(57)【要約】【課題】  切削抵抗を減少させ、ホルダ先端側に位置する切れ刃強度を向上させ、より厳しい切削条件下の重切削加工においても、加工中におけるびびり振動および切れ刃の欠損を低減することのできる切削インサートを提供する。【解決手段】  本体部の上面にすくい面３が、下面に着座面２が、側面に逃げ面４が、すくい面３と逃げ面４との交差部の少なくとも一部に切れ刃５が形成された切削インサートであって、すくい面３に達するよう逃げ面４上に形成された複数の溝部６のうち、最も一端側に位置する第一溝部６Ａの幅W６Ａが第一溝部６Ａに隣接する第二溝部６ａの幅W６ａよりも小さい切削インサートである。【選択図】  図１
2007283482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面と下面と側面とを有した本体部を備え、
該本体部は、前記本体部上面に形成されたすくい面と、前記本体部の側面に形成された逃げ面と、前記すくい面と前記逃げ面との交差部の少なくとも一部に形成された切れ刃と、該切れ刃を分断するよう前記すくい面に達して、前記逃げ面上に複数形成された溝部と、を備えてなり、
前記溝部は、前記切れ刃の一端に最も近接して位置する第一溝部と、該第一溝部に隣接する第二溝部とを有し、
前記本体部の上面視において、前記第一溝部の幅が、前記第二溝部の幅よりも小さくなっている切削インサート。
【請求項２】
前記本体部の上面視において、前記第一溝部の深さが、前記第二溝部の深さよりも小さくなっている請求項１記載の切削インサート。
【請求項３】
前記本体部の側面視において、前記第一溝部の長さが、前記第二溝部の長さよりも小さくなっている請求項１または２記載の切削インサート。
【請求項４】
上面と下面と側面とを有した本体部を備え、
該本体部は、前記本体部上面に形成されたすくい面と、前記本体部の側面に形成された逃げ面と、前記すくい面と前記逃げ面との交差部の少なくとも一部に形成された切れ刃と、該切れ刃を分断するよう前記すくい面に達して、前記逃げ面上に複数形成された溝部と、を備えてなり、
前記溝部は、前記切れ刃の一端に最も近接して位置する第一溝部と、該第一溝部に隣接する第二溝部とを有し、
前記本体部の上面視において、前記第一溝部の深さが、前記第二溝部の深さよりも小さくなっている切削インサート。
【請求項５】
前記本体部の側面視において、前記第一溝部の長さが、前記第二溝部の長さよりも小さくなっている請求項４記載の切削インサート。
【請求項６】
上面と下面と側面とを有した本体部を備え、
該本体部は、前記本体部上面に形成されたすくい面と、前記本体部の側面に形成された逃げ面と、前記すくい面と前記逃げ面との交差部の少なくとも一部に形成された切れ刃と、該切れ刃を分断するよう前記すくい面に達して、前記逃げ面上に複数形成された溝部と、を備えてなり、
前記溝部は、前記切れ刃の一端に最も近接して位置する第一溝部と、該第一溝部に隣接する第二溝部とを有し、
前記本体部の側面視において、前記第一溝部の長さが、前記第二溝部の長さよりも小さくなっている切削インサート。
【請求項７】
前記第一溝部の壁面と前記すくい面との交差稜線は、両端に前記切れ刃に接続して形成される曲線状の接続部を有してなるとともに、
前記第二溝部の壁面と前記すくい面との交差稜線は、両端に前記切れ刃に接続して形成される曲線状の接続部を有してなる請求項１乃至６いずれか記載の切削インサート。
【請求項８】
前記第一溝部の接続部および前記第二溝部の接続部は、略円弧状をなすとともに、
前記第一溝部の２つの接続部のうち前記切れ刃の他端に近接する接続部が、前記第二溝部の２つの接続部のうち前記切れ刃の一端に近接する接続部よりも大きな半径を有してなる請求項７記載の切削インサート。
【請求項９】
前記第一溝部の２つの接続部は、略円弧状をなすとともに、前記切れ刃の一端に近接する接続部の半径が前記切れ刃の他端に近接する接続部の半径よりも大きくなるよう構成されている請求項７または８記載の切削インサート。
【請求項１０】
前記溝部は、前記切れ刃の中央領域に達して形成される中央溝部を有し、
前記本体部の上面視において、前記溝部が、前記第一溝部から前記中央溝部に向かうにつれて、幅が漸次大きくなるようにそれぞれ形成される請求項１乃至９いずれか記載の切削インサート。
【請求項１１】
前記本体部の上面視において、前記溝部が、前記第一溝部から前記中央溝部に向かうにつれて、深さが漸次大きくなるようにそれぞれ形成される請求項１乃至１０いずれか記載の切削インサート。
【請求項１２】
前記本体部の側面視において、前記溝部が、前記第一溝部から前記中央溝部に向かうにつれて、長さが漸次大きくなるようにそれぞれ形成される請求項１乃至１１いずれか記載の切削インサート。
【請求項１３】
前記溝部は、前記切れ刃の他端に最も近接して形成される第三溝部を有し、
前記本体部の上面視において、前記第三溝部の幅が、前記中央溝部の幅よりも小さくなっている請求項１乃至１２いずれか記載の切削インサート。
【請求項１４】
前記本体部の上面視において、前記第三溝部の深さが、前記中央溝部の深さよりも小さくなっている請求項１３記載の切削インサート。
【請求項１５】
前記本体部の側面視において、前記第三溝部の長さが、前記中央溝部の長さよりも小さくなっている請求項１３または１４記載の切削インサート。
【請求項１６】
上面と下面と側面とを有した本体部を備え、
該本体部は、前記本体部上面に形成されたすくい面と、前記本体部の側面に形成された逃げ面と、前記すくい面と前記逃げ面との交差部の少なくとも一部に形成された切れ刃と、該切れ刃を分断するよう前記すくい面に達して、前記逃げ面上に複数形成された溝部と、を備えてなり、
前記溝部は、前記切れ刃の一端に最も近接して位置する第一溝部と、該第一溝部に隣接する第二溝部とを有し、
前記第一溝部の壁面と前記すくい面との交差稜線は、両端に前記切れ刃に接続して形成される曲線状の接続部を有してなるとともに、
