(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
すくい面と逃げ面とを有するインサート本体と、
上記インサート本体の上記すくい面と上記逃げ面との交差稜線部に形成され、上記すくい面に対向する方向から見た平面視において凸円弧状をなすコーナ部と上記コーナ部の両端でこのコーナ部に接して直線状に延びる一対の直線部とを有する切刃と
を備える切削インサートであって、
上記インサート本体は、上記コーナ部の二等分線に関して対称形状とされ、
上記切刃は、上記平面視において上記コーナ部に沿う第１領域と、上記直線部に沿う第２領域と、これら第１、第２領域の間に位置する第３領域とを有して、
上記第３領域における切刃のすくい角が、上記第１、第２領域における切刃のすくい角よりも大きく、
上記すくい面には、上記切刃側にあって上記すくい角をなすポジすくい面と、このポジすくい面の内側にあって該ポジすくい面よりも小さなすくい角をなすフラットすくい面とが設けられ、
上記平面視において上記切刃に直交する方向における上記ポジすくい面の幅は、上記第３領域で最も小さい切削インサート。
【請求項２】
上記切刃のすくい角は、上記第３領域と上記第１、第２領域との境界から、上記第１、第２領域においてそれぞれ上記切刃に沿って上記第３領域と離間する方向に向かうに従い漸次小さくなり、
上記第３領域と上記第１領域との境界が、上記平面視において上記直線部の上記コーナ部側への延長線に直交して該コーナ部に接する接線から上記延長線に沿って上記コーナ部の半径Ｒ（ｍｍ）に対し、Ｒ×３／８（ｍｍ）〜Ｒ×３／４（ｍｍ）の範囲にあり、
上記第３領域と上記第２領域との境界が、上記平面視において上記接線から上記延長線に沿って上記コーナ部の半径Ｒ（ｍｍ）に対し、Ｒ×３／２（ｍｍ）〜Ｒ×１５／８（ｍｍ）の範囲にある請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３】
上記第３領域は、上記平面視において上記直線部の上記コーナ部側への延長線に直交して該コーナ部に接する接線から上記延長線に沿って上記コーナ部の半径Ｒ（ｍｍ）に対し、Ｒ×３／４（ｍｍ）〜Ｒ×３／２（ｍｍ）の範囲とされている請求項２に記載の切削インサート。
【請求項４】
上記逃げ面に対向する側面視において、上記切刃は、上記第３領域において上記第１領域側から上記第２領域側に向かうに従い、後退して凹むように傾斜している請求項１から請求項３のいずれか一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】
本発明は、ステンレス鋼のような難削材の旋削による軽切削加工に用いて好適な切削インサートに関するものである。
本願は、２０１０年１１月１５日に日本に出願された特願２０１０−２５４９９９号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、このようなステンレス鋼などの難削性の材料を切削した場合にバリが発生し易く、このバリは加工硬化を起こして著しく被削性の悪いものであるため、このバリに出会う切り込み境界部の切れ刃ではチッピングが大きく、いわゆる異常摩耗により切れ刃の欠損あるいは工具寿命を極端に短くさせるといった問題があることが記載されている。
【０００３】
そこで、この特許文献１には、平坦なインサート本体の底面からの切れ刃の距離が、コーナ部で小さく、切れ刃中央部に行くにつれて大きくなるように、切れ刃が０°より大きく２０°より小さい傾斜角で略直線状に形成され、上面のチップブレーカのブレーカすくい面の角度は２０°〜３０°とし、このブレーカすくい面の内方部に、チップブレーカの底部から内方部に向けて上記底面からの高さが漸次大きくなる方向に立ち上がるブレーカ壁を形成し、チップブレーカの内側の上面部分を周縁の切刃部分よりも低くした切削インサートが提案されている。
【０００４】
このような切削インサートによれば、切れ刃傾き角を大きくしてステンレス鋼などの難削性材料を切削した場合でもバリの発生を減少させることができる。また、異常摩耗を極力防止して工具寿命を長くすることができ、難削性材料のいわゆる粘りのある切屑を、上記チップブレーカのブレーカ壁で確実に分断することができる。その上、切屑がブレーカ壁に沿って移動する場合でもその移動抵抗を小さくして発熱を防止することができる。
【０００５】
また、特許文献２にも、このようなステンレス鋼の切削に好適な切削インサートとして、ブレーカ溝の断面形状を、切刃より中央部に向かい順に、各々正のすくい角を有するランド（すくい角θ１）、第１の傾斜面（すくい角θ２）、第２の傾斜面（すくい角θ３）および屹立面によって構成し、その関係がθ２＞θ１≧θ３＞０となるようにし、このうちランドのすくい角θ１をコーナで大きく、主切刃中央部では小さく、またランドの幅はコーナで狭く、主切刃中央部では広くしたものが提案されている。
