JP4959042B2

JP4959042B2 - T-land insert

Info

Publication number: JP4959042B2
Application number: JP20319599A
Authority: JP
Inventors: ロバート・コールマン; マイケル・カンニッツァーロ; ジョン・パターソン
Original assignee: バレナイト・インコーポレイテッド
Priority date: 1998-07-23
Filing date: 1999-07-16
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2019-07-16
Also published as: GB2339713A; CA2254233A1; DE19858088A1; JP2000042808A; GB9828716D0

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は硬質の耐摩耗性材料よりなる切削工具（バイト）に関する。より詳しくは本発明はＴランドと上向き切刃の特徴を組み合わせた切削挿入体の新規な切刃形状に関し、それにより優れた仕上げ生成特性を有し、長い工具寿命を有する切削工具を提供する。
【０００２】
【従来の技術】
過剰な摩耗領域が切削挿入体の側面と切刃の部分を含んでいる問題は従来から知られている。特別な困難を生じる領域は挿入体のノーズ部と切削線の深さ又はその近傍の刃先にある。切削線の深さは切削工具の分野では切削工具又は挿入体のうち、加工物の元の未切削表面が刃先（ＣｕｔｔｉｎｇＥｄｇｅ）に接触する領域であると理解されている。切削線の深さは一般に挿入体の使用される切刃かど（角。Ｃｏｒｎｅｒ）から測定して先導切刃の長さに沿った半分程度にすぎない。切削線の深さの領域は加工物との接触点から、摩耗マークを有する切刃に沿って測った最遠位置として実験的に容易に位置決めされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
挿入体の上記の領域はその上に及ぼされるより大きい力により惹起されるノッチングを受ける。切削線の深さで加工物の表面に接触することは、経時硬化した、又は加工硬化した加工物の加工中に切削工具を特に損傷することになる。挿入体のノッチングは過早の損傷を招き、挿入体の工具寿命が完全に利用される前に挿入体の交換を必要とする場合を生じる。切削工具の過早の損傷は加工される加工物の損傷も招き、コストを増大する。
【０００４】
これらの問題を、挿入体の全切刃の周りにＴランドを形成することにより緩和しようとする試みがある。しかし、Ｔランド（挿入体の頂面に対して傾斜しているランドのこと。以下同じ）を有する挿入体は上向き先鋭(up-sharp）切刃を欠いている。挿入体の頂面及び側面の交差（会合）により形成される上向き先鋭切刃は一般にＴランドを欠いているが、高い研磨性を示すことがある。上向き先鋭切刃は改良された表面仕上げを生成する特徴の１つである。Ｔランドを付加すると上向き先鋭切刃が破壊され、ある種の挿入体では最も望ましい仕上げ特性を失う。ダイヤモンド挿入体はこの分野の挿入体製造者にとって特に問題である。満足なダイヤモンド挿入体を得ようとの試みにおいて、従来技術の挿入体は、製造業者に表面仕上げと工具寿命を折衷させることを強制している。
本発明者は、ダイヤモンドその他の同様な材料に適用できる形状を有し、工具寿命を犠牲にすることなしに、優れた表面仕上げを生成する新規な切削挿入体を発見することができた。
従って、本発明の目的は、優れた仕上げ特性と余分な工具寿命を有する挿入体の新規な構造を提供することである。
本発明のより具体的な目的は、金属切削工業で使用されているダイヤモンド及び他の非常に硬いがかなり脆い材料、例えばセラミックス、立方晶窒化ホウ素、接着された炭化物、等において特に同様な利益を提供することにある。
本発明の他の目的は、加工物上に仕上げを生成する切刃領域にある上向き先鋭刃先により、そしてこの上向き刃先をノッチングにかけられる切刃の他の領域にあるランドにより修正することにより、優れた仕上げ特性を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、実質的に多角形の頂面と、実質的に平面状の底面と、前記頂面と底面の間に延びた側面とを有し、前記側面の隣接した各対は会合して一定のノーズ半径を有する湾曲したかどを形成している本体と、前記頂面及び底面の一方と前記側面の前記複数の対の一つとの交差により形成される共通のかどを有する先導切刃と直線状の仕上げ切刃を含む少なくとも一対の切刃と、前記先導切刃の領域にほぼ始まり、前記先導切刃に沿って少なくとも前記共通のかどまで延び且つ前記頂面に対して傾斜しているＴランドとよりなり、前記Ｔランドは、前記挿入体の２つのかどの間のほぼ中間点から前記先導切刃に沿って前記の共通のかどに向けて延びる第１部分と、前記第１部分に接続していて、前記仕上げ切刃と前記湾曲したかどとの接点又はその直前まで延びて前記湾曲したかどに終端している第２部分とを含む硬質で耐摩耗性の挿入体、を提供する。
本発明はさらに、第２部分が共通のかどの周りに延長するにつれて減少する選択幅を有するＴランドであって、該幅が第２部分が仕上げ切刃と交差する個所において最小値に近づくような、ランドを提供する。
