JP2010280056A - 切削インサート及び切削工具、並びにそれを用いた被削材の切削方法 - Google Patents

Abstract

【課題】切削抵抗が小さく、且つ、耐欠損性に優れた切削インサート及び切削工具、並びにそれを用いた被削材の切削方法を提供する。
【解決手段】切削インサートは、上面と、下面と、前記上面と前記下面との間に位置する側面と、前記上面と前記側面との交線部に位置する上切刃と、前記下面と前記側面との交線部に位置する下切刃と、を備えている。前記側面は、厚み方向に沿って前記上面まで延び且つ前記上切刃を複数の分断上切刃に分断する少なくとも１つの上凹部と、厚み方向に沿って前記下面まで延び且つ前記下切刃を複数の分断下切刃に分断する少なくとも１つの下凹部と、を有している。前記少なくとも１つの上凹部と前記少なくとも１つの下凹部とは、幅方向に沿って連続する肉厚部を介して互いに離隔している。
【選択図】図１

Description

本発明は、切削インサート及び切削工具、並びにそれを用いた被削材の切削方法に関する。

従来、切削インサート（以下、「インサート」と言うことがある。）において、切屑の絡みつきを抑制する観点から、側面に溝部を設けて切刃を凹凸状にする事が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、従来のインサートにおける溝部は、側面の上面から下面に渡って形成されている。そのため、インサートの肉厚、すなわちインサートの中心軸を含み且つ切刃に平行な断面から側面までの距離を、側面の幅方向において連続的に確保することができず、インサートの耐欠損性が低下するおそれがあった。言い換えれば、溝部が存在する事によって、溝部に隣接する部位は、側面の上面から下面に渡ってブロック状に突出した構成となる。そして、このブロック状に突出した部位は、その上面側端部に位置する切刃によって切削を行う際に、切削応力に耐えられずに欠損するおそれがあった。

そこで、切削抵抗が小さく、且つ、耐欠損性に優れたインサートが求められている。特に、上面から下面まで貫通する貫通孔（取付孔）を採用するインサートにおいては、貫通孔がインサートの更なる肉厚減少の原因となるため、耐欠損性の低下に対する対策がより一層求められる。

実開平２−５３３０５号公報

本発明の課題の一つは、切削抵抗が小さく、且つ、耐欠損性に優れた切削インサート及び切削工具、並びにそれを用いた被削材の切削方法を提供することである。

本発明の実施形態に係る切削インサートは、上面と、下面と、前記上面と前記下面との間に位置する側面と、前記上面と前記側面との交線部に位置する上切刃と、前記下面と前記側面との交線部に位置する下切刃と、を備えている。また、前記側面は、厚み方向に沿って前記上面まで延び且つ前記上切刃を複数の分断上切刃に分断する少なくとも１つの上凹部と、厚み方向に沿って前記下面まで延び且つ前記下切刃を複数の分断下切刃に分断する少なくとも１つの下凹部と、を有している。そして、前記少なくとも１つの上凹部と前記少なくとも１つの下凹部とは、前記側面の幅方向に沿って連続する肉厚部を介して、互いに離隔している。

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、該切削インサートが装着されるホルダと、を備えている。
本発明の他の実施形態に係る切削工具は、複数の前記切削インサートと、これら複数の切削インサートが装着されるホルダと、を備えている。前記複数の切削インサートのうち２つの切削インサートは、互いの前記上面と前記下面とを反対向きにし、前記ホルダの同一円周に沿って見たときに、一方の切削インサートの前記少なくとも１つの下凹部が、他方の切削インサートの前記少なくとも１つの上凹部と交互に且つ隙間を介して位置するような状態で、前記ホルダに装着される。

本発明の実施形態に係る被削材の切削方法は、前記切削工具を回転させる工程と、回転している前記切削工具の前記上切刃又は前記下切刃を、被削材の表面に接触させる工程と、前記切削工具を前記被削材から離隔する工程と、を備える。

本発明の実施形態に係る切削インサートによれば、上凹部と下凹部とが、側面の幅方向に沿って連続する肉厚部を介して互いに離隔しているため、インサートの肉厚を側面の幅方向に渡って確保する事ができる。その結果、上下両面を用いて切削可能な両面使いのインサートにおいて、凹部（上凹部及び下凹部）による切削抵抗の低減、並びに、肉厚部による耐欠損性の向上という２つの効果を兼ね備える事が可能となる。

