JP5956307B2 - Cutting insert, cutting tool and method of manufacturing workpiece - Google Patents
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Description
本発明は、切削インサート、切削工具および被削加工物の製造方法に関する。 The present invention relates to a cutting insert, a cutting tool, and a method for manufacturing a workpiece.
被削物の切削加工に用いられる転削工具として、特許文献1に記載の転削工具が知られている。特許文献1に記載の転削工具は、それぞれ転削工具の先端外周側に主切刃を有する複数のスローアウェイチップ(以下、単にチップと言う)を備えている。複数のチップのうちの一部は、他のチップと比較して転削工具の先端側に突出した、さらい刃の幅が広いワイパー刃(さらい刃)付きチップである。このようなさらい刃を有していることによって、被削材の表面の平坦性を高める事ができる。
As a cutting tool used for cutting a workpiece, a rolling tool described in
特許文献1に記載のワイパー刃付きチップを用いた場合、幅の広いワイパー刃を備えていることから、通常のチップと比較してさらい刃の部分で生じる切屑が大きくなる。そして、特許文献1に記載の転削工具においては、主切刃とさらい刃の下面からの高さが同じである。そのため、主切刃で生じる切屑とさらい刃で生じる切屑とが絡まってしまい、切屑の排出性が低下する可能性がある。
When the tip with the wiper blade described in
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、幅の広いさらい刃を有するチップであっても良好に切屑を排出することが可能なチップ(切削インサート)、切削工具および切削加工物の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and is a chip (cutting insert), a cutting tool, and a cut product that can discharge chips well even with a chip having a wide wiping blade. It is in providing the manufacturing method of.
本発明の一態様に基づく切削インサートは、辺および角部をn個有するn角形状の上面と、下面と、前記上面および前記下面のそれぞれに接続された側面と、前記上面における前記辺の1つである第1辺に位置して前記下面からの高さが一定であるさらい刃と、該さらい刃と隣り合い、前記上面における角部に位置して前記さらい刃と隣り合い、側面視した場合に前記さらい刃に近づくにつれて前記下面からの高さが高くなるよう傾斜するとともに、上面視した場合に前記さらい刃に対して傾斜した第1の主切刃と、該第1の主切刃を間に介して前記さらい刃と隣り合い、前記上面における前記辺の1つである第2辺に位置し、側面視した場合に前記第1の主切刃に近づくにつれて前記下面からの高さが高くなるよう傾斜するとともに、上面視した場合に前記さらい刃に対して傾斜した第2の主切刃とを備えている。 A cutting insert according to an aspect of the present invention includes an n-sided upper surface having n sides and corners , a lower surface, side surfaces connected to the upper surface and the lower surface, and one of the sides on the upper surface . A first edge that is positioned on the first side and having a constant height from the lower surface ; adjacent to the first edge; adjacent to the upper edge at a corner of the upper surface ; with inclined so that the height increases from the lower surface closer to the flat cutting edge if the first main cutting edge inclined relative to the flat cutting edge when viewed from the top, the first main cutting edge Is located on the second side, which is one of the sides on the upper surface , with a gap therebetween, and the height from the lower surface as approaching the first main cutting blade when viewed from the side. And the top surface And a second main cutting edge which is inclined with respect to the flat cutting edge when.
そして、側面視した場合に、前記下面に対する前記第1の主切刃の傾斜角よりも前記下面に対する前記第2の主切刃の傾斜角が大きく、かつ、上面視した場合に、前記さらい刃に対する前記第1の主切刃の傾斜角よりも前記さらい刃に対する前記第2の主切刃の傾斜角が大きい。 And, when viewed from the side, the inclination angle of the second main cutting edge with respect to the lower surface is larger than the inclination angle of the first main cutting edge with respect to the lower surface, and when viewed from the upper surface, the wiping blade The inclination angle of the second main cutting edge with respect to the wiping edge is larger than the inclination angle of the first main cutting edge with respect to.
