JP2004520947A - 切削インサート及びそれを形成する方法 - Google Patents
切削インサート及びそれを形成する方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004520947A JP2004520947A JP2002555960A JP2002555960A JP2004520947A JP 2004520947 A JP2004520947 A JP 2004520947A JP 2002555960 A JP2002555960 A JP 2002555960A JP 2002555960 A JP2002555960 A JP 2002555960A JP 2004520947 A JP2004520947 A JP 2004520947A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting
- cutting edge
- clearance
- insert
- shape
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 270
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 11
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 30
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 21
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
- B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
- B23B27/141—Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
- B23B27/22—Cutting tools with chip-breaking equipment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
- B22F2005/001—Cutting tools, earth boring or grinding tool other than table ware
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2200/00—Details of cutting inserts
- B23B2200/04—Overall shape
- B23B2200/0423—Irregular
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2200/00—Details of cutting inserts
- B23B2200/04—Overall shape
- B23B2200/0438—Octagonal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2200/00—Details of cutting inserts
- B23B2200/04—Overall shape
- B23B2200/0447—Parallelogram
- B23B2200/0452—Parallelogram rounded
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2200/00—Details of cutting inserts
- B23B2200/04—Overall shape
- B23B2200/0457—Pentagonal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2200/00—Details of cutting inserts
- B23B2200/04—Overall shape
- B23B2200/0471—Square
- B23B2200/0476—Square rounded
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2200/00—Details of cutting inserts
- B23B2200/20—Top or side views of the cutting edge
- B23B2200/201—Details of the nose radius and immediately surrounding area
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2233/00—Details of centres or drivers
- B23B2233/20—Centres or drivers with convex surfaces
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T407/00—Cutters, for shaping
- Y10T407/23—Cutters, for shaping including tool having plural alternatively usable cutting edges
- Y10T407/235—Cutters, for shaping including tool having plural alternatively usable cutting edges with integral chip breaker, guide or deflector
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T407/00—Cutters, for shaping
- Y10T407/24—Cutters, for shaping with chip breaker, guide or deflector
- Y10T407/245—Cutters, for shaping with chip breaker, guide or deflector comprising concave surface in cutting face of tool
Abstract
切削インサート(10)は、レーキ面(12)と、正の逃げ角(α)を有するクリアランス面(16a)を含む複数のフランク面(16)とを含む。切削エッジ(18)は、レーキ面(12)とフランク面(16)と切削エッジ(18)上に形成される凸状ワイパー切削エッジとの間の交差部に形成される。切削インサート(10)を形成するための方法は、粉末状材料をダイの中に配置するステップと、レーキ面(12)上の凸状部(12a)と、正の逃げ角(α)を有する少なくとも1つの実質上扁平なクリアランス面(16a)と、を有する形状物を形成するように、ダイの中で粉末状材料を加圧するステップとを含む。次いで、形状物は、ダイから取り出されて、焼結処理される。
Description
【技術分野】
【0001】
本発明は、機械加工作業中の切削工具に使用されるべき切削インサートに関する。更に詳細には、本発明は、2つの面の間に画成される凸状ワイパー切削エッジを有し、該2つの面の一方が正の逃げ角を有するクリアランス面である、インサートに関する。
【背景技術】
【0002】
直線状エッジ又はファセット(面)をインサート切削エッジに形成することによって、切削エッジにワイパー切削エッジを設けることは、公知である。このファセットは、主切削エッジの後に位置しており、機械加工済み面の高突端を量的に低減することによって改善された面仕上げを実現する。
【0003】
直線状エッジ又はファセットをインサート切削エッジに形成する際、ファセットの幅は、切削エッジのオーバーラップを可能にするように、回転当りの進み量(the advance per revolution)よりも大きくなければならない。また、スピンドルの傾斜が過度であると、インサートの鋭利な端部のためにインサートが被加工面に突き進むことになるので、スピンドルは所定の臨界角度で傾けられねばならない。従って、この構造は、インサートポケットへの取り付け時におけるインサートの回転角度許容差を可能にしない。
【0004】
この設計は、湾曲したワイパー切削エッジを形成するために湾曲加工されるようにファセットの側面を研摩することによって改善された。この研摩済み半径部は、切削エッジの端部が被加工面に接触してこれを損傷させることがないようにして、最終の面仕上げに有害な結果をもたらすことのない角度許容差を可能にする。
【0005】
ファセットの側面を研摩する代わりに、インサート上部のチップ破砕面を研摩することによって、ワイパー切削エッジの半径部を形成することができる。そのようなインサートの一例として、部品番号YCE434-01でインガソル社(Ingersoll)から入手可能なマイクロミルインサート(the MICRO MILL insert)がある。
【0006】
【特許文献1】米国特許第6,171,031号明細書
【特許文献2】米国特許第5,525,016号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかるに、上記タイプのインサートは、凸状のワイパー切削エッジを形成するために、負のアキシャルレーキ(axial rake)が必要とされる。また、上面の研摩と、研摩の際の精度によって、追加の製造作業やコストがかかってしまう。従って、発生する凸状切削エッジ(ワイパー)を有するか又は研摩無しで形成される凸状切削エッジ(ワイパー)を有するインサートを提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、凸状部を有するレーキ面と、正の逃げ角を有するクリアランス面を含むフランク面と、レーキ面とフランク面との間の交差部に形成される切削エッジと、切削エッジに形成される凸状切削エッジと、を含む切削インサートに向けられている。
【0009】
また、本発明は、切削インサートを形成するための方法に向けられている。この方法は、正の逃げ角を有するクリアランス面を含む少なくとも1つのフランク面及び凸状レーキ面を有する形状物を実現するために、粉末状材料をダイの中に配置するステップと、ダイの中で粉末状材料を加圧するステップとを含む。次いで、形状物はダイから取り出されて焼結処理される。
【0010】
