JP2018001362A - 切削インサート - Google Patents

Abstract

【課題】端面引き上げ加工の切屑を確実に処理する。【解決手段】インサート本体１の多角形面２と側面３の交差稜線部にコーナ刃と主切刃７が形成され、コーナ刃に連なる主切刃先端領域７ａはコーナ刃から離れるに従い反対の多角形面２側に傾斜し、主切刃先端領域７ａの内側には、主切刃７に連なるブレーカ底面８と、ブレーカ底面８から突出する第１ブレーカ壁面９ａと、第１ブレーカ壁面９ａに交差してコーナ部から離れるに従い反対の多角形面２側に傾斜する第１ブレーカ頂面９ｂを備えた第１ブレーカ突部９が形成され、第１ブレーカ突部９の内側には第２ブレーカ壁面１０ａが形成され、主切刃７からの第１ブレーカ突部９の突出高さＨ１が０ｍｍ〜０．１ｍｍ、主切刃７からブレーカ底面８と第１ブレーカ壁面９ａとの境界９ｄまでの距離Ｌ１が０．１０ｍｍ〜０．２５ｍｍとされる。【選択図】図７

Description

本発明は、刃先交換式のバイトに着脱可能に取り付けられて被削材の旋削加工に用いられる切削インサートに関するものである。

このような切削インサートとして、例えば特許文献１には、板状のインサート本体における少なくとも表面と外周面との交差稜線部に切刃を備え、上記切刃は上記表面のコーナ部にコーナ刃を有するとともに、このコーナ刃の内側の表面には、ブレーカ溝壁と、第１ブレーカ起立壁と、第１ブレーカ頂面と、第２ブレーカ起立壁とが形成されたものが提案されている。

この切削インサートによれば、コーナ刃を用いて旋削加工を行う場合に、低切り込み、低送りの切削条件では、切屑が第１ブレーカ起立壁に接触することによりカールされて分断処理される。また、高切り込み、高送りの切削条件では、コーナ刃によって生成された切屑は第１ブレーカ起立壁と第１ブレーカ頂面を乗り越えて第２ブレーカ起立壁に接触することにより、やはりカールされて分断処理されるので、広範囲の切削条件で良好な切屑処理性を確保することができる。

特開２０１６−０５２７０９号公報

ところで、このような切削インサートによる旋削加工では、図８の右側に示すように軸線回りに回転させられる被削材Ｗの軸部の外周面を上述のようにコーナ刃Ａによって切削するのに連続して、図８の左側に示すように軸部の外周面に連なるフランジ部の上記軸線方向を向いた被削材Ｗの端面を、切削インサートＩを軸線に対する径方向外周側に移動させることにより切削する、いわゆる端面引き上げ加工が行われることがある。そして、この端面引き上げ加工の場合には、図８の左側に示したように上記切刃のうちコーナ刃Ａに連なる主切刃のコーナ刃Ａ側の先端領域Ｂが切削に使用されることになり、切り込みが極小さくなるので切屑も厚さが極薄いものが生成されることになる。

しかしながら、特許文献１に記載された切削インサートでは、まず主切刃が、コーナ刃Ａとともにインサート本体の表裏面の中心を通るインサート中心線に垂直な１つの平面上に位置しており、従って主切刃の先端領域Ｂも同様にこの平面上に位置している。このため、主切刃の先端領域Ｂで生成された切屑は、上記表面に対向する平面視において、そのまま主切刃に垂直に流れ出ることになる。

その一方で、特許文献１に記載された切削インサートでは、主切刃の先端領域Ｂの内側にも、コーナ刃に連なる上記ブレーカ溝壁、第１ブレーカ起立壁、第１ブレーカ頂面に連続してブレーカ溝壁、第１ブレーカ起立壁、第１ブレーカ頂面が形成されているが、このうち第１ブレーカ頂面は、コーナ刃Ａや主切刃が位置する上記１つの平面よりもインサート中心線方向に後退した低い位置に形成されている。

従って、上述のように先端領域Ｂにおいて主切刃に垂直に流れ出た極薄い切屑は、この先端領域Ｂの内側の第１ブレーカ起立壁や第１ブレーカ頂面を乗り越えてしまって、十分に分断処理されることなく、切削に使用される主切刃とはコーナ刃Ａを挟んで反対の主切刃側から排出されてしまい、被削材Ｗの加工面に当たって傷を付けることにより加工面の品位を損ねたり、被削材Ｗや刃先交換式バイトのホルダに絡まって旋削加工を中断せざるを得なくなったりするおそれがある。

本発明は、このような背景の下になされたもので、上述のように被削材の端面引き上げ加工を行う場合に、主切刃の先端領域において生成される極薄い切屑を確実に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している。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の切削インサートは、表裏の多角形面と、これらの多角形面の周りに配置される側面とを有する多角形板状のインサート本体を備え、上記多角形面と上記側面との交差稜線部には、上記多角形面にすくい面を有するとともに上記側面に逃げ面を有する切刃が形成され、上記切刃は、上記多角形面の少なくとも１つのコーナ部に配置されて該多角形面に対向する方向から見た平面視に凸曲線状をなすコーナ刃と、このコーナ刃の少なくとも一端に連なる主切刃とを備え、この主切刃の上記コーナ刃に連なる主切刃先端領域は、該コーナ刃から離れるに従い反対の多角形面側に向かうように傾斜しており、上記多角形面において上記主切刃先端領域の内側の上記すくい面には、上記主切刃に連なるブレーカ底面が形成されるとともに、このブレーカ底面の内側には、該ブレーカ底面から突出する第１ブレーカ壁面と、この第１ブレーカ壁面に交差して上記コーナ部から離れるに従い上記反対の多角形面側に向かうように傾斜する第１ブレーカ頂面とを備えた第１ブレーカ突部が形成され、この第１ブレーカ突部のさらに内側には、上記第１ブレーカ頂面から突出する第２ブレーカ壁面を備えた第２ブレーカ突部が形成されていて、上記平面視における上記主切刃先端領域に直交する断面において、上記主切刃から上記第１ブレーカ壁面と上記第１ブレーカ頂面との交差稜線までの上記第１ブレーカ突部の突出高さＨ１が０ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲内とされるとともに、上記平面視において上記主切刃に垂直な方向における該主切刃から上記ブレーカ底面と上記第１ブレーカ壁面との境界までの距離Ｌ１が０．１０ｍｍ〜０．２５ｍｍの範囲内とされていることを特徴とする。