上記態様の切削インサートは、上面視した場合におけるさらい刃に対する傾斜角の相対的に小さい第1の主切刃および上記する傾斜角の相対的に大きい第2の主切刃を有している。このように、主切刃で生じる切屑とさらい刃で生じる切屑との交差する角度を段階的
に変えているので、主切刃で生じる切屑とさらい刃で生じる切屑とが絡まる可能性を小さくできる。さらに、側面視した場合に第1の主切刃および第2の主切刃がさらい刃に対して傾斜している。そのため、第1の主切刃および第2の主切刃で生じる切屑をさらい刃から離れた方向に段階的に流し易くできる。これにより、主切刃で生じる切屑とさらい刃で生じる切屑とが絡まる可能性をさらに小さくできるので、切屑の排出性を良好なものにできる。
The cutting insert of the said aspect has a 1st main cutting edge with a relatively small inclination | tilt angle with respect to the wiping edge in the top view, and a 2nd main cutting edge with a relatively large inclination | tilt angle mentioned above. In this way, since the angle at which the chips generated by the main cutting blade intersect with the chips generated by the wiping blade is changed in stages, the possibility of tangling between the chips generated by the main cutting blade and the chips generated by the wiping blade can be reduced. . Further, when viewed from the side, the first main cutting edge and the second main cutting edge are inclined with respect to the wiping edge. Therefore, the chips generated by the first main cutting edge and the second main cutting edge can be easily flowed stepwise in a direction away from the wiping edge. Thereby, since the possibility that the chips generated by the main cutting edge and the chips generated by the wiping edge may be entangled can be further reduced, the chip dischargeability can be improved.
<切削インサート>
以下、一実施形態の切削インサートについて、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、実施形態の構成部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。従って、本発明の切削インサートは、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
<Cutting insert>
Hereinafter, the cutting insert of one embodiment is explained in detail using a drawing. However, in the drawings referred to below, for convenience of explanation, among the constituent members of the embodiment, only the main members necessary for explaining the present invention are shown in a simplified manner. Therefore, the cutting insert of the present invention may include any component not shown in the drawings to which the present specification refers. Moreover, the dimension of the member in each figure does not represent the dimension of an actual structural member, the dimension ratio of each member, etc. faithfully.
図1〜9に示すように、本実施形態の切削インサート1は、上面3と、下面5と、上面3および下面5のそれぞれに接続された側面7を備えている。上面3及び下面5は、ほぼ同じ形状であって、それぞれ略五角形の形状をしている。上面3の略五角形のそれぞれの辺に接続された側面7の部位は、それぞれ平面形状となっている。
As shown in FIGS. 1-9, the
切削インサート1は、上面3と側面7との交線部に位置する、第1の主切刃9、第2の主切刃11および第1のさらい刃13を備えている。第1の主切刃9は、第1のさらい刃13と隣り合っている。第2の主切刃11は、第1の主切刃9を間に介して第1のさらい刃13と隣り合っている。
The
また、切削インサート1は、下面5と側面7との交線部に位置する、第3の主切刃15、第4の主切刃17及び第2のさらい刃19を備えている。第3の主切刃15は、第1の主切刃9に対応しており、第4の主切刃17は第2の主切刃11に対応している。そのため、第3の主切刃15は、第2のさらい刃19と隣り合っている。第4の主切刃17は、第3の主切刃15を間に介して第2のさらい刃19と隣り合っている。
Further, the
第2の主切刃11は、上面3をなす五角形を構成する一辺の上に位置している。第4の主切刃17は、切削インサート1を平面透視した場合に、第2の主切刃11と重なり合うように位置している。すなわち、切削インサート1の側面7を構成する複数の平面の一つの平面7aにおいて、その上端に第2の主切刃11が形成されており、その下端に第4の主切刃17が形成されている。
