(57)【要約】  切削インサートは、頂面と、座面と、外周面とを有している。切刃は、コーナー切刃部と、第１切刃部と、第２切刃部とを含んでいる。頂面は、第１すくい面と、第２すくい面と、第３すくい面と、前側面と、上面と、第１側面と、第２側面とを含んでいる。前側面は、第３すくい面に対してコーナー切刃部の反対側に位置しかつ第３すくい面から立ち上がっている。上面は、前側面に対して第３すくい面の反対側に位置しかつ前側面に連なっている。第１側面は、第１すくい面に対して第１切刃部の反対側に位置しかつ第１すくい面から立ち上がっている。第２側面は、第１側面に対して第１すくい面の反対側に位置し、第１側面に対して傾斜し、かつ第１側面、前側面および上面の各々に連なっている。第１側面と第２側面との稜線は、上面に連なっている。座面に対して垂直な方向から見て、前側面と第３すくい面の境界の幅は、前側面と上面との境界の幅よりも大きい。
2020049678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
頂面と、
前記頂面の反対側にある座面と、
前記頂面および前記座面の各々に連なる外周面とを備え、
前記頂面と前記外周面との稜線は、切刃を構成し、
前記切刃は、曲線状のコーナー切刃部と、前記コーナー切刃部の一端に連なりかつ直線状の第１切刃部と、前記コーナー切刃部の他端に連なりかつ直線状の第２切刃部とを含み、
前記頂面は、
前記第１切刃部に連なる第１すくい面と、
前記第２切刃部に連なる第２すくい面と、
前記コーナー切刃部に連なりかつ前記第１すくい面と前記第２すくい面の各々に連なる第３すくい面と、
前記第３すくい面に対して前記コーナー切刃部の反対側に位置しかつ前記第３すくい面から立ち上がる前側面と、
前記前側面に対して前記第３すくい面の反対側に位置しかつ前記前側面に連なる上面と、
前記第１すくい面に対して前記第１切刃部の反対側に位置しかつ前記第１すくい面から立ち上がる第１側面と、
前記第１側面に対して前記第１すくい面の反対側に位置し、前記第１側面に対して傾斜し、かつ前記第１側面、前記前側面および前記上面の各々に連なる第２側面とを含み、
前記第１側面と前記第２側面との稜線は、前記上面に連なっており、
前記座面に対して垂直な方向から見て、前記前側面と前記第３すくい面の境界の幅は、前記前側面と前記上面との境界の幅よりも大きい、切削インサート。
【請求項２】
前記第１切刃部に沿った直線と前記第２切刃部に沿った直線とがなす角度を２等分する直線に垂直でありかつ前記座面に対して垂直な断面において、前記座面に対する前記第２側面の傾斜角は、前記座面に対する前記第１側面の傾斜角よりも大きい、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３】
前記前側面と前記第１側面と前記第２側面とが交差する点を第１位置とし、前記前側面と前記第２側面と前記上面とが交差する点を第２位置とし、前記第１側面と前記第２側面と前記上面とが交差する点を第３位置とした場合、
前記座面に対して垂直な方向から見て、前記第１切刃部に対して垂直な方向における前記第２側面の幅は、前記第１位置から前記第２位置に向かうにつれて広くなり、かつ前記第２位置から前記第３位置に向かうにつれて狭くなる、請求項１または請求項２に記載の切削インサート。
【請求項４】
前記座面に対して垂直な方向から見て、前記第１切刃部に対して垂直な方向における前記第１側面の幅は、前記第１位置から前記第３位置に向かうにつれて広くなる、請求項３に記載の切削インサート。
【請求項５】
前記座面に対して垂直な方向から見て、前記第１切刃部に対して垂直な方向における前記第１すくい面の幅は、前記第３すくい面から離れるにつれて広くなる、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の切削インサート。
【請求項６】
前記第１切刃部に沿った直線と前記第２切刃部に沿った直線とがなす角度を２等分する直線に沿った方向において、前記第３すくい面の幅は、０．５ｍｍ以下である、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の切削インサート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、切削インサートに関する。
【背景技術】
【０００２】
国際公開２０１６／０１７４７０号（特許文献１）には、コーナー切刃と、第１すくい面と、第２すくい面と、隆起部とを有する切削インサートが記載されている。第２すくい面は、コーナー切刃と隆起部との間に位置し、かつ第１すくい面に対して窪んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開２０１６／０１７４７０号
【発明の概要】
【０００４】
本開示に係る切削インサートは、頂面と、座面と、外周面とを備えている。座面は、頂面の反対側にある。外周面は、頂面および座面の各々に連なっている。頂面と外周面との稜線は、切刃を構成している。切刃は、曲線状のコーナー切刃部と、コーナー切刃部の一端に連なりかつ直線状の第１切刃部と、コーナー切刃部の他端に連なりかつ直線状の第２切刃部とを含んでいる。頂面は、第１すくい面と、第２すくい面と、第３すくい面と、前側面と、上面と、第１側面と、第２側面とを含んでいる。第１すくい面は、第１切刃部に連なっている。第２すくい面は、第２切刃部に連なっている。第３すくい面は、コーナー切刃部に連なりかつ第１すくい面と第２すくい面の各々に連なっている。前側面は、第３すくい面に対してコーナー切刃部の反対側に位置しかつ第３すくい面から立ち上がっている。上面は、前側面に対して第３すくい面の反対側に位置しかつ前側面に連なっている。第１側面は、第１すくい面に対して第１切刃部の反対側に位置しかつ第１すくい面から立ち上がっている。第２側面は、第１側面に対して第１すくい面の反対側に位置し、第１側面に対して傾斜し、かつ第１側面、前側面および上面の各々に連なっている。第１側面と第２側面との稜線は、上面に連なっている。座面に対して垂直な方向から見て、前側面と第３すくい面の境界の幅は、前側面と上面との境界の幅よりも大きい。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、本実施形態に係る切削インサートの構成を示す斜視模式図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る切削インサートの構成を示す平面模式図である。
