WO2010137663A1 - 切削インサートおよび切削工具ならびにそれらを用いた切削加工物の製造方法 - Google Patents

切削インサートおよび切削工具ならびにそれらを用いた切削加工物の製造方法 Download PDF

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寛久 石
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Definitions

  • the present invention relates to a cutting insert, a cutting tool, and a manufacturing method of a cut workpiece using the cutting insert and the cutting tool.
  • ⁇ Throw-away type cutting tools are required to improve chip discharging performance, including the case of using negative type cutting inserts.
  • Patent Document 1 discloses a cutting insert in which a linear main cutting edge is inclined. Further, there is disclosed a cutting tool configured such that the main cutting edge has a positive axial rake when the cutting insert is mounted on a holder.
  • One of the objects of the present invention is to provide a cutting insert having excellent chip discharging performance, particularly a negative type cutting insert.
  • a cutting insert has an upper surface, a lower surface, a side surface connected to the upper surface and the lower surface, and a main cutting edge and a countersink blade located at an intersection of the upper surface and the side surface.
  • the main cutting edge includes a main cutting portion that is concave in a side view and is inclined downward as a straight line connecting both ends is separated from the wiping edge.
  • a cutting tool includes the cutting insert and a holder to which the cutting insert is attached.
  • a manufacturing method of a cut workpiece includes a step of rotating the cutting tool and a step of bringing a cutting blade of the rotating cutting tool into contact with the surface of a work material.
  • the main cutting part is concave in a side view, the main cutting part can be easily mounted on the holder so as to have a positive axial rake, and the cross-sectional shape of the chips Can be curved. And since the straight line connecting both ends of the main cutting part is inclined downward as it moves away from the wiping blade, the chip having the cross-sectional shape as described above is curled and rotated at one end of the main cutting part. Since the diameter (curl diameter) is minimized on the (corresponding wiping blade side end) side, and the chips grow in a spiral shape while overlapping the small curl diameter portion, it is difficult to increase the diameter of the spiral body. Therefore, it is possible to reduce the damage of the work material by the chip or damage to the insert, and it is possible to achieve an excellent chip discharging property.
  • FIG. 1 is an overall perspective view of a cutting insert according to an embodiment of the present invention. It is a figure which shows the cutting insert of FIG. 1, (a) is a top view, (b) is a side view, (c) is the elements on larger scale of (b). It is a figure which shows the cutting insert which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and is sectional drawing in the AA line of Fig.2 (a). It is a figure which shows the cutting insert which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, and is the figure seen from the X direction of Fig.2 (a).
  • FIG.2 It is a figure which shows the cutting insert which concerns on the 3rd Embodiment of this invention
  • (a) is a figure showing various lines in Fig.2 (a)
  • (b) is sectional drawing in a BB line
  • (c) Is a sectional view taken along line CC
  • (d) is a sectional view taken along line DD
  • (e) is a sectional view taken along line EE.
  • (A) is a drawing substitute photograph of a chip obtained when a work material is cut using the cutting tool equipped with the cutting insert according to the first embodiment
  • (b) is a negative insert according to a comparative example. It is a drawing substitute photograph of the chip
  • the insert 1 has a substantially polygonal plate-like main body.
  • the shape of the main body is not particularly limited as long as it is a shape normally used for inserts by those skilled in the art, for example, a triangle, a quadrangle, a pentagon, a hexagon, and an octagon when viewed from above. 1 and 2, a substantially pentagonal shape having five long sides is used.
  • the main body also has an upper surface 2 that functions as a rake surface, a lower surface 3 that functions as a seating surface, and a side surface 4 that is continuous with the upper surface 2 and the lower surface 3 and functions as a flank. Cutting edges 5 are formed at intersections with the side surfaces 4 respectively. Further, on the upper surface 2 corresponding to the rake face, an attachment screw contact portion 6 that penetrates the main body portion from the upper surface 2 toward the lower surface 3 is formed.
  • the insert 1 shown in FIG. 1 has a side surface 4 formed perpendicular to the upper surface 2 and the lower surface 3. That is, it is a negative type insert that can be used as a rake face on both the upper surface 2 and the lower surface 3.
  • each of the upper surface 2 and the lower surface 3 is a substantially pentagon, and all the sides can be used for cutting. Therefore, the insert 1 of this embodiment can perform cutting using 10 corners.
  • the cutting edge 5 is also formed at the intersection of the lower surface 3 and the side surface 4, and when the lower cutting edge 5 is used, the lower surface 3 is used as a scooping surface and the upper surface 2 is used as a seating surface. Is possible.
  • the material and size of the insert 1 are not particularly limited.
  • a material such as cemented carbide, cermet, or ceramic may be used, and the thickness may be set to about 3 to 10 mm and the size of the inscribed circle ⁇ 10 to about 20.
  • the insert 1 may be a so-called positive type insert in which a clearance angle is given to the side surface 4.
  • the cutting edge 5 formed at the intersection of the upper surface 2 and the side surface 4 has a main cutting edge 51 and a wiping edge 52.
  • the main cutting edge 51 in particular, the main cutting part 512 is a blade that plays a main role in generating chips in the cutting action. From the viewpoint of reducing cutting resistance, a groove portion that divides the main cutting edge 51 into a plurality of portions may be provided.
  • the wiping blade 52 is formed for the purpose of improving the finished surface roughness of the work material.
  • the main cutting edge 51 and the wiping edge 52 may be directly connected so as to be continuous or indirectly connected via the auxiliary cutting edge 53.
  • the main cutting portion 512 has a concave shape that is recessed toward the lower surface 3 in a side view, and the straight line connecting both ends thereof is inclined downward as the distance from the sweeping blade 52 increases. It has a configuration. Thereby, the main cutting part 512 of the insert 1 can be easily mounted on the holder 10 so as to have a positive axial rake.
  • a negative type insert in order to suppress interference between the flank (side surface 4) of the wiping blade 52 and the finished surface of the work material at the tip of the holder, The insert itself is mounted on the holder so as to have a negative axial rake.
  • the main cutting edge 51 (main cutting portion 512) also has a negative axial rake, which may increase the cutting resistance.
  • the straight line connecting both ends of the main cutting portion 512 is inclined, so that the insert itself is mounted so as to have a negative axial rake.
  • the main cutting edge 51 (main cutting portion 512) can have a positive axial rake.
  • the main cutting edge 51 (main cutting part 512) is curvilinear (arc shape), the tangent of the main cutting edge part which plays the main role of cutting should just have a positive axial rake.
  • the shape of the main cutting part 512 may be a concave shape and is not particularly limited.
  • a plurality of straight portions that are straight in side view (hereinafter sometimes referred to as main cutting blade straight portions) may be combined to form a concave shape, or a straight portion and a curved portion that is curved in side view (hereinafter referred to as main portion). May be formed in combination with a cutting edge curve portion.
  • the main cutting portion 512 is entirely curved in that the chips are curled more stably.
  • the main cutting part 512 may be arcuate.
  • a curvature radius it can measure by observing a side surface using a CCD camera or an image measuring device, for example.
  • the main cutting portion 512 has a curved portion, it is preferable to form a combination of straight portions from the viewpoint of insert strength. For example, it is possible to suppress chipping of the cutting blade 5 by using a straight line portion for the portion that first hits the work material. For example, when the corresponding end portion on the side of the wiping blade 52 is positioned in the order of the straight line portion and the curved portion, the ratio of the length of the straight portion and the curved portion is about 1: 9 to 2: 8. preferable.
