JPH09234607A - 切削インサート及び切削工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】焼肌品のインサートであっても反りがほとんど
ないインサート、および、このインサートに適合した保
持部の形状を有する工具ホルダーとの組み合わせによる
切削工具を提供し、もってインサートの使用強度を増大
せしめて、インサートの破損を未然に防止する。 【解決手段】(1) インサートの少なくとも一方のすくい
面に、外縁から対称中心点にかけての間隔が最短となる
部位に溝を形成する。(2) 上記溝を形成したすくい面
の、該溝以外の場所に、なだらかな隆起部をほぼ均等位
置に配置する。(3)上記隆起部を有するインサートと、
インサート保持部の座面に上記隆起部に対応する凹部を
形成したホルダーとで切削工具を構成する。(4) また、
上記座面に形成された上記凹部を、各々、同一中心から
放射状に延設する配置とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属材料などの切
削加工を行う切削インサート及び切削工具に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】鋳鉄や鋼鉄等のワークを所望形状に加工
する場合、工具ホルダーの保持部に板状多角形の上記切
削インサート（以下、インサートと略称する）を装着固
定し、ワークの回転に伴うインサート刃先部の作用によ
りワーク表面を装着固定し、ワークの回転に伴うインサ
ート刃先部の作用によりワーク表面を切削する方法が一
般に採用されている。

【０００３】ところで、このようなインサートとしては
サーメット類や超硬及びコーティングインサートなどが
使用されており、そのうちブレーカーなしタイプのもの
は所謂焼肌品が一般に採用されている。しかし焼肌品の
場合、焼成時に反曲変形することが多かった。

【０００４】すなわち、通常インサートの上下すくい面
は外縁形状が点対称な多角形状をなしているが、外縁と
対称中心点との間隔が小さいところや対称中心点の周囲
では他の部分に比べて密度大となり、この密度差のため
反曲変形することがあった。

【０００５】このようなインサートをそのままホルダー
に装着するとホルダーの保持面に接する刃先部分の当接
面積が小さい場合に、この部分に応力が集中して欠損を
生じたりする。また、インサートを焼成する際、いずれ
かのすくい面が台板（カーボンシート）と接触する。そ
の為、接触した面にはカーボン粒子との反応による部分
的変形や台板の文様が転写され、ホルダーの保持部との
接触面積が小さくなり、接触面への応力集中が発生し易
かった。他方、このような反ったインサートを上下逆に
装着せんとすると保持面に対する「すわり」が悪く安定
せず切削時の衝撃によりインサートが破損する原因とな
る。

【０００６】その為、以前は保持面に対するすくい面だ
けは研磨加工して平坦度を良くし、上記欠損等の発生を
未然に防止するようになされていたが、かかる研磨加工
はコストアップにつながるものであり、その改善が望ま
れた。

【０００７】特開平１−１１５５０５には、研磨加工を
必要としない改善された切削インサートに関する発明を
説明し、この切削インサートは上下すくい面の少なくと
も一方の表面に高さ０．０１〜０．１ｍｍのなだらかな
隆起部を３個以上ほぼ均等位置に配置形成したもので、
切削インサートに反りが生じても上記隆起部で切削イン
サートを支持することにより、前記のようなインサート
の破損を防止しようと工夫したものであった。

【０００８】

【発明が解決しようとする問題点】ところで上記隆起部
を形成した従来の切削インサートは、研磨加工を必要と
せずに前記インサートの破損の問題等に対して著しい改
善を示すものであった。

【０００９】しかしながら、切削インサートの支持を主
に隆起部で行うため支持面積はそれほど多くはなく、刃
先部分にかかる応力が多大な場合にはインサートの破損
が起こる恐れがあった。

【００１０】

【発明の目的】本発明は上記のような知見に基づきなさ
れたもので、したがって、焼肌品のインサートであって
も反りがほとんどないインサート、および、このインサ
ートに適合した保持部の形状を有する工具ホルダーとの
組み合わせによる切削工具を提供し、もってインサート
の使用強度を増大せしめて、インサートの破損を未然に
防止することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記従来技術の課題を解
決するため、本発明は、まず第１に、各々が点対称の外
縁形状をなす一対の上下すくい面と側面を具備し、少な
くとも一方のすくい面には、外縁から対称中心点にかけ
ての間隔が最短となる部位に溝を形成してなる切削イン
サートを提供する。

【００１２】また、第２に、このような切削インサート
にさらに、上記溝を形成したすくい面の、該溝以外の場
所に、なだらかな隆起部をほぼ均等位置に配置した切削
インサートを提供する。

【００１３】そして、第３に、この切削インサートと上
記隆起部に対応する凹部を切削インサート保持部の座面
に形成してなるホルダーからなる切削工具を提供する。

【００１４】さらに、第４に、このような切削工具にお
いて、上記座面に形成された上記凹部を、各々、同一中
心から放射状に延接する配置してなる切削工具を提供す
るものである。

