JP7117389B2 - 切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法 - Google Patents

切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、2018年9月27日に出願された日本国特許出願2018-182046号の優先権を主張するものであり、この先の出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
本態様は、一般的には、被削材の切削加工に用いられる切削インサートに関する。具体的には、旋削加工に用いられる切削インサートに関する。より具体的には、ねじ切り加工などにおいて用いられる切削インサートに関する。
金属などの被削材にねじ切り加工する際に用いられる切削インサートとして、例えば特開2008-254164号公報(特許文献1)及び特開2009-539637号公報(特許文献2)に記載のインサートが知られる。特許文献1に記載のインサートは、インサート本体の表裏面の共通する縁部に位置して、表裏面に対向する方向から見て外側に突出した構成の一対の切刃部を有する。これらの一対の切刃部のそれぞれ表裏面の側を向く4つの突面がすくい面であって、これらの突面の辺稜部にねじ切り刃が形成される。
ねじ切り加工する際における、ねじ山を高くするため、切刃部を大きくすることが求められる。しかしながら、単純に一対の切削部を大きくした場合には、例えば、これら一対の切削部のうち、1つのねじ切り加工において用いられない切削部が被削材に干渉するなど、切削加工の自由度に制限が加わる恐れがある。そこで、ねじ山が高いねじ切り加工においても、加工制限の少ない切削インサートが求められる。
一態様に基づく切削インサートは、基部と、第1切削部と、第2切削部と、を備える。基部は、第1角を有する第1面と、第1面の反対側に位置するとともに第2角を有する第2面と、第1面及び第2面の間に位置する第3面と、を有しており、第2角が第1角の反対側に位置する。第1切削部は、第1角に接続された第1副面と、第3面に接続された第2副面と、第1副面及び第2副面の交わりに位置する第1刃と、を有しており、基部から外側に向かって突出する。第2切削部は、第2角に接続された第3副面と、第3面に接続された第4副面と、第3副面及び第4副面の交わりに位置する第2刃と、を有しており、基部から外側に向かって突出する。第1切削部は、第2面から離れる。第2切削部は、第1面から離れる。第1刃は、基部から外側に向かって凸形状である第1先端刃と、第1先端刃から第1角に向かって延びた、直線形状の第1直線刃と、第1先端刃から第1角に向かって延びた、直線形状の第2直線刃と、を有している。第1面を平面視した場合に、第1直線刃が第2直線刃よりも第2切削部の近くに位置している。第2刃は、基部から外側に向かって凸形状である第2先端刃と、第2先端刃から第2角に向かって延びた、直線形状の第3直線刃と、第1先端刃から第1角に向かって延びた、直線形状の第4直線刃と、を有している。第2面を平面視した場合に、第3直線刃が第4直線刃よりも第1切削部の近くに位置している。第1面の側から平面透視した場合に、第1直線刃及び第3直線刃が交差している。第2副面は、第2直線刃に沿って位置する平らな領域を有している。領域は、第2直線刃から離れるにしたがって、外側に向かうように傾斜している
一態様に基づく切削インサートは、基部と、第1切削部と、第2切削部と、を備える。基部は、第1角を有する第1面と、第1面の反対側に位置するとともに第2角を有する第2面と、第1面及び第2面の間に位置する第3面と、を有しており、第2角が第1角の反対側に位置する。第1切削部は、第1角に接続された第1副面と、第3面に接続された第2副面と、第1副面及び第2副面の交わりに位置する第1刃と、を有しており、基部から外側に向かって突出する。第2切削部は、第2角に接続された第3副面と、第3面に接続された第4副面と、第3副面及び第4副面の交わりに位置する第2刃と、を有しており、基部から外側に向かって突出する。第1切削部は、第2面から離れる。第2切削部は、第1面から離れる。第1刃は、基部から外側に向かって凸形状である第1先端刃と、第1先端刃から第1角に向かって延びた、直線形状の第1直線刃と、第1先端刃から第1角に向かって延びた、直線形状の第2直線刃と、を有している。第1面を平面視した場合に、第1直線刃が第2直線刃よりも第2切削部の近くに位置している。第2刃は、基部から外側に向かって凸形状である第2先端刃と、第2先端刃から第2角に向かって延びた、直線形状の第3直線刃と、第1先端刃から第1角に向かって延びた、直線形状の第4直線刃と、を有している。第2面を平面視した場合に、第3直線刃が第4直線刃よりも第1切削部の近くに位置している。第1面の側から平面透視した場合に、第1直線刃及び第3直線刃が交差している。第2直線刃は、第1直線刃よりも前記第2面から離れている。
