(57)【要約】  本発明の実施形態に係る切削インサートは、上面が、第１切刃に連続しているとともに長手方向に沿って延びている第１凹溝と、一対の第２切刃のそれぞれに連続しているとともに長手方向に沿って延びている一対の第２凹溝と、第１凹溝と一対の第２凹溝のそれぞれとの間に位置している一対の隆起部と、を有しており、一対の隆起部は、それぞれが端面切刃に連続しているとともに、端面切刃から離れるにつれて互いの距離が大きくなっている。この切削インサートを備える切削工具と、この切削工具を用いて切削加工物を製造する方法とを提供する。
2012117791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面と、下面と、長手方向の両側に位置している一対の側面と、前記長手方向の先端に位置している端面と、前記上面と前記端面との第１交線部から前記上面と前記一対の側面のそれぞれとの交線部である一対の第２交線部にかけて位置している切刃と、を備え、
端面視において、前記切刃は、前記第１交線部に位置しており、凹状の第１切刃および前記第１切刃の両側に位置している一対の第２切刃を有する端面切刃を有し、
前記上面は、前記第１切刃に連続しているとともに前記長手方向に沿って延びている第１凹溝と、前記一対の第２切刃のそれぞれに連続しているとともに前記長手方向に沿って延びている一対の第２凹溝と、前記第１凹溝と前記一対の第２凹溝のそれぞれとの間に位置している一対の隆起部と、を有し、
前記一対の隆起部は、それぞれが前記端面切刃に連続しているとともに、前記端面切刃から離れるにつれて互いの間の距離が大きくなっている、切削インサート。
【請求項２】
端面視において、前記一対の第２切刃のそれぞれは直線状であり、
上面視において、前記一対の第２凹溝のそれぞれの幅は、前記一対の第２切刃から離れるにつれて小さくなっている、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３】
上面視において、前記一対の第２凹溝のそれぞれは、前記一対の第２切刃から離れるにつれて前記一対の側面側に凸となるように湾曲している、請求項１または２に記載の切削インサート。
【請求項４】
前記長手方向に垂直な断面視において、前記一対の第２凹溝のそれぞれは、前記下面側に凸の曲線状である、請求項１〜３のいずれかに記載の切削インサート。
【請求項５】
側面視において、前記一対の隆起部のそれぞれの頂部は、前記端面切刃から離れるにつれて前記下面に近づくように傾斜している、請求項１〜４のいずれかに記載の切削インサート。
【請求項６】
側面視において、前記一対の隆起部のそれぞれの頂部は、前記一対の第２切刃のそれぞれのうち前記一対の側面に近い側に位置している端部よりも低い位置にある、請求項５に記載の切削インサート。
【請求項７】
前記切刃は、前記一対の第２交線部のそれぞれに位置している一対の側面切刃をさらに有し、
側面視において、前記一対の側面切刃のそれぞれは、前記端面切刃から離れるにつれて前記下面に近づくように傾斜している、請求項１〜６のいずれかに記載の切削インサート。
【請求項８】
側面視または前記長手方向に平行な断面視において、前記一対の隆起部のうち少なくとも一方の頂部と前記上面および前記下面の間を貫通する中心軸に垂直な基準面とのなす角の角度をα１、前記一対の側面切刃のうち少なくとも一方と前記基準面とのなす角の角度をβ１、前記第１凹溝と前記基準面とのなす角の角度をγ１としたとき、前記α１、前記β１および前記γ１は、α１＜β１＜γ１の関係を有する、請求項７に記載の切削インサート。
【請求項９】
前記上面は、上面視において、前記端面切刃から離れる側に凸となるように湾曲している湾曲隆起部をさらに有し、
前記一対の隆起部のそれぞれのうち前記端面切刃から遠い側に位置している端部は、前記湾曲隆起部に連続している、請求項１〜８のいずれかに記載の切削インサート。
【請求項１０】
前記一対の隆起部のそれぞれは、前記端面切刃から離れるにつれて前記下面に近づくように傾斜している一対の下降頂部を有し、
前記第１凹溝は、上面視において前記一対の下降頂部の間に位置しているとともに、前記端面切刃から離れるにつれて深さが大きくなっている、第１領域を有する、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項１１】
前記一対の下降頂部のそれぞれは、前記切刃のうち最も高い部分よりも低い位置にある、請求項１０に記載の切削インサート。
【請求項１２】
上面視において、前記第１凹溝のうち前記第１領域における幅は、前記第１切刃から離れるにつれて小さくなっている、請求項１０または１１に記載の切削インサート。
【請求項１３】
前記長手方向に垂直な断面視において、前記第１凹溝の前記第１領域における一対の内壁面は、それぞれの両端部を通る直線同士のなす角の角度が、前記第１切刃から離れるにつれて小さくなっている、請求項１０〜１２のいずれかに記載の切削インサート。
【請求項１４】
前記一対の隆起部のそれぞれは、前記下降頂部のうち前記端面切刃から遠い側に位置している端部に連続しているとともに前記端面切刃から離れるにつれて前記下面から離れるように傾斜している上昇頂部をさらに有する、請求項１０〜１３のいずれかに記載の切削インサート。
【請求項１５】
端面視において、前記一対の第２切刃のそれぞれは直線状であり、
上面視において、前記一対の隆起部のそれぞれは、前記一対の第２切刃のそれぞれの垂直２等分線上に位置している、請求項１０〜１４のいずれかに記載の切削インサート。
【請求項１６】
前記第１凹溝は、上面視において前記第１領域に連続し前記一対の上昇頂部の間に位置しているとともに、前記端面切刃から離れるにつれて深さが小さくなっている、第２領域をさらに有する、請求項１４または１５に記載の切削インサート。
【請求項１７】
前記切刃は、前記一対の第２交線部のそれぞれに位置している一対の側面切刃をさらに有し、
側面視において、前記一対の側面切刃のそれぞれは、前記端面切刃から離れるにつれて前記下面に近づくように傾斜している、請求項１０〜１６のいずれかに記載の切削インサート。
【請求項１８】
側面視または前記長手方向に平行な断面視において、前記一対の下降頂部のうち少なくとも一方と前記上面および前記下面の間を貫通する中心軸に垂直な基準面とのなす角の角度をα２、前記一対の側面切刃のうち少なくとも一方と前記基準面とのなす角の角度をβ２、前記第１凹溝と前記基準面とのなす角の角度をγ２としたとき、前記α２、前記β２および前記γ２は、α２＜β２＜γ２の関係を有する、請求項１７に記載の切削インサート。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれかに記載の切削インサートと、
前記切削インサートが先端部に取り付けられるホルダと、を備える、切削工具。
【請求項２０】
被削材を回転させる工程と、
回転している前記被削材と請求項１９に記載の切削工具の前記切刃とを接触させる工程と、
前記切削工具と前記被削材とを離隔する工程と、
を備える、切削加工物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削インサートおよび切削工具、並びにそれらを用いた切削加工物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
切削インサート、特に溝入れ加工用の切削インサートは、加工溝の形成（溝入れ加工）、加工溝の幅の拡大（肩溝加工）などの種々の機能が要求されることから、各機能に対して適切な形状のものが種々検討されている。特開平９−１７４３０８号公報には、シャフト部と切削ヘッドとで構成されており、切削ヘッドには、湾曲状に押し下げられた形態の切刃部分を有した主切刃と、切削ヘッドの頂面に長手方向に延在する一対のうねとを有している切削インサートが開示されている。この構成によって、溝入れ加工において、主切刃によって生成される切屑は、一対のうねの間で湾曲されて、幅方向に圧縮されて排出される。【０００３】