The second
第1のさらい刃13は、上面3をなす五角形のうち、第2の主切刃11が形成された一辺に隣接する他の一辺の上に位置している。すなわち、側面7を構成する複数の平面のうち、上端に第2の主切刃11が形成された平面7aと隣り合う平面7bの上端に第1のさらい刃13が形成されている。また、この平面7bと、上端に第1の主切刃9が形成された平面7aを間に挟んで隣り合う平面7cの下端に第2のさらい刃19が形成されている。そのため、第2の主切刃11と第4の主切刃17が平面透視した場合に重なり合っている一方で、第1のさらい刃13と第2のさらい刃19は、平面透視した場合に重なり合わないところに位置している。
The
切削インサート1の裏表を反転させることによって、第4の主切刃17及び第2のさらい刃19は第2の主切刃11及び第1のさらい刃13が位置していた個所に位置する。そのため、切削インサート1の上下を反転させることによって、第4の主切刃17及び第2のさらい刃19を第2の主切刃11及び第1のさらい刃13として用いることができる。
By reversing the front and back of the
本実施形態の切削インサート1における第1の主切刃9、第2の主切刃11、第3の主切刃15及び第4の主切刃17は被削材301の切削加工における主要な切刃として用いられる。第1のさらい刃13及び第2のさらい刃19は、いわゆるワイパー刃として用いられる。後述するように、本実施形態の切削インサート1を用いた切削工具201においては、さらい刃の幅が相対的に広いワイパー刃を備えた本実施形態の切削インサート1及び幅の広いワイパー刃を備えていない通常の切削インサート(以下、本実施形態の切削インサート1を第1の切削インサート1、ワイパー刃を備えていない通常の切削インサートを第2の切削インサート101ともいう)がインサートポケット203に取り付けられる。第1のさらい刃13は、使用する際に被削材301の上面に対して平行となるようにホルダ205に配置されることが好ましい。
The first main cutting edge 9, the second
第1の主切刃9は、第2の主切刃11が形成された一辺と第1のさらい刃13が形成された1辺との間の角部に位置している。すなわち、第1のさらい刃13、第1の主切刃9、第2の主切刃11が順に並んだ構成となっている。
The 1st main cutting edge 9 is located in the corner | angular part between the 1 side in which the 2nd
第1のさらい刃13で形成される切屑は、第2の切削インサート101のさらい刃で形成される切屑と比較して大きなものになり易い。そのため、第1の主切刃9を有していない構成の場合、第2の主切刃11で形成された切屑と第1のさらい刃13で形成された切屑とが絡み合い易くなるので、切屑の排出性が低下する可能性がある。
Chips formed by the
本実施形態の切削インサート1は、第2の主切刃11と比較して、上面視した場合における第1のさらい刃13に対する傾斜角の相対的に大きな第1の主切刃9を、第2の主切刃11と第1のさらい刃13との間に有している。そのため、第2の主切刃11で形成される切屑と第1のさらい刃13で形成される切屑との間に第1の主切刃9で形成された切屑が流れる。
The cutting
すなわち、第1の主切刃9および第2の主切刃11によって構成される主切刃全体で生じる切屑と第1のさらい刃13で生じる切屑との交差する角度を段階的に変えることができる。結果として、第1の主切刃9および第2の主切刃11によって構成される主切刃全
体で生じる切屑と第1のさらい刃13で生じる切屑とが絡まる可能性を小さくできる。
That is, the angle at which the chips generated by the entire main cutting edge constituted by the first main cutting edge 9 and the second
また、主切刃が第1の主切刃9および第2の主切刃11で構成されていることによって、主切刃で形成される切屑とさらい刃で形成される切屑とが分断されにくく、つながり易くなるので、切屑が絡まる可能性を小さくできる。
Further, since the main cutting edge is composed of the first main cutting edge 9 and the second
第4の主切刃17は、上面3をなす五角形を構成する一辺の上に位置している。第4の主切刃17は、切削インサート1を平面透視した場合に、第2の主切刃11と重なり合うように位置している。すなわち、切削インサート1の側面7を構成する複数の平面の一つの平面7aにおいて、その上端に第2の主切刃11が形成されており、その下端に第4の主切刃17が形成されている。
The fourth
第2のさらい刃19は、上面3をなす五角形のうち、第4の主切刃17が形成された一辺に隣接する他の一辺の上に位置している。
The second
本実施形態の切削工具201における第2の切削インサート101は、上面3及び下面5がそれぞれ略正五角形となっている。このような第2の切削インサート101が取り付けられるインサートポケット203に切削インサート1が取り付けられる様にするため、本実施形態の切削インサート1の側面7を構成する5つの平面のうち、第2の主切刃11、第1のさらい刃13、第4の主切刃17又は第2のさらい刃19が上端又は下端に形成された3つの平面7a,7b,7cを除く、残りの2つの平面7d,7eが、切削インサート1が取り付けられるホルダ205のインサートポケット203に接触して拘束される拘束側面として用いられる。そのため、拘束側面として用いられる2つの平面7d,7eのなす角度は正五角形の内角である108°に設定されている。
As for the
また、切削インサート1における第2の主切刃11の位置を第2の切削インサート101における主切刃の位置に対応させるため、図2,3に示すように、切削インサート1と第2の切削インサート101を重ね合わせた場合に、平面7a,7d,7eは第2の切削インサート101の側面と重なり合うように設定されている。言い換えれば、本実施形態の切削インサート1は、図2に示すように、平面7bと平面7dの交差する角及び平面7cと平面7eの交差する角をそれぞれ正五角形から外側に引き出したような形状となっている。なお、図2において、第2の切削インサート101の外周に一致する部分を一点鎖線Cで示している。
