JP2004223627A

JP2004223627A - Insert and knife edge replacement type rotating tool

Info

Publication number: JP2004223627A
Application number: JP2003011713A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Kiuchi; 康博木内
Original assignee: Hitachi Tool Engineering Ltd
Current assignee: Moldino Tool Engineering Ltd
Priority date: 2003-01-21
Filing date: 2003-01-21
Publication date: 2004-08-12

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a face milling cutter and an insert for cutting a high hardness material at high efficiency. <P>SOLUTION: In a regular polygonal plate-like insert, a cutting blade is composed of a linear main cutting blade, a circular-arc chamfering corner blade connected to the main cutting blade and a linear auxiliary cutting blade connected to the chamfering corner blade. The insert is characterized in that in a front view, the main cutting blade comes into contact with the inscribed circle of the insert, and when a point of intersection where a straight line passing the center of the inscribed circle intersects the auxiliary cutting blade at right angles is taken as P1, a point of intersection where the straight line intersects the inscribed circle on the side opposite to the point P1 of intersection with respect to the center O of the inscribed circle is taken as P2, and the distance between the points of intersection P1 and P2 is taken as, 1 ≤ b/a ≤ 1.1, the radius R of the circular-arc chamfering corner blade is 1.6 mm ≤ R ≤ 3.5 mm, and the clearance angle of the main cutting blade is 11°≤ G ≤ 30°. The knife edge replacement type rotating tool is characterized in that when the insert is used and mounted on the knife edge replacement type rotating tool, cut-out angle α of the tool is 40°≤ α ≤ 60°. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、正面フライス等の刃先交換式回転工具に用いられるインサート、特に、高硬度材の加工に適するインサート及び刃先交換式回転工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高硬度の被削材を正面フライスを使用して高送り加工する場合には、インサートの各切刃にかかる切削抵抗が増大するために、切刃が欠損し易くなってインサートが短寿命になるという不具合がある。そこで、これらの問題点を対策し、高送り加工における加工能率を改善した刃先交換式正面フライス工具が、例えば、下記の非特許文献１に提案されている。
【非特許文献１】ツールエンジニア（Ｖｏｌ．４３、Ｎｏ．５、頁４２−４５、２００２）
非特許文献１記載の正面フライス工具は、仕上げ面粗さが切削条件を適正化し、例えば、１刃当りの送り量を従来並みの量にすることや、或いは基体材種にサーメット材を用いるなどの配慮によって良好な仕上げ面粗さが得られることが記載されている。また、そのインサートは、図１０、図１１より、切刃稜線をなす４辺が夫々外側に凸の円弧状であり、逃げ面の略中央に平坦部が設けられ、該平坦部は切れ刃稜線から後退した位置よりインサート底面まで設けられ、該平坦部がインサートを工具本体に拘束する時の拘束面となっている。また、主切刃の切込み角は３５度以下となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
非特許文献１に記載のインサートを用いて切削加工を行うと、
１）インサートを工具本体の取付座に装着した時に、インサートを工具本体に拘束する拘束面が短く、高精度な位置決めが難しいという課題がある。
２）主切刃の切込み角が３５度以下であるため、切込み深さを大きく設定できないという課題がある。
３）インサート自体の形状が特殊であるため、工具本体も特殊形状となり、従来の正面フライス工具本体に装着できない、等の課題がある。