しかし、このような切削インサートでは、上述のように、溝入れ加工において、切屑を良好に幅方向に湾曲させるために、一対のうねの間の距離を大きくする必要がある。一方、肩溝加工の際には、加工溝の幅を拡大するために主切刃の端部側のみを用いることから、うね部よりも外方側に位置する切刃の長さを大きくしておく必要がある。上述の切削インサートでは、一対のうねの間の距離が比較的大きく形成されて、うねよりも外方側に位置する頂面の幅が小さく構成されているため、肩溝加工において十分な性能が得られない場合がある。【０００４】
また、上述の切削インサートでは、うねは、主切刃から離れるにつれてその高さが大きくなるように形成されているため、主切刃によって生成される切屑は、うねに誘導されるが、切屑のカール径が大きくなるため制御が困難になる場合がある。このため、切屑の排出方向が定まらずに、切屑が左右方向に振動しながら進行することによって、カールした切屑同士が絡みついたり、切屑が加工面に接触したりするため、切屑排出性が悪くなったり、加工壁面を傷付けたりする場合がある。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の課題の１つは、溝入れ加工、特に肩溝入れ加工に適した切削インサートおよび切削工具、並びにそれらを用いた切削加工物の製造方法を提供することである。
【０００６】
本発明の他の課題の１つは、溝入れ加工、特に端面溝入れ加工に適した切削インサートおよび切削工具、並びにそれらを用いた切削加工物の製造方法を提供することである。
【０００７】
本発明の一の実施形態に係る切削インサートは、上面と、下面と、長手方向の両側に位置している一対の側面と、前記長手方向の先端に位置している端面と、前記上面と前記端面との第１交線部から前記上面と前記一対の側面のそれぞれとの交線部である一対の第２交線部にかけて位置している切刃と、を備え、端面視において、前記切刃は、前記第１交線部に位置しており、凹状の第１切刃および前記第１切刃の両側に位置している一対の第２切刃を有する端面切刃を有し、前記上面は、前記第１切刃に連続しているとともに前記長手方向に沿って延びている第１凹溝と、前記一対の第２切刃のそれぞれに連続しているとともに前記長手方向に沿って延びている一対の第２凹溝と、前記第１凹溝と前記一対の第２凹溝のそれぞれとの間に位置している一対の隆起部と、を有し、前記一対の隆起部は、それぞれが前記端面切刃に連続しているとともに、前記端面切刃から離れるにつれて互いの間の距離が大きくなっている。
【０００８】
本発明の実施形態に係る切削工具は、上述した実施形態に係る切削インサートと、前記切削インサートが先端部に取り付けられるホルダと、を備える。
【０００９】
本発明の実施形態に係る切削加工物の製造方法は、被削材を回転させる工程と、回転している前記被削材と上述した実施形態に係る切削工具の前記切刃とを接触させる工程と、前記切削工具と前記被削材とを離隔する工程と、を備える。
【００１０】
本発明の一の実施形態に係る切削インサートによれば、上面は、第１切刃に連続しているとともに長手方向に沿って延びている第１凹溝と、一対の第２切刃のそれぞれに連続しているとともに長手方向に沿って延びている一対の第２凹溝と、第１凹溝と一対の第２凹溝のそれぞれとの間に位置している一対の隆起部と、を有しており、一対の隆起部は、それぞれが端面切刃に連続しているとともに、端面切刃から離れるにつれて互いの間の距離が大きくなっている。そのため、切刃の中央部と端部との長さを調整し、かつそれぞれの切刃に連続する溝部を設けることができる。その結果、肩溝加工に用いる切刃長さを十分に確保し、かつ溝入れ加工と肩溝加工との切屑排出性をともに良好にすることができる。
【００１１】
一対の隆起部のそれぞれが、端面切刃から離れるにつれて下面に近づくように傾斜している一対の下降頂部を有するとともに、第１凹溝が、上面視において一対の下降頂部の間に位置しているとともに、端面切刃から離れるにつれて深さが大きくなっている、第１領域を有している場合には、切刃によって生成された切屑は、下面側に傾斜する一対の隆起部によって第１凹溝へ誘導され易くなり、併せて第１凹溝が深くなっていることによって切屑は幅方向により圧縮され易くなって、切屑のカール径はより小さくなる。その結果、切屑の排出方向が定まり易くなって、切屑排出性は良好となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は、本発明の一の実施形態に係る切削インサートを示す正面図（端面視図）であり、（ｂ）は平面図（上面図）であり、（ｃ）は側面図である。
【図２】図１に示す切削インサートの切削部Ｉとクランプ部IIの一部とを部分拡大した斜視図である。
【図３】図１に示す切削インサートの切削部Ｉとクランプ部IIの一部とを部分拡大した平面図（上面図）である。
【図４】（ａ）は図３に示す切削インサートのＡ−Ａ線における断面図であり、（ｂ）はＢ−Ｂ線における断面図であり、（ｃ）はＣ−Ｃ線における断面図である。
【図５】（ａ）は図３に示す切削インサートのＤ−Ｄ線における断面図であり、（ｂ）は図１（ｃ）に示す切削インサートの切削部Ｉの先端部分の拡大図であり、（ｃ）は図３に示す切削インサートのＥ−Ｅ線における断面図であり、（ｄ）は図３に示す切削インサートのＦ−Ｆ線における断面図である。
【図６】（ａ）は、本発明の他の実施形態の切削インサートのうち第１実施形態に係る切削インサートを示す正面図（端面視図）であり、（ｂ）は平面図（上面図）であり、（ｃ）は側面図である。
【図７】図６に示す切削インサートの部分拡大斜視図である。
【図８】図６（ｂ）に示す切削インサートの部分拡大図である。
【図９】（ａ）は図６（ｃ）に示す切削インサートの隆起部の稜線における部分拡大断面図であり、（ｂ）は図６に示す切削インサートの側面切刃の部分拡大側面図であり、（ｃ）は図８に示す切削インサートのａ−ａ線における断面図である。
【図１０】（ａ）は図８に示す切削インサートのｂ−ｂ線における断面図であり、（ｂ）はｃ−ｃ線における断面図であり、（ｃ）はｄ−ｄ線における断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る切削インサートを示す部分拡大斜視図である。
【図１２】図１１に示す切削インサートの部分拡大平面図（上面図）である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る切削インサートを示す部分拡大斜視図である。
【図１４】図１３に示す切削インサートの隆起部の稜線における部分拡大断面図である。
【図１５】図１３に示す切削インサートの部分拡大平面図（上面図）である。
【図１６】本発明の第４実施形態に係る切削インサートを示す部分拡大斜視図である。
【図１７】本発明の第５実施形態にかかる切削インサートを示す部分拡大斜視図である。
【図１８】図１７に示す切削インサートの部分拡大平面図（上面図）である。
【図１９】（ａ）は図１８に示す切削インサートのｅ−ｅ線における断面図であり、（ｂ）はｆ−ｆ線における断面図であり、（ｃ）はｇ−ｇ線における断面図である。
【図２０】本発明の実施形態に係る切削工具を示す斜視図である。
【図２１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施形態に係る切削加工物の製造方法を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜切削インサート＞
