JPH08505815A - 捩れ逃げ面を備えた切削インサート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 切削インサート、好ましくはフライスカッター用のインサート、が上側面或いはチップ面、底面、及び上面と底面間に延在する側面を含んで成る。側面の少なくとも１つは切刃に隣接した逃げ面を有し、この逃げ面は逃げ角が切込み深さの増大に従って増大するように切刃に沿って螺旋状に捩られている。この構造により、フライスカッター本体において切削インサートが負に傾斜している場合でさえも、切刃に沿って等しい量の大きなクリアランスを得ることが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】 捩れ逃げ面を備えた切削インサート 本発明の背景と要旨 本発明は切粉（チップ）出し工作用の、具体的にはフライスカッター用の切削 インサートに関する。このインサートはインサート製造粉末の加圧成形と焼結に よって製造される。インサートは上位チップ面、工作工具の協働支持面に当接状 に配置され得る下位の平坦底面及び少なくとも上面と底面の間に延在する少なく とも３つの側面を含んで成る。側面の少なくとも１つは切刃を形成する線に沿っ てチップ面に接続している。 この種の切削インサートはセメンテッドカーバイド製造粉末が先ず適宜の加圧 工具の中で所望形状に成形され、次いでオーブン内で1000℃を越える温度で焼結 することにより最終的な強度が付与される斯ゝる直加圧法によって増々製造され るようになっている。加圧操作は年を経て精巧になってきて、今日ではこの工程 は切刃とこれに隣接したチップ（切粉）成形面及び可能な補強チァンファと逃げ 面を高精度に作る可能性の高いものになるようにうまく出来ている。更に、この 工程中に生じる引けは加圧工具の寸法設計の際に考慮される。 今日の切削外形態（ジオメトリ）は増々正の形状、即ちインサートのチップ面 、或いはレーキ面と工作面の法線との間の角度が増々大きくなる傾向にある。そ のジオメトリの理由は小さな切削力、従って低エネルギー消費、高寸法精度を出 し得るようにうまく出来た切刃及び正の切削角（ジオメトリ）を維持した状態で の逃げ角の選定に際し大きな選定の自由度等の幾つかの利点が達成されるからで ある。実際にはチップ面の角度の正の値を確保するための限界はセメンテッドカ ーバイドの強度によって決まる。それはチップ面の角度が正の値で大きくなれば 、それだけ切刃角が鋭くなり、従って切刃が弱体化するからである。 ある種の状況においては、フライスカッター本体における切削インサートの負 の軸方向傾斜は、工作物に対する有効レーキ角が正に維持されていても、有利に なり得る。この構造は特にモータ産業における鋳鉄工作の場合に多く利用される が、スチールエ作のためにも有益であり得る。負の軸方向傾斜は小径のエンドミ ルにおいて主に採用される。この負の軸方向傾斜は切削インサートが８個までの 切刃を備えることを許容する。傾斜の大きさは15°まで設定され得る。 逃げ（クリアランス）は全ての切削工作作業で決定的な役割を演ずる。工作物 に対し相対的に充分な自由空間を保証するためには、切削方向に対し切刃の背後 において逃げ面の隙間の１部が工作物に対し大きくなり過ぎることは許されない 。不充分な逃げ量は高度のフェース摩耗と振動をもたらし、しかも切刃のチッピ ングと破損をもたらす原因になる。 負の傾斜により、平坦な逃げ面のクリアランスは切込み深さ（量）の増大に従 って増大するようになる。それ故に、振動問題は、走り込まない「ランイン」の 前、即ち最外位の切刃が初期摩耗を蒙る前の新しい切刃状態において、鋭い（90 °までの）切刃のときに生起する。それ故に、工作作業者が新切刃をホーニング 処理し、それによって支持面を増大させ且つスタート時の振動傾向を抑制するこ とは通常のプラクテイスとなっている。 