JP2011115896A - Cutting insert - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特にステンレス鋼等の難削材を旋削加工するのに用いられる切削インサートに関するものである。 The present invention particularly relates to a cutting insert used for turning difficult-to-cut materials such as stainless steel.
例えば、特許文献1には、このようなステンレス鋼などの難削性の材料を切削した場合にバリが発生し易く、このバリは加工硬化を起こして著しく被削性の悪いものであるため、このバリに出会う切込み境界部の切れ刃ではチッピングが大きく、いわゆる異常摩耗により切れ刃の欠損あるいは工具寿命を極端に短くさせるといった問題があることが記載されている。
For example, in
そこで、この特許文献1には、平坦なインサート本体の底面からの切れ刃の距離が、コーナ部で小さく、切れ刃中央部に行くにつれて大きくなるように、切れ刃が0°より大きく20°より小さい傾斜角で略直線状に形成され、上面のチップブレーカのブレーカすくい面の角度は20°〜30°とするとともに、このブレーカすくい面の内方部に、チップブレーカの底部から内方部に向けて上記底面からの高さが漸次大きくなる方向に立ち上がるブレーカ壁を形成し、チップブレーカの内側の上面部分を周縁の切刃部分よりも低くした切削インサートが提案されている。
Therefore, this
このような切削インサートによれば、切れ刃傾き角を大きくしてステンレス鋼などの難削性材料を切削した場合でもバリの発生を減少させることができるとともに、異常摩耗を極力防止して工具寿命を長くすることができ、また難削性材料のいわゆる粘りのある切屑を、上記チップブレーカのブレーカ壁で確実に分断することができる上、切屑がブレーカ壁に沿って移動する場合でもその移動抵抗を小さくして発熱を防止することができる。従って、工具寿命の安定した切削インサートを得ることができる。 According to such a cutting insert, even when difficult-to-cut materials such as stainless steel are cut by increasing the angle of inclination of the cutting edge, it is possible to reduce the occurrence of burrs, and to prevent abnormal wear as much as possible to reduce tool life. The so-called sticky chips of difficult-to-cut materials can be reliably divided by the above-mentioned chip breaker breaker wall, and even when the chips move along the breaker wall, the resistance to movement Can be reduced to prevent heat generation. Therefore, a cutting insert having a stable tool life can be obtained.
しかしながら、このようにインサート本体の底面からの切れ刃の距離がコーナ部で小さく切れ刃中央部に行くにつれて大きくなるように、切れ刃が略直線状に傾斜するように形成された切削インサートでは、径方向のすくい角が著しく減少するため、送り境界部では切削抵抗が上昇して仕上げ面が劣化するおそれがある。その一方で、切れ刃の傾斜を逆にコーナ部で底面からの切れ刃の距離が大きく、切れ刃中央部に行くにつれて小さくなるように傾斜させると、特にステンレス鋼などの旋削では、送り方向の後方側に向けて流出した切屑が横向きにカールして送り方向に延びるように排出され、切込み境界部でのひずみが大きくなって被削材の変形によるバリが発生し易くなってしまう。 However, in such a cutting insert formed so that the cutting edge is inclined in a substantially straight line so that the distance of the cutting edge from the bottom surface of the insert main body is small at the corner and increases as it goes to the central part of the cutting edge, Since the rake angle in the radial direction is remarkably reduced, the cutting resistance may increase at the feed boundary and the finished surface may be deteriorated. On the other hand, if the inclination of the cutting edge is reversed so that the distance of the cutting edge from the bottom surface is large at the corner and becomes small as it goes to the center of the cutting edge, especially in turning of stainless steel, etc. Chips that flow out toward the rear side are curled sideways and discharged so as to extend in the feed direction, so that distortion at the incision boundary increases and burrs due to deformation of the work material are likely to occur.
本発明は、このような背景の下になされたもので、ステンレス鋼などの難削材の旋削加工において、バリの発生を抑えて工具寿命の延長を図るとともに、高い仕上げ面精度を得ることが可能な切削インサートを提供することを目的としている。 The present invention has been made under such a background, and in turning difficult-to-cut materials such as stainless steel, it is possible to suppress the generation of burrs and extend the tool life, and to obtain high finished surface accuracy. The aim is to provide a possible cutting insert.
