CN106604798B - 切削镶刀及切削工具以及切削加工物的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够容易地从刀架取下并且抑制第三断屑槽部的磨损的发展的切削镶刀以及切削工具。切削镶刀(1)具有基体(10)和设置于基体(10)的表面的被覆层(11)，且具有前刀面(2)、后刀面(4)以及设置于前刀面(2)与后刀面(4)的交叉棱线部的切削刃(5)，前刀面(2)具有：中央部比外周部突出的约束面(7)；以及与切削刃(5)相邻的断屑槽(9)，断屑槽(9)具有：切削刃(5)侧的第一断屑槽部(12)；中间的第二断屑槽部(13)；以及与约束面(7)相邻的第三断屑槽部(14)，约束面(7)不存在有被覆层(11)而使基体(10)露出，约束面(7)的表面的粗糙度曲线的偏态Rsk为‑1.50～‑0.50μm，第三断屑槽部(14)的Rsk为‑0.20μm以下，并且约束面(7)的表面的Rsk比第三断屑槽部(14)的Rsk小。

Description

切削镶刀及切削工具以及切削加工物的制造方法
技术领域
本发明涉及在基体的表面具有被覆层的切削镶刀及切削工具以及切削加工物的制造方法。
背景技术
作为切削工具的一个方式，有将切削镶刀安装于刀架而使用的方式，将镶刀的安装座面载置于刀架的前端的镶刀槽，从而将镶刀固定安装于刀架。作为镶刀的形状的一例，可以列举主面由呈大致多边形形状的板状构成并将在一方或者两方的主面形成的多个角部作为拐角切削刃的形状，以各拐角切削刃依次位于刀架的先侧端的方式，将切削镶刀重新安装于刀架并使用。
另一方面，作为切削镶刀的材质的一例，已知如下材质：在由超硬合金、金属陶瓷等硬质合金构成的基体的表面，覆盖形成有由碳化钛层、氮化钛层、碳氮化钛层、氧化铝层等通过CVD法成膜的单层或者多层CVD层构成的被覆层。
另外，对于切削镶刀，提出了在基体的表面形成被覆层后对特定位置处的被覆层的表面进行研磨加工的方案，例如，在专利文献1中，公开了在形成被覆层后通过研磨除去在切削镶刀的安装座面形成的被覆层而成的切削镶刀。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利第5477754号说明书
发明内容
用于解决课题的手段
本实施方式的切削镶刀具有基体以及设置于该基体的表面的被覆层。另外，切削镶刀具有：前刀面、后刀面以及设置于所述前刀面与所述后刀面的交叉棱线部的切削刃，所述前刀面具有：中央部比外周部突出的约束面；以及与所述切削刃相邻的断屑槽，该断屑槽具有：所述切削刃侧的第一断屑槽部；中间的第二断屑槽部；以及与所述约束面相邻的第三断屑槽部，所述约束面不存在有所述被覆层而使所述基体露出。此外，所述约束面的表面的粗糙度曲线的偏态Rsk为-1.50～-0.50μm，所述第三断屑槽部的粗糙度曲线的偏态Rsk为-0.20μm以下，并且所述约束面的表面的所述偏态Rsk比所述第三断屑槽部的所述偏态Rsk小。
本实施方式的切削工具具备：所述切削镶刀；以及具有供该切削镶刀载置的载置面的刀架。
本实施方式的切削加工物的制造方法包括：使所述切削工具以及所述被切削件中的至少一方旋转的工序；使所述切削工具的切削刃与所述被切削件接触的工序；以及使所述切削工具从所述被切削件离开的工序。
附图说明
图1是安装有第一实施方式所涉及的切削镶刀的切削工具的第一实施例的概要立体图。
图2是图1的切削工具的切削镶刀附近的放大图。
图3是安装于图1、2的切削工具的切削镶刀的概要立体图。
图4是图3的切削镶刀的X-X剖视图。
图5是图3的切削镶刀的俯视图。
图6是安装有第二实施方式所涉及的切削镶刀的切削工具的概要剖视图。
图7A是安装有第三实施方式所涉及的切削镶刀的切削工具的概要主视图，图7B是从X方向观察图7A时的侧视图。
图8A是示出图1、图2的切削镶刀的在约束面露出的基体的显微镜照片，图8B是示出在仅通过磨削加工而不进行研磨加工的约束面露出的基体的显微镜照片。
图9是示出一实施方式所涉及的切削加工物的制造方法的一个工序的概要说明图。
图10是示出一实施方式所涉及的切削加工物的制造方法的一个工序的概要说明图。
图11是示出一实施方式所涉及的切削加工物的制造方法的一个工序的概要说明图。
具体实施方式
