(57)【要約】  本発明の一態様に基づく切削インサートは、多角形状であって、辺部および一対の角部を有する下面と、上面と、下面および上面の間に設けられた側面と、上面と側面との交線部であって、一対の角部に位置した一対のコーナー切刃と、上面と側面との交線部であって、辺部に位置した主切刃を備え、主切刃は、上方に凸の形状であって、側面視において、上方に凸の曲線部、および曲線部から一対のコーナー切刃のそれぞれに向かって延びた一対の直線部を有するとともに、曲線部における頂部が、一対のコーナー切刃のうち、被削材を切削する際に被削材の加工面に近接する一方のコーナー切刃の側に寄っている。
2014208513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多角形状であって、辺部および該辺部に隣接する一対の角部を有する上面と、
該上面に対応する多角形状の下面と、
該下面および前記上面の間に設けられた側面と、
前記上面と前記側面との交線部であって、前記一対の角部に位置した一対のコーナー切刃と、
前記上面と前記側面との交線部であって、前記辺部に位置した主切刃とを備え、被削材を切削するために用いられる切削インサートであって、
前記主切刃は、上方に凸の形状であって、側面視において、上方に凸の曲線部、および該曲線部から前記一対のコーナー切刃のそれぞれに向かって延びた一対の直線部を有するとともに、
前記曲線部における頂部は、前記一対のコーナー切刃のうち、前記被削材を切削する際に前記被削材の加工面に近接する一方の前記コーナー切刃の側に寄っていることを特徴とする切削インサート。
【請求項２】
請求項１に記載の切削インサートであって、
前記切削インサートにおける前記側面は、前記主切刃に連続した平面部を有していることを特徴とする切削インサート。
【請求項３】
請求項１または２に記載の切削工具であって、
側面視において、前記切削インサートにおける前記曲線部は、円弧形状であることを特徴とする切削インサート。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の切削インサートであって、
前記切削インサートにおける前記一対の直線部は、前記曲線部から前記被削材の加工面に近接する一方の前記コーナー切刃に向かって延びた第１の直線部、および前記曲線部から前記被削材の加工面から離れる他方の前記コーナー切刃に向かって延びた第２の直線部からなり、
前記第１の直線部よりも前記第２の直線部が長いことを特徴とする切削インサート。
【請求項５】
請求項４に記載の切削工具であって、
側面視において、前記上面の中心と前記下面の中心とを結ぶ中心軸に対して直交する仮想平面に対する前記第１の直線部の傾斜角度は、前記仮想平面に対する前記第２の直線部の傾斜角度よりも大きいことを特徴とする切削工具。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の切削インサートであって、
前記主切刃は、前記被削材を切削する際に前記被削材の加工面から離れて位置する他方の前記コーナー切刃に向かって延びた直線部と、前記他方のコーナー切刃との間に位置して、側面視して下方に凸の屈曲部をさらに有していることを特徴とする切削インサート。
【請求項７】
請求項６に記載の切削インサートであって、
前記主切刃は、上面視して、前記屈曲部が前記上面の中心に向かって凹んでいることを特徴とする切削インサート。
【請求項８】
先端側に複数のインサートポケットを有するホルダと、
前記主切刃が前記ホルダから突出して前記インサートポケットに装着された、請求項１〜７のいずれか１つに記載の切削インサートとを備えたことを特徴とする切削工具。
【請求項９】
請求項８に記載の切削工具を回転させる工程と、
回転している前記切削工具における前記主切刃を被削材に接触させる工程と、
前記切削工具を前記被削材から離す工程とを備えたことを特徴とする切削加工物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削インサート、切削工具および切削加工物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被削材の切削加工に用いられる切削インサートとして、特許文献１〜４等に開示された切削インサートが知られている。特許文献１〜４に開示された切削インサートは、具体的には、正面フライス加工またはエンドミル加工のような転削加工に用いられる。特許文献４に開示された切削インサートは、側面視して切刃が上に凸に湾曲している。【０００３】
切削インサートは、図１に示すように、上面視して被削材２００に切削インサート１０が食い付き始める際の被削材２００の端面Ｓに対する切刃の稜線ｅｌのなす角が小さい場合に、つまり、切刃の全ての稜線ｅｌが被削材２００の端面Ｓに当たる場合に、切削インサート１０に最も大きな衝撃が加わる。切削インサートに加わる衝撃が大きくなると、切削インサートと被削材との間に大きな衝撃が伝わり、びびり振動が発生する。そして、びびり振動が非常に大きくなると、切削インサートや切削工具を損傷させる虞がある。【０００４】
