切削インサートの形状について議論するとき、ほとんどの工具メーカーは、まずインサートの巨視的形状 (物理的形状) の説明から始めます。しかし、近年急速に発展している研究分野-インサートの刃先の微細な形状の最適化-は大きな注目に値します。
巨視的レベルでは、チップ形状の最適化には主に、切りくず処理を達成するために可能な最適な形状が含まれます。被削材の材質と加工方法に応じて、異なるチップの形状と角度により、切りくずの分断と切削領域からの切りくずの除去において最適な結果が得られます。インサートの巨視的形状の設計と最適化は、かなり成熟した技術分野であり、ほとんどの大手工具メーカーが習得しています。
近年まで、技術の進歩により、インサートの微細な形状を制御できるようになりました。高度な機械加工技術を使用すると、インサートの切削面に円形、楕円形、または斜めの切れ刃を加工したり、切れ刃に微細な面取りや溝を導入したりできます。さまざまな革新的な技術を適用することにより、チップの不動態化とミクロスケールでの測定が可能となり、チップの寿命と加工の安定性が大幅に向上します。将来の技術進歩がこの分野の発展をさらに推進し、さらに重要な成果を達成することは確実です。
セラミックインサート技術
切削インサートの大部分は超硬合金で作られていますが、他の材料で作られたインサートもますます一般的になっています。これらの中で、セラミック インサートはおそらく最も普及している非超硬インサートです。-航空宇宙やその他の産業用部品における耐熱合金（インコネル合金など）の使用が増加するにつれ、セラミックインサートは、これらの加工が難しい--材料の加工において優れた切削性能を発揮するようになりました。
セラミックインサートの製造プロセスは、超硬インサートの製造プロセスと非常に似ています。セラミックは他の材料ほど結合しにくいため、焼結中にはるかに高い温度と圧力を使用する必要があります。
通常、セラミックインサートに炭化ケイ素 (SiC) ウィスカーを使用すると、その強度が向上します。これらの微細な繊維は、コンクリートの鉄筋と同様に機能します。以前は、セラミックスに SiC を添加することによる強化効果は比較的小さかったが、最近の技術進歩によりこれが変わりました。新しいプロセスにより、SiCウィスカーを特定の方向に配向させることができ、強化効果が大幅に向上しました。他のインサート材料と比較して、セラミックは脆く、欠陥が発生しやすくなります。適切に配向した SiC ウィスカーを組み込むと、工具の微小亀裂が整列したウィスカーを貫通するためにより大きなエネルギーを必要とするため、セラミック切削工具の破壊破壊プロセスを大幅に遅らせることができます。この技術と他の同様の技術の継続的な開発により、セラミック切削工具は幅広い機械加工プロセスに適したより現実的なソリューションになるでしょう。
