特開 2024-68002 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】P2024068002

(43)【公開日】2024-05-17

(54)【発明の名称】切削インサート

(51)【国際特許分類】

   B23B 27/22 20060101AFI20240510BHJP

   B23B 27/14 20060101ALI20240510BHJP

   B23B 1/00 20060101ALI20240510BHJP

【ＦＩ】

B23B27/22

B23B27/14 C

B23B1/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022178480

(22)【出願日】2022-11-07

(71)【出願人】

【識別番号】523194617

【氏名又は名称】ＮＴＫカッティングツールズ株式会社

(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】南田 貴章

【テーマコード（参考）】

3C045

3C046

【Ｆターム（参考）】

3C045AA01

3C046CC01

3C046CC06

3C046JJ00

(57)【要約】

【課題】 切削インサートにおいて、損傷を抑制する技術を提供する。
【解決手段】 切削インサートは、多角形板状をなし、少なくとも１つの多角形面を表面とされるとともに、表面の周りに配置される側面を逃げ面とし、表面と逃げ面との交差稜線に切刃が形成されており、表面の角部にコーナ刃が形成され、コーナ刃から交差稜線につながる主切刃が形成され、コーナ刃の他端から交差稜線につながる副切刃が形成されており、主切刃と副切刃に連なり、コーナ刃と主切刃から離間するに従い、裏面に向かうすくい面が形成されており、すくい面に連なり、主切刃から離間するに従い、裏面から遠ざかるように突出するブレーカ面が形成され、ブレーカ面は、曲面状であり、副切刃から立ち上がり、ブレーカ面と逃げ面に連なる立ち上がり面が形成されており、主切刃に垂直な断面でみたすくい角が、コーナ刃から離間するに従い漸増する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

多角形板状をなし、少なくとも１つの多角形面を表面とされるとともに、前記表面の周りに配置される側面を逃げ面とし、前記表面と前記逃げ面との交差稜線に切刃が形成された切削インサートであって、
前記表面の角部にコーナ刃が形成され、前記コーナ刃から前記交差稜線につながる主切刃が形成され、前記コーナ刃の他端から前記交差稜線につながる副切刃が形成されており、
前記主切刃と前記副切刃は、前記コーナ刃から離間するに従い、前記裏面に向かうよう形成されており、
前記主切刃と前記副切刃に連なり、前記コーナ刃と前記主切刃から離間するに従い、前記裏面に向かうすくい面が形成されており、
前記すくい面に連なり、前記主切刃から離間するに従い、前記裏面から遠ざかるように突出するブレーカ面が形成され、前記ブレーカ面は、曲面状であり、
前記副切刃から立ち上がり、前記ブレーカ面と前記逃げ面に連なる立ち上がり面が形成されており、
前記主切刃に垂直な断面でみたすくい角が、前記コーナ刃から離間するに従い漸増する、切削インサート。

【請求項2】

前記主切刃に垂直な断面でみたすくい角が、前記コーナ刃から離間するに従い、正の５度から正の１７度までの範囲で変化する、請求項１に記載の切削インサート。

【請求項3】

前記主切刃に垂直な断面でみた前記主切刃から前記ブレーカ面の端部までの距離が、０．３ｍｍ～０．４２ｍｍである、請求項１に記載の切削インサート。

【請求項4】

前記多角形面は、三角形、又は四角形で形成された、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の切削インサート。

【請求項5】

多角形板状の両側に切刃が形成された、請求項４に記載の切削インサート。

【請求項6】

低周波振動切削加工機で使用できる、請求項１から請求項３のいずれか一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、切削インサートに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、すくい面と逃げ面との交差稜線に切刃が形成されている切削インサートが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６９０３８５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１のような先行技術によっても、切削インサートにおいて、切削インサートの損傷を抑制する技術については、なお、改善の余地があった。例えば、特許文献１に開示されている技術では、すくい面は、円筒状の面であって、すくい角が一定となっている。しかしながら、すくい角が小さい場合、切削加工によって発生する切屑がすくい面に溶着しやすくなるため、すくい面に溶着した切屑が振動などによって脱落すると、切屑が溶着していたすくい面が欠けるおそれがあった。また、すくい角が大きい場合、切屑がすくい面に溶着しにくくなるが、切刃の強度が低下する。このため、切刃が損傷するおそれがあった。

