JP2009119578A - Cutting insert for groove forming - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鋼などの被削材に溝入れ加工を行うために用いられる溝入れ加工用切削インサートに関する。 The present invention relates to a grooving cutting insert used for grooving a work material such as steel.
図14は従来技術の溝入れ加工用切削インサート1を示す側面図であり、図15は図14に示す溝入れ加工用切削インサート1の平面図である。溝入れ加工用切削インサート1は、中央に工具ホルダに固定するためのボルトが挿通するボルト挿通孔2が形成され、仮想内接円Cから外方に突出するコーナ部3を有する略三角形でかつ板状の本体部4と、各コーナ部3からさらに外方に突出し、先端側の上縁に切刃5が形成される突出部6とを有する。 FIG. 14 is a side view showing a conventional grooving cutting insert 1 and FIG. 15 is a plan view of the grooving cutting insert 1 shown in FIG. The grooving cutting insert 1 has a substantially triangular shape having a corner 3 projecting outward from a virtual inscribed circle C, with a bolt insertion hole 2 through which a bolt for fixing to a tool holder is inserted at the center. It has a plate-like main body portion 4 and a protruding portion 6 that protrudes further outward from each corner portion 3 and has a cutting edge 5 formed on the upper edge on the tip side.
各突出部6は、中心軸線L1に関して軸対称に設けられ、各突出部6の上部には、前記切刃5に連なってすくい面8が形成される。各すくい面8は、各突出部6の先端側から基端側に向かうにつれて本体部4の上面9から下面10に向かって、すなわち図14の下方に向かって傾斜し、本体部4のコーナ部3において各傾斜面11に連なる。これらの傾斜面11は、各すくい面8に対して平面視でほぼ直角な方向に延在している。
Each protrusion 6 is provided axially symmetrically with respect to the central axis L <b> 1, and a
各傾斜面11は、本体部4の前記仮想内接円Cが内接する2つの仮想三角形の各辺を成す各側面12a,12bのうち、各突出部6の基端側が連なる一方の側面12aの上縁から本体部4の内方に向かうにつれて上方に傾斜するよう形成される。
Each
このような溝入れ加工用切削インサート1によって鋼などの被削材を切削加工すると、切刃5で生成された切屑が、すくい面8に沿って内方、すなわち本体部4側に進行し、傾斜面11によって矢符Aで示すように上方へ案内されてカールした後に排出される。
When a workpiece such as steel is cut by such a grooving cutting insert 1, the chips generated by the cutting blade 5 advance inward along the
しかしながら、前記従来技術の溝入れ加工用切削インサート1は、傾斜面11が切刃5に対してほぼ平行に形成されているため、切刃5で生成された切屑は、すくい面8から本体部4側に案内され、さらに傾斜面11によって矢符Aで示すようにすくい面上方に案内されて渦巻き状にカールして排出されることとなる。このような切屑排出形態は、被削材が管体であってその外周面を加工する、いわゆる外径加工の場合には何ら問題ないが、管体の内周面を加工する、いわゆる内径加工の場合には渦巻き状にカールした切屑が加工部位に滞留しやすく、被削材の外へ排出されにくい。被削材の内径の中に切屑が滞留したままでは、滞留した切屑が被加工面を傷つけたり、加工時に切屑をかみこんで切刃5が損傷する等の問題が生じるため、作業者が製造ラインを一時停止させて切屑を手作業によって被削材から外部へ排出させなければならず、作業効率的にも問題がある。
However, in the grooving cutting insert 1 of the prior art, since the
本発明の目的は、切屑が加工部位から確実に排出されるようにして、被加工面および切削インサートなどの損傷を抑制することができる溝入れ加工用切削インサートを提供することである。 An object of the present invention is to provide a grooving cutting insert capable of suppressing damage to a work surface and a cutting insert so that chips are reliably discharged from a processing site.
本発明は、略三角形でかつ板状の本体部と、該本体部の各コーナ部から外方に突出する角柱状の突出部とを有する溝入れ加工用切削インサートであって、
前記突出部には、その先端側の上縁に形成される切刃と、この切刃から前記本体部側に延びるすくい面とが形成され、
前記本体部には、各コーナ部から前記すくい面に連なって前記本体部の周方向一方側に延び、本体部の上面と前記本体部の側面とに開口する切屑案内面が形成され、
前記切刃およびすくい面は、前記周方向一方側に向かうにつれて前記本体部の上面から下面に向かって傾斜して形成されることを特徴とする溝入れ加工用切削インサートである。
The present invention is a grooving cutting insert having a substantially triangular and plate-like main body part, and a prismatic projecting part projecting outward from each corner part of the main body part,
The protruding portion is formed with a cutting edge formed at the upper edge of the tip side, and a rake face extending from the cutting edge to the main body portion side,
In the main body portion, a chip guide surface is formed that extends from each corner portion to the one side in the circumferential direction of the main body portion, and opens to the upper surface of the main body portion and the side surface of the main body portion.
