JPWO2016017780A1 - 切削インサートおよび刃先交換式切削工具 - Google Patents

Abstract

本発明は、第１の端面（２）と、前記第１の端面に対向する第２の端面（３）と、該第１の端面と該第２の端面とを接続する周側面（４）と、前記第１の端面と前記周側面との交差稜線部に沿って延在する切れ刃（６）と、該切れ刃に沿って延在するように該第１の端面に形成されたランド（２０）と、前記周側面に形成された少なくとも１つの溝部（１８）とを備える切削インサート（１）を提供する。各溝部は第１の端面に開口部を形成し、切れ刃を複数の部分に分断するように形成されている。第１の端面に対向する方向から該切削インサートを見るとき、ランドは、溝部の端部領域（Ｓ）に隣接する該ランドの幅が該溝部から離れた箇所での該ランドの幅よりも広いように、形成されている。

Description

本発明は切削インサートおよび刃先交換式切削工具に関し、特に切れ刃に対してニックが設けられた切削インサートおよびその切削インサートが着脱自在に取り付けられるボデーを備えた刃先交換式切削工具に関する。

従来、切れ刃にニックが形成された切削インサートが存在している。例えば、特許文献１に記載の切削インサートは転削用であり、この切削インサートでは主切れ刃を分断するように側面に複数の溝（以下、「ニック」と呼称する）が形成されている。これらのニックによって主切れ刃は複数に分断されているので、この主切れ刃による切削によって排出される切りくずを相対的に細かくすることができ、よって切削時の切削抵抗を低減できる。

特開２００６−３０５７１６号公報

しかしながら、特許文献１が開示するニック付の切削インサートにおいては、次のような問題がある。ニックと切れ刃との接続部は鋭い角が突出した形状をしており、他の部分と比較して強度が低い。したがって、ニックを設けることで切れ刃の耐欠損性が損なわれ、切削インサートの寿命が減少する虞がある。

本発明は上記の課題を解決するために創案され、その目的は、切れ刃に対してニックを設けた切削インサートにおいて、切れ刃の耐欠損性を高めることにある。

本発明の一態様によれば、
切削インサートであって、
第１の端面と、
前記第１の端面に対向する第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沿って延在する切れ刃と、
該切れ刃に沿って延在するように該第１の端面に形成されたランドと、
前記周側面に形成された少なくとも１つの溝部であって、各溝部は前記第１の端面に開口部を形成し、前記切れ刃を複数の部分に分断するように形成されている、少なくとも１つの溝部と
を備え、
前記第１の端面に対向する方向から該切削インサートを見るとき、前記ランドは、前記溝部の端部領域に隣接する該ランドの幅が該溝部から離れた箇所での該ランドの幅よりも広いように、形成されている、
切削インサート
が提供される。

本発明の上記一態様によれば、切削インサートの第１の端面に形成されたランドは、切れ刃とニックとの接続部分（上記端部領域）に対応する箇所の幅が、溝部から離れた箇所における幅よりも広く、形成される。したがって、溝部の端部領域が効果的に強化される。さらに、溝部から離れて切れ刃に隣接して形成されるランドの部分を切れ味を損ねない程度の比較的細い幅とすることができる。よって本発明の一態様によれば、切れ味を低下させることなく、切れ刃を強化することができる。

好ましくは、前記第１の端面は略多角形形状を有し、複数のコーナ部を備える。この場合、前記切削インサートを側面視するとき、前記第１の端面と前記周側面との交差稜線部は、２つの隣り合うコーナ部間に延在し、該２つのコーナ部のうちの一方のコーナ部から他方のコーナ部に近づくにつれ前記第２の端面に近づくように傾斜する傾斜切れ刃部分を備え、前記溝部の少なくとも１つは前記傾斜切れ刃部分を複数に分断するように形成されているとよい。好ましくは、前記端部領域は、前記切削インサートを側面視するときに、前記傾斜切れ刃部分に対して鋭角をなす前記開口部の端部を含む。

好ましくは、前記第１の端面に対向する方向から見るとき、前記第１の端面は略ｎ角形であり、かつｎ回回転対称な形状である（ただし、ｎを３以上の整数）。

好ましくは、前記第１の端面と前記周側面との交差稜線部には、第１の切れ刃と第２の切れ刃とを含む少なくとも２つの切れ刃が形成される。前記第１の切れ刃における前記少なくとも１つの溝部と、前記第２の切れ刃における前記少なくとも一つの溝部とは、前記第１の端面と前記第２の端面との両方に交差するように定められるインサート厚さ方向に延びる軸線周りに非対称であるとよい。

本発明の別の態様は、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、上記切削インサートが着脱自在に取り付けられる、刃先交換式切削工具も提供する。

好ましくは、前記工具ボデーは略円筒形状であり、該工具ボデーの軸線方向先端部には複数のインサート取付座を備え、該工具ボデーを前記軸線周りに回転させたとき、各インサート取付座に装着された切削インサートの切れ刃の回転軌跡が組み合わされてできる合成軌跡は、各切削インサートの溝部の最外部を通過するまたはその溝部の外側に延びる。

