JPWO2018180780A1

JPWO2018180780A1 - 切削インサート、ドリル及び切削加工物の製造方法

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Publication number: JPWO2018180780A1
Application number: JP2019509601A
Authority: JP
Inventors: 健人岩崎
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2018-03-20
Publication date: 2020-01-09
Anticipated expiration: 2038-03-20
Also published as: WO2018180780A1; CN110234453A; JP7036797B2; CN110234453B

Abstract

一態様の切削インサートは、第１辺、第１角及び第２角を有する上面と、上面において開口する貫通孔とを備えている。第１辺は、第１部位、第２部位及び第３部位を有している。上面は、第１部位に沿って位置する第１領域と、第２部位に沿って位置する第２領域と、第３部位に沿って位置する第３領域とを有している。また、上面は、第２領域及び貫通孔の間に位置して、第２領域よりも傾斜角の小さい第４領域と、第３領域及び貫通孔の間に位置して、第３領域よりも傾斜角の小さい第５領域とをさらに有している。

Description

本態様は、穴あけ加工などに用いられるインサート、ドリル及び切削加工物の製造方法に関する。

金属などの被削材に対する穴あけ加工などに用いられるドリルの一例として、特開２００７−２０３４５４号公報（特許文献１）に記載の刃先交換式のドリルが知られている。特許文献１に記載のドリルは、ドリルボディ及び２つの切削インサートを備えている。２つのインサートの一方は、ドリルボディの回転軸の近くに位置して内周側の切削に用いられ、２つのインサートのもう一方は、ドリルボディの回転軸から離れて位置して外周側の切削に用いられる。

一般的な転削加工と比較して、ドリルの穴あけ加工においては、内周側の切削における切屑の排出性に留意する必要がある。特許文献１に記載のドリルにおいては、切削インサートをホルダに固定するためのネジが挿入される貫通孔の開口部が凸形状となっている。このように開口部が凸形状であることによって切屑がネジに接触するおそれが小さくなり、切屑の排出性が高められている。

しかしながら、ドリルの小型化及び高能率化などの要求が高まっており、これらの要求を満たすためには、特許文献１に記載のドリルでは不十分であった。これは、小型化及び高能率化の要求を満たすためには、切刃に沿って位置するすくい面の領域を確保する必要があり、開口部を凸形状にするためのスペースが確保できないことが原因である。

そこで、すくい面の領域を確保しつつ切屑の排出性を高めることが可能な切削インサートが求められていた。

一態様に基づく切削インサートは、第１辺並びに該第１辺と隣り合う第１角及び第２角を有する上面と、該上面において開口する貫通孔とを備えている。前記第１辺は、該第１辺の長さの中央に位置する第１部位と、該第１部位及び前記第１角の間に位置する第２部位と、前記第１部位及び前記第２角の間に位置する第３部位とを有している。前記上面は、前記第１部位に沿って位置し、前記第１部位から離れるにしたがって下方に向かって傾斜した第１領域と、前記第２部位に沿って位置し、前記第２部位から離れるにしたがって下方に向かって傾斜した第２領域と、前記第３部位に沿って位置し、前記第３部位から離れるにしたがって下方に向かって傾斜した第３領域とを有している。また、上面は、前記第２領域及び前記貫通孔の開口部分の間に位置して、前記第２領域よりも傾斜角の小さい第４領域と、前記第３領域及び前記開口部分の間に位置して、前記第３領域よりも傾斜角の小さい第５領域とをさらに有している。

実施形態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上面視した平面図である。図２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２に示す領域Ａ２における拡大図である。図４に示す切削インサートにおけるＢ１−Ｂ１断面の断面図である。図４に示す切削インサートにおけるＢ２−Ｂ２断面の断面図である。図４に示す切削インサートにおけるＢ３−Ｂ３断面の断面図である。実施形態の切削工具を示す斜視図である。図８に示す切削工具をＡ３方向から見た側面図である。図８に示す切削工具をＡ４方向から見た側面図である。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、実施形態の切削インサート１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、本実施形態を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。従って、インサートは、本明細書が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＞
切削インサート１（以下、単にインサート１もいう）は、刃先交換式のドリルにおける内周側のインサートとして好適に用いられる。例えば図１に示す一例のインサート１は、上面３、下面５、側面７、切刃９及び貫通孔１１を備えている。

上面３は、図２に示すように、複数の角及び辺を有する多角形状である。図２に示す一例における上面３は、略四角形の形状であり、４つの角及び４つの辺を有している。４つの角及び４つの辺は、上面３の正面視（上面視）において、中心軸Ｘ１を中心に９０°の回転対称となるように位置している。

