JPH10501472A - 切刃挿入体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 切削加工用の切刃挿入体であって、切刃挿入体の少なくとも片面側の上面がすくい面を成しかつ切刃挿入体の周方向の側面が逃げ面を成しており、前記すくい面が、少なくとも１つの隆起した切屑成形エレメントを有していて、該切屑成形エレメントが、平面図でみてカッティングエッジの方向にくさび状に先細に延びており、この場合、隆起した切屑成形エレメントが縦軸線方向で、カッティングエッジに面した上昇面（１４，１５）の範囲において、カッティングエッジから離隔した範囲に向けて連続的に増大する幅を有しており、前記上昇面がほぼ平らな側面（１４，１５）から形成され、該側面が、カッティングエッジ（１２）に対して並びに上向きに鋭角を成して互いに接近するように延びており、この場合、上側のエッジが連続的に丸み成形されており、カッティングエッジ（１２）とは反対側の面（１６）が、上昇面（１４，１５）に少なくとも部分的に隣接していてかつ下り勾配のフランクとして形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】 切刃挿入体 本発明は、切削加工用の切刃挿入体であって、切刃挿入体の少なくとも片面側 の上面がすくい面を成しかつ切刃挿入体の周方向の側面が逃げ面を成しており、 前記すくい面が、少なくとも１つの隆起した切屑成形エレメントを有していて、 この切屑成形エレメントが、平面図でみてカッティングエッジの方向にくさび状 に先細に延びている形式のものに関する。 このような切屑成形エレメントを有する切刃挿入体は、例えばヨーロッパ特許 公開第００６６０９１号明細書から公知である。この公知の切刃挿入体は、カッ ティングエッジもしくはカッティングコーナに続いて一定の幅の切子面を有して いて、この切子面には、強い下り勾配のすくい面範囲と弱い下り勾配のすくい面 範囲とが接続されている。切屑成形エレメントは、弱い下り勾配のすくい面範囲 内に位置している。切屑成形エレメントの最上部のエッジは、カッティングエッ ジもしくはカッティングコーナによって規定された平面から突出している。上昇 面は、湾曲した側面から形成されていて、この湾曲側面は、カッティングコーナ に対して、詳細に規定されてない大きな半径を有する丸め部で終わっている。 本発明の課題は、冒頭に述べた形式の切刃挿入体を改良して、厚く成形された 切屑横断面を生ぜしめる切削加工に際して、切屑もしくは切屑薄片がエレメント による所望の力作用に基づき所定の個所で互いに離され、これにより、安定した 切屑横断面が弱められかつ切屑により切刃挿入体に作用する力が減少されるよう にすることにある。 前記課題を解決するために、請求の範囲第１項に記載の切刃挿入体において本 発明によれば、隆起した切屑成形エレメントがその縦軸線方向で、カッティング エッジに面した上昇面の範囲において、カッティングエッジから離隔した範囲に 向けて連続的に増大する幅を有しており、前記上昇面がほぼ平らな側面から形成 され、この側面が、カッティングエッジに対して並びに上向きに鋭角を成して互 いに接近するように延びていて、この場合、上側のエッジが連続的に丸み成形さ れており、カッティングエッジとは反対側の面が前記上昇面に少なくとも部分的 に隣接していてかつ下り勾配のフランクとして形成されているようにした。 有利には隆起した切屑成形エレメントによって、エレメントを取り囲むすくい 面に対する排出切屑の局部的な持上げが生ぜしめられるばかりでなく、切屑排出 方向に対して横方向及び縦方向で、個々の薄片部分の後での折り取りを助ける排 出切屑薄片の部分的な離開が生ぜしめられる。発生する摩擦力は公知の切屑成形 エレメントに比して著しく減少されかつ切屑から切刃挿入体に作用する力も減少 される。有利には、隆起した切屑成形エレメントは、別の任意の形状、例えばト ラフ状の凹所を有するカッティングエッジ形状で、異なる幾何学形状の切刃挿入 体に配置することができる。 