JPWO2014021227A1 - 切削インサートおよび切削工具、ならびにそれらを用いた切削加工物の製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明の一態様の切削インサート１は、上面２と、前側面４ａならびに前側面４ａの両端部にそれぞれ隣接している第１横側面４ｂａおよび第２横側面４ｂｂを有する側面４と、上面２および前側面４ａの交線部に位置している前切刃５ａと、上面２および第１横側面４ｂａの交線部に位置している第１横切刃５ｂａとを備え、上面２は、第１横切刃５ｂａと連続している第１横すくい面２１ｂａを有しており、第１横すくい面２１ｂａは、第１横切刃５ｂａから離れるに従って順に位置する第１下降部２１ｂａ１および第２下降部２１ｂａ４を有しており、第１下降部２１ｂａ１および第２下降部２１ｂａ４は、それぞれ下方に傾斜しており、互いに間隙を有して位置している。

Description

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

特許文献１には、溝入れ加工などに使用可能な切削インサートの一例として溝入れ工具が開示されている。特許文献１の図４に示されるように、平面図において、前逃げ面と２つの横逃げ面に囲われている平坦なすくい面に、ブレーカ突起が複数形成されている。このブレーカ突起は、前逃げ面の幅方向において中央から一方の横逃げ面の側にずれて位置している。

しかしながら、上述の溝入れ工具では、すくい面が平坦であって下方に傾斜していない。そのため、すくい面と横逃げ面との交線を切れ刃として横送りの切削加工を行なう場合において、上記の切れ刃で生成される切屑を変形させるとともに、外部へ排出することが困難となる可能性があった。

そこで、溝入れ加工などに使用可能な切削インサートにおいて、優れた切屑排出性が求められていた。
特開２００６−１５０５８４号公報

本発明の一実施形態に係る切削インサートは、上面と、前側面ならびに前記前側面の両端部にそれぞれ隣接している第１横側面および第２横側面を有する側面と、前記上面および前記前側面の交線部に位置している前切刃と、前記上面および前記第１横側面の交線部に位置している第１横切刃とを備えている。前記上面は、前記第１横切刃と連続している第１横すくい面を有している。前記第１横すくい面は、前記第１横切刃から離れるに従って順に位置する第１下降部および第２下降部を有している。前記第１下降部および前記第２下降部は、それぞれ下方に傾斜しており、互いに間隙を有して位置している。

本発明の実施形態に係る切削インサートを示す全体図である。図１（ａ）は側面図である。図１（ｂ）は切削インサートを図１（ａ）の矢印Ｄ１の方向から見た平面図である。図１（ｃ）は切削インサートを図１（ａ）の矢印Ｄ２の方向から見た平面図である。 図１に示す切削インサートの部分を拡大した図である。図２（ａ）は上面図である。図２（ｂ）は側面図（正面図）である。 図１に示す切削インサートの部分を拡大した上面図であり、図２（ａ）と同じ領域を示した上面図である。 図３に示す切削インサートの断面図である。図４（ａ）は図３に示すＡ１−Ａ１線における断面図である。図４（ｂ）は図３に示すＢ１−Ｂ１線における断面図である。 図１に示す切削インサートの部分を拡大した上面図であり、図２（ａ）と同じ領域を示した上面図である。 図５に示す切削インサートの断面図である。図６（ａ）は図５に示すＡ２−Ａ２線における断面図である。図６（ｂ）は図５に示すＢ２−Ｂ２線における断面図である。図６（ｃ）は図５に示すＣ２−Ｃ２線における断面図である。図６（ｄ）は図５に示すＡ３−Ａ３線における断面図である。図６（ｅ）は図５に示すＢ３−Ｂ３線における断面図である。図６（ｆ）は図５に示すＤ３−Ｄ３線における断面図である。 図７（ａ）は、図１に示す切削インサートの第１変形例を示す上面図である。図７（ｂ）は、図１に示す切削インサートの第２変形例を示す上面図である。 図１に示す切削インサートの第３変形例を示す図である。図８（ａ）は上面図である。図８（ｂ）は図８（ａ）に示すＸ１−Ｘ１線における断面図である。図８（ｃ）は図８（ａ）に示すＸ２−Ｘ２線における断面図である。 図９（ａ）は、図８に示す切削インサートの第４変形例を示す上面図である。図９（ｂ）は、図８に示す切削インサートの第５変形例を示す上面図である。 本発明の実施形態に係る切削工具を示す全体斜視図である。 図１１（ａ）は図１０に示す切削工具の上面図である。図１１（ｂ）は図１１（ａ）の部分を拡大した上面図である。 図１２（ａ）は図１０に示す切削工具の側面図である。図１２（ｂ）は図１２（ａ）の部分を拡大した側面図である。 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図である。図１３（ａ）は本製造方法の一工程を示す概略図である。図１３（ｂ）は本製造方法の一工程を示す概略図である。図１３（ｃ）は本製造方法の一工程を示す概略図である。 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図である。図１４（ａ）は本製造方法の一工程を示す概略図である。図１４（ｂ）は本製造方法の一工程を示す概略図である。図１４（ｃ）は本製造方法の一工程を示す概略図である。図１４（ｄ）は本製造方法の一工程を示す概略図である。

＜切削インサート＞
以下、本発明の実施形態に係る切削インサートについて、図１〜図６を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る切削インサート１を示す全体図である。図１（ａ）は側面図である。図１（ｂ）は切削インサート１を図１（ａ）における矢印Ｄ１の方向から見た平面図である。図１（ｃ）は切削インサート１を図１（ａ）における矢印Ｄ２の方向から見た平面図である。

