(57)【要約】  切削インサート（１）は、下面（５）と、上面（３）と、下面（５）および上面（３）のそれぞれに接続された側面（７）と、上面（３）と側面（７）との交線部に位置した上切刃（９）とを備え、側面（７）は、側面視した場合に下面（５）の中心および上面（３）の中心を通る回転軸に対して直交する方向に向かって延びる溝部（３１）を有し、溝部（３１）および回転軸を含むとともに溝部（３１）を通る断面において、溝部（３１）は、内面が回転軸に対して傾斜した第１傾斜部（３３）と、第１傾斜部（３３）よりも溝部（３１）の開口側に位置して、内面が回転軸に対して傾斜した第２傾斜部（３５）とを備え、回転軸を含むとともに溝部（３１）を通る断面において、第１傾斜部（３３）の傾斜角が第２傾斜部（３５）の傾斜角よりも大きく、かつ、第２傾斜部（３５）の回転軸に直交する方向の幅が、第１傾斜部（３３）の回転軸に直交する方向の幅よりも大きい。
2014021250.tif 000002
【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、
前記側面は、側面視した場合に前記下面の中心および前記上面の中心を通る回転軸に対して直交する方向に向かって延びる溝部を有し、
前記回転軸を含むとともに前記溝部を通る断面において、前記溝部は、内面が前記回転軸に対して傾斜した第１傾斜部と、該第１傾斜部よりも前記溝部の開口側に位置して、内面が前記回転軸に対して傾斜した第２傾斜部とを有し、
前記回転軸を含むとともに前記溝部を通る断面において、前記第１傾斜部の傾斜角が、前記第２傾斜部の傾斜角よりも大きく、かつ、前記第２傾斜部の前記回転軸に直交する方向の幅が、前記第１傾斜部の前記回転軸に直交する方向の幅よりも大きいことを特徴とする切削インサート。
【請求項２】
前記第２傾斜部は内面が平坦面形状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】
前記溝部は、底部が曲面形状で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】
前記回転軸を含むとともに前記溝部を通る断面において、前記第２傾斜部の前記回転軸に平行な方向の幅は、前記第１傾斜部の前記回転軸に平行な方向の幅よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の切削インサート。
【請求項５】
前記溝部の開口側から側面視した場合において、前記第１傾斜部の前記回転軸に直交する方向の幅は、前記第２傾斜部の前記回転軸に直交する方向の幅よりも大きいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の切削インサート。
【請求項６】
前記溝部は、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部との間に曲面部をさらに備え、
前記第１傾斜部と前記第２傾斜部とが前記曲面部を介して滑らかに繋がっ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】
凸部を具備する複数のインサートポケットを先端側に有するホルダと、
前記溝部が前記凸部に接触するとともに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１〜６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８】
前記切削インサートは、前記第２傾斜部のうち前記第１傾斜部よりも前記上面に近い部分のみが前記凸部に接触していることを特徴とする請求項７に記載の切削工具。
【請求項９】
請求項７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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削インサート、切削工具および切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インサートとして、特許文献１に記載の切削要素が知られている。特許文献１に記載の切削要素（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、２つの傾斜した切開表面によって形成されたＶ字型の断面を有する接触面を備えている。接触面がキャリア本体（ホルダ）に接触した状態で切削インサートはホルダに固定される。【０００３】
特許文献１に記載の切削インサートにおいては、Ｖ字型の接触面をホルダに接触させることによって、切削インサートをホルダに固定している。しかしながら、切削加工時において、切削抵抗に伴う力が切削インサートからホルダへと伝わる。一例として、接触面からホルダへと背分力が加わる。このとき、接触面がＶ字型の断面を有していることから、Ｖ字の底に背分力が集中して切削インサートに亀裂が生じる可能性がある。【０００４】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、耐久性の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】特表２００７−５１５３０３号公報
【発明の概要】
【０００５】
