WO2024101308A1

WO2024101308A1 - 切削インサートおよび加工方法

Info

Publication number: WO2024101308A1
Application number: PCT/JP2023/039890
Authority: WO
Inventors: 浩也諸口; 綾吉村; 裕介松田; 暁久木野
Original assignee: 住友電工ハードメタル株式会社
Priority date: 2022-11-07
Filing date: 2023-11-06
Publication date: 2024-05-16

Abstract

切削インサートは、すくい面と、逃げ面と、すくい面と逃げ面との稜線で構成される切れ刃とを含む。切れ刃は、隅加工用の第１切れ刃部と、引き加工用の第２切れ刃部と、仕上げ面加工用の第３切れ刃部と、第１接続切れ刃部と、第２接続切れ刃部と、を有している。第３切れ刃部は、第１切れ刃部と第２切れ刃部との間に配置されている。第１切れ刃部は、湾曲形状を有している。第１切れ刃部の曲率半径は、０．１ｍｍ以上２．４ｍｍ以下である。第２切れ刃部は、直線形状または曲率半径が３ｍｍ以上の湾曲形状を有している。第３切れ刃部は、直線形状または曲率半径が３ｍｍ以上の湾曲形状を有している。第１接続切れ刃部および第２接続切れ刃部の各々は、湾曲形状を有している。

Description

切削インサートおよび加工方法

　本開示は、切削インサートおよび加工方法に関する。本出願は、２０２２年１１月７日に出願した日本特許出願である特願２０２２－１７８１４３号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。

　国際公開第２０１９／０８７４９６号（特許文献１）には、すくい面と、逃げ面と、すくい面と逃げ面との間に配置されるチャンファーとを有する切削インサートが開示されている。

国際公開第２０１９／０８７４９６号

　本開示の一態様に係る切削インサートは、すくい面と、逃げ面と、すくい面と逃げ面との稜線で構成される切れ刃とを含む。切削に関与する表面がｃＢＮ基焼結体、ダイヤモンド基焼結体、セラミックス、サーメット又は超硬合金の少なくともいずれか１つから構成される。切れ刃は、隅加工用の第１切れ刃部と、引き加工用の第２切れ刃部と、仕上げ面加工用の第３切れ刃部と、第１切れ刃部と第３切れ刃部とを繋ぐ第１接続切れ刃部と、第２切れ刃部と第３切れ刃部とを繋ぐ第２接続切れ刃部と、を有している。第３切れ刃部は、第１切れ刃部と第２切れ刃部との間に配置されている。第１切れ刃部は、湾曲形状を有している。第１切れ刃部の曲率半径は、０．１ｍｍ以上２．４ｍｍ以下である。第２切れ刃部は、直線形状または曲率半径が３ｍｍ以上の湾曲形状を有している。第３切れ刃部は、直線形状または曲率半径が３ｍｍ以上の湾曲形状を有している。第１接続切れ刃部および第２接続切れ刃部の各々は、湾曲形状を有している。

図１は、本実施形態に係る切削インサートの構成を示す斜視模式図である。図２は、本実施形態に係る切削工具の構成を示す平面模式図である。図３は、図１の領域ＩＩＩの拡大模式図である。図４は、図２のＩＶ－ＩＶ線に沿った断面模式図である。図５は、第１切れ刃部の接線に対して垂直な断面を示す模式図である。図６は、第２切れ刃部の接線に対して垂直な断面を示す模式図である。図７は、第３切れ刃部の接線に対して垂直な断面を示す模式図である。図８は、第１逃げ領域を示す斜視模式図である。図９は、第２逃げ領域を示す斜視模式図である。図１０は、本実施形態に係る第１加工方法を示す模式図である。図１１は、加工状態を示す拡大模式図である。図１２は、第２切れ刃部の横すくい角を示す側面模式図である。図１３は、本実施形態に係る第２加工方法を示す模式図である。

[本開示が解決しようとする課題]
　例えば焼入鋼の高能率加工を行う場合、切削抵抗が高くなるため、切れ刃の欠損が発生しやすくなる。そのため、切削インサートの工具寿命を向上することが困難であった。

　本開示の目的は、工具寿命を向上可能な切削インサートを提供することである。
[本開示の効果]
　本開示によれば、工具寿命を向上可能な切削インサートを提供することができる。
［本開示の実施形態の説明］
　最初に本開示の実施態様を列記して説明する。

　（１）本開示の一態様に係る切削インサート１００は、すくい面５０と、逃げ面３０と、すくい面５０と逃げ面３０との稜線２０で構成される切れ刃１０とを含む。切削に関与する表面がｃＢＮ基焼結体、ダイヤモンド基焼結体、セラミックス、サーメット又は超硬合金の少なくともいずれか１つから構成される。切れ刃１０は、隅加工用の第１切れ刃部１と、引き加工用の第２切れ刃部２と、仕上げ面加工用の第３切れ刃部３と、第１切れ刃部１と第３切れ刃部３とを繋ぐ第１接続切れ刃部１１と、第２切れ刃部２と第３切れ刃部３とを繋ぐ第２接続切れ刃部１２と、を有している。第３切れ刃部３は、第１切れ刃部１と第２切れ刃部２との間に配置されている。第１切れ刃部１は、湾曲形状を有している。第１切れ刃部１の曲率半径は、０．１ｍｍ以上２．４ｍｍ以下である。第２切れ刃部２は、直線形状または曲率半径が３ｍｍ以上の湾曲形状を有している。第３切れ刃部３は、直線形状または曲率半径が３ｍｍ以上の湾曲形状を有している。第１接続切れ刃部１１および第２接続切れ刃部１２の各々は、湾曲形状を有している。

　（２）上記（１）に係る切削インサート１００によれば、第１接続切れ刃部１１および第２接続切れ刃部１２の各々の曲率半径は、０．２ｍｍ以上であってもよい。

　（３）上記（１）または（２）に係る切削インサート１００によれば、第１切れ刃部１、第２切れ刃部２および第３切れ刃部３の各々の逃げ角は、３°以上２０°以下であってもよい。

