JP6730442B2 - 切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法に関する。

従来、溝入れ加工に用いられる切削インサートの一例として、特開２００２−２５４２１６号公報（特許文献１）に記載のスローアウェイチップ（切削インサート）が知られている。特許文献１に記載の切削インサートにおいては、前切れ刃に、円孤状凹部が設けられるとともに、すくい面に、前記円孤状凹部に連なる球面状凹部が設けられている。このような前切れ刃及びすくい面によって、切屑が絞り込まれる。

特許文献１に記載の切削インサートにおいては、前切れ刃が円孤形状であり且つ凹形状となっている。そのため、切屑の絞り込み作用によって切屑処理性は向上するものの、加工物の表面に段差が生じるため、平坦な加工面を得るためには、別途、加工が必要となる。その結果、加工効率が悪くなる可能性がある。

本開示は、良好な切屑処理性を発揮するとともに良好な加工効率が得られる切削インサートを提供することを目的とする。

本開示に基づく切削インサートは、第１角部と第２角部と前記第１角部及び前記第２角部の間に位置する第１辺とを有する第１面と、前記第１面から離れて位置する第２面と、前記第１面における前記第１辺及び前記第２面に繋がる第３面と、前記第１面及び前記第３面が交わる稜線に位置する切刃とを備える。前記切刃は、前記第１辺に位置する第１切刃を有する。前記第１面は、前記第１辺に接続されているとともに前記第１辺から遠ざかるにつれて前記第２面に向かって傾斜する第１傾斜面と、前記第１角部の側において前記
第１切刃から離れて位置する凸状の第１突起と、前記第２角部の側において前記第１切刃から離れて位置する凸状の第２突起とを有する。前記第１傾斜面は、前記第１切刃に直交する方向において前記第１突起及び前記第１辺の間に位置する第１領域と、前記第１切刃に直交する方向において前記第２突起及び前記第１辺の間に位置する第２領域と、前記第１領域及び前記第２領域の間に位置する第３領域とを有する。前記第１領域の第１傾斜角度θ１は、前記第１切刃に沿う方向において、前記第１角部から遠ざかるにつれて大きくなり、前記第２領域の第２傾斜角度θ２は、前記第１切刃に沿う方向において、前記第２角部から遠ざかるにつれて大きくなる。前記第３領域の第３傾斜角度θ３は、前記第１傾斜角度θ１及び前記第２傾斜角度θ２以上である。

本開示の実施形態に係る切削インサートを示す斜視図である。 図１に示す切削インサートの第１面の正面図である。 図１に示す切削インサートの図２におけるＡ１方向からの側面図である。 図２に示す切削インサートにおける領域Ａ２を拡大した拡大図である。 図４において、図７〜図１３の断面位置を示す図である。 図４において、図１４の断面位置を示す図である。 図５のＡ−Ａにおける断面図である。 図５のＢ−Ｂにおける断面図である。 図５のＣ−Ｃにおける断面図である。 図５のＤ−Ｄにおける断面図である。 図５のＥ−Ｅにおける断面図である。 図５のＦ−Ｆにおける断面図である。 図５のＧ−Ｇにおける断面図である。 図６のＨ−Ｈにおける断面図である。 本開示の実施形態に係る切削インサートの第１面の正面図の要部拡大図である。 本開示の実施形態に係る切削工具を示す斜視図である。 図１６に示す切削工具の正面図である。 図１６に示す切削工具の側面図である。 本開示の実施形態に係る切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。 本開示の実施形態に係る切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。 本開示の実施形態に係る切削加工物の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、本開示の実施形態に係る切削インサートについて、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、実施形態の構成部材のうち、実施形態を説明するために必要な主要部材を簡略化して示したものである。従って、本開示の切削インサートは、参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、本開示の切削インサートの一例として示したものである。従って、本開示の切削インサートは、各図中の部材の寸法に限定されるものではない。

（第１の実施形態）
図１〜図１４を参照して、本開示の第１の実施形態に係る切削インサート１（以下、単にインサート１ともいう）について説明する。図１に示す一例のインサート１は、溝入れ加工に用いることが可能である。図１に示す一例のように、インサート１は、三角板形状であってもよい。

具体的には、インサート１は、図１及び図３に示すように、３つのコーナを有する三角形の第１主面９１を有していてもよい。図１に示す一例の第２主面９２は、第１主面９１の反対側に位置している。第１主面９１の各コーナに対応する部分に、切削部１０が設けられていてもよい。図３に示す一例においては、第１主面９１が三角形であることから、インサート１は３つの切削部１０を有している。

切削部１０は、第１面３と、第１面３から離れて位置する第２面５と、第１面３及び第２面５の間に位置する第３面７とを備えていてもよい。第３面７は、第１面３及び第２面５のそれぞれと繋がっていてもよい。図１に示す一例における第１面３、第２面５及び第３面７は、それぞれ第１主面９１及び第２主面９２の間に位置している。このとき、図に示す一例における第１面３、第２面５及び第３面７は、それぞれ第１主面９１に繋がっている。

