JP5361891B2 - 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 - Google Patents

Description

本発明は、切削インサートなどに関する。

従来、正面フライスやエンドミル等の転削工具、特に、ホルダに切削インサートを装着してなるスローアウェイ式の転削工具が経済性の観点から多用されている。

切刃長さの長い転削工具には、切削時に大きな負荷がかかる。そのため、切削時にかかる切削抵抗を低減した切削インサートが提案されている。

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、該切刃を分断するよう側面に設けられた溝部と、を備えた切削インサートが開示されている。このような構成により、切屑が幅方向に細かく分断され、切削時にかかる切削抵抗が低減される。

しかしながら、上記切削インサートでは、切削時に、幅方向に細かく分断された切屑が複数生成され、該複数の切屑が互いに衝突するおそれがある。そのため、切削抵抗を低減するとともに、優れた切屑排出性を有するものが求められていた。

特開平０７−２２５９０８号公報

本発明の目的は、切削抵抗を低減するとともに、優れた切屑排出性を有する切削インサートおよび切削工具並びに切削方法を提供することである。

本発明の切削インサートは、上面と、第１側面と、前記上面と前記第１側面とが交差した第１交差部に位置する第１切刃とを備え、前記第１側面には、端部が前記上面に達する溝部が存在するとともに、前記溝部の前記端部によって前記第１切刃が２つの小切刃に分断され、かつ、前記上面であって前記溝部をその長手方向に延長した場合に通過する延長領域に、凸部が位置し、前記上面には、前記第１切刃に接続し且つ該第１切刃から内方に向かって延びるすくい面が位置するとともに、前記凸部は前記すくい面より高位にあり、前記上面であって、前記すくい面よりも内方で且つ前記凸部よりも前記小切刃から離間した領域に、内方に向かうにつれて高位になるブレーカ面（breaking groove）が位置し、
前記上面の中央に、前記すくい面よりも高位の中央部が存在し、且つ、前記ブレーカ面は、前記中央部の端部であって前記小切刃に対応する側部に位置する。

本発明の切削工具は、ホルダと、前記ホルダに装着された請求項１乃至１２のいずれかに記載の切削インサートと、を備え、前記第１切刃の少なくとも一部が前記ホルダの外周よりも外方に突出している。

本発明の切削方法は、被削材と、請求項１３または１４に記載の切削工具とを相対的に近づける近接工程と、回転した前記切削工具の前記第１切刃を、前記被削材の表面に接触させて、被削材の表面を切削する切削工程と、前記被削材と前記切削工具とを相対的に遠ざける離間工程と、を備える。

本発明の切削インサートおよび切削工具によれば、溝部に対応して設けられた凸部によって、切削時に生成される複数の切屑が、互いに衝突することを抑制することができる。そのため、本発明の切削インサートは、切削時にかかる切削抵抗の低減を図るとともに、優れた切屑排出性を発揮する。

本発明の第１の実施形態による切削インサートの全体斜視図である。 図１の切削インサート１の（ａ）平面図、（ｂ）側面図である。 図２（ａ）の要部拡大図である。 （ａ）図３のＡ−Ａ断面図、（ｂ）図３のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の第２の実施形態による切削インサートの全体斜視図である。 図５の切削インサート１’の（ａ）平面図、（ｂ）側面図である。 本発明の一実施形態による切削工具１３の全体斜視図である。 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。

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。

＜切削インサート＞
（第１の実施形態）
図１乃至図３は、本発明の一実施形態を示すものである。

インサート１は、上面２と、側面３と、上面２と側面３との交差部に設けられた切刃４と、を備えている。上面２は、略多角形状をなし、具体的には、略四角形状をなす。そして、インサート１は、上面２に切刃４から内方に向かって延びて設けられたすくい面領域２１を、備えている。

本実施形態において、切刃４は、第１切刃４１と、第２切刃４２と、第１切刃４１および第２切刃４２に接続される第３切刃４３とを有している。

図２（ａ）に示すように、第１切刃４１は、上面２と第１側面３とが交差した第１交差部に位置する。すなわち略四角形をなす上面２の一辺に位置する。そして、第２切刃４２は、上面２と第２側面３とが交差した第２交差部に位置する。すなわち前記上面２の一辺に隣接する他の一辺に位置する。そして、第３切刃４３は、前記一辺と前記他の一辺とが交差して形成される角部（第３交差部）に位置する。

