JP7295972B2 - インサート、切削工具及び同切削工具を用いた被削材切削方法 - Google Patents
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Description
図1を参照する。例えば、工作機械Mtには、被削材Ob(木材又は金属等)及び切削工具10が固定されてよい。被削材Obは、工作機械Mtを介して回転可能であってよいし、切削工具10は、工作機械Mtを介して前後左右上下に移動可能であってよい。ここで、切削工具10の先端には、被削材Obを切削可能な切削インサート11(以下、インサートと呼ぶ)が位置してよい。例えば、インサート11が回転する被削材Obに押し当てられることにより、被削材Obは、所望の大きさ及び形状に切削される。
切削工具10は、工作機械Mt(刃物台)に着脱可能に取り付けられる。切削工具10としては、被削材Obの外径を切削する外径切削工具、被削材Obの内径を切削する内径切削工具、被削材Obに溝等を施す溝入れ工具、ねじ切り工具及び突っ切り工具等が挙げられる。切削工具10は、バイトと呼ぶこともできる。
図2に示すように、インサート11は、スローアウェイインサートと呼ばれる交換式のインサートであってよい。インサート11は、ホルダ70の先端70a(以下、第1端70aとも呼ぶ)側を欠いたポケット72a内に位置し、クランプ13によって固定されてよい。
図2及び図3を参照する。上面21は、本体部30及び切削部40の上方に臨む面であってよい。上面21は、インサート11がホルダ70に固定された状態においてクランプ13が当接する面であってよい。
切削部上面50は、切削部40の上方に臨む面であってよい。本体部上面31は、全体が平滑な面であってもよいし、所々に凹凸を有する面であってもよい。
角部51は、切削部上面50における側面23との境界に位置してよい。角部51は、平面視において外方に向かって膨らんだ線状(凸曲線状)を呈してよい。凸曲線状を呈する角部51は、凸部の頂点から辺部52、52に向かう方向において、上方に傾斜していてもよいし、水平に延びていてもよいし、下方に傾斜していてもよい。尚、上記にいう凸曲線状とは、太さを有しない凸曲線に限定されず、所定の太さを有してもよい。凸曲線状を呈する角部51の曲率は、任意である。
辺部52、52は、それぞれ角部51に繋がり、角部51から立ち上がり面60に向かって延びていてよい。辺部52、52の角部51から離れた端は、立ち上がり面60(第2立ち上がり面62)に繋がっていてよい。
図4及び図5を参照する。すくい面53は、辺部52、52及び角部51に繋がっていてよい。言い換えると、すくい面53は、切刃41aに繋がっていてよい。すくい面53は、辺部52、52及び角部51に沿って延びていてよい。
図4に示す連結面54は、すくい面53及び立ち上がり面60を繋いでいる。図示の例では、連結面54は、すくい面53の下辺、及び立ち上がり面60の下辺に繋がっている。
繰り返しになるが、立ち上がり面60は、連結面54及び接続面55に繋がっていてよい。立ち上がり面60は、すくい面53から離れるほど上方に向かっている。立ち上がり面60の下辺は、連結面54に繋がってよい。一方、立ち上がり面60の上辺は、接続面55に繋がってよい。これらの上辺及び下辺は、側面視及び/又は平面視において、直線状に延びた部位を含んでもよいし、曲線状に延びた部位を含んでいてもよい。以下、説明に用いられる各部位の上辺及び下辺についても同一である。
第1立ち上がり面61は、すくい面53及び連結面54を介して切刃41aから離れてよい。第1立ち上がり面61は、切刃41aから離れるほど上方に向かってよい。即ち、第1立ち上がり面61は、連結面54から第2立ち上がり面62に向かう方向において、上り勾配になってよい。第1立ち上がり面61が上り勾配となっていることにより、インサート11には、すくい面53、連結面54及び第1立ち上がり面61によって構成された溝が形成される。この溝は、例えば、底面が平らであってよい。
