JP5528264B2 - Cutting tool and method of cutting work material using cutting tool - Google Patents

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Description

本発明は、切削工具および切削工具を用いた被削材の切削方法に関する。   The present invention relates to a cutting tool and a cutting method of a work material using the cutting tool.

切削工具、特に突切り加工用や溝入れ加工用の切削工具について、装着した切削インサートの横ずれを抑制することが検討されている。例えば、特許文献1には、上面側と底面側にホルダ取付け係合面がそれぞれ備えられた切削インサートが開示されている。この切削インサートの上面側の取付け係合面は、その横断面が頂角を有するV突起とされ、底面側の取付け係合面は、その横断面が頂角を有するV溝を呈している。V溝とV突起によって、切削インサートの左右方向の位置ずれが抑制される。   For cutting tools, particularly cutting tools for parting and grooving, it has been studied to suppress lateral displacement of the installed cutting insert. For example, Patent Literature 1 discloses a cutting insert provided with holder mounting engagement surfaces on the upper surface side and the bottom surface side. The mounting engagement surface on the upper surface side of the cutting insert is a V-projection whose transverse section has an apex angle, and the mounting engagement surface on the bottom surface side has a V-groove whose lateral section has an apex angle. Due to the V groove and the V protrusion, the displacement of the cutting insert in the left-right direction is suppressed.

実開平1−149204号公報Japanese Utility Model Publication No. 1-149204

しかし、このような切削インサートを用いた切削工具においても、例えば、被削材の端面に環状の溝を形成する端面溝入れ加工を行なう場合には、切刃の左右において、加工径の違いによって切削速度が異なるため、切刃部分にねじれモーメントが働き、切削インサートが左右に位置ずれしやすくなる場合がある。   However, even in a cutting tool using such a cutting insert, for example, when performing end surface grooving to form an annular groove on the end surface of the work material, due to differences in the processing diameter on the left and right of the cutting edge, Since the cutting speed is different, a torsional moment acts on the cutting edge portion, and the cutting insert may be easily displaced from side to side.

本発明の目的は、突切り加工および溝入れ加工、特に端面溝入れ加工に適した切削工具を提供することである。   An object of the present invention is to provide a cutting tool suitable for parting off and grooving, particularly end face grooving.

本発明の切削工具は、切刃を有する切削インサートと、先端部に前記切削インサートを挟持し、該切削インサートに接触するインサート接触部をそれぞれに有する上顎部および下顎部を有しているホルダとを備える切削工具であって、前記下顎部の前記インサート接触部は、先端視において、それぞれの端部から中央部に向かうにつれて上方に傾斜している第1接触面および第2接触面を有しており、前記第1接触面と前記第2接触面とがなす角度は、前記インサート接触部の先端において最も小さくなっている。   The cutting tool of the present invention includes a cutting insert having a cutting edge, a holder having an upper jaw portion and a lower jaw portion, each of which has an insert contact portion that sandwiches the cutting insert at a tip portion and contacts the cutting insert. The insert contact portion of the lower jaw portion has a first contact surface and a second contact surface that are inclined upward from the respective end portions toward the center portion in the front end view. The angle formed by the first contact surface and the second contact surface is the smallest at the tip of the insert contact portion.

また、本発明の切削工具は、切刃を有する切削インサートと、先端部に前記切削インサートを挟持し、該切削インサートに接触するインサート接触部をそれぞれに有する上顎部および下顎部を有しているホルダとを備える切削工具であって、前記下顎部の前記インサート接触部は、先端視において、それぞれの端部から中央部に向かうにつれて下方に傾斜している第1接触面および第2接触面を有しており、前記第1接触面と前記第2接触面とがなす角度は、前記インサート接触部の先端において最も小さくなっている。   Moreover, the cutting tool of the present invention has a cutting insert having a cutting edge, and an upper jaw portion and a lower jaw portion each having an insert contact portion that sandwiches the cutting insert at a tip portion and contacts the cutting insert. A cutting tool comprising a holder, wherein the insert contact portion of the lower jaw portion includes a first contact surface and a second contact surface that are inclined downward from the respective end portions toward the center portion in a front end view. And the angle formed by the first contact surface and the second contact surface is the smallest at the tip of the insert contact portion.

本発明の被削材の切削方法は、該被削材を回転させる工程と、回転している前記被削材に前記切削工具を近接させる工程と、回転している前記被削材に前記切削工具の切刃を接触させて前記被削材を切削する工程と、切削した前記被削材から前記切削工具を離間させる工程とを有する。   The method for cutting a work material according to the present invention includes a step of rotating the work material, a step of bringing the cutting tool close to the rotating work material, and the cutting of the rotating work material. A step of contacting the cutting edge of the tool to cut the workpiece, and a step of separating the cutting tool from the cut workpiece.

本発明の切削工具によれば、下顎部のインサート接触部は、先端視において、それぞれ
の端部から中央部に向かうにつれて上方あるいは下方に傾斜している第1接触面および第2接触面を有しており、第1接触面と第2接触面とがなす角度は、インサート接触部の先端において最も小さくなっている。そのため、特に被削材の端面に環状の溝を形成する端面溝入れ加工時において、第1接触面および第2接触面が切刃のねじれモーメントによって切削インサートの左右方向に働く力を受け止め切削インサートの左右方向の位置ずれを抑制する。
According to the cutting tool of the present invention, the insert contact portion of the lower jaw portion has the first contact surface and the second contact surface that are inclined upward or downward from the respective end portions toward the central portion in the front end view. The angle formed by the first contact surface and the second contact surface is the smallest at the tip of the insert contact portion. Therefore, especially in the end surface grooving process in which an annular groove is formed on the end surface of the work material, the first contact surface and the second contact surface receive the force acting in the lateral direction of the cutting insert by the torsional moment of the cutting blade. This suppresses the displacement in the left-right direction.

