WO2017073590A1 - 切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法 - Google Patents

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    • B23C2226/315Diamond polycrystalline [PCD]

Definitions

  • the present disclosure relates to a throw-away type cutting insert, a cutting tool, and a manufacturing method of a cut workpiece used in turning processing such as outer diameter processing or turning processing such as milling.
  • the cutting insert (throw away tip) described in Patent Document 1 is known as a tool used for milling.
  • the cutting insert described in Patent Document 1 has a configuration in which a chamfer is provided between a main cutting edge and a sub cutting edge, and a chamfer which is a kind of honing is provided along the chamfering section.
  • the chamfer in the chamfered portion has a linear shape.
  • the secondary cutting edge functions as a so-called wiper blade.
  • the chamfer in the cutting insert described in Patent Document 1 has a linear shape and is separated from the main cutting edge. Therefore, while the strength of the chamfered portion is good, the strength of the main cutting edge may be insufficient.
  • the cutting insert according to the present disclosure includes a corner portion, a first surface having first and second sides extending from the corner portion, a second surface connected to the first surface, the first surface, and the second surface.
  • the cutting edge includes a first cutting edge located on the first side, a second cutting edge located on the second side, and a third cutting edge located on the corner. Honing is provided on the first cutting edge and the third cutting edge. The honing width of the third cutting edge on the second cutting edge side becomes smaller as the distance from the first cutting edge approaches the second cutting edge.
  • the cutting tool according to the present disclosure includes a holder having a pocket, and the cutting insert according to the present disclosure described above, which is attached to the pocket so that at least a part of the cutting blade protrudes from the holder.
  • the manufacturing method of the cut workpiece according to the present disclosure includes a step of rotating the cutting tool according to the present disclosure described above, a step of bringing the rotating cutting tool into contact with a work material, and the cutting tool as the work material. And a step of separating from.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a cutting insert according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a perspective view from another direction of the cutting insert shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a front view of the first surface of the cutting insert shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is an enlarged view of a region A1 in FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged view of a region A1 in FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view along B1-B1 in FIG. 7 is a cross-sectional view along B2-B2 in FIG. 8 is a cross-sectional view along B3-B3 in FIG. 9 is a cross-sectional view along B4-B4 in FIG. 10 is a cross-sectional view along B5-B5 in FIG.
  • FIG. 11 is an enlarged view of a portion corresponding to the region A1 of FIG. 3 in the cutting insert according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a perspective view illustrating a cutting insert according to a third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a front view of the first surface of the cutting insert shown in FIG.
  • FIG. 14 is an enlarged view of a region A2 in FIG.
  • FIG. 15 is a perspective view illustrating a cutting tool according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 16 is an enlarged view of a region A3 in FIG. 17 is a perspective view from another direction of the cutting tool shown in FIG.
  • FIG. 18 is a perspective view showing one step in a method for manufacturing a cut workpiece according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 19 is a perspective view showing one step in a method for manufacturing a cut workpiece according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 20 is a perspective view showing one step in a method for manufacturing a cut
  • a cutting insert (hereinafter also referred to as an insert) according to an embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings.
  • each drawing referred to below is a simplified illustration of only main members necessary for describing each embodiment for convenience of explanation. Therefore, the cutting insert of this indication may be provided with the arbitrary components which are not shown in each figure to refer.
  • the dimension of the member in each figure does not faithfully represent the dimension of the actual component member, the dimension ratio of each member, or the like. These points are the same also in the manufacturing method of the cutting tool and cutting workpiece which are mentioned later.
  • the first surface is described as an upper surface
  • the second surface is described as a side surface
  • the front view of the first surface is described as a top view.
  • the insert 1 of this embodiment has the upper surface 3, the lower surface 5, the side surface 7, the cutting edge 9, and the through-hole 11, as shown in FIG.1 and FIG.2, and is used in a rolling process.
  • the insert 1 of this embodiment is comprised by the main-body part 1a and the cutting part 1b, and has a polygonal column shape as a whole.
  • the main body 1a has a substantially polygonal column shape and has a concave portion 1a1.
  • the cutting portion 1b is joined to the concave portion 1a1 using a brazing material or the like.
  • hatching by the oblique line is added to the cutting part 1b.
  • FIGS. 1 to 10 show an example in which the cutting edge 9 is not formed on the main body 1a but is formed on the cutting portion 1b. Since the insert 1 is configured as shown in FIGS. 1 to 10, the manufacturing cost of the insert 1 can be suppressed while increasing the strength of the cutting edge 9.
  • Examples of the material of the main body 1a include cemented carbide or cermet.
  • Examples of the composition of the cemented carbide include WC—Co, WC—TiC—Co, and WC—TiC—TaC—Co.
  • WC—Co is produced by adding cobalt (Co) powder to tungsten carbide (WC) and sintering.
  • WC—TiC—Co is obtained by adding titanium carbide (TiC) to WC—Co.
  • WC—TiC—TaC—Co is obtained by adding tantalum carbide (TaC) to WC—TiC—Co.
  • cermet is a sintered composite material in which a metal is combined with a ceramic component.
  • an example of the cermet is mainly composed of a titanium compound such as titanium carbide (TiC) or titanium nitride (TiN).
  • the cutting part 1b is formed of a material with high hardness.
