JP4308970B2

JP4308970B2 - 皮むき作業用の切削インサート

Info

Publication number: JP4308970B2
Application number: JP12414399A
Authority: JP
Inventors: イサクソンロベルト
Original assignee: サンドビックインテレクチュアルプロパティーアクティエボラーグ
Priority date: 1998-04-29
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2019-04-30
Also published as: DE69900177T2; JPH11333605A; US6146065A; SE509306C2; SE9801501D0; SE9801501L; EP0955117A1; DE69900177D1; EP0955117B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステンレス鋼または他の耐熱鋼において行われる棒皮むき作業用の切削インサートに関し、インサートは上側切粉面、反対側の底側面、及びそれらの間に位置する逃げ面を含む多角形状であり、それによって切粉面と逃げ面との交差部が切れ刃を形成する。
【０００２】
【従来の技術】
金属加工作業の棒皮向きは棒が回転切削ヘッドによって軸方向に移動させられ、この切削ヘッドは複数組立工具周囲にかなり離れて装備され、このような棒または管の熱間圧延により生じるミリ寸法の厚い層及び表面割れ等を棒から除去する。許容寸法と表面仕上げに対して良好な結果を得るために、二つの異なるタイプのインサートが同一のホルダーに通常組み込まれる。ドイツ特許第３５４０６６５号は、円形状の粗削りインサートと真っ直ぐな刃を通常備える仕上げ用インサートを装備した工具を開示する。ヨーロッパ特許Ａ−１３１７８４号は、角のある切れ刃を有するインサートでの棒皮むき工具を開示する。しかしながら、このようなインサートは、許容寸法と面仕上げを達成するのに所望の結果を得ることができないために、いくぶん実用性が限定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
それらの観点から、要求される厳しい許容寸法を満足し、且つ非常に良好な面仕上げが可能である新しいタイプのインサート及び工具を提供することを目的とする。大きな送りが含まれるときにより短い切粉長さを得ることが可能である優れた方法で、厚い切粉と薄い切粉とを互いに分割することが可能であるインサートを同時に達成して、切粉の絡み合いの危険を減少させる。
【０００４】
本発明のもう一つの目的は耐用年数が延ばされたインサートを提供することである。
さらにもう一つの発明の目的は、インサートが単一型の使用法にして、さらに経済的であるインサートを提供することである。
さらにもう一つの発明の目的は、金属切削加工中に生じる振動傾向をさらに効果的に減少させ且つ抑制されるインサートを提供することである。本発明は添付図面に関するそれらの好ましい実施態様の詳細な説明から明確になる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、棒皮むき用の切削インサートが、本体（１０）が上側面（１１）及び底側面（１２）を有し且つそれらの面の間に周囲刃面（１３）が延在し、前記周囲刃面が前記本体のそれぞれのコーナーに配置されたコーナー面（２２、２３）を含み、それぞれの前記コーナー面が前記上側面と交差して主切れ刃（１５、１６、１７）を形成し、前記各切れ刃が前記上側面を平面で見るようにして凸状に湾曲し、前記上側面が切粉面を限定し、それによって、二つのコーナーの間の面が真っ直ぐな交差刃を有する平坦面部（２４）によって前記面部（２４）と前記上側面との間の交差線で且つ前記面部（２４）と前記底側面（１２）の間の交差線とで分離され、且つ前記切粉面が隣会う切れ刃からインサートの中央に向かう方向に間隙をもった切粉フォーマーを備え、耐摩耗性材料の複数のコーナーがある多角形本体（１０）を備える棒皮むき用の切削インサートであって、
前記切粉フォーマーが、高くなった台地状の形状（２６）であり、
