JP7473835B2 - Cutting inserts and indexable cutting tools - Google Patents
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Description
本発明は、多角形板状に形成されたインサート本体の表裏の多角形面に、インサート中心線を中心としてインサート本体を貫通する取付孔が形成され、インサート中心線方向から見た平面視において、前記多角形面の辺稜部には、凸円弧状をなすコーナ刃と、このコーナ刃の接線方向に直線状に延びる主切刃と、この主切刃の延長線に対して後退する副切刃とが形成された切削インサート、およびこのような切削インサートが軸線回りに工具回転方向に回転させら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。
本願は、2020年3月26日に、日本に出願された特願2020-56759号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
The present invention relates to a cutting insert in which mounting holes are formed on the front and back polygonal surfaces of an insert body formed in the shape of a polygonal plate, the mounting holes penetrating the insert body centered on the insert center line, and the ridges of the polygonal surfaces are formed with a convex arc-shaped corner edge, a main cutting edge extending linearly in the tangent direction of the corner edge, and a minor cutting edge receding relative to the extension line of the main cutting edge, when viewed in a plan view from the insert center line direction; and to a cutting tool in which such a cutting insert is removably attached to an insert mounting seat formed on the outer periphery of the tip of a tool body which is rotated in the tool rotation direction around an axis.
This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2020-56759, filed on March 26, 2020, the contents of which are incorporated herein by reference.
このような切削インサートとして、例えば特許文献1には、第1端面と、前記第1端面と反対方向を向いた第2端面と、前記第1端面と前記第2端面とを接続し、第1方向を向いた第1周側面部、前記第1方向と垂直な第2方向を向いた第2周側面部、前記第2方向と垂直な第3方向を向いた第3周側面部及び前記第3方向と垂直な第4方向を向いた第4周側面部を備える周側面と、前記第1端面と前記第1周側面部との接続部の少なくとも一部に形成される切れ刃とを備え、被削物に対して所定の回転軸で相対的に回転することにより、前記切れ刃で前記被削物を切削する切削インサートが記載されている。As such a cutting insert, for example,
ここで、前記第1端面と前記第1周側面部との接続部は、前記第1端面に対向する方向から見た端面視において、前記第2周側面部から離れ、前記第4周側面部に近づくほど、前記第1方向に進行するように傾斜する第1接続部と、前記第1接続部の一端である中央点に接続し、前記第2周側面部から離れ、前記第4周側面部に近づくほど前記第3方向に進行するように傾斜する第2接続部とを備えている。Here, the connection portion between the first end face and the first peripheral side surface portion, in an end view from a direction facing the first end face, includes a first connection portion that inclines so as to proceed in the first direction as it moves away from the second peripheral side surface portion and approaches the fourth peripheral side surface portion, and a second connection portion that is connected to a central point that is one end of the first connection portion and inclines so as to proceed in the third direction as it moves away from the second peripheral side surface portion and approaches the fourth peripheral side surface portion.
また、前記切れ刃は、前記第1周側面部に対向する方向から見た側面視において、第1曲率半径を有する凸円弧状であって、前記第1方向および前記第3方向に平行で、前記第2方向および前記第4方向に垂直で、かつ、前記中央点を含む仮想平面から第1距離離れた前記第1接続部上に形成される第1切れ刃部と、前記側面視において、前記第1曲率半径より小さい第2曲率半径を有する凹円弧状であって、前記仮想平面から前記第1距離より大きい第2距離離れた前記第2接続部上に形成される第2切れ刃部と、前記第1切れ刃部と前記第2切れ刃部とを接続するように前記第1接続部および前記第2接続部にまたがって形成される底刃部とを備えている。The cutting edge is provided with a first cutting edge portion that is convex in a side view from a direction facing the first peripheral side portion, has a first radius of curvature, is parallel to the first direction and the third direction, is perpendicular to the second direction and the fourth direction, and is formed on the first connecting portion a first distance away from an imaginary plane including the center point; a second cutting edge portion that is concave in a side view from a direction facing the first peripheral side portion, has a second radius of curvature smaller than the first radius of curvature, and is formed on the second connecting portion a second distance away from the imaginary plane that is greater than the first distance; and a bottom cutting edge portion that is formed across the first connecting portion and the second connecting portion to connect the first cutting edge portion and the second cutting edge portion.
そして、前記第1端面および前記第2端面を貫通する貫通穴が形成され、前記仮想平面は、前記貫通穴の中心軸(インサート中心線)を含み、前記仮想平面に垂直で、かつ、前記第1周側面部、前記第2周側面部、前記第3周側面部および前記第4周側面部を通過する第2仮想平面と、前記第1切れ刃部、前記底刃部および前記第2切れ刃部との距離は、前記第2周側面部から離れ、前記第4周側面部に近づくほど小さくなるように形成されている。A through hole is formed through the first end face and the second end face, and the imaginary plane includes the center axis of the through hole (insert center line), and the distance between a second imaginary plane that is perpendicular to the imaginary plane and passes through the first peripheral side portion, the second peripheral side portion, the third peripheral side portion, and the fourth peripheral side portion and the first cutting edge portion, the bottom cutting edge portion, and the second cutting edge portion becomes smaller as the distance from the second peripheral side portion increases and the distance from the fourth peripheral side portion decreases.
ところで、この特許文献1に記載された切削インサートを初め、このような切削インサートにおいては、前記第1、第2端面の前記貫通穴の開口部の周りに、この貫通穴の前記インサート中心線に垂直なボス面が形成されており、切刃は通常、このボス面よりもインサート中心線方向に突出した位置に形成される。Incidentally, in cutting inserts such as the cutting insert described in
しかしながら、そのような切削インサートにおいて、特許文献1に記載されているように、前記第2仮想平面と、前記第1切れ刃部、前記底刃部および前記第2切れ刃部との距離が、前記第2周側面部から離れ、前記第4周側面部に近づくほど小さくなるように形成されていて、すなわち第1切れ刃部、底刃部および第2切れ刃部と第2仮想平面との距離が第4周速面部から第2周速面部に向けて大きくなるよう形成されていると、この第2周速面部側で切刃のボス面からの突出量が大きくなりすぎてしまい、切刃強度が損なわれてしまう。However, in such a cutting insert, as described in
このため、例えばHRC50~65といった高硬度の被削材を切削加工する場合や、あるいは多数の孔が空いた被削材の切削加工を行うときのように断続切削となる場合などには、切刃に欠損が生じやすくなってしまう。For this reason, when cutting a workpiece with a high hardness, such as HRC 50 to 65, or when cutting intermittently, such as when cutting a workpiece with many holes, the cutting edge is prone to chipping.
本発明は、このような背景の下になされたもので、高硬度の被削材を切削加工する場合や断続切削となるような場合に、切刃に欠損が生じるのを防止することが可能な切削インサート、およびこのような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を提供することを目的としている。The present invention has been made against this background, and aims to provide a cutting insert capable of preventing chipping of the cutting edge when cutting a high-hardness workpiece material or when intermittent cutting is performed, and an indexable cutting tool to which such a cutting insert is removably attached.
前記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の一態様の切削インサート(以下、「本発明の切削インサート」と称する。)は、多角形板状に形成されたインサート本体の表裏の多角形面に、インサート中心線を中心として前記インサート本体を貫通する取付孔が開口しており、前記インサート中心線方向から見た平面視において、前記多角形面の辺稜部には、該多角形面のコーナ部に、前記インサート中心線に平行なコーナ刃中心線を中心とした凸円弧状をなすコーナ刃が形成されるとともに、このコーナ刃のコーナ刃第1端部からは該コーナ刃の接線方向に直線状に延びる主切刃が形成され、この主切刃の前記コーナ刃第1端部とは反対側の主切刃第1端部からは該主切刃の前記主切刃第1端部側への延長線に対して後退する副切刃が形成された切削インサートであって、前記副切刃は、前記平面視において、前記主切刃第1端部で前記主切刃と接する前記コーナ刃の半径よりも大きな半径の凸円弧状をなす第1副切刃と、この第1副切刃の前記主切刃第1端部とは反対側の副切刃第1端部から該第1副切刃の接線方向に直線状に延びる第2副切刃とを備え、前記主切刃と前記第1副切刃とは、前記コーナ刃第1端部を通り前記インサート中心線に垂直な基準面に平行な方向に沿って延びる平行領域上に位置しているとともに、前記第2副切刃は、前記副切刃第1端部とは反対側の副切刃第2端部に向かうに従い前記インサート中心線方向に漸次後退するように傾斜する傾斜領域を備え、前記多角形面には、前記コーナ刃、前記主切刃、および前記副切刃の全長に渡って、前記コーナ刃、前記主切刃、および前記副切刃から前記多角形面の内側に向かうに従い前記インサート中心線方向に漸次突出するランド部が形成されるとともに、このランド部よりも前記多角形面の内側には、該多角形面の内側に向かうに従い前記インサート中心線方向に漸次後退するすくい面部が形成され、前記ランド部は、前記平行領域上の第1副切刃に直交する断面における前記基準面に対する傾斜角を備えており、前記ランド部と前記すくい面部との間には、前記コーナ刃中心線に沿った断面と前記主切刃と前記副切刃に直交する断面とにおいて前記ランド部と前記すくい面部とに接する凸曲線状の頂部が形成され、前記コーナ刃のランド部は、前記コーナ刃中心線に沿った断面において、前記インサート中心線方向に凸となる凸曲線状であり、かつ、前記コーナ刃第1端部における前記ランド部の前記頂部の前記インサート中心線方向に最も突出した頂点と前記コーナ刃とを結ぶ直線の前記基準面に対する傾斜角が15°~25°、前記頂部の前記インサート中心線方向に最も突出した頂点と前記コーナ刃との前記基準面に平行な方向の幅が0.35mm~0.45mmであり、前記第1副切れ刃のランド部は、前記平行領域上の第1副切刃に直交する断面において、前記インサート中心線方向に凸となる凸曲線状であり、かつ、前記頂部の前記インサート中心線方向に最も突出した頂点と前記第1副切れ刃とを結ぶ直線の前記基準面に対する傾斜角が15°~35°、前記頂部の前記インサート中心線方向に最も突出した頂点と前記第1副切れ刃との前記基準面に平行な方向の幅が0.15mm~0.45mmである、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems and achieve the above object, a cutting insert according to one embodiment of the present invention (hereinafter referred to as "the cutting insert of the present invention") has an insert body formed in a polygonal plate shape, and a mounting hole is opened on the front and back polygonal surfaces of the insert body, centered on the insert center line, and penetrating the insert body, and in a plan view seen from the insert center line direction, a corner blade is formed at the corner edge of the polygonal surface, the corner blade having a convex arc shape centered on a corner blade center line parallel to the insert center line, and a main cutting blade is formed from a first end of the corner blade, extending linearly in a tangential direction of the corner blade, and a minor cutting blade is formed from a first end of the main cutting blade opposite to the first end of the corner blade with respect to an extension line of the main cutting blade toward the first end of the main cutting blade. a first minor cutting edge having a convex arc shape with a radius larger than a radius of the corner edge contacting the main cutting edge at a first end of the main cutting edge in the plan view, and a second minor cutting edge extending linearly from a minor cutting edge first end of the first minor cutting edge opposite to the first end of the main cutting edge in a tangential direction of the first minor cutting edge, the main cutting edge and the first minor cutting edge being located on a parallel region extending along a direction parallel to a reference plane passing through the first end of the corner edge and perpendicular to the insert center line, and the second minor cutting edge having an inclined region inclined so as to gradually retreat toward the insert center line direction toward a second end of the minor cutting edge opposite to the first end of the minor cutting edge, and the polygonal surface has a corner edge, a main cutting edge, and a second minor cutting edge extending linearly from a first end of the minor cutting edge opposite to the first end of the main cutting edge in a tangential direction of the first minor cutting edge, the corner edge, the main cutting edge, and the second minor cutting edge having an inclined region inclined so as to gradually retreat toward the insert center line direction toward the second end of the minor cutting edge opposite to the first end of the minor cutting edge, and the polygonal surface has a corner edge, a main cutting edge, and a second minor cutting edge extending linearly from a first end of the minor cutting edge opposite to the first end of the minor cutting edge in a tangential direction of the first minor cutting edge. and a land portion is formed which gradually protrudes in the direction of the insert center line from the minor cutting edge toward the inside of the polygonal surface, and a rake face portion is formed on the inside of the polygonal surface from the land portion, which gradually recedes in the direction of the insert center line toward the inside of the polygonal surface, and the land portion has an inclination angle with respect to the reference plane in a cross section perpendicular to the first minor cutting edge on the parallel region, and a convex curved apex is formed between the land portion and the rake face portion, which is tangent to the land portion and the rake face portion in a cross section along the corner edge center line and a cross section perpendicular to the main cutting edge and the minor cutting edge, and the land portion of the corner edge is convex curved in the direction of the insert center line in a cross section along the corner edge center line, and the land portion of the first minor cutting edge has a convex curved shape that is convex in the insert centerline direction in a cross section perpendicular to the first minor cutting edge on the parallel region, ...