【図３】図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面模式図である。
【図４】図４は、図２の領域ＩＶの拡大平面模式図である。
【図５】図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿った断面模式図である。
【図６】図６は、図４のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面模式図である。
【図７】図７は、図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面模式図である。
【図８】図８は、第３直線に沿った断面における切屑の流れを示す模式図である。
【図９】図９は、高切込条件で被削材を旋削した場合における切屑の流れを示す模式図である。
【図１０】図１０は、低切込条件で被削材を旋削した場合における切屑の流れを示す模式図である。
【図１１】図１１は、サンプル２に係る切削インサートの構成を示す平面模式図である。
【図１２】図１２は、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿った断面模式図である。
【図１３】図１３は、図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った断面模式図である。
【図１４】図１４は、サンプル１に係る切削インサートを用いて被削材の旋削加工が行われた場合における切屑の形状を示している。
【図１５】図１５は、サンプル２に係る切削インサートを用いて被削材の旋削加工が行われた場合における切屑の形状を示している。
【図１６】図１６は、サンプル３に係る切削インサートの構成を示す平面模式図である。
【図１７】図１７は、図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿った断面模式図である。
【図１８】図１８は、図１６のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線に沿った断面模式図である。
【図１９】図１９は、切削インサートを用いて被削材の端面引き上げ加工を行っている状態を示す模式図である。
【図２０】図２０は、サンプル１に係る切削インサートを用いて端面引き上げ加工を行った場合における切屑の形状を示す模式図である。
【図２１】図２１は、サンプル２に係る切削インサートを用いて端面引き上げ加工を行った場合における切屑の形状を示す模式図である。
【図２２】図２２は、サンプル３に係る切削インサートを用いて端面引き上げ加工を行った場合における切屑の形状を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
[本開示が解決しようとする課題]
国際公開２０１６／０１７４７０号（特許文献１）に記載されている切削インサートにおいては、加工条件の汎用性が十分高いとはいえなかった。
【０００７】
本開示の目的は、加工条件の汎用性を向上可能な切削インサートを提供することである。
【０００８】
[本開示の効果]
本開示によれば、加工条件の汎用性を向上可能な切削インサートを提供することができる。
【０００９】
［本開示の実施形態の概要］
まず、本開示の実施形態の概要について説明する。
【００１０】
（１）本開示に係る切削インサート１００は、頂面６と、座面４と、外周面７とを備えている。座面４は、頂面６の反対側にある。外周面７は、頂面６および座面４の各々に連なっている。頂面６と外周面７との稜線は、切刃５を構成している。切刃５は、曲線状のコーナー切刃部３と、コーナー切刃部３の一端に連なりかつ直線状の第１切刃部１と、コーナー切刃部３の他端に連なりかつ直線状の第２切刃部２とを含んでいる。頂面６は、第１すくい面１０と、第２すくい面２０と、第３すくい面３０と、前側面４０と、上面５０と、第１側面１１と、第２側面１２とを含んでいる。第１すくい面１０は、第１切刃部１に連なっている。第２すくい面２０は、第２切刃部２に連なっている。第３すくい面３０は、コーナー切刃部３に連なりかつ第１すくい面１０と第２すくい面２０の各々に連なっている。前側面４０は、第３すくい面３０に対してコーナー切刃部３の反対側に位置しかつ第３すくい面３０から立ち上がっている。上面５０は、前側面４０に対して第３すくい面３０の反対側に位置しかつ前側面４０に連なっている。第１側面１１は、第１すくい面１０に対して第１切刃部１の反対側に位置しかつ第１すくい面１０から立ち上がっている。第２側面１２は、第１側面１１に対して第１すくい面１０の反対側に位置し、第１側面１１に対して傾斜し、かつ第１側面１１、前側面４０および上面５０の各々に連なっている。第１側面１１と第２側面１２との稜線は、上面５０に連なっている。座面４に対して垂直な方向から見て、前側面４０と第３すくい面３０の境界の幅は、前側面４０と上面５０との境界の幅よりも大きい。
【００１１】
（２）上記（１）に係る切削インサート１００によれば、第１切刃部１に沿った直線と第２切刃部２に沿った直線とがなす角度を２等分する直線に垂直でありかつ座面４に対して垂直な断面において、座面４に対する第２側面１２の傾斜角は、座面４に対する第１側面１１の傾斜角よりも大きくてもよい。