本開示における限定されない一面の切削インサートを示す斜視図である。 図1に示す切削インサートを第1面の側から見た平面図である。 図1に示す切削インサートを第2面の側から見た平面図である。 図2に示す切削インサートをA1方向から見た側面図である。 図2に示す切削インサートをA2方向から見た側面図である。 図1に示す領域B1における拡大図である。 図2に示す領域B2における拡大図である。 図3に示す領域B3における拡大図である。 図4に示す領域B4における拡大図である。 図7に示す切削インサートにおけるX-X断面の断面図である。 図7に示す切削インサートにおけるXI-XI断面の断面図である。 本開示における限定されない一面の切削工具を示す斜視図である。 図12に示す領域B5における拡大図である。 本開示における限定されない一面の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。 本開示における限定されない一面の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。 本開示における限定されない一面の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。
<インサート>
以下、複数の実施形態の切削インサート1(以下、単にインサート1とも言う。)について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する各図では、説明の便宜上、各実施形態を説明する上で必要な主要部材のみが簡略化して示される。したがって、インサート1は、参照する各図に示されない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
図1~図11に例示されたインサート1は、ネジ切り加工に用いることが可能な切削インサートである。インサート1は、基部3、第1切削部5及び第2切削部7を有し、全体として概ね多角板形状であってもよい。具体的には、図1に示すようにインサート1は、概ね三角板形状であってもよい。なお、インサート1は、三角板形状に限定されず、例えば、四角板形状、或いは、五角板形状であってもよい。
基部3は、インサート1を切削工具のホルダに取り付ける際に、ホルダに拘束される部位として用いられてもよい。第1切削部5及び第2切削部7は、被削材の切削加工において被削材と接触する部位であって、切削加工において主たる役割を有する部位として用いられてもよい。なお、第1切削部5及び第2切削部7は、1つの切削加工において同時に用いられる必要はない。言い換えれば、1つの切削加工においては、第1切削部5及び第2切削部7のいずれか一方が用いられればよい。
図1に示す一例のように、基部3は、第1面9、第2面11及び第3面13を有し、概ね板形状であってもよい。第1面9は、図2に示す一例のように、第1角15を含む複数の角と、複数の辺とを有してもよい。第1面9における各角は、第1面9において隣り合う2つの辺に挟まれてもよい。第2面11は、第1面9の反対側に位置してもよい。第2面11は、図3に示す一例のように、第2角17を含む複数の角と、複数の辺とを有してもよい。第2面11における各角は、第2面11において隣り合う2つの辺に挟まれてもよい。
図1に示す一例のように、第2角17は、第1角15の反対側に位置してもよい。このとき、図2に示すように第1面9の側から平面視した場合において、第1角15の少なくとも一部が、第2角17の少なくとも一部と重なり合ってもよい。第3面13は、第1面9及び第2面11の間に位置してもよい。第3面13は、第1面9及び第2面11から離れてもよく、また、図1に示す一例のように、第1面9及び第2面11に接続されてもよい。
ここで、第1面9の中心及び第2面11の中心を通る仮想直線を中心軸L1とする。また、第1面9及び第2面11の間に位置し、中心軸L1に直交する仮想平面を基準面S1とする。基準面S1は、第1面9及び第2面11との間隔が同じになるように位置してもよい。
基部3は、第1面9及び第2面11において開口する貫通孔19を有してもよい。貫通孔19は、インサート1をホルダに固定する際に、例えばネジを挿入するために用いられてもよい。貫通孔19にネジを挿入するとともにネジをホルダに固定することによって、インサート1をホルダに固定することが可能である。インサート1をホルダに固定する手段としては、ねじに限定されない。例えば、クランプ部材を用いてインサート1をホルダに固定してもよい。