【０００６】
特許文献２によれば、このような切削インサートは、切屑とブレーカ溝との接触面積が小さいので切削抵抗が抑えられ、また欠損の生じ易い切り込み深さに相当する位置の切刃箇所は強化されているので耐欠損性が高いとされている。そして、特許文献２には、特にこのような切削インサートを用いてステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）に切削速度１００ｍ／ｍｉｎ、切り込み１ｍｍ、送り０．２ｍｍ／ｒｅｖの条件で軽切削加工を行った場合に、そうした結果が得られたと記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実公昭６３−４２９６５号公報
【特許文献２】特開２００１−３８５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の切削インサートのように、チップブレーカのブレーカすくい面の角度、すなわち実質的な切刃のすくい角をその全周に亙って２０°〜３０°と大きくすると、切刃の切れ味は向上してバリの発生は抑えられる。しかし、切刃の強度は損なわれるため、チッピングや欠損を生じ易くなってしまう。
【０００９】
その一方で、特許文献２に記載の切削インサートのように、切り込み深さに相当する位置で切刃を強化するためにランドのすくい角を主切刃中央部で小さく、ランド幅を大きくすると、耐欠損性は向上する。しかし、切り込み境界部での切れ味は鈍るためにバリが発生し易くなり、異常摩耗によって一層切れ味が低下してさらなるバリの発生を招くという悪循環に陥ってしまう。
【００１０】
本発明は、このような背景の下になされたもので、ステンレス鋼のような難削材の旋削による軽切削加工において、切刃強度が必要以上に損なわれるのを抑えて耐欠損性や耐チッピング性を確保しつつ、切り込み境界部におけるバリの発生を抑制して異常摩耗を防ぐことが可能な切削インサートを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の切削インサートは、すくい面と逃げ面とを有するインサート本体と、上記インサート本体の上記すくい面と上記逃げ面との交差稜線部に形成された切刃とを備える。上記切刃は、上記すくい面に対向する方向から見た平面視において凸円弧状をなすコーナ部と、上記コーナ部の両端でこのコーナ部に接して直線状に延びる一対の直線部とを有する。上記インサート本体は、上記コーナ部の二等分線に関して対称形状とされ、上記切刃は、上記平面視において上記コーナ部に沿う第１領域と、上記直線部に沿う第２領域と、これら第１、第２領域の間に位置する第３領域とを有し、上記第３領域における切刃のすくい角は、上記第１、第２領域における切刃のすくい角よりも大きく、上記すくい面には、上記切刃側にあって上記すくい角をなすポジすくい面と、このポジすくい面の内側にあって該ポジすくい面よりも小さなすくい角をなすフラットすくい面とが設けられ、上記平面視において上記切刃に直交する方向における上記ポジすくい面の幅は、上記第３領域で最も小さい。
【００１２】
このように構成された切削インサートにおいては、切刃の上記第３領域を、旋削加工による軽切削加工における切り込み境界部に配置させる。このことにより、この切り込み境界部において切刃の切れ味を鋭くしてバリの発生を抑制し、かかるバリによる異常摩耗の進行を防ぐことができる。その一方で、この第３領域以外の第１、第２領域では切刃のすくい角が小さく、従って刃物角は逆に大きくなって切刃強度を高めることができる。そのため、耐欠損性や耐チッピング性を確保してインサート寿命の延長を図ることができる。
【００１３】
一般に切り込みが０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ、送りが０．１ｍｍ／ｒｅｖ〜０．３ｍｍ／ｒｅｖとされる軽切削加工において、上記切刃の第３領域は、上記切り込み境界部を含む範囲により確実に配置されるべきである。そのためには、上記切刃のすくい角が、上記第３領域と上記第１、第２領域との境界から、上記第１、第２領域においてそれぞれ上記切刃に沿って上記第３領域と離間する方向に向かうに従い漸次小さくなるときに、上記第３領域と上記第１領域との境界は、上記平面視において上記直線部の上記コーナ部側への延長線に直交して該コーナ部に接する接線から上記延長線に沿って上記コーナ部の半径Ｒ（ｍｍ）に対し、Ｒ×３／８（ｍｍ）〜Ｒ×３／４（ｍｍ）の範囲にあり、上記第３領域と上記第２領域との境界が、上記平面視において上記接線から上記延長線に沿って上記コーナ部の半径Ｒ（ｍｍ）に対し、Ｒ×３／２（ｍｍ）〜Ｒ×１５／８（ｍｍ）の範囲にあってもよい。また、上記第３領域は、上記平面視において上記直線部の上記コーナ部側への延長線に直交して該コーナ部に接する接線から上記延長線に沿って上記コーナ部の半径Ｒ（ｍｍ）に対し、Ｒ×３／４（ｍｍ）〜Ｒ×３／２（ｍｍ）の範囲とされてもよい。すなわち、すくい角の大きな第３領域から第１、第２領域に向けてすくい角が小さくなり始める第１、第２領域と第３領域との境界が、それぞれ上記Ｒ×３／４（ｍｍ）の位置とＲ×３／２（ｍｍ）の位置とに配置されてもよい。