第１面３は、溝入れ加工のような切削加工時に切屑が主に流れる面として用いることが可能である。すなわち、第１面３は、いわゆるすくい面として機能することが可能である。

図２に示す一例の第１面３は、上面視した場合において、多角形状であり、複数の角及び複数の辺を有している。図２に示す一例の第１面３は、四角形の形状となっている。そのため、図２に示す一例の第１面３は、少なくとも第１角部３ａ１と、第２角部３ａ２と、第１辺３ｂとを有している。第１辺３ｂは、第１角部３ａ１及び第２角部３ａ２の間に位置している。

ここで、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３に示す第１面３における角部はそれぞれ厳密な角となってはいない。また、隣り合う角部を接続するように位置する辺は、厳密に直線形状とはなっていなくてもよい。また、上面視とは、インサート１を第１面３に向かって見た状態を意味するものとする。

図１に示す一例の第２面５は、第３面７を挟んで、第１面３から離れて位置している。第２面５の一部は、インサート１をホルダに装着する際に、ホルダに取り付けられる座面として機能することが可能である。

なお、図１に示す一例の第２面５は、第３面７を挟んで位置しているという点で、第１面３の反対側に位置するともいうことができる。ここで、第２面５が第１面３の反対側に位置する、とは、厳密に第２面５が第１面３の反対側に位置することを意味するものではない。図１及び図３に示すように、実質的に、第２面５が第１面３の反対側に位置していればよく、第２面５及び第１面３の配置は、インサート１の形状によって決めることができる。

また、インサート１は、第１主面９１及び第２主面９２の間に位置する平坦な面領域７１を有していてもよい。図１に示す一例のインサート１においては、面領域７１が、第１面３における第１辺３ｂとは反対側において第１面３と隣り合っている。

上記の通り、厳密に第２面５が第１面３の反対側に位置していなくてもよいことから、以下の通り仮想直線Ｘを設定して、この仮想直線Ｘを基準として「上方」及び「下方」を設定してもよい。

具体的には、第１主面９１及び面領域７１が交わる稜線に平行であって第１主面９１の中心を通る仮想直線Ｘを設定する。図３に示すように、第１主面９１を正面視した場合において、仮想直線Ｘから第１面３に向かう方向を上方、第１面３から仮想直線Ｘに向かう方向を下方としてもよい。 インサート１が面領域７１を有している場合には、この平坦な面領域７１を基準として、第１面３の高さ位置を評価してもよい。

図３に示す一例の第１主面９１は、三角形状であるが、第１主面９１の形状はこれに限定されない。例えば、第１主面９１及び第２主面９２の形状は、四角形又は五角形のような多角形であっても構わない。

図１及び図３に示す一例における第３面７は、第１面３の第１辺３ｂ及び第２面５の間に位置しており、第１面３及び第２面５に繋がっている。図１及び図３に示す一例における第３面７は、後述するように、ホルダに装着した際に切削工具における側方に位置させることが可能である。そのため、図１に示す一例における第３面７は、側面７と言い換えてもよい。側面７は、インサート１を用いて被削材の切削加工を行う場合において、いわゆる逃げ面として機能することが可能である。

図１及び図３に示す一例のインサート１は、第１主面９１の中心から第２主面９２の中心に向かって設けられた貫通孔９を備えている。貫通孔９は、インサート１を切削工具のホルダにネジ止めする際に固定ネジを挿入するために設けられている。

貫通孔９の中心軸Ｏ１は、第１主面９１の中心及び第２主面９２の中心を通る仮想直線と一致している。また、貫通孔９の中心軸Ｏ１は、インサート１の中心軸とも一致している。従って、貫通孔９の中心軸Ｏ１は、インサート１の中心軸と置き換えてもよい。インサート１の中心軸とは、第１主面９１及び第２主面９２の間を貫通する軸であり、インサート１を回転させたときに回転軸となる軸を意味するものとする。

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などが挙げられる。ＷＣ−Ｃｏは、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−ＴｉＣ−Ｃｏは、ＷＣ−Ｃｏに炭化チタン（ＴｉＣ）添加したものである。ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏは、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏに炭化タンタル（ＴａＣ）を添加したものである。

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）及び窒化チタン（ＴｉＮ）などのチタン化合物を主成分としたものが挙げられる。

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、例えば、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（Ａｌ_２Ｏ_３）などが挙げられる。

インサート１は、第１面３及び側面７が交わる稜線に位置する切刃１１を備えていてもよい。図１に示す一例におけるインサート１は、３つの切削部１０のそれぞれにおける、第１面３及び側面７が交わる稜線に切刃１１が位置している。切刃１１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。切刃１１は、第１面３及び側面７が交わる稜線の全体に位置していてもよく、また、上記の稜線の一部のみに位置していてもよい。

