JP5317789B2 - Cutting inserts and cutting tools - Google Patents
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Description
本発明は、切削インサートおよび切削工具に関する。 The present invention relates to a cutting insert and a cutting tool.
従来、切削インサートにおいて、切削抵抗を低減させる観点から、すくい面のすくい角(すくい面と水平面とのなす角)を大きくすることが行われている。例えば、特許文献1のような、逃げ角(逃げ面と鉛直面とのなす角)が0°であるネガティブ形の切削インサートにおいても、すくい角が設けられている。 Conventionally, in a cutting insert, from the viewpoint of reducing cutting resistance, a rake angle of a rake surface (an angle formed by a rake surface and a horizontal surface) is increased. For example, a rake angle is also provided in a negative cutting insert having a clearance angle (an angle between a clearance surface and a vertical surface) of 0 ° as in Patent Document 1.
しかし、すくい面のすくい角を大きくする程、すくい面と逃げ面との間の角度、すなわち刃先角度が小さくなる。その結果、強度が低下して切刃部分が破損しやすくなるといった問題がある。 However, the larger the rake angle of the rake face, the smaller the angle between the rake face and the flank face, that is, the edge angle. As a result, there is a problem that the strength is lowered and the cutting edge portion is easily damaged.
本発明の目的は、切削抵抗が小さく、耐欠損性に優れた切削インサートを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a cutting insert having a low cutting resistance and excellent fracture resistance.
本発明の一態様に係る切削インサートは、すくい面と、逃げ面と、すくい面と逃げ面との交差稜線部に形成される切刃とを備える切削インサートであって、前記すくい面は、前
記切刃に直交する断面視において、切刃から内方に向かって高さが漸減するような傾斜部と、高さが一定である平坦部とを有し、前記すくい面上における前記傾斜部のみに、前記切刃から連続して内方に向かって延び、上面視において、前記切刃から離れるにつれて幅が大きくなる***部が複数形成されることを特徴とする。
The cutting insert which concerns on 1 aspect of this invention is a cutting insert provided with a rake face, a flank, and a cutting blade formed in the crossing ridgeline part of a rake face and a flank, The rake face is a front.
In the cross-sectional view perpendicular to serial cutting edge has an inclined portion, such as a height direction from the cutting edge inwardly gradually decreases, and a flat portion in height is constant, the slope definitive on the rake face A plurality of ridges extending continuously inward from the cutting edge and having a width that increases with distance from the cutting edge when viewed from above are formed only on the portion.
ある実施態様においては、前記***部は、前記切刃に直交する断面視において、前記切刃から内方に向かって高さが漸減するように形成されていることを特徴とする。 In a certain embodiment, the said protruding part is formed so that height may reduce gradually inward from the said cutting edge in the cross sectional view orthogonal to the said cutting edge.
ある実施態様においては、前記***部は、前記切刃に直交する断面視において、切刃から内方に向かって高さが漸減するとともに、前記***部の稜線の水平面とのなす角が、前記傾斜部の水平面とのなす角に比べて3°以上小さくなるように形成されることを特徴とする。 In one embodiment, the height of the raised portion gradually decreases inward from the cutting edge in a cross-sectional view orthogonal to the cutting edge, and an angle formed between the ridge line of the raised portion and the horizontal plane is It is characterized in that it is formed to be smaller by 3 ° or more than the angle formed by the inclined portion with the horizontal plane.
ある実施態様においては、前記***部は、上面視において、長手方向が前記切刃と直交するように形成されることを特徴とする。
In a certain embodiment, the said protruding part is formed so that a longitudinal direction may be orthogonal to the said cutting blade in top view.
ある実施態様においては、前記逃げ面の逃げ角が0°であることを特徴とする。 In one embodiment, the clearance angle of the flank is 0 °.
本発明はまた、切削工具を提供し、この切削工具は、上記切削インサートと、前記該切削インサートが複数装着されるホルダとを備える。 The present invention also provides a cutting tool, which includes the cutting insert and a holder to which a plurality of the cutting inserts are mounted.
