JPWO2019069916A1 - 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

Abstract

一態様の切削インサートは、第１面、第２面、第３面及びランド面を備えている。第１面は、多角形状であって、第１コーナ及び第１辺を有する。ランド面は、第１ランド面及び第２ランド面を有している。第１ランド面における第２ランド面の側の端部での幅Ｗ１２が、第１ランド面における第１コーナの中央部分に接続された部分での幅Ｗ１１よりも狭い。第２ランド面における第１ランド面の側の端部での幅Ｗ２１が第２ランド面における第１ランド面の側とは反対側の端部での幅Ｗ２２よりも狭い。

Description

関連出願の相互参照

本出願は、２０１７年１０月２日に出願された日本国特許出願２０１７−１９２５１１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。

本態様は、一般的には、切削加工において用いられる切削インサートに関する。より具体的には、ＰＣＤ及びｃＢＮのように硬度が比較的高い材質の切削工具に関する。

金属などの被削材を切削加工する際に用いられる切削工具として、例えば国際公開２０１６／０４３１２７号（特許文献１）に記載の切削インサートが知られている。特許文献１には、上面におけるすくい面及び側面における逃げ面の間に配置される不等幅のネガランドを含み、上面のノーズＲ部に位置するノーズＲ部切刃及び上面の辺に位置する直線切刃を有する切削インサートが記載されている。特許文献１においては、側面視した場合におけるランドの幅が、ノーズＲ部切刃から離れるに従って単調に減少している。

一態様に基づく切削インサートは、第１面、第２面、第３面及びランド面を備えている。第１面は、多角形状であって、第１コーナ及び第１コーナに接続された第１辺を有する。第２面は、第１面の反対側に位置する。第３面は、第１面及び第２面の間に位置する。ランド面は、第１面及び第３面の間に位置しており、第１面から離れるに従って第２面に近づくように傾斜している。また、ランド面は、第１コーナに繋がる第１ランド面と、第１辺に繋がる第２ランド面とを有している。

第３面を正面視した場合において、第１ランド面の幅が第１幅であり、且つ、第２ランド面の幅が第２幅である。第１ランド面における第１コーナの中央部分に接続された部分での第１幅がＷ１１であり、且つ、第１ランド面における第２ランド面の側の端部での第１幅がＷ１２である。このとき、幅Ｗ１２が幅Ｗ１１よりも狭い。第２ランド面における第１ランド面の側の端部での第２幅がＷ２１であり、且つ、第２ランド面における第１ランド面の側とは反対側の端部での第２幅がＷ２２である。このとき、幅Ｗ２１が幅Ｗ２２よりも狭い。

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の第１面の正面図である。 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に示す切削インサートをＡ２方向から見た側面図である。 図２に示す領域Ｃ１における拡大図である。 図５に示す切削インサートにおけるＶＩ断面の断面図である。 図５に示す切削インサートにおけるＶＩＩ断面の断面図である。 図２に示す切削インサートにおけるＶＩＩＩ断面の断面図である。 図５に示す切削インサートにおけるＩＸ断面の断面図である。 図５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５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６に示す切削インサートの別の実施形態における断面図である。 図１１に示す切削インサートの別の実施形態における断面図である。 実施形態の切削工具を示す正面図である。 図１４に示す領域Ｃ２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。

以下、複数の実施形態の切削インサート１（以下、単にインサート１ともいう。）について、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、各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１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及び各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。

＜切削インサート＞
実施形態の１つのインサート１は、第１面３（図１における上面）と、第２面５（図１における下面）と、第３面７（図１における側面）と、ランド面９とを備えており、概ね多角板形状である。

第１面３は、図１に示すように、多角形であってもよい。第２面５は、図１に示すように、第１面３の反対側に位置していてもよい。第３面７は、図１に示すように、第１面３及び第２面５の間に位置していてもよい。ランド面９は、図１に示すように、第１面３及び第３面７の間に位置していてもよい。インサート１は、ランド面９及び第３面７の交わりの少なくとも一部に位置する切刃１１を有していてもよい。

