(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
角部及び該角部に隣接する一対の辺部を具備する上面と、
該上面と反対側に位置する下面と、
前記上面と前記下面との間に位置する側面と、
前記上面及び前記側面が交わる部分に位置する切刃とを備えた切削インサートであって、
前記切刃は、
前記角部に位置しており、上面視において円弧形状であるコーナ切刃と、
前記一対の辺部に位置しており、上面視において直線形状である一対の主切刃と、
前記コーナ切刃と前記一対の主切刃との間にそれぞれ位置しており、上面視において前記コーナ切刃及び前記一対の主切刃に対してそれぞれ傾斜している一対のさらい刃とを有し、
前記上面は、前記切刃に沿って位置するランド面と、該ランド面よりも内側に位置するすくい面とを有し、
前記ランド面は、前記コーナ切刃に沿って位置する第１ランド面と、前記一対の主切刃に沿って位置する一対の第２ランド面と、前記一対のさらい刃に沿って位置する一対の第３ランド面とを有し、
上面視した場合に、前記一対の第３ランド面の幅の最大値は、前記第１ランド面及び前記一対の第２ランド面の幅の最大値よりも小さいことを特徴とする切削インサート。
【請求項２】
前記すくい面は、前記第１ランド面の内側に位置する第１すくい面と、前記一対の第２ランド面の内側に位置する一対の第２すくい面と、前記一対の第３ランド面の内側に位置する一対の第３すくい面とを有し、
前記第１すくい面のすくい角の最大値が、前記一対の第２すくい面及び前記一対の第３すくい面のすくい角の最大値よりも大きい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】
前記一対の第３すくい面は、前記第１すくい面及び前記一対の第２すくい面よりも下方に向かって窪んでいることを特徴とする請求項２に記載の切削インサート。
【請求項４】
角部及び該角部に隣接する辺部を具備する上面と、
該上面と反対側に位置する下面と、
前記上面と前記下面との間に位置する側面と、
前記上面及び前記側面が交わる部分に位置する切刃とを備えた切削インサートであって
、
前記切刃は、前記角部に位置するコーナ切刃と、前記辺部に位置する主切刃と、前記コーナ切刃と前記主切刃との間に位置するさらい刃とを有し、
前記上面は、前記切刃に沿って位置するランド面と、該ランド面よりも内側に位置するすくい面とを有し、
前記ランド面は、前記コーナ切刃に沿って位置する第１ランド面と、前記主切刃に沿って位置する第２ランド面と、前記さらい刃に沿って位置する第３ランド面とを有し、
上面視した場合に、前記第３ランド面の幅の最大値は、前記第１ランド面及び前記第２ランド面の幅の最大値よりも小さく、
前記すくい面は、前記第１ランド面の内側に位置する第１すくい面と、前記第２ランド面の内側に位置する第２すくい面と、前記第３ランド面の内側に位置する第３すくい面とを有し、
前記第１すくい面のすくい角の最大値が、前記第２すくい面及び前記第３すくい面のすくい角の最大値よりも大きく、
前記第３すくい面は、前記第１すくい面及び前記第２すくい面よりも下方に向かって窪んでいることを特徴とする切削インサート。
【請求項５】
前記第２すくい面のすくい角の最大値が、前記第３すくい面のすくい角の最大値と等しいことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の切削インサート。
【請求項６】
前記コーナ切刃に直交する断面において、前記第１すくい面は、円弧形状の第１外すくい面と、該第１外すくい面よりも前記コーナ切刃から離れて位置する直線形状の第１内すくい面とを有し、
前記主切刃に直交する断面において、前記第２すくい面は、円弧形状の第２外すくい面と、該第２外すくい面よりも前記主切刃から離れて位置する直線形状の第２内すくい面とを有し、
前記さらい刃に直交する断面において、前記第３すくい面は、円弧形状の第３外すくい面と、該第３外すくい面よりも前記さらい刃から離れて位置する直線形状の第３内すくい面とを有し、
前記第１外すくい面の曲率半径が、前記第２外すくい面及び前記第３外すくい面の曲率半径よりも小さいことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１つに記載の切削インサート。
【請求項７】
前記第１内すくい面のすくい角が、前記第２内すくい面及び前記第３内すくい面のすくい角よりも大きいことを特徴とする請求項６に記載の切削インサート。
【請求項８】
前記コーナ切刃に直交する断面における前記第１内すくい面の幅が、前記主切刃に直交する断面における前記第２内すくい面の幅及び前記さらい刃に直交する断面における前記第３内すくい面の幅よりも狭いことを特徴とする請求項６又は７に記載の切削インサート。
【請求項９】
上面視した場合に、前記第１ランド面は、前記第３ランド面に近づくにしたがって幅が狭くなっていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の切削インサート。
【請求項１０】
上面視した場合に、前記第２ランド面は、幅が一定であることを特徴とする請求項９に記載の切削インサート。
【請求項１１】
前記第１ランド面及び前記第２ランド面が平坦面形状の部分を有しており、前記第３ランド面が凸曲面形状であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の切削インサート。
