく、切りくずの排出が重要になる直角肩削り加工に適するように設計され得る。その場合には上記効果が一層有効に機能する。
前述した実施形態およびその変形例等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、以上に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明については、特許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、特許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。
１０…切削インサート
２０…上面
２１…上面の切れ刃
３０…下面
３１…下面の切れ刃
４０…周側面
４１…ニック
４２ａ…第１の直線状溝部
４２ｂ…幅変化部
４２ｃ…第２の直線状溝部
４２ｂＡ…縁部
４２ｂＢ…縁部
５０…取付孔
１００…刃先交換式切削工具

Claims (8)

  1. 　対向する第１の端面および第２の端面と、該第１の端面と該第２の端面とを接続する周側面と、前記第１の端面と前記周側面との交差稜線部に形成される第１切れ刃と、前記第２の端面と前記周側面との交差稜線部に形成される第２切れ刃と、該周側面に形成され一方端が前記第１の端面に達し、他方端が前記第２の端面に達する少なくとも１つの溝部とを備える切削インサートであって、
    　前記少なくとも１つの溝部のうちの所定溝部は、前記第１切れ刃を分割しかつ前記第２切れ刃を分割し、前記第１の端面での開口幅が前記第２の端面での開口幅と異なるように形成されている、
    切削インサート。
  2. 　前記所定溝部は、一定の幅で延びる直線状溝部と、該直線状溝部につながり幅が変化する幅変化部とを含む、
    請求項１に記載の切削インサート。
  3. 　前記幅変化部は、前記直線状溝部と平行に延びる第１縁部と、幅が変化するように該第１縁部と非平行に延びる第２縁部とを有する、
    請求項２に記載の切削インサート。
  4. 　前記直線状溝部は前記第１の端面に開口し、
    　前記幅変化部は前記直線状溝部と異なる幅を有し、かつ前記第２の端面に開口する第２直線状溝部にさらにつながる、
    請求項２または３に記載の切削インサート。
  5. 　前記第１の端面は、略多角形形状であり、
    　前記第１切れ刃は、第１コーナ部に形成されたコーナ切れ刃と、該コーナ切れ刃につながり該第１コーナの隣にある第２コーナ部に向けて延びる主切れ刃とを備え、
    　前記周側面に対向する方向から前記切削インサートをみたとき、前記主切れ刃は、前記第２の端面に向って凹に湾曲し、最も該第２の端面に近付く箇所が前記第１コーナ部と前記第２コーナ部とのほぼ中央にあるように形づくられている、
    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。
  6. 　前記第１の端面と前記周側面との交差稜線部に複数の第１切れ刃を備え、
    　前記第２の端面と前記周側面との交差稜線部に複数の第２切れ刃を備え、
    　前記第１の端面と前記第２の端面とを貫通するように延びる第１軸線を定めるとき、
    前記第１の端面に関する前記複数の第１切れ刃および前記第２の端面に関する前記複数の第２切れ刃は該第１軸線に関して回転対称である、
    請求項１から５のいずれか一項に記載の切削インサート。
  7. 　前記第１の端面の端面視と前記第２の端面の端面視とを重ねたとき、
    　前記第１の端面の前記溝部の開口部は、前記第２の端面の前記溝部の開口部と重ならない、
    請求項１から６のいずれか一項に記載の切削インサート。
  8. 　請求項１から７のいずれか一項に記載の切削インサートと、各々に該切削インサートが着脱自在に取り付けられる少なくとも２つのインサート取付部を備えるボデーと、を備え、
    　前記少なくとも２つのインサート取付部のうちの第１インサート取付部には、前記切削インサートが前記第１切れ刃が作用切れ刃となるように固定され、
    　前記少なくとも２つのインサート取付部のうちの第２インサート取付部には、前記第２切れ刃が作用切れ刃となるように前記切削インサートが固定される、
    刃先交換式切削工具。
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