なお、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２に示す一例における上面３が有する４つの角は、それぞれ厳密な角となっていない。４つの角は、上面視においてそれぞれ丸みを帯びた形状、言い換えれば外方に凸の曲線形状であってもよい。また、４つの辺は、それぞれ厳密な直線形状でなくてもよい。例えば、図２に示す一例においては、４つの辺のそれぞれが、外方に向かって僅かに凸となる構成である。

４つの辺のうち１つを第１辺３ａとして、この第１辺３ａと隣り合う２つの角を第１角３ｂ（図２における左下に位置する角）及び第２角３ｃ（図２における右下に位置する角）とする。インサート１をドリルにおける内周側のインサートとして用いる場合においては、第２角３ｃよりも第１角３ｂがドリルの回転軸の近くに位置するように、インサート１がホルダに取り付けられる。

図２に示す一例の第１辺３ａは、第１部位３ａａ、第２部位３ａｂ及び第３部位３ａｃを有している。第１部位３ａａは、第１辺３ａの中心を含むように位置している。言い換えれば、第１部位３ａａは、第１辺３ａの長さの中央に位置している。第２部位３ａｂは、第１部位３ａａ及び第１角３ｂの間に位置している。第３部位３ａｃは、第１部位３ａａ及び第２角３ｃの間に位置している。すなわち、図２に示す一例では、第１辺３ａにおける第１角３ｂの側の端部から第２角３ｃの側の端部に向かって、第２部位３ａｂ、第１部位３ａａ及び第３部位３ａｃが順に並んでいる。

下面５は、図３に示すように、上面３とは反対側に位置する面であり、インサート１をホルダに取り付ける際にポケットへの着座面として機能してもよい。下面５は、上面３と同様に多角形状であってもよい。このとき、下面５が、上面３よりも一回り小さい形状であってもよい。図３に示す一例においては、下面５が、上面３よりも一回り小さい形状であるため、下面５の外周縁が上面３によって見えなくなっている。

なお、上面３及び下面５の形状としては、上記の形態に限定されるものではない。図１に示す一例においては上面３及び下面５が略四角形であるが、例えば、上面３及び下面５が、それぞれ三角形、五角形、六角形又は八角形であってもよい。また、図１に示す一例における上面３は概ね正方形であるが、四角形の形状としてはこのような形状に限られない。上面３は、例えば、菱形又は長方形であってもよい。

側面７は、図３に示すように、上面３と下面５との間に位置しており、上面３及び下面５に接続されていてもよい。上記の通り、下面５が上面３よりも一回り小さい形状であるときには、側面７を正面視した場合（以下、側面視とも言う。）の形状は、台形状である。言い換えれば、図３に示すように側面視における側面７の縦の辺は、上面３の側から下面５の側に向かうにしたがって中心軸Ｘ１に近づくように傾斜していてもよい。

上面視した場合における上面３の最大幅は、例えば６〜２５ｍｍに設定してもよい。また、下面５から上面３までの高さは、例えば１〜１０ｍｍに設定してもよい。ここで、下面５から上面３までの高さとは、上面３の上端と下面５の下端との間における中心軸Ｘ１に平行な方向での長さを意味している。

なお、上面３、下面５及び側面７の構成としては、上記の構成に限定されない。例えば、下面５が上面３と同じ形状であって、平面透視した場合に、下面５の外周が上面３の外周と重なり合っていてもよい。この場合には、側面７が、下面５に対して直交するように位置していてもよい。

また、上面３、下面５及び側面７の相対的な位置関係は、上記の構成に限定されるものではない。具体的には、ドリルに装着された状態、又は、切削加工を行っている状態では、上面３は必ずしも上方に位置しているとは限られない。また、ドリルに装着された状態、又は、切削加工を行っている状態では、下面５は必ずしも下方に位置しているとは限られない。

インサート１は、上面３において開口する貫通孔１１を有していてもよい。図１に示す貫通孔１１は、上面３の中心から下面５の中心に向かって形成されている。貫通孔１１は、インサート１をドリルのホルダにネジ止め固定する際にネジを挿入するために用いられてもよい。下面５が平坦な面であって、貫通孔１１の伸びる方向、言い換えれば貫通方向が下面５に対して直交していてもよい。この上面３における貫通孔１１の開口部を以下、第１開口部１１ａとする。

