(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面と、
上面と、
前記下面および前記上面のそれぞれに接続された側面と、
前記上面と前記側面との交線部に位置した上切刃とを備えた切削インサートであって、
前記上切刃は、外側に凸曲線形状である第１の主切刃と、直線形状であって該第１の主切刃に連続した第１の副切刃とを有し、
前記側面は、前記第１の主切刃に連なる部分であって前記上面の中心と前記下面の中心とを結ぶ仮想直線に対して前記上面から前記下面に向かうにつれて外側に傾斜した第１の傾斜面、および前記第１の副切刃に連なる部分であって前記仮想直線に対して平行な第１の平行面を有し、
前記側面における前記第１の傾斜面の前記仮想直線に対する傾斜角は、前記第１の主切刃の端部に連なる部分から前記第１の主切刃の中心に連なる部分に向かうにしたがって大きくなっていることを特徴とする切削インサート。
【請求項２】
前記側面における前記第１の傾斜面は、前記仮想直線に平行な方向における幅が一定であることを特徴とする請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３】
前記上面は、外周縁に位置して前記上切刃に接続されたランド面、および該ランド面に囲まれた、前記上面の中心に向かうにつれて高さが低くなるすくい面を有し、
前記側面における前記第１の傾斜面の下端が、前記すくい面の下端よりも低い位置にあることを特徴とする請求項１または２に記載の切削インサート。
【請求項４】
上面視した場合に、前記すくい面の外周と内周との間隔は、前記第１の主切刃の端部に対応する部分から前記第１の主切刃の中心に対応する部分に向かうにしたがって大きくなっていることを特徴とする請求項３に記載の切削インサート。
【請求項５】
前記上面は、前記すくい面に囲まれた、前記上面の中心に向かうにつれて高さが高くなるブレーカ面を有し、
上面視した場合に、前記ブレーカ面の外周と内周との間隔は、前記第１の主切刃の端部に対応する部分から前記第１の主切刃の中心に対応する部分に向かうにしたがって大きくなっていることを特徴とする請求項３または４に記載の切削インサート。
【請求項６】
前記下面と前記側面との交線部に位置した下切刃をさらに備え、
該下切刃は、外側に凸曲線形状である第２の主切刃と、直線形状であって該第２の主切刃に連続した第２の副切刃とを有し、
前記側面は、前記第２の主切刃に連なる部分であって前記仮想直線に対して前記下面から前記上面に向かうにつれて外側に傾斜した第２の傾斜面、および前記第２の副切刃に連なる部分であって前記仮想直線に対して平行な第２の平行面を有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の切削インサート。
【請求項７】
前記上切刃と前記下切刃とが上下に重なり合っていることを特徴とする請求項６に記載の切削インサート。
【請求項８】
前記仮想直線および前記第１の主切刃の中心を含む断面において、
前記第２の傾斜面の前記仮想直線に対する傾斜角が、前記第１の傾斜面の前記仮想直線に対する傾斜角と同じであることを特徴とする請求項７に記載の切削インサート。
【請求項９】
前記仮想直線および前記第１の主切刃の中心を含む断面において、
前記第２の傾斜面の前記仮想直線に平行な方向における幅が、前記第１の傾斜面の前記仮想直線に平行な方向における幅と同じであることを特徴とする請求項７に記載の切削インサート。
【請求項１０】
先端側に複数のインサートポケットを有するホルダと、
前記上切刃が前記ホルダの側方に突出するように前記インサートポケットに装着された、請求項１〜５のいずれか１つに記載の切削インサートとを具備した切削工具。
【請求項１１】
請求項１０に記載の切削工具を回転させる工程と、
回転している前記切削工具における前記上切刃を被削材に接触させる工程と、
前記切削工具を前記被削材から離す工程とを備えた切削加工物の製造方法。
【請求項１２】
先端側に複数のインサートポケットを有するホルダと、
前記上切刃または前記下切刃が前記ホルダの側方に突出するように前記インサートポケットに装着された、請求項６〜９のいずれか１つに記載の切削インサートとを具備した切削工具。
【請求項１３】
請求項１２に記載の切削工具を回転させる工程と、
回転している前記切削工具における前記上切刃または前記下切刃を被削材に接触させる工程と、
前記切削工具を前記被削材から離す工程とを備えた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、切削工具および被削加工物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被削材の切削加工に用いられる切削工具として、特許文献１に記載の切削インサートが知られている。特許文献１に記載の切削インサートは、具体的には、正面フライス加工またはエンドミル加工のような転削加工に用いられる。特許文献１に記載の切削インサートは、上面と側面との交線部に形成された上切刃、および下面と側面との交線部に形成された下切刃を有している。切刃は、平面視した場合に凸曲線形状である主切刃と、この主切刃に連続して直線形状である副切刃とによって構成されている。【０００３】
