切削インサートおよび切削工具並びにそれを用いた切削方法
【課題】切刃の欠損を抑制することができる切削工具および切削方法を提供する。
【解決手段】第１上面と第１下面とを接続する第１側面と、第１上面と第１側面との交差部に位置する第１切刃と、第１側面に位置し且つ第１切刃を分断するように第１上面に至る第１溝部と、を有する第１切削インサート２Ａと、第２上面と、第２側面と、第２上面と第２側面との交差部に位置する第２切刃と、第２上面のうち第２切刃側の端部に位置する切刃強化部と、を有する第２切削インサート２Ｂと、第１切削インサート２Ａと第２切削インサート２Ｂとを装着するホルダ３とを備える切削工具１であって、第１切削インサート２Ａ及び第２切削インサート２Ｂは、第１切刃及び第２切刃がホルダ３の外周側に位置し、第１下面と第２上面とが対向し、そして、切刃強化部と、第１溝部との回転軌道が一部重なるように、ホルダ３に装着される。
【解決手段】第１上面と第１下面とを接続する第１側面と、第１上面と第１側面との交差部に位置する第１切刃と、第１側面に位置し且つ第１切刃を分断するように第１上面に至る第１溝部と、を有する第１切削インサート２Ａと、第２上面と、第２側面と、第２上面と第２側面との交差部に位置する第２切刃と、第２上面のうち第２切刃側の端部に位置する切刃強化部と、を有する第２切削インサート２Ｂと、第１切削インサート２Ａと第２切削インサート２Ｂとを装着するホルダ３とを備える切削工具１であって、第１切削インサート２Ａ及び第２切削インサート２Ｂは、第１切刃及び第２切刃がホルダ３の外周側に位置し、第１下面と第２上面とが対向し、そして、切刃強化部と、第１溝部との回転軌道が一部重なるように、ホルダ３に装着される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属などの加工に用いられる切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、切刃を有する切削インサートを、ホルダに装着してなるスローアウェイ式の切削工具が使用されている。
【０００３】
このような切削工具に使用される切削インサートとして、例えば、特許文献１には、上面と側面との交差部に位置する切刃と、この切刃を分断するよう側面に設けられた溝部と、を備える切削インサートが開示されている。溝部によって分断された分割切刃は、切削抵抗の低減に寄与する。
【０００４】
他方、上記のような分割切刃を有する切削インサートを用いる場合、被削材には、溝部に対応する部分に削り残しが生じるため、ホルダ内に溝部の配置が異なる切削インサートを装着する必要がある。具体的には、ホルダに装着された一方の切削インサートの溝部の回転軌道上の位置に、他方の切削インサートの切刃が位置するように、２種類の切削インサートをホルダに取り付けることとなる。
【０００５】
しかしながら、これらの切削インサートを装着した切削工具は、一方の切削インサートの溝部に対応する他方の切削インサートの切刃部分に大きな負荷がかかる。そのため、当該切刃部分が欠けやすい傾向にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０７−２２５９０８号公報
【発明の概要】
【０００７】
本発明の目的は、切刃の欠損を抑制することができる切削工具および切削方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の切削工具は、第１切削インサートと、第２切削インサートと、前記第１切削インサートと前記第２切削インサートとを装着するホルダと、を備える。第１切削インサートは、第１上面と第１下面とを接続する第１側面と、前記第１上面と前記第１側面との交差部に位置する第１切刃と、前記第１側面に位置し且つ前記第１切刃を分断するように前記第１上面に至る第１溝部と、を有する。他方、第２切削インサートは、第２上面と第２下面とを接続する第２側面と、前記第２上面と前記第２側面との交差部に位置する第２切刃と、前記第２上面のうち前記第２切刃側の端部に位置する切刃強化部と、を有する。そして、第１切削インサート及び第２切削インサートは、前記第１切刃及び前記第２切刃が前記ホルダの外周側に位置し、前記第１下面と前記第２上面とが対向し、そして、前記切刃強化部の回転軌道と、前記第１溝部の回転軌道とが一部重なるように、前記ホルダに装着される。
【０００９】
本発明の切削インサートは、溝部型切削インサートとともにホルダに装着される、切削工具用の強化型切削インサートである。溝部型切削インサートは、第１上面と第１下面とを接続する第１側面と、前記第１上面と前記第１側面との交差部に位置する第１切刃と、前記第１側面に位置し且つ前記第１切刃を分断するように前記第１上面に至る第１溝部と
を有している。他方、強化型切削インサートは、第２上面と第２下面とを接続する第２側面と、前記第２上面と前記第２側面との交差部に位置する第２切刃と、前記第２上面のうち前記第２切刃側の端部に位置する切刃強化部とを有している。そして溝部型切削インサート及び強化型切削インサートは、前記第１切刃及び前記第２切刃が前記ホルダの外周側に位置し、前記第１下面と前記第２上面とが対向し、そして、前記切刃強化部と前記第１溝部とが前記ホルダの回転軌道の対応する位置に配されるようにして、前記ホルダに装着される。
【００１０】
本発明の被削材の切削方法は、上記切削工具を回転させる工程と、被削材に前記切削工具を接触させる工程と、前記被削材と前記切削工具とを離隔する工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の切削工具によれば、第２切削インサートの切刃のうち、第１切削インサートの溝部に対応する位置にある切刃部分の欠損を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態による切削工具１の全体斜視図である。
【図２】図１の切削工具に装着される切削インサート２Ａの全体斜視図である。
【図３】図２のインサート２Ａの（ａ）平面図、（ｂ）側面図である。
【図４】図１の切削工具に装着される切削インサート２Ｂの全体斜視図である
【図５】図３のインサート２Ｂの（ａ）平面図、（ｂ）側面図である。
【図６】（ａ）は、図１のＸ方向から見た切削工具１の側面図であり、図６（ｂ）は、図１のＹ方向からみた切削工具１の側面図である。
【図７】切削工具１を用いた切削状態を説明する概略図であり、図６（ａ）および（ｂ）の要部拡大図を、各々、並列して示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態による切削工具１’に装着される切削インサート２Ｂ’の（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態による切削工具１”に装着される切削インサート２Ｂ”の（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態による切削工具１”’に装着される切削インサート２Ｂ”’の（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態による被削材の切削方法を説明する工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を用いて、詳細に説明する。
【００１４】
＜切削工具＞
（第１の実施形態）
本実施形態の切削工具１は、図１に示すように、ホルダ３と、該ホルダ３に装着された切削インサート２（以下、インサート２と略す。）と、を備えている。
【００１５】
ホルダ３は、軸線Ｓを中心とする略回転体形状をなす。そして、ホルダ３の先端側には、インサートポケット１７が４つ設けられている。インサートポケット１７は、インサート２が装着される部分であり、ホルダ３の外周面および先端面が開口されている。
【００１６】
ホルダ３には、形状が異なる少なくとも２種類のインサート（インサート２Ａ、２Ｂ）が装着されている。具体的には、ホルダ３には、インサート２Ａおよびインサート２Ｂが、それぞれ、２つずつ装着されている。インサート２Ａおよびインサート２Ｂは、ホルダ３の周方向において、交互に配置されている。
