JP6495681B2 - 切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法 - Google Patents

Description

本態様は、溝入れ加工やねじ切り加工に代表される旋削加工に用いられる、スローアウェイタイプの切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法に関する。

溝入れ加工に用いられる切削工具としては、例えば、特許文献１に記載の溝入れ工具及び特許文献２に記載の切削工具が知られている。溝入れ加工を行う際には、加工溝の開口部に面取り部分を設けることが求められる場合がある。特許文献１に記載の溝入れ工具を用いて面取り部分を設けるためには、一般的に溝入れ加工を行ったあとに、別途、面取り加工を行っている。そのため、複数の加工工程が必要になっている。

特許文献２に記載の切削工具における切削インサートは、先端に位置する前切刃よりも後端側且つ外方に面取り切刃を有している。このような面取り切刃を有していることによって、溝入れ加工と面取り加工を１つの工程で行うことができる。

特開２００６−１５０５８４号公報 特開２００７−１４４５７２号公報

特許文献２に記載の切削インサートは、前切刃及び面取り切刃よりも後端側に立ち上がり面を有している。そのため、溝入れ加工における溝深さが深くなると前切刃から立ち上がり面までの距離が長くなり、前切刃で生じた切屑の立ち上がり面における切屑処理が不安定になる可能性がある。一方、前切刃から立ち上がり面までの距離を短くするため、面取り切刃が立ち上がり面の側方に位置するように面取り切刃を前方に移動させた場合には、立ち上がり面が面取り切刃に連続することになる。この場合には、面取り切刃におけるすくい角が大きな負の値になるため、面取り切刃における切屑処理が不安定になる可能性がある。

本態様は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、前切刃及び面取り切刃を有する場合であっても安定して切屑を処理することが可能な切削インサートを提供することを目的とする。

一態様に基づく溝入れ加工用の切削インサートは、後端側から先端側に向かって延在する主面と、先端側において前記主面に隣接する第１側面と、前記主面及び前記第１側面に隣接する第２側面と、前記主面及び前記第１側面が交差する稜線に位置する第１切刃と、前記主面及び前記第２側面が交差する稜線に位置する第２切刃とを有する切削部を具備している。前記主面は、先端側に位置して、前記第１切刃から離れるにしたがって下方に向かって傾斜するすくい面と、該すくい面よりも後端側に位置して前記第１切刃から離れるにしたがって上方に向かって傾斜する立ち上がり面とを有している。前記第２切刃は、平面視において、後端側に向かうにしたがって前記第１切刃の垂直二等分線から離れるように傾斜しており、加工溝の開口部に面取り部分を設けるための面取り切刃として機能することが可能な傾斜切刃を備えている。前記立ち上がり面は、平面視において、前記垂直二等分線上に位置する中央部と、前記第２側面に隣接する側部とを備えている。そして、前記側部は、前記傾斜切刃よりも後端側に位置するとともに、前記中央部は、少なくとも一部が前記傾斜切刃における後端側の端部よりも先端側に位置しており、さらに、前記中央部は、前記傾斜切刃における先端側の端部よりも後端側に位置している。

上記態様の切削インサートにおいては、立ち上がり面が、上記構成の中央部及び側部を備えていることから、前切刃として機能する第１切刃及び面取り切刃として機能する傾斜切刃のいずれにおいても安定して切屑を処理することが可能となる。