このような主切刃および副切刃を備えている場合には、主切刃によって被削材の切削加工が主に行われる。このとき、副切刃は、切削加工に用いられなくても良いが、仕上げ面の向上のため、さらい刃として用いられる場合もある。【０００４】
特許文献１に記載の切削インサートを用いて切削加工を行う場合には、切刃として上切刃および下切刃を有していることから、切削加工時における反対側の切刃の干渉を回避するためにホルダのアキシャルレーキおよびラジアスレーキが負の値に設定される。しかしながら、アキシャルレーキおよびラジアスレーキが負の値である場合、切刃の切れ味が低下するため、すくい角を大きくすることが求められる。その結果、刃先強度が低下して、切削インサートの耐久性が低下するという課題が生じていた。【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、切刃の切れ味を良好なものにしつつも耐久性が良好な切削インサート、切削工具および切削加工物の製造方法を提供することにある。
【特許文献１】特開２０１２−５００７３２号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明の一態様に基づく切削インサートは、下面と、上面と、前記下面および前記上面のそれぞれに接続された側面と、前記上面と前記側面との交線部に位置した上切刃とを備えている。前記上切刃は、外側に凸曲線形状である第１の主切刃と、直線形状であって該第１の主切刃に連続した第１の副切刃とを有している。前記側面は、前記第１の主切刃に連なる部分であって前記上面の中心と前記下面の中心とを結ぶ仮想直線に対して前記上面から前記下面に向かうにつれて外側に傾斜した第１の傾斜面、および前記第１の副切刃に連なる部分であって前記仮想直線に対して平行な第１の平行面を有している。そして、上記態様の切削インサートは、前記側面における前記第１の傾斜面の前記仮想直線に対する傾斜角が、前記第１の主切刃の端部に連なる部分から前記第１の主切刃の中心に連なる部分に向かうに従って大きくなっていることを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】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。
【図２】図１に示す切削インサートの平面図である。
【図３】図１に示す切削インサートの側面図である。
【図４】図２に示す切削インサートにおけるＤ１−Ｄ１断面の断面図である。
【図５】図４に示す切削インサートにおける領域Ａ１を拡大した拡大断面図である。
【図６】図２に示す切削インサートにおけるＤ２−Ｄ２断面の断面図である。
【図７】図６に示す切削インサートにおける領域Ａ２を拡大した拡大断面図である。
【図８】図２に示す切削インサートにおけるＤ３−Ｄ３断面の断面図である。
【図９】図８に示す切削インサートにおける領域Ａ３を拡大した拡大断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態の切削工具を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示す切削工具の側面図である。
【図１２】本発明の一実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す斜視図である。
【図１３】本発明の一実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す斜視図である。
【図１４】本発明の一実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す斜視図である。
【図１５】切削加工物（被削材）の切削状況を示す概略図である。
【図１６】図１５における領域Ａ４を拡大した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜切削インサート＞
以下、一実施形態の切削インサートについて、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、実施形態の構成部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。従って、本発明の切削インサートは、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
【０００９】
