WO2014208513A1 - 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

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WO2014208513A1
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cutting
cutting edge
insert
corner
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PCT/JP2014/066603
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一輝 山道
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京セラ株式会社
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    • B23C5/16—Milling-cutters characterised by physical features other than shape
    • B23C5/20—Milling-cutters characterised by physical features other than shape with removable cutter bits or teeth or cutting inserts
    • B23C5/202—Plate-like cutting inserts with special form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23C5/00—Milling-cutters
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23C2200/36—Other features of the milling insert not covered by B23C2200/04 - B23C2200/32
    • B23C2200/365—Lands, i.e. the outer peripheral section of rake faces
    • B23C2200/366—Variable

Definitions

  • the present invention relates to a cutting insert, a cutting tool, and a manufacturing method of a cut workpiece.
  • cutting inserts disclosed in Patent Documents 1 to 4 and the like are known as cutting inserts used for cutting work materials.
  • the cutting inserts disclosed in Patent Documents 1 to 4 are used for a turning process such as face milling or end milling.
  • the cutting insert disclosed in Patent Document 4 has a cutting blade that is convexly curved upward when viewed from the side.
  • the cutting insert disclosed in Patent Document 4 has a convex curve shape with the cutting edge curved upward as viewed from the side. In such a case, chatter vibration can be reduced because the impact applied to the cutting insert when the cutting insert begins to bite the work material is reduced.
  • the cutting blade has a long overall length as compared to the cutting blade having a linear shape when viewed from the side. Will become longer. As a result, the time during which the cutting force is applied to the cutting insert also becomes longer.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, a cutting insert capable of suppressing chatter vibration and suppressing an increase in cutting resistance when the cutting insert starts to bite the work material, a cutting tool, It is providing the manufacturing method of a cutting tool and a cutting workpiece.
  • JP 2006-75913 A JP 2006-88332 A Special table 2010-523352 JP-A-9-225724
  • the cutting insert according to one aspect of the present invention has a polygonal shape, and includes a side surface and a top surface having a pair of corners adjacent to the side portion, a polygonal bottom surface corresponding to the top surface, the bottom surface and the bottom surface.
  • a side surface connected to the upper surface, an intersection line portion between the upper surface and the side surface, a pair of corner cutting blades positioned at the pair of corner portions, and an intersection line portion between the upper surface and the side surface,
  • the main cutting edge has an upward convex shape, and has a curved portion convex upward and a pair of straight portions extending from the curved portion toward the pair of corner cutting blades in a side view.
  • the top part in the said curve part has approached the one said corner cutting blade side close
  • FIG. It is a side view of the cutting insert shown in FIG. It is a perspective view which shows the cutting tool of one Embodiment of this invention. It is a side view of the cutting tool shown in FIG. It is the side view which expanded a part of cutting tool shown in FIG. It is a perspective view which shows 1 process of the manufacturing method of the cut workpiece of one Embodiment of this invention. It is a perspective view which shows 1 process of the manufacturing method of the cut workpiece of one Embodiment of this invention. It is a perspective view which shows 1 process of the manufacturing method of the cut workpiece of one Embodiment of this invention. It is a perspective view which shows 1 process of the manufacturing method of the cut workpiece of one Embodiment of this invention.
  • FIG. 5 is an enlarged side view of a part of the side surface of the insert 1 shown in FIG.
  • the insert 1 of the present embodiment is a throw-away tip, and includes a lower surface 2, an upper surface 3, a side surface 4 connected to the lower surface 2 and the upper surface 3, and an upper surface 3 and a side surface 4. And a pair of corner cutting edges 5 (5a, 5b) and a main cutting edge 6 located between the pair of corner cutting edges 5 (5a, 5b).
  • the main cutting edge 6 has an upwardly convex shape, and when viewed from the side, extends upwardly from the curved part 61 and extends from the curved part 61 to each of the pair of corner cutting edges 5 (5a, 5b).
  • a pair of straight portions 62 is provided.
  • the top part 63 located in the uppermost part in the curved part 61 of the main cutting edge 6 is a workpiece when cutting the workpiece out of the pair of corner cutting edges 5a and 5b when cutting the workpiece. This is close to one corner cutting edge 5a close to the processed surface.
  • the one close to the processing surface of the work material when cutting the work material is the first corner cutting edge 5a, and the work material is cut when cutting the work material.
  • the one located away from the processing surface is the second corner cutting edge 5b.
  • the top portion 63 is closer to the first corner cutting edge 5a than the second corner cutting edge 5b among the pair of corner cutting edges 5a and 5b.
  • the upper surface 3 has a polygonal shape and has a side portion and a pair of corner portions adjacent to the side portion.
  • the lower surface 2 has a polygonal shape corresponding to the upper surface 3.
  • the lower surface 2 and the upper surface 3 of the insert 1 in the present embodiment are each a quadrangular shape having a plurality of corners.
  • the corner portion in the present embodiment is not a corner in a strict sense, but has a curved shape when viewed from above.
  • the insert 1 has a through-hole H penetrating vertically.
  • the through hole H is formed from the central portion of the upper surface 3 to the central portion of the lower surface 2.
  • the through hole H is a hole through which a screw is passed, and is used to fix the insert 1 to the holder by screwing the screw to the holder.
  • the through hole is circular when viewed from above, and has a diameter of, for example, 2 to 12 mm.
  • the central axis X of the through hole H extends in the vertical direction. Therefore, in the following, in order to evaluate the vertical position of each component in the cutting insert 1 of the present embodiment, a virtual plane L orthogonal to the central axis X is set.
  • the material of the insert 1 is, for example, cemented carbide or cermet.
  • the composition of the cemented carbide is, for example, WC—Co produced by adding cobalt (Co) powder to tungsten carbide (WC) and sintering, and WC—coating WC—Co with titanium carbide (TiC).
  • WC—TiC—TaC—Co in which tantalum carbide (TaC) is added to TiC—Co or WC—TiC—Co.
  • the cermet is a sintered composite material in which a metal is combined with a ceramic component, and specifically includes a titanium compound mainly composed of titanium carbide (TiC) or titanium nitride (TiN).
  • the surface of the insert 1 may be coated with a film using a chemical vapor deposition (CVD) method or a physical vapor deposition (PVD) method.
  • CVD chemical vapor deposition
  • PVD physical vapor deposition
  • the composition of the coating include titanium carbide (TiC), titanium nitride (TiN), titanium carbonitride (TiCN), and alumina (Al 2 O 3 ).
  • the maximum width of the lower surface 2 or the upper surface 3 of the insert 1 is 5 to 20 mm.
  • the height from the lower surface 2 to the upper surface 3 is 2 to 8 mm.
  • a shape of the upper surface 3 and the lower surface 2 it is not limited to said form.
  • the shape of the upper surface 3 when viewed from above may be a polygon such as a triangle, pentagon, hexagon, or octagon.
  • the upper surface 3 has a land surface 31, a rake surface 32, and a flat surface 33 as shown in FIG.
  • the land surface 31 is continuous with the corner cutting edge 5 and the main cutting edge 6.
