JP2012011473A - Cutting insert - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、切削インサートに関し、特にフライス切削加工用として良好な性能を発揮する切削インサートに関する。 The present invention relates to a cutting insert, and more particularly to a cutting insert that exhibits good performance for milling.
従来、フライス切削加工用の切削インサートにおいて、切刃の損傷を抑制する観点から、被削材を切削する主切刃と、切削により生成された被削材表面を滑らかにするさらい刃との間に、主切刃よりも外周切刃角が大きな副切刃が形成される。例えば、特許文献1では、ネガティブ型の切削インサートで、主切刃とさらい刃とのなす角が45°であり、主切刃とさらい刃との間に主切刃より外周切刃角の大きな中間切刃11(副切刃)を形成した切削インサートが開示されている。
Conventionally, in a cutting insert for milling, from the viewpoint of suppressing damage to the cutting edge, between the main cutting edge for cutting the work material and the wiping edge for smoothing the surface of the work material generated by the cutting. In addition, a secondary cutting edge having a larger outer cutting edge angle than the main cutting edge is formed. For example, in
しかし、このような切削インサートは、副切刃における切削時の背分力が増加する結果、切削時に振動(びびり現象)が起こりやすく、仕上げ面の品質が低下する可能性があった。また、従来の切削インサートでは、切削形態によっては切刃にサーマルクラックが発生してチッピングする場合があり、特に、ねずみ鋳鉄の高速切削加工においては顕著であった。 However, in such a cutting insert, the back component force at the time of cutting at the secondary cutting edge is increased, so that vibration (chatter phenomenon) is likely to occur at the time of cutting, and the quality of the finished surface may be deteriorated. Further, in the conventional cutting insert, there is a case where thermal cracks are generated in the cutting edge depending on the cutting form and chipping occurs, which is particularly remarkable in high-speed cutting of gray cast iron.
本発明の課題の一つは、良好な仕上げ面を形成することが可能な切削インサートを提供することにある。本発明の他の課題の一つは、例えば、ねずみ鋳鉄の高速切削加工条件等に好適に使用ができる切削インサートを提供することにある。 One of the objects of the present invention is to provide a cutting insert capable of forming a good finished surface. Another object of the present invention is to provide a cutting insert that can be suitably used for, for example, high-speed cutting conditions of gray cast iron.
本発明に係る切削インサートは、超硬合金基体の表面に被覆層を形成したネガティブ型で、前記被覆層は総厚み9〜25μmで、基体側からTiCN層、Al2O3層、および表面層のTi(CxNyOz)a(x+y+z=1、0≦x≦0.6、0≦y≦0.6、0.2≦z≦0.8、1.0≦a≦1.7)を具備しており、上面と側面との交差稜線部に形成される切刃が、主切刃、副切刃、さらい刃を1セットとして複数セット形成されているとともに、すくい面の前記切刃に続く位置にランド部が形成され、前記副切刃に続く副切刃ランド部は、前記上面の中央部に向かうにしたがって下面に近づくように傾斜している。 The cutting insert according to the present invention is a negative type in which a coating layer is formed on the surface of a cemented carbide substrate, the coating layer has a total thickness of 9 to 25 μm, and a TiCN layer, an Al 2 O 3 layer, and a surface layer from the substrate side. Ti (C x N y O z ) a (x + y + z = 1, 0 ≦ x ≦ 0.6, 0 ≦ y ≦ 0.6, 0.2 ≦ z ≦ 0.8, 1.0 ≦ a ≦ 1. 7), and a plurality of sets of cutting blades formed at the intersection ridge line portion between the upper surface and the side surface are formed with one set of the main cutting blade, the sub cutting blade, and the wiping blade, A land portion is formed at a position following the cutting edge, and the secondary cutting edge land portion following the secondary cutting edge is inclined so as to approach the lower surface as it goes to the center portion of the upper surface.
