JP7417494B2 - 切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法 - Google Patents
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Description
図1を参照する。例えば、工作機械Mtは、被削材Ob(例えば木材又は金属等)及び切削工具10を保持可能であってよい。工作機械Mtは、被削材Obを回転可能であってよいし、切削工具10を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。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(より詳細には刃物台MtA)に着脱可能に取り付けられる。切削工具10は、図示の例では、回転する被削材Obを切削する旋削工具である。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。
インサート11は、スローアウェイチップとも呼ばれ、交換式の刃先を構成する。インサート11は、ホルダ70の先端70a側に構成された凹状のポケット72a内に位置し、クランプ13によって固定されてよい。
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。
平面視において切削部上面50が上面21に占める面積割合は、任意に設定されてよく、例えば、3%以下、7%以下、15%以下又は15%以上とされてよい。平面視において切削部上面50の形状は、任意である。例えば、切削部上面50は、三角形状を呈してもよいし(図示の例)、矩形状を呈してもよいし、略V字状(U字状も含む)を呈してもよい。
凸曲線状を呈する角部51の曲率は、任意であり、また、角部51内の位置によらずに一定であってもよいし、角部51内の位置によって異なっていてもよい。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、凸部の頂点から辺部52、52に向かう方向において水平に延びていてもよいし、凸部の頂点から辺部52、52に向かう方向において下方に傾斜していてもよい。
辺部52、52は、互いに所定の角度を成すように直線状に延びてよい。ここでいう直線状は、厳密な直線を意味しなくてよい。例えは、平面視において角部51の曲線状と区別できるだけでもよい。図4及び図5の例では、辺部52は、角部51に繋がる直線状の第1部位52aと、第1部位52aに繋がり、第1部位52aよりも長い、直線状の第2部位52bとを有している。両者のなす角は比較的小さい。第1部位52aは、切刃41aのうち、いわゆるさらい刃を構成する部分である。このように、辺部52は、直線状とは言っても、厳密に見たときに、2直線から構成されていても構わない。もちろん、辺部52は、1直線から構成されていても構わない(さらい刃を含んでいなくても構わない。)。
切刃41aは、ホーニングがなされていてもよいし、ホーニングがなされていなくてもよい。ホーニングは、切刃41aを丸くする丸ホーニングであってもよいし、切刃41aに平面状の斜面を形成するチャンファホーニングであってもよい。図示の例では、切刃41aは、チャンファホーニングがなされている。従って、切削部上面50の外縁を構成している角部51及び辺部52、52の内側には、概略平面状で、これらに沿って延びるホーニング面41bが形成されている。丸ホーニングの場合においては、ホーニング面41bは曲面状である。
辺部52、52及び角部51(別の観点では切刃41a)に沿って延びているすくい面53は、辺部52、52及び角部51から離れるほど下方(下面22)に向かってよい。なお、通常、すくい面の語は、切刃41aから離れるほど下方に向かっているか否かを問わず、逃げ面43aと交差して切刃41aを構成する面を指す。ただし、本実施形態の説明では、便宜上、上記のように切刃41aから離れるほど下方に向かっている面がすくい面53として捉えられてよい。すくい面53は、切刃41aに沿う方向において、切刃41aの長さの大部分(例えば8割以上)又は全部に亘る長さを有していてよい。
すくい面53を介して辺部52、52及び角部51から離れている立ち上がり面60は、すくい面53(別の観点では角部51及び辺部52、52)から離れるほど上方に向かっていてよい。ただし、後述するように、立ち上がり面60は、一部に、すくい面53から離れるほど上方に向かわない部位を含んでいてもよい。
第1立ち上がり面61は、例えば、立ち上がり面60のうちの最もすくい面53側の部位とされてよい。立ち上がり面60とすくい面53との境界についての既述の説明は、第1立ち上がり面61に援用されてよい。なお、図示の例とは異なり、立ち上がり面60は、第1立ち上がり面61とすくい面53との間に第3立ち上がり面を有していてもよい。
切刃41aに沿う方向において、第1角領域61aの範囲(換言すれば凹状となっている範囲)は、適宜に設定されてよい。例えば、平面視において、第1角領域61aと第1辺領域61bとの境界を通り、切刃41aに直交する直線を仮定したとき、当該直線は、角部51を通ってもよいし(図示の例)、辺部52を通ってもよい。換言すれば、第1角領域61aは、例えば、少なくとも一部が角部51の少なくとも一部に沿っている。
第1辺領域61b、61bは、既述のように、第1立ち上がり面61のうちの第1角領域61a以外の領域である。従って、第1辺領域61bの範囲については、第1立ち上がり面61の範囲及び第1角領域61aの範囲の説明から理解できることから、ここでは説明を省略する。また、第1辺領域61bの、平面視における形状、傾斜角度、及び幅(例えば平面視における切刃41aに直交する方向の長さ。本段落及び次段落において以下同様。)については、矛盾等が生じない限り、第1立ち上がり面61の、平面視における形状、傾斜角度、及び平面視における幅の説明が援用されてよい。
第2立ち上がり面62は、辺部52、52及び角部51(切刃41a)から離れるほど上方に向かってよい。第2立ち上がり面62の傾斜角度については、矛盾等が生じない限り、立ち上がり面60の傾斜角度についての既述の説明が援用されてよい。第2立ち上がり面62の傾斜角度は、立ち上がり面60内において、相対的に大きくされてよい。例えば、立ち上がり面60の傾斜角度の最小値が30度以下であるのに対して、第2立ち上がり面62の傾斜角度の平均値又は最小値は50度以上とされてよい。
切刃41aに沿う方向において、第2角領域62aの範囲(換言すれば凸状となっている範囲)は、適宜に設定されてよい。例えば、切刃41aに沿う方向において、第2角領域62aの範囲は、第1角領域61aの範囲よりも長くてもよいし、概略同等でもよいし(図示の例)、短くてもよい。いずれにせよ、切刃41aに沿う方向における第2角領域62aの範囲については、矛盾等が生じない限り、切刃41aに沿う方向における第1角領域61aについての既述の説明が適用されてよい。例えば、第2角領域62aは、少なくとも一部が角部51の少なくとも一部に沿っている。