以下、本発明の一の実施形態に係る切削インサート（以下、「インサート」と言うことがある。）について、図１〜図５を用いて詳細に説明する。本実施形態のインサートは、内径の溝入れ加工、外径の溝入れ加工、突切り加工および端面溝入れ加工のいずれにも使用することができる。以下の説明においては、特記しない限り、本実施形態のインサートを端面溝入れ加工に使用する場合を例に挙げて説明する。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態のインサート１は角柱状であり、両端部に位置している切削部Ｉ、Ｉ（本体部１０、１０）と、切削部Ｉ、Ｉの間に位置し、後述するホルダ３１に固定される際に、ホルダ３１と接するクランプ面７を有するクランプ部IIとを備えている。インサート１における切削部Ｉの数は特に制限されない。本実施形態においては、切削効率の向上のため、切削部Ｉは、クランプ部IIの両端に対で設けられている。
【００１５】
インサート１の材質としては、例えば、超硬合金、サーメットなどが挙げられる。超硬合金の組成としては、例えば、炭化タングステン（ＷＣ）にコバルト（Ｃｏ）の粉末を加えて焼結して生成されるＷＣ−Ｃｏ、ＷＣ−Ｃｏに炭化チタン（ＴｉＣ）を添加したＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏに炭化タンタル（ＴａＣ）を添加したＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏなどが挙げられる。また、サーメットは、セラミック成分に金属を複合させた焼結複合材料であり、具体的には、炭化チタン（ＴｉＣ）、窒化チタン（ＴｉＮ）を主成分としたチタン化合物などが挙げられる。
【００１６】
インサート１の表面は、化学蒸着（ＣＶＤ）法または物理蒸着（ＰＶＤ）法を用いて被膜でコーティングされていてもよい。被膜の組成としては、例えば、炭化チタン（ＴｉＣ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）などが挙げられる。
【００１７】
図１に示すように、本体部１０（切削部Ｉ）は、上面２と、下面３と、上面２と下面３とにそれぞれ接続されており、本体部１０の矢印Ｇ方向に示す長手方向の先端側に位置している端面４と、本体部１０の長手方向の両側に位置している一対の側面５、５とを有している。上面２は一部がすくい面として、下面３は一部がホルダ３１へ載置する載置面として、そして端面４および側面５は少なくとも一部が逃げ面として機能する。
【００１８】
また、図３に示すように、本実施形態の本体部１０は、上面視において、２つの長辺と２つの短辺とを有した長方形状である。上面視とは、上面２側からインサート１を見た状態を意味するものとする。
【００１９】
また、インサート１は、例えば、長手方向の長さを１８〜２２ｍｍ、上面視において、長手方向に垂直な幅方向の長さを２〜６ｍｍとすればよい。インサート１の幅方向の長さは、切削加工中に、被削材に加工された溝の内壁面にインサート１が干渉しないように、クランプ部IIに近づくにつれて小さくなっている。インサート１の下面３から上面２までの高さは、例えば、４〜５ｍｍとすればよい。なお、インサート１の寸法は、これらに制限されるものではなく、作用効果を奏するために適宜変更できる。
【００２０】
本体部１０は、図２および図３に示すように、上面２と端面４との第１交線部８１から上面２と一対の側面５、５のそれぞれとの交線部である一対の第２交線部８２、８２にかけて位置している切刃６をさらに有している。
【００２１】
本実施形態においては、切刃６は、上面２と端面４との第１交線部８１に位置している端面切刃６０を有している。端面切刃６０は、凹状の第１切刃６１と、第１切刃６１の両側に位置している一対の第２切刃６２、６２とを有している。このように、凹状の第１切刃６１が一対の第２切刃６２、６２の間に位置していることによって、溝入れ加工の場合に、第１切刃６１および第２切刃６２によって生成された切屑の幅方向の変形をし易くし、加工面を傷付け難くすることができる。
【００２２】
本実施形態において、切屑の幅方向の変形を無理なく促進する観点から、第１切刃６１は、図１（ａ）に示すように、端面視において、下面３側に凸の曲線状であり、円弧状であることがより好ましい。端面視とは、端面４側からインサート１を見た状態を意味するものとする。
【００２３】
また、本実施形態においては、図１（ａ）に示すように、端面視において一対の第２切刃６２、６２のそれぞれは直線状である。第２切刃６２が直線状であることによって、肩溝加工の場合に、加工溝の底面が略均一の平面になるため、加工溝の底面の仕上げ面の精度が良好になる。なお、切屑の幅方向の変形をより良好にする点から、第１切刃６１の長さは、上面２と端面４との第１交線部８１の長さに対して１／２〜２／３である。
【００２４】
また、本実施形態においては、図２および図３に示すように、切刃６は、上面２と一対の側面５、５のそれぞれとの交線部である一対の第２交線部８２、８２に位置している一対の側面切刃６３、６３をさらに有している。この構成によって、側面切刃６３で切削する加工（以下、「横送り加工」と言う。）にインサート１を使用できる。なお、側面切刃６３は、第３切刃に相当するものである。
【００２５】
本実施形態においては、図１（ｃ）に示すように、側面視において、一対の側面切刃６３、６３のそれぞれは、端面切刃６０から離れるにつれて下面３に近づくように傾斜している。この構成によって、側面切刃６３における切削抵抗が低減される。側面視とは、側面５側からインサート１を見た状態を意味するものとする。
【００２６】
なお、後述するように、第２切刃６２と側面切刃６３との交差部に、上面視において、本体部１０の外方側に凸の円弧状であるコーナー切刃６４を備えていてもよい。さらに、切刃６は本体部１０の内方側にランド部を備えていてもよい。ランド部とは、切刃６に沿って設けられた一定幅の細い帯状の面のことを意味するものとする。ランド部は、切刃６の欠損を抑制することを目的に設けられる。
【００２７】
上面２は、図３に示すように、第１切刃６１に連続しているとともに本体部１０の長手方向に沿って延びている第１凹溝２１を有している。この構成によって、第１切刃６１および第２切刃６２を用いて加工溝を形成する加工（以下、「溝入れ加工」と言う。）の場合に、第１切刃６１および第２切刃６２によって生成される切屑が幅方向に圧縮されて変形する。したがって、第１切刃６１および第２切刃６２によって生成された切屑は、本体部１０（切削部Ｉ）の幅よりも狭くなるため、加工面を傷付け難くすることが可能となる。本体部１０（切削部Ｉ）の幅とは、端面視における端面４の側面５に連続する側の両端部の間の距離のうちで最大の距離を意味するものとする。
【００２８】
図５（ｃ）に示すように、第１凹溝２１のうち第１切刃６１に連続している底面２１０は、第１切刃６１から離れるにつれて下面３に近づくように傾斜している。この構成によって、第１切刃６１が被削材へ食い込み易くなって切削抵抗が低減されるため、第１切刃６１と被削材の表面との間に起こる相対振動（以下、「びびり振動」と言う。）が抑制されて加工精度が向上する。
【００２９】
さらに、本実施形態においては、図３に示すように、第１凹溝２１は、上面視において、切削部Ｉの幅と等しい線分ＷＩの垂直２等分線ＬＩ上に位置している。この構成によって、切屑の断面を中央部において凹状に、すなわち切屑の断面をほぼ左右対称な凹状に変形させることができ、その結果、切屑の幅方向のバランスが良好となって、切屑の排出性が良好になる。
【００３０】
上面２は、一対の第２切刃６２、６２のそれぞれに連続しているとともに本体部１０の長手方向に沿って延びている一対の第２凹溝２２、２２をさらに有している。第２凹溝２２は、第２切刃６２を用いて加工溝の幅を拡げる加工（以下、「肩溝加工」と言う。）の場合に、第２切刃６２によって生成される切屑を幅方向に圧縮して、切屑を排出する方向を安定させる役割を有する。