第１面３及び側面７が交わる領域であって切刃１１が位置している部分には、いわゆるホーニング加工が施されていてもよい。第１面３及び側面７が交わる領域に、この領域が曲面形状となるホーニング加工が施されている場合には、切刃１１の強度が向上する。ホーニング加工としては、例えば、Ｒホーニングなどが挙げられる。

図４に示す一例における切刃１１は、第１面３の第１辺３ｂに位置する第１切刃１１１を有している。第１切刃１１１は、溝入れ加工における、いわゆる前切刃として機能することが可能である。また、切刃１１は、第１角部３ａ１に位置する第２切刃１１２と、第２角部３ａ２に位置する第３切刃１１３とを有していてもよい。第２切刃１１２及び第３切刃１１３は、いわゆるコーナ切刃として機能することが可能である。

図４〜図１２に示す第１面３は、第１傾斜面１３及び突起１５を有している。一例の第１傾斜面１３は、第１辺３ｂに沿って位置するとともに第１辺３ｂから遠ざかるにつれて第２面５に向かって傾斜している。言い換えれば、実施形態の一例の第１傾斜面１３は、第１辺３ｂから遠ざかるにつれて仮想直線Ｘに近づいている。図４に示す一例においては、第１面３における第１傾斜面１３が、すくい面として機能することが可能である。図４に示す一例の第１傾斜面１３は、第１角部３ａ１の側に位置する第１領域１３１と、第２角部３ａ２の側に位置する第２領域１３２と、第１領域１３１及び第２領域１３２の間に位置する第３領域１３３とを有している。

突起１５は、凸状であり、第１面３において上方に向かって隆起している部分である。言い換えれば、図７に示す一例の突起１５は、第１面３において仮想直線Ｘから遠ざかる方向に向かって突出している。突起１５は、第１面３における第１切刃１１１よりも内側に位置している。突起１５は、第１切刃１１１で生じる切屑が流れる方向に位置しており、切屑の流れをコントロールするために用いることが可能である。突起１５は、具体的には切屑を湾曲させる、又は切屑の流れる方向をコントロールするといった役割を有することが可能である。

なお、ここで内側 とは、上面視において、第１切刃１１１で形成された切屑が流れる方向における前方の側を意味している。そして、図４に示す一例の突起１５は、第１角部３ａ１の側に位置する第１突起１５１と、第２角部３ａ２の側に位置する第２突起１５２とを有している。

ここで、上記した第１傾斜面１３及び突起１５は、実施形態において、以下のような関係を有している。すなわち、図８〜図１２に示すように、第１領域１３１の傾斜角度θ１は、第１切刃１１１に沿う方向（以下、単にＡ３方向ともいう）において、第１角部３ａ１から遠ざかるにつれて大きくなっている。また、第２領域１３２の傾斜角度θ２は、第１切刃１１１に沿う方向（Ａ３方向）において、第２角部３ａ２から遠ざかるにつれて大きくなっている。そして、第３領域１３３の傾斜角度θ３は、第１領域１３１の傾斜角度θ１及び第２領域１３２の傾斜角度θ２以上である。すなわち、θ３≧θ１、θ２である。

さらに、図４に示す一例においては、第１面３の正面視（上面視）において、第１突起１５１の第１頂部Ｔ１が、第１切刃１１１に沿う方向（Ａ３方向）において、第１領域１３１及び第３領域１３３の第１境界部Ｂ１よりも第１角部３ａ１の近くに位置している。また、第２突起１５２の第２頂部Ｔ２が、第１切刃１１１に沿う方向（Ａ３方向）において、第２領域１３２及び第３領域１３３の第２境界部Ｂ２よりも第２角部３ａ２の近くに位置している。

実施形態の一例において、第１傾斜面１３及び突起１５が、上記のような関係を有することによって、第１切刃１１１によって形成された切屑は、まず、異なる傾斜角度θ１〜θ３を有する第１傾斜面１３によってＡ３方向において凹形状に絞られる。すなわち、切屑は、Ａ３方向における両端側に位置し、すくい角が相対的に小さな、第１領域１３１及び第２領域１３２に接触して立ち上げられるとともに、Ａ３方向における中央に位置し、すくい角が相対的に大きな第３領域１３３において下方に深く沈みこむことによって、凹形状に絞られる。

そして、凹形状に絞られた切屑は、第１切刃１１１から離れて位置する第１突起１５１、第２突起１５２によって、更にＡ３方向における変形が促進される。すなわち、切屑のうち、第１領域１３１及び第２領域１３２によって立ち上げられ部分が、好適に第１突起１５１の第１頂点Ｔ１及び第２突起１５２の第２頂部Ｔ２と接触してカールされる。

Ａ３方向において切屑が好適に絞られるため、加工壁面に切屑が接触するおそれが小さくなり、加工壁面の精度の向上が図れる。その結果、一度の加工で面精度の高い加工壁面が得られるため、良好な切屑処理性と良好な加工効率を兼ね備えることができる。

