(57)【要約】  切削工具のための切削インサート（１）が提供される。主平面Ｈで切削コーナ（４）から切削インサート（１）の中心部Ｚにかけて延びる半径方向Ｑにおいて、次に掲げる順序で構成されている、即ち、降下していくすくい面（８）と、すくい面に後続する切屑案内段部底面（９；９ａ，９ｂ，９ｃ）と、切屑案内段部底面に対して上昇していく第１の面（１１ａ）とこれに後続する第１のプラトー（１１ｂ）とを備える、切屑案内段部底面に後続する第１の切屑案内段部（１１）と、第１のプラトー（１１ｂ）に対して上昇していく第２の面（１２ａ）とこれに後続する第２のプラトー（１２ｂ）とを備える第２の切屑案内段部（１２）と、第２のプラトー（１２ｂ）に対して上昇していく第３の面（１３ａ）とこれに後続する第３のプラトー（１３ｂ）とを備える第３の切屑案内段部（１３）とが構成されている。【選択図】図４
2013505845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作物を切削加工する切削工具のための切削インサート（１）において、
主方向が主平面（Ｈ）を規定する上側の表面（２）と、下側の表面と、上側の表面（２）と下側の表面との間で周回する側壁（３）とを有しており、少なくとも上側の表面（２）の側で切削コーナ（４）として構成された、周方向で面取りされた少なくとも１つのコーナが形成されており、
それぞれ側壁（３）と上側の表面（２）との間に延びる、切削コーナ（４）の領域のエッジと、切削コーナ（４）に後続する少なくとも１つのエッジ（６）とが切削エッジ（５）を形成し、
主平面（Ｈ）で切削コーナ（４）から切削インサート（１）の中心部（Ｚ）へと延びる半径方向（Ｑ）には次に掲げる順序で構成されている、即ち、
降下していくすくい面（８）と、
すくい面に後続する切屑案内段部底面（９；９ａ）と、
切屑案内段部底面（９；９ａ）に対して上昇していく第１の面（１１ａ）とこれに後続する第１のプラトー（１１ｂ）とを備える、切屑案内段部底面（９；９ａ）に後続する第１の切屑案内段部（１１）と、
第１のプラトー（１１ｂ）に対して上昇していく第２の面（１２ａ）とこれに後続する第２のプラトー（１２ｂ）とを備える第２の切屑案内段部（１２）と、
第２のプラトー（１２ｂ）に対して上昇していく第３の面（１３ａ）とこれに後続する第３のプラトー（１３ｂ）とを備える第３の切屑案内段部（１３）とが構成されている切削インサート。
【請求項２】
切削エッジ（５）には面取り部（７）が設けられている、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３】
第１のプラトー（１１ｂ）は主平面（Ｈ）に対して垂直の方向（Ｒ）に関して少なくとも部分的に切削コーナ（４）の領域における切削エッジ（５）のレベル（ｈ０）よりも低い第１のレベルに配置されており、第３のプラトー（１３ｂ）は主平面（Ｈ）に対して垂直の方向（Ｒ）に関して少なくとも部分的に切削コーナ（４）の領域における切削エッジ（５）のレベル（ｈ０）よりも高い第３のレベルに配置されている、請求項１または２に記載の切削インサート。
【請求項４】
第２のプラトー（１２ｂ）は主平面（Ｈ）に対して垂直の方向（Ｒ）に関して少なくとも部分的にｈ０＋ｈ２またはｈ０−ｈ２のレベルに配置されており、このとき、
０≦ｈ２≦０．２５×ｈｇであり、
ｈ０は切削コーナ（４）の領域における前記方向（Ｒ）の切削エッジ（５）のレベルであり、
ｈｇは切削コーナ（４）の領域における前記方向（Ｒ）の切削エッジ（５）のレベル（ｈ０）と切屑案内段部底面（９ａ）との間の差異である、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の切削インサート。
【請求項５】
切削コーナ（４）の領域には、切削コーナ（４）からの距離が増すにつれて切削エッジ（５）に沿う方向で切屑案内段部底面（９ｂ）の隆起部まで減少していくすくい角（Ｗ）が設けられており、すくい角（Ｗ）は主平面（Ｈ）とすくい面（８）の間に形成されている、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の切削インサート。
【請求項６】
すくい角（Ｗ）は切削エッジ（５）に沿う方向で切屑案内段部底面（９ｂ）の隆起部の後に再び増大していく、請求項５に記載の切削インサート。
【請求項７】
切屑案内段部底面（９ｂ）の隆起部は主平面（Ｈ）に対して垂直の方向（Ｒ）に関して、第１の切屑案内段部（１１）が切削エッジ（５）に対して最小の間隔を有している領域において、切削コーナ（４）の領域における切削エッジ（５）のレベル（ｈ０）に対する最小の高低差を有している、請求項５または６に記載の切削インサート。
【請求項８】