【0005】

本発明は、切削インサートにおいて、損傷を抑制する技術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】

【0006】

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

【0007】

（１）本発明の一形態によれば、切削インサートが提供される。この切削インサートは、多角形板状をなし、少なくとも１つの多角形面を表面とされるとともに、前記表面の周りに配置される側面を逃げ面とし、前記表面と前記逃げ面との交差稜線に切刃が形成されており、前記表面の角部にコーナ刃が形成され、前記コーナ刃から前記交差稜線につながる主切刃が形成され、前記コーナ刃の他端から前記交差稜線につながる副切刃が形成されており、前記主切刃と前記副切刃は、前記コーナ刃から離間するに従い、前記裏面に向かうよう形成されており、前記主切刃と前記副切刃に連なり、前記コーナ刃と前記主切刃から離間するに従い、前記裏面に向かうすくい面が形成されており、前記すくい面に連なり、前記主切刃から離間するに従い、前記裏面から遠ざかるように突出するブレーカ面が形成され、前記ブレーカ面は、曲面状であり、前記副切刃から立ち上がり、前記ブレーカ面と前記逃げ面に連なる立ち上がり面が形成されており、前記主切刃に垂直な断面でみたすくい角が、前記コーナ刃から離間するに従い漸増する。

【0008】

この構成によれば、主切刃に垂直な断面でみた、すくい面のすくい角がコーナ刃から離間するに従い漸増する。これにより、コーナ刃近くの主切刃の肉厚は、比較的厚くなるため、主切刃の強度を向上することができる。したがって、切屑が切削インサートと被削材との間に巻き込まれても、切削インサートが損傷することを抑制することができる。また、主切刃に垂直な断面でみたすくい面のすくい角は、コーナ刃から離間するに従い漸増す
るため、コーナ刃から離れるにしたがって、すくい面に切屑が溶着しにくくなる。これにより、すくい面の耐溶着性が向上するため、溶着した切屑の脱落による主切刃の損傷を抑制することができる。また、主切刃と副切刃とのそれぞれは、コーナ刃から離間するに従い、裏面へ向かうように形成されている。これにより、主切刃における切削抵抗を低減するとともに、副切刃への切屑の接触を低減することができるため、切刃の損傷を抑制することができる。さらに、ブレーカ面は、曲面状に形成されているため、切屑の流れを制御することで巻き込みを抑制し、切削用インサートの損傷を抑制することができる。また、ブレーカ面と逃げ面に連なる立ち上がり面が形成されているため、切屑と切削インサートとの接触面積が増えるため、応力集中が緩和され、切削インサートの損傷を抑制することができる。

【0009】

（２）上記形態の切削インサートにおいて、前記主切刃に垂直な断面でみたすくい角が、前記コーナ刃から離間するに従い、正の５度から正の１７度までの範囲で変化してもよい。この構成によれば、主切刃に垂直な断面でみた、すくい面のすくい角は、コーナ刃から離間するに従い、正の５度から正の１７度までの範囲で変化する。これにより、主切刃は、コーナ刃近くでは比較的高い強度を有しつつ、コーナ刃から離れるにしたがってすくい面に切屑が溶着しにくくなる。したがって、主切刃の損傷をさらに抑制することができる。

【0010】

（３）上記形態の切削インサートにおいて、前記主切刃に垂直な断面でみた前記主切刃から前記ブレーカ面の端部までの距離が、０．３ｍｍ～０．４２ｍｍであってもよい。この構成によれば、主切刃からブレーカ面の端部までの距離が一定程度の距離を有しているため、切屑を正常に処理することができる。これにより、切屑の巻き込みを抑制し、切削用インサートが損傷することを抑制することができる。

【0011】

（４）上記形態の切削インサートにおいて、前記多角形面は、三角形、又は四角形で形成されてもよい。この構成によれば、切削インサートの形状を、切刃を形成可能な端部を３つ有する三角形、または、切刃を形成可能な端部を４つ有する四角形とする。これにより、１つの切削インサートが複数の切刃を有することができるため、１つの切削インサートで比較的長く加工を行うことができる。したがって、切削加工に要する費用を低減することができる。

【0012】

（５）上記形態の切削インサートにおいて、多角形板状の両側に切刃が形成されてもよい。この構成によれば、切削インサートには、表面と裏面とのそれぞれに、切刃が形成されている。これにより、１つの切削インサートが複数の切刃を有することができるため、１つの切削インサートで比較的長く加工を行うことができる。したがって、切削加工に要する費用を低減することができる。

【0013】

（６）上記形態の切削インサートにおいて、低周波振動切削加工機で使用してもよい。低周波振動切削加工機では、切削インサートによる被削材への切り込みの大きさが変化するため、切削インサートに作用する負荷が変化しやすい。上述の構成によれば、コーナ刃付近の主切刃の強度が向上するため、低周波振動切削加工機で使用しても、損傷しにくくなる。

【0014】

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、切削インサートを備える装置、切削インサートを備える装置の制御方法、切削インサートの製造方法、切削インサートの使用方法等の形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１実施形態の切削インサートの斜視図である。