切刃９は、上面３及び側面７が交わる稜線の少なくとも一部に位置していてもよい。切刃９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。図に示す一例においては、切刃９が少なくとも第１辺３ａに位置している。切刃９は、第１辺３ａを含む上面３の各辺及び各角のそれぞれに位置していてもよい。

上面３は、第１領域１３、第２領域１５、第３領域１７、第４領域１９及び第５領域２１を有していてもよい。図２に示す一例における第１領域１３は、第１部位３ａａに沿って位置しており、第１部位３ａａから離れるにしたがって下方に向かって傾斜している。図２に示す一例における第２領域１５は、第２部位３ａｂに沿って位置しており、第２部位３ａｂから離れるにしたがって下方に向かって傾斜している。図２に示す一例における第３領域１７は、第３部位３ａｃに沿って位置しており、第３部位３ａｃから離れるにしたがって下方に向かって傾斜している。

このように、第１領域１３、第２領域１５及び第３領域１７は、それぞれ、第１辺３ａから離れるにしたがって下方に向かって傾斜しており、いわゆるすくい面として機能させることが可能である。

また、図２に示す一例における第４領域１９は、第２領域１５及び第１開口部１１ａの間に位置しており、図２に示す一例における第５領域２１は、第３領域１７及び第１開口部１１ａの間に位置している。このとき、図２に示す一例においては、第４領域１９の傾斜角が第２領域１５よりも小さく、また、第５領域２１の傾斜角が第３領域１７よりも小さい。

このように、第２領域１５及び第３領域１７と第１開口部１１ａとの間に、それぞれ傾斜角が相対的に小さい第４領域１９及び第５領域２１が位置していてもよい。上面３が上記のような第４領域１９及び第５領域２１を有している場合には、すくい面の領域を確保しつつ切屑の排出性を高めることが可能である。

実施形態のインサート１をドリルにおける内周側のインサートとして用いて、第１辺３ａに位置する切刃９によって切削加工を行った場合には、切屑は、第１辺３ａに直交する方向に真っ直ぐ進むのではなく、円錐形状にカールされ易い。

これは、第１角３ｂが第２角３ｃよりもドリルの回転軸の近くに位置する場合においては、第２部位３ａｂの回転速度よりも第３部位３ａｃの回転速度が速くなることが影響している。第３部位３ａｃにおいて生じる切屑の量が第２部位３ａｂにおいて生じる切屑の量よりも多くなるため、これらの量の差に起因して切屑が円錐形状にカールされ易い。円錐形状にカールされた切屑においては切屑の幅方向の両端がささくれ易いため、切屑における外周側の端部がネジ又は第１開口部１１ａに接触して、切屑が詰まるおそれがある。

しかしながら、実施形態のインサート１においては、第３領域１７及び第１開口部１１ａの間に、第３領域１７よりも傾斜角の小さい第５領域２１が位置している。そのため、第３部位３ａｃで生じた切屑が第５領域２１に接触することによって、切屑の端部がネジ及び第１開口部１１ａに接触しにくい。

また、実施形態のインサート１においては、第２領域１５及び第１開口部１１ａの間に、第２領域１５よりも傾斜角の小さい第４領域１９が位置していることから、切刃９の肉厚を確保できるとともに、すくい面として機能することが可能なスペースを広く確保できる。そのため、切屑のカール径が小さくなることに起因する切屑の詰まりが生じにくい。

以上の理由から、本実施形態のインサート１は、すくい面の領域を確保しつつ切屑の排出性を高めることが可能である。なお、第４領域１９は、第２領域１５よりも傾斜角が小さければよいため、下面５に平行な平坦面であってもよい。第５領域２１もまた、第３領域１７よりも傾斜角が小さければよいため、下面５に平行な平坦面であってもよい。すなわち、第４領域１９及び／又は第５領域２１の傾斜角が、それぞれ０°であってもよい。

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が挙げられる。ここで、ＷＣ、ＴｉＣ、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、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、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。

既に示した通り、上面３は、第１領域１３、第２領域１５、第３領域１７、第４領域１９及び第５領域２１を有していてもよい。ここで、上面３の正面視において、第３部位３ａｃに直交する方向における第３領域１７の幅Ｗ１ｃの最小値が、第２部位３ａｂに直交する方向における第２領域１５の幅Ｗ１ｂの最小値より狭くてもよい。幅Ｗ１ｃの最小値が幅Ｗ１ｂの最小値よりも狭い場合には、切屑の排出性がさらに高い。