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、インサート本体のすくい面のコーナ部に、上記すくい面に対向する平面視において凸円弧状をなすコーナ刃が形成されていて、このコーナ刃は、上記平面視において該コーナ刃がなす凸円弧の突端部から両端部側に向かうに従い、上記すくい面に対向する方向に漸次後退するように傾斜した傾斜切れ刃とされるとともに、このコーナ刃の両端部には、上記平面視において該両端部における上記凸円弧の接線方向に延び、上記傾斜切れ刃の端部から上記コーナ刃に対して離間する方向に向かうに従い上記すくい面に対向する方向に対して漸次隆起するように傾斜した逆傾斜切れ刃が形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems and achieve such an object, according to the present invention, a corner blade having a convex arc shape in a plan view facing the rake face is formed at a corner portion of the rake face of the insert body. The corner blade is an inclined cutting blade that is inclined so as to gradually recede in a direction facing the rake face as it goes from the protruding end portion of the convex arc formed by the corner blade in the plan view toward both ends. In addition, the corner blades extend in the direction tangential to the convex arc at the both ends in the plan view, and extend from the end of the inclined cutting blade toward the corner blade in a direction away from the corner blade. A reverse inclined cutting edge is formed so as to be gradually raised with respect to the direction facing the rake face.
このような切削インサートにおいては、上記コーナ刃が、その突端部から両端部に向かうに従い漸次後退傾斜した傾斜切れ刃とされており、送り境界部に位置することになるこのコーナ刃の径方向のすくい角を大きくして鋭い切れ味を確保し、切削抵抗を低減するとともに仕上げ面精度を向上させることができる。その一方で、このコーナ刃の両端部には、上記傾斜切れ刃とは逆にコーナ刃から離間する方向に向けて漸次隆起するように傾斜する逆傾斜切れ刃が形成されているので、この逆傾斜切れ刃により、送り方向後方側に流出した切屑が横向きにカールするのを防いで、そのまま送り方向後方側に排出させることができ、被削材の切り込み境界部でのひずみを小さくして、被削材の変形によるバリの発生を抑えることが可能となる。 In such a cutting insert, the corner blades are inclined cutting edges that gradually recede toward the both ends from the projecting end portions, and the corner blades in the radial direction of the corner blades that are located at the feed boundary portions are formed. The rake angle can be increased to ensure sharpness, cutting resistance can be reduced, and finished surface accuracy can be improved. On the other hand, opposite corners of the corner blade are formed with oppositely inclined cutting edges that are inclined so as to gradually rise in the direction away from the corner blade, contrary to the inclined cutting edge. The inclined cutting edge prevents the chips that flow out to the rear side in the feed direction from curling sideways and can be discharged to the rear side in the feed direction as it is, reducing the strain at the cutting boundary of the work material, It is possible to suppress the generation of burrs due to deformation of the work material.
ただし、これら傾斜切れ刃と逆傾斜切れ刃の傾斜がともに緩やかであると、コーナ刃の突端部から切れ刃が単一平面に沿って延びるように連続してしまうため、このような効果を得ることができなくなるおそれが生じる。その一方で、上記傾斜切れ刃の傾きが大きくなりすぎると、コーナ刃での刃先強度を確保することができなくなって欠損やチッピングを招くおそれがあり、また逆傾斜切れ刃の傾斜が大きすぎると切屑が断面V字に大きく折れ曲がった形状で生成されることになって、却って切り込み境界部でのひずみが大きくなってしまう。 However, if the inclination of the inclined cutting edge and the reverse inclined cutting edge is both gentle, the cutting edge continues from the tip end portion of the corner blade so as to extend along a single plane. There is a risk that it will not be possible. On the other hand, if the inclination of the inclined cutting edge becomes too large, the edge strength at the corner blade cannot be secured, and there is a risk of causing chipping or chipping, and when the inclination of the reverse inclined cutting edge is too large. Chips are generated in a shape that is greatly bent into a V-shaped cross section, and on the contrary, distortion at the incision boundary increases.
このため、これらの傾斜角については、上記インサート本体のすくい面の反対側に平坦な着座面が形成されている場合において、この着座面に平行な平面を基準として、該着座面に平行な平面に対する上記傾斜切れ刃の傾斜角が0°〜10°の範囲とされるとともに、上記逆傾斜切れ刃の傾斜角は0°〜10°の範囲とされていることが望ましい。勿論、これら傾斜切れ刃の傾斜角と逆傾斜切れ刃の傾斜角とが共に0°となることはない。 For this reason, with respect to these inclination angles, when a flat seating surface is formed on the opposite side of the rake face of the insert body, a plane parallel to the seating surface on the basis of the plane parallel to the seating surface. It is desirable that the inclination angle of the inclined cutting edge is in the range of 0 ° to 10 °, and the inclination angle of the reverse inclination cutting edge is in the range of 0 ° to 10 °. Of course, both the inclination angle of the inclined cutting edge and the inclination angle of the reverse inclination cutting edge are not 0 °.
