JP7442632B2 - 切削インサート、切削工具、およ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、および切削加工物の製造方法に関する。

金属などの被削材を旋削加工する際に用いられる切削インサートとして、例えば、特許文献１に記載のスローアウェイチップが知られている。特許文献１に記載のチップは、後挽き加工に用いることができる。該チップは、本体部と切削部とを備える。該切削部は、その先端に位置する円弧形状のワイパー刃と、該ワイパー刃から延びた直線形状の第１の切刃と、該第１の切刃から延びた直線形状の第２の切刃と、を有する。上記ワイパー刃は、被削材の加工面の面粗度を低減する作用を有する。

日本国公開特許公報特開２０１２－２５０２９６号公報

本開示の一態様に係る切削インサートは、基体部と、前記基体部から突出するように設けられた切削部と、を備え、前記切削部は、前記基体部から突出する方向の先端の側に位置する先端面と、前記基体部から前記先端面にかけて延びた上面と、前記基体部から前記先端面にかけて延び、前記上面と隣り合う第１側面と、前記基体部から前記先端面にかけて延び、前記第１側面の反対側において前記上面と隣り合う第２側面と、前記上面および前記先端面の交わりに位置する前切刃と、前記上面および前記第１側面の交わりに位置する横切刃と、を有する。前記前切刃は、前記前切刃における前記先端の側の端部を含む第１切刃と、前記第１切刃および前記横切刃の間に位置する第２切刃と、前記第２切刃および前記横切刃の間に位置する第３切刃と、を有する。前記第１切刃の曲率半径が、前記第２切刃の曲率半径よりも大きい。前記第３切刃の曲率半径が、前記第２切刃の曲率半径よりも小さい。

本開示の一実施形態における切削インサートの斜視図である。 図１に示す切削インサートを別の方向から見た斜視図である。 図１に示す切削インサートを図１に示すＡ１方向から見た上面図である。 図１に示す領域Ｂ１の拡大図である。 図２に示す領域Ｂ２の拡大図である。 図３に示す領域Ｂ３の拡大図および切削部の先端部分の拡大図である。 切削加工時の切屑の形状を示す概略図である。 図６に示す切削インサートのＡ－Ａ線矢視断面図である。 図６に示す切削部の先端部分の拡大図について時計回りに９０°回転させて示す図である。 図８に示す切削インサートのＢ－Ｂ～Ｆ－Ｆ矢視断面図である。 一実施形態における切削工具を示す斜視図である。 図１０に示す領域Ｂ４における拡大図である。 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。 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、本発明の一例である実施形態の切削インサート（以下、単にインサートとも称する）、切削工具、および切削加工物の製造方法について、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、実施形態を説明する上で必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、インサートおよび切削工具は、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、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。

本実施形態におけるインサートは、例えば旋削加工において用いることができる。旋削加工としては、例えば、外径加工、内径加工、溝入れ加工、突っ切り加工、および後挽き加工等が挙げられる。

（１．インサートの概略）
まず、本開示の一実施形態におけるインサート１の概略について図１～図３を用いて説明する。図１は、インサート１の斜視図である。図２は、インサート１を別の方向から見た斜視図である。図３は、インサート１を図１に示すＡ１方向から見た上面図である。

図１～図３に示すように、インサート１は、基体部１０と、基体部１０から突出するように設けられた切削部２０と、を備えている。基体部１０は、インサート１を後述するホルダ１０５（図１１、図１２参照）に取り付ける際にホルダ１０５に拘束される部位として用いることができる。切削部２０は、後述する切削加工において、加工対象である被削材２０１（図１３～図１６参照）と接触する部位であり、切削加工において主たる役割を有する部位である。本例においてインサート１は、２つの切削部２０を備えているが、３つ以上の切削部２０を備えていてもよく、また、切削部２０を１つのみ備えていてもよい。

基体部１０の形状は特定の構成に限定されない。例えば、基体部１０の形状は、棒形状、多角板形状または多角柱形状の構成であってもよい。本例において基体部１０は、図１～３に示すように、比較的大きい板面（第１主面１１）に正対する方向から見て、長方形の対向する２つの角を落とした六角板形状である。基体部１０は、六角形である第１主面１１（図１参照）と、第１主面１１の反対側に位置し、同じく六角形である第２主面１２（図２参照）と、第１主面１１の中央および第２主面１２の中央において開口する貫通孔１３とを有している。貫通孔１３は、インサート１を後述するホルダ１０５（図１１、図１２参照）に固定するために用いられてもよい。例えば、インサート１をホルダ１０５に取り付ける際において、貫通孔１３にネジ１０７を挿入することによってインサート１をホルダ１０５に固定することが可能である。

