特開 2021-186945 切削インサート

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-186945(P2021-186945A)

(43)【公開日】2021年12月13日

(54)【発明の名称】切削インサート

(51)【国際特許分類】

   B23B 27/22 20060101AFI20211115BHJP

   B23B 27/14 20060101ALI20211115BHJP

【ＦＩ】

   B23B27/22

   B23B27/14 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2020-96396(P2020-96396)

(22)【出願日】2020年6月2日

(71)【出願人】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100097434

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和久

(72)【発明者】

【氏名】木村 安徳

(72)【発明者】

【氏名】北川 修介

(72)【発明者】

【氏名】磯部 健二

【テーマコード（参考）】

3C046

【Ｆターム（参考）】

3C046CC06

3C046JJ08

(57)【要約】      （修正有）

【課題】後挽き加工で、切り込み量が比較的大きい加工条件であるとしても、その切り屑処理性を高めることのできる切削インサートを提供する。
【解決手段】横切れ刃２２０がすくい面の横幅を広げるよう斜め後方に延び、すくい面には、前後に延びるブレーカ溝１７０が形成され、その溝面は、横切れ刃２２０の刃先に垂直断面で、その刃先２２０ａから離れ、反対側のすくい面の端縁２５０に向い、下り傾斜面１７３、最低溝面１７５、そして、上り傾斜面１７７を有する。この上り傾斜面１７７を、横切れ刃２２０の刃先の先端から後端に向うほど、傾斜角度が小さい緩勾配とした。後挽き加工で、横切れ刃２２０で切削される切り屑は、相対的に急勾配の、横切れ刃２２０の先端側の上り傾斜面１７７で大きな変形を受け、相対的に緩勾配の、後端側の上り傾斜面では、あまり変形を受けないので、切削抵抗が低減される。結果、切り屑処理性が高められる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

旋削で、切削工具の縦送りによる溝入れ加工に続き、横送りによる外径加工を行う後挽き加工に使用される切削インサートであって、
すくい面と、前逃げ面と、該前逃げ面に連なる横逃げ面とを有し、前記すくい面と前記前逃げ面との交差稜線を刃先とする前切れ刃と、前記すくい面と外径加工を担う側の横逃げ面との交差稜線を刃先とする横切れ刃を備えると共に、該横切れ刃は、その刃先が、前記前切れ刃の刃先の一方の端から、前記すくい面の横幅を広げるよう斜め後方に向けて延びるように形成され、
前記すくい面には、前記前切れ刃から後方に向けて延びるブレーカ溝が形成されており、該ブレーカ溝の溝面は、前記横切れ刃の前記交差稜線に対する垂直断面において、該横切れ刃の刃先から離れるほど低位をなす下り傾斜面を有して最低溝面となり、該最低溝面を介して、該横切れ刃と反対側に位置する該すくい面の端縁に向って高位をなす上り傾斜面を有するよう形成されてなる切削インサートにおいて、
前記上り傾斜面は、前記垂直断面が前記横切れ刃の刃先の先端から後端に向うほど、傾斜角度が小さい緩勾配となるよう形成されていることを特徴とする切削インサート。

【請求項2】

前記すくい面を上から見たときにおける前記該横切れ刃の刃先と前記縦送り方向に引いた仮想直線とのなす角度を横切れ刃角としたとき、
前記横切れ刃は、前記前切れ刃の刃先の一方の端から斜め後方に向けて延びる第１横切れ刃と、この第１横切れ刃の刃先の後端から該第１横切れ刃の横切れ刃角α１と異なる横切れ刃角α２で斜め後方に向けて延びる第２横切れ刃とを有してなり、
α１、α２が、α１＞α２の関係にあるものとして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】

前記横切れ刃と反対側に位置する該すくい面の端縁であり、該端縁側における横逃げ面と該すくい面との交差稜線である端縁側交差稜線に沿う部位に平坦な頂面が存しないように、前記ブレーカ溝における前記上り傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の切削インサート。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、旋削に使用される切削インサートに関し、特に、後挽き加工等に好適な切削インサートに関する。

【背景技術】

【0002】

後挽き加工の横送りによる外径加工においては、切削工具（ホルダに固定された切削インサート）の切れ刃のうち、すくい面を上から見たとき、前切れ刃及びその一端から連なって斜め後方に延びる横切れ刃が、その主要な切削を受け持つ。この横切れ刃は、その刃先が前切れ刃の刃先の一方の端から、縦送り方向に引いた仮想直線に対し、すくい面の横幅を広げる形状の横切れ刃角で斜め後方に向けて延びるよう形成されるのが普通である。

【0003】

後挽き加工において、このような横切れ刃で切削が行われる場合、切り屑は、基本的には横切れ刃（刃先）に垂直方向で、すくい面に沿って流れ、排出される。後挽き加工に使用される切削インサートは、すくい面の横幅（横送り方向におけるすくい面の幅寸法）が小さいものほど、横切れ刃角が小さくなる。このため、そのような切削インサートによる溝入れ加工時においては溝幅が狭く、その後の横送りの初期においては切り屑が、加工済みの壁面（端面）に接触しがちとなり、その端面を傷つけ易い。そして、溝幅の狭さから切り屑の詰りや、絡み付きが生じ易く、加工面粗度の低下だけでなく、切れ刃の折損を招く恐れがある。このため、後挽き加工においては、切り屑を円滑に排出させること（以下、切り屑処理性）が重要である。