前記第二溝部の壁面と前記すくい面との交差稜線は、両端に前記切れ刃に接続して形成される曲線状の接続部を有してなる切削インサート。
【請求項１７】
前記第一溝部の接続部および前記第二溝部の接続部は、略円弧状をなすとともに、
前記第一溝部の２つの接続部うち前記切れ刃の他端に近接する接続部が、前記第二溝部の２つの接続部のうち前記切れ刃の一端に近接する接続部よりも大きな半径を有してなる請求項１６記載の切削インサート。
【請求項１８】
前記第一溝部の２つの接続部は、略円弧状をなすとともに、前記切れ刃の一端に近接する接続部の半径が前記切れ刃の他端に近接する接続部の半径よりも大きくなるよう構成されている請求項１６または１７記載の切削インサート。
【請求項１９】
請求項１乃至１８いずれか記載の切削インサートと、前記切削インサートが正のアキシャルレーキを有して複数装着されるホルダとを具備することを特徴とする転削工具。
【請求項２０】
請求項１９記載の転削工具を回転させ、前記被削材に前記切れ刃を近接させる工程と、
前記切れ刃を前記被削材の表面に接触させ、前記被削材を切削する工程と、
前記被削材から前記切れ刃を退避させる工程と、
を備えてなる被削材の切削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正面フライスやエンドミル等の転削工具に用いられる切削インサートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、正面フライスやエンドミル等の転削工具、特に切れ刃長さが長く多数の切れ刃を取り付けて使用する転削工具が多用されている。特許文献１には、ホルダに装着された状態で、主切れ刃に対するすくい面が正のすくい角を備えるとともに、主切れ刃とともに逃げ面が溝部によって分断されている切削インサートが開示されている。このような切削インサートは、主として多量の切り屑が排出され、切削時の切削抵抗も大きな重切削加工に用いられる。この場合、主切れ刃が分断されて複数の分割主切れ刃から構成されることで、幅方向に細かく分断された切り屑が排出される。このように、排出される切り屑を幅方向に小さく分断することで、切削時の切削抵抗を低減させることができる。その結果、加工中におけるびびり振動を低減することができるという効果が得られる。
【特許文献１】特開平７−２９９６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に、高効率化を図るために用いられる転削工具は、上述のように、切れ刃長さが長く多数の切れ刃を取り付けて使用される。このような構成とすることで、同時に多くの切れ刃が切削に関与するので、切削加工時の切削力の変動が抑えられる。その結果、該切削力の変動による衝撃によって、被削材が動かされたり、切れ刃をなす切削インサートが損傷したりして、仕上げ面精度が悪化することを低減させることができる。
【０００４】
しかしながら、昨今の機械加工業界の動向として、切削作業の更なる高効率化を図るために、特に切込み量が大きな重切削加工が行われる傾向にある。このようなより厳しい切削条件下においては、切削力の変動が小さい切削途中段階に対して、切削開始段階における切削力の変動が非常に大きなものとなってしまう。すなわち、切削開始段階は、被削材に最初に切り込む切れ刃部分、つまり、ホルダ先端側に位置する切れ刃部分のみが切削に関与する切れ刃となるため、該ホルダ先端側に位置する切れ刃部分には、切削力の変動による大きな衝撃が与えられるとともに、大きな負荷がかかる。
【０００５】
そのため、上述したようなより厳しい切削条件下での重切削加工においては、従来の構成のような切削インサートでは、被削材と接触する際に最も大きな負荷がかかる、ホルダ先端側に位置する切れ刃部分が、強度不足となり、欠損しやすいという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、転削工具、特に切れ刃長さが長く多数の切れ刃を取り付けて使用する転削工具で用いられる切削インサートにおいて、切削抵抗を低減させるとともに、ホルダ先端側の切れ刃強度を向上させ、より厳しい重切削加工においても優れた切削性能を発揮する切削インサートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明の切削インサートは、上面と下面と側面とを有した本体部を備え、該本体部は、前記本体部上面に形成されたすくい面と、前記本体部の側面に形成された逃げ面と、前記すくい面と前記逃げ面との交差部の少なくとも一部に形成された切れ刃と、該切れ刃を分断するよう前記すくい面に達して、前記逃げ面上に複数形成された溝部と、を備えてなり、前記溝部は、前記切れ刃の一端に最も近接して位置する第一溝部と、該第一溝部に隣接する第二溝部とを有し、前記本体部の上面視において、前記第一溝部の幅が、前記第二溝部の幅よりも小さくなっていることを特徴とする。
【０００８】
このような構成により、前記切れ刃が、逃げ面上に形成された複数の溝部により分断された分割切れ刃で構成されるため、切り屑を細分化して切削抵抗を低減させることができる。さらに、前記本体部の上面視において、前記第一溝部の幅が前記第二溝部の幅よりも小さくなるようにすることで、被削材との接触時に、大きな負荷がかかるホルダ先端側に位置する切れ刃部分の強度を向上させることができる。したがって、より厳しい切削条件下の重切削加工においても、加工中におけるびびり振動およびホルダ先端側の切れ刃の欠損を低減することができる。
【０００９】
また、本発明の切削インサートは、上面と下面と側面とを有した本体部を備え、該本体部は、前記本体部上面に形成されたすくい面と、前記本体部の側面に形成された逃げ面と、前記すくい面と前記逃げ面との交差部の少なくとも一部に形成された切れ刃と、該切れ刃を分断するよう前記すくい面に達して、前記逃げ面上に複数形成された溝部と、を備えてなり、前記溝部は、前記切れ刃の一端に最も近接して位置する第一溝部と、該第一溝部に隣接する第二溝部とを有し、前記本体部の上面視において、前記第一溝部の深さが、前記第二溝部の深さよりも小さくなっていることを特徴としている。