本実施形態においては、第１切刃４１と第２切刃４２とは、上面視で、鈍角をなすよう配置されている。具体的には、上面視において、第１切刃４１の仮想延長線と第２切刃４２の仮想延長線とのなす角が鈍角である。このような切刃配置をなすことで、インサート１は、正面フライスに適用することができる。

後述する切削工具において、第１切刃４１は、主切刃として機能し、第２切刃４２は、副切刃として機能し、第３切刃４３は、コーナー切刃として機能する。

なお、本実施形態においては、略四角形をなす上面２の各辺にそれぞれ第１切刃４１が設けられている。したがって、インサート１は、４つの第１切刃４１を有している。そして、この４つの第１切刃４１に各々対応して、第２切刃４２、第３切刃４３が設けられている。すなわち、インサート１は、第２切刃４２および第３切刃４３も４つずつ有している。なお、４つの第３切刃４３は、各々、略四角形の４つの角部に位置する。

そして、インサート１は、溝部５と、凸部６と、を有している。

図１および図２（ｂ）に示すように、溝部５は、側面３に、切刃４を複数の小切刃４１１に分断するよう設けられている。本実施形態においては、第１切刃４１は、２つの溝部５によって分断されている。すなわち、第１切刃４１は、２つの溝部５によって、３つの小切刃４１１に分割されている。このように、インサート１は、第１切刃４１が切刃長さの短い３つの小切刃に分割されているため、生成される複数の切屑も、幅の小さなものとなる。そのため、切削時にインサートにかかる負荷が小さくなる。その結果、より厳しい切削条件下でも、優れた切削性能を発揮させることができる。

そして、図１および図２（ａ）に示すうように、凸部６は、溝部に対応するよう上面２に形成されている。具体的には、凸部６は、第１切刃に接続し第１切刃から内方に向かって延びるすくい面領域２１に形成されている。なお、第１切刃にランド部が形成される場合、このランド部もすくい面領域に含まれる。ここで、「凸部６が溝部５に対応する」とは、上面２において、凸部６が、以下の２点を満たすよう配置されていることをいう。
・ 凸部６が、上面２において、溝部５よりも内方に位置している。
・ 凸部６の少なくとも一部が、溝部５の幅方向における中央を通り溝部５の延びる方向に沿う仮想直線M上に位置している。

本実施形態においては、凸部６は、前記仮想直線Mに沿って形成されている。すなわち、上面であって、溝部５をその長手方向に延長した場合に通過する延長領域に位置する。

なお、ここでいう内方とは、上面視で、切刃４に対してインサート１の中央側に向かう方向をいう。

さらに、図１に示すように、凸部６は、すくい面領域２１よりも高位に位置している。すなわち、凸部６は、上面２のすくい面領域２１から上方に隆起して設けられている。

本実施形態のインサート１は、このような構成をなす凸部６によって、小切刃４１１によって生成された幅の短い切屑同士が互いに衝突しないよう、切屑の排出方向を安定させることができる。そのため、切屑が切刃と被削材との間に噛み込まれることによる切刃やホルダの損傷、被削材の加工面の劣化、加工精度の悪化などを抑制することができる。

すなわち、小切刃４１１によって生成された切屑は、小切刃４１１から内方に向かって延びるすくい面領域２１に沿ってカールされる。その際、溝部５の内方に、すなわち、溝部５に対して切屑が排出される方向に、凸部６が設けられている。該凸部６によって、幅方向に細かく分断された切屑の排出方向が左右に振れることを抑制することができる。そのため、小切刃４１１で生成された切屑が、互いに衝突することを抑制できる。その結果、優れた切屑排出性を発揮させることができる。

特に、断続切削や高送り加工等といった、切削加工時に大きな負荷がかかる切削加工形態においても、切削時にかかる切削抵抗の低減を図った上で、優れた切屑排出性を発揮させることができる。

また、図３に示すように、凸部６は、一対の傾斜側面９１，９２を有している。一対の傾斜側面９１，９２は、凸部６の頂部から、上面２のうち溝部５の両端に位置する２つの小切刃４１１に各々対応するすくい面領域２１に向かって傾斜している。

具体的には、一対の傾斜側面は、第３切刃４３側に位置する第１傾斜面９１と、第３切刃４３に対して、第１傾斜面９１より離間した側に位置する第２傾斜側面９２と、を備えている。傾斜側面９１，９２は、上述した溝部５の延びる仮想直線Mから離間するにつれて低位に位置するよう傾斜している。すなわち、第１傾斜側面９１は、凸部６の頂部から、第２切刃４２に向かうにつれて低位に位置するよう傾斜している。一方、第２傾斜側面９２は、凸部６の頂部から、凸部６に対して第２切刃４２と反対側に向かうにつれて低位に位置するよう傾斜している。

