切削工具
【課題】インサートの８コーナーを使用可能とするとともに、工具正面方向から生じる切削背分力を低減させることが可能な切削工具を提供する。
【解決手段】インサート１０が着脱自在に装着されてなる正面フライス２において、外側取付座２０と内側取付座３０とを周方向に複数交互に配置し、内側取付座３０のインサート１０の切削主切刃２９ａと外側取付座２０のインサート切削主切刃３９ａを軸線Ｏを中心とした同一円錐面上に位置させ、外側取付座２０のインサート１０の切削副切刃２９ｂを工具先端側に突出させる。
【解決手段】インサート１０が着脱自在に装着されてなる正面フライス２において、外側取付座２０と内側取付座３０とを周方向に複数交互に配置し、内側取付座３０のインサート１０の切削主切刃２９ａと外側取付座２０のインサート切削主切刃３９ａを軸線Ｏを中心とした同一円錐面上に位置させ、外側取付座２０のインサート１０の切削副切刃２９ｂを工具先端側に突出させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具本体の先端部外周に、切刃を有するインサートが着脱可能に装着された切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被切削材に平面加工を施す切削工具として、円盤状をなす工具本体に複数のインサートが装着されたいわゆる縦刃式の正面フライスが使用されている（例えば特許文献１参照）。
この種の切削工具は、円盤状の工具本体の先端側外周に周方向に所定間隔を空けて複数の取付座が形成されており、該取付座のそれぞれに超硬合金等の硬質材料よりなるインサートが着脱可能に装着されて構成されている。
そして、前記工具本体をその軸線回りに高速回転するとともに軸線と交差する方向に送りを与えられることにより、前記インサートの工具径方向外側に向けられた主切刃によって被切削材に切り込んでいくとともに、工具先端側に向けられた副切刃によって被切削材の被加工面に平面加工を施していく。
【０００３】
また、上記切削工具に装着される一般的なインサートとして、外形が長方形平板状をなして、その厚さ方向に対抗する２つの長方形面と、この長方形面の長辺が延びる方向に沿う２つの第一側面及び短辺が延びる方向に沿う２つの第二側面とを有し、第一側面の辺稜部に主切刃が設けられるとともに、この第一側面の各コーナー部に、該コーナー部に交差する辺稜部に対して４５°傾いた副切刃が設けられたものが広く使用されている。
【０００４】
このようなインサートが上記切削工具に装着されるに際しては、長方形面の一方が工具径方向外側を向く逃げ面となるように装着されるとともに、長方形面の他方は工具本体の取付座の取付面に密着する着座面とされる。そして、第一側面の一方は工具回転方向に向けられてすくい面とされ、上記主切刃のうちすくい面と逃げ面との交差稜線部に当たる主切刃及びこの主切刃に連なる副切刃が切削加工に使用される。
このようにして、切削加工に際しては、２つの第一側面における計８つのコーナー部のうち１つのコーナー部のみが使用されることになる。従って、切削工具に対してインサートを回転させて装着することにより、各コーナー部における主切刃と副切刃を順次使用することができるようになっている。
【特許文献１】特許第３００３２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記長方形平板状のインサートを装着した従来の切削工具においては、工具回転方向前方側から見てインサートが右側に送られる場合（以下、右勝手という）には、各主切刃及び副切刃の位置関係から、計８つのコーナー部のうち４つのコーナー部における主切刃及び副切刃のみが使用可能であり、残りの４つのコーナー部の主切刃及び副切刃を使用することはできない。従って、インサートのコーナー部の有効利用が図ることができないという問題があった。
また、このインサートを、回転方向前方側から見てインサートの左側に送られる（以下、左勝手という）切削工具に装着すれば、未使用状態であったコーナー部の主切刃及び副切刃で切削加工をすることができ８つのコーナー部の全てを使用をすることが可能となるが、右勝手用の切削工具の他、左勝手用の切削工具を別に用意する必要があるため経済的に好ましくないという問題があった。
【０００６】
一方、上記切削工具において、切削効率を向上させるにはなるべく多くのインサートを装着する方が好ましい。ところが、副切刃が被切削面を平面加工することにより生じる正面方向の切削背分力は、当該インサートの装着数に応じて大きくなる。したがって、インサートの数が多い場合には当該切削背分力が増大し、これによりビビリ振動が発生して精度の高い均一な切削をすることが困難となってしまうという問題があった。
【０００７】
この発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、工具本体の勝手に左右されずインサートの各コーナー部に設けられた主切刃及び副切刃を使用可能とするとともに、工具正面方向から生じる切削背分力を低減させて加工精度を向上させることが可能な切削工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は以下の手段を提案している。
即ち本発明に係る切削工具は、軸線回りに回転される工具本体を有し、該工具本体の先端側外周に、切刃を有するインサートが着脱自在に装着されてなる切削工具であって、前記インサートは、外形が長方形平板状をなし、その厚さ方向を向く２つの長方形面と、この長方形面の長辺が延びる方向に沿う２つの第一側面及び短辺が延びる方向に沿う２つの第二側面とを有し、前記第一側面と前記長方形面との交差稜線部に第一主切刃が、前記第一側面と前記第二側面との交差稜線部に第二主切刃がそれぞれ形成されるとともに、前記第一側面のコーナー部に前記第一主切刃及び前記第二主切刃に連なる副切刃がそれぞれ形成され、前記工具本体の先端側外周には、工具先端側かつ工具径方向外側を向く外側取付面を有する外側取付座と、該外側取付座よりも径方向内側に形成され、工具先端側かつ径方向内側を向く第二取付面を有する内側取付座とが、周方向に複数交互に配置されており、これら外側取付座及び内側取付座には、前記インサートが、前記２つの長方形面のうち一方の長方形面を前記外側取付面又は内側取付面に当接させて、前記２つの第一側面のうち一方の第一側面を工具回転方向に向けてそれぞれ取り付けられ、前記外側取付座の前記インサートは、前記一方の第一側面と他方の前記長方形面との交差稜線部に形成された第一主切刃が、工具径方向外側に突出させられて切削主切刃とされ、この切削主切刃に連なる前記副切刃が、工具先端方向に突出させられて切削副切刃とされており、前記内側取付座の前記インサートは、前記一方の第一側面と前記２つの第二側面のうち工具先端側に位置する一方の第二側面との交差稜線部に形成された第二主切刃が、工具径方向外側に突出させられて切削主切刃とされ、各前記インサートの前記切削主切刃が前記軸線を中心とした同一円錐面上に位置するとともに、前記外側取付座の前記インサートの前記切削副切刃が、前記内側取付座の前記インサートの前記切削主切刃に連なって工具先端方向に突出させられる前記副切刃よりも工具先端側に突出していることを特徴としている。
【０００９】
このような切削工具においては、外側取付座に取り付けられたインサートの切削主切刃と内側取付座に取り付けられたインサートの切削主切刃とが、送りを与えられた方向に向かって被切削材に切り込んでいくとともに、これら両インサートの工具先端側に向けられた副切刃によって被切削材に平面加工を施していく。
そして、本発明の切削工具においては、外側取付座に取り付けられたインサートの切削副切刃が内側取付座に取り付けられたインサートの工具先端方向に突出させられる副切刃よりも工具先端側に突出していることにより、切削加工時には、外側取付座に取り付けられたインサートの切削副切刃のみが専ら被切削材の被加工面に接触することになる。これによって、全てのインサートを通じて被切削材の被加工面から受ける切削背分力を半減させることができるため、工具本体に生じるビビリ振動を低減させることが可能となる。
【００１０】
一方、内側取付座に取り付けられたインサートにおける工具先端側のコーナー部では、工具本体の送りに伴い工具先端側に突出した副切刃の極一部は切削に使用されるものの、その大部分は切削に使用されることなく未使用のままとなる。
