JP2021522074A - 旋削インサート - Google Patents

旋削インサート Download PDF

Info

Publication number
JP2021522074A
JP2021522074A JP2020558592A JP2020558592A JP2021522074A JP 2021522074 A JP2021522074 A JP 2021522074A JP 2020558592 A JP2020558592 A JP 2020558592A JP 2020558592 A JP2020558592 A JP 2020558592A JP 2021522074 A JP2021522074 A JP 2021522074A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutting edge
distance
nose
reference plane
transition point
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.)
Granted
Application number
JP2020558592A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7342027B2 (ja
Inventor
アダム ヨハンソン,
アダム ヨハンソン,
ロニー レフ,
ロニー レフ,
ジョー トゥルオン,
ジョー トゥルオン,
Original Assignee
アクチボラグ サンドビック コロマント
アクチボラグ サンドビック コロマント
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アクチボラグ サンドビック コロマント, アクチボラグ サンドビック コロマント filed Critical アクチボラグ サンドビック コロマント
Publication of JP2021522074A publication Critical patent/JP2021522074A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7342027B2 publication Critical patent/JP7342027B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B27/00Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/141Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness
    • B23B27/143Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness characterised by having chip-breakers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B27/00Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/16Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped
    • B23B27/1614Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped with plate-like cutting inserts of special shape clamped against the walls of the recess in the shank by a clamping member acting upon the wall of a hole in the insert
    • B23B27/1618Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped with plate-like cutting inserts of special shape clamped against the walls of the recess in the shank by a clamping member acting upon the wall of a hole in the insert characterised by having chip-breakers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B1/00Methods for turning or working essentially requiring the use of turning-machines; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2200/00Details of cutting inserts
    • B23B2200/04Overall shape
    • B23B2200/0447Parallelogram
    • B23B2200/0452Parallelogram rounded
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2200/00Details of cutting inserts
    • B23B2200/08Rake or top surfaces
    • B23B2200/081Rake or top surfaces with projections
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2200/00Details of cutting inserts
    • B23B2200/08Rake or top surfaces
    • B23B2200/082Rake or top surfaces with elevated clamping surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2200/00Details of cutting inserts
    • B23B2200/20Top or side views of the cutting edge
    • B23B2200/202Top or side views of the cutting edge with curved cutting edge
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2200/00Details of cutting inserts
    • B23B2200/32Chip breaking or chip evacuation
    • B23B2200/321Chip breaking or chip evacuation by chip breaking projections
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2205/00Fixation of cutting inserts in holders
    • B23B2205/12Seats for cutting inserts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B27/00Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/16Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped
    • B23B27/1603Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped with specially shaped plate-like exchangeable cutting inserts, e.g. chip-breaking groove
    • B23B27/1607Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped with specially shaped plate-like exchangeable cutting inserts, e.g. chip-breaking groove characterised by having chip-breakers

