(57)【要約】  一態様の切削インサートは、上面と前端面と前切刃とを備える。上面は、第１隆起部と第２隆起部と、第１隆起部と第２隆起部との間に位置する第１面、第２面及び第３面と、を有する。前記第１面は下方に向かって第１傾斜角度で傾斜し、前記第２面は上方に向かって第２傾斜角度で傾斜し、前記第３面は上方に向かって第３傾斜角度で傾斜する。前記第２面は前記第１隆起部及び前記第２隆起部の上端よりも下方に位置し、前記第３面は前記第１隆起部及び前記第２隆起部の上端よりも上方に向かって延びる。第３傾斜角度は、第２傾斜角度より小さい。
2017043520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面と、前記上面と隣り合う前端面と、前記上面と前記前端面との交差部に位置する前切刃とを備えており、
前記上面は、上面視において前記前切刃に直交する方向にそれぞれ延びた第１隆起部及び第２隆起部と、上面視において前記切刃に沿う方向において前記第１隆起部と前記第２隆起部との間に位置する第１面、第２面及び第３面とを有し、
前記第１面は、前記前切刃に沿って位置して、前記前切刃から離れるにしたがって下方に向かって第１傾斜角で傾斜しており、
前記第２面は、前記第１面よりも後方に位置する平らな面であり、前記前切刃から離れるにしたがって上方に向かって第２傾斜角で傾斜しており、
前記第３面は、前記第２面よりも後方に位置する平らな面であり、前記前切刃から離れるにしたがって上方に向かって第３傾斜角で傾斜しており、
前記第２面は、前記第１隆起部及び前記第２隆起部の上端よりも下方に位置しており、
前記第３面は、前記第１隆起部及び前記第２隆起部の上端よりも上方に向かって延びており、
前記第３傾斜角が、前記第２傾斜角よりも小さい、切削インサート。
【請求項２】
前記第３面は、前記第１隆起部及び前記第２隆起部の後端よりも後方にまで延びている、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、前記前切刃に平行な方向における前記第１隆起部及び前記第２隆起部の幅は、それぞれ前記第１面と前記第２面との境界部分において最大である、請求項１または２に記載の切削インサート。
【請求項４】
前記第１隆起部及び前記第２隆起部の高さは、それぞれ前記第１面と前記第２面との境界部分において最大である、請求項１〜３のいずれか１つに記載の切削インサート。
【請求項５】
前記上面は、前記第２面と前記第３面との間に位置する第４面を更に有しており、
前記第４面は、前記第１隆起部及び前記第２隆起部の上端よりも下方に位置している、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】
前記第４面は、平らな面である、請求項５に記載の切削インサート。
【請求項７】
前記第４面は、水平面である、請求項５または６に記載の切削インサート。
【請求項８】
前記第１隆起部及び前記第２隆起部は、それぞれ平らな面で構成された上端面を有している、請求項１〜７のいずれか１つに記載の切削インサート。
【請求項９】
前記上端面は、前記前切刃から離れるにしたがって上方に向かって傾斜した平らな第１上端面と、前記第１上端面よりも後方に位置して、前記前切刃から離れるにしたがって下方に向かって傾斜した平らな第２上端面とを有している、請求項８に記載の切削インサート。
【請求項１０】
上面視において、前記第１隆起部及び前記第２隆起部における前記第１上端面は、前記前切刃から離れるにしたがって互いの間隔が狭くなり、かつ、前記第１隆起部及び前記第２隆起部における前記第２上端面は、前記前切刃から離れるにしたがって互いの間隔が広くなっていることを特徴とする請求項９に記載の切削インサート。
【請求項１１】
先端側にポケットを有するホルダと、
前記前切刃が前記ホルダの先端側から外方に突出するように前記ポケットに装着された、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の切削インサートと、を備えた、切削工具。
【請求項１２】
被削材を回転させる工程と、
回転している前記被削材に請求項１１に記載の切削工具における前記前切刃を接触させる工程と、
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】
本態様は、切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属などの被削材を切削加工する際に用いられる切削インサートとして、様々なものが知られている。例えば、溝入れ加工に用いられる切削インサートとして、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において、すくい面（上面）には、第１の凹部及び第２の凹部が形成されている。これらの凹部は、いずれも凹曲面の形状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−９８４２７号公報
【発明の概要】