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。また、前記側面は、側面視した場合に前記下面の中心および前記上面の中心を通る回転軸に対して直交する方向に向かって延びる溝部を有している。前記回転軸を含むとともに前記溝部を通る断面において、前記溝部は、内面が前記回転軸に対して傾斜した第１傾斜部と、該第１傾斜部よりも前記溝部の開口側に位置して、内面が前記回転軸に対して傾斜した第２傾斜部とを備えている。そして、この断面において、前記第１傾斜部の傾斜角が、前記第２傾斜部の傾斜角よりも大きく、かつ、前記第２傾斜部の前記回転軸に直交する方向の幅が、前記第１傾斜部の前記回転軸に直交する方向の幅よりも大きい。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【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６】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７】図６に示す切削インサートにおける領域Ａを拡大した拡大断面図である。
【図８】図７に示す切削インサートの第１の変形例を示す拡大断面図である。
【図９】図７に示す切削インサートの第２の変形例を示す拡大断面図である。
【図１０】図７に示す切削インサートの第３の変形例を示す拡大断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態の切削工具を示す斜視図である。
【図１２】図１１に示す切削工具の側面図である。
【図１３】図１１に示す切削工具の拡大断面図である。
【図１４】図１３に示す切削工具の第１の変形例を示す拡大断面図である。
【図１５】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１６】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１７】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。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
＜切削インサート＞
以下、一実施形態の切削インサート１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。
【０００８】
図１〜７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２５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。また、本実施形態の切削インサート１は、図４に示すように、下面５の中心および上面３の中心を通る回転軸Ｘを有している。
【０００９】
切削インサートの上面が複数の角部を有する多角形状である場合には、切削加工時においてこの角部に被削材から大きな負荷が加わりやすい。しかしながら、本実施形態の切削インサート１のように上面３が略円形状である場合には、このような上面３の特定の箇所に過度に力が集中することが避けられるので、切削インサート１の耐久性を高めることができる。
【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る。サーメットとして、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）およびアルミナ（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、それぞれ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回転軸Ｘに平行な方向での幅を意味している。
【００１３】
図４に示すように、上面３の中央部分から下面５の中央部分にかけて貫通孔１１が形成されている。そのため、貫通孔１１の貫通方向は、上記の回転軸Ｘに対して平行である。貫通孔１１は、切削インサート１を切削工具のホルダにネジ止め固定する際にネジを挿入するために設けられている。
【００１４】
図１および図２に示すように、上面３は、ランド面１３、すくい面１５、ブレーカ面１７および主面１９を有している。ランド面１３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１５は、ランド面１３よりも上面３の中心側に位置している。また、すくい面１５は、上面３の中心に向かうにつれて高さが低くなる傾斜面である。ブレーカ面１７は、すくい面１５よりも上面３の中心側に位置している。また、ブレーカ面１７は、上面３の中心に向かうにつれて高さが高くなる傾斜面である。主面１９は、ブレーカ面１７よりも上面３の中心側に位置している。また、主面１９は、回転軸Ｘに対して垂直な平坦面である。
【００１５】
ランド面１３は、下面５に対してほぼ平行か、上面３の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、下面５に対して±５°程度のわずかな傾斜となっていてもよ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おいては、下面５の代わりに回転軸Ｘと比較すればよい。すなわち、ランド面１３は回転軸Ｘに対して垂直であるか否かによって評価すればよい。
【００１６】