図１（ａ）に示すように、切削インサート１（以下、単にインサート１ということがある）は、略三角板状体をなしており、略三角形の部分が横側面となる向きで用いられる。切削インサート１は、各角部に位置する３つの切削部Ｉと、中央に位置する装着部ＩＩとを備えている。本実施形態のインサート１は、例えば、内径の溝入れ加工、外径の溝入れ加工、突切り加工溝幅を広げる加工および面取り横引き加工に使用できる。

なお、切削インサート１の材質としては、例えば、超硬合金あるいはサーメットなどを用いることができる。超硬合金の組成として、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合金に炭化チタン（ＴｉＣ）を添加したＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏに炭化タンタル（ＴａＣ）を添加したＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏが挙げられる。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。サーメットとしては、例えば、炭化チタン（ＴｉＣ）、窒化チタン（ＴｉＮ）などのチタン系化合物を主成分としたものが挙げられる。

上述の材質によって形成されたインサート１の表面に、化学蒸着（ＣＶＤ）法または物理蒸着（ＰＶＤ）法によって被膜をコーティングしてもよい。コーティングされる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）およびアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）などが挙げられる。

なお、インサート１の大きさは特に限定されるものではない。本実施形態においては、図１（ｂ）における上下方向の長さで示されるインサート１の幅方向の長さは１〜８ｍｍ、図１（ｂ）における左右の方向の長さで示されるインサート１の長手方向の長さは１０〜１５ｍｍ程度に設定される。

図２は、図１（ａ）に示す切削インサート１の切削部Ｉを拡大した図である。図２（ａ）は上面図である。図２（ｂ）は前側面の側から見た側面図（正面図）である。

本実施形態では、図２に示すように、各切削部Ｉはそれぞれ、上面２と、上面２に接続されている側面４とを有する。上面２の一部はすくい面として機能し、側面４の一部は逃げ面として機能する。側面４は、正面側に位置する前側面４ａと、前側面４ａに隣接している一対の横側面４ｂ（第１横側面４ｂａ、第２横側面４ｂｂ）とを有している。

また、図１（ａ）に示すように、装着部ＩＩは、貫通穴６と、その周囲を囲む装着面２６とを有している。装着部ＩＩの装着面２６は、切削部Ｉの横側面４ｂに隣接している。貫通穴６は、ねじを挿入するための穴として機能する。装着面２６は、ホルダへの装着の際にホルダと接し、ホルダへ載置する載置面として機能する。

なお、本実施形態の切削インサート１は、略三角板状体であり、各角部に位置する３つの切削部Ｉと、中央に位置する装着部ＩＩとを備えた構成であるが、このような形状に限定されるものではない。例えば、切削インサートが、略角柱状であり、切削インサートの両端部にそれぞれ切削部が位置するとともに、これら２つの切削部の間に装着部が位置する構成であっても良い。

図２に示すように、上面２および側面４の交線部には、切刃５が位置している。本実施形態のインサート１における切刃５は、前切刃５ａと、一対の横切刃５ｂと、上面視において曲線状である一対のコーナー切刃５ｃとを備えている。前切刃５ａは、切削部Ｉの幅方向の交線部、すなわち上面２および前側面４ａの交線部に位置している。一対の横切刃５ｂ（第１横切刃５ｂａ、第２横切刃５ｂｂ）は、上面２および一対の横側面４ｂの交線部にそれぞれ位置している。

具体的には、第１横切刃５ｂａは上面２および第１横側面４ｂａの交線部に位置している。また、第２横切刃５ｂｂは上面２および第２横側面４ｂｂの交線部に位置している。一対のコーナー切刃５ｃは、上面２およびコーナー側面４ｃの交線部であって、前切刃５ａと一対の横切刃５ｂとの間にそれぞれ位置しており、前切刃５ａおよび一対の横切刃５ｂを接続している。

なお、溝入れ加工や突切り加工において、被削材は主として前切刃５ａを用いて切削される。本実施形態において、前切刃５ａは、図２（ｂ）に示すように、正面視、すなわち前側面４ａの側から見たときに、直線状である。そのため、例えば溝入れ加工において被削材に形成される溝の底面の平滑性が高められる。

上面２は、図２に示すように、すくい面２１と、***部２２と、立ち上がり面２３とを有している。すくい面２１は、切刃５の内側に位置している。***部２２は、すくい面２１の上に位置している。立ち上がり面２３は、少なくとも一部が***部２２よりも前切刃５ａから離れて位置しており、前切刃５ａから離れるにつれて上方に傾斜している。

図２に示すように、上面２は、切刃５の内側にすくい面２１を有している。すくい面２１は、切屑を擦過させつつ排出方向に導く役割を有する。なお、すくい面２１はランド部（不図示）を備えていてもよい。ここで、ランド部とは、切削部Ｉの上面２における切刃５に沿った部分であって、幅が略一定である細い帯状の領域のことをいう。ランド部を備えていることによって、切刃５の先端の強度が向上するので切刃５の欠損が抑制される。ランド部は、水平面に対して平行であっても良く、また、切刃５から離れるにつれて下方に傾斜してもよい。

本実施形態においては、図２に示すように、すくい面２１は、前すくい面２１ａと、一対の横すくい面２１ｂと、一対のコーナーすくい面２１ｃとを有している。前すくい面２１ａは、前切刃５ａと連続しており、前切刃５ａから離れるに従って下方に傾斜している。一対の横すくい面２１ｂ（第１横すくい面２１ｂａ、第２横すくい面２１ｂｂ）は、一対の横切刃５ｂのそれぞれに連続している。

一対のコーナーすくい面２１ｃは、前すくい面２１ａの両側に位置している。また、一対のコーナーすくい面２１ｃ（第１コーナーすくい面２１ｃａ、第２コーナーすくい面２１ｃｂ）は、一対のコーナー切刃５ｃのそれぞれに連続している。

