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WO2018180780A1 - 切削インサート、ドリル及び切削加工物の製造方法 - Google Patents

切削インサート、ドリル及び切削加工物の製造方法 Download PDF

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Publication number
WO2018180780A1
WO2018180780A1 PCT/JP2018/011057 JP2018011057W WO2018180780A1 WO 2018180780 A1 WO2018180780 A1 WO 2018180780A1 JP 2018011057 W JP2018011057 W JP 2018011057W WO 2018180780 A1 WO2018180780 A1 WO 2018180780A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
region
inclination angle
cutting insert
outer region
drill
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/011057
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
健人 岩崎
Original Assignee
京セラ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 京セラ株式会社 filed Critical 京セラ株式会社
Priority to JP2019509601A priority Critical patent/JP7036797B2/ja
Priority to CN201880009246.1A priority patent/CN110234453B/zh
Publication of WO2018180780A1 publication Critical patent/WO2018180780A1/ja

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B51/00—Tools for drilling machines

Definitions

  • This aspect relates to a method for manufacturing an insert, a drill, and a cut product used for drilling.
  • Patent Document 1 As an example of a drill used for drilling a work material such as metal, there is known a blade tip replaceable drill described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-203454 (Patent Document 1).
  • the drill described in Patent Document 1 includes a drill body and two cutting inserts. One of the two inserts is located near the rotation axis of the drill body and is used for cutting on the inner circumference side, and the other of the two inserts is located away from the rotation axis of the drill body and is cut on the outer circumference side. Used for.
  • the opening of the through hole into which a screw for fixing the cutting insert to the holder is inserted has a convex shape. As described above, since the opening has a convex shape, the risk of chips coming into contact with the screw is reduced, and the chip dischargeability is improved.
  • the cutting insert based on 1 aspect is provided with the 1st edge
  • the first side includes a first part located in the center of the length of the first side, a second part located between the first part and the first corner, the first part, and the second part. And a third portion located between the corners.
  • the upper surface is located along the first part, and is located along the second part and the first part that is inclined downward as it is away from the first part, and away from the second part.
  • region inclined toward the downward direction and the 3rd area
  • the upper surface is located between the second region and the opening portion of the through hole, and is located between the fourth region having a smaller inclination angle than the second region and the third region and the opening portion. And a fifth region having a smaller inclination angle than the third region.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the B1-B1 cross section in the cutting insert shown in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a B2-B2 cross section in the cutting insert shown in FIG. 4.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a B3-B3 cross section in the cutting insert shown in FIG. 4.
  • each drawing referred to below shows only the main members necessary for explaining the present embodiment in a simplified manner for convenience of explanation.
  • the insert may comprise any component not shown in the figures to which this specification refers.
  • the dimension of the member in each figure does not faithfully represent the dimension of the actual component member, the dimension ratio of each member, or the like.
  • the cutting insert 1 (hereinafter also simply referred to as the insert 1) is suitably used as an insert on the inner peripheral side in a blade tip type drill.
  • the insert 1 shown in FIG. 1 includes an upper surface 3, a lower surface 5, a side surface 7, a cutting edge 9, and a through hole 11.
  • the upper surface 3 has a polygonal shape having a plurality of corners and sides as shown in FIG.
  • the upper surface 3 in the example shown in FIG. 2 has a substantially rectangular shape, and has four corners and four sides. The four corners and the four sides are positioned so as to be 90 ° rotationally symmetric about the central axis X1 in a front view (top view) of the upper surface 3.
  • the polygonal shape does not mean a strictly polygonal shape.
  • the four corners of the upper surface 3 in the example shown in FIG. 2 are not strict corners.
  • the four corners may each have a rounded shape in a top view, in other words, an outwardly convex curved shape.
  • the four sides do not have to be strictly linear shapes.
  • each of the four sides is configured to be slightly convex outward.
  • first side 3a One of the four sides is defined as a first side 3a, and two corners adjacent to the first side 3a are defined as a first corner 3b (a corner located at the lower left in FIG. 2) and a second corner 3c (a right side in FIG. 2). Lower corner).
  • first corner 3b a corner located at the lower left in FIG. 2
  • second corner 3c a right side in FIG. 2.
  • Lower corner When the insert 1 is used as an insert on the inner peripheral side of the drill, the insert 1 is attached to the holder so that the first corner 3b is located closer to the rotation axis of the drill than the second corner 3c.
  • the first side 3a of the example shown in FIG. 2 has a first part 3aa, a second part 3ab, and a third part 3ac.
  • the first part 3aa is located so as to include the center of the first side 3a. In other words, the first part 3aa is located at the center of the length of the first side 3a.
  • the second part 3ab is located between the first part 3aa and the first corner 3b.
  • the third part 3ac is located between the first part 3aa and the second corner 3c. That is, in the example illustrated in FIG. 2, the second part 3ab, the first part 3aa, and the third part from the end on the first corner 3b side toward the end on the second corner 3c side in the first side 3a.
  • 3ac is arranged in order.
  • the lower surface 5 is a surface located on the opposite side to the upper surface 3 as shown in FIG. 3, and may function as a seating surface for the pocket when the insert 1 is attached to the holder.
  • the lower surface 5 may be polygonal like the upper surface 3. At this time, the lower surface 5 may be slightly smaller than the upper surface 3. In the example shown in FIG. 3, since the lower surface 5 has a shape slightly smaller than the upper surface 3, the outer peripheral edge of the lower surface 5 is not visible by the upper surface 3.
  • the shapes of the upper surface 3 and the lower surface 5 are not limited to the above forms.
  • the upper surface 3 and the lower surface 5 are substantially rectangular, but the upper surface 3 and the lower surface 5 may be, for example, a triangle, a pentagon, a hexagon, or an octagon.
  • the upper surface 3 in an example shown in FIG. 1 is substantially square, the shape of a quadrangle is not limited to such a shape.
  • the upper surface 3 may be, for example, a rhombus or a rectangle.
  • the side surface 7 is located between the upper surface 3 and the lower surface 5 and may be connected to the upper surface 3 and the lower surface 5.
  • the shape when the side surface 7 is viewed from the front (hereinafter also referred to as side view) is a trapezoid.
  • the vertical side of the side surface 7 in a side view may be inclined so as to approach the central axis X1 from the upper surface 3 side toward the lower surface 5 side.
  • the maximum width of the upper surface 3 when viewed from the upper surface may be set to 6 to 25 mm, for example. Further, the height from the lower surface 5 to the upper surface 3 may be set to 1 to 10 mm, for example.
  • the height from the lower surface 5 to the upper surface 3 means a length in a direction parallel to the central axis X ⁇ b> 1 between the upper end of the upper surface 3 and the lower end of the lower surface 5.
  • the configuration of the upper surface 3, the lower surface 5 and the side surface 7 is not limited to the above configuration.
  • the lower surface 5 may have the same shape as the upper surface 3, and the outer periphery of the lower surface 5 may overlap the outer periphery of the upper surface 3 when viewed in plan.
  • the side surface 7 may be positioned so as to be orthogonal to the lower surface 5.
  • the relative positional relationship between the upper surface 3, the lower surface 5 and the side surface 7 is not limited to the above configuration.
  • the upper surface 3 is not necessarily positioned upward in a state where it is mounted on a drill or in a state where cutting is performed.
  • the lower surface 5 is not necessarily positioned below in a state where the drill is mounted or in a state where cutting is performed.
  • the insert 1 may have a through hole 11 that opens in the upper surface 3.
  • the through hole 11 shown in FIG. 1 is formed from the center of the upper surface 3 toward the center of the lower surface 5.
  • the through hole 11 may be used for inserting a screw when the insert 1 is screwed and fixed to the holder of the drill.
  • the lower surface 5 may be a flat surface, and the direction in which the through hole 11 extends, in other words, the through direction may be orthogonal to the lower surface 5.
  • the opening of the through hole 11 on the upper surface 3 is hereinafter referred to as a first opening 11a.
  • the cutting edge 9 may be located at least at a part of the ridgeline where the upper surface 3 and the side surface 7 intersect.
  • the cutting edge 9 can be used for cutting a work material in cutting.
