(57)【要約】  一態様のスロットミル用インサートは、第１面と、第１面の反対側に位置する第２面と、第１面及び第２面の間に位置する第３面と、第１面及び第２面において開口する貫通孔とを有している。第３面は、複数のすくい面領域と、複数のすくい面領域の間にそれぞれ位置する複数の逃げ面領域と、すくい面領域及び逃げ面領域が交わる稜線の少なくとも一部に位置する切刃とを備えている。また、複数の逃げ面領域は、それぞれ凹部を有している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面と、該第１面の反対側に位置する第２面と、前記第１面及び前記第２面の間に位置する第３面と、前記第１面及び前記第２面において開口する貫通孔とを有し、
前記第３面は、複数のすくい面領域と、複数の前記すくい面領域の間にそれぞれ位置する複数の逃げ面領域と、前記すくい面領域及び前記逃げ面領域が交わる稜線の少なくとも一部に位置する切刃とを備え、
複数の前記逃げ面領域は、それぞれ凹部を有している、スロットミル用インサート。
【請求項２】
複数の前記すくい面領域は、それぞれ凹曲面形状である、請求項１に記載のスロットミル用インサート。
【請求項３】
前記貫通孔の中心軸に直交する断面において、前記すくい面領域及び前記凹部がそれぞれ円弧形状であって、前記すくい面領域の曲率半径が前記凹部の曲率半径よりも大きい、請求項２に記載のスロットミル用インサート。
【請求項４】
前記逃げ面領域は、隣り合う２つの前記すくい面領域及び前記凹部の間にそれぞれ位置する２つの平坦面を有している、請求項１〜３のいずれか１つに記載のスロットミル用インサート。
【請求項５】
前記逃げ面領域を正面視した場合において、前記２つの平坦面は、前記凹部を基準として線対称である、請求項４に記載のスロットミル用インサート。
【請求項６】
前記凹部は、前記貫通孔に向かって窪んでいる、請求項１〜５のいずれか１つに記載のスロットミル用インサート。
【請求項７】
前記凹部は、前記第１面から前記第２面に亘っている、請求項１〜６のいずれか１つに記載のスロットミル用インサート。
【請求項８】
前記逃げ面領域を正面視した場合において、前記貫通孔の中心軸に直交する方向での前記凹部の幅を第１幅としたとき、
前記第１面の側の端部における前記凹部の前記第１幅が、前記第２面の側の端部における前記凹部の前記第１幅よりも大きい、請求項７に記載のスロットミル用インサート。
【請求項９】
前記凹部は、前記逃げ面領域を正面視した場合において、
前記第１面の側の端部に位置して、前記第２面に向かうにしたがって前記第１幅が大きくなる第１領域と、
前記第１領域から前記第２面に向かって延在し、前記第２面に向かうにしたがって前記第１幅が小さくなる第２領域と、
前記第２領域から前記第２面に向かって延在し、前記第１幅が一定である第３領域と、
前記第３領域から前記第２面にかけて延在し、前記第２面に向かうにしたがって前記第１幅が小さくなる第４領域とを有している、請求項８に記載のスロットミル用インサート。
【請求項１０】
前記切刃は、
前記第１面の側の端部に位置して、外方に向かって突出した曲線形状の第１コーナ刃と、
前記第１コーナ刃から前記第２面の側に向かって延びた直線形状の第１直線刃とを有し、
前記切刃を前記すくい面領域の側から正面視した場合において、前記第１直線刃は、前記第１コーナ刃から遠ざかるにしたがって前記中心軸に近づいている、請求項８又は９に記載のスロットミル用インサート。
【請求項１１】
前記切刃は、前記第２面の側の端部に位置しており、前記すくい面領域の側から正面視した場合に前記第１直線刃に対して傾斜している直線形状の第２コーナ刃をさらに有している、請求項１０に記載のスロットミル用インサート。
【請求項１２】
前記第１面を正面視した場合において、複数の前記すくい面領域のうち互いに隣り合う前記すくい面領域における互いに最も近づいている２点を結ぶ直線が、前記貫通孔及び前記凹部の間を通っている、請求項１〜１１のいずれか１つに記載のスロットミル用インサート。
【請求項１３】
第１端面と、該第１端面の反対側に位置する第２端面と、前記第１端面及び前記第２端面の間に位置する外周面と、前記第１端面及び前記外周面に対して開口するとともに前記第１端面に向かって開口するネジ孔を具備するポケットとを有するホルダと、
前記ホルダに位置して前記切刃の少なくとも一部が前記外周面よりも外方に突出している請求項１〜１２のいずれか１つに記載のインサートと、
前記貫通孔に挿入されるとともに前記ネジ孔に固定されたネジとを備え、
前記ポケットは、前記凹部に係合された凸部を有していることを特徴とするスロットミル。
【請求項１４】
第１端面と、該第１端面の反対側に位置する第２端面と、前記第１端面及び前記第２端面の間に位置する外周面と、前記第１端面及び前記外周面に対して開口するとともに前記第１端面に向かってそれぞれ開口する第１ネジ孔及び第２ネジ孔を具備するポケットとを有するホルダと、
前記ホルダに位置して前記切刃の少なくとも一部が前記外周面よりも外方に突出している請求項１〜１２のいずれか１つに記載のインサートと、
前記貫通孔に挿入されるとともに前記第１ネジ孔に固定された第１ネジと、
前記凹部に当接するとともに前記第２ネジ孔に固定された第２ネジとを備えたことを特徴とするスロットミル。
【請求項１５】
前記ポケットは、複数の前記すくい面領域の１つと当接する第１拘束部と、複数の前記すくい面領域の他の１つと当接する第２拘束部とを具備し、
前記第１端面を正面視した場合において、前記貫通孔よりも前記第１ネジ孔が前記第１拘束部及び前記第２拘束部を結ぶ仮想直線に向かって偏心していることを特徴とする請求項１４に記載のスロットミル。
【請求項１６】
前記第１拘束部及び前記第２拘束部は、それぞれ前記切刃から離れていることを特徴とする請求項１５に記載のスロットミル。
【請求項１７】
