JP6852258B2 - Cutting inserts and cutting tools with replaceable cutting edges - Google Patents
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本発明は、刃先交換式切削工具の工具本体に形成されたインサート取付座に着脱可能に取り付けられる切削インサート、および該切削インサートが着脱可能に取り付けられた刃先交換式切削工具に関するものである。 The present invention relates to a cutting insert that is detachably attached to an insert mounting seat formed on a tool body of a cutting tool with a replaceable cutting edge, and a cutting tool with a replaceable cutting edge to which the cutting insert is detachably attached.
このような切削インサートに焼結させられる切削インサート未焼結体として、例えば特許文献1には、主側面と上部および下部の端面との交差部によって形成される2つの主縁部、副側面と上部および下部の端面との交差部によって形成される2つの副縁部、およびコーナ面と上部および下部の端面の各々との交差部によって形成される4つのコーナ縁部を備えたものが記載されている。このような切削インサート未焼結体は、ダイとパンチを備えたツールセット(プレス成形金型)によって焼結性粉末を締め固めすることにより成形され、上記主縁部には主切刃が、副縁部には副切刃が、コーナ縁部にはコーナ刃が形成された両面仕立ての切削インサートに焼結させられる。
As a cutting insert unsintered body that can be sintered into such a cutting insert, for example, in
ところで、このような切削インサートを、軸線回りに回転される工具本体の先端部外周に形成されたインサート取付座に取り付け、被削材に肩削り加工を行って凹部を形成する場合には、上記主切刃によって凹部の壁面が形成されるとともに、上記副切刃によって凹部の底面が形成され、そして上記コーナ刃によってこれらの壁面と底面とが交差する隅角部が形成されることになる。ところが、このうち隅角部については様々な半径のものを形成することが要求されることがある。 By the way, when such a cutting insert is attached to an insert mounting seat formed on the outer periphery of the tip of a tool body that is rotated around an axis, and the work material is shoulder-cut to form a recess, the above-mentioned The main cutting edge forms the wall surface of the recess, the sub cutting edge forms the bottom surface of the recess, and the corner blade forms the corner portion where these wall surfaces and the bottom surface intersect. However, it may be required to form corners having various radii.
このような要求に対応するには、隅角部の半径に応じた様々な半径のコーナ刃を有する複数種の切削インサートを用意しなければならないが、これら複数種の切削インサートに焼結させられる切削インサート未焼結体ごとに専用のプレス成形金型を用意するのは非効率的かつ非経済的である。そこで、そのような場合には、コーナ刃の半径が最も小さい切削インサート用のプレス成形金型を用意しておき、このプレス成形金型によって成形した切削インサート未焼結体を焼結した後、逃げ角を維持したままコーナ刃や主切刃、副切刃に連なる逃げ面を研磨することにより、所望の半径のコーナ刃を有する複数種の切削インサートを製造することが行われる。 To meet such requirements, it is necessary to prepare a plurality of types of cutting inserts with different radii of the corner cutting edge corresponding to the radius of the corner and allowed to sinter to the plurality of types of cutting inserts It is inefficient and uneconomical to prepare a dedicated press-molding die for each unsintered cutting insert. Therefore, in such a case, a press-molded die for a cutting insert having the smallest corner blade radius is prepared, and after sintering the unsintered cutting insert molded by this press-molded die, By polishing the flanks connected to the corner blades, the main cutting blade, and the sub cutting blades while maintaining the clearance angle, a plurality of types of cutting inserts having corner blades having a desired radius are manufactured.
しかしながら、このようにして複数種の切削インサートを製造する場合において、コーナ刃や主切刃、副切刃に連なるすくい面が凹曲面状であったり、逆に凸曲面状であったりすると、コーナ逃げ面を研磨したときに研磨量によってこれらの切刃のすくい角や刃物角が変化してしまうおそれがある。そして、このように切刃のすくい角や刃物角が変化すると切削性能にも相違が生じてしまうため、コーナ刃の半径ごとに異なる切削条件で加工を行わなければならなくなったり、切削インサートの寿命も異なるものとなるため管理が煩雑となったりすることになる。また、特に主切刃と副切刃に連なるすくい面がコーナ刃に連なるすくい面を介してV字状に凹曲していると、これらの切刃によって生成された切屑が干渉して切屑排出性が損なわれるおそれもある。 However, in the case of manufacturing a plurality of types of cutting inserts in this way, if the rake face connected to the corner blade, the main cutting blade, and the sub cutting blade has a concave curved surface shape or, conversely, a convex curved surface shape, the corner When the flank is polished, the rake angle and blade angle of these cutting edges may change depending on the amount of polishing. If the rake angle or blade angle of the cutting edge changes in this way, the cutting performance will also differ.Therefore, it will be necessary to perform machining under different cutting conditions for each corner blade radius, or the life of the cutting insert. Will be different, which will complicate management. Further, especially when the rake face connected to the main cutting edge and the sub cutting edge is concave in a V shape through the rake face connected to the corner blade, the chips generated by these cutting blades interfere with each other and the chips are discharged. The sex may be impaired.
本発明は、このような背景の下になされたもので、上述のように逃げ面を研磨してコーナ刃の半径の異なる複数種の切削インサートを製造する場合でも、これらの切削インサートの間で切削性能が変化するのは抑制することが可能で、切屑排出性にも優れた切削インサート、およびこのような切削インサートを着脱可能に取り付けた刃先交換式切削工具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 even when a plurality of types of cutting inserts having different corner blade radii are manufactured by polishing the flank surface as described above, the cutting inserts are among the cutting inserts. It is an object of the present invention to provide a cutting insert capable of suppressing a change in cutting performance and having excellent chip evacuation property, and a cutting tool with a replaceable cutting edge to which such a cutting insert is detachably attached.
