JP2002516185A - 溝加工用の切削インサート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 溝切り加工作業用切削インサートは、シャンク部と前部切削ヘッドを備える。シャンク部は、上面、底面及び側面を含み、上面と前部逃げ面との間の交差線は主切れ刃を形成する。主切れ刃と２次切れ刃との間に、コーナー切削切れ刃を備える。コーナー切削切れ刃は、主切れ刃から延在する第１の半径を有する湾曲した主切れ刃と第２の半径を有する２次湾曲切れ刃とを含み、主切れ刃から側部切れ刃まで延在し且つ主切れ刃に対して垂直に配位する。切削インサートは、長さ方向の二つのリッジによって規定される上面と、それらの間の伸ばされた切屑を形成する凹みとを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 発明の技術分野 本発明は溝加工作業用の切削インサートに関する。特に本発明に従う切削イン
サートは、軸方向の溝加工、及び突っ切り加工作業、並びに軸長さ方向及び半径
長さ方向の旋削作業に用いることができるが、さらに半径方向の溝加工用に適し
ている。

【０００２】 このような機械作業の最中に、支障のない加工をするために、切り屑の破断及
び切り屑の形成が非常に重要に成ってくる。最近の高生産性の機械は、切り屑の
良好な移動に関して非常に高い要求をしている。長くて制御することが不可能な
切り屑は、容易に加工の中断及び停止の原因と成りうる。従って、切り屑の制御
が、最優先事項であり且つ工具のデザインによって非常に左右される。溝きり加
工作業及び突っ切り加工を意図した切削工具は一般的にホルダーに締結され、且
つこのホルダーは、機械加工したスロットのなかで使いやすくするために、ブレ
ード状をしている。ブレード型のホルダーとは、スロットミルを含むものである
。このような切削インサートは、たとえば米国特許第４，７７８，３１１号、米
国特許第４，９９２，００８号、米国特許第５，１３５，３３６号及び米国特許
第５，４２３，６３９号に示される。同時に、可能ならば、ロット内の表面を欠
陥のない表面仕上げにすることが今日要求されている。第１の目的は、加工物に
加工されたスロット内の表面を欠陥のない適切な表面にできる切削インサートを
製造することである。

【０００３】 本発明の第２の目的は、繰り返して半径方向の溝きり加工をするのに十分に適
合する切削インサートを提供することである。 第３の目的は、高送りと良好な切り屑制御とを組み合わせた良好な表面粗さを
達成できる切削インサートを製造することである。 本発明の第３の目的は、特に、幅広のスロットの底表面において、長さ方向の
旋削加工用に使用できる切削インサートを提供することである。

【０００４】 本発明の概要 上記目的及びさらに別の目的は、シャンク部と切削ヘッドとを備える金属切削
インサートによって達成された。シャンク部は長さ方向の軸を規定し、且つ切削
ヘッドはシャンク部の長さ方向の端部に配置される。切削ヘッドは、上面と、底
面と、上面と底面との間に延在するそれぞれ二つの側部逃げ面と、側部逃げ面と
の間に配置され且つ上面と底面との間に延在する前部逃げ面とを含む。上面と前
部逃げ面との間の交差が、長さ方向の軸に一般的に垂直に延在する主切れ刃を形
成する。上面と各側部逃げ面との間の交差が、所定の逃げ角を有する側部切れ刃
を規定する。上面は、長さ方向の軸の互いに向かい合う側部上に長さ方向に延在
する一対のリッジを含み、且つ互いのリッジの間に切り屑を形成する凹みを規定
するためそれぞれのリッジが互いに離間する。さらに、切削インサートは、一方
の側部切れ刃と主切れ刃とのそれぞれの間にコーナー切れ刃を含む。

【０００５】 各コーナー切れ刃は主切れ刃から延在する一次湾曲切れ刃を含み、且つ湾曲ワ
イパー切れ刃は一次湾曲切れ刃から側部切れ刃まで延在する。１次湾曲切れ刃は
湾曲ワイパー切れ刃の曲率より小さな半径を有する。 本発明の好ましい実施態様を、添付した図面を参照してさらに詳細に示すが、
この態様は説明するためのものであって限定することを目的としない。

