JPS5964205A - 金属切削工具用のチツプブレ−カインサ−ト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 切削工具の切削速度および効率を最大にするため、切削
パーの端部捷だは他の機械工具に焼結成形された金属カ
ー°ノぐイドインサー１・かいばしくは数句けられる。

そのようなインサートはインサートの側部および隅部に
複数個の、インデツクスできる、切削切刃を提供するた
め、一般に多角形をしている。一般にインサートの上面
は、工作物の表面に対してほぼ直角に延在し、溝脣たは
他の形態をしたチップブレーカを備えている。チップブ
レーカは、もし、切ぐずが破砕されずに、旋削切くずが
長いねじ、すなわち、連続したカールを形成すると、そ
のようなねじすなわちカールは、工作物のまわりに巻き
付き、あるいは工作機械にまきまわされ、人体に大きな
危険性を加え、切削作業を混乱させるという点で、工作
機械の機能および機械オにレータの安全性のために重要
なものである。

し７かしながら、各種の作業条件、たとえば各種の送り
および切込み深さの下におけるチップブレーキングは、
送や、切込み深さおよ０・チップブレーカ形態の組合わ
せに対して周到な注意を必要とする。

チップブレーカは、チップブレーカの形状および大きさ
に制限されて、切込み深さおよび送９の、ある一定の限
られた範囲内のみで切ぐずを破砕するから、異なった切
込み深さおよび送９に対して、異なったチック０ブレー
カ形態を有するインサートを提供する必要がある。

仕上切削においては切込み深さと送Ｑの両者が比較的小
さいから、仕」二切削のチップブレーキングに対しては
、特別な問題が発生ずる。荒切削に対して適切な形状お
よび大きさに選択された従来のチップブレーカは、工作
物が仕上げられる場合には受入れられるものではない。

小さ力切込み深さにおいては、チップを満足に破砕する
ため、すくい角を減少させることが必要欠くことのでき
ないことである。換言すれば、インサートのノーズにお
いて充分なチップブレーキング能力を有することが重要
である。イｑとなれば、小さな切込み深さおよび送りに
おいては、切くず（チノ７°）の断面積が小さいため、
切ぐずを破砕するだめにはそれを鋭く曲げなければなら
ないからである。一方チツブブレーカが小さな切ぐず厚
さおよび切込み深さに対して寸法を決定されると、その
角度はより大きな厚さの切ぐずおよび切込み深さにおけ
る切ぐず破砕に対して急激過ぎるととになる。

工作物からの分離の過程において、旋削切くずが受取る
変形すなわち初期の曲げは、単にその厚さに依存するの
みでなく、捷だ、すくい角にも依存する。小さくされだ
すくい角は、増大された初期の曲げを意味するが、しか
しながら増大された切削力を意味する。すくい角を増大
すると、比較的よシ小さな切削力で大きな切込み深さを
許容するけれども、旋削切くずの初期の曲げが減少する
。

インサートの隅部あるいはノーズにチップブレーカをイ
１するインサート、および、インサートの切削切刃に沿
う異なった深さおよＯ・／または幅のチッソ０ブレーカ
溝を有するインサーｌ−はよく知られている。特に、弧
状の切ぐず破砕部分を後方に備える初期の平坦切削表面
を有する切ぐず破砕インザ−１・はＷｉｒｆｅｌｔへの
米国特許第３．３９　、！；、’！−３１乙号、Ｓｔａ
ｍｂｌｅｒへの米国特許第３Ｊ　ｆｆ　、３−、、．２
　ｇ　／号、Ｇｅｈｒｉへの米国特許第３，９乙ｇ、３
−３；　０号およびＮｅｗｃｏｍｅｒへの米国特許第３
．３　ｇ　／、３　ｌＩ−タ号に教示されている。前記
した各特許に開示さノ１ているチップブレーカ−１、初
期の平坦々切削表面を有し、それは工作物の表面に対し
てほぼ直角に延在し、そしてそれは徐々に弧状のチッソ
０ブレーカ中に調和するととを特徴としているインサー
トは所望するならば正寸だは負のすくい角を有すること
ができる。