このように、凸部６が、溝部５および凸部６が延びる前記仮想直線Mの両側方に、すくい面領域２１に向かって傾斜する一対の傾斜側面を備えることで、小切刃４１１で形成された切屑の排出方向が左右に振れることを抑制することができる。

さらに、一対の傾斜側面９１，９２は、上面視で、各々対応する溝部５よりも小切刃４１１側に張り出すように設けられている。すなわち、凸部６の幅W６は、上面視で、溝部５の幅W５よりも大きい。このような構成により、小切刃４１１で生成された切屑は、まず、小切は４２１から内方に向かって延びるすくい面領域２１に沿ってカールされる。その際、切屑の端部が凸部６の傾斜側面に接触して、切屑は、切屑の断面形状が凹状となるよう、変形される。そのため、小切刃４１１で生成された切屑の幅を、切屑がすくい面領域２１に沿ってカールされるにつれて徐々に減少させることができる。その結果、隣接する切屑が、互いに衝突することを抑制する効果が高まる。

なお、ここでいう凸部６の幅Ｗ６は、上面視で、凸部６の第１切刃４１に沿う方向における寸法のうち、最大の値をいう。

また、溝部５の幅Ｗ５は、図３に示すように、溝部５の壁面の仮想延長線と小切刃４１１の仮想延長線との２つの交点間の距離のことである。図３では、後述する第１溝部５１の幅について例示している。ここで、溝部５の壁面とは、すくい面領域２１および側面３に連接する一連の面をいう。なお、溝部５の壁面が平坦面を有する本実施形態と異なり、溝部５の壁面全体が曲面で構成されている場合は、該曲面の接線を上述の溝部の壁面の仮想延長線とすればよい。

また、図４に示すように、第１傾斜側面９１の傾斜角度θ９１と第２傾斜側面９２の傾斜角度θ９２とが同一であっても良いが、第１傾斜側面９１の傾斜角度θ９１は、第２傾斜側面９２の傾斜角度θ９２よりも大きいことが望ましい（θ９１＞θ９２）。θ９１およびθ９２がこのような関係を満たす場合、生成された切屑がより接触しやすい第３切刃４３側に位置する第１傾斜側面９１が切屑の排出方向を安定化させる効果と、生成された切屑が接触しにくい第２傾斜側面９２が上面２の強度を高める効果との両効果を、バランスよく兼ね備えることができる。

特に、インサート１が正のアキシャルレーキを有してホルダに装着された場合、小切刃４１１は、第３切刃４３側から順次被削材に接触していく。そのため、小切刃４１１で生成された切屑は、先に被削材に接触する第３切刃４３側から押し上げられるように排出される。したがって、このような切屑の排出方向は、第１切刃４１に略垂直な方向ではなく、該方向に対して内方に向かうにつれて第３切刃４３から遠ざかる方向にずれやすい。このような場合においても、θ９１、θ９２が上記関係を満たすことで、カール機能とガイド機能とを好適に発揮させることができる。

ここでいう傾斜角度θ９１およびθ９２は、前記凸部６の最大の幅W６が得られる第１切刃４１に略平行な断面図において、第１傾斜側面９１または第２傾斜側面９２が下面に対して傾斜する角度をいう。

なお、ここでいう「凸部６の頂部が切刃４よりも高位に位置する」とは、インサート１の下面を基準として、凸部６の頂部が切刃４よりも高位に位置することをいう。具体的には、下面と凸部６の頂部との間の距離Ｈ６が、下面と切刃４との間の距離Ｈ４よりも大きいことを意味する。また、凸部６の頂部とは、凸部６のうち、最も高位に位置する部分をいう。したがって、Ｈ６は、下面と凸部６との間の距離のうち最大の値をいう。また、同様に、切刃４が傾斜した切刃であるような場合は、Ｈ４は、下面と切刃４との間の距離のうち最大の値をいう。

さらに、上面２には、ブレーカ面７１が形成されている。ブレーカ面７１は、すくい面領域２１よりも内方に、且つ、凸部６よりも小切刃４１１から離間した位置に、形成されている。そして、ブレーカ面７１は、内方に向かうにつれて高位に位置するよう傾斜している。該ブレーカ面７１は、小切刃４１１に対向して配置されている。このような構成により、ブレーカ面７１が、小切刃４１１で生成されすくい面領域２１に沿ってカールされた切屑を、安定してさらにカールさせ、切屑を長さ方向に切断することができる。

