JP5589425B2 - Cutting inserts for grooving and parting off - Google Patents
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Description
本発明は、被削材に溝入れ加工や突っ切り加工を行うのに用いられる溝入れ・突っ切り加工用切削インサートに関するものである。 The present invention relates to a grooving / parting-off cutting insert used for grooving or parting-off of a work material.
このような溝入れ加工や突っ切り加工に用いられる切削インサートとして、例えば特許文献1には、前切れ刃の切れ刃稜の略中央に、すくい面を低くするように凹部を設け、すくい面に、該凹部から連なり後方に延びる凹溝を設けたものが提案されている。特許文献1に記載の切削インサートでは、凹部が形成された前切れ刃に倣った断面形状に切屑を生成して、これを凹溝によって絞り込むように変形させることにより、小さな切削抵抗で切屑に安定した変形効果を与えることができるとされている。
As a cutting insert used for such grooving or parting-off processing, for example, in
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、凹部が前切れ刃の前逃げ面に開口していて、前切れ刃の形状自体が中凹み形状となるため、溝入れ加工の際にワークに形成された溝の溝底に、この凹んだ部分によって削り残し部分が生じてしまうことが避けられない。また、このような中凹み形状の前切れ刃に倣った断面形状の切屑を生成して凹溝によって絞り込むように変形させるため、切屑の幅方向の実質長さ、すなわち中凹み断面に生成された切屑を拡げた長さは長くなって前切れ刃や凹溝との接触長さも長くなり、却って切削抵抗の増大を招くおそれもある。
However, in the cutting insert described in
本発明は、このような背景の下になされたもので、溝入れ加工の際にワークに削り残しを生じたり切削抵抗の増大を招いたりすることなく、確実な切屑の処理を図ることが可能な溝入れ・突っ切り加工用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 it is possible to reliably treat chips without causing uncut residue on the workpiece or increasing cutting resistance during grooving. It aims to provide a cutting insert for grooving and parting off.
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、インサート本体の端部に設けられた切刃部のすくい面と前逃げ面との交差稜線部に、これらすくい面と前逃げ面とに連なるホーニング面を備えた切刃が形成されるとともに、このホーニング面と上記すくい面との交差稜線部には、上記前逃げ面に交差することのないように凹部が、上記ホーニング面の上記すくい面に対するホーニング角よりも緩やかな一定の傾斜角で上記ホーニング面と上記すくい面との交差稜線部を切り欠くように形成されていて、該ホーニング面と上記前逃げ面との交差稜線部から上記凹部と該ホーニング面との交差稜線部までのホーニング幅が、上記切刃の中央部から該切刃の両端部側に向けて大きくなるようにされていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve such an object, the present invention provides these rake surfaces on the intersecting ridge line portion between the rake surface of the cutting edge portion provided on the end portion of the insert body and the front flank surface. And a cutting edge having a honing surface connected to the front flank surface is formed, and a concave portion is formed on the intersecting ridge line portion between the honing surface and the rake surface so as not to intersect the front flank surface , The honing surface is formed so as to cut out the intersecting ridge line portion between the honing surface and the rake surface at a constant inclination angle that is gentler than the honing angle with respect to the rake surface , and the honing surface and the front flank surface The honing width from the intersecting ridge line portion to the intersecting ridge line portion of the concave portion and the honing surface is configured to increase from the center portion of the cutting blade toward both end portions of the cutting blade. To do.
このように構成された溝入れ・突っ切り加工用インサートでは、すくい面と前逃げ面との交差稜線部に形成された切刃にホーニング面が形成されていて、このホーニング面と前逃げ面との交差稜線部が実質的に前切れ刃のエッジとして作用することになる。そして、このエッジによって生成された切屑は、ホーニング面を擦過してすくい面側に流れ出ることになるが、このホーニング面には、切刃の中央部から両端部側に向けて上記ホーニング幅が大きくなるような凹部が形成されているので、切屑には切刃の両端部で中央部よりも大きな抵抗が与えられることになる。 In the grooving / parting-off insert configured as described above, a honing surface is formed on the cutting edge formed at the crossing ridge line portion of the rake surface and the front flank surface, and the honing surface and the front flank surface are The intersecting ridge portion substantially acts as the edge of the front cutting edge. Then, the chips generated by the edge rub against the honing surface and flow out to the rake face side. The honing surface has a large honing width from the center of the cutting edge toward both ends. Since such a recess is formed, the chip is given greater resistance at both ends of the cutting blade than at the center.