本発明の切削工具の実施の形態の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example of embodiment of the cutting tool of this invention. (a)は、図1に示す切削工具の側面図であり、(b)は、図2(a)に示す切削工具に用いられるホルダの側面図である。(A) is a side view of the cutting tool shown in FIG. 1, (b) is a side view of the holder used for the cutting tool shown in FIG. 2 (a). (a)は、図2(b)に示すホルダの先端視図であり、(b)は、図3(a)の部分拡大図である。(A) is a front end view of the holder shown in FIG. 2 (b), and (b) is a partially enlarged view of FIG. 3 (a). (a)は、図2(b)に示すホルダの下顎部のA−A線における断面図であり、(b)は図2(b)のB−B線における断面図であり、(c)は、図2(b)のC−C線における断面図である。(A) is sectional drawing in the AA line of the lower jaw part of the holder shown in FIG.2 (b), (b) is sectional drawing in the BB line of FIG.2 (b), (c) These are sectional drawings in the CC line of Drawing 2 (b). 図1に示す切削工具に用いられる切削インサートの斜視図である。It is a perspective view of the cutting insert used for the cutting tool shown in FIG. (a)〜(c)は、本発明の被削材の切削方法の一例を示す概略図であり、(d)は、加工した被削材の斜視図である。(A)-(c) is the schematic which shows an example of the cutting method of the workpiece of this invention, (d) is a perspective view of the processed workpiece.

<切削工具>
以下、本発明の切削工具の実施の形態の例について、図1〜5を用いて詳細に説明する。本発明の切削工具は、内径の溝入れ加工用、外径の溝入れ加工用、突切り加工用、端面溝入れ加工用のいずれにも適用することができる。本例においては、端面溝入れ加工用に適用する場合を例に挙げて説明する。
<Cutting tools>
Hereinafter, the example of embodiment of the cutting tool of this invention is described in detail using FIGS. The cutting tool of the present invention can be applied to any of grooving of the inner diameter, grooving of the outer diameter, parting off, and end face grooving. In this example, the case where it is applied for end face grooving will be described as an example.

図1および図2(a)に示すように、切削工具20は、切刃5を有する切削インサート1(以下、単にインサート1ということがある)と、先端部に切削インサート1を挟持するホルダ100とを備えている。ホルダ100は、インサート1を挟持する上顎部101および下顎部102を有している。上顎部101は、下顎部102よりも高い位置にある。なお、インサート1は切刃5が上顎部101の先端から突出するように挟持されている。   As shown in FIGS. 1 and 2 (a), a cutting tool 20 includes a cutting insert 1 having a cutting edge 5 (hereinafter, simply referred to as the insert 1) and a holder 100 that holds the cutting insert 1 at the tip. And. The holder 100 has an upper jaw portion 101 and a lower jaw portion 102 that sandwich the insert 1. The upper jaw 101 is at a higher position than the lower jaw 102. The insert 1 is sandwiched so that the cutting blade 5 protrudes from the tip of the upper jaw portion 101.

ホルダ100は、図2(b)に示すように、インサート1に接触するインサート接触部103をそれぞれに有する上顎部101および下顎部102を有している。具体的には、上顎部101にはインサート接触部103aを、下顎部102にはインサート接触部103bを有している。   As shown in FIG. 2B, the holder 100 has an upper jaw portion 101 and a lower jaw portion 102 each having an insert contact portion 103 that contacts the insert 1. Specifically, the upper jaw portion 101 has an insert contact portion 103a, and the lower jaw portion 102 has an insert contact portion 103b.

インサート接触部103aは、図3に示すように、先端視において、それぞれの端部から中央部に向かうにつれて下方に傾斜している。この構成によって、インサート1の左右方向の位置ずれを抑制することができる。   As shown in FIG. 3, the insert contact portion 103 a is inclined downward from the respective end portions toward the central portion in the front end view. With this configuration, the displacement of the insert 1 in the left-right direction can be suppressed.

インサート接触部103bは、先端視において、それぞれの端部から中央部に向かうにつれて上方に傾斜している第1接触面104aおよび第2接触面104bを有している。本例において、図3(b)に示すように、先端視において、第1接触面104aと第2接触面104bは、インサート接触部103bの端部と端部を結んだ直線Lよりも上側で直線Lの垂直2等分線(図示せず)上で交差するように傾斜して凸状を成している。この構成によって、切削時にインサート1の左右方向にかかる力を受け止め、インサート1が左右方向の位置ずれを抑制することができる。また、インサート1にクラック
が生じることを抑制することもできる。なお、本例においては、第1接触面104aおよび第2接触面104bが上方に傾斜している態様を示したが、インサート1の底面形状に応じて、下方に傾斜していてもよい。
The insert contact portion 103b has a first contact surface 104a and a second contact surface 104b that are inclined upward from the respective end portions toward the center portion when viewed from the front end. In this example, as shown in FIG. 3B, the first contact surface 104a and the second contact surface 104b are located above the straight line L connecting the end portions of the insert contact portion 103b in the front end view. Inclined so as to intersect on a perpendicular bisector (not shown) of the straight line L to form a convex shape. With this configuration, it is possible to receive a force applied in the left-right direction of the insert 1 at the time of cutting, and the insert 1 can suppress displacement in the left-right direction. Moreover, it can also suppress that a crack arises in the insert 1. In addition, in this example, although the 1st contact surface 104a and the 2nd contact surface 104b showed the aspect inclined upwards, according to the bottom face shape of the insert 1, you may incline below.