前記先導切刃と前記仕上げ切刃が、超硬炭化物、セラミック、立方晶窒化ホウ素、ダイヤモンド、又はそれらの組み合わせ、またはこれらの物質の部分を結合してなる、挿入体を提供する。
本発明はさらに、前記挿入体が、接着性の硬質耐摩耗性材料の被覆を有する、挿入体を提供する。
本発明はさらに、少なくとも前記共通のかどと、前記本体の一部と、前記切刃とはＰＣＤダイヤモンドから構成されている挿入体を提供する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明に従って、一般に多角形状、または平行四辺形状をなし、かどに選択された切刃形状を有する硬質の耐摩耗性挿入体が提供される。本発明は、本発明の挿入体の活性な切削かどで会合する切刃に対して適用されるランド、特にＴランドに関するものである。当業界で知られているように、使用時には選択された１つのかどが活性な（すなわち使用中の）切削かどとなる。活性な切削かどを切削工具中の位置及び加工物に対する位置について具体的に特定するために図９〜１０を参照する。図９は平削盤中で使用するように配置された本発明の実施例を示す。図１０は旋盤中で使用される本発明の例を示す。両図において活性な切削かど２８は加工物に接触するようにそれに隣接した２つの切刃を有する。図９は本発明の挿入体が工具ホルダー２に支持されて加工物３に関連づけて配向されている様子を示す。図１０から分かるように、先導切刃４０はかど２８から切削線４９の深さまで加工物の未切削表面４に接触し、仕上げ切刃４２はその後方を移動して、挿入体のうちの仕上げされる加工物に最後に接触する部分で仕上げ生成面（領域）４８となる。当業者には、本発明の切刃形状をし２つ以上の切削かどを備えた挿入体が、各かどを交互に活性なかどとして使用するように位置づけ可能なことが理解できるであろう。
【０００７】
本発明の好ましい実施例は図１に示されている。ほぼ多角形状を有する割出し位置決め可能な切削挿入体は超硬(cemented）炭化物またはセラミックスのような耐摩耗性の材料から製作された本体１２を有する。挿入体の本体１２は当分野で公知の硬質の耐摩耗性材料で被覆し得る。好ましい被覆材はダイヤモンド、窒化ホウ素、またはセラミックスである。特に好ましくは密着性で耐摩耗性のダイヤモンド被覆である。本体１２は公知の保持手段を受けるための中央開口１１を有しても良い。本体１２は頂面１４と、これにほぼ平行な底面１６と、これらの面の間に延びてこれらの面を結合している周壁１８とを有する。頂面及び底面は平行でなくても良い。周壁１８は側面２０、２２、２４、２６から構成されている。少なくとも２つの隣接した側面はそれらの交差（会合）部において頂面と底面の少なくとも一方と共に切刃を形成する。かど２８、３０、３２、３４は側面の各一対の交差（会合）部に形成される。好ましい実施例においては、かどは丸み付けされるが、平坦でもよいし、丸みを有しなくても良い。
【０００８】
図２を参照して本発明の切刃形状を更に説明する。説明はここに定義し或いは図９及び１１に示したように、活性な切削かど２８に関して行う。先導切刃４０が頂面１４と側面２０の交差部に形成され、かど２８と３０の間を延びている。先導切刃４０の直近には仕上げ切刃４２が頂面１４と側面２２との間に形成され、かど２８と３２の間に延びている。切刃は場合によりワイパフラット等の補助切刃部より構成しても良い。
【０００９】
先導切刃４０はその長さの選択された一部に沿ってランド５０を有する。ランド幅は公知のパラメータに基づいて選択されるもので、一般に０．００３−０．０２０インチ（０．０９−０．５１ｍｍ）である。好ましい実施例ではランド幅は０．００３５−０．０１０インチ（０．０８９−０．２５ｍｍ）であり、最も好ましくは０．００４−０．００６インチ（０．１０ｍｍ−０．１５ｍｍ）である。
【００１０】
ランド５０は先導切刃４０のほぼ中央から始まり、かど２８を回って仕上げ切刃４２に延びる。好ましくは、かど３０側での側面２０におけるランド開始点は切削線の深さに交差する先導切刃４０上の領域を包含する。図２のように仕上げ切刃４２の部分はそれに適用されるランドを有していない。ランド５０は仕上げ切刃４２のノーズ半径に接する点の領域、好ましくは該接点に至る前に終端している。最も好ましい実施例では、ランドは先導切刃上の切削線の深さの前から延び、活性な切削かどを回り、加工物の仕上げが行われる仕上げ切刃の領域４８に終端する。加工物仕上げを生成する仕上げ切刃の領域は加工物に接する仕上げ切刃の最後の部分と考えられる。
【００１１】
図３はダイヤモンドに対する上向き先鋭切刃の短寿命の問題を解決するために初期に開発された例を示す。ランド５０は実質的に側面２０に平行であり、かど２８に向けて単に先導切刃に沿って延長しているだけである。この形状を挿入体に付加すると、切削領域の深さでのノッチングを減少する一方で、上向き先鋭切刃４２を維持する利益を提供する。しかし、この形状の試験中に、ランドを持たないかど２８の部分がノッチング型の傷を示した。
【００１２】