前記台地状部が、各コーナーを通る２等分線（Ｂ）に対して非対称である各コーナー領域の部分よって限定され、
それによって、前記台地状部の側壁（２７、２８）が下向きに延びており、切粉を破断する壁として作用し、
各コーナーの２等分線の一方の側部の前記側壁（２７）が凹状の形状を有し前記２等分線（Ｂ）のもう一方の側壁（２８）が凸状の形状を有すること弐よって達成される。
【０００６】
本発明の切削インサートは、凹状の前記側壁（２７）の曲率半径（Ｒ₂）は、前記台地状部（２６）の前記凸状側壁の曲率半径（Ｒ₃）より本質的に大きいことを特徴とする。さらに、本発明の切削インサートは、前記２等分線（Ｂ）が、前記台地状部の凹状の前記側壁（２７）及び凸状の前記側壁（２８）の間の屈曲点を通ることを特徴とする。
【０００７】
さらに本発明の切削インサートは、前記主切れ刃が、中間の平坦面部（２５ａ）と中央の平坦面部（２４）との間の交差に設けられた補助的な真っ直ぐな刃部も含み、且つ前記中間の平坦面部（２５ｂ）が、前記中央の平坦面部（２４）からのインサート中央に向かう方向に傾斜することを特徴とする。
さらに本発明の切削インサートは、前記中間の平坦面部（２５ａ）の縦方向の長さが、前記中央の平坦面（２４）の縦方向の長さより短いことを特徴とする。
【０００８】
さらに本発明の切削インサートは、主切れ刃が、前記中央の平坦面部（２４）の長さの１．３〜１．５倍である総縦方向の長さであることを特徴とする。
さらに本発明の切削インサートは、前記台地状部（２６）の限定された側壁が、前記台地状部から前記上側面の下方に向かって鋭角で傾斜することを特徴とする。
【０００９】
さらに本発明の切削インサートは、前記台地状部の傾斜した前記側壁が、前記中央側壁（２８）の曲率半径（Ｒ₃）より小さな曲率半径（Ｒ₄）を有する二つの離れて設けらた凸状に湾曲した部分（３０、３１）を含んでなり、それらの間の前記二つの離れて設けられた部分が真っ直ぐな壁部（２９）を限定して、前記中央の平坦面（２４）に沿って且つ一つの中間の平坦面部（２５ｂ）に沿って延在することを特徴とする。
【００１０】
さらに本発明の切削インサートは、前記インサートの一側部上の台地状部（２６）の形状が、同一インサートの反対側の前記台地状部の形状に比較して裏返しであることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態、実施例及び発明の効果】
図１に示す本発明のインサートは、上側切粉面１１、切粉面と平行であり反対側の底側面１２、上記面１１、１２の間に位置する刃逃げ面を含む耐摩耗性材料の多角形本体１０からなり、図２に一方の刃面１３を示す。切粉面１１と上記刃面との間の交差線は、主切れ刃１５、１６、１７となる。刃逃げ面は、切粉面１１と底側面１２に対し実質的に直角に配向する。インサート本体は、インサート本体を貫通し延在する中央開口１８を備え、適切な締付ネジまたは協動する工具ホルダー１９のレバーアームを受容する。
【００１２】
本発明にしたがい、インサートはコーナー領域に凸状に湾曲する三つの刃面を備え、上記刃面は切粉面１１と交差して凸状切れ刃を備える。図３に示す工具ホルダー１９とともに工作物２０に噛み合わさる作用刃を１５で示す。この実施態様のインサート本体１０は、中央固定用ネジ２１の受容のために中央開口１８を備えるが、代わりにこのインサートは中実にすることができ、このようなインサート本体の切粉面に対して強く押しつける締結本体によりホルダー１９に締結することができると理解される。凸状の切れ刃１５、１６、１７の曲率は、刃が上記インサートに記入された半径Ｒ₁の仮想円Ｃに対して接線方向に設けられようになる。工具ホルダーは、切り込み深さｈ₁を達成するために矢印Ｐの方向前方へと工作物２０を同時に送り、作用的に加工することを意図する。上記工作物の同時回転の結果として、主切れ刃１５が上記加工中に作用することにより上記工作物から切粉が引き剥がされる。
【００１３】
