WO2018221300A1 - 切削インサート、これを備えた切削工具及び切削加工物の製造方法 - Google Patents

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WO2018221300A1
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佑知 権隨
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京セラ株式会社
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Definitions

  • This aspect relates to a cutting insert used in cutting.
  • Cutting tools are used when cutting and turning the work material.
  • the cutting tool generally includes a holder having a pocket and a cutting insert attached to the pocket.
  • a cutting insert for example, a cutting insert (chip) described in JP-A-2005-313287 (Patent Document 1) is known.
  • the cutting insert described in Patent Document 1 includes a flank, a rake face, and cutting edges (outer peripheral cutting edge and bottom cutting edge) located at the boundary between these faces. Further, the rake face in the cutting insert described in Patent Document 1 is a portion along the outer peripheral cutting edge and a surface roughness Rz of 0.2 ⁇ m or less, a portion along the bottom cutting edge, and a surface roughness. And a region having a thickness Rz of 1 to 5 ⁇ m or less.
  • the surface roughness of the rake face is large, only a very limited portion of the surface of the cutting insert may come into contact with the chips and the wear of the rake face may easily proceed.
  • the surface roughness of the rake face is small, the contact area between the rake face and the chips becomes large. Therefore, the cutting insert becomes hot due to frictional heat with the chips, and the durability of the cutting insert may be reduced. Therefore, there is a need for a cutting insert that has good wear resistance and durability.
  • a cutting insert includes a first surface, a second surface positioned on the opposite side of the first surface, a third surface positioned between the first surface and the second surface, and the first surface.
  • a cutting edge located at least at a part of the ridgeline where the surface and the third surface intersect.
  • the first surface includes a first region that is inclined so as to approach the second surface as the distance from the cutting edge increases.
  • a first imaginary straight line orthogonal to the cutting edge is set when the first surface is viewed from the front.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the A2-A2 cross section in the cutting insert shown in FIG. 2. It is a top view which shows the cutting tool of embodiment. It is the schematic which shows 1 process of the manufacturing method of the cut workpiece of embodiment. It is the schematic which shows 1 process of the manufacturing method of the cut workpiece of embodiment. It is the schematic which shows 1 process of the manufacturing method of the cut workpiece of embodiment.
  • the cutting insert 1 of the embodiment (hereinafter also simply referred to as the insert 1) will be described in detail with reference to the drawings.
  • each drawing referred to below shows only the main members necessary for explaining the embodiment in a simplified manner for convenience of explanation.
  • the insert may comprise any component not shown in the referenced figures.
  • the dimension of the member in each figure does not represent the dimension of an actual structural member, the dimension ratio of each member, etc. faithfully.
  • the insert 1 of the embodiment has a disc shape, and has a circular first surface 3 (upper surface in FIG. 1), and a second surface 5 (lower surface in FIG. 1) located on the opposite side of the first surface 3. It has the 3rd surface 7 (side surface in FIG. 1) located between the 1st surface 3 and the 2nd surface 5.
  • the insert 1 of the embodiment has a cutting edge 9.
  • the cutting edge 9 has a first cutting edge 9 a located on at least a part of the ridgeline where the first surface 3 and the third surface 7 intersect.
  • the first surface 3 in the example insert 1 shown in FIG. 2 is circular.
  • the second surface 5 is also circular like the first surface 3.
  • the first surface 3 and the second surface 5 are not limited to such a configuration.
  • the first surface 3 and the second surface 5 may each be a polygon such as a triangle, a quadrangle, or a pentagon.
  • the first surface 3 and the second surface 5 in the example shown in FIG. 1 have the same size. Therefore, the third surface 7 is orthogonal to the first surface 3 and the second surface 5.
  • the first surface 3 and the second surface 5 are not limited to such a configuration.
  • the second surface 5 may be slightly smaller than the first surface 3.
  • the third surface 7 approaches the central axis X ⁇ b> 1 passing through the center of the first surface 3 and the center of the second surface 5 from the boundary with the first surface 3 toward the boundary with the second surface 5. It becomes the structure which inclined to.
  • the size of the insert 1 is not particularly limited.
  • the maximum width of the first surface 3 may be set to about 3 to 20 mm.
  • the height from the first surface 3 to the second surface 5 may be set to about 5 to 20 mm.
  • 1st cutting edge 9a is located in at least one part of the ridgeline where the 1st surface 3 and the 3rd surface 7 cross.
  • the 1st cutting edge 9a is circular.
  • the first cutting edge 9 a is located on the entire ridge line where the first surface 3 and the third surface 7 intersect.
  • the 1st cutting edge 9a should just be located in at least one part of the ridgeline where the 1st surface 3 and the 3rd surface 7 cross, only a part of ridgeline where the 1st surface 3 and the 3rd surface 7 cross The 1st cutting edge 9a may be located in the.
  • the cutting edge 9 further includes a second cutting edge 9b in addition to the first cutting edge 9a.
  • the second cutting edge 9b is located on at least a part of the ridgeline where the second surface 5 and the third surface 7 intersect. When the first surface 3 is seen through, the first cutting edge 9a and the second cutting edge 9b may overlap each other.
  • the first surface 3 includes a first region 11 that is positioned along the first cutting edge 9a and is inclined so as to approach the second surface 5 as the distance from the first cutting edge 9a increases.
  • the first surface 3 may be connected to the first cutting edge 9a.
  • the first region 11 may be used as a rake face when the workpiece is cut using the insert 1.
  • a first virtual straight line Y orthogonal to the first cutting edge 9a is set.
