JP4699665B2 - 溝切り加工用切削インサート - Google Patents
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Description
発明の背景
本発明は、溝切り加工作業用の切削インサートに関する。特に、本発明にしたがう切削インサートは、半径方向の溝切り加工に対して適切るであるが、軸方向溝切り加工作業、並びに軸方向と半径方向との長さ旋削加工作業に使用することができる。
【0002】
このような機械加工作業の際、切屑の破断と切屑の成形とが、拘束されない生産性のためには決定的に重要である。最近の高生産性装置は、良好な切屑の輸送処理に非常に大きな重きがおかれている。長くて制御ができない切屑は、装置を容易に中断及び休止させることになる。このため、切屑の制御は、工具の設計に対して、大いに配慮と管理とが必要となる。
【0003】
溝切り加工及び突っ切り加工作業用の切削インサートは、一般的にホルダに締結され、このホルダは製造されたスロットを有用にするために、ブレード形状とする。用語「ブレード形状のホルダ」は、またスロットミル(slot mills)を含むことを意図する。このような切削インサートは、例えば、米国特許第4,778,311号、第4,992,008号、第5,135,336号及び第5,423,639号から既知である。同時に最近、可能であるならば、製造されたスロットの表面が改良された表面仕上げを達成できることが要求される。
【0004】
本発明の目的及び概要
本発明の第1の目的は、改良された強靭な切れ刃が得ることを十分満足する切削インサートを製造することである。
【0005】
さらに、繰り返し半径方向溝切り加工を十分満足する切削インサートを製造することを本発明の目的とする。
【0006】
高速送りと組み合わせが達成するために、良好な軸方向停止が可能な切削インサートを製造することを第3の目的とする。
【0007】
長手方向の旋削加工に使用可能である切削インサートを製造することを、本発明の第4の目的とする。
【0008】
本発明は、上面と、下面と、二つの側面と、ボディの長さ方向端部に配置され端面とを有する長さ方向に伸びたボディを備えた切削インサートに係わる。この端面の上側切れ刃は、主切れ刃を形成する。主切れ刃から下方に向かって延在している端面の一部が、逃げ面を規定する。二つの側部切れ刃が主切れ刃のそれぞれの端部から延在する。逃げ面は、平面形状でなく一方の切れ刃端部からもう一方の端部へと変化する曲率を有する。湾曲したコーナ切れ刃が、主切れ刃の端部と側部切れ刃の一つによって定義される第2の切れ刃との間に延在する。この湾曲したコーナ切れ刃が、主切れ刃のそれぞれの端部から延在し且つ第1の半径を有する湾曲した第1の部分と、上記第1の部分から延在し且つ第1の部分より大きな半径を有する湾曲した第2の部分とを含む。
【0009】
発明の好ましい実施態様の詳細な説明
図1から図3は、上面1と、底面2と、二つの側面5、6と、二つの端面3との一般的に平行四辺形状のボディを備える本発明にしたがう溝切り加工用の切削インサートCを示す。インサートの前方部のみを図示するが、この反対側の後方部は好ましくは同一形状である。この端面3は、それぞれ前逃げ面を規定する上側部分3aと、停止面を規定する下側部分10とが備わる。切削インサートCは、一体と成って配置されるシャンク部Sと切削ヘッドHとを備えるようにすることが可能であるが、好ましくは長さ方向のシャンク端部の双方に備えるようにすることが可能である(一つの切削ヘッドのみを図示する)。シャンクに沿って存在する側面5、6の部分5a、6aは、平面で且つ平行である。上面1の部分12は切削ヘッドHの切屑頂面を形成し、且つ側面5、6のそれぞれの部分11は切削ヘッドの側部逃げ面を形成する。逃げ面3aは、切削ヘッドの前端面を構成する。
【0010】
この逃げ面の向かい合う側部のそれぞれには傾斜面3bを備えることができる。図2cは、傾斜した逃げ面を正面で示し、一方図2cは、傾斜していない逃げ面を備える切削インサートC’を示す。
【0011】
図2a及び図2cに示されるように、停止面10の幅はインサートの最大幅より小さい。また、図4に示されるように、停止面10は、インサートの最前部(すなわち、切れ刃によって規定される部分である)より長さ方向内側に片寄っている。
【0012】