また、本例において基体部１０は、上側面１４および下側面１５を有している。上側面１４および下側面１５は、それぞれ平らな面であり、インサート１の長手方向に沿って互いに平行に位置している。上側面１４および下側面１５は、図１、図２に示すように、基体部１０における第１主面１１および第２主面１２の間に位置する側面部分の一部を構成していてもよい。

なお、本明細書において、「平ら」或いは「平面」との記載は、視認できるレベルの曲面ではないこと、或いは、視認できるレベルの凹凸を有していないことを意図しており、厳密に平らであることを求めない。そのため、インサート１の製造において不可避な程度の凹凸を許容してもよい。具体的には、５０μｍ程度の表面粗さの凹凸を有してもよい。

基体部１０の大きさは特に限定されない。インサート１の長手方向と直交する第１主面１１から第２主面１２に向かう方向での基体部１０の最大幅は、例えば、２．９～４．１ｍｍ程度に設定されてもよい。また、基体部１０の長手方向での寸法は、例えば、８～２０ｍｍ程度に設定されてもよい。

２つの切削部２０の形状は特定の構成に限定されない。切削部２０は、例えば、棒形状、多角板形状又は多角柱形状の構成であってもよい。本例における２つの切削部２０の形状は、それぞれ三角板形状である。インサート１における基体部１０および切削部２０は、別体で形成されていてもよく、また、一体的に形成されていてもよい。

インサート１の長手方向と直交する第１主面１１から第２主面１２に向かう方向での切削部２０の幅は、同方向での基体部１０の幅より小さくてもよい。基体部１０の幅が相対的に大きい場合には、基体部１０の肉厚が確保されるため、インサート１を安定してホルダ１０５（図１１、図１２参照）に固定することが可能である。また、切削部２０の幅が相対的に小さい場合には、被削材２０１の切削加工における加工幅の自由度を高めることができる。なお、基体部１０および切削部２０の幅が上記のように異なる場合には、この幅が異なる部分でインサート１における基体部１０および切削部２０の領域を区分してもよい。

本例において２つの切削部２０は、それぞれ基体部１０から外方に向かって突出している。２つの切削部２０のうちの一方の切削部２０は、基体部１０の長手方向の一方の端部から該長手方向に沿って外方に向かって突出している。２つの切削部２０のうちの他方の切削部２０は、基体部１０の長手方向の他方の端部から該長手方向に沿って突出している。２つの切削部２０は互いに反対側へと突出している。

インサート１において、２つの切削部２０は、貫通孔１３の中心軸を基準として回転対称となるように位置してもよい。本例において２つの切削部２０は、互いに反対側に向かって突出し、貫通孔１３の中心軸を基準として回転対称となるように位置しており、互いに概ね同様の構成を有している。そのため、以下では、２つの切削部２０のうち、図１において、インサート１を基体部１０の第１主面１１の側から見た場合に右側に向かって突出する切削部２０の構成について詳細に説明し、左側に向かって突出するもう一方の切削部２０については説明を省略する。

（２．切削部の詳細）
次に、切削部２０の詳細について図４～図６を用いて説明する。図４は、図１に示す領域Ｂ１の拡大図である。図５は、図２に示す領域Ｂ２の拡大図である。

図４および図５に示すように、本例において切削部２０は、上面２１と、先端面２２と、第１側面２３と、第２側面２４と、下面２５とを有している。先端面２２は、基体部１０から切削部２０が突出する方向である先端の側に位置している。

上面２１は、基体部１０（基体部１０の上側面１４）から先端面２２にかけて延びており、先端面２２と隣り合っている。なお、もう一方の切削部２０であれば上面２１は、基体部１０の下側面１５から先端面２２にかけて延びている。

第１側面２３は、基体部１０から先端面２２にかけて延びている。より詳細には、第１側面２３は、基体部１０の第２主面１２から先端面２２にかけて延びている。もう一方の切削部２０においても、第１側面２３は、基体部１０の第２主面１２から先端面２２にかけて延びている。第１側面２３は、上面２１と隣り合い、また、先端面２２とも隣り合っている。