　（４）上記（１）から（３）のいずれかに係る切削インサート１００によれば、切れ刃１０は、第１切れ刃部１に連なる第４切れ刃部４を有していてもよい。第１切れ刃部１は、第３切れ刃部３と第４切れ刃部４との間に位置してもよい。逃げ面３０は、第１逃げ領域７１と、第２逃げ領域７２とを有していてもよい。第１逃げ領域７１は、第４切れ刃部４に連なっていてもよい。第２逃げ領域７２は、第１切れ刃部１と、第２切れ刃部２と、第３切れ刃部３と、第１接続切れ刃部１１と、第２接続切れ刃部１２とに連なっていてもよい。第１逃げ領域７１の逃げ角は、０°であってもよい。第２逃げ領域７２の逃げ角は、３°以上２０°以下であってもよい。第１逃げ領域７１の面積を第１面積とし、かつ、第２逃げ領域７２の面積を第２面積としたときに、第１面積を、第１面積と第２面積との合計で除した値は、０．０５以上０．９５以下であってもよい。

　（５）上記（１）から（３）のいずれかに係る切削インサート１００によれば、切れ刃１０は、第１切れ刃部１に連なる第４切れ刃部４を有していてもよい。第１切れ刃部１は、第３切れ刃部３と第４切れ刃部４との間に位置してもよい。稜線２０は、第１稜線領域８１と、第２稜線領域８２とを有していてもよい。第１稜線領域８１は、第４切れ刃部４を含んでいてもよい。第２稜線領域８２は、第１切れ刃部１と、第２切れ刃部２と、第３切れ刃部３と、第１接続切れ刃部１１と、第２接続切れ刃部１２とを含んでいてもよい。第１稜線領域８１の逃げ角は、０°であってもよい。第２稜線領域８２の逃げ角は、３°以上２０°以下であってもよい。第１稜線領域８１の長さを第１長さとし、かつ、第２稜線領域８２の長さを第２長さとしたときに、第１長さを、第１長さと第２長さとの合計で除した値は、０．０５よりも大きく０．９５以下であってもよい。

　（６）上記（１）から（３）のいずれかに係る切削インサート１００によれば、切れ刃１０は、第１切れ刃部１に連なる第４切れ刃部４を有していてもよい。第１切れ刃部１は、第３切れ刃部３と第４切れ刃部４との間に位置してもよい。第１切れ刃部１は、第１領域１ａと、第１領域１ａに連なる第２領域１ｂとからなってもよい。切れ刃１０は、第１切削加工部９１と第２切削加工部９２とからなってもよい。第１切削加工部９１は、第１領域１ａと、第２切れ刃部２と、第３切れ刃部３と、第１接続切れ刃部１１と、第２接続切れ刃部１２とからなってもよい。第２切削加工部９２は、第２領域１ｂと、第２領域１ｂに連なる第４切れ刃部４とからなってもよい。

　（７）本開示の一態様に係る加工方法は、上記（１）から（６）のいずれかに記載の切削インサート１００を用いた加工方法である。第２切れ刃部２を用いて被削材を加工する引き加工において、第２切れ刃部２の横すくい角は、－２０°以上１０°以下であってもよい。

　（８）本開示の一態様に係る加工方法は、上記（１）から（６）のいずれかに記載の切削インサート１００を用いた加工方法である。押し加工において第１切れ刃部１の横切れ刃角は、３０°以上７０°未満であってもよい。引き加工において第２切れ刃部２の横切れ刃角は、７０°以上８９°未満であってもよい。
［本開示の実施形態の詳細］
　本開示の一実施形態に係る切削インサートの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。

　図１は、本実施形態に係る切削インサート１００の構成を示す斜視模式図である。図１に示されるように、本実施形態に係る切削インサート１００は、刃部材６と、台金７とを有している。刃部材６は、台金７に取り付けられている。刃部材６は、切削に関与する。台金７の平面視形状は、特に限定されないが、例えば菱形である。台金７の鋭角コーナ部に、刃部材６が接合されている。台金７は、例えば、超硬合金またはサーメット等から構成されている。本実施形態に係る切削インサート１００は、台金７の鋭角コーナ部に刃部材６が接合されて形成されているが、切削インサート１００全体を刃部材６で形成してもよい。

　本開示は、菱形以外の多角形の切削インサート１００にも適用される。刃先形状は共通しているので、菱形の切削インサート１００のみを例示する。台金７の鋭角コーナ部には、上面の一部を部分的に落ち込ませた座繰り部８が形成されている。刃部材６は、座繰り部８において鑞付け等の接合手段により台金７に接合されている。

　刃部材６は、ｃＢＮ基焼結体、ダイヤモンド基焼結体、セラミックス、サーメット又は超硬合金から構成される。ｃＢＮ基焼結体は、ｃＢＮ（立方晶型窒化硼素）を体積比で１０％以上９９．９％以下含む焼結体である。ダイヤモンド基焼結体は、ダイヤモンドを体積比で１０％以上９９．９％以下含む焼結体である。セラミックスは特に限定されないが、例えば、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、窒化けい素（Ｓｉ_３Ｎ_４）、炭化チタン（ＴｉＣ）のセラミックスを好適に用いることができる。サーメットは特に限定されないが、例えば、窒化物系サーメット、炭化物系サーメットを好適に用いることができる。

　本実施形態に係る切削インサート１００は、すくい面５０と、逃げ面３０と、切れ刃１０と、底面６０とを有している。切れ刃１０は、すくい面５０と逃げ面３０との稜線２０で構成される。稜線２０は、切れ刃１０と、第１稜線部２１と、第２稜線部２２とを有している。切れ刃１０は、稜線２０の一部である。切れ刃１０は、隅加工用の第１切れ刃部１と、引き加工用の第２切れ刃部２と、仕上げ面加工用の第３切れ刃部３と、第１接続切れ刃部１１と、第２接続切れ刃部１２と、第４切れ刃部４とを有している。