  • the straight portion may be parallel to the lower surface 3 in a side view or may be inclined with respect to the lower surface 3.
  • the main cutting portion 512 has a configuration in which the straight line L connecting both ends thereof is inclined downward as the distance from the wiping blade 52 increases. By inclining in this way, the chips extend spirally. As shown in FIG. 9, the obtained chip has a small diameter at the end of the rotary body S for one round, and the rotary body for the next round overlaps with this small diameter portion, so the spiral of the chip Is difficult to increase in diameter, that is, the radial size of the helical body is difficult to increase.
  • the inclination angle of the straight line L with respect to the lower surface may be set in consideration of, for example, the inclination of the pocket of the holder to be mounted, the strength of the insert, etc., and is preferably about 5 to 20 ° with respect to the lower surface 3, for example.
  • the main cutting part 512 has a trough part 512L located at the lowest position and a top part 512H located at the uppermost position in a side view.
  • the valley portion 512L is a portion where the distance between the lower surface 3 and the main cutting portion 512 is minimized in a direction substantially perpendicular to the lower surface 3.
  • the top portion 512H is a portion where the distance between the lower surface 3 and the second cutting edge 52 is maximum.
  • Each of the valley portion 512L and the top portion 512H may be a point or a line having a width.
  • the valley portion 512L is located at a position farther from the corresponding wiping blade 52 than the center of the main cutting portion 512.
  • the center of the main cutting part 512 refers to the midpoint of the distance between both ends 512a and 512b of the main cutting part 512 when viewed from above.
  • 512M is the center of the main cutting part 512.
  • a rising portion 513 is formed that is inclined so as to be positioned upward as it is separated from the wiping blade 52.
  • the rising portion 513 may be either linear or curved, but is preferably linear from the viewpoint of the above object. Further, it may be formed of two straight portions. In the case where the rising portion 513 is formed of two straight portions, that is, when the first rising portion connected to the other end 512b of the main cutting portion 512 and the second rising portion, The rising angle of the rising portion is preferably smaller than the rising angle of the second rising portion.
  • the wiping blade 52 is formed for the purpose of improving the finished surface roughness of the work material.
  • the wiping blade 52 is linear when viewed from above, and is inclined so as to be positioned upward (away from the lower surface 3) as approaching the auxiliary cutting blade 53 when viewed from the side.
  • the shape of the wiping blade 52 is not particularly limited as in the case of the main cutting edge 51 (main cutting portion 512).
  • the secondary cutting edge 53 is a cutting edge whose outer peripheral cutting edge angle is larger than that of the main cutting edge 51 (main cutting part 512).
  • the main cutting edge 51 reduces the cutting resistance of the main cutting edge 51 (main cutting part 512). It arrange
  • the “outer peripheral cutting edge angle” refers to an angle at which the cutting edge is inclined with respect to the rotation axis of the holder in a state where the cutting insert is attached to the holder.
  • the secondary cutting edge 53 may be a straight cutting edge or a curved cutting edge.
  • the auxiliary cutting edge 53 is connected to the main cutting edge 51.
  • the angle ⁇ 53 formed by the plane perpendicular to the central axis of the insert 1 and the auxiliary cutting edge 53 is the same as the plane perpendicular to the central axis of the insert 1. It is preferable that the angle ⁇ 512 formed with the cutting edge 51 (main cutting portion 512) is smaller.
  • the attachment screw contact portion 6 is specifically a holder attachment hole, is substantially cylindrical, and is formed so as to penetrate the main body portion.
  • the mounting screw contact portion 6 is formed for the purpose of fixing the insert 1 to the holder, and the insert 1 is fixed to the holder by inserting the mounting screw into the mounting screw contact portion 6 and screwing it into the holder.
  • Breaker grooves 7 are formed on the upper surface 3 along the main cutting part 512.
  • the breaker groove 7 is formed for the purpose of making the chips generated from the main cutting portion 512 more easily curled.
  • the width of the breaker groove 7, that is, the distance in the direction orthogonal to the main cutting portion 512 is the largest at the position corresponding to the valley portion 512 ⁇ / b> L of the main cutting portion 512.
  • the width of the breaker groove 7 is the width of the groove portion that contributes to the curling action of the chips, and is shown as W in FIG.
  • the depth D of the breaker groove is also deepest at a position corresponding to the valley portion 512L of the main cutting portion 512.
  • the main cutting portion 512 has a concave shape that is recessed toward the lower surface 3 in a side view, as shown in FIG. Has a curved cross-sectional shape.
  • the diameter (curl diameter) is the smallest on the side of the corresponding blade edge.
  • the straight line which connects the both ends of the main cutting part 512 inclines, it becomes possible to grow a chip
  • the chip spiral grows while the chips overlap with the small curl diameter portion, so that the spiral diameter can be suppressed. As a result, it is less likely that the chips will damage the work material or damage the insert, and an excellent chip discharging property can be achieved.
  • the thickness of the chips formed near one end of the main cutting portion 512 is thinner than the thickness of the chips generated near the center of the main cutting portion 512, and from the portion where the thickness is thin. This is probably because the curl diameter of the generated chips is reduced by the compressive stress, thereby forming a chip spiral having a shape as shown in FIG.
  • each of the upper surface 2 and the lower surface 3 can be suitably used as a rake face as described above, and all sides of the upper surface 2 and the lower surface 3 are cut. Can be suitably used.
  • the main cutting edge 51 is further connected to a bent portion 511 that protrudes outward in a top view, and one end near the wiper blade 52 of both ends of the bent portion 511, and also in a side view. Connected to the other end of the bent portion 511 and the main cutting portion 512 that is inclined so as to be positioned downward (approaching the lower surface 3) as the distance from the blade 52 increases, and upward as the distance from the wiper blade 52 increases in a side view. And a rising portion 513 that is inclined so as to be positioned (away from the lower surface 3).
  • the main cutting edge 51, in particular, the main cutting part 512 is a blade that plays a main role in chip generation in the cutting action. From the viewpoint of reducing cutting resistance, a groove portion that divides the main cutting portion 512 may be provided.
  • the bent portion 511 connects the main cutting portion 512 and the rising portion 513.
  • the presence of the bent portion 511 suppresses the use of the rising portion 513 as a cutting portion, and provides stable chip stability.
  • a rising portion 513 that is inclined so as to be separated from the lower surface 3 as it is separated from the wiping blade 52 in a side view is formed.
  • the rising portion 513 may be either linear or curved, but is preferably linear from the viewpoint of the above object. Further, it may be formed of two straight portions.
  • the ascending portion 513 is formed of two straight portions, that is, when the ascending portion 513 includes the first ascending portion and the second ascending portion connected to the other end 512b of the main cutting portion 512, the first ascending portion
  • the rising angle of the part is preferably smaller than the rising angle of the second rising part.
  • the main cutting portion 512 and the rising portion 513 are, for example, in a top view, an imaginary extension line extending the main cutting portion 512 from its bent portion side end portion in its tangential direction and a rising portion 513 as its bent portion side end.
  • the angle formed by the imaginary extension line extending from the portion in the tangential direction is preferably 165 ° or less, and more preferably 90 ° to 165 °.