ここで、前記切刃には、すくい面側で見て0.05〜0.09mmのホーニングが形成されていることが望ましい。 Here, it is desirable that the cutting blade is formed with a honing of 0.05 to 0.09 mm when viewed on the rake face side.
また、前記主切刃ランド部は、前記上面の中央部に向かうにしたがって下面に近づくように傾斜しているとともに、前記副切刃ランド部の傾斜角度は、前記主切刃に対応する主切刃ランド部の角度に比べて大きいことが望ましい。 In addition, the main cutting edge land portion is inclined so as to approach the lower surface toward the center portion of the upper surface, and the inclination angle of the sub cutting blade land portion is a main cutting edge corresponding to the main cutting edge. It is desirable that the angle is larger than the angle of the blade land portion.
さらに、前記主切刃ランド部の傾斜角と前記副切刃ランド部の傾斜角との角度差が3〜10°であることが望ましい。 Furthermore, it is desirable that an angle difference between the inclination angle of the main cutting edge land portion and the inclination angle of the sub cutting edge land portion is 3 to 10 °.
また、前記さらい刃が前記主切刃よりも上に突出して形成されて、前記副切刃は前記さらい刃から前記主切刃に向かって前記下面に近づくように傾斜していることが望ましい。 Further, it is preferable that the wiping blade is formed so as to protrude above the main cutting edge, and the sub cutting edge is inclined so as to approach the lower surface from the wiping edge toward the main cutting edge.
さらに、前記主切刃と前記副切刃との間に曲線状の第1のコーナ切刃を有し、前記副切刃と前記さらい刃との間に曲線状の第2のコーナ切刃を有することが望ましい。 Furthermore, a curved first corner cutting edge is provided between the main cutting edge and the sub cutting edge, and a curved second corner cutting edge is provided between the sub cutting edge and the wiping edge. It is desirable to have.
また、上面視において、前記第1のコーナ切刃の曲率半径は前記第2のコーナ切刃の曲率半径に比べて大きいことが望ましい。 Moreover, it is desirable that the curvature radius of the first corner cutting edge is larger than the curvature radius of the second corner cutting edge in a top view.
本発明の切削インサートによれば、外周切刃角が大きな副切刃に対応する副切刃ランド部を下方に傾斜させることによって、切削時の背分力を低減させることができる。そのため、切削時における振動が抑制され、良好な仕上げ面を有する切削加工物を得ることができる。そして、副切刃がシャープでこの副切刃にサーマルクラックが発生してチッピングしやすい上記形状であってもサーマルクラックの発生および進行が遅くて、特にねずみ鋳鉄の高速切削加工においてはベラーグの生成によって被覆層の耐チッピング性および耐摩耗性が良好であることから、寿命の長い切削工具となる。 According to the cutting insert of the present invention, it is possible to reduce the back component force at the time of cutting by inclining the sub cutting edge land portion corresponding to the sub cutting edge having a large outer peripheral cutting edge angle downward. Therefore, vibration during cutting is suppressed, and a cut product having a good finished surface can be obtained. And even if the secondary cutting edge is sharp and thermal cracks are generated in this secondary cutting edge and it is easy to chip, the generation and progression of thermal cracks is slow, especially in high-speed machining of gray cast iron. Since the chipping resistance and wear resistance of the coating layer are good, the cutting tool has a long life.