【００１０】
このような構成により、前記切れ刃が、逃げ面上に形成された複数の溝部により分断された分割切れ刃で構成されるため、切り屑を細分化して切削抵抗を低減させることができる。さらに、前記本体部の上面視において、前記第一溝部の深さが前記第二溝部の深さよりも小さくなるようにすることで、被削材との接触時に、大きな負荷がかかるホルダ先端側に位置する切れ刃部分の本体部外方への突出量がより小さくなり、該切れ刃部分の強度を向上させることができる。したがって、より厳しい切削条件下の重切削加工においても、加工中におけるびびり振動およびホルダ先端側の切れ刃の欠損を低減することができる。
【００１１】
さらに、本発明の切削インサートは、上面と下面と側面とを有した本体部を備え、該本体部は、前記本体部上面に形成されたすくい面と、前記本体部の側面に形成された逃げ面と、前記すくい面と前記逃げ面との交差部の少なくとも一部に形成された切れ刃と、該切れ刃を分断するよう前記すくい面に達して、前記逃げ面上に複数形成された溝部と、を備えてなり、前記溝部は、前記切れ刃の一端に最も近接して位置する第一溝部と、該第一溝部に隣接する第二溝部とを有し、前記本体部の側面視において、前記第一溝部の長さが、前記第二溝部の長さよりも小さくなっていることを特徴としている。
【００１２】
このような構成により、前記切れ刃が、逃げ面上に形成された複数の溝部により分断された分割切れ刃で構成されるため、切り屑を細分化して切削抵抗を低減させることができる。さらに、前記本体部の側面視において、前記第一溝部の長さが前記第二溝部の長さよりも小さくなるようにすることで、被削材との接触時に、大きな負荷がかかるホルダ先端側に位置する切れ刃部分近傍の逃げ面の強度を向上させることができる。したがって、より厳しい切削条件下の重切削加工においても、加工中におけるびびり振動およびホルダ先端側の切れ刃の欠損を低減することができる。
【００１３】
また、前記第一溝部の壁面と前記すくい面との交差稜線は、両端に前記切れ刃に接続して形成される曲線状の接続部を有してなるとともに、前記第二溝部の壁面と前記すくい面との交差稜線は、両端に前記切れ刃に接続して形成される曲線状の接続部を有してなることで、本体部の外周において角部に相当する接続部の強度が高まるため、接続部に連なる切れ刃強度の向上が図れるため望ましい。
【００１４】
さらに、前記第一溝部の接続部および前記第二溝部の接続部は、略円弧状をなすとともに、前記第一溝部の２つの接続部のうち前記切れ刃の他端に近接する接続部が、前記第二溝部の２つの接続部のうち前記切れ刃の一端に近接する接続部よりも大きな半径を有してなることで、第一溝部と第二溝部との間に位置する切れ刃部分のうち、より大きな負荷がかかる一端側の切れ刃強度を向上させることができるため望ましい。
【００１５】
また、前記第一溝部の２つの接続部は、略円弧状をなすとともに、前記切れ刃の一端に近接する接続部の半径が前記切れ刃の他端に近接する接続部の半径よりも大きくなるよう構成されているで、被削材との接触時に、大きな負荷がかかるホルダ先端側の強度を向上させることができ、切刃の欠損を低減することができるため望ましい。
【００１６】
さらに、前記溝部は、前記切れ刃の中央領域に達して形成される中央溝部を有し、
前記本体部の上面視において、前記溝部が、前記第一溝部から前記中央溝部に向かうにつれて、幅が漸次大きくなるようにそれぞれ形成されることが、前記切れ刃の一端側から中央領域に向かうにつれて減少する、各分割切れ刃にかかる負荷に対応して、各分割切れ刃の切れ刃強度を制御でき、切れ刃さらにはチップの損傷を低減することができるため望ましい。
【００１７】
また、前記本体部の上面視において、前記溝部が、前記第一溝部から前記中央溝部に向かうにつれて、深さが漸次大きくなるようにそれぞれ形成されることが、前記切れ刃の一端側から中央領域に向かうにつれて減少する各分割切れ刃にかかる負荷に対応して、好適に各分割切れ刃の強度を制御でき、チッピングおよび切削インサートの損傷が低減するとともに、切削抵抗の低減を図ることができるため望ましい。
【００１８】
さらに、前記本体部の側面視において、前記溝部が、前記第一溝部から前記中央溝部に向かうにつれて、長さが漸次大きくなるようにそれぞれ形成されることが、前記切れ刃の一端側から中央領域に向かうにつれて減少する各分割切れ刃にかかる負荷に対応して、各分割切れ刃近傍の逃げ面部分の強度を制御できるので、チップの損傷を低減することができるとともに、ホルダ拘束面が大きくなるので、より安定して切削インサートをホルダに装着できるため望ましい。
【００１９】
また、前記溝部は、前記切れ刃の他端に最も近接して形成される第三溝部を有し、前記本体部の上面視において、前記第三溝部の幅が、前記中央溝部の幅よりも小さくなっていることが、ハイレーキを有した切削インサートの場合においても、より切れ刃の他端側に第三溝部を形成することができるため、ホルダ基端側に位置する切れ刃部分の強度を確保して、切削抵抗を低減させることができ、より厳しい重切削加工にも適応可能となるため望ましい。
【００２０】
さらに、前記本体部の上面視において、前記第三溝部の深さが前記中央溝部の深さよりも小さくなっていることが、より前記切れ刃の他端側に前記第三溝部を形成することができ、ハイレーキを有した切削インサートであっても切削インサートにかかる切削抵抗を低減させることができるとともに、前記切れ刃の他端部側に位置する切れ刃部分の本体部外方への突出量を小さくして切れ刃強度の向上が図れるため望ましい。
【００２１】