即ち、それぞれの取付座においては８つのコーナー部のうち４つのみしか使用できないが、一方の取付座において未使用状態の残りの４つのコーナー部は、他方の取付座において使用することができるため、内側取付座と外側取付座とのインサートを入れ換えることにより、当該インサートの全てのコーナー部を切削加工に使用することが可能となる。
【００１１】
また、本発明に係る切削工具において、前記工具本体には、前記外側取付座と前記内側取付座とが周方向に交互に形成されていることを特徴としている。
これにより切削負荷のバランスを確保して良好な切削加工を行うことが可能となる。また、外側取付座と内側取付座とが同数となることにより、これら外側取付座と内側取付座とで過不足なくインサートの入れ換えを行うことができる。
【００１２】
さらに、本発明に係る切削工具においては、前記外側取付座に取り付けられた前記インサートの前記副切刃の工具先端側への突出量を調整する振れ調整機構が設けられたことを特徴としている。
【００１３】
この振れ調整機構によって、副切刃の突出量を適宜変えて振れ出しを調整することで被加工面の加工精度を向上させることが可能な他、該被加工面に直接的に接触する副切刃の割合を変えて、正面方向から生じる切削背分力の微調整をすることが可能となる。
さらに、例えば外側取付座に取り付けられたインサートのうち一部のインサートの副切刃のみを他のインサートよりも突出させると、当該インサートの副切刃が他のインサートに遅れて被加工面をさらうようにして切削するため、当該副切刃が仕上げ加工を施すことになり、加工面粗度を向上させることが可能となる。
【００１４】
また、本発明に係る切削工具においては、前記振れ調整機構は、前記外側取付座の工具後端側に形成された切欠部にねじ込まれて、該外側取付座の前記インサートの他方の前記第二側面を押圧することによって該インサートを前記外側取付面に沿って変位させるクサビ部材であることを特徴としている。
【００１５】
これにより、副切刃の突出量の調整をする際には、インサートが外側取付面に沿って変位させられるため、このインサートの切削主切刃の位置を軸線を中心とした円錐面上に保持しながら副切刃の突出量調整を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る切削工具によれば、インサートが外側取付座と内側取付座とに装着されるため、これら取付座に取り付けられているインサートを適宜入れ換えることで、インサートの８つのコーナー部の全ての主切刃及び副切刃を切削加工に使用することができる。従って、右勝手、左勝手にかかわらずどちらか一方の勝手の切削工具でもってインサートの有効利用を図ることができる。
また、外側取付座に取り付けられた副切刃のみが工具先端方向に突出していることから、工具本体に及ぶ切削背分力を半減させることができる。これによってビビリ振動の発生を抑えて、切削精度を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る切削工具の実施の形態である正面フライスについて、図面を参照して説明する。図１は本実施の形態に係る正面フライスの側断面図、図２は本実施の形態に係る正面工具本体を先端側（正面側）から見た図、図３はインサートの斜視図、図４は図１における外側取付座に取り付けられたインサートを示すＢ方向矢視図、図５は図４におけるＣ方向矢視図、図６は図１における内側取付座に取り付けられたインサートを示すＡ方向矢視図、図７は図６におけるＤ方向矢視図、図８は図１における部分拡大図、図９は外側取付座に取り付けられたインサートの振れ調整機構を説明する側断面図、図１０は図９のＡ方向矢視図である。
【００１８】
本実施形態の正面フライス１は、図１および図２に示すように、軸線Ｏを中心とした概略円盤状をなす工具本体２と該工具本体２の先端外周部に装着されるインサート１０を有し、軸線Ｏ回りに工具回転方向Ｔに回転させられて切削加工（平面切削）に供されるものである。この工具本体２がなす円盤の中央部には、工具本体２を工作機械の主軸端等（図示なし）に取り付けるための取付孔３が軸線Ｏに沿うように穿設されている。
【００１９】
本実施形態におけるインサート１０は、超硬合金等の硬質材料によって構成され、図３に示すように、外形が概略長方形平板状をなしており、当該切削インサート１０の厚さ方向を向く２つの長方形面１１、１１と、この長方形面１１の長辺が延びる方向に沿う２つの第一側面１２、１２及び短辺が延びる方向に沿う２つの第二側面１３、１３とを有している。
【００２０】
また、上記長方形面１１の中央には、インサート１０を厚さ方向に貫通する取付孔１０Ａが開口させられており、インサート１０は、この取付孔１０Ａの中心線回りに１８０°回転対称に形成されるとともに、第一側面１２の中心を通って上記短辺方向に延びる中心線回りと、第二側面１３の中心を通って上記長辺方向に延びる中心線回りとにも、それぞれ１８０°回転対称な形状とされている。また、第一側面１２と長方形面１１及び第二側面１３とはそれぞれ互いに直交し、さらに長方形面１１と第二側面１３とも互いに直交する方向に形成されている。
【００２１】
そして、長方形面１１と第一側面１２との交差稜線部、即ち長方形面１１の長辺部分には後述するように第一側面１２をすくい面とする第一主切刃１４が形成されるとともに、第一側面１２と第二側面１３との交差稜線部には、やはり第一側面１２をすくい面とする第二主切刃１５が形成されている。従って、このインサート１０はネガティブインサートとされる。
【００２２】
また、長方形面１１と第二側面１３との境界部には、２つの第一側面１２、１２間に直交するように平坦状に切り欠かれるようにして面取部１６が形成されており、２つの第一側面１２、１２のそれぞれ４つのコーナー部１７における当該第一側面１２と面取部１６との交差稜線部に副切刃１８が形成されている。
これによって、第一側面１２の各コーナー部１７には、第一主切刃１４及び第二主切刃１５に対して４５°傾いて連なるようにして、やはり第一側面１２をすくい面とする副切刃１８が配置されることになる。
【００２３】
そして、このようなインサート１０は、図２に示すように、工具本体２の先端外周部に周方向全域に交互に複数（本実施形態においては各３０箇所ずつ計６０箇所）形成された外側取付座２０及び内側取付座３０に装着される
【００２４】
外側取付座２０は、図１、図２、図４、図５及び図８に示すように工具本体２の先端最外周に工具径方向外側に向かって開口されており、インサート１０の長方形面１１が取り付けられるの外側取付面２１と、第一側面１２が当接させられる外側第一当接面２２と、第二側面１３が当接させられる外側第二当接面２３とを備えている。
【００２５】
この外側取付面２１は、工具先端側に向かうに連れて漸次工具径方向内側に後退しており、その傾斜角度は、図１及び図８に示す断面視にて、軸線Ｏに対して４５°の角度をなすように設定されている。
さらに、該外側取付面２１は、詳しくは図５に示すように、工具回転方向Ｔ後方側に向かうにつれて僅かに工具径方向内側に後退するように形成されており、これによって、外側取付面２１は、工具先端側かつ工具径方向外側を向きつつ、僅かに工具回転方向Ｔ前方側を向く傾斜面状をなしている。
また、この外側取付面２１の略中央には、インサート１０を取り付けるためのインサート取付ネジ６が螺合する取付ネジ孔（図示省略）が該外側取付面２１と直交する方向に形成されている。
【００２６】
外側第一当接面２２は、外側取付面２１における工具回転方向Ｔ後方側の端部と直交するとともに、工具先端側に向かうに従い工具回転方向Ｔ後方側に向かうように僅かに傾斜している。さらに、外側第二当接面２３は、外側取付面２１における工具後端側の端部と直交するとともに、工具回転方向Ｔ後方側に向かうに従い工具後端側に後退するように僅かに傾斜している。
【００２７】
また、図２に示すように外側取付座２０の直ぐ工具回転方向Ｔ前方側には、工具先端側かつ工具径方向外側に向かって開口する凹溝５が、該外側取付面２１に沿って延びるように形成されている。
【００２８】
次に、外側取付座２０へのインサート１０の取り付けについて詳細に説明する。
詳しくは図８に示すように、インサート１０は２つの長方形面１１、１１のうちいずれか一方の長方形面１１が外側取付面２１に密着される着座面２５として、他方の長方形面１１が工具先端側かつ工具径方向外側に面する逃げ面２６として配置され、インサート１０の取付孔１０Ａ及び外側取付面２１の取付ネジ孔（図示省略）にインサート取付ネジ６が挿入、螺合されることで、インサート１０が外側取付座２０に取り付けられる。
【００２９】
