JP5104076B2 - Cutting insert - Google Patents
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Description
本発明は、旋削加工において被削材の溝入れや特に突っ切りに使用される切削インサートに係わり、より詳しくは正面切刃に左右の勝手が付けられたいわゆる勝手付きの切削インサートに関するものである。 The present invention relates to a cutting insert that is used for grooving of a work material or particularly parting off in turning, and more particularly to a cutting insert having a right and left hand on a front cutting edge.
このような、特に被削材の突っ切りに使用される切削インサートにおいては、被削材に切り込まれるその正面切刃を、すくい面に対向する方向から見て左右いずれかの一端部から反対側の他端部に向かうに従い、インサート本体の長手方向に対して後退するように傾斜させて形成した勝手付きの切削インサートが、例えば特許文献1〜3などに開示されている。かかる切削インサートによれば、突っ切り加工で被削材が分断される直前に残される芯の部分が、正面切刃の上記他端部側に位置する被削材の切断面から一端部側の切断面に向けて先細りとなる円錐状になるため、この一端部側の一方の切断面側に芯が残り難く、その後の仕上げ加工を簡略化することができる。
ところで、こうして正面切刃が一端部から他端部に向かうに従い長手方向に後退するように傾斜した勝手付きの切削インサートでは、例えば特許文献1〜3にも記載されているように、軸状のインサート本体の両端部にそのような正面切刃を備えた切刃部を形成して2回の切刃の使い回しを可能とする場合、インサート本体の両端部に、このような切刃部とともに長手方向に垂直な平坦面を形成し、インサート本体の一方の端部の切刃部を使用するときには、他方の端部の平坦面をインサート取付座に形成された当接面に当接させることにより、インサート本体を長手方向に支持して位置決めするようにしている。 By the way, in the cutting insert with a self-supporting inclination in which the front cutting edge is inclined so as to recede in the longitudinal direction as it goes from the one end to the other end, for example, as described in Patent Documents 1 to 3, an axial shape is used. When forming a cutting edge part with such a front cutting edge at both ends of the insert body to enable the two-time use of the cutting blade, the cutting edge part is attached to both ends of the insert body. When a flat surface perpendicular to the longitudinal direction is formed and the cutting edge of one end of the insert body is used, the flat surface of the other end is brought into contact with the contact surface formed on the insert mounting seat. Thus, the insert body is supported and positioned in the longitudinal direction.
ところが、そのような切削インサートでは、特許文献1〜3に記載のように正面切刃がその全長に亙って傾斜していると、この正面切刃の逃げ角が一定のままでは、両切刃部でインサート本体の長手方向に後退した正面切刃の他端部側で逃げ面の幅が小さくなるとともに平坦面から被削材までの逃げ量も小さくなり、被削材とインサート本体の端面とが干渉して切削抵抗の増大を招いたり摩耗を生じたりするおそれがある。特に、特許文献2、3に記載の切削インサートでは、上述のような平坦面を確保するために逃げ面を捩れ面状として正面切刃の逃げ角を一端部側に向けて小さくしており、被削材に対する逃げ量は一層小さくなる傾向にある。
However, in such a cutting insert, if the front cutting edge is inclined over its entire length as described in Patent Documents 1 to 3, if the clearance angle of the front cutting edge remains constant, The width of the flank is reduced on the other end of the front cutting edge that is retracted in the longitudinal direction of the insert body at the blade, and the flank from the flat surface to the work material is also reduced, so that the end face of the work material and the insert body May cause an increase in cutting resistance or wear. In particular, in the cutting inserts described in
一方、特許文献1記載の切削インサートでは、逃げ面と平坦面との間に中間面を形成することにより、正面切刃の逃げ角が一定であっても、インサート取付座の当接面に当接する平坦面の面積を確保するようにしている。しかしながら、この特許文献1に記載の切削インサートでは、中間面が正面切刃の全長に亙って形成されているため、この中間面によって正面切刃の直下の部分が段差をもって切り欠かれてオーバーハング状となり、切刃強度が低下して損傷を生じ易くなったり、切刃剛性が損なわれて加工精度の劣化を招いたりするという問題が生じる。 On the other hand, in the cutting insert described in Patent Document 1, an intermediate surface is formed between the flank and the flat surface, so that even if the flank angle of the front cutting edge is constant, it contacts the contact surface of the insert mounting seat. The area of the flat surface in contact is ensured. However, in the cutting insert described in Patent Document 1, since the intermediate surface is formed over the entire length of the front cutting edge, the portion immediately below the front cutting edge is cut out with a step by this intermediate surface, and the overcutting is over. A problem arises in that the shape becomes hung and the cutting edge strength is reduced and damage is likely to occur, or the rigidity of the cutting edge is impaired and machining accuracy is deteriorated.
本発明は、このような背景の下になされたもので、特に上述のような被削材の突っ切り加工に用いて好適な勝手付きの切削インサートにおいて、インサート本体の端面に平坦面を確保するのに切削抵抗の増大やインサート本体の端面の摩耗を招いたり切刃強度や剛性が損なわれたりすることのない切削インサートを提供することを目的としている。 The present invention has been made under such a background, and in particular, in a cutting insert with a hand that is suitable for use in parting off of the work material as described above, a flat surface is secured on the end surface of the insert body. It is another object of the present invention to provide a cutting insert that does not cause an increase in cutting resistance, wear of the end face of the insert body, or damage to the cutting edge strength or rigidity.
