【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に旋削加工に用いられるスローアウェイチップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりこのような旋削加工に用いられるスローアウェイチップにおいては、図１４に示すようにすくい面１と逃げ面２との交差稜線部に形成される切刃３のうち、すくい面１のコーナ部Ｃには円弧状のコーナ刃４が形成されるとともに、このコーナ部Ｃに隣接する部分には、上記コーナ刃４に滑らかに接して直線状に延びるワイパー刃（さらい刃）５が形成されたものが用いられており、このワイパー刃５によってワークＷの加工面Ｆをさらい取るようにして仕上げ面粗さの向上を図るようにしたものが用いられている。また、例えば特許文献１には、図１５に示すように上記コーナ部Ｃに隣接する部分において逃げ面２を円筒面とすることにより、すくい面１に対向する方向から見て上記ワイパー刃６を上記コーナ刃４に滑らかに接する凸円弧状に形成したものも提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特表平１０−５００３６３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このうち前者のワイパー刃５が直線状に形成されたものにあっては、図１４に示すようにワークＷの加工面Ｆに対しても上記ワイパー刃５が直線状に傾斜して配置されるため、スローアウェイチップの取付誤差などによってこのワイパー刃５の加工面Ｆに対する傾斜が変化すると、ワークＷの１回転当たりの工具送りによってワイパー刃５により加工面Ｆに形成される山の高さも変化し、これに伴い仕上げ面粗さの変動も大きくなってしまうという問題があった。一方、上記特許文献１記載のスローアウェイチップにおいては、ワイパー刃６の加工面Ｆに対する傾きが変化しても、ワイパー刃５がこの加工面Ｆ側に凸となる円弧状をなしているために上記山の高さの変化は小さく、従って仕上げ面粗さの変動も小さくて比較的良好な仕上げ面粗さが得られるものの、このワイパー刃６に連なる逃げ面２もワークＷの加工面Ｆ側に凸となる円筒面状とされているので、加工面Ｆに対する逃げ量を大きく確保することができず、切削抵抗の増大を招いたり特に逃げ面２の摩耗が著しく促進されたりするという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような背景の下になされたもので、特に旋削用のスローアウェイチップにおいて切削抵抗の増大や摩耗の促進を防ぎつつ良好な仕上げ面粗さを得ることが可能なスローアウェイチップを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、すくい面と逃げ面との交差稜線部に、上記すくい面のコーナ部から延びる切刃が形成され、この切刃の上記コーナ部に隣接する部分に、上記逃げ面に沿って上記すくい面に対向する方向から見たときには直線状をなし、かつ該逃げ面に対向する方向から見たときには凸曲線状に突出するワイパー刃を形成したことを特徴とする。従って、このようなワイパー刃を備えたスローアウェイチップにおいては、これを上記逃げ面とワークの加工面との間に逃げが与えられるように傾けると、加工面に沿ってすくい面に対向する方向から見て上記ワイパー刃は加工面側に凸となる曲線状を呈することとなり、上記特許文献１記載のスローアウェイチップと同様に、スローアウェイチップの取付誤差によってこのすくい面に対向した方向から見たワイパー刃の加工面に対する傾斜が変化しても、仕上げ面粗さの変動は小さくして良好な仕上げ面粗さを得ることができる。そして、その一方でこのワイパー刃は逃げ面に沿ってすくい面に対向する方向からみた場合には直線状を呈するように形成されており、すなわちこのワイパー刃に連なる逃げ面は平面状をなしているので、加工面との逃げ量を大きく確保することができて、切削抵抗を低減するとともに逃げ面の摩耗を抑制することが可能となる。
【０００７】
ただし、凸曲線状に突出する逃げ面に対向する方向から見たときの上記ワイパー刃の突出高さは、これが大きすぎると上記凸曲線の湾曲が大きくなり、加工面に沿ってすくい面に対向する方向から見たワイパー刃の湾曲も大きくなって、仕上げ面粗さの向上が阻害されるおそれが生じるので、０．１ｍｍ以下とされるのが望ましい。また、上記すくい面の縁部に、上記切刃に連なるランドを形成し、このランドを、上記ワイパー刃に連なる部分おいては、該ワイパー刃が上記逃げ面に対向する方向から見て突出するに従いランド角が大きくなるようにすることにより、このワイパー刃が突出した部分には鋭い切れ味を与えて一層の切削抵抗の低減を図ることができる一方、これに対してワイパー刃の後退した部分では刃先角を確保して耐欠損性の向上を図ることができる。さらに、上記切刃のコーナ部に形成されるコーナ刃も、ワイパー刃と同じように逃げ面に対向する方向から見たときに凸曲線状に突出するようにしてもよく、この場合には上記ワイパー刃と同じくその突出高さは０．１ｍｍ以下に、またランド角はコーナ刃が突出するに従い大きくなるようにされるのが望ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１ないし図４は、本発明の第１の実施の形態を示すものである。本実施形態のスローアウェイチップにおいては、そのチップ本体１１が超硬合金等の硬質材料によって菱形平板状をなすように形成され、この菱形をなす表裏面がそれぞれすくい面１２として使用されるとともに、これら表裏面の間に配設される周面が逃げ面１３とされており、このすくい面１２と逃げ面１３との交差稜線部に、上記すくい面１２がなす菱形の一対の鋭角のコーナ部Ｃから延びるように切刃１４が形成されている。なお、本実施形態のスローアウェイチップは、上記表裏面が互いに平行かつ対称に形成されるとともに逃げ面１３はこの表裏面に垂直に形成され、また上記コーナ部Ｃからはその両側に一対の上記切刃１４，１４がこのコーナ部Ｃの二等分線に対称に形成された勝手なしのネガティブスローアウェイチップとされている。また、表裏のすくい面１２，１２には、その中央部に、チップ本体１１をその厚さ方向（以下、チップ厚さ方向と称する。）に貫通する取付孔１５が形成されている。
【０００９】
さらに、上記コーナ部Ｃには、図４に示すように逃げ面１２に沿って上記チップ厚さ方向にすくい面１２に対向する平面視において、このコーナ部Ｃの二等分線上に中心を有する凸円弧状をなすコーナ刃１６が形成されるとともに、このコーナ刃１６の端部Ｐからは、上記平面視に該コーナ刃１６がなす上記凸円弧に端部Ｐにおいて滑らかに接して直線状に延びるワイパー刃１７がコーナ刃１６に隣接して形成されている。また、このワイパー刃１７の上記端部Ｐとは反対の端部Ｑには、上記平面視にやはりこの端部Ｑにおいてワイパー刃１７がなす直線に滑らかに接する凸円弧状をなす小切刃１８が形成されており、この小切刃１８の上記端部Ｑとは反対の端部Ｒからは上記切刃１４が直線状に延びるように形成されている。また、このコーナ部Ｃにおいて逃げ面１３には、上記コーナ刃１６に連なる凸円筒面状のコーナ刃逃げ面１９と、上記ワイパー刃１７に連なる平面状のワイパー刃逃げ面２０、および上記小切刃１８に連なる小切刃逃げ面２１とが形成されている。
【００１０】
そして、上記ワイパー刃１７は、その上記ワイパー刃逃げ面２０に垂直に対向する方向から見た側面視には、その両端部Ｐ，Ｑから中央部Ｍに向かうに従い上記チップ厚さ方向に突出する凸曲線状をなすように形成され、特に本実施形態では凸円弧状をなすように形成されている。また、本実施形態ではコーナ刃１６も、上記コーナ刃逃げ面１９に垂直に対向する方向から見たときに、その両端部Ｐ，Ｐから上記コーナ部Ｃの二等分線上に位置することとなる中央部Ｎに向かうに従いチップ厚さ方向に突出する凸曲線状に形成されており、このコーナ刃１６がなす凸曲線も、円筒面状のコーナ刃逃げ面１９を平面状に展開したときには円弧状をなすようにされている。一方、上記小切刃１８およびこれに連なって直線状に延びる部分の切刃１４は、上記チップ厚さ方向に垂直な平面Ｓ上に延びるようにされていて、これにより上記端部Ｑ，Ｒはこの平面Ｓ上に位置するようにされ、さらに本実施形態では上記コーナ刃１６の端部Ｐもこの平面Ｓ上に位置するようにされていて、この平面Ｓからの上記ワイパー刃１７およびコーナ刃１６の突出高さＨは、本実施形態ではいずれも０．１ｍｍ以下とされている。