【０００６】 発明の好ましい実施態様の詳細な説明 図１〜３に示す本発明に従う溝切り加工用の切削インサートは、平行６面体形
状のボディーを有する。この６面体は。上面１と、底面２と、前方端面３と、後
方端面４と、並びに互いの面とが平行する側部５、６とを備える。この切削イン
サートは被覆超硬合金、或いは非被覆超硬合金から製造され、このインサートの
上面１と底面２とは、長さ方向に凹んだＶ字状のキー溝１ａ及び１ｂをそれぞれ
が備えた形状である。代わりの切削インサートは図２のｂに従う実施態様のよう
にすることができ、この実施態様においては、中央の凹んだ溝２ａの各側部の底
支持面２ａ、２ｂは、傾いており、且つスウェーデン特許第９７０３４３４−２
号に記載され具体化された方法でブレードホルダーの対応傾斜支持面に対して支
持される。切削インサートの中央部分は、長さ方向の軸を規定するシャンク部で
ある。切削ヘッドはシャンク部の長さ方向端部のそれぞれに形成される。各切削
ヘッドは前部逃げ面７から成る端部面を有し、逃げ面と上面１との交差が横断切
れ刃８ａを形成し、横断切れ刃はコーナー１５、１６を介して側部切れ刃８ｂま
で延在する。逃げ面７は、横断分離線９を経由して下側前部面１０と交差し、こ
の面は底面２に対して垂直に延在する。それぞれの切削ヘッドは、長さ方向の軸
に対して外側側部に配置する二つの逃げ面１１、１２を備え、且つ分離線１３を
介して側部面５のそれぞれに合流する。

【０００７】 切れ刃８に隣り合って配置される上面は切り屑面であり、この切り屑面は切れ
刃８から内側に向かって延在し且つ凹みの形で切り屑フォーマを形成し、この凹
みは切れ刃と交差しそして二つの別々のリッジ２０、２１のあいだを通過する。
このように、切れ刃８は上面１に対して凹部となって切り屑角を形成し、この角
は切削インサートの切れ刃に沿って変化し、この切り屑角は主切れ刃の端部８ｃ
及び８ｄよりも中央部分８ａでさらにポジ角となる。すなわち、逃げ面７と切り
屑フォーマの中央凹み１４ａとの間に形成される切り屑角は、逃げ面７とリッジ
２０、２１との間に形成される切り屑角より小さくなる。

【０００８】 内側側面１４ｂ及び１４ｃは、切り屑ファーマ１４の側面を規定し、それらの
間で角度αをなし、中央軸方向に延在する切り屑フォーマの凹み１４ａをまたが
って存在し、切り屑の凹みは上面１に沿って軸方向に延在する。先ずこの凹み１
４ａの深さは切れ刃から増加して、この切れ刃８から所定の距離で減少しはじめ
る。この角度は、軸方向に、切れ刃８から離れる方向には、均一に延在する。同
時に、リッジ２０及び２１の斜めにした向きに傾斜する内側側面１４ｂ及び１４
ｃは、切れ刃近くの広い面積から、切れ刃８の上方に存在する上昇部分１４ｄ及
び１４ｅの高さで最小面積に減少する幅を有するように設計する。

【０００９】 内側側面１４ｂ、１４ｃの幅は、部分１４ｄ及び１４ｅを通過後に後方に実質
的に変わらずに残留する。この側面１４ｂ及び１４ｃは、後方の凹形状の端部１
４ｆへと集中する部分を有する。 図４及び図５に、図１〜図３に従う切削インサートを加工物Ａと噛み合わせて
示す。

【００１０】 このインサートの上面１の各コーナー部分は、異なる凸形状の曲率半径をして
いる。すなわち、各コーナーは１次湾曲刃１５を含み、この湾曲刃は主切れ刃の
隣接端部８ｃ、並びに２次切れ刃１６すなわち「ワイパー切れ刃」に向かって延
在する。切削インサートを強化するために、このワイパー切れ刃１６は１次面取
り部を備えることができる。図５に示すように、このワイパー切れ刃１６は、半
径Ｒ２でもって形成され、この半径は主切れ刃１５の半径より実質的に大きくて
それによって、この切れ刃１６は図１においてはほとんど真っ直ぐに見られる。
ワイパー切れ刃１６は後方に向かって側部切れ刃８ｂまで延在し、このワイパー
切れ刃の半径Ｒ３はＲ２より実質的に小さい。湾曲刃８ｂは後方に向かって約１
〜５°好ましくは２〜３°の側部逃げ角で延在する。

【００１１】 このワイパー切れ刃１６の半径Ｒ２は、切れ刃１６が丸形インサートのように
作用するように選ばれる。結果として、このワイパー切れ刃は、仮想的な円形丸
形インサートの断面に類似すると考えられる。丸形インサートと比較した本発明
のインサートの実質的な利点は、同一操作条件のもとで丸形インサートと比較し
てかなり狭くて厚い切り屑を作り出すことができることであり、これが良好な切
り屑制御を提供する。半径Ｒ２はＲ１よりかなり大きくて、好適な「ワイパー切
れ刃」の効果は、かなの改良表面仕上げを与えることが達成されることである。
その上の効果としては、その後の仕上げ作業を省略することができる。

