特許 6236594 切削インサート

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6236594

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】切削インサート

(51)【国際特許分類】

   B23B 27/14 20060101AFI20171120BHJP

   B23B 27/22 20060101ALI20171120BHJP

   B23B 27/00 20060101ALI20171120BHJP

   B23B 51/00 20060101ALI20171120BHJP

   B23C 5/20 20060101ALI20171120BHJP

【ＦＩ】

   B23B27/14 C

   B23B27/22

   B23B27/00 A

   B23B51/00 T

   B23C5/20

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-229680(P2016-229680)

(22)【出願日】2016年11月28日

【審査請求日】2016年12月15日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000221144

【氏名又は名称】株式会社タンガロイ

(72)【発明者】

【氏名】宮澤 駿輔

(72)【発明者】

【氏名】川崎 創造

【審査官】 山本 忠博

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−２２１４８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５２−０９８８８５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１５−０００４４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／０３３９５２５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１３／１０５７７０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｂ ２７／００−２７／１６，５１／００，

Ｂ２３Ｃ ５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の端面（２）と、前記第１の端面（２）と対向する第２の端面（３）と、前記第１の端面（２）と第２の端面（３）とを接続する周側面（４）と、前記第１の端面（２）と前記周側面（４）との交差稜線部に切れ刃（５）とを有する切削インサート（１、２０）であって、
前記第１の端面（２）は、少なくとも１つのコーナ部（６ａ）と、中央面（９）と、前記中央面（９）を取り囲む凹状のチップブレーカ溝（８）とを有し、
前記切れ刃（５）は、前記コーナ部（６ａ）に第１の切れ刃部（５ａ）と、前記第１の切れ刃部（５ａ）より前記第２の端面（３）から離間し、かつ前記第２の端面（３）と略平行な第２の切れ刃部（５ｂ）とを有し、
前記第１の端面（２）は、前記第２の切れ刃部（５ｂ）に沿うランド（７ａ）を有し、
前記周側面（４）に対向する方向から前記第２の切れ刃部（５ｂ）を見て、前記第２の切れ刃部（５ｂ）と前記コーナ部（６ａ）との前記第２の端面（３）側からの高低差（Ｅ）は、０．０３ｍｍ以上、１ｍｍ以下であり、
前記第２の切れ刃部（５ｂ）の延びる方向に沿った、前記第２の切れ刃部（５ｂ）から、前記コーナ部（６ａ）の最遠部までの長さ（Ｆ）は、３ｍｍ以上、６ｍｍ以下であり、
前記第１の端面（２）は、内接円寸法（Ｂ）が定まる略菱形または略六角形であり、
前記第２の切れ刃（５ｂ）の延びる方向に沿った、前記第２の切れ刃（５ｂ）から、前記コーナ部（６ａ）の最遠部までの長さ（Ｆ）は、前記内接円寸法（Ｂ）に対して３０％以上、６０％以下である切削インサート。

【請求項2】

前記第２の端面（３）と前記周側面（４）との交差稜線部に切れ刃（５）を有する請求項１に記載の切削インサート。

【請求項3】

前記中央面（９ａ）は略平坦面であり、
前記ランド（７ａ）の前記第２の端面（３）側から最も離間した部分は、前記中央面（９）が延長された仮想平面上に位置する請求項１または２に記載の切削インサート。

【請求項4】

前記ランド（７ａ）は、少なくとも前記第２の切れ刃部（５ｂ）と接続している部分に略平坦面を有する請求項１から３のいずれか一項に記載の切削インサート。

【請求項5】

前記第１の端面（２）に対向する方向から見て、前記第２の切れ刃部（５ｂ）からの前記ランド（７ａ）の幅（Ｄ）は、０．１５ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下である請求項１から４のいずれか一項に記載の切削インサート。

