切削インサートおよび切削工具ならびにそれを用いた被削材の切削方法
【課題】特に肩削り加工における切削抵抗が低減され、かつ切屑排出性の良好な切削インサートを提供する。
【解決手段】切削インサートは、上面２および下面３ならびに上面２と下面３とに接続されている側面４を有する本体部を備え、側面４に設けられ、一端が上面２に達している溝部５と、上面２と側面４との交差部に位置し、溝部５によって分割された複数の分割切刃６１とを有し、上面２には、分割切刃６１の内側に位置し、分割切刃６１から離れるにつれて下面３に近づくように傾斜する第１すくい部と、第１すくい部よりも内側に位置し、分割切刃６１から離れるにつれて下面３から離れるように傾斜する第２すくい部とを有する切削インサートであって、第２すくい部は、分割切刃６１に対応して設けられている凹部を有する。
【解決手段】切削インサートは、上面２および下面３ならびに上面２と下面３とに接続されている側面４を有する本体部を備え、側面４に設けられ、一端が上面２に達している溝部５と、上面２と側面４との交差部に位置し、溝部５によって分割された複数の分割切刃６１とを有し、上面２には、分割切刃６１の内側に位置し、分割切刃６１から離れるにつれて下面３に近づくように傾斜する第１すくい部と、第１すくい部よりも内側に位置し、分割切刃６１から離れるにつれて下面３から離れるように傾斜する第２すくい部とを有する切削インサートであって、第２すくい部は、分割切刃６１に対応して設けられている凹部を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削インサートおよび切削工具ならびにそれを用いた被削材の切削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、正面フライス、エンドミルなどの転削工具として、回転中心軸を有するホルダの先端部外周面に設けられた複数のインサートポケットに、それぞれ切削インサートを装着したスローアウェイ式の転削工具が用いられている。転削工具を用いて行う代表的な加工としては、例えば平面を加工する平面削り加工、あるいは段を加工したり直角な面を加工したりする肩削り加工などが挙げられる。このような転削工具に用いられる切削インサートとして、近年、平面削りでは切削抵抗を低減するために、例えば特許文献１に開示されるように、側面に設けられる溝部によって切刃が分割された分割切刃を有した切削インサートが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−５７５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
肩削り加工では、特に転削工具の回転中心軸に対して平行な加工壁を形成する必要がある。この場合、加工面を傷つけることを抑制することが必要となる。本発明の目的は、特に肩削り加工において切削抵抗が低くて、切屑排出性の良好な切削インサートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の切削インサートは、上面および下面ならびに前記上面と前記下面とに接続されている側面を有する本体部を備え、該側面に設けられ、一端が前記上面に達している溝部と、前記上面と前記側面との交差部に位置し、前記溝部によって分割された複数の分割切刃とを有し、前記上面には、前記分割切刃の内側に位置し、前記分割切刃から離れるにつれて前記下面に近づくように傾斜する第１すくい部と、該第１すくい部よりも内側に位置し、前記分割切刃から離れるにつれて前記下面から離れるように傾斜する第２すくい部とを有する切削インサートであって、前記第２すくい部は、前記分割切刃に対応して設けられている凹部を有していることを特徴とする。
【０００６】
本発明の切削工具は、本発明の切削インサートを複数と、これら複数の切削インサートが装着されるホルダとを備えている切削工具であって、前記複数の切削インサートは、一の側面における溝部の数が奇数である第１の切削インサートと、一の側面における溝部の数が偶数である第２の切削インサートとを含み、前記ホルダは回転中心軸を有し、かつ前記ホルダの先端部外周面に設けられた複数のインサートポケットを有し、前記第１の切削インサートおよび前記第２の切削インサートは、前記インサートポケットに交互に配置されて装着されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の被削材の切削方法は、本発明の切削工具を回転させる工程と、回転している前記切削工具の前記切刃を被削材に接触させて前記被削材を切削する工程と、回転している前記切削工具を前記被削材から離間させる工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の切削インサートによれば、切屑をカールさせるために設けられる第２すくい部において、分割切刃に対応した凹部が設けられている。分割切刃によって生成された切屑は、凹部によって幅方向に圧縮変形されて剛性が高められた状態でカールされる。また、凹部が切屑の進行方向を案内するため、切屑の排出方向が制御されて、切屑によって加工面を傷つけることが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態の一例である切削インサート１Ａの斜視図である。
【図２】図１に示す切削インサート１Ａの上面図である。
【図３】図１に示す切削インサート１Ａの側面図である。
【図４】図２に示す切削インサート１Ａの、（ａ）および（ｂ）は部分拡大図である。
【図５】図４(ａ)に示す切削インサート１Ａの、（ａ）はＡ−Ａ線における断面図であり、（ｂ）はＢ−Ｂ線における断面図であり、（ｃ）はＣ−Ｃ線における断面図である。
【図６】図４（ｂ）に示す切削インサート１Ａの、（ａ）はＤ−Ｄ線における断面図であり、（ｂ）はＥ−Ｅ線における断面図であり、（ｃ）はＦ−Ｆ線における断面図である。
【図７】（ａ）は本発明の実施形態の他の例である切削インサート１Ｂの斜視図であり、（ｂ）は上面図であり、（ｃ）は側面図である。
【図８】本発明の切削工具の実施形態の一例を示す斜視図である。
【図９】切削インサート１Ａおよび切削インサート１Ｂのそれぞれの分割切刃と溝部との対応関係を示す図である。
【図１０】本発明の被削材の切削方法の実施形態の一例を説明する工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜切削インサート＞
以下、図１〜図７を用いて、本発明の実施形態の例である切削インサート１（１Ａ，１Ｂ）（以下、単にインサート１と略す）について説明する。
【００１１】
本発明の実施形態の一例であるインサート１Ａは、上面２と下面３と、上面２および下面３に接続されている側面４とを有する本体部を備える。本例においては、図１および図２に示すように、この本体部は略板状であり、上面視において、例えば、四角形、五角形、六角形、八角形といった多角形状などの当業者が通常インサートに使用する形状である。本例においては、具体的には、本体部は、長さが等しい４つの辺と４つのコーナーとを有する略四角形状である。なお、上面２と側面４との交差部には切刃が設けられている。したがって、インサート１Ａは、４つの辺に対応して４つの切刃を有しており、いわゆる４コーナー仕様のインサートである。本例においては、上面２は一辺が１８．３４ｍｍの正方形であり、下面３から上面２までの高さは６．５５ｍｍである。
【００１２】
インサート１Ａの材質としては、例えば、超硬合金あるいはサーメットなどが挙げられる。超硬合金の組成としては、例えば、炭化タングステン（ＷＣ）にコバルト（Ｃｏ）の粉末を加えて焼結して生成されるＷＣ−Ｃｏ、ＷＣ−Ｃｏに炭化チタン（ＴｉＣ）を添加したＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ、あるいはＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏに炭化タンタル（ＴａＣ）を添加したＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏがある。また、サーメットは、セラミック成分に金属を複合させた焼結複合材料であり、具体的には、炭化チタン（ＴｉＣ）、または窒化チタン（ＴｉＮ）を主成分としたチタン化合物がある。