第２側面２４は、基体部１０から先端面２２にかけて延びている。より詳細には、第２側面２４は、基体部１０の第１主面１１と隣り合う段差面１６から先端面２２にかけて延びている。段差面１６は、第１主面１１から第２主面１２に向かう方向に延びる平面である。段差面１６は、第１主面１１から第２主面１２に向かう方向での切削部２０の幅が、同方向での基体部１０の幅よりも小さい場合に生じる面である。もう一方の切削部２０においても、第２側面２４は、基体部１０の第１主面１１と隣り合い、第１主面１１から第２主面１２に向かう方向に平面をなす段差面から先端面２２にかけて延びている。第２側面２４は、第１側面２３の反対側において上面２１と隣り合っている。また、第２側面２４は、第１側面２３の反対側において先端面２２とも隣り合っている。

下面２５は、基体部１０の下側面１５から先端面２２にかけて延びている。もう一方の切削部２０であれば下面２５は、基体部１０の上側面１４から先端面２２にかけて延びている。下面２５は、第１側面２３、先端面２２、および第２側面２４を介して上面２１と隣り合っている。

また、図４、図５に示すように、本例において第１側面２３は、概ね平面形状である。先端面２２は、詳しくは後述するが、緩やかな曲面形状であってよく、略平面形状であってもよい。先端面２２および第１側面２３は、直接接続されてもよいが、先端面２２および第１側面２３の間に曲面を介して接続されてもよい。また、第２側面２４も概ね平面形状である。第１側面２３および第２側面２４は、曲面形状であってもよい。

上面２１、先端面２２、第１側面２３、および第２側面２４等、面同士の交わりに稜線が形成される。このうち、上面２１および先端面２２が交わる稜線を第１稜線Ｅ１、上面２１および第１側面２３が交わる稜線を第２稜線Ｅ２、上面２１および第２側面２４が交わる稜線を第３稜線（稜線）Ｅ３とする。つまり、切削部２０は、第１稜線Ｅ１、第２稜線Ｅ２、および第３稜線Ｅ３を有している。切削加工のための切刃は稜線に形成することができ、稜線に位置している。

本例において切削部２０は、第１稜線Ｅ１に前切刃Ｆを有し、第２稜線Ｅ２に横切刃Ｓを有している。これに対し、第３稜線Ｅ３は切刃を有していない。ここで、第３稜線Ｅ３は、上面２１に形成されているブレーカ突起２１ｄの表面と、第２側面２４と、が交わる稜線である。

前切刃Ｆは、例えば溝入れ加工および突っ切り加工において主に機能する切刃として用いることができる。横切刃Ｓは、前切刃Ｆによる切削加工を補助する切刃として用いられてもよい。横切刃Ｓは、例えば後挽き加工（横送り加工）において主に機能する切刃として用いることができる。前切刃Ｆは、横切刃Ｓによる切削加工を補助する切刃、具体的にはワイパー刃（さらい刃）として用いられてもよい。

ここで、本例における切削部２０は、前切刃Ｆとして複数の切刃を有しており、複数の切刃に対応して複数の傾斜面が上面２１に形成されている。この複数の切刃および複数の傾斜面について、図６および図８～図１０を参照して以下に説明する。図６は、図３に示す領域Ｂ３の拡大図および切削部の先端部分の拡大図である。図６では、複数の傾斜面のそれぞれに異なるハッチングを付けて示す。

図６に示すように、本例のインサート１における切削部２０は、前切刃Ｆとして、第１切刃Ｆ１および第２切刃Ｆ２を有している。第１切刃Ｆ１は、前切刃Ｆにおける、基体部１０から切削部２０が突出する方向における先端の側の端部を含む位置に形成されている。第２切刃Ｆ２は、第１切刃Ｆ１および横切刃Ｓの間に位置している。

第１切刃Ｆ１および第２切刃Ｆ２は、いずれも曲線形状であって、第１切刃Ｆ１の曲率半径Ｒ１は、第２切刃Ｆ２の曲率半径Ｒ２よりも大きい。

上記構成とすることで、切屑の厚さが過度に薄くなることを回避し易くすることができる。そのため、被削材の加工面にむしれを生じ難くすることができる。その結果、加工面の面粗度をより一層小さくできる。この理由について、図７を参照して以下に説明する。

図７は、切削加工時に前切刃Ｆにおいて生じる切屑の形状を示す概略図である。図７において、切屑３０１にハッチングを付して示している。なお、図７の符号７００１および符号７００２に示す図は、参考例にかかるインサートを用いた場合における切屑の形状を示している。また、図７の符号７００３に示す図は、本開示の一実施形態におけるインサート１を用いた場合における切屑の形状を示している。図７では、前切刃Ｆを用いて被削材２０１（図１３～図１６参照）の表面を切削する様子を示しており、符号７００１～７００３で示す図において、互いにインサートの送り量および切り込み深さを同条件としている。

