JP2024068002A - Cutting Insert - Google Patents

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貴章 南田
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Abstract

【課題】 切削インサートにおいて、損傷を抑制する技術を提供する。【解決手段】 切削インサートは、多角形板状をなし、少なくとも1つの多角形面を表面とされるとともに、表面の周りに配置される側面を逃げ面とし、表面と逃げ面との交差稜線に切刃が形成されており、表面の角部にコーナ刃が形成され、コーナ刃から交差稜線につながる主切刃が形成され、コーナ刃の他端から交差稜線につながる副切刃が形成されており、主切刃と副切刃に連なり、コーナ刃と主切刃から離間するに従い、裏面に向かうすくい面が形成されており、すくい面に連なり、主切刃から離間するに従い、裏面から遠ざかるように突出するブレーカ面が形成され、ブレーカ面は、曲面状であり、副切刃から立ち上がり、ブレーカ面と逃げ面に連なる立ち上がり面が形成されており、主切刃に垂直な断面でみたすくい角が、コーナ刃から離間するに従い漸増する。【選択図】 図1[Problem] To provide a technology for suppressing damage to a cutting insert. [Solution] The cutting insert is in the form of a polygonal plate, with at least one polygonal surface as the surface and side surfaces arranged around the surface as flank surfaces, a cutting edge is formed on the intersecting ridge between the surface and the flank surface, a corner edge is formed at the corner of the surface, a main cutting edge is formed from the corner edge to the intersecting ridge, a minor cutting edge is formed from the other end of the corner edge to the intersecting ridge, a rake face is formed that is connected to the main cutting edge and the minor cutting edge and faces the back surface as it moves away from the corner edge and the main cutting edge, a breaker face is formed that is connected to the rake face and protrudes away from the back surface as it moves away from the main cutting edge, the breaker face is curved, and a rising face is formed that rises from the minor cutting edge and is connected to the breaker face and the flank surface, and the rake angle as viewed in a cross section perpendicular to the main cutting edge gradually increases as it moves away from the corner edge. [Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、切削インサートに関する。 The present invention relates to a cutting insert.

従来から、すくい面と逃げ面との交差稜線に切刃が形成されている切削インサートが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, cutting inserts have been known in which a cutting edge is formed at the intersection ridge between the rake face and the flank face (see, for example, Patent Document 1).

特許第6903858号公報Japanese Patent No. 6903858

しかしながら、特許文献1のような先行技術によっても、切削インサートにおいて、切削インサートの損傷を抑制する技術については、なお、改善の余地があった。例えば、特許文献1に開示されている技術では、すくい面は、円筒状の面であって、すくい角が一定となっている。しかしながら、すくい角が小さい場合、切削加工によって発生する切屑がすくい面に溶着しやすくなるため、すくい面に溶着した切屑が振動などによって脱落すると、切屑が溶着していたすくい面が欠けるおそれがあった。また、すくい角が大きい場合、切屑がすくい面に溶着しにくくなるが、切刃の強度が低下する。このため、切刃が損傷するおそれがあった。 However, even with prior art such as that of Patent Document 1, there is still room for improvement in the technology for suppressing damage to cutting inserts. For example, in the technology disclosed in Patent Document 1, the rake face is a cylindrical surface with a constant rake angle. However, when the rake angle is small, chips generated by cutting are easily welded to the rake face, and if the chips welded to the rake face fall off due to vibration or the like, there is a risk that the rake face to which the chips were welded may be chipped. Also, when the rake angle is large, chips are less likely to weld to the rake face, but the strength of the cutting edge is reduced. As a result, there is a risk of the cutting edge being damaged.

本発明は、切削インサートにおいて、損傷を抑制する技術を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a technology that suppresses damage to cutting inserts.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。 The present invention has been made to solve at least some of the above problems, and can be realized in the following forms:

(1)本発明の一形態によれば、切削インサートが提供される。この切削インサートは、多角形板状をなし、少なくとも1つの多角形面を表面とされるとともに、前記表面の周りに配置される側面を逃げ面とし、前記表面と前記逃げ面との交差稜線に切刃が形成されており、前記表面の角部にコーナ刃が形成され、前記コーナ刃から前記交差稜線につながる主切刃が形成され、前記コーナ刃の他端から前記交差稜線につながる副切刃が形成されており、前記主切刃と前記副切刃は、前記コーナ刃から離間するに従い、前記裏面に向かうよう形成されており、前記主切刃と前記副切刃に連なり、前記コーナ刃と前記主切刃から離間するに従い、前記裏面に向かうすくい面が形成されており、前記すくい面に連なり、前記主切刃から離間するに従い、前記裏面から遠ざかるように突出するブレーカ面が形成され、前記ブレーカ面は、曲面状であり、前記副切刃から立ち上がり、前記ブレーカ面と前記逃げ面に連なる立ち上がり面が形成されており、前記主切刃に垂直な断面でみたすくい角が、前記コーナ刃から離間するに従い漸増する。 (1) According to one embodiment of the present invention, a cutting insert is provided. This cutting insert has a polygonal plate shape, at least one polygonal face is a surface, and side surfaces arranged around the surface are relief faces, a cutting edge is formed on the intersecting ridge between the surface and the relief face, a corner edge is formed at the corner of the surface, a main cutting edge is formed from the corner edge to the intersecting ridge, and a minor cutting edge is formed from the other end of the corner edge to the intersecting ridge, and the main cutting edge and the minor cutting edge are formed to face the back surface as they move away from the corner edge. A rake face is formed that is connected to the main cutting edge and the minor cutting edge and faces the back surface as it moves away from the corner edge and the main cutting edge, and a breaker face is formed that is connected to the rake face and protrudes away from the back surface as it moves away from the main cutting edge, and the breaker face is curved, and a rising face is formed that rises from the minor cutting edge and connects to the breaker face and the relief surface, and the rake angle as viewed in a cross section perpendicular to the main cutting edge gradually increases as it moves away from the corner edge.

この構成によれば、主切刃に垂直な断面でみた、すくい面のすくい角がコーナ刃から離間するに従い漸増する。これにより、コーナ刃近くの主切刃の肉厚は、比較的厚くなるため、主切刃の強度を向上することができる。したがって、切屑が切削インサートと被削材との間に巻き込まれても、切削インサートが損傷することを抑制することができる。また、主切刃に垂直な断面でみたすくい面のすくい角は、コーナ刃から離間するに従い漸増す
るため、コーナ刃から離れるにしたがって、すくい面に切屑が溶着しにくくなる。これにより、すくい面の耐溶着性が向上するため、溶着した切屑の脱落による主切刃の損傷を抑制することができる。また、主切刃と副切刃とのそれぞれは、コーナ刃から離間するに従い、裏面へ向かうように形成されている。これにより、主切刃における切削抵抗を低減するとともに、副切刃への切屑の接触を低減することができるため、切刃の損傷を抑制することができる。さらに、ブレーカ面は、曲面状に形成されているため、切屑の流れを制御することで巻き込みを抑制し、切削用インサートの損傷を抑制することができる。また、ブレーカ面と逃げ面に連なる立ち上がり面が形成されているため、切屑と切削インサートとの接触面積が増えるため、応力集中が緩和され、切削インサートの損傷を抑制することができる。
According to this configuration, the rake angle of the rake face as viewed in a cross section perpendicular to the main cutting edge gradually increases as it moves away from the corner edge. As a result, the thickness of the main cutting edge near the corner edge becomes relatively thick, and the strength of the main cutting edge can be improved. Therefore, even if chips are caught between the cutting insert and the workpiece, damage to the cutting insert can be suppressed. In addition, the rake angle of the rake face as viewed in a cross section perpendicular to the main cutting edge gradually increases as it moves away from the corner edge, and therefore chips are less likely to adhere to the rake face as it moves away from the corner edge. As a result, the adhesion resistance of the rake face is improved, and damage to the main cutting edge due to the falling off of the welded chips can be suppressed. In addition, each of the main cutting edge and the minor cutting edge is formed so as to move toward the back surface as it moves away from the corner edge. As a result, the cutting resistance of the main cutting edge can be reduced, and the contact of chips with the minor cutting edge can be reduced, and therefore damage to the cutting edge can be suppressed. Furthermore, since the breaker face is formed in a curved shape, it is possible to control the flow of the chips and suppress the entrainment of the chips, thereby suppressing damage to the cutting insert. Also, since a rising surface that is continuous with the breaker face and the flank face is formed, the contact area between the chips and the cutting insert is increased, which alleviates stress concentration and suppresses damage to the cutting insert.