在示出安装有本实施方式的切削镶刀的切削工具的第一实施方式的图1、2中，切削工具30具有刀架20和安装于刀架20的切削镶刀(以下，简称为镶刀)1。
如图3所示，镶刀1具有：前刀面2、后刀面4以及设置于前刀面2与后刀面4的交叉棱线部的切削刃5。更具体地说，在镶刀1中，主面呈多边形形状且形成前刀面2，侧面形成为后刀面4，前刀面2与后刀面4的交叉棱线部形成切削刃5。在前刀面2的中央设置有贯通孔6。需要说明的是，在镶刀1中，与前刀面2相反一侧的主面也成为前刀面2，但在安装于刀架20时成为安装座面3。在图3中，安装座面3不可见，通过带上括号来示出安装座面3的位置。镶刀1在除贯通孔6以外的前刀面2的中央部，即，前刀面2的贯通孔6的周围具有高度比前刀面2的外周部突出的约束面7。根据图3，镶刀1的两主面呈对称的形状，形成为双面使用，在更换一方的主面的各拐角部8并利用交叉棱线部的切削刃5进行切削后，能够将镶刀调转，通过另一方的主面的切削刃5进行切削。镶刀1在一方的主面具有五个拐角部8，在两面具有十个拐角部8。因此，在镶刀1中，如图4所示，前刀面2与安装座面3成为线对称的形状，在安装座面3也设置有约束面7。
刀架20具有：刀架主体21；供镶刀1载置的载置面22；以及将镶刀1按压于载置面22的按压部23。在图1、2中，镶刀1的安装座面3与刀架20的载置面22接触，镶刀1的前刀面2与刀架20的按压部23接触。通过拧入贯通按压部23而与刀架主体21螺合的螺钉24，从而按压部23形成为向镶刀1侧偏移的结构，通过拧入螺钉24，从而将镶刀1固定于刀架20。反之，当将螺钉24拧松时，按压部23向远离镶刀1的方向偏移，将镶刀1从刀架20取下。
另外，刀架主体21在中心具有旋转轴O，刀架20向图1的箭头的方向R，即，在图2中从镶刀1的安装座面3朝向前刀面2的方向旋转。此时，通过利用在刀架主体21安装有多个的镶刀1的各个切削刃5对被切削件进行切削的铣削，而对被切削件(未图示)进行切削加工。
根据本实施方式，如图2所示，镶刀1设定为前刀面2相对于刀架主体21的旋转轴O向朝向被切削件侧的方向倾斜，前刀面2的轴向前角α设定为12°～20°。由此，镶刀1的切削阻力变低，能够在不使向刀架20施加的切削阻力过大的范围内，增多安装于刀架20的镶刀1的数量。其结果是，切削工具30能够实现提高进给的高效率加工。需要说明的是，镶刀1单体的前刀面2的前角β为20°～35°。
如图3、4所示，镶刀1在前刀面2具有约束面7和断屑槽9。前刀面2的中央部与外周部相比突出，突出部的顶面成为约束面7。断屑槽9配置为与位于前刀面2的外周端的切削刃5相邻。断屑槽9具有：切削刃5侧的第一断屑槽部12；中间的第二断屑槽部13；以及与约束面7相邻的第三断屑槽部14。在本实施方式中，在观察镶刀1的前刀面2时，将断屑槽9的长度三等分，将切削刃5侧定义为第一断屑槽部12，将中间定义为第二断屑槽部13，将约束面7侧定义为第三断屑槽部14。另外，在本实施方式中，第一断屑槽部12与切削刃5相邻。
另外，如图4所示，镶刀1具有基体10以及设置于基体10的表面的被覆层11。在本实施方式中，在约束面7不存在有被覆层11而使基体10露出。在此，约束面7定义为不存在被覆层11的部位，断屑槽9定义为存在被覆层11的部位。
并且，约束面7的表面的粗糙度曲线的偏态Rsk(以下，有时简称为Rsk。)为-1.50～-0.50μm，且断屑槽9的第三断屑槽部14的Rsk为-0.20μm以下，并且约束面7的表面的Rsk比第三断屑槽部14的Rsk小。
由此，由镶刀1的切削刃5产生的切削热量从镶刀1的约束面7的表面通过刀架20的载置面或者按压部23向刀架20散发，因此镶刀1的散热性高。另外，在约束面7的表面，尖锐地突出的部分减少，因此在将镶刀1从刀架取下时，不会出现镶刀1难以拆卸的情况。另外，能够保持第三断屑槽部14的切削油而使切屑排出性高，并且能够抑制切屑的熔敷。需要说明的是，在本实施方式中，Rsk以及最大高度Rz等表面粗糙度是以JIS-B0601：2001为基准而测定的。