【００１２】
（３）上記（１）または（２）に係る切削インサート１００によれば、前側面４０と第１側面１１と第２側面１２とが交差する点を第１位置６１とし、前側面４０と第２側面１２と上面５０とが交差する点を第２位置６２とし、第１側面１１と第２側面１２と上面５０とが交差する点を第３位置６３とした場合、座面４に対して垂直な方向から見て、第１切刃部１に対して垂直な方向における第２側面１２の幅は、第１位置６１から第２位置６２に向かうにつれて広くなり、かつ第２位置６２から第３位置６３に向かうにつれて狭くなってもよい。
【００１３】
（４）上記（３）に係る切削インサート１００によれば、座面４に対して垂直な方向から見て、第１切刃部１に対して垂直な方向における第１側面１１の幅は、第１位置６１から第３位置６３に向かうにつれて広くなってもよい。
【００１４】
（５）上記（１）〜（４）のいずれかに係る切削インサート１００によれば、座面４に対して垂直な方向から見て、第１切刃部１に対して垂直な方向における第１すくい面１０の幅は、第３すくい面３０から離れるにつれて広くなってもよい。
【００１５】
（６）上記（１）〜（５）のいずれかに係る切削インサート１００によれば、第１切刃部１に沿った直線と第２切刃部２に沿った直線とがなす角度を２等分する直線に沿った方向において、第３すくい面３０の幅は、０．５ｍｍ以下であってもよい。
【００１６】
［本開示の実施形態の詳細］
次に、図面に基づいて本開示の実施形態の詳細について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
【００１７】
まず、本実施形態に係る切削インサートの構成について説明する。図１は、本実施形態に係る切削インサートの構成を示す斜視模式図である。
【００１８】
図１に示されるように、本実施形態に係る切削インサート１００は、頂面６と、座面４と、外周面７と、取付孔８とを主に有している。座面４は、頂面６の反対側にある。座面４は、切削インサート１００がホルダ（図示せず）に取り付けられる面である。座面４は、平坦な面である。外周面７は、頂面６および座面４の各々に連なっている。取付孔８は、頂面６と座面４との間を貫通している。外周面７は、取付孔８を取り囲んでいる。頂面６と外周面７との稜線は、切刃５を構成している。
【００１９】
図２は、本実施形態に係る切削インサートの構成を示す平面模式図である。図２に示されるように、座面４に対して垂直な方向から見て、頂面６の外形は、たとえば菱形状である。頂面６の外形が菱形状である場合、菱形の鋭角の頂点付近が切刃５として使用される。頂面６は、第１すくい面１０と、第２すくい面２０と、第３すくい面３０と、突起部４１とを主に有している。
【００２０】
図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面模式図である。図３に示されるように、断面視において、外周面７は、たとえばテーパー形状を有している。外周面７は、たとえば頂面６から座面４に向かって外周面７の幅が小さくなるように傾斜している。取付孔８は、頂面６および座面４の各々に開口している。取付孔８は、貫通孔である。頂面６における取付孔８の直径は、座面４における取付孔８の直径よりも大きい。
【００２１】
図４は、図２の領域ＩＶの拡大平面模式図である。図４に示されるように、切刃５は、コーナー切刃部３と、第１切刃部１と、第２切刃部２とを含んでいる。第１すくい面１０は、第１切刃部１に連なっている。第２すくい面２０は、第２切刃部２に連なっている。第３すくい面３０は、コーナー切刃部３に連なっている。第３すくい面３０は、第１すくい面１０と第２すくい面２０の各々に連なっている。第３すくい面３０は、第１すくい面１０と第２すくい面２０との間に位置している。外周面７と第１すくい面１０との稜線は、第１切刃部１を構成する。外周面７と第２すくい面２０との稜線は、第２切刃部２を構成する。外周面７と第３すくい面３０との稜線は、コーナー切刃部３を構成する。外周面７は、逃げ面となる。逃げ角は、たとえば５°、７°、１１°である。
【００２２】
図４に示されるように、座面４に対して垂直な方向から見て、コーナー切刃部３は、曲線状である。第１切刃部１は、直線状である。第１切刃部１は、コーナー切刃部３の一端に連なっている。第２切刃部２は、直線状である。第２切刃部２は、コーナー切刃部３の他端に連なっている。コーナー切刃部３は、第１切刃部１と第２切刃部２との間に位置している。
【００２３】
図４に示されるように、突起部４１は、前側面４０と、上面５０と、第１側面１１と、第２側面１２と、第３側面１３と、第４側面１４とを有している。前側面４０は、第３すくい面３０に対してコーナー切刃部３の反対側に位置している。第３すくい面３０は、コーナー切刃部３と前側面４０との間に位置している。前側面４０は、第３すくい面３０から立ち上がっている。前側面４０は、平坦な面であってもよいし、曲面であってもよい。上面５０は、前側面４０に対して第３すくい面３０の反対側に位置している。前側面４０は、第３すくい面３０と上面５０との間に位置している。上面５０は、前側面４０に連なっている。上面５０は、平坦な面である。
【００２４】
図４に示されるように、第１側面１１は、第１すくい面１０に対して第１切刃部１の反対側に位置している。第１すくい面１０は、第１切刃部１と第１側面１１との間に位置している。第１側面１１は、第１すくい面１０から立ち上がっている。第２側面１２は、第１側面１１に対して第１すくい面１０の反対側に位置している。第１側面１１は、第１すくい面１０と第２側面１２との間に位置している。第２側面１２は、第１側面１１に対して傾斜している。第２側面１２は、第１側面１１、前側面４０および上面５０の各々に連なっている。第２側面１２と前側面４０との稜線（第１稜線７１）は、第２側面１２と上面５０との稜線（第２稜線７２）に連なっている。第１側面１１と第２側面１２との稜線（第３稜線７３）は、上面５０に連なっている。第３稜線７３は、第１稜線７１および第２稜線７２の各々に連なっている。