本発明の具体的な態様を説明する。(態様1)切削インサートにおいて、レーキ面と、座面と、レーキ面及び座面の間に延びる複数のフランク面とを含み、少なくとも1つの切削エッジが、少なくとも1つのフランク面及び少なくとも1つのレーキ面の交差部によって画成され、少なくとも1つのレーキ面が、少なくとも1つの切削エッジの近傍の凸状部を含み、少なくとも1つのフランク面が、少なくとも1つの切削エッジの近傍の正の逃げ角を有する実質上扁平なクリアランス面を含み、少なくとも1つの切削エッジの一部が、実質上扁平なクリアランス面及び凸状部の交差部によって画成されるような凸形状を有する。(態様2)態様1において、レーキ面は、チップ破砕面を形成する形状を有する。(態様3)態様2において、クリアランス面は、各々が正の逃げ角を有する複数個のクリアランス面の1つであり、クリアランス面の各1つは、扁平な面によって形成される。(態様4)態様3において、クリアランス面と凸状部を有する面との間の交差部には、1つの切削エッジが形成され、該切削エッジ上には、凸状ワイパー切削エッジが形成される。(態様5)態様4において、前記切削エッジは、主切削エッジであり、別の1つのクリアランス面と凸状部を有する面との間の交差部には、副切削エッジが形成される。(態様6)態様1において、切削インサートは、実質上正方形の切削形状を有する。(態様7)態様1において、切削インサートは、実質上八角形の切削形状を有する。(態様8)態様1において、切削インサートは、実質上五角形の切削形状を有する。(態様9)切削インサートにおいて、凸状部を有するレーキ面と、複数のクリアランス面を含み、少なくとも1つのクリアランス面が正の逃げ角を有する、複数のフランク面と、レーキ面と1のクリアランス面との間の交差部に形成される少なくとも1つの主切削エッジと、レーキ面と別の1のクリアランス面との間の交差部に形成される少なくとも1つの副切削エッジと、主切削エッジ及び副切削エッジの少なくとも一方に形成される凸状ワイパー切削エッジを有する少なくとも1つのワイパー切削エッジと、を含む。(態様10)態様9において、レーキ面は、チップ破砕面を有する。(態様11)態様9において、切削インサートは、実質上正方形の切削形状を有する。(態様12)態様9において、切削インサートは、実質上八角形の切削形状を有する。(態様13)態様9において、切削インサートは、実質上五角形の切削形状を有する。(態様14)切削インサートを形成するための方法において、粉末状材料をダイの中に配置するステップと、凸状部を有するレーキ面と、正の逃げ角を有する少なくとも1つの側面と、を有する形状物を形成するように、ダイの中で粉末状材料を加圧するステップと、形状物をダイから取り出すステップと、形状物を焼結処理するステップと、を含む。(態様15)態様14において、焼結処理済みの形状物を研摩処理するステップを更に含む。
【発明の効果】
【0011】
上記従来の不都合を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
本発明の様々の実施の形態を例証するが、図示する特定の実施形態が請求項を限定するように解釈されてはならない。本発明の範囲から逸脱することなく、様々の変更及び改変が可能であるということが予想できよう。
【0013】
図1〜3を参照すると、インサート10が示されている。インサート10は、レーキ面(rake face)12と、座面14と、レーキ面及び座面の間に延びる複数個のフランク面(flank face)16とを含む。少なくとも1つの切削エッジ18は、少なくとも1つのレーキ面12と少なくとも1つのフランク面16との交差部によって画成される。
【0014】
図示のように、インサート10は、レーキ面12と4つのフランク面16との間の交差部に形成される4つの切削エッジ18を含む。従って、インサート10は、略正方形の切削形状を有することができる。切削エッジの各々は、作動位置即ち動作位置に割り出しすることができ、当該分野で良く知られたタイプの切削工具に効果的に利用することができる。
【0015】
前記少なくとも1つのレーキ面12は、凸状部12aを含み、前記少なくとも1つのフランク面16は、前記少なくとも1つの切削エッジ18の近傍の正の逃げ角(clearance angle)を有する略扁平なクリアランス面(clearance face)16aを含む。好ましくは、レーキ面12或いは其の一部は、当該分野で良く知られたタイプのチップ破砕面を含む。凸状部と略扁平なクリアランス面との交差部は、凸状の少なくとも1つの切削エッジの一部を画成している。切削エッジの凸状部は、被加工物(ワークピース)24に改善された表面処理(表面仕上げ)を施すためにワイパーとして役立つことがある。
【0016】
また、インサート10は、2つの隣接した切削エッジ18の間の交差部における角部の丸み(コーナ半径部)又は面取りコーナを4つ含むことがある。面取りコーナ20は、鋭いか又は扁平なコーナを有するインサートよりも被加工物に良好な表面処理を施す、ということに留意すべきである。
【0017】
インサート10のレーキ面12及び座面14は、中央に配置される略扁平な島状部22を具備することができ、この島状部は、(例えば、約0.05mm〜約0.40mmの範囲にあり得る)高さHだけ、切削エッジ18の上方又は下方に突出する。島状部22は、インサート10が切削工具の中に位置決めされるときに、クランプ面として利用することができる。代わりに、インサート10は、切削工具の中にインサート70を固定するために図示した穴82のような穴を具備できる、ということに留意すべきである。
【0018】
図3に良好に示されているように、クリアランス面16aは、好ましくは上面12及び下面14に垂直ではなく、代わりに、0度よりも大きい正の逃げ角α(即ち、インサート10の中心軸線AIに平行に配向された面と各クリアランス面16aとの間に形成される角度)で傾斜しており、これにより、クリアランス面16aは、収斂する、即ち、レーキ面12から座面14に向かって内方に傾斜する。
【0019】
図4及び5から理解されるように、レーキ面12は、正もしくは負又は0度の角度(β)で切削エッジ18から離れるように傾斜する凸状部12aを含む。凸状部12aは、例えば、円錐形、円筒形、楕円形、球形からなる形状を有することができる。凸状部12aの傾斜は、レーキ面12が島状部22に近づくに応じて漸次増加又は減少できる。
【0020】
機械加工時に所定の切削エッジが使用され得る。これらの切削エッジは、『加工時の切削エッジ(working cutting edges)』と通常呼ばれる。図6A及び6Bに示されるインサート10は、加工時の主(major)切削エッジ18a及び加工時の副(minor)切削エッジ18bという2つの加工時の切削エッジを有する。
【0021】
加工時の主切削エッジ18aは、2つの面取りコーナ20の間の寸法D1だけ延びている。加工時の副切削エッジ18bは、加工時の主切削エッジ18a及び副切削エッジ18bの交差部から別の面取りコーナ20までの寸法D2だけ延びている。被加工物24に実際に係合する加工時の主切削エッジ18a及び副切削エッジ18bの部分は、『能動(active)切削エッジ』と定義できる。例えば、図6A及び6Bに示されるように、能動主切削エッジは、加工時の主切削エッジ18a及び副切削エッジ18bの交差部から寸法D3だけ、加工時の副切削エッジ18bから離れるように延び得る。能動副切削エッジは、加工時の主切削エッジ18a及び副切削エッジ18bの交差部から寸法D4だけ、加工時の主切削エッジ18aから離れるように延び得る。
【0022】
図6A及び6Bを参照すると、加工時の主切削エッジ18a及び/又は副切削エッジ18bは、凸状切削エッジ18c及び18dを更に含むことができる。凸状切削エッジ18c及び18dは、過渡的な面及び/又は機械加工された面を形成する加工時の主切削エッジ18a及び/又は副切削エッジ18bの一部によって画成することができる。
【0023】
凸状切削エッジ18c及び18dは、レーキ面12の凸状部12aと実質上扁平なクリアランス面16aとの交差部によって形成される。凸状切削エッジ18c及び18dは、図3に示されるように半径Rで通常画成される凸状部12aを有する。
【0024】
本発明の凸状切削エッジ18c及び18dによれば、インサート10は、被加工物24の改善された表面仕上げを実現できる、ということに留意されたい。また、レーキ面の凸状部とフランク面の実質上扁平なクリアランス面との交差部によって凸状切削エッジ(ワイパー)を形成するという本発明の原理は、任意の所望の切削形状及び任意の所望の切削エッジ数を有するインサートに適用可能である、ということに留意されたい。
【0025】
例えば、図7〜10は、実質上平行四辺形の形状を有する別のインサートに適用される本発明の原理を示している。インサート70は、レーキ面72と、座面74と、4つの実質上扁平なクリアランス面76aを有するフランク面76とを有する。レーキ面又は其の一部は、チップ破砕面を含むことができる。
【0026】
インサート70は、レーキ面72及び4つのフランク面76の間の交差部に形成される4つの切削エッジ78を好ましくは有する。また、インサート70は、2つの隣接する切削エッジ78の間の交差部に形成される4つのコーナ半径部又は面取りコーナ80を含むことができる。切削エッジ78の各々は、能動位置(アクティブポジション)に割り出し可能であり、公知の形式の切削工具において有効な利用が可能である。
【0027】
インサート70の座面74及びレーキ面72は、上述したインサート10に似ている、中心配置の島状部を具備するように形成できる。島状部は、切削エッジ78の下方又は上方に突出できる。島状部は、公知の切削工具内にインサート70が位置決めされる場合に、クランプ面として使用できる。また、別の実施態様にあっては、島状部は、切削工具内にインサート70を固定するための穴82を具備できる。
【0028】
機械加工中に、インサート70は、図11A及び11Bに示されるものに似ている、加工時の主切削エッジ78a及び加工時の副切削エッジ78bを含むことができる。加工時の主切削エッジ78aは、2つの面取りコーナ80の間の寸法D5だけ延びることができる。加工時の副切削エッジ78bは、加工時の主切削エッジ78a及び加工時の副切削エッジ78bの交差部から別の面取りコーナ80までの寸法D6だけ延びることができる。
【0029】
被加工物84に実際に係合する加工時の主切削エッジ78a及び副切削エッジ78bの部分は、『能動切削エッジ』と定義できる。能動主切削エッジは、加工時の主切削エッジ78a及び副切削エッジ78bの交差部から寸法D7だけ、加工時の副切削エッジ78bから離れるように延び得る。能動副切削エッジは、加工時の主切削エッジ78a及び副切削エッジ78bの交差部から寸法D8だけ、加工時の主切削エッジ78aから離れるように延び得る。
【0030】
凸状切削エッジは、過渡的な面及び/又は機械加工された面を形成する加工時の主切削エッジ78a及び/又は副切削エッジ78bの一部によって画成することができる。図11A及び11Bに示されるインサートは、能動主切削エッジ及び能動副切削エッジによって各々が画成される凸状切削エッジ78c及び78dを有する。