ここで、傾斜角度θ１〜傾斜角度θ３は、それぞれ、いわゆるすくい角に相当する。すくい角は、例えば、図７〜図１２に示すように、第１切刃１１１に垂直な断面において規定することができる。例えば、傾斜角度θ１は、第１切刃１１１に垂直であって第１領域１３１と交わる断面において、第１領域１３１の仮想延長線と、仮想直線Ｘとが交わる角度によって評価してもよい。同様に、傾斜角度θ２は、第１切刃１１１に垂直であって第２領域１３２と交わる断面において、第１領域１３１の仮想延長線と、仮想直線Ｘとが交わる角度によって評価してもよい。

また、第１領域１３１の傾斜角度θ１が、Ａ３方向において、第１角部３ａ１から遠ざかるにつれて大きくなる、とは、Ａ３方向において、第１角部３ａ１から遠ざかるにつれて小さくならないことを意味する。したがって、第１領域１３１は、その全長に渡って傾斜角度θ１が増大する必要はなく、傾斜角度θ１が一定となる部分を有していてもよい。第２領域１３２の傾斜角度θ２も、第１領域１３１の傾斜角度θ１と同様である。

第３領域１３３の傾斜角度θ３は、Ａ３方向において変化していてもよく、また、一定であってもよい。図９に示す一例においては、傾斜角度θ３がＡ３方向において一定である。

例えば、傾斜角度θ１は、５°〜３０°、傾斜角度θ２は、５°〜３０°、傾斜角度θ３は、１０°〜３０°としてもよい。なお、傾斜角度θ１の最大値は、傾斜角度θ２の最大値と等しく、傾斜角度θ１の最小値は、傾斜角度θ２の最小値と等しくてもよい。なお、２つの角度が等しいとは、両者の値が実質的に同一であればよく、例えば、両者の値に±２°の差があってもよいことを意味するものとする。

また、第１突起１５１の第１頂部Ｔ１は、図７及び図１３に示すように、第１突起１５１のうち最も上方に位置する部分であり、第２突起１５２の第２頂部Ｔ２は、図１１及び図１３に示すように、第２突起１５２のうち最も上方に位置する部分である。言い換えれば、第１頂部Ｔ１及び第２頂部Ｔ２は、それぞれの突起において最も高位に位置する部分である。

ここで、第１突起１５１及び第２突起１５２の頂部Ｔ１、Ｔ２の高さは、第１切刃１１１に直交する断面を断面視することで評価できる。第１突起１５１及び第２突起１５２の頂部Ｔ１、Ｔ２の高さは、例えば、上述の平坦な面領域７１を基準にしてもよい。なお、上述した断面は、中心軸Ｏ１に垂直な断面でもある。そのため、図７及び図１１に示すように、第１突起１５１及び第２突起１５２の頂部Ｔ１、Ｔ２の高さを断面視で評価するときは、仮想直線Ｘに平行な直線Ｘ’を基準にしてもよい。

なお、第１突起１５１の第１頂部Ｔ１の高さは、第２突起１５２の第２頂部Ｔ２の高さと同じであってもよい。この場合には 、切屑の流れる方向を安定させることができる。ここで、第１突起１５１の第１頂部Ｔ１の高さが第２突起１５２の第２頂部Ｔ２の高さと同じであるとは、両者の高さが実質的に同一であればよく、両者の高さに若干の差があってもよいことを意味するものとする。

また、第１突起１５１及び第２突起１５２は、図４に示すように、インサート１の内側に向かって延びた形状であってもよい。また、第１突起１５１及び第２突起１５２は、上面視において、第１切刃１１１の中点Ｍを通り第１切刃１１１に垂直な直線Ｌに対して対称となっていてもよい。すなわち、上面視において、第１突起１５１及び第２突起１５２は、Ａ３方向において、並んで位置していてもよい。なお、以下の説明において、便宜上、直線Ｌに沿った方向（以下、単にＡ４方向ともいう）における第１切刃１１１に近付く側を前方側といい、第１切刃１１１から離れる側を後方側とする。図４に示す一例においては、「後方側」及び「内側」が一致している。

また、第１突起１５１及び第２突起１５２は、Ａ３方向において、互いに離れて位置していてもよい。そして、Ａ３方向における、第１突起１５１及び第２突起１５２の間隔は、第１切刃１１１から遠ざかるにつれて、小さくなっていてもよい。すなわち、第１突起１５１及び第２突起１５２は、第１切刃１１１から遠ざかるにつれて、互いに近づくように位置していてもよい。この場合には、第１突起１５１及び第２突起１５２によって、Ａ３方向における切屑の変形が促進されるとともに切屑のカールを安定させることができる。

なお、図４に示す一例においては、第１突起１５１及び第２突起１５２は、全長に渡って互いに離れて位置しているが、例えば、第１突起１５１における後方側の端部及び第２突起１５２における後方側の端部が互いに接続していてもよい。