【図2】第１実施形態の切削インサート１の使用例を説明する図である。

【図3】図１のＡ－Ａ部分拡大図である。

【図4】第１実施形態の切削インサートの平面図である。

【図5】第１実施形態の切削インサートの第１の部分拡大図である。

【図6】第１実施形態の切削インサートの第２の部分拡大図である。

【図7】図３のＢ－Ｂ部分拡大図である。

【図8】図７のＣ１－Ｃ１線切断部端面図である。

【図9】図７のＣ２－Ｃ２線切断部端面図である。

【図10】図７のＣ３－Ｃ３線切断部端面図である。

【図11】図７のＣ４－Ｃ４線切断部端面図である。

【図12】図７のＣ５－Ｃ５線切断部端面図である。

【図13】切削インサートの比較試験を説明する模式図である。

【図14】第１の比較試験の結果を説明する第１の図である。

【図15】第１の比較試験の結果を説明する第２の図である。

【図16】第２の比較試験の結果を説明する第１の図である。

【図17】第２の比較試験の結果を説明する第２の図である。

【図18】第３の比較試験の結果を説明する図である。

【図19】第２実施形態の切削インサートの斜視図である。

【図20】第２実施形態の切削インサートの平面図である。

【図21】第２実施形態の切削インサートの底面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の切削インサート１の斜視図である。図２は、本実施形態の切削インサート１の使用例を説明する図である。切削インサート１は、図１に示されるように、菱形板状の形状を有する。切削インサート１は、主に、超硬合金、サーメット、セラミック等の硬質材料から形成されている。切削インサート１では、これらの硬質材料の表面に、チタンやクロム、アルミニウムなどから選ばれる複合材からなる酸化物、炭化物、炭窒化物、窒化物（ＴｉＮ，ＴｉＣＮ，ＴｉＡｌＮ，ＴｉＡｌＣｒＮ，ＡｌＣｒＮ等）を膜厚（単層又は複層）１μｍから４μｍで、ＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）もしくはＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によってコーティングされている。本実施形態の切削インサート１は、主に金属や非鉄金属、樹脂等の切削を行うためのインサートであり、図２に示すように、切削工具本体（ホルダ）１００に取り付けられて使用される。本実施形態の切削インサート１は、例えば、低周波振動切削機能を有する加工機にも用いることができる。なお、図１には、切削インサート１の厚さ方向をｚ軸方向とし、ｚ軸に垂直な方向であって、菱形形状において、内角が小さい２つの端部（ノーズＲ部６，７）のそれぞれの先端部分を通る軸をｘ軸とし、ｚ軸に垂直な方向であって、かつ、ｘ軸に垂直な方向をｙ軸とする。

【0017】

切削インサート１は、切刃１０と、切刃１０を形成するすくい面２０および逃げ面３０と、ブレーカ面４０と、取付部５０と、を備える。ここで、便宜的に、菱形板状の切削インサート１において、切削インサート１のｘ軸方向の端部のうち、プラス側に位置する端部をノーズＲ部６とし、マイナス側に位置する端部をノーズＲ部７とする。また、切削インサート１のｙ軸方向の端部のうち、プラス側に位置する端部を中間端部８とし、マイナス側に位置する端部を中間端部９とする。

【0018】

切刃１０は、切削インサート１における、ｚ軸のプラス側の面である表面１ａと、側面１ｂとの交差稜線に形成されている。具体的には、切刃１０は、表面１ａに形成されるすくい面２０と、すくい面２０に隣接する側面１ｂである逃げ面３０との交差稜線に形成されている。本実施形態の切削インサート１では、切刃１０は、切削インサート１の中心軸
Ｃ１を挟んで対角する位置のそれぞれに形成されている。すなわち、本実施形態の切削インサート１は、２つの切刃１０を備える。

【0019】

図３は、図１のＡ－Ａ部分拡大図である。図４は、本実施形態の切削インサート１の平面図である。切刃１０は、コーナ刃１１と、主切刃１２と、副切刃１３と、を含む。コーナ刃１１は、切削インサート１のノーズＲ部６とノーズＲ部７とのそれぞれにおいて、表面１ａの角部に形成されている。

【0020】

主切刃１２は、コーナ刃１１の一端から、表面１ａと側面１ｂとの交差稜線につながり、切削インサート１のｙ軸方向の中間端部８，９のいずれかに向かって伸びるように形成されている。具体的には、図４に示すように、切削インサート１のノーズＲ部６に形成されている主切刃１２は、ノーズＲ部６に形成されているコーナ刃１１の一端から、ｙ軸方向のプラス側の中間端部８に向かって伸びるように形成されている（図４参照）。切削インサート１のノーズＲ部７に形成されている主切刃１２は、ノーズＲ部７に形成されているコーナ刃１１の一端から、ｙ軸方向のマイナス側の中間端部９に向かって伸びるように形成されている（図４参照）。