主平面（Ｈ）に対して垂直の方向（Ｒ）に関して、切削コーナ（４）の領域における切削エッジ（５）のレベル（ｈ０）と切屑案内段部底面（９）のレベルとの間の最大の高低差は切削コーナ（４）の領域で与えられる、請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載の切削インサート。
【請求項９】
第１のプラトー（１１ｂ）、第２のプラトー（１２ｂ）、および第３のプラトー（１３ｂ）の表面はそれぞれ主平面（Ｈ）とほぼ平行に延びている、先行請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載の切削インサート。
【請求項１０】
切削インサート（１）は少なくとも１つの第２の切削コーナ（４ａ）を有するスローアウェイチップである、請求項１〜９のうちのいずれか１項に記載の切削インサート。
【請求項１１】
切削インサート（１）は下側の表面も工作物の切削加工をするために構成されたスローアウェイチップとして構成されている、請求項１〜１０のうちのいずれか１項に記載の切削インサート。
【請求項１２】
第３のプラトー（１３ｂ）は下側の表面が切削加工に利用されるときの切削工具における切削インサート（１）のための載置面として構成されている、請求項１１に記載の切削インサート。
【請求項１３】
第２の切屑案内段部（１２）は半径方向（Ｑ）に対して垂直かつ主平面（Ｈ）に対して平行に延びる横方向で第１の切屑案内段部（１１）よりも幅が狭い、請求項１〜１２のうちのいずれか１項に記載の切削インサート。
【請求項１４】
請求項１〜１３のうちのいずれか１項に記載の切削インサートの利用法において、施削によって工作物を加工するための利用法。
【請求項１５】
請求項１〜１４のうちのいずれか１項に記載の切削インサート（１）を備えている切削工具（２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作物を切削加工する切削工具のための切削インサートに関する。
【背景技術】
【０００２】
工作物を切削加工する切削工具のための切削インサートは、特に、金属の工作物を施削によって切削加工するために用いられる。このような種類の切削インサートを、たとえば最初に使用した切削コーナや切削エッジの摩減が生じてから順次使用することができる複数の切削コーナと切削エッジを有するスローアウェイチップまたは旋盤用スローアウェイチップとして構成することが知られている。このとき切削インサートは、切削インサートの上側の表面（ないし上面）と下側の表面（ないし下面）をいずれも材料加工のために利用可能であるように構成されていてよい。公知の切削インサートは、上側の表面と下側の表面が同じ態様で構造化された幾何学形状をしばしば有しており、特に、切削エッジと、削り取られた材料チップを方向転換ないし破断するための切屑案内部材とを備えている。
【０００３】
公知の切削インサートは、切込み深さ（ないし切込み）や送りに関わりなく削り取られた材料チップの動きに影響を及ぼす構造をしばしば有している。このような構造化は、特定の切込み深さや特定の送り（ないし特定の送り速度）について切削インサートが最適化され、この最適化された適用範囲以外では切屑形成の劣化が生じるという帰結につながる。たとえば切込み深さが小さいとき、いくつかの切削インサートは非常に優れた切屑コントロールを示すが、切込み深さが増すにつれてそれが劣化していき、また、別の切削インサートは切込み深さが比較的大きいときには優れた切屑コントロールを示すが、切込み深さが減るにつれてそれが次第に劣化していく。
【０００４】
特許文献１は、上側の表面と、これに対して平行な下側の表面とを備え、これらの表面が周回する側壁を介して相互につながっている、スローアウェイチップの形態の切削インサートを示している。この切削インサートは１つの切削コーナを有している。切削エッジは、この切削コーナの領域にあるエッジと、これに後続する、上側の表面と側壁との間にそれぞれ延びるエッジとによって形成される。切削コーナの領域には、上側の表面に切屑案内構造が形成されており、この切屑案内構造は、対称軸の方向で切削コーナから切削インサートの中心部にかけて、２つの切屑案内段部をそれぞれの異なる高さレベルに有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＫＲ１０−０３１２９５７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、異なる送り速度、異なる切削深さ、加工されるべき異なる材料のときでも優れた切屑コントロールを提供する、切削工具のための切削インサートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、請求項１に記載された、工作物を切削加工する切削工具のための切削インサートによって解決される。