好ましくは、前記第１の端面と前記周側面との交差稜線部には、第１の切れ刃と第２の切れ刃とを含む少なくとも２つの切れ刃が形成され、前記第１の切れ刃における前記少なくとも１つの溝部と、前記第２の切れ刃における前記少なくとも一つの溝部とは、前記第１の端面と前記第２の端面との両方に交差するように定められるインサート厚さ方向に延びる軸線周りに非対称である場合、前記工具ボデーは、そのような切削インサートが各々に取り付けられる第１インサート取付座と第２インサート取付座とを備える。該第１インサート取付座には、前記第１の切れ刃を作用切れ刃とするように前記切削インサートが取り付けられ、該第２インサート取付座には、前記第２の切れ刃を作用切れ刃とするように前記切削インサートが取り付けられるとよい。

図１は本発明の一実施形態に係る切削インサートを示す斜視図である。 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側面図である。 図６は図１の切削インサートの１つのコーナ側面に対向する方向から見た側面図である。 図７は図５とは別の方向からの図１の切削インサートの側面図である。 図８は図１の切削インサートの図６のコーナ側面とは別のコーナ側面に対向する方向から見た側面図である。 図９は図５および図７とは別の方向からの図１の切削インサートの側面図である。 図１０は図１の切削インサートの図６および図８のコーナ側面とは別のコーナ側面に対向する方向から見た側面図である。 図１１は図３に相当し、各ニックの位置関係を説明するための説明図である。 図１２は各切れ刃に対するニックの位置関係を説明するための説明図である。 図１３は図１１のＸＩＩＩ領域を拡大して示す拡大模式図である。 図１４は本発明の一実施形態に係る切削工具の先端図である。 図１５は図１４の切削工具の側面図である。 図１６は図１５とは別の方向からの図１４の切削工具の側面図である。 図１７は図１５および図１６とは別の方向からの図１４の切削工具の側面図である。 図１８は図１５から図１７とは別の方向からの図１４の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。

本実施形態の切削インサート１は、図１から図４に示されているように、２つの対向する端面２、３と、それら２つの端面を接続する周側面４とを有する。以下では、図１で上側を向いた一方の端面（本発明の第１の端面に相当）２を上面と称し、もう一方の端面（本発明の第２の端面に相当）３を下面と称する。そして、上面及び下面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、本発明を限定することを意図しないことが理解されよう。また、以下の説明では、同一の機能を有する部位には同じ数字の参照符号を使用し、説明の便宜上それらを区別するときには参照符号の末尾にアルファベットまたは数字をさらに追加する。

切削インサート１には、上面２と下面３とを貫通する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。

上下面２、３を接続する周側面４には正の逃げ角が付与されている。つまり、切削インサート１はポジタイプの切削インサートであり、より詳しくは、（次に説明するように上面２は取付孔５の中心軸線５Ａに対して実質的に回転対称であるので）取付孔５の中心軸線５Ａに平行な第１仮想面（不図示）を上面の縁部を通るように定めるとき、上面２から下面３に向かうに従いこの第１仮想面から離れるように周側面は延在する。

図３から理解できるように、切削インサート１の平面視にて、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、略三角形状の外郭形状を有する。上面２は、後述するニックを除いて、取付孔５の中心軸線５Ａに対して実質的に１２０度回転対称な形状をなす。すなわち上面２は取付孔５の中心軸線５Ａに対して３回回転対称な形状を基本的になす。したがって、上面２は、その縁部に主に３つの辺部２ａ、２ｂ、２ｃを有する。平面視における上面２のその外郭形状は、より正確には略六角形状であるが、上面２の各辺部における長辺部と短辺部との長さにおける差が大きいため、ここでは略三角形状と呼ぶ。

略三角形状の上面２は、図３に示されているように、略三角形のそれぞれの辺部２ａ、２ｂ、２ｃが、相対的に長い長辺部７ａ、７ｂ、７ｃと相対的に短い短辺部８ａ、８ｂ、８ｃとに分割されている構成を有している。したがって、上面２の外形は、全体としては、３つの長辺部７ａ、７ｂ、７ｃと３つの短辺部８ａ、８ｂ、８ｃとが交互に接続した形状となっている。３つの長辺部７ａ、７ｂ、７ｃの長さは全て同一であり、３つの短辺部８ａ、８ｂ、８ｃの長さも全て同一である。

長辺部７ａ、７ｂ、７ｃと短辺部８ａ、８ｂ、８ｃとの交差部つまりコーナ部は合計６つ存在する。６つのコーナ部のうち、３つの第１コーナ部９（９ａ、９ｂ、９ｃ）の各々で隣り合う辺部の長辺部７ａ、７ｂ、７ｃと短辺部８ａ、８ｂ、８ｃとが、図３においてその内角が鋭角になるように交差している。残りの３つの第２コーナ部１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）の各々で、同一辺部における長辺部７ａ、７ｂ、７ｃと短辺部８ａ、８ｂ、８ｃとが、図３において内角が鈍角になるように交差している。鋭角の第１コーナ部９と鈍角の第２コーナ部１０が切削インサートの周方向において交互に並んでいる。図３において、３つの第１コーナ部９の内角は全て同一の角度であり、３つの第２コーナ部１０の内角も全て同一の角度である。第１コーナ部９の角度は特に限定されることはなく、直角や鈍角であってもよい。第１コーナ部９は肩削り加工に適合するように設計されている。すなわち第１コーナ部９は、ほぼ直角な壁面加工に適合するように構成されている。また、第２コーナ部１０の角度も特に限定されることはなく、第１コーナ部９の角度と略多角形状における辺部の数に応じて適宜調整されることができる。

