(57)【要約】【課題】切込みや送り条件に係わらず、切屑処理性を十分に確保することができ、加工精度及び生産性を向上できる切削インサートを提供する。【解決手段】すくい面５と、前記すくい面５に交差して連なる逃げ面と、これらすくい面５及び逃げ面の交差稜線に形成された切れ刃７と、を備えた切削インサート１であって、前記すくい面５には、前記切れ刃７から該すくい面５の内側に離間して突起部１０が形成されており、前記突起部１０の外面には、溝１１が形成されていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
すくい面と、前記すくい面に交差して連なる逃げ面と、これらすくい面及び逃げ面の交差稜線に形成された切れ刃と、を備えた切削インサートであって、
前記すくい面には、前記切れ刃から該すくい面の内側に離間して突起部が形成されており、
前記突起部の外面には、溝が形成され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、
前記突起部は、前記すくい面のブレーカに形成され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２に記載の切削インサートであって、
前記突起部が、前記ブレーカにおける切れ刃側に配置されたことを特徴とする切削インサート。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の切削インサートであって、
前記突起部は、その底部から頂部へ向かうに従い漸次縮径されるように形成されているとともに、該突起部の外面は凸曲面状とされ、
前記突起部の底部から頂部までの高さは、該突起部の外径に対して１／２以下に設定されることを特徴とする切削インサート。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の切削インサートであって、
少なくとも前記突起部には、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ａｌのうち１種以上を含む窒化物からなるコーティング層が、１層以上形成されていることを特徴とする切削インサート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、立方晶窒化硼素（ｃＢＮ）焼結体や多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）焼結体を切れ刃に備えた切削インサートに係るものであり、特に、優れた切屑処理性を発揮できる切削インサートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属材料（被削材）に旋削加工や転削加工等を施す刃先交換式切削工具が知られている。刃先交換式切削工具は、軸状や柱状をなす工具本体と、板状や棒状をなし該工具本体の先端部に着脱可能に装着される切削インサートと、を備えている。切削インサートは、多角形面や円形面などからなるすくい面と、このすくい面に交差して連なる逃げ面と、これらすくい面及び逃げ面の交差稜線に形成された切れ刃と、を備えている。
【０００３】
この種の切削インサートとして、超硬合金や鋼等からなる台金の角部にｃＢＮ焼結体又はＰＣＤ焼結体を含む切れ刃部材が配設されたものが知られている（例えば、下記特許文献１、２参照）。一般に、切れ刃がｃＢＮからなる切削インサートは、例えば焼結合金等の高硬度鋼の仕上げ切削に用いられるが、このような切削で生じる被削材の切屑はカールしにくく分断されにくいため、切屑処理性が悪い。また、切れ刃がＰＣＤからなる切削インサートは、例えばアルミニウム等の非鉄金属の切削加工に用いられるが、やはり切屑が延びやすく、切屑処理性が課題である。そこで、特許文献１、２の切削インサートでは、すくい面にブレーカ（チップブレーカ）を設けることにより、切屑処理性を高めるようにしている。
【０００４】
詳しくは、特許文献１、２の切削インサートにおいては、多角形面からなるすくい面の周縁全体に面取り部が形成されているとともに、この面取り部のうち切れ刃に臨むすくい面のコーナ部に、該面取り部から凹むブレーカが形成されている。前記ブレーカは、切削インサートの厚さ方向を向くブレーカ底面（平坦部）と、このブレーカ底面から立ち上げられて切れ刃側を向くブレーカ壁面（傾斜面）とを備えている。そして、切れ刃で切削された切屑は、ブレーカ底面上をすくい面の内側に向けて流れるとともにブレーカ壁面に当てられることにより、カール・分断されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００５／０６８１１７号パンフレット
【特許文献２】特開２００８−２０７３１２号公報
【特許文献３】特開２００８−２２９８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の切削インサートにおいては、下記の課題があった。
すなわち、例えば切込みや送りが小さく切屑の厚さが薄くなるような切削においては、伸び気味となった切屑がブレーカ（ブレーカ壁面）に当たることなくこれを乗り越えてしまい、切屑処理性を十分に確保することができなかった。