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の切削インサートは、互いに背を向けた2つの四角形面と、これらの四角形面の周囲に配置される4つの側面とを備えたインサート本体を有し、上記四角形面の1つの対角線上に位置する2つの一方のコーナ部にはコーナ刃が形成されるとともに、上記コーナ部に連なる上記四角形面の2つずつの辺稜部には主切刃と副切刃とがそれぞれ形成され、上記四角形面には、上記コーナ刃に連なる第1コーナすくい面と、上記主切刃に連なる第1主すくい面と、上記副切刃に連なる第1副すくい面とが形成され、上記第1コーナすくい面と、上記第1主すくい面および上記第1副すくい面の上記第1コーナすくい面に連なる部分とは、上記1つの対角線方向に上記四角形面の内側に向かうに従い反対の四角形面側に向かうように傾斜する1つの傾斜平面上に配置されているとともに、上記副切刃は、上記コーナ刃に連なる直線状の第1副切刃と、この第1副切刃の上記コーナ刃とは反対側に連なる第2副切刃とを備え、これら第1、第2副切刃が上記四角形面に対向する方向から見たときに鈍角に交差しており、上記第2副切刃は、上記四角形面の他方のコーナ部側で上記一方のコーナ部から延びる上記主切刃に連なっており、上記すくい面には、上記第1コーナすくい面、上記第1主すくい面、上記第1副すくい面の内周側に連なり、これら第1コーナすくい面、第1主すくい面、第1副すくい面よりも急角度で上記四角形面の内周側に向かうに従い反対の四角形面側に向けて傾斜する第2コーナすくい面、第2主すくい面、第2副すくい面が形成され、上記第1コーナすくい面、上記第1主すくい面、上記第1副すくい面と、上記第2コーナすくい面、上記第2主すくい面、上記第2副すくい面との交差稜線は、上記四角形面に対向する方向から見て上記一方のコーナ部側において凸曲線状をなしているとともに、この凸曲線状をなす上記交差稜線の半径は、上記四角形面に対向する方向から見たときの上記コーナ刃の半径よりも大きくされていることを特徴とする。
また本発明の切削インサートは、互いに背を向けた2つの四角形面と、これらの四角形面の周囲に配置される4つの側面とを備えたインサート本体を有し、上記四角形面の1つの対角線上に位置する2つの一方のコーナ部にはコーナ刃が形成されるとともに、上記コーナ部に連なる上記四角形面の2つずつの辺稜部には主切刃と副切刃とがそれぞれ形成され、上記四角形面には、上記コーナ刃に連なる第1コーナすくい面と、上記主切刃に連なる第1主すくい面と、上記副切刃に連なる第1副すくい面とが形成され、上記第1コーナすくい面と、上記第1主すくい面および上記第1副すくい面の上記第1コーナすくい面に連なる部分とは、上記1つの対角線方向に上記四角形面の内側に向かうに従い反対の四角形面側に向かうように傾斜する1つの傾斜平面上に配置されているとともに、上記副切刃は、上記コーナ刃に連なる直線状の第1副切刃と、この第1副切刃の上記コーナ刃とは反対側に連なる第2副切刃とを備え、これら第1、第2副切刃が上記四角形面に対向する方向から見たときに鈍角に交差しており、上記第2副切刃は、上記四角形面の他方のコーナ部側で上記一方のコーナ部から延びる上記主切刃に連なっており、上記インサート本体は、上記2つの四角形面の間の間隔が、該四角形面の辺稜部のうち上記副切刃が形成された辺稜部の長さよりも大きい縦刃式のインサート本体であることを特徴とする。
In order to solve the above problems and achieve such an object, the cutting insert of the present invention has two quadrangular faces facing each other and four side surfaces arranged around these quadrangular faces. The insert body is provided, and corner blades are formed at one of the two corner portions located on one diagonal line of the quadrangular surface, and two side edges of the quadrangular surface connected to the corner portion are formed. A main cutting edge and a sub cutting edge are formed in the portion, respectively, and on the quadrangular surface, a first corner rake surface connected to the corner blade, a first main rake surface connected to the main cutting edge, and the sub cutting surface are formed. The first sub-rake face connected to the blade is formed, and the first corner rake face and the portion of the first main rake face and the first sub rake face connected to the first corner rake face are one of the above. The secondary cutting edge is arranged on one inclined plane that inclines diagonally toward the inside of the quadrangular surface and toward the opposite quadrangular surface side, and the secondary cutting edge is a linear first line connected to the corner blade. A sub-cutting blade and a second sub-cutting blade connected to the side opposite to the corner blade of the first sub-cutting blade are provided, and these first and second sub-cutting blades are viewed from a direction facing the quadrangular surface. Sometimes intersecting at a blunt angle, the second secondary cutting edge is connected to the main cutting edge extending from the one corner portion on the other corner portion side of the quadrangular surface, and the rake surface is covered with the above. It is connected to the inner peripheral side of the first corner rake face, the first main rake face, and the first sub rake face, and is steeper than the first corner rake face, the first main rake face, and the first sub rake face. A second corner rake face, a second main rake face, and a second sub rake face that incline toward the opposite quadrangular surface side toward the inner peripheral side of the quadrangular surface are formed, and the first corner rake surface and the first first corner surface are formed. The intersecting ridge line of the main rake face, the first sub rake face, the second corner rake face, the second main rake face, and the second sub rake face is one of the above when viewed from the direction facing the quadrangular surface. The corner portion side of the quadrangle is convex, and the radius of the intersecting ridge line forming the convex curve is larger than the radius of the corner blade when viewed from the direction facing the quadrangular surface. It is characterized by that.
Further, the cutting insert of the present invention has an insert body having two quadrangular surfaces facing each other and four side surfaces arranged around these quadrangular surfaces, and is on one diagonal of the quadrangular surface. A corner blade is formed at one of the two corner portions located at, and a main cutting blade and a secondary cutting blade are formed at each of the two quadrangular edges connected to the corner portion. The quadrangular surface is formed with a first corner rake surface connected to the corner blade, a first main rake surface connected to the main cutting blade, and a first secondary rake surface connected to the sub cutting blade. The corner rake face and the portion of the first main rake face and the first sub rake face that are connected to the first corner rake face are opposite to each other in the diagonal direction toward the inside of the quadrangle face. The sub-cutting blades are arranged on one inclined plane that is inclined toward, and the sub-cutting blades are a linear first sub-cutting blade connected to the corner blade and the corner blade of the first sub-cutting blade. Is provided with a second secondary cutting edge connected to the opposite side, and these first and second secondary cutting edges intersect at an blunt angle when viewed from a direction facing the quadrangular surface, and the second secondary cutting edge is , The other corner portion side of the quadrangular surface is connected to the main cutting edge extending from the one corner portion, and in the insert body, the distance between the two quadrangular surfaces is the edge portion of the quadrangular surface. Among these, it is characterized in that it is a vertical blade type insert body having a length larger than the length of the side ridge portion on which the secondary cutting edge is formed.