上面視において、第１切刃１１１は直線形状であってもよい。この場合には、加工面、すなわち、溝入れ加工における溝底面を平坦に加工することができる。なお、側面視においても、第１切刃１１１は直線形状であってもよい。その場合には、より一層、溝底面を平坦に加工する効果が高まる。

また、図４に示す一例のように、第１突起１５１及び第２突起１５２は、第１切刃１１１から離れて位置していてもよい。すなわち、第１突起１５１における前方側の端部Ｅ１及び第２突起１５２における前方側の端部Ｅ２は、第１切刃１１１から離れて位置している。第１突起１５１及び第２突起１５２が上記のような構成であるときには、送り量が小さないわゆる低送り加工で用いた場合であっても、第１傾斜面１３によって良好に切屑を変形させることができる。図４に示す一例において、第１突起１５１及び第２突起１５２の端部Ｅ１、Ｅ２は、第１切刃１１１に最も近接している。

第１領域１３１及び第２領域１３２は、第３領域１３３と滑らかに接続されていてもよい。すなわち、図８及び図１０に示す一例のように、第１領域１３１の傾斜角度θ１の最大値（θ１ＭＡＸ）と第２領域１３２の傾斜角度θ２の最大値（θ２ＭＡＸ）とは、第３領域１３３の傾斜角度θ３と同じであってもよい。この場合には、第１傾斜面１３が、Ａ３方向において滑らかな面となり、切屑と良好に接触することができる。その結果、切屑の流れを安定してコントロールすることができる。

また、第１領域１３１の傾斜角度θ１及び第２領域１３２の傾斜角度θ２は、Ａ３方向において、一定の割合で大きくなっていてもよい。この場合には、第１領域１３１及び第２領域１３２そのものが滑らかな面となり、切屑と良好に接触する効果が高まる。その結果、切屑の流れを安定してコントロールする効果が高まる。

さらに、図６に示す一例のように、Ａ３方向における第３領域１３３の長さＬ３は、Ａ３方向における第１領域１３１の長さＬ１及び第２領域１３２の長さＬ２よりも大きくてもよい。すなわち、Ｌ３＞Ｌ１、Ｌ２であってもよい。この場合には、すくい角が相対的に大きな第３領域１３３を広く確保することで、Ａ３方向における切屑の中央部分をより好適に窪ませることができる。その結果、Ａ３方向における切屑を絞り込む効果が高まる。

例えば、長さＬ１及び長さＬ２は同じであるとともに、長さＬ３は、長さＬ１及び長さＬ２の１．２〜３倍としてもよい。なお、後述するように、Ａ３方向における第１領域１３１の長さ、第２領域１３２の長さ及び第３領域１３３の長さが、Ａ４方向に沿って変化する場合には、Ａ３方向における第１領域１３１の長さ、第２領域１３２の長さ及び第３領域１３３の長さの最大値が、上記関係を満たせばよい。

また、図６に示す一例のように、Ａ３方向における第３領域１３３の長さＬ３は、第１切刃１１１から遠ざかるにつれて小さくなっていてもよい。この場合には、第１切刃１１１の近傍で変形された切屑が、第１切刃１１１から遠ざかるにつれて、Ａ３方向における両端側がより立ち上げられやすくなる。その結果、Ａ３方向における切屑の絞り込みが促進される。

さらに、図４に示す一例のように、上面視において、第１境界部Ｂ１及び第２境界部Ｂ２は、第１切刃１１１に対して直交していてもよい。この場合には、送り量が大きな高送り加工及び送り量が小さな低送り加工のいずれにおいても、生成した切屑の流れる方向を、安定してコントロールすることができる。その結果、広範な切削条件下において、切屑のカールが安定し、加工面精度の向上が図れる。

またさらに、図４及び図７に示す一例のように、第１突起１５１の第１頂部Ｔ１は、第１領域１３１よりも後方側に位置していてもよく、図４及び図１１に示す一例のように、第２突起１５２の第２頂部Ｔ２は、第２領域１３２よりも後方側に位置していてもよい。

すなわち、第１突起１５１の第１頂部Ｔ１及び第２突起１５２の第２頂部Ｔ２は、すくい面として機能する第１傾斜面１３よりも後方側に位置していてもよい。この場合には、高送り加工においても、切屑を第１突起１５１及び第２突起１５２によって好適にカールさせることが可能であるため、切屑が詰まるおそれが小さくなる。

また、上面視において、第１突起１５１の端部Ｅ１は、第１角部３ａ１よりも後方側に位置しており、上面視において、第２突起１５２の端部Ｅ２は、第２角部３ａ２よりも後方側に位置していてもよい。この場合には、低送り加工において、切屑が第１突起１５１及び第２突起１５２に乗り上げるおそれが小さくなるため、第１傾斜面１３によって切屑を好適に変形させることができる。

さらに、図４に示す一例のように、第１突起１５１は、第１頂部Ｔ１より第１切刃１１１の側に位置する第１部分３１を有しており、第２突起１５２は、第２頂部Ｔ２より第１切刃１１１の側に位置する第２部分３２を有していてもよい。そして、これら第１部分３１及び第２部分３２は、図４に示すように、それぞれ、第１端部３１Ｘ、３２Ｘと、第１端部３１Ｘ、３２Ｘよりも後方側に位置する第２端部３１Ｙ、３２Ｙとを有していてもよい。