  • the ten-point average roughness in the direction along the first virtual line Y in the first region 11 is Rz1a
  • the ten-point average roughness in the direction along the first cutting edge 9a in the first region 11 is Rz1b.
  • Rz1a is larger than Rz1b.
  • FIG. 4 is a cross section including the first virtual line Y, and the portion of the first surface 3 shown in FIG. 4 is a portion along the first virtual line Y in the first surface 3.
  • the direction along the first virtual straight line Y corresponds to the left-right direction.
  • “ten-point average roughness in the direction along the first cutting edge 9 a” is an imaginary line in which the distance from the first cutting edge 9 a is constant when the first surface 3 is viewed from the front. Mean 10-point roughness. Therefore, when the 1st cutting edge 9a is a linear shape, an imaginary line is also shown by a linear shape, and when the 1st cutting edge 9a is an arc shape, an imaginary line is also shown by an arc shape.
  • the surface roughness indicated by the ten-point average roughness the surface roughness of the first region 11 is not simply large, and Rz1b is relatively small. Therefore, the area of the part which contacts the chip
  • the surface roughness of the first region 11 is not simply small, and Rz1a is relatively large. Therefore, it can be avoided that the contact area between the first region 11 and the chips in the direction along the first imaginary straight line Y during the cutting process becomes too large. From another viewpoint, the chips passing over the first region 11 are likely to come into contact with the first region 11 intermittently. Therefore, it is avoided that the insert 1 becomes too high due to frictional heat with the chips. Therefore, the durability of the insert 1 is high. For the above reasons, the insert 1 of the embodiment has high wear resistance and durability.
  • Rz1a and Rz1b are not limited to specific values.
  • Rz1a may be set to about 2 to 10 ⁇ m.
  • Rz1b may be set to about 0.2 to 8 ⁇ m.
  • Rz1a When Rz1a is 2 ⁇ m or more, it is easy to avoid that the contact area between the first region 11 and the chips becomes too large. In addition, when Rz1a is 10 ⁇ m or less, it is difficult for the insert 1 to be lost in the first region 11, so that the progress of wear of the insert 1 in the first region 11 is easily suppressed. When Rz1b is 0.2 ⁇ m or more, it is easy to avoid that the contact area between the first region 11 and the chips becomes too large. Moreover, when Rz1b is 8 micrometers or less, it is easy to ensure the area of the part which contacts the chip at the time of cutting.
  • the surface shape of the first region 11 may be measured in each of the direction and the direction along the first cutting edge 9a.
  • the surface shape of the first region 11 in the direction along the first cutting edge 9a is set.
  • the surface shape may be measured on a curve along the arc-shaped first cutting edge 9a.
  • a contact type surface roughness measuring machine using a stylus or a non-contact type surface roughness measuring machine using a laser may be used. Based on the measured results, the ten-point average roughness Rz1a and Rz1b in the first region 11 may be calculated.
  • the first surface 3 may further include a second region 13 located inside the first region 11 in addition to the first region 11 described above.
  • the second region 13 in the example illustrated in FIG. 4 is inclined so as to be separated from the second surface 5 as it is separated from the first region 11.
  • the second region 13 may be used as a rising surface when the work material is cut using the insert 1. When the second region 13 is used as a rising surface, the chips are stable and easily curled.
  • Rz1a is larger than Rz1b, it is easy to apply an appropriate brake to chips in the first region 11. Therefore, since it is avoided that a chip contacts the 2nd area
  • the ten-point average roughness in the direction along the first virtual line Y in the second region 13 is Rz2a
  • the ten-point average roughness in the direction along the first cutting edge 9a in the second region 13 is Rz2b.
  • Rz2a may be larger than Rz2b.
  • the second region 13 and the chips in the direction along the first virtual straight line Y at the time of cutting It can be avoided that the contact area of the substrate becomes too large. From another viewpoint, the chips passing over the second region 13 are likely to contact the second region 13 intermittently. Therefore, it is avoided that the insert 1 becomes too high due to frictional heat with the chips. Therefore, the durability of the insert 1 is high.
  • Rz2a is larger than Rz2b
  • the surface roughness of the second region 13 in the chip traveling direction is relatively large. Therefore, it is easy to brake the chips traveling on the second region 13. Accordingly, the chips are easily curled, and it is easy to avoid the chips being excessively extended.
  • Rz2a and Rz2b are not limited to specific values.
  • Rz2a may be set to about 1 to 8 ⁇ m.
  • Rz2b may be set to about 0.1 to 6 ⁇ m.
  • Rz2a When Rz2a is 1 ⁇ m or more, it is easy to avoid that the contact area between the second region 13 and the chips becomes too large. Further, when Rz2a is 8 ⁇ m or less, the insert 1 is less likely to be lost in the second region 13, so that the progress of wear of the insert 1 in the second region 13 is easily suppressed.
  • Rz2b When Rz2b is 0.1 ⁇ m or more, it is easy to avoid that the contact area between the second region 13 and the chips becomes too large. Moreover, when Rz2b is 6 micrometers or less, it is easy to ensure the area of the part which contacts the chip at the time of cutting.
  • the cut-off value is fixed to 0.08 mm. Measurement may be performed according to the above.
  • the first surface 3 includes the first region 11 and the second region 13
  • Rz1a is larger than Rz2a
  • the durability of the insert 1 is even higher.
  • the first region 11 is closer to the first cutting edge 9a than the second region 13, and the first region 11 is more susceptible to frictional heat caused by the contact of chips than the second region 13.