本発明の別の構成は、その他の請求項に記載されている。 カッティングコーナが位置する平面に対して相対的な又はカッティングエッジ に対して相対的な、上側エッジにおいて長手方向で測定される上昇角は、１０度 乃至４５度、有利には２０度乃至３５度である。下り勾配のフランクは有利には 平面として形成されかつ上記平面に対して、１５度乃至４０度、有利には１５度 乃至３０度のマイナスの傾斜角を有している。経験から明らかなように、側面が 平面図でみて１５度乃至４０度、有利には２０度乃至３０度のくさび角を成し及 び／又は丸み成形された上側のエッジの半径が０．１ｍｍ乃至０．５ｍｍである 場合に、最良の結果が得られる。平面図でみて上側のエッジにおいて測定した上 昇フランクの長さは、有利には０．３ｍｍ乃至４ｍｍである。前記上昇フランク の角度と関連して前記長さは、通常の切削条件の場合に薄片離開を生ぜしめるの に、十分である。カッティングエッジに対する単数又は複数の切屑成形エレメン トの間隔は、０．０５ｍｍ 乃至１ｍｍ、有利には０．０８ｍｍ乃至０．３ｍｍである。切屑成形エレメント は、切屑成形エレメントの縦軸線が隣接するカッティングエッジに対してほぼ垂 直に向けられかつ切屑横断面の限界範囲に位置決めされるように、配置されてい る。切屑成形エレメントは、有利には研削によって形成される、上側の平面と、 カッティングエッジ平面に対して平行に位置する屋根面とを有している。前記屋 根面は、特に両側で使用可能なスローアウェイチップの場合、支持面として用い られる。 本発明の別の構成では、カッティングエッジに隣接するすくい面範囲は下り勾 配のフランクとして、有利には切屑成形エレメントの下り勾配のフランクと同じ マイナスの角度を成して、形成されている。下り勾配のすくい面範囲とカッティ ングエッジとの間には、有利にはカッティングエッジ全体に亘って一様な幅を有 する切子面が設けられている。切子面は、プラスの角度を成して又は０度の角度 を成して延びている。同様に、すくい面中央部分は、平らな沈下した又は隆起し た卓状部として形成され、この場合、隆起した切屑成形卓状部とカッティングエ ッジとの間には切屑成形溝が配置されていて、この切屑成形溝内には、隆起した 切屑成形エレメントが位置している。 既に述べたように、隆起した切屑成形エレメントは本発明によれば、別のトラ フ状の切屑成形エレメント と、特に押込み部と組み合わせることができ、この押込み部は、カッティングエ ッジに対してマイナスのすくい角及び０度のすくい角を成して延びるすくい面底 部を有している。この場合、すくい面は押込み部とカッティングエッジとの間の 範囲で、少なくとも５度のプラスの角度を有していてかつマイナスのすくい面底 部から台形フランクへの移行部及び／又は台形フランクから押込み部を取り囲む すくい面範囲への移行部は、有利には０．３ｍｍ乃至３ｍｍの半径で丸め成形さ れている。このような押込み部は、国際公開第１１９９８号明細書で詳述されて いる。 次に図示の実施例につき本発明を説明する。 この場合、第１ａ図は、切刃挿入体の一部を示す平面図、第１ｂ図は、第１ａ 図Ｉ−Ｉ線に沿った断面図、第１ｃ図は、切刃挿入体の側面図、第１ｄ図は、第 １ｃ図の一部の平面図、第１ｅ図は、第１ｄ図II−II線に沿った断面図、第２ａ 図は、本発明による切屑成形エレメントの選択的な実施例を有するスローアウェ イチップ（Wendeschneidplatte）の一部の側面図、第２ｂ図は、第２ａ図の一部 の平面図、第２ｃ図は、第２ｂ図III−III線に沿った断面図、第３ａ図は、切削 加工中の切刃挿入体の一部の平面図、第３ｂ図は、第３ａ図IV−IV線に沿った断 面図、第３ｃ図は、本発明による切屑成形エレメントを用いないスローアウェイ チップの断面図、第３ｄ図は、排出切屑を一緒に示した 第１ｃ図及び第２ｃ図に相応する背面側断面図、第３ｅ図は、隆起した切屑成形 エレメントを用いない場合の第１ｃ図及び第２ｃ図に相応する背面側断面図、第 ４ａ図及び第４ｂ図は、隆起した切屑成形エレメント及びトラフ状の凹所を備え た実際のスローアウェイチップの平面図及び部分平面図である。 