このように構成された切削インサートにおいては、まず主切刃のコーナ刃に連なる上記主切刃先端領域が、コーナ刃から離れるに従い反対の多角形面側に向かうように傾斜していて、この主切刃先端領域に横切刃傾き角が与えられており、従って主切刃先端領域において生成された切屑は、上記平面視において主切刃先端領域の内側のすくい面を、主切刃に垂直な方向よりは、コーナ刃の二等分線に沿う方向に案内されるように主切刃に対して傾斜して流れ出ることになる。

そして、この主切刃先端領域の内側のすくい面には、主切刃に連なるブレーカ底面を介して、このブレーカ底面から突出する第１ブレーカ壁面と、この第１ブレーカ壁面に交差して上記コーナ部から離れるに従い上記反対の多角形面側に向かうように傾斜する第１ブレーカ頂面とを備えた第１ブレーカ突部が形成されており、上記平面視における主切刃先端領域に直交する断面において、主切刃から第１ブレーカ壁面と第１ブレーカ頂面との交差稜線までの第１ブレーカ突部の突出高さＨ１は、０ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲内とされている。

すなわち、この第１ブレーカ突部における第１ブレーカ壁面の突端部は、インサート本体の表裏の多角形面の中心を通るインサート中心線の方向に、主切刃と同じ高さか、０．１ｍｍまでの範囲内で主切刃よりも高い位置に配設されているので、上述のように平面視に主切刃に対して傾斜した方向に流れ出た切屑を、この第１ブレーカ壁面の突端部に接触させることによってカールさせることができ、端面引き上げ加工における極薄い切屑でも分断処理することができる。

しかも、この第１ブレーカ突部の内側には、第１ブレーカ頂面に対してさらに突出する第２ブレーカ壁面を備えた第２ブレーカ突部が形成されているので、たとえ切屑を第１ブレーカ突部によって十分にカールさせて分断処理できなかったとしても、この第２ブレーカ突部の第２ブレーカ壁面に切屑を接触させることによって確実にカールさせ、分断処理することができる。

ここで、上記突出高さＨ１が０ｍｍ未満であって、すなわち上記断面において第１ブレーカ壁面の突端部が主切刃よりも低い位置にあると、特許文献１に記載された切削インサートと同様に切屑が第１ブレーカ壁面を乗り越えてしまうおそれがあり、逆に突出高さＨ１が０．１ｍｍよりも高いと、切屑詰まりを起こすおそれや、加工面に切屑が衝突して仕上げ面精度を損なうおそれがある。また、上記平面視において主切刃に垂直な方向における主切刃からブレーカ底面と第１ブレーカ壁面との境界までの距離Ｌ１が０．１０ｍｍより短くても切屑詰まりを起こすおそれがある一方、距離Ｌ１が０．２５ｍｍより長いと切屑が適切にカールされずに分断できなくなる可能性がある。

なお、上記主切刃先端領域において上記コーナ刃から離れるに従い反対の多角形面側に向かうように傾斜する上記主切刃の傾斜角θは４°〜１２°の範囲内とされるのが望ましい。この傾斜角θが４°を下回ると、上述のように切屑を平面視に主切刃に対して傾斜した方向に案内することが困難となるおそれがあり、傾斜角θが１２°を上回ると、コーナ刃とは反対側で主切刃が上記インサート中心線方向に後退しすぎてしまい、主切刃先端領域において十分な有効切刃長を確保できなくなって端面引き上げ加工の際の切り込みを小さくせざるを得なくなるおそれがある。

また、上記平面視において上記主切刃に垂直な方向における該主切刃から上記第１ブレーカ頂面と上記第２ブレーカ壁面との境界までの距離Ｌ２は０．３０ｍｍ〜０．６０ｍｍの範囲内とされるのが望ましい。この距離Ｌ２が０．３０ｍｍを下回ると、上述のように切屑が第１ブレーカ突部を乗り越えて流れ出たときに切屑詰まりを生じるおそれがある一方、距離Ｌ２が０．６０ｍｍを上回ると、こうして第１ブレーカ突部を乗り越えた切屑が第１ブレーカ頂面において滞留するおそれがある。

さらに、上記第１ブレーカ突部は、上記第１ブレーカ頂面が上記コーナ部とは反対側において上記ブレーカ底面と交差することにより終端を有しており、この第１ブレーカ突部の終端よりも上記コーナ部とは反対側では、上記ブレーカ底面と上記第２ブレーカ壁面とが交差していることが、上述のように平面視に主切刃に対して傾斜した方向に流れ出てカールされた切屑の排出のためには望ましい。

ただし、こうして第１ブレーカ突部の終端よりもコーナ部とは反対側に排出された切屑を滞留させることなく円滑に排出するには、上記平面視において上記主切刃に垂直な方向における該主切刃から上記ブレーカ底面と上記第２ブレーカ壁面との境界までの距離Ｌ３は０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内とされるのが望ましく、距離Ｌ３がこれより短いと十分に切屑排出性を向上させることができなくなるおそれがあり、これよりも長いとブレーカ底面において切屑の滞留を招くおそれがある。

