WO2019069916A1 - 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

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WO2019069916A1
WO2019069916A1 PCT/JP2018/036868 JP2018036868W WO2019069916A1 WO 2019069916 A1 WO2019069916 A1 WO 2019069916A1 JP 2018036868 W JP2018036868 W JP 2018036868W WO 2019069916 A1 WO2019069916 A1 WO 2019069916A1
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WO
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land surface
width
land
cutting
corner
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Application number
PCT/JP2018/036868
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
義仁 池田
Original Assignee
京セラ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 京セラ株式会社 filed Critical 京セラ株式会社
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Publication of WO2019069916A1 publication Critical patent/WO2019069916A1/ja

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material

Definitions

  • This aspect generally relates to a cutting insert used in cutting. More specifically, the present invention relates to a cutting tool made of a material having relatively high hardness, such as PCD and cBN.
  • Patent Document 1 a cutting insert described in International Publication WO 2016/043127 (Patent Document 1) is known as a cutting tool used when cutting a work material such as metal.
  • Patent Document 1 includes a nose R portion cutting edge located at the nose R portion of the upper surface and a straight line located at the side of the upper surface including a negative land of unequal width disposed between the rake surface at the upper surface and the flank surface at the side.
  • a cutting insert having a cutting edge is described.
  • the width of the land in a side view monotonously decreases with distance from the nose R-portion cutting edge.
  • the cutting insert comprises a first surface, a second surface, a third surface and a land surface.
  • the first surface is polygonal and has a first corner and a first side connected to the first corner.
  • the second surface is opposite to the first surface.
  • the third surface is located between the first surface and the second surface.
  • the land surface is located between the first surface and the third surface, and is inclined so as to be closer to the second surface as it is separated from the first surface.
  • the land surface has a first land surface connected to the first corner and a second land surface connected to the first side.
  • the width of the first land surface is the first width
  • the width of the second land surface is the second width.
  • the first width of a portion of the first land surface connected to the central portion of the first corner is W11
  • the first width of the first land surface at the end on the second land surface side is W12 is there.
  • the width W12 is narrower than the width W11.
  • the second width at the end on the side of the first land surface in the second land surface is W21
  • the second width at the end on the opposite side to the side of the first land surface in the second land surface is It is W22.
  • the width W21 is narrower than the width W22.
  • FIG. 1 It is a perspective view showing a cutting insert of an embodiment. It is a front view of the 1st surface of the cutting insert shown in FIG. It is the side view which looked at the cutting insert shown in FIG. 2 from the A1 direction. It is the side view which looked at the cutting insert shown in FIG. 2 from the A2 direction. It is an enlarged view in the area
  • FIG. It is sectional drawing of the VIII cross section in the cutting insert shown in FIG.
  • FIG. It is sectional drawing of the X cross section in the cutting insert shown in FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of another embodiment of the cutting insert shown in FIG. 6;
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of another embodiment of the cutting insert shown in FIG. It is a front view showing a cutting tool of an embodiment. It is an enlarged view in the area
  • inserts 1 (hereinafter, also simply referred to as inserts 1) according to a plurality of embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
  • the drawings referred to in the following simply show only the main members necessary for describing each embodiment.
  • the insert 1 may comprise any component not shown in the figures to which it refers.
  • the dimensions of the members in the respective drawings do not faithfully represent the dimensions of the actual constituent members, the dimensional ratio of the respective members, and the like.
  • One insert 1 of the embodiment includes a first surface 3 (upper surface in FIG. 1), a second surface 5 (lower surface in FIG. 1), a third surface 7 (side surface in FIG. 1), and a land surface 9 It has an approximately polygonal plate shape.
  • the first surface 3 may be a polygon as shown in FIG.
  • the second surface 5 may be located on the opposite side of the first surface 3 as shown in FIG.
  • the third surface 7 may be located between the first surface 3 and the second surface 5 as shown in FIG.
  • the land surface 9 may be located between the first surface 3 and the third surface 7 as shown in FIG.
  • the insert 1 may have a cutting edge 11 located at least a part of the intersection of the land surface 9 and the third surface 7.