Moreover, in order to make the position of the 2nd
そのため、平面7bの上端に形成された第1のさらい刃13及び平面7cの下端に形成された第2のさらい刃19をそれぞれワイパー刃として用いることができる。また、平面7bと平面7dの交差する角及び平面7cと平面7eの交差する角をそれぞれ正五角形から外側に引き出した形状であることから、平面7bと平面7dの交差する角度及び平面7cと平面7eの交差する角度がそれぞれ正五角形の内角である108°よりも小さくなる。これによって、平面7bと平面7dをそれぞれ拘束側面として、或いは、平面7cと平面7eをそれぞれ拘束側面としてインサートポケット203に誤って取り付けてしまう誤装着を防ぐことができる。
Therefore, the
本実施形態の切削インサート1を用いた切削工具201においては、第1のさらい刃13は、下面5からの高さが一定であって、第1の主切刃9及び第2の主切刃11よりも下面5からの高さが高い。第1の主切刃9は、側面視した場合に第1のさらい刃13に近づくにつれて下面5からの高さが高くなるよう傾斜している。また、第1の主切刃9は、上面視した場合に第1のさらい刃13に対して傾斜している。第2の主切刃11は、第1の主切刃9よりも下面5からの高さが低くなっており、側面視した場合に第1の主切刃9に近づくにつれて下面5からの高さが高くなるよう傾斜している。また、第2の主切刃11
は、上面視した場合に第1のさらい刃13に対して傾斜している。
In the
Is inclined with respect to the
このとき、側面視した場合に、下面5に対する第1の主切刃9の傾斜角θ1よりも下面5に対する第2の主切刃11の傾斜角θ2が大きい。また、上面視した場合に、第1のさらい刃13に対する第1の主切刃9の傾斜角θ3よりも第1のさらい刃13に対する第2の主切刃11の傾斜角θ4が大きい。
At this time, when viewed from the side, the inclination angle θ2 of the second
このように、第1の主切刃9および第2の主切刃11によって構成される主切刃の、ワイパー刃である第1のさらい刃13に対する傾斜角を段階的に変化させている。そのため、第1の主切刃9および第2の主切刃11によって構成される主切刃全体で生じる切屑と第1のさらい刃13で生じる切屑との交差する角度を段階的に変えることができる。これによって、結果として、第1の主切刃9および第2の主切刃11で生じる切屑と第1のさらい刃13で生じる切屑とが絡まる可能性を小さくできる。
In this way, the inclination angle of the main cutting edge constituted by the first main cutting edge 9 and the second
また、ワイパー刃と主切刃とのなす角度が急激に変化することを抑制できるので、ワイパー刃と主切刃との境に切削抵抗が過度に集中することを抑制できる。そのため、切刃が欠損することを抑制できるので、切削インサート1の耐久性を高めることができる。
Moreover, since it can suppress that the angle which a wiper blade and the main cutting edge make changes rapidly, it can suppress that cutting resistance concentrates on the boundary of a wiper blade and a main cutting edge too much. Therefore, since it can suppress that a cutting blade lose | deletes, durability of the cutting
第1のさらい刃13の下面5からの高さが一定である一方で、第1のさらい刃13に近づくにつれて第1の主切刃9および第2の主切刃11の下面5からの高さが高くなっている。すなわち、第1の主切刃9および第2の主切刃11は下面5に対して傾斜している。第1のさらい刃13が被削材301の表面の平坦性を高めるために用いられるのに対して、第1の主切刃9および第2の主切刃11は被削材301をより多く切削することを主として用いられる。第1の主切刃9および第2の主切刃11が被削材301に対して傾斜していることによって、第1の主切刃9に加わる切削抵抗を低減することができる。
While the height from the
また、第1のさらい刃13に近づくにつれて第1の主切刃9および第2の主切刃11の下面5からの高さが高くなっていることによって、第1の主切刃9および第2の主切刃11で切削された切屑は、第1のさらい刃13によって切削された切屑から遠ざかる方向に流れやすくなる。そのため、第1の主切刃9および第2の主切刃11で切削された切屑と第1のさらい刃13で切削された切屑とが絡まる可能性を低減することができる。
Further, as the height from the
なお、上面3と側面7との交線部は、2つの面が交わることによる厳密な線形状ではない。上面3と側面7との交線部が鋭角に尖っていると、第1の主切刃9、第2の主切刃11及び第1のさらい刃13の耐久性が低下する。そのため、上面3と側面7とが交わる部分がわずかに曲面形状となっている、いわゆるホーニング加工が施されていても良い。
In addition, the intersection part of the
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、あるいは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)、または窒化チタン(TiN)を主成分としたチタン化合物が挙げられる。
Examples of the material of the cutting
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)またはアルミナ(Al2O3)などが挙げられる。
The surface of the cutting