また、上記コーナ部において上記すくい面を、該すくい面の周縁から内側に向かうに従い漸次後退するポジすくい面部と、このポジすくい面部に連なる底面部とを備えたものとすることにより、剪断角および切削比が大きくなって薄い切屑が生成されるため、材料の変形によるバリの発生を一層確実に抑制することができる。さらに、この底面部には突状をなすブレーカを形成することにより、こうして生成された切屑をカールさせて処理することができるが、このブレーカの高さが高すぎると、特にステンレス鋼では切屑が横向きにカールしてしまうので、このブレーカは、上記コーナ部を二等分する平面に直交する方向から見たときに、上記傾斜切れ刃と逆傾斜切れ刃を越えない高さとなるように形成されるのが望ましい。 Further, by providing the rake face in the corner part with a positive rake face part gradually retreating from the periphery of the rake face toward the inside, and a bottom face part connected to the positive rake face part, the shear angle and Since the cutting ratio increases and thin chips are generated, the generation of burrs due to the deformation of the material can be more reliably suppressed. Furthermore, by forming a projecting breaker on the bottom surface, it is possible to curl and process the generated chips. However, if the height of the breaker is too high, chips are formed particularly in stainless steel. Since it curls sideways, this breaker is formed to have a height that does not exceed the inclined cutting edge and the reverse inclined cutting edge when viewed from a direction perpendicular to the plane that bisects the corner portion. Is desirable.
なお、このブレーカを、上記コーナ部を二等分する平面に沿って延びる突条状をなすように形成した場合、上述のように該ブレーカの高さを、コーナ部を二等分する平面に直交する方向から見たときに、上記傾斜切れ刃と逆傾斜切れ刃を超えない高さとするには、例えばこの突条状をなすブレーカの突頂部を一定の高さで傾斜切れ刃と逆傾斜切れ刃を超えない高さとしてもよいが、この場合には傾斜切れ刃と逆傾斜切れ刃に対してブレーカの両端部がそれぞれ低くなりすぎ、切屑を充分にカールさせることができなくなるおそれがある。 In addition, when this breaker is formed so as to form a ridge extending along a plane that bisects the corner portion, the height of the breaker is set to a plane that bisects the corner portion as described above. To make the height not to exceed the above-mentioned inclined cutting edge and the reverse inclined cutting edge when viewed from the orthogonal direction, for example, the top of the breaker that forms this ridge shape is inclined at a constant height and the inclined cutting edge. The height may not exceed the cutting edge, but in this case, both ends of the breaker may be too low with respect to the inclined cutting edge and the reverse inclined cutting edge, and the chip may not be curled sufficiently. .
従って、上記ブレーカを、こうしてコーナ部を二等分する平面に沿って延びる突条状に形成した場合には、その突頂部を、該平面に直交する方向から見たときに、上記コーナ刃側から上記すくい面の内側に向けて、上記傾斜切れ刃に合わせて漸次後退するように傾斜した後、上記逆傾斜切れ刃に合わせて漸次隆起するように傾斜して形成するのが望ましく、これにより傾斜切れ刃から逆傾斜切れ刃にかけての切れ刃の全長に亙って、切れ刃に対するブレーカの高さを略一定として安定した切屑のカールを促すことが可能となる。 Therefore, when the breaker is formed in a ridge shape extending along a plane that bisects the corner portion in this way, the corner blade side when viewed from the direction orthogonal to the plane It is desirable that it is formed so as to incline so as to gradually recede in accordance with the inclined cutting edge toward the inside of the rake face, and then incline so as to gradually rise in accordance with the reverse inclined cutting edge. Over the entire length of the cutting edge from the inclined cutting edge to the reverse inclination cutting edge, it is possible to promote stable chip curl with the height of the breaker relative to the cutting edge being substantially constant.