【0021】

図５は、本実施形態の切削インサート１の部分拡大図である。図５に示す図は、切削インサート１を主切刃１２に対向する方向から見たときのノーズＲ部６を含む部分の部分拡大図である。図５に示すように、主切刃１２は、表面１ａに対して切り下がるように形成されている。すなわち、主切刃１２は、コーナ刃１１から離間するに従い、切削インサート１の裏面１ｃに向かうよう形成されている。これにより、主切刃１２における切削抵抗を低減することができるため、主切刃１２の損傷を抑制することができる。

【0022】

副切刃１３は、コーナ刃１１の他端から、表面１ａと側面１ｂとの交差稜線につながり、切削インサート１のｙ軸方向の中間端部８，９のいずれかに向かって伸びるように形成されている。具体的には、図４に示すように、切削インサート１のノーズＲ部６に形成されている副切刃１３は、ノーズＲ部６に形成されているコーナ刃１１の一端から、ｙ軸方向のマイナス側の中間端部９に向かって伸びるように形成されている。切削インサート１のノーズＲ部７に形成されている副切刃１３は、ノーズＲ部７に形成されているコーナ刃１１の一端から、ｙ軸方向のプラス側の中間端部８に向かって伸びるように形成されている。

【0023】

図６は、本実施形態の切削インサート１の部分拡大図である。図６に示す図は、切削インサート１を主切刃１２に対して垂直な方向から見たときのノーズＲ部６を含む部分の部分拡大図である。図６に示すように、副切刃１３は、表面１ａに対して切り下がるように形成されている。すなわち、副切刃１３は、コーナ刃１１から離間するに従い、切削インサート１の裏面１ｃに向かうよう形成されている。これにより、切削インサート１では、ノーズＲ部６に対する断続的な切屑の接触が抑えられ、副切刃１３を含むノーズＲ部６が損傷することを抑制することができる。

【0024】

すくい面２０は、切削インサート１の表面１ａ側に形成される。本実施形態では、切削インサート１の中心軸Ｃ１を挟んで対角に位置する主切刃１２に合わせて、２か所形成されている。すくい面２０は、切削インサート１が被削材を切削するとき、切削によって発生する切屑が擦過していく面であって、被削材をすくい上げる面である。本実施形態の切削インサート１では、すくい面２０は、主切刃１２と副切刃１３に連なり、コーナ刃１１と主切刃１２から離間するに従い、切削インサート１の裏面１ｃに向かうように形成されている。すくい面２０は、ねじれ形状を有する。すくい面２０の形状の詳細については後述する。

【0025】

逃げ面３０は、切削インサート１の側面１ｂの一部であって、すくい面２０と接するように形成されている。これにより、すくい面２０と逃げ面３０との交差稜線が、切刃１０となる。逃げ面３０は、被削材を切削するとき、被削材と干渉しないように切削インサート１を逃がすための面である。

【0026】

ブレーカ面４０は、すくい面２０に対して、切刃１０とは反対側に形成されている。ブレーカ面４０は、切刃１０によって削り取られた切屑の流れを制御する。本実施形態の切削インサート１が備えるブレーカ面４０は、すくい面２０に連なり、主切刃１２から離間するに従い、裏面１ｃから遠ざかるように突出している。本実施形態のブレーカ面４０は、曲面形状を有する。これにより、切削インサート１の表面１ａでの切屑の流れが制御されるため、切屑の巻き込みが抑制され、切削インサート１の損傷を抑制することができる。

【0027】

立ち上がり面４１は、図３に示すように、副切刃１３から立ち上がり、ブレーカ面４０と逃げ面３０に連なるように形成されている。立ち上がり面４１は、切削加工において発生する切屑と切削インサート１との接触面積が比較的大きくなるため、衝突する切屑による応力集中を緩和することができる。これにより、切削インサート１の損傷を抑制することができる。

【0028】

取付部５０は、切削インサート１の表面１ａにおいて、略中央に配置されている。取付部５０は、表面１ａからｚ軸のプラス方向に突出するように形成されている。取付部５０の中央には、切削インサート１が装着される切削工具本体１００の一部が挿入される取付穴５１が形成されている。取付部５０における取付穴５１の外周面５２は、工具本体に設けられたチップ座に装着される際に、チップ座の底面に当接する着座面として機能する

【0029】

図７は、図４のＢ－Ｂ部分拡大図である。図７に示す切削インサート１の部分拡大図は、切削インサート１の平面図におけるノーズＲ部６の部分拡大図である。ここで、本実施形態の切削インサート１の特徴について説明する。切削インサート１では、主切刃１２に垂直な断面でみたすくい面２０のすくい角が、コーナ刃１１から離間するに従い漸増する。