【0004】

こうした中、上記したような後挽き加工に適するとされている文献１（ＷＯ ２０１５／１２９８３６ Ａ１）に記載の切削インサートがある。この切削インサートは、すくい面において、ブレーカ溝が、前切れ刃側及び横切れ刃側から、下り斜面と上り斜面とを順に有する。前切れ刃側の上り斜面には前切れ刃に対向する前壁面が形成され、横切れ刃側の上り斜面には横切れ刃に対向する横壁面が形成され、すくい面を上方から見たとき、前壁面のすくい面端からの開き角θ１が、横壁面のすくい面端からの開き角θ２よりも大きく設定されている。この文献１に記載の切削インサートによれば、後挽き加工の初期および溝入れ加工時に前切れ刃側から多く発生する切屑は、開き角θ１が大きい前壁面によって切り屑を変形させて排出させやすく、また、切削インサートを後方に進行させながら横送り加工を行う際に横切れ刃側から多く発生する切り屑は、開き角θ２が小さい横壁面によって切り屑を変形させて排出させやすく、結果として加工の全工程にわたって切り屑を円滑に排出させ得るとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開第２０１５／１２９８３６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところが、この文献１に記載の切削インサートでは、横送り時の外径加工において横切れ刃側から発生する切り屑は、開き角θ２が小さい横壁面によって切り屑を変形させて排出させるとしても、切り屑の変形制御を十分に行うことはできず、切り屑処理性が十分とはいえない。このため、横送りの初期では、切り屑が溝加工後の加工済み端面へ接触してその端面を傷付け、加工面粗度の低下を招きやすい。特に、すくい面の横幅が小さく、しかも、相対的に大きい切り込み量で、後挽き加工を行うような切削インサートでは、切削抵抗も大きく、しかも、横切れ刃からそれに直角に流出する切り屑の詰りが生じがちであり、切れ刃の折損を生じ易いといった指摘があるなど、切り屑処理性に問題があった。

【0007】

本発明は、このような課題に着目してなされたもので、後挽き加工において、切り込み量が比較的大きい加工条件であるとしても、その切り屑処理性を高めることのできる切削インサートを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するための第１の発明は、旋削で、切削工具の縦送りによる溝入れ加工に続き、横送りによる外径加工を行う後挽き加工に使用される切削インサートであって、
すくい面と、前逃げ面と、該前逃げ面に連なる横逃げ面とを有し、前記すくい面と前記前逃げ面との交差稜線を刃先とする前切れ刃と、前記すくい面と外径加工を担う側の横逃げ面との交差稜線を刃先とする横切れ刃を備えると共に、該横切れ刃は、その刃先が、前記前切れ刃の刃先の一方の端から、前記すくい面の横幅を広げるよう斜め後方に向けて延びるように形成され、
前記すくい面には、前記前切れ刃から後方に向けて延びるブレーカ溝が形成されており、該ブレーカ溝の溝面は、前記横切れ刃の前記交差稜線に対する垂直断面において、該横切れ刃の刃先から離れるほど低位をなす下り傾斜面を有して最低溝面となり、該最低溝面を介して、該横切れ刃と反対側に位置する該すくい面の端縁に向って高位をなす上り傾斜面を有するよう形成されてなる切削インサートにおいて、
前記上り傾斜面は、前記垂直断面が前記横切れ刃の刃先の先端から後端に向うほど、傾斜角度が小さい緩勾配となるよう形成されていることを特徴とする切削インサートである。

【0009】

上記課題を解決するための第２の発明は、前記すくい面を上から見たときにおける前記該横切れ刃の刃先と前記縦送り方向に引いた仮想直線とのなす角度を横切れ刃角としたとき、
前記横切れ刃は、前記前切れ刃の刃先の一方の端から斜め後方に向けて延びる第１横切れ刃と、この第１横切れ刃の刃先の後端から該第１横切れ刃の横切れ刃角α１と異なる横切れ刃角α２で斜め後方に向けて延びる第２横切れ刃とを有してなり、
α１、α２が、α１＞α２の関係にあるものとして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である。

【0010】

上記課題を解決するための第３の発明は、前記横切れ刃と反対側に位置する該すくい面の端縁であり、該端縁側における横逃げ面と該すくい面との交差稜線である端縁側交差稜線に沿う部位に平坦な頂面が存しないように、前記ブレーカ溝における前記上り傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の切削インサートである。

【発明の効果】

【0011】

本発明では、上記したような構成を有するため、切り込み量が大きい溝入れ後の後挽き加工において、横切れ刃で切削され、ブレーカ溝の溝面の下り傾斜面に沿って流れ、その後、上り傾斜面に押し付けられて排出される切り屑は、次のような変形をうけて排出される。すなわち、その切り屑の横断面の幅方向のうち、横切れ刃の先端側（溝の奥側）から排出される部分は、相対的に、すくい面の横幅も狭く、急勾配の上り傾斜面に押し付けられるために相対的に強く、大きく曲げ変形される。これに対し、切り屑の横断面の幅方向のうち、横切れ刃の後端側から排出される部分は、相対的に、すくい面の横幅も広く、緩勾配の上り傾斜面に押し付けられるために相対的に弱く、小さく曲げ変形される。

