特開 2022-170020 切削工具

(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】P2022170020

(43)【公開日】2022-11-10

(54)【発明の名称】切削工具

(51)【国際特許分類】

   B23B 27/22 20060101AFI20221102BHJP

   B23B 27/16 20060101ALI20221102BHJP

【ＦＩ】

B23B27/22

B23B27/16 A

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021075860

(22)【出願日】2021-04-28

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2022-01-20

(71)【出願人】

【識別番号】000221144

【氏名又は名称】株式会社タンガロイ

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 泰岳

【テーマコード（参考）】

3C046

【Ｆターム（参考）】

3C046EE01

3C046JJ02

3C046JJ04

(57)【要約】      （修正有）

【課題】切りくずの処理性を向上させた切削工具を提供する。
【解決手段】切れ刃部材２０は、端面に対向する方向から見た端面視において仮想平面とコーナー部２０Ｃ１との交点から離間し切削インサートの中心に接近する方向に窪んで形成される凹面を含む第１壁面２０Ｂ１と、切削インサートの中心から離間する方向に突出する凸面を含む第２壁面２０Ｂ２と、仮想平面に対して第２壁面２０Ｂ２の反対側であって、仮想平面から離間した位置に第１壁面２０Ｂ１に接続して設けられ、切削インサートの中心から離間する方向に突出する凸面を含む第３壁面２０Ｂ３と、第１壁面２０Ｂ１と交点との間の領域であって、切削インサートの中心から離間する方向に突出する凸面を含み、かつ、側面に対向する方向から見た側面視において、第２壁面２０Ｂ２及び第３壁面２０Ｂ３の高さより小さい高さを有する第４壁面２０Ｂ４とを備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

切れ刃部材を備える切削工具であって、
前記切れ刃部材は、
端面と側面とを接続するコーナー部に形成される切れ刃と、
前記コーナー部を２等分するように定められる仮想平面が通過する位置に設けられ、前記端面に対向する方向から見た端面視において前記仮想平面と前記コーナー部との交点から離間する方向に窪んで形成される凹面を含む第１壁面と、
前記仮想平面から離間した位置に前記第１壁面に接続して設けられ、前記端面視において前記凹面が窪む方向と反対の方向に突出する凸面を含む第２壁面と、
前記仮想平面に対して前記第２壁面の反対側であって、前記仮想平面から離間した位置に前記第１壁面に接続して設けられ、前記端面視において前記凹面が窪む方向と反対の方向に突出する凸面を含む第３壁面と、
前記端面視において前記第１壁面と前記交点との間の領域であって、前記仮想平面が通過する領域に設けられ、前記端面視において前記凹面が窪む方向と反対方向に突出する凸面を含み、かつ、前記側面に対向する方向から見た側面視において、前記第２壁面及び前記第３壁面の高さより小さい高さを有する第４壁面と、
を備える、
切削工具。

【請求項2】

前記仮想平面に垂直な第２仮想平面で前記第４壁面を切断した線は、円弧状又は楕円弧状である、
請求項１に記載の切削工具。

【請求項3】

前記仮想平面で前記切れ刃部材を切断した断面は、
前記コーナー部と、前記コーナー部と前記第４壁面との間に設けられるブレーカー底面と、前記ブレーカー底面に接続し前記コーナー部から離間するほど上方に移動する前記第４壁面と、前記第４壁面に接続する接続面と、前記接続面に接続し前記コーナー部から離間するほど上方に移動する前記第１壁面と、前記第１壁面に接続し、前記第４壁面の高さより大きい高さを有するボス面と、
を示す、
請求項１又は２に記載した切削工具。

【請求項4】

前記切れ刃部材と、前記切れ刃部材が取り付けられるベースインサートとを有する切削インサートを備え、
前記ベースインサートには、中心軸が前記仮想平面内に存在する貫通孔が形成されている、
請求項１乃至３の何れか一項に記載した切削工具。