二つのコーナーの間の刃は、単一の半径を有する二つの凸状に湾曲した切れ刃２２、２３を構成し、それぞれの切れ刃は、上側面１１と下側面１２との間の交差で真っ直ぐな刃を備えた平坦面部２４により分離されることを特徴とする。この面２４は工作物２０の軸方向に平滑な面を作りだすために役立つ傾斜相またはワイパーとなるものである。この平坦面部の縦方向の長さは変えることができる。この平坦面の大きさは、金属加工をするために望まれる深さｈ₁に依存する。上記の面２４と刃面２２、２３との間には、上記平坦面２４の方向から０〜２°の角度で、インサートの中央部に向かって内側に傾いた短い平坦面２５ａ、２５ｂが存在する。中間の各平坦面部２５ａ、２５ｂと上側面１１との交差線が主切れ刃１５、１６、１７の延長部になることが効果的であることは理解できる。
【００１４】
種々の切削深さで所望の型式の切粉ブレーカーを達成するために、切粉フォーマーが切れ刃から所定の距離の切粉面に備えられる。これらの切粉フォーマーは切粉を破断する壁の形であり、この壁は上側面１１と底側面１２に平行な面に配置された高くなった台地状部２６から下方に向かって傾斜し、所定の作用角で傾斜する。さらに具体的には、この壁部は各コーナーを通る２等分線に対して非対称形状であるコーナー領域に備えられる。したがって、このようなコーナーの台地状部２６の傾斜した壁部は、２等分線Ｂの一つの側に配置された大きな曲率半径Ｒ₂の凹状部２７からできていて、且つ隣会う凸状に湾曲する部分２８は、半径Ｒ₂より実質的に小さい曲率半径Ｒ₃であり、また上記半径Ｒ₃は湾曲した刃面２２、２３の半径より小さい。２等分線Ｂは湾曲した部分２７と２８との間の屈曲点を通って好ましく延在する。この配置によって、切れ刃１５（図２を参照）の近くに実質的な間隙が備わるので、上記凹状面部２７のＣ形状のために、さらに湾曲した切粉が得られる。薄い切粉が面部２４に沿うワイパー効果によって生ずる一方で、厚い切粉の形状がコーナーに形成されるために、切粉の分割が生じる。それによって、切粉の全長が短くされる。台地状部２６は、真っ直ぐな部分２９によって、すなわち部分長２４と２５ｂとの合計に相当する長さによって限定され。この壁部２９は平坦面部２４と平行に延在する。壁部２９の縦方向への延長部分は、半径方向にそこから延在する二つの凸状面部３０、３１によって限定され、この各々の面部は凸状に湾曲した部分２８の半径Ｒ₃より実質的に小さい曲率Ｒ₄を備える。
【００１５】
図１の平面図を比較すればインサートの反対側においては、台地状部は２等分線Ｂに対して逆の外見を示す。これは、大きな切削力を被るコーナーでインサート部分が、上記コーナーの台地状部の面領域の作用切れ刃の近くに配置されるので、改良された底支持が得られることを意味する。オーバーハングの量はインサートのもっとも目的にかなうコーナーでより小さくなり、それは強度の増加、振動の減少傾向、及びインサート寿命の延長に寄与する。
【００１６】
行った研究が、主切れ刃１５の長さの関係及びその協動する刃、すなわち、それぞれの面部２２及び２５ａにより備わる刃合計は、平面部２４の長さの１．３〜１．５倍とする必要があることを示した。
図４には、加工中に適切な逃げ角を達成するために、如何にインサート１０がそのホルダー１９に斜めに向けられているかを示す。インサート１０は、角度γで軸Ｓを通って延在する水平面に０〜４°の範囲で傾斜するように配置される。同時に、このインサートは同一角度γで前方に傾斜する、すなわち、このインサートは上記第１の傾斜方向と直角を成す方向に傾斜する。本発明はネガタイプのインサートの形状について説明及び記載をしたが、すなわち、刃面が上側切粉面１１及び下側面１２と直角を成す形状であるが、本発明はポジタイプ、すなわち刃面が上側すくい面１１の平面と鋭角に交差するものにも適用できることが理解できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の棒皮むき用インサートの平面図である。
【図２】図１の実施態様にしたがう棒皮むき用のインサートの斜視図である。
【図３】本発明にしたがうインサートを装備した工具ホルダーの平面図である。
【図４】本発明の工具ホルダーとインサートとの側面図である。
【符号の説明】
１０…インサートの本体
１１…上側面、上側の切粉面
１２…底側面、下側面
１３…刃面
１５…主切れ刃
１６…主切れ刃
１７…主切れ刃
１８…中央開口
１９…工具ホルダー
２０…工作物
２１…中央固定用ネジ
２２…コーナー面、刃面