曲率半径Ｒ１および曲率半径Ｒ２が同じ値であって、比較的小さい値である場合、図７の符号７００１に示すように、切屑３０１の厚さが厚くなるため切削加工時に加工面にむしれが生じにくい。しかしながら、曲率半径Ｒ１および曲率半径Ｒ２が比較的小さい値であるため、第１切刃Ｆ１および第２切刃Ｆ２の曲線形状に起因する凹凸が大きく、加工面の面粗度が高くなり易い。

また、曲率半径Ｒ１および曲率半径Ｒ２が同じ値であって、比較的大きい値である場合、図７の符号７００２に示すように、第１切刃Ｆ１および第２切刃Ｆ２が緩やかな曲線形状であるため、第１切刃Ｆ１および第２切刃Ｆ２の曲線形状に起因する凹凸が小さい。しかしながら、切屑３０１の厚さが薄くなるため切削加工時に加工面にむしれが生じやすい。

一方、曲率半径Ｒ１が曲率半径Ｒ２よりも大きい場合には、図７の符号７００３に示すように、加工面の面粗度を小さくできる。具体的には、曲率半径Ｒ１が相対的に大きいため、第１切刃Ｆ１および第２切刃Ｆ２の曲線形状に起因する凹凸が小さい。さらに、曲率半径Ｒ２が相対的に小さいため、切屑３０１の厚さが厚く、切削加工時に加工面にむしれが生じにくい。結果として、加工面の面粗度を小さくできる。

第２切刃Ｆ２は、第１切刃Ｆ１よりも長くてもよい。換言すれば、第２切刃Ｆ２における一方の端部から他方の端部までの線分の長さの値は、第１切刃Ｆ１における一方の端部から他方の端部までの線分の長さの値よりも大きくてもよい。

上記構成とすることで、切屑の厚さが過度に薄くなる部分を少なくできる。そのため、被削材の加工面にむしれを生じ難くできる。その結果、加工面の面粗度をより一層小さくできる。

また、本例における切削部２０は、前切刃Ｆとして、第２切刃Ｆ２および横切刃Ｓの間に位置する第３切刃Ｆ３をさらに有している。これにより、第２切刃Ｆ２および横切刃Ｓが交差する場合と比較して、第２切刃Ｆ２および横切刃Ｓの境界付近での切刃の強度が高められる。さらに、第３切刃Ｆ３の曲率半径Ｒ３は、第２切刃Ｆ２の曲率半径Ｒ２よりも小さくなってもよい。これにより、第２切刃Ｆ２および横切刃Ｓの長さを確保しつつ、上記の通り切刃の強度を高めることができる。

そして、本例における切削部２０は、前切刃Ｆとして、第１切刃Ｆ１から第３稜線Ｅ３に向かって延びた第４切刃Ｆ４をさらに有している。第１切刃Ｆ１の曲率半径Ｒ１は、第４切刃Ｆ４の曲率半径Ｒ４よりも大きくなってもよい。これにより、第１切刃Ｆ１および第３稜線Ｅ３の交わる部分における切刃の強度を高めることができ、切刃が欠損するおそれを小さくできる。また、溝加工時においては、溝壁面の面粗度を小さくすることもできる。

また、第２切刃Ｆ２の曲率半径Ｒ２は、第４切刃Ｆ４の曲率半径Ｒ４よりも大きくなってもよい。これにより、前切刃Ｆを大きくできる。そのため、前切刃Ｆの強度が高い。また、溝加工時においては、溝壁面および溝底面の間の削り残しを少なくでき、溝加工時における加工精度が高められる。

図８は、図６のＡ－Ａ線矢視断面図である。図４～図６および図８に示すように、上面２１は、平面形状ではなく凹凸形状を有している。具体的には、本例において上面２１は、前傾斜面２１ａと、横傾斜面２１ｂと、平らな底面２１ｃと、ブレーカ突起２１ｄと、を有している。

また、上面２１に形成された前傾斜面２１ａは、前切刃Ｆ（第１稜線Ｅ１）に沿って延びるように位置しているとともに、前切刃Ｆから離れるにしたがって下方に向かって傾斜している。この前傾斜面２１ａは、第１切刃Ｆ１に沿って位置する第１傾斜面２１１と、第２切刃Ｆ２に沿って位置する第２傾斜面２１２と、を有している。また、本例における切削部２０の前傾斜面２１ａは、さらに第３切刃Ｆ３に沿って位置する第３傾斜面２１３と、第４切刃Ｆ４に沿って位置する第４傾斜面２１４と、を有している。