即，若在约束面7的表面存在有被覆层11，则由于被覆层11的导热率比基体10低，因此镶刀1的散热性降低。若约束面7的表面的Rsk大于-0.50μm，则约束面7与刀架20的接触面积变少，镶刀1的散热性降低。若约束面7的表面的Rsk低于-1.50μm，则研磨所需的时间变得非常长，因此生产率大幅降低，并不现实。若第三断屑槽部14的Rsk大于-0.20μm，则在第三断屑槽部14上通过的切屑被第三断屑槽部14的表面的凸部卡住，切屑的一部分熔敷而容易磨损。若约束面7的表面的Rsk与第三断屑槽部14的Rsk相同或者比第三断屑槽部14的Rsk大，则在一边流动有切削油一边进行切削的切削方式中，第三断屑槽部14的切削油的保持力弱，切屑排出性降低。即，若约束面7的表面的Rsk比第三断屑槽部14的Rsk小，则第三断屑槽部14的切削油的保持力低，并且约束面7阻挡从第三断屑槽部14流出的切削油的效果低，因此第三断屑槽部14的切削油的保持力进一步降低。
此时，刀架20的按压部23与镶刀1的前刀面2的约束面7相接且将切削镶刀1按压于载置面22，通过与前刀面2的约束面7的至少50％以上的面积接触，能够提高镶刀1的散热性。在本实施方式中，前刀面2的约束面7的整个面与按压部23接触。另外，还能够抑制在将镶刀1向刀架20安装时，镶刀1的约束面7嵌入刀架的按压部23，从而在从刀架20取下镶刀1时，难以取下的情况。此时，还能够抑制镶刀1的安装座面3的约束面7嵌入刀架20的载置面22而难以取下的情况。需要说明的是，刀架20的载置面22也优选与安装座面3的约束面7的至少50％以上的面积接触，在本实施方式中，安装座面3的约束面7的整个面与载置面22接触。
在此，在本实施方式中，对于第三断屑槽部14的Rsk而言，在俯视观察时确定第三断屑槽部14与约束面7的边界以及第三断屑槽部14与第二断屑槽部13的边界，在两边界之间的第三断屑槽部14的高度中的中间的高度的位置进行测定。在本实施方式中，切削刃5侧的第一断屑槽部12的Rsk为-1.50～-0.50μm。对于第一断屑槽部12的Rsk而言，在俯视观察时确定第一断屑槽部12与切削刃5的边界以及第一断屑槽部12与第二断屑槽部13的边界，在两边界之间的第一断屑槽部14的高度中的中间的高度的位置进行测定。此外，在本实施方式中，第二断屑槽部13的Rsk为-1.20～1.00μm，比第三断屑槽部14的Rsk以及第一断屑槽部12的Rsk大。
第二断屑槽部13的Rsk在第二断屑槽部13的最低高度的位置进行测定。通过使第二断屑槽部13的Rsk比第一断屑槽部12的Rsk以及第三断屑槽部14的Rsk大，能够使切屑更加可靠地弯曲，抑制切屑排出性的降低。
在本实施方式中，约束面7的Rz为0.70μm～1.50μm，优选为0.80μm～1.30μm。第一断屑槽部12的Rz为0.70μm～1.70μm，优选为0.80μm～1.50μm。第二断屑槽部13的Rz为1.00μm～2.10μm，优选为1.20μm～2.00μm。第三断屑槽部14的Rz为0.80μm～1.70μm，优选为0.90μm～1.60μm。若处于该范围内，则镶刀1的散热性高，切屑处理性也良好。
镶刀1的基体10由如超硬合金、金属陶瓷等那样使硬质相通过结合金属结合而成的硬质合金构成。例如，与以TiCN为主要成分的金属陶瓷相比，以WC为主要成分的超硬合金的导热率高。在基体10的导热率为60W/m·K以上的情况下，镶刀1的散热性进一步得到改善。作为导热率为60W/m·K以上的基体10的适当材质，可以列举超硬合金、金刚石、cBN、以及氮化硅。
在此，在观察前刀面2时，在前刀面2具有至少一个拐角部8，约束面7与断屑槽9的边界线15呈朝向拐角部8突出的凸形状16，在该情况下，散热性高的约束面7接近切削刃的温度最高的拐角部8，因此约束面7的散热性高。在本实施方式中，如图5所示，在前刀面2具有五个拐角部8，朝向拐角部8突出的凸形状16有五个。另外，相对于连结镶刀1的中心与切削刃5的直线L，断屑槽9的形状呈线对称的形状，约束面7与断屑槽9的边界线15，即，约束面7与第三断屑槽部14的边界线15在与直线L交叉的位置最向切削刃5侧突出。
被覆层11由硬度比基体10高的化合物构成。在本实施方式中，被覆层11由利用CVD法成膜的CVD层构成，例如，由从基体10侧起依次层叠TiN层、TiCN层、TiCNO层、Al2O3层、TiN层而成的结构构成。镶刀1在前刀面2的约束面7和约束面7以外的外周部露出的材质不同，因此能够使约束面7和约束面7以外的外周部形成为不同的颜色。被覆层11也可以是利用PVD法成膜的PVD层。