【００２５】
図４に示されるように、第３側面１３は、第２すくい面２０に対して第２切刃部２の反対側に位置している。第２すくい面２０は、第２切刃部２と第３側面１３との間に位置している。第３側面１３は、第２すくい面２０から立ち上がっている。第４側面１４は、第３側面１３に対して第２すくい面２０の反対側に位置している。第３側面１３は、第２すくい面２０と第４側面１４との間に位置している。第４側面１４は、第３側面１３に対して傾斜している。第４側面１４は、第３側面１３、前側面４０および上面５０の各々に連なっている。第４側面１４と前側面４０との稜線（第４稜線７４）は、第４側面１４と上面５０との稜線（第５稜線７５）に連なっている。第３側面１３と第４側面１４との稜線（第６稜線７６）は、上面５０に連なっている。第６稜線７６は、第４稜線７４および第５稜線７５の各々に連なっている。
【００２６】
図４に示されるように、座面４に対して垂直な方向から見て、前側面４０および上面５０の各々は、第２側面１２と第４側面１４との間に位置している。頂面６は、第１位置６１と、第２位置６２と、第３位置６３とを有していてもよい。第１位置６１は、前側面４０と第１側面１１と第２側面１２とが交差する点である。第２位置６２は、前側面４０と第２側面１２と上面５０とが交差する点である。第３位置６３は、第１側面１１と第２側面１２と上面５０とが交差する点である。第１位置６１は、第３すくい面３０に接していてもよい。座面４に対して垂直な方向から見て、第１切刃部１に対して垂直な方向における第２側面１２の幅は、第１位置６１から第２位置６２に向かうにつれて広くなり、かつ第２位置６２から第３位置６３に向かうにつれて狭くなってもよい。具体的には、座面４に対して垂直な方向から見て、第２側面１２は、三角形状であってもよい。
【００２７】
座面４に対して垂直な方向から見て、第１切刃部１に対して垂直な方向における第１側面１１の幅は、第１位置６１から第３位置６３に向かうにつれて広くなってもよい。座面４に対して垂直な方向から見て、第１切刃部１に対して垂直な方向における第１すくい面１０の幅は、第３すくい面３０から離れるにつれて広くなってもよい。別の観点から言えば、座面４に対して垂直な方向から見て、第１切刃部１に対して垂直な方向における第１切刃部１と突起部４１との距離は、コーナー切刃部３から離れるにつれて大きくなってもよい。
【００２８】
図４に示されるように、頂面６は、第４位置６４と、第５位置６５と、第６位置６６とを有していてもよい。第４位置６４は、前側面４０と第３側面１３と第４側面１４とが交差する点である。第５位置６５は、前側面４０と第３側面１３と上面５０とが交差する点である。第６位置６６は、第３側面１３と第４側面１４と上面５０とが交差する点である。第４位置６４は、第３すくい面３０に接していてもよい。座面４に対して垂直な方向から見て、第２切刃部２に対して垂直な方向における第４側面１４の幅は、第４位置６４から第５位置６５に向かうにつれて広くなり、かつ第５位置６５から第６位置６６に向かうにつれて狭くなってもよい。具体的には、座面４に対して垂直な方向から見て、第４側面１４は、三角形状であってもよい。
【００２９】
座面４に対して垂直な方向から見て、第２切刃部２に対して垂直な方向における第３側面１３の幅は、第４位置６４から第６位置６６に向かうにつれて広くなってもよい。座面４に対して垂直な方向から見て、第２切刃部２に対して垂直な方向における第２すくい面２０の幅は、第３すくい面３０から離れるにつれて広くなってもよい。別の観点から言えば、座面４に対して垂直な方向から見て、第２切刃部２に対して垂直な方向における第２切刃部２と突起部４１との距離は、コーナー切刃部３から離れるにつれて大きくなってもよい。
【００３０】
図４に示されるように、座面４に対して垂直な方向から見て、前側面４０および上面５０の各々は、第１切刃部１に沿った直線（第１直線Ｌ１）と第２切刃部２に沿った直線（第２直線Ｌ２）とがなす角度（第４角度θ４）を２等分する直線（第３直線Ｌ３）に沿って延在している。第３直線Ｌ３に沿った方向において、第３すくい面３０の幅（第３幅Ｄ３）は、０．５ｍｍ以下であってもよい。第３幅Ｄ３は、０．４５ｍｍ以下であってもよい。第３直線Ｌ３と、コーナー切刃部３との交点を第１交点６７とし、第３直線Ｌ３と、第３すくい面３０と前側面４０との境界線との交点を第２交点６８とした場合、第３幅Ｄ３は、第１交点６７と第２交点６８との間の長さである。第４角度θ４は、たとえば８０°である。第４角度θ４は、たとえば３５°以上９０°以下であってもよい。
【００３１】
図４に示されるように、座面４に対して垂直な方向から見て、前側面４０と第３すくい面３０の境界の幅（第１幅Ｄ１）は、前側面４０と上面５０との境界の幅（第２幅Ｄ２）よりも大きい。前側面４０と第３すくい面３０の境界の幅は、たとえば第１位置６１と第４位置６４との間の長さである。別の観点から言えば、前側面４０と第３すくい面３０の境界の幅は、第３直線Ｌ３に対して垂直な方向における前側面４０と第３すくい面３０の境界の幅である。前側面４０と上面５０との境界の幅は、たとえば第２位置６２と第５位置６５との間の長さである。別の観点から言えば、前側面４０と上面５０との境界の幅は、第３直線Ｌ３に対して垂直な方向における前側面４０と上面５０との境界の幅である。
【００３２】
図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿った断面模式図である。Ｖ−Ｖ線は、第３直線Ｌ３と一致している。図５に示されるように、第３すくい面３０は、第１領域３０ａと、第２領域３０ｂとを有している。第１領域３０ａは、コーナー切刃部３に連なっている。第１領域３０ａは、コーナー切刃部３から離れるにつれて座面４に近づくように座面４に対して傾斜している。第２領域３０ｂは、第１領域３０ａと前側面４０との間に位置している。第２領域３０ｂは、第１領域３０ａに連なっている。第２領域３０ｂは、第１領域３０ａから離れるにつれて座面４に近づくように座面４に対して傾斜している。