上で述べたように上面は略三角形形状を有するので、上面２と周側面４との交差稜線部には、３つの切れ刃（切れ刃部）６（６ａ、６ｂ、６ｃ）が形成されている（つまり交差稜線部に沿って延在する）。切れ刃６ａ、６ｂ、６ｃは、それぞれ、対応する第１コーナ部９ａ、９ｂ、９ｃに関係付けられている。

各切れ刃６は３つの切れ刃部分１１、１２、１３に分けられることができる。具体的には、図３、図５から図１０に示すように、３つの長辺部７ａ、７ｂ、７ｃにそれぞれ対応して主切れ刃１１ａ、１１ｂ、１１ｃが形成され、３つの短辺部８ａ、８ｂ、８ｃにそれぞれ対応して副切れ刃１２ａ、１２ｂ、１２ｃが形成され、３つの第１コーナ部９ａ、９ｂ、９ｃにそれぞれ対応してコーナ切れ刃１３ａ、１３ｂ、１３ｃが形成される。第１切れ刃６ａでは、コーナ切れ刃１３ａとその両側にある主切れ刃１１ａおよび副切れ刃１２ａが一組の切れ刃として機能するように形成されている。同様に、第２切れ刃６ｂでは、主切れ刃１１ｂ、副切れ刃１２ｂおよびコーナ切れ刃１３ｂが一組で機能し、第３切れ刃６ｃでは、主切れ刃１１ｃ、副切れ刃１２ｃおよびコーナ切れ刃１３ｃが一組で機能する。三組の切れ刃６は、取付孔５の中心軸線５Ａの周りに回転対称な位置に配置されている。

切削インサート１の切れ刃６およびその周囲は、超硬合金、サーメット、セラミック、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、またはこれらにコーティングを施したものといった硬質材料からなるとよい。

コーナ切れ刃１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、図３においては、一定の曲率半径（コーナ半径）で湾曲しており、図示しない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。主切れ刃１１ａ、１１ｂ、１１ｃは被加工物の側壁面の切削に関与することができる。なお、本実施形態の切削インサート１においては長辺部７ａ、７ｂ、７ｃの全体が主切れ刃として機能するが、これに限られず、長辺部の一部が主切れ刃となる実施形態も可能である。切削インサート１において、主切れ刃１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、切削インサート１の平面視（図３）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となっている。副切れ刃１２ａ、１２ｂ、１２ｃは被加工物の底壁面（または加工平面）の切削に関与することができる。また副切れ刃１２ａ、１２ｂ、１２ｃは被加工物の上下方向へ掘り込む切削などに関与することができる。なお、副切れ刃は短辺部の全体とされてもよいが、その一部とされてもよい。以上のように、本実施形態の切削インサート１は上面２に三種類の切れ刃部分が一組になった切れ刃を３つ有しており、それらを順番に使うことができる。つまり、切削インサート１は、割り出し可能な切削インサートである。

ここで、取付孔５の中心軸線５Ａに直交すると共に、切削インサート１の上面２と下面３との間に延びる面を中間面Ｍとして定義する。図５および図６に示すように、主切れ刃１１ａは一緒に第１切れ刃６を形成するコーナ切れ刃１３ａ（つまり第１コーナ部９ａ）から離れるにしたがって中間面Ｍとの間の長さが漸次短くなるように形成されている。そして、主切れ刃１１ａと中間面Ｍとの長さが最も短くなった箇所（すなわち、中間面Ｍとの最近接部）において、主切れ刃１１ａは隣の第２切れ刃６ｂに属する副切れ刃１２ｂと接続する。この接続箇所は、上述した第２コーナ部１０ａでもある。図７および図８に示すように、第２切れ刃６ｂの主切れ刃１１ｂも主切れ刃１１ａと同様にコーナ切れ刃１３ｂから離れるにしたがって中間面Ｍとの間の長さが漸次短くなるように形成されている。図９および図１０に示すように、第３切れ刃６ｃの主切れ刃１１ｃも主切れ刃１１ａと同様にコーナ切れ刃１３ｃから離れるにしたがって中間面Ｍとの間の長さが漸次短くなるように形成されている。このように、本実施形態の切削インサート１においては、各主切れ刃１１ａ、１１ｂ、１１ｃは隣接するコーナ切れ刃１３ａ、１３ｂ、１３ｃから離間するにしたがって中間面Ｍに近づき、第２コーナ部１０ａ、１０ｂ、１０ｃにおいて最も中間面Ｍに近接するように傾斜する。したがって、主切れ刃は傾斜切れ刃部分に相当する。なお、主切れ刃１１ａ、１１ｂ、１１ｃは曲線状でなく直線状であってもかまわない。さらに、中間面Ｍに対する主切れ刃１１ａ、１１ｂ、１１ｃの傾きは一定の角度でもよいが、切れ刃の途中で角度が変化する実施形態も可能である。

同様に、各副切れ刃も、隣接するコーナ切れ刃（つまり隣接する第１コーナ部）から離間するにしたがって中間面Ｍに近づくように傾斜する。副切れ刃１２ａ、１２ｂ、１２ｃも、直線状でも曲線状でもよい。