貫通孔19は、第1面9の中心及び第2面11の中心を含むように開口してもよい。図2に示す一例のように、第1面9の側における貫通孔19の中心が、第1面9の中心と一致してもよい。図3に示す一例のように、第2面11の側における貫通孔19の中心が、第2面11の中心と一致してもよい。
第1切削部5は、第1副面21、第2副面23及び第1刃25を有してもよい。第1切削部5は、基部3から外側に向かって突出してもよい。図2に示す一例のように、第1面9を平面視した場合に、第1切削部5が、第1角15が位置する領域から外側に向かって突出してもよい。
第1副面21は、基部3の第1面9に対応する面領域であり、第1面9に繋がってもよい。第2副面23は、基部3の第3面13に対応する面領域であり、第3面13に繋がってもよい。第1刃25は、第1副面21及び第2副面23の交わりに位置してもよい。ここで、第1刃25は、第1副面21及び第2副面23の交わりの全体に位置してもよく、また、第1副面21及び第2副面23の交わりの一部のみに位置してもよい。
第1刃25を被削材に接触させることによって被削材を切削することが可能である。このとき、第1副面21が、いわゆるすくい面として機能してもよい。また、第2副面23が、いわゆる逃げ面として機能してもよい。
第1切削部5は、第1面9を平面視した場合において、基部3から離れるにしたがって幅が狭くなる形状であってもよい。すなわち、第1副面21及び第2副面23の交わりがV字形状であってもよい。具体的には、図6に示す一例のように、第1刃25が、第1先端刃27、第1直線刃29及び第2直線刃31を有してもよい。
図7に示す一例のように、第1先端刃27は、外側に向かって凸の曲線形状であってもよい。図7に示す一例のように、第1直線刃29は、第1先端刃27から基部3における第1角15に向かって延びた直線形状であってもよい。図7に示す一例のように、第2直線刃31は、第1先端刃27から基部3における第1角15に向かって延びた直線形状であってもよい。ここで、第1面9を平面視した場合における、V字形状である第1副面21及び第2副面23の交わりの二等分線をV1とする。
第1先端刃27は、第1直線刃29及び第2直線刃31の間に位置してもよい。図7に示す一例のように、第1面9を平面視した場合に、第1直線刃29は第2直線刃31と比較して第2切削部7の近くに位置してもよい。第1直線刃29及び第2直線刃31の間隔は、第1先端刃27から離れるにしたがって大きくなってもよい。具体的には、二等分線V1に直交する方向における第1直線刃29及び第2直線刃31の間隔は、第1先端刃27から離れるにしたがって大きくなってもよい。
第1刃25は、第1先端刃27、第1直線刃29及び第2直線刃31に加えて、第1さらい刃59、第2さらい刃61、第1曲線刃63及び第2曲線刃65をさらに有してもよい。第1曲線刃63は、第1直線刃29に接続され、第1面9を平面視した場合に凹曲線形状であってもよい。第2曲線刃65は、第2直線刃31に接続され、第1面9を平面視した場合に凹曲線形状であってもよい。
第1さらい刃59は、第1曲線刃63に接続され、ネジ切り加工においてネジ山の頂部を平坦にするために用いることが可能である。第2さらい刃61は、第2曲線刃65に接続され、ネジ切り加工においてネジ山の頂部を平坦にするために用いることが可能である。第1面9を平面視した場合に、第1さらい刃59及び第2さらい刃61が、一つの直線上に位置してもよい。
第2副面23は、第1直線刃29に沿って位置する平らな第1領域23aを有してもよい。また、第2副面23は、第2直線刃31に沿って位置する平らな第2領域23bを有してもよい。第2副面23が、第1領域23aを有する場合には、第1直線刃29に加わる切削負荷に対する第1切削部5の耐久性が高い。また、第2副面23が、第2領域23bを有する場合には、第2直線刃31に加わる切削負荷に対する第1切削部5の耐久性が高い。
第2領域23bは、第2直線刃31から離れるにしたがって、外側に向かうように傾斜してもよい。この場合には、第2直線刃31に加わる切削負荷に対する第1切削部5の耐久性がさらに高い。図9に示す一例のように、第2領域23bは、第2直線刃31から離れるにしたがって、第2切削部7から離れるように傾斜してもよい。
