JPH0839305A - 切削インサート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 前端切刃縁より連続し且つインサートの長手
方向に傾斜角α°で傾く曲面状の傾斜正面を備えた第１
突起を形成し、さらに第１突起の直後位置に、前記前端
切刃縁からの接線がβ°＝０．８α°〜１．２α°だけ
水平方向に対して傾斜するような球面状の第２突起を形
成した切削インサート。 【効果】 本発明によれば切屑と両突起との接触面積が
非常に小さく、切削抵抗が小さいので加工面にブレが発
生せず、切削抵抗が小さいことにより、溝入れ加工時の
送りを小さくした時でも切屑排出に関する”送り”の影
響が小さく、確実に切屑がゼンマイ状で排出される。さ
らに、横ばしり加工の際の切屑のデフレクト角が小さ
く、よって切屑が切断されやすく、また、インサートを
若干斜めにして取りつけても切屑処理が安定するなど、
優れた効果を奏するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超硬合金、サーメット
等の耐摩耗材料から構成され、金属材料の溝付け、截
断、内径加工、外形加工等、多種類の切削加工に用いら
れる切削インサートに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、金属切削加工の分野において
切屑の排出性を改善するため、切削インサートのブレー
カ形状について様々な改良がなされてきた。

【０００３】このような切削インサートのうち、特開平
１−１１５５０３号公報に記載された切削インサート２
０は、図７に示すようにインサート頂面２１に前端切刃
縁２２より間隔をおいて凹面状にすくい上げられた前部
チップ・デフレクター表面２３ならびに側部切刃縁２４
に沿って方向づけられた側部チップ・デフレクター表面
２５を具備してなる縦長突起状のチップ形成手段２６が
形成されたものであった。

【０００４】この切削インサート２０は、前端切刃縁２
２により切削された切屑が前記前部チップ・デフレクタ
ー表面２３に沿ってゼンマイ状に湾曲して排出され、他
方、側部切削縁２４により切削された切屑が前記側部チ
ップ・デフレクター表面２５によって小さい曲率半径の
螺旋状に湾曲して排出されるので、多機能且つ切屑の排
出性が改善されたインサート２０であった。

【０００５】

【従来技術の課題】しかしながら、上記従来の切削イン
サートは以下のような問題を免れ得なかった。

【０００６】すなわち、上記従来の切削インサート２０
では、前端切刃縁２２によって切削された切屑が前端切
刃縁２２より連続する窪部２７に沈みこんでから、凹面
状の前部チップ・デフレクター表面２３によって、無理
やりすくい上げられてゼンマイ状に湾曲されるが、形成
される切屑のゼンマイが密、すなわち径が小さくなるの
で例えば溝入れ加工時にチップが溝にめづまりしてイン
サート２０を破損せしめたり、前部チップ・デフレクタ
ー表面２３が凹面状に形成されているので切屑と前部チ
ップ・デフレクター表面２３の接触面積が大きく、イン
サート２０が切屑から受ける応力が過大となる。また溝
入れ加工において送りこみ量が小さい場合、切屑の幅が
小さくなるが、上述のように切屑と前部チップ・デフレ
クター表面２３の接触面積が大きいので、切屑が”送
り”の影響で大きな径の螺旋状に排出されることがあ
り、そうした場合、作業性が問題であった。

【０００７】また、側部切刃縁２４によって切削された
切屑は前記側部チップ・デフレクター表面２５によって
螺旋状に湾曲されて排出されるが、この側部チップ・デ
フレクター表面２５がインサート２０の長手方向に沿っ
た壁のように形成されているので切屑のデフレクト角ｙ
が大きく、よって径は小さいがピッチの比較的大きな螺
旋状で作業者に向かって排出される危険があるという問
題点があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は前端切刃縁より連続し且つインサートの長
手方向に傾斜角α°で傾く曲面状の傾斜正面を備えた第
１突起を形成し、さらに第１突起の直後位置に、前記前
端切刃縁からの接線がβ°＝０．８α°〜１．２α°だ
け水平方向に対して傾斜する、すなわち前記傾斜角α°
に対し±２０％傾いた方向に前端切刃縁よりの接線を持
つような球面状の第２突起を形成した。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明す
る。図１は、本実施例の切削インサート（以下、インサ
ートと略称する）１の斜視図であり、該インサート１は
略四角柱状をなし、そのインサート上面２の両端部の三
周縁に前端切刃縁３および側部切刃縁４が形成されると
ともに、中央部位にはホルダー取付用のＶ字溝５が形成
されている。