(2)上記形態の切削インサートにおいて、前記主切刃に垂直な断面でみたすくい角が、前記コーナ刃から離間するに従い、正の5度から正の17度までの範囲で変化してもよい。この構成によれば、主切刃に垂直な断面でみた、すくい面のすくい角は、コーナ刃から離間するに従い、正の5度から正の17度までの範囲で変化する。これにより、主切刃は、コーナ刃近くでは比較的高い強度を有しつつ、コーナ刃から離れるにしたがってすくい面に切屑が溶着しにくくなる。したがって、主切刃の損傷をさらに抑制することができる。 (2) In the cutting insert of the above embodiment, the rake angle as viewed in a cross section perpendicular to the main cutting edge may change in a range from positive 5 degrees to positive 17 degrees as it moves away from the corner edge. According to this configuration, the rake angle of the rake face as viewed in a cross section perpendicular to the main cutting edge changes in a range from positive 5 degrees to positive 17 degrees as it moves away from the corner edge. As a result, the main cutting edge has a relatively high strength near the corner edge, while chips are less likely to adhere to the rake face as it moves away from the corner edge. Therefore, damage to the main cutting edge can be further suppressed.

(3)上記形態の切削インサートにおいて、前記主切刃に垂直な断面でみた前記主切刃から前記ブレーカ面の端部までの距離が、0.3mm~0.42mmであってもよい。この構成によれば、主切刃からブレーカ面の端部までの距離が一定程度の距離を有しているため、切屑を正常に処理することができる。これにより、切屑の巻き込みを抑制し、切削用インサートが損傷することを抑制することができる。 (3) In the cutting insert of the above embodiment, the distance from the main cutting edge to the end of the breaker surface in a cross section perpendicular to the main cutting edge may be 0.3 mm to 0.42 mm. With this configuration, the distance from the main cutting edge to the end of the breaker surface is a certain distance, so that chips can be properly processed. This can prevent chips from being caught and damage to the cutting insert.

(4)上記形態の切削インサートにおいて、前記多角形面は、三角形、又は四角形で形成されてもよい。この構成によれば、切削インサートの形状を、切刃を形成可能な端部を3つ有する三角形、または、切刃を形成可能な端部を4つ有する四角形とする。これにより、1つの切削インサートが複数の切刃を有することができるため、1つの切削インサートで比較的長く加工を行うことができる。したがって、切削加工に要する費用を低減することができる。 (4) In the cutting insert of the above embodiment, the polygonal surface may be formed as a triangle or a rectangle. According to this configuration, the shape of the cutting insert is a triangle having three ends capable of forming cutting edges, or a rectangle having four ends capable of forming cutting edges. This allows one cutting insert to have multiple cutting edges, so that a relatively long machining can be performed with one cutting insert. Therefore, the cost required for cutting processing can be reduced.

(5)上記形態の切削インサートにおいて、多角形板状の両側に切刃が形成されてもよい。この構成によれば、切削インサートには、表面と裏面とのそれぞれに、切刃が形成されている。これにより、1つの切削インサートが複数の切刃を有することができるため、1つの切削インサートで比較的長く加工を行うことができる。したがって、切削加工に要する費用を低減することができる。 (5) In the cutting insert of the above embodiment, cutting edges may be formed on both sides of the polygonal plate. According to this configuration, the cutting insert has cutting edges formed on both the front and back surfaces. This allows one cutting insert to have multiple cutting edges, so that one cutting insert can perform a relatively long machining process. Therefore, the cost required for cutting processing can be reduced.

(6)上記形態の切削インサートにおいて、低周波振動切削加工機で使用してもよい。低周波振動切削加工機では、切削インサートによる被削材への切り込みの大きさが変化するため、切削インサートに作用する負荷が変化しやすい。上述の構成によれば、コーナ刃付近の主切刃の強度が向上するため、低周波振動切削加工機で使用しても、損傷しにくくなる。 (6) The cutting insert of the above form may be used in a low-frequency vibration cutting machine. In a low-frequency vibration cutting machine, the load acting on the cutting insert is likely to change because the size of the cut made by the cutting insert into the workpiece changes. With the above-mentioned configuration, the strength of the main cutting edge near the corner edge is improved, making it less susceptible to damage even when used in a low-frequency vibration cutting machine.

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、切削インサートを備える装置、切削インサートを備える装置の制御方法、切削インサートの製造方法、切削インサートの使用方法等の形態で実現することができる。 The present invention can be realized in various forms, such as a device equipped with a cutting insert, a control method for a device equipped with a cutting insert, a manufacturing method for a cutting insert, a method for using a cutting insert, etc.

第1実施形態の切削インサートの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the cutting insert of the first embodiment. 第1実施形態の切削インサート1の使用例を説明する図である。1A to 1C are diagrams illustrating an example of use of the cutting insert 1 according to the first embodiment. 図1のA-A部分拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a portion AA of FIG. 第1実施形態の切削インサートの平面図である。FIG. 2 is a plan view of the cutting insert of the first embodiment. 第1実施形態の切削インサートの第1の部分拡大図である。FIG. 2 is a first partially enlarged view of the cutting insert of the first embodiment. 第1実施形態の切削インサートの第2の部分拡大図である。FIG. 4 is a second partially enlarged view of the cutting insert of the first embodiment. 図3のB-B部分拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of the BB portion of FIG. 図7のC1-C1線切断部端面図である。8 is an end view of the cross section taken along line C1-C1 in FIG. 7. 図7のC2-C2線切断部端面図である。8 is an end view of the cross section taken along line C2-C2 in FIG. 7. 図7のC3-C3線切断部端面図である。8 is an end view of the cross section taken along line C3-C3 in FIG. 7. 図7のC4-C4線切断部端面図である。8 is an end view of the cross section taken along line C4-C4 in FIG. 7. 図7のC5-C5線切断部端面図である。8 is an end view of the cross section taken along line C5-C5 in FIG. 7. 切削インサートの比較試験を説明する模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a comparative test of cutting inserts. 第1の比較試験の結果を説明する第1の図である。FIG. 11 is a first diagram illustrating the results of a first comparison test. 第1の比較試験の結果を説明する第2の図である。FIG. 11 is a second diagram illustrating the results of the first comparative test. 第2の比較試験の結果を説明する第1の図である。FIG. 11 is a first diagram illustrating the results of a second comparative test. 第2の比較試験の結果を説明する第2の図である。FIG. 13 is a second diagram illustrating the results of the second comparative test. 第3の比較試験の結果を説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating the results of a third comparative test. 第2実施形態の切削インサートの斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a cutting insert according to a second embodiment. 第2実施形態の切削インサートの平面図である。FIG. 11 is a plan view of a cutting insert according to a second embodiment. 第2実施形態の切削インサートの底面図である。FIG. 11 is a bottom view of the cutting insert of the second embodiment.

<第1実施形態>
図1は、第1実施形態の切削インサート1の斜視図である。図2は、本実施形態の切削インサート1の使用例を説明する図である。切削インサート1は、図1に示されるように、菱形板状の形状を有する。切削インサート1は、主に、超硬合金、サーメット、セラミック等の硬質材料から形成されている。切削インサート1では、これらの硬質材料の表面に、チタンやクロム、アルミニウムなどから選ばれる複合材からなる酸化物、炭化物、炭窒化物、窒化物(TiN,TiCN,TiAlN,TiAlCrN,AlCrN等)を膜厚(単層又は複層)1μmから4μmで、PVD(Physical Vapor Deposition)もしくはCVD(Chemical Vapor Deposition)によってコーティングされている。本実施形態の切削インサート1は、主に金属や非鉄金属、樹脂等の切削を行うためのインサートであり、図2に示すように、切削工具本体(ホルダ)100に取り付けられて使用される。本実施形態の切削インサート1は、例えば、低周波振動切削機能を有する加工機にも用いることができる。なお、図1には、切削インサート1の厚さ方向をz軸方向とし、z軸に垂直な方向であって、菱形形状において、内角が小さい2つの端部(ノーズR部6,7)のそれぞれの先端部分を通る軸をx軸とし、z軸に垂直な方向であって、かつ、x軸に垂直な方向をy軸とする。
First Embodiment
FIG. 1 is a perspective view of a cutting insert 1 of a first embodiment. FIG. 2 is a diagram for explaining an example of use of the cutting insert 1 of this embodiment. As shown in FIG. 1, the cutting insert 1 has a rhombic plate shape. The cutting insert 1 is mainly formed of hard materials such as cemented carbide, cermet, and ceramic. In the cutting insert 1, the surface of these hard materials is coated with oxides, carbides, carbonitrides, and nitrides (TiN, TiCN, TiAlN, TiAlCrN, AlCrN, etc.) made of composite materials selected from titanium, chromium, aluminum, etc., with a film thickness (single layer or multiple layers) of 1 μm to 4 μm by PVD (Physical Vapor Deposition) or CVD (Chemical Vapor Deposition). The cutting insert 1 of this embodiment is an insert for cutting mainly metals, non-ferrous metals, resins, etc., and is attached to a cutting tool body (holder) 100 for use as shown in FIG. 2. The cutting insert 1 of this embodiment can also be used in a processing machine having a low-frequency vibration cutting function, for example. In Fig. 1, the thickness direction of the cutting insert 1 is the z-axis direction, the direction perpendicular to the z-axis and passing through the tip portions of the two ends (nose R portions 6, 7) with small interior angles in the diamond shape is the x-axis, and the direction perpendicular to the z-axis and perpendicular to the x-axis is the y-axis.