【００１１】
また、本実施形態では、上記すくい面１２の縁部に、これらのコーナ刃１６、ワイパー刃１７、小切刃１８、および直線状に延びる切刃１４に連なるようにして略一定幅のランド２２がすくい面１２の全周に亙って形成されている。このランド２２は、それぞれ上記コーナ刃逃げ面１９、ワイパー刃逃げ面２０、小切刃逃げ面２１、および直線状に延びる切刃１４に連なる逃げ面１３に直交するチップ厚さ方向に沿った断面において、その上面が、上記平面Ｓに対して一定の傾斜でコーナ刃１６、ワイパー刃１７、小切刃１８、および切刃１４からすくい面１２の内側に向かうに従い漸次上記チップ厚さ方向に後退する第１ランド面２２Ａと、この第１ランド面２２Ａからさらにすくい面１２の内側に向かうに従い平面Ｓに対して第１ランド面２２Ａよりも大きな一定の傾斜で漸次チップ厚さ方向に後退する第２ランド面２２Ｂとから構成された２段のポジランドであり、上記断面において一定とされたこれら第１、第２ランド面２２Ａ，２２Ｂの平面Ｓに対する傾斜角すなわちランド角は、当該ランド２２が小切刃１８および直線状に延びる切刃１４に連なる部分においては、その長さ方向に渡っても一定であるのに対し、コーナ刃１６およびワイパー刃１７に連なる部分においては、チップ厚さ方向に最も突出するそれぞれの上記中央部Ｍ，Ｎにおいて最も大きく、それぞれの端部Ｐ，Ｑ側に向かうに従い漸次小さくなるようにされている。
【００１２】
なお、この第１の実施形態では、すくい面１２において、上記コーナ部Ｃ近傍にのみこのランド２２のさらに内側に第２ランド２３が形成されるとともに、この第２ランド２３の内側に離間した位置には、すくい面１２から***するチップブレーカ２４が形成されている。これらの第２ランド２３およびチップブレーカ２４は、本発明の発明者が特願２００１−５５５３８において提案したものであって、第２ランド２３はランド２２の上記第２ランド面２２Ｂから平面Ｓに平行に延びるランド面を有して上記平面視にコーナ部Ｃに沿った概略凸Ｖ字状をなしており、このランド面にはコーナ部Ｃの上記二等分線に沿うように断面Ｕ字状のブレーカ溝２３Ａが形成されている。また、チップブレーカ２４は、上記二等分線上に位置してコーナ部Ｃに向けて延びる第１ブレーカ２４Ａと、この第１ブレーカ２４Ａよりもコーナ部Ｃから離れた位置において切刃１４に近接するように配置された第２ブレーカ２４Ｂとから構成され、第１ブレーカ２４Ａはコーナ部Ｃから離れるに従いその幅が次第に広げられるとともに切刃１４側を向く側面は凹曲面状に形成され、また第２ブレーカ２４Ｂは切刃１４から離間するに従い幅が狭くなる概略台形状とされて、切刃１４側を向く側面は該切刃１４と平行に延びるようにされている。さらに、上記取付孔１５の周囲にはボス面２５が形成されており、このボス面２５と上記第１ブレーカ２４Ａの上面とは、上記チップ厚さ方向における高さが、切刃１４において最も突出したコーナ刃１６およびワイパー刃１７の上記中央部Ｍ，Ｎよりも高く、かつ上記平面Ｓに平行な同一平面上に形成されている。
【００１３】
このように構成されたスローアウェイチップは、図５に示すように上記コーナ部Ｃが送り方向（図５において左側）に向けられるとともに、このコーナ部Ｃに設けられたコーナ刃１６と、このコーナ刃１６の一端部Ｐから延びるワイパー刃１７、小切刃１８、および直線状の切刃１４とがワークＷ側に向けられ、このワークＷに形成される加工面Ｆに対して各逃げ面１３，１９〜２１に所定の逃げ角が与えられるようにチップ本体１１が傾けられて、回転するワークＷの外周に切れ込まされつつ上記送り方向に送り出されて加工面Ｆを形成してゆく。ここで、ワイパー刃逃げ面２０に沿ってすくい面１２に対向する方向から見たときには直線状をなすワイパー刃１７は、該ワイパー刃逃げ面２０に垂直に対向する方向から見たときにはチップ厚さ方向に突出する凸曲線（円弧）状をなしているので、こうしてワイパー刃逃げ面２０に逃げ角が与えられるようにチップ本体１１が傾けられることにより、図５に示すように加工面Ｆに沿ってすくい面１２に対向する方向から見たときには、該加工面Ｆ側に向けて突出する緩やかな凸曲線状を呈することとなる。このため、そのチップ本体１１の取付誤差などによってこの加工面Ｆに沿ってすくい面１２に対向する方向から見たときのワイパー刃１７の加工面Ｆに対する傾斜が変化しても、ワイパー刃５が直線状とされた従来のスローアウェイチップのようにワークＷの１回転当たりの工具送りによってワイパー刃５により加工面Ｆに形成される山の高さが大きく変化することがなく、従って仕上げ面粗さの変動を小さく抑えて常に安定して良好な仕上げ面粗さの加工面Ｆを形成することが可能となる。
【００１４】
そして、その一方で、上記構成のスローアウェイチップにおいては、このワイパー刃１７は、上述のようにワイパー刃逃げ面２０に沿って上記チップ厚さ方向にすくい面１２に対向する方向から見たときには直線状をなしており、すなわちこのワイパー刃逃げ面２０自体は平面状とされているので、このワイパー刃逃げ面２０の上記所定の逃げ角を与えたときに、上記特許文献１記載のスローアウェイチップのようにワイパー刃６に連なる逃げ面２をワークＷの加工面Ｆ側に凸となる円筒面状としたものに比べ、このワイパー刃逃げ面２０の加工面Ｆに対する逃げ量を大きく確保することができる。このため、このワイパー刃逃げ面２０の加工面Ｆへの擦過による切削抵抗を低減することができて切削駆動力も軽減することが可能となるとともに、該ワイパー刃逃げ面２０の摩耗も抑えることができるのでチップ寿命の延長を図ることができる。
【００１５】
また、本実施形態では、上記コーナ刃１６も、そのコーナ刃逃げ面１９に対向する方向から見てチップ厚さ方向に突出する凸曲線状をなしており、このコーナ刃逃げ面１９は円筒面状をなしてはいるものの、こうして突出した分だけやはりその逃げ量を大きく確保することができて、このコーナ刃逃げ面１９の擦過による切削抵抗の増大や摩耗をも抑えることが可能となる。ただし、このようにチップ厚さ方向に突出させられたコーナ刃１６やワイパー刃１７の突出高さＨが大きすぎると、これらのコーナ刃１６やワイパー刃１７がその逃げ面１９，２０に対向する方向から見たときになす凸曲線の湾曲（曲率）も大きくなり、従って該逃げ面１９，２０に所定の逃げ角を与えたときに加工面Ｆに沿ってすくい面１２に対向する方向から見たときのワイパー刃１７やコーナ刃１６の湾曲も大きくなってしまい、ワークＷの１回転当たりの工具送りによって特にワイパー刃１７により加工面Ｆに形成される山の高さも高くなって仕上げ面粗さの向上が阻害されるおそれが生じるので、上記突出高さＨは本実施形態のように０．１ｍｍ以下とされるのが望ましい。
【００１６】
