WO2015163436A1 - 切削工具及び切削加工物の製造方法 - Google Patents

切削工具及び切削加工物の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2015163436A1
WO2015163436A1 PCT/JP2015/062471 JP2015062471W WO2015163436A1 WO 2015163436 A1 WO2015163436 A1 WO 2015163436A1 JP 2015062471 W JP2015062471 W JP 2015062471W WO 2015163436 A1 WO2015163436 A1 WO 2015163436A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
insert
cutting tool
holder
cutting
contact
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/062471
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雅大 山本
Original Assignee
京セラ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 京セラ株式会社 filed Critical 京セラ株式会社
Priority to US15/305,202 priority Critical patent/US10022810B2/en
Priority to JP2016515214A priority patent/JP6334684B2/ja
Publication of WO2015163436A1 publication Critical patent/WO2015163436A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/16—Milling-cutters characterised by physical features other than shape
    • B23C5/20—Milling-cutters characterised by physical features other than shape with removable cutter bits or teeth or cutting inserts
    • B23C5/22—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts
    • B23C5/2239—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts with cutting inserts clamped by a clamping member acting almost perpendicular on the cutting face
    • B23C5/2243—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts with cutting inserts clamped by a clamping member acting almost perpendicular on the cutting face for plate-like cutting inserts 
    • B23C5/2247—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts with cutting inserts clamped by a clamping member acting almost perpendicular on the cutting face for plate-like cutting inserts  having a special shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/06—Face-milling cutters, i.e. having only or primarily a substantially flat cutting surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/16—Milling-cutters characterised by physical features other than shape
    • B23C5/20—Milling-cutters characterised by physical features other than shape with removable cutter bits or teeth or cutting inserts
    • B23C5/22—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts
    • B23C5/2204—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts with cutting inserts clamped against the walls of the recess in the cutter body by a clamping member acting upon the wall of a hole in the insert
    • B23C5/2208—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts with cutting inserts clamped against the walls of the recess in the cutter body by a clamping member acting upon the wall of a hole in the insert for plate-like cutting inserts 
    • B23C5/2213—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts with cutting inserts clamped against the walls of the recess in the cutter body by a clamping member acting upon the wall of a hole in the insert for plate-like cutting inserts  having a special shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/04—Overall shape
    • B23C2200/0444—Pentagonal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/36—Other features of the milling insert not covered by B23C2200/04 - B23C2200/32
    • B23C2200/367—Mounted tangentially, i.e. where the rake face is not the face with largest area
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2210/00—Details of milling cutters
    • B23C2210/16—Fixation of inserts or cutting bits in the tool
    • B23C2210/168—Seats for cutting inserts, supports for replacable cutting bits