  • examples of the material of the cutting part 1b include PCD (polycrystal diamond) or CBN (cubic boron nitride).
  • PCD polycrystal diamond
  • CBN cubic boron nitride
  • the cutting part 1b when it is set as the structure from which the material of the cutting part 1b differs from the material of the main-body part 1a, it is good also considering the cutting part 1b as a material of higher hardness than the main-body part 1a.
  • the hardness of the main body 1a and the cutting part 1b can be evaluated by measuring the Vickers hardness of each part.
  • the Vickers hardness may be evaluated using a well-known test method in which a pyramid-shaped (regular tetragonal pyramid) indenter made of diamond is pressed into the surface of the material and the dent remaining after the load is removed is measured.
  • a dent may be formed in the main body part 1a, while a dent may be hardly formed in the cutting part 1b.
  • the surface of the insert 1 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 upper surface 3 has a corner portion 31 and a first side 32 and a second side 33 extending from the corner portion 31. More specifically, the upper surface 3 has a polygonal outer periphery in the top view shown in FIG.
  • the top view means a state in which the insert 1 is viewed toward the top surface 3.
  • the shape of the upper surface 3 of the present embodiment is substantially rectangular.
  • the cutting portion 1b is positioned on the upper surface 3 so as to include a corner portion 31 that is one of the four corner portions and two sides (32, 33) extending from the corner portion 31.
  • one of the two sides extending from the corner portion 31 is the first side 32, and the other of the two sides extending from the corner portion 31 is the other side. It can be the second side 33.
  • the lower surface 5 has a polygonal shape, and has a substantially rectangular shape in the present embodiment, similar to the upper surface 3.
  • the cutting part 1b is located on the upper surface 3 side, and is not located on the lower surface 5 side.
  • the polygonal shape does not mean a strictly polygonal shape.
  • the plurality of corner portions on the upper surface 3 in the present embodiment are not strict corners.
  • the corner portion in the present embodiment is a portion sandwiched between sides, and microscopically includes a straight portion and a curved portion.
  • the plurality of sides on the upper surface 3 in the present embodiment are not limited to strict linear shapes.
  • the plurality of sides may have a slightly convex shape toward the outside or a slightly concave shape in the top view.
  • the shape of the upper surface 3 and the lower surface 5 is not limited to said form.
  • the shape of the upper surface 3 and the lower surface 5 is substantially rectangular.
  • the shape of the upper surface 3 and the lower surface 5 may be, for example, a triangle or a hexagon.
  • the side surface 7 is located between the upper surface 3 and the lower surface 5 and is connected to the upper surface 3 and the lower surface 5.
  • the side surface 7 is mainly composed of four surfaces. When these four main surfaces are each constituted by a flat surface, the insert 1 can be stably fixed to the holder when the insert 1 is attached to the holder.
  • the insert 1 of the present embodiment has a through hole 11 for inserting a screw when the insert 1 is fixed to a holder of a cutting tool with a screw.
  • 1 and 2 show an example in which the through hole 11 is formed so as to penetrate the side surface 7, the through hole 11 may be formed so as to penetrate the upper surface 3 and the lower surface 5.
  • the through-hole 11 in this embodiment is not formed in the cutting part 1b, but is formed in the main body part 1a. According to such a configuration, the strength of the cutting portion 1b can be maintained high.
  • the size of the insert 1 is not particularly limited.
  • the length of the long side of the upper surface 3 when viewed from above is set to about 5 to 20 mm.
  • the length of the short side of the upper surface 3 is set to about 3 to 10 mm.
  • the height from the upper surface 3 to the lower surface 5 is set to about 5 to 20 mm.
  • the cutting edge 9 is located in a region where the upper surface 3 and the side surface 7 intersect (hereinafter also referred to as an intersecting region). More specifically, the cutting edge 9 is located in a region where the side surface 7 intersects one corner 31 on the upper surface 3, each of the first side 32 and the second side 33 extending from the corner 31. .
  • the cutting portion 1b has a cutting edge 9. From this, when the cutting edge 9 is located in the area
  • the cutting edge 9 in the present embodiment has a first cutting edge 13, a second cutting edge 15, and a third cutting edge 17.
  • the first cutting edge 13 is located on the first side 32 of the upper surface 3 and has a linear shape.
  • the first cutting edge 13 does not have to be located over the entire length of the first side 32.
  • the first cutting edge 13 is a part used as a so-called main cutting edge that functions as a main cutting edge when cutting a work material. Therefore, the insert 1 is mounted on the holder of the cutting tool so that the first cutting edge 13 is positioned on the tip side in the feed direction of the cutting tool.
  • the length of the first cutting edge 13 is longer than the length of the second cutting edge 15. More specifically, the length of the first cutting edge 13 is longer than the length of each of the second cutting edge 15 and the third cutting edge 17.
  • the second cutting edge 15 is located on the second side 33 of the upper surface 3 and has a linear shape. As shown in FIG. 3, the second cutting edge 15 is positioned so as to be orthogonal to the first cutting edge 13 in a top view. The second cutting edge 15 does not need to be positioned over the entire length of the second side 33.