【０００４】
近年、工具径が１６０ｍｍ程度の正面フライスが広く使用されており、このような正面フライスを用いて、高硬度材を高送りで切削加工しても欠損が発生しないようなインサートが望まれている。本発明の目的は、高硬度材を高能率に切削加工し、非特許文献１記載のインサートよりも主切刃が長く、これによってインサートを工具本体に拘束する拘束面も長くすることにより、高精度な位置決めが可能となり、インサートの拘束力を高めたことにより、加工面の良好な加工面粗さが得られ、しかも従来の正面フライス工具が使用できるインサートを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、正多角形板状のインサートにおいて、切刃は、直線状の主切刃、該主切刃に繋がる円弧状の面取りコーナー刃及び該面取りコーナー刃に繋がる直線状の副切刃、とから構成され、正面視で、該主切刃は該インサートの内接円に接し、該内接円の中心を通る直線が該副切刃と直角に交わる交点をＰ１、該直線が該内接円の中心Ｏに対して該交点Ｐ１と対向する側で該内接円と交わる交点をＰ２とし、該交点Ｐ１とＰ２間の距離をｂとしたとき、１≦ｂ／ａ≦１．１、該円弧状の面取りコーナー刃の半径Ｒが１．６ｍｍ≦Ｒ≦３．５ｍｍ及び該主切刃の逃げ角が１１度≦Ｇ≦３０度、としたことを特徴とするインサートであり、上記インサートを用い刃先交換式回転工具に装着したとき、該工具の切込み角αが４０度≦α≦６０度であることを特徴とする刃先交換式回転工具である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１〜図３に基いて説明する。図１より、本発明のインサート１は、正面視で多角形板状をなし、底面２、底面２と対向する上面３、底面２と上面３との間には側面４が形成された平板状をなしている。上面３と側面４が交わる稜線部には切刃５が形成されている。尚、底面２はフライス工具本体の取付座にインサート１を装着するときの着座面になり、上面３はすくい面となり、側面４は逃げ面となり、角度Ｇの逃げ角が設けられている。図１より、主切刃６は、中心Ｏに対して対向する側の切刃５上にも形成され、隣どうしの主切刃６はその向きが直交するように形成されている。更に、これら４つの主切刃６は、正面視で仮想の内接円１０に接するように構成され、主切刃６、面取りコーナ刃７、副切刃９、面取りコーナ刃８は、それぞれ内接円１０の中心Ｏに対して、対称となるように切刃５上に形成される。図１より、正面視で内接円１０の直径をａ、内接円１０の中心Ｏを通る直線Ｌが副切刃９と直角に交わる交点をＰ１、この直線Ｌが内接円１０の中心Ｏに対して交点Ｐ１と対向する側においてこの内接円１０と交わる交点をＰ２とし、これら交点Ｐ１と交点Ｐ２間の距離をｂとしたとき、１≦ｂ／ａ≦１．１であり、１≦ｂ／ａ≦１．１に限定した理由は、ｂ／ａが１未満になると、直線状の主切刃が存在しなくなり、ｂ／ａが１．１を超えて大きくなると、直線状の副切刃の長さが短くなって、この副切刃により良好な仕上げ面粗さを有する加工面が得られなくなるからである。
【０００７】
次に、面取りコーナ刃７、８は、図３より、本発明インサート１は、主切刃６と副切刃９との間に、それぞれ円弧状の面取りコーナ刃７、８を形成し、該円弧状の面取りコーナ刃７、８は、半径Ｒの円弧から構成され、主切刃６、面取りコーナ刃７、副切刃９、面取りコーナ刃８の順に滑らかに繋がれている。円弧状の面取りコーナ刃７、８の半径Ｒを、１．６≦Ｒ≦３．５ｍｍに設けることにより、高硬度材でも高送りの切削加工が可能なインサートとなる。円弧状の面取りコーナ刃の半径Ｒを、１．６ｍｍ≦Ｒ≦３．５ｍｍに限定した理由は、円弧状の面取りコーナ刃は切削加工時に被削材への食付き作用を行うが、半径Ｒが１．６ｍｍ未満となると、この面取りコーナ刃に切削抵抗負荷が集中してその強度が低下し、チッピングや欠損が発生し易くなり、半径が３．５ｍｍを超えて大きくなると、面取りコーナ刃の強度は向上するが切削抵抗が増大してビビリ振動が発生し易くなり、主切刃は短くなるので、正面フライス工具本体の取付座にインサートを装着したときの拘束長さが小さくなり、インサートの固定が不安定になるので、面取りコーナ刃の半径Ｒは、１．６ｍｍ≦Ｒ≦３．５ｍｍとなる円弧状の形状とした。
【０００８】
更に、主切刃６の逃げ角Ｇを１１度≦Ｇ≦３０度に限定した理由は、Ｇが１１度未満では、主切刃の強度は向上するが、逆に切削抵抗が高くなって切れ味が悪く、Ｇが３０度を超えると、主切刃の強度が低下し、構造用鋼や合金工具鋼等からなる鉄系被削材の切削加工には適さないインサートになるからである。
【０００９】
本発明のインサート１を刃先交換式回転工具正面本体に装着するときには、図４、図５の正面フライス１１のインサート取付座１２に取付け、主切刃６の１つがインサート取付座１２の側壁に拘束されるように位置決めした後、止めねじ、或いはクランプ具１３等を用いて正面フライス１１に装着し、固定する。装着されたとき、インサート１の副切刃９の１つが工具本体１１の先端部に位置する。上記正面フライスを用いて切削加工を行うと、主切刃６と面取りコーナ刃７は、加工機の主軸方向に対して一定の切込み量分の被削材を切削除去する切刃としての作用を行い、副切刃９は被削材の加工面粗さを向上させる。本発明インサート１は、従来例の円弧状切刃に相当する面取りコーナ刃の長さを短くすることができるので、面取りコーナ刃の耐欠損性を向上させることができる。上記刃先交換式回転工具の切込み角αを４０度≦α≦６０度とした理由は、Ｚ軸方向にかかる切削抵抗が高くなるのを防ぎ、主切刃を直線状とすることによって拘束面を長くすることにより、高精度な位置決めが可能となり、インサートの拘束力を高めることができ、加工面の良好な面粗さが得られる。
【００１０】
【実施例】
（実施例１）
ＪＩＳ−Ｋ１０相当材の超硬合金製から成る基体にＰＶＤ被膜を被覆した本発明例１、従来例２のインサートを製作した。表１にそのサイズを示す。
【００１１】
【表１】