図１〜９に示すように、本実施形態の切削インサート１は、上面３、下面５および側面７を有している。側面７は上面３および下面５にそれぞれ接続されている。上面３と側面７との交線部には上切刃９が形成されている。下面５と側面７との交線部には下切刃１１が形成されている。上面３および下面５は、それぞれ平面視した場合の形状が略円形状であって、ほぼ同じ形状となっている。具体的には、上面３の外周が４つの円弧形状の曲線部位を有している。４つの曲線部位は、それぞれ平面視した場合に直線形状である部位によって連結されている。
【００１０】
切削インサート１の材質としては、例えば、超硬合金あるいは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、あるいはＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏに炭化タンタル（ＴａＣ）を添加したＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏがある。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）、または窒化チタン（ＴｉＮ）を主成分としたチタン化合物が挙げられる。
【００１１】
切削インサート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、炭化チタン（ＴｉＣ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）またはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などが挙げられる。
【００１２】
本実施形態の切削インサート１における上面３および下面５の最大幅は５〜２０ｍｍである。また、下面５から上面３までの高さは２〜８ｍｍである。ここで、下面５から上面３までの高さとは、上面３の上端と下面５の下端との間における上面３の中心と下面５の中心とを結ぶ仮想直線Ｘに平行な方向での幅を意味している。また、仮想直線Ｘは、上面３の中心と下面５の中心とを結んでいることから、切削インサート１の中心軸でもある。
【００１３】
なお、上面３および下面５の形状としては、上記の形態に限定されるものではない。例えば、平面視した場合の上面３の形状が三角形状、四角形状、五角形状、六角形状または八角形状のような多角形状であってもよい。また、上面３が曲線部位を有している場合であっても、この曲線部位は円弧状に限定されるものではない。曲線部位としては放物線または楕円曲線のように外側に凸である凸曲線状であってもよい。
【００１４】
上面３の中心から下面５の中心にかけて貫通孔１３が形成されている。そのため、貫通孔１３の貫通方向は、上記の仮想直線Ｘに対して平行である。貫通孔１３は、切削インサート１を切削工具１０１のホルダ１０３にネジ止め固定する際にネジ１０５を挿入するために設けられている。なお、切削インサート１をホルダ１０３に固定する方法としては、上記のネジ止め固定による方法に代えて、クランプ構造を用いた方法を採用しても良い。
【００１５】
上面３は、ランド面１５、すくい面１７、ブレ−カ面１９および主面２１を有している。ランド面１５は、上面３の外周に位置して上切刃９に接続されている。すくい面１７は、ランド面１５よりも中心側に位置している。また、すくい面１７は、中心に向かうにつれて高さが低くなる傾斜面である。ブレ−カ面１９は、すくい面１７よりも中心側に位置している。また、ブレ−カ面１９は、中心に向かうにつれて高さが低くなる傾斜面の部位と、この傾斜面よりも中心側に位置して高さが高くなる部位とによって構成された凹形状の構成となっている。主面２１は、ブレ−カ面１９よりも中心側に位置している。また、主面２１は、仮想直線Ｘに対して垂直な平坦面である。
【００１６】
ランド面１５は、下面５に対してほぼ平行か、中心に向かうにつれて高さが低くなる傾斜面となるように形成されている。なお「ほぼ平行」とは、厳密に平行であることを意味するものではなく、±５°程度のわずかな傾斜となっていても良いことを意味している。下面５が平坦ではなく下面５に対して平行であるか否かの評価が難しい場合には、下面５の代わりに仮想直線Ｘと比較すればよい。すなわち、ランド面１５は仮想直線Ｘに対して垂直であるか否かによって評価すればよい。
【００１７】
ランド面１５と側面７との交線部には上切刃９が形成されている。ランド面１５は、上切刃９の強度を高めるために設けられている。ランド面１５を有していない場合は、すくい面１７と側面７との交線部に上切刃９が形成されることになる。ランド面１５の内側に位置するすくい面１７は、上述の様に、中心に向かうにつれて高さが低くなる傾斜面である。そのため、すくい面１７と側面７とのなす内角は小さい。しかしながら、ランド面１５と側面７とのなす内角は、すくい面１７と側面７とのなす内角よりも大きい。そのため、ランド面１５を有することによって、上切刃９の強度を高めることができる。
【００１８】
なお、上切刃９の切削性を高めることを目的とするのであれば、すくい面１７と側面７との交線部に上切刃９が形成された構成としても良い。上切刃９が鋭利な形状となるからである。ランド面１５の幅は、上面３の外周とすくい面１７の外周との間隔で示される。ランド面１５の幅は、切削条件によって適宜設定されるが、例えば０．０５〜０．２ｍｍの範囲で設定される。