【００１７】
本実施形態においては、インサート２は、固定ネジ１６によって、インサートポケット１７に装着されている。すなわち、後述するインサート２の貫通穴１５に固定ネジ１６を挿入し、該固定ネジ１６の先端をインサートポケット１７に形成されたネジ孔に螺合させることによって、インサート２がホルダ３に装着されている。
【００１８】
インサート２は、さらにホルダ３に正のアキシャルレーキを有するように装着されている。このような構成により、切削時にかかる切削抵抗の低減を図ることができる。
【００１９】
インサート２Ａは、図２に示すように、上面１１Ａと、下面１２Ａと、上面１１Ａと下面１２Ａとを接続する側面１３Ａと、を備えている。そして、インサート２Ａは、上面１１Ａと側面１３Ａとの交差部に設けられた切刃４Ａを備えている。上面１１Ａは、図３（ａ）に示すように、４つのコーナー１０Ａを有する略正方形状であり、上面１１Ａの各辺に、切刃４Ａが配置されている。すなわち、インサート２Ａは、４つの切刃４Ａを有する、いわゆる４コーナー仕様のインサートである。なお、インサート２Ａは、上面１１Ａから下面１２Ａまで貫通する貫通穴１５Ａを有している。そして、４つの切刃４Ａは、この貫通穴１５Ａの中心線に対して９０度回転対称となるよう配置されている。
【００２０】
さらに、インサート２Ａは、側面１３Ａに設けられた溝部５Ａを有している。溝部５Ａは、図２および図３（ｂ）に示すように、上面１１Ａに達し、切刃４Ａを複数の小切刃４１Ａに分断するよう設けられている。また、溝部５Ａは、図３（ａ）に示すように、上面視で、外方に開口する凹状をなすよう形成されている。
【００２１】
本実施形態においては、切刃４Ａは、溝部５Ａによって、５つの小切刃４１Ａに分断されている。
【００２２】
本実施形態においては、さらに、４つの溝部５Ａのうち、中央側に位置する２つの溝部５Ｉは、側面１３Ａにおいて上面１１Ａ側端部から下面１２Ａ側端部に渡って設けられている。一方、コーナー１０Ａ側に位置する残りの２つの溝部５ＩＩは、図３（ｂ）に示すように、側面１３Ａにおいて下面１２Ａ側端部には達していない。このような溝部５ＩＩがコーナー側に設けられることにより、インサート２Ａのコーナー１０Ａ近傍における強度の低下が抑制される。
【００２３】
また、本実施形態のインサート２Ａは、正の逃げ角が付与されている。ここでいう逃げ角は、図３（ｂ）に示すように、側面視において、下面１２Ａに略垂直な補助線に対する側面１３の傾斜角度θをいう。本実施形態においては、逃げ角θは、切刃４に沿う領域において、一定である。
【００２４】
次に本実施形態の切削工具１に装着されるインサート２Ｂについて、図４および図５を用いて説明する。
【００２５】
インサート２Ｂは、上面１１Ｂと、下面１２Ｂと、上面１１Ｂと下面１２Ｂとを接続する側面１３Ｂと、を備えている。そして、インサート２Ｂは、上面１１Ｂと側面１３Ｂとの交差部に設けられた切刃４Ｂと、上面１１Ｂの中央から下面１２Ｂの中央まで貫通する貫通穴１５Ｂと、を備えている。図５（ａ）に示すように、インサート２Ｂにおいても、上面１１Ｂは略四角形状をなし、上面１１Ｂの各辺に、切刃４Ｂが配置されている。この４つの切刃４Ｂは、インサート２Ａと同様、貫通穴１５Ｂの中心線に対して９０度回転対称となるよう配置されている。
【００２６】
ここで、インサート２Ｂは、切刃４Ｂの近傍に切刃強化手段６を有している。この切刃
強化手段６は、インサート２Ａの溝部５Ｂに対応する位置に設けられている。
【００２７】
切刃強化手段６は、切刃４Ｂの欠損を抑制する目的で配置されている。切刃強化手段６は、具体的には、上面１１Ｂ上に形成される、切刃４Ｂに略垂直な方向に延びる突部である。このような切刃強化手段６が切刃４Ｂの近傍に配置されることによって、切刃付近の厚みが増し、切刃４Ｂの欠損を抑制することができる。切刃４Ｂの欠損をより抑制する観点から、切刃強化手段６は、切刃４Ｂに連続して形成されることが好ましい。切刃強化手段６は、例えば、上面１１Ｂに形成されるすくい面あるいはランド上に設けられる。
【００２８】
切刃強化手段６はまた、図６（ｂ）に示すように、溝部５Ｂによって分断された４つの小切刃４１のうち、ホルダ３の先端側に位置する小切刃４１ａの近傍に配置されることが好ましい。すなわち切刃強化部６は、１以上の溝部５Ｂよりもホルダ３の先端側に位置している。このような構成により、最初に被削材に接触する小切刃４１ａの強度を保持することができる。
【００２９】
さらに、本実施形態においては、インサート２Ｂは、切刃４に沿って設けられるランド７を有している。ランド７が配置される場合、切刃強化手段６はランド７に連続して配置されてもよい。図７に示すように、切刃強化手段６の切刃４に略垂直な方向における寸法をＤ６とし、ランド７の切刃４の略垂直な方向における寸法をＤ７としたとき、Ｄ６とＤ７とはＤ６＞Ｄ７の関係を有している。このように、本実施形態においては、実質的な送り量がより大きい切刃強化手段６の寸法Ｄ６が、ランド７の寸法Ｄ７よりも大きくなっている。なお、Ｄ６は、図７に示すように、切刃４に垂直な方向における切刃強化手段６の寸法の最大値をいう。本実施形態においては、切刃４Ｂに略平行な方向（幅方向）における中央において寸法が最大となるため、この中央における値をＤ６とする。Ｄ７も、上記と同様、ランド７の寸法の最大値をいう。
【００３０】
本実施形態においては、さらに、図７に示すように、インサート２Ａにおいて、溝部５Ａの切刃４Ａ側での幅をＷ５とする。また、インサート２Ｂにおいて、切刃強化手段６の切刃４Ｂ側での幅をＷ６とする。このとき、Ｗ５とＷ６とは、略同一である。なお、本明細書において、幅とは、切刃に沿う方向における寸法をいう。
【００３１】
このような構成により、切削抵抗の低減を図りつつ、切刃強度を向上させることができる。
【００３２】
さらに、図７に示すように、切刃強化手段６の幅Ｗは、内方に向かうにつれて小さくなっている。具体的には、本実施形態においては、切刃強化手段６は、上面視において、略半円状である。このような構成により、切刃強化手段６自体の強度の向上を図ることができる。
【００３３】
また、本実施形態においては、図５（ｂ）に示すように、切刃強化手段６とランド７とは、下面１２Ｂに対する傾斜角度が一定となるよう形成されている。すなわち、本実施形態においては、切刃強化手段６とランド７とは、同一面で構成されている。このような構成により、ランド７全体の強度の向上が図れる。
【００３４】
なお、本実施形態においては、切刃強化手段６およびランド７の傾斜角度が一定になる形態を例示したが、これに限らない。切刃強化手段６およびランド７の傾斜角度が互いに異なっていてもよい（不図示）。例えば、切刃強化手段６の前記傾斜角度は、ランド７の前記傾斜角度よりも小さい場合であっても、上述した効果を奏すことができる。
【００３５】
また、切刃強化手段６は、上面１１Ｂの内方に向かうにつれて上方に隆起した形態であ
ってもよい。すなわち、上面１１Ｂの内方に向かうにつれて下面１２Ｂから遠ざかるよう傾斜する切刃強化手段６であっても良い。なお、このように隆起した形態の場合、切刃強化手段６としては、例えば、ランド７に対して上方に突出した略半球状のものが挙げられる。
【００３６】
インサート２Ｂは、インサート２Ａと同様に、切刃４Ｂを分断する溝部５Ｂを有している。切刃４Ｂは、３つの溝部５Ｂによって、４つの小切刃４１Ｂに分断されている。このように、インサート２Ｂも溝部５Ｂを有することで、切削抵抗の低減を図ることができる。なお、本実施形態においては、側面視において、インサート２Ａの溝部の回転軌道と、インサート２Ｂの溝部の回転軌道とが重ならないように配置される。
【００３７】
また、図２および図４に示すように、インサート２Ａおよびインサート２Ｂは、いずれも、小切刃４１に対応して、上面１１に設けられた突起部１６を有している。これにより、小切刃４１で生成された切屑が、突起部１６によってカールされ、切屑がスムーズに排出される。なお、本実施形態においては、複数の小切刃４１に対応する各突起部１６は、いずれも略同一の形状をなす。突起部１６の形態としては、例えば、切刃強化手段６をなす第１ランド７１が設けられている小切刃４１に対応する突起部１６の形態が、他の小切刃に対応する突起部１６と異なっていてもよい。