本発明の他の実施形態に係る切削インサートによれば、副切刃ランド部のうち主切刃側の端部における幅を大きくし且つ傾斜角を小さくして、副切刃のうち主切刃側の強度を高めている。また、副切刃ランド部のうちさらい刃側の端部における幅を小さくし且つ傾斜角を大きくして、副切刃のうちさらい刃側の切れ味を高めている。このように、副切刃が、主切刃に要求される強度とさらい刃に要求される切れ味とをバランス良く備えることから、汎用の切削加工時には、主切刃に加えて副切刃を使って切削を行い且つさらい刃によって仕上げ面を平滑にする事ができる。他方、高送り時(高速送り切削時)には、主切刃のみで切削を行い且つさらい刃に代えて副切刃によって仕上げ面を平滑にする事ができる。 According to the cutting insert which concerns on other embodiment of this invention, the width | variety in the edge part by the side of the main cutting edge is enlarged among the sub cutting edge land parts, and an inclination angle is made small, and the main cutting edge among sub cutting edges. Increase the strength of the side. Moreover, the width | variety in the edge part by the side of a wiping edge is reduced and the inclination angle is enlarged among the secondary cutting edge lands, and the sharpness by the side of the wiping edge among the auxiliary cutting edges is improved. In this way, the secondary cutting edge has a good balance between the strength required for the main cutting edge and the sharpness required for the wiping edge, so when using general purpose cutting, the secondary cutting edge is used in addition to the main cutting edge. The finished surface can be smoothed by cutting with a wiping blade. On the other hand, at the time of high feed (at the time of high-speed feed cutting), it is possible to cut with only the main cutting edge and smooth the finished surface with the sub cutting edge instead of the wiping edge.
以下、本発明に係る切削インサート(以下、「インサート」と略す。)の第1の実施形態について、図1〜図4を参照して詳細に説明する。図1に示すように、インサート1は、略多角形板状の本体部を備えている。この本体部の形状は、上面視において、例えば、三角形、四角形、五角形、六角形、八角形等の当業者が通常インサートに使用する形状であればよく、特に制限されないが、角数が増えるほど使用できる切刃の数が増えるとともに、着座面の接地面積が増して、インサート1の拘束力が向上する。反面、角数が増えると、一辺の長さが短くなることから、小径のインサートにおいては大きな切込みに対応できなくなってしまうため、そのバランスを調整する必要がある。本実施形態では、5つの長辺を有する略五角形の形状が用いられている。
Hereinafter, a first embodiment of a cutting insert according to the present invention (hereinafter abbreviated as “insert”) will be described in detail with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the
本体部はまた、すくい面として機能する上面2と、着座面として機能する下面3と、上面2及び下面3に連続し、逃げ面として機能する側面4と、を有している。インサート1は、上面2及び下面3の両面をそれぞれすくい面として使用可能なネガティブ型のインサートであり、具体的には、側面4が上面2及び下面3に対して垂直に接続されている。つまり、インサート1は10コーナ使いのインサートである。なお、本発明のインサートは、側面4に逃げ角が付与されて、側面4が凹曲面をなしていても良い。