このとき、図１４に示す一例のように、第１端部３１Ｘ、３２Ｘは、それぞれ第１切刃１１１から遠ざかるにつれて第２面５から遠ざかるように第１角度θ４で傾斜していており、第２端部３１Ｙ、３２Ｙは、それぞれ第１切刃１１１から遠ざかるにつれて第２面５から遠ざかるように第２角度θ５で傾斜していてもよい（第２部分３２については不図示）。

そして、第２角度θ５は、第１角度θ４よりも大きくなっていてもよい。この場合には、第１傾斜面１３によって絞られた切屑を第１突起１５１及び第２突起１５２に段階的に接触させることができる。そのため、第１突起１５１及び第２突起１５２によって、好適に切屑の変形を促進することができる。

また、図４に示す一例のように、第１部分３１の第１端部３１Ｘ及び第２端部３１Ｙは、第１領域１３１よりも内側に位置し、第２部分３２の第１端部３２Ｘ及び第２端部３２Ｙは、第２領域１３２よりも内側に位置していてもよい。

さらに、図４に示すように、第１突起１５１は、第１頂部Ｔ１より後方側に位置する第３部分３３を有していてもよく、第２突起１５２は、第２頂部Ｔ２より後方側に位置する第４部分３４を有していてもよい。このとき、第３部分３３及び第４部分３４は、それぞれ、対応する頂部Ｔ１、Ｔ２からＡ３方向における中央に向かうにつれて第２面５に向かって傾斜する平坦面５１、５２をそれぞれ有していてもよい。

そして、上面視において、第３部分３３の平坦面５１は、第１境界部Ｂ１を跨いで位置しているとともに、第４部分３４の平坦面５２は、第２境界部Ｂ２を跨いで位置していてもよい。この場合には、第１切刃１１１に沿う方向において絞り込まれた切屑を、平坦面５１、５２で挟み込むことができるため、切屑の絞り込みをより一層促進することができる。

なお、ここで、平坦面５１が第１境界部Ｂ１を跨いで位置する、とは、図４に示すように、平坦面５１が第１境界部Ｂ１の仮想延長線Ｎ１を跨いで位置していることを意味する。平坦面５２が第２境界部Ｂ２を跨いで位置する、とは、図４に示すように、平坦面５２が第２境界部Ｂ２の仮想延長線Ｎ２を跨いで位置していることを意味する。

なお、平坦面５１、５２は、互いに離れて位置していてもよい。すなわち、平坦面５１、５２の間に別の面が位置していてもよい。この別の面の一例として、図１２には曲面５３が示されている。このように平坦面５１、５２は、互いに離れていても、一部が接続していても構わない。また、平坦面５１及び平坦面５２が曲面及び平面によって接続されていてもよい。

（第２の実施形態）
次に、図１５を参照して、本開示の第２の実施形態に係るインサート２１について説明する。なお、以下においては、第１の実施形態のインサート１と相違する部分を中心として説明する。そのため、第１の実施形態と同様の構成を有する部分については第１の実施形態における説明を援用し、説明を省略する。

図１５に示す一例のインサート２１は、第１の実施形態のインサート１と同様に、第１面３、第２面５、側面７、貫通孔９及び切刃１１を有している。そして、第１面３は、図１５に示すように、第１傾斜面１３及び突起１５を有している。第１傾斜面１３は、第１領域１３１、第２領域１３２及び第３領域１３３を有し、突起１５は、第１突起１５１及び第２突起１５２を有している。

第１突起１５１は、第１頂部Ｔ１より第１切刃１１１の側に位置する第１部分３１を有しており、第２突起１５２は、第２頂部Ｔ２より第１切刃１１１の側に位置する第２部分３２を有している。そして、これら第１部分３１及び第２部分３２は、それぞれ、第１端部３１Ｘ、３２Ｘと、第１端部３１Ｘ、３２Ｘよりも後方側に位置する第２端部３１Ｙ、３２Ｙとを有している。

図１５に示す一例のインサート２１は、第１端部３１Ｘ、３２Ｘ及び第２端部３１Ｙ、３２Ｙの配置において、第１の実施形態のインサート１と相違する。すなわち、図１５に示す一例においては、第１部分３１の第１端部３１Ｘは、第１領域１３１に位置しているとともに、第２部分３２の第１端部３２Ｘは、第２領域１３２に位置していている。この場合には、第１傾斜面１３によって絞られた切屑を、第１突起１５１及び第２突起１５２に段階的に接触させることができる。そのため、第１突起１５１及び第２突起１５２によって、より好適に切屑の変形を促進することができる。