【００３８】
上記切削工具１は、上述のように、インサート２Ａおよび２Ｂは、ホルダ３に装着してなる。図６（ａ）は、図１のＸ方向から見た切削工具１の側面図であり、図６（ｂ）は、図１のＹ方向からみた切削工具１の側面図である。ここでいうＸ方向とは、ホルダ３の軸線Ｓに略垂直な方向であって、インサート２Ａの上面１１Ａ側から下面１２Ａ側へ向かう方向である。また、ここでいうＹ方向とは、ホルダ３の軸線Ｓに略垂直な方向であって、インサート２Ｂの上面１１Ｂ側から下面側１２Ｂへ向かう方向である。
【００３９】
図６（ａ）および（ｂ）に示すように、インサート２Ａおよびインサート２Ｂは、いずれも、切刃４Ａおよび切刃４Ｂがホルダ３の外周面から突出するようにホルダ３に配置される。このとき、切刃４Ａおよび切刃４Ｂは、ホルダ３の軸線Ｓ方向に沿って配置されている。
【００４０】
また、インサート２Ａおよびインサート２Ｂは、インサート２Ａの下面１３Ａと、インサート２Ｂの上面１１Ｂとが対向するように配置されている。このような配置によって、インサート２Ａに設けられた溝部５Ａによって生じる被削材の加工表面の削り残し部分を、インサート２Ｂの切刃４Ｂによって切削することで、平滑な加工面を得ることができる。
【００４１】
具体的には、インサート２Ａは溝部５Ａを有しているため、インサート２Ａによって切削された被削材の加工表面において、溝部５Ａに対応する部分は切削されずに残る。その結果、被削材の加工表面には、溝部５Ａに対応する帯状の隆起部分が存在する。インサート２Ｂは、このような隆起部分をもつ加工表面を切削することになる。
【００４２】
さらに、インサート２Ａとインサート２Ｂとは、インサート２Ａに設けられる溝部５Ａの回転軌道と、インサート２Ｂに設けられる切刃強化手段６の回転軌道とが一部重なるように配置されている。このような構成によって、溝部５Ａによって生じる加工表面の隆起部分が、インサート２Ｂに衝突する際に生じ得る切刃４Ｂの欠損を抑制することができる。溝部５Ａの回転軌道および切刃強化手段６の回転軌道は、側面視においてホルダの軸線方向に幅を有する。具体的には、側面視においてこれらの回転軌道が一部重なっていればよい。あるいは一致していてもよい。
【００４３】
図７に、インサート２Ｂの切刃４Ｂのうち、インサート２Ａの溝部５Ａに対応する位置にある切刃部分を、Ａで示している。この切刃部分Ａは、被削材の加工表面のうち、インサート２Ａの溝部５Ａに対応する帯状の隆起部分を切削する切刃部分である。この切刃部分Ａの実質的な送り量は、他の切刃部分の実質的な送り量よりも大きい。具体的には、隆起部分を切削する切刃部分Ａの送り量は、他の切刃部分の実質的な送り量と隆起部分が上方に隆起している寸法との合計量に相当する。そのため、隆起部分を切削する切刃部分Ａには、他の切刃部分よりも大きな負荷がかかる。
【００４４】
そこで、本実施形態においては、図７に示すように、より大きな負荷がかかる切刃部分Ａの近傍に、切刃強化手段６を備えている。具体的には、切刃４Ｂの近傍で、インサート２Ａの溝部５Ａに対応する位置に（すなわち、装着されたインサート２Ａの溝部の回転軌道上に）、切刃強化手段６を備えている。このような構成により、インサート２Ｂの切刃部分の強度を向上させることができる。その結果、該切刃部分Ａが欠損することを抑制することができる。
【００４５】
（第２の実施形態）
図８に示すインサート２Ｂ’は、上述した第１の実施形態による切削工具１に装着されるインサート２Ｂの別の実施形態である。
【００４６】
なお、第１の実施形態におけるインサート２Ｂと同様の構成については、同様の符号を付して、説明を省略する。
【００４７】
第２の実施形態におけるインサート２Ｂ’は、第１の実施形態におけるインサート２Ｂと切刃強化手段６の構成が異なる。具体的には、インサート２Ｂ’は、切刃４Ｂにホーニング処理が施されている。ホーニング処理とは、砥石などによって切刃４Ｂを研磨することによって切刃４Ｂの強度を向上させる処理である。
【００４８】
インサート２Ｂ’の切刃４Ｂは、切刃強化手段６に対応する第１部分切刃４ｉと、該第１部分切刃４ｉの両側に位置する第２部分切刃４ｉｉと、を有している。第１部分切刃４ｉは、切刃４Ｂのうち、ホルダ３の軸線Ｓ方向において、一方のインサート２Ａの溝部５Ａに対応する位置に設けられている。
【００４９】
本実施形態においては、図８（ｂ）および（ｃ）に示すように、第１部分切刃４ｉのホーニング量は、第２部分切刃４ｉｉのホーニング量よりも大きい。すなわち、第１部分切刃４ｉは、第２部分切刃４ｉｉよりも多くホーニング処理が施されている。
【００５０】
このような構成により、上述した切削時に大きな負荷がかかるインサート２Ｂ’の切刃部分に相当する第１部分切刃４ｉの強度を高めることができる。そのため、該切刃部分の欠損を抑制することができる。
【００５１】
ここで、第１部分切刃４ｉのホーニング量Ａ１は、図８（ｂ）に示すように、断面視において、上面１１Ｂの外方端部から側面１３Ｂの上端までの距離のうち、下面１２Ｂに略平行な距離をいう。第２切刃４ｉｉのホーニング量Ａ２も、図８（ｃ）に示すように、ホーニング量Ａ１と同様に算出することができる。
【００５２】
（第３の実施形態）
図９に示すインサート２Ｂ”は、上述した第１の実施形態による切削工具１に装着されるインサート２Ｂの別の実施形態である。
【００５３】
なお、第１の実施形態におけるインサート２Ｂと同様の構成については、同様の符号を
付して、説明を省略する。
【００５４】
第３の実施形態におけるインサート２Ｂ”は、第１の実施形態におけるインサート２Ｂと切刃強化手段６の構成が異なる。
【００５５】
具体的には、インサート２Ｂ”の上面１１Ｂは、切刃４Ｂから上面１１Ｂの中央に向かって延びるすくい面８を有している。ここで、本実施形態においては、切刃強化手段６をすくい面として使用することができる。
【００５６】
本実施形態においては、図９（ｂ）および（ｃ）に示すように、切刃強化手段６のすくい角α６は、すくい面８のすくい角α８よりも小さい。
【００５７】
このような構成により、インサート２Ｂ”の切刃４のうち、上述した切削時に大きな負荷がかかる切刃部分の強度を高めることができる。そのため、該切刃部分の欠損を抑制することができる。
【００５８】
ここで、切刃強化手段６のすくい角α６は、図９（ｂ）に示すように、切刃強化手段６の下面１２に対する傾斜角度である。また、すくい面８のすくい角α８も、図９（ｃ）に示すように、すくい角α６と同様に算出することができる。
【００５９】
なお、本実施形態においては、図９（ｂ）および（ｃ）に示すように、切刃４の全周に沿ってランド７’が設けられている。
【００６０】
（第４の実施形態）
図１０に示すインサート２Ｂ’”は、上述した第１の実施形態による切削工具１に装着されるインサート２Ｂの別の実施形態である。
【００６１】
なお、第１の実施形態におけるインサート２Ｂと同様の構成については、同様の符号を付して、説明を省略する。
【００６２】
第４の実施形態におけるインサート２Ｂ’”は、第１の実施形態におけるインサート２Ｂと切刃強化手段６の構成が異なる。
【００６３】
具体的には、インサート２Ｂ’”の側面１３Ｂは、切刃４Ｂから下面１２Ｂに向かって延びる逃げ面９を有している。
【００６４】
そして、インサート２Ｂ’”の逃げ面９は、切刃強化手段６に対応する第１逃げ面９１と、該第１逃げ面９１の両側に位置する第２逃げ面９２と、を有している。
【００６５】
本実施形態においては、図１０（ｂ）および（ｃ）に示すように、第１逃げ面９１の逃げ角β９１は、第２逃げ面９２の逃げ角β９２よりも小さい。
【００６６】
このような構成により、インサート２Ｂ’”の切刃４Ｂのうち、上述した切削時に大きな負荷がかかる切刃部分の強度を高めることができる。そのため、該切刃部分の欠損を抑制することができる。
【００６７】
ここで、第１逃げ面９１の逃げ角β９１は、図１０（ｂ）に示すように、第１逃げ面９１の下面１２Ｂに対する傾斜角度である。また、図１０（ｃ）に示すように、第２逃げ面９２の逃げ角β９２も、逃げ角β９１と同様に算出することができる。
【００６８】
