JP7433036B2 - 切削インサート、刃先交換式転削工具および転削加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、切削インサート、刃先交換式転削工具および転削加工方法に関する。

従来、例えばアルミニウム合金製の被削材を転削加工する刃先交換式エンドミルや刃先交換式フライスカッタ等の刃先交換式転削工具が知られている。
特許文献１の刃先交換式転削工具は、ホルダ中心軸回りに回転させられる工具ホルダと、工具ホルダの先端部に着脱可能に装着される多角形板状の切削インサートと、を備える。切削インサートは、表面と、裏面と、表面と裏面とを繋ぐ外周面と、表面と外周面との交差稜線に形成される切れ刃と、を有する。表面は、切れ刃に接続するすくい面を有し、外周面は、切れ刃に接続する逃げ面を有する。
特許文献１の切削インサートは、すくい面および逃げ面が、ともにポジティブ角の傾斜面とされている。

特開２００３－３３４７１６号公報

従来では、例えば航空機の数ｍにおよぶ長尺の翼面部品等の被削材の、板厚数ｍｍ程度の板状の部分等を転削加工する場合において、加工後に被削材がたわむことがあった。被削材がたわんで反りが生じた場合、反りを矯正するための各種処置を施す手間が生じる。

上記事情に鑑み、本発明は、被削材に反りが生じることを抑制できる切削インサート、刃先交換式転削工具および転削加工方法を提供することを目的の一つとする。

本発明の一つの態様は、インサート中心軸を中心とする板状の切削インサートであって、前記インサート中心軸が延びる方向であるインサート軸方向を向く表面および裏面と、前記インサート中心軸に直交するインサート径方向の外側を向く外周面と、前記表面と前記外周面との交差稜線に形成される切れ刃と、を備え、前記裏面は、前記インサート中心軸に垂直な平面状であり、前記外周面は、前記切れ刃に接続する逃げ面を有し、前記逃げ面は、前記インサート軸方向の前記表面から前記裏面側へ向かうに従い、前記インサート径方向の内側へ向けて傾斜して延び、前記表面は、前記表面の周縁部の一部を構成し、前記切れ刃に接続するすくい面と、第１傾斜面部と、を有し、前記すくい面は、前記切れ刃から前記インサート径方向の内側へ向かうに従い、前記インサート軸方向の前記裏面から前記表面側へ向けて傾斜して延び、前記第１傾斜面部は、前記表面の周縁部の前記すくい面とは異なる一部を構成し、前記すくい面と隣接し、前記表面の外周縁に沿うように延び、前記表面の外周縁から前記インサート径方向の内側へ向かうに従い、前記インサート軸方向の前記表面から前記裏面側へ向けて傾斜して延びる。

本発明の切削インサートは、逃げ面が配置される外周面が、インサート軸方向の表面から裏面側へ向かうに従いインサート径方向の内側に位置するポジティブ傾斜面とされている。また、すくい面が、切れ刃からインサート径方向の内側へ向かうに従いインサート軸方向の裏面から表面側に位置するネガティブ傾斜面とされている。

本発明の切削インサートによれば、被削材を支持する工作機械の台等に対して被削材を押し付けるように、被削材に圧縮方向の分力（背分力と逆向きの分力）を付与しつつ転削加工することができる。つまり、切削インサートと台等との間で被削材を挟むように押さえながら、転削加工できる。これにより、加工後に被削材がたわむことを抑えられ、被削材に反りが生じることを抑制できる。

詳しくは、一般に被削材は、素材（転削加工前の材料）の特性として、その板厚方向の各部で残留応力（引張残留応力および圧縮残留応力）の分布が異なっており、被削材に転削加工が施されることで、残留応力の分布のバランスが変化する。このため従来では、転削加工により被削材に力のモーメントが発生して、反りが生じていた。一方、本発明では、被削材に圧縮残留応力を与えながら転削加工することで、被削材の残留応力の分布のバランスが変化することを抑えられ、力のモーメントが発生することを抑制できる。これにより、被削材の反りが抑えられる。

特に、航空機の数ｍにおよぶ長尺の翼面部品等の被削材の、板厚数ｍｍ程度の板状の部分等を転削加工する場合でも、被削材に反りが生じることを顕著に抑制でき、加工品位が向上する。転削加工後に、被削材の反りを矯正するための各種処置を施す手間が抑えられて、製造コストを削減でき、生産性が高められる。

上記切削インサートにおいて、前記切れ刃は、主切れ刃部を有し、前記主切れ刃部の刃長方向から見て、前記裏面と前記すくい面との間に形成される第１の角度が、４°以上であり、前記インサート中心軸と前記逃げ面との間に形成される第２の角度が、２．５°以上であることが好ましい。

上記構成では切れ刃が、主切れ刃部を有する。主切れ刃部は、例えば、被削材の加工面を仕上げ加工するさらい刃である。主切れ刃部の刃長方向から見て、インサート中心軸に垂直な裏面に対してすくい面が傾斜する第１の角度が、４°以上である。このため、切削インサートの工具ホルダへの取り付け角度に関わらず、主切れ刃部のすくい角が安定してネガティブ角とされて、被削材に対して圧縮方向の分力を付与しやすくなり、上述の被削材の反りを抑えられるという機能がより安定する。なおより好ましくは、第１の角度は、５°以上である。

また主切れ刃部の刃長方向から見て、インサート中心軸に対して逃げ面が傾斜する第２の角度が、２．５°以上である。このため、切削インサートの工具ホルダへの取り付け角度に関わらず、主切れ刃部の逃げ角を安定して確保しやすい。なおより好ましくは、第２の角度は、３．５°以上である。

上記切削インサートにおいて、前記第１の角度が、４０°以下であることが好ましい。

主切れ刃部の刃長方向から見て、裏面に対してすくい面が傾斜する第１の角度が４０°以下であると、主切れ刃部の切れ味を良好に維持しつつ、上述の作用効果を得ることができる。なおより好ましくは、第１の角度は、１７°以下である。

上記切削インサートにおいて、前記すくい面は、前記主切れ刃部の刃長方向において、前記主切れ刃部の両端部間に位置するすくい部を有し、前記インサート軸方向から見て、前記すくい部における前記主切れ刃部と直交する方向の第１の幅が、０．３ｍｍ以上であることが好ましい。

インサート軸方向から見て、すくい面のうち主切れ刃部に隣接するすくい部の第１の幅が、０．３ｍｍ以上であると、主切れ刃部で転削加工する際の切込み（深さ）に関わらず、すくい部により被削材に対して圧縮方向の分力を安定して付与しやすい。なおより好ましくは、第１の幅は、０．７ｍｍ以上である。

上記切削インサートにおいて、前記切れ刃は、前記主切れ刃部の刃長方向の端部に接続し、前記刃長方向とは異なる向きに延びる直線状または凸曲線状のコーナ刃部を有することが好ましい。

この場合、転削加工時にコーナ刃部から被削材に切り込んでいくことで、主切れ刃部の欠損等が抑制されて、主切れ刃部による切削精度が安定して確保される。

また、本発明の刃先交換式転削工具の一つの態様は、ホルダ中心軸を中心とする工具ホルダと、前記工具ホルダのうち、前記ホルダ中心軸が延びる方向であるホルダ軸方向の先端部に配置される板状の切削インサートと、を備え、前記工具ホルダは、前記工具ホルダの先端部に、前記切削インサートが着脱可能に装着されるインサート取付座を有し、前記インサート取付座は、前記ホルダ中心軸回りのホルダ周方向のうち、ホルダ回転方向を向く取付面を有し、前記切削インサートは、前記ホルダ回転方向を向く表面と、前記ホルダ周方向のうち、前記ホルダ回転方向とは反対方向を向く裏面と、前記表面と前記裏面とを繋ぐ外周面と、前記表面と前記外周面との交差稜線に形成され、前記ホルダ軸方向の先端側へ向けて前記工具ホルダの先端部から突出する切れ刃と、を有し、前記表面は、前記表面の周縁部の一部を構成し、前記切れ刃に接続するすくい面と、第１傾斜面部と、を有し、前記すくい面は、前記切れ刃から前記ホルダ軸方向の後端側へ向かうに従い、前記ホルダ回転方向へ向けて傾斜して延び、前記第１傾斜面部は、前記表面の周縁部の前記すくい面とは異なる一部を構成し、前記すくい面と隣接し、前記表面の外周縁に沿うように延び、前記表面の外周縁からインサート径方向の内側へ向かうに従い、インサート軸方向の前記表面から前記裏面側へ向けて傾斜して延び、前記裏面は、前記取付面と接触し、前記取付面は、前記ホルダ軸方向の後端側へ向かうに従い、前記ホルダ周方向のうち前記ホルダ回転方向とは反対方向へ向けて傾斜して延びる。