横傾斜面２１ｂは、横切刃Ｓ（第２稜線Ｅ２）に沿って延び、底面２１ｃに向かって下る傾斜を有している。

ブレーカ突起２１ｄは、第２側面２４に沿って延びており、底面２１ｃから第２側面２４に向かって隆起している。第２側面２４とブレーカ突起２１ｄの表面との交わりが第３稜線Ｅ３である。ブレーカ突起２１ｄは、前切刃Ｆまたは横切刃Ｓによって被削材が切削されて生成する切屑の進行方向を排出の方向に案内する作用、および切屑を分断する作用を有する部材である。ブレーカ突起２１ｄに切屑を接触させることによって切屑をカールさせ、切屑の排出性を良好にすることができる。

図８において点Ａ１、Ａ２、およびＡ３を繋ぐラインは、ブレーカ突起２１ｄによるものであり、点Ａ３とＡ４とを繋ぐラインは、底面２１ｃによるものである。また、点Ａ４とＡ５とを繋ぐラインは、横傾斜面２１ｂによるものである。ブレーカ突起２１ｄの立ち上がり面と底面２１ｃとの間には曲面が介在していてもよく、直接的に接続されていてもよい。底面２１ｃと横傾斜面２１ｂとの間には曲面が介在してもよく、直接的に接続されてもよい。

（３．前傾斜面２１ａの形状について）
図９および図１０を用いて、切削部２０の先端部分に形成された複数の切刃（第１切刃Ｆ１～第４切刃Ｆ４）にそれぞれ対応する複数の傾斜面（第１傾斜面２１１～第４傾斜面２１４）について、以下に説明する。図９は、図６に示す切削部２０の先端部分の拡大図について時計回りに９０°回転させて示す図である。図１０は、図９のＢ－Ｂ～Ｆ－Ｆ矢視断面図である。

図９に示すように、切削部２０の先端部分について、切削部２０の高さ方向に平行かつ、切削部２０の先端（第１稜線Ｅ１）に直交する方向に平行な平面にて切った場合の５箇所の断面（Ｂ－Ｂ断面～Ｆ－Ｆ断面）に基づいて説明する。

図１０の符号９００１に示すように、第１傾斜面２１１を含む断面視において、先端面２２に対して第１傾斜面２１１がなす角を第１傾斜角θ１とする。

また、図１０の符号９００２および符号９００３に示すように、第２傾斜面２１２を含む断面視において、先端面２２に対して第２傾斜面２１２がなす角について説明すれば以下のとおりである。すなわち、第２傾斜面２１２は、第１傾斜面２１１に近い側である前側第２傾斜面２１２ａと、第３傾斜面２１３に近い側である横側第２傾斜面２１２ｂとを含む。そして、図１０の符号９００２に示すように、前側第２傾斜面２１２ａを含む断面視において、先端面２２に対して前側第２傾斜面２１２ａがなす角を第２傾斜角θ２１とする。図１０の符号９００３に示すように、横側第２傾斜面２１２ｂを含む断面視において、先端面２２に対して横側第２傾斜面２１２ｂがなす角を第２傾斜角θ２２とする。

そして、図１０の符号９００４に示すように、第３傾斜面２１３を含む断面視において、先端面２２に対して第３傾斜面２１３がなす角を第３傾斜角θ３とする。図１０の符号９００５に示すように、第４傾斜面２１４を含む断面視において、先端面２２に対して第４傾斜面２１４がなす角を第４傾斜角θ４とする。

本例における切削部２０は、第２傾斜面２１２における第２の傾斜角（第２傾斜角θ２１または第２傾斜角θ２２）が、第１傾斜面２１１における第１傾斜角θ１よりも大きくなってもよい。言い換えれば、第１傾斜角θ１が第２の傾斜角よりも小さくなってもよい。

第１切刃Ｆ１が、前切刃Ｆにおける先端の側の端部を含むことから、例えば溝加工時などにおいて、第１切刃Ｆ１には大きな切削負荷が加わり易い。第１傾斜角θ１が相対的に小さい場合には、第１切刃Ｆ１の付近におけるインサート１の肉厚が確保され易い。すなわち、第１切刃Ｆ１の付近においてチッピングが生じにくい。これにより、溝加工時などにおいても安定した切削加工が可能であることから、インサート１の汎用性が高い。