  • the corner cutting edge 5 and the main cutting edge 6 correspond to the outer edge of the upper surface 3.
  • the rake face 32 is provided in a region closer to the through hole H than the land face 31.
  • the rake face 32 is an inclined surface whose height decreases as it goes toward the through hole H.
  • the flat surface 33 is provided in a region closer to the through hole H than the rake surface 32.
  • the flat surface 33 is a flat surface orthogonal to the central axis X along the through direction of the through hole H. Note that the lower surface 2 in the present embodiment is formed on a plane orthogonal to the central axis X.
  • the land surface 31 is continuous with the corner cutting edge 5 and the main cutting edge 6, and is provided in a region closer to the central axis X than the corner cutting edge 5 and the main cutting edge 6.
  • the land surface 31 is a band-like surface having a narrow width provided along the corner cutting edge 5 and the main cutting edge 6, and has an inclined surface that is substantially parallel to the lower surface 2 or decreases in height toward the center. is doing.
  • the land surface 31 has a location where a part of the area close to the corner cutting edge 5 becomes higher in height toward the center.
  • a corner cutting edge 5 and a main cutting edge 6 are formed at the intersection of the land surface 31 and the side surface 4.
  • the land surface 31 is provided to increase the strength of the corner cutting edge 5 and the main cutting edge 6.
  • the rake face 32 positioned on the inner side of the land surface 31 is an inclined surface whose height decreases toward the center. Therefore, the internal angle formed by the rake face 32 and the side face 4 is small.
  • the strength of the corner cutting edge 5 and the main cutting edge 6 is increased by having the land surface 31. be able to.
  • the width of the land surface 31 positioned between the outer edge of the upper surface 3 and the outer edge of the rake face 32 is appropriately set according to the cutting conditions, but is set in the range of 0.05 to 0.5 mm, for example.
  • the rake face 32 is continuous with the land face 31 and is provided in a region closer to the central axis X than the land face 31.
  • the rake face 32 is a face on which chips cut by the main cutting edge 6 are rubbed. Therefore, the chips of the work material flow so as to travel along the surface of the rake face 32.
  • the rake face 32 is an inclined surface whose height decreases toward the center of the upper surface 3 in order to improve chip disposal.
  • the inclination angle indicated by the angle formed between the lower surface 2 and the rake face 32 in the cross section perpendicular to the rake face 32 may be set in the range of 5 ° to 30 °, for example.
  • the rake face 32 only needs to have a height that decreases toward the center, and thus may be constituted by a plurality of regions having different inclination angles, or may have a concave curve shape.
  • the flat surface 33 is continuous with the rake face 32 and is provided in a region closer to the central axis X than the rake face 32.
  • a through hole H is provided on the center axis X side of the flat surface 33.
  • the side surface 4 is provided between the lower surface 2 and the upper surface 3.
  • the side surface 4 functions as a flank and is connected to the outer edge of the upper surface 3.
  • the side surface 4 has a flat portion 41 having a flat shape located at a location corresponding to the main cutting edge 6 and a curved portion 42 having a curved shape located at a location corresponding to the corner cutting blade 5.
  • the side surface 4 has a flat portion 41 continuous with the main cutting edge 6.
  • the flat portion 41 is set to have a length along the direction parallel to the lower surface 2 in a side view, for example, in the range of 5 to 20 mm.
  • the flat portion 41 is set to have a vertical length of 2 to 8 mm when viewed from the side.
  • the bending part 42 is located in the location which connects the flat parts 41 located in a different side surface.
  • the flat portion 41 is provided on the side surface 4, in order to measure the wear state of the flank, it is only necessary to confirm how much the flat portion 41 is worn. Therefore, the wear is easily measured by actually measuring from a photograph or the like.
  • a part of the portion that is continuous with the main cutting edge 6 may be a flat portion 41, and a step or the like may be provided below the flat portion 41.
  • a main cutting edge 6 is formed at the side of the intersection of the upper surface 3 and the side surface 4. As shown in FIG. 4 or 5, the main cutting edge 6 has a generally upwardly convex shape when viewed from the side.
  • the insert 1 according to the present embodiment has a quadrangular shape when viewed from above, and has four sides and four corners. Each side is adjacent to a pair of corners. Therefore, the insert 1 according to the present embodiment has four main cutting edges 6. A corner cutting edge 5 is provided between the main cutting edges 6 along the outer edge of the upper surface 3. Therefore, four corner cutting edges 5 are formed.
  • the insert 1 of this embodiment is quadrilateral when viewed from above, the four main cutting edges 6 and the four corner cutting edges 5 are formed, but the present invention is not limited thereto.
  • the number of main cutting edges 6 and corner cutting edges 5 may be three, five, six, or more, for example, depending on the polygonal shape of the insert 1 when viewed from above.
  • one of the four main cutting edges 6 is used for cutting a work material.
  • the insert 1 is once removed from the holder 101, and then the insert 1 is rotated by 90 ° with respect to the central axis X and again. What is necessary is just to attach to the holder 101.
  • the other unused main cutting edge 6 can be used for the cutting of a workpiece.
  • the intersection line between the upper surface 3 and the side surface 4 is not a strict line shape due to the intersection of the two surfaces.
  • the intersection line between the upper surface 3 and the side surface 4 is sharpened at an acute angle, the durability of the main cutting edge 6 is lowered.
  • a portion where the upper surface 3 and the side surface 4 intersect each other may be subjected to a so-called honing process in which the surface is slightly curved.
  • the main cutting edge 6 is not a linear shape as a whole when viewed from the side, but a convex shape upward.
  • the main cutting edge 6 has a curved portion 61 having a curved shape that is convex upward, and a pair of straight portions 62 that are provided continuously with the curved portion 61.
  • the pair of linear portions 62 extend from the curved portion 61 toward the pair of corner cutting edges 5.
  • the pair of straight portions 62 (62a, 62b)
  • the one extending toward the first corner cutting edge 5a extends toward the first straight portion 62a and the second corner cutting edge 5b. This is the second linear portion 62b.
  • the straight line portion 62 extends toward the corner cutting edge 5 is not limited to the meaning that a virtual extension line of the straight line portion 62 intersects the corner cutting edge 5, but simply a pair of corners. It means that the cutting blades 5a and 5b extend toward the side where the cutting blades 5a and 5b are located.
  • the first corner cutting edge 5a is located at the left end
  • the first linear portion 62a is extended from the curved portion 61 toward the left side.
  • the second corner cutting edge 5b is located at the right end, the second linear portion 62b extends from the curved portion 61 toward the right side.
  • the shape of the curved portion 61 is not particularly limited as long as the curved portion 61 is convex upward, and may be, for example, an arc shape, an elliptical arc shape, or a parabolic shape.
  • the curved portion 61 has an upwardly convex arc shape. In such a case, it becomes difficult to be affected by the axial rake when the insert 1 is attached to the holder, and the insert 1 can be made to bite the work material stably.
  • the main cutting edge 6 may start to hit the work material at a point, but when it starts to bite into the work material, Since the entire length of the main cutting edge 6 is longer than that in which all the main cutting edges 6 have a linear shape, the time during which a strong impact is applied to the insert 1 also becomes longer.