【請求項１２】
先端側にインサートポケットを有するホルダと、
前記切刃の少なくとも一部が前記ホルダの先端から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１〜１１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１３】
被削材を回転させる工程と、
回転している前記被削材に請求項１２に記載の切削工具の前記切刃を接触させる工程と、
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】
本態様は、切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属などの被削材の切削加工に用いられる切削インサート（以下、単にインサートともいう）として、特開２０１２−１２１１３１号公報（特許文献１）及び特開２００１−１５７９０３号公報（特許文献２）に記載のインサートが知られている。特許文献１に記載のインサートにおいては、切刃が、第１領域、第２領域及び第３領域を有している。そして、さらい刃として機能する第３領域におけるすくい面のすくい角が、第１領域及び第２領域におけるすくい面のすくい角よりも大きい。【０００３】
特許文献２に記載のインサート（スローアウェイチップ）においては、切刃が、ノーズ部、主切刃及びサライ刃を有している。上面には、切刃に沿ってランドが形成されており、サライ刃におけるランド角がノーズ部におけるランド角よりも大きくなっている。【０００４】
特許文献１に記載のインサートは、切刃の耐久性を高めるためのランド面を有しておらず、さらい刃の内側に位置するすくい面のすくい角が相対的に大きい。そのため、さらい刃は、切れ味が良好である一方で耐久性が低下する可能性がある。また、特許文献２に記載のインサートは、ランド面を有しているものの、サライ刃におけるランド角がノーズ部におけるランド角よりも大きくなっている。そのため、特許文献１に記載のインサートと同様にさらい刃の耐久性が低下する可能性がある。【０００５】
本態様は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、切れ味及び耐久性が良好なさらい刃を有する切削インサートを提供するものである。
【発明の概要】
【０００６】
一態様に基づく切削インサートは、角部及び該角部に隣接する一対の辺部を具備する上面と、該上面と反対側に位置する下面と、前記上面と前記下面との間に位置する側面と、前記上面及び前記側面が交わる部分に位置する切刃とを備えている。前記切刃は、前記角部に位置しており、上面視において円弧形状であるコーナ切刃と、前記一対の辺部に位置しており、上面視において直線形状である一対の主切刃と、前記コーナ切刃と前記一対の主切刃との間にそれぞれ位置しており、上面視において前記コーナ切刃及び前記一対の主切刃に対してそれぞれ傾斜している一対のさらい刃とを有している。前記上面は、前記切刃に沿って位置するランド面と、該ランド面よりも内側に位置するすくい面とを有している。前記ランド面は、前記コーナ切刃に沿って位置する第１ランド面と、前記一対の主切刃に沿って位置する一対の第２ランド面と、前記一対のさらい刃に沿って位置する一対の第３ランド面とを有している。そして、上面視した場合に、前記一対の第３ランド面の幅の最大値は、前記第１ランド面及び前記一対の第２ランド面の幅の最大値よりも小さい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【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上面図である。
【図３】図２に示す切削インサートのＡ１方向からの側面図である。
【図４】図２に示す切削インサートのＡ２方向からの側面図である。
【図５】図２に示す切削インサートにおける領域Ｂ１を拡大した上面図である。
【図６】図５に示す切削インサートにおける領域Ｂ２を拡大した上面図である。
【図７】図５に示す切削インサートのＣ１断面の断面図である。
【図８】図５に示す切削インサートのＣ２断面の断面図である。
【図９】図５に示す切削インサートのＣ３断面の断面図である。
【図１０】図５に示す切削インサートのＣ４断面の断面図である。
【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】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、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概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜切削インサート＞
以下、一実施形態の切削インサートについて、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、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各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