寸だ別のデツプブレーカ形態は、Ｋｒｕｇｇｅｒへの米
国特許第４４．．２　ｇｇ、７７９号、５ｅｉｄｅ１へ
の米国特許第１１．Ｏｊ　乙、、５’　７．２号、Ａｒ
ｎｏｌｄへの米国特許第４．／　、ｒ　５？、、２乙ｊ
号、および、Ｌｕｎｄｇｒｅｎ　ヘの米国特許第３Ｊ乙
乙、、ｌ’、２号中に教示されているＶ　ＩＩ形態であ
る。

前記各ｌ特許中に教示されているインサートは特定の応
用に対して利用することはできるけれども、仕上切削お
よびよシ大きな切込みと送シの切削に対して、有効であ
るチップブレーカを有する改善されたインナートの必要
性が存在する。

本発明のインサートは、横方向断面において、互に角度
関係にある側壁間に配置された中央平坦部（ノラット〕
を備えている、インサートのノーズにおける切ぐず・破
砕形態（ｃｈｉｐ　ｂｒｅａｋｉｎｇｃｏｎｆｉｇｕｒ
ａｔｉｏｎ　）を特徴としている。中央平坦部は直円柱
の部分であシ、それに隣接する側壁は対向する截頭円錐
の部分である。切ぐず破砕溝の中央平坦部は旋削の切ぐ
ずの変形を初１４．Ｊｌ化し、継続して曲げ、そして、
カール（ｃｕｒｌ　）が切ぐず破砕形態の反対側につき
当たった時に破砕（ｂｒｅａｋｉｎｇ）が発生ずる。ま
た、よりゆるやかなチック０ブレーカがインサートの側
部に設けられている。

添付図面の第１図から分かるように、本発明にしたがっ
て形成された実施例の切削インサート２０は三角形状を
しておシ、その中の中央開口２２は工具（図示せず）取
付用のものである。図面の第≠図で最もよく分かるよう
に、インサート、２０の三角形状の隅部すなわち″ノー
ズ″部分は截頭Ｖ字状切ぐず破砕溝（ｃｈｉｐ　ｂｒｅ
ａｋｉｎｇ　ｇｒｏｏｖｅ）を備え、その対向円錐側壁
２グと、２乙は円筒部分２ｇによって接続されている。

上記の形態は、円筒表面３乙によって離隔されている截
頭円錐表面３２と３グとを有する研磨砥石車３０によシ
、インサート２θ中に研磨される。円錐表面３．２と３
≠は研磨砥石車３０の中心軸線に対して、７．２〜／ｊ
０の角度で延在する。形成されている実施例の場合は、
砥石車の直径は、／１ＪｔＯインチで、円錐部分３．．
２と３７の角度は、砥石車の中心軸線に対して２０°で
ある。

図面の第７乃至７０図を比較することによシ最もよく分
かるように、インサート２０のノーズ、２３におけるＶ
字状溝は、インサート２０の中央開口２．２の軸線に平
行な方向の突込み研磨によシ形成される。突込み研磨は
インサート、２０の頂面ｌｌＯと交差し、研磨砥石車３
０の回転軸線は、特定な応用に対して所望するすくい角
を提供するため、先端部（ノーズ）２３から離隔されて
いる。

第７乃至７図を比較することによシ、インサート２０の
表面２どのすくい角は、インサート２０の弧状先端部（
ノーズ）２３からの研磨砥石車３０の回転軸線の間隔に
よって制御できることが明らかであろう。たとえば、第
ｇ図に示すように、研磨砥石車３０の回転軸線の先端部
、２３へ向けての移動は、第７およ°ひ７図に示すイン
サート中の部分２ｇの角度よ見比較的よシ低いすくい角
をもたらす。かくして、中央チップブレーカ部分２ｇの
すくい角はインサート２０上への突込み研磨の配置によ
って制御することができる。