この切削インサートは、上側の表面と、下側の表面と、上側の表面と下側の表面との間で周回する側壁とを有している。上側の表面の主方向が、主平面を規定する。（側壁の）円周方向で面取りされた少なくとも１つのコーナが形成されている。この少なくとも１つの面取りされたコーナは、少なくとも上側の表面の側で、１つの切削コーナとして構成されている。側壁と上側の表面との間に延びる、この切削コーナの領域のエッジと、この切削コーナに後続する少なくとも１つのエッジとが、１つの切削エッジを形成する。主平面で切削コーナから切削インサートの中心部へと延びる半径方向に、少なくとも３つの切屑案内段部が配置されている。半径方向に沿って次に掲げる順序で構成されている、即ち、（切削インサートの内部に向かって）降下していくすくい面（その傾きは特にすくい角を規定する）と、すくい面に後続する切屑案内段部底面と、この切屑案内段部底面に対して上昇していく第１の面とこれに後続する第１のプラトーとを備える第１の切屑案内段部と、第１のプラトーに対して上昇していく第２の面とこれに後続する第２のプラトーとを備える第２の切屑案内段部と、第２のプラトーに対して上昇していく第３の面とこれに後続する第３のプラトーとを備える第３の切屑案内段部とが構成されている。第１、第２、ないし第３のプラトーは、それぞれ上昇していく第１、第２、ないし第３の面に後続していると述べたが、ここで留意すべきは、直接的な後続（たとえば鋭いエッジの意味における）が必要でなければならないわけではなく、たとえば湾曲した面その他を介しての移行も可能であるということである。本明細書では、プラトーとは完全に平坦な面だけを意味するのではなく、プラトーは湾曲した面または曲がった面を有することもできる。第１および／または第２および／または第３のプラトーは、たとえば特に上側の表面により定義される主平面と平行に平坦に構成されていてよく、あるいは、たとえば湾曲した構造を有していてもよい。しかしながら、それぞれのプラトーはそれぞれ対応する上昇面と比較したときに、主平面に対して垂直の方向に関してほぼ一定のレベルを有しており、ないしは、わずかな傾きだけを有している。主平面を基準にする場合には、上側の表面の基本方向（そのディテールにおける構造化は考慮に含まない）によって設定される方向に延びる平坦な平面が基準となる。「上側の」表面および「下側の」表面という呼び方は、本件の関連においては切削インサートを記述するために用いており、これらは切削インサートが相応の向きになっているときに限って実際に「上側」ないし「下側」に配置される。したがって「上側」および「下側」という呼び方は、限定的に解釈されるべきものではない。この切削インサートでは、切削コーナの領域に３つの連続する切屑案内段部がそれぞれ異なるレベルに設けられているので、異なる送り速度、切込み深さ、材料について、良好な切屑コントロールが実現される。送り速度、切込み深さ、材料に応じて、それぞれ異なる切屑案内段部が適用される。３つの異なる切屑案内段部を設けることで、比較的軟質の金属材料だけでなく、たとえば硬度の高い特殊鋼のような比較的強靭な金属材料でも、良好な切屑コントロールで加工をすることができる。ここで切屑コントロールとは、特に、切屑の案内、切屑の形状、切屑の破断を良好にコントロールすることを意味している。
【０００８】
１つの発展例では、切削エッジには面取り部（Fase）が設けられている。面取り部は特に、切削エッジから切削インサートの中心部に向かう方向に関して、すくい面の手前に配置されている。面取り部は切削コーナの領域だけでなく、切削エッジのさらなる延在部にも設けられているのが好ましい。面取り部は、切削エッジに沿って異なる傾きおよび／または異なる幅を有することができる。
【０００９】
１つの発展例では、第１のプラトーは、主平面に対して垂直の方向に関して、切削コーナの領域における切削エッジの（基準レベルとしての役目をする）レベルよりも下方にある第１のレベルに少なくとも部分的に配置されており、第３のプラトーは、主平面に対して垂直の方向に関して、切削コーナの領域における切削エッジのレベルよりも上方にある第３のレベルに少なくとも部分的に配置される。このように第２のプラトーは、第１のプラトーのレベルと第３のプラトーのレベルとの間のレベルにある。各プラトーのこのような配置により、送りが小さいとき、ないし加工されるべき材料が軟質のときだけでなく、送りが大きいとき、ないし加工されるべき材料が強靭なときにも、優れた切屑コントロールが生じるようにすることができる。送り速度、切込み深さ、材料に応じて、それぞれ異なる切屑案内段部が適用される。
【００１０】