【請求項6】

第１の端面（２）と、前記第１の端面（２）と対向する第２の端面（３）と、前記第１の端面（２）と第２の端面（３）とを接続する周側面（４）と、前記第１の端面（２）と前記周側面（４）との交差稜線部に切れ刃（５）とを有する切削インサート（１、２０）であって、
前記第１の端面（２）は、少なくとも１つのコーナ部（６ａ）と、中央面（９）と、前記中央面（９）を取り囲む凹状のチップブレーカ溝（８）とを有し、
前記切れ刃（５）は、前記コーナ部（６ａ）に第１の切れ刃部（５ａ）と、前記第１の切れ刃部（５ａ）より前記第２の端面（３）から離間し、かつ前記第２の端面（３）と略平行な第２の切れ刃部（５ｂ）とを有し、
前記第１の端面（２）は、前記第２の切れ刃部（５ｂ）に沿うランド（７ａ）を有し、
前記周側面（４）に対向する方向から前記第２の切れ刃部（５ｂ）を見て、前記第２の切れ刃部（５ｂ）と前記コーナ部（６ａ）との前記第２の端面（３）側からの高低差（Ｅ）は、０．０３ｍｍ以上、１ｍｍ以下であり、
前記第２の切れ刃部（５ｂ）の延びる方向に沿った、前記第２の切れ刃部（５ｂ）から、前記コーナ部（６ａ）の最遠部までの長さ（Ｆ）は、３ｍｍ以上、６ｍｍ以下であり、
前記第１の端面（２）は、内接円寸法（Ｂ）が定まる略三角形であり、
前記第２の切れ刃（５ｂ）の延びる方向に沿った、前記第２の切れ刃（５ｂ）から、前記コーナ部（６ａ）の最遠部までの長さ（Ｆ）は、前記内接円寸法（Ｂ）に対して５０％以上、８０％以下である切削インサート。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、切削工具に着脱自在に装着して金属材料などの切削加工に用いる切削インサートに関する。

【背景技術】

【0002】

従来の切削インサートには、特許文献１に示すようなものがある。特許文献１の切削インサートは、互いに対向する２つの端面と、これらの端面を接続する周側面と、各端面と周側面との交差稜線部に切れ刃とを有する切削インサートであって、各端面は、中央領域に中央面と、切れ刃に沿って帯状のランドと、凹状のチップブレーカ溝とを有する。ランドは、中央面と同じ高さに配置される。すなわち、ランドは、中央面とともに、切削工具のインサート取付部との当接面（接地面）となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−２７６１９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の切削インサートは、切れ刃に接続するランドが切削工具のインサート取付部と当接するため、衝撃の大きい切削条件における加工にて、切れ刃の欠損などの損傷を防止する一定の効果がある。しかし、切れ刃に接続するランドの全周がインサート取付部と当接するため、切れ刃およびランドが使用された後のランドが当接面とされると、摩耗や付着物などの損傷によって当接状態が不安定となり、切削性能が安定しない問題点がある。また、特許文献１の切削インサートのように、中央面から切れ刃に向かって突起部を延ばすと、突起部によって切削条件の切込みが制限されてしまう問題点もある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の切削インサート１、２０は、第１の端面２と、第１の端面２と対向する第２の端面３と、第１の端面２と第２の端面３とを接続する周側面４と、第１の端面２と周側面４との交差稜線部に切れ刃５とを有する切削インサート１、２０であって、第１の端面２は、少なくとも１つのコーナ部６ａと、中央面９と、中央面９を取り囲む凹状のチップブレーカ溝８とを有する。切れ刃５は、コーナ部６ａに第１の切れ刃部５ａと、第１の切れ刃部５ａより第２の端面３から離間し、かつ第２の端面３と略平行な第２の切れ刃部５ｂとを有する。第１の端面２は、第２の切れ刃部５ｂに沿うランド７ａを有する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】第１の実施形態に係る切削インサートの斜視図である。