  • the cutting edge 9 is located at least on the first side 3a.
  • the cutting edge 9 may be located at each side and each corner of the upper surface 3 including the first side 3a.
  • the upper surface 3 may have a first region 13, a second region 15, a third region 17, a fourth region 19 and a fifth region 21.
  • the first region 13 in the example shown in FIG. 2 is located along the first part 3aa, and is inclined downward as the distance from the first part 3aa increases.
  • the second region 15 in the example illustrated in FIG. 2 is located along the second part 3ab, and is inclined downward as the distance from the second part 3ab increases.
  • the third region 17 in the example shown in FIG. 2 is located along the third part 3ac, and is inclined downward as the distance from the third part 3ac increases.
  • each of the first region 13, the second region 15, and the third region 17 is inclined downward as it is away from the first side 3a, and can function as a so-called rake face. .
  • the fourth region 19 in the example shown in FIG. 2 is positioned between the second region 15 and the first opening 11a, and the fifth region 21 in the example shown in FIG. It is located between 1 opening part 11a.
  • the inclination angle of the fourth region 19 is smaller than that of the second region 15, and the inclination angle of the fifth region 21 is smaller than that of the third region 17.
  • the fourth region 19 and the fifth region 21 having relatively small inclination angles may be located between the second region 15 and the third region 17 and the first opening portion 11a.
  • the upper surface 3 has the fourth region 19 and the fifth region 21 as described above, it is possible to improve the chip discharging property while securing the region of the rake face.
  • the insert 1 of the embodiment When the insert 1 of the embodiment is used as an insert on the inner peripheral side of the drill and cutting is performed with the cutting edge 9 located on the first side 3a, the chips are straight in a direction orthogonal to the first side 3a. Instead of going forward, it tends to curl into a conical shape.
  • the rotation speed of the third part 3ac is higher than the rotation speed of the second part 3ab. ing. Since the amount of chips generated in the third portion 3ac is larger than the amount of chips generated in the second portion 3ab, the chips are easily curled into a conical shape due to the difference between these amounts. In the chip curled into a conical shape, both ends in the width direction of the chip are likely to be rolled up, and therefore, the end on the outer peripheral side of the chip may come into contact with the screw or the first opening portion 11a and the chip may be clogged.
  • the fifth region 21 having a smaller inclination angle than the third region 17 is located between the third region 17 and the first opening 11a. For this reason, the chips generated at the third portion 3ac come into contact with the fifth region 21, so that the ends of the chips do not easily come into contact with the screw and the first opening 11a.
  • the fourth region 19 having a smaller inclination angle than the second region 15 is located between the second region 15 and the first opening 11a.
  • the wall thickness can be secured and a space capable of functioning as a rake face can be secured widely. Therefore, clogging of chips due to a reduction in the curl diameter of the chips is difficult to occur.
  • the insert 1 of the present embodiment can improve the chip discharge property while securing the rake face area.
  • the fourth region 19 may be a flat surface parallel to the lower surface 5 as long as the inclination angle is smaller than that of the second region 15.
  • the fifth region 21 may also be a flat surface parallel to the lower surface 5 as long as the inclination angle is smaller than that of the third region 17. That is, the inclination angles of the fourth region 19 and / or the fifth region 21 may be 0 °, respectively.
  • Examples of the material of the insert 1 include cemented carbide and cermet.
  • Examples of the composition of the cemented carbide include WC—Co, WC—TiC—Co, and WC—TiC—TaC—Co.
  • WC, TiC, and TaC are hard particles
  • Co is a binder phase.
  • cermet is a sintered composite material in which a metal is combined with a ceramic component.
  • the cermet includes a titanium compound mainly composed of titanium carbide (TiC) or titanium nitride (TiN).
  • the surface of the insert 1 may be coated with a film using a chemical vapor deposition (CVD) method or a physical vapor deposition (PVD) method.
  • CVD chemical vapor deposition
  • PVD physical vapor deposition
  • the composition of the coating include titanium carbide (TiC), titanium nitride (TiN), titanium carbonitride (TiCN), and alumina (Al 2 O 3 ).
  • the upper surface 3 may have the first region 13, the second region 15, the third region 17, the fourth region 19, and the fifth region 21.
  • the minimum value of the width W1c of the third region 17 in the direction orthogonal to the third region 3ac is the minimum value of the width W1b of the second region 15 in the direction orthogonal to the second region 3ab. It may be narrower. When the minimum value of the width W1c is narrower than the minimum value of the width W1b, the chip discharging property is further increased.
  • the fifth region 21 is easily secured wider than the fourth region 19.
  • the amount of chips generated in the third portion 3ac is larger than the amount of chips generated in the second portion 3ab, and the third portion
  • the traveling direction of chips generated in 3ac tends to be unstable.
  • the 5th field 21 is wider than the 4th field 19
  • the 5th field 21 tends to contact the chip which arises in the 3rd part 3ac. Therefore, the chip discharging property can be further enhanced.
  • the height of the fourth area 19 and the fifth area 21 may not be limited to a specific value. However, when the 4th field 19 and the 5th field 21 are located on the same virtual plane, chip discharge nature is still higher.
  • the chips generated on the first side 3a are either in the fourth region 19 or the fifth region 21. It is easy to touch both the 4th field 19 and the 5th field 21. Thereby, since the both ends of a chip
  • the fourth region 19 and the fifth region 21 being located on the same virtual plane does not require that these flat surfaces are strictly located on the same virtual plane.
  • the height positions of the region 19 and the fifth region 21 may be shifted by about 3% with respect to the height from the lower surface 5 to the upper surface 3 of the insert 1.
  • the first side 3a in the example shown in FIG. 2 has a first part 3aa, a second part 3ab, and a third part 3ac as already shown.
  • the widths of the first part 3aa, the second part 3ab, and the third part 3ac are not limited to specific values.
  • the width W2a of the first part 3aa is narrower than the widths W2b and W2c of the second part 3ab and the third part 3ac, the fourth region 19 and the fifth region 21 are easily secured.
  • both ends of the chips are easily brought into contact with the fourth area 19 and the fifth area 21 and are less likely to come into contact with the screw or the first opening portion 11a, so that the possibility of clogging with chips is further reduced.
  • the shapes of the first part 3aa, the second part 3ab, and the third part 3ac are not particularly limited.
  • the third portion 3ac may be concave when viewed from the side.
  • tip tends to curve so as to correspond to the concave shape of the 3rd site
  • the third part 3ac may have a concave shape in a side view, while the third part 3ac may have a convex shape in a top view as shown in FIG. Coupled with the effect that the third portion 3ac is concave in side view, the chips are more likely to bend. Therefore, the outer peripheral end of the chips is less likely to come into contact with the screw or the first opening 11a.
  • the second portion 3ab may have a linear shape in a side view.
  • the rotation speed of the second portion 3ab is relatively slow compared to the first portion 3aa and the third portion 3ac. Therefore, it is desired that the cutting property of the second portion 3ab is higher than that of the first portion 3aa and the third portion 3ac.
  • the second part 3ab has a linear shape in a side view, the workability of the second part 3ab is high, so that the work material can be cut smoothly.
  • the second portion 3ab may have a linear shape in a side view
  • the third portion 3ac may have a linear shape in a top view as shown in FIG.
  • the workability of the second part 3ab is high, so that the work material can be cut smoothly.
  • the first region 13 on the upper surface 3 is inclined downward as the distance from the first side 3a increases.
  • the first region 13 may be configured by one flat surface region, or may be configured by a plurality of surface regions having different inclination angles.
  • the second region 15 and the third region 17 are also inclined downward as they move away from the first side 3a.
  • each of the second region 15 and the third region 17 may be composed of one flat surface region, or may be composed of a plurality of surface regions having different inclination angles.
  • the maximum value of the inclination angle in the target area is evaluated as “inclination angle”.
  • the first region 13 located between the second region 15 and the third region 17 may be separated from the first opening 11a or may be connected to the first opening 11a.
  • a wide space of the first region 13 that can function as a rake face can be secured.
  • each of the first region 13, the second region 15, and the third region 17 is composed of a plurality of surface regions.
  • the first region 13 is located between the first outer region 13a and the first outer region 13a and the first opening 11a and has a first inclination angle larger than that of the first outer region 13a.