すなわち、小切刃４１１から内方に向かって延びるすくい面領域２１とブレーカ面７１とがブレーカ機能を果たし、一方、一対の側面が切屑の排出方向を安定化させるガイド機能を果たすことができる。このようにブレーカ面７１を有することで、ブレーカ機能とガイド機能とを好適に兼ね備えることができる。

またさらに、ブレーカ面７１は、凸部６の内方側と接続している。このような構成により、溝部５が形成されることにより上面２の強度が低下する領域の強度を向上させることができる。すなわち、前記領域において、凸部６が上面２の補強部として機能する。そのため、従来は、欠損しやすかったすくい面領域２１や、溝部５の欠損を抑制することができる。その結果、工具寿命の向上が図れる。

さらに、凸部６は、一対の傾斜側面９１，９２の間に位置する傾斜中央面８を有している。傾斜中央面８は、溝部５側から内方に向かって延びる平坦面であることが好ましい。そして、傾斜中央面８は、溝部５から遠ざかるにつれて高位に位置するよう傾斜している。このような傾斜中央面８を備えることで、すくい面領域２１の強度の向上が図れるとともに、切屑排出性の向上が図れる。

なお、凸部６の内方の少なくとも一部が、ブレーカ面７１と接続していれば良い。本実施形態においては、図４に示すように、凸部６の傾斜中央面８がブレーカ面７１と接続している。これにより、凸部６が切屑をガイドする機能が高まる。

また、本実施形態においては、上面２の中央には、中央部７が設けられている。中央部７は、すくい面領域２１よりも高位に位置している。ブレーカ面７１は、中央部７の小切刃４１１に対向する面に配置されている。具体的には、本実施形態においては、ブレーカ面７１は、中央部７のうち、最も小切刃４１１側に位置する面に相当する。したがって、本実施形態においては、凸部６の内方側は、この中央部７と接続していることになる。すなわち、前記したように補強部として機能する凸部６が中央部７と一体となるよう形成される。このような構成により、上面２の強度がより一層高まる。そのため、溝部５近傍を起点とする切刃４の欠損を抑制することができる。

なお、本実施形態においては、インサート１の中央部７は、上面２から下面まで貫通する貫通穴が形成されている。該貫通穴１５は、ホルダにねじ止めされる際のねじが挿入される穴である。この貫通穴１５の外周に、中央部７が設けられており、本実施形態においては、上面視で、略四角形をなす。また、中央部７の上面は、下面に略平行な平坦面をなす。このような構成により、上面２の強度を向上させることができる。

傾斜中央面８とすくい面領域２１とのなす角度θ８は、１３５度〜１６５度であるのが好ましい。このような構成により、凸部６と溝部５との間の領域での切屑の詰まりを抑制するとともに、凸部６が好適にガイド機能を発揮することができる。

なお、傾斜中央面８とすくい面領域２１とのなす角度θ８は、図４（ｂ）に示すように、溝部５の幅方向における中央を通り、溝部５が延びる方向に略平行な断面において定義することができる。ここでいう溝部５が延びる方向とは、本実施形態のように溝部５が平坦な壁面を有する場合は、上面視で、壁面に略平行な方向をいう。また、溝部５が平坦な壁面を有しない場合は、溝部５の切刃４側端部における幅方向の中央と、溝部５の内方側端部における幅方向の中央と、を結ぶ線の延びる方向をいう。

また、傾斜中央面８は、本実施形態においては、平坦面で構成されているが、該形態に限らず、曲面で構成されていてもよい。なお、傾斜中央面８が平坦面をなす形態は、インサート１の強度が高い。

なお、本実施形態においては、傾斜中央面８は、上面２に、溝部５から離間して設けられている。これにより、インサート１の上面２の強度が向上し、溝部５近傍を起点としてインサート１が欠損することを抑制することができる。また、インサート１を製造する際の欠損も抑制でき、歩留まりが向上する。

また、本実施形態においては、凸部６の頂部は、切刃４よりも高位に位置している。これにより、小切刃４１１によって生成された切屑が、凸部６に乗り上げることを抑制できる。その結果、隣接する切屑が互いに衝突することを抑制する効果が高まる。

さらに、図３に示すように、傾斜中央面８の溝部５側の幅Ｗ８は、上面視で、溝部５の幅Ｗ５よりも小さい。これにより、小切刃４１１によって生成された切屑をすくい面領域２１に沿ってスムーズにカールさせることができる。すなわち、小切刃４１１によって生成された切屑が凸部６に強く衝突してしまい、切屑の排出方向が不安定になることを抑制することができる。そのため、溝部５と傾斜中央面８との間に切屑が詰まって、加工壁面を傷つけることが抑制され、加工精度が向上する。