さらに、前記本体部の側面視において、前記第三溝部の長さが前記中央溝部の長さよりも小さくなっていることが、より前記切れ刃の他端側に前記第三溝部を形成することができ、ハイレーキを有した切削インサートであっても切削インサートにかかる切削抵抗を低減させることができるとともに、前記切れ刃の他端部側に位置する逃げ面部分の強度も確保することができるため望ましい。
【００２２】
また、本発明の切削インサートは、上面と下面と側面とを有した本体部を備え、該本体部は、前記本体部上面に形成されたすくい面と、前記本体部の側面に形成された逃げ面と、前記すくい面と前記逃げ面との交差部の少なくとも一部に形成された切れ刃と、該切れ刃を分断するよう前記すくい面に達して、前記逃げ面上に複数形成された溝部と、を備えてなり、前記溝部は、前記切れ刃の一端に最も近接して位置する第一溝部と、該第一溝部に隣接する第二溝部とを有し、前記第一溝部の壁面と前記すくい面との交差稜線は、両端に前記切れ刃に接続して形成される曲線状の接続部を有してなるとともに、前記第二溝部の壁面と前記すくい面との交差稜線は、両端に前記切れ刃に接続して形成される曲線状の接続部を有してなることを特徴としている。
【００２３】
このような構成により、第一溝部および第二溝部の接続部の強度が向上するため、第一溝部および第二溝部に接続される分割切れ刃の切れ刃強度の向上が図れ、切れ刃の欠損を低減することができる。
【００２４】
さらに、本発明の転削工具は、上述の切削インサートと、前記切削インサートが正のアキシャルレーキを有して複数装着されるホルダとを具備することを特徴としている。
【００２５】
このような構成により、より厳しい切削条件下の重切削加工においても、切り屑を細分化して切削抵抗を低減させることができるとともに、ホルダ先端側の切れ刃強度を確保することができるため、びびり振動および切れ刃の欠損を低減することができ、加工精度が高く、長寿命な転削工具を提供することができる。
【００２６】
またさらに、本発明の被削材の切削方法は、上述の転削工具を回転させ、前記被削材に前記切れ刃を近接させる工程と、前記切れ刃を前記被削材の表面に接触させ、前記被削材を切削する工程と、前記被削材から前記切れ刃を退避させる工程と、を備えてなることを特徴としている。
【００２７】
このような構成により、ホルダ先端側に位置する切れ刃強度が高く、優れた切削性能を発揮する転削工具を用いて切削するため、より厳しい切削条件である重切削加工においても、加工面精度の高い加工物を得ることができるとともに、安定した加工を長時間に渡って実現することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の切削インサートによれば、前記切れ刃を分断するように前記すくい面に達して、前記逃げ面上に複数の溝部が形成され、前記本体部の上面視において、前記溝部のうち前記第一溝部の幅が、前記第二溝部の幅よりも小さく形成されるため、切削抵抗を低減させることができるとともに、ホルダ先端側に位置する切れ刃部分の強度を確保することができるので、切削開始段階の切削力の変動による衝撃に強く、より厳しい切削条件下での重切削加工においても、びびり振動および切れ刃の欠損を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態を添付図面により説明する。
【００３０】
図１および図２は、本発明の実施形態を示すものであり、図１は、発明の第一の実施形態による切削インサート（以下、インサートと略す。）１の（ａ）平面図、（ｂ）長辺側側面図である。図２は、第二の実施形態によるインサート２１の（ａ）平面図、（ｂ）長辺側側面図である。そして、図３は、本発明のインサートを用いた転削工具の全体斜視図である。
【００３１】
さらに、図４は、図１に示す第一の実施形態によるインサート１の溝部形状を説明するための図１（ａ）の要部拡大図である。
【００３２】
またさらに、図５は、発明の第三の実施形態によるインサート３１の（ａ）平面図、（ｂ）長辺側側面図である。
【００３３】
図１において、第一の実施形態によるインサート１は、本体部下面に着座面２を、上面にすくい面３を、側面に逃げ面４を具備している。そして、すくい面３と逃げ面４との交差部であり且つ略多角形の辺の少なくとも一部に切れ刃５が形成されている。本実施形態において、本体部は、多角形板状、より具体的には、平行四辺形板状をなす。
【００３４】
ここで、逃げ面４には、すくい面３上に達してなる溝部６が複数並設されている。該溝部６は、図１（ａ）および（ｂ）に図示するように、切れ刃５が形成される略多角形の一つの辺の一端に最も近接して形成される第一溝部６Ａと、該第一溝部６Ａに隣接して形成される第二溝部６ａを有して構成される。図１（ａ）に示すように、これら溝部６によって、切れ刃５は複数の分割切れ刃５Ａに分断される。
【００３５】
図３は、本発明の第一の実施形態によるインサート１を装着してなる転削工具１１の全体斜視図である。ここで、転削工具１１は、インサートを装着した状態で、正のアキシャルレーキをもつように、ホルダ１２にインサート１が装着される。このように、一般に転削工具、特に重切削加工に用いられる転削工具においては、加工時の切削抵抗を低減させるために、切削時に複数の切れ刃が同時に被削材に接触して切り込んでいかないよう、構成される。すなわち、切れ刃が、ホルダ先端側部分から順次、被削材に接触し切り込んでいくように、転削工具１１の軸線方向に沿って、複数の切れ刃が螺旋状に配置された構成をなす。このような構成を有した転削工具では、同時に切削に関与する切れ刃を多くすることで、切削加工時の切削力の変動を抑えて、切削加工時の切削力の変動による衝撃によって、被削材が動かされたり、切削インサートが損傷し、仕上げ面精度が低下するのを防ぐことができる。
【００３６】