【００１２】
図４に示す、工具径１６０ｍｍ、８枚刃の正面フライス工具に装着して、ＨＲＣ５５の高硬度材であるＳＫＤ１１からなる被削材を切削加工して切刃の摩耗状態及びチッピングの発生状況について試験した。切削諸元は、切削速度：７０ｍ／分、軸方向切込み深さ（Ａｄ）：１ｍｍ、半径方向切込み幅（Ｒｄ）：１３０ｍｍ、１刃当たりの送り量（ｆｚ）：０．１５ｍｍ／刃、である。その結果を図７に示す。図７は、被削材の切削加工長さとインサートの主切刃の逃げ面最大摩耗幅（ＶＢｍａｘ）との関係を示している。図７より、本発明例１は、切削長さが５ｍに達しても、逃げ面の最大摩耗幅は０．０６ｍｍであり継続して切削加工が可能であった。従来例２は、切削長さが５ｍに達した時、逃げ面にチッピングが発生し、最大摩耗幅は０．１２ｍｍであった。チッピングが発生した理由は、インサートの拘束力が十分でないために、インサートが振動して、切削抵抗の部分的な集中によりチッピングが発生したものと考えられる。
【００１３】
（実施例２）
円弧状の面取りコーナ刃の半径Ｒを変えた本発明例４、５、６と比較例３、７の超硬合金製インサートを製作した。表１にそのサイズを併記する。上記インサートを図４に示す正面フライス工具に装着し、ＨＲＣ５５からなるＳＫＤ１１の被削材について、ｆｚ：０．１５ｍｍ／刃、で切削加工を行い、加工機のＺ軸方向にかかる切削抵抗値を測定した。尚、Ｚ軸方向にかかる切削抵抗値は、マシニングセンターのテーブルに多分力測定器を取付けて測定した。切削諸元は、切削速度：７０ｍ／分、軸方向切込み深さ（Ａｄ）：１ｍｍ、半径方向切込み幅（Ｒｄ）：９０ｍｍ、である。その結果を図８に示す。図８より、ｆｚを一定の０．１５ｍｍ／刃として切削加工を行った場合、円弧状の面取りコーナ刃の半径Ｒが大きくなるに従い、Ｚ軸方向の切削抵抗値は大きくなるが、面取りコーナ刃にはチッピング、欠損等は発生しなかった。このことは、円弧状の面取りコーナ刃の半径Ｒを大きく設定すれば、ｆｚを上げることが可能になること、即ち、面取りコーナ刃の強度が高くなることを示している。しかし、面取りコーナ刃の半径Ｒの値を大きくし過ぎると、Ｚ軸方向の切削抵抗が高くなり過ぎ、ビビリ振動が発生する。従って、高硬度材を高送りで切削加工するためのインサートとして、主切刃と副切刃との間に形成する面取りコーナ刃の半径Ｒは、適切な範囲値を設定することが可能であることが判明した。
【００１４】
続いて、上記本発明例４、５、６と比較例３、７のインサートを用いて切削試験を行った。ｆｚを０．１ｍｍ〜０．２５ｍｍに変化させ、ＨＲＣ５５のＳＫＤ１１材の切削加工を行った時に、円弧状の面取り刃のチッピング、欠損の発生状況について観察した。こ切削諸元は、切削速度：７０ｍ／分、軸方向切込み深さ（Ａｄ）：１ｍｍ、半径方向切込み幅（Ｒｄ）：１３０ｍｍ、である。その結果を図９に示す。図９より、比較例３は、ｆｚを０．１３ｍｍに上げると面取りコーナ刃に欠損が発生した。本発明例４〜６は、ｆｚを０．１５ｍｍより大きくして加工を行ってもチッピングや欠損が発生せず、ｆｚを０．２２ｍｍ／刃としてもチッピングや欠損は発生しなかった。比較例７は、ｆｚが０．１７ｍｍ／刃を越えるとビビリ振動の発生が確認された。本発明例４〜６の面取りコーナ刃の半径Ｒを１．６ｍｍ〜３．５ｍｍに設定したインサートを装着すれば、ＨＲＣ５５程度の高硬度材でも、ｆｚを０．１５ｍｍ〜０．２２ｍｍの高送りでフライス加工できることが確認できた。
【００１５】
本発明のインサートは、図１に示す形状の他に、切刃５の稜線部に沿ってすくい面３にブレーカ溝を設けた形状としてもよい。ブレーカ溝を設けると、ブレーカ溝は切削加工により発生した切屑を分断又はカールさせて、切屑がすくい面と接触する衝撃力を緩和させることができるので、一層、高硬度材を高送りで切削加工を行うことができるようになる。次に、図２に示す側面図において、切刃５を底面２方向に凹円弧状の形状としたインサートにしてもよい。このように、切刃５を底面２方向に凹円弧状の形状にすると、切削加工時に切刃５が被削材に滑らかに当たるので、主切刃６、面取りコーナ刃７、８に欠損が発生することを防止することができる。また、正面視でインサートの中央部に、回転工具本体の取付座に装着・固定するためのねじ孔を有するインサートとしてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
本発明を適用することにより、インサートの取り付け精度が向上し、工具寿命も長くすることが可能になる。これにより、高硬度材を高送りで切削加工するのに適した刃先交換式回転工具用のインサートを提供することができる。また、本発明のインサートは、従来の正面フライス工具をそのまま使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明例の正面図を示す。
【図２】図２は、図１の側面図を示す。
【図３】図３は、図１のＡ部における切刃の構成を示す。
【図４】図４は、本発明例の正面フライスの正面図を示す。
【図５】図５は、図４の側面の断面図を示す。
【図６】図６は、被削材を切削加工しているときの状態を示す。
【図７】図７は、切削長さと逃げ面最大摩耗量との関係を示す。
【図８】図８は、面取りコーナ刃の半径ＲとＺ軸方向の切削抵抗値との関係を示す。
【図９】図９は、切刃の欠損の発生状態を説明するための図を示す。
【図１０】図１０は、従来例のインサートの正面図を示す。
【図１１】図１１は、図１０のＡの矢視方向の側面図を示す。
【符号の説明】
１：インサート
２：底面
３：上面
４：側面
５：切刃
６：主切刃
７、８：面取りコーナ刃
９：副切刃
１０：内接円
１１：刃先交換式回転工具
１２：取付座
１３：クランプ具
α：切込み角[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an insert used for a cutting tool such as a face mill, and more particularly to an insert and a cutting tool that are suitable for machining a hard material.
[0002]
[Prior art]
When a high-hardness work material is subjected to high feed machining using a face mill, the cutting resistance applied to each cutting edge of the insert increases, so that the cutting edge is easily broken and the insert has a short life. There is a problem. Therefore, a non-interchangeable face milling tool that addresses these problems and improves machining efficiency in high feed machining has been proposed in, for example, Non-Patent Document 1 below.