第３領域１７の幅Ｗ１ｃが第２領域１５の幅Ｗ１ｂよりも狭い場合には、第５領域２１が第４領域１９よりも広く確保され易い。第１角３ｂが第２角３ｃよりもドリルの回転軸の近くに位置する場合においては、第３部位３ａｃにおいて生じる切屑の量が第２部位３ａｂにおいて生じる切屑の量よりも多く、第３部位３ａｃにおいて生じる切屑の進行方向が不安定になり易い。第５領域２１が第４領域１９よりも広い場合には、第３部位３ａｃにおいて生じる切屑に第５領域２１が接触し易い。そのため、切屑の排出性がさらに高くできる。

第４領域１９及び第５領域２１の高さは特定の値に限定されなくてもよい。ただし、第４領域１９及び第５領域２１が同じ仮想平面上に位置している場合には、切屑の排出性がさらに高い。

これらの平坦面が、同じ仮想平面上に位置しており、同じ高さ位置である場合には、第１辺３ａで生じた切屑が、第４領域１９又は第５領域２１のいずれか一方ではなく、第４領域１９及び第５領域２１の両方に接触し易い。これにより、切屑の両端がネジ及び第１開口部１１ａに接触しにくいため、切屑の排出性がさらに高い。なお、第４領域１９及び第５領域２１が同じ仮想平面上に位置しているとは、これらの平坦面が厳密に同じ仮想平面上に位置していることを要求するものではなく、第４領域１９及び第５領域２１の高さ位置が、インサート１の下面５から上面３までの高さに対して３％程度ずれていてもよい。

図２に示す一例における第１辺３ａは、既に示した通り、第１部位３ａａ、第２部位３ａｂ及び第３部位３ａｃを有している。このとき、第１部位３ａａ、第２部位３ａｂ及び第３部位３ａｃの幅は、特定の値に限定されない。第１部位３ａａの幅Ｗ２ａが第２部位３ａｂ及び第３部位３ａｃの幅Ｗ２ｂ、Ｗ２ｃよりも狭い場合には、第４領域１９及び第５領域２１が広く確保され易い。これにより、切屑の両端が第４領域１９及び第５領域２１に接触し易くなるとともにネジ又は第１開口部１１ａに接触しにくくなるため、切屑が詰まるおそれがさらに小さい。

第１部位３ａａ、第２部位３ａｂ及び第３部位３ａｃの形状は特に限定されるものではない。例えば、図３に示すように側面視において、第３部位３ａｃが凹形状であってもよい。第３部位３ａｃが凹形状である場合には、第３部位３ａｃの凹形状に対応するように切屑が湾曲し易い。そのため、切屑における外周側の端部がネジ又は第１開口部１１ａに接触しにくい。

図３に示すように側面視において、第３部位３ａｃが凹形状である一方で、図２に示すように上面視において、第３部位３ａｃが凸形状であってもよい。側面視において第３部位３ａｃが凹形状である効果と相まって、切屑がより大きく湾曲し易い。そのため、切屑における外周側の端部がネジ又は第１開口部１１ａに一層接触しにくい。

また、図３に示すように側面視において、第２部位３ａｂが直線形状であってもよい。第１角３ｂが第２角３ｃよりもドリルの回転軸の近くに位置する場合においては、第１部位３ａａ及び第３部位３ａｃと比較して第２部位３ａｂの回転速度が相対的に遅い。そのため、第１部位３ａａ及び第３部位３ａｃと比較して第２部位３ａｂの切削性が高いことが望まれる。第２部位３ａｂが側面視において直線形状である場合には、第２部位３ａｂの切削性が高いため、被削材を円滑に切削できる。

図３に示すように側面視において、第２部位３ａｂが直線形状であるとともに、図２に示すように上面視においても、第３部位３ａｃが直線形状であってもよい。第２部位３ａｂが上面視において直線形状である場合には、第２部位３ａｂの切削性が高いため、被削材を円滑に切削できる。

上面３における第１領域１３は、第１辺３ａから離れるにしたがって下方に向かって傾斜している。このとき第１領域１３は、１つの平らな面領域によって構成されていてもよく、また、互いに傾斜角が異なる複数の面領域によって構成されていてもよい。第２領域１５及び第３領域１７も、それぞれ第１辺３ａから離れるにしたがって下方に向かって傾斜している。このとき第２領域１５及び第３領域１７は、それぞれ１つの平らな面領域によって構成されていてもよく、また、互いに傾斜角が異なる複数の面領域によって構成されていてもよい。