図４〜５の実施例は挿入体のノーズにおけるノッチングの問題を解決する。図４は本発明の好ましいランド５０を有するかど２８の詳細な断面図である。この実施例では、ランド５０は２つの部分５３と５５を有する。第１の部分５３は側面２０に対して実質的に平行に延びている。第２の部分５５はかど２８に沿って破線で示したノーズ二分線を越えて側面２０に対して傾斜角度で延びる。第２部分５５は仕上げ切刃４２とノーズ半径との接点の領域で、好ましくは接点に至らない前にかど２８に終端している。第２の部分５５の角度は、かど２８でのランド５０の幅を、切削力が不必要に増大しないように制御するように選択される。図５は本発明の最も好ましい実施例の詳細な断面図を示す。この例では、ランド５０はかど２８を曲がってノーズ半径の接点の領域、好ましくは接点ｔに至らない点、に終端するランドを形成する部分５７、５９より構成される。第１の部分５７は側面２０にほぼ並行に延びてかど２８の領域にある第２の部分５９へと連接している。好ましくは第１の部分５７は一定幅を有し、頂面１４に対して一定の角度をなす。第２の部分５９は湾曲したランドを有し、その幅は好ましくはランド５０が仕上げ切刃４２とノーズ半径との接点に近づくにつれて最小幅に減少する。図４、５の実施例はランド５０が加工物に仕上げを行うように設計された切刃領域にある仕上げ切刃４２に終端するランド５０を有する丸みのないかどにも適用できる。
【００１３】
図６〜７は切削挿入体１０を形成するためにダイアモンドウエーファ６０が本体１２のポケットにろう付けされる第２の実施例を示す。本体１２はダイヤモンドウエーファ６０をそこに位置づけるためのスロット５１を有する。ウエーファ６０は上側ウエーファ６４と下側ウエーファ６６とからなり、両者間を延びるウエーファ側部片６８により結合されている。ウエーファ側部片６８は側部６１、６２、６３から構成され、各二つの交差部にウエーファ隅部を形成している。スロット５１はウエーファ６０を支持する突き合わせ表面５２、５４を有する。ウエーファ６０は、側部６２が表面５２に接触し、下部ウエーファ表面６６が表面５４に接触するようにして、スロット５１内に位置づけられる。ウエーファ６０は公知の手段例えばろう付けにより接触表面５２、５４と、６２、６６とを固定することによりスロット５１に固定される。ウエーファの側部６１は側部２０の一部を形成する。この共平面関係は研磨等の公知手段により形成される。側面６３は同様に挿入体１０の側部を形成する。側面２０、２２は交差してかど２８を形成する。図７に示したように、上側ウエーファ表面６４は頂面１４の一部を形成する。
【００１４】
図６の実施例では、ダイヤモンドウエーファ６０を固定した切削挿入体は図５に示したと同様なランド５０を有する。このランドは本体１２の上から始まり先導切刃４０に沿って延び、丸みのあるかど２８を回って仕上げ切刃４２に至る。好ましくは、ランド５０は先導切刃４０に沿って一定の幅を有し、ノーズ半径の接点へ近づくにつれて狭くなる。ランド５０はノーズ半径の接点領域内、好ましくは接点に達しない前に終端する。
【００１５】
図８は図７の挿入体の断面図であり、頂面１４とランド５０（この例ではＴランド）のなす角度関係を示す。ランドと頂面１５が存在する平面との交差角度はランド角度と呼ばれる。好ましいランド角度は約５°〜約４０°、好ましくは１０〜３０°である。ダイヤモンド挿入体に対しては、最も好ましい範囲は約１５°〜２５°である。
【００１６】
選択された切刃形状を有することができる基体は超硬炭化物、セラミック、立方窒化ホウ素、ダイヤモンド、その他当業界に公知の他の耐摩耗性材料である。だいやもんどにはＰＣＤその他の硬質耐摩耗形態のダイヤモンドである。好ましい基体は当業界に公知の上向き先鋭切刃を有する切削工具に一般に使用されている材料である。特に好ましいものは材料を除去し且つ優れた表面仕上げを残さなければならない仕上げ用または単一パス粗仕上げ用工具である。
【００１７】
ダイヤモンドの優れた圧縮強度は、ダイヤモンド切削工具が当業界で入手できる材料のある種の最小許容差及び最平滑の表面仕上げを行うことを可能にする。加工物の表面をこのような最小許容差及び最平滑の表面仕上げはダイヤモンド挿入体を仕上げ処理のための優れた工具にする。ダイヤモンドはまた、高回転速度で動作できる新しい機械の出現に伴って当業界で益々支配的になっている充分に高速な機械加工を実行する。従来のダイヤモンド挿入体の欠点は、ある種の切削加工の用途で短寿命であることである。ダイヤモンド工具は非常に硬質及び先鋭な切刃を必要とする加工用とに使用されることが多い。従来技術によりダイヤモンド挿入体の欠点は上向き切刃が非常に脆く、ノッチングを生じることである。本発明の最も好ましい実施例では、選択された切刃形状は、その他ダイヤモンドコートを有する工具、ブレード、または挿入体に適用されるか、またはダイヤモンドウエーファを基体または工具、ブレード、または挿入体に接合したものに適用される。しかし、チッピングまたはノッチングのような脆化欠陥を生じるような任意の超硬材料にも本発明が有利に適用される。
【００１８】
【実施例】
次に実施例を説明する。
実施例１
本発明による選択され切刃形状の特性を従来の上向き先鋭及びＴランド挿入体のそれと比較した。次の実施例で工具寿命と側部摩耗を評価した。
【００１９】
実施例２
ダイヤモンドウエーファをろう付けした市販の超硬炭化物製（ＳＰＭＷ３２．５２）の正方形挿入体を選択した。市販のＳＰＭＷ３２．５２の従来技術の挿入体と本発明のそれとを比較試験した。本発明の挿入体は０．００４インチ（０．１０ｍｍ）の混合２０°ＴランドをＳＰＭＷ３２．５２標準挿入体に、ダイヤモンドホイール研磨法を使用して付与することにより製作した。２組の挿入体を低珪素鋳造アルミニウム３８０で表面にスケールを有するものを加工することで試験した。
【００２０】
【表１】

