WO2015147214A1 - 切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法 - Google Patents

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WO2015147214A1
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cutting
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謙伯 藤井
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Kyocera Corp
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    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/141—Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness
    • B23B27/143—Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness characterised by having chip-breakers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2200/00—Details of cutting inserts
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2200/00—Details of cutting inserts
    • B23B2200/08—Rake or top surfaces
    • B23B2200/081—Rake or top surfaces with projections
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2270/00—Details of turning, boring or drilling machines, processes or tools not otherwise provided for
    • B23B2270/20—Internally located features, machining or gripping of internal surfaces

Definitions

  • This aspect relates to a cutting insert, a cutting tool, and a manufacturing method of a cut workpiece.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-42462
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-7736
  • the chip described in Patent Document 2 has a rhombus-shaped upper surface and lower surface, one of which is a rake surface and the other is a seating surface.
  • Chip breakers are formed on the upper surface and the lower surface, respectively, toward the acute corner portion and the obtuse corner portion.
  • the chip breaker on the side of the upper surface and the lower surface serving as a seating surface is a surface that contacts the holder.
  • the cutting insert When attaching the cutting insert to the holder, the cutting insert can be more stably fixed to the holder as the surfaces of the upper and lower surfaces that are in contact with the holder are located closer to the corner portions of the upper and lower surfaces.
  • the chip tends to be unstable because the thickness of the chip is thin, but the surface that contacts the holder is located near the upper and lower corners. By doing so, chips can be treated well.
  • the thickness of the chip increases, so if the surface in contact with the holder is too close to the acute corner, the space for curling the chip is reduced and the chip is processed. Becomes unstable.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a cutting insert capable of processing chips well while stably fixing the cutting insert to a holder.
  • a cutting insert includes a polygonal upper surface having a first corner portion that is an acute angle and a second corner portion that is an obtuse angle in a top view, a lower surface, and a side surface located between the upper surface and the lower surface. And an upper cutting edge provided on a ridge line intersecting the upper surface and the side surface.
  • the upper cutting edge is located at a first corner cutting edge located at the first corner, a first main cutting edge adjacent to the first corner cutting edge, and the second corner. It has a second corner cutting edge and a second main cutting edge adjacent to the second corner cutting edge.
  • the upper surface includes a first breaker protrusion protruding toward the first corner and a second breaker protrusion protruding toward the second corner.
  • the distance between the first breaker protrusion and the first corner cutting edge is larger than the distance between the second breaker protrusion and the second corner cutting edge.
  • the distance between the first breaker protrusion and the first main cutting edge increases as the distance from the first corner cutting edge increases, and the second breaker protrusion and the first cutting edge
  • interval with 2 main cutting edges becomes small as it leaves
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the B1-B1 cross section in the cutting insert shown in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a B2-B2 cross section in the cutting insert shown in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a B3-B3 cross section in the cutting insert shown in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a B4-B4 cross section in the cutting insert shown in FIG. 2. It is a perspective view which shows the cutting insert of the 2nd Embodiment of this invention.
  • FIG. 10 is a top view of the cutting insert shown in FIG. 9. It is the top view to which area
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a B6-B6 cross section in the cutting insert shown in FIG. FIG.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a B7-B7 cross section in the cutting insert shown in FIG. It is a perspective view which shows the cutting tool of one Embodiment of this invention. It is the schematic which shows 1 process of the manufacturing method of the cut workpiece of one Embodiment. It is the schematic which shows 1 process of the manufacturing method of the cut workpiece of one Embodiment. It is the schematic which shows 1 process of the manufacturing method of the cut workpiece of one Embodiment. It is the schematic which shows 1 process of the manufacturing method of the cut workpiece of one Embodiment.
  • the cutting insert 1 (hereinafter also simply referred to as the insert 1) of the first embodiment includes an upper surface 3, a lower surface 5, a side surface 7, an upper cutting blade 9, a lower cutting blade 11, and a through hole 13 as shown in FIG. Have.
  • Examples of the material of the insert 1 include cemented carbide or cermet.
  • composition of the cemented carbide examples include WC—Co, WC—TiC—Co, and WC—TiC—TaC—Co.
  • WC—Co is produced by adding cobalt (Co) powder to tungsten carbide (WC) and sintering.
  • WC—TiC—Co is obtained by adding titanium carbide (TiC) to WC—Co.
  • WC—TiC—TaC—Co is obtained by adding tantalum carbide (TaC) to WC—TiC—Co.
  • cermet is a sintered composite material in which a metal is combined with a ceramic component.
  • examples of the cermet include those containing a titanium compound such as titanium carbide (TiC) or titanium nitride (TiN) as a main component.
  • the surface of the member constituting the insert 1 may be coated with a film using a chemical vapor deposition (CVD) method or a physical vapor deposition (PVD) method.
  • CVD chemical vapor deposition
  • PVD physical vapor deposition
  • the composition of the coating include titanium carbide (TiC), titanium nitride (TiN), titanium carbonitride (TiCN), and alumina (Al 2 O 3 ).
  • the upper surface 3 has a polygonal shape, and in the present embodiment, has a rhombus shape.
  • the polygonal shape does not mean strictly a polygonal shape.
  • the corners on the upper surface 3 in the present embodiment are not strict corners, but are rounded when viewed from above.
  • the side located so as to connect adjacent corners may not be strictly linear. For example, it may have a shape that slightly protrudes outward as viewed from above.
  • the upper surface 3 in the present embodiment includes a first corner portion 15 that is an acute angle and a second corner portion 17 that is an obtuse angle as viewed from above. As shown in FIG. 2, there are two first corner portions 15 and two second corner portions 17 on the upper surface 3. Thus, each of the first corner 15 and the second corner 17 may be one or plural.
  • the first corner 15 is an acute angle when viewed from above, the angle ⁇ 1 at which two sides extending from the first corner 15 intersect with the first corner 15 is an acute angle. It means that.
  • the second corner portion 17 being an obtuse angle means that the angle ⁇ 2 at which two sides extending from the second corner portion 17 intersect with the second corner portion 17 when viewed from above is an obtuse angle. It means that.
  • the lower surface 5 is a surface located on the side opposite to the upper surface 3 and functions as a seating surface for the insert pocket when the insert 1 is attached to the holder.
  • the lower surface 5 in the present embodiment has substantially the same shape as the upper surface 3, and has a rhombus shape like the upper surface 3.
  • the outer periphery of the lower surface 5 overlaps with the outer periphery of the upper surface 3 when seen through on a plane.
  • the shapes of the upper surface 3 and the lower surface 5 are not limited to the above forms.
  • the shape of the upper surface 3 when viewed from the upper surface is a substantially square shape.
  • the shape of the upper surface 3 when viewed from the upper surface is a polygonal shape such as a triangle or a pentagon, Good.
  • the upper surface 3 in this embodiment is a rhombus, as a square shape, it is not restricted to such a shape, For example, a parallelogram may be sufficient.
  • the insert 1 of the present embodiment has a through hole 13 provided from the center of the upper surface 3 toward the center of the lower surface 5.
  • the through hole 13 is provided for inserting a screw when the insert 1 is fixed to the holder of the cutting tool with a screw.
  • the central axis O1 of the through hole 13 coincides with an imaginary straight line passing through the center of the upper surface 3 and the center of the lower surface 5.
  • the side surface 7 is located between the upper surface 3 and the lower surface 5 and is connected to the upper surface 3 and the lower surface 5.
  • the side surface 7 is formed to have a linear shape in a cross section parallel to the central axis O ⁇ b> 1 of the through hole 13.
