JP5438771B2 - 切削インサートおよび切削工具、並びにそれを用いた切削加工物の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、切削インサートおよび切削工具、並びにそれを用いた切削加工物の製造方法に関する。

溝入れ加工用等の切削インサート（以下、「インサート」と言うことがある。）には、加工溝の形成や加工溝の幅の拡大のほかに、生成された切屑の円滑な排出などの種々の機能が要求される。この切屑排出性を向上させるために、従来からインサートのすくい面の形状について種々検討がなされている（例えば、特開平６−８０１３号公報参照）。

しかしながら、特開平６−８０１３号公報に記載されたインサートは、チップ偏向面３２の後方にはより高位の台地部３３及び肩部１７が存在する構成であるため、延性に富む被削材から生成された切屑を円滑に後方（外方）に排出できない場合がある。
そのため、被削材が延性に富む材料であっても、優れた切屑排出性を得ることができるインサートが求められている。

本発明の課題の一つは、切屑排出性に優れた切削インサートおよび切削工具、並びにそれを用いた切削加工物の製造方法を提供することである。

本発明の一の実施形態に係る切削インサートは、上面と、側面と、前記上面と前記側面との交線部に位置している切刃と、を備えている。前記上面は、前記切刃に連続しているすくい面と、前記すくい面から内方に向かうにつれて高位となるように傾斜している立ち上がり面と、を有している。前記すくい面は、上面視において、前記切刃の両端近傍からそれぞれ内方に向かって延びている一対の第１隆起部と、前記一対の第１隆起部の一方側から他方側に延びている第２隆起部と、を有している。

本発明の他の実施形態に係る切削インサートは、前記切刃が、互いに交差している第１切刃および第２切刃を有している。前記一対の第１隆起部のうち少なくとも一方は、前記第２切刃に沿って延びており、かつ前記第１切刃から離れるにつれて前記第２切刃に近づく近接部を有している。

本発明の実施形態に係る切削工具は、前記切削インサートと、先端に前記切削インサートが取り付けられるホルダと、を備えている。

本発明の実施形態に係る切削加工物の製造方法は、被削材を回転させる工程と、回転している前記被削材と前記切削工具の前記切刃とを接触させる工程と、前記被削材と前記切削工具とを相対的に離隔させる工程と、を備えている。

本発明の一の実施形態に係る切削インサートによれば、上面のすくい面が、切刃の両端近傍から内方に向かって延びている一対の第１隆起部に加え、該一対の第１隆起部の一方側から他方側に延びている第２隆起部を更に有するので、生成された切屑を以下の過程で排出することができる。まず、切刃で生成された切屑は、第２隆起部と接触することによって切刃と第２隆起部との間でゼンマイ状にカールされる。ついで、溝入れ加工の進行に伴って切屑のカール径が大きくなると、該切屑は第２隆起部の稜線部を乗り越えて立ち上がり面側へと引き込まれる。その結果、切屑が立ち上がり面との間で大きな接触面積が得られるとともに摩擦抵抗も大きくなるため、切屑が適度な長さで分断され易くなる。それ故、例えば、被削材が延性に富む材料であっても、優れた切屑排出性を得ることができる。

本発明の他の実施形態に係る切削インサートによれば、一対の第１隆起部のうち少なくとも一方が、第１切刃から離れるにつれて第２切刃に近づく近接部を有していることから、加工溝の幅を拡げる横挽き加工に際して、第２切刃によって生成される切屑が、第１隆起部によって分断されるのに加えて、第１隆起部の近接部に沿って加工溝の外部に良好に排出されるため、被削材の加工溝内に切屑が残存することを抑制できる。それ故、切屑による被削材および切削インサートの損傷が低減される。

（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る切削インサートを示す平面図であり、（ｂ）は、その側面図である。 本発明の第１の実施形態に係る切削インサートの一端付近を示す部分拡大斜視図である。 図１（ａ）のＡ−Ａ線の拡大破断面を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る切削インサートを示す拡大正面図である。 本発明の第１の実施形態に係る切削インサートの一端付近を示す部分拡大平面図である。 （ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る切削インサートを示す平面図であり、（ｂ）は、その側面図である。 （ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る切削インサートの一端付近を示す部分拡大斜視図であり、（ｂ）は、その平面図である。 （ａ）は、図７（ｂ）のＣ−Ｃ線の拡大破断面を示す図であり、（ｂ）は、図７（ｂ）のＤ−Ｄ線の拡大破断面を示す図であり、（ｃ）は、図７（ｂ）のＥ−Ｅ線の拡大破断面を示す図である。 図７（ｂ）のＦ−Ｆ線の拡大破断面を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る切削インサートを示す拡大正面図である。 本発明の一実施形態に係る切削工具を示す斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係る切削加工物の製造方法を示す概略説明図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る切削加工物の製造方法を示す概略説明図である。

＜切削インサート＞
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る切削インサートについて、図１〜図５を参照して詳細に説明する。