【請求項5】

前記切れ刃部材と、前記切れ刃部材が取り付けられるベースインサートとを有する切削インサートを備え、
前記切削インサートは、前記端面に対向する方向から見た端面視において多角形に形成され、
前記コーナー部は、前記多角形の頂点に形成される、
請求項１乃至４の何れか一項に記載した切削工具。

【請求項6】

前記切れ刃部材を保持するホルダを更に備える、
請求項１乃至５の何れか一項に記載した切削工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、切削工具に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、切りくず処理性を向上させるための技術が知られている。

【0003】

例えば特許文献１には、コーナー部を２等分するように定められる仮想平面から離間した位置に凸面が形成されたブレーカ壁面を有するチップブレーカが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際出願公開ＷＯ２０１６／１３６６９４号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載される切削インサートで切削を行うと、切りくずが良好に処理され難いケースが生じることがある。特に切込み量を増やすと、切りくずがうまく折断されない場合があることが明らかになった。

【0006】

そこで本発明は、切りくずの処理性を向上させた切削工具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】

【0007】

本出願は、切削工具を開示する。この切削工具は、少なくとも切れ刃部材を備える。前記切れ刃部材は、端面と側面とを接続するコーナー部に形成される切れ刃と、前記コーナー部を２等分するように定められる仮想平面が通過する位置に設けられ、前記端面に対向する方向から見た端面視において前記仮想平面と前記コーナー部との交点から離間する方向に窪んで形成される凹面を含む第１壁面と、前記仮想平面から離間した位置に前記第１壁面に接続して設けられ、前記端面視において前記凹面が窪む方向と反対の方向に突出する凸面を含む第２壁面と、前記仮想平面に対して前記第２壁面の反対側であって、前記仮想平面から離間した位置に前記第１壁面に接続して設けられ、前記端面視において前記凹面が窪む方向と反対の方向に突出する凸面を含む第３壁面と、前記端面視において前記第１壁面と前記交点との間の領域であって、前記仮想平面が通過する領域に設けられ、前記端面視において前記凹面が窪む方向と反対方向に突出する凸面を含み、かつ、前記側面に対向する方向から見た側面視において、前記第２壁面及び前記第３壁面の高さより小さい高さを有する第４壁面と、を備える。

【0008】

仮想平面に平行な方向のうち、切れ刃部材又の中心からコーナー部に向かう方向を前方と呼び、反対の方向を後方と呼ぶとき、仮想平面と前記コーナー部との交点から離間する方向は後方に相当し、前記凹面が窪む方向と反対の方向は前方に相当する。従って、第１壁面は後方に窪む凹面を有し、第２壁面、第３壁面及び第４壁面はそれぞれ前方に突出する凸面を有するといえる。

【0009】

前記切削工具において、前記仮想平面に垂直な第２仮想平面で前記第４壁面を切断した線は、円弧状又は楕円弧状であってもよい。

【0010】

前記切削工具において、前記仮想平面で前記切れ刃部材を切断した断面は、前記コーナー部又は前記切れ刃と、前記コーナー部又は前記切れ刃と前記第４壁面との間に設けられるブレーカー底面と、前記ブレーカー底面に接続し前記コーナー部又は前記切れ刃から離間するほど上方に移動する前記第４壁面と、前記第４壁面に接続する接続面と、前記接続面に接続し前記コーナー部又は前記切れ刃から離間するほど上方に移動する前記第１壁面と、前記第１壁面に接続し、前記第４壁面の高さより大きい高さを有するボス面と、を示すように切れ刃部材を設けてもよい。

【0011】

前記切削工具において、前記切れ刃部材と、前記切れ刃部材が取り付けられるベースインサートとを有する切削インサートを備え、前記切削インサートにおいて前記ベースインサートには、中心軸が前記仮想平面内に存在する貫通孔が形成されていてもよい。

【0012】

前記切削工具において、前記切れ刃部材と、前記切れ刃部材が取り付けられるベースインサートとを有する切削インサートを備え、前記切削インサートは、前記端面に対向する方向から見た端面視において多角形に形成され、前記コーナー部は、前記多角形の頂点に形成されてもよい。