図１に示す一例の第１面３は、外周縁が多角形状であり、図２においては菱形である。そのため、第１面３は、４つの角及び４つの辺を有している。このとき、４つの角の一つが第１コーナ１３であり、この第１コーナ１３に接続された２つの辺が第１辺１５及び第２辺１７である。言い換えれば、第１面３の外周縁において、第１コーナ１３が第１辺１５及び第２辺１７の間に挟まれて位置していてもよい。

ここで、多角形状とは、厳密に多角形の形状であることに限定されない。例えば、第１面３を正面視した場合において、第１面３における４つの角は、それぞれ丸みを帯びており、外側に向かってわずかに凸となる形状であってもよい。また、第１面３を正面視した場合において、４つの辺は、それぞれ厳密な直線形状に限定されない。これらの辺は、第１面３を正面視した場合において、それぞれ外側に向かってわずかに凸となる形状、又はわずかに凹となる形状であってもよい。

第２面５は、多角形状であってもよく、例えば第１面３と同様に菱形であってもよい。この場合には、第３面７は、概ね平坦な４つの平面と、これらの平面を接続する４つの曲面とを有する。

なお、第１面３及び第２面５の形状は、上記の形態に限定されない。実施形態の１つのインサート１においては第１面３及び第２面５の形状が四角形である。しかし、第１面３及び第２面５の形状は、例えば三角形又は六角形であってもよい。

インサート１の大きさは特に限定されない。例えば、第１面３の一辺の長さは３ｍｍ以上２０ｍｍ以下程度に設定できる。また、第１面３から第２面５までの高さは５ｍｍ以上２０ｍｍ以下程度に設定できる。

図１〜図５などに示すように、ランド面９は、幅の狭い帯状の領域である。インサート１がランド面９を有していることによって、ランド面９に沿って切刃１１が位置している場合に、切刃１１の耐久性が高い。なお、ランド面９は、切刃１１に接続していてもよい。

ランド面９は、第１面３の外周縁の全体に沿って位置していてもよく、また、第１面３の外周縁の一部のみに沿って位置していてもよい。例えば、ランド面９は、四角形の第１面３における第１コーナ１３及び第１辺１５のみに沿って位置していてもよい。

実施形態におけるランド面９は、第１面３から離れるに従って第２面５に近づくように傾斜している。すなわち、実施形態におけるランド面９は、いわゆるネガランドである。このとき、ランド面９における第３面７の側の端部がランド面９における第１面３の側の端部よりも第２面５の近くに位置していればよい。すなわち、ランド面９の全体が傾斜していてもよいが、必ずしもランド面９の全体が傾斜していなくてもよい。

第１面３は、少なくとも一部にすくい面領域３ａを有していてもよい。実施形態においては、第１面３におけるランド面９に沿った領域がすくい面領域３ａである。すくい面領域３ａは、ランド面９に接続されていてもよい。

第３面７は、少なくとも一部に逃げ面領域７ａを有していてもよい。実施形態においては、第３面７におけるランド面９に沿った領域が逃げ面領域７ａである。逃げ面領域７ａは、ランド面９に接続されていてもよい。

実施形態におけるランド面９は、第１ランド面１９及び第２ランド面２１を有している。第１ランド面１９は、第１面３における第１コーナ１３に沿って位置しており、第１コーナ１３に繋がっている。第２ランド面２１は、第１面３における第１辺１５に沿って位置しており、第１辺１５に繋がっている。第３面７を正面視した場合において、第１ランド面１９の幅が第１幅Ｗ１である。また、第３面７を正面視した場合において、第２ランド面２１の幅が第２幅Ｗ２である。

第１ランド面１９における第１コーナ１３の中央部分に接続された部分を中央部１９ａと定義する。中央部１９ａでの第１幅Ｗ１がＷ１１である。また、第１ランド面１９における第２ランド面２１の側の端部を第１端部１９ｂと定義する。第１端部１９ｂでの第１幅Ｗ１がＷ１２である。図６及び図７に示すように、幅Ｗ１２が幅Ｗ１１より狭くてもよい。