また、この際、２つの第一側面１２、１２のうち一方の第一側面１２は工具回転方向Ｔ前方側に向けられてすくい面２７とされ、他方の第一側面１２は外側取付座２０の第一当接面２２に当接させられる。同様にして、２つの第二側面１３、１３のうち一方の第二側面１３は工具先端側かつ工具径方向内側に向けられて切削背面２８とされ、他方の第二側面１３は第二当接面２３に当接させられる。
【００３０】
そして、上記逃げ面２６とされた長方形面１１と上記すくい面２７とされた第一側面１２との交差稜線部の第一主切刃１４は、外側取付面２１が工具回転方向Ｔ後方側に向かうにつれて僅かに工具径方向内側に後退していることにより、工具径方向外側に向けて突出させられて、被切削材の切削を行う切削主切刃２９ａとされる。
また、この切削主切刃２９ａの工具先端側に連なる副切刃１８は、外側第一当接面２２及び外側第二当接面２３の傾斜によって工具先端側に突出させられて、被切削材の正面切削を行う切削副切刃２９ｂとされる。
【００３１】
なお、このようにインサート１０が外側取付座２０に取り付けられた際には、上記切削主切刃２９ａは外側取付面２１の傾斜と同様に軸線Ｏに対して４５°の傾斜角度を有する斜め方向に直線状に延び、切削副切刃２９ｂは軸線Ｏに直交する向き、即ち水平方向に直線状に延びている。
【００３２】
以上のようにしてインサート１０が外側取付座２０に取り付けられると、計８つのコーナー部１７のうちのいずれか一つのコーナー部１７に位置する第一主切刃１４及び副切刃１８のみが切削加工に使用されることになる。また、外側取付座２０に対して、インサート１０を回転させて装着することにより、互いに隣接しない計４つのコーナー部１７における第一主切刃１４と副切刃１８を順次使用することができる。
【００３３】
内側取付座３０は、図１、図２、図６、図７及び図８に示すように、工具本体２の先端外周部において上記外側取付座２０よりも工具径方向内側に配置されるとともに、工具先端側かつ工具径方向内側に向かって開口されており、インサート１０の長方形面１１が取り付けられるの内側取付面３１と、第一側面１２が当接させられる内側第一当接面３２と、第二側面１３が当接させられる内側第二当接面３３とを備えている。
【００３４】
内側取付面３１は、工具先端側に向かうに連れて漸次工具径方向外側に後退しており、その傾斜角度は、図１及び図８に示す断面視にて、軸線Ｏに対して４５°の角度をなすように設定されている。これにより、この内側取付面３１は、断面視にて上記外側取付面２１と９０°の角度をなしている。
さらに、該内側取付面３１は、詳しくは図７に示すように、工具回転方向Ｔ後方側に向かうにつれて僅かに工具径方向外側に後退するように形成されており、これによって、内側取付面３１は、工具先端側かつ工具径方向外側を向きつつ、僅かに工具回転方向Ｔ後方側を向く傾斜面状をなしている。
また、この内側取付面３１の略中央には、インサート１０を取り付けるための取付ネジが螺合する取付ネジ孔（図示省略）が該内側取付面３１と直交する方向に形成されている。
【００３５】
また、内側第一当接面３２は、内側取付面３１における工具回転方向Ｔ後方側の端部と直交するとともに、工具先端側に向かうに従い工具回転方向Ｔ後方側に向かうように僅かに傾斜している。また、内側第二当接面３３は、内側取付面３１における工具後端側の端部と直交するとともに、工具回転方向Ｔ後方側に向かうに従い工具後端側に後退するように僅かに傾斜している。
【００３６】
さらに、内側取付座３０の直ぐ工具回転方向Ｔ前方側には、上記外側取付座２０と同様にして凹溝５が形成されている。
【００３７】
次に、内側取付座３０へのインサート１０の取り付けについて詳細に説明する。
詳しくは図８に示すように、インサート１０は２つの長方形面１１、１１のうちいずれか一方の長方形面１１が内側取付面３１に密着される着座面３５として、他方の長方形面１１が工具先端側かつ工具径方向内側に面する切削背面３８として配置され、インサート１０の取付孔１０Ａ及び内側取付面３１の取付ネジ孔（図示省略）にインサート取付ネジ６が挿入、螺合されることで、インサート１０が内側取付座３０に取り付けられる。
【００３８】
また、この際、２つの第一側面１２、１２のうち一方の第一側面１２は工具回転方向Ｔ前方側に向けられてすくい面３７とされ、他方の第一側面１２は内側取付座３０の内側第一当接面３２に当接させられる。同様にして、２つの第二側面１３、１３のうち一方の第二側面１３は工具先端側かつ工具径方向外側に向けられて逃げ面３６とされ、他方の第二側面１３は内側第二当接面３３に当接させられる。
【００３９】
そして、上記逃げ面３６とされた第二側面１３と上記すくい面３７とされた第一側面１２との交差稜線部の第二主切刃１５は、内側第二当接面３３が工具回転方向Ｔ後方側に向かうに従い工具後端側に後退するように僅かに傾斜していることにより、工具径方向外側に向けて突出させられて、被切削材の切削を行う切削主切刃３９ａとされる。
また、この切削主切刃３９ａの工具先端側に連なる副切刃１８は、内側取付面３１及び内側第一当接面３２の傾斜によって工具先端側に突出させられて、被切削材の正面切削を行う切削副切刃３９ｂとされる。
【００４０】
なお、このようにインサート１０が内側取付座３０に取り付けられた際には、上記切削主切刃３９ａは内側取付面３１の傾斜と同様に軸線Ｏに対して４５°の傾斜角度を有する斜め方向に直線状に延びており、切削副切刃３９ｂは軸線Ｏに直交する向き、即ち水平方向に直線状に延びている。
【００４１】
以上のようにしてインサート１０が内側取付座３０に取り付けられると、計８つのコーナー部１７のうちのいずれか一つのコーナー部１７に位置する第二主切刃１５及び副切刃１８のみが切削加工に使用されることになる。また、内側取付座３０に対して、インサート１０を回転させて装着することにより、互いに隣接しない計４つのコーナー部１７における第二主切刃１５と副切刃１８を順次使用することができる。
【００４２】
また、このようにインサート１０が内側取付座３０又は外側取付座２０に取り付けられることによって使用される各４つのコーナー部１７は、それぞれの取付座２０、３０によって異なったものとなっており、例えば外側取付座２０に取り付けられることによって使用される４つのコーナー部１７は、内側取付座３０に取り付けられる際には使用することはできず、逆に、外側取付座２０に取り付けられた際に使用されなかった４つのコーナー部１７が、内側取付座３０に取り付けられる際に使用されることになる。
【００４３】
ここで、外側取付座２０及び内側取付座３０のそれぞれに取り付けられたインサートの切削主切刃２９ａ、３９ａ及び切削副切刃２９ｂ、３９ｂの位置関係を図８を参照して説明する。
外側取付座２０における切削主切刃２９ａと内側取付座３０における切削主切刃３９ａとは、軸線Ｏを中心として工具先端側に向かうに従い漸次縮径する同一円錐面上に配置されており、これにより両切削主切刃２９ａ、３９ａは同一の回転軌跡を描くことになる。
一方、外側取付座２０の切削副切刃２９ｂは、内側取付座３０の切削副切刃３９ｂよりも僅かに（例えば０．０７ｍｍ）工具先端側に突出させられている。このため、切削加工の際には、外側取付座２０に取り付けられたインサートの切削副切刃２９ｂのみが専ら被切削材の被加工面に接触することになる。
【００４４】
また、計３０箇所に形成された外側取付座２０のうち、３箇所毎の計１０箇所の外側取付座２０における工具後端側には振れ調整機構５０が設けられている。この振れ調整機構５０は、詳しくは図９及び図１０に示すように、工具本体２の外周が工具径方向内側かつ工具後端側に向かって斜めに切り欠かれるようにして形成された切欠部４５と、該切欠部４５に挿入される調整クサビ４０とから構成されている。
【００４５】
調整クサビ４０は、鋼材等で構成され、図９に示すように、その内部には調整クサビ４０を切欠部４５に取り付けるためのクサビ取付ネジ４１が挿通されるクサビネジ挿通孔４２が設けられている。また、切欠部４５に挿入された状態における調整クサビ４０の工具先端側を向く面に、インサート１０の第二側面１３を押圧する押圧面４３が形成されている。
【００４６】
そして、クサビ取付ネジ４１がクサビネジ挿入孔４２を挿通するとともに切欠部４５の底面４５ａに形成されたクサビ取付ネジ孔４６にねじ込まれることによって、調整クサビ４０の押圧面４３が、インサート１０を第二側面１３を押圧するようにして、調整クサビ４０が切欠部４５に取り付けられている。
【００４７】