特許文献４に開示された切削インサートでは、側面視して切刃が上に湾曲した凸曲線形状になっている。このような場合には、被削材に切削インサートが食い付き始める際に切削インサートに加わる衝撃が小さく抑えられるため、びびり振動を小さくできる。しかしながら、特許文献４に開示されている切削インサートでは、側面視して切刃が直線形状になっているものと比較して、切刃の全長が長いため、被削材に対する切刃の接触長さが長くなってしまう。その結果、切削インサートに切削力が加わり続ける時間も長くなる。【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、びびり振動を抑制し、切削インサートが被削材に食い付き始める際の切削抵抗の上昇を抑えることが可能な切削インサート、切削工具、切削工具および切削加工物の製造方法を提供することにある。
【特許文献１】特開２００６−７５９１３号公報
【特許文献２】特開２００６−８８３３２号公報
【特許文献３】特表２０１０−５２３３５２号公報
【特許文献４】特開平９−２２５７２４号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明の一態様に基づく切削インサートは、多角形状であって、辺部および該辺部に隣接する一対の角部を有する上面と、該上面に対応する多角形状の下面と、該下面および前記上面に接続された側面と、前記上面と前記側面との交線部であって、前記一対の角部に位置した一対のコーナー切刃と、前記上面と前記側面との交線部であって、前記辺部に位置した主切刃とを備え、被削材を切削するために用いられる。前記主切刃は、上方に凸の形状であって、側面視において、上方に凸の曲線部、および該曲線部から前記一対のコーナー切刃のそれぞれに向かって延びた一対の直線部を有するとともに、前記曲線部における頂部は、前記一対のコーナー切刃のうち、前記被削材を切削する際に前記被削材の加工面に近接する一方の前記コーナー切刃の側に寄っている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】切削インサートの切刃稜線が被削材の端面に食い付き始めるときの状態を示した平面模式図である。なお、図１の一点鎖線の交わった点が切削工具の回転中心軸Ｙであって、点線が切削インサートの回転軌跡の外縁を示している。
【図２】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３】図２に示す切削インサートの平面図である。
【図４】図２に示す切削インサートの側面図である。
【図５】図４に示す切削インサートを拡大した側面図である。
【図６】一変形例に係る切削インサートを示す斜視図である。
【図７】図６に示す切削インサートの平面図である。
【図８】図７に示す切削インサートを拡大した平面図である。
【図９】図６に示す切削インサートの側面図である。
【図１０】本発明の一実施形態の切削工具を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示す切削工具の側面図である。
【図１２】図１１に示す切削工具の一部を拡大した側面図である。
【図１３】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斜視図である。
【図１４】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斜視図である。
【図１５】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斜視図である。
【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１（以下、単にインサート１ともいう）について、図２〜５を用いて説明する。なお、図２の二点鎖線は、インサート１の中心軸Ｘを示している。図５は、図４のインサート１の側面の一部を切り取って拡大した側面図である。
【０００９】
図２〜５に示すように、本実施形態のインサート１は、スローアウェイチップであって、下面２と、上面３と、下面２および上面３に接続された側面４と、上面３と側面４との交線部に位置した一対のコーナー切刃５（５ａ、５ｂ）と、一対のコーナー切刃５（５ａ、５ｂ）の間に位置した主切刃６とを備えている。主切刃６は、上方に凸の形状であって、側面視して、上方に凸の曲線部６１と、曲線部６１から一対のコーナー切刃５（５ａ、５ｂ）のそれぞれに向かって延びた一対の直線部６２を有している。
【００１０】
また、主切刃６の曲線部６１における最も上方に位置する頂部６３は、被削材を切削するときの一対のコーナー切刃５ａ、５ｂのうち、被削材を切削する際に被削材の加工面に近接する一方のコーナー切刃５ａの側に寄っている。一対のコーナー切刃５ａ、５ｂのうち、被削材を切削する際に被削材の加工面に近接するものを第１のコーナー切刃５ａ、被削材を切削する際に被削材の加工面から離れて位置するものを第２のコーナー切刃５ｂとする。このとき、頂部６３は、一対のコーナー切刃５ａ、５ｂのうち、第２のコーナー切刃５ｂよりも第１のコーナー切刃５ａに近くなるように寄っている。