【0013】

前記切削工具は、前記切れ刃部材を保持するホルダを更に備えてもよい。

【0014】

切削工具は、旋削工具であってもよい。切削工具は、外径加工、端面加工、倣い加工、内径加工等の切削加工に使用することが可能である。

【0015】

本出願は、切れ刃部材を開示する。この切れ刃部材は、端面と側面とを接続するコーナー部に形成される切れ刃と、前記コーナー部を２等分するように定められる仮想平面が通過する位置に設けられ、前記端面に対向する方向から見た端面視において前記仮想平面と前記コーナー部との交点から離間する方向に窪んで形成される凹面を含む第１壁面と、前記仮想平面から離間した位置に前記第１壁面に接続して設けられ、前記端面視において外方に突出する凸面を含む第２壁面と、前記仮想平面に対して前記第２壁面の反対側であって、前記仮想平面から離間した位置に前記第１壁面に接続して設けられ、前記端面視において外方に突出する凸面を含む第３壁面と、前記端面視において前記第１壁面と前記交点との間の領域であって、前記仮想平面が通過する領域に設けられ、前記端面視において外方に突出する凸面を含み、かつ、前記側面に対向する方向から見た側面視において、前記第２壁面及び前記第３壁面の高さより小さい高さを有する第４壁面と、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、実施形態に係る切削インサートの斜視図である。

【図2】図２は、実施形態に係る切削インサートの拡大斜視図である。

【図3】図３は、実施形態に係る切削インサートの平面図（上面図）である。

【図4】図４は、実施形態に係る切削インサートの正面図である。

【図5】図５は、実施形態に係る切削インサートを仮想平面で切断した断面図である。

【図6】図６は、実施形態に係る切削工具の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施形態のみに限定する趣旨ではない。

【0018】

図１は本実施形態に係る切削インサート１０の斜視図であり、図２は図１の領域Ａに相当する切削インサート１０の拡大斜視図である。図３は、切削インサート１０を端面に対向する方向から見た平面図である。図４は切削インサート１０を側面に対向する方向であって後述する仮想平面ＩＰに平行な方向から見た正面図である。図５は切削インサート１０を仮想平面ＩＰで切断した断面図である。

【0019】

切削インサート１０は上端面１０Ｕ（又は切れ刃部材２０のボス面２０Ｔ乃至ベースインサート４０の上端面４０Ｕ）に対向する方向から見た端面視（上面視）において多角形状に形成可能であり、本実施形態における切削インサート１０は、図３の端面視に示されるように、２つの鋭角（例えば８０度）のコーナー部１０Ｃ１及びコーナー部１０Ｃ２と、２つの鈍角（例えば１００度）のコーナー部とを有する菱形状に形成されている。同図に示されるように切削インサート１０には、対向する上端面１０Ｕ及び下端面１０Ｌ（図４）の中心を貫通する貫通孔１０Ｈが形成されており、切削インサート１０は貫通孔１０Ｈの中心軸ＡＸを基準として１８０度回転対称に形成されている。

【0020】

切削インサート１０は、ベースインサート４０を備え、コーナー部１０Ｃ１及びコーナー部１０Ｃ２に相当する位置には、ベースインサート４０に固着された２つの超高圧焼結体からなる切れ刃部材２０が設けられる。従って一方の切れ刃部材２０の切れ刃の摩耗後にコーナー部１０Ｃ１をコーナー部１０Ｃ２と入れ替えることにより他方の切れ刃部材２０を使用することが可能である。

【0021】

なお、切削インサートを用いることなく、切れ刃部材をバイト、エンドミル（切削工具の一例）等のホルダにろう付け等により固着して切削工具を設けてもよい。

【0022】

本実施形態における切れ刃部材２０は、立方晶窒化ほう素を含有する焼結体と、焼結体の表面を被覆するコーティング膜とを備える。コーティング膜は、例えば、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）又はＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）により焼結体表面に堆積させることが可能である。但し、切れ刃部材２０にコーティング膜を被覆しなくてもよい。また切れ刃部材２０をダイヤモンド等から構成してもよい。