【００１９】
すくい面１７は、ランド面１５の内側に位置している。すくい面１７は、上切刃９において切削された切屑をすくい取るような役割をしている。そのため、被削材２０１の切屑はすくい面１７の表面を伝うように流れる。すくい面１７は、切屑を良好にすくい取るために、中心に向かうにつれて高さが低くなる傾斜面となっている。すくい面１７に垂直な断面における下面５とすくい面１７とのなす角で示される傾斜角度は、例えば１０°〜５０°の範囲で設定すればよい。すくい面１７は、中心に向かうにつれて高さが低くなっていればよい。そのため、図４〜９に示すように、断面視した場合に傾斜角度の互いに異なる複数の領域によって構成されていてもよく、また、凹曲線形状となっていてもよい。
【００２０】
ブレ−カ面１９は、すくい面１７の内側に位置している。ブレ−カ面１９は、すくい面１７の上を流れてきた切屑を螺旋状にカールさせる役割をしている。切屑が螺旋状に変形することによって、切削インサート１は、優れた切屑排出性を発揮することが可能となる。そのため、ブレ−カ面１９における主面２１に近い領域は、外周から遠ざかるにつれて高さが高くなっている。具体的には、ブレ−カ面１９は、上面３における外周側よりも中心側の高さが高い傾斜面となっている。ブレ−カ面１９に垂直な断面における、下面５とブレ−カ面１９の上記の傾斜面とのなす角で示される傾斜角度は、例えば５°〜４５°の範囲で設定すればよい。
【００２１】
上面３と側面７との交線部には上切刃９が形成されている。上切刃９は、外側に凸曲線形状である第１の主切刃２３と、直線形状である第１の副切刃２５とを有している。本実施形態の切削インサート１は、第１の主切刃２３として、４つの円弧状の部位を有している。また、４つの第１の主切刃２３の間には、それぞれ直線形状の第１の副切刃２５が位置している。すなわち、４つの第１の主切刃２３が４つの第１の副切刃２５によってそれぞれ連結されている。それぞれの第１の主切刃２３は、それぞれの第１の副切刃２５よりも長い構成となっている。
【００２２】
なお、本実施形態の切削インサート１は、４つの第１の主切刃２３および４つの第１の副切刃２５を有しているが、第１の主切刃２３および第１の副切刃２５の数は、４つに限定されず、例えば、２つ，３つ，５つ或いは６つ以上であっても何ら問題ない。
【００２３】
本実施形態の切削インサート１を用いた図１０に示す切削工具１０１においては、４つの第１の主切刃２３の１つが主切刃として被削材２０１の切削加工に用いられる。このとき、この切削加工に用いられる第１の主切刃２３に隣接する第１の副切刃２５が、「さらい刃」として切削加工に用いられる。さらい刃として用いられる第１の副切刃２５は、被削材２０１の上面３に対して平行となるようにホルダ１０３に配置される。
【００２４】
なお、このとき上面３と側面７との交線部は、２つの面が交わることによる厳密な線形状ではない。上面３と側面７との交線部が鋭角に尖っていると、上切刃９の耐久性が低下する。そのため、上面３と側面７とが交わる部分がわずかに曲面形状となっている、いわゆるホーニング加工が施されていても良い。
【００２５】
上切刃９は、下面５に向かって窪んだ複数の第１の凹部２７を有している。複数の第１の凹部２７は、それぞれ下面５に向かって窪んでいる。そのため、複数の第１の凹部２７は、側面視した場合に、上方に向かって開口する凹形状となっている。このような第１の凹部２７を上切刃９が有している場合には、上切刃９が上面３に平行な直線形状である場合と比較して、第１の凹部２７における上面３に対して傾斜している部分を被削材２０１に対して傾斜して接触させ易くなる。これにより、切削に要する力を小さくできるので、被削材２０１を良好に加工できる。
【００２６】
また、本実施形態の切削インサート１は、上面３と側面７との交線部に形成された上切刃９に加えて、下面５と側面７との交線部に形成された下切刃１１を備えている。切削インサート１をホルダ１０３に装着する際に、上下反転させて装着することによって下切刃１１を上切刃９と同様に機能させることができる。そのため、本実施形態の切削インサート１においては、下面５は、上面３と同様の構成を備えている。具体的には、下面５は、上面３と同様に、ランド面１５、すくい面１７、ブレ−カ面１９および主面２１を有している。
【００２７】
また、下切刃１１が上切刃９と同様の機能を有するため、下切刃１１は、外側に凸曲線形状である第２の主切刃２９と、直線形状である第２の副切刃３１とを有している。本実施形態の切削インサート１は、第２の主切刃２９として、４つの円弧状の部位を有している。また、４つの第２の主切刃２９の間には、それぞれ直線形状の第２の副切刃３１が位置している。すなわち、４つの第２の主切刃２９が４つの第２の副切刃３１によって連結されている。それぞれの第２の主切刃２９は、それぞれの第２の副切刃３１よりも長い構成となっている。また、下切刃１１は、上切刃９における第１の凹部２７に対応する第２の凹部３３を備えている。すなわち、下切刃１１は、上面３に向かって窪んだ複数の第２の凹部３３を有している。