以上のような正面フライス１を用いて切削加工をする際には、工具本体２に形成された取付孔３を用いて工作機械の主軸端（図示省略）に取り付けられ、軸線Ｏ回りに回転されるとともに、軸線Ｏに交差する方向（例えば図１及び図８に示す矢印方向Ｐ）に送りを与えられ、外側取付座２０及び内側取付座３０に取り付けられたそれぞれのインサート１０の工具径方向外側に向けられた切削主切刃２９ａ、３９ａによって被切削材に水平方向から切り込んでいくとともに、工具先端方向に向けられた切削副切刃２９ｂ、３９ｂによって被切削材の加工面を切削して平面加工を施していく。
【００４８】
ここで、本実施形態の正面フライス１においては、外側取付座２０における切削主切刃２９ａと内側取付座３０における切削主切刃３９ａとが、軸線Ｏを中心とした同一円錐面上に配置されているため、正面フライス１の送り方向については、計６０個が装着されたインサート１０の全ての切削主切刃２９ａ、３９ａが被切削材に接触して切り込むことができる。
一方、外側取付座２０に取り付けられたインサート１０の切削副切刃２９ｂが内側取付座３０に取り付けられたインサート１０の切削副切刃３９ｂよりも工具先端側に突出していることにより、正面フライス１の正面方向については、外側取付座２０に取り付けられたインサート１０の切削副切刃２９ｂのみが初めに被切削材の被加工面に接触することになる。これにより、正面方向の切削抵抗による背分力を半減させることができる。
従って、数多くのインサート１０でもって、送り方向の切削加工を効率良く行いながら、被切削材から受ける正面方向の背分力を半減させることによって工具本体に生じるビビリ振動を低減させて、切削精度の高い効果的な切削加工を行うことが可能となる。
【００４９】
また、外側取付座２０に取り付けられたインサート１０と内側取付座３０に取り付けられたインサート１０とにおける切削加工に使用されるコーナー部１７を対比すると、一方のインサート１０から見た場合の他方のインサート１０の当該コーナー部１７は、一方のインサート１０が当該取付座に装着される限り使用されることのないコーナー部に相当する。よって例えば外側取付座２０に取り付けられた際に使用されなかった４つのコーナー部１７は、当該インサート１０を内側取付座３０に取り付けられることにより使用することができるようになる。
したがって、本実施形態の正面フライス１においては、右勝手及び左勝手のどちらか一方の工具本体２のみをもって、インサート１０の８つの全てのコーナー部１７における主切刃１４、１５及び副切刃１８を切削加工に使用することができ、経済性に優れた正面フライス１を提供することが可能となる。
【００５０】
また、外側取付座２０と内側取付座３０とが周方向に交互に同数形成されていることにより、切削負荷のバランスを確保して良好な切削加工を行うことが可能となるとともに、これら外側取付座２０と内側取付座３０とで過不足なくインサート１０の入れ換えを行うことができる。
【００５１】
さらに、本実施形態の正面フライス１においては、振れ調整機構５０における調整クサビ４０の挿入量を調整することによって、当該調整クサビ４０の押圧面４３が外側第二当接面２３に当接されたインサート１０の第二側面１３を押圧する。これによって、インサート１０が外側取付面２１に沿って工具先端側かつ工具径方向内側に向かって変位可能とされるため、切削副切刃２９ｂの工具正面側への突出量、即ち、振れを調整することができる。
【００５２】
このようにインサート１０の振れ出しを微調整することで、被加工面の加工精度を向上させることが可能な他、該被加工面に直接的に接触する副切刃２９ａの割合を変えることで、正面方向から生じる切削背分力の微調整をすることが可能となる。
【００５３】
さらに、例えば一部のインサート１０の副切刃２９ａのみを他のインサート１０よりも例えば軸線方向に０．０３ｍｍ程度突出した位置ｌ（図８参照）まで変位させると、切削加工時には当該インサート１０の副切刃２９ａが他のインサート１０の副切刃２９ａに遅れて被加工面をさらうようにして加工を施すことになる。これにより、加工面粗度をより向上させることが可能となる。
【００５４】
さらに、この振れ調整機構５０においては、インサート１０が外側取付面２１に沿って変位させられるため、インサート１０の切削主切刃２９ａの位置を、他のインサートの切削主切刃２９ａと同様の軸線Ｏを中心とした円錐面上に保持することができる。これにより、切削副切刃２９ｂの調整作業によって切削主切刃２９ａは影響を受けることなく、加工精度を安定させることができる。
【００５５】
以上、本発明の実施形態である切削工具について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本実施の形態に係る正面フライスの側断面図である。
【図２】本実施の形態に係る正面工具本体を先端側（正面側）から見た図である。
【図３】インサートの斜視図である。
【図４】図１における外側取付座に取り付けられたインサートを示すＡ方向矢視図である。
【図５】図４におけるＣ方向矢視図である。
【図６】図１における内側取付座に取り付けられたインサートを示すＢ方向矢視図である。
【図７】図６におけるＤ方向矢視図である。
【図８】図１における部分拡大図である。
【図９】外側取付座に取り付けられたインサートの振れ調整機構を説明する側断面図である。
【図１０】図９のＥ方向矢視図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 正面フライス
２ 工具本体
１０ インサート
１１ 長方形面
１２ 第一側面
１３ 第二側面
１４ 第一主切刃
１５ 第二主切刃
１７ コーナー部
１８ 副切刃
２０ 外側取付座
２１ 外側取付面
２９ａ 切削主切刃
２９ｂ 切削副切刃
３０ 内側取付座
３１ 内側取付面
３９ａ 切削主切刃
３９ｂ 切削副切刃
４０ 調整クサビ
４１ クサビ取付ネジ
４３ 押圧面
４５ 切欠部
５０ 振れ調整機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具本体の先端部外周に、切刃を有するインサートが着脱可能に装着された切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被切削材に平面加工を施す切削工具として、円盤状をなす工具本体に複数のインサートが装着されたいわゆる縦刃式の正面フライスが使用されている（例えば特許文献１参照）。
この種の切削工具は、円盤状の工具本体の先端側外周に周方向に所定間隔を空けて複数の取付座が形成されており、該取付座のそれぞれに超硬合金等の硬質材料よりなるインサートが着脱可能に装着されて構成されている。
そして、前記工具本体をその軸線回りに高速回転するとともに軸線と交差する方向に送りを与えられることにより、前記インサートの工具径方向外側に向けられた主切刃によって被切削材に切り込んでいくとともに、工具先端側に向けられた副切刃によって被切削材の被加工面に平面加工を施していく。
【０００３】
また、上記切削工具に装着される一般的なインサートとして、外形が長方形平板状をなして、その厚さ方向に対抗する２つの長方形面と、この長方形面の長辺が延びる方向に沿う２つの第一側面及び短辺が延びる方向に沿う２つの第二側面とを有し、第一側面の辺稜部に主切刃が設けられるとともに、この第一側面の各コーナー部に、該コーナー部に交差する辺稜部に対して４５°傾いた副切刃が設けられたものが広く使用されている。
【０００４】
このようなインサートが上記切削工具に装着されるに際しては、長方形面の一方が工具径方向外側を向く逃げ面となるように装着されるとともに、長方形面の他方は工具本体の取付座の取付面に密着する着座面とされる。そして、第一側面の一方は工具回転方向に向けられてすくい面とされ、上記主切刃のうちすくい面と逃げ面との交差稜線部に当たる主切刃及びこの主切刃に連なる副切刃が切削加工に使用される。
このようにして、切削加工に際しては、２つの第一側面における計８つのコーナー部のうち１つのコーナー部のみが使用されることになる。従って、切削工具に対してインサートを回転させて装着することにより、各コーナー部における主切刃と副切刃を順次使用することができるようになっている。
【特許文献１】特許第３００３２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記長方形平板状のインサートを装着した従来の切削工具においては、工具回転方向前方側から見てインサートが右側に送られる場合（以下、右勝手という）には、各主切刃及び副切刃の位置関係から、計８つのコーナー部のうち４つのコーナー部における主切刃及び副切刃のみが使用可能であり、残りの４つのコーナー部の主切刃及び副切刃を使用することはできない。従って、インサートのコーナー部の有効利用が図ることができないという問題があった。