前記第１端面を正面視した場合において、前記凹部よりも前記第２ネジ孔が前記外周面よりも外方に突出している前記切刃に向かって偏心していることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１つに記載のスロットミル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本態様は、スロットミル用インサート及びスロットミルに関する。
【背景技術】
【０００２】
切削加工物を製造するため被削材に溝入れなどの切削加工をする際において、切削インサート（以下、インサートと記載する。）を備えた回転工具が用いられる。国際公開第２０１２／１７３２５５号（特許文献１）には、切削加工の一例であるスロット加工に用いられる回転工具（スロットミル）が記載されている。【０００３】
特許文献１に記載の回転工具は、インサート取付座（ポケット）を有する工具本体（ホルダ）と、インサート取付座に配置されたインサートと、インサートをインサート取付座に固定する取付ネジとを有している。特許文献１に記載の回転工具においては、インサートの側面におけるすくい面が平坦な面領域を有しており、この平坦な面領域がインサート取付座であるポケットに当接している。【０００４】
特許文献１に記載のスロットミルにおいては、インサートに対して取付ネジの周りで回転する方向に負荷が加わる。そのため、特許文献１に記載のスロットミルを長時間にわたって使用した場合に、取付ネジに負荷が加わって取付ネジが緩む、或いは、取付ネジが劣化するなどの理由によって、インサートの固定が不安定となるおそれがある。【０００５】
上記の点に鑑みて、ホルダに安定して固定することが可能なインサートが求められていた。
【発明の概要】
【０００６】
一態様に基づくスロットミル用インサートは、第１面と、該第１面の反対側に位置する第２面と、前記第１面及び前記第２面の間に位置する第３面と、前記第１面及び前記第２面において開口する貫通孔とを有している。前記第３面は、複数のすくい面領域と、複数の前記すくい面領域の間にそれぞれ位置する複数の逃げ面領域と、前記すくい面領域及び前記逃げ面領域が交わる稜線の少なくとも一部に位置する切刃とを備えている。また、複数の前記逃げ面領域は、それぞれ凹部を有している。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態のインサートを示す斜視図である。
【図２】図１に示すインサートにおける第１面の正面図である。
【図３】図２に示すインサートのＡ１方向からの側面図である。
【図４】図３に示すインサートのＢ１−Ｂ１の断面図である。
【図５】図２に示すインサートのＡ２方向からの側面図である。
【図６】図５に示すインサートのＢ２−Ｂ２の断面図である。
【図７】第１実施形態の回転工具を示す斜視図である。
【図８】図７に示す領域Ｃ１の拡大図である。
【図９】図７に示す回転工具におけるホルダの斜視図である。
【図１０】図９に示す領域Ｃ２の拡大図である。
【図１１】図７に示す回転工具における正面図である。
【図１２】図１１に示す領域Ｃ３の拡大図である。
【図１３】図７に示す回転工具をＡ３方向から見た側面図である。
【図１４】第２実施形態の回転工具を示す斜視図である。
【図１５】図１４に示す領域Ｃ４の拡大図である。
【図１６】図１４に示す回転工具におけるホルダの斜視図である。
【図１７】図１６に示す領域Ｃ５の拡大図である。
【図１８】図１４に示す回転工具における正面図である。
【図１９】図１８に示す領域Ｃ６の拡大図である。
【図２０】図１４に示す回転工具をＡ４方向から見た側面図である。
【図２１】実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。
【図２２】実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。
【図２３】実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態のスロットミル用インサート（以下、単にインサートともいう）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、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寸法比率等を忠実に表したものではない。
【０００９】
＜インサート＞
実施形態のインサート１は、例えば、スロットミルのような回転工具におけるインサート１として好適に用いられる。本開示におけるインサート１は、第１面３、第２面５、第３面７及び貫通孔９を有しており、例えば、図１に示すように全体として平板形状であってもよい。
【００１０】
第１面３は特定の形状に限定されるものではないが、図２に示す一例においては、複数の角及び辺を有する多角形における角及び辺の一部がそれぞれ切り欠かれた形状となっている。具体的には、図２に示す一例のように、第１面３が、２点鎖線で示す三角形２における、３つの角２ａのそれぞれ、及び、３つの角２ａを構成する辺のそれぞれの一部が切り欠かれた形状であってもよい。このとき、３つの辺は、第１面３の正面視において、中心軸Ｏ１を中心に１２０°の回転対称となるように位置していてもよい。
【００１１】
図２に示す一例のように、第１面３が３つの角２ａのそれぞれに対して凹となるように円弧状に切り欠かれた構成であってもよい。このとき、第１面３が、円弧状に切り欠かれた構成である必要はなく、例えば、円弧に限定されない凹曲線状に切り欠かれた構成、又は、１つ若しくは複数の直線によって角２ａが切り欠かれた構成であってもよい。
【００１２】
第１面３は図２に示す形状に限定されるものではない。例えば、第１面３が、ｎ角形（ｎは３よりも大きい整数）であって、ｎ個の角のそれぞれと、ｎ個の角を構成する辺のそれぞれの一部が切り欠かれた構成であってもよい。またこのとき、ｎ個の辺は、第１面３の正面視において、中心軸Ｏ１を中心に３６０°／ｎの回転対称となるように位置していてもよい。