第2切削部7は、第3副面33、第4副面35及び第2刃37を有してもよい。第2切削部7は、基部3から外側に向かって突出してもよい。図3に示す一例のように、第2面11を平面視した場合に、第2切削部7が、第2角17が位置する領域から外側に向かって突出してもよい。
第3副面33は、基部3の第2面11に対応する面領域であり、第2面11に繋がってもよい。第4副面35は、基部3の第3面13に対応する面領域であり、第3面13に繋がってもよい。第2刃37は、第3副面33及び第4副面35の交わりに位置してもよい。ここで、第2刃37は、第3副面33及び第4副面35の交わりの全体に位置してもよく、また、第3副面33及び第4副面35の交わりの一部のみに位置してもよい。
第2刃37を被削材に接触させることによって被削材を切削することが可能である。このとき、第3副面33が、いわゆるすくい面として機能してもよい。また、第4副面35が、いわゆる逃げ面として機能してもよい。
第2切削部7は、第2面11を平面視した場合において、基部3から離れるにしたがって幅が狭くなる形状であってもよい。すなわち、第3副面33及び第4副面35の交わりがV字形状であってもよい。具体的には、図8に示す一例のように、第2刃37が、第2先端刃39、第3直線刃41及び第4直線刃43を有してもよい。
図8に示す一例のように、第2先端刃39は、外側に向かって凸の曲線形状であってもよい。図8に示す一例のように、第3直線刃41は、第2先端刃39から基部3における第2角17に向かって延びた直線形状であってもよい。図8に示す一例のように、第4直線刃43は、第2先端刃39から基部3における第2角17に向かって延びた直線形状であってもよい。ここで、第2面11を平面視した場合における、V字形状である第3副面33及び第4副面35の交わりの二等分線をV2とする。
第2先端刃39は、第3直線刃41及び第4直線刃43の間に位置してもよい。図8に示す一例のように、第2面11を平面視した場合に、第3直線刃41は第4直線刃43と比較して第1切削部5の近くに位置してもよい。第3直線刃41及び第4直線刃43の間隔は、第2先端刃39から離れるにしたがって大きくなってもよい。具体的には、二等分線V2に直交する方向における第3直線刃41及び第4直線刃43の間隔は、第2先端刃39から離れるにしたがって大きくなってもよい。
第2刃37は、第2先端刃39、第3直線刃41及び第4直線刃43に加えて、第3さらい刃67、第4さらい刃69、第3曲線刃71及び第4曲線刃73をさらに有してもよい。第3曲線刃71は、第3直線刃41に接続され、第2面11を平面視した場合に凹曲線形状であってもよい。第4曲線刃73は、第4直線刃43に接続され、第2面11を平面視した場合に凹曲線形状であってもよい。
第3さらい刃67は、第3曲線刃71に接続され、ネジ切り加工においてネジ山の頂部を平坦にするために用いることが可能である。第4さらい刃69は、第4曲線刃73に接続され、ネジ切り加工においてネジ山の頂部を平坦にするために用いることが可能である。第2面11を平面視した場合に、第3さらい刃67及び第4さらい刃69が、一つの直線上に位置してもよい。
第4副面35は、第3直線刃41に沿って位置する平らな第3領域35aを有してもよい。また、第4副面35は、第4直線刃43に沿って位置する平らな第4領域35bを有してもよい。第4副面35が、第3領域35aを有する場合には、第3直線刃41に加わる切削負荷に対する第2切削部7の耐久性が高い。また、第4副面35が、第4領域35bを有する場合には、第4直線刃43に加わる切削負荷に対する第2切削部7の耐久性が高い。
第4領域35bは、第4直線刃43から離れるにしたがって、外側に向かうように傾斜してもよい。この場合には、第4直線刃43に加わる切削負荷に対する第2切削部7の耐久性がさらに高い。図6に示す一例のように、第4領域35bは、第4直線刃43から離れるにしたがって、第1切削部5から離れるように傾斜してもよい。
インサート1は、切削部として、第1切削部5及び第2切削部7以外の部位を有してもよい。例えば、図1~図3に示す一例のように、インサート1は、第3切削部45、第4切削部47、第5切削部49及び第6切削部51を有してもよい。
第1切削部5、第3切削部45及び第4切削部47は、中心軸L1を基準としてインサート1を120°回転させた場合に、重なり合うように位置してもよい。第2切削部7、第5切削部49及び第6切削部51は、中心軸L1を基準としてインサート1を120°回転させた場合に、重なり合うように位置してもよい。