以上説明したように、本発明によれば、端面引き上げ加工において生成される切屑を、平面視に主切刃に対して傾斜した方向に案内するとともに、第１ブレーカ突部に接触させて分断することができ、また万一第１ブレーカ突部によって切屑を十分に分断できなくても、第２ブレーカ突部に接触させて分断することができるので、極薄い切屑でも確実に処理して、加工面が傷つけられたり、被削材やホルダに切屑が絡まったりするのを防ぐことができ、高品位で円滑な旋削加工を行うことが可能となる。

本発明の一実施形態を示す斜視図である。 図１に示す実施形態の平面図である。 図１に示す実施形態の側面図である。 図１に示す実施形態のコーナ部の拡大斜視図である。 図１に示す実施形態のコーナ部の拡大平面図である。 図１に示す実施形態のコーナ部の拡大側面図である。 図５における（ａ）ＶＶ断面図、（ｂ）ＸＸ断面図、（ｃ）ＹＹ断面図、（ｄ）ＺＺ断面図である。 被削材の外周切削加工に連続して端面引き上げ加工を行う場合を示す概略図である。 本発明の実施例に対する第１比較例を示す斜視図である。 図９に示す第１比較例の平面図である。 図９に示す第１比較例の側面図である。 図９に示す第１比較例のコーナ部の拡大斜視図である。 図９に示す第１比較例のコーナ部の拡大平面図である。 図９に示す第１比較例のコーナ部の拡大側面図である。 図１３における（ａ）ＶＶ断面図、（ｂ）ＸＸ断面図、（ｃ）ＹＹ断面図、（ｄ）ＺＺ断面図である。 本発明の実施例に対する第２比較例を示す斜視図である。 図１６に示す第２比較例の平面図である。 図１６に示す第２比較例の側面図である。 図１６に示す第２比較例のコーナ部の拡大斜視図である。 図１６に示す第２比較例のコーナ部の拡大平面図である。 図１６に示す第２比較例のコーナ部の拡大側面図である。 図２０における（ａ）ＶＶ断面図、（ｂ）ＸＸ断面図、（ｃ）ＹＹ断面図、（ｄ）ＺＺ断面図である。 本発明の実施例に対する第３比較例を示す斜視図である。 図２３に示す第３比較例の平面図である。 図２３に示す第３比較例の側面図である。 図２３に示す第３比較例のコーナ部の拡大斜視図である。 図２３に示す第３比較例のコーナ部の拡大平面図である。 図２３に示す第３比較例のコーナ部の拡大側面図である。 図２７における（ａ）ＶＶ断面図、（ｂ）ＸＸ断面図、（ｃ）ＹＹ断面図、（ｄ）ＺＺ断面図である。 第１比較例による端面引き上げ加工によって生成された切屑を示す図である。 第２比較例による端面引き上げ加工によって生成された切屑を示す図である。 第３比較例による端面引き上げ加工によって生成された切屑を示す図である。 本発明の実施例による端面引き上げ加工によって生成された切屑を示す図である。

図１ないし図７は、本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態において、インサート本体１は超硬合金等の硬質材料により形成されて、多角形板状、詳しくは四角形板状、より詳しくは菱形平板状をなしており、表裏の多角形面２とその周囲に配置される本実施形態では４つの側面３とを備えている。多角形面２がなす菱形の鋭角のコーナ部Ｃの挟角は、本実施形態では５５°とされている。

また、インサート本体１には、表裏の多角形面２がなす菱形の中心を通るインサート中心線Ｏを中心とした断面円形の取付孔４が、このインサート中心線Ｏ方向すなわちインサート本体１の厚さ方向（図３における上下方向）にインサート本体１を貫通するように形成されている。本実施形態におけるインサート本体１は、このインサート中心線Ｏ回りに１８０°回転対称な形状に形成されるとともに、インサート中心線Ｏ方向に多角形面２に対向する平面視において多角形面２がなす菱形の対角線に沿った２つの平面に関してそれぞれ面対称形状とされ、さらに表裏の多角形面２に関して表裏反転対称な形状に形成されている。

さらに、表裏の多角形面２と側面３との交差稜線部には、多角形面２にすくい面を有するとともに側面３に逃げ面を有する切刃５がそれぞれ形成されている。なお、側面３は、多角形面２の周回り方向に隣接する側面３同士の上記交差稜線部も含めて、インサート中心線Ｏに平行に延びるように形成されており、すなわち本実施形態の切削インサートは切刃５に逃げ角が付されていないネガティブタイプのインサートとされている。

ここで、この隣接する側面３同士の交差稜線部は凸曲面に形成されており、これに伴い菱形をなす多角形面２のそれぞれ表裏に位置する各一対の鋭角のコーナ部Ｃと鈍角のコーナ部Ｄは上記平面視において図２および図５に示すように凸曲線状に形成される。本実施形態では、上記凸曲面は凸円筒面であって鋭角のコーナ部Ｃと鈍角のコーナ部Ｄは凸円弧状に形成されており、切刃５は、このうち一対の鋭角のコーナ部Ｃにコーナ刃６をそれぞれ備えるとともに、これらのコーナ刃６の両端に連なり、上記平面視に直線状に延びる１つのコーナ刃６に対して２つずつの主切刃７を備えている。

この切刃５のうち、コーナ刃６は、表裏の多角形面２のそれぞれにおいて、図６に示すようにインサート中心線Ｏに垂直な１つの平面上に位置している。これに対して、主切刃７は、同じく図６に示すようにコーナ刃６に連なる主切刃先端領域７ａが、コーナ刃６から離れるに従い該主切刃７が形成された多角形面２とは反対の多角形面２側に向かうように傾斜していて、この主切刃先端領域７ａにおいて主切刃７には横切刃傾き角が与えられている。