なお、対象の領域における傾斜角が一定でない場合には、対象の領域における傾斜の角度の最大値を「傾斜角」として評価する。

第２領域１５及び第３領域１７の間に位置する第１領域１３は、第１開口部１１ａから離れていてもよく、また、第１開口部１１ａに接続されていてもよい。第１領域１３が第１開口部１１ａに接続されている場合には、すくい面として機能することが可能な第１領域１３のスペースを広く確保できる。

図２及び図４に示す例においては、第１領域１３、第２領域１５及び第３領域１７はそれぞれ複数の面領域によって構成されている。具体的には、第１領域１３は、第１外領域１３ａと、第１外領域１３ａ及び第１開口部１１ａの間に位置して、第１外領域１３ａよりも大きな傾斜角を有する第１内領域１３ｂとを有している。第２領域１５は、第２外領域１５ａと、第２外領域１５ａ及び第４領域１９の間に位置して、第２外領域１５ａよりも大きな傾斜角を有する第２内領域１５ｂとを有している。また、第３領域１７が、第３外領域１７ａと、第３外領域１７ａ及び第４領域１９の間に位置して、第３外領域１７ａよりも大きな傾斜角を有する第３内領域１７ｂとを有している。

第１領域１３、第２領域１５及び第３領域１７が、それぞれ上記のように複数の面領域によって構成されている場合には、第１領域１３、第２領域１５及び第３領域１７において切屑が接触する面積を小さくすることが可能であるため、切屑の排出性が高い。

また、図７に示す一例のように、第３部位３ａｃに直交する断面において、第３外領域１７ａに接する第２仮想直線Ｘ３が第５領域２１と交差していてもよい。上面３が上記の構成である場合には、第３部位３ａｃで生じた切屑が第５領域２１に接触し易い。そのため、切屑の排出性がさらに高い。

上面３における第１外領域１３ａ、第１内領域１３ｂ、第２外領域１５ａ、第２内領域１５ｂ、第３外領域１７ａ及び第３内領域１７ｂの傾斜角は、それぞれ特定の値に限定されるものではないが、例えば、以下の通り設定してもよい。

図６に示す一例のように、第２内領域１５ｂの傾斜角θ２ｂが、図７に示す第３内領域１７ｂの傾斜角θ３ｂよりも大きくてもよい。第２内領域１５ｂ及び第３内領域１７ｂの傾斜角が上記のように設定されている場合には、切屑の排出性がさらに高い。これは、第２内領域１５ｂの傾斜角θ２ｂが相対的に大きい場合には切屑が第２内領域１５ｂに接触しにくいからである。

このとき、第１内領域１３ｂの傾斜角θ１ｂが、第２内領域１５ｂの傾斜角θ２ｂよりも小さく、且つ、第３内領域１７ｂの傾斜角θ３ｂよりも大きくてもよい。第１内領域１３ｂの傾斜角θ１ｂが上記のように設定されている場合には、第１内領域１３ｂ、第２内領域１５ｂ及び第３内領域１７ｂの間で傾斜角が急激に変化することに起因する切刃９の強度の低下が生じにくい。そのため、インサート１の耐久性が高い。

また、図６に示す一例のように、第２外領域１５ａの傾斜角θ２ａが、図７に示す第３外領域１７ａの傾斜角θ３ａよりも大きくてもよい。第２外領域１５ａ及び第３外領域１７ａの傾斜角が上記のように設定されている場合には、切屑の排出性が高い。第２外領域１５ａの傾斜角θ２ａが相対的に大きいことによって、ドリルの回転軸の近くに位置する第２部位３ａｂで生じる切屑の進行方向が安定する。また、第３外領域１７ａの傾斜角θ３ａが相対的に小さいことによって第５領域２１に向かって切屑が円滑に進行し易い。これらの理由から、切屑の排出性がさらに高い。

このとき、第１外領域１３ａの傾斜角θ１ａが、第２外領域１５ａの傾斜角θ２ａよりも小さく、且つ、第３外領域１７ａの傾斜角θ３ａよりも大きくてもよい。第１外領域１３ａの傾斜角θ１ａが上記のように設定されている場合には、第１外領域１３ａ、第２外領域１５ａ及び第３外領域１７ａの間で傾斜角が急激に変化することに起因する切屑の詰まりが生じにくい。そのため、切屑の排出性がさらに高い。

また、図６及び図７に示す一例のように、第２内領域１５ｂ及び第２外領域１５ａが接続されるとともに、第３内領域１７ｂ及び第３外領域１７ａが接続されていてもよい。そして、第２内領域１５ｂ及び第２外領域１５ａの境界の第４領域１９からの高さの最大値Ｌ１２が、第３内領域１７ｂ及び第３外領域１７ａの境界の第５領域２１からの高さの最大値Ｌ１３よりも高い。第２領域１５及び第３領域１７が上記のように構成されている場合には、第２内領域１５ｂ及び第３外領域１７ａがそれぞれ広く確保されるため、切屑の排出性がさらに高い。