また、このインサートを、回転方向前方側から見てインサートの左側に送られる（以下、左勝手という）切削工具に装着すれば、未使用状態であったコーナー部の主切刃及び副切刃で切削加工をすることができ８つのコーナー部の全てを使用をすることが可能となるが、右勝手用の切削工具の他、左勝手用の切削工具を別に用意する必要があるため経済的に好ましくないという問題があった。
【０００６】
一方、上記切削工具において、切削効率を向上させるにはなるべく多くのインサートを装着する方が好ましい。ところが、副切刃が被切削面を平面加工することにより生じる正面方向の切削背分力は、当該インサートの装着数に応じて大きくなる。したがって、インサートの数が多い場合には当該切削背分力が増大し、これによりビビリ振動が発生して精度の高い均一な切削をすることが困難となってしまうという問題があった。
【０００７】
この発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、工具本体の勝手に左右されずインサートの各コーナー部に設けられた主切刃及び副切刃を使用可能とするとともに、工具正面方向から生じる切削背分力を低減させて加工精度を向上させることが可能な切削工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は以下の手段を提案している。
即ち本発明に係る切削工具は、軸線回りに回転される工具本体を有し、該工具本体の先端側外周に、切刃を有するインサートが着脱自在に装着されてなる切削工具であって、前記インサートは、外形が長方形平板状をなし、その厚さ方向を向く２つの長方形面と、この長方形面の長辺が延びる方向に沿う２つの第一側面及び短辺が延びる方向に沿う２つの第二側面とを有し、前記第一側面と前記長方形面との交差稜線部に第一主切刃が、前記第一側面と前記第二側面との交差稜線部に第二主切刃がそれぞれ形成されるとともに、前記第一側面のコーナー部に前記第一主切刃及び前記第二主切刃に連なる副切刃がそれぞれ形成され、前記工具本体の先端側外周には、工具先端側かつ工具径方向外側を向く外側取付面を有する外側取付座と、該外側取付座よりも径方向内側に形成され、工具先端側かつ径方向内側を向く第二取付面を有する内側取付座とが、周方向に複数交互に配置されており、これら外側取付座及び内側取付座には、前記インサートが、前記２つの長方形面のうち一方の長方形面を前記外側取付面又は内側取付面に当接させて、前記２つの第一側面のうち一方の第一側面を工具回転方向に向けてそれぞれ取り付けられ、前記外側取付座の前記インサートは、前記一方の第一側面と他方の前記長方形面との交差稜線部に形成された第一主切刃が、工具径方向外側に突出させられて切削主切刃とされ、この切削主切刃に連なる前記副切刃が、工具先端方向に突出させられて切削副切刃とされており、前記内側取付座の前記インサートは、前記一方の第一側面と前記２つの第二側面のうち工具先端側に位置する一方の第二側面との交差稜線部に形成された第二主切刃が、工具径方向外側に突出させられて切削主切刃とされ、各前記インサートの前記切削主切刃が前記軸線を中心とした同一円錐面上に位置するとともに、前記外側取付座の前記インサートの前記切削副切刃が、前記内側取付座の前記インサートの前記切削主切刃に連なって工具先端方向に突出させられる前記副切刃よりも工具先端側に突出していることを特徴としている。
【０００９】
このような切削工具においては、外側取付座に取り付けられたインサートの切削主切刃と内側取付座に取り付けられたインサートの切削主切刃とが、送りを与えられた方向に向かって被切削材に切り込んでいくとともに、これら両インサートの工具先端側に向けられた副切刃によって被切削材に平面加工を施していく。
そして、本発明の切削工具においては、外側取付座に取り付けられたインサートの切削副切刃が内側取付座に取り付けられたインサートの工具先端方向に突出させられる副切刃よりも工具先端側に突出していることにより、切削加工時には、外側取付座に取り付けられたインサートの切削副切刃のみが専ら被切削材の被加工面に接触することになる。これによって、全てのインサートを通じて被切削材の被加工面から受ける切削背分力を半減させることができるため、工具本体に生じるビビリ振動を低減させることが可能となる。
【００１０】
一方、内側取付座に取り付けられたインサートにおける工具先端側のコーナー部では、工具本体の送りに伴い工具先端側に突出した副切刃の極一部は切削に使用されるものの、その大部分は切削に使用されることなく未使用のままとなる。
即ち、それぞれの取付座においては８つのコーナー部のうち４つのみしか使用できないが、一方の取付座において未使用状態の残りの４つのコーナー部は、他方の取付座において使用することができるため、内側取付座と外側取付座とのインサートを入れ換えることにより、当該インサートの全てのコーナー部を切削加工に使用することが可能となる。
【００１１】
また、本発明に係る切削工具において、前記工具本体には、前記外側取付座と前記内側取付座とが周方向に交互に形成されていることを特徴としている。
これにより切削負荷のバランスを確保して良好な切削加工を行うことが可能となる。また、外側取付座と内側取付座とが同数となることにより、これら外側取付座と内側取付座とで過不足なくインサートの入れ換えを行うことができる。
【００１２】
さらに、本発明に係る切削工具においては、前記外側取付座に取り付けられた前記インサートの前記副切刃の工具先端側への突出量を調整する振れ調整機構が設けられたことを特徴としている。
【００１３】
この振れ調整機構によって、副切刃の突出量を適宜変えて振れ出しを調整することで被加工面の加工精度を向上させることが可能な他、該被加工面に直接的に接触する副切刃の割合を変えて、正面方向から生じる切削背分力の微調整をすることが可能となる。
さらに、例えば外側取付座に取り付けられたインサートのうち一部のインサートの副切刃のみを他のインサートよりも突出させると、当該インサートの副切刃が他のインサートに遅れて被加工面をさらうようにして切削するため、当該副切刃が仕上げ加工を施すことになり、加工面粗度を向上させることが可能となる。
【００１４】
また、本発明に係る切削工具においては、前記振れ調整機構は、前記外側取付座の工具後端側に形成された切欠部にねじ込まれて、該外側取付座の前記インサートの他方の前記第二側面を押圧することによって該インサートを前記外側取付面に沿って変位させるクサビ部材であることを特徴としている。
【００１５】
これにより、副切刃の突出量の調整をする際には、インサートが外側取付面に沿って変位させられるため、このインサートの切削主切刃の位置を軸線を中心とした円錐面上に保持しながら副切刃の突出量調整を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る切削工具によれば、インサートが外側取付座と内側取付座とに装着されるため、これら取付座に取り付けられているインサートを適宜入れ換えることで、インサートの８つのコーナー部の全ての主切刃及び副切刃を切削加工に使用することができる。従って、右勝手、左勝手にかかわらずどちらか一方の勝手の切削工具でもってインサートの有効利用を図ることができる。
また、外側取付座に取り付けられた副切刃のみが工具先端方向に突出していることから、工具本体に及ぶ切削背分力を半減させることができる。これによってビビリ振動の発生を抑えて、切削精度を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る切削工具の実施の形態である正面フライスについて、図面を参照して説明する。図１は本実施の形態に係る正面フライスの側断面図、図２は本実施の形態に係る正面工具本体を先端側（正面側）から見た図、図３はインサートの斜視図、図４は図１における外側取付座に取り付けられたインサートを示すＢ方向矢視図、図５は図４におけるＣ方向矢視図、図６は図１における内側取付座に取り付けられたインサートを示すＡ方向矢視図、図７は図６におけるＤ方向矢視図、図８は図１における部分拡大図、図９は外側取付座に取り付けられたインサートの振れ調整機構を説明する側断面図、図１０は図９のＡ方向矢視図である。
【００１８】