本発明の刃先交換式転削工具は、切削インサートのすくい面が、ホルダ軸方向の後端側へ向かうに従いホルダ回転方向に位置するネガティブ傾斜面とされている。つまり、切れ刃の軸方向すくい角（アキシャルレーキ）が、ネガティブ角である。

本発明の刃先交換式転削工具によれば、被削材を支持する工作機械の台等に対して被削材を押し付けるように、被削材に圧縮方向の分力（背分力と逆向きの分力）を付与しつつ転削加工することができる。つまり、刃先交換式転削工具と台等との間で被削材を挟むように押さえながら、転削加工できる。これにより、加工後に被削材がたわむことを抑えられ、被削材に反りが生じることを抑制できる。すなわち本発明では、被削材に圧縮残留応力を与えながら転削加工することで、被削材の残留応力の分布のバランスが変化することを抑えられ、力のモーメントが発生することを抑制できる。これにより、被削材の反りが抑えられる。特に、航空機の数ｍにおよぶ長尺の翼面部品等の被削材の、板厚数ｍｍ程度の板状の部分等を転削加工する場合でも、被削材に反りが生じることを顕著に抑制でき、加工品位が向上する。転削加工後に、被削材の反りを矯正するための各種処置を施す手間が抑えられて、製造コストを削減でき、生産性が高められる。

また、インサート取付座の取付面が、ホルダ軸方向の後端側へ向かうに従いホルダ回転方向とは反対方向に位置するポジティブ傾斜面とされている。このため、切削インサートの表面のうち、すくい面以外の部分のアキシャルレーキをポジティブ角とすることができ、切屑排出性を向上できる。また、工具ホルダにおいてインサート取付座のホルダ回転方向に隣接配置されるチップポケットの容積を大きく確保しやすくなり、切屑処理がより安定する。
また取付面がポジティブ角の傾斜面であるので、切削インサートを介して取付面が、被削材を押し付け過ぎることが抑制される。このため、被削材の加工面精度が良好に維持される。

上記刃先交換式転削工具において、前記切れ刃は、主切れ刃部を有し、前記主切れ刃部の刃長方向から見て、前記ホルダ中心軸と前記すくい面との間に形成される第３の角度が、３０°以下であることが好ましい。

主切れ刃部の刃長方向から見て、ネガティブ傾斜面のすくい面がホルダ中心軸に対して傾斜する第３の角度が、３０°以下である構成は、主切れ刃部のアキシャルレーキがネガティブ角かつ－３０°以上である構成と同じである。この場合、主切れ刃部の切れ味を良好に維持しつつ、上述の作用効果を得ることができる。

上記刃先交換式転削工具において、前記切れ刃は、主切れ刃部を有し、前記主切れ刃部は、前記ホルダ軸方向から見て、前記ホルダ中心軸に直交するホルダ径方向の外側へ向かうに従い前記ホルダ回転方向とは反対方向に延び、前記ホルダ軸方向から見て、前記主切れ刃部の前記ホルダ径方向の外端と前記ホルダ中心軸とを通る仮想直線と、前記主切れ刃部との間に形成される角度が、１２°以上３０°以下であることが好ましい。

上記構成では主切れ刃部が、ホルダ軸方向から見て、ホルダ径方向の外側へ向かうに従いホルダ回転方向とは反対方向に位置する。つまり、主切れ刃部の径方向すくい角（ラジアルレーキ）が、ネガティブ角である。このため、被削材に対して圧縮方向の分力を安定して付与しやすい。
ホルダ軸方向から見て、主切れ刃部のホルダ径方向の外端とホルダ中心軸とを通る仮想直線に対して、主切れ刃部が傾斜する角度が、１２°以上である構成は、主切れ刃部のラジアルレーキがネガティブ角かつ－１２°以下である構成と同じである。この場合、より安定して被削材に圧縮方向の分力を付与しつつ、転削加工することができる。
またホルダ軸方向から見て、主切れ刃部のホルダ径方向の外端とホルダ中心軸とを通る仮想直線に対して、主切れ刃部が傾斜する角度が、３０°以下である構成は、主切れ刃部のラジアルレーキがネガティブ角かつ－３０°以上である構成と同じである。この場合、主切れ刃部の切れ味、切削インサートの剛性および製造容易性を良好に維持しつつ、上述の作用効果を得ることができる。

上記刃先交換式転削工具において、前記切れ刃は、主切れ刃部を有し、前記すくい面は、前記主切れ刃部の刃長方向において、前記主切れ刃部の両端部間に位置するすくい部を有し、前記ホルダ周方向から前記表面を正面に見て、前記すくい部における前記ホルダ軸方向の第２の幅が、０．３ｍｍ以上である。

ホルダ周方向から見て、すくい面のうち主切れ刃部に隣接するすくい部の第２の幅が、０．３ｍｍ以上であると、主切れ刃部で転削加工する際のホルダ軸方向の切込み（深さ）に関わらず、被削材に対して圧縮方向の分力を安定して付与しやすい。なおより好ましくは、第２の幅は、０．７ｍｍ以上である。

上記刃先交換式転削工具において、前記切れ刃は、主切れ刃部と、前記主切れ刃部の刃長方向の両端部のうち、前記ホルダ中心軸に直交するホルダ径方向の外側の端部に接続し、前記端部から前記ホルダ径方向の外側に向かうに従い前記ホルダ軸方向の後端側へ向けて延びる直線状または凸曲線状のコーナ刃部と、を有することが好ましい。

この場合、転削加工時に、ホルダ径方向への工具送りによってコーナ刃部から被削材に切り込んでいくことで、切れ刃の欠損等が抑制され、主切れ刃部による切削精度が良好に維持される。

また、本発明の一つの態様は、上述の刃先交換式転削工具を用いて被削材を転削加工する転削加工方法であって、前記工具ホルダの先端部を前記ホルダ軸方向から前記被削材に対向させ、前記工具ホルダを前記ホルダ回転方向に回転させて、前記切れ刃で前記被削材に圧縮残留応力を与えながら転削加工する。
上記転削加工方法において、前記被削材に対して、前記ホルダ軸方向の先端側へ向けた分力を付与しつつ転削加工を施すことが好ましい。

本発明の転削加工方法によれば、被削材を支持する工作機械の台等に対して被削材を押し付けるように、被削材に圧縮方向の分力（背分力と逆向きの分力）を付与しつつ転削加工することができる。つまり、刃先交換式転削工具と台等との間で被削材を挟むように押さえながら、転削加工できる。これにより、加工後に被削材がたわむことを抑えられ、被削材に反りが生じることを抑制できる。すなわち本発明では、被削材に圧縮残留応力を与えながら転削加工することで、被削材の残留応力の分布のバランスが変化することを抑えられ、力のモーメントが発生することを抑制できる。これにより、被削材の反りが抑えられる。特に、航空機の数ｍにおよぶ長尺の翼面部品等の被削材の、板厚数ｍｍ程度の板状の部分等を転削加工する場合でも、被削材に反りが生じることを顕著に抑制でき、加工品位が向上する。転削加工後に、被削材の反りを矯正するための各種処置を施す手間が抑えられて、製造コストを削減でき、生産性が高められる。