従って、このような抵抗が与えられた切屑は、抵抗の小さな切刃の中央部側へと幅方向に丸め込まれるとともに、凹部からすくい面を擦過する際に流出方向にも抵抗を受けて丸め込まれ、これにより応力の集中を生じて確実に分断される。その一方で、上記凹部は、前逃げ面には交差することがないようにされていて、上述のように実質的に前切れ刃のエッジとして作用するホーニング面と前逃げ面との交差稜線部が中凹み形状となることがないので、加工溝の溝底に削り残しが生じることがないとともに、生成された切屑の幅方向の実質長さが長くなることもないため、この切屑とホーニング面やすくい面との上記幅方向の接触長さが長くなることもなく、切削抵抗を確実に低減することが可能となる。 Therefore, the chips to which such resistance is given are rounded in the width direction toward the center of the cutting edge having a low resistance, and are also rounded by receiving resistance in the outflow direction when rubbing the rake face from the recess. As a result, the stress is concentrated and is surely divided. On the other hand, the concave portion is configured not to intersect the front flank, and as described above, the intersecting ridge line portion between the honing surface and the front flank that substantially acts as the edge of the front cutting edge. Since there is no center recess shape, there is no uncut residue on the bottom of the processed groove, and the actual length in the width direction of the generated chips is not increased. The contact length in the width direction with the easy surface is not increased, and the cutting resistance can be reliably reduced.
ここで、ホーニング面と前逃げ面との交差稜線部から凹部と該ホーニング面との交差稜線部までの上記ホーニング幅のうち、最も小さくなる上記切刃の中央部におけるホーニング幅Bは、凹部が前逃げ面に交差することがなく、すなわち実質的な切刃エッジとなる前逃げ面とホーニング面との交差稜線部が中凹み形状となることがなければ、B=0であってもよく、つまり切刃の中央部で凹部が前逃げ面とホーニング面との交差稜線部に達して接するようにされていてもよいが、その場合にはこの切刃中央部でホーニング面がなくなるため、切刃の欠損を招くおそれが生じる。 Here, among the honing widths from the intersecting ridge line portion between the honing surface and the front flank surface to the intersecting ridge line portion between the concave portion and the honing surface, the honing width B at the center portion of the cutting edge that is the smallest is the concave portion. If the front flank does not intersect, that is, if the intersecting ridge line portion between the front flank and the honing surface, which is a substantial cutting edge, does not have a concave shape, B = 0 may be satisfied. In other words, the concave portion may reach the intersection ridgeline between the front relief surface and the honing surface at the central portion of the cutting edge, but in that case, the honing surface disappears at the central portion of the cutting blade, so There is a risk of blade loss.
その一方で、逆にこの切刃中央部におけるホーニング幅Bが大きすぎると、切屑がホーニング面に沿って流出する長さが長くなって幅方向に丸め込まれる前に流出方向に丸め込まれてしまい、応力集中による効率的な切屑の分断を図ることが困難となるおそれがあるので、上記切刃の中央部におけるホーニング幅Bは、0よりも大きく、上記すくい面に沿った方向において0mm<B≦0.1mmの範囲内とされるのが望ましい。 On the other hand, if the honing width B at the center of the cutting edge is too large, the length of the chip flowing out along the honing surface is increased and rounded in the outflow direction before being rounded in the width direction, Since it may be difficult to achieve efficient chip separation due to stress concentration, the honing width B at the center of the cutting edge is greater than 0 and 0 mm <B ≦ in the direction along the rake face. It is desirable to be within a range of 0.1 mm.
また、上記凹部は、上記切刃の両端に達することなく切れ上がっているのが望ましく、すなわち切刃の両端部では、ホーニング面とすくい面との交差稜線部が残されて該ホーニング面が前逃げ面との交差稜線部からすくい面との交差稜線部に亙って形成されるのが望ましい。これにより、切刃の両端部においては中央部よりも大きな抵抗を一層確実に切屑に与えることができ、従って切屑の幅方向への丸め込みも一層確実に促すことが可能となる。 Further, it is desirable that the concave portion is cut off without reaching both ends of the cutting edge, that is, at both ends of the cutting edge, the intersecting ridge line portion between the honing surface and the rake face is left and the honing surface is in front. It is desirable to form from the intersection ridge line portion with the flank face to the intersection ridge line portion with the rake face. As a result, both ends of the cutting edge can be more reliably given resistance to the chip than at the center, and therefore it is possible to more reliably promote rounding of the chip in the width direction.