図１および図３に示すように、ランド面１３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１３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１３を有していない場合には、すくい面１５と側面７との交線部に上切刃９が形成される。ランド面１３の内側に位置するすくい面１５は、上述の様に、上面３の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１５と側面７とのなす内角は小さい。しかしながら、ランド面１３と側面７とのなす内角は、すくい面１５と側面７とのなす内角よりも大きい。そのため、ランド面１３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。
【００１７】
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１５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よい。上切刃９が鋭利な形状となるからである。ランド面１３の幅は、上面３の外周とすくい面１５の外周との間隔で示される。ランド面１３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。
【００１８】
図１および図２に示すように、すくい面１５は、ランド面１３の内側に位置している。すくい面１５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、被削材の切屑はすくい面１５の表面を伝うように流れる。すくい面１５は、切屑を良好にすくい取るために、上面３の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１５に垂直な断面における下面５とすくい面１５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。
【００１９】
すくい面１５は、上面３の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】
図１および図２に示すように、ブレーカ面１７は、すくい面１５の内側に位置している。ブレーカ面１７は、すくい面１５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、ブレーカ面１７における主面１９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、ブレーカ面１７は、外周側よりも上面３の中心側の高さが高い傾斜面となっている。ブレーカ面１７に垂直な断面における、下面５とブレーカ面１７とのなす角で示される傾斜角度は、例えば５°〜４５°の範囲で設定される。
【００２１】
図１および図３に示すように、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、平面視した場合に、外側に凸曲線形状である第１の主切刃２１と、直線形状である第１の副切刃２３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２１として、４つの円弧形状の部位を有している。また、４つの第１の主切刃２１の間には、それぞれ直線形状の第１の副切刃２３が位置している。すなわち、４つの第１の主切刃２１が４つの第１の副切刃２３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２１は、それぞれの第１の副切刃２３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２１および４つの第１の副切刃２３を有しているが、第１の主切刃２１および第１の副切刃２３の数は、４つに限定されず、例えば、２つ，３つ，５つあるいは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１１に示す切削工具においては、４つの第１の主切刃の１つが主切刃として被削材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の主切刃に隣接する第１の副切刃が、「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の副切刃は、被削材の上面３に対して平行となるようにホルダに配置されることが好ましい。
【００２４】
主切刃として用いていた４つの第１の主切刃２１の１つが長時間の切削加工によって劣化した場合には、切削インサート１をホルダから一旦取り外した後に、切削インサート１を回転軸Ｘに対して９０°回転させて再度ホルダに取り付ければよい。４つの第１の主切刃２１の別の１つを主切刃として被削材の切削加工に用いることができる。
【００２５】
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るように、いわゆるホーニング加工が上面３と側面７との交線部に施されていてもよい。
【００２６】
また、上切刃９は、図１および図３に示すように、側面視した場合に直線形状ではなく、凹凸に波打った曲線形状となっている。特に、凹形状の部分が第１の主切刃２１に位置するように形成されている。上切刃９がこのような形状である場合には、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、上切刃９を被削材に対して傾斜して接触させ易くなる。そのため、切削力を小さくできるので、被削材を良好に加工できる。