在本实施方式中，在约束面7的表面具有沿多个方向延伸的研磨纹。若使研磨纹沿一个方向对齐，则由于切削刃的位置与研磨纹延伸的方向不同而使散热性产生差异，存在切削性能产生偏差的情况，在本实施方式中，研磨纹不沿一个方向对齐，因此能够抑制切削刃间的切削性能的偏差。
另外，不是根据本实施方式，而限定为约束面7的表面具有沿多个方向延伸的研磨纹的方式。例如，在通过喷砂研磨加工对前刀面2的表面进行研磨加工的情况下，也可以在约束面7的表面存在多个与磨粒碰撞而成的大致圆形的研磨纹。
在第一实施方式中，对镶刀1为两主面呈对称形状的所谓的负刀片形状进行了说明，在使用了一方的主面侧的切削刃后，将镶刀1调转而使用另一方的主面侧的切削刃，但本发明不限于此。例如，如作为第二实施方式的图6的工具40所示，若镶刀40采用前刀面41内的约束面42与刀架43的按压部45接触的方式，则镶刀40也可以为仅在一面具有切削刃44的所谓的正刀片形状。此时，安装座面46也被刀架43的载置面47约束。另外，在采用负刀片形状的镶刀1的情况下，例如，如作为第三实施方式的图7A、7B所示，切削工具50也可以不采用镶刀1的前刀面2内的约束面7与刀架51接触的方式，而使螺钉52从前刀面2侧在贯通孔6内穿过，螺钉52按压贯通孔6的内壁面，从而将镶刀1固定于刀架51的载置面53。在该情况下，在将镶刀1调转而使用时，换句话说，以前刀面2成为安装座面3的方式而使用时，镶刀1的前刀面2内的约束面7被刀架51的载置面53约束。此外，本实施方式的镶刀能够应用于车削加工用的镶刀以及铣削加工用的镶刀的任一方。
接下来，参考镶刀1的制造方法的一例对本实施方式所涉及的切削镶刀的制造方法进行说明。
首先，向通过对形成基体10的硬质合金进行烧制而形成的金属碳化物、氮化物、碳氮化物、氧化物等无机物粉末中适当添加金属粉末、碳粉末等并进行混合，利用冲压成形、浇铸成形、挤出成形、冷等静压成形等公知的成形方法成形为规定的工具形状，之后，在真空中或者非氧化性气氛中进行烧制，从而制成上述的由硬质合金构成的基体10。基体10的形状形成为约束面7比设置有切削刃5以及断屑槽部9的外周部向厚度方向突出的形状。并且，根据需要对上述基体10的表面实施研磨加工、切削刃部的珩磨加工。
接下来，在基体10的表面，通过例如化学气相蒸镀(CVD)法形成被覆层11。具体地说，作为载气使用氢(H2)气，向氢气中以规定的比率混合四氯化钛(TiCl4)气体、甲烷(CH4)气体、乙腈(CH3CN)气体、三氯化铝(AlCl3)气体、氮(N2)气、氯化氢(HCl)气体等反应气体，使该混合气体在CVD反应装置的腔内流动，将成膜温度设为800～1100℃，将气压设为5kPa～50kPa而进行成膜。
之后，对形成的被覆层11的表面进行磨削加工。首先，使用平面磨床，除去形成于约束面7的被覆层11。此时，以除约束面7以外不被磨削的方式进行磨削加工。约束面7利用平面磨床进行加工，从而在约束面7的表面基体10露出，形成沿一个方向对齐的磨削痕。对于磨削加工而言，使用#220～#1500型号的金刚石磨石进行磨削。
接下来，对前刀面2的整体进行研磨加工。作为研磨加工方法，能够应用抛光研磨或者喷砂研磨。例如，对于抛光研磨加工的具体条件而言，制作将平均粒径为0.5～3μm的金刚石磨粒与润滑油以混合比(金刚石磨粒/润滑油)为10～50体积％的比例混合而成的膏，将该膏涂敷于前刀面的表面，使用研磨刷研磨3～6分钟。在本实施方式中，优选将前刀面研磨成镜面。作为润滑油，优选橄榄油等具有粘性的材质。
由此，能够对包括约束面7、断屑槽9、切削刃5在内的前刀面2的整体进行研磨，使表面状态处于规定的范围内。
在喷砂研磨加工的情况下，朝向镶刀的前刀面喷射含有规定的硬度的磨粒的喷射剂。此时，通过调整喷射喷射剂的喷射口的角度和与前刀面的距离，能够对包括约束面7、断屑槽9、切削刃5在内的前刀面2的整体进行研磨，使表面状态处于规定的范围内。
＜切削加工物的制造方法＞
接下来，以使用上述的切削工具30的情况为例，参照图9～图11对一实施方式所涉及的切削加工物的制造方法进行详细说明。
本实施方式所涉及的切削加工物的制造方法包括以下的(1)～(3)的工序。