第１の実施形態に係る切削インサートを示す斜視図である。 図１に示す切削インサートの上面図である。 図２に示す切削インサートにおける領域Ａ１の拡大図である。 図２に示す切削インサートをＢ１方向から側面視した側面図である。 図２に示す切削インサートをＢ２方向から側面視した側面図である。 図５に示す切削インサートにおける領域Ａ２の拡大図である。 図２に示す切削インサートをＢ３方向から側面視して、切削部を拡大した拡大図である。 図３に示す切削インサートと同じ領域を示す拡大図である。 図８に示す切削インサートにおけるＣ１−Ｃ１断面の断面図である。 図８に示す切削インサートにおけるＣ２−Ｃ２断面の断面図である。 図８に示す切削インサートにおけるＣ３−Ｃ３断面の断面図である。 図１に示す切削インサートの第１の変形例を示す上面図である。 図１２に示す切削インサートを用いて切削加工物を製造する場合における一工程を示す概略図である。 第２の実施形態に係る切削インサートを示す斜視図である。 図１４に示す切削インサートにおける領域Ａ３の拡大図である。 一実施形態に係る切削工具における先端部分を拡大した斜視図である。 図１６に示す切削工具を先端視した側面図である。 図１６に示す切削工具の上面図である。 図１７に示す切削工具をＢ４方向から側面視した側面図である。 一実施形態の切削加工物の製造方法における一工程を示す斜視図である。 一実施形態の切削加工物の製造方法における一工程を示す斜視図である。 一実施形態の切削加工物の製造方法における一工程を示す斜視図である。

＜切削インサート＞
以下、各実施形態の切削インサート１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、各実施形態を説明する上で必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、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。

第１の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）は、図１〜１１に示すように、１つの本体部３及び２つの切削部５を具備している。本体部３は、インサート１をホルダに装着する際にホルダに固定される部位である。本実施形態における本体部３は、後端側から先端側に向かって延びる棒形状であって、中心軸Ｏ１に沿って 後端側から先端側に向かって延びている。

本体部３は、上側に位置してホルダに当接する上側面７と、下側に位置してホルダに当接する下側面９とを有している。上側面７には、中心軸Ｏ１に沿った方向に延びる上側溝部７ａが形成されている。また、同様に下側面９には、中心軸Ｏ１に沿った方向に延びる
下側溝部（不図示）が形成されている。このような上側溝部７ａ及び下側溝部を有していることによって、インサート １をホルダに安定して固定することができる。

本体部３の大きさとしては特に限定されるものではないが、例えば、中心軸Ｏ１に沿った長さは５〜８０ｍｍ程度に設定できる。また、平面視において中心軸Ｏ１に直交する方向（図２における左右方向）の幅は、例えば２〜２０ｍｍ程度に設定できる。また、側面視において中心軸Ｏ１に直交する方向（図５における上下方向）の高さは、例えば２〜１５ｍｍ程度に設定できる。

インサート１は少なくとも１つの切削部５を具備していればよい。本実施形態においては、本体部３の先端側及び後端側に１つずつ切削部５が位置している。本体部３及び切削部５は、別々に形成されていてもよいが、一体的に形成されていてもよい。本実施形態のインサート１においては、本体部３及び切削部５は一体的に形成されている。

インサート１を構成する部材の材質としては、例えば、超硬合金或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、或いは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）、又は窒化チタン（ＴｉＮ）などのチタン化合物を主成分とした焼結複合材料が挙げられる。

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（Ａｌ_２Ｏ_３）などが挙げられる。

本実施形態のインサート１を用いて旋削加工を行う際には、２つの切削部５のいずれか一方が用いられる。本体部３よりも後端側に位置する切削部５を用いる場合には、本体部３の先端側と後端側とを反転させてインサート１をホルダに取り付ければよい。本体部３よりも先端側に位置する切削部５と本体部３よりも後端側に位置する切削部５とは同じ形状である。そのため、以下では、切削部５として本体部３に対して先端側に位置するものについて説明する。

切削部５は、主面（第１主面）１１、下面１３、側面１５及び切刃１７を有している。第１主面１１は、本実施形態においては上面として位置しており、本実施形態においては、便宜上、第１主面１１を上面１１として説明する。上面１１は、後端側から先端側に向かって延在している。具体的には、上面１１は、平面視において概ね中心軸Ｏ１に沿った方向を長辺とする長方形の形状である。そのため、短辺のうち先端側に位置する部分が、インサート１における先端側の端部となっている。また、短辺のうち後端側に位置する部分が、本体部３との境界部分となっている。