【0031】
凸状切削エッジ78c及び78dは、実質上扁平なクリアランス面76a及びレーキ面72の凸状部72aによって画成される。凸状切削エッジ78cは、図9に示されるように、半径RMAJによって画成される凸状部を有する。凸状切削エッジ78dは、図10に示されるように、半径RMINによって画成される凸状部72aを有する。本発明の凸状切削エッジ78c及び78dによれば、インサート70は、被加工物84の改善された表面仕上げを実現できる。
【0032】
図12、13は、実質上五角形の切削形状を有するインサート90に適用される本発明の原理を示している。インサート90は、レーキ面92と、座面94と、端面95と、4つの実質上扁平なクリアランス面96aを含む4つのフランク面96とを有する。レーキ面92又は其の一部は、チップ破砕面を含むことができる。端面95は、公知の形式の切削工具にインサート90を固定するために設けられる。
【0033】
インサート90は、レーキ面92及び4つのフランク面96の間の交差部に形成される4つの切削エッジ98を好ましくは有する。また、インサート90は、2つの隣接する切削エッジ98の間の交差部に形成される4つのコーナ半径部又は面取りコーナ100を含むことができる。切削エッジ98は、右手操作及び左手操作のために設けられる。
【0034】
インサート90の座面94及びレーキ面92は、上記インサート10及び70に似ている、中心配置の島状部を具備するように形成できる。島状部は、切削エッジ98の下方又は上方に突出できる。島状部は、切削工具内にインサート90が位置決めされる場合に、クランプ面として使用できる。また、島状部は、切削工具内にインサート90を固定するための1つの穴(図示したような穴102)を具備できる。
【0035】
機械加工中に、インサート90は、図14に示されるものに似ている、加工時の主切削エッジ98a及び加工時の副切削エッジ98bを含むことができる。加工時の主切削エッジ98aは、2つの面取りコーナ100の間の寸法D9だけ延びることができる。加工時の副切削エッジ98bは、加工時の主切削エッジ98a及び加工時の副切削エッジ98bの交差部から別の面取りコーナ100までの寸法D10だけ延びることができる。能動主切削エッジは、加工時の主切削エッジ98a及び副切削エッジ98bの交差部から寸法D11だけ、加工時の副切削エッジ98bから離れるように延び得る。能動副切削エッジは、加工時の主切削エッジ98a及び副切削エッジ98bの交差部から寸法D12だけ、加工時の主切削エッジ98aから離れるように延び得る。凸状切削エッジは、過渡的な面及び/又は機械加工された面を形成する加工時の主切削エッジ98a及び/又は副切削エッジ98bの一部によって画成することができる。図14に示されるインサートは、能動副切削エッジによって画成される凸状切削エッジ98cを有する。
【0036】
凸状切削エッジ98cは、実質上扁平なクリアランス面96a及びレーキ面92の凸状部92aの交差部によって画成される。本発明の凸状切削エッジ98cによれば、インサート90は、被加工物104の改善された表面仕上げを実現できる。
【0037】
図15、16は、更に別のインサート120に適用される本発明の原理を示している。上記インサート10に似ているように、このインサート120は、実質上正方形の切削形状を有する。インサート120は、レーキ面122と、座面124と、4つのクリアランス面126aを含む8つのフランク面126とを有する。レーキ面122又は其の一部は、チップ破砕面を含むことができる。図16には3つのフランク面126しか図示されていないが、インサート120の反対側は、類似のフランク面を有する。クリアランス面126aは、好ましくは実質上扁平である。インサート120は、レーキ面122及び8つのフランク面126の間の交差部に形成される8つの切削エッジ128を好ましくは有する。
【0038】
インサート120の座面124及びレーキ面122は、上記インサート10、70及び90に似ている、中心配置の島状部を具備するように形成できる。島状部は、切削工具内にインサート120が位置決めされる場合に、クランプ面として使用できる。また、インサート120は、切削工具内にインサート120を固定するための1つの穴(図示したような穴132)を具備できる。
【0039】
機械加工中に、インサート120は、図17に示されるものに似ている、加工時の主切削エッジ128a及び加工時の副切削エッジ128bを含むことができる。加工時の主切削エッジ128aは、加工時の副切削エッジ128bから離れるように寸法D13だけ延び得る。加工時の副切削エッジ128bは、加工時の主切削エッジ128aから離れるように寸法D14だけ延び得る。能動主切削エッジは、加工時の主切削エッジ128aに沿って寸法D15だけ延び得る。能動副切削エッジは、加工時の副切削エッジ128bに沿って寸法D16だけ延び得る。凸状切削エッジ128cは、能動副切削エッジによって画成できる。
【0040】
凸状切削エッジ128cは、実質上扁平なクリアランス面126a及びレーキ面122の凸状部122aの交差部によって画成される。本発明の凸状切削エッジ128cによれば、インサート120は、被加工物134の改善された表面仕上げを実現できる。
【0041】
図18は、更に別のインサート140に適用される本発明の原理を示している。インサート140は、レーキ面142と、座面144と、クリアランス面146を含むフランク面146とを有する。レーキ面142又は其の一部は、チップ破砕面を含むことができる。クリアランス面146は、好ましくは実質上扁平である。インサート140は、レーキ面142及び8つのフランク面146の間の交差部に形成される8つの切削エッジ148を含むことができる。従って、インサート10は、実質上八角形の切削形状を有することができる。切削エッジ148の各々は、加工位置即ち能動位置に割り出しすることができ、公知の形式の切削工具に効果的に利用することができる。
【0042】
インサート140は、2つの隣接する切削エッジ148の間の交差部に形成される8つのコーナ半径部又は面取りコーナ150を含むことができる。
【0043】
インサート140の座面144及びレーキ面142は、実質上扁平な中心配置の島状部152を具備するように形成できる。島状部152は、切削工具内にインサート140が位置決めされる場合に、クランプ面として使用できる。
【0044】
レーキ面142は、円錐形、円筒形、楕円形、球形からなる形状を有する凸状部142aを有することができる。クリアランス面146aの各々は、好ましくは正の逃げ角を有する。凸状切削エッジ148aは、各切削エッジ148の一部によって形成することができる。
【0045】
凸状切削エッジの凸状部の半径は変更可能であると理解すべきである。実際上、該半径は相当大きくでき、これにより、凸状切削エッジの凸状部は、例えば、いい加減な検査によれば、真っすぐであるように見えるかもしれない。上記R、RMIN、RMAJに関しては、特定の範囲は設定されていない。半径の数値は、インサートのアキシャルレーキ(axial rake)及びラジアルレーキ(radial rake)、インサートの回転ポケット許容値(rotational pocket tolerance)、被加工物の送り、インサートの逃げ角、チップブレーカのランド角(chip breaker land angle)、インサートの切削エッジなどの変数に基づく。この変数リストは、例示する目的のために提供したのであって、それに尽きるという意図はない。半径は互いに独立して計算されるように意図される。
【0046】
本発明の原理は図示インサートの切削形状に限定されないこと、及び、本発明の原理は任意の切削形状を有するインサートで実施可能であることを認識すべきである。例えば、図示していないが、任意の切削エッジは、該切削エッジにランドを具えた切削インサートを形成するように面取り加工され得る。
【0047】
また、レーキ面全体を凸状にする必要はなく、寧ろ、レーキ面の一部もしくは複数の部分が凸状になっててもよい、と認識すべきである。
【0048】
本発明の凸状切削エッジは研摩不要で形成可能であるということを評価すべきである。例えば、レーキ面12の凸状部12aは、インサート10のレーキ面12に、凸状円錐形、円筒形、楕円形、又は球形を焼結形成することによって形成可能である構造を有する。クリアランス面16aは、実質上扁平な面をプレス加工又は研摩加工することによって形成可能であり、インサート10は切削工具に位置決めされるときに適切に着座することができる。
【0049】
本発明に係るインサートは、以下の方法ステップに従って形成することができる。第1に、粉末状の材料がダイの中に配置され、所望の形状になるようにダイ内で押圧される。続いて、この形状物が取り出されて、焼結処理される、即ち、炉内で硬化(cure)される。焼結処理済みの形状物は、焼結処理前の形状物よりも小さくなり易い。従って、ダイの寸法は、収縮に適合するものでなければならないかもしれない。
【0050】
上記方法では、所定許容範囲内の切削インサートを製造できないかもしれない。従って、出来上がった形状物又はその一部は、所定許容範囲内の切削インサートを製造するために、研摩しなければならないかもしれない。インサートを研摩することなく正の逃げ角を有するクリアランス面及び凸状切削エッジを製造できるようにダイが形成可能であると理解すべきである。
【0051】
本文で引用した特許及び開示物は参考のために組み入れられる。以上、好適な実施態様を説明したが、本発明は請求項の範囲内で別途具体化することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0052】
【図1】本発明に係る凸状切削エッジ及び実質上正方形の切削形状を有する切削インサートの斜視図である。
【図2】図1の切削インサートの上面図である。
【図3】図1の切削インサートの側面図である。
【図4】図2の4−4線に沿う切削インサートの断面図である。
【図5】図1のインサートのチップ破砕面及びクリアランス面の拡大図である。
【図6A】被加工物にフライス加工又は旋削加工を施しているところの図1のインサートの拡大図である。
【図6B】図6Aのインサートの加工時の切削エッジの拡大図解図である。
【図7】凸状切削エッジ及び実質上平行四辺形の切削形状を有する切削インサートの斜視図である。
【図8】図7の切削インサートの上面図である。
【図9】図7の切削インサートの側面図である。
【図10】図7の切削インサートの端面図である。
【図11A】被加工物にフライス加工又は旋削加工を施しているところの図7のインサートの拡大図である。
【図11B】図11Aのインサートの加工時の切削エッジの拡大図解図である。