【図2】図１の切削インサートの平面図である。

【図3】図１の切削インサートの右側面図である。

【図4】第２の実施形態に係る切削インサートの斜視図である。

【図5】図４の切削インサートの平面図である。

【図6】図４の切削インサートの右側面図である。

【図7】第１の実験結果の表である。

【図8】第２の実験結果の表である。

【図9】第３の実験結果の表である。

【図10】第４の実験結果の表である。

【図11】第５の実験結果の表である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

本発明の実施形態に係る切削インサート１、２０について図面を参照しながら説明する。この切削インサート１、２０は旋盤加工に適する。

【0008】

まず、第１の実施形態に係る切削インサート１を説明する。図１から図３に示すように、切削インサート１は略菱形板状である。つまり、切削インサート１は、対向する略菱形の２つの端面２、３と、これら２つの端面２、３を接続する周側面４とを有する。この略菱形は８０°のコーナと１００°のコーナとを、各々２つずつ有する。ここでは２つの端面２、３のうち、第１の端面２を上面２と、第２の端面３を下面３と呼称する。なお、上面など空間内の向きを表す用語を用いているが、これは便宜上のものであって、空間内の絶対的な向きや位置関係を規定することを企図したものではない。特にことわりがない限り、その他の空間内の向きや位置関係を表す用語も同様である。

【0009】

上面２は、８０°のコーナに湾曲するコーナ部６を有する。上面２は、１００°のコーナにも湾曲するコーナ部６を有する。上面２と周側面４との交差稜線部は切れ刃５を有する。上面２は凹状のチップブレーカ溝８を有する。切れ刃５とチップブレーカ溝８との間にランド７を有する。切れ刃５は、８０°のコーナのコーナ部６に対応するコーナ切れ刃と、このコーナ切れ刃からそれぞれ延びる一対の直線切れ刃とを有する。切削インサート１は、１００°のコーナのコーナ部６にもコーナ切れ刃を有する。すなわち、切削インサート１は、上面２と周側面４との交差稜線部の全周を切れ刃５として使用できる。切削インサート１のコーナ切れ刃の曲率半径は、いずれも約０．８ｍｍである。

【0010】

切削インサート１の形状は、上面２および下面３を貫通する基準軸線Ａに対して１８０°回転対称である。つまり上面２および下面３は、２回回転対称である。また、切削インサート１の形状は、各コーナ部６の２等分線に対して鏡像対称である。切削インサート１は、上面２および下面３の各々の中央を貫通する取り付け穴１０を有する。取り付け穴１０の中心軸線は、基準軸線Ａと一致する。取り付け穴１０の直径は、約３．８ｍｍである。上面２は、取り付け穴１０の周囲の中央領域に略平坦な中央面９を有する。下面３も、取り付け穴１０の周囲の中央領域に略平坦な中央面９を有する。チップブレーカ溝８は、上面２の中央面９とランド７とを隔離する。つまり、チップブレーカ溝８は、上面２の中央面９を取り囲む。チップブレーカ溝８は、上面２の切れ刃５に沿って全周にわたって形成される。上面２の略菱形の内接円寸法Ｂの直径は、約９．５ｍｍである。上面２は下面３と略平行である。切削インサート１の上面の中央面９と下面の中央面９との距離は、約４ｍｍである。

【0011】

切れ刃５に接続する周側面４は逃げ面として機能する。切削インサート１の逃げ面は、上面２および下面３と直交する。切削インサート１は、いわゆるネガティブタイプと呼称される。切削インサート１は、上面２と下面３とを裏返すことにより両面を使用できる。つまり、切削インサート１は下面３側にも切れ刃５を有する。前述のとおり、上面２および下面３は、２回回転対称である。つまり、上面２および下面３は、それぞれ２つの切れ刃５を有する。したがって、切削インサート１は、上面２側の切れ刃５を少なくとも２回使用でき、下面３側の切れ刃５を少なくとも２回使用できるため、少なくとも４回使用できる。以下、説明を簡略にするため、上面２側のみ説明する。下面３側も上面２側と同様の形状である。また、上面２は２回回転対称な形状であるため、一方側のみ説明する。上面２の他方側も一方側と同様の形状である。

