JP2002301606A - 切削インサート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】、特にねばい材料を加工する場合でも、浅い切
り込みの仕上げ加工領域において小さい送りから大きな
送りまでの広い切削条件で切屑処理が可能な、すなわち
汎用性に優れた切削インサートを提供する。 【解決手段】すくい面２としての上面と着座面としての
下面と逃げ面３としての側面を備えた多角形板状体から
なり、上記すくい面２と逃げ面３の間の稜辺に切刃４が
形成され、上記多角形板状体の稜辺が交差するコーナー
部分５にはコーナー切刃６と該コーナー切刃６の両端側
に連なる横切刃７とを備え、該横切刃７は上記コーナー
切刃６に隣接してコーナー切刃６から離れるにしたがっ
て低くなる下降傾斜部７１を有し、上記コーナー部分５
のすくい面２側にはこのコーナー部分５の先端に対する
高さｄ２が０．２５〜０．３５ｍｍである上記ブレーカ
ー***部１０を有することを特徴とする切削インサート
１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工具本体に着取自
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
サートに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、切屑処理が困難な切り込みの浅い
仕上げ加工領域については、コーナー部分にブレーカー
***部を形成した切削インサートが用いられてきた。図
５は、そのような従来の切削インサート２０におけるコ
ーナー部分２１の形状を示し、同図に示すように、上記
切削インサート２０では、コーナー切刃２２とブレーカ
ー***部２３との距離Ａを小さくして切り込みの浅い、
仕上げ加工領域の切屑処理に対処することを主眼として
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
５の切削インサート２０では、Ｓ１０Ｃ，Ｓ１２Ｃ，Ｓ
１５Ｃ，ＳＣＭ４１５，ＳＳ４００，ＳＴＫＭ種材など
のねばい材料を加工する場合、他の材料に比べて良好な
加工範囲が狭い。特にねばい材料をコーナー切刃のみを
使用するような非常に浅い切り込み且つ高送りの条件で
加工すると切屑処理に問題が発生しやすい。また、若干
切り込みを上げ横切刃も使用するようにした場合でも、
切屑処理に改善の余地があった。このような従来技術の
課題に鑑み、本発明は、特にねばい材料を加工する場合
でも、浅い切り込みの仕上げ加工領域において、小さい
送りから大きな送りまでの広い切削条件で切屑処理が可
能な、すなわち汎用性に優れた切削インサートを提供す
ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記従来技術の課題を解
決するため請求項１の切削インサートは、すくい面とし
ての上面と着座面としての下面と逃げ面としての側面を
備えた多角形板状体からなり、上記すくい面と逃げ面の
間の稜辺に切刃が形成され、上記多角形板状体の稜辺が
交差するコーナー部分にはコーナー切刃と該コーナー切
刃の両端側に連なる横切刃とを備え、該横切刃は上記コ
ーナー切刃に隣接してコーナー切刃から離れるにしたが
って傾斜角θ＝３〜８°で低くなる下降傾斜部を有し、
上記コーナー部分のすくい面側にはこのコーナー部分の
先端に対する高さｄ２が０．２５〜０．３５ｍｍである
ブレーカー***部を有することを特徴とする。

【０００５】かかる構成によれば、コーナー部分の先端
に対する上記ブレーカー***部の高さｄ２を従来０．１
５〜０．２０ｍｍ程度であったところ、０．２５〜０．
３５ｍｍと高く設定したことにより、ねばい材料をコー
ナー切刃のみで切削するような非常に浅い切り込み且つ
高送りの条件で加工する場合でも、切屑がブレーカー隆
起部に乗り上げずにカールして切断することができる。

【０００６】また、本発明者は、横切刃のコーナー切刃
に隣接した部位に傾斜角θ＝３〜８°で低くなる下降傾
斜部を設けたことにより、若干切り込みを上げて横切刃
も切削に供するようにしても、切屑が切刃に対して直交
方向よりも切刃のコーナー部から離れる方向にやや傾い
て流れるようになり、これにより切屑が確実に横切刃の
すくい面を滑り減速することを見出した。そして、この
ように減速した切屑は前述のように高く設定されたブレ
ーカー***部によって、このブレーカー***部に乗り上
げることなく、確実にカールして切断する。

【０００７】また、請求項２の切削インサートは、上記
横切刃が上記下降傾斜部に連続して略コーナー切刃の高
さまで上昇する上昇傾斜部を有することを特徴とする。

【０００８】かかる構成によれば、加工による切屑の厚
みが部分的に異なることとなり、特に厚みの大きな部分
（上記上昇傾斜部によって削られた部分）がカールしや
すいので、切屑全体としてカールされ切断しやすくな
る。