本発明の切削インサートによれば、すくい面上に、切刃から連続して内方に向かって延びる***部が形成されているため、すくい面のすくい角を大きくすることによって、刃先角度が小さくなった場合においても、刃先の強度を保ち、切刃の破損を抑制することが可能である。本発明は、特にポジティブ形の切削インサートにおいて有効である。このとき、***部が、すくい面上における傾斜部のみに、切刃から連続して内方に向かって延び、上面視において、切刃から離れるにつれて幅が大きくなっていることから、切刃の破損を抑制しつつも、切屑排出の阻害を抑制できる。
According to the cutting insert of the present invention, since the raised portion that continuously extends inward from the cutting edge is formed on the rake face, the edge angle is reduced by increasing the rake angle of the rake face. Even in such a case, it is possible to maintain the strength of the cutting edge and suppress breakage of the cutting edge. The present invention is particularly effective for positive type cutting inserts. At this time, the bulging portion extends inwardly continuously from the cutting edge only to the inclined portion on the rake face, and the width increases with increasing distance from the cutting edge in top view. While suppressing breakage, inhibition of chip discharge can be suppressed.
<切削インサート>
以下、図1〜図4を用いて、本発明の一実施形態である切削インサート1(以下、単にインサート1と略す)について説明する。
<Cutting insert>
Hereinafter, a cutting insert 1 (hereinafter simply referred to as an insert 1) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1において、インサート1は、略多角形板状の本体部を備えている。この本体部は、すくい面として機能する上面2と、着座面として機能する下面3と、逃げ面として機能する上面2および下面3に垂直な側面4とで構成され、上面2と側面4との交差稜線に切刃5が形成されている。さらにすくい面に相当する上面2上には、切刃5から連続して内方に向かって延びる***部6が形成されている。図1に示すインサート1は、具体的には、上面2および下面3の両面をそれぞれすくい面として使用可能な逃げ角が0°のネガティブ形のインサートであり、さらに、下面3と側面4との交差稜線においても切刃5が形成され、この下面側の切刃5においても切刃から連続して内方に向かって延びる***部6が形成されている。なお、この下面側の切刃5を用いる場合、下面3をすくい面、上面2を着座面として使用する。
In FIG. 1, the insert 1 includes a substantially polygonal plate-like main body. The main body is composed of an
インサート1の本体部の多角形の形状は、例えば、三角形、四角形、五角形、六角形、八角形などの当業者が通常インサートに使用する形状であればよく、特に制限されない。図1〜図3においては、5つの長辺を有する略五角形の形状が用いられている。すなわち、インサート1は5コーナー使いのインサートである。全ての辺を切刃として使用する観点から、各辺の長さが等しいこと(例えば、正方形、正五角形)が好ましい。また、正五角形の場合、切刃長さを確保しつつ、切刃を多く設けることができるとともに、ホルダとの当接面として複数の側面を使用することが可能である。 The polygonal shape of the body portion of the insert 1 is not particularly limited as long as it is a shape usually used by those skilled in the art, such as a triangle, a quadrangle, a pentagon, a hexagon, and an octagon. 1 to 3, a substantially pentagonal shape having five long sides is used. That is, the insert 1 is an insert that uses five corners. From the viewpoint of using all the sides as cutting edges, it is preferable that the lengths of the sides are equal (for example, a square or a regular pentagon). Further, in the case of a regular pentagon, it is possible to provide a large number of cutting edges while securing the cutting edge length, and it is possible to use a plurality of side faces as contact surfaces with the holder.
