JP7445758B2 - 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

関連出願の相互参照

本出願は、２０２０年６月３日に出願された日本国特許出願２０２０－０９６６４４号の優先権を主張するものであり、この先の出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。

本開示は、一般的には、被削材の切削加工に用いられる切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法に関する。具体的には、転削加工に用いられる切削工具に関する。

金属などの被削材を切削加工する際に用いられる切削インサートとして、例えば特開２００７－１２５６６９号公報（特許文献１）、特表２００８－５１１４６４号公報（特許文献２）及び特開２０１７－０５６５５２号公報（特許文献３）に記載の切削インサートが知られる。特許文献１～３に記載の切削インサートはそれぞれ、上面、下面、側面、上切刃及び下切刃を有する。切削インサートをホルダに取り付ける際に、切削インサートにおける側面の一部がホルダに当接する。

被削材を切削する際に切削インサートには、切削負荷が加わる。そのため、切削インサートをホルダに安定して固定することが求められる。

本開示の限定されない一面に基づく切削インサートは、多角形状であって第１辺を有する上面と、前記上面の反対側に位置する下面と、前記上面及び前記下面の間に位置する側面と、前記上面及び前記側面の交わりに位置する上切刃と、前記下面及び前記側面の交わりに位置する下切刃と、を有する。前記上面の中心及び前記下面の中心を通る仮想直線が中心軸である。前記上面及び前記下面の中間に位置する仮想平面をさらに有する。前記側面は、前記第１辺及び前記下面の間に位置する第１側面を有する。前記第１側面は、前記中心軸に直交する断面において凸形状であって、且つ、平らな第１領域と、前記第１領域に対して傾斜した平らな第２領域と、を有する。前記第１領域は、第１中央領域と、側面視した場合に前記仮想平面と重なり合う位置が境界であって、前記第１中央領域よりも前記上面の近くに位置し、前記第１中央領域よりも前記中心軸に直交する方向の幅の最大値が大きい第１上領域と、前記仮想平面及び前記第１領域の下端の間での前記中心軸に沿った方向における中間点を通るとともに前記中心軸に直交する線が境界であって、前記第１中央領域よりも前記下面の近くに位置し、前記第１中央領域よりも前記中心軸に直交する方向の幅の最大値が大きい第１下領域と、を有する。

本開示の限定されない一面の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上から見た上面図である。 図１に示す切削インサートを下から見た下面図である。 図３に示す切削インサートをＡ１方向から見た側面図である。 図５に示す切削インサートと同じ側面図である。 図３に示す切削インサートをＡ２方向から見た側面図である。 図３に示す切削インサートをＡ３方向から見た側面図である。 図５に示す切削インサートと同じ側面図である。 図９に示す切削インサートにおけるＸ断面の断面図である。 図９に示す切削インサートにおけるＸＩ断面の断面図である。 図９に示す切削インサートにおけるＸＩＩ断面の断面図である。 図９に示す切削インサートにおけるＸＩＩＩ断面の断面図である。 図９に示す切削インサートにおけるＸＩＶ断面の断面図である。 図９に示す切削インサートにおけるＸＶ断面の断面図である。 本開示の限定されない一面の切削工具を示す斜視図である。 図１６に示す切削工具の側面図である。 図１６に示す領域Ｂ１を拡大した拡大図である。 本開示の限定されない一面の切削加工物の製造方法における一工程を示す概略図である。 本開示の限定されない一面の切削加工物の製造方法における一工程を示す概略図である。 本開示の限定されない一面の切削加工物の製造方法における一工程を示す概略図である。

＜切削インサート＞
以下、本開示の限定されない一面の切削インサート１（以下、「インサート１」ということがある。）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では、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が簡略化して示される。したがって、インサート１は、参照する各図に示され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及び各部材の寸法比率などを忠実に表したものではない。

インサート１は、図１～図１５に示す限定されない一例のように、上面３、下面５、側面７、上切刃９及び下切刃１１を有してもよい。なお、上面３及び下面５などは、便宜上の表現であり、上及び下の方向性を示すものではない。例えば、上面３は、インサート１を使用するときに上方を向く必要はない。これらの点は、上及び下の表現を含む他の部位においても同様である。

上面３は、多角形状であってもよい。また、下面５は、上面３の反対側に位置してもよい。下面５は、上面３と同様に多角形状であってもよい。そして、インサート１は、多角板形状であってもよい。