[Non-Patent Document 1] Tool Engineer (Vol. 43, No. 5, pp. 42-45, 2002)
In the face milling tool described in Non-Patent Document 1, the finished surface roughness optimizes the cutting conditions, for example, the feed amount per tooth is set to the same level as the conventional one, or the cermet material is used as the base material type It is described that a good finished surface roughness can be obtained by considering the above. 10 and 11, the insert has an arc shape in which the four sides forming the cutting edge ridge are outwardly convex, and a flat portion is provided substantially at the center of the flank, and the flat portion is formed by the cutting edge ridge. The flat portion serves as a restraining surface when the insert is restrained to the tool body from the position retracted from the bottom to the insert bottom surface. The cutting angle of the main cutting edge is 35 degrees or less.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
When cutting is performed using the insert described in Non-Patent Document 1,
1) When the insert is mounted on the mounting seat of the tool body, there is a problem that the restraining surface for restraining the insert to the tool body is short, and it is difficult to perform high-precision positioning.
2) Since the cutting angle of the main cutting edge is 35 degrees or less, there is a problem that the cutting depth cannot be set large.
3) Since the shape of the insert itself is special, the tool body also has a special shape, and there is a problem that it cannot be mounted on a conventional face milling tool body.
[0004]
In recent years, face mills having a tool diameter of about 160 mm have been widely used, and inserts that do not cause chipping even when cutting high-hardness materials at high feed rates using such face mills are desired. . An object of the present invention is to cut a high-hardness material with high efficiency, to have a longer main cutting edge than the insert described in Non-Patent Literature 1, and thereby to increase the length of a restraining surface for restraining the insert to the tool body. An object of the present invention is to provide an insert that enables accurate positioning and enhances the constraint force of the insert, thereby obtaining a good machining surface roughness of the machining surface, and in which a conventional face milling tool can be used.