【００２７】
また、本実施形態の切削インサート１は、図１および図３に示すように、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２５を備えている。切削インサート１をホルダに装着する際に、上下反転させて装着することによって下切刃２５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、すくい面、ブレーカ面および主面を有している。
【００２８】
また、下切刃２５が上切刃９と同様の機能を有するため、下切刃２５は、図１および図３に示すように、下面視した場合に、外側に凸曲線形状である第２の主切刃２７と、直線形状である第２の副切刃２９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２７として、４つの円弧形状の部位を有している。また、４つの第２の主切刃２７の間には、それぞれ直線形状の第２の副切刃２９が位置している。すなわち、４つの第２の主切刃２７が４つの第２の副切刃２９によって連結されている。それぞれの第２の主切刃２７は、それぞれの第２の副切刃２９よりも長い構成となっている。
【００２９】
図１および図３に示すように、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。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２１に接続された曲面形状の部位と、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２３に接続された平面形状の部位とを有している。
【００３０】
切削インサート１を用いて切削加工を行う場合において、切削インサート１をホルダに固定する際あるいは切削加工を行う際に、切削インサート１の回転軸Ｘに対して回転方向に力が加わる。これは、例えば、切削加工時において切削インサート１に背分力が加わるからである。
【００３１】
切削インサート１の上面３が略円形である場合のように円弧形状の部位を有している場合には、この円弧形状の部位に接続される側面７の部位が曲面形状となる。そのため、切削インサート１をホルダに固定する際あるいは切削加工を行う際に、特に、切削インサート１の回転軸Ｘに対して回転方向に、切削インサート１が位置ずれを起こし易くなる。
【００３２】
本実施形態の切削インサート１は、図３に示すように側面視した場合において、側面７が回転軸Ｘに対して直交する方向に向かって延びる溝部３１を有している。溝部３１は、切削インサート１をホルダに取り付けて使用する際におけるホルダへの拘束面として機能している。すなわち、複数の凹形状の拘束面を側面７に有している、と言い換えることができる。溝部３１の内面をホルダに当接させることによって、切削インサート１が回転することが抑制される。
【００３３】
さらに、本実施形態の切削インサート１においては、図７に示すように、回転軸Ｘを含むとともに溝部３１を通る断面において、溝部３１が、第１傾斜部３３および第２傾斜部３５を備えている。第１傾斜部３３は第２傾斜部３５よりも溝部３１の底側に位置している。言い換えれば、第２傾斜部３５は第１傾斜部３３よりも溝部３１の開口側に位置している。第１傾斜部３３および第２傾斜部３５の内面は、それぞれ回転軸Ｘに対して傾斜している。
【００３４】
このとき、第２傾斜部３５の回転軸に直交する方向の幅が、第１傾斜部３３の回転軸に直交する方向の幅よりも大きい。すなわち、切削インサート１をホルダに拘束する際に、第１傾斜部３３よりも第２傾斜部３５が拘束面として主に機能する。第１傾斜部３３よりも大きい第２傾斜部３５において切削インサート１がホルダに拘束されるため、第２傾斜部３５において切削インサート１が安定してホルダに固定される。
【００３５】
さらに、図７に示すように、第１傾斜部３３の傾斜角θ１が、第２傾斜部３５の傾斜角θ２よりも大きい。そのため、切削インサート１をホルダに装着して固定する際に、溝部３１の内面をホルダに当接させることができる一方で、溝部３１の底部がホルダに当接する可能性が小さくなる。第２傾斜部３５の内面がホルダに接触する一方で、第１傾斜部３３の内面がホルダに接触せずにホルダから離れた状態で、本実施形態の切削インサート１がホルダに取り付けられる。従って、ホルダが当接することによるホルダからの力が溝部３１の底部に集中する可能性が小さくなるので、切削インサート１の耐久性が向上する。
【００３６】
溝部３１の内面をホルダに安定して固定するため、第１傾斜部３３よりも第２傾斜部３５が大きい方が好ましい。本実施形態の切削インサート１においては、回転軸Ｘを含むとともに溝部３１を通る断面において、第２傾斜部３５の回転軸Ｘに平行な方向の幅Ｗ３が、第１傾斜部３３の回転軸Ｘに平行な方向の幅Ｗ４よりも大きい。
【００３７】
本実施形態における第２傾斜部３５は、平坦面形状となっている。第２傾斜部３５が、このような形状となっていることで、第２傾斜部３５を安定してホルダに当接させることができるとともに、切削インサート１が回転することが安定して抑制される。
【００３８】