切削インサートは一般的に被覆した超硬合金または被覆していない超硬合金で作られ、上面1と底面2とにはそれぞれ長さ方向に凹んだV字状のキー手段4及び7が形成される。キー手段4は底面全体に沿って延在し、一方キー手段4は切削ヘッドの頂面12に沿っては延在しない。図2bに示す別の形状の切削インサートC”は、底面2”に中央の凹んだスロット7aと、このスロットの側部のそれぞれに配列する二つの傾斜面7b、7cとを備える。これらの面7b、7cは、ブレードホルダーの対応する傾斜支持面で支持されるために傾斜している。このブレードホルダーは、スウェーデン願書第9703434-2に記載されるそれによって具体化される。頂面12と主逃げ面3aとの交差部は、横断主切れ刃8aを形成し、この切れ刃は切削コーナR1を経由して切削ヘッドの側部切れ刃8b、8cまで延在する。このコーナ半径には、図3に示されるように、複数の半径R10、R20、R30が含まれる。第2の半径R20は、第1の半径R10より実質的に大きく、後方切れ刃8W2まで後方に延在するワイパー切れ刃8W1を備えるようにして、その切れ刃半径R30がR10及びR20のそれぞれよりも小さくするようにする。
【0013】
逃げ面3aは、下面10の横断破断線9で停止面10と交差する。この面10は、すなわち底面2に対して垂直なインサートの長さ方向中心線に対して垂直に延在する。この面10は、ホルダー内で軸方向停止面として作用する。側部逃げ面11は、切削インサートの残部から横に突き出ているインサート部分に備わり、垂直破断線13を経由して側面5、6まで延在する。切屑頂面12は、主切れ刃8から内側に向かって延在し且つ切屑フォーマ14が形成される。この切屑フォーマは、凹んだ横断面を有する複数のリセス状にすることができる。代わりに、この切屑フォーマは、主切れ刃の中央部分で主切れ刃8aの中央部分を貫通するリセスのように延在させ、且つ、スウェーデン願書第9801012−7に記載されるそれによって具体化されるように、後方に向かって深さが増加しその後深さが減少することができる。この目的は、5〜30度のポジの逃げ角を有する切屑頂面12を備え、一方切屑を破断することが容易であるように切屑を塑性的に変形させることである。
【0014】
本発明にしたがって、逃げ面3aは、逃げ角(α)を備え、且つ改良した強度を備えた主切れ刃8aを備えるために平らでない形状を有する。
【0015】
図4〜図6に示す一つの実施態様において、上記逃げ面3aの形成は、主切れ刃8の一方の端面近くの位置(断面C−C)で測定された逃げ角(α)が、もう一つの向かい合う同一の切れ刃8aの端部近くの位置(断面A−A)で測定された逃げ角(α”)(例えば8.85°)の大きさより小さな値(例えば5.18°)を有し、並びに、これらの角度α及びα”の間に位置する逃げ角α’(例えば、7.04°)より小さい。この実施態様において、長さ方向の平面(A、B及びC)は、直線に沿う逃げ面(3a)と交差するが(図4〜6を参照)、この不規則な逃げ角の特徴は、より強い主切れ刃となる湾曲する(平面でない)逃げ面となる。
【0016】
図7〜9に、代わりの実施態様のインサート1Aが示され、この逃げ角αは、一定であるが、この逃げ面3aは、図7と図9との比較から明らかのように、主切れ刃の一方の端部近くの逃げ面3の曲率半径Raは、この刃に向かい合う端部近くの曲率半径Rcより実質的に小さいような曲率変化で横に反り返る。半径Rcは、中間半径Rb(図8参照)よりも小さい。実施例のように、半径Ra、Rb及びRcは、それぞれ16、2mm、27mm及び85.6mmとすることができる。
【0017】
好ましくは、この反り返りは、主切れ刃8’a全周に沿う逃げ角(α)の大きさが切削インサートの一方の端部から向かい合う端部まで一定に存在するようにする。図示する実施例においては、この角度αは、7°に達する。
【0018】
図7〜図9に示す実施態様においては、主切れ刃8’aの一方の端部近くの上記逃げ面3aの曲率半径Rcは、主切れ刃8’aのもう一方の端部近くの横断面での上記曲率半径Rcの大きさより3〜6倍大きい。この点において、インサート1Aの外見は、曲率Rcの半径の大きさが半径Raの大きさより約5倍大きいように好ましく選択する。
【0019】
図4〜図9の停止面10の寸法に関しては、停止面の高さ(a)は、端部面3の総高さ(b)の30〜70%であるようにする必要がある(例えば、図4参照)好ましくは、高さ(a)は、高さ(b)の35〜55%にする必要がある(図4参照)。
【0020】
図4〜図9にしたがう実施態様においては、切れ刃8aまたは8’aは、長さ方向のそれぞれの面A〜Cに対して好ましくは垂直であるが、所望によりそれらと垂直からわずかに外れる。