また、本発明の他態様の刃先交換式切削工具(以下、「本発明の刃先交換式切削工具」と称する。)は、軸線回りに工具回転方向に回転させら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、このような切削インサートが、1つの前記多角形面を前記工具回転方向に向けて、この1つの多角形面の前記コーナ部に形成された前記コーナ刃を前記工具本体の先端外周側に向けるとともに、このコーナ刃の前記コーナ刃第1端部から延びる前記主切刃が前記工具本体の内周側に向かうようにして、前記取付孔に挿通されたクランプネジが前記インサート取付座の前記工具回転方向を向く底面にねじ込まれることにより着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。
また、本発明の他態様の工具本体(以下、「本発明の工具本体」と称する)は、刃先交換式切削工具用の工具本体であって、軸線回りに工具回転方向に回転させら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、本発明の切削インサートが、1つの前記多角形面を前記工具回転方向に向けて、この1つの多角形面の前記コーナ部に形成された前記コーナ刃を前記工具本体の先端外周側に向けるとともに、このコーナ刃の前記コーナ刃第1端部から延びる前記主切刃が前記工具本体の内周側に向かうようにして、前記取付孔に挿通されたクランプネジが前記インサート取付座の前記工具回転方向を向く底面にねじ込まれることにより着脱可能に取り付け可能に構成されていることを特徴とする工具本体。
Another aspect of the indexable cutting tool of the present invention (hereinafter referred to as "the indexable cutting tool of the present invention") is characterized in that such a cutting insert is removably attached to an insert mounting seat formed on the outer periphery of the tip of a tool body that is rotated in the tool rotation direction around an axis, with one of the polygonal faces facing the tool rotation direction, the corner blade formed at the corner portion of this one polygonal face facing the outer periphery of the tip of the tool body, and the main cutting edge extending from a first end of the corner blade facing the inner periphery of the tool body, by screwing a clamp screw inserted into the mounting hole into a bottom surface of the insert mounting seat facing the tool rotation direction.
Another aspect of the tool body of the present invention (hereinafter referred to as "the tool body of the present invention") is a tool body for an indexable cutting tool, characterized in that the cutting insert of the present invention is removably attached to an insert mounting seat formed on the outer periphery of the tip of the tool body which is rotated in the tool rotation direction around an axis, with one of the polygonal faces facing the tool rotation direction, the corner blade formed on the corner portion of this one polygonal face facing the outer periphery of the tip of the tool body, and the main cutting edge extending from the first end of the corner blade facing the inner periphery of the tool body, by screwing a clamp screw inserted into the mounting hole into a bottom surface of the insert mounting seat facing the tool rotation direction.
前記構成の切削インサートでは、主切刃と副切刃とのうち、コーナ刃側に向かうに従いインサート中心線に突出するのは副切刃の第2副切刃に設けられる傾斜領域だけであり、主切刃と副切刃のうちの傾斜領域以外の部分とは、主切刃とコーナ刃との接点であるコーナ刃第1端部を通りインサート中心線に垂直な基準面に平行な方向に沿って延びる平行領域上に位置している。In a cutting insert of the above configuration, of the main cutting edge and the minor cutting edge, only the inclined region provided on the second minor cutting edge of the minor cutting edge protrudes toward the insert center line as it moves toward the corner edge, and the portions of the main cutting edge and the minor cutting edge other than the inclined region are located on a parallel region that passes through the first end of the corner edge, which is the point of contact between the main cutting edge and the corner edge, and extends along a direction parallel to a reference plane perpendicular to the insert center line.
このため、前記多角形面の取付孔の開口部周辺にボス面が形成されている場合に、このボス面からの前記平行領域上に位置する主切刃および副切刃のインサート中心線方向の突出量が大きくなりすぎるのを防ぐことができ、これらの切刃の切刃強度を確保して耐欠損性の向上を図ることができる。Therefore, when a boss surface is formed around the opening of the mounting hole of the polygonal surface, it is possible to prevent the main cutting edge and minor cutting edge located in the parallel region from protruding too much from this boss surface in the direction of the insert center line, thereby ensuring the cutting edge strength of these cutting edges and improving their resistance to chipping.
従って、このように構成された切削インサートおよび刃先交換式切削工具によれば、高硬度の被削材を切削加工する場合や断続切削となるような場合でも、長期に渡って安定した切削加工を行うことが可能となる。なお、この平行領域は、厳密にインサート中心線に垂直な基準面に平行に位置していなくても、例えば製造誤差の範囲にあって基準面に対して0.5°以内の角度の誤差があってもよい。Therefore, the cutting insert and indexable cutting tool configured in this way can perform stable cutting for a long period of time, even when cutting a hard workpiece or when cutting intermittently. The parallel region does not have to be strictly parallel to a reference plane perpendicular to the center line of the insert, and may have an angle error of within 0.5° with respect to the reference plane within the range of manufacturing error.
その一方で、前記構成の切削インサートでは、副切刃において第1副切刃に連なる第2副切刃は、副切刃第1端部とは反対側の副切刃第2端部に向かうに従いインサート中心線方向に漸次後退する傾斜領域を備えている。ここで、この第2副切刃は、インサート本体がインサート取付座に取り付けられた状態で、工具本体の内周側に向かうに従い後端側に向かうように僅かに傾斜することになり、工具本体を軸線に対して斜めに送り出す傾斜切削加工を行うときに専ら使用される。従って、前記構成の切削インサートおよび刃先交換式切削工具によれば、このような傾斜切削加工の場合でも、第2副切刃の耐欠損性を向上させることができる。On the other hand, in the cutting insert of the above configuration, the second minor cutting edge connected to the first minor cutting edge has an inclined region that gradually retreats toward the insert centerline direction toward the second end of the minor cutting edge opposite the first end of the minor cutting edge. Here, this second minor cutting edge is slightly inclined toward the rear end as it approaches the inner periphery of the tool body when the insert body is attached to the insert mounting seat, and is used exclusively when performing oblique cutting processing in which the tool body is fed obliquely with respect to the axis. Therefore, with the cutting insert and indexable cutting tool of the above configuration, the chipping resistance of the second minor cutting edge can be improved even in such oblique cutting processing.
ここで、前記第2副切刃は、その全体が傾斜領域とされていてもよいが、前記第2副切刃の前記副切刃第1端部側の部分は、前記平行領域上に位置しているとともに、該第2副切刃の前記副切刃第2端部側の部分を、前記平行領域から該副切刃第2端部に向かうに従い前記インサート中心線方向に漸次後退するように傾斜する傾斜領域とすることにより、平行領域上に位置する部分を大きくすることができて、1刃当たりの送り量が大きい場合でも耐欠損性の向上を図ることが可能となる。Here, the second minor cutting edge may be entirely made into an inclined region, but the portion of the second minor cutting edge toward the first end of the minor cutting edge is located on the parallel region, and the portion of the second minor cutting edge toward the second end of the minor cutting edge is made into an inclined region that gradually retreats toward the center line of the insert as it moves from the parallel region toward the second end of the minor cutting edge. This makes it possible to increase the portion located on the parallel region and improve chipping resistance even when the feed rate per blade is large.
また、前記副切刃の逃げ面に対向する方向から見て、前記第2副切刃における前記傾斜領域の前記インサート中心線に垂直な方向の幅を、該第2副切刃における前記平行領域の前記インサート中心線に垂直な方向の幅よりも大きくすることにより、上述のような傾斜切削加工において切り込み量が大きい場合でも、第2副切刃の耐欠損性を一層確実に確保することができる。Furthermore, by making the width of the inclined region of the second minor cutting edge in a direction perpendicular to the insert center line when viewed from the direction facing the clearance face of the minor cutting edge larger than the width of the parallel region of the second minor cutting edge in a direction perpendicular to the insert center line, the chipping resistance of the second minor cutting edge can be more reliably ensured even when the cutting depth is large in the inclined cutting process as described above.
一方、前記多角形面に、前記コーナ刃および前記主切刃から前記多角形面の内側に向かうに従い前記インサート中心線方向に漸次突出するランド部が形成されている場合には、前記コーナ刃中心線に沿った断面において、前記コーナ刃第1端部における前記ランド部の前記基準面に対する傾斜角が15°~25°の範囲内とされていることが望ましい。On the other hand, when a land portion is formed on the polygonal surface which gradually protrudes in the direction of the insert center line from the corner blade and the main cutting edge toward the inside of the polygonal surface, it is desirable that in a cross section taken along the corner blade center line, the inclination angle of the land portion at the first end of the corner blade relative to the reference plane be within the range of 15° to 25°.