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, in a regular polygonal plate-shaped insert, the cutting edge is a linear main cutting edge, an arc-shaped chamfered corner blade connected to the main cutting edge, and a linear sub-cutting edge connected to the chamfered corner blade, When viewed from the front, the main cutting edge is in contact with the inscribed circle of the insert, and an intersection point where a straight line passing through the center of the inscribed circle intersects the sub-cutting edge at right angles is P1, and the straight line is the inner cutting edge. Assuming that an intersection that intersects the inscribed circle on the side opposite to the intersection P1 with respect to the center O of the tangent circle is P2, and that the distance between the intersections P1 and P2 is b, 1 ≦ b / a ≦ 1.1 A radius R of the arc-shaped chamfered corner blade is 1.6 mm ≦ R ≦ 3.5 mm, and a clearance angle of the main cutting edge is 11 degrees ≦ G ≦ 30 degrees. When installed on a rotary tool with a replaceable cutting edge using an insert, the cutting angle α of the tool is 40 degrees ≦ α ≦ 60 degrees This is a rotary tool with a replaceable cutting edge.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, the insert 1 of the present invention has a polygonal plate shape in a front view, a bottom surface 2, a top surface 3 opposed to the bottom surface 2, and a flat plate shape having a side surface 4 formed between the bottom surface 2 and the top surface 3. Has made. A cutting edge 5 is formed at a ridge line where the upper surface 3 and the side surface 4 intersect. The bottom surface 2 serves as a seating surface when the insert 1 is mounted on the mounting seat of the milling tool body, the upper surface 3 serves as a rake surface, the side surface 4 serves as a clearance surface, and a clearance angle of an angle G is provided. As shown in FIG. 1, the main cutting edge 6 is also formed on the cutting edge 5 on the side facing the center O, and the adjacent main cutting edges 6 are formed so that their directions are orthogonal to each other. Further, these four main cutting edges 6 are configured so as to contact a virtual inscribed circle 10 in a front view, and the main cutting edge 6, the chamfered corner blade 7, the sub-cutting edge 9, and the chamfered corner blade 8 each have an inner shape. It is formed on the cutting edge 5 so as to be symmetric with respect to the center O of the tangent circle 10. 1, the diameter of the inscribed circle 10 is a in front view, the intersection point of a straight line L passing through the center O of the inscribed circle 10 and the sub cutting edge 9 at right angles is P1, and this straight line L is the center of the inscribed circle 10. Assuming that an intersection that intersects with the inscribed circle 10 on the side opposite to the intersection P1 with respect to O is P2, and a distance between these intersections P1 and P2 is b, 1 ≦ b / a ≦ 1.1, The reason for limiting to 1 ≦ b / a ≦ 1.1 is that if b / a is less than 1, there is no linear main cutting edge, and if b / a is greater than 1.1, linear This is because the length of the sub-cutting edge becomes short, and a processed surface having a good finished surface roughness cannot be obtained by the sub-cutting edge.
[0007]
Next, as shown in FIG. 3, the