(1)使切削工具30以及被切削件101中的至少一方旋转的工序。
(2)使切削工具30的镶刀1的切削刃5与被切削件101接触的工序。
(3)使切削工具30从被切削件101离开的工序。
进行具体说明，在本实施方式中，首先，如图9所示，使切削工具30以中心轴X1为基准向旋转方向X2旋转，并且向Y1方向移动，从而使切削工具30接近被切削件101。作为被切削件料101，例如可以列举碳素钢、合金钢、不锈钢、铸铁、非铁金属等。
接下来，如图10所示，使切削工具30向Y1方向移动，并且使切削工具30的切削刃5与被切削件101接触，从而对被切削件101进行切削。在本实施方式中，使用上述的切削工具30，因此切削刃5能够对被切削件101进行切削。
最后，如图11所示，通过使切削工具30向Y2方向移动，从而使切削工具30从被切削件101离开，由此得到所希望的切削加工物110。
需要说明的是，在本实施方式中，通过使切削工具30运动而得到切削加工物110，但不限于此。即，在(1)的工序中，如作为车削工具而使用的情况那样，可以使被切削件101旋转，也可以使被切削件101接近切削工具30。同样地，在(3)的工序中，也可以使被切削件101从切削工具30离开。在继续进行切削加工的情况下，反复进行维持使切削工具30旋转的状态，使切削刃5与被切削件101的不同部位接触的工序即可。
以上，虽然对本发明所涉及的几个实施方式进行了说明，但本发明并不局限于上述实施方式，只要不脱离本发明的主旨，当然能够任意变更。
例如，在上述的实施方式中，切削工具30为旋转切削工具，但代替该切削工具30，使用作为车削工具的切削工具50也能够得到同样的效果。
[实施例1]
首先，以平均粒径1.2μm的金属钴粉末为6质量％、平均粒径2.0μm的碳化钛粉末为0.5质量％、碳化铌粉末为5质量％、其余为平均粒径1.5μm的碳化钨粉末的比例将添加上述材料并进行混合，通过冲压成形而成形为工具形状(京瓷株式会社制切削刀片PNMG1106，试料No.11PNEG1106)。之后，实施脱粘合剂处理，在1500℃、0.01Pa的真空中烧制1小时，从而制成导热率为92W/m·K的由超硬合金构成的基体。之后，对制成的基体进行抛光加工，对成为切削刃的部分实施R珩磨。
接下来，对于上述超硬合金的基体，利用化学气相蒸镀(CVD)法，形成由TiN层、TiCN层、TiCNO层、Al2O3层、TiN层这五层构成的总厚度为10μm的被覆层。然后，对于试料No.1～9，利用平面磨床使用#600型号的磨石对形成有该被覆层的基体的两主面进行磨削加工，除去约束面的被覆层而使基体露出。在约束面的表面形成图8B所示的研磨纹。之后，以表1所示的条件对前刀面的表面进行抛光研磨加工，从而制成镶刀。需要说明的是，在抛光研磨加工中，使用将平均粒径为4μm的金刚石磨粒与橄榄油混合而成的膏。约束面的表面的研磨纹如图8A所示形成为沿多个方向延伸的研磨纹。图8A是关于试料No.4的研磨纹的显微镜照片。
对于所得到的镶刀，测定约束面、第三断屑槽部、第二断屑槽部、以及第一断屑槽部的表面粗糙度(粗糙度曲线的偏态Rsk以及最大高度Rz)。在表1中示出结果。另外，确认约束面与断屑槽的边界，在表2中，将边界线呈朝向拐角部突出的凸形状的情况记载为凸，将边界线呈直线状的情况记载为平坦。
接下来，在下述的条件下，进行镶刀的切削试验，评价镶刀的散热性以及耐磨损性。在表2中示出结果。
(散热性评价条件)
被切削件：铬钼钢(SCM435)Φ80mm×L175mm
切削速度：250m/分
进给速度：0.3mm/刃
轴向的切深ap：1.5mm
径向的切深ae：100m
其他：干式切削
评价项目：在将被切削件切削至L105mm的时刻，通过辐射温度计测定切削刃的温度。
(耐磨损性评价条件)
被切削件：铬钼钢材(SCM435)Φ200mm×L250mm
切削速度：250m/分
进给速度：0.3mm/刃
轴向的切深ap：1.5mm
径向的切深ae：100m
切削时间：25分钟
其他：使用水溶性切削液
评价项目：测定加工了30分钟的时刻的后刀面磨损量。
[表1]
*为被覆层表面的Rsk、Rz
[表2]
