切削インサートおよび切削工具、並びにそれを用いた被削材の切削方法
【課題】切屑の摩擦抵抗を低減させ、優れた切屑排出性を発揮することができる切削インサートおよび切削工具、並びにそれを用いた被削材の切削方法を提供することである。
【解決手段】切刃と、該切刃に連続したすくい面領域と、該すくい面領域よりも内方に且つ高位に位置するクランプ面領域と、を備え、前記すくい面領域に、前記切刃に連続した第１すくい面と、該第１すくい面から前記クランプ面領域に向かって斜面状に形成された第２すくい面と、少なくとも一部が前記第１すくい面に位置し、上面視において前記切刃の中央領域に対応する位置に設けられた頂部を有する突起と、少なくとも一部が前記第２すくい面に位置し、上面視において前記突起よりも内方に位置する凸部と、を有している。この切削インサートを装着する切削工具、これを用いた被削材の切削方法である。
【解決手段】切刃と、該切刃に連続したすくい面領域と、該すくい面領域よりも内方に且つ高位に位置するクランプ面領域と、を備え、前記すくい面領域に、前記切刃に連続した第１すくい面と、該第１すくい面から前記クランプ面領域に向かって斜面状に形成された第２すくい面と、少なくとも一部が前記第１すくい面に位置し、上面視において前記切刃の中央領域に対応する位置に設けられた頂部を有する突起と、少なくとも一部が前記第２すくい面に位置し、上面視において前記突起よりも内方に位置する凸部と、を有している。この切削インサートを装着する切削工具、これを用いた被削材の切削方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属材料等の旋削加工で、溝入れ加工に使用される切削インサートなどに関する。
【背景技術】
【０００２】
溝入れ加工用の切削インサートは、加工形態上、切屑が排出される空間が狭い加工に用いられる場合が多い。そのため、前記切削インサートには、生成する切屑が円滑に排出される構成を有していることが要求される。
【０００３】
特許文献１に記載された切削インサートは、インサート本体部の上面に形成されたすくい面とクランプ面と、インサート本体部の側面に形成された逃げ面と、すくい面と逃げ面との交差部に形成された切刃とを有している。すくい面は、切刃に連続する第１すくい面と、その後方に第１すくい面からクランプ面に向かって斜面状に形成された第２すくい面（傾斜壁）と、を有している。そして、第１すくい面のうち切刃の両端寄り部位に、突起（凸部）が形成されている。
【０００４】
特許文献１に記載された他の切削インサートは、上記切削インサートの構成に加えて、すくい面に、切刃の両端寄り部位から第２すくい面を分割するようクランプ面の先端側部位にまで渡って凹部が形成されている。そして、該凹部内と、前記切刃の両端寄り部位とに、突起が各々形成されている。
【０００５】
特許文献１に記載された２つの切削インサートには、それぞれ以下の問題がある。すなわち、上記した特許文献１の切削インサートでは、第１すくい面において、突起が切刃の両端寄り部位に形成されるため、切屑の両端が持ち上げられ、切屑の幅方向中央に下向きに切屑を変形させる力が大きく作用する（絞り作用）。そのため、切屑は第１すくい面で断面略Ｕ字状に変形される。
【０００６】
しかし、第２すくい面が平面で構成されているため、第１すくい面で変形された切屑と第２すくい面との接触面積は大きく、摩擦抵抗が増大してしまう。そのため、このような切削インサートでは、すくい面に切屑が滞留しやすく、切屑排出性が悪くなり、インサートの破損を引き起こすという問題があった。
【０００７】
上記した特許文献１の他の切削インサートでは、第２すくい面を分割するようクランプ面に達して形成された凹部によって、第２すくい面においても、切屑が幅方向中央において下向きに変形されることが許容されている。そのため、このようなインサートでは、突起によって変形された切屑には、第２すくい面においても、絞り作用が働く。
【０００８】
一方、第２すくい面は斜面状に形成されている。そのため、該第２すくい面においては、切屑に、前記絞り作用に加えて、切屑の長さ方向に沿って上向きにカールさせる力が作用する（カール作用）。
【０００９】
すなわち、特許文献１の他の切削インサートでは、生成された切屑は、第１すくい面では絞り作用を受け、第２すくい面では絞り作用とカール作用との両方の力を受けることになる。そのため、第２すくい面において、略直交する２つの力が、切屑に同時に働くため、切屑の排出方向が安定しない。その結果、切屑が凹部の第２すくい面に位置する部分に滞留してしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−３２２０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の課題は、切屑の摩擦抵抗を低減させ、優れた切屑排出性を発揮することができる切削インサートおよび切削工具、並びにそれを用いた被削材の切削方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の切削インサートは、上面の稜部に形成された切刃と、該切刃に連続して前記上面に形成されたすくい面領域と、該すくい面領域よりも内方に且つ高位に位置するよう前記上面に形成されたクランプ面領域と、を備えている。前記すくい面領域に、前記切刃に連続して形成された第１すくい面と、前記すくい面領域に、前記第１すくい面から前記クランプ面領域に向かって斜面状に形成された第２すくい面と、少なくとも一部が前記第１すくい面に位置するよう形成され、且つ、上面視において前記切刃の中央領域に対応する位置に設けられた頂部を有している突起と、少なくとも一部が前記第２すくい面に位置するとともに、上面視において前記突起よりも内方に位置するよう形成された凸部と、を有している。
【００１３】
本発明の切削工具は、前記切削インサートと、該切削インサートを先端に装着するホルダと、を備えてなる。
【００１４】
本発明の被削材の切削方法は、前記切削工具を用いて被削材を切削する方法であって、被削材を回転させる工程と、前記被削材に前記切削工具を近接させる工程と、前記被削材に前記切削工具の切刃を接触させて被削材を切削する工程と、前記被削材から前記切削工具を離間させる工程と、を備えている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の切削インサートによれば、絞り作用とカール作用との両作用が切屑にバランスよく働き、切屑の排出過程で生じる摩擦抵抗の低減が図れ、切屑がすくい面領域上に滞留することを低減でき、優れた切屑排出性を示すことができる。
【００１６】
本発明の切削工具によれば、切屑が排出過程で左右に振れることを低減でき、優れた切屑排出性を発揮することができるとともに、第２すくい面にかかる摩擦抵抗の低減により、インサートの破損を低減でき、工具寿命の向上を図ることができる。
本発明の被削材の切削方法によれば、優れた仕上げ面精度を発揮するとともに、加工効率の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る切削インサートを示す全体斜視図であり、（ｂ）は、その平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る切削インサートによって生成される切屑の断面形状を示す概略説明図である。
【図４】（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る切削インサートを示す全体斜視図であり、（ｂ）は、その平面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る切削インサートによって生成される切屑の断面形状を示す概略説明図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る切削インサートを示す平面図である。
【図７】（ａ）は、図６のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｂ）は、図６のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る切削インサートを示す平面図である。
【図９】（ａ）は、図８のＤ−Ｄ線断面図であり、（ｂ）は、図８のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係る切削インサートを示す平面図である。
【図１１】（ａ）は、図１０のＦ−Ｆ線断面図であり、（ｂ）は、図１０のＧ−Ｇ線断面図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る切削工具を示す全体斜視図である。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る被削材の切削方法を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜切削インサート＞
（第１の実施形態）
以下、本発明の切削インサート（以下、インサートと言う。）に係る第１の実施形態について図１〜図３を参照して詳細に説明する。図１および図２に示すように、本実施形態のインサート１は、溝入れ加工用であり、インサート本体部２の上面の一部に形成されたすくい面３（すくい面領域）およびクランプ面４（クランプ面領域）と、インサート本体部２の側面に形成された前逃げ面５と、すくい面３と前逃げ面５との交差部（上面の稜部）に形成された切刃６と、を有している。切刃６に連続してすくい面３が形成されている。
【００１９】
インサート本体部２は、略多角柱状をなす。具体的には、ホルダに装着される中央部分２ａと、該中央部分２ａから突出するよう形成された切削部２ｂとを有している。インサート本体部２は切削部２ｂを２つ有しており、インサート１は２コーナー使いのインサートである。すなわち、インサート１は、切刃６を２つ備えている。なお、インサート本体部２は、これに限定されず、上面視において、略正多角形状をなすものであってもよい。また、インサート本体部２の形状は、本実施形態のように上面および下面が相似形状をなすものであっても、下面が後述するホルダ１１のインサート着座部１４に応じて上面と異なる形状をなすものであってもよい。
【００２０】
インサート本体部２の中央部には貫通穴５０が形成されている。この貫通穴５０には、インサート１をホルダ１１に固定するネジが挿入される。インサート１は、該貫通穴５０の中心軸に対して１８０度回転対称な形状である。これにより、使用している一方の切刃が摩耗した際には、インサート１を１８０度回転させ、使用していない他方の切刃を用いることができるので経済的である。
【００２１】
クランプ面４は、すくい面３よりも内方に且つ高位に形成されている。ここでいう内方（以下、後方とも言う。）とは、切刃６に対してインサート本体部２の内方側のことであり、切屑の排出方向側のことを意味する。ここでいう高位とは、切刃６に対して、インサート本体部２の厚み方向において高位に位置することを意味する。より具体的には、インサート本体部２の下面を座面としてインサート１を静置した場合に、切刃６を基準として、より高位にクランプ面４が位置することを意味する。なお、前記下面を座面としてインサート１を静置させることが困難な場合には、ホルダ１１に装着した状態ですくい面３より高位にクランプ面４が形成される構成とすればよい。また、クランプ面４とは、インサート１を、ホルダに装着する際に用いられる面である。本実施形態においては、クランプ面４が１つの平面で構成されているが、本発明はこれに限定されない。クランプ面４は、装着されるホルダの面形状に応じて複数の面で構成されていてもよく、また曲面で構成されていてもよい。
【００２２】
すくい面３は、切刃６に連続して形成される第１すくい面３１と、該第１すくい面３１からクランプ面４に向かって斜面状に形成された第２すくい面３２と、を有している。第２すくい面３２は、第１すくい面３１に対してインサート本体部２の内方に位置している。
【００２３】
さらに、すくい面３には、第１すくい面３１に位置する突起７と、第２すくい面３２に位置する凹部８とが形成されている。突起７は、上面視において、頂部Ｔ７が切刃６の中央領域に対応する位置に形成されている。凹部８は、上面視において、突起７よりもインサート本体部２の内方に位置するよう形成されている。ここでいうインサート本体部２の内方とは、インサート本体部２の切刃６に対してクランプ面４側のことであり、切屑の排出方向側のことを意味する。
【００２４】
なお、本発明に係るインサートにおいては、凹部または凸部の少なくとも一部が第２すくい面３２に位置していればよい。すなわち、第１すくい面３１に形成された突起７の後方に、且つ切刃６に沿う方向における凹部または凸部の両端部が、突起７の切刃６に沿う方向における両端部よりも各々外方側に位置するブレーカー面を有する構成であればよい。本実施形態においては、第２すくい面３２にのみ凹部８が形成された実施形態を例示している。凸部の少なくとも一部が第２すくい面３２に位置する実施形態については、図６〜図９を用いて後述する。
【００２５】
第１すくい面３１は、切刃６に連続して形成されるすくい面部分であり、切刃６によって生成された切屑が最初に通過する面領域である。この第１すくい面３１は、切屑がすくい面３の後方で、切屑の長さ方向に安定してカールされるよう、切屑に十分な硬度を与えるための領域である。第１すくい面３１の形状としては、平面であっても曲面であってもよいが、本実施形態のように、第１すくい面３１を平面で構成することがより好ましい。このような構成により、刃先側において局部的にすくい角が非常に大きくなり、刃先強度が低下することを低減できる。