本実施形態における溝部３１は、第１傾斜部３３および第２傾斜部３５のみによって構成されているが、溝部３１の形状としてはこのような形態に限定されるものではない。例えば、図８に示すように、第１傾斜部３３および第２傾斜部３５に加えて底面３７を有した形状であってもよい。図７に示す溝部３１の底部はＶ字形状であるが、図８に示す溝部３１の底部は面形状であるので、ホルダから切削インサート１に加わる力が底部の特定の箇所に過度に集中することを抑制できる。図８は、図７に示す領域と同様の断面における拡大断面図である。
【００３９】
逆に、図７に示す溝部３１の場合においては、図８に示す溝部３１と比較して、上面３と第１傾斜部３３の内面との間の間隔を大きくすることができる。つまり、上面３と第１傾斜部３３の内面との間での切削インサート１の厚みを大きくできるので、溝部３１の深さを確保すると同時に、切削加工時において被削材から切削インサート１に加わる力に対する耐久性を高めることができる。なお、溝部３１の深さとは、図７に示す断面において、溝部３１の底部と開口部との間での回転軸に対して直交する方向の幅を意味する。
【００４０】
本実施形態の切削インサート１においては、図４に示すように、溝部３１における深さの最も深い位置が、さらい刃である第１の副切刃２３の下方に位置している。溝部３１はホルダへの拘束面として機能しているが、このような溝部３１が形成されている部分では、回転軸Ｘに平行な方向の厚みが小さくなるので耐久性が相対的に小さくなる。一方、切削加工時において、被削材から第１の副切刃２３に加わる力は第１の主切刃２１に加わる力よりも小さい。
【００４１】
本実施形態の切削インサート１においては、耐久性が相対的に最も小さくなる部分である、溝部３１における深さの最も深い位置が、図１および図３に示すように、切削加工時において被削材から加わる力の相対的に小さい位置である第１の副切刃２３の下方に位置している。そのため、側面７に溝部３１を有しつつも耐久性の良好な切削インサート１とすることができる。
【００４２】
図９に示す変形例においては、溝部３１が、図８に示す溝部３１と同様に底面３７を備えている。図７および図８に示す溝部３１においては、第１傾斜部３３が平坦面形状であるが、図９に示す溝部３１においては、第１傾斜部３３が曲面形状となっている。そのため、溝部３１の底部が第１傾斜部３３によって構成された曲面形状となるので、底部の耐久性が良好となる。ホルダから溝部３１の内面に力が加わった場合に、この力が溝部３１の内面を伝って溝部３１の底部に集まる場合があるが、このような場合であっても底部に亀裂が生じる可能性が小さくなる。
【００４３】
なお、第１傾斜部３３の一部が曲面形状である場合には、平坦な部分における傾斜角を第１傾斜部３３の傾斜角θ１とすればよい。また、第１傾斜部３３の全体が曲面形状である場合には、第１傾斜部３３におけるもっとも開口側での傾斜角を第１傾斜部３３の傾斜角θ１とすればよい。
【００４４】
図１０に示す変形例においては、溝部３１が、第１傾斜部３３と第２傾斜部３５との間に曲面部３９をさらに備えている。平坦な第１傾斜部３３と平坦な第２傾斜部３５とが直接に繋がっている場合には、これらの傾斜部の境界が折れ曲がった形状となる。一方、本実施形態における溝部３１のように第１傾斜部３３と第２傾斜部３５との間に曲面部３９が形成されている場合には、第１傾斜部３３と第２傾斜部３５とが曲面部３９を介して滑らかにつながる。そのため、切削インサート１をホルダに取り付ける際に、溝部３１の内面へホルダを滑らかに接触させることができる。結果として、切削インサート１またはホルダが損傷する可能性が小さくなる。
【００４５】
本実施形態における溝部３１の第１傾斜部３３および第２傾斜部３５はそれぞれ内面が平坦面形状である。特に、ホルダに当接する第２傾斜部３５の内面が平坦面形状であることによって、切削インサート１をホルダに安定して装着させることができる。
【００４６】
図３に示すように、溝部３１を開口側から側面視した場合において、溝部３１の上端側および下端側における回転軸Ｘに直交する方向の幅Ｗ５が、溝部３１の中心側における回転軸Ｘに直交する方向の幅Ｗ６よりも小さい。
【００４７】
第２傾斜部３５が傾斜していることから、第２傾斜部３５の底部側における上面３と溝部３１との間の厚みよりも第２傾斜部３５の開口側における上面３と溝部３１との間の厚みが小さい。そのため、第２傾斜部３５の底部側よりも第２傾斜部３５の開口側において耐久性が相対的に小さくなる傾向にある。しかしながら、溝部３１の上端側および下端側における回転軸Ｘに直交する方向の幅Ｗ５が、溝部３１の中心側における回転軸Ｘに直交する方向の幅Ｗ６よりも小さいことから、相対的に耐久性の大きな第２傾斜部３５の底部側において大きな範囲で切削インサート１をホルダに当接させることができる。
【００４８】
また、図３に示すように、溝部３１を開口側から側面視した場合において、第１傾斜部３３における回転軸Ｘに直交する方向の幅の最大値Ｗ７は、第２傾斜部３５における回転軸Ｘに直交する方向の幅の最大値Ｗ８よりも大きい。
【００４９】
切削抵抗に伴う力が、第２傾斜部３５から第１傾斜部３３に伝わった場合であっても、上記の幅の最大値Ｗ７がＷ８よりも大きいことによって、上記の力を広い範囲に分散させることができる。そのため、幅Ｗ７の最大値が幅Ｗ８よりも小さい場合あるいは同等である場合と比較して、溝部３１の底部の特定の領域に切削抵抗に伴う力が集中する可能性が小さくなる。