The main body also has an
上面2と側面4との交線部には、切刃5が形成されている。さらにすくい面に相当する上面2上には、上面2から下面3に向かって本体部を貫通する取付ねじ当接部8が形成されている。取付ねじ当接部8は、上面2の中央部に形成されている。
A cutting edge 5 is formed at the intersection of the
上面2と側面4との交線部に形成される切刃5は、主切刃51と、さらい刃52と、主切刃51とさらい刃52との間に配置される副切刃53とを有する。さらに、本実施形態においては、図2(a)に示すように、主切刃51と副切刃53との間に、第1コーナ切刃54が形成され、副切刃53とさらい刃52との間に、第2コーナ切刃55が形成されている。
The cutting blade 5 formed at the intersection of the
主切刃51は、切削作用において、切屑生成に主な役割を果たす刃である。このような主切刃51は、切刃5(51〜55)のうちで最も長くなるように構成される。主切刃51の形状は特に制限されない。主切刃51は、上面視において、直線状であってもよく、あるいは曲線状(円弧状)であってもよい。ホルダ装着時に、ホルダの回転中心軸に対して主切刃51が容易にアキシャルレーキを有する観点から、主切刃51は、図2(b)に示すように、側面視において、隣り合う副切刃53から離れるにしたがって、着座面側に傾斜していることが好ましい。
The
本実施形態では、主切刃51は、図1及び図2(a)に示す上面視において直線状である。また、主切刃51は、図2(b)に示す側面視において下面3に向かって凹状であるとともに、その両端を結ぶ直線を引いたときに、副切刃53と接する側からさらい刃52に接する端部側に向かって直線が下面3側に傾斜するように形成されている。なお、主切刃51の途中には、切削抵抗の低減の観点から、主切刃51を分断するようなニック(溝部)を設けてもよい。
In the present embodiment, the
さらい刃52は、被削材の仕上げ面粗度向上の目的で形成される。さらい刃52は、図1及び図2(a)に示す上面視において直線状であり、図2(b)に示す側面視において副切刃53に近づくにしたがって、上方(着座面側の反対側)に傾斜している。
The
副切刃53は、主切刃51より外周切刃角の大きい切刃であり、例えば、主切刃51の切削抵抗を低減するか、又は主切刃51の損傷を抑制する等の主切刃51による切削を補助する目的で配置される。なお、本明細書において、「外周切刃角」とは、インサート1をホルダ90に取付けた場合に、ホルダ90の回転中心軸Sに対する切刃の傾斜角をいう。例えば、図2(a)に示すように、主切刃51の外周切刃角は、上面視において、ホルダ90の回転中心軸に平行な線Lと、主切刃51とのなす角αで表すことができる。また、副切刃53の外周切刃角は、線Lと副切刃53とのなす角βで表すことができる。
The
例えば、主切刃51の外周切刃角αは、0°〜60°程度で設定され、副切刃53の外周切刃角βは、60°〜80°程度で設定される。また、切刃5の損傷・欠損を考慮すると、副切刃53の外周切刃角βが、主切刃51の外周切刃角αに対して2倍を超える大きさに設定されることが好ましい。なお、副切刃53は、主切刃51とさらい刃52との間に位置すればよく、両者の間に、例えば、複数の副切刃を有してもよい。
For example, the outer peripheral cutting edge angle α of the
副切刃53は、図2(b)に示すように、側面視において、さらい刃52から主切刃51に向かうにしたがって下方に傾斜していることが好ましい。特に、副切刃53は、インサート1をホルダに取り付けた状態で正のアキシャルレーキを有するような傾斜角を有することが好ましい。
As shown in FIG. 2B, the
ここで、主切刃51が切刃5のうちで最も長くなるように構成される限り、主切刃51、さらい刃52、及び副切刃53の長さについては特に制限されない。例えば、主切刃51と副切刃53との長さの割合は、2:1〜10:1、好ましくは2:1〜6:1となるように設定される。また、さらい刃52と副切刃53との長さの割合は、1:1〜6:1となるように設定される。なお、通常、ネガティブ型のインサートを設計する場合は、さらい刃と副切刃との長さの割合は1:1となるように設定される。
Here, as long as the
また、第1コーナ切刃54及び第2コーナ切刃55は、上面視において、いずれも曲線状であり、第1コーナ切刃54の曲率半径が、第2コーナ切刃55の曲率半径より大きくなるように形成されている。これにより、主切刃51及び副切刃53からそれぞれ生成される切屑間の厚みの大幅な変動が抑制され、切屑の形状のコントロールが可能になる。なお、第1コーナ切刃54及び第2コーナ切刃55を、直線状にしてもよい。
The first