本発明の一実施形態に係る切削インサートを示す全体斜視図である。 （ａ）は、図１に示す切削インサートの上面図であり、（ｂ）は、その側面図である。 （ａ）は、図１に示す切削インサートの反転後を示す図であり、（ｂ）は、その反転前を示す図である。 （ａ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の一実施形態に係る切削工具を示す全体斜視図である。 （ａ），（ｂ）は、図５に示す切削工具の外周先端部付近を示す部分拡大側面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る被削材の切削方法を示す工程図である。 （ａ），（ｂ）は、本発明の他の実施形態に係る切削インサートの側面付近を示す部分拡大側面図である。

＜切削インサート＞
以下、本発明に係る切削インサートの一実施形態について、図１〜図４を参照して詳細に説明する。

本実施形態の切削インサート１は、図１及び図２に示すように、大略、上面２と、下面３と、上面２及び下面３に接続される側面４と、上面２から下面３まで貫通する貫通孔９と、上面２と側面４との交線部に位置する上切刃５と、下面３と側面４との交線部に位置する下切刃６と、を備えている。また、側面４は、厚み方向に沿って上面２まで延び且つ上切刃５を複数の分断上切刃５１ａ〜５１ｄに分断する少なくとも１つの上凹部７ａと、厚み方向に沿って下面３まで延び且つ下切刃６を複数の分断下切刃６１ａ〜６１ｄに分断する少なくとも１つの下凹部７ｂと、を有している。そして、少なくとも１つの上凹部７ａと少なくとも１つの下凹部７ｂとは、幅方向に沿って連続する肉厚部８（側面強化部）を介して互いに離隔している。なお、側面４の厚み方向とはインサート１の中心軸に平行な方向をいい、側面４の幅方向とは上記厚み方向に垂直な方向をいう。なお、側面４の幅方向に沿って連続するとは、側面視において上切刃５と下切刃６とに沿って延びる方向に連続していれば足りる。

このような切削インサート１によれば、インサート１の肉厚を側面の幅方向に渡って確保する事ができる。その結果、上下両面を用いて切削可能な両面使いのインサート１において、凹部（上凹部７ａ及び下凹部７ｂ）による切削抵抗の低減、並びに、肉厚部８による耐欠損性の向上という２つの効果を兼ね備える事が可能となる。

なお、本実施形態に係るインサート１は、本体部が略多角形板状である。そして、本体部は、すくい面として機能する上面２と、着座面として機能する下面３と、逃げ面として機能する側面４と、を有している。また、図２に示すように、このインサート１は、上面２及び下面３の両面をそれぞれすくい面として使用可能なネガティブ形のインサートである。従って、下切刃６を用いる場合には、下面３をすくい面、上面２を着座面として使用する。以下、インサート１を構成する各部位について、詳細に説明する。

本体部は、略多角形の形状であれば特に限定されるものではなく、上面視において、例えば三角形、四角形、五角形、六角形、八角形等の当業者が通常インサートに使用する形状であればよい。本実施形態においては、４つの長辺を有する略四角形の形状が用いられている。すなわち、インサート１は４コーナー使いのインサートである。したがって、上切刃５は、上面２の全周に渡って位置している。なお、本体部の形状は、全ての辺を切刃として使用する観点から、例えば正方形、正五角形等のように各辺の長さが等しいことが好ましい。また、切刃長さを確保しつつ、切刃を多く設けることができることを考慮すると、正五角形が好ましい。

上面２及び下面３には、上切刃５及び下切刃６から内方に向かって厚みが順次薄くなるすくい面が形成されている。また、上面２の略中央部には、上面２から下面３まで貫通する貫通孔９（取付穴）が形成されている。貫通孔９の中心軸は、本体部の中心軸Ａ１と同じ位置にある。この貫通孔９は、インサート１を後述するホルダ９１に固定する目的で形成されている。すなわち、この貫通孔９に取付ねじ９２（固定部材）を挿入してさらにホルダ９１にねじ込むことによって、インサート１をホルダ９１に固定することができる。このように上面２から下面３まで貫通する貫通孔９を有するインサート１では、貫通孔９がインサート１の肉厚減少の原因となり得るが、このようなインサート１においても、後述する肉厚部８を備える事によって耐欠損性の低下を効果的に抑制する事ができる。

インサート１は、図２（ａ）に示す上面視において、中心軸Ａ１に垂直な第３直線Ｌ３のうち上面２における最小寸法をＳ１、図２（ｂ）に示す側面視において、中心軸Ａ１に平行な第４直線Ｌ４のうち側面４における最小寸法をＳ２としたとき、前記Ｓ１及び前記Ｓ２は、Ｓ１＞Ｓ２の関係を有している。なお、前記Ｓ１及び前記Ｓ２は同一の上切刃５からの寸法であって、前記Ｓ１は言わばインサート１の奥行きに相当し、前記Ｓ２は言わばインサート１の厚みに相当する。このような寸法の関係を有する事で、インサート１の肉厚を比較的大きくする事ができ、インサート１の耐欠損性を確保する事が可能となる。また、ホルダ９１に対するインサート１の取付け安定性が向上する。