第２外領域１５ａよりも大きな傾斜角を有する第２内領域１５ｂが広く確保されるため、ドリルの回転軸の近くに位置する第２部位３ａｂで生じる切屑の進行方向が安定する。また、第３内領域１７ｂよりも小さな傾斜角を有する第３外領域１７ａが広く確保されるため、第３部位３ａｃで生じる切屑が第５領域２１に向かって円滑に進行し易い。これらの理由から、切屑の排出性がさらに高い。

上面３は、上記した領域以外の部位を有していてもよい。例えば、図５〜図７などに示すように、第１領域１３、第２領域１５及び第３領域１７が、それぞれ第１辺に沿った領域にランド面２３を有していてもよい。

＜ドリル＞
次に、実施形態のドリル１０１について図面を用いて説明する。

実施形態のドリル１０１は、図８〜図１０に示すように、ホルダ１０３と、内刃用のインサート１０５と、外刃用のインサート１０７とを有している。以下、実施形態のインサート１を内刃用のインサート１０５に用いている例について説明する。

ホルダ１０３は、本体部１０９と、第１の切屑排出溝１１１（以下、単に第１溝１１１ともいう）と、第２の切屑排出溝１１３（以下、単に第２溝１１３ともいう）とを有している。本体部１０９は、回転軸Ｙ１の周りで回転可能な棒形状である。図８に示す一例における本体部１０９は、第１端から第２端に向かって延びた棒形状である。本体部１０９は切削加工時において回転軸Ｙ１を中心に回転軸Ｙ１の周りで回転する。以下の説明においては、第１端を先端、第２端を後端と見なす。

特に図示しないが、ドリル１を先端視した場合において、内刃用のインサート１０５における切刃９の回転軌跡及び外刃用のインサート１０７における切刃の回転軌跡は一部が重なり合っており、かつ、本体部１０９の全体と重なり合っている。このように形成された内刃用のインサート１０５及び外刃用のインサート１０７の切刃によって穴あけ加工が行われる。

実施形態における本体部１０９は、工作機械（不図示）の回転するスピンドル等で把持される、シャンク（shank）と呼ばれる把持部１１５と、この把持部１１５よりも先端側に位置する、ボデー（body）と呼ばれる切削部１１７とを備えている。把持部１１５は、工作機械におけるスピンドル等の形状に応じて設計される部位である。切削部１１７は、その先端にインサート１０５、１０７が装着される部位であり、被削材の切削加工において主たる役割を有する部位である。なお、矢印Ｙ２は、本体部１０９の回転方向を示している。

本体部１０９における切削部１１７の先端側には、第１ポケット１１９及び第２ポケット１２１が設けられている。第１ポケット１１９は、切削部１１７の先端における中心側に設けられた凹部であり、内刃用のインサート１０５が装着される部分である。第２ポケット１２１は、切削部１１７の先端における外周側に設けられた凹部であり、外刃用のインサート１０７が装着される部分である。内刃用のインサート１０５と外刃用のインサート１０７が接触しないように、第１ポケット１１９及び第２ポケット１２１は、互いに離れて設けられている。

インサート１０５は、第１ポケット１１９内に位置しており、インサート１０７は、第２ポケット１２１内に位置している。このとき、内刃用のインサート１０５における第２切刃が回転軸Ｙ１と交差するように内刃用のインサート１０５は装着される。なお、本開示においては、外刃用のインサート１０７として上記のインサート１とは異なるインサートを用いているが、外刃用のインサート１０７としても上記のインサート１を用いてもよい。

第１溝１１１は、内刃用のインサート１０５から本体部１０９の後端側に向かって回転軸Ｙ１の周りを螺旋状に延びている。また、第２溝１１３は、外刃用のインサート１０７から本体部１０９の後端側に向かって回転軸Ｙ１の周りを螺旋状に延びている。実施形態においては、第１溝１１１及び第２溝１１３は、本体部１０９における切削部１１７に設けられており、把持部１１５には設けられていない。

実施形態のドリル１０１は、例えば、切削部１１７の外径が６ｍｍ〜４２．５ｍｍに設定される。また、本実施形態のドリル１０１は、例えば、軸線の長さ（切削部１１７の長さ）をＬとし、径（切削部１１７の外径）をＤとするとき、Ｌ＝２Ｄ〜１２Ｄに設定される。