【００１３】
インサート１Ａの表面は、化学蒸着（ＣＶＤ）法または物理蒸着（ＰＶＤ）法を用いて
被膜でコーティングされていてもよい。被膜の組成としては、炭化チタン（ＴｉＣ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）またはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などが挙げられる。
【００１４】
上面２のうち切刃に沿う領域は、切屑が擦過するすくい面として機能する。側面３のうち切刃に沿う領域は、逃げ面として機能する。また、下面３は、ホルダに装着するための着座面として機能する。
【００１５】
上面２と側面４とは、具体的には、上面２と側面４とのなす角が鋭角となるように接続している。すなわちインサート１Ａは、図３に示すように、側面４に正の逃げ角θが付与された、いわゆるポジティブ型のインサートである。ここで、逃げ角θは、側面視において、下面３に垂直な補助線Ｖに対する側面４の傾斜角度である。逃げ角θとしては、５°〜３０°の範囲であり、この範囲内で適宜設定される。本例においては、逃げ角θは１１°であり、切刃に沿う方向において一定である。
【００１６】
インサート１Ａにおいては、インサート１Ａの強度を維持する観点から、側面４が上面２および下面３に対して垂直に形成された、いわゆるネガティブ型のインサートであってもよい。
【００１７】
図３に示すように、側面４の少なくとも１つの面には、溝部５が設けられている。また、図４（ａ）に示すように、溝部５は、一端が上面２に達しており、切刃６を複数の分割切刃６１に分割するように設けられている。このように、切刃６を分割するように溝部５が設けられることによって、分割切刃６１で生成される切屑の幅は、切刃６によって生成される切屑の幅に比べて小さくなるため、切削時にインサート１Ａにかかる負荷が小さくなる。その結果、切削抵抗を低減することができる。
【００１８】
本例においては、効果的に切削抵抗を低減させることを目的として、溝部５はすべての側面４に設けられている。なお、側面４における溝部５の数は特に制限されず、切削条件によって適宜設定すればよい。例えば、溝部５の数がそれぞれの側面４において異なっていてもよい。これによって、１つのインサート１Ａをもって種々の切削条件に対応することが可能となる。例えば、また、一の側面４には溝部５が形成されており、それと隣り合う側面４には溝部５が形成されていないものでもよい。これによって、隣り合う側面４に切屑が詰まるおそれがなく、結果として、インサート、ホルダ、あるいは加工面を傷つけることが抑制される。本例においては、図３に示すように、１つの側面４に３つの溝部５が設けられている。
【００１９】
溝部５の上面視における形状は特に制限されない。例えば、図４（ａ）に示す例においては、上面視で、外側に開口する凹状をなすように形成されている。本例においては、図４（ｂ）に示すように、インサート１Ａの強度の低下を抑制する観点から、上面視において、幅Ｗ５が内側に向かうにつれて小さくなっている。ここで、内側とは、インサート１Ａにおいて切刃５を基準として本体側のことであり、外側とは、その逆側のことである。
【００２０】
溝部５は、下面３側の端部に達していてもよいし、達していなくてもよい。本例においては、図３に示すように、製造上の容易さから溝部５は側面視において下面３側の端部に達している。また、溝部５の側面視における形状は特に制限されない。例えば、側面視において直線状であってもよいし、曲線状でもよい。本例においては、図３に示すように、側面視において、上面２から中央部に近づくにつれて、その幅が大きくなっており、中央部から下面３に近づくにつれて、その幅が小さくなっている。これによって、分割切刃６１付近のインサート１Ａの肉厚を厚くすることができ、結果として、インサート１Ａの強度の低下を抑制することができる。さらに、深さについても特に制限されない。本例にお
いては、インサート１Ａの強度の低下を抑制することを目的として、上面２から下面３に近づくにつれて浅くなっている。
【００２１】
分割切刃６１は、具体的には、図４（ｂ）に示すように、直線部６１ａと、直線部６１ａの両端に位置する曲線部６１ｂとで構成されている。曲線部６１ｂを設けることによって分割切刃６１の欠損を抑制することができる。また、本例においては、図４（ｂ）に示すように、分割切刃６１の幅Ｗ６１は溝部５の幅Ｗ５よりも大きい。これによって、インサート１Ａの強度の低下を抑制することができ、また、切屑が溝部５に詰まることを抑制することができる。
【００２２】
上面２には、分割切刃６１の内側に位置し、分割切刃６１から離れるにつれて下面３に近づくように傾斜する第１すくい部２１を有している。具体的には、図５（ａ）において、第１すくい部２１は、第１すくい部２１の分割切刃６１に近い側の端部の仮想延長線Ｐと水平面Ｈとが角度αをなしている。角度αは１０°〜３０°の範囲から適宜設定される。本例においては、α＝１８°である。なお、図５（ａ）は側面図であるため、水平面Ｈは破線の直線で表されている。
【００２３】
第１すくい部２１は、すくいとして機能し、分割切刃６１から生成される切屑の厚みに関与する。一般に、角度αが大きくなると、切屑の厚みは薄くなる傾向がある。また、第１すくい部２１は、図４（ａ）に示すように、各分割切刃６１に対応しており、また分割切刃６１に沿って形成されている。つまり、第１すくい部２１の少なくとも一部が、上面２において、各分割切刃６１の垂直２等分線Ｌ上に位置している。ここで、本明細書において、「分割切刃６１に対応する」とは、対象の部位の少なくとも一部が、上面２において、各分割切刃６１の垂直２等分線Ｌ上に位置していることをいう。
【００２４】
なお、本例においては、図４（ｂ）および図５（ａ），（ｂ）に示すように、分割切刃６１の刃先の強度を強くするため、分割切刃６１と第１すくい部２１との交差部には、平坦なランド部６１１を有している。その幅は、切削条件によって適宜設定されるが、本例においては０．１５ｍｍである。
【００２５】
上面２には、第１すくい部２１よりも内側に位置し、分割切刃６１から離れるにつれて下面３から離れるように傾斜する第２すくい部２２を有している。具体的には、第２すくい部２２は、第２すくい部２２の分割切刃６１から遠い側の端部の仮想延長線と水平面Ｈとが角度βをなしている。その角度βは２０°〜４５°の範囲から適宜設定される。本例においては、切屑をゼンマイ状にカールさせやすくすることを目的として、第２すくい部２２は、分割切刃６１に垂直な方向の断面視において、下面３に近づく方向に凹状である。この場合、図５（ａ）に示すように、角度βは、第２すくい部２２の分割切刃６１に近い側の端部と、分割切刃６１から遠い側の端部とを結んだ直線Ｑと水平面Ｈとがなす角度で計測すればよい。本例においては、β＝３０°である。第２すくい部２２は、すくいとして機能し、分割切刃６１から生成される切屑を持ち上げてゼンマイ状にカールさせる。したがって、第２すくい部２２は、図４（ａ）に示すように、各分割切刃６１に対応しており、また分割切刃６１に沿って形成されている。
【００２６】
第１すくい部２１と第２すくい部２２との交差部２３は、上面視において、分割切刃６１の中央に向かうに従って分割切刃６１から離れるように形成されている。すなわち、図４（ｂ）において、例えば、分割切刃６１中央部側における、交差部２３と分割切刃６１との距離Ｘ１は、分割切刃６１端部における、交差部２３と分割切刃６１との距離Ｘ２に比べて長くなっている。本例において、図４（ｂ）に示すように、交差部２３は上面視において円弧状に形成されている。このような構成により、分割切刃６１により生成された切屑が、まず幅方向の端部から交差部２３および第２すくい部２２に接触し、幅方向に圧
縮変形される。これによって、切屑の剛性を高めることができる。
【００２７】