【図12】凸状切削エッジ及び実質上五角形の切削形状を有する切削インサートの斜視図である。
【図13】図12の切削インサートの上面図である。
【図14】被加工物に対するフライス加工又は旋削加工における、図12の加工時の切削エッジの拡大図解図である。
【図15】凸状切削エッジ及び実質上八角形の切削形状を有する切削インサートの上面図である。
【図16】図15の切削インサートの側面図である。
【図17】被加工物に対するフライス加工又は旋削加工における、図15の加工時の切削エッジの拡大図解図である。
【図18】凸状切削エッジ及び別の八角形切削形状を有する切削インサートの斜視図である。
【0001】
本発明は、機械加工作業中の切削工具に使用されるべき切削インサートに関する。更に詳細には、本発明は、2つの面の間に画成される凸状ワイパー切削エッジを有し、該2つの面の一方が正の逃げ角を有するクリアランス面である、インサートに関する。
【背景技術】
【0002】
直線状エッジ又はファセット(面)をインサート切削エッジに形成することによって、切削エッジにワイパー切削エッジを設けることは、公知である。このファセットは、主切削エッジの後に位置しており、機械加工済み面の高突端を量的に低減することによって改善された面仕上げを実現する。
【0003】
直線状エッジ又はファセットをインサート切削エッジに形成する際、ファセットの幅は、切削エッジのオーバーラップを可能にするように、回転当りの進み量(the advance per revolution)よりも大きくなければならない。また、スピンドルの傾斜が過度であると、インサートの鋭利な端部のためにインサートが被加工面に突き進むことになるので、スピンドルは所定の臨界角度で傾けられねばならない。従って、この構造は、インサートポケットへの取り付け時におけるインサートの回転角度許容差を可能にしない。
【0004】
この設計は、湾曲したワイパー切削エッジを形成するために湾曲加工されるようにファセットの側面を研摩することによって改善された。この研摩済み半径部は、切削エッジの端部が被加工面に接触してこれを損傷させることがないようにして、最終の面仕上げに有害な結果をもたらすことのない角度許容差を可能にする。
【0005】
ファセットの側面を研摩する代わりに、インサート上部のチップ破砕面を研摩することによって、ワイパー切削エッジの半径部を形成することができる。そのようなインサートの一例として、部品番号YCE434-01でインガソル社(Ingersoll)から入手可能なマイクロミルインサート(the MICRO MILL insert)がある。
【0006】
【特許文献1】米国特許第6,171,031号明細書
【特許文献2】米国特許第5,525,016号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかるに、上記タイプのインサートは、凸状のワイパー切削エッジを形成するために、負のアキシャルレーキ(axial rake)が必要とされる。また、上面の研摩と、研摩の際の精度によって、追加の製造作業やコストがかかってしまう。従って、発生する凸状切削エッジ(ワイパー)を有するか又は研摩無しで形成される凸状切削エッジ(ワイパー)を有するインサートを提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、凸状部を有するレーキ面と、正の逃げ角を有するクリアランス面を含むフランク面と、レーキ面とフランク面との間の交差部に形成される切削エッジと、切削エッジに形成される凸状切削エッジと、を含む切削インサートに向けられている。
【0009】
また、本発明は、切削インサートを形成するための方法に向けられている。この方法は、正の逃げ角を有するクリアランス面を含む少なくとも1つのフランク面及び凸状レーキ面を有する形状物を実現するために、粉末状材料をダイの中に配置するステップと、ダイの中で粉末状材料を加圧するステップとを含む。次いで、形状物はダイから取り出されて焼結処理される。
【0010】
本発明の具体的な態様を説明する。(態様1)切削インサートにおいて、レーキ面と、座面と、レーキ面及び座面の間に延びる複数のフランク面とを含み、少なくとも1つの切削エッジが、少なくとも1つのフランク面及び少なくとも1つのレーキ面の交差部によって画成され、少なくとも1つのレーキ面が、少なくとも1つの切削エッジの近傍の凸状部を含み、少なくとも1つのフランク面が、少なくとも1つの切削エッジの近傍の正の逃げ角を有する実質上扁平なクリアランス面を含み、少なくとも1つの切削エッジの一部が、実質上扁平なクリアランス面及び凸状部の交差部によって画成されるような凸形状を有する。(態様2)態様1において、レーキ面は、チップ破砕面を形成する形状を有する。(態様3)態様2において、クリアランス面は、各々が正の逃げ角を有する複数個のクリアランス面の1つであり、クリアランス面の各1つは、扁平な面によって形成される。(態様4)態様3において、クリアランス面と凸状部を有する面との間の交差部には、1つの切削エッジが形成され、該切削エッジ上には、凸状ワイパー切削エッジが形成される。(態様5)態様4において、前記切削エッジは、主切削エッジであり、別の1つのクリアランス面と凸状部を有する面との間の交差部には、副切削エッジが形成される。(態様6)態様1において、切削インサートは、実質上正方形の切削形状を有する。(態様7)態様1において、切削インサートは、実質上八角形の切削形状を有する。(態様8)態様1において、切削インサートは、実質上五角形の切削形状を有する。(態様9)切削インサートにおいて、凸状部を有するレーキ面と、複数のクリアランス面を含み、少なくとも1つのクリアランス面が正の逃げ角を有する、複数のフランク面と、レーキ面と1のクリアランス面との間の交差部に形成される少なくとも1つの主切削エッジと、レーキ面と別の1のクリアランス面との間の交差部に形成される少なくとも1つの副切削エッジと、主切削エッジ及び副切削エッジの少なくとも一方に形成される凸状ワイパー切削エッジを有する少なくとも1つのワイパー切削エッジと、を含む。(態様10)態様9において、レーキ面は、チップ破砕面を有する。(態様11)態様9において、切削インサートは、実質上正方形の切削形状を有する。(態様12)態様9において、切削インサートは、実質上八角形の切削形状を有する。(態様13)態様9において、切削インサートは、実質上五角形の切削形状を有する。(態様14)切削インサートを形成するための方法において、粉末状材料をダイの中に配置するステップと、凸状部を有するレーキ面と、正の逃げ角を有する少なくとも1つの側面と、を有する形状物を形成するように、ダイの中で粉末状材料を加圧するステップと、形状物をダイから取り出すステップと、形状物を焼結処理するステップと、を含む。(態様15)態様14において、焼結処理済みの形状物を研摩処理するステップを更に含む。
【発明の効果】
【0011】
上記従来の不都合を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
本発明の様々の実施の形態を例証するが、図示する特定の実施形態が請求項を限定するように解釈されてはならない。本発明の範囲から逸脱することなく、様々の変更及び改変が可能であるということが予想できよう。
【0013】
図1〜3を参照すると、インサート10が示されている。インサート10は、レーキ面(rake face)12と、座面14と、レーキ面及び座面の間に延びる複数個のフランク面(flank face)16とを含む。少なくとも1つの切削エッジ18は、少なくとも1つのレーキ面12と少なくとも1つのフランク面16との交差部によって画成される。
【0014】
図示のように、インサート10は、レーキ面12と4つのフランク面16との間の交差部に形成される4つの切削エッジ18を含む。従って、インサート10は、略正方形の切削形状を有することができる。切削エッジの各々は、作動位置即ち動作位置に割り出しすることができ、当該分野で良く知られたタイプの切削工具に効果的に利用することができる。
【0015】
前記少なくとも1つのレーキ面12は、凸状部12aを含み、前記少なくとも1つのフランク面16は、前記少なくとも1つの切削エッジ18の近傍の正の逃げ角(clearance angle)を有する略扁平なクリアランス面(clearance face)16aを含む。好ましくは、レーキ面12或いは其の一部は、当該分野で良く知られたタイプのチップ破砕面を含む。凸状部と略扁平なクリアランス面との交差部は、凸状の少なくとも1つの切削エッジの一部を画成している。切削エッジの凸状部は、被加工物(ワークピース)24に改善された表面処理(表面仕上げ)を施すためにワイパーとして役立つことがある。
【0016】
また、インサート10は、2つの隣接した切削エッジ18の間の交差部における角部の丸み(コーナ半径部)又は面取りコーナを4つ含むことがある。面取りコーナ20は、鋭いか又は扁平なコーナを有するインサートよりも被加工物に良好な表面処理を施す、ということに留意すべきである。
【0017】
インサート10のレーキ面12及び座面14は、中央に配置される略扁平な島状部22を具備することができ、この島状部は、(例えば、約0.05mm〜約0.40mmの範囲にあり得る)高さHだけ、切削エッジ18の上方又は下方に突出する。島状部22は、インサート10が切削工具の中に位置決めされるときに、クランプ面として利用することができる。代わりに、インサート10は、切削工具の中にインサート70を固定するために図示した穴82のような穴を具備できる、ということに留意すべきである。
【0018】
図3に良好に示されているように、クリアランス面16aは、好ましくは上面12及び下面14に垂直ではなく、代わりに、0度よりも大きい正の逃げ角α(即ち、インサート10の中心軸線AIに平行に配向された面と各クリアランス面16aとの間に形成される角度)で傾斜しており、これにより、クリアランス面16aは、収斂する、即ち、レーキ面12から座面14に向かって内方に傾斜する。
【0019】
図4及び5から理解されるように、レーキ面12は、正もしくは負又は0度の角度(β)で切削エッジ18から離れるように傾斜する凸状部12aを含む。凸状部12aは、例えば、円錐形、円筒形、楕円形、球形からなる形状を有することができる。凸状部12aの傾斜は、レーキ面12が島状部22に近づくに応じて漸次増加又は減少できる。
【0020】
機械加工時に所定の切削エッジが使用され得る。これらの切削エッジは、『加工時の切削エッジ(working cutting edges)』と通常呼ばれる。図6A及び6Bに示されるインサート10は、加工時の主(major)切削エッジ18a及び加工時の副(minor)切削エッジ18bという2つの加工時の切削エッジを有する。