【００１３】
第２面５は、第１面３の反対側に位置する面であり、第１面３と概ね同じ形状であってもよい。特に図示しないが、第２面５は、第１面３と同様に、三角形２における、３つの角２ａのそれぞれ、及び、３つの角２ａを構成する辺のそれぞれの一部が切り欠かれた形状であってもよい。なお、第２面５は、第１面３と厳密に同じ形状である必要はなく、若干異なっていてもよい。
【００１４】
第１面３及び第２面５の間には第３面７が位置している。図１に示す一例のように、第３面７が、第１面３及び第２面５に接続されていてもよい。図１に示す一例のように第１面３及び第２面５が概ね同じ形状である場合において、第３面７が、第１面３及び第２面５に対してそれぞれ概ね直交していてもよい。
【００１５】
第１面３及び第２面５が、それぞれ角２ａが切り欠かれてなる多角形状である場合に、第３面７は、複数の平坦な面領域と、複数の湾曲した面領域とを有する構成であってもよい。図１に示す一例における平坦な面領域は、第３面７における第１面３及び第２面５のそれぞれにおける辺に接続された領域である。図１に示す一例における湾曲した面領域は、第１面３及び第２面５のそれぞれにおける切り欠かれた部分に接続された領域である。
【００１６】
インサート１の大きさ、すなわち第１面３、第２面５及び第３面７の大きさは、特定の値に限定されるものではない。例えば、第１面３及び第２面５の最大幅は、５〜２０ｍｍに設定されてもよい。また、第３面７の幅、すなわちインサート１の厚みは、１〜４ｍｍに設定されてもよい。
【００１７】
実施形態のインサート１は、第１面３及び第２面５において開口する貫通孔９を有している。以下、第１面３において開口している部分を第１開口領域９ａ、第２面５において開口している部分を第２開口領域９ｂとする。
【００１８】
貫通孔９は、インサート１をホルダに固定するために用いられてもよい。例えば、後述するように、貫通孔９の第１開口領域９ａから第１ネジを挿入するとともに貫通孔９の第２開口領域９ｂから第１ネジを突出させて、ホルダに設けられた第１ネジ穴に係合することによって、インサート１がホルダに固定されてもよい。第１ネジを外すことによってインサート１をホルダから外すことができる。
【００１９】
実施形態においては、第１開口領域９ａは第１面３の中央に、第２開口領域９ｂは第２面５の中央にそれぞれ位置している。そのため、貫通孔９の軸がインサート１の中心軸Ｏ１と一致している。
【００２０】
図１に示す一例における第３面７は、複数のすくい面領域１１と、複数の逃げ面領域１３と、複数の切刃１５とを備えている。すくい面領域１１は、切削加工時に切刃１５で生じた切屑が流れる領域を指す。このとき、すくい面領域１１に切屑が接触してもしなくてもよい。逃げ面領域１３は、接触による仕上げ面の劣化及び摩擦熱の増加などを生じるおそれを小さくするため、切削加工時に仕上げ面との接触が少ない面である。なお、被削材が弾性変形する金属部材などの場合において、逃げ面領域１３が切削加工時に仕上げ面に接触する場合があり得る。
【００２１】
複数のすくい面領域１１は、それぞれに対応する切刃１５から、回転方向の前方に向かって位置していてもよい。例えば、複数のすくい面領域１１は、第１面３及び第２面５のそれぞれにおける、角２ａが切り欠かれてなる部分に接続された領域が相当していてもよい。図２に示す一例における第３面７は、３つのすくい面領域１１を備えている。
【００２２】
図１に示す一例においては、第１面の正面視における第１面３及び第２面５が、すくい面領域１１に接続される部分が凹曲線状に切り欠かれた構成、具体的には円弧状に切り欠かれた構成となっていることから、複数のすくい面領域１１は、それぞれ湾曲した凹曲面の形状となっている。
【００２３】
なお、上記の通り第１面３及び第２面５が１つ若しくは複数の直線によって角が切り欠かれた構成である場合に、複数のすくい面領域１１は、それぞれ１つ又は複数の平坦な面が組み合された形状であってもよい。
【００２４】
しかしながら、複数のすくい面領域１１が、それぞれ湾曲した凹曲面の形状となっている場合には、切削加工において生じる切屑の詰まりが抑制され、切屑の排出性が高い。特に、第１面３及び第２面５が円弧状に切り欠かれた構成である場合には、切屑の排出性が一層高い。
【００２５】
第３面７における複数の逃げ面領域１３は、それぞれに対応する切刃１５から、回転方向の後方に向かって位置している。各逃げ面領域１３は、複数のすくい面領域１１の間にそれぞれ位置している。実施形態における複数の逃げ面領域１３は、第１面３及び第２面５のそれぞれにおける辺に接続された領域が相当している。図２に示す一例における第３面７は３つの逃げ面領域１３を備えている。図１に示す一例における複数の逃げ面領域１３は、それぞれ第１面３及び第２面５における辺に接続されていることから、複数の逃げ面領域１３は、平坦な面形状となっている。
【００２６】
隣り合うすくい面領域１１及び逃げ面領域１３は、交わって稜線を形成している。この稜線の少なくとも一部には切刃１５が位置している。図２に示す一例においては、第３面７が３つのすくい面領域１１及び３つの逃げ面領域１３を有していることから、上記の稜線が６つ存在している。そして、これら６つの稜線のそれぞれにおける少なくとも一部に、切刃１５が位置していてもよい。従って、インサート１は、６つの切刃１５を有していてもよい。
【００２７】
６つの切刃１５が、隣り合うすくい面領域１１及び逃げ面領域１３が交わる稜線の全体にわたってそれぞれ位置しているときには、６つの切刃１５は、第３面７における第１面３の側の端部から第２面５の側の端部にかけて位置していると言い換えてもよい。
【００２８】
なお、６つの切刃１５が同時に切削加工に用いられる必要はなく、いずれか１つの切刃１５を切削加工に用いればよい。そして、長時間の切削加工によって切刃１５が劣化した場合には、インサート１をホルダから一旦取り外した後に、インサート１の向きを変えて再度ホルダに取り付ければよい。これにより、未使用の他の切刃１５を被削材の切削加工に用いることができる。