【００１４】
また、本発明では、特許文献２の第１、第２の傾斜面と同じように、上記すくい面に、上記切刃側にあって上記すくい角をなすポジすくい面と、このポジすくい面の内側にあって該ポジすくい面よりも小さなすくい角をなすフラットすくい面とが設けられ、上記平面視において上記切刃に直交する方向における上記ポジすくい面の幅を、上記第３領域で最も小さくされている。これにより、すくい角の大きな第３領域における切刃の欠損も防止することが可能となる。一方、上記逃げ面に対向する側面視においては、上記切刃を、上記第３領域において上記第１領域側から上記第２領域側に向かうに従い、後退して凹むように傾斜させてもよい。これにより、この第３領域における切刃の切れ味をさらに向上させて、バリの発生を一層確実に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、ステンレス鋼のような難削材の軽切削加工において、切刃の欠損およびチッピングを防ぎつつ、切り込み境界部における切刃の切れ味の向上を図ってバリの発生を抑制し、異常摩耗を防いで安定した効率的な旋削加工を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す実施形態のすくい面に対向する方向から見た平面図である。
【図３】図２における矢線Ｆ方向視の側面図である。
【図４】図２におけるＹＹ断面図である。
【図５】図１に示す実施形態の切刃のコーナ部周辺を示す、すくい面に対向する方向から見た第１の拡大平面図である。
【図６】図５における矢線Ｇ方向視の側面図である。
【図７】図５における矢線Ｈ方向視の側面図である。
【図８】図５におけるＺＺ断面図である。
【図９】図５におけるＶＶ断面図である。
【図１０】図５におけるＴＴ断面図である。
【図１１】図５におけるＳＳ断面図である。
【図１２】図１に示す実施形態の切刃のコーナ部周辺を示す、すくい面に対向する方向から見た第２の拡大平面図である。
【図１３】図１２におけるＹＹ断面図（第１領域Ａにおいてすくい面に対向する方向から見たときに切刃５に直交する断面図）である。
【図１４】図１２におけるＯＯ部分断面図（第１領域Ａにおいてすくい面に対向する方向から見たときに切刃５に直交する断面図）である。
【図１５】図１２におけるＰＰ部分断面図（第３領域Ｃにおいてすくい面に対向する方向から見たときに切刃５に直交する断面図）である。
【図１６】図１２におけるＸＸ部分断面図（第３領域Ｃにおいてすくい面に対向する方向から見たときに切刃５に直交する断面図）である。
【図１７】図１２におけるＵＵ部分断面図（第３領域Ｃにおいてすくい面に対向する方向から見たときに切刃５に直交する断面図）である。
【図１８】図１２におけるＮＮ部分断面図（第２領域Ｂにおいてすくい面に対向する方向から見たときに切刃５に直交する断面図）である。
【図１９】図１２におけるＭＭ部分断面図（第２領域Ｂにおいてすくい面に対向する方向から見たときに切刃５に直交する断面図）である。
【図２０】図１２におけるＷＷ部分断面図（第２領域Ｂにおいてすくい面に対向する方向から見たときに切刃５に直交する断面図）である。
【図２１】図１２におけるＬＬ部分断面図（第２領域Ｂにおいてすくい面に対向する方向から見たときに切刃５に直交する断面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１ないし図２１は、本発明の一実施形態を示す。本実施形態において、インサート本体１は、超硬合金等の硬質材料により多角形平板状に形成され、その一対の多角形をなす面がすくい面２とされ、このすくい面２の周囲に配される側面が逃げ面３とされる。また、このインサート本体１には、当該インサート本体１を刃先交換式バイトのホルダに取り付けるための取付孔４が、インサート本体１をその厚さ方向（図３、４、６〜１１、１３〜２１における上下方向）に貫通するようにして形成されて、すくい面２の中央に開口している。なお、インサート本体１の表面には、Ａｌ２Ｏ３のような金属の酸化物皮膜、またはＴｉＣＮのような窒炭化物皮膜が単層または複層で被覆されていてもよい。ダイヤモンド皮膜を被覆することも可能である。
【００１８】