【0021】
加工時の主切削エッジ18aは、2つの面取りコーナ20の間の寸法D1だけ延びている。加工時の副切削エッジ18bは、加工時の主切削エッジ18a及び副切削エッジ18bの交差部から別の面取りコーナ20までの寸法D2だけ延びている。被加工物24に実際に係合する加工時の主切削エッジ18a及び副切削エッジ18bの部分は、『能動(active)切削エッジ』と定義できる。例えば、図6A及び6Bに示されるように、能動主切削エッジは、加工時の主切削エッジ18a及び副切削エッジ18bの交差部から寸法D3だけ、加工時の副切削エッジ18bから離れるように延び得る。能動副切削エッジは、加工時の主切削エッジ18a及び副切削エッジ18bの交差部から寸法D4だけ、加工時の主切削エッジ18aから離れるように延び得る。
【0022】
図6A及び6Bを参照すると、加工時の主切削エッジ18a及び/又は副切削エッジ18bは、凸状切削エッジ18c及び18dを更に含むことができる。凸状切削エッジ18c及び18dは、過渡的な面及び/又は機械加工された面を形成する加工時の主切削エッジ18a及び/又は副切削エッジ18bの一部によって画成することができる。
【0023】
凸状切削エッジ18c及び18dは、レーキ面12の凸状部12aと実質上扁平なクリアランス面16aとの交差部によって形成される。凸状切削エッジ18c及び18dは、図3に示されるように半径Rで通常画成される凸状部12aを有する。
【0024】
本発明の凸状切削エッジ18c及び18dによれば、インサート10は、被加工物24の改善された表面仕上げを実現できる、ということに留意されたい。また、レーキ面の凸状部とフランク面の実質上扁平なクリアランス面との交差部によって凸状切削エッジ(ワイパー)を形成するという本発明の原理は、任意の所望の切削形状及び任意の所望の切削エッジ数を有するインサートに適用可能である、ということに留意されたい。
【0025】
例えば、図7〜10は、実質上平行四辺形の形状を有する別のインサートに適用される本発明の原理を示している。インサート70は、レーキ面72と、座面74と、4つの実質上扁平なクリアランス面76aを有するフランク面76とを有する。レーキ面又は其の一部は、チップ破砕面を含むことができる。
【0026】
インサート70は、レーキ面72及び4つのフランク面76の間の交差部に形成される4つの切削エッジ78を好ましくは有する。また、インサート70は、2つの隣接する切削エッジ78の間の交差部に形成される4つのコーナ半径部又は面取りコーナ80を含むことができる。切削エッジ78の各々は、能動位置(アクティブポジション)に割り出し可能であり、公知の形式の切削工具において有効な利用が可能である。
【0027】
インサート70の座面74及びレーキ面72は、上述したインサート10に似ている、中心配置の島状部を具備するように形成できる。島状部は、切削エッジ78の下方又は上方に突出できる。島状部は、公知の切削工具内にインサート70が位置決めされる場合に、クランプ面として使用できる。また、別の実施態様にあっては、島状部は、切削工具内にインサート70を固定するための穴82を具備できる。
【0028】
機械加工中に、インサート70は、図11A及び11Bに示されるものに似ている、加工時の主切削エッジ78a及び加工時の副切削エッジ78bを含むことができる。加工時の主切削エッジ78aは、2つの面取りコーナ80の間の寸法D5だけ延びることができる。加工時の副切削エッジ78bは、加工時の主切削エッジ78a及び加工時の副切削エッジ78bの交差部から別の面取りコーナ80までの寸法D6だけ延びることができる。
【0029】
被加工物84に実際に係合する加工時の主切削エッジ78a及び副切削エッジ78bの部分は、『能動切削エッジ』と定義できる。能動主切削エッジは、加工時の主切削エッジ78a及び副切削エッジ78bの交差部から寸法D7だけ、加工時の副切削エッジ78bから離れるように延び得る。能動副切削エッジは、加工時の主切削エッジ78a及び副切削エッジ78bの交差部から寸法D8だけ、加工時の主切削エッジ78aから離れるように延び得る。
【0030】
凸状切削エッジは、過渡的な面及び/又は機械加工された面を形成する加工時の主切削エッジ78a及び/又は副切削エッジ78bの一部によって画成することができる。図11A及び11Bに示されるインサートは、能動主切削エッジ及び能動副切削エッジによって各々が画成される凸状切削エッジ78c及び78dを有する。
【0031】
凸状切削エッジ78c及び78dは、実質上扁平なクリアランス面76a及びレーキ面72の凸状部72aによって画成される。凸状切削エッジ78cは、図9に示されるように、半径RMAJによって画成される凸状部を有する。凸状切削エッジ78dは、図10に示されるように、半径RMINによって画成される凸状部72aを有する。本発明の凸状切削エッジ78c及び78dによれば、インサート70は、被加工物84の改善された表面仕上げを実現できる。
【0032】
図12、13は、実質上五角形の切削形状を有するインサート90に適用される本発明の原理を示している。インサート90は、レーキ面92と、座面94と、端面95と、4つの実質上扁平なクリアランス面96aを含む4つのフランク面96とを有する。レーキ面92又は其の一部は、チップ破砕面を含むことができる。端面95は、公知の形式の切削工具にインサート90を固定するために設けられる。
【0033】
インサート90は、レーキ面92及び4つのフランク面96の間の交差部に形成される4つの切削エッジ98を好ましくは有する。また、インサート90は、2つの隣接する切削エッジ98の間の交差部に形成される4つのコーナ半径部又は面取りコーナ100を含むことができる。切削エッジ98は、右手操作及び左手操作のために設けられる。
【0034】
インサート90の座面94及びレーキ面92は、上記インサート10及び70に似ている、中心配置の島状部を具備するように形成できる。島状部は、切削エッジ98の下方又は上方に突出できる。島状部は、切削工具内にインサート90が位置決めされる場合に、クランプ面として使用できる。また、島状部は、切削工具内にインサート90を固定するための1つの穴(図示したような穴102)を具備できる。
【0035】
機械加工中に、インサート90は、図14に示されるものに似ている、加工時の主切削エッジ98a及び加工時の副切削エッジ98bを含むことができる。加工時の主切削エッジ98aは、2つの面取りコーナ100の間の寸法D9だけ延びることができる。加工時の副切削エッジ98bは、加工時の主切削エッジ98a及び加工時の副切削エッジ98bの交差部から別の面取りコーナ100までの寸法D10だけ延びることができる。能動主切削エッジは、加工時の主切削エッジ98a及び副切削エッジ98bの交差部から寸法D11だけ、加工時の副切削エッジ98bから離れるように延び得る。能動副切削エッジは、加工時の主切削エッジ98a及び副切削エッジ98bの交差部から寸法D12だけ、加工時の主切削エッジ98aから離れるように延び得る。凸状切削エッジは、過渡的な面及び/又は機械加工された面を形成する加工時の主切削エッジ98a及び/又は副切削エッジ98bの一部によって画成することができる。図14に示されるインサートは、能動副切削エッジによって画成される凸状切削エッジ98cを有する。
【0036】
凸状切削エッジ98cは、実質上扁平なクリアランス面96a及びレーキ面92の凸状部92aの交差部によって画成される。本発明の凸状切削エッジ98cによれば、インサート90は、被加工物104の改善された表面仕上げを実現できる。
【0037】
図15、16は、更に別のインサート120に適用される本発明の原理を示している。上記インサート10に似ているように、このインサート120は、実質上正方形の切削形状を有する。インサート120は、レーキ面122と、座面124と、4つのクリアランス面126aを含む8つのフランク面126とを有する。レーキ面122又は其の一部は、チップ破砕面を含むことができる。図16には3つのフランク面126しか図示されていないが、インサート120の反対側は、類似のフランク面を有する。クリアランス面126aは、好ましくは実質上扁平である。インサート120は、レーキ面122及び8つのフランク面126の間の交差部に形成される8つの切削エッジ128を好ましくは有する。
【0038】
インサート120の座面124及びレーキ面122は、上記インサート10、70及び90に似ている、中心配置の島状部を具備するように形成できる。島状部は、切削工具内にインサート120が位置決めされる場合に、クランプ面として使用できる。また、インサート120は、切削工具内にインサート120を固定するための1つの穴(図示したような穴132)を具備できる。
【0039】
機械加工中に、インサート120は、図17に示されるものに似ている、加工時の主切削エッジ128a及び加工時の副切削エッジ128bを含むことができる。加工時の主切削エッジ128aは、加工時の副切削エッジ128bから離れるように寸法D13だけ延び得る。加工時の副切削エッジ128bは、加工時の主切削エッジ128aから離れるように寸法D14だけ延び得る。能動主切削エッジは、加工時の主切削エッジ128aに沿って寸法D15だけ延び得る。能動副切削エッジは、加工時の副切削エッジ128bに沿って寸法D16だけ延び得る。凸状切削エッジ128cは、能動副切削エッジによって画成できる。
【0040】
凸状切削エッジ128cは、実質上扁平なクリアランス面126a及びレーキ面122の凸状部122aの交差部によって画成される。本発明の凸状切削エッジ128cによれば、インサート120は、被加工物134の改善された表面仕上げを実現できる。
【0041】
図18は、更に別のインサート140に適用される本発明の原理を示している。インサート140は、レーキ面142と、座面144と、クリアランス面146を含むフランク面146とを有する。レーキ面142又は其の一部は、チップ破砕面を含むことができる。クリアランス面146は、好ましくは実質上扁平である。インサート140は、レーキ面142及び8つのフランク面146の間の交差部に形成される8つの切削エッジ148を含むことができる。従って、インサート10は、実質上八角形の切削形状を有することができる。切削エッジ148の各々は、加工位置即ち能動位置に割り出しすることができ、公知の形式の切削工具に効果的に利用することができる。
【0042】
インサート140は、2つの隣接する切削エッジ148の間の交差部に形成される8つのコーナ半径部又は面取りコーナ150を含むことができる。
【0043】
インサート140の座面144及びレーキ面142は、実質上扁平な中心配置の島状部152を具備するように形成できる。島状部152は、切削工具内にインサート140が位置決めされる場合に、クランプ面として使用できる。