【００２１】
この試験結果は本発明の挿入体が従来技術のものよりも十倍以上も多い部品を生成したことを示す。従来技術に比して充分に大きいこの生産量の増大は、加工物の仕上げに悪影響を生じないで達成された。
【００２２】
実施例３
本発明の挿入体の寿命試験を実施例２の条件を次のように変更して実施した。この条件下で、本発明の挿入体の平均生産量は一刃あたり１００００個であった。従来技術に比してのこの驚くべき工具寿命の増大は加工物の仕上げに悪影響を生じないで達成された。
【００２３】
【表２】

【００２４】
以上本発明を実施例に関連して説明したが、実施例は単に例示の目的である。本発明のランドは好ましくは挿入体の先導切刃の切断線の深さまたはその近傍で始まり、該切刃に沿って少なくとも挿入体の活性な切削かどまで延びている。しかし、ランドは、切削目的で他の切刃を使用することを妨害しない限り先導切刃の全長に延びても良い。好ましい実施例では、ランドはノッチングが生じる切断線の深さの領域のみに用いる。他の実施例では、ランドは挿入体のかどの二等分線を通り過ぎるまで先導切刃に沿って延び、鼻部半径に接する個所、好ましくはその前で終る。好ましい実施例では、Ｔランドは先導切刃に沿って挿入体のかどへ向けて延び、そして切削すべき加工物の仕上げ表面が生成される仕上げ切刃の個所で、好ましくはその前に終わる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の割出し位置づけが可能な切削挿入体の実施例の斜視図である。
【図２】図１の切削挿入体の平面図である。
【図３】Ｔランド形状を有するかどを有するが本発明の挿入体でない挿入体の部分図である。
【図４】Ｔランド形状の好ましい実施例によるかどを示す本発明の挿入体の詳細な部分図である。
【図５】Ｔランド形状の他の好ましい実施例によるかどを示す本発明の挿入体の詳細な部分図である。
【図６】本発明の割り出し位置づけ可能な切削挿入体の第２実施例を示す平面図である。
【図７】図６の切削挿入体の側面図である。
【図８】図７の線８−８に沿った詳細な断面図である。
【図９】図６の挿入体の使用状態図である。
【図１０】本発明の挿入体の使用状態図である。
【符号の説明】
２工具ホルダー
３加工物
１０挿入体
１１中央開口
１２本体
１４頂面
１６底面
１８周壁
２０、２２、２４、２６側面
２８、３０、３２、３４かど
４０先導切刃
４２仕上げ切刃
５０ランド
５１スロット
５２、５３、５４突き合わせ表面
５５、５７、５９ランドの部分
６０ダイアモンドウエーファ
６１、６２、６３側部
６４上側ウエーファ
６６下側ウエーファ
６８ウエーファ側部辺[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cutting tool (bite) made of a hard wear-resistant material. More particularly, the present invention relates to a novel cutting edge shape that combines the features of a T-land and an upward cutting edge, thereby providing a cutting tool with excellent finish generation characteristics and a long tool life.
[0002]
[Prior art]
The problem of excessive wear areas including the sides of the cutting insert and the cutting edge is known in the art. The areas where special difficulties occur are in the nose of the insert and the cutting line depth or near the cutting edge. In the field of cutting tools, the depth of the cutting line is understood to be the region of the cutting tool or insert that the original uncut surface of the workpiece contacts the cutting edge. The depth of the cutting line is generally only about half along the length of the leading edge as measured from the edge of the insert used (corner). The region of the depth of the cutting line is easily positioned experimentally as the farthest position measured along the cutting edge having the wear mark from the contact point with the workpiece.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The above region of the insert undergoes notching caused by the greater force exerted thereon. Contacting the surface of the workpiece at the depth of the cutting line will particularly damage the cutting tool during processing of the time-cured or work-hardened workpiece. Insert notching can lead to premature damage, requiring the insert to be replaced before the tool life of the insert is fully utilized. Premature damage to the cutting tool also results in damage to the workpiece being processed, increasing costs.
[0004]
There are attempts to alleviate these problems by forming a T-land around the entire cutting edge of the insert. However, an insert having a T-land (a land inclined with respect to the top surface of the insert; hereinafter the same ) lacks an up-sharp cutting edge. An upwardly sharpened cutting edge formed by the intersection (meeting) of the top surface and the side surface of the insert generally lacks a T-land, but may exhibit high polishability. An upward-pointing cutting edge is one of the features that produces an improved surface finish. Adding a T-land destroys the upwardly sharpened cutting edge and loses the most desirable finishing characteristics for certain inserts. Diamond inserts are particularly problematic for insert manufacturers in this field. In an attempt to obtain a satisfactory diamond insert, prior art inserts have forced manufacturers to compromise surface finish and tool life.
The inventor has been able to find a novel cutting insert that has a shape that can be applied to diamond or other similar materials and that produces an excellent surface finish without sacrificing tool life.
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a novel structure of an insert having excellent finishing characteristics and extra tool life.
A more specific object of the present invention is to provide particularly similar benefits in diamond and other very hard but rather brittle materials used in the metal cutting industry, such as ceramics, cubic boron nitride, bonded carbide, etc. It is to provide.