このようなランド部を形成することにより、コーナ刃や主切刃の切刃強度を一層確実に確保して耐欠損性をさらに向上させつつ、切削抵抗が増大するのは防ぐことができる。すなわち、このコーナ刃第1端部におけるランド部の傾斜角が15°を下回ると、刃物角が小さくなって高硬度の被削材の切削加工における耐欠損性を確保することが困難となるおそれがある。その一方で、このコーナ刃第1端部におけるランド部の傾斜角が25°を上回ると、ランド部7が立ち上がりすぎて切削抵抗の増大を招くおそれがある。By forming such a land portion, it is possible to more reliably ensure the cutting edge strength of the corner blade and main cutting edge, further improving chipping resistance, while preventing an increase in cutting resistance. In other words, if the inclination angle of the land portion at the first end of the corner blade is less than 15°, the cutting tool angle becomes small and it may be difficult to ensure chipping resistance in cutting hard work materials. On the other hand, if the inclination angle of the land portion at the first end of the corner blade exceeds 25°, the
また、同じく前記多角形面に、前記コーナ刃および前記主切刃から前記多角形面の内側に向かうに従い前記インサート中心線方向に漸次突出するランド部が形成されている場合には、前記コーナ刃中心線に沿った断面において、前記コーナ刃第1端部における前記ランド部の前記コーナ刃中心線に垂直な方向の幅は0.35mm~0.45mmの範囲内とされていることが望ましい。このように構成することによっても、コーナ刃と主切刃との境界となるコーナ刃第1端部において、切削抵抗の低減を図りつつ耐欠損性を維持することができる。Similarly, when a land portion is formed on the polygonal surface that gradually protrudes in the direction of the insert centerline from the corner edge and the main cutting edge toward the inside of the polygonal surface, it is desirable that the width of the land portion at the corner edge first end in the direction perpendicular to the corner edge centerline in a cross section along the corner edge centerline is within a range of 0.35 mm to 0.45 mm. This configuration also makes it possible to maintain chipping resistance while reducing cutting resistance at the corner edge first end, which is the boundary between the corner edge and the main cutting edge.
すなわち、このコーナ刃第1端部におけるランド部の幅が0.35mmを下回ると、ランド部が幅狭となって高硬度の被削材等の切削加工における耐欠損性を確保することが困難となるおそれがある。その一方で、このコーナ刃第1端部におけるランド部の幅が0.45mmを上回ると、ランド部が長くなって切屑の接触による切削抵抗の増大を招くおそれがある。That is, if the width of the land portion at the first end of the corner blade is less than 0.35 mm, the land portion becomes narrow and it may be difficult to ensure chipping resistance in cutting hard work materials, etc. On the other hand, if the width of the land portion at the first end of the corner blade exceeds 0.45 mm, the land portion becomes long and there is a risk of increased cutting resistance due to contact with chips.
さらに、前記多角形面には、前記副切刃から前記多角形面の内側に向かうに従い前記インサート中心線方向に漸次突出するランド部が形成されていてもよく、この場合には、副切刃の切刃強度も確保して耐欠損性の向上を図ることができる。なお、こうして副切刃から前記多角形面の内側にランド部を形成した場合には、前記副切刃第1端部における前記副切刃に直交する断面において、前記ランド部の前記基準面に対する傾斜角は15°~35°の範囲内とされていることが望ましい。Furthermore, the polygonal surface may be formed with a land portion that gradually protrudes in the direction of the insert centerline from the minor cutting edge toward the inside of the polygonal surface, in which case the cutting edge strength of the minor cutting edge can be ensured and chipping resistance can be improved. When a land portion is thus formed from the minor cutting edge to the inside of the polygonal surface, it is desirable that the inclination angle of the land portion with respect to the reference plane be within a range of 15° to 35° in a cross section perpendicular to the minor cutting edge at the first end of the minor cutting edge.
すなわち、この副切刃第1端部におけるランド部の基準面に対する傾斜角が15°を下回ると、副切刃の刃物角が小さくなって高硬度の被削材等を切削加工する際に欠損が生じ易くなってしまう。その一方で、この副切刃第1端部におけるランド部の基準面に対する傾斜角が35°を上回ると、やはり副切刃のランド部が立ち上がりすぎて切削抵抗の増大を招くおそれがある。That is, if the inclination angle of the land portion at the first end of the minor cutting edge relative to the reference plane falls below 15°, the cutting angle of the minor cutting edge becomes small, making it more likely to chip when cutting a hard workpiece, etc. On the other hand, if the inclination angle of the land portion at the first end of the minor cutting edge relative to the reference plane exceeds 35°, the land portion of the minor cutting edge may rise too high, resulting in increased cutting resistance.
また、同じく、前記多角形面に、前記副切刃から前記多角形面の内側に向かうに従い前記インサート中心線方向に漸次突出するランド部が形成されている場合に、前記コーナ刃第1端部における前記副切刃に直交する断面において、前記ランド部の前記基準面に平行な方向の幅は0.15mm~0.45mmの範囲内とされていることが望ましい。Similarly, when a land portion is formed on the polygonal surface which gradually protrudes in the direction of the insert center line from the minor cutting edge toward the inside of the polygonal surface, it is desirable that the width of the land portion in a direction parallel to the reference surface in a cross section perpendicular to the minor cutting edge at the first end of the corner blade is within the range of 0.15 mm to 0.45 mm.
すなわち、この副切刃第1端部におけるランド部の幅が0.15mmを下回ると、ランド部が短くなって高硬度の被削材等を切削加工する際に欠損が生じ易くなってしまう。その一方で、この副切刃第1端部におけるランド部の幅が0.45mmを上回ると、やはり副切刃のランド部が長くなりすぎてしまい、切屑の接触による切削抵抗の増大を招くおそれがある。That is, if the width of the land portion at the first end of the minor cutting edge is less than 0.15 mm, the land portion becomes too short and is prone to chipping when cutting a hard workpiece, etc. On the other hand, if the width of the land portion at the first end of the minor cutting edge is more than 0.45 mm, the land portion of the minor cutting edge becomes too long, which may increase cutting resistance due to contact with chips.
さらにまた、前記多角形面を、前記インサート中心線を中心として180°回転対称に形成された長方形面として、この長方形面の1つの対角線上に位置する2つの角部が配置される前記コーナ部に前記コーナ刃を形成するとともに、このコーナ刃に連なる前記長方形面の短辺部に前記主切刃と前記副切刃とを形成することにより、1つの多角形面において2つずつのコーナ刃、主切刃、および副切刃を使用することができて、効率的かつ経済的である。特に、この場合には、前記インサート本体を、表裏反転対称形状とすることにより、1つのインサート本体において4組のコーナ刃、主切刃、および副切刃を使用することができて、さらに一層効率的かつ経済的である。Furthermore, by forming the polygonal surface as a rectangular surface formed with 180° rotational symmetry around the insert centerline, forming the corner blades at the corner portions where two corners located on one diagonal of the rectangular surface are located, and forming the main cutting edge and the minor cutting edge at the short side portion of the rectangular surface connected to the corner blades, it is possible to use two corner blades, two main cutting edges, and two minor cutting edges on one polygonal surface, which is efficient and economical. In particular, in this case, by making the insert body symmetrical in front and back, it is possible to use four sets of corner blades, two main cutting edges, and two minor cutting edges on one insert body, which is even more efficient and economical.
以上説明したように、本発明によれば、主切刃および副切刃のうちの第1副切刃に高い切刃強度を与えることができるので、これら主切刃および第1副切刃の耐欠損性を向上させることが可能となり、高硬度の被削材を切削加工する場合や多数の孔が空いた被削材に対して断続切削となるような場合においても、長期に渡って安定した切削加工を行うことができる。As described above, according to the present invention, it is possible to impart high cutting edge strength to the first of the main and minor cutting edges, thereby improving the chipping resistance of these main and first minor cutting edges, and enabling stable cutting to be performed over a long period of time even when cutting a high-hardness workpiece or when intermittent cutting is performed on a workpiece containing a large number of holes.
図1~図7は、本発明の切削インサートの第1の実施形態を示すものである。また、図8および図9は、この第1の実施形態の切削インサートが着脱可能に取り付けられる刃先交換式切削工具の工具本体を示すものであり、図10および図11は、この工具本体に、図1~7に示した第1の実施形態の切削インサートが取り付けられ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。 Figures 1 to 7 show a first embodiment of the cutting insert of the present invention. Figures 8 and 9 show a tool body of an indexable cutting tool to which the cutting insert of this first embodiment is removably attached, and Figures 10 and 11 show one embodiment of the indexable cutting tool of the present invention in which the cutting insert of the first embodiment shown in Figures 1 to 7 is attached to the tool body.