本実施形態の切削インサート1における上面3及び下面5の上面視した場合の最大幅は20〜30mmである。また、下面5から上面3までの高さは3〜7mmである。ここで、下面5から上面3までの高さとは、上面3の上端と下面5の下端との間における貫通孔21に平行な方向での幅を意味している。
The maximum width when the
なお、上面3及び下面5の形状としては、上記の形態に限定されるものではない。本実施形態の切削インサート1においては上面視した場合の上面3の形状が略五角形であったが、これは第2の切削インサート101として上面3が正五角形であるものを用いた場合に対応するためである。そのため、第2の切削インサート101の形状に応じて、例えば、上面視した場合の上面3の形状が三角形、四角形、五角形、六角形または八角形のような多角形状であってもよい。
The shapes of the
例えば、ワイパー刃を有していない第2の切削インサート101の形状が四角柱である場合、図10に示すような形状の切削インサート1を用いることができる。なお、図10において、四角柱である第2の切削インサート101の外周を一点鎖線Dで示している。また、曲線部位を有している場合であっても、円弧状に限定されるものではない。放物線又は楕円曲線のように外側に凸である凸曲線であってもよい。
For example, when the shape of the
上面3の中心から下面5の中心にかけて貫通孔21が形成されている。貫通孔21は、切削インサート1を切削工具201のホルダ205にネジ止め固定する際にネジ207を挿入するために設けられている。貫通孔21の中心軸Y1の方向、言い換えれば貫通方向は、上面3及び下面5に対して直交している。
A through
上面3は、ランド面23、第1のすくい面25、第2のすくい面27、ブレーカ面29及び主面31を有している。ランド面23は、第1のさらい刃13に連続するように第1のさらい刃13の内側に位置して上面3の中心に向かうにつれて下面5からの高さが低くなっている。第1のすくい面25は、ランド面23の内側に位置しており、ランド面23と連続している。また、第1のすくい面25は、上面3の中心に向かうにつれて下面5からの高さが低くなっている。
The
第2のすくい面27は、第1の主切刃9及び第2の主切刃11の内側に位置しており、第1の主切刃9及び第2の主切刃11と連続している。このように、本実施形態の切削インサート1における第1の主切刃9及び第2の主切刃11にはランド面23が形成されていない。第2のすくい面27は、第1のすくい面25と同様に上面3の中心に向かうにつれて下面5からの高さが低くなっている。
The
ブレーカ面29は、第2のすくい面27の内側に位置している。また、ブレーカ面29は、上面3の中心に向かうにつれて下面5からの高さが高くなっている。第2のすくい面27とブレーカ面29によってブレーカ溝が構成されている。すなわち、第2のすくい面27とブレーカ面29によって構成されるブレーカ溝が、第1の主切刃9および第2の主切刃11の内側に位置している。主面31は、第1のすくい面25およびブレーカ面29の内側に位置しており、下面5に平行である。従って、主面31は貫通孔21の中心軸Y1に対して直交している。貫通孔21は上面3の中心から下面5の中心にかけて形成されており、本実施形態では、貫通孔21の上面側の開口部が主面31に囲まれている。
The
ランド面23は、第1のさらい刃13の強度を高めるために設けられている。ランド面23は、後述する第1のすくい面25と比較して傾斜角度が小さく設定されている。ここで傾斜角度とは、上面3(主面31)に対する傾斜角を示すものである。なお、切刃の切削性を高めることを目的とするのであれば、上面3がランド面23を有していない構成としても良い。切刃が鋭利な形状となるからである。上面3の外周と第1のすくい面25の
外周との間隔で示されるランド面23の幅は、切削条件によって適宜設定されるが、例えば0.2〜0.8mmの範囲で設定される。
The
第1のすくい面25は、第1のさらい刃13において切削された切屑をすくい取るような役割をしている。そのため、被削材301の切屑は第1のすくい面25の表面を伝うように流れる。第1のすくい面25は、被削材301の切屑が表面を伝うように流れた場合に良好にすくい取るために、中心に向かう、すなわち内側に向かうにつれて高さが低くなる傾斜面となっている。
The
なお、本実施形態の切削インサート1のようにランド面23を有している場合であって、切屑がある程度の厚みを有している場合、ランド面23によって切屑の流れる方向が決められて、第1のすくい面25の表面を伝うことなく切屑が流れることがある。切屑が第1のすくい面25の表面を伝うように流れる場合、切屑が流れやすくなるように第1のすくい面25を曲面形状とする事が好ましいが、第1のすくい面25の表面を伝うことなく切屑が流れる場合には、第1のすくい面25の形状として特に曲面形状であることは求められない。
In addition, when it has the
図8に示すように、貫通孔21の中心軸Y1およびランド面23を含む断面において、ランド面23に沿った仮想直線と貫通孔21の中心軸Y1の交点が、貫通孔21の開口部よりも上方に位置していることが好ましい。第1のすくい面25の表面を伝うことなく切屑が流れる場合、ランド面23の傾斜角で切屑が主面31に当たるので、主面31が損傷する可能性がある。しかしながら、ランド面23が上記の構成であることによって、切屑が主面31に当たる可能性を小さくできる。結果として、切削インサート1の耐久性を向上させることができる。
As shown in FIG. 8, in the cross section including the central axis Y <b> 1 of the through
第2のすくい面27は、第1の主切刃9及び第2の主切刃11において切削された切屑をすくい取る役割をしている。そのため、被削材301の切屑は第2のすくい面27の表面を伝うように流れる。第2のすくい面27は、被削材301の切屑が表面を伝うように流れた場合に良好にすくい取るために、中心に向かうにつれて高さが低くなる傾斜面となっている。
The
また、本実施形態における上面3は、第1の主切刃9及び第2の主切刃11の切削性を高めるため、ランド面23を有していない。すなわち、高い切削性が求められる第1の主切刃9に沿った領域にはランド面23が形成されず、被削材301の表面の平坦性を高めるため安定した切削が求められる第1のさらい刃13に沿った領域にランド面23が形成されている。
Further, the