根据表1、2的结果，试料No.10的约束面的表面由被覆层构成，约束面的Rsk大于-0.50μm，镶刀的散热性降低，并且耐磨损性降低。试料No.5、7、9的约束面的Rsk大于-0.50μm，镶刀的散热性降低，耐磨损性降低。试料No.6的约束面的Rsk与第三断屑槽部的Rsk相同，试料No.8的约束面的Rsk小于-1.50μm，并且约束面的Rsk比第三断屑槽部的Rsk大，试料No.6、8均容易在镶刀的第三断屑槽部熔敷有被切削件成分，容易产生磨损。
相对于此，在本实施方式所涉及的试料No.1～4、11中，镶刀的散热性高，并且不易在第三断屑槽部熔敷有被切削件成分，磨损的发展缓慢。特别是，在约束面与断屑槽的边界线呈朝向拐角部突出的凸形状的试料No.1～4中，与试料No.11相比散热性评价中的切削刃温度变低。
[实施例2]
使用由京瓷株式会社制金属陶瓷TN100M(导热率＝17W/m·K)构成的基体，进行抛光加工，对成为切削刃的部分实施R珩磨，之后，形成与实施例1相同的被覆层。然后，对于试料No.12，利用平面磨床使用#600型号的磨石对形成有该被覆层的基体的两主面进行磨削加工，除去约束面的被覆层而使基体露出。对于试料No.13，不进行形成有被覆层的基体的两主面的磨削加工。之后，对前刀面的表面进行抛光研磨加工，从而制成镶刀。在试料No.12的约束面的表面，与实施例1同样地形成有沿多个方向延伸的研磨纹。
与实施例1同样地测定表面粗糙度。试料No.12的约束面的Rsk＝-0.58μm，Rz＝1.67μm，第三断屑槽部的Rsk＝-0.11μm，Rz＝1.74μm，第二断屑槽部的Rsk＝0.12μm，Rz＝2.45μm，第一断屑槽部的Rsk＝0.34μm，Rz＝2.86μm。试料No.13的约束面的Rsk＝-0.23μm，Rz＝1.89μm，第三断屑槽部的Rsk＝-0.31μm，Rz＝2.04μm，第二断屑槽部的Rsk＝0.15μm，Rz＝2.49μm，第一断屑槽部的Rsk＝0.34μm，Rz＝2.86μm。
另外，在与实施例1相同的条件下，进行镶刀的切削试验，评价镶刀的耐磨损性，试料No.12的后刀面磨损幅度为0.30mm，试料No.13的后刀面磨损幅度为0.35mm。
附图标记说明
1 切削镶刀(镶刀)
2 前刀面
3 安装座面
4 后刀面
5 切削刃
6 贯通孔
7 约束面
9 断屑槽
10 基体
11 被覆层
12 第一断屑槽部
13 第二断屑槽部
14 第三断屑槽部
20 刀架
30 切削工具

Claims (8)

1.一种切削镶刀，其具有基体以及设置于该基体的表面的被覆层，其中，
该切削镶刀具有：前刀面、后刀面以及设置于所述前刀面与所述后刀面的交叉棱线部的切削刃，
所述前刀面具有：中央部比外周部突出的约束面；以及与所述切削刃相邻的断屑槽，
该断屑槽具有：所述切削刃侧的第一断屑槽部；中间的第二断屑槽部；以及与所述约束面相邻的第三断屑槽部，
所述约束面不存在有所述被覆层而使所述基体露出，
所述约束面的表面的粗糙度曲线的偏态Rsk为-1.50～-0.50μm，所述第三断屑槽部的粗糙度曲线的偏态Rsk为-0.20μm以下，并且所述约束面的表面的所述偏态Rsk比所述第三断屑槽部的所述偏态Rsk小。
2.根据权利要求1所述的切削镶刀，其特征在于，
所述基体的导热率为60W/m·K以上。
3.根据权利要求1所述的切削镶刀，其特征在于，
在所述约束面的表面具有沿多个方向延伸的研磨纹。
4.根据权利要求2所述的切削镶刀，其特征在于，
在所述约束面的表面具有沿多个方向延伸的研磨纹。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的切削镶刀，其特征在于，
在观察所述前刀面时，在该前刀面具有至少一个拐角部，所述约束面与所述断屑槽的边界线呈朝向所述拐角部突出的凸形状。
6.一种切削工具，其中，具备：
权利要求1至5中任一项所述的切削镶刀；以及
具有供该切削镶刀载置的载置面的刀架。
7.根据权利要求6所述的切削工具，其中，
所述刀架具有按压部，该按压部与所述切削镶刀的所述约束面相接并将所述切削镶刀按压于所述载置面，该按压部与所述约束面的至少50％以上的面积接触。
8.一种切削加工物的制造方法，其中，包括：
使权利要求6或者7所述的切削工具以及被切削件中的至少一方旋转的工序；
使所述切削工具的切削刃与所述被切削件接触的工序；以及