本発明の第１の目的は、フライスカッター本体における切削インサートが負の 軸方向傾斜状態にあるときに異なる切込み深さにおい て最適レベルにクリアランスを調整出来るように切削インサートの逃げ面を成形 することにある。 本発明の第２の目的はフライスカッター本体における切削インサートが負の軸 方向傾斜状態にあるときに、切刃に沿って実質的に等しいクリアランスを維持す ることにある。 本発明の更に別の目的は完全に新しい切刃で工作をスタートしたときに生じる 初期の振動傾向を小さく抑制するか或いは消滅させることにある。 これらの目的とその他の目的は、本発明に従って２つの切削コーナ間の逃げ面 として、クリアランス（或いは逃げ角）が切込み深さの増大に従って増大するよ うに螺旋状に捩られた逃げ面を提供することにより達成された。 捩れ逃げ面を備えた割付け可能な切削インサートはそれ自体既知である。例え ば、EP−Ａ−239045とEP−Ａ−392730参照。しかし、これらのインサートの逃げ 面は本発明の逃げ面の場合とは逆向きに捩られている、即ちこの捩りにより切込 み深さの増大に従ってクリアランスが増大させられる。それ故に、先行技術の構 造はフライスカッター本体に軸方向で負に傾斜されるように配置され得るインサ ートを提供するには全然適したものとはいえない。更に、これらの既知の切削イ ンサートは主切刃の全長に亘って基本的に一定の切刃角をなすようにするために 螺旋状に捩られたチップ面も有している。しかし、この形式は切刃角を低減させ 、切刃のチッピングと破損の原因になり得る不都合をもたらす。 図面の簡単な説明 本発明の限定を目的としたものではなく、単に説明を目的として、本発明を添 付の図面に係る好適例に関連させて更に詳しく以下に 説明する。図において、同類の部材には同類の参照番号を付している。 図１は本発明に係る切削インサートの斜視図である。 図２は本発明に係る切削インサートの頂面図である。 図３ａ，３ｂ，３ｃは夫々図２における線Ｉ−Ｉ、線II−II、線III−IIIに沿 った切断面図である。 好適例の詳細な説明 図１において、割付け可能（インデキシャブル）切削インサート（植刃）１は 長方形或いはやゝひし形の基本形を有している。平坦面５と面６のなす角度は16 0°と179.5°の間の値である。このインサートは実質的に平坦なチップ面或いは 上側面11と、この面11と面平行な底面と、上面と底面間に延在する側面或いは逃 げ面２，３，５，６とを含む。本発明に係る捩れ逃げ面３は主切刃８に上向きに 接続し、破断線７に沿って下位の逃げ面２に下向きに接続している。逃げ面３の 捩れ形状のために、破断線に特定の曲率が与えられている。 実働切削コーナ４は滑かに丸められ、主切刃８に１の方向において接続してお り、他の方向においては第２（副）切刃９に接続している。このような知られた 態様においては、主切刃８は工作物からチップ（切粉）を切り出すが、第２切刃 ９は工作物に新しい面を作り出す。実際には、エッジ10は切削機能を有していな い。 切削インサートをフライスカッター本体にどのように傾斜配置するかに依存し て、主逃げ面３を異なる度合に捩ることが出来る。図３ａによれば、実働切削コ ーナの最寄りの個所における逃げ角は０°であり得るが、これは10°まで、好ま しくは５°までの値であり得る。主切刃の中間個所では、負の逃げ角が５°と15 °の間の値を 採り得る（図３ｂ）。最大切込み深さにおいては、負の逃げ角は15°と20°の間 の値であり得る（図３ｃ）。 或いは、実働切刃の最寄りの個所の逃げ角も正の値を採り得る、即ち逃げ面３ は上辺11と鋭角をなすようにすることが出来る。大切なことは発明思想に従うこ とである、即ち、逃げ角が切込み深さの増大に従って低減することである。従っ て、実働切削コーナに最寄りの個所の逃げ角が＋15°の値を有しているならば、 この逃げ角は最大切込み深さにおいて約０°に低減することが出来る。適切な例 では、10°と20°、好ましくは12°と18°の間の角度に逃げ面３を全長に亘って 捩る。 上側面11の形状は本発明の必須の事項を構成するものではない。