なお、第３の実施形態のインサート２Ｂ”と同様に、本実施形態においても、図１０（ｂ）および（ｃ）に示すように、切刃４の全周に沿ってランド７’が設けられている。
【００６９】
以上、本発明の４つの実施形態に係る切削工具に装着されるインサートにおいては、上述のように上面１１が略四角形状をなすインサートを例示したが、これに限らず、上面が菱形、三角形、など他の形状であっても構わない。なお、本実施形態のように複数の切刃を有することによって、加工コストの低減が図れるため望ましい。
【００７０】
また、上述の実施形態のインサート２Ａ、２Ｂにおいては、切刃４を分断する溝部５が、３つまたは４つ形成された形態を例示したが、切刃４を分断する溝部５の数は、１つでも複数でも構わない。
【００７１】
さらに、上述した実施形態の切削工具においては、いずれも２種類のインサート２Ａ、２Ｂがホルダ３に装着された形態を例示したが、これに限られない。ホルダ３に装着されるインサート２の種類は、２つ以上であればよく、３種類、４種類のインサート２がホルダ３に装着されていてもよい。
【００７２】
なお、上述した実施形態においては、インサート２Ａ、２Ｂは、ホルダ３のインサートポケット１７に直接装着されているが、インサート２Ａ、２Ｂをホルダ３のインサートポケット１７にシート部材を介して装着されていた形態であってもよい。このような構成とすることで、インサート２の切刃４などの欠損が生じた場合、該切刃４の欠損部分に位置するホルダ３部分が欠損することを低減させることができる。したがって、ホルダ３の寿命を長くすることができる。
【００７３】
なお、上述した実施形態においては、インサート２が、固定ネジ１６によって、ホルダ３に装着された形態を例示したが、これに限らず、他のクランプ機構によって、インサート２がホルダ３に装着された形態であってもよい。
【００７４】
また、上述した実施形態の切削工具では、正面フライスを例示したが、これに限らず、エンドミル、サイドカッター等の種々の転削工具に適用することができる。
【００７５】
＜切削方法＞
最後に、図１１（ａ）〜（ｄ）を用いて、本発明の一実施形態による被削材の切削方法について、上記転削工具（切削工具１）を用いた場合を例示して説明する。
【００７６】
本実施形態による被削材の切削方法は、以下の（ａ）〜（ｄ）の工程を備える。（ａ）図１１（ａ）に示すように、切削工具１をホルダ３の軸線Ｓを中心に矢印Ａ方向に回転させる工程。
（ｂ）図１１（ｂ）に示すように、切削工具１を矢印Ｂ方向に動かし、被削材１００に切削工具１を近づける近接工程。
（ｃ）図１１（ｃ）に示すように、インサート２の切刃４を被削材１００の表面に接触させ、切削工具１を矢印Ｃ方向に動かし、被削材１００の表面を切削する工程。
（ｄ）図１１（ｄ）に示すように、切削工具１を矢印Ｄ方向に動かし、被削材１００から切削工具１を離間させる工程。
【００７７】
これにより、上述したように、優れた切刃強度を備え切屑排出性を備え、かつ、工具寿命の長い切削工具１を用いて被削材１００を加工するため、加工効率および仕上げ面精度の向上が図れる。すなわち、切刃４の欠損を抑制することができる。その結果、加工精度の高い切削加工を、長期に渡って安定して行うことができる。
【００７８】
なお、前記（ａ）の工程では、切削工具１および被削材１００の少なくとも一方を回転させればよい。また、前記（ｂ）の工程では、切削工具１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１に近づけてもよい。これと同様に、前記（ｄ）の工程では、被削材１００と切削工具１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１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１および／または被削材１００を回転させた状態を保持して、被削材１００の異なる箇所にインサート１の切刃４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２を貫通穴１５の中心軸に対して９０度回転させ、未使用の切刃を用いればよい。
【００７９】
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。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属などの加工に用いられる切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、切刃を有する切削インサートを、ホルダに装着してなるスローアウェイ式の切削工具が使用されている。
【０００３】
このような切削工具に使用される切削インサートとして、例えば、特許文献１には、上面と側面との交差部に位置する切刃と、この切刃を分断するよう側面に設けられた溝部と、を備える切削インサートが開示されている。溝部によって分断された分割切刃は、切削抵抗の低減に寄与する。
【０００４】
他方、上記のような分割切刃を有する切削インサートを用いる場合、被削材には、溝部に対応する部分に削り残しが生じるため、ホルダ内に溝部の配置が異なる切削インサートを装着する必要がある。具体的には、ホルダに装着された一方の切削インサートの溝部の回転軌道上の位置に、他方の切削インサートの切刃が位置するように、２種類の切削インサートをホルダに取り付けることとなる。
【０００５】
しかしながら、これらの切削インサートを装着した切削工具は、一方の切削インサートの溝部に対応する他方の切削インサートの切刃部分に大きな負荷がかかる。そのため、当該切刃部分が欠けやすい傾向にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０７−２２５９０８号公報
【発明の概要】
【０００７】
本発明の目的は、切刃の欠損を抑制することができる切削工具および切削方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の切削工具は、第１切削インサートと、第２切削インサートと、前記第１切削インサートと前記第２切削インサートとを装着するホルダと、を備える。第１切削インサートは、第１上面と第１下面とを接続する第１側面と、前記第１上面と前記第１側面との交差部に位置する第１切刃と、前記第１側面に位置し且つ前記第１切刃を分断するように前記第１上面に至る第１溝部と、を有する。他方、第２切削インサートは、第２上面と第２下面とを接続する第２側面と、前記第２上面と前記第２側面との交差部に位置する第２切刃と、前記第２上面のうち前記第２切刃側の端部に位置する切刃強化部と、を有する。そして、第１切削インサート及び第２切削インサートは、前記第１切刃及び前記第２切刃が前記ホルダの外周側に位置し、前記第１下面と前記第２上面とが対向し、そして、前記切刃強化部の回転軌道と、前記第１溝部の回転軌道とが一部重なるように、前記ホルダに装着される。
【０００９】
本発明の切削インサートは、溝部型切削インサートとともにホルダに装着される、切削工具用の強化型切削インサートである。溝部型切削インサートは、第１上面と第１下面とを接続する第１側面と、前記第１上面と前記第１側面との交差部に位置する第１切刃と、前記第１側面に位置し且つ前記第１切刃を分断するように前記第１上面に至る第１溝部と
を有している。他方、強化型切削インサートは、第２上面と第２下面とを接続する第２側面と、前記第２上面と前記第２側面との交差部に位置する第２切刃と、前記第２上面のうち前記第２切刃側の端部に位置する切刃強化部とを有している。そして溝部型切削インサート及び強化型切削インサートは、前記第１切刃及び前記第２切刃が前記ホルダの外周側に位置し、前記第１下面と前記第２上面とが対向し、そして、前記切刃強化部と前記第１溝部とが前記ホルダの回転軌道の対応する位置に配されるようにして、前記ホルダに装着される。
【００１０】
本発明の被削材の切削方法は、上記切削工具を回転させる工程と、被削材に前記切削工具を接触させる工程と、前記被削材と前記切削工具とを離隔する工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の切削工具によれば、第２切削インサートの切刃のうち、第１切削インサートの溝部に対応する位置にある切刃部分の欠損を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態による切削工具１の全体斜視図である。