本実施形態の正面フライス１は、図１および図２に示すように、軸線Ｏを中心とした概略円盤状をなす工具本体２と該工具本体２の先端外周部に装着されるインサート１０を有し、軸線Ｏ回りに工具回転方向Ｔに回転させられて切削加工（平面切削）に供されるものである。この工具本体２がなす円盤の中央部には、工具本体２を工作機械の主軸端等（図示なし）に取り付けるための取付孔３が軸線Ｏに沿うように穿設されている。
【００１９】
本実施形態におけるインサート１０は、超硬合金等の硬質材料によって構成され、図３に示すように、外形が概略長方形平板状をなしており、当該切削インサート１０の厚さ方向を向く２つの長方形面１１、１１と、この長方形面１１の長辺が延びる方向に沿う２つの第一側面１２、１２及び短辺が延びる方向に沿う２つの第二側面１３、１３とを有している。
【００２０】
また、上記長方形面１１の中央には、インサート１０を厚さ方向に貫通する取付孔１０Ａが開口させられており、インサート１０は、この取付孔１０Ａの中心線回りに１８０°回転対称に形成されるとともに、第一側面１２の中心を通って上記短辺方向に延びる中心線回りと、第二側面１３の中心を通って上記長辺方向に延びる中心線回りとにも、それぞれ１８０°回転対称な形状とされている。また、第一側面１２と長方形面１１及び第二側面１３とはそれぞれ互いに直交し、さらに長方形面１１と第二側面１３とも互いに直交する方向に形成されている。
【００２１】
そして、長方形面１１と第一側面１２との交差稜線部、即ち長方形面１１の長辺部分には後述するように第一側面１２をすくい面とする第一主切刃１４が形成されるとともに、第一側面１２と第二側面１３との交差稜線部には、やはり第一側面１２をすくい面とする第二主切刃１５が形成されている。従って、このインサート１０はネガティブインサートとされる。
【００２２】
また、長方形面１１と第二側面１３との境界部には、２つの第一側面１２、１２間に直交するように平坦状に切り欠かれるようにして面取部１６が形成されており、２つの第一側面１２、１２のそれぞれ４つのコーナー部１７における当該第一側面１２と面取部１６との交差稜線部に副切刃１８が形成されている。
これによって、第一側面１２の各コーナー部１７には、第一主切刃１４及び第二主切刃１５に対して４５°傾いて連なるようにして、やはり第一側面１２をすくい面とする副切刃１８が配置されることになる。
【００２３】
そして、このようなインサート１０は、図２に示すように、工具本体２の先端外周部に周方向全域に交互に複数（本実施形態においては各３０箇所ずつ計６０箇所）形成された外側取付座２０及び内側取付座３０に装着される
【００２４】
外側取付座２０は、図１、図２、図４、図５及び図８に示すように工具本体２の先端最外周に工具径方向外側に向かって開口されており、インサート１０の長方形面１１が取り付けられるの外側取付面２１と、第一側面１２が当接させられる外側第一当接面２２と、第二側面１３が当接させられる外側第二当接面２３とを備えている。
【００２５】
この外側取付面２１は、工具先端側に向かうに連れて漸次工具径方向内側に後退しており、その傾斜角度は、図１及び図８に示す断面視にて、軸線Ｏに対して４５°の角度をなすように設定されている。
さらに、該外側取付面２１は、詳しくは図５に示すように、工具回転方向Ｔ後方側に向かうにつれて僅かに工具径方向内側に後退するように形成されており、これによって、外側取付面２１は、工具先端側かつ工具径方向外側を向きつつ、僅かに工具回転方向Ｔ前方側を向く傾斜面状をなしている。
また、この外側取付面２１の略中央には、インサート１０を取り付けるためのインサート取付ネジ６が螺合する取付ネジ孔（図示省略）が該外側取付面２１と直交する方向に形成されている。
【００２６】
外側第一当接面２２は、外側取付面２１における工具回転方向Ｔ後方側の端部と直交するとともに、工具先端側に向かうに従い工具回転方向Ｔ後方側に向かうように僅かに傾斜している。さらに、外側第二当接面２３は、外側取付面２１における工具後端側の端部と直交するとともに、工具回転方向Ｔ後方側に向かうに従い工具後端側に後退するように僅かに傾斜している。
【００２７】
また、図２に示すように外側取付座２０の直ぐ工具回転方向Ｔ前方側には、工具先端側かつ工具径方向外側に向かって開口する凹溝５が、該外側取付面２１に沿って延びるように形成されている。
【００２８】
次に、外側取付座２０へのインサート１０の取り付けについて詳細に説明する。
詳しくは図８に示すように、インサート１０は２つの長方形面１１、１１のうちいずれか一方の長方形面１１が外側取付面２１に密着される着座面２５として、他方の長方形面１１が工具先端側かつ工具径方向外側に面する逃げ面２６として配置され、インサート１０の取付孔１０Ａ及び外側取付面２１の取付ネジ孔（図示省略）にインサート取付ネジ６が挿入、螺合されることで、インサート１０が外側取付座２０に取り付けられる。
【００２９】
また、この際、２つの第一側面１２、１２のうち一方の第一側面１２は工具回転方向Ｔ前方側に向けられてすくい面２７とされ、他方の第一側面１２は外側取付座２０の第一当接面２２に当接させられる。同様にして、２つの第二側面１３、１３のうち一方の第二側面１３は工具先端側かつ工具径方向内側に向けられて切削背面２８とされ、他方の第二側面１３は第二当接面２３に当接させられる。
【００３０】
そして、上記逃げ面２６とされた長方形面１１と上記すくい面２７とされた第一側面１２との交差稜線部の第一主切刃１４は、外側取付面２１が工具回転方向Ｔ後方側に向かうにつれて僅かに工具径方向内側に後退していることにより、工具径方向外側に向けて突出させられて、被切削材の切削を行う切削主切刃２９ａとされる。
また、この切削主切刃２９ａの工具先端側に連なる副切刃１８は、外側第一当接面２２及び外側第二当接面２３の傾斜によって工具先端側に突出させられて、被切削材の正面切削を行う切削副切刃２９ｂとされる。
【００３１】
なお、このようにインサート１０が外側取付座２０に取り付けられた際には、上記切削主切刃２９ａは外側取付面２１の傾斜と同様に軸線Ｏに対して４５°の傾斜角度を有する斜め方向に直線状に延び、切削副切刃２９ｂは軸線Ｏに直交する向き、即ち水平方向に直線状に延びている。
【００３２】
以上のようにしてインサート１０が外側取付座２０に取り付けられると、計８つのコーナー部１７のうちのいずれか一つのコーナー部１７に位置する第一主切刃１４及び副切刃１８のみが切削加工に使用されることになる。また、外側取付座２０に対して、インサート１０を回転させて装着することにより、互いに隣接しない計４つのコーナー部１７における第一主切刃１４と副切刃１８を順次使用することができる。
【００３３】
内側取付座３０は、図１、図２、図６、図７及び図８に示すように、工具本体２の先端外周部において上記外側取付座２０よりも工具径方向内側に配置されるとともに、工具先端側かつ工具径方向内側に向かって開口されており、インサート１０の長方形面１１が取り付けられるの内側取付面３１と、第一側面１２が当接させられる内側第一当接面３２と、第二側面１３が当接させられる内側第二当接面３３とを備えている。
【００３４】
内側取付面３１は、工具先端側に向かうに連れて漸次工具径方向外側に後退しており、その傾斜角度は、図１及び図８に示す断面視にて、軸線Ｏに対して４５°の角度をなすように設定されている。これにより、この内側取付面３１は、断面視にて上記外側取付面２１と９０°の角度をなしている。
さらに、該内側取付面３１は、詳しくは図７に示すように、工具回転方向Ｔ後方側に向かうにつれて僅かに工具径方向外側に後退するように形成されており、これによって、内側取付面３１は、工具先端側かつ工具径方向外側を向きつつ、僅かに工具回転方向Ｔ後方側を向く傾斜面状をなしている。
また、この内側取付面３１の略中央には、インサート１０を取り付けるための取付ネジが螺合する取付ネジ孔（図示省略）が該内側取付面３１と直交する方向に形成されている。
【００３５】
また、内側第一当接面３２は、内側取付面３１における工具回転方向Ｔ後方側の端部と直交するとともに、工具先端側に向かうに従い工具回転方向Ｔ後方側に向かうように僅かに傾斜している。また、内側第二当接面３３は、内側取付面３１における工具後端側の端部と直交するとともに、工具回転方向Ｔ後方側に向かうに従い工具後端側に後退するように僅かに傾斜している。
【００３６】
さらに、内側取付座３０の直ぐ工具回転方向Ｔ前方側には、上記外側取付座２０と同様にして凹溝５が形成されている。
【００３７】
次に、内側取付座３０へのインサート１０の取り付けについて詳細に説明する。