なお、上面１１は厳密な意味での長方形である必要は無い。長方形の外周縁をなす長辺及び短辺がそれぞれ厳密な意味での直線でなくてもよく、また、長辺と短辺とが交差する角部が丸みを帯びていてもよい。

下面１３は、上面１１と同様に、後端側から先端側に向かって延在する長方形の形状となっている。本実施形態における下面１３は、上面１１よりも一回り小さくなっている。そのため、平面視した場合において下面１３の外周縁は視認できない状態になっている。

側面１５は、第１側面１９及び第２側面２１を有している。本実施形態においては、下面１３が上面１１よりも小さい構成になっている。そのため、側面１５は、上面側から下面側に向かうにしたがって内方に向かって傾斜した構成となっている。本実施形態における側面１５は逃げ面として機能する。側面１５が上記のように傾斜していることによって、側面１５が被削材の加工面に接触する可能性を小さくできる。

第１側面１９は、先端側において上面１１に隣接している。具体的には、第１側面１９は、上面１１における先端側に位置する短辺に隣接している。第１側面１９は、図４に示すように先端側から側面視した場合において、略四角形の形状となっている。

また、第２側面２１は、上面１１及び第１側面１９に対してそれぞれ交差しており、上面１１及び第１側面１９に隣接している。具体的には、第２側面２１は、上面１１における長辺に隣接している。上面１１における長辺と短辺とが交差する角部が丸みを帯びていることから、第１側面１９と第２側面２１とが交差する領域もまた、丸みを帯びた構成となっている。本実施形態のインサート１は、第２側面２１を２つ有しており、これら２つの第２側面２１が一対の横側面となっている。

本実施形態のインサート１においては、中心軸Ｏ１は、２つの切削部５のそれぞれの第１側面１９の中心を通るように位置している。第１側面１９は先端視において略四角形であり、第１側面１９における最大幅の中心且つ最大高さの中心を第１側面１９の中心としている。 なお、本明細書において先端視とは、第１側面１９が位置する先端側から側面
視することを意味しており、図２におけるＢ１方向は、中心軸Ｏ１に沿って、先端側から後端側に向かう方向となっている。また、図２におけるＢ２方向は、Ｂ１方向に対して直交する方向である。

切刃１７は、第１切刃２３及び第２切刃２５を有している。第１切刃２３は、上面１１及び第１側面１９が交差する稜線に位置している。第２切刃２５は、上面１１及び第２側面２１が交差する稜線に位置している。本実施形態におけるインサート１が一対の第２側面２１を有していることから、切刃１７は、一対の第２切刃２５を有している。

なお、このとき上面１１及び側面１５が交差する稜線における少なくとも切刃１７が形成される部分は、２つの面が交わることによる厳密な線形状ではない。側面１５と上面１１とが交差する稜線が鋭角に尖っていると、切刃１７の耐久性が低下する。そのため、上面１１と側面１５とが交差する稜線における少なくとも切刃１７が形成される部分には、いわゆるホーニング加工が施されており、この部分がわずかに曲面形状となっている。

第１切刃２３は、いわゆる前切刃として機能し、溝入れ加工を行う際に主要な切刃として機能する。本実施形態における第１切刃２３は、上面１１及び第１側面１９が交差する稜線の全体に位置している。本実施形態における第１切刃２３は、下面１３に対して平行且つ中心軸Ｏ１に直交する方向に向かって延びている。本実施形態における第１切刃２３は、直線形状になっているが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。例えば、先端側から側面視した場合に部分的に曲線形状となっていてもよい。

本実施形態における一対の第２切刃２５は、それぞれ傾斜切刃２７及び横切刃２９を有している。本実施形態における一対の第２切刃２５は、平面視した場合において第１切刃２３の垂直二等分線Ｏ２を基準として線対称となっている。そのため、以下の説明では一対の第２切刃２５における一方に焦点を当てて説明する。

第２切刃２５は、必ずしも上面１１及び第２側面２１が交差する稜線の全体に形成されている必要は無い。本実施形態においては、第２切刃２５は、上面１１及び第２側面２１
が交差する稜線の一部に形成されている。