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、長手方向に延びるインサート本体の端部に、上記インサート本体の幅方向に延びる正面切刃を有する切刃部が形成されており、上記正面切刃は、上記長手方向に対して斜交する方向に延びる傾斜部を備えて一端部が他端部よりも該長手方向に突出させられていて、この正面切刃の逃げ面は該正面切刃から離間するに従い上記長手方向に後退するポジ逃げ面とされるとともに、この逃げ面の上記正面切刃とは反対側に連なる上記インサート本体の端面は、上記長手方向と上記幅方向とに直交する方向である上記インサート本体の厚さ方向に平行に延びるように形成されており、上記端面のうち、上記正面切刃の一端部側が上記長手方向に垂直な平坦面部とされるとともに、該正面切刃の他端部側には上記平坦面部に対して上記長手方向に後退した逃げ部が形成され、上記長手方向に沿って上記端面に対向する方向から見て、上記平坦面部の面積が上記逃げ部の投影面積よりも大きくされ、上記逃げ部は、上記平坦面部に鈍角に交差して上記正面切刃の他端部側に向かうに従い漸次後退する傾斜面とされ、上記逃げ部がなす傾斜面が上記平坦面部に対してなす角度が2°〜20°の範囲とされ、上記インサート本体には、上記長手方向の両端部に、上記切刃部と上記平坦面部および上記逃げ部が形成された上記端面とが設けられていることを特徴とする。 In order to solve the above problems and achieve such an object, according to the present invention, a cutting edge portion having a front cutting edge extending in the width direction of the insert body is formed at an end portion of the insert body extending in the longitudinal direction. are, the front cutting edge has one end provided with an inclined portion extending oblique direction with respect to the longitudinal direction have been protruded in the longitudinal direction than the other end, of the front cutting edge The flank is a positive flank that recedes in the longitudinal direction as it is separated from the front cutting edge, and the end surface of the insert body that is connected to the opposite side of the flank to the front cutting edge is the longitudinal direction. It is formed so as to extend in parallel with the thickness direction of the insert body, which is a direction orthogonal to the width direction, and among the end surfaces, one end side of the front cutting edge is a flat surface portion perpendicular to the longitudinal direction. And the The other end face cutting edge relief portion retracted in the longitudinal direction with respect to the flat surface portion is formed, when viewed from the direction facing the end face along the longitudinal direction, the area of the flat surface portion The relief area is larger than the projected area of the relief portion, and the relief portion is an inclined surface that intersects the flat surface portion at an obtuse angle and gradually recedes toward the other end portion side of the front cutting edge. The angle formed by the inclined surface with respect to the flat surface portion is in the range of 2 ° to 20 °, and the insert body is formed with the cutting edge portion, the flat surface portion, and the relief portion at both ends in the longitudinal direction. The above-mentioned end face is provided .
従って、このような切削インサートによれば、正面切刃の一端部側においてインサート本体の端面に該インサート本体の長手方向に垂直な平坦面部が形成されていても、この一端部側に対して長手方向に後退させられた正面切刃の他端部側においては、上記平坦面部に対して上記長手方向に後退した逃げ部が形成されているので、正面切刃がその全長に亙って後退するように傾斜させられていても、その他端部側でインサート本体の端面と被削材との間に十分な逃げ量を確保することができる。しかも、ポジ逃げ面とされた正面切刃の逃げ面を、この他端部側では上記端面に逃げ部に直接交差するように形成することにより、正面切刃の他端部側においてはその直下に段差をもったオーバーハング部が形成されるのを避けることができる。 Therefore, according to such a cutting insert, even if a flat surface portion perpendicular to the longitudinal direction of the insert body is formed on the end surface of the insert body on one end portion side of the front cutting edge, On the other end side of the front cutting edge that is retreated in the direction, a relief part that retreats in the longitudinal direction is formed with respect to the flat surface part, so that the front cutting edge retreats over its entire length. Even if it is made to incline like this, a sufficient escape amount can be secured between the end surface of the insert body and the work material on the other end side. In addition, the flank of the front cutting edge, which is a positive flank, is formed on the other end so that it intersects the flank directly on the other end, so that it is directly below the other end of the front cutting edge. Therefore, it is possible to avoid the formation of an overhang portion having a step.
このため、インサート本体の長手方向の両端部に切刃部が設けられていて、1つのインサート本体で2回の切刃の使い回しを行う場合でも、これに合わせてインサート本体のこれら両端部に上記平坦面部および逃げ部が形成された端面を設けることにより、一方の端部の切刃部を使用するときに、この切刃部における正面切刃の損傷や加工精度の劣化を防ぐとともに該一方の端部における端面の摩耗や切削抵抗の増大を抑えつつ、他方の端部の平坦面部を確実にインサート取付座の当接面に当接させて支持することができる。特に、上記長手方向に沿って上記端面に対向する方向から見て、上記平坦面部の面積を上記逃げ部の投影面積よりも大きくすることにより、一層安定してインサート本体を支持することが可能となる。 For this reason, cutting edge portions are provided at both ends in the longitudinal direction of the insert main body, and even when the cutting blade is used twice by one insert main body, the both ends of the insert main body are adjusted accordingly. By providing the end surface on which the flat surface portion and the relief portion are formed, when using the cutting edge portion of one end portion, damage to the front cutting edge in this cutting edge portion and deterioration of processing accuracy are prevented and It is possible to reliably support the flat surface portion of the other end portion in contact with the contact surface of the insert mounting seat while suppressing the wear of the end surface at the end portion and the increase in cutting resistance. In particular, when viewed from the direction facing the end face along the longitudinal direction, by the area of the flat surface portion larger than the projected area of the escape portion, is possible to support the insert body more stable Become.
また、この逃げ部を、上記平坦面部に鈍角に交差して上記正面切刃の他端部側に向かうに従い漸次後退する傾斜面とすることにより、必要以上に大きくインサート本体が切り欠かれるのを避けることができ、また切刃強度が段差の部分で急激に変動したりするのも防ぐことができる。さらに、この逃げ部がなす傾斜面が上記平坦面部に対してなす角度は2°〜20°の範囲としており、これよりも角度が小さいと正面切刃の他端部側における端面の被削材との逃げ量を十分に確保することができなくなるおそれがある一方、これよりも角度が大きいと正面切刃の他端部で逃げ部が大きく後退しすぎてインサート本体の端面がオーバーハング状となり、切刃強度が損なわれるおそれが生じる。 Furthermore, the escape portion, by a gradually inclined surface receding toward the other end side of the front cutting edge intersect at an obtuse angle to said flat surface section, from being cut out large insert body than necessary It can be avoided, and it is also possible to prevent the cutting edge strength from fluctuating rapidly at the level difference. Further, the inclined surface the relief portion is formed by the end surface of the other end side of the angle formed with respect to the flat surface section has a range of 2 ° to 20 °, front cutting edge than this angle even smaller While it may not be possible to secure a sufficient amount of escape from the cutting material, if the angle is larger than this, the end of the insert body overhangs because the escape portion retreats too much at the other end of the front cutting edge. The cutting edge strength may be impaired.