  • the angle formed between the main cutting portion 512 and the plane orthogonal to the center axis of the insert is configured to be smaller than the angle formed between the rising portion 513 and the plane orthogonal to the center axis of the insert. Has been.
  • the wiping blade 52 is formed for the purpose of improving the finished surface roughness of the work material.
  • the wiping blade 52 is linear in a top view and is inclined so as to be separated from the lower surface 3 as it approaches the auxiliary cutting blade 53 in a side view.
  • the shape of the wiping blade 52 is not particularly limited as in the case of the main cutting edge 51 (main cutting portion 512).
  • the main cutting part 512 and the countersink blade 52 are such that the angle between the plane perpendicular to the center axis of the insert and the main cutting part 512 is perpendicular to the plane orthogonal to the center axis of the insert. It is comprised so that it may become small compared with the angle
  • the secondary cutting edge 53 may be a straight cutting edge or a curved cutting edge.
  • the auxiliary cutting edge 53 is connected to the main cutting part 512.
  • the angle ⁇ 53 formed between the auxiliary cutting edge 53 and the main cutting portion 512 between the plane perpendicular to the center axis of the insert and the auxiliary cutting edge 53 is It is preferable that the angle ⁇ 512 formed by a plane perpendicular to the central axis and the main cutting portion 512 is smaller.
  • the main cutting portion 512 has a concave shape that is recessed toward the lower surface 3 in a side view, and therefore the first embodiment described above in that respect. Similar effects can be obtained. Further, a bent portion that protrudes outward in a top view exists between a main cutting portion 512 that is inclined downward as it is away from the wiping blade in a side view and a rising portion 513 that is inclined upward. Therefore, while reducing the cutting resistance by the main cutting part 512, it is possible to suppress the use of the ascending part 513 for cutting, and to suppress the unstable chip discharge due to a rapid change in the axial rake. It becomes possible. In addition, by preventing the main cutting portion 512 and the rising portion 513 from projecting outward, it is possible to sufficiently ensure fracture resistance.
  • the breaker groove 7 has a concave shape in a sectional view parallel to the main cutting portion 512, and has a curved portion 7A at least partially. Yes.
  • the curved portion 7A is preferably arcuate.
  • the breaker groove 7 includes a rake face 71 that approaches the lower surface 3 as the distance from the main cutting portion 512 increases, and a rising surface that rises as the distance from the main cutting portion 512 increases. 72 and a bottom portion 73 located between the rake face 71 and the rising face 72.
  • the rake face 71, the rising face 72, and the bottom 73 also have a concave shape in a cross-sectional view parallel to the main cutting part 512, and have a curved part at least partially. ing.
  • the curvature of the curved portion (rake surface curved portion) 71 ⁇ / b> A of the rake surface 71 increases as the distance from the main cutting portion 512 increases. As a result, it is possible to gradually suppress the left and right blurring when the concave chips generated from the main cutting part 512 flow, and it is possible to discharge the chips stably. Further, it is preferable that the curvature of the rake face curved portion 71A is larger than the curvature of the main cutting edge curved portion. Thus, the concave chips generated from the main cutting part 512 are reliably guided to the rake face.
  • the curvature of the curved portion (rising surface curved portion) 72A of the rising surface 72 increases as the distance from the main cutting portion 512 increases. As a result, it is possible to gradually suppress the left and right blurring when the concave chips generated from the main cutting part 512 flow, and it is possible to discharge the chips stably.
  • the curvature of the rising surface curved portion 72A is preferably larger than the curvature of the main cutting edge curved portion. Accordingly, the concave chips generated from the main cutting part 512 can be reliably guided to the rising surface after passing through the rake face.
  • the rake face curve portion 71A and the rising face curve portion 72A are continuous in a direction away from the main cutting portion 512 (breaker groove curve portion 7A), and the curvature of the breaker groove curve portion 7A increases as the distance from the main cutting portion 512 increases. It is preferable to become. In the present embodiment, for example, as shown in FIGS. 5C to 5E, as the distance from the main cutting portion 512 increases, curved portions (the main cutting edge curve portion 7A, the rake face curve portion 71A, and the rising surface curve). The portion 72A) is enlarged.
  • the main cutting portion 512 has a concave shape that is recessed toward the lower surface 3 in a side view, and therefore the first embodiment described above in that respect. Similar effects can be obtained. Furthermore, since the breaker groove formed along the main cutting portion 512 has a rising surface that is concave so as to be recessed toward the lower surface 3 in a cross-sectional view parallel to the main cutting portion 512, the rising surface is flat. In comparison, it is possible to reduce the concave chips generated in the concave main cutting part 512 from moving to the left and right with respect to the flow direction, and it is possible to achieve stable chip discharge.
  • FIG. 6 is an overall side view of the cutting tool 11 formed by mounting the insert 1 according to the embodiment of the present invention on the holder 10.
  • a plurality of chip pockets 13 are formed at the outer peripheral tip of the holder 10, and the insert 1 is attached to each outer peripheral position in the chip pocket 13.
  • the insert 1 is mounted such that the main cutting edge 51 (main cutting portion 512) is positioned on the outermost periphery with the upper surface (rake surface) 2 facing in the rotation direction.
  • the cutting tool 11 is cut by the main cutting edge 51 (main cutting portion 512) by rotating the holder 10.
  • the insert 1 which is a negative insert has a negative axial rake of about 6 ° in a side view and is mounted on the holder. Even in such a case, the main cutting part 512 has a positive axial rake with respect to the rotation axis of the holder.
  • the manufacturing method of the cut workpiece which concerns on embodiment of this invention comprises the process of rotating the said cutting tool, and the process of making the cutting blade of the said cutting tool which is rotating contact the surface of a workpiece. Specific steps will be described below.
  • the insert 1 is mounted on the holder 10. At this time, the insert 1 is attached to the attachment portion of the holder 10 along the same circumference of the holder 10.
  • the attachment method is performed, for example, by inserting a screw into a central attachment screw contact portion 6 (screw hole) formed on the upper surface 21 that is the flank of the insert 1.
  • the holder 10 is rotated in the direction of arrow A around the axis S of the holder 10, and then the cutting tool 11 is moved in the direction of arrow B. The cutting edge is brought close to the work material 100.
  • the cutting edge of the insert 1 is brought into contact with the surface of the work material 100, the cutting tool 11 is moved in the direction of arrow C, and the surface of the work material 100 is cut.
  • the cutting tool 11 can cut substantially parallel along the surface of the work material 100.
  • the cutting tool 11 is moved in the direction of arrow D to separate the cutting tool 11 from the work material 100.
  • the state in which the cutting tool 11 is rotated may be maintained and the process of bringing the cutting blade 5 of the cutting tool 11 into contact with a different part of the work material 100 may be repeated.
  • the insert 1 when the cutting blade used is worn, the insert 1 may be rotated with respect to the central axis of the through hole and an unused cutting blade may be used.
  • Example 1 Using the cutting tool provided with the cutting insert according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the feed amount per blade is 0.2 mm / t, and the cutting depth in the axial direction of the cutting tool is 3.
  • the feed amount per blade is 0.2 mm / t
  • the cutting depth in the axial direction of the cutting tool is 3.
  • Example 2 Cutting was performed in the same manner as in Example 1 except that the feed amount per blade was 0.3 mm / t. Even under these conditions, chips having a good shape as shown in FIG. 9A were obtained. Moreover, chip discharge