実施形態における第1切削部5及び第2切削部7は、第1面9から第2面11にかけては位置しなくてもよい。具体的には、第1切削部5は、第2面11から離れてもよい。また、第2切削部7は、第1面9から離れてもよい。この場合には、第1刃25を用いて切削加工を行う際に、第2切削部7が被削材に干渉しにくい。加えて、第1切削部5が第2面11から離れることから、第2刃37を用いて切削加工を行う際にも、第1切削部5が被削材に干渉しにくい。従って、ねじ山が高いねじ切り加工においても、加工制限が少ない。
また、図1に示す一例のように基部3が貫通孔19を有する場合には、第1刃25及び第2刃37を大きくしつつ、第1刃25及び第2刃37と貫通孔19との間隔が広く確保され易い。そのため、インサート1の耐久性が高い。
第1刃25及び第2刃37は、第1面9の側から平面透視した場合に交差するように位置してもよい。第1刃25及び第2刃37が上記のように位置する場合には、第1刃25及び第2刃37を大きくさせ易い。そのため、さらに高いネジ山を加工することが可能である。
第1刃25が第1先端刃27及び第1直線刃29を有するとともに、第2刃37が第2先端刃39及び第3直線刃41を有する場合には、第1面9の側から平面透視した際に、第1直線刃29及び第3直線刃41が交差してもよい。
第1刃25及び第2刃37が上記のように位置する場合には、第1面9を平面視した際に第1先端刃27及び第2先端刃39の間隔が適度に保たれ易い。そのため、第1刃25を用いて切削加工を行う際に、第2切削部7が被削材に干渉しにくい。また、第2刃37を用いて切削加工を行う際にも、第1切削部5が被削材に干渉しにくい。
第1切削部5は、第5副面53を有してもよい。図10に示す一例のように第5副面53は、第1副面21の反対側に位置してもよい。そのため、第2副面23は、第1副面21及び第5副面53の間に位置してもよい。図9に示す一例のように、第1切削部5が第2面11から離れることから、第5副面53は第2面11から離れてもよい。
第5副面53は、基部3から離れるにしたがって第1面9に近づいてもよい。例えば、図10に示す断面のように、第5副面53は、基部3が位置する右側から左側に向かうにしたがって、第1面9が位置する上方に向かって傾斜してもよい。この場合には、第1刃25を用いて切削加工を行うときの第1切削部5の耐久性が高く、また、第2刃37を用いて切削加工を行うときに第1切削部5が被削材に干渉しにくい。
具体的には、第5副面53のうち基部3から離れた部分が、第5副面53のうち基部3の近くの部分と比較して、第1面9の近くに位置する、言い換えれば、第2面11から離れて位置してもよい。この場合には、第2刃37を用いて切削加工を行うときに第1切削部5の先端部分が被削材に干渉しにくい。
また、第5副面53のうち基部3の近くの部分が、第5副面53のうち基部3から離れた部分と比較して、第1面9から離れて位置する、言い換えれば、第2面11の近くに位置してもよい。この場合には、第1刃25を用いて切削加工を行うときの第1切削部5の耐久性が高く、基部3及び第1切削部5の境界の近傍にクラックが生じにくい。
また、第5副面53は、第2切削部7に近づくにしたがって第2面11から離れてもよい。この場合には、第2刃37を用いて切削加工を行う際に第1切削部5が被削材に干渉しにくい。
第2切削部7は、第6副面55を有してもよい。図11に示す一例のように第6副面55は、第3副面33の反対側に位置してもよい。そのため、第4副面35は、第3副面33及び第6副面55の間に位置してもよい。図9に示す一例のように、第2切削部7が第1面9から離れることから、第6副面55は第1面9から離れてもよい。
第6副面55は、基部3から離れるにしたがって第2面11に近づいてもよい。例えば、図11に示す断面において、第6副面55は、基部3が位置する右側から左側に向かうにしたがって、第2面11が位置する下方に向かって傾斜してもよい。この場合には、第2刃37を用いて切削加工を行うときの第2切削部7の耐久性が高く、また、第1刃25を用いて切削加工を行うときに第2切削部7が被削材に干渉しにくい。
具体的には、第6副面55のうち基部3から離れた部分が、第6副面55のうち基部3の近くの部分と比較して、第2面11の近くに位置する、言い換えれば、第1面9から離れて位置してもよい。この場合には、第1刃25を用いて切削加工を行うときに第2切削部7の先端部分が被削材に干渉しにくい。
また、第6副面55のうち基部3の近くの部分が、第6副面55のうち基部3から離れた部分と比較して、第2面11から離れて位置する、言い換えれば、第1面9の近くに位置してもよい。この場合には、第2刃37を用いて切削加工を行うときの第2切削部7の耐久性が高く、基部3及び第2切削部7の境界の近傍にクラックが生じにくい。