【００３１】
本実施形態においては、図３に示すように、上面視において、一対の第２凹溝２２、２２のそれぞれの幅Ｗ２２は、一対の第２切刃６２、６２から離れるにつれて小さくなっている。この構成によって、第２切刃６２によって生成された切屑の排出方向を一定方向に定め易くする。
【００３２】
また、本実施形態においては、図３に示すように、上面視において、一対の第２凹溝２２、２２のそれぞれは、一対の第２切刃６２、６２から離れるにつれて一対の側面５、５側に凸となるように湾曲している。この構成によって、肩溝加工の場合には、切屑が後述する隆起部２３によって加工面側に排出され易くなることを抑制する。さらに横送り加工の場合には、側面切刃６３と第２凹溝２２との間の距離がより小さくなるため、側面切刃６３によって生成された切屑に対しても、ブレーカ溝として機能させることができる。つまり、側面切刃６３によって生成された切屑のカール径も良好に制御することができる。
【００３３】
本実施形態においては、図４に示すように、一対の第２凹溝２２、２２のそれぞれは、第２切刃６２に平行で下面３に垂直な断面、すなわち上述の長手方向に垂直な断面視において、下面３側に凸の曲線状であり、円弧状であることがより好ましい。この構成によって、第２切刃６２によって生成された切屑の幅方向の変形を無理なく促進することができる。
【００３４】
本実施形態においては、図５（ｄ）に示すように、第２凹溝２２のうち第２切刃６２に連続している底面２２０は、第２切刃６２から離れるにつれて下面３に近づくように傾斜している。この構成によって、第２切刃６２が被削材へ食い込み易くなって切削抵抗が低減されるため、第２切刃６２のびびり振動が抑制されて加工精度が向上する。
【００３５】
上面２は、図３に示すように、第１凹溝２１と一対の第２凹溝２２、２２のそれぞれとの間に位置している一対の隆起部２３、２３をさらに有している。一対の隆起部２３、２３のそれぞれは、上述の長手方向に沿って延びている。この構成によって、溝入れ加工の場合に、生成された切屑を上面２に生じた高低差によって切屑を第１凹溝２１に引き込み易くして、切屑の幅方向の圧縮を促進する。また、肩溝加工の場合には、隆起部２３は、第１凹溝２１と第２凹溝２２とを仕切るように位置しているため、第２切刃６２によって生成された切屑をより確実に第２凹溝２２に引き込み、切屑の排出方向を一定方向に保ち易くする。さらには、横送り加工の場合には、隆起部２３はブレーカ壁の役割をし、側面切刃６３によって生成された切屑のカールの径を良好に制御し、切屑を適度に分断して排出することができる。なお、隆起部２３は、うね部に相当するものである。
【００３６】
本実施形態においては、図２および図３に示すように、一対の隆起部２３、２３のそれぞれは、端面切刃６０に連続しているとともに、端面切刃６０から離れるにつれて一対の隆起部２３、２３の間の距離が大きくなっている。
【００３７】
具体的に説明すると、図３において、端面切刃６０から距離Ｄ１離れた位置における断面を図４（ａ）に示し、端面切刃６０から距離Ｄ２離れた位置における断面を図４（ｂ）に示し、端面切刃６０から距離Ｄ３離れた位置における断面を図４（ｃ）に示す。図４（ａ）に示される一対の隆起部２３、２３の頂部２３０、２３０の間の距離をＷ１とし、図４（ｂ）においてはＷ２とし、図４（ｃ）においてはＷ３とする。図３および図４から明らかなように、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３であり、Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３である。
【００３８】
一対の隆起部２３、２３のそれぞれは、第１切刃６１に連続している。この構成によって、溝入れ加工の場合に、第１切刃６１および第２切刃６２によって生成された切屑は、刃先から支持されるため、より安定して排出され易くなる。また、肩溝加工の場合は、隆起部２３が第２切刃６２に連続していないために、第２切刃６２の刃幅全域を切削に用いることができる。
【００３９】
そして、端面切刃６０から離れるにつれて一対の隆起部２３、２３の間の距離が大きくなっていることによって、隆起部２３は、第２切刃６２と交差する方向に延びるために、肩溝加工の場合に、第２切刃６２によって生成される切屑のブレーカ壁として機能する。したがって、第２切刃６２によって生成される切屑のカールの径を良好に制御して、切屑排出性を良好にする。
【００４０】
本実施形態においては、図５（ｂ）に示すように、側面視において、一対の隆起部２３、２３のそれぞれの頂部２３０は、端面切刃６０から離れるにつれて下面３に近づくように傾斜している。この構成によって、第１切刃６１が被削材へ食い込み易くなって切削抵抗が低減されるため、第１切刃６１および第２切刃６２のびびり振動が抑制されて加工精度が向上する。
【００４１】
また、本実施形態においては、図５（ｂ）に示すように、側面視において、一対の隆起部２３、２３のそれぞれの頂部２３０は、一対の第２切刃６２、６２のそれぞれのうち一対の側面５、５に近い側に位置している端部６２ａよりも低い位置にある。この構成によって、特に端面溝入れ加工のような、切屑をゼンマイ状にカールさせて分断して排出するのではなく、螺旋状にカールさせて排出する場合に、端部６２ａよりも低い位置に隆起部２３があることによって、緩やかで安定した螺旋状の切屑が形成される。また、溝入れ加工の場合、切削抵抗が低減されて、より送りが高い切削条件下でも良好な切削ができる。さらに、溝入れ加工の場合、第１切刃６１および第２切刃６２に冷却液がかかり易くなり、第１切刃６１および第２切刃６２が高熱になるのを抑制することができる。
【００４２】
図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、側面視または上述の長手方向に平行な断面視において、一対の隆起部２３、２３のうち少なくとも一方の頂部２３０と基準面Ｈとのなす角の角度をα１、一対の側面切刃６３、６３のうち少なくとも一方と基準面Ｈとのなす角の角度をβ１、第１凹溝２１と基準面Ｈとのなす角の角度をγ１としたとき、α１、β１およびγ１は、α１＜β１＜γ１の関係を有する。
【００４３】
具体的に説明すると、基準面Ｈとは、インサート１の中心軸Ｓに垂直な面を意味するものとする。基準面Ｈは、端面切刃６０を通っている。インサート１の中心軸Ｓとは、図１に示すように、上面２および下面３の間を貫通する軸であり、インサート１を、切削部Ｉ、Ｉの位置が相互に入れ替わるように回転させるときに回転軸となる軸を意味するものとする。そして、本実施形態では、図５（ａ）に示すように、上述の長手方向に平行な断面視において、隆起部２３の頂部２３０の第１切刃６１に連続する側の端部の仮想延長線Ｋ１と基準面Ｈとのなす角の角度をα１とし、図５（ｂ）に示すように、側面視において、側面切刃６３の仮想延長線Ｋ２と基準面Ｈとのなす角の角度をβ１とし、図５（ｃ）に示すように、上述の長手方向に平行な断面視において、第１凹溝２１の第１切刃６１に連続する側の端部の仮想延長線Ｋ３と基準面Ｈとのなす角の角度をγ１としたとき、α１＜β１＜γ１である。
【００４４】
α１＜β１であることによって、側面視における隆起部２３の頂部２３０が側面切刃６３よりも高くなるため、横送り加工の場合に、側面切刃６３によって生成された切屑をより確実にカールさせて分断することができる。また、β１＜γ１であることによって、溝入れ加工の場合に、第１切刃６１によって生成される切屑の厚みは、中央部が端部よりも薄くなるため、切屑の幅方向の圧縮を促進する。すなわち、α１＜β１＜γ１であることによって、溝入れ加工および横送り加工ともに切屑排出性が良好になる。本実施形態においては、例えば、α１＝２°、β１＝４°、γ１＝２０°とすればよい。なお、α１、β１、γ１は、これらに制限されるものではなく、作用効果を奏するために適宜変更できる。