【００１１】
上面３は、多角形状であって、辺部および辺部に隣接する一対の角部を有している。また、下面２は、上面３に対応する多角形状である。本実施形態におけるインサート１の下面２および上面３は、それぞれ複数の角部を有する四角形状である。本実施形態における角部は、厳密な意味での角ではなく、上面視して湾曲した形状である。
【００１２】
インサート１は、上下に貫通する貫通孔Ｈが形成されている。貫通孔Ｈは、上面３の中央部分から下面２の中央部分にかけて形成されている。貫通孔Ｈは、ネジを通す穴であって、ネジをホルダに螺子止めすることによって、インサート１をホルダに固定するために用いられる。なお、貫通孔は上面視して円形状であって、例えば直径が２〜１２ｍｍである。
【００１３】
貫通孔Ｈが上面３の中心から下面２の中心にかけて形成されていることから、貫通孔Ｈの中心軸Ｘは、上下方向に延びている。そこで以下において、本実施形態の切削インサート１における各構成部位の上下方向の位置を評価するため、中心軸Ｘに対して直交する仮想平面Ｌを設定する。
【００１４】
インサート１の材質としては、例えば、超硬合金あるいは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、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−Ｃｏ、ＷＣ−Ｃｏに炭化チタン（ＴｉＣ）を添加したＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ、あるいはＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏに炭化タンタル（ＴａＣ）を添加したＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏがある。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り、具体的には、炭化チタン（ＴｉＣ）、または窒化チタン（ＴｉＮ）を主成分としたチタン化合物が挙げられる。
【００１５】
インサート１の表面は、化学蒸着（ＣＶＤ）法または物理蒸着（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）またはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などが挙げられる。
【００１６】
インサート１は、下面２または上面３の最大幅が５〜２０ｍｍである。また、下面２から上面３までの高さは２〜８ｍｍである。なお、上面３および下面２の形状としては、上記の形態に限定されるものではない。例えば、上面視した場合の上面３の形状が三角形、五角形、六角形または八角形のような多角形であってもよい。
【００１７】
上面３は、図２に示すように、ランド面３１、すくい面３２および平坦面３３を有している。ランド面３１は、コーナー切刃５および主切刃６と連続している。コーナー切刃５および主切刃６は、上面３の外縁に相当する。すくい面３２は、ランド面３１よりも貫通孔Ｈに近い領域に設けられている。また、すくい面３２は、貫通孔Ｈに向かうにつれて高さが低くなる傾斜面である。平坦面３３は、すくい面３２よりも貫通孔Ｈに近い領域に設けられている。また、平坦面３３は、貫通孔Ｈの貫通方向に沿った中心軸Ｘに対して直交する平坦な面である。なお、本実施形態における下面２は、中心軸Ｘに対して直交する平面に形成されている。
【００１８】
ランド面３１は、コーナー切刃５および主切刃６と連続しており、コーナー切刃５および主切刃６よりも中心軸Ｘに近い領域に設けられている。ランド面３１は、コーナー切刃５および主切刃６に沿って設けた幅の狭い帯状の面をいい、下面２に対してほぼ平行か、中心に向かうにつれて高さが低くなる傾斜面を有している。なお、ランド面３１は、コーナー切刃５に近い領域の一部が、中心に向かうにつれて高さが高くなる箇所もある。
【００１９】
ランド面３１と側面４との交線部にはコーナー切刃５および主切刃６が形成されている。ランド面３１は、コーナー切刃５および主切刃６の強度を高めるために設けられている。ランド面３１の内側に位置するすくい面３２は、上述の様に、中心に向かうにつれて高さが低くなる傾斜面である。そのため、すくい面３２と側面４とのなす内角は小さい。しかしながら、ランド面３１と側面４とのなす内角は、すくい面３２と側面４とのなす内角よりも大きいので、ランド面３１を有することによって、コーナー切刃５および主切刃６の強度を高めることができる。なお、上面３の外縁とすくい面３２の外縁との間に位置するランド面３１の幅は、切削条件によって適宜設定されるが、例えば０．０５〜０．５ｍｍの範囲で設定される。
【００２０】