【０００９】
図１〜図１０を参照して、一実施形態の切削インサート１（以下、単にインサート１ともいう）について説明する。
【００１０】
本実施形態のインサート１は、図１に示すように、上面３、下面５、側面７、切刃９及び貫通孔１１を備えている。インサート１の材質としては、例えば、超硬合金又はサーメットなどが挙げられる。
【００１１】
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。ＷＣ−Ｃｏは、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−ＴｉＣ−Ｃｏは、ＷＣ−Ｃｏに炭化チタン（ＴｉＣ）を添加したものである。ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏは、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏに炭化タンタル（ＴａＣ）を添加したものである。
【００１２】
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、炭化チタン（ＴｉＣ）、又は窒化チタン（ＴｉＮ）などのチタン化合物を主成分としたものが一例として挙げられる。
【００１３】
インサート１を構成する上記の部材の表面は、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、炭化チタン（ＴｉＣ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）又はアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などが挙げられる。
【００１４】
上面視した場合において、上面３は多角形状である。そのため、上面３は、角部及びこの角部に隣接する辺部を具備している。図２に示すように、本実施形態においては上面３が菱形となっている。菱形の上面３は、鋭角な２つの角と鈍角な２つの角と を有している。以下、鋭角な２つの角を２つの角部という。２つの角部のそれぞれには一対の辺部が隣接している。すなわち、一対の辺部は、角部を間に挟むように位置している。
【００１５】
ここで、多角形状とは、厳密に多角形の形状であることを意味するものではない。例えば、本実施形態での上面３における角部は厳密な角となっておらず、上面視において円弧形状となっている。一対の辺部は、それぞれ上面視した場合において直線形状となっている。
【００１６】
２つの角部及びそれぞれの角部に隣接する一対の辺部は、上面３の中心を軸として回転対称となっている。そのため、図２における下方に位置する角部及び一対の辺部と、図２における上方に位置する角部及び一対の辺部とは、同じ形状となっている。以下の説明では、図２における下方に位置する角部及び一対の辺部について説明し、図２における上方に位置する角部及び一対の辺部については説明を省略する。なお、本実施形態においては鋭角の角部が２つあるが、１つであっても問題ない。
【００１７】
下面５は、上面３とは反対側に位置する面である。下面５は、インサート１をホルダに取り付ける際にインサートポケットへの座面として機能する。本実施形態における下面５は、上面３に対応する多角形状となっている。ただし、本実施形態においては、下面５は上面３と同様に菱形であるが、上面３よりも一回り小さくなっている。なお、下面５が上面３と同じ大きさであってもよい。この場合には、上面視において、下面５の周縁が上面３の周縁と重なり合う。
【００１８】
上面３及び下面５の形状は、上記の形態に限定されない。本実施形態のインサート１においては上面３及び下面５の形状が略四角形である。しかし、上面３及び下面５の形状は、三角形又は五角形のような多角形の形状であってもよい。また、本実施形態における上面３及び下面５は菱形であるが、四角形の形状としては菱形に限られない。例えば、上面３及び下面５が、平行四辺形であってもよい。
【００１９】
本実施形態のインサート１における菱形の上面３での長手方向（図２における上下方向）の幅は、例えば１５〜２５ｍｍ程度に設定できる。また、長手方向に直交する方向（図２における左右方向）の幅は、例えば１０〜２０ｍｍ程度に設定できる。菱形の形状である下面５における長手方向の幅及び長手方向に直交する方向の幅は、上面３の大きさに合わせて設定できる。
【００２０】
インサート１の厚みは、例えば３〜７ｍｍ程度に設定できる。このとき、厚みとは、インサート１を側面視した場合に、上面３のうち最も上方に位置する部分から下面５のうち最も下方に位置する部分までの高さ方向（図３における上下方向）の幅を意味している。
【００２１】
本実施形態のインサート１は、図１に示すように、上面３の中心から下面５の中心にかけて貫通する貫通孔１１を有している。貫通孔１１は、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。なお、インサート１をホルダに固定する方法としては、上記のネジ止め固定による方法に代えて、クランプ構造を採用してもよい。
【００２２】