さらに、上面２１が、第２側面２４に沿って延び、底面２１ｃから第２側面２４に向かって隆起したブレーカ突起２１ｄを有する場合には、第２の傾斜角が相対的に大きいので、第２切刃Ｆ２で生じた切屑が、ブレーカ突起２１ｄに向かって進み易い。そのため、この切屑の処理性が向上する。

また、第１傾斜面２１１は、第２傾斜面２１２に近づくにしたがって傾斜角が大きくなる領域を有してもよい。これにより、第１切刃Ｆ１が、第２切刃Ｆ２に近づくにしたがって切れ味が良くなる部分を有することができる。そのため、溝加工時などにおける第１切刃Ｆ１の耐久性を確保しつつ、後挽き加工などにおいて加工面にむしれが生じるおそれが小さくなる。

また、第２傾斜面２１２は、第１傾斜面２１１に近づくにしたがって傾斜角が小さくなる領域（前側第２傾斜面２１２ａ）を有してもよい。第１切刃Ｆ１が前切刃Ｆにおける先端の側の端部を含むことから、第２切刃Ｆ２は、第１切刃Ｆ１に近づくにしたがって前切刃Ｆにおける先端の側の端部に近づく。このとき、第２傾斜面２１２が、上記の領域を有する場合には、第２傾斜面２１２が位置する部分におけるインサート１の肉厚が、第１傾斜面に近づくにしたがって厚く確保され易い。そのため、第２切刃Ｆ２においてチッピングが生じにくい。上記の領域が、第１傾斜面２１１に接続される場合には、第２切刃Ｆ２においてチッピングが一層生じにくい。

第２傾斜面２１２は、第３傾斜面２１３に近づくにしたがって傾斜角が大きくなる領域（横側第２傾斜面２１２ｂ）を有してもよい。つまり、横側第２傾斜面２１２ｂにおける第２傾斜角θ２２は、前側第２傾斜面２１２ａにおける第２傾斜角θ２１よりも大きくなってもよい。第３切刃Ｆ３の曲率半径Ｒ３が、第２切刃Ｆ２の曲率半径Ｒ２よりも小さい。この場合、第３切刃Ｆ３の長さに対して第３傾斜面２１３の面積を広く確保しにくいため、第３切刃Ｆ３で生じる切屑が、第３傾斜面２１３において詰まるおそれがある。

しかしながら、第２傾斜面２１２が、上記の領域（横側第２傾斜面２１２ｂ）を有する場合には、第２傾斜角θ２２が相対的に大きいことに起因して、横側第２傾斜面２１２ｂにおいて切屑が流れ易い。そのため、第３切刃Ｆ３で生じる切屑が、横側第２傾斜面２１２ｂに流れ込み易い。結果として、第３傾斜面２１３における切屑の詰まりが生じにくい。なお、上記の領域（横側第２傾斜面２１２ｂ）が、第３傾斜面２１３に接続される場合には、第３傾斜面２１３における切屑の詰まりが一層生じにくい。

（４．インサートの材質等）
インサート１の材質としては、例えば、超硬合金、サーメットおよびセラミックスなどの無機材料が挙げられる。超硬合金の組成としては、例えば、ＷＣ（炭化タングステン）－Ｃｏ、ＷＣ－ＴｉＣ（炭化チタン）－ＣｏおよびＷＣ－ＴｉＣ－ＴａＣ（炭化タンタル）－Ｃｏが挙げられる。

ここで、ＷＣ、ＴｉＣおよび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、ＴｉＣ又はＴｉＮ（窒化チタン）を主成分とした化合物が挙げられる。インサート１の材質がこれらに限定されないことは言うまでもない。

また、特に図示はしないが、インサート１は、上記の材質を含有する本体およびこの本体を被覆する被覆層を備えた構成であってもよい。被覆層の材質としては、例えば、チタンの炭化物、窒化物、酸化物、炭酸化物、窒酸化物、炭窒化物および炭窒酸化物などが挙げられる。被覆層は、上記の材質のうち１つのみを含有してもよく、複数を含有してもよい。また、被覆層は、１つのみの層によって構成されてもよく、複数の層が積層された構成であってもよい。なお、被覆層の材質は、これらに限定されない。

被覆層は、化学蒸着（ＣＶＤ）法又は物理蒸着（ＰＶＤ）法を用いることによって、基体の上に位置させることができる。例えば、貫通孔１３の内周面で基体を保持した状態で上記の蒸着法を利用して被覆層を形成する場合には、貫通孔１３の内周面を除く基体の表面の全体を覆うように被覆層を位置させることができる。