【００５０】
＜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。なお、図１３は、切削インサート１の溝部３１がホルダ１０３に取り付けられている部分を拡大した拡大断面図である。
【００５１】
本実施形態の切削工具１０１は、図１１〜１３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、それぞれインサートポケット１０７に装着される。
【００５２】
ホルダ１０３は、回転中心軸Ｙを中心とする略回転体形状である。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、着座面に交差する方向に位置する、複数の拘束側面とを有している。それぞれの拘束側面には、凸部１０９が形成されている。凸部１０９は、その表面が切削インサート１をホルダ１０３に装着した際に切削インサート１の溝部３１における第２傾斜部３５と接するように形成されている。
【００５３】
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、切削インサート１がそれぞれ装着される。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における円弧形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。
【００５４】
なお、切削インサート１が上切刃９だけでなく下切刃も有している場合においては、切削インサート１を上下反転させ、下切刃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に装着してもよい。
【００５５】
本実施形態の切削工具１０１においては、図１３に示すように、切削インサート１の溝部３１における第２傾斜部３５がインサートポケット１０７の凸部１０９に接触している。一方、溝部３１における第１傾斜部３３が凸部１０９に接触していない。そのため、切削インサート１の溝部３１の底部が、ホルダ１０３のインサートポケット１０７に対して非接触である。これにより、溝部３１の底部が損傷することが抑制されるので、安定して切削インサート１による切削加工を行うことができる。また、インサートポケット１０７の凸部１０９が損傷することが抑制される。そのため、切削インサート１を複数回交換した場合であっても、良好に切削インサート１をホルダ１０３に取り付けることができる。
【００５６】
また、本実施形態の切削工具１０１においては、第１傾斜部３３を間に挟んで上側および下側に位置する第２傾斜部３５のそれぞれがインサートポケット１０７の凸部１０９に接触している。この接触によってホルダ１０３に切削インサート１が固定されているが、上側および下側の第２傾斜部３５の一方のみにインサートポケット１０７の凸部１０９が接触していてもよい。
【００５７】
このような場合においては、第１傾斜部３３がホルダ拘束面である凸部に対して離れる構成となっている。そのため、凸部１０９による拘束面の位置が若干ずれた場合であっても溝部３１の底部とインサートポケット１０７の凸部１０９との間で干渉することが抑制される。すなわち、ホルダ１０３の拘束面を広くすることが可能となる。
【００５８】
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。
【００５９】
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に対して装着されている。
【００６０】
ホルダ１０３としては、鋼、鋳鉄などを用いることができる。本実施形態の切削工具１０１においては、これらの部材の中で靱性の高い鋼を用いている。
【００６１】
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に装着される。このとき、上側および下側の第２傾斜部３５の一方のみをインサートポケット１０７の凸部１０９に接触させる場合であれば、この凸部１０９の形状を溝部３１の形状に精度良く合わせる必要がないので、容易に作製することができる。
【００６２】
また、上記する上側の第２傾斜部３５がインサートポケット１０７に接触している場合には、ネジ１０５と、インサートポケット１０７における上側の第２傾斜部３５に接触する部分とによって、切削インサート１が挟まれる構成となる。溝部３１をインサートポケット１０７により確実に接触させることができるので、切削インサート１をホルダ１０３に安定して固定することができる。
【００６３】
そのため、図１４に示すように、第１傾斜部３３を間に挟んで、上側および下側に位置する第２傾斜部３５のうち、上側の第２傾斜部３５がインサートポケット１０７に接触するとともに、下側の第２傾斜部３５がインサートポケット１０７から離れていることが特に好ましい。
【００６４】