なお、横すくい面２１ｂは、一対の横切刃５ｂから離れるに従って下方に傾斜している。また、コーナーすくい面２１ｃは、コーナー切刃５ｃの全領域においてコーナー切刃５ｃから離れるに従って下方に傾斜している。図２（ａ）における二等分線Ｍは、コーナー切刃５ｃおよびコーナーすくい面２１ｃを通過している。ここで、「下方あるいは上方への傾斜」は、インサート１を水平面に載置した状態を基準にして判断するものとする。

また、インサート１を単独で水平面に載置することが難しい場合には、インサート１をホルダに装着した切削工具を水平面に載置した状態を基準にして、判断すればよい。なお、本願の図において、載置する水平面と平行な水平線について符号Ｌを用いて示すものとする。

図３は、図１に示す切削インサートの部分を拡大した上面図であり、図２（ａ）と同じ領域を示した上面図である。また、図４は、図３に示す切削インサート１の断面図である。図４（ａ）は図３に示すＡ１−Ａ１線における断面図である。図４（ｂ）は図３に示すＢ１−Ｂ１線における断面図である。

本実施形態において、図２〜図４に示すように、第１横すくい面２１ｂａは、第１横切刃５ｂａから離れるに従って順に位置する複数の下降部を有している。複数の下降部として第１下降部２１ｂａ１および第２下降部２１ｂａ４を有している。第１下降部２１ｂａ１および第２下降部２１ｂａ４は、それぞれ下方に傾斜しており、互いに間隙を有して位置している。これによれば、第１横切刃５ｂａを用いて横送りの切削加工を行なう際に、生成された切屑が第１横すくい面２１ｂａによって効果的に変形するため、優れた切屑排出性を発揮することができる。

また、図３に示す切削インサート１は、第1横側面４ｂａの側の一部を除去することによって前切刃５ａの幅を短くできる。具体的には、前切刃５ａから後方に向かって、図３および図４に示すＣ１−Ｃ１線に沿って、切削インサート１におけるＣ１−Ｃ１線よりも右側に位置する領域を研磨加工によって除去する。

このような場合には、第１横すくい面２１ｂａが有する二つの下降部のうち一つである第１下降部２１ｂａ１が除去されることになる。しかしながら、第１下降部２１ｂａ１が除去された状態においては、第１横すくい面２１ｂａが有する二つの下降部のうち他の下降部である第２下降部２１ｂａ４がすくい面として機能する。これにより、第２下降部２１ｂａ４において切屑が変形するため、前切刃５ａの刃幅を調整することができるとともに、第２下降部２１ｂａ４によって優れた切屑排出性を発揮することができる。

そして、当該構成において、図３に示すように、立ち上がり面２３の途中まで研磨する際に、前切刃５ａの幅を狭くするとともに立ち上がり面２３の側の研磨端部（後方端部）が上面視で前切刃５ａに対して傾斜するような構成とすることが好ましい。これによれば、被削材に対して、前切刃５ａによる溝入れ加工に加えて、立ち上がり面２３の側の傾斜した研磨端部による面取り加工を一度の切削加工によって行なうことが可能となる。

そして、本実施形態における第１横すくい面２１ｂａは、図３および図４に示すように、第１下降部２１ｂａ１と第２下降部２１ｂａ４との間に、第１平坦部２１ｂａ３をさらに有している。第１平坦部２１ｂａ３は、載置する水平面と平行な平面であって、上下方向に傾斜していない。

このような第１平坦部２１ｂａ３を有している場合には、研磨加工によって除去される箇所（図３におけるＣ１−Ｃ１線よりも右側に位置する領域）が前切刃５ａの幅方向に対して第１平坦部２１ｂａ３の幅程度ずれたとしても、第１平坦部２１ｂａ３の一部が研磨加工によって除去される一方で、第２下降部２１ｂａ４が除去されることを抑制できる。そのため、第２下降部２１ｂａ４によるすくいの機能を効果的に発揮させることができる。

この際、第１横すくい面２１ｂａは、第１下降部２１ｂａ１と第１平坦部２１ｂａ３との間に位置する第１上昇部２１ｂａ２を有している。第１上昇部２１ｂａ２は、第１横切刃５ｂａから前切刃５ａに沿うように離れるに従って上方に傾斜している。

さらに、図４に示すように、本実施形態における第１平坦部２１ｂａ３および第１横切刃５ｂａは、上面視において前切刃５ａに平行な線上に位置する部位同士が同一高さに位置している。これによれば、第１横すくい面２１ｂａが有する第１下降部２１ｂａ１および第２下降部２１ｂａ４のうち第１下降部２１ｂａ１が除去された場合には、第１平坦部２１ｂａ３が第１横切刃５ｂａに代わる横切刃として機能する。

この場合には、第１平坦部２１ｂａ３が第１横切刃５ｂａと同じ高さに形成されていることによって、第１平坦部２１ｂａ３が第１横切刃５ｂａと同等の機能を発揮し易い。そして、横切刃として機能する第１平坦部２１ｂａ３において生成された切屑を、すくい面として機能する第２下降部２１ｂａ４において変形させることができる。そのため、第１下降部２１ｂａ１を研磨除去した場合においても、インサート１が優れた切屑排出性を発揮できる。

本実施形態において、前すくい面２１ａのすくい角α１は、コーナーすくい面２１ｃのすくい角および横すくい面２１ｂのすくい角α２よりも大きい。前すくい面２１ａのすくい角α１を図６（ｃ）に示す。横すくい面２１ｂにおける第１下降部２１ｂａ１のすくい角α２を図４（ａ）に示す。また、コーナーすくい面２１ｃのすくい角は、すくい角α２よりも大きい。例えば、すくい角α１は５〜２０°、すくい角α２は０〜１５°に設定される。コーナーすくい面２１ｃのすくい角は、例えば、８〜２０°に設定される。