【００２９】
すくい面領域１１及び逃げ面領域１３が交わる稜線であって切刃１５が形成されている部分には、いわゆるホーニング加工が施されていてもよい。すなわち、すくい面領域１１及び逃げ面領域１３が交わる稜線は、２つの面が交わることによる厳密な線形状ではなくてもよい。上記の稜線が線形状であると切刃１５の強度が低下するおそれがあるため、例えばすくい面領域１１及び逃げ面領域１３が交わる稜線における切刃１５が位置する部分に、曲面形状となるＲホーニング加工が施されていてもよい。
【００３０】
実施形態における複数の逃げ面領域１３は、それぞれ凹部１７を有している。この凹部１７をホルダが有する凸部に係合させることによって、切削加工時にインサート１に対して第１ネジの周りで回転する力が加わった場合であっても、凸部と凹部１７との係合によってインサート１が係止されることになる。そのため、インサート１がホルダに安定して固定され易い。
【００３１】
なお、第１ネジの周りでのインサート１の回転を抑制するという観点からは、逃げ面領域１３が凸部を有するとともに、ホルダがこの凸部に係合される凹部を有する構成であってもよい。しかしながら、逃げ面領域１３が被削材の仕上げ面に接触するおそれを小さくするという観点からは、実施形態のように、逃げ面領域１３が凹部１７を有するとともに、ホルダが凸部を有する構成が有効である。
【００３２】
また、第１ネジの周りでのインサート１の回転を抑制するという観点からは、すくい面領域１１がさらに凹部を有するとともに、ホルダがこの凹部に係合される凸部を有する構成であってもよい。しかしながら、すくい面領域１１における切屑の詰まりを抑制するという観点からは、実施形態のように、逃げ面領域１３が凹部１７を有するとともに、ホルダが凸部を有する構成が有効である。
【００３３】
図１に示す一例におけるインサート１は、複数のすくい面領域１１を有している。第１面３を正面視した場合において、複数のすくい面領域１１のうち互いに隣り合うすくい面領域１１は、これらのすくい面領域１１の間に位置する逃げ面領域１３から離れるにしたがって、互いに離れるように位置していてもよい。すなわち、互いに隣り合うすくい面領域１１は、これらのすくい面領域１１の間に位置する逃げ面領域１３に接続される箇所において最も近づいていてもよい。
【００３４】
また、第１面３を正面視した場合において、互いに隣り合うすくい面領域１１は、図２に示す一例のように、これらのすくい面領域１１の間に位置する逃げ面領域１３から離れた箇所において最も近づいていてもよい。
【００３５】
例えば、図２に示す一例においては、互いに隣り合うすくい面領域１１における互いに最も近づいている箇所が、貫通孔９及び凹部１７の間に位置している。具体的には、第１面３を正面視した場合において、互いに隣り合うすくい面領域１１における互いに最も近づいている２点を結ぶ直線Ｘ１が、貫通孔９及び凹部１７の間を通っており、貫通孔９及び凹部１７と交差していない。互いに隣り合うすくい面領域１１が上記のように位置している場合には、互いに隣り合うすくい面領域１１の間におけるインサート１の肉厚が確保されるため、インサート１の耐久性が高い。
【００３６】
凹部１７の大きさは特定の値に限定されるものではないが、例えば、図３に示すように逃げ面領域１３を正面視した場合において、中心軸Ｏ１に直交する方向での逃げ面領域１３の幅をＬ、中心軸Ｏ１に直交する方向での凹部１７の幅を第１幅Ｗ１とした際に、凹部１７の第１幅Ｗ１は０．１Ｌ〜０．８Ｌに設定できる。
【００３７】
凹部１７の第１幅Ｗ１が０．１Ｌ以上である場合には、凹部１７に係合される凸部の幅が厚くされ易いため、凸部が折損するおそれが小さくなり、ホルダの耐久性が高い。また、凹部１７の第１幅Ｗ１が０．８Ｌ以下である場合には、逃げ面領域１３における凹部１７と、この逃げ面領域１３に隣接するすくい面領域１１との間におけるインサート１の肉厚が確保され易いため、インサート１の耐久性が高い。
【００３８】
特に、逃げ面領域１３は２つのすくい面領域１１の間に位置していることから、逃げ面領域１３における凹部１７と、この逃げ面領域１３に隣接する２つのすくい面領域１１とのそれぞれの間でのインサート１の肉厚を確保する観点からは、凹部１７が貫通孔９に向かって窪んだ構成であることが有効である。
【００３９】
また、凹部１７の深さは特定の値に限定されるものではないが、例えば、凹部１７の深さＤは０．１Ｌ〜０．５Ｌに設定できる。凹部１７の深さＤが０．１Ｌ以上である場合には、凹部１７に係合される凸部の高さを高くし易いため、凸部による第１ネジの周りでのインサート１の回転を抑制する効果が高い。また、凹部１７の深さＤが０．５Ｌ以下である場合には、凹部１７と貫通孔９との間でのインサート１の肉厚を確保し易いため、インサート１の耐久性が高い。
【００４０】
凹部１７の形状は特定の構成に限定されるものではない。図４に示す一例のように、貫通孔９の中心軸Ｏ１に直交する断面において、凹部１７が円弧形状であってもよい。なお、図４に示す断面においては、すくい面領域１１も円弧形状となっている。
【００４１】
図４に示す一例においては、すくい面領域１１の曲率半径が凹部１７の曲率半径よりも大きい。すくい面領域１１の曲率半径が相対的に大きい場合には、切屑の詰まりが生じにくく、切屑排出性が高い。また、凹部１７の曲率半径が相対的に小さい場合には、第１ネジの周りでのインサート１の回転を抑制する効果が高い。
【００４２】
図１に示す一例において、凹部１７は第１面３から第２面５に亘っている。凹部１７がこのような形状である場合には、インサート１の凹部１７とホルダの凸部とが係合し易く、インサート１のホルダへの取り付けが容易となる。
【００４３】