一方、これを防止するため、ブレーカ壁面を切れ刃に近づけることが考えられるが、この場合、切屑詰まりが生じてブレーカが破損する虞があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、切込みや送り条件に係わらず、切屑処理性を十分に確保することができ、加工精度及び生産性を向上できる切削インサートを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
すなわち本発明は、すくい面と、前記すくい面に交差して連なる逃げ面と、これらすくい面及び逃げ面の交差稜線に形成された切れ刃と、を備えた切削インサートであって、前記すくい面には、前記切れ刃から該すくい面の内側に離間して突起部が形成されており、前記突起部の外面には、溝が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る切削インサートによれば、すくい面には、切れ刃から該すくい面の内側に離間して突起部が形成されているので、切れ刃の切れ味が確保されつつ、該切れ刃に切削された被削材の切屑が、すくい面上を該すくい面の内側へ向けて流れるとともに突起部に当たってカール・分断させられる。そして、このような突起部は、従来の凹状のブレーカ等に比べて切屑詰まりが生じにくいことから、切れ刃に近づけて配置できる。これにより、切込みや送り条件に係わらず、切屑は確実に突起部に当てられることになって、切屑処理性が十分に確保される。
【００１０】
また、突起部の外面には溝が形成されており、切削加工時に供給される切削液（クーラント）が、該溝に保持されるようになっている。これにより、突起部の潤滑性が確保され、温度上昇が抑制されて、切屑の溶着が防止される。このように溶着が防止されることにより、突起部の破損が防止されるとともに、前述の切屑処理性が長期に亘り安定して確保され、加工精度及び生産性が高められる。
【００１１】
また、本発明に係る切削インサートにおいて、前記突起部は、前記すくい面のブレーカに形成されていることとしてもよい。
【００１２】
本発明に係る切削インサートによれば、すくい面にブレーカが形成されており、このブレーカ内に突起部が設けられているので、切屑はブレーカ上を流れて突起部に当てられることになる。そして、例えば切込みが大きく設定されたときなどに、切屑が突起部を乗り越えた場合であっても、該切屑はブレーカ壁面（ブレーカにおいて切れ刃側を向く面）に当てられて、確実にカール・分断させられる。すなわち、突起部がブレーカ内に設けられることによって、切削インサートの切削条件（切込みや送りの範囲）がより広げられて、種々様々な加工に対応可能である。
また、突起部に形成された溝によって、ブレーカ内に切削液が保持されることから、潤滑性が確保されて、ブレーカの溶着、破損が防止される。
【００１３】
また、本発明に係る切削インサートにおいて、前記突起部が、前記ブレーカにおける切れ刃側に配置されたこととしてもよい。
【００１４】
本発明に係る切削インサートによれば、突起部がブレーカにおける切れ刃側に配置されているので、例えば切込みが非常に小さく設定された場合であっても、切屑は確実に突起部に当てられることになり、切屑処理性が十分に確保される。
【００１５】
また、本発明に係る切削インサートにおいて、前記突起部は、その底部から頂部へ向かうに従い漸次縮径されるように形成されているとともに、該突起部の外面は凸曲面状とされ、前記突起部の底部から頂部までの高さは、該突起部の外径に対して１／２以下に設定されることとしてもよい。
【００１６】
本発明に係る切削インサートによれば、突起部は、その底部から頂部に向かうに従い漸次縮径されるように形成されている。この場合、切れ刃からすくい面の内側へ向けて流れる切屑は、この突起部に当たって、すくい面から離間させられるようにその流出方向を変えて排出されることになるので、切屑処理性が確実に高められる。
また、突起部の外面が凸曲面状とされているので、切屑はこの突起部に対して点接触又は線接触するように当たることから、摩擦抵抗が低減されるとともに温度上昇が抑制され、切屑の溶着が防止される。また、このような形状によって、外力（切屑）に対する突起部の機械的強度が高められている。
【００１７】
また、突起部の底部から頂部までの高さが、該突起部の外径に対して１／２以下に設定されていることにより、該突起部の機械的強度が十分に高められている。すなわち、突起部の高さがその外径に対して１／２よりも大きく設定された場合には、該突起部の側方（高さ方向に略垂直な方向）からの外力（切屑の衝突）によって、この突起部が破損する虞がある。
【００１８】
また、本発明に係る切削インサートにおいて、少なくとも前記突起部には、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ａｌのうち１種以上を含む窒化物からなるコーティング層が、１層以上形成されていることとしてもよい。
【００１９】