すくい面３２は、ランド面３１と連続しており、ランド面３１よりも中心軸Ｘに近い領域に設けられている。すくい面３２は、主切刃６において切削された切屑が擦過する面をいう。そのため、被削材の切屑はすくい面３２の表面を伝うように流れる。すくい面３２は、切屑処理を良好にするために、上面３の中心に向かうにつれて高さが低くなる傾斜面となっている。
【００２１】
特に図示しないが、すくい面３２に垂直な断面における下面２とすくい面３２とのなす角で示される傾斜角度は、例えば５°〜３０°の範囲で設定すればよい。すくい面３２は、中心に向かうにつれて高さが低くなっていればよいので、傾斜角度の互いに異なる複数の領域によって構成されていてもよく、また、凹曲線形状となっていてもよい。
【００２２】
平坦面３３は、すくい面３２と連続しており、すくい面３２よりも中心軸Ｘに近い領域に設けられている。平坦面３３よりも中心軸Ｘの側には貫通孔Ｈが設けられている。平坦面３３を設けることで、クランパーと呼ばれる押さえ具（不図示）を用いてインサート１をホルダに固定できる。具体的には、クランパーおよびホルダによって、下面２および平坦面３３を押圧してインサート１を挟持することができ、クランパーおよびホルダの間でインサート１を固定できる。
【００２３】
側面４は、下面２および上面３の間に設けられている。側面４は、逃げ面として機能し、上面３の外縁に接続されている。側面４は、主切刃６に対応した箇所に位置する平坦形状の平坦部４１、およびコーナー切刃５に対応した箇所に位置する湾曲形状の湾曲部４２を有している。このように、側面４は、主切刃６と連続した平坦部４１を有している。平坦部４１は、側面視して下面２に平行な方向に沿った長さが、例えば５〜２０ｍｍの範囲で設定される。平坦部４１は、側面視して上下方向の長さが、２〜８ｍｍの範囲で設定される。また、湾曲部４２は、異なる側面に位置する平坦部４１同士をつなげる箇所に位置している。
【００２４】
側面４に平坦部４１が設けられていることで、逃げ面の摩耗の状態を測定するためには、単に平坦部４１の面がどれだけ摩耗しているかを確認すればよい。そのため、写真などから実測して摩耗が計測されやすくなる。なお、本実施形態では、側面４の主切刃６に対応した箇所における上端から下端までの全てを平坦部４１としたが、これに限られない。例えば、主切刃６と連続する一部の箇所を平坦部４１とし、この平坦部４１の下方に段差等が設けられていてもよい。上面３と側面４との交線部であって、辺部には主切刃６が形成されている。主切刃６は、図４または図５に示すように、側面視した場合に、全体として上方に凸の形状である。
【００２５】
本実施形態に係るインサート１は、上面視して四角形状であり、４つの辺部と４つの角部とを有している。各辺部には、２つの角部が対となって隣接している。そのため、本実施形態に係るインサート１は、４つの主切刃６を有している。そして、上面３の外縁に沿った主切刃６同士の間には、コーナー切刃５が設けられている。そのため、コーナー切刃５は、４つ形成されている。
【００２６】
なお、本実施形態のインサート１は、上面視して四角形状であるため、４つの主切刃６および４つのコーナー切刃５が形成されるが、これに限られない。主切刃６およびコーナー切刃５の数は、上面視したときのインサート１の多角形状に応じて、例えば、３つ，５つあるいは６つ以上であっても構わない。
【００２７】
本実施形態のインサート１を用いた図１０に示す切削工具１００においては、４つの主切刃６のうちの１つが被削材の切削加工に用いられる。ここで、長時間の切削加工によって使用している主切刃６が劣化した場合には、インサート１をホルダ１０１から一旦取り外した後に、インサート１を中心軸Ｘに対して９０°回転させて再度ホルダ１０１に取り付ければよい。これにより、未使用の他の主切刃６を被削材の切削加工に用いることができる。
【００２８】
特に図示しないが、上面３と側面４との交線部は、２つの面が交わることによる厳密な線形状ではない。上面３と側面４との交線部が鋭角に尖っていると、主切刃６の耐久性が低下する。そのため、上面３と側面４とが交わる部分がわずかに曲面形状となっている、いわゆるホーニング加工が施されていてもよい。
【００２９】
主切刃６は、図４または図５に示すように、側面視した場合に全体として直線形状ではなく、上方に凸の形状である。具体的には、主切刃６は、上方に凸の曲線形状である曲線部６１と、曲線部６１と連続して設けられる一対の直線部６２とを有している。一対の直線部６２は、それぞれ曲線部６１から一対のコーナー切刃５に向かって延びている。主切刃６がこのような形状である場合には、主切刃６が上面３に平行な直線形状である場合と比較して、主切刃６を被削材に対して傾斜して接触させ易くなる。そのため、切削抵抗を小さくできるので、被削材を良好に加工できる。
【００３０】
ここで、一対の直線部６２（６２ａ，６２ｂ）のうち、第１のコーナー切刃５ａに向かって延びているものを第１の直線部６２ａ、第２のコーナー切刃５ｂに向かって延びているものを第２の直線部６２ｂとする。
【００３１】