  • an inner region 13b is located between the second outer region 15a and a second inner region 15b that is located between the second outer region 15a and the fourth region 19 and has a larger inclination angle than the second outer region 15a. is doing.
  • the third region 17 is located between the third outer region 17a and the third outer region 17a and the fourth region 19, and has a third inner region 17b having a larger inclination angle than the third outer region 17a. have.
  • each of the first region 13, the second region 15, and the third region 17 is constituted by a plurality of surface regions as described above, chips are formed in the first region 13, the second region 15, and the third region 17. Since it is possible to reduce the contact area, chips are highly discharged.
  • the second imaginary straight line X ⁇ b> 3 in contact with the third outer region 17 a may intersect the fifth region 21 in a cross section orthogonal to the third portion 3 ac.
  • the upper surface 3 has the above configuration, chips generated in the third portion 3ac are likely to contact the fifth region 21. Therefore, the chip discharging property is even higher.
  • the inclination angles of the first outer region 13a, the first inner region 13b, the second outer region 15a, the second inner region 15b, the third outer region 17a, and the third inner region 17b on the upper surface 3 are limited to specific values, respectively. For example, it may be set as follows.
  • the inclination angle ⁇ 2b of the second inner region 15b may be larger than the inclination angle ⁇ 3b of the third inner region 17b shown in FIG.
  • the chip discharging property is further increased. This is because if the inclination angle ⁇ 2b of the second inner region 15b is relatively large, the chips are less likely to contact the second inner region 15b.
  • the inclination angle ⁇ 1b of the first inner region 13b may be smaller than the inclination angle ⁇ 2b of the second inner region 15b and larger than the inclination angle ⁇ 3b of the third inner region 17b.
  • the inclination angle ⁇ 1b of the first inner region 13b is set as described above, the inclination angle rapidly changes among the first inner region 13b, the second inner region 15b, and the third inner region 17b. It is difficult for the strength of the cutting edge 9 to be reduced due to the above. Therefore, the durability of the insert 1 is high.
  • the inclination angle ⁇ 2a of the second outer region 15a may be larger than the inclination angle ⁇ 3a of the third outer region 17a shown in FIG.
  • the chip dischargeability is high. Since the inclination angle ⁇ 2a of the second outer region 15a is relatively large, the traveling direction of chips generated in the second portion 3ab located near the rotation axis of the drill is stabilized. In addition, since the inclination angle ⁇ ⁇ b> 3 a of the third outer region 17 a is relatively small, chips are likely to proceed smoothly toward the fifth region 21. For these reasons, chip discharge is even higher.
  • the inclination angle ⁇ 1a of the first outer region 13a may be smaller than the inclination angle ⁇ 2a of the second outer region 15a and larger than the inclination angle ⁇ 3a of the third outer region 17a.
  • the inclination angle ⁇ 1a of the first outer region 13a is set as described above, the inclination angle rapidly changes among the first outer region 13a, the second outer region 15a, and the third outer region 17a. Chip clogging caused by Therefore, the chip discharging property is even higher.
  • the second inner region 15b and the second outer region 15a may be connected, and the third inner region 17b and the third outer region 17a may be connected.
  • the maximum value L12 of the height from the fourth region 19 at the boundary between the second inner region 15b and the second outer region 15a is from the fifth region 21 at the boundary between the third inner region 17b and the third outer region 17a. It is higher than the maximum value L13.
  • the second inner region 15b and the third outer region 17a are each secured widely, so that the chip discharging property is further enhanced.
  • the traveling direction of chips generated in the second part 3ab located near the rotation axis of the drill is stabilized.
  • the third outer region 17a having a smaller inclination angle than the third inner region 17b is ensured widely, chips generated in the third portion 3ac tend to smoothly travel toward the fifth region 21. For these reasons, chip discharge is even higher.
  • the upper surface 3 may have a part other than the above-described region.
  • the first region 13, the second region 15, and the third region 17 may each have a land surface 23 in a region along the first side.
  • the drill 101 of the embodiment has a holder 103, an insert 105 for an inner blade, and an insert 107 for an outer blade.
  • the example which uses the insert 1 of embodiment for the insert 105 for inner blades is demonstrated.
  • the holder 103 has a main body 109, a first chip discharge groove 111 (hereinafter also simply referred to as the first groove 111), and a second chip discharge groove 113 (hereinafter also simply referred to as the second groove 113). is doing.
  • the main body 109 has a bar shape that can rotate around the rotation axis Y1.
  • the main body 109 in the example shown in FIG. 8 has a bar shape extending from the first end toward the second end.
  • the main body 109 rotates about the rotation axis Y1 around the rotation axis Y1 during the cutting process.
  • the first end is regarded as the front end and the second end is regarded as the rear end.
  • the rotation locus of the cutting blade 9 in the insert 105 for the inner blade and the rotation locus of the cutting blade in the insert 107 for the outer blade partially overlap, and It overlaps with the entire main body 109. Drilling is performed by the cutting blades of the inner blade insert 105 and the outer blade insert 107 formed as described above.
  • the main body 109 in the embodiment is gripped by a rotating spindle or the like of a machine tool (not shown), and a body 115 called a shank, and a body (body) located on the tip side of the grip 115. And a cutting portion 117 called “”.
  • the grip part 115 is a part designed according to the shape of a spindle or the like in a machine tool.
  • the cutting part 117 is a part to which the inserts 105 and 107 are attached at the tip thereof, and is a part having a main role in cutting a work material.
  • the arrow Y2 indicates the rotation direction of the main body 109.
  • a first pocket 119 and a second pocket 121 are provided on the front end side of the cutting portion 117 in the main body portion 109.
  • the 1st pocket 119 is a crevice provided in the center side in the tip of cutting part 117, and is a part where insert 105 for inner blades is installed.
  • the 2nd pocket 121 is a crevice provided in the perimeter side in the tip of cutting part 117, and is a part where insert 107 for outer blades is attached.
  • the first pocket 119 and the second pocket 121 are provided away from each other so that the inner blade insert 105 and the outer blade insert 107 do not contact each other.
  • the insert 105 is located in the first pocket 119, and the insert 107 is located in the second pocket 121. At this time, the insert 105 for the inner blade is mounted so that the second cutting blade in the insert 105 for the inner blade intersects the rotation axis Y1.
  • an insert different from the insert 1 is used as the insert 107 for the outer blade, but the insert 1 may be used as the insert 107 for the outer blade.
  • the first groove 111 spirally extends around the rotation axis Y1 from the inner blade insert 105 toward the rear end side of the main body 109. Further, the second groove 113 extends spirally around the rotation axis Y1 from the outer blade insert 107 toward the rear end side of the main body 109. In the embodiment, the first groove 111 and the second groove 113 are provided in the cutting part 117 in the main body part 109 and are not provided in the grip part 115.
  • steel As the material of the main body 109, steel, cast iron, aluminum alloy, or the like can be used. Steel is preferred in terms of high toughness.
  • the primary purpose of the first groove 111 is to discharge chips generated by the cutting blade of the insert 105 for the inner blade. At the time of cutting, chips formed by the insert 105 for the inner blade pass through the first groove 111 and are discharged to the rear end side of the main body 109.
  • the second groove 113 is mainly intended to discharge chips generated by the cutting blade of the outer blade insert 107. At the time of cutting, chips formed by the outer blade insert 107 are discharged to the rear end side of the main body 109 through the second groove 113.
  • the depth of each of the first groove 111 and the second groove 113 can be set to about 10 to 40% with respect to the outer diameter of the cutting portion 117.
  • the depths of the first groove 111 and the second groove 113 are the distance between the bottom of the first groove 111 and the second groove 113 and the rotation axis Y1 in the cross section orthogonal to the rotation axis Y1, and the radius of the cutting portion 117. It means the value subtracted from. Therefore, the diameter of the core thickness (web thickness) indicated by the diameter of the inscribed circle in the cross section orthogonal to the rotation axis Y1 in the cutting portion 117 is set to about 20 to 80% with respect to the outer diameter of the cutting portion 117. Is done. Specifically, for example, when the outer diameter D of the cutting part 117 is 20 mm, the depth of the first groove 111 and the second groove 113 can be set to about 2 to 8 mm.