また、隣接する逃げ面３同士の交差稜線部は、これらの逃げ面３に滑らかに接する凸円筒面状に形成されており、これらの逃げ面３とすくい面２との交差稜線部に切刃５が形成されている。従って、この切刃５は、すくい面２に対向する上記厚さ方向から見た平面視（取付孔４の中心線に沿った平面視）において上記隣接する逃げ面３同士の交差稜線部の位置に凸円弧状をなすコーナ部６を有する。また、本実施形態ではこのコーナ部６の両端で該コーナ部６に接して直線状に延びる一対の直線部７を備えている。また、本実施形態の切削インサートは、逃げ面３が上記厚さ方向に延びて逃げ角が付されないネガティブタイプのインサートとされている。
【００１９】
ここで、本実施形態のインサート本体１は菱形平板状に形成されて、その一対の菱形状面がすくい面２とされている。従って切刃５のコーナ部６は、すくい面２がなす菱形の鋭角角部に形成されるものと鈍角角部に形成されるものとが周方向に交互に配設される。このような切削インサートでは、このうち図５および図１２に示すように鋭角角部に形成されたコーナ部６とこれに連なる直線部７とが被削材の旋削に専ら使用される。ただし、正方形平板状の切削インサートでは、４つの直角角部に形成されるコーナ部とこれに連なる直線部が使用可能である。
【００２０】
なお、すくい面２の中央部における上記取付孔４の開口部の周辺には、該すくい面２から上記厚さ方向に盛り上がるように突出したボス部８が形成されている。ここで、このボス部８の上面は、それぞれのすくい面２側において切刃５よりも上記厚さ方向に僅かに突出した位置にあって、この厚さ方向に垂直な平坦面とされる。また、ボス部８の側面は上面と鈍角に交差して、この上面からすくい面２側に向かうに従い裾野を広げるような傾斜面とされている。
【００２１】
また、このボス部８から上記鋭角角部の間のボス部８寄りには、すくい面２がなす菱形の鋭角角部同士を結ぶ対角線、すなわち鋭角角部の上記コーナ部６の二等分線Ｑを挟んでその両側に、円錐台状をなす一対の突部９がすくい面２から盛り上がるように突出して形成される。これらの突部９の上面も、ボス部８の上面と上記厚さ方向において同じ位置にあって該厚さ方向に垂直な平坦面とされている。なお、本実施形態では、インサート本体１が、上記平面視において上記二等分線Ｑに関して対称形状とされ、上記厚さ方向にも対称形状とされ、従って表裏反転対称形状とされている。
【００２２】
さらに、これら一対の突部９と切刃５のコーナ部６との間には、これら突部９とコーナ部６との間に間隔をあけて、やはりすくい面２から盛り上がるように突出する突条部１０が、上記二等分線Ｑに沿って延びるように形成されている。この突条部１０は、二等分線Ｑに沿ってコーナ部６から離間するに従い、上記平面視における幅が漸次幅広となり、その上面の上記厚さ方向における位置は２段に高くなるように形成される。ただし、高い段の上面の位置は、厚さ方向におけるボス面８や突部９の上面の位置よりは低くされている。なお、この突条部１０の２段の上面も厚さ方向に垂直な平坦面とされ、側面はすくい面２側に向かうに従い裾野を広げるような傾斜面とされ、これら上面と側面との交差稜線部は断面凸円弧状に面取りされている。
【００２３】
一方、すくい面２は、切刃５側にあって、本実施形態ではランド等を介することなく該切刃５に連なり、上記平面視に見たときの切刃５に垂直な断面において、切刃５から離間するに従い上記厚さ方向に後退するように傾斜して正のすくい角θをなすポジすくい面２Ａと、このポジすくい面２Ａの内側にあって、該ポジすくい面２Ａより小さなすくい角をなし、本実施形態ではすくい角０°すなわち同断面において上記厚さ方向に垂直な方向に延びるフラットすくい面２Ｂとを備えている。
【００２４】
ただし、コーナ部６の上記二等分線Ｑ上およびその周辺では、上記突条部１０が延設されていることにより、図１３や図１４に示すようにフラットすくい面２Ｂが存在しないか、あるいは図１５に示すようにこのフラットすくい面２Ｂが極小さなものとされている。また、これらポジすくい面２Ａとフラットすくい面２Ｂとの間は凹曲面により滑らかに連続している。
【００２５】
そして、切刃５のうち、上記平面視において図５および図１２に示すように、コーナ部６に沿う部分を第１領域Ａとし、直線部７に沿う部分を第２領域Ｂとし、これら第１、第２領域Ａ、Ｂの間に位置する部分を第３領域Ｃとしたとき、上記ポジすくい面２Ａがなす切刃５のすくい角θ、すなわち上記平面視に見たときの切刃５に直交する断面においてポジすくい面２Ａが上記厚さ方向に垂直な方向に対してなす傾斜角は、上記第３領域Ｃにおける切刃５のすくい角θ３が、第１、第２領域Ａ、Ｂにおける切刃５のすくい角θ１、θ２より大きい。
【００２６】