  • the second cutting blade 15 is a portion used as a so-called wiper blade that functions as a cutting blade that reduces the surface roughness of the processed surface when cutting a work material. Therefore, the insert 1 is mounted on the holder of the cutting tool so that the second cutting edge 15 is parallel to the feed direction of the cutting tool. Further, as described above, the side of the upper surface 3 may be slightly convex outward as viewed from above. Therefore, for example, the second cutting blade 15 may have one or more curved portions in a top view. Examples of the curved shape include an arc shape. These points are also the same for the first cutting edge 13.
  • the third cutting edge 17 is located at the corner 31 of the upper surface 3.
  • the corner portion 31 in the present embodiment is microscopically configured by a straight portion and a curved portion.
  • the third cutting edge 17 is located at a portion sandwiched between the first side 32 and the second side 33. Then, in the intersecting region, from a change point 321 in the direction of the linear first side 32 extending toward the corner 31 to a change point 331 in the direction of the second side 33 of the linear shape extending toward the corner 31. Is the third cutting edge 17.
  • the first cutting edge 13 and the third cutting edge 17 are subjected to so-called honing processing.
  • honing processing examples include R honing in which the intersecting region has a curved surface shape, or chamfer honing in which the intersecting region is cut out. Chamfer honing and R honing may be combined.
  • the first cutting blade 13 and the third cutting blade 17 are provided with a honing H. Therefore, the strength of the first cutting edge 13 that functions as the main cutting edge can be increased.
  • the second cutting edge 15 is a sharp edge where no honing H is provided. Thereby, the 2nd cutting blade 15 is used suitably as a wiper blade. When the second cutting edge 15 is a sharp edge, the surface roughness of the processed surface of the work material can be further reduced. Note that the second cutting blade 15 may be provided with a honing H.
  • the honing width W3 on the second cutting edge 15 side of the third cutting edge 17 decreases as the distance from the first cutting edge 13 approaches the second cutting edge 15.
  • the honing width W3 on the second cutting edge 15 side of the third cutting edge 17 decreases as the distance from the first cutting edge 13 approaches the second cutting edge 15. This means that the distance from the second cutting edge 15 does not increase as it moves away. Therefore, the honing width W3 on the second cutting edge 15 side in the third cutting edge 17 may be partially constant.
  • the area on the second cutting edge 15 side of the third cutting edge 17 may include an area having a constant honing width.
  • the second cutting edge 15 side of the third cutting edge 17 is connected to the second cutting edge 15 of the third cutting edge 17 when the third cutting edge 17 is connected to the second cutting edge 15. It means the area near the part.
  • This region may include a portion of the third cutting edge 17 that is connected to the second cutting edge 15.
  • the third cutting edge 17 when the third cutting edge 17 is not connected to the second cutting edge 15, it means a region in the vicinity of the end portion on the side close to the second cutting edge 15 of both end portions of the third cutting edge 17.
  • This region may include an end portion of the third cutting edge 17 on the side close to the second cutting edge 15. Therefore, the ratio of the region on the second cutting edge 15 side of the third cutting edge 17 to the entire third cutting edge 17 is not particularly limited. Therefore, for example, the region on the second cutting edge 15 side in the third cutting edge 17 may be the entire third cutting edge 17. In this case, the entire honing width of the third cutting edge 17 decreases as the distance from the first cutting edge 13 approaches the second cutting edge 15.
  • the first cutting blade 13 and the third cutting blade 17 are provided with the honing H, and the honing width W3 on the second cutting blade 15 side of the third cutting blade 17 is changed as described above. Yes.
  • the honing width in the region from the first cutting edge 13 to the third cutting edge 17 in the cutting edge 9 can be secured widely.
  • the honing width W3 of the third cutting edge 17 is changed as described above, the second cutting edge 15 can be easily sharpened while maintaining the cutting edge strength of the third cutting edge 17. Even if the second cutting edge 15 is provided with the honing H, the honing width from the third cutting edge 17 to the second cutting edge 15 can be reduced. Therefore, the 2nd cutting blade 15 can be functioned favorably as a wiper blade. And each effect mentioned above combines and it becomes the insert 1 with the intensity
  • the honing width W3 on the second cutting edge 15 side of the third cutting edge 17 is separated from the first cutting edge 13 to the second cutting edge 15. It gets smaller at a certain rate as it gets closer.
  • the inner edge of the honing H on the second cutting edge 15 side of the third cutting edge 17 has a linear shape. With such a configuration, the strength of the third cutting edge 17 is maintained, and the connection with the second cutting edge 15 side, which requires more sharpness, becomes smooth. As a result, both the cutting edge strength and the machined surface accuracy can be improved.
  • the honing width W ⁇ b> 3 on the second cutting edge 15 side in the third cutting edge 17 becomes zero at a position spaced from the direction change point 331 on the second side 33.
  • the region 171 from the point P that becomes zero to the direction change point 331 in the second side 33 may be a sharp edge.
  • the third cutting edge 17 has a sharp edge region 171 between the point P where the honing width W3 on the second cutting edge 15 side of the third cutting edge 17 becomes zero and the second side 33. Also good. According to such a configuration, it is possible to secure a sharp edge area in the vicinity of the change point 331, and thus it is possible to obtain better machining surface accuracy.
  • the portion of the third cutting edge 17 on the second cutting edge 15 side may be linear. According to such a structure, the length of the cutting edge 9 used at the time of cutting can be shortened, and possibility that cutting resistance will become large can be reduced.