本発明の一つの態様の切削インサート、刃先交換式転削工具および転削加工方法によれば、被削材に反りが生じることを抑制できる。

本発明の一実施形態の刃先交換式転削工具の一部を、ホルダ周方向から切削インサートの表面を正面に見た平面図である。 刃先交換式転削工具の一部を、切削インサートの主切れ刃部の刃長方向から見た側面図である。 刃先交換式転削工具を、ホルダ軸方向から見た下面図である。 図１のIV部を拡大して示す図である。 図２のV部を拡大して示す図である。 本発明の一実施形態の切削インサートを示す斜視図である。 切削インサートをインサート軸方向から見た平面図（正面図）である。 切削インサートを主切れ刃部の刃長方向から見た側面図である。 切削インサートを、インサート径方向のうち主切れ刃部と直交する方向から見た下面図（上面図）である。 刃先交換式転削工具を用いた被削材の転削加工方法を説明する図である。 本発明の一実施形態の転削加工方法を説明する切れ刃近傍の拡大図である。 本発明の一実施形態の転削加工方法で転削加工した被削材の反り量を説明する図である。 参考例の転削加工方法を説明する切れ刃近傍の拡大図である。 参考例の転削加工方法で転削加工した被削材の反り量を説明する図である。

本発明の一実施形態の切削インサート１、刃先交換式転削工具１０および転削加工方法について、図面を参照して説明する。

本実施形態の刃先交換式転削工具１０は、例えば刃先交換式エンドミルや刃先交換式フライスカッタ等である。刃先交換式転削工具１０は、例えば航空機に用いられるアルミニウム合金製の翼面部品等の被削材に対して、正面フライス削り等の転削加工を施す。具体的に被削材は、数ｍ（例えば３ｍ以上）の長尺材であり、板厚が数ｍｍ（例えば２ｍｍ程度）の板状の部分を有する。被削材は、複数のポケット部を有し、板厚が数ｍｍの板状の部分は、例えばポケット部の底壁等に位置する。刃先交換式転削工具１０は、特に被削材の板状の部分に対して、仕上げ加工等の転削加工を施すのに適している。また刃先交換式転削工具１０は、刃部の外径が例えば２５ｍｍ程度であり、被削材のポケット部の転削加工に適している。

図１～図３に示すように、刃先交換式転削工具１０は、工具ホルダ２と、切削インサート１と、ネジ部材３と、を備える。
工具ホルダ２は、ホルダ中心軸Ｏを中心とする柱状等である。工具ホルダ２は、図示しない工作機械の主軸に着脱可能に装着される。工具ホルダ２は、工作機械の主軸によりホルダ中心軸Ｏ回りに回転させられる。工具ホルダ２は、ホルダ中心軸Ｏが延びる方向であるホルダ軸方向の両端部のうち、第１の端部に工作機械の主軸が接続され、第２の端部に切削インサート１が配置される。工具ホルダ２の第１の端部は、シャンク部と言い換えてもよく、第２の端部は、刃部と言い換えてもよい。

本実施形態では切削インサート１が、刃先交換式転削工具１０に複数設けられる。切削インサート１は、工具ホルダ２に取り付けられる。なお、図１～図３においては、複数の切削インサート１のうち一部の図示を省略している。
図６～図９に示すように、切削インサート１は、インサート中心軸Ｃを中心とする板状である。本実施形態では切削インサート１が、多角形板状である。切削インサート１は、インサート中心軸Ｃが延びる方向であるインサート軸方向を向く表面１１および裏面１２と、表面１１と裏面１２とを繋ぐ外周面１３と、表面１１と外周面１３との交差稜線に形成される切れ刃１４と、を備える。
図１に示すように、ネジ部材３は、工具ホルダ２に切削インサート１を固定する。ネジ部材３は、刃先交換式転削工具１０に複数設けられる。

〔方向の定義〕
本実施形態では、工具ホルダ２のホルダ中心軸Ｏが延びる方向（ホルダ中心軸Ｏに沿う方向）を、ホルダ軸方向と呼ぶ。ホルダ軸方向のうち、工具ホルダ２の前記第１の端部（シャンク部）から前記第２の端部（刃部）へ向かう方向を先端側と呼び、前記第２の端部から前記第１の端部へ向かう方向を後端側と呼ぶ。
ホルダ中心軸Ｏに直交する方向をホルダ径方向と呼ぶ。ホルダ径方向のうち、ホルダ中心軸Ｏに近づく方向をホルダ径方向の内側と呼び、ホルダ中心軸Ｏから離れる方向をホルダ径方向の外側と呼ぶ。
ホルダ中心軸Ｏ回りに周回する方向をホルダ周方向と呼ぶ。ホルダ周方向のうち、転削加工時に工具ホルダ２が回転させられる向きをホルダ回転方向Ｔと呼び、これとは反対の回転方向を、ホルダ回転方向Ｔとは反対方向（反ホルダ回転方向）と呼ぶ。

また、切削インサート１のインサート中心軸Ｃが延びる方向（インサート中心軸Ｃに沿う方向）を、インサート軸方向と呼ぶ。インサート軸方向は、切削インサート１の厚さ方向と言い換えてもよい。インサート軸方向のうち、切削インサート１の表面１１から裏面１２へ向かう方向を、表面１１から裏面１２側と呼び、裏面１２から表面１１へ向かう方向を、裏面１２から表面１１側と呼ぶ。
インサート中心軸Ｃに直交する方向をインサート径方向と呼ぶ。インサート径方向のうち、インサート中心軸Ｃに近づく方向をインサート径方向の内側と呼び、インサート中心軸Ｃから離れる方向をインサート径方向の外側と呼ぶ。
インサート中心軸Ｃ回りに周回する方向をインサート周方向と呼ぶ。
また本実施形態では、切れ刃１４のうち後述する主切れ刃部１４ａが延びる方向を、刃長方向と呼ぶ。

〔工具ホルダ〕
工具ホルダ２は、例えば鋼材等の金属製である。工具ホルダ２は、柱状または筒状である。図１～図３に示すように、本実施形態では工具ホルダ２が、円柱状または円筒状である。なお工具ホルダ２は、円盤状等であってもよい。工具ホルダ２は、インサート取付座４と、チップポケット５と、クーラント孔６と、を有する。

〔インサート取付座〕
インサート取付座４は、工具ホルダ２の先端部に配置される。インサート取付座４は、工具ホルダ２の先端面からホルダ軸方向の後端側に窪む。インサート取付座４は、工具ホルダ２の外周面からホルダ径方向の内側に窪む。インサート取付座４は、切削インサート１を取り付け可能な穴状である。具体的にインサート取付座４は、多角形穴状である。本実施形態ではインサート取付座４が、四角形穴状である。インサート取付座４は、工具ホルダ２に複数設けられる。複数のインサート取付座４は、工具ホルダ２の先端外周部において、ホルダ周方向に互いに間隔をあけて配置される。

インサート取付座４には、切削インサート１が着脱可能に装着される。インサート取付座４に装着された切削インサート１は、工具ホルダ２の先端面から、切れ刃１４（後述する主切れ刃部１４ａおよびコーナ刃部１４ｂ）をホルダ軸方向の先端側に突出させる。インサート取付座４に装着された切削インサート１は、工具ホルダ２の外周面から、切れ刃１４の一部（後述する主切れ刃部１４ａの外端部およびコーナ刃部１４ｂ）をホルダ径方向の外側に突出させる。

インサート取付座４は、内側壁面４ａと、取付面４ｂと、上側壁面４ｃと、ネジ孔４ｄと、を有する。
内側壁面４ａは、インサート取付座４においてホルダ径方向の外側を向く。内側壁面４ａは、平面状である。内側壁面４ａは、例えば四角形状である。図３に示すように、内側壁面４ａは、ホルダ回転方向Ｔへ向かうに従い、ホルダ径方向の内側へ向けて延びる。インサート取付座４に切削インサート１が取り付けられたときに、内側壁面４ａは、外周面１３に接触する。具体的に内側壁面４ａは、外周面１３のうちホルダ径方向の内側を向く部分に接触する。