【0023】

以下切れ刃部材２０の構成を詳述する。なお便宜的に貫通孔１０Ｈの中心軸ＡＸ方向のうち、切削インサート１０の中心からシャンクホルダ５０（図６）への着座面となる下端面１０Ｌに向かう方向を中心軸ＡＸ方向下方又は単に下方と呼び、反対の切削インサート１０の切れ刃部材２０が取り付けられる上端面１０Ｕに向かう方向を中心軸ＡＸ方向上方又は単に上方と呼ぶ場合がある。加えて上方側（下方側）の端部等を上端（下端）又は上端部（下端部）等と呼ぶ場合がある。また端面視（図３）において仮想平面ＩＰに平行な方向のうち、切削インサート１０の中心からコーナー部１０Ｃ１に取り付けられた切れ刃部材２０に向かう方向を前方と呼び、反対のコーナー部１０Ｃ２に取り付けられた切れ刃部材２０に向かう方向を後方と呼ぶ場合がある。本実施形態において切削インサート１０の上端面１０Ｕに対向する方向は中心軸ＡＸ方向と略一致し、切削インサート１０の側面に対向する方向は中心軸ＡＸに垂直な方向と略一致する。

【0024】

切れ刃部材２０は、中心軸ＡＸ方向上方の表面に相当する上端面２０Ｕと、中心軸方向ＡＸ下方の表面に相当する下端面２０Ｌと、上端面２０Ｕと下端面２０Ｌとを接続する側面２０Ｓとを有する。図２等に示されるように本実施形態に係る切れ刃部材２０は、上端面２０Ｕを頂面とし下端面２０Ｌを底面とする三角柱状に形成されている。

【0025】

接続部は、上端面２０Ｕと側面２０Ｓとを接続する部分である。端面視において三角形状に形成される上端面２０Ｕと、側面２０Ｓとを接続する接続部のうち、一つの頂点部分に相当するコーナー部２０Ｃ１は、図２及び図３に示されるように円弧状に形成されている。このコーナー部２０Ｃ１には、円弧状のコーナー切れ刃が形成されている。本実施形態においてコーナー部２０Ｃ１を近似する円弧の中心角は、例えば、２５度以上９０度未満（例えば、８０度）に設定される。コーナー部２０Ｃ１の端部にそれぞれ接続される直線部２０Ｃ２及び直線部２０Ｃ３には、直線状の直線切れ刃がそれぞれ形成されている。

【0026】

本実施形態においてコーナー部２０Ｃ１を２等分するように定められる仮想平面ＩＰに対し、切れ刃部材２０は、面対称に形成される。従って上端面２０Ｕは、図３等に示されるように、端面視においてコーナー部２０Ｃ１を頂点とする二等辺三角形状に形成されている。なお仮想平面ＩＰは、貫通孔１０Ｈの中心軸ＡＸを包含する。また仮想平面ＩＰとコーナー部２０Ｃ１との交点を交点Ｐ（図３）とする。

【0027】

図２に示されるように上端面２０Ｕは、ボス面２０Ｔと、ブレーカー底面２０Ｇと、ブレーカー底面２０Ｇとボス面２０Ｔとを接続する領域に設けられるブレーカー壁面とを備える。

【0028】

ボス面２０Ｔは、ベースインサート４０の上端面４０Ｕと面一になるように（即ち、中心軸ＡＸ方向を基準として同一の高さを有するように）、中心軸ＡＸ方向に垂直に形成された面である。ボス面２０Ｔは、切れ刃部材２０の表面のうち、中心軸ＡＸ方向上端に位置する面に相当することから、頂面と呼ばれてもよい。本実施形態に係るボス面２０Ｔは、端面視において、仮想平面ＩＰと交差する領域において交点Ｐとの距離が大きくなるように後方に窪む領域と、この領域を挟むように仮想平面ＩＰと離間した領域において仮想平面ＩＰと平行な方向における交点Ｐとの距離が小さくなるように前方に突出する２つの領域を有する。