chamfered corner blades

7, 8 of the present insert 1 form arc-shaped

chamfered corner blades

7, 8 between the main cutting edge 6 and the sub cutting edge 9, respectively. The arc-shaped

chamfered corner blades

7 and 8 are formed of arcs having a radius R, and are smoothly connected in the order of the main cutting edge 6, the chamfered corner blade 7, the sub-cutting edge 9, and the chamfered corner blade 8. By providing the radius R of the arc-shaped

chamfered corner blades

7 and 8 in a range of 1.6 ≦ R ≦ 3.5 mm, an insert that can perform high-feed cutting even with a hard material is obtained. The reason why the radius R of the arc-shaped chamfered corner blade is limited to 1.6 mm ≦ R ≦ 3.5 mm is that the arc-shaped chamfered corner blade performs a biting action on the work material during cutting, but the radius R Is less than 1.6 mm, the cutting resistance load is concentrated on the chamfered corner blade, the strength of the chamfered corner blade is reduced, chipping and chipping tend to occur, and when the radius is larger than 3.5 mm, the chamfered corner blade becomes larger. Although the strength is improved, the cutting resistance is increased and chatter vibration is more likely to occur, and the main cutting edge is shortened, so that the constraint length when the insert is mounted on the mounting seat of the face milling tool main body is reduced, and the insert Since the fixation becomes unstable, the radius R of the chamfered corner blade was set to an arc shape satisfying 1.6 mm ≦ R ≦ 3.5 mm.
[0008]
Further, the reason why the clearance angle G of the main cutting edge 6 is limited to 11 degrees ≦ G ≦ 30 degrees is that when G is less than 11 degrees, the strength of the main cutting edge is improved, but on the contrary, the cutting resistance is increased and the sharpness is sharpened. This is because if G exceeds 30 degrees, the strength of the main cutting edge decreases, and the insert becomes unsuitable for cutting iron-based work materials made of structural steel, alloy tool steel, and the like.
[0009]
When the insert 1 of the present invention is mounted on the front body of the rotary tool with a replaceable cutting edge, the insert 1 is attached to the insert mounting seat 12 of the face mill 11 shown in FIGS. 4 and 5, and one of the main cutting blades 6 is restrained by the side wall of the insert mounting seat 12. After that, it is mounted on the face mill 11 using a set screw or a clamp 13 and fixed. When mounted, one of the sub-cutting blades 9 of the insert 1 is located at the tip of the tool body 11. When cutting is performed using the above-mentioned face milling, the main cutting edge 6 and the chamfered corner blade 7 function as a cutting edge for cutting and removing a work material of a fixed cutting amount with respect to the main shaft direction of the processing machine. As a result, the sub cutting edge 9 improves the surface roughness of the work material. Since the insert 1 of the present invention can reduce the length of the chamfered corner blade corresponding to the conventional arcuate cutting edge, the chipping resistance of the chamfered corner blade can be improved. The reason for setting the cutting angle α of the above-mentioned cutting edge replaceable rotary tool to 40 degrees ≦ α ≦ 60 degrees is to prevent the cutting resistance applied in the Z-axis direction from becoming high, and to make the main cutting edge straight so as to reduce the constraint surface. By making the length longer, high-precision positioning becomes possible, the constraint force of the insert can be increased, and good surface roughness of the processed surface can be obtained.
[0010]
【Example】
(Example 1)
Inserts of Example 1 of the present invention and Conventional Example 2 in which a substrate made of cemented carbide equivalent to JIS-K10 was coated with a PVD coating were manufactured. Table 1 shows the sizes.
[0011]
[Table 1]