【００４５】
本実施形態においては、図３に示すように、一対の隆起部２３、２３のそれぞれのうち端面切刃６０から遠い側に位置している後端部２３４は、上面視において、端面切刃６０から離れる側に凸となるように湾曲している湾曲隆起部２４に連続している。この構成によって、第１切刃６１および第２切刃６２によって生成された切屑がクランプ部IIのクランプ面７に進入することを抑制する。
【００４６】
上面２は、図２および図３に示すように、クランプ面７に連続しているとともに、第１切刃６１および第２切刃６２に近づくにつれて下面３に近づくように傾斜している傾斜面２５をさらに有している。この構成によって、第１切刃６１および第２切刃６２によって生成された切屑を螺旋状にカールすることを促進する。
【００４７】
本実施形態においては、図５（ｂ）に示すように、側面視において、湾曲隆起部２４のうち端面切刃６０から遠い側に位置している後方側２４ａは、傾斜面２５上に位置している。つまり、湾曲隆起部２４の後方側２４ａは、先端側２４ｂよりも高い位置にある。この構成によって、第１切刃６１および第２切刃６２によって生成された切屑がクランプ面７に進入することを抑制する。
【００４８】
湾曲隆起部２４の両側には、図２および図３に示すように、一対の第１補助隆起部２６、２６が設けられている。また、本実施形態においては、図３に示すように、一対の第１補助隆起部２６、２６のそれぞれは、第２切刃６２の上面視における両端部の幅に等しい線分Ｗ６２の垂直２等分線Ｌ６２上に位置している。
【００４９】
次に、本発明の他の実施形態に係るインサートについて、第１〜第５実施形態を例に挙げて、図６〜図１９を用いて詳細に説明する。なお、上述した一の実施形態に係るインサートと同様の構成については適宜説明を省略する。なお、図６〜図１９においては、上述した図１〜図５と同一の構成部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００５０】
（第１実施形態）
以下、本実施形態に係るインサートの第１実施形態について、図６〜図１０を用いて詳細に説明する。
図６に示すように、本実施形態のインサート１Ａは角柱状であり、両端部に位置している切削部Ｉ、Ｉ（本体部１０、１０）と、切削部Ｉ、Ｉの間に位置しているクランプ部IIとを備えている。
【００５１】
本体部１０（切削部Ｉ）は、上面２と、下面３と、上面２と下面３とにそれぞれ接続されており、本体部１０の長手方向の先端側に位置している端面４と、本体部１０の長手方向の両側に位置している一対の側面５、５とを有している。インサート１Ａの下面３から上面２までの高さは、例えば、３．４〜４．６ｍｍとすればよい。
【００５２】
本体部１０は、図７に示すように、上面２と端面４との第１交線部８１に位置している切刃６をさらに有している。本実施形態においては、切刃６は凹状の第１切刃６１を有する端面切刃６０を有している。この構成によって、溝入れ加工の場合に、切刃６によって生成された切屑の幅方向の変形をし易くし、加工面を傷付け難くすることができる。
【００５３】
本実施形態においては、切屑の幅方向の変形を無理なく促進する観点から、第１切刃６１は、図６（ａ）に示すように、端面視において、下面３側に凸の曲線状であり、円弧状であることがより好ましい。
【００５４】
また、端面切刃６０は、図７および図８に示すように、第１切刃６１の両側に位置している一対の第２切刃６２、６２を有している。この構成によって、第２切刃６２を用いて加工溝の幅を拡げる肩溝加工にインサート１Ａを使用することができる。本実施形態においては、図６（ａ）に示すように、端面視において第２切刃６２は直線状である。
【００５５】
本実施形態においては、図７および図８に示すように、切刃６は、上面２と一対の側面５、５のそれぞれとの交線部である一対の第２交線部８２、８２に位置している一対の側面切刃６３、６３をさらに有している。この構成によって、側面切刃６３で切削する横送り加工にインサート１Ａを使用できる。
【００５６】
また、本実施形態においては、図６（ｃ）に示すように、側面視において、一対の側面切刃６３、６３のそれぞれは、端面切刃６０から離れるにつれて下面３に近づくように傾斜している。この構成によって、側面切刃６３における切削抵抗が低減される。
【００５７】
本実施形態においては、図８に示すように、第２切刃６２と側面切刃６３との交差部に、上面視において、本体部１０の外方側に凸の円弧状であるコーナー切刃６４を備えている。この構成によって、第２切刃６２と側面切刃６３との交差部の欠損を抑制することができる。
【００５８】
上面２において、第２切刃６２および側面切刃６３に連続している領域は、特にすくい面２８として良好に機能する。
本実施形態においては、上面２は、一対の第２切刃６２、６２にそれぞれ連続しているとともに本体部１０の長手方向に沿って延びている一対のすくい面２８ａ、２８ａをさらに有している。本実施形態においては、図９（ａ）に示すように、すくい面２８ａは、第２切刃６２から離れるにつれて下面３に近づくように傾斜している。この構成によって、第２切刃６２が被削材へ食い付き易くなって切削抵抗が低減されるため、第２切刃６２のびびり振動が抑制されて加工精度が向上する。また、第２切刃６２を用いる肩溝加工の場合に、第２切刃６２によって生成された切屑がカールすることを促進する。
【００５９】
また、本実施形態においては、上面２は、一対の側面切刃６３、６３のそれぞれに連続しているとともに本体部１０の幅方向に沿って延びている一対のすくい面２８ｂ、２８ｂをさらに有している。本実施形態においては、図１０に示すように、すくい面２８ｂは、側面切刃６３から離れるにつれて下面３に近づくように傾斜している。この構成によって、側面切刃６３が被削材へ食い付き易くなって切削抵抗が低減されるため、側面切刃６３のびびり振動が抑制されて加工精度が向上する。また、側面切刃６３を用いる横送り加工の場合に、側面切刃６３によって生成された切屑がカールすることを促進する。
【００６０】
上面２は、図８に示すように、切刃６（第１切刃６１）に連続しているとともに本体部１０の長手方向に沿って延びている第１凹溝２１Ａと、第１凹溝２１Ａの両側に位置しているとともに本体部１０の長手方向に沿って延びている一対の隆起部２３Ａ、２３Ａと、をさらに有している。
【００６１】
本実施形態においては、図９（ａ）に示すように、隆起部２３Ａの稜線における断面視において、一対の隆起部２３Ａ、２３Ａのそれぞれの頂部２３０は、端面切刃６０から離れるにつれて下面３に近づくように傾斜している下降頂部２３１を有している。この構成によって、端面切刃６０によって生成された切屑は、下面３側に傾斜する下降頂部２３１によって第１凹溝２１Ａへより誘導され易くなる。
【００６２】
第１凹溝２１Ａは、図８に示すように、上面視において、一対の下降頂部２３１、２３１の間に位置しているとともに、端面切刃６０から離れるにつれて深さが大きくなっている第１領域２１１を有している。この構成によって、切屑は幅方向により圧縮され易くなって、切屑のカール径はより小さくなる。その結果、切屑の排出方向が定まり易くなって、切屑排出性は良好となる。
【００６３】