Definitions

  • This aspect relates to a manufacturing method of a cutting tool and a cut product.
  • Patent Document 1 As a cutting tool used for cutting a work material such as metal, a cutting tool described in JP-T-2007-519532 (Patent Document 1) is known.
  • the cutting tool described in Patent Document 1 includes a cutting insert and a base body (holder) to which the cutting insert is attached.
  • the surface where the cutting insert and the holder contact is a flat surface, the positioning of the cutting insert with respect to the holder may become unstable.
  • the cutting insert is fixed to the holder by screwing, “play” is provided in the screw hole in order to insert the screw stably. Therefore, the positioning of the cutting insert becomes unstable by this amount of play.
  • the surface on which the cutting insert and the holder in Patent Document 1 are in contact has a corrugated shape having a plurality of raised portions separated from each other by a plurality of grooves.
  • the corrugated contact surface in the cutting insert and the corrugated shape in the holder are due to problems in manufacturing accuracy. In some cases, the contact surface does not mesh exactly. Therefore, depending on manufacturing accuracy, the cutting insert may contact the holder only at two points, and it may be difficult to stably fix the cutting insert to the holder.
  • a side surface adjacent to the contact surface of the cutting insert may be brought into contact with the holder.
  • the cutting insert may be displaced from a desired position, and it may be difficult to bring the side surface into contact with the holder.
  • This aspect has been made in view of the above-described problems, and provides a cutting tool capable of stably fixing a cutting insert to a holder.
  • the cutting tool includes an insert pocket on the front end side, a holder extending from the front end side to the rear end side along the rotation axis, and a cutting insert attached to the insert pocket.
  • the cutting insert includes a front end surface positioned on the front end side of the holder, a rear end surface positioned on the opposite side of the front end surface, a front side surface positioned forward in the rotational direction of the rotating shaft, and opposite to the front side surface.
  • the insert pocket has a constraining surface that comes into contact with the rear side surface.
  • the constraining surface has a curved protruding portion that protrudes forward in the rotational direction, and the rear side surface has a recessed portion with which the protruding portion abuts.
  • the cutting tool based on another aspect has the insert pocket in the front end side, and has comprised the holder extended from a front end side to a rear end side along a rotating shaft, and the cutting insert attached to the said insert pocket.
  • the cutting insert includes a front end surface positioned on the front end side of the holder, a rear end surface positioned on the opposite side of the front end surface, a front side surface positioned forward in the rotational direction of the rotating shaft, and opposite to the front side surface.
  • the insert pocket has a constraining surface that comes into contact with the rear side surface.
  • the rear side surface has a curved protruding portion that protrudes rearward in the rotational direction, and the restraining surface has a concave portion with which the protruding portion abuts.
  • FIG. 5 It is a perspective view which shows the cutting tool of the 1st Embodiment of this invention. It is a side view of the cutting tool shown in FIG. It is the top view which looked at the cutting tool shown in FIG. 1 from the front end side. It is the top view to which the area
  • FIG. 13 shows the cutting insert in the cutting tool shown in FIG. 13 from the back side. It is the side view which looked at the cutting insert shown in FIG. 13 from the front end surface side. It is the side view which looked at the cutting insert shown in FIG. 13 from the front side. It is the side view which looked at the cutting insert shown in FIG. 13 from the outer surface side.
  • FIG. 18 It is a perspective view which shows the cutting tool of the 3rd Embodiment of this invention. It is a side view of the cutting tool shown in FIG. It is the top view to which the area
  • the cutting tool 1 includes a holder 3 and a cutting insert 5 (hereinafter also simply referred to as an insert 5), as shown in FIGS.
  • the holder 3 is a substantially cylindrical member extending from the front end side to the rear end side along the rotation axis X.
  • the rotation axis X coincides with the central axis of the cylindrical holder 3.
  • the holder 3 rotates about the rotation axis X.
  • the holder 3 steel, cast iron, aluminum alloy or the like can be used. In the cutting tool 1 of this embodiment, steel with high toughness is used among these members.
  • the size of the holder 3 is appropriately set according to the size of the work material. For example, the length in the direction along the rotation axis X is set to about 30 to 90 mm. The width in the direction orthogonal to the rotation axis X is set to about 20 to 500 mm.
  • An insert pocket 7 (hereinafter also simply referred to as a pocket 7) is provided on the tip side of the holder 3.
  • a plurality of pockets 7 are provided on the outer peripheral surface on the distal end side.
  • Each pocket 7 is a part to which the insert 5 is attached, and is open to the outer peripheral surface and the front end surface of the holder 3.
  • six pockets 7 are provided at the tip of the holder 3, and these pockets 7 are provided at equal intervals so as to be rotationally symmetric.
  • the plurality of pockets 7 may have a configuration in which the interval between them is different.
  • the insert 5 is attached to each of the six pockets 7. Therefore, in the cutting tool 1 of this embodiment, the six inserts 5 are attached.
  • the number of pockets 7 and inserts 5 is not limited to six. These numbers may be only one or plural. Further, even in a plurality of cases, there is no problem even if these numbers are two, three, four, five, for example.
  • the insert 5 in the present embodiment has a substantially rectangular parallelepiped shape having a front end surface 9, a rear end surface 11, a front side surface 13, a rear side surface 15, an outer side surface 17, and an inner side surface 19.
  • the front side surface 13, the rear side surface 15, the outer side surface 17, and the inner side surface 19 are substantially rectangular when viewed from the front.
  • the substantially rectangular shape does not mean that the shape is strictly a square shape.
  • the front side surface 13, the rear side surface 15, the outer side surface 17 and the inner side surface 19 each have four corners, and each of these corners has a rounded shape when viewed from the front. Also good.
  • the side part located so as to connect the adjacent corners may not have a strict linear shape but may have a partly uneven shape.
  • the front end surface 9 is a surface located on the front end side of the holder 3 and is a surface visually recognized in FIG.
  • the rear end surface 11 is a surface located on the side opposite to the front end surface 9 and is one of the surfaces that come into contact with the holder 3 as will be described later.
  • the front side surface 13 is a surface located in front of the rotation axis X in the rotation direction.
  • the rear side surface 15 is a surface located on the side opposite to the front side surface 13 and is one of the surfaces that are in contact with the holder 3 as will be described later.
  • the outer side surface 17 is a surface located on the outer peripheral side of the holder 3, and is a surface located on the outer peripheral side among the six surfaces constituting the insert 5. Therefore, it is the surface that is most easily visually recognized in FIG.
  • the inner side surface 19 is a surface located on the opposite side to the outer side surface 17 and is one of the surfaces in contact with the holder 3 as will be described later.
  • Cutting edges 21 are provided on the ridge lines where the front side surface 13 intersects with the front end surface 9 and the outer side surface 17.
  • intersect among the cutting blades 21 is the main cutting blade 21a which functions mainly when cutting a workpiece.
  • intersect among the cutting blades 21 is the subcutting blade 21b which functions supplementarily with respect to the main cutting blade 21a when cutting a workpiece. is there.
  • the cutting blade 21 Since the cutting blade 21 is provided in the above-mentioned part, the chips generated by the cutting process flow along the surface of the front side surface 13 in the insert 5. Therefore, the front side surface 13 functions as a so-called rake face. Moreover, since the cutting edge 21 is provided in said site
  • Examples of the material of the insert 5 include cemented carbide or cermet.
  • the composition of the cemented carbide is, for example, WC—Co produced by adding cobalt (Co) powder to tungsten carbide (WC) and sintering, and WC—coating WC—Co with titanium carbide (TiC).
  • WC-TiC-TaC-Co in which tantalum carbide (TaC) is added to TiC-Co or WC-TiC-Co.
  • the cermet is a sintered composite material in which a metal is combined with a ceramic component, and specifically includes a titanium compound mainly composed of titanium carbide (TiC) or titanium nitride (TiN).
  • the surface of the insert 5 may be coated with a film using a chemical vapor deposition (CVD) method or a physical vapor deposition (PVD) method.
  • CVD chemical vapor deposition
  • PVD physical vapor deposition
  • the composition of the coating include titanium carbide (TiC), titanium nitride (TiN), titanium carbonitride (TiCN), and alumina (Al 2 O 3 ).
  • the size of the insert 5 is not particularly limited.
  • the maximum value of the width in the direction from the front side surface 13 to the rear side surface 15 when viewed from the front end is 5 to It is set to about 20 mm.