本発明に係る切削インサートによれば、少なくとも突起部には、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ａｌのうち１種以上を含む窒化物からなるコーティング層が、１層以上形成されているので、突起部の耐溶着性、耐摩耗性、皮膜硬さ、耐熱性等が高められて、前述の効果が安定して得られることになる。具体的に、例えば最外層にＴｉＮからなるコーティング層を用いた場合には耐溶着性等が向上する。また、ＴｉＣＮからなるコーティング層を用いた場合には耐摩耗性等が向上する。また、（Ａｌ，Ｔｉ）Ｎからなるコーティング層を用いた場合には皮膜硬さや耐熱性等が高められるとともに付着強度が向上して、工具寿命の延長が期待できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る切削インサートによれば、切込みや送り条件に係わらず、切屑処理性を十分に確保することができ、加工精度及び生産性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る切削インサートの切れ刃部材近傍を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る切削インサートのすくい面のブレーカ近傍を示す上面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る切削インサートの切れ刃部材近傍を示す側面図である。
【図４】本発明の切削インサートの突起部及び溝の変形例を示す上面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面を示す図である。
【図６】本発明の切削インサートの突起部及び溝の変形例を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明に係る切削インサートの実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本発明の一実施形態に係る切削インサート１は、刃先交換式切削工具の軸状又は柱状をなす工具本体の先端部に着脱可能に装着されて、金属材料からなる被削材に対して、旋削加工や転削加工等の切削加工を施すものである。
【００２３】
切削インサート１は板状や棒状をなしており、本実施形態においては、図１に示すように、多角形板状をなしている。尚、切削インサート１の形状は切削加工の種類に応じて適宜設定されるものであり、前記多角形板状以外に、円形板状、棒状等の種々の形状に設定可能である。
【００２４】
切削インサート１は、超硬合金や鋼からなる三角形板状の台金３と、この台金３の角部に形成された凹状の接合部３ａに、ろう材（不図示）を介して接合された三角形板状の切れ刃部材２と、を備えている。ただし、これら台金３及び切れ刃部材２の形状においても、前述した切削インサート１の形状同様に種々に選択されるものであり、本実施形態に限定されない。本実施形態では、台金３としてＷＣ−Ｃｏ系超硬合金を用いている。
【００２５】
切れ刃部材２は、立方晶窒化硼素（ｃＢＮ）又は多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）を含有する硬質焼結体からなる刃先層２ａが、超硬合金又はサーメットからなる支持層２ｂ上に一体に形成された２層構造とされている。このような切れ刃部材２は、例えば、硬質材料（ｃＢＮ粉末又はＰＣＤ粉末）をバインダー（結合材）を用いて混練し、支持基板（支持層２ｂ）上に積層した状態で、超高圧高温下において焼結し得られる。
【００２６】
切れ刃部材２は、高硬度で耐摩耗性に優れ、ヤング率が高く、熱膨張係数が低く耐熱衝撃性に優れている。尚、切れ刃部材２に支持層２ｂを用いずに、該切れ刃部材２全体を硬質焼結体（刃先層２ａ）で形成することとしてもよい。
切れ刃部材２にｃＢＮ焼結体を用いた切削インサート１は、例えばＮｉ−Ｃｒ合金鋼、Ｃｒ−Ｍｏ合金鋼等の高硬度鋼の切削加工に供される。また、切れ刃部材２にＰＣＤ焼結体を用いた切削インサート１は、例えばアルミニウム等の非鉄金属の切削加工に供される。
【００２７】
前記ろう材は、切れ刃部材２を台金３にろう付け接合するために用いられるものであり、該台金３の接合部３ａ全体を覆うように設けられている。このろう材は、例えば、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔｉ及び不可避不純物により形成されている。
【００２８】
図１〜図３に示すように、切削インサート１は、多角形面又は円形面等からなり厚さ方向を向くすくい面５と、すくい面５に交差して連なる逃げ面６と、これらすくい面５及び逃げ面６の交差稜線に形成された切れ刃７と、を備えている。また、すくい面５には、この切削インサート１を厚さ方向（図１、図３における上下方向）に貫通する貫通孔５ａが開口しているとともに、この貫通孔５ａにクランプネジ（不図示）が挿通されることによって、該切削インサート１が工具本体に装着される。尚、クランプネジ以外のクランプ部材やくさび部材等を用いて切削インサート１を工具本体に着脱する構成の場合は、すくい面５に貫通孔５ａが形成されていなくてもよい。
【００２９】
また、切れ刃７は、少なくとも前述した切れ刃部材２の刃先層２ａに形成される。図２の上面視において、すくい面５のコーナ部Ｃの先端部分に対応する切れ刃７の中央部分は、凸曲線状をなしており、図示の例では凸円弧状を呈している。またこの上面視において、切れ刃７における前記中央部分の両側（両端部分）は、この中央部分の両端に滑らかに接して直線状に延びている。
また、図３に示すように、切削インサート１において、厚さ方向のすくい面５とは反対側を向く面は、工具本体のインサート取付座（不図示）に着座される着座面８とされている。
【００３０】