第２すくい部２２は、本例において、図４（ａ）に示すように、分割切刃６１に対応して設けられている凹部２４を有している。これによって、さらに、幅方向に圧縮変形されて剛性が高められた状態でカールされる。また、凹部２４が切屑の進行方向を案内するガイドとなり、切屑が左右方向に振れて進行するのを抑制し、切屑の排出方向の制御が良好となる。そのため、特に肩削り加工のように工具の回転中心軸に対して平行な加工面が形成される場合において、加工面を傷つけることを抑制することができる。
【００２８】
凹部２４は、本例においては、上面視において、図４（ｂ）に示すように、第２すくい部２２を分断するように、分割切刃６１に垂直な方向に延びている。これによって、切り屑は、第２すくい部２２を擦過している間、幅方向に圧縮変形された状態が維持され、かつガイドされた状態も維持されるため、切屑排出方向の制御がより良好となる。ここで、「ガイドする」とは、切屑が左右方向に振れて進行するのを抑制することをいう。
【００２９】
凹部２４は、本例において、図４（ｂ）に示すように、交差部２３を越えて、第１すくい部２１まで延びている。切屑は第２すくい部２２によって持ち上げられるために進行方向は不安定になりやすいが、この構成によれば、交差部２３よりも分割切刃６１に近い側から切屑をガイドできるため、切屑排出方向の制御がより良好となる。
【００３０】
凹部２４は、第１すくい部２１と第２すくい部２２との交差部２３よりも内側に位置する第１領域２４１と、外側に位置する第２領域２４２とを有している。本例においては、図４（ｂ）に示すように、分割切刃６１の強度の低下を抑制するため、上面視において、第２領域２４２の面積は、第１領域２４１の面積よりも小さくなっている。
【００３１】
また、本例においては、分割切刃６１に垂直な方向の断面視において、凹部２４の底部における最深部２４ｄが、第１すくい部２１と第２すくい部２２との交差部２３よりも内側に位置している。具体的には、最深部２４ｄは、図５（ｂ）において、底部において下面３との距離が最も小さくなっており、図４（ｂ）において、交差部２３よりも分割切刃６１から遠い側に位置している。これによって、切屑が第２すくい部２２によってカールされる際に、最も深い空間ができ、切屑がその空間に沈み込むことによって、カールの径を小さくすることができる。
【００３２】
凹部２４は、本例においては、図６に示すように、分割切刃６１に平行でかつ上面２と直交する断面視において、分割切刃６１の端部から中央部に近づくにつれて、下面３に近づくように湾曲している。これによって、切屑の幅方向の圧縮変形を促進することができる。
【００３３】
さらに、本例においては、凹部２４の幅における最大部２４ｗは、図４（ｂ）に示すように、上面視において、第１すくい部２１と第２すくい部２２との交差部２３よりも内側に位置している。すなわち、凹部２４の幅における最大部２４ｗは第１領域２４１に位置している。なお、図６（ａ）における凹部２４の幅をＷ２４ａとし、図６（ｂ）における凹部２４の幅をＷ２４ｂとし、図６（ｃ）における凹部２４の幅をＷ２４ｃとすれば、その大小関係は、Ｗ２４ｂ＞Ｗ２４ａ，Ｗ２４ｂ＞Ｗ２４ｃである。また、図４（ｂ）に示すようにＷ２４ｂ≦Ｗ６１であるのがよい。これによって、切屑が第２すくい部２２を擦過し、第２すくい部２２によってカールされる際に、最も広い空間ができ、切屑がその空間に沈み込むことによって、カールの径をより小さくすることができる。
【００３４】
なお、本例においては、図４（ｂ）に示すように、上面視において、最深部２４ｄと最大部２４ｗとが一致している。これによって、切屑のカール径をより良好に制御すること
ができる。
【００３５】
第１領域２４１の幅は、図４（ｂ）に示すように、上面視において、最大部２４ｗから内側において、分割切刃６１から離れるにつれて小さくなっている。これによって、切屑の幅方向の圧縮変形を促進することができる。
【００３６】
第２領域２４２の幅は、図４（ｂ）に示すように、上面視において、分割切刃６１から離れるにつれて大きくなっている。これによって、分割切刃６１付近におけるインサート１Ａの強度の低下を抑制することができる。
【００３７】
さらに、切屑を良好にガイドするために、凹部２４は上面視において、分割切刃６１の垂直２等分線Ｌに対して線対称な形状であるのがよい。本例においては、図４（ｂ）に示すように、楕円形状であるが、これに限定されるものではなく、例えば、円形状や菱形状であってもよい。
【００３８】
上面２には、本例において、図４（ａ）に示すように、溝部５に対応して凸部７が設けられている。この凸部７は、分割切刃６１によって生成された切屑同士が互いに衝突しないように切屑の排出方向を安定させるとともに、切屑を第２すくい部２２に誘導させるためのガイドの役割を果たす。これにより、切屑を確実にカールさせることができる。
【００３９】
凸部７は、上面視において、その幅が最も広くなる位置における幅Ｗ７が、溝部５の幅Ｗ５以上の大きさであるのがよく、本例においては、図４（ｂ）に示すように、その大小関係はＷ５＜Ｗ７である。これによって、切屑が溝部５に進入することを抑制する。また、凸部７の幅は、図４（ｂ）に示すように、上面視において、交差部２３の位置で最も広くなり、交差部２３よりも内側に近づくにつれて小さくなっている。これによって、第２すくい部２２の面積をより大きく確保することができるため、切屑の幅方向の圧縮変形が良好に促進される。
【００４０】
凸部７の頂部７１は、図５（ｃ）に示すように、溝部５から離れるにつれて高くなっている。これによって、切屑は第２すくい部２２に近づくにつれて不安定になりやすくなるが、頂部７１によって良好にガイドすることができる。
【００４１】
上面２には、図４（ａ）に示すように、第２すくい部２２よりも内側に第２すくい部２２と連続している平坦な陸部２５を有している。陸部２５の中央部には、上面２の中央から下面３の中央まで貫通する貫通孔８を有しており、貫通孔８の周囲には、陸部２５よりも低い位置にあるネジ頭当接部２６を有している。貫通孔８は、ホルダに取り付けるために取付けネジを挿通する孔であり、ネジ頭当接部２６は、取付けネジのネジ頭と当接する。このとき、陸部２５は、分割切刃６１よりも高い位置にあり、ネジ頭当接部２６は分割切刃６１と同じ高さに位置しているか、あるいは分割切刃６１よりも低い位置にあるのがよい。具体的には、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、陸部２５は、分割切刃６１よりも高い位置にあり、ネジ頭当接部２６は分割切刃６１よりも低い位置にある。陸部２５が分割切刃６１よりも高い位置にあることによって、切屑が第２すくい部２２を乗り越えて貫通孔８側に進入し、取付けネジに絡み付くことを抑制することができる。また、ネジ頭当接部２６が分割切刃６１よりも低い位置にあることによって、万一、切屑が陸部２５を乗り越えた場合にも、取付けネジのネジ頭とネジ頭当接部２６とが接触する位置が分割切刃６１よりも低い位置にあるため、取付けネジのネジ頭とネジ頭当接部２６との間に切屑が噛み込まれにくくなる。
【００４２】
本発明の実施形態の他の例である切削インサート１Ｂについては、切削インサート１Ａと異なる構成についてのみ説明する。切削インサート１Ｂは、図７に示すように、１つの
側面４に４つの溝部５が設けられている。本例においては、図７（ｃ）に示すように、側面視において、中央の２つの溝部５は下面３側の端部に達しており、インサート１Ｂの強度の低下を抑制することを目的として、残りの両端部の２つの溝部５は下面３側の端部に達していない。
【００４３】
＜切削工具＞
本発明の実施形態の一例である切削工具３０は、図８に示すように、回転中心軸Ｓを有し、先端側の外周面に複数のインサートポケット２１を有するホルダ２０と、インサートポケット２１にそれぞれ装着される上記のインサート１とを備えている。
【００４４】
ホルダ２０は、回転中心軸Ｓを中心とする略回転体形状をなす。そして、ホルダ２０の先端側の外周面には、インサートポケット２１が等間隔に複数設けられている。インサートポケット２１は、インサート１が装着される部分であり、ホルダ２０の外周面および先端面に開口している。
【００４５】
そして、ホルダ２０に設けられた複数のインサートポケット２１に、インサート１が装着される。複数のインサート１は、切刃６が外周面から外方に突出するように装着される。
【００４６】