図１に示すように、本実施形態に係るインサート１は、本体部が略角柱状をなす２コーナ使いのインサートであり、突切り加工や溝入れ加工等に使用され、特に溝入れ加工に好適に用いられるものである。

本体部は、例えば超硬合金、サーメット、セラミックス等の焼結体に膜を被覆したものからなる。膜は、本体部の耐摩耗性を向上させるためのものである。膜の組成としては、例えば炭化チタン、窒化チタン、炭窒化チタン等のチタン系化合物や、アルミナ等が挙げられる。膜は少なくとも１層であればよく、複数層で構成されていてもよい。なお、本体部は、膜で被覆されない焼結体からなるものであってもよい。

本体部は、一部が所謂すくい（面）の機能を備える上面２と、一部がホルダに対する装着面（着座面）としての機能を備える下面１０と、上面２と下面１０との間に位置し、一部が所謂逃げ面としての機能を備える側面１５と、上面２と側面１５との交線部に形成され、両端に位置する２つの切刃２０、２０と、を備えている。

側面１５は、図２に示すように、上面２と下面１０にそれぞれ交差するように配置されるとともに、先端正面に位置する前逃げ面１６と、両側面に位置する横逃げ面１７、１７と、を有している。

切刃２０は、上面２と前逃げ面１６との交線部に形成された前切刃２１と、上面２と横逃げ面１７，１７との交線部に形成された横切刃２２、２２と、を有している。切刃２０のうち、互いに隣接する前切刃２１と横切刃２２との間は、上面視で略円弧状のコーナ切刃２３をなす。前切刃２１および横切刃２２は、コーナ切刃２３を介して連続している。

上面２は、前切刃２１から順にすくい面３と、立ち上がり面７（立ち上がり傾斜面）と、クランプ面６と、を有している。すくい面３は、生成する切屑が擦過する面である。すくい面３は、切刃２０に連続している。すくい面３は、図３に示すように、前切刃２１に連続して形成されているすくい面３ａと、立ち上がり面７に連続して形成されているすくい面３ｂと、を有している。

クランプ面６は、下面１０とともに後述するホルダ５１にクランプされる面である。クランプ面６は、すくい面３よりも内方かつ高位に位置している。本明細書において「内方」とは、前切刃２１に対してインサート１の内方側であり、図２中の矢印Ｂに示す切屑排出方向側のことを意味する。また、本明細書において「高位」とは、比較対象と比べて、インサート１の厚み方向において高位に位置することを意味する。より具体的には、下面１０を着座面としてインサート１を水平面に静置したとき、前切刃２１を基準として、より高位にクランプ面６が位置することを意味する。下面１０を着座面としてインサート１を水平面に静置することが困難なときには、インサート１をホルダ５１に装着した状態で、クランプ面６が、すくい面３よりも高位に位置すればよい。

立ち上がり面７は、すくい面３からクランプ面６に向かうにつれて高位となるように傾斜している。すなわち、立ち上がり面７は、すくい面３ｂからクランプ面６に向かうにつれて下面１０から離れるように傾斜している。立ち上がり面７は、すくい面３ｂとクランプ面６にそれぞれ連続している。

ここで、すくい面３は、上面視において、前切刃２１の両端近傍、すなわちコーナ切刃２３、２３近傍から内方に向かって延びている一対の第１隆起部４、４と、該一対の第１隆起部４、４の一方側（第１隆起部４Ａ側）から他方側（第１隆起部４Ｂ側）に延びている第２隆起部５と、を有している（図２および図５参照）。

第２隆起部５の稜線部５ａ（第２頂部）は、上面視において、前切刃２１と略平行であり、その両端は、第１隆起部４、４に連続している。すなわち、第２隆起部５は、一方の第１隆起部４Ａから他方の第１隆起部４Ｂに向かって、前切刃２１と略平行な方向に延びている。本明細書において「第２隆起部５の稜線部５ａ」とは、前切刃２１に対して垂直な各断面における第２隆起部５の最も高位の部分を連続して得られる構成をいう。

また、第２隆起部５は、図３に示すように、前切刃２１から第２隆起部５の稜線部５ａに向かうにつれて下面１０から離れるように傾斜している第１傾斜面５ｂと、稜線部５ａからすくい面３ｂに向かうにつれて下面１０に近づくように傾斜している第２傾斜面５ｃと、を有している。すなわち、第２隆起部５は、前切刃２１側から第２隆起部５の稜線部５ａに向かうにつれて高位となるように傾斜角度α１で傾斜している第１傾斜面５ｂと、稜線部５ａから立ち上がり面７に向かうにつれて低位となるように傾斜角度α２で傾斜している第２傾斜面５ｃと、を有している。本明細書において「低位」とは、比較対象と比べて、インサート１の厚み方向において低位に位置することを意味する。より具体的には、上述した「高位」と同様に規定される。