  • the main cutting edge 6 has a curved portion 61 having a curved shape convex upward, and a pair of straight portions 62 provided continuously with the curved portion 61. Therefore, the entire main cutting edge 6 does not hit the work material when starting to bite, and the main cutting edge 6 has a curved shape that is convex upward.
  • the overall length can be shortened. Therefore, the insert 1 according to the present embodiment can reduce the cutting resistance, relieve the impact, and suppress an increase in the cutting resistance when the insert 1 starts to bite the work material.
  • the main cutting edge 6 has a top portion 63, which is the uppermost portion in the curved portion 61, of the pair of corner cutting edges 5 (5 a, 5 b). It is provided near the first corner cutting edge 5a close to the surface. Specifically, when the insert 1 is viewed from the side, the distance in the direction parallel to the virtual plane L between the top 63 and the first corner cutting edge 5a is the distance between the top 63 and the second corner cutting edge 5b. It is shorter than the interval in the direction parallel to the virtual plane L.
  • the top 63 is formed at a position that is higher by, for example, 0.2 to 1.2 mm than the height of the corner cutting edge 5.
  • the main cutting edge 6 has a length of, for example, 5 mm to 25 mm along the plane direction along the lower surface 2, and the top portion 63 is located with respect to the center position P of the length of the main cutting edge 6 in the plane direction.
  • the first corner cutting edge 5a is formed with a deviation of 0.5 to 1.5 mm, for example.
  • the first straight portion 62a extending toward the first corner cutting edge 5a extends to the second corner cutting edge 5b. It is shorter than the straight line part 62b.
  • the inclination angle of the first straight line portion 62a with respect to the virtual plane L when viewed from the side with respect to each of the pair of straight line portions 62 is larger than the inclination angle of the second straight line portion 62b with respect to the virtual plane L.
  • the inclination angle of the first straight part 62a is set to 5 to 15 °
  • the inclination angle of the second straight part 62b is set to 3 to 13 °.
  • a part of the first corner cutting edge 5 a and the main cutting edge 6 protrudes toward the work material from the tip surface of the holder 101. Is attached to the holder 101. At this time, since the top portion 63 is located on the curved portion 61 and close to the first corner cutting edge 5a close to the processing surface of the work material, the main cutting edge 6 is formed on the work material. The place where the work material and the main cutting edge 6 come into contact with each other when starting to hit is kept small.
  • the contact length when starting to bite into the work material can be kept short, and chattering occurs. Vibration can be suppressed.
  • a 1st linear part is shorter than a 2nd linear part among a pair of linear parts, the contact length with which a linear part contacts a work material can be suppressed effectively, and insert 1 is An increase in cutting resistance when starting to bite into the work material can be suppressed.
  • the main cutting edge 6 has a curved portion 61 having a curved shape that is convex upward, and a pair of linear portions 62 that are provided continuously with the curved portion 61. Therefore, both the case where all the main cutting blades 6 are linear shape, and the case where all the main cutting blades 6 are curvilinear shape which protrudes upwards are provided. Furthermore, since the top 63 of the curved portion 61 is closer to the first corner cutting edge 5a close to the work surface of the work material, the influence of the cut amount of the work material is reduced and stable. The top 63 can bite the work material. Thus, in the insert 1 of this embodiment, the impact when the insert 1 begins to bite into the work material can be mitigated, and an increase in cutting resistance during cutting can be suppressed.
  • FIG. 6 is an external perspective view of the insert 1x according to a modified example, in which the upper surface 3x is viewed from above with the first corner cutting edge 5ax in front.
  • FIG. 7 is a top view of an insert 1x according to a modification.
  • FIG. 8 is a top view of the insert 1x according to the modification shown in FIG. 7 and shows the shape of the main cutting edge 6x as viewed from above.
  • FIG. 9 is a side view of the insert 1x according to a modification, and shows the shape of the main cutting edge 6x as viewed from the side.
  • the main cutting edge 6 has a curved portion 61 that is convex upward as viewed from the side, and each of the pair of corner cutting edges 5 (5a, 5b) extends from the curved portion 61. It has a pair of linear portions 62 (62a, 62b) extending toward it.
  • the main cutting edge 6 is constituted by these parts, but the main cutting edge 6 may further have a bent portion 64.
  • the insert 1x has a lower surface 2x, an upper surface 3x, and a side surface 4x, as in the above-described embodiment, and a cutting edge is formed on a ridge line where the upper surface 3x and the side surface 4x intersect.
  • the corner cutting edge 5x and the main cutting edge 6x are provided as in the above-described embodiment.
  • the main cutting edge 6x is bent between the second straight line part 62bx and the second corner cutting edge 5b in addition to the curved line part 61x, the first straight line part 62ax, and the second straight line part 62bx.
  • a part 64 is further provided.
  • the bent portion 64 has a downwardly convex shape when viewed from the side, and includes a portion where the vertical position of the main cutting edge 6x is the lowest point when viewed from the side as shown in FIG. It is formed as follows. Note that the lower end of the bent portion 64 is set at a lower position, for example, by 0.2 to 1.2 mm below the top portion 63.
  • the main cutting edge 6x has a bent portion 64 that is recessed toward the center of the upper surface 3x as viewed from above.
  • being recessed toward the center of the upper surface 3x means that it is located closer to the center of the upper surface 3x than a tangent line that contacts both of the pair of corner cutting edges 5 (5ax, 5bx). is doing.
  • the distance between the portion of the bent portion 64 that is closest to the center of the upper surface 3x with respect to the tangent line and the tangent line is set in the range of 0.02 to 0.2 mm.
  • the main cutting edge 6x has a bent portion 64. Therefore, when the insert 1x is attached to the holder 101 and the work material is cut, the cutting angle on the outer peripheral side of the main cutting edge 6x can be reduced. Thereby, the thickness of the chip
  • FIGS. 10 to 12 show a state in which the insert 1 is attached to the insert pocket 102 of the holder 101 with screws 103. 10 indicates the rotation center axis Y of the cutting tool 100.
  • the cutting tool 100 of the present embodiment has a rotation center axis Y and a holder 101 having a plurality of insert pockets 102 (hereinafter also simply referred to as pockets 102) on the outer peripheral surface on the distal end side. And the above-described inserts 1 that are respectively attached to the pockets 102.
  • the holder 101 has a substantially cylindrical shape with the rotation center axis Y as the center.
  • a plurality of pockets 102 are provided on the outer peripheral surface on the tip side of the holder 101.
  • the pocket 102 is a portion to which the insert 1 is attached, and is open to the outer peripheral surface and the front end surface of the holder 101.
  • the plurality of pockets 102 may be provided at regular intervals or at irregular intervals. Since the holder 101 is formed with a plurality of pockets 102, it is not a strict columnar shape.
  • the insert 1 is mounted in a plurality of pockets 102 provided in the holder 101.
  • the plurality of inserts 1 are mounted such that a part of the cutting blade protrudes forward from the front end surface of the holder 101, that is, from the front end surface of the holder 101 toward the work material.