【００２６】
第２すくい面３２は、切刃６からクランプ面４に向かって斜面状に形成されたすくい面部分である。該斜面状の面部に切屑が接触することで、切屑を該切屑の長さ方向において上方にカールさせることができる。第２すくい面３２は、図１に示すようにクランプ面４と連続するよう構成してもよく、第２すくい面３２とクランプ面４との間に他の面領域を設けてもよい。なお、本実施形態のように、第２すくい面３２とクランプ面４とを連続して構成することで、切屑をよりスムーズに排出させることができる。また、第２すくい面３２の形状も、平面であっても曲面であってもよい。なお、図２に示した本実施形態のように、第２すくい面３２を平面で構成することがより好ましい。このような構成により、クランプ面４近傍で局部的に第２すくい面３２の傾斜角度が大きくなり、切屑が後方へ流れにくくなることを低減でき、切屑が第２すくい面３２上に滞留することを低減させる効果が高まる。
【００２７】
また、図２に示すように、第１すくい面３１と第２すくい面３２の間に他の面領域３０を有する構成であってもよい。すなわち、第１すくい面３１と第２すくい面３２を平面で構成し、当該両面部の間に位置する面領域３０を緩やかな曲面で構成し、該面領域３０で第１すくい面３１と第２すくい面３２とを繋いですくい面３を構成してもよい。このような構成によって、第１すくい面３１に好適なすくい角を与え、且つ第２すくい面３２から後方への切屑の流れがスムーズになる。そして、第１すくい面３１から第２すくい面３２へスムーズに切屑が流れるようになる。したがって、切屑排出性を向上させる効果がより一層高まる。
【００２８】
インサート１では、前述した第１すくい面３１に突起７が形成されている。この突起７が切刃６の中央領域に対応する位置に形成されているため、生成された切屑は、突起７によって幅方向中央が持ち上げられ、切屑は断面が凸となる形状に変形される（図３参照）。その際、突起７との衝突、擦過によって切屑の硬度が高まる。突起７によって断面が凸となる形状に変形された硬度の高い切屑は、切屑の幅方向における両端で第２すくい面３２と安定して接触する。
【００２９】
そのため、切屑の凹部８への沈み込みを低減でき、第２すくい面３２によって切屑を上方へ安定してカールさせることができる。加えて、突起７の後方に位置するよう第２すくい面３２に凹部８が形成されるため、第２すくい面３２と切屑との接触面積を低減でき、第２すくい面３２で生じる摩擦抵抗を低減させることができる。したがって、すくい面３において、絞り作用とカール作用の２つの作用を、切屑にバランスよく働かせることができる。その結果、第２すくい面３２における切屑の滞留が低減でき切屑排出性が高まるとともに、インサートの破損が低減でき工具寿命の向上が図れる。
【００３０】
特に、被削材が延性に富む材料であり、第１すくい面３１における切屑の変形量が小さくなりやすい場合においても、第２すくい面３２に凹部８が形成されるため、第２すくい面３２における摩擦抵抗の低減が好適に図れる。したがって、延性に富む材料においても、すくい面３において切屑に働く絞り作用とカール作用のバランスをよくすることができる。その結果、第２すくい面３２上に切屑が滞留することを低減でき、切屑排出性に優れたインサートとすることができる。
【００３１】
このように、第２すくい面３２に凹部８が形成された場合は、第２すくい面３２のうち凹部８によって切刃６に沿う方向に分断された２つの面領域が、各々、第１すくい面３１で変形された切屑の両端部と接触するブレーカー面となる。
【００３２】
図３に示すように、インサート１によって生成された切屑の断面は、略中央が凸状となるよう変形される。すなわち、切屑の中央部の凸状部が最も高位となり、両端部が最も低位となるよう、第１すくい面３１で突起７によって変形される。このように変形された切屑は、突起７との摩擦によって硬度が高くなっているため、切屑断面において最も低位となる切屑の両端において第２すくい面３２と接触することとなる。その結果、切屑が凹部８へ沈み込む事を低減でき、且つ第２すくい面３２で発生する摩擦抵抗の低減を図ることができる。
【００３３】
ここで、突起７が切刃６の中央領域に対応する位置に設けられているとは、突起７が切刃６で生成された切屑と接触して、切屑の幅方向中央部を持ち上げるように配置されていることである。具体的には、上面視において、切刃６の一端から全長の１／３にあたる位置から２／３にあたる位置までの間に対応する領域に、後述する突起７の頂部Ｔ７が位置していることを意味する。すなわち、図１（ｂ）で示すＹの範囲内に、突起７の頂部Ｔ７が位置することである。このように、突起７が切刃６の中央領域に対応する位置に設けられていると、切刃６によって生成された切屑の幅方向における中央部を持ち上げることができる。その結果、切屑を断面が凸となる形状に変形させることができる。ちなみに、Ｙは、切刃６の一端から全長の１／３にあたる位置から２／３にあたる位置までの範囲を示している。
【００３４】
なお、本実施形態では、突起７が第１すくい面３１にのみ形成されているとともに、凹部８が第２すくい面３２にのみ形成されているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、少なくとも一部が第１すくい面３１に位置する限り、突起７は、第１すくい面３１のみならず第２すくい面３２に渡って形成されていてもよい。また、少なくとも一部が第２すくい面３２に位置する限り、凹部８も、第２すくい面３２のみならず第１すくい面３１に渡って形成されていてもよい。いずれにおいても、凹部８は突起７よりも後方に位置することが重要である。これにより、切屑を断面が凸となる形状に変形させるとともに、切屑が凹部８に沈み込むことを低減して、第２すくい面３２における摩擦抵抗の低減が図れる。また、凹部８は、上面視において、突起７の真後ろに限定されず、斜め後ろに位置していてもよい。
【００３５】
突起７の形状としては、上面視で略楕円形状、すなわち略半楕円体状に形成されているのが好ましい。これによって、切屑と突起との接触を安定した点接触とすることができる。したがって、切屑の排出過程において、切屑の左右への振れを低減させる効果が高まる。
【００３６】
なお、略半楕円体状の突起は偏心していてもよく、切屑と突起との接触を点接触にする上で、例えば、上面視で略円形状、すなわち略半球状等であってもよい。また、突起の形状はこれらに限定されるものではなく、例えば、三角錐台形状、四角錐台形状等の多角錐台形状、円錐台形状、楕円錐台形状等であってもよい。なお、前述したいずれの形状をなす突起においても、前記効果を奏する上で、突起の頭部は曲面で構成されているのが好ましい。
【００３７】
図１（ｂ）に示すように、上面視において、凹部８の幅の中点Ｍ８は、切刃６の中点Ｍ６と突起７の頂部Ｔ７とを通る直線Ｘ上に位置している。つまり、突起７が１つの場合、凹部８は、上面視において、切刃６に沿う方向における凹部８の寸法Ｗ８（凹部８の幅）の中点Ｍ８が、切刃６の中点Ｍ６と突起７の頂部Ｔ７とを通る直線Ｘ上に位置する。すなわち、切刃６の中点Ｍ６と凹部８の寸法Ｗ８の中点Ｍ８と突起７の頂部Ｔ７とが、同一直線Ｘ上に位置する。さらに換言すれば、凹部８は、突起７の真後ろに形成される。これによって、第２すくい面３２において切屑の幅方向両端にかかる摩擦抵抗のバランスをよくすることができる。具体的には、突起７によって断面が凸となる形状に変形された切屑が、凹部８に沈み込むことを低減でき、第２すくい面３２における摩擦抵抗を低減させる効果が高まる。その結果、凹部８が形成される第２すくい面３２において、切屑を安定してカールさせることができる。
【００３８】
前記直線Ｘは、切刃６の垂直二等分線となっている。これによって、第１すくい面３１において変形された切屑は、切屑の幅方向における両端で第２すくい面３２に接触する。その際、切屑の幅方向における両端にかかる摩擦抵抗のバランスをよくすることができる。したがって、切屑の排出過程において、切屑が左右に振れることを低減させることができる。また、切屑の排出方向に沿って、突起７および凹部８が順次配置されることとなるため、切屑の排出方向が安定する効果が一層高まり、切屑排出性の向上が図れる。
【００３９】
なお、ここでいう突起７の頂部Ｔ７は、図２に示すように、インサート本体部２の切刃６の中点Ｍ６を通り切刃６に垂直な断面視において、第１すくい面３１を基準とした際の突起７の最高部を意味する。また、凹部８の幅の中点Ｍ８は、図１（ｂ）に示すように、上面視において、切刃６に沿う方向における凹部８の最大寸法を凹部８の寸法Ｗ８とし、該寸法Ｗ８の中点として算出できる。
【００４０】
上面視において、突起７の幅は、凹部８の幅と略同一である。すなわち、切刃６に沿う方向における突起７の寸法Ｗ７（突起７の幅）と凹部８の寸法Ｗ８とが略同一である。これにより、切屑の排出過程における切屑の左右への振れを低減させる効果がより一層高まる。さらには、切屑が凹部８へ沈み込む事によって、切屑が凹部８に滞留する事を低減させるとともに、第２すくい面３２で生じる摩擦抵抗を低減させる効果が高まる。
【００４１】
なお、ここでいう突起７の寸法Ｗ７は、前述した凹部８の寸法Ｗ８と同様に、上面視において、切刃６に沿う方向における突起７の寸法Ｗ７として算出することができる。
【００４２】
また、突起７の切刃６に沿う方向における寸法Ｗ７の中点を、前述した凹部８の寸法Ｗ８の中点Ｍ８と同様にして算出し、突起７の寸法Ｗ７の中点Ｍ７とする。このとき、図１（ｂ）に示すように、突起７の頂部Ｔ７が突起７の寸法Ｗ７の中点Ｍ７に位置することがより好ましい。これにより、突起７が切屑と安定して接触するとともに、切屑が排出過程で左右へ振れることを低減させる効果が一層高まる。
【００４３】
凹部８は、第２すくい面３２に囲まれている。すなわち、凹部８が、傾斜して形成された第２すくい面３２内に形成されている。これにより、被削材が延性に富む材料であっても、第２すくい面３２において切屑に作用する切屑の幅方向における下方への圧縮力を低減できる。したがって、切屑の凹部８への沈み込みを低減させ、第２すくい面３２で発生する摩擦抵抗を低減させる効果を維持しつつ、インサート全体の強度の向上が図れる。その結果、インサートの破損を低減でき、工具寿命を向上させることができる。
【００４４】
図２に示すように、切刃６の垂直二等分線を通るインサート本体部２の断面において、凹部８の内方側表面と第２すくい面３２とのなす角度θが鈍角である。これにより、第２すくい面３２における摩擦抵抗の低減が好適に図れるとともに、凹部８の加工が容易となる。また、凹部８の内方側表面と第２すくい面３２との接続部分の強度が高まるため、工具寿命の向上がさらに図れる。
【００４５】
ここでいう凹部８の内方側表面とは、凹部８の表面のうち、切刃６に対してインサート本体部２の内方側に位置する表面のことを意味する。すなわち、凹部８の内方側表面とは、凹部８の表面のうち、クランプ面４側に位置する表面のことである。前記角度θは、第２すくい面３２における摩擦抵抗を低減させる効果が高まる点で、鈍角の中でも１８０度に近い値であることがより好ましい。具体的には、前記角度θは１６０度〜１７０度が好ましい。
【００４６】
凹部８の最深部は、すくい面３の最深部よりも高位に位置している。これにより、第２すくい面３２で発生する摩擦抵抗を低減させる効果を維持しつつ、第２すくい面３２において切屑の幅方向の中央が下方に変形されることを低減させる効果が高まる。そのため、摩擦抵抗を低減でき、且つ切屑が凹部８へ沈み込むことを低減できるため、切屑の滞留を低減でき、切屑排出性の向上が更に図れる。特に、このような構成とすることは、被削材が延性に富む材料の場合に、効果的である。
【００４７】
なお、ここでいう凹部８の最深部とは、図２に示すように、インサート本体部２の下面に垂直な方向における最下点Ｐ８を意味する。また、すくい面３の最深部も、同様に、インサート座面に垂直な方向における最下点Ｐ３を意味する。本実施形態によれば、Ｐ８が、インサート座面を基準にして、Ｐ３よりも高位となるよう構成される。
【００４８】
突起７の高さは、凹部８の深さよりも大きい。これにより、生成された切屑を、突起７によって、効果的に断面が凸となる形状に変形させることができ、切屑が凹部８に沈み込んで滞留することを低減できる。また、第２すくい面３２と切屑との接触面積の減少が図れ、第２すくい面３２で発生する摩擦抵抗を低減させることができる。
【００４９】
すなわち、まず、切屑断面において、切屑の幅方向中央の凸状部分と切屑の幅方向両端の部分との高さ位置のギャップが大きくなるよう、切屑を変形させることができる。そして、このように切屑断面での中央部と両端部の高さのギャップが大きい切屑は、凹部８が突起７の後方に突起７の高さよりも浅く形成されるため、凹部８に沈み込みにくい。そのため、切屑が凹部８へ滞留することを低減させる効果がより一層高まる。
【００５０】
その結果、第２すくい面３２と切屑との接触面積を低減させた上で、すなわち第２すくい面３２で生じる摩擦抵抗を低減させた上で、切屑の滞留を効果的に低減させることができる。したがって、すくい面３における切屑に作用する絞り作用とカール作用とのバランスを好適なものにすることができ、第２すくい面３２で切屑を好適にカールさせることができる。
【００５１】
特に、凹部８の深さが突起７の高さよりも小さくなるよう構成されているため、被削材が延性に富む材料の場合においても、切屑と第２すくい面３２との摩擦抵抗を低減できるとともに、切屑が凹部８へ沈み込むことを低減できる。そのため、第２すくい面３２において切屑に安定したカール作用が働き、切屑が滞留することを低減でき、優れた切屑排出性を発揮させることができる。