隆起した切屑成形エレメント１０の縦軸線は、垂直にカッティングエッジ１２ の方向又はカッティングコーナ１３の方向に向けられている。切屑成形エレメン ト１０は、カッティングエッジ１２又はカッティングコーナ１３に面した側面１ ４，１５を有していて、この側面は、平らに形成されかつ２０度乃至３０度のく さび角αを成している。カッティングエッジとは反対側の範囲には、下り勾配の フランク１６が設けらている。排出される切屑は、符号１７で示されている。第 １ｂ図から明らかなように、カッティングエッジには下り勾配のすくい面範囲１ ８が隣接していて、このすくい面範囲は、沈下した中央部分１９にまで達してい る。この沈下した範囲には、隆起した切屑成形エレメント１０が設けられていて 、この切屑成形エレメントの、互いに突き合わされる側面によって形成されたエ ッジ２０は、丸め成形されている。下り勾配のフランク１６は、下り勾配のフラ ンク１８の傾斜角に等しい、１５度乃至３０度の傾斜角βを有している。側面１ ４，１５は、下側の基点２１でもしくはエッジ２０に 沿って、０．１ｍｍ乃至０．５ｍｍの半径で形成されている。 第１ｃ図で図示されているように、切屑成形エレメントは平らなすくい面２２ 上に配置されている。第１ｅ図の横断面図から明らかなように、切屑成形エレメ ント１０は上昇フランクの範囲でほぼ、一様に幅の増大する三角形状で形成され ている。 第１図の実施例とは異なって第２図による実施例では、上側の屋根面２３が、 すくい面２２又は沈下したすくい面中央部分又は隆起したすくい面中央部分に対 して平行に配置されている。第３ａ図では、切屑１７を排出する際の切屑成形エ レメント１０の作用が明瞭に示されている。第３ｃ図及び第３ｅ図から明らかな ように、薄片状の排出切屑は薄片毎密接して融着されるのに対して、第３ａ図及 び第３ｂ図による排出切屑は部分的な空所２４を有している。即ち、排出切屑は 、弱く融着されているかもしくは薄片毎部分的に離れているので、切屑は全体的 に僅かな力作用ですくい面に沿って排出される。 第４ａ図及び第４ｂ図では、スローアウェイチップにおける切屑成形エレメン ト１０の実際の適用例が図示されている。切刃挿入体は、周方向の切子面２５を 有していて、この切子面は、カッティングエッジ１２を切欠く押込み部２６によ って中断されている。カッティングエッジ毎、４つのこのような押込み部が図示 されている（詳細は国際公開第９３／１１８９８号明細書参照）。屈曲カッティ ングコーナ範囲では、異なる長さの別のトラフ状の凹所２７が設けられていて、 この凹所は、切子面２５にまで達しているか又は切子面２５を部分的に切欠いて いる。切屑成形トラフとしてのこの縦長の楕円形の凹所２７は、側方で切屑成形 エレメント１０によって挟まれていて、これに続いて次のカッティングコーナに 向けて、それぞれ４つのトラフ状の押込み部２６が設けられている。全ての切屑 成形エレメントは、切子面２５と隆起した卓状部２８との間に位置する切屑成形 溝２９内に配置されている。前記卓状部２８はほぼ三角形の輪郭を有している。 改善されたカッティング特性は、本発明による切屑成形エレメントを備えた円 形の切刃挿入体の場合にも得ることができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年５月９日 【補正内容】 明細書 切刃挿入体 本発明は、切削加工用の切刃挿入体であって、切刃挿入体の少なくとも片面側 の上面がすくい面を成しかつ切刃挿入体の周方向の側面が逃げ面を成しており、 前記すくい面が、少なくとも１つの隆起した切屑成形エレメントを有していて、 この切屑成形エレメントが、平面図でみてカッティングエッジの方向にくさび状 に先細に延びていてかつ切屑成形エレメント縦軸線方向で、カッティングエッジ に面した上昇面の範囲において、カッティングエッジから離隔した範囲に向けて 連続的に増大する幅を有しており、前記上昇面がほぼ平らな側面から形成され、 この側面が、カッティングエッジに対して並びに上向きに鋭角を成して互いに接 近するように延びていて、この場合、カッティングエッジとは反対側の面が前記 上昇面に少なくとも部分的に隣接していてかつ下り勾配のフランクとして形成さ れている形式のものに関する。 