  • the plurality of inserts 1 are mounted on the holder 101 such that a part of the corner cutting edge 5 a and the main cutting edge 6 protrude from the tip end surface of the holder 101.
  • the corner cutting edge 5a is fixed at a position that protrudes most from the tip surface of the holder 101 during cutting.
  • the insert 1 is mounted in the pocket 102 so that the corner cutting edge 5 a protrudes forward from the tip surface of the holder 101.
  • the top portion 63 of the curved portion 61 is attached to the holder 101 by approaching the first corner cutting edge 5a close to the processing surface of the work material.
  • the first corner cutting edge 5a of the insert 1 is positioned closer to the rotation center axis Y than the second corner cutting edge 5b. For this reason, the apex 63 approaching the first corner cutting edge 5a is brought closer to the rotation center axis Y. Since the top portion 63 that first comes into contact with the work material is close to the rotation center axis Y, the moment of the force applied to the cutting tool 100 when the insert 1 bites the work material can be suppressed to a small value. Therefore, the vibration of the cutting tool 100 can be kept small.
  • the insert 1 is attached to the pocket 102 by the screw 103. That is, the screw 103 is inserted into the through hole of the insert 1, the tip of the screw 103 is inserted into a screw hole (not shown) formed in the pocket 102, and the screw 103 is fixed to the screw hole, thereby inserting the insert 1.
  • the holder 101 steel, cast iron, or the like can be used. In particular, it is preferable to use steel having high toughness among these materials.
  • FIGS. FIG. 13 to FIG. 15 show a manufacturing method of a cut product.
  • 13 to 15 indicate the rotation center axis Y of the cutting tool 1.
  • the cut workpiece is produced by cutting a work material.
  • the cutting method in the present embodiment includes the following steps. That is, (1) rotating the cutting tool 100 represented by the above embodiment; (2) a step of bringing the main cutting edge 6 in the rotating cutting tool 100 into contact with the work material 200; (3) a step of separating the cutting tool 100 from the work material 200; It has.
  • the cutting tool 100 is relatively moved closer to the work material 200 while being rotated around the rotation center axis Y.
  • the main cutting edge 6 of the cutting tool 100 is brought into contact with the work material 200 to cut the work material 200.
  • the cutting tool 100 is relatively moved away from the work material 200.
  • the workpiece 200 is fixed and the cutting tool 100 is approached. 13 and 14, the work material 200 is fixed and the cutting tool 100 is rotated around the rotation center axis Y. Further, in FIG. 15, the work material 200 is fixed and the cutting tool 100 is moved away. In the cutting process in the manufacturing method according to the present embodiment, the work material 200 is fixed and the cutting tool 100 is moved in each process, but it is naturally not limited to such a form.
  • the work material 200 may be brought close to the cutting tool 100 in the step (1). Similarly, in the step (3), the work material 200 may be moved away from the cutting tool 100. In the case of continuing the cutting process, the state in which the cutting tool 100 is rotated and the main cutting edge 6 of the insert 1 is brought into contact with a different part of the work material 200 may be repeated. When the main cutting edge 6 being used is worn, the insert 1 may be rotated 90 degrees with respect to the central axis of the through hole, and the unused main cutting edge 6 may be used.