また、第１部分３１の第２端部３１Ｙは、第１領域１３１よりも後方に位置しているとともに、第２部分３２の第２端部３２Ｙは、第２領域１３２よりも後方に位置していてもよい。この場合には、高送り加工において、第１傾斜面１３によって絞られた切屑を、第１突起１５１及び第２突起１５２に安定して段階的に接触させることができ、切屑が詰まる可能性を低減できる。

なお、図１５に示すように、第３領域１３３の長さＬ３は、Ａ４方向に沿って一定であってもよい。また、第１突起１５１における後方側の端部は、第２突起１５２における後方側の端部に接続されていてもよい。いずれの構成であっても、Ａ３方向における切屑の絞り作用を発揮することができる。

＜切削工具＞
次に、本開示の実施形態に係る切削工具１０１について図面を用いて説明する。

実施形態の切削工具１０１は、図１６〜図１８に示すように、第１端の側 にインサートポケット１０３（以下、単にポケット１０３ともいう）を有するホルダ１０５と、ポケット１０３に装着されたインサート１とを備えている。このとき、インサート１は、少なくとも第１切刃１１１がホルダ１０５の第１端から突出するように、言い換えれば、第１切刃１１１がホルダ１０５から外方に突出するようにポケット１０３に装着されてもよい。

本実施形態におけるホルダ１０５は、第１端から第２端に向かって細長く延びた棒形状であってもよい。図１６に示す一例におけるホルダ１０５の第１端の側には、ポケット１０３が１つ設けられている。ポケット１０３は、インサート１が装着される部分であり、ホルダ１０５の第１端の側の端面に対して開口していてもよい。なお、図１６〜図１８において、ホルダ１０５の第２端は省略している。

インサート１は、例えば次の方法によってホルダ１０５に固定されてもよい。ポケット１０３にはネジ穴（不図示）が形成されている。インサート１の貫通孔がネジ穴と同軸上に位置するようにインサート１をポケット１０３に配置する。固定ネジ１０７をインサート１の貫通孔に挿入するとともにポケット１０３のネジ穴に固定する。これによってインサート１がホルダ１０５に固定されてもよい。

ホルダ１０５の材質としては、例えば、鋼、鋳鉄などを用いることができる。特に、これらの材質の中で靱性の高い鋼を用いるのがよい。

＜切削加工物の製造方法＞
次に、本開示の実施形態に係る切削加工物の製造方法について図面を用いて説明する。

切削加工物は、被削材２０１を切削加工することによって作製される。実施形態においては、切削加工として溝入れ加工を例示する。実施形態における切削加工物の製造方法は、以下の工程を備えている。すなわち、
（１）被削材２０１を回転させる工程と、
（２）回転している被削材２０１に上記実施形態に代表される切削工具１０１の少なくとも切刃１１を接触させる工程と、
（３）切削工具１０１を被削材２０１から離す工程と、
を備えている。

より具体的には、まず、図１９に示すように、被削材２０１を軸Ｄの周りでＤ１方向に回転させる。また、切削工具１０１をＤ２方向に動かすことによって、被削材２０１に切削工具１０１を相対的に近付ける。次に、図２０に示すように、切削工具１０１における切刃１１を被削材２０１に接触させて、被削材２０１を切削する。このとき、切削工具１０１をＤ３方向に動かしながら被削材２０１を切削することによって溝が形成される。そして、図２１に示すように、切削工具１０１をＤ４方向に動かすことによって、切削工具１０１を被削材２０１から相対的に遠ざける。

図１９に示す一例においては、軸Ｄを固定するとともに被削材２０１を回転させた状態で切削工具１０１を被削材２０１に近付けている。また、図２０においては、回転している被削材２０１にインサート１の切刃１１を接触させることによって被削材２０１を切削している。また、図２１においては、被削材２０１を回転させた状態で切削工具１０１を遠ざけている。

なお、図１９〜図２１に示す一例における切削加工では、それぞれの工程において、切削工具１０１を動かすことによって、切削工具１０１を被削材２０１に接触させる、又は切削工具１０１を被削材２０１から離しているが、当然ながら実施形態は、このような形態に限定されるものではない。

例えば、（１）の工程において、被削材２０１を切削工具１０１に近付けてもよい。同様に、（３）の工程において、被削材２０１を切削工具１０１から遠ざけてもよい。切削加工を継続する場合には、被削材２０１を回転させた状態を保持して、被削材２０１の異なる箇所にインサート１の切刃１１を接触させる工程を繰り返せばよい。

なお、被削材２０１の材質としては、炭素鋼、合金鋼、ステンレス、鋳鉄又は非鉄金属などが挙げられる。

以上、本開示に係る実施形態について例示したが、本開示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いうまでもない。