Abstract

【課題】 優れた切屑排出性を有する切削インサートを提供する。【解決手段】 本発明の実施形態に係る切削インサート(1)は、上面(2)と、下面(3)と、上面(2)および下面(3)に接続された側面(4)と、上面(2)および側面(4)の交線部に位置し、主切刃(51)およびさらい刃(52)を有する切刃(5)とを備え、主切刃(51)は、側面視において、凹状であるとともに、両端を結ぶ直線がさらい刃(52)から離れるにしたがって下方に傾斜している主切削部(512)を有する。本発明の実施形態に係る切削工具(11)は、切削インサート(1)と、切削インサート(1)が装着されるホルダ(10)とを備える。

Description

切削インサートおよび切削工具ならびにそれらを用いた切削加工物の製造方法
 本発明は、切削インサートおよび切削工具ならびにそれらを用いた切削加工物の製造方法に関する。
 スローアウェイ式の切削工具は、ネガティブ型の切削インサートを使用する場合を含めて、切屑排出性を向上させる事が求められている。
 特許文献1には、直線状の主切刃を傾斜させた切削インサートが開示されている。また、この切削インサートをホルダに装着した際に、主切刃が正のアキシャルレーキを有するように構成した切削工具が開示されている。
 しかしながら、この切削工具においても十分な切屑排出性は得られておらず、さらなる切屑排出性の向上が求められている。
特表2008-544872号公報
 本発明の目的の一つは、優れた切屑排出性を有する切削インサート、特にネガティブ型の切削インサートを提供することにある。
 本発明の実施形態に係る切削インサートは、上面と、下面と、前記上面および前記下面に接続された側面と、前記上面および前記側面の交線部に位置し、主切刃およびさらい刃を有する切刃とを備え、前記主切刃は、側面視において、凹状であるとともに、両端を結ぶ直線が前記さらい刃から離れるにしたがって下方に傾斜している主切削部を有する。
 本発明の実施形態に係る切削工具は、上記切削インサートと、上記切削インサートが装着されるホルダとを備える。
 本発明の実施形態に係る切削加工物の製造方法は、上記切削工具を回転させる工程と、回転している上記切削工具の切刃を被削材の表面に接触させる工程とを備える。
 本発明の実施形態に係る切削インサートは、側面視において主切削部は凹状であるため、主切削部を容易に正のアキシャルレーキを有するようにホルダに装着することができるとともに、切屑の断面形状を曲線状にする事ができる。そして、主切削部の両端を結ぶ直線がさらい刃から離れるにしたがって下方に傾斜しているため、上記のような断面形状を有する切屑は、カールされて一回転した際に、主切削部の一端(対応さらい刃側端部)側でその径(カール径)が最小となるとともに、このカール径の小さい部分に切屑が重なりながら螺旋状に成長していくため、螺旋体が大径化し難い。それゆえ、切屑が被削材を傷つける事あるいはインサートを損傷させる事を低減することができ、優れた切屑排出性を奏する事ができる。
本発明の実施形態に係る切削インサートの全体斜視図である。 図1の切削インサートを示す図であり、(a)は上面図、(b)は側面図、および(c)は(b)の部分拡大図である。 本発明の第1の実施形態に係る切削インサートを示す図であり、図2(a)のA-A線における断面図である。 本発明の第2の実施形態に係る切削インサートを示す図であり、図2(a)のX方向から見た図である。 本発明の第3の実施形態に係る切削インサートを示す図であり、(a)は図2(a)に各種線を表した図、(b)はB-B線における断面図、(c)はC-C線における断面図、(d)はD-D線における断面図、(e)はE-E線における断面図である。 本発明の実施形態に係る切削工具を示す側面図である。 図6の切削工具の部分拡大図である。 本発明の実施形態に係る切削加工物の製造方法を説明する工程図である。 (a)は第1の実施形態に係る切削インサートを装着した切削工具を用いて被削材を切削した場合に得られる切屑の図面代用写真であり、(b)は比較例に係るネガティブ型インサートを装着した切削工具を用いて被削材を切削した場合に得られる切屑の図面代用写真である。
 ≪切削インサート≫
 <第1の実施形態>
 以下、図1~図3を用いて、本発明の第1の実施形態に係る切削インサート1(以下、インサート1と記載する場合がある。)について説明する。
 図1において、インサート1は、略多角形板状の本体部を備えている。この本体部の形状は、上面視において、例えば、三角形、四角形、五角形、六角形、八角形などの当業者が通常インサートに使用する形状であればよく、特に制限されない。図1および図2においては、5つの長辺を有する略五角形の形状が用いられている。
 上記本体部はまた、すくい面として機能する上面2と、着座面として機能する下面3と、上面2および下面3に連続し、逃げ面として機能する側面4とを有しており、上面2と側面4との交線部にそれぞれ切刃5が形成されている。さらにすくい面に相当する上面2には、上面2から下面3に向かって本体部を貫通する取付ねじ当接部6が形成されている。
 図1に示すインサート1は、具体的には、側面4が上面2および下面3に対して垂直に形成されている。すなわち上面2および下面3の両面をそれぞれすくい面として使用可能なネガティブ型のインサートである。また、上面2および下面3のそれぞれが略五角形であり、その全ての辺を切削に使用する事ができる。したがって、本実施形態のインサート1は10コーナーを使用して切削加工を行なう事ができる。この場合、下面3と側面4との交線部においても切刃5が形成されており、下面側の切刃5を用いる場合は、下面3をすくい面、上面2を着座面として使用することが可能である。インサート1の材料および大きさは特に限定されないが、たとえば、超硬合金、サーメットやセラミックなどの材料を用い、厚み3~10mm程度、内接円φ10~20程度の大きさに設定すればよい。なお、インサート1は、側面4に逃げ角が付与された、いわゆるポジティブ型のインサートであってもよい。
 上面2と側面4との交線部に形成される切刃5は、主切刃51およびさらい刃52を有する。主切刃51、特に主切削部512は、切削作用において切屑生成に主な役割を果たす刃である。切削抵抗の低減の観点からは、主切刃51を複数に分断するような溝部を設けてもよい。さらい刃52は、被削材の仕上げ面粗度向上の目的で形成される。主切刃51とさらい刃52とは、連続するように直接的に接続されていてもよいし、副切刃53を介して間接的に接続されていてもよい。
 主切削部512は、図2(b)に示すように、側面視において、下面3側に窪むような凹状であるとともに、その両端を結ぶ直線がさらい刃52から離れるにしたがって下方に傾斜するような構成を有する。これによって、インサート1の主切削部512を容易に正のアキシャルレーキを有するようにホルダ10に装着することができる。例えば、ネガティブ型のインサートの場合であれば、ホルダの先端部において、さらい刃52の逃げ面(側面4)と被削材の仕上げ面との干渉を抑制するため、ホルダの回転軸方向に対してインサート自体が負のアキシャルレーキを有するようにホルダに装着される。この場合には、主切刃51(主切削部512)も負のアキシャルレーキを有することになって、切削抵抗が高くなるおそれがある。これに対して、本実施形態においては、図7に示すように、主切削部512の両端を結ぶ直線が傾斜しているため、インサート自体を負のアキシャルレーキを有するように装着した場合であっても、主切刃51(主切削部512)が正のアキシャルレーキを有することが可能となる。なお、主切刃51(主切削部512)が曲線状(円弧状)の場合には、切削の主たる役割を担う主切刃部分の接線が正のアキシャルレーキを有すればよい。
 主切削部512の形状は凹状であればよく、特に制限されない。側面視において直線状である直線部(以下、主切刃直線部という場合がある。)のみを複数組み合わせて凹状としてもよいし、直線部と側面視において曲線状である曲線部(以下、主切刃曲線部という場合がある。)とを組み合わせて形成してもよい。主切削部512全体が曲線状に湾曲していることが、切屑がより安定にカールされる点で好ましい。特に主切削部512の一端512aから他端512bに向かうにしたがって曲率半径が大きくなる、すなわち曲率が小さくなるように形成する場合には、切屑をより安定にカールさせることが可能である。主切削部512は、円弧状であってもよい。なお、曲率半径については、例えば、CCDカメラや画像測定器を用いて側面を観察することによって測定することができる。