本例においては、インサート１は、取付けネジによって、インサートポケット２１に装着されている。すなわち、インサート１の貫通孔８に取付けネジを挿入し、この取付けネジの先端をインサートポケット２１に形成されたネジ孔（図示せず）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２０に装着されている。
【００４７】
また、本例においては、インサート１は、ホルダ２０に対して、外周面から外方に突出する切刃６が正のアキシャルレーキ角を有するように装着されている。すなわち、側面視で、ホルダ２０の外周面側に配置されたインサート１の切刃６は、ホルダ２０の先端側から後端側に向かうにつれて、ホルダ２０の回転中心軸Ｓから遠ざかるように傾斜している。このような構成によって、切削時にかかる切削抵抗の低減を図ることができる。
【００４８】
本例の切削工具においては、溝部５の数が異なる複数のインサート１を組み合わせて用いてもよい。本例においては、一の側面における溝部５の数が奇数である切削インサート１Ａと、一の側面における溝部５の数が偶数である切削インサート１Ｂとを組み合わせて用いている。
【００４９】
具体的には、切削インサート１Ｂの分割切刃６１は、切削インサート１Ａの溝部５に対応して設けられている。図９に示すように、切削インサート１Ａおよび切削インサート１Ｂは、切削インサート１Ｂの分割切刃６１の垂直２等分線Ｌ上に切削インサート１Ａの溝部５が位置するようにホルダ２０に配置されている。例えば、図８に示すように、インサート１Ａとインサート１Ｂとが交互にホルダ２０に配置されることが好ましい。このような切削インサート１Ａおよび切削インサート１Ｂを組み合わせて用いることによって、切削インサート１Ａの溝部５によって残る削り残し部分を切削インサート１Ｂの分割切刃６１によって削ることができ、平坦な加工面を安定して得ることができる。
【００５０】
なお、本例においては、切削インサート１Ａおよび切削インサート１Ｂは、本体部、溝部５および分割切刃６１の寸法が全て等しいものを用いているが、上述のように、一方の切削インサート１Ａ（１Ｂ）の分割切刃６１が他方の切削インサート１Ｂ（１Ａ）の溝部５に対応していればよい。
【００５１】
＜被削材の切削方法＞
図１０を用いて、本発明の実施形態の一例である被削材の切削方法について、切削工具３０を用いた場合を例示して説明する。本例の被削材の切削方法は、以下の（i）〜（iii）の工程を含む。
（i）図１０（ａ）に示すように、切削工具３０をホルダ２０の回転中心軸Ｓを中心に矢
印Ｘ方向に回転させる工程、および矢印Ｙ１方向に動かし、被削材１００に切削工具３０の切刃６を近づける工程。
（ii）図１０（ｂ）に示すように、インサート１の切刃６を被削材１００の表面に接触させ、回転している切削工具３０を矢印Ｚ方向に動かし、被削材１００の表面を切削する工程。
（iii）図１０（ｃ）に示すように、回転している切削工具３０を矢印Ｙ２方向に動かし
、被削材１００から切削工具３０を離間させる工程。
【００５２】
これによって、上述したように、肩削り加工のように、回転中心軸Ｓと平行な方向に加工面が形成され、切屑の排出方向に制限される場合においても、切削抵抗が低減され、かつ良好な切屑排出性を備える切削工具３０を用いて加工するため、加工効率および仕上げ面精度の向上が図れる。
【００５３】
なお、切削工具３０と被削材１００とは相対的に近づければよく、例えば被削材１００を切削工具３０に近づけてもよい。これと同様に、前記（iii）の工程では、被削材１０
０と切削工具３０とは相対的に遠ざければよく、例えば被削材１００を切削工具３０から遠ざけてもよい。切削加工を継続する場合には、切削工具３０を回転させた状態を保持して、被削材１００の異なる箇所にインサート１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６が摩耗した際には、インサート１を貫通穴８の中心軸に対して９０度回転させて、未使用の切刃６を用いればよい。
【００５４】
さらに、被削材１００の材質の代表例としては、炭素鋼、合金鋼、ステンレス、鋳鉄、または非鉄金属などが挙げられる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 切削インサート
２ 上面
２１ 第１すくい部
２２ 第２すくい部
２３ 交差部
２４ 凹部
２４１ 第１領域
２４２ 第２領域
２４ｄ 最深部
２４ｗ 最大部
２５ 陸部
２６ ネジ頭当接部
３ 下面
４ 側面
５ 溝部
６ 切刃
６１ 分割切刃
６１１ ランド部
７ 凸部
８ 貫通孔
２０ ホルダ
２１ インサートポケット
３０ 切削工具
１００ 被削材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削インサートおよび切削工具ならびにそれを用いた被削材の切削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、正面フライス、エンドミルなどの転削工具として、回転中心軸を有するホルダの先端部外周面に設けられた複数のインサートポケットに、それぞれ切削インサートを装着したスローアウェイ式の転削工具が用いられている。転削工具を用いて行う代表的な加工としては、例えば平面を加工する平面削り加工、あるいは段を加工したり直角な面を加工したりする肩削り加工などが挙げられる。このような転削工具に用いられる切削インサートとして、近年、平面削りでは切削抵抗を低減するために、例えば特許文献１に開示されるように、側面に設けられる溝部によって切刃が分割された分割切刃を有した切削インサートが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−５７５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
肩削り加工では、特に転削工具の回転中心軸に対して平行な加工壁を形成する必要がある。この場合、加工面を傷つけることを抑制することが必要となる。本発明の目的は、特に肩削り加工において切削抵抗が低くて、切屑排出性の良好な切削インサートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の切削インサートは、上面および下面ならびに前記上面と前記下面とに接続されている側面を有する本体部を備え、該側面に設けられ、一端が前記上面に達している溝部と、前記上面と前記側面との交差部に位置し、前記溝部によって分割された複数の分割切刃とを有し、前記上面には、前記分割切刃の内側に位置し、前記分割切刃から離れるにつれて前記下面に近づくように傾斜する第１すくい部と、該第１すくい部よりも内側に位置し、前記分割切刃から離れるにつれて前記下面から離れるように傾斜する第２すくい部とを有する切削インサートであって、前記第２すくい部は、前記分割切刃に対応して設けられている凹部を有していることを特徴とする。
【０００６】
本発明の切削工具は、本発明の切削インサートを複数と、これら複数の切削インサートが装着されるホルダとを備えている切削工具であって、前記複数の切削インサートは、一の側面における溝部の数が奇数である第１の切削インサートと、一の側面における溝部の数が偶数である第２の切削インサートとを含み、前記ホルダは回転中心軸を有し、かつ前記ホルダの先端部外周面に設けられた複数のインサートポケットを有し、前記第１の切削インサートおよび前記第２の切削インサートは、前記インサートポケットに交互に配置されて装着されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の被削材の切削方法は、本発明の切削工具を回転させる工程と、回転している前記切削工具の前記切刃を被削材に接触させて前記被削材を切削する工程と、回転している前記切削工具を前記被削材から離間させる工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の切削インサートによれば、切屑をカールさせるために設けられる第２すくい部において、分割切刃に対応した凹部が設けられている。分割切刃によって生成された切屑は、凹部によって幅方向に圧縮変形されて剛性が高められた状態でカールされる。また、凹部が切屑の進行方向を案内するため、切屑の排出方向が制御されて、切屑によって加工面を傷つけることが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態の一例である切削インサート１Ａの斜視図である。