しかし、前述のように、切削開始段階においては、被削材に一番最初に接触し切り込んでいく切れ刃部分、すなわち、ホルダ先端側切れ刃部分のみが切削に関与する。そのため、ホルダ先端側切れ刃部分には、切削力の変動による衝撃および負荷が大きくかかる。それに対して、その後に被削材に切り込んでいく他の切れ刃部分には、ホルダ先端側切れ刃部分による切削力がすでに生じているため、切削力の変動がより小さなものとなる。したがって、順次、被削材に切り込んでいく他の切れ刃部分にかかる切削力の変動は徐々に小さくなり、それに対応してかかる衝撃および負荷も小さくなる。そのため、重切削加工のような厳しい切削条件下では、いずれの切れ刃部分にも被削材へ切り込む時に大きな負荷がかかるが、相対的に、インサートの各切れ刃部分にかかる負荷は、被削材へ切り込むことが早い切れ刃部分ほどより大きなものとなる。
【００３７】
そこで、本発明にかかるインサート１は、図１（ａ）および（ｂ）に図示するように、本体部の上面視において、逃げ面４上に並設される溝部６のうち、第一溝部６Ａの幅Ｗ６Ａが第二溝部６ａの幅Ｗ６ａよりも小さくなるよう形成される。これにより、切削時に最初に被削材に接触し切り込んでいく、最も大きな負荷がかかるホルダ先端側切れ刃部分に形成される第一溝部６Ａの幅Ｗ６Ａが、隣設される第二溝部６ａの幅Ｗ６ａよりも小さくなるよう形成されることになる。したがって、被削材に接触する時に最も大きな負荷がかかるホルダ先端側切れ刃部分の長さを確保し、該切れ刃部分の切れ刃強度を向上させることができる。
【００３８】
そのため、従来、切れ刃の中央部分の強度が大きくても、切削開始段階に最も大きな負荷がかかる、ホルダ先端側切れ刃部分の強度が小さいと、ホルダ先端側切れ刃部分において切れ刃の欠損が生じやすい傾向にあったより厳しい切削条件下における重切削加工などにおいても、切れ刃部分全体の強度、すなわち切削インサートそのものの強度が大きいとともに、特にホルダ先端側切れ刃部分の強度を向上させることができ、切れ刃の欠損を低減することができる。
【００３９】
また、切れ刃５は、逃げ面４に並設された複数の溝部６により分断されてなる分割切れ刃５Ａにより構成される。これにより、排出される切り屑を幅方向に細分化して、切削抵抗を低減させることができる。その結果、加工中におけるびびり振動および切れ刃の欠損を低減し、優れた仕上げ面精度を得ることができるとともに、工具寿命を長くすることができる。
【００４０】
さらには、第一溝部６Ａの幅Ｗ６Ａが第二溝部の幅Ｗ６ａよりも小さく形成されるため、切れ刃５の一端側部分の、従来、溝部を形成することができなかった領域にも、第一溝部６Ａを形成することができる。これにより、被削材への切り込み時に最も大きな負荷がかかるホルダ先端側切れ刃部分の強度を確保して、更なる切削抵抗の低減が図れるため、より厳しい切削条件下においても、優れた切削性能を発揮することができる。
【００４１】
ここで、第一溝部６Ａおよび第二溝部６ａの幅としては、いずれも、インサート１の前記幅Ｗの方向に略平行な方向における最大の寸法（インサートの長手方向の寸法）をｗとした場合、０．０１ｗ〜０．１０ｗ、より好ましくは、０．０４ｗ〜０．０８ｗとすることが良い。そして、第一溝部６Ａと第二溝部６ａの幅の差は、０．０１ｗ以上であることが望ましい。例えば、インサートの長手方向の寸法ｗが２５ｍｍのインサートの場合、第一溝部６Ａの幅Ｗ６Ａとしては１．２ｍｍ、第二溝部６ａの幅Ｗ６ａとしては１．６ｍｍとすることが良い。これにより、上記した効果を向上させることができる。
【００４２】
またさらに、図１（ａ）および（ｂ）に図示するように、インサート１は、本体部の上面視において、第一溝部６Ａの深さＤ６Ａが、第二溝部６ａの深さＤ６ａよりも小さく形成される。これにより、溝部の壁面７からインサート外方へ突出する切れ刃部分の突出量が大きくなることを抑制し、より一層、ホルダ先端側切れ刃部分の強度を向上させて、チッピングを効果的に低減することができる。
【００４３】
ここで、第一溝部６Ａおよび第二溝部６ａの深さとしては、いずれも、インサート１の前記深さＤの方向に略平行な方向における最大の寸法（インサートの幅方向の寸法）をｄとした場合、０．０１ｄ〜０．１０ｄ、より好ましくは、０．０４ｄ〜０．０８ｄとすることが良い。そして、第一溝部６Ａと第二溝部６ａの幅の差は、０．０２ｄ以上であることが望ましい。例えば、インサートの幅方向の寸法ｄが１５．８８ｍｍのインサートの場合、第一溝部６Ａの深さＤ６Ａとしては０．８ｍｍ、第二溝部６ａの深さＤ６ａとしては１．２ｍｍとすることが良い。これにより、上記した効果を向上させることができる。
【００４４】
なお、第一溝部と第二溝部の幅および深さのいずれもが、上述のような関係をなすよう第一溝部および第二溝部を形成することで、ホルダ先端側切れ刃部分の突出量を小さくするとともに、切れ刃長さを確保することができる。そのため、切れ刃強度が大きく、かつ、インサート全体のすくい面３の面積が広くなり、切れ刃の欠損を低減する効果がより一層高まる。
【００４５】
さらに、図１（ａ）および（ｂ）に図示するように、インサート１は、本体部の側面視において、第一溝部６Ａの長さＬ６Ａが、第二溝部６ａの長さＬ６ａよりも小さく形成される。これにより、ホルダ先端側切れ刃部分の強度を大きくすることができる。特に、第一溝部６Ａは、着座面２に達しないよう逃げ面４上に形成される。すなわち、第一溝部６Ａの端部は着座面２に達しないため、逃げ面４が第一溝部６Ａによって分断されない。したがって、ホルダ先端側切れ刃部分近傍においては、逃げ面４の強度も大きくすることができる。その結果、切れ刃強度およびインサート全体の靭性を大きくすることができるため、インサートの損傷を低減することができる。また、ホルダ先端側切れ刃近傍の逃げ面４の強度の向上に伴い、逃げ面摩耗の低減も図ることができる。さらには、逃げ面４が広くなるため、インサートを拘束する拘束面が増え、より安定してインサートをホルダに装着することができる。
【００４６】