切削インサート1は、切刃10と、切刃10を形成するすくい面20および逃げ面30と、ブレーカ面40と、取付部50と、を備える。ここで、便宜的に、菱形板状の切削インサート1において、切削インサート1のx軸方向の端部のうち、プラス側に位置する端部をノーズR部6とし、マイナス側に位置する端部をノーズR部7とする。また、切削インサート1のy軸方向の端部のうち、プラス側に位置する端部を中間端部8とし、マイナス側に位置する端部を中間端部9とする。 The cutting insert 1 includes a cutting edge 10, a rake face 20 and a clearance face 30 that form the cutting edge 10, a breaker face 40, and an attachment portion 50. For convenience, in the diamond-shaped cutting insert 1, the end located on the positive side of the x-axis direction of the cutting insert 1 is referred to as the nose R portion 6, and the end located on the negative side is referred to as the nose R portion 7. In addition, the end located on the positive side of the y-axis direction of the cutting insert 1 is referred to as the middle end 8, and the end located on the negative side is referred to as the middle end 9.

切刃10は、切削インサート1における、z軸のプラス側の面である表面1aと、側面1bとの交差稜線に形成されている。具体的には、切刃10は、表面1aに形成されるすくい面20と、すくい面20に隣接する側面1bである逃げ面30との交差稜線に形成されている。本実施形態の切削インサート1では、切刃10は、切削インサート1の中心軸
C1を挟んで対角する位置のそれぞれに形成されている。すなわち、本実施形態の切削インサート1は、2つの切刃10を備える。
The cutting edge 10 is formed on the intersection ridge between the front surface 1a, which is the surface on the positive side of the z-axis, and the side surface 1b of the cutting insert 1. Specifically, the cutting edge 10 is formed on the intersection ridge between the rake face 20 formed on the front surface 1a and the flank face 30, which is the side surface 1b adjacent to the rake face 20. In the cutting insert 1 of this embodiment, the cutting edges 10 are formed at diagonal positions across the central axis C1 of the cutting insert 1. That is, the cutting insert 1 of this embodiment has two cutting edges 10.

図3は、図1のA-A部分拡大図である。図4は、本実施形態の切削インサート1の平面図である。切刃10は、コーナ刃11と、主切刃12と、副切刃13と、を含む。コーナ刃11は、切削インサート1のノーズR部6とノーズR部7とのそれぞれにおいて、表面1aの角部に形成されている。 Figure 3 is an enlarged view of the A-A portion of Figure 1. Figure 4 is a plan view of the cutting insert 1 of this embodiment. The cutting edge 10 includes a corner edge 11, a major cutting edge 12, and a minor cutting edge 13. The corner edge 11 is formed at the corner of the surface 1a in each of the nose R portion 6 and the nose R portion 7 of the cutting insert 1.

主切刃12は、コーナ刃11の一端から、表面1aと側面1bとの交差稜線につながり、切削インサート1のy軸方向の中間端部8,9のいずれかに向かって伸びるように形成されている。具体的には、図4に示すように、切削インサート1のノーズR部6に形成されている主切刃12は、ノーズR部6に形成されているコーナ刃11の一端から、y軸方向のプラス側の中間端部8に向かって伸びるように形成されている(図4参照)。切削インサート1のノーズR部7に形成されている主切刃12は、ノーズR部7に形成されているコーナ刃11の一端から、y軸方向のマイナス側の中間端部9に向かって伸びるように形成されている(図4参照)。 The main cutting edge 12 is formed so as to extend from one end of the corner edge 11 to the intersection ridge between the surface 1a and the side surface 1b and toward one of the intermediate ends 8, 9 in the y-axis direction of the cutting insert 1. Specifically, as shown in FIG. 4, the main cutting edge 12 formed in the nose R portion 6 of the cutting insert 1 is formed so as to extend from one end of the corner edge 11 formed in the nose R portion 6 toward the intermediate end 8 on the positive side in the y-axis direction (see FIG. 4). The main cutting edge 12 formed in the nose R portion 7 of the cutting insert 1 is formed so as to extend from one end of the corner edge 11 formed in the nose R portion 7 toward the intermediate end 9 on the negative side in the y-axis direction (see FIG. 4).

図5は、本実施形態の切削インサート1の部分拡大図である。図5に示す図は、切削インサート1を主切刃12に対向する方向から見たときのノーズR部6を含む部分の部分拡大図である。図5に示すように、主切刃12は、表面1aに対して切り下がるように形成されている。すなわち、主切刃12は、コーナ刃11から離間するに従い、切削インサート1の裏面1cに向かうよう形成されている。これにより、主切刃12における切削抵抗を低減することができるため、主切刃12の損傷を抑制することができる。 Figure 5 is a partially enlarged view of the cutting insert 1 of this embodiment. The view shown in Figure 5 is a partially enlarged view of a portion including the nose R portion 6 when the cutting insert 1 is viewed from a direction facing the main cutting edge 12. As shown in Figure 5, the main cutting edge 12 is formed so as to cut down relative to the front surface 1a. In other words, the main cutting edge 12 is formed so as to move toward the back surface 1c of the cutting insert 1 as it moves away from the corner edge 11. This reduces the cutting resistance of the main cutting edge 12, thereby suppressing damage to the main cutting edge 12.

副切刃13は、コーナ刃11の他端から、表面1aと側面1bとの交差稜線につながり、切削インサート1のy軸方向の中間端部8,9のいずれかに向かって伸びるように形成されている。具体的には、図4に示すように、切削インサート1のノーズR部6に形成されている副切刃13は、ノーズR部6に形成されているコーナ刃11の一端から、y軸方向のマイナス側の中間端部9に向かって伸びるように形成されている。切削インサート1のノーズR部7に形成されている副切刃13は、ノーズR部7に形成されているコーナ刃11の一端から、y軸方向のプラス側の中間端部8に向かって伸びるように形成されている。 The minor cutting edge 13 is formed so as to connect from the other end of the corner edge 11 to the intersecting ridge between the surface 1a and the side surface 1b, and extend toward one of the intermediate ends 8, 9 in the y-axis direction of the cutting insert 1. Specifically, as shown in FIG. 4, the minor cutting edge 13 formed in the nose R portion 6 of the cutting insert 1 is formed so as to extend from one end of the corner edge 11 formed in the nose R portion 6 toward the intermediate end 9 on the negative side in the y-axis direction. The minor cutting edge 13 formed in the nose R portion 7 of the cutting insert 1 is formed so as to extend from one end of the corner edge 11 formed in the nose R portion 7 toward the intermediate end 8 on the positive side in the y-axis direction.

図6は、本実施形態の切削インサート1の部分拡大図である。図6に示す図は、切削インサート1を主切刃12に対して垂直な方向から見たときのノーズR部6を含む部分の部分拡大図である。図6に示すように、副切刃13は、表面1aに対して切り下がるように形成されている。すなわち、副切刃13は、コーナ刃11から離間するに従い、切削インサート1の裏面1cに向かうよう形成されている。これにより、切削インサート1では、ノーズR部6に対する断続的な切屑の接触が抑えられ、副切刃13を含むノーズR部6が損傷することを抑制することができる。 Figure 6 is a partially enlarged view of the cutting insert 1 of this embodiment. The view shown in Figure 6 is a partially enlarged view of a portion including the nose R portion 6 when the cutting insert 1 is viewed from a direction perpendicular to the main cutting edge 12. As shown in Figure 6, the minor cutting edge 13 is formed so as to cut down relative to the front surface 1a. In other words, the minor cutting edge 13 is formed so as to move toward the back surface 1c of the cutting insert 1 as it moves away from the corner edge 11. As a result, in the cutting insert 1, intermittent contact of chips with the nose R portion 6 is suppressed, and damage to the nose R portion 6 including the minor cutting edge 13 can be suppressed.