周側面４は複数の側面（側面部）１５、１６、１７を備えて構成されている。具体的には周側面４は、各主切れ刃１１ａ、１１ｂ、１１ｃに隣接する主側面１５ａ、１５ｂ、１５ｃと、各副切れ刃１２ａ、１２ｂ、１２ｃに隣接する副側面１６ａ、１６ｂ、１６ｃと、各コーナ切れ刃１３ａ、１３ｂ、１３ｃ（つまり第１コーナ部）に隣接する第１コーナ側面１７ａ、１７ｂ、１７ｃと、第２コーナ部に隣接する第２コーナ側面とを備える。これらの３つの主側面と、３つの第１コーナ側面と、３つの副側面と、３つの第２コーナ側面とは周方向に連続する。なお、切削インサートでは、第２コーナ側面はその周方向の幅が非常に狭いので、隣り合う主側面と副側面とが互いに直接的に接続するとみなしてもよい。

３つの切れ刃６のうちの１つの切れ刃６が作用切れ刃となるように工具ボデー１０１に切削インサート１が取り付けられるとき、上面２はすくい面として機能することができ、その作用切れ刃に対応する主側面、副側面および第１コーナ側面は逃げ面として機能することができる。下面３は、工具ボデーのインサート取付座の底壁面と当接する着座面として機能することができる。

さらに、各主側面１５には、ニック１８が形成されている。より具体的には、３つの主側面１５ａ、１５ｂ、１５ｃのそれぞれには、溝部（以下この溝部を「ニック」と呼称する）１８ａ、１８ｂ、１８ｃが３本ずつ形成されている。例えば、主切れ刃１１ａに沿って延在する主側面１５ａには、３つのニック１８ａが形成されている。ニック１８ａ、１８ｂ、１８ｃは切削インサート１の厚み方向（上下面をつなぐ方向であるインサート厚さ方向）に延び、その一方端は上面２まで到達し上面２に開く。すなわち、ニック１８ａ、１８ｂ、１８ｃは上面２の辺部の一部を除去するようにして形成され、それぞれ上面２に開口部１８ｏを作る。そのため、それぞれの主切れ刃１１ａ、１１ｂ、１１ｃはニック１８ａ、１８ｂ、１８ｃによって複数の部分に分割される（分断される）。切削インサート１では、全てのニックは、各開口部１８ｏが概ね同じ形状および概ね同じ大きさを有するように、設計されている。しかし、開口部の形状および大きさの少なくとも一方はニック間で異なってもよい。

ニック１８ａ、１８ｂ、１８ｃは下面３に向かうにしたがい徐々に幅が狭くなる、いわゆる先細りの形状をしている。図５に示すように主側面１５ａ側から切削インサート１を側面視するとき、３本のニック１８ａはいずれも切削インサート１の厚み方向、すなわちここでは取付穴５の中心軸線５Ａに略平行な下面３に直角な方向に対して傾斜して形成され、その傾斜方向も同じである。なお、切削インサート１では、このニックの傾斜方向は、後述する工具ボデーに切削インサートが取り付けられたとき、作用切れ刃の主切れ刃に関するニックが工具ボデーの回転軸線に直交する第２仮想面（不図示）に沿って実質的に延びるように設計されている。このことは、主側面１５ｂのニック１８ｂ、および、主側面１５ｃのニック１８ｃについても同様である。ただし、コーナ切れ刃の近くのニックほど、その長さが長くなるように、同一主側面における３つのニックは形成されている。しかし、ニックは、取付穴５の中心軸線５Ａに略平行に延びてもよく、同一側面における複数のニックは下面３まで延びてもよく、また同じ長さを有してもよい。

主側面１５ａ、１５ｂ、１５ｃに形成されるニック１８ａ、１８ｂ、１８ｃの位置はそれぞれの主側面において異なっている。具体的には、１つの主側面に形成される３本のニックどうしの間隔はすべての主側面１５ａ、１５ｂ、１５ｃで同じであるが、コーナ切れ刃１３とそのコーナ切れ刃１３に最も近い位置にあるニックまでの距離が、主側面によって異なっている。したがって、図１１の上面２側の平面視において、コーナ切れ刃１３ａからこれに最も近いニック１８ａ´のコーナ切れ刃１３ａ側の端部までの長さを「Ｌ１」とし、コーナ切れ刃１３ｂからこれに最も近いニック１８ｂ´のコーナ切れ刃１３ｂ側の端部までの長さを「Ｌ２」とし、コーナ切れ刃１３ｃからこれに最も近いニック１８ｃ´のコーナ切れ刃１３ｃ側の端部までの長さを「Ｌ３」とすると、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３の関係が成り立つ。なおこれらの３つのニック１８ａ´、１８ｂ´、１８ｃ´は、ニック１８ａ´、ニック１８ｂ´、ニック１８ｃ´の順に関連するコーナ切れ刃１３からの距離が段階的に増すように形成される。したがって、切れ刃６ａにおける溝部１８ａと、切れ刃６ｂにおける溝部１８ｂと、切れ刃６ｃにおける溝部１８ｃとは、上下面との両方に交差するように定められるインサート厚さ方向に延びる軸線５Ａ周りに非対称である。なお、本実施形態のニック１８ａ、１８ｂ、１８ｃは各主側面において上記のような形状のものが３本ずつであったが、それらに限定されるものではなく、別の実施形態のニックでは本実施形態のニック１８ａ、１８ｂ、１８ｃと異なる形状および異なる数であってもよい。