【００１５】

【作用】切削インサートは、通常上下すくい面が点対称
形状をしているが、本発明のインサートは、少なくとも
一方のすくい面の外縁から対称中心点にかけての間隔が
最短となる部分に幅細の溝を形成してある。すなわち、
インサート焼成時に最も変形がおこり易い部分に溝を形
成してあるので、その応力を溝で吸収でき、これにより
変形を最大限抑制する。そして、インサートの反曲変形
がほとんどないことにより、焼肌品であってもホルダー
のインサート保持部の座面との密着性も良好であり、す
くい面の研磨を必要としない。

【００１６】また、このような構成の切削インサートに
おいて、さらに、上記座面の該溝以外の場所に、なだら
かな隆起部をほぼ均等位置に配置してあるので、インサ
ート焼成時のカーボン粒子との反応や台板の文様の転写
を原因とする反曲変形を防止する。

【００１７】次に、本発明の切削工具は、上記隆起部を
有する切削インサートと、インサート保持部の座面に上
記隆起部に対応する凹部を形成したホルダーとにより構
成されているのですくい面とホルダーの座面との接触面
積が大きい。

【００１８】さらに、本発明の切削工具は、このような
切削工具において、さらに上記座面に形成された上記凹
部が、各々、同一中心から放射状に延接する配置となっ
ているので、万が一、インサートのすくい面の中心部位
が隆起するなどの変形が起こっても、その部分が隆起部
とともに凹部内に収容されるので、焼肌品であってもホ
ルダーの座面との接触面積を充分確保することができ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の切削インサートお
よび切削工具の実施形態を図を用いて説明する。図１乃
至図２に本実施形態のインサート１を示し、このインサ
ート１は上下すくい面２，３を具備し、且つ全体形状が
三角形のもの（図１参照）の他に四角形（図２参照）な
どの多角形板状として形成されるとともに、上すくい面
２あるいは下すくい面３の外縁に切刃部分４が形成され
たもので、該切刃部分４を回転するワーク（不図示）に
接触させ、ワーク表面を切削加工するものである。

【００２０】また、このインサート１は上すくい面２或
いは下すくい面３のすくなくとも一方に、その面（下す
くい面３）の外縁３ａから対称中心点Ｎにかけての間隔
が狭くなる部分に幅細の溝３ｂが形成されている。図１
または図２の例では、インサート１の全体形状が三角形
板状または正方形板状をなし、したがって下すくい面３
の各辺としての外縁３ａの真ん中が対称中心点Ｎとの間
隔が最短となる部分であり、上記対称中心点Ｎと各外縁
３ａの真ん中を結ぶ方向に溝３ｂが形成されている。

【００２１】このように構成される本発明のインサート
１は、上すくい面２或いは下すくい面３のすくなくとも
一方に、その面（下すくい面３）の外縁３ａから対称中
心点Ｎにかけての間隔が最短となる部位、すなわち、イ
ンサート焼成時に最も変形がおこり易い部位に溝３ｂが
形成されているので、焼成時の熱応力を溝３ｂで吸収で
き、これにより変形を最大限抑制するものである。

【００２２】したがって、インサート１とホルダー５に
形成した座面との接触面積が大となり、刃先部分から受
ける応力が広い面積に分散される。これによりインサー
ト１を焼肌品として用いても、その実質的強度が増強さ
れる。

【００２３】なお、上記下すくい面３に形成された溝３
ｂの幅ｗとして、０．５ｍｍ〜３ｍｍであることが好ま
しい。上記幅ｗが０．５ｍｍより小さい場合、変形防止
の効果が充分でない恐れがあり、他方、幅ｗが３ｍｍよ
り大きい場合、ホルダー５に形成した座面との接触面積
が少なく、破損しやすくなる恐れがある。

【００２４】また、溝３ｂの深さとしては、０．０３〜
０．２ｍｍであることが好ましい。

【００２５】上記深さが０．０３ｍｍより小さい場合、
変形防止の効果が充分でない恐れがあり、他方、０．２
より大きい場合、逆に変形が起こりやすくなる恐れがあ
る。

【００２６】さらに、溝３ｂの形状としては、インサー
ト１の強度を保つため、隅部分にＲ曲面を形成したり、
或いは、図２に示すように円弧状とすることが好まし
い。

【００２７】また、上記インサート１の別態様として、
前述のインサート１の構成に加え、図３に示すように高
さｈ＝０．０３〜０．３ｍｍのなだらかな隆起部７を、
ほぼ均等位置に配置した切削インサート２０を用いるこ
とができる。図３の例では、インサート２０の下すくい
面３において前記対称中心点Ｎから各ノーズ９を結ぶ線
上に３個の隆起部７が均等配置されている。

【００２８】このように構成される切削インサート２０
は、焼成時の台板との接触箇所が上記隆起部７に限られ
るので、カーボン粒子との反応や台板の文様の転写を原
因とする反曲変形も防止するものである。特に前記隆起
部７の高さｈが０．１１ｍｍ以上の場合において、上記
反曲変形がほとんど起こらない。仮に、この隆起部７を
有したインサート２０に反曲変形が起こってもホルダー
の保持部の座面に対し、隆起部７でインサート２０を支
持するので、安定的な支持が達成され、切削中のインサ
ート２０の揺動、及びそのために発生するビビリ振動を
防止することができる。