【0012】

このように本発明の切削インサートによる後挽き加工において横切れ刃で切削されて排出される切り屑は、その横断面の幅方向（横切れ刃の先後方向）において、変形作用を受ける。このため、切り屑が延び、かつ螺旋状となって排出されるようなワークの加工においては、切り屑のうち、横切れ刃の先端側（溝の奥側）で切削された部位が、相対的に小さい径のカールとなるから、横切れ刃から加工済み端面（溝入れにおける加工済みの壁面）までの距離が小さくても、その加工済み端面へは接触しない動きとなるため、加工済み端面への切り屑の接触、及びそれに起因する傷の発生の防止が図られる。他方、切り屑のうち、溝の奥でない横切れ刃の後端側で切削された部位は、相対的に弱く、小さい曲げ変形となるため、切削抵抗の低減に寄与する。このように本発明の切削インサートによれば、後挽き加工において生じる切り屑の幅方向における部位の変形の制御がなされるとともに、排出方向及び切削抵抗の制御ができる。このため、切り込み量が比較的大きい後挽き加工においても、切り屑の排出処理性が高められる。結果、切り屑詰りや切れ刃の欠損防止も図られる。

【0013】

本発明の切削インサートにおいて、上記垂直断面における上り傾斜面（横切れ刃向き傾斜面）の傾斜角度は、横切れ刃の先端付近で、例えば、３０度程度であり、横切れ刃の後端付近で２０度程度に漸減するよう、ワークの材質、切り込み量（溝入れ深さ）等の加工条件に応じて、好ましい切り屑の排出処理性が得られるよう設定すればよい。この傾斜角度は、すくい角の設定における基準面（すくい角がゼロの平面）に対する角度である。なお、該横切れ刃と反対側に位置する該すくい面の端縁は、すくい面を上から見たとき、溝入れ加工に応じ、前切れ刃の他方の端から後方に延びるよう形成すればよい。ただし、溝入れ加工時において加工済みの壁面に干渉（接触）しないよう、後方に向かうに従い、該壁面から離れるような微小なレーキ角を付けるとよい。一方、下り傾斜面（該横切れ刃と反対側向き傾斜面）の傾斜角度は、横すくい角（正のすくい角）である。この下り傾斜面の傾斜角度は、横切れ刃の全長にわたり、一定でもよいし、変化させてもよい。ワーク（被削材）の強度、被削性、切れ味等を考慮して適宜に設定すればよい。また、ブレーカ溝は、横切れ刃の交差稜線に対する垂直断面において、ブレーカ溝全体が凹となす円弧でも、Ｖ字溝形状であってもよい。

【0014】

第２の発明では、切削インサートの横切れ刃を２段として、第１横切れ刃の横切れ刃角（以下、第１横切れ刃角）α１と、第２横切れ刃の横切れ刃角（以下、第２横切れ刃角）α２とを、α１＞α２の関係にあるものとしている。このため、横切れ刃が１段（横切れ刃角が一定）のものと比べると、すくい面（面積）を広く確保できる。その上、横切れ刃全体（第１、２の横切れ刃）にて切削する際の切り屑の幅方向の変形、及び排出方向の調整範囲の自由度を高めることもできる。そして、すくい面の横幅が狭く、小さい切削インサートにおいては、最大切り込み量が同じでも、横切れ刃が１段のものに比べ、横切れ刃の全長を長く確保でき、第１横切れ刃による切削で生じる切り屑の厚みを、第２横切れ刃による切削で生じる切り屑の厚みよりも、相対的に薄くできるから、切り込み量が大きい切削（深切り込み）においても切削抵抗の低減が図られる。

【0015】

また、被削材を自動送り（横送り）して旋削する自動旋盤で旋削する場合、チャックの直近に配置される刃物台に対して切削工具を固定し、切削インサートの切れ刃にて切削をすることになるところ、直径が例えば６ｍｍ以下であるような小径軸部材の外径加工においては、切削抵抗（背分力）によるワークの曲り変形の発生による加工精度の低下の問題がある。この防止のためには、切削インサートのすくい面の横幅を小さくするべきであるが、横切れ刃（横切れ刃角）が１段の切削インサートでは、横切れ刃で切削される切り屑の排出方向が、基本的に一定であり、深切り込みにおいては切り屑の詰りも生じやすい。これに対し、第２の発明では、切削インサートの幅（すくい面の横幅）が同じでも、横切れ刃で切削される切り屑の排出方向、厚みを、第１横切れ刃と、第２横切れ刃で変化させ得るため、詰りの発生防止を図ることができる上に、加工精度の低下防止も図られる。なお、横切れ刃の刃先は、すくい面を上から見たときも、横逃げ面側から見たときも、厳密には直線ではなく、アールであってもよい。

【0016】

本発明において、すくい面には、該端縁側交差稜線に沿う部位に、平坦な頂面が存していてもよいが、第３の発明のように、このような頂面が存しないように、前記ブレーカ溝における前記上り傾斜面が形成されているものとすることで、上り傾斜面（横切れ刃向き傾斜面）の傾斜長を長く確保できる。すなわち、上り傾斜面の頂部を、前記横切れ刃と反対側に位置する該すくい面の端縁とすることで、上り傾斜面（横切れ刃向き傾斜面）の傾斜長を最長とすることができるので、その傾斜角度の自由度も高められるため、切り屑の変形、流出方向の制御の自由度も高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の切削インサートを具体化した実施の形態例−１の説明図であって、Ａは、外径加工を担う横切れ刃を、横逃げ面側から見た図、Ｂはすくい面側から見た図、ＣはＡの左側面図（前逃げ面側から見た図）、ＤはＡの背面図。