In the grooving cutting insert, the cutting edge and the rake face are formed so as to be inclined from the upper surface to the lower surface of the main body portion toward the one side in the circumferential direction.
本発明に従えば、前記切刃およびすくい面は、前記周方向一方側に向かうにつれて前記本体部の上面から下面に向かって傾斜して形成されているので、切刃で生成された切屑が、すくい面の上方へ向かって、且つ切刃およびすくい面の傾斜方向、すなわち周方向一方側へ向かって案内される。そして前記すくい面に連なって前記本体部の周方向一方側に延在するように形成された切屑案内面に沿って前記本体部の下面から上面に向かう上方へ案内されながら、切刃およびすくい面の傾斜による周方向一方側への押し出し力によって同方向へ移動し、被削材の内径の外側へ向かってスムーズに排出されるため、切屑の加工部位への滞留を抑制して切屑排出性が高まるとともに、切屑のかみこみによる切刃の損傷などを抑制し、長寿命な溝入れ加工用切削インサートが得られる。 According to the present invention, the cutting blade and the rake face are formed to be inclined from the upper surface of the main body portion toward the lower surface as it goes to the one side in the circumferential direction. It is guided toward the upper side of the rake face and toward the inclined direction of the cutting edge and the rake face, that is, one side in the circumferential direction. The cutting edge and the rake face while being guided upward from the lower surface of the main body portion toward the upper surface along the chip guide surface formed so as to extend to one side in the circumferential direction of the main body portion and continue to the rake face. It moves in the same direction by the pushing force to one side in the circumferential direction due to the inclination of the workpiece, and is smoothly discharged toward the outside of the inner diameter of the work material. As it increases, it suppresses damage to the cutting edge caused by chip biting, resulting in a long-life grooving cutting insert.
また本発明は、前記切屑案内面が切刃に臨んで凹状に湾曲して形成されることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the chip guide surface is formed in a concave shape facing the cutting edge.
本発明に従えば、切屑案内面が切刃に臨んで凹状に湾曲して形成されるので、切刃で生成された切屑は、傾斜した切刃およびすくい面によって前述のように周方向一方側に案内された後、切屑案内面によってさらに螺旋状に曲げられながら前記周方向一方側に案内されるため、よりスムーズに切屑排出が行えて加工部位への切屑の滞留を、より一層抑制することができる。 According to the present invention, the chip guide surface is formed in a concave shape facing the cutting edge, so that the chip generated by the cutting edge is one side in the circumferential direction as described above by the inclined cutting edge and the rake face. Since the guide is guided to the one side in the circumferential direction while being further spirally bent by the chip guide surface, the chips can be discharged more smoothly and the stay of chips at the processing site can be further suppressed. Can do.
本発明によれば、切刃およびすくい面が周方向一方側に傾斜して形成されるので、切刃で生成された切屑は、上方かつ周方向一方側に案内され、切屑案内面によって螺旋状に曲げられながら、被削材の内径の外側へ向かって排出される。これによって、切屑の加工部位への滞留を抑制して切屑排出性が高まるとともに、切屑のかみこみによる切刃の損傷などを抑制し、長寿命な溝入れ加工用切削インサートが得られる。さらには切屑の加工部位への滞留が抑制されるので手作業による切屑排出が不要となり、作業効率さらには加工効率を高めることができる。 According to the present invention, since the cutting edge and the rake face are formed to be inclined to one side in the circumferential direction, the chips generated by the cutting edge are guided upward and to one side in the circumferential direction, and spirally formed by the chip guiding surface. The sheet is discharged toward the outside of the inner diameter of the work material while being bent. As a result, the stagnation of the chips at the processing site is suppressed to increase the chip discharging property, and the damage of the cutting blade due to the chip entrapment is suppressed, so that a long-life cutting insert for grooving can be obtained. Furthermore, since stagnation of chips at the processing site is suppressed, it is not necessary to discharge chips manually, and work efficiency and processing efficiency can be improved.
また本発明によれば、切屑案内面が切刃に臨んで凹状に湾曲して形成されるので、螺旋状にカールした切屑をより円滑に前記周方向一方側に移動させながら排出することができる。これによって、狭い加工空間内であっても、切屑が不所望に大きく広がって、被削材の加工面および溝入れ加工用切削インサートの切刃などを損傷してしまうという不具合を、より一層抑制することができる。 Further, according to the present invention, the chip guide surface is formed in a concave shape so as to face the cutting edge, so that the spirally curled chips can be discharged while being smoothly moved to the one side in the circumferential direction. . As a result, even in a narrow processing space, chips are undesirably large and undesirably spread, damaging the work surface of the work material and the cutting edge of the cutting insert for grooving. can do.