さらに、本発明の刃先交換式切削工具は、軸線回りに回転される工具本体の先端部外周にインサート取付座が形成され、このインサート取付座に上記構成の切削インサートが、1つの上記四角形面を工具回転方向に向けて、この1つの四角形面の1つの上記コーナ部に形成された上記コーナ刃を上記工具本体の先端外周側に突出させるとともに、このコーナ刃に連なる上記主切刃を上記工具本体の外周側に突出させ、該コーナ刃に連なる上記副切刃を上記工具本体の先端側に突出させて着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。 Further, in the blade tip exchange type cutting tool of the present invention, an insert mounting seat is formed on the outer periphery of the tip portion of the tool body that is rotated around the axis, and the cutting insert having the above configuration has one of the above square surfaces on the insert mounting seat. The corner blade formed on one corner portion of the one square surface is projected toward the outer peripheral side of the tip of the tool body in the tool rotation direction, and the main cutting blade connected to the corner blade is used as the tool. It is characterized in that the auxiliary cutting blade connected to the corner blade is projected to the outer peripheral side of the main body and is detachably attached to the tip side of the tool main body.
上記構成の切削インサートでは、コーナ刃に連なる第1コーナすくい面と、主切刃に連なる第1主すくい面および副切刃に連なる第1副すくい面の第1コーナすくい面に連なる部分とが、インサート本体の上記四角形面の1つの対角線方向において該四角形面の内側に向かうに従いこの四角形面とは反対の四角形面側に向かうように傾斜する1つの傾斜平面上に配置されているので、上述のように逃げ角を維持したままコーナ刃や主切刃、副切刃の逃げ面を研磨した場合には、これらコーナ刃や主切刃、副切刃のすくい角や刃物角が変化することはない。 The cutting insert of the above configuration, the first corner rake face continuous with the corner cutting edge, a first main rake face and a first portion continuing to the corner rake face of the first sub rake face continuous with the minor cutting edge connecting to the main cutting edge The insert body is arranged on one inclined plane that inclines toward the inside of the quadrangular surface in the diagonal direction of the quadrangular surface and toward the quadrangular surface opposite to the quadrangular surface. If the flanks of the corner blade, main cutting blade, and secondary cutting blade are polished while maintaining the clearance angle, the rake angle and blade angle of these corner blades, main cutting blade, and secondary cutting blade will change. There is no.
このため、切削性能がコーナ刃の半径によって変化するのも抑えることができ、半径ごとに加工条件を変更する必要がなくなるとともに、切削インサートの管理が煩雑となるのも防ぐことができる。また、第1主すくい面および第1副すくい面の第1コーナすくい面に連なる部分が同一傾斜平面上にあるので、主切刃と副切刃のコーナ刃に連なる部分で生成された切屑は干渉することはなく、切屑排出性の向上を図ることもできる。 Therefore, it is possible to suppress the change in cutting performance depending on the radius of the corner blade, it is not necessary to change the machining conditions for each radius, and it is possible to prevent the management of the cutting insert from becoming complicated. Further, the portion communicating with the first corner rake face of the first main rake face and the first sub rake face is on the same inclined plane, chips generated at the portion connected to the corner cutting edge of the major cutting edge and minor cutting blade There is no interference, and it is possible to improve the chip evacuation property.
また、本発明では、上述のような刃先交換式切削工具において、工具本体を軸線回りに回転しながら軸線に交差する横方向に送り出しつつ僅かに軸線方向にも送り出して、いわゆるランピング加工を行う場合のために、上記副切刃に、上記コーナ刃に連なる直線状の第1副切刃と、この第1副切刃の上記コーナ刃とは反対側に連なる第2副切刃とを備えて、これら第1、第2副切刃は上記四角形面に対向する方向から見たときに鈍角に交差している。 Further, in the present invention, in the above-mentioned blade tip exchange type cutting tool, a case where the tool body is rotated around the axis and is fed in the lateral direction intersecting the axis while being slightly fed in the axial direction to perform so-called ramping. for, in the minor cutting edge, provided with a first minor cutting edge straight connecting to the corner edge, and the first second sub cutting edge connected to opposite to the corner edge of the auxiliary cutting edge these first, second minor cutting edge intersect at an obtuse angle when viewed from a direction opposite to the square surface.
すなわち、このような第2副切刃を形成した場合、第1、第2副切刃の逃げ面が同一面であると、第2副切刃に逃げ角を与えるときに第1副切刃や主切刃のすくい角が小さくなって切れ味が損なわれたり、第1副切刃のコーナ刃とは反対側で加工面に毟れが生じ易くなったりするおそれがある。ところが、第1、第2副切刃を上記四角形面に対向する方向から見たときに鈍角に交差するように形成することにより、これら第1、第2副切刃に連なる逃げ面も鈍角に交差することになるので、第2副切刃およびその逃げ面を第1副切刃によって形成された加工面から離すことができ、その分第1副切刃や主切刃のすくい角を大きく設定することができて、切れ味を確保して切削抵抗を低減するとともに毟れの発生も防止することができる。 That is, when such a second secondary cutting edge is formed, if the flanks of the first and second secondary cutting edges are the same, the first secondary cutting edge is given a clearance angle to the second secondary cutting edge. The rake angle of the main cutting edge may become small and the sharpness may be impaired, or the machined surface may be easily dented on the side opposite to the corner blade of the first secondary cutting edge. However, by forming the first and second secondary cutting edges so as to intersect at an obtuse angle when viewed from the direction facing the quadrangular surface, the flanks connected to the first and second secondary cutting edges also have an obtuse angle. Since they intersect, the second secondary cutting edge and its flank can be separated from the machined surface formed by the first secondary cutting edge, and the rake angle of the first secondary cutting edge and the main cutting edge can be increased accordingly. It can be set to ensure sharpness, reduce cutting resistance, and prevent the occurrence of shavings.