  • the outer peripheral edge is polygonal, and in FIG. 2 is a rhombus. Therefore, the first surface 3 has four corners and four sides. At this time, one of the four corners is the first corner 13, and two sides connected to the first corner 13 are the first side 15 and the second side 17. In other words, the first corner 13 may be positioned between the first side 15 and the second side 17 at the outer peripheral edge of the first surface 3.
  • the polygonal shape is not limited to being strictly a polygonal shape.
  • the four corners of the first surface 3 may be rounded and slightly convex outward.
  • the four sides are not limited to the strict linear shape. When the first surface 3 is viewed from the front, these sides may have a shape slightly convex toward the outside or a shape slightly concave.
  • the second surface 5 may have a polygonal shape, and may have, for example, a rhombus like the first surface 3.
  • the third surface 7 has four substantially flat planes and four curved surfaces connecting these planes.
  • the shape of the 1st surface 3 and the 2nd surface 5 is not limited to said form.
  • the shapes of the first surface 3 and the second surface 5 are square.
  • the shape of the first surface 3 and the second surface 5 may be, for example, a triangle or a hexagon.
  • the size of the insert 1 is not particularly limited.
  • the length of one side of the first surface 3 can be set to about 3 mm or more and 20 mm or less.
  • the height from the first surface 3 to the second surface 5 can be set to about 5 mm or more and 20 mm or less.
  • the land surface 9 is a narrow band-like region. Since the insert 1 has the land surface 9, the durability of the cutting edge 11 is high when the cutting edge 11 is positioned along the land surface 9.
  • the land surface 9 may be connected to the cutting edge 11.
  • the land surface 9 may be located along the entire outer peripheral edge of the first surface 3 or may be located along only a part of the outer peripheral edge of the first surface 3. For example, the land surface 9 may be located along only the first corner 13 and the first side 15 in the first surface 3 of the quadrilateral.
  • the land surface 9 in the embodiment is inclined to be closer to the second surface 5 as it is separated from the first surface 3. That is, the land surface 9 in the embodiment is a so-called negative land.
  • the end on the third surface 7 side in the land surface 9 may be located closer to the second surface 5 than the end on the first surface 3 side in the land surface 9. That is, the entire land surface 9 may be inclined, but the entire land surface 9 may not necessarily be inclined.
  • the first surface 3 may have a rake surface area 3a at least in part.
  • the area along the land surface 9 in the first surface 3 is the rake surface area 3 a.
  • the rake surface area 3 a may be connected to the land surface 9.
  • the third surface 7 may have a flank region 7a at least in part.
  • the area along the land surface 9 in the third surface 7 is the flank surface area 7 a.
  • the flank surface area 7 a may be connected to the land surface 9.
  • the land surface 9 in the embodiment has a first land surface 19 and a second land surface 21.
  • the first land surface 19 is located along the first corner 13 of the first surface 3 and is connected to the first corner 13.
  • the second land surface 21 is located along the first side 15 of the first surface 3 and is connected to the first side 15.
  • the width of the first land surface 19 is the first width W1.
  • the width of the second land surface 21 is the second width W2.
  • a portion of the first land surface 19 connected to the central portion of the first corner 13 is defined as a central portion 19 a.
  • the first width W1 at the central portion 19a is W11.
  • an end of the first land surface 19 on the second land surface 21 side is defined as a first end 19 b.
  • the first width W1 at the first end 19b is W12. As shown in FIGS. 6 and 7, the width W12 may be narrower than the width W11.
  • the second width W2 at the end of the second land surface 21 on the first land surface 19 side is W21. Further, an end of the second land 21 opposite to the first land 19 is defined as a second end 21 a.
  • the second width W2 at the second end 21a is W22. As shown in FIGS. 7 and 8, the width W21 may be narrower than the width W22.
  • the width of the land surface 9 in a side view of the insert 1 shown in FIG. 7 is a portion connected to the boundary between the first corner 13 and the first side 15 of the first surface 3, that is, the first land surface 19 and the second land. It is relatively narrow near the boundary of the surface 21. Therefore, the insert 1 shown in FIG. 7 has high machinability. Further, the width of the entire land surface 9 is not narrow, but the widths W11 and W22 are relatively wide. Therefore, the insert 1 shown in FIGS. 6 to 8 has high durability.