なお、ここでいう傾斜中央面８の溝部５側の幅８とは、傾斜中央面８のうち最も溝部５に近接する端部において、上述した傾斜中央面８の幅Ｗ８と同様の方法で算出した傾斜中央面８の幅の値である。また、溝部５の幅Ｗ５とは、上面視で、溝部５の第１切刃４１に沿う方向における寸法のうち、最大の値をいう。

なお、本実施形態においては、傾斜中央面８の幅は、溝部５側において最も小さく、内方に向かうにつれて減少している。傾斜中央面８の形状は、該形態に限らず、溝部５側から内方に向かうにつれて一定の幅を有した形態であっても、溝部５側から内方に向かうにつれて幅が増大する形態であってもよい。

そして、第１傾斜側面９１および第２傾斜側面９２のうち少なくとも一方と傾斜中央面８とのなす角度は、鈍角であることが好ましい。本実施形態においては、図４（ａ）に示すように、第１傾斜側面９１および第２傾斜側面９２の両方が傾斜中央面８と鈍角をなすよう形成されている。このような構成により、上面２の強度の向上が図れるとともに、凸部６そのものの強度の向上が図れる。したがって、切削時にインサート１が欠損することを抑制できる。

なお、第１傾斜側面９１および第２傾斜側面９２は、平坦面で構成されているのが好ましい。これにより、切屑のガイド機能が好適になる。

また、上述したように、本実施形態においては、第１切刃４１を分断する溝部５は、３つ設けられている。ここで、図３に示すように、複数の溝部５のうち第３切刃４３の最も近くに位置する溝部５をコーナー溝部５ａとする。該コーナー溝部５ａは、第１切刃４１と接続する小切刃４１１ａに隣接する溝部５である。

このように溝部５が、コーナー切刃として機能する第３切刃４３側に設けられたコーナー溝部５ａである場合、以下のような構成をなすことが好ましい。

すなわち、コーナー溝部５ａに対応する凸部６をコーナー凸部６ａとする。このとき、コーナー凸部６ａは、上面視で、溝部５から内方に延びる第１縁部１１と、第２縁部１２とを有する。第１縁部１１は、第２縁部１２よりも第２切刃４２側に位置している。

そして、第１縁部１１は、上面視で、溝部５から内方に向かうにつれて第２切刃４２から離間するよう配置されている。すなわち、上面視で、第１縁部１１の仮想延長線Ｌ１１と第２切刃４２の仮想延長線Ｌ４２とは、小切刃４１１から内方に向かうにつれて、互いに離間するよう配置されている。具体的には、上面視で、第１縁部１１と第２切刃４２との間の距離（Ｌ１１とＬ４２との間の距離）は、小切刃４１１側で最小となり、内方側で最大となる。

第３切刃４３と接続する小切刃４１１ａによって生成される切屑は、第３切刃４３で生成された切屑と一体となって生成される。そのため、該切屑の生成方向は、第３切刃４３のコーナー部分の影響を受けて、第１切刃４１に略垂直な方向（Ｌ４１）に対して内方に向かうにつれて第３切刃４３から離間する方向へずれる。

そこで、第１縁部１１と第２縁部１２との配置を上記のようにすることで、前述のような生成方向をなす、第３切刃４３と接続した小切刃４１１ａによって生成された切屑と凸部６とが勢い良く衝突することを抑制できる。そのため、切削時に前記切屑と凸部６との間に大きな摩擦抵抗が生じることを抑制できる。その結果、切屑をスムーズに排出させることができる。

なお、上述の切屑の生成方向のずれは、上述したように、インサート１を正のアキシャルレーキを有してホルダに装着した場合には、その分、更に、大きくずれることになる。したがって、インサート１を正のアキシャルレーキを有してホルダに装着して用いる場合は、Ｌ４２とＬ１１とが内方に向かうにつれて大きく離間するよう配置されているのが好ましい。すなわち、Ｌ４２に対するＬ１１２の傾斜角度を大きくするのが好ましい。

さらに、複数の溝部５のうち、一つの小切刃４１１の両端に位置する２つの溝部５において、以下のような構成を満たすことが望ましい。ここでは、一つの小切刃４１１として、第３切刃４３と接続する小切刃４１１ａの隣に位置する小切刃４１１ｂを例に挙げて説明する。