貫通孔１１が上面３の中心から下面５の中心にかけて位置していることから、貫通孔１１の中心軸Ｏ１は、上下方向に延びている。そこで以下において、中心軸Ｏ１に対して直交する基準面Ｓを設定する。基準面Ｓは、本実施形態のインサート１における各構成部位の上下方向の位置、及び、後述するすくい面の傾斜角を評価するために用いられる。本実施形態においては、基準面Ｓは下面５に対して平行に位置している。
【００２３】
上面３の中心とは上面３における重心を意味している。本実施形態のように上面３が菱形である場合においては、対角線の交点が上面３の中心となる。同様に、下面５の中心とは下面５における重心を意味している。本実施形態のように下面５が菱形である場合においては、対角線の交点が下面５の中心となる。
【００２４】
側面７は、上面３と下面５との間に位置しており、上面３及び下面５に接続されている。上記の通り、下面５が上面３よりも一回り小さいことから、図３、４に示すように、側面７は上面３の側から下面５の側に向かうにしたがって中心軸Ｏ１に近付くように傾斜している。
【００２５】
上面３及び側面７が交わる部分、すなわち、上面３及び側面７が交差する稜線には切刃９が位置している。本実施形態における切刃９は、図５、６に示すように、コーナ切刃１３と、主切刃１５と、さらい刃１７とを有している。コーナ切刃１３は、上面３における角部に位置している。上面視において角部が円弧形状であることから、コーナ切刃１３は、上面視において円弧形状である。
【００２６】
本実施形態においては多角形状の上面３の角に位置する曲率半径が一定である領域が角部であり、角部間に位置する領域が辺部である。上面視において一対の辺部は、それぞれ直線形状であってもよいが、特にこのような構成に限定されるものではない。
【００２７】
主切刃１５は、上面３における辺部に位置している。本実施形態においては、角部を間に挟むように一対の辺部が位置していることから、コーナ切刃１３を間に挟むように一対の主切刃１５が位置している。本実施形態における主切刃１５は、上面視において直線形状である。主切刃１５とは、被削材を切削加工する際に生じる切屑の厚みが厚く、主として用いられる切刃の部分を意味している。
【００２８】
さらい刃１７は、コーナ切刃１３と主切刃１５との間に位置している。さらい刃１７は、第１接続部１９を介してコーナ切刃１３に滑らかに接続されており、また、第２接続部２１を介して主切刃１５に滑らかに接続されている。さらい刃１７は、切削加工時において被削材の加工面を平滑にするために用いられる部位である。そのため、さらい刃１７は、コーナ切刃１３及び主切刃１５と比較して被削材の加工面に対する傾斜角が小さくなるようにして用いられる。
【００２９】
本実施形態におけるさらい刃１７は、上面視で外側に凸である凸曲線 部分１７ａと、この凸曲線部分１７ａを間に挟むように位置する一対の直線部分１７ｂとを有している。さらい刃１７が直線部分１７ｂを有していることによって、被削材の加工面をより平滑なものにできる。また、さらい刃１７が凸曲線部分１７ａを有していることによって、切削加工時にインサート１が中心軸Ｏ１の周りで位置ずれした場合であっても被削材の加工面の表面粗さが大きくなることが抑制される。
【００３０】
なお、さらい刃１７は、被削材の加工面を平滑にするために用いられることから、上記の構成に限定されるものではない。例えば、さらい刃１７は、凸曲線部分１７ａのみからなる構成であっても、直線部分のみからなる構成であってもよい。
【００３１】
上面３と側面７とが交差する領域であって切刃９が位置している部分には、いわゆるホーニング加工が施されている。すなわち、上面３と側面７とが交差する稜線は、それぞれ２つの面が交差することによる厳密な線形状ではなく、上面３と側面７とが交差する領域が曲面形状になっている。ホーニング加工が施されていることによって切刃９の強度を高めることができる。ただし、上面３と側面７とが交差する領域を曲面形状にするための方法は、上記のホーニング加工には限定されない。
【００３２】
本実施形態のインサート１は、上面３と側面７とが交差する稜線のみに切刃９が位置する、いわゆる片面仕様のインサート１である。しかしながら、インサート１としては、上面３と側面７とが交差する稜線に加えて、下面５と側面７とが交差する稜線にも切刃９が位置する、いわゆる両面仕様のインサート１であっても何ら問題ない。
【００３３】
本実施形態における上面３は、図２に示すように、ランド面２３と、すくい面２５とを有している。ランド面２３は、切刃９に沿って設けられた幅の狭い領域である。すくい面２５は、上面視した場合において、ランド面２３よりも内側に位置しており、ランド面２３に沿って設けられている。ランド面２３は、切刃９の強度を高める役割を有している。すくい面２５は、切刃９において切削された切屑をすくい取る役割を有している。
【００３４】
切刃９の強度を高めるため、基準面Ｓに対するランド面２３の傾斜角は相対的に小さい。切屑を滑らかに流すため、基準面Ｓに対するすくい面２５の傾斜角は相対的に大きい。ランド面２３の基準面Ｓに対する傾斜角は、例えば、−１５〜１０° 程度に設定される。すくい面２５の基準面Ｓに対する傾斜角は、例えば、０〜２５°程度に設定される。なお、切刃９から離れるにしたがって上方に向かうように傾斜している場合の傾斜角をマイナスの値で示している。
【００３５】