第２ランド面２１における第１ランド面１９の側の端部での第２幅Ｗ２がＷ２１である。また、第２ランド面２１における第１ランド面１９の側とは反対側の端部を第２端部２１ａと定義する。第２端部２１ａでの第２幅Ｗ２がＷ２２である。図７及び図８に示すように、幅Ｗ２１が幅Ｗ２２より狭くてもよい。

図７に示すインサート１を側面視した場合におけるランド面９の幅は、第１面３の第１コーナ１３及び第１辺１５の境界に繋がる部分、すなわち、第１ランド面１９及び第２ランド面２１の境界の付近において相対的に狭い。そのため、図７に示すインサート１は高い切削性を有している。また、単にランド面９の全体における幅が狭いのではなく、幅Ｗ１１及び幅Ｗ２２が相対的に広い。そのため、図６〜図８に示すインサート１は高い耐久性を有している。

なお、図７に示す一例においては、第２ランド面２１が第１ランド面１９に隣接している。そのため、第２ランド面２１における第１ランド面１９の側の端部は、第１端部１９ｂと同じ個所を示している。そのため、図７に示す一例においては、幅Ｗ２１が幅Ｗ１２と等しい。また、視覚的な理解を容易にするため、実施形態においては、断面図によって第１幅Ｗ１、幅Ｗ１１、幅Ｗ１２、第２幅Ｗ２及び幅Ｗ２２が断面図によって示されている。

ここで、第３面７を正面視した場合における第１ランド面１９の第１幅Ｗ１とは、例えば図３に示すように、第３面７を正面視した場合における、第１面３及び第１ランド面１９の交わりに直交する方向での幅を意味している。また、第３面７を正面視した場合における第２ランド面２１の第２幅Ｗ２とは、例えば図３に示すように、第３面７を正面視した場合における、第１面３及び第２ランド面２１の交わりに直交する方向での幅を意味している。

例えば、中央部１９ａ及び第２端部２１ａよりも第１端部１９ｂが送り方向の前方に位置する切削加工時に、第１端部１９ｂに大きな切削負荷が加わりやすい。しかしながら、図７に示す一例においては幅Ｗ１２が相対的に狭いことから、第１端部１９ｂに位置する切刃１１の切れ味が高い。そのため、第１端部１９ｂに加わる切削負荷が軽減され、切刃１１の切削性が高い。

また、単にランド面９の全体における幅が狭いのではなく、幅Ｗ１１及び幅Ｗ２２が相対的に広い。そのため、図７に示すインサート１は、切刃１１の全体として高い耐久性を有している。

第３面７を正面視した場合において、第１面３及び第３面７の間隔で示されるランド面９の第１幅Ｗ１及び第２幅Ｗ２は、例えば、０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下程度に設定できる。中央部１９ａの幅Ｗ１１は、例えば、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下程度に設定できる。第１端部１９ｂの幅Ｗ１２は、例えば、０．０１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下程度に設定できる。また、第２端部２１ａの幅Ｗ２２は、例えば、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下程度に設定できる。

実施形態においては、第１端部１９ｂの幅Ｗ１２が、中央部１９ａの幅Ｗ１１よりも狭い。第３面７を正面視した場合に、第１ランド面１９が、中央部１９ａから第１端部１９ｂに近づくに従って第１幅Ｗ１が一定である部分を有していてもよい。

図６、７及び９に示す一例のように、第３面７を正面視した場合に、第１ランド面１９が、中央部１９ａから第２ランド面２１、言い換えれば第１端部１９ｂに近づくに従って第１幅Ｗ１が狭くなる部分を有していてもよい。第１ランド面１９が上記の構成である場合には、第１幅Ｗ１が急激に変化することが避けられやすい。そのため、切削性及び耐久性がさらに高い。特に、第１ランド面１９の第１幅Ｗ１が、中央部１９ａから第１端部１９ｂにかけて狭くなっている場合には、切削性及び耐久性がより一層高い。