  • the maximum value of the width in the direction from the inner surface 19 to the outer surface 17 when viewed from the front end is set to about 5 to 20 mm.
  • the maximum height in the direction along the rotation axis X from the front end surface 9 to the rear end surface 11 is 3 to 10 mm.
  • the maximum value of the height from the front end surface 9 to the rear end surface 11 means the length in the direction along the rotation axis X between the front end of the front end surface 9 and the rear end of the rear end surface 11. ing.
  • the insert 5 of the present embodiment has a through hole 23 that penetrates from the front end surface 9 to the rear end surface 11.
  • the through hole 23 is provided for inserting a screw 25 when the insert 5 is fixed to the holder 3 with a screw.
  • the screw 25 is inserted into the through hole 23 of the insert 5, the tip of the screw 25 is inserted into a screw hole (not shown) formed in the insert pocket 7, and the screw portions are screwed together, whereby the cutting insert 5 is inserted. It is fixed to the holder 3.
  • the penetration direction of the through hole 23 is substantially parallel to the rotation axis X.
  • the through hole 23 may be configured to be formed from the front side surface 13 to the rear side surface 15 or may be configured to be formed from the outer side surface 17 to the inner side surface 19, but as in the present embodiment. Further, it is preferably formed from the front end surface 9 to the rear end surface 11. This is because, compared with the rear side surface 15 and the inner side surface 19, the load applied to the rear end surface 11 during the cutting process is small.
  • the pocket 7 in the present embodiment has three restraint surfaces, a first restraint surface 27, a second restraint surface 29, and a third restraint surface 31.
  • the first constraining surface 27 faces the front end side of the holder 3 in the same manner as the front end surface 9 of the insert 5 and abuts on the rear end surface 11 of the insert 5.
  • the second restraining surface 29 faces toward the front in the rotational direction of the rotation axis X and abuts on the rear side surface 15 of the insert 5.
  • the third constraining surface 31 faces the outer peripheral side of the holder 3 like the outer surface 17 of the insert 5 and abuts on the inner surface 19 of the insert 5.
  • the second constraining surface 29 of the holder 3 has a curved protruding portion 33a that protrudes forward in the rotational direction when viewed from the front end.
  • the rear side surface 15 of the insert 5 has the recessed part 35a which the protrusion part 33a contact
  • each of the rear side surface 15 of the insert 5 and the second restraint surface 29 of the holder 3 has a flat surface shape
  • the rear side surface 15 and the second restraint surface 29, the inner side surface 19, and the third restraint surface 31. Can be brought into surface contact with each other.
  • the restraint of the insert 5 on the holder 3 may become unstable.
  • centrifugal force is applied to the insert 5 when the holder 3 rotates during cutting.
  • the centrifugal force applied to the insert 5 becomes very large. Therefore, when the rear side surface 15 and the second constraining surface 29 are flat surfaces, the constraining position of the insert 5 relative to the holder 3 may be shifted to the outer peripheral side by the centrifugal force.
  • each of the protruding portion 33a and the recessed portion 35a has a configuration in which a plane is combined
  • the position of the insert 5 is fixed by the surface contact of the protruding portion 33a and the recessed portion 35a at each planar portion. Therefore, unless manufactured with extremely high accuracy, the inner surface 19 of the insert 5 and the third restraining surface 31 of the holder 3 may not be able to contact each other. In such a case, the durability against a load applied to the insert 5 in the direction from the outer periphery toward the rotation axis X during cutting is reduced.
  • the rear surface 15 of the insert 5 and the second constraining surface 29 of the holder 3 are seen in the front end view by having the protrusion 33a and the recess 35a. It is possible to finely adjust the position of the insert 5 so as to rotate around the projecting portion 33a having a convex curve shape while maintaining the contact state at two points. Therefore, the inner side surface 19 of the insert 5 and the third restraining surface 31 of the holder 3 can be reliably brought into contact with each other. As a result, the cutting insert 5 can be brought into contact with the holder 3 at at least three points and supported at three points in the front end view.
  • the insert is inserted at at least three points, that is, two points of the rear side surface 15 of the insert 5 and the second restraining surface 29 of the holder 3 and one point of the inner side surface 19 of the insert 5 and the third restraining surface 31 of the holder 3. 5 is in contact with the holder 3. Therefore, it is possible to enhance both the restraint against the centrifugal force applied to the insert 5 and the durability against the load applied in the direction from the outer periphery toward the rotation axis X. As a result, the insert 5 can be stably fixed to the holder 3.
  • the protrusion 33a on the second restraining surface 29 of the holder 3 extends in a direction parallel to the rotation axis X, and has a curved shape convex toward the front in the rotation direction in a cross section orthogonal to the rotation axis X. It has become. Therefore, the protrusion 33a in the second restraining surface 29 has a curved shape that is convex toward the front in the rotational direction in the front end view.
  • the protrusion 33a is not particularly limited as long as it has a convex curve shape toward the front in the rotation direction.
  • the protrusion 33a may have a parabolic shape or an elliptical shape. It has become.
  • the projecting portion 33a has a convex arc shape when viewed from the front end, the center of the virtual circle constituting the arc coincides with the axis of rotation of the insert 5 when the position of the insert 5 is finely adjusted. Therefore, fine adjustment of the position of the insert 5 becomes easy.
  • the concave portion 35a in the insert 5 has a concave shape that is recessed forward in the rotational direction in the front end view. Moreover, the recessed part 35a is extended in the direction parallel to the rotating shaft X similarly to the protrusion part 33a. Therefore, the concave portion 35a has a curved shape that is recessed forward in the rotational direction even in a cross section orthogonal to the rotation axis X.
  • the recess 35 a in the present embodiment has a groove shape extending from the front end surface 9 to the rear end surface 11 of the insert 5. Therefore, in the present embodiment, the concave portion 35a can be rephrased as the groove portion 35a.
  • the groove portion 35a of the rear side surface 15 in the present embodiment has two flat surfaces 37a that extend from the front end side of the holder 3 to the rear end side, and the distance between them becomes narrower as the groove bottom is approached. That is, the groove part 35a has a pair of flat surfaces 37a and has a V-shaped groove shape extending in a direction parallel to the rotation axis X. By having such two flat surfaces 37a, it is possible to more reliably maintain the state in which the rear side surface 15 and the second restraining surface 29 are in contact at two points.
  • the front end instead of the two flat surfaces 37a whose distance from each other becomes narrower as they approach the groove bottom.
  • it may be two convex curved surfaces whose distance from each other becomes narrower as they approach the groove bottom.
  • virtual straight lines obtained by extending the two flat surfaces 37a toward the groove bottom intersect at an obtuse angle. If the virtual straight line intersects at an acute angle, the load tends to concentrate on the groove bottom, but the concentration of the load can be avoided by intersecting the virtual straight line at an obtuse angle.
  • the concave portion 35a is a groove-shaped groove portion 35a as in the present embodiment
  • the rear end surface 11 of the insert 5 abuts on the first restraining surface 27 of the holder 3, the two points of the rear side surface 15 of the insert 5 and the second restraining surface 29 of the holder 3, and the insert 5.
  • the insert 5 is in contact with the holder 3 at at least three points of one of the inner side surface 19 and the third restraining surface 31 of the holder 3. At this time, the contact at the three points is not intended to be point contact in a strict sense.
  • the insert 5 when the insert 5 is brought into contact with the holder 3, the holder 3 and / or the insert 5 may be brought into surface contact with a slight width by elastic deformation. This is because the insert 5 can come into surface contact with the holder 3 at the above three points when it is elastically deformed in this way.
  • the holder 3 is made of a metal member such as steel, cast iron, or aluminum alloy, and the insert 5 is harder than the material constituting the holder 3 and is cemented carbide or cermet. Etc. Therefore, when the insert 5 is brought into contact with the holder 3, the holder 3 is elastically deformed. Therefore, the insert 5 is in surface contact with the holder 3 at three positions on the rear end surface 11 and the rear side surface 15 of the insert 5.
  • the cutting tool 1 according to the second embodiment includes a holder 3 and an insert 5 in the same manner as the cutting tool 1 according to the first embodiment.
  • the basic configuration of the cutting tool 1 of the present embodiment is the same as that of the cutting tool 1 of the first embodiment. Therefore, below, the difference with the cutting tool 1 of 1st Embodiment is mainly demonstrated, and description is abbreviate
