JP5139949B2 - スローアウェーインサート - Google Patents
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Description
従って、市場では、延性高い材質の切削加工において、現状よりさらなる高能率化が可能なスローアウェーインサートが求められている。
前記ノーズ部の先端から該ノーズ部を二等分する厚さ方向の断面形状を、次の(a)〜(f)のように設定したスローアウェーインサートを提供する。
(a)ブレーカ溝を、切れ刃の頂部から溝の内側に向かって傾斜する刃側傾斜部と、該刃側傾斜部につながる平坦な溝底部と、該溝底部と前記突起部の頂部を結ぶ斜面であって平坦な前記溝底部に対して第1アール面をもってなだらかに接続する突起側傾斜部と、で構成する。
(b)ブレーカ溝の溝底部と刃側傾斜部とのなす角度(αx1)を16〜18°にする。
(c)ブレーカ溝の突起側傾斜部と、溝底部の垂線とのなす角度(αx2)を29〜31°にする。
(d)ブレーカ溝の刃側傾斜部の幅(Lx1)と溝底部の幅(Lx2)の合計の長さ(Lx3)を0.53〜0.57mmにする。
(e)ブレーカ溝の平坦な溝底部の幅(Lx2)を刃側傾斜部の幅(Lx1)より小さくする。
(f)切れ刃の頂部から突起部の頂部までの高さ(Lx4)を0.29〜0.31mmにする。
(g)ブレーカ溝の溝底部と刃側傾斜部とのなす角度(αy1)を16〜18°にする。
(h)ブレーカ溝の突起側傾斜部と、溝底部の垂線とのなす角度(αy2)を29〜31°にする。
(i)切れ刃の頂部から突起部の頂部までの高さ(Ly1)を0.29〜0.31mmにする。
(j)ブレーカ溝の溝底部と刃側傾斜部とのなす角度(αz1)を16〜18°にする。
(k)ブレーカ溝の突起側傾斜部と、溝底部の垂線とのなす角度(αz2)を29〜31°にする。
(l)ブレーカ溝の刃側傾斜部の幅(Lz1)と溝底部の幅(Lz2)の合計の長さ(Lz3)を0.51〜0.55mmにする。
(m)切れ刃の頂部から突起部の頂部までの高さ(Lz4)を0.29〜0.31mmにする。
この図4において、ブレーカ溝3の溝底部7と刃側傾斜部6とのなす角度(αx1)を16〜18°の範囲に設定した。もし、このαx1が16°未満であると、切れ刃2が被削材を切削する際の切削抵抗が高くなり、切れ刃2が摩耗しやすくなる。逆にαx1が18°を越えると、切れ刃2の強度が低下するため、切れ刃2が欠損しやすい。
この図5において、ブレーカ溝3の溝底部7と刃側傾斜部6とのなす角度(αy1)を16〜18°に設定した。その理由は、前記αx1と同じである。
また、図5において、ブレーカ溝3の突起側傾斜部9と、溝底部7の垂線とのなす角度(αy2)を29〜31°に設定した。その理由は、前記αx2と同じである。
また、図5において、切れ刃2の頂部から突起部4の頂部までの高さ(Ly1)を0.29〜0.31mmに設定した。その理由は、前記Lx4と同じである。
この図6において、ブレーカ溝3の溝底部7と刃側傾斜部6とのなす角度(αz1)を16〜18°に設定した。その理由は、前記αx1と同じである。
また、図6において、ブレーカ溝3の突起側傾斜部9と、溝底部7の垂線とのなす角度(αz2)を29〜31°に設定した。その理由は、前記αx2と同じである。
また、図6において、ブレーカ溝の刃側傾斜部6の幅(Lz1)と溝底部7の幅(Lz2)の合計の長さ(Lz3)を0.51〜0.55mmに設定した。その理由は、前記Lx3と同じである。但し、このLz3と前記Lx3とでは、上限値と下限値に若干のズレがあるが、これは切断箇所が相違することによるものである。
すなわち、同箇所がR形状ではなく鋭利なエッジ形状である場合、ブレーカ溝3より導かれた切り屑が鋭利なエッジ部に当った際、該エッジ部にチッピングが発生する。チッピングによりエッジ部の稜線が凹凸となると、切り屑がブレーカ溝3の外へ導かれる際に凹凸へ引っかかり溶着しやすくなる問題が生じる。一度、溶着が生じると同箇所には切り屑が堆積し、切削加工で連続して生じる切り屑の排出を阻害するとともに、切り屑が破砕されず伸びた状態でブレーカ溝3で詰まったり、切り屑が切削箇所に戻されて加工面が傷つけられる問題が生じ得る。そのため、突起側傾斜部9と突起部4の頂部との境界にR形状の第2アール面10を設けた。
公知の粉末冶金法によりサーメットにてISO形状:DCMT11T304素材を製造し、これに研摩加工を施して本発明の実施例A〜Cと比較例1〜9を製造した。各スローアウェーインサート1は平面視菱形で略平板状であり、各部の具体的な寸法は表1のとおりである。なお、各スローアウェーインサート1には、切れ刃2のエッジ部分にR0.04の丸ホーニング加工が施されている。
・被削材:JIS−SCM415(φ16×1500L)
・切削速度:V=150m/min
・切削送り量:f=0.1mm/rev
・切削切り込み量:d=1.0mm
・切削距離:1500mm
切削は湿式で行い、1パスごとにスローアウェーインサート1のコーナーを変えて評価した。その結果を表2に示す。
なお、表2において、「欠損率」とは3つのコーナーで切削試験を行い、その際欠損したコーナーの割合である。