以上説明したように、本発明によれば、送り境界部に位置するコーナ刃を漸次後退するように傾斜する傾斜切れ刃として、その径方向すくい角を大きくして鋭い切れ味を確保することにより切削抵抗の低減と仕上げ面精度の向上を図ることができる一方、このコーナ刃の両端部には傾斜切れ刃と逆に漸次隆起するように傾斜する逆傾斜切れ刃を形成することにより、切屑が横向きにカールするのを防いで切り込み境界部でのひずみを小さくし、被削材が大きく変形することによるバリの発生を抑えることが可能となる。従って、ステンレス鋼などの難削材の旋削加工においても、バリによるチッピングや異常摩耗、切れ刃の欠損を防いで工具寿命を長くすることができるとともに、高精度、高品位の加工面を得ることができる。 As described above, according to the present invention, as the inclined cutting edge that inclines so that the corner blade positioned at the feed boundary portion gradually recedes, the cutting is performed by increasing the rake angle in the radial direction and ensuring sharpness. While it is possible to reduce resistance and improve the accuracy of the finished surface, by forming reverse inclined cutting edges that incline so as to be gradually raised opposite to the inclined cutting edges at both ends of the corner blades, Therefore, it is possible to reduce the distortion at the boundary of the cut and to prevent the occurrence of burrs due to the large deformation of the work material. Therefore, even when turning difficult-to-cut materials such as stainless steel, tool life can be prolonged by preventing chipping, abnormal wear, and chipping of the cutting edge, and high-precision and high-quality machining surfaces can be obtained. Can do.
図1ないし図15は、本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態において、インサート本体1は、超硬合金等の硬質材料により形成されて菱形平板状をなし、その一対の菱形面のうち一方が選択的にすくい面2とされるとともに、他方は図示されない刃先交換式工具のインサート取付座への着座面3とされる。ただし、図1ないし図15においては上側の菱形面をすくい面2、下側の菱形面を着座面3としているが、本実施形態の切削インサートは、インサート本体1がこれら一対の菱形面に関して表裏反転対象形状とされており、こうしてインサート本体1を表裏反転させることで、下側の菱形面がすくい面2とされるとともに上側の菱形面が着座面3とされる。
1 to 15 show an embodiment of the present invention. In the present embodiment, the
また、インサート本体1には、表裏の菱形面の中央に開口して該インサート本体1を貫通する取付孔4が形成されており、この取付孔4に上記刃先交換式工具の取付ピンが係合するなどして、当該切削インサートは上記インサート取付座に着脱可能に取り付けられる。ここで、本実施形態の切削インサートは、そのインサート本体1が、この取付孔4の中心線を含み、上記菱形面の鋭角コーナ部Cを二等分する平面Pと、同菱形面の鈍角コーナ部Dを二等分する平面Qとに関しても、それぞれ対称形状とされているとともに、上記中心線に直交してインサート本体1の厚さ方向(図3ないし図5、図7ないし図15における上下方向)に該インサート本体1の中央に位置する平面に対しても対称形状となるように形成されている。
Further, the
一方、これら表裏の菱形面の周りに配置される4つの周面は、上記中心線に平行に延びるように形成されて逃げ面5とされ、これらの逃げ面5とすくい面2との交差稜線部に切れ刃6が形成されている。従って、本実施形態の切削インサートは、切れ刃6に予め逃げ角が付されていないネガティブインサートとされている。また、上記菱形面の鋭角コーナ部Cと鈍角コーナ部Dとは、上記中心線に沿ってすくい面2に対向する平面視において凸円弧状をなすように形成されていて、これらのコーナ部C、Dにおける切れ刃6はコーナ刃7とされ、従ってこのコーナ刃7に連なる逃げ面5は上記中心線に平行に延びる円筒面状とされる。