  • the insert 5 in the present embodiment has a substantially rectangular parallelepiped shape having a front end surface 9, a rear end surface 11, a front side surface 13, a rear side surface 15, an outer side surface 17, and an inner side surface 19, similarly to the insert 5 in the first embodiment.
  • the holder 3 in this embodiment is an insert having three restraint surfaces, a first restraint surface 27, a second restraint surface 29, and a third restraint surface 31, similarly to the holder 3 in the first embodiment.
  • a pocket 7 is provided on the tip side.
  • the cutting tool 1 of this embodiment has the protrusion part 33b and the recessed part 35b similarly to the cutting tool 1 of 1st Embodiment, the position and shape in which these protrusion part 33b and the recessed part 35b are formed are 1st. This is different from the cutting tool 1 of the first embodiment.
  • the second constraining surface 29 of the holder 3 has a curved protruding portion 33a that protrudes forward in the rotational direction.
  • the rear side surface 15 of the insert 5 has the recessed part 35a which the protrusion part 33a contact
  • the rear side surface 15 of the insert 5 has a curved protruding portion 33b that protrudes rearward in the rotational direction when viewed from the front end.
  • the second constraining surface 29 has a recess 35b with which the protrusion 33b abuts when viewed from the front end.
  • the cutting tool 1 of the present embodiment is such that the rear side surface 15 of the insert 5 and the second restraining surface 29 of the holder 3 are in contact at two points in a front end view. It is possible to finely adjust the position of the insert 5 so as to rotate around the projecting portion 33b having the convex curve shape while maintaining the state of being. Therefore, the inner side surface 19 of the insert 5 and the third restraining surface 31 of the holder 3 can be reliably brought into contact with each other. As a result, the cutting insert 5 can be brought into contact with the holder 3 at at least three points and supported at three points in the front end view.
  • the protruding portion 33b of the rear side surface 15 preferably has a convex arc shape in the front end view, like the protruding portion 33a of the second restraining surface 29 in the first embodiment. This is because fine adjustment of the position of the insert 5 is facilitated.
  • the recess 35b of the second restraining surface 29 in the present embodiment has a groove shape extending in a direction parallel to the rotation axis X, like the recess 35a in the first embodiment. Therefore, also in this embodiment, the recess 35b can be rephrased as the groove 35b.
  • the groove 35b extends from the front end side of the holder 3 to the rear end side, and has two flat surfaces 37b whose intervals become narrower as they approach the groove bottom. Have. By having such two flat surfaces 37b, it is possible to more reliably maintain the state in which the rear side surface 15 and the second restraining surface 29 are in contact at two points. At this time, similarly to the first embodiment, the virtual straight lines obtained by extending the two flat surfaces 37b toward the groove bottom intersect at an obtuse angle as viewed from the front end.
  • rear side surface 15 and the second constraining surface 29 are in contact with each other at two points, they approach the groove bottom instead of the two flat surfaces 37b that become closer to the groove bottom. It may be a concave curved surface whose width becomes narrower.
  • the cutting tool 1 of the third embodiment includes a holder 3 and an insert 5 like the cutting tool 1 of the second embodiment.
  • the basic configuration of the cutting tool 1 of the present embodiment is the same as that of the cutting tool 1 of the second embodiment. Therefore, below, the difference with the cutting tool 1 of 2nd Embodiment is mainly demonstrated, and description is abbreviate
  • the insert 5 in the present embodiment has a substantially rectangular parallelepiped shape having a front end surface 9, a rear end surface 11, a front side surface 13, a rear side surface 15, an outer side surface 17 and an inner side surface 19, similarly to the insert 5 in the second embodiment.
  • the holder 3 in this embodiment is an insert having three restraint surfaces, a first restraint surface 27, a second restraint surface 29, and a third restraint surface 31, similarly to the holder 3 in the second embodiment.
  • a pocket 7 is provided on the tip side.
  • the cutting tool 1 of this embodiment has the protrusion part 33c and the recessed part 35c similarly to the cutting tool 1 of 2nd Embodiment, the shape of these protrusion part 33c and the recessed part 35c is 2nd Embodiment. Different from the cutting tool 1.
  • the rear side surface 15 of the insert 5 has a curved protruding portion 33b that protrudes rearward in the rotational direction when viewed from the front end.
  • the second constraining surface 29 has a concave portion 35b that is concave toward the rear in the rotational direction in the front end view, and the convex curve-shaped protruding portion 33b is in contact with the concave portion 35b.
  • the recessed part 35b is groove shape, Comprising: It has two flat surfaces 37b from which a space
  • the second constraining surface 29 has a groove portion 35c as a concave portion 35c that is concave toward the rear in the rotational direction in the front end view, as in the second embodiment.
  • the second restraining surface 29 has the first convex portion 39 and the second convex portion 41 located in the groove portion 35c in the front end view.
  • Each of the first convex portion 39 and the second convex portion 41 has a convex curve shape in the front end view.
  • the rear side surface 15 of the insert 5 has a protruding portion 33c that protrudes rearward in the rotational direction in the front end view.
  • the convex curve-shaped projecting portion 33 c is in contact with the first convex portion 39 and the second convex portion 41. At this time, the protrusion 33c abuts on the first protrusion 39 and the second protrusion 41 so that the top of the protrusion 33c is located between the first protrusion 39 and the second protrusion 41. ing.
  • the cutting tool 1 of the present embodiment also has a contact between the rear side surface 15 of the insert 5 and the second restraining surface 29 of the holder 3 at two points in the front end view. It is possible to finely adjust the position of the insert 5 so as to rotate around the projecting protrusion 33c while maintaining the state of being. Therefore, the inner side surface 19 of the insert 5 and the third restraining surface 31 of the holder 3 can be reliably brought into contact with each other. As a result, the cutting insert 5 can be brought into contact with the holder 3 at at least three points and supported at three points in the front end view.
  • the protruding portion 33c of the rear side surface 15 in the present embodiment may have a curved shape that protrudes toward the rear in the rotational direction, like the protruding portion 33b in the second embodiment, and each other as it approaches the top portion. You may be comprised by two flat surfaces where the space
  • the 1st convex part 39 and the 2nd convex part 41 which are convex-curve shapes in the front end view become a convex circular arc shape in the front end view. This is because fine adjustment of the position of the insert 5 is facilitated.
  • the recesses 35b and 35c are groove-shaped grooves 35b and 35c.
  • the groove bottoms of the groove portions 35b and 35c are separated from the projecting portions 33b and 33c. This is because generation of cracks in the groove portions 35b and 35c can be suppressed.
  • the cut workpiece is produced by cutting the workpiece 101.
  • the manufacturing method of the cut workpiece in the present embodiment includes the following steps. That is, (1) a step of rotating the cutting tool 1 represented by the above embodiment; (2) a step of bringing the cutting edge 21 in the rotating cutting tool 1 into contact with the work material 101; (3) a step of separating the cutting tool 1 from the work material 101; It has.
  • the cutting tool 1 is rotated around the axis, and the cutting tool 1 is relatively moved closer to the work material 101.
  • the cutting blade 21 in the cutting tool 1 is brought into contact with the work material 101 to cut the work material 101.
  • the main cutting edge and the auxiliary cutting edge are brought into contact with the work material 101 as the cutting edge 21.
  • the cutting tool 1 is relatively moved away from the work material 101.
  • the work material 101 is fixed and the cutting tool 1 fixed around the axis Y is rotated and brought close to the work material 101.
  • the work material 101 is cut by bringing the first cutting edge 219 a of the rotating insert 5 into contact with the work material 101.
  • the cutting tool 1 is moved away from the work material 101 in a rotated state.
  • the cutting tool 1 is moved to contact the work material 101 by moving the cutting tool 1 in each step, or the cutting tool 1 is separated from the work material 101.
  • the cutting tool 1 is not limited to such a form.
  • the work material 101 may be brought close to the cutting tool 1 in the step (1). Similarly, the work material 101 may be moved away from the cutting tool 1 in the step (3). In the case of continuing the cutting process, the state in which the cutting tool 1 is rotated and the cutting blade 21 in the insert 5 is brought into contact with a different part of the work material 101 may be repeated.
  • representative examples of the material of the work material 101 include carbon steel, alloy steel, stainless steel, cast iron, and non-ferrous metal.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Milling Processes (AREA)