本例では、インサート接触部103bの先端部において第1接触面104aと第2接触面104bとがなす角度αは、インサート接触部103bの先端において最も小さくなっている。具体的には、図4(a)〜(c)に示す第1接触面104aおよび第2接触面104bの成す角を、それぞれ順にα1,α2,α3とすると、α1<α3<α2である。この構成によって、切削加工の際に、左右方向の力を最も強く受けるインサート接触部103bの先端部において、その力を、第1接触面104aおよび第2接触面104bによって、効果的に受け止めることができるため、インサート1の左右方向の位置ずれを抑制できる。   In this example, the angle α formed by the first contact surface 104a and the second contact surface 104b at the distal end portion of the insert contact portion 103b is the smallest at the distal end of the insert contact portion 103b. Specifically, when the angles formed by the first contact surface 104a and the second contact surface 104b shown in FIGS. 4A to 4C are α1, α2, and α3, respectively, α1 <α3 <α2. With this configuration, when cutting, the force can be effectively received by the first contact surface 104a and the second contact surface 104b at the distal end portion of the insert contact portion 103b that receives the force in the horizontal direction most strongly. Therefore, the position shift of the insert 1 in the left-right direction can be suppressed.

なお、角度αは、インサート1およびホルダ100の強度維持の観点から、90°〜140°の範囲にあるのが好ましい。本例においては、図4に示すように、α1=134°15’,α2=138°48’,α3=136°30’に設定されている。   Note that the angle α is preferably in the range of 90 ° to 140 ° from the viewpoint of maintaining the strength of the insert 1 and the holder 100. In this example, as shown in FIG. 4, α1 = 134 ° 15 ′, α2 = 138 ° 48 ′, and α3 = 136 ° 30 ′.

インサート接触部103bの角度αについて、中央部や後端部におけるそれぞれの大きさの関係については特に限定されないが、インサートの拘束力の向上の観点から、インサート接触部103bの後端部における角度αは最も大きいことが好ましい。また、角度αの大きさの変化は、線形であっても非線形であってもよい。また、第1接触面104aおよび第2接触面104bの面の形状についても特に限定されず、第1接触面104aおよび第2接触面104bは、応力の分散をより良好にする観点から、曲面であってもよい。その場合における角度αの大きさとしては、直線Lに平行で、かつ第1接触面104aと第2接触面104bと交差する方向の断面において、曲線として示される第1接触面104aおよび第2接触面104bのそれぞれの接線どうしのなす角度を計測して角度αとすればよい。なお、インサート1にクラックが生じることを抑制するため、図4(b)に示すように、第1接触面104aと第2接触面104bとの間に頂面104cを有していてもよい。この場合、第1接触面104aと第2接触面104bとの仮想延長線のなす角度を計測して角度αとすればよい。   Regarding the angle α of the insert contact portion 103b, there is no particular limitation on the relationship in size between the center portion and the rear end portion. However, from the viewpoint of improving the binding force of the insert, the angle α at the rear end portion of the insert contact portion 103b. Is preferably the largest. Further, the change in the magnitude of the angle α may be linear or non-linear. Further, the shapes of the first contact surface 104a and the second contact surface 104b are not particularly limited, and the first contact surface 104a and the second contact surface 104b are curved surfaces from the viewpoint of better stress distribution. There may be. In this case, as the magnitude of the angle α, the first contact surface 104a and the second contact shown as curves in a cross section in a direction parallel to the straight line L and intersecting the first contact surface 104a and the second contact surface 104b. What is necessary is just to measure the angle which each tangent of the surface 104b makes and to make into an angle (alpha). In addition, in order to suppress that a crack arises in the insert 1, as shown in FIG.4 (b), you may have the top surface 104c between the 1st contact surface 104a and the 2nd contact surface 104b. In this case, an angle formed by a virtual extension line between the first contact surface 104a and the second contact surface 104b may be measured to obtain an angle α.

また、角度αはインサート接触部103bの先端から後端に向かうにつれて漸次大きくなっているのが好ましい。この構成によって、応力の分散をより良好にし、かつインサート1およびホルダ100の強度を維持できる。なお、インサート1およびホルダ100の強度維持の観点から、角度αの最大値と最小値との差が5°〜10°であるのが好ましい。   In addition, the angle α is preferably gradually increased from the front end to the rear end of the insert contact portion 103b. With this configuration, the stress distribution can be improved and the strength of the insert 1 and the holder 100 can be maintained. From the viewpoint of maintaining the strength of the insert 1 and the holder 100, the difference between the maximum value and the minimum value of the angle α is preferably 5 ° to 10 °.