【００２８】
上面３と下面５との間には側面７が形成されている。側面７は、上面３および下面５のそれぞれに接続されている。側面７は、第１の主切刃２３に連なる部分であって上面３の中心と下面５の中心とを結ぶ仮想直線Ｘに対して上面３から下面５に向かうにつれて外側に突出するように傾斜した第１の傾斜面３５、および第１の副切刃２５に連なる部分であって仮想直線Ｘに対して平行な第１の平行面３７を有している。ここで「外側」とは、切削インサート１を平面視した場合に切削インサート１の中心軸から離れる方向のことを意味している。
【００２９】
具体的には、側面７は、上面３の外周縁における曲線部位すなわち第１の主切刃２３に接続された曲面状の部位と、上面３の外周縁における直線部位すなわち第１の副切刃２５に接続された平面状の部位とを有している。曲面状の部位は、上面３に連なる部分、下面５に連なる部分およびこれらの部分の間に位置する部分を有している。この上面３に連なる部分が、仮想直線Ｘに対して上面３から下面５に向かうにつれて傾斜角θで外側に向かって傾斜した第１の傾斜面３５である。また、上記の平面状の部位が第１の平行面３７である。
【００３０】
凸曲線形状の第１の主切刃２３および直線形状の第１の副切刃２５を有する切削インサート１を用いて切削加工を行った場合には、さらい刃である第１の副切刃２５よりも第１の主切刃２３に被削材２０１から大きな切削抵抗が加わる。さらに、第１の主切刃２３が凸曲線形状である場合は、図１５，１６に示すように、第１の主切刃２３の、第１の副切刃２５から離れた部分において切削される被削材２０１の厚みが大きくなる。そのため、この部分には相対的に大きな力が加わる。
【００３１】
より具体的には、上切刃９を用いて切削加工を行った場合には、まずＺ１の領域が切削される。Ｚ１の領域が切削された後、あるいはＺ１の領域が切削されるのと同時に、切削工具１０１は左から右へとスライドする。そして、次にＺ２の領域が切削インサート１によって切削される。Ｚ２の領域が切削された後、或いはＺ２の領域が切削されるのと同時に、切削工具１０１は左から右へとスライドする。そして、次にＺ３の領域が切削インサート１によって切削される。このように切削インサート１による切削加工と切削インサート１を備えた切削工具１０１のスライドとが組み合わされることによって被削材２０１の正面フライス加工が行われる。
【００３２】
このとき、第１の主切刃２３が凸曲線形状であることから、第１の主切刃２３の中心において切削される切屑の厚みＲ２が、第１の主切刃２３での第１の副切刃２５に近い端部において切削される切屑の厚みＲ１よりも大きくなる。そのため、第１の主切刃２３の中心には端部と比較して大きな力が加わり易い。
【００３３】
本実施形態の切削インサート１においては、側面７における第１の傾斜面３５の仮想直線Ｘに対する傾斜角θが、第１の主切刃２３の端部に連なる部分から第１の主切刃２３の中心に連なる部分に向かうに従って大きくなっている。すなわち、第１の主切刃２３の中心における刃先の厚みが相対的に厚い形状となっている。そのため、切刃の切れ味を高めるためにすくい角を大きくした場合であっても、相対的に大きな力が加わる箇所である、第１の主切刃２３の中心に連なる部分での刃先強度が高められる。結果として、切刃の切れ味が良好であって耐久性が良好な切削インサート１を提供することができる。
【００３４】
また、本実施形態の切削インサート１においては、側面７における第１の傾斜面３５は、拘束面である第３の凹部４３が形成された部分を除いて、仮想直線Ｘに平行な方向の幅が一定である。本実施形態の切削インサート１においては、側面７における第１の主切刃２３に連なる部分（第１の傾斜面３５）の仮想直線Ｘに対する傾斜角を第１の主切刃２３の端部に連なる部分から第１の主切刃２３の中心に連なる部分に向かうに従って大きくしている。これによって、各切込み位置での上切刃９の強度の最適化を図っている。
【００３５】
このとき、第１の傾斜面３５の仮想直線Ｘに平行な方向における幅が小さいと、上切刃９の強度が低下する。特に、部分的に小さい場合には、この幅の小さい部分に大きな負荷が加わる可能性がある。しかしながら、仮想直線Ｘに平行な方向における幅が一定である場合には、上切刃９の強度がばらつくのを抑制できるので、上切刃９の全体としての強度をさらに高めることができる。
【００３６】
また、側面７における第１の傾斜面３５の下端が、すくい面１７の下端よりも低い位置にある。切削加工時において、被削材２０１から上切刃９に切削抵抗に伴う力が加わる。このとき、ランド面１５およびすくい面１７に比較的大きな力が加わり易い。側面７における第１の傾斜面３５の下端が、すくい面１７の下端よりも低い位置にあることによって、これらの面が形成されている部分での、ランド面１５およびすくい面１７と側面７との間における仮想直線Ｘに垂直な方向の厚みを確保することができる。そのため、切削インサート１の耐久性をさらに高めることができる。