多角形状としては、例えば、三角形、四角形、五角形、六角形及び八角形などが挙げられ得る。例えば、図１に示す限定されない一例のように、上面３は、長方形であってもよい。なお、多角形状とは、厳密に多角形の形状である必要はない。例えば、上面３における複数の辺は、それぞれ厳密な直線でなくてもよく、上面３の正面視（上面視）において湾曲してもよい。また、互いに隣り合う辺の間に位置する上面３の角は、厳密な角でなくてもよい。言い換えれば、上面３における複数の角は、厳密な角でなくてもよい。角は、上面視した場合に、凸曲線形状であってもよく、また、直線及び曲線を組み合わせた形状であってもよい。これらの点は、下面５においても同様である。

上面３の中心及び下面５の中心を通る仮想直線が、インサート１の中心軸Ｏ１であってもよい。上面３が多角形状である場合には、上面３における対角に位置する角をそれぞれ直線で結び、これらの直線の交点を上面３の中心としてもよい。対角線の起点となるのは、多角形状を構成する各辺の延長線が交わる部分であってもよい。また、上面視した場合における上面３の重心位置を上面３の中心としてもよい。下面５の中心は、上面３の中心と同様に定義してもよい。

上面３は、上面視した場合において、中心軸Ｏ１を中心に１８０°の回転対称であってもよい。また、下面５は、下面５を正面視（下面視）した場合において、中心軸Ｏ１を中心に１８０°の回転対称であってもよい。

インサート１は、特定の大きさに限定されない。例えば、上面３を上面視した場合における最大幅は、４～２５ｍｍ程度に設定されてもよい。また、上面３から下面５までの高さは、５～２０ｍｍ程度に設定されてもよい。上面３から下面５までの高さとは、上面３及び下面５の間における中心軸Ｏ１に平行な方向での間隔の最大値を意味してもよい。また、上面３から下面５までの高さは、中心軸Ｏ１に沿った方向での側面７の幅と言い換えてもよい。

側面７は、上面３及び下面５の間に位置してもよい。側面７は、図７及び図８に示す限定されない一例のように、上面３及び下面５に接続されてもよい。

上切刃９は、上面３及び側面７の交わりに位置してもよい。上切刃９は、インサート１を用いて切削加工物を製造する際に、被削材を切削するために用いることが可能である。

上切刃９は、上記の交わりの全体に位置してもよく、また、上記の交わりの一部のみに位置してもよい。上切刃９は、側面７を正面視（側面視）又は上面視した場合に、直線形状であってもよく、また、曲線形状であってもよい。また、上切刃９は、側面視又は上面視した場合に、直線及び曲線を組み合わせた形状であってもよい。

インサート１が上切刃９を有する場合には、上面３及び側面７の一方がすくい面領域を有してもよく、また、上面３及び側面７のもう一方が逃げ面領域を有してもよい。図１に示す限定されない一例のように、上面３がすくい面領域を有し、且つ、側面７が逃げ面領域を有してもよい。

下切刃１１は、下面５及び側面７の交わりに位置してもよい。下切刃１１は、上切刃９と同様に、インサート１を用いて切削加工物を製造する際に、被削材を切削するために用いることが可能である。

下切刃１１は、上記の交わりの全体に位置してもよく、また、上記の交わりの一部のみに位置してもよい。下切刃１１は、側面視又は下面視した場合に、直線形状であってもよく、また、曲線形状であってもよい。また、下切刃１１は、側面視又は下面視した場合に、直線及び曲線を組み合わせた形状であってもよい。なお、インサート１が上切刃９及び下切刃１１を有する場合には、インサート１が両面仕様になり得る。

上面３における複数の辺は、第１辺１３を含んでもよい。すなわち、上面３は、第１辺１３を有してもよい。また、上面３における複数の辺は、第２辺１５及び第３辺１７をさらに含んでもよい。具体的には、上面３は、第１辺１３の一方の端部と隣り合う第２辺１５と、第１辺１３のもう一方の端部と隣り合う第３辺１７と、を有してもよい。第１辺１３、第２辺１５及び第３辺１７のそれぞれの長さは、同じであってもよく、また、異なってもよい。例えば、図１に示す限定されない一例のように、第２辺１５及び第３辺１７は、第１辺１３よりも長さが長くてもよい。また、第２辺１５及び第３辺１７は、互いの長さが同じであってもよい。第１辺１３は、長方形である上面３における短辺の１つであってもよい。第２辺１５及び第３辺１７は、それぞれ長方形である上面３における長辺の１つであってもよい。

側面７は、第１側面１９を有してもよい。第１側面１９は、第１辺１３及び下面５の間に位置してもよい。また、側面７は、第２側面２１及び第３側面２３をさらに有してもよい。具体的には、側面７は、第２辺１５及び下面５の間に位置する第２側面２１と、第３辺１７及び下面５の間に位置する第３側面２３と、を有してもよい。