　第１接続切れ刃部１１は、第１切れ刃部１と第３切れ刃部３とを繋いでいる。第１接続切れ刃部１１は、第１切れ刃部１と第３切れ刃部３との間に位置している。第２接続切れ刃部１２は、第２切れ刃部２と第３切れ刃部３とを繋いでいる。第２接続切れ刃部１２は、第２切れ刃部２と第３切れ刃部３との間に位置している。第３切れ刃部３は、第１切れ刃部１と第２切れ刃部２との間に配置されている。第３切れ刃部３は、第１接続切れ刃部１１と第２接続切れ刃部１２とを繋いでいる。第４切れ刃部４は、第１切れ刃部１に連なっている。第１切れ刃部１は、第３切れ刃部３と第４切れ刃部４との間に位置している。

　図２は、本実施形態に係る切削工具の構成を示す平面模式図である。図２に示される平面模式図は、すくい面５０に対して垂直な直線に沿って見た状態を示している。視点は、すくい面５０に対向する位置にある。視線方向Ｄは、すくい面５０から底面６０に向かう方向である。

　図２に示されるように、第１切れ刃部１は、湾曲形状を有している。第１切れ刃部１は、外側に凸となるように湾曲している。第１切れ刃部１は、コーナ切れ刃部である。すくい面５０に対して垂直な直線に沿って見て、第１切れ刃部１の曲率半径は、０．１ｍｍ以上２．４ｍｍ以下である。第１切れ刃部１の曲率半径は、特に限定されないが、０．２ｍｍ以上２．２ｍｍ以下であってもよいし、０．４ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であってもよいし、０．６ｍｍ以上１．８ｍｍ以下であってもよい。

　図２に示されるように、すくい面５０に対して垂直な直線に沿って見て、第２切れ刃部２は、直線形状または曲率半径が３ｍｍ以上の湾曲形状を有している。第２切れ刃部２が湾曲形状を有している場合、第２切れ刃部２の曲率半径は、５ｍｍ以上であってもよいし、１０ｍｍ以上であってもよいし、３０ｍｍ以上であってもよいし、５０ｍｍ以上であってもよい。第２切れ刃部２の曲率半径は、１５０ｍｍ以下であってもよいし、１３０ｍｍ以下であってもよいし、１００ｍｍ以下であってもよい。

　図２に示されるように、すくい面５０に対して垂直な直線に沿って見て、第３切れ刃部３は、直線形状または曲率半径が３ｍｍ以上の湾曲形状を有している。第３切れ刃部３が湾曲形状を有している場合、第３切れ刃部３の曲率半径は、５ｍｍ以上であってもよいし、１０ｍｍ以上であってもよいし、２０ｍｍ以上であってもよいし、４０ｍｍ以上であってもよい。第３切れ刃部３の曲率半径は、８０ｍｍ以下であってもよいし、７０ｍｍ以下であってもよいし、６０ｍｍ以下であってもよい。

　第２切れ刃部２の長さは、第３切れ刃部３の長さよりも大きくてもよい。第２切れ刃部２の長さは、第３切れ刃部３の長さの１．５倍以上であってもよいし、２倍以上であってもよい。第２切れ刃部２の長さは、第３切れ刃部３の長さの１０倍以下であってもよいし、５倍以下であってもよい。なお、切れ刃部が曲線状の場合、切れ刃部の長さとは、曲線を直線にした場合の長さとする。

　第１接続切れ刃部１１および第２接続切れ刃部１２の各々は、例えば外側に凸となるように湾曲している。すくい面５０に対して垂直な直線に沿って見て、第１接続切れ刃部１１および第２接続切れ刃部１２の各々の曲率半径は、例えば０．２ｍｍ以上である。第１接続切れ刃部１１および第２接続切れ刃部１２の各々の曲率半径は、０．３ｍｍ以上であってもよいし、０．５ｍｍ以上であってもよい。第１接続切れ刃部１１および第２接続切れ刃部１２の各々の曲率半径は、３ｍｍ未満であってもよいし、２ｍｍ未満であってもよい。第１接続切れ刃部１１と、隣接する第１切れ刃部１および第３切れ刃部３の各々とは、曲率半径が違っていることが好ましい。第２接続切れ刃部１２と、隣接する第２切れ刃部２および第３切れ刃部３の各々とは、曲率半径が違っていることが好ましい。第１接続切れ刃部１１と、第２接続切れ刃部１２とは、構造的、機能的に切削に関与しない。

　図２に示されるように、第１稜線部２１および第２稜線部２２の各々は、直線形状を有している。第１稜線部２１は、第４切れ刃部４に連なっている。第２稜線部２２は、第２切れ刃部２に連なっている。第１稜線部２１の長さは、第２稜線部２２の長さよりも大きくてもよい。第１稜線部２１の長さは、第４切れ刃部４の長さよりも大きくてもよい。第２稜線部２２の長さは、第２切れ刃部２の長さよりも大きくてもよい。第１稜線部２１および第２稜線部２２の各々は、台金７により構成されている。切れ刃１０は、刃部材６により構成されている。

　すくい面５０は、第１すくい面部５１と、第２すくい面部５２とを有している。第１すくい面部５１は、刃部材６により構成されている。第２すくい面部５２は、台金７により構成されている。第２すくい面部５２には、貫通孔５が形成されている。切れ刃１０は、菱形の対角線上に２カ所形成されていてもよい。切れ刃１０の形状は、貫通孔５を通る軸線に対して２回対称であってもよい。第１稜線部２１に沿った直線と第２稜線部２２に沿った直線とにより形成される角度（第１切れ刃部１の頂角θ８）は、例えば３０°以上９０°以下である。第１切れ刃部１の頂角θ８は、例えば３５°、５５°、６０°、７０°または８０°であってもよい。

　図３は、図１の領域ＩＩＩの拡大模式図である。図３に示されるように、逃げ面３０は、第１逃げ面部３１と、第２逃げ面部３２と、第３逃げ面部３３と、第４逃げ面部３４と、第５逃げ面部３５と、第６逃げ面部３６と、第７逃げ面部３７と、側面部４０とを有している。第１逃げ面部３１は、第１切れ刃部１に連なっている。第２逃げ面部３２は、第２切れ刃部２に連なっている。第３逃げ面部３３は、第３切れ刃部３に連なっている。