  • the maximum width when the top surface 3 of the insert 1 of this embodiment is viewed from above is 6 to 25 mm.
  • the height from the lower surface 5 to the upper surface 3 is 1 to 10 mm.
  • the height from the lower surface 5 to the upper surface 3 means a width in a direction parallel to the central axis O ⁇ b> 1 between the upper end of the upper surface 3 and the lower end of the lower surface 5.
  • the upper cutting edge 9 is provided on a ridge line where the upper surface 3 and the side surface 7 intersect.
  • the lower cutting edge 11 is provided on a ridge line where the lower surface 5 and the side surface 7 intersect.
  • the upper cutting edge 9 and the lower cutting edge 11 are used for cutting a work material in cutting. However, the upper cutting edge 9 and the lower cutting edge 11 are not used at the same time, and one of them is used in one cutting process.
  • the upper cutting edge 9 is used for cutting.
  • the upper surface 3 functions as a seating surface by inverting the insert 1
  • the lower cutting edge 11 is used for cutting.
  • honing processing may be performed. That is, the ridgeline where the upper surface 3 and the side surface 7 intersect with each other does not have to be a strict line shape due to the intersection between the two surfaces. If the ridgeline is linear, the strength of the upper cutting edge 9 is reduced. Therefore, R honing is applied to the region where the upper surface 3 and the side surface 7 intersect each other so that the region has a curved surface shape.
  • the upper cutting edge 9 has a first corner cutting edge 19, a first main cutting edge 21, a second corner cutting edge 23, and a second main cutting edge 25.
  • the first corner cutting edge 19 is located on the ridge line in the first corner portion 15.
  • the first main cutting edge 21 is adjacent to the first corner cutting edge 19. Specifically, it has a pair of first main cutting edges 21 adjacent to the first corner cutting edge 19.
  • the second corner cutting edge 23 is located on the ridge line in the second corner portion 17.
  • the second main cutting edge 25 is adjacent to the second corner cutting edge 23. Specifically, it has a pair of second main cutting edges 25 adjacent to the second corner cutting edges 23.
  • first main cutting edge 21 and the second main cutting edge 25 are located on the side of the upper surface 3 located between the first corner 15 and the second corner 17, and the first From the first corner 15 toward the second corner 17, the first corner cutting edge 19, the first main cutting edge 21, the second main cutting edge 25, and the second corner cutting edge 23 in this order. Are lined up.
  • the first corner cutting edge 19 and the second corner cutting edge 23 are located at corners on the upper surface 3. Since the corner portion has a rounded shape when viewed from above, the first corner cutting edge 19 and the second corner cutting edge 23 each have an outwardly convex arc shape when viewed from above. ing.
  • the first main cutting edge 21 and the second main cutting edge 25 are located on the side of the upper surface 3. Therefore, the first main cutting edge 21 and the second main cutting edge 25 in the present embodiment are each linear when viewed from above.
  • the insert 1 of this embodiment includes a lower cutting edge 11 having the same configuration as the upper cutting edge 9.
  • the cutting edge only the upper cutting edge 9 may be provided, but the economical efficiency can be improved by further providing the lower cutting edge 11 as in the present embodiment. Since the lower cutting edge 11 has the same configuration as the upper cutting edge 9, the lower cutting edge 11 includes the first corner cutting edge 19, the first main cutting edge 21, and the second corner in the upper cutting edge 9. It has a part of the cutting edge corresponding to the cutting edge 23 and the second main cutting edge 25.
  • the upper surface 3 in this embodiment has a first breaker protrusion 27 and a second breaker protrusion 29.
  • the first breaker protrusion 27 and the second breaker protrusion 29 are located away from the upper cutting edge 9.
  • Each of the first breaker protrusion 27 and the second breaker protrusion 29 has a role of curling the proceeding chips.
  • the first breaker protrusion 27 and the second breaker protrusion 29 have inclined surfaces 27 a and 29 a that are inclined upward as they are separated from the upper cutting edge 9.
  • the lower ends of these inclined surfaces 27 a and 29 a constitute the outer edges of the first breaker protrusion 27 and the second breaker protrusion 29.
  • an angle formed by the virtual plane S orthogonal to the central axis O1 in the cross section orthogonal to the upper cutting edge 9 and the inclined surface 27a is defined as an inclination angle ⁇ 5 of the inclined surface 27a.
  • an angle formed by the virtual plane S orthogonal to the central axis O1 and the inclined surface 29a in the cross section orthogonal to the upper cutting edge 9 is defined as an inclination angle ⁇ 6 of the inclined surface 29a.
  • first breaker protrusion 27 and the second breaker protrusion 29 each have a flat surface.
  • first breaker protrusion 27 has a flat first surface 31 at its upper end.
  • second breaker projection 29 has a flat second surface 33 at the upper end thereof.
  • the first surface 31 and the second surface 33 function as surfaces that contact the holder when the upper surface 3 is used as a seating surface for the holder. Therefore, the first surface 31 and the second surface 33 are provided so as to be located on the same plane.
  • the first surface 31 and the second surface 33 are parallel to the virtual plane S orthogonal to the height direction, and the height from the virtual plane S is constant. It is.
  • said height direction is a direction which passes the center of the upper surface 3, and the center of the lower surface 5, and in the insert 1 of this embodiment, it corresponds with the direction where the central axis O1 of the through-hole 13 is extended.
  • the lower surface 5 of the insert 1 of the present embodiment has protrusions having the same configuration as the first breaker protrusion 27 and the second breaker protrusion 29 on the upper surface 3.
  • the thickness of the chips becomes relatively thick.
  • angular part 17 is an obtuse angle and it cuts using the 2nd corner cutting edge 23, the thickness of a chip becomes comparatively thin.
  • the distance W1 between the first breaker protrusion 27 and the first corner cutting edge 19 in the top view is the distance between the second breaker protrusion 29 and the second corner cutting edge 23. Greater than W2.
  • the lower surface 5 has the same configuration as the upper surface 3 as in the present embodiment, and when the second corner cutting edge 23 on the upper surface 3 is used for cutting, the second corner cutting edge 23 is used.
  • the insert 1 can be seated on the holder at a position close to the bottom of the holder. Therefore, the insert 1 can be stably fixed to the holder.
  • the thickness of the chips becomes thick and the chips are difficult to deform, so it is necessary to secure a wide space for curling the chips.
  • a relatively large interval W1 between the first breaker protrusion 27 and the first corner cutting edge 19 is ensured. Therefore, the possibility that the chips are clogged in the vicinity of the first corner cutting edge 19 can be reduced.
  • the distance W3 between the first breaker projection 27 and the first main cutting edge 21 increases as the distance from the first corner cutting edge 19 increases in a top view. Thereby, the possibility that chips are clogged in the vicinity of the first corner cutting edge 19 can be further reduced.
  • the distance W3 between the first breaker protrusion 27 and the first main cutting edge 21 is the above-described configuration, so that the chips are separated from the bisector of the first corner cutting edge 19. It becomes easy to go. Therefore, the possibility that the chips are clogged in the vicinity of the first corner cutting edge 19 can be reduced.
  • the interval W4 between the second breaker projection 29 and the second main cutting edge 25 becomes smaller as the distance from the second corner cutting edge 23 increases. Thereby, possibility that chips will be clogged can be further reduced. Specifically, when cutting is performed using the second corner cutting edge 23, the chip flow tends to become unstable because the thickness of the chip is thin.
  • the interval W4 between the second breaker projection 29 and the second main cutting edge 25 is the above-described configuration, the chips easily move in the direction approaching the bisector of the second corner cutting edge 23. . Therefore, it becomes easy to sever the chips with an appropriate length. As a result, the possibility of chip clogging can be reduced.