【０００９】また、大径の管状物の内径加工時など、管
開口部のバリ等を除去するため横切刃の一部を切削に供
するが、横切刃は上昇傾斜部の終端でコーナー部と同じ
高さに戻るので、芯高ズレによる加工精度のズレがおこ
らない。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明する。図１乃至図４に本発明の実施形態の切
削インサート１を示し、この切削インサート１の全体形
状は図１に示す如く、すくい面２としての上面と着座面
としての下面を備え、すくい面２と逃げ面３の間の稜辺
に切刃４が形成された多角形板状体をなす。この多角形
板状体の稜辺が交差するコーナー部分５には、その先端
に円弧状のコーナー切刃６が、このコーナー切刃６の両
側にはコーナー切刃６に連なる横切刃７が、そして上記
すくい面２側にはブレーカー***部１０がそれぞれ形成
されている。図２の部分拡大図に示すように上記横切刃
７はコーナー切刃６から離れるにしたがって低くなる下
降傾斜部７１を有する。このように、横切刃７のコーナ
ー切刃６に隣接した部位に下降傾斜部７１を設けたこと
により、若干切り込みを上げて横切刃７も切削に供する
ようにしても、切屑は、切刃４に対して直交方向よりも
コーナー切刃６から離れる方向にやや傾いて流れるよう
になる。これにより切屑は確実に横切刃７のすくい面９
を滑り減速する。そして、このように減速した切屑は後
述のように高く設定されたブレーカー***部１０によっ
て、このブレーカー***部１０に乗り上げることなく、
確実にカールして切断する。

【００１１】なお、上記横切刃７の下降傾斜部７１にお
ける傾斜角θは、３°〜８°の範囲が好ましい。この下
降傾斜部７１における傾斜角θが３°未満の場合、低送
り加工時に切屑がブレーカー***部１０に乗り上げ易く
なる。これに対して、上記傾斜角θが８°を越えると、
高送り加工時に切屑がブレーカ部分５で詰まり気味にな
り易くなる傾向がある。

【００１２】また、上記切削インサート１において、上
記横切刃７に上記下降傾斜部７１に連続して略コーナー
切刃６の高さまで上昇する上昇傾斜部７２を有する凹状
切刃部分７３を備えたことにより、加工による切屑の厚
みが部分的に異なることとなる。これにより、特に厚み
の大きな部分（上記上昇傾斜部７２によって削られた部
分）がカールし易くなるので、切屑全体として、カール
し且つ切断しやすくなる。

【００１３】また、大径の管状物の内径加工時など、管
開口部のバリ等を除去するため横切刃の一部を切削に供
するが、横切刃７は凹状部分７３における上昇傾斜部７
２の終端でコーナー切刃６と同じ高さに戻るので、芯高
ズレによる加工精度のズレがおこらない。次に、上記切
削インサート１は、前記コーナー切刃６に臨み且つその
すくい面２から***したブレーカー***部１０が形成さ
れている。そして、コーナー切刃６に対する上記ブレー
カー***部１０の高さｄ２は０．２５〜０．３５ｍｍと
高く設定されている。これにより、ねばい材料をコーナ
ー切刃６のみで切削するような非常に浅い切り込み且つ
高送りの条件で加工する場合でも、切屑がブレーカー隆
起部１０に乗り上げずにカールして切断することができ
る。また、若干切り込みを上げて横切刃７も切削に供す
るようにしても、上記横切刃７によって切屑が切刃に対
して直交方向よりもコーナー切刃６から離れる方向にや
や傾いて流れるようになる。これにより切屑が確実に横
切刃7のすくい面9を滑り、その結果、減速する。このよ
うに減速した切屑は前述のように高く設定されたブレー
カー***部１０によって、このブレーカー***部１０に
乗り上げることなく、確実にカールして切断する。な
お、上記ブレーカー***部１０の高さｄ２が０．２５ｍ
ｍ未満の場合、特に高送りで切屑がブレーカー***部１
０に乗り上げやすく、他方、０．３５ｍｍより高い場合
には、切屑の流れが悪くなって、切屑詰まりが発生し易
くなる傾向がある。