本実施形態の切削インサートは、超硬合金等の硬質材料によって多角形の板状に形成されたインサート本体1を備えており、このインサート本体1の多角形面2は、本実施形態ではインサート中心線Lを中心とする概略長方形面状に形成されている。インサート中心線Lは、多角形面2の中心を通過するインサート本体の厚み方向に平行な線である。インサート本体1には、このインサート中心線Lを中心とする断面円形の取付孔1Aが、インサート本体1を貫通するように形成されて、表裏の多角形面2の中央部に開口している。The cutting insert of this embodiment has an
このインサート本体1の前記多角形面2の辺稜部には、インサート中心線L方向から見た平面視において図2に示すように、多角形面2のコーナ部に、インサート中心線Lに平行なコーナ刃中心線Cを中心とした凸円弧状をなすコーナ刃3が形成されている。また、このコーナ刃3のコーナ刃第1端部3a(多角形面2がなす長方形における短辺側のコーナ刃3の端部)からは、コーナ刃3の接線方向に直線状に延びる主切刃4が形成されている。2, in a plan view seen from the insert center line L direction, a
さらに、この主切刃4の前記コーナ刃第1端部3aとは反対側の主切刃第1端部4aからは、主切刃4の主切刃第1端部4a側への延長線に対して多角形面2の内側に後退する副切刃5が形成されている。この副切刃5は、本実施形態では、前記平面視において、コーナ刃3よりも半径の大きい凸円弧状をなして前記主切刃第1端部4aにおいて主切刃4に接する第1副切刃5Aと、この第1副切刃5Aの前記主切刃第1端部4aとは反対側の副切刃第1端部5aにおいて第1副切刃5Aと接して直線状に延びる第2副切刃5Bとを備えている。
Furthermore, a
本実施形態において、表裏の多角形面2がなす長方形面は、インサート中心線Lを中心として180°回転対称に形成されており、この長方形面の1つの対角線上に位置する2つの角部が配置されるコーナ部(図2において右下と左上のコーナ部)にコーナ刃3が形成されている。また、主切刃4と副切刃5は、このコーナ刃3に連なる前記長方形面の短辺部に形成される。さらに、本実施形態のインサート本体1は、表裏反転対称形状に形成されており、従って1つのインサート本体1に4組のコーナ刃3、主切刃4および副切刃5が形成される。In this embodiment, the rectangular surface formed by the
ここで、インサート本体1において表裏の多角形面2の間に延びる側面には、コーナ刃3、主切刃4、および副切刃5に連なる逃げ面6が形成される。この逃げ面6も含めて、インサート本体1の側面はインサート中心線Lに平行に延びており、本実施形態の切削インサートはネガティブタイプの切削インサートとされる。この逃げ面6のうち、副切刃5の第1副切刃5Aに連なる部分は、表裏の多角形面2の同じ短側面に形成された第1副切刃5A同士で共通の逃げ面6とされている。Here, a
一方、前記多角形面2には、コーナ刃3、主切刃4、および副切刃5の全長に渡って、図5~図7に示すように多角形面2の内側に向かうに従いインサート中心線L方向に、インサート本体1の外側に向けて漸次突出するランド部7が、これらコーナ刃3、主切刃4、および副切刃5に沿って形成されるとともに、このランド部7よりも多角形面2の内側には、多角形面2の内側に向かうに従いインサート中心線L方向に、インサート本体1の内側に向けて漸次後退するすくい面部8が形成されている。また、これらランド部7とすくい面部8との間には、コーナ刃中心線Cに沿った断面と主切刃4と副切刃5に直交する断面とにおいてランド部7とすくい面部8とに接する凸曲線状の頂部9が形成されている。On the other hand, the
さらに、すくい面部8よりも多角形面2の内側には、やはりコーナ刃中心線Cに沿った断面において図5~図7に示すように、多角形面2の内側へのすくい面部8の延長線Mに対して多角形面2の内側に向かうに従いインサート中心線L方向に漸次後退する後壁面部10が形成されている。また、この後壁面部10よりも多角形面2の内側には、多角形面2の内側に延びて取付孔1Aの開口部が形成されるインサート中心線Lに垂直な平面であるボス面2Aが形成されている。
Furthermore, as shown in Figures 5 to 7 in a cross section along the corner blade centerline C, a
ここで、ランド部7は、コーナ刃中心線Cに沿った断面と主切刃4と副切刃5に直交する断面とにおいて直線状に形成されていてもよいが、本実施形態では図5~図7に示すようにコーナ刃中心線C方向に僅かに凸曲する凸曲線状に形成されている。また、すくい面部8も、コーナ刃中心線Cに沿った断面と主切刃4と副切刃5に直交する断面とにおいて直線状に形成されていてもよいが、本実施形態では同じく図5~図7に示すように、コーナ刃中心線C方向に僅かに凸曲する凸曲線状に形成されている。Here, the
さらにまた、後壁面部10は、コーナ刃中心線Cに沿った断面において図5~図7に示すように、本実施形態では後述するように直線状となるすくい面部8の延長線Mに対し、多角形面2の内側に向かうに従い凸曲線をなしてインサート中心線L方向に後退した後、この凸曲線に接する凹曲線をなしてインサート中心線L方向に後退し、ボス面2Aに接するように形成されている。Furthermore, as shown in Figures 5 to 7 in a cross section along the corner blade center line C, in this embodiment, the rear
さらに、コーナ刃3の前記コーナ刃第1端部3aから、コーナ刃3に沿ってコーナ刃第1端部3aとは反対側のコーナ刃第2端部3bに向けてコーナ刃中心線Cを中心に40°の範囲内では、コーナ刃中心線Cに沿った断面において図5~図7に示すように、ランド部7のインサート中心線Lに垂直な基準面Pに対する傾斜角θ1が、すくい面部8のインサート中心線Lに垂直な基準面Pに対する傾斜角θ2以上とされている。なお、図5~図7においては、インサート中心線Lに垂直な基準面Pの位置をボス面2Aの位置に合わせてある。
Furthermore, within a range of 40° from the corner blade
また、コーナ刃中心線Cに沿った断面において、図5~図7に示すコーナ刃3に連なるランド部7の傾斜角θ1は、15°~25°の範囲内とされるのが望ましく、本実施形態ではコーナ刃3の全長に渡って20°で一定とされている。
In addition, in a cross section along the corner blade center line C, the inclination angle θ1 of the
これに対して、コーナ刃中心線Cに沿った断面において、図7に示すコーナ刃第1端部3aにおけるすくい面部8の傾斜角θ2は17.1°とされ、図6に示すコーナ刃第1端部3aからコーナ刃第2端部3bに向けてコーナ刃中心線C回りに40°の位置であるとともに、コーナ刃第2端部3bからコーナ刃第1端部3aに向けてコーナ刃中心線C回りに40°でもある位置のすくい面部8の傾斜角θ2は16.4°とされ、図5に示すコーナ刃3のコーナ刃第2端部3bにおけるすくい面部8の傾斜角θ2は14.4°とされている。すなわち、本実施形態では、コーナ刃3に沿ってコーナ刃第1端部3aとは反対側のコーナ刃第2端部3bからコーナ刃第1端部3aに向けてコーナ刃中心線Cを中心に40°の範囲内でも、コーナ刃中心線Cに沿った断面において、ランド部7のインサート中心線Lに垂直な基準面Pに対する傾斜角θ1は、すくい面部8のインサート中心線Lに垂直な基準面Pに対する傾斜角θ2以上とされ、コーナ刃3の全長に渡ってランド部7の傾斜角θ1がすくい面部8の傾斜角θ2以上とされ、特に傾斜角θ1は傾斜角θ2よりも大きくされている。なお、このコーナ刃3にランド部7および頂部9を介して連なるすくい面部8の傾斜角θ2は、5°~20°の範囲内とされるのが望ましい。In contrast, in a cross section along the corner blade center line C, the inclination angle θ2 of the
ここで、本実施形態では、ランド部7のコーナ刃中心線Cに沿った断面は上述のように僅かに凸曲する凸曲線状をなしているので、このランド部7の傾斜角θ1は、図5~図7に示すようにコーナ刃中心線Cに沿った断面において、コーナ刃3と、頂部9のインサート中心線L方向に最も突出した頂点9aとを結ぶ直線Nの前記基準面Pに対する傾斜角とされる。ただし、ランド部7がコーナ刃中心線Cに沿った断面において上述のように直線状に形成されている場合には、ランド部7の傾斜角θ1は、この直線の基準面Pに対する傾斜角とすればよい。Here, in this embodiment, since the cross section of the
また、本実施形態では、すくい面部8も、コーナ刃中心線Cに沿った断面が上述のように僅かに凸曲する凸曲線状をなしているので、このすくい面部8の傾斜角θ2は、図5~図7に示すようにコーナ刃中心線Cに沿った断面において、頂部9の前記頂点9aと、すくい面部8から後壁面部10がインサート中心線L方向に後退し始めるすくい面部8の後壁面部10との接点8aとを結ぶ直線の前記基準面Pに対する傾斜角、すなわちこの直線の多角形面2の内側への延長線Mと基準面P(ボス面2A)との交差角とされる。In addition, in this embodiment, the cross section of the scooping
ただし、このすくい面部8についても、コーナ刃中心線Cに沿った断面において上述のように直線状をなしている場合には、すくい面部8の傾斜角θ2は、この直線の前記基準面Pに対する傾斜角、すなわちコーナ刃中心線Cに沿った断面におけるすくい面部8がなす直線の多角形面2の内側への延長線Mと基準面Pとの交差角とすればよい。However, when the cutting
さらに、本実施形態では、コーナ刃3に沿ってコーナ刃第1端部3aからコーナ刃第2端部3bに向けてコーナ刃中心線Cを中心に40°の範囲内では、コーナ刃中心線Cに沿った断面において図5~図7に示すように、コーナ刃3から頂部9のインサート中心線L方向における前記頂点9aまでのコーナ刃中心線Cに垂直な方向の距離H1が、この頂部9の頂点9aからすくい面部8の多角形面2の内側への延長線Mとボス面2Aとの交点2aまでのコーナ刃中心線Cに垂直な方向の距離H2以下とされている。Furthermore, in this embodiment, within a range of 40° around the corner blade center line C along the
ただし、本実施形態のように、すくい面部8もコーナ刃中心線Cに沿った断面においてコーナ刃中心線C方向に僅かに凸曲する凸曲線状に形成されている場合には、すくい面部8の多角形面2の内側への延長線もコーナ刃中心線C方向に僅かに凸曲する凸曲線状となる。However, as in this embodiment, when the cutting
そこで、このような場合に、前記距離H2は、図5~図7に示すように、すくい面部8から後壁面部10がインサート中心線L方向に後退し始めるすくい面部8と後壁面部10との接点8aと頂部9の前記頂点9aとを結ぶ直線における多角形面2の内側への前記延長線Mと、前記ボス面2Aとの交点までの頂部9の前記頂点9aからのコーナ刃中心線Cに垂直な方向の距離とすればよい。Therefore, in such a case, the distance H2 may be determined as the distance perpendicular to the corner cutting edge center line C from the
さらにまた、本実施形態では、コーナ刃3に沿ってコーナ刃第1端部3aからコーナ刃第2端部3bに向けてコーナ刃中心線Cを中心に40°の範囲内では、コーナ刃中心線Cに沿った断面において図5~図7に示すように、頂部9の前記頂点9aから前記後壁面部10のボス面2Aとの接点または交点(本実施形態では接点10a)までのコーナ刃中心線Cに垂直な方向の距離H3と、前記頂部9の頂点9aからすくい面部8の多角形面2の内側への延長線Mとボス面2Aとの交点2aまでのコーナ刃中心線Cに垂直な方向の前記距離H2との比H3/H2が0.45~0.75の範囲内とされている。Furthermore, in this embodiment, within a range of 40° from the corner blade center line C along the