【０００４】
一態様に基づく切削インサートは、上面と、前記上面と隣り合う前端面と、前記上面と前記前端面との交差部に位置する前切刃とを備える。前記上面は、上面視において前記前切刃に直交する方向にそれぞれ延びた第１隆起部及び第２隆起部と、上面視において前記切刃に沿う方向において前記第１隆起部と前記第２隆起部との間に位置する第１面、第２面及び第３面とを有する。前記第１面は、前記前切刃に沿って位置して、前記前切刃から離れるにしたがって下方に向かって第１傾斜角で傾斜している。前記第２面は、前記第１面よりも後方に位置する平らな面であり、前記前切刃から離れるにしたがって上方に向かって第２傾斜角で傾斜している。前記第３面は、前記第２面よりも後方に位置する平らな面であり、前記前切刃から離れるにしたがって上方に向かって第３傾斜角で傾斜している。前記第２面は、前記第１隆起部及び前記第２隆起部の上端よりも下方に位置しており、前記第３面は、前記第１隆起部及び前記第２隆起部の上端よりも上方に向かって延びている。前記第３傾斜角は、前記第２傾斜角よりも小さい。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、本開示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】図２は、図１に示す領域Ａ１の拡大図である。
【図３】図３は、図１に示す切削インサートの上面図である。
【図４】図４は、図３に示す領域Ａ２の拡大図である。
【図５】図５は、図３に示す切削インサートをＢ１方向から見た側面図である。
【図６】図６は、図４に示す切削インサートをＢ２方向から見た先端視図である。
【図７】図７は、図３に示す領域Ａ２の拡大図である。
【図８】図８は、図７に示すＣ１−Ｃ１断面図である。
【図９】図９は、図７に示すＣ２−Ｃ２断面図である。
【図１０】図１０は、図７に示すＣ３−Ｃ３断面図である。
【図１１】図１１は、図７に示すＣ４−Ｃ４断面図である。
【図１２】図１２は、図７に示すＣ５−Ｃ５断面図である。
【図１３】図１３は、本開示の一実施形態に係る切削工具を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、図１３に示す領域Ａ３の拡大図である。
【図１５】図１５は、図１３に示す切削工具の上面図である。
【図１６】図１６は、本開示の一実施形態の切削加工物の製造方法における一工程を示す概略図である。
【図１７】図１７は、本開示の一実施形態の切削加工物の製造方法における一工程を示す概略図である。
【図１８】図１８は、本開示の一実施形態の切削加工物の製造方法における一工程を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
＜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、各実施形態を説明する上で必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、本開示の切削インサートは、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及び各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。なお、以下において、前端面１３が位置する方を先端側といい、前端面１３の反対に位置する方を後端側という。
【０００７】
本実施形態の切削インサート１（以下、単にインサート１ともいう）は、図１に示すように、中心軸Ｏ１に沿って、先端側（図における左下側）から後端側（図における右上側）に向かって延びる棒形状である。また、インサート１は、図３に示すように、１つの本体部３及び２つの切削部５を具備している。本体部３は、インサート１をホルダに装着する際にホルダに固定される部位である。本体部３は、棒形状であって、中心軸Ｏ１に沿って延びている。具体的には、本実施形態における本体部３は、中心軸Ｏ１に沿って延びた略四角柱の形状である。
【０００８】
本体部３は、上側に位置してホルダに当接する上側面７と、下側に位置してホルダに当接する下側面９とを有している。上側面７には、中心軸Ｏ１に沿った方向に延びる上側溝部７ａが形成されている。また、同様に下側面９には、中心軸Ｏ１に沿った方向に延びる下側溝部９ａが形成されている。このような上側溝部７ａ及び下側溝部９ａを有していることによって、インサート１をホルダに安定して固定することができる。
【０００９】
本体部３の大きさとしては特に限定されるものではないが、例えば、中心軸Ｏ１に沿った長さは５〜８０ｍｍ程度であってもよい。また、上面視において中心軸Ｏ１に直交する方向（図３における上下方向）の幅は、例えば２〜２０ｍｍ程度であってもよい。また、側面視において中心軸Ｏ１に直交する方向（図５における上下方向）の高さは、例えば２〜１５ｍｍ程度であってもよい。
【００１０】