なお、直線部６２がコーナー切刃５に向かって延びているとは、直線部６２の仮想的な延長線がコーナー切刃５と交差するという意味に限定されるものではなく、単に一対のコーナー切刃５ａ、５ｂが位置する側に向かって延びていることを意味している。例えば、図５においては、第１のコーナー切刃５ａが左端に位置していることから、曲線部６１から左側に向かって延びているものを第１の直線部６２ａとしている。また、図５においては、第２のコーナー切刃５ｂが右端に位置していることから、曲線部６１から右側に向かって延びているものを第２の直線部６２ｂとしている。
【００３２】
曲線部６１は、上方に凸の曲線形状であれば、特に形状が限定されるものではなく、例えば、円弧形状、楕円弧形状または放物線形状とすることができる。本実施形態では、曲線部６１は、上方に凸の円弧形状である。このような場合には、インサート１をホルダに取り付ける際のアキシャルレーキの影響を受けにくくなり、安定してインサート１を被削材に食い付かせることができる。
【００３３】
ここで仮に、主切刃６の全てが直線形状である場合について説明する。インサート１の主切刃６が被削材の端面に食い付き始める際に、インサート１に強いびびり振動が発生する。主切刃６の全てが単に直線形状である場合は、図１に示すように、被削材に主切刃６が当たり始める角度によっては、被削材に主切刃６の全部が同時に当たり始めることがあり、大きな衝撃がインサート１に加わり、振動が生じてびびり振動が発生する原因となってしまう。びびり振動が発生すると切削条件を上げることができないため、加工能率を向上させることができない。
【００３４】
また仮に、主切刃６の全てが上方に凸の曲線形状である場合は、被削材に対して主切刃６が点で当たり始めることもあるが、被削材に食い付き始めると、主切刃６の全てが直線形状であるものと比較して、主切刃６の全長が長くなるため、インサート１に強い衝撃が加わり続ける時間も長くなってしまう。
【００３５】
本実施形態に係るインサート１は、主切刃６が、上方に凸の曲線形状である曲線部６１と、曲線部６１と連続して設けられる一対の直線部６２とを有している。そのため、食い付き始める際に主切刃６の全体が被削材に当たることがなく、さらに、主切刃６の全体が上方に凸の曲線形状とした場合と比較して、主切刃６の全体の長さを短くすることができる。そのため、本実施形態に係るインサート１は、切削抵抗を低減することができ、衝撃を緩和し、インサート１が被削材に食い付き始める際の切削抵抗の上昇を抑えることができる。
【００３６】
また、主切刃６は、図５に示すように、曲線部６１における最も上方に位置する部分である頂部６３が、一対のコーナー切刃５（５ａ，５ｂ）のうち、被削材の加工面に近接する第１のコーナー切刃５ａの側に寄って設けられている。具体的には、インサート１を側面視した場合において、頂部６３と第１のコーナー切刃５ａとの仮想平面Ｌに平行な方向での間隔が、頂部６３と第２のコーナー切刃５ｂとの仮想平面Ｌに平行な方向での間隔よりも短い。
【００３７】
頂部６３は、コーナー切刃５の高さ位置と比較して、上方に例えば０．２〜１．２ｍｍ高い位置に形成されている。そして、主切刃６は、下面２に沿った平面方向に沿って、例えば５ｍｍ〜２５ｍｍの長さであって、頂部６３が主切刃６の平面方向の長さの中心位置Ｐに対して、第１のコーナー切刃５ａの側に例えば０．５〜１．５ｍｍずれて形成されている。また、一対の直線部６２（６２ａ、６２ｂ）のうち、第１のコーナー切刃５ａに向かって延びた第１の直線部６２ａが、第２のコーナー切刃５ｂに向かって延びた第２の直線部６２ｂよりも短く形成されている。
【００３８】
また、一対の直線部６２のそれぞれについて、側面視したときの、仮想平面Ｌに対する第１の直線部６２ａの傾斜角度は、仮想平面Ｌに対する第２の直線部６２ｂの傾斜角度よりも大きい。具体的には、第１の直線部６２ａの傾斜角度が５〜１５°であって、第２の直線部６２ｂの傾斜角度が３〜１３°に設定されている。
【００３９】
本実施形態に係るインサート１は、図１０〜１２に示すように、第１のコーナー切刃５ａおよび主切刃６の一部がホルダ１０１の先端面よりも被削材に向かって突出するようにホルダ１０１に取り付けられる。このとき、頂部６３が、曲線部６１に位置しており、且つ被削材の加工面に近接する第１のコーナー切刃５ａの側に寄っているため、被削材に主切刃６が当たり始める際の被削材と主切刃６の接触する箇所が小さく抑えられる。
【００４０】
また、曲線部６１から第１のコーナー切刃５ａに向かって第１の直線部が設けられていることで、被削材に食い付き始めた際の接触長さを短く抑えることができ、びびり振動を抑制することができる。さらに、一対の直線部のうち、第１の直線部が、第２の直線部よりも短いため、被削材に直線部が接触する接触長さを効果的に抑えることができ、インサート１が被削材に食い付き始める際の切削抵抗の上昇を抑えることができる。
【００４１】