【００５２】
なお、ここでいう突起７の高さとは、突起７の高さ方向における寸法のことを意味する。具体的には、図２に示すように、突起７の頂部Ｔ７を通り切刃６に垂直な断面において、突起７の先端と後端を結ぶ仮想直線Ｌ７に垂直な方向における突起７の寸法Ｈのことを意味する。すなわち、突起７が形成される第１すくい面３１が平面である場合は、第１すくい面３１を基準として、該第１すくい面３１に垂直な方向における寸法Ｈとなる。
【００５３】
凹部８の深さとは、凹部８の深さ方向における寸法のことを意味する。具体的には、図２に示すように、凹部８の先端と後端を結ぶ仮想直線Ｌ８に垂直な方向における凹部８の寸法Ｄのことを意味する。すなわち、凹部８が形成される第２すくい面３２が平面である場合、第２すくい面３２を基準として、該第２すくい面３２に垂直な方向における寸法Ｄとなる。
【００５４】
（第２の実施形態）
次に、図４および図５を用いて、本発明に係る第２の実施形態について説明する。上述した第１の実施形態と略同様の構成については、第１の実施形態と同様の符号を付して、説明を省略する。なお、後述する本発明に係る第３〜第５の実施形態においても、同様にして、説明を省略する。
【００５５】
図４に示すように、第２の実施形態に係るインサート２１は、１つの突起７を有してなる第１の実施形態に係るインサート１と異なり、複数の突起２７（２７１，２７２）を有している。該複数の突起２７は、少なくとも一部が第１すくい面３１に位置するとともに、切刃６に対応する位置に形成されている。本実施形態では、複数の突起２７として、２つの突起２７１，２７２が形成されている。
【００５６】
複数の突起２７は、生成された切屑が突起２７の後方に形成される凹部８に沈み込んで滞留することを低減させるため、切刃６の両端部寄りではなく、切刃６の中央領域に対応するよう形成されている。すなわち、前述した第１の実施形態のインサート１と同様、上面視において、切刃６の一端から全長の１／３にあたる位置から２／３にあたる位置までの間に、突起２７の頂部（Ｔ２７１，Ｔ２７２）が位置する。
【００５７】
さらに、本実施形態のように、複数の突起２７を有している場合においては、複数の突起２７は、以下の関係をなすようすくい面３に形成されるのが好ましい。
【００５８】
図４（ｂ）に示すように、上面視において、複数の突起２７のうち切刃６の一端に最近接する第１突起２７１の頂部Ｔ２７１と、切刃６の他端に最近接する第２突起２７２の頂部Ｔ２７２との距離をＬ０とする。そして、切刃６に沿う方向における第１突起２７１の頂部Ｔ２７１と切刃６の一端との距離をＬ１とし、切刃６に沿う方向における第２突起２７２の頂部Ｔ２７２と切刃６の他端との距離をＬ２とする。このとき、距離Ｌ０は、距離Ｌ１およびＬ２より小さい。すなわち、Ｌ０＜Ｌ１且つＬ０＜Ｌ２をなすことが好ましい。
【００５９】
これによって、切刃の長さが長いインサートであっても、切刃によって生成された切屑を、複数の突起によって、切屑の幅方向中央を凸状に安定して変形させて、第２すくい面３２と切屑の幅方向における両端で安定して接触させることができる。そして、切屑と第２すくい面３２との摩擦抵抗を低減して、切屑を第２すくい面３２で安定して上方向にカールさせることができる。
【００６０】
すなわち、図５に示すように、切屑断面が、両端部よりも中央部が凹んだ形状となることなく、複数の突起２７によって切屑の幅方向中央が持ち上げられた凸状となるよう、切屑が安定して変形される。そのため、切屑が、凹部８へ沈み込むことを低減させることができる。その結果、高い切屑排出性を発揮するとともに、第２すくい面３２で発生する摩擦抵抗も低減させることができるため、インサートの破損を低減させることができる。したがって、工具寿命を向上させることができる。なお、ここでいう突起２７の頂部は、前述した実施形態に係る突起７の頂部Ｔ７と同様に規定される。
【００６１】
また、図４（ｂ）に示すように、本実施形態では、突起２７の切刃６に垂直な方向において、突起２７の頂部（Ｔ２７１，Ｔ２７２）が、突起２７の後方寄りに位置するが、本発明はこれに限定されるものではない。切削加工条件に応じて、突起２７の頂部は、突起２７の切刃６に垂直な方向における略中央に位置していても、前記略中央よりも前方寄りに位置していてもよい。いずれにおいても、距離Ｌ０，Ｌ１およびＬ２が、上述の関係をなすことで、上述した効果を得ることができる。
【００６２】
距離Ｌ０が、距離Ｌ１および距離Ｌ２の半分よりも小さいのが好ましい。すなわち、前記Ｌ０，Ｌ１およびＬ２は、更に、Ｌ０＜１／２（Ｌ１）およびＬ０＜１／２（Ｌ２）の関係を満たすことが好ましい。これによって、切屑をより安定して断面形状が凸状となるよう変形させることができる。その結果、切屑に働く絞り作用およびカール作用のバランスがよくなり、切屑排出性を向上させる効果が高まる。
【００６３】
距離Ｌ１と距離Ｌ２が略同一である、すなわち、Ｌ１＝Ｌ２の関係を満たすことがより好ましい。これにより、第２すくい面３２と切屑との接触面積を低減させた上で、切屑を、第２すくい面３２と切屑の幅方向における両端で安定して接触させることができる。したがって、切屑排出方向を更に安定させることができる。
【００６４】
さらに、第１突起２７１および第２突起２７２を有している本実施形態においては、切刃６に垂直な方向における第１突起２７１の頂部Ｔ２７１と切刃６との距離Ｌ３は、切刃６に垂直な方向における第２突起２７１の頂部Ｔ２７２と切刃６との距離Ｌ４と略同一であることが望ましい。これによって、生成された切屑が、第１突起２７１と第２突起２７２とに安定して接触することができる。そのため、第１突起２７１および第２突起２７２で切屑の両端部が好適に持ち上げられ、切屑を安定して断面が凸となる形状に変形させることができる。したがって、切屑排出過程において、切屑が左右に振れることが低減され、優れた切屑排出性を発揮させることができる。
【００６５】
（第３，第４の実施形態）
次に、図６〜図９を用いて、本発明に係る第３，第４の実施形態について説明する。図６および図７に示すように、第３の実施形態に係るインサート３１は、第２すくい面３２に凹部８が形成されている第１の実施形態に係るインサート１と異なり、第２すくい面３２に該第２すくい面３２から突出した凸部１７が形成されている。
【００６６】
このように凸部１７が第１すくい面３１に形成された突起７よりもインサート本体部２の内方側に位置するよう、凸部１７が第２すくい面３２に形成されることで、突起７によって断面が凸となる形状に変形された硬度の高い切屑は、第２すくい面３２において、凸部１７と安定して接触する。具体的には、図３に示した切屑の両端が凸部１７と安定して接触する。
【００６７】
そして、凸部１７によって切屑を上方へ安定してカールさせることができる。なお、このとき第２すくい面３２において、切屑は第２すくい面３２から突出する凸部１７と接触してカールされるため、第２すくい面３２との接触面積が減少して、第２すくい面３２で生じる摩擦抵抗を低減させることができる。その結果、すくい面３上で絞り作用とカール作用の両作用が好適に働き、切屑がすくい面３上およびクランプ面４上に滞留することを低減でき、インサートの破損を抑制して工具寿命の向上が図れる。
【００６８】
上述した凹部８が形成された実施形態と同様、切刃６に近接して設けられた突起７の後方に凸部１７が設けられた本実施形態においても、被削材が延性に富む場合に好適である。すなわち、被削材が延性に富んで突起７で十分な加工硬化が得られない場合にも、凸部１７による絞り作用およびカール作用が得られるため、切屑の滞留を低減でき、優れた切屑排出性を発揮することができる。
【００６９】
このように、凸部１７が形成された本実施形態においては、凹部８が形成された実施形態と異なり、凸部１７そのものが、第１すくい面３１で変形された切屑の両端部と接触するブレーカー面として機能する。
【００７０】
このとき、凸部１７の一部は、第１すくい面３１に形成されていることが延性に富む被削材を加工する際に望ましい。すなわち、凸部１７は、第１すくい面３１と第２すくい面３２との両面部に渡って形成されているのが望ましい。このような構成により、被削材が延性に富んで加工硬化が得られにくい切屑であっても、第１すくい面３１との接触面積の低減が図れ、切屑とすくい面３全体との摩擦抵抗を低減でき、切屑の滞留を抑制する効果が高まる。
【００７１】
つまり、突起７によって十分に加工硬化されず絞り作用が小さな延性の高い被削材から生成される切屑であっても、第１すくい面３１および第２すくい面３２にべたあたりすることを抑制でき、突起７の第１すくい面３１に位置する部分とスムーズに接触して、摩擦抵抗を低減させながら、好適にカール作用を受けることができる。
【００７２】
図７（ｂ）に示すように、凸部１７の上面は、平坦部１９を有し、該平坦部１９の幅が突起７の幅よりも大きい。すなわち、平坦部１９の切刃６に沿う方向における寸法Ｗ１９（平坦部１９の幅）が、突起７の切刃６に沿う方向における寸法Ｗ７（突起７の幅）よりも大きい（Ｗ１９＞Ｗ７）。このような構成により、突起７で断面形状が凸状に変形された切屑の両端部と凸部１７の平坦部１９とが安定して接触することができる。そのため、切屑の排出方向が安定し、切屑がすくい面３上で滞留することを抑制することができる。また、凸部１７の摩耗の低減が図れる。
【００７３】
なお、平坦部１９の両端部が円弧で凸部１７の側面と接続されている場合には、Ｗ１９は、図７（ｂ）に示すように算出する。つまり、平坦部１９の各端部において、円弧で接続される直線部分の仮想延長線の交点を各々作図し、得られた交点間の距離をＷ１９とする。
【００７４】
凸部１７の前逃げ面５に略平行な断面形状（切刃６に平行な断面形状）は、平坦部１９を上底とする略台形である。つまり、前記断面形状において、凸部１７の切刃６に沿う方向における寸法Ｗ１７よりも、平坦部１９の前記Ｗ１９が小さい（Ｗ１９＜Ｗ１７）。なお、ここでいう略台形とは、前記断面形状において、平坦部１９を上底とした実質的に台形形状をなすものであればよく、平坦部１９と側面とが円弧等で接続された形状であってもよい。このように、断面形状が平坦部１９を上底とする略台形をなすことで、図３，図５のように断面が凸状に変形された切屑の両端が凸部１７の上面と安定して接触することができる。加えて、凸部１７とすくい面３との境界部分にクラックが生じることを抑制することができる。また、凸部１７の摩耗を低減させる効果も高まる。そのため、工具寿命の向上がさらに図れる。
【００７５】
ここでいう寸法Ｗ１７とは、いわゆる凸部１７の幅のことである。具体的には、図７（ｂ）に示すように、前逃げ面５に略平行な断面形状である略台形の下底のことをいう。
【００７６】
また、凸部１７は、図８および図９に示す本発明に係る第４の実施形態のように、上面に切刃６からクランプ面４に向かって伸びる溝１８が設けられていてもよい。つまり、凸部１７の上面が、溝１８によって、切刃６に沿う方向に分断されてなる凸部１７’，１７’を有した形状であってもよい。これにより、突起７にて断面が凸状に変形された切屑の両端部と、溝１８にて分断された凸部１７’，１７’の各々とが、安定して接触し、切屑排出方向を安定させることができる。また、溝１８による第２すくい面３２と切屑との接触面積の更なる低減が図れる。つまり、切屑のカール作用に必要となる第１すくい面３１で断面が凸状に変形された切屑の両端と接触する部分を残しつつ、第２すくい面３２と切屑との接触面積の低減を最大限に図ることができる。
【００７７】
なお、本実施形態においても、上述した突起７と凹部８との位置関係と同様に、切刃６の中点Ｍ６と突起７の頂部Ｔ７とを通る直線Ｘ上に凸部１７の中点Ｍ１７が位置する。これにより、切屑の排出方向を安定させることができる。
【００７８】
（第５の実施形態）
図１０および図１１を用いて、本発明に係る第５の実施形態について説明する。本実施形態のインサート５１は、第２すくい面３２のクランプ面４側端部が、図１０に示すように、上面視において、切刃６の他端側から一端側に向かうにつれて（矢印Ｉに示す方向）、切刃６から遠ざかるよう傾斜している（矢印IIに示す方向）。すなわち、切刃６の他端側６２と第２すくい面３２のクランプ面４側端部のうち他端側３２２との距離Ｌ９２と、切刃６の一端側６１と第２すくい面３２のクランプ面４側端部のうち一端側３２１との距離Ｌ９１とが、Ｌ９２＜Ｌ９１の関係を満足している。なお、ここでいう距離Ｌ９１およびＬ９２は、いずれも切刃６に対して垂直な方向における寸法のことを意味する。
【００７９】
ここで、第２すくい面３２のクランプ面４側端部とは、第２すくい面３２とクランプ面４とが連続して設けられている本実施形態のような場合においては、第２すくい面３２とクランプ面４との交差稜線をいう。第２すくい面３２とクランプ面４との間に他の面領域が配置される場合における第２すくい面３２のクランプ面４側端部とは、第２すくい面３２と前記他の面領域との交差稜線をいう。
【００８０】
Ｌ９１＜Ｌ９２となるようすくい面３が形成されることで、突起７で絞り作用を受けて加工硬化された切屑を、第２すくい面３２で上方へカールさせる際に、切刃６の一端側６１に位置するすくい面領域に向かって排出させることができる。すなわち、第１すくい面３１で絞り作用を受けた切屑が、第２すくい面３２の一端側３２１に向かうように、切屑の排出方向を制御することができる。これにより、切屑の排出スペースが広く確保できる被削材の開口側に切屑を安定して排出させることができ、加工溝内に切屑が詰まることを抑制できる。そのため、切屑が、加工壁面を傷つけることを抑制できる。その結果、加工精度を向上させることができる。