インサート１は少なくとも１つの切削部５を具備していればよい。本実施形態においては、本体部３の先端側及び後端側に１つずつ切削部５が位置している。なお、図においては、便宜的に後端側に位置する切削部に「５’」の符号を付している。本体部３及び切削部５は、別々に形成されていてもよいが、一体的に形成されていてもよい。本実施形態のインサート１においては、本体部３及び切削部５は一体的に形成されている。
【００１１】
また、本実施形態における本体部３は棒形状であるが、本体部３の形状としてはこのような形状に限定されるものではない。例えば、三角板又は四角板のような平板形状であってもよい。このように本体部３が平板形状である場合には、本体部３の角部近傍に切削部５が位置してもよい。それにより、インサート１が３つ或いは４つの切削部５を有する構成とすることが可能となる。
【００１２】
インサート１の材質としては、例えば、超硬合金又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、ＷＣ−Ｃｏ、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ及びＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏが挙げられる。ＷＣ−Ｃｏは、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−ＴｉＣ−Ｃｏは、ＷＣ−Ｃｏに炭化チタン（ＴｉＣ）を添加したものである。ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏは、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏに炭化タンタル（ＴａＣ）を添加したものである。
【００１３】
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る。具体的には、サーメットとして、炭化チタン（ＴｉＣ）、又は窒化チタン（ＴｉＮ）などのチタン化合物を主成分としたものが挙げられる。
【００１４】
インサート１の表面は、化学蒸着（ＣＶＤ）法又は物理蒸着（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）又はアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などが挙げられる。
【００１５】
本実施形態のインサート１を用いて旋削加工を行う際には、２つの切削部５のいずれか一方が用いられる。したがって、本体部３よりも後端側に位置する切削部５’を用いる場合には、本体部３の先端側と後端側とを反転させてインサート１をホルダに取り付ければよい。本体部３よりも先端側に位置する切削部５と本体部３よりも後端側に位置する切削部５’とは同じ形状である。そのため、以下では、切削部５として本体部３に対して先端側に位置するものについて説明する。
【００１６】
切削部５は、上面１１、前端面１３及び前切刃１５を有している。さらに、本実施形態のインサート１における切削部５は、これらの構成に加えて、下面１７と、図６に示すように、一対の横端面１９（１９ａ、１９ｂ）及び一対の横切刃２１（２１ａ、２１ｂ）とを有している。
【００１７】
上面１１は、先端側から後端側に向かって延びている。具体的には、上面１１は、上面視において概ね中心軸Ｏ１に沿った方向を長辺とする長方形の形状である。すなわち、上面１１は、２つの短辺と２つの長辺とを有する長方形の形状である。そのため、２つの短辺のうち先端側に位置するものが、インサート１における先端側の端部となっている。また、上面１１の短辺のうち後端側に位置するものが、切削部５と本体部３との境界部分となっている。
【００１８】
なお、上面１１は厳密な意味での長方形である必要はない。長方形の外周縁をなす長辺及び短辺がそれぞれ厳密な意味での直線でなくてもよく、また、長辺と短辺とが交差する角部が丸みを帯びていてもよい。
【００１９】
下面１７は、上面１１と同様に、先端側から後端側に向かって延びる長方形の形状となっている。本実施形態における下面１７は、上面１１よりも一回り小さい。そのため、上面視した場合において下面１７の外周縁は視認できない。
【００２０】
前端面１３は、上面１１における先端側に位置する短辺と隣り合っており、また、下面１７とも隣り合っている。前端面１３は、図６に示すように、前端面１３に向かって見た、すなわち先端視した場合において、略四角形の形状となっている。
【００２１】
また、一対の横端面１９ａ、１９ｂは、上面１１における一対の長辺と隣り合っており、下面１７とも隣り合っている。上面１１における長辺と短辺とが交差する角部が丸みを帯びていることから、前端面１３と一対の横端面１９ａ、１９ｂとが交差する領域もまた、丸みを帯びた構成となっている。したがって、一対の横端面１９ａ、１９ｂは、丸みを帯びた領域を介して、上端面１３と隣接している。
【００２２】