【0012】

図３に示すように、周側面４に対向する方向から切れ刃５を見て、上面２の切れ刃５は下面３側からの高さが変化する。ここでは、上面２側において８０°のコーナの１つを第１のコーナ部６ａと呼称する。具体的には、図２において、下側のコーナを第１のコーナ部６ａとする。ここでは、上面２の切れ刃５のうち、第１のコーナ部６ａの切れ刃部分を第１の切れ刃部５ａと呼称する。図３に示すように、上面２の切れ刃５は、第１の切れ刃部５ａより下面３から離間し、なおかつ下面３と略平行に延在する第２の切れ刃部５ｂを有する。なお、第２の切れ刃部５ｂは、上面２の中央面９を延長した仮想平面上に位置する。周側面４に対向する方向から切れ刃５を見て、上面２の切れ刃５は、第１のコーナ部６ａから離間するにつれ下面３側から離間する第３の切れ刃部５ｃと、下面３と略平行であり、なおかつ第１の切れ刃部５ａに接続する第４の切れ刃部５ｄとをさらに有する。

【0013】

ここでは、ランド７のうち、第２の切れ刃部５ｂに接続する部分を当接ランド部７ａと呼称する。当接ランド部７ａは、第２の切れ刃部５ｂから周側面４と直交する方向に延在する。つまり、当接ランド部７ａは、上面２の中央面９を延長した仮想平面上に配置される。

【0014】

切削インサート１の切れ刃５の周辺の材料は、超硬合金、サーメット、セラミック、立方晶窒化ほう素を含有する焼結体、ダイヤモンドを含有する焼結体等の硬質材料、またはこれら硬質材料の表面にＰＶＤもしくはＣＶＤによるコーティング膜を被膜したものの中から選ばれることが好ましい。また切れ刃５の周辺以外の部分の材料も、同様の硬質材料等とされることが好ましい。

【0015】

前述の構成を有する切削インサート１は、切削工具の工具ボデー（旋盤用ホルダ）のインサート取付部に対して、機械的取り付け手段であるクランプ部材を用いて着脱自在に装着される。工具ボデーは、既知の様々な工具ボデーが適用できる。クランプ部材も、レバーや押さえ部材など、既知の様々なクランプ部材が適用できる。本発明の切削インサート１、２０が装着された切削工具は、旋盤などの工作機械に装着されて、被加工物に対して相対的に回転および送りの動作が与えられ、金属などの切削加工に利用できる。

【0016】

次に、第２の実施形態に係る切削インサート２０について図面を参照しながら説明する。切削インサート２０の説明は、第１の実施形態における切削インサート１との主たる相違点のみとし、切削インサート１と共通の構成については同一の参照符号を付し、説明を省略する。

【0017】

図４から図６に示すように、切削インサート２０は、略三角形板状である。つまり互いに対向する略三角形の上面２および下面３と、上面２と下面３とを接続する周側面４とを有する。上面２および下面３は略正三角形である。

【0018】

上面２と周側面４との交差稜線部は切れ刃５を有する。切削インサート２０は、上面２と周側面４との交差稜線部の全周を切れ刃５として使用できる。上面２は凹状のチップブレーカ溝８を有する。切れ刃５とチップブレーカ溝８との間にランド７を有する。切削インサート２０は、上面２および下面３を貫通する基準軸線Ａに対して、１２０°回転対称である。つまり、切削インサート２０の上面２および下面３は、３回回転対称である。また、切削インサート１の形状は、各コーナ部６の２等分線に対して鏡像対称である。切削インサート１は、上面２および下面３の各々の中央を貫通する取り付け穴１０を有する。取り付け穴１０の中心軸線は、基準軸線Ａと一致する。取り付け穴１０の直径は、約２．４ｍｍである。切削インサート２０のコーナ切れ刃の曲率半径は、いずれも約０．８ｍｍである。上面２の略正三角形の内接円寸法Ｂの直径は、約６．４ｍｍである。切削インサート２０の上面２の中央面９と下面３の中央面９との距離は、約４ｍｍである。

