JP2013091156A - サイドプレス技術のためのインサート設計特性 - Google Patents

Abstract

【課題】サイドプレス技術のためのインサート設計特性の提供。
【解決手段】本発明は、インデックス可能な切削インサート（１０）であって、２つの面（１６）を有し、一方の面（１６）から他方の面に延びる通路開口部（１４）を有し、複数の切削コーナ（１２）であって、該複数の切削コーナ（１２）の各々が面（１６）に向かって連続的に湾曲した切刃（２０、２０’）と切削コーナ（１２）の一方の側及び他方の側に対をなして配置される複数の逃げ面（２４、２６）とを有する複数の切削コーナ（１２）を有し、前記複数の逃げ面の一方が正の逃げ角を有し、前記複数の逃げ面の他方が負の逃げ角を有するインデックス可能な切削インサート（１０）において、各切削コーナが通路開口部（１４）の中心軸線に対して平行に延びる線（Ｌ）に沿って互いに隣接する２つの部分的表面（２８_１、２８_２）により形成されるインデックス可能な切削インサート（１０）に関する。
【選択図】図２

Description

本発明は、材料除去加工のために使用することができるインデックス可能な切削インサートに関する。本発明は、特に、平面図で実質的に多角形の形状でありかつ好ましい実施形態では略三角形状であるインデックス可能な切削インサートに関する。

図１は、平面図で見られるように３つの切削コーナ１２を有する略三角形の本体を有する公知のインデックス可能な切削インサート１０を示している。インデックス可能な切削インサートの中央を通して、インデックス可能な切削インサートを工具ホルダに締結する働きをする通路開口部１４が延びる。通路開口部１４は、いずれの場合にも１つの面１６を介して、インデックス可能な切削インサート１０の互いに反対側にある両方の側面に囲まれ、面１６の上部のみを図１で見ることができる。切刃１８、２０、２２は、少なくとも、面１６と、インデックス可能な切削インサート１０の周面との間の移行部に形成される。

切刃のうち、連続的に湾曲している切刃２０は切削コーナ１２の領域に配置される。湾曲した切刃２０の一方の側は切刃１８に隣接し、他方の側は切刃２２に隣接する。これらの切刃１８及び切刃２２は両方とも実質的に真っ直ぐである。２つの切刃１８、２２には逃げ面２４、２６が割り当てられる。前記逃げ面は、通路開口部１４の中心軸線に対して斜めである平面に延びる。図１の前方右側に配置された湾曲した切刃２０の一方の側及び他方の側に配置される切刃１８と２２に関して、逃げ面２４は負の逃げ面を構成し、これに対して、逃げ面２６は正の逃げ面である。言い換えれば、逃げ面２４は、その頂縁の通路開口部１４の中心軸線からの距離が、逃げ面２４の底縁のそれよりも小さいように傾斜される。このことは逃げ面２６の場合には逆になる。

図１では見ることができない面１６に割り当てられる湾曲した切刃２０’について、逃げ面２４、２６の傾斜角は正確に逆になる。すなわち、逃げ面２４は正の逃げ面であり、逃げ面２６は負の逃げ面である。

逃げ面の前記構成の結果として、図示したインデックス可能な切削インサートは、６つの同一の切削ジオメトリ、具体的には、切削コーナ１２の「頂部」の３つおよび切削コーナ１２の「底部」の３つを有する。

１つの切削コーナ１２に配置される湾曲した切刃２０、２０’の間には湾曲面２８が延び、この湾曲面２８の曲率半径は切刃２０、２０’の曲率半径に一致する。逃げ面２４、２６は異なって傾斜しているため、通路開口部１４の中心軸線が基準線とみなされる場合、湾曲した切刃２０、２０’は互いにオフセットされる。したがって、図１に示した例示的な実施形態では、湾曲したコーナ面２８は、垂直方向に延びず、頂部右側から底部左側に僅かに斜めに延びる。結果として、インデックス可能な切削インサートの主体は、一軸プレスによる一体成形プレスモールド（ｓｉｎｇｌｅ−ｐｉｅｃｅ ｐｒｅｓｓ ｍｏｌｄ）で製造することができない。逃げ面２４が生成されるインデックス可能な切削インサートの主体の周面に半径方向に圧接するスライドが使用されるとしても、コーナ面２８は斜めに位置合わせされるため、主体をモールドから取り外すことができない。

本発明の目的は、逃げ面の領域で横方向スライドを使用するプレス工具から、公知のインデックス可能な切削インサートを取り外すことができるように、公知のインデックス可能な切削インサートを改良することである。