使所述切削工具从所述被切削件离开的工序。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3195971B1 (en) 2014-08-27 2024-04-03 Kyocera Corporation Cutting insert, cutting tool, and method for manufacturing cut product
DE102015116443A1 (de) * 2015-09-29 2017-03-30 Franken GmbH + Co KG Fabrik für Präzisionswerkzeuge Schlichtfräswerkzeug, insbesondere Schaftfräser
US11040403B2 (en) * 2017-05-29 2021-06-22 Kyocera Corporation Cutting insert, cutting tool including same, and method for manufacturing machined product
JP6810807B2 (ja) * 2017-08-02 2021-01-06 京セラ株式会社 切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法
US11090738B2 (en) 2017-09-14 2021-08-17 Moldino Tool Engineering, Ltd. Small-diameter drill and small-diameter drill manufacturing method
JP2019077080A (ja) * 2017-10-23 2019-05-23 兼房株式会社 チップソー
JP7032424B2 (ja) * 2017-10-30 2022-03-08 京セラ株式会社 切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法
US20200001374A1 (en) * 2018-06-29 2020-01-02 Herramientas Preziss, S.L. Cutting Insert Applicable To Machining Tools And The Tool Bearing It
JP7360202B2 (ja) * 2018-09-28 2023-10-12 広東工業大学 ダイヤモンドコーティング窒化ケイ素セラミック全体ツールの製造方法
JP2020151785A (ja) * 2019-03-18 2020-09-24 三菱マテリアル株式会社 切削インサートおよび刃先交換式カッター
US11103944B2 (en) * 2019-08-12 2021-08-31 Deere & Company Self-sharpening cutting tooth for a felling apparatus
CN117480023A (zh) 2021-06-30 2024-01-30 住友电工硬质合金株式会社 切削工具

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0773802B2 (ja) * 1987-07-10 1995-08-09 住友電気工業株式会社 被覆超硬合金工具
US5477754A (en) * 1993-08-30 1995-12-26 Carboloy Inc. Metal cutting inserts and method of making
US5957755A (en) * 1996-09-30 1999-09-28 Laflamme; Robert Remanufactured cutting insert and method of remanufacturing the same
US6161990A (en) * 1998-11-12 2000-12-19 Kennametal Inc. Cutting insert with improved flank surface roughness and method of making the same