図4及び図5Aを参照する。1つの態様では、第1領域61aは、角部51を二等分する直線L1に沿った断面視において、連結面54から第2立ち上がり面62に向かった直線状であってよい。他の1つの態様では、第1領域61aは、直線L1に沿った断面視において、連結面54から第2立ち上がり面62に向かって湾曲した線状であってもよい。尚、上記にいう直線状とは、上記で説明した通り厳密な直線を意味しなくてよい。湾曲は、凸状及び凹状のいずれであってもよい。
図4を参照する。第2領域61b、61bの大きさは、任意である。例えば、第2領域61b、61bは、第1領域61aより大きくてもよいし、第1領域61aと同一の大きさでもよいし、第1領域61aより小さくてもよい。
図4を参照する。第2立ち上がり面62は、切刃41aから離れるほど上方に向かってよい。即ち、第2立ち上がり面62は、第1立ち上がり面61から第3立ち上がり面63に向かう方向において、上り勾配になってよい。
第3領域62aは、角部51に沿っていてよい。第3領域62aは、下辺が第1領域61aに繋がり、上辺が第3立ち上がり面63に繋がっていてよい。
第4領域62b、62bは、辺部52、52に沿って延びていてよい。図4に示すように、第4領域62b、62bは、下辺が第2領域61b、61bに繋がり、上辺が第3立ち上がり面63に繋がっていてよい。
第5領域62c、62cは、それぞれ第4領域62b、62bから切削部上面50の外縁まで延びていてよい。第5領域62c、62cの大きさ及び形状は、任意である。1つの態様では、第5領域62c、62cは、第2領域61b、61bより大きくてよい。第5領域62c、62cは、第4領域62b、62bに比較して、大きくてもよいし、小さくてもよいし、大きさが同一であってもよい。第5領域62c、62cの形状は、例えば、矩形状又は台形形状であってよい。
第3立ち上がり面63は、切刃41aから離れるほど上方に向かってよい。即ち、第3立ち上がり面63は、第2立ち上がり面61から本体部上面31に向かう方向において、上り勾配になってよい。
第6領域63aは、角部51に沿っていてよい。図4に示すように、第6領域63aは、下辺が第3領域62aに繋がり、上辺が接続面55に繋がっていてもよい。第6領域63aの大きさ及び形状の説明については、第3領域62aの大きさ及び形状の説明を援用してよい。
第7領域63b、63bは、辺部52、52に沿っていてよい。図4に示すように、第7領域63b、63bは、下辺が第4領域62b、62bに繋がり、上辺が接続面55に繋がっていてよい。第7領域63b、63bの大きさ及び形状の説明については、第4領域62b、62bの大きさ及び形状の説明を援用してよい。
第8領域63c、63cは、第5領域62c、62cと接続面55とを繋いでいる。第8領域63c、63cの大きさ及び形状の説明については、第5領域62c、62cの大きさ及び形状の説明を援用してよい。
平面視において、接続面55は、切削部上面50から接続面55を除いた部位に比較して、大きくてもよいし、小さくてもよいし、同一であってもよい。接続面55は、切削部上面50を構成する面のうち、最も上方に位置する面であってよい。
図3を併せて参照する。繰り返しになるが、インサート11の下面22は、上面21の反対側に位置している。下面22は、インサート11がホルダ70(図2参照)に固定された状態においてホルダ70側に臨む面である。この時、下面22は、ホルダ70に当接してよい。下面22の形状の説明については、上面21の形状の説明を援用してよい。
図3を参照する。側面23は、上面21及び下面22の間に位置している。側面23は、上面21及び下面22を繋ぐ面であってよい。側面23は、外側に向かって膨出していてもよいし、内側に向かって窪んでいてもよいし、曲率を有しない面であってもよい。更に、側面23は、全体が平滑な面であってもよいし、所々に凹凸を有する面であってもよい。
図2を参照する。ホルダ70は、例えば、先端70a(第1端70a)から後端70b(以下、第2端70bとも呼ぶ。)に亘る長さを有してよい。図示の例のように、ホルダ70は、棒形状を呈してよい。ホルダ70の長さは、任意に設定できる。例えば、ホルダ70の長さは、50mm以上200mm以下の範囲で設定されてよい。