インサート１は、第２側面２１の中心及び第３側面２３の中心において開口する貫通孔２５を有してもよい。貫通孔２５は、インサート１をホルダに固定する際に、例えば、ネジを挿入するために用いることが可能である。なお、インサート１をホルダに固定する際には、ネジの代わりに、例えば、クランプ部材を用いてもよい。

第２側面２１の中心及び第３側面２３の中心を通る仮想直線が、貫通孔２５の中心軸Ｏ２であってもよい。貫通孔２５の中心軸Ｏ２は、インサート１の中心軸Ｏ１と直交してもよい。直交とは、厳密な直交に限定されず、９０°±５°程度の範囲を許容することを意味してもよい。なお、第２側面２１の中心及び第３側面２３の中心は、上面３の中心と同様に定義してもよい。

ここで、第１側面１９は、図１１に示す限定されない一例のように、中心軸Ｏ１に直交する断面において、凸形状であってもよい。また、第１側面１９は、平らな第１領域２７と、第１領域２７に対して傾斜した平らな第２領域２９と、を有してもよい。第１領域２７及び第２領域２９は、インサート１をホルダに取り付ける際に、いわゆる拘束面として用いることが可能である。なお、第２領域２９は、中心軸Ｏ１に直交する方向において、第１領域２７と隣り合う部分を有してもよい。

第１領域２７及び第２領域２９は、厳密な意味での平らである必要はない。第１領域２７及び第２領域２９は、概ね平らな領域であればよく、インサート１を全体的に見た場合においては分からない程度に、僅かに湾曲してもよく、或いは、僅かな凹凸を有してもよい。例えば、第１領域２７及び第２領域２９は、数十μｍ程度の僅かな凹凸を有してもよい。

第１領域２７は、図５に示す限定されない一例のように、第１中央領域３１、第１上領域３３及び第１下領域３５を有してもよい。

第１上領域３３は、第１中央領域３１よりも上面３の近くに位置してもよい。言い換えれば、第１上領域３３は、第１中央領域３１及び上面３の間に位置してもよい。また、第１上領域３３は、第１中央領域３１よりも中心軸Ｏ１に直交する方向の幅が大きくてもよい。すなわち、第１上領域３３における中心軸Ｏ１に直交する方向の幅Ｗ１２は、第１中央領域３１における中心軸Ｏ１に直交する方向の幅Ｗ１１よりも大きくてもよい。なお、幅の大小関係は、幅の最大値を比較することで評価してもよい。

第１下領域３５は、第１中央領域３１よりも下面５の近くに位置してもよい。言い換えれば、第１下領域３５は、第１中央領域３１及び下面５の間に位置してもよい。また、第１下領域３５は、第１中央領域３１よりも中心軸Ｏ１に直交する方向の幅が大きくてもよい。すなわち、第１下領域３５における中心軸Ｏ１に直交する方向の幅Ｗ１３は、第１中央領域３１における中心軸Ｏ１に直交する方向の幅Ｗ１１よりも大きくてもよい。

中心軸Ｏ１に直交するとともに、上面３及び下面５の中間に位置する仮想平面を面Ｓとしてもよい。面Ｓは、中心軸Ｏ２を含んでもよい。第１上領域３３は、面Ｓ及び上面３の間に位置してもよい。第１中央領域３１及び第１下領域３５は、面Ｓ及び下面５の間に位置してもよい。また、中心軸Ｏ１に沿った方向における第１中央領域３１及び第１下領域３５の幅が等しくてもよい。すなわち、面Ｓ及び第１領域２７の下端の間での中心軸Ｏ１に沿った方向における中間点を通るとともに中心軸Ｏ１に直交する線が、第１中央領域３１及び第１下領域３５の境界５７であってもよい。

第１領域２７を拘束面として用いた際に、第１上領域３３の幅Ｗ１２が第１中央領域３１の幅Ｗ１１よりも大きい場合には、ホルダに対してインサート１を安定して拘束し易い。第１領域２７を拘束面として用いた状態で被削材を切削する場合に、インサート１には、例えば、主分力に起因して貫通孔２５の中心軸Ｏ２を軸として回転するような力が加わるおそれがある。しかしながら、このような力が加わった場合であっても、第１上領域３３においてインサート１を安定して拘束し易い。

第１領域２７を拘束面として用いた際に、第１下領域３５の幅Ｗ１３が第１中央領域３１の幅Ｗ１１よりも大きい場合には、ホルダに対してインサート１を安定して拘束し易い。第１領域２７を拘束面として用いた状態で被削材を切削する場合に、インサート１には、例えば、下切刃１１で生じる背分力がインサート１に加わるおそれがある。

ここで、第１下領域３５は、下面５の近くに位置することから上記した背分力を受け止め易い。そのため、上記した背分力が加わった場合であっても、幅Ｗ１３の大きい第１下領域３５において背分力を安定して受け止め易い。結果として、インサート１を安定して拘束し易い。