  • the manufacturing method of the cut workpiece according to the embodiment includes the following steps (1) to (4).
  • This step can be performed, for example, by fixing the work material 201 on a table of a machine tool to which the drill 101 is attached and bringing the drill 101 closer in a rotated state.
  • the work material 201 and the drill 101 may be relatively close to each other, and the work material 201 may be close to the drill 101.
  • Step of forming 203 (see FIG. 12).
  • a part of the rear end side of the cutting portion of the drill 101 may be set so as not to contact the work material 201. That is, by making this partial region function as a region for chip discharge, it is possible to achieve excellent chip discharge properties through the region.
  • the work material 201 and the drill 101 may be relatively separated from each other.
  • the work material 201 may be separated from the drill 101.
  • the drill 101 when performing the cutting of the work material 201 as described above a plurality of times, for example, when forming a plurality of work holes 203 for one work material 201, the drill 101 is rotated. What is necessary is just to repeat the process of making the cutting blade 9 of the drill 101 contact the different location of the workpiece 201, hold
  • insert and drill of this indication are not limited to the embodiment mentioned above, and can be arbitrary, unless it deviates from the gist of this indication. Yes.
  • Cutting insert (insert) 3 upper surface 3a ⁇ first side 3aa ⁇ first portion 3ab ⁇ second portion 3ac ⁇ third portion 3b ⁇ ⁇ first corner 3c ⁇ ⁇ second corner 5 ⁇ ⁇ ⁇ lower surface 7 ⁇ ⁇ ⁇ side 9 ⁇ ....
  • Cutting edge 11 ... Through hole 11a ... First opening 13 ... First region 13a ... First outer region 13b ... First inner region 15 ... Second region 15a ... Second Outer region 15b ... Second inner region 17 ... Third region 17a ... Third outer region 17b ... Third inner region 19 ... Fourth region 21 ... Fifth region 23 ... Land surface DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Drill 103 ... Holder 105 ...

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Abstract

一態様の切削インサートは、第１辺、第１角及び第２角を有する上面と、上面において開口する貫通孔とを備えている。第１辺は、第１部位、第２部位及び第３部位を有している。上面は、第１部位に沿って位置する第１領域と、第２部位に沿って位置する第２領域と、第３部位に沿って位置する第３領域とを有している。また、上面は、第２領域及び貫通孔の間に位置して、第２領域よりも傾斜角の小さい第４領域と、第３領域及び貫通孔の間に位置して、第３領域よりも傾斜角の小さい第５領域とをさらに有している。

Description

切削インサート、ドリル及び切削加工物の製造方法
　本態様は、穴あけ加工などに用いられるインサート、ドリル及び切削加工物の製造方法に関する。
　金属などの被削材に対する穴あけ加工などに用いられるドリルの一例として、特開２００７－２０３４５４号公報（特許文献１）に記載の刃先交換式のドリルが知られている。特許文献１に記載のドリルは、ドリルボディ及び２つの切削インサートを備えている。２つのインサートの一方は、ドリルボディの回転軸の近くに位置して内周側の切削に用いられ、２つのインサートのもう一方は、ドリルボディの回転軸から離れて位置して外周側の切削に用いられる。
　一般的な転削加工と比較して、ドリルの穴あけ加工においては、内周側の切削における切屑の排出性に留意する必要がある。特許文献１に記載のドリルにおいては、切削インサートをホルダに固定するためのネジが挿入される貫通孔の開口部が凸形状となっている。このように開口部が凸形状であることによって切屑がネジに接触するおそれが小さくなり、切屑の排出性が高められている。
　しかしながら、ドリルの小型化及び高能率化などの要求が高まっており、これらの要求を満たすためには、特許文献１に記載のドリルでは不十分であった。これは、小型化及び高能率化の要求を満たすためには、切刃に沿って位置するすくい面の領域を確保する必要があり、開口部を凸形状にするためのスペースが確保できないことが原因である。
　そこで、すくい面の領域を確保しつつ切屑の排出性を高めることが可能な切削インサートが求められていた。
　一態様に基づく切削インサートは、第１辺並びに該第１辺と隣り合う第１角及び第２角を有する上面と、該上面において開口する貫通孔とを備えている。前記第１辺は、該第１辺の長さの中央に位置する第１部位と、該第１部位及び前記第１角の間に位置する第２部位と、前記第１部位及び前記第２角の間に位置する第３部位とを有している。前記上面は、前記第１部位に沿って位置し、前記第１部位から離れるにしたがって下方に向かって傾斜した第１領域と、前記第２部位に沿って位置し、前記第２部位から離れるにしたがって下方に向かって傾斜した第２領域と、前記第３部位に沿って位置し、前記第３部位から離れるにしたがって下方に向かって傾斜した第３領域とを有している。また、上面は、前記第２領域及び前記貫通孔の開口部分の間に位置して、前記第２領域よりも傾斜角の小さい第４領域と、前記第３領域及び前記開口部分の間に位置して、前記第３領域よりも傾斜角の小さい第５領域とをさらに有している。
実施形態の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を上面視した平面図である。 図２に示す切削インサートをＡ１方向から見た側面図である。 図２に示す領域Ａ２における拡大図である。 図４に示す切削インサートにおけるＢ１－Ｂ１断面の断面図である。 図４に示す切削インサートにおけるＢ２－Ｂ２断面の断面図である。 図４に示す切削インサートにおけるＢ３－Ｂ３断面の断面図である。 実施形態の切削工具を示す斜視図である。 図８に示す切削工具をＡ３方向から見た側面図である。 図８に示す切削工具をＡ４方向から見た側面図である。 実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。 実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。 実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。