上記形式の切刃挿入体は、イギリス国特許第２２５４０２６号明細書から公知 である。この公知の切刃挿入体は２つの側方の上昇面を有していて、この上昇面 は、カッティングエッジに対して並びに上向きに鋭角を成して互いに接近するよ うに延びている。更に、切 屑成形エレメントは、凹面状に形成された下り勾配のフランクを有していて、こ のフランクは、同様に鋭角のエッジを形成して、上記側面に隣接している。前記 切屑成形エレメントの平らな屋根面は、側面と共通の境界線を有していて、この 境界線は、カッティングエッジに対して鋭角にＶ字形に延びていてかつ後方部分 で下り勾配のフランクに対して部分円形状に形成されている。 国際公開第９２／２１４６７号明細書で記載の切刃挿入体は、すくい面に多数 の縦リブを備えていて、この縦リブの縦軸線は、カッティングエッジに対してほ ぼ垂直に又はカッティングエッジ垂線に対して鋭角を成して延びている。前記縦 リブの少なくとも１つの、それぞれ隣接する縦リブから成る縦リブグループは、 互いに平行に配置されている。特別な構成では、縦リブはすくい面まで達する少 なくとも１つの切込み部を有している。縦リブは、横断面でみて連続的に凹面状 に形成されている。 更に、ヨーロッパ特許公開第００６６０９１号明細書から、くさび状に形成さ れた切屑成形エレメントを有する切刃挿入体が公知である。この公知の切刃挿入 体は、カッティングエッジもしくはカッティングコーナに続いて、一定の幅の切 子面を有していて、この切子面には、強い下り勾配のすくい面範囲と弱い下り勾 配のすくい面範囲とが接続されている。切屑成形エレ メントは、弱い下り勾配のすくい面範囲内に位置している。切屑成形エレメント の最上部のエッジは、カッティングエッジもしくはカッティングコーナによって 規定された平面から突出している。上昇面は、湾曲した側面から形成されていて 、この湾曲側面は、カッティングコーナに対して、詳細に規定されてない大きな 半径を有する丸め部で終わっている。 本発明の課題は、冒頭に述べた形式の切刃挿入体を改良して、厚く成形された 切屑横断面を生ぜしめる切削加工に際して、切屑もしくは切屑薄片がエレメント による所望の力作用に基づき所定の個所で互いに離され、これにより、安定した 切屑横断面が弱められかつ切屑により切刃挿入体に作用する力が減少されるよう にすることにある。 前記課題を解決するために、請求の範囲第１項に記載の切刃挿入体において本 発明によれば、すくい面に配置された少なくとも１つの隆起した切屑成形エレメ ントがその縦軸線方向で、カッティングエッジに面した上昇面の範囲において、 カッティングエッジから離隔した範囲に向けて連続的に増大する幅を有しており 、前記上昇面がほぼ平らな側面から形成され、この側面が、カッティングエッジ に対して並びに上向きに鋭角を成して互いに接近するように延びていて、この場 合、上側のエッジが連続的に丸み成形されており、カッティングエッジとは反対 側の面が、前記上昇面に少 なくとも部分的に隣接していてかつ下り勾配のフランクとして形成されており、 このフランクが平面として形成されていて、該平面が、カッティングコーナが位 置するもしくはカッティングエッジによって形成される平面に対して相対的にマ イナスの傾斜角を有しており、この傾斜角が１５度乃至４０度であるようにした 。 有利には隆起した切屑成形エレメントによって、エレメントを取り囲むすくい 面に対する排出切屑の局部的な持上げが生ぜしめられるばかりでなく、切屑排出 方向に対して横方向及び縦方向で、個々の薄片部分の後での折り取りを助ける排 出切屑薄片の部分的な離開が生ぜしめられる。