また、凹部１７が第１面３から第２面５に亘っている場合には、仮に切削加工時に使用している切刃１５にクラックが生じて、このクラックが、逃げ面領域１３に沿って進行した場合であっても、凹部１７においてクラックの進行が止められ易い。
【００４４】
そのため、クラックが生じた切刃１５に対して逃げ面領域１３を間に介して隣り合う別の切刃１５に上記のクラックが進展するおそれが小さい。結果として、未使用の切刃１５が上記のクラックによって使用不可となることが避けられ易く、インサート１の交換によるコスト増加が抑えられる。
【００４５】
凹部１７が上記のように第１面３から第２面５に亘っている際に、凹部１７の第１幅Ｗ１は、第１面３の側から第２面５の側にかけて一定であってもよく、また、変化していてもよい。例えば、図３に示す一例のように、第１面３の側の端部における凹部１７の第１幅Ｗ１が、第２面５の側の端部における凹部１７の第１幅Ｗ１より大きくてもよい。
【００４６】
第１面３の側の端部における凹部１７の第１幅Ｗ１が、第２面５の側の端部における凹部１７の第１幅Ｗ１よりも大きい場合には、例えば、後述するように、凹部１７に係合される部位としてホルダの凸部の代わりに第２ネジが用いられる際において、この第２ネジのネジ頭が収容されるスペースが凹部１７に確保され易い。そのため、凹部１７に係合される部位としてホルダの凸部又は第２ネジのいずれも用いることが可能である。従って、インサート１の汎用性が高い。
【００４７】
図３に示す一例における凹部１７は、具体的には、第１領域１７ａ、第２領域１７ｂ、第３領域１７ｃ及び第４領域１７ｄを有している。第１領域１７ａ〜第４領域１７ｄは、逃げ面領域１３を正面視した場合において、第１面３の側から第２面５の側に向かって順に位置している。
【００４８】
より具体的には、図３に示す一例における第１領域１７ａは、凹部１７における第１面３の側の端部に位置しており、この第１領域１７ａにおける第１幅Ｗ１は、逃げ面領域１３を正面視した場合において、第２面５に向かうにしたがって大きくなっている。図３に示す一例における第２領域１７ｂは、第１領域１７ａから第２面５に向かって延在しており、この第２領域１７ｂにおける第１幅Ｗ１は、逃げ面領域１３を正面視した場合において、第２面５に向かうにしたがって小さくなっている。
【００４９】
凹部１７が上記の第１領域１７ａ及び第２領域１７ｂを有している場合には、凹部１７に係合される部位として上記の第２ネジが用いられる際において、この第２ネジのネジ頭が収容されるスペースが凹部１７に確保され易い。なお、第１領域１７ａ及び第２領域１７ｂにおける第１幅Ｗ１が上記のように変化していることから、図３に示す一例における凹部１７の第１幅Ｗ１は、第１領域１７ａ及び第２領域１７ｂの境界において最大の値となっている。
【００５０】
また、図３に示す一例における第３領域１７ｃは、第２領域１７ｂから第２面５に向かって延在しており、この第３領域１７ｃにおける第１幅Ｗ１は、逃げ面領域１３を正面視した場合において一定である。図３に示す一例における第４領域１７ｄは、第３領域１７ｃから第２面５にかけて位置しており、この第４領域１７ｄにおける第１幅Ｗ１は、逃げ面領域１３を正面視した場合において、第２面５に向かうにしたがって小さくなっている。
【００５１】
凹部１７が上記の第３領域１７ｃを有している場合には、凹部１７と、凸部又は第２ネジとが安定して当接し易い。そのため、インサート１がホルダに安定して固定され易い。特に、逃げ面領域１３における平坦面１３ａと第３領域１７ｃとが交わる稜線が中心軸Ｏ１に平行である場合には、切削加工時にインサート１に対して第１ネジの周りで回転する力が加わった場合であっても、凹部１７においてインサート１が係止され易い。そのため、インサート１がホルダにより安定して固定され易い。
【００５２】
切刃１５は、全体として直線形状であってもよく、全体として曲線形状であってもよく、また、一部が直線形状であるとともに別の一部が曲線形状であってもよい。例えば図３に示す一例のように、切刃１５が第１コーナ刃１５ａ及び第１直線刃１５ｂを有していてもよい。
【００５３】
図３に示す一例において、第１コーナ刃１５ａは、切刃１５における第１面３の側の端部に位置しており、外方に向かって突出した曲線形状である。また、第１直線刃１５ｂは、第１コーナ刃１５ａから第２面５の側に向かって延びており、直線形状である。切刃１５が第１コーナ刃１５ａを有している場合には、切刃１５の耐久性が高い。また、切刃１５が第１直線刃１５ｂを有している場合には、被削材の仕上げ面の平滑性が向上する。
【００５４】
ここで、切刃１５をすくい面領域１１の側から正面視した場合において、第１直線刃１５ｂは、中心軸Ｏ１に平行であってもよく、また、図３に示す一例のように、第１コーナ刃１５ａから遠ざかるにしたがって中心軸Ｏ１に近づいていてもよい。
【００５５】
すくい面領域１１の側から正面視した場合において、第１直線刃１５ｂが第１コーナ刃１５ａから遠ざかるにしたがって中心軸Ｏ１に近づいている場合には、切屑が詰まりにくい。これは、上記のように第１直線刃１５ｂが傾斜している場合には、切屑が、中心軸Ｏ１に直交する方向ではなく、この方向から第１面３の側に傾斜した方向に流れ易いからである。これにより、切屑が、渦巻き形状ではなく螺旋形状になり易いため、詰まりにくい。
【００５６】
凹部１７が、第１領域１７ａ、第２領域１７ｂ、第３領域１７ｃ及び第４領域１７ｄを有するとともに、切刃１５が第１コーナ刃１５ａ及び第１直線刃１５ｂを有する場合において、逃げ面領域１３を正面視した際における、中心軸Ｏ１に沿った方向での第１領域１７ａの幅を第２幅Ｗ２とする。また、逃げ面領域１３を正面視した際における、中心軸Ｏ１に沿った方向での第１コーナ刃１５ａの幅を第３幅Ｗ３とする。
【００５７】