【００８１】
図１１（ａ），（ｂ）に示すように、第１すくい面３１のすくい角が、切刃６の他端側６２（すくい角β）よりも一端側６１（すくい角γ）において大きくなっていること（β＜γ）が望ましい。特に、第１すくい面３１のすくい角が切刃６の他端側６２から一端側６１に向かうにつれて増大することがより望ましい。このような構成により、突起７で絞り作用を受けて加工硬化された切屑の排出方向を、第２すくい面３２のクランプ面４側端部のうち一端側３２１に向かうようにすることができる。
【００８２】
すなわち、切刃６の一端側６１におけるすくい角γが他端側６２におけるすくい角βよりも大きいので、切刃６の他端側６２よりも一端側６１において、生成される切屑の厚みが薄くなるとともに、切屑の生成速度がより速くなる。そのため、切屑厚みがより薄く生成速度が速い一端側６１の切屑が、第２すくい面３２によるカール作用を先に受ける。これにより、切屑の排出方向の軌跡が、上方にかつ上面視において反時計回りとなる螺線状となる。そのため、切屑を排出スペースが比較的広く確保できる切刃６の一端側６１に安定して排出させることができる。その結果、上述の第２すくい面３２の形状と同様、加工溝内に切屑が詰まって、加工壁面を傷つけることを抑制できる。
【００８３】
本実施形態においては、突起７が１つ形成されたものを例示したが、第２の実施形態のように突起７が２つ形成された実施形態においても、前記すくい角β、γが上述の関係をなすことが、優れた切屑排出性を発揮させる点でより好ましい。つまり、切屑の生成速度が異なる切屑の両端部に各々対応する突起７が設けられるため、前記両端部で切屑の生成速度が異なる切屑が、第１すくい面３１で安定して変形され、第２すくい面３２へとスムーズに排出される。
【００８４】
加えて、第１すくい面３１のすくい角が上述のように徐変することで、切刃６の他端側６２においては切刃強度が高く、一端側６１においては切削抵抗が小さい構成となり、優れた切削性能を発揮させることができる。
【００８５】
なお、ここでいう第１すくい面３１のすくい角とは、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、切刃６に対して垂直な断面において、第１すくい面３１と切刃６を通り下面に平行な基準線とのなす角度（β、γ）を意味する。
【００８６】
なお、本実施形態においては、第２すくい面３２のクランプ面４側端部が傾斜するよう形成されるとともに、第１すくい面３１のすくい角が徐変しているが、本発明はこれに限定されず、いずれか一方のみを有したものであってもよい。
【００８７】
上記で説明した各実施形態に係るインサートは、内径の溝入れ加工用（内径加工用）、外径の溝入れ加工用（外径加工用）のいずれにも適用することができる。なお、各実施形態に係るインサートは、滞留した切屑がチップと被削材との間に詰まりやすい内径加工用として使用することが、本発明の有用性が向上する上で好ましい。また、被削材としては、延性に富む材料であるのが好ましく、具体例としては、例えばオーステナイト系ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３０４等）、クロムモリブデン鋼（例えば、ＳＣＭ４３５等）等が挙げられ、特に、クロムモリブデン鋼等が好ましい。各実施形態に係るインサートは、延性に富む材料であっても、優れた切屑排出性を発揮させることができる。
【００８８】
また、各実施形態にかかるインサート本体部２としては、例えば超硬合金、サーメット、セラミックス等の焼結体に膜が形成されたものを用いることができる。該膜は、インサートの耐摩耗性、耐欠損性等を改善するためのものであり、その組成としては、例えば炭化チタン、窒化チタン、炭窒化チタン等のチタン系化合物や、アルミナ等が挙げられる。また、膜は、少なくとも１層であればよく、複数層で構成されていてもよい。なお、インサート本体部としては、このような膜が形成されたものに限定されるものではなく、膜を形成しない超硬合金、サーメット、セラミックス等の焼結体からなるものを用いてもよい。
【００８９】
なお、複数の突起が形成される場合として、第２の実施形態において、２つの突起２７が形成された場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、３つ、４つ等と、これより多い数の突起が形成されていてもよい。
【００９０】
また、突起７，２７の基部は、全周に渡ってすくい面３と交差するよう形成されているものを例示した。すなわち、突起７および突起２７は、すくい面３上に孤立した島状に形成されたものを例示したが、本発明はこれに限定されず、突起が複数からなる場合、各突起は一体的に形成されたものであってもよい。つまり、突起の一部の周面が、この突起に隣接する他の突起の周面と交差するよう形成されていてもよい。このような突起とした場合、突起の強度を向上させることができ、工具寿命の向上が図れる。なお、各突起が一体的に形成されている場合においても、突起の頂部は、前述の通り定義することができる。
【００９１】
＜切削工具＞
次に、図１２を用いて、本発明に係る切削工具の一実施形態について説明する。本実施形態に係る切削工具１０は、上述した第１の実施形態に係るインサート１と、該インサート１を先端に装着するホルダ１１と、を備えている。
【００９２】
ホルダ１１は略棒状をなし、具体的には略円柱状をなす。ホルダ１１は、先端部１２と、ホルダ１１を外部機器に取り付けるための支持部１３とからなる。先端部１２は、インサート１が装着されるインサート装着座部１４と、該インサート装着座部１４に装着されたインサート１のクランプ面４よりも低位に位置する先端部上面１５と、該先端部上面１５に連続して前記支持部１３に向かって高位に傾斜する傾斜部１６と、を有している。
【００９３】
インサート１は、切刃６がホルダ１１の外周より突出するようインサート装着座部１４に装着される。具体的には、インサート本体部２の貫通孔５０にネジ５１を挿入し、該ネジ５１をインサート装着座部１４に形成されたネジ孔に螺合させて、インサート１をホルダ１１に装着する。インサート１のホルダ１１への装着方法は、例示したネジ止めに限らず、様々なクランプ機構を適用することができる。
【００９４】
ホルダ１１の先端部１２に、インサート１がネジ止めによって装着された時にクランプ面４よりも低位に位置する先端部上面１５が設けられている。これにより、ホルダ１１の先端部１２の上方に切屑の排出スペースを広く確保することができる。そのため、切刃６で生成された後、第１すくい面３１および第２すくい面３２で変形されカールされた切屑が、インサート上面およびホルダ先端部上面で滞留することを低減でき、工具外へ切屑をスムーズに排出させることができる。
【００９５】
先端部上面１５は、切屑の排出方向の後方における幅Ｗ１５Ｂが、切屑の排出方向の前方における幅Ｗ１５Ａより広くなるよう設けられている（Ｗ１５Ａ＜Ｗ１５Ｂ）。これにより切屑排出性の向上が図れる。
【００９６】
先端部１２に傾斜部１６を設けることで、切屑の排出スペースを広く確保し、切屑排出性の向上が更に図れる。
【００９７】
このような切削工具１０によれば、切屑がインサートのすくい面３で滞留することを低減でき、切屑排出性が向上するとともに、切削抵抗の低減が図れる。そのため、インサート１の破損や切屑の噛み込みが低減でき、仕上げ面精度の向上が図れる。特に、切屑排出過程での切屑の左右への振れを低減できるため、加工形態上、切屑が排出される空間が狭い内径溝入れ加工においても、切屑によって被削材が傷つくことを低減できるため、仕上げ面精度の向上が図れる。その結果、安定した溝入れ加工を長期にわたって行うことができる。
【００９８】
＜被削材の切削方法＞
最後に、本発明に係る被削材の切削方法の一実施形態について、前記した切削工具１０を用いた場合を例に挙げ、図１３を用いて説明する。本実施形態にかかる被削材の切削方法は、以下の（i）〜（iv）の工程を備える。
【００９９】
（i）図１３（ａ）に示すように、被削材１００を矢印Ｄに示す方向に回転させる工程。
（ii）切削工具１０を矢印Ｅに示す方向に動かし、被削材１００に切削工具１０を近接させる工程。
（iii）図１３（ｂ）に示すように、被削材１００に切削工具１０の切刃６を接触させて被削材を切削する工程（外径加工）。
（iv）図１３（ｃ）に示すように、切削工具１０を矢印Ｆに示す方向に動かし、被削材１００から切削工具１０を離間させる工程。
【０１００】
前記（iii）の工程は、優れた切屑排出性および優れた仕上げ面精度を有した切削工具１０を用いて行うため、切削性能の高い加工が可能であるとともに、加工効率の向上が図れる。また、延性に富んだ被削材の加工においても、優れた切屑排出性を発揮させることができ、安定した切削加工が長期に渡って可能である。
【０１０１】
なお、前記（i）の工程では、被削材１００と切削工具１０とは相対的に近づけばよく、例えば被削材１００を切削工具１０に近づけてもよい。これと同様に、前記（iv）の工程では、被削材１００と切削工具１０とは相対的に遠ざかればよく、例えば被削材１００を切削工具１０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１００を回転させた状態を保持して、被削材１００の異なる箇所に切削工具１０の切刃６を接触させる工程を繰り返せばよい。使用している切刃が摩耗した際には、インサート１を貫通穴５０の中心軸に対して１８０度回転させ、未使用の切刃を用いればよい。
【０１０２】
以上、本発明の実施形態を例示したが、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、発明の目的を逸脱しない限り任意のものとすることができることはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１０３】
１ 切削インサート
２ インサート本体部
２ａ 中央部分
２ｂ 切削部
３ すくい面
３０ 面領域
３１ 第１すくい面
３２ 第２すくい面
３２１ 一端側
３２２ 他端側
４ クランプ面
５ 前逃げ面
６ 切刃
６１ 一端側
６２ 他端側
７ 突起
Ｔ７ 頂部
８ 凹部
５０ 貫通穴
２１ 切削インサート
２７ 突起
２７１ 第１突起
２７２ 第２突起
３１ 切削インサート
１７ 凸部
１８ 溝
１９ 平坦部
１０ 切削工具
１１ ホルダ
１２ 先端部
１３ 支持部
１４ インサート着座部
１５ 先端部上面
１６ 傾斜部
１００ 被削材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属材料等の旋削加工で、溝入れ加工に使用される切削インサートなどに関する。
【背景技術】
【０００２】
溝入れ加工用の切削インサートは、加工形態上、切屑が排出される空間が狭い加工に用いられる場合が多い。そのため、前記切削インサートには、生成する切屑が円滑に排出される構成を有していることが要求される。
【０００３】
特許文献１に記載された切削インサートは、インサート本体部の上面に形成されたすくい面とクランプ面と、インサート本体部の側面に形成された逃げ面と、すくい面と逃げ面との交差部に形成された切刃とを有している。すくい面は、切刃に連続する第１すくい面と、その後方に第１すくい面からクランプ面に向かって斜面状に形成された第２すくい面（傾斜壁）と、を有している。そして、第１すくい面のうち切刃の両端寄り部位に、突起（凸部）が形成されている。
【０００４】
特許文献１に記載された他の切削インサートは、上記切削インサートの構成に加えて、すくい面に、切刃の両端寄り部位から第２すくい面を分割するようクランプ面の先端側部位にまで渡って凹部が形成されている。そして、該凹部内と、前記切刃の両端寄り部位とに、突起が各々形成されている。
【０００５】
特許文献１に記載された２つの切削インサートには、それぞれ以下の問題がある。すなわち、上記した特許文献１の切削インサートでは、第１すくい面において、突起が切刃の両端寄り部位に形成されるため、切屑の両端が持ち上げられ、切屑の幅方向中央に下向きに切屑を変形させる力が大きく作用する（絞り作用）。そのため、切屑は第１すくい面で断面略Ｕ字状に変形される。
【０００６】
しかし、第２すくい面が平面で構成されているため、第１すくい面で変形された切屑と第２すくい面との接触面積は大きく、摩擦抵抗が増大してしまう。そのため、このような切削インサートでは、すくい面に切屑が滞留しやすく、切屑排出性が悪くなり、インサートの破損を引き起こすという問題があった。
【０００７】
上記した特許文献１の他の切削インサートでは、第２すくい面を分割するようクランプ面に達して形成された凹部によって、第２すくい面においても、切屑が幅方向中央において下向きに変形されることが許容されている。そのため、このようなインサートでは、突起によって変形された切屑には、第２すくい面においても、絞り作用が働く。
【０００８】
一方、第２すくい面は斜面状に形成されている。そのため、該第２すくい面においては、切屑に、前記絞り作用に加えて、切屑の長さ方向に沿って上向きにカールさせる力が作用する（カール作用）。
【０００９】