 主切削部512は、曲線部を有する場合であれば、インサート強度の観点から、直線部を組み合わせて形成することが好ましい。例えば、被削材に最初にあたる部分に直線部を用いることによって、切刃5のカケなどを抑制することが可能である。例えば、対応するさらい刃52側の端部から直線部および曲線部の順で位置する場合には、直線部と曲線部との長さの割合は1:9~2:8程度であることが好ましい。なお、直線部は、側面視において下面3に平行であってもよく、下面3に対して傾斜していてもよい。
 主切削部512はまた、上記のように、その両端を結ぶ直線Lが、さらい刃52から離れるにしたがって下方に傾斜するような構成を有する。このように傾斜することによって、切屑が螺旋状に延びるようになる。得られる切屑は、図9に示すように、一周分の回転体Sにおいて、端部の径が小さくなっており、この径の小さい部分に次の一周分の回転体が重なるため、切屑の螺旋体が大径化し難い、すなわち螺旋体の径方向の大きさが増大し難い。この直線Lの下面に対する傾斜角は、例えば、装着されるホルダのポケットの傾き、インサートの強度などを考慮して設定すればよく、例えば下面3に対して5~20°程度が好ましい。
 主切削部512は、側面視において、最も下方に位置する谷部512Lと、最も上方に位置する頂部512Hとを有する。谷部512Lは、下面3に略垂直な方向において、下面3と主切削部512との距離が最小となる部分である。他方、頂部512Hは、下面3と第二切刃52との距離が最大となる部分である。谷部512Lおよび頂部512Hはいずれも、点であっても幅を有する線であってもよい。
 本実施形態においては、谷部512Lが、主切削部512の中央よりも対応するさらい刃52から離れた位置にある。主切削部512の中央とは、上面視したときに主切削部512の両端512aおよび512b間の距離の中点をいう。図2(b)では、512Mが、主切削部512の中央となる。これにより、切屑がカールして1回転する際に、その回転体において、主切削部512の一端(対応さらい刃側端部)側で回転体の径(カール径)を最小とすることができるため、切屑の螺旋体が大径化し難く、切屑排出性が良好となる。
 主切削部512の他端512b側には、さらい刃52から離れるにしたがって上方に位置するように傾斜する上昇部513が形成されている。この上昇部513は、直線状および曲線状のいずれであってもよいが、上記目的の観点から、直線状が好ましい。また、2段の直線部で形成されてもよい。上昇部513が、2段の直線部で形成される場合には、すなわち主切削部512の他端512bに接続される第1の上昇部と、第2の上昇部とからなる場合、第1の上昇部の立ち上がり角は、第2の上昇部の立ち上がり角よりも小さいことが好ましい。
 さらい刃52は、被削材の仕上げ面粗度向上の目的で形成される。図2において、さらい刃52は、上面視において直線状であり、側面視において副切刃53に近づくにしたがって、上方に位置するように(下面3から離れるように)傾斜している。さらい刃52の形状についても主切刃51(主切削部512)と同様に特に制限されない。
 副切刃53は、主切刃51(主切削部512)よりも外周切刃角が大きい切刃であり、例えば、主切刃51(主切削部512)の切削抵抗を低減する、主切刃51(主切削部512)の損傷を抑制するなど、主切刃51(主切削部512)による切削を補助する目的で配置される。ここで、「外周切刃角」とは、切削インサートをホルダに取付けた状態において、ホルダの回転軸に対して切刃が傾斜している角度をいう。
 副切刃53は、直線切刃であってもよいし、曲線切刃であってもよい。本実施形態においては、副切刃53が主切刃51に接続されている。ただし、側面視において、図2(c)に示すように、インサート1の中心軸に直交する平面と副切刃53とのなす角の角度θ53は、インサート1の中心軸に直交する平面と主切刃51(主切削部512)とのなす角の角度θ512よりも小さいことが好ましい。
 取付ねじ当接部6は、具体的には、ホルダ取付孔であり、略円筒形状であり本体部を貫通するように形成されている。取付ねじ当接部6は、インサート1をホルダに固定する目的で形成され、取付ねじを取付ねじ当接部6に挿入してホルダにねじ込むことによって、インサート1をホルダに固定する。
 上面3には、主切削部512に沿ってブレーカ溝7が形成されている。ブレーカ溝7は、主切削部512から生成される切屑をよりカールしやすくする目的で形成される。
 ブレーカ溝7の幅、すなわち主切削部512に直交する方向の距離は、主切削部512の谷部512Lに対応する位置において最も広くなっている。なお、ブレーカ溝7の幅とは、切屑のカール作用に寄与する溝部分の幅のことであり、図2にWとして示す。ブレーカ溝の深さDについても、主切削部512の谷部512Lに対応する位置において最も深くなっている。
 本実施形態によれば、主切削部512が、図2(b)に示すように、側面視において、下面3側に窪むような凹状であるため、図9(a)に示すように、切屑はその断面形状が曲線状となる。また、主切削部512の両端を結ぶ直線が傾斜しているため、断面が曲線状の切屑がカールして一回転した場合に、その一回転した回転体Sは、主切削部512の一端(対応さらい刃側端部)側でその径(カール径)が最小となる。そして、主切削部512の両端を結ぶ直線が傾斜していることにより、切屑を螺旋状に成長させる事が可能となる。それ故、切屑の螺旋体は、上記カール径の小さい部分に切屑が重なりながら成長していくため、螺旋体の大径化を抑制する事ができる。その結果、切屑が被削材を傷つける事あるいはインサートを損傷させる事が少なく、優れた切屑排出性を奏する事が可能となる。このような作用効果を奏するメカニズムとして、主切削部512の一端付近で形成される切屑の厚みが、主切削部512の中央付近で生成する切屑の厚みに比べて薄く、上記厚みが薄い部分から生成された切屑のカール径が圧縮応力によって小さくなることにより、図9(a)に示すような形状を有する切屑の螺旋体が形成されるためであると考えられる。また、以上のような切刃5を有する事で、上述のように上面2および下面3のそれぞれをすくい面として好適に使用することができ、また、上面2および下面3の全ての辺を切削に好適に使用する事が可能となる。
 <第2の実施形態>
 次に、本発明の第2の実施形態に係る切削インサートについて、図4などを用いて詳細に説明する。なお、基本的な構成は上述の第1の実施形態の切削インサートと同一であり、下記に説明する内容を除いて説明を省略する。
 本実施形態においては、主切刃51は、さらに、上面視において外方に突出する屈曲部511と、屈曲部511の両端のうちさらい刃52に近い一端に接続されるとともに、側面視においてさらい刃52から離れるにしたがって下方に位置するように(下面3に近づくように)傾斜する主切削部512と、屈曲部511の他端に接続され、側面視においてさらい刃52から離れるにしたがって上方に位置するように(下面3から離れるように)傾斜する上昇部513とを有している。主切刃51、特に主切削部512は、切削作用において、切屑生成に主な役割を果たす刃である。切削抵抗の低減の観点から、主切削部512を分断するような溝部を設けてもよい。
 屈曲部511は、主切削部512と上昇部513との間を接続している。屈曲部511が存在することによって、上昇部513を切削部として使用されることが抑制されるとともに、安定な切屑安定性が得られる。
 主切削部512の他端512b側には、上述のように、側面視においてさらい刃52から離れるにしたがって下面3から離れるように傾斜する上昇部513が形成されている。上昇部513は、直線状および曲線状のいずれであってもよいが、上記目的の観点からは、直線状が好ましい。また、2段の直線部で形成されてもよい。
 上昇部513が2段の直線部で形成される場合、すなわち主切削部512の他端512bに接続される第1の上昇部と第2の上昇部とからなる場合には、第1の上昇部の立ち上がり角は第2の上昇部の立ち上がり角よりも小さいことが好ましい。
 また、主切削部512と上昇部513とは、例えば、上面視において、主切削部512をその屈曲部側端部からその接線方向に延長した仮想延長線と上昇部513をその屈曲部側端部からその接線方向に延長した仮想延長線とのなす角の角度が165°以下となることが好ましく、90°~165°がより好ましい。このような構成によって、上昇部513を切刃として使用されることが抑制されるため、インサートの欠損が軽減される。また本実施形態においては、主切削部512とインサートの中心軸に直交する平面とのなす角が、上昇部513とインサートの中心軸に直交する平面とのなす角に比べて小さくなるように構成されている。