なお、上記ホーニング幅は、切刃の中央部から両端部側に向けて一定の割合で大きくなるようにされるのが、切屑に与えられる抵抗もその幅方向に中央部から両端部側に向けて一定の割合で大きくなるためにスムーズに丸め込むことができて望ましく、すなわち上記凹部は、一対の傾斜平面により断面凹V字の溝状をなしているのが望ましい。 The honing width is increased at a constant rate from the center of the cutting edge toward both ends, but the resistance given to the chips is also directed from the center to both ends in the width direction. Therefore, it is desirable that the concave portion can be smoothly rounded, that is, the concave portion has a groove shape with a concave V shape in section by a pair of inclined planes.
また、上記インサート本体の少なくとも上記切刃部のすくい面と前逃げ面との交差稜線部周辺は、CBN焼結体またはダイヤモンド焼結体により形成されているのが望ましく、このような超高硬度焼結体によって切屑が擦過するホーニング面および凹部が形成された切刃部のすくい面と前逃げ面との交差稜線部周辺を形成することにより、優れた耐摩耗性を確保することができる。 Moreover, it is desirable that at least the periphery of the intersecting ridge line portion between the rake face of the cutting edge portion and the front flank surface of the insert body is formed of a CBN sintered body or a diamond sintered body. Excellent wear resistance can be ensured by forming the periphery of the intersecting ridge line portion between the scoop surface of the cutting edge portion where the chip is scraped by the sintered body and the cutting edge portion where the recess is formed, and the front flank surface.
以上説明したように、本発明によれば、ワークに削り残しを生じて加工精度を損なったり、切屑との幅方向の接触長さが長くなって切削抵抗の増大を招いたりすることなく、切屑を幅方向に丸め込んだ上で流出方向に確実に分断することができて、切屑処理性の向上を図ることが可能となる。 As described above, according to the present invention, chips are left behind on the workpiece and the machining accuracy is deteriorated, or the contact length in the width direction with the chips is increased and the cutting resistance is not increased. Can be surely divided in the outflow direction after being rounded in the width direction, and chip disposal can be improved.
図1ないし図5は、本発明の一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は概略四角柱状をなし、その長手方向(図1ないし図3において左右方向)の一端部(図1ないし図3において左側端部)に切刃部2が形成されるとともに、他端側部分(図1ないし図3において右側部分)は、このインサート本体1を刃先交換式の溝入れ・突っ切りバイトのホルダに装着するための取付部3とされている。
1 to 5 show an embodiment of the present invention. In the present embodiment, the
このうち、上記切刃部2には、上記長手方向一端側を向く前逃げ面4と、この前逃げ面4に交差して上記長手方向に延びるすくい面5(図3において上側を向く面)と、同じく前逃げ面4に交差するとともにすくい面5とも交差して上記長手方向に延びる一対の横逃げ面6(図4において左右方向を向く面)とが形成されており、すくい面5と前逃げ面4との交差稜線部に切刃7(前切刃)が形成されている。また、すくい面5と反対側の面には、インサート本体1の全長に亙って着座面8が形成されている。
Among these, the
この着座面8と、取付部3において着座面8の反対側すなわちすくい面5と同じ側を向く取付面3Aとは、図4に示すように断面凹V字をなして上記長手方向に延びる溝状に形成されており、ただしその溝面はV字の内側に向けて凸となるように湾曲する凸曲面とされている。なお、本実施形態のインサート本体1は、これら着座面8と取付面3Aの断面がなす凹V字の二等分線に沿って上記長手方向に延びる平面に対して対称な形状とされている。