すなわち、特許文献１の他の切削インサートでは、生成された切屑は、第１すくい面では絞り作用を受け、第２すくい面では絞り作用とカール作用との両方の力を受けることになる。そのため、第２すくい面において、略直交する２つの力が、切屑に同時に働くため、切屑の排出方向が安定しない。その結果、切屑が凹部の第２すくい面に位置する部分に滞留してしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−３２２０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の課題は、切屑の摩擦抵抗を低減させ、優れた切屑排出性を発揮することができる切削インサートおよび切削工具、並びにそれを用いた被削材の切削方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の切削インサートは、上面の稜部に形成された切刃と、該切刃に連続して前記上面に形成されたすくい面領域と、該すくい面領域よりも内方に且つ高位に位置するよう前記上面に形成されたクランプ面領域と、を備えている。前記すくい面領域に、前記切刃に連続して形成された第１すくい面と、前記すくい面領域に、前記第１すくい面から前記クランプ面領域に向かって斜面状に形成された第２すくい面と、少なくとも一部が前記第１すくい面に位置するよう形成され、且つ、上面視において前記切刃の中央領域に対応する位置に設けられた頂部を有している突起と、少なくとも一部が前記第２すくい面に位置するとともに、上面視において前記突起よりも内方に位置するよう形成された凸部と、を有している。
【００１３】
本発明の切削工具は、前記切削インサートと、該切削インサートを先端に装着するホルダと、を備えてなる。
【００１４】
本発明の被削材の切削方法は、前記切削工具を用いて被削材を切削する方法であって、被削材を回転させる工程と、前記被削材に前記切削工具を近接させる工程と、前記被削材に前記切削工具の切刃を接触させて被削材を切削する工程と、前記被削材から前記切削工具を離間させる工程と、を備えている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の切削インサートによれば、絞り作用とカール作用との両作用が切屑にバランスよく働き、切屑の排出過程で生じる摩擦抵抗の低減が図れ、切屑がすくい面領域上に滞留することを低減でき、優れた切屑排出性を示すことができる。
【００１６】
本発明の切削工具によれば、切屑が排出過程で左右に振れることを低減でき、優れた切屑排出性を発揮することができるとともに、第２すくい面にかかる摩擦抵抗の低減により、インサートの破損を低減でき、工具寿命の向上を図ることができる。
本発明の被削材の切削方法によれば、優れた仕上げ面精度を発揮するとともに、加工効率の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る切削インサートを示す全体斜視図であり、（ｂ）は、その平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る切削インサートによって生成される切屑の断面形状を示す概略説明図である。
【図４】（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る切削インサートを示す全体斜視図であり、（ｂ）は、その平面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る切削インサートによって生成される切屑の断面形状を示す概略説明図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る切削インサートを示す平面図である。
【図７】（ａ）は、図６のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｂ）は、図６のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る切削インサートを示す平面図である。
【図９】（ａ）は、図８のＤ−Ｄ線断面図であり、（ｂ）は、図８のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係る切削インサートを示す平面図である。
【図１１】（ａ）は、図１０のＦ−Ｆ線断面図であり、（ｂ）は、図１０のＧ−Ｇ線断面図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る切削工具を示す全体斜視図である。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る被削材の切削方法を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜切削インサート＞
（第１の実施形態）
以下、本発明の切削インサート（以下、インサートと言う。）に係る第１の実施形態について図１〜図３を参照して詳細に説明する。図１および図２に示すように、本実施形態のインサート１は、溝入れ加工用であり、インサート本体部２の上面の一部に形成されたすくい面３（すくい面領域）およびクランプ面４（クランプ面領域）と、インサート本体部２の側面に形成された前逃げ面５と、すくい面３と前逃げ面５との交差部（上面の稜部）に形成された切刃６と、を有している。切刃６に連続してすくい面３が形成されている。
【００１９】
インサート本体部２は、略多角柱状をなす。具体的には、ホルダに装着される中央部分２ａと、該中央部分２ａから突出するよう形成された切削部２ｂとを有している。インサート本体部２は切削部２ｂを２つ有しており、インサート１は２コーナー使いのインサートである。すなわち、インサート１は、切刃６を２つ備えている。なお、インサート本体部２は、これに限定されず、上面視において、略正多角形状をなすものであってもよい。また、インサート本体部２の形状は、本実施形態のように上面および下面が相似形状をなすものであっても、下面が後述するホルダ１１のインサート着座部１４に応じて上面と異なる形状をなすものであってもよい。
【００２０】
インサート本体部２の中央部には貫通穴５０が形成されている。この貫通穴５０には、インサート１をホルダ１１に固定するネジが挿入される。インサート１は、該貫通穴５０の中心軸に対して１８０度回転対称な形状である。これにより、使用している一方の切刃が摩耗した際には、インサート１を１８０度回転させ、使用していない他方の切刃を用いることができるので経済的である。
【００２１】
クランプ面４は、すくい面３よりも内方に且つ高位に形成されている。ここでいう内方（以下、後方とも言う。）とは、切刃６に対してインサート本体部２の内方側のことであり、切屑の排出方向側のことを意味する。ここでいう高位とは、切刃６に対して、インサート本体部２の厚み方向において高位に位置することを意味する。より具体的には、インサート本体部２の下面を座面としてインサート１を静置した場合に、切刃６を基準として、より高位にクランプ面４が位置することを意味する。なお、前記下面を座面としてインサート１を静置させることが困難な場合には、ホルダ１１に装着した状態ですくい面３より高位にクランプ面４が形成される構成とすればよい。また、クランプ面４とは、インサート１を、ホルダに装着する際に用いられる面である。本実施形態においては、クランプ面４が１つの平面で構成されているが、本発明はこれに限定されない。クランプ面４は、装着されるホルダの面形状に応じて複数の面で構成されていてもよく、また曲面で構成されていてもよい。
【００２２】
すくい面３は、切刃６に連続して形成される第１すくい面３１と、該第１すくい面３１からクランプ面４に向かって斜面状に形成された第２すくい面３２と、を有している。第２すくい面３２は、第１すくい面３１に対してインサート本体部２の内方に位置している。
【００２３】
さらに、すくい面３には、第１すくい面３１に位置する突起７と、第２すくい面３２に位置する凹部８とが形成されている。突起７は、上面視において、頂部Ｔ７が切刃６の中央領域に対応する位置に形成されている。凹部８は、上面視において、突起７よりもインサート本体部２の内方に位置するよう形成されている。ここでいうインサート本体部２の内方とは、インサート本体部２の切刃６に対してクランプ面４側のことであり、切屑の排出方向側のことを意味する。
【００２４】
なお、本発明に係るインサートにおいては、凹部または凸部の少なくとも一部が第２すくい面３２に位置していればよい。すなわち、第１すくい面３１に形成された突起７の後方に、且つ切刃６に沿う方向における凹部または凸部の両端部が、突起７の切刃６に沿う方向における両端部よりも各々外方側に位置するブレーカー面を有する構成であればよい。本実施形態においては、第２すくい面３２にのみ凹部８が形成された実施形態を例示している。凸部の少なくとも一部が第２すくい面３２に位置する実施形態については、図６〜図９を用いて後述する。
【００２５】
第１すくい面３１は、切刃６に連続して形成されるすくい面部分であり、切刃６によって生成された切屑が最初に通過する面領域である。この第１すくい面３１は、切屑がすくい面３の後方で、切屑の長さ方向に安定してカールされるよう、切屑に十分な硬度を与えるための領域である。第１すくい面３１の形状としては、平面であっても曲面であってもよいが、本実施形態のように、第１すくい面３１を平面で構成することがより好ましい。このような構成により、刃先側において局部的にすくい角が非常に大きくなり、刃先強度が低下することを低減できる。
【００２６】
第２すくい面３２は、切刃６からクランプ面４に向かって斜面状に形成されたすくい面部分である。該斜面状の面部に切屑が接触することで、切屑を該切屑の長さ方向において上方にカールさせることができる。第２すくい面３２は、図１に示すようにクランプ面４と連続するよう構成してもよく、第２すくい面３２とクランプ面４との間に他の面領域を設けてもよい。なお、本実施形態のように、第２すくい面３２とクランプ面４とを連続して構成することで、切屑をよりスムーズに排出させることができる。また、第２すくい面３２の形状も、平面であっても曲面であってもよい。なお、図２に示した本実施形態のように、第２すくい面３２を平面で構成することがより好ましい。このような構成により、クランプ面４近傍で局部的に第２すくい面３２の傾斜角度が大きくなり、切屑が後方へ流れにくくなることを低減でき、切屑が第２すくい面３２上に滞留することを低減させる効果が高まる。
【００２７】
また、図２に示すように、第１すくい面３１と第２すくい面３２の間に他の面領域３０を有する構成であってもよい。すなわち、第１すくい面３１と第２すくい面３２を平面で構成し、当該両面部の間に位置する面領域３０を緩やかな曲面で構成し、該面領域３０で第１すくい面３１と第２すくい面３２とを繋いですくい面３を構成してもよい。このような構成によって、第１すくい面３１に好適なすくい角を与え、且つ第２すくい面３２から後方への切屑の流れがスムーズになる。そして、第１すくい面３１から第２すくい面３２へスムーズに切屑が流れるようになる。したがって、切屑排出性を向上させる効果がより一層高まる。
【００２８】
インサート１では、前述した第１すくい面３１に突起７が形成されている。この突起７が切刃６の中央領域に対応する位置に形成されているため、生成された切屑は、突起７によって幅方向中央が持ち上げられ、切屑は断面が凸となる形状に変形される（図３参照）。その際、突起７との衝突、擦過によって切屑の硬度が高まる。突起７によって断面が凸となる形状に変形された硬度の高い切屑は、切屑の幅方向における両端で第２すくい面３２と安定して接触する。
【００２９】
そのため、切屑の凹部８への沈み込みを低減でき、第２すくい面３２によって切屑を上方へ安定してカールさせることができる。加えて、突起７の後方に位置するよう第２すくい面３２に凹部８が形成されるため、第２すくい面３２と切屑との接触面積を低減でき、第２すくい面３２で生じる摩擦抵抗を低減させることができる。したがって、すくい面３において、絞り作用とカール作用の２つの作用を、切屑にバランスよく働かせることができる。その結果、第２すくい面３２における切屑の滞留が低減でき切屑排出性が高まるとともに、インサートの破損が低減でき工具寿命の向上が図れる。
【００３０】
特に、被削材が延性に富む材料であり、第１すくい面３１における切屑の変形量が小さくなりやすい場合においても、第２すくい面３２に凹部８が形成されるため、第２すくい面３２における摩擦抵抗の低減が好適に図れる。したがって、延性に富む材料においても、すくい面３において切屑に働く絞り作用とカール作用のバランスをよくすることができる。その結果、第２すくい面３２上に切屑が滞留することを低減でき、切屑排出性に優れたインサートとすることができる。
【００３１】
このように、第２すくい面３２に凹部８が形成された場合は、第２すくい面３２のうち凹部８によって切刃６に沿う方向に分断された２つの面領域が、各々、第１すくい面３１で変形された切屑の両端部と接触するブレーカー面となる。
【００３２】
図３に示すように、インサート１によって生成された切屑の断面は、略中央が凸状となるよう変形される。すなわち、切屑の中央部の凸状部が最も高位となり、両端部が最も低位となるよう、第１すくい面３１で突起７によって変形される。このように変形された切屑は、突起７との摩擦によって硬度が高くなっているため、切屑断面において最も低位となる切屑の両端において第２すくい面３２と接触することとなる。その結果、切屑が凹部８へ沈み込む事を低減でき、且つ第２すくい面３２で発生する摩擦抵抗の低減を図ることができる。
【００３３】