こうして傾斜する主切刃先端領域７ａの主切刃７に与えられる横切刃傾き角、すなわち上記側面３に垂直に対向する側面視において主切刃先端領域７ａがインサート中心線Ｏに垂直な平面に対してなす傾斜角θは、本実施形態では４°〜１２°の範囲内で一定の角度とされている。また、主切刃先端領域７ａは、図５に示すように上記平面視においてコーナ刃６に接する主切刃７に垂直な接線からコーナ刃６とは反対側への距離Ｅが略３ｍｍ程度までの範囲に形成されており、これよりもコーナ刃６とは反対側の主切刃後端領域７ｂでは、主切刃７は、コーナ刃６が位置する平面よりも一段後退したインサート中心線Ｏに垂直な平面上に位置している。

一方、切刃５のすくい面が設けられる上記多角形面２には、該多角形面２の鈍角のコーナ部Ｄの周辺を除いて、この切刃５に連なるブレーカ底面８が形成されている。このブレーカ底面８は、本実施形態では切刃５から多角形面２の内側に向かうに従い、該切刃５が形成された多角形面２とは反対の多角形面２側に向かうように一定の傾斜角で傾斜している。

さらに、コーナ刃６と主切刃７のうちの主切刃先端領域７ａとが形成された部分において、ブレーカ底面８の内側には、コーナ刃６および主切刃７と間隔をあけて、このブレーカ底面８から突出する第１ブレーカ壁面９ａと、この第１ブレーカ壁面９ａに交差するとともに主切刃７に沿って上記鋭角のコーナ部Ｃから離れるに従い上記反対の多角形面２側に向かうように一定の傾斜角で傾斜する第１ブレーカ頂面９ｂとを備えた第１ブレーカ突部９が形成されている。第１ブレーカ壁面９ａは、多角形面２の内側に向かうに従いインサート中心線Ｏ方向に突出するように一定の傾斜角で傾斜しており、また第１ブレーカ頂面９ｂは、切刃５が形成された多角形面２の内側に向かうに従っても反対の多角形面２側に向かうように僅かに一定の傾斜角で傾斜している。

そして、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように上記平面視における主切刃先端領域７ａに直交する断面において、主切刃７から第１ブレーカ壁面９ａと第１ブレーカ頂面９ｂとの交差稜線９ｃまでの第１ブレーカ突部９の上記インサート中心線Ｏ方向における突出高さＨ１は、０ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲内とされている。また、上記平面視において主切刃７に垂直な方向における主切刃７からブレーカ底面８と第１ブレーカ壁面９ａとの境界９ｄまでの距離Ｌ１は、０．１０ｍｍ〜０．２５ｍｍの範囲内とされている。

すなわち、主切刃先端領域７ａが形成された範囲に亙って、第１ブレーカ突部９の第１ブレーカ壁面９ａと第１ブレーカ頂面９ｂとの上記交差稜線９ｃは、インサート中心線Ｏ方向において主切刃７の高さと等しい高さか、０．１ｍｍまでの範囲で主切刃７よりも高い位置に形成されている。本実施形態では図６に示すように、交差稜線９ｃは主切刃先端領域７ａにおける主切刃７よりも高い位置に形成されている。

また、側面３に垂直に対向する側面視において交差稜線９ｃがインサート中心線Ｏに垂直な平面に対してなす傾斜角は、本実施形態では主切刃先端領域７ａにおける主切刃７の上記傾斜角θと略等しくされている。従って、同側面視において同じく図６に示すように交差稜線９ｃは主切刃先端領域７ａにおける主切刃７と略平行に配置されるとともに、上記突出高さＨ１は主切刃先端領域７ａに亙って略一定とされる。

一方、上記平面視において主切刃７に垂直な方向における主切刃７からブレーカ底面８と第１ブレーカ壁面９ａとの境界９ｄまでの距離Ｌ１は、主切刃先端領域７ａの内側において本実施形態では図５に示すように、コーナ刃６から離れるに従い僅かに小さくなった後に、一定の割合で漸次大きくなるようにされている。また、同平面視において主切刃７に垂直な方向における主切刃７から上記交差稜線９ｃまでの距離も、同じく図５に示すようにコーナ刃６から離れるに従い僅かに小さくなった後に、一定の割合で漸次大きくなるようにされている。

なお、多角形面２におけるコーナ刃６の内側では、第１ブレーカ突部９の第１ブレーカ壁面９ａと第１ブレーカ頂面９ｂとの上記交差稜線９ｃは、本実施形態では図６に示したようにインサート中心線Ｏ方向においてコーナ刃６よりも突出した高い位置に形成されているが、コーナ刃６と等しい高さであってもよい。また、例えば特許文献１に記載された切削インサートのように、インサート中心線Ｏ方向においてコーナ刃６よりも後退した低い位置にあってもよい。

さらに、このコーナ刃６の内側においては、上記交差稜線９ｃと境界９ｄは、上記平面視において図５に示したようにコーナ刃６に倣った凸曲線状をなしている。さらにまた、上記平面視においてコーナ刃６に垂直な方向におけるコーナ刃６からブレーカ底面８と第１ブレーカ壁面９ａとの境界９ｄまでの距離は、やはり図５に示したようにコーナ刃６の全周に亙って略一定とされている。

また、このような第１ブレーカ突部９のさらに内側には、第１ブレーカ頂面９ｂから突出する第２ブレーカ壁面１０ａと、この第２ブレーカ壁面１０ａに交差する第２ブレーカ頂面１０ｂとを備えた第２ブレーカ突部１０が形成されている。この第２ブレーカ突部１０は、図２に示すように多角形面２の２つの鋭角のコーナ部Ｃを結ぶ対角線の全長に亙って延びていて、２つの鋭角のコーナ部Ｃから多角形面２の中央部に向かうに従い漸次幅広となるように形成され、この多角形面２の中央部で取付孔４の開口部を取り囲み、さらに２つの鈍角のコーナ部Ｄにも達するように形成されている。