【0030】

本実施形態では、すくい面２０のすくい角を測定するにあたって、すくい面２０の位置を次のように定義する。図７に示す平面図において、主切刃１２上の仮想線ＶＬ１２に対して垂直な線であって、かつ、ノーズＲ部６に接する仮想線ＶＬ６を規定し、仮想線ＶＬ６からの距離を「すくい面２０の位置」とする。例えば、後述するＣ３－Ｃ３線切断部端面図の「すくい面２０の位置」は、距離Ｌ３の数値が該当する。本実施形態では、すくい角は、主切刃１２に垂直な断面において、裏面１ｃに平行な仮想線を主切刃１２に接するように引いた場合の仮想線Ｌ１とすくい面２０とがなす角度としている。

【0031】

図８は、図７のＣ１－Ｃ１線切断部端面図である。図８に示すＣ１－Ｃ１線切断部端面図は、コーナ刃１１と主切刃１２との境界にあたる、すくい面２０の位置が０．２ｍｍでのすくい面２０のすくい角θ_C1を示している。図８に示すすくい角θ_C1は、正の５度となっている。

【0032】

図９は、図７のＣ２－Ｃ２線切断部端面図である。図９に示すＣ２－Ｃ２線切断部端面図は、すくい面２０の位置が０．５ｍｍでのすくい面２０のすくい角θ_C2を示している。図９に示すすくい角θ_C2は、図８に示すすくい角θ_C1に比べ、大きい。本実施形態では、図９に示す端面図において、ブレーカ面４０とすくい面２０との境界４０ａ（ブレーカ面４０の端部）と、主切刃１２との間の距離Ｗ２、すなわち、すくい面２０の幅は、０．３ｍｍ～０．４２ｍｍとなっている。

【0033】

図１０は、図７のＣ３－Ｃ３線切断部端面図である。図１０に示すＣ３－Ｃ３線切断部端面図は、すくい面２０の位置が１．０ｍｍでのすくい面２０のすくい角θ_C3を示している。図１０に示すすくい角θ_C3は、図９に示すすくい角θ_C2に比べ大きく、正の１７度となっている。本実施形態では、図１０に示す端面図において、ブレーカ面４０とすくい面２０との境界４０ａと、主切刃１２との間の距離Ｗ３（すくい面２０の幅）は、０．３ｍｍ～０．４２ｍｍとなっている。

【0034】

図１１は、図７のＣ４－Ｃ４線切断部端面図である。図１１に示すＣ４－Ｃ４線切断部端面図は、すくい面２０の位置が１．５ｍｍでのすくい面２０のすくい角θ_C4を示している。図１１に示すすくい角θ_C4は、図１０に示すすくい角θ_C3と同じ大きさとなっている。本実施形態では、図１１に示す端面図において、ブレーカ面４０とすくい面２０との境界４０ａと、主切刃１２との間の距離Ｗ４（すくい面２０の幅）は、０．３ｍｍ～０．４２ｍｍとなっている。

【0035】

図１２は、図６のＣ５－Ｃ５線切断部端面図である。図１２に示すＣ５－Ｃ５線切断部端面図は、すくい面２０の位置が２．０ｍｍでのすくい面２０のすくい角θ_C5を示している。図１２に示すすくい角θ_C5は、図１１に示すすくい角θ_C4と同じ大きさとなっている。

【0036】

このように、本実施形態の切削インサート１は、主切刃１２に垂直な断面において、すくい面２０のすくい角θが、コーナ刃１１から離間するに従い漸増する特徴を備える。具体的には、主切刃１２に垂直な断面でみたすくい角がすくい面２０の位置が０．２ｍｍの位置において正の５度であり、すくい面２０の位置が大きくなるに従ってすくい角が漸増し、すくい面２０の位置が１．０ｍｍとなる位置において、正の１７度となる。また、本実施形態の切削インサート１は、すくい面２０の位置が０．５ｍｍから１．５ｍｍまでの範囲では、主切刃１２に垂直な断面において、ブレーカ面４０とすくい面２０との境界４０ａと、主切刃１２との間の距離が、０．３ｍｍ～０．４２ｍｍとなる特徴を備える。

【0037】

図１３は、切削インサートの比較試験を説明する模式図である。次に、本実施形態の切削インサート１の効果について説明する。図１３には、比較試験で用いた試験装置９０の模式図を示している。切削インサートの比較試験では、すくい角が異なる複数の切削インサートのサンプルを準備する。図１３に示すように、準備したサンプルＳ１を切削工具本体１００に取り付けて、試験装置９０に取り付けた被削材９１に対して実際に切削加工を行う。以下に、比較試験における実験条件を示す。
被削材：ＳＵＳ３１６Ｌ（素材径２０ｍｍ）
試験装置（使用機械）：Ｌ２０－ＬＦＶ
切削速度：Ｖｃ＝８０ｍ／ｍｉｎ
切り込み：１ｍｍ
送り：０．０５ｍｍ／ｒｅｖ（振幅比率Ｑ＝０．５、振動回数Ｄ＝０．５）
切削油：ＷＥＴ

