JP3255802B2 - 切削インサート - Google Patents

切削インサート

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JP3255802B2 JP17657694A JP17657694A JP3255802B2 JP 3255802 B2 JP3255802 B2 JP 3255802B2 JP 17657694 A JP17657694 A JP 17657694A JP 17657694 A JP17657694 A JP 17657694A JP 3255802 B2 JP3255802 B2 JP 3255802B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、超硬合金、サーメット
等の耐摩耗材料から構成され、金属材料の溝付け、截
断、内径加工、外形加工等、多種類の切削加工に用いら
れる切削インサートに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、金属切削加工の分野において
切屑の排出性を改善するため、切削インサートのブレー
カ形状について様々な改良がなされてきた。
【0003】このような切削インサートのうち、特開平
1−115503号公報に記載された切削インサート2
0は、図7に示すようにインサート頂面21に前端切刃
縁22より間隔をおいて凹面状にすくい上げられた前部
チップ・デフレクター表面23ならびに側部切刃縁24
に沿って方向づけられた側部チップ・デフレクター表面
25を具備してなる縦長突起状のチップ形成手段26が
形成されたものであった。
【0004】この切削インサート20は、前端切刃縁2
2により切削された切屑が前記前部チップ・デフレクタ
ー表面23に沿ってゼンマイ状に湾曲して排出され、他
方、側部切削縁24により切削された切屑が前記側部チ
ップ・デフレクター表面25によって小さい曲率半径の
螺旋状に湾曲して排出されるので、多機能且つ切屑の排
出性が改善されたインサート20であった。
【0005】
【従来技術の課題】しかしながら、上記従来の切削イン
サートは以下のような問題を免れ得なかった。
【0006】すなわち、上記従来の切削インサート20
では、前端切刃縁22によって切削された切屑が前端切
刃縁22より連続する窪部27に沈みこんでから、凹面
状の前部チップ・デフレクター表面23によって、無理
やりすくい上げられてゼンマイ状に湾曲されるが、形成
される切屑のゼンマイが密、すなわち径が小さくなるの
で例えば溝入れ加工時にチップが溝にめづまりしてイン
サート20を破損せしめたり、前部チップ・デフレクタ
ー表面23が凹面状に形成されているので切屑と前部チ
ップ・デフレクター表面23の接触面積が大きく、イン
サート20が切屑から受ける応力が過大となる。また溝
入れ加工において送りこみ量が小さい場合、切屑の幅が
小さくなるが、上述のように切屑と前部チップ・デフレ
クター表面23の接触面積が大きいので、切屑が”送
り”の影響で大きな径の螺旋状に排出されることがあ
り、そうした場合、作業性が問題であった。
【0007】また、側部切刃縁24によって切削された
切屑は前記側部チップ・デフレクター表面25によって
螺旋状に湾曲されて排出されるが、この側部チップ・デ
フレクター表面25がインサート20の長手方向に沿っ
た壁のように形成されているので切屑のデフレクト角y
が大きく、よって径は小さいがピッチの比較的大きな螺
旋状で作業者に向かって排出される危険があるという問
題点があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の切削インサートは上面端部位の三周縁に
つの前端切刃縁と2つの側部切刃縁を形成した切削イン
サートにおいて、上記インサートの上面には前端切削縁
より連続し且つインサートの長手方向に傾斜角α°で傾
く曲面状の傾斜正面を備えた一対の第1突起が形成され
るとともに、第1突起の直後位置に第1突起と長手方向
に並ぶように、前記前端切刃縁を通る長手方向の接線が
傾斜角β°=0.8α°〜1.2α°で傾く球面状の第
2突起が形成されていることを特徴とする。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明す
る。図1は、本実施例の切削インサート(以下、インサ
ートと略称する)1の斜視図であり、該インサート1は
略四角柱状をなし、そのインサート上面2の両端部の三
周縁に前端切刃縁3および側部切刃縁4が形成されると
ともに、中央部位にはホルダー取付用のV字溝5が形成
されている。
【0010】また、インサート上面2の両端側には前記
前端切刃縁3の直後位置に2個の小さめの第1突起6が
間隔をおいて形成され、さらに各々の第1突起6の直後
位置には大きめの第2突起7が形成されている。
【0011】図2は、インサート1の片側端部の平面図
であり、同図に示すように上記第1突起6および第2突
起7ともに平面視雨滴状をなしている。
【0012】このうち第1突起6は、図3に示すように
前端切刃縁3より連続し且つインサート1の長手方向に
傾斜角α°で傾き、且つ図4に示すように曲面状をなす
傾斜正面8を有している。
【0013】他方第2突起7は、図5に示す前記前端切
刃縁3からの接線がβ=0.8α°〜1.2α°だけ水
平方向に対して傾斜する、すなわち前記傾斜角α°に対