図1においては、上面2および下面3は、切削抵抗を低減するために、切刃5から内方に向かって高さが漸減するような傾斜部6が形成されている。また、図1および図2に示すように、上面2の略中央部には、下面3に貫通する取付孔7が形成されている。この取付孔7は、インサート1をホルダに固定する目的で形成され、この取付孔7に取付ねじを挿入してホルダにねじ込むことによって固定することができる。
In FIG. 1, the
図1において、すくい面である上面2上には、切刃5から連続して内方に向かって延びる***部8が形成されている。このように***部8が切刃5と連続して形成されることによって、刃先角度が小さくなった場合、すなわち切刃近傍の肉厚(すくい面と逃げ面との間の水平方向の距離)が小さくなった場合においても、切刃の破損(チッピング、欠損など)を抑制することができる。さらにこのような***部8を設けることによって、上面から下面の厚みが大きい部分を局所的に増やすことができ、その結果、傾斜部6全体の強度を高めるとともに、傾斜部6から生じる大きな破損を抑制することができる。この***部8は、切刃5から生成される切屑の排出を阻害しない程度の大きさで形成される。
In FIG. 1, a raised
***部8の上面視における幅は特に制限されない。切屑の排出を抑制する点から、***部8の幅は小さいことが好ましい。例えば、図3に示す***部8は、細長い棒状のものが配置されている。図3においては、図3(a)のA−A線おける断面図の***部8の幅W1と、図3(b)のB−B線における断面図の***部8の幅W2と同じ幅である。***部8の幅は、切刃から離れるにつれて大きくしてもよい。すなわち幅W1に比べて幅W2が大きくなるような形状であってもよい。このような形状にすることによって、さらに傾斜部6全体の強度を高めることができる。他方、***部8の切刃に接続される端部(接続部)の幅は、小さい方が切屑の排出を阻害することを抑制することができる。このように、***部8は、図3に示すような棒状に限定されるものではなく、上面視において、逆三角形状、あるいは扇形状であってもよい。
The width in the top view of the raised
***部8は、切刃5に直交する断面視において、切刃5から内方に向かって高さが漸減するように形成されることが好ましい。このような構成により、切削抵抗の増加を最小限に抑えつつ、切刃の破損の抑制などの上記効果を奏することができる。さらに、***部8は、図4(a)に示すように、***部8の稜線の水平面とのなす角αが、図4(b)に示すようなすくい面である上面2の水平面とのなす角βよりも小さくなるような高さを有することがより好ましい。このような構成により、***部8が確保され、切刃近傍の肉厚が小さくなることによる切刃近傍の破損を抑制することができる。特に、***部8の稜線の水平面とのなす角αと、すくい面である上面2の水平面とのなす角βとの差が3°以上、好ましくは3〜7°とすることが切刃近傍の破損を抑制する点で好ましい。このような構成によって、切刃近傍の破損を十分に抑制することが可能である。なお、***部8の稜線は、切刃5より低位となるように形成される。
The raised
***部8の長さは、特に制限されない。インサート1の補強の点では長いほどよい。他方、切刃5から生成される切屑の排出の阻害が少ない点を考慮すると、短いほうが好ましい。例えば、図1および図2(a)においては、***部8が、すくい面の傾斜部6のみに形成され、かつ平坦部には形成されていない。このような形状であれば、切刃近傍の破損を抑制することができ、かつ切屑排出の阻害も少なくすることができる。
The length of the raised
図1および図2(a)においては、***部8は、1つの切刃に対して、複数形成されている。このように、***部を分割して配置することによって、より効率的に補強することができ、かつ切屑排出性の阻害も少なくなる。
In FIG. 1 and FIG. 2A, a plurality of raised
また、切屑の排出性の阻害を抑制する観点から、***部8の長手方向を切屑の排出方向に沿って形成することが好ましい。例えば、図1および図2(a)においては、***部8は、長手方向が切刃5と直交するように形成されている。
Moreover, it is preferable to form the longitudinal direction of the
図1および図2においては、上面2と側面4との交差稜線および下面3と側面4との交差稜線には、切刃5が形成されている。切刃5は、主切刃51と、主切刃51に連続して形成される副切刃52とからなる。主切刃51は、切削作用において、切屑生成に主な役割を果たす刃である。他方、副切刃52は、被削材の仕上げ面粗度向上の目的で形成される。副切刃52は、本体部の角部に形成され、通常、図1および図2に示すように、直線状である。主切刃51と副切刃52との間には丸みを帯びたコーナー切刃を有する場合がある。主切刃51は、側面視において平行であってもよい。また、副切刃52も同様に、側面視において平行であってもよい。
In FIG. 1 and FIG. 2, cutting
図1〜図3においては、側面4は、上面2と下面3とに垂直な面である。上面2または下面3との間に逃げ角を有するような側面であってもよい。
1 to 3, the
<切削工具>
図4は、本発明の第一の実施形態によるインサート1を装着してなる切削工具11の全体斜視図である。ここで、ホルダ10の外周先端部に複数の切りくずポケット13が形成されており、切りくずポケット13内の各々外周位置にインサート1が取り付けられる。具体的には、インサート1は、回転方向に上面(すくい面)2を向けて最外周に主切刃51が位置するように装着される。切削工具11は、ホルダ10を回転させることによって主切刃51により切削が行われる。
<Cutting tools>
FIG. 4 is an overall perspective view of the cutting tool 11 to which the insert 1 according to the first embodiment of the present invention is mounted. Here, a plurality of chip pockets 13 are formed at the outer peripheral tip of the