発生する摩擦力は公知の切屑成形 エレメントに比して著しく減少されかつ切屑から切刃挿入体に作用する力も減少 される。有利には、隆起した切屑成形エレメントは、別の任意の形状、例えばト ラフ状の凹所を有するカッティングエッジ形状で、異なる幾何学形状の切刃挿入 体に配置することができる。 本発明の別の構成は、その他の請求項に記載されている。 カッティングコーナが位置する平面に対して相対的な又はカッティングエッジ に対して相対的な、上側エッジにおいて長手方向で測定される上昇角は、１０度 乃至４５度、有利には２０度乃至３５度である。下り 勾配のフランクは有利には平面として形成されかつ上記平面に対して、１５度乃 至３０度のマイナスの傾斜角を有している。経験から明らかなように、側面が平 面図でみて１５度乃至４０度、有利には２０度乃至３０度のくさび角を成し及び ／又は丸み成形された上側のエッジの半径が０．１ｍｍ乃至０．５ｍｍである場 合に、最良の結果が得られる。 請求の範囲 １．切削加工用の切刃挿入体であって、切刃挿入体の少なくとも片面側の上面が すくい面を成しかつ切刃挿入体の周方向の側面が逃げ面を成しており、前記すく い面が、少なくとも１つの隆起した切屑成形エレメント（１０）を有していて、 該切屑成形エレメントが、平面図でみてカッティングエッジ（１２）の方向にく さび状に先細に延びていてかつ切屑成形エレメント縦軸線方向で、カッティング エッジに面した上昇面（１４，１５）の範囲において、カッティングエッジから 離隔した範囲に向けて連続的に増大する幅を有しており、前記上昇面がほぼ平ら な側面（１４，１５）から形成され、該側面が、カッティングエッジ（１２）に 対して並びに上向きに鋭角を成して互いに接近するように延びていて、この場合 、カッティングエッジ（１２）とは反対側の面（１６）が、前記上昇面（１４， １５）に少なくとも部分的に隣接していてかつ下り勾配のフランクとして形成さ れている形式のものにおいて、互いに突き合わされる側面（１４，１５）によっ て形成される上側のエッジ（２０）が、連続的に丸め成形されており、下り勾配 のフランクが平面（１６）として形成されていて、該平面が、カッティングコー ナが位置する平面に対して相対的に又はカッティングエッ ジに対して相対的に、１５度乃至４０度のマイナスの傾斜角（β）を有している ことを特徴とする、切刃挿入体。 ２．カッティングコーナが位置する平面に対して相対的な又はカッティングエッ ジに対して相対的な、上側エッジにおいて長手方向で測定される上昇角（γ）が 、１０度乃至４５度、有利には２０度乃至３５度である、請求項１記載の切刃挿 入体。 ３．下り勾配のフランクが、平面として形成されていて、該平面が、カッティン グコーナが位置する平面に対して相対的に又はカッティングエッジに対して相対 的に、１５度乃至３０度のマイナスの傾斜角を有している、請求項１又は２記載 の切刃挿入体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．切削加工用の切刃挿入体であって、切刃挿入体の少なくとも片面側の上面が すくい面を成しかつ切刃挿入体の周方向の側面が逃げ面を成しており、前記すく い面が、少なくとも１つの隆起した切屑成形エレメント（１０）を有していて、 該切屑成形エレメントが、平面図でみてカッティングエッジ（１２）の方向にく さび状に先細に延びている形式のものにおいて、隆起した切屑成形エレメント（ １０）がその縦軸線方向で、カッティングエッジに面した上昇面（１４，１５） の範囲において、カッティングエッジから離隔した範囲に向けて連続的に増大す る幅を有しており、前記上昇面がほぼ平らな側面（１４，１５）から形成され、 該側面が、カッティングエッジ（１２）に対して並びに上向きに鋭角を成して互 いに接近するように延びていて、この場合、上側のエッジが連続的に丸み成形さ れており、カッティングエッジ（１２）とは反対側の面（１６）が、前記上昇面 （１４，１５）に少なくとも部分的に隣接していてかつ下り勾配のフランクとし て形成されていることを特徴とする、切刃挿入体。 ２．カッティングコーナが位置する平面に対して相対的な又はカッティングエッ ジに対して相対的な、上側エッジにおいて長手方向で測定される上昇角（γ ）が、１０度乃至４５度、有利には２０度乃至３５度である、請求項１記載の切 刃挿入体。 ３．下り勾配のフランクが、平面として形成されていて、該平面が、カッティン グコーナが位置する平面に対して相対的に又はカッティングエッジに対して相対 的に、１５度乃至４０度、有利には１５度乃至３０度のマイナスの傾斜角（β） を有している、請求項１又は２記載の切刃挿入体。 ４．側面（１４，１５）が、平面図でみて１５度乃至４０度、有利には２０度乃 至３０度のくさび角（α）を成している、請求項１から３までのいずれか１項記 載の切刃挿入体。 ５．丸み成形された上側のエッジ（２０）の半径が、０．１ｍｍ乃至０．５ｍｍ である、請求項１から４までのいずれか１項記載の切刃挿入体。 ６．平面図でみて上側のエッジにおいて測定して、上昇フランクの長さが、有利 には０．３ｍｍ乃至４ｍｍである、請求項１から５までのいずれか１項記載の切 刃挿入体。 ７．単数又は複数の切屑成形エレメント（１０）が、カッティングエッジ（１２ ）から、０．０５ｍｍ乃至１ｍｍ、有利には０．０８ｍｍ乃至０．３ｍｍの間隔 を置いて配置されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の切刃挿入体 。 ８．切屑成形エレメント（１０）の縦軸線が、隣接す るカッティングエッジ（１２）に対してほぼ垂直に又はカッティングコーナ（１ ３）に向けられるように、配置されている、請求項１から７までのいずれか１項 記載の切刃挿入体。 ９．単数又は複数の切屑成形エレメント（１０）が、有利には研削によって形成 される、上側の平面と、カッティングエッジ平面に対して平行に位置する屋根面 （２３）とを有している、請求項１から８までのいずれか１項記載の切刃挿入体 。 10．カッティングエッジ（１２）に隣接するすくい面範囲が、下り勾配のフラン ク（１８）として、有利には切屑成形エレメント（１０）の下り勾配のフランク （１６）と同じ角度（β）を成して、形成されている、請求項１から９までのい ずれか１項記載の切刃挿入体。 11．下り勾配のすくい面範囲（１８）と、カッティングエッジ（１２）との間に 、有利にはカッティングエッジ全体に亘って一様な幅で延びる切子面（２５）が 設けられている、請求項１０記載の切刃挿入体。 12．切子面（２５）が、プラスの角度又は０度の角度を有している、請求項１１ 記載の切刃挿入体。 13．すくい面中央部分が、平らな沈下した又は隆起した卓状部として形成されて おり、隆起した卓状部の場合、切屑成形溝（２９）内に切屑成形エレメント が配置されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の切刃挿入体。 14．カッティングエッジ（１２）に沿って、少なくとも１つの別のトラフ状の切 屑成形エレメント（２６，２７）が設けられている、請求項１から１３までのい ずれか１項記載の切刃挿入体。 15．カッティングエッジ（１２）に沿って、押込み部（２６）が設けられていて 、該押込み部が、カッティングエッジ（１２）及び／又は切子面（２５）を切欠 きかつカッティングエッジ（１２）に対してマイナスのすくい角又は０度のすく い角を成して延びるすくい面底部を有しており、すくい面が、押込み部（２６） とカッティングエッジ（１２）との間の範囲で、少なくとも５度のプラスのすく い角を有していてかつマイナスのすくい面底部から台形フランクへの移行部及び ／又は台形フランクから押込み部を取り囲むすくい面範囲への移行部が、有利に は０．３ｍｍ乃至３ｍｍの半径で丸め成形されている、請求項１４記載の切刃挿 入体。