すくい面20は、切削インサート1の表面1a側に形成される。本実施形態では、切削インサート1の中心軸C1を挟んで対角に位置する主切刃12に合わせて、2か所形成されている。すくい面20は、切削インサート1が被削材を切削するとき、切削によって発生する切屑が擦過していく面であって、被削材をすくい上げる面である。本実施形態の切削インサート1では、すくい面20は、主切刃12と副切刃13に連なり、コーナ刃11と主切刃12から離間するに従い、切削インサート1の裏面1cに向かうように形成されている。すくい面20は、ねじれ形状を有する。すくい面20の形状の詳細については後述する。 The rake face 20 is formed on the front surface 1a side of the cutting insert 1. In this embodiment, two rake faces are formed to match the main cutting edges 12 located diagonally across the central axis C1 of the cutting insert 1. The rake face 20 is a surface along which chips generated by cutting are scraped when the cutting insert 1 cuts the workpiece, and is a surface that scoops up the workpiece. In the cutting insert 1 of this embodiment, the rake face 20 is connected to the main cutting edge 12 and the minor cutting edge 13, and is formed so as to move toward the back surface 1c of the cutting insert 1 as it moves away from the corner edge 11 and the main cutting edge 12. The rake face 20 has a twisted shape. Details of the shape of the rake face 20 will be described later.

逃げ面30は、切削インサート1の側面1bの一部であって、すくい面20と接するように形成されている。これにより、すくい面20と逃げ面30との交差稜線が、切刃10となる。逃げ面30は、被削材を切削するとき、被削材と干渉しないように切削インサート1を逃がすための面である。 The flank 30 is a part of the side surface 1b of the cutting insert 1 and is formed so as to contact the rake face 20. As a result, the intersection ridge between the rake face 20 and the flank 30 forms the cutting edge 10. The flank 30 is a surface that allows the cutting insert 1 to escape so as not to interfere with the workpiece when cutting the workpiece.

ブレーカ面40は、すくい面20に対して、切刃10とは反対側に形成されている。ブレーカ面40は、切刃10によって削り取られた切屑の流れを制御する。本実施形態の切削インサート1が備えるブレーカ面40は、すくい面20に連なり、主切刃12から離間するに従い、裏面1cから遠ざかるように突出している。本実施形態のブレーカ面40は、曲面形状を有する。これにより、切削インサート1の表面1aでの切屑の流れが制御されるため、切屑の巻き込みが抑制され、切削インサート1の損傷を抑制することができる。 The breaker surface 40 is formed on the side of the rake face 20 opposite the cutting edge 10. The breaker surface 40 controls the flow of chips cut off by the cutting edge 10. The breaker surface 40 of the cutting insert 1 of this embodiment is connected to the rake face 20 and protrudes away from the back surface 1c as it moves away from the main cutting edge 12. The breaker surface 40 of this embodiment has a curved shape. This controls the flow of chips on the front surface 1a of the cutting insert 1, thereby suppressing chip entrainment and preventing damage to the cutting insert 1.

立ち上がり面41は、図3に示すように、副切刃13から立ち上がり、ブレーカ面40と逃げ面30に連なるように形成されている。立ち上がり面41は、切削加工において発生する切屑と切削インサート1との接触面積が比較的大きくなるため、衝突する切屑による応力集中を緩和することができる。これにより、切削インサート1の損傷を抑制することができる。 As shown in FIG. 3, the rising surface 41 rises from the minor cutting edge 13 and is formed to connect to the breaker surface 40 and the flank surface 30. The rising surface 41 provides a relatively large contact area between the cutting insert 1 and the chips generated during cutting, and can therefore reduce stress concentration caused by colliding chips. This can suppress damage to the cutting insert 1.

取付部50は、切削インサート1の表面1aにおいて、略中央に配置されている。取付部50は、表面1aからz軸のプラス方向に突出するように形成されている。取付部50の中央には、切削インサート1が装着される切削工具本体100の一部が挿入される取付穴51が形成されている。取付部50における取付穴51の外周面52は、工具本体に設けられたチップ座に装着される際に、チップ座の底面に当接する着座面として機能する The mounting portion 50 is disposed approximately in the center of the surface 1a of the cutting insert 1. The mounting portion 50 is formed so as to protrude from the surface 1a in the positive direction of the z-axis. A mounting hole 51 is formed in the center of the mounting portion 50, into which a part of the cutting tool body 100 on which the cutting insert 1 is attached is inserted. The outer peripheral surface 52 of the mounting hole 51 in the mounting portion 50 functions as a seating surface that abuts against the bottom surface of the tip seat when the mounting portion 50 is attached to the tip seat provided on the tool body.

図7は、図4のB-B部分拡大図である。図7に示す切削インサート1の部分拡大図は、切削インサート1の平面図におけるノーズR部6の部分拡大図である。ここで、本実施形態の切削インサート1の特徴について説明する。切削インサート1では、主切刃12に垂直な断面でみたすくい面20のすくい角が、コーナ刃11から離間するに従い漸増する。 Figure 7 is an enlarged view of the B-B portion of Figure 4. The enlarged view of the cutting insert 1 shown in Figure 7 is a partial enlarged view of the nose R portion 6 in a plan view of the cutting insert 1. Here, the features of the cutting insert 1 of this embodiment will be described. In the cutting insert 1, the rake angle of the rake face 20 as viewed in a cross section perpendicular to the main cutting edge 12 gradually increases as it moves away from the corner edge 11.

本実施形態では、すくい面20のすくい角を測定するにあたって、すくい面20の位置を次のように定義する。図7に示す平面図において、主切刃12上の仮想線VL12に対して垂直な線であって、かつ、ノーズR部6に接する仮想線VL6を規定し、仮想線VL6からの距離を「すくい面20の位置」とする。例えば、後述するC3-C3線切断部端面図の「すくい面20の位置」は、距離L3の数値が該当する。本実施形態では、すくい角は、主切刃12に垂直な断面において、裏面1cに平行な仮想線を主切刃12に接するように引いた場合の仮想線L1とすくい面20とがなす角度としている。 In this embodiment, when measuring the rake angle of the rake face 20, the position of the rake face 20 is defined as follows. In the plan view shown in FIG. 7, a virtual line VL6 is defined as a line perpendicular to the virtual line VL12 on the main cutting edge 12 and tangent to the nose R portion 6, and the distance from the virtual line VL6 is defined as the "position of the rake face 20". For example, the "position of the rake face 20" in the end view of the cut portion taken along line C3-C3, which will be described later, corresponds to the numerical value of the distance L3. In this embodiment, the rake angle is defined as the angle between the virtual line L1 and the rake face 20 when a virtual line parallel to the back surface 1c is drawn tangent to the main cutting edge 12 in a cross section perpendicular to the main cutting edge 12.

図8は、図7のC1-C1線切断部端面図である。図8に示すC1-C1線切断部端面図は、コーナ刃11と主切刃12との境界にあたる、すくい面20の位置が0.2mmでのすくい面20のすくい角θC1を示している。図8に示すすくい角θC1は、正の5度となっている。 Figure 8 is a cross-sectional end view taken along line C1-C1 in Figure 7. The cross-sectional end view taken along line C1-C1 in Figure 8 shows the rake angle θ C1 of the rake face 20 when the position of the rake face 20 is 0.2 mm, which is the boundary between the corner edge 11 and the main cutting edge 12. The rake angle θ C1 shown in Figure 8 is positive 5 degrees.

図9は、図7のC2-C2線切断部端面図である。図9に示すC2-C2線切断部端面図は、すくい面20の位置が0.5mmでのすくい面20のすくい角θC2を示している。図9に示すすくい角θC2は、図8に示すすくい角θC1に比べ、大きい。本実施形態では、図9に示す端面図において、ブレーカ面40とすくい面20との境界40a(ブレーカ面40の端部)と、主切刃12との間の距離W2、すなわち、すくい面20の幅は、0.3mm~0.42mmとなっている。 Fig. 9 is a cross-sectional end view taken along line C2-C2 in Fig. 7. The cross-sectional end view taken along line C2-C2 in Fig. 9 shows the rake angle θ C2 of the rake face 20 when the position of the rake face 20 is 0.5 mm. The rake angle θ C2 shown in Fig. 9 is larger than the rake angle θ C1 shown in Fig. 8. In this embodiment, in the end view shown in Fig. 9, the distance W2 between the boundary 40a (the end of the breaker face 40) between the breaker face 40 and the rake face 20 and the main cutting edge 12, i.e., the width of the rake face 20, is 0.3 mm to 0.42 mm.

図10は、図7のC3-C3線切断部端面図である。図10に示すC3-C3線切断部端面図は、すくい面20の位置が1.0mmでのすくい面20のすくい角θC3を示している。図10に示すすくい角θC3は、図9に示すすくい角θC2に比べ大きく、正の17度となっている。本実施形態では、図10に示す端面図において、ブレーカ面40とすくい面20との境界40aと、主切刃12との間の距離W3(すくい面20の幅)は、0.3mm~0.42mmとなっている。 Fig. 10 is a cross-sectional end view taken along line C3-C3 in Fig. 7. The cross-sectional end view taken along line C3-C3 in Fig. 10 shows the rake angle θ C3 of the rake face 20 when the position of the rake face 20 is 1.0 mm. The rake angle θ C3 shown in Fig. 10 is larger than the rake angle θ C2 shown in Fig. 9, and is a positive 17 degrees. In this embodiment, in the end view shown in Fig. 10, the distance W3 (width of the rake face 20) between the boundary 40a between the breaker face 40 and the rake face 20 and the main cutting edge 12 is 0.3 mm to 0.42 mm.