また、実施形態においては、幅Ｗ２１が、幅Ｗ２２よりも狭い。第３面７を正面視した場合に、第２ランド面２１が、第１ランド面１９の側の端部（第１端部１９ｂ）から第２端部２１ａに近づくに従って第２幅Ｗ２が一定である部分を有していてもよい。

図７、８及び１０に示す一例のように、第３面７を正面視した場合に、第２ランド面２１が、第１端部１９ｂから第２端部２１ａに近づくに従って第２幅Ｗ２が広くなる部分を有していてもよい。第２ランド面２１が上記の構成である場合には、第２幅Ｗ２が急激に変化することが避けられやすい。そのため、切削性及び耐久性がさらに高い。特に、第２ランド面２１の第２幅Ｗ２が、第１端部１９ｂから第２端部２１ａにかけて広くなっている場合には、切削性及び耐久性がより一層高い。

図５に示す一例における第１ランド面１９の第１幅Ｗ１の変化に対する視覚的な理解を容易にするため、図６、７及び９に断面図を示し、各断面における第１ランド面１９の第１幅Ｗ１を図示する。図７に示す幅Ｗ１２は、図９に示す第１幅Ｗ１よりも狭く、また、図６に示す幅Ｗ１１は、図９に示す第１幅Ｗ１よりも広い。これらの図から明らかであるように、図６、７及び９に示す一例においては、第１ランド面１９の第１幅Ｗ１が、中央部１９ａから第１端部１９ｂに近づくに従って狭くなっている。

また、図５に示す一例における第２ランド面２１の第２幅Ｗ２の変化に対する視覚的な理解を容易にするため、図７、８及び１０に断面図を示し、各断面における第２ランド面２１の第２幅Ｗ２を図示する。図７に示す幅Ｗ１２は、図１０に示す第２幅Ｗ２よりも狭く、また、図８に示す幅Ｗ２２は、図１０に示す第２幅Ｗ２よりも広い。これらの図から明らかであるように、図７、８及び１０に示す一例においては、第２ランド面２１の第２幅Ｗ２が、第１ランド面１９に近づくに従って狭くなっている。

第１面３の側から正面視した場合におけるランド面９の幅は、特定の構成に限定されない。例えば、図５に示す一例においては、第１端部１９ｂにおけるランド面９の幅が、中央部１９ａにおけるランド面９の幅よりも狭い。また、図５に示す一例においては、第１端部１９ｂにおけるランド面９の幅が、第２端部２１ａにおけるランド面９の幅よりも狭い。

また、図５に示す一例においては、第１面３を正面視した場合に、第１面３及び第１ランド面１９の交わりが、凸曲線形状で示されている。また、第１面３を正面視した場合に、第３面７及び第１ランド面１９の交わりも、凸曲線形状で示されている。このとき、各交わりの曲率半径は、互いに同じであっても、また、互いに異なっていてもよい。

図５に示す一例のように、第１面３及び第１ランド面１９の交わり、並びに、第３面７及び第１ランド面１９の交わりが、それぞれ曲率半径が一定の円弧形状であって、かつ、第１面３及び第１ランド面１９の交わりの曲率半径が、第３面７及び第１ランド面１９の交わりの曲率半径より大きくてもよい。

上記の通り、ランド面９及び第３面７の交わりの少なくとも一部には切刃１１が位置している。図５に示す一例においては、第１ランド面１９及び第３面７の交わりに切刃１１として第１切刃１１ａが位置している。また、第２ランド面２１及び第３面７の交わりに切刃１１として第２切刃１１ｂが位置している。