上面2には、図1及び図2(a)に示すように、切刃5に沿ってランド部6が形成されている。すなわち図3に示すように、各切刃51〜55に対応してランド部61〜65が形成されている。ランド部6は、具体的には、切刃5とすくい面との間に形成される幅の狭い帯状の面であって、切刃5を通りインサートの中心軸に直交する線に対する角度がすくい面より小さい面を指す。ランド部6は、切刃5の刃先強度を強化するために形成されている。本明細書においては、特に主切刃51に対応して位置するランド部を主切刃ランド部61と、さらい刃52に対応して位置するランド部をさらい刃ランド部62と、そして副切刃53に対応して位置するランド部を副切刃ランド部63という。また、第1コーナ切刃54に対応して位置するランド部を第1コーナ切刃ランド部64と、第2コーナ切刃55に対応して位置するランド部を第2コーナ切刃ランド部65という。インサート1では、上面視において縁部の全周に切刃5が形成されており、その内側にランド部6が形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2A, a
各ランド部61〜65のそれぞれの幅については、各切刃51〜55の刃先強度及び切削時にかかる切削抵抗に応じて適宜設定すればよい。切削時において、各切刃51〜55から生成される切屑の大きさ(厚み)をコントロールする観点から、主切刃ランド部61の幅と副切刃ランド部63の幅との割合が1:0.7〜1:1.3となるように設定することが好ましい。なお、主切刃ランド部61の幅と副切刃ランド部63の幅との割合が略同一(1:1程度)であってもよい。
What is necessary is just to set suitably about each width | variety of each land part 61-65 according to the cutting-edge intensity | strength of each cutting blade 51-55, and the cutting resistance applied at the time of cutting. At the time of cutting, from the viewpoint of controlling the size (thickness) of chips generated from each of the cutting edges 51 to 55, the ratio between the width of the main cutting
ここで、ランド部6の幅とは、上面視において切刃5の稜線と直交する方向の距離をいう。また、ランド部6の幅は、対応するランド部の幅のうち、最も大きいものが用いられる。本実施形態においては、図4に示すように、主切刃ランド部61の幅W61と、副切刃ランド部63の幅W63とがW61=W63の関係を有する。ランド部61〜65の幅はそれぞれ、略一定であることがより好ましい。
Here, the width of the
本実施形態においては、図4(b)に示すように、副切刃ランド部63が、矢印a方向に示す上面2の中央部に向かうにしたがって、下方に傾斜している。これにより、切削時の切削抵抗を低減させることができ、切削時の背分力を低減することができる。そのため、切削時の振動が抑制され、良好な仕上げ面を得ることができる。本実施形態においては、後述するように、副切刃ランド部63は傾斜角θ1を有して形成されている。
In this embodiment, as shown in FIG.4 (b), the sub-cutting
副切刃ランド部63以外のランド部61、62、64、及び65については、平坦であってもよく、あるいは下方に向かう方向か、又は上方に向かう方向の一方向に傾斜していてもよい。
The
なお、主切刃ランド部61は、図4(a)に示すように、切削抵抗の低減の点からは、上面2の中央部に向かうにしたがって下方に傾斜していることが好ましく、その傾斜角θ2は大きいほど好ましい。これにより、より良好な仕上げ面が得られる。一方で、主切刃ランド部61は、主切刃51の補強の点からは、傾斜角が小さいことが好ましい。
As shown in FIG. 4A, the main cutting
副切刃ランド部63は、好ましくは主切刃ランド部61より傾斜角が大きくなるように形成される。主切刃51及び副切刃53といった外周切刃角の異なる2種の切刃を有するインサートの場合、各切刃における切削力のバランスが互いに異なる。本実施形態によれば、上記のような構成を有することによって、主切刃51と、副切刃53との切削力のバランスを良好に保つことができ、切削時に振動(びびり現象)が生じるのを抑制することができる。
The sub cutting
具体的に説明すると、図4に示すように、副切刃53を通りインサート1の中心軸(不図示)に直交する線L1を基準にした副切刃ランド部63の傾斜角をθ1、主切刃51を通りインサート1の中心軸に直交する線L2を基準にした主切刃ランド部61の傾斜角をθ2としたとき、θ1及びθ2は、θ1>θ2の関係を有している。θ1とθ2との差は、少なくとも3°であることが好ましく、3°〜10°であることがより好ましい。
More specifically, as shown in FIG. 4, the inclination angle of the secondary