図11は、図7のC4-C4線切断部端面図である。図11に示すC4-C4線切断部端面図は、すくい面20の位置が1.5mmでのすくい面20のすくい角θC4を示している。図11に示すすくい角θC4は、図10に示すすくい角θC3と同じ大きさとなっている。本実施形態では、図11に示す端面図において、ブレーカ面40とすくい面20との境界40aと、主切刃12との間の距離W4(すくい面20の幅)は、0.3mm~0.42mmとなっている。 Fig. 11 is a cross-sectional end view taken along line C4-C4 in Fig. 7. The cross-sectional end view taken along line C4-C4 in Fig. 11 shows the rake angle θ C4 of the rake face 20 when the position of the rake face 20 is 1.5 mm. The rake angle θ C4 shown in Fig. 11 is the same as the rake angle θ C3 shown in Fig. 10. In this embodiment, in the end view shown in Fig. 11, the distance W4 (width of the rake face 20) between the boundary 40a between the breaker face 40 and the rake face 20 and the main cutting edge 12 is 0.3 mm to 0.42 mm.

図12は、図6のC5-C5線切断部端面図である。図12に示すC5-C5線切断部端面図は、すくい面20の位置が2.0mmでのすくい面20のすくい角θC5を示している。図12に示すすくい角θC5は、図11に示すすくい角θC4と同じ大きさとなっている。 Fig. 12 is a cross-sectional end view taken along line C5-C5 in Fig. 6. The cross-sectional end view taken along line C5-C5 in Fig. 12 shows the rake angle θ C5 of the rake face 20 when the position of the rake face 20 is 2.0 mm. The rake angle θ C5 shown in Fig. 12 is the same as the rake angle θ C4 shown in Fig. 11.

このように、本実施形態の切削インサート1は、主切刃12に垂直な断面において、すくい面20のすくい角θが、コーナ刃11から離間するに従い漸増する特徴を備える。具体的には、主切刃12に垂直な断面でみたすくい角がすくい面20の位置が0.2mmの位置において正の5度であり、すくい面20の位置が大きくなるに従ってすくい角が漸増し、すくい面20の位置が1.0mmとなる位置において、正の17度となる。また、本実施形態の切削インサート1は、すくい面20の位置が0.5mmから1.5mmまでの範囲では、主切刃12に垂直な断面において、ブレーカ面40とすくい面20との境界40aと、主切刃12との間の距離が、0.3mm~0.42mmとなる特徴を備える。 In this way, the cutting insert 1 of this embodiment has a feature that the rake angle θ of the rake face 20 in a cross section perpendicular to the main cutting edge 12 gradually increases as it moves away from the corner edge 11. Specifically, the rake angle in a cross section perpendicular to the main cutting edge 12 is positive 5 degrees when the rake face 20 is 0.2 mm away, and gradually increases as the rake face 20 position increases, becoming positive 17 degrees when the rake face 20 is 1.0 mm away. In addition, the cutting insert 1 of this embodiment has a feature that when the rake face 20 position is in the range of 0.5 mm to 1.5 mm, the distance between the boundary 40a between the breaker face 40 and the rake face 20 and the main cutting edge 12 in a cross section perpendicular to the main cutting edge 12 is 0.3 mm to 0.42 mm.

図13は、切削インサートの比較試験を説明する模式図である。次に、本実施形態の切削インサート1の効果について説明する。図13には、比較試験で用いた試験装置90の模式図を示している。切削インサートの比較試験では、すくい角が異なる複数の切削インサートのサンプルを準備する。図13に示すように、準備したサンプルS1を切削工具本体100に取り付けて、試験装置90に取り付けた被削材91に対して実際に切削加工を行う。以下に、比較試験における実験条件を示す。
被削材:SUS316L(素材径20mm)
試験装置(使用機械):L20-LFV
切削速度:Vc=80m/min
切り込み:1mm
送り:0.05mm/rev(振幅比率Q=0.5、振動回数D=0.5)
切削油:WET
FIG. 13 is a schematic diagram for explaining a comparative test of cutting inserts. Next, the effect of the cutting insert 1 of this embodiment will be explained. FIG. 13 shows a schematic diagram of a test device 90 used in the comparative test. In the comparative test of cutting inserts, samples of a plurality of cutting inserts with different rake angles are prepared. As shown in FIG. 13, the prepared sample S1 is attached to a cutting tool body 100, and cutting is actually performed on a workpiece 91 attached to the test device 90. The experimental conditions in the comparative test are shown below.
Work material: SUS316L (diameter 20 mm)
Test equipment (machine used): L20-LFV
Cutting speed: Vc = 80 m/min
Cut: 1mm
Feed: 0.05 mm/rev (amplitude ratio Q=0.5, vibration frequency D=0.5)
Cutting oil: WET

第1の比較試験として、すくい角が異なることによる性能の違いについて比較した結果について説明する。第1の比較試験では、上記の実験条件において、8km加工した時点でのサンプルの耐欠損性と耐溶着性とを比較した。 As the first comparative test, we will explain the results of comparing the differences in performance due to different rake angles. In the first comparative test, we compared the chipping resistance and adhesion resistance of samples after machining 8 km under the above experimental conditions.

図14は、第1の比較試験の結果を説明する図である。図14には、異なるすくい角を有する2つのサンプルについて、8km加工した時点でのノーズR部、主切刃、および、副切刃のそれぞれを撮影した写真が示されている。第1の比較試験では、すくい角が7度で一定のサンプル(以下、「サンプルA」という)と、すくい角が15度で一定のサンプ
ル(以下、「サンプルB」という)とを用いた。図14に示す写真は、主切刃の周辺を「側方1から撮影」した写真と、副切刃の周辺を「側方2から撮影」した写真とが示されている。なお、図14に記載の「側方1」とは、本実施形態の切削インサート1の3軸(図1参照)において、「y軸方向のプラス側からの方向」とおおよそ同じ方向を指し、「側方2」とは、「y軸方向のマイナス側からの方向」とおおよそ同じ方向を指す。図14に示すように、すくい角が比較的大きいサンプルBにおいて、ノーズR部周辺にチッピングが発生することが確認された。すなわち、すくい角が小さい方が、耐欠損性が優れていることが確認された。
FIG. 14 is a diagram illustrating the results of the first comparative test. In FIG. 14, photographs of the nose R portion, the main cutting edge, and the minor cutting edge at the time of machining 8 km for two samples having different rake angles are shown. In the first comparative test, a sample with a constant rake angle of 7 degrees (hereinafter referred to as "sample A") and a sample with a constant rake angle of 15 degrees (hereinafter referred to as "sample B") were used. The photographs shown in FIG. 14 show a photograph of the periphery of the main cutting edge "taken from side 1" and a photograph of the periphery of the minor cutting edge "taken from side 2". In addition, "side 1" in FIG. 14 refers to the direction approximately the same as the "direction from the positive side of the y-axis direction" in the three axes of the cutting insert 1 of this embodiment (see FIG. 1), and "side 2" refers to the direction approximately the same as the "direction from the negative side of the y-axis direction". As shown in FIG. 14, it was confirmed that chipping occurred around the nose R portion in sample B, which has a relatively large rake angle. In other words, it was confirmed that the smaller the rake angle, the better the chipping resistance.

図15は、第1の比較試験の結果を説明する第2の図である。図15には、サンプルAとサンプルBとのそれぞれについて、主に主切刃での切屑の付着状態を比較した写真である。図15には、「酸処理前」の状態を示す写真と、切屑の溶着度合いがよりわかる「酸処理後」の状態を示す写真とが示されている。図15に示すように、すくい角が比較的小さいサンプルAにおいて、主切刃周辺に切屑が溶着することが確認された。すなわち、すくい角が大きい方が、耐溶着性が優れていることが確認された。 Figure 15 is the second figure explaining the results of the first comparison test. Figure 15 shows photographs comparing the state of chip adhesion mainly on the main cutting edge for each of sample A and sample B. Figure 15 shows a photograph showing the state "before acid treatment" and a photograph showing the state "after acid treatment" in which the degree of chip adhesion can be more clearly seen. As shown in Figure 15, it was confirmed that chips were welded around the main cutting edge in sample A, which has a relatively small rake angle. In other words, it was confirmed that the larger the rake angle, the better the resistance to adhesion.