ランド面２３は、図６に示すように、第１ランド面２７と、第２ランド面２９と、第３ランド面３１とを有している。第１ランド面２７は、コーナ切刃１３に沿って位置している。第２ランド面２９は、主切刃１５に沿って位置している。第３ランド面３１は、さらい刃１７に沿って位置している。そのため、第３ランド面３１は、第１ランド面２７と第２ランド面２９との間に位置している。
【００３６】
本実施形態のインサート１においては、第１の特徴として、ランド面２３の幅が一定ではなく変化している。具体的には、第３ランド面３１の幅Ｗ ３の最大値が、第１ランド面２７の幅Ｗ１の最大値及び第２ランド面２９の幅Ｗ２の最大値よりも小さい。
【００３７】
このように、さらい刃１７に沿って位置する第３ランド面３１の幅Ｗ３が相対的に小さな値になっている。そのため、さらい刃１７の切れ味を高めることができる。また、第１ランド面２７及び第２ランド面２９と比較して第３ランド面３１の傾斜角のみが極端に大きい構成ではない。そのため、さらい刃１７が過度に鋭角になることを防ぐことができ、さらい刃１７の強度が低下することを防止できる。すなわち、さらい刃１７の切れ味及び耐久性が良好なものになる。
【００３８】
ここで、第１ランド面２７における幅をＷ１として、第２ランド面２９における幅をＷ２として、第３ランド面３１における幅をＷ３として、それぞれ図６に示している。なお、ランド面２３の幅とは、対象となる領域における上面視での上面３の外周から、この外周に直交する方向でのランド面２３の内周側の端部までの長さを意味している。そのため、本実施形態においてランド面２３とは、上面視した場合にホーニング加工されている部分を含む領域とされる。また、図６から明らかであるように、ランド面２３における対象となる領域によって幅の向きが異なる。
【００３９】
本実施形態において、第１ランド面２７の幅Ｗ１は上面３における角部の二等分線Ｌ上において最大値となっており、この二等分線Ｌから離れるにしたがって幅Ｗ１が狭くなっている。すなわち、上面視した場合に、第１ランド面２７は、第３ランド面３１に近づくにしたがって幅Ｗ１が狭くなっている。これによって、幅Ｗ１の最大値を幅Ｗ３の最大値よりも大きくすることができる。
【００４０】
さらに、第１ランド面２７と第３ランド面３１との間でのランド面２３の幅の急激な変化が抑制されるので、コーナ切刃１３とさらい刃１７との間における切削力方向の急激な変化が抑制される。なお、第１ランド面２７の幅Ｗ１の最大値は、例えば０．０３〜０．４ｍｍ程度に設定される。
【００４１】
第２ランド面２９の幅Ｗ２は一定となっており、幅Ｗ２の値は、幅Ｗ３の最大値よりも大きい。本実施形態においては幅Ｗ２が一定である。ランド面２３の幅は、さらい刃１７と主切刃１５とを接続する第２接続部２１に沿った領域において、主切刃１５から離れ、さらい刃１７に近づくにしたがって小さくなっている。そのため、幅Ｗ２の値が幅Ｗ３の最大値よりも大きくなっている。
【００４２】
主切刃１５が直線形状であるところ、幅Ｗ２が一定であることから、切削加工時に主切刃１５に加わる負荷のバラつきを抑えることができる。第２ランド面２９の幅Ｗ２としては、例えば０．０３〜０．４ｍｍ程度に設定される。
【００４３】
コーナ切刃１３及びさらい刃１７と比較して主切刃１５において切削される切屑の厚みが最も厚い。これにより、主切刃１５には、コーナ切刃１３及びさらい刃１７と比較して大きな負荷が加わり易い。そのため、第２ランド面２９の幅Ｗ２の最大値が、第３ランド面３１の幅Ｗ３及び第１ランド面２７の幅Ｗ１の最大値よりも大きいことが望ましい。
【００４４】
本実施形態におけるランド面２３は、図７、９に示すように、第１ランド面２７及び第２ランド面２９が平坦面形状Ｌａの部分を有している。また、第３ランド面３１が、図８に示すように、凸曲面形状である。
【００４５】
具体的には、本実施形態における第１ランド面２７及び第２ランド面２９は、ホーニング加工によって形成された凸曲面形状の部分と、この部分の内側に位置する平坦面形状Ｌａの部分とによってそれぞれ構成されている。このような平坦面形状Ｌａの部分を有していることによって、コーナ切刃１３及び主切刃１５の耐久性を向上させることができる。
【００４６】
本実施形態においては、第１ランド面２７及び第２ランド面２９の幅は、図７、９に示すように、対象となる領域における上面３の外周から平坦面形状Ｌａの部分における内周側の端部までの幅を意味する。
【００４７】
また、本実施形態における第３ランド面３１は、ホーニング加工された領域のみによって構成されている。そのため、第３ランド面３１が凸曲面形状となっている。第３ランド面３１は、凸曲面形状であることによって過度に強度が低下することが抑制され、また、平坦面形状Ｌａの部分を有していないことによって、さらい刃１７の切れ味が低下することが抑制される。第３ランド面３１の幅Ｗ３としては、例えば０〜０．２ｍｍ程度に設定される。
【００４８】
本実施形態においては、第３ランド面３１が平坦面形状Ｌａの部分を有しておらず、ホーニング加工された領域のみによって構成されている。そのため、下面５からの高さが最も高くなる部分が第３ランド面３１とすくい面２５との境界となる。したがって、本実施形態においては、第３ランド面３１の幅は、図８に示すように、上面３の外周から下面５からの高さが最も高くなる部分の幅を意味する。
【００４９】