また、本実施形態においては、一対の隆起部２３Ａ、２３Ａのそれぞれの下降頂部２３１は、切刃６のうち最も高い部分よりも低い位置にある。具体的には、図９（ａ）に示すように、基準面Ｈのうち、下降頂部２３１の最も高い位置を通る面Ｔ１は、切刃６のうち最も高い部分よりも低くなっている。なお、本実施形態では、基準面Ｈは、本体部１０を載置したときに下面３が安定して当接する平坦面ｈに平行である。安定して当接するとは、下面３と平坦面ｈが少なくとも３点で接触することを意味するものとする。この構成によって、特に端面溝入れ加工のような、切屑をゼンマイ状にカールさせて分断して排出するのではなく、螺旋状にカールさせて排出する場合に、切刃６よりも低い位置に下降頂部２３１があることによって、切屑が第１凹溝２１Ａへより確実に引き込まれ易くなって、カール径の安定した螺旋状の切屑が生成される。また、溝入れ加工の場合、切削抵抗が低減されるために、高負荷切削条件下でも切刃６の損傷が抑制される。また、溝入れ加工の場合、切刃６によって生成された切屑が加工溝内に滞留するのが抑制され、切刃６に冷却液がより確実に供給されることにより、切刃６が高熱になるのを抑制するという効果も奏する。
【００６４】
上面視において、第１切刃６１と第１領域２１１との間に位置している領域における第１凹溝２１Ａの幅は、第１切刃６１から離れるにつれて大きくなっている。第１凹溝２１Ａの幅とは、上面視において、本体部１０の幅方向における第１凹溝２１Ａの内壁面同士の端部間の距離を意味するものとする。例えば、図８において、端面切刃６０からの距離ｄ１、ｄ２、ｄ３がｄ１＜ｄ２＜ｄ３である場合、各位置での下面３に垂直な面における断面、すなわち中心軸Ｓに平行な断面を図１０に示す。具体的には、図１０（ａ）に第１切刃６１から距離ｄ１離れた位置における断面を示し、図１０（ｂ）に第１切刃６１から距離ｄ２離れた位置における断面を示し、図１０（ｃ）に第１切刃６１から距離ｄ３離れた位置における断面を示す。図１０（ａ）に示す第１凹溝２１Ａの内壁面間の距離をｗ１とし、図１０（ｂ）においてはｗ２とし、図１０（ｃ）においてはｗ３とする。すると、ｄ１＜ｄ２であり、ｗ１＜ｗ２である。この構成によって、切削負荷が大きくなり易い切刃６付近におけるインサート１Ａの強度を維持することができる。
【００６５】
上面視において、第１領域２１１における第１凹溝２１Ａの幅は、第１切刃６１から離れるにつれて小さくなっている。図４および図５に示すように、ｄ２＜ｄ３であり、ｗ２＞ｗ３である。この構成によって、第１領域２１１の深さが大きくなることに対応して、その幅は狭くなるため、切刃６によって生成される切屑の幅方向の圧縮を促進することができる。
【００６６】
第１切刃６１に平行で、かつ下面３に垂直な面での断面視、すなわち上述の長手方向に垂直な断面視において、第１凹溝２１Ａの一対の内壁面のそれぞれの両端部を通る直線同士のなす角の角度は、第１切刃６１から離れるにつれて小さくなっている。
【００６７】
具体的には、図１０（ａ）において、第１凹溝２１Ａの内壁面のそれぞれの両端部を通る直線Ｐ１、Ｐ１同士のなす角の角度をθ１とし、図１０（ｂ）において、第１凹溝２１Ａの第１領域２１１における内壁面のそれぞれの両端部を通る直線Ｐ２、Ｐ２同士のなす角の角度をθ２とし、図１０（ｃ）において、第１凹溝２１Ａの第１領域２１１における内壁面のそれぞれの両端部を通る直線Ｐ３、Ｐ３同士のなす角の角度をθ３とすれば、θ１＞θ２＞θ３である。したがって、ｄ１＜ｄ２＜ｄ３であり、θ１＞θ２＞θ３である。この構成によって、切刃６によって生成された切屑は、切屑の内壁面から圧縮する方向に作用する力を受けるため、幅方向の圧縮をより良好に促進することができる。
【００６８】
なお、本実施形態においては、切屑排出性をより確実に向上させるために、特に第１領域２１１において、第１凹溝２１Ａの一対の内壁面のそれぞれの両端部を通る直線同士のなす角の角度が第１切刃６１から離れるにつれて小さくなっている。
【００６９】
さらに、本実施形態においては、図８に示すように、一対の隆起部２３Ａ、２３Ａは、端面切刃６０から離れるにつれて一対の隆起部２３Ａ、２３Ａの間の距離が小さくなっている。この構成によって、端面切刃６０によって生成される切屑の幅方向の圧縮をより促進することができる。
【００７０】
本実施形態においては、図８に示すように、上面視において、一対の下降頂部２３１、２３１のそれぞれの幅は、端面切刃６０から離れるにつれて大きくなっている。具体的には、図１０（ｂ）に示す一対の下降頂部２３１、２３１のそれぞれの幅をｗ４１、ｗ４１として、図１０（ｃ）に示す一対の下降頂部２３１、２３１のそれぞれの幅ｗ４２、ｗ４２とすれば、ｄ１＜ｄ２＜ｄ３であり、ｗ４１＜ｗ４２である。この構成によれば、端面切刃６０によって生成される切屑の幅方向の両端部側と、下降頂部２３１、２３１との接触面積を端面切刃６０から離れるにつれて漸次増加させることによって、切屑の擦過速度を良好に制御することができる。
【００７１】
本実施形態においては、図９（ａ）に示すように、一対の隆起部２３Ａ、２３Ａのそれぞれの頂部２３０は、下降頂部２３１のうち端面切刃６０から遠い側に位置している端部２３１ａに連続して、端面切刃６０から離れるにつれて下面３から離れるように傾斜している上昇頂部２３２を有している。端面切刃６０によって生成された切屑が上昇頂部２３２を擦過する際、切屑の先方と後方とでは、先方が後方よりも高くなり、先方が後方よりも進行速度が遅くなる。そのため、切屑の先方は自重によって上昇頂部２３２を切屑の進行方向と逆の方向に進行するため、切屑のカールの径がより小さく形成される。この結果、切屑の排出方向が安定して、切屑の排出性はより良好になる。
【００７２】
本実施形態においては、図８に示すように、上面視において、第１凹溝２１Ａは、第１領域２１１に連続し、一対の上昇頂部２３２、２３２の間に位置しているとともに、端面切刃６０から離れるにつれて深さが小さくなっている第２領域２１２をさらに有している。この構成によって、一対の上昇頂部２３２、２３２の高さが大きくなることに同期して、第１凹溝２１Ａの第２領域２１２の深さも小さくなるため、端面切刃６０によって生成される切屑の底部を支持しながら、切屑のカールを促進することができる。
【００７３】
本実施形態においては、図８に示すように、上面視において、第２領域２１２における第１凹溝２１Ａの幅ｗ２１は略一定である。この構成によって、端面切刃６０によって生成される切屑が受ける力を一定に保つために余計な負荷をかけることなく、切屑の進行方向を一定方向へ定めることができる。なお、略一定とは、幅の単位当たりの変化量が±５％以下であることを意味するものとする。
【００７４】
本実施形態においては、図８に示すように、上面視において、一対の上昇頂部２３２、２３２のそれぞれの幅ｗ２３２、ｗ２３２は略一定である。この構成によれば、端面切刃６０によって生成される切屑が左右方向に振動しながら進行するのを抑制する。
【００７５】
本実施形態においては、図８に示すように、上面視において、一対の隆起部２３Ａ、２３Ａのそれぞれは、一対の第２切刃６２、６２のそれぞれの垂直２等分線Ｌ６２上に位置している。この構成によって、第２切刃６２を用いて行なう肩溝加工において、一対の隆起部２３Ａ、２３Ａが第２切刃６２から生成される切屑に対するブレーカ壁として機能して、第２切刃６２によって生成される切屑がカールして変形することを促進する。その結果、肩溝加工においても、切屑排出性が良好となる。
【００７６】
本実施形態においては、図７、図８および図９（ａ）に示すように、一対の隆起部２３Ａ、２３Ａのそれぞれは、一対の第２切刃６２、６２から離隔して位置しているとともに、一対の隆起部２３Ａ、２３Ａのそれぞれのうち端面切刃６０側に位置している先端部２３５は、一対の第２切刃６２、６２から離れるにつれて下面３から離れるように傾斜している立ち上り面２３６を有している。すなわち、図８に示すように、一対の隆起部２３Ａ、２３Ａのそれぞれの先端部２３５が面で構成されている。この構成によって、肩溝加工において、第２切刃６２によって生成される切屑が接触する面積が増加するため、切屑のカールの径の制御が良好になる。なお、立ち上り面２３６の傾斜の角度や高さ、面積については切削条件によって適宜設定すればよく、特に制限されない。
【００７７】