上面２及び下面３は、それぞれの色を互いに異ならせるのが好ましい。具体的には、例えば前記本体部が銀色を示す超硬合金である場合に、上面２及び下面３のいずれか一方を、例えば金色を示す窒化チタン（ＴｉＮ）により被覆するのが好ましい。ネガティブ形のインサートにおいては、上面及び下面は、いずれもすくい面として機能するため、インサートの取付け間違いを生じる場合がある。上面及び下面のいずれか一方をＴｉＮで被覆すると、ＴｉＮで被覆した面と被覆していない面とが異なる色となる。それゆえ、それぞれの面を明確に区別できるようになり、インサートを装着する際の誤認を抑制することができる。上面２及び下面３のいずれかの被覆対象面は、その全面を被覆する必要はなく、例えば被覆対象面の一部（例えば切刃以外の部分）にＴｉＮを被覆することによっても同様の効果を得ることができる。なお、上述の被覆に用いる材料としては、上面２及び下面３の色の相違を認識する事ができれば、ＴｉＮに限定されるものではない。例えば、前記本体部が超硬合金である場合に、明るい赤褐色を示す炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）、暗い赤褐色を示す窒化チタンアルミ（ＴｉＡｌＮ）等を採用することもできる。

上切刃５は、主切刃部５１と、この主切刃部５１に連続して形成される副切刃部５２と、を有している。具体的に説明すると、前記した通り、上面２は略多角形である。この上面２に接続される側面４は、第１側面４１と、該第１側面４１に隣接する第２側面４２と、を有している。第１側面４１及び第２側面４２は、いずれも平面である。上切刃５は、第１側面４１と上面２との交線部に位置する主切刃部５１と、第１側面４１及び第２側面４２の接続側部４３と上面２との交差部に位置し且つ主切刃部５１と連続した副切刃部５２と、を有している。なお、上切刃５と同様に、下切刃６も主切刃部６１及び副切刃部６２を有している。主切刃部６１及び副切刃部６２の構成は、主切刃部５１及び副切刃部５２と同様である。したがって、以下の説明では、主切刃部５１及び副切刃部５２について説明する。

主切刃部５１は、切削作用において、切屑生成に主な役割を果たす切刃である。主切刃部５１は、側面４に並設された複数の上凹部７ａにより分断されてなる分断上切刃５１ａ〜５１ｄ（分割切刃）を有している。副切刃部５２は、被削材の仕上げ面精度向上の目的で形成される。副切刃部５２は、本体部の角部に形成され、通常、直線状である。主切刃部５１と副切刃部５２との間には、丸みを帯びたコーナー切刃を有する場合がある。主切刃部５１は、側面視において、主切刃部６１と平行であってもよい。これと同様に、副切刃部５２も、側面視において、副切刃部６２と平行であってもよい。

主切刃部５１及び副切刃部５２は、図２（ｂ）に示すように、両者で凸部５３を形成するように、主切刃部５１及び副切刃部５２が鉛直方向に垂直な面に対してそれぞれ傾斜している。凸部５３は、切削開始時の被削材へ切り込む（食い込む）際に有利である。被削材（ワーク）に対して、凸部５３が点当りで接触し、スムーズに切り込むことができる観点から、側面視において、主切刃５１と副切刃５２とのなす角度αを鈍角とするのが好ましい。具体的には、角度αは、１００〜１７０度の範囲に設定することが好ましい。

側面４は、上面２と下面３とに垂直な面である。それ故、側面が上面２又は下面３との間に逃げ角を有するインサートと比較して、インサート１の肉厚を確保する事ができるため、耐欠損性に優れている。また、側面４は、上面２の略多角形の各辺にそれぞれ接続された複数の分割側面を有し、上凹部７ａは、複数の分割側面のそれぞれに少なくとも１つ位置している。ここで分割側面とは、後述する第１側面４１及び第２側面４２のように、上面２の各辺に接続される個々の側面を意味する。本実施形態のインサート１において、側面４には、前記した通り、上凹部７ａ、下凹部７ｂ及び肉厚部８が形成されている。以下、順に説明する。

上凹部７ａは、上切刃５、具体的には主切刃部５１を分断するように形成されている。これにより、主切刃部５１によって生成する切屑は、幅方向に小さく分断されるため、切削時の切削抵抗を低減させることができる。その結果、加工中におけるびびり振動及び切刃の欠損を低減し、優れた仕上げ面精度を得ることができるとともに、工具寿命を長くすることができる。このような主切刃部５１を有するインサート１は、重切削加工する場合に特に好適である。