切削インサート１が有する複数の溝部３１のそれぞれがインサートポケット１０７の凸部１０９に接触している場合においては、複数の溝部３１の少なくとも一つが上記のようにインサートポケット１０７に接触していることによって、切削インサート１をホルダ１０３に安定して固定することができる。しかしながら、より安定して切削インサート１をホルダ１０３に固定するためには、複数の溝部３１のそれぞれにおける上側の第２傾斜部３５がインサートポケット１０７に接触するとともに、下側の第２傾斜部３５がインサートポケット１０７から離れて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製造方法は、図１４〜１７に示すように、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１５，１６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１７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を近付けている。また、図１５，１６においては、被削材２０１を固定するとともに切削工具１０１を回転中心軸Ｙの周りで回転させている。また、図１７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に近付けてもよい。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を回転中心軸Ｙの周りで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または下切刃が摩耗した際には、切削インサート１を貫通孔の回転軸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・・・貫通孔
１３・・・ランド面
１５・・・すくい面
１７・・・ブレーカ面
１９・・・主面
２１・・・第１の主切刃
２３・・・第１の副切刃
２５・・・下切刃
２７・・・第２の主切刃
２９・・・第２の副切刃
３１・・・溝部
３３・・・第１傾斜部
３５・・・第２傾斜部
３７・・・底面
３９・・・曲面部
１０１・・・切削工具
１０３・・・ホルダ
１０５・・・ネジ
１０７・・・インサートポケット
１０９・・・凸部
２０１・・・被削材
【図１】
2014021250.tif 000003
【図２】
2014021250.tif 000004
【図３】
2014021250.tif 000005
【図４】
2014021250.tif 000006
【図５】
2014021250.tif 000007
【図６】
2014021250.tif 000008
【図７】
2014021250.tif 000009
【図８】
2014021250.tif 000010
【図９】
2014021250.tif 000011
【図１０】
2014021250.tif 000012
【図１１】
2014021250.tif 000013
【図１２】
2014021250.tif 000014
【図１３】
2014021250.tif 000015
【図１４】
2014021250.tif 000016
【図１５】
2014021250.tif 000017
【図１６】
2014021250.tif 000018
【図１７】
2014021250.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成27年10月27日(2015.10.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、
前記側面は、側面視した場合に前記下面の中心および前記上面の中心を通る回転軸に対して直交する方向に向かって延びる溝部を有し、
前記回転軸を含むとともに前記溝部を通る断面において、前記溝部は、内面が前記回転軸に対して傾斜した第１傾斜部と、該第１傾斜部よりも前記溝部の開口側に位置して、内面が前記回転軸に対して傾斜した第２傾斜部とを有し、
前記回転軸を含むとともに前記溝部を通る断面において、前記第１傾斜部の傾斜角が、前記第２傾斜部の傾斜角よりも大きく、前記第２傾斜部の前記回転軸に平行な方向の幅は、前記第１傾斜部の前記回転軸に平行な方向の幅よりも大きく、かつ、前記第２傾斜部の前記回転軸に直交する方向の幅が、前記第１傾斜部の前記回転軸に直交する方向の幅よりも大きいことを特徴とする切削インサート。
【請求項２】
前記第２傾斜部は内面が平坦面形状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】
前記溝部は、底部が曲面形状で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】
前記溝部の開口側から側面視した場合において、前記第１傾斜部の前記回転軸に直交する方向の幅は、前記第２傾斜部の前記回転軸に直交する方向の幅よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の切削インサート。
【請求項５】
前記溝部は、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部との間に曲面部をさらに備え、
前記第１傾斜部と前記第２傾斜部とが前記曲面部を介して滑らかに繋がっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の切削インサート。
【請求項６】
凸部を具備する複数のインサートポケットを先端側に有するホルダと、
前記溝部が前記凸部に接触するとともに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７】
前記切削インサートは、前記第２傾斜部のうち前記第１傾斜部よりも前記上面に近い部分のみが前記凸部に接触していることを特徴とする請求項６に記載の切削工具。