また、上述のような傾斜平面上に位置する第1主すくい面、第1副すくい面、および第1コーナすくい面を、1つのインサート本体の2つの四角形面の各2つのコーナ部に、互いに反対側の四角形面側に向かって傾斜するように形成するにあたり、本発明では、インサート本体の強度を確保するために、このインサート本体は、上記2つの四角形面の間の間隔が、該四角形面の辺稜部のうち上記副切刃が形成された辺稜部の長さよりも大きい縦刃式のインサート本体である。 Further, the first main rake face, the first sub rake face, and the first corner rake face located on the inclined plane as described above are placed on each of the two corner portions of the two quadrangular faces of one insert body. per the formed so as to be inclined toward the square surface of the opposite side, in the present invention, in order to ensure the strength of the insert body, the insert body, the distance between the two rectangles surface, the square insert body der of the auxiliary cutting edge is larger vertical blade type than the length of the Henryo portion formed of Henryo portion of the surface Ru.
以上説明したように、本発明によれば、コーナ刃の半径の異なる切削インサートを研磨により製造しても切削性能が変化するのを抑制することができて、加工条件の変更を要したり、インサート寿命管理の煩雑化を招いたりすることがなく、また切屑の干渉を防いで優れた切屑排出性を得ることができる。 As described above, according to the present invention, even if cutting inserts having different corner blade radii are manufactured by polishing, it is possible to suppress the change in cutting performance, and it is necessary to change the machining conditions. It is possible to obtain excellent chip evacuation by preventing the interference of chips without causing the insertion life management to become complicated.
図1ないし図7は、本発明の切削インサートの一実施形態を示すものであり、図8は、この実施形態の切削インサートを着脱可能に取り付けた本発明の刃先交換式切削工具の一実施形態を示すものである。本実施形態の切削インサートのインサート本体1は、超硬合金等の硬質材料により四角形板状に形成されている。このようなインサート本体1は、特許文献1に記載されているのと同様に、超硬合金等の原料粉末をプレス成形金型によって圧粉成形した成形体を焼結することによって製造される。
1 to 7 show an embodiment of a cutting insert of the present invention, and FIG. 8 shows an embodiment of a cutting tool with a replaceable cutting edge of the present invention to which the cutting insert of this embodiment is detachably attached. Is shown. The
インサート本体1は、互いに背を向けた2つの四角形面2と、これらの四角形面2の周囲に配置されるそれぞれ2つずつの第1の側面3と第2の側面4とを備えている。このうち第1の側面3の中央にはインサート本体1を貫通する取付孔5が形成されており、インサート本体1は、この取付孔5の中心線に関して180°回転対称形状、すなわち2つの四角形面2に関して表裏反転対称形状であるとともに、2つずつの第1、第2の側面3、4に関しても表裏反転対称形状である。
The
そして、上記四角形面2の1つの対角線上に位置する2つの一方のコーナ部Cにはコーナ刃6が形成されるとともに、このコーナ部Cに連なる四角形面2の2つずつの辺稜部には主切刃7と副切刃8とがそれぞれ形成されている。本実施形態では、第1の側面3と交差する四角形面2の辺稜部に主切刃7が形成され、第2の側面4と交差する四角形面2の辺稜部に副切刃8が形成されている。ここで、本実施形態のインサート本体1は、2つの四角形面2の間の間隔が、この四角形面2の辺稜部のうち上記副切刃8が形成された辺稜部の長さよりも大きい、いわゆる縦刃式切削インサートのインサート本体1である。
Then, the two one corner C positioned on one diagonal line of the
四角形面2に対向する方向から見て、コーナ刃6は1/4凸円弧等の凸曲線状であり、主切刃7は直線状あるいは半径が極めて大きな凸円弧等の曲線状であって、コーナ刃6に接するように連なっている。また、同じく四角形面2に対向する方向から見て、副切刃8は、コーナ刃6に接するように連なる直線状の第1副切刃8aと、コーナ刃6とは反対側で第1副切刃8aに鈍角に交差する第2副切刃8bとを備えており、主切刃7と第1副切刃8aとはコーナ刃6を介して、略直角あるいは直角よりも僅かに鋭角に交差する方向に延びている。
When viewed from the direction facing the
さらに、上記四角形面2には、上記コーナ刃6、主切刃7、副切刃8の内周側に、これらコーナ刃6に連なるコーナすくい面9と、主切刃7に連なる主すくい面10と、副切刃8に連なる副すくい面11とが形成されている。また、これらコーナすくい面9、主すくい面10、副すくい面11のさらに内周側の四角形面2の中央部には、2つの四角形面2の中心を通って上記取付孔5の中心線に直交する直線に垂直な平坦面12が形成されている。
Further, on the
コーナすくい面9、主すくい面10、副すくい面11はいずれも、コーナ刃6、主切刃7、副切刃8から離間して四角形面2の内周側に向かうに従い反対の四角形面2側に向けて傾斜する第1コーナすくい面9a、第1主すくい面10a、第1副すくい面11aと、その内周側にさらに連なり、第1コーナすくい面9a、第1主すくい面10a、第1副すくい面11aよりも急角度で四角形面2の内周側に向かうに従い反対の四角形面2側に向けて傾斜して上記平坦面12に連なる第2コーナすくい面9b、第2主すくい面10b、第2副すくい面11bとを備えている。
The