上凹部７ａは、側面４から上面２に達するように形成され、下凹部７ｂは、側面４から下面３に達するように形成されている。上凹部７ａ及び下凹部７ｂは、いずれも略一定の幅を有する溝状であり、また厚み方向に直線状である。複数の上凹部７ａと、複数の下凹部７ｂとは、側面視において、互いに離隔している。これにより、側面４における上凹部７ａと下凹部７ｂとの間に幅方向に沿って連続する肉厚部８が形成されるので、優れた耐欠損性を得ることができる。

上凹部７ａのそれぞれ及び下凹部７ｂのそれぞれは、側面４に位置する下端部７ａ１及び上端部７ｂ１を有している。具体的には、図２（ｂ）に示すように、上凹部７ａの下端部７ａ１及び下凹部７ｂの上端部７ｂ１はいずれも第１側面４１に位置している。そして、本実施形態のインサートは、側面視において、下端部７ａ１は、上端部７ｂ１よりも上面２側に位置している。この場合、側面４における上凹部７ａと下凹部７ｂとの間に、厚み方向に比較的長い肉厚部８が形成されるので、より優れた耐欠損性を得ることができる。

上凹部７ａ及び下凹部７ｂは、インサート１を切削工具に装着する角度に応じて適宜形成される。例えば本実施形態のように前記すくい面を有する場合は、このすくい面から側面４に向かって水平方向に上凹部７ａ及び下凹部７ｂを設けてもよいし、あるいは上凹部７ａ及び下凹部７ｂの底部が側面４に向かうに従って、下面３又は上面２に近づくように傾斜してもよい。上凹部７ａ及び下凹部７ｂの厚み方向における長さは、インサート１を装着した切削工具の送り量に応じて適宜設定すればよい。

上凹部７ａ及び下凹部７ｂの数は、使用する被削材の種類に応じて適宜設定すればよい。上凹部７ａ及び下凹部７ｂの数が多いほど、切削抵抗及びびびり振動は低減されるが、切削面積は小さくなる。上凹部７ａ及び下凹部７ｂの数は、少なくとも１つであればよく、インサート１の強度を低下させず、且つ切削抵抗を低減する点から、１つの側面に対して、通常２〜６個程度、好ましくは２〜４個の範囲で形成される。なお、上凹部７ａ及び下凹部７ｂは、切削時の各切刃の摩耗量を均一にする観点から、各側面に対して同数形成されることが好ましい。

図２（ｂ）及び図３（ａ）に示すように、少なくとも１つの下凹部７ｂは、上面視において、側面４の対角線の交点Ｐを通り且つ中心軸Ａ１に垂直な基準線Ｌを軸にして反転させたとき、図３（ｂ）に示す前記反転前の複数の分断上切刃５１ａ〜５１ｄの少なくとも１つと重なる。具体的には、前記少なくとも１つの下凹部７ｂと、該下凹部７ｂと隣接する一方の分断下切刃との交差部と、前記少なくとも１つの下凹部７ｂと、該下凹部７ｂと隣接する他方の分断下切刃との交差部とを結ぶ直線の全長が、基準線Ｌを軸にして反転させたとき、前記反転前の複数の分断上切刃５１ａ〜５１ｄの少なくとも１つと重なる。これによれば、被削材のうち分断上切刃５１ａ〜５１ｄ及び分断下切刃６１ａ〜６１ｄで削り残した部位を相互に補完しあう事ができるため、１種類のインサート１のみで削り残しのない切削が可能となる。特に、本実施形態に係るインサート１を用いれば、一のインサートの上面と他のインサートの下面とを交互に配置する事によって、１種類のインサート１のみで削り残しのない切削が可能となる。

また、本実施形態のインサート１は、前記少なくとも１つの下凹部７ｂは、上面視において、基準線Ｌを軸にして反転させたとき、前記反転前の少なくとも１つの上凹部７ａと交互に且つ隙間を介して位置する構成を有する。すなわち、前記少なくとも１つの下凹部７ｂが、上面視において、基準線Ｌを軸にして反転させたとき、前記反転前の少なくとも１つの上凹部７ａと重ならないように配置されている。したがって、このような構成によっても、図３（ｂ）に示す反転前のインサート１と、図３（ａ）に示す反転後のインサート１（以下、「反転インサート１’」と言う。）とを、ホルダ９１の同一円周上に沿って配置すると、インサート１の上凹部７ａで生成する帯状の削り残し部を、反転インサート１’の下切刃６で切削することができる。