The
このようなインサート本体1は、これら着座面8と取付面3Aとが、上記ホルダの一対の顎部に対向して突出するように形成された断面凸V字状の傾斜平面に当接してくわえ込まれるように押圧されることにより、切刃部2を突き出すようにしてホルダに固定されて取り付けられる。
In such an insert
ここで、インサート本体1は、すくい面5の一端部側部分を除いて超硬合金等の硬質材料により形成されるとともに、このすくい面5の一端部側部分は、CBN焼結体またはダイヤモンド焼結体等の超高硬度焼結体9Aと超硬合金等の硬質焼結体9Bとを層状に一体焼結した層状焼結体9により形成されており、切刃7はこの層状焼結体9の上記超高硬度焼結体9A部分に形成されている。なお、この切刃7の幅Wは、例えば2mm〜6mm程度とされる。
Here, the
すなわち、図3に示すように切刃部2のすくい面5と前逃げ面4との交差稜線部には、前逃げ面4からすくい面5の長手方向略半分程度までを一対の横逃げ面6間に亙ってL字状に切り欠くように切欠部2Aが形成され、この切欠部2Aに、上記層状焼結体9が、その超高硬度焼結体9A部分をすくい面5側に向けて着座させられ、硬質焼結体9B部分が切欠部2にろう付けされることにより固着されている。なお、こうして固着された層状焼結体9の表面は切刃部2の前逃げ面4、すくい面5、および横逃げ面6と面一に連なるようにされている。
That is, as shown in FIG. 3, a pair of lateral flank surfaces extends from the front flank surface 4 to about half the longitudinal direction of the
また、すくい面5は上記長手方向に沿った平面状とされるとともに、前逃げ面4は、すくい面5から離間して着座面8側に向かうに従い長手方向に後退するように逃げ角が与えられた傾斜平面状とされている。さらに、上記一対の横逃げ面6も、すくい面5から離間して着座面8側に向かうに従い互いに接近するように傾斜するとともに、前逃げ面4から離間して長手方向他端側に向けても互いに接近するように傾斜して逃げ角が与えられた傾斜平面状とされている。
Further, the
従って、切刃7は、本実施形態ではすくい面5に対向する平面視において上記長手方向に直交する方向に一直線状に延びるように形成される。ただし、上記前逃げ面4と横逃げ面6との交差稜線部は断面円弧状に面取りされており、このため切刃7の両端部には略円弧状のコーナ刃7Aが形成される。なお、このコーナ刃7Aがなす円弧の半径は0.5mm以下とされるのが望ましい。
Therefore, in this embodiment, the
さらに、切刃7にはホーニングが施されていて、これにより該切刃7が形成されるすくい面5と前逃げ面4との交差稜線部には、これらすくい面5と前逃げ面4とに連なるようにしてホーニング面10が形成される。ここで、本実施形態におけるホーニングは、ホーニング面10がすくい面5と前逃げ面4とに鈍角をもって交差するようにされた平面状のチャンファーホーニングであり、そのすくい面5に対するホーニング角αは例えば45°とされるとともに、すくい面5に沿った上記長手方向のホーニング幅Aは、上記コーナ刃7Aがなす円弧の半径よりも大きくされている。
Further, honing is applied to the
そして、このホーニング面10とすくい面5との交差稜線部には、この交差稜線部に沿うようにして凹部11が形成されており、この凹部11は、該交差稜線部からの凹みが、切刃7の幅方向(図2における上下方向。図4および図5における左右方向。)における中央部で最も大きて深く、切刃7の幅方向両端部側に向けて浅くなるようにされている。ただし、凹部11は切刃7の中央部でも前逃げ面4に交差することはなく、すなわち凹部11がホーニング面10と前逃げ面4との交差稜線部を越えて凹んで該交差稜線部が中凹み形状となるようなことがないように形成されている。
A
特に本実施形態では、凹部11は、ホーニング面10と前逃げ面4との交差稜線部に達することもなく、すなわちこのホーニング面10と前逃げ面4との交差稜線部から凹部11とホーニング面10との交差稜線部までのホーニング幅Bが、切刃7の中央部で0ではなく、かつこの中央部から切刃7の両端部側に向けて大きくなるようにされている。ここで、この切刃7の中央部におけるホーニング幅Bは、すくい面5に沿った方向において0mm<B≦0.1mmの範囲内とされるのが望ましい。
In particular, in this embodiment, the
さらに、本実施形態ではこの凹部11は、上記長手方向一端側に向けてすくい面5に対し上記ホーニング角αよりも緩やかな例えば20°の傾斜角βで傾斜した方向から見て、図5に示すように偏平した断面凹V字状をなすように形成されている。すなわち、凹部11は、この傾斜角βで傾斜した方向に沿って延びる偏平した断面凹V字状の溝によって上記ホーニング面10とすくい面5との交差稜線部を切り欠くように形成されていて、この凹V字状溝の溝底が、ホーニング面10と前逃げ面4との交差稜線部には達することなく、ホーニング面10上において切刃7の幅方向中央部に位置するようにされている。
Furthermore, in the present embodiment, the