さらに、第１領域２７における中心軸Ｏ１に直交する方向の幅が、その全体に亘って大きいのではなく、第１中央領域３１の幅Ｗ１１が相対的に小さい。そのため、第２領域２９における中心軸Ｏ１に直交する方向の幅も確保できる。これにより、第２領域２９を拘束面として用いた状態で被削材を切削する場合においても、ホルダに対してインサート１を安定して拘束し易い。

なお、第１中央領域３１は、第１上領域３３に接続されてもよく、また、第１上領域３３から離れてもよい。第１中央領域３１は、第１下領域３５に接続されてもよく、また、第１下領域３５から離れてもよい。例えば、図５に示す限定されない一例のように、第１中央領域３１は、第１上領域３３及び第１下領域３５にそれぞれ接続されてもよい。

第１上領域３３における中心軸Ｏ１に直交する方向の幅Ｗ１２の最大値は、第１下領域３５における中心軸Ｏ１に直交する方向の幅Ｗ１３の最大値と同じであってもよく、また、異なってもよい。例えば、図５に示す限定されない一例のように、幅Ｗ１２の最大値が幅Ｗ１３の最大値よりも大きくてもよい。この場合には、切削加工時に生じるホルダへの応力集中の緩和効果が高い。

幅Ｗ１１、幅Ｗ１２及び幅Ｗ１３は、それぞれ一定であってもよく、また、変化してもよい。例えば、図５に示す限定されない一例のように、第１中央領域３１は、上面３に近づくにしたがって幅Ｗ１１が大きくなる部分を有してもよい。また、幅Ｗ１１は、第１中央領域３１における上面３の側の端部において最大であってもよい。第１上領域３３は、上面３に近づくにしたがって幅Ｗ１２が大きくなる部分を有してもよい。幅Ｗ１２は、第１上領域３３における上面３の側の端部において最大であってもよい。第１下領域３５は、上面３に近づくにしたがって幅Ｗ１３が大きくなる部分を有してもよい。幅Ｗ１３は、第１下領域３５における上面３の側の端部において最大であってもよい。

第１側面１９は、第１逃げ面３７をさらに有してもよい。第１逃げ面３７は、第１領域２７及び上面３の間に位置してもよい。第１領域２７は、図１４に示す限定されない一例のように、中心軸Ｏ１に沿った断面において、第１逃げ面３７よりも中心軸Ｏ１の近くに位置してもよい。この場合には、中心軸Ｏ１から第１領域２７までの距離が近いため、切削時にインサート１が回転する力が小さくなり、より安定して拘束し易い。なお、中心軸Ｏ１との位置関係を評価する際には、インサート１の内部に位置し、且つ、中心軸Ｏ１に平行な仮想直線Ｏ１ａを基準にしてもよい。

第１領域２７は、中心軸Ｏ１に沿った断面において、上面３に近づくにしたがって中心軸Ｏ１に近づいてもよい。この場合には、切削時にインサート１がホルダのポケットにより引き込まれ易い。そのため、インサート１がホルダに安定して拘束され易い。

第１領域２７は、下面５に接続されてもよく、また、下面５から離れてもよい。第１領域２７が下面５に接続される場合には、第１領域２７の面積が広く確保され易い。そのため、ホルダに対するインサート１の固定が安定し易い。

第２領域２９は、図５に示す限定されない一例のように、第２中央領域３９、第２上領域４１及び第２下領域４３を有してもよい。

第２上領域４１は、第２中央領域３９よりも上面３の近くに位置してもよい。言い換えれば、第２上領域４１は、第２中央領域３９及び上面３の間に位置してもよい。また、第２上領域４１は、第２中央領域３９よりも中心軸Ｏ１に直交する方向の幅が大きくてもよい。すなわち、第２上領域４１における中心軸Ｏ１に直交する方向の幅Ｗ２２は、第２中央領域３９における中心軸Ｏ１に直交する方向の幅Ｗ２１よりも大きくてもよい。

第２下領域４３は、第２中央領域３９よりも下面５の近くに位置してもよい。言い換えれば、第２下領域４３は、第２中央領域３９及び下面５の間に位置してもよい。また、第２下領域４３は、第２中央領域３９よりも中心軸Ｏ１に直交する方向の幅が大きくてもよい。すなわち、第２下領域４３における中心軸Ｏ１に直交する方向の幅Ｗ２３は、第２中央領域３９における中心軸Ｏ１に直交する方向の幅Ｗ２１よりも大きくてもよい。