上凹部７ａ及び下凹部７ｂは、上面視において、本体部の厚み方向に垂直に延びる中心軸Ａ１を基準に回転対称となるように各側面４に配置されることが好ましい。具体的には、各側面４に形成される上凹部７ａ及び下凹部７ｂが、側面視において同じになるように配置される。これにより、インサート１と、その反転インサート１’との切刃の寿命のばらつきが少なくなり、切削工具に用いる全てのインサートの交換のタイミングをほぼ同時期とすることができる。

上凹部７ａは、図１に示すように、第１側面４１に位置する複数の第１上凹部７１ａと、第２側面４２に位置する複数の第２上凹部７２ａと、を有している。上面視において、第１上凹部７１ａと、第２上凹部７２ａとは、中心軸Ａ１を基準に回転対称である。また、第１上凹部７１ａの数と、第２上凹部７２ａの数は、同じである。第１上凹部７１ａ及び第２上凹部７２ａのその他の構成は、前記した上凹部７ａと同様である。

肉厚部８は、側面４の幅方向、すなわち側面４の両端部を結ぶ方向に連続する部分であり、側面４において、インサート１の肉厚を確保する役割を有する。肉厚部８を有することで、上面から下面まで貫通する溝部を形成する場合に生じる従来の課題、すなわちインサートの耐欠損性の低下を抑制することができる。本実施形態においては、上凹部７ａ及び下凹部７ｂを除く側面４の平坦な面全体が肉厚部８に相当する。なお、肉厚部８は、側面４の幅方向の長さが、隣接する２つの上凹部７ａの距離、或いは、隣接する２つの下凹部７ｂの距離、よりも大きい事が好ましい。肉厚部８がこのような長さに渡って連続する事によって、上述のような効果を十分に発揮する事が可能となる。

肉厚部８は、上述のように、側面４の幅方向に連続しており、インサート１の肉厚を確保できるような部分であればよい。具体的に説明すると、図４（ａ）に示すように、肉厚部８を通り中心軸Ａ１に垂直な第１直線Ｌ１のうち肉厚部８と中心軸Ａ１との間の距離をＤ１、上切刃５を通り中心軸Ａ１に垂直な第２直線Ｌ２のうち上切刃５と中心軸Ａとの間の距離をＤ２としたとき、前記Ｄ１及び前記Ｄ２が、Ｄ１＝Ｄ２の関係を有するのが好ましい。第１直線Ｌ１及び第２直線Ｌ２は、互いに平行である。この関係を満たす事によって、耐欠損性に優れたインサート１とする事ができる。なお、肉厚部８は、上切刃５よりも外方に向かって張り出していてもよい。すなわち、Ｄ１＞Ｄ２の関係を有していてもよい。この場合、インサート１の耐欠損性をさらに向上させる事が可能となる。

肉厚部８は、その厚み方向における長さについても特に制限されない。例えば肉厚部８は、側面４の幅方向に線で形成されていてもよく、面で形成されていてもよい。肉厚部８が線状となる例としては、例えば、上凹部７ａ及び下凹部７ｂの深さがそれぞれ側面４の厚み方向の中央領域で浅くなって終端部（下端部７ａ１、上端部７ｂ１）に至り、両終端部が実質的に一体となる場合が挙げられる。

肉厚部８は、優れた耐欠損性を得る観点から面で形成されることが好ましい。具体的には、図１及び図４に示すように、上切刃５は、直線部（主切刃部５１、副切刃部５２）を有し、前記直線部は平面部８ａの厚み方向に沿う延長線上に位置している。そして、中心軸Ａ１を含み且つ前記直線部に平行な断面と、平面部８ａとは、互いに平行である。これにより、インサート１の肉厚が減少することによる耐欠損性の低下を抑制することができる。

また、側面４の幅方向に直線状に形成される面を含んでいることがさらに好ましい。図２（ｂ）及び図４（ｂ）に示すように、本実施形態においては、肉厚部８が、上凹部７ａと下凹部７ｂとの間に直線状（帯状）の平面部８ａ（平坦面）を含んで形成されている。すなわち、側面視において、肉厚部８は、第１側面４１の幅方向の一端部から他端部まで直線的に延びる直線領域を有している。

肉厚部８の厚み方向の長さは、側面視における上凹部７ａ及び下凹部７ｂの厚み方向の長さの最大値に比べて大きくなるように設定することが好ましい。例えば、上凹部７ａの長さの最大値と、下凹部７ｂの長さの最大値とを合計した値を、上凹部７ａ及び下凹部７ｂの長さの最大値として比較すればよい。