第2辺領域62b、62bは、既述のように、第2立ち上がり面62のうちの第2角領域62a以外の領域である。従って、第2辺領域62bの範囲については、第2立ち上がり面62の範囲及び第2角領域62aの範囲の説明から理解できることから、ここでは説明を省略する。また、第2辺領域62bの、平面視における形状、傾斜角度、及び幅(例えば平面視における切刃41aに直交する方向の長さ。本段落及び次段落において以下同様。)については、矛盾等が生じない限り、第2立ち上がり面62の、平面視における形状、傾斜角度、及び平面視における幅の説明が援用されてよい。
既述のように、第1角領域61aは、角部51の二等分線に直交する断面視(図7)において凹状の領域とされてよい。また、第2角領域62aは、角部51の二等分線に直交する断面視(図8)において凸状の領域とされてよい。そして、両者の間には、凹状の領域とも凸状の領域とも特定できない連結面63が介在してよい。特に図示しないが、連結面63は、例えば、角部51の二等分線に直交する断面視において直線状とされてよい。なお、連結面63が設けられず、平面視において第1角領域61aと第2角領域62aとが繋がっていてもよい。
既述のように、1つの態様では、第2立ち上がり面62の傾斜角度は、第1立ち上がり面61の傾斜角度よりも大きくされてよい。この場合の2つの面の傾斜角度の具体的な大きさ及び差も適宜に設定されてよい。例えば、第1立ち上がり面61の傾斜角度の平均値(又は最大値)は、50度未満又は60度未満とされてよい。一方で、第2立ち上がり面62の傾斜角度の平均値(又は最小値)は50度以上(ただし第1立ち上がり面61の傾斜角度の平均値又は最大値は50度未満)又は60度以上とされてよい。また、第1立ち上がり面61の傾斜角度の平均値と第2立ち上がり面62の傾斜角度の平均値の差、又は第1立ち上がり面61の傾斜角度の最大値と第2立ち上がり面62の傾斜角度の最小値との差は、1度以上であってもよいし、10度以上であってもよい。
接続面55は、立ち上がり面60の上部(図示の例では第2立ち上がり面62の上部)に繋がってよい。また、接続面55は、立ち上がり面60の上部から本体部上面31に向かって下面22に平行に広がってよい。平面視において、接続面55は、切削部上面50から接続面55を除いた部位より大きくてもよいし、同等でもよいし、小さくてもよい。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もよい。
図2及び図3に示す下面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側に臨み、ホルダ70に当接してよい。下面22の形状については、上面21の形状の説明を援用してよい。下面22は、例えば、上面21とは異なる構成とされてもよいし、同様の構成とされてもよい。前者としては、例えば、下面22の全体が凹凸を有さない平面状である態様を挙げることができる。後者の構成では、下面22にも切削部40が設けられている。
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。)に延びる形状とされてよい。換言すれば、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~200mmの範囲で設定されてもよい。
図9を参照する。図9には、切削加工物(加工後の被削材Ob)の製造方法(別の観点では切削方法)の各工程が示されている。以下に述べる各工程は、工作機械Mtによって自動でなされてもよいし、オペレータの操作及び/又は人力によって手動でなされてもよい。
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、を有し、
前記上面は、
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第1角と、
前記第1角に接続された第1辺と、
前記第1辺及び前記第1角に沿って延びていると共に、前記第1辺及び前記第1角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第1辺及び前記第1角から離れ、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る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、前記第1角に沿った第1角領域を有し、
前記第2立ち上がり面は、前記第1角に沿った第2角領域を有し、
前記第1角領域は、前記第1角の二等分線に直交する断面視において凹状であり、
前記第2角領域は、前記二等分線に直交する断面視において凸状である、切削インサート。 - 前記上面を平面視した場合に、前記二等分線に直交する方向における前記第1角領域の長さが、前記二等分線に直交する方向における前記第1角の長さよりも短い、請求項1に記載の切削インサート。
- 前記上面を平面視した場合に、前記二等分線に直交する方向における前記第2角領域の長さが、前記二等分線に直交する方向における前記第1角の長さよりも短い、請求項1又は2に記載の切削インサート。
- 前記下面に直交するとともに前記二等分線を含む断面視において、前記第2角領域の傾斜角の最大値が、前記第1角領域の傾斜角の最大値よりも大きい、請求項1~3のいずれか1つに記載の切削インサート。
- 前記第2角領域は、前記第1角領域から離れている、請求項1~4のいずれか1つに記載の切削インサート。
- 前記下面に直交するとともに前記二等分線を含む断面視において、前記第2角領域に接する接線が、前記第1角領域から下方へ離れている、請求項5に記載の切削インサート。
- 前記第2角領域は、前記第1角よりも高くに位置する、請求項1~6のいずれか1つに記載の切削インサート。
- 前記上面を平面視した場合に、前記二等分線に直交する方向における前記第1角領域の長さが、前記二等分線に沿った方向における前記第1角領域の長さよりも長い、請求項1~7のいずれか1つに記載の切削インサート。
- 第1端から第2端に向かって延びている形状であって、前記第1端に位置するポケットを有するホルダと、
前記ポケット内に位置する、請求項1~8のいずれか1つに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に記載の切削工具を接触させる工程と、
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。
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