主切刃ランド部61及び副切刃ランド部63は、上述のように第1コーナ切刃ランド部64により接続されている。第1コーナ切刃54を通りインサート1の中心軸に直交する線L3(不図示)を基準にした第1コーナ切刃ランド部64の傾斜角は、副切刃ランド部63から主切刃ランド部61に向かうにしたがって小さくなるように形成されている。これによって、切屑が不規則に変形、分断等されることなく、安定して排出される。具体的には、断面視において、第1コーナ切刃ランド部64は、副切刃ランド部63から主切刃ランド部61に向かうにしたがって立ち上がるように形成されている。
The main cutting
一方、上面2上には、図1等に示すように、さらに主切刃51に対応して位置するブレーカ溝7が形成されている。ブレーカ溝7は、主切刃51から生成される切屑をよりカールしやすくする目的で形成される。図1において、ブレーカ溝7は、凹状をなす。
On the other hand, as shown in FIG. 1 and the like, a
ここで、上述したインサートを構成する素材としては、超硬合金基体の表面に被覆層を形成した構成からなり、前記被覆層は総厚み9〜25μmで、基体側からTiCN層、Al2O3層、および表面層のTi(CxNyOz)a(x+y+z=1、0≦x≦0.6、0≦y≦0.6、0.2≦z≦0.8、1.0≦a≦1.7)を具備した構成からなる。各層の望ましい厚みは、TiCN層の望ましい範囲は5.0〜12.0μm、Al2O3層の望ましい範囲は3.0〜12.0μm、表面層Ti(CxNyOz)a層の望ましい範囲は0.01〜0.2μmである。これによって、切刃にサーマルクラックが発生してチッピングしやすいねずみ鋳鉄の高速フライス切削加工においても、本発明の切削インサートではサーマルクラックの発生および進行が遅くて、被覆層の耐チッピング性および耐摩耗性が良好であることから、寿命の長い切削工具となる。また、表面層Ti(CxNyOz)a層はねずみ鋳鉄の切削加工においてベラーグを生成するので、被覆層表面における耐溶着性もよく、特に優れた切削性能を発揮する。なお、Al2O3層はα型結晶から構成されることが望ましい。 Here, the material constituting the above-mentioned insert consists of a structure in which a coating layer is formed on the surface of the cemented carbide substrate. The coating layer has a total thickness of 9 to 25 μm, and the TiCN layer, Al 2 O 3 from the substrate side. Layer and surface layer Ti (C x N y O z ) a (x + y + z = 1, 0 ≦ x ≦ 0.6, 0 ≦ y ≦ 0.6, 0.2 ≦ z ≦ 0.8, 1.0 ≦ a ≦ 1.7). Desirable thickness of each layer is 5.0-12.0 μm for the TiCN layer, 3.0-12.0 μm for the Al 2 O 3 layer, surface layer Ti (C x N y O z ) a layer The desirable range is 0.01 to 0.2 μm. As a result, even in high-speed milling of gray cast iron that is susceptible to chipping due to the occurrence of thermal cracks in the cutting edge, the generation and progression of thermal cracks is slow in the cutting insert of the present invention, and the chipping resistance and wear resistance of the coating layer are slow. Since the property is good, the cutting tool has a long life. In addition, the surface layer Ti (C x N y O z ) a layer generates a belag in the machining of gray cast iron, and therefore has good welding resistance on the surface of the coating layer and exhibits particularly excellent cutting performance. The Al 2 O 3 layer is preferably composed of α-type crystals.