傾斜切刃２７は、平面視において、後端側に向かうにしたがって第１切刃２３の垂直二等分線Ｏ２から離れるように傾斜している。本実施形態においては、平面視した場合において、中心軸Ｏ１と第１切刃２３の垂直二等分線Ｏ２とが重なり合っている。そのため、傾斜切刃２７は、平面視において、後端側に向かうにしたがって中心軸Ｏ１から離れるように傾斜していると言い換えることができる。

第２切刃２５が横切刃２９を必ずしも有しておらず、第２側面２１の先端側の部分と上面１１との稜線に切刃が形成されていなくてもよい が、横切刃２９を有していることが
好ましい。本実施形態における横切刃２９は、傾斜切刃２７よりも先端側に位置して、上面１１及び第２側面２１が交差する稜線における先端側の端部にまで形成されている。そのため、横切刃２９は、第１切刃２３に接続されている。このような横切刃２９を有している場合には、溝入れ加工において溝の幅を広げる加工を行うことができる。また、横切刃２９によって、加工溝の内側面１５の平滑性を高めることもできる。ただし、横切刃２９が加工溝の内側面１５に過度に干渉することを避けるため、横切刃２９は、先端側から後端側に向かうにしたがって第１切刃２３の垂直二等分線Ｏ２に近づくように傾斜している。

傾斜切刃２７は、横切刃２９よりも後端側に位置しており、横切刃２９に連続している。本実施形態における傾斜切刃２７は、加工溝の開口部に面取り部分を設けるための面取り切刃として機能する。そのため、横切刃２９が先端側から後端側に向かうにしたがって垂直二等分線Ｏ２に近づくように傾斜している一方で、傾斜切刃２７は、面取り部分の構成に合わせて後端側に向かうにしたがって垂直二等分線Ｏ２から離れるように傾斜 している。具体的には、垂直二等分線Ｏ２に対して、例えば２０〜７０°程度傾斜している。

本実施形態における上面１１は、すくい面３１及び立ち上がり面３３を有している。すくい面３１は、上面１１における先端側に位置しており、第１切刃２３に連続している。すくい面３１は、第１切刃２３から離れるにしたがって下方に向かって傾斜している。また、立ち上がり面３３は、すくい面３１よりも後端側に位置しており、すくい面３１に連続している。立ち上がり面３３は、第１切刃２３、言い換えればすくい面３１から離れるにしたがって上方に向かって傾斜している。

切刃１７で生じた切屑は、すくい面３１の上を伝って後端側へと流れる。切刃１７における切削抵抗を小さくするとともに、切屑を後端側へと円滑に流れさせるため、すくい面３１は、切刃１７から離れるにしたがって下方に向かって傾斜した構成となっている。立ち上がり面３３は、すくい面３１上を伝って来た切屑を湾曲させる機能を有している。そのため、立ち上がり面３３は、すくい面３１から離れるにしたがって上方に向かって傾斜している。

本実施形態における立ち上がり面３３は、平面視において、垂直二等分線Ｏ２上に位置する中央部３５と、垂直二等分線Ｏ２から離れた端部に位置して第２側面２１に隣接する側部３７とを備えている。側部３７が位置する領域である、立ち上がり面３３及び第２側面２１が交差する稜線には第２切刃２５は形成されていない。

側部３７は、傾斜切刃２７よりも後端側に位置している。中央部３５は、少なくとも一部が傾斜切刃２７における後端側の端部よりも先端側に位置している。端的に言えば、本実施形態における立ち上がり面３３は、第１切刃２３に向かって突出した凸形状となっている。

そのため、上面１１における傾斜切刃２７に沿った領域の少なくとも一部を立ち上がり面３３ではなくすくい面３１とすることができるので、傾斜切刃２７におけるすくい角を正の値とすることができる。また、立ち上がり面３３が第１切刃２３に向かって突出した凸形状となっていることから、中心軸Ｏ１に沿った方向での第１切刃２３と中央部３５との距離Ｄ１と、中心軸Ｏ１に沿った方向での第１切刃２３と側部３７との距離Ｄ２とが同じではなく、中心軸Ｏ１に沿った方向での第１切刃２３と中央部３５との距離Ｄ１が相対的に短くなっている。これにより、第１切刃２３で生じた切屑を安定して立ち上がり面３３で処理することができる。従って、第１切刃２３及び傾斜切刃２７において生じる切屑のいずれも安定して処理することが可能となっている。