【図2】図１の切削インサートの形状、構造を説明するもので、右図は図１のＣを右上から見た斜視図及びその要部の拡大図、左図は図１のＣを左上から見た斜視図及びその要部の拡大図。

【図3】Ａは図１−Ａの切れ刃部分の拡大図、Ｂは図１−Ｂの切れ刃部分の拡大図、Ｃは図１−Ｃの切れ刃部分の拡大図、Ｄは図１−Ｄの切れ刃部分の拡大図。

【図4】図３−Ｂ（すくい面）の拡大図。

【図5】図４における横切れ刃（刃先）の各部における垂直な断面図（Ａ−Ａ断面図〜Ｅ−Ｅ断面図）。

【図6】図１の切削インサートをホルダの先端のポケットに固定して切削工具としたものを横切れ刃側から見た、ワークとの位置関係の説明図。

【図7】図６の切削工具を自動旋盤の刃物台（図示せず）に固定して後挽き加工をする説明用模式図であって、Ａは切り込み（縦送り）前の図、Ｂは縦送り中（溝入れ加工中）の図、Ｃは横送り（外径加工）中の図。

【図8】外径加工中のすくい面側から見た拡大図、及び切り屑の流れ方向を説明する図。

【図9】図５の垂直断面のうち、Ａ−Ａ断面図、及びＥ−Ｅ断面図において、切り屑がすくい面を流れるときの変形状態を説明する図。

【図10】本発明の切削インサートを具体化した実施の形態例−２の説明図であって、Ａは、外径加工を担う横切れ刃を、横逃げ面側から見た図、Ｂはすくい面側から見た図、ＣはＡの左側面図（前逃げ面側から見た図）、ＤはＡの背面図。

【図11】図１０の切削インサートの形状、構造を説明するもので、右図は図１のＣを右上から見た斜視図及びその要部の拡大図、左図は図１のＣを左上から見た斜視図及びその要部の拡大図。

【図12】Ａは図１０−Ａの切れ刃部分の拡大図、Ｂは図１０−Ｂの切れ刃部分の拡大図、Ｃは図１０−Ｃの切れ刃部分の拡大図、Ｄは図１０−Ｄの切れ刃部分の拡大図。

【図13】図１２−Ｂ（すくい面）の拡大図。

【図14】図１３における横切れ刃（刃先）の各部における垂直な断面図（Ａ−Ａ断面図〜Ｅ−Ｅ断面図）。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明の切削インサートを具体化した実施の形態例−１について、図１〜図９に基づいて詳細に説明する。本例の切削インサート１００は、一定厚さの正三角形の板をベースとして、三角チップとして形成されている。その三角チップの外周面１１０のコーナ寄り部位にすくい面１２０が存するよう切れ刃２００が形成されている。切れ刃２００は、３つのコーナ１００ｃに、それぞれ同一の大きさ、形状、構造で三角形（多角形）の中心軸回りに３回（１２０度）の回転対称性を有して設けられている（図１−Ａ等参照）。このため、以下、１つのコーナ１００ｃにおける一の切れ刃２００（図１−Ａの左上の切れ刃２００）を含む部位の形状、構造に基づいて説明する。ただし、切れ刃２００は、三角形の板の各コーナにおけるその板の一方の面（図１−Ｂの上の面）において、溝入れ幅及び切り込み量に対応するよう、板厚の半分程度を切り欠き、凹状にカットして、周面側のカット平面１０７から、薄肉の切れ刃形成部１０５として相対的に突出するよう、以下に詳述するよう形成されている。なお、三角の板の中心には、切削インサート１００をクランプすることで切削工具となるホルダ（シャンク）のクランプ部位への取付用孔（円形穴）１０９が貫通形成されている。

【0019】

切れ刃２００は、図１−Ａの左上の切れ刃形成部１０５において、三角形の外周面１１０のコーナ１００ｃ寄りの上面部位が、三角の辺（外周面１１０）と略平行に、若干切欠かかれて、すくい面１２０をなしている。本例の切れ刃２００は、すくい面１２０を上から見たとき、先端が約３０度の直角三角形を呈している（図１−Ｂ、図３−Ｂ等参照）。本例では、すくい面１２０を上から見たときの切れ刃２００の幅（すくい面の横幅）Ｗが、１．５ｍｍ程度のものであり、その先端（図３の左端）には、微小幅（例えば、長さ０．４〜０．５ｍｍ）の前切れ刃２１０が、すくい面１２０と前逃げ面１３０との交差稜線を刃先２１０ａとして形成されている。この前切れ刃２１０は、すくい面１２０を上から見たとき、前切れ刃２１０の一方の端（図３−Ｂの下端）Ｐ１から斜め後方（図３−Ｂの下右方）に、すくい面１２０の横幅（図３−Ｂの上下幅）を広げるよう、縦送り方向に引いた仮想直線Ｌ１に対し、所定の横切れ刃角α（図示３０度程度）で延びる横切れ刃２２０を備えている。これにより、横切れ刃２２０は、すくい面１２０と、横逃げ面１４０との交差稜線２２０ａをその刃先（刃先２２０ａ）としている。本例では前切れ刃２１０、及び横切れ刃２２０の刃先の高さは、厳密には同一ではないが、概略１仮想平面上に位置するよう設定されている。なお、前切れ刃２１０は、その他端（図３−Ｂの上端）Ｐ２が、縦送り時において最先端（図３−Ｂの最左端）に位置するよう、すくい面１２０を上から見たとき、ワークの回転軸線に対し微小な傾斜角（１〜２度）が付くものとされている。