各切れ刃６におけるニックの配置について、さらに図１２を用いて説明する。図１２において、（ａ）は図３の第１切れ刃６ａの主切れ刃１５ａのコーナ切れ刃１３ａ側部分を切り取った図であり、（ｂ）は図３の第２切れ刃６ｂの主切れ刃１５ｂのコーナ切れ刃１３ｂ側部分を切り取った図であり、（ｃ）は図３の第３切れ刃６ｃの主切れ刃１５ｃのコーナ切れ刃１３ｃ側部分を切り取った図である。そして、図１２では、これら（ａ）〜（ｃ）の図が、各コーナ切れ刃を同一仮想線Ｖ１上に位置付けて並べられている。

図１２において、仮想線Ｖ２はコーナ切れ刃１３ａに最も近いニック１８ａのコーナ切れ刃１３ａ側の端部を通る線であり、仮想線Ｖ１に平行であり、仮想線Ｖ１から長さＬ１分離れている。図１２において、仮想線Ｖ３はコーナ切れ刃１３ｂに最も近いニック１８ｂのコーナ切れ刃１３ｂ側の端部を通る線であり、仮想線Ｖ１に平行であり、仮想線Ｖ１から長さＬ２分離れている。図１２において、仮想線Ｖ４はコーナ切れ刃１３ｃに最も近いニック１８ｃのコーナ切れ刃１３ｃ側の端部を通る線であり、仮想線Ｖ１に平行であり、仮想線Ｖ１から長さＬ３分離れている。そして、図１２において、仮想線Ｖ５は、第１切れ刃６ａに関し、コーナ切れ刃１３ａに２番目に近いニック１８ａのコーナ切れ刃１３ａ側の端部を通る線であり、仮想線Ｖ１に平行であり、仮想線Ｖ１から長さＬ４分離れている。

図１２から理解できるように、３つの主切れ刃１１ａ、１１ｂ、１１ｃのそれぞれのニックは対応するコーナ切れ刃から等距離になく、それら切れ刃を線Ｖ１を基準にして配置したとき、相互に重なるニックはない。それ故、線Ｖ１と線Ｖ５との間の長さＬ４と、線Ｖ１と線Ｖ２との間の長さＬ１（図１１の「Ｌ１」に相当）との差（＝Ｌ４−Ｌ１）は、図１２における各ニックの幅Ｌ５の３倍（＝Ｌ５×３）よりも長い。それ故、後述するように、工具ボデーの複数のインサート取付座で異なる切れ刃を用いるように複数の切削インサート１を取り付けた切削工具を用いるとき、１つの主切れ刃１５ａによる切削でニック１８ａにより削り残された被削材の部分は、いずれか１つの他の主切れ刃１５ｂ、１５ｃによる切削で削りとることが可能である。なお、図１５から図１８に示すように、作用切れ刃に対して所定の正のすくい角を付与するように切削インサート１は工具ボデーに傾けて取り付けられるが、その状態での使用において、ニックによる被削材の削り残しが生じないように、異なる切れ刃間のニックの位置は相互に関係付けられている。

さらに、図１、図３、図１１および図１２に示すように、ランド２０が上面２の全周にわたって、上面２の外郭形状に沿って形成される。すなわち、主切れ刃１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、副切れ刃１２ａ、１２ｂ、１２ｃおよびコーナ切れ刃１３ａ、１３ｂ、１３ｃに沿ってランド２０が上面２に形成される。また、ランド２０はニック１８ａ、１８ｂ、１８ｃの開口部１８ｏの形状に沿っても形成される。ランド２０は正のすくい角が付与された面（すくい面の一部）で、いわゆるポジティブランドである。したがって、取付孔５の中心軸線５Ａに直交すると共に切れ刃に概ね沿って延びる第３仮想面（不図示）を定めるとき、ランド２０は、切れ刃から取付孔５側に離れるにしたがい、この第３仮想面から離れるように延在する。

さらに、ランド２０の内側（つまりランド２０と取付孔５との間）には、すくい面としての斜面２１が形成されている。斜面２１はランド２０に隣接して形成され、ランド２０と同じ向きにつまり正のすくい角をなすように傾く。斜面２１の第３仮想面に対する傾斜角度はランド２０のそれよりも大きい。

ここで、上面２に対向する方向から見るとき、上面２の辺部（つまり切れ刃）からランド２０と傾斜面２１との交差稜線部までの距離を「ランドの幅」として規定する。つまり、ランド２０の幅は、上面視つまり図３でのその幅として定義することができる。図３におけるある切れ刃部分で接線を引き、この接線に直交する方向でのランドの幅を、その切れ刃部分でのランドの幅と定義して処理することができる。要するに、ランドの幅は、上面２に対向する方向から見るときつまり図３において、切れ刃に直交する方向でのその長さである。