このとき、図３に示す一例のように、第２幅Ｗ２が第３幅Ｗ３と同じであってもよい。上記したように、図３に示す一例における凹部１７の第１幅Ｗ１は、第１領域１７ａ及び第２領域１７ｂの境界において最大の値となっている。そのため、凹部１７の第１幅Ｗ１が最大の値となる第１領域１７ａ及び第２領域１７ｂの境界よりも第１面３の側、すなわち、第１領域１７ａが位置する部分における逃げ面領域１３への切削負荷を軽減することが、インサート１の耐久性の観点から有効である。第２幅Ｗ２が第３幅Ｗ３と同じである場合には、中心軸Ｏ１に沿った方向での第１領域１７ａの幅に合わせて第１コーナ刃１５ａが位置するため、インサート１の耐久性が高い。
【００５８】
また、切刃１５は、図３に示す一例のように、第１コーナ刃１５ａ及び第１直線刃１５ｂに加えて第２コーナ刃１５ｃをさらに有していてもよい。図３に示す一例における第２コーナ刃１５ｃは、切刃１５における第２面５の側の端部に位置しており、直線形状である。このとき、第２コーナ刃１５ｃは、すくい面領域１１の側から正面視した場合に第１直線刃１５ｂに対して傾斜していてもよい。
【００５９】
切刃１５における第２面５の側の端部に位置しており、すくい面領域１１の側から正面視した場合に第１直線刃１５ｂに対して傾斜した第２コーナ刃１５ｃを切刃１５が有している場合には、切刃１５の耐久性が高い。
【００６０】
インサート１の耐久性を向上させる観点からでは、第２コーナ刃１５ｃは第１コーナ刃１５ａと同様に外方に向かって突出した曲線形状であってもよい。これに対し、第２コーナ刃１５ｃが第１直線刃１５ｂに対して傾斜した直線形状である場合には、第２コーナ刃１５ｃが安価に製造できる単純な構造でありつつもインサート１の耐久性が高い。
【００６１】
これは、図３に示す一例のように、第１面３の側の端部における凹部１７の第１幅Ｗ１が、第２面５の側の端部における凹部１７の第１幅Ｗ１より大きい場合には、第２コーナ刃１５ｃ及び凹部１７の間におけるインサート１の肉厚が、第１コーナ刃１５ａ及び凹部１７の間における肉厚よりも厚いからである。
【００６２】
上記した通り、逃げ面領域１３は平坦な面形状であってもよい。ここで、図１に示すように、凹部１７が第１面３から第２面５に亘っている場合には、逃げ面領域１３は、隣り合う２つのすくい面領域１１及び凹部１７の間にそれぞれ位置する２つの平坦面１３ａを有していると見做してもよい。
【００６３】
逃げ面領域１３が上記の平坦面１３ａを有している場合には、逃げ面領域１３が被削材の仕上げ面に接触するおそれが小さい。
【００６４】
上記の逃げ面領域１３は、隣り合う２つのすくい面領域１１との稜線のそれぞれに切刃１５が位置する構成であってもよい。ここで、逃げ面領域１３を正面視した場合において、２つの平坦面１３ａが凹部１７の中心軸を基準として線対称であるときには、これら２つの切刃１５のいずれを用いた場合であっても逃げ面領域１３が被削材の仕上げ面に接触するおそれが小さい。
【００６５】
インサート１の材質としては、例えば、超硬合金及び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。ここで、ＷＣ（炭化タングステン）、ＴｉＣ（炭化チタン）、ＴａＣ（炭化タンタル）は硬質粒子であり、Ｃｏ（コバルト）は結合相である。
【００６６】
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、ＴｉＣ又はＴｉＮ（窒化チタン）を主成分としたチタン化合物が挙げられる。
【００６７】
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、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ（炭窒化チタン）及びＡｌ２Ｏ３（アルミナ）などが挙げられる。
【００６８】
＜回転工具＞
次に、第１実施形態の回転工具１０１について図７〜図１３を用いて説明する。図７〜図８及び図１１〜図１３は、インサート１がホルダ１０３のポケット１０５に第１ネジ１０７によって取り付けられた状態を示している。また、図９〜図１０は、インサート１が取り外された（取り付けられていない）ホルダ１０３を示している。なお、図７などにおける二点鎖線は、回転工具１０１の回転軸Ｏ２を示している。
【００６９】
本実施形態の回転工具１０１は、インサート１、ホルダ１０３及び第１ネジ１０７を備えている。本実施形態における回転工具１０１は、細い溝を形成するためのフライス加工に用いられる工具である。
【００７０】
本実施形態におけるホルダ１０３は厚みの薄い円板形状となっており、平面部分に直交する方向に延びる回転軸Ｏ２を有している。ホルダ１０３は、第１端面１０９と、第２端面１１１と、外周面１１３と、ポケット１０５とを有している。
【００７１】
第２端面１１１は第１端面１０９の反対側に位置しており、第１端面１０９及び第２端面１１１はそれぞれ概ね円形状となっている。外周面１１３は、第１端面１０９及び第２端面１１１の間に位置しており、第１端面１０９及び第２端面１１１のそれぞれと交わっている。
【００７２】
円板形状のホルダ１０３の外周部分には、インサート１が取り付けられるポケット１０５が位置している。すなわち、本実施形態の回転工具１０１は、外周部分に位置するポケット１０５を有するホルダ１０３と、ポケット１０５に位置するインサート１とを備えた構成である。本実施形態におけるホルダ１０３は、複数のポケット１０５を有している。各ポケット１０５にインサート１が取り付けられる。すなわち、本実施形態の回転工具１０１は複数のインサート１を有している。
【００７３】
本実施形態における複数のポケット１０５は、第１ポケット１０５ａ及び第２ポケット１０５ｂによって構成されている。第１ポケット１０５ａは、ホルダ１０３における第１端面１０９の外周側に位置しており、第１端面１０９及び外周面１１３に対して開口している。また、第１ポケット１０５ａは、第１端面１０９に向かって開口する第１ネジ孔１１５ａを具備している。
【００７４】