  • cutting is performed satisfactorily even when cutting is performed using either the first corner 15 that is an acute angle or the second corner 17 that is an obtuse angle. It can be performed.
  • the distance between the breaker protrusion and the cutting edge means the distance between the outer edge of the breaker protrusion and the cutting edge when the insert 1 is viewed from above.
  • the distance between the lower end of the breaker protrusion and the cutting edge in the top view is the distance between the breaker protrusion and the cutting edge. It corresponds to the interval.
  • the first main cutting edge 21 has a linear shape. Further, the lower end of the first breaker protrusion 27 has a linear portion in a region facing the first main cutting edge 21. Therefore, in a top view of this portion, the interval W3 between the first breaker protrusion 27 and the first main cutting edge 21 increases at a constant ratio as the distance from the first corner cutting edge 19 increases.
  • the second main cutting edge 25 has a linear shape. Further, the lower end of the second breaker projection 29 has a linear portion in a region facing the second main cutting edge 25. Therefore, in a top view of this portion, the interval W4 between the second breaker protrusion 29 and the second main cutting edge 25 decreases at a constant ratio as the distance from the second corner cutting edge 23 increases.
  • the angle ⁇ 3 formed by the outer edge of the first breaker protrusion 27 and the first main cutting edge 21 is such that the outer edge of the second breaker protrusion 29 and the second main cutting edge 25 are the same. Is larger than the angle ⁇ 4 formed by the two. That is, the angle ⁇ 3 is larger than the angle ⁇ 4.
  • the lower surface 5 has the same configuration as the upper surface 3, and the interval W1 is larger than the interval W2.
  • the second breaker protrusion 29 can be made closer to the second corner cutting edge 23 by relatively reducing the angle ⁇ 4. Therefore, the interval W2 tends to be smaller.
  • the first breaker protrusion 27 can be easily brought close to the first corner cutting edge 19. Therefore, a state in which the first breaker protrusion 27 must be positioned too far from the first corner cutting edge 19 is avoided.
  • the minimum value of the interval W1 between the first breaker protrusion 27 and the first main cutting edge 21 is the second breaker protrusion 29 and the second main cutting. It is larger than the minimum value of the interval W2 with the blade 25.
  • the first corner cutting edge 19 it is necessary to secure a wide space for curling the chips. Since the first breaker protrusion 27 and the second breaker protrusion 29 are positioned as described above, a wider space for curling chips can be secured.
  • the upper surface 3 in the present embodiment has a rake surface 35 provided along the upper cutting edge 9.
  • the rake face 35 plays a role of scooping off the chips cut by the upper cutting edge 9. Therefore, the chips of the work material flow on the surface of the rake face 35.
  • the rake face 35 is inclined so that the height from the lower face 5 becomes constant or lower as the distance from the upper cutting edge 9 increases.
  • the rake face 35 is an inclined surface that is inclined so as to approach the lower surface 5 as it approaches the through hole 13.
  • the rake angle which is an angle indicating the inclination is indicated by the maximum value of the angle formed by the imaginary plane S perpendicular to the central axis O1 and the rake face 35 in the cross section perpendicular to the upper cutting edge 9.
  • the rake face 35 is formed to have a linear shape in a cross section parallel to the central axis O1.
  • the insert 1 of the present embodiment has a first rake face 35a and a second rake face 35b as the rake face 35.
  • the first rake face 35 a is located between the first breaker protrusion 27 and the first main cutting edge 21.
  • the second rake face 35 b is located between the second breaker protrusion 29 and the second main cutting edge 25.
  • the rake angle ⁇ 7 of the first rake face 35a and the rake angle ⁇ 8 of the second rake face 35b are the same.
  • the upper surface 3 in the present embodiment is a surface including the first breaker protrusion 27, the second breaker protrusion 29, the rake face 35, and the like as described above.
  • the insert 1 of this embodiment has an upper surface 3, a lower surface 5, a side surface 7, an upper cutting blade 9, a lower cutting blade 11, and a through hole 13, as in the insert of the first embodiment. ing.
  • Examples of the material of the insert 1 include cemented carbide or cermet.
  • the upper surface 3 in this embodiment has the 1st breaker protrusion 27, the 2nd breaker protrusion 29, and the rake face 35 similarly to the insert of 1st Embodiment. Furthermore, the insert 1 of the present embodiment further includes a third breaker protrusion 37 in addition to the first breaker protrusion 27 and the second breaker protrusion 29. The third breaker protrusion 37 is located between the first breaker protrusion 27 and the second breaker protrusion 29 in a top view and protrudes toward the side of the upper surface 3.
  • the third breaker protrusion 37 By having such a third breaker protrusion 37, when one of the first corner cutting edge 19 and the second corner cutting edge 21 is used for cutting, the other cutting edge may be damaged. Can be suppressed. For example, even when chips are cut using the first corner cutting edge 19, even if the chips extend toward the second corner portion 17, the third breaker protrusion 37 serves as a barrier against the chips. Therefore, the possibility that the second corner cutting edge 23 is damaged is reduced. Similarly, even when chips are cut using the second corner cutting edge 23, even if the chips extend toward the first corner 15, the third breaker protrusion 37 serves as a barrier against the chips. .
  • the minimum value of the distance W5 between the third breaker protrusion 37 and the side of the upper surface is the minimum value of the distance W3 between the first breaker protrusion 27 and the first main cutting edge 21, and
  • the distance W4 between the second breaker projection 29 and the second main cutting edge 25 is smaller than the minimum value.
  • the third breaker protrusion 37 protrudes to the rake face 35 as in the present embodiment in order to prevent the progress of chips in the third breaker protrusion 37 even more stably.
  • the third breaker protrusion 37 has an inclined surface 37a that is inclined upward as it is away from the upper cutting edge 9, similarly to the first breaker protrusion 27 and the second breaker protrusion 29.
  • the inclination angle ⁇ 9 of the inclined surface 37a of the third breaker protrusion 37 in other words, the maximum value of the rising angle ⁇ 9 is the inclination angle ⁇ 5 of the inclined surface of the first breaker protrusion 27, in other words, the rising angle ⁇ 5.
  • the inclination angle ⁇ 9 of the inclined surface 37a is indicated by the angle formed by the inclined plane 37a and the virtual plane S orthogonal to the central axis O1 in the cross section orthogonal to the upper cutting edge 9.
  • the third breaker protrusion 37 is provided with a flat third surface 39 at the upper end thereof, similarly to the first breaker protrusion 27 and the second breaker protrusion 29.
  • the third surface 39 functions as a surface that contacts the holder when the upper surface 3 is used as a seating surface for the holder. Therefore, the third surface 39 is provided on the same plane as the first surface 31 and the second surface 33.
  • the cutting tool 101 of the present embodiment is mounted in the insert pocket 103 so that the holder 105 having the insert pocket 103 on the tip side and the upper cutting edge or the lower cutting edge protrude from the tip of the holder 105.
  • the above-mentioned cutting insert 1 is provided.
  • the insert 1 is mounted so that the first corner cutting edge 19 protrudes from the tip of the holder 105.
  • the holder 105 has an elongated bar shape.
  • One insert pocket 103 is provided on the tip side of the holder 105.
  • the insert pocket 103 is a portion in which the insert is mounted, and is open to the front end surface of the holder 105. At this time, since the insert pocket 103 is also open to the side surface of the holder 105, the insert 1 can be easily mounted.
  • the insert pocket 103 has a seating surface parallel to the lower surface of the holder 105 and a constraining side surface inclined with respect to the seating surface.