【0019】

切削インサート１は、上面２と下面３とを裏返すことにより両面を使用できる。つまり、切削インサート１は下面３側にも切れ刃５を有する。切削インサート２０は、上面２側の切れ刃５を少なくとも３回使用でき、下面３側の切れ刃５を少なくとも３回使用できるため、少なくとも６回使用できる。以下、説明を簡略にするため、上面２側のみ説明する。下面３側も上面２側と同様の形状である。ここでは、上面２側においてコーナの１つを第１のコーナ部６ａと呼称する。具体的には、図５において、下側のコーナを第１のコーナ部６ａとする。前述のとおり、上面２は１２０°回転対称であるため、第１のコーナ部６ａの周辺のみ説明する。上面２の他の２つのコーナ部６の周辺も第１のコーナ部６ａの周辺と同様の形状である。

【0020】

図６に示すように、周側面４に対向する方向から切れ刃５を見て、切れ刃５は下面３側からの高さが変化する。上面２の切れ刃５のうち、第１のコーナ部６ａの切れ刃部分を第１の切れ刃部５ａと呼称する。上面２の切れ刃５は、第１の切れ刃部５ａより下面３から離間し、なおかつ下面３と略平行に延在する第２の切れ刃部５ｂを有する。なお、第２の切れ刃部５ｂは、上面２の中央面９を延長した仮想平面上に位置する。周側面４に対向する方向から切れ刃５を見て、上面２の切れ刃５は、第１のコーナ部６ａから離間するにつれ下面３側から離間する第３の切れ刃部５ｃと、下面３と略平行であり、なおかつ第１の切れ刃部５ａに接続する第４の切れ刃部５ｄとをさらに有する。

【0021】

ここでは、ランド７のうち、第２の切れ刃部５ｂに接続する部分を当接ランド部７ａと呼称する。当接ランド部７ａは、第２の切れ刃部５ｂから周側面４と直交する方向に延在する。したがって、当接ランド部７ａは、上面２の中央面９を延長した仮想平面上に配置される。

【0022】

ここまでに説明した切削インサート１、２０の作用および効果に関して以下に説明する。なお以下では、切削インサート１、２０の好ましい形態についても説明する。

【0023】

切削インサート１、２０の当接ランド部７ａは、中央面９を延長した仮想平面上に配置される。このため、切削インサート１、２０の当接ランド部７ａおよび中央面９は、切削工具の工具ボデーのインサート取付部との当接面とすることができる。特に、切削インサート１、２０の内接円寸法Ｂと比較してチップブレーカ溝８の幅が広いなど、中央面９の面積が狭くなる場合に、当接ランド部７ａも当接面とすることが効果的である。例えば、内接円寸法Ｂが１０ｍｍより小さい、小型の切削インサートに特に適する。なお、切削インサート１および切削インサート２０では、当接ランド部７ａが下面３と平行な平坦面とされたが、これに限定されない。当接ランド部７ａは、中央面９と共にインサート取付部と当接できる形状であれば、どのような形状でも構わない。すなわち、中央面９および当接ランド部７ａは、インサート取付部の座面に対応した形状とされればよい。インサート取付部の座面は、中央面９を延長した仮想面のような単純な形状であることが好ましい。インサート取付部の座面がこのような面であるとき、当接ランド部７ａは、下面３から最も離間した部分が中央面９を延長した仮想面上に配置されれば、容易に当接ランド部７ａの一部を中央面９と共に当接させることができる。中央面９が略平坦面である場合は、当接ランド部７ａの下面３から最も離間した部分が、中央面９を延長した仮想平面上に配置されることが好ましい。なお、切削インサート１、２０のように、中央面９が略平坦面であり、当接ランド部７ａも略平坦面であり、当接ランド部７ａが中央面９を延長した仮想平面上に配置されることが、さらに好ましい。

【0024】

切れ刃５およびランド７は、切削加工の際に摩耗する場合や付着物が付着する場合がある。前述のとおり、仮にランド７の全周を当接面とすると、使用されたランド７を裏返して当接面としたときに当接状態が不安定となり、切削性能が悪化する。特にコーナ部６付近のランド部が損傷した場合に、裏返したときの切削性能が大幅に悪化する。したがって、コーナ部６付近のランド部は当接面とせず、コーナ部６から離れた当接ランド部７ａのみを、当接面として機能させることで切削性能が向上する。特に、鋳鉄の旋削加工において、当接ランド部７ａのみを、当接面として機能させることが効果的である。