取付面４ｂは、インサート取付座４においてホルダ回転方向Ｔを向く。取付面４ｂは、平面状である。取付面４ｂは、多角形状であり、例えば四角形状である。図２に示すように、取付面４ｂは、ホルダ軸方向の後端側へ向かうに従いホルダ回転方向Ｔとは反対方向へ向けて傾斜して延びる。つまり取付面４ｂは、軸方向すくい角（アキシャルレーキ）がポジティブ角とされたポジティブ傾斜面である。具体的には図２に示すように、切れ刃１４（の後述する主切れ刃部１４ａ）の刃長方向から見て、ホルダ中心軸Ｏと取付面４ｂとの間に形成される角度αが、ポジティブ角である。角度αは、例えば、０°よりも大きく１０°以下である。角度αは、切削インサート１の後述する第１の角度θ１よりも小さい。インサート取付座４に切削インサート１が取り付けられたときに、取付面４ｂは、裏面１２に接触する。

上側壁面４ｃは、インサート取付座４においてホルダ軸方向の先端側を向く。上側壁面４ｃは、平面状である。上側壁面４ｃは、例えば四角形状である。図２に示すように、上側壁面４ｃは、ホルダ回転方向Ｔへ向かうに従い、ホルダ軸方向の後端側へ向けて延びる。インサート取付座４に切削インサート１が取り付けられたときに、上側壁面４ｃは、外周面１３に接触する。具体的に上側壁面４ｃは、外周面１３のうちホルダ軸方向の後端側を向く部分に接触する。

ネジ孔４ｄは、取付面４ｂに開口する。ネジ孔４ｄは、取付面４ｂと略垂直に延びる。本実施形態ではネジ孔４ｄが、工具ホルダ２の外周面にも開口する。つまりネジ孔４ｄは、貫通孔である。特に図示しないが、ネジ孔４ｄは、ネジ孔４ｄの内周面に雌ネジ部を有する。本実施形態ではネジ孔４ｄが、インサート取付座４に複数設けられる。複数のネジ孔４ｄは、ホルダ軸方向に互いに間隔をあけて配置される。

〔チップポケット〕
図１～図３に示すように、チップポケット５は、工具ホルダ２の先端外周部に配置される。チップポケット５は、工具ホルダ２に複数設けられる。複数のチップポケット５は、ホルダ周方向に互いに間隔をあけて配置される。各チップポケット５は、各インサート取付座４のホルダ回転方向Ｔにそれぞれ隣接配置される。各チップポケット５は、各インサート取付座４に対してホルダ回転方向Ｔから接続する。

チップポケット５は、工具ホルダ２の先端面からホルダ軸方向の後端側に向けて窪む。チップポケット５が工具ホルダ２の先端面からホルダ軸方向の後端側に向けて窪む長さ（深さ）は、インサート取付座４が工具ホルダ２の先端面からホルダ軸方向の後端側に向けて窪む長さよりも大きい。
チップポケット５は、工具ホルダ２の外周面からホルダ径方向の内側に向けて窪む。チップポケット５が工具ホルダ２の外周面からホルダ径方向の内側に向けて窪む長さ（深さ）は、インサート取付座４が工具ホルダ２の外周面からホルダ径方向の内側に向けて窪む長さよりも大きい。

〔クーラント孔〕
クーラント孔６は、工具ホルダ２の内部を延びる。本実施形態ではクーラント孔６が、工具ホルダ２内をホルダ軸方向に延びる。クーラント孔６は、工具ホルダ２を貫通する。特に図示しないが、クーラント孔６のホルダ軸方向の後端側の端部は、工作機械の主軸内部の流路および配管等を通して、ポンプ等のクーラント供給手段に繋がる。クーラント孔６には、クーラント供給手段から切削液や圧縮エア等のクーラントが供給される。クーラント孔６のホルダ軸方向の先端側の端部は、チップポケット５に開口する。クーラント孔６は、インサート取付座４に装着された切削インサート１の切れ刃１４および被削材の加工部位等に向けて開口する。

〔切削インサート〕
切削インサート１は、例えば炭化タングステンおよびコバルト等を成分に含む超硬合金製である。図６～図９に示すように、切削インサート１は、板状であり、具体的には多角形板状である。本実施形態では、切削インサート１が四角形板状である。切削インサート１の一対の板面（表面１１および裏面１２）は、インサート軸方向を向く。
本実施形態の切削インサート１は、インサート中心軸Ｃを中心とする１８０°回転対称形状である。切削インサート１は、表裏回転対称形状ではない。つまり切削インサート１は、非表裏回転対称形状である。切削インサート１は、片面タイプの切削チップである。

図１～図３に示すように、切削インサート１は、工具ホルダ２の先端部に配置される。切削インサート１が工具ホルダ２に取り付けられたときに、切削インサート１の表面１１および裏面１２は、ホルダ周方向を向く。つまり本実施形態の切削インサート１は、いわゆる横刃タイプである。切削インサート１がインサート取付座４に装着されたときに、特に図示しないが、切削インサート１のインサート中心軸Ｃは、ホルダ回転方向Ｔへ向かうにしたがいホルダ軸方向の後端側へ向けて傾斜して延びる。

切削インサート１は、切れ刃１４と、表面１１と、裏面１２と、外周面１３と、貫通孔１９と、を有する。裏面１２は、インサート中心軸Ｃに垂直な平面状である。裏面１２は、切削インサート１の基準面と言い換えてもよい。

〔切れ刃〕
切削インサート１が工具ホルダ２に取り付けられたときに、切削インサート１の切れ刃１４は、ホルダ軸方向の先端側へ向けて工具ホルダ２の先端部から突出する。図６～図９に示すように、本実施形態では切れ刃１４が、切削インサート１に複数設けられる。図示の例では切れ刃１４が、切削インサート１に２つ設けられる。複数の切れ刃１４は、インサート周方向に互いに間隔をあけて配置される。本実施形態では切れ刃１４が、図７に示すようにインサート軸方向から見て、表面１１の外周縁をなす４辺（一対の長辺および一対の短辺）のうち、短辺の一部に沿うように延びる。

切れ刃１４は、主切れ刃部１４ａと、コーナ刃部１４ｂと、を有する。
本実施形態では主切れ刃部１４ａが、直線状である。本実施形態では主切れ刃部１４ａが、仕上げ加工用のさらい刃として機能する。図９に示すようにインサート径方向から見て、主切れ刃部１４ａは、インサート中心軸Ｃと略垂直に延びる。図９において、主切れ刃部１４ａは、裏面１２と略平行に延びる。

図３に示すように、切削インサート１が工具ホルダ２に取り付けられたときに、主切れ刃部１４ａは、ホルダ軸方向から見て、ホルダ径方向の外側へ向かうに従いホルダ回転方向Ｔとは反対方向に延びる。ホルダ軸方向から見て、主切れ刃部１４ａのホルダ径方向の外端とホルダ中心軸Ｏとを通る仮想直線ＶＬ１と、主切れ刃部１４ａとの間に形成される第５の角度（角度）θ５は、１２°以上３０°以下である。第５の角度θ５は、主切れ刃部１４ａの径方向すくい角（ラジアルレーキ）と言い換えることができる。本実施形態では主切れ刃部１４ａのラジアルレーキが、ネガティブ角である。

図４～図６に示すように、コーナ刃部１４ｂは、直線状または凸曲線状である。本実施形態ではコーナ刃部１４ｂが、直線状である。コーナ刃部１４ｂは、主切れ刃部１４ａの刃長方向の端部に接続し、主切れ刃部１４ａの刃長方向とは異なる向きに延びる。コーナ刃部１４ｂの刃長は、主切れ刃部１４ａの刃長よりも短い。

図４および図５に示すように、切削インサート１が工具ホルダ２に取り付けられたときに、コーナ刃部１４ｂは、主切れ刃部１４ａの刃長方向の両端部のうち、ホルダ径方向の外側の端部に接続し、前記端部からホルダ径方向の外側に向かうに従いホルダ軸方向の後端側へ向けて延びる。またコーナ刃部１４ｂは、前記端部からホルダ軸方向の後端側へ向かうに従いホルダ回転方向Ｔへ向けて延びる。

〔表面〕
切削インサート１が工具ホルダ２に取り付けられたときに、表面１１は、ホルダ回転方向Ｔを向く。図６～図９に示すように、表面１１は、多角形状である。なお表面１１は、多角形状以外の形状でもよい。本実施形態では表面１１が、略四角形状であり、具体的には、略平行四辺形状または略長方形状である。表面１１の外周縁を構成する４辺は、一対の長辺および一対の短辺を有する。