Abstract

旋削インサート(1)は、上面(8)と、反対側の底面(9)と、を含む。基準面(RP)は、上面(8)と底面(9)との間に並列に位置する。ノーズ部位(15)は、凸状のノーズ切削エッジ(10)と、第1の切削エッジ(11)と、第2の切削エッジ(12)と、を含む。ノーズ切削エッジ(10)は、第1の切削エッジ(11)と第2の切削エッジ(12)とを接続する。第1の切削エッジ(11)と第2の切削エッジ(12)とは、互いに関して71から85°のノーズ角(α)を形成する。ノーズ部位(15)は、第1の切削エッジ(11)に近い第3の凸状の切削エッジ(60)と、第3の凸状の切削エッジ(60)に近い第4の切削エッジ(61)と、を含む。第4の切削エッジ(61)は、バイセクタに関して10から30°の角度(β)を形成する。第4の切削エッジ(61)の少なくとも一部位から基準面(RP)までの距離は、ノーズ切削エッジ(10)から遠ざかるほど長くなっている。第2の突起(44)は、ノーズ切削エッジ(10)と第1の突起(30)との間に配置されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、金属切削の技術分野に関する。より具体的には、本発明は、コンピュータ数値制御(computer numerical control又はCNC)機械などの機械での金属切削のために使用される旋削インサートの分野に関する。
本発明は、請求項1のプリアンブルに係る旋削インサートに言及する。換言すると、本発明は、旋削インサートに関する。旋削インサートは、上面と、反対側の底面と、を含む。基準面は、上面と底面との間に並列に位置する。中心軸は、基準面に鉛直して伸長する。側面は、上面と底面とを接続する。ノーズ部位は、凸状のノーズ切削エッジと、第1の切削エッジと、第2の切削エッジと、を含む。ノーズ切削エッジは、第1の切削エッジと第2の切削エッジとを接続する。上面図において、第1の切削エッジと第2の切削エッジとは、互いに関して71から85°のノーズ角を形成する。バイセクタは、第1の切削エッジと第2の切削エッジとから等距離に伸長する。ノーズ部位は、第1の切削エッジに近い第3の凸状の切削エッジと、第3の凸状の切削エッジに近い第4の切削エッジと、を含む。上面図において、第4の切削エッジは、バイセクタに関して10から30°の角度を形成する。バイセクタは、ノーズ切削エッジに、ノーズ切削エッジの中心点にて交差する。第3の凸状の切削エッジと第4の切削エッジとは、第1の転移点により接続されている。第1の切削エッジと第3の凸状の切削エッジとは、第2の転移点により接続されている。上面は、第1の突起を含む。第1の突起は、第4の切削エッジに対向する第1の切り屑ブレーカ壁を含む。第1の切り屑ブレーカ壁は、上部境界線と下部境界線との間に配置されている。
そのような旋削インサートは、EP3153261A1に開示されている。金属ワークピースの旋削において、金属ワークピースは、中心軸を中心に回転する。金属ワークピースは、回転するチャック又はジョー、若しくは、他の手段により、一端にてクランプされる。このクランプされた、ワークピースの一端は、クランピング端又はドライビング端と呼ぶことができる。安定したクランピングのために、金属ワークピースのクランピング端又はドライビング端は、金属ワークピースの反対側の端が有する直径よりも大きな直径を有する、及び/又は、クランピング端と反対側の端との間に位置する、金属ワークピースの一部位に、大きな直径を有する。代替的に、金属ワークピースは、加工作業、つまり、金属切削作業の前に一定の直径を有する。旋削インサートは、金属ワークピースに関して動かされる。この相対運動は、送りと呼ばれる。旋削インサートの移動は、金属ワークピースの中心軸に並列な方向とすることができる。これは一般的に、縦方向の送り又は軸方向の送りと呼ばれる。旋削インサートの移動はさらに、金属ワークピースの中心軸に鉛直する方向とすることができる。これは一般的に、半径方向の送り又はフェイシングと呼ばれる。他の角度での移動もまた可能である。そのような旋削は一般的に、コピイング又はコピー旋削として知られる。旋削インサートの相対運動中、切り屑の形態にて、金属ワークピースから材料が除去される。切り屑は好ましくは、切り屑の詰まりを防ぐ、及び/又は、加工された表面の表面仕上げが不十分にならないように短く、及び/又は、そのような形状若しくは移動の方向を有する。
EP3153261A1の旋削インサートは、金属ワークピースの外側の、90°の角の加工における欠点を克服することを意図している。その旋削インサートは、軸方向の旋削(縦方向の旋削)にて使用できる。つまり、旋削インサートの移動は、金属ワークピースの中心軸に並列な方向にて行われる。その旋削インサートは、良好なツール寿命を提示する。
特定の切削条件の下では、縦方向の旋削における切り屑の制御及び/又は切り屑のブレイキングをさらに改善できることを、発明者達は見いだした。
特に、小さい(45°未満の)切り込み角での、及び、浅い切削深さでの、縦方向の旋削における、及び/又は、低い送り速度における、切り屑の制御及び/又は切り屑のブレイキングを改善する必要がある。その必要は特に、ワークピース材料の切り屑ブレイキング特性が低い場合、例えば、ワークピース材料が低炭素(最大で0.20重量%の炭素含有量)スチール(EN10025−2:2004に準拠するS355J2など)の場合にある。
本発明の目的は、上記の態様の少なくともいくつかにおける改善を提供することである。これは、上記の旋削インサートにより達成される。ここでは、第4の切削エッジの少なくとも一部位から基準面までの距離は、ノーズ切削エッジから遠ざかるほど長くなっている。第2の突起は、ノーズ切削エッジと第1の突起との間に配置されている。第2の突起は、バイセクタに交差する。第2の突起は、第2の切り屑ブレーカ壁を含む。第2の切り屑ブレーカ壁から基準面までの距離は、第1の切り屑ブレーカ壁の上部境界線から基準面までの距離より短い。
そのようなインサートにより、インサートの摩耗が減ることを、発明者達は見いだした。なぜなら、縦方向の旋削において、旋削インサートを小さい(45°未満の)切り込み角にて使用できるからである。相対的に大きなノーズ角は、ノーズ切削エッジでのインサートの摩耗を減らす。ノーズ角は、85°以下に十分に小さく、90°の角を加工できるようになっている。
上記の旋削インサートを、そのような条件の下で、特に、1.0mmまでの切削深さにて、及び/又は、0.4から0.7mm/回転の送り速度にて使用することにより、及び/又は、特に、ワークピースが、最大で0.20重量%の炭素含有量を有するスチールの場合、及び/又は、第4の切削エッジが、15から35°、好ましくは20から30°の切り込み角にて有効となる場合に、切り屑のブレイキングが驚くほど顕著に改善されることを、発明者達は見いだした。
そのようなインサートにより、インサートの摩耗が減ることを、発明者達は見いだした。なぜなら、縦方向の旋削において、旋削インサートを小さい(45°未満の)切り込み角にて使用できるからである。相対的に大きなノーズ角は、ノーズ切削エッジでのインサートの摩耗を減らす。ノーズ角は、85°以下に十分に小さく、90°の角を加工できるようになっている。
上面は、すくい面を含む。底面は、座面を含む。換言すると、底面の少なくとも一部位は、ツールボディの座面、又は、ツールボディのシート内に位置するシムと接触するよう配置される。基準面は、上面と底面との間の中間にあり、基準面から上面及び底面までの距離が等しく、又は、実質的に等しくなっている。
上面及び底面は、同一、又は、対応するように形成されてよい。換言すると、旋削インサートは、基準面に関して対称であってよい。そのような旋削インサートにより、旋削インサートが使いやすくなり得る。
好ましくは、底面エリアは、上面エリアより狭い。これらエリアのそれぞれは、基準面上に突出している。ポジティブな旋削インサートであるそのような旋削インサートにより、使いやすさが改善される。これは、切削力を減らし得る。
底面は平らで、基準面に並列であってよい。底面は、1つ又はそれ以上のインサートロッキング手段を、例えば、1つ又はそれ以上の溝又はリッジの形態にて含んでよい。
中心軸は、インサートの幾何学的中心を通る。好ましくは、中心軸は、上面と底面に開口を有する貫通孔の中心軸と一致する。基準面は、その中心軸に鉛直する。ノーズ切削エッジは、旋削インサートの最遠部位を形成する。換言すると、ノーズ切削エッジは、中心軸から最も遠い距離に位置する、切削インサートの一部である。ノーズ部位は、切削インサートの周辺部位である。ここでは、第1の切削エッジと、第2の切削エッジと、ノーズ切削エッジとの間の上面上に、すくい面が形成される。ノーズ切削エッジは、第1の切削エッジと第2の切削エッジとの間にその中心を有する円弧、又は、円の一部位の形状を有する。この円は、好ましくは、0.2から2.0mmの半径を有する。換言すると、ノーズ切削エッジは、好ましくは、0.2から2.0mmの曲率半径を有する凸状の切削エッジである。71から85°のノーズ角は、90°の角、つまり、互いに鉛直する2つの壁面を、旋削インサートのいずれの再配列なく、旋削インサートの1つのノーズ部位を用いて加工できるという利点をもたらす。代替的に、71から85°のノーズ角は、71から85°の角度の円弧の形状を有するノーズ切削エッジに等しい。ノーズ切削エッジは、完全な円弧から少し逸脱する形状を有してよい。
上面図において、第3の切削エッジの曲率半径は、好ましくは、ノーズ切削エッジの曲率半径より大きい。