【請求項８】
請求項６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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
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。また、前記側面は、側面視した場合に前記下面の中心および前記上面の中心を通る回転軸に対して直交する方向に向かって延びる溝部を有している。前記回転軸を含むとともに前記溝部を通る断面において、前記溝部は、内面が前記回転軸に対して傾斜した第１傾斜部と、該第１傾斜部よりも前記溝部の開口側に位置して、内面が前記回転軸に対して傾斜した第２傾斜部とを備えている。そして、この断面において、前記第１傾斜部の傾斜角が、前記第２傾斜部の傾斜角よりも大きく、前記第２傾斜部の前記回転軸に平行な方向の幅は、前記第１傾斜部の前記回転軸に平行な方向の幅よりも大きく、かつ、前記第２傾斜部の前記回転軸に直交する方向の幅が、前記第１傾斜部の前記回転軸に直交する方向の幅よりも大きい。
【手続補正書】
【提出日】平成28年1月25日(2016.1.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、平面視した場合に、凸曲線形状である主切刃及び直線形状である副切刃を有し、
前記側面は、側面視した場合に前記下面の中心および前記上面の中心を通る回転軸に対して直交する方向に向かって延びる溝部を有し、
前記回転軸を含むとともに前記溝部を通る断面において、前記溝部は、内面が前記回転軸に対して傾斜した第１傾斜部と、該第１傾斜部よりも前記溝部の開口側に位置して、内面が前記回転軸に対して傾斜した第２傾斜部とを有し、
前記回転軸を含むとともに前記溝部を通る断面において、前記第１傾斜部の傾斜角が、前記第２傾斜部の傾斜角よりも大きく、前記第２傾斜部の前記回転軸に平行な方向の幅は、前記第１傾斜部の前記回転軸に平行な方向の幅よりも大きく、かつ、前記第２傾斜部の前記回転軸に直交する方向の深さが、前記第１傾斜部の前記回転軸に直交する方向の深さよりも大きく、
前記溝部における深さの最も深い位置が、前記副切刃の下方に位置していることを特徴とする切削インサート。
【請求項２】
前記第２傾斜部は内面が平坦面形状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】
前記溝部は、底部が曲面形状で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】
前記溝部の開口側から側面視した場合において、前記第１傾斜部の前記回転軸に直交する方向の幅は、前記第２傾斜部の前記回転軸に直交する方向の幅よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の切削インサート。
【請求項５】
前記溝部は、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部との間に曲面部をさらに備え、
前記第１傾斜部と前記第２傾斜部とが前記曲面部を介して滑らかに繋がっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の切削インサート。
【請求項６】
凸部を具備する複数のインサートポケットを先端側に有するホルダと、
前記溝部が前記凸部に接触するとともに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７】
前記切削インサートは、前記第２傾斜部のうち前記第１傾斜部よりも前記上面に近い部分のみが前記凸部に接触していることを特徴とする請求項６に記載の切削工具。
【請求項８】
請求項６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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
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。また、前記上切刃は、平面視した場合に、凸曲線形状である主切刃及び直線形状である副切刃を有している。前記側面は、側面視した場合に前記下面の中心および前記上面の中心を通る回転軸に対して直交する方向に向かって延びる溝部を有している。前記回転軸を含むとともに前記溝部を通る断面において、前記溝部は、内面が前記回転軸に対して傾斜した第１傾斜部と、該第１傾斜部よりも前記溝部の開口側に位置して、内面が前記回転軸に対して傾斜した第２傾斜部とを備えている。そして、この断面において、前記第１傾斜部の傾斜角が、前記第２傾斜部の傾斜角よりも大きく、前記第２傾斜部の前記回転軸に平行な方向の幅は、前記第１傾斜部の前記回転軸に平行な方向の幅よりも大きく、かつ、前記第２傾斜部の前記回転軸に直交する方向の深さが、前記第１傾斜部の前記回転軸に直交する方向の深さよりも大きい。さらに、前記溝部における深さの最も深い位置が、前記副切刃の下方に位置している。
【国際調査報告】
2014021250.tif 000020
2014021250.tif 000021
2014021250.tif 000022
2014021250.tif 000023