詳しくは図８に示すように、インサート１０は２つの長方形面１１、１１のうちいずれか一方の長方形面１１が内側取付面３１に密着される着座面３５として、他方の長方形面１１が工具先端側かつ工具径方向内側に面する切削背面３８として配置され、インサート１０の取付孔１０Ａ及び内側取付面３１の取付ネジ孔（図示省略）にインサート取付ネジ６が挿入、螺合されることで、インサート１０が内側取付座３０に取り付けられる。
【００３８】
また、この際、２つの第一側面１２、１２のうち一方の第一側面１２は工具回転方向Ｔ前方側に向けられてすくい面３７とされ、他方の第一側面１２は内側取付座３０の内側第一当接面３２に当接させられる。同様にして、２つの第二側面１３、１３のうち一方の第二側面１３は工具先端側かつ工具径方向外側に向けられて逃げ面３６とされ、他方の第二側面１３は内側第二当接面３３に当接させられる。
【００３９】
そして、上記逃げ面３６とされた第二側面１３と上記すくい面３７とされた第一側面１２との交差稜線部の第二主切刃１５は、内側第二当接面３３が工具回転方向Ｔ後方側に向かうに従い工具後端側に後退するように僅かに傾斜していることにより、工具径方向外側に向けて突出させられて、被切削材の切削を行う切削主切刃３９ａとされる。
また、この切削主切刃３９ａの工具先端側に連なる副切刃１８は、内側取付面３１及び内側第一当接面３２の傾斜によって工具先端側に突出させられて、被切削材の正面切削を行う切削副切刃３９ｂとされる。
【００４０】
なお、このようにインサート１０が内側取付座３０に取り付けられた際には、上記切削主切刃３９ａは内側取付面３１の傾斜と同様に軸線Ｏに対して４５°の傾斜角度を有する斜め方向に直線状に延びており、切削副切刃３９ｂは軸線Ｏに直交する向き、即ち水平方向に直線状に延びている。
【００４１】
以上のようにしてインサート１０が内側取付座３０に取り付けられると、計８つのコーナー部１７のうちのいずれか一つのコーナー部１７に位置する第二主切刃１５及び副切刃１８のみが切削加工に使用されることになる。また、内側取付座３０に対して、インサート１０を回転させて装着することにより、互いに隣接しない計４つのコーナー部１７における第二主切刃１５と副切刃１８を順次使用することができる。
【００４２】
また、このようにインサート１０が内側取付座３０又は外側取付座２０に取り付けられることによって使用される各４つのコーナー部１７は、それぞれの取付座２０、３０によって異なったものとなっており、例えば外側取付座２０に取り付けられることによって使用される４つのコーナー部１７は、内側取付座３０に取り付けられる際には使用することはできず、逆に、外側取付座２０に取り付けられた際に使用されなかった４つのコーナー部１７が、内側取付座３０に取り付けられる際に使用されることになる。
【００４３】
ここで、外側取付座２０及び内側取付座３０のそれぞれに取り付けられたインサートの切削主切刃２９ａ、３９ａ及び切削副切刃２９ｂ、３９ｂの位置関係を図８を参照して説明する。
外側取付座２０における切削主切刃２９ａと内側取付座３０における切削主切刃３９ａとは、軸線Ｏを中心として工具先端側に向かうに従い漸次縮径する同一円錐面上に配置されており、これにより両切削主切刃２９ａ、３９ａは同一の回転軌跡を描くことになる。
一方、外側取付座２０の切削副切刃２９ｂは、内側取付座３０の切削副切刃３９ｂよりも僅かに（例えば０．０７ｍｍ）工具先端側に突出させられている。このため、切削加工の際には、外側取付座２０に取り付けられたインサートの切削副切刃２９ｂのみが専ら被切削材の被加工面に接触することになる。
【００４４】
また、計３０箇所に形成された外側取付座２０のうち、３箇所毎の計１０箇所の外側取付座２０における工具後端側には振れ調整機構５０が設けられている。この振れ調整機構５０は、詳しくは図９及び図１０に示すように、工具本体２の外周が工具径方向内側かつ工具後端側に向かって斜めに切り欠かれるようにして形成された切欠部４５と、該切欠部４５に挿入される調整クサビ４０とから構成されている。
【００４５】
調整クサビ４０は、鋼材等で構成され、図９に示すように、その内部には調整クサビ４０を切欠部４５に取り付けるためのクサビ取付ネジ４１が挿通されるクサビネジ挿通孔４２が設けられている。また、切欠部４５に挿入された状態における調整クサビ４０の工具先端側を向く面に、インサート１０の第二側面１３を押圧する押圧面４３が形成されている。
【００４６】
そして、クサビ取付ネジ４１がクサビネジ挿入孔４２を挿通するとともに切欠部４５の底面４５ａに形成されたクサビ取付ネジ孔４６にねじ込まれることによって、調整クサビ４０の押圧面４３が、インサート１０を第二側面１３を押圧するようにして、調整クサビ４０が切欠部４５に取り付けられている。
【００４７】
以上のような正面フライス１を用いて切削加工をする際には、工具本体２に形成された取付孔３を用いて工作機械の主軸端（図示省略）に取り付けられ、軸線Ｏ回りに回転されるとともに、軸線Ｏに交差する方向（例えば図１及び図８に示す矢印方向Ｐ）に送りを与えられ、外側取付座２０及び内側取付座３０に取り付けられたそれぞれのインサート１０の工具径方向外側に向けられた切削主切刃２９ａ、３９ａによって被切削材に水平方向から切り込んでいくとともに、工具先端方向に向けられた切削副切刃２９ｂ、３９ｂによって被切削材の加工面を切削して平面加工を施していく。
【００４８】
ここで、本実施形態の正面フライス１においては、外側取付座２０における切削主切刃２９ａと内側取付座３０における切削主切刃３９ａとが、軸線Ｏを中心とした同一円錐面上に配置されているため、正面フライス１の送り方向については、計６０個が装着されたインサート１０の全ての切削主切刃２９ａ、３９ａが被切削材に接触して切り込むことができる。
一方、外側取付座２０に取り付けられたインサート１０の切削副切刃２９ｂが内側取付座３０に取り付けられたインサート１０の切削副切刃３９ｂよりも工具先端側に突出していることにより、正面フライス１の正面方向については、外側取付座２０に取り付けられたインサート１０の切削副切刃２９ｂのみが初めに被切削材の被加工面に接触することになる。これにより、正面方向の切削抵抗による背分力を半減させることができる。
従って、数多くのインサート１０でもって、送り方向の切削加工を効率良く行いながら、被切削材から受ける正面方向の背分力を半減させることによって工具本体に生じるビビリ振動を低減させて、切削精度の高い効果的な切削加工を行うことが可能となる。
【００４９】
また、外側取付座２０に取り付けられたインサート１０と内側取付座３０に取り付けられたインサート１０とにおける切削加工に使用されるコーナー部１７を対比すると、一方のインサート１０から見た場合の他方のインサート１０の当該コーナー部１７は、一方のインサート１０が当該取付座に装着される限り使用されることのないコーナー部に相当する。よって例えば外側取付座２０に取り付けられた際に使用されなかった４つのコーナー部１７は、当該インサート１０を内側取付座３０に取り付けられることにより使用することができるようになる。
したがって、本実施形態の正面フライス１においては、右勝手及び左勝手のどちらか一方の工具本体２のみをもって、インサート１０の８つの全てのコーナー部１７における主切刃１４、１５及び副切刃１８を切削加工に使用することができ、経済性に優れた正面フライス１を提供することが可能となる。
【００５０】
また、外側取付座２０と内側取付座３０とが周方向に交互に同数形成されていることにより、切削負荷のバランスを確保して良好な切削加工を行うことが可能となるとともに、これら外側取付座２０と内側取付座３０とで過不足なくインサート１０の入れ換えを行うことができる。
【００５１】
さらに、本実施形態の正面フライス１においては、振れ調整機構５０における調整クサビ４０の挿入量を調整することによって、当該調整クサビ４０の押圧面４３が外側第二当接面２３に当接されたインサート１０の第二側面１３を押圧する。これによって、インサート１０が外側取付面２１に沿って工具先端側かつ工具径方向内側に向かって変位可能とされるため、切削副切刃２９ｂの工具正面側への突出量、即ち、振れを調整することができる。
【００５２】
このようにインサート１０の振れ出しを微調整することで、被加工面の加工精度を向上させることが可能な他、該被加工面に直接的に接触する副切刃２９ａの割合を変えることで、正面方向から生じる切削背分力の微調整をすることが可能となる。
【００５３】
