特許ウォッチ

公開番号2025136455
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024035048
出願日2024-03-07
発明の名称切削インサートのクランプ構造、刃先交換式切削工具及び切削インサート
出願人三菱マテリアル株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B23B 27/16 20060101AFI20250911BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】切削インサートをコンパクト化してコスト削減しつつ、サポーターにより切削インサートを強固に安定して保持でき、かつ切削インサートの剛性も確保できること。
【解決手段】切削インサート2と、切削インサート2を保持するサポーター3と、を備え、切削インサート2のインサート前部21は、V字状をなす切刃24と、インサート前部21の後端面に配置されて後側を向く一対の後向き段部25と、を有し、インサート後部22は、左右方向を向く一対のインサート外側面22cを有し、各インサート外側面22cは、後側へ向かうに従い左右方向の外側に向けて延び、サポーター3は、切削インサート2が配置されるポケット33と、互いに接近移動可能な一対のアーム32と、を有し、各アーム32は、後向き段部25に対して後側から接触するアーム前端面32aと、インサート外側面22cに対して左右方向の外側から接触するアーム内側面32bと、を有する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
クランプ部材により工具本体のインサート取付座に着脱可能に取り付けられる切削インサートのクランプ構造であって、
インサート中心軸に沿って前後方向に延びる切削インサートと、
前記切削インサートを保持するサポーターと、を備え、
前記切削インサートは、
前端部から後側へ向かうに従い左右方向の寸法が大きくなるインサート前部と、
前記インサート前部の後端面に接続され、前記インサート前部との接続部分から後側へ向かうに従い左右方向の寸法が大きくなるインサート後部と、を有し、
前記インサート前部は、
前記インサート前部の上面及び下面のうち少なくとも上面と、外周面とが接続される稜線部に配置され、Ｖ字状をなす切刃と、
前記インサート前部の後端面に配置されて後側を向き、前記インサート前部と前記インサート後部との接続部分から左右方向に突出する一対の後向き段部と、を有し、
前記インサート後部は、左右方向を向く一対のインサート外側面を有し、
各前記インサート外側面は、後側へ向かうに従い左右方向の外側に向けて延び、
前記サポーターは、
前記サポーターの前端部から後側に窪む凹状をなし、前記切削インサートが配置されるポケットと、
前記ポケットの左右方向の寸法を狭めるように互いに接近移動可能な一対のアームと、を有し、
前記切削インサートの前記切刃は、前記ポケットよりも前側に配置され、
各前記アームは、
前記後向き段部に対して後側から接触するアーム前端面と、
前記インサート外側面に対して左右方向の外側から接触するアーム内側面と、を有する、
切削インサートのクランプ構造。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記切刃は、前記インサート前部に２つ設けられ、
２つの前記切刃のうち一方は、前記インサート前部の上面と外周面とが接続される稜線部に配置され、他方は、前記インサート前部の下面と外周面とが接続される稜線部に配置され、
前記インサート前部と前記インサート後部とは、前記切削インサートを前後方向に１８０°反転させ、かつ前記インサート中心軸回りに９０°回転させたときに、互いの形状が一致する、
請求項１に記載の切削インサートのクランプ構造。
【請求項３】
前記後向き段部は、前記インサート中心軸と垂直な方向に広がり、または、左右方向の外側へ向かうに従い後側に向けて延びる、
請求項１に記載の切削インサートのクランプ構造。
【請求項４】
前記切削インサートのクランプ構造の前後方向の中心と、前記切刃の前端との間の前後方向の寸法に対して、前記切削インサートの前後方向の全長寸法が、２／３以下とされている、
請求項１に記載の切削インサートのクランプ構造。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の切削インサートのクランプ構造と、
前記インサート取付座を有する前記工具本体と、
前記インサート取付座に前記切削インサートのクランプ構造を固定する前記クランプ部材と、を備える、
刃先交換式切削工具。
【請求項６】
請求項２に記載の切削インサートのクランプ構造と、
前記インサート取付座を有する前記工具本体と、
前記インサート取付座に前記切削インサートのクランプ構造を固定する前記クランプ部材と、を備え、
前記インサート後部は、前記インサート後部の前端面に配置されて前側を向き、前記インサート後部と前記インサート前部との接続部分から上下方向に突出する一対の前向き段部を有し、
前記インサート取付座は、前記切削インサートのクランプ構造に対して下側から接触するシート部材を有し、
前記シート部材は、
前記サポーターの下面に接触するサポーター支持面と、
前記インサート前部の下面に接触するインサート支持面と、
前記サポーター支持面と前記インサート支持面との間に配置されて下側に窪み、前記前向き段部が挿入されるぬすみ部と、を有する、
刃先交換式切削工具。
【請求項７】
インサート中心軸に沿って前後方向に延びる切削インサートであって、
前端部から後側へ向かうに従い左右方向の寸法が大きくなるインサート前部と、
前記インサート前部の後端面に接続され、前記インサート前部との接続部分から後側へ向かうに従い左右方向の寸法が大きくなるインサート後部と、を有し、