まず、複数の溝部５のうち、小切刃４１１ｂの両端に位置する２つの溝部５のうち小切刃４１１ｂの一方端に隣接する溝部５を第１溝部５１とする。そして、小切刃４１１ｂの他方端に隣接する溝部５を第２溝部５２とする。そして、第２溝部５２は、第１溝部５１よりも第３切刃４３側に位置する。

なお、ここでは、第３切刃４３側に位置する第２溝部５２は、上述したコーナー溝部５ａに相当する。

すくい面領域２１には、第１溝部５１および第２溝部５２に各々対応して、第１凸部６１および第２凸部６２が設けられている。そして、第１凸部６１および第２凸部６２は、上述したように、各々、第１傾斜側面９１と第２傾斜側面９２とを有している。該第１および第２傾斜側面９１，９２は、各傾斜中央面８の両側方に位置する。なお、隣り合う第１凸部６１と第２凸部６２とは離間しており、小切刃から生成される切屑の流れを阻害しないように構成される。すなわち、これらの凸部間には、すくい面領域２１が配置されている。より具体的には、小切刃の垂直二等分線上には凸部は配置されない。

そして、本実施形態では、図４（ａ）に示すように、第１凸部６１における第１傾斜側面９１の傾斜角度αは、第２凸部６２における第２傾斜側面９２の傾斜角度βよりも大きい。このような構成により、小切刃４１１ｂの両端のうち、小切刃４１１ｂに対して第３切刃４３と反対側に位置する端部において、凸部の傾斜側面の傾斜角度が急であり、小切刃４１１ｂに対して第３切刃４３側に位置する端部において、凸部の傾斜角度が緩やかである。そのため、小切刃４１１の両端のうち第３切刃４３と反対側に位置する端部における凸部のガイド機能を高めるとともに、小切刃４１１の両端のうち第３切刃４３側に位置する端部における凸部のカール機能を高めることができる。

したがって、両端が溝部５で挟まれた小切刃４１１ｂで生成された切屑の排出方向を安定化させることができる。そのため、第１切刃４１で生成された切屑と一体となって生成される小切刃４１１ａで生成された切屑と、両端が溝部５で挟まれた小切刃４１１ｂで生成された切屑と、が衝突することを抑制する効果が高まる。

（第２の実施形態）
図５および図６に示すように、本実施形態のインサート１’と第１の実施形態のインサート１とは、第１切刃４１を分断する溝部５の数が異なる。具体的には、第１切刃４１を分断する溝部５は、インサート１においては、２つであるのに対して、インサート１’においては、３つである。すなわち、インサート１’においては、第１切刃４１は、４つの小切刃４１１に分断されている。

本実施形態においては、３つの溝部５のうち第３切刃４３の最も近くに位置するコーナー溝部５ａと、第３切刃４３との距離が、第１実施形態のインサート１に比べて、小さくなっている。すなわち、本実施形態のコーナー溝部５ａは、前述した第１の実施形態におけるコーナー溝部５ａよりも、第３切刃４３に対してより近くに位置するよう設けられている。

また、前述した第１の実施形態においては、コーナー溝部５ａを含む２つの溝部５は、いずれもほぼ同じ大きさであるのに対して、本実施形態においては、コーナー溝部５ａは、他の２つの溝部５に比べて、小さい。すなわち、第１の実施形態においては、上面視で、コーナー溝部５ａを含む２つの溝部５の幅や深さは、略同一であるのに対して、本実施形態においては、コーナー溝部５ａの幅や深さは、他の２つの溝部５のそれよりもいずれも小さい。

そこで、本実施形態においては、コーナー溝部５ａに対応する凸部６ａも、他の２つの凸部６と比べて小さくなるよう形成されている。具体的には、凸部６ａそのものの幅や、凸部６ａの傾斜中央面８や一対の傾斜側面９１，９２の各幅が、他の２つの凸部６のそれよりも小さい。

このように、第３切刃４３と接続する小切刃４１１ａに隣接するコーナー溝部５ａおよび該溝部５ａに対応する凸部６ａを、他の溝部５または凸部６よりも小さく設けることで、第３切刃４３近傍のすくい面領域２１の強度を高めることができる。したがって、切削時に被削材に最初に接触する切刃部分であるため非常に大きな負荷がかかる第３切刃４３が欠損することを抑制することができる。

以上、本発明の２つの実施形態に係るインサート１、１’においては、上述のように上面２が略正方形状をなす４コーナー使用可能な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コーナー使いとすることで、加工コストの低減が図れるため望ましい。