また、第6副面55は、第1切削部5に近づくにしたがって第1面9から離れてもよい。この場合には、第1刃25を用いて切削加工を行う際に第2切削部7が被削材に干渉しにくい。
第1刃25が第1先端刃27、第1直線刃29及び第2直線刃31を有する場合には、第2直線刃31が、第1直線刃29より第2面11から離れてもよい。第1刃25を用いて切削加工を行う際に、第2切削部7が被削材に干渉しにくくするため、被削材に対してインサート1を傾斜させる場合がある。
第2直線刃31が第1直線刃29よりも第2面11から離れる場合には、上記のようにインサート1を傾斜させた場合であっても、第1直線刃29及び第2直線刃31に加わる切削負荷のバラつきが小さい。そのため、インサート1の耐久性が高く、また、被削材の加工精度も高い。
第2刃37が第2先端刃39、第3直線刃41及び第4直線刃43を有する場合において、第4直線刃43が、第3直線刃41より第1面9から離れてもよい。この場合には、第2刃37を用いて切削加工を行う際に、第3直線刃41及び第4直線刃43に加わる切削負荷のバラつきが小さい。そのため、インサート1の耐久性が高く、また、被削材の加工精度も高い。
基部3における第1面9は、平らな面領域のみによって構成されてもよく、また、図2に示す一例のように、第1傾斜面57を有してもよい。第1傾斜面57は、第1角15に沿って位置し、第1角15から離れるにしたがって第2面11から離れるように傾斜してもよい。第1傾斜面57はいわゆるブレーカ壁面として機能してもよい。
第1面9を平面視した場合に、第1傾斜面57は、第1切削部5に向かって凸の曲面形状である部位57aを有してもよい。
第1傾斜面57が部位57aを有する場合には、第1刃25で生じた切屑が第1傾斜面57に接触した場合に、切屑の進行方向が第1傾斜面57において反転することに起因して第1刃25に向かって切屑が進行する恐れが小さい。そのため、切屑が詰まりにくい。特に、第1面9を平面視した場合に、部位57aの少なくとも一部が、二等分線V1の上に位置する場合には、切屑がより詰まりにくい。
インサート1の大きさは特定の値に限定されない。例えば、第1面9を平面視した場合においてインサート1が概ね多角形状である場合には、1辺の長さが10~25mm程度であってもよい。また、第1面9から第2面11までの高さが2~8mm程度であってもよい。
インサート1の材質としては、例えば、超硬合金又はサーメットなどが挙げられる。超硬合金の組成としては、例えば、WC-Co、WC-TiC-Co及びWC-TiC-TaC-Coが挙げられる。WC-Coは、炭化タングステン(WC)にコバルト(Co)の粉末を加えて焼結して生成される。WC-TiC-Coは、WC-Coに炭化チタン(TiC)添加したものである。WC-TiC-TaC-Coは、WC-TiC-Coに炭化タンタル(TaC)を添加したものである。
また、サーメットは、セラミック成分に金属を複合させた焼結複合材料である。具体的には、サーメットとして、炭化チタン(TiC)又は窒化チタン(TiN)などのチタン化合物を主成分としたものが挙げられる。
インサート1を構成する上記の部材の表面は、化学蒸着(CVD)法又は物理蒸着(PVD)法を用いて被膜でコーティングされてもよい。被膜の組成としては、炭化チタン(TiC)、窒化チタン(TiN)、炭窒化チタン(TiCN)又はアルミナ(Al23)などが挙げられる。
<切削工具>
次に、実施形態の切削工具101について図面を用いて説明する。
実施形態の切削工具101は、図12及び図13に示すように、第1端(図12における左下端)から第2端(図12における右上端)に向かって延びる棒状体であり、第1端の側に位置するポケット103を有するホルダ105と、ポケット103内に位置する上記のインサート1とを備えてもよい。
ポケット103は、インサート1が装着される部分であり、インサート1の第3面に当接する拘束側面107と、拘束側面107に対して傾斜する着座面109とを有してもよい。着座面109には、インサート1の第1面又は第2面が当接する。また、ポケット103は、ホルダ105の第1端の側において開口してもよい。
ポケット103にはインサート1が位置する。このとき、インサート1の基部がポケット103に直接に接してもよく、また、インサート1とポケット103との間にシート111を挟んでいてもよい。
インサート1は、切削部における切刃として用いられる部分の少なくとも一部がホルダ105から外方に突出するように装着される。インサート1は、クランプ部材113によって、ホルダ105に固定されてもよい。
ホルダ105の部材として、鋼、鋳鉄などが用いられてもよい。特に、これらの部材の中で鋼が用いられた場合には、ホルダ105の靱性が高い。