ここで、本実施形態では、第３領域Ｃにおいてはすくい角θ３が一定とされ、この第３領域Ｃと第１、第２領域Ａ、Ｂとの境界Ｄ、Ｅから、第１、第２領域Ａ、Ｂにおいてそれぞれ切刃５に沿って該第３領域Ｃと離間する方向に向かうに従いすくい角θが漸次小さくなる。そして、第１領域Ａではコーナ部６の上記二等分線Ｑ上のコーナ先端６Ａを含んだ部分（図１２におけるコーナ先端６Ａから断面ＯＯまでの部分）で上記すくい角θ１が一定とされ、また第２領域Ｂでは第３領域Ｃ側の所定の長さの部分（図１２において断面ＮＮと断面ＷＷの間の部分）ですくい角θ２が一定とされている。
【００２７】
なお、第３領域Ｃにおいて大きくされるすくい角θ３は、１５°〜２５°の範囲内に設定されるのが望ましく、これよりも小さくされる第１、第２領域Ａ、Ｂのすくい角θ１、θ２は１０°〜２０°の範囲内ですくい角θ３より小さく設定されるのが望ましい。本実施形態では、第１、第２領域Ａ、Ｂにおける一定のすくい角θ１、θ２は１５°とされて互いに等しくされ、第３領域Ｃにおけるすくい角θ３は２０°とされている。
【００２８】
また、これら第１、第２、第３領域Ａ〜Ｃのうち第３領域Ｃは、第１、第２領域Ａ、Ｂとの境界Ｄ、Ｅが、本実施形態では上記平面視において図５および図１２に示すように、切刃５の上記直線部７のコーナ部６側への延長線Ｉに直交して該コーナ部６に接する接線Ｊから、この延長線Ｉに沿って上記平面視におけるコーナ部６の半径Ｒ（ｍｍ）に対し、Ｒ×３／４（ｍｍ）の位置とＲ×３／２（ｍｍ）の位置とに配置されて、このＲ×３／４（ｍｍ）〜Ｒ×３／２（ｍｍ）の範囲が第３領域Ｃとなる。従って、本実施形態における第３領域Ｃは、切刃５のコーナ部６と直線部７との接点（図１２におけるＺＺ断面の位置）を含む領域とされている。ただし、第３領域Ｃと第１領域Ａとの境界Ｄは、上記平面視において上記接線Ｊから上記延長線Ｉに沿って上記半径Ｒ（ｍｍ）に対し、Ｒ×３／８（ｍｍ）〜Ｒ×３／４（ｍｍ）の範囲にあってもよく、また第３領域Ｃと第２領域Ｂとの境界Ｅは、上記平面視において上記接線Ｊから上記延長線Ｉに沿って上記半径Ｒ（ｍｍ）に対し、Ｒ×３／２（ｍｍ）〜Ｒ×１５／８（ｍｍ）の範囲にあってもよい。
【００２９】
さらに、上記平面視において切刃５に直交する方向におけるポジすくい面２Ａの幅は、やはり図５や図１２に示すように第３領域Ｃにおいて最も小さい。ここで、本実施形態では、この切刃５に直交する方向におけるポジすくい面２Ａの幅は、第１領域Ａにおいて第３領域Ｃとの境界Ｄに向けて、すくい角θ１がすくい角θ３へと大きくなる部分で漸次小さくなり、さらに境界Ｄを超えて第３領域Ｃにおいて第１領域Ａから離間する方向に向けても漸次小さくなって、切刃５のコーナ部６と直線部７との接点の位置で最小となる。
【００３０】
そして、この接点の位置から第２領域Ｂ側に向けては、第２、第３領域Ｂ、Ｃの境界Ｅを超えて、すくい角θ３がすくい角θ２へと漸次小さくなる部分までポジすくい面２Ａの幅が漸次大きくなってゆき、第２領域Ｂにおいて上記一定のすくい角θ２とされた部分ではポジすくい面２Ａの幅も一定とされている。なお、この第２領域Ｂの一定のすくい角θ２とされた部分よりも第３領域Ｃとは反対側の部分では、ポジすくい面２Ａが、切刃５側のすくい角θ２よりさらに小さなすくい角（例えば１０°）の第１ポジすくい面２ａと、その内側のすくい角θ２の第２ポジすくい面２ｂとの２段とされ、全体の幅は一定のすくい角θ２とされた部分の幅より大きくされている。
【００３１】
一方、上記逃げ面３に対向する側面視において切刃５は、図３や図６、７に示すように、本実施形態ではコーナ部６の上記コーナ先端６Ａから第１、第２領域Ａ、Ｂと第３領域Ｃとの境界Ｄ、Ｅを経て、第２領域Ｂにおいてすくい角θ２が一定となり始める部分までの間で、上記厚さ方向に後退して凹むように傾斜している。従って、第３領域Ｃではその全域で、切刃５は第１領域Ａ側から第２領域Ｂ側に向かうに従い上記厚さ方向に凹むように後退傾斜している。
【００３２】
ここで、この側面視において切刃５は、上記コーナ先端６Ａからコーナ部６と直線部７との接点にかけては上記厚さ方向に凸となる凸曲線を描きつつ後退傾斜している。一方で切刃５は、この接点からは上記凸曲線に滑らかに連なる凹曲線を描いて上記厚さ方向に凹むように後退傾斜している。すなわち上記第３領域Ｃに変曲点を有する凹凸曲線状をなしてい。
【００３３】
なお、こうして上記厚さ方向に凹んだ切刃５は、第２領域Ｂにおいてすくい角θ２が一定となった部分では、第３領域Ｃとは反対側に向かうに従い凹曲線を描いた後に直線状に上記厚さ方向に隆起するように上昇傾斜し、このすくい角θ２が一定の部分からポジすくい面２Ａが第１、第２ポジすくい面２ａ、２ｂにより構成された部分に移行する部分で凸曲線を介して上記厚さ方向に垂直な平面上に延びている。また、こうして切刃５が延びる平面の上記厚さ方向の位置は、上記コーナ先端６Ａにおける切刃５の位置と等しくされていて、ボス部８や突部９の上面よりは低く、突条部１０の高い段の上面よりは僅かに高くされている。