  • the honing width W1 of the first cutting edge 13 may be constant. As described above, the first cutting edge 13 is used as the main cutting edge. Therefore, a relatively large cutting load is easily applied to the first cutting edge 13. When the honing width W1 of the first cutting edge 13 is constant, the strength of the first cutting edge 13 can be increased, so that the durability of the insert 1 can be increased.
  • the third cutting edge 17 has a fourth cutting edge 18 located on the first cutting edge 13 side and a fifth cutting edge located on the second cutting edge 15 side. 19 may be included.
  • the fourth cutting edge 18 is located between the first cutting edge 13 and the fifth cutting edge 19 and has a linear shape.
  • the fifth cutting edge 19 is located between the fourth cutting edge 18 and the second cutting edge 17 and has a linear shape.
  • the fourth cutting blade 18 and the fifth cutting blade 19 are provided with a honing H. And in the top view, the honing width W4 in the fourth cutting edge 18 may be constant.
  • the fourth cutting edge 18 close to the first cutting edge 13 is likely to be subjected to a larger cutting load than the fifth cutting edge 19.
  • the honing width W4 in the fourth cutting edge 18 is constant, the strength is increased over the entire length of the fourth cutting edge 18, so that the durability of the insert 1 can be improved.
  • the honing width in the 1st cutting edge 13 and the 4th cutting edge 18 may be the same in the top view
  • the honing width W4 in the 4th cutting edge 18 in the top view is the honing width in the 1st cutting edge 13 It may be smaller than W1.
  • the first cutting edge 13 is likely to be subjected to a larger cutting load than the fourth cutting edge 18.
  • the honing width W4 in the fourth cutting edge 18 is smaller than the honing width W1 in the first cutting edge 13, the possibility that the honing width W4 in the fourth cutting edge 18 becomes larger than necessary is reduced. Therefore, the durability of the insert 1 can be increased while reducing the possibility that the machinability of the fourth cutting edge 18 is excessively lowered.
  • the angle ⁇ 1 formed by the first cutting edge 13 and the fourth cutting edge 18 is an obtuse angle in a top view shown in FIG. According to such a configuration, it is possible to reduce the possibility that an excessively large cutting load concentrates on the boundary portion between the first cutting edge 13 and the fourth cutting edge 18. Therefore, the durability of the insert 1 can be increased.
  • the angle ⁇ 2 formed by the fourth cutting edge 18 and the fifth cutting edge 19 and the angle ⁇ 3 formed by the fifth cutting edge 19 and the second cutting edge 15 are also obtuse.
  • the angle ⁇ 3 formed by the fifth cutting edge 19 and the second cutting edge 15 is an obtuse angle, it is difficult for the cutting load to concentrate on the boundary portion between these cutting edges 9. Therefore, the durability of the insert 1 is enhanced.
  • ⁇ 1 is, for example, 135 to 180 °.
  • ⁇ 2 is, for example, 100 to 180 °.
  • ⁇ 3 is, for example, 135 to 180 °.
  • the length L1 of the fifth cutting edge 19 in the direction along the second cutting edge 15 may be longer than the length L2 of the fourth cutting edge 18 in the direction along the second cutting edge 15. According to such a structure, the thickness of the chip
  • the type of honing process applied to the first cutting edge 13 and the third cutting edge 17 may be the same or different.
  • chamfer honing may be performed on the first cutting edge 13 and R honing may be performed on the third cutting edge 17.
  • the first cutting edge 13 may be processed by combining chamfer honing and R honing, and the third cutting edge 17 may be subjected to R honing.
  • the honing width of the cutting edge 9 can be evaluated by a top view. If it is difficult to evaluate the honing width of the cutting edge 9 from a top view, it may be evaluated by viewing the insert 1 in a cross section including the cutting edge 9 as shown in FIGS. . 6 to 9 are cross sections orthogonal to the cutting edge 9, respectively.
  • the honing width of the cutting edge 9 may be evaluated by, for example, scanning the upper surface 3 using a laser and measuring the height of the upper surface 3 in addition to viewing the insert 1 in cross section. As shown in FIGS. 6 to 9, the honing process applied to the cutting edge 9 may be performed not only on the upper surface 3 side but also on the side surface 7 side. In this case, the honing width on the upper surface 3 side may be larger than the honing width on the side surface 7 side.
  • the insert 20 in 2nd Embodiment has the upper surface 3, the lower surface 5, the side surface 7, the cutting blade 9, and the through-hole 11 similarly to the insert 1 of 1st Embodiment.
  • the third cutting edge 17 constituting the cutting edge 9 in the first embodiment has two linear portions, a fourth cutting edge 18 and a fifth cutting edge 19, but the third cutting edge in the present embodiment.
  • the blade 17 has only one linear part. In other words, as shown in FIG. 11, the third cutting edge 17 of the present embodiment is entirely linear.
  • the honing H is provided in the 1st cutting blade 13 and the 3rd cutting blade 17, and the honing width W3 by the side of the 2nd cutting blade 15 in the 3rd cutting blade 17 is separated from the 1st cutting blade 13 in the top view. It gets smaller as it gets closer to the second cutting edge 15. Therefore, similarly to the insert 1 of the first embodiment, the second cutting blade 15 can function well as a wiper blade while maintaining the strength of the first cutting blade 13.