また、すくい面５における切れ刃７の内側には、該切れ刃７に沿うようにして、すくい面５の上面５ｂと逃げ面６とにそれぞれ鈍角に交差する面取り部５ｃが形成されている。図１に示すように、面取り部５ｃは、すくい面５の周縁全体に亘り略一定の幅で形成されている。また、図２及び図３において、この面取り部５ｃのうち切れ刃７に臨むコーナ部Ｃには、切削インサート１の厚さ方向を向くブレーカ底面９ａと、このブレーカ底面９ａに対して立ち上がるブレーカ壁面９ｂと、を備えて該面取り部５ｃから凹むブレーカ９が形成されている。
【００３１】
図２の上面視において、ブレーカ壁面９ｂは、コーナ部Ｃにおける切れ刃７の前記中央部分がなす凸曲線よりも大きな曲率半径を有して湾曲する凸曲面状とされている。ここで、本実施形態の切れ刃７及びブレーカ９は、すくい面５のコーナ部Ｃの２等分線を含むとともに切削インサート１の厚さ方向に延びる仮想平面ＶＳに関して、面対称に形成されている。詳しくは、この上面視において、切れ刃７の前記中央部分は仮想平面ＶＳ上に中心を有する円弧状をなしており、ブレーカ壁面９ｂも、そのコーナ部Ｃに臨む部分のブレーカ底面９ａとの交差稜線が同じく仮想平面ＶＳ上に中心を有する円弧状とされている。
【００３２】
また、ブレーカ底面９ａは、面取り部５ｃと逃げ面６との交差稜線（すなわち切れ刃７）よりもすくい面５の上面５ｂ側に一定の間隔をあけて、該上面５ｂおよび着座面８に平行な平面状に形成されている。図２において、ブレーカ底面９ａは、切れ刃７側に向かって凸とされた弓状又は三日月状をなす平面とされている。また、ブレーカ底面９ａの幅（切れ刃７からすくい面５の内側に向かう方向の長さ）は、その仮想平面ＶＳ上で最も大きくされて例えば３００μｍ〜４００μｍの範囲内に設定され、該仮想平面ＶＳ上から切れ刃７に沿って該切れ刃７の前記両端部分側に向かうに従い漸次小さくなり、刃先層２ａ部分において０となるように設定されている。また、ブレーカ底面９ａと面取り部５ｃとの交差稜線は、切れ刃７との間に一定の間隔を形成するように該切れ刃７に平行に延びている。
【００３３】
また、図３の側面視において、ブレーカ壁面９ｂは、その仮想平面ＶＳ上に位置する部分のブレーカ底面９ａからの高さ（切削インサート１の厚さ方向に沿う長さ）が最も大きくなるようにされ、ただしこの部分でも、上面５ｂと面取り部５ｃとの交差稜線には達しないように、該上面５ｂと間隔をあけて形成されている。また、ブレーカ壁面９ｂの前記高さは、その仮想平面ＶＳ上の位置から切れ刃７に沿って該切れ刃７の前記両端部分側に向かうに従い漸次小さくなり、刃先層２ａ部分において０となるように設定されている。
尚、本実施形態では、ブレーカ壁面９ｂは、ブレーカ底面９ａに対して垂直に立ち上げられているが、これに限定されるものではなく、ブレーカ壁面９ｂは、ブレーカ底面９ａから前記厚さ方向の上面５ｂ側に向かうに従い漸次すくい面５の内側（図３における右側）へ向かって傾斜して形成されていてもよい。
【００３４】
また、図２において、すくい面５のコーナ部Ｃには、切れ刃７からすくい面５の内側に離間して突起部１０が一対形成されている。突起部１０は、すくい面５のブレーカ９に形成されており、詳しくは、該ブレーカ９において切れ刃７側に位置するブレーカ底面９ａ上に配置されている。本実施形態では、これら突起部１０、１０同士は、仮想平面ＶＳに関して面対称に形成されている。
【００３５】
突起部１０は、中実のドーム状に形成されている。本実施形態の突起部１０は、半楕円体状又は半楕球状をなしており、詳しくは、楕円を長軸周りに回転させてなる回転楕円体（長楕円体若しくは長球）を、該長軸に沿って半割りした形状とされている。そして、突起部１０の横断面（前記厚さ方向に垂直な断面）は楕円形をなしており、前記楕円形の長軸は切れ刃７に沿うように延びて配置されている。突起部１０は、その底部（突起部１０のうち前記厚さ方向の着座面８側部分）から頂部（突起部１０のうち前記厚さ方向の上面５ｂ側部分）へ向かうに従い、漸次前記楕円形の長軸方向にも短軸方向にも縮径されるように形成されているとともに、該突起部１０の外面は凸曲面状とされている。
【００３６】
また、図２及び図３において、突起部１０の底部から頂部までの高さ（ブレーカ底面９ａから突起部１０の頂面までの高さ）Ｈは、該突起部１０の外径Ｄに対して１／２以下に設定されている。尚、本実施形態では、突起部の高さＨは、図２における突起部１０の短軸方向の外径Ｄに対して、１／２以下に設定されている。突起部１０の外径Ｄは、例えば１００μｍ〜２００μｍの範囲内に設定される。
【００３７】
また、突起部１０の外面には、溝１１が複数形成されている。図２の上面視において、これら溝１１は、切れ刃７に並行するように延びているとともに、該溝１１同士も互いに並行するように延びている。尚、前述の「並行するように」とは、互いに平行とされたもののみならず、互いに非平行ながらも並んで進む（並行する）ものを含む概念である。
【００３８】
また、特に図示しないが、溝１１の延在方向に垂直な断面（溝幅方向の断面）は、四角形状や三角形状等の多角形状又は半円形状とされている。尚、本実施形態では、溝幅方向に隣り合う溝１１同士が互いに間隔をあけて形成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、前記溝１１同士は、互いの内面同士が交差するように形成された凸状の稜部を介して連なっていてもよい。また、溝１１の溝幅は、例えば１μｍ〜２５μｍの範囲内に設定され、溝１１の溝深さは前記溝幅の１／２以下に設定される。