【0038】

第１の比較試験として、すくい角が異なることによる性能の違いについて比較した結果について説明する。第１の比較試験では、上記の実験条件において、８ｋｍ加工した時点でのサンプルの耐欠損性と耐溶着性とを比較した。

【0039】

図１４は、第１の比較試験の結果を説明する図である。図１４には、異なるすくい角を有する２つのサンプルについて、８ｋｍ加工した時点でのノーズＲ部、主切刃、および、副切刃のそれぞれを撮影した写真が示されている。第１の比較試験では、すくい角が７度で一定のサンプル（以下、「サンプルＡ」という）と、すくい角が１５度で一定のサンプ
ル（以下、「サンプルＢ」という）とを用いた。図１４に示す写真は、主切刃の周辺を「側方１から撮影」した写真と、副切刃の周辺を「側方２から撮影」した写真とが示されている。なお、図１４に記載の「側方１」とは、本実施形態の切削インサート１の３軸（図１参照）において、「ｙ軸方向のプラス側からの方向」とおおよそ同じ方向を指し、「側方２」とは、「ｙ軸方向のマイナス側からの方向」とおおよそ同じ方向を指す。図１４に示すように、すくい角が比較的大きいサンプルＢにおいて、ノーズＲ部周辺にチッピングが発生することが確認された。すなわち、すくい角が小さい方が、耐欠損性が優れていることが確認された。

【0040】

図１５は、第１の比較試験の結果を説明する第２の図である。図１５には、サンプルＡとサンプルＢとのそれぞれについて、主に主切刃での切屑の付着状態を比較した写真である。図１５には、「酸処理前」の状態を示す写真と、切屑の溶着度合いがよりわかる「酸処理後」の状態を示す写真とが示されている。図１５に示すように、すくい角が比較的小さいサンプルＡにおいて、主切刃周辺に切屑が溶着することが確認された。すなわち、すくい角が大きい方が、耐溶着性が優れていることが確認された。

【0041】

第２の比較試験として、すくい面の形状が異なる４つのサンプルについて、８ｋｍ加工した時点でのサンプルの損傷状態（ノーズＲ部および主切刃のそれぞれの欠損状態）を比較した。第２の比較試験で用いた４つのサンプルのそれぞれにおける、すくい面の形状に関する情報は以下のとおりである。
サンプル１：コーナ刃から０．２ｍｍの位置ですくい角が７度であり、
コーナ刃から離間するに従い１５度まで大きくなる。
サンプル２：すくい角が１８度で一定
サンプル３：すくい角が７度で一定
サンプル４：すくい角が１５度で一定

【0042】

図１６は、第２の比較試験の結果を説明する第１の図である。図１６には、４つのサンプル１～４のそれぞれについて、刃先の写真が示されている。図１６に示す刃先の写真は、図１４と同様に、主切刃の周辺を「側方１から撮影」した写真と、副切刃の周辺を「側方２から撮影」した写真と、である。図１６に示す刃先の写真から、すくい角が１８度で一定のサンプル２においては、切刃全体に損傷が発生することが確認された。また、ノーズＲ部のすくい角が１５度であるサンプル４では、コーナ刃に欠損が生じる一方、ノーズＲ部のすくい角が７度であるサンプル１とサンプル３とのそれぞれは、損傷が抑制されていることがわかる。一方で、すくい角が７度で一定のサンプル３では、主切刃においてチッピングが発生していることがわかる。すくい角がコーナ刃での７度から主切刃での１５度まで漸増するサンプル１では、切刃全体においてチッピングや欠損の発生が抑制されることが確認された。

【0043】

図１７は、第２の比較試験の結果を説明する第２の図である。図１７には、４つのサンプル１～４のそれぞれについて、コーナ刃および主切刃における耐欠損性を示している。図１７に示すように、すくい角が１８度で一定のサンプル２は、コーナ刃と主切刃とのそれぞれにおいてチッピングが発生するため、耐欠損性は低い。一方で、コーナ刃から離間するにしたがってすくい角が大きくなるサンプル１は、コーナ刃での耐欠損性を有するサンプル３と、主切刃での耐欠損性を有するサンプル４とのそれぞれの特性を兼ね備えたものとなっている。

【0044】

図１８は、第３の比較試験として、すくい面の幅が異なる３つのサンプルについて、８ｋｍ加工した時点でのサンプルの刃先の状態を比較した。第３の比較試験で用いた３つのサンプルのそれぞれにおける、すくい面の幅に関する情報は以下のとおりである。
サンプルα：すくい面の幅０．３ｍｍ
サンプルβ：すくい面の幅０．４２ｍｍ
サンプルγ：すくい面の幅０．４３ｍｍ
図１８には、各サンプルにおける刃先の写真を示している。図１８には、サンプルごとに、図１６に示した写真と同じ２つの方向のそれぞれから撮影した写真が示されている。図１８に示すように、すくい面の幅が０，４３ｍｍのサンプルγでは、チッピングが確認できる一方、すくい面の幅が０．３ｍｍのサンプルαと０，４２ｍｍのサンプルβとでは、刃先の損傷は確認されなかった。