特に、本実施形態における立ち上がり面３３は、傾斜切刃２７から離れている。これにより、上面１１における傾斜切刃２７に沿った領域の全体をすくい面３１とすることができる。そのため、傾斜切刃２７で生じた切屑をより安定して処理することができる。

立ち上がり面３３は、第１切刃２３から離れるにしたがって上方に向かって傾斜していることから、立ち上がり面３３における上端よりも下端の方が、第１切刃２３に近接している。切屑がすくい面３１に沿って流れることから、切屑は立ち上がり面３３における下端に最初に接触する。そのため、立ち上がり面３３において切屑を安定して処理するためには、少なくとも立ち上がり面３３における下端を第１切刃２３に近づけることが求められる。そこで、本実施形態においては、中央部３５における少なくとも下端が、傾斜切刃２７における後端側の端部よりも先端側に位置している。

すなわち、中央部３５の少なくとも一部が傾斜切刃２７における後端側の端部よりも先端側に位置していることが求められるが、中央部３５の全体が、必ずしも傾斜切刃２７における後端側の端部よりも先端側に位置していなくてもよい。もちろん、中央部３５の全体が、傾斜切刃２７における後端側の端部よりも先端側に位置していてもよい。一方、上面１１における傾斜切刃２７に沿った領域をすくい面３１とするためには、側部３７の一部ではなく側部３７の全体が傾斜切刃２７よりも後端側に位置することが求められる。

第１切刃２３で生じた切屑を立ち上がり面３３において安定して処理するためには、中心軸Ｏ１に沿った方向での第１切刃２３と中央部３５との距離Ｄ１を短くすることが望まれるが、立ち上がり面３３が第１切刃２３に向かって過度に突出していると傾斜切刃２７に沿った領域におけるすくい面３１の領域が狭くなる。そのため、本実施形態における立ち上がり面３３のように、立ち上がり面３３の中央部３５が傾斜切刃２７における先端側の端部よりも後端側に位置していることが好ましい。

本実施形態における立ち上がり面３３は、それぞれ平坦な面形状である第１傾斜面３９及び第２傾斜面４１を有している。第１傾斜面３９は、第１切刃２３の後方に位置している。第２傾斜面４１は、傾斜切刃２７の後方に位置している。第２傾斜面４１は、第１傾斜面３９に対して傾斜している。端的に言えば、立ち上がり面３３は、第１切刃２３に向き合うように位置する平坦面として第１傾斜面３９を有しており、傾斜切刃２７に向き合うように位置する平坦面として第２傾斜面４１を有している。

なお、第１切刃２３の後方に位置しているとは、平面視において中心軸Ｏ１に沿って第１切刃２３を後端側に移動した場合に、立ち上がり面３３が第１切刃２３に重なり合う領域に位置していることを意味している。同様に、傾斜切刃２７の後方に位置しているとは、平面視において中心軸Ｏ１に沿って傾斜切刃２７を後端側に移動した場合に、立ち上がり面３３が傾斜切刃２７に重なり合う領域に位置していることを意味している。

このような第１傾斜面３９及び第２傾斜面４１を立ち上がり面３３が有している場合に
は、第１切刃２３で生じた切屑を第１傾斜面３９において安定して湾曲させることができ、また、傾斜切刃２７で生じた切屑を第２傾斜面４１において安定して湾曲させることができる。

このとき、第１傾斜面３９及び第２傾斜面４１でより安定して切屑を湾曲させるためには、第１傾斜面３９が第１切刃２３に対して平行であって、且つ、第２傾斜面４１が傾斜切刃２７に対して平行であることが望ましい。ただし、ここでいう平行とは厳密な意味での平行を意図するものではなく５°程度のずれがあってもよいことを意図している。