第２下領域４３は、面Ｓ及び下面５の間に位置してもよい。第２中央領域３９及び第２上領域４１は、面Ｓ及び上面３の間に位置してもよい。また、中心軸Ｏ１に沿った方向における第２中央領域３９及び第２上領域４１の幅が等しくてもよい。すなわち、面Ｓ及び第２領域２９の上端の間での中心軸Ｏ１に沿った方向における中間点を通るとともに中心軸Ｏ１に直交する線が、第２中央領域３９及び第２上領域４１の境界５３であってもよい。

第２領域２９を拘束面として用いた際に、第２下領域４３の幅Ｗ２３が第２中央領域３９の幅Ｗ２１よりも大きい場合には、ホルダに対してインサート１を安定して拘束し易い。第２領域２９を拘束面として用いた状態で被削材を切削する場合に、インサート１には、例えば、主分力に起因して貫通孔２５の中心軸Ｏ２を軸として回転するような力が加わるおそれがある。しかしながら、このような力が加わった場合であっても、第２下領域４３においてインサート１を安定して拘束し易い。

第２領域２９を拘束面として用いた際に、第２上領域４１の幅Ｗ２２が第２中央領域３９の幅Ｗ２１よりも大きい場合には、ホルダに対してインサート１を安定して拘束し易い。第２領域２９を拘束面として用いた状態で被削材を切削する場合に、インサート１には、例えば、上切刃９で生じる背分力がインサート１に加わるおそれがある。

このとき、第２上領域４１は、上面３の近くに位置することから上記した背分力を受け止め易い。そのため、上記した背分力が加わった場合であっても、幅Ｗ２２の大きい第２上領域４１において背分力を安定して受け止め易い。結果として、インサート１を安定して拘束し易い。

さらに、第２領域２９における中心軸Ｏ１に直交する方向の幅が、その全体に亘って大きいのではなく、第２中央領域３９の幅Ｗ２１が相対的に小さい。そのため、第１領域２７における中心軸Ｏ１に直交する方向の幅も確保できる。これにより、第１領域２７を拘束面として用いた状態で被削材を切削する場合においても、ホルダに対してインサート１を安定して拘束し易い。

なお、第２中央領域３９は、第２上領域４１に接続されてもよく、また、第２上領域４１から離れてもよい。第２中央領域３９は、第２下領域４３に接続されてもよく、また、第２下領域４３から離れてもよい。例えば、図５に示す限定されない一例のように、第２中央領域３９は、第２上領域４１及び第２下領域４３にそれぞれ接続されてもよい。

第２下領域４３における中心軸Ｏ１に直交する方向の幅Ｗ２３の最大値は、第２上領域４１における中心軸Ｏ１に直交する方向の幅Ｗ２２の最大値と同じであってもよく、また、異なってもよい。例えば、図５に示す限定されない一例のように、幅Ｗ２３の最大値が幅Ｗ２２の最大値よりも大きくてもよい。この場合には、切削加工時に生じるホルダへの応力集中の緩和効果が高い。

幅Ｗ２１、幅Ｗ２２及び幅Ｗ２３は、それぞれ一定であってもよく、また、変化してもよい。例えば、図５に示す限定されない一例のように、第２中央領域３９は、下面５に近づくにしたがって幅Ｗ２１が大きくなる部分を有してもよい。また、幅Ｗ２１は、第２中央領域３９における下面５の側の端部において最大であってもよい。第２上領域４１は、下面５に近づくにしたがって幅Ｗ２２が大きくなる部分を有してもよい。幅Ｗ２２は、第２上領域４１における下面５の側の端部において最大であってもよい。第２下領域４３は、下面５に近づくにしたがって幅Ｗ２３が大きくなる部分を有してもよい。幅Ｗ２３は、第２下領域４３における下面５の側の端部において最大であってもよい。

第１側面１９は、第２逃げ面４５をさらに有してもよい。第２逃げ面４５は、第２領域２９及び下面５の間に位置してもよい。第２領域２９は、図１５に示す限定されない一例のように、中心軸Ｏ１に沿った断面において、第２逃げ面４５よりも中心軸Ｏ１の近くに位置してもよい。これらの場合には、中心軸Ｏ１から第２領域２９までの距離が近いため、切削時にインサート１が回転する力が小さくなり、より安定して拘束し易い。

第２領域２９は、中心軸Ｏ１に沿った断面において、下面５に近づくにしたがって中心軸Ｏ１に近づいてもよい。この場合には、切削時にインサート１がホルダのポケットにより引き込まれ易い。そのため、インサート１がホルダに安定して拘束され易い。

第２領域２９は、上面３に接続されてもよく、また、上面３から離れてもよい。第２領域２９が上面３に接続される場合には、第２領域２９の面積が広く確保され易い。そのため、ホルダに対するインサート１の固定が安定し易い。