  • typical examples of the material of the work material 200 include carbon steel, alloy steel, stainless steel, cast iron, and non-ferrous metal.

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Abstract

　本発明の一態様に基づく切削インサートは、多角形状であって、辺部および一対の角部を有する下面と、上面と、下面および上面の間に設けられた側面と、上面と側面との交線部であって、一対の角部に位置した一対のコーナー切刃と、上面と側面との交線部であって、辺部に位置した主切刃を備え、主切刃は、上方に凸の形状であって、側面視において、上方に凸の曲線部、および曲線部から一対のコーナー切刃のそれぞれに向かって延びた一対の直線部を有するとともに、曲線部における頂部が、一対のコーナー切刃のうち、被削材を切削する際に被削材の加工面に近接する一方のコーナー切刃の側に寄っている。

Description

切削インサート、切削工具および切削加工物の製造方法
　本発明は、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。
　従来、被削材の切削加工に用いられる切削インサートとして、特許文献１～４等に開示された切削インサートが知られている。特許文献１～４に開示された切削インサートは、具体的には、正面フライス加工またはエンドミル加工のような転削加工に用いられる。特許文献４に開示された切削インサートは、側面視して切刃が上に凸に湾曲している。
　切削インサートは、図１に示すように、上面視して被削材２００に切削インサート１０が食い付き始める際の被削材２００の端面Ｓに対する切刃の稜線ｅｌのなす角が小さい場合に、つまり、切刃の全ての稜線ｅｌが被削材２００の端面Ｓに当たる場合に、切削インサート１０に最も大きな衝撃が加わる。切削インサートに加わる衝撃が大きくなると、切削インサートと被削材との間に大きな衝撃が伝わり、びびり振動が発生する。そして、びびり振動が非常に大きくなると、切削インサートや切削工具を損傷させる虞がある。
　特許文献４に開示された切削インサートでは、側面視して切刃が上に湾曲した凸曲線形状になっている。このような場合には、被削材に切削インサートが食い付き始める際に切削インサートに加わる衝撃が小さく抑えられるため、びびり振動を小さくできる。しかしながら、特許文献４に開示されている切削インサートでは、側面視して切刃が直線形状になっているものと比較して、切刃の全長が長いため、被削材に対する切刃の接触長さが長くなってしまう。その結果、切削インサートに切削力が加わり続ける時間も長くなる。
　本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、びびり振動を抑制し、切削インサートが被削材に食い付き始める際の切削抵抗の上昇を抑えることが可能な切削インサート、切削工具、切削工具および切削加工物の製造方法を提供することにある。
特開２００６－７５９１３号公報 特開２００６－８８３３２号公報 特表２０１０－５２３３５２号公報 特開平９－２２５７２４号公報
　本発明の一態様に基づく切削インサートは、多角形状であって、辺部および該辺部に隣接する一対の角部を有する上面と、該上面に対応する多角形状の下面と、該下面および前記上面に接続された側面と、前記上面と前記側面との交線部であって、前記一対の角部に位置した一対のコーナー切刃と、前記上面と前記側面との交線部であって、前記辺部に位置した主切刃とを備え、被削材を切削するために用いられる。前記主切刃は、上方に凸の形状であって、側面視において、上方に凸の曲線部、および該曲線部から前記一対のコーナー切刃のそれぞれに向かって延びた一対の直線部を有するとともに、前記曲線部における頂部は、前記一対のコーナー切刃のうち、前記被削材を切削する際に前記被削材の加工面に近接する一方の前記コーナー切刃の側に寄っている。
切削インサートの切刃稜線が被削材の端面に食い付き始めるときの状態を示した平面模式図である。なお、図１の一点鎖線の交わった点が切削工具の回転中心軸Ｙであって、点線が切削インサートの回転軌跡の外縁を示している。 本発明の一実施形態の切削インサートを示す斜視図である。 図２に示す切削インサートの平面図である。 図２に示す切削インサートの側面図である。 図４に示す切削インサートを拡大した側面図である。 一変形例に係る切削インサートを示す斜視図である。 図６に示す切削インサートの平面図である。 図７に示す切削インサートを拡大した平面図である。 図６に示す切削インサートの側面図である。 本発明の一実施形態の切削工具を示す斜視図である。 図１０に示す切削工具の側面図である。 図１１に示す切削工具の一部を拡大した側面図である。 本発明の一実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す斜視図である。 本発明の一実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す斜視図である。 本発明の一実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す斜視図である。
　＜切削インサート＞
　以下、一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２～５を用いて説明する。なお、図２の二点鎖線は、インサート１の中心軸Ｘを示している。図５は、図４のインサート１の側面の一部を切り取って拡大した側面図である。
　図２～５に示すように、本実施形態のインサート１は、スローアウェイチップであって、下面２と、上面３と、下面２および上面３に接続された側面４と、上面３と側面４との交線部に位置した一対のコーナー切刃５（５ａ、５ｂ）と、一対のコーナー切刃５（５ａ、５ｂ）の間に位置した主切刃６とを備えている。主切刃６は、上方に凸の形状であって、側面視して、上方に凸の曲線部６１と、曲線部６１から一対のコーナー切刃５（５ａ、５ｂ）のそれぞれに向かって延びた一対の直線部６２を有している。
　また、主切刃６の曲線部６１における最も上方に位置する頂部６３は、被削材を切削するときの一対のコーナー切刃５ａ、５ｂのうち、被削材を切削する際に被削材の加工面に近接する一方のコーナー切刃５ａの側に寄っている。一対のコーナー切刃５ａ、５ｂのうち、被削材を切削する際に被削材の加工面に近接するものを第１のコーナー切刃５ａ、被削材を切削する際に被削材の加工面から離れて位置するものを第２のコーナー切刃５ｂとする。このとき、頂部６３は、一対のコーナー切刃５ａ、５ｂのうち、第２のコーナー切刃５ｂよりも第１のコーナー切刃５ａに近くなるように寄っている。
　上面３は、多角形状であって、辺部および辺部に隣接する一対の角部を有している。また、下面２は、上面３に対応する多角形状である。本実施形態におけるインサート１の下面２および上面３は、それぞれ複数の角部を有する四角形状である。本実施形態における角部は、厳密な意味での角ではなく、上面視して湾曲した形状である。
　インサート１は、上下に貫通する貫通孔Ｈが形成されている。貫通孔Ｈは、上面３の中央部分から下面２の中央部分にかけて形成されている。貫通孔Ｈは、ネジを通す穴であって、ネジをホルダに螺子止めすることによって、インサート１をホルダに固定するために用いられる。なお、貫通孔は上面視して円形状であって、例えば直径が２～１２ｍｍである。
　貫通孔Ｈが上面３の中心から下面２の中心にかけて形成されていることから、貫通孔Ｈの中心軸Ｘは、上下方向に延びている。そこで以下において、本実施形態の切削インサート１における各構成部位の上下方向の位置を評価するため、中心軸Ｘに対して直交する仮想平面Ｌを設定する。
　インサート１の材質としては、例えば、超硬合金あるいは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、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－Ｃｏ、ＷＣ－Ｃｏに炭化チタン（ＴｉＣ）を添加したＷＣ－ＴｉＣ－Ｃｏ、あるいはＷＣ－ＴｉＣ－Ｃｏに炭化タンタル（ＴａＣ）を添加したＷＣ－ＴｉＣ－ＴａＣ－Ｃｏがある。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り、具体的には、炭化チタン（ＴｉＣ）、または窒化チタン（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）法または物理蒸着（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）またはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などが挙げられる。