１つの発展例では、第２のプラトーは、主平面に対して垂直の方向に関して、レベルｈ０＋ｈ２またはｈ０−ｈ２に配置されており、ここでｈ０は、主平面に対して垂直の方向で、切削コーナの領域における切削エッジのレベルであり、ｈ２は０≦２≦０．２５×ｈｇで設定される。ここでｈｇは、主平面に対して垂直の方向で、切削エッジのレベルｈ０と、切削コーナの領域における切屑案内段部底面との間の差異である。このような構成により、特に切屑形成に高い抵抗力が生じる素材を加工するときに、良好な切屑コントロールが実現される。
【００１１】
第１の切屑案内段部の前述した第１のプラトーは、少なくとも部分的にレベルｈ０−ｈ１に配置されるのが好ましく、ｈ１については０．２５×ｈｇ≦ｈ１≦０．７５×ｈｇが成り立つ。ｈｇの設定については上に述べたことが当てはまる。
【００１２】
第３の切屑案内段部の前述した第３のプラトーは、レベルｈ０＋ｈ３に少なくとも部分的に配置されるのが好ましく、ｈ３については０．２×ｈｇ≦ｈ３≦１×ｈｇが成り立つ。ｈｇの設定については上に述べたことが当てはまる。
【００１３】
個々の切屑案内段部について上述した好ましい高さレベルは、異なる送り速度、切込み深さ、加工されるべき材料での、望ましい良好な切屑コントロールを促進する。
【００１４】
１つの発展例では、切削コーナの領域には、切削コーナからの距離が増すにつれて切削エッジに沿った方向で切屑案内段部底面の隆起部まで減少していく、増大したすくい角Ｗが設けられている。このような構成によって切削コーナの領域で、特に切込み深さが小さい領域でチップフォーマとしての役目をし、良好な切屑コントロールを惹起する窪みが切屑案内段部底面に形成される。ここで「増大した」すくい角とは、すくい面がこの領域で（たとえば周囲に位置する領域よりも）急傾斜に降下していくことを意味している。すくい角の頂点は、主平面とすくい面とによって形成される。
【００１５】
１つの発展例では、すくい角は切削エッジに沿った方向で、切屑案内段部底面の隆起部の後で再び増加する。このような構成により、切屑案内段部底面が切削コーナの領域で低いレベルを有しており、切屑案内段部底面の隆起部の領域でこれより高いレベルを有しており、切削エッジのさらなる延在部で再びこれより低いレベルを有するようにすることができる。このようにして、切込み深さが大きいときでも良好な切屑コントロールが提供される。すくい角は切削コーナの領域で最大の角度を有しており、隆起部の領域で最小の値を有しており、隆起部の後の領域でこれらの中間の値を有しているのが好ましい。
【００１６】
１つの発展例では、切屑案内段部底面の隆起部は、主平面に対して垂直の方向に関して、第１の切屑案内段部が切削エッジとの最小の間隔を有している領域で、切削コーナの領域における切削エッジのレベル（基準レベル）に対する最小の高低差を有している。すなわち切屑案内段部底面はこの領域で、もっとも少ない深さを有している。このようにして、これらの切屑案内段部と変化するすくい角との連携により、大きい切込み深さについても良好な切屑コントロールが実現される。切屑をコントロールしながら排出することができ、指向性を有する切屑流出方向が保証される。
【００１７】
１つの発展例では、主平面に対して垂直の方向に関して、切削コーナの領域における切削エッジのレベルと切屑案内段部底面のレベルとの間の最大の高低差は、切削コーナの領域で与えられる。このような構成により、切屑案内段部底面は切削コーナの領域でもっとも低いレベルにあり、その結果、小さい切込み深さの領域で、窪みが形成されていることによって良好な切屑コントロールが実現される。別の好ましい実施形態では、切削エッジに沿って配置された切屑案内底面段部の他の区域は、切削コーナの領域における切削エッジのレベルに対して、切削コーナの領域における切屑案内段部底面とほぼ等しい高低差を有している。
【００１８】
１つの実施形態では、第１のプラトー、第２のプラトー、および第３のプラトーの表面はそれぞれ主平面とほぼ平行に延びている。
【００１９】
１つの好ましい実施形態では、切削インサートは少なくとも１つの第２の切削コーナを有するスローアウェイチップである。スローアウェイチップとして構成された切削インサートの円周形状に応じて、異なる数の切削コーナが設けられていてよいことに留意すべきであり、たとえば菱形のスローアウェイチップの場合には２つの切削コーナが上側の表面に設けられ、三角形のスローアウェイチップの場合には３つの切削コーナが上側の表面に設けられ、四角形のスローアウェイチップの場合には４つの切削コーナが上側の表面に設けられ、以下同様である。切削インサートは、平面図で見て、実質的に多角形の基本形状を有しているのが好ましい。このとき切削インサートは（１つまたは複数の対称平面に対して）対称に構成されているのが好ましく、それにより、それぞれの切削コーナが一致する構造を有することになる。切削コーナは角度の二等分線に関して、それぞれ対称に構成されているのが好ましい。
【００２０】