また、「被削材の加工面」について「×」は目視で明確な加工傷があるもの、「△」は目視で明確な傷はないが面粗度の数値に問題があるもの、「○」は加工傷がないものを示す。
また、「切り屑の状態」について「×」は切り屑が破砕されていないもの、「△」は切り屑が完全には破砕されていないもの、「○」は切り屑がチップ状に破砕されていたものを示す。
上記実施例A〜Cにより次の切削条件にて切削試験2を行った。
・被削材:JIS−SCM415(φ16×1500L)
・切削速度:V=150m/min
・切削距離:1500mm
切削は1パスを湿式で行い、切削送り量f(mm/rev)及び切削切り込み量d(mm)を変化させることにより、実施例A〜Cの切り屑破砕が可能な範囲を評価した。その結果を図7のグラフに示す。なお、図7のグラフ中、墨網を施した領域が切り屑破砕可能な範囲である。
上記実施例A〜Cにより次の切削条件にて切削試験3を行った。
・被削材:SUS304(φ16×1500L)
・切削速度:V=150m/min
・切削距離:1500mm
切削は1パスを湿式で行い、切削送り量f(mm/rev)及び切削切り込み量d(mm)を変化させることにより、実施例A〜Cの切り屑破砕が可能な範囲を評価した。その結果を図8のグラフに示す。なお、図8のグラフ中、墨網を施した領域が切り屑破砕可能な範囲である。
2 …切れ刃
3 …ブレーカ溝
4 …突起部
5 …ノーズ部
6 …刃側傾斜部
7 …溝底部
8 …第1アール面
9 …突起側傾斜部
β …ポイント
αx1…溝底部7と刃側傾斜部6とのなす角度
αx2…突起側傾斜部9と、溝底部7の垂線とのなす角度
Lx1…刃側傾斜部6の幅
Lx2…溝底部7の幅
Lx3…Lx1とLx2の合計の長さ
Lx4…切れ刃2の頂部から突起部4の頂部までの高さ
αy1…溝底部7と刃側傾斜部6とのなす角度
αy2…突起側傾斜部9と溝底部7の垂線とのなす角度
Ly1…切れ刃2の頂部から突起部4の頂部までの高さ
αz1…溝底部7と刃側傾斜部6とのなす角度
αz2…突起側傾斜部9と溝底部7の垂線とのなす角度
Lz1…刃側傾斜部6の幅
Lz2…溝底部7の幅
Lz3…Lz1とLz2の合計の長さ
Lz4…切れ刃2の頂部から突起部4の頂部までの高さ
Claims (3)
- 平面視多角形の略平板状で、すくい面の周縁に切れ刃を形成し、該切れ刃に沿ってブレーカ溝を形成すると共にそのブレーカ溝を挟んだ切れ刃の対岸相当部位に突起部を形成し、さらに多角形の隣接する辺部同士の交点をノーズ部としたスローアウェーインサートにおいて、
前記ノーズ部の先端から該ノーズ部を二等分する厚さ方向の断面形状を、次の(a)〜(f)のように設定したことを特徴とするスローアウェーインサート。
(a)ブレーカ溝を、切れ刃の頂部から溝の内側に向かって傾斜する刃側傾斜部と、該刃側傾斜部につながる平坦な溝底部と、該溝底部と前記突起部の頂部を結ぶ斜面であって平坦な前記溝底部に対して第1アール面をもってなだらかに接続する突起側傾斜部と、で構成する。
(b)ブレーカ溝の溝底部と刃側傾斜部とのなす角度(αx1)を16〜18°にする。
(c)ブレーカ溝の突起側傾斜部と、溝底部の垂線とのなす角度(αx2)を29〜31°にする。
(d)ブレーカ溝の刃側傾斜部の幅(Lx1)と溝底部の幅(Lx2)の合計の長さ(Lx3)を0.53〜0.57mmにする。
(e)ブレーカ溝の平坦な溝底部の幅(Lx2)を刃側傾斜部の幅(Lx1)より小さくする。
(f)切れ刃の頂部から突起部の頂部までの高さ(Lx4)を0.29〜0.31mmにする。 - 請求項1に記載のスローアウェーインサートにおいて、一つの切れ刃の直線部分を延長した線分に対して垂直な仮想面と前記ノーズ部の円弧とが接するポイントを基準にして、その仮想面を切れ刃の直線部分側に1mm平行移動させた箇所の断面形状を、次の(g)〜(i)のように設定したことを特徴とするスローアウェーインサート。
(g)ブレーカ溝の溝底部と刃側傾斜部とのなす角度(αy1)を16〜18°にする。
(h)ブレーカ溝の突起側傾斜部と、溝底部の垂線とのなす角度(αy2)を29〜31°にする。
(i)切れ刃の頂部から突起部の頂部までの高さ(Ly1)を0.29〜0.31mmにする。 - 請求項1又は2に記載のスローアウェーインサートにおいて、一つの切れ刃の直線部分を延長した線分に対して垂直な仮想面と前記ノーズ部の円弧とが接するポイントを基準にして、その仮想面を切れ刃の直線部分側に3mm平行移動させた箇所の断面形状を、次の(j)〜(m)のように設定したことを特徴とするスローアウェーインサート。
(j)ブレーカ溝の溝底部と刃側傾斜部とのなす角度(αz1)を16〜18°にする。
(k)ブレーカ溝の突起側傾斜部と、溝底部の垂線とのなす角度(αz2)を29〜31°にする。
(l)ブレーカ溝の刃側傾斜部の幅(Lz1)と溝底部の幅(Lz2)の合計の長さ(Lz3)を0.51〜0.55mmにする。
(m)切れ刃の頂部から突起部の頂部までの高さ(Lz4)を0.29〜0.31mmにする。
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