図8,9に示すように、下面5と第1のすくい面25及び第2のすくい面27とのなす角で示される傾斜角度は、それぞれ例えば10°〜50°の範囲で設定すればよい。第1のすくい面25及び第2のすくい面27は、それぞれ中心に向かうにつれて高さが低くなっていればよいので、図8,9に示すように、断面視した場合に傾斜角度の互いに異なる複数の領域によって構成されていてもよく、また、凹曲線形状となっていてもよい。
As shown in FIGS. 8 and 9, the inclination angle indicated by the angle formed between the
ブレーカ面29は、第2のすくい面27の内側に位置している。ブレーカ面29は、第2のすくい面27の上を流れてきた切屑をカールさせる役割をしている。切屑がカールすることによって、優れた切屑排出性を発揮することが可能となる。そのため、ブレーカ面29における主面31に近い領域は、外周から遠ざかるにつれて高さが高くなっている。具体的には、ブレーカ面29は、上面3における外周側よりも中心側の高さが高い傾斜面となっている。ブレーカ面29に垂直な断面における、下面5とブレーカ面29とのなす角で示される傾斜角度は、例えば5°〜45°の範囲で設定すればよい。
The
本実施形態における第1のさらい刃13は、第1の主切刃9に近づくにつれて第1のすくい面25と主面31との境界E1までの間隔Wが大きくなっている。言い換えれば、上記の境界E1と第1のさらい刃13の間隔が第1の主切刃9から遠ざかるにつれて小さくなるように、境界E1が第1のさらい刃13に対して傾斜している。
In the first
また、図2に示すように、上面視した場合に、第1のすくい面25と主面31との境界E1が直線形状であるとともに、ブレーカ面29と主面31との境界E2が内側に凹となる曲線形状である。
As shown in FIG. 2, when viewed from above, the boundary E1 between the
本実施形態の切削インサート1は、上面3と側面7との交線部に形成された第1の主切刃9、第2の主切刃11及び第1のさらい刃13に加えて、下面5と側面7との交線部に形成された第3の主切刃15、第4の主切刃17及び第2のさらい刃19を備えている。切削インサート1をホルダ205に装着する際に、裏表反転させて装着することによって第3の主切刃15、第4の主切刃17及び第2のさらい刃19を第1の主切刃9、第2の主切刃11及び第1のさらい刃13と同様に機能させることができる。そのため、本実施形態の切削インサート1においては、下面5は、上面3と同様の構成を備えている。具体的には、下面5は、上面3と同様に、ランド面23、第1のすくい面25、第2のすくい面27、ブレーカ面29及び主面31を有している。
The cutting
<切削工具>
次に、本発明の一実施形態の切削工具201について図面を用いて説明する。
<Cutting tools>
Next, a
本実施形態の切削工具201は、図11に示すように、回転中心軸Y2を有し、先端側の外周面に複数のインサートポケット203を有するホルダ205と、インサートポケット203の少なくとも一つにそれぞれ装着される上記の切削インサート1と、切削インサート1が装着されていないインサートポケット203に装着された第2の切削インサート101とを備えている。
As shown in FIG. 11, the
ホルダ205は、回転中心軸Y2を中心とする略回転体形状をなす。そして、ホルダ205の先端側の外周面には、インサートポケット203が等間隔に複数設けられている。インサートポケット203は、切削インサート1または第2の切削インサート101が装着される部分であり、ホルダ205の外周面および先端面に開口している。具体的には、インサートポケット203は、回転方向に対向する着座面と、着座面の交差する方向に位置する、2つの拘束側面とを有している。
The
そして、ホルダ205に設けられた複数のインサートポケット203に、切削インサート1又は第2の切削インサート101が装着される。切削インサート1は、第1の主切刃9がホルダ205の先端外周から突出するとともに第1のさらい刃13がホルダ205の先端から突出するようにホルダ205に装着される。第2の切削インサート101は、上面3の外周に形成された切刃がホルダ205の先端外周及び先端からそれぞれ突出するようにホルダ205に装着される。
Then, the cutting
このとき、切削インサート1の第1の主切刃9及び第2の主切刃11と第2の切削インサート101の外周に形成された切刃の突出する量が同じとなるように、切削インサート1及び第2の切削インサート101がホルダ205に取り付けられる。また、切削インサート1の第1のさらい刃13が第2の切削インサート101の外周に形成された切刃よりもホルダ205の先端側に突出するように、切削インサート1及び第2の切削インサート101がホルダ205に取り付けられる。
At this time, the cutting insert is made so that the first main cutting edge 9 and the second
本実施形態の切削工具201においては、第2の切削インサート101だけでなく、さらい刃の幅が相対的に広いワイパー刃を備えた切削インサート1が装着されていることから、被削材301における第1のさらい刃13が接触する面の平坦性を良好なものにできる。
In the
本実施形態においては、切削インサート1および第2の切削インサート101は、それぞれネジ207によって、インサートポケット203に装着されている。すなわち、切削インサート1および第2の切削インサート101の貫通孔21にネジ207を挿入し、このネジ207の先端をインサートポケット203に形成されたネジ孔(不図示)に挿入してネジ部同士を螺合させることによって、切削インサート1及び第2の切削インサート101がホルダ205に装着されている。
In the present embodiment, the cutting
また、本実施形態においては、切削インサート1及び第2の切削インサート101は、ホルダ205に対して、外周面から外方に突出する切刃が正のアキシャルレーキ角及び負のラジアルレーキ角を有するように装着されている。
In the present embodiment, the cutting
ホルダ205としては、鋼、鋳鉄などを用いることができる。特に、これらの部材の中で靱性の高い鋼を用いることが好ましい。
As the
<切削加工物の製造方法>
次に、本発明の一実施形態の切削加工物の製造方法について図面を用いて説明する。
<Manufacturing method of cut product>