  • the second land surface 21 is adjacent to the first land surface 19. Therefore, the end on the side of the first land surface 19 in the second land surface 21 indicates the same place as the first end 19 b. Therefore, in the example shown in FIG. 7, the width W21 is equal to the width W12. Further, in order to facilitate visual understanding, in the embodiment, the first width W1, the width W11, the width W12, the second width W2 and the width W22 are shown by the cross sectional view.
  • the first width W1 of the first land surface 19 when the third surface 7 is viewed from the front corresponds to, for example, the first surface 3 and the first surface 3 when the third surface 7 is viewed from the front, as shown in FIG.
  • the width in the direction orthogonal to the intersection of the first land surfaces 19 is meant.
  • the second width W2 of the second land surface 21 when the third surface 7 is viewed from the front corresponds to, for example, the first surface 3 and the first surface 3 when the third surface 7 is viewed from the front, as shown in FIG.
  • the width in the direction orthogonal to the intersection of the two land surfaces 21 is meant.
  • a large cutting load is likely to be applied to the first end 19 b during cutting in which the first end 19 b is positioned forward of the central portion 19 a and the second end 21 a in the feed direction.
  • the width W12 is relatively narrow, the cutting edge 11 located at the first end 19b has high sharpness. Therefore, the cutting load applied to the first end 19 b is reduced, and the machinability of the cutting edge 11 is high.
  • the width of the entire land surface 9 is not narrow, but the widths W11 and W22 are relatively wide. Therefore, the insert 1 shown in FIG. 7 has high durability as a whole of the cutting blade 11.
  • the first width W1 and the second width W2 of the land surface 9 indicated by the distance between the first surface 3 and the third surface 7 are, for example, 0.01 mm or more and 0.5 mm or less It can be set to a degree.
  • the width W11 of the central portion 19a can be set to, for example, about 0.05 mm or more and 0.5 mm or less.
  • the width W12 of the first end 19b can be set, for example, to about 0.01 mm or more and 0.3 mm or less.
  • the width W22 of the second end 21a can be set to, for example, about 0.05 mm or more and 0.5 mm or less.
  • the width W12 of the first end 19b is smaller than the width W11 of the central portion 19a.
  • the first land surface 19 may have a portion in which the first width W1 is constant as the central portion 19a approaches the first end 19b.
  • the first land surface 19 approaches the second land surface 21 from the central portion 19a, in other words, the first end 19b. It may have a portion where the first width W1 becomes narrower in accordance with.
  • the first land surface 19 has the above-described configuration, it is easy to avoid that the first width W1 rapidly changes. Therefore, the machinability and durability are further enhanced.
  • the machinability and the durability are further enhanced.
  • the width W21 is narrower than the width W22.
  • the second width W2 becomes constant as the second land surface 21 approaches the second end 21a from the end (the first end 19b) on the first land surface 19 side It may have a portion that is
  • the second width W2 has a second width W2 as the second land surface 21 approaches the second end 21a from the first end 19b. You may have a part which becomes wide. In the case where the second land surface 21 has the above-described configuration, it is easy to avoid that the second width W2 rapidly changes. Therefore, the machinability and durability are further enhanced. In particular, when the second width W2 of the second land surface 21 is wider from the first end 19b to the second end 21a, the machinability and durability are further enhanced.
  • FIGS. 6 In order to facilitate visual understanding of the change in the first width W1 of the first land surface 19 in the example shown in FIG. 5, cross sections are shown in FIGS. The first width W1 is illustrated.
  • the width W12 shown in FIG. 7 is narrower than the first width W1 shown in FIG. 9, and the width W11 shown in FIG. 6 is wider than the first width W1 shown in FIG.
  • the first width W1 of the first land surface 19 narrows toward the first end 19b from the central portion 19a. .
  • FIGS. 7, 8 and 10 sectional views are shown in FIGS. 7, 8 and 10, and the second land surface in each cross section The second width W2 of 21 is illustrated.
  • the width W12 shown in FIG. 7 is narrower than the second width W2 shown in FIG. 10
  • the width W22 shown in FIG. 8 is wider than the second width W2 shown in FIG.