【００３７】
また、本実施形態の切削インサート１は、下面５と側面７との交線部に位置した下切刃１１を備えている。下切刃１１を使用した場合においても、同様に切れ味が良好であって耐久性が良好な切削インサート１とするため、側面７が、第２の主切刃２９に連なる部分であって仮想直線Ｘに対して下面５から上面３に向かうにつれて外側に傾斜した第２の傾斜面３９、および第２の副切刃３１に連なる部分であって仮想直線Ｘに対して平行な第２の平行面４１を有している。本実施形態の切削インサート１においては、第１の平行面３７と第２の平行面４１とが、同一面となっている。
【００３８】
また、本実施形態の切削インサート１においては、上切刃９と下切刃１１とが上下に重なり合っている。上切刃９と下切刃１１とが上下に重なり合っていない場合は、側面７が第１の平行面３７および第２の平行面４１が別々の面になることから、第１の傾斜面３５の仮想直線Ｘに平行な方向における幅と、第２の傾斜面３９の仮想直線Ｘに平行な方向における幅とが異なる値となる。
【００３９】
すなわち、第１の傾斜面３５および第２の傾斜面３９の少なくとも一方に、第１の傾斜面３５の仮想直線Ｘに平行な方向における幅が部分的に小さい領域が生じることになる。このような場合には、上述のように、上切刃９または下切刃１１の強度にばらつきが生じやすくなる。しかしながら、上切刃９と下切刃１１とが上下に重なり合っていることによって、上切刃９および下切刃１１の強度にばらつきが生じる可能性を小さくできる。
【００４０】
本実施形態の切削インサート１では、仮想直線Ｘおよび第１の主切刃２３の中心を含む断面において、第２の傾斜面３９の仮想直線Ｘに対する傾斜角が、第１の傾斜面３５の仮想直線Ｘに対する傾斜角と同じである。また、図６に示すように、仮想直線Ｘおよび第１の主切刃２３の中心を含む断面において、第２の傾斜面３９の仮想直線Ｘに平行な方向における幅が、第１の傾斜面３５の仮想直線Ｘに平行な方向における幅と同じである。これは、上切刃９および下切刃１１の強度にばらつきが生じる可能性を小さくするためである。
【００４１】
本実施形態の切削インサート１は、既に示した通り、ランド面１５とブレーカ面１９および主面２１との間に、中心に向かうにつれて高さが低くなる傾斜面の形状であるすくい面１７を有している。平面視した場合における、すくい面１７の外周と内周との間の間隔で示されるすくい面１７の幅Ｗ１は、第１の主切刃２３の端部に連なる部分から第１の主切刃２３の中心に連なる部分に向かうに従って大きくなっている。
【００４２】
なお、第１の主切刃２３の端部に連なる部分とは、平面視した場合における上面３の中心と第１の主切刃２３の端部とを結ぶ直線とすくい面１７の外周との交点を意味している。また、第１の主切刃２３の中心に連なる部分とは、平面視した場合における上面３の中心と第１の主切刃２３の中心とを結ぶ直線とすくい面１７の外周との交点を意味している。
【００４３】
加えて、本実施形態の切削インサート１においては、すくい面１７の内側に位置して、中心に向かうにつれて高さが高くなる傾斜面の形状であるブレーカ面１９の幅Ｗ２が、第１の主切刃２３の端部に連なる部分から第１の主切刃２３の中心に連なる部分に向かうに従って大きくなっている。
【００４４】
なお、ブレーカ面１９の幅とは、平面視した場合における上面３の中心と外周とを通る直線とブレーカ面１９との２つの交点であって、外周側の交点と中心側の交点との間の間隔を意味している。また、第１の主切刃２３の端部に連なる部分とは、平面視した場合における上面３の中心と第１の主切刃２３の端部とを結ぶ直線とブレーカ面１９との交点を意味している。また、第１の主切刃２３の中心に連なる部分とは、上面３の中心と第１の主切刃２３の中心とを結ぶ直線とブレーカ面１９との交点を意味している。
【００４５】
このように、すくい面１７およびブレーカ面１９によって構成される凹面全体の幅が、第１の主切刃２３の端部に連なる部分から第１の主切刃２３の中心に連なる部分に向かうに従って大きくなっている。
【００４６】
上述の通り、第１の主切刃２３が凸曲線形状である。また、第１の主切刃２３の中心において切削される切屑の厚みＲ２が、第１の主切刃２３での第１の副切刃に近い端部において切削される切屑の厚みＲ１よりも大きい。そのため、第１の主切刃２３のうち中心において切削される切屑は、第１の主切刃２３のうち第１の副切刃に近い端部において切削される切屑よりもカールしにくい。
【００４７】
しかしながら、すくい面１７およびブレーカ面１９が上記の構成である場合には、すくい面１７およびブレーカ面１９における相対的に厚みの大きい切屑が流れる領域での幅が相対的に大きいので、すくい面１７およびブレーカ面１９によって構成される凹面全体を大きくすることなく切屑を安定してカールさせることができる。
【００４８】