以上説明したように、本発明によれば、特に被削材の突っ切り加工を行う勝手付きの切削インサートにおいて、インサート本体の端面に平坦面部を形成しても、このインサート本体の長手方向に後退した正面切刃の他端部側で、インサート本体端面の被削材に対する逃げ量を確保することができるとともに、切刃強度や剛性が損なわれるのも防ぐことができる。これにより、インサート本体の両端部に切刃部を設けた場合でも、上記平坦面部にインサート取付座の当接面を当接させて確実にインサート本体を支持して安定した加工を図ることが可能となる一方、切削に使用される側では加工精度の劣化を防ぐとともに切刃の損傷や端面の摩耗を防止してインサート寿命を延長することができ、さらには切削抵抗の増大を抑えて効率的な加工を促すことが可能となる。 As described above, according to the present invention, in particular, in a cutting insert with a self-cutting work material, even if a flat surface portion is formed on the end surface of the insert body, the insert body is retracted in the longitudinal direction. On the other end side of the front cutting edge, it is possible to ensure the escape amount of the end surface of the insert main body with respect to the work material and to prevent the cutting edge strength and rigidity from being impaired. As a result, even when cutting edge portions are provided at both ends of the insert body, the abutment surface of the insert mounting seat can be brought into contact with the flat surface portion to reliably support the insert body for stable processing. On the other hand, on the side used for cutting, it is possible to prevent deterioration of machining accuracy, prevent damage to the cutting edge and wear of the end face, and extend the insert life. Can be promoted.
図1ないし図6は、本発明の第1の実施形態を示すものである。本実施形態においてインサート本体1は、超硬合金等の硬質材料により形成されて軸線Lに沿って延びる概略方形軸状(方形柱状)をなし、この軸線Lに直交してインサート本体1の長手方向(軸線L方向。図2〜図5における左右方向)の中央に位置する平面Mと、この平面Mに直交してインサート本体1の幅方向(図2および図5における上下方向。図6においては左右方向)中央に位置し、軸線Lを含んでインサート本体1の厚さ方向(図3、図4、および図6における上下方向)に延びる平面Nとの交線Oに関して、180°回転対称な形状に形成されている。従って、軸線Lはこの交線Oに直交することになる。 1 to 6 show a first embodiment of the present invention. In the present embodiment, the insert body 1 is formed of a hard material such as cemented carbide and has a substantially square shaft shape (square column shape) extending along the axis L. The insert body 1 is perpendicular to the axis L and is in the longitudinal direction. (Axis L direction. Horizontal plane M in FIGS. 2 to 5) located in the center, and the width direction of insert body 1 perpendicular to this plane M (vertical direction in FIGS. 2 and 5; FIG. 6) (Left and right direction) 180 ° rotationally symmetric with respect to a line of intersection O with a plane N located in the center and extending in the thickness direction of the insert body 1 including the axis L (vertical direction in FIGS. 3, 4 and 6). It is formed into a shape. Accordingly, the axis L is perpendicular to the intersecting line O.
このインサート本体1の長手方向の端部(両端部)には切刃部2が形成されており、この切刃部2には、上記長手方向に延びる一対の横切刃3と、これらの横切刃3の先端同士の間に、上記長手方向に交差して幅方向に延びる正面切刃4とを辺稜部に備えたすくい面5が、上記厚さ方向を向くように形成されている。ここで、このすくい面5は、上記軸線Lに直交して厚さ方向にすくい面5に対向する方向から見た平面視において、図2に示すようにこの長手方向に延びる概略長方形状とされている。また、正面切刃4の両端部において横切刃3と交差する一対のコーナ部には、同平面視において概略1/4円弧状をなすコーナ刃6がそれぞれ形成されている。
A
なお、長手方向両端の切刃部2の間において、上記厚さ方向にすくい面5と同じ側を向くインサート本体1の上面部7は、図3および図4に示すようにこれら切刃部2のすくい面5よりも厚さ方向に一段突出するようにされている。さらに、この上面部7と、該上面部7とは反対のインサート本体1の下面部8とには、その長手方向全長に亙って断面凹V字状をなす取付溝部7A,8Aが形成されている。
Note that the
また、上面部7の上記長手方向を向く両端面7Bは、それぞれ切刃部2側に向かうに従い下面部8側に向かって傾斜する傾斜面とされる一方、下面部8の両側部には、長手方向において上面部7の上記両端面7Bが切れ上がった位置の内側辺りに、各一対の切欠部8Bが形成されている。なお、このインサート本体1の両切刃部2の間の部分は、上記平面Mと平面Nとに関してそれぞれ対称な形状とされている。
Further, both