表面１１は、すくい面１５と、第１傾斜面部１６と、第２傾斜面部１７と、平面部１８と、を有する。
すくい面１５は、表面１１の周縁部の少なくとも一部を構成する。すくい面１５は、切れ刃１４に対してインサート径方向の内側に隣接配置される。すくい面１５は、切れ刃１４に接続する。本実施形態ではすくい面１５が、表面１１（の周縁部）に複数設けられる。複数のすくい面１５は、インサート周方向に互いに間隔をあけて配置される。本実施形態ではすくい面１５が、インサート軸方向から見て、表面１１の外周縁のうち短辺の一部に沿うように延びる。

図８において、すくい面１５は、切れ刃１４からインサート径方向の内側へ向かうに従い、インサート軸方向の裏面１２から表面１１側へ向けて傾斜して延びる。図８に示すように、主切れ刃部１４ａの刃長方向から見て、裏面１２とすくい面１５との間に形成される第１の角度θ１は、０°よりも大きい。第１の角度θ１は、好ましくは４°以上であり、より望ましくは５°以上である。また、第１の角度θ１は、４０°以下である。第１の角度θ１は、好ましくは１７°以下である。

図７において、すくい面１５は、すくい部１５ａを有する。
すくい部１５ａは、すくい面１５の一部を構成しており、主切れ刃部１４ａの刃長方向において、主切れ刃部１４ａの両端部間に位置する。図７に示すように、インサート軸方向から見て、すくい部１５ａにおける主切れ刃部１４ａと直交する方向の第１の幅Ｗ１は、０．３ｍｍ以上である。

図５において、切削インサート１が工具ホルダ２に取り付けられたときに、すくい面１５は、切れ刃１４からホルダ軸方向の後端側へ向かうに従い、ホルダ回転方向Ｔへ向けて傾斜して延びる。つまりすくい面１５は、軸方向すくい角（アキシャルレーキ）がネガティブ角とされたネガティブ傾斜面である。図５に示すように、主切れ刃部１４ａの刃長方向から見て、ホルダ中心軸Ｏとすくい面１５との間に形成される第３の角度θ３は、０°よりも大きく３０°以下である。なお第３の角度θ３は、主切れ刃部１４ａのアキシャルレーキと言い換えることができる。主切れ刃部１４ａのアキシャルレーキは、０°よりも小さく（つまりネガティブ角であり）、－３０°以上である。

図４において符号ＶＰは、ホルダ中心軸Ｏに垂直な仮想面を示している。図４に示すように、ホルダ周方向から表面１１を正面に見て、すくい面１５のうちすくい部１５ａにおけるホルダ軸方向の第２の幅Ｗ２は、０．３ｍｍ以上である。

図６～図９に示すように、第１傾斜面部１６は、表面１１の周縁部の少なくとも一部を構成する。第１傾斜面部１６は、インサート軸方向から見て、表面１１の外周縁のうち短辺の一部および長辺に沿うように延びる。第１傾斜面部１６は、表面１１の外周縁からインサート径方向の内側へ向かうに従い、インサート軸方向の表面１１から裏面１２側へ向けて傾斜して延びる。なお第１傾斜面部１６は、切れ刃に接続するすくい面を有していてもよい。この場合の前記すくい面とは、上述したすくい面１５（第１のすくい面１５）とは異なる第２のすくい面である。第２のすくい面は、ポジティブ傾斜面である。

第２傾斜面部１７は、表面１１において第１傾斜面部１６の内側に位置する。第２傾斜面部１７は、第１傾斜面部１６に対してインサート径方向の内側から接続する。第２傾斜面部１７は、第１傾斜面部１６に沿って延びる。第２傾斜面部１７は、第１傾斜面部１６との接続部分からインサート径方向の内側へ向かうに従い、インサート軸方向の表面１１から裏面１２側へ向けて傾斜して延びる。
図９に示すように、裏面１２に対する第２傾斜面部１７の傾斜角は、裏面１２に対する第１傾斜面部１６の傾斜角よりも大きい。

図６および図７に示すように、平面部１８は、表面１１において第２傾斜面部１７の内側に位置する。平面部１８は、インサート中心軸Ｃに垂直な平面状である。平面部１８は、裏面１２と平行である。平面部１８は、多角形状である。本実施形態では平面部１８が、略四角形状であり、具体的には、略平行四辺形状または略長方形状である。

〔裏面〕
裏面１２は、インサート中心軸Ｃに垂直な平面である。裏面１２は、多角形状である。本実施形態では裏面１２が、略四角形状であり、具体的には、略平行四辺形状または略長方形状である。図２および図３に示すように、切削インサート１が工具ホルダ２に装着されたときに、裏面１２は、ホルダ回転方向Ｔとは反対方向を向く。裏面１２は、インサート取付座４の取付面４ｂと接触する。

〔外周面〕
図６～図９に示すように、外周面１３は、インサート径方向の外側を向く。外周面１３は、インサート軸方向の表面１１から裏面１２側へ向かうに従い、インサート径方向の内側へ向けて傾斜して延びる。つまり外周面１３は、ポジティブ傾斜面である。

外周面１３は、逃げ面２０を有する。
逃げ面２０は、外周面１３の少なくとも一部を構成する。逃げ面２０は、切れ刃１４に隣接して配置される。逃げ面２０は、切れ刃１４に接続する。逃げ面２０は、インサート軸方向の表面１１から裏面１２側へ向かうに従い、インサート径方向の内側へ向けて傾斜して延びる。図８に示すように、外周面１３のうち逃げ面２０よりもインサート軸方向の表面１１から裏面１２側に位置する部分のインサート中心軸Ｃに対する傾斜角は、逃げ面２０のインサート中心軸Ｃに対する傾斜角（後述する第２の角度θ２）よりも大きい。本実施形態では逃げ面２０が、外周面１３に複数設けられる。複数の逃げ面２０は、インサート周方向に互いに間隔をあけて配置される。
切削インサート１に設けられる逃げ面２０の数は、切削インサート１に設けられるすくい面１５の数と同じであり、本実施形態では２つである。

逃げ面２０は、第１逃げ面部２０ａと、第２逃げ面部２０ｂと、を有する。
第１逃げ面部２０ａは、主切れ刃部１４ａに隣接して配置される。第１逃げ面部２０ａは、主切れ刃部１４ａに接続する。第１逃げ面部２０ａは、平面状である。第１逃げ面部２０ａは、インサート軸方向の表面１１から裏面１２側へ向かうに従い、インサート径方向の内側へ向けて傾斜して延びる。

第２逃げ面部２０ｂは、コーナ刃部１４ｂに隣接して配置される。第２逃げ面部２０ｂは、コーナ刃部１４ｂに接続する。第２逃げ面部２０ｂは、平面状または凸曲面状である。本実施形態ではコーナ刃部１４ｂが直線状であり、第２逃げ面部２０ｂは、平面状である。コーナ刃部１４ｂが凸曲線状の場合は、第２逃げ面部２０ｂは、凸曲面状である。第２逃げ面部２０ｂは、インサート軸方向の表面１１から裏面１２側へ向かうに従い、インサート径方向の内側へ向けて傾斜して延びる。

図８に示すように、主切れ刃部１４ａの刃長方向から見て、主切れ刃部１４ａを通りインサート中心軸Ｃに平行な仮想直線ＶＬ２と、逃げ面２０（第１逃げ面部２０ａ）との間に形成される第２の角度θ２は、インサート中心軸Ｃと逃げ面２０との間に形成される第２の角度θ２と言い換えることができる。第２の角度θ２は、０°よりも大きい。第２の角度θ２は、好ましくは２．５°以上であり、より望ましくは３．５°以上である。
図５に示すように、切削インサート１が工具ホルダ２に装着されたときに、主切れ刃部１４ａの刃長方向から見て、ホルダ中心軸Ｏに垂直な仮想面ＶＰと逃げ面２０（第１逃げ面部２０ａ）との間に形成される第４の角度θ４は、３°以上である。また、第４の角度θ４は、２０°以下である。第４の角度θ４は、好ましくは６°以下である。