【0025】

周側面４に対向する方向から第２の切れ刃５ｂを見て、切れ刃５が第１のコーナ部６ａに形成される第１の切れ刃５ａと、第１の切れ刃部５ａより下面３から離間し、なおかつ下面３と略平行な第２の切れ刃部５ｂとを有することは、切削抵抗を低減する効果も得られる。切削加工時の切りくずを処理するためのチップブレーカ溝８は、切れ刃５に対する壁面の高さが重要である。切削条件の切込みが小さいときは、チップブレーカ溝８の壁面の高さが高い方がよい場合がある。つまり、コーナ部６付近の第１の切れ刃５ａは、下面３側に近い（つまり低い）方がよい場合がある。切込みが大きいときは、チップブレーカ溝８の壁面が高いと切削抵抗が急激に増大してしまうため好ましくない場合がある。つまり、コーナ部６から離れた当接切れ刃部５ｂは、下面３側から離れた（つまり高い）方がよい場合がある。したがって、切削インサート１、２０のように切れ刃５の高さが変化すると、切削抵抗を低減しつつ、切りくず処理性を向上することができる。第１の切れ刃部５ａと当接切れ刃部５ｂとの間は、様々な形状の切れ刃５でつなぐことができる。切削インサート１、２０は、第１の切れ刃部５ａに接続し、なおかつ下面３と略平行な第４の切れ刃部５ｄを有する。第４の切れ刃部５ｄは、第１の切れ刃部５ａと同じ高さとされているため、切削条件の切込みが小さいときの切りくず処理性が優れている。第４の切れ刃部５ｄと第２の切れ刃部５ｂとは、高さが変化する第３の切れ刃部５ｃを介して接続されている。切削インサート１、２０は、第２の切れ刃部５ｂと第３の切れ刃部５ｃとの接続部に角がある。しかし、これに限定されず、第２の切れ刃部５ｂと第３の切れ刃部５ｃとは滑らかに接続されてもよい。

【0026】

図２および図５に示すように、上面２に対向する方向から見て、第２の切れ刃５ｂからのランド７の幅Ｄをランドの幅Ｄと呼称する。ランドの幅Ｄに関する第１の実験結果を図７に示す。第１の実験は、切削インサート１に対してランドの幅Ｄの異なる切削インサートを作製し、断続的な切削加工となるような溝を有する鋳鉄（ＦＣ２５０）の被加工物を、次の切削条件の旋盤加工を行い、各切削インサートの摩耗状態を観察して工具寿命を比較した。切削条件は、被加工物の端面を外周から、中心に向かって約５０ｍｍの切削長さで、切削速度５００ｍ／ｍｉｎ、切込み２ｍｍ、送り０．４ｍｍ／ｒｅｖ、湿式切削とした。工具寿命の判定は、切削インサートを２つずつ使用し、すべての切れ刃５による工具寿命（つまり８回）の平均値を求め、最も長寿命だった切削インサートの工具寿命を基準の１００％として、工具寿命が９０％以上１００％以下をＡ判定、７５％以上９０％未満をＢ判定、５０％以上７５％未満をＣ判定、５０％未満をＤ判定とした。ランドの幅Ｄは、０．１５ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下が好ましい。特に、当接ランド部７ａの幅は、０．１５ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下が好ましい。ランドの幅Ｄが０．１５ｍｍ未満のときは、当接面としての機能が不十分となり、かえって切削性能が不安定になる。ランドの幅Ｄが０．５ｍｍを超えると、切削抵抗が増大し、切れ刃５およびチップブレーカ溝８の機能が急激に低下する。切削インサート１および切削インサート２０のランドの幅Ｄは、いずれも約０．３ｍｍである。なお、ランド７の当接面として機能させない部分の幅は、被削材や切削条件に応じて適宜調整するとよい。