し±20%傾いた方向に前端切刃縁3よりの接線を持つ
ような球面状で形成されている。
【0014】こののように構成されるインサート1は、
以下のような作用を有する。すなわち、上記インサート
1において前端切刃縁3により切削された切屑は、まず
第1突起6の短い傾斜正面8によって斜上方向に方向づ
けられてから、第2突起7の外面に当たることによって
ゼンマイ状に湾曲される。この時、切屑がゼンマイ状に
排出され、かつ形成されるゼンマイの径が過小とはなら
ないので溝入れ加工時に切屑が溝にめづまりしてしまう
ことがなく、さらに第1突起6の傾斜正面8がα°の傾
斜角で傾き、且つ曲面状に形成されているので切屑は線
接触で後方に進み、さらに第2突起7にはほぼ点接触で
あたる。したがって、切屑と両突起との接触面積が非常
に小さく、切削抵抗が小さいので加工面にブレが発生し
たりしない。
【0015】また、切削抵抗が小さいことにより、溝入
れ加工時の送りを小さくした時でも切屑排出に関する”
送り”の影響が小さく、確実に切屑がゼンマイ状で排出
され、径が大きな螺旋状等でもって排出されることがな
いので作業性の問題もない。
【0016】さらに、横ばしり加工の際に側部切刃縁4
により切削された切屑は、まず斜め後ろ方向に走り前記
第2突起7に当たるが、第2突起7が球面状をしている
ことにより、図6に示すように切屑のデフレクト角xが
小さく、よって切屑が切断されやすく、仮に螺旋状で排
出されても螺旋ピッチの小さい切屑が排出されるので切
屑が作業者まで飛んで作業者を傷つけることもない。
【0017】また、第1突起6と第2突起7がインサー
ト1の長手方向に並ぶように配置されているので、イン
サート1を若干斜めにして取りつけても切屑処理が安定
するという特徴を有している。
【0018】なお、第1突起6に形成された傾斜正面8
の傾斜角α°としては10°〜20°の範囲にあれば切
屑排出性能に優れるので好ましく、さらには12°〜1
8°の範囲であればより好ましい。これに対して上記α
°が10°より小さい時には形成される切屑のゼンマイ
が疎、すなわち径が過大であったり、切屑が絡みつき作
業性が悪くなり、他方α°が20°より大きいと形成さ
れる切屑のゼンマイが密、すなわち径が小さくなるので
例えば溝入れ加工時に切屑が溝にめづまりしてインサー
ト1を破損せしめる恐れがある。
【0019】また、前端切刃縁3から第2突起7への接
線の傾斜角β°としては0.8α°〜1.2α°の範囲
であれば排出処理が安定し、切削抵抗も少なく好まし
く、さらには0.9α°〜1.1α°の範囲であればよ
り好ましい。これに対してβ°<0.8α°である時は
切屑が第2突起7の上を通り越してしまったり、当たっ
てもデフレクト角が浅すぎ(小さい)ゼンマイ状に湾曲
しない恐れがある。他方、β°<1.2α°である時は
切屑が第2突起7に当たるデフレト角が深すぎ(大き
い)、切屑からの応力を強く受け、加工面がブレたり、
突起が破損してしまう恐れがある。
【0020】なお、インサート上面2に形成する第1突
起6の個数としては必ずしも2個である必要はなく、1
個であっても或いは3個以上であっても良く、加工目的
や加工状況あるいは被削材によって任意に設定すること
ができる。
【0021】実施例1 図1乃至図5に示すインサート1であって、傾斜正面8
の傾斜角α°、前端切刃縁3から第2突起7への接線の
傾斜角β°=15°のインサート1を用い、表1に記載
されるように送り量を代え以下の条件で溝入れ加工を行
った。
【0022】
【表1】
【0023】被削材:φ54mm SCM435 V=150m/min. 湿式 また、比較例として図7に示すような前端切刃縁22よ
り間隔をおいて凹面状にすくい上げられた前部チップ・
デフレクター表面23と側部切刃縁24に沿って方向づ
けられた側部チップ・デフレクター表面25を具備して
なる縦長突起状のチップ形成手段26が形成されたイン
サート20を用い同様の加工を行い、切屑の状況と加工
面の状況について観察した。
【0024】表1にその結果を示す。表1に示すよう
に、本実施例のインサート1によれば送り量が大きくて
も、小さくても切屑がゼンマイ状に、切断、排出される
のに対して、比較例のインサート20では切屑がゼンマ
イ状に、切断、排出されるけれども形成されるゼンマイ
が過密で溝にめづまりすることもあり、さらに小さい送
り量ではゼンマイ状でなく径の大きな螺旋状で排出され
ていた。また、本実施例のインサート1では加工面にブ
レが生じることがなかったのに対し、比較例のインサー
ト20では若干のブレの発生が確認された。
【0025】実施例2 実施例1のインサート1と前記比較例のインサート20
を用い、表2に記載されるように送り量を代え、以下の
条件で横走り加工を行い、切屑の状況を観察した。
【0026】
【表2】
【0027】被削材:φ54mm SCM435 V=150m/min. f=0.20mm/rev. 湿式 表2にその結果を示す。表2から明らかなように、本実
施例のインサート1によれば送り量が大きくても、小さ
くても、切屑がピッチ、径ともに小さい螺旋状であって
短く切断されて排出されるか、或いは細かく切断されて
排出されるのに対して、比較例のインサート20では送
り量が小さい時にピッチの大きい螺旋状で切屑が形成さ
れた。
【0028】実施例3 実施例1のインサート1において、傾斜正面8の傾斜角