  • Rz1a is larger than Rz2a
  • the contact area between the first region 11 and the chips is small. Therefore, generation of frictional heat in the first region 11 is suppressed.
  • the progress of wear of the insert 1 can be further suppressed. Since the second region 13 that can be used as the rising surface is more likely to hit chips than the first region 11, the wear of the insert 1 in the second region 13 is more likely to proceed than the first region 11. However, when Rz2b is smaller than Rz1b, it is easy to ensure a contact area between the second region 13 and the chips in the direction along the first cutting edge 9a.
  • the inclination angle of the first region 11 is ⁇ 1
  • the inclination angle of the second region 13 is ⁇ 2.
  • the inclination angles ⁇ 1 and ⁇ 2 are not limited to specific values.
  • ⁇ 1 may be set to about 0.1 to 30 °.
  • ⁇ 2 may be set to about 5 to 70 °.
  • ⁇ 1 is relatively small, so that the thickness of the cutting edge in the insert 1 is easily secured.
  • ⁇ 2 since ⁇ 2 is relatively large, chips are likely to be stably curled in the second region 13.
  • FIG. 4 is a view showing a cross section including the central axis, and the virtual straight line X2 and the virtual straight line X3 are respectively orthogonal to the central axis.
  • the virtual straight line X ⁇ b> 2 and the virtual straight line X ⁇ b> 3 are each parallel to the second surface 5.
  • the maximum value of the inclination angle of the first region 11 may be set to ⁇ 1
  • the inclination angle of the second region 13 If is not constant, the maximum value of the inclination angle of the second region 13 may be set to ⁇ 2.
  • the width W2 of the second region 13 in the direction along the first virtual line Y when the first surface 3 is viewed from the front is along the first virtual line Y. It may be larger than the width W1 of the first region 11 in the direction.
  • the width W1 of the first region 11 When the width W1 of the first region 11 is relatively small, the depth from the first cutting edge 9a to the lower end of the first region 11 is shallow. Therefore, the strength of the first cutting edge 9a is high. Thereby, since the chipping of the cutting edge is less likely to occur, the durability of the insert 1 is high.
  • the width W2 of the second region 13 when the width W2 of the second region 13 is relatively large, the chips can be stably brought into contact with the second region 13 even if blurring occurs in the flow of the chips. Therefore, it is possible to curl the chips stably in the second region 13.
  • the first surface 3 may further include a flat third region 15 located between the first region 11 and the second region 13 in addition to the first region 11 and the second region 13 described above.
  • the third region 15 may be used as a connecting surface that connects the first region 11 and the second region 13.
  • the third region 15 may be used as a rake face or a rising face depending on an attachment angle called an axial rake when the insert 1 is attached to the holder.
  • the ten-point average roughness in the direction along the first virtual line Y in the third region 15 is Rz3a.
  • Rz3a may be smaller than Rz2a.
  • Rz3a is smaller than Rz2a, the durability of the insert 1 is even higher.
  • the first region 11 is inclined so as to approach the second surface 5 as it is away from the first cutting edge 9 a, and the second region 13 is separated from the second surface 5 as it is away from the first region 11.
  • the third region 15 located between these regions is located at the bottom of the recess constituted by the first region 11, the second region 13, and the third region 15. Therefore, chips are more likely to hit the third region 15 than the first region 11 and the second region 13.
  • Rz3a is not limited to a specific value. For example, it may be set to about 0.1 to 10 ⁇ m.
  • the third surface 7 positioned between the first surface 3 and the second surface 5 may be used as a flank when the workpiece is cut using the insert 1.
  • the second virtual straight line orthogonal to the first cutting edge 9a is set when the third surface 7 is viewed from the front, the direction along the second virtual straight line on the third surface 7 (the vertical direction in FIG. 4).
  • Rz4a is smaller than Rz1a, the surface accuracy of the finished surface of the work material is high.
  • the surface roughness Rz4a on the third surface 7 is relatively small, so that the third surface to the finished surface is obtained. 7 contact area can be reduced. By reducing the contact area of the third surface 7 with the finished surface, the state of the finished surface due to frictional heat or the like is easily avoided.
  • the ten-point average roughness of the third surface 7 in the direction along the first cutting edge 9a is Rz4b.
  • Rz4b is smaller than Rz4a, the surface accuracy of the finished surface of the work material is even higher. Even when the surface shape of the third surface 7 in the direction along the first cutting edge 9a is transferred to the finished surface, the smoothness of the finished surface is hardly impaired because Rz4b is relatively small.
  • Examples of the material of the insert 1 include inorganic materials such as cemented carbide, cermet and ceramics.
  • examples of the composition of the cemented carbide include WC (tungsten carbide) -Co, WC-TiC (titanium carbide) -Co, and WC-TiC-TaC (tantalum carbide) -Co.
  • WC, TiC and TaC are hard particles
  • Co is a binder phase.
  • a cermet is a sintered composite material in which a metal is combined with a ceramic component.
  • the cermet includes a compound mainly composed of TiC or TiN (titanium nitride).
  • the ceramic composition may be, for example, Al 2 O 3 (aluminum oxide), Al 2 O 3 —TiC, Al 2 O 3 —TiN, SiC (silicon carbide), Si 3 N 4 (silicon nitride) and SiAlON ( Sialon).
  • the material of the insert 1 is not limited to these.
  • the insert 1 may have a structure including a base containing the above-described material and a coating layer covering the base.
  • the material of the covering layer include titanium carbide, nitride, oxide, carbonate, nitride oxide, carbonitride, and carbonitride.