さらに、本実施形態では、これらコーナ刃１６やワイパー刃１７、および小切刃１８や直線状の切刃１４に連なるすくい面１２の縁部にポジランド２２が形成されており、しかもこのランド２２が、コーナ刃１６、ワイパー刃１７、小切刃１８、および切刃１４側のランド角に小さな第１ランド面２２Ａとすくい面１２内側のランド角の大きな第２ランド面２２Ｂとを備えたものでもあるので、刃先角は大きく確保して切刃強度の劣化を防ぎつつも切削抵抗の一層の低減を図ることができる。しかも、このランド角は、チップ厚さ方向に突出させられたコーナ刃１６やワイパー刃１７では、突出高さＨの最も大きい中央部Ｍ，Ｎで最も大きく、突出高さＨが小さくなる端部Ｐ，Ｑに向かうに従い漸次小さくなるようにされているので、先行してワークに食い付く中央部Ｍ，Ｎにおいては切れ味を鋭くして良好な食い付き性を与え、切削抵抗の一層の低減を図ることができる一方、端部Ｐ，Ｑ側では刃先角をより大きく確保して耐欠損性等の向上を促すことができる。また、特に本実施形態では、これら端部Ｐ，Ｑが小切刃１８や直線状の切刃１４が形成されたチップ厚さ方向に直交する上記平面Ｓ上に位置するようにされていて、コーナ刃１６およびワイパー刃１７がその上記逃げ面１９，２０に対向する方向から見てこの平面Ｓから突出する双子山状に形成されることとなり、従ってこれらコーナ刃１６からワイパー刃１７にかけて生成される切屑はその幅方向に応力を受けて長手方向に分断されやすくなるので、これをすくい面１２内側の上記第２ランド２３やチップブレーカ２４に案内して衝突させることにより、確実な切屑処理を図ることができるという利点も得られる。
【００１７】
次に、図６および図７は本発明の第２の実施形態を示すものであり、この第２の実施形態や、以下の図８および図９に示す第３の実施形態、図１０および図１１に示す第４の実施形態においては、上記第１の実施形態や互いの実施形態間で共通する要素には同一の符号を付して説明を省略する。すなわち、まずこの第２の実施形態では、第１の実施形態においてランド２２のすくい面１２内側に形成された第２ランド２３およびチップブレーカ２４に代えて、コーナ部Ｃにおけるランド２２の直ぐ内側にはブレーカ２６が形成されるとともに、このブレーカ２６のさらにすくい面１２内側には、その先端が上記ブレーカ２６に重なるようにして平面視に概略三角形状をなす第１ブレーカ２７Ａとその後方に位置する第２ブレーカ２７Ｂとを備えたチップブレーカ２７が形成されていることを特徴とし、このうち第１ブレーカ２７Ａの切刃１４に対向する側面は、コーナ部Ｃから真っ直ぐに延びた後に凹曲しつつ僅かに切刃１４側に接近するようにされている。また、図８および図９に示す第３の実施形態と、図１０および図１１に示す第４の実施形態とは、チップ本体１１が菱形平板状とされた上記第１の実施形態と第２の実施形態との構成を、それぞれ略正三角形平板状のチップ本体２８を備えたスローアウェイチップに適用したものであり、その表裏の正三角形面がすくい面１２として使用されて、これらのすくい面１２の３つのコーナ部Ｃにそれぞれコーナ刃１６と、その両端部Ｐ，Ｐから延びるようにワイパー刃１７、小切刃１８、および直線状の切刃１４が形成されている。なお、上記第１の実施形態をはじめ、これら第２〜第４の実施形態においても、本発明を勝手なしのネガティブスローアウェイチップに適用した場合について説明しているが、本発明は、ポジティブスローアウェイチップや勝手付きのスローアウェイチップに適用することも勿論可能である。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。本実施例では、図１ないし図４に示した第１の実施形態のスローアウェイチップを用いて送り速度ｆを変化させつつ旋削加工を行い、そのときのワークＷに形成された加工面Ｆの仕上げ面粗さ（ＪＩＳＢ０６０１における十点平均粗さＲｚ）を測定した。また、この実施例に対する比較例として、図１４に示したようにコーナ刃４からワイパー刃５が直線状に延びるようにされたスローアウェイチップ（比較例１）と、図１５に示した特許文献１記載のように逃げ面２を円筒面としてワイパー刃６をコーナ刃４に滑らかに接する凸円弧状に形成したスローアウェイチップ（比較例２）、およびこのようなワイパー刃を設けずにコーナ刃から直線状の切刃が直接延びるようにされたスローアウェイチップ（比較例３）とで、同様の切削条件で測定を行った。この結果を、図１２に示す。ただし、このときの切削条件は、ワークＷがＳ４５Ｃ、切削速度は２５０ｍ／ｍｉｎ、切込み１．５ｍｍ、水溶性の切削油を用いた単純外径切削であった。しかして、図１２に示した結果より、本実施例のスローアウェイチップによれば、ワイパー刃のない比較例３に対しては勿論、直線状のワイパー刃５を備えた比較例１に対しても、特に送り速度が高いときには良好な仕上げ面粗さが得られており、この仕上げ面粗さについては特許文献１に係わる比較例２のスローアウェイチップと略同等の性能が得られることが分かった。
【００１９】
次に、この実施例のスローアウェイチップと上記比較例１、２のスローアウェイチップとで、やはり送りを変えつつ上記と同じ条件で旋削加工を行って切削駆動力（ワークＷの回転駆動力）を測定した。この結果を、各送りについて実施例を１００％としたときの動力比として図１３に示す。しかして、この結果より、比較例１のものはいずれの送りにおいても実施例より少ない動力ではあったものの、送りが大きくなると実施例と略同程度の駆動力を要しており、また比較例２のものに至ってはいずれの送りにおいても実施例より大きな駆動力が必要とされている。従って、これら図１２および図１３の結果より、本実施例のスローアウェイチップによれば、この特許文献１に係わる比較例２のスローアウェイチップよりも少ない切削駆動力により、該比較例２と同等で比較例１よりは優れた仕上げ面粗さが得られることが認められる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ワークの加工面とワイパー刃に連なる逃げ面との間の逃げ量を確保して切削抵抗の増大や摩耗の促進を抑え、切削駆動力の軽減やチップ寿命の延長を図りつつ、チップ本体の取付誤差等に拘わらずに優れた仕上げ面精度を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す実施形態の逃げ面１３，１９〜２１に沿ってチップ厚さ方向にすくい面１２に対向する方向から見た平面図である。
【図３】図１に示す実施形態のコーナ部Ｃ周辺の拡大斜視図である。
【図４】図１に示す実施形態の逃げ面１３，１９〜２１に沿ってチップ厚さ方向にすくい面１２に対向する方向から見たコーナ部Ｃ周辺の拡大平面図である。
【図５】図１に示す実施形態により旋削加工を行う場合のワークＷの加工面Ｆに沿ってすくい面１２に対向する方向から見たコーナ部Ｃ周辺の拡大図である。
【図６】本発明の第２の実施形態を示す斜視図である。
【図７】図６に示す実施形態の逃げ面１３，１９〜２１に沿ってチップ厚さ方向にすくい面１２に対向する方向から見た平面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態を示す斜視図である。
【図９】図８に示す実施形態の逃げ面１３，１９〜２１に沿ってチップ厚さ方向にすくい面１２に対向する方向から見た平面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示す実施形態の逃げ面１３，１９〜２１に沿ってチップ厚さ方向にすくい面１２に対向する方向から見た平面図である。
【図１２】本発明の実施例と比較例１〜３により旋削加工を行ったときの送り速度と仕上げ面粗さとの関係を示す図である。
【図１３】本発明の実施例と比較例１、２により旋削加工を行ったときの送りと動力比との関係を示す図である。
【図１４】従来のスローアウェイチップにより旋削加工を行う場合のワークＷの加工面Ｆに沿ってすくい面１に対向する方向から見たコーナ部Ｃ周辺の拡大図である。
【図１５】特許文献１に係わるスローアウェイチップにより旋削加工を行う場合のワークＷの加工面Ｆに沿ってすくい面１に対向する方向から見たコーナ部Ｃ周辺の拡大図である。
【符号の説明】
１１ チップ本体
１２ すくい面
１３ 逃げ面
１４ 切刃
１６ コーナ刃
１７ ワイパー刃
１８ 小切刃
１９ コーナ刃逃げ面
２０ ワイパー刃逃げ面
２１ 小切刃逃げ面
２２ ランド
Ｃ コーナ部
