JP2002542951A - 切削刃インサート、特に使い捨てのチップ - Google Patents
切削刃インサート、特に使い捨てのチップInfo
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Abstract
Description
けられ、進行する切削屑の形を形成し、案内するための切削キャビティとを備え
た金属の被加工物の加工用切削刃インサート、特に使い捨てのチップに関する。
かかる切削刃インサートは工具ホルダーに交換可能に固定される。通常のこの種
切削刃インサートの基本形状は、2つの対向する、互いに平行なカバー面と、こ
れらの間に1つの多角形の周回壁を備えている。切削刃は、各インサート上に位
置するカバー面と、周回壁の平らな部分との間の移行エッジにより形成される。
ある角度で互いに突き合う2つの移行エッジは、その移行部に丸く形成した刃先
を備える。切削刃インサートは、それ故、ほぼ三角形、四辺形、菱形又は他の多
角形状の輪郭を持つ。これにより、切削刃インサートに、1つのホルダーに順次
その使用位置にもたらされる複数の切削刃又は刃先が装着可能である。このよう
な切削刃インサートは使い捨てチップと呼ばれる。これにより、切削刃インサー
トに必要な材料の有効活用が可能となり、コストを節約できる。
ー面は、これに接する切削刃の切削面を含むか、又は切削面そのものである。切
削刃インサートの側面は、この面を使用位置において切削側面に向かって制限す
る切削刃の自由面を形成する。切削刃の自由面は、切削作業時、各々その表面が
被加工物に向いている。被加工物の切削すべき表面は、各々切削係合位置にある
切削具の刃先の主切削刃或いは副切削刃の自由面に沿って、切削刃から離れる側
の方向に自由角を形成する角位置で進行する。
4335984号、第4988242号及び第4215957号明細書により公
知である。
ギーを最小にすべく決められる。このエネルギーは、生ずる切削屑によって定ま
り、その形状配置は切削刃インサート又はその切削刃の配置形状に関係する。そ
の他に切削屑の形状には切削速度、送り及び切削深さが関係する。切削面はその
切削刃に並行する範囲にしばしば窪みがつけられ、切削屑の進行を制御し、排出
し、被加工物から離れる切削屑の形状に影響を与える。この発明は、切削刃に並
行配置され、少なくともこのような切削刃インサートの切削面に設けられる切削
キャビティの形状に関る。
に非対称凹面として楕円弧状に湾曲させ、かつ切削屑をその長手方向、即ち切削
屑の進行方向に、切削刃エッジから離れてある程度進行方向に互いに繋がった鱗
或いは薄片状にしようとするものである。これにより切削屑の折壊を容易とし、
更に切削刃インサートのこの発明による構成を目指そうとするものである。
ように構成することにある。この課題は請求項1により解決される。なお、「楕
円」なる概念はラテン語の“ovum=卵”から派生したものであり、何処にお
いても正の、通常4つの頂点を持つ曲率の閉鎖された平面上の曲線をいう。それ
故、楕円は長円の一般的表現である(ブロックハウス・エンサイクロペディア、
29巻、1991年第19版を参照)。
対する関係は、切削屑が切削刃、特に主切削刃に対し主として直角でなく進行し
、切削刃から、その角度の脚が刃先から離れる方向に発散する、鋭角で離れるよ
うに向けるべく働く。即ち刃先は切削時、被加工物に最も近い切削工具部分であ
る。切削進行方向が切削屑の発生時点で既にできるだけ被加工物から離れるよう
に影響を受けるので、被加工物の損傷を確実に防げる。通常直線又は対称的に曲
がった切削刃端に当たる切削屑は、これに対し切削刃に対してほぼ直角に切削刃
端から離れて進行するが、この発明ではこれを回避できる。その原因となる切削
刃インサートの形状配置は、切削屑を排出する速度にも良好に影響する。刃先側
に向いた、この発明のように狭い範囲での切削屑の進行は、刃先に反対側の範囲
、即ち切削キャビティが広い部分よりも強く阻止される。
先及び切削刃側において反対側より曲率を小さくするか或いは曲率を大きくする
かどうかは、主として被加工物に関係する。被加工物が硬い場合には曲率を小さ
く、被加工物が軟らかい場合には曲率を大きくするのが特に好適である。
て異なる間隔に配置することができる。このような異なる位置決めは、請求項3