前すくい面２１ａおよびコーナーすくい面２１ｃのすくい角は、それぞれ一定ではなく、前すくい面２１ａとコーナーすくい面２１ｃとの境界部におけるすくい角がそれぞれ最も大きくなるように設定されている。そして、このすくい角は当該境界部から横すくい面２１ｂの側に向かうに従って小さくなるように設定されている。

また、すくい角α２は、前切刃５ａから離れるに従って小さくなっている。一対の横すくい面２１ｂは、図２に示すように、上面視において、後述する後方***部２２ｃよりも前切刃５ａの側に位置している。

図５は、図１に示す切削インサート１の部分を拡大した上面図であり、図２（ａ）と同じ領域を示した上面図である。図６（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ、図５の断面図である。

図２、図５に示すように、上面２は、すくい面２１の上に***部２２を有している。***部２２は、切屑を変形させる役割と、すくい面２１とともに切屑を排出方向に導く役割とを有する。

本実施形態においては、図２に示すように、***部は、一対の前方***部２２ａと、後方***部２２ｃと、一対の中間***部２２ｂと、一対の副***部２２ｄとを有している。一対の前方***部２２ａは、第１前方***部２２ａａおよび第２前方***部２２ａｂによって構成されている。

第１前方***部２２ａａは、上面視において、第１下降部２１ｂａ１および第２下降部２１ｂａ４よりも第１横切刃５ｂａから離れて位置している。第２前方***部２２ａｂは、上面視において、第１前方***部２２ａａよりも第１横切刃５ｂａから離れて位置している。そして、上面視において、一対の前方***部２２ａは、前切刃５ａから離れて位置しており、前切刃５ａから離れるに従って互いの間隔が狭くなっている。

また、図５に示すように、上面視において、第１前方***部２２ａａと第２前方***部２２ａｂとは、前切刃５ａに対して垂直な基準線Ｓにして線対称である。ここで、本実施形態において、基準線Ｓは、前切刃５ａの中点よりも第１横切刃５ｂａから離れた部位を通過している。すなわち、本実施形態のインサート１では、図５に示すように、一対の前方***部２２ａが第２横切刃５ｂｂの側にずれて位置している。

後方***部２２ｃは、図２に示すように、一対の前方***部２２ａよりも前切刃５ａから離れて位置しており、かつ、前側面４ａの側からの側面視において、一対の前方***部２２ａの間の領域に位置している。また、後方***部２２ｃは、前切刃５ａから離れるに従って上方に向かって傾斜する上昇部２２ｃａを有している。一対の中間***部２２ｂは、一対の前方***部２２ａおよび後方***部２２ｃを接続するように位置している。そのため、一対の中間***部２２ｂは、少なくとも一部が一対の前方***部２２ａと後方***部２２ｃとの間に位置している。

一対の副***部２２ｄ（第１副***部２２ｄａ、第２副***部２２ｄｂ）は、図５に示すように、一対の前方***部２２ａに対して、一対の横側面４ｂのうち隣接する横側面４ｂの側に位置している。言い換えれば、一対の副***部２２ｄは、一対の前方***部２２ａと一対の横側面４ｂとの間にそれぞれ位置している。

そして、本実施形態において、図６に示すように、一対の中間***部２２ｂの頂部２２ｂ２はそれぞれ、一対の前方***部２２ａと後方***部２２ｃとの間に位置しており、一対の前方***部２２ａの頂部および後方***部２２ｃの頂部よりも高くに位置している。

このように、図２および図６によって示すように、上面２において、前切刃５ａから離れるに従って、一対の前方***部２２ａ、一対の中間***部２２ｂおよび後方***部２２ｃが順に位置している。さらに、一対の中間***部２２ｂの頂部２２ｂ２は、一対の前方***部２２ａと後方***部２２ｃとの間に位置しており、一対の前方***部２２ａの頂部および後方***部２２ｃの頂部よりも高い。

これにより、被削材に対して溝入れ加工および突切り加工などを行なう際に、前切刃５ａによって生成された切屑は、前すくい面２１ａ上を通過しつつ各***部２２と接触して変形する。そのため、幅広い送り量の切削条件下において切屑を安定的に外部に排出することができる。

本実施形態では、図５に示すように、上面視において、第１垂線、第２垂線および第３垂線が、前切刃５ａの一端（図５においては左側の端部）から中央に向かって順に位置している。ここで、第１垂線は、前切刃５ａの垂線のうち、一対の前方***部２２ａの頂部を通る垂線（Ａ２−Ａ２線と重複）である。第２垂線は、前切刃５ａの垂線のうち、一対の中間***部２２ｂの頂部２２ｂ２を通る垂線（Ｂ２−Ｂ２線と重複）である。第３垂線は、前切刃５ａの垂線のうち、後方***部２２ｃの頂部を通る垂線（Ｃ２−Ｃ２線と重複）である。

これによれば、前切刃５ａから離れるに従って順に位置している各***部２２の頂部は、正面視した場合に、前切刃５ａの両端側から中央側に向かって順に位置していることから、前切刃５ａから離れるにつれて切屑を効果的に絞るように変形させることができる。そのため、優れた切屑排出性を発揮することが可能となる。

本実施形態において、図２および図５に示すように、一対の前方***部２２ａにおける中間***部２２ｂから前切刃５ａの側に向かって突出している部分は、前切刃５ａから離れるにつれて互いの間隔が狭くなっている。また、本実施形態において、一対の副***部２２ｄにおける前方***部２２ａから前切刃５ａの側に向かって突出している部分は、前切刃５ａから離れるにつれて互いの間隔が狭くなっている。