ここで、第一溝部６Ａおよび第二溝部６ａの長さとしては、いずれも、インサート１の前記長さＬの方向に略平行な方向における最大の寸法（インサートの厚み方向の寸法）をｌとした場合、０．０１ｌ〜０．１０ｌ、より好ましくは、０．０４ｌ〜０．０８ｌとすることが良い。そして、第一溝部６Ａと第二溝部６ａの幅の差は、０．０２ｌ以上であることが望ましい。例えば、インサートの厚み方向の寸法ｌが６．３５ｍｍのインサートの場合、第一溝部６Ａの長さＬ６Ａとしては３．０ｍｍ、第二溝部６ａの長さＬ６ａとしては４．５ｍｍとすることが良い。これにより、上記した効果を向上させることができる。
【００４７】
なお、溝部の幅および深さについて上述のような関係を有した第一溝部と第二溝部おいて、さらに、上述した溝部の長さについての関係を有した構成とすることで、切れ刃強度の向上およびインサート全体の強度の向上、さらには逃げ面強度の向上が図れるため、小さなチッピングが切れ刃の欠損へと進行することを低減することができる。その結果、更なる切削性能の向上が図れ、より厳しい切削条件下においても、仕上げ面精度を向上させることができる。
【００４８】
また、第一溝部と第二溝部の深さおよび長さが、上述のような関係をなすよう第一溝部および第二溝部を形成することで、切り屑の分断機能を有するとともに、被削材との干渉を低減することができる。その結果、切削抵抗の低減が図れ、優れた切屑排出性を発揮することができる。
【００４９】
なお、本体部の上面視における各溝部の幅Ｗは、図１（ａ）に図示するように、インサート１の長手方向における溝部の寸法のことである。すなわち、本体部の上面視において（インサート上面を着座面２に平行な面に投影した場合に）、溝部の壁面７とすくい面３との交差部と、切れ刃５の仮想直線との２つの交点間の距離のことである。
【００５０】
また、本体部の上面視において、各溝部の深さＤは、図１（ａ）に図示するように、インサート１の幅方向における溝部の寸法のことである。すなわち、本体部の上面視において（インサート上面を着座面２に平行な面に投影した場合に）、溝部の壁面７とすくい面３との交差部から、切れ刃５の仮想直線までの、幅方向（切れ刃５に対して垂直な方向）の距離のことである。ここで、溝部の壁面７とは、すくい面３および逃げ面４に連接する一連の面をいう。
【００５１】
さらには、本体部の側面視において、各溝部の長さＬは、図１（ｂ）に図示するように、インサート１の厚み方向における溝部の寸法のことである。すなわち、本体部の側面視において（インサート側面を着座面２に垂直な面に投影した場合に）、溝部の一端、すなわち、すくい面３から、各溝部の他端までの最短の距離のことである。
【００５２】
また、インサート１は、第一溝部６Ａから、略多角形の一つの辺の中央領域に達して形成される中央溝部６Ｂに向かうにつれて、幅Ｗが大きくなるよう複数の溝部６がそれぞれ形成される。すなわち、被削材に切り込む時に各分割切れ刃５Ａにかかる負荷は、被削材に接触する順に応じて徐々に小さくなるが、それに対応して、溝部６の幅Ｗがホルダ先端側に位置する第一溝部６Ａから中央溝部６Ｂへと漸次大きくなるよう形成される。すなわち、中央溝部６Ｂの幅Ｗ６Ｂが大きく、第一溝部６Ａが幅Ｗ６Ａが小さくなるよう形成される。これにより、各切れ刃部分に応じた切れ刃長さを確保して、各切れ刃強度を確保することができるとともに、排出される切り屑を細分化して切削抵抗を低減させることができる。
【００５３】
また、本体部の上面視において、各溝部６の深さＤが、第一溝部６Ａから中央溝部６Ｂに向かうにつれて漸次大きくなるように形成される。これにより、各分割切れ刃５Ａにかかる負荷に対応して、溝部の壁面７からインサート外方へ切れ刃部分が突出する量を抑えて、切れ刃強度を確保するとともに、切屑の細分化による切削抵抗の低減を図ることができる。そのため、切れ刃の欠損の低減と切屑排出性の向上を両立させることができる。
【００５４】
またさらに、本体部の側面視において、各溝部６の長さＬが、第一溝部６Ａから中央溝部６Ｂに向かうにつれて漸次大きくなるように形成される。これにより、各切れ刃部分にかかる負荷の大きさに応じて各切れ刃部分の強度を制御することができるとともに、逃げ面強度を向上させることができる。その結果、より一層の切れ刃の欠損の低減および切屑排出性の向上を図ることができる。
【００５５】
また、略多角形の一つの辺の他端に最も近接して形成される第三溝部６Ｃの幅Ｗ６Ｃが、中央溝部６Ｂの幅Ｗ６Ｂよりも小さくなるよう形成される。これにより、幅Ｗの大きい溝部を形成すると、切れ刃長さが小さなものとなり、切れ刃の強度が不足して欠損しやすい切れ刃部分にも、第三溝部６Ｃを形成することができる。特に、ハイレーキを有したインサートの、ホルダ基端側に位置する切れ刃部分のように、インサート厚みが小さな部分に形成される切れ刃部分にも第三溝部６Ｃを形成することができる。すなわち、より切れ刃の他端側に溝部を形成することができる。したがって、インサートの切れ刃強度を確保するとともに、更なる切削抵抗の低減を図ることができるため、より大きな切削抵抗がかかるような重切削加工においても、加工中のびびり振動および切れ刃の欠損を低減することができる。
【００５６】
さらに、本体部の上面視において、第三溝部６Ｃの深さＤ６Ｃが、中央溝部６Ｂの深さＤ６Ｂよりも小さくなるよう形成される。また、本体部の上面視において、第三溝部６Ｃの長さＬ６Ｃが、中央溝部６Ｂの長さＬ６Ｂよりも小さくなるよう形成される。
【００５７】
これにより、第三溝部６Ｃが、中央溝部６Ｂよりも小さく形成されるため、従来は、切れ刃の強度が不足してしまい溝部を形成することが困難であった切れ刃部分に、第三溝部６Ｃを設けることができる。したがって、ハイレーキを有したインサートであっても、切れ刃強度を低下させることなく、更なる切削抵抗の低減が図れるため、より厳しい切削条件下でもびびり振動および切れ刃の欠損を低減することができる。
【００５８】
特に、第三溝部６Ｃの長さＬ６Ｃが中央溝部６Ｂの長さＬ６Ｂよりも小さくなるよう形成されることで、逃げ面４上に第三溝部６Ｃの他端が位置するため、インサート全体の強度および靭性が高まる。そのため、逃げ面摩耗の低減も図ることができる。