【図２】図１の切削工具に装着される切削インサート２Ａの全体斜視図である。
【図３】図２のインサート２Ａの（ａ）平面図、（ｂ）側面図である。
【図４】図１の切削工具に装着される切削インサート２Ｂの全体斜視図である
【図５】図３のインサート２Ｂの（ａ）平面図、（ｂ）側面図である。
【図６】（ａ）は、図１のＸ方向から見た切削工具１の側面図であり、図６（ｂ）は、図１のＹ方向からみた切削工具１の側面図である。
【図７】切削工具１を用いた切削状態を説明する概略図であり、図６（ａ）および（ｂ）の要部拡大図を、各々、並列して示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態による切削工具１’に装着される切削インサート２Ｂ’の（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態による切削工具１”に装着される切削インサート２Ｂ”の（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態による切削工具１”’に装着される切削インサート２Ｂ”’の（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態による被削材の切削方法を説明する工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を用いて、詳細に説明する。
【００１４】
＜切削工具＞
（第１の実施形態）
本実施形態の切削工具１は、図１に示すように、ホルダ３と、該ホルダ３に装着された切削インサート２（以下、インサート２と略す。）と、を備えている。
【００１５】
ホルダ３は、軸線Ｓを中心とする略回転体形状をなす。そして、ホルダ３の先端側には、インサートポケット１７が４つ設けられている。インサートポケット１７は、インサート２が装着される部分であり、ホルダ３の外周面および先端面が開口されている。
【００１６】
ホルダ３には、形状が異なる少なくとも２種類のインサート（インサート２Ａ、２Ｂ）が装着されている。具体的には、ホルダ３には、インサート２Ａおよびインサート２Ｂが、それぞれ、２つずつ装着されている。インサート２Ａおよびインサート２Ｂは、ホルダ３の周方向において、交互に配置されている。
【００１７】
本実施形態においては、インサート２は、固定ネジ１６によって、インサートポケット１７に装着されている。すなわち、後述するインサート２の貫通穴１５に固定ネジ１６を挿入し、該固定ネジ１６の先端をインサートポケット１７に形成されたネジ孔に螺合させることによって、インサート２がホルダ３に装着されている。
【００１８】
インサート２は、さらにホルダ３に正のアキシャルレーキを有するように装着されている。このような構成により、切削時にかかる切削抵抗の低減を図ることができる。
【００１９】
インサート２Ａは、図２に示すように、上面１１Ａと、下面１２Ａと、上面１１Ａと下面１２Ａとを接続する側面１３Ａと、を備えている。そして、インサート２Ａは、上面１１Ａと側面１３Ａとの交差部に設けられた切刃４Ａを備えている。上面１１Ａは、図３（ａ）に示すように、４つのコーナー１０Ａを有する略正方形状であり、上面１１Ａの各辺に、切刃４Ａが配置されている。すなわち、インサート２Ａは、４つの切刃４Ａを有する、いわゆる４コーナー仕様のインサートである。なお、インサート２Ａは、上面１１Ａから下面１２Ａまで貫通する貫通穴１５Ａを有している。そして、４つの切刃４Ａは、この貫通穴１５Ａの中心線に対して９０度回転対称となるよう配置されている。
【００２０】
さらに、インサート２Ａは、側面１３Ａに設けられた溝部５Ａを有している。溝部５Ａは、図２および図３（ｂ）に示すように、上面１１Ａに達し、切刃４Ａを複数の小切刃４１Ａに分断するよう設けられている。また、溝部５Ａは、図３（ａ）に示すように、上面視で、外方に開口する凹状をなすよう形成されている。
【００２１】
本実施形態においては、切刃４Ａは、溝部５Ａによって、５つの小切刃４１Ａに分断されている。
【００２２】
本実施形態においては、さらに、４つの溝部５Ａのうち、中央側に位置する２つの溝部５Ｉは、側面１３Ａにおいて上面１１Ａ側端部から下面１２Ａ側端部に渡って設けられている。一方、コーナー１０Ａ側に位置する残りの２つの溝部５ＩＩは、図３（ｂ）に示すように、側面１３Ａにおいて下面１２Ａ側端部には達していない。このような溝部５ＩＩがコーナー側に設けられることにより、インサート２Ａのコーナー１０Ａ近傍における強度の低下が抑制される。
【００２３】
また、本実施形態のインサート２Ａは、正の逃げ角が付与されている。ここでいう逃げ角は、図３（ｂ）に示すように、側面視において、下面１２Ａに略垂直な補助線に対する側面１３の傾斜角度θをいう。本実施形態においては、逃げ角θは、切刃４に沿う領域において、一定である。
【００２４】
次に本実施形態の切削工具１に装着されるインサート２Ｂについて、図４および図５を用いて説明する。
【００２５】
インサート２Ｂは、上面１１Ｂと、下面１２Ｂと、上面１１Ｂと下面１２Ｂとを接続する側面１３Ｂと、を備えている。そして、インサート２Ｂは、上面１１Ｂと側面１３Ｂとの交差部に設けられた切刃４Ｂと、上面１１Ｂの中央から下面１２Ｂの中央まで貫通する貫通穴１５Ｂと、を備えている。図５（ａ）に示すように、インサート２Ｂにおいても、上面１１Ｂは略四角形状をなし、上面１１Ｂの各辺に、切刃４Ｂが配置されている。この４つの切刃４Ｂは、インサート２Ａと同様、貫通穴１５Ｂの中心線に対して９０度回転対称となるよう配置されている。
【００２６】
ここで、インサート２Ｂは、切刃４Ｂの近傍に切刃強化手段６を有している。この切刃
強化手段６は、インサート２Ａの溝部５Ｂに対応する位置に設けられている。
【００２７】
切刃強化手段６は、切刃４Ｂの欠損を抑制する目的で配置されている。切刃強化手段６は、具体的には、上面１１Ｂ上に形成される、切刃４Ｂに略垂直な方向に延びる突部である。このような切刃強化手段６が切刃４Ｂの近傍に配置されることによって、切刃付近の厚みが増し、切刃４Ｂの欠損を抑制することができる。切刃４Ｂの欠損をより抑制する観点から、切刃強化手段６は、切刃４Ｂに連続して形成されることが好ましい。切刃強化手段６は、例えば、上面１１Ｂに形成されるすくい面あるいはランド上に設けられる。
【００２８】
切刃強化手段６はまた、図６（ｂ）に示すように、溝部５Ｂによって分断された４つの小切刃４１のうち、ホルダ３の先端側に位置する小切刃４１ａの近傍に配置されることが好ましい。すなわち切刃強化部６は、１以上の溝部５Ｂよりもホルダ３の先端側に位置している。このような構成により、最初に被削材に接触する小切刃４１ａの強度を保持することができる。
【００２９】
さらに、本実施形態においては、インサート２Ｂは、切刃４に沿って設けられるランド７を有している。ランド７が配置される場合、切刃強化手段６はランド７に連続して配置されてもよい。図７に示すように、切刃強化手段６の切刃４に略垂直な方向における寸法をＤ６とし、ランド７の切刃４の略垂直な方向における寸法をＤ７としたとき、Ｄ６とＤ７とはＤ６＞Ｄ７の関係を有している。このように、本実施形態においては、実質的な送り量がより大きい切刃強化手段６の寸法Ｄ６が、ランド７の寸法Ｄ７よりも大きくなっている。なお、Ｄ６は、図７に示すように、切刃４に垂直な方向における切刃強化手段６の寸法の最大値をいう。本実施形態においては、切刃４Ｂに略平行な方向（幅方向）における中央において寸法が最大となるため、この中央における値をＤ６とする。Ｄ７も、上記と同様、ランド７の寸法の最大値をいう。
【００３０】
本実施形態においては、さらに、図７に示すように、インサート２Ａにおいて、溝部５Ａの切刃４Ａ側での幅をＷ５とする。また、インサート２Ｂにおいて、切刃強化手段６の切刃４Ｂ側での幅をＷ６とする。このとき、Ｗ５とＷ６とは、略同一である。なお、本明細書において、幅とは、切刃に沿う方向における寸法をいう。