第２ポケット１０５ｂは、ホルダ１０３における第２端面１１１の外周側に位置しており、第２端面１１１及び外周面１１３に対して開口している。また、第２ポケット１０５ｂは、第２端面１１１に向かって開口する第１ネジ孔１１５ｂを具備している。
【００７５】
本実施形態におけるホルダ１０３は、複数の第１ポケット１０５ａ及び複数の第２ポケット１０５ｂを有しているが、１つのみの第１ポケット１０５ａ及び１つのみの第２ポケット１０５ｂを有する構成であってもよい。
【００７６】
インサート１は、切刃の少なくとも一部がホルダ１０３の外周面１１３よりも外方に突出するように第１ポケット１０５ａ及び第２ポケット１０５ｂに位置している。第１ポケット１０５ａ及び第２ポケット１０５ｂには、それぞれ第２面が当接するようにインサート１が取り付けられる。
【００７７】
第１ポケット１０５ａ及び第２ポケット１０５ｂには、それぞれインサート１の貫通孔に対応する第１ネジ孔１１５ａ，１１５ｂが形成されている。本実施形態において、第１ネジ１０７がインサート１の貫通孔に挿入されるとともに第１ネジ孔１１５に固定されることによって、インサート１が第１ポケット１０５ａ及び第２ポケット１０５ｂに固定されている。
【００７８】
本実施形態におけるポケット１０５は、インサート１の凹部に係合される凸部１１７を有している。ポケット１０５が有する凸部１１７をインサート１の凹部に係合させることによって、切削加工時にインサート１に対して第１ネジ１０７の周りで回転する力が加わった場合であっても、凸部１１７によってインサート１が係止されることになる。そのため、インサート１をホルダ１０３に安定して固定することが可能となる。
【００７９】
なお、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、これらの材質の中で靱性の高い鋼を用いることが好ましい。
【００８０】
次に、第２実施形態の回転工具２０１について図１４〜図２０を用いて説明する。図１４〜図１５及び図１８〜図２０は、インサート１がホルダ２０３のポケット２０５に第１ネジ２０７によって取り付けられた状態を示している。また、図１６〜図１７は、インサート１が取り外された（取り付けられていない）ホルダ２０３を示している。なお、図１４などにおける二点鎖線は、回転工具２０１の回転軸Ｏ２を示している。また、第２実施形態の回転工具２０１について、第１実施形態の回転工具１０１と同様の構成である部分については説明を省略する。
【００８１】
本実施形態の回転工具２０１は、インサート１、ホルダ２０３、第１ネジ２０７及び第２ネジ２１７を備えている。本実施形態における回転工具２０１は、第１実施形態に係る回転工具１０１と同様に、細い溝を形成するためのフライス加工に用いられる工具である。
【００８２】
本実施形態におけるホルダ２０３は、第１実施形態の回転工具１０１におけるホルダ１０３と同様に、厚みの薄い円板形状となっており、平面部分に直交する方向に延びる回転軸Ｏ２を有している。ホルダ２０３は、第１端面２０９と、第２端面２１１と、外周面２１３と、ポケット２０５とを有している。
【００８３】
本実施形態におけるポケット２０５は、第１実施形態の回転工具１０１におけるホルダ１０３と同様に、第１ポケット２０５ａ及び第２ポケット２０５ｂによって構成されている。
【００８４】
本実施形態における第１ポケット２０５ａは、第１ネジ孔２１５ａに加えて、第１端面２０９に向かって開口する第２ネジ孔２１９ａを具備している。また、第２ポケット２０５ｂも、第１ネジ孔２１５ｂに加えて、第２端面２１１に向かって開口する第２ネジ孔２１９ｂを具備している。
【００８５】
第１ポケット２０５ａ及び第２ポケット２０５ｂには、それぞれインサート１の貫通孔に対応する第１ネジ孔２１５が形成されている。本実施形態において、第１ネジ２０７がインサート１の貫通孔に挿入されるとともに第１ネジ孔２１５に固定されることによって、インサート１が第１ポケット２０５ａ及び第２ポケット２０５ｂに固定されている。
【００８６】
また、第１ポケット２０５ａ及び第２ポケット２０５ｂには、それぞれ第２ネジ孔２１９が形成されている。第２ネジ孔２１９は、インサート１の凹部に対応するように位置している。第２ネジ孔２１９には、第２ネジ２１７が固定される。
【００８７】
このとき、第２ネジ２１７がインサート１の凹部に当接するように、第２ネジ孔２１９に第２ネジ２１７が固定される。第２ネジ２１７がインサート１の凹部に当接することによって、切削加工時にインサート１に対して第１ネジ２０７の周りで回転する力が加わった場合であっても、第２ネジ２１７によってインサート１が係止されることになる。そのため、インサート１をホルダ２０３に安定して固定することが可能となる。すなわち、本実施形態における第２ネジ２１７は、第１実施形態における凸部１１７と同様の機能を果たしている。
【００８８】
また、本実施形態の回転工具２０１では、ポケット２０５が凸部１１７を有していないため、インサート１のポケット２０５への取り付け作業が第１実施形態の回転工具１０１と比較して容易となる。
【００８９】
図１９に示す一例において、ポケット２０５は、複数のすくい面領域の１つと当接する第１拘束部２２１と、複数のすくい面領域の他の１つと当接する第２拘束部２２３とを具備している。ここで、第１端面２０９を正面視した場合において、貫通孔よりも第１ネジ孔が第１拘束部２２１及び第２拘束部２２３を結ぶ仮想直線に向かって偏心しているときには、インサート１が第１拘束部２２１及び第２拘束部２２３に向かって押し付けられる。そのため、インサート１のポケット２０５への拘束力が高められる。
【００９０】
なお、ポケット２０５が第１拘束部２２１及び第２拘束部２２３を具備する場合において、第１拘束部２２１及び第２拘束部２２３が、それぞれ切刃から離れているときには、第１拘束部２２１及び第２拘束部２２３が切刃に接触することによる切刃の損傷が避けられ易い。
【００９１】