（５．切削工具）
次に、図１１、図１２を用いて、実施形態の切削工具１０１について図面を用いて説明する。図１１は、実施形態の切削工具１０１を示す斜視図である。図１２は、図１１に示す領域Ｂ４の拡大図である。

実施形態の切削工具１０１は、図１１に示すように、先端側にインサート１を備えた棒状体の工具である。切削工具１０１は、先端側にポケット１０３を有する棒状体のホルダ１０５と、ポケット１０３内に位置する上記のインサート１とを備えている。

図１２に示すように、ポケット１０３は、インサート１が装着される部分であり、着座面と、該着座面に対して傾斜する拘束側面とを有している。また、ポケット１０３は、ホルダ１０５の先端側において開口している。

インサート１は、切削部２０における切刃として用いられる部分、つまり、前述した前切刃Ｆおよび横切刃Ｓの少なくとも一部がホルダ１０５から外方に突出するように装着される。本例では、インサート１をホルダ１０５に取り付けた際に、基体部１０の上側面１４がインサート１の上端となり、基体部１０の下側面１５がインサート１の下端となっている。本例においては、インサート１は、ネジ１０７によって、ホルダ１０５に装着されている。

また、ポケット１０３にインサート１が装着されている状態で、インサート１の基体部１０とポケット１０３とは直接に接してもよく、また、インサート１とポケット１０３との間にシート等が介在されてもよい。

ホルダ１０５の材質としては、鋼、鋳鉄などが用いられる。特に、これらの材質の中で鋼が用いられた場合には、ホルダ１０５の靱性を高めることができる。

このような切削工具１０１は、いわゆる旋削加工に用いられ、後挽き加工において用いられることが可能である。しかしながら、後挽き加工に限定されるものではなく、切削工具１０１は、例えば、内径加工、外径加工および溝入れ加工に用いることもできる。

（６．切削加工物の製造方法）
次に、図１３～図１６を用いて実施形態の切削加工物の製造方法について説明する。図１３～図１６は、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。図１３～図１６は、インサート１が装着された切削工具１０１を、切削部２０の上面２１の側から見た状態である。

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に切削工具１０１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１３に示すように、被削材２０１を軸Ｏ１の周りで回転させると共に、被削材２０１に切削工具１０１を相対的に近付ける。次に、図１４に示すように、切削工具１０１における切刃である前切刃Ｆおよび横切刃Ｓを被削材２０１に接触させて、被削材２０１を切削する。また、図１５に示すように、切削工具１０１における切刃を被削材２０１に接触させた状態で、切削工具１０１を回転する被削材２０１に対して軸Ｏ１の軸方向に相対的に移動させて被削材２０１を切削する。このとき、横切刃Ｓが移動方向の前方を向いている。そして、図１６に示すように、切削工具１０１を被削材２０１から相対的に遠ざける。

図１３および図１４の例では、軸Ｏ１を固定すると共に被削材２０１を軸Ｏ１の周りで回転させた状態で切削工具１０１を移動させることによって被削材２０１に近づけている。また、図１４および図１５の例では、回転している被削材２０１にインサート１における切刃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１６においては、被削材２０１を回転させた状態で切削工具１０１を移動させることによって遠ざけている。

なお、実施形態の製造方法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を移動させることによって、切削工具１０１を被削材２０１に接触させる、あるいは、切削工具１０１を被削材２０１から離している。しかしながら、当然ながらこのような形態に限定されない。

例えば、（１）の工程において、被削材２０１を切削工具１０１に近づけてもよい。（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維持して、被削材２０１の異なる箇所にインサート１における切刃を接触させる工程を繰り返せばよい。

なお、被削材２０１の材質の代表例としては、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。

以上のように、本開示の一態様に係る切削インサートは、基体部と、前記基体部から突出するように設けられた切削部と、を備え、前記切削部は、前記基体部から突出する方向の先端の側に位置する先端面と、前記基体部から前記先端面にかけて延びた上面と、前記基体部から前記先端面にかけて延び、前記上面と隣り合う第１側面と、前記基体部から前記先端面にかけて延び、前記第１側面の反対側において前記上面と隣り合う第２側面と、前記上面および前記先端面の交わりに位置する前切刃と、前記上面および前記第１側面の交わりに位置する横切刃と、を有する。前記前切刃は、前記前切刃における前記先端の側の端部を含む第１切刃と、前記第１切刃および前記横切刃の間に位置する第２切刃と、を有し、前記第１切刃の曲率半径が、前記第２切刃の曲率半径よりも大きい。