１つの発展例では切削インサートは、下側の表面も工作物の切削加工のために構成されたスローアウェイチップとして構成されている。この場合、素材加工のために利用できる切削コーナの数は、（上側の表面だけが素材加工の役目をする切削インサートと比較して）２倍になる。特に、切削インサートの下側の表面は、上側の表面と同一に構成されていてよい。下側の表面が切削加工に利用されるとき、第３のプラトーは、切削工具における切削インサートのための載置面として構成されているのが好ましい。このような具体化形態では、第３のプラトーは、一方では上側の表面で素材加工をするときの第３の切屑案内段部の一部として、また他方では下側の表面で素材加工をするときの載置面として、二重の機能を果たす。
【００２１】
１つの発展例では、第２の切屑案内段部は（切削コーナから切削インサートの中心部へと延びる）半径方向に対して垂直な横方向で、第１の切屑案内段部よりも幅が狭くなっている。このような構成により、特に強靭な素材を加工するときに、第２の切屑案内段部によって良好な切屑コントロールが実現される。
【００２２】
１つの実施形態では、切削インサートは施削による切削加工用として構成されている。
【００２３】
本発明の課題は、施削によって工作物を加工するための、本発明による切削インサートの利用法によっても解決される。
【００２４】
その他の利点や発展例は、図面を参照して行う以下の実施例の説明から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例に基づく切削インサートを示す平面図である。
【図２】図１の切削コーナの領域で示す拡大部分図である。
【図３】切削工具への長方形の切削インサートの挿入を一例として示す図である。
【図４】切削コーナの領域における図１のＣ−Ｃ線に沿った部分断面図である。
【図５】切削エッジの領域における図１のＤ−Ｄ線に沿った部分断面図である。
【図６】切削エッジの領域における図１のＧ−Ｇ線に沿った部分断面図である。
【図７】切削エッジの領域における図１のＥ−Ｅ線に沿った部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下においては、図面を参照しながら１つの実施形態について説明する。図１は、実施形態に基づく切削インサート１の平面図を示している。この実施例に基づく切削インサート１は、スローアウェイチップとして構成されている。切削インサート１は、上側の表面２（図１に示す）と、切削インサート１の（図示しない）裏面に配置された下側の表面とを有している。「下側の」表面および「上側の」表面という呼称の使用は切削インサートの特定の向きを前提としており、以下の説明のより良い理解のために選択されているが、これに限定されるものではないことに留意すべきである。「上側の表面」に対する「下側の」表面は、切削インサートの向きに応じて、当然ながら切削インサートの側方や上方にくることもあり得る。
【００２７】
下側の表面は、この実施例では上側の表面２と同一に構成されており、（それぞれの表面構造を除いて）これとほぼ平行に配置されている。下側の表面と上側の表面２は周回する側壁３によって相互につながっており、それにより切削インサート１の本体は、下側の表面と、上側の表面２と、側壁３とによって囲まれている。上側の表面２は、図１の紙面と平行に延びる主平面Ｈに延びている（あとで詳しく説明する表面構造を除く）。主平面Ｈに対して垂直の方向（およびこれに伴って図１の紙面に対して垂直の方向）は、以下において符号Ｒを付す。切削インサート１は、図示した実施例では角が面取りされた菱形の形状により形成された、平面図で見て多角形の周形状を有している。切削インサート１の中心部Ｚには、切削工具へ切削インサートを取り付けるために、上側の表面２と下側の表面の間に連続する穴が形成されている。この実施例による切削インサート１は、旋盤で施削による材料加工をするための切削インサートとして構成されている。切削インサート１は金属材料を切削加工するために構成されており、硬質金属で製作されている。
【００２８】
図１に示す切削インサート１は、周回する側壁３と上側の表面２との間の向かい合うコーナに、同一に構成された切削コーナ４および４ａを有しており、そのうち切削コーナ４（図１では左下に図示）についてのみ詳しく説明する。切削コーナ４および４ａは、円周方向に、半径ｒの面取りをそれぞれ有している。側壁３と上側の表面２との間に延びる、切削コーナ４および４ａの領域のエッジは、工作物を切削加工するための切削エッジとして構成されている。側壁３と上側の表面２との間に延びる、切削コーナ４および４ａに両側で接するエッジ６も、同じく工作物を切削加工するための切削エッジとして構成されている。以下においては、切削エッジを全体として符号５で表す。図示した実施例では切削インサート１は、切削コーナ４と切削コーナ４ａとを中心部Ｚを通るように結んだ線に関して対称に構成されている。