【図２】図１に示す切削インサート１Ａの上面図である。
【図３】図１に示す切削インサート１Ａの側面図である。
【図４】図２に示す切削インサート１Ａの、（ａ）および（ｂ）は部分拡大図である。
【図５】図４(ａ)に示す切削インサート１Ａの、（ａ）はＡ−Ａ線における断面図であり、（ｂ）はＢ−Ｂ線における断面図であり、（ｃ）はＣ−Ｃ線における断面図である。
【図６】図４（ｂ）に示す切削インサート１Ａの、（ａ）はＤ−Ｄ線における断面図であり、（ｂ）はＥ−Ｅ線における断面図であり、（ｃ）はＦ−Ｆ線における断面図である。
【図７】（ａ）は本発明の実施形態の他の例である切削インサート１Ｂの斜視図であり、（ｂ）は上面図であり、（ｃ）は側面図である。
【図８】本発明の切削工具の実施形態の一例を示す斜視図である。
【図９】切削インサート１Ａおよび切削インサート１Ｂのそれぞれの分割切刃と溝部との対応関係を示す図である。
【図１０】本発明の被削材の切削方法の実施形態の一例を説明する工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜切削インサート＞
以下、図１〜図７を用いて、本発明の実施形態の例である切削インサート１（１Ａ，１Ｂ）（以下、単にインサート１と略す）について説明する。
【００１１】
本発明の実施形態の一例であるインサート１Ａは、上面２と下面３と、上面２および下面３に接続されている側面４とを有する本体部を備える。本例においては、図１および図２に示すように、この本体部は略板状であり、上面視において、例えば、四角形、五角形、六角形、八角形といった多角形状などの当業者が通常インサートに使用する形状である。本例においては、具体的には、本体部は、長さが等しい４つの辺と４つのコーナーとを有する略四角形状である。なお、上面２と側面４との交差部には切刃が設けられている。したがって、インサート１Ａは、４つの辺に対応して４つの切刃を有しており、いわゆる４コーナー仕様のインサートである。本例においては、上面２は一辺が１８．３４ｍｍの正方形であり、下面３から上面２までの高さは６．５５ｍｍである。
【００１２】
インサート１Ａの材質としては、例えば、超硬合金あるいはサーメットなどが挙げられる。超硬合金の組成としては、例えば、炭化タングステン（ＷＣ）にコバルト（Ｃｏ）の粉末を加えて焼結して生成されるＷＣ−Ｃｏ、ＷＣ−Ｃｏに炭化チタン（ＴｉＣ）を添加したＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ、あるいはＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏに炭化タンタル（ＴａＣ）を添加したＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏがある。また、サーメットは、セラミック成分に金属を複合させた焼結複合材料であり、具体的には、炭化チタン（ＴｉＣ）、または窒化チタン（ＴｉＮ）を主成分としたチタン化合物がある。
【００１３】
インサート１Ａの表面は、化学蒸着（ＣＶＤ）法または物理蒸着（ＰＶＤ）法を用いて
被膜でコーティングされていてもよい。被膜の組成としては、炭化チタン（ＴｉＣ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）またはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などが挙げられる。
【００１４】
上面２のうち切刃に沿う領域は、切屑が擦過するすくい面として機能する。側面３のうち切刃に沿う領域は、逃げ面として機能する。また、下面３は、ホルダに装着するための着座面として機能する。
【００１５】
上面２と側面４とは、具体的には、上面２と側面４とのなす角が鋭角となるように接続している。すなわちインサート１Ａは、図３に示すように、側面４に正の逃げ角θが付与された、いわゆるポジティブ型のインサートである。ここで、逃げ角θは、側面視において、下面３に垂直な補助線Ｖに対する側面４の傾斜角度である。逃げ角θとしては、５°〜３０°の範囲であり、この範囲内で適宜設定される。本例においては、逃げ角θは１１°であり、切刃に沿う方向において一定である。
【００１６】
インサート１Ａにおいては、インサート１Ａの強度を維持する観点から、側面４が上面２および下面３に対して垂直に形成された、いわゆるネガティブ型のインサートであってもよい。
【００１７】
図３に示すように、側面４の少なくとも１つの面には、溝部５が設けられている。また、図４（ａ）に示すように、溝部５は、一端が上面２に達しており、切刃６を複数の分割切刃６１に分割するように設けられている。このように、切刃６を分割するように溝部５が設けられることによって、分割切刃６１で生成される切屑の幅は、切刃６によって生成される切屑の幅に比べて小さくなるため、切削時にインサート１Ａにかかる負荷が小さくなる。その結果、切削抵抗を低減することができる。
【００１８】
本例においては、効果的に切削抵抗を低減させることを目的として、溝部５はすべての側面４に設けられている。なお、側面４における溝部５の数は特に制限されず、切削条件によって適宜設定すればよい。例えば、溝部５の数がそれぞれの側面４において異なっていてもよい。これによって、１つのインサート１Ａをもって種々の切削条件に対応することが可能となる。例えば、また、一の側面４には溝部５が形成されており、それと隣り合う側面４には溝部５が形成されていないものでもよい。これによって、隣り合う側面４に切屑が詰まるおそれがなく、結果として、インサート、ホルダ、あるいは加工面を傷つけることが抑制される。本例においては、図３に示すように、１つの側面４に３つの溝部５が設けられている。
【００１９】
溝部５の上面視における形状は特に制限されない。例えば、図４（ａ）に示す例においては、上面視で、外側に開口する凹状をなすように形成されている。本例においては、図４（ｂ）に示すように、インサート１Ａの強度の低下を抑制する観点から、上面視において、幅Ｗ５が内側に向かうにつれて小さくなっている。ここで、内側とは、インサート１Ａにおいて切刃５を基準として本体側のことであり、外側とは、その逆側のことである。
【００２０】
溝部５は、下面３側の端部に達していてもよいし、達していなくてもよい。本例においては、図３に示すように、製造上の容易さから溝部５は側面視において下面３側の端部に達している。また、溝部５の側面視における形状は特に制限されない。例えば、側面視において直線状であってもよいし、曲線状でもよい。本例においては、図３に示すように、側面視において、上面２から中央部に近づくにつれて、その幅が大きくなっており、中央部から下面３に近づくにつれて、その幅が小さくなっている。これによって、分割切刃６１付近のインサート１Ａの肉厚を厚くすることができ、結果として、インサート１Ａの強度の低下を抑制することができる。さらに、深さについても特に制限されない。本例にお
いては、インサート１Ａの強度の低下を抑制することを目的として、上面２から下面３に近づくにつれて浅くなっている。
【００２１】
分割切刃６１は、具体的には、図４（ｂ）に示すように、直線部６１ａと、直線部６１ａの両端に位置する曲線部６１ｂとで構成されている。曲線部６１ｂを設けることによって分割切刃６１の欠損を抑制することができる。また、本例においては、図４（ｂ）に示すように、分割切刃６１の幅Ｗ６１は溝部５の幅Ｗ５よりも大きい。これによって、インサート１Ａの強度の低下を抑制することができ、また、切屑が溝部５に詰まることを抑制することができる。
【００２２】
上面２には、分割切刃６１の内側に位置し、分割切刃６１から離れるにつれて下面３に近づくように傾斜する第１すくい部２１を有している。具体的には、図５（ａ）において、第１すくい部２１は、第１すくい部２１の分割切刃６１に近い側の端部の仮想延長線Ｐと水平面Ｈとが角度αをなしている。角度αは１０°〜３０°の範囲から適宜設定される。本例においては、α＝１８°である。なお、図５（ａ）は側面図であるため、水平面Ｈは破線の直線で表されている。