【００３４】
さらに、このように切刃５が後退傾斜しており、一定のすくい角θ３とされたポジすくい面２Ａの上記平面視における幅が上述のように第３領域Ｃで最小となるように変化している。このことにより、このポジすくい面２Ａの内側に延びるフラットすくい面２Ｂは、本実施形態ではポジすくい面２Ａの幅が最小となるコーナ部６と直線部７との接点の位置から、切刃５の上記厚さ方向の位置が最も低くなる第２領域Ｂのすくい角θ２が一定となり始める部分に向けて、上記平面視において切刃５に直交する断面における上記厚さ方向の位置も、切刃５に沿って漸次低くなるように下降傾斜する。また、同断面における切刃５からの上記厚さ方向の深さが漸次深くなる。
【００３５】
一方、こうして厚さ方向の位置が第２領域Ｂのすくい角θ２が一定となり始める部分で低くされたフラットすくい面２Ｂは、このすくい角θ２が一定とされた部分では、ポジすくい面２Ａの幅が一定とされ、さらに第３領域Ｃとは反対側に向かうに従い切刃５が厚さ方向に隆起するように上昇傾斜している。このことにより、その上記平面視において切刃５に直交する断面における上記厚さ方向の位置も、切刃５に沿って第３領域Ｃとは反対側に向かうに従い漸次高くなるように傾斜している。
【００３６】
なお、第１領域Ａから第３領域Ｃにおけるコーナ部６と直線部７との接点の位置までは、このフラットすくい面２Ｂは、その上記厚さ方向の位置（高さ）が切刃５に沿った方向においては等しくされて、本実施形態ではこの厚さ方向に垂直な平坦面とされている。また、ポジすくい面２Ａから上記凹曲面を介して上記突条部１０までに間に形成されるフラットすくい面２Ｂの上記平面視における切刃５に直交する方向の幅は、該フラットすくい面２Ｂが下降傾斜した部分（ポジすくい面２Ａの幅が漸次大きくなる部分）では図５および図１２に示すように略一定とされている。
【００３７】
このような切削インサートを用いた旋削加工では、切刃５の被削材に切り込まれたコーナ部６から該コーナ部６の送り方向側に延びる直線部７が被削材に切り込まれる。一般に切り込みが０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ、送りが０．１ｍｍ／ｒｅｖ〜０．３ｍｍ／ｒｅｖとされる被削材の軽切削加工を行う場合、この被削材に切り込まれる切刃５のうち、上記直線部７のコーナ部６側への延長線Ｉに直交して該コーナ部６に接する接線Ｊの位置が概ね切刃５の切り込みの先端となる。この接線Ｊから延長線Ｉに沿って該直線部７側にコーナ部６の半径Ｒ（ｍｍ）に対し、Ｒ×３／４（ｍｍ）〜Ｒ×３／２（ｍｍ）の範囲に、切り込み境界部が略位置される。
【００３８】
そして、この範囲において切刃５は、そのすくい角θ３が第１、第２領域Ａ、Ｂのすくい角θ１、θ２よりも大きくされた第３領域とされていて、鋭い切れ味が与えられている。このような第３領域Ｃが切り込み境界部に位置することにより、たとえステンレス鋼のような難削材の旋削でも、この切り込み境界部にバリが発生するのを抑制することができる。従って、加工硬化を起こしたこのようなバリを送りに伴い切刃５が切り込むことにより切刃５の異常摩耗が進行し、これによって切れ味が鈍ってさらにバリが生じ易くなるという悪循環が起きるのを避けることができる。このことから、安定的で効率的な軽切削加工を行うことが可能となる。
【００３９】
その一方で、この第３領域Ｃ以外の第１、第２領域Ａ、Ｂにおいては切刃５のすくい角θ１、θ２が第３領域Ｃのすくい角θ３より小さくされるので、切刃５の刃物角は逆に大きくして高い切刃強度を得ることができる。このため、切刃５全体としての耐欠損性や耐チッピング性は十分に確保して、このような欠損やチッピングによってインサート寿命が短縮されるのを防ぎ、長寿命の切削インサートを提供することができる。
【００４０】
また、本実施形態の切削インサートでは、すくい面２が、切刃５側にあって第１、第２、第３領域Ａ〜Ｃにおける上記すくい角θ（θ１〜θ３）をなすポジすくい面２Ａと、このポジすくい面２Ａの内側にあってポジすくい面２Ａのすくい角θよりも小さなすくい角、特に本実施形態では０°のすくい角をなすフラットすくい面２Ｂとを備えている。このうち大きなすくい角θ３とされる第３領域Ｃでは、上記厚さ方向に沿ってすくい面２に対向する方向から見た平面視におけるポジすくい面２Ａの切刃５に直交する方向の幅が最も小さくされている。言い換えれば、すくい角の小さなフラットすくい面２Ｂが切刃５に最も近い位置にある。
【００４１】