  • Insert 1 is installed in the insert pocket 103.
  • the insert 1 is mounted such that the upper cutting edge or the lower cutting edge protrudes toward the distal end side of the holder 105.
  • the insert 1 is attached to the holder 105 with a fixing screw 107. That is, the fixing screw 107 is inserted into the through hole of the insert 1, the tip of the fixing screw 107 is inserted into the screw hole formed in the insert pocket 103, and the screw portions are screwed together, whereby the insert 1 is held in the holder 105. It is attached to.
  • steel, cast iron or the like can be used.
  • steel having high toughness among these members it is preferable to use steel having high toughness among these members.
  • the cut workpiece is produced by cutting the work material 201.
  • the manufacturing method of the cut workpiece in the present embodiment includes the following steps. That is, (1) rotating the work material 201; (2) a step of bringing the upper cutting edge or the lower cutting edge of the cutting tool 101 represented by the above embodiment into contact with the rotating work material 201; (3) a step of separating the cutting tool 101 from the work material 201; It has.
  • the work material 201 is rotated around the axis O2, and the cutting tool 101 is relatively brought closer to the work material 201.
  • the upper cutting edge 9 in the cutting tool 101 is brought into contact with the work material 201 to cut the work material 201.
  • the cutting tool 101 is relatively moved away from the work material 201.
  • the cutting tool 101 is moved in the X1 direction while the axis O2 is fixed and the work material 201 is rotated, thereby being brought closer to the work material 201.
  • the work material 201 is cut by bringing the upper work blade 9 in the cutting insert into contact with the rotating work material 201.
  • the cutting tool 101 is moved away in the X2 direction while the work material 201 is rotated.
  • the cutting tool 101 is brought into contact with the work material 201 by moving the cutting tool 101 in each step, or the cutting tool 101 is separated from the work material 201.
  • the cutting tool 101 is not limited to such a form.
  • the work material 201 may be brought close to the cutting tool 101 in the step (1). Similarly, in the step (3), the work material 201 may be moved away from the cutting tool 101. In the case of continuing the cutting process, the state in which the workpiece 201 is rotated and the upper cutting edge 9 in the cutting insert 1 is brought into contact with a different portion of the workpiece 201 may be repeated.
  • representative examples of the material of the work material 201 include carbon steel, alloy steel, stainless steel, cast iron, or non-ferrous metal.

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Abstract

　一態様の切削インサートは、鋭角である第１の角部及び鈍角である第２の角部を有する上面、及び上面と側面とが交差する稜線に設けられた上切刃を備え、上切刃は、第１のコーナ切刃、第１の主切刃、第２のコーナ切刃及び第２の主切刃を有している。上面は、第１の角部に向かって突出する第１のブレーカ突起と、第２の角部に向かって突出する第２のブレーカ突起とを有し、上面視において、第１のブレーカ突起と第１のコーナ切刃との間隔は、第２のブレーカ突起と第２のコーナ切刃との間隔よりも大きく、第１のブレーカ突起と第１の主切刃との間隔は、第１のコーナ切刃から離れるにしたがって大きくなり、かつ、第２のブレーカ突起と第２の主切刃との間隔は、第２のコーナ切刃から離れるにしたがって小さくなっている。

Description

切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法
　本態様は、切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法に関する。
　金属などの被削材の切削加工に用いられる切削インサートとして、特開２０１０－４２４６２号公報（特許文献１）及び特開２００７－７７３６号公報（特許文献２）に記載のスローアウェイチップが知られている。特許文献２に記載のチップは、菱形状の上面及び下面を有しており、一方がすくい面とされるとともに他方が着座面とされている。上面及び下面には、鋭角コーナ部及び鈍角コーナ部に向かってそれぞれチップブレーカが形成されている。このとき、上面及び下面における着座面となる側のチップブレーカがホルダに当接する面となる。