【0021】
本発明は、好ましい実施態様に関して記載したが、特別に記載することなく追加、削除、改良及び置換が、添付した特許請求の範囲に規定するような本発明の精神および分野から離脱することなく行えることは当業者には理解されることである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、斜め上側から見た斜視図にける本発明にしたがう切削インサートを示す。
【図2a】 図2aは、インサートの前端面に傾斜面が存在しない図1のインサートの前側面図を示す。
【図2b】 図2bは、別のインサートの実施態様を示し、そのインサートの前側面図を示す。
【図2c】 図2cは、図1のインサートの前側面図を示し、そのインサートの前端面は傾斜している。
【図3】 図3は、図1に図示する切削インサートの拡大コーナを示す。
【図4】 図4は、図1のA-A面に沿う同様の切削インサートの長さ方向断面を示す。
【図5】 図5は、図1のB−B面に沿う別の実施態様における切削インサートの長さ方向断面を示す。
【図6】 図6は、図1のC−C面に沿う別の実施態様における切削インサートの長さ方向断面を示す。
【図7】 図7は、図4と同様であるが、別の実施態様の切削インサートを示す。
【図8】 図8は、図5と同様であるが、別の実施態様の切削インサートを示す。
【図9】 図9は、図6と同様であるが、別の実施態様の切削インサートを示す。
Claims (12)
- 上面(1)と、下面(2)と、二つの側面(5,6)と、ボディ長さ方向の端部に配置する端面(3)と、を有する長さ方向に延びたボディを備える切削インサートであって、
前記端面の上側切れ刃が、主切れ刃(8a)を形成し、
前記端面の一部分が、前記主切れ刃の下方に延在し逃げ面(3a)を規定し、
前記主切れ刃のそれぞれの端部から延在する二つの側部切れ刃(8a,8b)が存在し、
前記逃げ面(3a)は平らな形状でなく、前記主切れ刃(8a)の一つの端部から他方の端部まで変化する曲率を備え、
前記主切れ刃(8a)の一つの端部と、前記二つの側部切れ刃の一つによって規定する第2の切れ刃(8b)との間に延在する湾曲コーナ切れ刃が存在し、
前記湾曲コーナ切れ刃が、前記主切れ刃のそれぞれの端部から延在し且つ第1の半径(R10)を有する湾曲した第1の部分を備え、且つ
湾曲した第2の部分が、前記第1の部分から延在し且つ前記第1の部分より大きな半径(R20)を備える、切削インサート。 - 前記逃げ面の上側部分と前記主切れ刃との間に形成される逃げ角(α)は、前記主切れ刃の一方の隣接端部より前記主切れ刃のもう一方の隣接端部で小さい、請求項1記載の切削インサート。
- 上面と下面との双方の通って延在する長さ方向の平面が、直線に沿う前記逃げ面と交差する、請求項1記載の切削インサート。
- 前記逃げ面の上側部分と前記主切れ刃との間に形成される逃げ角(α)は、前記主切れ刃の一方の隣接端部より前記主切れ刃のもう一方の隣接端部で小さい、請求項3記載の切削インサート。
- 上面と下面との双方の通って延在する長さ方向の平面が、曲線に沿う前記逃げ面と交差する、請求項1記載の切削インサート。
- 前記長さ方向の平面が、凸状に湾曲する線に沿う逃げ面と交差する、請求項5記載の切削インサート。
- 前記切れ刃の一つの端部に隣接配置される長さ方向の平面が、第1の半径を有する湾曲した線に沿う前記逃げ面と交差し、前記切れ刃の向かい合う端部に隣接配置する長さ方向の平面が、前記第1の半径より3から6倍である第2の半径を有する湾曲した線に沿う前記逃げ面と交差する、請求項5記載の切削インサート。
- 前記逃げ面の上側部分と前記主切れ刃との間に形成される逃げ角が、前記主切れ刃に沿って一定である、請求項5記載の切削インサート。
- 前記逃げ面が、前記主切れ刃から下方に向かい、且つ前記ボディの対向する端部に向かって傾いて延在し、端面の下側部分と鈍角を形成する、請求項1記載の切削インサート。
- 前記端面の下側部分が、前記ボディの長さ方向中心線に垂直に配向され、且つ停止面を規定する、請求項9記載の切削インサート。
- 前記停止面が、前記下面から、前記停止面と前記逃げ面との間の交差線までの方向において測定される高さを有し、前記高さが前記端面の高さの30〜70%である、請求項10記載の切削インサート。
- 前記停止面の高さが前記端面の高さの33〜55%である、請求項11記載の切削インサート。
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