そして、第１傾斜面５ｂおよび第２傾斜面５ｃの両端面は、いずれも第１隆起部４、４に連続している。このように構成されたすくい面３を有するインサート１で溝入れ加工を行うと、生成する切屑は、まず、前切刃２１と第２隆起部５との間に位置するすくい面３ａと、第２隆起部５の第１傾斜面５ｂとによって、ゼンマイ状にカールされる。ついで、溝入れ加工の進行に伴い切屑のカール径が大きくなると、該切屑は第２隆起部５の稜線部５ａを乗り越え、第２隆起部５の第２傾斜面５ｃに沿って、第２隆起部５と立ち上がり面７との間に位置するすくい面３ｂへと引き込まれる。その結果、被削材が例えば延性に富む材料であっても、切屑が立ち上がり面７と確実に接触して大きな接触面積が得られるようになり、それゆえ摩擦抵抗も大きくなり、切屑が適度な長さで分断され易くなる。

また、本実施形態では、第１傾斜面５ｂの傾斜角度α１が、第２傾斜面５ｃの傾斜角度α２よりも大きい。すなわち、傾斜角度α１、α２が、α１＞α２の関係を有する。これにより、生成する切屑が上述した切屑排出過程で排出され易くなる。第１傾斜面５ｂの傾斜角度α１としては、２０〜３０°、第２傾斜面５ｃの傾斜角度α２としては、５〜２０°であるのが好ましい。

本明細書において「傾斜角度α１」とは、前切刃２１に対して垂直な断面において、第２隆起部５の稜線部５ａを通り下面１０に平行な線Ｌ１と、第１傾斜面５ｂの仮想延長線Ｌ２とのなす角度のことを意味する。これと同様に、本明細書において「傾斜角度α２」とは、線Ｌ１と第２傾斜面５ｃの仮想延長線Ｌ３とのなす角度のことを意味する。

なお、すくい面３を構成するすくい面３ａ、３ｂのうち、すくい面３ａは、前切刃２１から第２隆起部５に向かうにつれて、所定のすくい角βで下面１０に近づくように傾斜している。また、立ち上がり面７は、すくい面３ｂからクランプ面６に向かうにつれて、所定の立ち上がり角γで下面１０から離れるように傾斜している。これらすくい角β，立ち上がり角γは、それぞれ被削材に応じて任意の角度に調整すればよいが、通常、すくい角βとしては、１０〜３０°程度、立ち上がり角γとしては、２０〜４５°、好ましくは２０〜４０°程度が適当である。特に、立ち上がり角γは、傾斜角度α１よりも大きいのが好ましい。これにより、生成する切屑が上述した切屑排出過程で排出され易くなる。

本明細書において「すくい角β」とは、前切刃２１に対して垂直な断面において、前切刃２１を通り下面１０に平行な線Ｌ４と、すくい面３ａの仮想延長線Ｌ５とのなす角度のことを意味する。本明細書において「立ち上がり角γ」とは、前切刃２１に対して垂直な断面において、立ち上がり面７とクランプ面６との境界部を通り下面１０に平行な線Ｌ６と、立ち上がり面７の仮想延長線Ｌ７とのなす角度のことを意味する。なお、すくい面３ｂは、下面１０と略平行である。したがって、すくい面３は、すくい角が０°である面をも含むものである。

一方、第２隆起部５の稜線部５ａは、図４に示すように、正面視（側面視）において、一対の第１隆起部４、４の各々の稜線部４ａ１、４ｂ１（第１頂部）間を結ぶ仮想直線Ｌ８よりも下方に位置している。本明細書において「第１隆起部４の稜線部４ａ１、４ｂ１」とは、前切刃２１に平行な各断面における第１隆起部４の最も高位の部分を連続して得られる構成をいう。これにより、溝入れ加工の切屑排出過程において、前切刃２１から生成される切屑が、第１隆起部４、４によって切屑排出方向へと案内され、第２隆起部５を摺過する場合にも、切屑排出方向に対して左右に振れることを低減することができる。本明細書において「第１隆起部４の稜線部４ａ１、４ｂ１」とは、前切刃２１に対して平行な断面において、第１隆起部４のうち最も高位の部分をつないだものをいう。

なお、各稜線部４ａ１、４ｂ１、５ａは、いずれも前切刃２１よりも高位に位置し、かつクランプ面６よりも低位に位置している。これにより、すくい面３ａと第１傾斜面５ｂとの間において、前切刃２１によって生成される切屑の断面を平坦な形から絞り込んだ形（Ｕ字状）に変形させることができる。その結果、切屑の硬さが増す、いわゆる加工硬化が切屑に生じ、切屑が分断され易くなる。加工硬化された切屑は、第２隆起部５の稜線部５ａを乗り越え、第２傾斜面５ｃに沿ってすくい面３ｂへと確実に引き込まれた後に立ち上がり面７と接触し、これにより適度な長さに分断されてスムーズに排出される。