上面図は、上面が見る人に面しており、底面が見る人に面していない図である。第1の切削エッジ及び第2の切削エッジは、好ましくは、上面図において真っ直ぐである。第1の切削エッジ及び第2の切削エッジが真っ直ぐでない場合、例えば、少し凸状、少し凹状、又は鋸刃形状である場合、これらの角度のそれぞれは、第1の切削エッジと第2の切削エッジのそれぞれの端点の間の直線を使用して測定される。
そのような旋削インサートにより、切削力の方向及び/又は切り屑フローの方向は、切削深さ、つまり、切削の深さにあまり依存しなくなる。
このコンテキストにおいて、200mmを超える凹状又は凸状の曲率半径は、真っ直ぐ又は線形と考えられる。第1の切削エッジ、第2の切削エッジ、及び第4の切削エッジのどれかが、200mmを超える曲率半径を有する場合、この曲率半径は、第3の切削エッジの曲率半径より実質的に大きい、又は、この10倍超である。
第4の切削エッジは、好ましくは、上面図において、4から25mm、さらにより好ましくは、6から10mmの長さを有する。第4の切削エッジの長さは、上面図において、第1の切削エッジの長さより長く、好ましくは、3から7倍超であり、さらにより好ましくは、4から5倍超である。
第4の切削エッジは、好ましくは、上面図において、真っ直ぐ又は線形である。
上面図において、バイセクタに鉛直し、中心軸と交差する線に沿って測定される旋削インサートは、8から20mm、より好ましくは、9から13mmの幅を有する。
第1の切削エッジと第2の切削エッジとは、好ましくは、0.5から20.0mm、さらにより好ましくは、1.0から3.0mmの長さを有する。第4の切削エッジの少なくとも一部位、好ましくは、50%超、さらにより好ましくは、90%超は、側面図において、ノーズ切削エッジから遠ざかるほど、底面及び基準面から離れて傾斜している。第4の切削エッジは、好ましくは、1から5°の範囲にある、基準面に関する角度を形成する。
ノーズ部位は、好ましくは、バイセクタに関して対称、又は、実質的に対称である。
第1の突起は、上面の周辺部よりも、基準面から遠く離れて伸長する。第1の突起は、好ましくは、バイセクタに沿う延長線を有する。第1の突起は、ノーズ切削エッジ、第1の切削エッジ、第2の切削エッジ、第3の切削エッジ、及び第4の切削エッジから離れている。
第2の突起は、基準面から離れて突き出る。第2の突起は、第1の突起から離れてよい、又は、これに接続されてよい。第2の突起は、ノーズ切削エッジから離れている。
第2の突起は、好ましくは、バイセクタに関して対称に配置される。
第2の突起は、基準面に関して傾斜した、第2の切り屑ブレーカ壁を含む。
第2の突起は、好ましくは、上面図において、楕円、又は、実質的に楕円である。
好ましくは、上面図において、バイセクタに沿う、ノーズ切削エッジの中心点から、バイセクタに沿う第2の突起の最高点までの距離は、0.8から1.3mmであり、さらにより好ましくは、0.9から1.2mmである。
好ましくは、旋削インサートは、さらなるノーズ切削エッジを含む第2のノーズ部位を含む。そのような場合では、すべてのノーズ切削エッジは、好ましくは、基準面に並列な共通面内に位置する。
好ましくは、各ノーズ部位は、正確に1つの第2の突起を含む。
好ましくは、第1の突起と、第3及び第4の切削エッジのそれぞれと、の間には、突起は位置しない。
切削エッジは、すくい面及び逃げ面を隔てる、旋削インサートのエッジである。
旋削インサートは金属切削用であり、好ましくは、焼結炭化物などの耐摩耗材料製である、又は、これを含む。代替的に、旋削インサートは、サーメット、立方晶窒化ホウ素(cubic Boron Nitride又はCBN)、多結晶ダイヤモンド(polycrystalline diamond又はPCD)などの耐摩耗材料を含んでよい。
1つの実施形態によると、第1の切り屑ブレーカ壁が、基準面に関して形成する角度は、バイセクタから遠ざかるほど大きくなっている。
そのような旋削ツールにより、切り屑のブレイキングが、特に、1.0mmまでの切削深さにて、改善される。
好ましくは、その角度は、バイセクタから遠ざかるほど段階的に大きくなる。
1つの実施形態によると、側面図において、ノーズ切削エッジの中心点から第1の切り屑ブレーカ壁までの距離は、第2の転移点から第1の切り屑ブレーカ壁までの距離より長い。前者のその距離は、基準面に並列し、ノーズ切削エッジの中心点に交差し、上面図において、ノーズ切削エッジの中心点にて、切削エッジの接線に鉛直する、第1の線に沿って測定される。前者のその距離は、1.3から2.3mmである、
後者のその距離は、基準面に並列し、第2の転移点に交差し、上面図において、第2の転移点にて、切削エッジの接線に鉛直する第2の線に沿って測定される。後者のその距離は、0.7から1.3mmである。
そのような旋削インサートにより、切り屑のブレイキングが、さらに改善される。
1つの実施形態によると、第1の切り屑ブレーカ壁が、第1の線にて、基準面に関して形成する角度は、15から25°である。
そのような旋削インサートにより、切り屑のブレイキングが、さらに改善される。
1つの実施形態によると、側面図において、第2の転移点から第1の切り屑ブレーカ壁までの距離は、第1の転移点から第1の切り屑ブレーカ壁までの距離より長い。前者のその距離は、基準面に並列し、第2の転移点に交差し、上面図において、第2の転移点にて、切削エッジの接線に鉛直する第2の線に沿って測定される。後者のその距離は、基準面に並列し、第1の転移点に交差し、上面図において、第1の転移点にて、切削エッジの接線に鉛直する第3の線に沿って測定される。後者のその距離は、。
1つの実施形態によると、第1の切り屑ブレーカ壁が、第2の線にて、基準面に関して形成する角度は、23から35°である。
そのような旋削インサートにより、切り屑のブレイキングが、さらに改善される。
1つの実施形態によると、第1の切り屑ブレーカ壁が、第3の線にて、基準面に関して形成する角度は、30から40°である。
そのような旋削インサートにより、切り屑のブレイキングが、さらに改善される。
1つの実施形態によると、側面図において、ノーズ切削エッジの中心点から第2の切り屑ブレーカ壁までの距離は、第1の転移点から第1の切り屑ブレーカ壁までの距離より短い。前者のその距離は、基準面に並列し、第2の転移点に交差し、上面図において、第2の転移点にて、切削エッジの接線に鉛直する第1の線に沿って測定される。後者のその距離は、基準面に並列し、第1の転移点に交差し、上面図において、第1の転移点にて、切削エッジの接線に鉛直する第3の線に沿って測定される。
そのような旋削インサートにより、切り屑のブレイキングが、さらに改善される。
1つの実施形態によると、第2の突起は、上面図において、バイセクタに鉛直、又は、実質的に鉛直する方向に細長い。
そのような旋削インサートにより、切り屑のブレイキングが、さらに改善される。
1つの実施形態によると、上面は、その内部境界線と切削エッジ部との間を伸長するランド面を含む。ランド面は、6から16°である、一定、又は、実質的に一定の、ポジティブなすくい角を形成する。
そのような旋削インサートにより、切り屑のブレイキングが、さらに改善される。そのような旋削インサートにより、切削力が減る。
換言すると、旋削インサートは、好ましくは、6から16°の範囲内にある、ポジティブなすくい角を含む。換言すると、好ましくは、上面は、下方に、つまり、基準面に向かって、切削エッジから、下部境界線に向かって傾斜している。
好ましくは、上面図において、ランド面の幅は、第3の凸状の切削エッジに沿うよりも、ノーズ切削エッジに沿って狭い。ランド面のそれらの幅は、その内部境界線から、切削エッジのそれぞれまで、それぞれに鉛直して測定される。
好ましくは、バイセクタに沿って、第2の突起は、ランド面の内部境界線と、第1の切り屑ブレーカ壁の下部境界線と、の間を、基準面から離れて突き出る。
1つの実施形態によると、第3の凸状の切削エッジの少なくとも一部位から基準面までの距離は、ノーズ切削エッジから遠ざかるほど短くなっている。側面図において、第3及び第4の切削エッジの最下点は、第1の転移点、又は、第1の転移点から1.00mm以内の点である。上部及び下部境界線の間の距離は、ノーズ切削エッジから遠ざかるほど短くなっている。その距離は、上面図において、第4の切削エッジに鉛直して測定される。第1の切削エッジから基準面までの距離は、ノーズ切削エッジから遠ざかるほど短くなっている。
そのような旋削ツールにより、切り屑のブレイキングが、特に、0.7mmまでの切削深さにて、さらに改善される。
好ましくは、第3の切削エッジは、基準面に関して1から6°の角度を形成する。
好ましくは、基準面から第3の切削エッジと第4の切削エッジの最下点までの距離は、基準面からノーズ切削エッジまでの距離より短く、好ましくは、0.1から0.2mm短い。換言すると、側面図において、第3の切削エッジと第4の切削エッジのそれぞれは、転移点から、又は、転移点に近い、つまり、転移点から1.00mm以内の点から、上方に傾斜する。
第1の切削エッジから基準面までの距離は、ノーズ切削エッジから遠ざかるほど短くなっている。つまり、第1の切削エッジの別々の点から基準面までの距離は異なっており、この距離が、ノーズ切削エッジから遠ざかるほど短くなっている。換言すると、第1の切削エッジは、側面図において、基準面に向かって傾斜している。換言すると、ノーズ切削エッジは、第1の切削エッジの少なくとも大半よりも長い、基準面からの距離に位置する。