  • the coating layer may contain only one of the above materials, or may contain a plurality.
  • the coating layer may be configured by only one layer, or may be configured by laminating a plurality of layers. The material of the coating layer is not limited to these.
  • the coating layer may be positioned on the substrate by using a chemical vapor deposition (CVD) method or a physical vapor deposition (PVD) method.
  • CVD chemical vapor deposition
  • PVD physical vapor deposition
  • the cutting tool 101 of the embodiment is a rod-like body extending from a first end (left end in FIG. 5) toward a second end (right end in FIG. 5), and a pocket is formed on the first end side.
  • the holder 105 having 103 and the above-described insert 1 located in the pocket 103 are provided.
  • the pocket 103 is a part to which the insert 1 is mounted, and has a seating surface parallel to the second surface of the holder 105 and a restraining side surface inclined with respect to the seating surface. Further, the pocket 103 is opened on the first end side of the holder 105.
  • the insert 1 is located in the pocket 103. At this time, the second surface of the insert 1 may be in direct contact with the pocket 103, or a sheet may be sandwiched between the insert 1 and the pocket 103.
  • the insert 1 is mounted such that at least a part of the portion used as the first cutting edge 9a on the ridge line where the first surface and the third surface intersect protrude from the holder 105 outward.
  • the insert 1 is attached to the holder 105 by a clamp member 107.
  • Steel, cast iron, or the like may be used as a member of the holder 105.
  • the toughness of the holder 105 is high.
  • the example embodiment shown in FIG. 5 is a cutting tool used for so-called turning.
  • the turning process include an inner diameter process, an outer diameter process, and a grooving process.
  • the cutting tool is not limited to that used for turning. For example, you may use the insert 1 of said embodiment for the cutting tool used for a turning process.
  • the cut workpiece is produced by cutting the work material 201.
  • the manufacturing method of the cut workpiece in the embodiment includes the following steps. That is, (1) rotating the work material 201; (2) a step of bringing the cutting tool 101 typified by the above embodiment into contact with the rotating work material 201; (3) a step of separating the cutting tool 101 from the work material 201; It has.
  • the work material 201 is rotated around the axis O ⁇ b> 1 and the cutting tool 101 is relatively moved closer to the work material 201.
  • the ridgeline (cutting edge) in the cutting tool 101 is brought into contact with the work material 201 to cut the work material 201.
  • the cutting tool 101 is relatively moved away from the work material 201.
  • the cutting tool 101 is moved in the X4 direction in a state where the axis O1 is fixed and the work material 201 is rotated around the axis O1, thereby bringing the work material 201 closer to the work material 201.
  • the work material 201 is cut by bringing the cutting edge of the insert into contact with the rotating work material 201.