なお、特にコーナ刃第1端部3aにおける距離H1は0.35mm~0.45mmの範囲内とされるのが望ましく、本実施形態ではコーナ刃3の全長に渡って距離H1は0.4mmで一定である。これに対して、図7に示すコーナ刃第1端部3aにおける距離H2は1.1mm、距離H3は0.8mmとされ、図6に示すコーナ刃第1端部3aからコーナ刃第2端部3bに向けてコーナ刃中心線C回りに40°の位置の距離H2は1.2mm、距離H3は0.7mmとされ、図5に示すコーナ刃3のコーナ刃第2端部3bにおける距離H2は0.7mm、距離H3は0.4mmとされている。In particular, it is desirable that the distance H1 at the
すなわち、本実施形態では、コーナ刃3に沿ってコーナ刃第2端部3bからコーナ刃第1端部3aに向けてコーナ刃中心線Cを中心に40°の範囲内でも、距離H1が距離H2以下とされ、コーナ刃3の全長に渡って距離H1は距離H2以下とされている。また、コーナ刃3に沿ってコーナ刃第1端部3aからコーナ刃第2端部3bに向けてコーナ刃中心線Cを中心に40°の範囲内では比H3/H2が0.45~0.75の範囲内とされるとともに、コーナ刃3に沿ってコーナ刃第2端部3bからコーナ刃第1端部3aに向けてコーナ刃中心線Cを中心に40°の範囲内でも、比H3/H2が0.45~0.75の範囲内とされている。That is, in this embodiment, even within a range of 40° from the corner blade centerline C from the corner blade
さらに、本実施形態では、コーナ刃3に沿ってコーナ刃第2端部3bからコーナ刃第1端部3aに向けてコーナ刃中心線Cを中心に40°の範囲内では、後壁面部10とボス面2Aとの接線または交線(本実施形態では、接線Q)は、前記平面視において図2に示すように円弧状に形成されている。そして、この平面視において、コーナ刃3がなす円弧の半径G1に対し、後壁面部10とボス面2Aとの接線Qの円弧の半径G2がなす比G2/G1は、本実施形態では0.23~0.87の範囲内とされている。Furthermore, in this embodiment, within a range of 40° from the corner blade centerline C along the
一方、本実施形態では、前記コーナ刃3に、インサート中心線Lに垂直な基準面Pに平行な方向に沿って延びる平行領域Aが形成されている。ここで、本実施形態におけるコーナ刃3は、図4に示すようにコーナ刃第2端部3bでは、インサート中心線L方向においてボス面2Aに近い位置に位置している。On the other hand, in this embodiment, the
そして、コーナ刃3は、このコーナ刃第2端部3bからコーナ刃第1端部3aに向かうに従い図4に示すようにインサート中心線L方向に漸次突出しつつ、コーナ刃第2端部3bからコーナ刃第1端部3aに向けて延び、コーナ刃中心線C回りにコーナ刃第2端部3bから40°の位置よりも手前の位置において前記インサート中心線Lに垂直な基準面Pに平行な方向に沿って延びる前記平行領域Aに至る。また、コーナ刃3は、この平行領域Aに至った後は基準面Pに平行な方向に延び、コーナ刃第1端部3aに達して主切刃4に連なる。
As shown in FIG. 4, the
さらに、本実施形態では、こうしてコーナ刃3が連なった主切刃4と、この主切刃4に連なる副切刃5のうち、主切刃4側の第1副切刃5Aも、図3に示すようにコーナ刃第1端部3aを通りインサート中心線Lに垂直な基準面Pに平行な方向に沿って延びる平行領域A上に位置している。一方、この第1副切刃5Aに連なる第2副切刃5Bは、本実施形態では副切刃第1端部5aとは反対側の副切刃第2端部5bに向かうに従いインサート中心線L方向に漸次後退する傾斜領域Bを備えている。Furthermore, in this embodiment, the
ここで、本実施形態では、図3に示すように、第2副切刃5Bのうち副切刃第1端部5a側の部分は、インサート中心線Lに垂直な基準面Pに平行な方向に沿って延びる平行領域Aとされている。そして、この平行領域Aよりも副切刃第2端部5b側の部分が、この副切刃第2端部5b側に向かうに従いインサート中心線L方向に凸となる凸曲線を描きつつインサート中心線L方向に後退した後に一定の傾斜角でインサート中心線L方向に漸次後退する傾斜領域Bとされている。Here, in this embodiment, as shown in Figure 3, the portion of the second
また、副切刃5の逃げ面6に対向する方向から見て図3に示すように、第2副切刃5Bにおける傾斜領域Bのインサート中心線Lに垂直な方向の幅W1は、本実施形態では第2副切刃5Bにおける平行領域Aのインサート中心線Lに垂直な方向の幅W2よりも大きくされている。
Furthermore, as shown in Figure 3 when viewed from the direction facing the
さらに、図示は略するが、副切刃第1端部5aにおいて、副切刃5に直交する断面におけるランド部7の基準面Pに対する傾斜角は15°~35°の範囲内とされるのが望ましく、本実施形態では20°とされている。また、同じく副切刃第1端部5aにおいて、副切刃5に直交する断面におけるランド部7の基準面Pに平行な方向の幅は0.15mm~0.45mmの範囲内とされるのが望ましく、本実施形態では0.4mmとされている。
Furthermore, although not shown, at the minor cutting edge
ここで、このような超硬合金等の硬質材料により形成される切削インサートのインサート本体1は、粉末冶金技術の基本的な工程に沿って製造される。すなわち、インサート本体1が超硬合金製の場合は、炭化タングステン粉末とコバルト粉末を主成分として、必要に応じてクロムやタンタル等を副成分とする顆粒状の造粒粉末を用いて、金型を用いた粉末プレス成形を行う。Here, the
こうして得られたプレス成形体は、適切な雰囲気と温度に制御された焼結炉内で所定の時間焼結することにより、インサート本体1となる焼結体を製造することができる。インサート本体1の基本的形状は前記金型の設計により反映され、インサート本体1の詳細形状は金型成形によって得られる。さらに、インサート本体1の刃先形状の高精度化を図るために、必要に応じて研削砥石を用いた研削加工を施すこともある。The press-molded body thus obtained can be sintered for a prescribed time in a sintering furnace with appropriate atmosphere and temperature control to produce a sintered body that will become the
このような構成の切削インサートは、図8および図9に示す刃先交換式切削工具の工具本体11の先端部外周に形成されたインサート取付座12に着脱可能に取り付けられて、図10および図11に示す本発明の刃先交換式切削工具の一実施形態を構成する。こうしてインサート取付座12に取り付けられた切削インサートは、工具本体11が軸線O回りに工具回転方向Tに回転させられつつ軸線Oに交差する方向に送り出されることにより、前記コーナ刃3、主切刃4、および副切刃5によって被削材に切削加工を行う。A cutting insert of this configuration is removably attached to an
工具本体11は鋼材等の金属材料により前記軸線Oを中心とする概略円柱軸状に一体に形成されており、その後端部(図8~図11において上側部分)は円柱状のままのシャンク部11Aとされるとともに、先端部(図8~図11において下側部分)はシャンク部11Aよりも小径の切刃部11Bとされていて、この切刃部11Bに前記インサート取付座12が形成されている。また、シャンク部11Aと切刃部11Bとの間には、工具本体11の先端側に向かうに従い縮径するテーパネック部11Cが形成されている。The
工具本体11の切刃部11Bの外周には、凹溝状のチップポケット13が周方向に間隔をあけて複数(本実施形態では、周方向に等間隔に4つ)形成されており、前記インサート取付座12は、これらのチップポケット13の工具回転方向Tを向く壁面の先端部に、工具回転方向Tとは反対側に凹む凹所として形成されている。なお、チップポケット13の工具回転方向Tとは反対側を向く壁面には、工具本体11内に形成されたクーラント孔11aが開口している。A plurality of groove-shaped chip pockets 13 (four evenly spaced in the circumferential direction in this embodiment) are formed on the outer periphery of the
インサート取付座12は、工具回転方向Tを向く底面12aと、この底面12aの工具本体11における内周側から工具回転方向Tに延びて外周側を向く壁面12b、および底面12aの工具本体11における後端側から工具回転方向Tに延びて先端側を向く壁面12cとを備えている。また、底面12aと壁面12b、12c同士が交差する隅角部および壁面12b、12c同士が交差する隅角部には、凹溝状の逃げ部12dが形成されている。The
底面12aは、切削インサートのインサート本体1における多角形面2のボス面2Aよりも一回り小さな相似形の平面状に形成されており、工具本体11の後端側に向かうに従い工具回転方向T側に向かうように僅かに傾斜している。また、この底面12aの中央部にはネジ孔12eが底面12aに垂直に形成されている。The
このようなインサート取付座12に、前記実施形態の切削インサートは、インサート本体1の一方の多角形面2を工具回転方向Tに向けるとともに他方の多角形面2のボス面2Aを底面12aに密着させ、前記一方の多角形面2の1つのコーナ部に形成されたコーナ刃3を工具本体11の先端外周側に向けるとともに、このコーナ刃3のコーナ刃第1端部3aから延びる主切刃4が工具本体11の内周側に向かうようにして着座させられる。このとき、前記1つのコーナ部とは前記一方の多角形面2の対角線上に位置する他の1つのコーナ部に交差するインサート本体1の2つの側面は、壁面12b、12cに当接させられる。The cutting insert of the embodiment is seated on such an
そして、こうして着座させられた切削インサートは、工具回転方向T側から取付孔1Aに挿通されたクランプネジ14が底面12aのネジ孔12eにねじ込まれることにより、他方の多角形面2のボス面2Aが底面12aに押し付けられるとともに、前記一方の多角形面2の他の1つのコーナ部に交差する2つの側面が壁面12b、12cに押圧されてインサート取付座12に着脱可能に取り付けられる。
The cutting insert thus seated is then removably attached to the
こうしてインサート取付座12に取り付けられた切削インサートは、底面12aが上述のように傾斜していることから、インサート中心線Lが工具回転方向Tとは反対側に向かうに従い工具本体11の後端側に僅かに傾けられ、これによって工具本体11の先端外周側に向けられたコーナ刃3と、このコーナ刃3から工具本体11の内周側に延びる主切刃4および副切刃5の逃げ面6には逃げ角が与えられる。
Because the cutting insert attached to the
また、この工具本体11の先端外周側に向けられたコーナ刃3から工具本体11の内周側に延びる主切刃4は、内周側に向かうに従い工具本体11の先端側に向かうように僅かに傾斜させられる。すなわち、本実施形態の刃先交換式切削工具は、刃先交換式のラジアスエンドミルである。さらに、この主切刃4に連なる副切刃5は、主切刃第1端部4aと副切刃第1端部5aとを結ぶ直線が工具本体11の軸線Oに垂直な平面上に位置するように配設される。
The
このように刃先交換式切削工具の工具本体11に取り付けられた前記構成の切削インサートにおいて、主切刃4と、副切刃5のうち第1副切刃5Aと、第2副切刃5Bのうちの傾斜領域B以外の部分とは、主切刃4とコーナ刃3との接点であるコーナ刃第1端部3aを通りインサート中心線Lに垂直な基準面Pに平行な方向に沿って延びる平行領域A上に位置している。In the cutting insert of the above configuration thus attached to the
このため、本実施形態のように前記多角形面2の取付孔1Aの開口部周辺にインサート中心線Lに垂直なボス面2Aが形成されている場合に、このボス面2Aからの平行領域A上に位置する主切刃4および副切刃5のインサート中心線L方向の突出量が大きくなりすぎるのを防ぐことができ、これらの切刃の切刃強度を確保して耐欠損性の向上を図ることができる。従って、このように構成された切削インサートおよび刃先交換式切削工具によれば、高硬度の被削材を切削加工する場合や多数の孔が形成された被削材を切削加工するような断続切削となるような場合でも、長期に渡って安定した切削加工を行うことが可能となる。Therefore, when a