肉厚部８は、より優れた耐欠損性を得る点から、各側面４に位置する肉厚部８が互いに連続して形成されていることが好ましい。具体的に説明すると、肉厚部８は、図１に示すように、第１側面４１に位置する第１肉厚部８１と、第２側面４２に位置する第２肉厚部８２と、を有している。第１肉厚部８１と第２肉厚部８２とは、幅方向に沿って互いに連続している。

肉厚部８は、１つの側面４に対して、以下の割合で形成されるのが好ましい。すなわち、肉厚部８は、上凹部７ａ、下凹部７ｂ及び肉厚部８が形成されていない状態の１つの側面４全体に対して、６０％以上、好ましくは６０〜８０％の割合で形成されるのが好ましい。これにより、インサート１の肉厚を確保することができる。

上面２は、図４（ｂ）に示すように、貫通孔９の周囲に第１平面領域２１を有する。本体部の中心軸Ａ１を含み且つ上切刃５に垂直な断面において、第１平面領域２１は、下端部７ａ１よりも上方に位置する。これにより、上凹部７ａを大きく確保することができ、１刃当りの送り量を上げて加工することができる。また、下面３は、貫通孔９の周囲に第２平面領域３１を有する。前記断面において、第２平面領域３１は、上端部７ｂ１よりも下方に位置する。これにより、下凹部７ｂを大きく確保することができ、１刃当りの送り量を上げて加工することができる。

また、図４（ａ）に示すように、前記断面において、第１平面領域２１は、上切刃５よりも下方に位置する。これにより、上切刃５のすくい角を大きく確保することができる。前記断面において、第２平面領域３１は、下切刃６よりも上方に位置する。これにより、下切刃６のすくい角を大きく確保することができる。

＜切削工具＞
次に、本発明に係る切削工具の一実施形態について、図５及び図６を参照して詳細に説明する。図５及び図６（ａ）に示すように、本実施形態に係る切削工具９０は、複数の前記したインサート１と、これら複数のインサート１が装着されるホルダ９１と、を備えている。

ホルダ９１の外周先端部には、複数のインサートポケット９３が形成されている。各インサートポケット９３内の外周位置にインサート１が取り付けられる。具体的には、インサート１は、矢印Ｃに示す回転方向に上面（すくい面）２を向けて最外周に主切刃部５１が位置するように装着される。切削工具９０は、ホルダ９１を矢印Ｃ方向に回転させることによって主切刃部５１により切削が行われる。

切削工具９０は、図６（ｂ）に示すように、インサート１を装着した状態で、正のアキシャルレーキ角を持つように、ホルダ９１にインサート１が装着される。具体的には、インサート１の副切刃部５２が、ホルダ９１の中心軸Ａ２に対して垂直となるように装着される。

切削工具９０は、ホルダ９１の同一円周上に沿って主切刃部の配置が異なるインサート１を装着してなる。複数のインサート１のうち２つのインサート１，１は、互いの上面２と下面３とが反対に位置する状態でホルダ９１に装着される。すなわち、ホルダ９１の同一円周上に沿って上面２を回転方向に向けたインサート１と、下面３を回転方向に向けた反転インサート１’とを交互に配置する。次いで、インサート１及び反転インサート１’の各々の貫通孔９に、取付ねじ９２（固定部材）を挿入してホルダ９１にねじ込むことによって、インサート１及び反転インサート１’をホルダ９１にそれぞれ固定する。これにより、インサート１の上凹部７ａで生成する帯状の削り残し部を反転インサート１’の下切刃６（主切刃部６１）で切削することができ、削り残し部を生じずに切削加工することができる。同一円周上に沿って配置できるインサートの数は、インサート１とその反転インサート１’とが少なくとも1つずつであればよい。インサートの数は、通常、２の倍数となることが好ましい。

＜被削材の切削方法＞
次に、本発明に係る被削材の切削方法の一実施形態について、図７を参照して詳細に説明する。本実施形態にかかる被削材の切削方法は、以下の（i）〜（iii）の工程を備える。
（i）図７（ａ）に示すように、切削工具９０をホルダ９１の中心軸Ａ２を中心に矢印Ｃ方向に回転させ、矢印Ｄ方向に動かし、被削材１００に切削工具９０を近づける工程。
（ii）図７（ｂ）に示すように、回転している切削工具９０の上切刃５及び下切刃６を、被削材１００の表面に接触させ、切削工具９０を矢印Ｅ方向に動かし、被削材１００を切削する工程。
（iii）図７（ｃ）に示すように、切削工具９０を矢印Ｆ方向に動かし、切削工具９０を被削材１００から離隔する工程。