【００３３】
座面４に対して垂直な方向において、上面５０は、コーナー切刃部３よりも高い位置にある。別の観点から言えば、座面４に対して垂直な方向において、上面５０と座面４に沿った平面との距離は、コーナー切刃部３と座面４に沿った平面との距離よりも長い。座面４に対して垂直な方向において、コーナー切刃部３と上面５０との距離（第１距離Ｔ１）は、たとえば０．１２ｍｍである。座面４に対する前側面４０の傾斜角（第３傾斜角θ３）は、たとえば１０°である。第３傾斜角θ３は、たとえば７°以上１３°以下であってもよい。
【００３４】
図６は、図４のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面模式図である。図６に示す断面は、第１切刃部１に沿った直線と第２切刃部２に沿った直線とがなす角度を２等分する直線（第３直線Ｌ３）に垂直でありかつ座面４に対して垂直な断面である。図６に示す断面は、上面５０に交差している。
【００３５】
図６に示されるように、第２側面１２および第４側面１４の各々は、上面５０に連なっている。上面５０は、第２側面１２および第４側面１４の間に位置している。座面４に対して垂直な方向において、上面５０は、第１切刃部１および第２切刃部２の各々よりも高い位置にある。座面４に対して垂直な方向において、第１切刃部１と上面５０との距離は、コーナー切刃部３と上面５０との距離（第１距離Ｔ１）とほぼ同じである。座面４に対して垂直な方向において、第２切刃部２と上面５０との距離は、コーナー切刃部３と上面５０との距離（第１距離Ｔ１）とほぼ同じである。
【００３６】
図６に示されるように、第１すくい面１０は、第３領域１０ａと、第４領域１０ｂとを有している。第３領域１０ａは、第１切刃部１に連なっている。第３領域１０ａは、第１切刃部１から離れるにつれて座面４に近づくように座面４に対して傾斜している。第４領域１０ｂは、第１領域３０ａと第１側面１１との間に位置している。第４領域１０ｂは、第３領域１０ａに連なっている。第４領域１０ｂは、第３領域１０ａから離れるにつれて座面４に近づくように座面４に対して傾斜している。
【００３７】
第１側面１１は、第４領域１０ｂに連なっている。第１側面１１は、第４領域１０ｂから立ち上がっている。第１側面１１は、第４領域１０ｂから離れるにつれて座面４から遠ざかるように座面４に対して傾斜している。座面４に対する第１側面１１の傾斜角（第１傾斜角θ１）は、たとえば２２°である。第１傾斜角θ１は、たとえば１７°以上２７°以下であってもよい。
【００３８】
第２側面１２は、第１側面１１に連なっている。第２側面１２は、第１側面１１から立ち上がっている。第２側面１２は、第１側面１１から離れるにつれて座面４から遠ざかるように座面４に対して傾斜している。座面４に対する第２側面１２の傾斜角（第２傾斜角θ２）は、たとえば３２°である。第２傾斜角θ２は、たとえば２８°以上４５°以下であってもよい。第２傾斜角θ２は、第１傾斜角θ１よりも大きくてもよい。
【００３９】
第２すくい面２０は、第５領域２０ａと、第６領域２０ｂとを有している。第５領域２０ａは、第２切刃部２に連なっている。第５領域２０ａは、第２切刃部２から離れるにつれて座面４に近づくように座面４に対して傾斜している。第６領域２０ｂは、第５領域２０ａと第３側面１３との間に位置している。第６領域２０ｂは、第５領域２０ａに連なっている。第６領域２０ｂは、第５領域２０ａから離れるにつれて座面４に近づくように座面４に対して傾斜している。
【００４０】
第３側面１３は、第６領域２０ｂに連なっている。第３側面１３は、第６領域２０ｂから立ち上がっている。第３側面１３は、第６領域２０ｂから離れるにつれて座面４から遠ざかるように座面４に対して傾斜している。座面４に対する第３側面１３の傾斜角（第５傾斜角θ５）は、たとえば２２°である。第５傾斜角θ５は、第１傾斜角θ１とほぼ同じである。
【００４１】
第４側面１４は、第３側面１３に連なっている。第４側面１４は、第３側面１３から立ち上がっている。第４側面１４は、第３側面１３から離れるにつれて座面４から遠ざかるように座面４に対して傾斜している。座面４に対する第４側面１４の傾斜角（第６傾斜角θ６）は、たとえば３２°である。第６傾斜角θ６は、第２傾斜角θ２とほぼ同じである。第６傾斜角θ６は、第５傾斜角θ５よりも大きくてもよい。
【００４２】
図７は、図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面模式図である。図７に示す断面は、第１切刃部１に沿った直線と第２切刃部２に沿った直線とがなす角度を２等分する直線（第３直線Ｌ３）に垂直でありかつ座面４に対して垂直な断面である。図７に示す断面は、前側面４０と交差する位置にある。
【００４３】
図７に示されるように、第２側面１２および第４側面１４の各々は、前側面４０に連なっている。前側面４０は、第２側面１２および第４側面１４の間に位置している。座面４に対して垂直な方向から見て、第３直線Ｌ３に対して垂直な方向において、前側面４０の幅（第４幅Ｄ４）は、上面５０の幅（第２幅Ｄ２）よりも大きくてもよい。座面４に対して垂直な方向において、前側面４０は、第１切刃部１および第２切刃部２の各々よりも高い位置にある部分を有する。座面４に対して垂直な方向において、第１切刃部１と前側面４０との距離（第２距離Ｔ２）は、第１切刃部１と上面５０との距離（第１距離Ｔ１）以下である。同様に、座面４に対して垂直な方向において、第２切刃部２と前側面４０との距離（第２距離Ｔ２）は、第２切刃部２と上面５０との距離（第１距離Ｔ１）以下である。
【００４４】