また、一対の第１隆起部４、４は、図５に示すように、横切刃２２、２２に沿って形成されている。第２隆起部５は、上面視において、第１隆起部４の長手方向の略中央部に位置している。そして、一対の第１隆起部４、４において、一方の第１隆起部４Ａの稜線部４ａ１と他方の第１隆起部４Ｂの稜線部４ｂ１との間の距離をＷ１、一方の第１隆起部４Ａとすくい面３の底部との交差部４ａ２と、他方の第１隆起部４Ｂとすくい面３の底部との交差部４ｂ２との間の距離をＷ２としたとき、Ｗ１およびＷ２は、いずれも第２隆起部５側が前切刃２１側よりも小さい。

すなわち、第２隆起部５側に位置するＷ１をＷ１ａ、前切刃２１側に位置するＷ１をＷ１ｂとしたとき、Ｗ１ａおよびＷ１ｂは、Ｗ１ａ＜Ｗ１ｂの関係を有する。これと同様に、第２隆起部５側に位置するＷ２をＷ２ａ、前切刃２１側に位置するＷ２をＷ２ｂとしたとき、Ｗ２ａおよびＷ２ｂは、Ｗ２ａ＜Ｗ２ｂの関係を有する。また、Ｗ１およびＷ２は、いずれも前切刃２１側から第２隆起部５に向かうにつれて小さくなる。

これにより、すくい面３ａと第１傾斜面５ｂとの間において、切屑の断面を平坦な形から絞り込んだ形に変形させることができる。その結果、加工硬化が切屑に生じ、切屑が分断され易くなる。また、加工硬化された切屑は、第２隆起部５の稜線部５ａを乗り越え、第２傾斜面５ｃに沿ってすくい面３ｂへと確実に引き込まれた後に立ち上がり面７と接触し、これにより適度な長さに分断されてスムーズに排出される。

また、Ｗ１およびＷ２は、いずれも立ち上がり面７側が第２隆起部５側よりも大きい。すなわち、立ち上がり面７側に位置するＷ１をＷ１ｃとしたとき、Ｗ１ａおよびＷ１ｃは、Ｗ１ａ＜Ｗ１ｃの関係を有する。これと同様に、立ち上がり面７側に位置するＷ２をＷ２ｃとしたとき、Ｗ２ａおよびＷ２ｃは、Ｗ２ａ＜Ｗ２ｃの関係を有する。また、Ｗ１およびＷ２は、いずれも第２隆起部５から立ち上がり面７に向かうにつれて大きくなる。これにより、切屑両端が第１隆起部４、４に接触し難くなる。その結果、切屑中央が立ち上がり面７に接触するようになり、切屑を分断するのに必要な大きな摩擦抵抗を得ることができる。

本明細書において「Ｗ１」とは、上面視において、前切刃２１に略平行な方向における稜線部４ａ１、４ｂ１間の距離を意味する。これと同様に、本明細書において「Ｗ２」とは、上面視において、前切刃２１に略平行な方向における交差部４ａ２、４ｂ２間の距離を意味する。本明細書において「交差部４ａ２、４ｂ２」とは、第１隆起部４Ａ、４Ｂとすくい面３の底部との交差部のうち、第２隆起部５側に位置する交差部のことを意味する。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係るインサートについて、図６〜図１０を参照して詳細に説明する。なお、図６〜図１０においては、上述した図１〜図５と同一の構成部分には同一の符号を付して説明は省略する。

図６に示すように、本実施形態に係るインサート３１は、第１の実施形態に係るインサート１と同様に、本体部が略角柱状をなす２コーナ使いのインサートであり、突切り加工や溝入れ加工等に使用され、特に溝入れ加工に好適に用いられるものである。

本体部が有する上面３２の両端縁部には、２つの切刃３５、３５が設けられている。具体的には、各切刃３５は、図７に示すように、本体部の先端側に位置している前切刃３６（第１切刃）と、前切刃３６に交差している横切刃３７（第２切刃）と、を有している。すなわち前切刃３６と横切刃３７とは、それぞれの切刃の仮想延長線が交差するように位置している。

前切刃３６は、溝を形成する加工、いわゆる「溝入れ加工」に用いることができる切刃であり、第１の実施形態に係る前切刃２１に相当するものである。横切刃３７は、前切刃３６により形成された溝の幅を拡げる加工、いわゆる「横挽き加工」に用いることができる切刃であり、第１の実施形態に係る横切刃２２に相当するものである。なお、横切刃３７は、横送りすることによって溝の底面を平滑化する加工にも用いることができるため、溝の深さが横切刃３７の長さよりも大きい場合にも用いることができる。

本実施形態においては、横切刃３７は、前切刃３６の両端部に一対配置されており、それぞれが前切刃３６を介して対向するように配置されている。前切刃３６と、横切刃３７との仮想延長線の交差部には、上面視で略円弧状のコーナ切刃３８が形成されている。前切刃３６および横切刃３７は、コーナ切刃３８を介して連続している。

上面３２には、横切刃３７に沿って延びている第１隆起部４１が設けられている。本実施形態においては、第１隆起部４１は、横切刃３７の前切刃３６側端部近傍から立ち上がり面７側端部近傍まで延びている。