  • the second width W2 of the second land surface 21 becomes narrower as it approaches the first land surface 19.
  • the width of the land surface 9 in a front view from the side of the first surface 3 is not limited to a specific configuration.
  • the width of the land surface 9 at the first end 19b is narrower than the width of the land surface 9 at the central portion 19a.
  • the width of the land surface 9 at the first end 19b is narrower than the width of the land surface 9 at the second end 21a.
  • the intersection of the first surface 3 and the first land surface 19 is shown in a convex curve shape.
  • the intersection of the third surface 7 and the first land surface 19 is also shown in a convex curve shape.
  • the radii of curvature of the intersections may be the same as one another or may be different from one another.
  • the intersection of the first surface 3 and the first land surface 19 and the intersection of the third surface 7 and the first land surface 19 each have an arc shape with a constant radius of curvature, And, the curvature radius of the intersection of the first surface 3 and the first land surface 19 may be larger than the curvature radius of the intersection of the third surface 7 and the first land surface 19.
  • the cutting edge 11 is located at least a part of the intersection of the land surface 9 and the third surface 7.
  • the first cutting edge 11 a is positioned as the cutting edge 11 at the intersection of the first land surface 19 and the third surface 7.
  • a second cutting edge 11 b is positioned as the cutting edge 11 at the intersection of the second land surface 21 and the third surface 7.
  • the intersection of the first land surface 19 and the third surface 7 where the first cutting edge 11 a is located is an arc shape having a constant radius of curvature in a front view from the first surface 3 side. . Therefore, it is easy to avoid that the cutting load added to the 1st cutting blade 11a concentrates in one part, and the durability of the 1st cutting blade 11a is high. Further, when the curvature radius of the intersection of the first surface 3 and the first land surface 19 is larger than the curvature radius of the intersection of the third surface 7 and the first land surface 19, the durability of the first cutting edge 11a is high. However, the width W12 is likely to be set narrower than the width W11.
  • Reference numeral O1 shown in FIG. 1 and the like is a central axis connecting the center of the first surface 3 and the center of the second surface 5.
  • reference symbol S shown in FIG. 3 and the like is a reference plane showing a virtual plane orthogonal to the central axis O1.
  • the inclination angle of the first land surface 19 with respect to the reference surface S is a first inclination angle ⁇ 1.
  • the first tilt angle ⁇ 1 may be evaluated, for example, in a cross section orthogonal to the first corner 13.
  • the inclination angle of the second land surface 21 with respect to the reference surface S is the second inclination angle ⁇ 2.
  • the second tilt angle ⁇ 2 may be evaluated, for example, in a cross section orthogonal to the first side 15.
  • the first inclination angle ⁇ 1 may be constant from the central portion 19a to the first end 19b, or may vary from the central portion 19a to the first end 19b.
  • the first inclination angle ⁇ 1 is the same, and in one example shown in these figures, the first inclination angle ⁇ 1 of the first land surface 19 is constant.
  • 1st inclination angle (theta) 1 in three places of the 1st land surface 19 is the same, you may consider that 1st inclination angle (theta) 1 is constant.
  • the first inclination angle ⁇ 1 is constant, the flow of the chips becomes smooth, and the chip dischargeability of the chips is high.
  • the second inclination angle ⁇ 2 may be constant from the first end 19b to the second end 21a, or may change from the first end 19b to the second end 21a.
  • the second inclination angle ⁇ 2 is the same, and in one example shown in these figures, the second inclination angle ⁇ 2 of the second land surface 21 is constant.
  • inclination angle is constant is not limited to that the inclination angle is strictly the same. There may be a slight variation of about 5% in the inclination angle.
  • the intersection of the first land surface 19 and the third surface 7 is the second surface 5 as it approaches the first end 19 b from the central portion 19 a. You may have the part which leaves from.
  • the thickness of the portion where the second end portion 21a is located tends to be large. Therefore, the machinability and durability of the first end 19b are high.
  • the land surface 9 may further have a third land surface 23 connected to the second side 17.
  • the end on the side of the third land surface 23 in the first land surface 19 is defined as a third end 19 c.
  • the first width W1 at the third end 19c is W13.