なお、本実施形態における第３ランド面３１は平坦面形状Ｌａの部分を有していないが、第１ランド面２７及び第２ランド面２９と同様に第３ランド面３１が平坦面形状の部分を有していてもよい。また、本実施形態における第３ランド面３１は、ホーニング加工された領域のみによって構成されていることから、ホーニング加工をしない場合には、第３ランド面３１の幅がほぼ０になり得る。
【００５０】
すくい面２５は、図６に示すように、第１すくい面３３と、第２すくい面３５と、第３すくい面３７とを有している。第１すくい面３３は、第１ランド面２７の内側に位置している。第２すくい面３５は、第２ランド面２９の内側に位置している。第３すくい面３７は、第３ランド面３１の内側に位置している。そのため、第３すくい面３７は、上面視において第１すくい面３３と第２すくい面３５との間に位置している。
【００５１】
第１すくい面３３、第２すくい面３５及び第３すくい面３７はそれぞれ傾斜角（すくい角）が一定であってもよいが、本実施形態のインサート１は、これらの部分のすくい角が一定ではなく変化しているという第２の特徴を有している。そのため、第１すくい面３３、第２すくい面３５及び第３すくい面３７によって構成されているすくい面２５は、全体として湾曲している。
【００５２】
具体的には、第３すくい面３７は、第１すくい面３３及び第２すくい面３５よりも下方に向かって窪んでいる。例えば図１０に示すように、第１すくい面３３、第２すくい面３５及び第３すくい面３７を含む断面において、第１すくい面３３の下端と第２すくい面３５の下端とを結ぶ仮想直線Ｓ１よりも矢印Ｓ２にて示すように、第３すくい面３７が下方に位置している。
【００５３】
このように、第１すくい面３３及び第２すくい面３５よりも下方に位置するように第３すくい面３７が窪んでいる。これにより、切削加工時に第１すくい面３３、第２すくい面３５及び第３すくい面３７の上を流れる切屑を第３すくい面３７において湾曲させることができる。湾曲することによって切屑が硬化するので、切屑を破断させ易くなる。
【００５４】
なお、第１すくい面３３、第２すくい面３５及び第３すくい面３７の上下方向の位置関係の視覚的な理解を容易にするため、図１０においては、図５におけるＣ４断面を上下方向に引き伸ばした状態にて図示している。
【００５５】
本実施形態における第１すくい面３３は、第１外すくい面３３ａ及び第１内すくい面３３ｂを有している。図７に示すコーナ切刃１３に直交する断面において、第１外すくい面３３ａは、円弧形状であって相対的にコーナ切刃１３の近くに位置している。第１内すくい面３３ｂは、直線形状であって第１外すくい面３３ａよりもコーナ切刃１３から離れて位置している。
【００５６】
円弧形状の第１外すくい面３３ａを介して、第１ランド面２７から第１内すくい面３３ｂに向かって滑らかに切屑が流れる。また、第１すくい面３３が円弧形状の第１外すくい面３３ａを有していることから、第１すくい面３３のすくい角は一定ではなく、直線形状の第１内すくい面３３ｂにおいてすくい角が最大となっている。第１内すくい面３３ｂのすくい角θ１は、例えば１５〜３５°に設定できる。
【００５７】
本実施形態における第２すくい面３５は、第２外すくい面３５ａ及び第２内すくい面３５ｂを有している。図９に示す主切刃１５に直交する断面において、第２外すくい面３５ａは、円弧形状であって相対的に主切刃１５の近くに位置している。円弧形状の第２外すくい面３５ａを介して、第２ランド面２９から第２内すくい面３５ｂに向かって滑らかに切屑が流れる。
【００５８】
また、第２内すくい面３５ｂは、直線形状であって第２外すくい面３５ａよりも主切刃１５から離れて位置している。第２すくい面３５が円弧形状の第２外すくい面３５ａを有していることから、第２すくい面３５のすくい角は一定ではなく、直線形状の第２内すくい面３５ｂにおいてすくい角が最大となっている。第２内すくい面３５ｂのすくい角θ２は、例えば１０〜３０°に設定できる。
【００５９】
本実施形態における第３すくい面３７は、第３外すくい面３７ａ及び第３内すくい面３７ｂを有している。図８に示すさらい刃１７に直交する断面において、第３外すくい面３７ａは、円弧形状であって相対的にさらい刃１７の近くに位置している。円弧形状の第３外すくい面３７ａを介して、第３ランド面３１から第３内すくい面３７ｂに向かって滑らかに切屑が流れる。
【００６０】
また、第３内すくい面３７ｂは、直線形状であって第３外すくい面３７ａよりもさらい刃１７から離れて位置している。第３すくい面３７が円弧形状の第３外すくい面３７ａを有していることから、第３すくい面３７のすくい角は一定ではなく、直線形状の第３内すくい面３７ｂにおいてすくい角が最大となっている。第３内すくい面３７ｂのすくい角θ３は、例えば１０〜３０°に設定できる。
【００６１】
このとき、図７〜９に示すように、第１すくい面３３のすくい角の最大値θ１が、第２すくい面３５のすくい角の最大値θ２及び第３すくい面３７のすくい角の最大値θ３よりも大きい。具体的には、第１内すくい面３３ｂのすくい角θ１が、第２内すくい面３５ｂのすくい角θ２及び第３内すくい面３７ｂのすくい角θ３よりも大きい。
【００６２】
第１内すくい面３３ｂのすくい角θ１、すなわち第１すくい面３３のすくい角の最大値が相対的に大きい。そのため、上面視における第１すくい面３３の幅を狭くすることができる。これにより隆起部３９をコーナ切刃１３に近づけることができるので、コーナ切刃１３によって生じる厚みが相対的に小さい切屑の流れを隆起部３９で安定してコントロールできる。従って、切屑を安定してコントロールすることが可能になる。