好ましくは、 レーキ角は主切刃の全体或いは少なくとも主要部に亘って実質的に一定にする。 切削力を低減させるために、上面は例えば切刃に沿ってくぼみ、即ち凹所を備え るように形成される。この種の凹所が存在することによりエッジ角が凹所におい て低減されるので、逃げ面３は、実働切削コーナの近傍における上側面11と逃げ 面３のなす鋭角度によって切刃が更に弱体化することのないようにするために、 図３ａ−３ｃに従って形成されるべきである。 本発明の変形例によれば、捩れ逃げ面３は切刃の全長に亘って実質的に一定の 幅のものに形成することが出来る。従って、この場合、破断線７は切刃８に平行 となる。しかし、この形態を達成するには、第２逃げ面２は螺旋状に捩られた形 状に成形されなければならない。但し、この場合の捩りの方向は逃げ面３の捩れ の方向とは逆である。 好ましくは、本発明に係るインサートはネジ、ロックピン或いはこれに類似の 適当なクランプ手段の挿入のために中央貫通孔12を具備する。 勿論、本発明は図面と上述の説明例に限定されるものではない。従って、本発 明を長方形やひし形以外の他の多角形、例えば正方形、長斜方形或いは三角形の インサートに適用することが可能である。更に、こゝで指摘すべきことは、イン サートが全ての側面に２種の逃げ面を備えることは必らずしも要らないことであ る。従って、本発明に係る捩れ逃げ面は上面11から底面までの側面全体をカバー することも出来る。 チップ面或いはレーキ面11はそれ自体公知の種々のチップブレーキング機構、 例えばリッジ、バンプ、デインプル、その他の凹所等々を具備することが出来る 。 記述の例によれば、主切刃は全長に亘って真直である。しかし、これはフライ ス工作機におけるインサートの負の軸方向傾斜を償い、更にはフライス工作面の 完全な平坦度を保証するために、やゝ外方へ湾曲させることが出来る。 本発明の原理、好適例及び作用は以上記述されたが、保護されるべき本発明は 開示例に限定されず、むしろ添付の請求の範囲によって規定される。従って、種 々の変形態様にはこの請求項の範囲内のものが採り得る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．切粉出し工作工具、具体的にはフライスカッターのための切削インサート であって、上位チップ面、工作工具の協働支持面に当接状に配置されるようにし た下位の平坦底面及び該両面間に延在する少なくとも３つの側面を含み、側面の 少なくとも１つが切刃を形成する線に沿ってチップ面に接続しており、該少なく とも１つの側面が逃げ角を形成する切刃に隣接した逃げ面を有し、この逃げ面は 逃げ角が切込み深さの増大に従って増大するように螺旋状に捩られている、斯ゝ る構成の切粉出し工作工具用の切削インサート。 ２．逃げ面の全体の捩れ度は10°と20°の間の値である、請求項１に記載の切 削インサート。 ３．更に逃げ面の下に第２の逃げ面を含み、両種の逃げ面が破断線に沿って会 合している、請求項１に記載の切削インサート。 ４．破断線が真直である、請求項３に記載の切削インサート。 ５．破断線が湾曲している、請求項３に記載の切削インサート。 ６．切刃が凹所を具備し、切刃が当該凹所に隣接した正のレーキ面を具備して いる、請求項２に記載の切削インサート。 ７．インサートがインサート製造粉末の加圧成形と焼結により製造される、請 求項１に記載の切削インサート。 ８．切刃のレーキ角が切刃の少なくとも主要部分に亘って実質的に一定である 、請求項１に記載の切削インサート。 ９．インサートとして、上側面或いはチップ面、工作工具の協働支持面に当接 状に配置されるようにした下位の平坦底面及び該上、下面の間に延在する少なく とも３つの側面を含み、側面の少なくとも１つが切刃を形成する線に沿ってチッ プ面に接合しており、当該少なくとも１つの側面が切刃に隣接して逃げ角を作る 逃げ面を有し 、逃げ面は逃げ角が切込み深さの増大に従って増大するように螺旋状に捩られて いる、斯ゝる構成の少なくとも１つの切削インサートを含むフライスカッター本 体。