ここで、突起７が切刃６の中央領域に対応する位置に設けられているとは、突起７が切刃６で生成された切屑と接触して、切屑の幅方向中央部を持ち上げるように配置されていることである。具体的には、上面視において、切刃６の一端から全長の１／３にあたる位置から２／３にあたる位置までの間に対応する領域に、後述する突起７の頂部Ｔ７が位置していることを意味する。すなわち、図１（ｂ）で示すＹの範囲内に、突起７の頂部Ｔ７が位置することである。このように、突起７が切刃６の中央領域に対応する位置に設けられていると、切刃６によって生成された切屑の幅方向における中央部を持ち上げることができる。その結果、切屑を断面が凸となる形状に変形させることができる。ちなみに、Ｙは、切刃６の一端から全長の１／３にあたる位置から２／３にあたる位置までの範囲を示している。
【００３４】
なお、本実施形態では、突起７が第１すくい面３１にのみ形成されているとともに、凹部８が第２すくい面３２にのみ形成されているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、少なくとも一部が第１すくい面３１に位置する限り、突起７は、第１すくい面３１のみならず第２すくい面３２に渡って形成されていてもよい。また、少なくとも一部が第２すくい面３２に位置する限り、凹部８も、第２すくい面３２のみならず第１すくい面３１に渡って形成されていてもよい。いずれにおいても、凹部８は突起７よりも後方に位置することが重要である。これにより、切屑を断面が凸となる形状に変形させるとともに、切屑が凹部８に沈み込むことを低減して、第２すくい面３２における摩擦抵抗の低減が図れる。また、凹部８は、上面視において、突起７の真後ろに限定されず、斜め後ろに位置していてもよい。
【００３５】
突起７の形状としては、上面視で略楕円形状、すなわち略半楕円体状に形成されているのが好ましい。これによって、切屑と突起との接触を安定した点接触とすることができる。したがって、切屑の排出過程において、切屑の左右への振れを低減させる効果が高まる。
【００３６】
なお、略半楕円体状の突起は偏心していてもよく、切屑と突起との接触を点接触にする上で、例えば、上面視で略円形状、すなわち略半球状等であってもよい。また、突起の形状はこれらに限定されるものではなく、例えば、三角錐台形状、四角錐台形状等の多角錐台形状、円錐台形状、楕円錐台形状等であってもよい。なお、前述したいずれの形状をなす突起においても、前記効果を奏する上で、突起の頭部は曲面で構成されているのが好ましい。
【００３７】
図１（ｂ）に示すように、上面視において、凹部８の幅の中点Ｍ８は、切刃６の中点Ｍ６と突起７の頂部Ｔ７とを通る直線Ｘ上に位置している。つまり、突起７が１つの場合、凹部８は、上面視において、切刃６に沿う方向における凹部８の寸法Ｗ８（凹部８の幅）の中点Ｍ８が、切刃６の中点Ｍ６と突起７の頂部Ｔ７とを通る直線Ｘ上に位置する。すなわち、切刃６の中点Ｍ６と凹部８の寸法Ｗ８の中点Ｍ８と突起７の頂部Ｔ７とが、同一直線Ｘ上に位置する。さらに換言すれば、凹部８は、突起７の真後ろに形成される。これによって、第２すくい面３２において切屑の幅方向両端にかかる摩擦抵抗のバランスをよくすることができる。具体的には、突起７によって断面が凸となる形状に変形された切屑が、凹部８に沈み込むことを低減でき、第２すくい面３２における摩擦抵抗を低減させる効果が高まる。その結果、凹部８が形成される第２すくい面３２において、切屑を安定してカールさせることができる。
【００３８】
前記直線Ｘは、切刃６の垂直二等分線となっている。これによって、第１すくい面３１において変形された切屑は、切屑の幅方向における両端で第２すくい面３２に接触する。その際、切屑の幅方向における両端にかかる摩擦抵抗のバランスをよくすることができる。したがって、切屑の排出過程において、切屑が左右に振れることを低減させることができる。また、切屑の排出方向に沿って、突起７および凹部８が順次配置されることとなるため、切屑の排出方向が安定する効果が一層高まり、切屑排出性の向上が図れる。
【００３９】
なお、ここでいう突起７の頂部Ｔ７は、図２に示すように、インサート本体部２の切刃６の中点Ｍ６を通り切刃６に垂直な断面視において、第１すくい面３１を基準とした際の突起７の最高部を意味する。また、凹部８の幅の中点Ｍ８は、図１（ｂ）に示すように、上面視において、切刃６に沿う方向における凹部８の最大寸法を凹部８の寸法Ｗ８とし、該寸法Ｗ８の中点として算出できる。
【００４０】
上面視において、突起７の幅は、凹部８の幅と略同一である。すなわち、切刃６に沿う方向における突起７の寸法Ｗ７（突起７の幅）と凹部８の寸法Ｗ８とが略同一である。これにより、切屑の排出過程における切屑の左右への振れを低減させる効果がより一層高まる。さらには、切屑が凹部８へ沈み込む事によって、切屑が凹部８に滞留する事を低減させるとともに、第２すくい面３２で生じる摩擦抵抗を低減させる効果が高まる。
【００４１】
なお、ここでいう突起７の寸法Ｗ７は、前述した凹部８の寸法Ｗ８と同様に、上面視において、切刃６に沿う方向における突起７の寸法Ｗ７として算出することができる。
【００４２】
また、突起７の切刃６に沿う方向における寸法Ｗ７の中点を、前述した凹部８の寸法Ｗ８の中点Ｍ８と同様にして算出し、突起７の寸法Ｗ７の中点Ｍ７とする。このとき、図１（ｂ）に示すように、突起７の頂部Ｔ７が突起７の寸法Ｗ７の中点Ｍ７に位置することがより好ましい。これにより、突起７が切屑と安定して接触するとともに、切屑が排出過程で左右へ振れることを低減させる効果が一層高まる。
【００４３】
凹部８は、第２すくい面３２に囲まれている。すなわち、凹部８が、傾斜して形成された第２すくい面３２内に形成されている。これにより、被削材が延性に富む材料であっても、第２すくい面３２において切屑に作用する切屑の幅方向における下方への圧縮力を低減できる。したがって、切屑の凹部８への沈み込みを低減させ、第２すくい面３２で発生する摩擦抵抗を低減させる効果を維持しつつ、インサート全体の強度の向上が図れる。その結果、インサートの破損を低減でき、工具寿命を向上させることができる。
【００４４】
図２に示すように、切刃６の垂直二等分線を通るインサート本体部２の断面において、凹部８の内方側表面と第２すくい面３２とのなす角度θが鈍角である。これにより、第２すくい面３２における摩擦抵抗の低減が好適に図れるとともに、凹部８の加工が容易となる。また、凹部８の内方側表面と第２すくい面３２との接続部分の強度が高まるため、工具寿命の向上がさらに図れる。
【００４５】
ここでいう凹部８の内方側表面とは、凹部８の表面のうち、切刃６に対してインサート本体部２の内方側に位置する表面のことを意味する。すなわち、凹部８の内方側表面とは、凹部８の表面のうち、クランプ面４側に位置する表面のことである。前記角度θは、第２すくい面３２における摩擦抵抗を低減させる効果が高まる点で、鈍角の中でも１８０度に近い値であることがより好ましい。具体的には、前記角度θは１６０度〜１７０度が好ましい。
【００４６】
凹部８の最深部は、すくい面３の最深部よりも高位に位置している。これにより、第２すくい面３２で発生する摩擦抵抗を低減させる効果を維持しつつ、第２すくい面３２において切屑の幅方向の中央が下方に変形されることを低減させる効果が高まる。そのため、摩擦抵抗を低減でき、且つ切屑が凹部８へ沈み込むことを低減できるため、切屑の滞留を低減でき、切屑排出性の向上が更に図れる。特に、このような構成とすることは、被削材が延性に富む材料の場合に、効果的である。
【００４７】
なお、ここでいう凹部８の最深部とは、図２に示すように、インサート本体部２の下面に垂直な方向における最下点Ｐ８を意味する。また、すくい面３の最深部も、同様に、インサート座面に垂直な方向における最下点Ｐ３を意味する。本実施形態によれば、Ｐ８が、インサート座面を基準にして、Ｐ３よりも高位となるよう構成される。
【００４８】
突起７の高さは、凹部８の深さよりも大きい。これにより、生成された切屑を、突起７によって、効果的に断面が凸となる形状に変形させることができ、切屑が凹部８に沈み込んで滞留することを低減できる。また、第２すくい面３２と切屑との接触面積の減少が図れ、第２すくい面３２で発生する摩擦抵抗を低減させることができる。
【００４９】
すなわち、まず、切屑断面において、切屑の幅方向中央の凸状部分と切屑の幅方向両端の部分との高さ位置のギャップが大きくなるよう、切屑を変形させることができる。そして、このように切屑断面での中央部と両端部の高さのギャップが大きい切屑は、凹部８が突起７の後方に突起７の高さよりも浅く形成されるため、凹部８に沈み込みにくい。そのため、切屑が凹部８へ滞留することを低減させる効果がより一層高まる。
【００５０】
その結果、第２すくい面３２と切屑との接触面積を低減させた上で、すなわち第２すくい面３２で生じる摩擦抵抗を低減させた上で、切屑の滞留を効果的に低減させることができる。したがって、すくい面３における切屑に作用する絞り作用とカール作用とのバランスを好適なものにすることができ、第２すくい面３２で切屑を好適にカールさせることができる。
【００５１】
特に、凹部８の深さが突起７の高さよりも小さくなるよう構成されているため、被削材が延性に富む材料の場合においても、切屑と第２すくい面３２との摩擦抵抗を低減できるとともに、切屑が凹部８へ沈み込むことを低減できる。そのため、第２すくい面３２において切屑に安定したカール作用が働き、切屑が滞留することを低減でき、優れた切屑排出性を発揮させることができる。
【００５２】
なお、ここでいう突起７の高さとは、突起７の高さ方向における寸法のことを意味する。具体的には、図２に示すように、突起７の頂部Ｔ７を通り切刃６に垂直な断面において、突起７の先端と後端を結ぶ仮想直線Ｌ７に垂直な方向における突起７の寸法Ｈのことを意味する。すなわち、突起７が形成される第１すくい面３１が平面である場合は、第１すくい面３１を基準として、該第１すくい面３１に垂直な方向における寸法Ｈとなる。
【００５３】
凹部８の深さとは、凹部８の深さ方向における寸法のことを意味する。具体的には、図２に示すように、凹部８の先端と後端を結ぶ仮想直線Ｌ８に垂直な方向における凹部８の寸法Ｄのことを意味する。すなわち、凹部８が形成される第２すくい面３２が平面である場合、第２すくい面３２を基準として、該第２すくい面３２に垂直な方向における寸法Ｄとなる。
【００５４】
（第２の実施形態）
次に、図４および図５を用いて、本発明に係る第２の実施形態について説明する。上述した第１の実施形態と略同様の構成については、第１の実施形態と同様の符号を付して、説明を省略する。なお、後述する本発明に係る第３〜第５の実施形態においても、同様にして、説明を省略する。
【００５５】
図４に示すように、第２の実施形態に係るインサート２１は、１つの突起７を有してなる第１の実施形態に係るインサート１と異なり、複数の突起２７（２７１，２７２）を有している。該複数の突起２７は、少なくとも一部が第１すくい面３１に位置するとともに、切刃６に対応する位置に形成されている。本実施形態では、複数の突起２７として、２つの突起２７１，２７２が形成されている。
【００５６】
複数の突起２７は、生成された切屑が突起２７の後方に形成される凹部８に沈み込んで滞留することを低減させるため、切刃６の両端部寄りではなく、切刃６の中央領域に対応するよう形成されている。すなわち、前述した第１の実施形態のインサート１と同様、上面視において、切刃６の一端から全長の１／３にあたる位置から２／３にあたる位置までの間に、突起２７の頂部（Ｔ２７１，Ｔ２７２）が位置する。
【００５７】
さらに、本実施形態のように、複数の突起２７を有している場合においては、複数の突起２７は、以下の関係をなすようすくい面３に形成されるのが好ましい。
【００５８】
図４（ｂ）に示すように、上面視において、複数の突起２７のうち切刃６の一端に最近接する第１突起２７１の頂部Ｔ２７１と、切刃６の他端に最近接する第２突起２７２の頂部Ｔ２７２との距離をＬ０とする。そして、切刃６に沿う方向における第１突起２７１の頂部Ｔ２７１と切刃６の一端との距離をＬ１とし、切刃６に沿う方向における第２突起２７２の頂部Ｔ２７２と切刃６の他端との距離をＬ２とする。このとき、距離Ｌ０は、距離Ｌ１およびＬ２より小さい。すなわち、Ｌ０＜Ｌ１且つＬ０＜Ｌ２をなすことが好ましい。
【００５９】
これによって、切刃の長さが長いインサートであっても、切刃によって生成された切屑を、複数の突起によって、切屑の幅方向中央を凸状に安定して変形させて、第２すくい面３２と切屑の幅方向における両端で安定して接触させることができる。そして、切屑と第２すくい面３２との摩擦抵抗を低減して、切屑を第２すくい面３２で安定して上方向にカールさせることができる。
【００６０】
すなわち、図５に示すように、切屑断面が、両端部よりも中央部が凹んだ形状となることなく、複数の突起２７によって切屑の幅方向中央が持ち上げられた凸状となるよう、切屑が安定して変形される。そのため、切屑が、凹部８へ沈み込むことを低減させることができる。その結果、高い切屑排出性を発揮するとともに、第２すくい面３２で発生する摩擦抵抗も低減させることができるため、インサートの破損を低減させることができる。したがって、工具寿命を向上させることができる。なお、ここでいう突起２７の頂部は、前述した実施形態に係る突起７の頂部Ｔ７と同様に規定される。
【００６１】
また、図４（ｂ）に示すように、本実施形態では、突起２７の切刃６に垂直な方向において、突起２７の頂部（Ｔ２７１，Ｔ２７２）が、突起２７の後方寄りに位置するが、本発明はこれに限定されるものではない。切削加工条件に応じて、突起２７の頂部は、突起２７の切刃６に垂直な方向における略中央に位置していても、前記略中央よりも前方寄りに位置していてもよい。いずれにおいても、距離Ｌ０，Ｌ１およびＬ２が、上述の関係をなすことで、上述した効果を得ることができる。
【００６２】