この第２ブレーカ突部１０の第２ブレーカ壁面１０ａは、多角形面２の内側に向かうに従い、第１ブレーカ突部９の第１ブレーカ壁面９ａよりも大きな一定の傾斜角でインサート中心線Ｏ方向に突出するように傾斜している。また、主切刃先端領域７ａでは、上記平面視において主切刃７に垂直な方向における主切刃７から第１ブレーカ頂面９ｂと第２ブレーカ壁面１０ａとの境界１０ｃまでの距離Ｌ２が、０．３０ｍｍ〜０．６０ｍｍの範囲内とされている。

さらに、第２ブレーカ頂面１０ｂは、インサート中心線Ｏに垂直な平坦面とされ、１つの多角形面２においてインサート中心線Ｏ方向に最も突出した位置に配置されている。多角形面２に対向する方向から見た平面視における主切刃先端領域７ａに直交する断面において、主切刃７からこの第２ブレーカ頂面１０ｂまでの第２ブレーカ突部１０の突出高さＨ２は傾斜角θで決定され、図６に示すコーナ刃６からの第２ブレーカ頂面１０ｂまでのインサート中心線Ｏ方向における突出高さＨ３と、平面視においてコーナ刃６に接する主切刃７に垂直な接線からコーナ刃６とは反対側への上記距離Ｅと、同平面視におけるコーナ刃６の半径Ｒに対して、Ｈ２＝Ｈ３＋（Ｅ−Ｒ）×ｔａｎθで与えられる。この第２ブレーカ頂面１０ｂは、一方の多角形面２の切刃５が切削に使用されるときに、他方の多角形面２の第２ブレーカ頂面１０ｂが、刃先交換式バイトのホルダに形成されたインサート取付座の底面への着座面とされる。

さらに、上記第１ブレーカ突部９は、鋭角のコーナ部Ｃから離れるに従い上記反対の多角形面２側に向かうように傾斜する第１ブレーカ頂面９ｂがコーナ部Ｃとは反対側においてブレーカ底面８と交差することにより、このコーナ部Ｃとは反対側に終端９ｅを有している。そして、この第１ブレーカ突部９の終端９ｅよりもコーナ部Ｃとは反対側では、ブレーカ底面８と第２ブレーカ突部１０の上記第２ブレーカ壁面１０ａとが交差しており、こうして交差するブレーカ底面８と第２ブレーカ壁面１０ａとの境界１０ｄまでの、上記平面視において主切刃７に垂直な方向における主切刃７からの距離Ｌ３は、図７に示すように上記距離Ｌ１、Ｌ２よりも大きく、本実施形態では０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内とされている。

このように構成された切削インサートにおいては、まず切刃５において主切刃７のコーナ刃６に連なる上記主切刃先端領域７ａが、コーナ刃６から離れるに従いこの切刃５が形成された多角形面２とは反対の多角形面２側に向かうように傾斜しており、この主切刃先端領域７ａに傾斜角θの横切刃傾き角が与えられている。このため、端面引き上げ加工の際に主切刃先端領域７ａにおいて生成された切屑は、上記平面視において主切刃先端領域７ａの内側のすくい面（ブレーカ底面８）を、主切刃７に垂直な方向よりも、コーナ刃６の二等分線（鋭角のコーナ部Ｃの対角線）に沿う方向に案内されるように、主切刃７に対して傾斜して流れ出ることになる。

そして、この主切刃先端領域７ａの内側のすくい面には、主切刃７に連なるブレーカ底面８を介して、このブレーカ底面８から突出する第１ブレーカ壁面９ａと、この第１ブレーカ壁面９ａに交差してコーナ部Ｃから離れるに従い上記反対の多角形面２側に向かうように傾斜する第１ブレーカ頂面９ｂとを備えた第１ブレーカ突部９が形成されており、上記平面視における主切刃先端領域７ａに直交する断面において、主切刃７から第１ブレーカ壁面９ａと第１ブレーカ頂面９ｂとの交差稜線９ｃまでの第１ブレーカ突部９の突出高さＨ１は０ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲内とされている。すなわち、この交差稜線９ｃは、インサート中心線Ｏ方向に主切刃７と同じ高さか、０．１ｍｍまでの範囲内で主切刃７よりも高い位置に配設されている。

このため、上述のように主切刃先端領域７ａにおいて平面視に主切刃７に対して傾斜した方向に流れ出た切屑を、この第１ブレーカ壁面９ａの突端部である上記交差稜線９ｃに確実に接触させることができるので、端面引き上げ加工において生成される極薄い切屑でも、この接触による抵抗によってカールさせて分断処理することができる。しかも、この第１ブレーカ突部９の内側には、第１ブレーカ頂面９ｂに対してさらに突出する第２ブレーカ壁面１０ａを備えた第２ブレーカ突部１０が形成されているので、切屑を第１ブレーカ突部９によって十分にカールさせることができなくても、この第２ブレーカ突部１０の第２ブレーカ壁面１０ａに接触させることによって確実にカールさせ、分断処理することができる。

従って、上記構成の切削インサートによれば、被削材Ｗの端面引き上げ加工によって生成された切屑が処理されることなく長く連続して延びるように流出するのを避けることができ、このような切屑が加工面に当たって傷を付けることにより加工面の品位が損なわれるのを防ぐことができる。また、長く延びた切屑が被削材Ｗや刃先交換式バイトのホルダに巻き付いて絡まるような事態も防ぐことができ、こうして絡まった切屑を除去するのに旋削加工を中断せざるを得なくなるのも防止して、円滑で安定した切削加工を行うことが可能となる。