Ｈ コーナ刃１６、ワイパー刃１７の突出高さ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention particularly relates to a throw-away insert used for turning.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a throw-away insert used for such turning, a corner portion of the rake face 1 among cutting edges 3 formed at an intersection ridge line of the rake face 1 and the flank face 2 as shown in FIG. An arc-shaped corner blade 4 is formed on C, and a wiper blade (sliding blade) 5 extending in a straight line in contact with the corner blade 4 is formed in a portion adjacent to the corner portion C. The wiper blade 5 is used to wipe off the processing surface F of the work W to improve the finished surface roughness. In addition, for example, in Patent Document 1, as shown in FIG. 15, the flank 2 is formed as a cylindrical surface in a portion adjacent to the corner portion C, so that the wiper blade 6 is viewed from a direction facing the rake surface 1. There has also been proposed one formed in a convex arc shape that smoothly contacts the corner blade 4.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 10-500363
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case where the former wiper blade 5 is formed in a straight line, the wiper blade 5 is disposed so as to be linearly inclined with respect to the processing surface F of the work W as shown in FIG. Therefore, when the inclination of the wiper blade 5 with respect to the processing surface F changes due to a mounting error of the throw-away tip or the like, the height of the peak formed on the processing surface F by the wiper blade 5 due to the tool feed per rotation of the workpiece W. Therefore, there has been a problem that the variation of the finished surface roughness also increases accordingly. On the other hand, in the throw-away insert described in Patent Document 1, even if the inclination of the wiper blade 6 with respect to the processing surface F changes, the wiper blade 5 has an arc shape that is convex on the processing surface F side. Although the change in the height of the ridge is small, the variation in the finished surface roughness is also small and a relatively good finished surface roughness can be obtained, but the flank 2 connected to the wiper blade 6 is also on the processed surface F side of the work W. Since the cylindrical surface has a convex shape, it is not possible to secure a large amount of clearance with respect to the processing surface F, which leads to an increase in cutting resistance and a remarkable increase in wear of the flank 2 in particular. there were.
[0005]
The present invention has been made under such a background, and in particular, in a throw-away insert for turning, a throw-away insert capable of obtaining a good finished surface roughness while preventing an increase in cutting resistance and promotion of wear. It is intended to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems and achieve such an object, the present invention provides a cutting edge formed at a crossing ridge line between a rake face and a flank, extending from a corner of the rake face. A straight line when viewed from a direction facing the rake face along the flank face, and protrudes in a convex curve shape when viewed from a direction facing the flank face at a portion adjacent to the corner portion A wiper blade is formed. Therefore, in the indexable insert provided with such a wiper blade, when the insert is inclined so that a clearance is provided between the flank and the processing surface of the workpiece, the direction facing the rake