　以下、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、本実施形態を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。従って、インサートは、本明細書が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などを忠実に表したものではない。
　＜インサート＞
　切削インサート１（以下、単にインサート１もいう）は、刃先交換式のドリルにおける内周側のインサートとして好適に用いられる。例えば図１に示す一例のインサート１は、上面３、下面５、側面７、切刃９及び貫通孔１１を備えている。
　上面３は、図２に示すように、複数の角及び辺を有する多角形状である。図２に示す一例における上面３は、略四角形の形状であり、４つの角及び４つの辺を有している。４つの角及び４つの辺は、上面３の正面視（上面視）において、中心軸Ｘ１を中心に９０°の回転対称となるように位置している。
　なお、多角形状とは、厳密に多角形の形状であることを意味するものではない。例えば、図２に示す一例における上面３が有する４つの角は、それぞれ厳密な角となっていない。４つの角は、上面視においてそれぞれ丸みを帯びた形状、言い換えれば外方に凸の曲線形状であってもよい。また、４つの辺は、それぞれ厳密な直線形状でなくてもよい。例えば、図２に示す一例においては、４つの辺のそれぞれが、外方に向かって僅かに凸となる構成である。
　４つの辺のうち１つを第１辺３ａとして、この第１辺３ａと隣り合う２つの角を第１角３ｂ（図２における左下に位置する角）及び第２角３ｃ（図２における右下に位置する角）とする。インサート１をドリルにおける内周側のインサートとして用いる場合においては、第２角３ｃよりも第１角３ｂがドリルの回転軸の近くに位置するように、インサート１がホルダに取り付けられる。
　図２に示す一例の第１辺３ａは、第１部位３ａａ、第２部位３ａｂ及び第３部位３ａｃを有している。第１部位３ａａは、第１辺３ａの中心を含むように位置している。言い換えれば、第１部位３ａａは、第１辺３ａの長さの中央に位置している。第２部位３ａｂは、第１部位３ａａ及び第１角３ｂの間に位置している。第３部位３ａｃは、第１部位３ａａ及び第２角３ｃの間に位置している。すなわち、図２に示す一例では、第１辺３ａにおける第１角３ｂの側の端部から第２角３ｃの側の端部に向かって、第２部位３ａｂ、第１部位３ａａ及び第３部位３ａｃが順に並んでいる。
　下面５は、図３に示すように、上面３とは反対側に位置する面であり、インサート１をホルダに取り付ける際にポケットへの着座面として機能してもよい。下面５は、上面３と同様に多角形状であってもよい。このとき、下面５が、上面３よりも一回り小さい形状であってもよい。図３に示す一例においては、下面５が、上面３よりも一回り小さい形状であるため、下面５の外周縁が上面３によって見えなくなっている。
　なお、上面３及び下面５の形状としては、上記の形態に限定されるものではない。図１に示す一例においては上面３及び下面５が略四角形であるが、例えば、上面３及び下面５が、それぞれ三角形、五角形、六角形又は八角形であってもよい。また、図１に示す一例における上面３は概ね正方形であるが、四角形の形状としてはこのような形状に限られない。上面３は、例えば、菱形又は長方形であってもよい。
　側面７は、図３に示すように、上面３と下面５との間に位置しており、上面３及び下面５に接続されていてもよい。上記の通り、下面５が上面３よりも一回り小さい形状であるときには、側面７を正面視した場合（以下、側面視とも言う。）の形状は、台形状である。言い換えれば、図３に示すように側面視における側面７の縦の辺は、上面３の側から下面５の側に向かうにしたがって中心軸Ｘ１に近づくように傾斜していてもよい。
　上面視した場合における上面３の最大幅は、例えば６～２５ｍｍに設定してもよい。また、下面５から上面３までの高さは、例えば１～１０ｍｍに設定してもよい。ここで、下面５から上面３までの高さとは、上面３の上端と下面５の下端との間における中心軸Ｘ１に平行な方向での長さを意味している。
　なお、上面３、下面５及び側面７の構成としては、上記の構成に限定されない。例えば、下面５が上面３と同じ形状であって、平面透視した場合に、下面５の外周が上面３の外周と重なり合っていてもよい。この場合には、側面７が、下面５に対して直交するように位置していてもよい。
　また、上面３、下面５及び側面７の相対的な位置関係は、上記の構成に限定されるものではない。具体的には、ドリルに装着された状態、又は、切削加工を行っている状態では、上面３は必ずしも上方に位置しているとは限られない。また、ドリルに装着された状態、又は、切削加工を行っている状態では、下面５は必ずしも下方に位置しているとは限られない。
　インサート１は、上面３において開口する貫通孔１１を有していてもよい。図１に示す貫通孔１１は、上面３の中心から下面５の中心に向かって形成されている。貫通孔１１は、インサート１をドリル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用いられてもよい。下面５が平坦な面であって、貫通孔１１の伸びる方向、言い換えれば貫通方向が下面５に対して直交していてもよい。この上面３における貫通孔１１の開口部を以下、第１開口部１１ａとする。
　切刃９は、上面３及び側面７が交わる稜線の少なくとも一部に位置していてもよい。切刃９は、切削加工において被削材を切削するために用いることが可能である。図に示す一例においては、切刃９が少なくとも第１辺３ａに位置している。切刃９は、第１辺３ａを含む上面３の各辺及び各角のそれぞれに位置していてもよい。
　上面３は、第１領域１３、第２領域１５、第３領域１７、第４領域１９及び第５領域２１を有していてもよい。図２に示す一例における第１領域１３は、第１部位３ａａに沿って位置しており、第１部位３ａａから離れるにしたがって下方に向かって傾斜している。図２に示す一例における第２領域１５は、第２部位３ａｂに沿って位置しており、第２部位３ａｂから離れるにしたがって下方に向かって傾斜している。図２に示す一例における第３領域１７は、第３部位３ａｃに沿って位置しており、第３部位３ａｃから離れるにしたがって下方に向かって傾斜している。
　このように、第１領域１３、第２領域１５及び第３領域１７は、それぞれ、第１辺３ａから離れるにしたがって下方に向かって傾斜しており、いわゆるすくい面として機能させることが可能である。
　また、図２に示す一例における第４領域１９は、第２領域１５及び第１開口部１１ａの間に位置しており、図２に示す一例における第５領域２１は、第３領域１７及び第１開口部１１ａの間に位置している。このとき、図２に示す一例においては、第４領域１９の傾斜角が第２領域１５よりも小さく、また、第５領域２１の傾斜角が第３領域１７よりも小さい。
　このように、第２領域１５及び第３領域１７と第１開口部１１ａとの間に、それぞれ傾斜角が相対的に小さい第４領域１９及び第５領域２１が位置していてもよい。上面３が上記のような第４領域１９及び第５領域２１を有している場合には、すくい面の領域を確保しつつ切屑の排出性を高めることが可能である。
　実施形態のインサート１をドリルにおける内周側のインサートとして用いて、第１辺３ａに位置する切刃９によって切削加工を行った場合には、切屑は、第１辺３ａに直交する方向に真っ直ぐ進むのではなく、円錐形状にカールされ易い。
　これは、第１角３ｂが第２角３ｃよりもドリルの回転軸の近くに位置する場合においては、第２部位３ａｂの回転速度よりも第３部位３ａｃの回転速度が速くなることが影響している。第３部位３ａｃにおいて生じる切屑の量が第２部位３ａｂにおいて生じる切屑の量よりも多くなるため、これらの量の差に起因して切屑が円錐形状にカールされ易い。円錐形状にカールされた切屑においては切屑の幅方向の両端がささくれ易いため、切屑における外周側の端部がネジ又は第１開口部１１ａに接触して、切屑が詰まるおそれがある。
　しかしながら、実施形態のインサート１においては、第３領域１７及び第１開口部１１ａの間に、第３領域１７よりも傾斜角の小さい第５領域２１が位置している。そのため、第３部位３ａｃで生じた切屑が第５領域２１に接触することによって、切屑の端部がネジ及び第１開口部１１ａに接触しにくい。
　また、実施形態のインサート１においては、第２領域１５及び第１開口部１１ａの間に、第２領域１５よりも傾斜角の小さい第４領域１９が位置していることから、切刃９の肉厚を確保できるとともに、すくい面として機能することが可能なスペースを広く確保できる。そのため、切屑のカール径が小さくなることに起因する切屑の詰まりが生じにくい。