【００１２】 最適な切り屑制御を達成するために、異なる半径の種々の湾曲切れ刃は、次の
範囲から選ぶ必要がある。 Ｒ１：０．１〜１２ｍｍ、好ましくは０．２〜２．０ Ｒ２：２．５〜２０ｍｍ、好ましくは２．５〜５．０ Ｒ３：０．１〜２ｍｍ、好ましくは０．２〜０．５ 本発明はこれらの好ましい実施態様に従って記載されたとはいえ、特に記載さ
れていない追加、削除、改良、及び置換が、添付した請求の範囲で規定した範囲
から離脱することなく、できることは当業者には明確なことである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明の切削インサートを上方から斜めにみたときの斜視図を示す。

【図２】 図２のａは、図１と同様の切削インサートをその前部端部から真っ直ぐにみた
図であり，且つ図２のｂは、代わりの切削インサートの実施態様を示す。

【図３】 図３は、図１と同様の切削インサートを上方から図である。

【図４】 図４は、加工物とともに拡大し、図１と同様の切削インサートを上方から真っ
直ぐにみた図である。

【図５】 図５は、図４の示される切削インサートの切削コーナーを拡大した詳細図であ
る。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャンク部が長さ方向の軸を規定し、 切削ヘッドが前記シャンク部の長さ方向の端部に配置され、 前記切削ヘッドは、上面と、底面と、前記上面と底面との間に延在するそれぞ
   れ二つの側部逃げ面と、前記側部逃げ面との間に配置され且つ前記上面と底面と
   の間に延在する前部逃げ面とを含み、 前記上面と前部逃げ面との間の交差が、長さ方向の軸に一般的に垂直に延在す
   る主切れ刃を形成し、且つ 前記上面と各側部逃げ面との間の交差が、所定の逃げ角を有する側部切れ刃を
   規定する前記シャンク部と前記切削ヘッドとを含む金属切削インサートであって
   、 前記上面は、長さ方向の軸の互いに向かい合う側部上に長さ方向に延在する一
   対のリッジを含み、且つ互いのリッジの間に切り屑を形成する凹みを規定するた
   めそれぞれのリッジが互いに離間し、且つ 切削インサートは、一方の側部切れ刃と主切れ刃とのそれぞれの間にコーナー
   切れ刃を含み、各コーナー切れ刃は主切れ刃から延在する一次湾曲切れ刃を含み
   、且つ湾曲ワイパー切れ刃は一次湾曲切れ刃から側部切れ刃まで延在し、１次湾
   曲切れ刃は前記湾曲ワイパー切れ刃の曲率より小さな半径を有する金属切削イン
   サート。
2. 【請求項２】 前記側部エッジが前記ワイパー切れ刃の曲率半径より小さな
   曲率半径を有する請求項１記載の切削インサート。
3. 【請求項３】 前記側部切れ刃が１〜５°の範囲の逃げ角を形成する請求項
   ２記載の切削インサート。
4. 【請求項４】 前記一次湾曲切れ刃の曲率半径が０．１〜１２．０ｍｍの範
   囲内にある請求項３記載の切削インサート。
5. 【請求項５】 前記ワイパー切れ刃の曲率半径が２．５〜２０．０ｍｍの範
   囲内にある請求項５記載の切削インサート。
6. 【請求項６】 前記側部切れ刃の曲率半径が０．１〜２．０ｍｍの範囲内に
   ある請求項５記載の切削インサート。
7. 【請求項７】 前記一次湾曲切れ刃の曲率半径が０．１〜１２．０ｍｍの範
   囲内にある請求項１記載の切削インサート。
8. 【請求項８】 前記一次湾曲切れ刃の曲率半径が０．２〜２．０ｍｍの範囲
   内にある請求項７記載の切削インサート。
9. 【請求項９】 前記ワイパー切れ刃の曲率半径が２．５〜２０．０ｍｍの範
   囲内にある請求項１記載の切削インサート。
10. 【請求項１０】 前記ワイパー切れ刃の曲率半径が２．５〜５．０ｍｍの範
    囲内にある請求項９記載の切削インサート。
11. 【請求項１１】 前記側部切れ刃の曲率半径が０．１〜２．０ｍｍの範囲内
    にある請求項２記載の切削インサート。
12. 【請求項１２】 前記側部切れ刃の曲率半径が０．１〜０．５ｍｍの範囲内
    にある請求項１１記載の切削インサート。