　インサート１は、下面２または上面３の最大幅が５～２０ｍｍである。また、下面２から上面３までの高さは２～８ｍｍである。なお、上面３および下面２の形状としては、上記の形態に限定されるものではない。例えば、上面視した場合の上面３の形状が三角形、五角形、六角形または八角形のような多角形であってもよい。
　上面３は、図２に示すように、ランド面３１、すくい面３２および平坦面３３を有している。ランド面３１は、コーナー切刃５および主切刃６と連続している。コーナー切刃５および主切刃６は、上面３の外縁に相当する。すくい面３２は、ランド面３１よりも貫通孔Ｈに近い領域に設けられている。また、すくい面３２は、貫通孔Ｈに向かうにつれて高さが低くなる傾斜面である。平坦面３３は、すくい面３２よりも貫通孔Ｈに近い領域に設けられている。また、平坦面３３は、貫通孔Ｈの貫通方向に沿った中心軸Ｘに対して直交する平坦な面である。なお、本実施形態における下面２は、中心軸Ｘに対して直交する平面に形成されている。
　ランド面３１は、コーナー切刃５および主切刃６と連続しており、コーナー切刃５および主切刃６よりも中心軸Ｘに近い領域に設けられている。ランド面３１は、コーナー切刃５および主切刃６に沿って設けた幅の狭い帯状の面をいい、下面２に対してほぼ平行か、中心に向かうにつれて高さが低くなる傾斜面を有している。なお、ランド面３１は、コーナー切刃５に近い領域の一部が、中心に向かうにつれて高さが高くなる箇所もある。
　ランド面３１と側面４との交線部にはコーナー切刃５および主切刃６が形成されている。ランド面３１は、コーナー切刃５および主切刃６の強度を高めるために設けられている。ランド面３１の内側に位置するすくい面３２は、上述の様に、中心に向かうにつれて高さが低くなる傾斜面である。そのため、すくい面３２と側面４とのなす内角は小さい。しかしながら、ランド面３１と側面４とのなす内角は、すくい面３２と側面４とのなす内角よりも大きいので、ランド面３１を有することによって、コーナー切刃５および主切刃６の強度を高めることができる。なお、上面３の外縁とすくい面３２の外縁との間に位置するランド面３１の幅は、切削条件によって適宜設定されるが、例えば０．０５～０．５ｍｍの範囲で設定される。
　すくい面３２は、ランド面３１と連続しており、ランド面３１よりも中心軸Ｘに近い領域に設けられている。すくい面３２は、主切刃６において切削された切屑が擦過する面をいう。そのため、被削材の切屑はすくい面３２の表面を伝うように流れる。すくい面３２は、切屑処理を良好にするために、上面３の中心に向かうにつれて高さが低くなる傾斜面となっている。
　特に図示しないが、すくい面３２に垂直な断面における下面２とすくい面３２とのなす角で示される傾斜角度は、例えば５°～３０°の範囲で設定すればよい。すくい面３２は、中心に向かうにつれて高さが低くなっていればよいので、傾斜角度の互いに異なる複数の領域によって構成されていてもよく、また、凹曲線形状となっていてもよい。
　平坦面３３は、すくい面３２と連続しており、すくい面３２よりも中心軸Ｘに近い領域に設けられている。平坦面３３よりも中心軸Ｘの側には貫通孔Ｈが設けられている。平坦面３３を設けることで、クランパーと呼ばれる押さえ具（不図示）を用いてインサート１をホルダに固定できる。具体的には、クランパーおよびホルダによって、下面２および平坦面３３を押圧してインサート１を挟持することができ、クランパーおよびホルダの間でインサート１を固定できる。
　側面４は、下面２および上面３の間に設けられている。側面４は、逃げ面として機能し、上面３の外縁に接続されている。側面４は、主切刃６に対応した箇所に位置する平坦形状の平坦部４１、およびコーナー切刃５に対応した箇所に位置する湾曲形状の湾曲部４２を有している。このように、側面４は、主切刃６と連続した平坦部４１を有している。平坦部４１は、側面視して下面２に平行な方向に沿った長さが、例えば５～２０ｍｍの範囲で設定される。平坦部４１は、側面視して上下方向の長さが、２～８ｍｍの範囲で設定される。また、湾曲部４２は、異なる側面に位置する平坦部４１同士をつなげる箇所に位置している。
　側面４に平坦部４１が設けられていることで、逃げ面の摩耗の状態を測定するためには、単に平坦部４１の面がどれだけ摩耗しているかを確認すればよい。そのため、写真などから実測して摩耗が計測されやすくなる。なお、本実施形態では、側面４の主切刃６に対応した箇所における上端から下端までの全てを平坦部４１としたが、これに限られない。例えば、主切刃６と連続する一部の箇所を平坦部４１とし、この平坦部４１の下方に段差等が設けられていてもよい。上面３と側面４との交線部であって、辺部には主切刃６が形成されている。主切刃６は、図４または図５に示すように、側面視した場合に、全体として上方に凸の形状である。
　本実施形態に係るインサート１は、上面視して四角形状であり、４つの辺部と４つの角部とを有している。各辺部には、２つの角部が対となって隣接している。そのため、本実施形態に係るインサート１は、４つの主切刃６を有している。そして、上面３の外縁に沿った主切刃６同士の間には、コーナー切刃５が設けられている。そのため、コーナー切刃５は、４つ形成されている。
　なお、本実施形態のインサート１は、上面視して四角形状であるため、４つの主切刃６および４つのコーナー切刃５が形成されるが、これに限られない。主切刃６およびコーナー切刃５の数は、上面視したときのインサート１の多角形状に応じて、例えば、３つ，５つあるいは６つ以上であっても構わない。
　本実施形態のインサート１を用いた図１０に示す切削工具１００においては、４つの主切刃６のうちの１つが被削材の切削加工に用いられる。ここで、長時間の切削加工によって使用している主切刃６が劣化した場合には、インサート１をホルダ１０１から一旦取り外した後に、インサート１を中心軸Ｘに対して９０°回転させて再度ホルダ１０１に取り付ければよい。これにより、未使用の他の主切刃６を被削材の切削加工に用いることができる。
　特に図示しないが、上面３と側面４との交線部は、２つの面が交わることによる厳密な線形状ではない。上面３と側面４との交線部が鋭角に尖っていると、主切刃６の耐久性が低下する。そのため、上面３と側面４とが交わる部分がわずかに曲面形状となっている、いわゆるホーニング加工が施されていてもよい。
　主切刃６は、図４または図５に示すように、側面視した場合に全体として直線形状ではなく、上方に凸の形状である。具体的には、主切刃６は、上方に凸の曲線形状である曲線部６１と、曲線部６１と連続して設けられる一対の直線部６２とを有している。一対の直線部６２は、それぞれ曲線部６１から一対のコーナー切刃５に向かって延びている。主切刃６がこのような形状である場合には、主切刃６が上面３に平行な直線形状である場合と比較して、主切刃６を被削材に対して傾斜して接触させ易くなる。そのため、切削抵抗を小さくできるので、被削材を良好に加工できる。
　ここで、一対の直線部６２（６２ａ，６２ｂ）のうち、第１のコーナー切刃５ａに向かって延びているものを第１の直線部６２ａ、第２のコーナー切刃５ｂに向かって延びているものを第２の直線部６２ｂとする。
　なお、直線部６２がコーナー切刃５に向かって延びているとは、直線部６２の仮想的な延長線がコーナー切刃５と交差するという意味に限定されるものではなく、単に一対のコーナー切刃５ａ、５ｂが位置する側に向かって延びていることを意味している。例えば、図５においては、第１のコーナー切刃５ａが左端に位置していることから、曲線部６１から左側に向かって延びているものを第１の直線部６２ａとしている。また、図５においては、第２のコーナー切刃５ｂが右端に位置していることから、曲線部６１から右側に向かって延びているものを第２の直線部６２ｂとしている。
　曲線部６１は、上方に凸の曲線形状であれば、特に形状が限定されるものではなく、例えば、円弧形状、楕円弧形状または放物線形状とすることができる。本実施形態では、曲線部６１は、上方に凸の円弧形状である。このような場合には、インサート１をホルダに取り付ける際のアキシャルレーキの影響を受けにくくなり、安定してインサート１を被削材に食い付かせることができる。