本実施形態においては、上述したように、下面１７が上面１１よりも小さい。そのため、前端面１３及び一対の横端面１９ａ、１９ｂは、それぞれ上面１１から下面１７に向かうにしたがって内方に向かって傾斜している。本実施形態における前端面１３及び一対の横端面１９ａ、１９ｂは、逃げ面として機能する。前端面１３及び一対の横端面１９ａ、１９ｂが上記のように傾斜していることによって、前端面１３及び一対の横端面１９ａ、１９ｂが被削材の加工面に接触する可能性を小さくできる。
【００２３】
本実施形態のインサート１においては、中心軸Ｏ１は、切削部５における前端面１３の中心と、前端面１３の反対に位置する切削部５’における端面の中心を通る直線である。前端面１３は先端視において略四角形である。そのため、前端面１３における最大幅の中心を通り前切刃１５に垂直な直線と前端面１３における最大高さの中心を通り前切刃１５に平行な直線との交点を前端面１３の中心としてもよい。
【００２４】
なお、本明細書において先端視とは、図６に示すように、インサート１を前端面１３に向かって見ていることを意味しており、図４におけるＢ２方向で見ることを意味している。図４に示すＢ２方向は、中心軸Ｏ１に沿って、先端側から後端側に向かう方向となっている。また、図４におけるＢ２方向は、図３におけるＢ１方向に対して直交する方向である。
【００２５】
前切刃１５は、上面１１と前端面１３との交稜部、すなわち上面１１及び前端面１３が交差する稜線に位置している。前切刃１５は、溝入れ加工や突っ切り加工を行う際に主要な切刃として機能する。本実施形態における前切刃１５は、上面１１と前端面１３との交線部の全体に位置している。
【００２６】
本実施形態における前切刃１５は、下面１７に対して平行且つ中心軸Ｏ１に直交する方向に向かって延びている。本実施形態における前切刃１５は、直線形状になっているが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。例えば、先端視した場合に部分的に曲線形状となっていてもよい。
【００２７】
一対の横切刃２１ａ、２１ｂは、上面１１と一対の横端面１９ａ、１９ｂとの交線部、すなわち上面１１と一対の横端面１９ａ、１９ｂとが交差する稜線に位置している。本実施形態における一対の横切刃２１ａ、２１ｂは、上面視した場合において前切刃１５の垂直二等分線Ｏ２（図４参照）を基準として線対称となっている。そのため、以下の説明では一対の横切刃２１ａ、２１ｂにおける一方について説明する。
【００２８】
横切刃２１は、必ずしも上面１１と一対の横端面１９ａ、１９ｂとの交線部の全体に形成されている必要は無い。本実施形態においては、横切刃２１は、上面１１と一対の横端面１９ａ、１９ｂとの交線部の一部に形成されている。横切刃２１は、加工溝の内側面の平滑性を高めるため、或いは、溝入れ加工において溝の幅を広げるために用いることが可能である。
【００２９】
本実施形態における横切刃２１は、上面視した場合において、先端側から後端側に向かうにしたがって前切刃１５の垂直二等分線Ｏ２に近づくように傾斜している。これにより、横切刃２１が加工溝の内側面に過度に干渉することを低減することができる。
【００３０】
なお、本実施形態においては、上面１１と一対の横端面１９ａ、１９ｂとの交線部のそれぞれに横切刃２１ａ、２１ｂが設けられているが、横切刃２１の構成はこれに限らない。例えば、一対の横端面１９ａ、１９ｂの一方と上面１１との交線部にのみ横切刃２１が設けられた構成であってもよい。そもそも、横切刃２１が設けられていない構成であってもよい。
【００３１】
上面１１と前端面１３との交線部における少なくとも前切刃１５が形成される部分は、２つの面が交わることによる厳密な線形状ではない。同様に、上面１１と一対の横端面１９ａ、１９ｂとの交線部における少なくとも一対の横切刃２１ａ、２１ｂが形成される部分も、２つの面が交わることによる厳密な線形状ではない。
【００３２】
なお、上面１１と側面との交線部における少なくとも前切刃１５及び一対の横切刃２１ａ、２１ｂが形成される部分は、僅かに曲面形状となっていてもよい。この場合、切刃の耐久性を向上させることができる。ここで、上記の部分は、例えば、いわゆるホーニング加工によって曲面形状としてもよい。
【００３３】
本実施形態における上面１１は、第１隆起部２３、第２隆起部２５、第１面２７、第２面２９及び第３面３１を有している。第１隆起部２３及び第２隆起部２５は、上面視において前切刃１５に直交する方向にそれぞれ延びている。本実施形態における第１隆起部２３及び第２隆起部２５は、上面視した場合において前切刃１５の垂直二等分線Ｏ２を基準として線対称となっており、並んで配置されている。
【００３４】
なお、上記において、第１隆起部２３及び第２隆起部２５が前切刃１５に直交する方向にそれぞれ延びているとは、第１隆起部２３及び第２隆起部２５が前切刃１５に概ね直交する方向にそれぞれ延びていることをいう。すなわち、第１隆起部２３及び第２隆起部２５が前切刃１５に直交する方向にそれぞれ延びているとは、第１隆起部２３及び第２隆起部２５が前切刃１５に厳密に直交して真っ直ぐ延びていることに限定されるものではない。第１隆起部２３及び第２隆起部２５が、前切刃１５から離れる方向に延びていることを意味している。例えば、第１隆起部２３及び第２隆起部２５が、部分的に湾曲していてもよい。