切削インサート１では、ランド２０の基本的な幅として、第１幅ｗ１が設定されている。ここで、ニック１８ａ、１８ｂ、１８ｃにおける上面２との交差領域に、特にニックと主切れ刃１１ａ、１１ｂ、１１ｃとの接続部分を含む領域に「端部領域」という名称をつけ、それに符号「Ｓ」を付す。このとき、ランドの幅は上面２の全周にわたって一定ではなく、端部領域Ｓにおける（特に端部領域に隣接する）ランドの幅がニックから離れた場所に形成されたランドの幅よりも広くなっている。具体的には、図１３の拡大図に示すように、ニック１８ａの端部領域Ｓに隣接して形成されるランドは、端部領域Ｓから離れた主切れ刃１１ａの部分に隣接して形成されるランドの幅に比べて幅が広くなっている。特にここでは、ニックの開口部１８ｏの両端部に隣接するランド２０´で、その幅ｗ２が最大になっている（ｗ２＞ｗ１）。そして、切削インサート１では、端部領域は、そのようなニックの開口部の端部を含むことに加えて、ニックと上面との接続部分一帯に広がっている。そして、ニックの開口部周囲のランドの任意の箇所で、端部領域Ｓから離れた箇所に形成されるランドの幅ｗ１に比べて幅が広くなっている（（ｗ２＞）ｗ３＞ｗ１）。このランドの幅の変化は、３つのニック１８ａのそれぞれに関して成立する。第２切れ刃６ｂに関しても、ニック１８ｂの端部領域に隣接するランドは同様に他の部分に比べて幅が広くなっている。第３切れ刃６ｃに関しても、ニック１８ｃの端部領域に隣接するランドは同様に他の部分に比べて幅が広くなっている。なお、ランドの幅が相対的に広くなる「ニック１８ａ、１８ｂ、１８ｃの端部領域」として認識される範囲については特に限定はないが、ニックが主切れ刃と交差する端部を含むとよく、特に切削インサートの側面視において、主切れ刃に対して鋭角をなす開口部１８ｏの端部１８ｐ（図５参照）を含むとよい。ニックの端部領域の範囲を切れ刃側に過度に大きくすることは幅広のランドの形成範囲を広くすることであるので、主切れ刃１１ａ、１１ｂ、１１ｃの切れ味が低下する可能性がある。よって、ニックの端部領域は主切れ刃１１ａ、１１ｂ、１１ｃの切れ味を低下させない範囲の大きさとすることが好ましい。 切削インサート１では、ニック１８ａから離れた箇所でのランド２０の部分の幅である第１幅ｗ１は、約０．１５ｍｍに設定されることができる。これに対して、図１３でニック１８ａの端部領域のうち主切れ刃１１ａとニック１８ａとの接続する角の部分（開口部の両端部の部分）２０´におけるランド２０の幅（ランド２０´の幅）は第２幅ｗ２であり、この第２幅ｗ２は第１幅ｗ１よりも広く、０．２５ｍｍに設定することができる。

次に、切削インサート１を備える刃先交換式切削工具について説明する。図１４から図１８に示すように、刃先交換式切削工具１００は複数の切削インサート１が工具ボデー１０１の周方向および工具回転軸線方向に沿って装着されたラフィングエンドミルである。工具ボデーは、略円筒形状であり、先端側から基端側に延びる軸線１０１Ａを有する。

切削インサート１を装着する場所であるインサート取付座１０２は、刃先交換式切削工具１００を先端から見た図１４に示すように、周方向に４つ配置されている。すなわちインサート取付座１０２は、工具ボデー１０１に４列配置されている。以下の説明では便宜的にこれら周方向に並ぶ４列のインサート取付座を、１列のインサート取付座をインサート取付座１０２ａとして、それを基準に、工具回転方向Ｋの後方側に順に、インサート取付座１０２ａ、インサート取付座１０２ｂ、インサート取付座１０２ｃ、インサート取付座１０２ｄと参照符号を変えて区別する。インサート取付座１０２ａには、主切れ刃１１ａ、副切れ刃１２ａおよびコーナ切れ刃１３ａを備える第１切れ刃６ａが作用切れ刃となるように切削インサート１が装着される。インサート取付座１０２ｂには、主切れ刃１１ｂ、副切れ刃１２ｂおよびコーナ切れ刃１３ｂを備える第２切れ刃６ｂが作用切れ刃となるように切削インサート１が装着される。インサート取付座１０２ｃには、主切れ刃１１ｃ、副切れ刃１２ｃおよびコーナ切れ刃１３ｃを備える第３切れ刃６ｃが作用切れ刃となるように切削インサート１が装着される。インサート取付座１０２ｄには、主切れ刃１１ｂ、副切れ刃１２ｂおよびコーナ切れ刃１３ｂを備える第２切れ刃６ｂが作用切れ刃となるように切削インサート１が装着される。このように、ニックが形成された位置がそれぞれ異なる主切れ刃１１ａ、１１ｂ、１１ｃが周方向において隣り合う作用切れ刃となるように切削インサート１を装着させることで、例えば第１切れ刃６ａの主切れ刃１１ａのニック１８ａが切削しなかった箇所を第２切れ刃６ｂの主切れ刃１１ｂや第３の切れ刃６ｃの主切れ刃１１ｃが切削することができる。同様に、ニック１８ｂやニック１８ｃが切削しなかった箇所を別の主切れ刃が切削をすることができる。つまり、回転軸線に直角な方向からみて、ニックによって分断される切れ刃の回転軌跡どうしが一部重なり、３種類の主切れ刃の回転軌跡が組合わされて作られた合成軌跡は、全てのニックの回転軌跡の外側を通過する、つまり各切削インサートの全ての溝部の最外部を通過するまたはその溝部の外側に延びる。なお「回転軌跡の外側」とは回転軸線（つまり軸線１０１Ａ）に沿った方向に離れた位置をいうのではなく、回転軸線を中心とした半径方向に離れた位置をいう。このことにより、加工面に未切削の箇所が形成されにくくなる。