本実施形態においては、第１隆起部４１は、前切刃３６側に位置する前方部では、前切刃３６から離れるにつれて横切刃３７から離れるような形状をなし、立ち上がり面７側に位置する後方部では、前切刃３６から離れるにつれて横切刃３７に近づくような形状をなしている（図７（ｂ）参照）。それに伴い、第１隆起部４１の稜線部４１１は、前方部では、前切刃３６から離れるにつれて横切刃３７から離れるような形状をなし、後方部では、前切刃３６から離れるにつれて横切刃３７に近づくような形状をなしている。すなわち、第１隆起部４１の稜線部４１１は、前切刃３６から離れるにつれて横切刃３７に近づく。このような構成によって、横切刃３７によって生成される切屑の排出が安定する。具体的には、切屑は、図７（ｂ）に示す矢印Ｇ方向に排出され得る。このように、切屑は、第１隆起部４１に沿って排出されるため、切屑が加工溝内に残存し難くなり、切屑排出性が向上する。なお、本明細書において、第１隆起部４１の先端側部位を「前方部」とし、第１隆起部４１の後端側部位を「後方部」とする。

第１隆起部４１は、図８（ａ）に示すように、前切刃３６に対して平行な断面視において、稜線部４１１と、横切刃３７側に形成され、上面３２から稜線部４１１に向かうにつれて高位となるように傾斜し、稜線部４１１に至るような第１傾斜部４１２と、稜線部４１１を介して、第１傾斜部４１２とは反対側に形成され、上面３２に順次近づくような第２傾斜部４１３と、を有している。稜線部４１１は、第１傾斜部４１２と第２傾斜部４１３との交線部に相当する。

第１傾斜部４１２は、横切刃３７から生成される切屑を切屑排出方向側へ案内する役割を担う。具体的には、横切刃３７によって生成される切屑が、第１傾斜部４１２によってらせん状にカールされながら、第１傾斜部４１２に沿って、図７（ｂ）に示す矢印Ｇ方向へ安定して排出される。そのため、特に、切屑が加工溝内に残存しやすい溝幅の狭い加工においても、切屑が加工溝に残り難くなり、排出が良好である。また、切屑が加工面と切刃の間に挟まれる、「噛み込み」を抑制できるため、加工面を傷つけることも抑制される。さらに、第１傾斜部４１２が、横切刃３７近傍から稜線部４１１にかけて、上面３２より立ち上がるような傾斜を有することにより、横切刃３７の切削抵抗低減にも寄与する。

第１隆起部４１は、側面視において、前切刃３６から遠い後方部（一端部）に向かうにつれて低位となるように傾斜している。すなわち、第１隆起部４１は、側面視において、後方部では、前切刃３６から離れるにつれて、下面１０からの距離が小さくなる。それに伴い、稜線部４１１は、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、前方部では前切刃３６から離れるにつれて高位となり、後方部では前切刃３６から離れるにつれて低位となっている。

例えば、前切刃３６から離れるにつれて高位となる部分は、図８（ａ）および（ｂ）において、稜線部４１１と基準線Ｌ１０との距離をそれぞれ、ＷａおよびＷｂとすると、Ｗａ＜Ｗｂである。ここで、基準線Ｌ１０とは、横切刃３７を通り下面１０に平行な線である。また、前切刃３６から離れるにつれて低位となる部分は、図８（ｃ）において、稜線部４１１と基準線Ｌ１０との距離をＷｃとすると、Ｗｂ＞Ｗｃである。本実施形態においては、ＷａおよびＷｃは、それぞれ０であるが、ＷａとＷｃとの高さについては特に制限されない。

第１隆起部４１が、このような後方部を有することによって、横挽き加工において、横切刃３７の切り込み深さを深くした際でも、横切刃３７の切削抵抗が大きくなることを抑制することができる。本明細書において「切り込み深さ」とは、切刃３５が被削材に接触する部分の長さのことを意味する。

ここで、第１隆起部４１は、図７に示すように、上面視において、前切刃３６から離れるにつれて横切刃３７に近づく近接部４１５を有している。これにより、横挽き加工に際して、横切刃３７によって生成される切屑が、第１隆起部４１に沿って良好に排出されるとともに、適度な長さに分断される。そのため、被削材の加工溝内に、切屑が残存することが少なく、切屑による被削材およびインサートの損傷が低減される。

近接部４１５の位置は、横切刃３７の切り込み深さに応じて配置されていればよく、特に制限されないが、切屑の排出が良好になる点から、第１隆起部４１の後方部近傍に配置することが好ましい。本実施形態では、近接部４１５は、第１隆起部４１の両端部のうち、前切刃３６から遠い一端部を含んでいる。

近接部４１５において、第１傾斜部４１２のうち横切刃３７側の下端部は、前切刃３６から離れるにつれて横切刃３７に近づく。すなわち、近接部４１５は、図７（ｂ）に示すように、上面視において、第１傾斜部４１２と上面３２との交差部４１４が前切刃３６から離れるにつれて横切刃３７に近づくような形状をなしている。本実施形態においては、交差部４１４は、上面視において、前方部では、前切刃３６から離れるにつれて横切刃３７から離れるような形状をなし、後方部では、前切刃３６から離れるにつれて横切刃３７に近づくような形状をなしている。