  • the cutting tool 101 is moved away in the X5 direction while the work material 201 is rotated.
  • the cutting tool 101 is brought into contact with the work material 201 by moving the cutting tool 101 in each step, or the cutting tool 101 is used. Although it is separated from the work material 201, it is naturally not limited to such a form.
  • the work material 201 may be brought close to the cutting tool 101 in the step (1).
  • the work material 201 may be moved away from the cutting tool 101.
  • the state in which the work material 201 is rotated may be maintained, and the process of bringing the cutting edge in the insert into contact with a different part of the work material 201 may be repeated.
  • representative examples of the material of the work material 201 include carbon steel, alloy steel, stainless steel, cast iron, or non-ferrous metal.

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Abstract

一態様の切削インサートは、第１面と、第１面の反対側に位置する第２面と、第１面及び第２面の間に位置する第３面と、第１面及び第３面が交わる稜線の少なくとも一部に位置する切刃とを有している。第１面は、切刃から離れるにしたがって第２面に近づくように傾斜した第１領域を備え、第１面を正面視した場合において切刃に直交する第１仮想直線を設定した際に、第１領域における第１仮想直線に沿った方向での十点平均粗さをＲｚ１ａ、第１領域における切刃に沿った方向での十点平均粗さをＲｚ１ｂとしたとき、Ｒｚ１ａがＲｚ１ｂよりも大きい。

Description

切削インサート、これを備えた切削工具及び切削加工物の製造方法
　本態様は、切削加工において用いられる切削インサートに関する。
　被削材に転削及び旋削などの切削加工をする際に切削工具が用いられる。切削工具は、一般的に、ポケットを有するホルダと、このポケットに取り付けられた切削インサートとを備えている。切削インサートとしては、例えば特開２００５－３１３２８７号公報（特許文献１）に記載の切削インサート（チップ）が知られている。
　特許文献１に記載の切削インサートは、逃げ面と、すくい面と、これらの面の境界部に位置する切刃（外周切れ刃及び底切れ刃）とを備えている。また、特許文献１に記載の切削インサートにおけるすくい面は、外周切れ刃に沿った部分であって表面粗さＲｚが０．２μｍ以下の領域と、底切れ刃に沿った部分であって表面粗さＲｚが１～５μｍ以下の領域とを有している。
　すくい面の表面粗さが大きい場合には、切削インサートの表面のごく限られた部分のみが切屑に接触してすくい面の摩耗が進行し易くなるおそれがある。一方、すくい面の表面粗さが小さい場合には、すくい面と切屑との接触面積が大きくなる。そのため、切屑との摩擦熱によって切削インサートが高温になり、切削インサートの耐久性が低下するおそれがある。そのため、耐摩耗性及び耐久性が良好な切削インサートが求められている。
　一態様に基づく切削インサートは、第１面と、該第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面が交わる稜線の少なくとも一部に位置する切刃とを有している。前記第１面は、前記切刃から離れるにしたがって前記第２面に近づくように傾斜した第１領域を備えている。前記第１面を正面視した場合において前記切刃に直交する第１仮想直線を設定する。前記第１領域における前記第１仮想直線に沿った方向での十点平均粗さをＲｚ１ａ、前記第１領域における前記切刃に沿った方向での十点平均粗さをＲｚ１ｂとしたとき、前記Ｒｚ１ａが前記Ｒｚ１ｂよりも大きい。
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における第１面を正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に示す切削インサートにおけるＡ２－Ａ２断面の断面図である。 実施形態の切削工具を示す平面図である。 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（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、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。従って、インサートは、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。
　実施形態のインサート１は、円板形状であって、円形の第１面３（図１における上面）と、第１面３の反対側に位置する第２面５（図１における下面）と、第１面３び第２面５の間に位置する第３面７（図１における側面）とを有している。また、実施形態のインサート１は、切刃９を有している。図１に示す一例においては、切刃９が、第１面３及び第３面７が交わる稜線の少なくとも一部に位置する第１切刃９ａを有している。
　図２に示す一例のインサート１における第１面３が、円形である。また、第２面５も第１面３と同様に円形である。しかしながら、第１面３及び第２面５は、このような構成に限定されない。例えば、第１面３及び第２面５は、それぞれ三角形、四角形、五角形などの多角形であってもよい。
　図１に示す一例における第１面３及び第２面５は、同じ大きさである。そのため、第３面７は、第１面３及び第２面５に対してそれぞれ直交している。なお、第１面３及び第２面５は、このような構成に限定されない。例えば、第２面５が第１面３より一回り小さい形状であってもよい。この場合、第３面７は、第１面３との境界から第２面５との境界に向かうにしたがって、第１面３の中心及び第２面５の中心を通る中心軸Ｘ１に近づくように傾斜した構成となる。
　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の最大幅が３～２０ｍｍ程度に設定されてもよい。また、第１面３から第２面５までの高さは５～２０ｍｍ程度に設定されてもよい。