従って、本実施形態によれば、大きなすくい角θ３とされることにより切れ味は鋭くされるものの切刃５の強度や剛性は損なわれがちな第３領域Ｃにおいて、このようにすくい角が小さくされたフラットすくい面２Ｂを切刃５に近づけて、インサート本体１の肉厚を切刃５に近い位置で厚くすることができ、いわゆるバックメタルを確保することにより、これら切刃５の強度や剛性が必要以上に低下するのを抑えることが可能となる。その一方で、第１、第２領域Ａ、Ｂにおいてはポジすくい面２Ａの幅が大きく、すくい角θ３より小さくされたすくい角θ１、θ２よりもさらに小さなすくい角のフラットすくい面２Ｂや突条部１０が切刃５から遠ざけられているので、いたずらに切削抵抗が増大するようなことがない。
【００４２】
なお、本実施形態では上記平面視において切刃５に直交する断面におけるこのフラットすくい面２Ｂのすくい角を０°として、インサート本体１の厚さ方向に垂直に延びるようにしている。しかし、第３領域Ｃにおけるポジすくい面２Ａによる切刃５のすくい角θ３よりも小さければ、フラットすくい面２Ｂは厳密にフラットではなくてもよく、このポジすくい面２Ａと同じにすくい面２の内側に向かうに従い上記厚さ方向に凹んで後退するように傾斜していたりしていてもよい。
【００４３】
一方、本実施形態では、逃げ面３に対向する側面視において切刃５が、第３領域Ｃにおいて第１領域Ａ側から第２領域Ｂ側に向かうに従い上記厚さ方向に後退して凹むように傾斜しており、例えば、切刃５が全体的にこの厚さ方向に垂直な平面上に配置されている場合などに比べ、切れ刃傾き角を正角側に大きく設定することができて切削抵抗の低減を図ることができる。このため、第３領域Ｃにおける切刃５のすくい角θ３が大きくされていることとも相俟って、この第３領域Ｃの切刃５の切れ味をさらに向上させて、バリの発生を一層確実に抑制することが可能となる。
【００４４】
ところで、こうして第３領域Ｃに切り込み境界部を有する軽切削加工において生成された切屑は、すくい面２のポジすくい面２Ａからフラットすくい面２Ｂを経て、その内側に突出する突条部１０の側面に衝突して分断、処理される。しかし、本実施形態では、この第３領域Ｃに位置する切刃５のコーナ部６と直線部７との接点から、切刃５の上記厚さ方向の位置が最も低くなる第２領域Ｂの第３領域側Ｃのすくい角θ２が一定となり始める部分に向けては、上記平面視において切刃５に直交する断面におけるフラットすくい面２Ｂの上記厚さ方向の位置が切刃５に沿って漸次低くなるように下降傾斜する。また、同断面における切刃５からのフラットすくい面２Ｂの上記厚さ方向の深さも漸次深くなる。
【００４５】
すなわち、この切刃５からのフラットすくい面２Ｂの深さが漸次深くなる第２領域Ｂの第３領域Ｃ側の部分では、切屑を収容するポケットの容量が大きく確保されるので、本実施形態によれば、特に第３領域Ｃに位置する切り込み境界部周辺から生成される切屑を、詰まり等を生じさせることなく、この容量の大きなポケットにスムーズに導いて処理することができる。従って、このような切り込み境界部周辺で生成される切屑の詰まりによってバリが生じやすくなるような事態も、本実施形態では抑制することが可能となる。
【００４６】
なお、本実施形態では、インサート本体１が上記コーナ部６の二等分線Ｑに関して対称形状とされていて、右勝手の刃先交換式バイトのホルダにも左勝手の刃先交換式バイトのホルダにも取り付け可能な、いわゆる勝手無しの切削インサートとされている。
【実施例】
【００４７】
次に、上記第３領域Ｃが位置する範囲について、実施例を挙げてその効果について実証する。本実施例では、上記実施形態に準じて、上記直線部７のコーナ部６側への延長線Ｉに直交してコーナ部６に接する接線Ｊから延長線Ｉに沿った方向における上記第３領域Ｃが位置する範囲を変化させた６種の切削インサートを製造した。これらを実施例１〜６とする。
【００４８】
なお、これら実施例１〜６の切削インサートは、型番ＣＮＭＧ１２０４０８でコーナ部６の呼び値半径は０．８（ｍｍ）、実測の半径Ｒは０．７９４（ｍｍ）である。上述のように第３領域Ｃにおける切刃５のすくい角θ３は２０°、第１、第２領域Ａ、Ｂにおいて一定とされたすくい角θ１、θ２は１５°であった。また、インサート本体１は、ＪＩＳ  Ｂ  ４０５３−１９９８におけるＭ３０種の超硬合金製であり、その表面に、ＴｉＣＮの上にＡｌ２Ｏ３を被覆した膜厚約５μｍの複合皮膜を、ＣＶＤ法により被覆した。
【００４９】
そして、これら実施例１〜６の切削インサートにより、ステンレス鋼よりなる被削材に外径旋削により軽切削加工を施し、そのときのバリの発生状況と切刃の耐欠損性とを比較した。これらの結果と総合評価とを、実施例１〜６における第３領域Ｃが位置する上記範囲と併せて次表１に示す。
【００５０】
【表１】
0005853613.tif 000002
【００５１】
なお、被削材はＳＵＳ３０４（硬さ１６９ＨＢ）製の丸棒材であって、ＪＩＳ  Ｋ  ２２４１：２０００におけるＡ３種１号の切削油剤を用いた湿式切削である。バリの発生状況の比較の際には、外径５７．６ｍｍの上記被削材を、切り込み１．０ｍｍ、送り０．１ｍｍ／ｒｅｖ、切削速度１５０ｍ／ｍｉｎの切削条件で、被削材の回転軸線方向に０．１０ｍに亙って連続切削した。