ここで、上記突出高さＨ１が０ｍｍ未満であって、すなわち上記平面視に主切刃７の直交する断面において第１ブレーカ突部９の第１ブレーカ壁面９ａと第１ブレーカ頂面９ｂとの交差稜線９ｃが主切刃７よりも低い位置にあると、端面引き上げ加工の際の切屑が第１ブレーカ突部９に接触することなく乗り越えてしまい、その内側に第２ブレーカ突部１０が形成されていても、確実な分断処理を図ることができなくなるおそれが生じる。また、逆にこの突出高さＨ１が０．１ｍｍよりも高いと、切屑が第１ブレーカ壁面９ａに長く接触してカールしてしまい、ブレーカ底面８と第１ブレーカ壁面９ａとの間で切屑詰まりを起こすおそれや、加工面に切屑が衝突して仕上げ面精度を損なうおそれがある。

また、上記平面視において主切刃７に垂直な方向における主切刃７からブレーカ底面８と第１ブレーカ壁面９ａとの境界９ｄまでの距離Ｌ１が０．１０ｍｍより短くても、同様にブレーカ底面８と第１ブレーカ壁面９ａとの間で切屑詰まりを起こすおそれがある。その一方で、この距離Ｌ１が０．２５ｍｍよりも長いと、生成された切屑が適切にカールされずに分断できなくなる可能性がある。

なお、本実施形態では、上記主切刃先端領域７ａにおいてコーナ刃６から離れるに従い上記反対の多角形面２側に向かうように傾斜する主切刃７の傾斜角（横切刃傾き角）θが４°〜１２°の範囲内とされており、これにより端面引き上げ加工の際の切屑を確実に平面視における主切刃７に対して傾斜した方向に案内して第１ブレーカ突部９の上記交差稜線９ｃに接触させるとともに、端面引き上げ加工の際に被削材Ｗに切り込まれる主切刃７の有効切刃長を確保することができる。

すなわち、この傾斜角θが４°を下回ると、このように切屑を主切刃７に対して傾斜した方向に案内することが困難となるおそれがある。また、傾斜角θが１２°を上回ると、コーナ刃６とは反対側で主切刃先端領域７ａにおける主切刃７がインサート中心線Ｏ方向に後退しすぎて被削材Ｗから離れてしまい、主切刃先端領域７ａにおいて十分な有効切刃長を主切刃７に確保することができなくなるため、端面引き上げ加工の際の切り込みを小さくせざるを得なくなるおそれがある。

また、本実施形態では、上記平面視において主切刃７に垂直な方向における主切刃７から第１ブレーカ頂面９ｂと第２ブレーカ壁面１０ａとの境界１０ｃまでの距離Ｌ２が０．３０ｍｍ〜０．６０ｍｍの範囲内とされており、これによっても切屑詰まりや切屑の滞留を防ぐことができる。すなわち、この距離Ｌ２が０．３０ｍｍを下回ると、上述のように切屑が第１ブレーカ突部９を乗り越えて流れ出て第２ブレーカ突部１０の第２ブレーカ壁面１０ａに接触したときに切屑詰まりを生じるおそれがあり、逆に距離Ｌ２が０．６０ｍｍを上回ると、こうして第１ブレーカ突部９を乗り越えた切屑が速やかに第２ブレーカ壁面１０ａに接触せずに第１ブレーカ頂面９ｂにおいて滞留を生じるおそれがある。

さらに、本実施形態では、第１ブレーカ突部９は、上記第１ブレーカ頂面９ｂが鋭角のコーナ部Ｃとは反対側においてブレーカ底面８と交差することにより終端９ｅを有しており、この第１ブレーカ突部９の終端９ｅよりもコーナ部Ｃとは反対側では、ブレーカ底面８は第２ブレーカ突部１０の第２ブレーカ壁面１０ａと交差している。このため、上記終端９ｅよりもコーナ部Ｃとは反対側には、これらブレーカ底面８と第２ブレーカ壁面１０ａとの間に大きな空間を確保することができるので、上述のように上記平面視において主切刃７に対して傾斜した方向に流れ出て第１ブレーカ突部９によりカールされた切屑を、この大きな空間に収容して円滑に排出することができる。

ただし、この場合に、上記平面視において主切刃７に垂直な方向における主切刃７からブレーカ底面８と第２ブレーカ壁面１０ａとの境界１０ｄまでの距離Ｌ３が短すぎると、上述のように大きな空間を上記終端９ｅよりもコーナ部Ｃとは反対側に確保することができなくなって切屑の排出性が損なわれるおそれがある。その一方で、この距離Ｌ３が長すぎても、カールした切屑がブレーカ底面８に滞留してしまうおそれがあるので、この距離Ｌ３は本実施形態のように０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内とされるのが望ましい。

なお、本実施形態では上述のように、インサート本体１がインサート中心線Ｏ方向に多角形面２に対向する平面視において多角形面２がなす菱形の対角線（コーナ部Ｃ、Ｄの二等分線）に沿った２つの平面に関してそれぞれ面対称形状とされた、いわゆる勝手無しの切削インサートとされているが、このうち鋭角のコーナ部Ｃを結ぶ対角線に沿った平面に関して非対称の勝手付きの切削インサートとされていてもよい。この場合には、例えば端面引き上げ加工に使用される主切刃７側において上記距離Ｌ３を、必要に応じて上記範囲よりも大きく確保することが可能となり、特に切屑の排出性が重視されるときに有効である。