このように、主切刃６が、上方に凸である曲線形状である曲線部６１と、曲線部６１と連続して設けられる一対の直線部６２とを有している。そのため、主切刃６の全部が直線形状である場合と、主切刃６の全部が上方に凸である曲線形状である場合との両方の良い点を備えている。さらに、曲線部６１の頂部６３が、被削材の加工面に近接する第１のコーナー切刃５ａの側に寄っているため、被削材の切込み量による影響を小さくして、安定して頂部６３を被削材に食い付かせることができる。このように、本実施形態のインサート１では、インサート１が被削材に食い付き始める際の衝撃を緩和し、切削加工中での切削抵抗の上昇を抑えることができる。
【００４２】
＜変形例＞
なお、本発明は上述の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範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００４３】
以下、本実施形態の変形例について説明する。なお、本実施形態の変形例に係る切削インサート１ｘのうち、上述した実施形態に係るインサート１と同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。
【００４４】
図６は、一変形例に係るインサート１ｘであって、第１のコーナー切刃５ａｘを手前に上方から上面３ｘを見た外観斜視図である。図７は、一変形例に係るインサート１ｘの上面図である。図８は、図７に示す一変形例に係るインサート１ｘの上面図であって、主切刃６ｘの上面視した場合の形状を示している。図９は、一変形例に係るインサート１ｘの側面図であって、主切刃６ｘの側面視した場合の形状を示している。
【００４５】
上述した実施形態の切削インサート１は、主切刃６が、側面視して、上方に凸の曲線部６１を有し、曲線部６１から一対のコーナー切刃５（５ａ、５ｂ）のそれぞれに向かってのびた一対の直線部６２（６２ａ、６２ｂ）を有している。上述した実施形態では、これらの部位によって主切刃６が構成されているが、主切刃６がさらに屈曲部６４を有していてもよい。
【００４６】
一変形例に係るインサート１ｘでは、上述の実施形態と同様に、下面２ｘ、上面３ｘおよび側面４ｘを有し、上面３ｘと側面４ｘとが交差する稜線に切刃が形成されている。切刃として、上述の実施形態と同様に、コーナー切刃５ｘおよび主切刃６ｘを有している。そして、主切刃６ｘが、曲線部６１ｘ、第１の直線部６２ａｘおよび第２の直線部６２ｂｘに加えて、第２の直線部６２ｂｘと第２のコーナー切刃５ｂとの間に位置する屈曲部６４をさらに有している。屈曲部６４は、側面視して、下方に凸の形状であり、図９に示すように、側面視して、主切刃６ｘにおいて上下方向の高さ位置が最下点となる部位を含むように形成されている。なお、屈曲部６４の下端は、頂部６３と比較して、下方に例えば０．２〜１．２ｍｍ低い位置に設定されている。
【００４７】
また、主切刃６ｘは、図７または図８に示すように、上面視して、屈曲部６４が上面３ｘの中心に向かって凹んでいる。ここで、上面３ｘの中心に向かって凹んでいるとは、一対のコーナー切刃５（５ａｘ、５ｂｘ）の両方に接する接線よりも上面３ｘの中心に近くなるように位置していることを意味している。屈曲部６４における上記の接線よりも上面３ｘの中心に最も近付いている部分と、上記の接線との間隔は、０．０２〜０．２ｍｍの範囲で設定されている。
【００４８】
本変形例に係るインサート１ｘでは、主切刃６ｘが屈曲部６４を有している。そのため、インサート１ｘをホルダ１０１に取り付けて、被削材を切削したときに、主切刃６ｘの外周側の切込み角を小さくすることができる。これにより、肩加工時においてはコーナー切刃５の付近での切屑の厚みを薄くすることができ、切削時の衝撃を緩和できる。従って、コーナー切刃５ｘや主切刃６ｘの耐欠損性を向上することができる。
【００４９】
＜切削工具＞
次に、本発明の一実施形態の切削工具１００について図１０〜１２を用いて説明する。図１０〜１２は、インサート１がホルダ１０１のインサートポケット１０２にネジ１０３によって取り付けられた状態を示している。なお、図１０の二点鎖線は、切削工具１００の回転中心軸Ｙを示している。
【００５０】
本実施形態の切削工具１００は、図１０〜１２に示すように、回転中心軸Ｙを有し、先端側の外周面に複数のインサートポケット１０２（以下、単にポケット１０２ともいう）を有するホルダ１０１と、ポケット１０２にそれぞれ装着される上記のインサート１とを備えている。
【００５１】
ホルダ１０１は、回転中心軸Ｙを中心とする略円柱形状をなす。そして、ホルダ１０１の先端側の外周面には、ポケット１０２が複数設けられている。ポケット１０２は、インサート１が装着される部分であり、ホルダ１０１の外周面および先端面に開口している。複数のポケット１０２は、等間隔で設けられていても不等間隔で設けられていてもよい。ホルダ１０１には、複数のポケット１０２が形成されていることから、厳密な円柱形状ではない。
【００５２】
そして、ホルダ１０１に設けられた複数のポケット１０２に、インサート１が装着される。複数のインサート１は、切刃の一部がホルダ１０１の先端面から前方、すなわちホルダ１０１の先端面よりも被削材に向かって突出するように装着される。具体的には、複数のインサート１は、コーナー切刃５ａおよび主切刃６の一部がホルダ１０１の先端面から突出するようにホルダ１０１に装着されている。