【0020】

一方、すくい面１２０のうち、横切れ刃２２０と反対側（図３−Ｂの上側）の端縁２５０は、前切れ刃２１０の他方の端Ｐ２から後方に向け、略直線状に延びている。この端縁２５０は、すくい面１２０と該端縁２５０側における横逃げ面１５０との交差稜線である端縁側交差稜線２５０ａを形成している。そして、すくい面１２０を上から見たとき、この反対側の端縁（及びその横逃げ面）２５０は、縦送り時（溝入れ加工時）における溝の壁面に接触、干渉しないようにバックレーキ角（１〜２度）が付けられている。なお、すくい面１２０を上から見たとき、前切れ刃２１０と端縁側交差稜線２５０ａとがなす角（コーナＰ２）には、微小アール（例えば、Ｒ０．１）が付けられている。すなわち、前切れ刃２１０の他端（図３−Ｂの上端）Ｐ２には微小アールが付けられている。また、すくい面１２０と、各切れ刃（前切れ刃２１０、及び横切れ刃２２０）を形成する各逃げ面（前逃げ面１３０、横逃げ面１４０、１５０）には、適度の逃げ角が付与されるように、例えば平面でカット形成されている。

【0021】

さて次に、すくい面１２０の構造について詳細に説明する（図２の拡大図、図３−Ｂ、図４、図５参照）。すくい面１２０には、前切れ刃２１０から後方に向けて延びるブレーカ溝１７０が形成されている。このブレーカ溝１７０は、横切れ刃２２０の刃先（交差稜線２２０ａ）と、横切れ刃２２０と反対側の端縁（端縁側交差稜線２５０ａ）との中間部位の、やや、横切れ刃２２０の刃先（交差稜線２２０ａ）寄りにおいて最低溝面１７５を有する凹溝となって後方に延びている。その溝面は、横切れ刃２２０の交差稜線２２０ａに対する垂直断面において（図４、図５参照）、横切れ刃２２０の刃先（交差稜線２２０ａ）から離れるほど低位をなして、正のすくい角が付与される形で下り傾斜面１７３を有して最低溝面１７５となり、この最低溝面１７５を介して、横切れ刃２２０と反対側に位置するすくい面１２０の端縁（端縁側交差稜線２５０ａ）に向って高位をなす上り傾斜面１７７を有するとともに、下り傾斜面１７３、及び上り傾斜面１７７の前記垂直断面における長さが、溝の後方に向うほど長くなるよう形成されている。なお、横切れ刃２２０のすくい角（横すくい角）は、その先後において、変化していてもよいが、本例では例えば１５度で一定（又は１４〜２０度の範囲）とされている。また、前切れ刃２１０にも同様のすくい角が付与されるよう形成されるが、これらは、切れ味、刃先強度等を考慮して適宜のものに設定される。

【0022】

一方、最低溝面１７５から、横切れ刃２２０と反対側に位置するすくい面１２０の端縁２５０ａに向って高位をなす上り傾斜面１７７の傾斜角度は、横切れ刃２２０の交差稜線２２０ａに対する垂直断面（図４のＡ−Ａ断面〜Ｅ−Ｅ断面）において、横切れ刃２２０の先端Ｐ１より後端に向うほど、漸減するよう設定されている（図５参照）。すなわち、その各断面（Ａ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面、Ｄ−Ｄ断面、Ｅ−Ｅ断面）における上り傾斜面１７７の傾斜角度は、図５に、それぞれ、角度θａ、θｂ、θｃ、θｄ、θｅで示したが、その順で漸減するよう設定されており、緩勾配となるよう形成されている。具体的な一例としては、前切れ刃２１０の近傍位置のＡ−Ａ断面で２８度で、横切れ刃２２０の後端に向けて、漸減して、Ｅ−Ｅ断面で２３度程度の緩勾配となるよう設定されている。このように、横切れ刃２２０の交差稜線２２０ａに対する垂直断面（図４のＡ−Ａ断面〜Ｅ−Ｅ断面）において、横切れ刃２２０の先端Ｐ１より後端に向うほど、上り傾斜面１７７を含むすくい面の幅の幅が広くなり、しかも、上り傾斜面１７７はその長さが長く、緩勾配となるよう形成されている。

【0023】

なお、横切れ刃２２０と反対側の端縁２５０側には、その端縁側交差稜線２５０ａに沿って、例えば、図４中の破線Ｈより上の、その端縁２５０に寄り部位を平坦にして、上り傾斜面１７７の上端（頂部）と、端縁２５０との間に平坦面（平坦な頂面）を設けてもよいが、本例では、このような平坦面を設けることなく、端縁２５０が、図５の各断面に示されるように、角（鋭角）をなし、すくい面１２０の略全体が凹むブレーカ溝１７０をなしている。すなわち、本例では、ブレーカ溝１７０は、すくい面１２０のうち、前切れ刃２１０の刃先２１０ａ、横切れ刃２２０の刃先２２０ａ、及び横切れ刃２２０と反対側に位置する端縁である端縁側交差稜線２５０ａを残し、すくい面１２０の略全体が溝面となるように凹状に形成されている。