好ましくは、第1の切削エッジは、基準面に関して1から6°の角度を形成する。
1つの実施形態によると、旋削インサートは、第2のノーズ部位を含む。上面図において、旋削インサートは、120°又は180°の角度にて対称、若しくは、120°又は180°の角度にて実質的に対称である。ノーズ部位は、バイセクタに関して対称、又は、実質的に対称である。
旋削インサートは、120°又は180°の角度にて対称である。換言すると、旋削インサートが、中心軸A1を中心に120°又は180°回転しても、旋削インサートは同一である。換言すると、少なくとも2つの向かい合うノーズ部位は同一である。
各ノーズ部位はしたがって、バイセクタに関して対称である。つまり、各ノーズ部位は、平面において鏡面対称となっており、基準面に鉛直し、バイセクタを含む形状を有する。換言すると、バイセクタの一方側に位置する、ノーズ部位の半分は、バイセクタの向かい合う他方側に位置する、ノーズ部位の他の半分の鏡面対称形状である。ここで対称であるということは、切削エッジの形状及び延長線において対称であり、上面のトポグラフィ、例えば、切り屑ブレーカの構造において対称であることを意味する。
1つの実施形態によると、旋削ツールは、旋削インサートと、ツールボディと、を含む。ツールボディは、前端と、反対側の後端と、前端から後端まで伸張する縦方向軸に沿う主エクステンションと、前端内に形成されたインサートシートと、を含む。インサートシートでは、旋削インサートが載置可能となっており、上面図において、有効なノーズ部位の第4の切削エッジからツールボディの縦方向軸までの距離は、有効なノーズ部位の第2の切削エッジからツールボディの縦方向軸までの距離より短くなっている。有効なノーズ部位のバイセクタは、縦方向軸A2に関して40から50°の角度を形成する。
そのような旋削ツールにより、旋削ツールが、ツールボディの縦方向軸に鉛直し、金属ワークの回転軸に並列な方向に移動する際の能力が、さらに改善される。切り込み角が10°未満の場合、切り屑の幅が広くなりすぎて、切り屑の制御が不十分となり、振動のリスクが高まる場合がある。また、可能な切削の深さが浅くなる。切り込み角が45°超の場合、インサートの摩耗が増える場合がある。
有効なノーズ部位、つまり、有効位置にあるノーズ部位は、載置された状態にて、上面図において、ツールボディの後端に関して、及び、ツールボディの縦方向軸に関して最遠である、旋削インサートの一部であるノーズ切削エッジを含むノーズ部位である。有効なノーズ部位の第1の切削エッジが、ツールボディの縦方向軸に関して形成する角度は、有効なノーズ部位の第2の切削エッジが、ツールボディの縦方向軸に関して形成する角度より大きい。有効なノーズ部位の第4の切削エッジが、ツールボディの縦方向軸に関して形成する角度は、有効なノーズ部位の第2の切削エッジが、ツールボディの縦方向軸に関して形成する角度より大きい。載置された状態での旋削インサートの中心軸は、ツールボディの縦方向軸に関して、直角、又は、実質的に直角である、若しくは、直角である状態から+/−20°以内にある。ツールボディのインサートシートは、旋削インサートを載置可能な開放キャビティ又は切り欠きである。インサートを載置するための手段の例は、スクリュ及びトップクランプを含む。ツールボディの後端は、有効なノーズ切削エッジから最も遠い距離に位置する、ツールボディの一部である。ツールボディの後端は、旋盤、好ましくは、コンピュータ数値制御(computer numerical control又はCNC)旋盤などの加工ツールに載置又は接続される。
1つの実施形態によると、金属ワークピース上に円筒状の表面を生成する方法は、旋削ツールを提供することと、金属ワークピースを、回転軸を中心に回転させることと、有効なノーズ部位の第1の切削エッジを位置決めし、第1の切削エッジが、金属ワークピースの回転軸に関して第2の切削エッジにより形成される角度よりも小さな角度を、金属ワークピースの回転軸に関して形成するようにすることと、ツールボディの縦方向軸を、金属ワークピースの回転軸に鉛直して位置決めすることと、旋削インサートを、回転軸に並列な方向に移動させ、第1の切削エッジが有効となりつつ、これが、旋削インサートの移動の方向において、表面を生成するノーズ切削エッジの前にあるようにし、第4の切削エッジが10から45°の切り込み角にて有効となるようにし、第3の切削エッジと第4の切削エッジの最下点が有効となるようにし、円筒状の表面が形成されるようにすることを含む。
そのような方法により、前加工、又は、後加工を、アウトフェイシングの形態とし、第2の切削エッジが有効となるようにすることができる。
換言すると、第4の切削エッジは、旋削ツールが、ツールボディの縦方向軸A2に鉛直する方向に移動する際に、10から45°、さらにより好ましくは、20から30°の切り込み角を形成する。
円筒状の表面は、金属ワークピースの回転軸に沿う延長線を有し、金属ワークピースの回転軸から一定の距離に位置する表面である。一定の距離とは、波の高さが0.10mm未満の波状の表面を意味する。有効なノーズ部位とは、ノーズ部位であって、切削中、そのノーズ部位が、金属ワークピースから切り屑を切り出す、少なくとも1つの切削エッジを含むように位置するノーズ部位を指す。有効なノーズ部位は、旋削インサートが1つを超えるノーズ部位を含む場合に、いずれの他のノーズ部位よりも、金属ワークピースの回転軸の近く、及び、金属ワークピースの第1の端の近くに位置する。第4の切削エッジが有効となるということは、第4の切削エッジが、金属ワークピースから切り屑を切り出すことを意味する。第1の切削エッジは有効となっている。さらに、有効な第1の切削エッジに近い、ノーズ切削エッジの一部位は、有効となっている。第1の切削エッジと同じノーズ部位上に形成された第2の切削エッジは、第1の切削エッジが有効となると同時に無効となる。旋削インサートを移動させることは、一般的に送りとして知られており、この場合は軸方向の送りである。軸方向の送りは、好ましくは、チャック又はジョーなどのクランピング手段によりクランプされているワークピースの一端から離れる方向にて行われる。
この方法は、好ましくは、切削速度を、30から1000m/minの範囲内、好ましくは、40から800m/minの範囲内に設定することをさらに含む。
好ましくは、この方法は、第1の切削エッジを配置し、2.5から7.5°、さらにより好ましくは、4から6°の切り込み角を形成するようにすることをさらに含む。
好ましくは、この方法は、円筒状の表面と転移点との間の半径方向の距離を、0.4から2.0mm、さらにより好ましくは、0.4から1.0mmの範囲内に設定することをさらに含む。
好ましくは、この方法は、ノーズ切削エッジを、旋削ツールのすべての他の部分よりも長い、ツールボディの縦方向軸からの距離に位置決めすることをさらに含む。
1つの実施形態によると、この方法は、最大で0.20重量%の炭素含有量を有するスチールとなるワークピース材料(50)を選択することと、
送り速度が、0.4から0.7mm/回転であり、及び/又は、切削深さが、1.0mm以下であるような切削データを選択することと、をさらに含む。
そのような方法により、切り屑のブレイキングにおける改善が特に顕著となる。
好ましくは、送り速度は、0.4から0.7mm/回転であり、及び、切削深さは、0.1から0.8mm以下である。
本発明の実施形態、及び、添付の図面を参照して、本発明を、以下にさらに詳細に説明する。
図1は、第1の実施形態に係る旋削インサートを示す斜視図である。 図2は、図1の旋削インサートを示す、第2の斜視図である。 図3は、図1の旋削インサートの上面図である。 図4は、図3の矢印Aにより示される方向から見た、図1の旋削インサートの側面図である。 図5は、図1の旋削インサートの上面図である。 図6は、図5の線B−Bに沿って取得した断面の部分的な拡大図である。 図7は、図5の線D−Dに沿って取得した断面の部分的な拡大図である。 図8は、図5の線C−Cに沿って取得した断面の部分的な拡大図である。 図9は、図1の旋削インサートを含む旋削ツールを使用する旋削方法を示す概略図である。 図10は、既知の旋削インサートを使用する旋削からの切り屑のチャートである。 図11は、第1の実施形態に係る旋削インサートを使用する旋削からの切り屑のチャートである。
すべての旋削インサートの図は、縮尺して描かれている。
ここで、図1から図9に注目する。これらは、第1の実施形態に係る旋削インサート1を示す。旋削インサート1は、上面8と、反対側の底面9と、を含む。基準面RPは、上面8と底面9との間に並列に位置する。上面8は、すくい面であるか、又はこれを含む。底面9は、座面として機能する。
中心軸A1は、基準面RPに鉛直して伸張する。上面8及び底面9に開口を有するスクリュ孔は、中心軸A1と同心である。
側面13は、上面8と底面9とを接続する。ノーズ部位15は、凸状のノーズ切削エッジ10と、第1の切削エッジ11と、第2の切削エッジ12と、を含む。ノーズ切削エッジ10は、第1の切削エッジ11と第2の切削エッジ12とを接続する。図2に示すような上面図において、同じノーズ部位15上の第1の切削エッジ11と第2の切削エッジ12とは、互いに関して71から85°のノーズ角αを形成する。図2のノーズ角αは80°である。
上面図において、ノーズ部位の一部であるノーズ切削エッジ10は、中心軸A1からの最長の距離、つまり、第2のノーズ部位15’の一部であるノーズ切削エッジ以外の、旋削インサートのすべての他の部分よりも長い、中心軸A1からの距離に位置する。