<切削加工物の製造方法>
次に、実施形態の切削加工物の製造方法について図面を用いて説明する。
切削加工物は、被削材201を切削加工することによって作製される。実施形態においては、切削加工としてネジ溝を形成する加工を例示する。実施形態における切削加工物の製造方法は、以下の工程を備えてもよい。すなわち、
(1)被削材201を回転させる工程と、
(2)回転する被削材201に上記の実施形態に代表される切削工具101を接触させる工程と、
(3)切削工具101を被削材201から離す工程と、
を備えてもよい。
より具体的には、まず、図14に示すように、被削材201を軸Dの周りでD1方向に回転させる。また、切削工具101をD2方向に動かすことによって、被削材201に切削工具101を相対的に近付ける。次に、図15に示すように、切削工具101における第1刃を被削材201に接触させて、被削材201を切削する。
このとき、切削工具1をD3方向に動かしながら被削材201を切削することによってネジ溝が形成される。なお、図15はネジ溝を形成するプロセスを簡素化して示す。ネジ溝を形成する具体的な手法としては、例えば、ラジアルインフィード或いはフランクインフィードといった加工方法が知られている。
そして、図16に示すように、切削工具101をD4方向に動かすことによって、切削工具101を被削材201から相対的に遠ざける。
図14のように、軸Dを固定するとともに被削材201を回転させた状態で切削工具101を近付けてもよい。また、図15のように、回転する被削材201に切削インサートの第1刃を接触させることによって被削材201を切削してもよい。また、図16のように、被削材201を回転させた状態で切削工具101を遠ざけてもよい。
なお、実施形態の製造方法における切削加工では、切削工具101を動かすことによって、切削工具101を被削材201に接触させている。さらに、切削工具101を動かすことによって、切削工具101を被削材201から離している。しかしながら、実施形態の製造方法は、このような形態に限定されない。
例えば、(1)の工程において、被削材201を切削工具101に近付けてもよい。同様に、(3)の工程において、被削材201を切削工具101から遠ざけてもよい。切削加工を継続する場合には、切削工具101を回転させた状態を保持して、被削材201の異なる箇所に切削インサートを接触させる工程を繰り返せばよい。
なお、被削材201の材質の代表例としては、炭素鋼、合金鋼、ステンレス、鋳鉄又は非鉄金属などが挙げられる。
1・・・切削インサート(インサート)
3・・・基部
5・・・第1切削部
7・・・第2切削部
9・・・第1面
11・・・第2面
13・・・第3面
15・・・第1角
17・・・第2角
L1・・・中心軸
S1・・・基準面
19・・・貫通孔
21・・・第1副面
23・・・第2副面
23a・・第1領域
23b・・第2領域
25・・・第1刃
27・・・第1先端刃
29・・・第1直線刃
31・・・第2直線刃
33・・・第3副面
35・・・第4副面
35a・・第3領域
35b・・第4領域
37・・・第2刃
39・・・第2先端刃
41・・・第3直線刃
43・・・第4直線刃
45・・・第3切削部
47・・・第4切削部
49・・・第5切削部
51・・・第6切削部
53・・・第5副面
55・・・第6副面
57・・・第1傾斜面
57a・・部位
59・・・第1さらい刃
61・・・第2さらい刃
63・・・第1曲線刃
65・・・第2曲線刃
67・・・第3さらい刃
69・・・第4さらい刃
71・・・第3曲線刃
73・・・第4曲線刃

V1、V2・・・二等分線
101・・・切削工具
103・・・ポケット
105・・・ホルダ
107・・・拘束側面
109・・・着座面
111・・・シート
113・・・クランプ部材
201・・・被削材

Claims (8)

  1. 第1角を有する第1面と、
    前記第1面の反対側に位置するとともに第2角を有する第2面と、
    前記第1面及び前記第2面の間に位置する第3面と、を有し、
    前記第2角が前記第1角の反対側に位置する基部と、
    前記第1角に接続された第1副面と、
    前記第3面に接続された第2副面と、
    前記第1副面及び前記第2副面の交わりに位置する第1刃と、を有し、
    前記基部から外側に向かって突出している第1切削部と、
    前記第2角に接続された第3副面と、
    前記第3面に接続された第4副面と、
    前記第3副面及び前記第4副面の交わりに位置する第2刃と、を有し、
    前記基部から外側に向かって突出している第2切削部と、を備え、