  • the insert 21 in the third embodiment has an upper surface 3, a lower surface 5, a side surface 7, a cutting edge 9, and a through hole 11 in the same manner as the insert 1 in the first embodiment.
  • the insert 1 of the first embodiment is used for turning, whereas the insert 21 of the third embodiment is used for turning.
  • the insert 1 of 1st Embodiment is not limited only to a turning process, It can also be used for a turning process.
  • the insert 1 of the first embodiment is constituted by the main body 1a and the cutting part 1b, whereas the insert 21 of the third embodiment is constituted only by the substantially polygonal columnar cutting part 1b.
  • the upper surface 3 in the insert 1 of 1st Embodiment was a rectangular shape, the upper surface 3 of the insert 21 of this embodiment is a rhombus (refer FIG. 13).
  • the cutting blade 9 has a first cutting blade 13, a second cutting blade 15, and a third cutting blade 17.
  • the first cutting edge 13 is located on the first side 32
  • the second cutting edge 15 is located on the second side 33.
  • the 3rd cutting edge 17 is located in the corner
  • the honing H is provided in the 1st cutting blade 13 and the 3rd cutting blade 17, and the honing width W3 by the side of the 2nd cutting blade 15 in the 3rd cutting blade 17 is separated from the 1st cutting blade 13 in the top view. It gets smaller as it gets closer to the second cutting edge 15. Therefore, similarly to the insert 1 of the first embodiment, the second cutting blade 15 can function well as a wiper blade while maintaining the strength of the first cutting blade 13.
  • FIGS. 15 to 17 show a state in which the insert 1 of the first embodiment is attached to the pocket 105 of the holder 103 with screws 107.
  • the dashed-two dotted line in FIG.15 and FIG.17 has shown the rotating shaft O1 of the cutting tool 101.
  • the cutting tool 101 of the present embodiment is used for a turning process. As shown in FIGS. 15 and 17, the cutting tool 101 includes a holder 103 and a plurality of the inserts 1.
  • the holder 103 has a rotation axis O1 and has a plurality of pockets 105 on the outer peripheral surface on the distal end side.
  • the insert 1 is attached to the pocket 105.
  • the holder 103 has a substantially cylindrical shape with the rotation axis O1 as the center.
  • a plurality of pockets 105 are provided on the outer peripheral surface on the distal end side of the holder 103.
  • the pocket 105 is a part to which the insert 1 is mounted, and is open to the outer peripheral surface and the front end surface of the holder 103.
  • the plurality of pockets 105 are provided at equal intervals, but may be provided at unequal intervals. Note that the holder 103 has a plurality of pockets 105 and thus is not a strict cylindrical shape.
  • the insert 1 is mounted in the plurality of pockets 105 of the holder 103.
  • the plurality of inserts 1 are mounted such that at least a part of the cutting blade 9 protrudes outward from the holder 103.
  • the plurality of inserts 1 in the present embodiment are mounted on the holder 103 so that the first cutting edge 13, the second cutting edge 15, and the third cutting edge 17 protrude from the holder 103 toward the work material. Has been.
  • the insert 1 has a pocket so that the upper surface 3 faces the front in the rotation direction of the rotation axis O1 and the lower surface 5 faces the rear in the rotation direction of the rotation axis O1. 105 is attached.
  • the upper surface 3 and the lower surface 5 of the insert 1 are not necessarily positioned in the vertical direction in the usage environment of the cutting tool 101.
  • the first cutting edge 13 is positioned on the front end side in the feed direction of the cutting tool 101, and the second cutting edge 15 Is positioned parallel to the feed direction of the cutting tool 101.
  • the insert 1 is attached to the pocket 105 with a screw 107. That is, the screw 107 is inserted into the through hole 11 of the insert 1, and the tip of the screw 107 is inserted into a screw hole (not shown) formed in the pocket 105 to fix the screw 107 to the screw hole.
  • the insert 1 is attached to the holder 103 by fixing the screw 107 in this way.
  • steel, cast iron, etc. can be used, for example. Among these materials, steel having high toughness may be used.
  • FIGS. 18 to 20 show a manufacturing method of a cut product when cutting is performed using the cutting tool 101 described above.
  • 18 to 20 indicates the rotation axis O1 of the cutting tool 101.
  • the cut workpiece is produced by cutting the work material 201.
  • the manufacturing method of the cut product in the present embodiment is as follows: (1) a step of rotating the cutting tool 101 represented by the above embodiment; (2) a step of bringing the rotating cutting tool 101 into contact with the work material 201; (3) a step of separating the cutting tool 101 from the work material 201; It has.
  • the cutting tool 101 is relatively moved closer to the work material 201 while being rotated around the rotation axis O1.
  • the first cutting blade 13, the second cutting blade 15, and the third cutting blade 17 are brought into contact with the work material 201 as the cutting blade 9 in the cutting tool 101, and the work material 201 is moved.
  • the cutting tool 101 is relatively moved away from the work material 201.
  • the cutting tool 101 including the insert 1 having a good strength of the cutting edge 9 is used, the cutting can be performed in a stable state over a long period of time. Moreover, since the cutting tool 101 provided with the insert 1 having the cutting blade 9 that functions well as a wiper blade is used, it is possible to perform cutting with high processing surface accuracy.