特に、本実施形態においては、コーナ刃3のうち主切刃4との接点となるコーナ刃第1端部3a側の部分も、主切刃4や副切刃5の第1副切刃5Aと同様に、このコーナ刃第1端部3aを通りインサート中心線Lに垂直な基準面Pに平行な方向に沿って延びる平行領域A上に位置しているので、このコーナ刃3から主切刃4を介して副切刃5に渡り、より広い範囲において切刃強度を確保して耐欠損性を向上させることができる。なお、この平行領域Aは、厳密にインサート中心線に垂直な基準面に平行に位置していなくても、例えば製造誤差の範囲にあって基準面に対して0.5°以内の角度の誤差があってもよい。In particular, in this embodiment, the portion of the
その一方で、前記構成の切削インサートでは、副切刃5において第1副切刃5Aに連なる第2副切刃5Bには、副切刃第1端部5aとは反対側の副切刃第2端部5bに向かうに従いインサート中心線L方向に漸次後退する傾斜領域Bが備えられている。ここで、この第2副切刃5Bは、副切刃第1端部5aにおいて凸曲線状の第1副切刃5Aに接する直線状に延びており、上述のように主切刃第1端部4aと副切刃第1端部5aとを結ぶ直線が工具本体11の軸線Oに垂直な平面上に位置するようにインサート本体1がインサート取付座12に取り付けられた状態で、工具本体11の内周側に向かうに従い後端側に向かうように僅かに傾斜することになる。On the other hand, in the cutting insert of the above configuration, the second
このように傾斜した第2副切刃5Bは、工具本体11を軸線Oに対して斜めに送り出す傾斜切削加工を行うときに専ら使用される。従って、前記構成の切削インサートおよび刃先交換式切削工具によれば、このような傾斜切削加工の場合でも、第2副切刃5Bの切刃強度を確保して耐欠損性を向上させることができる。The second
ここで、この第2副切刃5Bは、その全体が傾斜領域Bとされていてもよいが、本実施形態では、第2副切刃5Bの副切刃第1端部5a側の部分は、上述のように平行領域A上に位置しており、第2副切刃5Bの副切刃第2端部5b側の部分が、この副切刃第2端部5bに向かうに従いインサート中心線L方向に漸次後退するように傾斜する傾斜領域Bとされている。このため、本実施形態においては、副切刃5のうち平行領域A上に位置する部分を大きくすることができ、1刃当たりの送り量が大きい場合でも耐欠損性の向上を図ることが可能となる。Here, the entire second
一方、本実施形態では、副切刃5の逃げ面6に対向する方向から見て、第2副切刃5Bにおける傾斜領域Bのインサート中心線Lに垂直な方向の幅W1が、第2副切刃5Bにおける平行領域Aのインサート中心線Lに垂直な方向の幅W2よりも大きくされている。このため、上述のような傾斜切削加工において切り込み量が大きい場合でも、第2副切刃5Bの耐欠損性を一層確実に確保することができる。On the other hand, in this embodiment, when viewed from the direction facing the
また、本実施形態では、前記多角形面2に、コーナ刃3および主切刃4から多角形面2の内側に向かうに従いインサート中心線L方向に漸次突出するランド部7が形成されており、このランド部7によってコーナ刃3や主切刃4に連なる多角形面2上のインサート本体1の肉厚を厚くして高い切刃強度を与えることができる。このため、これらコーナ刃3や主切刃4の耐欠損性をさらに向上させることができ、高硬度の被削材を切削加工する場合や断続切削となる場合でも、より長期に渡って一層安定した切削加工を行うことが可能となる。In addition, in this embodiment, the
さらに、本実施形態では、コーナ刃中心線Cに沿った断面において、コーナ刃3に連なるランド部7の前記傾斜角θ1は、15°~25°の範囲内とされており、これは、コーナ刃3と主切刃4との境界となるコーナ刃第1端部3aでも同様である。このため、このコーナ刃3と主切刃4との境界となるコーナ刃第1端部3aにおいて、切削抵抗の低減を図りつつ耐欠損性を維持することができる。
Furthermore, in this embodiment, in a cross section taken along the corner blade center line C, the inclination angle θ1 of the
すなわち、このコーナ刃第1端部3aにおけるランド部7の傾斜角θ1が15°を下回ると、刃物角が小さくなって高硬度の被削材の切削加工における耐欠損性を確保することが困難となるおそれがある。その一方で、このコーナ刃第1端部3aにおけるランド部7の傾斜角θ1が25°を上回ると、ランド部7が立ち上がりすぎて切削抵抗の増大を招くおそれがある。That is, if the inclination angle θ1 of the
さらにまた、本実施形態では、このように多角形面2に、コーナ刃3および主切刃4から多角形面2の内側に向かうに従いインサート中心線L方向に漸次突出するランド部7が形成されている場合において、コーナ刃第1端部3aにおけるランド部7のコーナ刃中心線Cに垂直な方向の幅は0.35mm~0.45mmの範囲内とされている。
Furthermore, in this embodiment, when a
ここで、このコーナ刃第1端部3aにおけるランド部7の幅は、本実施形態では、図7に示すコーナ刃3から頂部9のインサート中心線L方向における前記頂点9aまでのコーナ刃中心線Cに垂直な方向の距離H1となる。従って、本実施形態によれば、これによってもコーナ刃3と主切刃4との境界となるコーナ刃第1端部3aにおいて、切削抵抗の低減を図りつつ耐欠損性を維持することができる。Here, in this embodiment, the width of the
すなわち、このコーナ刃第1端部3aにおけるランド部7の幅(距離H1)が0.35mmを下回ると、ランド部7が幅狭となって高硬度の被削材や断続切削となる切削加工における耐欠損性を確保することが困難となるおそれがある。その一方で、このコーナ刃第1端部3aにおけるランド部7の幅(距離H1)が0.45mmを上回ると、ランド部7が長くなりすぎ、切屑が長く接触することによる摩擦によって切削抵抗の増大を招くおそれがある。That is, if the width (distance H1) of the
さらにまた、本実施形態では、このランド部7は、主切刃から副切刃5に渡っても多角形面2の内側に形成されており、これによって副切刃5の切刃強度を確保して耐欠損性の向上を図ることができる。そして、特に本実施形態では、副切刃5の第1副切刃5Aと第2副切刃5Bとの境界となる副切刃第1端部5aにおいて、副切刃5に直交する断面におけるランド部7の基準面Pに対する傾斜角が15°~35°の範囲内とされているので、このコーナ刃第1端部3aにおいても、確実に耐欠損性の向上を図るとともに切削抵抗の低減を促すことができる。Furthermore, in this embodiment, the
すなわち、この副切刃第1端部5aにおけるランド部7の傾斜角θ1が15°を下回ると、副切刃5の刃物角が小さくなって高硬度の被削材を切削加工する際に欠損が生じ易くなってしまう。その一方で、この副切刃第1端部5aにおけるランド部7の傾斜角θ1が35°を上回ると、やはり副切刃5のランド部7が立ち上がりすぎて切削抵抗の増大を招くおそれがある。That is, if the inclination angle θ1 of the
また、本実施形態では、同じく副切刃第1端部5aにおいて、副切刃5に直交する断面におけるランド部7の基準面Pに平行な方向の距離は0.15mm~0.45mmの範囲内とされており、これによってもコーナ刃第1端部3aにおける耐欠損性の向上を図るとともに切削抵抗の低減を促すことができる。
In addition, in this embodiment, at the
すなわち、この副切刃第1端部5aにおけるランド部7の基準面Pに平行な方向の幅が0.15mmを下回ると、ランド部7が短くなって高硬度の被削材を切削加工する場合や断続切削となる場合に欠損が生じ易くなってしまう。その一方で、この副切刃第1端部5aにおけるランド部7の基準面Pに平行な幅が0.45mmを上回ると、副切刃5のランド部7が長くなりすぎ、切屑が長く接触することによる摩擦によって切削抵抗の増大を招くおそれがある。That is, if the width of the
なお、この副切刃5の多角形面2の内側に形成されたランド部7が、コーナ刃3や主切刃4の多角形面2の内側に形成されたランド部7と同じように副切刃5に直交する断面においてインサート中心線L方向に凸となる凸曲線状をなしている場合には、コーナ刃3と同じく前記断面において、ランド部7の傾斜角θ1は副切刃5と頂部9の前記頂点9aとを結ぶ直線Nの傾斜角θ1とすればよく、またランド部7の幅は副切刃5と頂部9の前記頂点9aとの基準面Pに平行な方向の幅(図5~図7における距離H1に相当)とすればよい。In addition, if the
一方、本実施形態では、上述したように前記多角形面2に、コーナ刃3から多角形面2の内側に向かうに従いインサート中心線L方向に漸次突出するランド部7と、このランド部7よりも多角形面2の内側に向かうに従いインサート中心線L方向に漸次後退するすくい面部8とが形成されている。On the other hand, in this embodiment, as described above, the
そして、コーナ刃3に沿ってコーナ刃第1端部3aからコーナ刃第2端部3bに向けてコーナ刃中心線Cを中心に40°の範囲内においては、コーナ刃中心線Cに沿った断面において、前記ランド部7のインサート中心線Lに垂直な基準面Pに対する傾斜角θ1が、前記すくい面部8のインサート中心線Lに垂直な基準面Pに対する傾斜角θ2以上とされている。
And within a range of 40° from the corner blade
このため、上述のように構成された切削インサートおよび刃先交換式切削工具では、専ら切削加工に使用されるコーナ刃3のコーナ刃第1端部3aからコーナ刃第2端部3bに向けてコーナ刃中心線C回りに40°の範囲内で、コーナ刃3に連なる多角形面2上のインサート本体1のコーナ刃中心線Cに沿った断面の断面積を特にコーナ刃3側で大きく確保することができる。Therefore, in the cutting insert and replaceable cutting tool configured as described above, the cross-sectional area of the cross section along the corner blade center line C of the
従って、このコーナ刃3に連なる多角形面2上でも、インサート本体1の肉厚を厚くして高い切刃強度を与えることができるので、コーナ刃3の耐欠損性を向上させることができ、高硬度の被削材を切削加工する場合や断続切削となる場合においても、長期に渡って安定した切削加工を行うことが可能となる。特に、本実施形態では、コーナ刃3に沿ってコーナ刃第2端部3bからコーナ刃第1端部3aに向けてコーナ刃中心線C回りに40°の範囲内でも前記傾斜角θ1が前記傾斜角θ2以上とされ、すなわちコーナ刃3の全長に渡って前記傾斜角θ1が前記傾斜角θ2以上とされているので、コーナ刃3の全長を使用するような場合でも、コーナ刃3の耐欠損性を向上させることができる。Therefore, even on the
また、本実施形態では、これらランド部7と前記すくい面部8との間に、コーナ刃中心線Cに沿った断面においてランド部7とすくい面部8とに接する凸曲線状の頂部9が形成されるとともに、すくい面部8よりも多角形面2の内側には、コーナ刃中心線Cに沿った断面においてすくい面部8の多角形面2の内側への延長線Mに対して多角形面2の内側に向かうに従いインサート中心線L方向に漸次後退する後壁面部10と、この後壁面部10から多角形面2の内側に延びて取付孔1Aの開口部が形成されるインサート中心線Lに垂直な平面Pであるボス面2Aとが形成されている。In this embodiment, a convex
そして、コーナ刃3に沿ってコーナ刃第1端部3aからコーナ刃第2端部3bに向けてコーナ刃中心線Cを中心に40°の前記範囲内では、コーナ刃中心線Cに沿った断面において、コーナ刃3から頂部9のインサート中心線L方向における頂点9aまでのコーナ刃中心線Cに垂直な方向の距離H1が、頂部9の頂点9aからすくい面部8の多角形面2の内側への延長線Mとボス面2Aとの交点2aまでのコーナ刃中心線Cに垂直な方向の距離H2以下とされている。