なお、第１傾斜面３９が第１切刃２３に対して平行であって、且つ、第２傾斜面４１が傾斜切刃２７に対して平行であるか否かは、第１切刃２３及び中心軸Ｏ１に対して平行であって第１傾斜面３９及び第２傾斜面４１と交差する断面において、第１切刃２３と第１傾斜面３９とのなす角度及び傾斜切刃２７と第２傾斜面４１とのなす角度をそれぞれ評価すればよい。

また、本実施形態における上面１１は、すくい面３１及び立ち上がり面３３に加えて突起部４３を有している。突起部４３は、第１切刃２３の後方であって、すくい面３１に囲まれて位置している。突起部４３は、すくい面３１を基準とした場合に、すくい面３１よりも上方に向かって突出した構成となっている。このような突起部４３を有している場合には、第１切刃２３で生じた切屑が突起部４３の上を通過する際に突起部４３の形状に対応するように変形する。これにより切屑の流れが安定するので、良好に切屑を処理することが可能になる。

＜変形例＞
次に、第１の実施形態の変形例について図１２、１３を用いて説明する。

上記の実施形態におけるインサート１は、一対の第２側面２１のそれぞれに第２切刃２５が形成された構成である。しかしながら、本発明のインサートは、当該構成に限定されるものではない。本変形例のインサート１は、一対の第２側面２１を有しているが、一方の第２側面２１にのみ第２切刃２５が設けられている。図１３に示すような溝入れ加工を行う場合には、本変形例のインサート１が有効になる。

本変形例においては、一対の第２側面２１における第２切刃２５が形成されていない側の第２側面２１と上面１１とが交差する稜線は、直線形状である。このとき、この稜線が加工溝の内側面１５に対して干渉することを避けるため、この稜線は後端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。

なお、図１２、１３に示す変形例においては、一対の第２側面２１における第２切刃２５が形成されていない側の第２側面２１の構成以外は、図１〜１１に示す実施形態と同様の構成となっている。そのため、図１〜１１に示す実施形態と同様の構成については説明を省略する。

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態のインサート１について図１４、１５を用いて説明する。

本実施形態のインサート１は、第１の実施形態のインサート１と比較して切削部５の構成は同じであるが、本体部３の構成が相違している。そのため、切削部５についての詳細な説明を省略し、本体部３について以下に詳細に説明する。

本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）は、図１４、１５
に示すように、１つの本体部３及び３つの切削部５を具備している。本体部３は、第１の実施形態と同様に、インサート１をホルダに装着する際にホルダに固定される部位である。第１の実施形態のインサート１においては、本体部３が後端側から先端側に向かって延びる棒形状であるが、本実施形態における本体部３は平板形状である。

具体的には、本実施形態における本体部３は、多角形状の一対の第２主面４５、及び一対の第２主面４５の間に位置する外周側面４７を有する平板形状である。一対の第２主面４５は同じ形状となっており、本実施形態においては、それぞれ略三角形状となっている。一対の第２主面４５は同じ形状となっていることから、特に図示しないが、一対の第２主面４５の一方の側から側面視した場合においては、互いに重なり合っている。インサート１を切削工具のホルダに固定する際に、一対の第２主面４５の一方がホルダに当接する。

本体部３は、一対の第２主面４５の一方の側から側面視した場合における中央部に位置している。また、切削部５は、本体部３から第２主面４５の角部にかけて位置している。本実施形態における第２主面４５が略三角形状であることから、第２主面４５の角部は３つ存在する。そのため、本実施形態のインサート１は、１つの本体部３と３つの切削部５とによって構成される。３つの切削部５は、一対の第２主面４５のそれぞれの中心を結ぶ軸Ｏ３の周りで回転対称となるように形成されている。