本実施形態では、インサート１を装着した切削工具９０を用いて被削材１００を切削するので、前記（ii）の工程では、切削時の切削抵抗を低減することができ、加工中におけるびびり振動を低減することができる。さらに１種類のインサートで削り残し部を生じずに加工することができる。

なお、前記（i）の工程では、切削工具９０及び被削材１００のいずれかを回転させればよい。切削工具９０と被削材１００とは相対的に近づけばよく、例えば被削材１００を切削工具９０に近づけてもよい。これと同様に、前記（iii）の工程では、被削材１００と切削工具９０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９０から遠ざけてもよい。切削加工を継続する場合には、切削工具９０を回転させた状態を保持して、被削材１００の異なる箇所に切削工具９０の上切刃５及び下切刃６を接触させる工程を繰り返せばよい。使用している上切刃５及び下切刃６が摩耗した際には、インサート１及び反転インサート１’を貫通穴９の中心軸Ａ１に対して９０度回転させ、未使用の上切刃５及び下切刃６を用いればよい。

以上、本発明に係るいくつかの実施形態について例示したが、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。

例えば、前記した一実施形態に係るインサートでは、側面視において、上凹部の下端部が、下凹部の上端部よりも上面側に位置する場合について説明した。これに代えて、側面視において、上凹部の下端部は下凹部の上端部よりも下面側に位置するような構成としても良い。例えば、図８（ａ）に示すように、側面４及び第１側面４１に位置する下端部７ａ２及び上端部７ｂ２の位置関係を、側面視において、下端部７ａ２が上端部７ｂ２よりも下面３側に位置する。この実施形態に係る肉厚部８１は、第１側面４１の幅方向の一端部から他端部まで波状に延びる曲線領域を有する。この実施形態に係るインサートにおいても、側面４の幅方向に沿って肉厚部８が連続することから、前記した一実施形態に係るインサート１と同様の効果を奏する。特に、上凹部７ａ及び下凹部７ｂの長さをより長くできることから、切屑の排出性をさらに向上させる事が可能となる。なお、その他の構成は、前記した一実施形態に係るインサート１と同様である。

また、前記した一実施形態に係る肉厚部の直線領域は、図２（ｂ）に示すように、第１側面４１の幅方向の一端部における中点と、第１側面４１の幅方向の他端部における中点とを通る第５直線に対して平行である。これに代えて、例えばこの直線領域を、第５直線に対して傾斜させることもできる。具体例を挙げて説明すると、図８（ｂ）に示すように、側面視において、肉厚部８２の直線領域８３は、副切刃部から主切刃部へ向かう矢印Ｇに示す方向において、第５直線Ｌ５に対して上切刃５側に近付くように傾斜している。これにより、ホルダ装着時の逃げ角に応じた溝逃げ量を確保することができる。その他の構成は、前記した一実施形態に係るインサート１と同様である。

１ 切削インサート
２ 上面
３ 下面
４ 側面
４１ 第１側面
４２ 第２側面
４３ 接続側部
５ 上切刃
５１ 主切刃部
５１ａ〜５１ｄ 分断上切刃
５２ 副切刃部
５３ 凸部
６ 下切刃
６１ 主切刃部
６１ａ〜６１ｄ 分断下切刃
６２ 副切刃部
７ａ 上凹部
７ａ１ 下端部
７１ａ 第１上凹部
７２ａ 第２上凹部
７ｂ 下凹部
７ｂ１ 上端部
８ 肉厚部
８ａ 平面部
８１ 第１肉厚部
８２ 第２肉厚部
９ 貫通孔
２１ 第１平面領域
３１ 第２平面領域
９０ 切削工具
９１ ホルダ
９２ 取付ねじ
９３ インサートポケット
１００ 被削材

Claims (18)