さらに、本実施形態において、一対の中間***部２２ｂにおける後方***部２２ｃから前切刃５ａの側に向かって突出している部分は、前切刃５ａから離れるに従って互いの間隔が狭く小さくなっている。

それに加えて、図５に示すように、上面視において、前切刃５ａの垂線であって一対の前方***部２２ａの前切刃５ａの側の端部同士の中点を通る基準線Ｓに対する一対の副***部２２ｄの傾斜角θ４は、一対の前方***部２２ａの傾斜角θ１よりも大きい。また、上面視において、基準線Ｓに対する一対の中間***部２２ｂの傾斜角θ２は、一対の前方***部２２ａの傾斜角θ１よりも大きい。ここで、基準線Ｓに対する傾斜角は、各***部２２ａ、２２ｂ、２２ｄについて、底部（最も切刃５に近接しており、上方への傾斜を開始する部位）と頂部（水平面からの高さの最も高い位置）とを結ぶ直線を用いて測定するものとする。

また、図６（ｄ）に示すように、一対の前方***部２２ａは上昇角β１で上方に傾斜している。前切刃５ａから離れるにつれて、一対の中間***部２２ｂは、上昇角β２で上方に傾斜している。一対の前方***部２２ａの上昇角β１は、図６（ｅ）に示す一対の中間***部２２ｂの上昇角β２よりも小さい。

本実施形態における一対の前方***部２２ａは、図６（ｄ）および図６（ｅ）に示すように、前すくい面２１ａと連続している。そのため、前切刃５ａによって生成された切屑の排出過程において、切屑が良好に変形する。また、前すくい面２１ａの一端、具体的には、前すくい面２１ａにおける前切刃５ａから最も離れた端部は、一対の前方***部２２ａよりも前切刃５ａから離れた位置まで延在している。

図２（ａ）に示すように、後方***部２２ｃの上昇部２２ｃａは前すくい面２１ａよりも前切刃５ａから離れて位置している。また、上面視において、前すくい面２１ａと後方***部２２ｃの上昇部２２ｃａとの境界領域２４は、一対の中間***部２２ｂの間に位置している。また、境界領域２４の少なくとも一部は、水平線に平行な面である。

一対の副***部２２ｄは、図６（ｆ）に示すように、上昇角β４で上方に傾斜している。一対の前方***部２２ａの上昇角β１は、一対の副***部２２ｄの上昇角β４よりも大きい。例えば、一対の前方***部２２ａの上昇角β１は１０〜１５°に設定できる。また、一対の副***部２２ｄの上昇角β４は５〜１０°に設定できる。

（変形例）
次に、上述の実施形態に係る切削インサートに対する様々な変形例を、図７〜図９を参照しつつ説明する。

第１変形例では、上面２は、図７（ａ）に示すように、第１横すくい面２１ｂａに位置している補助***部２２ｅ１をさらに有している。図７（ａ）に示すように、本変形例における補助***部２２ｅ１は、第１横すくい面２１ｂａのうち第１下降部２１ｂａ１に位置している。本変形例では、補助***部２２ｅ１は、略円形状であって、かつ、第１下降部２１ｂａ１および第１上昇部２１ｂａ２に跨って位置している。

前切刃５ａによって生成された切屑のうち第１横切刃５ｂａの側に位置する部位、あるいは、第１横切刃５ｂａによって生成された切屑が、補助***部２２ｅ１に衝突する。そのため、溝幅加工および面取り加工などにおいて切屑が前方***部２２ａに接触しない場合であっても、切屑を補助***部２２ｅ１によって安定して変形させることができる。そのため、外部への切屑の優れた排出性を発揮することが可能となる。

図７（ａ）に示すように、第１横すくい面２１ｂａを、前切刃５ａから後方に向かってＣ１１−Ｃ１１線に沿って、図７（ａ）におけるＣ１１−Ｃ１１線よりも右側に位置する領域を研磨加工によって除去してもよい。この場合には、第２下降部２１ｂａ４がすくい面として機能するので、第２下降部２１ｂａ４において切屑を変形させることができる。このように、前切刃５ａの刃幅を調整することができるとともに、優れた切屑排出性を発揮することができる。

また、図７（ｂ）に示すように、第２変形例における補助***部２２ｅ２は、第１横すくい面２１ｂａにおいて第１下降部２１ｂａ１および第２下降部２１ｂａ４に跨って位置している。本変形例における補助***部２２ｅ２は、上述の図７（ａ）における補助***部２２ｅ１よりも広い領域を有する構成である。そのため、切込み深さの小さい加工から切込み深さの大きい加工まで比較的広い加工条件の範囲において優れた切屑排出性を発揮することができる。

また、図７（ｂ）に示すように、第１横すくい面２１ｂａを、前切刃５ａから後方に向かってＣ１２−Ｃ１２線に沿って、図７（ｂ）におけるＣ１２−Ｃ１２線よりも右側に位置する領域を研磨加工によって除去した場合であっても、第２下降部２１ｂａ４に補助***部２２ｅ２の一部が残る。そのため、この補助***部２２ｅ２の一部が***部として優れた切屑排出性に寄与する。

さらに、他の変形例として、補助***部は、第１横すくい面および第１コーナーすくい面に跨って位置するようにしても良い。このような場合には、第１変形例における補助***部および第２変形例における補助***部よりもコーナー切刃の近傍を用いた切込み量の小さい加工条件において生成された切屑の処理を効果的に行なうことが可能となる。