　第１切刃９ａは、第１面３及び第３面７が交わる稜線の少なくとも一部に位置している。図２に示す一例においては、第１面３が円形であることから、第１切刃９ａは円形である。また、図２に示す一例においては、第１切刃９ａは、第１面３及び第３面７が交わる稜線の全体に位置している。ただし、第１切刃９ａは、第１面３及び第３面７が交わる稜線の少なくとも一部に位置していればよいので、第１面３及び第３面７が交わる稜線の一部のみに第１切刃９ａが位置していてもよい。
　また、図３に示す一例においては、切刃９が、第１切刃９ａに加えて第２切刃９ｂをさらに有している。第２切刃９ｂは、第２面５及び第３面７が交わる稜線の少なくとも一部に位置している。第１面３を平面透視した場合において、第１切刃９ａ及び第２切刃９ｂは重なり合っていてもよい。
　第１面３は、第１切刃９ａに沿って位置し、第１切刃９ａから離れるにしたがって第２面５に近づくように傾斜した第１領域１１を備えている。第１面３は、第１切刃９ａに接続されていてもよい。第１領域１１は、インサート１を用いて被削材を切削加工する際にすくい面として用られてもよい。
　図２に示すように、第１面３を正面視した場合において第１切刃９ａに直交する第１仮想直線Ｙを設定する。このとき、第１領域１１における第１仮想直線Ｙに沿った方向での十点平均粗さをＲｚ１ａ、第１領域１１における第１切刃９ａに沿った方向での十点平均粗さをＲｚ１ｂとする。実施形態のインサート１では、Ｒｚ１ａがＲｚ１ｂよりも大きい。
　なお、図４は第１仮想直線Ｙを含む断面であり、図４に示される第１面３の部分は、第１面３における第１仮想直線Ｙに沿った部分である。また、図４においては、第１仮想直線Ｙに沿った方向は左右の方向に相当する。
　実施形態において「第１切刃９ａに沿った方向での十点平均粗さ」とは、第１面３を正面視した場合において第１切刃９ａとの間隔が一定である仮想線での十点平均粗さを意味している。そのため、第１切刃９ａが直線形状である場合には仮想線も直線形状で示され、また、第１切刃９ａが円弧形状である場合には仮想線も円弧形状で示される。
　上記の通り、十点平均粗さで示される表面粗さに関して、第１領域１１の表面粗さが単に大きいというものではなく、Ｒｚ１ｂが相対的に小さい。そのため、切削加工時における第１切刃９ａに沿った方向での切屑に接触する部分の面積を確保することができ、第１領域１１におけるインサート１の摩耗の進行が抑えられる。
　また、第１領域１１の表面粗さが単に小さいというものではなく、Ｒｚ１ａが相対的に大きい。そのため、切削加工時における第１仮想直線Ｙに沿った方向での第１領域１１と切屑との接触面積が大きくなり過ぎることが避けられる。別の見方をすれば、第１領域１１上を通る切屑が断続的に第１領域１１に接触し易くなる。そのため、切屑との摩擦熱によってインサート１が高温になり過ぎることが避けられる。従って、インサート１の耐久性が高い。以上の理由から、実施形態のインサート１は、耐摩耗性及び耐久性が高い。
　さらに、実施形態のインサート１では、Ｒｚ１ａがＲｚ１ｂよりも大きいことから、切屑の進行方向における第１領域１１の表面粗さが相対的に大きい。そのため、第１領域１１上を進む切屑にブレーキが掛かり易い。従って、切屑がカールし易く、切屑が延び過ぎることが避けられ易い。
　Ｒｚ１ａ及びＲｚ１ｂは、特定の値に限定されない。例えば、Ｒｚ１ａは２～１０μｍ程度に設定されてもよい。また、Ｒｚ１ｂは０．２～８μｍ程度に設定されてもよい。
　Ｒｚ１ａが２μｍ以上である場合には、第１領域１１と切屑との接触面積が大きくなり過ぎることが避けられ易い。また、Ｒｚ１ａが１０μｍ以下である場合には、第１領域１１におけるインサート１の欠損が生じにくくなるため、第１領域１１におけるインサート１の摩耗の進行が抑えられ易い。Ｒｚ１ｂが０．２μｍ以上である場合には、第１領域１１と切屑との接触面積が大きくなり過ぎることが避けられ易い。また、Ｒｚ１ｂが８μｍ以下である場合には、切削加工時における切屑に接触する部分の面積を確保し易い。
　実施形態において第１領域１１の十点平均粗さＲｚ１ａ及びＲｚ１ｂを測定するには、カットオフ値を０．０８ｍｍに固定する以外はＪＩＳＢ０６０１－２００１規格に準じて、第１仮想直線Ｙに沿った方向及び第１切刃９ａに沿った方向のそれぞれで第１領域１１の表面形状を測定すればよい。図３に示す一例においては、第１面３が円形であって、第１切刃９ａが円弧形状であることから、第１切刃９ａに沿った方向での第１領域１１の表面形状を測定する際には、円弧形状の第１切刃９ａに沿った曲線上で表面形状を測定すればよい。
　測定は、例えば、触針を用いた接触式表面粗さ測定機、あるいは、レーザを用いた非接触式表面粗さ測定機を利用すればよい。測定した結果に基づいて、第１領域１１における十点平均粗さＲｚ１ａ及びＲｚ１ｂを算出すればよい。
　第１面３は、上記の第１領域１１に加えて、第１領域１１よりも内側に位置する第２領域１３をさらに備えていてもよい。図４に示す一例の第２領域１３は、第１領域１１から離れるにしたがって第２面５から離れるように傾斜している。第２領域１３は、インサート１を用いて被削材を切削加工する際に立ち上がり面として用いられてもよい。第２領域１３が立ち上がり面として用いられた場合には、切屑が安定してカールし易い。
　実施形態におけるインサート１では、Ｒｚ１ａがＲｚ１ｂよりも大きいことから、第１領域１１において切屑に適度なブレーキが掛かり易い。そのため、速い速度で切屑が第２領域１３に接触することが避けられるため、第２領域１３におけるインサート１の摩耗の進行が抑えられ易い。
　第２領域１３における第１仮想直線Ｙに沿った方向での十点平均粗さをＲｚ２ａ、第２領域１３における第１切刃９ａに沿った方向での十点平均粗さをＲｚ２ｂとする。Ｒｚ２ａがＲｚ２ｂより大きくてもよい。Ｒｚ２ａがＲｚ２ｂよりも大きい場合には、インサート１の耐摩耗性及び耐久性がさらに高い。これは、下記の理由による。
　第２領域１３の表面粗さが単に大きいというものではなく、Ｒｚ２ｂが相対的に小さい場合には、切削加工時における第１切刃９ａに沿った方向での切屑に接触する部分の面積を確保することができ、第２領域１３におけるインサート１の摩耗の進行が抑えられ易い。
　また、第２領域１３の表面粗さが単に小さいというものではなく、Ｒｚ２ａが相対的に大きい場合には、切削加工時における第１仮想直線Ｙに沿った方向での第２領域１３と切屑との接触面積が大きくなり過ぎることが避けられる。別の見方をすれば、第２領域１３上を通る切屑が断続的に第２領域１３に接触し易い。そのため、切屑との摩擦熱によってインサート１が高温になり過ぎることが避けられる。従って、インサート１の耐久性が高い。
　さらに、Ｒｚ２ａがＲｚ２ｂよりも大きい場合には、切屑の進行方向における第２領域１３の表面粗さが相対的に大きい。そのため、第２領域１３上を進む切屑にブレーキが掛かり易い。従って、切屑がカールし易く、切屑が延び過ぎることが避けられ易い。
　Ｒｚ２ａ及びＲｚ２ｂは、特定の値に限定されない。例えば、Ｒｚ２ａは１～８μｍ程度に設定されてもよい。また、Ｒｚ２ｂは０．１～６μｍ程度に設定されてもよい。