【００３１】
このような構成により、切削抵抗の低減を図りつつ、切刃強度を向上させることができる。
【００３２】
さらに、図７に示すように、切刃強化手段６の幅Ｗは、内方に向かうにつれて小さくなっている。具体的には、本実施形態においては、切刃強化手段６は、上面視において、略半円状である。このような構成により、切刃強化手段６自体の強度の向上を図ることができる。
【００３３】
また、本実施形態においては、図５（ｂ）に示すように、切刃強化手段６とランド７とは、下面１２Ｂに対する傾斜角度が一定となるよう形成されている。すなわち、本実施形態においては、切刃強化手段６とランド７とは、同一面で構成されている。このような構成により、ランド７全体の強度の向上が図れる。
【００３４】
なお、本実施形態においては、切刃強化手段６およびランド７の傾斜角度が一定になる形態を例示したが、これに限らない。切刃強化手段６およびランド７の傾斜角度が互いに異なっていてもよい（不図示）。例えば、切刃強化手段６の前記傾斜角度は、ランド７の前記傾斜角度よりも小さい場合であっても、上述した効果を奏すことができる。
【００３５】
また、切刃強化手段６は、上面１１Ｂの内方に向かうにつれて上方に隆起した形態であ
ってもよい。すなわち、上面１１Ｂの内方に向かうにつれて下面１２Ｂから遠ざかるよう傾斜する切刃強化手段６であっても良い。なお、このように隆起した形態の場合、切刃強化手段６としては、例えば、ランド７に対して上方に突出した略半球状のものが挙げられる。
【００３６】
インサート２Ｂは、インサート２Ａと同様に、切刃４Ｂを分断する溝部５Ｂを有している。切刃４Ｂは、３つの溝部５Ｂによって、４つの小切刃４１Ｂに分断されている。このように、インサート２Ｂも溝部５Ｂを有することで、切削抵抗の低減を図ることができる。なお、本実施形態においては、側面視において、インサート２Ａの溝部の回転軌道と、インサート２Ｂの溝部の回転軌道とが重ならないように配置される。
【００３７】
また、図２および図４に示すように、インサート２Ａおよびインサート２Ｂは、いずれも、小切刃４１に対応して、上面１１に設けられた突起部１６を有している。これにより、小切刃４１で生成された切屑が、突起部１６によってカールされ、切屑がスムーズに排出される。なお、本実施形態においては、複数の小切刃４１に対応する各突起部１６は、いずれも略同一の形状をなす。突起部１６の形態としては、例えば、切刃強化手段６をなす第１ランド７１が設けられている小切刃４１に対応する突起部１６の形態が、他の小切刃に対応する突起部１６と異なっていてもよい。
【００３８】
上記切削工具１は、上述のように、インサート２Ａおよび２Ｂは、ホルダ３に装着してなる。図６（ａ）は、図１のＸ方向から見た切削工具１の側面図であり、図６（ｂ）は、図１のＹ方向からみた切削工具１の側面図である。ここでいうＸ方向とは、ホルダ３の軸線Ｓに略垂直な方向であって、インサート２Ａの上面１１Ａ側から下面１２Ａ側へ向かう方向である。また、ここでいうＹ方向とは、ホルダ３の軸線Ｓに略垂直な方向であって、インサート２Ｂの上面１１Ｂ側から下面側１２Ｂへ向かう方向である。
【００３９】
図６（ａ）および（ｂ）に示すように、インサート２Ａおよびインサート２Ｂは、いずれも、切刃４Ａおよび切刃４Ｂがホルダ３の外周面から突出するようにホルダ３に配置される。このとき、切刃４Ａおよび切刃４Ｂは、ホルダ３の軸線Ｓ方向に沿って配置されている。
【００４０】
また、インサート２Ａおよびインサート２Ｂは、インサート２Ａの下面１３Ａと、インサート２Ｂの上面１１Ｂとが対向するように配置されている。このような配置によって、インサート２Ａに設けられた溝部５Ａによって生じる被削材の加工表面の削り残し部分を、インサート２Ｂの切刃４Ｂによって切削することで、平滑な加工面を得ることができる。
【００４１】
具体的には、インサート２Ａは溝部５Ａを有しているため、インサート２Ａによって切削された被削材の加工表面において、溝部５Ａに対応する部分は切削されずに残る。その結果、被削材の加工表面には、溝部５Ａに対応する帯状の隆起部分が存在する。インサート２Ｂは、このような隆起部分をもつ加工表面を切削することになる。
【００４２】
さらに、インサート２Ａとインサート２Ｂとは、インサート２Ａに設けられる溝部５Ａの回転軌道と、インサート２Ｂに設けられる切刃強化手段６の回転軌道とが一部重なるように配置されている。このような構成によって、溝部５Ａによって生じる加工表面の隆起部分が、インサート２Ｂに衝突する際に生じ得る切刃４Ｂの欠損を抑制することができる。溝部５Ａの回転軌道および切刃強化手段６の回転軌道は、側面視においてホルダの軸線方向に幅を有する。具体的には、側面視においてこれらの回転軌道が一部重なっていればよい。あるいは一致していてもよい。
【００４３】
図７に、インサート２Ｂの切刃４Ｂのうち、インサート２Ａの溝部５Ａに対応する位置にある切刃部分を、Ａで示している。この切刃部分Ａは、被削材の加工表面のうち、インサート２Ａの溝部５Ａに対応する帯状の隆起部分を切削する切刃部分である。この切刃部分Ａの実質的な送り量は、他の切刃部分の実質的な送り量よりも大きい。具体的には、隆起部分を切削する切刃部分Ａの送り量は、他の切刃部分の実質的な送り量と隆起部分が上方に隆起している寸法との合計量に相当する。そのため、隆起部分を切削する切刃部分Ａには、他の切刃部分よりも大きな負荷がかかる。
【００４４】
そこで、本実施形態においては、図７に示すように、より大きな負荷がかかる切刃部分Ａの近傍に、切刃強化手段６を備えている。具体的には、切刃４Ｂの近傍で、インサート２Ａの溝部５Ａに対応する位置に（すなわち、装着されたインサート２Ａの溝部の回転軌道上に）、切刃強化手段６を備えている。このような構成により、インサート２Ｂの切刃部分の強度を向上させることができる。その結果、該切刃部分Ａが欠損することを抑制することができる。
【００４５】
（第２の実施形態）
図８に示すインサート２Ｂ’は、上述した第１の実施形態による切削工具１に装着されるインサート２Ｂの別の実施形態である。
【００４６】
なお、第１の実施形態におけるインサート２Ｂと同様の構成については、同様の符号を付して、説明を省略する。
【００４７】
第２の実施形態におけるインサート２Ｂ’は、第１の実施形態におけるインサート２Ｂと切刃強化手段６の構成が異なる。具体的には、インサート２Ｂ’は、切刃４Ｂにホーニング処理が施されている。ホーニング処理とは、砥石などによって切刃４Ｂを研磨することによって切刃４Ｂの強度を向上させる処理である。
【００４８】
インサート２Ｂ’の切刃４Ｂは、切刃強化手段６に対応する第１部分切刃４ｉと、該第１部分切刃４ｉの両側に位置する第２部分切刃４ｉｉと、を有している。第１部分切刃４ｉは、切刃４Ｂのうち、ホルダ３の軸線Ｓ方向において、一方のインサート２Ａの溝部５Ａに対応する位置に設けられている。
【００４９】
本実施形態においては、図８（ｂ）および（ｃ）に示すように、第１部分切刃４ｉのホーニング量は、第２部分切刃４ｉｉのホーニング量よりも大きい。すなわち、第１部分切刃４ｉは、第２部分切刃４ｉｉよりも多くホーニング処理が施されている。
【００５０】
このような構成により、上述した切削時に大きな負荷がかかるインサート２Ｂ’の切刃部分に相当する第１部分切刃４ｉの強度を高めることができる。そのため、該切刃部分の欠損を抑制することができる。
【００５１】
ここで、第１部分切刃４ｉのホーニング量Ａ１は、図８（ｂ）に示すように、断面視において、上面１１Ｂの外方端部から側面１３Ｂの上端までの距離のうち、下面１２Ｂに略平行な距離をいう。第２切刃４ｉｉのホーニング量Ａ２も、図８（ｃ）に示すように、ホーニング量Ａ１と同様に算出することができる。
【００５２】
（第３の実施形態）
図９に示すインサート２Ｂ”は、上述した第１の実施形態による切削工具１に装着されるインサート２Ｂの別の実施形態である。
【００５３】
なお、第１の実施形態におけるインサート２Ｂと同様の構成については、同様の符号を
付して、説明を省略する。
【００５４】
第３の実施形態におけるインサート２Ｂ”は、第１の実施形態におけるインサート２Ｂと切刃強化手段６の構成が異なる。