次に、上記インサートをホルダに装着した実施形態について、図5及び図6を参照して
詳細に説明する。図5に示すように、本実施形態の切削工具90(転削工具)は、複数のインサート1と、これら複数のインサート1が装着されるホルダ91と、を備えている。
Next, an embodiment in which the insert is mounted on a holder will be described in detail with reference to FIGS. As shown in FIG. 5, the cutting tool 90 (rolling tool) of the present embodiment includes a plurality of
ここで、ホルダ91の外周先端部には複数のインサートポケット92が形成されており、各インサートポケット92内の各々の外周位置にインサート1が取り付けられている。具体的には、インサート1は、回転方向の前側に上面(すくい面)2を向けて最外周に主切刃51が位置するように装着されている。
Here, a plurality of insert pockets 92 are formed at the outer peripheral tip of the
装着は、例えばインサート1の取付ねじ当接部8(ねじ穴)に、取付ねじ94を挿入し、取付ねじ94をホルダ91の取り付け面93に形成した雌ねじに螺合するか、あるいはホルダ91に形成した貫通孔に取付ねじ94を通し、反対側からナットで締め付けることにより行う。
For mounting, for example, the mounting
また、図6に示すように、ネガティブ型インサートであるインサート1は、側面視において、負のアキシャルレーキγを有してホルダ91に装着されている。アキシャルレーキγとしては、6°程度が適当である。本実施形態の場合は、図2(b)に示すように、主切刃51及び副切刃53を、さらい刃52から離れるにしたがって、下方に傾斜させている。そのため、主切刃51及び副切刃53は、図6に示すように、ホルダ91の回転中心軸Sに対して、正のアキシャルレーキを有している。なお、主切刃51及び副切刃53は、ホルダ91の回転中心軸Sに対して、負のアキシャルレーキを有していてもよい。切削工具90は、ホルダ91を回転させることによって、主切刃51、副切刃53及びさらい刃52により切削が行われる。
Further, as shown in FIG. 6, the
平均粒径1.0μmの炭化タングステン(WC)粉末を主成分として、平均粒径1.2μmの金属コバルト(Co)粉末を8.5質量%、平均粒径1.1μmの炭化タンタル(TaC)粉末を0.8質量%、平均粒径1.0μmの炭化ニオブ(NbC)粉末を0.1質量%の割合で添加し混合して、プレス成形により図1〜4の形状のインサート形状(型番:PNMU1205ANER−GM)に成形した後、脱バインダ処理を施し、0.01Paの真空中、1450℃で1時間焼成して超硬合金を作製した。また、各試料のすくい面表面をブラスト加工、ブラシ加工等によって研磨加工した。さらに、作製した超硬合金にブラシ加工にて表1に示す大きさの刃先処理(ホーニング)を施した。ホーニングの測定方法としては投影機にてすくい面で測定を行った。 The main component is tungsten carbide (WC) powder having an average particle diameter of 1.0 μm, 8.5% by mass of metallic cobalt (Co) powder having an average particle diameter of 1.2 μm, and tantalum carbide (TaC) having an average particle diameter of 1.1 μm. Insert the niobium carbide (NbC) powder having a mass of 0.8% by mass and an average particle size of 1.0 μm at a rate of 0.1% by mass and mixing, and press-molding the insert shape shown in FIGS. : PNMU1205ANER-GM), followed by binder removal treatment and firing in a 0.01 Pa vacuum at 1450 ° C. for 1 hour to produce a cemented carbide. Further, the rake face surface of each sample was polished by blasting, brushing or the like. Furthermore, the cutting edge processing (honing) of the magnitude | size shown in Table 1 was given to the produced cemented carbide alloy by brush processing. As a measuring method of honing, measurement was performed on a rake face with a projector.
次に、上記超硬合金に対して、CVD法により各種の被覆層を表1に示す成膜条件、および表2に示す層構成にて形成した。そして、被覆層の表面をすくい面側から30秒間ブラシ加工して試料No.1〜8の表面被覆切削工具を作製した。なお、比較例として、特許文献1のインサート形状に試料No.1の被覆層を成膜した試料を試料No.9とし、図1〜4の基本形状で、ランドが着座面に対して平行な形状からなるインサートに試料No.1の被覆層を成膜した試料を試料No.10として同様に評価した。 Next, various coating layers were formed on the cemented carbide by the CVD method under the film forming conditions shown in Table 1 and the layer configuration shown in Table 2. Then, the surface of the coating layer was brushed for 30 seconds from the rake face side, and sample No. 1 to 8 surface-coated cutting tools were produced. In addition, as a comparative example, the sample No. The sample on which the coating layer of No. 1 was formed was designated as Sample No. 9 to the insert having the basic shape of FIGS. 1 to 4 and the land being parallel to the seating surface. The sample on which the coating layer of No. 1 was formed was designated as Sample No. 10 was similarly evaluated.