図５に示す一例においては、第１切刃１１ａが位置する第１ランド面１９及び第３面７の交わりが、第１面３の側からの正面視において曲率半径が一定の円弧形状である。そのため、第１切刃１１ａに加わる切削負荷が一部に集中することが避けられ易く、第１切刃１１ａの耐久性が高い。また、第１面３及び第１ランド面１９の交わりの曲率半径が、第３面７及び第１ランド面１９の交わりの曲率半径より大きい場合には、第１切刃１１ａの耐久性を高くしつつ、幅Ｗ１２が幅Ｗ１１よりも狭く設定され易い。

図１などに示す符号Ｏ１は、第１面３の中心及び第２面５の中心を結ぶ中心軸である。また、図３などに示す符号Ｓは、中心軸Ｏ１に対して直交する仮想平面を示す基準面である。基準面Ｓに対する第１ランド面１９の傾斜角が第１傾斜角θ１である。第１傾斜角θ１は、例えば、第１コーナ１３に直交する断面において評価されてもよい。また、基準面Ｓに対する第２ランド面２１の傾斜角が第２傾斜角θ２である。第２傾斜角θ２は、例えば、第１辺１５に直交する断面において評価されてもよい。

第１傾斜角θ１は、中央部１９ａから第１端部１９ｂにかけて一定であってもよく、また、中央部１９ａから第１端部１９ｂにかけて変化していてもよい。例えば、図６、７及び９においては、第１傾斜角θ１が同じであり、これらの図に示す一例において、第１ランド面１９の第１傾斜角θ１が一定である。

これらの図に示すように、少なくとも第１ランド面１９の３カ所における第１傾斜角θ１が同じである場合に、第１傾斜角θ１が一定であると見做してもよい。第１傾斜角θ１が一定である場合には、切屑の流れが円滑になるため切屑の切屑排出性が高い。

また、第２傾斜角θ２は、第１端部１９ｂから第２端部２１ａにかけて一定であってもよく、また、第１端部１９ｂから第２端部２１ａにかけて変化していてもよい。例えば、図７、８及び１０においては、第２傾斜角θ２が同じであり、これらの図に示す一例において、第２ランド面２１の第２傾斜角θ２が一定である。

これらの図に示すように、少なくとも第２ランド面２１の３カ所における第２傾斜角θ２が同じである場合に、第２傾斜角θ２が一定であると見做してもよい。第２傾斜角θ２が一定である場合にも、切屑の流れが円滑になるため切屑の切屑排出性が高い。

なお、本開示において、傾斜角が一定であるとは、傾斜角が厳密に同じであることに限定されない。傾斜角に５％程度の若干のバラつきがあってもよい。

図３に示す一例のように、第３面７を正面視した場合に、第１ランド面１９及び第３面７の交わりは、中央部１９ａから第１端部１９ｂに近づくに従って第２面５から離れる部分を有していてもよい。

第１ランド面１９及び第３面７の交わりが上記のように構成されている場合には、第２端部２１ａが位置する部分の肉厚が厚く確保されやすい。そのため、第１端部１９ｂの切削性及び耐久性が高い。

図４に示すように、ランド面９は、第２辺１７に繋がる第３ランド面２３をさらに有していてもよい。このとき、第１ランド面１９における第３ランド面２３の側の端部を第３端部１９ｃと定義する。第３端部１９ｃでの第１幅Ｗ１がＷ１３である。図６及び図１１に示す一例のように、幅Ｗ１３が幅Ｗ１１より狭くてもよい。また、図１２及び図１３に示す一例のように、第３端部１９ｃにおける幅Ｗ１３が、中央部１９ａにおける幅Ｗ１１より広くてもよい。

図６及び図１１に示す一例のように、幅Ｗ１３が、幅Ｗ１１より狭い場合には、第１ランド面１９のうち中央部１９ａから第３端部１９ｃにかけての部位と第３面７との交わりを切刃１１として用いた場合においても、第１ランド面１９の切削性及び耐久性が高い。すなわち、いわゆる右勝手及び左勝手のいずれの切削工具においても使用することが可能である。従って、インサート１が経済性に優れる。