この理由により、以下においては、この結んだ線の一方の側（図１の下側）における上側の表面２の構造だけを説明する。この結んだ線は、同時に、切削コーナ４から切削インサート１の中心部Ｚにかけての半径方向Ｑにも相当している。切削エッジ５はその形状に関して、それぞれの切削コーナ４ないし４ａからエッジ６に沿って、主平面Ｈに対して垂直の方向Ｒにおいて、一定のレベル（すなわち一定の高さ）を有することができ、あるいは、その形状に関して変化するレベルを有することができる。こうした種々の可能性を考慮に入れるために、以下においては、切削コーナ４の領域における切削エッジ５のレベルｈ０（特に、半径方向Ｑが切削コーナ４と交わる点におけるレベル）を、基準レベルとして援用する。
【００２９】
切削エッジ５はその外側領域で、切削コーナ４のところだけでなくエッジ６のさらなる延在部にも、それ自体公知の態様で面取り部７を備えている。中心部Ｚの方向で、面取り部７の後には降下していくすくい面８が続いており、その傾斜角は、さまざまな領域における切削インサート１のそれぞれのすくい角を規定する。本実施例の切削インサート１は、あとでまた詳しく説明するように、切削コーナ４を起点として、エッジ６に沿ってさまざまなすくい角Ｗを有している。中心部Ｚの方向ですくい面８の後には、中心部Ｚの方向でそれぞれの領域で切屑を形成する構造のもっとも低いレベルをそれぞれ形成する切屑案内段部底面９（９ａ，９ｂ，９ｃ）が続いている。図２からわかるとおり、切屑案内段部底面９ａは切削コーナ４の領域で、また切屑案内段部底面９ｃは切削コーナ４から比較的遠く離れているエッジ６の領域で、それぞれ面状に形成されている。それに対して、これらの間に位置する領域には、切屑案内段部底面９ｂが線状に形成されている。
【００３０】
切削コーナ４の領域には、本実施例では３つの切屑案内段部が形成されており、すなわち第１の切屑案内段部１１と、第２の切屑案内段部１２と、第３の切屑案内段部１３が形成されている。図２では、第２の切屑案内段部１２の個々の構造を図解するために、第２の上昇面１２ａと第２のプラトー１２ｂとの間の移行部が破線で図示されている。
【００３１】
切削コーナ４を起点として中心部Ｚへ向かう方向での３つの切屑案内段部の形状について、図２と図４を参照しながら説明する。切削コーナ４の領域では切屑案内段部底面９ａは、切削コーナ４の領域における切削エッジ５のレベルｈ０より高さｈｇだけ低いレベルにある。中心部Ｚの方向で切屑案内段部底面９ａの後には、第１の上昇面１１ａおよびこれに後続する第１のプラトー１１ｂを有する第１の切屑案内段部１１が続いている。図４に見られるように、第１のプラトー１１ｂは、切削コーナ４の領域における切削エッジ５のレベルｈ０より高さｈ１だけ低いレベルにある。このとき高さｈ１は、０．２５×ｈｇ≦ｈ１≦０．７５×ｈｇの範囲内にある。第１のプラトー１１ｂのレベルを起点として、その後には、第２の上昇面１２ａとこれに後続する第２のプラトー１２ｂとを有する第２の切屑案内段部１２が続いている。第２のプラトー１２ｂは、レベルｈ０の高さにほぼ位置するレベルにあり、特に、レベルｈ０より高さｈ２だけ高い、または低いレベルにある。このときｈ２は、０×ｈｇ≦ｈ２≦０．２５×ｈｇの範囲内の値を有している。第２のプラトー１２ｂのレベルを起点として、その後には、第３の上昇面１３ａとこれに後続する第３のプラトー１３ｂとを有する第３の切屑案内段部１３が続いている。第３のプラトー１３ｂは、レベルｈ０より高さｈ３だけ高いレベルにある。高さｈ３は、０．２×ｈｇ≦ｈ３≦１×ｈｇの範囲内にある。ｈ１，ｈ２，ｈ３についての上述した値範囲で留意すべきは、第１のプラトー１１ｂはいかなる場合にも第２のプラトー１２ｂより低く位置していなくてはならず、第２のプラトー１２ｂは第３のプラトー１３ｂよりも低く位置していなければならないことである。高さｈｇは、たとえば０．１８ｍｍであってよい。図示した実施例では第３のプラトー１３ｂは、切削インサート１の下側の表面で工作物を加工するときに、切削工具における切削インサート１のための載置面を形成するように構成されている。
【００３２】
次に図５を参照しながら、図１の方向Ｄ−Ｄの断面における個々の構造の形状について説明する。この断面は、第１の切屑案内段部１１の第１のプラトー１１ｂが切削エッジ５に対して最小の間隔を有している領域において、エッジ６に対して垂直の平面に延びている。エッジ６を起点として、エッジ６に後続する領域には、切削コーナ４の領域とは異なる傾きおよび／または幅を有することができる面取り部７がまず設けられている。面取り部７の後に続いて、上に説明した切削コーナ４の領域よりも明らかに浅いすくい角Ｗを形成するすくい面８が配置されている。その後に続く切屑案内面底面９ｂは、この領域では線状にのみ形成されており、切削コーナ４の領域における切屑案内面底面９ａよりも明らかに高いレベルにある。以下の説明でさらに詳細に明らかとなるように、切屑案内面底面９ｂのこの領域は、切屑案内面底面９の隆起部の最大の高さを形成する。第１の切屑案内段部１１が、第１の上昇面１１ａおよび第１のプラトー１１ｂをもって後続する。これに続いて第１のプラトー１１ｂから、第２の上昇面１２ａと第２のプラトー１２ｂとを有する第２の切屑案内段部１２が隆起している。