[0012]
Attached to a face milling tool with a tool diameter of 160 mm and 8 blades shown in FIG. 4, a work material made of SKD11 which is a hard material of HRC55 is machined, and a wear state of the cutting blade and a situation of occurrence of chipping are shown. Tested. The cutting specifications were as follows: cutting speed: 70 m / min, cutting depth in the axial direction (Ad): 1 mm, cutting width in the radial direction (Rd): 130 mm, feed amount per blade (fz): 0.15 mm / tooth. is there. FIG. 7 shows the result. FIG. 7 shows the relationship between the cutting length of the workpiece and the maximum flank wear width (VBmax) of the main cutting edge of the insert. As shown in FIG. 7, the maximum wear width of the flank was 0.06 mm in the inventive example 1 even when the cutting length reached 5 m, and cutting could be continued. In Conventional Example 2, when the cutting length reached 5 m, chipping occurred on the flank, and the maximum wear width was 0.12 mm. It is considered that the reason why chipping occurred was that the insert vibrated due to insufficient binding force of the insert and chipping occurred due to partial concentration of cutting resistance.
[0013]
(Example 2)
Cemented carbide inserts of Examples 4, 5, and 6 of the present invention and Comparative Examples 3 and 7 in which the radius R of the arc-shaped chamfered corner blade was changed were manufactured. Table 1 also shows the sizes. The above insert was mounted on the face milling tool shown in FIG. 4, and the work material of SKD11 made of HRC55 was subjected to cutting at fz: 0.15 mm / tooth, and the cutting resistance applied to the Z-axis direction of the working machine was calculated. It was measured. The cutting resistance value applied in the Z-axis direction was measured by attaching a force measuring device to a table of a machining center. The cutting specifications were as follows: cutting speed: 70 m / min, axial depth of cut (Ad): 1 mm, radial depth of cut (Rd): 90 mm. FIG. 8 shows the result. From FIG. 8, when cutting is performed with fz being a constant 0.15 mm / blade, as the radius R of the arc-shaped chamfered corner blade increases, the cutting resistance value in the Z-axis direction increases. No chipping, deficiency, etc. occurred. This indicates that if the radius R of the arc-shaped chamfered corner blade is set to be large, fz can be increased, that is, the strength of the chamfered corner blade increases. However, if the value of the radius R of the chamfered corner blade is too large, the cutting resistance in the Z-axis direction becomes too high, and chatter vibration occurs. Therefore, it is possible to set an appropriate range value for the radius R of the chamfered corner blade formed between the main cutting edge and the sub cutting edge as an insert for cutting a high-hardness material at a high feed rate. It has been found.
[0014]
Subsequently, cutting tests were performed using the inserts of Examples 4, 5, and 6 of the present invention and Comparative Examples 3 and 7. When fz was changed from 0.1 mm to 0.25 mm and the SKD11 material of HRC55 was cut, the occurrence of chipping and chipping of the arc-shaped chamfering blade was observed. The cutting specifications are as follows: cutting speed: 70 m / min, cutting depth in the axial direction (Ad): 1 mm, cutting width in the radial direction (Rd): 130 mm. The result is shown in FIG. From FIG. 9, in Comparative Example 3, when the fz was increased to 0.13 mm, the chamfered corner blade was damaged. In Inventive Examples 4 to 6, chipping and chipping did not occur even when processing was performed with fz larger than 0.15 mm, and chipping and chipping did not occur even when fz was set at 0.22 mm / blade. In Comparative Example 7, occurrence of chatter vibration was confirmed when fz exceeded 0.17 mm / blade. By mounting an insert in which the radius R of the chamfered corner blades of Examples 4 to 6 of the present invention is set to 1.6 mm to 3.5 mm, even with a high hardness material of about HRC55, fz is high feed of 0.15 mm to 0.22 mm. It was confirmed that milling was possible.
[0015]
The insert of the present invention may have a shape in which a breaker groove is provided on the rake face 3 along the ridge line of the cutting edge 5 in addition to the shape shown in FIG. When the breaker groove is provided, the breaker groove separates or curls the chips generated by the cutting process, and can reduce the impact force of the chips coming into contact with the rake face. Will be able to do. Next, in the side view shown in FIG. 2, the cutting blade 5 may be an insert having a concave arc shape in the direction of the bottom surface 2. When the cutting edge 5 is formed in a concave arc shape in the direction of the bottom surface 2 as described above, the cutting edge 5 smoothly hits the work material during the cutting process, so that the main cutting edge 6 and the chamfered