Another object of the present invention is to improve by correcting the upward cutting edge in the cutting edge area that produces a finish on the workpiece and the land in the other area of the cutting edge that can be subjected to notching. Is to provide finishing characteristics.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has a substantially polygonal top surface, a substantially planar bottom surface, and a side surface extending between the top surface and the bottom surface, and each adjacent pair of the side surfaces is associated. A body forming a curved corner having a constant nose radius; a leading cutting edge having a common corner formed by the intersection of one of the top and bottom surfaces and one of the plurality of pairs of side surfaces ; at least a pair of cutting edges including a straight finishing cutting edge, substantially beginning in the region of the leading cutting edge, along the leading cutting edge is inclined with respect to at least the extending to a common excessive and the top surface A first portion extending from a substantially middle point between the two corners of the insert to the common corner along the leading cutting edge; and the first portion. To the contact point between the finished cutting edge and the curved corner. Wear resistance of the insert of a hard and a second portion that terminates at etc. whether the curved extends to just before provides.
The present invention further provides a T land having a selection 択幅 that decreases as the second portion extending around a common excessive, to approach the minimum value in a point that intersects with cutting edge finish the width and the second portion Provide the land.
An insert is provided in which the leading cutting edge and the finishing cutting edge combine cemented carbide, ceramic, cubic boron nitride, diamond, or combinations thereof, or portions of these materials.
The present invention further provides an insert, wherein the insert has a coating of an adhesive hard wear resistant material.
The present invention further provides an insert in which at least the common corner , a part of the body, and the cutting edge are composed of PCD diamond .
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In accordance with the present invention, there is provided a rigid, wear resistant insert generally having a polygonal shape or a parallelogram shape and having a cutting edge shape selected for the corner. The present invention relates to a land, in particular a T-land, applied to a cutting blade associated with the active cutting corner of the insert of the present invention. As is known in the art, one corner selected in use is the active (ie, in use) cutting corner. Reference is made to FIGS. 9-10 to specifically identify the active cutting corners in terms of position in the cutting tool and position relative to the workpiece. FIG. 9 shows an embodiment of the present invention arranged for use in a planer. FIG. 10 shows an example of the present invention used in a lathe. In both figures, the active cutting corner 28 has two cutting edges adjacent to it in contact with the workpiece. FIG. 9 shows the insert according to the invention supported on the tool holder 2 and oriented relative to the workpiece 3. As can be seen from FIG. 10, the leading cutting edge 40 is in contact with the uncut surface 4 of the workpiece from excessive 28 to a depth of the cutting line 49, the finishing cutting edge 42 will move the rear, finishing of the insert A finish generation surface (region) 48 is formed at a portion that finally comes into contact with the workpiece to be processed. One skilled in the art will appreciate that an insert having the shape of a cutting edge of the present invention and having two or more cutting corners can be positioned to use each corner as an active corner alternately.
[0007]
A preferred embodiment of the present invention is shown in FIG. The indexable and positionable cutting insert having a generally polygonal shape has a body 12 made of a wear resistant material such as cemented carbide or ceramic. The body 12 of the insert may be coated with a hard wear resistant material known in the art. A preferred coating material is diamond, boron nitride, or ceramics. Particularly preferred is an adhesive and wear-resistant diamond coating. The body 12 may have a central opening 11 for receiving known holding means. The body 12 has a top surface 14, a bottom surface 16 substantially parallel thereto, and a peripheral wall 18 extending between and connecting the surfaces. The top and bottom surfaces need not be parallel. The peripheral wall 18 includes