　切削インサートをホルダに取り付ける際に、上面及び下面におけるホルダに当接する面が上面及び下面のコーナ部の近くに位置する程、安定して切削インサートをホルダに固定することができる。特に、鈍角コーナ部を用いて切削加工を行う場合には、切屑の厚みが薄くなるため切屑の挙動が不安定になり易いが、ホルダに当接する面が上面及び下面のコーナ部の近くに位置することによって良好に切屑を処理できる。しかしながら、鋭角コーナ部を用いて切削加工を行う場合には、切屑の厚みが厚くなるためホルダに当接する面が鋭角な角部に近付き過ぎると、切屑をカールさせるスペースが小さくなるため切屑の処理が不安定となる。
　本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、切削インサートをホルダに安定して固定しつつも良好に切屑を処理できる切削インサートを提供するものである。
　一態様に基づく切削インサートは、上面視において鋭角である第１の角部及び鈍角である第２の角部を有する多角形状の上面と、下面と、前記上面及び前記下面の間に位置する側面と、前記上面及び前記側面が交差する稜線に設けられた上切刃とを備えている。前記上切刃は、前記第１の角部に位置する第１のコーナ切刃と、該第１のコーナ切刃に隣接する第１の主切刃と、前記第２の角部に位置する第２のコーナ切刃と、該第２のコーナ切刃に隣接する第２の主切刃とを有している。前記上面は、前記第１の角部に向かって突出する第１のブレーカ突起と、前記第２の角部に向かって突出する第２のブレーカ突起とを有している。
　上面視において、前記第１のブレーカ突起と前記第１のコーナ切刃との間隔は、前記第２のブレーカ突起と前記第２のコーナ切刃との間隔よりも大きい。また、上面視において、前記第１のブレーカ突起と前記第１の主切刃との間隔は、前記第１のコーナ切刃から離れるにしたがって大きくなり、かつ、前記第２のブレーカ突起と前記第２の主切刃との間隔は、前記第２のコーナ切刃から離れるにしたがって小さくなっている。
本発明の第１の実施形態の切削インサートを示す斜視図である。 図１に示す切削インサートの上面図である。 図２に示す切削インサートにおける領域Ａ１を拡大した上面図である。 図２に示す切削インサートにおける領域Ａ２を拡大した上面図である。 図２に示す切削インサートにおけるＢ１－Ｂ１断面の断面図である。 図２に示す切削インサートにおけるＢ２－Ｂ２断面の断面図である。 図２に示す切削インサートにおけるＢ３－Ｂ３断面の断面図である。 図２に示す切削インサートにおけるＢ４－Ｂ４断面の断面図である。 本発明の第２の実施形態の切削インサートを示す斜視図である。 図９に示す切削インサートの上面図である。 図１０に示す切削インサートにおける領域Ａ３を拡大した上面図である。 図１０に示す切削インサートにおける領域Ａ４を拡大した上面図である。 図１０に示す切削インサートにおけるＢ５－Ｂ５断面の断面図である。 図１０に示す切削インサートにおけるＢ６－Ｂ６断面の断面図である。 図１０に示す切削インサートにおけるＢ７－Ｂ７断面の断面図である。 本発明の一実施形態の切削工具を示す斜視図である。 一実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。 一実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。 一実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。
　＜切削インサート＞
　以下、複数の実施形態の切削インサートについて、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、各実施形態の構成部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、本発明の切削インサートは、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
　第１の実施形態の切削インサート１（以下、単にインサート１ともいう）は、例えば図１に示すように、上面３、下面５、側面７、上切刃９、下切刃１１及び貫通孔１３を有している。インサート１の材質としては、例えば、超硬合金又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、ＷＣ－Ｃｏ、ＷＣ－ＴｉＣ－Ｃｏ及びＷＣ－ＴｉＣ－ＴａＣ－Ｃｏが挙げられる。ＷＣ－Ｃｏは、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－ＴｉＣ－Ｃｏは、ＷＣ－Ｃｏに炭化チタン（ＴｉＣ）添加したものである。ＷＣ－ＴｉＣ－ＴａＣ－Ｃｏは、ＷＣ－ＴｉＣ－Ｃｏに炭化タンタル（ＴａＣ）を添加したものである。
　また、サーメットは、セラミック成分に金属を複合させた焼結複合材料である。具体的には、サーメットとして、炭化チタン（ＴｉＣ）又は窒化チタン（ＴｉＮ）などのチタン化合物を主成分としたものが挙げられる。
　インサート１を構成する上記の部材の表面は、化学蒸着（ＣＶＤ）法又は物理蒸着（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）又はアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などが挙げられる。
　上面３は多角形状であり、本実施形態においては菱形の形状となっている。ここで、多角形状とは、厳密に多角形の形状であることを意味するものではない。例えば、本実施形態での上面３における角部はそれぞれ厳密な角となっておらず、上面視において丸みを帯びた形状となっている。また、隣り合う角部を接続するように位置する辺は、厳密に直線形状とはなっていなくてもよい。例えば、上面視において外側に向かってわずかに突出する形状となっていてもよい。
　本実施形態における上面３は、角部として上面視において鋭角である第１の角部１５及び鈍角である第２の角部１７を有している。図２に示すように、上面３には第１の角部１５及び第２の角部１７がそれぞれ２つ存在している。このように、第１の角部１５及び第２の角部１７はそれぞれ１つであっても複数であってもよい。
　第１の角部１５が鋭角であるとは、上面視した場合に、第１の角部１５に連続して、第１の角部１５から延びる２つの辺の交差する角度θ１が鋭角であることを意味している。また、第２の角部１７が鈍角であるとは、上面視した場合に、第２の角部１７に連続して、第２の角部１７から延びる２つの辺の交差する角度θ２が鈍角であることを意味している。
　下面５は、上面３とは反対側に位置する面であり、インサート１をホルダに取り付ける際にインサートポケットへの座面として機能する。本実施形態における下面５は、上面３とほぼ同じ形状であり、上面３と同様に菱形の形状をしている。特に図示しないが、平面透視した場合に、下面５の外周は上面３の外周と重なり合っている。
　なお、上面３及び下面５の形状としては、上記の形態に限定されるものではない。本実施形態のインサート１においては上面視した場合の上面３の形状が略四角形であるが、例えば、上面視した場合の上面３の形状が三角形又は五角形のような多角形の形状であってもよい。また、本実施形態における上面３は菱形であるが、四角形の形状としてはこのような形状に限られず、例えば、平行四辺形であってもよい。
　本実施形態のインサート１は、上面３の中心から下面５の中心に向かって設けられた貫通孔１３を有している。貫通孔１３は、インサート１を切削工具のホルダにネジ止め固定する際にネジを挿入するために設けられている。貫通孔１３の中心軸Ｏ１は、上面３の中心及び下面５の中心を通る仮想直線と一致している。
　側面７は、上面３と下面５との間に位置しており、上面３及び下面５に接続されている。また、本実施形態において、側面７は貫通孔１３の中心軸Ｏ１に平行な断面において、直線形状となるように形成されている。
　本実施形態のインサート１における上面３を上面視した場合の最大幅は６～２５ｍｍである。また、下面５から上面３までの高さは１～１０ｍｍである。ここで、下面５から上面３までの高さとは、上面３の上端と下面５の下端との間における中心軸Ｏ１に平行な方向での幅を意味している。
　上切刃９は、上面３及び側面７が交差する稜線に設けられている。また、下切刃１１は、下面５及び側面７が交差する稜線に設けられている。上切刃９及び下切刃１１は切削加工において被削材を切削するために用いられる。ただし、上切刃９及び下切刃１１が同時に使用されることはなく、一つの切削加工においては、いずれか一方が使用される。
　具体的には、下面５が座面として機能する場合には、上切刃９が切削加工に使用される。逆に、インサート１を反転させることによって上面３が座面として機能する場合には、下切刃１１が切削加工に使用される。