【００３５】
ここで、図８〜図１２に示すように、下面１７に平行な基準面Ｓを設定する。本実施形態においては、基準面Ｓは、中心軸Ｏ１及び前切刃１５に対して平行な面として設定することもできる。基準面Ｓは、本実施形態のインサート１における各構成部位の上下方向の位置、及び、後述する傾斜角を評価するために用いてもよい。
【００３６】
第１隆起部２３及び第２隆起部２５は、前切刃１５で生じた切屑が先端側から後端側に向かって流れる際に、この切屑の流れる方向を誘導するために用いることが可能である。前切刃１５で生じた切屑を安定して誘導するため、第１隆起部２３及び第２隆起部２５における先端側の端部は、前切刃１５に接続されていてもよい。
【００３７】
本実施形態における第１隆起部２３及び第２隆起部２５は、それぞれ横端面１９から離れて位置している。これは、横切刃２１で生じた切屑が湾曲するスペースを横切刃２１と第１隆起部２３及び第２隆起部２５との間に確保するためである。ただし、本実施形態においては、第１隆起部２３及び第２隆起部２５が横端面１９から離れて位置しているが、このような形態に限定されるものではない。
【００３８】
本実施形態における第１隆起部２３及び第２隆起部２５は、上面視した場合において、互いに離れて位置しており、第１隆起部２３と第２隆起部２５との間にスペースが設けられている。より具体的には、第１隆起部２３と第２隆起部２５とは、上面視において前切刃１５に沿う方向において並んで位置しているため、前切刃１５に沿う方向において、第１隆起部２３と第２隆起部２５との間にスペースが設けられている。このスペースに第１面２７、第２面２９及び第３面３１が先端側から順に位置している。すなわち、第１面２７、第２面２９及び第３面３１は、上面視した場合に第１隆起部２３と第２隆起部２５との間に位置している。
【００３９】
以下、図１２を参照して説明する。第１面２７は、前切刃１５に沿って位置しており、前切刃１５から離れるにしたがって下方に向かって第１傾斜角θ１で傾斜している。第１面２７は、前切刃１５で生じた切屑をすくい取る、いわゆるすくい面としての機能を有している。
【００４０】
第２面２９は、第１面２７よりも後方に位置する平らな面である。第２面２９は、前切刃１５から離れるにしたがって上方に向かって第２傾斜角θ２で傾斜している。第３面３１は、第２面２９よりも後方に位置する平らな面である。第３面３１は、前切刃１５から離れるにしたがって上方に向かって第３傾斜角θ３で傾斜している。第２面２９及び第３面３１は、第１面２７の上を流れてきた切屑を渦巻き状に湾曲させ、場合によっては切屑を分断するブレーカ壁としての機能を有している。
【００４１】
本実施形態のインサート１においては、第２面２９は、第１隆起部２３及び第２隆起部２５の上端よりも下方に位置しており、第３面３１は、第１隆起部２３及び第２隆起部２５の上端よりも上方に向かって延びている。そして、第３面３１の第３傾斜角θ３が第２面２９の第２傾斜角θ２よりも小さい。第２面２９は第３面３１と比較して前切刃１５の近くに位置している。そのため、第２面２９には、巻き数が少なく小さい切屑が接触し易い。このとき、第２傾斜角θ２が第３傾斜角θ３よりも大きいことから、傾斜角が相対的に大きい第２面２９によって、切削加工の初期段階において切屑を安定して渦巻き形状にすることができる。
【００４２】
一方、第３面３１は第２面２９と比較して前切刃１５から離れて位置している。そのため、第３面３１には、巻き数が多く大きい切屑が接触し易い。このとき、第３傾斜角θ３が第２傾斜角θ２よりも小さいことから、傾斜角が相対的に小さい第３面３１によって、切屑を安定して渦巻き形状にすることができる。このような理由により、安定して切屑を処理できる。
【００４３】
その結果、インサート１は、切削加工の初期段階においても巻き数が多くなった段階においても、切屑を安定して渦巻き形状にすることができるため、切削加工時において安定した切屑排出性を発揮することができる。
【００４４】
第１面２７は、いわゆるすくい面としての機能を有していることから、平らな面である必要はなく、例えば凹曲面形状であってもよい。このような場合においては、第１面２７における傾斜角の最大値を第１傾斜角θ１とする。また、本実施形態における第１面２７の傾斜角は、前切刃１５に連続する先端側の端部において最大値となっている。そのため、第１面２７における先端側の端部での傾斜角を第１傾斜角θ１と評価できる。
【００４５】
第１傾斜角θ１、第２傾斜角θ２及び第３傾斜角θ３の具体的な値は特に限定されるものではない。例えば、第１傾斜角θ１は１０〜３０°程度に、第２傾斜角θ２は１６〜３０°程度に、第３傾斜角θ３は１５〜２９°程度にそれぞれ設定してもよい。
【００４６】
本実施形態における第２面２９及び第３面３１は、平らな面形状である。そのため、第２面２９及び第３面３１において切屑が過度に接触することを低減して切屑を渦巻き状に湾曲させることができる。これにより、インサート１の摩耗を低減することができ、また、切屑が詰まる可能性を小さくできる。