side surfaces

20, 22, 24, and 26. At least two adjacent sides form a cutting edge with at least one of the top and bottom surfaces at their intersection. The

corners

28, 30, 32, 34 are formed at a pair of intersecting (meeting) portions on the side surfaces. In the preferred embodiment, the corners are rounded, but may be flat or not rounded.
[0008]
The cutting edge shape of the present invention will be further described with reference to FIG. The description is made with respect to an active cutting corner 28 as defined herein or as shown in FIGS. A leading cutting edge 40 is formed at the intersection of the top surface 14 and the side surface 20 and extends between the

corners

28 and 30. A finish cutting edge 42 is formed between the top surface 14 and the side surface 22 in the immediate vicinity of the leading cutting edge 40 and extends between the

corners

28 and 32. The cutting blade may be constituted by an auxiliary cutting blade portion such as a wiper flat in some cases.
[0009]
Leading cutting edge 40 has lands 50 along a selected portion of its length. The land width is selected based on known parameters and is generally 0.003-0.020 inches (0.09-0.51 mm). In the preferred embodiment, the land width is 0.0035-0.010 inch (0.089-0.25 mm), and most preferably 0.004-0.006 inch (0.10 mm-0.15 mm).
[0010]
The land 50 starts from approximately the center of the leading cutting edge 40 and extends around the corner 28 to the finishing cutting edge 42. Preferably, the land starting point on the side surface 20 on the corner 30 side includes the region on the leading cutting edge 40 that intersects the depth of the cutting line. As shown in FIG. 2, the finishing cutting edge 42 does not have a land applied to it.

Land

50 terminates at the point of contact with the nose radius of finish cutting edge 42, preferably before reaching the contact. In the most preferred embodiment, the land extends from before the depth of the cutting line on the leading cutting edge, passes around the active cutting corner and terminates in a finish cutting edge region 48 where the work piece is finished. The area of the finished cutting edge that produces the workpiece finish is considered the last part of the finished cutting edge that contacts the workpiece.
[0011]
FIG. 3 shows an example that was initially developed to solve the short-life problem of upward-pointing cutting edges for diamond. The land 50 is substantially parallel to the side surface 20 and simply extends along the leading cutting edge towards the corner 28. Adding this shape to the insert provides the benefit of maintaining an upwardly sharpened cutting edge 42 while reducing notching at the depth of the cutting area. However, during the test of this shape, the portion of the corner 28 that did not have a land showed notching scratches.
[0012]
The embodiment of FIGS. 4-5 solves the notching problem in the nose of the insert. FIG. 4 is a detailed cross-sectional view of a corner 28 having a preferred land 50 of the present invention. In this embodiment, land 50 has two