そして、このうち第1コーナすくい面9aと、第1主すくい面10aおよび第1副すくい面11aの第1コーナすくい面9aに連なる部分とは、四角形面2の上記1つの対角線方向に該四角形面2の内側に向かうに従い反対の四角形面2側に向かうように傾斜する1つの傾斜平面上に配置されている。本実施形態では、第1コーナすくい面9aおよび第1主すくい面10aの略全体と第1副すくい面11aとが、このような傾斜平面上に配置されている。すなわち、1つのコーナ部Cのコーナ刃6および第1コーナすくい面9aと、このコーナ刃6に連なる主切刃7および第1主すくい面10aと第1副切刃8aおよび第1副すくい面11aとが、この傾斜平面に沿った方向から見たときに図2および図3に示すように一直線状に位置するように形成されている。
Then, the these first
従って、このように第1コーナすくい面9a、第1主すくい面10a、第1副すくい面11aが上記傾斜平面上に配置されることにより、1つのコーナ部Cに形成されるコーナ刃6とこれに連なる主切刃7および第1副切刃8aとは、図6および図7に示すように、コーナ刃6が四角形面2において最も突出し、主切刃7と第1副切刃8aはコーナ刃6から離間するに従い漸次反対の四角形面2側に向けて傾斜することになり、第1、第2の側面3、4は平行四辺形状を呈することになる。なお、第2副切刃8bは、図7に示すように第2の側面4に対向する方向から見て、第1副切刃8aと等しい傾斜で反対の四角形面2側に向けて傾斜した後に凹曲線状に切れ上がって1つの四角形面2の他方のコーナ部C側の主切刃7に連なっている。
Therefore, by arranging the first
また、本実施形態では、第1コーナすくい面9a、第1主すくい面10a、第1副すくい面11aと第2コーナすくい面9b、第2主すくい面10b、第2副すくい面11bとの交差稜線は、四角形面2に対向する方向から見て図5に示すようにコーナ部Cにおいて1/4凸円弧等の凸曲線状をなしている。ただし、この交差稜線の半径は、同方向から見たときのコーナ刃6の半径よりも大きくされている。
Further, in the present embodiment, the first
従って、コーナ刃6、主切刃7、第1副切刃8aから上記交差稜線までの間隔、すなわち第1コーナすくい面9a、第1主すくい面10a、第1副すくい面11aの幅は、四角形面2におけるコーナ刃6の内周側で最も大きく、主切刃7および第1副切刃8aに沿ってコーナ刃6から離間するに従い漸次小さくなる。なお、第1主すくい面10aの幅は、コーナ部Cにおいて上記交差稜線が凸曲線状をなしている部分から離れた部分では略一定とされている。
Therefore, the distance from the
一方、第1、第2の側面3、4が交差する交差稜線部の上記コーナ部C側には、コーナ刃6のコーナ逃げ面13が形成されるとともに、第1の側面3の主切刃7側と第2の側面4の副切刃8側には、それぞれこれら主切刃7および副切刃8の主逃げ面14および副逃げ面15が形成されている。副逃げ面15は、第1副切刃8aに連なる第1副逃げ面15aと、第2副切刃8bに連なる第2副逃げ面15bとを備えている。コーナ逃げ面13は主逃げ面14と副逃げ面15との間で湾曲してコーナ刃6に連なる略1/4円筒面等の凸曲面状であり、主逃げ面14は平面状または曲率半径の極めて大きな凸曲面状であり、第1、第2副逃げ面15a、15bは鈍角に交差する平面状である。
On the other hand, the
また、このうちコーナ逃げ面13、主逃げ面14、および第2副逃げ面15bは、それぞれコーナ刃6、主切刃7、および第2副切刃8bから離間して反対の四角形面2側に向かうに従い僅かにインサート本体1の外側に向かうように傾斜している。従って、第2副逃げ面15bは、この第2副逃げ面15bが交差する四角形面2とは反対の四角形面2側の上記平坦面12に対して直角よりも僅かに鋭角に交差する方向に配置される。
Further, of these, the
さらに、コーナ逃げ面13は、コーナ刃6から反対の四角形面2側に向けての逃げ面幅が、四角形面2に対向する方向から見たときのコーナ刃6がなす凸曲線の中央部で最も大きく、両端部に向かうに従い漸次小さくなる。一方、主逃げ面14の逃げ面幅はコーナ部Cから離間するに従い漸次小さくなり、第1、第2副逃げ面15a、15bの逃げ面幅はコーナ部Cから離間するに従い概ね漸次大きくなる。
Further, the
なお、1つの第1の側面3における2つの四角形面2側の主逃げ面14の間の部分は取付孔5の中心線に垂直な平面であり、取付孔5はこの平面部分に開口している。従って、第2副逃げ面15bは、この第2副逃げ面15bが隣接する第1の側面3とは反対の第1の側面3における平面部分に直角よりも僅かに鋭角に交差する方向に配置される。一方、本実施形態では、1つの第2の側面4における2つの第1副逃げ面15a同士は、この第2の側面4の中央部で鈍角に交差しており、これに伴い1つの第2の側面4における2つの第2副逃げ面15b同士は交差することなく分断されている。また、個々の第2副逃げ面15bの面積は、個々の第1副逃げ面15aの面積よりも大きい。
The portion of one
このように構成された本実施形態の切削インサートは、本発明の一実施形態の刃先交換式切削工具において、図8に示すように軸線Oを中心とする円柱状の工具本体21の先端部に形成されたインサート取付座22にクランプネジ23によって着脱可能に取り付けられる。そして、この工具本体21が軸線O回りに工具回転方向Tに回転させられつつ、該軸線Oに交差する方向に送り出されることにより、例えば金型等の被削材の切削加工(転削加工)に使用される。
The cutting insert of the present embodiment configured as described above is a cutting tool having a replaceable cutting edge according to an embodiment of the present invention, at the tip of a
工具本体21の先端部外周には、工具本体21の先端面に開口して後端側に延びる切屑排出溝24が周方向に間隔をあけて複数条形成され、インサート取付座22は、これらの切屑排出溝24の工具回転方向Tを向く壁面の先端外周部に形成されている。インサート取付座22は、工具本体21の外周側を向く平坦な底面と、この底面から外周側に延びて工具回転方向Tを向く壁面および工具本体21の先端側を向く壁面とを備えており、上記底面にはクランプネジ23がねじ込まれる図示されないネジ孔が形成されるとともに、工具回転方向Tを向く壁面には平坦な突端面を有する凸部が、工具本体21の先端側を向く壁面の外周側には、外周側と工具回転方向T側に向かうに従い僅かに先端側に向かうように傾斜する傾斜平面が形成されている。
A plurality of chip discharge grooves 24 that open to the tip surface of the