　第４逃げ面部３４は、第４切れ刃部４に連なっている。第５逃げ面部３５は、第１接続切れ刃部１１に繋がっている。第６逃げ面部３６は、第２接続切れ刃部１２に連なっている。第７逃げ面部３７は、第１逃げ面部３１および第４逃げ面部３４の各々に連なっている。第１逃げ面部３１と、第２逃げ面部３２と、第３逃げ面部３３と、第４逃げ面部３４と、第５逃げ面部３５と、第６逃げ面部３６と、第７逃げ面部３７とは、刃部材６により構成されている。

　側面部４０は、第１側面領域４１と、第２側面領域４２と、第３側面領域４３と、第４側面領域４４と、第５側面領域４５と、第６側面領域４６と、第７側面領域４７とを有している。第１側面領域４１は、第１逃げ面部３１および底面６０の各々に連なっている。第２側面領域４２は、第２逃げ面部３２、第２稜線部２２および底面６０の各々に連なっている。第３側面領域４３は、第３逃げ面部３３および底面６０の各々に連なっている。

　第４側面領域４４は、第７逃げ面部３７に連なっている。第５側面領域４５は、第５逃げ面部３５および底面６０の各々に連なっている。第６側面領域４６は、第６逃げ面部３６および底面６０の各々に連なっている。第７側面領域４７は、第４逃げ面部３４、第１稜線部２１および底面６０の各々に連なっている。側面部４０は、台金７により構成されている。

　図３に示されるように、切れ刃１０は、第１切削加工部９１と第２切削加工部９２とからなる。第１切削加工部９１は、第１切れ刃部１の第１領域１ａと、第２切れ刃部２と、第３切れ刃部３と、第１接続切れ刃部１１と、第２接続切れ刃部１２とからなる。第２切削加工部９２は、第１切れ刃部１の第２領域１ｂと、第４切れ刃部４とからなる。第１切れ刃部１は、第１領域１ａと第２領域１ｂとからなる。第１領域１ａは、第２領域１ｂに連なっている。第１稜線部２１および第２稜線部２２の各々は、切れ刃１０を構成しない。

　図４は、図２のＩＶ－ＩＶ線に沿った断面模式図である。図４に示されるように、貫通孔５は、台金７を貫通している。貫通孔５は、すくい面５０および底面６０の各々に開口している。第７側面領域４７は、すくい面５０に対して垂直に傾斜している。第４側面領域４４は、第７側面領域４７に対して傾斜している。第７側面領域４７に対する第４側面領域４４の傾斜角（第４角度θ４）は、例えば３°以上２０°以下である。

　図５は、第１切れ刃部１の接線に対して垂直な断面を示す模式図である。図５に示されるように、第１逃げ面部３１は、すくい面５０に垂直な平面に対して内側に傾斜している。第１切れ刃部１の逃げ角（第１角度θ１）は、すくい面５０に垂直な平面に対する第１逃げ面部３１の傾斜角である。第１角度θ１は、例えば３°以上２０°以下であってもよいし、５°以上１８°以下であってもよいし、７°以上１５°以下であってもよい。

　図６は、第２切れ刃部２の接線に対して垂直な断面を示す模式図である。図６に示されるように、第２逃げ面部３２は、すくい面５０に垂直な平面に対して内側に傾斜している。第２切れ刃部２の逃げ角（第２角度θ２）は、すくい面５０に垂直な平面に対する第２逃げ面部３２の傾斜角である。第２角度θ２は、例えば３°以上２０°以下であってもよいし、５°以上１８°以下であってもよいし、７°以上１５°以下であってもよい。

　図７は、第３切れ刃部３の接線に対して垂直な断面を示す模式図である。図７に示されるように、第３逃げ面部３３は、すくい面５０に垂直な平面に対して内側に傾斜している。第３切れ刃部３の逃げ角（第３角度θ３）は、すくい面５０に垂直な平面に対する第３逃げ面部３３の傾斜角である。第３角度θ３は、例えば３°以上２０°以下であってもよいし、５°以上１８°以下であってもよいし、７°以上１５°以下であってもよい。

　図８は、第１逃げ領域７１を示す斜視模式図である。図８に示されるように、逃げ面３０は、第１逃げ領域７１と、第２逃げ領域７２とを有している。第１逃げ領域７１は、第４逃げ面部３４と、第７側面領域４７とにより構成されている。図８においてハッチングで示す領域は、第１逃げ領域７１に対応する。第１逃げ領域７１の逃げ角は、０°である。言い換えれば、第１逃げ領域７１は、すくい面５０に対して垂直である。第１逃げ領域７１の逃げ角は、すくい面５０に垂直な平面に対する第１逃げ領域７１の傾斜角である。

　稜線２０は、第１稜線領域８１と、第２稜線領域８２とを有している。第１稜線領域８１は、第４切れ刃部４と、第１稜線部２１とにより構成されている。図８に記載された切削インサート１００の形状の場合、第１稜線領域８１の長さは、切削インサート１００の一つのコーナ部から第４切れ刃部４の端部までの長さである。第１稜線領域８１は、第１逃げ領域７１に連なっている。第１稜線領域８１の逃げ角は、０°である。第１稜線領域８１の逃げ角は、第１稜線領域８１の接線に垂直な断面における第１逃げ領域７１の傾斜角である。

　図９は、第２逃げ領域７２を示す斜視模式図である。図９に示されるように、第２逃げ領域７２は、逃げ面３０において、第１逃げ領域７１以外の領域により構成されている。第２逃げ領域７２は、第１逃げ面部３１と、第２逃げ面部３２と、第３逃げ面部３３と、第５逃げ面部３５と、第６逃げ面部３６と、第７逃げ面部３７と、第１側面領域４１と、第２側面領域４２と、第３側面領域４３と、第４側面領域４４と、第５側面領域４５と、第６側面領域４６とにより構成されている。図９においてハッチングで示す領域は、第２逃げ領域７２に対応する。第２逃げ領域７２の逃げ角は、３°以上２０°以下である。第２逃げ領域７２の逃げ角は、すくい面５０に垂直な平面に対する第２逃げ領域７２の傾斜角である。第２逃げ領域７２の逃げ角は、第４角度θ４（図４参照）に対応する。