から5に記載してある。
のように並べて配置してもよい。このような切削キャビティが請求項8のように
同じ大きさでかつ切削刃端に平行に配置すると、波の形が非対称で、これにより
刃先から離れるように進行させるべく働く波板状の横断面形状を持った切削屑が
生ずる。切削キャビティが請求項10のように刃先からの距離に伴い連れ増大す
るようにすると、切削屑の形状に働く上記作用が明らかに強化される。
る。各カバー面1は、各々主切削刃又は副切削刃として使用される切削刃3、6
を備えた2つの刃先2を持っている。両側面に各々1つの同一形状のカバー面1
が存在するにも係らず、各図に一面側のみカバー面1を詳しく図示し、符号を付
けている。他の、図示しないカバー面も同様に形成し、各々平面で示すカバー面
1に対し平行に配置している。切削刃インサートに貫通穴25を穿ってあり、こ
れに切削刃インサートをホルダーに固定するための締め付けボルトを挿入する。
め、左上部の刃先2及び左側の主切削刃3との関係についてのみ示す。切削刃3
、6の1つが主切削刃であるか副切削刃あるかどうかは、切削時の工具の送り方
向に関係する。その限りにおいて、逆に切削刃6が主切削刃であり、切削刃3が
副切削刃であることもある。それ故、この明細書では、よりよく区別するため、
切削刃3を主切削刃、切削刃6を副切削刃とする。
び輪郭と同様に形成してある。図4(右下の刃先2)、11〜14、17〜20
及び23〜26の実施例の場合、切削キャビティ4の、切削刃3、6に反対側の
側面に関してのみ1つの完全楕円に窪むように形成した皿が存在する。そこでは
、切削キャビティ4が切削刃3又は6のごく近傍に位置しているので、切削刃3
又は6側に向いた、ほぼ切削キャビティ4の長軸8の方向に延びる、切削刃側の
長辺7が少なくとも中間部分で(図11、12、17、18、23、24)或い
は完全に(図4、13、14、19、20及び25、26)切削刃3、6又は切
削刃3、6の下側にある自由面5に移行又は終わっている。
念を使用する。ブロックハウス・エンサイクロペディア、第19版によれば、楕
円は、何処においても正の、4或いはそれ以上の頂点を持つ曲率の閉鎖された平
面上の曲線である。楕円は、それ故、長円の一般的表現である。
ぼ平行に延びている。ここで、「ほぼ」とは厳密な平行性を意味していない。寧
ろ、切削キャビティ4の輪郭形状の、楕円長軸8の方向は切削刃3、6と凡そ2
0°迄の鋭角9を含むことができる。楕円形の長軸8並びに短軸10の方向にお
ける切削キャビティ4の表面の横断面形状は、刃先2又は切削刃3、6に向いた
側の面11において、刃先2及び切削刃3、6に反対側に向いた他方側の面12
におけるより大きい曲率を持っている(図5、6)。
削キャビティ4の輪郭形状も非対称である。即ち、隣接する切削刃3、6側に向
いた、即ち楕円形の切削刃側の長辺7が、両側面の切削刃3、6に反対側に向い
た、即ち切削刃から遠く離れた長辺13より曲率半径が大きい。図1〜3、4(
左上の刃先2)、7〜10、15〜16、21及び22に示す実施例において、
その非対称の楕円形輪郭を持つ切削キャビティ4は、全体が切削刃3、6の切削
面1に掘り下げられている。図11、12、17、18及び23、24の実施例
では切削キャビティ4はその切削刃側の長辺7の中間部分が切削刃3、6の自由
面5に移行している。図4(右下の刃先2)、13、14、19、20及び25
、26の実施例において、切削キャビティ4はその切削刃3側の長辺全体が切削
刃3、6の自由面5に移行している。このことは、切削キャビティ4を、この実
施例では自由面5の特に近傍に位置決めしていることによる。
の切削キャビティ4、14、24、34をほぼその楕円形の長軸8の方向に接し
て並べている。この並びにおいて隣接している切削キャビティ4は、隣接する切
削キャビティ4、14、24、34の長辺7、13がその楕円輪郭形状(図4)
の狭側面15、16を省略し、これにより鈍角の接合部を形成して直接接合する
か又は入り込むように互いに移行している。
同じ大きさである。これらは、これらにほぼ並行配置した切削刃3、6の長手方
向に接して並べてある。図4(左上の刃先2)並びに図21〜26の実施例で、
互いに並行配置した切削キャビティ4、14、24、34の大きさは対応する刃
先から離れるに連れ増大している。
及び8に図示してある。