加工面の面粗度をさらに小さくする、高精度な切削加工を行うことが要求される場合がある。本開示の一態様は、加工面の面粗度をより一層低減することができる切削インサートを提供することを目的とする。

本開示の一態様によれば、切屑の厚さが過度に薄くなることを回避し易くできる。そのため、被削材の加工面にむしれが生じ難くなり易い。その結果、加工面の面粗度をより一層小さくできる。

〔附記事項〕
以上、本開示に係る発明について、諸図面および実施例に基づいて説明してきた。しかし、本開示に係る発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。すなわち、本開示に係る発明は本開示で示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示に係る発明の技術的範囲に含まれる。つまり、当業者であれば本開示に基づき種々の変形または修正を行うことが容易であることに注意されたい。また、これらの変形または修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。

１ インサート（切削インサート）
１０ 基体部
１１ 第１主面
１２ 第２主面
１３ 貫通孔
１４ 上側面
１５ 下側面
１６ 段差面
２０ 切削部
２１ 上面
２１ａ 前傾斜面
２１ｂ 横傾斜面
２１ｃ 底面
２１ｄ ブレーカ突起
２２ 先端面
２３ 第１側面
２４ 第２側面
２５ 下面
１０１ 切削工具
１０３ ポケット
１０５ ホルダ
１０７ ネジ
２０１ 被削材
２１１ 第１傾斜面
２１２ 第２傾斜面
２１２ａ 前側第２傾斜面
２１２ｂ 横側第２傾斜面
２１３ 第３傾斜面
２１４ 第４傾斜面
Ｅ１ 第１稜線
Ｅ２ 第２稜線
Ｅ３ 第３稜線

Claims (9)

1. 基体部と、
   前記基体部から突出するように設けられた切削部と、を備え、
   前記切削部は、
   前記基体部から突出する方向の先端の側に位置する先端面と、
   前記基体部から前記先端面にかけて延びた上面と、
   前記基体部から前記先端面にかけて延び、前記上面と隣り合う第１側面と、
   前記基体部から前記先端面にかけて延び、前記第１側面の反対側において前記上面と隣り合う第２側面と、
   前記上面および前記先端面の交わりに位置する前切刃と、
   前記上面および前記第１側面の交わりに位置する横切刃と、を有し、
   前記前切刃は、
   前記前切刃における前記先端の側の端部を含む第１切刃と、
   前記第１切刃および前記横切刃の間に位置する第２切刃と、
   前記第２切刃および前記横切刃の間に位置する第３切刃と、を有し、
   前記第１切刃の曲率半径が、前記第２切刃の曲率半径よりも大きく、
   前記第３切刃の曲率半径が、前記第２切刃の曲率半径よりも小さい、切削インサート。
2. 前記上面は、前記前切刃に沿って位置しているとともに前記前切刃から離れるにしたがって下方に向かって傾斜する前傾斜面を有し、
   前記前傾斜面は、
   前記第１切刃に沿って位置する第１傾斜面と、
   前記第２切刃に沿って位置する第２傾斜面と、を有し、
   前記第２傾斜面における第２傾斜角が、前記第１傾斜面における第１傾斜角よりも大きい、請求項１に記載の切削インサート。
3. 前記第２傾斜面は、前記第１傾斜面に近づくにしたがって傾斜角が小さくなる領域を有する、請求項２に記載の切削インサート。
4. 前記前傾斜面は、前記第３切刃に沿って位置する第３傾斜面をさらに有し、
   前記第２傾斜面は、前記第３傾斜面に近づくにしたがって傾斜角が大きくなる領域を有する、請求項２または３に記載の切削インサート。
5. 前記前切刃は、前記第１切刃から前記第２側面に向かって延びた第４切刃をさらに有し、
   前記第１切刃の曲率半径が、前記第４切刃の曲率半径よりも大きい、請求項１～４の何れか１項に記載の切削インサート。
6. 前記第２切刃の曲率半径は、前記第４切刃の曲率半径よりも大きい、請求項５に記載の切削インサート。
7. 前記第２切刃は、前記第１切刃よりも長い、請求項１～６の何れか１項に記載の切削インサート。
8. 先端側に位置するポケットを有するホルダと、
   前記ポケット内に位置する、請求項１～７の何れか１項に記載の切削インサートと、を有する切削工具。
9. 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８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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