また、本実施形態の切削インサート１では、第１の主切刃２３の中心に連なる部分におけるすくい面１７およびブレーカ面１９の下端の高さ、すなわち、凹面の底部の高さが、第１の主切刃２３の端部に連なる部分における凹面の底部の高さよりも低い。言い換えれば、第１の主切刃２３の中心に連なる部分における凹面の深さが、第１の主切刃２３の端部に連なる部分における凹面の深さよりも深くなっている。
【００４９】
そのため、第１の主切刃２３のうち中心において切削され、凹面における第１の主切刃２３の中心に連なる部分を流れる、相対的に厚みの大きな切屑であっても、安定して凹面に引き込んでカールさせることができる。
【００５０】
側面７は、複数の第３の凹部４３を有している。第３の凹部４３が、切削インサート１をホルダ１０３に取り付けて使用する際におけるホルダ１０３への拘束面として機能している。すなわち、複数の凹状の拘束面を側面７が有している。
【００５１】
そして、本実施形態の切削インサート１においては、これらの拘束面の少なくとも一部が第１の凹部２７の底部の下方に位置している。すなわち、複数の第３の凹部４３は、それぞれ少なくとも一部が第１の凹部２７の底部の下方に位置している。複数の第３の凹部４３は、平面透視した場合に、上切刃９よりも上面３の中心に向かって窪んでいる。このように、ホルダ１０３への拘束面である複数の第３の凹部４３は、単に側面７に形成されているのではなく、第１の凹部２７の底部のそれぞれの下方に位置している。
【００５２】
上切刃９が第１の凹部２７を有しているため、上切刃９によって被削材２０１を切削加工する場合に、上切刃９のうち第１の凹部２７の底部には、相対的に大きな切削抵抗が加わり易い。そのため、この底部の近くに応力が集中して亀裂が生じる場合がある。しかしながら、上記する第３の凹部４３を有していることから、第３の凹部４３において亀裂の進行を止めることができる。
【００５３】
具体的には、上切刃９の第１の凹部２７の底部から、切削インサート１の内部を伝い、下面５に向かって進行する亀裂が生じた場合であっても、第３の凹部４３の表面に亀裂が露出する。そのため、この亀裂による影響を上面３から第３の凹部４３までの部分的な欠損に留めることができる。言い換えれば、亀裂を進行させる力を第３の凹部４３から外部に逃がすことができ、亀裂が下面５にまで達する可能性を小さくできる。
【００５４】
また、複数の第３の凹部４３は、平面透視した場合に、下切刃１１よりも下面５の中心に向かって窪んでおり、複数の第３の凹部４３のそれぞれの少なくとも一部が、複数の第２の凹部３３における底部のそれぞれの上方に位置している。
【００５５】
そのため、下切刃１１を切刃として用いた際に、下切刃１１の第２の凹部３３の底部から、切削インサート１の内部を伝い、上面３に向かって進行する亀裂が生じた場合であっても、第３の凹部４３の表面に亀裂が露出する。そのため、この亀裂による影響を下面５から第３の凹部４３までの部分的な欠損に留めることができる。言い換えれば、亀裂を進行させる力を第３の凹部４３から外部に逃がすことができ、亀裂が上面３にまで達する可能性を小さくできる。
【００５６】
＜切削工具＞
次に、本発明の一実施形態の切削工具１０１について図面を用いて説明する。
【００５７】
本実施形態の切削工具１０１は、図１０，１１に示すように、回転中心軸Ｙを有するホルダ１０３と、複数の上記の切削インサート１とを備えている。ホルダ１０３は、先端側の外周面に複数のインサートポケット１０７を有している。複数の切削インサート１は、インサートポケット１０７にそれぞれ装着される。
【００５８】
ホルダ１０３は、回転中心軸Ｙを中心とする略回転体形状をなす。そして、ホルダ１０３の先端側の外周面には、インサートポケット１０７が等間隔に複数設けられている。インサートポケット１０７は、切削インサート１が装着される部分であり、ホルダ１０３の外周面および先端面に開口している。具体的には、インサートポケット１０７は、回転方向に対向する着座面と、着座面の交差する方向に位置し、着座面から離れるにつれての着座面の垂線に近付く方向に傾斜する、複数の拘束側面とを有している。
【００５９】
そして、ホルダ１０３に設けられた複数のインサートポケット１０７に、複数の切削インサート１が装着される。複数の切削インサート１は、上切刃９が外周面から外方、すなわちホルダ１０３の側方に突出するように装着される。具体的には、複数の切削インサート１は、上切刃９における円弧状の曲線部位がホルダ１０３の外周面から突出するようにホルダ１０３に装着されている。これにより、上切刃９の曲線部位が切削時にホルダ１０３の外周面から最も突出した位置に拘束されるので、本実施形態の切削インサート１の効果を良好に奏することができる。
【００６０】
なお、切削インサート１が上切刃９だけでなく下切刃１１も有している場合であれば、切削インサート１を上下反転させ、下切刃１１が外周面からホルダ１０３の側方に突出するように切削インサート１をインサートポケット１０７に装着しても良い。
【００６１】