また、第１端面２０９を正面視した場合において、第２ネジ孔２１９が、外周面２１３よりも外方に突出している切刃に向かって凹部よりも偏心している時には、インサート１をホルダ２０３により安定して固定することが可能である。これは、切削加工時に切刃に対して加わる第１ネジ２０７の周りでの回転する力と逆方向に向かって第２ネジ２１７から凹部に力が加えられるからである。
【００９２】
＜切削加工物の製造方法＞
次に、切削加工物の製造方法について図２１〜図２３を用いて説明する。図２１〜図２３は、切削加工物の製造方法を示している。なお、図２１〜図２３の二点鎖線は、回転工具１０１の回転軸Ｏ２を示している。切削加工物は、被削材３０１を切削加工することによって作製される。実施形態における切削方法は、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回転工具１０１を回転させる工程と、
（２）回転している回転工具１０１におけるインサートを被削材３０１に接触させる工程と、
（３）回転工具１０１を被削材３０１から離す工程と、
を備えている。
【００９３】
より具体的には、まず、図２１に示すように、回転工具１０１を回転軸Ｏ２の周りで回転させながら被削材３０１に相対的に近付ける。次に、図２２に示すように、回転工具１０１を被削材３０１に接触させて、被削材３０１を切削する。実施形態においては、インサート１の切刃を被削材３０１に接触させている。そして、図２３に示すように、回転工具１０１を被削材３０１から相対的に遠ざける。
【００９４】
図２１〜図２３においては、被削材３０１を固定し、回転工具１０１を回転軸Ｏ２の周りで回転させている例を示している。具体的には、図２１においては、被削材３０１を固定し、回転工具１０１を近付けている。また、図２３においては、被削材３０１から回転工具１０１を遠ざけている例を示している。
【００９５】
なお、上述した説明においては、それぞれの工程において、被削材３０１を固定し、回転工具１０１を動かしている例について説明したが、当然ながらこのような形態に限定されるものではない。
【００９６】
例えば、（１）の工程において、被削材３０１を回転工具１０１に近付けてもよい。同様に、（３）の工程において、被削材３０１を回転工具１０１から遠ざけてもよい。切削加工を継続する場合には、回転工具１０１を回転させた状態を維持して、被削材３０１の異なる箇所にインサートの切刃を接触させる工程を繰り返せばよい。使用している切刃が摩耗した際には、インサートを貫通孔の中心軸の周りで１２０°回転させて、未使用の切刃を用いればよい。なお、被削材３０１の材質の代表例としては、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。
【符号の説明】
【００９７】
１・・・インサート（インサート）
３・・・第１面
５・・・第２面
７・・・第３面
９・・・貫通孔
９ａ・・第１開口領域
９ｂ・・第２開口領域
１１・・・すくい面領域
１３・・・逃げ面領域
１３ａ・・平坦面
１５・・・切刃
１５ａ・・第１コーナ刃
１５ｂ・・第１直線刃
１５ｃ・・第２コーナ刃
１７・・・凹部
１７ａ・・第１領域
１７ｂ・・第２領域
１７ｃ・・第３領域
１７ｄ・・第４領域
１０１・・・回転工具
１０３・・・ホルダ
１０５・・・ポケット
１０５ａ・・第１ポケット
１０５ｂ・・第２ポケット
１０７・・・第１ネジ
１０９・・・第１端面
１１１・・・第２端面
１１３・・・外周面
１１５・・・第１ネジ孔
１１７・・・凸部
２０１・・・回転工具
２０３・・・ホルダ
２０５・・・ポケット
２０５ａ・・第１ポケット
２０５ｂ・・第２ポケット
２０７・・・第１ネジ
２０９・・・第１端面
２１１・・・第２端面
２１３・・・外周面
２１５・・・第１ネジ孔
２１７・・・第２ネジ
２１９・・・第２ネジ孔
２２１・・・第１拘束部
２２３・・・第２拘束部
３０１・・・被削材
【図１】
2018198929.tif 000003
【図２】
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【図３】
2018198929.tif 000005
【図４】
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【図５】
2018198929.tif 000007
【図６】
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【図７】
2018198929.tif 000009
【図８】
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【図９】
2018198929.tif 000011
【図１０】
2018198929.tif 000012
【図１１】
2018198929.tif 000013
【図１２】
2018198929.tif 000014
【図１３】
2018198929.tif 000015
【図１４】
2018198929.tif 000016
【図１５】
2018198929.tif 000017
【図１６】
2018198929.tif 000018
【図１７】
2018198929.tif 000019
【図１８】
2018198929.tif 000020
【図１９】
2018198929.tif 000021
【図２０】
2018198929.tif 000022
【図２１】
2018198929.tif 000023
【図２２】
2018198929.tif 000024
【図２３】
2018198929.tif 000025
【国際調査報告】
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2018198929.tif 000027
2018198929.tif 000028
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