また、凹部11は、切刃7の幅方向においては該切刃7の両端部に達することなく切れ上がっていて、これにより凹部11の両端部と横逃げ面6との間には、ホーニング面10とすくい面5との交差稜線部が、例えば上記切刃7の幅方向において0.5mm以下程度の僅かな幅Cで残されることになる。なお、この残された交差稜線部にはさらに丸ホーニングやチャンファーホーニングが施されていてもよい。
In addition, the
さらに、上述のように凹部11が断面凹V字の溝状をなして一定の傾斜角βでホーニング面10とすくい面5との交差稜線部を切り欠くように形成されることにより、ホーニング面10と前逃げ面4との交差稜線部から凹部11とホーニング面10との交差稜線部までのすくい面5に沿った方向におけるホーニング幅は、本実施形態では切刃7の幅方向中央部での最小の上記ホーニング幅Bから、切刃7の両端部側に向かうに従い一定の割合で漸次大きくされた後、この両端部側で切れ上がったところで上記ホーニング幅Aとなり、これよりも両端部側ではコーナ刃7Aの部分を除いて一定のホーニング幅Aとされて、ホーニング面10が横逃げ面6に交差するようにされている。
Further, as described above, the
さらにまた、上記凹部11を形成する偏平した断面凹V字状の溝は、本実施形態ではその溝底側に向かうに従い互いに接近するように傾斜した一対の傾斜平面11Aによってホーニング面10とすくい面5との交差稜線部を切り欠くようにして形成されており、すなわち、この凹V字状溝の上記溝底で互いに鈍角に交差するこれら一対の傾斜平面11Aが、すくい面5とホーニング面10とに対しても鈍角に交差するように形成されて、凹部11が形成されている。
Furthermore, the flat cross-sectionally concave V-shaped groove forming the
ここで、本実施形態のようにホーニング角αを45°、凹部11のすくい面5に対する上記傾斜角βを20°として、ホーニング面10とすくい面5との交差稜線部の幅Cを0.5mm残した場合、切刃7の幅を2mm〜6mm、上記ホーニング幅Bを0mm〜0.1mmの範囲内で変化させると、図5に示すように上記傾斜角βで傾斜した方向から見たときのこれら一対の傾斜平面11Aの延長面が該傾斜平面11Aに交差するホーニング面10とすくい面5との交差稜線部に対してなす角度γは、およそ4°52’〜24°41’の範囲内で変化することになる。
Here, as in the present embodiment, the honing angle α is 45 °, the inclination angle β with respect to the
このように構成された溝入れ・突っ切り加工用切削インサートにおいては、被削材への溝入れ・突っ切り加工に使用される切刃7が形成されるすくい面5と前逃げ面4との交差稜線部にホーニング面10が形成されていて、このホーニング面10と前逃げ面4との交差稜線部が実質的に切刃エッジとして作用して被削材に食い付き、該被削材を切削してゆく。そして、このとき生成される切屑は、ホーニング面10からすくい面5を擦過して流出してゆく。
In the grooving / parting-off cutting insert constructed as described above, the cross ridge line between the
ところが、このホーニング面10には、切刃7の中央部から両端部側に向けてホーニング幅が大きくなるように凹部11が形成されており、このため切屑にはホーニング面10を擦過する際に、切刃7の幅方向両端部で中央部よりも大きな抵抗が与えられることになる。従って、このような抵抗が与えられることにより切屑は、該切屑の幅方向においても抵抗の小さい中央部に向けて丸め込まれるように変形させられ、次いですくい面5を擦過して流出することにより、その流出方向に向けても抵抗を受けて丸め込まれるように変形させられる。
However, a
このため、切屑には、その幅方向中央部または両端部もしくはその双方に応力が集中して破断を生じ、これにより切屑は流出方向にカールされながら細かく分断させられる。従って、上記構成の切削インサートによれば、溝入れ・突っ切り加工の際に生成される切屑が連続して延びるように流出してホルダに絡まったり、被削材を傷付けたりするような事態を防ぐことができ、良好な切屑処理性を確保することができる。 For this reason, in the chip, stress concentrates at the center part in the width direction or at both ends or both, and breaks. As a result, the chip is finely divided while being curled in the outflow direction. Therefore, according to the cutting insert having the above-described configuration, it is possible to prevent a situation in which chips generated during grooving and parting work flow out continuously and get entangled with the holder or damage the work material. And good chip disposal can be ensured.
