JP2000190121A - 切削インサ―ト - Google Patents

切削インサ―ト

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JP2000190121A JP2000032613A JP2000032613A JP2000190121A JP 2000190121 A JP2000190121 A JP 2000190121A JP 2000032613 A JP2000032613 A JP 2000032613A JP 2000032613 A JP2000032613 A JP 2000032613A JP 2000190121 A JP2000190121 A JP 2000190121A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 切削インサートの切削操作に必要な寸法の精
度向上にある。 【解決手段】 切削インサートが粉体からプレス成形、
焼結及び研磨によって製造される。このインサートは、
頂チップ面と、底面と、頂チップ面と底面との両面間に
延在する少くとも１つの端縁面とを有している。この端
縁面は逃げ面と頂チップ面とが鋭角度で交差して両者間
に切刃を形成する斯ゝる逃げ面を含んでいる。端縁面の
逃げ面より下の下面部を前記研磨により形成する。この
研磨面が工作工具に対するインサート固定に際し当接さ
れる当接面を提供する。切削に係わるインサート個所を
損うことなく、高精度な必要寸法の確保が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は切粉出し工作工具用
の切削インサート（植刃）、具体的には正面フライス工
具等のフライス用の切削インサートに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のインサートは、代表的には、頂
面、工作工具の着座面に載置出来る適当に平坦な底面、
及び頂、底面間に延長した少くとも１つの端縁面を含ん
で成る本体を成形するためにインサート成形用粉体材料
を加圧成形し、そして焼結することにより製造される。
端縁面は工具の協動する少くとも１つの側面と当接され
得るが、これは頂面に対して鋭角度に概して傾斜してお
り、また底面に対して鈍角度で概して傾斜し、それによ
り切刃が頂面と端縁面との交差線に沿って形成され、切
刃に隣接して１又は複数の逃げ面が存在する。
【０００３】このような切削インサート、具体的には割
出し可能（インデキシヤブル）切削インサートを硬質金
属で製造するためには、直プレス法が高い頻度で用いら
れるが、この方法では先ず硬質金属の成形用粉体が適当
なプレスダイにおいて所期の形状に成形され、次いでこ
れを１０００℃を越える温度のオーブンで焼結すること
により最終の強度とサイズが付与される。このようなプ
レス操作は年を経て更に発展し、今回では切刃と隣接し
たチップ（切粉）成形面とを設けることが出来る強化面
を高い寸法精度で以って成形することが出来るだけのレ
ベルに進歩している。しかし、焼結操作中に収縮が起り
（通常各寸法の原寸の約１８％に相当する）、これによ
り切削インサートは原精度の幾分かを失うことになる。
【０００４】ある種の工作、例えばある種の正面フライ
ス工作のためには、形状と寸法精度に対する要求が近年
１段と厳しくなってきた。具体的には、ポジティブ型の
切刃を備えたインサート外形（ｇｅｏｍｅｔｒｙ）は小
さい刃送りで満足な機能を保証するために非常に高度な
寸法精度を要求する。これらの精度要件はこれまで所謂
輪郭研磨によって適合されてきた。この研磨は焼結後の
１工程で個々の切刃に隣接した面部を事後研磨すること
から成る。しかし、このような輪郭研磨の重大な不利益
はこの研磨がインサートのミクロの外形（ｍｉｃｒｏ−
ｇｅｏｍｅｔｒｙ）を変更する原因となる、即ちブラス
ト加工、表面研磨、表面硬度改良層の沈積等の表面処理
後のインサート端縁成形部分の表面構造の変更をもたら
す。この処理は通常焼結完了後出来るだけ早期に施こさ
れるものである。従って、存在するネガティブ型の強化
面の幅並びに切刃からチップ成形面までの距離が改変さ
れる。実際上、これはチップ成形能力とインサートの切
削性能が減退され、且つインサート強度と寿命が減少さ
せられることを意味している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上述の