【００１４】かかる構成の切削インサート１において、
諸部位のサイズや角度の好適な範囲は、被削材や切削条
件等によって範囲が異なることがあるが概ね次のとおり
である。まず上記ブレーカー***部１０において、それ
ぞれ、コーナー部分５の先端から該ブレーカー***部１
０の立ち上がり境界までの距離ｄ１は０．４〜０．７ｍ
ｍ、コーナー切刃６のすくい角αは３°〜１０°、ブレ
ーカー***部１０正面の立ち上がり角βは３０°〜５０
°の範囲であることが好ましい。このように構成される
上記切削インサート１において、コーナー部分５の先端
から該ブレーカー***部１０の立ち上がり境界までの距
離ｄ１を０．４〜０．７ｍｍとし、且つ、コーナー切刃
６のすくい角αを３°〜１０°と緩やかとする場合の利
点は、ねばい材料における浅い切り込みでの低送り切削
時でも切屑を確実にカールさせ、切断し易くなることで
ある。また、ブレーカー***部１０正面の立ち上がり角
βを３０°〜５０°とやや大きく傾斜させることの利点
は、緩やかな角度のすくい面上を切屑が滑ると、切屑は
減速されて立ち上がり部（ブレーカー***部１０）に衝
突することにより、切屑を小さくカールさせ切断させ易
くなることである。これにより、上記切削インサート１
によれば低切込みの切削時にねばい材料でも切屑を確実
にカールさせることが可能である。しかも、切屑処理方
向が安定するので、切屑処理性を向上させることが可能
である。

【００１５】これに対して、前記コーナー部分５の先端
からブレーカー***部１０の立ち上がり境界までの距離
ｄ１が０．４ｍｍより小さい場合、切屑の流速が減速さ
れる前にブレーカー***部１０に切屑が接触し、その結
果、ブレーカー***部１0 が削り取られてしまう恐れが
あり、他方、０．７ ｍｍより大きい場合には低切込み
切削時に切屑とブレーカー***部１０が十分に接触せず
切屑が延びやすくなる場合がある。

【００１６】また、上記コーナー切刃６のすくい角αが
3 ー未満の場合、低送りで切屑がカールせず延びてしま
う場合がある。他方、すくい角αが１０ーを越えた場
合、切屑がコーナー部分５で詰まり気味となる場合があ
る。

【００１７】さらに、前記ブレーカー***部１０正面の
立ち上がり角βが３０ー未満の場合、切屑がブレーカー
***部１０の正面を擦る様に流れて、カールせず延びて
しまうという場合がある。他方、立ち上がり角βが５０
ーより大きい場合には、切屑は一応切断するが飛散し易
く、切屑の排出方向が安定しないという場合があること
に加え、ブレーカー***部１０が破損し易くなる場合が
ある。

【００１８】次に、横切刃７のすくい角α１は３°〜１
０°、ブレーカー***部１０の側面の立ち上がり角γは
４０°〜７０°の範囲であることが好ましい。これらを
このように設定することの利点は、次のとおりである。

【００１９】切り込みが大きいときには、幅が大きな切
屑が形成される。この切屑は、大きめのすくい角α１を
有する横切刃７のすくい面９を滑り、その後、大きな立
ち上がり角γを有するブレーカー***部１０の側面に衝
突するので切屑はカールし、切断し易くなる。

【００２０】これに対して、上記横切刃７のすくい角α
１が3 ー未満の場合、切込みが大きいときに切屑がカー
ルせず延びてしまう場合がある。他方、すくい角α１が
１０ーを越えると、切屑がコーナー部分５で詰まり気味
になる場合がある。

【００２１】また、上記ブレーカー***部１０の側面の
立ち上がり角γが４０ー未満の場合、切込みが大きい時
に、切屑がカールせず延びてしまう場合がある。他方、
立ち上がり角θが７０ーを越えると、切込みが大きい時
に、切屑がブレーカー***部１０の側面に強く当たるの
で一応切断するが飛散し易く、切屑の排出方向が安定し
ない傾向があり、加えてブレーカー***部１０が破損し
易くなる場合がある。

【００２２】

【実験例】次に、本発明に関する実験例を示す。

【００２３】本実験例では前記実施形態の切削インサー
ト１を工具ホルダーに装着して内径切削を行い、切屑の
処理能力を評価した。加工条件は以下のとおりである。 Ｖ（切削速度）＝２５０ｍ／ｍｉｎ ｄ（切り込み）＝０．２〜１．０ｍｍ ｆ（送り）＝０．１〜０．２５ｍｍ／ｒｅｖ 湿式 ワーク材質：Ｓ１２Ｃ冷間鍛造材 また、同様形状の切削インサートで前記すくい角α、
β、前記立ち上がり角γ、横切刃の下降傾斜部における
傾斜角θなどを表１のように設定した切削インサートの
評価を行った。それらの結果を表１に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】表１に示すように比較例１は横切刃７にお
ける下降傾斜部７１の傾斜角θが本発明の範囲３°〜８
°より小さい２°である結果、低送りで切屑がブレーカ
ー***部１０に乗り上げる不具合があった。また、比較
例2は上記ブレーカー***部１０の高さｄ２が本発明の
範囲０．２５ｍｍ〜０．３５ｍｍより小さい０．２ｍｍ
である結果、高送りで切屑がブレーカー***部１０に乗
り上げる不具合があった。