　ここで仮に、主切刃６の全てが直線形状である場合について説明する。インサート１の主切刃６が被削材の端面に食い付き始める際に、インサート１に強いびびり振動が発生する。主切刃６の全てが単に直線形状である場合は、図１に示すように、被削材に主切刃６が当たり始める角度によっては、被削材に主切刃６の全部が同時に当たり始めることがあり、大きな衝撃がインサート１に加わり、振動が生じてびびり振動が発生する原因となってしまう。びびり振動が発生すると切削条件を上げることができないため、加工能率を向上させることができない。
　また仮に、主切刃６の全てが上方に凸の曲線形状である場合は、被削材に対して主切刃６が点で当たり始めることもあるが、被削材に食い付き始めると、主切刃６の全てが直線形状であるものと比較して、主切刃６の全長が長くなるため、インサート１に強い衝撃が加わり続ける時間も長くなってしまう。
　本実施形態に係るインサート１は、主切刃６が、上方に凸の曲線形状である曲線部６１と、曲線部６１と連続して設けられる一対の直線部６２とを有している。そのため、食い付き始める際に主切刃６の全体が被削材に当たることがなく、さらに、主切刃６の全体が上方に凸の曲線形状とした場合と比較して、主切刃６の全体の長さを短くすることができる。そのため、本実施形態に係るインサート１は、切削抵抗を低減することができ、衝撃を緩和し、インサート１が被削材に食い付き始める際の切削抵抗の上昇を抑えることができる。
　また、主切刃６は、図５に示すように、曲線部６１における最も上方に位置する部分である頂部６３が、一対のコーナー切刃５（５ａ，５ｂ）のうち、被削材の加工面に近接する第１のコーナー切刃５ａの側に寄って設けられている。具体的には、インサート１を側面視した場合において、頂部６３と第１のコーナー切刃５ａとの仮想平面Ｌに平行な方向での間隔が、頂部６３と第２のコーナー切刃５ｂとの仮想平面Ｌに平行な方向での間隔よりも短い。
　頂部６３は、コーナー切刃５の高さ位置と比較して、上方に例えば０．２～１．２ｍｍ高い位置に形成されている。そして、主切刃６は、下面２に沿った平面方向に沿って、例えば５ｍｍ～２５ｍｍの長さであって、頂部６３が主切刃６の平面方向の長さの中心位置Ｐに対して、第１のコーナー切刃５ａの側に例えば０．５～１．５ｍｍずれて形成されている。また、一対の直線部６２（６２ａ、６２ｂ）のうち、第１のコーナー切刃５ａに向かって延びた第１の直線部６２ａが、第２のコーナー切刃５ｂに向かって延びた第２の直線部６２ｂよりも短く形成されている。
　また、一対の直線部６２のそれぞれについて、側面視したときの、仮想平面Ｌに対する第１の直線部６２ａの傾斜角度は、仮想平面Ｌに対する第２の直線部６２ｂの傾斜角度よりも大きい。具体的には、第１の直線部６２ａの傾斜角度が５～１５°であって、第２の直線部６２ｂの傾斜角度が３～１３°に設定されている。
　本実施形態に係るインサート１は、図１０～１２に示すように、第１のコーナー切刃５ａおよび主切刃６の一部がホルダ１０１の先端面よりも被削材に向かって突出するようにホルダ１０１に取り付けられる。このとき、頂部６３が、曲線部６１に位置しており、且つ被削材の加工面に近接する第１のコーナー切刃５ａの側に寄っているため、被削材に主切刃６が当たり始める際の被削材と主切刃６の接触する箇所が小さく抑えられる。
　また、曲線部６１から第１のコーナー切刃５ａに向かって第１の直線部が設けられていることで、被削材に食い付き始めた際の接触長さを短く抑えることができ、びびり振動を抑制することができる。さらに、一対の直線部のうち、第１の直線部が、第２の直線部よりも短いため、被削材に直線部が接触する接触長さを効果的に抑えることができ、インサート１が被削材に食い付き始める際の切削抵抗の上昇を抑えることができる。
　このように、主切刃６が、上方に凸である曲線形状である曲線部６１と、曲線部６１と連続して設けられる一対の直線部６２とを有している。そのため、主切刃６の全部が直線形状である場合と、主切刃６の全部が上方に凸である曲線形状である場合との両方の良い点を備えている。さらに、曲線部６１の頂部６３が、被削材の加工面に近接する第１のコーナー切刃５ａの側に寄っているため、被削材の切込み量による影響を小さくして、安定して頂部６３を被削材に食い付かせることができる。このように、本実施形態のインサート１では、インサート１が被削材に食い付き始める際の衝撃を緩和し、切削加工中での切削抵抗の上昇を抑えることができる。
　＜変形例＞
　なお、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
　以下、本実施形態の変形例について説明する。なお、本実施形態の変形例に係る切削インサート１ｘのうち、上述した実施形態に係るインサート１と同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。
　図６は、一変形例に係るインサート１ｘであって、第１のコーナー切刃５ａｘを手前に上方から上面３ｘを見た外観斜視図である。図７は、一変形例に係るインサート１ｘの上面図である。図８は、図７に示す一変形例に係るインサート１ｘの上面図であって、主切刃６ｘの上面視した場合の形状を示している。図９は、一変形例に係るインサート１ｘの側面図であって、主切刃６ｘの側面視した場合の形状を示している。
　上述した実施形態の切削インサート１は、主切刃６が、側面視して、上方に凸の曲線部６１を有し、曲線部６１から一対のコーナー切刃５（５ａ、５ｂ）のそれぞれに向かってのびた一対の直線部６２（６２ａ、６２ｂ）を有している。上述した実施形態では、これらの部位によって主切刃６が構成されているが、主切刃６がさらに屈曲部６４を有していてもよい。
　一変形例に係るインサート１ｘでは、上述の実施形態と同様に、下面２ｘ、上面３ｘおよび側面４ｘを有し、上面３ｘと側面４ｘとが交差する稜線に切刃が形成されている。切刃として、上述の実施形態と同様に、コーナー切刃５ｘおよび主切刃６ｘを有している。そして、主切刃６ｘが、曲線部６１ｘ、第１の直線部６２ａｘおよび第２の直線部６２ｂｘに加えて、第２の直線部６２ｂｘと第２のコーナー切刃５ｂとの間に位置する屈曲部６４をさらに有している。屈曲部６４は、側面視して、下方に凸の形状であり、図９に示すように、側面視して、主切刃６ｘにおいて上下方向の高さ位置が最下点となる部位を含むように形成されている。なお、屈曲部６４の下端は、頂部６３と比較して、下方に例えば０．２～１．２ｍｍ低い位置に設定されている。
　また、主切刃６ｘは、図７または図８に示すように、上面視して、屈曲部６４が上面３ｘの中心に向かって凹んでいる。ここで、上面３ｘの中心に向かって凹んでいるとは、一対のコーナー切刃５（５ａｘ、５ｂｘ）の両方に接する接線よりも上面３ｘの中心に近くなるように位置していることを意味している。屈曲部６４における上記の接線よりも上面３ｘの中心に最も近付いている部分と、上記の接線との間隔は、０．０２～０．２ｍｍの範囲で設定されている。
　本変形例に係るインサート１ｘでは、主切刃６ｘが屈曲部６４を有している。そのため、インサート１ｘをホルダ１０１に取り付けて、被削材を切削したときに、主切刃６ｘの外周側の切込み角を小さくすることができる。これにより、肩加工時においてはコーナー切刃５の付近での切屑の厚みを薄くすることができ、切削時の衝撃を緩和できる。従って、コーナー切刃５ｘや主切刃６ｘの耐欠損性を向上することができる。
　＜切削工具＞
　次に、本発明の一実施形態の切削工具１００について図１０～１２を用いて説明する。図１０～１２は、インサート１がホルダ１０１のインサートポケット１０２にネジ１０３によって取り付けられた状態を示している。なお、図１０の二点鎖線は、切削工具１００の回転中心軸Ｙを示している。
　本実施形態の切削工具１００は、図１０～１２に示すように、回転中心軸Ｙを有し、先端側の外周面に複数のインサートポケット１０２（以下、単にポケット１０２ともいう）を有するホルダ１０１と、ポケット１０２にそれぞれ装着される上記のインサート１とを備えている。
　ホルダ１０１は、回転中心軸Ｙを中心とする略円柱形状をなす。そして、ホルダ１０１の先端側の外周面には、ポケット１０２が複数設けられている。ポケット１０２は、インサート１が装着される部分であり、ホルダ１０１の外周面および先端面に開口している。複数のポケット１０２は、等間隔で設けられていても不等間隔で設けられていてもよい。ホルダ１０１には、複数のポケット１０２が形成されていることから、厳密な円柱形状ではない。