 さらい刃52は、被削材の仕上げ面粗度向上の目的で形成される。図2において、さらい刃52は、上面視において直線状であり、側面視において副切刃53に近づくにしたがって、下面3から離れるように傾斜している。さらい刃52の形状についても主切刃51(主切削部512)と同様に特に制限されない。
 また、本実施形態においては、主切削部512とさらい刃52とは、インサートの中心軸に直交する平面と主切削部512とのなす角が、インサートの中心軸に直交する平面とさらい刃52とのなす角に比べて小さくなるように構成されている。
 副切刃53は、直線切刃であってもよいし、曲線切刃であってもよい。本実施形態においては、副切刃53が主切削部512に接続されている。ただし、側面視において、図2(c)に示すように、副切刃53と主切削部512とは、インサートの中心軸に直交する平面と副切刃53とのなす角θ53は、インサートの中心軸に直交する平面と主切削部512とのなす角θ512より小さい事が好ましい。
 本実施形態によれば、主切削部512が、図2(b)に示すように、側面視において、下面3側に窪むような凹状であるため、その点において上述した第1の実施形態と同様の効果を得る事ができる。さらに、側面視においてさらい刃から離れるにしたがって下方に傾斜している主切削部512と、上方に傾斜している上昇部513との間に、上面視において外方に突出する屈曲部が存在することから、主切削部512による切削抵抗の低減を実現しつつ、上昇部513を切削に用いる事を抑制してアキシャルレーキの急激な変化によって切屑排出性が不安定になる事を抑制する事が可能となる。また、主切削部512および上昇部513が外方に突出することを抑制することで、耐欠損性を十分に確保する事も可能となる。
 <第3の実施形態>
 次に、本発明の第3の実施形態に係る切削インサートについて、図5などを用いて詳細に説明する。なお、基本的な構成は上述の第1の実施形態の切削インサートと同一であり、下記に説明する内容を除いて説明を省略する。
 本実施形態においては、図5(c)~(e)に示すように、ブレーカ溝7は、主切削部512に平行な断面視において凹状をなし、少なくとも一部に曲線部7Aを有している。この曲線部7Aは、円弧状であることが好ましい。
 具体的には、ブレーカ溝7は、図5(a)に示すように、主切削部512から離れるにしたがって下面3に近づくようなすくい面71と、主切削部512から離れるにしたがって立ち上がる立ち上がり面72と、すくい面71と立ち上がり面72との間に位置する底部73とを有している。すくい面71、立ち上がり面72および底部73においても、図5(c)~(e)に示すように、主切削部512に平行な断面視において凹状をなし、少なくとも一部に曲線部を有している。
 すくい面71の曲線部(すくい面曲線部)71Aの曲率は、主切削部512から離れるにしたがって大きくなることが好ましい。これによって、主切削部512から生成される凹状の切屑が流れる際の左右のブレを徐々に抑制することができ、安定に切屑を排出することができる。また、すくい面曲線部71Aの曲率は、主切刃曲線部の曲率より大きくなることが好ましい。これによって、主切削部512から生成される凹状の切屑が、すくい面に確実に誘導される。
 立ち上がり面72の曲線部(立ち上がり面曲線部)72Aの曲率は、主切削部512から離れるにしたがって大きくなることが好ましい。これによって、主切削部512から生成される凹状の切屑が流れる際の左右のブレを徐々に抑制することができ、安定に切屑を排出することができる。また、立ち上がり面曲線部72Aの曲率は、主切刃曲線部の曲率より大きくなることが好ましい。これによって、主切削部512から生成される凹状の切屑が、すくい面を通過した後、立ち上がり面に確実に誘導され得る。
 すくい面曲線部71Aおよび立ち上がり面曲線部72Aは主切削部512から離れる方向に連続しており(ブレーカ溝曲線部7A)、このブレーカ溝曲線部7Aの曲率が主切削部512から離れるにしたがって大きくなることが好ましい。本実施形態では、例えば、図5(c)~(e)に示すように、主切削部512から離れるにしたがって、曲線部(主切刃曲線部7A、すくい面曲線部71A、および立ち上がり面曲線部72A)が大きくなっている。
 本実施形態によれば、主切削部512が、図2(b)に示すように、側面視において、下面3側に窪むような凹状であるため、その点において上述した第1の実施形態と同様の効果を得る事ができる。さらに、主切削部512に沿って形成されるブレーカ溝は、主切削部512に平行な断面視において下面3側に窪むような凹状である立ち上がり面を有するため、立ち上がり面が平坦である場合と比較して、凹状の主切削部512で生成される凹状の切屑が流れ方向に対して左右にブレる事を低減する事ができ、安定した切屑排出性を奏する事が可能となる。
 ≪切削工具≫
 図6は、本発明の実施形態に係るインサート1をホルダ10に装着してなる切削工具11の全体側面図である。ここで、ホルダ10の外周先端部に複数の切屑ポケット13が形成されており、切屑ポケット13内の各々外周位置にインサート1が取り付けられる。具体的には、インサート1は、回転方向に上面(すくい面)2を向けて最外周に主切刃51(主切削部512)が位置するように装着される。切削工具11は、ホルダ10を回転させることによって主切刃51(主切削部512)によって切削が行われる。
 図7に示すように、ネガティブ型インサートであるインサート1は、側面視において、約6°の負のアキシャルレーキを有してホルダに装着されている。このような場合であっても、主切削部512は、ホルダの回転軸に対して、正のアキシャルレーキを有している。
 ≪切削加工物の製造方法≫
 本発明の実施形態に係る切削加工物の製造方法は、上記切削工具を回転させる工程と、回転している上記切削工具の切刃を被削材の表面に接触させる工程とを備える。具体的な工程を以下に説明する。
 まず、ホルダ10にインサート1を装着する。このとき、ホルダ10の同一円周上に沿って、インサート1を、ホルダ10の取付部に取り付ける。取り付け方法は、例えば、インサート1の逃げ面である上面21に形成される中央部の取付ねじ当接部6(ねじ穴)に、ねじを挿入することによって行われる。
 次いで、ホルダ10にインサート1を取り付けた後、図8(a)に示すように、ホルダ10の軸心Sを中心に矢印A方向に回転させ、次いで、切削工具11を矢印B方向に動かし、切刃を被削材100に近づける。
 さらに、図8(b)に示すように、インサート1の切刃を被削材100の表面に接触させ、切削工具11を矢印C方向に動かし、被削材100の表面を切削する。例えば、切削工具11は、被削材100の表面に沿って略平行に切削していくことが可能である。
 その後、図8(c)に示すように、切削工具11を矢印D方向に動かし、被削材100から切削工具11を離隔させる。切削加工を継続する場合には、切削工具11を回転させた状態を保持して、被削材100の異なる箇所に切削工具11の切刃5を接触させる工程を繰り返せばよい。
 なお、使用している切刃が摩耗した際には、インサート1を貫通穴の中心軸に対して回転させ、未使用の切刃を用いればよい。
 以上、本発明のいくつかの実施形態について例示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることは言うまでもない。
 上述した第1の実施形態に係る切削インサートについて、その効果を次のように評価した。
 (実施例1)
 図1~図3に示す第1の実施形態に係る切削インサートを備えた切削工具を用いて、1刃当たりの送り量を0.2mm/tとし、切削工具の軸方向切り込み深さが3.0mmの条件で切削を行なったところ、いずれも図9(a)に示すような良好な形状の切屑が得られた。また切屑排出性も良好であった。
 (実施例2)
 1刃当たりの送り量を0.3mm/tとしたこと以外は、実施例1と同様にして切削を行なった。この条件においても図9(a)に示すような良好な形状の切屑が得られた。また切屑排出性も良好であった。
 (比較例1および2)
 主切削部の両端を結ぶ直線に沿って刃が形成されるネガティブ型インサートを備えた切削工具を用いたこと以外は、実施例1および2と同様にして切削を行なった。その結果、いずれの場合も図9(b)に示すような形状の切屑が得られた。この切屑は、上述の実施例と比較して、カール径が大きく、切屑が長くなるほど切屑径が大きくなった。また、切屑排出性も悪かった。
 1 切削インサート
 2 上面
 3 下面
 4 側面
 5 切刃
  51 主切刃
   511 屈曲部
   512 主切削部
   513 上昇部
  52 さらい刃
  53 副切刃
 6 取付ねじ当接部(ねじ孔)
 7 ブレーカ溝
  71 すくい面
  72 立ち上がり面
  73 底部
 10 ホルダ
 11 切削工具