　Ｒｚ２ａが１μｍ以上である場合には、第２領域１３と切屑との接触面積が大きくなり過ぎることが避けられ易い。また、Ｒｚ２ａが８μｍ以下である場合には、第２領域１３におけるインサート１の欠損が生じにくくなるため、第２領域１３におけるインサート１の摩耗の進行が抑えられ易い。Ｒｚ２ｂが０．１μｍ以上である場合には、第２領域１３と切屑との接触面積が大きくなり過ぎることが避けられ易い。また、Ｒｚ２ｂが６μｍ以下である場合には、切削加工時における切屑に接触する部分の面積を確保し易い。
　図４に示す一例において第２領域１３の十点平均粗さＲｚ２ａ及びＲｚ２ｂを測定するには、Ｒｚ１ａ及びＲｚ１ｂの測定と同様に、カットオフ値を０．０８ｍｍに固定する以外はＪＩＳＢ０６０１－２００１規格に準じて測定すればよい。
　第１面３が第１領域１１及び第２領域１３を備えている場合において、Ｒｚ１ａがＲｚ２ａよりも大きいときには、インサート１の耐久性がさらに高い。第２領域１３よりも第１領域１１の方が第１切刃９ａに近く、第２領域１３よりも第１領域１１の方が、切屑が接触することに起因する摩擦熱が大きくなり易い。しかしながら、Ｒｚ１ａがＲｚ２ａよりも大きいときには、第１領域１１と切屑との接触面積を小さい。そのため、第１領域１１における摩擦熱の発生が抑えられる。
　また、第１面３が第１領域１１及び第２領域１３を備えている場合において、Ｒｚ２ｂがＲｚ１ｂよりも小さいときには、インサート１の摩耗の進行をさらに抑えられる。立ち上がり面として用いることが可能な第２領域１３には、第１領域１１よりも切屑が強く当たり易いため、第１領域１１と比較して第２領域１３におけるインサート１の摩耗が進行し易い。しかしながら、Ｒｚ２ｂがＲｚ１ｂよりも小さいときには、第１切刃９ａに沿った方向での第２領域１３と切屑との接触面積が確保され易い。
　第１領域１１の傾斜角をθ１、第２領域１３の傾斜角をθ２とする。傾斜角θ１及びθ２は特定の値に限定されない。例えば、θ１は０．１～３０°程度に設定されてもよい。また、θ２は５～７０°程度に設定されてもよい。θ２がθ１よりも大きい場合には、θ１が相対的に小さいことからインサート１における刃先の肉厚が確保され易い。また、θ２が相対的に大きいことから、切屑が第２領域１３において安定してカールし易い。
　なお、図４に示す断面において、θ１は第１領域１１及び仮想直線Ｘ２のなす角度によって示されており、また、θ２は第２領域１３及び仮想直線Ｘ３のなす角度によって示されている。ここで、図４には中心軸自体は図示されていないが、図４は中心軸を含む断面を示す図であり、仮想直線Ｘ２及び仮想直線Ｘ３は、それぞれ中心軸に直交している。また、図４において、仮想直線Ｘ２及び仮想直線Ｘ３は、それぞれ第２面５に対して平行である。
　なお、図４に示すような断面において、第１領域１１の傾斜角が一定でない場合には第１領域１１の傾斜角の最大値をθ１とすればよく、また、第２領域１３の傾斜角が一定でない場合には第２領域１３の傾斜角の最大値をθ２とすればよい。
　また、θ２がθ１よりも大きい場合においてさらに、第１面３を正面視した場合における第１仮想直線Ｙに沿った方向での第２領域１３の幅Ｗ２が、第１仮想直線Ｙに沿った方向での第１領域１１の幅Ｗ１より大きくてもよい。第１領域１１及び第２領域１３が上記の構成であるときには、以下の理由から、インサート１の耐久性がさらに高く、且つ、切屑を安定してカールさせることが可能である。
　第１領域１１の幅Ｗ１が相対的に小さい場合には、第１切刃９ａから第１領域１１の下端までの深さが浅い。そのため、第１切刃９ａの強度が高い。これにより、刃先のチッピングが生じにくくなるためインサート１の耐久性が高い。また、第２領域１３の幅Ｗ２が相対的に大きい場合には、切屑の流れにブレが生じたとしても安定して切屑を第２領域１３に接触させることができる。そのため、第２領域１３において切屑を安定してカールさせることが可能である。
　第１面３は、上記の第１領域１１及び第２領域１３に加えて、第１領域１１及び第２領域１３の間に位置する平坦な第３領域１５をさらに備えていてもよい。第３領域１５は、第１領域１１及び第２領域１３を接続するつなぎ面として用いられてもよい。また、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と呼ばれる取り付け角度によっては、第３領域１５をすくい面又は立ち上がり面として用いられてもよい。
　ここで、第３領域１５における第１仮想直線Ｙに沿った方向での十点平均粗さをＲｚ３ａとする。Ｒｚ３ａがＲｚ２ａより小さくてもよい。Ｒｚ３ａがＲｚ２ａよりも小さい場合には、インサート１の耐久性がさらに高い。
　第１領域１１が、第１切刃９ａから離れるにしたがって第２面５に近づくように傾斜しており、また、第２領域１３が、第１領域１１から離れるにしたがって第２面５から離れるように傾斜している場合には、これらの領域の間に位置する第３領域１５は、第１領域１１、第２領域１３及び第３領域１５によって構成される窪みの底に位置する。そのため、第３領域１５には、第１領域１１及び第２領域１３よりも切屑が強く当たり易い。
　このとき、Ｒｚ３ａがＲｚ２ａよりも小さい場合には、第３領域１５と切屑との接触面積を確保し易い。これにより、第３領域１５にクラックが生じにくくなるため、インサート１の耐久性をさらに高めることができる。なお、Ｒｚ３ａは、特定の値に限定されない。例えば０．１～１０μｍ程度に設定されてもよい。
　第１面３及び第２面５の間に位置する第３面７は、インサート１を用いて被削材を切削加工する際に逃げ面として用いられてもよい。ここで、第３面７を正面視した場合において第１切刃９ａに直交する第２仮想直線を設定した際に、第３面７における第２仮想直線に沿った方向（図４における上下方向）での十点平均粗さをＲｚ４ａとする。Ｒｚ４ａがＲｚ１ａよりも小さい場合には、被削材の仕上げ面の面精度が高い。
　切削加工時において、仮に第３面７が被削材の仕上げ面に接触した場合であっても、第３面７における表面粗さＲｚ４ａが相対的に小さいことによって、仕上げ面への第３面７の接触面積を減らすことができる。仕上げ面への第３面７の接触面積を減らすことによって、摩擦熱などによる仕上げ面の状態が変性することが避けられ易い。
　ここで、第３面７における第１切刃９ａに沿った方向での十点平均粗さをＲｚ４ｂとする。Ｒｚ４ｂがＲｚ４ａよりも小さい場合には、被削材の仕上げ面の面精度がさらに高い。第１切刃９ａに沿った方向での第３面７の表面形状が仕上げ面に転写された場合であっても、Ｒｚ４ｂが相対的に小さいため、仕上げ面の平滑性が損なわれにくい。