第１上領域３３は、図６に示す限定されない一例のように、中心軸Ｏ１に直交する方向において、第２中央領域３９と隣り合ってもよい。この場合には、第１上領域３３の幅を広く確保できるため、拘束面の範囲がより広くなり得る。そのため、インサート１がホルダに安定して拘束され易い。なお、上記の構成は、中心軸Ｏ１に沿った方向における第１上領域３３の中央３３ａが、中心軸Ｏ１に直交する方向において、第２中央領域３９と隣り合うことを意味してもよい。

第２下領域４３は、中心軸Ｏ１に直交する方向において、第１中央領域３１と隣り合ってもよい。この場合には、第２下領域４３の幅を広く確保できるため、拘束面の範囲がより広くなり得る。そのため、インサート１がホルダに安定して拘束され易い。なお、上記の構成は、中心軸Ｏ１に沿った方向における第２下領域４３の中央４３ａが、中心軸Ｏ１に直交する方向において、第１中央領域３１と隣り合うことを意味してもよい。

第１上領域３３は、中心軸Ｏ１に直交する方向において、第１逃げ面３７よりも第３側面２３の近くに位置する部分を有してもよい。この場合には、第１上領域３３が第１逃げ面３７よりも第３側面２３の近くにあるため、切削時にインサート１がホルダから外周側に出にくく、安定した拘束が行える。

第２下領域４３は、中心軸Ｏ１に直交する方向において、第２逃げ面４５よりも第２側面２１の近くに位置する部分を有してもよい。この場合には、第２下領域４３が第２逃げ面４５よりも第２側面２１の近くにあるため、切削時にインサート１がホルダから外周側に出にくく、安定した拘束が行える。

第１上領域３３における中心軸Ｏ１に直交する方向の幅Ｗ１２は、第１逃げ面３７における中心軸Ｏ１に直交する方向の幅Ｗ３と同じであってもよく、また、異なってもよい。例えば、図５に示す限定されない一例のように、幅Ｗ１２が幅Ｗ３よりも大きくてもよい。

第２下領域４３における中心軸Ｏ１に直交する方向の幅Ｗ２３は、第２逃げ面４５における中心軸Ｏ１に直交する方向の幅Ｗ４と同じであってもよく、また、異なってもよい。例えば、図５に示す限定されない一例のように、幅Ｗ２３が幅Ｗ４よりも大きくてもよい。

第１中央領域３１、第１上領域３３及び第１下領域３５のそれぞれの面積は、同じであってもよく、また、異なってもよい。例えば、図５に示す限定されない一例のように、第１中央領域３１は、第１上領域３３及び第１下領域３５よりも面積が小さくてもよい。また、第１上領域３３は、第１下領域３５よりも面積が大きくてもよい。

第２中央領域３９、第２上領域４１及び第２下領域４３のそれぞれの面積は、同じであってもよく、また、異なってもよい。例えば、図５に示す限定されない一例のように、第２中央領域３９は、第２上領域４１及び第２下領域４３よりも面積が小さくてもよい。また、第２下領域４３は、第２上領域４１よりも面積が大きくてもよい。

図６に示す限定されない一例のように、第１中央領域３１及び第１上領域３３の境界４７は、側面視した場合に面Ｓと重なり合ってもよい。境界４７は、側面視した場合に貫通孔２５の中心軸Ｏ２と重なり合ってもよい。また、第２中央領域３９及び第２下領域４３の境界４９は、側面視した場合に面Ｓと重なり合ってもよい。境界４９は、側面視した場合に貫通孔２５の中心軸Ｏ２と重なり合ってもよい。

第１側面１９は、第１領域２７及び第１逃げ面３７の間に位置する第１段差部５１をさらに有してもよい。第２中央領域３９及び第２上領域４１の境界５３は、中心軸Ｏ１に直交する方向において、第１段差部５１と隣り合ってもよい。

第１側面１９は、第２領域２９及び第２逃げ面４５の間に位置する第２段差部５５をさらに有してもよい。第１中央領域３１及び第１下領域３５の境界５７は、中心軸Ｏ１に直交する方向において、第２段差部５５と隣り合ってもよい。

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得る。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が挙げられ得る。ここで、ＷＣ、ＴｉＣ及びＴａＣは硬質粒子であってもよく、また、Ｃｏは結合相であってもよい。

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ってもよい。サーメットの一例として、炭化チタン（ＴｉＣ）又は窒化チタン（ＴｉＮ）を主成分としたチタン化合物が挙げられ得る。インサート１の材質が上記の組成に限定されないことは言うまでもない。