Abstract

　一態様の切削工具は、ホルダと、ホルダのインサートポケットに取り付けられる切削インサートとを具備し、切削インサートは、先端面、後端面、前側面、後側面、外側面及び内側面とを有し、前側面と先端面及び外側面とが交差する稜線に切刃が設けられ、インサートポケットは、後側面に当接する拘束面を有し、先端視において、拘束面は、回転方向の前方に向かって凸となる曲線形状の突出部を有し、かつ、後側面は、突出部が当接する凹部を有している。

Description

切削工具及び切削加工物の製造方法
　本態様は、切削工具及び切削加工物の製造方法に関する。
　金属などの被削材の切削加工に用いられる切削工具として、特表２００７－５１９５３２号公報（特許文献１）に記載の切削工具が知られている。特許文献１に記載の切削工具は切削インサートと、切削インサートが取り付けられる基体（ホルダ）とを備えている。切削インサートとホルダとが接触する面が平坦面である場合には、ホルダに対する切削インサートの位置決めが不安定になる可能性がある。例えば、切削インサートをホルダにネジ止めによって固定する場合においては、ネジを安定して挿入するためにネジ孔には「遊び」が設けられている。そのため、この遊びの分だけ切削インサートの位置決めが不安定になる。
　そこで、特許文献１における切削インサートとホルダとが接触する面は、それぞれ複数の溝によって互いに分離された複数の隆起部を有する波型の形状である。このような波型の接触面を有することによって切削インサートのホルダに対する位置決めの精度を高めている。
　しかしながら、切削インサートとホルダとが接触する面が特許文献１に記載されているような波型である場合においては、製造上の精度の問題から切削インサートにおける波型の接触面とホルダにおける波型の接触面とが厳密には噛み合わないことがある。そのため、製造上の精度によっては、切削インサートがホルダに２点のみでしか接触せず、切削インサートをホルダに安定して固定することが困難になる場合がある。
　また、切削インサートをホルダに安定して固定するため、切削インサートにおける上記の接触面に隣接する側面をホルダに当接させる場合がある。この場合において、切削インサート及びホルダにおける波型の接触面が噛み合わないことによって、切削インサートが所望の位置からずれて、上記の側面をホルダに当接させることが困難になる場合がある。
　本態様は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、切削インサートをホルダに安定して固定することが可能な切削工具を提供するものである。
　一態様に基づく切削工具は、先端側にインサートポケットを有し、回転軸に沿って先端側から後端側に延びるホルダと、前記インサートポケットに取り付けられる切削インサートとを具備している。前記切削インサートは、前記ホルダの先端側に位置する先端面と、該先端面と反対側に位置する後端面と、前記回転軸の回転方向の前方に位置する前側面と、該前側面と反対側に位置する後側面と、前記ホルダの外周側に位置する外側面と、該外側面と反対側に位置する内側面とを有し、前記前側面と前記先端面及び前記外側面とが交差する稜線に切刃が設けられている。前記インサートポケットは、前記後側面に当接する拘束面を有している。そして、先端視において、前記拘束面は、回転方向の前方に向かって凸となる曲線形状の突出部を有し、かつ、前記後側面は、前記突出部が当接する凹部を有している。
　また、別の態様に基づく切削工具は、先端側にインサートポケットを有し、回転軸に沿って先端側から後端側に延びるホルダと、前記インサートポケットに取り付けられる切削インサートとを具備している。前記切削インサートは、前記ホルダの先端側に位置する先端面と、該先端面と反対側に位置する後端面と、前記回転軸の回転方向の前方に位置する前側面と、該前側面と反対側に位置する後側面と、前記ホルダの外周側に位置する外側面と、該外側面と反対側に位置する内側面とを有し、前記前側面と前記先端面及び前記外側面とが交差する稜線に切刃が設けられている。前記インサートポケットは、前記後側面に当接する拘束面を有している。そして、先端視において、前記後側面は、回転方向の後方に向かって凸となる曲線形状の突出部を有し、かつ、前記拘束面は、前記突出部が当接する凹部を有している。
本発明の第１の実施形態の切削工具を示す斜視図である。 図１に示す切削工具の側面図である。 図１に示す切削工具を先端側から見た平面図である。 図３に示す切削工具における領域Ａを拡大した平面図である。 図１に示す切削工具における切削インサートを示す斜視図である。 図５に示す切削インサートを後側面の側から見た斜視図である。 図５に示す切削インサートを先端面の側から見た側面図である。 図５に示す切削インサートを前側面の側から見た側面図である。 図５に示す切削インサートを外側面の側から見た側面図である。 本発明の第２の実施形態の切削工具を示す斜視図である。 図１０に示す切削工具の側面図である。 図１０に示す切削工具における図４に対応する領域を拡大した平面図である。 図１０に示す切削工具における切削インサートを示す斜視図である。 図１３に示す切削インサートを後側面の側から見た斜視図である。 図１３に示す切削インサートを先端面の側から見た側面図である。 図１３に示す切削インサートを前側面の側から見た側面図である。 図１３に示す切削インサートを外側面の側から見た側面図である。 本発明の第３の実施形態の切削工具を示す斜視図である。 図１８に示す切削工具の側面図である。 図１８に示す切削工具における図４に対応する領域を拡大した平面図である。 本発明の一実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。 本発明の一実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。 本発明の一実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。
　第１の実施形態の切削工具１は、図１～９に示すように、ホルダ３と、切削インサート５（以下、単にインサート５ともいう）とを具備している。ホルダ３は、回転軸Ｘに沿って先端側から後端側に延びる略円柱形状の部材である。回転軸Ｘは円柱形状のホルダ３の中心軸と一致している。切削工具１の使用時においては、この回転軸Ｘを中心としてホルダ３が回転する。
　ホルダ３としては、鋼、鋳鉄、アルミ合金などを用いることができる。本実施形態の切削工具１においては、これらの部材の中で靱性の高い鋼を用いている。ホルダ３の大きさは、被削材の大きさに応じて適宜設定される。例えば、回転軸Ｘに沿った方向の長さは、３０～９０ｍｍ程度に設定される。また、回転軸Ｘに直交する方向の幅は、２０～５００ｍｍ程度に設定される。
　ホルダ３の先端側にはインサートポケット７（以下、単にポケット７ともいう）が設けられている。具体的には、本実施形態のホルダ３においては、先端側の外周面にポケット７が複数設けられている。各ポケット７は、インサート５が取り付けられる部分であり、ホルダ３の外周面及び先端面に開口している。図３に示すように、ホルダ３の先端には６つのポケット７が設けられており、これらのポケット７は、回転対称となるように等間隔に設けられている。なお、これら複数のポケット７は、互いの間隔が異なる構成であってもよい。
　６つのポケット７にはそれぞれインサート５が取り付けられている。そのため、本実施形態の切削工具１においては、６つのインサート５が取り付けられている。なお、ポケット７及びインサート５の数は６つに限定されるものではない。これらの数は、１つのみであってもよく複数であってもよい。また、複数の場合においても、これらの数は例えば２つ、３つ、４つ、５つであっても何ら問題ない。
　本実施形態におけるインサート５は、先端面９、後端面１１、前側面１３、後側面１５、外側面１７及び内側面１９を有する略直方体形状となっている。前側面１３、後側面１５、外側面１７及び内側面１９は、それぞれ正面視した場合に略四角形状となっている。なお、略四角形状とは、厳密に四角形状であることを意味するものではない。例えば、前側面１３、後側面１５、外側面１７及び内側面１９はそれぞれ４つの角部を有しているが、これらの角部はそれぞれ正面視した場合において丸みを帯びた形状となっていてもよい。また、隣り合う角部を接続するように位置する辺部は、厳密な直線形状ではなく、一部が凹凸を有する形状となっていてもよい。
　先端面９は、ホルダ３の先端側に位置する面であり、図３において視認される面である。後端面１１は、先端面９と反対側に位置する面であり、後述するようにホルダ３に当接される面の１つである。前側面１３は回転軸Ｘの回転方向の前方に位置する面である。後側面１５は、前側面１３と反対側に位置する面であり、後述するようにホルダ３に当接される面の１つである。外側面１７は、ホルダ３の外周側に位置する面であり、インサート５を構成する６つの面のうち外周側に位置する面である。そのため、図２において最も容易に視認される面である。内側面１９は、外側面１７と反対側に位置する面であり、後述するようにホルダ３に当接される面の１つである。
　前側面１３と先端面９及び外側面１７とが交差する稜線にはそれぞれ切刃２１が設けられている。切刃２１のうち前側面１３と外側面１７とが交差する稜線に設けられる部分が、被削材を切削する際に主として機能する主切刃２１ａである。また、切刃２１のうち前側面１３と先端面９とが交差する稜線に設けられる部分が、被削材を切削する際に主切刃２１ａに対して補助的に機能する副切刃２１ｂである。
　切刃２１が上記の部位に設けられていることから、切削加工に伴い生じる切屑はインサート５における前側面１３の表面に沿って流れる。そのため、前側面１３はいわゆるすくい面として機能する。また、切刃２１が上記の部位に設けられていることから、インサート５における先端面９及び外側面１７は、いわゆる逃げ面として機能する。