　第２稜線領域８２は、第１切れ刃部１と、第２切れ刃部２と、第３切れ刃部３と、第１接続切れ刃部１１と、第２接続切れ刃部１２と、第２稜線部２２とにより構成されている。図９に記載された切削インサート１００の形状の場合、第２稜線領域８２の長さは、切削インサート１００のもう一つのコーナ部から第１切れ刃部１の端部までの長さである。第２稜線領域８２は、第２逃げ領域７２に連なっている。第２稜線領域８２の逃げ角は、３°以上２０°以下である。第２稜線領域８２の逃げ角は、第２稜線領域８２の接線に垂直な断面における第２逃げ領域７２の傾斜角である。

　第１逃げ領域７１の面積（表面積）を第１面積とし、かつ、第２逃げ領域７２の面積（表面積）を第２面積としたときに、第１面積を、第１面積と第２面積との合計で除した値は、例えば０．０５以上０．９５以下である。第１面積を、第１面積と第２面積との合計で除した値は、０．１以上０．９以下であってもよいし、０．２以上０．８以下であってもよい。

　第１稜線領域８１の長さを第１長さとし、かつ、第２稜線領域８２の長さを第２長さとしたときに、第１長さを、第１長さと第２長さとの合計で除した値は、例えば０．０５よりも大きく０．９５以下である。第１長さを、第１長さと第２長さとの合計で除した値は、０．１以上０．９以下であってもよいし、０．２以上０．８以下であってもよい。

　次に、本実施形態に係る加工方法について説明する。本実施形態に係る加工方法においては、本実施形態に係る切削インサート１００を用いて被削材が加工される。

　図１０は、本実施形態に係る第１加工方法を示す模式図である。図１０に示されるように、切削インサート１００は、押さえ部材１６０を用いてホルダ１５０に取り付けられる。押さえ部材１６０は、本体部１６２と、挿入部１６１とを有している。挿入部１６１は、切削インサート１００の貫通孔５に挿入される。本体部１６２には、取付穴１６３が形成されている。取付穴１６３には、締結ネジ１７０が挿入される。これにより、押さえ部材１６０は、ホルダ１５０に固定される。押さえ部材１６０は、切削インサート１００をホルダ１５０に引き寄せることにより、切削インサート１００はホルダ１５０に固定される。

　本実施形態に係る切削インサート１００は、外径加工が可能である。被削材２００は、外周面２０１を有している。押し加工は、切削インサート１００を第１送り方向Ａ１に移動させながら行う加工である。第１送り方向Ａ１は、ホルダ１５０から切削インサート１００に向かう方向である。押し加工においては、第１切れ刃部１を用いて被削材２００が加工される。引き加工は、切削インサート１００を第２送り方向Ａ２に移動させながら行う加工である。第２送り方向Ａ２は、切削インサート１００からホルダ１５０に向かう方向である。引き加工においては、第２切れ刃部２を用いて被削材２００が加工される。第１送り方向Ａ１および第２送り方向Ａ２の各々は、被削材２００の回転軸Ｘに平行である。被削材２００は、回転軸Ｘの周りを回転方向Ｒに回転する。

　図１１は、加工状態を示す拡大模式図である。図１１に示される拡大模式図は、すくい面５０に対して垂直な直線に沿って見た状態を示している。切れ刃１０は、被削材２００に対して切込み量Ｈで切込んでいる。押し加工において第１切れ刃部１の横切れ刃角は、第５角度θ５である。第５角度θ５は、被削材２００の外周面２０１と第１切れ刃部１との接点における第１切れ刃部１の接線と、被削材２００の回転軸Ｘに対して垂直な直線とがなす角度である。第５角度θ５は、例えば３０°以上７０°未満である。第５角度θ５は、３５°以上６５°未満であってもよいし、４０°以上６０°未満であってもよい。

　図１１に示されるように、引き加工において第２切れ刃部２の横切れ刃角は、第６角度θ６である。第６角度θ６は、被削材２００の外周面２０１と第２切れ刃部２との接点における第２切れ刃部２の接線と、被削材２００の回転軸Ｘに対して垂直な直線とがなす角度である。第６角度θ６は、例えば７０°以上８９°未満である。第６角度θ６は、７３°以上８６°未満であってもよいし、７６°以上８３°未満であってもよい。第６角度θ６は、第５角度θ５よりも大きくてもよい。

　図１２は、第２切れ刃部２の横すくい角を示す側面模式図である。図１２に示される側面模式図は、被削材２００の回転軸Ｘに対して垂直な直線に沿って見た状態を示している。

　第２切れ刃部２を用いて被削材２００を加工する引き加工において、切削インサート１００は、被削材２００の回転軸Ｘに平行な方向に沿って第２送り方向Ａ２に送られる。図１２に示されるように、被削材２００の回転軸Ｘに対して垂直な方向に見て、第２切れ刃部２の横すくい角θ７は、被削材２００の回転軸Ｘに平行な直線Ｃに対する第２切れ刃部２の傾斜角である。第２切れ刃部２の横すくい角は、第７角度θ７である。第７角度θ７は、例えば－２０°以上１０°以下であってもよい。第７角度θ７は、－１５°以上８°以下であってもよいし、－１０°以上５°以下であってもよい。なお、切削加工時において、切れ刃１０がすくい面５０よりも先に進む場合は、横すくい角は正の角度である。反対に、切削加工時において、切れ刃１０がすくい面５０よりも遅れる場合は、横すくい角は負の角度である。

　図１３は、本実施形態に係る第２加工方法を示す模式図である。図１３に示されるように、本実施形態に係る第２加工方法においては、端面加工および外径加工が実施されてもよい。被削材２００は、外周面２０１と、端面２０２とを有している。外周面２０１は、被削材２００の回転軸Ｘと平行である。端面２０２は、被削材２００の回転軸Ｘと垂直である。押し加工および隅加工は、切削インサート１００を第３送り方向Ｂ１に移動させながら行う加工である。押し加工および隅加工においては、第１切れ刃部１を用いて被削材２００が加工される。引き加工は、切削インサート１００を第４送り方向Ｂ２に移動させながら行う加工である。引き加工においては、第２切れ刃部２を用いて被削材２００が加工される。第３送り方向Ｂ１は、被削材２００の回転軸Ｘに垂直である。第４送り方向Ｂ２は、被削材２００の回転軸Ｘに平行である。