尚、前述したブレーカ９、突起部１０、及び、溝１１の成形（製造）においては、平滑な仕上げ面を得るため、波長が紫外域に設定されたレーザを用いて加工することが望ましい。
【００３９】
また、この切削インサート１における少なくとも突起部１０には、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ａｌのうち１種以上を含む窒化物からなるコーティング層が、１層以上形成されている。本実施形態では、前記コーティング層は切削インサート１全体に対して施されており、前述したブレーカ底面９ａの幅、突起部１０の外径Ｄ・高さＨ、及び、溝１１の溝幅・溝深さは、該コーティング層の被膜後の寸法をそれぞれ示している。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態に係る切削インサート１によれば、すくい面５には、切れ刃７から該すくい面５の内側に離間して突起部１０が形成されているので、切れ刃７の切れ味が確保されつつ、該切れ刃７に切削された被削材の切屑が、すくい面５上を該すくい面５の内側へ向けて流れるとともに突起部１０に当たってカール・分断させられる。突起部１０は凸状をなしており、従来の凹状のブレーカ等（すなわち、切屑処理性を確保するために単純にブレーカを切れ刃７側へ接近させて配置し、切屑をこのブレーカ内面に直接当てて排出するものなど）に比べて切屑詰まりが生じにくいことから、切れ刃７に近づけて配置できる。これにより、切込みや送り条件に係わらず、切屑は確実に突起部１０に当てられることになって、切屑処理性が十分に確保される。
【００４１】
また、突起部１０の外面には溝１１が形成されており、切削加工時に供給される切削液（クーラント）が、該溝１１に保持されるようになっている。これにより、突起部１０の潤滑性が確保され、温度上昇が抑制されて、切屑の溶着が防止される。このように溶着が防止されることにより、突起部１０の破損が防止されるとともに、前述の切屑処理性が長期に亘り安定して確保され、加工精度及び生産性が高められる。
【００４２】
また、すくい面５にブレーカ９が形成されており、このブレーカ９内に突起部１０が設けられているので、切屑はブレーカ９上を流れて突起部１０に当てられることになる。そして、例えば切込みが大きく設定されたときなどに、切屑が突起部１０を乗り越えた場合であっても、該切屑はブレーカ壁面９ｂ（ブレーカ９において切れ刃７側を向く面）に当てられて、確実にカール・分断させられる。すなわち、突起部１０がブレーカ９内に設けられることによって、切削インサート１の切削条件（切込みや送りの範囲）がより広げられて、種々様々な加工に対応可能である。
また、突起部１０に形成された溝１１によって、ブレーカ９内に切削液が保持されることから、潤滑性が確保されて、ブレーカ９の溶着、破損が防止される。
【００４３】
また、突起部１０は、ブレーカ９内において切れ刃７側に位置するブレーカ底面９ａ上に配置されているので、例えば切込みが非常に小さく設定された場合であっても、切屑は確実に突起部１０に当てられることになり、切屑処理性が十分に確保される。
【００４４】
また、突起部１０は、その底部から頂部に向かうに従い漸次縮径されるように形成されている。これにより、切れ刃７からすくい面５の内側へ向けて流れる切屑は、この突起部１０に当たって、すくい面５から離間させられるようにその流出方向を変えて排出されることになるので、切屑処理性が確実に高められる。
また、突起部１０の外面が凸曲面状とされているので、切屑はこの突起部１０に対して点接触又は線接触するように当たることから、摩擦抵抗が低減されるとともに温度上昇が抑制され、切屑の溶着が防止される。また、このような形状によって、外力（切屑）に対する突起部１０の機械的強度が高められている。
【００４５】
また、突起部１０の底部から頂部までの高さＨが、該突起部１０の外径Ｄに対して１／２以下に設定されていることにより、該突起部１０の機械的強度が十分に高められている。すなわち、突起部の高さＨがその外径Ｄに対して１／２よりも大きく設定された場合には、該突起部の側方（高さ方向に略垂直な方向）からの外力（切屑の衝突）によって、この突起部が破損する虞がある。
【００４６】
また、突起部１０の外径Ｄが、１００μｍ〜２００μｍの範囲内に設定されているので、この突起部１０は、小切込み時には切屑に確実に当てられ、かつ、大切込み時には前記外力を受け過ぎることなく、切屑処理性が安定して確保される。すなわち、突起部１０の外径Ｄが１００μｍ未満に設定された場合、この外径Ｄに伴い前述の高さＨも小さくなるので、特に小切込み時において、切屑が突起部１０を乗り越えやすくなり該突起部１０に当たらなくなる虞がある。また、突起部１０の外径Ｄが２００μｍを超えて設定された場合、この外径Ｄに伴い前述の高さＨも大きくなるので、特に大切込み時において、突起部１０が前記外力を受けやすくなるとともに破損する虞がある。
【００４７】
また、突起部１０が半楕円体状又は半楕球状をなしており、該突起部１０の横断面の楕円形の長軸が切れ刃７に沿うように延びていることにより、この突起部１０は切れ刃７に対向する側方の面積が大きく確保されて、切屑処理性がより高められる。
【００４８】