【0044】
レーキ面142は、円錐形、円筒形、楕円形、球形からなる形状を有する凸状部142aを有することができる。クリアランス面146aの各々は、好ましくは正の逃げ角を有する。凸状切削エッジ148aは、各切削エッジ148の一部によって形成することができる。
【0045】
凸状切削エッジの凸状部の半径は変更可能であると理解すべきである。実際上、該半径は相当大きくでき、これにより、凸状切削エッジの凸状部は、例えば、いい加減な検査によれば、真っすぐであるように見えるかもしれない。上記R、RMIN、RMAJに関しては、特定の範囲は設定されていない。半径の数値は、インサートのアキシャルレーキ(axial rake)及びラジアルレーキ(radial rake)、インサートの回転ポケット許容値(rotational pocket tolerance)、被加工物の送り、インサートの逃げ角、チップブレーカのランド角(chip breaker land angle)、インサートの切削エッジなどの変数に基づく。この変数リストは、例示する目的のために提供したのであって、それに尽きるという意図はない。半径は互いに独立して計算されるように意図される。
【0046】
本発明の原理は図示インサートの切削形状に限定されないこと、及び、本発明の原理は任意の切削形状を有するインサートで実施可能であることを認識すべきである。例えば、図示していないが、任意の切削エッジは、該切削エッジにランドを具えた切削インサートを形成するように面取り加工され得る。
【0047】
また、レーキ面全体を凸状にする必要はなく、寧ろ、レーキ面の一部もしくは複数の部分が凸状になっててもよい、と認識すべきである。
【0048】
本発明の凸状切削エッジは研摩不要で形成可能であるということを評価すべきである。例えば、レーキ面12の凸状部12aは、インサート10のレーキ面12に、凸状円錐形、円筒形、楕円形、又は球形を焼結形成することによって形成可能である構造を有する。クリアランス面16aは、実質上扁平な面をプレス加工又は研摩加工することによって形成可能であり、インサート10は切削工具に位置決めされるときに適切に着座することができる。
【0049】
本発明に係るインサートは、以下の方法ステップに従って形成することができる。第1に、粉末状の材料がダイの中に配置され、所望の形状になるようにダイ内で押圧される。続いて、この形状物が取り出されて、焼結処理される、即ち、炉内で硬化(cure)される。焼結処理済みの形状物は、焼結処理前の形状物よりも小さくなり易い。従って、ダイの寸法は、収縮に適合するものでなければならないかもしれない。
【0050】
上記方法では、所定許容範囲内の切削インサートを製造できないかもしれない。従って、出来上がった形状物又はその一部は、所定許容範囲内の切削インサートを製造するために、研摩しなければならないかもしれない。インサートを研摩することなく正の逃げ角を有するクリアランス面及び凸状切削エッジを製造できるようにダイが形成可能であると理解すべきである。
【0051】
本文で引用した特許及び開示物は参考のために組み入れられる。以上、好適な実施態様を説明したが、本発明は請求項の範囲内で別途具体化することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0052】
【図1】本発明に係る凸状切削エッジ及び実質上正方形の切削形状を有する切削インサートの斜視図である。
【図2】図1の切削インサートの上面図である。
【図3】図1の切削インサートの側面図である。
【図4】図2の4−4線に沿う切削インサートの断面図である。
【図5】図1のインサートのチップ破砕面及びクリアランス面の拡大図である。
【図6A】被加工物にフライス加工又は旋削加工を施しているところの図1のインサートの拡大図である。
【図6B】図6Aのインサートの加工時の切削エッジの拡大図解図である。
【図7】凸状切削エッジ及び実質上平行四辺形の切削形状を有する切削インサートの斜視図である。
【図8】図7の切削インサートの上面図である。
【図9】図7の切削インサートの側面図である。
【図10】図7の切削インサートの端面図である。
【図11A】被加工物にフライス加工又は旋削加工を施しているところの図7のインサートの拡大図である。
【図11B】図11Aのインサートの加工時の切削エッジの拡大図解図である。
【図12】凸状切削エッジ及び実質上五角形の切削形状を有する切削インサートの斜視図である。
【図13】図12の切削インサートの上面図である。
【図14】被加工物に対するフライス加工又は旋削加工における、図12の加工時の切削エッジの拡大図解図である。
【図15】凸状切削エッジ及び実質上八角形の切削形状を有する切削インサートの上面図である。
【図16】図15の切削インサートの側面図である。
【図17】被加工物に対するフライス加工又は旋削加工における、図15の加工時の切削エッジの拡大図解図である。
【図18】凸状切削エッジ及び別の八角形切削形状を有する切削インサートの斜視図である。
Claims (15)
- 切削インサートにおいて、
レーキ面と、座面と、レーキ面及び座面の間に延びる複数のフランク面とを含み、少なくとも1つの切削エッジが、少なくとも1つのフランク面及び少なくとも1つのレーキ面の交差部によって画成され、
少なくとも1つのレーキ面が、少なくとも1つの切削エッジの近傍の凸状部を含み、少なくとも1つのフランク面が、少なくとも1つの切削エッジの近傍の正の逃げ角を有する実質上扁平なクリアランス面を含み、少なくとも1つの切削エッジの一部が、実質上扁平なクリアランス面及び凸状部の交差部によって画成されるような凸形状を有する、切削インサート。 - レーキ面は、チップ破砕面を形成する形状を有する請求項1記載の切削インサート。
- クリアランス面は、各々が正の逃げ角を有する複数個のクリアランス面の1つであり、クリアランス面の各1つは、扁平な面によって形成される、請求項2記載の切削インサート。
- クリアランス面と凸状部を有する面との間の交差部には、1つの切削エッジが形成され、該切削エッジ上には、凸状ワイパー切削エッジが形成される、請求項3記載の切削インサート。
- 前記切削エッジは、主切削エッジであり、
別の1つのクリアランス面と凸状部を有する面との間の交差部には、副切削エッジが形成される、請求項4記載の切削インサート。 - 切削インサートは、実質上正方形の切削形状を有する、請求項1記載の切削インサート。
- 切削インサートは、実質上八角形の切削形状を有する、請求項1記載の切削インサート。
- 切削インサートは、実質上五角形の切削形状を有する、請求項1記載の切削インサート。
- 凸状部を有するレーキ面と、
複数のクリアランス面を含み、少なくとも1つのクリアランス面が正の逃げ角を有する、複数のフランク面と、
レーキ面と1のクリアランス面との間の交差部に形成される少なくとも1つの主切削エッジと、
レーキ面と別の1のクリアランス面との間の交差部に形成される少なくとも1つの副切削エッジと、
主切削エッジ及び副切削エッジの少なくとも一方に形成される凸状ワイパー切削エッジを有する少なくとも1つのワイパー切削エッジと、
を含む切削インサート。 - レーキ面は、チップ破砕面を有する、請求項9記載の切削インサート。
- 切削インサートは、実質上正方形の切削形状を有する、請求項9記載の切削インサート。
- 切削インサートは、実質上八角形の切削形状を有する、請求項9記載の切削インサート。
- 切削インサートは、実質上五角形の切削形状を有する、請求項9記載の切削インサート。
- 切削インサートを形成するための方法において、
粉末状材料をダイの中に配置するステップと、
凸状部を有するレーキ面と、正の逃げ角を有する少なくとも1つの側面と、を有する形状物を形成するように、ダイの中で粉末状材料を加圧するステップと、
形状物をダイから取り出すステップと、
形状物を焼結処理するステップと、
を含む方法。 - 焼結処理済みの形状物を研摩処理するステップを更に含む請求項14記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/757,996 US6769844B2 (en) | 2001-01-10 | 2001-01-10 | Cutting insert and method of making the same |
PCT/US2001/047976 WO2002055242A1 (en) | 2001-01-10 | 2001-12-10 | Cutting insert and method of making the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004520947A true JP2004520947A (ja) | 2004-07-15 |
Family
ID=25050039
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002555960A Pending JP2004520947A (ja) | 2001-01-10 | 2001-12-10 | 切削インサート及びそれを形成する方法 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6769844B2 (ja) |
EP (1) | EP1365876A1 (ja) |
JP (1) | JP2004520947A (ja) |
KR (1) | KR20040014445A (ja) |
AR (1) | AR032228A1 (ja) |
BR (1) | BR0116802A (ja) |
TW (1) | TW527244B (ja) |
WO (1) | WO2002055242A1 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009536585A (ja) * | 2006-05-08 | 2009-10-15 | ケンナメタル インコーポレイテッド | 凹形角部を有する切削インサート |
JP2012157911A (ja) * | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Kyocera Corp | 切削インサートおよび切削工具ならびにそれを用いた被削材の切削方法 |
JP2019181681A (ja) * | 2018-10-18 | 2019-10-24 | 株式会社タンガロイ | 切削インサート及び回転切削工具 |
WO2021241623A1 (ja) * | 2020-05-26 | 2021-12-02 | 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 |