  • the work material 201 is fixed and the cutting tool 101 is brought closer to the work material 201. 18 to 20, the work material 201 is fixed and the cutting tool 101 is rotated around the rotation axis O1. In FIG. 20, the work material 201 is fixed and the cutting tool 101 is moved away from the work material 201. Note that, in the cutting in the manufacturing method of the present embodiment, the work material 201 is fixed and the cutting tool 101 is moved in each step, but it is naturally not limited to such a form.
  • the work material 201 may be brought close to the cutting tool 101 in the step (1). Similarly, in the step (3), the work material 201 may be moved away from the cutting tool 101. When continuing the cutting process, the state where the cutting tool 101 is rotated and the cutting blade 9 of the insert 1 is brought into contact with a different part of the work material 201 may be repeated.
  • Examples of the material of the work material 201 include carbon steel, alloy steel, stainless steel, cast iron, and non-ferrous metal.
  • the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that the embodiment can be arbitrarily set without departing from the gist of the present disclosure.
  • Cutting insert (insert) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a ... Main-body part 1a1 ... Concave-shaped part 1b ... Cutting part 3 ... Upper surface (1st surface) 31 ... Corner 32 ... First side 321 ... Direction change point 33 ... Second side 331 ... Direction change point 5 ... Lower surface 7 ... Side surface (second surface) ) 9 ... Cutting blade 11 ... Through hole 13 ... First cutting blade 15 ... Second cutting blade 17 ... Third cutting blade 171 ... Sharp edge region 18 ... Fourth Cutting blade 19 ... Fifth cutting blade 20 ... Cutting insert 21 ... Cutting insert 101 ... Cutting tool 103 ... Holder 105 ... Pocket 107 ... Screw 201 ... Work material H ... Honing

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Abstract

本開示の切削インサートは、角部並びに前記角部から延びる第1辺及び第2辺を有する第1面と、前記第1面に接続された第2面と、前記第1面と前記第2面とが交差する領域に位置する切刃と、を備える。前記切刃は、前記第1辺に位置する第1切刃と、前記第2辺に位置する第2切刃と、前記角部に位置する第3切刃とを有する。前記第1切刃及び前記第3切刃にホーニングが設けられている。前記第3切刃における前記第2切刃側のホーニング幅は、前記第1切刃から離れて前記第2切刃に近付くにつれて小さくなっている。この切削インサートを備える切削工具と、この切削工具を用いて切削加工物を製造する方法と、を提供する。

Description

切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法
 本開示は、外径加工のような旋削加工又はフライス加工のような転削加工に用いられる、スローアウェイタイプの切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法に関する。
 特許文献1に記載の切削インサート(スローアウェイチップ)が、フライス加工に用いられる工具として知られている。特許文献1に記載の切削インサートは、主切刃と副切刃との間に面取部が設けられるとともに、ホーニングの一種であるチャンファが面取部に沿って設けられた構成である。面取部におけるチャンファは直線形状である。副切刃はいわゆるワイパー刃として機能する。
 特許文献1に記載の切削インサートにおけるチャンファは、直線形状であって主切刃から離れている。そのため、面取部の強度が良好である一方で、主切刃の強度が不十分になる場合がある。
特開2004-154892号公報
 本開示の切削インサートは、角部並びに前記角部から延びる第1辺及び第2辺を有する第1面と、前記第1面に接続された第2面と、前記第1面と前記第2面とが交差する領域に位置する切刃と、を備える。前記切刃は、前記第1辺に位置する第1切刃と、前記第2辺に位置する第2切刃と、前記角部に位置する第3切刃とを有する。前記第1切刃及び前記第3切刃にホーニングが設けられている。前記第3切刃における前記第2切刃側のホーニング幅は、前記第1切刃から離れて前記第2切刃に近付くにつれて小さくなっている。