  • the width W13 may be narrower than the width W11 as in the example shown in FIGS. 6 and 11. Further, as in the example shown in FIGS. 12 and 13, the width W13 at the third end 19c may be wider than the width W11 at the central portion 19a.
  • the width W13 is narrower than the width W11 as in the example shown in FIGS. 6 and 11, the portion of the first land surface 19 from the central portion 19a to the third end 19c and the third surface 7 Even when the intersection is used as the cutting edge 11, the machinability and durability of the first land surface 19 are high. That is, it is possible to use it also in so-called right-handed and left-handed cutting tools. Therefore, the insert 1 is excellent in economy.
  • the first land surface 19 may have a portion in which the first width W1 becomes narrower as approaching the third end 19c from the central portion 19a.
  • the first land surface 19 has the above-described configuration, it is easy to avoid that the first width W1 rapidly changes. Therefore, the machinability and durability are further enhanced.
  • the machinability and durability are further enhanced.
  • the width W13 is wider than the width W11, as in the example shown in FIGS. 12 and 13, the strength of the first land surface 19 at the third end 19c is improved. Therefore, the durability is further improved while the insert 1 has high machinability.
  • the first land surface 19 may have a portion in which the first width W ⁇ b> 1 becomes wider as the central portion 19 a approaches the third end 19 c.
  • the first land surface 19 has the above-described configuration, it is easy to avoid that the first width W1 rapidly changes. Therefore, the machinability and durability are further enhanced.
  • the first width W1 of the first land surface 19 is wider from the central portion 19a to the third end 19c, the machinability and durability are further enhanced.
  • the third width W3 of the third land surface 23 connected to the second side 17 changes with distance from the first land surface 19 even though it is constant. May be
  • the third width W3 of the third land surface 23 may be narrowed as the distance from the first land surface 19 increases.
  • the second land surface 21 in the case where the third land surface 23 has a portion in which the third width W 3 becomes wider as the distance from the first land surface 19 increases, the machinability and durability are further enhanced. .
  • the width of the third land surface 23 when the first surface 3 is viewed from the front may be constant, or may be changed as it is separated from the first land surface 19.
  • the shape of the land surface 9 in a cross section orthogonal to the intersection of the first surface 3 and the land surface 9 is not limited to a specific shape.
  • the land surface 9 may have, for example, a linear shape, or may have a concave portion as in the example shown in FIGS.
  • the entire land surface 9 in the above cross section has a concave shape.
  • the width of the face 9 can be reduced. Therefore, the sharpness of the cutting blade 11 is high.
  • Examples of the material of the insert 1 include cemented carbide, cermet, ceramics, PCD (polycrystalline diamond) and cBN (cubic boron nitride).
  • composition of the cemented carbide examples 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.
  • cermet is a sintered composite material in which a ceramic component is compounded with a metal. Specifically, a compound mainly composed of TiC or TiN (titanium nitride) can be mentioned as the cermet.
  • the material of the insert 1 is not limited to these.
  • the insert 1 may have only one member comprised by the material illustrated above, and may have several members comprised by the material illustrated above.
  • the insert 1 may have a main body portion 25 and a cutting portion 27, and may have a polygonal plate shape as a whole.
  • the main body portion 25 in the example shown in FIG. 1 has a substantially polygonal plate shape and a concave shape in which a part is cut away.
  • the cutting portion 27 may be joined to the notched concave portion using a brazing material or the like.
  • the first corner 13, the first side 15 and the second side 17 may be located in the cutting portion 27.
  • hatching with oblique lines is added to the portion of the cutting portion 27 in FIG.
  • the cutting portion 27 may be made of a material having relatively high hardness, such as PCD and cBN, and the main body portion 25 may be made of, for example, cemented carbide, cermet or ceramics.
  • the insert 1 can be manufactured inexpensively.
  • the durability of the insert 1 to a cutting load is high.
  • the hardness of the main body portion 25 and the cutting portion 27 may be evaluated by measuring the Vickers hardness of each portion.
  • the insert 1 may have only the said cutting part 27 and the main-body part 25, in addition to the site
  • the covering layer may cover the entire surface of the substrate constituted by the cutting portion 27 and the main body portion 25 or may cover only a part of the surface of the substrate.