第2の比較試験として、すくい面の形状が異なる4つのサンプルについて、8km加工した時点でのサンプルの損傷状態(ノーズR部および主切刃のそれぞれの欠損状態)を比較した。第2の比較試験で用いた4つのサンプルのそれぞれにおける、すくい面の形状に関する情報は以下のとおりである。
サンプル1:コーナ刃から0.2mmの位置ですくい角が7度であり、
コーナ刃から離間するに従い15度まで大きくなる。
サンプル2:すくい角が18度で一定
サンプル3:すくい角が7度で一定
サンプル4:すくい角が15度で一定
In the second comparative test, the damage state of the samples (the state of chipping of the nose R portion and the main cutting edge) at the time of machining 8 km was compared for four samples with different shapes of the rake face. The information on the shape of the rake face for each of the four samples used in the second comparative test is as follows.
Sample 1: The rake angle is 7 degrees at a position 0.2 mm from the corner edge.
As it moves away from the corner edge, it increases up to 15 degrees.
Sample 2: Rake angle is constant at 18 degrees. Sample 3: Rake angle is constant at 7 degrees. Sample 4: Rake angle is constant at 15 degrees.

図16は、第2の比較試験の結果を説明する第1の図である。図16には、4つのサンプル1~4のそれぞれについて、刃先の写真が示されている。図16に示す刃先の写真は、図14と同様に、主切刃の周辺を「側方1から撮影」した写真と、副切刃の周辺を「側方2から撮影」した写真と、である。図16に示す刃先の写真から、すくい角が18度で一定のサンプル2においては、切刃全体に損傷が発生することが確認された。また、ノーズR部のすくい角が15度であるサンプル4では、コーナ刃に欠損が生じる一方、ノーズR部のすくい角が7度であるサンプル1とサンプル3とのそれぞれは、損傷が抑制されていることがわかる。一方で、すくい角が7度で一定のサンプル3では、主切刃においてチッピングが発生していることがわかる。すくい角がコーナ刃での7度から主切刃での15度まで漸増するサンプル1では、切刃全体においてチッピングや欠損の発生が抑制されることが確認された。 Figure 16 is the first diagram explaining the results of the second comparative test. In Figure 16, photographs of the cutting edges are shown for each of the four samples 1 to 4. The photographs of the cutting edges shown in Figure 16 are, like those in Figure 14, photographs of the periphery of the main cutting edge taken from "side 1" and photographs of the periphery of the minor cutting edge taken from "side 2". From the photographs of the cutting edges shown in Figure 16, it was confirmed that in sample 2, which has a constant rake angle of 18 degrees, damage occurs to the entire cutting edge. In addition, in sample 4, which has a rake angle of 15 degrees at the nose R portion, damage occurs to the corner edge, while in samples 1 and 3, which have rake angles of 7 degrees at the nose R portion, damage is suppressed. On the other hand, in sample 3, which has a constant rake angle of 7 degrees, chipping occurs in the main cutting edge. It was confirmed that in sample 1, where the rake angle gradually increases from 7 degrees at the corner edge to 15 degrees at the main cutting edge, chipping and chipping are suppressed throughout the entire cutting edge.

図17は、第2の比較試験の結果を説明する第2の図である。図17には、4つのサンプル1~4のそれぞれについて、コーナ刃および主切刃における耐欠損性を示している。図17に示すように、すくい角が18度で一定のサンプル2は、コーナ刃と主切刃とのそれぞれにおいてチッピングが発生するため、耐欠損性は低い。一方で、コーナ刃から離間するにしたがってすくい角が大きくなるサンプル1は、コーナ刃での耐欠損性を有するサンプル3と、主切刃での耐欠損性を有するサンプル4とのそれぞれの特性を兼ね備えたものとなっている。 Figure 17 is the second diagram illustrating the results of the second comparative test. Figure 17 shows the chipping resistance of the corner edge and main cutting edge for each of the four samples 1 to 4. As shown in Figure 17, sample 2, which has a constant rake angle of 18 degrees, has low chipping resistance because chipping occurs at both the corner edge and the main cutting edge. On the other hand, sample 1, which has a rake angle that increases with distance from the corner edge, combines the characteristics of sample 3, which has chipping resistance at the corner edge, and sample 4, which has chipping resistance at the main cutting edge.

図18は、第3の比較試験として、すくい面の幅が異なる3つのサンプルについて、8km加工した時点でのサンプルの刃先の状態を比較した。第3の比較試験で用いた3つのサンプルのそれぞれにおける、すくい面の幅に関する情報は以下のとおりである。
サンプルα:すくい面の幅0.3mm
サンプルβ:すくい面の幅0.42mm
サンプルγ:すくい面の幅0.43mm
図18には、各サンプルにおける刃先の写真を示している。図18には、サンプルごとに、図16に示した写真と同じ2つの方向のそれぞれから撮影した写真が示されている。図18に示すように、すくい面の幅が0,43mmのサンプルγでは、チッピングが確認できる一方、すくい面の幅が0.3mmのサンプルαと0,42mmのサンプルβとでは、刃先の損傷は確認されなかった。
In the third comparative test, three samples with different cutting face widths were compared in terms of the cutting edge state after 8 km of machining. The information on the cutting face width for each of the three samples used in the third comparative test is as follows:
Sample α: width of rake face 0.3 mm
Sample β: width of rake face 0.42 mm
Sample γ: width of rake face 0.43 mm
Fig. 18 shows photographs of the cutting edge of each sample. For each sample, Fig. 18 shows photographs taken from the same two directions as the photographs shown in Fig. 16. As shown in Fig. 18, chipping was observed in sample γ with a rake face width of 0.43 mm, while no damage to the cutting edge was observed in sample α with a rake face width of 0.3 mm and sample β with a rake face width of 0.42 mm.

以上説明した、本実施形態の切削インサート1によれば、主切刃12に垂直な断面でみた、すくい面20のすくい角がコーナ刃11から離間するに従い漸増する。これにより、コーナ刃11近くの主切刃12の肉厚は、比較的厚くなるため、主切刃12の強度を向上することができる。したがって、切屑が切削インサート1と被削材との間に巻き込まれても、切削インサート1が損傷することを抑制することができる。また、主切刃12に垂直な断面でみたすくい面20のすくい角は、コーナ刃11から離間するに従い漸増するため、コーナ刃11から離れるにしたがって、すくい面20に切屑が溶着しにくくなる。これにより、すくい面20の耐溶着性が向上するため、溶着した切屑の脱落による主切刃12の損傷を抑制することができる。 According to the cutting insert 1 of this embodiment described above, the rake angle of the rake face 20 in a cross section perpendicular to the main cutting edge 12 gradually increases as it moves away from the corner edge 11. As a result, the thickness of the main cutting edge 12 near the corner edge 11 becomes relatively thick, and the strength of the main cutting edge 12 can be improved. Therefore, even if chips are caught between the cutting insert 1 and the workpiece, damage to the cutting insert 1 can be suppressed. In addition, the rake angle of the rake face 20 in a cross section perpendicular to the main cutting edge 12 gradually increases as it moves away from the corner edge 11, so that chips are less likely to adhere to the rake face 20 as it moves away from the corner edge 11. As a result, the adhesion resistance of the rake face 20 is improved, and damage to the main cutting edge 12 due to the falling off of welded chips can be suppressed.

また、本実施形態の切削インサート1によれば、主切刃12と副切刃13とのそれぞれは、図5および図6に示すように、コーナ刃11から離間するに従い、切削インサート1の裏面1cへ向かうように形成されている。これにより、主切刃12における切削抵抗を低減するとともに、副切刃13への切屑の接触を低減することができるため、切刃10の損傷を抑制することができる。 In addition, according to the cutting insert 1 of this embodiment, the main cutting edge 12 and the minor cutting edge 13 are each formed to move toward the back surface 1c of the cutting insert 1 as they move away from the corner edge 11, as shown in Figures 5 and 6. This reduces the cutting resistance of the main cutting edge 12 and reduces contact of chips with the minor cutting edge 13, thereby suppressing damage to the cutting edge 10.

また、本実施形態の切削インサート1によれば、ブレーカ面40は、曲面状に形成されている。これにより、切削インサート1の表面1aでの切屑の流れを制御することで、切屑の巻き込みを抑制し、切削インサート1の損傷を抑制することができる。 In addition, according to the cutting insert 1 of this embodiment, the breaker surface 40 is formed in a curved shape. This makes it possible to control the flow of chips on the surface 1a of the cutting insert 1, thereby suppressing chip entrapment and preventing damage to the cutting insert 1.

また、本実施形態の切削インサート1によれば、ブレーカ面40と逃げ面30に連なる立ち上がり面41が形成されている(図3参照)。立ち上がり面41は、切削加工において発生する切屑と切削インサート1との接触面積が比較的大きくなるため、衝突する切屑による応力集中を緩和することができる。これにより、切削インサート1の損傷を抑制することができる。 In addition, according to the cutting insert 1 of this embodiment, a rising surface 41 is formed that is continuous with the breaker surface 40 and the flank surface 30 (see FIG. 3). The rising surface 41 provides a relatively large contact area between the cutting insert 1 and the chips generated during cutting, and therefore can reduce stress concentration caused by the colliding chips. This can suppress damage to the cutting insert 1.