【００２３】
第１すくい部２１は、すくいとして機能し、分割切刃６１から生成される切屑の厚みに関与する。一般に、角度αが大きくなると、切屑の厚みは薄くなる傾向がある。また、第１すくい部２１は、図４（ａ）に示すように、各分割切刃６１に対応しており、また分割切刃６１に沿って形成されている。つまり、第１すくい部２１の少なくとも一部が、上面２において、各分割切刃６１の垂直２等分線Ｌ上に位置している。ここで、本明細書において、「分割切刃６１に対応する」とは、対象の部位の少なくとも一部が、上面２において、各分割切刃６１の垂直２等分線Ｌ上に位置していることをいう。
【００２４】
なお、本例においては、図４（ｂ）および図５（ａ），（ｂ）に示すように、分割切刃６１の刃先の強度を強くするため、分割切刃６１と第１すくい部２１との交差部には、平坦なランド部６１１を有している。その幅は、切削条件によって適宜設定されるが、本例においては０．１５ｍｍである。
【００２５】
上面２には、第１すくい部２１よりも内側に位置し、分割切刃６１から離れるにつれて下面３から離れるように傾斜する第２すくい部２２を有している。具体的には、第２すくい部２２は、第２すくい部２２の分割切刃６１から遠い側の端部の仮想延長線と水平面Ｈとが角度βをなしている。その角度βは２０°〜４５°の範囲から適宜設定される。本例においては、切屑をゼンマイ状にカールさせやすくすることを目的として、第２すくい部２２は、分割切刃６１に垂直な方向の断面視において、下面３に近づく方向に凹状である。この場合、図５（ａ）に示すように、角度βは、第２すくい部２２の分割切刃６１に近い側の端部と、分割切刃６１から遠い側の端部とを結んだ直線Ｑと水平面Ｈとがなす角度で計測すればよい。本例においては、β＝３０°である。第２すくい部２２は、すくいとして機能し、分割切刃６１から生成される切屑を持ち上げてゼンマイ状にカールさせる。したがって、第２すくい部２２は、図４（ａ）に示すように、各分割切刃６１に対応しており、また分割切刃６１に沿って形成されている。
【００２６】
第１すくい部２１と第２すくい部２２との交差部２３は、上面視において、分割切刃６１の中央に向かうに従って分割切刃６１から離れるように形成されている。すなわち、図４（ｂ）において、例えば、分割切刃６１中央部側における、交差部２３と分割切刃６１との距離Ｘ１は、分割切刃６１端部における、交差部２３と分割切刃６１との距離Ｘ２に比べて長くなっている。本例において、図４（ｂ）に示すように、交差部２３は上面視において円弧状に形成されている。このような構成により、分割切刃６１により生成された切屑が、まず幅方向の端部から交差部２３および第２すくい部２２に接触し、幅方向に圧
縮変形される。これによって、切屑の剛性を高めることができる。
【００２７】
第２すくい部２２は、本例において、図４（ａ）に示すように、分割切刃６１に対応して設けられている凹部２４を有している。これによって、さらに、幅方向に圧縮変形されて剛性が高められた状態でカールされる。また、凹部２４が切屑の進行方向を案内するガイドとなり、切屑が左右方向に振れて進行するのを抑制し、切屑の排出方向の制御が良好となる。そのため、特に肩削り加工のように工具の回転中心軸に対して平行な加工面が形成される場合において、加工面を傷つけることを抑制することができる。
【００２８】
凹部２４は、本例においては、上面視において、図４（ｂ）に示すように、第２すくい部２２を分断するように、分割切刃６１に垂直な方向に延びている。これによって、切り屑は、第２すくい部２２を擦過している間、幅方向に圧縮変形された状態が維持され、かつガイドされた状態も維持されるため、切屑排出方向の制御がより良好となる。ここで、「ガイドする」とは、切屑が左右方向に振れて進行するのを抑制することをいう。
【００２９】
凹部２４は、本例において、図４（ｂ）に示すように、交差部２３を越えて、第１すくい部２１まで延びている。切屑は第２すくい部２２によって持ち上げられるために進行方向は不安定になりやすいが、この構成によれば、交差部２３よりも分割切刃６１に近い側から切屑をガイドできるため、切屑排出方向の制御がより良好となる。
【００３０】
凹部２４は、第１すくい部２１と第２すくい部２２との交差部２３よりも内側に位置する第１領域２４１と、外側に位置する第２領域２４２とを有している。本例においては、図４（ｂ）に示すように、分割切刃６１の強度の低下を抑制するため、上面視において、第２領域２４２の面積は、第１領域２４１の面積よりも小さくなっている。
【００３１】
また、本例においては、分割切刃６１に垂直な方向の断面視において、凹部２４の底部における最深部２４ｄが、第１すくい部２１と第２すくい部２２との交差部２３よりも内側に位置している。具体的には、最深部２４ｄは、図５（ｂ）において、底部において下面３との距離が最も小さくなっており、図４（ｂ）において、交差部２３よりも分割切刃６１から遠い側に位置している。これによって、切屑が第２すくい部２２によってカールされる際に、最も深い空間ができ、切屑がその空間に沈み込むことによって、カールの径を小さくすることができる。
【００３２】
凹部２４は、本例においては、図６に示すように、分割切刃６１に平行でかつ上面２と直交する断面視において、分割切刃６１の端部から中央部に近づくにつれて、下面３に近づくように湾曲している。これによって、切屑の幅方向の圧縮変形を促進することができる。
【００３３】
さらに、本例においては、凹部２４の幅における最大部２４ｗは、図４（ｂ）に示すように、上面視において、第１すくい部２１と第２すくい部２２との交差部２３よりも内側に位置している。すなわち、凹部２４の幅における最大部２４ｗは第１領域２４１に位置している。なお、図６（ａ）における凹部２４の幅をＷ２４ａとし、図６（ｂ）における凹部２４の幅をＷ２４ｂとし、図６（ｃ）における凹部２４の幅をＷ２４ｃとすれば、その大小関係は、Ｗ２４ｂ＞Ｗ２４ａ，Ｗ２４ｂ＞Ｗ２４ｃである。また、図４（ｂ）に示すようにＷ２４ｂ≦Ｗ６１であるのがよい。これによって、切屑が第２すくい部２２を擦過し、第２すくい部２２によってカールされる際に、最も広い空間ができ、切屑がその空間に沈み込むことによって、カールの径をより小さくすることができる。
【００３４】
なお、本例においては、図４（ｂ）に示すように、上面視において、最深部２４ｄと最大部２４ｗとが一致している。これによって、切屑のカール径をより良好に制御すること
ができる。
【００３５】
第１領域２４１の幅は、図４（ｂ）に示すように、上面視において、最大部２４ｗから内側において、分割切刃６１から離れるにつれて小さくなっている。これによって、切屑の幅方向の圧縮変形を促進することができる。
【００３６】
第２領域２４２の幅は、図４（ｂ）に示すように、上面視において、分割切刃６１から離れるにつれて大きくなっている。これによって、分割切刃６１付近におけるインサート１Ａの強度の低下を抑制することができる。
【００３７】
さらに、切屑を良好にガイドするために、凹部２４は上面視において、分割切刃６１の垂直２等分線Ｌに対して線対称な形状であるのがよい。本例においては、図４（ｂ）に示すように、楕円形状であるが、これに限定されるものではなく、例えば、円形状や菱形状であってもよい。
【００３８】
上面２には、本例において、図４（ａ）に示すように、溝部５に対応して凸部７が設けられている。この凸部７は、分割切刃６１によって生成された切屑同士が互いに衝突しないように切屑の排出方向を安定させるとともに、切屑を第２すくい部２２に誘導させるためのガイドの役割を果たす。これにより、切屑を確実にカールさせることができる。
【００３９】
凸部７は、上面視において、その幅が最も広くなる位置における幅Ｗ７が、溝部５の幅Ｗ５以上の大きさであるのがよく、本例においては、図４（ｂ）に示すように、その大小関係はＷ５＜Ｗ７である。これによって、切屑が溝部５に進入することを抑制する。また、凸部７の幅は、図４（ｂ）に示すように、上面視において、交差部２３の位置で最も広くなり、交差部２３よりも内側に近づくにつれて小さくなっている。これによって、第２すくい部２２の面積をより大きく確保することができるため、切屑の幅方向の圧縮変形が良好に促進される。