不利益を取り除くことにある。従って、第１の目的は問
題の切刃に隣接した面部の事後研磨を要することなく使
用時寸法が高精度で得られる切削インサートを提供する
ことにある。第２の目的はこの種のインサートの簡単且
つ合理的な製造を可能にすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】方法の発明としていえ
ば、頂チップ面、底面及び頂、底面を結ぶ少くとも１つ
の端縁面を有するインサート本体を材料粉体の加圧（プ
レス）によりインサート素材を成形する。この場合、端
縁面は頂面と鋭角度で交差して切刃を頂面との間に形成
することになる逃げ面を含む。このプレス成形素材本体
は次に焼結される。最後に、端縁面は研磨されるが、こ
れは逃げ面の下に配位する端縁面の下面部に対して行わ
れる。端縁面の下面部は切削操作中には工作工具の取付
け面に対して当接されるものである。本発明では、この
端縁面の下面部のみに研磨を施こす。
【０００７】この研磨が端縁面の下面部のみに限定され
るので、従前の前記問題の発生を回避することが出来
る。しかもこの研磨した下面部が工作工具にインサート
を固定する際に当接面を提供するように利用出来るの
で、この当接面の反対側にある切刃との間の寸法を所望
の値に研磨加工により設定することが出来る。
【０００８】
【発明の実施の形態及び実施例】図１〜図３には、基本
的に四角形の切削インサート１が図示されている。この
インサートは頂チップ面２とこのチップ面２の平面Ｐ2
と実質的に平行な適当に平坦な底面３を含んで成る。こ
の図形例では、同一の４つの端縁面４（４Ａ，４Ｂ，４
Ｃ及び４Ｄ）がチップ面２と底面３の間で延在してい
る。インサートは、インサート端縁面４が１方で底面３
の平面に対し鈍角度をなし、他方チップ面の平面Ｐ2 に
対し鋭角度をなす平面上に配位していることを意味する
ところのポジティブ型の外形を有している。
【０００９】隣り合う端縁面の間には、コーナ５，
５’，５''及び５''' が夫々配位している。チップ面２
と第１の端縁面４Ａの間の領域には、２つの切刃として
主切刃６と副切刃７が配位している。同様に、チップ面
２と第２の端縁面４Ｂとの間には、主切刃６’と副切刃
７’が配位し、同様の対をなす切刃６''，７''と６'''
，７''' もチップ面と端縁面４Ｃと４Ｄの夫々との間
の遷移域に形成されている。各主切刃６は、チップ面２
の平面視で副切刃７に対しある角度をなしている。実際
には、この角度は０．５〜４°の範囲にある。
【００１０】各端縁面のある部分に沿って、インサート
１は平坦な逃げ面８を有しており、この逃げ面は主切刃
６の実質的長さに亘って延長し、その幅或いは高さはこ
の主切刃に隣接した位置にあるコーナに進むに従って増
大している。例えば、逃げ面８の幅は端縁面４Ａの所で
コーナ５''' からコーナ５の方向に進むに従って漸次減
少している。この逃げ面８は、図３に示すように平面Ｐ
2 に実質的に直角な平面に配位している。この第１逃げ
面８は区分線９に沿って第２逃げ面１０に接合するが、
この第２逃げ面の幅はコーナ５からコーナ５''' の方向
に進むに従って減少している。第２逃げ面１０はチップ
面の平面Ｐ2 に対し鋭角度γで傾斜していて、この角度
は例えば６５−７５°の範囲、適切には図３に示すよう
に７０°近辺がよい。頂面（チップ面）２は切刃６，７
に接合して主切刃６に少くとも沿って実質的に同一幅を
有する上位強化ランド１１を含む。このランドは、好ま
しくは平面Ｐ2 に配位して、中間面部１１Ａと接合して
おり、この面部は逆に頂面（チップ面）２のチップブレ
ーキング部（チップ破断部）２Ａに接合している。この
チップ破断部としては多種多様のチップブレーカを包含
し得る。切削インサートの中心には適宜の締付け手段の
ための孔が穿設されている。
【００１１】以上説明した切削インサートはＳＥ９００
３８２７−４（及びＥＰ−Ａ４８９７０２）に既に記述
されており、従ってこゝではこれを参照して説明され
る。
【００１２】本発明によれば、各端縁面４Ａ−４Ｄは２
種の面部である逃げ面８，１０の他に、インサートの研
磨によって形成される第３面１２を含んで成る。図３に
は、この第３面１２が問題の端縁面に対して研磨工具１
３を適用してどのようにして形成されかを図示してい
る。図３において、研磨工具１３は端縁面４Ａと接触し
ている。直径方向に見て反対側の端縁面４Ｃ上の切刃