また、本実施形態の切削インサート1によれば、主切刃12に垂直な断面でみた、すくい面20のすくい角は、コーナ刃11から離間するに従い、正の5度から正の17度までの範囲で変化する。これにより、主切刃12は、コーナ刃11近くでは比較的高い強度を有しつつ、コーナ刃11から離れるにしたがってすくい面20に切屑が溶着しにくくなる。したがって、主切刃12の損傷をさらに抑制することができる。 In addition, according to the cutting insert 1 of this embodiment, the rake angle of the rake face 20, as viewed in a cross section perpendicular to the main cutting edge 12, changes in the range from positive 5 degrees to positive 17 degrees as it moves away from the corner edge 11. As a result, the main cutting edge 12 has a relatively high strength near the corner edge 11, while chips are less likely to adhere to the rake face 20 as it moves away from the corner edge 11. Therefore, damage to the main cutting edge 12 can be further suppressed.

また、本実施形態の切削インサート1によれば、主切刃12に垂直な断面でみた主切刃12からブレーカ面40の端部40aまでの距離が、0.3mm~0.42mmとなっている。これにより、すくい面20が一定程度の幅を有しているため、切屑を正常に処理することができる。これにより、切屑の巻き込みを抑制し、切削インサート1が損傷することを抑制することができる。 In addition, with the cutting insert 1 of this embodiment, the distance from the main cutting edge 12 to the end 40a of the breaker face 40 in a cross section perpendicular to the main cutting edge 12 is 0.3 mm to 0.42 mm. This allows the rake face 20 to have a certain width, allowing chips to be processed normally. This prevents chips from being caught and damage to the cutting insert 1.

また、本実施形態の切削インサート1によれば、切削インサート1は、菱形形状を有しており、中心軸C1を挟んで対角する位置のそれぞれに、切刃10が形成されている。これにより、1つの切削インサート1が複数の切刃を有することができるため、1つの切削インサート1で比較的長く加工を行うことができる。したがって、切削加工に要する費用
を低減することができる。
Moreover, according to the cutting insert 1 of this embodiment, the cutting insert 1 has a rhombus shape, and cutting edges 10 are formed at diagonal positions across the central axis C1. As a result, one cutting insert 1 can have a plurality of cutting edges, so that a relatively long machining can be performed with one cutting insert 1. Therefore, the cost required for cutting processing can be reduced.

また、本実施形態の切削インサート1によれば、低周波振動切削加工機で使用することができる。低周波振動切削加工機では、切削インサートによる被削材への切り込みの大きさが変化するため、切削インサートに作用する負荷が変化しやすい。本実施形態の切削インサート1によれば、コーナ刃11付近の主切刃12の強度が向上するため、低周波振動切削加工機で使用しても、損傷しにくくなる。 The cutting insert 1 of this embodiment can also be used in a low-frequency vibration cutting machine. In a low-frequency vibration cutting machine, the load acting on the cutting insert is likely to change because the size of the cut into the workpiece by the cutting insert changes. With the cutting insert 1 of this embodiment, the strength of the main cutting edge 12 near the corner edge 11 is improved, making it less susceptible to damage even when used in a low-frequency vibration cutting machine.

<第2実施形態>
図19は、第2実施形態の切削インサートの斜視図である。第2実施形態の切削インサート2は、第1実施形態の切削インサート1(図1)と比較すると、裏面にも切刃が形成されている点が異なる。
Second Embodiment
19 is a perspective view of a cutting insert according to a second embodiment. A cutting insert 2 according to the second embodiment is different from the cutting insert 1 according to the first embodiment (FIG. 1) in that a cutting edge is also formed on the back surface.

図20は、第2実施形態の切削インサート2の平面図である。図21は、第2実施形態の切削インサート2の底面図である。第2実施形態の切削インサート2は、切刃10と、切刃10を形成するすくい面20および逃げ面30と、ブレーカ面40と、取付部50と、取付部60と、を備える。切削インサート2は、図20の平面図に示すように、表面1aの側に2つの切刃10を備えており、図21の底面図に示すように、裏面1cの側において、ノーズR部6,7のそれぞれに切刃10を備えている。すなわち、切削インサート2は、4つの切刃10を備えている。 Figure 20 is a plan view of the cutting insert 2 of the second embodiment. Figure 21 is a bottom view of the cutting insert 2 of the second embodiment. The cutting insert 2 of the second embodiment includes a cutting edge 10, a rake face 20 and a flank face 30 that form the cutting edge 10, a breaker face 40, an attachment portion 50, and an attachment portion 60. As shown in the plan view of Figure 20, the cutting insert 2 includes two cutting edges 10 on the front surface 1a side, and as shown in the bottom view of Figure 21, the cutting insert 2 includes cutting edges 10 on each of the nose R portions 6 and 7 on the back surface 1c side. That is, the cutting insert 2 includes four cutting edges 10.

取付部60は、切削インサート2の裏面1cにおいて、略中央に配置されている(図21参照)。取付部60は、裏面1cからz軸のマイナス方向に突出するように形成されている。取付部60の中央には、取付穴51が形成されている。取付部60における取付穴51の外周面62は、工具本体に設けられたチップ座に装着される際に、チップ座の底面に当接する着座面として機能する The mounting portion 60 is disposed approximately in the center of the back surface 1c of the cutting insert 2 (see FIG. 21). The mounting portion 60 is formed so as to protrude from the back surface 1c in the negative direction of the z-axis. A mounting hole 51 is formed in the center of the mounting portion 60. The outer peripheral surface 62 of the mounting hole 51 in the mounting portion 60 functions as a seating surface that abuts against the bottom surface of the tip seat when the mounting portion 60 is attached to the tip seat provided on the tool body.

以上、本実施形態の切削インサート2によれば、表面1aと裏面1cとのそれぞれに、2つずつの切刃10が形成されている。これにより、1つの切削インサート2が複数の切刃10を有することができるため、1つの切削インサート2で比較的長く加工を行うことができる。したがって、切削加工に要する費用を低減することができる。 As described above, according to the cutting insert 2 of this embodiment, two cutting edges 10 are formed on each of the front surface 1a and the back surface 1c. This allows one cutting insert 2 to have multiple cutting edges 10, so that one cutting insert 2 can perform machining for a relatively long period of time. This reduces the cost required for cutting processing.

<本実施形態の変形例>
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
<Modifications of this embodiment>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be embodied in various forms without departing from the spirit and scope of the invention. For example, the following modifications are also possible.

[変形例1]
上述の実施形態では、切削インサート1,2は、菱形形状を有するとした。しかしながら、切削インサートの形状はこれに限定されない。三角形状や、菱形形状以外の四角形状であってもよい。
[Modification 1]
In the above-described embodiment, the cutting inserts 1 and 2 have a rhombus shape. However, the shape of the cutting insert is not limited to this. The cutting insert may have a triangular shape or a rectangular shape other than a rhombus shape.

[変形例2]
上述の実施形態では、すくい面20のすくい角は、正の5度から正の17度まで漸増するとした。すくい角の変化はこれに限定されない。すくい角は、主切刃に沿ってコーナ刃から離間するに従い漸増すればよい。すくい角の大きさは、例えば、8度から12度までの範囲でもよく、ただ6度から16度までの範囲が好ましく、7度から15度までの範囲がより好ましい。これにより、コーナ刃付近の主切刃の強度を向上しつつ、すくい面の耐溶着性を向上させることができる。
[Modification 2]
In the above embodiment, the rake angle of the rake face 20 gradually increases from positive 5 degrees to positive 17 degrees. The change in the rake angle is not limited to this. The rake angle may gradually increase along the main cutting edge as it moves away from the corner edge. The magnitude of the rake angle may be, for example, in the range of 8 degrees to 12 degrees, but is preferably in the range of 6 degrees to 16 degrees, and more preferably in the range of 7 degrees to 15 degrees. This improves the strength of the main cutting edge near the corner edge while improving the adhesion resistance of the rake face.

[変形例3]
上述の実施形態では、ブレーカ面40とすくい面20との境界40aと、主切刃12との間の距離、すなわち、すくい面20の幅は、0.3mm~0.42mmであるとした。しかしながら、すくい面20の幅はこれに限定されない。すくい面20の幅を0.3mm~0.42mmとすることで、切屑の巻き込みを抑制し、切削用インサートが損傷することを抑制することができる。なお、すくい面20の幅は、0.33mm~0.42mmが好ましく、0.35mm~0.40mmがより好ましい。すくい面20の幅をこれらの数値範囲とすることで、切削用インサートが損傷することをさらに抑制することができる。
[Modification 3]
In the above embodiment, the distance between the boundary 40a between the breaker face 40 and the rake face 20 and the main cutting edge 12, i.e., the width of the rake face 20, is 0.3 mm to 0.42 mm. However, the width of the rake face 20 is not limited to this. By setting the width of the rake face 20 to 0.3 mm to 0.42 mm, it is possible to suppress the inclusion of chips and to suppress damage to the cutting insert. The width of the rake face 20 is preferably 0.33 mm to 0.42 mm, and more preferably 0.35 mm to 0.40 mm. By setting the width of the rake face 20 to these numerical ranges, it is possible to further suppress damage to the cutting insert.