その他の構成は、上述した実施形態に係る切削インサート１と同様であるので、説明を省略する。

第３変形例では、図８に示すように、第１横すくい面２１ｂａは、３つの下降部２１ｂａ１、２１ｂａ４、２１ｂａ７を有している。すなわち、第１横すくい面２１ｂａは、上述の実施形態の構成に加えて、第２下降部２１ｂａ４に対して間隙を有して第２下降部２１ｂａ４よりも第１横切刃５ｂａから離れて位置している、第３下降部２１ｂａ７をさらに有している。これによれば、上述の実施形態と同様、第１横切刃５ｂａを用いて横送りの切削加工を行なう際に、生成された切屑は第１横すくい面２１ｂａによって効果的に変形する。そのため、インサート１が優れた切屑排出性を発揮することができる。

また、第４変形例を図９（ａ）に示す。本変形例においては、第１横すくい面２１ｂａをＣ２１−Ｃ２１線に沿って、図９（ａ）におけるＣ２１−Ｃ２１線よりも右側に位置する領域を研磨加工により除去してもよい。このような場合には、第１下降部２１ｂａ１、第２下降部２１ｂａ４および第３下降部２１ｂａ７のうち第１下降部２１ｂａ１が除去される。しかしながら、第１下降部２１ｂａ１が除去された場合であっても、第２下降部２１ｂａ４および第３下降部２１ｂａ７がすくい面として機能する。

また、第１横すくい面２１ｂａをＣ２２−Ｃ２２線に沿って、図９（ａ）におけるＣ２２−Ｃ２２線よりも右側に位置する領域を研磨加工により除去してもよい。このような場合には、第１下降部２１ｂａ１および第２下降部２１ｂａ４が除去される。しかしながら、第１下降部２１ｂａ１および第２下降部２１ｂａ４が除去された場合であっても、第３下降部２１ｂａ７がすくい面として機能する。このように第１下降部２１ｂａ１、第２下降部２１ｂａ４および第３下降部２１ｂａ７のいずれかがすくい面として機能することによって切屑を変形させることができる。

そのため、研磨加工をしない場合、Ｃ２１−Ｃ２１線よりも右側に位置する領域を除去する場合、あるいはＣ２２−Ｃ２２線よりも右側に位置する領域を除去場合のいずれかを選択することによって、前切刃５ａの刃幅を複数通りに調整できるとともに、いずれの場合においても優れた切屑排出性を発揮することができる。

それに加えて、本変形例では、第１横すくい面２１ｂａは、第２下降部２１ｂａ４と第３下降部２１ｂａ７との間に、上下方向に傾斜していない第２平坦部２１ｂａ６をさらに有している。第２平坦部２１ｂａ６は、載置する水平面と平行な平面であり、第１平坦部２１ｂａ３と平行である。

第２平坦部２１ｂａ６を有することによって、Ｃ２２−Ｃ２２線よりも右側に位置する領域を除去する場合において、除去する箇所が前切刃５ａの幅方向に対して第２平坦部２１ｂａ６の幅程度ずれたとしても、第２平坦部２１ｂａ６の一部が研磨加工によって除去される一方で、第３下降部２１ｂａ７が除去されることを抑制できる。そのため、第３下降部２１ｂａ７によるすくいの機能を効果的に発揮させることができる。

また、第１横すくい面２１ｂａは、第２下降部２１ｂａ４と第２平坦部２１ｂａ６との間に位置する第２上昇部２１ｂａ５を有している。第２上昇部２１ｂａ５は、第１横切刃５ｂａから前切刃５ａに沿うように離れるに従って上方に傾斜している。

なお、本変形例においても、上述の第１変形例と同様、図９（ａ）に示すように、第１下降部２１ｂａ１、第２下降部２１ｂａ４にそれぞれ補助***部２２ｅ１を設けるようにしても良い。

また、第５変形例を図９（ｂ）に示す。本変形例は、複数の補助***部２２ｅ２を有している。複数の補助***部２２ｅ２の一つは、第１下降部２１ｂａ１および第２下降部２１ｂａ４に跨って位置している。複数の補助***部２２ｅ２の他の一つは、第２下降部２１ｂａ４および第３下降部２１ｂａ７に跨って位置している。

その他の構成は、上述した実施形態に係る切削インサート１と同様であるので、説明を省略する。

＜切削工具＞
次に、本発明の一実施形態に係る切削工具１０について、図１０〜図１２を参照しつつ説明する。本実施形態の切削工具１０においては、切削インサートとして、上述の実施形態に係るインサート１が装着されている。

図１０は、本発明の実施形態に係る切削工具１０を示す全体斜視図である。図１１（ａ）は、図１０に示す切削工具１０の上面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の要部を拡大した上面図である。図１２（ａ）は、図１０に示す切削工具１０の側面図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の要部を拡大した側面図である。

図１０に示すように、本実施形態の切削工具１０は、インサート１と、インサート１を先端に保持する略角柱状のホルダ１１とを備えている。

インサート１は、前切刃５ａの一つがホルダ１１の先端から突出した状態で保持されるようにホルダ１１に装着される。

本実施形態では、ホルダ１１の先端において、インサート１の貫通穴から固定部材（ねじ）１２をホルダ１１の対応部位まで挿し込んでいる。固定部材（ねじ）１２によるインサート１の拘束力を調節し、図１１（ｂ）に示すように、インサート１を装着面２６の反対側から押え込むことによってホルダ１１に拘束する方式が用いられている。拘束に際しては、インサート１の装着面２６がホルダ１１の載置面に当接している。

＜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、上述の実施形態に係るインサート１を装着した切削工具１０を「溝入れ加工」に適用する場合を例に挙げ、図１３を参照しつつ説明する。