〔貫通孔〕
図６および図７に示すように、貫通孔１９は、切削インサート１をインサート軸方向に貫通する。貫通孔１９は、切削インサート１の内部をインサート軸方向に延び、表面１１および裏面１２に開口する。貫通孔１９は、インサート中心軸Ｃに垂直な断面が円形状である。貫通孔１９は、切削インサート１に複数設けられる。複数の貫通孔１９は、図７に示すようにインサート軸方向から見て、表面１１の外周縁をなす４辺（一対の長辺および一対の短辺）のうち、長辺に沿うように並ぶ。

〔ネジ部材〕
図１に示すように、ネジ部材３は、工具ホルダ２のインサート取付座４に対して、切削インサート１を着脱可能に固定する。ネジ部材３は、切削インサート１の貫通孔１９に挿入されて、インサート取付座４のネジ孔４ｄにねじ込まれる。

ネジ部材３は、ネジ軸部（不図示）と、ネジ頭部３ａと、を有する。
ネジ軸部は、貫通孔１９およびネジ孔４ｄに挿入される。ネジ軸部は、雄ネジ部を有する。ネジ軸部の雄ネジ部は、ネジ孔４ｄの雌ネジ部にねじ込まれる。
ネジ頭部３ａは、ネジ軸部の端部に接続する。ネジ頭部３ａの外径は、ネジ軸部の外径よりも大きい。ネジ頭部３ａの少なくとも一部は、貫通孔１９内に挿入される。ネジ頭部３ａは、貫通孔１９のテーパ状の開口部に接触する。

〔転削加工方法〕
次に、上述の刃先交換式転削工具１０を用いて被削材を転削加工する転削加工方法について説明する。
図１０に示すように、被削材Ｗは、例えばアルミニウム合金製であり、数ｍ（例えば３ｍ以上）の長尺材であり、板厚が数ｍｍ（例えば２ｍｍ程度）の板状の部分を有する。被削材Ｗは、工作機械の台Ｓに固定される。被削材Ｗの板状の部分における一対の板面のうち、一方の板面（下面）が工作機械の台Ｓの支持面と接触し、他方の板面（上面）が刃先交換式転削工具１０により転削加工される。本実施形態の転削加工方法は、被削材Ｗのうち少なくとも板状の部分の板面（加工面）を転削加工する方法であり、特に仕上げ加工に適している。本実施形態の転削加工方法は、被削材のポケット部（不図示）の転削加工に適している。

図１０に示すように本実施形態の転削加工方法は、工具ホルダ２の先端部をホルダ軸方向から被削材Ｗに対向させ、工具ホルダ２をホルダ回転方向Ｔに回転させて、切れ刃１４で被削材Ｗを転削加工する。
この際、図１１に示すように、被削材Ｗに対して、ホルダ軸方向の先端側へ向けた分力（背分力と逆向きの分力）を付与しつつ転削加工を施す。すなわち、被削材Ｗに対して、ホルダ軸方向の先端側へ向けた圧縮残留応力を与えつつ、転削加工を施す。

〔本実施形態による作用効果〕
まず、切削インサート１の作用効果について説明する。
本実施形態の切削インサート１は、逃げ面２０が配置される外周面１３が、インサート軸方向の表面１１から裏面１２側へ向かうに従いインサート径方向の内側に位置するポジティブ傾斜面とされている。また、すくい面１５が、切れ刃１４からインサート径方向の内側へ向かうに従いインサート軸方向の裏面１２から表面１１側に位置するネガティブ傾斜面とされている。

本実施形態の切削インサート１によれば、図１１に示すように、被削材Ｗを支持する工作機械の台Ｓに対して被削材Ｗを押し付けるように、被削材Ｗに圧縮方向の分力（背分力と逆向きの分力）を付与しつつ転削加工することができる。つまり、切削インサート１と台Ｓとの間で被削材Ｗを挟むように押さえながら、転削加工できる。これにより、図１２に示すように、加工後に被削材Ｗがたわむことを抑えられ、被削材Ｗに反りが生じることを抑制できる。

詳しくは、一般に被削材Ｗは、素材（転削加工前の材料）の特性として、その板厚方向の各部で残留応力（引張残留応力および圧縮残留応力）の分布が異なっており、被削材Ｗに転削加工が施されることで、残留応力の分布のバランスが変化する。このため従来では、転削加工により被削材Ｗに力のモーメントが発生して、反りが生じていた。一方、本実施形態では、被削材Ｗに圧縮残留応力を与えながら転削加工することで、被削材Ｗの残留応力の分布のバランスが変化することを抑えられ、力のモーメントが発生することを抑制できる。これにより、被削材Ｗの反りが抑えられる。

特に、航空機の数ｍにおよぶ長尺の翼面部品等の被削材Ｗの、板厚数ｍｍ程度の板状の部分等を転削加工する場合でも、被削材Ｗに反りが生じることを顕著に抑制でき、加工品位が向上する。転削加工後に、被削材Ｗの反りを矯正するための各種処置を施す手間が抑えられて、製造コストを削減でき、生産性が高められる。

本実施形態による作用効果をより理解しやすくするため、本実施形態とは異なる参考例について、図１３および図１４を参照して説明する。
図１３は、参考例の刃先交換式転削工具に装着された切削インサートの、転削加工時の切れ刃近傍を拡大して示す図である。この切削インサートは、切れ刃のすくい面がホルダ軸方向の後端側へ向かうに従い、ホルダ回転方向Ｔとは反対方向へ向けて傾斜している。つまり、切れ刃のすくい角が、ポジティブ角である。
この切削インサートで被削材Ｗを転削加工すると、工作機械の台Ｓに対して被削材Ｗを押し付けることができず、つまり被削材Ｗに圧縮残留応力を与えながら転削加工することができず、被削材Ｗの残留応力の分布のバランスが変化しやすい。このため被削材Ｗに力のモーメントが発生し、加工後の被削材Ｗがたわんで、図１４に示すように被削材Ｗに反りが生じる。この反り量Ｄは、例えば１ｍｍ程度であるが、反りが生じたままの状態で航空機の翼面部品として組み立てることはできず、反りを矯正するための各種処理工程が必要となる。
本実施形態によれば、このような反り矯正のための各種処理工程を削減できる。

また本実施形態の切削インサート１は、主切れ刃部１４ａの刃長方向から見て、インサート中心軸Ｃに垂直な裏面１２に対してすくい面１５が傾斜する第１の角度θ１が、４°以上である。このため、切削インサート１の工具ホルダ２への取り付け角度に関わらず、主切れ刃部１４ａのすくい角が安定してネガティブ角とされて、被削材Ｗに対して圧縮方向の分力を付与しやすくなり、上述の被削材Ｗの反りを抑えられるという機能がより安定する。なおより好ましくは、第１の角度θ１は、５°以上である。

また主切れ刃部１４ａの刃長方向から見て、インサート中心軸Ｃに対して逃げ面２０が傾斜する第２の角度θ２が、２．５°以上である。このため、切削インサート１の工具ホルダ２への取り付け角度に関わらず、主切れ刃部１４ａの逃げ角を安定して確保しやすい。なおより好ましくは、第２の角度θ２は、３．５°以上である。

また本実施形態の切削インサート１は、第１の角度θ１が、４０°以下である。
主切れ刃部１４ａの刃長方向から見て、裏面１２に対してすくい面１５が傾斜する第１の角度θ１が４０°以下であると、主切れ刃部１４ａの切れ味を良好に維持しつつ、上述の作用効果を得ることができる。なおより好ましくは、第１の角度θ１は、１７°以下である。

また本実施形態の切削インサート１は、第１の幅Ｗ１が、０．３ｍｍ以上である。
インサート軸方向から見て、すくい面１５のうち主切れ刃部１４ａに隣接するすくい部１５ａの第１の幅Ｗ１が、０．３ｍｍ以上であると、主切れ刃部１４ａで転削加工する際の切込み（深さ）に関わらず、すくい部１５ａにより被削材に対して圧縮方向の分力を安定して付与しやすい。なおより好ましくは、第１の幅Ｗ１は、０．７ｍｍ以上である。