  • Examples of the material of the covering layer include aluminum oxide (alumina), and carbides, nitrides, oxides, carbon oxides, nitrogen oxides, carbon nitrides and carbon nitride oxides of titanium.
  • the covering layer may contain only one of the above-mentioned materials, or may contain a plurality.
  • the coating layer may be comprised by only one layer, and the structure by which the several layer was laminated
  • a material of a coating layer it is not limited to these.
  • the cover layer can be located on the substrate, for example by using a chemical vapor deposition (CVD) method or a physical vapor deposition (PVD) method.
  • the insert 1 of the embodiment may have a through hole 29 as shown in FIG.
  • the through hole 29 in the embodiment is formed from the first surface 3 to the second surface 5 and is open in these surfaces.
  • the through hole 29 may extend along a central axis O1 passing through the center of the first surface 3 and the center of the second surface 5.
  • the through hole 29 may also be used to attach a fixing screw or clamp member when holding the insert 1 in the holder.
  • the through holes 29 may be opened in regions opposite to each other in the third surface 7 without any problem.
  • the cutting tool 101 includes a holder 105 having a pocket 103 (insert pocket) on the tip end side and the above-mentioned insert 1 located in the pocket 103, as shown in FIGS.
  • the insert 1 is mounted such that the ridge line protrudes from the tip of the holder 105.
  • the holder 105 is in the shape of an elongated rod. Then, one pocket 103 is provided on the tip end side of the holder 105. The pocket 103 is a portion to which the insert 1 is attached, and is open to the tip end surface of the holder 105.
  • the pocket 103 since the pocket 103 is also open to the side surface of the holder 105, the insert 1 can be easily attached.
  • the pocket 103 has a seating surface parallel to the lower surface of the holder 105 and a constraining side surface inclined to the seating surface.
  • the insert 1 is located in the pocket 103. At this time, the lower 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 the portion used as the cutting edge in the ridge line protrudes outward from the holder 105.
  • the insert 1 is attached to the holder 105 by the fixing screw 107. That is, the insert 1 is inserted into the holder 105 by inserting the fixing screw 107 into the through hole of the insert 1, inserting the tip of the fixing screw 107 into the screw hole formed in the pocket 103 and screwing the screw parts together. It is attached.
  • steel cast iron or the like can be used.
  • steel may be used among these members.
  • a cutting tool used for so-called turning is illustrated.
  • Examples of turning include inner diameter machining, outer diameter machining and grooving.
  • the cutting tool is not limited to one used for turning.
  • the insert of the above embodiment may be used for a cutting tool used for milling.
  • the machined product is manufactured by cutting the work material 201.
  • the method of manufacturing a machined product according to the embodiment includes the following steps. That is, (1) a step of rotating the work material 201; (2) a step of bringing a ridge line in the cutting tool 101 represented by the above embodiment into contact with the rotating work material 201; (3) releasing the cutting tool 101 from the work material 201; Is equipped.
  • the work material 201 is rotated about the axis O2, and the cutting tool 101 is relatively brought close to the work material 201.
  • the cutting edge of the cutting tool 101 is brought into contact with the material to be cut 201 to cut the material to be cut 201.
  • the cutting tool 101 is relatively moved away from the workpiece 201.
  • the cutting tool 101 is moved in the Y1 direction in a state in which the axis O2 is fixed and the work material 201 is rotated, thereby bringing the work material 201 closer. Further, in FIG. 17, the work material 201 is cut by bringing the cutting edge of the insert into contact with the rotating work material 201. Further, in FIG. 18, the cutting tool 101 is moved away in the Y2 direction while rotating the work material 201.
  • the cutting tool 101 is brought into contact with the work material 201 or the cutting tool 101 is separated from the work material 201 by moving the cutting tool 101 in each process.
  • the invention is not limited to such a form.
  • the work material 201 may be brought close to the cutting tool 101.
  • the work material 201 may be moved away from the cutting tool 101.
  • the process of rotating the work material 201 may be maintained, and the process of bringing the cutting edge of the insert into contact with different portions of the work material 201 may be repeated.

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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

切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法 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。
     
     
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