上面図において、第1の切削エッジ11と第2の切削エッジ12と一致する仮想線はそれぞれ、旋削インサート1の外側の点にて収束する。バイセクタ7は、第1の切削エッジ11と第2の切削エッジ12とから等距離に伸張する。バイセクタ7は、ノーズ切削エッジ10の中心及び旋削インサート1の中心軸A1と交差する。
ノーズ部位15は、第1の切削エッジ11に近い第3の凸状の切削エッジ60と、第3の凸状の切削エッジ60に近い第4の切削エッジ61と、を含む。図3のような上面図において、第4の切削エッジ61は、バイセクタ7に関して10から30°の角度βを形成する。第3の凸状の切削エッジ60と第4の切削エッジ61とは、第1の転移点20により接続される。
第1の実施形態に係る旋削インサート1は、片側のみの旋削インサート、又は、ポジティブな旋削インサートである。側面13は、上面8から底面9にかけての、内向きなテーパ状である逃げ面を含む。この逃げ面配置による利点は、金属ワークピースの直径が小さくても、アウトフェイシングを行うことができることである。アウトフェイシングでは、切削の深さを深くすることができる。
例えば、図4に示すように、第4の切削エッジ61の少なくとも一部位から基準面RPまでの距離は、ノーズ切削エッジ10から遠ざかるほど長くなっている。第3の凸状の切削エッジ60の少なくとも一部位から基準面RPまでの距離は、ノーズ切削エッジ10から遠ざかるほど短くなっている。図4に示すような側面図において、第3及び第4の切削エッジ60及び61の最下点は、第1の転移点20、又は、第1の転移点20から1.00以内の点である。第1の切削エッジ11から基準面RPまでの距離は、ノーズ切削エッジ10から遠ざかるほど短くなっている。
例えば、図3に示すように、上面8は、第1の突起30を含む。第1の突起30は、第4の切削エッジ61に対向する第1の切り屑ブレーカ壁34を含む。第1の切り屑ブレーカ壁34は、上部境界線21と下部境界線22との間に配置されている。
第1の突起30の上面は平らであり、基準面RPに並列である。第1の突起30は、基準面RPから最も遠い距離に位置する、旋削インサート1の上面8の一部である。
例えば図5に示すように、上部境界線21と第4の切削エッジ61との間の距離D1は、ノーズ切削エッジ10から遠ざかるほど短くなっている。その距離D1は、平面において、基準面RPに鉛直し、そして、第4の切削エッジ61に鉛直して測定される。その上部境界線21は、好ましくは、基準面に並列な平面において伸張する。その距離D1は、0.3から0.5mmの最大値から、0.0から0.1mmの最小値まで短くなる。
旋削インサート1は、ノーズ部位15と、反対側の第2のノーズ部位15’と、を含む。換言すると、旋削インサートは、旋削インサート1の中心軸A1を中心に、互いに関して180°の角度に形成された、2つの向かい合う、同一、又は、実質的に同一のノーズ部位15及び15’を含む。したがって、例えば、図3に示すような上面図において、旋削インサート1は180°対称である。第1の切削エッジ11、第2の切削エッジ12、及び第4の切削エッジ61は、線形又は真っ直ぐ、若しくは、実質的に線形又は真っ直ぐである。ノーズ部位15は、バイセクタ7に関して対称である。さらに、例えば、図3に示すように、第3の切削エッジ60の曲率半径は、ノーズ切削エッジ10の曲率半径より大きい。
図4などに示す側面図において、第4の切削エッジ61は上方に傾斜し、第4の切削エッジ61が、ノーズ切削エッジ10の近くに、その最下点を有するようになっている。換言すると、第4の切削エッジ61から基準面RPまでの距離は異なる。この距離は、ノーズ切削エッジ10から遠ざかるほど長くなるようになっている。
さらに、第1の切削エッジ10、第2の切削エッジ11、及び第3の切削エッジ60は、第4の切削エッジ61と比較して、側面図において、下方に、つまり、反対方向に傾斜している。ノーズ切削エッジ10は、底面9に関して、第1の切削エッジ11及び第2の切削エッジ12よりもさらに離れている。第1の切削エッジ11及び第2の切削エッジ12は同様に、第3の切削エッジ60よりもさらに離れている。このコンテキストにおいて、切削エッジは、別の切削エッジ、つまり、それら切削エッジのそれぞれの中間点と呼べるものよりもさらに離れている。
バイセクタ7のそれぞれは、各ペアの第1の切削エッジ11と第2の切削エッジ12とから等距離に伸張する。各バイセクタ7は、中心軸A1と交差する。バイセクタ7のそれぞれは、共通する方向に伸張する。
例えば、図1に示すように、第2の突起44は、ノーズ切削エッジ10と第1の突起30との間に配置されている。第2の突起44は、バイセクタ7に交差する。第2の突起44は、第2の切り屑ブレーカ壁35を含む。
第2の突起44は、例えば、図3に示すような上面図において、バイセクタ7に鉛直、又は、実質的に鉛直する方向に細長く、楕円形、又は、実質的に楕円形である。
図6に示すように、第2の切り屑ブレーカ壁44から基準面RPまでの距離は、第1の切り屑ブレーカ壁34の上部境界線21から基準面RPまでの距離より短い。
例えば、図3に示すような上面図において、第1、第2、及び第4の切削エッジ11、12、及び61は、線形又は真っ直ぐ、若しくは、実質的に線形又は真っ直ぐであり、第3の切削エッジ60の曲率半径は、ノーズ切削エッジ10の曲率半径より大きい。
図5は、線B−B、線D−D、及び線C−Cを示す。これらは、ノーズ切削エッジの中心点52、第2の転移点53、及び第1の転移点20のそれぞれに交差し、それらに対する接線である。
図6は、図5の線B−B(バイセクタ7)に沿って取得した断面を示す。ここでは、第1の線46が、ノーズ切削エッジの中心点52に交差する。図7は、図5の線D−Dに沿って取得した断面を示す。ここでは、第2の線47が、第2の転移点53に交差する。図8は、図5の線C−Cに沿って取得した断面を示す。ここでは、第3の線48が、第1の転移点20に交差する。
図6から図8に示すように、第1の切り屑ブレーカ壁34が、基準面RPに関して形成する角度γ、δ、又はεは、バイセクタ7から遠ざかるほど大きくなっている。
図6及び図7に示すように、第1の線46に沿う、ノーズ切削エッジの中心点52から第1の切り屑ブレーカ壁34までの距離40は、第2の線47に沿う、第2の転移点53から第1の切り屑ブレーカ壁34までの距離41より長い。前者のその距離40は、1.3から2.3mm、より正確には、1.8mmである。後者のその距離41は、0.7から1.3mm、より正確には、1.0mmである。
図6に示すように、第1の切り屑ブレーカ壁34が、第1の線46にて、基準面RPに関して形成する角度γは、15から25°、より正確には、30°である。
図6から図8の第1、第2、及び第3の線46、47、及び48は、基準面RPに互いに並列する。
図7及び図8に示すように、第2の線47に沿う、第2の転移点53から第1の切り屑ブレーカ壁34までの距離41は、第3の線48に沿う、第1の転移点20から第1の切り屑ブレーカ壁34までの距離42より長い。後者のその距離42は、0.6から1.2mm、より正確には、0.9mmである。
図7に示すように、第1の切り屑ブレーカ壁34が、第2の線47にて、基準面RPに関して形成する角度δは、23から35°、より正確には、29°である。
図8に示すように、第1の切り屑ブレーカ壁34が、第3の線48にて、基準面RPに関して形成する角度εは、30から40°、より正確には、35°である。
図6及び図8に示すように、第1の線46に沿う、ノーズ切削エッジの中心点52から第2の切り屑ブレーカ壁35までの距離43は、第3の線48に沿う、第1の転移点20から第1の切り屑ブレーカ壁34までの距離42より短い。前者のその距離43は、0.5から1.1mm、より正確には、0.8mmである。
例えば、図3に示すように、上面8は、その内部境界線55と切削エッジ部10、11、12、60、及び61との間を伸長するランド面45を含む。図8に示すように、ランド面45は、6から16°、より正確には、11°である、一定、又は、実質的に一定の、ポジティブなすくい角λを形成する。
図9は、第1の実施形態に係る旋削インサート1と、ツールボディ2と、を含む旋削ツール3を示す。ツールボディは、スチール製である。ツールボディ2は、前端44と、反対側の後端(図示せず)と、を含む。ツールボディ2の主エクステンションは、前端44から後端まで伸張する縦方向軸A2に沿っている。インサートシート4は、前端44に形成されている。旋削インサート1は、インサートシート4に載置されている、又は、これに載置可能であり、図9に示すように、上面図において、有効なノーズ部位15の第4の切削エッジ61からツールボディの縦方向軸A2までの距離が、有効なノーズ部位15の第2の切削エッジ12からツールボディの縦方向軸A2までの距離より短くなっている。図9に示すように、反対側の無効のノーズ部位15’よりも回転軸A3の近くに位置する1つのノーズ部位15が有効となっている。有効であるとは、ノーズ部位が、金属ワークピース50から切り屑を切り出すために使用できるように配置されていることを意味する。
有効なノーズ部位15のバイセクタ7は、縦方向軸A2に関して40から50°の範囲にある角度θを形成する。
有効なノーズ部位15の第4の切削エッジ61からツールボディの縦方向軸A2までの距離は、同じ有効なノーズ部位15の第2の切削エッジ12からツールボディ2の縦方向軸A2までの距離より短い。