また、突起部１０の溝１１が、切れ刃７に並行するように延びているので、該切れ刃７からすくい面５の内側へ向けて流れる切屑の進行（流出）方向に対して、該溝１１の延在方向が交差（直交）するように配置される。これにより、切屑の溝１１内への入り込みが抑制されて、溶着防止効果を一層高めることができる。
【００４９】
また、溝１１の溝幅が１μｍ以上に設定されているので、溝１１内に切削液が十分に保持される。また、摩耗や溶着によって溝１１が容易に消失するようなことが抑制される。すなわち、前記溝幅が１μｍよりも小さく設定された場合には、切削液を十分に保持できなくなるとともに潤滑性が低下して、突起部１０及びブレーカ９に溶着が生じる虞がある。また、溝１１の形状を初期状態のまま維持することが困難となり、溝１１が消失（破損）するなどして、前述の効果が安定して得られなくなる虞がある。
【００５０】
また、溝１１の溝幅が２５μｍ以下に設定されているので、溝１１内に切屑が入り込むことが抑制され、突起部１０及びブレーカ９の溶着がより確実に防止される。
また、溝１１の溝深さが、溝１１の溝幅の１／２以下に設定されているので、溝１１の強度が確保される。すなわち、例えば、溝幅方向に隣り合う複数の溝１１同士の間隔が比較的短く設定された場合であっても、これら溝１１同士の間に位置する部位（壁部）の機械的強度が十分に確保されるとともに、溝１１の破損が防止される。
【００５１】
尚、溝１１の断面が、本実施形態で説明した四角形状や三角形状等の多角形状又は半円形状とされていることにより、前述の効果を得ることができるが、切削液の保持性及び突起部１０の破損防止の観点からは、角部（凹部）の少ない三角形状とされることが好ましく、より望ましくは半円形状とされるのがよい。
【００５２】
また、切削インサート１における少なくとも突起部１０には、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ａｌのうち１種以上を含む窒化物からなるコーティング層が、１層以上形成されているので、突起部１０の耐溶着性、耐摩耗性、皮膜硬さ、耐熱性等が高められて、前述の効果が安定して得られることになる。具体的に、例えば最外層にＴｉＮからなるコーティング層を用いた場合には耐溶着性等が向上する。また、ＴｉＣＮからなるコーティング層を用いた場合には耐摩耗性等が向上する。また、（Ａｌ，Ｔｉ）Ｎからなるコーティング層を用いた場合には皮膜硬さや耐熱性等が高められるとともに付着強度が向上して、工具寿命の延長が期待できる。
【００５３】
尚、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
例えば、前述の実施形態では、突起部１０が半楕円体状又は半楕球状をなしており、該突起部１０の横断面の楕円形の長軸が切れ刃７に沿うように延びて配置されているとしたが、これに限定されるものではなく、前記長軸が切れ刃７に直交（交差）するように延びて配置されていてもよい。
【００５４】
また、突起部１０及び溝１１の形状は、前述の実施形態に限定されるものではない。
図４〜図６は、前述した実施形態の変形例を示している。尚、以下の説明においては、前述の実施形態と同一部位には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５５】
図４及び図５に示す例では、前述した突起部１０及び溝１１の代わりに、突起部２０及び溝２１を用いている。突起部２０は半球状をなしており、その底部から頂部へ向かうに従い漸次縮径されるように形成されているとともに、該突起部２０の外面は凸球面状（凸曲面状）とされている。また、突起部２０の高さＨは、外径Ｄに対して１／２以下に設定されている。また、図４の上面視において、突起部２０の外面には、互いに同心円状とされた複数の溝２１が形成されている。これら溝２１は、突起部２０の外形に対して相似形をなすように、それぞれ円環状（無端環状）に形成されている。また、図５の側断面視において、これら溝２１は、断面半円形状とされている。
【００５６】
この場合、突起部２０が半球状とされているので、より広範囲な切込み、送り条件に対応して前述の切屑処理性を確保できる。また、溝２１が無端環状をなしているので、溝２１内への切削液の保持性が高められるとともに、潤滑性が安定して確保され、耐溶着性の改善効果が増す。
尚、図５において、符号ＤＷは溝２１の溝幅を示しており、符号ＴＷは溝幅方向に隣り合う溝２１同士の間に形成されたテラス幅を示しており、符号ＤＨは溝の高さ（溝深さ）を示している。そして、これらの関係が、ＴＷ≧ＤＷ、ＤＷ≧２ＤＨとされており、このような設定によって、溝２１からクラック等が生じることが防止されているとともに、突起部２０の破損が防止されている。尚、これらＴＷ、ＤＷ、ＤＨ同士の互いの大きさは前述した関係式に限定されるものではなく、それ以外であっても突起部２０の破損を防止する効果が得られるが、好ましくはＴＷ≧ＤＷ、ＤＷ≧２ＤＨの設定とされるのがよい。すなわち、ＴＷ≧ＤＷに設定されることにより、溝幅方向に隣り合う溝２１同士の間の部分（壁部）の肉厚が確保されるとともに、該壁部の機械的強度が確保される。また、ＤＷ≧２ＤＨに設定されることにより、前記壁部の機械的強度がより高められるとともに溝強度も高められて、例えば溝２１の底部から突起部２０の内部へ向けてクラックが発生するようなことが抑制される。