　以上の理由から、本実施形態のインサート１は、すくい面の領域を確保しつつ切屑の排出性を高めることが可能である。なお、第４領域１９は、第２領域１５よりも傾斜角が小さければよいため、下面５に平行な平坦面であってもよい。第５領域２１もまた、第３領域１７よりも傾斜角が小さければよいため、下面５に平行な平坦面であってもよい。すなわち、第４領域１９及び／又は第５領域２１の傾斜角が、それぞれ０°であってもよい。
　インサート１の材質としては、例えば、超硬合金及び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、ＷＣ－Ｃｏ、ＷＣ－ＴｉＣ－Ｃｏ及びＷＣ－ＴｉＣ－ＴａＣ－Ｃｏが挙げられる。ここで、ＷＣ、ＴｉＣ、ＴａＣは硬質粒子であり、Ｃｏは結合相である。
　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る。具体的には、サーメットとして、炭化チタン（ＴｉＣ）又は窒化チタン（ＴｉＮ）を主成分としたチタン化合物が挙げられる。
　インサート１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）及びアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などが挙げられる。
　既に示した通り、上面３は、第１領域１３、第２領域１５、第３領域１７、第４領域１９及び第５領域２１を有していてもよい。ここで、上面３の正面視において、第３部位３ａｃに直交する方向における第３領域１７の幅Ｗ１ｃの最小値が、第２部位３ａｂに直交する方向における第２領域１５の幅Ｗ１ｂの最小値より狭くてもよい。幅Ｗ１ｃの最小値が幅Ｗ１ｂの最小値よりも狭い場合には、切屑の排出性がさらに高い。
　第３領域１７の幅Ｗ１ｃが第２領域１５の幅Ｗ１ｂよりも狭い場合には、第５領域２１が第４領域１９よりも広く確保され易い。第１角３ｂが第２角３ｃよりもドリルの回転軸の近くに位置する場合においては、第３部位３ａｃにおいて生じる切屑の量が第２部位３ａｂにおいて生じる切屑の量よりも多く、第３部位３ａｃにおいて生じる切屑の進行方向が不安定になり易い。第５領域２１が第４領域１９よりも広い場合には、第３部位３ａｃにおいて生じる切屑に第５領域２１が接触し易い。そのため、切屑の排出性がさらに高くできる。
　第４領域１９及び第５領域２１の高さは特定の値に限定されなくてもよい。ただし、第４領域１９及び第５領域２１が同じ仮想平面上に位置している場合には、切屑の排出性がさらに高い。
　これらの平坦面が、同じ仮想平面上に位置しており、同じ高さ位置である場合には、第１辺３ａで生じた切屑が、第４領域１９又は第５領域２１のいずれか一方ではなく、第４領域１９及び第５領域２１の両方に接触し易い。これにより、切屑の両端がネジ及び第１開口部１１ａに接触しにくいため、切屑の排出性がさらに高い。なお、第４領域１９及び第５領域２１が同じ仮想平面上に位置しているとは、これらの平坦面が厳密に同じ仮想平面上に位置していることを要求するものではなく、第４領域１９及び第５領域２１の高さ位置が、インサート１の下面５から上面３までの高さに対して３％程度ずれていてもよい。
　図２に示す一例における第１辺３ａは、既に示した通り、第１部位３ａａ、第２部位３ａｂ及び第３部位３ａｃを有している。このとき、第１部位３ａａ、第２部位３ａｂ及び第３部位３ａｃの幅は、特定の値に限定されない。第１部位３ａａの幅Ｗ２ａが第２部位３ａｂ及び第３部位３ａｃの幅Ｗ２ｂ、Ｗ２ｃよりも狭い場合には、第４領域１９及び第５領域２１が広く確保され易い。これにより、切屑の両端が第４領域１９及び第５領域２１に接触し易くなるとともにネジ又は第１開口部１１ａに接触しにくくなるため、切屑が詰まるおそれがさらに小さい。
　第１部位３ａａ、第２部位３ａｂ及び第３部位３ａｃの形状は特に限定されるものではない。例えば、図３に示すように側面視において、第３部位３ａｃが凹形状であってもよい。第３部位３ａｃが凹形状である場合には、第３部位３ａｃの凹形状に対応するように切屑が湾曲し易い。そのため、切屑における外周側の端部がネジ又は第１開口部１１ａに接触しにくい。
　図３に示すように側面視において、第３部位３ａｃが凹形状である一方で、図２に示すように上面視において、第３部位３ａｃが凸形状であってもよい。側面視において第３部位３ａｃが凹形状である効果と相まって、切屑がより大きく湾曲し易い。そのため、切屑における外周側の端部がネジ又は第１開口部１１ａに一層接触しにくい。
　また、図３に示すように側面視において、第２部位３ａｂが直線形状であってもよい。第１角３ｂが第２角３ｃよりもドリルの回転軸の近くに位置する場合においては、第１部位３ａａ及び第３部位３ａｃと比較して第２部位３ａｂの回転速度が相対的に遅い。そのため、第１部位３ａａ及び第３部位３ａｃと比較して第２部位３ａｂの切削性が高いことが望まれる。第２部位３ａｂが側面視において直線形状である場合には、第２部位３ａｂの切削性が高いため、被削材を円滑に切削できる。
　図３に示すように側面視において、第２部位３ａｂが直線形状であるとともに、図２に示すように上面視においても、第３部位３ａｃが直線形状であってもよい。第２部位３ａｂが上面視において直線形状である場合には、第２部位３ａｂの切削性が高いため、被削材を円滑に切削できる。
　上面３における第１領域１３は、第１辺３ａから離れるにしたがって下方に向かって傾斜している。このとき第１領域１３は、１つの平らな面領域によって構成されていてもよく、また、互いに傾斜角が異なる複数の面領域によって構成されていてもよい。第２領域１５及び第３領域１７も、それぞれ第１辺３ａから離れるにしたがって下方に向かって傾斜している。このとき第２領域１５及び第３領域１７は、それぞれ１つの平らな面領域によって構成されていてもよく、また、互いに傾斜角が異なる複数の面領域によって構成されていてもよい。
　なお、対象の領域における傾斜角が一定でない場合には、対象の領域における傾斜の角度の最大値を「傾斜角」として評価する。
　第２領域１５及び第３領域１７の間に位置する第１領域１３は、第１開口部１１ａから離れていてもよく、また、第１開口部１１ａに接続されていてもよい。第１領域１３が第１開口部１１ａに接続されている場合には、すくい面として機能することが可能な第１領域１３のスペースを広く確保できる。
　図２及び図４に示す例においては、第１領域１３、第２領域１５及び第３領域１７はそれぞれ複数の面領域によって構成されている。具体的には、第１領域１３は、第１外領域１３ａと、第１外領域１３ａ及び第１開口部１１ａの間に位置して、第１外領域１３ａよりも大きな傾斜角を有する第１内領域１３ｂとを有している。第２領域１５は、第２外領域１５ａと、第２外領域１５ａ及び第４領域１９の間に位置して、第２外領域１５ａよりも大きな傾斜角を有する第２内領域１５ｂとを有している。また、第３領域１７が、第３外領域１７ａと、第３外領域１７ａ及び第４領域１９の間に位置して、第３外領域１７ａよりも大きな傾斜角を有する第３内領域１７ｂとを有している。
　第１領域１３、第２領域１５及び第３領域１７が、それぞれ上記のように複数の面領域によって構成されている場合には、第１領域１３、第２領域１５及び第３領域１７において切屑が接触する面積を小さくすることが可能であるため、切屑の排出性が高い。
　また、図７に示す一例のように、第３部位３ａｃに直交する断面において、第３外領域１７ａに接する第２仮想直線Ｘ３が第５領域２１と交差していてもよい。上面３が上記の構成である場合には、第３部位３ａｃで生じた切屑が第５領域２１に接触し易い。そのため、切屑の排出性がさらに高い。
　上面３における第１外領域１３ａ、第１内領域１３ｂ、第２外領域１５ａ、第２内領域１５ｂ、第３外領域１７ａ及び第３内領域１７ｂの傾斜角は、それぞれ特定の値に限定されるものではないが、例えば、以下の通り設定してもよい。
　図６に示す一例のように、第２内領域１５ｂの傾斜角θ２ｂが、図７に示す第３内領域１７ｂの傾斜角θ３ｂよりも大きくてもよい。第２内領域１５ｂ及び第３内領域１７ｂの傾斜角が上記のように設定されている場合には、切屑の排出性がさらに高い。これは、第２内領域１５ｂの傾斜角θ２ｂが相対的に大きい場合には切屑が第２内領域１５ｂに接触しにくいからである。
　このとき、第１内領域１３ｂの傾斜角θ１ｂが、第２内領域１５ｂの傾斜角θ２ｂよりも小さく、且つ、第３内領域１７ｂの傾斜角θ３ｂよりも大きくてもよい。第１内領域１３ｂの傾斜角θ１ｂが上記のように設定されている場合には、第１内領域１３ｂ、第２内領域１５ｂ及び第３内領域１７ｂの間で傾斜角が急激に変化することに起因する切刃９の強度の低下が生じにくい。そのため、インサート１の耐久性が高い。
　また、図６に示す一例のように、第２外領域１５ａの傾斜角θ２ａが、図７に示す第３外領域１７ａの傾斜角θ３ａよりも大きくてもよい。第２外領域１５ａ及び第３外領域１７ａの傾斜角が上記のように設定されている場合には、切屑の排出性が高い。第２外領域１５ａの傾斜角θ２ａが相対的に大きいことによって、ドリルの回転軸の近くに位置する第２部位３ａｂで生じる切屑の進行方向が安定する。また、第３外領域１７ａの傾斜角θ３ａが相対的に小さいことによって第５領域２１に向かって切屑が円滑に進行し易い。これらの理由から、切屑の排出性がさらに高い。