On the other hand, the four peripheral surfaces arranged around the front and back rhombus surfaces are formed so as to extend in parallel to the center line to be flank surfaces 5. A
そして、上記コーナ刃7は、上記平面視において該コーナ刃7がなす凸円弧の突端R、すなわち該コーナ刃7と上記平面P、Qとの交点から、このコーナ刃7の両端部S側に向かうに従い、当該コーナ刃7が形成されたすくい面2とは反対側の着座面3側に向けて、上記すくい面2に対向する方向に漸次後退するように、すなわち上記厚さ方向に漸次後退するように傾斜した傾斜切れ刃8とされている。
Then, the
その一方で、このコーナ刃7の両端部Sから、上記平面視において該両端部Sにおけるコーナ刃7がなす凸円弧の接線方向に直線状に延びて、隣接する鋭角コーナ部Cと鈍角コーナ部Dとを結ぶ切れ刃6には、上述のような傾斜切れ刃8とされたコーナ刃7に対して逆に、該コーナ刃7から離間するに従い(コーナ刃7の突端Rから離間するに従い)、当該切れ刃6が形成されたすくい面2とは反対側の着座面3から離間して、上記すくい面2に対向する方向に対して漸次後退するように、すなわち上記厚さ方向に漸次隆起するように傾斜した逆傾斜切れ刃9が形成されている。
On the other hand, from the both ends S of this
ここで、本実施形態では、上記平面視において凸円弧状をなすコーナ刃7の全体が上記傾斜切れ刃8とされ、さらにこのコーナ刃7の両端部Sを越えて、平面視に直線状に延びる切れ刃6のコーナ刃7側の極短い一部までが傾斜切れ刃8とされている。また、この傾斜切れ刃8は、コーナ刃7の上記突端Rを頂点として、各コーナ部C、Dにおける上記平面P、Qに各々直交する傾斜平面に沿って延びるように形成されており、従って上記平面P、Qに各々直交する方向から見たときに傾斜切れ刃8は、図3および図4に示すように突端Rから離間するに従い一定の傾斜角で上記厚さ方向に後退するように傾斜する直線状を呈することになる。
Here, in the present embodiment, the
これに対して、逆傾斜切れ刃9も、この傾斜切れ刃8が形成された上記傾斜平面とは逆向きに傾斜する逆傾斜平面に沿って延びるように形成されており、従って上記平面P、Qに各々直交する方向から見たときに逆傾斜切れ刃9は、同じく図3および図4に示すように一定の傾斜角で上記厚さ方向に隆起するように傾斜する直線状を呈して、傾斜切れ刃8とともに「く」字状に曲折するように形成される。
On the other hand, the reverse inclined cutting
さらに、コーナ刃7から離間するに従いこうして直線状に隆起するように傾斜した逆傾斜切れ刃9は、このコーナ刃7から離間した側で、逃げ面5に対向する側面視において図5に示すように上記直線に滑らかに接する凸円弧等の凸曲線状をなして最も隆起した頂部Tに達し、この頂部Tは上記厚さ方向においてコーナ刃7の突端Rよりも突出した位置とされている。さらにまた、この頂部Tよりもコーナ刃7から離間した側で切れ刃6は、上記凸曲線に滑らかに接する凹曲線をなして上記厚さ方向に後退した後、この厚さ方向に垂直な一直線状をなすように延びて、隣接するコーナ部C、Dを結んでいる。
Further, the reverse inclined cutting
また、上記すくい面2は、コーナ刃7も含めて切れ刃6が形成されたその外周縁側が、この周縁から上記平面視において切れ刃6に垂直にすくい面2の内側に向かうに従い上記厚さ方向に漸次後退するように傾斜したポジすくい面部2Aとされるとともに、このポジすくい面部2Aのさらに内側は、少なくともポジすくい面部2Aより緩やかな傾斜ですくい面2の内側に向かうに従い漸次後退傾斜する、または上記厚さ方向に垂直に延びる、ポジすくい面部2Aに鈍角に交差した底面部2Bとされている。ただし、切れ刃6は上述のように傾斜切れ刃8と逆傾斜切れ刃9とを備えて上記厚さ方向に凹凸しており、これに伴いすくい面2のこれらポジすくい面部2Aおよび底面部2Bも、切れ刃6に沿った方向には同様に凹凸するように形成されることになる。
Further, the
さらに、上記コーナ部C、Dのうち鋭角コーナ部Cには、すくい面2の上記底面部2Bから突出する突状のブレーカ10が形成されている。このブレーカ10は、本実施形態においては、鋭角コーナ部Cのコーナ刃7に連なるポジすくい面部2Aと底面部2Bとの境界部から突出し、該鋭角コーナ部Cの上記平面Pに沿って延びる突条状に形成されたものであって、上記平面視において、コーナ刃7側では幅狭の略一定幅に形成される一方、コーナ刃7から離れたすくい面2の内側では、該コーナ刃7から離間するに従い漸次幅広となるように形成されて、逆傾斜切れ刃9の上記頂部Tから切れ刃6に垂直にすくい面2の内側に向かった位置で略最大幅となるように形成されている。