本実施形態においては、図８に示すように、上面視において、一対の立ち上り面２３６、２３６は、第２切刃６２と交差する方向に位置しているとともに、端面切刃６０から離れるにつれて、互いの距離が近づくように形成されている。この構成によって、端面切刃６０を用いる溝入れ加工の場合に、端面切刃６０によって生成される切屑を、一対の立ち上り面２３６、２３６の間で幅方向に圧縮しながら、第１凹溝２１Ａへより引き込み易くする。
【００７８】
本実施形態においては、側面視または上述の長手方向に平行な断面視において、一対の下降頂部２３１、２３１のうち少なくとも一方と基準面Ｈとのなす角の角度をα２とし、一対の側面切刃６３、６３のうち少なくとも一方と基準面Ｈとのなす角の角度をβ２とし、第１凹溝２１Ａと基準面Ｈとのなす角の角度をγ２としたとき、α２＜β２＜γ２である。
【００７９】
具体的には、図９（ａ）に示すように、下降頂部２３１のうち端面切刃６０側に位置している端部の仮想延長線ｋ１と基準面Ｈとのなす角の角度をα２とし、図９（ｂ）に示すように、側面切刃６３の仮想延長線ｋ２と基準面Ｈとのなす角の角度をβ２とし、図９（ｃ）に示すように、第１凹溝２１Ａのうち第１切刃６１に連続する側に位置している端部の仮想延長線ｋ３と基準面Ｈとのなす角の角度をγ２としたとき、α２＜β２＜γ２である。
【００８０】
α２＜β２であることによって、側面視における隆起部２３Ａの頂部２３０が側面切刃６３よりも高くなるため、横送り加工の場合に、側面切刃６３によって生成された切屑をより確実にカールさせて分断することができる。また、β２＜γ２であることによって、溝入れ加工の場合に、第１切刃６１によって生成される切屑の厚みは、中央部が端部よりも薄くなるため、切屑の幅方向の圧縮を促進する。すなわち、α２＜β２＜γ２であることによって、溝入れ加工および横送り加工ともに切屑排出性が良好になる。本実施形態においては、例えば、α２＝２°、β２＝４°、γ２＝２０°とすればよい。なお、α２、β２、γ２は、これらに制限されるものではなく、作用効果を奏するために適宜変更できる。
【００８１】
上面２は、図７および図８に示すように、クランプ面７に連続しているとともに、端面切刃６０に近づくにつれて下面３に近づくように傾斜している傾斜面２５をさらに有している。
【００８２】
本実施形態においては、図６（ｃ）に示すように、側面視において、隆起部２３Ａのうち端面切刃６０から遠い側に位置している後方側は、傾斜面２５上に位置している。つまり、隆起部２３Ａの後方側は、先端側よりも高い位置にある。この構成によって、端面切刃６０によって生成された切屑がクランプ面７に進入することを抑制する。
【００８３】
一対の隆起部２３Ａ、２３Ａの両側には、図７および図８に示すように、一対の第１補助隆起部２６、２６が設けられている。この構成によって、一対の隆起部２３Ａ、２３Ａのそれぞれの下端部付近の肉厚をより大きく確保できるため、切屑が勢いよく当たるような高負荷切削条件下においても、一対の隆起部２３Ａ、２３Ａの欠損を抑制することができる。また、本実施形態においては、一対の第１補助隆起部２６、２６の形成によって肉厚を確保するため、溝入れ加工の場合には、切屑との接触面積が低減するために切削抵抗を低減することができ、肩溝加工の場合には、第２切刃６２によって生成された切屑の排出するための空間を確保することができる。例えば、一対の隆起部２３Ａ、２３Ａのそれぞれの下端部付近の肉厚をより大きく確保する他の例としては、一対の隆起部２３Ａ、２３Ａの両側に側面切刃６３に到達するような壁を設ける方法があるが、この場合では、端面切刃６０によって生成された切屑の進行方向を阻むように壁面が形成される。このため、溝入れ加工の場合には、接触面積が増加して切削抵抗が高くなり、肩溝加工の場合には、切屑が詰まって切屑排出性が悪くなる場合がある。これに対して、本実施形態においては、このように壁を設ける場合と比べて、上下方向および左右方向に空間を確保することができて、切屑排出性が良好なインサート１Ａを容易に設計することができる。
その他の構成は、上述した実施形態に係るインサート１と同様であるので、説明を省略する。
【００８４】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図１１および図１２を用いて説明する。なお、以下の説明では、インサート１Ａと異なる部分についてのみ説明する。
【００８５】
本実施形態のインサート１Ｂにおいては、上面視において、第１領域２１１の後方側における第１凹溝２１Ａの縁が、本体部１０の外方側に凸となるように形成されている。具体的には、図１２に示す領域Ｕにおいて、第１凹溝２１Ａの縁が、本体部１０の外方側に凸となるように形成されている。この構成によって、端面切刃６０によって生成された切屑が、一対の上昇頂部２３２、２３２および第２領域２１２によってカールする際に、沈み込む空間を幅方向により大きく確保することができて、切屑のカール径がより良好に制御される。
【００８６】
本実施形態においては、上述の長手方向に垂直な断面視において、第１凹溝２１Ａの第１領域２１１の深さがインサート１Ａよりも大きくなっている。この構成によって、端面切刃６０によって生成された切屑が、一対の上昇頂部２３２、２３２および第２領域２１２によってカールする際に、沈み込む空間を上下方向により大きく確保することができて、切屑のカール径がより良好に制御される。
【００８７】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について、図１３〜図１５を用いて説明する。なお、以下の説明では、インサート１Ａ、１Ｂと異なる部分についてのみ説明する。
【００８８】
本実施形態のインサート１Ｃにおいては、立ち上り面２３６の高さが下降頂部２３１および上昇頂部２３２よりも高くなっている。具体的には、図１４に示すように、基準面Ｈのうち、立ち上り面２３６の頂部を通る面Ｔ２は、下降頂部２３１および上昇頂部２３２よりも高くなっている。この構成によって、被削材および工具の送り量が大きい切削条件下でも、第２切刃６２を用いる肩溝加工の場合、第２切刃６２によって生成された切屑のカール径を良好に制御することができる。
【００８９】
本実施形態においては、金型作成の簡便さ、および使用材料量の低減の観点から、上面２は、一対の第１補助隆起部２６、２６を有していない。
【００９０】
本実施形態においては、図１５に示すように、上面視において、第２領域２１２における第１凹溝２１Ａの幅ｗ２１は、端面切刃６０から離れるにつれて小さくなっており、第１領域２１１と第２領域２１２とは滑らかに連続している。この構成によって、端面切刃６０によって生成される切屑が第１凹溝２１Ａの内壁面から受ける力を漸次大きくしていくことができるため、急激な負荷をかけることなく切屑の圧縮を促進することができる。
【００９１】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について、図１６を用いて説明する。なお、以下の説明では、切削インサート１Ａ、１Ｂ、１Ｃと異なる部分についてのみ説明する。
【００９２】
本実施形態のインサート１Ｄにおいては、図１６に示すように、第１凹溝２１Ａの底部には、一対の立ち上り面２３６、２３６に連続し、立ち上り面２３６、２３６が位置している方向に延びている一対の第２補助隆起部２７、２７が形成されている。この構成によって、肩溝加工の場合、所定の第２切刃６２よりも大きい切り込みを要する切削にも適用することができて、切屑のブレーカ壁として機能する。
【００９３】
本実施形態においては、図１６に示すように、一対の隆起部２３Ａ、２３Ａのそれぞれの頂部２３０は、上昇頂部２３２の端面切刃６０から遠い側に位置している端部に連続して、端面切刃６０から離れるにつれて、さらに下面３から離れる側に傾斜している補助上昇頂部２３３を有している。この構成によって、端面切刃６０から生成される切屑のカールを促進する機能を奏する傾斜部分が多段で構成されるため、切削条件によって、上昇頂部２３２および補助上昇頂部２３３の角度や高さを適宜設定することができて、汎用性が高まる。