各切削部５における第１主面１１及び第１側面１９は、それぞれ本体部３における外周側面４７に連続しており、各切削部５における第２側面２１は、それぞれ本体部３における第２主面４５に連続している。そのため、第１切刃２３は、第２主面４５に対して直交し、軸Ｏ３に平行な方向に延びている。また、第２切刃２５は、軸Ｏ３に対して概ね直交する方向に向かって延びている。

また、各切削部５における後端側とは、第１主面１１における外周側面４７に近接する側を意味し、各切削部５における先端側とは、第１主面１１における外周側面４７から離れた側を意味する。さらに、第１の実施形態のインサート１と同様に１つの切削部５における第１主面１１を上面として、この第１主面１１が上方を向いている場合に、第１主面１１の向いている方向とは反対側の方向を下方とする。

本実施形態のインサート１における三角形状の第２主面４５の一辺の長さは、例えば１５〜２５ｍｍ程度に設定される。また、一対の第２主面４５間の幅で示されるインサート１の厚みの最大値は、例えば２〜８ｍｍ程度に設定される。

本体部３には、一対の第２主面４５の一方から他方にかけて貫通する貫通孔４９が形成されている。貫通孔４９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 。

以上、複数の実施形態のインサート１について図面を用いて説明したが、本発明のインサート１は上記の実施形態の構成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であって、特に詳述していない変形も含むものである。

例えば、第１の実施形態において、一対の第２切刃２５が、平面視した場合において第１切刃２３の垂直二等分線Ｏ２を基準として線対称となっているが、第２切刃２５は、このような構成に限定されない。一対の第２側面２１のそれぞれに第２切刃２５が形成される場合であっても、これらの第２切刃２５の形状が互いに異なっていてもよい。また、一対の第２切刃２５の形状が互いに異なっている場合には、一対の第２切刃２５における少
なくとも一方が本発明の要旨に沿った構成であればよい。

＜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。

なお、本実施形態においては、上記の実施形態を代表して第１の実施形態のインサート１を用いている。従って、切削インサートとして上記の第２の実施形態のインサート１を用いても何ら問題ない。

本実施形態の切削工具１０１は、図１６〜１９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１７がホルダ１０５の先端側から外方に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。本実施形態においては、第１切刃及び第２切刃がホルダ１０５の先端側から外方に突出するようにインサート１がポケット１０３に装着されている。

本実施形態におけるホルダ１０５は、細長く伸びた棒形状である。細長く伸びている方向はインサート１における中心軸Ｏ１の伸びる方向と一致している。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の先端面に対して開口している。

ホルダ１０５は、その先端部分に、インサート１における本体部の上側面を拘束する上顎部１０７とインサート１における本体部の下側面を拘束する下顎部１０９とを有している。上顎部１０７と下顎部１０９とが対向する領域によってポケット１０３が形成されている。ポケット１０３、すなわち上顎部１０７と下顎部１０９との間にインサート１の本体部が挿入固定される。このとき、本体部の上側面がホルダ１０５の上顎部１０７に当接する。また、本体部の下側面がホルダ１０５の下顎部１０９に当接する。

本体部の上側面が上側溝部を有していることから、上顎部１０７における下顎部１０９に対向する領域には、上側溝部に当接する突起が設けられている。また、本体部の下側面が下側溝部を有していることから、下顎部１０９における上顎部１０７に対向する領域には、下側溝部に当接する突起が設けられている。これらの突起が、インサート１の上側溝部及び下側溝部に嵌ることによって、インサート１をホルダ１０５に安定して固定することができる。

本実施形態においては、ホルダ１０５は、上顎部１０７に形成された第１のネジ穴（不図示）と、下顎部１０９におけるネジ穴の下方に形成された第２のネジ穴（不図示）とを有しており、これらのネジ穴に挿入される固定ネジ１１１によって、インサート１がホルダ１０５に固定されている。すなわち、上顎部１０７に形成された第１のネジ穴に固定ネジ１１１を挿入し、この固定ネジ１１１の先端を下顎部１０９に形成された第２のネジ穴に挿入して、固定ネジ１１１と第１のネジ穴及び第２のネジ穴とを螺合させている。