surface along the processing surface is obtained. As a result, the wiper blade has a curved shape protruding toward the processing surface side, and like the throw-away tip described in Patent Document 1, as viewed from the direction facing the rake face due to a mounting error of the throw-away tip. Even if the inclination of the wiper blade with respect to the processing surface changes, the variation in the finished surface roughness can be made small and good finished surface roughness can be obtained. And, on the other hand, the wiper blade is formed so as to have a linear shape when viewed from the direction facing the rake surface along the flank surface, that is, the flank surface connected to the wiper blade has a planar shape. Therefore, it is possible to secure a large amount of clearance with the machined surface, thereby reducing cutting resistance and suppressing wear of the flank.
[0007]
However, the projection height of the wiper blade when viewed from the direction facing the flank protruding in the shape of a convex curve, if this is too large, the curvature of the convex curve becomes large, and the wiper blade faces the rake face along the processing surface. In this case, the curvature of the wiper blade when viewed from the direction in which the surface of the wiper blade is formed increases, which may hinder the improvement of the finished surface roughness. Further, a land connected to the cutting blade is formed at an edge of the rake face, and the land is protruded in a portion connected to the wiper blade as viewed from a direction in which the wiper blade faces the flank. By increasing the land angle in accordance with the above, it is possible to sharpen the portion where the wiper blade protrudes to further reduce the cutting resistance, while on the other hand, in the portion where the wiper blade is retracted, It is possible to improve the chipping resistance by securing the cutting edge angle. Further, the corner blade formed at the corner portion of the cutting blade may also project in a convex curve shape when viewed from the direction facing the flank similarly to the wiper blade. As with the wiper blade, it is desirable that the protrusion height be 0.1 mm or less, and that the land angle be increased as the corner blade protrudes.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 to 4 show a first embodiment of the present invention. In the indexable tip of the present embodiment, the tip body 11 is formed of a hard material such as a cemented carbide so as to form a rhombic flat plate, and the rhombic front and back surfaces are used as the rake face 12, respectively. A peripheral surface disposed between the front and rear surfaces is a flank 13, and a pair of diamond-shaped acute corners formed by the rake surface 12 are formed at intersections between the rake surface 12 and the flank 13. A cutting edge 14 is formed to extend from C. In the throw-away tip of this embodiment, the front and back surfaces are formed in parallel and symmetric with each other, and the flank 13 is formed perpendicular to the front and back surfaces. The cutting blades 14, 14 are unavoidable negative throw-away tips formed symmetrically to the bisector of the corner portion C. At the center of each of the front and back rake faces 12, 12, a mounting hole 15 that penetrates the chip body 11 in a thickness direction (hereinafter, referred to as a chip thickness direction) is formed.