【0045】

以上説明した、本実施形態の切削インサート１によれば、主切刃１２に垂直な断面でみた、すくい面２０のすくい角がコーナ刃１１から離間するに従い漸増する。これにより、コーナ刃１１近くの主切刃１２の肉厚は、比較的厚くなるため、主切刃１２の強度を向上することができる。したがって、切屑が切削インサート１と被削材との間に巻き込まれても、切削インサート１が損傷することを抑制することができる。また、主切刃１２に垂直な断面でみたすくい面２０のすくい角は、コーナ刃１１から離間するに従い漸増するため、コーナ刃１１から離れるにしたがって、すくい面２０に切屑が溶着しにくくなる。これにより、すくい面２０の耐溶着性が向上するため、溶着した切屑の脱落による主切刃１２の損傷を抑制することができる。

【0046】

また、本実施形態の切削インサート１によれば、主切刃１２と副切刃１３とのそれぞれは、図５および図６に示すように、コーナ刃１１から離間するに従い、切削インサート１の裏面１ｃへ向かうように形成されている。これにより、主切刃１２における切削抵抗を低減するとともに、副切刃１３への切屑の接触を低減することができるため、切刃１０の損傷を抑制することができる。

【0047】

また、本実施形態の切削インサート１によれば、ブレーカ面４０は、曲面状に形成されている。これにより、切削インサート１の表面１ａでの切屑の流れを制御することで、切屑の巻き込みを抑制し、切削インサート１の損傷を抑制することができる。

【0048】

また、本実施形態の切削インサート１によれば、ブレーカ面４０と逃げ面３０に連なる立ち上がり面４１が形成されている（図３参照）。立ち上がり面４１は、切削加工において発生する切屑と切削インサート１との接触面積が比較的大きくなるため、衝突する切屑による応力集中を緩和することができる。これにより、切削インサート１の損傷を抑制することができる。

【0049】

また、本実施形態の切削インサート１によれば、主切刃１２に垂直な断面でみた、すくい面２０のすくい角は、コーナ刃１１から離間するに従い、正の５度から正の１７度までの範囲で変化する。これにより、主切刃１２は、コーナ刃１１近くでは比較的高い強度を有しつつ、コーナ刃１１から離れるにしたがってすくい面２０に切屑が溶着しにくくなる。したがって、主切刃１２の損傷をさらに抑制することができる。

【0050】

また、本実施形態の切削インサート１によれば、主切刃１２に垂直な断面でみた主切刃１２からブレーカ面４０の端部４０ａまでの距離が、０．３ｍｍ～０．４２ｍｍとなっている。これにより、すくい面２０が一定程度の幅を有しているため、切屑を正常に処理することができる。これにより、切屑の巻き込みを抑制し、切削インサート１が損傷することを抑制することができる。

【0051】

また、本実施形態の切削インサート１によれば、切削インサート１は、菱形形状を有しており、中心軸Ｃ１を挟んで対角する位置のそれぞれに、切刃１０が形成されている。これにより、１つの切削インサート１が複数の切刃を有することができるため、１つの切削インサート１で比較的長く加工を行うことができる。したがって、切削加工に要する費用
を低減することができる。

【0052】

また、本実施形態の切削インサート１によれば、低周波振動切削加工機で使用することができる。低周波振動切削加工機では、切削インサートによる被削材への切り込みの大きさが変化するため、切削インサートに作用する負荷が変化しやすい。本実施形態の切削インサート１によれば、コーナ刃１１付近の主切刃１２の強度が向上するため、低周波振動切削加工機で使用しても、損傷しにくくなる。

【0053】

＜第２実施形態＞
図１９は、第２実施形態の切削インサートの斜視図である。第２実施形態の切削インサート２は、第１実施形態の切削インサート１（図１）と比較すると、裏面にも切刃が形成されている点が異なる。

【0054】

図２０は、第２実施形態の切削インサート２の平面図である。図２１は、第２実施形態の切削インサート２の底面図である。第２実施形態の切削インサート２は、切刃１０と、切刃１０を形成するすくい面２０および逃げ面３０と、ブレーカ面４０と、取付部５０と、取付部６０と、を備える。切削インサート２は、図２０の平面図に示すように、表面１ａの側に２つの切刃１０を備えており、図２１の底面図に示すように、裏面１ｃの側において、ノーズＲ部６，７のそれぞれに切刃１０を備えている。すなわち、切削インサート２は、４つの切刃１０を備えている。