【００５７】
また、図６に示す変形例のように、突起部１０、２０及び溝１１、２１の代わりに、これらの構成要素を組み合わせてなる突起部３０及び溝３１を用いることとしてもよい。すなわち、突起部３０が半楕円体状又は半楕球状をなしており、複数の溝３１が、この突起部３０の外形に対して相似形をなすように、それぞれ楕円環状（無端環状）に形成されていてもよい。
【００５８】
また、前述の実施形態では、すくい面５の周縁全体に面取り部５ｃが形成され、この面取り部５ｃのうち切れ刃７に臨むコーナ部Ｃに、切削インサート１の厚さ方向を向くブレーカ底面９ａと、このブレーカ底面９ａに対して立ち上がるブレーカ壁面９ｂと、を備えて該面取り部５ｃから凹むブレーカ９が形成されていることとしたが、ブレーカの形状はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、すくい面５の周縁に面取り部５ｃが形成されておらず、凹状をなすブレーカが、切れ刃７からすくい面５の内側へ向かうに従い漸次着座面８側へ向かって傾斜した後、断面凹曲線状をなすようにその向きを変えつつ厚さ方向の上面５ｂ側へ向けて延びて形成されていることとしてもよい。
【００５９】
また、前述の実施形態では、すくい面５にブレーカ９が形成されていることとしたが、これに限定されるものではなく、すくい面５にブレーカ９が形成されていなくても構わない。すなわち、ブレーカ９を有しないすくい面５のコーナ部Ｃに、前述した突起部１０（２０、３０）が直接形成されていてもよい。ただし、コーナ部Ｃにブレーカ９が形成されているとともに、このブレーカ９内に突起部１０（２０、３０）が設けられることにより、前述のように切屑処理性が確実に高められることから、望ましい。
【００６０】
また、突起部が、前述した形状以外の、例えば多角形柱状、多角形錐状、円形柱状、円錐状等に形成されていても構わない。
また、溝は、突起部に１つだけ形成されていてもよい。或いは、複数の溝が、互いに並行して延びる代わりに、交差するように延びて形成されていてもよい。また、溝の上面視における形状は、前述した形状以外の、例えば多角形環状、放射状、網状等に形成されていてもよい。
【００６１】
また、前述の実施形態では、台金３の角部に凹状の接合部３ａが形成されているとともに、該接合部３ａにｃＢＮ焼結体又はＰＣＤ焼結体を含む切れ刃部材２がろう付け接合されていることとしたが、これに限定されるものではない。また、切削インサート１の各構成要素の材質は、前述の実施形態に限定されるものではない。
【００６２】
その他、前述した実施形態及び変形例の構成要素を適宜組み合わせても構わない。また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、前述の構成要素を周知の構成要素に置き換えることが可能である。
【実施例】
【００６３】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００６４】
[切削インサートの作製]
まず、５０容量％のｃＢＮと残ＴｉＮ、Ａｌ２Ｏ３結合相をボールミルで２４時間、アセトンを用いて湿式混合した。
次いで、得られた混合粉末を乾燥後、油圧プレスにて成形圧１ＭＰａで成形した。
このように得られた成形体を、真空雰囲気において、圧力１Ｐａ、温度１０００℃、保持時間３０分の条件で熱処理し、揮発成分及び粉末表面への吸着成分を除去した。
【００６５】
次いで、この成形体を超硬合金からなる支持基板（支持層２ｂ）上に積層して、ジルコニウム製カプセルに封入した。
次いで、このカプセルを、圧力５ＧＰａ、温度１５００℃、保持時間３０分の条件で超高圧高温処理し、ｃＢＮ焼結体素材を得た。
また、ワイヤ放電加工機を用いて、前記ｃＢＮ焼結体素材を所定形状・寸法に切断し、切れ刃部材２を得た。
【００６６】
一方、超硬合金からなる台金３のコーナ部Ｃに、切れ刃部材２の形状に対応するように凹状の接合部３ａを形成し、この接合部３ａにろう材を介して前記切れ刃部材２を配設し、９５０℃でろう付け接合して、切削インサート１を得た（図１参照）。尚、前記ろう材としては、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ系のものを用いた。
【００６７】
次いで、前記切削インサート１の上下面及び外周を研磨し、ＩＳＯで規定されたＣＮＧＡ１２０４０８のインサート形状を得た。
さらに、面取り加工でホーニング（面取り部５ｃ）を設けた。尚、ホーニング幅は後工程でのブレーカ加工を考慮して通常よりも大きな設定（幅４００μｍ）とし、角度（ホーニング角）は断続加工に使用することの多い設定（水平面に対して−３５°）とした。
【００６８】
次いで、ＹＡＧレーザの４倍波を用いて、出力１Ｗ、走査速度１０ｍｍ／ｓｅｃ、繰り返し１０ｋＨｚの条件で、切削インサート１のすくい面５のコーナ部Ｃに、ブレーカ９の形状（図２、図３参照）を加工すると同時に、このブレーカ９内に、下記表１に示す実施例１〜２０及び比較例１〜１０の突起部及び溝（比較例は突起部に溝なし）をそれぞれ形成した。
一方、すくい面５のコーナ部Ｃにブレーカ９を形成せずに、該コーナ部Ｃに突起部及び溝を直接形成したものを用意した（実施例２１、２２及び比較例１１、１２（比較例は突起部に溝なし））。