 本開示の切削工具は、ポケットを有するホルダと、前記切刃の少なくとも一部が前記ホルダから突出するように前記ポケットに装着された、上述した本開示に係る切削インサートと、を備える。
 本開示の切削加工物の製造方法は、上述した本開示に係る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、を備える。
図1は、本開示の第1実施形態に係る切削インサートを示す斜視図である。 図2は、図1に示す切削インサートの別の方向からの斜視図である。 図3は、図1に示す切削インサートの第1面の正面図である。 図4は、図3における領域A1の拡大図である。 図5は、図3における領域A1の拡大図である。 図6は、図4におけるB1-B1断面図である。 図7は、図4におけるB2-B2断面図である。 図8は、図4におけるB3-B3断面図である。 図9は、図4におけるB4-B4断面図である。 図10は、図4におけるB5-B5断面図である。 図11は、本開示の第2実施形態に係る切削インサートにおける図3の領域A1に相当する部分の拡大図である。 図12は、本開示の第3実施形態に係る切削インサートを示す斜視図である。 図13は、図12に示す切削インサートの第1面の正面図である。 図14は、図13における領域A2の拡大図である。 図15は、本開示の一実施形態に係る切削工具を示す斜視図である。 図16は、図15における領域A3の拡大図である。 図17は、図15に示す切削工具の別の方向からの斜視図である。 図18は、本開示の一実施形態に係る切削加工物の製造方法における一工程を示す斜視図である。 図19は、本開示の一実施形態に係る切削加工物の製造方法における一工程を示す斜視図である。 図20は、本開示の一実施形態に係る切削加工物の製造方法における一工程を示す斜視図である。
 <切削インサート>
 以下、本開示の実施形態に係る切削インサート(以下、インサートともいう)について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、各実施形態を説明する上で必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、本開示の切削インサートは、参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各部材の寸法比率などを忠実に表したものではない。これらの点は、後述する切削工具及び切削加工物の製造方法においても同様である。なお、以下において、第1面を上面、第2面を側面と記載するとともに、第1面の正面視を上面視と記載して説明する。
  (第1実施形態)
 本実施形態のインサート1は、図1及び図2に示すように、上面3、下面5、側面7、切刃9及び貫通孔11を有しており、転削加工において用いられる。本実施形態のインサート1は、本体部1a及び切削部1bによって構成されており、全体として多角柱形状になっている。本体部1aは、略多角柱形状であり、凹形状の部分1a1を有している。そして、凹形状の部分1a1に切削部1bがロウ材などを用いて接合されている。なお、視覚的な理解を容易にするため、図1及び図2において、切削部1bに斜線によるハッチングを加えている。
 図1~図10においては、切刃9が、本体部1aには形成されておらず切削部1bに形成されている例を示している。このようにインサート1が、図1~図10に示す構成であることによって、切刃9の強度を高めつつ、インサート1の製造コストを抑えることができる。
 本体部1aの材質としては、例えば、超硬合金又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、WC-Co、WC-TiC-Co又はWC-TiC-TaC-Coなどが挙げられる。WC-Coは、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-TiC-Coは、WC-Coに炭化チタン(TiC)を添加したものである。WC-TiC-TaC-Coは、WC-TiC-Coに炭化タンタル(TaC)を添加したものである。
 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る。具体的には、サーメットとして、炭化チタン(TiC)、又は窒化チタン(TiN)などのチタン化合物を主成分としたものが一例として挙げられる。
 切削部1bは、高い硬度の材質によって形成されている。具体的には、切削部1bの材質としては、例えば、PCD(ポリクリスタルダイヤモンド)又はCBN(キュービックボロンナイトライド)などが挙げられる。なお、切削部1bの材質と本体部1aの材質とを異なる構成とする場合は、切削部1bを本体部1aよりも高い硬度の材質としてもよい。本体部1a及び切削部1bの硬度は、それぞれの部位のビッカース硬さを測定することによって評価できる。
 ビッカース硬さは、ダイヤモンドで作られたピラミッド形状(正四角錐状)の圧子を材料表面に押し込み、荷重を除いた後に残ったへこみを測定する周知の試験法を用いて評価すればよい。但し、切削部1bの材質がPCDである場合には、本体部1aにへこみが形成される一方で、切削部1bには殆どへこみが形成されない場合がある。
 インサート1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、例えば、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(Al23)などが挙げられる。
 上面3は、角部31並びに角部31から延びる第1辺32及び第2辺33を有している。具体的に説明すると、上面3は、図3に示す上面視において、外周縁が多角形状である。上面視とは、インサート1を上面3に向かって見た状態を意味するものとする。上面視において、本実施形態の上面3の形状は、略長方形である。切削部1bは、上面3において、4つの角部の1つである角部31及び角部31から延びる2つの辺(32、33)を含むように位置している。切削部1bに含まれている1つの角部31を基準とした場合に、角部31から延びる2つの辺の1つを第1辺32、角部31から延びる2つの辺のもう1つを第2辺33とすることができる。
 下面5は、多角形状であり、本実施形態においては上面3と同様に略長方形の形状となっている。本実施形態において切削部1bは上面3側に位置しており、下面5側には位置していない。
 ここで、多角形状とは、厳密に多角形の形状であることを意味するものではない。例えば、本実施形態での上面3における複数の角部はそれぞれ厳密な角となっていない。本実施形態における角部とは、辺に挟まれた部分のことであり、微視的には直線部分及び曲線部分によって構成されている。また、本実施形態での上面3における複数の辺はそれぞれ厳密な直線形状に限定されるものではない。複数の辺は、上面視においてそれぞれ外側に向かってわずかに凸となる形状、又はわずかに凹となる形状であってもよい。