　上面３と側面７とが交わる領域であって上切刃９が形成されている部分には、いわゆるホーニング加工が施されていてもよい。すなわち、上面３と側面７とが交差する稜線は、２つの面が交差することによる厳密な線形状でなくてもよい。上記の稜線が線形状であると上切刃９の強度が低下する。そのため、上面３と側面７とが交わる領域に、この領域が曲面形状となるＲホーニングが施される。
　本実施形態において上切刃９は、第１のコーナ切刃１９、第１の主切刃２１、第２のコーナ切刃２３及び第２の主切刃２５を有している。第１のコーナ切刃１９は、第１の角部１５における稜線に位置している。第１の主切刃２１は、第１のコーナ切刃１９に隣接している。具体的には、第１のコーナ切刃１９に隣接する一対の第１の主切刃２１を有している。第２のコーナ切刃２３は、第２の角部１７における稜線に位置している。第２の主切刃２５は、第２のコーナ切刃２３に隣接している。具体的には、第２のコーナ切刃２３に隣接する一対の第２の主切刃２５を有している。
　従って、第１の角部１５と第２の角部１７との間に位置する上面３の辺には、第１の主切刃２１及び第２の主切刃２５が位置しており、第１の角部１５から第２の角部１７に向かって、第１のコーナ切刃１９、第１の主切刃２１、第２の主切刃２５及び第２のコーナ切刃２３の順で並んでいる。
　第１のコーナ切刃１９及び第２のコーナ切刃２３は、上面３における角部に位置している。角部は上面視において丸みを帯びた形状となっていることから、第１のコーナ切刃１９及び第２のコーナ切刃２３は、上面視した場合において、それぞれ外側に凸の円弧形状となっている。第１の主切刃２１及び第２の主切刃２５は、上面３における辺に位置している。そのため、本実施形態における第１の主切刃２１及び第２の主切刃２５は、上面視した場合において、それぞれ直線形状となっている。
　本実施形態のインサート１は、上切刃９と同様の構成を有する下切刃１１を備えている。切刃としては、上切刃９のみを備えていてもよいが、本実施形態のように下切刃１１をさらに備えることによって経済性を高めることができる。下切刃１１が上切刃９と同様の構成を有していることから、下切刃１１は、上切刃９における第１のコーナ切刃１９、第１の主切刃２１、第２のコーナ切刃２３及び第２の主切刃２５に相当する切刃の部位を有している。
　本実施形態における上面３は、第１のブレーカ突起２７及び第２のブレーカ突起２９を有している。第１のブレーカ突起２７及び第２のブレーカ突起２９は、それぞれ上切刃９から離れて位置している。第１のブレーカ突起２７及び第２のブレーカ突起２９はそれぞれ進行してきた切屑をカールさせる役割を有している。
　そのため、第１のブレーカ突起２７及び第２のブレーカ突起２９はそれぞれ上切刃９から離れるにしたがって上方に向かって傾斜する傾斜面２７ａ、２９ａを有している。そして、これらの傾斜面２７ａ、２９ａの下端が第１のブレーカ突起２７及び第２のブレーカ突起２９の外縁を構成している。ここで、上切刃９に直交する断面における中心軸Ｏ１に直交する仮想平面Ｓと傾斜面２７ａとが成す角度を傾斜面２７ａの傾斜角θ５とする。また、上切刃９に直交する断面における中心軸Ｏ１に直交する仮想平面Ｓと傾斜面２９ａとが成す角度を傾斜面２９ａの傾斜角θ６とする。
　また、第１のブレーカ突起２７及び第２のブレーカ突起２９はそれぞれ平坦な面を具備している。具体的には、第１のブレーカ突起２７は、その上端に平坦な第１の面３１を具備している。また、第２のブレーカ突起２９は、その上端に平坦な第２の面３３を具備している。第１の面３１及び第２の面３３は、上面３をホルダへの座面として用いる場合においてホルダに当接する面として機能する。そのため、第１の面３１及び第２の面３３は同じ平面上に位置するように設けられている。
　本実施形態のインサート１においては、第１の面３１及び第２の面３３はそれぞれ高さ方向に直交する仮想平面Ｓに対して平行であって、それぞれこの仮想平面Ｓからの高さが一定である。なお、上記の高さ方向とは、上面３の中心及び下面５の中心を通る方向であり、本実施形態のインサート１においては、貫通孔１３の中心軸Ｏ１の伸びる方向と一致している。
　特に図示してはいないが、本実施形態のインサート１における下面５は、上面３における第１のブレーカ突起２７及び第２のブレーカ突起２９と同様の構成の突起を有している。
　第１の角部１５が鋭角であり、第１のコーナ切刃１９を用いて切削加工を行う場合には、切屑の厚みは比較的厚くなる。一方、第２の角部１７が鈍角であり、第２のコーナ切刃２３を用いて切削加工を行う場合には、切屑の厚みは比較的薄くなる。
　本実施形態のインサート１においては、上面視において、第１のブレーカ突起２７と第１のコーナ切刃１９との間隔Ｗ１は、第２のブレーカ突起２９と第２のコーナ切刃２３との間隔Ｗ２よりも大きい。
　そのため、本実施形態のように下面５が上面３と同様の構成を有しており、上面３の第２のコーナ切刃２３を用いて切削加工を行う場合は、第２のコーナ切刃２３の直下に近い個所でインサート１をホルダに着座させることができる。したがって、安定してインサート１をホルダに固定することができる。
　第１のコーナ切刃１９を用いて切削加工を行う場合は、切屑の厚みが厚くなり切屑が変形しにくくなるため、切屑をカールさせるために広いスペースを確保する必要がある。しかしながら、第１のブレーカ突起２７と第１のコーナ切刃１９との間隔Ｗ１が相対的に大きく確保されている。そのため、切屑が第１のコーナ切刃１９の近傍において詰まる可能性を小さくできる。
　さらに、本実施形態のインサート１では、上面視において、第１のブレーカ突起２７と第１の主切刃２１との間隔Ｗ３が、第１のコーナ切刃１９から離れるにしたがって大きくなっている。これにより、切屑が第１のコーナ切刃１９の近傍において詰まる可能性をさらに小さくできる。具体的には、第１のブレーカ突起２７と第１の主切刃２１との間隔Ｗ３が上記の構成であることによって、切屑が第１のコーナ切刃１９の二等分線から離れる方向に進み易くなる。そのため、切屑が第１のコーナ切刃１９の近傍において詰まる可能性を小さくできる。
　加えて、第２のブレーカ突起２９と第２の主切刃２５との間隔Ｗ４は、第２のコーナ切刃２３から離れるにしたがって小さくなっている。これにより、切屑が詰まる可能性をさらに小さくできる。具体的には、第２のコーナ切刃２３を用いて切削加工を行う場合においては、切屑の厚みが薄いため切屑の流れが不安定になり易い。
　しかしながら、第２のブレーカ突起２９と第２の主切刃２５との間隔Ｗ４が上記の構成であることによって、切屑が第２のコーナ切刃２３の二等分線に近付く方向に進み易くなる。そのため、切屑が適度な長さで分断され易くなる。結果として、切屑が詰まる可能性を小さくできる。
　以上の通り、本実施形態のインサート１においては、鋭角である第１の角部１５及び鈍角である第２の角部１７のいずれを用いて切削加工を行う場合であっても良好に切削加工を行うことができる。
　なお、本実施形態において、ブレーカ突起と切刃との間隔とは、インサート１を上面視した場合におけるブレーカ突起の外縁と切刃との間の距離を意味している。本実施形態においては、ブレーカ突起の下端がブレーカ突起の外周縁を部分的に構成していることから、上面視におけるブレーカ突起の下端と切刃との間の距離がブレーカ突起と切刃との間隔に相当している。
　本実施形態のインサート１においては、第１の主切刃２１が直線形状である。また、第１のブレーカ突起２７の下端は、第１の主切刃２１と対向する領域に直線形状となる部分を有している。そのため、この部分の上面視において、第１のブレーカ突起２７と第１の主切刃２１との間隔Ｗ３は、第１のコーナ切刃１９から離れるにしたがって一定の比率で大きくなっている。
　具体的には、第１の主切刃２１における任意の点において、第１のコーナ切刃１９に隣接する端部からの距離をＸ１とした場合に、上記の間隔Ｗ３は、Ｗ３＝Ｘ１×ａ１＋ｂ１（ａ１、ｂ１は定数）によって示される。そのため、上面視において第１の主切刃２１を基準とした場合に、第１のブレーカ突起２７の下端における上記の直線形状となる部分が第１の主切刃２１に対して定数ａ１で傾斜している。これにより、第１の面３１の面積を広く確保しつつも、第１のコーナ切刃１９で生じた切屑を良好に流れさせるスペースを確保できる。
　言い換えれば、本実施形態のインサート１を上面視した場合において、第１のブレーカ突起２７の外縁における上記の直線形状の部分を延長した仮想直線と、第１の主切刃２１を延長した仮想直線とが角度θ３にて交差する。