次に、本実施形態に係る切削インサート１００を使用して被削材を旋削した場合における切屑処理について説明する。
【００４５】
図８は、第３直線に沿った断面における切屑の流れを示す模式図である。図８に示されるように、第３直線Ｌ３に沿った断面において、切屑９は、第３すくい面３０に沿って移動した後、前側面４０によって拘束されてカールする。広い前側面４０で切屑９を拘束することで、切屑９の振動を防ぎつつ、切屑９に歪みを与えることができる。そのため、切屑９を適度な長さで分断することができる。
【００４６】
図９は、高切込条件で被削材を旋削した場合における切屑の流れを示す模式図である。図９における矢印は、切屑９の流れを示している。本実施形態に係る切削インサート１００によれば、刃先から遠い突起部４１において、切屑９は、突起部４１に乗り上げることなく、突起部４１の第１側面１１および第２側面１２に沿ってスムーズに排出される。第１角度θ１および第２角度θ２の各々が小さい場合（具体的には、第１角度θ１および第２角度θ２の各々が上述した範囲の場合）には、よりスムーズに切屑９が排出される。また本実施形態に係る切削インサート１００によれば、刃先に近い突起部４１において、切屑９は、突起部４１の前側面４０に沿ってスムーズに排出される。第３すくい面３０から突起部４１の頂点までの高さが低い場合（具体的には、第１距離Ｔ１が上述した範囲の場合）には、切屑９は、よりスムーズに排出されやすくなる。
【００４７】
図１０は、低切込条件で被削材を旋削した場合における切屑の流れを示す模式図である。図１０における矢印は、切屑９の流れを示している。本実施形態に係る切削インサート１００によれば、刃先に近い突起部４１において、切屑９は、突起部４１の前側面４０に沿ってスムーズに排出される。前側面４０の横幅が大きく、突起部４１の高さが大きく、かつ前側面４０の傾斜角が大きい場合（具体的には、第１幅Ｄ１、第１距離Ｔ１および第３傾斜角θ３が上述した範囲の場合）には、切屑９は、突起部４１によってより拘束されて分断されやすくなる。
【００４８】
次に、本実施形態に係る切削インサート１００の作用効果について説明する。
高切込条件加工の際に求められる刃先近くの突起部４１の形状は、低切込条件加工の際に求められる刃先近くの突起部４１の形状とは異なっており、汎用性を得ることは困難である。本実施形態に係る切削インサート１００によれば、突起部４１の形状を以下のように構成している。具体的には、第２側面１２は、第１側面１１に対して第１すくい面１０の反対側に位置し、第１側面１１に対して傾斜し、かつ第１側面１１、前側面４０および上面５０の各々に連なっている。第１側面１１と第２側面１２との稜線は、上面５０に連なっている。座面４に対して垂直な方向から見て、前側面４０と第３すくい面３０の境界の幅は、前側面４０と上面５０との境界の幅よりも大きい。これにより、加工条件の汎用性を向上することができる。具体的には、高切込条件加工において切屑９が突起部４１に乗り上げることなく突起部４１に沿ってスムーズに排出され、かつ低切込条件加工において切屑９の分断を促進することができる。
【００４９】
送り速度が大きくなると、切屑９の厚みが大きくなる。たとえば送り速度が０．３ｍｍ／回転の場合、切屑の厚みは０．３ｍｍ程度である。本実施形態に係る切削インサート１００によれば、第１切刃部１に沿った直線と第２切刃部２に沿った直線とがなす角度を２等分する直線に垂直でありかつ座面４に対して垂直な断面において、座面４に対する第２側面１２の傾斜角は、座面４に対する第１側面１１の傾斜角よりも大きくてもよい。これにより、切屑９に対して段階的に歪みを与えることができる。結果として、切屑９の厚みが大きい場合においても、切屑９を効果的に分断することができる。
【００５０】
さらに本実施形態に係る切削インサート１００によれば、第１切刃部１に沿った直線と第２切刃部２に沿った直線とがなす角度を２等分する直線に沿った方向において、第３すくい面３０の幅は、０．５ｍｍ以下であってもよい。これにより、切屑９をより拘束することができる。結果として、切屑９の分断を促進することができる。
【実施例１】
【００５１】
（サンプル準備）
まず、サンプル１および２に係る切削インサート１００を準備した。サンプル１に係る切削インサート１００は、図４〜図６に示す形状を有している。図４に示されるように、サンプル１に係る切削インサート１００の突起部４１においては、前側面４０の第１幅Ｄ１は、第２幅Ｄ２よりも大きい。具体的には、第１幅Ｄ１は、０．４ｍｍである。第２幅Ｄ２は、０．２５ｍｍである。図５に示されるように、前側面４０の第３傾斜角θ３は、１０°である。図６に示されるように、サンプル１に係る切削インサート１００の突起部４１は、第１傾斜角θ１を有する第１側面１１と、第２傾斜角θ２を有する第２側面１２とを有している。第１側面１１の第１傾斜角θ１は、２２°である。第２側面１２の第２傾斜角θ２は、３２°である。【００５２】
一方、サンプル２に係る切削インサート１００は、図１１〜図１３に示す形状を有している。図１１は、サンプル２に係る切削インサートの構成を示す平面模式図である。図１２は、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿った断面模式図である。図１３は、図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った断面模式図である。図１１に示されるように、サンプル２に係る切削インサート１００の突起部４１においては、前側面４０の第１幅Ｄ１は、第２幅Ｄ２よりも小さい。具体的には、第１幅Ｄ１は、０．１６ｍｍである。第２幅Ｄ２は、０．２０ｍｍである。図１２に示されるように、前側面４０の第３傾斜角θ３は、１１°である。図１３に示されるように、サンプル２に係る切削インサート１００の突起部４１は、単一の傾斜角を有する第５側面１５を有している。第５側面１５の第７傾斜角θ７は、３０°である。【００５３】