さらに、例えば一部のインサート１０の副切刃２９ａのみを他のインサート１０よりも例えば軸線方向に０．０３ｍｍ程度突出した位置ｌ（図８参照）まで変位させると、切削加工時には当該インサート１０の副切刃２９ａが他のインサート１０の副切刃２９ａに遅れて被加工面をさらうようにして加工を施すことになる。これにより、加工面粗度をより向上させることが可能となる。
【００５４】
さらに、この振れ調整機構５０においては、インサート１０が外側取付面２１に沿って変位させられるため、インサート１０の切削主切刃２９ａの位置を、他のインサートの切削主切刃２９ａと同様の軸線Ｏを中心とした円錐面上に保持することができる。これにより、切削副切刃２９ｂの調整作業によって切削主切刃２９ａは影響を受けることなく、加工精度を安定させることができる。
【００５５】
以上、本発明の実施形態である切削工具について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本実施の形態に係る正面フライスの側断面図である。
【図２】本実施の形態に係る正面工具本体を先端側（正面側）から見た図である。
【図３】インサートの斜視図である。
【図４】図１における外側取付座に取り付けられたインサートを示すＡ方向矢視図である。
【図５】図４におけるＣ方向矢視図である。
【図６】図１における内側取付座に取り付けられたインサートを示すＢ方向矢視図である。
【図７】図６におけるＤ方向矢視図である。
【図８】図１における部分拡大図である。
【図９】外側取付座に取り付けられたインサートの振れ調整機構を説明する側断面図である。
【図１０】図９のＥ方向矢視図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 正面フライス
２ 工具本体
１０ インサート
１１ 長方形面
１２ 第一側面
１３ 第二側面
１４ 第一主切刃
１５ 第二主切刃
１７ コーナー部
１８ 副切刃
２０ 外側取付座
２１ 外側取付面
２９ａ 切削主切刃
２９ｂ 切削副切刃
３０ 内側取付座
３１ 内側取付面
３９ａ 切削主切刃
３９ｂ 切削副切刃
４０ 調整クサビ
４１ クサビ取付ネジ
４３ 押圧面
４５ 切欠部
５０ 振れ調整機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転される工具本体を有し、該工具本体の先端側外周に、切刃を有するインサートが着脱自在に装着されてなる切削工具であって、
前記インサートは、外形が長方形平板状をなし、その厚さ方向を向く２つの長方形面と、この長方形面の長辺が延びる方向に沿う２つの第一側面及び短辺が延びる方向に沿う２つの第二側面とを有し、前記第一側面と前記長方形面との交差稜線部に第一主切刃が、前記第一側面と前記第二側面との交差稜線部に第二主切刃がそれぞれ形成されるとともに、前記第一側面のコーナー部に前記第一主切刃及び前記第二主切刃に連なる副切刃がそれぞれ形成され、
前記工具本体の先端側外周には、工具先端側かつ工具径方向外側を向く外側取付面を有する外側取付座と、該外側取付座よりも径方向内側に形成され、工具先端側かつ径方向内側を向く第二取付面を有する内側取付座とが、周方向に複数交互に配置されており、
これら外側取付座及び内側取付座には、前記インサートが、前記２つの長方形面のうち一方の長方形面を前記外側取付面又は内側取付面に当接させて、前記２つの第一側面のうち一方の第一側面を工具回転方向に向けてそれぞれ取り付けられ、
前記外側取付座の前記インサートは、前記一方の第一側面と他方の前記長方形面との交差稜線部に形成された第一主切刃が、工具径方向外側に突出させられて切削主切刃とされ、この切削主切刃に連なる前記副切刃が、工具先端方向に突出させられて切削副切刃とされており、
前記内側取付座の前記インサートは、前記一方の第一側面と前記２つの第二側面のうち工具先端側に位置する一方の第二側面との交差稜線部に形成された第二主切刃が、工具径方向外側に突出させられて切削主切刃とされ、
各前記インサートの前記切削主切刃が前記軸線を中心とした同一円錐面上に位置するとともに、前記外側取付座の前記インサートの前記切削副切刃が、前記内側取付座の前記インサートの前記切削主切刃に連なって工具先端方向に突出させられる前記副切刃よりも工具先端側に突出していることを特徴とする切削工具。
【請求項２】
前記工具本体には、前記外側取付座と前記内側取付座とが周方向に交互に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
【請求項３】
前記外側取付座に取り付けられた前記インサートの前記副切刃の工具先端側への突出量を調整する振れ調整機構が設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載の切削工具。
【請求項４】
前記振れ調整機構は、前記外側取付座の工具後端側に形成された切欠部にねじ込まれて、該外側取付座の前記インサートの他方の前記第二側面を押圧することによって該インサートを前記外側取付面に沿って変位させるクサビ部材であることを特徴とする請求項３に記載の切削工具。
【請求項１】
軸線回りに回転される工具本体を有し、該工具本体の先端側外周に、切刃を有するインサートが着脱自在に装着されてなる切削工具であって、
前記インサートは、外形が長方形平板状をなし、その厚さ方向を向く２つの長方形面と、この長方形面の長辺が延びる方向に沿う２つの第一側面及び短辺が延びる方向に沿う２つの第二側面とを有し、前記第一側面と前記長方形面との交差稜線部に第一主切刃が、前記第一側面と前記第二側面との交差稜線部に第二主切刃がそれぞれ形成されるとともに、前記第一側面のコーナー部に前記第一主切刃及び前記第二主切刃に連なる副切刃がそれぞれ形成され、
前記工具本体の先端側外周には、工具先端側かつ工具径方向外側を向く外側取付面を有する外側取付座と、該外側取付座よりも径方向内側に形成され、工具先端側かつ径方向内側を向く第二取付面を有する内側取付座とが、周方向に複数交互に配置されており、
これら外側取付座及び内側取付座には、前記インサートが、前記２つの長方形面のうち一方の長方形面を前記外側取付面又は内側取付面に当接させて、前記２つの第一側面のうち一方の第一側面を工具回転方向に向けてそれぞれ取り付けられ、
前記外側取付座の前記インサートは、前記一方の第一側面と他方の前記長方形面との交差稜線部に形成された第一主切刃が、工具径方向外側に突出させられて切削主切刃とされ、この切削主切刃に連なる前記副切刃が、工具先端方向に突出させられて切削副切刃とされており、
前記内側取付座の前記インサートは、前記一方の第一側面と前記２つの第二側面のうち工具先端側に位置する一方の第二側面との交差稜線部に形成された第二主切刃が、工具径方向外側に突出させられて切削主切刃とされ、
各前記インサートの前記切削主切刃が前記軸線を中心とした同一円錐面上に位置するとともに、前記外側取付座の前記インサートの前記切削副切刃が、前記内側取付座の前記インサートの前記切削主切刃に連なって工具先端方向に突出させられる前記副切刃よりも工具先端側に突出していることを特徴とする切削工具。
【請求項２】
前記工具本体には、前記外側取付座と前記内側取付座とが周方向に交互に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
【請求項３】
前記外側取付座に取り付けられた前記インサートの前記副切刃の工具先端側への突出量を調整する振れ調整機構が設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載の切削工具。
【請求項４】
前記振れ調整機構は、前記外側取付座の工具後端側に形成された切欠部にねじ込まれて、該外側取付座の前記インサートの他方の前記第二側面を押圧することによって該インサートを前記外側取付面に沿って変位させるクサビ部材であることを特徴とする請求項３に記載の切削工具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２２６５１０（Ｐ２００９−２２６５１０Ａ）
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７２５０８（Ｐ２００８−７２５０８）
【出願日】平成２０年３月１９日（２００８．３．１９）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１９日（２００８．３．１９）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
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