　このとき、第１外領域１３ａの傾斜角θ１ａが、第２外領域１５ａの傾斜角θ２ａよりも小さく、且つ、第３外領域１７ａの傾斜角θ３ａよりも大きくてもよい。第１外領域１３ａの傾斜角θ１ａが上記のように設定されている場合には、第１外領域１３ａ、第２外領域１５ａ及び第３外領域１７ａの間で傾斜角が急激に変化することに起因する切屑の詰まりが生じにくい。そのため、切屑の排出性がさらに高い。
　また、図６及び図７に示す一例のように、第２内領域１５ｂ及び第２外領域１５ａが接続されるとともに、第３内領域１７ｂ及び第３外領域１７ａが接続されていてもよい。そして、第２内領域１５ｂ及び第２外領域１５ａの境界の第４領域１９からの高さの最大値Ｌ１２が、第３内領域１７ｂ及び第３外領域１７ａの境界の第５領域２１からの高さの最大値Ｌ１３よりも高い。第２領域１５及び第３領域１７が上記のように構成されている場合には、第２内領域１５ｂ及び第３外領域１７ａがそれぞれ広く確保されるため、切屑の排出性がさらに高い。
　第２外領域１５ａよりも大きな傾斜角を有する第２内領域１５ｂが広く確保されるため、ドリルの回転軸の近くに位置する第２部位３ａｂで生じる切屑の進行方向が安定する。また、第３内領域１７ｂよりも小さな傾斜角を有する第３外領域１７ａが広く確保されるため、第３部位３ａｃで生じる切屑が第５領域２１に向かって円滑に進行し易い。これらの理由から、切屑の排出性がさらに高い。
　上面３は、上記した領域以外の部位を有していてもよい。例えば、図５～図７などに示すように、第１領域１３、第２領域１５及び第３領域１７が、それぞれ第１辺に沿った領域にランド面２３を有していてもよい。
　＜ドリル＞
　次に、実施形態のドリル１０１について図面を用いて説明する。
　実施形態のドリル１０１は、図８～図１０に示すように、ホルダ１０３と、内刃用のインサート１０５と、外刃用のインサート１０７とを有している。以下、実施形態のインサート１を内刃用のインサート１０５に用いている例について説明する。
　ホルダ１０３は、本体部１０９と、第１の切屑排出溝１１１（以下、単に第１溝１１１ともいう）と、第２の切屑排出溝１１３（以下、単に第２溝１１３ともいう）とを有している。本体部１０９は、回転軸Ｙ１の周りで回転可能な棒形状である。図８に示す一例における本体部１０９は、第１端から第２端に向かって延びた棒形状である。本体部１０９は切削加工時において回転軸Ｙ１を中心に回転軸Ｙ１の周りで回転する。以下の説明においては、第１端を先端、第２端を後端と見なす。
　特に図示しないが、ドリル１を先端視した場合において、内刃用のインサート１０５における切刃９の回転軌跡及び外刃用のインサート１０７における切刃の回転軌跡は一部が重なり合っており、かつ、本体部１０９の全体と重なり合っている。このように形成された内刃用のインサート１０５及び外刃用のインサート１０７の切刃によって穴あけ加工が行われる。
　実施形態における本体部１０９は、工作機械（不図示）の回転するスピンドル等で把持される、シャンク（shank）と呼ばれる把持部１１５と、この把持部１１５よりも先端側に位置する、ボデー（body）と呼ばれる切削部１１７とを備えている。把持部１１５は、工作機械におけるスピンドル等の形状に応じて設計される部位である。切削部１１７は、その先端にインサート１０５、１０７が装着される部位であり、被削材の切削加工において主たる役割を有する部位である。なお、矢印Ｙ２は、本体部１０９の回転方向を示している。
　本体部１０９における切削部１１７の先端側には、第１ポケット１１９及び第２ポケット１２１が設けられている。第１ポケット１１９は、切削部１１７の先端における中心側に設けられた凹部であり、内刃用のインサート１０５が装着される部分である。第２ポケット１２１は、切削部１１７の先端における外周側に設けられた凹部であり、外刃用のインサート１０７が装着される部分である。内刃用のインサート１０５と外刃用のインサート１０７が接触しないように、第１ポケット１１９及び第２ポケット１２１は、互いに離れて設けられている。
　インサート１０５は、第１ポケット１１９内に位置しており、インサート１０７は、第２ポケット１２１内に位置している。このとき、内刃用のインサート１０５における第２切刃が回転軸Ｙ１と交差するように内刃用のインサート１０５は装着される。なお、本開示においては、外刃用のインサート１０７として上記のインサート１とは異なるインサートを用いているが、外刃用のインサート１０７としても上記のインサート１を用いてもよい。
　第１溝１１１は、内刃用のインサート１０５から本体部１０９の後端側に向かって回転軸Ｙ１の周りを螺旋状に延びている。また、第２溝１１３は、外刃用のインサート１０７から本体部１０９の後端側に向かって回転軸Ｙ１の周りを螺旋状に延びている。実施形態においては、第１溝１１１及び第２溝１１３は、本体部１０９における切削部１１７に設けられており、把持部１１５には設けられていない。
　実施形態のドリル１０１は、例えば、切削部１１７の外径が６ｍｍ～４２．５ｍｍに設定される。また、本実施形態のドリル１０１は、例えば、軸線の長さ（切削部１１７の長さ）をＬとし、径（切削部１１７の外径）をＤとするとき、Ｌ＝２Ｄ～１２Ｄに設定される。
　本体部１０９の材質としては、鋼、鋳鉄及びアルミ合金などを用いることができる。靱性が高いという点では、鋼が好適である。
　第１溝１１１は、内刃用のインサート１０５の切刃によって生成される切屑を排出することを主な目的としている。切削加工時において、内刃用のインサート１０５で形成された切屑は、第１溝１１１を通って本体部１０９の後端側へと排出される。また、第２溝１１３は、外刃用のインサート１０７の切刃によって生成される切屑を排出することを主な目的としている。切削加工時において、外刃用のインサート１０７で形成された切屑は、第２溝１１３を通って本体部１０９の後端側へと排出される。
　第１溝１１１及び第２溝１１３のそれぞれの深さとしては、切削部１１７の外径に対して１０～４０％程度に設定できる。ここで、第１溝１１１及び第２溝１１３の深さとは、回転軸Ｙ１に直交する断面における、第１溝１１１及び第２溝１１３の底と回転軸Ｙ１との距離を切削部１１７の半径から引いた値を意味している。そのため、切削部１１７における回転軸Ｙ１に直交する断面での内接円の直径によって示される芯厚（web thickness）の直径としては、切削部１１７の外径に対して２０～８０％程度に設定される。具体的には、例えば、切削部１１７の外径Ｄが２０ｍｍである場合、第１溝１１１及び第２溝１１３の深さは２～８ｍｍ程度に設定できる。
　＜切削加工物（machined product）の製造方法＞
　次に、実施形態に係る切削加工物の製造方法について、上述の実施形態に係るドリル１０１を用いる場合を例に挙げて詳細に説明する。以下、図１１～１３を参照しつつ説明する。なお、図１１～１３において、ドリル１０１の把持部における後端側の部分を省略している。
　実施形態に係る切削加工物の製造方法は、以下の（１）～（４）の工程を備える。
　（１）準備された被削材２０１に対して上方にドリル１０１を配置する工程（図１１参照）。
　（２）ドリル１０１を、回転軸Ｙ１の周りで矢印Ｙ２の方向に回転させるとともに、被削材２０１に向かってＺ１方向にドリル１０１を近づける工程（図１１，図１２参照）。
　本工程は、例えば、被削材２０１を、ドリル１０１を取り付けた工作機械のテーブル上に固定し、ドリル１０１を回転した状態で近づけることにより行うことができる。なお、本工程では、被削材２０１とドリル１０１とは相対的に近づけばよく、被削材２０１をドリル１０１に近づけてもよい。
　（３）ドリル１０１をさらに被削材２０１に近づけることによって、回転しているドリル１０１の切刃９を、被削材２０１の表面の所望の位置に接触させて、被削材２０１に加工穴２０３を形成する工程（図１２参照）。
　本工程において、良好な仕上げ面を得る観点から、ドリル１０１の切削部のうち後端側の一部の領域が被削材２０１に接触しないように設定してもよい。すなわち、この一部の領域を切屑排出のための領域として機能させることで、当該領域を介して優れた切屑排出性を奏することが可能である。
　（４）ドリル１０１を被削材２０１からＺ２方向に離す工程（図１３参照）。
　本工程においても、上述の（２）の工程と同様に、被削材２０１とドリル１０１とは相対的に離隔すればよく、例えば被削材２０１をドリル１０１から離してもよい。
　以上のような工程を経ることによって、加工穴２０３を有する切削加工物を得ることができる。
　なお、以上に示したような被削材２０１の切削加工を複数回行う場合、例えば、１つの被削材２０１に対して複数の加工穴２０３を形成する場合には、ドリル１０１を回転させた状態を保持しつつ、被削材２０１の異なる箇所にドリル１０１の切刃９を接触させる工程を繰り返せばよい。