　インサート５の材質としては、例えば、超硬合金或いはサーメットなどが挙げられる。超硬合金の組成としては、例えば、炭化タングステン（ＷＣ）にコバルト（Ｃｏ）の粉末を加えて焼結して生成されるＷＣ－Ｃｏ、ＷＣ－Ｃｏに炭化チタン（ＴｉＣ）を添加したＷＣ－ＴｉＣ－Ｃｏ、或いはＷＣ－ＴｉＣ－Ｃｏに炭化タンタル（ＴａＣ）を添加したＷＣ－ＴｉＣ－ＴａＣ－Ｃｏがある。また、サーメットは、セラミック成分に金属を複合させた焼結複合材料であり、具体的には、炭化チタン（ＴｉＣ）、又は窒化チタン（ＴｉＮ）を主成分としたチタン化合物が挙げられる。
　インサート５の表面は、化学蒸着（ＣＶＤ）法又は物理蒸着（ＰＶＤ）法を用いて被膜でコーティングされていてもよい。被膜の組成としては、炭化チタン（ＴｉＣ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）又はアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などが挙げられる。
　インサート５の大きさは特に限定されるものではないが、例えば、本実施形態のインサート５において、先端視した場合での前側面１３から後側面１５に向かう方向での幅の最大値が５～２０ｍｍ程度に設定される。また、先端視した場合での内側面１９から外側面１７に向かう方向での幅の最大値が５～２０ｍｍ程度に設定される。また、先端面９から後端面１１までの回転軸Ｘに沿った方向での高さの最大値は３～１０ｍｍである。ここで、先端面９から後端面１１までの高さの最大値とは、先端面９の先端と後端面１１の後端との間における回転軸Ｘに沿った方向での長さを意味している。
　本実施形態のインサート５は、先端面９から後端面１１にかけて貫通する貫通孔２３を有している。貫通孔２３は、インサート５をホルダ３にネジ止め固定する際にネジ２５を挿入するために設けられている。インサート５の貫通孔２３にネジ２５を挿入し、このネジ２５の先端をインサートポケット７に形成されたネジ孔（不図示）に挿入してネジ部同士を螺合させることによって、切削インサート５がホルダ３に固定される。
　本実施形態においては、貫通孔２３の貫通方向は回転軸Ｘに概ね平行となっている。貫通孔２３としては、前側面１３から後側面１５にかけて形成される構成であってもよく、また、外側面１７から内側面１９にかけて形成される構成であってもよいが、本実施形態のように先端面９から後端面１１にかけて形成されていることが好ましい。後側面１５及び内側面１９と比較して、切削加工時に後端面１１に加わる負荷が小さいためである。
　本実施形態におけるポケット７は、第１の拘束面２７、第２の拘束面２９及び第３の拘束面３１の３つの拘束面を有している。第１の拘束面２７は、インサート５の先端面９と同様にホルダ３の先端側に向かって面しており、インサート５の後端面１１に当接する。第２の拘束面２９は、インサート５の前側面１３と同様に回転軸Ｘの回転方向の前方に向かって面しており、インサート５の後側面１５に当接する。第３の拘束面３１は、インサート５の外側面１７と同様にホルダ３の外周側に向かって面しており、インサート５の内側面１９に当接する。
　このとき、先端視において、ホルダ３の第２の拘束面２９が回転方向の前方に向かって凸となる曲線形状の突出部３３ａを有している。また、先端視において、突出部３３ａが当接する凹部３５ａをインサート５の後側面１５が有している。
　インサート５の後側面１５及びホルダ３の第２の拘束面２９のそれぞれが平坦面形状である場合には、後側面１５及び第２の拘束面２９と、内側面１９及び第３の拘束面３１とのそれぞれを面接触させることができる。しかしながら、このような場合においては、インサート５のホルダ３に対する拘束性が不安定になる可能性がある。
　例えば、切削加工時にホルダ３が回転することによってインサート５には遠心力が加わる。特にホルダ３の回転速度が非常に高くなるとインサート５に加わる遠心力も非常に大きいものになる。そのため、後側面１５及び第２の拘束面２９が平坦面である場合には、上記の遠心力によってインサート５のホルダ３に対する拘束位置が外周側にずれてしまう可能性がある。
　また、突出部３３ａ及び凹部３５ａのそれぞれが平面を組み合わせてなる構成である場合においては、突出部３３ａ及び凹部３５ａがそれぞれの平面部分において面接触することによりインサート５の位置が固定される。そのため、極めて高い精度で製造されていなければ、インサート５の内側面１９とホルダ３の第３の拘束面３１とが当接できなくなってしまう可能性がある。このような場合には、インサート５に対して切削加工時に外周から回転軸Ｘに向かう方向に加わる負荷に対する耐久性が低下する。
　しかしながら、本実施形態の切削工具１においては、上記の突出部３３ａ及び凹部３５ａを有していることによって、先端視において、インサート５の後側面１５とホルダ３の第２の拘束面２９とが２点で接触している状態を維持しつつ、凸曲線形状の突出部３３ａを中心として回転するようにインサート５の位置を微調整することが可能になる。そのため、インサート５の内側面１９とホルダ３の第３の拘束面３１とを確実に当接させることができる。これにより、先端視において、切削インサート５をホルダ３に少なくとも３点で当接させて３点支持することが可能になる。
　このようにインサート５の後側面１５とホルダ３の第２の拘束面２９との２点及びインサート５の内側面１９とホルダ３の第３の拘束面３１との１点の少なくとも３点でインサート５がホルダ３に当接している。そのため、インサート５に加わる遠心力に対する拘束性及び外周から回転軸Ｘに向かう方向に加わる負荷に対する耐久性のいずれも高めることができる。結果として、インサート５をホルダ３に安定して固定できる。
　具体的には、ホルダ３の第２の拘束面２９における突出部３３ａは、回転軸Ｘに平行な方向に延び、回転軸Ｘに直交する断面において回転方向の前方に向かって凸の曲線形状となっている。そのため、第２の拘束面２９における突出部３３ａは、先端視において、回転方向の前方に向かって凸の曲線形状となっている。
　突出部３３ａは、回転方向の前方に向かって凸の曲線形状となっていれば特に限定されず、例えば放物線形状や楕円形状であってもよいが、本実施形態においては、凸の円弧形状となっている。突出部３３ａが先端視において凸の円弧形状である場合には、この円弧を構成する仮想円の中心がインサート５の位置を微調整する際におけるインサート５の回転の軸と一致する。そのため、インサート５の位置の微調整が容易となる。
　一方、インサート５における凹部３５ａは、先端視において、回転方向の前方に向かって窪んだ凹形状となっている。また、凹部３５ａは、突出部３３ａと同様に回転軸Ｘに平行な方向に延びている。そのため、凹部３５ａは、回転軸Ｘに直交する断面においても回転方向の前方に向かって窪んだ曲線形状となっている。
　すなわち、本実施形態における凹部３５ａは、インサート５の先端面９から後端面１１にかけて延びた溝形状となっている。そのため、本実施形態においては、凹部３５ａを溝部３５ａと言い換えることができる。
　本実施形態における後側面１５の溝部３５ａは、ホルダ３の先端側から後端側にそれぞれ延び、溝底に近づくにつれて互いの間隔が狭くなる２つの平坦面３７ａを有している。すなわち、溝部３５ａは、一対の平坦面３７ａを有し、回転軸Ｘに平行な方向に延びるＶ字溝の形状となっている。このような２つの平坦面３７ａを有することによって、より確実に後側面１５と第２の拘束面２９とが２点で接触している状態を維持することができる。
　なお、後側面１５と第２の拘束面２９とが２点で接触している状態とするためであれば、溝底に近づくにつれて互いの間隔が狭くなる２つの平坦面３７ａに代えて、先端視において、溝底に近づくにつれて互いの間隔が狭くなる２つの凸曲面であってもよい。
　また、本実施形態のインサート１の先端視において、２つの平坦面３７ａを溝底に向かってそれぞれ延長した仮想直線が鈍角で交差している。仮想直線が鋭角で交差していると、溝底に負荷が集中し易いが、仮想直線が鈍角で交差していることによって、上記の負荷の集中を避けることができる。
　また、本実施形態のように凹部３５ａが、溝形状の溝部３５ａである場合には、溝部３５ａの溝底が突出部３３ａから離れていることが好ましい。溝部３５ａの溝底が突出部３３ａに接触していると、この溝底に負荷が集中して溝底においてクラックが発生する可能性がある。しかしながら、溝部３５ａの溝底が突出部３３ａから離れていることによって、上記のクラックが発生する可能性を小さくできる。
　本実施形態においては、インサート５の後端面１１がホルダ３の第１の拘束面２７に当接するとともに、インサート５の後側面１５とホルダ３の第２の拘束面２９との２点及びインサート５の内側面１９とホルダ３の第３の拘束面３１との１点の少なくとも３点でインサート５がホルダ３に対して当接している。このとき、上記の３点での接触は、厳密な意味で点接触していることは意図していない。
　具体的には、インサート５をホルダ３に当接する際に、ホルダ３及び／又はインサート５が弾性変形することによって、若干の幅を持った状態で面接触していてもよい。このように弾性変形している場合には、上記の３点でインサート５がホルダ３に面接触することが可能だからである。
　例えば、本実施形態の切削工具１においては、ホルダ３が、鋼、鋳鉄、アルミ合金など金属部材によって構成されており、インサート５が、ホルダ３を構成する材質よりも硬い、超硬合金或いはサーメットなどによって構成されている。そのため、インサート５をホルダ３に当接させた際に、ホルダ３が弾性変形する。従って、インサート５の後端面１１及び後側面１５において、インサート５はホルダ３に対して３箇所で面接触している。
　次に、第２の実施形態の切削工具１について図面を用いて詳細に説明する。
　第２の実施形態の切削工具１は、図１０～１７に示すように、第１の実施形態の切削工具１と同様に、ホルダ３と、インサート５とを具備している。本実施形態の切削工具１の基本的な構成は、第１の実施形態の切削工具１と同様である。そのため、以下では第１の実施形態の切削工具１との相違点を主に説明し、第１の実施形態の切削工具１と同じ構成である部分については説明を省略する。