【００２６】また、比較例３は上記ブレーカー***部１
０の高さｄ２が本発明の範囲０．２５ｍｍ〜０．３５ｍ
ｍの範囲より大きい０．３７ｍｍである結果、高送りで
切屑がコーナー部分５で詰まり気味となる不具合があっ
た。

【００２７】次に、比較例４は上記下降傾斜部７１の傾
斜角θが本発明の範囲３°〜８°より大きい９°である
結果、高送りで切屑がコーナー部分５で詰まり気味とな
る不具合があった。

【００２８】これらに対して本発明実施例１、２、３
は、非常に良好な結果を示した。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明の切削インサート
は、すくい面としての上面と着座面としての下面と逃げ
面としての側面を備えた多角形板状体からなり、上記す
くい面と逃げ面の間の稜辺に切刃が形成され、上記多角
形板状体の稜辺が交差するコーナー部分にはコーナー切
刃と該コーナー切刃の両端側に連なる横切刃を備え、該
横切刃は上記コーナー切刃に隣接してコーナー切刃から
離れるにしたがって傾斜角θ＝３〜８°で低くなる下降
傾斜部を有し、上記コーナー部分のすくい面側にはコー
ナー部分の先端に対する高さｄ２が０．２５〜０．３５
ｍｍであるブレーカー***部を有するものであって、コ
ーナー部分の先端に対する上記ブレーカー***部の高さ
ｄ２を０．２５〜０．３５ｍｍと高く設定したことによ
り、ねばい材料をコーナー切刃のみで切削するような非
常に浅い切り込み且つ高送りの条件で加工する場合で
も、切屑がブレーカー***部に乗り上げずにカールして
切断することができる。また、横切刃のコーナー切刃に
隣接した部位に傾斜角θ＝３〜８°で低くなる下降傾斜
部を設けたことにより、切屑が切刃に対して直交方向よ
りも切刃のコーナー部から離れる方向にやや傾いて流れ
るようになり、これにより切屑を確実に横切刃のすくい
面をすべらせ減速させることができる。そして、このよ
うに減速した切屑は前述のように高く設定されたブレー
カー***部によって、このブレーカー***部に乗り上げ
ることなく、確実にカールして切断する。

【００３０】したがって、上記切削インサートは、特に
ねばい材料を加工する場合でも、浅い切り込みの仕上げ
加工領域において小さい送りから大きな送りまでの広い
切削条件で切屑処理が可能な、すなわち汎用性に優れた
ものである。

【００３１】また、上記切削インサートにおいて、上記
横切刃を上記下降傾斜部に連続して略コーナー切刃の高
さまで上昇する上昇傾斜部を有するものとすることで、
加工による切屑の厚みが部分的に異なることとなり、特
に厚みの大きな部分（上記上昇傾斜部によって削られた
部分）がカールしやすいので、切屑全体としてカールさ
れ切断しやすくなる。

【００３２】また、大径の管状物の内径加工時など、管
開口部のバリ等を除去するため横切刃の一部が切削に供
されるが、横切刃は上昇傾斜部の終端でコーナー部と同
じ高さに戻るので、芯高ズレによる加工精度のズレがお
こらない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の切削インサートの斜視図である。

【図２】図１の領域Ｌの拡大図である。

【図３】図２のＸ−Ｘ線図である。

【図４】図２のＹ−Ｙ線図である。

【図５】従来の切削インサートの切削コーナー部分の平
面図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）
は斜視図である。

【符号の説明】

１ 切削インサート ２ すくい面 ３ 逃げ面 ４ 切刃 ５ コーナー部分 ６ コーナー切刃 ７ 横切刃 ７１ 下降傾斜部 ７２ 上昇傾斜部 すくい面 １０ ブレーカー***部 α、α１ すくい角 ｄ１ 距離 ｄ２ 高さ β、γ 立ち上がり角 θ 下降傾斜部の傾斜角

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】すくい面としての上面と着座面としての下
   面と逃げ面としての側面を備えた多角形板状体からな
   り、上記すくい面と逃げ面の間の稜辺に切刃が形成さ
   れ、上記多角形板状体の稜辺が交差するコーナー部分に
   はコーナー切刃と該コーナー切刃の両端側に連なる横切
   刃とを備え、該横切刃は上記コーナー切刃に隣接してコ
   ーナー切刃から離れるにしたがって傾斜角θ＝３〜８°
   で低くなる下降傾斜部を有し、上記コーナー部分のすく
   い面側にはこのコーナー部分の先端に対する高さｄ２が
   ０．２５〜０．３５ｍｍであるブレーカー***部を有す
   ることを特徴とする切削インサート。
2. 【請求項２】上記横切刃は上記下降傾斜部に連続して略
   コーナー切刃の高さまで上昇する上昇傾斜部を有するこ
   とを特徴とする請求項１記載の切削インサート。