corner blades

7 and 8 have defects. Can be prevented. Further, an insert having a screw hole for mounting and fixing to a mounting seat of the rotary tool main body at the center of the insert when viewed from the front may be used.
[0016]
【The invention's effect】
By applying the present invention, the mounting accuracy of the insert is improved, and the tool life can be extended. Thereby, it is possible to provide an insert for a cutting edge-changeable rotary tool suitable for cutting a high-hardness material at a high feed rate. Further, the insert of the present invention can use a conventional face milling tool as it is.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a front view of an example of the present invention.
FIG. 2 shows a side view of FIG. 1;
FIG. 3 shows a configuration of a cutting blade in a portion A of FIG. 1;
FIG. 4 shows a front view of a face mill according to the present invention.
FIG. 5 shows a side sectional view of FIG. 4;
FIG. 6 shows a state when a work material is being cut.
FIG. 7 shows the relationship between the cutting length and the maximum flank wear amount.
FIG. 8 shows the relationship between the radius R of the chamfered corner blade and the cutting resistance value in the Z-axis direction.
FIG. 9 is a view for explaining a state in which a cutting edge is lost;
FIG. 10 shows a front view of a conventional insert.
FIG. 11 is a side view in the direction of the arrow A in FIG. 10;
[Explanation of symbols]
1: insert 2: bottom surface 3: top surface 4: side surface 5: cutting edge 6: main cutting edge 7, 8: chamfered corner blade 9: sub cutting edge 10: inscribed circle 11: exchangeable cutting tool 12: mounting seat 13 : Clamping tool α: Cut angle

Claims

In the regular polygonal plate-shaped insert, the cutting edge is composed of a linear main cutting edge, an arc-shaped chamfered corner blade connected to the main cutting edge, and a linear sub-cutting edge connected to the chamfered corner blade. In a front view, the main cutting edge is in contact with the inscribed circle of the insert, and the intersection point where a straight line passing through the center of the inscribed circle intersects the sub cutting edge at right angles is P1, and the straight line is the center of the inscribed circle. Assuming that an intersection point intersecting the inscribed circle on the side opposite to the intersection point P1 with respect to O is P2, and a distance between the intersection points P1 and P2 is b, 1 ≦ b / a ≦ 1.1, the arc shape The radius R of the chamfered corner blade is 1.6 mm ≦ R ≦ 3.5 mm and the clearance angle of the main cutting edge is 11 degrees ≦ G ≦ 30 degrees.

A cutting edge replaceable rotary tool, wherein when the insert according to claim 1 is mounted on the replaceable rotary tool, the cutting angle α of the tool is 40 degrees ≦ α ≦ 60 degrees.