さらに、切刃部2は、そのすくい面5が図1、図3、および図4に示すように、先端側の正面切刃4、コーナ刃6、および横切刃3の先端部を辺稜部に有する部分では、この先端側に向かうに従い下面部8側に向けて上記厚さ方向に漸次後退するネガすくい面部5Aとされている。一方、このネガすくい面部5Aから後端側の部分は、この後端側に向かうに従い下面部8側に向けて上記厚さ方向に漸次後退した後に切れ上がるポジすくい面部5Bとされ、さらにこのポジすくい面部5Bの後端側は厚さ方向に垂直な平坦面部5Cとされて、上面部7の上記端面7Bに連なっている。
Further, the
また、このすくい面5には、上記長手方向においてネガすくい面部5Aの正面切刃4と間隔をあけた位置から平坦面部5Cの中程までにかけての範囲で、また上記幅方向においては両横切刃3と互いに等間隔をあけた位置の間の範囲で、凹状のチップブレーカ5Dが形成されている。このチップブレーカ5Dは、その底面が上記平面Nに沿った断面では凹曲線状を呈し、また上記平面Mに平行な断面では、幅方向の両側から中央部に向けてそれぞれすくい面5から下面部8側に傾斜した後、この中央部では厚さ方向に垂直に延びる台形溝状をなしている。また、このチップブレーカ5Dと正面切刃4との上記間隔はチップブレーカ5Dと横切刃3との間隔よりも小さく、正面切刃4とチップブレーカ5Dとの間にはすくい面5のネガすくい面部5Aが極小さな一定幅で残るようにされている。
Further, the
さらに、本実施形態では上記正面切刃4は、すくい面5に対向する方向から見て図2に示すように、その一端部(図2における上側の端部)から他端部(図2における下側の端部)側に向かうに従い上記長手方向に漸次後退するように傾斜する傾斜部9と、この他端部から一端部側に向けて上記長手方向に対し垂直に延びる垂直部10とから構成されていて上記一端部が他端部よりもこの長手方向に突出するように形成されている。さらに、本実施形態では上記傾斜部9は、上記平面視において正面切刃4の一端部側の上記コーナ刃6がなす円弧に滑らかに接し、他端部側に向かうに従い直線状に傾斜して長手方向に後退する直線状部9Aと、同平面視においてこの直線状部9Aと上記垂直部10とに滑らかに接する凹曲線状をなす曲線状部9Bとにより構成されている。
Further, in the present embodiment, the
このうち、傾斜部9は垂直部10よりもその切刃長が長くされていて、さらにそのうちでも直線状部9Aは曲線状部9Bに対して略同等の長さもしくは僅かに長く形成されている。また、曲線状部9Bは上記平面視に凹円弧状をなしており、その半径は例えばコーナ刃6がなす円弧の半径よりも十分大きく、本実施形態では両横切刃3とコーナ刃6との接点間の幅、すなわち切削幅よりも大きくされている。さらに、垂直部10は同平面視において正面切刃4の他端部側のコーナ刃6がなす円弧に滑らかに接するように形成されており、この垂直部10の一端部側への延長線に対して、傾斜部9は、その一端部におけるコーナ刃6との接線(本実施形態では直線部9A)が5°の角度θをもって交差する方向に延びている。
Of these, the
また、一対の横切刃3は、正面切刃4の両端部のコーナ刃6にやはり滑らかに接し、各コーナ刃6からそれぞれ切刃部2の後端側に向かうに従い幅方向に後退するように僅かに傾斜して延びていて、上記平面N側に互いに接近するように等しいバックテーパが与えられている。なお、すくい面5が上述のようにネガすくい面部5A、ポジすくい面部5B、および平坦面部5Cによって構成されて凹凸していることから、この横切刃3も同様に厚さ方向に凹凸するように形成されることになる。
Further, the pair of
一方、各切刃部2の上記長手方向を向く先端面は正面切刃4の逃げ面11とされるとともに、幅方向を向く両側面は一対の横切刃3の逃げ面12とされる。ここで、本実施形態の切削インサートは、これらの逃げ面11,12が、上記コーナ刃6に連なる逃げ面9,10の交差稜線部も含めて、すくい面5から離間して上記厚さ方向に下面部8側に向かうに従い上記長手方向と幅方向とにそれぞれ漸次後退するように傾斜させられたポジ逃げ面とされていて、これら正面切刃4と横切刃3とに逃げ角が付されたポジティブタイプのインサートとされている。
On the other hand, the front end face of each
このうち、正面切刃4の逃げ面11は、該正面切刃4が上述のように傾斜部9と垂直部10とからなり、さらに傾斜部9の直線状部9Aと曲線状部9Bとから構成されているのに伴い、傾斜部9の直線状部9Aに連なり正面切刃4の上記一端部から他端部側に向かうに従い上記長手方向に漸次後退するように傾斜した傾斜平面部11Aと、曲線状部9Bに連なるとともに上記傾斜平面部11Aに接してやはり上記他端部側に向かうに従い漸次後退する凹曲面部11Bと、垂直部10に連なるとともにこの凹曲面部11Bに接して上記平面Nに垂直に延びる垂直平面部11Cとから構成されている。なお、本実施形態では、これら傾斜平面部11A、凹曲面部11B、および垂直平面部11Cが直線状部9A、曲線状部9B、および垂直部10に対してなす正面切刃4の逃げ角は、その上記一端部から他端部に亙って略一定とされている。
Among these, the
また、切刃部2のこれらの逃げ面11,12と上記下面部8との間には、インサート本体1の端面13と側面14とが上記厚さ方向に平行に延びるように形成されており、従って端面13は上記長手方向において正面切刃4よりも内側に、両側面14は幅方向において一対の横切刃3の内側に、それぞれ位置させられている。このうち、側面14は、両切刃部2の逃げ面12と下面部8との間の部分から、これらの切刃部2の間のインサート本体1の側面に亙って、全体的に面一で上記平面Nに平行な平面状とされている。
Further, the
そして、上記端面13は、上記正面切刃4の一端部側が上記軸線Lに垂直すなわち上記長手方向に垂直な平坦面部13Aとされるとともに、該正面切刃4の他端部側には上記平坦面部13Aに対して長手方向に後退した逃げ部13Bとされている。ここで、この逃げ部13Bは、平坦面部13Aに鈍角に交差して正面切刃4の他端部側に向かうに従い漸次後退する傾斜面とされており、特に本実施形態では傾斜平面状とされていて、インサート本体1の下面部8に対向する底面視において図5に示すように、平坦面部13Aに対して角度βで傾斜するように形成されている。
The
なお、この端面13と上記側面14との交差稜線部は、上記コーナ刃6に連なる逃げ面9,10の交差稜線部に連なり、上記平坦面部13Aおよび逃げ部13Bとそれぞれの側の側面14とに滑らかに接する円筒面状とされている。さらに、これらの円筒面と端面13との両接線の間においては、上記長手方向に沿って該端面13に対向する方向から見て図6に示すように、上記平坦面部13Aの面積が上記逃げ部13Bの投影面積よりも大きくされており、より具体的にはこれら平坦面部13Aと逃げ部13Bとの交差稜線Pが上記平面Nよりも正面切刃4の他端部側に位置して、平坦面部13Aが平面Nよりも他端部側まで延びるように形成されている。なお、この交差稜線Pは、本実施形態では平面Nに平行に延びて、逃げ面11のうち上記凹曲面部11Bに交差するようにされている。
In addition, the intersection ridgeline part of this
また、本実施形態では、この端面13のうち、上記長手方向に垂直とされた正面切刃4の一端部側の平坦面部13Aと、ポジ逃げ面とされた上記逃げ面11との間には、図3に示すように該ポジ逃げ面の延長面Qに対して上記長手方向にさらに後退するように凹んだオーバーハング部15が形成されている。ここで、このオーバーハング部15は、逃げ面11のうちでも正面切刃4の一端部側の上記傾斜平面部11Aと平坦面部13Aとが交差する部分を、ポジ逃げ面とされたこの傾斜平面部11Aに鈍角に交差して正面切刃4側から離間するに従い上記延長面Qに対して角度αで漸次後退する傾斜面によって切り欠くようにして形成されている。