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（Ａｌ₂Ｏ₃）などが挙げられ得る。

＜切削工具＞
次に、本開示の限定されない一面の切削工具１０１について図１６～図１８を用いて説明する。なお、図１６などにおいて、切削工具１０１の回転軸Ｏ３を二点鎖線で示すとともに、回転軸Ｏ３の回転方向を矢印Ｙ１で示す。

切削工具１０１は、図１６～図１８に示す限定されない一例のように、ホルダ１０３及びインサート１を有してもよい。切削工具１０１がインサート１を有する場合には、インサート１を安定してホルダ１０３に固定することが可能であることから、優れた切削性能を発揮することが可能となる。

切削工具１０１は、回転軸Ｏ３の周りで回転可能である。切削工具１０１は、転削加工に用いられてもよい。

ホルダ１０３は、回転軸Ｏ３に沿って第１端１０３ａから第２端１０３ｂにかけて延びた円柱形状であってもよい。円柱形状とは、概ね円柱形状であればよく、厳密な意味での円柱形状である必要はない。

ホルダ１０３は、第１端１０３ａの側に位置するポケット１０５を有してもよい。ポケット１０５には、インサート１を取り付けることが可能である。ポケット１０５は、ホルダ１０３の外周面及び第１端１０３ａの側の端面において開口してもよい。

インサート１は、ポケット１０５の内に位置してもよい。なお、ポケット１０５は、１つのみであってもよく、また、複数であってもよい。ホルダ１０３が複数のポケット１０５を有する場合には、切削工具１０１が複数のインサート１を有してもよく、また、各ポケット１０５にインサート１が１つずつ位置してもよい。

ホルダ１０３が複数のポケット１０５を有する場合において、これらのポケット１０５は、回転軸Ｏ３の周りにおいて等間隔で位置してもよく、また、不等間隔で位置してもよい。

インサート１は、切刃の少なくとも一部がホルダ１０３から突出するようにポケット１０５に装着されてもよい。例えば、インサート１は、上切刃９がホルダ１０３から被削材に向かって突出するようにホルダ１０３に装着されてもよい。この場合には、下面５及び側面７がホルダ１０３に当接してもよい。

インサート１は、ネジ１０７によって、ポケット１０５に装着されてもよい。すなわち、インサート１の貫通孔２５にネジ１０７を挿入し、このネジ１０７の先端をポケット１０５に形成されたネジ孔に挿入して、ネジ１０７をネジ孔に固定させることによって、インサート１がホルダ１０３に装着されてもよい。

ホルダ１０３の材質としては、例えば、鋼及び鋳鉄などが挙げられ得る。ホルダ１０３の材質が鋼の場合には、ホルダ１０３の靱性が高い。

＜切削加工物の製造方法＞
次に、本開示の限定されない一面の切削加工物２０３の製造方法について図１９～図２１を用いて説明する。

切削加工物２０３は、被削材２０１を切削加工することによって作製されてもよい。切削加工物２０３の製造方法は、以下の工程を備えてもよい。すなわち、
（１）上記の限定されない実施形態に代表される切削工具１０１を回転させる工程と、
（２）回転する切削工具１０１を被削材２０１に接触させる工程と、
（３）切削工具１０１を被削材２０１から離す工程と、
を備えてもよい。

具体的には、まず、図１９に示す限定されない一例のように、切削工具１０１を回転軸Ｏ３の周りでＹ１方向に回転させながら被削材２０１に相対的に近づけてもよい。次に、図２０に示す限定されない一例のように、切削工具１０１における上切刃９を被削材２０１に接触させて、被削材２０１を切削してもよい。そして、図２１に示す限定されない一例のように、切削工具１０１を被削材２０１から相対的に遠ざけてもよい。

以上のような工程を経る場合には、仕上げ面の精度が高い切削加工物２０３を得ることが可能となる。具体的には、切削加工物２０３の製造方法において、インサート１を有する切削工具１０１を用いる場合には、インサート１を安定してホルダ１０３に固定することが可能であることから、優れた加工性を発揮することが可能となる。その結果、仕上げ面の精度が高い切削加工物２０３を得ることが可能となる。

なお、図１９～図２１に示す限定されない一例では、それぞれの工程において、被削材２０１を固定するとともに切削工具１０１を動かしているが、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。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、切削工具１０１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の上切刃９を接触させる工程を繰り返してもよい。