図１５に示すように、最も先端側のインサート取付座１０２ａの上側、つまり工具ボデー１０１の基端側にさらに３つのインサート取付座１０２ａ２、１０２ａ３、１０２ａ４が形成されている。すなわち、第１切れ刃６ａを作用切れ刃とするインサート取付座は、四段に形成されている。本実施形態において、インサート取付座１０２は工具ボデー１０１の最も先端側にあるものを位置の基準としたとき、工具ボデー１０１の基端側に位置するインサート取付座１０２ほど刃先交換式切削工具１００の回転方向Ｋの後方に形成される。すなわち、最も先端側に位置するインサート取付座１０２ａよりもインサート取付座１０２ａ２の方が工具の回転方向後方側に位置し、インサート取付座１０２ａ２よりもインサート取付座１０２ａ３の方が回転方向後方側に位置し、インサート取付座１０２ａ３よりもインサート取付座１０２ａ４の方が回転方向後方側に位置する。インサート取付座１０２ａ２、１０２ａ３、１０２ａ４にはインサート取付座１０２ａと同様に切れ刃６ａが作用切れ刃となるように切削インサート１が装着される。

図１６、図１７および図１８に示すように、インサート取付座１０２ａと同様にインサート取付座１０２ｂの基端側にも３つのインサート取付座１０２ｂ２，１０２ｂ３，１０２ｂ４が形成され、インサート取付座１０２ｃの基端側にもインサート取付座１０２ｃ２，１０２ｃ３、１０２ｃ４が形成され、インサート取付座１０２ｄの基端側にもインサート取付座１０２ｄ２，１０２ｄ３、１０２ｄ４が形成される。インサート取付座１０２ｂ２，１０２ｂ３，１０２ｂ４もインサート取付座１０２ａ２、１０２ａ３、１０２ａ４と同様に、工具ボデー１０１の基端側に位置するインサート取付座ほど刃先交換式切削工具１００の回転方向の後方に形成される。インサート取付座１０２ｃ２，１０２ｃ３、１０２ｃ４もインサート取付座１０２ａ２、１０２ａ３、１０２ａ４と同様に、工具ボデー１０１の基端側に位置するインサート取付座ほど刃先交換式切削工具１００の回転方向の後方に形成される。インサート取付座１０２ｄ２、１０２ｄ３、１０２ｄ４もインサート取付座１０２ａ２、１０２ａ３、１０２ａ４と同様に、工具ボデー１０１の基端側に位置するインサート取付座ほど刃先交換式切削工具１００の回転方向の後方に形成される。インサート取付座１０２ｂ２，１０２ｂ３，１０２ｂ４には切れ刃６ｂが作用切れ刃となるように切削インサート１が装着される。インサート取付座１０２ｃ２、１０２ｃ３、１０２ｃ４には切れ刃６ｃが作用切れ刃となるように切削インサート１が装着される。インサート取付座１０２ｄ２、１０２ｄ３，１０２ｄ４には切れ刃６ｂが作用切れ刃となるように切削インサート１が装着される。すなわち、工具ボデー１０１の周方向においていずれの隣り合うインサート取付座においても、ニックの回転軌跡がずれるように切削インサート１が装着される。

次に、本実施形態の切削インサート１が奏する効果について説明する。切削インサート１が備えるランド２０は、ニック１８ａ、１８ｂ、１８ｃと主切れ刃１１ａ、１１ｂ、１１ｃとの接続部（例えば端部１８ｐ）におけるランドの幅が、その他の場所のランドの幅よりも広く形成されている。そのため、主切れ刃１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、従来のニック付き切削インサートよりも、ニックとの接続部が欠けにくくなる。このように切れ刃が欠け難くなるにもかかわらず、ニックから離れた箇所でのランドの幅は相対的に狭くされているので、切れ味が低下しない。このことにより、切削インサート１が装着された刃先交換式切削工具１００は従来切削工具と同じ切削条件で用いられたときより長寿命になる。または、従来切削工具よりも欠損などによる異常損傷が発生しにくいため、切削工具１００は切削条件を高めて高能率な切削加工を実現できる。

主切れ刃１１ａ、１１ｂ、１１ｃは中間面Ｍに対して上記のごとく傾斜して形成されているため、例えば図５で示すように、ニック１８ａと主切れ刃１１ａとの交差部の一方の部分１８ｐ（図５で円Ｖで囲んだ部分参照）つまり関連するコーナ切れ刃から離れた部分が主切れ刃１１ａに対して鋭角になる。従来の切削インサートであればその部分は非常に欠けやすいが、切削インサート１においてはその部分に延びるランド２０´が他の部分のランドよりも幅が広くなっているので、そこは十分に強化されていて、欠けにくくなっている。