【００５９】
一方、第三溝部６Ｃの深さＤ６Ｃが、中央溝部６Ｂの深さＬ６Ｂよりも小さくなるよう形成されることで、第三溝部６Ｃ部分の切れ刃の突出量を小さく抑えることができ、当該部分の切れ刃強度を向上させることができる。
【００６０】
さらに、本実施形態に係るインサート１は、第一溝部６Ａの壁面７Ａとすくい面３との交差稜線は、両端に切れ刃５に接続して形成される曲線状の接続部８Ａを有してなる。そして、第二溝部６ａの壁面７ａとすくい面３ａとの交差稜線は、両端に切れ刃５に接続して形成される曲線状の接続部８ａを有してなる。このような構成とすることで、本体部の外周において角部に相当する接続部の強度が高まるため、接続部に連なる切れ刃強度の向上が図れる。
【００６１】
またさらに、第一溝部６Ａの接続部８Ａおよび第二溝部６ａの接続部８ａは、略円弧状をなすよう形成される。接続部８を略円弧状となるよう形成することで、応力集中の緩和を図る点で効果的である。そして、このように第一溝部６Ａおよび６ａの接続部８Ａ、8ａが略円弧状で形成される場合、第一溝部６Ａの２つの接続部のうち切れ刃５の他端に近接する接続部８Ａ２が、第二溝部６ａの２つの接続部のうち切れ刃５の一端に近接する接続部８ａ１よりも大きな半径を有してなることが望ましい。すなわち、図４に示すように、第一溝部６Ａの接続部８Ａ２の半径ＲＡ２は、第二溝部６ａの接続部８ａ１の半径Ｒａ１よりも大きなくなるよう形成される（；ＲＡ２＞Ｒａ１）ことが望ましい。これにより、第一溝部６Ａと第二溝部６ａとの間に位置する切れ刃部分５Ａ’のうち、より大きな負荷がかかる一端側の切れ刃強度を向上させることができる。
【００６２】
ここで、第一溝部６Ａの接続部８Ａ２および第二溝部６ａの接続部８ａ２の半径としては、いずれも０．０１ｄ〜０．０５ｄ、より好ましくは、０．０２ｗ〜０．０４ｗとすることが好ましい。該範囲で、ＲＡ２およびＲａ１を上記大小関係とするよう構成すればよい。例えば、上述同様、ｄが１５．８８ｍｍのインサートの場合、ＲＡ２としては０．４ｍｍ、Ｒａ１としては０．３５ｍｍとすることが好ましい。
【００６３】
さらに、第一溝部６Ａの２つの接続部８Ａ１、８Ａ２は、切れ刃５の一端に近接する接続部８Ａ１の半径ＲＡ１が、切れ刃５の他端に近接する接続部８Ａ２の半径ＲＡ２よりも大きくなるよう構成されてなることが良い。すなわち、図４に示すように、第一溝部６Ａの接続部８Ａ１の半径ＲＡ１は、第一溝部６Ａの接続部８Ａ２の半径ＲＡ２よりも大きくなるよう形成される（；ＲＡ１＞ＲＡ２）ことが望ましい。これにより、被削材との接触時に、大きな負荷がかかるホルダ先端側に位置する切れ刃部分５Ａ”の切れ刃強度を向上させることができる。そのため、切れ刃の欠損を低減することができる。
【００６４】
ここで、第一溝部６Ａの接続部８Ａ１および第一溝部８Ａの接続部８Ａ２の半径としては、上述の接続部と同様、いずれも０．０１ｄ〜０．０１５ｄ、より好ましくは、０．０２ｄ〜０．０４ｄとすることが好ましい。該範囲で、ＲＡ１およびＲＡ２を上記大小関係とするよう構成すればよい。例えば、上述同様、ｗが２５ｍｍのインサートでＲＡ２が０．４ｍｍの場合、ＲＡ１としては０．４５ｍｍとすることが好ましい。
【００６５】
なお、ここでいう接続部８の半径Ｒとは、図４に示すように、上面視における略円弧状をなす曲線の半径をいう。また、本実施形態においては、接続部６が１つの円弧で形成されたものを例示したが、これに限らず、接続部８は、複数の円弧を有してなるものであっても良い。このように複数の円弧を有してなる接続部８の場合、上記接続部８の半径Ｒは、複数の円弧の半径のうち最大の半径のこととする。
【００６６】
次に、図２を用いて、本発明の第二の実施形態によるインサート２１について説明する。なお、ここで第一の実施形態によるインサート１と同一の構成については、同様の符号を付し、説明を省略する。
【００６７】
図２（ａ）および（ｂ）に図示するように、インサート２１には、第三溝部６Ｃが、中央溝部６Ｂと同様の構成を有して形成される。すなわち、第三溝部６Ｃが、すくい面３上に達し、かつ、着座面２に達するよう形成される。このような構成であっても、切れ刃５のうち、被削材に切り込む時に最も大きな負荷がかかるホルダ先端側切れ刃部分の強度を向上させるとともに、切削抵抗を低減させることができる。そのため、切削開始段階のびびり振動および切れ刃の欠損を低減することができる。
【００６８】
なお、切り込み量が特に大きい重切削加工のように、より厳しい切削条件下においては、第一の実施形態によるインサート１のように、切れ刃の他端側、すなわちホルダ基端側切れ刃部位分に第三溝部６Ｃが形成されたインサートを用いることが望ましい。これによって、より厳しい切削条件下でも効果的に切削抵抗を低減させることができ、切削開始段階、切削途中段階でのびびり振動および切れ刃の欠損を低減することができる。
【００６９】
また、第二の実施形態によるインサート２１に形成される溝部６は、第一溝部６Ａから中央溝部６Ｂに向かうにつれて本体部の上面視において、溝部の長さＬが漸次大きくなるよう形成される。第一の実施形態によるインサート１では、第二溝部６ａに隣接して形成される溝部６は、中央溝部６Ｂと同様の構成としたが、本実施形態のように、本体部の上面視において、溝部の長さＬが第二溝部６ａの長さより大きくなるよう、第二溝部６ａに隣接する溝部（６’）を形成してもよい。このような構成により、切れ刃の中央領域から徐々に切削開始段階にかかる負荷が大きくなるホルダ先端側切れ刃部分に向かって、それぞれの切れ刃強度を向上させることができるため、チッピングを低減することができる。
【００７０】
またさらに、第二溝部６ａから中央溝部６Ｂの間に形成される溝部の長さＬが漸次大きくなるようすべて異なる長さＬで形成されてもよい（不図示）。なお、本実施形態では、長さＬの異なる溝部について説明したが、同様に溝部の幅Ｗおよび深さＤが漸次大きくなるよう形成されてもよい。