【００４７】
なお、ここで第２面２９及び第３面３１が平らな面であるとは、第２面２９及び第３面３１をそれぞれ通る互いに垂直な３つの断面のいずれにおいても、第２面２９及び第３面３１が直線状であることを意味する。以下、他の面が平らな面であるということは、同様に定義することができる。
【００４８】
また、本実施形態における第３面３１は、第１隆起部２３及び第２隆起部２５の後端よりも後方にまで延びていてもよい。このような場合は、第２面２９を越えてきた切屑を第３面３１によって安定して湾曲させることができる。
【００４９】
また、本実施形態における上面１１は、第１面２７、第２面２９及び第３面３１に加えて、第４面３３をさらに有していてもよい。第４面３３が、第２面２９と第３面３１との間に位置しているときには、過度な傾斜角度を有すことなく第２面２９を前切刃１５に近づけることができる、或いは、過度な傾斜角度を有すことなく第３面３１を前切刃１５から遠ざけることができる。そのため、切屑の巻き数が少ない場合及び多い場合の両方において、より安定して切屑を処理できる。
【００５０】
本実施形態における第４面３３は、平らな面となっていてもよい。第４面３３は、湾曲した構成であってもよいが、第２面２９及び第３面３１と同様に平らな面であるときには、第４面３３に切屑が接触した場合であっても切屑が詰まりにくくなる。
【００５１】
また、本実施形態における第４面３３は、平らな面であるとともに、第１隆起部２３及び第２隆起部２５の上端よりも下方に位置していてもよい。このような場合は、切屑が第４面３３と強く接触することを低減でき、第２面２９及び第３面３１によって切屑を安定して処理できる効果が高まる。
【００５２】
さらに、本実施形態における第４面３３は水平面であってもよい。すなわち、第４面３３は、前切刃１５から離れるにしたがって上方又は下方に傾斜した構成ではなく、下面１７（基準面Ｓ）に平行な平らな面となっていてもよい。第４面３３がこのような構成である場合には、第４面３３が前切刃１５から離れるにしたがって下方に傾斜した構成ではないので、第２面２９及び第４面３３の下方に位置する部分のインサート１の厚みを大きくすることができる。そのため、第２面２９の耐久性を高めることができる。また、第４面３３が前切刃１５から離れるにしたがって上方に傾斜した構成ではないので、第２面２９を越えて第３面３１へと向かう切屑が第４面３３に接触する可能性を低減することができる。そのため、切屑が詰まる可能性をさらに小さくすることができる。
【００５３】
ただし、本実施形態における水平面とは、厳密な意味で水平な面であることを要求するものではなく、下面１７に対して±５°程度の傾斜を含んでいる。
【００５４】
第１隆起部２３及び第２隆起部２５は、それぞれ平らな面で構成された上端面３５（３５ａ，３５ｂ）を有していてもよい。すなわち、中心軸Ｏ１に直交し、第１隆起部２３及び第２隆起部２５と交わる断面において、第１隆起部２３及び第２隆起部２５の上端部分は、それぞれ直線形状となっていてもよい。このように第１隆起部２３及び第２隆起部２５が、それぞれ平らな上端面３５ａ，３５ｂを有している場合には、前切刃１５で生じた切屑をより安定して誘導できる。
【００５５】
上端面３５は、その先端側の端部から後端側の端部にわたって単一の平面によって構成されていてもよいが、複数の平らな面で構成されていてもよい。本実施形態における上端面３５は、それぞれ第１上端面３７（３７ａ，３７ｂ）及び第２上端面３９（３９ａ，３９ｂ）の２つの面によって構成されていてもよい。
【００５６】
第１上端面３７は、前切刃１５から離れるにしたがって上方に向かって傾斜した平らな面である。また、第２上端面３９は、第１上端面３７よりも後方に位置しており、前切刃１５から離れるにしたがって下方に向かって傾斜した平らな面である。そのため、第１上端面３７及び第２上端面３９は、前後に連続して配置されており、互いに交差するように位置している。
【００５７】
このような構成によれば、第１上端面３７によって、前切刃１５で生じた切屑をより安定して誘導できる。また、このような構成の第２上端面３９を設けることで、巻き数が多くなり、切屑が大きくなった場合であっても、切屑が湾曲するスペースを確保できる。
【００５８】
上面視において、第１隆起部２３及び第２隆起部２５における第１上端面３７は、前切刃１５から離れるにしたがって互いの間隔が狭くなっていてもよい。そして、このとき、第１隆起部２３及び第２隆起部２５における第１上端面３７よりも後方に位置する第２上端面３９は、少なくとも一部が前切刃１５から離れるにしたがって互いの間隔が広くなっていてもよい。このような構成によれば、第１上端面３７は、前切刃１５の近くにおいて、第１上端面３７の間隔が相対的に広くなっている。そのため、前切刃１５で生じた切屑を互いの間隔が広い２点で安定して支えることができ、第１上端面３７によって切屑の流れを安定して誘導することができる。また、切屑が大きくなった場合においても、第２上端面３９によって、円滑に切屑を湾曲させることができる。その結果、第１上端面３７及び第２上端面３９によって、加工初期から加工後期に渡る切削加工の種々の段階において、安定した切屑排出性を発揮することができる。