図1は本発明の実施の一形態の溝入れ加工用切削インサート(以下、インサートと略称する)20を示す斜視図であり、図2は図1に示すインサート20の平面図であり、図3は図2の左側面図であり、図4は図2の正面図である。本実施形態のインサート20は、略三角形でかつ板状の本体部21と、本体部21の各コーナ部22a,22b,22cから外方に突出する角柱状の突出部23a,23b,23cとを有する。前記突出部23a,23b,23cには、その突出方向の先端側の上縁に形成される切刃24a,24b,24cと、この切刃24a,24b,24cから前記本体部21側に延びるすくい面25a,25b,25cとが形成される。
FIG. 1 is a perspective view showing a grooving cutting insert (hereinafter abbreviated as an insert) 20 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the
前記本体部21には、各コーナ部22a,22b,22cから前記すくい面25a,25b,25cに連なって周方向一方側Cに延び、本体部21の上面26を含む第1仮想平面F1と、前記本体部21の各側面27a,27b,27cを含む第2仮想平面F1a,F2b,F2cとに開口する切屑案内面28a,28b,28cが形成される。前記切刃24a,24b,24cおよびすくい面25a,25b,25cは、前記周方向一方側Cに向かうにつれて前記本体部21の上面26から下面29に向かう厚み方向一方側Yに傾斜して形成される。なお、切刃強度を維持するとともに、後述するように切屑排出性を高めるという観点から、切刃の傾斜角は3°〜25°の範囲で設定されるのが好ましい。ちなみに本実施形態における切刃の傾斜角αは15°で設定されている。ここで切刃の傾斜角は、図4に示すように下面29と平行な仮想線を基準として測定することができる。また、各切屑案内面28a,28b,28cは、切刃24a,24b,24cに臨んで凹状に湾曲して形成される。
The
本体部21には、図7に関連して後述する工具本体31にインサート20を固定するためのネジ部材32が挿通する挿通孔30が軸線L1と同軸に形成される。本体部21には、前述の各側面27a〜27cに周方向一方側Cに屈曲して連なる第2の側面33a〜33cが形成される。これらの側面33a〜33cは、平面視上、軸線L1を中心とする仮想三角形上に形成され、周方向一方側Cとは逆方向に隣接する第2の側面33a〜33cに対して稜線34a〜34cにおいて直角に交差する。
In the
図5は図1〜図4に示すインサート20の突出部23a付近を拡大した拡大平面図であり、図6は図5の右側面図である。なお、各コーナ部22a〜22cには各突出部23a〜23cが軸線L1に関して軸対称に形成されるため、第1の突出部23aについて説明し、第2および第3の突出部23b,23cについては省略する。突出部23aには、前述したように切刃24aおよびすくい面25aが周方向一方側Cに向かうにつれて厚み方向一方側Yに傾斜して形成され、すくい面25aに連なって切屑案内面28aが周方向一方側Cに延びて形成される。
5 is an enlarged plan view in which the vicinity of the
突出部23aにおいて、切刃24aの下方には、第1逃げ角θ1を有する第1逃げ面35と、この第1の逃げ面35の下方に連なり第2の逃げ角θ2を有する第2の逃げ面36とが形成される。この逃げ角についてはインサートの使用形態において適宜設定できるが、本実施形態においては、第1の逃げ角θ1が切刃を通る鉛直線に対して15°で設定されており、第2の逃げ角θ2は同じく切刃を通る鉛直線に対して25°で設定されている。
In the
図7は図1〜図6に示すインサート20を工具本体31に取付けた状態を示す一部の平面図である。前記インサート20は、前述したように工具本体31にネジ部材32によって固定される。工具本体31の先端部には、前記インサート20が装着されるインサートポケット37が形成され、このインサートポケット37に臨んでV字状の拘束面38,39が形成される。各拘束面38,39は、インサート20の本体部21に形成される2つの側面33a,33bを支持し、この状態では第1の突出部23aに設けられる切刃24aによって被削材40の内周面に溝加工が施される。この被削材40は、たとえば鋼管であり、前記工具本体31はその軸線が被削材40の軸線にほぼ平行に配置される。
FIG. 7 is a partial plan view showing a state in which the
また、工具本体31の各拘束面38,39によって支持される第2の側面33a〜33cは、前記軸線L1を中心とする内接円41の接線に平行であり、第1の各側面27a〜27cに比べて広い面積を有し、大きな強度で工具本体31によって支持され、インサートをクランプした際の拘束安定性が向上され、結果的に切刃24a〜24cの寿命安定性が向上する。
Further, the second side surfaces 33a to 33c supported by the constraining
このようなインサート20において、切刃24aおよびすくい面25aが周方向一方側Cに向かうにつれて本体部21の上面26から下面29に向かう厚み方向一方側Yに傾斜して形成されるので、切刃24aによって発生した切屑42が、切刃24aおよびすくい面25aの傾斜方向、すなわち周方向一方側Cへ円滑に案内され、さらに切屑案内面28aによって本体部21の下面29から上面26に向かう厚み方向他方側である上方へ案内されながら、切刃24aおよびすくい面25aの傾斜による周方向一方側Cへの押出し力によって同方向へ押出され、切屑42が加工部位、すなわち切刃24aおよびすくい面25aの近傍への滞留を抑制することができる。