また、上述の実施形態においては、第３切刃４３を分断する溝部５が、２つまたは３つ形成された形態を例示したが、第３切刃４３を分断する溝部５の数は、１つでも複数でも構わない。すなわち、第３切刃４３を分断する溝部５の個数は、第３切刃の切刃長さや切削条件に応じて、適宜選択することができる。

さらに、溝部５の形状についても、上述の実施形態においては、上面から下面に達するよう形成された形態を例示したが、これに限らず、溝部の下端が側面３上に位置するものであっても構わない。

また、上述の実施形態においては、溝部５に対応して設けられる凸部６は、いずれも１つである形態を例示したが、これに限らず、１つの溝部５に対応して複数の凸部６が設けられた形態であっても良い。たとえば、溝部５の内方に位置するすくい面領域２１に、前後に複数並んで凸部６が設けられた形態であっても、溝部５の内方に位置するすくい面領域２１に、左右に複数並んで凸部６が設けられた形態であっても良い。

また、上述の実施形態においては、凸部６の中央に溝部５側から内方に向かって延びる平坦な傾斜中央面８を有した形態を例示したが、凸部６の形状はこれに限らない。例えば、凸曲面で構成された略半球状の凸部６であっても構わない。また、中央部７の上面と略同一面を有した凸部６であっても構わない。すなわち、凸部６は、小切刃４１１によって生成された切屑が、すくい面領域２１によって、または、すくい面領域２１とブレーカ面７１とによって、安定してカールされるよう、すくい面領域２１から上方に突出して形成されていれば良い。

＜切削工具＞
切削工具１３は、図７に示すように、上述したインサート１をホルダ１４の先端に装着されてなる。本実施形態では、ホルダ１４は、棒状、具体的には、円柱状をなす。そして、ホルダ１４は、インサート１を装着するインサートポケット１２を８個有している。したがって、切削工具１は、８個のインサート１を備えてなる。

インサート１は、主切刃として機能する第１切刃４１を、ホルダ１４の外周面から外方へ突出するよう装着される。また、副切刃として機能する第２切刃４２は、ホルダ１４の先端面から突出するよう装着される。そして、このとき、第２切刃４２は、ホルダ１４の軸線Ｓに略垂直となるよう配置されている。なお、本実施形態のインサート１では、第１切刃１は、ホルダ１４の軸線Ｓに対して、先端から後端に向かうにつれて遠ざかるように傾斜して配置されている。

切削工具１３は、上述したインサート１を備えてなるため、幅方向に細かく分断された複数の切屑が互いに衝突することを抑制することができる。そのため、切屑排出性が向上し、工具寿命の向上が図れる。

なお、本実施形態においては、インサート１は、ホルダ１４にシート部材１６を介して装着されている。このような構成とすることで、インサート１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１４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１４の寿命を長くすることができる。

なお、本実施形態においては、インサート１は、ねじ部材５１によって、ホルダ１４にネジ止めされている。

また、インサート１は、正のアキシャルレーキを有してホルダ１４に装着されてなるのが好ましい。これによって、更なる切削抵抗の低減が図れる。そのため、特に切込み量などが大きい重切削加工のように、より厳しい切削条件下においても、優れた切削性能を発揮させることができる。

なお、本実施形態においては、ホルダ１４にインサート１を装着する際、インサート１とホルダ１４との間にシート部材を介した形態を例示したが、インサート１がホルダ１に直接当接された形態であってもよい。

また、本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、エンドミル等にも適用することができる。

＜切削方法＞
最後に、図８（ａ）〜（ｃ）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１３）を用いた場合を例示して説明する。

本実施形態による被削材の切削方法は、以下の（ｉ）〜（ｉｉｉ）の工程を備える。

（ｉ）図８（ａ）に示すように、切削工具１３をホルダ１４の軸線Ｓを中心に矢印Ａ方向に回転させ、矢印Ｂ方向に動かし、被削材１００に切削工具１３を近づける近接工程。
（ｉｉ）図８（ｂ）に示すように、インサート１の切刃４を被削材１００の表面に接触させ、切削工具１３を矢印Ｃ方向に動かし、被削材１００の表面を切削する工程。
（ｉｉｉ）図８（ｃ）に示すように、切削工具１３を矢印Ｄ方向に動かし、被削材１００から切削工具１３を離間させる工程。