【0027】

図３に示すように、周側面４に対向する方向から切れ刃５を見て、第２の切れ刃部５ｂと第１のコーナ部６ａとの下面３側からの高低差Ｅを高低差Ｅと呼称する。高低差Ｅに関する第２の実験結果を図８に示す。第２の実験は、切削インサート１に対して高低差Ｅの異なる切削インサートを作製し、工具寿命を比較した。その他の実験条件は、前述の第１の実験における実験条件と同じとした。高低差Ｅは、０．０３ｍｍ以上、１ｍｍ以下であることが好ましい。高低差Ｅが０．０３ｍｍ未満のときは、付着物があると切削性能がかえって不安定になる。高低差Ｅが１ｍｍを超えると、切削加工時に切りくずが隙間に侵入しやすくなり、未使用の下面３の切れ刃５またはランド７が損傷する場合がある。損傷した切れ刃５を使用すると、工具寿命が悪化した。切削インサート１および切削インサート２０の高低差Ｅは、いずれも約０．１ｍｍである。

【0028】

図２および図５に示すように、第２の切れ刃部５ｂの延びる方向に沿った、第２の切れ刃部５ｂから、第１のコーナ部６ａの最遠部までの寸法Ｆを、長さＦと呼称する。長さＦに関する第３の実験結果を図９に示す。第３の実験は、切削インサート１に対して長さＦの異なる切削インサートを作製し、工具寿命を比較した。その他の実験条件は、前述の第１の実験における実験条件と同じとした。長さＦは、２ｍｍ以上、７ｍｍ以下が好ましい。前述のとおり、切削条件の切込みが小さいときは、チップブレーカ溝８の壁面の高さが高い方がよい場合がある。長さＦが２ｍｍ未満であると、壁面が高い部分の長さが足りず、切込みが小さいときの切りくず処理が困難になる。長さＦが７ｍｍを超えると、第１のコーナ部６ａからの当接ランド部７ａの距離が遠くなりすぎ、当接ランド部７ａを当接面とする効果が急激に低下する。長さＦは、３ｍｍ以上、６ｍｍ以下がさらに好ましい。切削インサート１および切削インサート２０の長さＦは、いずれも約４ｍｍである。

【0029】

なお、長さＦの好ましい寸法は、内接円寸法Ｂとも関連する。長さＦの内接円寸法Ｂに対する比率に関する第４の実験結果を図１０に示す。第４の実験は、図２の第１の実施形態に係る上面２が略菱形の切削インサート１に対して、長さＦの異なる切削インサートを作製し、工具寿命を比較した。その他の実験条件は、前述の第１の実験における実験条件と同じとした。切削インサート１のように上面２が略菱形の場合、寸法Ｆは、内接円寸法Ｂの直径に対して、２０％以上、７０％以下が好ましい。図示しないが、上面２が略六角形の場合も、寸法Ｆは、内接円寸法Ｂの直径に対して、２０％以上、７０％以下が好ましい。長さＦが内接円寸法Ｂに対して２０％未満であると、壁面が高い部分の長さが足りず、切込みが小さいときの切りくず処理が困難になる。長さＦが内接円寸法Ｂに対して７０％を超えると、第１のコーナ部６ａからの当接ランド部７ａの距離が遠くなりすぎるため、当接ランド部７ａを当接面とする効果が急激に低下する。長さＦの内接円寸法Ｂに対する比率は、３０％以上、６０％以下がさらに好ましい。切削インサート１の長さＦの内接円寸法Ｂに対する比率は、約４０％である。