【００５５】
具体的には、インサート２Ｂ”の上面１１Ｂは、切刃４Ｂから上面１１Ｂの中央に向かって延びるすくい面８を有している。ここで、本実施形態においては、切刃強化手段６をすくい面として使用することができる。
【００５６】
本実施形態においては、図９（ｂ）および（ｃ）に示すように、切刃強化手段６のすくい角α６は、すくい面８のすくい角α８よりも小さい。
【００５７】
このような構成により、インサート２Ｂ”の切刃４のうち、上述した切削時に大きな負荷がかかる切刃部分の強度を高めることができる。そのため、該切刃部分の欠損を抑制することができる。
【００５８】
ここで、切刃強化手段６のすくい角α６は、図９（ｂ）に示すように、切刃強化手段６の下面１２に対する傾斜角度である。また、すくい面８のすくい角α８も、図９（ｃ）に示すように、すくい角α６と同様に算出することができる。
【００５９】
なお、本実施形態においては、図９（ｂ）および（ｃ）に示すように、切刃４の全周に沿ってランド７’が設けられている。
【００６０】
（第４の実施形態）
図１０に示すインサート２Ｂ’”は、上述した第１の実施形態による切削工具１に装着されるインサート２Ｂの別の実施形態である。
【００６１】
なお、第１の実施形態におけるインサート２Ｂと同様の構成については、同様の符号を付して、説明を省略する。
【００６２】
第４の実施形態におけるインサート２Ｂ’”は、第１の実施形態におけるインサート２Ｂと切刃強化手段６の構成が異なる。
【００６３】
具体的には、インサート２Ｂ’”の側面１３Ｂは、切刃４Ｂから下面１２Ｂに向かって延びる逃げ面９を有している。
【００６４】
そして、インサート２Ｂ’”の逃げ面９は、切刃強化手段６に対応する第１逃げ面９１と、該第１逃げ面９１の両側に位置する第２逃げ面９２と、を有している。
【００６５】
本実施形態においては、図１０（ｂ）および（ｃ）に示すように、第１逃げ面９１の逃げ角β９１は、第２逃げ面９２の逃げ角β９２よりも小さい。
【００６６】
このような構成により、インサート２Ｂ’”の切刃４Ｂのうち、上述した切削時に大きな負荷がかかる切刃部分の強度を高めることができる。そのため、該切刃部分の欠損を抑制することができる。
【００６７】
ここで、第１逃げ面９１の逃げ角β９１は、図１０（ｂ）に示すように、第１逃げ面９１の下面１２Ｂに対する傾斜角度である。また、図１０（ｃ）に示すように、第２逃げ面９２の逃げ角β９２も、逃げ角β９１と同様に算出することができる。
【００６８】
なお、第３の実施形態のインサート２Ｂ”と同様に、本実施形態においても、図１０（ｂ）および（ｃ）に示すように、切刃４の全周に沿ってランド７’が設けられている。
【００６９】
以上、本発明の４つの実施形態に係る切削工具に装着されるインサートにおいては、上述のように上面１１が略四角形状をなすインサートを例示したが、これに限らず、上面が菱形、三角形、など他の形状であっても構わない。なお、本実施形態のように複数の切刃を有することによって、加工コストの低減が図れるため望ましい。
【００７０】
また、上述の実施形態のインサート２Ａ、２Ｂにおいては、切刃４を分断する溝部５が、３つまたは４つ形成された形態を例示したが、切刃４を分断する溝部５の数は、１つでも複数でも構わない。
【００７１】
さらに、上述した実施形態の切削工具においては、いずれも２種類のインサート２Ａ、２Ｂがホルダ３に装着された形態を例示したが、これに限られない。ホルダ３に装着されるインサート２の種類は、２つ以上であればよく、３種類、４種類のインサート２がホルダ３に装着されていてもよい。
【００７２】
なお、上述した実施形態においては、インサート２Ａ、２Ｂは、ホルダ３のインサートポケット１７に直接装着されているが、インサート２Ａ、２Ｂをホルダ３のインサートポケット１７にシート部材を介して装着されていた形態であってもよい。このような構成とすることで、インサート２の切刃４などの欠損が生じた場合、該切刃４の欠損部分に位置するホルダ３部分が欠損することを低減させることができる。したがって、ホルダ３の寿命を長くすることができる。
【００７３】
なお、上述した実施形態においては、インサート２が、固定ネジ１６によって、ホルダ３に装着された形態を例示したが、これに限らず、他のクランプ機構によって、インサート２がホルダ３に装着された形態であってもよい。
【００７４】
また、上述した実施形態の切削工具では、正面フライスを例示したが、これに限らず、エンドミル、サイドカッター等の種々の転削工具に適用することができる。
【００７５】
＜切削方法＞
最後に、図１１（ａ）〜（ｄ）を用いて、本発明の一実施形態による被削材の切削方法について、上記転削工具（切削工具１）を用いた場合を例示して説明する。
【００７６】
本実施形態による被削材の切削方法は、以下の（ａ）〜（ｄ）の工程を備える。（ａ）図１１（ａ）に示すように、切削工具１をホルダ３の軸線Ｓを中心に矢印Ａ方向に回転させる工程。
（ｂ）図１１（ｂ）に示すように、切削工具１を矢印Ｂ方向に動かし、被削材１００に切削工具１を近づける近接工程。
（ｃ）図１１（ｃ）に示すように、インサート２の切刃４を被削材１００の表面に接触させ、切削工具１を矢印Ｃ方向に動かし、被削材１００の表面を切削する工程。
（ｄ）図１１（ｄ）に示すように、切削工具１を矢印Ｄ方向に動かし、被削材１００から切削工具１を離間させる工程。
【００７７】
これにより、上述したように、優れた切刃強度を備え切屑排出性を備え、かつ、工具寿命の長い切削工具１を用いて被削材１００を加工するため、加工効率および仕上げ面精度の向上が図れる。すなわち、切刃４の欠損を抑制することができる。その結果、加工精度の高い切削加工を、長期に渡って安定して行うことができる。
【００７８】
なお、前記（ａ）の工程では、切削工具１および被削材１００の少なくとも一方を回転させればよい。また、前記（ｂ）の工程では、切削工具１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１に近づけてもよい。これと同様に、前記（ｄ）の工程では、被削材１００と切削工具１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１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１および／または被削材１００を回転させた状態を保持して、被削材１００の異なる箇所にインサート１の切刃４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２を貫通穴１５の中心軸に対して９０度回転させ、未使用の切刃を用いればよい。
【００７９】
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。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１上面と第１下面とを接続する第１側面と、前記第１上面と前記第１側面との交差部に位置する第１切刃と、前記第１側面に位置し且つ前記第１切刃を分断するように前記第１上面に至る第１溝部と、を有する第１切削インサートと、
第２上面と第２下面とを接続する第２側面と、前記第２上面と前記第２側面との交差部に位置する第２切刃と、前記第２上面のうち前記第２切刃側の端部に位置する切刃強化部と、を有する第２切削インサートと、
前記第１切削インサートと前記第２切削インサートとを装着するホルダと、を備える切削工具であって、
前記第１切削インサート及び前記第２切削インサートは、前記第１切刃及び前記第２切刃が前記ホルダの外周側に位置し、前記第１下面と前記第２上面とが対向し、そして、前記切刃強化部の回転軌道と、前記第１溝部の回転軌道とが一部重なるように、前記ホルダに装着される、切削工具。
【請求項２】
前記第２切削インサートは、前記第２側面に位置し且つ前記第２切刃を分断するように前記第２上面に至る１以上の第２溝部をさらに有し、
前記切刃強化部は、前記１以上の第２溝部よりも前記ホルダの先端側に位置する、請求項１に記載の切削工具。
【請求項３】