前記インサート前部は、
前記インサート前部の上面及び下面のうち少なくとも上面と、外周面とが接続される稜線部に配置され、Ｖ字状をなす切刃と、
前記インサート前部の後端面に配置されて後側を向き、前記インサート前部と前記インサート後部との接続部分から左右方向に突出する一対の後向き段部と、を有し、
前記インサート後部は、左右方向を向く一対のインサート外側面を有し、
各前記インサート外側面は、後側へ向かうに従い左右方向の外側に向けて延びる、
切削インサート。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削インサートのクランプ構造、刃先交換式切削工具及び切削インサートに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に記載の刃先交換式切削工具が知られている。この刃先交換式切削工具は、インサート取付座を有する工具本体と、硬質材料からなる切削インサートと、切削インサートを保持するキャリア本体（サポーター）と、切削インサート及びキャリア本体をインサート取付座に固定するクランプ部材と、を備える。特許文献１では、キャリア本体を用いることで高価な切削インサートの外形寸法を小型化でき、コスト削減の効果が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２００９／０４７１６６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の刃先交換式切削工具では、小型化された切削インサートをサポーターによって安定して保持することが難しい。特に、上下方向から見た（すくい面側から見た）ときのＶ字状の切刃の開き角が、例えば３５°などと小さくされた切削インサートでは、サポーターによって切削インサートを強固に保持しにくくなる傾向がある。これは、切削インサートが前後方向に長細く延びた形状となったり、切削インサートを左右方向から挟持するサポーターの一対のアームの肉厚が確保しにくくなったりするためである。しかしながら、サポーターによって切削インサートを安定して保持できないと、切削加工時に切削負荷を受けた切削インサートとサポーターとの接触面に隙間が生じたり、切削インサートが位置ずれしたりする。
【０００５】
そこで、例えば特許文献１のＦｉｇ．２５に示されるように、切削インサートの左右方向を向く一対の外側面にそれぞれ凹部を設け、サポーターの一対のアームには前記凹部に係合する凸部をそれぞれ設けて、切削インサートを強固に保持する構成が考えられる。この構成によれば、切削インサートが前後方向に位置ずれすることを抑制できる。
【０００６】
しかしながらこの場合、インサート剛性を確保することが難しい。具体的には、切削時に切刃が左右方向からの切削負荷を受けたときに、切削インサートを回動させるような力が作用し、切削インサートの凹部内のうち特に後端部に位置する凹状の隅部（ネック部）を起点としたクラックが生じやすくなる。
【０００７】
本発明は、切削インサートをコンパクト化してコスト削減しつつ、サポーターによって切削インサートを強固に安定して保持することができ、かつ切削インサートの剛性も確保できる切削インサートのクランプ構造、刃先交換式切削工具及び切削インサート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】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
【０００９】
〔本発明の態様１〕
クランプ部材により工具本体のインサート取付座に着脱可能に取り付けられる切削インサートのクランプ構造であって、インサート中心軸に沿って前後方向に延びる切削インサートと、前記切削インサートを保持するサポーターと、を備え、前記切削インサートは、前端部から後側へ向かうに従い左右方向の寸法が大きくなるインサート前部と、前記インサート前部の後端面に接続され、前記インサート前部との接続部分から後側へ向かうに従い左右方向の寸法が大きくなるインサート後部と、を有し、前記インサート前部は、前記インサート前部の上面及び下面のうち少なくとも上面と、外周面とが接続される稜線部に配置され、Ｖ字状をなす切刃と、前記インサート前部の後端面に配置されて後側を向き、前記インサート前部と前記インサート後部との接続部分から左右方向に突出する一対の後向き段部と、を有し、前記インサート後部は、左右方向を向く一対のインサート外側面を有し、各前記インサート外側面は、後側へ向かうに従い左右方向の外側に向けて延び、前記サポーターは、前記サポーターの前端部から後側に窪む凹状をなし、前記切削インサートが配置されるポケットと、前記ポケットの左右方向の寸法を狭めるように互いに接近移動可能な一対のアームと、を有し、前記切削インサートの前記切刃は、前記ポケットよりも前側に配置され、各前記アームは、前記後向き段部に対して後側から接触するアーム前端面と、前記インサート外側面に対して左右方向の外側から接触するアーム内側面と、を有する、切削インサートのクランプ構造。
【００１０】
本発明の切削インサートのクランプ構造では、サポーターが切削インサートを保持することにより、例えば超硬合金などの高価な硬質材料からなる切削インサートの外形寸法を小さく抑えることができる。このため、工具コストを削減できる。具体的に、本発明の切削インサートのクランプ構造では、このクランプ構造と同一の外形形状を有するＩＳＯ規格に準ずる一般的な切削インサートに比べて、超硬合金の原料使用量を５０％以上削減することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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