JP2000343305A (ja) 1999-05-31 2000-12-12 Kyocera Corp スローアウェイチップ
JP4228557B2 (ja) * 2001-02-05 2009-02-25 三菱マテリアル株式会社 スローアウェイチップ
US6422931B1 (en) * 2001-04-09 2002-07-23 Laflamme Robert Fixture apparatus and system
US8003234B2 (en) * 2005-03-29 2011-08-23 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Coated cutting insert and manufacturing method thereof
DE102005033920A1 (de) * 2005-07-20 2007-01-25 Kennametal Inc. Schneideinsatz, Werkzeug sowie Verfahren zur spanenden Bearbeitung eines Werkstücks
US7687156B2 (en) * 2005-08-18 2010-03-30 Tdy Industries, Inc. Composite cutting inserts and methods of making the same
SE529855C2 (sv) * 2005-12-30 2007-12-11 Sandvik Intellectual Property Belagt hårdmetallskär och sätt att tillverka detta
US7476064B2 (en) * 2006-04-27 2009-01-13 Kyocera Corporation Cutting tool and method of cutting workpiece
JP2007313636A (ja) * 2006-04-27 2007-12-06 Kyocera Corp 切削工具およびそれを用いた被削材の切削方法
CN101460276B (zh) * 2006-06-06 2012-01-11 三菱麻铁里亚尔株式会社 切削工具
EP2105230B1 (en) * 2008-03-28 2014-01-15 Mitsubishi Materials Corporation Insert clamping wedge and insert-detachable type cutter
US8882408B2 (en) * 2009-06-29 2014-11-11 Kyocera Corporation Cutting insert, cutting tool, and method of manufacturing machined product using the same
JP5424911B2 (ja) * 2010-01-23 2014-02-26 京セラ株式会社 切削工具
JP2012228751A (ja) * 2011-04-26 2012-11-22 Mitsubishi Materials Corp 表面被覆炭窒化チタン基サーメット製切削インサートおよびその製造方法
WO2013001907A1 (ja) * 2011-06-30 2013-01-03 京セラ株式会社 切削インサートおよび切削工具、並びにそれを用いた切削加工物の製造方法
JP6130204B2 (ja) * 2013-04-27 2017-05-17 京セラ株式会社 切削工具
EP3195971B1 (en) 2014-08-27 2024-04-03 Kyocera Corporation Cutting insert, cutting tool, and method for manufacturing cut product

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