前記目的を達成するために、本発明によれば、インデックス可能な切削インサートであって、２つの面を有し、一方の面から他方の面に延びる通路開口部を有し、複数の切削コーナであって、これらの複数の切削コーナの各々が、面に向かって、連続的に湾曲した切刃と、切削コーナの一方の側及び他方の側に対をなして配置される複数の逃げ面とを有する複数の切削コーナを有し、前記複数の逃げ面の一方が正の逃げ角を有し、前記複数の逃げ面の他方が負の逃げ角を有するインデックス可能な切削インサートにおいて、各切削コーナが、通路開口部の中心軸線に対して平行に延びる線に沿って互いに隣接する２つの部分的表面を有することを特徴とするインデックス可能な切削インサートが提供される。本発明は、連続的なコーナ面、したがって連続面の移行部を切削コーナの領域で使用すべきであるという従来の概念から逸脱する。このようにして、コーナ面を、鈍角で接する２つの部分的表面に分割するための基礎が築かれた。一方の部分的表面から他方の部分的表面への移行部は、ここで、２つの部分的表面が、通路開口部の中心軸線に対して平行に、したがってモールドからの取り外し方向に延びる線に沿って接するように構成される。前記形態により、インデックス可能な切削インサートの主体をプレス工具から取り外すことが可能となる。

２つの部分的表面の間の「キンク」は、インデックス可能な切削インサートのコーナ面の機能を損なわないが、この理由は、前記キンクが２つの切刃の間にのみ存在しているからである。切刃自体で、連続的な切刃が保証されるように、２つの部分的表面が互いに連続的に合流する。

添付図面に示されている好ましい実施形態に基づいて、本発明について以下に説明する。

従来技術から公知のインデックス可能な切削インサートの斜視図である。 本発明によるインデックス可能な切削インサートの斜視図である。 本発明によるインデックス可能な切削インサートの切削コーナの拡大スケール図である。 本発明によるインデックス可能な切削インサートの主体をプレスすることができるプレス工具の概略図である。 スライドが挿入された図４のプレス工具の概略図である。

図２及び図３は、本発明によるインデックス可能な切削インサートを示している。図１から公知の特徴のために、同じ参照番号が使用されており、これに関連して、上記の説明を参照されたい。

インデックス可能な切削インサート１０は、焼結工程前にプレス工具でプレスされた焼結材料からなる。

公知のインデックス可能な切削インサートと、本発明によるインデックス可能な切削インサートとの違いは、連続的なコーナ面２８の代わりに、ここでは、２つの部分的表面２８_１と２８_２からなるコーナ面が使用されることにある。これらの２つの部分的表面２８_１と２８_２は、通路開口部１４の長手方向軸線に対して平行に延びかつ切削コーナ１２の２つの湾曲した切刃２０、２０’をさらに横切る線Ｌに沿って接する。２つの湾曲した切刃２０、２０’は互いに円周方向にオフセットされるので、線Ｌは切削コーナに対して「斜めに」延び、その結果、図３で見られるように、前記線は、頂点の左側に向かって切刃２０を横切り、頂点の右側に向かって切刃２０’を横切る。結果として、コーナ面は、図１のインデックス可能な切削インサートの連続的に湾曲したコーナ面２８に対して、２つの切刃２０、２０’の間の領域の内側に引き込まれる。

２つの部分的表面２８_１、２８_２から形成されたコーナ面のプロファイルは、本発明によるインデックス可能な切削インサートに関して簡略化された幾何学的構造に基づいて考えられた以下の実施例を用いて理解することができる。起点は、可撓性材料からなりかつ一定の高さ、一定の直径及び２つの平行な端面を有するシリンダである。真っ直ぐな本体、例えばブレードの切刃が、シリンダの中心軸線に対して僅かに斜めになってシリンダの外面に配置され、２つの端面の外周に正確に載置するまで内側に押される場合、切刃は、シリンダの側面を２つの端面の間の領域の内側に押圧する。この場合、最大の「押し込み」が２つの端面の間の中央に発生し、これに対して、いずれの場合にも１つの円が２つの端面で正確に維持され、側面が連続的である。