[0009]
Further, the corner portion C has a center on a bisector of the corner portion C in a plan view facing the rake face 12 in the chip thickness direction along the flank face 12 as shown in FIG. A convex arcuate corner blade 16 is formed, and from the end P of the corner blade 16, the convex arc formed by the corner blade 16 is smoothly contacted at the end P in a plan view to form a straight line. An extending wiper blade 17 is formed adjacent to the corner blade 16. A small cutting blade 18 having a convex arc shape, which is also in smooth contact with a straight line formed by the wiper blade 17 at the end Q in the plan view, is provided at an end Q of the wiper blade 17 opposite to the end P. The cutting edge 14 is formed so as to extend linearly from an end R of the small cutting edge 18 opposite to the end Q. In the corner portion C, the flank surface 13 includes a convex cylindrical flank flank surface 19 connected to the corner blade 16, a planar wiper blade flank surface 20 continuous to the wiper blade 17, and the small cut. A small cutting edge flank 21 connected to the blade 18 is formed.
[0010]
The wiper blade 17 projects in the chip thickness direction from both ends P and Q toward the center M in a side view when viewed from a direction perpendicular to the wiper blade flank 20. It is formed so as to form a convex curve, and in particular, in the present embodiment, it is formed so as to form a convex arc. In this embodiment, the corner blade 16 is also located on the bisector of the corner portion C from both ends P, P when viewed from a direction perpendicular to the corner blade flank 19. Is formed in a convex curve shape protruding in the chip thickness direction toward the central portion N, and the convex curve formed by the corner blade 16 is also circular when the cylindrical corner blade flank 19 is developed in a plane. It has an arc shape. On the other hand, the small cutting edge 18 and the cutting edge 14 extending linearly therefrom are formed so as to extend on a plane S perpendicular to the chip thickness direction, whereby the end portions Q, R Is located on this plane S, and in this embodiment, the end P of the corner blade 16 is also located on this plane S. The wiper blade 17 and the corner The protruding height H of the blade 16 is set to 0.1 mm or less in this embodiment.
[0011]
In the present embodiment, a land 22 having a substantially constant width is formed on the edge of the rake face 12 so as to be continuous with the corner blade 16, the wiper blade 17, the small cutting blade 18, and the cutting blade 14 extending linearly. Is formed over the entire circumference of the rake face 12. The land 22 has a cross section along a chip thickness direction orthogonal to the corner flank 19, the wiper flank 20, the small cutting flank 21, and the flank 13 connected to the linearly extending cutting blade 14, respectively. In the above, the upper surface gradually recedes in the chip thickness direction from the corner blade 16, the wiper blade 17, the small cutting blade 18, and the cutting blade 14 to the inside of the rake face 12 at a constant inclination with respect to the plane S. A first land surface 22A that is gradually receded in the chip thickness direction at a constant inclination larger than the first land surface 22A with respect to the plane S as going further from the first land surface 22A to the inside of the rake surface 12; The first and second land surfaces 22A and 22B have a constant inclination angle with respect to the plane S. In other words, the land angle is constant at the portion where the land 22 is connected to the small cutting edge 18 and the linearly extending cutting edge 14 even in the longitudinal direction, whereas the corner blade 16 and the wiper blade 17 Is largest at each of the central portions M and N projecting most in the chip thickness direction, and gradually decreases toward the respective end portions P and Q.
[0012]
In the first embodiment, on the rake face 12, a second land 23 is formed further inside the land 22 only in the vicinity of the corner portion C, and a position separated inside the second land 23. Is formed with a chip breaker 24 protruding from the rake face 12. The second land 23 and the chip breaker 24 are proposed by the inventor of the present invention in Japanese Patent Application No. 2001-55538. The second land 23 is parallel to the plane S from the second land surface 22B of the land 22. And has a substantially convex V-shape along the corner portion C in a plan view. The land surface has a U-shaped cross section along the bisector of the corner portion C. 23A are formed. The chip breaker 24 is located on the bisector and extends toward the corner C, and the chip breaker 24 is closer to the cutting edge 14 at a position farther from the corner C than the first breaker 24A. The first breaker 24A is gradually widened as it moves away from the corner portion C, and the side surface facing the cutting edge 14 is formed in a concave curved surface shape. The breaker 24B has a substantially trapezoidal shape in which the width decreases as the distance from the cutting blade 14 increases, and a side surface facing the cutting blade 14 extends in parallel with the cutting blade 14. Further, a boss surface 25 is formed around the mounting hole 15, and the height in the chip thickness direction of the boss surface 25 and the upper surface of the first breaker 24 </ b> A is most protruded at the cutting edge 14. It is formed on the same plane parallel to the plane S and higher than the central portions M and N of the corner blades 16 and the wiper blades 17.