　本実施形態におけるインサート５は、第１の実施形態におけるインサート５と同様に、先端面９、後端面１１、前側面１３、後側面１５、外側面１７及び内側面１９を有する略直方体形状となっている。また、本実施形態におけるホルダ３は、第１の実施形態におけるホルダ３と同様に、第１の拘束面２７、第２の拘束面２９及び第３の拘束面３１の３つの拘束面を有するインサートポケット７が先端側に設けられている。
　本実施形態の切削工具１は、第１の実施形態の切削工具１と同様に突出部３３ｂ及び凹部３５ｂを有しているが、これら突出部３３ｂ及び凹部３５ｂが形成される位置及び形状が第１の実施形態の切削工具１と相違する。
　第１の実施形態の切削工具１においては、上記の通り、ホルダ３の第２の拘束面２９が回転方向の前方に向かって凸となる曲線形状の突出部３３ａを有している。また、先端視において、突出部３３ａが当接する凹部３５ａをインサート５の後側面１５が有している。一方、本実施形態の切削工具１においては、インサート５の後側面１５が、先端視において回転方向の後方に向かって凸となる曲線形状の突出部３３ｂを有している。また、第２の拘束面２９が、先端視において突出部３３ｂが当接する凹部３５ｂを有している。
　本実施形態の切削工具１も、第１の実施形態の切削工具１と同様に、先端視において、インサート５の後側面１５とホルダ３の第２の拘束面２９とが２点で接触している状態を維持しつつ、凸曲線形状の突出部３３ｂを中心として回転するようにインサート５の位置を微調整することが可能になる。そのため、インサート５の内側面１９とホルダ３の第３の拘束面３１とを確実に当接させることができる。これにより、先端視において、切削インサート５をホルダ３に少なくとも３点で当接させて３点支持することが可能になる。
　本実施形態における後側面１５の突出部３３ｂは、第１の実施形態における第２の拘束面２９の突出部３３ａと同様に、先端視において凸の円弧形状となっていることが好ましい。これにより、インサート５の位置の微調整が容易となるからである。
　また、本実施形態における第２の拘束面２９の凹部３５ｂは、第１の実施形態における凹部３５ａと同様に回転軸Ｘに平行な方向に延びた溝形状となっている。そのため、本実施形態においても凹部３５ｂを溝部３５ｂと言い換えることができる。
　溝部３５ｂは、第１の実施形態における後側面１５の溝部３５ａと同様に、ホルダ３の先端側から後端側にそれぞれ延び、溝底に近づくにつれて互いの間隔が狭くなる２つの平坦面３７ｂを有している。このような２つの平坦面３７ｂを有することによって、より確実に後側面１５と第２の拘束面２９とが２点で接触している状態を維持することができる。このとき、第１の実施形態と同様に、先端視において、２つの平坦面３７ｂを溝底に向かってそれぞれ延長した仮想直線が鈍角で交差している。
　なお、後側面１５と第２の拘束面２９とが２点で接触している状態であれば、溝底に近づくにつれて互いの間隔が狭くなる２つの平坦面３７ｂに代えて、溝底に近づくにつれて幅が狭くなる凹曲面であってもよい。
　次に、第３の実施形態の切削工具１について図面を用いて詳細に説明する。
　第３の実施形態の切削工具１は、図１８～２０に示すように、第２の実施形態の切削工具１と同様に、ホルダ３と、インサート５とを具備している。本実施形態の切削工具１の基本的な構成は、第２の実施形態の切削工具１と同様である。そのため、以下では第２の実施形態の切削工具１との相違点を主に説明し、第２の実施形態の切削工具１と同じ構成である部分については説明を省略する。
　本実施形態におけるインサート５は、第２の実施形態におけるインサート５と同様に、先端面９、後端面１１、前側面１３、後側面１５、外側面１７及び内側面１９を有する略直方体形状となっている。また、本実施形態におけるホルダ３は、第２の実施形態におけるホルダ３と同様に、第１の拘束面２７、第２の拘束面２９及び第３の拘束面３１の３つの拘束面を有するインサートポケット７が先端側に設けられている。
　本実施形態の切削工具１は、第２の実施形態の切削工具１と同様に突出部３３ｃ及び凹部３５ｃを有しているが、これら突出部３３ｃ及び凹部３５ｃの形状が第２の実施形態の切削工具１と相違する。
　第２の実施形態の切削工具１においては、上記の通り、インサート５の後側面１５が、先端視において回転方向の後方に向かって凸となる曲線形状の突出部３３ｂを有している。また、第２の拘束面２９が、先端視において回転方向の後方に向かって凹となる凹部３５ｂを有しており、凸曲線形状の突出部３３ｂが凹部３５ｂに当接している。そして、凹部３５ｂが溝形状であって、溝底に近づくにつれて互いの間隔が狭くなる２つの平坦面３７ｂを有している。
　一方、本実施形態の切削工具１においては、第２の実施形態と同様に第２の拘束面２９が、先端視において回転方向の後方に向かって凹となる凹部３５ｃとして溝部３５ｃを有している。このとき、本実施形態においては、第２の拘束面２９が、先端視において、溝部３５ｃ内に位置する第１の凸部３９及び第２の凸部４１を有している。これら第１の凸部３９及び第２の凸部４１はそれぞれ、先端視において凸曲線形状である。また、インサート５の後側面１５が、先端視において回転方向の後方に向かって凸となる突出部３３ｃを有している。
　そして、凸曲線形状の突出部３３ｃが第１の凸部３９及び第２の凸部４１に当接している。このとき、突出部３３ｃの頂部が第１の凸部３９及び第２の凸部４１の間に位置するように、突出部３３ｃが第１の凸部３９及び第２の凸部４１に当接している。
　本実施形態の切削工具１も、第２の実施形態の切削工具１と同様に、先端視において、インサート５の後側面１５とホルダ３の第２の拘束面２９とが２点で接触している状態を維持しつつ、凸形状の突出部３３ｃを中心として回転するようにインサート５の位置を微調整することが可能になる。そのため、インサート５の内側面１９とホルダ３の第３の拘束面３１とを確実に当接させることができる。これにより、先端視において、切削インサート５をホルダ３に少なくとも３点で当接させて３点支持することが可能になる。
　本実施形態における後側面１５の突出部３３ｃは、第２の実施形態における突出部３３ｂのように回転方向の後方に向かって凸となる曲線形状であってもよく、また、頂部に近づくにつれて互いの間隔が狭くなる２つの平坦な面によって構成されていてもよい。第１の凸部３９及び第２の凸部４１が先端視において凸曲線形状であることから、突出部３３ｃの形状が上記のいずれの場合であってもインサート５の後側面１５とホルダ３の第２の拘束面２９とを２点で接触させることができる。
　先端視において凸曲線形状である第１の凸部３９及び第２の凸部４１は、先端視において凸の円弧形状となっていることが好ましい。これにより、インサート５の位置の微調整が容易となるからである。
　また、第２の実施形態における切削工具１及び第３の実施形態における切削工具１は、第１の実施形態における切削工具１と同様に、凹部３５ｂ、３５ｃが溝形状の溝部３５ｂ、３５ｃであって、溝部３５ｂ、３５ｃの溝底が、突出部３３ｂ、３３ｃから離れていることが好ましい。溝部３５ｂ、３５ｃにおけるクラックの発生を抑制できるからである。
　以上、本発明の各実施形態の切削工具１について図面を用いて詳細に説明したが、本発明の切削工具は上記の実施形態の構成に限定されるものではない。
　＜切削加工物の製造方法＞
　次に、本発明の一実施形態の切削加工物の製造方法について図面を用いて説明する。
　切削加工物は、被削材１０１を切削加工することによって作製される。本実施形態における切削加工物の製造方法は、以下の工程を備えている。すなわち、
（１）上記実施形態に代表される切削工具１を回転させる工程と、
（２）回転している切削工具１における切刃２１を被削材１０１に接触させる工程と、
（３）切削工具１を被削材１０１から離す工程と、
を備えている。
　より具体的には、まず、図２１に示すように、切削工具１を軸の周りで回転させるとともに、切削工具１を被削材１０１に相対的に近付ける。次に、切削工具１における切刃２１を被削材１０１に接触させて、被削材１０１を切削する。図２２に示すように、本実施形態においては、切刃２１として主切刃及び副切刃を被削材１０１に接触させている。そして、図２３に示すように、切削工具１を被削材１０１から相対的に遠ざける。
　本実施形態においては、被削材１０１を固定するとともに軸Ｙの周りで固定された切削工具１を回転させた状態で被削材１０１に近づけている。また、図２２においては、回転しているインサート５における第１の切刃２１９ａを被削材１０１に接触させることによって被削材１０１を切削している。また、図２３においては、切削工具１を回転させた状態で被削材１０１から遠ざけている。
　なお、本実施形態の製造方法における切削加工では、それぞれの工程において、切削工具１を動かすことによって、切削工具１を被削材１０１に接触させる、あるいは、切削工具１を被削材１０１から離しているが、当然ながらこのような形態に限定されるものではない。
　例えば、（１）の工程において、被削材１０１を切削工具１に近づけてもよい。同様に、（３）の工程において、被削材１０１を切削工具１から遠ざけてもよい。切削加工を継続する場合には、切削工具１を回転させた状態を維持して、被削材１０１の異なる箇所にインサート５における切刃２１を接触させる工程を繰り返せばよい。
　なお、被削材１０１の材質の代表例としては、炭素鋼、合金鋼、ステンレス、鋳鉄、又は非鉄金属などが挙げられる。
１・・・切削工具
３・・・ホルダ
５・・・切削インサート（インサート）
７・・・インサートポケット（ポケット）
９・・・先端面
１１・・・後端面
１３・・・前側面
１５・・・後側面
１７・・・外側面
１９・・・内側面
２１・・・切刃
２１ａ・・・主切刃
２１ｂ・・・副切刃
２３・・・貫通孔
２５・・・ネジ
２７・・・第１の拘束面
２９・・・第２の拘束面
３１・・・第３の拘束面
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ・・・突出部
３５ａ，３５ｂ，３５ｃ・・・凹部（溝部）
３７ａ，３７ｂ・・・平坦面
３９・・・第１の凸部
４１・・・第２の凸部
１０１・・・被削材