また、複数の第３の凹部４３の少なくとも１つが、ホルダ１０３に当接している。そのため、このホルダ１０３に当接している第３の凹部４３が切削インサート１のホルダ１０３への拘束面として機能している。このとき、第３の凹部４３の底部はホルダ１０３から離れるように当接していることが好ましい。第３の凹部４３の底部がホルダ１０３に当接している場合、ホルダ１０３から第３の凹部４３の底部に力が加わることによって、第３の凹部４３の底部から亀裂が生じる可能性があるからである。第３の凹部４３の底部がホルダ１０３から離れている場合には、第３の凹部４３の底部に上記の力が加わることが抑制される。そのため、第３の凹部４３から亀裂が生じる可能性を小さくできる。
【００６２】
本実施形態においては、切削インサート１は、ネジ１０５によって、インサートポケット１０７に装着されている。すなわち、切削インサート１の貫通孔１３にネジ１０５を挿入し、このネジ１０５の先端をインサートポケット１０７に形成されたネジ孔（不図示）に挿入してネジ部同士を螺合させることによって、切削インサート１がホルダ１０３に装着されている。
【００６３】
また、本実施形態においては、外周面から外方に突出する上切刃９が負のアキシャルレーキ角および負のラジアルレーキ角を有するように、切削インサート１がホルダ１０３に装着されている。
【００６４】
ホルダ１０３としては、鋼、鋳鉄などを用いることができる。特に、これらの部材の中で靱性の高い鋼を用いることが好ましい。
【００６５】
＜切削加工物の製造方法＞
次に、本発明の一実施形態の切削加工物の製造方法について図面を用いて説明する。
【００６６】
切削加工物は、被削材２０１を切削加工することによって作製される。本実施形態における切削加工物の製造方法は、以下の工程を備えている。すなわち、
（１）上記実施形態に代表される切削工具１０１を回転させる工程と、
（２）回転している切削工具１０１における上切刃９または下切刃１１を被削材２０１に接触させる工程と、
（３）切削工具１０１を被削材２０１から離す工程と、
を備えている。
【００６７】
より具体的には、まず、切削工具１０１を回転させながら被削材２０１に相対的に近付ける。次に、図１２，１３に示すように、切削工具１０１の上切刃９を被削材２０１に接触させて、被削材２０１を切削する。そして、図１５に示すように、切削工具１０１を被削材２０１から相対的に遠ざける。
【００６８】
本実施形態においては、被削材２０１を固定するとともに切削工具１０１を近づけている。また、図１２，１３においては、被削材２０１を固定するとともに切削工具１０１を回転させている。また、図１４においては、被削材２０１を固定するとともに切削工具１０１を遠ざけている。なお、本実施形態の製造方法における切削加工では、それぞれの工程において、被削材２０１を固定するとともに切削工具１０１を動かしているが、当然ながらこのような形態に限定されるものではない。
【００６９】
例えば、（１）の工程において、被削材２０１を切削工具１０１に近づけてもよい。同様に、（３）の工程において、被削材２０１を切削工具１０１から遠ざけてもよい。切削加工を継続する場合には、切削工具１０１を回転させた状態を保持して、被削材２０１の異なる箇所に切削インサート１の上切刃９または下切刃１１を接触させる工程を繰り返せばよい。使用している上切刃９または下切刃１１が摩耗した際には、切削インサート１を貫通孔１３の中心軸（仮想直線Ｘ）に対して９０度回転させて、未使用の上切刃９または下切刃１１を用いればよい。
【００７０】
なお、被削材２０１の材質の代表例としては、炭素鋼、合金鋼、ステンレス、鋳鉄、または非鉄金属などが挙げられる。
【符号の説明】
【００７１】
１・・・切削インサート
３・・・上面
５・・・下面
７・・・側面
９・・・上切刃
１１・・・下切刃
１３・・・貫通孔
１５・・・ランド面
１７・・・すくい面
１９・・・ブレーカ面
２１・・・主面
２３・・・第１の主切刃
２５・・・第１の副切刃
２７・・・第１の凹部
２９・・・第２の主切刃
３１・・・第２の副切刃
３３・・・第２の凹部
３５・・・第１の傾斜面
３７・・・第１の平行面
３９・・・第２の傾斜面
４１・・・第２の平行面
４３・・・第３の凹部
１０１・・・切削工具
１０３・・・ホルダ
１０５・・・ネジ
１０７・・・インサートポケット
２０１・・・被削材
【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】
0005591409.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0005591409.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0005591409.tif 000014
【図１４】
0005591409.tif 000015
【図１５】
0005591409.tif 000016
【図１６】
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