[0013]
The indexable insert having the above-described configuration has the corner portion C directed in the feed direction (left side in FIG. 5) as shown in FIG. 5, a corner blade 16 provided in the corner portion C, and a corner blade. A wiper blade 17, a small cutting blade 18, and a straight cutting blade 14 extending from one end P of the blade 16 are directed toward the work W, and each flank 13 is formed with respect to a processing surface F formed on the work W. , 19 to 21 are given a predetermined clearance angle, and the chip body 11 is sent out in the feed direction while being cut into the outer periphery of the rotating work W to form the processing surface F. Here, the wiper blade 17 which is linear when viewed from the direction facing the rake face 12 along the wiper blade flank 20 has a chip thickness when viewed from the direction perpendicular to the wiper blade flank 20. Since the tip body 11 is tilted so that the clearance angle is given to the wiper blade flank 20, the tip body 11 is inclined along the processing surface F as shown in FIG. When viewed from the direction opposite to the rake face 12, the rake face 12 has a gentle convex curve shape protruding toward the processing face F side. Therefore, even if the inclination of the wiper blade 17 with respect to the processing surface F when viewed from the direction opposite to the rake surface 12 along the processing surface F changes due to the mounting error of the tip body 11 or the like, the wiper blade 5 can Unlike the conventional throw-away insert having a straight shape, the height of the ridge formed on the processing surface F by the wiper blade 5 by the tool feed per rotation of the workpiece W does not greatly change, and therefore, the finished surface roughness is reduced. Thus, it is possible to always stably form the processed surface F having a good finished surface roughness while keeping the variation in the surface roughness small.
[0014]
On the other hand, in the throwaway tip having the above-described configuration, when the wiper blade 17 is viewed from the direction facing the rake face 12 in the chip thickness direction along the wiper blade flank 20 as described above. Since the wiper blade flank 20 itself is formed in a straight line, that is, the wiper blade flank 20 itself is flat, when the wiper blade flank 20 is given the predetermined clearance angle, the throwaway described in Patent Document 1 is disclosed. The clearance of the wiper blade flank surface 20 with respect to the processing surface F is larger than that of a tip in which the flank surface 2 connected to the wiper blade 6 is formed into a cylindrical surface convex to the processing surface F side of the workpiece W. be able to. For this reason, it is possible to reduce the cutting resistance due to the rubbing of the wiper blade flank 20 against the processing surface F, thereby reducing the cutting driving force, and to suppress the wear of the wiper blade flank 20. Therefore, the life of the chip can be extended.
[0015]
Further, in the present embodiment, the corner blade 16 also has a convex curved shape projecting in the chip thickness direction when viewed from the direction facing the corner blade flank 19, and the corner blade flank 19 is a cylindrical surface. Although it has a shape, a large amount of relief can be ensured by the amount of protrusion, and it is also possible to suppress an increase in cutting resistance and abrasion due to the abrasion of the corner blade flank 19. However, if the protruding height H of the corner blade 16 and the wiper blade 17 protruded in the chip thickness direction is too large, the corner blade 16 and the wiper blade 17 face the flank surfaces 19 and 20. The curvature (curvature) of the convex curve formed when viewed from the direction also increases. Therefore, when a predetermined clearance angle is given to the flank surfaces 19 and 20, when viewed from the direction facing the rake surface 12 along the processing surface F. In this case, the curvature of the wiper blade 17 and the corner blade 16 becomes large, and the height of the ridge formed on the processing surface F by the wiper blade 17 is increased by the tool feed per rotation of the work W. The height H is desirably set to 0.1 mm or less as in the present embodiment, since there is a possibility that the improvement in height is hindered.
[0016]
Further, in the present embodiment, a positive land 22 is formed at the edge of the rake face 12 which is continuous with the corner blade 16 and the wiper blade 17 and the small cutting blade 18 and the linear cutting blade 14. , A corner blade 16, a wiper blade 17, a small cutting blade 18, and a land having a small first land surface 22 </ b> A at the land angle on the side of the cutting blade 14 and a second land surface 22 </ b> B having a large land angle inside the rake face 12. Therefore, a large cutting edge angle can be secured to prevent the cutting edge strength from deteriorating, and further reduce the cutting resistance. Moreover, this land angle is the largest at the center portions M and N where the protruding height H is the largest and the end portion where the protruding height H is smaller in the corner blade 16 and the wiper blade 17 protruded in the chip thickness direction. Since it becomes smaller gradually toward P and Q, the sharpness is sharpened in the central portions M and N which bite into the workpiece in advance, giving good biting properties, and further reducing the cutting resistance. On the other hand, at the end portions P and Q, a larger edge angle can be ensured to promote the improvement of fracture resistance and the like. In the present embodiment, in particular, these ends P and Q are located on the plane S perpendicular to the chip thickness direction where the small cutting blades 18 and the linear cutting blades 14 are formed. The corner blade 16 and the wiper blade 17 are formed in the shape of twin ridges projecting from the plane S when viewed from the direction facing the flank surfaces 19 and 20, and thus are formed from the corner blade 16 to the wiper blade 17. The chips are easily stressed in the longitudinal direction due to the stress in the width direction, and the chips are guided to the second lands 23 and the chip breaker 24 inside the rake face 12 to collide with each other, so that the chips can be reliably processed. The advantage that it can be achieved is also obtained.