Families Citing this family (45)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6604893B2 (en) * | 2001-07-27 | 2003-08-12 | Kennametal Inc. | Cutting insert with wiper |
IL153938A0 (en) * | 2003-01-14 | 2003-07-31 | Iscar Ltd | Cutting insert and milling cutter |
US7220083B2 (en) * | 2003-10-15 | 2007-05-22 | Tdy Industries, Inc. | Cutting insert for high feed face milling |
JP4706284B2 (ja) * | 2004-04-06 | 2011-06-22 | 三菱マテリアル株式会社 | インサート着脱式転削工具 |
US7452167B2 (en) * | 2004-11-26 | 2008-11-18 | Kyocera Corporation | Cutting insert and milling tool |
IL169340A (en) * | 2005-06-22 | 2010-04-29 | Gil Hecht | Cutting insert |
SE0600338L (sv) * | 2006-02-15 | 2007-08-16 | Seco Tools Ab | Verktyg |
US8287213B2 (en) * | 2006-02-16 | 2012-10-16 | Remark Technologies, Inc. | Indexable cutting tool insert for cutting tools |
US7510353B2 (en) * | 2006-02-16 | 2009-03-31 | Remark Technologies, Inc. | Indexable cutting tool insert and cutting tool |
DE102006023740B4 (de) * | 2006-05-18 | 2017-05-11 | Kennametal Widia Produktions Gmbh & Co. Kg | Schneideinsatz und Werkzeug, bestehend aus Werkzeughalter und Schneideinsatz |
US7357604B2 (en) * | 2006-06-20 | 2008-04-15 | Kennametal Inc. | Indexable cutting insert with positive axial rake angle and multiple cutting edges |
DE102006044605A1 (de) * | 2006-09-19 | 2008-03-27 | Komet Group Holding Gmbh | Wendeschneidplatte sowie Verwendung der Wendeschneidplatte in einem Vollbohrer |
US7905687B2 (en) * | 2007-01-16 | 2011-03-15 | Tdy Industries, Inc. | Cutting insert, tool holder, and related method |
BRPI0807914A2 (pt) * | 2007-04-26 | 2014-06-24 | Taegu Tec India P Ltd | Inserto de corte indexável de dupla extremidade, e, fresa. |
DE102007022536A1 (de) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Kennametal Inc. | Achtschneidiger Schneideinsatz sowie Werkzeughalter hierfür |
DE102007022535A1 (de) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Kennametal Inc. | Achtschneidiger Schneideinsatz sowie Werkzeughalter hierfür |
SE531250C2 (sv) * | 2007-06-05 | 2009-02-03 | Sandvik Intellectual Property | Indexerbart hörnfrässkär |
KR100887787B1 (ko) * | 2007-08-29 | 2009-03-09 | 대구텍 주식회사 | 절삭 삽입체 |
FR2928284B1 (fr) * | 2008-03-10 | 2010-06-04 | Safety Production | "plaquette de coupe a deflecteur de copeaux" |
US7905689B2 (en) * | 2008-05-07 | 2011-03-15 | Tdy Industries, Inc. | Cutting tool system, cutting insert, and tool holder |
US8491234B2 (en) * | 2009-02-12 | 2013-07-23 | TDY Industries, LLC | Double-sided cutting inserts for high feed milling |
US7976250B2 (en) * | 2009-02-12 | 2011-07-12 | Tdy Industries, Inc. | Double-sided cutting inserts for high feed milling |
SE0900286A1 (sv) | 2009-03-06 | 2010-07-27 | Seco Tools Ab | Skär med urtagen skärstödjande yta och skärverktyg |
US9586264B2 (en) * | 2009-04-28 | 2017-03-07 | Kennametal Inc. | Double-sided cutting insert for drilling tool |
IL201272A0 (en) * | 2009-10-01 | 2010-05-31 | Iscar Ltd | Cutting insert and method of manufacture thereof |
US8807884B2 (en) * | 2009-12-18 | 2014-08-19 | Kennametal Inc. | Tool holder for multiple differently-shaped cutting inserts |
DE102010000640A1 (de) * | 2010-03-04 | 2011-09-08 | Gühring Ohg | Stirnfräser |
JP5589244B2 (ja) * | 2010-10-06 | 2014-09-17 | 大昭和精機株式会社 | インサート |
IL211444A0 (en) * | 2011-02-27 | 2011-06-30 | Kennametal Inc | High feed cutting insert |
KR101237243B1 (ko) * | 2012-02-08 | 2013-02-26 | 아주스틸 주식회사 | 내전압 검사를 위한 메탈 동박적층판의 제조방법 및 이에 의해 제조된 메탈 동박적층판 |
WO2013146211A1 (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 切削インサート |
DE102012108752B3 (de) * | 2012-09-18 | 2014-01-23 | Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn Gmbh | Schneideinsatz und Werkzeug zur spanenden Bearbeitung eines Werkstücks |
US9011049B2 (en) | 2012-09-25 | 2015-04-21 | Kennametal Inc. | Double-sided cutting inserts with anti-rotation features |
US9283626B2 (en) | 2012-09-25 | 2016-03-15 | Kennametal Inc. | Double-sided cutting inserts with anti-rotation features |
KR101352493B1 (ko) * | 2012-10-18 | 2014-01-17 | 한국교세라정공(주) | 오각형 절삭인서트 및 이를 장착한 절삭공구 |
US9724761B2 (en) | 2013-03-22 | 2017-08-08 | Kennametal India Limited | Cutting insert with a linear and a concave cutting edge portion |
DE102014102173B4 (de) | 2013-03-22 | 2021-06-10 | Kennametal India Limited | Schneideinsatz mit einem linearen und einem konkaven schneidkantenabschnitt sowie bohrwerkzeug |
EP3260225B1 (en) * | 2016-06-20 | 2022-11-30 | Sandvik Intellectual Property AB | Turning insert |
USD832319S1 (en) | 2017-02-15 | 2018-10-30 | Kennametal Inc. | Cutting insert with four-lobed seating area |
CN110944783B (zh) * | 2017-07-27 | 2021-03-26 | 京瓷株式会社 | 切削刀片、切削工具以及切削加工物的制造方法 |
EP3560638B1 (en) | 2018-04-26 | 2021-01-13 | AB Sandvik Coromant | Turning insert |