Within the above-mentioned range of 40° around the corner blade center line C along the
従って、本実施形態によれば、ランド部7の多角形面2の内側に配設される頂部9からすくい面部8に沿って延長線Mがボス面2Aに達するまでの前記距離H2が、ランド部7の幅である前記距離H1以上となる。このため、コーナ刃3に連なる多角形面2上のインサート本体1のコーナ刃中心線Cに沿った断面の断面積をさらに大きく確保することができ、コーナ刃3に一層高い切刃強度を与えることが可能となって耐欠損性をより確実に向上させることができる。なお、ランド部7の幅である前記距離H1は、本実施形態ではコーナ刃第2端部3bから主切刃第1端部4aにかけて一定である。Therefore, according to this embodiment, the distance H2 from the apex 9 arranged on the inside of the
さらに、本実施形態では、コーナ刃3に沿ってコーナ刃第1端部3aからコーナ刃第2端部3bに向けてコーナ刃中心線Cを中心に40°の前記範囲内で、コーナ刃中心線Cに沿った断面において、前記頂部9の頂点9aから前記後壁面部10とボス面2Aとの接点10aまでのコーナ刃中心線Cに垂直な方向の距離H3と、前記頂部9の頂点9aからすくい面部8の多角形面2の内側への延長線Mとボス面2Aとの交点2aまでのコーナ刃中心線Cに垂直な方向の距離H2との比H3/H2が0.45~0.75の範囲内とされている。Furthermore, in this embodiment, within the above-mentioned range of 40° from the corner blade
このため、切削加工の際にコーナ刃3、主切刃4、および副切刃5によって生成される切屑の排出性を向上させることができるとともに、本実施形態のようにインサート本体1が表裏反転対称形状である場合に、工具本体11のインサート取付座12の前記底面12aに密着させられる着座面となるボス面2Aの面積を大きく確保して、切削インサートを安定してインサート取付座12に着座させることが可能となる。
This improves the discharge of chips generated by the
ここで、この比H3/H2が0.45よりも小さいと、切屑とすくい面部8との接触距離が短くなるため、切屑の排出方向の制御が不安定となるおそれがある。また、この比H3/H2が0.75より大きいと、逆に切屑とすくい面部8との接触距離が長くなって切屑の擦過による切削抵抗が増大するとともに、後壁面部10が多角形面の内側に後退することになるので、上述のようにインサート取付座12の前記底面12aに密着させられる着座面となる多角形面2のボス面2Aの面積が小さくなり、切削インサートの着座安定性が損なわれるおそれがある。Here, if the ratio H3/H2 is smaller than 0.45, the contact distance between the chips and the
さらにまた、本実施形態では、コーナ刃3に沿ってコーナ刃第2端部3bからコーナ刃第1端部3aに向けてコーナ刃中心線Cを中心に40°の範囲内で、前記後壁面部10とボス面2Aとの接線Qが前記平面視において凹円弧状に形成されている。そして、前記平面視において、コーナ刃3がなす円弧の半径G1に対し、後壁面部10とボス面2Aとの接線Qの凹円弧の半径G2がなす比G2/G1が0.23~0.87の範囲内とされている。Furthermore, in this embodiment, a tangent Q between the rear
このため、やはり切削インサートの着座安定性を向上させることができるとともに、切屑の排出方向を制御しやすくなる。すなわち、この比G2/G1が0.23よりも小さいと、後壁面部10が多角形面2の内側に後退してボス面2Aの面積が小さくなり、切削インサートの着座安定性が損なわれるおそれがあるとともに、コーナ刃中心線C方向から見たコーナ刃3から後壁面部10とボス面2Aとの接線Qまでの幅は大きくなり、切屑とランド部7やすくい面部8との接触距離が長くなって切削抵抗が増大するおそれもある。
This also improves the seating stability of the cutting insert and makes it easier to control the direction of chip discharge. In other words, if the ratio G2/G1 is smaller than 0.23, the rear
また、逆にこの比G2/G1が0.87よりも大きいと、コーナ刃中心線C方向から見たコーナ刃3から後壁面部10とボス面2Aとの接線Qまでの幅が小さくなり、切屑とランド部7やすくい面部8との接触距離が短くなってしまうため、切屑の排出方向の制御が不安定となるおそれがある。Conversely, if the ratio G2/G1 is greater than 0.87, the width from the
なお、本実施形態では、後壁面部10がボス面2Aに接しているため、前記距離H3や前記半径G2は、これらボス面2Aと後壁面部10との接点10aや接線Qに基づいているが、後壁面部10がボス面2Aに角度をもって交差している場合には、これらボス面2Aと後壁面部10との交点や交線に基づけばよい。In this embodiment, since the
さらに、本実施形態では、前記多角形面2が、インサート中心線Lを中心として180°回転対称に形成された長方形面とされており、この長方形面の1つの対角線上に位置する2つの角部が配置されるコーナ部にコーナ刃3が形成されるとともに、このコーナ刃3に連なる前記長方形面の短辺部に主切刃4と副切刃5とが形成されているので、1つの多角形面2において2つずつのコーナ刃3、主切刃4、および副切刃5を使用することができて、効率的かつ経済的である。Furthermore, in this embodiment, the
しかも、本実施形態では、このような長方形面状の多角形面2を有するインサート本体1が表裏反転対称形状とされており、従って1つのインサート本体1において4組のコーナ刃3、主切刃4、および副切刃5を使用することができるので、さらに一層効率的かつ経済的である。Moreover, in this embodiment, the
次に、図12~図18は、本発明の切削インサートにおける第2の実施形態を示すものであり、図19~図25は、本発明の切削インサートにおける第3の実施形態を示すものであり、図26~図32は、本発明の切削インサートにおける第4の実施形態を示すものである。これら第2~第4の実施形態の切削インサートにおいて、図1~図7に示した本発明の第1の実施形態の切削インサートと共通する部分には、同一の符号を配して説明を省略する。Next, Figures 12 to 18 show a second embodiment of the cutting insert of the present invention, Figures 19 to 25 show a third embodiment of the cutting insert of the present invention, and Figures 26 to 32 show a fourth embodiment of the cutting insert of the present invention. In the cutting inserts of the second to fourth embodiments, parts common to the cutting insert of the first embodiment of the present invention shown in Figures 1 to 7 are assigned the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted.
図12~図18に示す第2の実施形態の切削インサートでは、コーナ刃中心線Cに沿った断面において、図18に示すコーナ刃第1端部3aにおけるすくい面部8の傾斜角θ2は17.0°とされるとともに、前記距離H3は0.9mmとされており、図17に示すコーナ刃第1端部3aからコーナ刃第2端部3bに向けてコーナ刃中心線C回りに40°の位置におけるすくい面部8の傾斜角θ2は16.3°とされ、図16に示すコーナ刃3のコーナ刃第2端部3bにおけるすくい面部8の傾斜角θ2は14.2°とされるとともに、前記距離H2は0.8mmとされている。これら以外の諸元は第1の実施形態と同じである。
In the cutting insert of the second embodiment shown in Figures 12 to 18, in a cross section along the corner blade center line C, the inclination angle θ2 of the
また、図19~図25に示す第3の実施形態の切削インサートでは、コーナ刃中心線Cに沿った断面において、図25に示すコーナ刃第1端部3aにおけるランド部7の傾斜角θ1は20°、すくい面部8の傾斜角θ2は17°、前記距離H2は1.1mmとされ、図24に示すコーナ刃第1端部3aからコーナ刃第2端部3bに向けてコーナ刃中心線C回りに40°の位置におけるすくい面部8の傾斜角θ2は16.9°、前記距離H2は1.1mm、前記距離H3は0.8mmとされ、図23に示すコーナ刃3のコーナ刃第2端部3bにおけるランド部7の傾斜角θ1は20°、すくい面部8の傾斜角θ2は9.3°、前記距離H2は1.3mm、前記距離H3は0.5mmとされている。これら以外の諸元は第1の実施形態と同じである。
In the cutting insert of the third embodiment shown in Figures 19 to 25, in the cross section along the corner blade center line C, the inclination angle θ1 of the
さらに、図26~図32に示す第4の実施形態の切削インサートでは、図32に示すコーナ刃第1端部3aにおけるすくい面部8の傾斜角θ2は16.9°、前記距離H2は1.1mmとされ、図31に示すコーナ刃第1端部3aからコーナ刃第2端部3bに向けてコーナ刃中心線C回りに40°の位置におけるすくい面部8の傾斜角θ2は16.9°、前記距離H2は1.1mm、前記距離H3は0.8mmとされ、図30に示すコーナ刃3のコーナ刃第2端部3bにおけるランド部7の傾斜角θ1は20°、すくい面部8の傾斜角θ2は11.5°、前記距離H2は1.0mm、前記距離H3は0.5mmとされている。これら以外の諸元は第1の実施形態と同じである。
Furthermore, in the cutting insert of the fourth embodiment shown in Figures 26 to 32, the inclination angle θ2 of the
このような第2~第4の実施形態の切削インサートにおいても、ランド部7の前記傾斜角θ1がすくい面部8の前記傾斜角θ2以上とされているので、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。ただし、このうち第3、第4の実施形態では、副切刃5の逃げ面6に対向する方向から見て、第2副切刃5Bにおける傾斜領域Bのインサート中心線Lに垂直な方向の幅W1は、第2副切刃5Bにおける平行領域Aのインサート中心線Lに垂直な方向の幅W2よりも大きくされてはおらず、略等しいか、第2副切刃5Bにおける傾斜領域Bのインサート中心線Lに垂直な方向の幅W1が、第2副切刃5Bにおける平行領域Aのインサート中心線Lに垂直な方向の幅W2よりも小さくされている。In the cutting inserts of the second to fourth embodiments, the inclination angle θ1 of the
刃先交換式切削工具を用いて、高硬度の被削材を切削加工する場合や多数の孔が空いた被削材に対して断続切削となるような場合においても、長期に渡って安定した切削加工を行うことができる。 When using indexable cutting tools, stable cutting can be performed over a long period of time, even when cutting high-hardness workpieces or when intermittent cutting is required on workpieces with many holes.