また、本例においては、図4に示すように、第1接触面104aの幅Waと、第2接触面104bの幅Wbとの関係は、Wa≧Wbである。この構成によって、インサート1を安定して拘束させ、左右方向の位置ずれを抑制できる。   In this example, as shown in FIG. 4, the relationship between the width Wa of the first contact surface 104a and the width Wb of the second contact surface 104b is Wa ≧ Wb. With this configuration, it is possible to stably restrain the insert 1 and suppress a positional shift in the left-right direction.

なお、端面溝入れ加工に用いられる場合には、インサート接触部103bの先端視において第1接触面104aは第2接触面104bよりも被削材30の回転中心に近い側に位置しており、第1接触面104aの幅Waは、第2接触面104bの幅Wbよりも大きいことが好ましい。   When used for end face grooving, the first contact surface 104a is located closer to the center of rotation of the work material 30 than the second contact surface 104b in the front end view of the insert contact portion 103b. The width Wa of the first contact surface 104a is preferably larger than the width Wb of the second contact surface 104b.

端面溝入れ加工において、より負荷の高い切削条件の場合は、切刃の被削材の回転中心に近い側、すなわち加工溝の内周側に位置する端部と、もう一方の切刃の被削材の回転中
心に遠い側、すなわち加工溝の外周側に位置する端部とが受ける切削抵抗の差が大きくなる。具体的には、切削速度の小さな内周側の方が切削抵抗が大きく、切削速度の大きな外周側の方が切削抵抗が小さい。そこで、被削材30の回転中心に近い側に位置した第1接触面104aの幅を、第2接触面104bの幅よりも大きくすることで、左右方向に加わる力のバランスを調整し、インサート1の位置ずれをより確実に抑制することができる。ここで、幅とは、図4に示すように、先端視において、直線として示される第1接触面104aおよび第2接触面104bの長さのことである。第1接触面104aおよび第2接触面104bが曲面の場合は、直線Lに平行で、かつ第1接触面104aと第2接触面104bと交差する方向の断面において、曲線として示される第1接触面104aおよび第2接触面104bの弧の長さを計測すればよい。
In the end face grooving, under cutting conditions with a higher load, the edge of the cutting edge closer to the center of rotation of the work material, that is, the inner edge of the working groove, and the other cutting edge are covered. The difference in cutting resistance received by the end located on the side farther from the center of rotation of the cutting material, that is, on the outer peripheral side of the machining groove, is increased. Specifically, the cutting resistance is higher on the inner peripheral side where the cutting speed is lower, and the cutting resistance is lower on the outer peripheral side where the cutting speed is higher. Therefore, by adjusting the width of the first contact surface 104a located on the side close to the rotation center of the work material 30 to be larger than the width of the second contact surface 104b, the balance of the force applied in the left-right direction is adjusted, and the insert 1 can be more reliably suppressed. Here, as shown in FIG. 4, the width is the length of the first contact surface 104a and the second contact surface 104b shown as straight lines when viewed from the front end. When the first contact surface 104a and the second contact surface 104b are curved surfaces, the first contact shown as a curve in a cross section parallel to the straight line L and intersecting the first contact surface 104a and the second contact surface 104b. What is necessary is just to measure the arc length of the surface 104a and the 2nd contact surface 104b.

なお、下顎部102のインサート接触部103bについて詳細に述べたが、より良好にインサート1の左右方向の位置ずれを抑制するために、上顎部101のインサート接触部103aに、インサート接触部103bの形状が適用されていてもよい。   Although the insert contact portion 103b of the lower jaw portion 102 has been described in detail, the shape of the insert contact portion 103b is formed on the insert contact portion 103a of the upper jaw portion 101 in order to better suppress the displacement of the insert 1 in the left-right direction. May be applied.

また、本例においては、図4に示すように、下顎部102が先端視において、加工溝の外周に沿って湾曲している。下顎部102が先端視において、鉛直に形成されている場合は、端面溝入れ加工では環状の溝を形成するため、加工中に下顎部102が加工溝に接触することとなるので、加工溝の深さは、切刃5から下顎部102までの距離に限られる。したがって、あらかじめ加工径を決定し、その加工溝の外周に沿って下顎部102を湾曲させている。   Further, in this example, as shown in FIG. 4, the lower jaw portion 102 is curved along the outer periphery of the machining groove in the front end view. When the lower jaw portion 102 is formed vertically in the front end view, an end surface grooving process forms an annular groove, so that the lower jaw portion 102 comes into contact with the machining groove during machining. The depth is limited to the distance from the cutting blade 5 to the lower jaw 102. Therefore, the machining diameter is determined in advance, and the lower jaw 102 is curved along the outer periphery of the machining groove.

さらに、本例においては、図4に示すように、加工溝の内周側に位置する第1接触面104aと下顎部102との交差部に面取り部104dが設けられている。切削時には、切削インサート1の先端が上方から押圧されるので、上顎部101よりも下顎部102に強い応力がかかりやすい。この構成によって、下顎部の肉厚を大きくし、ホルダの強度を高めることができる。   Furthermore, in this example, as shown in FIG. 4, a chamfered portion 104 d is provided at the intersection between the first contact surface 104 a located on the inner peripheral side of the machining groove and the lower jaw portion 102. At the time of cutting, the tip of the cutting insert 1 is pressed from above, so that a stronger stress is more easily applied to the lower jaw portion 102 than to the upper jaw portion 101. With this configuration, the thickness of the lower jaw can be increased and the strength of the holder can be increased.