本体部１０９の材質としては、鋼、鋳鉄及びアルミ合金などを用いることができる。靱性が高いという点では、鋼が好適である。

第１溝１１１は、内刃用のインサート１０５の切刃によって生成される切屑を排出することを主な目的としている。切削加工時において、内刃用のインサート１０５で形成された切屑は、第１溝１１１を通って本体部１０９の後端側へと排出される。また、第２溝１１３は、外刃用のインサート１０７の切刃によって生成される切屑を排出することを主な目的としている。切削加工時において、外刃用のインサート１０７で形成された切屑は、第２溝１１３を通って本体部１０９の後端側へと排出される。

第１溝１１１及び第２溝１１３のそれぞれの深さとしては、切削部１１７の外径に対して１０〜４０％程度に設定できる。ここで、第１溝１１１及び第２溝１１３の深さとは、回転軸Ｙ１に直交する断面における、第１溝１１１及び第２溝１１３の底と回転軸Ｙ１との距離を切削部１１７の半径から引いた値を意味している。そのため、切削部１１７における回転軸Ｙ１に直交する断面での内接円の直径によって示される芯厚（web thickness）の直径としては、切削部１１７の外径に対して２０〜８０％程度に設定される。具体的には、例えば、切削部１１７の外径Ｄが２０ｍｍである場合、第１溝１１１及び第２溝１１３の深さは２〜８ｍｍ程度に設定できる。

＜切削加工物（machined product）の製造方法＞
次に、実施形態に係る切削加工物の製造方法について、上述の実施形態に係るドリル１０１を用いる場合を例に挙げて詳細に説明する。以下、図１１〜１３を参照しつつ説明する。なお、図１１〜１３において、ドリル１０１の把持部における後端側の部分を省略している。

実施形態に係る切削加工物の製造方法は、以下の（１）〜（４）の工程を備える。

（１）準備された被削材２０１に対して上方にドリル１０１を配置する工程（図１１参照）。

（２）ドリル１０１を、回転軸Ｙ１の周りで矢印Ｙ２の方向に回転させるとともに、被削材２０１に向かってＺ１方向にドリル１０１を近づける工程（図１１，図１２参照）。

本工程は、例えば、被削材２０１を、ドリル１０１を取り付けた工作機械のテーブル上に固定し、ドリル１０１を回転した状態で近づけることにより行うことができる。なお、本工程では、被削材２０１とドリル１０１とは相対的に近づけばよく、被削材２０１をドリル１０１に近づけてもよい。

（３）ドリル１０１をさらに被削材２０１に近づけることによって、回転しているドリル１０１の切刃９を、被削材２０１の表面の所望の位置に接触させて、被削材２０１に加工穴２０３を形成する工程（図１２参照）。

本工程において、良好な仕上げ面を得る観点から、ドリル１０１の切削部のうち後端側の一部の領域が被削材２０１に接触しないように設定してもよい。すなわち、この一部の領域を切屑排出のための領域として機能させることで、当該領域を介して優れた切屑排出性を奏することが可能である。

（４）ドリル１０１を被削材２０１からＺ２方向に離す工程（図１３参照）。

本工程においても、上述の（２）の工程と同様に、被削材２０１とドリル１０１とは相対的に離隔すればよく、例えば被削材２０１をドリル１０１から離してもよい。

以上のような工程を経ることによって、加工穴２０３を有する切削加工物を得ることができる。

なお、以上に示したような被削材２０１の切削加工を複数回行う場合、例えば、１つの被削材２０１に対して複数の加工穴２０３を形成する場合には、ドリル１０１を回転させた状態を保持しつつ、被削材２０１の異なる箇所にドリル１０１の切刃９を接触させる工程を繰り返せばよい。

以上、インサート及びドリルの実施形態について例示したが、本開示のインサート及びドリル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言うまでもない。

１・・・切削インサート（インサート）
３・・・上面
３ａ・・第１辺
３ａａ・第１部位
３ａｂ・第２部位
３ａｃ・第３部位
３ｂ・・第１角
３ｃ・・第２角
５・・・下面
７・・・側面
９・・・切刃
１１・・・貫通孔
１１ａ・・第１開口部
１３・・・第１領域
１３ａ・・第１外領域
１３ｂ・・第１内領域
１５・・・第２領域
１５ａ・・第２外領域
１５ｂ・・第２内領域
１７・・・第３領域
１７ａ・・第３外領域
１７ｂ・・第３内領域
１９・・・第４領域
２１・・・第５領域
２３・・・ランド面
１０１・・・ドリル
１０３・・・ホルダ
１０５・・・内刃用のインサート
１０７・・・外刃用のインサート
１０９・・・本体部
１１１・・・第１の切屑排出溝（第１溝）
１１３・・・第２の切屑排出溝（第２溝）
１１５・・・把持部
１１７・・・切削部
１１９・・・第１ポケット
１２１・・・第２ポケット
２０１・・・被削材