本実施形態においては、第１隆起部４１は上面３２に一対配置されており、これらは、上面視において、一対の横切刃３７、３７に沿って左右対称に配置されている。すなわち、これらの一対の第１隆起部４１、４１は、前切刃３６から離れるにつれて、両者間の幅が短くなる領域を有している。このような領域は、例えば、前切刃３６によって切削加工を行う溝入れ加工において、前切刃３６から生成される切屑の断面をＵ字状に変形する作用を有し、切屑をカールし易くする点で有利である。

第１隆起部４１と横切刃３７との間には、凹部４２が形成されている。本実施形態では、図７（ｂ）に示すように、凹部４２は溝状に形成されている。図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、凹部４２の横切刃３７側の側壁面４２１は、横切刃３７から第１隆起部４１に向かうにつれて下面１０に近づくような傾斜を有している。このような凹部４２は、横切刃３７によって生成された切屑が擦過し、この部位であらかじめらせん状になるように屈曲するため、切屑排出性の向上に寄与し得る。

インサート３１のその他の構成は、上述した第１の実施形態のインサート１と同様である。すなわち、インサート３１の上面３２は、第１隆起部４１の他に、すくい面３、立ち上がり面７、クランプ面６、および第２隆起部５を備えている。

図９に示すように、傾斜角度α１、α２が、α１＞α２の関係を有している。また、すくい面３ａは、前切刃３６から第２隆起部５に向かうにつれて、所定のすくい角βで下面１０に近づくように傾斜している。立ち上がり面７は、すくい面３ｂからクランプ面６に向かうにつれて、所定の立ち上がり角γで下面１０から離れるように傾斜している。

第２隆起部５の稜線部５ａは、図１０に示すように、正面視（側面視）において、一対の第１隆起部４１、４１の各々の稜線部４１１、４１１間を結ぶ仮想直線Ｌ８よりも下方に位置している。各稜線部４１１、５ａは、いずれも前切刃３６よりも高位に位置し、かつクランプ面６よりも低位に位置している。

上述したインサート１、３１は、内径の溝入れ加工用（内径加工用）、および外径の溝入れ加工用（外径溝加工用）のいずれにも適用することができる。

＜切削工具＞
次に、本発明の一実施形態に係る切削工具について、図１１を参照して詳細に説明する。
図１１に示すように、本実施形態に係る切削工具５０は、インサート１と、先端にインサート１が取り付けられる略角柱状のホルダ５１と、を備えている。インサート１は、その切刃２０（前切刃２１）がホルダ５１の先端から突出するようホルダ５１に取り付けられる。

本実施形態では、インサート１のホルダ５１への取り付けを、ホルダ５１の先端に設けられたクランプ力をネジ５３で調整するクランプ機構５２により行う。より具体的には、ホルダ５１の先端に設けられたネジ５３で拘束力を調節し、インサート１を上から押さえ込んで拘束するが、これに限定されるものではない。クランプ機構５２以外の例としては、例えばインサート１に穴を開け、略Ｌ字型をしたレバーのてこの作用で、インサート１の穴内壁からインサート１を拘束する方式や、軸部と頭部が偏心したピンを使い、インサートに開けられた穴を利用してインサート１を拘束する方式等が挙げられる。

また、ホルダ５１に取り付けるインサートとして、インサート１に代えてインサート３１を用いても、同様の効果を奏することができる。

＜切削加工物の製造方法＞
（第１の実施形態）
次に、本発明の第１の実施形態に係る切削加工物の製造方法について、インサート１を取り付けて外径溝加工を行う場合を例に挙げ、図１２を参照して詳細に説明する。

切削工具５０を用いて行う本実施形態に係る切削加工物の製造方法は、以下の（i）〜（iii）の工程を備える。
（i）図１２（ａ）に示すように、被削材１００を矢印Ｈ方向に回転させる工程。
（ii）図１２（ａ）に示すように切削工具５０を矢印Ｉ方向に動かし、図１２（ｂ）に示すように回転している被削材１００に切削工具５０の切刃２０を接触させる工程。これによって被削材１００を切削する（外径溝加工）。
（iii）図１２（ｃ）に示すように、切削工具５０を矢印Ｊ方向に動かし、被削材１００から切削工具５０を離隔させる工程。
以上のようにして、被削材１００を切削することによって、所望の切削加工物を得ることができる。

本実施形態では、切屑排出性および仕上げ面精度に優れる切削工具５０を用いて被削材１００を切削するので、特に（ii）の工程において切削性能の高い加工が可能になり、加工効率の向上を図ることができる。また、被削材１００が延性に富む材料であっても、優れた切屑排出性を示すことができ、安定した切削加工を長期にわたり行うことができる。延性に富む被削材１００としては、例えばＳＵＳ３０４等のオーステナイト系ステンレス鋼、ＳＣＭ４１５等のクロムモリブデン鋼等が挙げられる。