また、環状の溝を加工するため、インサート1とホルダ100との接触部分において、内径側は外径側よりも切屑が入りこみやすくなる。したがって、面取り部104dを設けることで、切屑が下顎部102の下端部側へと流れるようにすることができる。   In addition, since the annular groove is processed, chips are more easily introduced on the inner diameter side than on the outer diameter side at the contact portion between the insert 1 and the holder 100. Therefore, by providing the chamfered portion 104d, the chips can flow toward the lower end portion of the lower jaw portion 102.

また、図2に示すように、上顎部101および下顎部102に対して後端側には、シャンク部105が形成されている。さらに、本例のホルダ100には、上顎部101から下顎部102にかけてクランプネジ106を挿通するためのネジ穴107が形成されている。   As shown in FIG. 2, a shank portion 105 is formed on the rear end side with respect to the upper jaw portion 101 and the lower jaw portion 102. Further, the holder 100 of this example is formed with a screw hole 107 for inserting the clamp screw 106 from the upper jaw portion 101 to the lower jaw portion 102.

また、ホルダ100全体に、特に高い耐久性が求められる場合には、上顎部101、下顎部102およびシャンク部105が一体的に成型されていることが好ましい。これらが一体的に成型されることにより、上顎部101とシャンク部105および下顎部101とシャンク部105との間に接合面が形成されないので、切削工具20の剛性をさらに高めることができる。   Moreover, when especially high durability is calculated | required in the holder 100 whole, it is preferable that the upper jaw part 101, the lower jaw part 102, and the shank part 105 are integrally molded. Since these are integrally molded, no joint surfaces are formed between the upper jaw portion 101 and the shank portion 105 and between the lower jaw portion 101 and the shank portion 105, so that the rigidity of the cutting tool 20 can be further increased.

本発明の効果を得ながら、切削工具20のコストを抑えるためには、上顎部101やシャンク部105の材質よりも下顎部102の材質の剛性が高いことも有効である。切削工具20の使用時には、切削インサート1の先端が上方から押圧されるので、上顎部101やシャンク部105よりも下顎部102に強い応力がかかりやすい。そして、剛性の高い材質は高価であったり、あるいは、加工に高度の技術が要求されることから、比較的大きな応力のかかる下顎部102に高剛性の材質を用い、比較適応力の小さい上顎部101やシャンク部15に下顎部102と比較して剛性の低い加工の容易な材質を用いることで、
耐久性が高く、かつ安価な切削工具20を製造することができる。
In order to reduce the cost of the cutting tool 20 while obtaining the effects of the present invention, it is also effective that the material of the lower jaw portion 102 is higher in rigidity than the material of the upper jaw portion 101 and the shank portion 105. When the cutting tool 20 is used, the tip of the cutting insert 1 is pressed from above, so that a stronger stress is more easily applied to the lower jaw part 102 than to the upper jaw part 101 or the shank part 105. Since a material with high rigidity is expensive or requires a high level of technology for processing, a high rigidity material is used for the lower jaw part 102 which is subjected to relatively large stress, and the upper jaw part having a small comparative adaptability. 101 and the shank part 15 are made of a material that is less rigid and easy to process than the lower jaw part 102,
The cutting tool 20 with high durability and low cost can be manufactured.

また、図1および図2に示すように、ホルダ100には、上顎部101および下顎部102よりも後端側にスリット109を備えていることが好ましい。スリット109によって、上顎部101あるいは下顎部102が、より弾性変形し易くなるので、切削インサート1のホルダ100への着脱を容易にすることができる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the holder 100 is preferably provided with a slit 109 on the rear end side of the upper jaw portion 101 and the lower jaw portion 102. Since the upper jaw portion 101 or the lower jaw portion 102 is more easily elastically deformed by the slit 109, the cutting insert 1 can be easily attached to and detached from the holder 100.

また、下顎部102には、インサート1の後端側の側面と当接させて位置決めをする当接部108が形成されている。この場合、特に当接面108の上方にスリット109が形成されていることが好ましい。スリット109が当接部108の上方に形成されている場合には、当接面108の下顎部よりも下方に形成されている場合に比べて、スリット109の下方のホルダ100の厚みを大きくすることができる。   In addition, the lower jaw portion 102 is formed with an abutting portion 108 that is brought into contact with the side surface on the rear end side of the insert 1 for positioning. In this case, it is particularly preferable that the slit 109 is formed above the contact surface 108. When the slit 109 is formed above the contact portion 108, the thickness of the holder 100 below the slit 109 is made larger than when the slit 109 is formed below the lower jaw portion of the contact surface 108. be able to.

図5に示すように、本例においては、インサート1は、略角柱状であり、両端部に切削部Iと、切削部Iの間に位置し、ホルダ100で固定される際に上顎部101及び下顎部102と接するクランプ面21,31を有するクランプ部IIとを備えている。   As shown in FIG. 5, in this example, the insert 1 has a substantially prismatic shape, is located between the cutting part I and the cutting part I at both ends, and is fixed by the holder 100 to the upper jaw part 101. And a clamp part II having clamp surfaces 21 and 31 in contact with the lower jaw part 102.