1 インサート本体
1A 取付孔
2 多角形面
2A ボス面
2a コーナ刃中心線Cに沿った断面における頂部9の頂点9aからすくい面部8の多角形面2の内側への延長線Mとボス面2Aとの交点
3 コーナ刃
3a コーナ刃第1端部
3b コーナ刃第2端部
4 主切刃
4a 主切刃第1端部
5 副切刃
5A 第1副切刃
5B 第2副切刃
5a 副切刃第1端部
5b 副切刃第2端部
6 逃げ面
7 ランド部
8 すくい面部
8a すくい面部8の後壁面部10との接点
9 頂部
9a 頂部9の頂点
10 後壁面部
10a コーナ刃中心線Cに沿った断面における後壁面部10とボス面2Aとの接点
11 工具本体
12 インサート取付座
13 チップポケット
14 クランプネジ
L インサート中心線
C コーナ刃中心線
M コーナ刃中心線Cに沿った断面における頂部9の頂点9aからすくい面部8の多角形面2の内側への延長線
N コーナ刃中心線Cに沿った断面におけるコーナ刃3と頂部9の頂点9aとを結ぶ直線
P 基準面
Q ボス面2Aと後壁面部10との接線
θ1 ランド部7の傾斜角
θ2 すくい面部8の傾斜角
H1 コーナ刃中心線Cに沿った断面におけるコーナ刃3から頂部9の頂点9aまでのコーナ刃中心線Cに垂直な方向の距離
H2 コーナ刃中心線Cに沿った断面における頂部9の頂点9aから交点2aまでのコーナ刃中心線Cに垂直な方向の距離
H3 コーナ刃中心線Cに沿った断面における頂部9の頂点9aから接点10aまでのコーナ刃中心線Cに垂直な方向の距離
A 平行領域
B 傾斜領域
G1 コーナ刃3がなす円弧の半径
G2 接線Qがなす円弧の半径
W1 第2副切刃5Bにおける傾斜領域Bのインサート中心線Lに垂直な方向の幅
W2 第2副切刃5Bにおける平行領域Aのインサート中心線Lに垂直な方向の幅
O 工具本体11の軸線
T 工具回転方向
1
11 Tool body 12 Insert mounting seat 13 Chip pocket 14 Clamp screw L Insert center line C Corner blade center line M Extension line from vertex 9a of apex 9 to the inside of polygonal surface 2 of rake face portion 8 in a cross section along corner blade center line C N Straight line connecting corner blade 3 and vertex 9a of apex 9 in a cross section along corner blade center line C P Reference plane Q Tangent to boss surface 2A and rear wall surface portion 10 θ1 Inclined angle of land portion 7 θ2 Inclined angle of rake face portion 8 H1 Distance in a direction perpendicular to corner blade center line C from corner blade 3 to vertex 9a of apex 9 in a cross section along corner blade center line C H2 Distance in a direction perpendicular to corner blade center line C from vertex 9a of apex 9 to intersection point 2a in a cross section along corner blade center line C H3 Distance in a direction perpendicular to the corner edge center line C from the apex 9a of the apex 9 to the contact point 10a in a cross section along the corner edge center line C A Parallel region B Inclined region G1 Radius of the arc formed by the corner edge 3 G2 Radius of the arc formed by the tangent line Q W1 Width of the inclined region B of the second minor cutting edge 5B in a direction perpendicular to the insert center line L W2 Width of the parallel region A of the second minor cutting edge 5B in a direction perpendicular to the insert center line L O Axis of the tool body 11 T Tool rotation direction
Claims (7)
前記インサート中心線方向から見た平面視において、前記多角形面の辺稜部には、該多角形面のコーナ部に、前記インサート中心線に平行なコーナ刃中心線を中心とした凸円弧状をなすコーナ刃が形成されるとともに、このコーナ刃のコーナ刃第1端部からは該コーナ刃の接線方向に直線状に延びる主切刃が形成され、この主切刃の前記コーナ刃第1端部とは反対側の主切刃第1端部からは該主切刃の前記主切刃第1端部側への延長線に対して後退する副切刃が形成された切削インサートであって、
前記副切刃は、前記平面視において、前記主切刃第1端部で前記主切刃と接する前記コーナ刃の半径よりも大きな半径の凸円弧状をなす第1副切刃と、この第1副切刃の前記主切刃第1端部とは反対側の副切刃第1端部から該第1副切刃の接線方向に直線状に延びる第2副切刃とを備え、
前記主切刃と前記第1副切刃とは、前記コーナ刃第1端部を通り前記インサート中心線に垂直な基準面に平行な方向に沿って延びる平行領域上に位置しているとともに、前記第2副切刃は、前記副切刃第1端部とは反対側の副切刃第2端部に向かうに従い前記インサート中心線方向に漸次後退するように傾斜する傾斜領域を備え、
前記多角形面には、前記コーナ刃、前記主切刃、および前記副切刃の全長に渡って、
前記コーナ刃、前記主切刃、および前記副切刃から前記多角形面の内側に向かうに従い前記インサート中心線方向に漸次突出するランド部が形成されるとともに、このランド部よりも前記多角形面の内側には、該多角形面の内側に向かうに従い前記インサート中心線方向に漸次後退するすくい面部が形成され、
前記ランド部は、前記平行領域上の第1副切刃に直交する断面における前記基準面に対する傾斜角を備えており、
前記ランド部と前記すくい面部との間には、前記コーナ刃中心線に沿った断面と前記主切刃と前記副切刃に直交する断面とにおいて前記ランド部と前記すくい面部とに接する凸曲線状の頂部が形成され、
前記コーナ刃のランド部は、前記コーナ刃中心線に沿った断面において、前記インサート中心線方向に凸となる凸曲線状であり、かつ、前記コーナ刃第1端部における前記ランド部の前記頂部の前記インサート中心線方向に最も突出した頂点と前記コーナ刃とを結ぶ直線の前記基準面に対する傾斜角が15°~25°、前記頂部の前記インサート中心線方向に最も突出した頂点と前記コーナ刃との前記基準面に平行な方向の幅が0.35mm~0.45mmであり、
前記第1副切れ刃のランド部は、前記平行領域上の第1副切刃に直交する断面において、前記インサート中心線方向に凸となる凸曲線状であり、かつ、前記頂部の前記インサート中心線方向に最も突出した頂点と前記第1副切れ刃とを結ぶ直線の前記基準面に対する傾斜角が15°~35°、前記頂部の前記インサート中心線方向に最も突出した頂点と前記第1副切れ刃との前記基準面に平行な方向の幅が0.15mm~0.45mmである、
切削インサート。 An insert body formed in a polygonal plate shape has a mounting hole on each of the polygonal surfaces on the front and back sides thereof, the mounting hole penetrating the insert body and centered on the insert center line;
a corner edge having a convex arc shape centered on a corner edge center line parallel to the insert center line at a corner portion of the polygonal surface in a plan view seen from the insert center line direction, a main cutting edge extending linearly from a corner edge first end of the corner edge in a tangential direction of the corner edge, and a minor cutting edge receding from a main cutting edge first end on a side opposite to the corner edge first end of the main cutting edge with respect to an extension line of the main cutting edge toward the main cutting edge first end side,
The minor cutting edge includes, in the plan view, a first minor cutting edge that is convexly arcuate and has a radius larger than the radius of the corner edge that contacts the main cutting edge at a first end of the main cutting edge, and a second minor cutting edge that extends linearly in a tangential direction of the first minor cutting edge from a first end of the minor cutting edge that is opposite to the first end of the main cutting edge,
The main cutting edge and the first minor cutting edge are located on a parallel region extending along a direction parallel to a reference plane that passes through the corner edge first end and is perpendicular to the insert center line, and the second minor cutting edge has an inclined region that is inclined so as to gradually retreat toward the insert center line toward a minor cutting edge second end opposite to the minor cutting edge first end,
The polygonal surface has the corner edge, the main cutting edge, and the minor cutting edge over their entire lengths.
a land portion is formed which gradually protrudes in the direction of the insert center line from the corner edge, the main cutting edge, and the minor cutting edge toward the inside of the polygonal surface, and a cutting surface portion is formed on the inside of the polygonal surface more than the land portion, which gradually recedes in the direction of the insert center line toward the inside of the polygonal surface,
The land portion has an inclination angle with respect to the reference plane in a cross section perpendicular to the first minor cutting edge on the parallel region ,
Between the land portion and the rake face portion, a convex curved apex portion is formed which is in contact with the land portion and the rake face portion in a cross section along the corner edge center line and in a cross section perpendicular to the major cutting edge and the minor cutting edge,
the land portion of the corner edge has a convex curved shape that is convex in the insert center line direction in a cross section along the corner edge center line, and the inclination angle of a straight line connecting the corner edge and the apex of the top of the land portion at the corner edge first end portion, which protrudes most in the insert center line direction, is 15° to 25° with respect to the reference plane, and the width of the corner edge in a direction parallel to the reference plane between the apex of the top that protrudes most in the insert center line direction and the corner edge is 0.35 mm to 0.45 mm,
The land portion of the first minor cutting edge has a convex curved shape that is convex in the insert center line direction in a cross section perpendicular to the first minor cutting edge on the parallel region, and the inclination angle of the straight line connecting the apex of the top that protrudes most in the insert center line direction and the first minor cutting edge with respect to the reference plane is 15° to 35°, and the width of the apex of the top that protrudes most in the insert center line direction and the first minor cutting edge in a direction parallel to the reference plane is 0.15 mm to 0.45 mm.
Cutting insert.
軸線回りに工具回転方向に回転させら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、請求項1から請求項5のうちいずれか一項に記載の切削インサートが、1つの前記多角形面を前記工具回転方向に向けて、この1つの多角形面の前記コーナ部に形成された前記コーナ刃を前記工具本体の先端外周側に向けるとともに、このコーナ刃の前記コーナ刃第1端部から延びる前記主切刃が前記工具本体の内周側に向かうようにして、前記取付孔に挿通されたクランプネジが前記インサート取付座の前記工具回転方向を向く底面にねじ込まれることにより着脱可能に取り付け可能に構成されていることを特徴とする工具本体。 A tool body for an indexable cutting tool, comprising:
The cutting insert according to any one of claims 1 to 5 is configured to be removably attached to an insert mounting seat formed on the outer periphery of a tip portion of a tool body that is rotated in a tool rotation direction around an axis, with one of the polygonal faces facing the tool rotation direction, the corner blade formed at the corner portion of the one polygonal face facing the outer periphery of the tip portion of the tool body, and the main cutting edge extending from the first end of the corner blade facing the inner periphery of the tool body, by screwing a clamp screw inserted into the mounting hole into a bottom surface of the insert mounting seat facing the tool rotation direction.
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