６''' は研磨作業中にインサート１を位置決めする当接
面として機能する。更に具体的にいえば、研磨工具を正
確な寸法Ａが切刃６''' と直径方向（に見て）反対側の
研磨面１２と間に成立するような深さまで研磨する。こ
れは、研磨面１２が切削操作中には直径方向反対側の切
刃を位置決めするために、工作工具の着座面に当接して
いるので、重要である。
【００１３】チップ面の平面Ｐ2 に対して傾斜した研磨
面１２の角度θは実際には逃げ面１０の前述の傾斜角度
γより幾分小さい。実際には、両傾斜角度の差は１−６
°の範囲、好ましくは約４°である。従って角度γが７
０°であれば、角度θは約６６°程度が良い。それ故
に、２種の面１０，１２の間には両者を接合する端縁１
４が形成される。実際には、この端縁１４は底面３に平
行に延長して研磨面１２を全長に亘って一定幅Ｗを与え
るようにすべきである。実際には、研磨面１２の幅はイ
ンサート厚Ｔの半分より大きくても小さくても良いが、
約Ｔの半分程度にする。しかし、研磨面１２の幅Ｗはイ
ンサート厚Ｔの少くとも４０％になるようにすべきであ
る。
【００１４】当然、研磨作業は時間とエネルギーを必要
とする点で要資源的なものである。時間とエネルギーの
消費を最少限に抑えるためには、切削インサートはプレ
ス成形工程中に各端縁面４Ａ−４Ｄに凹所、好ましくは
中央凹所１５を設けておくのがよい。この凹所１５はイ
ンサート各側の研磨面１２を２個の面部１２1 ，１２ 2
に離間分断する。実際上、凹所１５の長さは研磨面１２
の全長Ｌの２５−３５％に出来る限り設定され、それに
よって面部１２1 ，１２2 の総面積が凹所の無い場合の
研磨面全面積の約７５−６５％にする。
【００１５】切刃に続く逃げ面８，１０は夫々プレス成
形と焼結の両工程によって成形されて、得られた寸法が
維持される間に、研磨面１２を研磨によって成形する。
このことが、以下のような非常に高度の寸法精度の達成
を可能にする。即ち、各研磨面１２と直径方向反対側の
切刃間の上述の寸法Ａの公差（即ち、所望値からの寸法
Ａの変差）が非常に小さな範囲にある、即ち１−２０μ
ｍ、好ましくは１−１０μｍの範囲になることが可能で
ある。各研磨面１２は切刃の下にある現実の逃げ面では
なく、切削操作中にインサートを位置決めするために工
作工具に対するインサート当接面として働くに過ぎな
い。
【００１６】図４と図５は本発明に係わる切削インサー
ト１を数個装備した正面フライス２０を図示している。
もっとも、図５のインサートは図１に示すインサートと
はチップ面の形状が異なるものである。切削インサート
はフライス（工作工具）２０の凹所に、工作物のフライ
ス加工角度が９０°になるように挿置される。この工作
工具２０の各凹所には３種の区分された当接面、即ちイ
ンサートの底面３を当接させる底面、或いは着座面１
６、及びインサートの４つの端縁面４Ａ−４Ｄの内の２
面を、その他の２面が切削作用位置にある間に当接させ
る第１と第２の側当接面１７，１８が形成されている。
一般的に、装備時のインサート外形（ｇｅｏｍｅｔｒ
ｙ）は、半径方向レーキ角（すくい角）αがネガティブ
型であって、軸方向レーキ角βがポジティブ型となるイ
ンサート外形になるように設定される。工作精度にとっ
て決定的な因子は１方で工作工具の回転軸と各インサー
トの外周に配位した主切刃６との間の半径方向寸法Ｂで
あり、他方では工作工具の平坦上面１９と各インサート
の副切刃７との間の軸方向寸法Ｃである。この寸法Ｂ，
Ｃは、勿論各切刃と、第１、第２側当接面１７，１８の
いづれかに当接するものであって当該切刃に対し直径方
向反対側にある当接面（研磨面）１２との間の寸法Ａに
依存している。この当接面１２を研磨によって形成され
た面とすることにより、高寸法精度の利益に限らずイン
サートのミクロ外形（ｍｉｃｒｏ−ｇｅｏｍｅｔｒｙ）
が焼結とその後のあり得る表面処理の後にも不変に維持
されるという利益がもたらされる。このようにして、な
かんづく、プレス成形と焼結の両工程で成形された強化
面１１が原寸幅を維持することが出来るし、チップ面２
内のチップブレーカが切刃に対する相対的位置を維持す
ることが出来る。
【００１７】本発明は当然ながら上述の事項や実施例に
限定されるものではない。本発明の技術思想を四角形と
は違う、例えば三角形等の別の多角形のインサートに対
して容易に適用出来る。また、円形インサートを、その
単一な円周端縁の下面部を研磨した状態で作成すること