Claims (23)

  1.  上面と、
     下面と、
     前記上面および前記下面に接続された側面と、
     前記上面および前記側面の交線部に位置し、主切刃およびさらい刃を有する切刃と
    を備える切削インサートであって、
     前記主切刃は、側面視において、凹状であるとともに、両端を結ぶ直線が前記さらい刃から離れるにしたがって下方に傾斜している主切削部を有する、切削インサート。
  2.  前記主切削部は、側面視において曲線状である曲線部を有している、請求項1に記載の切削インサート。
  3.  前記曲線部は、前記さらい刃から離れるにしたがって曲率半径が大きくなっている、請求項2に記載の切削インサート。
  4.  前記主切削部は、側面視において直線状であるとともに前記曲線部に接続される直線部をさらに有している、請求項2または3に記載の切削インサート。
  5.  前記主切削部は、側面視において、中央よりも前記さらい刃から離れた位置に、最も下方に位置する谷部を有している、請求項1から4のいずれかに記載の切削インサート。
  6.  前記上面に、前記主切削部に沿って位置するブレーカ溝を有しており、
     上面視において、前記ブレーカ溝は、前記主切削部に直交する方向の幅が前記谷部に対応する位置において最も広い、請求項5に記載の切削インサート。
  7.  前記切刃は、側面視において、前記主切削部のうち前記さらい刃から遠い端部側に、前記さらい刃から離れるにしたがって上方に傾斜している上昇部をさらに有している、請求項1から6のいずれかに記載の切削インサート。
  8.  前記上昇部は、前記主切削部に接続された第1の上昇部と、前記第1の上昇部よりも立ち上がり角が大きい第2の上昇部とを有している、請求項7に記載の切削インサート。
  9.  前記主切刃は、
     前記主切削部と前記上昇部との間に、上面視において外方に突出する屈曲部をさらに有している、請求項7に記載の切削インサート。
  10.  上面視において、前記主切削部をその前記一端からその接線方向に延長した仮想延長線と、前記上昇部をその前記屈曲部側端部からその接線方向に延長した仮想延長線とのなす角の角度が、165°以下である、請求項9に記載の切削インサート。
  11.  切削インサートの中心軸に直交する平面と前記主切削部とのなす角は、前記平面と前記上昇部とのなす角よりも角度が小さい、請求項9または10に記載の切削インサート。
  12.  前記さらい刃は、側面視において、前記主切刃に近づくにしたがって上方に傾斜している、請求項9から11のいずれかに記載の切削インサート。
  13.  前記平面と前記主切削部とのなす角は、前記平面と前記さらい刃とのなす角よりも角度が小さい、請求項12に記載の切削インサート。
  14.  前記上面は、前記主切削部に沿って位置するブレーカ溝を有し、
     前記ブレーカ溝は、前記主切削部から離れるにしたがって上方に傾斜しているとともに、前記主切削部に平行な断面視において凹状である立ち上がり面を有している、請求項1に記載の切削インサート。
  15.  前記主切削部は、側面視において曲線状である主切刃曲線部を有し、
     前記立ち上がり面は、前記主切削部に平行な断面視において曲線状である立ち上がり面曲線部を有しており、
     前記立ち上がり面曲線部の曲率は、前記主切刃曲線部の曲率に比べて大きい、請求項14に記載の切削インサート。
  16.  前記立ち上がり面は、前記主切削部に平行な断面視において曲線状である立ち上がり面曲線部を有しており、前記立ち上がり面曲線部の曲率は、前記主切削部から離れるにしたがって大きくなっている、請求項14に記載の切削インサート。
  17.  前記ブレーカ溝は、前記主切削部から離れるにしたがって下方に傾斜しているとともに、前記主切削部に平行な断面視において凹状であるすくい面をさらに有している、請求項16に記載の切削インサート。
  18.  前記主切削部は、側面視において曲線状の主切刃曲線部を有し、
     前記すくい面は、前記主切削部に平行な断面視において曲線状であるすくい面曲線部を有しており、
     前記すくい面曲線部の曲率は、前記主切刃曲線部の曲率に比べて大きい、請求項17に記載の切削インサート。
  19.  前記すくい面は、前記主切削部に平行な断面視において曲線状であるすくい面曲線部を有しており、
     前記すくい面曲線部の曲率は、前記主切削部から離れるにしたがって大きくなっている、請求項17または18に記載の切削インサート。
  20.  前記すくい面曲線部および前記立ち上がり面曲線部は、前記主切削部から離れる方向に連続してブレーカ溝曲線部を構成しているとともに、前記ブレーカ溝曲線部の曲率が前記主切削部から離れるにしたがって大きくなっている、請求項18または19に記載の切削インサート。
  21.  請求項1から20のいずれかに記載の切削インサートと、
     前記切削インサートが装着されるホルダと
    を備える切削工具。
  22.  前記ホルダの回転軸に対して、前記主切削部の両端を結ぶ直線が正のアキシャルレーキを有するように、前記切削インサートが前記ホルダに装着されている、請求項21に記載の切削工具。
  23.  請求項21または22に記載の切削工具を回転させる工程と、
     回転している前記切削工具の前記切刃を被削材の表面に接触させる工程と
    を備える切削加工物の製造方法。
     
     
     
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101336982B1 (ko) 2011-07-21 2013-12-04 고려대학교 산학협력단 텅스텐 산화물 알루미나 촉매를 사용하여 구아이아콜의 수첨탈산소 반응을 통해 카테콜 및 페놀 등 방향족 화합물을 생성하는 방법
WO2014065228A1 (ja) * 2012-10-23 2014-05-01 三菱マテリアル株式会社 切削インサート及び刃先交換式切削工具
JP2014087884A (ja) * 2012-10-30 2014-05-15 Kyocera Corp 切削インサート、切削工具および被削加工物の製造方法
JP5715688B2 (ja) * 2011-04-28 2015-05-13 京セラ株式会社 切削インサートおよび切削工具、並びにそれを用いた切削加工物の製造方法
WO2015076232A1 (ja) * 2013-11-20 2015-05-28 京セラ株式会社 切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法
EP2747925B1 (de) 2011-08-26 2015-10-28 Ceratizit Austria Gesellschaft m.b.H. Doppelseitiger schneideinsatz zum fräsen
EP2614910B1 (en) 2012-01-16 2016-05-18 Sandvik Intellectual Property AB A milling tool as well as a milling insert
JP2016179542A (ja) * 2016-06-16 2016-10-13 京セラ株式会社 切削インサート、切削工具および被削加工物の製造方法
WO2020170954A1 (ja) * 2019-02-18 2020-08-27 三菱マテリアル株式会社 回転切削工具及び切削チップ