Next, the manufacturing method of the cut workpiece of one Embodiment of this invention is demonstrated using drawing.
切削加工物は、被削物を切削加工することによって作製される。本実施形態における切削方法は、以下の工程を備えている。すなわち、
(1)上記実施形態に代表される切削工具201を回転させる工程と、
(2)回転している切削工具201における第1の主切刃9、第2の主切刃11及び第1のさらい刃13を被削材301に接触させる工程と、
(3)切削工具201を被削材301から離す工程と、
を備えている。
The cut workpiece is produced by cutting a workpiece. The cutting method in the present embodiment includes the following steps. That is,
(1) a step of rotating a
(2) contacting the
(3) a step of separating the
It has.
より具体的には、まず、切削工具201を回転させながら被削材301に相対的に近付ける。次に、図12,13に示すように、切削工具201の第1の主切刃9、第2の主切刃11及び第1のさらい刃13を被削材301に接触させて、被削材301を切削する。そして、図14に示すように、切削工具201を被削材301から相対的に遠ざける。
More specifically, first, the
本実施形態においては、被削材301を固定するとともに切削工具201を近づけている。また、図12,13においては、被削材301を固定するとともに切削工具201を回転させている。また、図14においては、被削材301を固定するとともに切削工具201を遠ざけている。なお、本実施形態の製造方法における切削加工では、それぞれの工程において、被削材301を固定するとともに切削工具201を動かしているが、当然ながらこのような形態に限定されるものではない。
In the present embodiment, the
例えば、(1)の工程において、被削材301を切削工具201に近づけてもよい。同様に、(3)の工程において、被削材301を切削工具201から遠ざけてもよい。切削加工を継続する場合には、切削工具201を回転させた状態を保持して、被削材301の異なる箇所に切削インサート1の第1の主切刃9、第2の主切刃11及び第1のさらい刃13を接触させる工程を繰り返せばよい。使用している第1の主切刃9、第2の主切刃11及び第1のさらい刃13が摩耗した際には、切削インサート1を貫通孔21の上面3と下面5とを反転させて、未使用の第3の主切刃15、第4の主切刃17及び第2のさらい刃19を用いればよい。
For example, the
なお、被削材301の材質の代表例としては、炭素鋼、合金鋼、ステンレス、鋳鉄、または非鉄金属などが挙げられる。
Typical examples of the material of the
1・・・切削インサート(第1の切削インサート)
3・・・上面
5・・・下面
7・・・側面
9・・・第1の主切刃
11・・・第2の主切刃
13・・・第1のさらい刃
15・・・第3の主切刃
17・・・第4の主切刃
19・・・第2のさらい刃
21・・・貫通孔
23・・・ランド面
25・・・第1のすくい面
27・・・第2のすくい面
29・・・ブレーカ面
31・・・主面
101・・・第2の切削インサート
201・・・切削工具
203・・・インサートポケット
205・・・ホルダ
207・・・ネジ
301・・・被削材
1 ... Cutting insert (first cutting insert)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
下面と、
前記上面および前記下面のそれぞれに接続された側面と、
前記上面における前記辺の1つである第1辺に位置して前記下面からの高さが一定であるさらい刃と、
該さらい刃と隣り合い、前記上面における角部に位置し、側面視した場合に前記さらい刃に近づくにつれて前記下面からの高さが高くなるよう傾斜するとともに、上面視した場合に前記さらい刃に対して傾斜した第1の主切刃と、
該第1の主切刃を間に介して前記さらい刃と隣り合い、前記上面における前記辺の1つである第2辺に位置し、側面視した場合に前記第1の主切刃に近づくにつれて前記下面からの高さが高くなるよう傾斜するとともに、上面視した場合に前記さらい刃に対して傾斜した第2の主切刃とを備え、
側面視した場合に、前記下面に対する前記第1の主切刃の傾斜角よりも前記下面に対する前記第2の主切刃の傾斜角が大きく、かつ、上面視した場合に、前記さらい刃に対する前記第1の主切刃の傾斜角よりも前記さらい刃に対する前記第2の主切刃の傾斜角が大きいことを特徴とする切削インサート。 An n-sided top surface having n sides and corners ;
The bottom surface,
Side surfaces connected to each of the upper surface and the lower surface;
A wiping blade located at a first side which is one of the sides on the upper surface and having a constant height from the lower surface;
Adjacent to the wiper blade , located at a corner of the upper surface, and when viewed from the side, the height from the lower surface increases as the wiper blade is approached. A first main cutting edge inclined with respect to,