【００５３】
このとき、コーナー切刃５ａが切削時にホルダ１０１の先端面から最も突出した位置に固定される。インサート１は、図１２に示すように、コーナー切刃５ａがホルダ１０１の先端面から前方に向かって突出するようにポケット１０２にインサート１が装着される。これにより、曲線部６１の頂部６３が、被削材の加工面に近接する第１のコーナー切刃５ａの側に寄って、ホルダ１０１に取り付けられる。
【００５４】
また、本実施形態の切削工具１００においては、インサート１の第１のコーナー切刃５ａが第２のコーナー切刃５ｂよりも回転中心軸Ｙに近くなるように位置している。そのため、第１のコーナー切刃５ａの側に寄っている頂部６３が回転中心軸Ｙに近付けられている。被削材に最初に接触する頂部６３が回転中心軸Ｙに近付けられていることから、インサート１が被削材に食付く際に切削工具１００に加わる力のモーメントを小さく抑えることができる。従って、切削工具１００の振動を小さく抑えられる。
【００５５】
本実施形態においては、インサート１は、ネジ１０３によって、ポケット１０２に装着されている。すなわち、インサート１の貫通孔にネジ１０３を挿入し、このネジ１０３の先端をポケット１０２に形成されたネジ孔（不図示）に挿入して、ネジ１０３をネジ孔に固定させることによって、インサート１がホルダ１０１に装着されている。なお、ホルダ１０１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。
【００５６】
＜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１３〜１５を用いて説明する。図１３〜図１５は、切削加工物の製造方法を示している。なお、図１３〜１５の破線は、切削工具１の回転中心軸Ｙを示している。切削加工物は、被削材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切削工具１００を回転させる工程と、
（２）回転している切削工具１００における主切刃６を被削材２００に接触させる工程と、
（３）切削工具１００を被削材２００から離す工程と、
を備えている。
【００５７】
より具体的には、まず、切削工具１００を回転中心軸Ｙの周りで回転させながら被削材２００に相対的に近付ける。次に、図１３，１４に示すように、切削工具１００の主切刃６を被削材２００に接触させて、被削材２００を切削する。そして、図１５に示すように、切削工具１００を被削材２００から相対的に遠ざける。
【００５８】
本実施形態においては、被削材２００を固定するとともに切削工具１００を近付けている。また、図１３，１４においては、被削材２００を固定するとともに切削工具１００を回転中心軸Ｙの周りで回転させている。また、図１５においては、被削材２００を固定するとともに切削工具１００を遠ざけている。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、被削材２００を固定するとともに切削工具１００を動かしているが、当然ながらこのような形態に限定されるものではない。
【００５９】
例えば、（１）の工程において、被削材２００を切削工具１００に近付けてもよい。同様に、（３）の工程において、被削材２００を切削工具１００から遠ざけてもよい。切削加工を継続する場合には、切削工具１００を回転させた状態を維持して、被削材２００の異なる箇所にインサート１の主切刃６を接触させる工程を繰り返せばよい。使用している主切刃６が摩耗した際には、インサート１を貫通孔の中心軸に対して９０度回転させて、未使用の主切刃６を用いればよい。なお、被削材２００の材質の代表例としては、炭素鋼、合金鋼、ステンレス、鋳鉄または非鉄金属などが挙げられる。
【符号の説明】
【００６０】
１，１ｘ，１０  切削インサート（インサート）
２，２ｘ  下面
３，３ｘ  上面
３１  ランド面
３２  すくい面
３３  平坦面
４，４ｘ  側面
４１  平坦部
４２  湾曲部
５，５ｘ  コーナー切刃
５ａ，５ａｘ  第１のコーナー切刃
５ｂ，５ｂｘ  第２のコーナー切刃
６，６ｘ  主切刃
６１，６１ｘ  曲線部
６２  直線部
６２ａ，６２ａｘ  第１の直線部
６２ｂ，６２ｂｘ  第２の直線部
６３  頂部
６４  屈曲部
１００  切削工具
１０１  ホルダ
１０２  インサートポケット（ポケット）
１０３  ネジ
２００  被削材
Ｓ  端面
ｅ１  稜線
Ｈ  貫通孔
Ｘ  中心軸
Ｙ  回転中心軸
Ｌ  仮想平面
Ｐ  主切刃の中心
【図１】
2014208513.tif 000003
【図２】
2014208513.tif 000004
【図３】
2014208513.tif 000005
【図４】
2014208513.tif 000006
【図５】
2014208513.tif 000007
【図６】
2014208513.tif 000008
【図７】
2014208513.tif 000009
【図８】
2014208513.tif 000010
【図９】