１・・・切削インサート（インサート）
３・・・第１面
３ａ１・・・第１角部
３ａ２・・・第２角部
３ｂ ・・・第１辺
５・・・第２面
７・・・第３面（側面）
９・・・貫通孔
１０・・・切削部
１１・・・切刃
１１１・・・第１切刃
１３・・・第１傾斜面
１３１・・・第１領域
１３２・・・第２領域
１３３・・・第３領域
１５・・・突起
１５１・・・第１突起
１５２・・・第２突起
３１・・・第１部分
３１Ｘ・・・第１端部
３１Ｙ・・・第２端部
３２・・・第２部分
３２Ｘ・・・第１端部
３２Ｙ・・・第２端部
３３・・・第３部分
３４・・・第４部分
５１、５２・・・平坦面
５３・・・平面
９１・・・第１主面
９２・・・第２主面
１０１・・・切削工具
１０３・・・インサートポケット
１０５・・・ホルダ
１０７・・・固定ネジ
２０１・・・被削材

Claims (10)

1. 第１角部と第２角部と前記第１角部及び前記第２角部の間に位置する第１辺とを有する第１面と、
   前記第１面から離れて位置する第２面と、
   前記第１面における前記第１辺及び前記第２面に繋がる第３面と、
   前記第１面及び前記第３面が交わる稜線に位置する切刃とを備え、
   前記切刃は、前記第１辺に位置する第１切刃を有し、
   前記第１面は、
   前記第１辺に接続されているとともに前記第１辺から遠ざかるにつれて前記第２面に向かって傾斜する第１傾斜面と、
   前記第１角部の側において前記第１切刃から離れて位置する凸状の第１突起と、
   前記第２角部の側において前記第１切刃から離れて位置する凸状の第２突起とを有しており、
   前記第１傾斜面は、
   前記第１切刃に直交する方向において前記第１突起及び前記第１辺の間に位置する、第１領域と、
   前記第１切刃に直交する方向において前記第２突起及び前記第１辺の間に位置する、第２領域と、
   前記第１領域及び前記第２領域の間に位置する第３領域とを有しており、
   前記第１領域の第１傾斜角度θ１は、前記第１切刃に沿う方向において、前記第１角部から遠ざかるにつれて大きくなり、前記第２領域の第２傾斜角度θ２は、前記第１切刃に沿う方向において、前記第２角部から遠ざかるにつれて大きくなるとともに、前記第３領域の第３傾斜角度θ３は、前記第１傾斜角度θ１及び前記第２傾斜角度θ２以上である、切削インサート。
2. 前記第１面の正面視において、前記第１切刃は直線形状である、請求項１に記載の切削インサート。
3. 前記第１領域及び前記第２領域は、前記第３領域と滑らかに接続されている、請求項１または２に記載の切削インサート。
4. 前記第１傾斜角度θ１及び前記第２傾斜角度θ２は、前記第１切刃に沿う方向において、一定の割合で大きくなっている、請求項１〜３のいずれか１つに記載の切削インサート。
5. 前記第３傾斜角度θ３は、前記第１切刃に沿う方向において一定であって、
   前記第１切刃に沿う方向における前記第３領域の長さＬ３は、前記第１切刃に沿う方向における前記第１領域の長さＬ１及び前記第２領域の長さＬ２よりも大きい、請求項１〜４のいずれか１つに記載の切削インサート。
6. 前記第３傾斜角度θ３は、前記第１切刃に沿う方向において一定であって、
   前記第１切刃に沿う方向における前記第３領域の長さＬ３は、前記第１切刃から遠ざかるにつれて小さくなっている、請求項１〜５のいずれか１つに記載の切削インサート。
7. 前記第３傾斜角度θ３は、前記第１切刃に沿う方向において一定であって、
   前記第１領域及び前記第３領域の境界が第１境界部Ｂ１、前記第２領域及び前記第３領域の境界が第２境界部Ｂ２であって、
   前記第１面の正面視において、前記の第１境界部Ｂ１及び前記第２境界部Ｂ２は、前記第１切刃に対して直交している、請求項１〜６のいずれか１つに記載の切削インサート。
8. 前記第１突起は、
   前記第２面から最も離れて位置する第１頂部と、
   前記第１頂部より前記第１切刃の側に位置する第１部分とを有しており、
   前記第２突起は、
   前記第２面から最も離れて位置する第２頂部と、
   前記第２頂部より前記第１切刃の側に位置する第２部分とを有しており、
   前記第１部分及び前記第２部分は、それぞれ、
   前記第１切刃から遠ざかるにつれて前記第２面から遠ざかるように第１角度θ４で傾斜する第１先端部と、
   前記第１先端部よりも後方側に位置するとともに前記第１切刃から遠ざかるにつれて前記第２面から遠ざかるように第２角度θ５で傾斜する第２先端部とを有しており、
   前記第２角度θ５は、前記第１角度θ４よりも大きい、請求項１〜７のいずれか１つに記載の切削インサート。
9. ホルダと、
   前記ホルダに装着された請求項１〜８のいずれか１つに記載の切削インサートとを備えた切削工具。
10. 被削材を回転させる工程と、
    回転している前記被削材に請求項９に記載の切削工具を接触させる工程と、
    前記切削工具を前記被削材から離す工程とを備えた切削加工物の製造方法。

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