【００２９】ところで、上記の隆起部７を形成したイン
サート２０に対して、上記隆起部７に対応する凹部を設
けたホルダーを用いてもよい。図４に、そのようなホル
ダー５を用いた切削工具Ｔ示し、この切削工具Ｔは、図
４に示すように上記インサート２０とこれを載置固定す
るための保持部を先端部位に形成してなるホルダー５か
ら構成される。

【００３０】また、上記切削工具Ｔを構成するホルダー
５は、図５あるいは図６に示されるように先端部位に形
成された保持部６のすわり面６ａに上記切削インサート
２０に形成した隆起部７に対応する凹部１０（図５参
照）、１１（図６参照）が形成され、隆起部７を凹部１
０、１１に嵌入させるようになっている。

【００３１】したがって、切削インサート２０の焼成そ
りがほとんど無い上に、上記隆起部７を凹部１０に嵌入
させることができるので、インサート２０とホルダー５
に形成した保持部６の座部６ａとの接触面積が大とな
り、切刃部分４から受ける切削応力が広い面積に分散さ
れる。これにより、インサート２０を焼肌品で用いて
も、その実質的強度が大幅に増強される。

【００３２】ところで、図５に示すホルダー５の場合、
凹部１０の形状は、対応する隆起部７の形状と略同一と
なっているのに対して、図６に示すホルダーの場合、凹
部１１の形状を、各凹部１１が中心から放射状に延設す
る配置とした。これは、インサート２０の焼成時に、取
付孔８の周囲が変形隆起する場合もあり、万が一このよ
うな事態が発生しても、この変形部位を前記隆起部７と
ともに凹部１１に嵌入せしめることができる。

【００３３】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものでなく、発明の目的を逸脱しないかぎり任意の構成
をとることができる。例えば、上記実施形態においてイ
ンサート１，２０は上下両刃使用可のものが示されてい
たが、上すくい面２側のみ使用するものであっても良
い。

【００３４】

【発明の効果】叙上のように本発明の切削インサート
は、少なくとも一方のすくい面の外縁から対称中心点に
かけての間隔が最短となる部位に溝を形成し、インサー
ト焼成時に最も変形がおこり易い部位に溝を形成してあ
るので、その熱応力を溝で吸収でき、これにより変形を
最大限抑制する。

【００３５】また、このような構成の切削インサートに
おいて、さらに、上記座面の該溝以外の場所になだらか
な隆起部を、ほぼ均等位置に配置としたので、インサー
ト焼成時のカーボン粒子との反応や台板の文様の転写を
原因とする反曲変形を防止する。

【００３６】さらに、このような切削インサートと、ホ
ルダーのインサート保持部の座面に上記隆起部に対応す
る凹部を形成したホルダーとで切削工具を構成すること
によりインサートのすくい面とホルダーの座面との接触
面積が大きくなる。

【００３７】さらに、このような切削工具において、さ
らに上記座面に形成された上記凹部を、各々、同一中心
から放射状に延設する配置としたので、万が一、インサ
ートのすくい面の中心部位が隆起するなどの変形が起こ
っても、その部位が隆起部とともに凹部内に収容される
ので、焼肌品であってもホルダーの座面との接触面積を
充分確保することができる。

【００３８】以上のように、いずれの発明も、インサー
トを焼肌品のまま使用してもインサートのすくい面とホ
ルダーの座面との接触面積を充分多くすることができ、
これによりインサートおよび切削工具の実質的強度を大
幅に高めることができるという、優れた効果を奏するも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の切削インサートの下すくい面側からの
斜視図である。

【図２】別態様による本発明の切削インサートの下すく
い面側からの斜視図である。

【図３】別態様による本発明の切削インサートの下すく
い面側からの斜視図である。

【図４】本発明の切削工具の斜視図である。

【図５】図４の切削工具を構成するホルダーの部分斜視
図である。

【図６】図４の切削工具を構成するホルダーの部分斜視
図である。

【符号の説明】

Ｔ 切削工具 Ｎ 対称中心点 １，２０ （切削）インサート ２ 上すくい面 ３ 下すくい面 ３ａ 溝 ３ｂ 外縁 ４ 切刃部分 ５ ホルダー ６ 保持部 ６ａ 座面 ７ 隆起部 ８ 取付孔 ９ ノーズ １０ 凹部 １１ 凹部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各々が点対称の外縁形状をなす一対の上下
   すくい面を具備し、少なくとも一方のすくい面には、外
   縁から対称中心点にかけての間隔が最短となる部位に溝
   を形成してなる切削インサート。
2. 【請求項２】上記溝を形成した各すくい面の、該溝以外
   の場所に、なだらかな隆起部をほぼ均等位置に配置して
   なる請求項１の切削インサート。
3. 【請求項３】請求項２のインサートと、上記隆起部に対
   応する凹部を、切削インサート保持部の座面に形成して
   なるホルダーからなる切削工具。
4. 【請求項４】上記座面に形成された上記凹部が、各々、
   同一中心から放射状に延設してなることを特徴とする請
   求項３の切削工具。