以上、実施形態、変形例に基づき本態様について説明してきたが、上記した態様の実施の形態は、本態様の理解を容易にするためのものであり、本態様を限定するものではない。本態様は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本態様にはその等価物が含まれる。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することができる。 Although this aspect has been described above based on the embodiment and modified examples, the embodiment of the above-mentioned aspect is intended to facilitate understanding of this aspect and does not limit this aspect. This aspect may be modified or improved without departing from the spirit and scope of the claims, and this aspect includes equivalents. Furthermore, if a technical feature is not described as essential in this specification, it may be deleted as appropriate.

(適用例1)
多角形板状をなし、少なくとも1つの多角形面を表面とされるとともに、前記表面の周りに配置される側面を逃げ面とし、前記表面と前記逃げ面との交差稜線に切刃が形成された切削インサートであって、
前記表面の角部にコーナ刃が形成され、前記コーナ刃から前記交差稜線につながる主切刃が形成され、前記コーナ刃の他端から前記交差稜線につながる副切刃が形成されており、
前記主切刃と前記副切刃は、前記コーナ刃から離間するに従い、前記裏面に向かうよう形成されており、
前記主切刃と前記副切刃に連なり、前記コーナ刃と前記主切刃から離間するに従い、前記裏面に向かうすくい面が形成されており、
前記すくい面に連なり、前記主切刃から離間するに従い、前記裏面から遠ざかるように突出するブレーカ面が形成され、前記ブレーカ面は、曲面状であり、
前記副切刃から立ち上がり、前記ブレーカ面と前記逃げ面に連なる立ち上がり面が形成されており、
前記主切刃に垂直な断面でみたすくい角が、前記コーナ刃から離間するに従い漸増する、切削インサート。
(適用例2)
前記主切刃に垂直な断面でみたすくい角が、前記コーナ刃から離間するに従い、正の5度から正の17度までの範囲で変化する、適用例1に記載の切削インサート。
(適用例3)
前記主切刃に垂直な断面でみた前記主切刃から前記ブレーカ面の端部までの距離が、0.3mm~0.42mmである、適用例1または適用例2に記載の切削インサート。
(適用例4)
前記多角形面は、三角形、又は四角形で形成された、適用例1から適用例3のいずれか一例に記載の切削インサート。
(適用例5)
多角形板状の両側に切刃が形成された、適用例1から適用例4のいずれか一例に記載の切削インサート。
(適用例6)
低周波振動切削加工機で使用できる、適用例1から適用例5のいずれか一例に記載の切削インサート。
(Application Example 1)
A cutting insert having a polygonal plate shape, at least one polygonal face being a surface, a side face arranged around the surface being a relief surface, and a cutting edge being formed on an intersection ridge between the surface and the relief surface,
a corner edge is formed at a corner of the surface, a main cutting edge is formed from the corner edge to the intersecting ridge line, and a minor cutting edge is formed from the other end of the corner edge to the intersecting ridge line,
The main cutting edge and the sub cutting edge are formed so as to move toward the back surface as they move away from the corner edge,
a cutting face is formed which is connected to the main cutting edge and the minor cutting edge and which faces the back surface as it moves away from the corner edge and the main cutting edge;
a breaker surface is formed which is connected to the rake surface and protrudes away from the back surface as it moves away from the main cutting edge, and the breaker surface is curved;
A rising surface is formed which rises from the minor cutting edge and is connected to the breaker face and the flank face,
A cutting insert, wherein a rake angle as viewed in a cross section perpendicular to the main cutting edge gradually increases with increasing distance from the corner edge.
(Application Example 2)
The cutting insert according to Application Example 1, wherein a rake angle as viewed in a cross section perpendicular to the main cutting edge varies in a range from positive 5 degrees to positive 17 degrees as the rake angle increases away from the corner edge.
(Application Example 3)
The cutting insert according to Application Example 1 or 2, wherein a distance from the main cutting edge to an end of the breaker face as viewed in a cross section perpendicular to the main cutting edge is 0.3 mm to 0.42 mm.
(Application Example 4)
The cutting insert according to any one of Application Examples 1 to 3, wherein the polygonal surface is formed as a triangle or a rectangle.
(Application Example 5)
The cutting insert according to any one of Application Examples 1 to 4, wherein cutting edges are formed on both sides of the polygonal plate.
(Application Example 6)
The cutting insert according to any one of Application Examples 1 to 5, which can be used in a low-frequency vibration cutting machine.

1,2…切削インサート
1a…表面
1b…側面
1c…裏面
6,7…角部
10…切刃
11…コーナ刃
12…主切刃
13…副切刃
20…すくい面
30…逃げ面
40…ブレーカ面
41…立ち上がり面
1, 2... Cutting insert 1a... Surface 1b... Side surface 1c... Back surface 6, 7... Corner portion 10... Cutting edge 11... Corner edge 12... Main cutting edge 13... Minor cutting edge 20... Rake face 30... Flank face 40... Breaker face 41... Rising surface

Claims (6)

多角形板状をなし、少なくとも1つの多角形面を表面とされるとともに、前記表面の周りに配置される側面を逃げ面とし、前記表面と前記逃げ面との交差稜線に切刃が形成された切削インサートであって、
前記表面の角部にコーナ刃が形成され、前記コーナ刃から前記交差稜線につながる主切刃が形成され、前記コーナ刃の他端から前記交差稜線につながる副切刃が形成されており、
前記主切刃と前記副切刃は、前記コーナ刃から離間するに従い、前記裏面に向かうよう形成されており、
前記主切刃と前記副切刃に連なり、前記コーナ刃と前記主切刃から離間するに従い、前記裏面に向かうすくい面が形成されており、
前記すくい面に連なり、前記主切刃から離間するに従い、前記裏面から遠ざかるように突出するブレーカ面が形成され、前記ブレーカ面は、曲面状であり、
前記副切刃から立ち上がり、前記ブレーカ面と前記逃げ面に連なる立ち上がり面が形成されており、
前記主切刃に垂直な断面でみたすくい角が、前記コーナ刃から離間するに従い漸増する、切削インサート。
A cutting insert having a polygonal plate shape, at least one polygonal face being a surface, a side face arranged around the surface being a relief surface, and a cutting edge being formed on an intersection ridge between the surface and the relief surface,
a corner edge is formed at a corner portion of the surface, a main cutting edge is formed from the corner edge to the intersecting ridge line, and a minor cutting edge is formed from the other end of the corner edge to the intersecting ridge line,
The main cutting edge and the sub cutting edge are formed so as to move toward the back surface as they move away from the corner edge,
a cutting face is formed which is connected to the main cutting edge and the minor cutting edge and which faces the back surface as it moves away from the corner edge and the main cutting edge;
a breaker surface is formed which is connected to the rake surface and protrudes away from the back surface as it moves away from the main cutting edge, and the breaker surface is curved;
A rising surface is formed which rises from the minor cutting edge and is connected to the breaker face and the flank face,
A cutting insert, wherein a rake angle as viewed in a cross section perpendicular to the main cutting edge gradually increases with increasing distance from the corner edge.
前記主切刃に垂直な断面でみたすくい角が、前記コーナ刃から離間するに従い、正の5度から正の17度までの範囲で変化する、請求項1に記載の切削インサート。 The cutting insert according to claim 1, wherein the rake angle in a cross section perpendicular to the main cutting edge varies in a range from positive 5 degrees to positive 17 degrees as it moves away from the corner edge. 前記主切刃に垂直な断面でみた前記主切刃から前記ブレーカ面の端部までの距離が、0.3mm~0.42mmである、請求項1に記載の切削インサート。 The cutting insert according to claim 1, wherein the distance from the main cutting edge to the end of the breaker face in a cross section perpendicular to the main cutting edge is 0.3 mm to 0.42 mm. 前記多角形面は、三角形、又は四角形で形成された、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の切削インサート。 The cutting insert according to any one of claims 1 to 3, wherein the polygonal surface is formed as a triangle or a rectangle. 多角形板状の両側に切刃が形成された、請求項4に記載の切削インサート。 The cutting insert according to claim 4, in which cutting edges are formed on both sides of the polygonal plate. 低周波振動切削加工機で使用できる、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の切削インサート。 A cutting insert according to any one of claims 1 to 3 that can be used in a low-frequency vibration cutting machine.
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