【0029】

ブレーカー底面２０Ｇは、上端面２０Ｕのうち、コーナー切れ刃及び直線切れ刃を含む切れ刃に隣接する面であり、その少なくとも一部はすくい面としても機能する。ブレーカー底面２０Ｇは、ボス面２０Ｔよりも下方の領域に設けられる。

【0030】

ブレーカー壁面２０Ｂは、ブレーカー底面２０Ｇとボス面２０Ｔとを接続する領域に設けられた面であり、少なくとも、第１壁面２０Ｂ１、第２壁面２０Ｂ２、第３壁面２０Ｂ３及び第４壁面２０Ｂ４を備える。

【0031】

第１壁面２０Ｂ１は、仮想平面ＩＰが通過する位置に設けられ、端面視において交点Ｐから離間する方向（後方）に窪み、又は、端面視において端面視における切削インサート１０の中心である中心軸ＡＸに接近する方向に窪んで形成された凹面である。図５の断面図に示されるように、仮想平面ＩＰで切断した断面図において第１壁面２０Ｂ１は、後方に進行し交点Ｐからの距離が大きくなるほど上方に移動するように中心軸ＡＸ方向に対して傾斜して形成される。

【0032】

第２壁面２０Ｂ２は、仮想平面ＩＰから離間した位置に第１壁面２０Ｂ１と直接的又は間接的に接続して設けられた凸面である。また第２壁面２０Ｂ２は、前方又は外方、即ち端面視において端面視における切削インサート１０の中心から離間する方向、又は、端面視において交点Ｐ又は側面２０Ｓに接近する方向に突出して形成されている。図５の断面図に示されるように、仮想平面ＩＰで切断した断面図において第２壁面２０Ｂ２は交点Ｐからの距離が大きくなるほど上方に移動するように中心軸ＡＸ方向に対して傾斜して形成される。

【0033】

第３壁面２０Ｂ３は、仮想平面ＩＰに対し、第２壁面２０Ｂ２の反対側に、第２壁面２０Ｂ２と面対称に形成される凸面である。即ち、第２壁面２０Ｂ２と第３壁面２０Ｂ３とは、仮想平面ＩＰの両側に配置される。第２壁面２０Ｂ２は第３壁面２０Ｂ３と対称に形成されるため、第２壁面２０Ｂ２を第３壁面２０Ｂ３に読み替えることによりその構成を説明することが可能である。従って第３壁面２０Ｂ３に関する説明を省略する。

【0034】

第４壁面２０Ｂ４は、端面視において第１壁面２０Ｂ１と交点Ｐとの間の領域であって、仮想平面ＩＰが通過する領域に設けられる。第４壁面２０Ｂ４は、端面視において端面視における切削インサート１０の中心から離間する方向、又は、交点Ｐ又は側面２０Ｓに接近する方向に突出して設けられる凸面である。更に図４の側面視に示されるように、第４壁面２０Ｂ４は、第２壁面２０Ｂ２、第３壁面２０Ｂ３及び第１壁面２０Ｂ１の高さよりも小さい高さを有する。また、第４壁面２０Ｂ４は、中心軸ＡＸに垂直な平面（第２仮想平面の一例）で切断した断面図において円弧又は楕円弧を有するように形成される。この円弧又は楕円弧は、中心軸ＡＸに垂直な上記平面と仮想平面ＩＰとの交線に対し、線対称に形成される。なお、仮想平面ＩＰと第２仮想平面は垂直に交わる。

【0035】

本実施形態において第４壁面２０Ｂ４は、ボス面２０Ｔよりも低い高さを有する円錐状の突起の円錐面として実現される。従って第４壁面２０Ｂ４は、中心軸ＡＸ方向上方に進行するほど小さい半径の円弧断面を有する。