【0024】

横切れ刃２２０は、上記したように、その刃先２２０ａが先後において略同一高さとされており、すくい角（横すくい角）も同じであるが、厳密には中間部位が微量、低くなる設定とされている（図３−Ａ参照）。一方、横切れ刃２２０と反対側の端縁側交差稜線２５０ａ（すくい面１２０の端縁）は、先端において、前切れ刃２１０、及び横切れ刃２２０の先端と略同一高さとされ、所定範囲において緩勾配の傾斜部を有し、横切れ刃２２０より微量（０．２〜０．３ｍｍ）高くなり、この傾斜部を介して後方に向け一定高さで延びている（図３−Ａ、Ｄ参照）。

【0025】

しかして、このような本例の切削インサート１００は、図６に示したように、これをクランプ（固定）するクランプ部位（ポケット）を先端に備えるホルダ１０に縦置きで配置、固定することで切削工具２０となり、従来と同様にしてワーク３０の切削（後挽き加工）に供される。ここで、その加工について図７に基づき簡単に説明する。切削工具２０は、自動旋盤のチャック４０の前方に配置された刃物台（図示せず）に図７−Ａに示したように固定される。切削においては、図７−Ｂに示したように、回転するチャック４０に固定されたワーク（丸棒）３０に向け（その回転軸線に直交する方向に）、所定量、切削工具２０を縦送りして切り込んで溝入れ加工をする。この溝入れ加工では、前切れ刃２１０の他端Ｐ２から後方に延びる横切れ刃２２０と反対側の端縁（端縁側交差稜線２５０ａ）にバックレーキ角（１〜２度）が付けられているから、その反対側の端縁は溝の壁面（加工済みの壁面）に接触しない。所定の縦送り後、図７−Ｃに示したように、所定の速度で、切削工具２０を横送りして（自動横送り装置付きの旋盤ではワーク３０を横送りして）、その溝の加工済みの壁面（フランジ）から離間する方向に所定範囲にわたり後挽き加工（外径加工）をする。

【0026】

本例の切削インサート１００を用い、このようにして直径１０ｍｍのワーク（ＳＵＳ４０４の丸棒）をφ６に後挽き加工をした場合（切削速度：３０ｍ／ｍｉｎ）においては、比較例１，比較例２の切削インサートにより、同条件で後挽き加工をした場合よりも、加工面（仕上げ面）精度の向上が見られた。このことより、本例の切削インサート１００による後挽き加工では切り屑処理性が向上していることが実証された。なお、比較例１の切削インサートは、本例の「上り傾斜面１７７」を、前切れ刃２１０の近傍位置から、横切れ刃２２０の後端に向けて２８度、又は２３度で一定にしたものの２つを用いた。また、比較例２の切削インサートは、比較例１の切削インサートにおいて、文献１に記載の切削インサートを模してブレーカ溝を形成したものである。本例の切削インサート１００を用いた後挽き加工で、好ましい切り屑処理性が得られるのは次のように考えられる（図８、図９参照）。

【0027】

図８に示したように、後挽き加工において発生する切り屑Ｋは、基本的に、横切れ刃２２０の切削を受け持つ刃先の長さＬｈに対応する幅で、横送り量に対応した厚みＴａとなって（図８中のハッチング部参照）、すくい面１２０を上から見たとき、破線矢印で示したように、横切れ刃２２０の刃先（交差稜線）に垂直な方向に流出する。このようにすくい面１２０を流れる切り屑Ｋは、ブレーカ溝１７０の下り傾斜面１７３から、上り傾斜面１７７に押し付けられて変形して排出される。一方、横切れ刃２２０の先端側は、図９の上図（Ａ−Ａ断面）に示したように、図９の下図（Ｅ−Ｅ断面）に比較し、相対的にすくい面１２０の横幅も狭く、上り傾斜面１７７が急勾配となっている。このため、切り屑の横断面の幅方向の長さＬｈのうち、横切れ刃２２０の先端側（溝の奥側）から排出される部分は、このようにすくい面１２０の横幅も狭く、急勾配の上り傾斜面１７７に押し付けられるために相対的に強く、大きく曲げ変形されるように排出が制御される（図９の上図（Ａ−Ａ断面））。これに対し、切り屑の横断面の幅方向の長さＬｈのうち、横切れ刃２２０の後端側から排出される部分は、すくい面１２０の横幅も広く、緩勾配の上り傾斜面１７７に押し付けられるために相対的に弱く、小さく曲げ変形されるように排出が制御される（図９の下図（Ｅ−Ｅ断面））。

【0028】

すなわち、後挽き加工において発生する切り屑のうち、横断面の幅方向（長さＬｈ方向）のうち、横切れ刃２２０の先端側で切削されて発生する切り屑部分は、相対的にすくい面１２０の横幅が狭く、急勾配の上り傾斜面１７７により、小径のカールに変形されるから、加工済み端面（溝入れにおける加工済みの壁面）までの距離が小さくても、その加工済み端面への接触の発生防止が図られるよう流れる。一方、横切れ刃２２０の後端側で切削されて発生する切り屑部分は、相対的にすくい面１２０の横幅が広く、緩勾配の上り傾斜面１７７により、カール変形するとして比較的大径となるから切削抵抗の増大を招かない。このように切り屑Ｋは、その幅方向の長さＬｈ部分における一端側（溝底側）と他端側において異なる変形作用を受ける。この結果、その加工済み端面へ切り屑Ｋが接触することによる傷の発生防止が図られると共に、切り屑の詰りや絡み付き等の防止も図られる。このように本例の切削インサート１００によれば、後挽き加工において生じる切り屑の幅方向部位における、排出方向及び切削抵抗の制御ができるため、切り屑の排出処理性が高められ、仕上げ面精度が高められる。