以上、本発明についてその一実施形態を例に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、上面および下面の形状は上記の実施形態のような略三角形状ではなく、略四角形状や五角形状等の別の略多角形状とすることが可能である。つまり、上面および下面の基本形状はｎ回回転対称であるｎ角形形状とすることも可能である。なお、「ｎ」は３以上の整数を表している。

上記の実施形態では切削インサートはポジタイプの切削インサートであったが、ネガタイプの切削インサートとされてもよい。その場合、下面と周側面との交差稜線部にも切れ刃が形成されるとよい。そして、下面側の切れ刃にもニックが形成され、上記の如く、ニックの端部領域に隣接するランドが相対的に幅広になるようにランドが切れ刃に沿って形成されるとよい。

上記の実施形態ではインサート取付座１０２が工具ボデー１０１の周方向に四列、回転軸線方向には四段に形成されていたが、インサート取付座の数および配置はこれに限定されない。例えば、工具ボデーの周方向に形成するインサート取付座の数は一列、二列、三列や五列などの他の列数にすることが可能で、段数についても一段、二段、三段や五段などの他の段数にすることが可能である。

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。

本発明の一態様によれば、
切削インサートであって、
第１の端面と、
前記第１の端面に対向する第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沿って延在する切れ刃と、
前記周側面に形成された少なくとも１つの溝部であって、各溝部は前記第１の端面に開口部を形成し、前記切れ刃を複数の部分に分断するように形成されている、少なくとも１つの溝部と、
前記切れ刃および前記溝部に沿って延在するように前記第１の端面に形成されたランドと、
を備え、
前記第１の端面に対向する方向から該切削インサートを見るとき、前記ランドは、前記切れ刃に隣接する第１部分と、前記溝部に隣接する第２部分と、前記第１部分と前記第２部分とを接続する第３部分と、を有し、
前記第３部分の幅は、前記第１部分の幅および前記第２部分の幅よりも広い、
切削インサート
が提供される。

Claims (8)

1. 切削インサート（１）であって、
   第１の端面（２）と、
   前記第１の端面に対向する第２の端面（３）と、
   該第１の端面と該第２の端面とを接続する周側面（４）と、
   前記第１の端面と前記周側面との交差稜線部に沿って延在する切れ刃（６）と、
   該切れ刃に沿って延在するように該第１の端面に形成されたランド（２０）と、
   前記周側面に形成された少なくとも１つの溝部（１８）であって、各溝部は前記第１の端面に開口部（１８ｏ）を形成し、前記切れ刃を複数の部分に分断するように形成されている、少なくとも１つの溝部と
   を備え、
   前記第１の端面に対向する方向から該切削インサートを見るとき、前記ランドは、前記溝部の端部領域（Ｓ）に隣接する該ランドの幅が該溝部から離れた箇所での該ランドの幅よりも広いように、形成されている、
   切削インサート（１）。
2. 前記第１の端面は略多角形形状を有し、複数のコーナ部（９、１０）を備え、
   前記切削インサートを側面視するとき、前記第１の端面と前記周側面との交差稜線部は、２つの隣り合うコーナ部間に延在し、該２つのコーナ部のうちの一方のコーナ部（９）から他方のコーナ部（１０）に近づくにつれ前記第２の端面に近づくように傾斜する傾斜切れ刃部分（１１）を備え、
   前記溝部の少なくとも１つは前記傾斜切れ刃部分を複数に分断す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）
3. 前記端部領域（Ｓ）は、前記切削インサートを側面視するときに、前記傾斜切れ刃部分に対して鋭角をなす前記開口部（１８ａ）の端部（１８ｐ）を含む、請求項２に記載の切削インサート（１）。
4. 前記第１の端面に対向する方向から見るとき、前記第１の端面は略ｎ角形であり、かつｎ回回転対称な形状である（ただし、ｎを３以上の整数）、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）。
5. 前記第１の端面と前記周側面との交差稜線部には、第１の切れ刃（６ａ）と第２の切れ刃（６ｂ）とを含む少なくとも２つの切れ刃が形成され、前記第１の切れ刃における前記少なくとも１つの溝部と、前記第２の切れ刃における前記少なくとも一つの溝部とは、前記第１の端面と前記第２の端面との両方に交差するように定められるインサート厚さ方向に延びる軸線周りに非対称である、
   請求項１から４のいずれかに記載の切削インサート（１）。
6. 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（１０１）を備え、該インサート取付座に、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が着脱自在に取り付けられる、刃先交換式切削工具（１００）。
7. 前記工具ボデーは略円筒形状であり、該工具ボデーの軸線方向先端部には複数のインサート取付座を備え、
   該工具ボデーを前記軸線周りに回転させたとき、各インサート取付座に装着された切削インサートの切れ刃の回転軌跡が組み合わされてできる合成軌跡は、各切削インサートの溝部の最外部を通過するまたはその溝部の外側に延びる、請求項６に記載の刃先交換式切削工具（１００）。
8. 前記工具ボデー（１０１）は、請求項５に記載の切削インサートが各々に取り付けられる第１インサート取付座（１０２ａ）と第２インサート取付座（１０２ｂ）とを備え、
   該第１インサート取付座には、前記第１の切れ刃を作用切れ刃とするように前記切削インサートが取り付けられ、
   該第２インサート取付座には、前記第２の切れ刃を作用切れ刃とするように前記切削インサートが取り付けられる、
   請求項６または７に記載の刃先交換式切削工具（１００）。

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