これにより、上述したように、優れた切屑排出性を備え、かつ、工具寿命の長い切削工具１３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。すなわち、小切刃４１１で生成された切屑が被削材と切削工具１３との間に詰まることを抑制したり、切刃４および溝部５の欠損を抑制したり出来る。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。

なお、前記（ｉ）の工程では、切削工具１３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、切削工具１３と被削材１００とは相対的に近づけばよく、例えば被削材１００を切削工具１３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１００と切削工具１３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１３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１３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１を貫通穴１５の中心軸に対して回転させ、未使用の切刃を用いればよい。

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。

Claims (12)

1. 上面と、
   第１側面と、
   前記上面と前記第１側面とが交差した第１交差部に位置する第１切刃とを備え、
   前記第１側面には、端部が前記上面に達する溝部が存在するとともに、前記溝部の前記端部によって前記第１切刃が２つの小切刃に分断され、かつ、
   前記上面であって前記溝部をその長手方向に延長した場合に通過する延長領域に、凸部が位置し、
   前記上面には、前記第１切刃に接続し且つ該第１切刃から内方に向かって延びるすくい面が位置するとともに、前記凸部は前記すくい面より高位にあり、
   前記上面であって、前記すくい面よりも内方で且つ前記凸部よりも前記小切刃から離間した領域に、内方に向かうにつれて高位になるブレーカ面（breaking groove）が位置し
   、
   前記上面の中央に、前記すくい面よりも高位の中央部が存在し、且つ、前記ブレーカ面は、前記中央部の端部であって前記小切刃に対応する側部に位置する、切削インサート。
2. 前記凸部は、前記凸部の頂部から前記第１切刃に沿う方向に向かうにつれて低位になる一対の傾斜側面を有する、請求項１に記載の切削インサート。
3. 前記一対の傾斜側面の少なくとも一部は、上面視で、前記溝部の前記延長領域よりも前記小切刃側に位置している、請求項２に記載の切削インサート。
4. 前記第１側面に隣接した第２側面と、
   前記上面と前記第２側面とが交差した第２交差部に位置する第２切刃と、
   前記第１交差部と前記第２交差部とが交差した第３交差部に位置し、前記第１切刃及び前記第２切刃に接続された第３切刃と、をさらに備え、
   前記一対の傾斜側面は、第１傾斜側面と、前記第１傾斜側面よりも前記第３切刃から離間し且つ前記第１傾斜側面よりも傾斜角度が小さい第２傾斜側面とからなる、請求項２または３に記載の切削インサート。
5. 前記ブレーカ面は、前記凸部の内方側と接続している、請求項１に記載の切削インサート。
6. 前記凸部は、前記一対の傾斜側面の間に位置し且つ前記溝部から遠ざかるにつれて高位
   になる傾斜中央面を有する、請求項２乃至５のいずれかに記載の切削インサート。
7. 前記傾斜中央面の前記溝部側端部の幅は、上面視で、前記溝部の開口幅よりも小さい、請求項６に記載の切削インサート。
8. 前記第１側面に隣接した第２側面と、
   前記上面と前記第２側面とが交差した第２交差部に位置する第２切刃と、
   前記第１交差部と前記第２交差部とが交差した第３交差部に位置し、前記第１切刃及び前記第２切刃に接続された第３切刃と、をさらに備え、
   前記傾斜中央面は、上面視で、前記一対の傾斜側面のうち前記第３切刃側に位置する前記傾斜側面との間に第１縁部を有し、
   前記第１縁部は、上面視で、前記溝部側から内方に向かうにつれて前記第２切刃からの距離が大きくなる、請求項６または７に記載の切削インサート。
9. 前記凸部の前記一対の傾斜側面のうち前記第３切刃側に位置する前記傾斜側面は、前記凸部に対して前記第３切刃側に隣接する他の凸部のうち前記第３切刃から離間した側の傾斜側面と比較して、傾斜角度が大きい、請求項８に記載の切削インサート。
10. ホルダと、
    前記ホルダに装着された請求項１乃至９のいずれかに記載の切削インサートと、を備え、
    前記第１切刃の少なくとも一部が前記ホルダの外周よりも外方に突出している、切削工具。
11. 前記切削インサートは、前記ホルダに対して正のアキシャルレーキを有する、請求項１０記載の切削工具。
12. 被削材と、請求項１０または１１に記載の切削工具とを相対的に近づける近接工程と、
    回転した前記切削工具の前記第１切刃を、前記被削材の表面に接触させて、被削材の表面を切削する切削工程と、
    前記被削材と前記切削工具とを相対的に遠ざける離間工程と、を備える切削方法。

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