【0030】

長さＦの内接円寸法Ｂに対する比率に関する第５の実験結果を図１１に示す。第５の実験は、図５の第２の実施形態に係る上面２が略三角形の切削インサート２０に対して、長さＦの異なる切削インサートを作製し、工具寿命を比較した。工具寿命の判定は、切削インサートを２つずつ使用し、すべての切れ刃５による工具寿命（つまり１２回）の平均値を求め、最も長寿命だった切削インサートの工具寿命を基準の１００％として、工具寿命が９０％以上１００％以下をＡ判定、７５％以上９０％未満をＢ判定、５０％以上７５％未満をＣ判定、５０％未満をＤ判定とした。その他の実験条件は、前述の第１の実験における実験条件と同じとした。切削インサート２０のように、上面２が略三角形の場合、寸法Ｆは、内接円寸法Ｂの直径に対して、４０％以上、９０％以下が好ましい。長さＦが内接円寸法Ｂに対して４０％未満であると、壁面が高い部分の長さが足りず、切込みが小さいときの切りくず処理が困難になる。長さＦが内接円寸法Ｂに対して９０％を超えると、第１のコーナ部６ａからの当接ランド部７ａの距離が遠くなりすぎるため、当接ランド部７ａを当接面とする効果が急激に低下する。長さＦの内接円寸法Ｂに対する比率は、５０％以上、８０％以下がさらに好ましい。切削インサート２０の長さＦの内接円寸法Ｂに対する比率は、約６０％である。

【0031】

前述のとおり、切削インサート１、２０は、上面２および下面３と周側面４との交差稜線部の全周を切れ刃５とすることができる。チップブレーカ溝８の形状への制約がなく、切削条件の切込みが制限されない。つまり、当接ランド部７ａに接続する部分にもチップブレーカ溝８が配置できる。チップブレーカ溝８は、切れ刃５に沿って、全周にわたって配置することが好ましい。チップブレーカ溝８が全周に配置されると、切削条件の切込みが制限されない。

【0032】

本発明の切削インサート１、２０は、いわゆるネガティブタイプの切削インサートであり、既知の方法で製造することができる。すなわち、切削インサート１、２０は、粉末加圧成形し、焼結することで製造できる。焼結後の切削インサート１、２０は、さらに研削加工や研磨加工、コーティング膜の付与などができる。当接ランド部７ａと中央面９とは、粉末加圧成形し、焼結することで形成することができる。さらに、当接ランド部７ａと中央面９とを同時に研削加工すると、容易に当接ランド部７ａを中央面９が延長された仮想平面上へ高精度に配置することができる。

【0033】

以上、本発明の切削インサートについて実施形態を例に説明したが、本発明は前述のものに限定されない。例えば、旋盤用の切削インサートに限定されず、穴あけ加工用やミリング用の切削インサートにも適用できる。

【0034】

前述した実施形態およびその変形例等では本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明については、請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。すなわち、本発明には、請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が含まれる。

【符号の説明】

【0035】

１ 切削インサート
２ 第１の端面（上面）
３ 第２の端面（下面）
４ 周側面
５ 切れ刃
５ａ 第１の切れ刃部
５ｂ 第２の切れ刃部
５ｃ 第３の切れ刃部
５ｄ 第４の切れ刃部
６ コーナ部
６ａ 第１のコーナ部
７ ランド
７ａ 当接ランド部
８ チップブレーカ溝
９ 中央面
１０ 取り付け穴
２０ 切削インサート
Ａ 基準軸線
Ｂ 内接円寸法
Ｃ チップブレーカの幅の最小値
Ｄ ランドの幅
Ｅ 切れ刃の高低差
Ｆ 第２の切れ刃から第１のコーナ部の再遠部までの長さ

【要約】

【課題】 切れ刃の欠損などの損傷を防止できる切削インサートを提供する。
【解決手段】 本発明の切削インサートは、第１の端面２と、第１の端面２と対向する第２の端面３と、第１の端面２と第２の端面３とを接続する周側面４と、第１の端面２と周側面４との交差稜線部に切れ刃５とを有する切削インサートであって、第１の端面２は、少なくとも１つのコーナ部６ａと、中央面９と、中央面９を取り囲む凹状のチップブレーカ溝８とを有する。切れ刃５は、コーナ部６ａに第１の切れ刃部５ａと、第１の切れ刃部５ａより第２の端面３から離間し、かつ第２の端面３と略平行な第２の切れ刃部５ｂとを有する。第１の端面２は、第２の切れ刃部５ｂに沿うランド７ａを有する。
【選択図】 図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】