得られた工具について、走査型電子顕微鏡観察を行い、各層を構成する結晶の形状、平均粒径(または平均結晶幅)、厚みを見積もった。結果は表2に示した。 The obtained tool was observed with a scanning electron microscope, and the shape, average particle diameter (or average crystal width), and thickness of the crystals constituting each layer were estimated. The results are shown in Table 2.
評価方法:表面フライス切削加工
被削材: FC250(4穴)
切削速度: 300m/min
切込み: 1.5mm
送り: 0.3mm/tooth
切削状態 : 乾式
Evaluation method: Surface milling work material: FC250 (4 holes)
Cutting speed: 300 m / min
Cutting depth: 1.5mm
Feeding: 0.3mm / tooth
Cutting state: Dry
これに対し、本発明の範囲内である試料No.1〜4では、被覆層の耐摩耗性が高く、かつベラーグの生成効果によって耐摩耗性がさらに向上する傾向にあった。 On the other hand, sample No. which is within the scope of the present invention. In Nos. 1 to 4, the wear resistance of the coating layer was high, and the wear resistance tended to be further improved by the effect of forming a belag.
1 インサート
2 すくい面として機能する上面
3 着座面として機能する下面
4 逃げ面として機能する側面
5 切刃
51 主切刃
52 さらい刃
53 副切刃
54 第1コーナ切刃
55 第2コーナ切刃
α 主切刃51の外周切刃角
β 副切刃53の外周切刃角
6 ランド部
61 主切刃ランド部
62 さらい刃ランド部
63 副切刃ランド部
64 第1コーナ切刃ランド部
65 第2コーナ切刃ランド部
L1 副切刃53を通りインサート1の中心軸に直交する線
L2 主切刃51を通りインサート1の中心軸に直交する線
θ1 副切刃ランド部63の傾斜角
θ2 主切刃ランド部61の傾斜角
7 ブレーカ溝
8 取付ねじ当接部
90 切削工具(転削工具)
91 ホルダ
92 インサートポケット
93 取り付け面
94 取付ねじ
DESCRIPTION OF
91
Claims (7)
前記被覆層は総厚み9〜25μmで、基体側からTiCN層、Al2O3層、および表面層のTi(CxNyOz)a(x+y+z=1、0≦x≦0.6、0≦y≦0.6、0.2≦z≦0.8、1.0≦a≦1.7)を具備しており、
上面と側面との交差稜線部に形成される切刃が、主切刃、副切刃、さらい刃を1セットとして複数セット形成されているとともに、すくい面の前記切刃に続く位置にランド部が形成され、
前記副切刃に続く副切刃ランド部は、前記上面の中央部に向かうにしたがって下面に近づくように傾斜している切削インサート。 A negative mold with a coating layer formed on the surface of a cemented carbide substrate.
The coating layer has a total thickness of 9 to 25 μm, and the TiCN layer, the Al 2 O 3 layer, and the surface layer Ti (C x N y O z ) a (x + y + z = 1, 0 ≦ x ≦ 0.6) from the substrate side. 0 ≦ y ≦ 0.6, 0.2 ≦ z ≦ 0.8, 1.0 ≦ a ≦ 1.7),
The cutting edge formed at the crossing ridge line portion between the upper surface and the side surface is formed as a plurality of sets of the main cutting edge, the auxiliary cutting edge, and the wiping edge, and the land portion is located at a position following the cutting edge of the rake face. Formed,
A cutting insert in which a secondary cutting edge land portion following the secondary cutting blade is inclined so as to approach the lower surface toward the central portion of the upper surface.
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