第１ランド面１９が、中央部１９ａから第３端部１９ｃに近づくに従って第１幅Ｗ１が狭くなる部分を有していてもよい。第１ランド面１９が上記の構成である場合には、第１幅Ｗ１が急激に変化することが避けられやすい。そのため、切削性及び耐久性がさらに高い。特に、第１ランド面１９の第１幅Ｗ１が、中央部１９ａから第３端部１９ｃにかけて狭くなっている場合には、切削性及び耐久性がより一層高い。

図１２及び図１３に示す一例のように、幅Ｗ１３が、幅Ｗ１１より広い場合には、第３端部１９ｃにおける第１ランド面１９の強度が向上する。そのため、インサート１が、高い切削性を有しつつ、耐久性がさらに向上する。

第１ランド面１９が、中央部１９ａから第３端部１９ｃに近づくに従って第１幅Ｗ１が広くなる部分を有していてもよい。第１ランド面１９が上記の構成である場合には、第１幅Ｗ１が急激に変化することが避けられやすい。そのため、切削性及び耐久性がより一層高くなる。特に、第１ランド面１９の第１幅Ｗ１が、中央部１９ａから第３端部１９ｃにかけて広くなっている場合には、切削性及び耐久性がより一層高い。

また、第３面７を正面視した場合における、第２辺１７に繋がる第３ランド面２３の第３幅Ｗ３は、一定であっても、また、第１ランド面１９から離れるに従って変化していてもよい。例えば、第３ランド面２３の第３幅Ｗ３が、第１ランド面１９から離れるに従って狭くなっていてもよい。第２ランド面２１と同様に、第３ランド面２３が、第１ランド面１９から離れるに従って第３幅Ｗ３が広くなる部分を有している場合には、切削性及び耐久性がより一層高い。

また、第１面３を正面視した場合における第３ランド面２３の幅は、一定であってもよく、また、第１ランド面１９から離れるに従って変化していてもよい。

第１面３及びランド面９の交わりに直交する断面におけるランド面９の形状は、特定の形状に限定されない。上記の断面において、ランド面９は、例えば、直線形状であってもよく、また、図６〜図１３に示す一例のように凹形状の部分を有していてもよい。

なお、図６〜図１３に示す一例においては、上記の断面におけるランド面９の全体が凹形状である。図６〜図１３に示すように第１ランド面１９が凹形状の部分を有している場合には、ランド面９の傾斜角を小さくしつつ、第３面７を正面視した場合におけるランド面９の幅を小さくできる。そのため、切刃１１の切れ味が高い。

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、セラミックス、ＰＣＤ（ポリクリスタルダイヤモンド）及びｃＢＮ（キュービックボロンナイトライド）などが挙げられる。

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及びＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ（炭化タンタル）−Ｃｏが挙げられる。ここで、ＷＣ、ＴｉＣ及び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。なお、インサート１の材質としては、これらに限定されない。

また、インサート１は、上に例示する材質によって構成される１つの部材のみを有していてもよく、また、上に例示する材質によって構成される複数の部材を有していてもよい。

例えば、インサート１が、図１に示すように、本体部２５及び切削部２７を有しており、全体として多角板形状であってもよい。図１に示す一例における本体部２５は、略多角板形状であり、一部が切り欠かれた凹形状である。この切り欠かれた凹形状の部分に切削部２７がロウ材などを用いて接合されてもよい。

ここで、図１に示す一例のように、第１コーナ１３、第１辺１５及び第２辺１７が、切削部２７に位置していてもよい。なお、視覚的な理解を容易にするため、図１において、切削部２７の部分に斜線によるハッチングを加えている。

切削部２７が、例えばＰＣＤ及びｃＢＮのように硬度が比較的高い材質であるとともに、本体部２５が、例えば、超硬合金、サーメット又はセラミックスであってもよい。本体部２５及び切削部２７が上記の材質である場合には、インサート１を安価に製造できる。また、切削負荷に対するインサート１の耐久性が高い。本体部２５及び切削部２７の硬度は、それぞれの部位のビッカース硬さを測定することによって評価すればよい。