が出来る。更に、本発明のインサートは単に正面フライ
スだけでなく他のチップブレーキング（切粉出し）工作
工具に適用することが出来る。
【００１８】本発明のインサートは２種の切刃６，７と
傾斜接合線９によって区分された２種の逃げ面８，１０
を必らずしも要しないことを指摘しておきたい。各側
（多角形インサートの場合）に沿って単独の逃げ面と単
独の切刃を具備し、チップ面に対する傾斜角度が逃げ面
の場合より小さい研磨面に逃げ面が接合している、斯ゝ
る本発明の切削インサートも製作することが出来る。
【００１９】切削インサートの頂面（チップ面）におけ
るチップブレーカとしては、可能な全ての強化面の形状
や寸法と同様に多種多様のものを設計することが出来
る。
【００２０】本発明の技術思想は、粉体原料のプレス成
形と焼結で製作される限り、硬質金属以外の別の材料で
製作される切削インサートにも適用出来る。
【００２１】
【発明の効果】プレス成形と焼結並び可能な表面処理に
よって製作された切削インサートの切削操作に必要な個
所の工作工具に対する相対的な寸法に関し、当該個所を
何ら損うことなく、当該寸法の精度を向上させることが
出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる切削インサートの斜視図であ
る。
【図２】図１のインサートの透視説明図である。
【図３】研磨工具と切削インサートの本発明による係わ
りを示す側面説明図である。
【図４】本発明に係わる切削インサートを具備した正面
フライス工具に対するインサートの位置決めを示す正面
フライス工具の正面図である。
【図５】図４の正面フライス工具の側面図である。
【符号の説明】
１…切削インサート ２…頂チップ面（チップ面） ３…底面 ４，４Ａ−４Ｄ…端縁面 Ｐ2 …チップ面の配位する平面 ５−５''' …コーナ ６〜６''' …主切刃 ７〜７''' …副切刃 ８…逃げ面 ９…接合線 １０…第２逃げ面 １１…上位強化ランド １１Ａ…中間面部 １２…第３面部としての研磨面 １３…研磨工具 １４…接合端縁 １５…凹所 １６…底当接面 １７…第１側当接面 １８…第２側当接面 １９…上面 ２０…正面フライス工具

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 頂チップ面（２）と、底面（３）と、前
    記頂チップ面と底面との両面を接続する少くとも１つの
    端縁面（４Ａ〜４Ｄ）とを含み、且つ前記頂チップ面と
    逃げ面（８、１０）とが鋭角度で交差して前記頂チップ
    面と前記逃げ面との両者間に切刃（６、７）を形成して
    いる前記逃げ面が含まれて成る、粉体からプレス成形さ
    れ且つ焼結されて成る本体を含んでいる切粉出し工作用
    の切削インサートにおいて、 前記端縁面が、前記逃げ面の下に配位し、且つ研磨によ
    って形成された下面部を有することを特徴とする切削イ
    ンサート。
  2. 【請求項２】 前記端縁面の下面部が、前記下面部を分
    断して離間した面部となる凹所を含んでいる請求項１に
    記載の切削インサート。
  3. 【請求項３】 前記凹所の長さが、前記端縁面の全長
    （Ｌ）の２５〜３５％である、請求項１または２に記載
    の切削インサート。
  4. 【請求項４】 前記端縁面が、前記逃げ面の下に更に第
    ２の逃げ面を含んでいる請求項１に記載の切削インサー
    ト。
  5. 【請求項５】 前記本体が多角形であって、直径方向で
    対立配位の切刃を形成している複数の端縁面を含んでい
    る、請求項１に記載の切削インサート。
  6. 【請求項６】 各研磨した下面部と直径方向反対側の切
    刃との間の寸法が、１．０−２０μｍの公差を有してい
    る請求項１に記載の切削インサート。
  7. 【請求項７】 前記公差が、１．０−１０μｍである請
    求項６に記載の切削インサート。
  8. 【請求項８】 前記研磨した下面部が、前記本体の厚さ
    の少くとも４０％の幅を有している請求項１に記載の切
    削インサート。
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CA (1) CA2088955C (ja)
DE (1) DE69303508T2 (ja)
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