portions

53 and 55. The first portion 53 extends substantially parallel to the side surface 20. The second portion 55 extends at an oblique angle to the side surface 20 beyond the nose bisection line shown by broken lines along the excessive 28. The second portion 55 is the region of contact between the finish cutting edge 42 and the nose radius, preferably terminating at the corner 28 before reaching the contact. The angle of the second portion 55 is selected to control the width of the land 50 at the corner 28 so that the cutting force does not increase unnecessarily. FIG. 5 shows a detailed cross-sectional view of the most preferred embodiment of the present invention. In this example, the contact area of the nose radius around the land 50 Hakado 2 8, preferably comprised of portions 57 and 59 to form a land that terminates in a point that does not reach the contact t,. The first portion 57 extends substantially parallel to the side surface 20 and is connected to the second portion 59 in the area of the corner 28. Preferably, the first portion 57 has a certain width and makes a certain angle with respect to the top surface 14. The second portion 59 has a curved land, the width of which preferably decreases to a minimum width as the land 50 approaches the contact point between the finished cutting edge 42 and the nose radius. The embodiment of FIGS. 4 and 5 is also applicable to rounded corners having lands 50 that terminate in a finished cutting edge 42 in the cutting edge region designed to finish the workpiece.
[0013]
Figure 6-7 shows a second embodiment Diamond Parkway fan 60 is brazed into the pocket of the body 12 to form the cutting insert 10. The body 12 has a slot 51 for positioning the diamond wafer 60 therein. The wafer 60 includes an upper wafer 64 and a lower wafer 66, and is connected by a wafer side piece 68 extending between the two. The wafer side piece 68 includes

side portions

61, 62, and 63, and forms a wafer corner at each of two intersecting portions. Slot 51 has a

butt surface

52, 54 for supporting the Uefu § 6 0. Wafer 60 is positioned in slot 51 with side 62 in contact with surface 52 and lower wafer surface 66 in contact with surface 54. Wafer 60 is secured to slot 51 by securing contact surfaces 52 , 54 and 62, 66 by known means such as brazing. The side portion 61 of the wafer forms a part of the side portion 20. This coplanar relationship is formed by known means such as polishing. Side 63 similarly forms the side of insert 10.

Sides

20 and 22 intersect to form a corner 28. As shown in FIG. 7, the upper wafer surface 64 forms part of the top surface 14.
[0014]
In the embodiment of FIG. 6, the cutting insert fixed diamond Parkway file 60 have similar lands 50 and shown in FIG. The land starts from the top of the main body 12 and extends along the leading cutting edge 40, and goes around the rounded corner 28 to the finishing cutting edge 42. Preferably, the land 50 has a constant width along the leading cutting edge 40 and narrows as it approaches the nose radius contact. Land 50 terminates in the nose radius contact area, preferably before reaching the contact.
[0015]
FIG. 8 is a cross-sectional view of the insert of FIG. 7 and shows the angular relationship between the top surface 14 and the land 50 (T land in this example). The intersection angle between the land and the plane on which the top surface 15 exists is called a land angle. The preferred land angle is about 5 ° to about 40 °, preferably 10-30 °. For diamond inserts, the most preferred range is about 15 ° to 25 °.
[0016]
Substrates that can have a selected cutting edge shape are carbide carbide, ceramic, cubic boron nitride, diamond, and other wear resistant materials known in the art. Mostly, it is diamond of PCD and other hard wear resistant forms. A preferred substrate is a material commonly used in cutting tools having an upwardly sharpened cutting edge known in the art. Particularly preferred are finishing or single pass roughing tools that must remove material and leave an excellent surface finish.
[0017]
The superior compressive strength of diamond allows diamond cutting tools to perform certain minimum tolerances and the smoothest surface finish of materials available in the industry. Such minimum tolerance and smoothest surface finishes on the workpiece surface make diamond inserts an excellent tool for finishing. Diamond also performs sufficiently fast machining that has become increasingly dominant in the industry with the advent of new machines capable of operating at high rotational speeds. A disadvantage of conventional diamond inserts is that they have a short life in certain cutting applications. Diamond tools are often used for machining that requires very hard and sharp cutting edges. According to the prior art, the disadvantage of diamond inserts is that the upward cutting edge is very brittle and causes notching. In the most preferred embodiment of the present invention, the selected cutting edge shape is applied to a tool, blade, or insert with other diamond coating, or the diamond wafer is applied to a substrate or tool, blade, or insert. Applies to joined ones. However, the present invention is advantageously applied to any cemented carbide material that causes embrittlement defects such as chipping or notching.
[0018]
【Example】
Next, examples will be described.
Example 1
The characteristics of the selected cutting edge shape according to the present invention were compared with those of conventional upward-pointing and T-land inserts. The following examples evaluated tool life and side wear.
[0019]
Example 2
A square insert made of commercially available carbide carbide (SPMW 32.52) with a diamond wafer brazed was selected. A commercial SPMW 32.52 prior art insert was compared to that of the present invention. The inserts of the present invention were made by applying 0.004 inch (0.10 mm) mixed 20 ° T lands to the SPMW 32.52 standard insert using a diamond wheel polishing process. Two sets of inserts were tested by machining low silicon cast aluminum 380 with scale on the surface.
[0020]
[Table 1]