（評価方法）
サンプル１および２に係る切削インサート１００の各々を用いて被削材の旋削加工が行われた。被削材の材料は、ＳＣＭ４１５とした。切削速度（Ｖｃ）は、２００ｍ／分とした。外部給油方式が用いられた。送り速度（ｆ）は、０．１０ｍｍ／回転、０．１５ｍｍ／回転、０．２０ｍｍ／回転、０．２５ｍｍ／回転および０．３０ｍｍ／回転とした。切込み量（ａｐ）は、０．５ｍｍ、０．８ｍｍ、１．０ｍｍおよび１．５ｍｍとした。【００５４】
（評価結果）
図１４は、サンプル１に係る切削インサートを用いて被削材の旋削加工が行われた場合における切屑の形状を示している。図１５は、サンプル２に係る切削インサートを用いて被削材の旋削加工が行われた場合における切屑の形状を示している。【００５５】
図１４に示されるように、サンプル１に係る切削インサート１００を用いた場合には、送り速度が０．１０ｍｍ／回転であってかつ切込み量（ａｐ）が０．５ｍｍの条件において、切屑９が短く分断されていなかったが、その他の条件においては、切屑９が短く分断されていた。一方、図１５に示されるように、サンプル２に係る切削インサート１００を用いた場合には、送り速度が０．１０ｍｍ／回転であってかつ切込み量（ａｐ）が０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の条件において、切屑９が短く分断されなかった。その他の条件においては、切屑９が短く分断されてはいるものの、切屑９の長さのばらつきが大きかった（特に、送り速度が０．１５ｍｍ／回転であってかつ切込み量（ａｐ）が０．８ｍｍの場合と、送り速度が０．２０ｍｍ／回転であってかつ切込み量（ａｐ）が１．５ｍｍの場合を参照）。以上の結果より、サンプル２に係る切削インサート１００と比較して、サンプル１に係る切削インサート１００は、加工条件の汎用性を向上可能であることが確かめられた。
【実施例２】
【００５６】
（サンプル準備）
次に、サンプル１〜３に係る切削インサート１００を準備した。サンプル１および２に係る切削インサート１００は上述の通りである。サンプル３に係る切削インサート１００は、図１６〜図１８に示す形状を有している。図１６は、サンプル３に係る切削インサートの構成を示す平面模式図である。図１７は、図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿った断面模式図である。図１８は、図１６のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線に沿った断面模式図である。図１６に示されるように、サンプル３に係る切削インサート１００の突起部４１においては、前側面４０の第１幅Ｄ１は、第２幅Ｄ２よりも大きい。具体的には、第１幅Ｄ１は、０．４ｍｍである。第２幅Ｄ２は、０．２５ｍｍである。図１７に示されるように、前側面４０の第３傾斜角θ３は、１１°である。図１８に示されるように、サンプル３に係る切削インサート１００の突起部４１は、単一の傾斜角を有する第６側面１６を有している。第６側面１６の第８傾斜角θ８は、２６°である。【００５７】
（解析条件）
サンプル１〜３に係る切削インサート１００の各々を用いて被削材の端面引き上げ加工を行った場合における切屑の形状が、有限要素法を利用したＣＡＥ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）シミュレーションによって解析された。図１９は、切削インサートを用いて被削材の端面引き上げ加工を行っている状態を示す模式図である。図１９において、第１矢印１０１は、切削インサート１００の移動方向を示している。第２矢印１０２は、切屑の流れ方向を示している。切削インサート１００は、ホルダ９０に取り付けられている。押え部９１は、切削インサート１００をホルダ９０に押え付けている。被削材８０の材料は、Ｓ４５Ｃとした。切削速度（Ｖｃ）は、２００ｍ／分とした。送り速度（ｆ）は、０．２ｍｍ／回転とした。切込み量（ａｐ）は、０．２ｍｍとした。【００５８】
（解析結果）
図２０は、サンプル１に係る切削インサートを用いて端面引き上げ加工を行った場合における切屑の形状を示す模式図である。図２１は、サンプル２に係る切削インサートを用いて端面引き上げ加工を行った場合における切屑の形状を示す模式図である。図２２は、サンプル３に係る切削インサートを用いて端面引き上げ加工を行った場合における切屑の形状を示す模式図である。切屑９は、同じ位置でカールするのではなく、少し横方向（第１切刃部１の延在方向）にずれた位置でカールする方が、切屑排出性の観点から望ましい。【００５９】
図２０に示されるように、サンプル１に係る切削インサート１００を用いた場合には、切屑９が大きく横向きにカールした。横向きカールの角度（第９傾斜角θ９）は、５７°程度であった。図２１に示されるように、サンプル２に係る切削インサート１００を用いた場合には、切屑９が中程度に横向きにカールした。横向きカールの角度（第９傾斜角θ９）は、４５°程度であった。図２２に示されるように、サンプル３に係る切削インサート１００を用いた場合には、切屑９が小さく横向きにカールした。横向きカールの角度（第９傾斜角θ９）は、３７°程度であった。以上の結果より、サンプル２およびサンプル３の各々に係る切削インサート１００と比較して、サンプル１に係る切削インサート１００は、横向きカールを促進可能であることが確かめられた。横向きカールを促進することで、切削インサート１００の頂面６で切屑９を拘束し、切屑９の分断を促進することができる。【００６０】
なお、送り速度が０．１０ｍｍ／回転であってかつ切込み量（ａｐ）が１．５ｍｍの条件において、サンプル２に係る切削インサート１００を用いた場合には、切屑９が短く分断されていなかったが、サンプル１に係る切削インサート１００を用いた場合には、切屑９が短く分断されていた（図１４および図１５参照）。サンプル２に係る切削インサート１００を用いた場合と比較して、サンプル１に係る切削インサート１００を用いた場合には、横向きカールをより促進したために、切屑９を短く分断できたと考えられる。【００６１】