第１．夕およＯ・６図で最もよく分かるように、中間チ
ップブレーカ溝が研磨砥石車３０によって形成され、そ
れは、インサート、、２０の側部３−乙と交差する円錐
表面３’ｌを備え、正（ポジティブ）のすくいの弧状切
削切刃を形成する。円錐表面、５′りはインサート２０
の頂面≠０に対してほぼノ０°の角度で延在する。円筒
状の中間チック０ブレーカ部分ｊｇは表面ｊ≠と交叉し
、そしてまた円錐チップブレーカ部分ｊ９と交差する。

部分３−Ｌ？はインサートの頂面１１−０に対して１ｌ
−５０の角度で延在する。かくして、表面を横切って流
れる旋削切くずは、表面Ｊ−ｇによシ初期的方向変更を
力えられ、ぞして子の後、カールされ、表面３りによに
ノ破砕される。第４図に示すチップブレーカの形態は、
中間の切込み深さおよび送りに応用される。

ノーズチップブレーカの表面ノ≠、２乙および２ｇと同
様、表面夕ｔおよび３りは円錐の部分であり、−刃表面
、３′ｇは直円柱の部分である。上記の溝形態は、表面
、ｔ４Ｚ　、　！；ｇおよびｊりと相補関係にある、円
面表面によって離隔された円錐表面を有する研磨砥石車
ｊθによって、インサート中に研磨されろ。例示的に形
成された実施例においては、表面３−４７−と汐９はそ
れそわ、インサートの頂面１Ｉ−０に対して、２０°お
よび≠５０の角度で延在する。

第１／図で分かるように、変形されたインサー１゛乙０
は三角形状てあシ、インサート、、２０と同様の送シ速
度の仕上切削のための弧状先端部乙ノを形成している。

インサート中乙０は、その側部、す々わち、高速および
大きな切込み切刃が、弧状先端部乙ノから離れている変
形されたチップブレーカを備えているという点で、イン
サート、２０から区別さノよる。第７．２図で最もよく
分かるように、ノーズに隣接するチップブレーカ溝は、
インサート乙０の側部面乙乙と切削切刃を形成するため
、該側部面乙乙ど交差する角度をなしている一ＦｆｊＴ
部乙ヴを備えている。表面乙グはインサ−１・乙０の頂
面乙ｇに対してほぼ２０°の角度で延在している。

平坦な中間チップブレーカ部分７０が表面乙≠と交差し
、弧状デツプブレーカ部分７．２中に調和する。かくし
て表面乙ｌＡを下って流れる旋削切くずは、チップブレ
ーカ表面７０によって初期的方向変化を−りえられ、ぞ
してその後、弧状表面７２によってカールされ、破砕さ
れる。第１．．２図に示すチップブレーカ形態は、中間
の切込み深さおよび送シに応用される。

図面の第７３図で最もよく分かるように、弧状先端部乙
２から比較的大きく離れているチップブレーカ形態は、
切削切刃を形成するため、切′ｙ−Ｊ面乙乙と交差する
表面ｇｏを備えでいる。中間部分はインサート中乙０の
頂面乙ｇと平行である。弧状部分ｇ、、２が、表面ｇｏ
から中央部分、Ｓ’、２の反対側に設けられている。第
７３図に示すチップブレーカの形態は、それが、比較的
高速な送りおよび犬き力切込み深さで形成される切ぐず
を破砕するように適用されているという点で、第７．２
図のチップブレーカ溝から区別することができる・第１
／図で分かるように、回転軸線９２を有する工作物９０
は、工具インサート乙０と作業関係で示されている。イ
ンサート乙０の弧状切削先端部乙ノは、破線９グで示す
ように、比較的浅い切込みおよび軽い送シで使用されて
いる。破線り乙で示す中間切削は、第７．２図に示す中
間チップ０フ゛レーカ形態と協働して延在している。第
１／図の破線９ｇに示すようにより大きな切込み深さに
対しては、第７３図に示すチップブレーカ形態が使用さ
れる。かくして、インサート乙０はインヤー−１・、２
０と同様、異なった切込み深さおよび送り速度に適用さ
れる。