なお、（i）の工程では、被削材１００と切削工具５０とは相対的に近づけばよく、例えば被削材１００を切削工具５０に近づけてもよい。これと同様に、（iii）の工程では、被削材１００と切削工具５０とは相対的に遠ざかればよく、例えば被削材１００を切削工具５０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１００を回転させた状態を保持したまま、被削材１００の異なる箇所に切削工具５０の切刃２０を接触させる工程を繰り返せばよい。インサート１は、上述の通り、２コーナ使いである。したがって、使用している一方の切刃２０が摩耗した際には、未使用の他方の切刃２０を用いればよい。
なお、ホルダ５１に取り付けるインサートとして、インサート１に代えてインサート３１を用いても、同様の効果を奏することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る切削加工物の製造方法について、インサート３１を取り付けて外径溝加工を行う場合を例に挙げ、図１３を参照して詳細に説明する。

本実施形態のインサート３１によれば、溝を形成する溝入れ加工に加えて、溝の幅を拡げる横挽き加工をスムーズに行うことができる。

まず初めに、溝の幅を拡げる横挽き加工として、通常、上述した図１２（ａ）〜（ｃ）に示す溝入れ加工の工程を、横方向へ繰り返し行えばよい。その結果、図１３（ａ）に示すように、拡げられた溝の底面１０１に、若干の凹凸が形成されることがある。

そして、図１３（ａ）に示すように、切削工具５５を矢印Ｋ方向に動かすことによって、図１３（ｂ）に示すように、溝の底面１０１を平坦にすることができる。
以上のように、被削材１００を切削することによって、所望の切削加工物を得ることができる（横挽き加工）。

ホルダ５１にインサート３１を取り付けた切削工具５５によれば、インサート３１の第１隆起部４１が近接部４１５を有していることから、切削工具５５を矢印Ｋ方向に動かすことによって、切屑をスムーズに排出しつつ、溝の底面１０１を平坦にすることができる。

なお、ホルダ５１に取り付けるインサートとして、インサート３１に代えてインサート１を用いてもよい。すなわち、上述のように、第１の実施形態に係る切削加工物の製造方法と第２の実施形態に係る切削加工物の製造方法とを組み合わせて切削加工を行うにあたって、インサート１とインサート３１のいずれを用いてもよい。

以上、本発明に係るいくつかの実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内において、種々の改善や変更が可能である。

例えば上述した第１、第２の実施形態に係るインサート１、３１では、２コーナを使用可能な場合について説明したが、インサート１、３１の一端にのみ上述の実施形態の構成を設けても１コーナを使用可能なインサートとしてもよい。

また、上述した第１の実施形態に係るインサート１では、Ｗ１およびＷ２が、いずれも切刃２０から第２隆起部５に向かうにつれて小さくなり、第２隆起部５から立ち上がり面７に向かうにつれて大きくなる場合について説明した。すなわち、第１の実施形態では、Ｗ１およびＷ２が、いずれも所定方向に向かって徐々に変化する場合について説明したが、例えばＷ１およびＷ２がいずれも徐々に変化することなく、第２隆起部５側が切刃２０側よりも小さくなり、立ち上がり面７側が第２隆起部５側よりも大きくなるようにＷ１およびＷ２を構成してもよい。

Claims (12)