　次に、本実施形態に係る切削インサート１００および加工方法の作用効果について説明する。

　本実施形態に係る切削インサート１００によれば、切れ刃１０は、隅加工用の第１切れ刃部１と、引き加工用の第２切れ刃部２と、仕上げ面加工用の第３切れ刃部３と、第１切れ刃部１と第３切れ刃部３とを繋ぐ第１接続切れ刃部１１と、第２切れ刃部２と第３切れ刃部３とを繋ぐ第２接続切れ刃部１２と、を有している。第３切れ刃部３は、第１切れ刃部１と第２切れ刃部２との間に配置されている。第１切れ刃部１は、湾曲形状を有している。第１切れ刃部１の曲率半径は、０．１ｍｍ以上２．４ｍｍ以下である。

　本実施形態に係る切削インサート１００は、隅加工用の第１切れ刃部１を有しているため、隅加工および倣い加工を行うことができる。さらに本実施形態に係る切削インサート１００は、引き加工用の第２切れ刃部２を有しているため、引き加工を行うことができる。

　第２切れ刃部２の横切れ刃角θ６を大きくすることにより、引き加工における送り分力を低減することができる。そのため、切れ刃１０の欠損を抑制することができる。結果として、工具寿命を向上することができる。さらに引き加工において、切削インサート１００がホルダ１５０から引き抜かれることを抑制することができる。

　さらに本実施形態に係る切削インサート１００は、仕上げ面加工用の第３切れ刃部３を有しているため、仕上げ面粗度を大幅に改善することができる。従って、高能率加工においても、安定的に良好な面粗度が得られる。なお、高能率加工とは、単位時間あたりに除去できる被削材２００の体積が、例えば１０ｃｍ³／分以上である加工のことである。

　本実施形態に係る切削インサート１００によれば、第１切れ刃部１、第２切れ刃部２および第３切れ刃部３の各々の逃げ角は、３°以上２０°以下であってもよい。第１切れ刃部１、第２切れ刃部２および第３切れ刃部３の各々の逃げ角を正の角度とすることにより、背分力方向の切削抵抗を低減することができる。従って、安定的に寸法精度を高めることができる。

　本実施形態に係る切削インサート１００によれば、逃げ面３０は、第１逃げ領域７１と、第２逃げ領域７２とを有していてもよい。第１逃げ領域７１の逃げ角は、０°であってもよい。第２逃げ領域７２の逃げ角は、３°以上２０°以下であってもよい。第１逃げ領域７１の面積を第１面積とし、かつ、第２逃げ領域７２の面積を第２面積としたときに、第１面積を第２面積で除した値は、０．２以上１以下であってもよい。

　第１逃げ領域７１および第２逃げ領域７２は、ホルダ１５０に接触する部分である。第２逃げ領域７２と比較して、第１逃げ領域７１は、ホルダ１５０との接触面積が大きくなる。ホルダ１５０と接触している切削インサート１００の面積が大きくなると、ホルダ１５０と切削インサート１００との拘束性能が高くなる。その結果、切削インサート１００がホルダ１５０から引き抜かれづらくなる。第１面積を第２面積で除した値を０．２以上１以下とすることにより、切削インサート１００がホルダ１５０から引き抜かれることをさらに抑制することができる。

　本実施形態に係る切削インサート１００によれば、稜線２０は、第１稜線領域８１と、第２稜線領域８２とを有していてもよい。第１稜線領域８１の逃げ角は、０°であってもよい。第２稜線領域８２の逃げ角は、３°以上２０°以下であってもよい。第１稜線領域８１の長さを第１長さとし、かつ、第２稜線領域８２の長さを第２長さとしたときに、第１長さを第２長さで除した値は、０．５よりも大きく１以下であってもよい。これにより、切削インサート１００がホルダ１５０から引き抜かれることをさらに抑制しつつ、焼入鋼の高能率加工においてビビり及びうねりを抑制することができる。

　本実施形態に係る加工方法によれば、第２切れ刃部２を用いて被削材２００を加工する引き加工において、第２切れ刃部２の横すくい角θ７は、－２０°以上１０°以下であってもよい。これにより、第２切れ刃部２への負荷を低減することができる。結果として、第２切れ刃部２の欠損を抑制することができる。従って、切削インサート１００をさらに高寿命化することができる。

　本実施形態に係る加工方法によれば、押し加工において第１切れ刃部１の横切れ刃角θ５は、３０°以上７０°未満であってもよい。引き加工において第２切れ刃部２の横切れ刃角θ６は、７０°以上８９°未満であってもよい。これにより、第１切れ刃部１および第２切れ刃部２への負荷を低減することができる。結果として、第１切れ刃部１および第２切れ刃部２の欠損を抑制することができる。従って、切削インサート１００をさらに長寿命化することができる。

　本実施形態を実施例によりさらに具体的に説明する。ただし、これらの実施例により本実施形態が限定されるものではない。

　表１および表２に記載の形状を有する切削インサート１００（試料Ｓ１からＳ３２）を試作し、下記の条件にて切削評価を行った。試料Ｓ１からＳ３２の切削インサート１００は、刃部材６と、台金７とを有している（図１参照）。試料Ｓ１からＳ３２の切削インサート１００において、刃部材６の材料は、ｃＢＮ基焼結体とした。

　表１および表２において、第１切れ刃、第２切れ刃、第３切れ刃、第１接続部および第２接続部の各々は、それぞれ、第１切れ刃部１、第２切れ刃部２、第３切れ刃部３、第１接続切れ刃部１１および第２接続切れ刃部１２に対応する。逃げ角とは、第１切れ刃部１、第２切れ刃部２および第３切れ刃部３の各々の逃げ角である。第７角度θ７は、第２切れ刃部２の横すくい角である（図１２参照）。第５角度θ５は、第１切れ刃部１の横切れ刃角である（図１１参照）。第６角度θ６は、第２切れ刃部２の横切れ刃角である（図１１参照）。