【0029】

また、上記もしたように、すくい面１２０には、該端縁側交差稜線２５０に沿う部位に、平坦な頂面が存していてもよいが、本例では、このような頂面が存しないように、ブレーカ溝１７０における上り傾斜面１７７が形成されている。すなわち、本例では、横切れ刃２２０と反対側に位置する端縁２５０が、図５の各断面に示されるように、角（鋭角）をなし、この端縁である端縁側交差稜線２５０ａのみを残し、すくい面１２０の略全体が溝面となるように凹状に形成されている。このため、上り傾斜面１７７の傾斜長を長く確保できる上に、その傾斜角度の自由度も高められるため、切り屑の変形、流出方向の制御の自由度を高めることができる。

【0030】

次に、本発明を具体化した切削インサートを具体化した別の実施の形態例−２について、図１０〜図１４を参照しながら説明する。ただし本例の切削インサート１０２は、上記した実施の形態例−１のものと本質的な違いはなく、切れ刃形成部１０５の突出長、及びすくい面１２０を上から見たときの、その横幅Ｗも同じであり、相違点は、横切れ刃２２０を、２段の横切れ刃とした点のみといえる。すなわち、本例において、横切れ刃２２０は、その刃先が、すくい面１２０を上から見たときにおいて、前切れ刃２１０の刃先２１０ａの一方の端Ｐ１から、第１横切れ刃角α１＝４０度で斜め後方に向けて、横切れ刃２２０の全長（先後長）の略中間位置まで直線状に延びる第１横切れ刃２２１と、この第１横切れ刃２２１の刃先２２１ａの後端Ｐ３から、第２横切れ刃角α２＝２０度で斜め後方に向けて直線状に延びる第２横切れ刃２２２とを有するものであり、このように２段の横切れ刃とし、横切れ刃角を形態例−１のものにおけるα＝３０度（一定）としたものと相違する点、及びその相違点に基づく、すくい面１２０の形状等の相違のみが異なるだけである。このため、この相違点を中心として説明し、前例と共通する部位には、同じ符号を付し、適宜、その説明を省略する。

【0031】

すなわち、本例の切削インサート１０２は、横切れ刃２２０が２段で、すくい面１２０を上から見たときにおいて（図１３参照）、第１横切れ刃２２１の横切れ刃角を第１横切れ刃角α１＝４０度とし、第２横切れ刃２２２の横切れ刃角を第２横切れ刃角α２＝２０度として、α１＞α２の関係にあるものとしている。なお、すくい面１２０を上から見たときにおいて、その横幅Ｗは前例におけるものと同じであり、また、第１横切れ刃２２１と第２横切れ刃２２２の長さは略同じで、α１＝４０度、α２＝２０度とされているため、すくい面１２０の先後間における横幅は、本例の方が前例のものより全体的に幅広となっている。

【0032】

このような本例の切削インサート１０２のすくい面１２０にも、前切れ刃２１０から後方に向けて延びるブレーカ溝１７０が形成されている。そして、その溝面は、第１横切れ刃２２１、第２横切れ刃２２２（横切れ刃２２０ともいう）の各交差稜線（刃先）２２１ａ，２２２ａに対する垂直断面において、その横切れ刃２２０の刃先から離れるほど低位をなす（正のすくい角が付与される）下り傾斜面１７３を有して最低溝面１７５となり、最低溝面１７５を介して、横切れ刃２２０と反対側に位置する該すくい面１２０の端縁２５０に向って高位をなす上り傾斜面１７７を有するよう形成されている（図１４参照）。ただし、すくい面１２０の横幅が、第１横切れ刃２２１の後端Ｐ３、すなわち、第１横切れ刃２２１と第２横切れ刃２２２の接続点である横切れ刃の中間点で屈曲する形で広くなっているため、最低溝面１７５は、横切れ刃２２０の交差稜線２２１ａ，２２２ａと端縁側交差稜線２５０ａとの中間位置により近いところに位置するものとされている。

【0033】

そして、図１３、図１４に示されるように、上り傾斜面１７７も、横切れ刃２２０の先端から後端に向うほど、第１横切れ刃２２１、第２横切れ刃２２２の交差稜線２２１ａ，２２２ａに対する垂直断面（図１４のＡ−Ａ断面〜Ｅ−Ｅ断面参照）において、その傾斜角度が漸減するよう形成されている。具体的には、第１横切れ刃２２１における刃先（すくい面１２０と逃げ面１４０との交差稜線２２１ａ）に垂直な断面において、２８度から漸減して２４度程度に、そして、第２横切れ刃２２２における刃先（すくい面１２０と逃げ面１４０との交差稜線２２２ａ）に垂直な断面において、２４度から漸減して２３度程度に、角度θａ、θｂ、θｃ、θｄ、θｅの順に漸減するよう設定されている。