Claims (9)

  1. 　先端側にインサートポケットを有し、回転軸に沿って先端側から後端側に延びるホルダと、前記インサートポケットに取り付けられる切削インサートとを具備する切削工具であって、
    　前記切削インサートは、前記ホルダの先端側に位置する先端面と、該先端面と反対側に位置する後端面と、前記回転軸の回転方向の前方に位置する前側面と、該前側面と反対側に位置する後側面と、前記ホルダの外周側に位置する外側面と、該外側面と反対側に位置する内側面とを有し、前記前側面と前記先端面及び前記外側面とが交差する稜線に切刃が設けられ、
    　前記インサートポケットは、前記後側面に当接する拘束面を有し、
    　先端視において、前記拘束面は、回転方向の前方に向かって凸となる曲線形状の突出部を有し、かつ、前記後側面は、前記突出部が当接する凹部を有している切削工具。
  2. 　前記凹部は、前記先端面から前記後端面にかけて延びた溝形状であって、溝底に近づくにつれて互いの間隔が狭くなる２つの平坦面を有している請求項１に記載の切削工具。
  3. 　先端視において、前記２つの平坦面を前記溝底に向かってそれぞれ延長した仮想直線が鈍角で交差している請求項２に記載の切削工具。
  4. 　前記凹部の前記溝底は、前記突出部から離れている請求項２又は３に記載の切削工具。
  5. 　先端側にインサートポケットを有し、回転軸に沿って先端側から後端側に延びるホルダと、前記インサートポケットに取り付けられる切削インサートとを具備する切削工具であって、
    　前記切削インサートは、前記ホルダの先端側に位置する先端面と、該先端面と反対側に位置する後端面と、前記回転軸の回転方向の前方に位置する前側面と、該前側面と反対側に位置する後側面と、前記ホルダの外周側に位置する外側面と、該外側面と反対側に位置する内側面とを有し、前記前側面と前記先端面及び前記外側面とが交差する稜線に切刃が設けられ、
    　前記インサートポケットは、前記後側面に当接する拘束面を有し、
    　先端視において、前記後側面は、回転方向の後方に向かって凸となる曲線形状の突出部を有し、かつ、前記拘束面は、前記突出部が当接する凹部を有している切削工具。
  6. 　先端視において、前記拘束面は、前記凹部の中に位置してそれぞれ凸曲線形状である第１の凸部及び第２の凸部を有しており、
    　前記突出部は、前記第１の凸部及び前記第２の凸部に当接している請求項５に記載の切削工具。
  7. 　前記凹部は、前記ホルダの先端側から後端側にかけて延びた溝形状であって、
    　前記凹部の溝底は、前記突出部から離れている請求項５又は６に記載の切削工具。
  8. 　前記切削インサートは、前記先端面から後端面にかけて貫通する貫通孔を有し、
    前記貫通孔に挿入されることによって前記切削インサートを前記ホルダに固定するネジ部材をさらに備えている請求項１～７のいずれか１つに記載の切削工具。
  9. 　請求項１～８のいずれか１つに記載の切削工具を前記回転軸の周りで回転させる工程と、
    回転している前記切削工具における前記切刃を被削材に接触させる工程と、
    前記切削工具を前記被削材から離す工程とを備えた切削加工物の製造方法。
PCT/JP2015/062471 2014-04-24 2015-04-24 切削工具及び切削加工物の製造方法 WO2015163436A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/305,202 US10022810B2 (en) 2014-04-24 2015-04-24 Cutting tool and method for manufacturing machined product
JP2016515214A JP6334684B2 (ja) 2014-04-24 2015-04-24 切削工具及び切削加工物の製造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-090423 2014-04-24
JP2014090423 2014-04-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015163436A1 true WO2015163436A1 (ja) 2015-10-29

Family

ID=54332596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/062471 WO2015163436A1 (ja) 2014-04-24 2015-04-24 切削工具及び切削加工物の製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10022810B2 (ja)
JP (1) JP6334684B2 (ja)
WO (1) WO2015163436A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180272444A1 (en) * 2017-03-22 2018-09-27 Kennametal Inc. Tangentially mounted cutting insert with angled seating surface and recessed clearance surface
CN110582366A (zh) * 2017-05-04 2019-12-17 英格索尔切削工具公司 具有带升高拐角和降低拐角的不同矩形面的切削刀具及切削工具
WO2023090246A1 (ja) * 2021-11-17 2023-05-25 京セラ株式会社 切削インサート、回転工具、及び切削加工物の製造方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10384275B2 (en) * 2015-04-21 2019-08-20 Kyocera Corporation Cutting tool and method for manufacturing the machined product

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2231550A1 (de) * 1972-06-28 1974-01-10 Karl Hertel Schneidwerkzeug, insbesondere fraeser oder raeumnadel
JP2002519203A (ja) * 1998-06-30 2002-07-02 イスカー・リミテツド 切削用インサート
JP2006281433A (ja) * 2005-03-10 2006-10-19 Mitsubishi Materials Corp インサート及び切削工具
WO2010100953A1 (ja) * 2009-03-06 2010-09-10 三菱マテリアル株式会社 切削インサートおよびインサート着脱式切削工具
US20120195700A1 (en) * 2011-01-31 2012-08-02 Iscar Ltd. Tangential Cutting Insert and Milling Cutter

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3827294B2 (ja) * 1999-07-30 2006-09-27 ナップ トゥールズ エルエルシー カッタのインサートの装着及びその装着方法
SE526399C2 (sv) 2004-01-30 2005-09-06 Sandvik Intellectual Property Skärverktyg jämte del därtill med kopplingsytor med rillor samt tillverkningsförfarande för dessa
IL165621A (en) * 2004-12-07 2008-06-05 Iscar Ltd Cutting tool and cutting tool for it
US7922427B2 (en) * 2008-12-18 2011-04-12 Kennametal Inc. Toolholder and toolholder assembly with elongated seating pads
US8454277B2 (en) * 2008-12-18 2013-06-04 Kennametal Inc. Toolholder and toolholder assembly with elongated seating pads

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2231550A1 (de) * 1972-06-28 1974-01-10 Karl Hertel Schneidwerkzeug, insbesondere fraeser oder raeumnadel
JP2002519203A (ja) * 1998-06-30 2002-07-02 イスカー・リミテツド 切削用インサート
JP2006281433A (ja) * 2005-03-10 2006-10-19 Mitsubishi Materials Corp インサート及び切削工具
WO2010100953A1 (ja) * 2009-03-06 2010-09-10 三菱マテリアル株式会社 切削インサートおよびインサート着脱式切削工具
US20120195700A1 (en) * 2011-01-31 2012-08-02 Iscar Ltd. Tangential Cutting Insert and Milling Cutter

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180272444A1 (en) * 2017-03-22 2018-09-27 Kennametal Inc. Tangentially mounted cutting insert with angled seating surface and recessed clearance surface
US10518339B2 (en) * 2017-03-22 2019-12-31 Kennametal Inc. Tangentially mounted cutting insert with angled seating surface and recessed clearance surface
CN110582366A (zh) * 2017-05-04 2019-12-17 英格索尔切削工具公司 具有带升高拐角和降低拐角的不同矩形面的切削刀具及切削工具
JP2020518469A (ja) * 2017-05-04 2020-06-25 インガーソル カッティング ツール カンパニー 隆起角部と降下角部を備えた非同一方形端面を有する切削インサートと切削工具
RU2754671C2 (ru) * 2017-05-04 2021-09-06 Ингерсолл Каттинг Тул Компани Режущая вставка, имеющая неидентичные прямоугольные концевые поверхности с приподнятыми и опущенными угловыми частями, и режущий инструмент
JP7241693B2 (ja) 2017-05-04 2023-03-17 インガーソル カッティング ツール カンパニー 隆起角部と降下角部を備えた非同一方形端面を有する切削インサートと切削工具
WO2023090246A1 (ja) * 2021-11-17 2023-05-25 京セラ株式会社 切削インサート、回転工具、及び切削加工物の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2015163436A1 (ja) 2017-04-20
US20170036279A1 (en) 2017-02-09
JP6334684B2 (ja) 2018-05-30
US10022810B2 (en) 2018-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6343016B2 (ja) 切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法
JP6356781B2 (ja) 切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法
JP6420239B2 (ja) 切削インサート、切削工具および切削加工物の製造方法
JP6334684B2 (ja) 切削工具及び切削加工物の製造方法
CN111902232A (zh) 切削刀片、切削工具及切削加工物的制造方法
WO2019039547A1 (ja) インサート
JP6272457B2 (ja) 切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法
JP6185376B2 (ja) 切削インサート、切削工具および被削加工物の製造方法
JP6462719B2 (ja) 切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法
JP6228229B2 (ja) 切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法
JP6467049B2 (ja) 切削工具及び切削加工物の製造方法
WO2016171174A1 (ja) 切削工具及び切削加工物の製造方法
WO2014021250A1 (ja) 切削インサート、切削工具および切削加工物の製造方法
JP6616176B2 (ja) 切削工具
JP6430796B2 (ja) 切削工具及び切削加工物の製造方法
JP6711842B2 (ja) 切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法
JP6449783B2 (ja) 切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法
JP6467048B2 (ja) 切削工具及び切削加工物の製造方法
JP2020172005A (ja) 切削インサート、切削工具、及び切削加工物の製造方法
WO2019022016A1 (ja) 切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法
JP6495681B2 (ja) 切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法
JP2014124719A (ja) 切削インサート、切削工具および切削加工物の製造方法
WO2021005951A1 (ja) 切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法
JP2018034215A (ja) 切削工具及び切削加工物の製造方法
JP6363355B2 (ja) 切削インサート、切削工具および被削加工物の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15783063

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016515214

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15305202

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15783063

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1