次に、本発明の実施例と、これに対する比較例を挙げて、本発明の効果について説明する。本実施例においては、上記実施形態に基づくＪＩＳ−Ｂ４１２０−１９９８に規定されたＤＮＭＧ１５０４０４タイプの切削インサートにより、図８に示したような軸部の外径が２０ｍｍ、フランジ部の外径が５５ｍｍのＳ２５Ｃよりなる被削材Ｗに、同図８の左側に示すような端面引き上げ加工を、被削材Ｗの回転数を１０００ｒｐｍ〜２５００ｒｐｍで可変させて一定の切削速度Ｖｃ：１６０ｍ／ｍｉｎとし、切り込み０．０５ｍｍ、送り０．２５ｍｍ／ｒｅｖ、乾式切削で行った。

また、この実施例に対する比較例として、特許文献１に基づいた図９ないし図１５に示す第１比較例の切削インサートと、さらに図１６ないし図２２に示す第２比較例の切削インサート、および図２３ないし図２９に示す第３比較例の切削インサートでも同様の条件で端面引き上げ加工を行った。ここで、これらの比較例を示す図９ないし図２９では、実施例の切削インサートの各部分に対応する部分がある場合には、上記実施形態と同一の符号を配してある。

なお、本発明の実施例の切削インサートでは、上記平面視においてコーナ刃６に接する主切刃７に垂直な接線からコーナ刃６とは反対側に１．０ｍｍの位置で、距離Ｌ１：０．１５ｍｍ、突出高さＨ１：０．０４ｍｍ、距離Ｌ２：０．４２ｍｍ、突出高さＨ２：０．３６ｍｍ、同じく上記平面視においてコーナ刃６に接する主切刃７に垂直な接線からコーナ刃６とは反対側に３．４ｍｍの位置で距離Ｌ３：１．００ｍｍであり、主切刃先端領域７ａにおける主切刃７の傾斜角θすなわち横切刃傾き角は１０°であった。

また、第１比較例の切削インサートでは、上記平面視においてコーナ刃６に接する主切刃７に垂直な接線からコーナ刃６とは反対側に１．０ｍｍの位置で、距離Ｌ１：０．２０ｍｍ、突出高さＨ１：−０．０２ｍｍで、すなわちインサート中心線Ｏ方向において主切刃７の高さよりも交差稜線９ｃの高さが低く、距離Ｌ２：０．４５ｍｍ、突出高さＨ２：０．２５ｍｍ、同じく上記平面視においてコーナ刃６に接する主切刃７に垂直な接線からコーナ刃６とは反対側に２．８ｍｍの位置で距離Ｌ３：０．３０ｍｍであり、主切刃先端領域７ａにおける主切刃７の傾斜角θは０°で、すなわち横切刃傾き角は与えられていない。

さらに、第２比較例の切削インサートでは、上記平面視においてコーナ刃６に接する主切刃７に垂直な接線からコーナ刃６とは反対側に１．０ｍｍの位置で、距離Ｌ１：０．１９ｍｍ、突出高さＨ１：０．２０ｍｍ、同じく上記平面視においてコーナ刃６に接する主切刃７に垂直な接線からコーナ刃６とは反対側に４．０ｍｍの位置で距離Ｌ３：０．２３ｍｍであり、主切刃先端領域７ａにおける主切刃７の傾斜角θは０°で、やはり横切刃傾き角は与えられていない。

さらにまた、第３比較例の切削インサートでは、上記平面視においてコーナ刃６に接する主切刃７に垂直な接線からコーナ刃６とは反対側に１．０ｍｍの位置で、距離Ｌ１：０．２６ｍｍ、突出高さＨ１：０．１４ｍｍ、同じく上記平面視においてコーナ刃６に接する主切刃７に垂直な接線からコーナ刃６とは反対側に２．４ｍｍの位置で距離Ｌ３：０．３７ｍｍであり、主切刃先端領域７ａにおける主切刃７の傾斜角θすなわち横切刃傾き角は６°であった。なお、第２および第３比較例では図示の通りコーナ刃６に連なる主切刃先端領域７ａの内側には第１ブレーカ突部９しか形成されておらず、従って距離Ｌ２および突出高さＨ２は規定されていない。

これら第１ないし第３比較例および実施例によって生成された切屑を、この順に図３０ないし図３３に示す。このうち、第１比較例においては、コーナ刃６に連なる主切刃先端領域７ａも含めて主切刃７に傾斜角（横切刃傾き角）θが与えられておらず、また第１ブレーカ突部９の交差稜線９ｃがインサート中心線Ｏ方向において主切刃７より低いので、主切刃７に垂直に流れ出た切屑が第１ブレーカ突部９を乗り越えてカールされず、第２ブレーカ突部１０によっても切屑を確実に分断することができなかった。また、距離Ｌ３が短いために切屑排出性も不十分であった。

さらに、第２比較例でも、主切刃７に傾斜角（横切刃傾き角）θが与えられていないため、切屑は主切刃７に垂直に流れ出て第１ブレーカ突部９の第１ブレーカ壁面９ａに当たるが、この第１ブレーカ突部９の交差稜線９ｃの主切刃７に対するインサート中心線Ｏ方向の突出高さＨ１が０．２ｍｍと高すぎるので、初期は分断された切屑が生成されたが途中よりコイル状の無限大に長い切屑となり、流出方向が被削材Ｗの軸部側に向かって絡まり、切削を中断せざるを得なかった。また、距離Ｌ３も短いので、やはり切屑排出性が不十分である。

さらにまた、第３比較例では、主切刃先端領域７ａにおいて主切刃７に６°の傾斜角（横切刃傾き角）θが与えられているが、平面視において主切刃７に垂直な方向における主切刃７からブレーカ底面８と第１ブレーカ壁面９ａとの境界９ｄまでの距離Ｌ１が０．２６ｍｍと長いので、切屑が滞留して十分に分断処理することができなかった。また、突出高さＨ１も０．１４ｍｍと高いので、こうして滞留した切屑が詰まり気味となってしまった。さらに、距離Ｌ３も短いので、切屑排出性も不十分である。