被削材２０１の材質としては、例えば、炭素鋼、合金鋼、ステンレス、鋳鉄及び非鉄金属などが挙げられ得る。

１・・・切削インサート（インサート）
３・・・上面
５・・・下面
７・・・側面
９・・・上切刃
１１・・・下切刃
１３・・・第１辺
１５・・・第２辺
１７・・・第３辺
１９・・・第１側面
２１・・・第２側面
２３・・・第３側面
２５・・・貫通孔
２７・・・第１領域
２９・・・第２領域
３１・・・第１中央領域
３３・・・第１上領域
３３ａ・・中央
３５・・・第１下領域
３７・・・第１逃げ面
３９・・・第２中央領域
４１・・・第２上領域
４３・・・第２下領域
４３ａ・・中央
４５・・・第２逃げ面
４７・・・境界
４９・・・境界
５１・・・第１段差部
５３・・・境界
５５・・・第２段差部
５７・・・境界
１０１・・・切削工具
１０３・・・ホルダ
１０３ａ・・第１端
１０３ｂ・・第２端
１０５・・・ポケット
１０７・・・ネジ
２０１・・・被削材
２０３・・・切削加工物
Ｏ１・・・切削インサートの中心軸
Ｏ２・・・貫通孔の中心軸
Ｏ３・・・回転軸

Claims (12)

1. 多角形状であって第１辺を有する上面と、
   前記上面の反対側に位置する下面と、
   前記上面及び前記下面の間に位置する側面と、
   前記上面及び前記側面の交わりに位置する上切刃と、
   前記下面及び前記側面の交わりに位置する下切刃と、を有し、
   前記上面の中心及び前記下面の中心を通る仮想直線が中心軸であって、
   前記中心軸に直交するとともに、前記上面及び前記下面の中間に位置する仮想平面をさらに有し、
   前記側面は、前記第１辺及び前記下面の間に位置する第１側面を有し、
   前記第１側面は、前記中心軸に直交する断面において凸形状であって、且つ、
   平らな第１領域と、
   前記第１領域に対して傾斜した平らな第２領域と、を有し、
   前記第１領域は、
   第１中央領域と、
   側面視した場合に前記仮想平面と重なり合う位置が境界であって、前記第１中央領域よりも前記上面の近くに位置し、前記第１中央領域よりも前記中心軸に直交する方向の幅の最大値が大きい第１上領域と、
   前記仮想平面及び前記第１領域の下端の間での前記中心軸に沿った方向における中間点を通るとともに前記中心軸に直交する線が境界であって、前記第１中央領域よりも前記下面の近くに位置し、前記第１中央領域よりも前記中心軸に直交する方向の幅の最大値が大きい第１下領域と、を有する、切削インサート。
2. 前記第１上領域における前記中心軸に直交する方向の幅の最大値が、前記第１下領域における前記中心軸に直交する方向の幅の最大値よりも大きい、請求項１に記載の切削インサート。
3. 前記第１側面は、前記第１領域及び前記上面の間に位置する第１逃げ面をさらに有し、
   前記第１領域は、前記中心軸に沿った断面において、前記第１逃げ面よりも前記中心軸の近くに位置する、請求項１又は２に記載の切削インサート。
4. 前記第１領域は、前記中心軸に沿った断面において、前記上面に近づくにしたがって前記中心軸に近づく、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２領域は、
   第２中央領域と、
   前記仮想平面及び前記第２領域の上端の間での前記中心軸に沿った方向における中間点を通るとともに前記中心軸に直交する線が境界であって、前記第２中央領域よりも前記上面の近くに位置し、前記第２中央領域よりも前記中心軸に直交する方向の幅の最大値が大きい第２上領域と、
   側面視した場合に前記仮想平面と重なり合う位置が境界であって、前記第２中央領域よりも前記下面の近くに位置し、前記第２中央領域よりも前記中心軸に直交する方向の幅の最大値が大きい第２下領域と、を有する、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２下領域における前記中心軸に直交する方向の幅の最大値が、前記第２上領域における前記中心軸に直交する方向の幅の最大値よりも大きい、請求項５に記載の切削インサート。
7. 前記第１側面は、前記第２領域及び前記下面の間に位置する第２逃げ面をさらに有し、
   前記第２領域は、前記中心軸に沿った断面において、前記第２逃げ面よりも前記中心軸の近くに位置する、請求項５又は６に記載の切削インサート。
8. 前記第２領域は、前記中心軸に沿った断面において、前記下面に近づくにしたがって前記中心軸に近づく、請求項５～７のいずれか１つに記載の切削インサート。
9. 前記第１上領域は、前記中心軸に直交する方向において、前記第２中央領域と隣り合う、請求項５～８のいずれか１つに記載の切削インサート。
10. 前記第２下領域は、前記中心軸に直交する方向において、前記第１中央領域と隣り合う、請求項５～９のいずれか１つに記載の切削インサート。
11. 回転軸に沿って第１端から第２端にかけて延びた円柱形状であって、前記第１端の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１～１０のいずれか１つに記載の切削インサートと、を有する切削工具。
12. 請求項１１に記載の切削工具を回転させる工程と、
    回転する前記切削工具を被削材に接触させる工程と、
    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。
    

Images