　インサート１の材質としては、例えば、超硬合金、サーメット及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。また、セラミックスの組成としては、例えば、Ａｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）、Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＣ、Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＮ、ＳｉＣ（炭化珪素）、Ｓｉ３Ｎ４（窒化珪素）及びＳｉＡｌＯＮ（サイアロン）などが挙げられる。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、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基体及びこの基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、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、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てもよい。例えば、第３面７の一部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、第３面７における上記の一部を除く基体の表面の全体を覆うように被覆層が位置する。
　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５に示すように、第１端（図５における左端）から第２端（図５における右端）に向かって延びる棒状体であり、第１端の側にポケット１０３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。
　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の第２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。また、ポケット１０３は、ホルダ１０５の第１端側において開口している。
　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の第２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、第１面及び第３面が交わる稜線における第１切刃９ａとして用いられる部分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。実施形態においては、インサート１は、クランプ部材１０７によって、ホルダ１０５に装着されている。
　ホルダ１０５の部材として、鋼、鋳鉄などが用いられてもよい。特に、これらの部材の中で鋼が用いられた場合には、ホルダ１０５の靱性が高い。
　図５に示す一例の実施形態は、いわゆる旋削加工に用いられる切削工具である。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１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６に示すように、被削材２０１を軸Ｏ１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７に示すように、切削工具１０１における稜線（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８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６においては、軸Ｏ１を固定するとともに被削材２０１を軸Ｏ１の周りで回転させた状態で切削工具１０１をＸ４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７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８においては、被削材２０１を回転させた状態で切削工具１０１をＸ５方向に移動させることによって遠ざけている。
　なお、図６～図８に示す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・・・インサート
　　３・・・第１面
　　５・・・第２面
　　７・・・第３面
　　９・・・切刃
　　９ａ・・第１切刃
　　９ｂ・・第２切刃
　１１・・・第１領域
　１３・・・第２領域
　１５・・・第３領域
１０１・・・切削工具
１０３・・・ポケット
１０５・・・ホルダ
１０７・・・クランプ部材
２０１・・・被削材

Claims (11)

  1. 　第１面と、
    　該第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面が交わる稜線の少なくとも一部に位置する切刃と、を有し、
    　前記第１面は、前記切刃から離れるにしたがって前記第２面に近づくように傾斜した第１領域を備え、
    　前記第１面を正面視した場合において前記切刃に直交する第１仮想直線を設定した際に、
    　前記第１領域における前記第１仮想直線に沿った方向での十点平均粗さをＲｚ１ａ、前記第１領域における前記切刃に沿った方向での十点平均粗さをＲｚ１ｂとしたとき、前記Ｒｚ１ａが前記Ｒｚ１ｂよりも大きい、切削インサート。
  2. 　前記第１面は、前記第１領域よりも内側に位置して前記第１領域から離れるにしたがって前記第２面から離れるように傾斜した第２領域をさらに備え、
    　該第２領域における前記第１仮想直線に沿った方向での十点平均粗さをＲｚ２ａ、前記第２領域における前記切刃に沿った方向での十点平均粗さをＲｚ２ｂとしたとき、前記Ｒｚ２ａが前記Ｒｚ２ｂよりも大きい、請求項１に記載の切削インサート。
  3. 　前記Ｒｚ１ａが前記Ｒｚ２ａよりも大きい、請求項２に記載の切削インサート。
  4. 　前記Ｒｚ２ｂが前記Ｒｚ１ｂよりも小さい、請求項２又は３に記載の切削インサート。
  5. 　前記第１領域の傾斜角をθ１、前記第２領域の傾斜角をθ２としたとき、前記θ２が前記θ１よりも大きい、請求項２～４のいずれか１つに記載の切削インサート。
  6. 　前記第１仮想直線に沿った方向での前記第２領域の幅が、前記第１仮想直線に沿った方向での前記第１領域の幅よりも大きい、請求項５に記載の切削インサート。
  7. 　前記第１面は、前記第１領域及び前記第２領域の間に位置する平坦な第３領域をさらに備え、
    　該第３領域における前記第１仮想直線に沿った方向での十点平均粗さをＲｚ３ａとしたとき、該Ｒｚ３ａが前記Ｒｚ２ａよりも小さい、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３面を正面視した場合において前記切刃に直交する第２仮想直線を設定した際に、
    　前記第３面における前記第２仮想直線に沿った方向での十点平均粗さをＲｚ４ａとしたとき、該Ｒｚ４ａが前記Ｒｚ１ａよりも小さい、請求項１～７のいずれか１つに記載の切削インサート。
  9. 　前記第３面における前記切刃に沿った方向での十点平均粗さをＲｚ４ｂとしたとき、該Ｒｚ４ｂが前記Ｒｚ４ａよりも小さい、請求項８に記載の切削インサート。
  10. 　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１～９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。
  11. 　請求項１０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。
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