Further, the sharp corner portion C of the corner portions C and D is formed with a projecting
また、このブレーカ10は、上記平面Pに直交するとともに上記厚さ方向に沿う平面による断面では図12に示すように概略等脚台形状に突出するようにされており、ただし、その突頂部10Aは上記平面P上に位置する幅方向の中央に向かうに従い上記厚さ方向に僅かに後退するように傾斜する断面凹V字状とされている。
Further, the
さらに、このブレーカ10の突頂部10Aは、上記平面Pに直交する方向から見たときには、切れ刃6の傾斜切れ刃8と逆傾斜切れ刃9を上記厚さ方向において越えないように形成されており、特に本実施形態では該平面Pに沿った断面において図14に示すように、上記ポジすくい面部2Aと底面部2Bとの境界部からすくい面2の内側に向けて一定の傾斜角で漸次隆起した後、傾斜切れ刃8に合わせて一定の傾斜角で直線状に漸次後退し、次いで逆傾斜切れ刃9に合わせてやはり一定の傾斜角で直線状に再び漸次隆起するように「く」字状に凹曲折させられて、該突頂部10Aが平面Pに直交する方向から見てこれら傾斜切れ刃8および逆傾斜切れ刃9を越えないようにされている。
Further, the
なお、この鋭角コーナ部Cのブレーカ10よりもさらにすくい面2の内側と、鈍角コーナ部Dにおけるすくい面2の内側とには、ブレーカ10よりも上記厚さ方向にさらに一段突出するボス部11がそれぞれ形成されている。これらのボス部11は、本実施形態では上記平面視において、それぞれ上記平面P、Qに沿って延びる胴体部11Aと、この胴体部11Aの両側にくびれを介して連続して羽根を広げたように延びる羽根部11Bとを有する、いわばコウモリ形状を呈するように形成されたものであって、このうち鋭角コーナ部C側のボス部11は、羽根部11Bが胴体部11Aよりも長大でコーナ部C側からV字状に拡がるように形成される一方、鈍角コーナ部Dのボス部11は、羽根部11Bが胴体部11Aより僅かに短くされて該胴体部11Aと略平行にすくい面2の内側に延びるように形成されている。
The
さらに、インサート本体1の表裏の菱形面に形成されたこれらのボス部11の突頂面(ボス面)11Cは、それぞれの菱形面において、上記厚さ方向に垂直な1つの平面上に位置するようにされるとともに、該厚さ方向において切れ刃6を越えて最も突出した位置に配置されている。従って、この菱形面が着座面3とされるときには、これらの突頂面11Cがインサート取付座の平坦な底面に密着してインサート本体1が着座させられる。なお、鋭角コーナ部Cのボス部11は、その胴体部11Aのコーナ刃7側の突端が図6に示すように上記ブレーカ10の突頂面10Aに重なるように延びている。
Furthermore, the projecting top surfaces (boss surfaces) 11C of the
このように構成された切削インサートは、専ら上記鋭角コーナ部Cに形成されたコーナ刃7を含む切れ刃6を用いて、ステンレス鋼等の難削材の旋削加工に使用される。ここで、このような旋削加工において上記コーナ刃7は、被削材の外周面から所定の切込み量で径方向に切り込まれてインサート本体1が該被削材の回転軸線方向に送り出されることにより、該コーナ刃7がなす凸円弧を転写した凹円弧が被削材の1回転ごとの送りに応じたピッチで連続した断面の仕上げ面を被削材に形成することになって、1回転前に形成した仕上げ面の断面がなす凹円弧と、送りによって現に切削をしている仕上げ面の断面がなす凹円弧との境界部である送り境界部に位置することになる。
The cutting insert configured as described above is used for turning difficult-to-cut materials such as stainless steel by using the
しかして、上記構成の切削インサートでは、このように送り境界部に位置して仕上げ面を形成するコーナ刃7が、その突端Rから両端部Sに向かうに従いインサート本体1の厚さ方向に漸次後退するように傾斜した傾斜切れ刃8とされており、これにより該コーナ刃7の径方向のすくい角を大きくすることができるので、コーナ刃7に鋭い切れ味を確保することができて、仕上げ面精度の向上を図ることができるとともに、切削抵抗も低減することが可能となる。特に、本実施形態では、切れ刃6に連なるすくい面2の周縁側が、このコーナ刃7に連なる部分も含めて、すくい面2の内側に向かうに従い同じく上記厚さ方向に漸次後退するポジすくい面部2Aとされており、従って該コーナ刃7に直交する断面における実質的なすくい角も正角側に大きくして、一層鋭い切れ味を確保することが可能となる。
Thus, in the cutting insert having the above-described configuration, the