In such an
また切屑案内面28aが切刃24aに臨んで凹状に湾曲して形成されるので、切刃24aによって発生した切屑42は、すくい面25aによって前述のように周方向一方側Cに案内された後、切屑案内面28aによってさらに螺旋状に曲げられながら周方向一方側Cに導かれ、円滑に切屑42を切刃24aおよびすくい面25a付近に滞留させることなく、被削材40の狭い加工部位付近の空間から外部へ円滑かつより確実に排出することができる。
Further, since the
図8は本発明の実施の他の形態のインサート20aを示す斜視図であり、図9は図8に示すインサート20aの平面図であり、図10は図8の左側面図であり、図11は図8の正面図である。図12は図8〜図11に示すインサート20の突出部23a付近を拡大した拡大平面図であり、図13は図12の右側面図である。なお、前述の実施の形態と対応する部分には同一の参照符を付し、重複を避けて説明を省略する。
8 is a perspective view showing an
本実施の形態のインサート20aは、略三角形でかつ板状の本体部21aの各コーナ部22a〜22cにそれぞれ外方に突出する突出部23a〜23cが形成される点で、前述の実施の形態と共通であるが、各突出部23a〜23cは、各第2の側面33a〜33cとこれらの側面33a〜33cに周方向一方側Cに隣接する各第1の側面27a〜27cとにわたって一体的に形成され、平面視において、切刃24a〜24cから各側面27a〜27cを含む各第2仮想平面F2a〜F2c側に向かうにつれて幅広状に形成され、高い強度を有する。
The
このようなインサート20aにおいてもまた、前述の実施の形態と同様に、各切刃24a〜24cから本体部21側にすくい面25a〜25cがそれぞれ形成され、各すくい面25a〜25cに連なって切屑案内面28a〜28cが形成されるので、各切刃24a〜24cによって発生した切屑42を周方向一方側Cに円滑に案内し、また切屑42を切屑案内面28a〜28cによって螺旋状に曲げながら周方向一方側Cに導いて、切屑42を安定して排出することができる。
Also in such an
20,20a 溝入れ加工用切削インサート(インサート)
21 本体部
22a〜22c コーナ部
23a〜23c 突出部
24a〜24c 切刃
25a〜25c すくい面
26 上面
27a〜27c 第1の側面
28a〜28c 切屑案内面
29 下面
30 挿通孔
31 工具本体
33a〜33c 第2の側面
40 被削材
41 内接円
C 周方向一方側
F1 第1仮想平面
F2a〜F2c 第2仮想平面
L1 軸線
Y 厚み方向一方側
20, 20a Cutting insert for grooving (insert)
21
Claims (2)
前記突出部には、その先端側の上縁に形成される切刃と、この切刃から前記本体部側に延びるすくい面とが形成され、
前記本体部には、各コーナ部から前記すくい面に連なって前記本体部の周方向一方側に延び、本体部の上面と前記本体部の側面とに開口する切屑案内面が形成され、
前記切刃およびすくい面は、前記周方向一方側に向かうにつれて前記本体部の上面から下面に向かって傾斜して形成されることを特徴とする溝入れ加工用切削インサート。 A grooving cutting insert having a substantially triangular and plate-like main body portion, and a prismatic protrusion portion protruding outward from each corner portion of the main body portion,
The protruding portion is formed with a cutting edge formed at the upper edge of the tip side, and a rake face extending from the cutting edge to the main body portion side,
In the main body portion, a chip guide surface is formed that extends from each corner portion to the one side in the circumferential direction of the main body portion, and opens to the upper surface of the main body portion and the side surface of the main body portion.
The cutting insert for grooving, wherein the cutting edge and the rake face are formed to be inclined from the upper surface to the lower surface of the main body portion toward the one side in the circumferential direction.
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