[0021]
This test result shows that the insert of the present invention produced over ten times more parts than the prior art. This increase in production, which is sufficiently large compared to the prior art, was achieved without adversely affecting the finish of the workpiece.
[0022]
Example 3
A life test of the insert of the present invention was performed by changing the conditions of Example 2 as follows. Under these conditions, the average production of the inserts of the present invention was 10,000 per blade. This surprising increase in tool life relative to the prior art was achieved without adversely affecting the work piece finish.
[0023]
[Table 2]

[0024]
Although the present invention has been described with reference to embodiments, the embodiments are for illustrative purposes only. The lands of the present invention preferably begin at or near the cutting line depth of the leading edge of the insert and extend along the cutting edge to at least the active cutting edge of the insert. However, the land may extend the entire length of the leading cutting edge as long as it does not interfere with the use of another cutting edge for cutting purposes. In the preferred embodiment, the land is used only in the area of the cutting line depth where notching occurs. In another embodiment, the land extends along the leading cutting edge until it passes through the bisector of the insert and ends at, preferably in front of, the nasal radius. In a preferred embodiment, the T-land extends along the leading cutting edge towards the corner of the insert and ends at, preferably before, the finishing cutting edge where a finished surface of the workpiece to be cut is produced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of a cutting insert capable of indexing according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the cutting insert of FIG.
FIG. 3 is a partial view of an insert having a T-land shape but not the insert of the present invention .
FIG. 4 is a detailed partial view of an insert of the present invention showing a corner according to a preferred embodiment of a T-land shape.
FIG. 5 is a detailed partial view of an insert of the present invention showing a corner according to another preferred embodiment of a T-land shape.
FIG. 6 is a plan view showing a second embodiment of the indexable positioning cutting insert according to the present invention.
7 is a side view of the cutting insert of FIG. 6. FIG.
8 is a detailed cross-sectional view taken along line 8-8 of FIG.
9 is a view showing the state of use of the insert shown in FIG.
FIG. 10 is a view showing the state of use of the insert of the present invention.
[Explanation of symbols]
2 Tool holder 3 Work piece 10 Insert 11 Central opening 12 Main body 14 Top surface 16 Bottom surface 18

Peripheral walls

20, 22, 24, 26 Side surfaces 28, 30, 32, 34 Corner 40 Leading cutting edge 42 Finishing cutting edge 50 Land 51

Slot

52 , 53, 54 Abutting surfaces 55, 57, 59 Land portion 60

Diamond wafers

61, 62, 63 Side 64 Upper wafer 66 Lower wafer 68 Wafer side edge

Claims

A substantially polygonal top surface, a substantially planar bottom surface, and a side surface extending between the top surface and the bottom surface, and each adjacent pair of the side surfaces meet to form a constant nose radius A body having a curved corner with a leading edge having a common corner formed by the intersection of one of the top and bottom surfaces and one of the pair of side surfaces and a linear finish At least a pair of cutting edges including cutting edges, and a T-land substantially starting in the area of the leading cutting edge and extending along the leading cutting edge to at least the common curved corner and inclined with respect to the top surface The T-land includes a first portion extending from a substantially middle point between the two corners of the insert body along the leading cutting edge toward the common curved corner, and the first portion. Between the finished cutting edge and the curved corner Point or insert of wear-resistant hard and a second portion that terminates at etc. or curved in said common extends to just before.

The insert of claim 1, wherein the second portion of the T-land decreases in width as it extends from the first portion over the common corner and terminates at the curved corner at the contact.

The insert of claim 1, wherein the second portion of the T-land terminates in the curved corner just before the contact.

The insert of claim 1, wherein the leading cutting edge and the finishing cutting edge are formed from cemented carbide, ceramic, cubic boron nitride, diamond, or combinations thereof , or portions of these materials .

The insert of claim 1 further comprising a coating of an adhesive hard wear resistant material.

The insert according to claim 1, wherein at least the common corner, a part of the main body, and the cutting edge are made of PCD diamond.