　以上、インサート及びドリルの実施形態について例示したが、本開示のインサート及びドリルは上述した実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨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言うまでもない。
　　１・・・切削インサート（インサート）
　　３・・・上面
　　３ａ・・第１辺
　　３ａａ・第１部位
　　３ａｂ・第２部位
　　３ａｃ・第３部位
　　３ｂ・・第１角
　　３ｃ・・第２角
　　５・・・下面
　　７・・・側面
　　９・・・切刃
　１１・・・貫通孔
　１１ａ・・第１開口部
　１３・・・第１領域
　１３ａ・・第１外領域
　１３ｂ・・第１内領域
　１５・・・第２領域
　１５ａ・・第２外領域
　１５ｂ・・第２内領域
　１７・・・第３領域
　１７ａ・・第３外領域
　１７ｂ・・第３内領域
　１９・・・第４領域
　２１・・・第５領域
　２３・・・ランド面
１０１・・・ドリル
１０３・・・ホルダ
１０５・・・内刃用のインサート
１０７・・・外刃用のインサート
１０９・・・本体部
１１１・・・第１の切屑排出溝（第１溝）
１１３・・・第２の切屑排出溝（第２溝）
１１５・・・把持部
１１７・・・切削部
１１９・・・第１ポケット
１２１・・・第２ポケット
２０１・・・被削材

Claims (15)

  1. 　第１辺並びに該第１辺と隣り合う第１角及び第２角を有する上面と、
    　該上面において開口する貫通孔とを備え、
    　前記第１辺は、
    　　該第１辺の長さの中央に位置する第１部位と、
    　　該第１部位及び前記第１角の間に位置する第２部位と、
    　　前記第１部位及び前記第２角の間に位置する第３部位とを有し、
    　前記上面は、
    　　前記第１部位に沿って位置し、前記第１部位から離れるにしたがって下方に向かって傾斜した第１領域と、
    　　前記第２部位に沿って位置し、前記第２部位から離れるにしたがって下方に向かって傾斜した第２領域と、
    　　前記第３部位に沿って位置し、前記第３部位から離れるにしたがって下方に向かって傾斜した第３領域とを有する切削インサートであって、
    　前記上面は、
    　　前記第２領域及び前記貫通孔の開口部分の間に位置して、前記第２領域よりも傾斜角の小さい第４領域と、
    　　前記第３領域及び前記開口部分の間に位置して、前記第３領域よりも傾斜角の小さい第５領域とをさらに有している、切削インサート。
  2. 　前記第１領域及び前記開口部分が接続されている、請求項１に記載の切削インサート。
  3. 　前記第２領域は、第２外領域と、該第２外領域及び前記第４領域の間に位置して、前記第２外領域よりも大きな傾斜角を有する第２内領域とを有し、
    　前記第３領域は、第３外領域と、該第３外領域及び前記第５領域の間に位置して、前記第３外領域よりも大きな傾斜角を有する第３内領域とを有し、
    　前記第３部位に直交する断面において、前記第３外領域の表面の延長線が前記第５領域と交差している、請求項１又は２に記載の切削インサート。
  4. 　前記第２内領域の傾斜角が、前記第３内領域の傾斜角よりも大きい、る請求項３に記載の切削インサート。
  5. 　前記第１領域は、第１外領域と、該第１外領域及び前記開口部分の間に位置して、前記第１外領域よりも大きな傾斜角を有する第１内領域とを有し、
    　前記第１内領域の傾斜角が、前記第２内領域の傾斜角よりも小さく、且つ、前記第３内領域の傾斜角よりも大きい、請求項４に記載の切削インサート。
  6. 　前記第２外領域の傾斜角が、前記第３外領域の傾斜角よりも大きい、請求項３～５のいずれか１つに記載の切削インサート。
  7. 　前記第１領域は、第１外領域と、該第１外領域及び前記開口部分の間に位置して、前記第１外領域よりも大きな傾斜角を有する第１内領域とを有し、
    　前記第１外領域の傾斜角が、前記第２外領域の傾斜角よりも小さく、且つ、前記第３外領域の傾斜角よりも大きい、請求項６に記載の切削インサート。
  8. 　前記第２内領域及び前記第２外領域が接続されるとともに、前記第３内領域及び前記第３外領域が接続されており、
    　前記第２内領域及び前記第２外領域の境界の前記第４領域からの高さの最大値が、前記第３内領域及び前記第３外領域の境界の前記第５領域からの高さの最大値よりも高い、請求項３～７のいずれか１つに記載の切削インサート。
  9. 　前記上面の正面視において、前記第３部位に直交する方向における前記第３領域の幅が、前記第２部位に直交する方向における前記第２領域の幅よりも狭い、請求項１～８のいずれか１つに記載の切削インサート。
  10. 　前記第４領域及び前記第５領域が、同じ仮想平面上に位置している、請求項１～９のいずれか１つに記載の切削インサート。
  11. 　前記第１部位の幅が、前記第２部位及び前記第３部位の幅よりも狭い、請求項１～１０のいずれか１つに記載の切削インサート。
  12. 　前記上面の反対側に位置する下面と、
    　前記上面及び前記下面の間に位置する側面とをさらに有し、
    　前記側面の正面視において、前記第２部位が直線形状であるとともに、前記第３部位が凹形状である、請求項１～１１のいずれか１つに記載の切削インサート。
  13. 　前記上面の正面視において、前記第２部位が直線形状であるとともに、前記第３部位が凸形状である、請求項１２に記載の切削インサート。
  14. 　請求項１～１３のいずれか１つに記載の切削インサートと、
    　該切削インサートが位置するポケットを有するホルダとを備えたドリル。
  15. 　請求項１４に記載のドリルを回転させる工程と、
    　回転している前記ドリルを被削材に接触させる工程と、
    　前記ドリルを前記被削材から離す工程とを備えた切削加工物の製造方法。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016005864A (ja) * 2011-10-31 2016-01-14 京セラ株式会社 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
JP2016137524A (ja) * 2015-01-26 2016-08-04 株式会社タンガロイ 工具ボデー、刃先交換式回転切削工具及び取付機構
WO2016136949A1 (ja) * 2015-02-26 2016-09-01 京セラ株式会社 インサート、ドリル及びそれを用いた切削加工物の製造方法
WO2016152376A1 (ja) * 2015-03-23 2016-09-29 京セラ株式会社 インサート、ドリル及びそれを用いた切削加工物の製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8579556B2 (en) * 2007-01-31 2013-11-12 Kyocera Corporation Insert for drill, drill and method of cutting work material
WO2009069836A1 (en) * 2007-11-27 2009-06-04 Taegutec Ltd. Rotating tool for processing holes provided with cartridges having cutting inserts
CN101939125B (zh) * 2007-12-28 2013-10-30 京瓷株式会社 钻头用镶刀
KR101083853B1 (ko) * 2009-02-09 2011-11-15 대구텍 유한회사 드릴링 가공 및 선삭 가공이 가능한 절삭 공구
DE102015213016A1 (de) * 2014-07-25 2016-01-28 Kennametal India Limited Indexierbare Einsätze und diese enthaltende Bohrer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016005864A (ja) * 2011-10-31 2016-01-14 京セラ株式会社 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
JP2016137524A (ja) * 2015-01-26 2016-08-04 株式会社タンガロイ 工具ボデー、刃先交換式回転切削工具及び取付機構
WO2016136949A1 (ja) * 2015-02-26 2016-09-01 京セラ株式会社 インサート、ドリル及びそれを用いた切削加工物の製造方法
WO2016152376A1 (ja) * 2015-03-23 2016-09-29 京セラ株式会社 インサート、ドリル及びそれを用いた切削加工物の製造方法

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