DE102020115987A1 (de) | 2019-07-05 | 2021-01-07 | Kennametal India Limited | Beidseitige, polygonale wendeschneidplatte mit abwechselnd konkaven und konvexen schneidkanten |
DE102019123912A1 (de) | 2019-09-05 | 2021-03-11 | Kennametal Inc. | Schneideinsatz sowie Schneidwerkzeug |
CN113263212A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-08-17 | 厦门金鹭特种合金有限公司 | 一种快进给铣刀刀片 |
CN113399724B (zh) * | 2021-04-26 | 2022-05-31 | 厦门金鹭特种合金有限公司 | 一种快进给铣削刀片及其铣削刀具 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1194684A (en) * | 1981-01-30 | 1985-10-08 | Kennametal Inc. | Cutting insert |
US5158401A (en) * | 1988-03-21 | 1992-10-27 | Gte Valenite Corporation | Indexable insert for roughing and finishing |
ES2071308T3 (es) | 1990-04-28 | 1995-06-16 | Sandvik Ab | Elemento auxiliar de corte. |
DE4118065C2 (de) * | 1991-06-01 | 1994-09-01 | Krupp Widia Gmbh | Vieleckiger oder runder Schneideinsatz |
IL103115A (en) | 1992-09-09 | 1996-09-12 | Iscar Ltd | Milling placement |
IL105758A (en) | 1993-05-20 | 1996-01-31 | Iscar Ltd | A drill with a mark that can be marked |
US5839856A (en) * | 1993-06-03 | 1998-11-24 | Widia Gmbh | Boring tool |
SE509219C2 (sv) | 1994-10-21 | 1998-12-21 | Sandvik Ab | Frässkär |
IL115338A (en) | 1995-09-18 | 1999-07-14 | Iscar Ltd | Exchangeable cutting insert and a tool assembly for use therewith |
WO1997027967A1 (de) | 1996-01-31 | 1997-08-07 | Widia Gmbh | Schneideinsatz zum schruppen und schlichten |
US5957755A (en) * | 1996-09-30 | 1999-09-28 | Laflamme; Robert | Remanufactured cutting insert and method of remanufacturing the same |
SE512253C2 (sv) * | 1997-06-30 | 2000-02-21 | Sandvik Ab | Vändskär |
DE19901456B4 (de) * | 1998-01-19 | 2009-07-09 | Mitsubishi Materials Corp. | Wendeschneidplatte |
SE514032C2 (sv) | 1998-09-08 | 2000-12-11 | Seco Tools Ab | Verktyg och skär för fräsning |
US6050752A (en) * | 1999-03-19 | 2000-04-18 | Kennametal Inc. | Cutting insert |
-
2001
- 2001-01-10 US US09/757,996 patent/US6769844B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-10 WO PCT/US2001/047976 patent/WO2002055242A1/en not_active Application Discontinuation
- 2001-12-10 JP JP2002555960A patent/JP2004520947A/ja active Pending
- 2001-12-10 EP EP01990135A patent/EP1365876A1/en not_active Withdrawn
- 2001-12-10 KR KR10-2003-7009164A patent/KR20040014445A/ko not_active Application Discontinuation
- 2001-12-10 BR BR0116802-9A patent/BR0116802A/pt not_active Application Discontinuation
- 2001-12-25 TW TW090132264A patent/TW527244B/zh not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-01-09 AR ARP020100047A patent/AR032228A1/es unknown
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009536585A (ja) * | 2006-05-08 | 2009-10-15 | ケンナメタル インコーポレイテッド | 凹形角部を有する切削インサート |
JP2012157911A (ja) * | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Kyocera Corp | 切削インサートおよび切削工具ならびにそれを用いた被削材の切削方法 |
JP2019181681A (ja) * | 2018-10-18 | 2019-10-24 | 株式会社タンガロイ | 切削インサート及び回転切削工具 |
WO2021241623A1 (ja) * | 2020-05-26 | 2021-12-02 | 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 |
JP7344385B2 (ja) | 2020-05-26 | 2023-09-13 | 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 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20040014445A (ko) | 2004-02-14 |
BR0116802A (pt) | 2004-02-03 |
EP1365876A1 (en) | 2003-12-03 |
AR032228A1 (es) | 2003-10-29 |
US6769844B2 (en) | 2004-08-03 |
WO2002055242A1 (en) | 2002-07-18 |
US20020090272A1 (en) | 2002-07-11 |
TW527244B (en) | 2003-04-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2004520947A (ja) | 切削インサート及びそれを形成する方法 | |
KR100639802B1 (ko) | 엔드밀용 인덱서블 인서트 및 이를 이용한 밀링공구 | |
JP4971162B2 (ja) | 転削工具、転削工具用転削インサート、及び一体型転削工具 | |
KR101887254B1 (ko) | 회전 절삭 공구 및 회전 절삭 공구용 가역 절삭 인서트 | |
KR100638369B1 (ko) | 회전 밀링 공구용 인덱서블 인써트 | |
US6503028B1 (en) | Sintered cutting insert having center hole for clamp screw | |
KR100881960B1 (ko) | 인덱서블 밀링 인써트 | |
KR101618393B1 (ko) | 절삭 인서트 및 인서트 착탈식 절삭 공구 | |
ES2228752T3 (es) | Pieza inserta cortadora. | |
JP4576735B2 (ja) | スローアウェイチップ及びスローアウェイ式カッタ | |
JP4797526B2 (ja) | スローアウェイチップ | |
JP5589244B2 (ja) | インサート | |
US20100303563A1 (en) | Double-Sided Cutting Inserts for High Feed Milling | |
JP2005532177A (ja) | 切削インサート及びフライス | |
EP0620071A1 (en) | Improved cutting tool and insert therefor | |
JP2001502250A (ja) | フライス削り用の工具と切削差込み工具 | |
CA2749711A1 (en) | Double-sided cutting inserts for high feed milling | |
KR20040094698A (ko) | 접선 절삭 삽입체 및 삽입체 홀더 | |
JP2020501925A (ja) | 切削インサートおよび肩削りフライス工具 | |
JP7101679B2 (ja) | 切削インサートおよび肩削りフライス工具 | |
JP3269245B2 (ja) | スローアウェイチップ及び切削工具 | |
JP2004517745A (ja) | 切削工具及び切削インサート | |
JPH10263916A (ja) | スローアウェイチップ | |
KR20230044562A (ko) | 밀링 인서트 및 측면 및 정면 밀링 공구 | |
GB2146276A (en) | A cutting tool and an indexable insert therefor |