このようなインサート取付座22に、上記実施形態の切削インサートは、インサート本体1の1つの四角形面2を工具回転方向Tに向けるとともに、この1つの四角形面2とは反対の四角形面2の上記平坦面12が上記凸部の突端面に当接させられ、1つの第1の側面3が工具本体21の外周側に向けられるとともに、この1つの第1の側面3とは反対の第1の側面3が上記底面に当接させられ、1つの第2の側面4が工具本体21の先端側に向けられるとともに、この1つの第2の側面4とは反対の第2の側面4の工具本体21外周側に位置した第2副逃げ面15bが工具本体21の先端側を向く壁面の上記傾斜平面に当接させられて着座させられる。さらに、取付孔5に挿通された上記クランプネジ23を上記ネジ孔にねじ込むことにより、インサート本体1は上記底面に押圧されるとともに、2つの壁面が交差する隅角部側にも押圧されて着脱可能に取り付けられる。
In such an
このようにインサート取付座22に取り付けられた状態で、インサート本体1の上記1つの四角形面2の1つのコーナ部Cに形成されたコーナ刃6は工具本体21の先端外周側に突出させられるとともに、このコーナ刃6に連なる主切刃7は工具本体21の外周側に突出させられ、このコーナ刃6に連なる副切刃8は工具本体21の先端側に突出させられる。主切刃7の軸線O回りの回転軌跡は、複数のインサート取付座22に取り付けられた切削インサート同士で軸線Oを中心とした1つの円筒面上に略位置させられ、工具本体21の外周側に向けられたインサート本体1の第1の側面3は、この円筒面の内側に位置させられて外周側の逃げが与えられる。
In the state of being attached to the
また、副切刃8は、その第1副切刃8aの回転軌跡が複数のインサート取付座22に取り付けられた切削インサート同士で軸線Oに垂直な1つの平面上に略位置させられ、工具本体21の先端側に向けられたインサート本体1の第2の側面4は、この平面よりも工具本体21の後端側に位置させられて先端側の逃げが与えられる。さらに、四角形面2に対向する方向から見て第1副切刃8aと鈍角に交差する工具本体21の先端側に向けられた第2副切刃8bは、工具本体21の内周側に向かうに従い後端側に向かうように傾斜し、この第2副切刃8bの工具回転方向Tとは反対側に連なる第2副逃げ面15bおよび第1副逃げ面15aも、工具回転方向Tとは反対側に向かうに従い工具本体21の後端側に向かうように傾斜して逃げが与えられる。
Further, the
このように切削インサートが取り付けられた刃先交換式切削工具(転削工具)は、通常の肩削り加工等では、工具本体21が上述のように軸線O回りに工具回転方向Tに回転させられつつ、軸線Oに直交する方向に送り出されてコーナ刃6、主切刃7、および副切刃8のうち第1副切刃8aによって切削加工を行う。また、軸線Oに直交する方向と軸線O方向の先端側に向けて工具本体21が僅かに斜めに送り出されてランピング加工を行う場合には、これらコーナ刃6、主切刃7、第1副切刃8aに加えて第2副切刃8bも切削に使用される。
In the blade tip exchange type cutting tool (rolling tool) to which the cutting insert is attached in this way, the
このような肩削り加工やランピング加工で被削材に形成される凹部において、上記主切刃7により切削される壁面と副切刃8により切削される底面とが交差する隅角部の半径を異なる大きさとする場合、この隅角部を切削するコーナ刃6の半径が異なる切削インサートを用いることになる。そのような場合に、本実施形態の切削インサートでは、図1ないし図7に示したようにインサート本体1のコーナ刃6の半径が最も小さい切削インサートを製造しておいて、このインサート本体1のコーナ部Cを図4や図8に2点鎖線Lで示したようにコーナ刃6の半径が大きくなるように、このコーナ部Cの周辺のコーナ逃げ面13と主逃げ面14および副逃げ面15を研磨することにより、所望の異なる半径のコーナ刃6を形成し、そのような切削インサートを用いて切削加工を行う。
In the recess formed in the work material by such shoulder cutting or ramping, the radius of the corner where the wall surface cut by the
このとき、上記構成の切削インサートでは、コーナ刃6の半径が最も小さいインサート本体1において、コーナ刃6に連なる第1コーナすくい面9aと、主切刃7に連なる第1主すくい面10aおよび副切刃8に連なる第1副すくい面11aの第1コーナすくい面9aに連なる部分とが、インサート本体1の四角形面2の1つの対角線方向において該四角形面2の内側に向かうに従い、この四角形面2とは反対の四角形面2側に向かうように傾斜する1つの傾斜平面上に配置されている。このため、コーナ刃6の半径が最も小さい元の切削インサートと等しい逃げ角を維持したまま、コーナ逃げ面13、主逃げ面14、および副逃げ面15を研磨すれば、これらと上記1つの傾斜平面上に位置するコーナ刃6や主切刃7、副切刃8のすくい角や刃物角が変化することはない。
At this time, in the cutting insert having the above configuration, in the
従って、コーナ刃6の半径が異なる切削インサートでも、切削性能が変化するのを抑えることができ、コーナ刃6の半径が変わっても共通した切削条件で加工を行うことが可能となるとともに、切削インサートの寿命にばらつきが生じるのを防いでインサート管理を容易とすることができる。また、このように第1コーナすくい面9aと、これに連なる部分の第1主すくい面10aおよび第1副すくい面11aとが1つの傾斜平面上に配置されていると、これらの部分に連なるコーナ刃6、主切刃7、および副切刃8によって生成された切屑は干渉し合うことなく、この傾斜平面に沿って流出するので、切屑排出性を向上させることができるという利点も得られる。
Therefore, even if the cutting inserts have different radii of the
また、本実施形態の切削インサートでは、副切刃8が、コーナ刃6に連なる直線状の第1副切刃8aと、この第1副切刃8aのコーナ刃6とは反対側に連なって上述のようなランピング加工に使用される第2副切刃8bとを備えており、これらの第1、第2副切刃8a、8bは四角形面2に対向する方向から見たときに鈍角に交差している。従って、これら第1、第2副切刃8a、8bに連なる第1、第2副逃げ面15a、15bも鈍角に交差するように形成される。
Further, in the cutting insert of the present embodiment, the
このため、このようなランピング加工の際や、通常の肩削り加工等を行う場合でも、切削に使用される第1副切刃8aに連なる第2副切刃8bと、この第2副切刃8bに連なる第2副逃げ面15bを、第1副切刃8aによって被削材に形成された加工面(上記凹部の底面)から大きく離れるように配置することができる。このため、上述のように第1副切刃8aが位置する軸線Oに垂直な1つの平面に対して、工具本体21の先端側に向けられたインサート本体1の第2の側面4に先端側の逃げを与える場合でも、この第1副切刃8aや主切刃7の軸方向すくい角を正角側に比較的大きく設定することができ、これら主切刃7や第1副切刃8aの切れ味を鋭くして切削抵抗を低減するとともに、加工面に毟れ等が生じるのを防いで加工品位を向上させることができる。
Therefore, even during such ramping or normal shoulder cutting, the second