【００４０】
凸部７の頂部７１は、図５（ｃ）に示すように、溝部５から離れるにつれて高くなっている。これによって、切屑は第２すくい部２２に近づくにつれて不安定になりやすくなるが、頂部７１によって良好にガイドすることができる。
【００４１】
上面２には、図４（ａ）に示すように、第２すくい部２２よりも内側に第２すくい部２２と連続している平坦な陸部２５を有している。陸部２５の中央部には、上面２の中央から下面３の中央まで貫通する貫通孔８を有しており、貫通孔８の周囲には、陸部２５よりも低い位置にあるネジ頭当接部２６を有している。貫通孔８は、ホルダに取り付けるために取付けネジを挿通する孔であり、ネジ頭当接部２６は、取付けネジのネジ頭と当接する。このとき、陸部２５は、分割切刃６１よりも高い位置にあり、ネジ頭当接部２６は分割切刃６１と同じ高さに位置しているか、あるいは分割切刃６１よりも低い位置にあるのがよい。具体的には、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、陸部２５は、分割切刃６１よりも高い位置にあり、ネジ頭当接部２６は分割切刃６１よりも低い位置にある。陸部２５が分割切刃６１よりも高い位置にあることによって、切屑が第２すくい部２２を乗り越えて貫通孔８側に進入し、取付けネジに絡み付くことを抑制することができる。また、ネジ頭当接部２６が分割切刃６１よりも低い位置にあることによって、万一、切屑が陸部２５を乗り越えた場合にも、取付けネジのネジ頭とネジ頭当接部２６とが接触する位置が分割切刃６１よりも低い位置にあるため、取付けネジのネジ頭とネジ頭当接部２６との間に切屑が噛み込まれにくくなる。
【００４２】
本発明の実施形態の他の例である切削インサート１Ｂについては、切削インサート１Ａと異なる構成についてのみ説明する。切削インサート１Ｂは、図７に示すように、１つの
側面４に４つの溝部５が設けられている。本例においては、図７（ｃ）に示すように、側面視において、中央の２つの溝部５は下面３側の端部に達しており、インサート１Ｂの強度の低下を抑制することを目的として、残りの両端部の２つの溝部５は下面３側の端部に達していない。
【００４３】
＜切削工具＞
本発明の実施形態の一例である切削工具３０は、図８に示すように、回転中心軸Ｓを有し、先端側の外周面に複数のインサートポケット２１を有するホルダ２０と、インサートポケット２１にそれぞれ装着される上記のインサート１とを備えている。
【００４４】
ホルダ２０は、回転中心軸Ｓを中心とする略回転体形状をなす。そして、ホルダ２０の先端側の外周面には、インサートポケット２１が等間隔に複数設けられている。インサートポケット２１は、インサート１が装着される部分であり、ホルダ２０の外周面および先端面に開口している。
【００４５】
そして、ホルダ２０に設けられた複数のインサートポケット２１に、インサート１が装着される。複数のインサート１は、切刃６が外周面から外方に突出するように装着される。
【００４６】
本例においては、インサート１は、取付けネジによって、インサートポケット２１に装着されている。すなわち、インサート１の貫通孔８に取付けネジを挿入し、この取付けネジの先端をインサートポケット２１に形成されたネジ孔（図示せず）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２０に装着されている。
【００４７】
また、本例においては、インサート１は、ホルダ２０に対して、外周面から外方に突出する切刃６が正のアキシャルレーキ角を有するように装着されている。すなわち、側面視で、ホルダ２０の外周面側に配置されたインサート１の切刃６は、ホルダ２０の先端側から後端側に向かうにつれて、ホルダ２０の回転中心軸Ｓから遠ざかるように傾斜している。このような構成によって、切削時にかかる切削抵抗の低減を図ることができる。
【００４８】
本例の切削工具においては、溝部５の数が異なる複数のインサート１を組み合わせて用いてもよい。本例においては、一の側面における溝部５の数が奇数である切削インサート１Ａと、一の側面における溝部５の数が偶数である切削インサート１Ｂとを組み合わせて用いている。
【００４９】
具体的には、切削インサート１Ｂの分割切刃６１は、切削インサート１Ａの溝部５に対応して設けられている。図９に示すように、切削インサート１Ａおよび切削インサート１Ｂは、切削インサート１Ｂの分割切刃６１の垂直２等分線Ｌ上に切削インサート１Ａの溝部５が位置するようにホルダ２０に配置されている。例えば、図８に示すように、インサート１Ａとインサート１Ｂとが交互にホルダ２０に配置されることが好ましい。このような切削インサート１Ａおよび切削インサート１Ｂを組み合わせて用いることによって、切削インサート１Ａの溝部５によって残る削り残し部分を切削インサート１Ｂの分割切刃６１によって削ることができ、平坦な加工面を安定して得ることができる。
【００５０】
なお、本例においては、切削インサート１Ａおよび切削インサート１Ｂは、本体部、溝部５および分割切刃６１の寸法が全て等しいものを用いているが、上述のように、一方の切削インサート１Ａ（１Ｂ）の分割切刃６１が他方の切削インサート１Ｂ（１Ａ）の溝部５に対応していればよい。
【００５１】
＜被削材の切削方法＞
図１０を用いて、本発明の実施形態の一例である被削材の切削方法について、切削工具３０を用いた場合を例示して説明する。本例の被削材の切削方法は、以下の（i）〜（iii）の工程を含む。
（i）図１０（ａ）に示すように、切削工具３０をホルダ２０の回転中心軸Ｓを中心に矢
印Ｘ方向に回転させる工程、および矢印Ｙ１方向に動かし、被削材１００に切削工具３０の切刃６を近づける工程。
（ii）図１０（ｂ）に示すように、インサート１の切刃６を被削材１００の表面に接触させ、回転している切削工具３０を矢印Ｚ方向に動かし、被削材１００の表面を切削する工程。
（iii）図１０（ｃ）に示すように、回転している切削工具３０を矢印Ｙ２方向に動かし
、被削材１００から切削工具３０を離間させる工程。
【００５２】
これによって、上述したように、肩削り加工のように、回転中心軸Ｓと平行な方向に加工面が形成され、切屑の排出方向に制限される場合においても、切削抵抗が低減され、かつ良好な切屑排出性を備える切削工具３０を用いて加工するため、加工効率および仕上げ面精度の向上が図れる。
【００５３】
なお、切削工具３０と被削材１００とは相対的に近づければよく、例えば被削材１００を切削工具３０に近づけてもよい。これと同様に、前記（iii）の工程では、被削材１０
０と切削工具３０とは相対的に遠ざければよく、例えば被削材１００を切削工具３０から遠ざけてもよい。切削加工を継続する場合には、切削工具３０を回転させた状態を保持して、被削材１００の異なる箇所にインサート１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６が摩耗した際には、インサート１を貫通穴８の中心軸に対して９０度回転させて、未使用の切刃６を用いればよい。
【００５４】
さらに、被削材１００の材質の代表例としては、炭素鋼、合金鋼、ステンレス、鋳鉄、または非鉄金属などが挙げられる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 切削インサート
２ 上面
２１ 第１すくい部
２２ 第２すくい部
２３ 交差部
２４ 凹部
２４１ 第１領域
２４２ 第２領域
２４ｄ 最深部
２４ｗ 最大部
２５ 陸部
２６ ネジ頭当接部
３ 下面
４ 側面
５ 溝部
６ 切刃
６１ 分割切刃
６１１ ランド部
７ 凸部
８ 貫通孔
２０ ホルダ
２１ インサートポケット
３０ 切削工具
１００ 被削材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面および下面ならびに前記上面と前記下面とに接続されている側面を有する本体部を備え、
該側面に設けられ、一端が前記上面に達している溝部と、
前記上面と前記側面との交差部に位置し、前記溝部によって分割された複数の分割切刃とを有し、
前記上面には、前記分割切刃の内側に位置し、前記分割切刃から離れるにつれて前記下面に近づくように傾斜する第１すくい部と、