また、切削部Iは、平面視において、2つの長辺と2つの短辺とを有した長方形状をなし、上面2と下面3と上面2および下面3に接続されている側面4とを有する。上面2はすくい面として、下面3はホルダへ載置する載置面として、そして側面4は逃げ面として機能する。また、本例においては、インサート1の長手方向の長さが20mmであり、平面視において、長手方向に垂直な幅方向の長さが3〜6mmである。この幅は、加工中、被削材に加工された溝の内壁面にインサートが干渉しないように、クランプ部IIに近づくにつれて小さくなっている。インサート1の下面3から上面2までの高さは、インサート1の幅方向の長さに応じて4〜6mmに設定されている。   Further, the cutting part I has a rectangular shape having two long sides and two short sides in plan view, and has an upper surface 2, a lower surface 3, and an upper surface 2 and a side surface 4 connected to the lower surface 3. . The upper surface 2 functions as a rake surface, the lower surface 3 functions as a mounting surface for mounting on the holder, and the side surface 4 functions as a flank surface. Moreover, in this example, the length of the longitudinal direction of the insert 1 is 20 mm, and the length of the width direction perpendicular | vertical to a longitudinal direction is 3-6 mm in planar view. This width becomes smaller as it approaches the clamp part II so that the insert does not interfere with the inner wall surface of the groove machined into the work material during machining. The height from the lower surface 3 to the upper surface 2 of the insert 1 is set to 4 to 6 mm according to the length of the insert 1 in the width direction.

上面2と側面4との交線部には、切刃5が設けられている。切刃5は、例えば、切削部Iの長手方向および幅方向の交線部に沿って設けられている。切刃5の形状としては、直線状または円弧状など特に制限はされない。   A cutting edge 5 is provided at the intersection of the upper surface 2 and the side surface 4. The cutting blade 5 is provided, for example, along the intersecting portion in the longitudinal direction and the width direction of the cutting portion I. The shape of the cutting blade 5 is not particularly limited, such as a linear shape or an arc shape.

また、クランプ部IIには、上方にクランプ面21を、下方にクランプ面31を備え、ホルダ100の上顎部101および下顎部102のインサート接触部103a,103bにそれぞれ嵌合する形状をしていることが好ましい。このようなクランプ面21,31を有していることにより、インサート1の位置が安定し、位置決めの精度をより高め、拘束力を高めることができる。   Further, the clamp part II is provided with a clamp surface 21 on the upper side and a clamp surface 31 on the lower side, and has a shape that fits into the insert contact parts 103a and 103b of the upper jaw part 101 and lower jaw part 102 of the holder 100, respectively. It is preferable. By having such clamp surfaces 21 and 31, the position of the insert 1 is stabilized, the positioning accuracy can be further increased, and the restraining force can be increased.

特に、図5に示すように、クランプ面21,31は凹形状であり、図3に示すように、上顎部101および下顎部102にそれぞれ形成されたインサート接触部103a103bが凸形状であることが好ましい。この構成によって、インサート1にクラックが生じる可能性をより抑制できる。   In particular, as shown in FIG. 5, the clamp surfaces 21 and 31 have a concave shape, and as shown in FIG. 3, the insert contact portions 103 a 103 b respectively formed on the upper jaw portion 101 and the lower jaw portion 102 have a convex shape. preferable. With this configuration, the possibility of cracks occurring in the insert 1 can be further suppressed.

切削インサート1の材質としては、例えば、超硬合金あるいはサーメットなどが挙げられる。超硬合金の組成としては、例えば、炭化タングステン(WC)にコバルト(Co)の粉末を加えて焼結して生成されるWC−Co、WC−Coに炭化チタン(TiC)を添加したWC−TiC−Co、WC−TiC−Coに炭化タンタル(TaC)を添加したWC−TiC−TaC−Coがある。また、サーメットは、セラミック成分に金属を複合させた焼結複合材料であり、具体的には、炭化チタン(TiC)、窒化チタン(TiN)を
主成分としたチタン化合物がある。
Examples of the material of the cutting insert 1 include cemented carbide or cermet. As the composition of the cemented carbide, for example, WC-Co produced by adding cobalt (Co) powder to tungsten carbide (WC) and sintering, and WC-Co obtained by adding titanium carbide (TiC) to WC-Co. There is WC-TiC-TaC-Co in which tantalum carbide (TaC) is added to TiC-Co and WC-TiC-Co. The cermet is a sintered composite material in which a metal is combined with a ceramic component, and specifically includes a titanium compound mainly composed of titanium carbide (TiC) and titanium nitride (TiN).

切削インサート1の表面は、化学蒸着(CVD)法または物理蒸着(PVD)法を用いて被膜でコーティングされていてもよい。被膜の組成としては、炭化チタン(TiC)、窒化チタン(TiN)、炭窒化チタン(TiCN)およびアルミナ(Al)などが挙げられる。 The surface of the cutting insert 1 may be coated with a film using a chemical vapor deposition (CVD) method or a physical vapor deposition (PVD) method. Examples of the composition of the coating include titanium carbide (TiC), titanium nitride (TiN), titanium carbonitride (TiCN), and alumina (Al 2 O 3 ).

インサート1のホルダ100への固定は、例えば以下のようにして行なうことができる。図1および図2(a)に示すように、まず、上顎部101と下顎部102との間に、インサート接触部103a,103bに沿うようにして切削インサート1を挿入し、切削インサート1の後端側の側面4を当接部108に押し当てる。   The insert 1 can be fixed to the holder 100 as follows, for example. As shown in FIG. 1 and FIG. 2A, first, the cutting insert 1 is inserted between the upper jaw portion 101 and the lower jaw portion 102 along the insert contact portions 103a and 103b, The end side surface 4 is pressed against the contact portion 108.