今回開示された実施形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６２】
１  第１切刃部、２  第２切刃部、３  コーナー切刃部、４  座面、５  切刃、６  頂面、７  外周面、８  取付孔、９  切屑、１０  第１すくい面、１０ａ  第３領域、１０ｂ  第４領域、１１  第１側面、１２  第２側面、１３  第３側面、１４  第４側面、１５  第５側面、１６  第６側面、２０  第２すくい面、２０ａ  第５領域、２０ｂ  第６領域、３０  第３すくい面、３０ａ  第１領域、３０ｂ  第２領域、４０  前側面、４１  突起部、５０  上面、６１  第１位置、６２  第２位置、６３  第３位置、６４  第４位置、６５  第５位置、６６  第６位置、６７  第１交点、６８  第２交点、７１  第１稜線、７２  第２稜線、７３  第３稜線、７４  第４稜線、７５  第５稜線、７６  第６稜線、８０  被削材、９０  ホルダ、９１  押え部、１００  切削インサート、１０１  第１矢印、１０２  第２矢印、Ｄ１  第１幅、Ｄ２  第２幅、Ｄ３  第３幅、Ｄ４  第４幅、Ｌ１  第１直線、Ｌ２  第２直線、Ｌ３  第３直線、Ｔ１  第１距離、Ｔ２  第２距離、θ１  第１傾斜角、θ２  第２傾斜角、θ３  第３傾斜角、θ４  第４傾斜角、θ５  第５傾斜角、θ６  第６傾斜角、θ７  第７傾斜角、θ８  第８傾斜角、θ９  第９傾斜角。
【図１】
2020049678.tif 000003
【図２】
2020049678.tif 000004
【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】
2020049678.tif 000018
【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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【図２２】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年10月3日(2019.10.3)
【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】
頂面と、
前記頂面の反対側にある座面と、
前記頂面および前記座面の各々に連なる外周面とを備え、
前記頂面と前記外周面との稜線は、切刃を構成し、
前記切刃は、曲線状のコーナー切刃部と、前記コーナー切刃部の一端に連なりかつ直線状の第１切刃部と、前記コーナー切刃部の他端に連なりかつ直線状の第２切刃部とを含み、
前記頂面は、
前記第１切刃部に連なる第１すくい面と、
前記第２切刃部に連なる第２すくい面と、
前記コーナー切刃部に連なりかつ前記第１すくい面と前記第２すくい面の各々に連なる第３すくい面と、
前記第３すくい面に対して前記コーナー切刃部の反対側に位置しかつ前記第３すくい面から立ち上がる前側面と、
前記前側面に対して前記第３すくい面の反対側に位置しかつ前記前側面に連なる上面と、
前記第１すくい面に対して前記第１切刃部の反対側に位置しかつ前記第１すくい面から立ち上がる第１側面と、
前記第１側面に対して前記第１すくい面の反対側に位置し、前記第１側面に対して傾斜し、かつ前記第１側面、前記前側面および前記上面の各々に連なる第２側面とを含み、
前記第１側面と前記第２側面との稜線は、前記上面に連なっており、
前記座面に対して垂直な方向から見て、前記前側面と前記第３すくい面の境界の幅は、前記前側面と前記上面との境界の幅よりも大きく、
前記前側面と前記第１側面と前記第２側面とが交差する点を第１位置とし、前記前側面と前記第２側面と前記上面とが交差する点を第２位置とし、前記第１側面と前記第２側面と前記上面とが交差する点を第３位置とした場合、
前記座面に対して垂直な方向から見て、前記第１切刃部に対して垂直な方向における前記第２側面の幅は、前記第１位置から前記第２位置に向かうにつれて広くなり、かつ前記第２位置から前記第３位置に向かうにつれて狭くなる、切削インサート。
【請求項２】
前記第１切刃部に沿った直線と前記第２切刃部に沿った直線とがなす角度を２等分する直線に垂直でありかつ前記座面に対して垂直な断面において、前記座面に対する前記第２側面の傾斜角は、前記座面に対する前記第１側面の傾斜角よりも大きい、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３】
前記座面に対して垂直な方向から見て、前記第１切刃部に対して垂直な方向における前記第１側面の幅は、前記第１位置から前記第３位置に向かうにつれて広くなる、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項４】
前記座面に対して垂直な方向から見て、前記第１切刃部に対して垂直な方向における前記第１すくい面の幅は、前記第３すくい面から離れるにつれて広くなる、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の切削インサート。
【請求項５】
前記第１切刃部に沿った直線と前記第２切刃部に沿った直線とがなす角度を２等分する直線に沿った方向において、前記第３すくい面の幅は、０．５ｍｍ以下である、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の切削インサート。
【国際調査報告】
2020049678.tif 000025
2020049678.tif 000026
2020049678.tif 000027
2020049678.tif 000028