【００７１】
次に、図５を用いて、本発明の第三の実施形態によるインサート３１について説明する。なお、ここで第一の実施形態によるインサート１と同一の構成については、同様の符号を付し、説明を省略する。
【００７２】
図５（ａ）および（ｂ）に示すように、インサート３１は、溝部６によって分断されてなる複数の分割切れ刃５Ａのうち切れ刃５の一端側に位置する分割切れ刃５Ａ”が最も長くなるよう形成される。このような構成とすることで、第一溝部６Ａの形成による切れ刃強度の低下を低減した上で、ホルダ先端側切れ刃部分の切れ刃強度の向上を図ることができる。そのため、より一層厳しい切削条件下においても、切れ刃の欠損を低減することができる。その結果、より厳しい切削条件下における切削加工が可能となり、切削効率が高まる。また、従来の切削条件下においては、加工精度の向上が図れ、長時間に渡る安定した切削加工が可能となる。
【００７３】
ここで、図１および図２および図５では、本体部が平行四辺形板状からなるインサート１およびインサート２１を例示したが、本発明の他の実施形態として、ホルダ形状に対応して本体部が正方形板状および菱形板状などで形成されても、同様の効果が得られることはいうまでもない。さらに、多角形板状に限定されず、円形その他の特殊形状のものを用いることもできる。
【００７４】
またさらに、各溝部の形状は、第一溝部６Ａから中央溝部６Ｂへ向かって、幅Ｗ、深さＤ、長さＬのいずれもが漸次大きくなるよう形成された実施形態を例示したが、これに限らず、各溝部６の幅Ｗ、深さＤ、長さＬのいずれかが同一であってもよい。中央溝部６Ｂと第三溝部６Ｃとの関係も同様である。各要素全ての大小関係が上述の関係を有していなくともよい。
【００７５】
さらに、第一溝部６Ａおよび第二溝部６ａの接続部の大小関係についても、ＲＡ２＞Ｒａ１およびＲＡ１＞ＲＡ２のいずれの関係をも満たす実施形態を例示したが、これに限らず、前記大小関係のどちらか一方のみを満たすのであってもよい。例えば、第一溝部６ＡのＲＡ１＞ＲＡ２の関係を有し、第二溝部６ａを含む他の溝部の接続部は、ＲＡ２と同一の半径を有した円弧状をなすよう構成されていてもよい。このような構成においても、ホルダ先端側に位置する切刃強度の向上が図れる。
【００７６】
また、溝部６の形成位置は、切れ刃全域に渡って形成されていなくとも本発明の効果は得られるが、より効果的に切削抵抗の低減を図るためには、本実施形態のように切れ刃全域に渡って形成することが望ましい。
【００７７】
さらに、切り屑の排出性向上のため、分割切れ刃５Ａに対応して、少なくとも一つの突起が形成されていてもよい。
【００７８】
最後に、本発明に係る被削材の切削方法について説明する。まず、ホルダ１２に本発明に係るインサート１を取り付けて転削工具１１とする。そして、前記転削工具１１を回転させ、前記転削工具１１を被削材に近づける。なお、転削工具１１と被削材は、相対的に近づければ良く、例えば、被削材を転削工具１１に近づけても良い。
【００７９】
その後、転削工具１１に装着されたインサート１の切れ刃５を被削材の表面に接触させて被削材を切削する。必要量の切削加工を終えた後、被削材から転削工具１１を離間させる。
【００８０】
このように本発明に係る被削材の切削方法は、本発明に係るインサート１を有してなるため、より厳しい切削条件下における切削加工でも、優れた仕上げ面精度を発揮させることができる。そのため、切削効率の向上が図れる。特に、上述したように、本発明におけるインサートをホルダに複数装着してなる転削工具を用いて被削材を切削することで、高い切れ刃強度を示す転削工具によって、より厳しい切削条件下における切削加工が可能となる。そして、より厳しい切削条件下、例えば、高送り加工などの重切削加工において、切屑処理が切削効率の向上を図る上で重要な課題となるが、本発明に係る転削工具は、切屑を幅方向に細分化することができるため、厚みが大きな切屑の排出性を向上させることができる。その結果、生成される切り屑の体積を減少させることができ、作業効率の向上図れる。
【００８１】
以上、本発明の実施形態を例示したが、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、発明の目的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いうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第一の実施形態による切削インサートの（ａ）平面図、（ｂ）長辺側側面図である。
【図２】本発明の第二の実施形態による切削インサートの（ａ）平面図、（ｂ）長辺側側面図である。
【図３】本発明のスローアウェイインサートを用いた転削工具の全体斜視図である。
【図４】図１に示す第一の実施形態によるインサート１の溝部形状を説明するための図１（ａ）の要部拡大図である。
【図５】本発明の第三の実施形態による切削インサートの（ａ）平面図、（ｂ）長辺側側面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１  切削インサート（インサート）
２  着座面
３  すくい面
４  逃げ面
５  切れ刃
５Ａ  分割切れ刃
６  溝部
６Ａ  第一溝部
６ａ  第二溝部
６Ｂ  中央溝部
６Ｃ  第三溝部
７  溝部の壁面
８  溝部の接続部
１１  転削工具
１２  ホルダ
２１  切削インサート
Ｗ：溝部の幅
Ｄ：溝部の深さ
Ｌ：溝部の長さ
ｗ：インサートの幅
ｄ：インサートの深さ
ｌ：インサートの長さ
【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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