次に、クランプネジ106を締め込み、上顎部101を弾性変形させて押し下げる。その結果、インサート1が下顎部102に押圧され、上顎部101と下顎部102との間に挟持固定される。さらにここで、スリット109が形成されているときには、スリット109により上顎部101がより弾性変形しやすくなるので、より容易に上顎部102の先端を押し下げることができる。   Next, the clamp screw 106 is tightened, and the upper jaw portion 101 is elastically deformed and pushed down. As a result, the insert 1 is pressed against the lower jaw 102 and is sandwiched and fixed between the upper jaw 101 and the lower jaw 102. Further, when the slit 109 is formed, the upper jaw portion 101 is more easily elastically deformed by the slit 109, so that the tip of the upper jaw portion 102 can be pushed down more easily.

また、切削インサート1は、切削部Iは、クランプ部IIの両端に対で設けられるのが好ましい。これによって、インサート1は複数の切刃5を備えることになり、長時間の使用による切刃5の摩耗に対しても、別の摩耗していない切刃5を用いることができ、別途新たなインサート1を用意する必要がないので経済的である。例えば、本実施形態の切削工具20にあって、一方の切刃5が摩耗した場合には、切削工具20からインサート1を取り外し、インサート1の切削部Iの他方の切削部Iとを入れ替えて、再度切削工具20に取り付ければよい。これにより、摩耗していない切刃5をホルダ100の外方に位置させ、切削加工に用いることができる。   In the cutting insert 1, the cutting part I is preferably provided in pairs at both ends of the clamp part II. Accordingly, the insert 1 is provided with a plurality of cutting blades 5, and even when the cutting blade 5 is worn for a long time, another cutting blade 5 that is not worn can be used. Since it is not necessary to prepare the insert 1, it is economical. For example, in the cutting tool 20 of the present embodiment, when one of the cutting blades 5 is worn, the insert 1 is removed from the cutting tool 20, and the other cutting part I of the cutting part I of the insert 1 is replaced. What is necessary is just to attach to the cutting tool 20 again. Thereby, the cutting blade 5 which is not worn can be positioned outside the holder 100 and used for cutting.

<被削材の切削方法>
以下、本発明の切削工具20を用いて行なう被削材の切削方法の例について、図6を用いて説明する。本例は、端面溝入れ加工であるため、図6(d)に示すように、被削材の端面には、環状の溝31が形成される。なお、図6(a)〜(c)に示された被削材は、一部を断面図で記載している。
<Cutting method of work material>
Hereinafter, an example of a cutting method of a work material performed using the cutting tool 20 of the present invention will be described with reference to FIG. Since this example is an end face grooving process, as shown in FIG. 6D, an annular groove 31 is formed on the end face of the work material. Note that a part of the work material shown in FIGS. 6A to 6C is shown in cross-sectional view.

切削工具20を用いて行なう被削材の切削方法は、以下の(i)〜(iv)の工程を有する。
(i)図6(a)に示すように、被削材30を矢印D方向に回転させる工程。
(ii)切削工具20を矢印E方向に動かし、回転している被削材30に切削工具20を近接させる工程。
(iii)図6(b)に示すように、回転している被削材30に切削工具20の切刃5を接触させて被削材30を切削する工程。
(iv)図6(c)に示すように、切削工具20を矢印F方向に動かし、切削した被削材30から切削工具20を離間させる工程。
The cutting method of the work material performed using the cutting tool 20 includes the following steps (i) to (iv).
(I) A step of rotating the work material 30 in the direction of arrow D as shown in FIG.
(Ii) A step of moving the cutting tool 20 in the direction of arrow E to bring the cutting tool 20 close to the rotating work material 30.
(Iii) A step of cutting the workpiece 30 by bringing the cutting blade 5 of the cutting tool 20 into contact with the rotating workpiece 30 as shown in FIG.
(Iv) A step of moving the cutting tool 20 in the direction of arrow F and separating the cutting tool 20 from the cut workpiece 30 as shown in FIG.

なお、前記(i)の工程では、被削材30と切削工具20とは相対的に近づけばよく、例えば被削材30を切削工具20に近づけてもよい。これと同様に、前記(iv)の工程では、被削材30と切削工具20とは相対的に遠ざかればよく、例えば被削材30を切削工具20から遠ざけてもよい。また、前記(iii)の工程においては、溝入れ加工の際には、溝を形成する縦送り加工が行なわれるとともに、溝の底面を平坦にする横送り加工が行なわれる。切削加工を継続する場合には、被削材30を回転させた状態を保持したまま、被削材30の異なる箇所に切削工具20の切刃5を接触させる工程を繰り返せばよい。   In the step (i), the work material 30 and the cutting tool 20 may be relatively close to each other. For example, the work material 30 may be close to the cutting tool 20. Similarly, in the step (iv), the work material 30 and the cutting tool 20 need only be relatively distant from each other. For example, the work material 30 may be kept away from the cutting tool 20. Further, in the step (iii), in the grooving process, a longitudinal feed process for forming the groove is performed and a lateral feed process for flattening the bottom surface of the groove is performed. In the case of continuing the cutting process, the process of bringing the cutting blade 5 of the cutting tool 20 into contact with a different part of the work material 30 may be repeated while maintaining the state where the work material 30 is rotated.