　試料Ｓ１から試料Ｓ２２および試料Ｓ２６から試料Ｓ３２の切削インサート１００は、実施例である。試料Ｓ１から試料Ｓ２２および試料Ｓ２６から試料Ｓ３２の切削インサート１００において、第１切れ刃部１の曲率半径は、０．１ｍｍ以上２．４ｍｍ以下とした。第２切れ刃部２は、直線形状または曲率半径が３ｍｍ以上の湾曲形状とした。第３切れ刃部３は、直線形状または曲率半径が３ｍｍ以上の湾曲形状とした。

　試料Ｓ２３から試料Ｓ２５の切削インサート１００は、比較例である。試料Ｓ２３の切削インサート１００において、第１切れ刃部１の曲率半径は、０．０９ｍｍとした。試料Ｓ２４の切削インサート１００において、第２切れ刃部２は、曲率半径が２ｍｍの湾曲形状とした。試料Ｓ２５の切削インサート１００において、第３切れ刃部３は、曲率半径が２ｍｍの湾曲形状とした。

　切削インサート１００をホルダ１５０に装着した状態で、下記の被削材２００を下記の切削条件で加工した。切削インサート１００の切れ刃１０が欠損した時、または加工した表面の十点平均粗さＲzが１２．５μｍを超えた時のいずれか短い方の切削時間（工具寿命）を評価した。
（切削ジオメトリ）
切れ刃傾き角＝－５°、前逃げ角＝５°、横逃げ角＝５°、前切刃角＝５°
（被削材）
高硬度鋼ＳＵＪ２（ＨＲＣ６２）、直径＝８５ｍｍ、長さ＝２００ｍｍ
（切削条件）
切削速度：Ｖ＝２００ｍ／分、送り量：ｆ＝０．５ｍｍ／回転、切込み量：ａｐ＝０．２ｍｍ、湿式
（加工形態）
外径加工（押し加工および引き加工）
　結果を表１および表２にまとめて示す。

　表１に示されるように、試料Ｓ２３から試料Ｓ２５の切削インサート１００と比較して、試料Ｓ１から試料Ｓ２２の切削インサート１００は、長い工具寿命を有することが確認された。

　試料Ｓ８および試料Ｓ１９の切削インサート１００において、第１切れ刃部１、第２切れ刃部２および第３切れ刃部３の各々の逃げ角は、それぞれ３°および２°である。表１に示されるように、第１切れ刃部１、第２切れ刃部２および第３切れ刃部３の各々の逃げ角が３°以上の場合において、切削インサート１００は長い工具寿命を有することが確認された。

　試料Ｓ９および試料Ｓ２０の切削インサート１００において、第１切れ刃部１、第２切れ刃部２および第３切れ刃部３の各々の逃げ角は、それぞれ２０°および２１°である。表１に示されるように、第１切れ刃部１、第２切れ刃部２および第３切れ刃部３の各々の逃げ角が２０°以下の場合において、切削インサート１００は長い工具寿命を有することが確認された。

　試料Ｓ１０および試料Ｓ２１の切削インサート１００において、第２切れ刃部２の横すくい角（第７角度θ７）は、それぞれ１０°および１１°である。表１に示されるように、第７角度θ７が１０°以下の場合において、切削インサート１００は長い工具寿命を有することが確認された。

　試料Ｓ１１および試料Ｓ２２の切削インサート１００において、第２切れ刃部２の横すくい角（第７角度θ７）は、それぞれ－２０°および－２１°である。表１に示されるように、第７角度θ７が－２０°以上の場合において、切削インサート１００は長い工具寿命を有することが確認された。

　試料Ｓ１２および試料Ｓ１３の切削インサート１００において、第１切れ刃部１の横切れ刃角（第５角度θ５）は、それぞれ３０°および７０°である。表１に示されるように、第５角度θ５が３０°以上７０°以下の場合において、切削インサート１００は長い工具寿命を有することが確認された。

　試料Ｓ１４および試料Ｓ１５の切削インサート１００において、第２切れ刃部２の横切れ刃角（第６角度θ６）は、それぞれ７０°および８９°である。表１に示されるように、第６角度θ６が７０°以上８９°以下の場合において、切削インサート１００は長い工具寿命を有することが確認された。

　試料Ｓ２６から試料Ｓ３２の切削インサート１００において、第１逃げ領域７１の逃げ角は０°である。第２逃げ領域７２の逃げ角は、３°以上２０°以下である。第１逃げ領域７１の面積は、第１面積ＳＮとする。第２逃げ領域７２の面積は、第２面積ＳＰとする。第１面積ＳＮを、第１面積ＳＮと第２面積ＳＰとの合計で除した値は、０．０５以上０．９５以下である。第１稜線領域８１の逃げ角は、０°である。第２稜線領域８２の逃げ角は、３°以上２０°以下である。第１稜線領域８１の長さは、第１長さＬＮとする。第２稜線領域８２の長さは、第２長さＬＰとする。第１長さＬＮを、第１長さＬＮと第２長さＬＰとの合計で除した値は、０．０５以上０．９５以下である。

　試料Ｓ２７および試料Ｓ２８の切削インサート１００において、第２逃げ領域７２の逃げ角は、それぞれ３°および２０°である。表２に示されるように、第２逃げ領域７２の逃げ角が３°以上２０°以下の場合において、切削インサート１００は長い工具寿命を有することが確認された。

　表２に示されるように、第１面積ＳＮを、第１面積ＳＮと第２面積ＳＰとの合計で除した値が、０．０５以上０．９５以下である場合において、切削インサート１００は長い工具寿命を有することが確認された。

　表２に示されるように、第１長さＬＮを、第１長さＬＮと第２長さＬＰとの合計で除した値が、０．０５以上０．９５以下である場合において、切削インサート１００は長い工具寿命を有することが確認された。