本実施形態の切削加工物の製造方法は、以下の（ｉ）〜（ｉｖ）の工程を有する。

（ｉ）図１３（ａ）に示すように、被削材１００を矢印Ｅの方向に回転させる工程。

（ｉｉ）図１３（ａ）に示すように、切削工具１０を矢印Ｆの方向に動かし、回転している被削材１００に切削工具１０を近接させる工程。

本工程では、被削材１００と切削工具１０とが相対的に近づくようにすればよく、例えば被削材１００を切削工具１０に近づけるようにしてもよい。

（ｉｉｉ）図１３（ｂ）に示すように、回転している被削材１００に切削工具１０の切刃５を接触させて被削材１００を切削する工程。

本工程においては、溝入れ加工の際に、被削材１００の所定領域（深さ）まで矢印Ｆの方向に切削工具１０を移動して切削が行なわれることによって被削材１００に対する溝入れ加工が行なわれる。なお、図１３（ｂ）においては、切刃５として前切刃５ａを用いて被削材１００を切削しているが、これに限られない。被削材１００を切削するためには、切刃５として、前述の前切刃５ａ、一対の横切刃あるいは一対のコーナー切刃のいずれかを回転している被削材１００に接触させればよい。

（ｉｖ）図１３（ｃ）に示すように、切削工具１０を矢印Ｇの方向に動かし、被削材１００から切削工具１０を離す工程。

本工程では、被削材１００と切削工具１０とが相対的に遠ざかるようにすればよく、例えば被削材１００を切削工具１０から遠ざけるようにしてもよい。

以上のような（ｉ）〜（ｉｖ）の工程を実施することによって、本実施形態に係る切削加工物が得られる。なお、本実施形態に係るインサート１の前切刃５ａは、正面視、すなわち前側面４ａの側から見たときに直線状である。そのため、溝入れ加工において被削材１００に形成される溝の底面の平滑性が高められる。

さらに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１０の切刃５を接触させる工程を繰り返せばよい。なお、本実施形態で用いられているインサート１は、３つの切削部Ｉでの使用が可能な仕様である。したがって、使用している切刃５が摩耗した際には、未使用の他方の切刃５を用いればよい。なお、上述のような「溝入れ加工」に代えて、被削材１００に対して「突切り加工」を行なう場合には、被削材１００が分断されるまで切削を行なえばよい。

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、上述の実施形態に係るインサート１を装着した切削工具１０を「溝入れ加工」、「横送り加工」および「面取り加工」に適用する場合を例に挙げ、図１４を参照しつつ説明する。

なお、図１４においては、上述した図１３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場合がある。本実施形態の切削加工物の製造方法は、一部の工程は第１の実施形態の切削加工物の製造方法と同一である。そのため、第１の実施形態の切削加工物の製造方法との差異を主に説明し、重複する内容については説明を省略する。

本実施形態の切削加工物の製造方法は、以下の（ｉ）〜（ｖｉ）の工程を有する。

（ｉ）図１４（ａ）に示すように、被削材１００をその回転軸まわりに矢印Ｅの方向に回転させる工程。

（ｉｉ）図１４（ａ）に示すように、切削工具１０を矢印Ｈの方向に動かし、回転している被削材１００に切削工具１０を近接させて行き、切削工具１０の切刃５を接触させて被削材１００を切削する工程。

本工程では、被削材１００と切削工具１０とが相対的に近づくようにすればよく、例えば被削材１００を切削工具１０に近づけるようにしてもよい。そして、本工程においては、溝入れ加工の際には、溝を形成する切削加工が行なわれる。

（ｉｉｉ）図１４（ｂ）に示すように、切削工具１０を、図１４（ａ）の状態から矢印Ｉの方向に動かし、回転している被削材１００に形成された溝の軸方向（回転軸に平行な方向）に横送りを行なうことによって、被削材１００の溝幅を広げる工程。

本工程においては、溝入れ加工の際には、溝の幅を拡げる横送り加工が行なわれる。

（ｉｖ）図１４（ｃ）に示すように、切削した被削材１００から切削工具１０を離す工程。

（ｖ）図１４（ｄ）に示すように、切削工具１０を矢印Ｊの方向に動かし、回転している被削材１００に切削工具１０の切刃５を接触させて被削材１００を切削する工程。

本工程においては、面取り加工が行なわれる。

（ｖｉ）切削工具１０を、図１４（ａ）の矢印Ｈの方向とは逆の方向に動かし、切削した被削材１００から切削工具１０を離す工程。

以上のような（ｉ）〜（ｖｉ）の工程を実施することによって、切削加工物が得られる。

また、本実施形態では、切削インサート１の第１横すくい面は、第１横切刃から離れるに従って順に位置する第１下降部および第２下降部を有している。そして、第１下降部および第２下降部は、それぞれ下方に傾斜しており、互いに間隙を有して位置している。これによれば、工程（ｉｉｉ）および（ｉｖ）の横送り加工を行なう際に、生成された切屑が第１横すくい面において良好に変形するので、インサート１が優れた切屑排出性を発揮できる。

なお、本実施形態において、上記の工程（ｉ）および（ｉｉ）は必須ではなく、工程（ｉｉ）に対応する工程が別途行なわれた被削材を用いて、工程（ｉｉｉ）および（ｉｖ）の横送り加工、あるいは、工程（ｖ）および（ｖｉ）の面取り加工を行なうようにしてもよい。