　本実施形態のインサート１においては、第２の主切刃２５が直線形状である。また、第２のブレーカ突起２９の下端は、第２の主切刃２５と対向する領域に直線形状となる部分を有している。そのため、この部分の上面視において、第２のブレーカ突起２９と第２の主切刃２５との間隔Ｗ４は、第２のコーナ切刃２３から離れるにしたがって一定の比率で小さくなっている。
　具体的には、第２の主切刃２５における任意の点において、第２のコーナ切刃２３に隣接する端部からの距離をＸ２とした場合に、上記の間隔Ｗ４は、Ｗ４＝Ｘ２×ａ２＋ｂ２（ａ２、ｂ２は定数）によって示される。そのため、上面視において第２の主切刃２５を基準とした場合に、第２のブレーカ突起２９の下端における上記の直線形状となる部分が第２の主切刃２５に対して定数ａ２で傾斜している。これにより、第２のブレーカ突起２９における傾斜面の特定の領域のみに切屑が接触して、この領域に負荷が集中する可能性を小さくできる。
　言い換えれば、本実施形態のインサート１を上面視した場合において、第２のブレーカ突起２９の外縁における上記の直線形状の部分を延長した仮想直線と、第２の主切刃２５を延長した仮想直線とが角度θ４にて交差する。
　本実施形態のインサート１においては、第１のブレーカ突起２７の外縁と第１の主切刃２１とがなす角の角度θ３が、第２のブレーカ突起２９の外縁と第２の主切刃２５とがなす角の角度θ４よりも大きい。すなわち、角度θ３が角度θ４よりも大きい。
　安定してインサート１をホルダに固定するため、本実施形態のインサート１では、下面５が上面３と同様の構成を有しており、間隔Ｗ１が間隔Ｗ２よりも大きくなっている。このとき、角度θ４を相対的に小さくすることによって、第２のブレーカ突起２９を第２のコーナ切刃２３により近づけやすくなる。そのため、間隔Ｗ２がより小さくなり易い。
　また、角度θ３を相対的に大きくすることによって、第１のブレーカ突起２７も第１のコーナ切刃１９に近づけ易くなる。そのため、第１のブレーカ突起２７が第１のコーナ切刃１９から過度に離れて位置しなければならない状態が避けられる。
　また、本実施形態のインサート１を上面視した場合において、第１のブレーカ突起２７と第１の主切刃２１との間隔Ｗ１の最小値が、第２のブレーカ突起２９と第２の主切刃２５との間隔Ｗ２の最小値よりも大きい。既に述べたように、第１のコーナ切刃１９を用いて切削加工を行う場合においては、切屑をカールさせるために広いスペースを確保する必要がある。第１のブレーカ突起２７及び第２のブレーカ突起２９が上記のように位置していることによって、切屑をカールさせるためのスペースをより広く確保できる。
　本実施形態における上面３は、上切刃９に沿って設けられたすくい面３５を有している。すくい面３５は、上切刃９において切削された切屑をすくい取るような役割をしている。そのため、被削材の切屑はすくい面３５の表面を流れる。切屑をスムーズに流れさせるため、すくい面３５は上切刃９から離れるに従って下面５からの高さが一定、又は、低くなるように傾斜している。
　言い換えれば、本実施形態のインサート１においては、すくい面３５は、貫通孔１３に近づくにつれて下面５に近づくように傾斜する傾斜面である。この傾斜を示す角度であるすくい角は、上切刃９に直交する断面における中心軸Ｏ１に直交する仮想平面Ｓとすくい面３５とが成す角度の最大値によって示される。また、すくい面３５は、中心軸Ｏ１に平行な断面において直線形状となるように形成されている。
　本実施形態のインサート１は、すくい面３５として、第１のすくい面３５ａ及び第２のすくい面３５ｂを有している。第１のすくい面３５ａは、第１のブレーカ突起２７と第１の主切刃２１との間に位置している。第２のすくい面３５ｂは、第２のブレーカ突起２９と第２の主切刃２５との間に位置している。このとき、第１のすくい面３５ａのすくい角θ７と第２のすくい面３５ｂのすくい角θ８とが同じである。
　第１のすくい面３５ａのすくい角θ７と第２のすくい面３５ｂのすくい角θ８とが互いに異なる場合には、第１のすくい面３５ａと第２のすくい面３５ｂとの間に段差が生じる。そのため、この段差において切屑が詰まってしまう可能性がある。しかしながら、すくい角θ７とすくい角θ８とが同じである場合には、上記した切屑の詰まりが生じにくくなる。
　本実施形態における上面３は、上記の通り、第１のブレーカ突起２７、第２のブレーカ突起２９及びすくい面３５などを含む面である。
　次に、第２の実施形態の切削インサートについて、図面を用いて詳細に説明する。但し、第１の実施形態の切削インサートと同様の構成については説明を省略し、第１の実施形態の切削インサートとの相違点について主に説明する。
　本実施形態のインサート１は、図９に示すように、第１の実施形態のインサートと同様に、上面３、下面５、側面７、上切刃９、下切刃１１及び貫通孔１３を有している。インサート１の材質としては、例えば、超硬合金又はサーメットなどが挙げられる。
　本実施形態における上面３は、第１の実施形態のインサートと同様に、第１のブレーカ突起２７、第２のブレーカ突起２９及びすくい面３５を有している。さらに、本実施形態のインサート１は、第１のブレーカ突起２７及び第２のブレーカ突起２９に加えて、第３のブレーカ突起３７をさらに有している。第３のブレーカ突起３７は、上面視において、第１のブレーカ突起２７と第２のブレーカ突起２９との間に位置しており、上面３の辺に向かって突出している。
　このような第３のブレーカ突起３７を有していることによって、第１のコーナ切刃１９及び第２のコーナ切刃２１の一方を切削加工に用いる場合において他方の切刃が損傷する可能性を抑えることができる。例えば、第１のコーナ切刃１９を用いて切削加工を行う場合において切屑が第２の角部１７に向かって延びたとしても、第３のブレーカ突起３７がこの切屑に対する障壁となる。そのため、第２のコーナ切刃２３が損傷する可能性が小さくなる。また、同様に、第２のコーナ切刃２３を用いて切削加工を行う場合において切屑が第１の角部１５に向かって延びたとしても、第３のブレーカ突起３７がこの切屑に対する障壁となる。
　さらにこのとき、上面視において、第３のブレーカ突起３７と上面の辺との間隔Ｗ５の最小値が、第１のブレーカ突起２７と第１の主切刃２１との間隔Ｗ３の最小値、及び、第２のブレーカ突起２９と第２の主切刃２５との間隔Ｗ４の最小値よりも小さくなっている。このように第３のブレーカ突起３７が位置している場合には、より安定して第３のブレーカ突起３７において切屑の進行を防ぐことができる。
　特に、より一層安定して第３のブレーカ突起３７において切屑の進行を防ぐためには、本実施形態のように第３のブレーカ突起３７がすくい面３５にまで突出していることが好ましい。
　第３のブレーカ突起３７は、第１のブレーカ突起２７及び第２のブレーカ突起２９と同様に上切刃９から離れるにしたがって上方に向かって傾斜する傾斜面３７ａを有している。このとき、第３のブレーカ突起３７における傾斜面３７ａの傾斜角θ９、言い換えれば、立ち上がり角θ９の最大値が、第１のブレーカ突起２７における傾斜面の傾斜角θ５、言い換えれば、立ち上がり角θ５の最大値、及び、第２のブレーカ突起２９における傾斜面の傾斜角θ６、言い換えれば、立ち上がり角θ６の最大値よりも大きい。
　第３のブレーカ突起３７の立ち上がり角θ９の最大値が小さい、すなわち、第３のブレーカ突起３７における傾斜面が緩やかな傾斜である場合には、第３のブレーカ突起３７に向かって進行してきた切屑が第３のブレーカ突起３７を乗り越え易くなる。しかしながら、第３のブレーカ突起３７の立ち上がり角の最大値が相対的に大きな値になることによって、切屑が第３のブレーカ突起３７を乗り越えにくくなる。そのため、より安定して第３のブレーカ突起３７において切屑の進行を防ぐことができる。
　なお、傾斜面３７ａの傾斜角θ９は、上切刃９に直交する断面における中心軸Ｏ１に直交する仮想平面Ｓと傾斜面３７ａとが成す角度によって示される。
　また、第３のブレーカ突起３７は、第１のブレーカ突起２７及び第２のブレーカ突起２９と同様に、その上端に平坦な第３の面３９を具備している。第３の面３９は、上面３をホルダへの座面として用いる場合においてホルダに当接する面として機能する。そのため、第３の面３９は、第１の面３１及び第２の面３３と同じ平面上に位置するように設けられている。
　＜切削工具＞
　次に、一実施形態の切削工具１０１について図面を用いて説明する。