【００６３】
第１すくい面３３のすくい角の最大値が相対的に大きい一方で、本実施形態においては、第２すくい面３５のすくい角の最大値が、第３すくい面３７のすくい角の最大値と等しい。すなわち、第２内すくい面３５ｂのすくい角θ２と第３内すくい面３７ｂのすくい角θ３とが同じ値になっている。
これにより、すくい面の強度を高めることができる。そのため、切削インサート１の耐久性を高めることができる。
【００６４】
主切刃１５及びさらい刃１７が、いずれも上面の辺部に位置している。そのため、すくい角θ２及びすくい角θ３の値に大きなずれがあると、第２すくい面３５の上での切屑の流れと第３すくい面３７の上での切屑の流れに大きなずれが生じる。これにより、切屑全体としての流れが阻害される可能性が高くなる。しかしながら、すくい角θ２及びすくい角θ３が同じ値であることによって、切屑全体としての流れを良好なものにできる。
【００６５】
なお、すくい角θ２及びすくい角θ３の値が同じ値であるとは、厳密に同じ値であることを意味するものではない。すくい角θ２及びすくい角θ３の値に５°程度のズレが生じていてもよい。
【００６６】
本実施形態のインサート１においては、コーナ切刃１３に直交する断面における第１内すくい面３３ｂの幅が、主切刃１５に直交する断面における第２内すくい面３５ｂの幅及びさらい刃１７に直交する断面における第３内すくい面３７ｂの幅よりも狭い。そのため、上面視における第１すくい面３３の幅が相対的に狭くなっている。
【００６７】
結果として、本実施形態のインサート１においては、上面視において、第１すくい面３３の幅の最大値が、第２すくい面３５及び第３すくい面３７の幅の最大値よりも小さい。そのため、隆起部３９において切屑を安定してコントロールすることが可能になる。
【００６８】
第１外すくい面３３ａ、第２外すくい面３５ａ及び第３外すくい面３７ａは、それぞれ断面視した場合において、円弧形状である。これらのすくい面２５の曲率半径は同じ値であってもよいが、本実施形態においては、第１外すくい面３３ａの曲率半径が、第２外すくい面３５ａ及び第３外すくい面３７ａの曲率半径よりも小さい。
【００６９】
主切刃１５及びさらい刃１７で生じる切屑の厚みが、コーナ切刃１３で生じる切屑の厚みよりも厚くなり易い。主切刃１５の内側に位置する第２外すくい面３５ａ及びさらい刃１７の内側に位置する第３外すくい面３７ａが曲率半径の大きい緩やかな曲面形状である場合には、厚みの厚い切屑を第２外すくい面３５ａ及び第３外すくい面３７ａにおいて安定して流れさせることができる。
【００７０】
また、第１外すくい面３３ａの曲率半径が相対的に小さいことによって、上面視における第１すくい面３３の幅をさらに小さくできる。そのため、隆起部３９をさらにコーナ切刃１３に近づけることが可能になる。
【００７１】
さらには、第１外すくい面３３ａの曲率半径が相対的に小さい場合には、第１外すくい面３３ａの上を流れる切屑の流れが相対的に速くなり易い。そのため、第２外すくい面３５ａ及び第３外すくい面３７ａの上を流れる切屑の流れとの間に速度差が生じる。このように速度差が生じた場合には、横向きにカールする切屑の変形が促進されるため、切屑が安定し易くなる。
【００７２】
また、図１などに示すように、すくい面２５の内側には隆起部３９が存在している。隆起部３９は、第１すくい面３３、第２すくい面３５及び第３すくい面３７よりも上面３の内側に位置しており、上方に向かって隆起している。なお、上方に向かって隆起しているとは、第１すくい面３３、第２すくい面３５及び第３すくい面３７の下端よりも下面５からの高さが高くなるように位置している状態を意味している。
【００７３】
隆起部３９は、上面視においてコーナ切刃１３、さらい刃１７及び主切刃１５のそれぞれから上面３の内側に向かった先に位置している。そのため、コーナ切刃１３、主切刃１５及びさらい刃１７のそれぞれにおいて生じた切屑は、それぞれ隆起部３９に向かって進む。
【００７４】
また、既に述べたように、第１ランド面２７と第２ランド面２９の間に位置する第３ランド面３１の幅の最大値Ｗ３が相対的に小さい。そのため、ランド面２３の内側に位置するすくい面２５における第３すくい面３７のすくい角の最大値を相対的に大きくすること無く、第３すくい面３７を第１すくい面３３及び第２すくい面３５を基準として下方に窪んだ形状にすることができる。
【００７５】
本実施形態における隆起部３９は、角部の二等分線Ｌを含むように位置する先端部４１を有している。先端部４１は、角部の二等分線Ｌを含むように角部の二等分線Ｌ上に位置している。また、先端部４１は、コーナ切刃１３に向かって突出している。角部の二等分線Ｌを含み、基準面Ｓに対して直交する断面において、先端部４１は、角部に近付くにつれて下方に傾斜する先端面部分を有している。
【００７６】
＜切削工具＞
次に、本発明の一実施形態の切削工具について図面を用いて説明する。
【００７７】
本実施形態の切削工具１０１は、図１１に示すように、先端側にインサートポケット１０３（以下、単にポケット１０３ともいう）を有するホルダ１０５と、切刃９がホルダ１０５の先端から突出するようにポケット１０３に装着された上記の切削インサート１とを備えている。
【００７８】