<被削加工物の製造方法>
本発明に係る被削加工物の製造方法は、上記切削工具を回転させて近づける工程と、被削材の表面に前記切削工具の切刃を接触させて前記被削材を切削する工程と、前記被削材から前記切削工具を離間させる工程と、を包含する。
<Manufacturing method of workpiece>
The method of manufacturing a workpiece according to the present invention includes a step of rotating and bringing the cutting tool closer, a step of contacting the cutting edge of the cutting tool to the surface of the workpiece, and cutting the workpiece. Separating the cutting tool from the work material.
このような製造方法においては、切削抵抗を低減させるためにすくい角を大きくした場合であっても、切刃近傍の欠損が少ないため、安定に被削加工物を製造することが可能である。具体的には、まず、ホルダ10にインサート1を装着する。取り付け方法は、例えば、インサート1のすくい面2に形成される中央部のねじ穴に、ねじを挿入することによって行われる。
In such a manufacturing method, even when the rake angle is increased in order to reduce the cutting resistance, since there are few defects near the cutting edge, it is possible to stably manufacture the work piece. Specifically, first, the insert 1 is mounted on the
次いで、ホルダ10にインサート1を取り付けた後、ホルダ10の軸心を中心に回転させ、切削工具11の切刃5を被削材に近づけ、接触させることによって、被削材を切削する。なお、切削工具および被削材については、いずれかを回転させればよい。また、切刃5と被削材とは相対的に近づけばよく、例えば被削材を切削工具11に近づけてもよい。
Next, after the insert 1 is attached to the
その後、被削材から切削工具11を離間させる。切削加工を継続する場合には、切削工具を回転させた状態を保持して、被削材の異なる箇所を切削工具11の切刃5に接触させる工程を繰り返せばよい。
Thereafter, the cutting tool 11 is separated from the work material. In the case of continuing the cutting process, the state where the cutting tool is rotated may be maintained, and the process of bringing different portions of the work material into contact with the
以上、本発明にかかるいくつかの実施形態について例示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることは言うまでもない。 As mentioned above, although several embodiment concerning this invention was illustrated, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It cannot be overemphasized that it can be made arbitrary, unless it deviates from the summary of this invention. .
1 切削インサート
2 上面
3 下面
4 側面
5 切刃
51 主切刃
52 副切刃
6 傾斜部
7 取付孔
8 ***部
10 ホルダ
11 切削工具
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
前記すくい面は、前記切刃に直交する断面視において、切刃から内方に向かって高さが漸減するような傾斜部と、高さが一定である平坦部とを有し、
前記すくい面上における前記傾斜部のみに、前記切刃から連続して内方に向かって延び、上面視において、前記切刃から離れるにつれて幅が大きくなる***部が複数形成されることを特徴とする、切削インサート。 A cutting insert comprising a rake face, a flank face, and a cutting edge formed at the intersection ridge line portion of the rake face and the flank face,
The rake face has an inclined portion whose height gradually decreases inward from the cutting edge in a cross-sectional view orthogonal to the cutting edge, and a flat portion having a constant height,
Wherein only the inclined portion definitive on the rake face extends inward continuously from the cutting edge, in a top view, that the ridge width increases with increasing distance from the cutting edge is formed with a plurality And cutting insert.
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