距離Ｌ０が、距離Ｌ１および距離Ｌ２の半分よりも小さいのが好ましい。すなわち、前記Ｌ０，Ｌ１およびＬ２は、更に、Ｌ０＜１／２（Ｌ１）およびＬ０＜１／２（Ｌ２）の関係を満たすことが好ましい。これによって、切屑をより安定して断面形状が凸状となるよう変形させることができる。その結果、切屑に働く絞り作用およびカール作用のバランスがよくなり、切屑排出性を向上させる効果が高まる。
【００６３】
距離Ｌ１と距離Ｌ２が略同一である、すなわち、Ｌ１＝Ｌ２の関係を満たすことがより好ましい。これにより、第２すくい面３２と切屑との接触面積を低減させた上で、切屑を、第２すくい面３２と切屑の幅方向における両端で安定して接触させることができる。したがって、切屑排出方向を更に安定させることができる。
【００６４】
さらに、第１突起２７１および第２突起２７２を有している本実施形態においては、切刃６に垂直な方向における第１突起２７１の頂部Ｔ２７１と切刃６との距離Ｌ３は、切刃６に垂直な方向における第２突起２７１の頂部Ｔ２７２と切刃６との距離Ｌ４と略同一であることが望ましい。これによって、生成された切屑が、第１突起２７１と第２突起２７２とに安定して接触することができる。そのため、第１突起２７１および第２突起２７２で切屑の両端部が好適に持ち上げられ、切屑を安定して断面が凸となる形状に変形させることができる。したがって、切屑排出過程において、切屑が左右に振れることが低減され、優れた切屑排出性を発揮させることができる。
【００６５】
（第３，第４の実施形態）
次に、図６〜図９を用いて、本発明に係る第３，第４の実施形態について説明する。図６および図７に示すように、第３の実施形態に係るインサート３１は、第２すくい面３２に凹部８が形成されている第１の実施形態に係るインサート１と異なり、第２すくい面３２に該第２すくい面３２から突出した凸部１７が形成されている。
【００６６】
このように凸部１７が第１すくい面３１に形成された突起７よりもインサート本体部２の内方側に位置するよう、凸部１７が第２すくい面３２に形成されることで、突起７によって断面が凸となる形状に変形された硬度の高い切屑は、第２すくい面３２において、凸部１７と安定して接触する。具体的には、図３に示した切屑の両端が凸部１７と安定して接触する。
【００６７】
そして、凸部１７によって切屑を上方へ安定してカールさせることができる。なお、このとき第２すくい面３２において、切屑は第２すくい面３２から突出する凸部１７と接触してカールされるため、第２すくい面３２との接触面積が減少して、第２すくい面３２で生じる摩擦抵抗を低減させることができる。その結果、すくい面３上で絞り作用とカール作用の両作用が好適に働き、切屑がすくい面３上およびクランプ面４上に滞留することを低減でき、インサートの破損を抑制して工具寿命の向上が図れる。
【００６８】
上述した凹部８が形成された実施形態と同様、切刃６に近接して設けられた突起７の後方に凸部１７が設けられた本実施形態においても、被削材が延性に富む場合に好適である。すなわち、被削材が延性に富んで突起７で十分な加工硬化が得られない場合にも、凸部１７による絞り作用およびカール作用が得られるため、切屑の滞留を低減でき、優れた切屑排出性を発揮することができる。
【００６９】
このように、凸部１７が形成された本実施形態においては、凹部８が形成された実施形態と異なり、凸部１７そのものが、第１すくい面３１で変形された切屑の両端部と接触するブレーカー面として機能する。
【００７０】
このとき、凸部１７の一部は、第１すくい面３１に形成されていることが延性に富む被削材を加工する際に望ましい。すなわち、凸部１７は、第１すくい面３１と第２すくい面３２との両面部に渡って形成されているのが望ましい。このような構成により、被削材が延性に富んで加工硬化が得られにくい切屑であっても、第１すくい面３１との接触面積の低減が図れ、切屑とすくい面３全体との摩擦抵抗を低減でき、切屑の滞留を抑制する効果が高まる。
【００７１】
つまり、突起７によって十分に加工硬化されず絞り作用が小さな延性の高い被削材から生成される切屑であっても、第１すくい面３１および第２すくい面３２にべたあたりすることを抑制でき、突起７の第１すくい面３１に位置する部分とスムーズに接触して、摩擦抵抗を低減させながら、好適にカール作用を受けることができる。
【００７２】
図７（ｂ）に示すように、凸部１７の上面は、平坦部１９を有し、該平坦部１９の幅が突起７の幅よりも大きい。すなわち、平坦部１９の切刃６に沿う方向における寸法Ｗ１９（平坦部１９の幅）が、突起７の切刃６に沿う方向における寸法Ｗ７（突起７の幅）よりも大きい（Ｗ１９＞Ｗ７）。このような構成により、突起７で断面形状が凸状に変形された切屑の両端部と凸部１７の平坦部１９とが安定して接触することができる。そのため、切屑の排出方向が安定し、切屑がすくい面３上で滞留することを抑制することができる。また、凸部１７の摩耗の低減が図れる。
【００７３】
なお、平坦部１９の両端部が円弧で凸部１７の側面と接続されている場合には、Ｗ１９は、図７（ｂ）に示すように算出する。つまり、平坦部１９の各端部において、円弧で接続される直線部分の仮想延長線の交点を各々作図し、得られた交点間の距離をＷ１９とする。
【００７４】
凸部１７の前逃げ面５に略平行な断面形状（切刃６に平行な断面形状）は、平坦部１９を上底とする略台形である。つまり、前記断面形状において、凸部１７の切刃６に沿う方向における寸法Ｗ１７よりも、平坦部１９の前記Ｗ１９が小さい（Ｗ１９＜Ｗ１７）。なお、ここでいう略台形とは、前記断面形状において、平坦部１９を上底とした実質的に台形形状をなすものであればよく、平坦部１９と側面とが円弧等で接続された形状であってもよい。このように、断面形状が平坦部１９を上底とする略台形をなすことで、図３，図５のように断面が凸状に変形された切屑の両端が凸部１７の上面と安定して接触することができる。加えて、凸部１７とすくい面３との境界部分にクラックが生じることを抑制することができる。また、凸部１７の摩耗を低減させる効果も高まる。そのため、工具寿命の向上がさらに図れる。
【００７５】
ここでいう寸法Ｗ１７とは、いわゆる凸部１７の幅のことである。具体的には、図７（ｂ）に示すように、前逃げ面５に略平行な断面形状である略台形の下底のことをいう。
【００７６】
また、凸部１７は、図８および図９に示す本発明に係る第４の実施形態のように、上面に切刃６からクランプ面４に向かって伸びる溝１８が設けられていてもよい。つまり、凸部１７の上面が、溝１８によって、切刃６に沿う方向に分断されてなる凸部１７’，１７’を有した形状であってもよい。これにより、突起７にて断面が凸状に変形された切屑の両端部と、溝１８にて分断された凸部１７’，１７’の各々とが、安定して接触し、切屑排出方向を安定させることができる。また、溝１８による第２すくい面３２と切屑との接触面積の更なる低減が図れる。つまり、切屑のカール作用に必要となる第１すくい面３１で断面が凸状に変形された切屑の両端と接触する部分を残しつつ、第２すくい面３２と切屑との接触面積の低減を最大限に図ることができる。
【００７７】
なお、本実施形態においても、上述した突起７と凹部８との位置関係と同様に、切刃６の中点Ｍ６と突起７の頂部Ｔ７とを通る直線Ｘ上に凸部１７の中点Ｍ１７が位置する。これにより、切屑の排出方向を安定させることができる。
【００７８】
（第５の実施形態）
図１０および図１１を用いて、本発明に係る第５の実施形態について説明する。本実施形態のインサート５１は、第２すくい面３２のクランプ面４側端部が、図１０に示すように、上面視において、切刃６の他端側から一端側に向かうにつれて（矢印Ｉに示す方向）、切刃６から遠ざかるよう傾斜している（矢印IIに示す方向）。すなわち、切刃６の他端側６２と第２すくい面３２のクランプ面４側端部のうち他端側３２２との距離Ｌ９２と、切刃６の一端側６１と第２すくい面３２のクランプ面４側端部のうち一端側３２１との距離Ｌ９１とが、Ｌ９２＜Ｌ９１の関係を満足している。なお、ここでいう距離Ｌ９１およびＬ９２は、いずれも切刃６に対して垂直な方向における寸法のことを意味する。
【００７９】
ここで、第２すくい面３２のクランプ面４側端部とは、第２すくい面３２とクランプ面４とが連続して設けられている本実施形態のような場合においては、第２すくい面３２とクランプ面４との交差稜線をいう。第２すくい面３２とクランプ面４との間に他の面領域が配置される場合における第２すくい面３２のクランプ面４側端部とは、第２すくい面３２と前記他の面領域との交差稜線をいう。
【００８０】
Ｌ９１＜Ｌ９２となるようすくい面３が形成されることで、突起７で絞り作用を受けて加工硬化された切屑を、第２すくい面３２で上方へカールさせる際に、切刃６の一端側６１に位置するすくい面領域に向かって排出させることができる。すなわち、第１すくい面３１で絞り作用を受けた切屑が、第２すくい面３２の一端側３２１に向かうように、切屑の排出方向を制御することができる。これにより、切屑の排出スペースが広く確保できる被削材の開口側に切屑を安定して排出させることができ、加工溝内に切屑が詰まることを抑制できる。そのため、切屑が、加工壁面を傷つけることを抑制できる。その結果、加工精度を向上させることができる。
【００８１】
図１１（ａ），（ｂ）に示すように、第１すくい面３１のすくい角が、切刃６の他端側６２（すくい角β）よりも一端側６１（すくい角γ）において大きくなっていること（β＜γ）が望ましい。特に、第１すくい面３１のすくい角が切刃６の他端側６２から一端側６１に向かうにつれて増大することがより望ましい。このような構成により、突起７で絞り作用を受けて加工硬化された切屑の排出方向を、第２すくい面３２のクランプ面４側端部のうち一端側３２１に向かうようにすることができる。
【００８２】
すなわち、切刃６の一端側６１におけるすくい角γが他端側６２におけるすくい角βよりも大きいので、切刃６の他端側６２よりも一端側６１において、生成される切屑の厚みが薄くなるとともに、切屑の生成速度がより速くなる。そのため、切屑厚みがより薄く生成速度が速い一端側６１の切屑が、第２すくい面３２によるカール作用を先に受ける。これにより、切屑の排出方向の軌跡が、上方にかつ上面視において反時計回りとなる螺線状となる。そのため、切屑を排出スペースが比較的広く確保できる切刃６の一端側６１に安定して排出させることができる。その結果、上述の第２すくい面３２の形状と同様、加工溝内に切屑が詰まって、加工壁面を傷つけることを抑制できる。
【００８３】
本実施形態においては、突起７が１つ形成されたものを例示したが、第２の実施形態のように突起７が２つ形成された実施形態においても、前記すくい角β、γが上述の関係をなすことが、優れた切屑排出性を発揮させる点でより好ましい。つまり、切屑の生成速度が異なる切屑の両端部に各々対応する突起７が設けられるため、前記両端部で切屑の生成速度が異なる切屑が、第１すくい面３１で安定して変形され、第２すくい面３２へとスムーズに排出される。
【００８４】
加えて、第１すくい面３１のすくい角が上述のように徐変することで、切刃６の他端側６２においては切刃強度が高く、一端側６１においては切削抵抗が小さい構成となり、優れた切削性能を発揮させることができる。
【００８５】
なお、ここでいう第１すくい面３１のすくい角とは、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、切刃６に対して垂直な断面において、第１すくい面３１と切刃６を通り下面に平行な基準線とのなす角度（β、γ）を意味する。
【００８６】
なお、本実施形態においては、第２すくい面３２のクランプ面４側端部が傾斜するよう形成されるとともに、第１すくい面３１のすくい角が徐変しているが、本発明はこれに限定されず、いずれか一方のみを有したものであってもよい。
【００８７】
上記で説明した各実施形態に係るインサートは、内径の溝入れ加工用（内径加工用）、外径の溝入れ加工用（外径加工用）のいずれにも適用することができる。なお、各実施形態に係るインサートは、滞留した切屑がチップと被削材との間に詰まりやすい内径加工用として使用することが、本発明の有用性が向上する上で好ましい。また、被削材としては、延性に富む材料であるのが好ましく、具体例としては、例えばオーステナイト系ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３０４等）、クロムモリブデン鋼（例えば、ＳＣＭ４３５等）等が挙げられ、特に、クロムモリブデン鋼等が好ましい。各実施形態に係るインサートは、延性に富む材料であっても、優れた切屑排出性を発揮させることができる。
【００８８】
また、各実施形態にかかるインサート本体部２としては、例えば超硬合金、サーメット、セラミックス等の焼結体に膜が形成されたものを用いることができる。該膜は、インサートの耐摩耗性、耐欠損性等を改善するためのものであり、その組成としては、例えば炭化チタン、窒化チタン、炭窒化チタン等のチタン系化合物や、アルミナ等が挙げられる。また、膜は、少なくとも１層であればよく、複数層で構成されていてもよい。なお、インサート本体部としては、このような膜が形成されたものに限定されるものではなく、膜を形成しない超硬合金、サーメット、セラミックス等の焼結体からなるものを用いてもよい。
【００８９】
なお、複数の突起が形成される場合として、第２の実施形態において、２つの突起２７が形成された場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、３つ、４つ等と、これより多い数の突起が形成されていてもよい。
【００９０】