間領域に、非対称の楕円弧状の輪郭形状をもつ楕円皿状の中央キャビティ20を
切削面1上に設けてある。その場合、この楕円形の短軸21(図1)は両方の刃
3、6により形成される角度の角2等分線を形成している。
34間にある内部領域に、その平らなカバー面が切削刃インサートのカバー面1
に対し平行に延び、このカバー面1の高さレベルを越えている支持部材23を設
けることができる。また一面側の切削刃インサートも可能である。
独立したものとして形成する。例えば図9〜26の実施例の場合も同様である。
図7、8に示す実施例では、これに対し中央キャビティ20が隣接した切削キャ
ビティ4に多少曖昧に移行している。図27〜38の実施例でも同様である。
Claims (12)
- 【請求項1】少なくとも1つの切削刃(3、6)と、この切削刃(3、6)
並行して切削面(1)に設けられ、発生する切削屑の形を形成し、被加工物から
分離されて進行する切削屑を案内するための少なくとも1つの切削キャビティと
を備えた金属の被加工物の加工用切削刃インサート、特に使い捨てのチップにお
いて、切削キャビティ(4)の表面が非対称楕円形に窪むよう形成された皿の表
面と同様に、この皿表面の横断面の楕円弧が非対称に形成され、該横断面が切削
キャビティの長軸(8)及び短軸(10)の方向において、その刃先(2)及び
切削刃(3、6)に向いた側で刃先(2)及び切削刃(3、6)に反対に向いた
側より大きな曲率半径で湾曲していることを特徴とする切削刃インサート。 - 【請求項2】非対称楕円弧状に窪むよう形成された切削キャビティ(4)の
長軸(8)がほぼ切削刃(3、6)に並行して配置され、特に刃先(2)に向か
って収斂する1〜20°の鋭角(9、39)で切削刃(3、6)又はこれらの間
をつなぐカバー面(1)に交わることを特徴とする請求項1記載のインサート。 - 【請求項3】非対称楕円形に窪むように形成された輪郭形状をもつ切削キャ
ビティ(4)全体が、切削刃(3、6)の切削面(1)に掘り込まれていること
を特徴とする請求項1又は2記載のインサート。 - 【請求項4】切削キャビティ(4)の一部、特にその切削刃(3、6)に向
いた側の長辺(7)の中間の部分が、切削刃(3、6)の自由面(5)に移行し
ていることを特徴とする請求項1又は2記載のインサート。 - 【請求項5】切削キャビティ(4)の切削刃(3)に向いた側の長辺(7)
の全体が、切削刃(3、6)の自由面(5)に移行していることを特徴とする請
求項1又は2記載のインサート。 - 【請求項6】各切削刃(3、6)に沿って複数の非対称楕円形の切削キャビ
ティ(4、14、24、34)が、ほぼ楕円形の長軸(8)の方向に接するよう
並べて配置されたことを特徴とする請求項1から6の1つに記載のインサート。 - 【請求項7】 互いに並んで隣接する切削キャビティ(4)が、楕円形輪郭の狭側面(15、
16)を除き、各1つの鈍角の接合部(17)を形成して直接互いに入り込んで
おり、隣接した切削キャビティ(4、14、24、34)の楕円形輪郭の長辺(
7、13)が相互につながっていることを特徴とする請求項6記載のインサート
。 - 【請求項8】切削キャビティ(4、14、24、34)がほぼ同じ大きさで
あることを特徴とする請求項6または7記載のインサート。 - 【請求項9】切削キャビティ(4、14、24、34)がこれにほぼ並行配
置された切削刃(3、6)の長手方向に並べられたことを特徴とする請求項6か
ら8の1つに記載のインサート。 - 【請求項10】互いに並行配置された切削キャビティ(4、14、24、3
4)の大きさが、刃先(2)から離れるに伴い増大することを特徴とする請求項
6、7及び9の1つに記載のインサート。 - 【請求項11】刃先(2)と、これに並行配置された切削刃(3、6)に最
近接する切削キャビティ(4)との間の領域において、切削面(1)に中央キャ
ビティ(20)が設けられたことを特徴とする請求項1から10の1つに記載の
インサート。 - 【請求項12】両面のカバー面(1)が切削キャビティ(4、14、24、
34)の間にある内部領域に、各々カバー面(1)を越える支持部材(23)を
備えることを特徴とする請求項1から11の1つに記載のインサート。
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