図面の第１グ図で分かるように、図面の第７３図で示さ
れている比較的長いチップブレーカ形態しよ、突込み研
磨ではなく、インサート乙０の切刃に沿う連続研磨によ
ｐ達成される。同様に第７．２図に示す中間チップブレ
ーカ形態は、インサート乙０の切刃に沿う所定距離に対
する連続切削によって達成される。これと区別されて、
インサート４０のノーズ部分乙ノのチッププレー−）ｙ
形態は、第≠図に示す研磨砥石車３０による突込み研磨
によシ行なわれる。

要訳すると、本発明のインサー１・は、角度関係にある
表面間に中央平坦部を治する仕上切削チップブレーカを
特徴とする。切ぐず制御は、一般的に単一の専用表面を
特徴とする既知のインサートとは対照的に、広範囲の切
込み深さにわたって行なわわる。

よシ特定的には、本発明のインサートは、毎回転、００
２”の範囲の送り速度における浅いすなわち仕上切削に
対する特別外先端部を有している。

中央先端部は初期的旋削切くずの変形を制御し、変形は
切ぐずが”ｖ″′部の他方の側に突き当たる才で継続さ
れる。従来技術で教示されている中央平坦部なしの単純
なＶ″は、初期的カール前に非常に長い切ぐずをもたら
し、まノζ、”Ｖ　１１部の反対側にお・けるあまりに
も急激な変化をもたらす。

側部平坦部の好まし、い角度は２θ０であり、許容さＪ
しる範囲は／！から、２夕０である。、ノーズにおける
ヂッフ０ブレーカは研磨砥石車の真直ぐな垂直突込みに
よって形成される。突込み研磨の深さは、インサー　ト
の頂面から下方に。００５′″を許容するトレランスで
、インサートの先端部−＼研磨の輪郭を延在させるほど
充分でなければ々らない。研磨砥石車の直径は好捷しく
け、　／　３０　”と、／！；０”の間である。中央平
坦部の幅は好ましくは、０３０”で、三角、四角および
ダイヤモンド形イノサートにおいて、。０　／　３　”
から。０３５″′の範囲が許容される。

中間チップブレーカはすべての切込み深さに対して１．
００２”から、ｏｏｇ”までの送シ速度に対して適用さ
れる。中央チップブレーカ形態は、ｏｏｇ”の送り速度
以上、たとえば１．０１０”から。０２０”までの高速
切削に使用される。

本発明の好ましい実施例を記載したけれども、本発明は
特許請求の範囲から逸脱するととなく変形を実施し易い
ことを理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明°にしたがって形成した実施例のインサ
ートの平面図で； 第２図は第１図のインサートの側面図で；第３図は第１
図の線■−■にほぼ沿う断面図で；第ψ図は第１図の線
■・−■にほぼ沿う断面図で；第３−図は第１図の線Ｖ
−■にほぼ沿う断面図で；第４図は第１図の線■−■に
ほぼ沿う断面図で；第７図は変形したインサートのノー
ズ部分の断片図で； 第ｇ図はまた別の変形したインサートの第７図と同様な
図で； 第７図はさらに１だ別の変形したインサートの第７図と
同様な図で； 第７０図は本発明のなお寸だ別な実施例の第７図と同様
な図で； 第１／図は本発明のなお丑だ別な実施例の第１図と同様
な断片１文１で； 第１ノ図は第１／図の線ｘｎ　−ｘｎにほぼ沿う図で； 第７３図は第１／図の線ｘｔｎ　−ｘｍにほぼ沿う図で
；そして 第１≠図は第１／図の線ＸＩＶ　−ＸＩＶにほぼ沿う図
である。 、２０・・・切削インサー）１．２２・・・中央開口、
２３・・・ノーズ部分１．２１１−．２３・・・円錐側
壁、２ｇ・・・円筒部分、３０・・・研磨砥石車、３．
２．３≠・・・截頭円錐表面、３乙・・・円筒表面、ｊ
ｏ・・・研磨砥石車、ｊ≠・・・円錐表面、ｊｇ・・・
側部、ｊｇ・・・中間チック０フ゛レーカ部分、ｊ９・
・・円錐チップブレーカ部分、乙０・・・インサート、
乙ノ・・・先端部、乙≠・・・平坦＠μ（表面）、乙ｇ
・・・頂面、７０・・・中間チップブレーツノ音１慝分
、７２・・・弧状チップブレーカ部分、ｇｏ・・・表面
、ｇ≠・・・弧状部分、９０・・・工作物、９２−・・
回転軸線。 代理人の氏名　　川原１）−穂 −、、、、、ヨ　　　′１１