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。

＜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。

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１７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。

より具体的には、まず、図２０に示すように、被削材２０１を軸Ｏ４の周りで回転させるとともに、被削材２０１に切削工具１０１を相対的に近づける。次に、図２１に示すように、切削工具１０１における切刃１７、具体的には第１切刃及び第２切刃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２２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。

本実施形態においては、軸Ｏ４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に近づけている。また、図２１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１７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２２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。

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。

例えば、（１）の工程において、被削材２０１を切削工具１０１に近づけてもよい。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の異なる箇所にインサート１における切刃１７を接触させる工程を繰り返せばよい。

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。

１・・・切削インサート（インサート）
３・・・本体部
５・・・切削部
７・・・上側面
７ａ・・・上側溝部
９・・・下側面
１１・・・第１主面（上面）
１３・・・下面
１５・・・側面
１７・・・切刃
１９・・・第１側面
２１・・・第２側面
２３・・・第１切刃
２５・・・第２切刃
２７・・・傾斜切刃
２９・・・横切刃
３１・・・すくい面
３３・・・立ち上がり面
３５・・・中央部
３７・・・側部
３９・・・第１傾斜面
４１・・・第２傾斜面
４３・・・突起部
４５・・・第２主面
４７・・・外周側面
４９・・・貫通孔
１０１・・・切削工具
１０３・・・インサートポケット（ポケット）
１０５・・・ホルダ
１０７・・・上顎部
１０９・・・下顎部
１１１・・・固定ネジ
２０１・・・被削材

Claims (7)

1. 後端側から先端側に向かって延在する主面と、先端側において前記主面に隣接する第１側面と、前記主面及び前記第１側面に隣接する第２側面と、前記主面及び前記第１側面が交差する稜線に位置する第１切刃と、前記主面及び前記第２側面が交差する稜線に位置する第２切刃とを有する切削部を具備する溝入れ加工用の切削インサートであって、
   前記主面は、先端側に位置して、前記第１切刃から離れるにしたがって下方に向かって傾斜するすくい面と、該すくい面よりも後端側に位置して前記第１切刃から離れるにしたがって上方に向かって傾斜する立ち上がり面とを有し、
   前記第２切刃は、平面視において、後端側に向かうにしたがって前記第１切刃の垂直二等分線から離れるように傾斜しており、加工溝の開口部に面取り部分を設けるための面取り切刃として機能することが可能な傾斜切刃を備え、
   前記立ち上がり面は、平面視において、前記垂直二等分線上に位置する中央部と、前記第２側面に隣接する側部とを備え、
   前記側部は、前記傾斜切刃よりも後端側に位置するとともに、前記中央部は、少なくとも一部が前記傾斜切刃における後端側の端部よりも先端側に位置しており、
   前記中央部は、前記傾斜切刃における先端側の端部よりも後端側に位置していることを特徴とする切削インサート。
2. 前記立ち上がり面は、前記傾斜切刃から離れていることを特徴とする請求項１に記載の切削インサート。
3. 前記立ち上がり面は、前記第１切刃の後方に位置する平坦な第１傾斜面と、前記傾斜切刃の後方に位置する平坦な第２傾斜面とを有し、前記第２傾斜面が、前記第１傾斜面に対して傾斜していることを特徴とする請求項１又は２に記載の切削インサート。
4. 前記第１傾斜面は、前記第１切刃に対して平行であって、且つ、前記第２傾斜面は、前記傾斜切刃に対して平行であることを特徴とする請求項３に記載の切削インサート。
5. 前記第２切刃は、前記傾斜切刃よりも先端側に位置して、後端側に向かうにしたがって前記第１切刃の垂直二等分線に近づくように傾斜した横切刃をさらに有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の切削インサート。
6. 先端側にインサートポケットを有するホルダと、
   前記第１切刃及び前記第２切刃が前記ホルダの先端側から外方に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１〜５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。
7. 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６に記載の切削工具の前記第１切刃及び前記第２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ことを特徴とする切削加工物の製造方法。

Images