前記第２切削インサートは、前記第２上面に、前記第２切刃に沿って配置されるランドをさらに有し、
前記第２切刃に略垂直な方向において、前記切刃強化部の長さは前記ランドの長さより大きい、請求項１または２に記載の切削工具。
【請求項４】
前記第２切刃に略平行な方向における前記切刃強化部の前記第２切刃側端部の長さは、前記第１切刃に略平行な方向における前記第１溝部の前記第１切刃側端部の長さと、略同一である、請求項１から３のいずれかに記載の切削工具。
【請求項５】
前記第２切刃に略平行な方向における前記切刃強化部の長さは、前記第２上面の内方に向かうにつれて小さくなる、請求項３または４に記載の切削工具。
【請求項６】
前記切刃強化部の前記第２下面に対する傾斜角度は、前記ランドの前記第２下面に対する傾斜角度よりも小さい、請求項３から５のいずれかに記載の切削工具。
【請求項７】
前記第２切削インサートは、前記第２上面に、前記第２切刃側から内方に向かって延びるすくい面をさらに有し、
前記すくい面のすくい角は、前記切刃強化部のすくい角より大きい、請求項１または２に記載の切削工具。
【請求項８】
溝部型切削インサートとともにホルダに装着される、切削工具用の強化型切削インサートであって、
前記溝部型切削インサートは、第１上面と第１下面とを接続する第１側面と、前記第１上面と前記第１側面との交差部に位置する第１切刃と、前記第１側面に位置し且つ前記第１切刃を分断するように前記第１上面に至る第１溝部とを有し、
前記強化型切削インサートは、第２上面と第２下面とを接続する第２側面と、前記第２上面と前記第２側面との交差部に位置する第２切刃と、前記第２上面のうち前記第２切刃側の端部に位置する切刃強化部とを有し、
前記溝部型切削インサート及び前記強化型切削インサートは、前記第１切刃及び前記第２切刃が前記ホルダの外周側に位置し、前記第１下面と前記第２上面とが対向し、そして
、前記切刃強化部と前記第１溝部とが前記ホルダの回転軌道の対応する位置に配されるようにして、前記ホルダに装着される、強化型切削インサート。
【請求項９】
前記第２側面に位置し且つ前記第２切刃を分断するように前記第２上面に至る第２溝部をさらに有し、
前記切刃強化部は、前記第２溝部よりも前記ホルダの先端側に位置する、請求項８に記載の強化型切削インサート。
【請求項１０】
前記第２上面に、前記第２切刃に沿って配置されるランドをさらに有し、
前記第２切刃に略垂直な方向において、前記切刃強化部の長さは前記ランドの長さより大きい、請求項８または９に記載の強化型切削インサート。
【請求項１１】
前記第２切刃に略平行な方向における前記切刃強化部の長さは、前記第２上面の内方に向かうにつれて小さくなる、請求項８乃至１０のいずれかに記載の強化型切削インサート。
【請求項１２】
請求項１乃至７のいずれかに記載の切削工具を回転させる工程と、
被削材に前記切削工具を接触させる工程と、
前記被削材と前記切削工具とを離隔する工程と、を備える被削材の切削方法。
【請求項１】
第１上面と第１下面とを接続する第１側面と、前記第１上面と前記第１側面との交差部に位置する第１切刃と、前記第１側面に位置し且つ前記第１切刃を分断するように前記第１上面に至る第１溝部と、を有する第１切削インサートと、
第２上面と第２下面とを接続する第２側面と、前記第２上面と前記第２側面との交差部に位置する第２切刃と、前記第２上面のうち前記第２切刃側の端部に位置する切刃強化部と、を有する第２切削インサートと、
前記第１切削インサートと前記第２切削インサートとを装着するホルダと、を備える切削工具であって、
前記第１切削インサート及び前記第２切削インサートは、前記第１切刃及び前記第２切刃が前記ホルダの外周側に位置し、前記第１下面と前記第２上面とが対向し、そして、前記切刃強化部の回転軌道と、前記第１溝部の回転軌道とが一部重なるように、前記ホルダに装着される、切削工具。
【請求項２】
前記第２切削インサートは、前記第２側面に位置し且つ前記第２切刃を分断するように前記第２上面に至る１以上の第２溝部をさらに有し、
前記切刃強化部は、前記１以上の第２溝部よりも前記ホルダの先端側に位置する、請求項１に記載の切削工具。
【請求項３】
前記第２切削インサートは、前記第２上面に、前記第２切刃に沿って配置されるランドをさらに有し、
前記第２切刃に略垂直な方向において、前記切刃強化部の長さは前記ランドの長さより大きい、請求項１または２に記載の切削工具。
【請求項４】
前記第２切刃に略平行な方向における前記切刃強化部の前記第２切刃側端部の長さは、前記第１切刃に略平行な方向における前記第１溝部の前記第１切刃側端部の長さと、略同一である、請求項１から３のいずれかに記載の切削工具。
【請求項５】
前記第２切刃に略平行な方向における前記切刃強化部の長さは、前記第２上面の内方に向かうにつれて小さくなる、請求項３または４に記載の切削工具。
【請求項６】
前記切刃強化部の前記第２下面に対する傾斜角度は、前記ランドの前記第２下面に対する傾斜角度よりも小さい、請求項３から５のいずれかに記載の切削工具。
【請求項７】
前記第２切削インサートは、前記第２上面に、前記第２切刃側から内方に向かって延びるすくい面をさらに有し、
前記すくい面のすくい角は、前記切刃強化部のすくい角より大きい、請求項１または２に記載の切削工具。
【請求項８】
溝部型切削インサートとともにホルダに装着される、切削工具用の強化型切削インサートであって、
前記溝部型切削インサートは、第１上面と第１下面とを接続する第１側面と、前記第１上面と前記第１側面との交差部に位置する第１切刃と、前記第１側面に位置し且つ前記第１切刃を分断するように前記第１上面に至る第１溝部とを有し、
前記強化型切削インサートは、第２上面と第２下面とを接続する第２側面と、前記第２上面と前記第２側面との交差部に位置する第２切刃と、前記第２上面のうち前記第２切刃側の端部に位置する切刃強化部とを有し、
前記溝部型切削インサート及び前記強化型切削インサートは、前記第１切刃及び前記第２切刃が前記ホルダの外周側に位置し、前記第１下面と前記第２上面とが対向し、そして
、前記切刃強化部と前記第１溝部とが前記ホルダの回転軌道の対応する位置に配されるようにして、前記ホルダに装着される、強化型切削インサート。
【請求項９】
前記第２側面に位置し且つ前記第２切刃を分断するように前記第２上面に至る第２溝部をさらに有し、
前記切刃強化部は、前記第２溝部よりも前記ホルダの先端側に位置する、請求項８に記載の強化型切削インサート。
【請求項１０】
前記第２上面に、前記第２切刃に沿って配置されるランドをさらに有し、
前記第２切刃に略垂直な方向において、前記切刃強化部の長さは前記ランドの長さより大きい、請求項８または９に記載の強化型切削インサート。
【請求項１１】
前記第２切刃に略平行な方向における前記切刃強化部の長さは、前記第２上面の内方に向かうにつれて小さくなる、請求項８乃至１０のいずれかに記載の強化型切削インサート。
【請求項１２】
請求項１乃至７のいずれかに記載の切削工具を回転させる工程と、
被削材に前記切削工具を接触させる工程と、
前記被削材と前記切削工具とを離隔する工程と、を備え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１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１６２２５（Ｐ２０１１−１６２２５Ａ）
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１３１５５（Ｐ２０１０−２１３１５５）
【出願日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【分割の表示】特願２０１０−５２５１４３（Ｐ２０１０−５２５１４３）の分割
【原出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【分割の表示】特願２０１０−５２５１４３（Ｐ２０１０−５２５１４３）の分割
【原出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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