【0036】

接続面２０Ｂ５は、突起の後方に設けられることにより、第４壁面２０Ｂ４と第１壁面２０Ｂ１とを接続する面である。

【0037】

ここで第２壁面２０Ｂ２及び第３壁面２０Ｂ３は、主として切込み量が相対的に小さい（例えば、０．２ｍｍ以下）切削を行った場合に切りくずが衝突する面であるから、ブレーカー壁面として機能することが可能である。第１壁面２０Ｂ１は、主として切込み量が相対的に小さい切削を行った場合に第２壁面２０Ｂ２又は第３壁面２０Ｂ３に衝突した切りくずの少なくとも一部が接触する面であるから、ブレーカー壁面として機能することが可能である。ただし、第１壁面２０Ｂ１は、第２壁面２０Ｂ２又は第３壁面２０Ｂ３に衝突した切りくずが接触しないように設けられてもよい。

【0038】

一方で第２壁面２０Ｂ２及び第４壁面２０Ｂ４、又は、第３壁面２０Ｂ３及び第４壁面２０Ｂ４の対は、主として切込み量が相対的に大きい（例えば、０．２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下）切削を行った場合に切りくずが衝突する面であるから、ブレーカー壁面として機能することが可能である。

【0039】

なお、第４壁面２０Ｂ４を中心軸ＡＸに垂直な平面で切断して現れる円弧の曲率（又は第４壁面２０Ｂ４を中心軸ＡＸに垂直な平面で切断して現れる曲線を近似する円弧の曲率）は、コーナー部２０Ｃ１を近似する円弧の曲率より大きくてもよいし、小さくてもよい。

【0040】

また、第２壁面２０Ｂ２、第１壁面２０Ｂ１及び第３壁面２０Ｂ３は必ずしも滑らかに接続されなくてもよく、異なる曲面又は平面を介して互いに接続されてもよい。

【0041】

図５に示されるように、仮想平面ＩＰで切削インサート１０を切断した断面には、切れ刃が形成されるコーナー部２０Ｃ１が示される。なおコーナー部２０Ｃ１はホーニングされてもよい。更に同断面図には、コーナー部２０Ｃ１と第４壁面２０Ｂ４との間に設けられるブレーカー底面２０Ｇが示される。本実施形態においてブレーカー底面２０Ｇは、概ね中心軸ＡＸ方向に垂直に設けられる。但し正のすくい角を与えるようにブレーカー底面２０Ｇを下方に傾斜するように形成してもよい。更に同断面図には、ブレーカー底面２０Ｇに接続し、コーナー部２０Ｃ１から離間するほど上方に移動する第４壁面２０Ｂ４と、第４壁面２０Ｂ４と第１壁面２０Ｂ１とを接続する接続面２０Ｂ５が示される。本実施形態において接続面２０Ｂ５は、同断面図において概ね中心軸ＡＸ方向に垂直に設けられ、この断面に垂直な方向に下降するように傾斜して設けられる。そして同断面図には、接続面２０Ｂ５に接続し、コーナー部２０Ｃ１から離間するほど上方に移動する第１壁面２０Ｂ１と、第１壁面２０Ｂ１に接続するボス面２０Ｔとが示される。ボス面２０Ｔは、第４壁面２０Ｂ４よりも上方に、即ち、第４壁面２０Ｂ４の高さより大きい高さを有するように設けられる。

【0042】

側面２０Ｓは、コーナー部２０Ｃ１、直線部２０Ｃ２及び直線部２０Ｃ３にそれぞれ形成される切れ刃に対する逃げ面として機能する。本実施形態に係る側面２０Ｓは、ベースインサート４０の側面４０Ｓと面一に形成されている。また、側面２０Ｓの後方側を向いた面は、知られた方法でベースインサート４０に固着されている。

【0043】

下端面２０Ｌは、知られた方法でベースインサート４０に固着される面である。

【0044】

続いで本実施形態に係る切削工具の一例について説明する。

【0045】

図６は、本実施形態に係る切削工具である旋削工具１００の拡大斜視図である。この旋削工具１００は、焼結体である切れ刃部材２０が取り付けられた切削インサート１０と、切削インサート１０を保持するシャンクホルダ５０と、切削インサート１０をシャンクホルダ５０に保持させるための保持部材の一例である押え金６０とを備える。