また本実施形態の切削インサート１は、切れ刃１４が、主切れ刃部１４ａとコーナ刃部１４ｂとを有する。
この場合、転削加工時にコーナ刃部１４ｂから被削材に切り込んでいくことで、主切れ刃部１４ａの欠損等が抑制されて、主切れ刃部１４ａによる切削精度が安定して確保される。

次に、刃先交換式転削工具１０の作用効果について説明する。
本実施形態の刃先交換式転削工具１０は、切削インサート１のすくい面１５が、ホルダ軸方向の後端側へ向かうに従いホルダ回転方向Ｔに位置するネガティブ傾斜面とされている。つまり、切れ刃１４の軸方向すくい角（アキシャルレーキ）が、ネガティブ角である。

本実施形態の刃先交換式転削工具１０によれば、図１１に示すように、被削材Ｗを支持する工作機械の台Ｓに対して被削材Ｗを押し付けるように、被削材Ｗに圧縮方向の分力（背分力と逆向きの分力）を付与しつつ転削加工することができる。つまり、刃先交換式転削工具１０と台Ｓとの間で被削材Ｗを挟むように押さえながら、転削加工できる。これにより、図１２に示すように、加工後に被削材Ｗがたわむことを抑えられ、被削材Ｗに反りが生じることを抑制できる。すなわち本実施形態では、被削材Ｗに圧縮残留応力を与えながら転削加工することで、被削材Ｗの残留応力の分布のバランスが変化することを抑えられ、力のモーメントが発生することを抑制できる。これにより、被削材Ｗの反りが抑えられる。特に、航空機の数ｍにおよぶ長尺の翼面部品等の被削材Ｗの、板厚数ｍｍ程度の板状の部分等を転削加工する場合でも、被削材Ｗに反りが生じることを顕著に抑制でき、加工品位が向上する。転削加工後に、被削材Ｗの反りを矯正するための各種処置を施す手間が抑えられて、製造コストを削減でき、生産性が高められる。

また、インサート取付座４の取付面４ｂが、ホルダ軸方向の後端側へ向かうに従いホルダ回転方向Ｔとは反対方向に位置するポジティブ傾斜面とされている。このため、切削インサート１の表面１１のうち、すくい面１５以外の部分のアキシャルレーキをポジティブ角とすることができ、切屑排出性を向上できる。また、チップポケット５の容積を大きく確保しやすくなり、切屑処理がより安定する。
また取付面４ｂがポジティブ角の傾斜面であるので、切削インサート１を介して取付面４ｂが、被削材Ｗを押し付け過ぎることが抑制される。このため、被削材Ｗの加工面精度が良好に維持される。

また本実施形態の刃先交換式転削工具１０は、第３の角度θ３が、３０°以下である。
主切れ刃部１４ａの刃長方向から見て、ネガティブ傾斜面のすくい面１５がホルダ中心軸Ｏに対して傾斜する第３の角度θ３が、３０°以下である構成は、主切れ刃部１４ａのアキシャルレーキがネガティブ角かつ－３０°以上である構成と同じである。この場合、主切れ刃部１４ａの切れ味を良好に維持しつつ、上述の作用効果を得ることができる。

また本実施形態の刃先交換式転削工具１０は、主切れ刃部１４ａが、ホルダ軸方向から見て、ホルダ径方向の外側へ向かうに従いホルダ回転方向Ｔとは反対方向に位置する。つまり、主切れ刃部１４ａの径方向すくい角（ラジアルレーキ）が、ネガティブ角である。このため、被削材Ｗに対して圧縮方向の分力を安定して付与しやすい。
図３に示すようにホルダ軸方向から見て、主切れ刃部１４ａのホルダ径方向の外端とホルダ中心軸Ｏとを通る仮想直線ＶＬ１に対して、主切れ刃部１４ａが傾斜する第５の角度（角度）θ５が、１２°以上である構成は、主切れ刃部１４ａのラジアルレーキがネガティブ角かつ－１２°以下である構成と同じである。この場合、より安定して被削材Ｗに圧縮方向の分力を付与しつつ、転削加工することができる。
またホルダ軸方向から見て、第５の角度θ５が、３０°以下である構成は、主切れ刃部１４ａのラジアルレーキがネガティブ角かつ－３０°以上である構成と同じである。この場合、主切れ刃部１４ａの切れ味、切削インサート１の剛性および製造容易性を良好に維持しつつ、上述の作用効果を得ることができる。

また本実施形態の刃先交換式転削工具１０は、第４の角度θ４が、３°以上である。
主切れ刃部１４ａの刃長方向から見て、仮想面ＶＰに対して逃げ面２０が傾斜する第４の角度（つまり逃げ角）θ４が３°以上であると、切削抵抗や逃げ面摩耗を抑えつつ、主切れ刃部１４ａにより安定して転削加工が行える。

また本実施形態の刃先交換式転削工具１０は、第４の角度θ４が、２０°以下である。
主切れ刃部１４ａの刃長方向から見て、仮想面ＶＰに対して逃げ面２０が傾斜する第４の角度θ４が２０°以下であると、転削加工時に、逃げ面２０の一部が被削材Ｗの加工面を押し付けるように作用し、被削材Ｗに対して圧縮方向の分力をより安定して付与しやすい。なおより好ましくは、第４の角度θ４は、６°以下である。

また本実施形態の刃先交換式転削工具１０は、第２の幅Ｗ２が、０．３ｍｍ以上である。
ホルダ周方向から見て、すくい面１５のうち主切れ刃部１４ａに隣接するすくい部１５ａの第２の幅Ｗ２が、０．３ｍｍ以上であると、主切れ刃部１４ａで転削加工する際のホルダ軸方向の切込み（深さ）に関わらず、被削材Ｗに対して圧縮方向の分力を安定して付与しやすい。なおより好ましくは、第２の幅Ｗ２は、０．７ｍｍ以上である。

また本実施形態の刃先交換式転削工具１０は、切れ刃１４が、主切れ刃部１４ａとコーナ刃部１４ｂとを有する。
この場合、転削加工時に、ホルダ径方向への工具送りによってコーナ刃部１４ｂから被削材Ｗに切り込んでいくことで、切れ刃１４の欠損等が抑制され、主切れ刃部１４ａによる切削精度が良好に維持される。

次に、刃先交換式転削工具１０を用いた転削加工方法の作用効果について説明する。
本実施形態の転削加工方法によれば、図１１に示すように、被削材Ｗを支持する工作機械の台Ｓに対して被削材Ｗを押し付けるように、被削材Ｗに圧縮方向の分力（背分力と逆向きの分力）を付与しつつ転削加工することができる。つまり、刃先交換式転削工具１０と台Ｓとの間で被削材Ｗを挟むように押さえながら、転削加工できる。これにより、図１２に示すように、加工後に被削材Ｗがたわむことを抑えられ、被削材Ｗに反りが生じることを抑制できる。すなわち本実施形態では、被削材Ｗに圧縮残留応力を与えながら転削加工することで、被削材Ｗの残留応力の分布のバランスが変化することを抑えられ、力のモーメントが発生することを抑制できる。これにより、被削材Ｗの反りが抑えられる。特に、航空機の数ｍにおよぶ長尺の翼面部品等の被削材Ｗの、板厚数ｍｍ程度の板状の部分等を転削加工する場合でも、被削材Ｗに反りが生じることを顕著に抑制でき、加工品位が向上する。転削加工後に、被削材Ｗの反りを矯正するための各種処置を施す手間が抑えられて、製造コストを削減でき、生産性が高められる。

〔本発明に含まれるその他の構成〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の変更等が可能である。

前述の実施形態では、切削インサート１が四角形板状であるが、これに限らない。切削インサート１は、例えば三角形板状等であってもよい。また切削インサート１は、円板状の、いわゆる丸駒インサートであってもよい。この場合、切れ刃の主切れ刃部は、インサート中心軸Ｃを中心とする円形状である。またこの場合、「主切れ刃部の刃長方向から見て」とは、「主切れ刃部の一部（ホルダ軸方向の先端部）を通る主切れ刃部の接線が延びる方向（接線方向）から見て」の意味である。