また、本実施形態では、このように第1、第2副逃げ面15a、15bが鈍角に交差していることと、1つの第2の側面4における2つの第1副逃げ面15a同士も鈍角に交差していて、2つの第2副逃げ面15b同士は交差することなく分断されていることによって、これら1つの第2の側面4の2つずつの第1、第2副逃げ面15a、15bは、互いに面一とはならずに独立した平面上に位置することになる。このため、個々の第1、第2副逃げ面15a、15bを研磨によって形成するような場合でも、それぞれの研磨面積は小さくすることができ、効率的な切削インサートの製造を図ることができる。
Further, in the present embodiment, the first and second
さらに、本実施形態の切削インサートでは、第1副逃げ面15aよりも面積の大きな第2副逃げ面15bが、この第2副逃げ面15bが交差する四角形面2とは反対の四角形面2側の平坦面12に対して直角よりも僅かに鋭角に交差する方向に配置されるとともに、該第2副逃げ面15bが隣接する第1の側面3とは反対の第1の側面3における平面部分にも直角よりも僅かに鋭角に交差する方向に配置されている。そして、本実施形態の刃先交換式切削工具では、工具本体21の後端側に向けられた第2の側面4の外周側に位置した上記第2副逃げ面15bが、工具本体21の先端側を向く壁面の外周側と工具回転方向T側に向かうに従い僅かに先端側に向かうように傾斜する傾斜平面に当接させられて押圧されることにより、切削インサートが取り付けられる。
Further, in the cutting insert of the present embodiment, the second
従って、この第2副逃げ面15bの上記反対の四角形面2側の平坦面12と上記反対の第1の側面3における平面部分に対する交差角を、インサート取付座22の上記傾斜平面の工具回転方向Tを向く壁面における上記凸部の突端面と工具本体21外周側を向く底面に対する傾斜角と等しく設定すれば、切削インサートをクランプネジ23によって押圧して取り付ける際に、面積の大きな第2副逃げ面15bを上記傾斜平面によって案内してインサート本体1をインサート取付座22の底面と突端面に強固に押し付けることができ、切削インサートの取付剛性向上を図ることができる。また、このような傾斜平面に第2副逃げ面15bが当接することにより、インサート本体1の工具回転方向Tや工具本体21外周側への抜け止めを図ることができる。
Therefore, the intersection angle of the second
さらに、本実施形態の切削インサートでは、コーナ逃げ面13および主逃げ面14がコーナ刃6および主切刃7から離間して反対の四角形面2側に向かうに従い僅かにインサート本体1の外側に向かうように傾斜しているとともに、本実施形態の刃先交換式切削工具では、インサート取付座22の工具回転方向Tを向く壁面において、上記凸部の突端面がインサート本体1の工具回転方向Tとは反対側に向けられた四角形面2の中央部の平坦面12と当接するので、工具回転方向Tとは反対側の工具本体21後端側に配置されたコーナ刃6やこれに連なる主切刃7が、インサート取付座22の底面と2つの壁面との隅角部に干渉することはない。そして、これらの隅角部を、インサート本体1のコーナ刃6の半径が最も小さい切削インサートに合わせて形成しておけば、上述のようにコーナ刃6の半径の大きな切削インサートを取り付けたときでも、このような干渉が生じるのを防ぐことができる。
Further, in the cutting insert of the present embodiment, the
一方、本実施形態の切削インサートにおけるインサート本体1は、2つの四角形面2の間の間隔が、これら四角形面2の辺稜部のうち上記副切刃8が形成された辺稜部の長さよりも大きい縦刃式の切削インサートのインサート本体1とされている。このため、2つの四角形面2の各2つの上記コーナ部Cに連なる第1コーナすくい面9aと、第1主すくい面10aおよび第1副すくい面のこの第1コーナすくい面9aに連なる部分を、上述のようにこれらのコーナ部Cを結ぶ1つの対角線方向に四角形面2の内側に向かうに従い反対の四角形面2側に向かうように傾斜する1つの傾斜平面上に配置しても、両四角形面2の間に十分な肉厚をインサート本体1に確保することができ、過大な切削負荷が作用してもインサート本体1が破損するような事態を防ぐことができる。
On the other hand, in the
1 インサート本体
2 四角形面
3 第1の側面
4 第2の側面
5 取付孔
6 コーナ刃
7 主切刃
8 副切刃
8a 第1副切刃
8b 第2副切刃
9 コーナすくい面
9a 第1コーナすくい面
9b 第2コーナすくい面
10 主すくい面
10a 第1主すくい面
10b 第2主すくい面
11 副すくい面
11a 第1副すくい面
11b 第2副すくい面
12 平坦面
13 コーナ逃げ面
14 主逃げ面
15 副逃げ面
15a 第1副逃げ面
15b 第2副逃げ面
21 工具本体
22 インサート取付座
23 クランプネジ
24 切屑排出溝
C 四角形面2のコーナ部
O 工具本体21の軸線
T 工具回転方向
1
Claims (3)
上記四角形面の1つの対角線上に位置する2つの一方のコーナ部にはコーナ刃が形成されるとともに、上記コーナ部に連なる上記四角形面の2つずつの辺稜部には主切刃と副切刃とがそれぞれ形成され、
上記四角形面には、上記コーナ刃に連なる第1コーナすくい面と、上記主切刃に連なる第1主すくい面と、上記副切刃に連なる第1副すくい面とが形成され、
上記第1コーナすくい面と、上記第1主すくい面および上記第1副すくい面の上記第1コーナすくい面に連なる部分とは、上記1つの対角線方向に上記四角形面の内側に向かうに従い反対の四角形面側に向かうように傾斜する1つの傾斜平面上に配置されているとともに、
上記副切刃は、上記コーナ刃に連なる直線状の第1副切刃と、この第1副切刃の上記コーナ刃とは反対側に連なる第2副切刃とを備え、これら第1、第2副切刃が上記四角形面に対向する方向から見たときに鈍角に交差しており、
上記第2副切刃は、上記四角形面の他方のコーナ部側で上記一方のコーナ部から延びる上記主切刃に連なっており、
上記すくい面には、上記第1コーナすくい面、上記第1主すくい面、上記第1副すくい面の内周側に連なり、これら第1コーナすくい面、第1主すくい面、第1副すくい面よりも急角度で上記四角形面の内周側に向かうに従い反対の四角形面側に向けて傾斜する第2コーナすくい面、第2主すくい面、第2副すくい面が形成され、
上記第1コーナすくい面、上記第1主すくい面、上記第1副すくい面と、上記第2コーナすくい面、上記第2主すくい面、上記第2副すくい面との交差稜線は、上記四角形面に対向する方向から見て上記一方のコーナ部側において凸曲線状をなしているとともに、この凸曲線状をなす上記交差稜線の半径は、上記四角形面に対向する方向から見たときの上記コーナ刃の半径よりも大きくされていることを特徴とする切削インサート。 It has an insert body with two quadrilateral faces facing each other and four sides arranged around these quadrangular faces.