【0046】

本発明は、内径加工用、外径加工用、ねじ切り用、溝入れ用の旋削工具に適用可能である。また、フライス等の転削工具に適用可能である。

【0047】

また、切削インサートをホルダに保持させるための保持部材は、知られた様々な手段を適用することが可能である。本実施形態に係る押え金６０は、貫通孔１０Ｈに挿入される先端部を用いて切削インサート１０をシャンクホルダ５０に引き込むことにより切削インサート１０をシャンクホルダ５０に保持させるインサートクランプである。しかしながら、知られた他の手段を適用してもよい。例えば、ホルダに雌ねじを形成し、締付けねじを用いて切削インサートをホルダに保持させてもよい。

【0048】

以下、本実施形態に係る旋削工具１００を用いて被切削材であるワークを旋削する際の作用について説明する。

【0049】

まず切り込み量が小さい場合（例えば、０．２ｍｍ以下）について説明する。

【0050】

切削インサート１０は、両勝手で使用可能であり、右勝手として使用されるとき、コーナー部１０Ｃ１又はコーナー部２０Ｃ１側からみて右側に配置される第３壁面２０Ｂ３が、第１壁面２０Ｂ１と協働して切りくずに作用する。切削インサート１０が左勝手の切削工具として使用されるとき、コーナー部１０Ｃ１側又はコーナー部２０Ｃ１側からみて左側に配置される第２壁面２０Ｂ２が、第１壁面２０Ｂ１と協働して切りくずに作用する。

【0051】

ここでは切削インサート１０が、右勝手の切削工具として使用されるときの作用を説明し、左勝手の切削工具として使用されるときの作用は、同様であるため説明を省略する。一般に、超高圧焼結体の切れ刃を備える切削工具による切削加工、特に旋盤加工やフライス加工は、切削条件の切り込みおよび送りが小さく設定される。このため、生成される切りくずは幅が狭く、かつ厚さが薄くなり、切りくず処理を行うことが極めて難しくなりやすい。特に旋盤でならい加工を行うとき、コーナー部２０Ｃ１の切れ刃により生成される切りくずが、切削加工中に大きく変化し、切りくずが流出する方向が大きく変化することがある。このため、切りくず処理を行うことが非常に難しくなりやすい。

【0052】

本実施形態における切削インサート１０の切れ刃部材２０は、切りくずがコーナー部２０Ｃ１の中央付近で生成されるとき、すなわちコーナー部２０Ｃ１の２等分線である仮想平面ＩＰ付近で生成されるとき、切りくずはコーナー部２０Ｃ１から第１壁面２０Ｂ１に向かって流れる。このとき、第１壁面２０Ｂ１と比較して第３壁面２０Ｂ３の方がコーナー部２０Ｃ１に向かって突出しているため、流れてきた切りくずの少なくとも一部は、第３壁面２０Ｂ３に衝突する。第３壁面２０Ｂ３は外方に向かって膨らむ湾曲面であり、それと隣接するように内方に向かって窪むように湾曲する第１壁面２０Ｂ１が配置されている。このため第３壁面２０Ｂ３に衝突した切りくずの少なくとも一部は、すくい面であるブレーカー底面２０Ｇによって上向きに曲げようとする力に加えて、第１壁面２０Ｂ１に向かって、すなわち仮想平面ＩＰに向かって横向きにも曲げるような力を受ける。すなわち、コーナー部２０Ｃ１から第１壁面２０Ｂ１に向かって流れる切りくずは、切りくずの中央からずれた位置が第３壁面２０Ｂ３に当たることで横向きにも曲げられる。この結果、上向きの力のみを受けた場合と比較して、切りくずがより細かく分断される。