1. 上面と、
   下面と、
   前記上面と前記下面との間に位置する側面と、
   前記上面と前記側面との交線部に位置する上切刃と、
   前記下面と前記側面との交線部に位置する下切刃と、を備える切削インサートであって、
   前記側面は、
   厚み方向に沿って前記上面まで延び且つ前記上切刃を複数の分断上切刃に分断する少なくとも１つの上凹部と、
   厚み方向に沿って前記下面まで延び且つ前記下切刃を複数の分断下切刃に分断する少なくとも１つの下凹部と、を有し、
   前記少なくとも１つの上凹部と前記少なくとも１つの下凹部とは、前記側面の幅方向に沿って連続する肉厚部を介して、互いに離隔している、切削インサート。
2. 前記肉厚部を通り切削インサートの中心軸に垂直な第１直線のうち、前記肉厚部と前記中心軸との間の距離をＤ１、
   前記第１直線に平行で、且つ、前記上切刃を通り前記中心軸に垂直な第２直線のうち、前記上切刃と前記中心軸との間の距離をＤ２としたとき、
   前記Ｄ１及び前記Ｄ２が、Ｄ１≧Ｄ２の関係を有する、請求項１に記載の切削インサート。
3. 前記上切刃は直線部を有し、
   前記肉厚部は平面部を有し、
   前記直線部は前記平面部の厚み方向に沿う延長線上に位置し、
   前記中心軸を含み且つ前記直線部に平行な断面と前記平面部とは、互いに平行である、請求項１又は２に記載の切削インサート。
4. 前記少なくとも１つの上凹部は、前記側面に位置する下端部を有し、
   前記少なくとも１つの下凹部は、前記側面に位置する上端部を有し、
   側面視において、前記下端部は前記上端部よりも前記上面側に位置する、請求項１〜３のいずれかに記載の切削インサート。
5. 前記少なくとも１つの上凹部は、前記側面に位置する下端部を有し、
   前記少なくとも１つの下凹部は、前記側面に位置する上端部を有し、
   側面視において、前記下端部は前記上端部よりも前記下面側に位置する、請求項１〜３のいずれかに記載の切削インサート。
6. 前記上面から前記下面まで貫通する貫通孔、をさらに有する請求項１〜５のいずれかに記載の切削インサート。
7. 上面視において、前記中心軸に垂直な第３直線のうち前記上面における最小寸法をＳ１、
   側面視において、前記中心軸に平行な第４直線のうち前記側面における最小寸法をＳ２としたとき、
   前記Ｓ１及び前記Ｓ２は、Ｓ１＞Ｓ２の関係を有する、請求項１〜６のいずれかに記載の切削インサート。
8. 前記上面の色と前記下面の色とが、互いに異なる、請求項１〜７のいずれかに記載の切削インサート。
9. 前記上面は略多角形であり、
   前記側面は、第１側面と、該第１側面に隣接する第２側面と、を有する、請求項１〜８のいずれかに記載の切削インサート。
10. 側面視において、前記肉厚部は、前記第１側面の幅方向の一端部から他端部まで直線的に延びる直線領域を有する、請求項９に記載の切削インサート。
11. 側面視において、前記肉厚部の前記直線領域は、前記第１側面の幅方向の一端部における中点と、前記第１側面の幅方向の他端部における中点とを通る第５直線に対して傾斜している、請求項１０に記載の切削インサート。
12. 側面視において、前記肉厚部は、前記第１側面の幅方向の一端部から他端部まで波状に延びる曲線領域を有する、請求項９に記載の切削インサート。
13. 前記肉厚部は、
    前記第１側面に位置する第１肉厚部と、前記第２側面に位置する第２肉厚部と、を有し、
    前記第１肉厚部と前記第２肉厚部とは、幅方向に沿って互いに連続している、請求項９〜１２のいずれかに記載の切削インサート。
14. 前記少なくとも１つの上凹部は、
    前記第１側面に位置する少なくとも１つの第１上凹部と、前記第２側面に位置する少なくとも１つの第２上凹部と、を有し、
    上面視において、前記少なくとも１つの第１上凹部と前記少なくとも１つの第２上凹部とは、前記中心軸を基準に回転対称である、請求項９〜１３のいずれかに記載の切削インサート。
15. 前記上切刃は前記上面の全周に渡って位置し、
    前記側面は、前記上面の前記略多角形の各辺にそれぞれ接続された、複数の分割側面を有し、
    前記少なくとも１つの上凹部は複数の上凹部を有し、
    前記複数の分割側面のそれぞれに前記複数の上凹部の少なくとも１つが位置している、請求項９〜１４のいずれかに記載の切削インサート。
16. 請求項１〜１５のいずれかに記載の切削インサートと、
    前記切削インサートが、その前記貫通孔に挿入される固定部材によって、装着されるホルダと、を備える、切削工具。
17. 請求項１〜１５のいずれかに記載の複数の切削インサートと、
    前記複数の切削インサートが装着されるホルダと、を備え、
    前記複数の切削インサートのうち２つの切削インサートは、互いの前記上面と前記下面とを反対向きにし、前記ホルダの同一円周に沿って見たときに、一方の切削インサートの前記少なくとも１つの下凹部が、他方の切削インサートの前記少なくとも１つの上凹部と交互に且つ隙間を介して位置するような状態で、前記ホルダに装着される、切削工具。
18. 請求項１６又は１７に記載の切削工具を回転させる工程と、
    回転している前記切削工具の前記上切刃又は前記下切刃を、被削材の表面に接触させる工程と、
    前記切削工具を前記被削材から離隔する工程と、を備える、被削材の切削方法。

Images