次いで、切削インサート１に、表１に示すコーティング層を被膜した。尚、突起部及び溝の形状（寸法）は、コーティング層の被膜後に表１に示される各値となるように設定し、その確認・測定には、レーザ顕微鏡を用いた。
【００６９】
[切削試験]
前述のように作製された各切削インサート１、及び、焼入れした合金鋼を用いて、湿式で連続切削試験を行った。尚、切削条件は下記の通りとした。被削材：ＳＣＭ４１５（ＨＲｃ６０）丸棒、切削速度：１５０ｍ／ｍｉｎ、送り：０．０５〜０．３ｍｍ／ｒｅｖ、切込み：０．０５〜０．７ｍｍ。そして、上記試験における切屑処理性を目視により評価した。評価結果を表１に示す。
尚、評価の基準（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）は、下記の通りとした。
Ａ：優良。切屑処理性に特に優れており、溶着や切れ刃・突起部・ブレーカの破損は全く見受けられない。
Ｂ：良。切屑処理性が良く、溶着や切れ刃・突起部・ブレーカの破損は特に見受けられない。
Ｃ：可（改善効果あり）。Ｂよりはやや劣るものの、切屑処理性が良く、溶着や切れ刃・突起部・ブレーカの破損は特に見受けられない。
Ｄ：不可。溶着や切れ刃・突起部・ブレーカの破損が生じており、切屑処理性が悪い。
【００７０】
【表１】
2012045664.tif 000003
【００７１】
[評価]
表１に示す通り、突起部の外面に溝が形成された実施例１〜２２では、評価がすべてＣ以上（Ａ〜Ｃ）となり、溶着や切れ刃・突起部・ブレーカの破損が見受けられず、良好な結果となった。尚、これら実施例１〜２２のうち、突起部がブレーカ９内に形成され、突起部の外径Ｄが１００〜２００μｍの範囲内に設定され、突起部の高さＨが１／２Ｄ以下に設定され、突起部に形成された溝の溝幅ＤＷが１〜２５μｍの範囲内に設定され、かつ、ＴＷ（テラス幅）≧ＤＷ、ＤＷ≧２ＤＨ（溝深さ）の条件を満たすもの（実施例１〜１０）で、０．１５ｍｍ以下の小切込みに用いられた実施例３、４、７においては、評価がすべてＢ以上（Ａ、Ｂ）となり、切屑処理性に関して著しい改善効果が確認された。尚、これら実施例３、４、７のうち、突起部の上面視形状が楕円とされた実施例３、７においては、評価がＡとなり、より優れた切屑処理性が得られることがわかった。
すなわち、従来、例えば切込みや送りが小さく切屑の厚さが薄くなるような切削においては、伸び気味となった切屑の排出性（切屑処理性）を十分に確保することが難しかったが、本発明の実施例によれば、切込みや送りが小さくても切屑処理性が十分に確保されることが確認された。
【００７２】
ここで、突起部の外径Ｄが１００〜２００μｍの範囲内に設定されたもの（例えば実施例１、２、５）と、これに対し外径Ｄ以外の条件が同一（又は略同一）ではあるものの該外径Ｄが前述の範囲外に設定されたもの（例えば実施例１３、１６、１７）とを対比すると、突起部の外径Ｄが１００〜２００μｍの範囲内に設定されることで切屑処理性が確実に高められていることがわかる。
また、突起部の高さＨが１／２Ｄ以下に設定されたもの（例えば実施例１、３、４、７）と、これに対し高さＨ以外の条件が同一（又は略同一）ではあるものの該高さＨが１／２Ｄを超えて設定されたもの（例えば実施例１３、１１、１５、１８）とを対比すると、突起部の高さＨが１／２Ｄ以下に設定されることで切屑処理性が高められていることがわかる。
【００７３】
また、溝幅ＤＷが１〜２５μｍの範囲内に設定されたもの（例えば実施例２、５）と、これに対し溝幅ＤＷ以外の条件が同一ではあるものの該溝幅ＤＷが前述の範囲外に設定されたもの（例えば実施例２０、１９）とを対比すると、溝幅ＤＷが１〜２５μｍの範囲内に設定されることで切屑処理性が高められていることがわかる。
また、ＴＷ≧ＤＷ、かつ、ＤＷ≧２ＤＨの条件を満たすもの（例えば実施例１、３、４、５、７）と、これに対し上記関係式以外の条件が同一（又は略同一）ではあるものの、ＴＷ≧ＤＷ、かつ、ＤＷ≧２ＤＨの条件を満たさないもの（例えば実施例１３、１１、１５、１４、１２）とを対比すると、ＴＷ≧ＤＷ、かつ、ＤＷ≧２ＤＨに設定されることで切屑処理性が高められていることがわかる。
【００７４】
また、ブレーカ９の有無以外が互いに同一の条件とされた実施例４と実施例２１（或いは実施例７と実施例２２）の対比からは、突起部がブレーカ９内に形成されることで、切屑処理性が大幅に高められることが確認された。
一方、突起部が形成されてはいるものの、その外面に溝が形成されていない比較例１〜１２においては、上述した各条件に係わらず評価がすべてＤとなり、溶着や切れ刃・突起部・ブレーカの破損等が見受けられ、切屑処理性が悪かった。
【符号の説明】
【００７５】
１  切削インサート
５  すくい面
６  逃げ面
７  切れ刃
９  ブレーカ
９ａ  ブレーカ底面（ブレーカにおける切れ刃側）
１０、２０、３０  突起部
１１、２１、３１  溝
Ｄ  突起部の外径
Ｈ  突起部の高さ
【図１】
2012045664.tif 000004
【図２】
2012045664.tif 000005
【図３】
2012045664.tif 000006
【図４】
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【図５】
2012045664.tif 000008
【図６】
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