【００５９】
第１面２７は、前切刃１５から離れるにしたがって下方に向かって傾斜しており、また、第２面２９は、前切刃１５から離れるにしたがって上方に向かって傾斜している。これにより、第１面２７と第２面２９との境界部分において切屑の進行方向が大きく変わり易い。そのため、この境界部分において、切屑から第１隆起部２３及び第２隆起部２５に加わる負荷が大きくなり易い。
【００６０】
図２に示すように上面視において、前切刃１５に平行な方向における第１隆起部２３及び第２隆起部２５の幅Ｗは、第１面２７と第２面２９との境界部分において最大になっていてもよい。このように、比較的大きな負荷が加わり易い箇所において幅Ｗが最大になっているときには、第１隆起部２３及び第２隆起部２５の耐久性を高めることができる。
【００６１】
また、第１隆起部２３及び第２隆起部２５の高さは、第１面２７と第２面２９との境界部分において最大になっていてもよい。このように、切屑の進行方向が大きく変わり易い箇所において高さが最大になっているときには、切屑の流れを安定して誘導することができる。
【００６２】
なお、ここで、第１隆起部２３及び第２隆起部２５の高さとは、例えば、下面１７（基準面Ｓ）に対する第１隆起部２３及び第２隆起部２５の高さとすることが出来る。具体的には、第１隆起部２３及び第２隆起部２５の高さとは、下面１７（基準面Ｓ）から第１隆起部２３及び第２隆起部５の上端までの寸法とすることが出来る。
【００６３】
以上、一実施形態のインサート１について図面を用いて説明したが、本開示のインサート１は上記の実施形態の構成に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲であって、特に詳述していない変形も含むものである。
【００６４】
＜切削工具＞
次に、本開示の一実施形態の切削工具について図面を用いて説明する。
【００６５】
本実施形態の切削工具１０１は、図１３〜１５に示すように、ホルダ１０５と上記の切削インサートを備えている。ホルダ１０５は、先端側にインサートポケット１０３（以下、単にポケット１０３ともいう）を有する。切削インサートは、前切刃がホルダ１０５の先端側から外方に突出するようにポケット１０３に装着される。本実施形態においては、前切刃に加えて横切刃がホルダ１０５の先端側から外方に突出するようにインサートがポケット１０３に装着されている。
【００６６】
本実施形態におけるホルダ１０５は、細長く伸びた棒形状である。細長く伸びている方向はインサートにおける中心軸Ｏ１の伸びる方向と一致している。ホルダ１０５の先端側には、ポケット１０３が１つ設けられている。ポケット１０３は、インサートが装着される部分であり、ホルダ１０５の先端面に対して開口している。
【００６７】
ホルダ１０５は、その先端部分に、上顎部１０７と下顎部１０９とを有している。上顎部１０７は、インサートにおける本体部の上側面を拘束する。下顎部１０９は、インサートにおける本体部の下側面を拘束する。上顎部１０７と下顎部１０９とが対向する領域によってポケット１０３が形成されている。ポケット１０３、すなわち上顎部１０７と下顎部１０９との間の領域にインサートの本体部が挿入固定される。このとき、本体部の上側面がホルダ１０５の上顎部１０７に当接する。また、本体部の下側面がホルダ１０５の下顎部１０９に当接する。
【００６８】
本体部の上側面が上側溝部を有していることから、上顎部１０７における下顎部１０９に対向する領域には、上側溝部に当接する突起が設けられている。また、本体部の下側面が下側溝部を有していることから、下顎部１０９における上顎部１０７に対向する領域には、下側溝部に当接する突起が設けられている。これらの突起が、インサートの上側溝部及び下側溝部に係合することによって、インサートをホルダ１０５に安定して固定することができる。
【００６９】
本実施形態においては、ホルダ１０５は、上顎部１０７に形成された第１のネジ穴（不図示）と、下顎部１０９におけるネジ穴の下方に形成された第２のネジ穴（不図示）とを有している。これらのネジ穴に挿入される固定ネジ１１１によって、インサートがホルダ１０５に固定されている。すなわち、上顎部１０７に形成された第１のネジ穴に固定ネジ１１１が挿入され、この固定ネジ１１１の先端が下顎部１０９に形成された第２のネジ穴に挿入される。そして、固定ネジ１１１が第１のネジ穴及び第２のネジ穴と螺合される。
【００７０】
ホルダ１０５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てもよい。
【００７１】
本実施形態の切削工具１０１は、上記の切削インサートを備えているため、切削加工の初期段階から巻き数が多くなった段階に渡って、安定した切屑排出性を発揮することができる。