　そして、ホルダ１０１に設けられた複数のポケット１０２に、インサート１が装着される。複数のインサート１は、切刃の一部がホルダ１０１の先端面から前方、すなわちホルダ１０１の先端面よりも被削材に向かって突出するように装着される。具体的には、複数のインサート１は、コーナー切刃５ａおよび主切刃６の一部がホルダ１０１の先端面から突出するようにホルダ１０１に装着されている。
　このとき、コーナー切刃５ａが切削時にホルダ１０１の先端面から最も突出した位置に固定される。インサート１は、図１２に示すように、コーナー切刃５ａがホルダ１０１の先端面から前方に向かって突出するようにポケット１０２にインサート１が装着される。これにより、曲線部６１の頂部６３が、被削材の加工面に近接する第１のコーナー切刃５ａの側に寄って、ホルダ１０１に取り付けられる。
　また、本実施形態の切削工具１００においては、インサート１の第１のコーナー切刃５ａが第２のコーナー切刃５ｂよりも回転中心軸Ｙに近くなるように位置している。そのため、第１のコーナー切刃５ａの側に寄っている頂部６３が回転中心軸Ｙに近付けられている。被削材に最初に接触する頂部６３が回転中心軸Ｙに近付けられていることから、インサート１が被削材に食付く際に切削工具１００に加わる力のモーメントを小さく抑えることができる。従って、切削工具１００の振動を小さく抑えられる。
　本実施形態においては、インサート１は、ネジ１０３によって、ポケット１０２に装着されている。すなわち、インサート１の貫通孔にネジ１０３を挿入し、このネジ１０３の先端をポケット１０２に形成されたネジ孔（不図示）に挿入して、ネジ１０３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１０１に装着されている。なお、ホルダ１０１としては、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ことが好ましい。
　＜切削加工物の製造方法＞
　次に、本発明の一実施形態の切削加工物の製造方法について図１３～１５を用いて説明する。図１３～図１５は、切削加工物の製造方法を示している。なお、図１３～１５の破線は、切削工具１の回転中心軸Ｙを示している。切削加工物は、被削材を切削加工することによって作製される。本実施形態における切削方法は、以下の工程を備えている。すなわち、
（１）上記実施形態に代表される切削工具１００を回転させる工程と、
（２）回転している切削工具１００における主切刃６を被削材２００に接触させる工程と、
（３）切削工具１００を被削材２００から離す工程と、
を備えている。
　より具体的には、まず、切削工具１００を回転中心軸Ｙの周りで回転させながら被削材２００に相対的に近付ける。次に、図１３，１４に示すように、切削工具１００の主切刃６を被削材２００に接触させて、被削材２００を切削する。そして、図１５に示すように、切削工具１００を被削材２００から相対的に遠ざける。
　本実施形態においては、被削材２００を固定するとともに切削工具１００を近付けている。また、図１３，１４においては、被削材２００を固定するとともに切削工具１００を回転中心軸Ｙの周りで回転させている。また、図１５においては、被削材２００を固定するとともに切削工具１００を遠ざけている。なお、本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、被削材２００を固定するとともに切削工具１００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るものではない。
　例えば、（１）の工程において、被削材２００を切削工具１００に近付けてもよい。同様に、（３）の工程において、被削材２００を切削工具１００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１００を回転させた状態を維持して、被削材２００の異なる箇所にインサート１の主切刃６を接触させる工程を繰り返せばよい。使用している主切刃６が摩耗した際には、インサート１を貫通孔の中心軸に対して９０度回転させて、未使用の主切刃６を用いればよい。なお、被削材２００の材質の代表例としては、炭素鋼、合金鋼、ステンレス、鋳鉄または非鉄金属などが挙げられる。
１，１ｘ，１０　切削インサート（インサート）
２，２ｘ　下面
３，３ｘ　上面
　３１　ランド面
　３２　すくい面
　３３　平坦面
４，４ｘ　側面
　４１　平坦部
　４２　湾曲部
５，５ｘ　コーナー切刃
　５ａ，５ａｘ　第１のコーナー切刃
　５ｂ，５ｂｘ　第２のコーナー切刃
６，６ｘ　主切刃
　６１，６１ｘ　曲線部
　６２　直線部
　　６２ａ，６２ａｘ　第１の直線部
　　６２ｂ，６２ｂｘ　第２の直線部
　６３　頂部
　６４　屈曲部
１００　切削工具
１０１　ホルダ
１０２　インサートポケット（ポケット）
１０３　ネジ
２００　被削材
Ｓ　端面
ｅ１　稜線
Ｈ　貫通孔
Ｘ　中心軸
Ｙ　回転中心軸
Ｌ　仮想平面
Ｐ　主切刃の中心

Claims (9)

  1. 　多角形状であって、辺部および該辺部に隣接する一対の角部を有する上面と、
    該上面に対応する多角形状の下面と、
    該下面および前記上面の間に設けられた側面と、
    前記上面と前記側面との交線部であって、前記一対の角部に位置した一対のコーナー切刃と、
    前記上面と前記側面との交線部であって、前記辺部に位置した主切刃とを備え、被削材を切削するために用いられる切削インサートであって、
    前記主切刃は、上方に凸の形状であって、側面視において、上方に凸の曲線部、および該曲線部から前記一対のコーナー切刃のそれぞれに向かって延びた一対の直線部を有するとともに、
    前記曲線部における頂部は、前記一対のコーナー切刃のうち、前記被削材を切削する際に前記被削材の加工面に近接する一方の前記コーナー切刃の側に寄っていることを特徴とする切削インサート。
  2. 　請求項１に記載の切削インサートであって、
    前記切削インサートにおける前記側面は、前記主切刃に連続した平面部を有していることを特徴とする切削インサート。
  3. 　請求項１または２に記載の切削工具であって、
    側面視において、前記切削インサートにおける前記曲線部は、円弧形状であることを特徴とする切削インサート。
  4. 　請求項１～３のいずれか１つに記載の切削インサートであって、
    前記切削インサートにおける前記一対の直線部は、前記曲線部から前記被削材の加工面に近接する一方の前記コーナー切刃に向かって延びた第１の直線部、および前記曲線部から前記被削材の加工面から離れる他方の前記コーナー切刃に向かって延びた第２の直線部からなり、
    前記第１の直線部よりも前記第２の直線部が長いことを特徴とする切削インサート。
  5. 　請求項４に記載の切削工具であって、
    側面視において、前記上面の中心と前記下面の中心とを結ぶ中心軸に対して直交する仮想平面に対する前記第１の直線部の傾斜角度は、前記仮想平面に対する前記第２の直線部の傾斜角度よりも大きいことを特徴とする切削工具。
  6. 　請求項１～５のいずれか１つに記載の切削インサートであって、
    前記主切刃は、前記被削材を切削する際に前記被削材の加工面から離れて位置する他方の前記コーナー切刃に向かって延びた直線部と、前記他方のコーナー切刃との間に位置して、側面視して下方に凸の屈曲部をさらに有していることを特徴とする切削インサート。
  7. 　請求項６に記載の切削インサートであって、
    前記主切刃は、上面視して、前記屈曲部が前記上面の中心に向かって凹んでいることを特徴とする切削インサート。
  8. 　先端側に複数のインサートポケットを有するホルダと、
    前記主切刃が前記ホルダから突出して前記インサートポケットに装着された、請求項１～７のいずれか１つに記載の切削インサートとを備えたことを特徴とする切削工具。
  9. 　請求項８に記載の切削工具を回転させる工程と、
    回転している前記切削工具における前記主切刃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ことを特徴とする切削加工物の製造方法。
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