また、インサート１は、上記の切削部２７及び本体部２５のみを有していてもよいが、例えば、切削部２７及び本体部２５の部位に加えて、これらの部位の表面を被覆する被覆層を備えていてもよい。被覆層は、切削部２７及び本体部２５によって構成される基体の表面の全体を覆っていてもよく、また、基体の表面の一部のみを覆っていてもよい。

被覆層の材質としては、例えば、酸化アルミニウム（アルミナ）、並びに、チタンの炭化物、窒化物、酸化物、炭酸化物、窒酸化物、炭窒化物及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つのみを含有していてもよく、また、複数を含有していてもよい。

また、被覆層は、１つのみの層によって構成されていてもよく、複数の層が積層された構成であってもよい。なお、被覆層の材質としては、これらに限定されない。被覆層は、例えば、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可能である。

実施形態のインサート１は、図１に示すように、貫通孔２９を有していてもよい。実施形態における貫通孔２９は、第１面３から第２面５にかけて形成されており、これらの面において開口している。

貫通孔２９は、第１面３の中心及び第２面５の中心を通る中心軸Ｏ１に沿って延びていてもよい。また、貫通孔２９は、インサート１をホルダに保持する際に、固定ネジ又はクランプ部材を取り付けるために用いられてもよい。なお、貫通孔２９は、第３面７における互いに反対側に位置する領域において開口する構成であっても何ら問題無い。

＜切削工具＞
次に、実施形態の切削工具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及び１７に示すように、先端側にポケット１０３（インサートポケット）を有するホルダ１０５と、ポケット１０３に位置する上記のインサート１とを備えている。実施形態の切削工具１０１においては、稜線がホルダ１０５の先端から突出するようにインサート１が装着されている。

ホルダ１０５は、細長く伸びた棒形状をなしている。そして、ホルダ１０５の先端側には、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の先端面に対して開口している。

このとき、ポケット１０３がホルダ１０５の側面に対しても開口していることによって、インサート１の装着を容易に行うことができる。具体的には、ポケット１０３は、ホルダ１０５の下面に対して平行な着座面と、着座面に対して傾斜する拘束側面とを有している。

ポケット１０３にはインサート１が位置している。このとき、インサート１の下面がポケット１０３に直接に接していてもよく、また、インサート１とポケット１０３との間にシートを挟んでいてもよい。

インサート１は、稜線における切刃として用いられる部分がホルダ１０５から外方に突出するように装着される。実施形態においては、インサート１は、固定ネジ１０７によって、ホルダ１０５に装着されている。すなわち、インサート１の貫通孔に固定ネジ１０７を挿入し、この固定ネジ１０７の先端をポケット１０３に形成されたネジ孔に挿入してネジ部同士を螺合させることによって、インサート１がホルダ１０５に装着されている。

ホルダ１０５としては、鋼、鋳鉄などを用いることができる。特に、ホルダ１０３の靭性を高める観点から、これらの部材の中で鋼を用いてもよい。

実施形態においては、いわゆる旋削加工に用いられる切削工具を例示している。旋削加工としては、例えば、内径加工、外径加工及び溝入れ加工が挙げられる。なお、切削工具としては旋削加工に用いられるものに限定されない。例えば、転削加工に用いられる切削工具に上記の実施形態のインサートを用いてもよい。

＜切削加工物の製造方法＞
次に、実施形態の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に上記の実施形態に代表される切削工具１０１における稜線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１６に示すように、被削材２０１を軸Ｏ２の周りで回転させるとともに、被削材２０１に切削工具１０１を相対的に近付ける。次に、図１７に示すように、切削工具１０１における切刃を被削材２０１に接触させて、被削材２０１を切削する。そして、図１８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。

実施形態においては、軸Ｏ２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Ｙ１方向に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１７においては、回転している被削材２０１にインサート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１８においては、被削材２０１を回転させた状態で切削工具１０１をＹ２方向に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、あるいは、切削工具１０１を被削材２０１から離しているが、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、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。