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　インサートの頂面とそれに交差する切刃面の
   結合部に切削隅部を形成し、該隅部を横切って該インサ
   ートの頂面中に切ぐず破砕溝を備えている金属切削工具
   用のチップブレーカインサートにおいて、該切くず破砕
   溝は、離隔した截頭円錐部分であり、その横方向断面は
   真直ぐな底部の線によって結合された離隔して角度関係
   をなしている側部によって形成されておシ、該底部の線
   は該インサートの頂面にほぼ平行に、そして、該インサ
   ートの切刃面の断面線に直角をなして延在していること
   を特徴とする金属切削工具用のチップブレーカインサー
   ト。
2. （２）該切くず破砕溝の底部部分は直円柱よシなり、そ
   して、該溝の側部部分は対向して向けられた円錐の部分
   よりなシ、該円柱の軸線は、該円錐の軸線ど共通であり
   、かつ、該インサートの頂面に平行々平面中に存在して
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のイ
   ンサート。
3. （３）該切くず破砕溝は該インサートの交差する切刃面
   へ向けて等“しい角度で延在していることを特徴とする
   特許請求の範囲第、２項に記載のチャフ０ブレーカイン
   サート。
4. （４）該切くず破砕溝の底部部分は、切削ノーズを形成
   するため、インサートの切刃面の結合部で、該インサー
   トの頂面と交差することを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項に記載のインサート。
5. （５）該切削ノーズは弧状を々していることを特徴とす
   る特許請求の範囲第４項に記載のインサート。
6. （６）　　インサートの切刃面に平行に延在し、第１の
   該切くず破砕溝と交差している該インサートの頂面中の
   第２の切ぐず破砕溝がさらに設けられていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載のチッソ０ブレー力
   インザート。
7. （７）該第２の溝は、離隔した截頭円錐表面の部分であ
   って、その横方向断面は、真直ぐな底部の線によって結
   合された離隔し、角度関係をなしている真直ぐな側部に
   よって形成され、該底部の線は該インサートの切刃面の
   断面線に向けて直角に延在していることを特徴とする特
   許請求の範囲第４項に記載のヂッフ０ブレーカインザー
   ト。
8. （８）該第２の溝に隣接する第３の切ぐず破砕溝を備え
   、該第３の溝は、該インサートの頂面にΔＹ行に延在す
   る平坦な底部を備えていることを特徴とする特許請求の
   範囲第４項に記載のインサート・（９）該溝の離隔して
   角度関係をなしている断面側部は、７．２°から、２！
   ；０の範囲内で該インサートの頂面に対して対向的に向
   けられた等しい角度で延在していることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載のチッソ０ブレーカインサー
   ト。 ００　　該切くず破砕溝の底部部分は、該インサートの
   頂面と交差する直円柱の部分を備え、該頂面に関して正
   のすくい角を有する切削ノーズを形成していることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載のインサート。