２３…コーナー面、刃面
２４…中央平坦面部
２５ａ…中間の平坦面部
２５ｂ…中間の平坦面部
２６…台地状部
２７…側壁
２８…側壁
２９…壁部
３０…凸状に湾曲した部分
３１…凸状に湾曲した部分
Ｃ…円
Ｂ…コーナーを通る２等分線
ｈ₁…深さ
Ｐ…矢印
Ｒ₁…円Ｃの半径
Ｒ₂…曲率半径
Ｒ₃…曲率半径
Ｒ₄…曲率半径
Ｓ…軸
γ…角度

Claims

本体（１０）が上側面（１１）及び底側面（１２）を有し且つそれらの面の間に周囲刃面（１３）が延在し、前記周囲刃面が前記本体のそれぞれのコーナーに配置されたコーナー面（２２、２３）を含み、それぞれの前記コーナー面が前記上側面と交差して主切れ刃（１５、１６、１７）を形成し、前記各切れ刃が前記上側面を平面で見るようにして凸状に湾曲し、前記上側面が切粉面を限定し、それによって、二つのコーナーの間の面が真っ直ぐな交差刃を有する平坦面部（２４）によって前記面部（２４）と前記上側面との間の交差線で且つ前記面部（２４）と前記底側面（１２）の間の交差線とで分離され、且つ前記切粉面が隣会う切れ刃からインサートの中央に向かう方向に間隙をもった切粉フォーマーを備え、耐摩耗性材料の複数のコーナーがある多角形本体（１０）を備える棒皮むき用の切削インサートであって、
前記切粉フォーマーが、高くなった台地状の形状（２６）であり、
前記台地状部が、各コーナーを通る２等分線（Ｂ）に対して非対称である各コーナー領域の部分よって限定され、
それによって、前記台地状部の側壁（２７、２８）が下向きに延びており、切粉を破断する壁として作用し、
各コーナーの２等分線の一方の側部の前記側壁（２７）が凹状の形状を有し前記２等分線（Ｂ）のもう一方の側壁（２８）が凸状の形状を有し、
前記両側壁（２７，２８）が、前記主切れ刃を含む前記周囲刃面と交差しないように配置され、
前記凹状側壁（２７）が工作物（２０）を向くように、前記主切れ刃を該工作物に噛み合わすことを特徴とする棒皮むき用の切削インサート。
凹状の前記側壁（２７）の曲率半径（Ｒ₂）は、前記台地状部（２６）の前記凸状側壁の曲率半径（Ｒ₃）より本質的に大きいことを特徴とする請求項１記載の切削インサート。
前記２等分線（Ｂ）が、前記台地状部の凹状の前記側壁（２７）及び凸状の前記側壁（２８）の間の屈曲点を通ることを特徴とする請求項１または２記載の切削インサート。
前記主切れ刃が、中間の平坦面部（２５ａ）と中央の平坦面部（２４）との間の交差に設けられた補助的な真っ直ぐな刃部も含み、且つ前記中間の平坦面部（２５ｂ）が、前記中央の平坦面部（２４）からのインサート中央に向かう方向に傾斜することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の切削インサート。
前記中間の平坦面部（２５ａ）の切れ刃に平行な方向の長さが、前記中央の平坦面（２４）の切れ刃に平行な方向の長さより短いことを特徴とする請求項４記載の切削インサート。
主切れ刃が、前記中央の平坦面部（２４）の長さの１．３〜１．５倍である切れ刃に平行な方向の長さであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の切削インサート。
前記台地状部（２６）の限定された側壁が、前記台地状部から前記上側面の下方に向かって鋭角で傾斜することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の切削インサート。
前記台地状部の傾斜した前記側壁が、前記中央側壁（２８）の曲率半径（Ｒ₃）より小さな曲率半径（Ｒ₄）を有する二つの離れて設けらた凸状に湾曲した部分（３０、３１）を含んでなり、それらの間の前記二つの離れて設けられた部分が真っ直ぐな壁部（２９）を限定して、前記中央の平坦面（２４）に沿って且つ一つの中間の平坦面部（２５ｂ）に沿って延在することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の切削インサート。
前記インサートの一側部上の台地状部（２６）の形状が、同一インサートの反対側の前記台地状部の形状に比較して裏返しであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の切削インサート。