上面図に示す旋削インサート1は、旋削インサート1の中心軸A1と一致、又は、実質的に一致する、その中心軸を有するスクリュ(図示せず)を用いて、インサートシート4又はツールボディ2内のポケットにしっかりと、そして取り外し可能にクランプされる。
ツールボディ2は、少なくとも部分的に、断面において、縦方向軸A2に鉛直する平面にて四角形状である、四角形のシャンクの形態であってよい。四角形の側面のそれぞれは、例えば25mmの長さを有してよい。代替的に、ツールボディは、断面において矩形であってよい。代替的に、ツールボディは、いずれの他の適した形状に構成されてよい。その形状は、別々の断面において異なってよい。縦方向軸A2は、そのような断面の中心に位置する。ツールボディは、CNC機のツールスピンドルにクランプすることに適した、例えば、実質的に円錐状、実質的に円錐台状、又はテーパ状の後部を含む形状を有してよい。そのような場合では、縦方向軸A2は、そのような円錐の中心に位置する。例えば、ツールボディの後部は、ISO26623、又は、「CAPTO」(登録商標)という名称にて業界に既知のいずれの他の基準にしたがって形成されてよい。
図9は、旋削ツール3を用いて、金属ワークピース50上に円筒状の表面53を生成する方法を示す。金属ワークピース50は、回転軸A3を中心に回転する。有効なノーズ部位15の第1の切削エッジ11は、第1の切削エッジ11が、金属ワークピース50の回転軸A3に関して第2の切削エッジ12により形成される角度よりも小さな角度を、金属ワークピース50の回転軸A3に関して形成するように位置する。ツールボディ2の縦方向軸A2は、金属ワークピース50の回転軸A3に鉛直する一定の角度に位置する。旋削インサート1は、回転軸A3に並列な方向F1に移動し、第1の切削エッジが有効となりつつ、これが、旋削インサート1の移動の方向において、表面を生成するノーズ切削エッジ10の前にあるようにする。第4の切削エッジ61は、10から45°の切り込み角κ1にて有効となり、第3の切削エッジ60と第4の切削エッジ61の最下点が有効となり、円筒状の表面53が形成されるようになっている。第1の転移点20は、図9に示すように、有効となる。
ノーズ切削エッジ10は、旋削ツール3のすべての他の部分よりも長い、ツールボディ2の縦方向軸A2からの距離に位置する。そのような配置により、旋削ツール3を、回転軸A3に関して、縦方向軸A2の再配列なく、回転軸3に鉛直する、そして回転軸3から離れるさらなる送り方向での旋削に使用することができる。
切削深さは、円筒状の表面53と表面52との間の、回転軸A3からの距離における差により画定される。表面52は、この旋削方法にて旋削ツール3により加工される、金属ワークピース50の表面である。表面52は、円筒状、又は、実質的に円筒状であってよく、一定、又は、実質的に一定の切削深さとなる。代替的に、表面52は、回転軸に沿って異なる、回転軸52までの距離を有してよい。これにより切削深さは、この方法の実行中に変わることとなる。
図9の右側に向かう送り方向F1は、回転軸A3に並列であり、好ましくは、CNC旋盤にクランプされた金属ワークピース50の一端から離れる。金属ワークピース50は、好ましくは、1つの第1の端にて、金属ワークピース50の外面に対して押されているクランピングジョー(図示せず)により、図9の左側に向かってクランプされる。図9の右側に向かう、金属ワークピース50の反対側の第2の端は、好ましくは、自由端である。
その送り方向において、第4の切削エッジ61は、10から45°、好ましくは、20から40°、図6では25°である、切り込み角κ1にて有効となっている。第4の切削エッジ61は、その送り方向F1における主切削エッジである。つまり、切り屑の大半は、第4の切削エッジ61により、少なくとも中程度から深い程度の切削の深さにて切り出される。浅い程度までは、第3の切削エッジ60、第1の切削エッジ11、及びノーズ切削エッジ10もまた有効となる。第1の切削エッジ11は、その送り方向F1において、ノーズ切削エッジ10の前にある。旋削インサートのすべての部分が、その送り方向F1において、有効なノーズ切削エッジ10の前にある。有効なノーズ部位15上に形成された第2の切削エッジ11は無効となっている。
軸方向の旋削、つまり、図9に示す縦方向の旋削方法では、切り屑はカールしている、及び/又は、第1の切削エッジ11、及び、切削深さにより、潜在的には、第3及び第4の切削エッジ60及び61、同様に、ノーズ切削エッジ10、第1の切り屑ブレーカ壁34、及び第2の切り屑ブレーカ壁44の双方により方向性が与えられている。そしてそれらは、例えば、切り屑自体との接触によりブレイキングが生じ得る。
図6のノーズ切削エッジにより少なくとも部分的に生成又は形成された円筒状の表面53、又は、合理的な対称表面は、ピーク及び谷が低い波形状を有する。この波形状は、ノーズの曲率半径及び送り速度により少なくとも部分的に影響を受ける。波の高さは、0.10mm未満、好ましくは、0.05mm未満である。この場合、円筒状の表面53にスレッドプロファイルは無い。
図9に示すワークピース50は、好ましくは、最大で0.20重量%の炭素含有量を有するスチール製である。
ここで、図10及び図11に注目する。これらは、旋削からの切り屑を示す。図10と図11との間の唯一の違いは、切り屑の形状が違うということである。図10は、EP3153261A1に準拠する旋削インサートの切り屑のチャートである(図11aから図11e)。図11は、図1から図9に示すような、第1の実施形態に係る旋削インサートからの切り屑のチャートである。これらインサートの双方は、上面図において、向かい合うノーズ切削エッジの間に距離を有する。この距離は、24から26mmの範囲にある。これらの切り屑のチャートは、切り込み角κ1が25°である、図9に示すような旋削からのものである。図10及び図11の双方における各軸は以下の通り:x軸は、写真の左から右に、0.3、0.5、0.7、1.0、及び1.2mm/回転の送り速度を示す。y軸は、写真の底から上に、0.5、1.0、2.0、3.0、及び4.0mmの切削深さを示す。ワークピースの材料は、EN10025−2:2004標準に準拠するS355J2と指定される低炭素スチールである。これらの切り屑のチャートからわかるように、第1の実施形態に係る旋削インサートからの、図11に示す切り屑は、図10に示す既知の旋削インサートよりも、特に、0.4から0.7mm/回転の範囲内の送り速度にて、そして、特に、1.0mmまでの範囲内の切削深さにて改善されている(例えば、切り屑が短い)。
図9に示す旋削方法は、好ましくは、コンピュータ化された数値制御(CNC)旋盤を使用して行われる。ここでは、ツールボディ2の移動及び金属ワークピース50の回転は、そのコンピュータ化された数値制御(CNC)旋盤により制御される。CNC旋盤は、コンピュータプログラムからの命令を実行する。換言すると、そのコンピュータプログラムは、コンピュータ数値制御(CNC)旋盤により実行されると、そのコンピュータ数値制御(CNC)旋盤に、上記及び/又は図9に示すような方法を行わせる命令を有する。このコンピュータプログラムは、コンピュータ可読媒体上に保存されてよい。代替的に、データストリームが、そのコンピュータプログラムを表してよい。
第2の実施形態(図示せず)に係る旋削インサートをここで参照する。第2の実施形態に係る旋削インサートは、両面形状である、又は、上下の位置を逆にして使用可能であり、上面8と底面9が同一になっている。上面8と底面9の面積の大きさは等しい。旋削インサートは、基準面に関して鏡面対称である。旋削インサートの側面のそれぞれは、旋削インサートの中心軸に並列な線のそれぞれに沿って伸張する。すべての他の態様において、第2の実施形態に係る旋削インサートは、第1の実施形態に係る旋削インサートと同一、又は、実質的に同様である。
第3の実施形態に係る旋削インサートをここで参照する。第3の実施形態に係る旋削インサートは、3つのノーズ部位を含む。それらの旋削インサートは、120°対称である。換言すると、上面図において、旋削インサートは、中心軸を中心に120°又は240°回転しても、同一、又は、実質的に同一である。他の態様において、第3の実施形態に係るインサートは、第1の実施形態に係る旋削インサートと合致している。
すべての実施形態について、第1の切削エッジ11と第2の切削エッジ12との間の角度であるノーズ角αは、75から85°である。角度βは、10から20°である。上面図において、ノーズ切削エッジ10の曲率半径は、第3の切削エッジの曲率半径より小さい。すべての切削エッジの間の推移はスムーズであり、尖った角がない。相対的に大きなノーズ角αを有することにより、ノーズ切削エッジ10の強度が増し、摩耗しにくくなる。相対的に大きなノーズ角αを有することにより、第1の切削エッジ11についての切り込み角が、2.5から7.5°と相対的に小さくなり、第1の切削エッジの摩耗が減る。ノーズ切削エッジ10が、相対的に小さな曲率半径を有することにより、コンポーネント上の小さな半径を加工できる。そして、旋削インサート1を使用して、様々な形状を加工できる。
本発明は、これらの開示された実施形態に限定されず、以下に記載の特許請求の範囲内での変形及び変更が可能である。上や底などの語句は、当業者が理解できるものと解釈されなければならない。上面図という表現は、図3に示すような図として理解されなければならない。