その一方で、このコーナ刃7の両端部Sから延びる切れ刃6は、インサート本体1の送り方向側の端部Sから延びる切れ刃6が、被削材への切込みの境界部である上記外周面に位置して、この外周面と仕上げ面との間の被削材を削り取ることにより切屑を生成するが、このコーナ刃7の両端部S側に延びる切れ刃6は、コーナ刃7側から離間するに従い上記傾斜切れ刃8とは逆にインサート本体1の厚さ方向に漸次隆起するように傾斜する逆傾斜切れ刃9とされている。
On the other hand, the
このため、該逆傾斜切れ刃9によって生成される切屑は、その流出方向が被削材の内周側に向かう方向寄りに向けられることになって、送り方向の後方側に流出する切屑をそのままの方向に排出させることができ、一旦送り方向の後方側に流出した切屑が横向きにカールして送り方向側に戻ることにより変形が大きくなって被削材の切込み境界部におけるひずみも大きくなるのを防ぐことができ、このようなひずみにより切込み境界部にバリが発生し易くなるのを防ぐことができる。
For this reason, the chips generated by the reverse inclined cutting
従って、上記構成の切削インサートによれば、上述のようなステンレス鋼などの難削材の旋削加工においても、送り境界部では切削抵抗を抑えて高品位で高い仕上げ面精度の加工面を形成することができるとともに、切込み境界部ではバリの発生を抑制することができて、このようなバリによる切削インサートのチッピングや異常摩耗、欠損を防ぐことにより、工具寿命の延長を図ることが可能となる。また、特に本実施形態では、コーナ刃7の両端部Sから延びる逆傾斜切れ刃9についても、上述のように切れ刃6に連なるすくい面2の周縁側がポジすくい面部2Aとされていて鋭い切れ味を確保することができるので、バリの発生を一層確実に抑えることができる。
Therefore, according to the cutting insert having the above-described configuration, even in turning of difficult-to-cut materials such as stainless steel as described above, a cutting surface is suppressed at the feed boundary portion to form a high-quality and high finished surface precision processing surface. In addition, it is possible to suppress the generation of burrs at the incision boundary, and it is possible to extend the tool life by preventing chipping, abnormal wear and chipping of the cutting insert due to such burrs. . Further, particularly in the present embodiment, the reverse inclined cutting
なお、こうしてコーナ刃7が傾斜切れ刃8とされるとともにその両端部Sに連なる切れ刃6が逆傾斜切れ刃9とされていても、これら傾斜切れ刃8および逆傾斜切れ刃9の傾斜がともに緩やかであると、切れ刃6がコーナ刃7から単一の平面に沿って連続して延びるように形成されてしまうため、上述のような効果を確実に奏することは困難となるおそれがある。その一方で、コーナ刃7の傾斜切れ刃8の傾斜が大きすぎると、該コーナ刃7の刃物角が小さくなって刃先強度を確保することができなくなるおそれがあり、また逆傾斜切れ刃9の傾斜が大きすぎると、傾斜切れ刃8とされたコーナ刃7とで生成される切屑が断面V字状に大きく折れ曲がった状態で生成されてしまうため、切込み境界部での被削材の変形や歪みが却って大きくなってバリの発生を招くおそれが生じる。
In this way, even if the
このため、傾斜切れ刃8の傾斜角は、本実施形態のようにインサート本体1が平板状である場合には、その厚さ方向に垂直な平面を基準として、すなわち例えばこの厚さ方向に垂直な1つの平面上に位置する着座面3側のボス部11の突頂面11Cに平行な平面に対する傾斜角αとして10°以下の0°〜10°の範囲とされるのが望ましく、また逆傾斜切れ刃9の該突頂面に対する傾斜角βも10°以下の0°〜10°の範囲とされるのが望ましい。勿論、これら傾斜角α、βが共に0°となると、傾斜切れ刃8と逆傾斜切れ刃9とが共に上記突頂面11Cに平行な平面上に位置してしまうため、該傾斜角α、βが共に0°となることはない。また、このうち傾斜切れ刃8の傾斜角αは、特にコーナ刃7に連なるポジすくい面部2Aの上記厚さ方向に垂直な平面に対する傾斜角より小さくされるのが望ましい。
For this reason, when the