このことは、例示のために複数の等高線が切削コーナ１２にプロットされる図３から理解することができる。前記等高線は、理論的には、通路開口部１４の中心軸線に対して直角なセクション平面（ｓｅｃｔｉｏｎ ｐｌａｎｅｓ）とみなしてもよい。等高線の各々において、コーナ面の外側輪郭が、この場合点線で示した従来技術のプロファイルに対して内側に逸脱し、具体的には、湾曲した切刃２０又は２０’からの距離が大きくなると、それだけより大きく逸脱することが理解できる。したがって、最大の内側方向の逸脱が、インデックス可能な切削インサートの高さの半分に一致するレベルに生じる。２つの部分的表面２８_１、２８_２が線Ｌに沿って接する箇所に（切刃を除いて、２つの部分的表面２８_１、２８_２が互いに連続的に合流する箇所に）鈍角が形成される。

コーナ面全体が僅かに内側に引き込まれるという事実により、各部分的表面２８_１、２８_２の外側輪郭は、通路開口部１４の中心軸線に対して直角な断面で見て、湾曲した切刃２０、２０’の曲率半径よりも小さい曲率半径を有する。

しかし、部分的表面２８_１、２８_２は、２つの逃げ面２４、２６に連続的に合流する。言い換えれば、逃げ面は、部分的表面２８_１又は２８_２の対応する側の接線をそれぞれ形成する。

コーナ面２８の前記ジオメトリにより、図４及び図５に示したようなプレス工具で、インデックス可能な切削インサートの主体をプレスすることが可能となる。プレス工具４０は３つの固定工具部品４２からなり、これらの固定工具部品４２の間に合計３つのスライド４４を挿入することができる。この場合、上方から作用するプレスパンチは示されていない。負の逃げ面２４が存在するとしても、プレス工程後に、インデックス可能な切削インサート１０の主体をモールドから取り外すことができるように、スライド４４を引っ込めることができる。通路開口部の中心軸線に対して平行な線に沿って互いに合流する２つの部分的表面２８_１、２８_２からなるコーナ面２８の本発明による形態のため、切削コーナ１２でさえもモールドから問題なく取り外すことができる。

部分的表面２８_１、２８_２を有する切刃の説明してきたジオメトリは、３つの切削コーナを有するインデックス可能な切削インサートに限定されず、基本的には、４つ以上の切削コーナを設けることも可能である。

１０ インデックス可能な切削インサート
１２ 切削コーナ
１４ 通路開口部
１６ 面
１８ 切刃
２０ 湾曲した切刃
２０’ 湾曲した切刃
２２ 切刃
２４ 逃げ面
２６ 逃げ面
２８ コーナ面
２８_１ 部分的表面
２８_２ 部分的表面
４０ プレス工具
４２ 固定工具部品
４４ スライド
Ｌ 線

Claims (6)

1. インデックス可能な切削インサート（１０）であって、２つの面（１６）を有し、一方の面（１６）から他方の面に延びる通路開口部（１４）を有し、複数の切削コーナ（１２）であって、前記複数の切削コーナ（１２）の各々が、前記面（１６）に向かって、連続的に湾曲した切刃（２０、２０’）と、前記切削コーナ（１２）の一方の側及び他方の側に対をなして配置される複数の逃げ面（２４、２６）とを有する複数の切削コーナ（１２）を有し、前記複数の逃げ面の一方が正の逃げ角を有し、前記複数の逃げ面の他方が負の逃げ角を有するインデックス可能な切削インサート（１０）において、各切削コーナが、前記通路開口部（１４）の中心軸線に対して平行に延びる線（Ｌ）に沿って互いに隣接する２つの部分的表面（２８_１、２８_２）を有することを特徴とするインデックス可能な切削インサート（１０）。
2. 前記部分的表面（２８_１、２８_２）が、前記２つの切刃（２０、２０’）で互いに連続的に合流し、前記２つの切刃（２０、２０’）の間で互いに鈍角で接することを特徴とする請求項１に記載のインデックス可能な切削インサート。
3. 前記２つの部分的表面（２８_１、２８_２）が、前記それぞれ隣接する逃げ面（２４、２６）に連続的に合流することを特徴とする請求項１又は２に記載のインデックス可能な切削インサート。
4. 外側輪郭が、切削コーナ（１２）の領域において、及び前記通路開口部（１４）の前記中心軸線に対して直角な断面で見て、及び前記２つの面（１６）の間のレベルにおいて、前記切削コーナ（１２）の領域の前記切刃の曲率半径よりも小さい曲率半径を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のインデックス可能な切削インサート。
5. 前記線（Ｌ）が、前記切刃（２０）の頂点の一方の側の前記切刃（２０、２０’）の一方の面（１６）を横切り、前記頂点の他方の側の前記切刃（２０’）の反対面（１６）を横切ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のインデックス可能な切削インサート。
6. 前記インデックス可能な切削インサートが焼結材料からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のインデックス可能な切削インサート。