【００３３】
次に図６を参照しながら、図１の方向Ｇ−Ｇの断面における個々の構造の形状について説明する。この断面は、第１の切屑案内段部１１と第２の切屑案内段部１２が切断されなくなる領域において、エッジ６に対して垂直の平面に延びている。この断面は、エッジ６に沿う方向で、ちょうど第１の切屑案内段部１１が終わる（そして第１の切屑案内段部１１の第１の上昇面１１ａが第３の切屑案内段部１３の第３の上昇面１３ａと交わる）領域にある。エッジ６を起点として、上に説明した各領域とは異なる傾きおよび／または幅を有することができる面取り部７が同じくまず形成されている。面取り部７の後に続いて、上に（図５を参照して）説明した切屑案内段部底面の隆起部が形成されている領域よりも大きいすくい角Ｗを当該領域で有する、すくい面８が形成されている。すくい面８の後に続く切屑案内段部底面９ｃは、切屑案内段部底面９の隆起部が形成された領域における切屑案内段部底面９ｂよりも明らかに低いレベルにある。たとえば切屑案内段部底面９ｃは、ほぼ切削コーナ４の領域における切屑案内段部段部９ａのレベルにあるか、または、これよりも若干高いレベルにあってよい。
【００３４】
次に図７を参照して、図１の方向Ｅ−Ｅの断面における個々の構造の形状についてさらに手短に説明する。これは、上に図６を参照して説明した領域よりも切削コーナ４からさらに遠くに離れた、エッジ６の領域における断面である。図７に見られるとおり、切屑案内面底面９ｃはこの領域で明らかにより広い幅を有している。切屑案内面底面９ｃはこの領域で、ほぼ切削コーナ４の領域における切屑案内段部底面９ａのレベルにあってよい。すくい面８によって規定されるすくい角Ｗは、たとえば上に説明した断面Ｇ−Ｇの領域と同じオーダーであってよい。
【００３５】
以上において、それぞれ上昇面とプラトーとを有する３つの切屑案内段部（第１の切屑案内段部１１、第２の切屑案内段部１２、第３の切屑案内段部１３）が切削コーナ４の領域に設けられた、工作物を切削加工する切削工具のための切削インサート１について説明した。このときプラトー（１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ）は、主平面Ｈに対して垂直の方向Ｒに関して、それぞれ異なる高さレベルに配置されている。特に、第１のプラトー１１ｂは切削コーナ４の領域における切削エッジ５の基準レベルｈ０よりも低いレベルにあり、第２のプラトー１２ｂはほぼ基準レベルｈ０にあり、第３のプラトー１３ｂはこれよりも明らかに高いレベルにある。これらのプラトーのそれぞれ異なる高さレベルは、さまざまな送り速度、切込み深さ、材料のときに、そのつど優れた切屑コントロールを提供する。さらに切削コーナ４の領域では、切削コーナ４からの距離が増すにつれて当初は減少していく、増大したすくい角Ｗが設けられており、それにより、切削コーナ４の領域では切屑案内段部底面９の凹部が形成される。このような切削コーナ４の領域における切屑案内段部底面９の凹部は、第１の切屑案内段部１１と連係して、切込み深さが小さい領域でチップフォーマとして作用して優れた切屑コントロールを惹起する窪みを形成する。
【００３６】
上述した幾何学的な構成に基づき、切削コーナ４から離れていく切削エッジ５に沿った方向で、切屑案内段部底面９の隆起が生じる。上述した実施例のように、中心部Ｚと結んだ線に関して切削コーナ４が対称に構成されている場合、この構成要件は、切削コーナ４の両方の側で構成される。切屑案内段部底面９の隆起部（切屑案内段部底面９ｂの領域）は、切込み深さが大きいときに切屑案内をサポートする。この切屑案内段部底面の隆起部は、第１の切屑案内段部１１の第１のプラトー１１ｂが切削エッジ５に対して最小の間隔を有している領域において、最高のレベルを有している。切削コーナ４からの距離がさらに増すにつれて、すくい角Ｗも再び増大していき、切削エッジ５と第１のプラトー１１ｂとの間の間隔も再び広がっていく。このように当該領域では、切屑案内段部底面９の降下が再び実現される。このような構造は優れた切屑コントロールにつながる。第１のプラトー１１ｂの高さレベルは、基準レベルｈ０よりも低い。第２の切屑案内段部１２は第１の切屑案内段部１１の上に載っており、中心部Ｚの方向の半径方向Ｑに沿って、第１の切屑案内段部１１に対してオフセットされて配置されている。