[0017]
Next, FIGS. 6 and 7 show a second embodiment of the present invention. This second embodiment and the third embodiment shown in FIGS. 8 and 9 and FIGS. In the fourth embodiment shown in FIG. 11, the same reference numerals are given to the elements common to the first embodiment and the other embodiments, and the description will be omitted. That is, in the second embodiment, first, instead of the second land 23 and the chip breaker 24 formed inside the rake face 12 of the land 22 in the first embodiment, the second land 23 and the chip breaker 24 are provided just inside the land 22 in the corner portion C. Is formed on the inside of the rake face 12 of the breaker 26, and a first breaker 27A having a substantially triangular shape in a plan view with its tip overlapping the breaker 26 is located behind the breaker 26. A chip breaker 27 having a second breaker 27B is formed, and a side surface of the first breaker 27A facing the cutting edge 14 is straightly extended from the corner C and then concavely bent. The cutting blade 14 is slightly approached. The third embodiment shown in FIGS. 8 and 9 and the fourth embodiment shown in FIGS. 10 and 11 are different from the first and second embodiments in which the chip body 11 has a rhombic flat plate shape. Is applied to a throw-away insert having a chip body 28 having a substantially equilateral triangular flat plate shape. The equilateral triangular surfaces on the front and back are used as the rake face 12, and these rake faces are used. A corner blade 16 and a wiper blade 17, a small cutting blade 18, and a straight cutting blade 14 are formed at three corner portions C of the respective 12 so as to extend from both ends P, P thereof. In addition to the first embodiment described above, the second to fourth embodiments also describe a case where the present invention is applied to a negative throw-away tip without permission. Of course, it is also possible to apply the present invention to an away tip or a throwaway tip with self-service.
[0018]
【Example】
Hereinafter, examples of the present invention will be described. In the present embodiment, turning is performed while changing the feed rate f using the indexable insert of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4, and the processing surface F formed on the workpiece W at that time is turned. The finished surface roughness (ten-point average roughness Rz in JIS B0601) was measured. As a comparative example with respect to this embodiment, a throw-away tip (Comparative Example 1) in which a wiper blade 5 extends linearly from a corner blade 4 as shown in FIG. 14 and a patent document shown in FIG. 1, a throw-away tip (Comparative Example 2) in which the flank 2 is a cylindrical surface and the wiper blade 6 is formed in a convex arc shape that smoothly contacts the corner blade 4, and a corner blade without such a wiper blade. The measurement was carried out under the same cutting conditions with a throw-away tip (Comparative Example 3) in which a straight cutting edge was directly extended from. The result is shown in FIG. However, the cutting conditions at this time were S45C for the work W, a cutting speed of 250 m / min, a depth of cut of 1.5 mm, and simple outer diameter cutting using a water-soluble cutting oil. Thus, according to the results shown in FIG. 12, according to the indexable insert of the present embodiment, not only the comparative example 3 having no wiper blade but also the comparative example 1 having the straight wiper blade 5 can be obtained. Particularly, when the feed rate is high, a good finished surface roughness is obtained, and it is understood that the performance of the finished surface roughness is substantially equivalent to that of the indexable insert of Comparative Example 2 according to Patent Document 1. Was.
[0019]
Next, the turning drive force (rotational driving force of the workpiece W) is obtained by performing turning under the same conditions as described above while changing the feed with the throw-away insert of this embodiment and the throw-away tips of Comparative Examples 1 and 2. Was measured. This result is shown in FIG. 13 as a power ratio when the embodiment is set to 100% for each feed. From this result, it can be seen from the results that, in any of the feeds, the power of the comparative example 1 was lower than that of the embodiment, but when the feed was increased, approximately the same driving force as that of the embodiment was required. In the case of the second embodiment, a driving force larger than that of the embodiment is required in any of the feeds. Therefore, according to the results of FIGS. 12 and 13, according to the indexable insert of the present example, the cutting drive force is smaller than that of the indexable insert of Comparative Example 2 according to Patent Document 1, and the result is equivalent to that of Comparative Example 2. It can be seen that a finished surface roughness superior to that of Comparative Example 1 was obtained.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the clearance between the machined surface of the work and the flank connected to the wiper blade is ensured to suppress the increase in cutting resistance and wear, to reduce the cutting driving force, It is possible to obtain excellent finished surface accuracy irrespective of the mounting error of the chip body while extending the chip life.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the embodiment shown in FIG. 1 as viewed from a direction facing the rake face 12 in the chip thickness direction along the flank faces 13, 19 to 21;
FIG. 3 is an enlarged perspective view around a corner portion C of the embodiment shown in FIG. 1;
FIG. 4 is an enlarged plan view of the periphery of the corner portion C as viewed from a direction facing the rake face 12 in the chip thickness direction along the flank faces 13, 19 to 21 of the embodiment shown in FIG.
FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of a corner portion C as viewed from a direction facing a rake face 12 along a processing surface F of a workpiece W when turning is performed according to the embodiment shown in FIG.
FIG. 6 is a perspective view showing a second embodiment of the present invention.
7 is a plan view of the embodiment shown in FIG. 6 as viewed from a direction facing the rake face 12 in the chip thickness direction along the flank faces 13, 19 to 21.
FIG. 8 is a perspective view showing a third embodiment of the present invention.
9 is a plan view of the embodiment shown in FIG. 8 as viewed from a direction facing the rake face 12 in the chip thickness direction along the flank faces 13, 19 to 21.
FIG. 10 is a perspective view showing a fourth embodiment of the present invention.
11 is a plan view of the embodiment shown in FIG. 10 as viewed from a direction facing the rake face 12 in the chip thickness direction along the flank faces 13, 19 to 21.
FIG. 12 is a diagram illustrating a relationship between a feed speed and a finished surface roughness when turning is performed according to an example of the present invention and Comparative Examples 1 to 3.
FIG. 13 is a diagram showing a relationship between feed and power ratio when turning is performed according to the embodiment of the present invention and Comparative Examples 1 and 2.
FIG. 14 is an enlarged view of the vicinity of a corner portion C viewed from a direction facing a rake face 1 along a processing surface F of a workpiece W when turning is performed by a conventional throw-away insert.
FIG. 15 is an enlarged view of the vicinity of a corner portion C viewed from a direction facing a rake face 1 along a processing surface F of a work W when turning is performed by a throw-away insert according to Patent Document 1.
[Explanation of symbols]
11 chip body 12 rake face 13 flank 14 cutting edge 16 corner blade 17 wiper blade 18 small cutting blade 19 corner blade flank 20 wiper blade flank 21 small cutting blade flank 22 land C corner H corner blade 16, wiper blade 17 protrusion height