A corner blade is formed at one of the two corner portions located on one diagonal line of the quadrangular surface, and a main cutting blade and a sub blade are formed at each of the two edge portions of the quadrangular surface connected to the corner portion. Each cutting edge is formed,
On the quadrangular surface, a first corner rake surface connected to the corner blade, a first main rake surface connected to the main cutting blade, and a first sub rake surface connected to the sub cutting blade are formed.
The first corner rake plane and the portion of the first main rake plane and the first sub rake plane that are connected to the first corner rake plane are opposite to each other in the diagonal direction toward the inside of the quadrangular plane. It is arranged on one inclined plane that inclines toward the quadrangular surface side, and
The sub-cutting blade includes a linear first sub-cutting blade connected to the corner blade and a second sub-cutting blade connected to the side opposite to the corner blade of the first sub-cutting blade. The second secondary cutting edge intersects at an obtuse angle when viewed from the direction facing the quadrangular surface.
The second secondary cutting edge is connected to the main cutting edge extending from the one corner portion on the other corner portion side of the quadrangular surface .
The rake face is connected to the inner peripheral side of the first corner rake face, the first main rake face, and the first sub rake face, and these first corner rake face, first main rake face, and first sub rake face. A second corner rake face, a second main rake face, and a second sub rake face that incline toward the opposite quadrangular surface side toward the inner peripheral side of the quadrangular surface at a steeper angle than the surface are formed.
The intersection ridge line between the first corner rake surface, the first main rake surface, the first sub rake surface, the second corner rake surface, the second main rake surface, and the second sub rake surface is a quadrangle. A convex curve is formed on one corner side when viewed from the direction facing the surface, and the radius of the intersecting ridge line forming the convex curve is the radius when viewed from the direction facing the quadrangular surface. A cutting insert characterized by being larger than the radius of the corner blade.
上記四角形面の1つの対角線上に位置する2つの一方のコーナ部にはコーナ刃が形成されるとともに、上記コーナ部に連なる上記四角形面の2つずつの辺稜部には主切刃と副切刃とがそれぞれ形成され、 A corner blade is formed at one of the two corner portions located on one diagonal line of the quadrangular surface, and a main cutting blade and a sub blade are formed at each of the two edge portions of the quadrangular surface connected to the corner portion. Each cutting edge is formed,
上記四角形面には、上記コーナ刃に連なる第1コーナすくい面と、上記主切刃に連なる第1主すくい面と、上記副切刃に連なる第1副すくい面とが形成され、 On the quadrangular surface, a first corner rake surface connected to the corner blade, a first main rake surface connected to the main cutting blade, and a first sub rake surface connected to the sub cutting blade are formed.
上記第1コーナすくい面と、上記第1主すくい面および上記第1副すくい面の上記第1コーナすくい面に連なる部分とは、上記1つの対角線方向に上記四角形面の内側に向かうに従い反対の四角形面側に向かうように傾斜する1つの傾斜平面上に配置されているとともに、 The first corner rake plane and the portion of the first main rake plane and the first sub rake plane that are connected to the first corner rake plane are opposite to each other in the diagonal direction toward the inside of the quadrangular plane. It is arranged on one inclined plane that inclines toward the quadrangular surface side, and
上記副切刃は、上記コーナ刃に連なる直線状の第1副切刃と、この第1副切刃の上記コーナ刃とは反対側に連なる第2副切刃とを備え、これら第1、第2副切刃が上記四角形面に対向する方向から見たときに鈍角に交差しており、 The sub-cutting blade includes a linear first sub-cutting blade connected to the corner blade and a second sub-cutting blade connected to the side opposite to the corner blade of the first sub-cutting blade. The second secondary cutting edge intersects at an obtuse angle when viewed from the direction facing the quadrangular surface.
上記第2副切刃は、上記四角形面の他方のコーナ部側で上記一方のコーナ部から延びる上記主切刃に連なっており、 The second secondary cutting edge is connected to the main cutting edge extending from the one corner portion on the other corner portion side of the quadrangular surface.
上記インサート本体は、上記2つの四角形面の間の間隔が、該四角形面の辺稜部のうち上記副切刃が形成された辺稜部の長さよりも大きい縦刃式のインサート本体であることを特徴とする切削インサート。 The insert body is a vertical blade type insert body in which the distance between the two quadrangular surfaces is larger than the length of the edge portion of the quadrangular surface on which the secondary cutting edge is formed. A cutting insert that features.
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