第２の切屑案内段部１２は基準レベルｈ０にほぼ相当するレベルに位置しており、半径方向Ｑに対して垂直な横方向で、第１の切屑案内段部１１よりも狭い幅を有している。切屑形成に強い抵抗を示す素材の場合、切屑は第２のプラトー１２ｂに当たり、そこでフォーミングされる。第３の切屑案内段部１３が第２の切屑案内段部１２の後に続いている。第３の切屑案内段部１３によって形成される背面は、大きい切削深さについて良好な切屑コントロールを保証する。第１のプラトー１１ｂと切削エッジ５との間のもっとも狭い個所における切屑案内段部底面９の隆起部との関連で、切削深さが大きいときでも切屑をコントロールしながら排出することができ、指向性を有する切屑流出方向が与えられることが保証される。
【００３７】
このように上記の構造と連携して、さまざまな利用分野で優れた切屑コントロールが得られる。
【００３８】
切削コーナ４の領域におけるすくい角Ｗは、１５°から２５°の範囲内にあるのが好ましい。すくい角Ｗは、特に、すくい面８と主平面Ｈの間の角度によって規定される。切削コーナ４の領域から、第１のプラトー１１ｂが切削エッジ５に対して最小の間隔を有している断面Ｄ−Ｄに示す領域にかけての、上述したすくい角Ｗの低減は、５％から３０％の範囲内であるのが好ましい。切削コーナ４は、たとえば０．２ｍｍから２．４ｍｍの範囲内にあるコーナ半径Ｒを有している。このコーナ半径はたとえば０．２ｍｍ、０．４ｍｍ、０．８ｍｍ、１．２ｍｍ、１．６ｍｍ、または２．４ｍｍであってよい。
【００３９】
図１には、（図１の下側に示す）エッジ６の方向に対して垂直の方向に主平面Ｈで延び、エッジ６の方向に関して切削コーナ４のもっとも外側の点に接する接線Ｔが示されている。第１のプラトー１１ｂが切削エッジ５に対して最小の間隔を有する、切屑案内段部底面９の隆起部の領域と、接線Ｔとの間隔は、Ｘとして定義される。この間隔Ｘの値は、１×ｒ≦Ｘ≦４×ｒの範囲内にあるのが好ましい。
【００４０】
（上に説明した）接線Ｔと、図１の断面Ｇ−Ｇとの間の間隔は、Ｙによって定義される。ここで断面Ｇ−Ｇは、第１の切屑案内段部１１の上昇面１１ａの下側端部と、第３の切屑案内段部１３の上昇面１３ａの下側端部とが交わる点を通っている。Ｙは次の範囲内の値すなわち１．５×ｒ≦Ｙ≦６×ｒを有しているのが好ましい。ただし、このときＸ＜Ｙが成り立たなければならない。
【００４１】
切削コーナ４のコーナ角（それぞれ後続する両エッジ６の間の角度）は、３０°から９０°の範囲内にあるのが好ましい。
【００４２】
本実施例では、面取り部７は切削コーナ４の領域で、エッジ６のさらなる延在部の領域とは異なる幅（切削エッジ５に対して垂直の方向で）を有している。面取り部７は、切削エッジ５をその形状に関して安定化する役目をする。面取り部７は、本実施例では切削コーナ４の領域で幅が狭くなっており、その幅は、切屑案内段部底面９の隆起部の領域（図１の断面Ｄ−Ｄの位置）から増えていく。このような構成により、切削インサートが小さい切込み深さの領域については切れ味がよく、切込み深さが大きい領域については切削エッジが防護されるようにすることができる。面取り部７の幅は、０．１ｍｍから０．３５ｍｍの範囲内にあるのが好ましい。切削コーナ４の領域と、エッジ６の離れた領域との間の幅の相違は、１０％から３０％であるのが好ましい。
【００４３】
図３は、工作物を切削加工する切削工具２０での切削インサート１の利用法を一例として示している。図３では一例として、矩形の断面形状をもつ切削インサート１が示されているが、図１や図２に示す断面形状をもつ切削インサートも、これと同様の仕方で使用することができる。切削インサート１は工具保持部２１に取り付けられ、施削によって工作物２２を加工するために用いられる。このとき、加工されるべき工作物２２が軸ＷＡを中心として回転し、その際に、送り方向Ｖに動く切削インサート１で加工される。
【符号の説明】
【００４４】
１：切削インサート、２：表面、３：側壁、４：切削コーナ、５：切削エッジ、６：エッジ、７：面取り部、８：すくい面、９、９ａ，９ｂ，９ｃ：切屑案内段部底面、１１：第１の切屑案内段部、１１ａ：第１の面、１１ｂ：第１のプラトー、１２：第２の切屑案内段部、１２ａ：第２の面、１２ｂ：第２のプラトー、１３：第３の切屑案内段部、１３ａ：第３の面、１３ｂ：第３のプラトー、２０：切削工具、２１：工具保持部、２２：工作物、Ｈ：主平面、Ｑ：半径方向、Ｒ：垂直の方向、Ｗ：すくい角。
【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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【国際調査報告】
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