Claims (15)

  1. 上面(8)と、
    反対側の底面(9)と、を含み、
    基準面(RP)は、前記上面(8)と前記底面(9)との間に並列に位置し、
    中心軸(A1)は、前記基準面(RP)に鉛直して伸張し、
    側面(13)は、前記上面(8)と前記底面(9)とを接続し、
    ノーズ部位(15)は、凸状のノーズ切削エッジ(10)と、第1の切削エッジ(11)と、第2の切削エッジ(12)と、を含み、
    前記ノーズ切削エッジ(10)は、前記第1及び第2の切削エッジ(11、12)を接続し、
    上面図において、前記第1及び第2の切削エッジ(11、12)は、互いに関して71から85°のノーズ角(α)を形成し、
    バイセクタ(7)は、前記第1の切削エッジ(11)と前記第2の切削エッジ(12)とから等距離に伸張し、
    前記ノーズ部位(15)は、前記第1の切削エッジ(11)に近い第3の凸状の切削エッジ(60)と、前記第3の凸状の切削エッジ(60)に近い第4の切削エッジ(61)と、を含み、
    上面図において、前記第4の切削エッジ(61)は、前記バイセクタ(7)に関して10から30°の角度(β)を形成し、
    前記バイセクタ(7)は、ノーズ切削エッジの中心点(52)にて、前記ノーズ切削エッジ(10)に交差し、
    前記第3の凸状の切削エッジ(60)と前記第4の切削エッジ(61)とは、第1の転移点(20)により接続されており、
    前記第1の切削エッジ(11)と前記第3の凸状の切削エッジ(60)とは、第2の転移点(53)により接続されており、
    前記上面(8)は、第1の突起(30)を含み、
    前記第1の突起(30)は、前記第4の切削エッジ(61)に対向する第1の切り屑ブレーカ壁(34)を含み、
    前記第1の切り屑ブレーカ壁(34)は、上部境界線(21)と下部境界線(22)との間に配置されており、
    前記第4の切削エッジ(61)の少なくとも一部位から前記基準面(RP)までの距離は、前記ノーズ切削エッジ(10)から遠ざかるほど長くなっており、
    第2の突起(44)は、前記ノーズ切削エッジ(10)と前記第1の突起(30)との間に配置されており、
    前記第2の突起(44)は、前記バイセクタ(7)に交差し、
    前記第2の突起(44)は、第2の切り屑ブレーカ壁(35)を含み、
    前記第2の切り屑ブレーカ壁(44)から前記基準面(RP)までの距離は、前記第1の切り屑ブレーカ壁(34)の前記上部境界線(21)から前記基準面(RP)までの距離より短いことを特徴とする、旋削インサート(1)。
  2. 前記第1の切り屑ブレーカ壁(34)が、前記基準面(RP)に関して形成する角度(γ、δ、ε)は、前記バイセクタ(7)から遠ざかるほど大きくなっている、請求項1に記載の旋削インサート(1)。
  3. 側面図において、前記ノーズ切削エッジの中心点(52)から前記第1の切り屑ブレーカ壁(34)までの距離(40)は、前記第2の転移点(53)から前記第1の切り屑ブレーカ壁(34)までの距離(41)より長く、
    前者の前記距離(40)は、前記基準面(RP)に並列し、前記ノーズ切削エッジの中心点(52)に交差し、上面図において、前記ノーズ切削エッジの中心点(52)にて、前記切削エッジの接線に鉛直する第1の線(46)に沿って測定され、
    前者の前記距離(40)は、1.3から2.3mmであり、
    後者の前記距離(41)は、前記基準面(RP)に並列し、前記第2の転移点(53)に交差し、上面図において、前記第2の転移点(53)にて、前記切削エッジの接線に鉛直する第2の線(47)に沿って測定され、
    後者の前記距離(41)は、0.7から1.3mmである、請求項1又は2に記載の旋削インサート(1)。
  4. 前記第1の切り屑ブレーカ壁(34)が、前記第1の線(46)にて、前記基準面(RP)に関して形成する角度(γ)は、15から25°である、請求項3に記載の旋削インサート(1)。
  5. 側面図において、前記第2の転移点(53)から前記第1の切り屑ブレーカ壁(34)までの距離(41)は、前記第1の転移点(20)から前記第1の切り屑ブレーカ壁(34)までの距離(42)より長く、
    前者の前記距離(41)は、前記基準面(RP)に並列し、前記第2の転移点(53)に交差し、上面図において、前記第2の転移点(53)にて、前記切削エッジの接線に鉛直する第2の線(47)に沿って測定され、
    後者の前記距離(42)は、前記基準面(RP)に並列し、前記第1の転移点(20)に交差し、上面図において、前記第1の転移点(20)にて、前記切削エッジの接線に鉛直する第3の線(48)に沿って測定され、
    後者の前記距離(42)は、0.6から1.2mmである、請求項1から4のいずれか一項に記載の旋削インサート(1)。
  6. 前記第1の切り屑ブレーカ壁(34)が、前記第2の線(47)にて、前記基準面(RP)に関して形成する角度(δ)は、23から35°である、請求項5に記載の旋削インサート(1)。
  7. 前記第1の切り屑ブレーカ壁(34)が、前記第3の線(48)にて、前記基準面(RP)に関して形成する角度(ε)は、30から40°である、請求項5又は6に記載の旋削インサート(1)。
  8. 側面図において、前記ノーズ切削エッジの中心点(52)から前記第2の切り屑ブレーカ壁(35)までの距離(43)は、前記第1の転移点(20)から前記第1の切り屑ブレーカ壁(34)までの距離(42)より短く、
    前者の前記距離(43)は、前記基準面(RP)に並列し、前記第2の転移点(53)に交差し、上面図において、前記第2の転移点(53)にて、前記切削エッジの接線に鉛直する前記第1の線(46)に沿って測定され、
    後者の前記距離(42)は、前記基準面(RP)に並列し、前記第1の転移点(20)に交差し、上面図において、前記第1の転移点(20)にて、前記切削エッジの接線に鉛直する前記第3の線(48)に沿って測定される、請求項1から7のいずれか一項に記載の旋削インサート(1)。
  9. 前記第2の突起(44)は、上面図において、前記バイセクタ(7)に鉛直、又は、実質的に鉛直する方向に細長い、請求項1から8のいずれか一項に記載の旋削インサート(1)。
  10. 前記上面(8)は、その内部境界線(55)と前記切削エッジ部(10、11、12、60、61)との間を伸長するランド面(45)を含み、
    前記ランド面(45)は、6から16°である、一定、又は、実質的に一定の、ポジティブなすくい角(λ)を形成する、請求項1から9のいずれか一項に記載の旋削インサート(1)。
  11. 前記第3の凸状の切削エッジ(60)の少なくとも一部位から前記基準面(RP)までの距離は、前記ノーズ切削エッジ(10)から遠ざかるほど短くなっており、
    側面図において、前記第3及び第4の切削エッジ(60、61)の最下点は、前記第1の転移点(20)、又は、前記第1の転移点(20)から1.00mm以内の点であり、
    前記上部及び下部境界線(21、22)の間の距離は、前記ノーズ切削エッジから遠ざかるほど短くなっており、
    前記距離は、上面図において、前記第4の切削エッジ(61)に鉛直して測定され、
    前記第1の切削エッジ(11)から前記基準面(RP)までの距離は、前記ノーズ切削エッジ(10)から遠ざかるほど短くなっている、請求項1から10のいずれか一項に記載の旋削インサート(1)。
  12. 前記旋削インサート(1)は、第2のノーズ部位(15’)を含み、
    上面図において、前記旋削インサート(1)は、120°又は180°の角度にて対称、若しくは、120°又は180°の角度にて実質的に対称であり、
    前記ノーズ部位(15)は、前記バイセクタ(7)に関して対称、又は、実質的に対称である、請求項1から11のいずれか一項に記載の旋削インサート(1)。
  13. 請求項1から12のいずれか一項に記載の旋削インサート(1)と、ツールボディ(2)と、を含む旋削ツール(3)であって、
    前記ツールボディ(2)は、前端(44)と、反対側の後端と、前記前端(44)から前記後端まで伸張する縦方向軸(A2)に沿う主エクステンションと、前記前端(44)に形成されたインサートシート(4)と、を含み、前記インサートシート(4)では、前記旋削インサート(1)が載置可能になっており、上面図において、前記有効なノーズ部位(15)の前記第4の切削エッジ(61)から前記ツールボディの前記縦方向軸(A2)までの距離は、前記有効なノーズ部位(15)の前記第2の切削エッジ(12)から前記ツールボディの前記縦方向軸(A2)までの距離より短くなっており、
    前記有効なノーズ部位(15)の前記バイセクタ(7)は、前記縦方向軸A2に関して40から50°の角度(θ)を形成する、旋削ツール(3)。
  14. 金属ワークピース(50)上に円筒状の表面(53)を生成する方法であって、
    請求項13に記載の旋削ツール(3)を提供することと、
    前記金属ワークピース(50)を、回転軸(A3)を中心に回転させることと、
    前記有効なノーズ部位(15)の前記第1の切削エッジ(11)を位置決めし、前記第1の切削エッジ(11)が、前記金属ワークピース(50)の前記回転軸(A3)に関して前記第2の切削エッジ(12)により形成される角度よりも小さな角度を、前記金属ワークピース(50)の前記回転軸(A3)に関して形成するようにすることと、
    前記ツールボディ(2)の前記縦方向軸(A2)を、前記金属ワークピース(50)の前記回転軸(A3)に鉛直して位置決めすることと、
    前記旋削インサート(1)を、前記回転軸(A3)に並列な方向(F1)に移動させ、前記第1の切削エッジが有効となりつつ、これが、前記旋削インサート(1)の前記移動の方向において、表面を生成する前記ノーズ切削エッジ(10)の前にあるようにし、前記第4の切削エッジ(61)が10から45°の切り込み角(κ1)にて有効となるようにし、前記第3と第4の切削エッジ(60、61)の最下点が有効となるようにし、円筒状の表面(53)が形成されるようにすることと、を含む方法。
  15. 最大で0.20重量%の炭素含有量を有するスチールとなる前記ワークピース材料(50)を選択することと、
    送り速度が、0.4から0.7mm/回転であり、及び/又は、切削深さが、1.0mm以下であるような切削データを選択することと、をさらに含む、請求項14に記載の方法。
JP2020558592A 2018-04-26 2019-04-16 旋削インサート Active JP7342027B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18169560.2A EP3560638B1 (en) 2018-04-26 2018-04-26 Turning insert
EP18169560.2 2018-04-26
PCT/EP2019/059722 WO2019206727A1 (en) 2018-04-26 2019-04-16 Turning insert