Moreover, in this embodiment, between this
従って、このオーバーハング部15と平坦面部13Aとの交差稜線Rは、上記延長面Qと平坦面部13Aとの仮想交差稜線よりも正面切刃4側に位置することになり、本実施形態では図6に示すように上記平面Nに垂直に延びるようにされている。また、オーバーハング部15と平坦面部13Aとの交差角はこの交差稜線Rに沿って略一定とされており、従ってこのオーバーハング部15は、その上記厚さ方向の長さおよび平坦面部13Aからの長手方向への突出量は正面切刃4の一端部側に向けて漸次大きくなるようにして、長手方向から端面13に対向する方向から見て図6に示すように三角形状を呈することになる。なお、このオーバーハング部15は、正面切刃4の一端部側のコーナ刃6に連なる傾斜平面部11Aと逃げ面12との交差稜線部も切り欠くようにして該逃げ面12に連なるようにされている。
Accordingly, the intersecting ridge line R between the
その一方で、このオーバーハング部15が形成された側とは反対の正面切刃4の上記他端部側では、ポジ逃げ面とされた傾斜平面部11A、凹曲面部11B、および垂直平面部11Cが、そのまま端面13の平坦面部13Aおよび逃げ部13Bに直接鈍角をなすようにして交差させられている。このため、本実施形態では、オーバーハング部15よりも正面切刃4の他端部側における逃げ面11と端面13との交差稜線Sは、図6に示すように上記交差稜線Rとの交点からこの他端部側に向かうに従い正面切刃4側に向けて延び、上記交差稜線Pとの交点で最も正面切刃4に近づいた後、正面切刃4から離間する方向に延びることになる。
On the other hand, on the other end portion side of the
なお、本実施形態ではインサート本体1が上述のように交線Oに対して180°回転対称に形成されていることから、その長手方向の両端部にこのような逃げ面11,12が形成された切刃部2と、平坦面部13Aおよび逃げ部13Bが形成された端面13と、オーバーハング部15とがそれぞれ設けられている。
In this embodiment, since the insert body 1 is formed to be 180 ° rotationally symmetric with respect to the intersecting line O as described above, such flank surfaces 11 and 12 are formed at both ends in the longitudinal direction. Further, the
このように構成された本実施形態の切削インサートは、インサート本体1の上記上下面部7,8に形成された取付溝部7A,8Aが、インサート着脱式旋削工具のホルダに形成されたインサート取付座の互いに対向して断面凸V字状をなす一対の顎部に当接して挟み込まれることにより、インサート本体1の一方の端部の切刃部2を突き出した状態でこのホルダに保持される。また、このとき他方の端部における切刃部2の逃げ面11に連なる端面13においては、その平坦面部13Aが、上記インサート取付座の一対の顎部の間に軸線Lに垂直となるように形成された当接面に当接させられ、これによりインサート本体1がその長手方向においてこの他方の切刃部2側に支持されて位置決めされる。
The cutting insert of this embodiment configured as described above has a mounting
さらに、こうしてホルダに保持された当該切削インサートは、ホルダごと上記軸線Lに沿って長手方向に上記一方の切刃部2の先端側に送り出され、この一方の切刃部2の正面切刃4により被削材の溝入れ加工や突っ切り加工に使用されるが、特にこのうち被削材を切断する突っ切り加工の際には、正面切刃4の一端部側が他端部側に向けて長手方向に後退する傾斜部9とされているので、被削材が切断される直前にはこの一端部側に向かうに従い先細りとなる芯が被削材の回転軸線を中心として形成されることになり、この芯の先が削り落とされたところで、被削材が切断される。従って、この時点で正面切刃4の他端部側の他方の切断面には芯が残される反面、切断の途中で芯が折れて一端部側の一方の切断面に残るようなことがないため、突っ切り加工と同時にこの一方の切断面を平滑に仕上げることができる。
Further, the cutting insert thus held by the holder is sent to the tip side of the one
そして、上記構成の切削インサートでは、インサート本体1の端面13における正面切刃4の一端部側が、ポジ逃げ面とされた逃げ面11からオーバーハング部15を介して長手方向に垂直な平坦面部13Aとされる一方で、正面切刃4の他端部側における端面13には、この平坦面部13Aに対して長手方向に後退した逃げ部13Bが形成されており、このため、端面13全体を長手方向に垂直な平坦面部とした場合には正面切刃4が後退しているために被削材との間の逃げ量が不足しがちなこの端面13における正面切刃4の他端部側に、十分な逃げ量(クリアランス)を確保することができる。
And in the cutting insert of the said structure, the one end part side of the
従って、上述のようにインサート本体1の他方の端部においては上記平坦面部13Aをインサート取付座の当接面に当接させることによりインサート本体1を安定して支持しつつ、切削に使用される一方の端部では端面13と被削材との干渉を防いで、この干渉による切削抵抗の増大や端面13の摩耗を抑制することが可能となり、インサート寿命の延長を図るとともに効率的な切削を行うことができる。しかも、一方の端部の切刃部2によって被削材の突っ切り加工を行った後に、インサート本体1をインサート取付座に取り付け直して他方の端部の切刃部2を切削に使用する場合でも、一方の端部側における端面13の摩耗によってインサート本体1が不安定となるようなこともない。
Therefore, as described above, the other end of the insert body 1 is used for cutting while stably supporting the insert body 1 by bringing the
また、こうして逃げ部13Bが形成されることによって被削材との逃げ量が確保できるため、本実施形態のように正面切刃4の他端部側では逃げ面11を端面13に直接交差するように形成することができて、一端部側のように正面切刃4の直下にオーバーハング状に段差をもった部分が形成されるのを避けることができる。このため、上記構成の切削インサートによれば、他端部おける正面切刃4の強度や剛性の向上を図ることができ、正面切刃4に損傷が生じたりするのを防いで一層のインサート寿命の延長を図るとともに、剛性不足にとって正面切刃4に振れが生じて加工精度の劣化を招いたりするのも防止することができる。
In addition, since the