【００１０】また、インサート上面２の両端側には前記
前端切刃縁３の直後位置に２個の小さめの第１突起６が
間隔をおいて形成され、さらに各々の第１突起６の直後
位置には大きめの第２突起７が形成されている。

【００１１】図２は、インサート１の片側端部の平面図
であり、同図に示すように上記第１突起６および第２突
起７ともに平面視雨滴状をなしている。

【００１２】このうち第１突起６は、図３に示すように
前端切刃縁３より連続し且つインサート１の長手方向に
傾斜角α°で傾き、且つ図４に示すように曲面状をなす
傾斜正面８を有している。

【００１３】他方第２突起７は、図５に示す前記前端切
刃縁３からの接線がβ＝０．８α°〜１．２α°だけ水
平方向に対して傾斜する、すなわち前記傾斜角α°に対
し±２０％傾いた方向に前端切刃縁３よりの接線を持つ
ような球面状で形成されている。

【００１４】こののように構成されるインサート１は、
以下のような作用を有する。すなわち、上記インサート
１において前端切刃縁３により切削された切屑は、まず
第１突起６の短い傾斜正面８によって斜上方向に方向づ
けられてから、第２突起７の外面に当たることによって
ゼンマイ状に湾曲される。この時、切屑がゼンマイ状に
排出され、かつ形成されるゼンマイの径が過小とはなら
ないので溝入れ加工時に切屑が溝にめづまりしてしまう
ことがなく、さらに第１突起６の傾斜正面８がα°の傾
斜角で傾き、且つ曲面状に形成されているので切屑は線
接触で後方に進み、さらに第２突起７にはほぼ点接触で
あたる。したがって、切屑と両突起との接触面積が非常
に小さく、切削抵抗が小さいので加工面にブレが発生し
たりしない。

【００１５】また、切削抵抗が小さいことにより、溝入
れ加工時の送りを小さくした時でも切屑排出に関する”
送り”の影響が小さく、確実に切屑がゼンマイ状で排出
され、径が大きな螺旋状等でもって排出されることがな
いので作業性の問題もない。

【００１６】さらに、横ばしり加工の際に側部切刃縁４
により切削された切屑は、まず斜め後ろ方向に走り前記
第２突起７に当たるが、第２突起７が球面状をしている
ことにより、図６に示すように切屑のデフレクト角ｘが
小さく、よって切屑が切断されやすく、仮に螺旋状で排
出されても螺旋ピッチの小さい切屑が排出されるので切
屑が作業者まで飛んで作業者を傷つけることもない。

【００１７】また、第１突起６と第２突起７がインサー
ト１の長手方向に並ぶように配置されているので、イン
サート１を若干斜めにして取りつけても切屑処理が安定
するという特徴を有している。

【００１８】なお、第１突起６に形成された傾斜正面８
の傾斜角α°としては１０°〜２０°の範囲にあれば切
屑排出性能に優れるので好ましく、さらには１２°〜１
８°の範囲であればより好ましい。これに対して上記α
°が１０°より小さい時には形成される切屑のゼンマイ
が疎、すなわち径が過大であったり、切屑が絡みつき作
業性が悪くなり、他方α°が２０°より大きいと形成さ
れる切屑のゼンマイが密、すなわち径が小さくなるので
例えば溝入れ加工時に切屑が溝にめづまりしてインサー
ト１を破損せしめる恐れがある。