一方、本実施形態では、このようにすくい面2の周縁部に、切れ刃6が形成されるその周縁からすくい面2の内側に向かうに従い漸次後退するポジすくい面部2Aが形成されていて、これにより上述のように切れ刃6の切れ味を逆傾斜切れ刃9でも鋭く維持して剪断角および切削比を大きくすることができ、切屑を薄くして一層確実に切削抵抗の低減やバリの抑制を図ることができる。
On the other hand, in the present embodiment, the positive
また、このポジすくい面部2Aの内側には、これよりも傾斜が緩やかな、あるいは上記厚さ方向に垂直とされた底面部2Bが該ポジすくい面部2Aに連なるように形成されており、ポジすくい面部2Aに沿って流れた切屑をこの底面部2Bに摺接させることで切屑に上述のように横向きにカールしないまでもある程度の抵抗を与えることができる。このため、切屑を送り方向の後方側に排出しつつもカールさせることができ、その円滑な処理を図ることができる。
Further, a
さらに、本実施形態では、専ら旋削加工に使用される鋭角コーナ部Cにおいて、このすくい面2の底面部2Bに突状をなすブレーカ10が形成されていて、上述のように底面部2Bに摺接した切屑をこのブレーカ10に衝突させることで、より確実に切屑をカールさせることができて一層円滑な切屑処理を促すことが可能となる。しかも、このブレーカ10は、本実施形態ではこの鋭角コーナ部Cを二等分する上記平面Pに沿って延びる突条状に形成されており、従って該ブレーカ10に衝突した切屑を横向きにカールさせることなく確実に送り方向後方側に案内して排出することができる。
Further, in the present embodiment, in the acute corner portion C used exclusively for turning, a
その一方で、このブレーカ10は、上記厚さ方向における突出高さがコーナ部Cを二等分する上記平面Pに直交する方向から見て、傾斜切れ刃8と逆傾斜切れ刃9を越えない高さとされている。このため、特にステンレス鋼の旋削の際にブレーカ10に衝突した際の抵抗が大きくなりすぎて切屑が横向きにカールしてしまうような事態も確実に防ぐことが可能となる。
On the other hand, the
ただし、このようにブレーカ10を傾斜切れ刃8と逆傾斜切れ刃9を越えない高さに抑えるにしても、例えば切れ刃6の高さが最も低くなる傾斜切れ刃8と逆傾斜切れ刃9の交差部の高さに合わせてブレーカ10が一定の高さとなるように、その突頂部10Aを上記厚さ方向に垂直に形成したのでは、本実施形態のようにブレーカ10が上記平面Pに沿って延びる突条状に形成されている場合に、傾斜切れ刃8とされたコーナ刃7と逆傾斜切れ刃9とされた切れ刃6の上記頂部Tに対して、該ブレーカ10の両端部の上記厚さ方向の高さが低くなりすぎ、切屑に充分な抵抗を与えてカールさせることができなくなるおそれがある。
However, even if the
このため、このようにブレーカ10が上記平面Pに沿って延びる突条状に形成されている場合には、このブレーカ10の突頂部10Aも、該平面Pに直交する方向から見たときに、この平面Pに沿ってコーナ刃7側からすくい面2の内側に向け、傾斜切れ刃8に合わせて漸次後退するように傾斜した後に逆傾斜切れ刃9に合わせて漸次隆起するように傾斜しつつ、これら傾斜切れ刃8および逆傾斜切れ刃9を越えない高さに形成されるのが望ましく、これにより、切れ刃6に対するブレーカ10の高さを略一定として切屑に均一な抵抗を与えることができ、安定して切屑をカールさせて一層確実な処理を図ることが可能となる。
For this reason, when the
なお、本実施形態では、切れ刃6においてコーナ刃7の両端部Sを僅かに越えた部分までが傾斜切れ刃8とされて、これよりもコーナ刃7から離間した側が逆傾斜切れ刃9とされているが、例えばコーナ刃7が上記平面視になす凸円弧の半径の大きさなどによっては、これら傾斜切れ刃8と逆傾斜切れ刃9との境界(交差部)がコーナ刃7の両端部Sに位置するようにされていたり、あるいは平面視に凸円弧状をなすコーナ刃7の途中から逆傾斜切れ刃9が延びるように形成されていたりしてもよい。また、これら傾斜切れ刃8と逆傾斜切れ刃9との境界は、該傾斜切れ刃8と逆傾斜切れ刃9とに滑らかに接する曲率半径の小さな凹曲線状とされていてもよく、さらに切れ刃6にてゃ極小さな幅のホーニングが施されていてもよい。
In the present embodiment, the portion of the
1 インサート本体
2 すくい面
2A ポジすくい面部
2B 底面部
3 着座面
4 取付孔
5 逃げ面
6 切れ刃
7 コーナ刃
8 傾斜切れ刃
9 逆傾斜切れ刃
10 ブレーカ
10A ブレーカ10の突頂部
11 ボス部
11C ボス部11の突頂面
C 鋭角コーナ部
D 鈍角コーナ部
P 鋭角コーナ部Cを二等分する平面
Q 鈍角コーナ部Dを二等分する平面
R コーナ刃7の突端
S コーナ刃7の両端部
T 逆傾斜切れ刃9の頂部
α 傾斜切れ刃8の傾斜角
β 逆傾斜切れ刃9の傾斜角
DESCRIPTION OF
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