【００９４】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態について、図１７〜図１９を用いて説明する。なお、以下の説明では、インサート１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄと異なる部分についてのみ説明する。
【００９５】
本実施形態のインサート１Ｅにおいては、図１７に示すように、一対の隆起部２３Ａ、２３Ａのそれぞれは、第１切刃６１に連続している。この構成によって、溝入れ加工の場合に、第１切刃６１および第２切刃６２によって生成された切屑は、刃先から支持されるため、より安定して排出され易くなる。また、肩溝加工の場合は、隆起部２３Ａが第２切刃６２に連続していないために、第２切刃６２の刃幅全域を切削に用いることができる。
【００９６】
また、本実施形態においては、図１７に示すように、端面切刃６０から離れるにつれて端面切刃６０側に位置している一対の隆起部２３Ａ、２３Ａの間の距離が大きくなっている。例えば、図１８において、端面切刃からの距離ｄ４、ｄ５、ｄ６がｄ４＜ｄ５＜ｄ６である場合、各位置での下面３に垂直な面における断面、すなわち上述の長手方向に垂直な断面を図１９に示す。具体的には、図１９（ａ）に第１切刃６１から距離ｄ４離れた位置における断面を示し、図１９（ｂ）に第１切刃６１から距離ｄ５離れた位置における断面を示し、図１９（ｃ）に第１切刃６１から距離ｄ６離れた位置における断面を示す。図１９（ａ）に示される一対の隆起部２３Ａ、２３Ａ間の距離をｗ７とし、図１９（ｂ）においてはｗ８とし、図１９（ｃ）においてはｗ９とすると、ｗ７＜ｗ８＜ｗ９である。この構成によって、隆起部２３Ａは、第２切刃６２と交差する方向に延びるために、肩溝加工の場合に、第２切刃６２によって生成される切屑のブレーカ壁として機能する。したがって、第２切刃６２によって生成される切屑のカールの径を良好に制御して、切屑排出性を良好にする。
【００９７】
＜切削工具＞
インサート１、１Ａ〜１Ｅのそれぞれは、上述の通り、内径の溝入れ加工、外径の溝入れ加工、突切り加工用および端面溝入れ加工のいずれにも使用することができる。
次に、本発明の実施形態に係る切削工具として、インサート１を装着した切削工具３０について、インサート１を端面溝入れ加工に使用する場合を例に挙げ、図２０を参照して説明する。
【００９８】
図２０に示すように、本実施形態の切削工具３０は、インサート１と、インサート１を先端に挟持する挟持部３２を有している角柱状のホルダ３１とを備えている。切刃６が挟持部３２の先端から突出するような状態でインサート１が挟持されるように、インサート１はホルダ３１の先端部に取り付けられる。なお、耐久性の向上の観点から、本実施形態においては、ホルダ３１と挟持部３２とが一体形成されているが、挟持部３２とホルダ３１とが着脱可能なものでもよい。また、本実施形態では、ホルダ３１の先端部に設けられたネジ３３によって拘束力を調節し、インサート１を上から押さえ込んで拘束する方法を用いているが、これに限定されるものではない。
【００９９】
インサート１のホルダ３１への固定は、例えば次のようにして行なうことができる。図２０に示すように、まず、インサート１を矢印Ｖ方向に動かし、挟持部３２の上顎部３２ａと下顎部３２ｂとの間にインサート１を挿入する。次に、ネジ３３を締め込み、上顎部３２ａを弾性変形させて押し下げる。その結果、インサート１が下顎部３２ｂに押圧され、上顎部３２ａと下顎部３２ｂとの間に挟持固定される。本実施形態では、ホルダ３１にスリット３２ｃが形成されているので、スリット３２ｃによって上顎部３２ａがより弾性変形し易くなり、より容易に上顎部３２ａの先端を押し下げることができる。
【０１００】
また、本実施形態の切削工具３０は、端面溝入れ加工に用いられるため、図２０に示すように、下顎部３２ｂが先端視において、加工溝の外周および内周に沿って湾曲している。下顎部３２ｂが先端視において鉛直に形成されている場合には、端面溝入れ加工では環状の溝を形成するため、加工径の大きさによっては、切削加工中に下顎部３２ｂが加工溝に接触する。したがって、あらかじめ加工径を決定し、その加工溝の外周および内周に沿って下顎部３２ｂを湾曲させている。
【０１０１】
＜切削加工物の製造方法＞
次に、本発明の実施形態に係る切削加工物の製造方法を、図２１を用いて説明する。本実施形態においては、切削工具３０を例にとって説明する。
【０１０２】
本実施形態は、端面溝入れ加工であるため、図２１（ｄ）に示すように、被削材１００の端面には、環状の溝１０１が形成される。なお、図２１（ａ）〜（ｃ）に示された被削材１００は、一部を断面図で記載している。
【０１０３】
本実施形態の切削加工物の製造方法は、以下の（ｉ）〜（iv）の工程を有する。
（ｉ）図２１（ａ）に示すように、略円柱状の被削材１００を、回転軸１０２を中心に矢印Ｘ方向に回転させる工程。
（ii）切削工具３０を矢印Ｙ方向に動かし、回転している被削材１００に切削工具３０を近接させる工程。
（iii）図２１（ｂ）に示すように、回転している被削材１００に切削工具３０の切刃６を接触させて被削材１００を切削する工程。
（iv）図２１（ｃ）に示すように、切削工具３０を矢印Ｚ方向に動かし、切削した被削材１００から切削工具３０を離隔する工程。
【０１０４】
以上のような各工程を経て、図２１（ｄ）に示す切削加工物１１０が製造される。
なお、（ｉ）の工程では、被削材１００と切削工具３０とは相対的に近づけばよく、例えば被削材１００を切削工具３０に近づけてもよい。これと同様に、（iv）の工程では、被削材１００と切削工具３０とは相対的に離隔すればよく、例えば被削材１００を切削工具３０から離隔してもよい。また、（iii）の工程においては、溝入れ加工の際には、溝を形成する加工が行なわれるとともに、横送り加工が行なわれる。
【０１０５】
切削加工を継続する場合には、被削材１００を回転させた状態を保持したまま、被削材１００の異なる箇所に切削工具３０の切刃６を接触させる工程を繰り返せばよい。さらに、肩溝加工の際には、すでに形成された加工溝の内壁面と端面との角部に、切刃６の一方端部側が接触するように、（ｉ）〜（iv）の工程を行えばよい。
【０１０６】
被削材１００の材質としては、例えば、炭素鋼、合金鋼、ステンレス鋼、鋳鉄、非鉄金属などが挙げられる。
【０１０７】
なお、本実施形態では左勝手のホルダ３１を用いて説明したが、右勝手のホルダ３１であってもよい。また、本実施形態では、インサート１を取り付けた切削工具３０を用いる場合を例にとって説明したが、インサート１に代えて、インサート１Ａ〜１Ｅを取り付けた切削工具を用いても、同様の効果を奏することができる。
【０１０８】
なお、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正および変更を加えることが出来るのは言うまでもない。
【０１０９】
例えば、上述の実施形態では、一対の隆起部２３、２３は同じ構成を有しているが、これ代えて、一対の隆起部２３、２３が互いに異なる構成を有していてもよい。
【０１１０】
また、本発明は、各実施形態に係るそれぞれのインサート１、１Ａ〜１Ｅに限定されるものではなく、インサート１、１Ａ〜１Ｅの構成要素を相互に組み合わせてさらに他の実施形態に係るインサートを構成してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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