１・・・切削インサート（インサート）
３・・・第１面
５・・・第２面
７・・・第３面
９・・・ランド面
１１・・・切刃
１１ａ・・・第１切刃
１１ｂ・・・第２切刃
１３・・・第１コーナ
１５・・・第１辺
１７・・・第２辺
１９・・・第１ランド部
１９ａ・・・中央部
１９ｂ・・・第１端部
１９ｃ・・・第３端部
２１・・・第２ランド面
２１ａ・・・第２端部
２３・・・第３ランド面
２５・・・本体部
２７・・・切削部
２９・・・貫通孔
１０１・・・切削工具
１０３・・・ポケット
１０５・・・ホルダ
１０７・・・固定ネジ
２０１・・・被削材

Claims (12)

1. 多角形状であって、第１コーナ及び前記第１コーナに接続された第１辺を有する第１面と、
   前記第１面の反対側に位置する第２面と、
   前記第１面及び前記第２面の間に位置する第３面と、
   前記第１面及び前記第３面の間に位置して、前記第１面から離れるに従って前記第２面に近づくように傾斜したランド面と、を備え、
   前記ランド面は、
   前記第１コーナに繋がる第１ランド面と、
   前記第１辺に繋がる第２ランド面と、を有し、
   前記第３面を正面視した場合において、前記第１ランド面の幅が第１幅であり、且つ、前記第２ランド面の幅が第２幅であり、
   前記第１ランド面における前記第１コーナの中央部分に接続された部分での前記第１幅がＷ１１であり、且つ、前記第１ランド面における前記第２ランド面の側の端部での前記第１幅がＷ１２であり、
   前記Ｗ１２が前記Ｗ１１よりも狭く、
   前記第２ランド面における前記第１ランド面の側の端部での前記第２幅がＷ２１であり、且つ、前記第２ランド面における前記第１ランド面の側とは反対側の端部での前記第２幅がＷ２２であり、
   前記Ｗ２１が前記Ｗ２２よりも狭い、切削インサート。
2. 前記第１ランド面は、前記第１コーナの中央部分に接続された部分から前記第２ランド面に近づくに従って前記第１幅が狭くなる部分を有している、請求項１に記載の切削インサート。
3. 前記第１コーナに直交する断面における前記第１ランド面の傾斜角が第１傾斜角であり、
   前記第１傾斜角が一定である、請求項１又は２に記載の切削インサート。
4. 前記第３面を正面視した場合に、前記第１ランド面及び前記第３面の交わりは、前記第２ランド面に近づくに従って前記第２面から離れる部分を有している、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２ランド面は、前記第１ランド面から離れるに従って前記第２幅が広くなる部分を有している、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１辺に直交する断面における前記第２ランド面の傾斜角が第２傾斜角であり、
   前記第２傾斜角が一定である、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１面は、前記第１コーナに接続された第２辺をさらに有し、
   前記ランド面は、前記第２辺に繋がる第３ランド面をさらに有し、
   前記第１ランド面における前記第３ランド面の側の端部での前記第１幅がＷ１３であり、
   前記Ｗ１３が、前記Ｗ１１よりも狭い、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ランド面は、前記第１コーナの中央部分に接続された部分から前記第３ランド面に近づくに従って前記第１幅が狭くなる部分を有している、請求項７に記載の切削インサート。
9. 前記第１面は、前記第１コーナに接続された第２辺をさらに有し、
   前記ランド面は、前記第２辺に繋がる第３ランド面をさらに有し、
   前記第１ランド面における前記第３ランド面の側の端部での前記第１幅がＷ１３であり、
   前記Ｗ１３が、前記Ｗ１１よりも広い、請求項１〜８のいずれか１つに記載の切削インサート。
10. 前記第１ランド面は、前記第１コーナの中央部分に接続された部分から前記第３ランド面に近づくに従って前記第１幅が広くなる部分を有している、請求項９に記載の切削インサート。
11. 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１〜１０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. 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１１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。
    
    

Images