前述の実施形態では、主切れ刃部１４ａが直線状であるが、これに限らない。主切れ刃部１４ａは、例えば曲率半径の大きな凸曲線状等であってもよい。この場合も「主切れ刃部の刃長方向から見て」とは、「主切れ刃部の一部を通る主切れ刃部の接線が延びる方向（接線方向）から見て」の意味である。

図４に示すように、切れ刃１４は、主切れ刃部１４ａおよびコーナ刃部１４ｂ以外の刃部として、例えば側刃部１４ｃを有していてもよい。側刃部１４ｃは、主切れ刃部１４ａと略直交する方向に延び、コーナ刃部１４ｂの両端部のうち、主切れ刃部１４ａに接続する一端部とは異なる他端部と繋がる。

その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例およびなお書き等で説明した各構成（構成要素）を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。

本発明の切削インサート、刃先交換式転削工具および転削加工方法によれば、被削材に反りが生じることを抑制できる。したがって、産業上の利用可能性を有する。

１…切削インサート
２…工具ホルダ
４…インサート取付座
４ｂ…取付面
１０…刃先交換式転削工具
１１…表面
１２…裏面
１３…外周面
１４…切れ刃
１４ａ…主切れ刃部
１４ｂ…コーナ刃部
１５…すくい面
１５ａ…すくい部
２０…逃げ面
Ｃ…インサート中心軸
Ｏ…ホルダ中心軸
Ｔ…ホルダ回転方向
ＶＬ１…仮想直線
ＶＰ…仮想面
Ｗ…被削材
Ｗ１…第１の幅
Ｗ２…第２の幅
θ１…第１の角度
θ２…第２の角度
θ３…第３の角度
θ５…第５の角度（角度）

Claims (12)

1. インサート中心軸を中心とする板状の切削インサートであって、
   前記インサート中心軸が延びる方向であるインサート軸方向を向く表面および裏面と、
   前記インサート中心軸に直交するインサート径方向の外側を向く外周面と、
   前記表面と前記外周面との交差稜線に形成される切れ刃と、を備え、
   前記裏面は、前記インサート中心軸に垂直な平面状であり、
   前記外周面は、前記切れ刃に接続する逃げ面を有し、
   前記逃げ面は、前記インサート軸方向の前記表面から前記裏面側へ向かうに従い、前記インサート径方向の内側へ向けて傾斜して延び、
   前記表面は、
   前記表面の周縁部の一部を構成し、前記切れ刃に接続するすくい面と、
   第１傾斜面部と、を有し、
   前記すくい面は、前記切れ刃から前記インサート径方向の内側へ向かうに従い、前記インサート軸方向の前記裏面から前記表面側へ向けて傾斜して延び、
   前記第１傾斜面部は、前記表面の周縁部の前記すくい面とは異なる一部を構成し、前記すくい面と隣接し、前記表面の外周縁に沿うように延び、前記表面の外周縁から前記インサート径方向の内側へ向かうに従い、前記インサート軸方向の前記表面から前記裏面側へ向けて傾斜して延びる、
   切削インサート。
2. 前記切れ刃は、主切れ刃部を有し、
   前記主切れ刃部の刃長方向から見て、前記裏面と前記すくい面との間に形成される第１の角度が、４°以上であり、前記インサート中心軸と前記逃げ面との間に形成される第２の角度が、２．５°以上である、
   請求項１に記載の切削インサート。
3. 前記第１の角度が、４０°以下である、
   請求項２に記載の切削インサート。
4. 前記すくい面は、前記主切れ刃部の刃長方向において、前記主切れ刃部の両端部間に位置するすくい部を有し、
   前記インサート軸方向から見て、前記すくい部における前記主切れ刃部と直交する方向の第１の幅が、０．３ｍｍ以上である、
   請求項２または３に記載の切削インサート。
5. 前記切れ刃は、前記主切れ刃部の刃長方向の端部に接続し、前記刃長方向とは異なる向きに延びる直線状または凸曲線状のコーナ刃部を有する、
   請求項２から４のいずれか１項に記載の切削インサート。
6. ホルダ中心軸を中心とする工具ホルダと、
   前記工具ホルダのうち、前記ホルダ中心軸が延びる方向であるホルダ軸方向の先端部に配置される板状の切削インサートと、を備え、
   前記工具ホルダは、前記工具ホルダの先端部に、前記切削インサートが着脱可能に装着されるインサート取付座を有し、
   前記インサート取付座は、前記ホルダ中心軸回りのホルダ周方向のうち、ホルダ回転方向を向く取付面を有し、
   前記切削インサートは、
   前記ホルダ回転方向を向く表面と、
   前記ホルダ周方向のうち、前記ホルダ回転方向とは反対方向を向く裏面と、
   前記表面と前記裏面とを繋ぐ外周面と、
   前記表面と前記外周面との交差稜線に形成され、前記ホルダ軸方向の先端側へ向けて前記工具ホルダの先端部から突出する切れ刃と、を有し、
   前記表面は、
   前記表面の周縁部の一部を構成し、前記切れ刃に接続するすくい面と、
   第１傾斜面部と、を有し、
   前記すくい面は、前記切れ刃から前記ホルダ軸方向の後端側へ向かうに従い、前記ホルダ回転方向へ向けて傾斜して延び、
   前記第１傾斜面部は、前記表面の周縁部の前記すくい面とは異なる一部を構成し、前記すくい面と隣接し、前記表面の外周縁に沿うように延び、前記表面の外周縁からインサート径方向の内側へ向かうに従い、インサート軸方向の前記表面から前記裏面側へ向けて傾斜して延び、
   前記裏面は、前記取付面と接触し、
   前記取付面は、前記ホルダ軸方向の後端側へ向かうに従い、前記ホルダ周方向のうち前記ホルダ回転方向とは反対方向へ向けて傾斜して延びる、
   刃先交換式転削工具。
7. 前記切れ刃は、主切れ刃部を有し、
   前記主切れ刃部の刃長方向から見て、前記ホルダ中心軸と前記すくい面との間に形成される第３の角度が、３０°以下である、
   請求項６に記載の刃先交換式転削工具。
8. 前記切れ刃は、主切れ刃部を有し、
   前記主切れ刃部は、前記ホルダ軸方向から見て、前記ホルダ中心軸に直交するホルダ径方向の外側へ向かうに従い前記ホルダ回転方向とは反対方向に延び、
   前記ホルダ軸方向から見て、前記主切れ刃部の前記ホルダ径方向の外端と前記ホルダ中心軸とを通る仮想直線と、前記主切れ刃部との間に形成される角度が、１２°以上３０°以下である、
   請求項６または７に記載の刃先交換式転削工具。
9. 前記切れ刃は、主切れ刃部を有し、
   前記すくい面は、前記主切れ刃部の刃長方向において、前記主切れ刃部の両端部間に位置するすくい部を有し、
   前記ホルダ周方向から前記表面を正面に見て、前記すくい部における前記ホルダ軸方向の第２の幅が、０．３ｍｍ以上である、
   請求項６から８のいずれか１項に記載の刃先交換式転削工具。
10. 前記切れ刃は、
    主切れ刃部と、
    前記主切れ刃部の刃長方向の両端部のうち、前記ホルダ中心軸に直交するホルダ径方向の外側の端部に接続し、前記端部から前記ホルダ径方向の外側に向かうに従い前記ホルダ軸方向の後端側へ向けて延びる直線状または凸曲線状のコーナ刃部と、を有する、
    請求項６から９のいずれか１項に記載の刃先交換式転削工具。
11. 請求項６から１０のいずれか１項に記載の刃先交換式転削工具を用いて被削材を転削加工する転削加工方法であって、
    前記工具ホルダの先端部を前記ホルダ軸方向から前記被削材に対向させ、前記工具ホルダを前記ホルダ回転方向に回転させて、前記切れ刃で前記被削材に圧縮残留応力を与えながら転削加工する、
    転削加工方法。
12. 前記被削材に対して、前記ホルダ軸方向の先端側へ向けた分力を付与しつつ転削加工を施す、
    請求項１１に記載の転削加工方法。

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