【００１９】また、前端切刃縁３から第２突起７への接
線の傾斜角β°としては０．８α°〜１．２α°の範囲
であれば排出処理が安定し、切削抵抗も少なく好まし
く、さらには０．９α°〜１．１α°の範囲であればよ
り好ましい。これに対してβ°＜０．８α°である時は
切屑が第２突起７の上を通り越してしまったり、当たっ
てもデフレクト角が浅すぎ（小さい）ゼンマイ状に湾曲
しない恐れがある。他方、β°＜１．２α°である時は
切屑が第２突起７に当たるデフレト角が深すぎ（大き
い）、切屑からの応力を強く受け、加工面がブレたり、
突起が破損してしまう恐れがある。

【００２０】なお、インサート上面２に形成する第１突
起６の個数としては必ずしも２個である必要はなく、１
個であっても或いは３個以上であっても良く、加工目的
や加工状況あるいは被削材によって任意に設定すること
ができる。

【００２１】実施例１ 図１乃至図５に示すインサート１であって、傾斜正面８
の傾斜角α°、前端切刃縁３から第２突起７への接線の
傾斜角β°＝１５°のインサート１を用い、表１に記載
されるように送り量を代え以下の条件で溝入れ加工を行
った。

【００２２】

【表１】

【００２３】被削材：φ５４ｍｍ ＳＣＭ４３５ Ｖ＝１５０ｍ／ｍｉｎ． 湿式 また、比較例として図７に示すような前端切刃縁２２よ
り間隔をおいて凹面状にすくい上げられた前部チップ・
デフレクター表面２３と側部切刃縁２４に沿って方向づ
けられた側部チップ・デフレクター表面２５を具備して
なる縦長突起状のチップ形成手段２６が形成されたイン
サート２０を用い同様の加工を行い、切屑の状況と加工
面の状況について観察した。

【００２４】表１にその結果を示す。表１に示すよう
に、本実施例のインサート１によれば送り量が大きくて
も、小さくても切屑がゼンマイ状に、切断、排出される
のに対して、比較例のインサート２０では切屑がゼンマ
イ状に、切断、排出されるけれども形成されるゼンマイ
が過密で溝にめづまりすることもあり、さらに小さい送
り量ではゼンマイ状でなく径の大きな螺旋状で排出され
ていた。また、本実施例のインサート１では加工面にブ
レが生じることがなかったのに対し、比較例のインサー
ト２０では若干のブレの発生が確認された。

【００２５】実施例２ 実施例１のインサート１と前記比較例のインサート２０
を用い、表２に記載されるように送り量を代え、以下の
条件で横走り加工を行い、切屑の状況を観察した。

【００２６】

【表２】

【００２７】被削材：φ５４ｍｍ ＳＣＭ４３５ Ｖ＝１５０ｍ／ｍｉｎ． ｆ＝０．２０ｍｍ／ｒｅｖ． 湿式 表２にその結果を示す。表２から明らかなように、本実
施例のインサート１によれば送り量が大きくても、小さ
くても、切屑がピッチ、径ともに小さい螺旋状であって
短く切断されて排出されるか、或いは細かく切断されて
排出されるのに対して、比較例のインサート２０では送
り量が小さい時にピッチの大きい螺旋状で切屑が形成さ
れた。

【００２８】実施例３ 実施例１のインサート１において、傾斜正面８の傾斜角
α°を表３のように変え（傾斜正面８の傾斜角α°＝前
端切刃縁３から第２突起７への接線の傾斜角β°）、以
下の条件で溝入れ加工を行い、切屑の状況および加工面
の状況等を観察した。