その一方で、上記凹部11は、前逃げ面4には交差することはなく、すなわちこの前逃げ面4とホーニング面10との交差稜線部に接するように達するまでか、あるいはこの交差稜線部との間にホーニング面10が残されるように間隔(すくい面5に沿った方向のホーニング幅B)をあけて形成されているので、上述のように切刃エッジとして作用する前逃げ面4とホーニング面10との交差稜線部は直線状に延びたままで、特許文献1記載のインサートのように中凹み形状となることはない。
On the other hand, the
このため、特に被削材に溝入れ加工を行う場合において、加工された被削材の溝の底に切刃エッジの中凹み形状による凸部が削り残されたりすることがなく、従ってこのような削り残しを除去するための追加工を要したりすることもなく、加工効率を維持しつつ加工精度や加工品位の向上を図ることができる。 For this reason, in particular, when grooving the work material, the projecting portion due to the center recess shape of the cutting edge is not left uncut at the bottom of the groove of the processed work material. It is possible to improve machining accuracy and machining quality while maintaining machining efficiency without requiring additional machining for removing uncut residue.
また、こうして切刃エッジが中凹み形状となることがないために、上記構成の切削インサートでは、生成される切屑も断面中凹み形状となることがなく、幅方向に直線状に延びるように生成されて、これが上記ホーニング面10からすくい面5を擦過することにより、幅方向と流出方向に丸め込まれて良好にカールさせられ、分断させられる。このため、切刃7の幅が同じなら、中凹み形状のものに比べて、この幅方向に沿った切屑との接触長さを短く抑えることができ、これにより切削抵抗の低減を図ることができる。
In addition, since the cutting edge does not have an indented shape in this way, in the cutting insert configured as described above, the generated chips do not have an indented shape in the cross section and are generated so as to extend linearly in the width direction. Then, by rubbing the
特に、本実施形態では、インサート本体1の切刃部2におけるすくい面5と前逃げ面4との交差稜線部周辺が、層状焼結体9のCBN焼結体またはダイヤモンド焼結体よりなる超高硬度焼結体9Aによって形成されており、かかる超高硬度焼結体9Aは、超高硬度であるために耐摩耗性は高いものの靱性が乏しく、大きな切削抵抗が溝入れ・突っ切り加工のように比較的長い加工時間中に連続的に作用することになると切刃エッジにチッピングを生じ易い。また、こうして大きな切削抵抗が連続的に作用すると切削熱が増大して却ってすくい面5の摩耗が助長されることにもなる。
In particular, in the present embodiment, the periphery of the intersecting ridge line portion between the
この点、インサート本体全体が超硬合金やセラミックスで形成された溝入れ・突っ切り加工用切削インサートでは、例えば特開2006−150584号公報等に記載されているようにすくい面上に突起を形成して切屑との接触を抑えることにより切削抵抗を低減するようにしたものがあるが、超高硬度焼結体にそのような突起を形成することは難しく、また靱性に乏しく、言い換えれば脆性が高い超高硬度焼結体では突起を形成したとしても容易に折損してしまい、切屑処理性が失われる結果となる。 In this regard, in a grooving / parting-off cutting insert in which the entire insert body is formed of cemented carbide or ceramics, protrusions are formed on the rake face as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-150584. However, it is difficult to form such protrusions on an ultra-high hardness sintered body, and the toughness is poor, in other words, the brittleness is high. Even if a protrusion is formed in the ultra-high hardness sintered body, it is easily broken, resulting in loss of chip disposal.