【0053】

ここで本実施形態における切れ刃部材２０は、端面視（平面視）において、第１壁面２０Ｂ１及び第３壁面２０Ｂ３の上端の境界線、即ち、第１壁面１０Ｂ１及び第３壁面２０Ｂ３と、ボス面２０Ｔとを接続する境界線の輪郭形状が、それぞれ略円弧状とされている。同様に、中心軸ＡＸ方向に垂直な水平断面において、第１壁面１０Ｂ１及び第３壁面２０Ｂ３の輪郭形状は、それぞれ略円弧状とされている。このため、切りくずの衝突による摩耗（摩滅）の進行を抑制することができる。

【0054】

加えて第４壁面２０Ｂ４は、図４等の側面視において、第２壁面２０Ｂ２及び第３壁面２０Ｂ３の高さより小さい高さを有する。また第４壁面２０Ｂ４は、上方に進行するほど水平方向の幅が狭くなるように設けられている。このため、切りくずの少なくとも一部を、第４壁面２０Ｂ４と第３壁面２０Ｂ３との間隙を通過させることが可能となる。

【0055】

続いて切り込み量が大きい場合（例えば、０．２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下）について説明する。本出願の発明者らは、切り込み量を大きくしていくと、切りくずが第３壁面２０Ｂ３を含む山部よりも、第１壁面２０Ｂ１を含む谷部に多く流出し、その結果切りくずが流出方向にねじれてしまい折断されない場合がある点に着目した。

【0056】

切込み量を大きくすると、コーナー部２０Ｃ１から最も近い位置に設けられる第４壁面２０Ｂ４によって切りくずを拘束することが可能となる。少なくとも一部の切りくずは第４壁面２０Ｂ４及び第３壁面２０Ｂ３の二つの凸面に張り付くように湾曲するので、切りくずにはアラビア数字の３の形のように２つの湾曲部が形成される。

【0057】

ここで中心軸ＡＸ方向に垂直な仮想平面で切断したときに、第２壁面２０Ｂ２、第３壁面２０Ｂ３及び第４壁面２０Ｂ４がそれぞれ円弧を含むようにこれらブレーカ壁面を設けることにより、好適に切りくずを湾曲することが可能となる。湾曲した切りくずの少なくとも一部は、流出方向と垂直な方向にカールし、ワークの端面や切削インサート１０の逃げ面に衝突し、折断される。

【0058】

以上のとおりであるから、本発明によれば、切りくずの処理性を向上させた切削インサート及び切削工具を提供することが可能となる。特に、広範囲の切削条件にわたり切りくずの処理性を向上させることが可能となる。

【0059】

また、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。当業者の通常の創作能力の範囲内で、ある実施形態における一部の構成要素を、他の知られた構成に追加することができる。また、ある実施形態における一部の構成要素を、他の知られた構成と置換することができる。例えば、切れ刃部分にワイパー刃のような仕上げ刃部分が設けられても構わない。また、ブレーカ壁面である第１壁面２０Ｂ１、第２壁面２０Ｂ２、第３壁面２０Ｂ３及び第４壁面２０Ｂ４は、切りくずが衝突することを想定した領域に設けられればよい。例えば、第１壁面２０Ｂ１、第２壁面２０Ｂ２及び第３壁面２０Ｂ３は、壁面の少なくとも上部に形成されていてもよい。このとき、壁面の下端は、切りくず処理性に影響のない範囲で、他の形状に形成されてもよい。

【符号の説明】

【0060】

１０ 切削インサート
１０Ｃ１、１０Ｃ２ コーナー部
１０Ｕ 上端面
１０Ｌ 下端面
１０Ｈ 貫通孔
２０ 切れ刃部材
２０Ｂ１～２０Ｂ４ 第１壁面～第４壁面
２０Ｃ１、コーナー部
２０Ｃ２、２０Ｃ３ 直線部
２０Ｇ ブレーカー底面
２０Ｌ 下端面
２０Ｓ 側面
２０Ｔ ボス面
２０Ｕ 上端面
４０ ベースインサート
５０ シャンクホルダ
１００ 旋削工具
ＡＸ 中心軸
ＩＰ 仮想平面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】