2014208513.tif 000011
【図１０】
2014208513.tif 000012
【図１１】
2014208513.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2014208513.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2014208513.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成28年8月5日(2016.8.5)
【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】
多角形状であって、辺部および該辺部に隣接する一対の角部を有する上面と、
該上面に対応する多角形状の下面と、
該下面および前記上面の間に設けられた側面と、
前記上面と前記側面との交線部であって、前記一対の角部に位置した一対のコーナー切刃と、
前記上面と前記側面との交線部であって、前記辺部に位置した主切刃とを備え、被削材を切削するために用いられる切削インサートであって、
前記主切刃は、上方に凸の形状であって、前記コーナー切刃よりも上方に位置しており、側面視において、上方に凸の曲線部、および該曲線部から前記一対のコーナー切刃のそれぞれに向かって延びた一対の直線部を有するとともに、
前記曲線部における頂部は、前記一対のコーナー切刃のうち、前記被削材を切削する際に前記被削材の加工面に近接する一方の前記コーナー切刃の側に寄っていることを特徴とする切削インサート。
【請求項２】
請求項１に記載の切削インサートであって、
前記切削インサートにおける前記側面は、前記主切刃に連続した平面部を有していることを特徴とする切削インサート。
【請求項３】
請求項１または２に記載の切削工具であって、
側面視において、前記切削インサートにおける前記曲線部は、円弧形状であることを特徴とする切削インサート。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の切削インサートであって、
前記切削インサートにおける前記一対の直線部は、前記曲線部から前記被削材の加工面に近接する一方の前記コーナー切刃に向かって延びた第１の直線部、および前記曲線部から前記被削材の加工面から離れる他方の前記コーナー切刃に向かって延びた第２の直線部からなり、
前記第１の直線部よりも前記第２の直線部が長いことを特徴とする切削インサート。
【請求項５】
請求項４に記載の切削工具であって、
側面視において、前記上面の中心と前記下面の中心とを結ぶ中心軸に対して直交する仮想平面に対する前記第１の直線部の傾斜角度は、前記仮想平面に対する前記第２の直線部の傾斜角度よりも大きいことを特徴とする切削工具。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の切削インサートであって、
前記主切刃は、前記被削材を切削する際に前記被削材の加工面から離れて位置する他方の前記コーナー切刃に向かって延びた直線部と、前記他方のコーナー切刃との間に位置して、側面視して下方に凸の屈曲部をさらに有していることを特徴とする切削インサート。
【請求項７】
請求項６に記載の切削インサートであって、
前記主切刃は、上面視して、前記屈曲部が前記上面の中心に向かって凹んでいることを特徴とする切削インサート。
【請求項８】
先端側に複数のインサートポケットを有するホルダと、
前記主切刃が前記ホルダから突出して前記インサートポケットに装着された、請求項１〜７のいずれか１つに記載の切削インサートとを備えたことを特徴とする切削工具。
【請求項９】
請求項８に記載の切削工具を回転させる工程と、
回転している前記切削工具における前記主切刃を被削材に接触させる工程と、
前記切削工具を前記被削材から離す工程とを備えたことを特徴とする切削加工物の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
一態様に基づく切削インサートは、多角形状であって、辺部および該辺部に隣接する一対の角部を有する上面と、該上面に対応する多角形状の下面と、該下面および前記上面に接続された側面と、前記上面と前記側面との交線部であって、前記一対の角部に位置した一対のコーナー切刃と、前記上面と前記側面との交線部であって、前記辺部に位置した主切刃とを備え、被削材を切削するために用いられる。前記主切刃は、上方に凸の形状であって、前記コーナー切刃よりも上方に位置しており、側面視において、上方に凸の曲線部、および該曲線部から前記一対のコーナー切刃のそれぞれに向かって延びた一対の直線部を有するとともに、前記曲線部における頂部は、前記一対のコーナー切刃のうち、前記被削材を切削する際に前記被削材の加工面に近接する一方の前記コーナー切刃の側に寄っている。
【国際調査報告】
2014208513.tif 000018
2014208513.tif 000019
2014208513.tif 000020
2014208513.tif 000021