ところが、上記構成の溝入れ・突っ切り加工用切削インサートでは、このような突起を設けたりせずとも上述のように切削抵抗の低減を図ることができるため、切刃7のチッピングの発生を防止しつつ、超高硬度焼結体9Aが有する高い耐摩耗性を効果的に発揮することが可能となる。
However, in the cutting insert for grooving and parting off having the above-described configuration, it is possible to reduce the cutting resistance as described above without providing such a projection, thereby preventing chipping of the
ただし、このように切削抵抗を低減することができても、切刃7の中央部で最小となる上記ホーニング幅Bが0であって、すなわち切刃7の中央部で凹部11がホーニング面10と前逃げ面4との交差稜線部に達するようであると、この切刃7中央部ではホーニング面10が存在しなくなり、強度不足によって切刃7に欠損やチッピングが発生するおそれが生じる。
However, even if the cutting resistance can be reduced in this way, the honing width B, which is the smallest in the central portion of the
その一方で、この切刃7の中央部におけるホーニング幅Bが大きすぎると、切削抵抗の増大を招くのは勿論、切屑が幅方向に丸め込まれる前に流出方向に丸め込まれてそのままカールしてしまい、応力集中による切屑の分断を効果的に促すことができなくなるおそれが生じる。このため、切刃7の中央部におけるホーニング幅Bは、0よりも大きく、すくい面5に沿った方向の幅として本実施形態のように0mm<B≦0.1mmの範囲内とされるのが望ましい。
On the other hand, if the honing width B at the central portion of the
また、上記凹部11は上記横逃げ面6には交差するように形成されていてもよく、すなわちホーニング面10とすくい面5との交差稜線部の全長に亙って凹部11が形成されていてもよいが、特に本実施形態のように切刃7が形成される切刃部2のすくい面5と前逃げ面4との交差稜線部周辺が超高硬度焼結体9Aによって形成されていると、凹部11と横逃げ面6との交差稜線部で靱性が乏しくなることにより欠損等が生じやすくなるおそれがある。
The
さらに、こうしてホーニング面10とすくい面5との交差稜線部の全長に亙って凹部11が形成されていると、切刃7の両端部におけるホーニング幅が凹部11を形成していないときのホーニング幅Aよりも小さくなり、切屑に十分な抵抗を与えて幅方向に丸め込むことが困難となるおそれもある。
Further, when the
このため、凹部11は、切刃7の両端には達することなく切れ上がっていて、切刃7の両端部にはホーニング面10とすくい面5との交差稜線部が、本実施形態のように0.5mm以下程度の幅Cで残されるのが望ましい。これにより、切刃7の両端部では大きなホーニング幅Aを確保して靱性や強度を維持しつつ切屑に十分な抵抗を与えることができて、より確実に切屑を幅方向に丸め込んで分断処理することが可能となる。
For this reason, the
また、本実施形態では、凹部11が一対の傾斜平面11Aにより断面凹V字状の溝によって形成されていて、上記ホーニング面10と前逃げ面4との交差稜線部からこの凹部11とホーニング面10との交差稜線部までのホーニング幅が、切刃7の中央部から両端部側に向けて一定の割合で大きくなるようにされているが、例えばこの凹V字の溝を形成する一対の傾斜面が、上記傾斜角βの方向から見て凸曲していたり逆に凹曲していたりして、切刃7の中央部から両端部側に向けて上記ホーニング幅が大きくなる割合が小さくなったり大きくなったりするように変化させられていてもよい。
Further, in the present embodiment, the
ただし、前者のように断面V字の一対の傾斜面が凸曲していてホーニング幅の大きくなる割合が切刃7の中央部から両端部に向けて小さくなると、この切刃7の中央部で切屑に与えられる抵抗が小さくなる範囲が小さくなってしまう一方、逆に後者のように一対の傾斜面が凹曲していてホーニング幅の大きくなる割合が切刃7の中央部から両端部に向けて大きくなっても、切刃7の両端部で切屑に十分な抵抗を与えることができなくなり、いずれの場合も切屑を確実に幅方向に丸め込んだ後に流出方向に丸め込んでカールさせることにより分断することが困難となるおそれがある。
However, when the pair of inclined surfaces having a V-shaped cross section are curved as in the former and the rate of increase in the honing width decreases from the central portion of the
このため、上記ホーニング幅が切刃7の中央部から両端部側に向けて一定の割合で大きくなるように、上記凹部11は、本実施形態のように一対の傾斜平面11Aによって断面凹V字の溝状をなすように形成されるのが望ましい。これにより、切屑に与えられる抵抗もその幅方向に中央部から両端部側に向けて一定の割合で大きくなるため、該切屑を幅方向にスムーズに丸め込むことができ、これを流出方向に丸め込んでカールさせることにより、一層確実な切屑処理を促すことができる。
For this reason, the
なお、本実施形態では、インサート本体1の切刃部2において切刃7が形成されるすくい面5と前逃げ面4との交差稜線部周辺が、CBN焼結体またはダイヤモンド焼結体よりなる超高硬度焼結体9Aによって形成された場合について説明したが、上述したようにインサート本体1全体がCBN焼結体やダイヤモンド焼結体よりは硬度の低い超硬合金等の硬質材料によって形成された切削インサートに本発明を適用することも可能である。