このような第１ないし第３比較例に対して、本発明の実施例の切削インサートでは、図３３に示すように切屑がカールして細かく分断処理されており、切屑詰まりを生じることもなく、また切屑排出性も良好であって、円滑な端面引き上げ加工を行うことが可能であった。

１ インサート本体
２ 多角形面
３ 側面
４ 取付孔
５ 切刃
６ コーナ刃
７ 主切刃
７ａ 主切刃先端領域
８ ブレーカ底面
９ 第１ブレーカ突部
９ａ 第１ブレーカ壁面
９ｂ 第１ブレーカ頂面
９ｃ 第１ブレーカ壁面９ａと第１ブレーカ頂面９ｂとの交差稜線
９ｄ ブレーカ底面８と第１ブレーカ壁面９ａとの境界
９ｅ 第１ブレーカ突部９の終端
１０ 第２ブレーカ突部
１０ａ 第２ブレーカ壁面
１０ｂ 第２ブレーカ頂面
１０ｃ 第１ブレーカ頂面９ｂと第２ブレーカ壁面１０ａとの境界
１０ｄ ブレーカ底面８と第２ブレーカ壁面１０ａとの境界
Ｏ インサート中心線
Ｃ 多角形面２の鋭角のコーナ部
Ｄ 多角形面２の鈍角のコーナ部
Ｈ１ 多角形面２に対向する方向から見た平面視における主切刃先端領域７ａに直交する断面において、主切刃７から交差稜線９ｃまでの第１ブレーカ突部９の突出高さ
Ｈ２ 多角形面２に対向する方向から見た平面視における主切刃先端領域７ａに直交する断面において、主切刃７から第２ブレーカ頂面１０ｂまでの第２ブレーカ突部１０の突出高さ
Ｈ３ コーナ刃６からの第２ブレーカ頂面１０ｂまでのインサート中心線Ｏ方向における突出高さ
Ｌ１ 多角形面２に対向する方向から見た平面視において主切刃７に垂直な方向における主切刃７から境界９ｄまでの距離
Ｌ２ 多角形面２に対向する方向から見た平面視において主切刃７に垂直な方向における主切刃７から境界１０ｃまでの距離
Ｌ３ 第１ブレーカ突部９の終端９ｅよりもコーナ部Ｃとは反対側で、多角形面２に対向する方向から見た平面視において主切刃７に垂直な方向における主切刃７から境界１０ｄまでの距離
θ 側面３に垂直に対向する側面視において主切刃先端領域７ａがインサート中心線Ｏに垂直な平面に対してなす傾斜角（横切刃傾き角）
Ｗ 被削材

Claims (5)

1. 表裏の多角形面と、これらの多角形面の周りに配置される側面とを有する多角形板状のインサート本体を備え、
   上記多角形面と上記側面との交差稜線部には、上記多角形面にすくい面を有するとともに上記側面に逃げ面を有する切刃が形成され、
   上記切刃は、上記多角形面の少なくとも１つのコーナ部に配置されて該多角形面に対向する方向から見た平面視に凸曲線状をなすコーナ刃と、このコーナ刃の少なくとも一端に連なる主切刃とを備え、
   この主切刃の上記コーナ刃に連なる主切刃先端領域は、該コーナ刃から離れるに従い反対の多角形面側に向かうように傾斜しており、
   上記多角形面において上記主切刃先端領域の内側の上記すくい面には、上記主切刃に連なるブレーカ底面が形成されるとともに、
   このブレーカ底面の内側には、該ブレーカ底面から突出する第１ブレーカ壁面と、この第１ブレーカ壁面に交差して上記コーナ部から離れるに従い上記反対の多角形面側に向かうように傾斜する第１ブレーカ頂面とを備えた第１ブレーカ突部が形成され、
   この第１ブレーカ突部のさらに内側には、上記第１ブレーカ頂面から突出する第２ブレーカ壁面を備えた第２ブレーカ突部が形成されていて、
   上記平面視における上記主切刃先端領域に直交する断面において、上記主切刃から上記第１ブレーカ壁面と上記第１ブレーカ頂面との交差稜線までの上記第１ブレーカ突部の突出高さＨ１が０ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲内とされるとともに、
   上記平面視において上記主切刃に垂直な方向における該主切刃から上記ブレーカ底面と上記第１ブレーカ壁面との境界までの距離Ｌ１が０．１０ｍｍ〜０．２５ｍｍの範囲内とされていることを特徴とする切削インサート。
2. 上記主切刃先端領域において上記コーナ刃から離れるに従い反対の多角形面側に向かうように傾斜する上記主切刃の傾斜角θが４°〜１２°の範囲内とさ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. 上記平面視において上記主切刃に垂直な方向における該主切刃から上記第１ブレーカ頂面と上記第２ブレーカ壁面との境界までの距離Ｌ２が０．３０ｍｍ〜０．６０ｍｍの範囲内とされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の切削インサート。
4. 上記第１ブレーカ突部は、上記第１ブレーカ頂面が上記コーナ部とは反対側において上記ブレーカ底面と交差することにより終端を有しており、この第１ブレーカ突部の終端よりも上記コーナ部とは反対側では、上記ブレーカ底面と上記第２ブレーカ壁面とが交差していることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の切削インサート。
5. 上記第１ブレーカ突部の終端よりも上記コーナ部とは反対側で、上記平面視において上記主切刃に垂直な方向における該主切刃から上記ブレーカ底面と上記第２ブレーカ壁面との境界までの距離Ｌ３が０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内とされていることを特徴とする請求項４に記載の切削インサート。