Adjoin said flat cutting edge through between the first main cutting edge, located on the second side, which is one of the sides of the upper surface, it approaches the first main cutting edge when viewed from the side And a second main cutting edge that is inclined with respect to the wiping edge when viewed from above, with an inclination so that the height from the lower surface increases.
When viewed from the side, the inclination angle of the second main cutting edge with respect to the lower surface is larger than the inclination angle of the first main cutting edge with respect to the lower surface, and when viewed from the upper surface, A cutting insert characterized in that an inclination angle of the second main cutting edge with respect to the wiping edge is larger than an inclination angle of the first main cutting edge.
上面視した場合に、前記すくい面と前記主面との境界は、前記さらい刃に対して傾斜していることを特徴とする請求項1に記載の切削インサート。 The upper surface is located on the inside of the wiper blade so as to be continuous with the wiper blade, and has a land surface that decreases in height from the lower surface toward the center of the upper surface, and is located on the inner side of the land surface. A rake face whose height from the lower face decreases toward the center of the upper face, a breaker groove located inside the first main cutting edge and the second main cutting edge, the rake face and the breaker A main surface located inside the groove and parallel to the lower surface ,
The cutting insert according to claim 1 , wherein when viewed from above, a boundary between the rake face and the main surface is inclined with respect to the wiping blade .
前記貫通孔の中心軸および前記ランド面を含む断面において、前記ランド面に沿った仮想直線と前記貫通孔の中心軸の交点が、前記貫通孔の開口部よりも上方に位置することを特徴とする請求項2に記載の切削インサート。 Further comprising a through-hole penetrating from the upper surface to the lower surface;
In a cross section including the central axis of the through hole and the land surface, the intersection of the virtual straight line along the land surface and the central axis of the through hole is located above the opening of the through hole. The cutting insert according to claim 2.
が前記ホルダの先端外周から突出するとともに前記さらい刃、前記第1の主切刃および前記第2の主切刃が前記ホルダの先端から突出するように複数の前記インサートポケットの
少なくとも1つに装着された、請求項1〜3のいずれか1つに記載の切削インサートとを具備した切削工具。 A holder having a plurality of insert pockets on the tip side;
Is attached to at least one of the plurality of insert pockets so that the blade, the first main cutting edge and the second main cutting edge protrude from the front end of the holder. A cutting tool comprising the cutting insert according to any one of claims 1 to 3.
回転している前記切削工具における前記さらい刃、前記第1の主切刃および前記第2の主切刃を被削材に接触させる工程と、
前記切削工具を前記被削材から離す工程とを備えた切削加工物の製造方法。 Rotating the cutting tool according to claim 4;
Contacting the cutting blade, the first main cutting edge and the second main cutting edge of the rotating cutting tool with a work material;
The manufacturing method of the cut workpiece provided with the process of separating the said cutting tool from the said workpiece.
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