【００２９】

【表３】

【００３０】被削材：φ５４ｍｍ ＳＣＭ４３５ Ｖ＝１５０ｍ／ｍｉｎ． ｒ＝１．５ｍｍ 湿式 その結果を表３に示す。表３に示すように、傾斜正面８
の傾斜角α°としては１０°〜２０°の範囲にあれば切
屑排出性能に優れるので好ましく、さらには１２°〜１
８°の範囲であればより好ましいことが判った。これに
対して上記α°が１０°より小さい時には形成される切
屑のゼンマイが疎、すなわち径が過大であったり、切屑
が絡みつき作業性が悪くなり、他方α°が２０°より大
きいと形成される切屑のゼンマイが密、すなわち径が小
さくなるので例えば溝入れ加工時にチップが溝にめづま
りしてインサート１を破損せしめる恐れがあることも判
った。

【００３１】実施例４ 実施例１のインサート１において傾斜正面８の傾斜角α
°＝１６°、前端切刃縁３から第２突起７への接線の傾
斜角β°を表４に示すように変え、実施例３の条件で溝
入れ加工を行い、切屑の状況および加工面等の状況を観
察した。

【００３２】

【表４】

【００３３】その結果を表４に示す。表４に示すよう
に、傾斜角β°としては０．８α°〜１．２α°の範囲
であれば排出処理が安定し、切削抵抗も少なく好まし
く、さらには０．９α°〜１．１α°の範囲であればよ
り好ましいことが判った。これに対してβ°＜０．８α
°である時は切屑が第２突起７の上を通り越してしまっ
たり、当たってもデフレクト角が浅すぎ（小さい）ゼン
マイ状に湾曲しない恐れがあり、他方、β°＜１．２α
°である時は切屑が第２突起７に当たるデフレクト角が
深すぎ（大きい）、切屑からの応力を強く受け、加工面
がブレたり、突起が破損してしまう恐れがあることも判
った。

【００３４】

【発明の効果】叙上のように、本発明によれば前端切刃
縁により切削された切屑が、まず第１突起の短い傾斜正
面によって斜上方向に方向づけられた後、第２突起の外
面に当たるように構成したので、切屑がゼンマイ状に排
出され、かつ形成されるゼンマイの径が過小とはならな
いので溝入れ加工時に切屑が溝にめづまりしてしまうこ
とがなく、さらに切屑と両突起との接触面積が非常に小
さく、切削抵抗が小さいので加工面にブレが発生したり
しない。

【００３５】また、切削抵抗が小さいことにより、溝入
れ加工時の送りを小さくした時でも切屑排出に関する”
送り”の影響が小さく、確実に切屑がゼンマイ状で排出
され、曲率半径の螺旋状等でもって排出されることがな
いので作業者にとっても安全である。

【００３６】さらに、第２突起が球面状をしていること
により、横ばしり加工の際の切屑のデフレクト角が小さ
く、よって切屑が切断されやすく、仮に螺旋状で排出さ
れても螺旋ピッチの小さい切屑が排出されるので切屑が
作業者まで飛んで作業者を傷つけることもない。

【００３７】また、第１突起と第２突起がインサートの
長手方向に並ぶように配置されているので、インサート
を若干斜めにして取りつけても切屑処理が安定するな
ど、優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の切削インサートの斜視図であ
る。

【図２】図１のインサートの片側端部を示す上面図であ
る。

【図３】図２のＡーＡ線断面図である。

【図４】図２のＢ線矢視図である。

【図５】図２のＡーＡ線断面図である。

【図６】図２のＡーＡ線断面図である。

【図７】従来のインサートの斜視図である。

【符号の説明】

１ （切削）インサート ２ インサート上面 ３ 前端切刃縁 ４ 側部切刃縁 ５ Ｖ字溝 ６ 第１突起 ７ 第２突起 ８ 傾斜正面 ｘ，ｙ デフレクタ角

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面端部位の三周縁に切刃縁を形成した
   切削インサートにおいて、上記インサートの上面には前
   端切刃縁より連続し且つインサートの長手方向に傾斜角
   α°で傾く曲面状の傾斜正面を備えた第１突起が形成さ
   れるとともに、該第１突起の直後位置に、前記前端切刃
   縁からの接線が水平方向に対してβ°＝０．８α°〜
   １．２α°だけ傾斜するような球面状の第２突起が形成
   されていることを特徴とする切削インサート。