    前記第1切削部は、前記第2面から離れており、
    前記第2切削部は、前記第1面から離れており、
    前記第1刃は、
    前記基部から外側に向かって凸形状である第1先端刃と、
    前記第1先端刃から前記第1角に向かって延びた、直線形状の第1直線刃と、
    前記第1先端刃から前記第1角に向かって延びた、直線形状の第2直線刃と、を有し、
    前記第1面を平面視した場合に、前記第1直線刃が前記第2直線刃よりも前記第2切削部の近くに位置しており、
    前記第2刃は、
    前記基部から外側に向かって凸形状である第2先端刃と、
    前記第2先端刃から前記第2角に向かって延びた、直線形状の第3直線刃と、
    前記第1先端刃から前記第1角に向かって延びた、直線形状の第4直線刃と、を有し、
    前記第2面を平面視した場合に、前記第3直線刃が前記第4直線刃よりも前記第1切削部の近くに位置しており、
    前記第1面の側から平面透視した場合に、前記第1直線刃及び前記第3直線刃が交差しており、
    前記第2副面は、前記第2直線刃に沿って位置する平らな領域を有し、
    前記領域は、前記第2直線刃から離れるにしたがって、外側に向かうように傾斜している、切削インサート。
  2. 第1角を有する第1面と、
    前記第1面の反対側に位置するとともに第2角を有する第2面と、
    前記第1面及び前記第2面の間に位置する第3面と、を有し、
    前記第2角が前記第1角の反対側に位置する基部と、
    前記第1角に接続された第1副面と、
    前記第3面に接続された第2副面と、
    前記第1副面及び前記第2副面の交わりに位置する第1刃と、を有し、
    前記基部から外側に向かって突出している第1切削部と、
    前記第2角に接続された第3副面と、
    前記第3面に接続された第4副面と、
    前記第3副面及び前記第4副面の交わりに位置する第2刃と、を有し、
    前記基部から外側に向かって突出している第2切削部と、を備え、
    前記第1切削部は、前記第2面から離れており、
    前記第2切削部は、前記第1面から離れており、
    前記第1刃は、
    前記基部から外側に向かって凸形状である第1先端刃と、
    前記第1先端刃から前記第1角に向かって延びた、直線形状の第1直線刃と、
    前記第1先端刃から前記第1角に向かって延びた、直線形状の第2直線刃と、を有し、
    前記第1面を平面視した場合に、前記第1直線刃が前記第2直線刃よりも前記第2切削部の近くに位置しており、
    前記第2刃は、
    前記基部から外側に向かって凸形状である第2先端刃と、
    前記第2先端刃から前記第2角に向かって延びた、直線形状の第3直線刃と、
    前記第1先端刃から前記第1角に向かって延びた、直線形状の第4直線刃と、を有し、
    前記第2面を平面視した場合に、前記第3直線刃が前記第4直線刃よりも前記第1切削部の近くに位置しており、
    前記第1面の側から平面透視した場合に、前記第1直線刃及び前記第3直線刃が交差しており、
    前記第2直線刃は、前記第1直線刃よりも前記第2面から離れている切削インサート。
  3. 前記第1面の側から平面透視した場合に、前記第1刃及び前記第2刃が交差している、請求項1又は2に記載の切削インサート。
  4. 前記第1切削部は、前記第1副面の反対側に位置する第5副面を有し、
    前記第5副面は、前記基部から離れるにしたがって前記第1面に近づいている、請求項1~3のいずれか1項に記載の切削インサート。
  5. 前記第5副面は、前記第2切削部に近づくにしたがって前記第2面から離れている、請求項4に記載の切削インサート。
  6. 前記第1面は、前記第1角から離れるにしたがって、前記第2面から離れるように傾斜した第1傾斜面を有しており、
    前記第1面を平面視した場合に、前記第1傾斜面は、前記第1切削部に向かって凸の曲面形状である部位を有している、請求項1~5のいずれか1項に記載の切削インサート。
  7. 第1端の側に位置するポケットを有するホルダと、
    前記ポケット内に位置する、請求項1~6のいずれか1項に記載の切削インサートとを有する切削工具。
  8. 被削材を回転させる工程と、
    回転している前記被削材に請求項7に記載の切削工具を接触させる工程と、
    前記切削工具を前記被削材から離す工程とを備えた切削加工物の製造方法。
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