さらに、本実施形態の切削インサートでは、上記長手方向から見て平坦面部13Aの面積が逃げ部13Bの投影面積よりも大きくされているので、このように逃げ部13Bを形成してもインサート取付座の当接面への当接面積は十分に確保することができ、インサート本体1の着座安定性が損なわれることはない。特に、本実施形態ではこの平坦面部13Aが長手方向から見てインサート本体1の回転対称軸となる上記交線Oを含んだ平面Nを越えて他端部側にまで延設されているので、この平面Nを含む範囲で平坦面部13Aが当接面に当接するように構成することにより、一層安定的なインサート本体1の取り付けを図ることができる。
Further, in the cutting insert of the present embodiment, the area of the
また、本実施形態では、逃げ部13Bが平坦面部13Aに鈍角に交差して正面切刃4の他端部側に向かうに従い漸次後退する傾斜面とされているので、例えば平坦面部13Aから一段後退するように段差状の逃げ部を形成したりするのに比べ、必要以上に大きくインサート本体1が切り欠かれることがなく、切刃強度の低下も防ぐことができる。しかも、逃げ部13Bが正面切刃4の他端部側に向かうに従い平坦面部13Aの延長面から徐々に後退してゆくことになるので、正面切刃4の切刃強度や剛性が急に変化するような箇所が形成されることもない。
Further, in the present embodiment, the
ただし、こうして傾斜面とされた逃げ部13Bが平坦面部13Aに対してなす上記角度βが小さすぎると、端面13全体が平坦面部13Aに近くなって逃げ部13Bを設けることによる上述のクリアランスの確保が不十分となるおそれがある。その一方で、この角度βが大きすぎると、正面切刃4の他端部では逃げ面1と端面13との間に一端部側と同じようなオーバーハング部を形成せざるを得なくなって切刃強度が損なわれるおそれがあるため、この逃げ部13Bが平坦面部13Aに対してなす角度βは上述したように2°〜20°の範囲に設定されるのが望ましい。
However, if the angle β formed by the
なお、本実施形態ではこのように、正面切刃4の一端部側においては、その逃げ面11であるポジ逃げ面とされた傾斜平面部11Aと上記平坦面部13Aとの間に、このポジ逃げ面の延長面Qに対して上記長手方向にさらに後退するオーバーハング部15が形成されており、長手方向に突出した正面切刃4の一端部側の逃げ面11である上記傾斜平面部11Aがそのまま延長面Qに沿って平坦面部13Aに覆い被さるのを避けることができて、この平坦面部13Aにさらに大きな面積を確保することができる。また、こうして正面切刃4の一端部側にオーバーハング部15が形成されることにより、本実施形態のように正面切刃4の逃げ角を一定としても平坦面部13Aの面積を確保することができるので、逃げ面を捩れ面とした場合のように正面切刃の他端部側で逃げ角が小さくなるのに伴い被削材との逃げ量も小さくなって逃げ面摩耗が促進されたり切削抵抗の増大を招いたりすることもなく、これにより効率的な加工を促すとともにインサート寿命の延長を図ることができる。
In the present embodiment, on the one end portion side of the
しかも、本実施形態ではこのオーバーハング部15が、逃げ面11のポジ逃げ面とされた傾斜平面部11Aに鈍角に交差して、正面切刃4側から離間するに従い上記延長面Qに対して上記長手方向に漸次後退する傾斜面によって形成されている。このため、オーバーハング部15が形成された正面切刃4の一端部側においても、その切刃強度や剛性が必要以上に損なわれることがなく、他端部側においてかかるオーバーハング部15が形成されずに逃げ面11が端面13に直接交差していることとも相俟って、正面切刃4の全長に亙って損傷や加工精度の劣化を防ぐことが可能となる。
Moreover, in the present embodiment, the
さらに、本実施形態ではこのオーバーハング部15がなす傾斜面が上記延長面Qに対して2°〜45°の角度αで傾斜しており、より確実に平坦面部13Aの面積を確保しつつ上述の正面切刃4の損傷や加工精度の劣化を防止することが可能となる。すなわち、この角度αが上記範囲よりも小さいとオーバーハング部15が平坦面部13Aに覆い被さることになって当接面に当接する面積が十分に確保できず、逆にこの角度αが上記範囲よりも大きいと、オーバーハング部15が段差状となって一端部側で正面切刃4の切刃強度や剛性を損なうおそれが生じる。
Further, in the present embodiment, the inclined surface formed by the
一方、本実施形態の切削インサートでは、正面切刃4の一端部側が傾斜部9とされるとともに、他端部側はインサート本体1の上記長手方向に垂直な垂直部10とされているので、上述のように傾斜部9によって被削材が切断された後に他方の切断面に残った芯を除去する場合でも、正面切刃4の当該切削インサートをそのまま使用してこの垂直部10によって芯を削り取るとともに他方の切断面を仕上げ加工することができる。すなわち、この芯を削り取る垂直部10は送り方向に垂直であるため、正面切刃全体が傾斜した特許文献1〜3に記載の切削インサートのように切削時に作用する抵抗によってインサート本体1に幅方向の振れが生じることがなく、従って一方の切断面を形成した切削インサートをそのまま長手方向に沿って先端側に送り出すだけで、芯を切削するとともに他方の切断面をも平滑に仕上げることができ、これにより仕上げ加工の簡略化を図ることが可能となるのである。
On the other hand, in the cutting insert of the present embodiment, the one end side of the
また、このような突っ切り加工や、被削材を突っ切るまでには至らずに被削材外周に環状溝を形成する溝入れ加工においても、本実施形態の切削インサートでは、こうして正面切刃4の他端部側がインサート本体1の上記長手方向に垂直な垂直部10とされているので、正面切刃全体が傾斜した特許文献1〜3に記載の切削インサートなどに比べて、正面切刃4の切刃長を短く抑えることができる。従って、加工時に正面切刃4の全体に作用する切削抵抗の一層の低減を図ることができるので、負荷の少ない効率的な突っ切り加工や溝入れ加工を行うことができる。
Further, even in such a parting process or a grooving process in which an annular groove is formed on the outer periphery of the work material without reaching the work material, the cutting insert of the present embodiment thus provides Since the other end portion is a
さらに、こうして切削抵抗が低減することと、正面切刃4の他端部側が垂直部10とされて横切刃3とのコーナ角が確保されるため、この他端部における正面切刃4の欠け等も防ぐことができて、インサート寿命のさらなる延長を図ることが可能となる。また、このようにインサート本体1の長手方向に垂直な部分が切刃部2に形成されることにより、当該切刃部2を形成するときには、この垂直部10を基準として各部の寸法精度や形状精度を正確かつ容易に確保することができ、またこれらの寸法・形状精度の管理も該垂直部10を基準として行うことができる。