ホルダ１０５は、細長く伸びた棒形状をなしている。そして、ホルダ１０５の先端側には、ポケット１０３が１つ設けられている。ポケット１０３は、インサート１が装着される部分であり、ホルダ１０５の先端面及び側面に対して開口している。このとき、ポケット１０３がホルダ１０５の側面７に対しても開口していることによって、インサート１の装着を容易に行うことができる。ポケット１０３は、インサート１の下面に対して平行な着座面と、着座面に対して傾斜する拘束側面とを有している。
【００７９】
ポケット１０３にはインサート１が装着される。インサート１は、切刃９の少なくとも一部がホルダ１０５の先端から突出するように装着される。本実施形態においては、インサート１は、固定ネジ１０７によって、ホルダ１０５に装着されている。すなわち、インサート１の貫通孔１１に固定ネジ１０７を挿入し、この固定ネジ１０７の先端をポケット１０３に形成されたネジ孔に挿入してネジ部同士を螺合させることによって、インサート１がホルダ１０５に装着されている。
【００８０】
ホルダ１０５としては、鋼、鋳鉄などを用いることができる。特に、これらの部材の中で靱性の高い鋼を用いることが好ましい。
【００８１】
＜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。
【００８２】
切削加工物は、被削材２０１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切削加工物の製造方法は、以下の工程を備えている。すなわち、
（１）被削材２０１を回転させる工程と、
（２）回転している被削材２０１に上記実施形態に代表される切削工具１０１の切刃９を接触させる工程と、
（３）切削工具１０１を被削材２０１から離す工程と、
を備えている。
【００８３】
より具体的には、まず、図１２（ａ）に示すように、被削材２０１を軸Ｏ２の周りで回転させるとともに、被削材２０１に切削工具１０１を相対的に近付ける。次に、図１２（ｂ）に示すように、切削工具１０１におけるコーナ切刃１３を回転している被削材２０１に接触させて、被削材２０１を切削する。そして、図１２（ｃ）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。
【００８４】
本実施形態においては、軸Ｏ２を固定するとともに被削材２０１を回転させた状態で切削工具１０１をＸ１方向に移動させることによって被削材２０１に近付けている。また、図１２（ｂ）においては、回転している被削材２０１に切削インサート１における切刃９を接触させることによって被削材２０１を切削している。また、図１２（ｃ）においては、被削材２０１を回転させた状態で切削工具１０１をＸ２方向に移動させることによって遠ざけている。
【００８５】
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、切削工具１０１を動かすことによって、切削工具１０１を被削材２０１に接触させる、或いは、切削工具１０１を被削材２０１から離しているが、当然ながらこのような形態に限定されるものではない。
【００８６】
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、被削材２０１を回転させた状態を維持して、被削材２０１の異なる箇所に切削インサート１における切刃９を接触させる工程を繰り返せばよい。
【００８７】
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、又は非鉄金属などが挙げられる。
【００８８】
以上、本発明の一実施形態について例示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８９】
１・・・切削インサート（インサート）
３・・・上面
５・・・下面
７・・・側面
９・・・切刃
１１・・・貫通孔
１３・・・コーナ切刃
１５・・・主切刃
１７・・・さらい刃
１９・・・第１接続部
２１・・・第２接続部
２３・・・ランド面
２５・・・すくい面
２７・・・第１ランド面
２９・・・第２ランド面
３１・・・第３ランド面
３３・・・第１すくい面
３３ａ・・・第１外すくい面
３３ｂ・・・第１内すくい面
３５・・・第２すくい面
３５ａ・・・第２外すくい面
３５ｂ・・・第２内すくい面
３７・・・第３すくい面
３７ａ・・・第３外すくい面
３７ｂ・・・第３内すくい面
３９・・・隆起部
４１・・・先端部
１０１・・・切削工具
１０３・・・インサートポケット（ポケット）
１０５・・・ホルダ
１０７・・・固定ネジ
２０１・・・被削材
【図１】
0006530417.tif 000002
【図２】
0006530417.tif 000003
【図３】
0006530417.tif 000004
【図４】
0006530417.tif 000005
【図５】
0006530417.tif 000006
【図６】
0006530417.tif 000007
【図７】
0006530417.tif 000008
【図８】
0006530417.tif 000009
【図９】
0006530417.tif 000010
【図１０】
0006530417.tif 000011
【図１１】
0006530417.tif 000012
【図１２】
0006530417.tif 000013