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5620929B2 (ja) * 2010-01-29 2014-11-05 京セラ株式会社 切削インサートおよび切削工具、並びにそれを用いた切削加工物の製造方法
KR20130024903A (ko) * 2010-05-06 2013-03-08 가부시키가이샤 탕가로이 절삭용 인서트 및 인덱서블 절삭공구
JP5589244B2 (ja) * 2010-10-06 2014-09-17 大昭和精機株式会社 インサート
CN102581365B (zh) * 2012-02-24 2014-12-17 株洲钻石切削刀具股份有限公司 一种铣削加工用可转位刀片
CN104797368B (zh) * 2012-11-27 2017-06-09 京瓷株式会社 切削镶刀、切削工具以及切削加工物的制造方法
US9718138B2 (en) 2012-11-30 2017-08-01 Kyocera Corporation Cutting insert, cutting tool, and method of producing machined product
EP2893995B1 (en) * 2014-01-08 2019-03-27 Sandvik Intellectual Property AB A metal cutting insert and a milling tool
JP6132178B2 (ja) * 2014-02-26 2017-05-24 株式会社タンガロイ 切削インサートおよび切削工具
WO2017051471A1 (ja) * 2015-09-25 2017-03-30 三菱日立ツール株式会社 切削インサート、及び刃先交換式回転切削工具
DE112016005138B4 (de) * 2015-11-09 2024-02-29 Kyocera Corporation Schneidwerkzeug und Verfahren des Herstellens eines maschinell-bearbeiteten Produkts
AT15155U1 (de) * 2016-02-26 2017-01-15 Ceratizit Austria Gmbh Schälplatte
JP6555654B1 (ja) * 2018-09-27 2019-08-07 株式会社タンガロイ 切削インサート及び該切削インサートを用いた切削工具
DE102019109587A1 (de) * 2019-04-11 2020-10-15 Kennametal Inc. Stufenbohrer
CN110449649B (zh) * 2019-08-15 2021-08-03 株洲华锐精密工具股份有限公司 变前角铣削刀片

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11512347A (ja) * 1995-09-18 1999-10-26 イスカー・リミテツド フライス削り用インサート
JP2001157904A (ja) * 1999-10-22 2001-06-12 Sandvik Ab 切屑を除去しながら機械加工するための工具用の複ネガ型切削インサート
JP2004524176A (ja) * 2001-04-04 2004-08-12 ケンナメタル インコーポレイテッド 切削が改良された切削用インサート
JP2008544872A (ja) 2005-06-30 2008-12-11 イスカーリミテッド 切削インサート

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61214909A (ja) * 1985-03-15 1986-09-24 Mitsubishi Metal Corp スロ−アウエイチツプ
JPH0615517A (ja) * 1992-07-01 1994-01-25 Sumitomo Electric Ind Ltd スローアウェイチップ及び正面フライスカッタ
JPH09509104A (ja) * 1994-01-31 1997-09-16 ヴィディア ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 使い捨ての超硬カッティングインサート並びに該カッティングインサートが取り付けられる工具
IL109054A (en) * 1994-03-21 1998-07-15 Iscar Ltd Cutting insert
JPH08174327A (ja) * 1994-12-27 1996-07-09 Toshiba Tungaloy Co Ltd 正面フライス用のスローアウェイチップ
JP3317089B2 (ja) * 1995-06-01 2002-08-19 三菱マテリアル株式会社 スローアウェイチップ及びスローアウェイ式カッタ
JP3180604B2 (ja) * 1995-03-10 2001-06-25 三菱マテリアル株式会社 スローアウェイチップ及びスローアウェイ式カッタ
US6336776B1 (en) * 1999-12-16 2002-01-08 Valenite Inc. Milling cutter and insert therefor
SE529068C2 (sv) * 2005-09-28 2007-04-24 Seco Tools Ab Frässkär och fräsverktyg
SE529421C2 (sv) * 2005-12-27 2007-08-07 Sandvik Intellectual Property Keramikskär med oslipad konkav mellanyta på fasytan samt förfarande för framställning av sådana skär
CN102179558A (zh) * 2006-06-06 2011-09-14 三菱麻铁里亚尔株式会社 切削刀片
KR100886455B1 (ko) * 2006-12-27 2009-03-04 한국야금 주식회사 고능률 절삭 인서트
IL182100A (en) * 2007-03-21 2010-11-30 Taegutec India Ltd Cutting insert for a milling cutter
SE532742C2 (sv) * 2008-05-13 2010-03-30 Sandvik Intellectual Property Frässkär med biegg snedställd i måttlig vinkel
KR101083853B1 (ko) * 2009-02-09 2011-11-15 대구텍 유한회사 드릴링 가공 및 선삭 가공이 가능한 절삭 공구
US7976250B2 (en) * 2009-02-12 2011-07-12 Tdy Industries, Inc. Double-sided cutting inserts for high feed milling
WO2010110110A1 (ja) * 2009-03-27 2010-09-30 京セラ株式会社 切削インサート及び切削工具、並びにそれを用いた被削材の切削方法
KR101097658B1 (ko) * 2009-05-29 2011-12-22 대구텍 유한회사 절삭 삽입체
KR101107444B1 (ko) * 2009-06-10 2012-01-19 대구텍 유한회사 절삭 공구 및 절삭 공구용 인서트

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11512347A (ja) * 1995-09-18 1999-10-26 イスカー・リミテツド フライス削り用インサート
JP2001157904A (ja) * 1999-10-22 2001-06-12 Sandvik Ab 切屑を除去しながら機械加工するための工具用の複ネガ型切削インサート
JP2004524176A (ja) * 2001-04-04 2004-08-12 ケンナメタル インコーポレイテッド 切削が改良された切削用インサート
JP2008544872A (ja) 2005-06-30 2008-12-11 イスカーリミテッド 切削インサート

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5715688B2 (ja) * 2011-04-28 2015-05-13 京セラ株式会社 切削インサートおよび切削工具、並びにそれを用いた切削加工物の製造方法
KR101336982B1 (ko) 2011-07-21 2013-12-04 고려대학교 산학협력단 텅스텐 산화물 알루미나 촉매를 사용하여 구아이아콜의 수첨탈산소 반응을 통해 카테콜 및 페놀 등 방향족 화합물을 생성하는 방법
EP2747925B1 (de) 2011-08-26 2015-10-28 Ceratizit Austria Gesellschaft m.b.H. Doppelseitiger schneideinsatz zum fräsen
EP2614910B1 (en) 2012-01-16 2016-05-18 Sandvik Intellectual Property AB A milling tool as well as a milling insert
WO2014065228A1 (ja) * 2012-10-23 2014-05-01 三菱マテリアル株式会社 切削インサート及び刃先交換式切削工具
JP2014087884A (ja) * 2012-10-30 2014-05-15 Kyocera Corp 切削インサート、切削工具および被削加工物の製造方法
WO2015076232A1 (ja) * 2013-11-20 2015-05-28 京セラ株式会社 切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法
JPWO2015076232A1 (ja) * 2013-11-20 2017-03-16 京セラ株式会社 切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法
US10058935B2 (en) 2013-11-20 2018-08-28 Kyocera Corporation Cutting insert, cutting tool, and method of manufacturing machined product
US10406610B2 (en) 2013-11-20 2019-09-10 Kyocera Corporation Cutting insert, cutting tool, and method of manufacturing machined product
JP2016179542A (ja) * 2016-06-16 2016-10-13 京セラ株式会社 切削インサート、切削工具および被削加工物の製造方法
WO2020170954A1 (ja) * 2019-02-18 2020-08-27 三菱マテリアル株式会社 回転切削工具及び切削チップ
JP2020131341A (ja) * 2019-02-18 2020-08-31 三菱マテリアル株式会社 回転切削工具及び切削チップ
JP7121229B2 (ja) 2019-02-18 2022-08-18 三菱マテリアル株式会社 回転切削工具及び切削チップ

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