　今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１　第１切れ刃部、１ａ　第１領域、１ｂ　第２領域、２　第２切れ刃部、３　第３切れ刃部、４　第４切れ刃部、５　貫通孔、６　刃部材、７　台金、８　座繰り部、１０　切れ刃、１１　第１接続切れ刃部、１２　第２接続切れ刃部、２０　稜線、２１　第１稜線部、２２　第２稜線部、３０　逃げ面、３１　第１逃げ面部、３２　第２逃げ面部、３３　第３逃げ面部、３４　第４逃げ面部、３５　第５逃げ面部、３６　第６逃げ面部、３７　第７逃げ面部、４０　側面部、４１　第１側面領域、４２　第２側面領域、４３　第３側面領域、４４　第４側面領域、４５　第５側面領域、４６　第６側面領域、４７　第７側面領域、５０　すくい面、５１　第１すくい面部、５２　第２すくい面部、６０　底面、７１　第１逃げ領域、７２　第２逃げ領域、８１　第１稜線領域、８２　第２稜線領域、９１　第１切削加工部、９２　第２切削加工部、１００　切削インサート、１５０　ホルダ、１６０　押さえ部材、１６１　挿入部、１６２　本体部、１６３　取付穴、１７０　締結ネジ、２００　被削材、２０１　外周面、２０２　端面、Ａ１　第１送り方向、Ａ２　第２送り方向、Ｂ１　第３送り方向、Ｂ２　第４送り方向、Ｃ　直線、Ｄ　視線方向、ＬＮ　第１長さ、ＬＰ　第２長さ、Ｒ　回転方向、ＳＮ　第１面積、ＳＰ　第２面積、Ｘ　回転軸、θ１　第１角度、θ２　第２角度、θ３　第３角度、θ４　第４角度、θ５　第５角度、θ６　第６角度、θ７　横すくい角、θ８　頂角。

Claims

　切削に関与する表面がｃＢＮ基焼結体、ダイヤモンド基焼結体、セラミックス、サーメット又は超硬合金の少なくともいずれか１つから構成され、
　すくい面と、逃げ面と、前記すくい面と前記逃げ面との稜線で構成される切れ刃とを含む切削インサートであって、
　前記切れ刃は、
　　隅加工用の第１切れ刃部と、
　　引き加工用の第２切れ刃部と、
　　仕上げ面加工用の第３切れ刃部と、
　　前記第１切れ刃部と前記第３切れ刃部とを繋ぐ第１接続切れ刃部と、
　　前記第２切れ刃部と前記第３切れ刃部とを繋ぐ第２接続切れ刃部と、を有し、
　前記第３切れ刃部は、前記第１切れ刃部と前記第２切れ刃部との間に配置され、
　前記第１切れ刃部は、湾曲形状を有し、
　前記第１切れ刃部の曲率半径は、０．１ｍｍ以上２．４ｍｍ以下であり、
　前記第２切れ刃部は、直線形状または曲率半径が３ｍｍ以上の湾曲形状を有し、
　前記第３切れ刃部は、直線形状または曲率半径が３ｍｍ以上の湾曲形状を有し、
　前記第１接続切れ刃部および前記第２接続切れ刃部の各々は、湾曲形状を有している、切削インサート。
　前記第１接続切れ刃部および前記第２接続切れ刃部の各々の曲率半径は、０．２ｍｍ以上である、請求項１に記載の切削インサート。
　前記第１切れ刃部、前記第２切れ刃部および前記第３切れ刃部の各々の逃げ角は、３°以上２０°以下である、請求項１または請求項２に記載の切削インサート。
　前記切れ刃は、前記第１切れ刃部に連なる第４切れ刃部を有し、
　前記第１切れ刃部は、前記第３切れ刃部と前記第４切れ刃部との間に位置し、
　前記逃げ面は、第１逃げ領域と、第２逃げ領域とを有し、
　前記第１逃げ領域は、前記第４切れ刃部に連なっており、
　前記第２逃げ領域は、前記第１切れ刃部と、前記第２切れ刃部と、前記第３切れ刃部と、前記第１接続切れ刃部と、前記第２接続切れ刃部とに連なっており、
　前記第１逃げ領域の逃げ角は、０°であり、
　前記第２逃げ領域の逃げ角は、３°以上２０°以下であり、
　前記第１逃げ領域の面積を第１面積とし、かつ、前記第２逃げ領域の面積を第２面積としたときに、前記第１面積を、前記第１面積と前記第２面積との合計で除した値は、０．０５以上０．９５以下である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の切削インサート。
　前記切れ刃は、前記第１切れ刃部に連なる第４切れ刃部を有し、
　前記第１切れ刃部は、前記第３切れ刃部と前記第４切れ刃部との間に位置し、
　前記稜線は、第１稜線領域と、第２稜線領域とを有し、
　前記第１稜線領域は、前記第４切れ刃部を含み、
　前記第２稜線領域は、前記第１切れ刃部と、前記第２切れ刃部と、前記第３切れ刃部と、前記第１接続切れ刃部と、前記第２接続切れ刃部とを含み、
　前記第１稜線領域の逃げ角は、０°であり、
　前記第２稜線領域の逃げ角は、３°以上２０°以下であり、
　前記第１稜線領域の長さを第１長さとし、かつ、前記第２稜線領域の長さを第２長さとしたときに、前記第１長さを、前記第１長さと前記第２長さとの合計で除した値は、０．０５よりも大きく０．９５以下である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の切削インサート。
　前記切れ刃は、前記第１切れ刃部に連なる第４切れ刃部を有し、
　前記第１切れ刃部は、前記第３切れ刃部と前記第４切れ刃部との間に位置し、
　前記第１切れ刃部は、第１領域と、前記第１領域に連なる第２領域とからなり、
　前記切れ刃は、第１切削加工部と第２切削加工部とからなり、
　前記第１切削加工部は、前記第１領域と、前記第２切れ刃部と、前記第３切れ刃部と、前記第１接続切れ刃部と、前記第２接続切れ刃部とからなり、
　前記第２切削加工部は、前記第２領域と、前記第２領域に連なる前記第４切れ刃部とからなる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の切削インサート。
　請求項１または請求項２に記載の切削インサートを用いた加工方法であって、
　前記第２切れ刃部を用いて被削材を加工する引き加工において、前記第２切れ刃部の横すくい角は、－２０°以上１０°以下である、加工方法。
　請求項１または請求項２に記載の切削インサートを用いた加工方法であって、
　押し加工において前記第１切れ刃部の横切れ刃角は、３０°以上７０°未満であり、
　引き加工において前記第２切れ刃部の横切れ刃角は、７０°以上８９°未満である、加工方法。