Further, since the cutting resistance is reduced in this way, and the other end portion side of the
さらに、こうして正面切刃4の他端部側が垂直部10とされていることにより、本実施形態では、突っ切り加工中にこの垂直部10により生成される切屑はインサート本体1の長手方向に沿って流出し、これに伴なわれて引っ張られるように上記傾斜部9により生成される切屑も、同じく長手方向に沿って被削材の切断面の間を通るように流れ出ることになる。従って、この切屑が被削材のいずれか一方あるいは双方の切断面に衝突して該切断面を傷つけるようなことがなく、より平滑で仕上げ面精度や品位の高い切断面を得ることができる。
Furthermore, since the other end portion side of the
特に、本実施形態では、この傾斜部9の垂直部10側に、傾斜部9の直線状部9Aと該垂直部10とに滑らかに接する凹曲線状をなす曲線状部9Bが形成されており、これにより切屑は正面切刃4の全長に亙って幅方向に分断されることなく一体に生成されることになる。このため、傾斜部9による切屑を確実にインサート本体1の長手方向に案内して流出させることができて、切屑が切断面に干渉して傷をつけるのをより効果的に防止することが可能となる。
In particular, in the present embodiment, on the
その一方で、本実施形態の切削インサートでは、正面切刃4の一端部側は直線状に傾斜した直線状部9Aとされているので、例えば本実施形態における垂直部10に連なる凹円弧状の曲線状部9Bをそのままの半径で正面切刃4の一端部側に延長するのに比べて、この一端部における正面切刃4と横切刃3との交差角を大きく確保することができる。従って、本実施形態によれば、この一端部側でも欠けが生じたりするのを防ぐことができるので、上述のように他端部側の垂直部10で欠けを防止できるのと相俟ってさらに一層のインサート寿命の延長を図ることができる。
On the other hand, in the cutting insert of the present embodiment, one end portion side of the
なお、本実施形態では軸線Lに垂直にすくい面5に対向する方向、すなわち交線O方向からの平面視において、正面切刃4の傾斜部9のうち一端部側のこの直線状部9Aが上記垂直部10に対してなす角度θが5°とされているが、この角度θが大きすぎると、このように傾斜部9の一端部側を直線状部9Aとしても欠けの発生を十分に防ぐことができなくなるおそれが生じる。また、これとは逆に角度θが小さすぎると正面切刃4が一直線状に近くなって突っ切り加工の際に途中で芯が折れやすくなってしまうので、この角度θは3°〜50°の範囲に設定されるのが望ましい。なお、例えば上記角度θがこのような範囲内に設定されるのであれば、傾斜部9はその全体が垂直部10に滑らかに接する凹曲線状の曲線状部9Bであってもよい。
In the present embodiment, the
さらに、正面切刃4の他端部側に垂直部10を形成した本実施形態の切削インサートでは、正面切刃4の傾斜部9の一端部側における上記角度θが上記特許文献1〜3の切削インサートの正面切刃の傾斜角と同じであったとしても、他端部側の垂直部10から切刃部2の先端側に突き出した正面切刃4の一端部までの長手方向の突き出し量は、これら特許文献1〜3の切削インサートの正面切刃の突き出し量よりは小さくすることができるので、逃げ角を上記実施形態のように正面切刃4の全長で略一定としても、一端部側において逃げ面11が端面13側に大きく覆い被さるのをさらに確実に防ぐことができ、長手方向に垂直な平坦面部13Aの面積をより十分に確保することができる。
Furthermore, in the cutting insert of the present embodiment in which the
その一方で、正面切刃4の他端部側は垂直部10とされていて、切刃が後退し続けたまま延びてはいないので、長手方向に垂直とされた平坦面部13Aから正面切刃4の一端部までの突き出し量が同じであっても、他端部側における正面切刃4の突き出し量をより大きくして逃げ量を確保することができる。このため、本実施形態によれば、正面切刃4の他端部側において端面13に逃げ部13Bが形成されていることとも相俟って、この端面13と被削材との干渉をより一層確実に避けることができる。
On the other hand, the other end side of the
ただし、本実施形態ではこのように正面切刃4の逃げ角が一定とされるとともに、これにより逃げ面11が端面13の平坦面部13Aに大きく覆い被さることになる一端部側にはオーバーハング部15を形成して、インサート取付座の当接面との当接面積を確保するようにしているが、例えば図7ないし図12に示す本発明の第2の実施形態のように、正面切刃4の逃げ角を一端部側から他端部側に向かうに従い漸次小さくなるように変化させて、上述のようなオーバーハング部15を形成せずに、逃げ面11が正面切刃4の全長に亙ってそのままインサート本体1の端面13に直接交差するようにしてもよい。なお、この第2の実施形態や、後述する第3の実施形態においても、第1の実施形態と共通する部分には同一の符号を配して説明を省略する。
However, in this embodiment, the clearance angle of the
すなわち、この第2の実施形態の切削インサートでは、逃げ面11が、正面切刃4の傾斜部9における直線状部9Aに連なる傾斜平面部11Aから、曲線状部9Bに連なる凹曲面部11Bを経て、垂直部10に連なる垂直平面部11Cに至るまで、正面切刃4の一端部から他端部に向けて上記平面Nに平行な断面における逃げ角が漸次小さくなるような捩れ面状に形成されている。そして、この逃げ面11は、上記長手方向から見て図12に示すように厚さ方向の長さが略一定とされていて、インサート本体1の端面13に、平面Nに垂直な略一直線状の交差稜線Tを介して直接交差するようにされている。
That is, in the cutting insert of the second embodiment, the
従って、このような第2の実施形態の切削インサートでは、上述のように正面切刃4の逃げ角が他端部側に向けて小さくなるのに伴い、この他端部側での端面13と被削材との逃げ量が一層確保し難くなっても、上記逃げ部13Bが形成されていることにより被削材との干渉を確実に防止することが可能となる。また、この第2の実施形態によれば、正面切刃4の一端部から他端部に亙ってその逃げ面11がインサート本体1の端面13に直接的に交差していて、一端部側でもオーバーハング状となる部分がないので、正面切刃4の切刃強度をより確実に確保して損傷等を防止することができる。
Therefore, in the cutting insert of the second embodiment, as described above, as the clearance angle of the