また、突起７，２７の基部は、全周に渡ってすくい面３と交差するよう形成されているものを例示した。すなわち、突起７および突起２７は、すくい面３上に孤立した島状に形成されたものを例示したが、本発明はこれに限定されず、突起が複数からなる場合、各突起は一体的に形成されたものであってもよい。つまり、突起の一部の周面が、この突起に隣接する他の突起の周面と交差するよう形成されていてもよい。このような突起とした場合、突起の強度を向上させることができ、工具寿命の向上が図れる。なお、各突起が一体的に形成されている場合においても、突起の頂部は、前述の通り定義することができる。
【００９１】
＜切削工具＞
次に、図１２を用いて、本発明に係る切削工具の一実施形態について説明する。本実施形態に係る切削工具１０は、上述した第１の実施形態に係るインサート１と、該インサート１を先端に装着するホルダ１１と、を備えている。
【００９２】
ホルダ１１は略棒状をなし、具体的には略円柱状をなす。ホルダ１１は、先端部１２と、ホルダ１１を外部機器に取り付けるための支持部１３とからなる。先端部１２は、インサート１が装着されるインサート装着座部１４と、該インサート装着座部１４に装着されたインサート１のクランプ面４よりも低位に位置する先端部上面１５と、該先端部上面１５に連続して前記支持部１３に向かって高位に傾斜する傾斜部１６と、を有している。
【００９３】
インサート１は、切刃６がホルダ１１の外周より突出するようインサート装着座部１４に装着される。具体的には、インサート本体部２の貫通孔５０にネジ５１を挿入し、該ネジ５１をインサート装着座部１４に形成されたネジ孔に螺合させて、インサート１をホルダ１１に装着する。インサート１のホルダ１１への装着方法は、例示したネジ止めに限らず、様々なクランプ機構を適用することができる。
【００９４】
ホルダ１１の先端部１２に、インサート１がネジ止めによって装着された時にクランプ面４よりも低位に位置する先端部上面１５が設けられている。これにより、ホルダ１１の先端部１２の上方に切屑の排出スペースを広く確保することができる。そのため、切刃６で生成された後、第１すくい面３１および第２すくい面３２で変形されカールされた切屑が、インサート上面およびホルダ先端部上面で滞留することを低減でき、工具外へ切屑をスムーズに排出させることができる。
【００９５】
先端部上面１５は、切屑の排出方向の後方における幅Ｗ１５Ｂが、切屑の排出方向の前方における幅Ｗ１５Ａより広くなるよう設けられている（Ｗ１５Ａ＜Ｗ１５Ｂ）。これにより切屑排出性の向上が図れる。
【００９６】
先端部１２に傾斜部１６を設けることで、切屑の排出スペースを広く確保し、切屑排出性の向上が更に図れる。
【００９７】
このような切削工具１０によれば、切屑がインサートのすくい面３で滞留することを低減でき、切屑排出性が向上するとともに、切削抵抗の低減が図れる。そのため、インサート１の破損や切屑の噛み込みが低減でき、仕上げ面精度の向上が図れる。特に、切屑排出過程での切屑の左右への振れを低減できるため、加工形態上、切屑が排出される空間が狭い内径溝入れ加工においても、切屑によって被削材が傷つくことを低減できるため、仕上げ面精度の向上が図れる。その結果、安定した溝入れ加工を長期にわたって行うことができる。
【００９８】
＜被削材の切削方法＞
最後に、本発明に係る被削材の切削方法の一実施形態について、前記した切削工具１０を用いた場合を例に挙げ、図１３を用いて説明する。本実施形態にかかる被削材の切削方法は、以下の（i）〜（iv）の工程を備える。
【００９９】
（i）図１３（ａ）に示すように、被削材１００を矢印Ｄに示す方向に回転させる工程。
（ii）切削工具１０を矢印Ｅに示す方向に動かし、被削材１００に切削工具１０を近接させる工程。
（iii）図１３（ｂ）に示すように、被削材１００に切削工具１０の切刃６を接触させて被削材を切削する工程（外径加工）。
（iv）図１３（ｃ）に示すように、切削工具１０を矢印Ｆに示す方向に動かし、被削材１００から切削工具１０を離間させる工程。
【０１００】
前記（iii）の工程は、優れた切屑排出性および優れた仕上げ面精度を有した切削工具１０を用いて行うため、切削性能の高い加工が可能であるとともに、加工効率の向上が図れる。また、延性に富んだ被削材の加工においても、優れた切屑排出性を発揮させることができ、安定した切削加工が長期に渡って可能である。
【０１０１】
なお、前記（i）の工程では、被削材１００と切削工具１０とは相対的に近づけばよく、例えば被削材１００を切削工具１０に近づけてもよい。これと同様に、前記（iv）の工程では、被削材１００と切削工具１０とは相対的に遠ざかればよく、例えば被削材１００を切削工具１０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１００を回転させた状態を保持して、被削材１００の異なる箇所に切削工具１０の切刃６を接触させる工程を繰り返せばよい。使用している切刃が摩耗した際には、インサート１を貫通穴５０の中心軸に対して１８０度回転させ、未使用の切刃を用いればよい。
【０１０２】
以上、本発明の実施形態を例示したが、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、発明の目的を逸脱しない限り任意のものとすることができることはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１０３】
１ 切削インサート
２ インサート本体部
２ａ 中央部分
２ｂ 切削部
３ すくい面
３０ 面領域
３１ 第１すくい面
３２ 第２すくい面
３２１ 一端側
３２２ 他端側
４ クランプ面
５ 前逃げ面
６ 切刃
６１ 一端側
６２ 他端側
７ 突起
Ｔ７ 頂部
８ 凹部
５０ 貫通穴
２１ 切削インサート
２７ 突起
２７１ 第１突起
２７２ 第２突起
３１ 切削インサート
１７ 凸部
１８ 溝
１９ 平坦部
１０ 切削工具
１１ ホルダ
１２ 先端部
１３ 支持部
１４ インサート着座部
１５ 先端部上面
１６ 傾斜部
１００ 被削材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面の稜部に形成された切刃と、該切刃に連続して前記上面に形成されたすくい面領域と、該すくい面領域よりも内方に且つ高位に位置するよう前記上面に形成されたクランプ面領域と、を備えた切削インサートであって、
前記すくい面領域に、前記切刃に連続して形成された第１すくい面と、
前記すくい面領域に、前記第１すくい面から前記クランプ面領域に向かって斜面状に形成された第２すくい面と、
少なくとも一部が前記第１すくい面に位置するよう形成され、且つ、上面視において前記切刃の中央領域に対応する位置に設けられた頂部を有している突起と、
少なくとも一部が前記第２すくい面に位置するとともに、上面視において前記突起よりも内方に位置するよう形成された凸部と、を有している切削インサート。
【請求項２】
前記突起は、１つ設けられているとともに、
上面視において、前記凸部の幅の中点は、前記切刃の中点と前記突起の頂部とを通る直線Ｘ上に位置する請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３】
前記突起は、複数設けられているとともに、
上面視において、前記切刃の一端に最近接する第１突起の頂部と前記切刃の他端に最近接する第２突起の頂部との距離Ｌ０が、前記切刃に沿う方向における前記第１突起の頂部と前記切刃の一端との距離Ｌ１および前記切刃に沿う方向における前記第２突起の頂部と前記切刃の他端との距離Ｌ２より小さい請求項１に記載の切削インサート。
【請求項４】
前記距離Ｌ０が、前記距離Ｌ１および前記距離Ｌ２の半分よりも小さい請求項３に記載の切削インサート。
【請求項５】
前記凸部の一部は、前記第１すくい面に形成されている請求項１または２に記載の切削インサート。
【請求項６】
前記凸部の上面は、平坦部を有し、該平坦部の幅が前記突起の幅よりも大きい請求項１、２または５に記載の切削インサート。
【請求項７】
前記第２すくい面の前記クランプ面領域側端部は、上面視において、前記切刃の他端側から一端側に向かうにつれて前記切刃から遠ざかるよう傾斜している請求項１〜６のいずれかに記載の切削インサート。
【請求項８】
前記第１すくい面のすくい角は、前記切刃の他端側から一端側に向かうにつれて増大する請求項１〜７のいずれかに記載の切削インサート。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の切削インサートと、該切削インサートを先端に装着するホルダと、を備えてなる切削工具。
【請求項１０】
前記ホルダは、外部機器に取り付けられる支持部と、前記切削インサートが装着されるインサート装着座部が形成された先端部と、を有し、
該先端部は、前記切削インサートの前記クランプ面領域よりも低位に位置する先端部上面を有している請求項９に記載の切削工具。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の切削工具を用いて被削材を切削する方法であって、
被削材を回転させる工程と、
前記被削材に前記切削工具を近接させる工程と、
前記被削材に前記切削工具の切刃を接触させて被削材を切削する工程と、
前記被削材から前記切削工具を離間させる工程と、を備えた被削材の切削方法。
【請求項１】
上面の稜部に形成された切刃と、該切刃に連続して前記上面に形成されたすくい面領域と、該すくい面領域よりも内方に且つ高位に位置するよう前記上面に形成されたクランプ面領域と、を備えた切削インサートであって、
前記すくい面領域に、前記切刃に連続して形成された第１すくい面と、
前記すくい面領域に、前記第１すくい面から前記クランプ面領域に向かって斜面状に形成された第２すくい面と、
少なくとも一部が前記第１すくい面に位置するよう形成され、且つ、上面視において前記切刃の中央領域に対応する位置に設けられた頂部を有している突起と、
少なくとも一部が前記第２すくい面に位置するとともに、上面視において前記突起よりも内方に位置するよう形成された凸部と、を有している切削インサート。
【請求項２】
前記突起は、１つ設けられているとともに、
上面視において、前記凸部の幅の中点は、前記切刃の中点と前記突起の頂部とを通る直線Ｘ上に位置する請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３】
前記突起は、複数設けられているとともに、
上面視において、前記切刃の一端に最近接する第１突起の頂部と前記切刃の他端に最近接する第２突起の頂部との距離Ｌ０が、前記切刃に沿う方向における前記第１突起の頂部と前記切刃の一端との距離Ｌ１および前記切刃に沿う方向における前記第２突起の頂部と前記切刃の他端との距離Ｌ２より小さい請求項１に記載の切削インサート。
【請求項４】
前記距離Ｌ０が、前記距離Ｌ１および前記距離Ｌ２の半分よりも小さい請求項３に記載の切削インサート。
【請求項５】
前記凸部の一部は、前記第１すくい面に形成されている請求項１または２に記載の切削インサート。
【請求項６】
前記凸部の上面は、平坦部を有し、該平坦部の幅が前記突起の幅よりも大きい請求項１、２または５に記載の切削インサート。
【請求項７】
前記第２すくい面の前記クランプ面領域側端部は、上面視において、前記切刃の他端側から一端側に向かうにつれて前記切刃から遠ざかるよう傾斜している請求項１〜６のいずれかに記載の切削インサート。
【請求項８】
前記第１すくい面のすくい角は、前記切刃の他端側から一端側に向かうにつれて増大する請求項１〜７のいずれかに記載の切削インサート。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の切削インサートと、該切削インサートを先端に装着するホルダと、を備えてなる切削工具。
【請求項１０】
前記ホルダは、外部機器に取り付けられる支持部と、前記切削インサートが装着されるインサート装着座部が形成された先端部と、を有し、
該先端部は、前記切削インサートの前記クランプ面領域よりも低位に位置する先端部上面を有している請求項９に記載の切削工具。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の切削工具を用いて被削材を切削する方法であって、
被削材を回転させる工程と、
前記被削材に前記切削工具を近接させる工程と、
前記被削材に前記切削工具の切刃を接触させて被削材を切削する工程と、
前記被削材から前記切削工具を離間させる工程と、を備えた被削材の切削方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１７９７１１（Ｐ２０１２−１７９７１１Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１３６７９６（Ｐ２０１２−１３６７９６）
【出願日】平成２４年６月１８日（２０１２．６．１８）
【分割の表示】特願２００９−５０６３５８（Ｐ２００９−５０６３５８）の分割
【原出願日】平成２０年３月２６日（２００８．３．２６）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月１８日（２０１２．６．１８）
【分割の表示】特願２００９−５０６３５８（Ｐ２００９−５０６３５８）の分割
【原出願日】平成２０年３月２６日（２００８．３．２６）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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