【0034】

しかして、このような本例の切削インサート１０２も、前例と同様にホルダに固定されて切削工具となって後挽き加工に使用されるが、その際には、上記例と同様の効果が得られる。しかも、すくい面１２０を上から見たときのその横幅Ｗは同じでも、本例の切削インサート１０２は、横切れ刃２２０が、第１横切れ刃角α１＝４０度、第２横切れ刃角α２＝２０度の２段の横切れ刃２２０となっているため、次のような特有の効果が得られる。

【0035】

すなわち、横切れ刃２２０が、前例では１つの横切れ刃角（α＝３０度）のものであったのに対し、本例では、前記したような２段の横切れ刃２２０（２２１，２２２）とされているため、横切れ刃２２０における交差稜線に対する垂直断面におけるすくい角に対応する下り傾斜面１７３と、横切れ刃２２０と反対側に向けて、該横切れ刃２２０の刃先から離れるほど高位をなす上り傾斜面１７７の各長さを大きく確保できる。このため、すくい面１２０を横切れ刃２２０に垂直に流れる切り屑の流れ方向の制御の自由度が高められる。

【0036】

しかも、本例では、横切れ刃角が、第１横切れ刃２２１と、第２横切れ刃２２２との接続点Ｐ３において明確に異なる形で屈曲する２段の横切れ刃２２０となっているため、第２横切れ刃２２２までの深い切り込みで横送りをして外径加工をする場合において発生する切り屑は、この接続点Ｐ３の先後において、その横断面を屈曲させるよう積極的に変形させることができる。さらに、第１横切れ刃２２１の方が第２横切れ刃２２２よりも横切れ刃角が大きいため、切り屑の厚みを小さくできる。これにより、深切り込みにおいても切削抵抗の低減が図られるし、切り屑詰りの発生の防止も図られる。そして、第１横切れ刃角α１が前例における横切れ刃角αよりも大きいことから、切り屑をその幅方向の先端寄り部位において、より後方に向けて排出させることができる。すなわち、深切り込みの横送りとなっても、第１横切れ刃２２１の部位で切削される切り屑の部位が、第２横切れ刃２２２で切削され、加工済み壁面を向いて流れる切り屑を後方にガイドする作用が得られる。このため、切削抵抗の低減に加え、切り屑全体が加工済み壁面に接触するのを防止する作用が一層高められる。よって、深切り込みにおいて横送りをする場合において、横送りの開始時、及び開始直後の切り屑処理性を一層高めることができる。

【0037】

また、このように切り屑処理性と共に、切削抵抗の低減が図られるため、被削材を自動送り（横送り）する自動旋盤による小物（小径ワーク）の後挽き加工においても、ワークの曲り変形の発生による加工精度の低下の問題解消にも寄与する。なお、横切れ刃２２０を、すくい面１２０を上から見たときの形状としては、横切れ刃角を順に小さくした、３段の横切れ刃（第１〜第３横切れ刃）とすることもできるし、４段以上としてもよい。また、すくい面を上から見たときの横切れ刃の刃先は、段数に関係なく、直線ではなくアール形状としてもよい。

【0038】

なお、本例でも、横切れ刃２２０と反対側の端縁２５０側には、端縁側交差稜線２５０ａに沿って、上記したような平坦面（平坦な頂面）を設けてもよいが、本例では、このような平坦面を設けることなく、すくい面１２０の全体をブレーカ溝１７０として凹ませている。このため、上り傾斜面の長さの設定の自由度を高められるため、一層、切り屑の排出制御の自由度が高められる。

【0039】

本発明は上記した各実施形態例に記載のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において適宜、変更して具体化できる。例えば、上り傾斜面の傾斜角（角度）が先端から後方に向けて漸減する変化の程度についても、或いは、横切れ刃角の段数等についても、適宜に変更して具体化できる。また、横すくい角は、上記もしたように、被削材の強度、切れ味等を考慮して適宜に設定すればよいし、その角度も、横切れ刃の先後において変化させてもよいし、その刃先にランドを付けてもよい。また、横切れ刃の高さや、横切れ刃と反対側の端縁の高さも先後において変化させてもよい。なお、上記例では、切れ刃を３つ有する三角チップをベースとして形成された切削インサートを例示したが、切れ刃を４つ有する四角チップ、或いは、切れ刃が１つのみのチップの切削インサートとして具体化することもできる。

【符号の説明】

【0040】

１００，１０２ 切削インサート
１２０ すくい面
１３０ 前逃げ面
１４０ 外径加工を担う側の横逃げ面
１５０ 端縁側における横逃げ面
１５０ａ 端縁側における横逃げ面と該すくい面との交差稜線である端縁側交差稜線
１７０ ブレーカ溝
１７３ ブレーカ溝の下り傾斜面
１７５ ブレーカ溝の最低溝面
１７７ ブレーカ溝の上り傾斜面
２１０ 前切れ刃
２２０ 横切れ刃
２２０ａ、２２１ａ，２２２ａ 横切れ刃の交差稜線（横切れ刃の刃先）
２２１ 第１横切れ刃
２２２ 第２横切れ刃
２５０ 横切れ刃と反対側に位置するすくい面の端縁
２５０ａ 端縁側交差稜線
Ｐ１ 前切れ刃の刃先の一方の端
θａ〜θｅ 上り傾斜面の傾斜角度
Ｌ１ 縦送り方向に引いた仮想直線
α 横切れ刃角
α１ 第１横切れ刃角
α２ 第２横切れ刃角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】