図9を参照する。図9には、変形例におけるインサート11Aの断面図が示されている。図9は、上記図5Aに対応している。実施形態に示されたインサート11と共通する部分については、符号を流用すると共に詳細な説明を省略する。
切削部上面50Aは、角部51と、辺部52、52と、すくい面53と、立ち上がり面60Aと、を有してよい。第1立ち上がり面61Aは、すくい面53の下辺に繋がっている。第1立ち上がり面61Aは、すくい面53から第2立ち上がり面62に向かう方向において、上方に傾斜している。
11…インサート
21、21A…上面
22…下面
23…側面
41a…切刃
51…角部
52…辺部
53…すくい面
61、61A…第1立ち上がり面
61a、61Aa…第1領域
61b、61Ab…第2領域
62…第2立ち上がり面
62a…第3領域
62b…第4領域
70…ホルダ
70a…第1端
70b…第2端
Bo1…第1境界
Bo2…第2境界
Mt…工作機械
Ob…被削材
L1…直線
L2…直線
Claims (10)
- 上面と、前記上面の反対側に位置する下面と、前記上面及び前記下面を繋ぐ側面と、前記側面及び前記上面の境界に位置する切刃と、を有し、
前記上面は、
前記側面との境界に位置し、平面視において外方に向かって膨らんだ凸曲線状を呈する角部と、
前記角部に繋がり、前記角部と共に前記切刃を構成している辺部と、
前記辺部及び前記角部に沿って延びていると共に、前記辺部及び前記角部から離れるほど下方に向かうすくい面と、
前記すくい面を介して前記切刃と離れ、前記すくい面から離れるほど上方に向かう第1立ち上がり面と、
前記第1立ち上がり面の上部に繋がっていると共に、前記第1立ち上がり面から離れほど上方に向かう第2立ち上がり面と、
を有し、
前記第1立ち上がり面は、
前記角部に沿った第1領域と、
前記辺部に沿った第2領域と、
を有し、
前記第2立ち上がり面は、
前記角部に沿った第3領域と、
前記辺部に沿った第4領域と、
を有し、
前記角部の二等分線に沿った断面視において、前記第1領域の傾斜角度は、前記第3領域の傾斜角度より大きく、
前記辺部に直交する方向に沿った断面視において、前記第2領域の傾斜角度は、前記第4領域の傾斜角度より大きく、
前記第1領域と前記第3領域との境界である第1境界は、その全体が前記角部よりも上方に位置し、
前記第2領域と前記第4領域との境界である第2境界は、前記辺部よりも下方に位置する部位を有している
切削インサート。 - 前記第2境界は、前記第1境界から最も離れた部位が前記辺部より下方に位置している
請求項1記載の切削インサート。 - 前記第2境界は、前記第1境界に最も近い部位が前記辺部より上方に位置している
請求項1又は2記載の切削インサート。 - 平面視において、前記第1境界は、前記角部に向かう凸状の曲線である
請求項1~3のいずれか1項記載の切削インサート。 - 平面視において、前記第2境界は、直線状である
請求項1~4のいずれか1項記載の切削インサート。 - 前記第1領域は、水平方向に沿った断面視において前記角部に沿って曲がる曲線を有すると共に、前記角部の二等分線に沿った断面視において直線状である
請求項1~5のいずれか1項記載の切削インサート。 - 前記第3領域は、水平方向に沿った断面視において前記角部に向かう凸状の曲線であると共に、前記角部の二等分線に沿った断面視において外方に向かう凸状の曲線である
請求項1~6のいずれか1項記載の切削インサート。 - 前記第1領域における下方の縁を第3境界とした場合、前記第3境界から前記下面までの距離は、前記第3境界に沿って一定であり、
前記第2領域における下方の縁を第4境界とした場合、前記第4境界から前記下面までの距離は、前記第1領域から離れるほど短い
請求項1~7のいずれか1項記載の切削インサート。 - 第1端から第2端に向かって延びたホルダと、
前記第1端側に固定された、請求項1~8のいずれか1項記載の切削インサートと、
を有する
切削工具。 - 被削材を回転させる工程と、
回転している前記被削材に請求項9記載の切削工具を接触させ、前記被削材を切削する工程と、
切削された前記被削材から前記切削工具を離す工程と、
を有している
被削材の切削方法。
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