さらに、被削材の材質の代表例としては、炭素鋼、合金鋼、ステンレス、鋳鉄、非鉄金属が挙げられる。   Further, representative examples of the material of the work material include carbon steel, alloy steel, stainless steel, cast iron, and non-ferrous metal.

なお、本例では左勝手のホルダを用いて説明したが、右勝手のホルダであってもよい。   In this example, a left-handed holder has been described, but a right-handed holder may be used.

1 切削インサート
2 上面
21 クランプ面
3 下面
31 クランプ面
4 側面
5 切刃
100 ホルダ
101 上顎部
102 下顎部
103 インサート接触部
103a 上顎部のインサート接触部
103b 下顎部のインサート接触部
104 接触面
104a 第1接触面
104b 第2接触面
104c 頂面
104d 面取り部
105 シャンク部
106 クランプネジ
107 ネジ穴
108 当接部
109 スリット
20 切削工具
30 被削材
31 環状の溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cutting insert 2 Upper surface 21 Clamp surface 3 Lower surface 31 Clamp surface 4 Side surface 5 Cutting blade 100 Holder 101 Upper jaw part 102 Lower jaw part 103 Insert contact part 103a Upper jaw part insert contact part 103b Lower jaw part insert contact part 104 Contact surface 104a 1st Contact surface 104b Second contact surface 104c Top surface 104d Chamfered portion 105 Shank portion 106 Clamp screw 107 Screw hole 108 Abutting portion 109 Slit 20 Cutting tool 30 Work material 31 Annular groove

Claims (6)

切刃を有する切削インサートと、先端部に前記切削インサートを挟持し、該切削インサートに接触するインサート接触部をそれぞれに有する上顎部および下顎部を有しているホルダとを備える切削工具であって、
前記下顎部の前記インサート接触部は、先端視において、それぞれの端部から中央部に向かうにつれて上方に傾斜している第1接触面および第2接触面を有しており、
前記第1接触面と前記第2接触面とがなす角度は、前記インサート接触部の先端において最も小さくなっていることを特徴とする切削工具。
A cutting tool comprising: a cutting insert having a cutting edge; and a holder having an upper jaw portion and a lower jaw portion, each having an insert contact portion that sandwiches the cutting insert at a tip portion and contacts the cutting insert. ,
The insert contact portion of the lower jaw portion has a first contact surface and a second contact surface that are inclined upward from the respective end portions toward the center portion in a front end view,
An angle formed between the first contact surface and the second contact surface is the smallest at the tip of the insert contact portion.
切刃を有する切削インサートと、先端部に前記切削インサートを挟持し、該切削インサートに接触するインサート接触部をそれぞれに有する上顎部および下顎部を有しているホルダとを備える切削工具であって、
前記下顎部の前記インサート接触部は、先端視において、それぞれの端部から中央部に向かうにつれて下方に傾斜している第1接触面および第2接触面を有しており、
前記第1接触面と前記第2接触面とがなす角度は、前記インサート接触部の先端において最も小さくなっていることを特徴とする切削工具。
A cutting tool comprising: a cutting insert having a cutting edge; and a holder having an upper jaw portion and a lower jaw portion, each having an insert contact portion that sandwiches the cutting insert at a tip portion and contacts the cutting insert. ,
The insert contact portion of the lower jaw portion has a first contact surface and a second contact surface that are inclined downward from the respective end portions toward the center portion in a front end view,
An angle formed between the first contact surface and the second contact surface is the smallest at the tip of the insert contact portion.
前記第1接触面と前記第2接触面とがなす角度は、前記インサート接触部の先端から後端に向かうにつれて大きくなっている請求項1または2に記載の切削工具。   The cutting tool according to claim 1 or 2, wherein an angle formed by the first contact surface and the second contact surface is increased from a front end to a rear end of the insert contact portion. 前記第1接触面と前記第2接触面とがなす角度の最大値と最小値との差が5°〜10°である請求項3に記載の切削工具。   The cutting tool according to claim 3, wherein a difference between a maximum value and a minimum value of an angle formed by the first contact surface and the second contact surface is 5 ° to 10 °. 前記切削工具は、回転している被削材の端面に環状の溝を形成するために用いる旋削工具であって、
前記インサート接触部の先端視において、前記第1接触面は前記第2接触面よりも前記被削材の回転中心に近い側に位置しており、
前記第1接触面の幅は、前記第2接触面の幅よりも大きい請求項1から4のいずれかの項に記載の切削工具。
The cutting tool is a turning tool used to form an annular groove on an end surface of a rotating work material,
In the front end view of the insert contact portion, the first contact surface is located closer to the rotation center of the work material than the second contact surface,
The cutting tool according to any one of claims 1 to 4, wherein a width of the first contact surface is larger than a width of the second contact surface.
請求項1から5のいずれかの項に記載の切削工具を用いて被削材を切削する方法であって、
該被削材を回転させる工程と、
回転している前記被削材に前記切削工具を近接させる工程と、
回転している前記被削材に前記切削工具の前記切刃を接触させて前記被削材を切削する工程と、
切削した前記被削材から前記切削工具を離間させる工程とを有する被削材の切削方法。
A method of cutting a work material using the cutting tool according to any one of claims 1 to 5,
Rotating the work material;
Bringing the cutting tool close to the rotating work material;
Cutting the work material by bringing the cutting edge of the cutting tool into contact with the rotating work material;
And a step of separating the cutting tool from the cut work material.
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