一方、これら第1、第2の実施形態では正面切刃4が傾斜部9と垂直部10とから構成されているが、図13ないし図18に示す第3の実施形態のように、正面切刃4全体が一定の角度で一端部側から他端部側に向かうに従い長手方向に漸次後退する直線状の傾斜部9とされていてもよい。ここで、この第3の実施形態では、正面切刃4の逃げ角も一端部から他端部に亙って一定とされるとともに、やはりオーバーハング状となる部分が形成されることなく、逃げ面11がインサート本体1の端面13に直接交差するように形成されている。
On the other hand, in these first and second embodiments, the
従って、この第3の実施形態における逃げ面11と端面13との交差稜線Sは、図18に示すように平坦面部13A上において正面切刃4の一端部から他端部側に向かうに従い正面切刃4側に傾斜して切れ上がった後、逃げ部13Bにおいてその傾斜が緩やかとなり、同図18に示すように平面Nに垂直に延びたり、場合によっては第1の実施形態と同様に他端部に向けて正面切刃4から離間する向きに延びたりすることになる。このような第3の実施形態の切削インサートでは、第1、第2の実施形態に比べて平坦面部13Aの面積は制限されるものの、逃げ面11が逃げ角一定の傾斜平面とされてオーバーハング部15も形成されないので、インサート本体1の成形が比較的容易であるという利点を得ることができる。
Therefore, the intersection ridge line S between the
なお、上記の説明では、本発明に係る切削インサートを突っ切り加工に使用する場合について説明したが、被削材の溝入れ加工に使用することも可能である。 In the above description, the case where the cutting insert according to the present invention is used for cut-off processing has been described, but it is also possible to use it for grooving of a work material.
1 インサート本体
2 切刃部
3 横切刃
4 正面切刃
5 すくい面
6 コーナ刃
9 正面切刃4の傾斜部
9A 傾斜部9の直線状部
9B 傾斜部9の曲線状部
10 垂直部
11,12 逃げ面
11A 逃げ面11の傾斜平面部
11B 逃げ面11の凹曲面部
11C 逃げ面11の垂直平面部
13 インサート本体1の端面
13A 端面13の平坦面部
13B 端面13の逃げ部
15 オーバーハング部
L インサート本体1の軸線
β 端面13の逃げ部13Bが平坦面部13Aに対してなす角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
上記長手方向に沿って上記端面に対向する方向から見て、上記平坦面部の面積が上記逃げ部の投影面積よりも大きくされ、
上記逃げ部は、上記平坦面部に鈍角に交差して上記正面切刃の他端部側に向かうに従い漸次後退する傾斜面とされ、
上記逃げ部がなす傾斜面が上記平坦面部に対してなす角度が2°〜20°の範囲とされ、
上記インサート本体には、上記長手方向の両端部に、上記切刃部と上記平坦面部および上記逃げ部が形成された上記端面とが設けられていることを特徴とする切削インサート。 A cutting edge portion having a front cutting edge extending in the width direction of the insert main body is formed at an end of the insert main body extending in the longitudinal direction, and the front cutting edge is inclined with respect to the longitudinal direction. A positive flank that includes an inclined portion that extends and has one end projecting in the longitudinal direction relative to the other end , and the flank of the front cutting edge retreats in the longitudinal direction as the distance from the front cutting edge increases. In addition, the end surface of the insert main body that is connected to the side opposite to the front cutting edge of the flank extends parallel to the thickness direction of the insert main body, which is a direction orthogonal to the longitudinal direction and the width direction. Among the end faces, one end portion of the front cutting edge is a flat surface portion perpendicular to the longitudinal direction, and the other end portion side of the front cutting edge is opposed to the flat surface portion. Retreat in the longitudinal direction Relief portion is formed,
When viewed from the direction facing the end surface along the longitudinal direction, the area of the flat surface portion is made larger than the projected area of the relief portion,
The escape portion is an inclined surface that gradually recedes toward the other end side of the front cutting edge crossing an obtuse angle with the flat surface portion,
The angle formed by the inclined surface formed by the relief portion with respect to the flat surface portion is in the range of 2 ° to 20 °,
A cutting insert, wherein the insert body is provided with the cutting edge, the flat surface, and the end surface on which the relief portion is formed at both ends in the longitudinal direction .
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