その他については、上述した第１の実施形態に係る切削加工物の製造方法と同様であるので、説明を省略する。

以上、本発明の実施形態を例示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明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
２ 上面
２１ すくい面
２１ａ 前すくい面
α１ すくい角
２１ｂ 横すくい面
α２ すくい角
２１ｂａ 第１横すくい面
２１ｂａ１ 第１下降部
２１ｂａ２ 第１上昇部
２１ｂａ３ 第１平坦部
２１ｂａ４ 第２下降部
２１ｂａ５ 第２上昇部
２１ｂａ６ 第２平坦部
２１ｂａ７ 第３下降部
２１ｂｂ 第２横すくい面
２１ｃ コーナーすくい面
２１ｃａ 第１コーナーすくい面
２１ｃｂ 第２コーナーすくい面
２２ ***部
２２ａ 前方***部
β１ 上昇角
θ１ 傾斜角
２２ａａ 第１前方***部
２２ａｂ 第２前方***部
２２ｂ 中間***部
２２ｂ 頂部
β２ 上昇角
θ２ 傾斜角
２２ｃ 後方***部
２２ｃａ 上昇部
２２ｄ 副***部
β４ 上昇角
θ４ 傾斜角
２２ｄａ 第１副***部
２２ｄｂ 第２副***部
２２ｅ１ 補助***部
２２ｅ２ 補助***部
２３ 立ち上がり面
２４ 境界領域
２６ 装着面
４ 側面
４ａ 前側面
４ｂ 横側面
４ｂａ 第１横側面
４ｂｂ 第２横側面
４ｃ コーナー側面
５ 切刃
５ａ 前切刃
５ｂ 横切刃
５ｂａ 第１横切刃
５ｂｂ 第２横切刃
５ｃ コーナー切刃
６ 貫通穴
Ｉ 切削部
ＩＩ 装着部
Ｌ 水平線
Ｓ 基準線
１０ 切削工具
１１ ホルダ
１２ 固定部材
１００ 被削材

本発明の一実施形態に係る切削インサートは、上面と、前側面ならびに前記前側面の両端部にそれぞれ隣接している第１横側面および第２横側面を有する側面と、前記上面および前記前側面の交線部に位置している前切刃と、前記上面および前記第１横側面の交線部に位置している第１横切刃とを備えている。前記上面は、前記第１横切刃と連続している第１横すくい面を有している。前記第１横すくい面は、前記第１横切刃から離れるに従って順に位置する第１下降部および第２下降部を有している。前記第１下降部および前記第
２下降部は、それぞれ下方に傾斜しており、互いに間隙を有して位置しており、前記第１横すくい面は、前記第１下降部と前記第２下降部との間に、上下方向に傾斜していない第１平坦部をさらに有している。

Claims (15)

1. 上面と、
   前側面ならびに前記前側面の両端部にそれぞれ隣接している第１横側面および第２横側面を有する側面と、
   前記上面および前記前側面の交線部に位置している前切刃と、
   前記上面および前記第１横側面の交線部に位置している第１横切刃とを備え、
   前記上面は、前記第１横切刃と連続している第１横すくい面を有しており、
   前記第１横すくい面は、前記第１横切刃から離れるに従って順に位置する第１下降部および第２下降部を有しており、
   前記第１下降部および前記第２下降部は、それぞれ下方に傾斜しており、互いに間隙を有して位置している、切削インサート。
2. 前記第１横すくい面は、前記第１下降部と前記第２下降部との間に、上下方向に傾斜していない第１平坦部をさらに有している、請求項１に記載の切削インサート。
3. 前記第１平坦部および前記第１横切刃は、上面視において前記前切刃に平行な線上に位置する部位同士が同一高さに位置している、請求項２に記載の切削インサート。
4. 前記第１横すくい面は、前記第１下降部と前記第１平坦部との間に位置しており、前記第１横切刃から前記前切刃に沿うように離れるに従って上方に傾斜している第１上昇部をさらに有している、請求項２または３に記載の切削インサート。
5. 前記上面は、上面視において、前記第２下降部よりも前記第１横切刃から離れて位置している第１前方***部をさらに有している、請求項１〜４のいずれかに記載の切削インサート。
6. 前記上面は、上面視において、前記第１前方***部よりも前記第１横切刃から離れて位置している第２前方***部をさらに有しており、
   上面視において、前記第１前方***部および第２前方***部は、前記前切刃から離れて位置しており、前記前切刃から離れるに従って互いの間隔が狭くなる、請求項５に記載の切削インサート。
7. 上面視において、前記前切刃の垂線を基準にして前記第１前方***部と前記第２前方***部とが線対称である、請求項６に記載の切削インサート。
8. 前記上面および前記第２横側面の交線部に位置している第２横切刃をさらに備え、
   前記上面は、上面視において、前記第１前方***部に対して前記第１横切刃側に位置している第１副***部および前記第２前方***部に対して前記第２横切刃側に位置している第２副***部をさらに有している、請求項６または７に記載の切削インサート。
9. 前記上面は、前記第１横すくい面に位置している補助***部をさらに有している、請求項１〜８のいずれかに記載の切削インサート。
10. 前記補助***部は、前記第１横すくい面のうち前記第１下降部に位置している、請求項９に記載の切削インサート。
11. 前記補助***部は、前記第１横すくい面のうち前記第１下降部および前記第２下降部に跨って位置している、請求項９または１０に記載の切削インサート。
12. 前記前切刃と前記第１横切刃との間に位置しており、上面視において曲線状であるコーナー切刃をさらに備える、請求項１〜１１のいずれかに記載の切削インサート。
13. 前記第１横すくい面は、前記第２下降部に対して間隙を有して前記第２下降部よりも前記第１横切刃から離れて位置している第３下降部をさらに有している、請求項２〜１２のいずれかに記載の切削インサート。
14. 請求項１〜１３のいずれかに記載の前記切削インサートと、
    前記切削インサートを装着するホルダとを備える切削工具。
15. 請求項１４に記載の前記切削工具の前記前切刃および前記第１横切刃のいずれかを回転している被削材に接触させる工程と、
    前記切削工具と前記被削材とを離す工程とを備える切削加工物の製造方法。

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