In the present embodiment, the periphery of the intersecting ridge line portion between the
また、本実施形態では切刃7がインサート本体1の長手方向に直交するように延びているが、突っ切り加工用の切削インサートでは切刃7がインサート本体1の長手方向に対して斜めに延びていてもよい。さらに、インサート本体1の長手方向の両端部に切刃部2が形成されていたり、三角形板状のインサート本体の各角部を端部として切刃部2が形成されていたりしてもよい。
In this embodiment, the
以下、本発明の溝入れ・突っ切り加工用切削インサートにおいて、上記ホーニング幅Bの異なるもので切削加工を行ったときに切屑処理性がどのように変化するかについて、実施例を挙げて説明する。本実施例では、上記実施形態に基づく切刃7の幅Wが2mmと5mmの2種類の切削インサートにおいて、上記ホーニング角αを45°、上記ホーニング幅Aを0.445mm、上記傾斜角βを20°、上記幅Cを0.5mmとして、それぞれ上記ホーニング幅Bが0.1mm、0.05mm、0.02mm、および0mmとなるように上記角度γを変化させた合計8つの切削インサートを製造した。これらを、切刃の幅W、角度γ、およびホーニング幅Bごとに次表1、2に示すように実施例1〜8とする。
Hereinafter, in the cutting insert for grooving / parting-off processing according to the present invention, how the chip disposability changes when cutting with a different honing width B will be described with reference to examples. In this example, in the two types of cutting inserts in which the width W of the
そして、これら実施例1〜8の切削インサートにより被削材に溝入れ加工を行い、その際の切屑の状態を確認した。この結果を表1、2に合わせて示す。なお、切削条件は、切削速度150.0mm/min、送り0.076mm/revであり、クーラントとして塩素フリーエマルジョンGE330(5%)を用いた。また、被削材はスプロケット用の焼結材であった。 And the grooving process was performed to the work material with the cutting inserts of Examples 1 to 8, and the state of the chips at that time was confirmed. The results are shown in Tables 1 and 2. The cutting conditions were a cutting speed of 150.0 mm / min and a feed of 0.076 mm / rev, and chlorine-free emulsion GE330 (5%) was used as a coolant. The work material was a sintered material for sprockets.
これら表1、2より、切刃の幅Wが2mmと5mmのいずれの実施例1〜8でも、全般的に切屑が分断されて良好な結果が得られている。特に、上記ホーニング幅Bが0mm〜0.02mmの実施例3、4、7、8では、切屑が長手方向に1周カールする前に分断させられているとともにカール径も小さく抑えられており、カール性についても良好な結果が得られている。ただし、ホーニング幅Bが0mmのものでは、上述のように切刃に欠損が生じるおそれがあるので、ホーニング幅Bは0ではないのが望ましい。 From Tables 1 and 2, in any of Examples 1 to 8 in which the width W of the cutting edge is 2 mm and 5 mm, the chips are generally divided and good results are obtained. In particular, in Examples 3, 4, 7, and 8 in which the honing width B is 0 mm to 0.02 mm, the chip is divided before curling once in the longitudinal direction and the curl diameter is suppressed to be small. Good results have been obtained for curling. However, when the honing width B is 0 mm, the cutting edge may be damaged as described above, and therefore the honing width B is preferably not 0.
1 インサート本体
2 切刃部
4 前逃げ面
5 すくい面
7 切刃
9 層状焼結体
9A 超高硬度焼結体
10 ホーニング面
11 凹部
11A 傾斜平面
A ホーニング面10のホーニング幅
B 切刃7の中央部におけるホーニング幅
C 切刃7の両端部におけるホーニング面10とすくい面5との交差稜線部の幅
W 切刃7の幅
α ホーニング角
β 凹部11の傾斜角
γ 傾斜平面11Aの延長面がホーニング面10とすくい面5との交差稜線部に対してなす角度
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