1. 上面と、
   先端正面に位置する前逃げ面および両側面に位置する横逃げ面を有する側面と、
   前記上面と前記前逃げ面との交線部に位置している前切刃、および前記上面と前記横逃げ面との交線部に位置している横切刃を有する切刃と、を備える切削インサートであって、
   前記上面は、
   前記前切刃に連続しているすくい面と、
   前記すくい面から内方に向かうにつれて高位となるように傾斜している立ち上がり面と、を有し、
   前記すくい面は、
   上面視において、前記前切刃の両端近傍からそれぞれ内方に向かって延びている一対の第１隆起部と、
   前記一対の第１隆起部の一方側から他方側に延びている第２隆起部と、を有し、
   前記第２隆起部の稜線部は、側面視において、前記一対の第１隆起部の各々の稜線部間を結ぶ仮想直線よりも下方に位置している、切削インサート。
2. 上面と、
   先端正面に位置する前逃げ面および両側面に位置する横逃げ面を有する側面と、
   前記上面と前記前逃げ面との交線部に位置している前切刃、および前記上面と前記横逃げ面との交線部に位置している横切刃を有する切刃と、を備える切削インサートであって、
   前記上面は、
   前記前切刃に連続しているすくい面と、
   前記すくい面から内方に向かうにつれて高位となるように傾斜している立ち上がり面と、を有し、
   前記すくい面は、
   上面視において、前記前切刃の両端近傍からそれぞれ内方に向かって延びている一対の第１隆起部と、
   前記一対の第１隆起部の一方側から他方側に延びている第２隆起部と、を有し、
   前記一対の第１隆起部において、
   一方の第１隆起部の稜線部と他方の第１隆起部の稜線部との間の距離をＷ１とし、
   前記一方の第１隆起部と前記すくい面の底部との交差部と、前記他方の第１隆起部と前記すくい面の前記底部との交差部との間の距離をＷ２としたとき、
   前記Ｗ１およびＷ２はいずれも、前記第２隆起部側が前記前切刃側よりも小さく、かつ前記立ち上がり面側が前記第２隆起部側よりも大きい、切削インサート。
3. 上面と、
   先端正面に位置する前逃げ面および両側面に位置する横逃げ面を有する側面と、
   前記上面と前記前逃げ面との交線部に位置している前切刃、および前記上面と前記横逃げ面との交線部に位置している横切刃を有する切刃と、を備える切削インサートであって、
   前記上面は、
   前記前切刃に連続しているすくい面と、
   前記すくい面から内方に向かうにつれて高位となるように傾斜している立ち上がり面と、を有し、
   前記すくい面は、
   上面視において、前記前切刃の両端近傍からそれぞれ内方に向かって延びている一対の第１隆起部と、
   前記一対の第１隆起部の一方側から他方側に延びている第２隆起部と、を有し、
   前記一対の第１隆起部において、
   一方の第１隆起部の稜線部と他方の第１隆起部の稜線部との間の距離をＷ１とし、
   前記一方の第１隆起部と前記すくい面の底部との交差部と、前記他方の第１隆起部と前記すくい面の前記底部との交差部との間の距離をＷ２としたとき、
   前記Ｗ１およびＷ２はいずれも、前記第２隆起部側が前記前切刃側よりも小さく、かつ前記第２隆起部から前記立ち上がり面に向かうにつれて大きくなる、切削インサート。
4. 上面と、
   先端正面に位置する前逃げ面および両側面に位置する横逃げ面を有する側面と、
   前記上面と前記前逃げ面との交線部に位置している前切刃、および前記上面と前記横逃げ面との交線部に位置している横切刃を有する切刃と、を備える切削インサートであって、
   前記上面は、
   前記前切刃に連続しているすくい面と、
   前記すくい面から内方に向かうにつれて高位となるように傾斜している立ち上がり面と、を有し、
   前記すくい面は、
   上面視において、前記前切刃の両端近傍からそれぞれ内方に向かって延びている一対の第１隆起部と、
   前記一対の第１隆起部の一方側から他方側に延びている第２隆起部と、を有し、
   前記一対の第１隆起部のうち少なくとも一方は、前記横切刃に沿って延びており、かつ前記前切刃から離れるにつれて前記横切刃に近づく近接部を有し、
   前記近接部は、前記少なくとも一方の第１隆起部のうち、前記前切刃から遠い側の端部を含む、切削インサート。
5. 上面と、
   先端正面に位置する前逃げ面および両側面に位置する横逃げ面を有する側面と、
   前記上面と前記前逃げ面との交線部に位置している前切刃、および前記上面と前記横逃げ面との交線部に位置している横切刃を有する切刃と、を備える切削インサートであって、
   前記上面は、
   前記前切刃に連続しているすくい面と、
   前記すくい面から内方に向かうにつれて高位となるように傾斜している立ち上がり面と、を有し、
   前記すくい面は、
   上面視において、前記前切刃の両端近傍からそれぞれ内方に向かって延びている一対の第１隆起部と、
   前記一対の第１隆起部の一方側から他方側に延びている第２隆起部と、を有し、
   前記一対の第１隆起部のうち少なくとも一方は、前記横切刃に沿って延びており、かつ前記前切刃から離れるにつれて前記横切刃に近づく近接部を有し、
   前記少なくとも一方の第１隆起部は、前記横切刃側から前記少なくとも一方の第１隆起部の稜線部に向かうにつれて高位となるように傾斜している傾斜部を有し、
   前記近接部は、前記傾斜部のうち前記前切刃から遠い側の端部を含む、切削インサート。
6. 前記近接部は、前記傾斜部のうち前記横切刃側の下端部を含む、請求項５に記載の切削インサート。
7. 前記近接部は、前記少なくとも一方の第１隆起部の稜線部を含む、請求項４〜６のいずれかに記載の切削インサート。
8. 前記少なくとも一方の第１隆起部は、
   側面視において、前記前切刃から遠い側の前記端部に向かうにつれて低位となるように傾斜している、請求項４〜７のいずれかに記載の切削インサート。
9. 前記横切刃は、前記前切刃の両側に一対配置されている、請求項４〜８のいずれかに記載の切削インサート。
10. 上面視において、前記一対の第１隆起部は、前記一対の横切刃に沿って、互いに対称に配置されている、請求項９に記載の切削インサート。
11. 請求項１〜１０のいずれかに記載の切削インサートと、
    先端に前記切削インサートが取り付けられるホルダと、を備える切削工具。
12. 被削材を回転させる工程と、
    回転している前記被削材と請求項１１に記載の前記切削工具の前記切刃とを接触させる工程と、
    前記被削材と前記切削工具とを相対的に離隔させる工程と、
    を備える、切削加工物の製造方法。

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