Claims

第１辺並びに該第１辺と隣り合う第１角及び第２角を有する上面と、
該上面において開口する貫通孔とを備え、
前記第１辺は、
該第１辺の長さの中央に位置する第１部位と、
該第１部位及び前記第１角の間に位置する第２部位と、
前記第１部位及び前記第２角の間に位置する第３部位とを有し、
前記上面は、
前記第１部位に沿って位置し、前記第１部位から離れるにしたがって下方に向かって傾斜した第１領域と、
前記第２部位に沿って位置し、前記第２部位から離れるにしたがって下方に向かって傾斜した第２領域と、
前記第３部位に沿って位置し、前記第３部位から離れるにしたがって下方に向かって傾斜した第３領域とを有する切削インサートであって、
前記上面は、
前記第２領域及び前記貫通孔の開口部分の間に位置して、前記第２領域よりも傾斜角の小さい第４領域と、
前記第３領域及び前記開口部分の間に位置して、前記第３領域よりも傾斜角の小さい第５領域とをさらに有している、切削インサート。
前記第１領域及び前記開口部分が接続されている、請求項１に記載の切削インサート。
前記第２領域は、第２外領域と、該第２外領域及び前記第４領域の間に位置して、前記第２外領域よりも大きな傾斜角を有する第２内領域とを有し、
前記第３領域は、第３外領域と、該第３外領域及び前記第５領域の間に位置して、前記第３外領域よりも大きな傾斜角を有する第３内領域とを有し、
前記第３部位に直交する断面において、前記第３外領域の表面の延長線が前記第５領域と交差している、請求項１又は２に記載の切削インサート。
前記第２内領域の傾斜角が、前記第３内領域の傾斜角よりも大きい、る請求項３に記載の切削インサート。
前記第１領域は、第１外領域と、該第１外領域及び前記開口部分の間に位置して、前記第１外領域よりも大きな傾斜角を有する第１内領域とを有し、
前記第１内領域の傾斜角が、前記第２内領域の傾斜角よりも小さく、且つ、前記第３内領域の傾斜角よりも大きい、請求項４に記載の切削インサート。
前記第２外領域の傾斜角が、前記第３外領域の傾斜角よりも大きい、請求項３〜５のいずれか１つに記載の切削インサート。
前記第１領域は、第１外領域と、該第１外領域及び前記開口部分の間に位置して、前記第１外領域よりも大きな傾斜角を有する第１内領域とを有し、
前記第１外領域の傾斜角が、前記第２外領域の傾斜角よりも小さく、且つ、前記第３外領域の傾斜角よりも大きい、請求項６に記載の切削インサート。
前記第２内領域及び前記第２外領域が接続されるとともに、前記第３内領域及び前記第３外領域が接続されており、
前記第２内領域及び前記第２外領域の境界の前記第４領域からの高さの最大値が、前記第３内領域及び前記第３外領域の境界の前記第５領域からの高さの最大値よりも高い、請求項３〜７のいずれか１つに記載の切削インサート。
前記上面の正面視において、前記第３部位に直交する方向における前記第３領域の幅が、前記第２部位に直交する方向における前記第２領域の幅よりも狭い、請求項１〜８のいずれか１つに記載の切削インサート。
前記第４領域及び前記第５領域が、同じ仮想平面上に位置している、請求項１〜９のいずれか１つに記載の切削インサート。
前記第１部位の幅が、前記第２部位及び前記第３部位の幅よりも狭い、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の切削インサート。
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をさらに有し、
前記側面の正面視において、前記第２部位が直線形状であるとともに、前記第３部位が凹形状である、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の切削インサート。
前記上面の正面視において、前記第２部位が直線形状であるとともに、前記第３部位が凸形状である、請求項１２に記載の切削インサート。
請求項１〜１３のいずれか１つに記載の切削インサートと、
該切削インサートが位置するポケットを有するホルダとを備えたドリル。
請求項１４に記載のドリルを回転させる工程と、
回転している前記ドリルを被削材に接触させる工程と、
前記ドリル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。