【0055】

取付部６０は、切削インサート２の裏面１ｃにおいて、略中央に配置されている（図２１参照）。取付部６０は、裏面１ｃからｚ軸のマイナス方向に突出するように形成されている。取付部６０の中央には、取付穴５１が形成されている。取付部６０における取付穴５１の外周面６２は、工具本体に設けられたチップ座に装着される際に、チップ座の底面に当接する着座面として機能する

【0056】

以上、本実施形態の切削インサート２によれば、表面１ａと裏面１ｃとのそれぞれに、２つずつの切刃１０が形成されている。これにより、１つの切削インサート２が複数の切刃１０を有することができるため、１つの切削インサート２で比較的長く加工を行うことができる。したがって、切削加工に要する費用を低減することができる。

【0057】

＜本実施形態の変形例＞
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

【0058】

［変形例１］
上述の実施形態では、切削インサート１，２は、菱形形状を有するとした。しかしながら、切削インサートの形状はこれに限定されない。三角形状や、菱形形状以外の四角形状であってもよい。

【0059】

［変形例２］
上述の実施形態では、すくい面２０のすくい角は、正の５度から正の１７度まで漸増するとした。すくい角の変化はこれに限定されない。すくい角は、主切刃に沿ってコーナ刃から離間するに従い漸増すればよい。すくい角の大きさは、例えば、８度から１２度までの範囲でもよく、ただ６度から１６度までの範囲が好ましく、７度から１５度までの範囲がより好ましい。これにより、コーナ刃付近の主切刃の強度を向上しつつ、すくい面の耐溶着性を向上させることができる。

【0060】

［変形例３］
上述の実施形態では、ブレーカ面４０とすくい面２０との境界４０ａと、主切刃１２との間の距離、すなわち、すくい面２０の幅は、０．３ｍｍ～０．４２ｍｍであるとした。しかしながら、すくい面２０の幅はこれに限定されない。すくい面２０の幅を０．３ｍｍ～０．４２ｍｍとすることで、切屑の巻き込みを抑制し、切削用インサートが損傷することを抑制することができる。なお、すくい面２０の幅は、０．３３ｍｍ～０．４２ｍｍが好ましく、０．３５ｍｍ～０．４０ｍｍがより好ましい。すくい面２０の幅をこれらの数値範囲とすることで、切削用インサートが損傷することをさらに抑制することができる。

【0061】

以上、実施形態、変形例に基づき本態様について説明してきたが、上記した態様の実施の形態は、本態様の理解を容易にするためのものであり、本態様を限定するものではない。本態様は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本態様にはその等価物が含まれる。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することができる。

【0062】

（適用例１）
多角形板状をなし、少なくとも１つの多角形面を表面とされるとともに、前記表面の周りに配置される側面を逃げ面とし、前記表面と前記逃げ面との交差稜線に切刃が形成された切削インサートであって、
前記表面の角部にコーナ刃が形成され、前記コーナ刃から前記交差稜線につながる主切刃が形成され、前記コーナ刃の他端から前記交差稜線につながる副切刃が形成されており、
前記主切刃と前記副切刃は、前記コーナ刃から離間するに従い、前記裏面に向かうよう形成されており、
前記主切刃と前記副切刃に連なり、前記コーナ刃と前記主切刃から離間するに従い、前記裏面に向かうすくい面が形成されており、
前記すくい面に連なり、前記主切刃から離間するに従い、前記裏面から遠ざかるように突出するブレーカ面が形成され、前記ブレーカ面は、曲面状であり、
前記副切刃から立ち上がり、前記ブレーカ面と前記逃げ面に連なる立ち上がり面が形成されており、
前記主切刃に垂直な断面でみたすくい角が、前記コーナ刃から離間するに従い漸増する、切削インサート。
（適用例２）
前記主切刃に垂直な断面でみたすくい角が、前記コーナ刃から離間するに従い、正の５度から正の１７度までの範囲で変化する、適用例１に記載の切削インサート。
（適用例３）
前記主切刃に垂直な断面でみた前記主切刃から前記ブレーカ面の端部までの距離が、０．３ｍｍ～０．４２ｍｍである、適用例１または適用例２に記載の切削インサート。
（適用例４）
前記多角形面は、三角形、又は四角形で形成された、適用例１から適用例３のいずれか一例に記載の切削インサート。
（適用例５）
多角形板状の両側に切刃が形成された、適用例１から適用例４のいずれか一例に記載の切削インサート。
（適用例６）
低周波振動切削加工機で使用できる、適用例１から適用例５のいずれか一例に記載の切削インサート。

【符号の説明】

【0063】

１，２…切削インサート
１ａ…表面
１ｂ…側面
１ｃ…裏面
６，７…角部
１０…切刃
１１…コーナ刃
１２…主切刃
１３…副切刃
２０…すくい面
３０…逃げ面
４０…ブレーカ面
４１…立ち上がり面

【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】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】