【００７２】
＜切削加工物の製造方法＞
次に、本開示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。
【００７３】
切削加工物は、被削材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）被削材２０１を回転させる工程と、
（２）回転している被削材２０１に上記実施形態に代表される切削工具１０１の切刃を接触させる工程と、
（３）切削工具１０１を被削材２０１から離す工程と、
を備えている。
【００７４】
より具体的には、まず、図１６に示すように、被削材２０１を軸Ｏ２の周りで回転させるとともに、被削材２０１に切削工具１０１を相対的に近づける。次に、図１７に示すように、切削工具１０１における切刃を回転している被削材２０１に接触させて、被削材２０１を切削する。そして、図１８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。
【００７５】
本実施形態の切削加工物の製造方法によれば、切削加工の初期段階から巻き数が多くなった段階に渡って安定した切屑排出性を発揮する切削工具を用いるため、良好な加工面精度を得ることができる。
【００７６】
本実施形態においては、軸Ｏ２を固定するとともに被削材２０１を回転させた状態で切削工具１０１をＸ１方向に移動させることによって被削材２０１に近づけている。また、図１７においては、回転している被削材２０１に切削インサートにおける切刃を接触させることによって被削材２０１を切削している。また、図１８においては、被削材２０１を回転させた状態で切削工具１０１をＸ２方向に移動させることによって遠ざけている。
【００７７】
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、切削工具１０１を動かすことによって、切削工具１０１を被削材２０１に接触させる、或いは、切削工具１０１を被削材２０１から離しているが、当然ながらこのような形態に限定されるものではない。
【００７８】
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、被削材２０１を回転させた状態を維持して、被削材２０１の異なる箇所にインサートにおける切刃を接触させる工程を繰り返せばよい。
【００７９】
なお、被削材２０１の材質としては、例えば、炭素鋼、合金鋼、ステンレス、鋳鉄、又は非鉄金属などが挙げられる。
【００８０】
以上、本開示に係る実施形態について例示したが、本開示は上述した実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることはいうまでもない。
【００８１】
例えば、本実施形態においては、図２に示すように、第１面２７と第２面２９との間、第２面２９と第４面３３との間、第４面３３と第３面３１との間には、凹曲面、いわゆるフィレット面が位置していてもよい。すなわち、各面が凹曲面を介して他の面と接続されていてもよい。しかしながら、各面の接続部分の構成はこれに限らない。例えば、各面が他の面と直接滑らかに接続されていてもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１・・・切削インサート（インサート）
３・・・本体部
５・・・切削部
７・・・上側面
７ａ・・・上側溝部
９・・・下側面
９ａ・・・下側溝部
１１・・・上面
１３・・・前端面
１５・・・前切刃
１７・・・下面
１９，１９ａ，１９ｂ・・・横端面
２１，２１ａ，２１ｂ・・・横切刃
２３・・・第１隆起部
２５・・・第２隆起部
２７・・・第１面
２９・・・第２面
３１・・・第３面
３３・・・第４面
３５・・・上端面
３７，３７ａ，３７ｂ・・・第１上端面
３９，３９ａ，３９ｂ・・・第２上端面
１０１・・・切削工具
１０３・・・インサートポケット（ポケット）
１０５・・・ホルダ
１０７・・・上顎部
１０９・・・下顎部
１１１・・・固定ネジ
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】
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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】
2017043520.tif 000016
【図１５】
2017043520.tif 000017
【図１６】
2017043520.tif 000018
【図１７】
2017043520.tif 000019
【図１８】
2017043520.tif 000020
【国際調査報告】
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2017043520.tif 000022
2017043520.tif 000023
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