α°を表3のように変え(傾斜正面8の傾斜角α°=前
端切刃縁3から第2突起7への接線の傾斜角β°)、以
下の条件で溝入れ加工を行い、切屑の状況および加工面
の状況等を観察した。
【0029】
【表3】
【0030】被削材:φ54mm SCM435 V=150m/min. r=1.5mm 湿式 その結果を表3に示す。表3に示すように、傾斜正面8
の傾斜角α°としては10°〜20°の範囲にあれば切
屑排出性能に優れるので好ましく、さらには12°〜1
8°の範囲であればより好ましいことが判った。これに
対して上記α°が10°より小さい時には形成される切
屑のゼンマイが疎、すなわち径が過大であったり、切屑
が絡みつき作業性が悪くなり、他方α°が20°より大
きいと形成される切屑のゼンマイが密、すなわち径が小
さくなるので例えば溝入れ加工時にチップが溝にめづま
りしてインサート1を破損せしめる恐れがあることも判
った。
【0031】実施例4 実施例1のインサート1において傾斜正面8の傾斜角α
°=16°、前端切刃縁3から第2突起7への接線の傾
斜角β°を表4に示すように変え、実施例3の条件で溝
入れ加工を行い、切屑の状況および加工面等の状況を観
察した。
【0032】
【表4】
【0033】その結果を表4に示す。表4に示すよう
に、傾斜角β°としては0.8α°〜1.2α°の範囲
であれば排出処理が安定し、切削抵抗も少なく好まし
く、さらには0.9α°〜1.1α°の範囲であればよ
り好ましいことが判った。これに対してβ°<0.8α
°である時は切屑が第2突起7の上を通り越してしまっ
たり、当たってもデフレクト角が浅すぎ(小さい)ゼン
マイ状に湾曲しない恐れがあり、他方、β°<1.2α
°である時は切屑が第2突起7に当たるデフレクト角が
深すぎ(大きい)、切屑からの応力を強く受け、加工面
がブレたり、突起が破損してしまう恐れがあることも判
った。
【0034】
【発明の効果】叙上のように、本発明によれば前端切刃
縁により切削された切屑が、まず第1突起の短い傾斜正
面によって斜上方向に方向づけられた後、第2突起の外
面に当たるように構成したので、切屑がゼンマイ状に排
出され、かつ形成されるゼンマイの径が過小とはならな
いので溝入れ加工時に切屑が溝にめづまりしてしまうこ
とがなく、さらに切屑と両突起との接触面積が非常に小
さく、切削抵抗が小さいので加工面にブレが発生したり
しない。
【0035】また、切削抵抗が小さいことにより、溝入
れ加工時の送りを小さくした時でも切屑排出に関する”
送り”の影響が小さく、確実に切屑がゼンマイ状で排出
され、曲率半径の螺旋状等でもって排出されることがな
いので作業者にとっても安全である。
【0036】さらに、第2突起が球面状をしていること
により、横ばしり加工の際の切屑のデフレクト角が小さ
く、よって切屑が切断されやすく、仮に螺旋状で排出さ
れても螺旋ピッチの小さい切屑が排出されるので切屑が
作業者まで飛んで作業者を傷つけることもない。
【0037】また、第1突起と第2突起がインサートの
長手方向に並ぶように配置されているので、インサート
を若干斜めにして取りつけても切屑処理が安定するな
ど、優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の切削インサートの斜視図であ
る。
【図2】図1のインサートの片側端部を示す上面図であ
る。
【図3】図2のAーA線断面図である。
【図4】図2のB線矢視図である。
【図5】図2のAーA線断面図である。
【図6】図2のAーA線断面図である。
【図7】従来のインサートの斜視図である。
【符号の説明】
1 (切削)インサート 2 インサート上面 3 前端切刃縁 4 側部切刃縁 5 V字溝 6 第1突起 7 第2突起 8 傾斜正面 x,y デフレクタ角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23B 27/22 B23B 27/04 B23B 27/14 B23B 27/16

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】上面端部位の三周縁に1つの前端切刃縁と
    2つの側部切刃縁を形成した切削インサートにおいて、
    上記インサートの上面には前端切削縁より連続し且つイ
    ンサートの長手方向に傾斜角α°で傾く曲面状の傾斜正
    面を備えた一対の第1突起が形成されるとともに、第1
    突起の直後位置に第1突起と長手方向に並ぶように、前
    記前端切刃縁を通る長手方向の接線が傾斜角β°=0.
    8α°〜1.2α°で傾く球面状の第2突起が形成され
    ていることを特徴とする切削インサート。
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CN104428086B (zh) * 2012-09-27 2017-06-30 京瓷株式会社 切削镶刀以及切削工具
JP6059041B2 (ja) * 2013-02-28 2017-01-11 京セラ株式会社 切削インサートおよび切削工具、並びにそれらを用いた切削加工物の製造方法
CN108025373B (zh) * 2015-09-07 2019-10-01 京瓷株式会社 切削刀片、切削工具以及切削加工物的制造方法

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