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021522074A true JP2021522074A (ja) 2021-08-30
JP7342027B2 JP7342027B2 (ja) 2023-09-11

Family

ID=62067517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020558592A Active JP7342027B2 (ja) 2018-04-26 2019-04-16 旋削インサート

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11642727B2 (ja)
EP (1) EP3560638B1 (ja)
JP (1) JP7342027B2 (ja)
KR (1) KR102652059B1 (ja)
CN (1) CN112041105B (ja)
WO (1) WO2019206727A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4015117A1 (en) * 2020-12-15 2022-06-22 AB Sandvik Coromant A metal cutting turning tool
EP4015119A1 (en) * 2020-12-15 2022-06-22 AB Sandvik Coromant A metal cutting turning tool
EP4015118A1 (en) * 2020-12-15 2022-06-22 AB Sandvik Coromant A metal cutting turning tool
JP7041408B1 (ja) * 2021-04-30 2022-03-24 株式会社タンガロイ 切削インサート
CN114083006B (zh) * 2021-12-31 2023-04-07 华侨大学 可加工软硬金属的复合结构超硬材料刀具
WO2023195070A1 (ja) * 2022-04-05 2023-10-12 住友電工ハードメタル株式会社 切削インサート
CN114951725A (zh) * 2022-05-16 2022-08-30 株洲肯特硬质合金股份有限公司 一种可转位车削刀片
CN115446339B (zh) * 2022-09-28 2024-03-08 株洲钻石切削刀具股份有限公司 一种可转位车削刀片

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0866815A (ja) * 1994-08-25 1996-03-12 Iscar Ltd 切削用インサート
JP2002126915A (ja) * 2000-10-19 2002-05-08 Mitsubishi Materials Corp スローアウェイチップ
WO2013001907A1 (ja) * 2011-06-30 2013-01-03 京セラ株式会社 切削インサートおよび切削工具、並びにそれを用いた切削加工物の製造方法
JP2014180755A (ja) * 2013-03-20 2014-09-29 Sandvik Intellectual Property Ab 多角形旋削用インサート
WO2016017470A1 (ja) * 2014-07-29 2016-02-04 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
US20170100778A1 (en) * 2015-10-09 2017-04-13 Sandvik Intellectual Property Ab Turning Insert

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1579639A1 (ru) * 1988-01-12 1990-07-23 Краматорский Индустриальный Институт Режуща многогранна пластина
SE514014C2 (sv) * 1998-05-06 2000-12-11 Sandvik Ab Vändskär för roterande fräsverktyg
US6769844B2 (en) * 2001-01-10 2004-08-03 Kennametal Inc. Cutting insert and method of making the same
KR100901470B1 (ko) * 2007-07-05 2009-06-08 대구텍 주식회사 코너 리세스부를 지니는 절삭 인서트
JP5158490B2 (ja) * 2008-03-06 2013-03-06 住友電工ハードメタル株式会社 刃先交換式切削チップ
KR20120050483A (ko) * 2009-09-25 2012-05-18 가부시키가이샤 탕가로이 절삭 인서트 및 절삭공구
WO2011046045A1 (ja) * 2009-10-15 2011-04-21 株式会社タンガロイ 切削インサート
US9630257B2 (en) * 2012-03-30 2017-04-25 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Cutting insert
CN203091767U (zh) * 2012-12-24 2013-07-31 株洲欧科亿硬质合金有限公司 一种可转位的双面槽型切削刀片
CN203541585U (zh) * 2013-11-01 2014-04-16 株洲欧科亿硬质合金有限公司 一种可转位双面切削刀片
US10076788B2 (en) * 2014-05-20 2018-09-18 Iscar, Ltd. Cutting insert with chip-control arrangement
CN104858460B (zh) * 2015-05-06 2017-08-04 株洲钻石切削刀具股份有限公司 一种可转位车削刀片

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0866815A (ja) * 1994-08-25 1996-03-12 Iscar Ltd 切削用インサート
JP2002126915A (ja) * 2000-10-19 2002-05-08 Mitsubishi Materials Corp スローアウェイチップ
WO2013001907A1 (ja) * 2011-06-30 2013-01-03 京セラ株式会社 切削インサートおよび切削工具、並びにそれを用いた切削加工物の製造方法
JP2014180755A (ja) * 2013-03-20 2014-09-29 Sandvik Intellectual Property Ab 多角形旋削用インサート
WO2016017470A1 (ja) * 2014-07-29 2016-02-04 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
US20170100778A1 (en) * 2015-10-09 2017-04-13 Sandvik Intellectual Property Ab Turning Insert

Also Published As

Publication number Publication date
KR102652059B1 (ko) 2024-03-27
US11642727B2 (en) 2023-05-09
US20210237167A1 (en) 2021-08-05
CN112041105B (zh) 2023-11-28
KR20210002497A (ko) 2021-01-08
CN112041105A (zh) 2020-12-04
WO2019206727A1 (en) 2019-10-31
EP3560638B1 (en) 2021-01-13
EP3560638A1 (en) 2019-10-30
JP7342027B2 (ja) 2023-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2021522074A (ja) 旋削インサート
KR102624246B1 (ko) 선삭 인서트 및 방법
KR102548552B1 (ko) 선삭 인서트
KR100638369B1 (ko) 회전 밀링 공구용 인덱서블 인써트
US7909545B2 (en) Ballnose end mill
JP7049263B2 (ja) 金属切削のための面溝入れ工具体
JP7355736B2 (ja) 旋削インサート
CN109475944B (zh) 车削刀片
KR20190034266A (ko) 절삭 인서트 및 날끝 교환식 회전 절삭 공구
EP3025812B1 (en) Method for forming by metal cutting a circular groove
JP7417137B2 (ja) 切削インサートおよび刃先交換式ボールエンドミル
EP3536425B1 (en) Turning method for a cnc-lathe
JP7464877B2 (ja) 切削インサートおよび刃先交換式切削工具
JP2022522352A (ja) 金属切削のための旋削インサート

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220216

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230322

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230328

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230525

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230822

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230830

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7342027

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150