【００５２】
また、耐欠損性の比較の際には、これよりも厳しい条件となるように、外径４４．８ｍｍの上記被削材の外周に幅１０ｍｍの溝を１条この被削材の回転軸線方向に形成して断続切削となるようにし、切り込み１．５ｍｍ、送り０．２ｍｍ／ｒｅｖ、切削速度１５０ｍ／ｍｉｎの切削条件で、被削材の回転軸線方向に０．１０ｍに亙って切削をした。
【００５３】
さらに、評価の基準は、バリの発生状況については、目視により、バリの発生を確認できなかったものを”ＥＸ（Ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ）”、部分的にバリの発生が認められたものを”ＦＡ（Ｆａｉｒ）”とした。また、耐欠損性については、切削中にチッピングは生じなかったものを”ＥＸ（Ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ）”、チッピングが生じはしたが軽微で上記の切削長まで切削が可能であったものを”ＦＡ（Ｆａｉｒ）”とした。そして、総合評価は、これらの評価のうち評価の低いものに合わせた。
【００５４】
この表１の結果より、まずバリの発生状況については、第１、第３領域Ａ、Ｃの境界Ｄが切り込み境界部に近い実施例５、６で部分的なバリの発生が認められたが、連続的なバリの発生は認められなかった。また、これら以外の実施例１〜４においてバリの発生は確認できなかった。
【００５５】
一方、耐欠損性については、切削不可能となるようなチッピングや欠損は認められなかったが、大きいすくい角θ３の第３領域Ｃの範囲がコーナ部６の半径Ｒ（ｍｍ）の３／４より大きい０．７ｍｍ以上の長さとなる実施例１、２、４で切削終了後に確認したところ軽微なチッピングが認められた。これに対して、第３領域Ｃの範囲がコーナ部６の半径Ｒ（ｍｍ）の３／４の０．６ｍｍ以下である実施例３、５、６ではチッピングは認められず、総合評価により、第３領域Ｃの範囲がコーナ部の半径Ｒ（ｍｍ）に対してＲ×３／４（ｍｍ）〜Ｒ×３／２（ｍｍ）の範囲である実施例３が最も高い評価となった。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、すくい面と逃げ面とを有するインサート本体と、上記インサート本体の上記すくい面と上記逃げ面との交差稜線部に形成された切刃とを備える切削インサートに関する。
本発明の切削インサートによれば、ステンレス鋼のような難削材の軽切削加工において、切刃の欠損およびチッピングを防ぎつつ、切り込み境界部における切刃の切れ味の向上を図ってバリの発生を抑制し、異常摩耗を防いで安定した効率的な旋削加工を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【００５７】
１  インサート本体
２  すくい面
２Ａ  ポジすくい面
２Ｂ  フラットすくい面
３  逃げ面
５  切刃
６  コーナ部
７  直線部
Ａ  第１領域
Ｂ  第２領域
Ｃ  第３領域
Ｄ  第３領域Ｃの第１領域Ａとの境界
Ｅ  第３領域Ｃの第２領域Ｂとの境界
Ｑ  コーナ部６の二等分線
Ｉ  直線部７のコーナ部６側への延長線
Ｊ  延長線Ｍに直交してコーナ部６に接する接線
θ  ポジすくい面２Ａのすくい角
θ１  第１領域Ａにおけるすくい角
θ２  第２領域Ｂにおけるすくい角
θ３  第３領域Ｃにおけるすくい角
【図１】
0005853613.tif 000003
【図２】
0005853613.tif 000004
【図３】
0005853613.tif 000005
【図４】
0005853613.tif 000006
【図５】
0005853613.tif 000007
【図６】
0005853613.tif 000008
【図７】
0005853613.tif 000009
【図８】
0005853613.tif 000010
【図９】
0005853613.tif 000011
【図１０】
0005853613.tif 000012
【図１１】
0005853613.tif 000013
【図１２】
0005853613.tif 000014
【図１３】
0005853613.tif 000015
【図１４】
0005853613.tif 000016
【図１５】
0005853613.tif 000017
【図１６】
0005853613.tif 000018
【図１７】
0005853613.tif 000019
【図１８】
0005853613.tif 000020
【図１９】
0005853613.tif 000021
【図２０】
0005853613.tif 000022
【図２１】
0005853613.tif 000023