該第１すくい部よりも内側に位置し、前記分割切刃から離れるにつれて前記下面から離れるように傾斜する第２すくい部とを有する切削インサートであって、
前記第２すくい部は、前記分割切刃に対応して設けられている凹部を有していることを特徴とする切削インサート。
【請求項２】
前記第１すくい部と前記第２すくい部との交差部は、上面視において、前記分割切刃の中央に向かうに従って前記分割切刃から離れるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３】
前記凹部は、上面視において、前記第２すくい部を分断するように、前記分割切刃に垂直な方向に延びていることを特徴とする請求項１または２に記載の切削インサート。
【請求項４】
前記凹部は、前記第１すくい部まで延びていることを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に記載の切削インサート。
【請求項５】
前記分割切刃に垂直な方向の断面視において、前記凹部の底部における最深部が、前記第１すくい部と前記第２すくい部との交差部よりも内側に位置していることを特徴とする請求項４に記載の切削インサート。
【請求項６】
前記凹部の幅における最大部は、上面視において、前記第１すくい部と前記第２すくい部との交差部よりも内側に位置していることを特徴とする請求項４または５に記載の切削インサート。
【請求項７】
前記凹部は、前記第１すくい部と前記第２すくい部との交差部よりも内側に位置する第１領域と、外側に位置する第２領域とを有し、
上面視において、前記第２領域の面積は、前記第１領域の面積よりも小さいことを特徴とする請求項４から６のいずれかの項に記載の切削インサート。
【請求項８】
前記第２領域の幅は、上面視において、前記分割切刃から離れるにつれて大きくなっていることを特徴とする請求項７に記載の切削インサート。
【請求項９】
前記凹部は、上面視において、楕円形状であることを特徴とする請求項４から８のいずれかの項に記載の切削インサート。
【請求項１０】
前記溝部に対応して凸部が設けられていることを特徴とする請求項１から９のいずれかの項に記載の切削インサート。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかの項に記載の切削インサートを複数と、これら複数の切削インサートが装着されるホルダとを備えている切削工具であって、
前記複数の切削インサートは、一の側面における溝部の数が奇数である第１の切削インサートと、一の側面における溝部の数が偶数である第２の切削インサートとを含み、
前記ホルダは回転中心軸を有し、かつ前記ホルダの先端部外周面に設けられた複数のインサートポケットを有し、
前記第１の切削インサートおよび前記第２の切削インサートは、前記インサートポケットに交互に配置されて装着されていることを特徴とする切削工具。
【請求項１２】
前記ホルダの前記回転中心軸に対して、前記分割切刃が正のアキシャルレーキを有するように前記複数の切削インサートが前記ホルダに装着されていることを特徴とする請求項１１に記載の切削工具。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の切削工具を回転させる工程と、
回転している前記切削工具の前記切刃を被削材に接触させて前記被削材を切削する工程と、
回転している前記切削工具を前記被削材から離間させる工程とを含むことを特徴とする被削材の切削方法。
【請求項１】
上面および下面ならびに前記上面と前記下面とに接続されている側面を有する本体部を備え、
該側面に設けられ、一端が前記上面に達している溝部と、
前記上面と前記側面との交差部に位置し、前記溝部によって分割された複数の分割切刃とを有し、
前記上面には、前記分割切刃の内側に位置し、前記分割切刃から離れるにつれて前記下面に近づくように傾斜する第１すくい部と、
該第１すくい部よりも内側に位置し、前記分割切刃から離れるにつれて前記下面から離れるように傾斜する第２すくい部とを有する切削インサートであって、
前記第２すくい部は、前記分割切刃に対応して設けられている凹部を有していることを特徴とする切削インサート。
【請求項２】
前記第１すくい部と前記第２すくい部との交差部は、上面視において、前記分割切刃の中央に向かうに従って前記分割切刃から離れるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３】
前記凹部は、上面視において、前記第２すくい部を分断するように、前記分割切刃に垂直な方向に延びていることを特徴とする請求項１または２に記載の切削インサート。
【請求項４】
前記凹部は、前記第１すくい部まで延びていることを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に記載の切削インサート。
【請求項５】
前記分割切刃に垂直な方向の断面視において、前記凹部の底部における最深部が、前記第１すくい部と前記第２すくい部との交差部よりも内側に位置していることを特徴とする請求項４に記載の切削インサート。
【請求項６】
前記凹部の幅における最大部は、上面視において、前記第１すくい部と前記第２すくい部との交差部よりも内側に位置していることを特徴とする請求項４または５に記載の切削インサート。
【請求項７】
前記凹部は、前記第１すくい部と前記第２すくい部との交差部よりも内側に位置する第１領域と、外側に位置する第２領域とを有し、
上面視において、前記第２領域の面積は、前記第１領域の面積よりも小さいことを特徴とする請求項４から６のいずれかの項に記載の切削インサート。
【請求項８】
前記第２領域の幅は、上面視において、前記分割切刃から離れるにつれて大きくなっていることを特徴とする請求項７に記載の切削インサート。
【請求項９】
前記凹部は、上面視において、楕円形状であることを特徴とする請求項４から８のいずれかの項に記載の切削インサート。
【請求項１０】
前記溝部に対応して凸部が設けられていることを特徴とする請求項１から９のいずれかの項に記載の切削インサート。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかの項に記載の切削インサートを複数と、これら複数の切削インサートが装着されるホルダとを備えている切削工具であって、
前記複数の切削インサートは、一の側面における溝部の数が奇数である第１の切削インサートと、一の側面における溝部の数が偶数である第２の切削インサートとを含み、
前記ホルダは回転中心軸を有し、かつ前記ホルダの先端部外周面に設けられた複数のインサートポケットを有し、
前記第１の切削インサートおよび前記第２の切削インサートは、前記インサートポケットに交互に配置されて装着されていることを特徴とする切削工具。
【請求項１２】
前記ホルダの前記回転中心軸に対して、前記分割切刃が正のアキシャルレーキを有するように前記複数の切削インサートが前記ホルダに装着されていることを特徴とする請求項１１に記載の切削工具。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の切削工具を回転させる工程と、
回転している前記切削工具の前記切刃を被削材に接触させて前記被削材を切削する工程と、
回転している前記切削工具を前記被削材から離間させる工程とを含むことを特徴とする被削材の切削方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−９１２８７（Ｐ２０１２−９１２８７Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４１２６１（Ｐ２０１０−２４１２６１）
【出願日】平成２２年１０月２７日（２０１０．１０．２７）
【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５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２７日（２０１０．１０．２７）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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