　本実施形態の切削工具１０１は、図１６に示すように、先端側にインサートポケット１０３を有するホルダ１０５と、上切刃又は下切刃がホルダ１０５の先端から突出するようにインサートポケット１０３に装着された上記の切削インサート１とを備えている。本実施形態の切削工具１０１においては、第１のコーナ切刃１９がホルダ１０５の先端から突出するようにインサート１が装着されている。
　ホルダ１０５は、細長く伸びた棒形状をなしている。そして、ホルダ１０５の先端側には、インサートポケット１０３が１つ設けられている。インサートポケット１０３は、インサートが装着される部分であり、ホルダ１０５の先端面に対して開口している。このとき、インサートポケット１０３がホルダ１０５の側面に対しても開口していることによって、インサート１の装着を容易に行うことができる。具体的には、インサートポケット１０３は、ホルダ１０５の下面に対して平行な着座面と、着座面に対して傾斜する拘束側面とを有している。
　インサートポケット１０３にはインサート１が装着される。インサート１は、上切刃又は下切刃がホルダ１０５の先端側に突出するように装着される。本実施形態においては、インサート１は、固定ネジ１０７によって、ホルダ１０５に装着されている。すなわち、インサート１の貫通孔に固定ネジ１０７を挿入し、この固定ネジ１０７の先端をインサートポケット１０３に形成されたネジ孔に挿入してネジ部同士を螺合させることによって、インサート１がホルダ１０５に装着されている。
　ホルダ１０５としては、鋼、鋳鉄などを用いることができる。特に、これらの部材の中で靱性の高い鋼を用いることが好ましい。
　＜切削加工物の製造方法＞
　次に、本発明の一実施形態の切削加工物の製造方法について図面を用いて説明する。
　切削加工物は、被削材２０１を切削加工することによって作製される。本実施形態における切削加工物の製造方法は、以下の工程を備えている。すなわち、
（１）被削材２０１を回転させる工程と、
（２）上記実施形態に代表される切削工具１０１における上切刃又は下切刃を回転している被削材２０１に接触させる工程と、
（３）切削工具１０１を被削材２０１から離す工程と、
を備えている。
　より具体的には、まず、図１７Ａに示すように、被削材２０１を軸Ｏ２の周りで回転させるとともに、被削材２０１に切削工具１０１を相対的に近付ける。次に、図１７Ｂに示すように、切削工具１０１における上切刃９を被削材２０１に接触させて、被削材２０１を切削する。そして、図１７Ｃに示すように、切削工具１０１を被削材２０１から相対的に遠ざける。
　本実施形態においては、軸Ｏ２を固定するとともに被削材２０１を回転させた状態で切削工具１０１をＸ１方向に移動させることによって被削材２０１に近づけている。また、図１７Ｂにおいては、回転している被削材２０１に切削インサートにおける上切刃９を接触させることによって被削材２０１を切削している。また、図１７Ｃにおいては、被削材２０１を回転させた状態で切削工具１０１をＸ２方向に移動させることによって遠ざけている。
　なお、本実施形態の製造方法における切削加工では、それぞれの工程において、切削工具１０１を動かすことによって、切削工具１０１を被削材２０１に接触させる、あるいは、切削工具１０１を被削材２０１から離しているが、当然ながらこのような形態に限定されるものではない。
　例えば、（１）の工程において、被削材２０１を切削工具１０１に近づけてもよい。同様に、（３）の工程において、被削材２０１を切削工具１０１から遠ざけてもよい。切削加工を継続する場合には、被削材２０１を回転させた状態を維持して、被削材２０１の異なる箇所に切削インサート１における上切刃９を接触させる工程を繰り返せばよい。
　なお、被削材２０１の材質の代表例としては、炭素鋼、合金鋼、ステンレス、鋳鉄、又は非鉄金属などが挙げられる。
１・・・切削インサート（インサート）
３・・・上面
５・・・下面
７・・・側面
９・・・上切刃
１１・・・下切刃
１３・・・貫通孔
１５・・・第１の角部
１７・・・第２の角部
１９・・・第１のコーナ切刃
２１・・・第１の主切刃
２３・・・第２のコーナ切刃
２５・・・第２の主切刃
２７・・・第１のブレーカ突起
２７ａ・・・傾斜面
２９・・・第２のブレーカ突起
２９ａ・・・傾斜面
３１・・・第１の面
３３・・・第２の面
３５・・・すくい面
３５ａ・・・第１のすくい面
３５ｂ・・・第２のすくい面
３７・・・第３のブレーカ突起
３９・・・第３の面
１０１・・・切削工具
１０３・・・インサートポケット
１０５・・・ホルダ
１０７・・・固定ネジ
２０１・・・被削材

Claims (10)

  1. 　上面視において鋭角である第１の角部及び鈍角である第２の角部を有する多角形状の上面と、下面と、前記上面及び前記下面の間に位置する側面と、前記上面及び前記側面が交差する稜線に設けられた上切刃とを備え、
    　前記上切刃は、前記第１の角部に位置する第１のコーナ切刃と、該第１のコーナ切刃に隣接する第１の主切刃と、前記第２の角部に位置する第２のコーナ切刃と、該第２のコーナ切刃に隣接する第２の主切刃とを有し、
    　前記上面は、前記第１の角部に向かって突出する第１のブレーカ突起と、前記第２の角部に向かって突出する第２のブレーカ突起とを有し、
    　上面視において、前記第１のブレーカ突起と前記第１のコーナ切刃との間隔は、前記第２のブレーカ突起と前記第２のコーナ切刃との間隔よりも大きく、
    　上面視において、前記第１のブレーカ突起と前記第１の主切刃との間隔は、前記第１のコーナ切刃から離れるにしたがって大きくなり、かつ、前記第２のブレーカ突起と前記第２の主切刃との間隔は、前記第２のコーナ切刃から離れるにしたがって小さくなることを特徴とする切削インサート。
  2. 　上面視において、前記第１のブレーカ突起と前記第１の主切刃との間隔は、前記第１のコーナ切刃から離れるにしたがって一定の比率で大きくなり、かつ、前記第２のブレーカ突起と前記第２の主切刃との間隔は、前記第２のコーナ切刃から離れるにしたがって一定の比率で小さくなっ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。
  3. 　上面視において、前記第１のブレーカ突起の外縁と前記第１の主切刃とがなす角の角度が、前記第２のブレーカ突起の外縁と前記第２の主切刃とがなす角の角度よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の切削インサート。
  4. 　上面視において、前記第１のブレーカ突起と前記第１の主切刃との間隔の最小値が、前記第２のブレーカ突起と前記第２の主切刃との間隔の最小値よりも大きいことを特徴とする請求項１～３のいずれか１つに記載の切削インサート。
  5. 　前記上面は、前記第１のブレーカ突起と前記第１の主切刃との間に位置する第１のすくい面と、前記第２のブレーカ突起と前記第２の主切刃との間に位置する第２のすくい面とを有し、
    　前記第１のすくい面のすくい角と前記第２のすくい面のすくい角とが同じであることを特徴とする請求項１～４のいずれか１つに記載の切削インサート。
  6. 　前記上面は、前記第１のブレーカ突起と前記第２のブレーカ突起との間に位置して、前記上面の辺に向かって突出する第３のブレーカ突起を有していることを特徴とする請求項１～５のいずれか１つに記載の切削インサート。
  7. 　上面視において、前記第３のブレーカ突起と前記上面の辺との間隔の最小値が、前記第１のブレーカ突起と前記第１の主切刃との間隔の最小値、及び、前記第２のブレーカ突起と前記第２の主切刃との間隔の最小値よりも小さいことを特徴とする請求項６に記載の切削インサート。
  8. 　前記第３のブレーカ突起の立ち上がり角の最大値が、前記第１のブレーカ突起の立ち上がり角の最大値、及び、前記第２のブレーカ突起の立ち上がり角の最大値よりも大きいことを特徴とする請求項６又は７に記載の切削インサート。
  9. 　先端側にインサートポケットを有するホルダと、
    　前記上切刃が前記ホルダの先端から突出するように前記インサートポケットに装着された、請求項１～８のいずれか１つに記載の切削インサートとを具備した切削工具。
  10. 　被削材を回転させる工程と、
    　回転している前記被削材に請求項９に記載の切削工具の前記上切刃を接触させる工程と、
    　前記切削工具を前記被削材から離す工程とを備えた切削加工物の製造方法。
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