 なお、上面3及び下面5の形状は、上記の形態に限定されない。本実施形態のインサート1においては、上面3及び下面5の形状が略長方形である。しかし、上面3及び下面5の形状は、例えば、三角形又は六角形のような形状であってもよい。
 側面7は、上面3と下面5との間に位置しており、上面3及び下面5に接続されている。本実施形態においては、上面3及び下面5がそれぞれ略長方形であることから、側面7は、主に4つの面によって構成されている。これら主な4つの面がそれぞれ平面によって構成されているときには、インサート1をホルダに取り付ける際に、インサート1を安定してホルダに固定できる。
 本実施形態のインサート1は、インサート1を切削工具のホルダにネジ止め固定する際にネジを挿入するための貫通孔11を有している。図1及び図2においては、側面7を貫通するように貫通孔11が形成された例を示しているが、上面3及び下面5を貫通するように貫通孔11が形成されていてもよい。
 本実施形態における貫通孔11は、切削部1bには形成されておらず、本体部1aに形成されている。このような構成によれば、切削部1bの強度を高く維持することができる。
 インサート1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1において、上面視した場合での上面3の長辺の長さが5~20mm程度に設定される。また、上面3の短辺の長さが3~10mm程度に設定される。さらに、上面3から下面5までの高さは5~20mm程度に設定される。
 切刃9は、上面3と側面7とが交差する領域(以下、交差領域ともいう)に位置している。より具体的には、切刃9は、上面3における1つの角部31並びに角部31から延びる第1辺32及び第2辺33のそれぞれと、側面7とが交差する領域に位置している。本実施形態においては、切削部1bに切刃9を有している。このことから、切刃9は、切削部1bにおける1つの角部31並びに角部31から延びる第1辺32及び第2辺33のそれぞれと、側面7とが交差する領域に位置していると言い換えることができる。したがって、図1~図3において、切削部1bにも上面を表す符号3を付している。図1及び図2に示す構成において、上面3の少なくとも一部は、切刃9で生じた切屑が流れるすくい面として機能する。
 本実施形態における切刃9は、第1切刃13、第2切刃15及び第3切刃17を有している。第1切刃13は、上面3の第1辺32に位置しており、直線形状である。なお、第1切刃13は、第1辺32の全長にわたって位置する必要はない。第1切刃13は、被削材を切削する際に主要な切刃として機能する、いわゆる主切刃として用いられる部分である。そのため、第1切刃13が切削工具の送り方向の先端側に位置するようにインサート1が切削工具のホルダに装着される。また、第1切刃13の長さは、第2切刃15の長さよりも長い。より具体的には、第1切刃13の長さは、第2切刃15及び第3切刃17のそれぞれの長さよりも長い。
 第2切刃15は、上面3の第2辺33に位置しており、直線形状である。図3に示すように、上面視において、第2切刃15は第1切刃13に対して直交するように位置している。なお、第2切刃15は、第2辺33の全長にわたって位置する必要はない。第2切刃15は、被削材を切削する際に加工面の表面粗さを小さくする切刃として機能する、いわゆるワイパー刃として用いられる部分である。そのため、第2切刃15が切削工具の送り方向に対して平行となるようにインサート1が切削工具のホルダに装着される。また、既に述べたように上面3の辺が上面視において外側に向かってわずかに凸となる形状であってもよい。そのため、例えば、第2切刃15は、上面視において1つ以上の曲線状の部分を有していてもよい。曲線状としては、例えば、円弧状などが挙げられる。なお、これらの点は、第1切刃13も同様である。
 第3切刃17は、上面3の角部31に位置している。本実施形態における角部31は、上記の通り微視的には直線部分及び曲線部分によって構成されている。図4に示すように、第3切刃17は、第1辺32及び第2辺33に挟まれた部分に位置している。そして、交差領域のうち、角部31に向かって延びる直線形状の第1辺32における方向の変化点321から、角部31に向かって延びる直線形状の第2辺33における方向の変化点331までが、第3切刃17である。
 第1切刃13及び第3切刃17には、いわゆるホーニング加工が施されている。ホーニング加工としては、例えば、交差領域が曲面形状となるRホーニング、又は交差領域が切り欠かれた形状となるチャンファーホーニングなどが挙げられる。チャンファーホーニングとRホーニングとを、組み合わせてもよい。
 本実施形態においては、図4~図9に示すように、第1切刃13及び第3切刃17にはホーニングHが設けられている。そのため、主切刃として機能する第1切刃13の強度を高くできる。また、本実施形態においては、図10に示すように、第2切刃15は、ホーニングHが設けられていないシャープエッジである。これにより、第2切刃15がワイパー刃として好適に用いられる。第2切刃15がシャープエッジである場合には、被削材における加工面の表面粗さをより小さくできる。なお、第2切刃15にホーニングHが設けられていてもよい。
 図5に示す上面視において、第3切刃17における第2切刃15側のホーニング幅W3は、第1切刃13から離れて第2切刃15に近付くにつれて小さくなっている。第3切刃17における第2切刃15側のホーニング幅W3が第1切刃13から離れて第2切刃15に近付くにつれて小さくなっているとは、ホーニング幅W3が第1切刃13から離れて第2切刃15に近付くにつれて大きくなっていないことを意味している。そのため、第3切刃17における第2切刃15側のホーニング幅W3が部分的に一定であってもよい。言い換えれば、第3切刃17における第2切刃15側の領域は、ホーニング幅が一定の領域を含んでいてもよい。
 なお、第3切刃17における第2切刃15側とは、第3切刃17が第2切刃15に接続されるときは、第3切刃17における第2切刃15に接続される部分の近傍の領域を意味している。この領域は、第3切刃17における第2切刃15に接続される部分を含んでいてもよい。また、第3切刃17が第2切刃15に接続されないときは、第3切刃17の両端部のうち第2切刃15に近い側の端部の近傍の領域を意味している。この領域は、第3切刃17における第2切刃15に近い側の端部を含んでいてもよい。そのため、第3切刃17の全体に対する第3切刃17における第2切刃15側の領域の比率は、特に限定されるものではない。したがって、例えば、第3切刃17における第2切刃15側の領域が、第3切刃17の全体であってもよい。この場合には、第3切刃17の全体のホーニング幅が、第1切刃13から離れて第2切刃15に近付くにつれて小さくなる。
 このように本実施形態においては、第1切刃13及び第3切刃17にホーニングHが設けられるとともに第3切刃17における第2切刃15側のホーニング幅W3が上記の通り変化している。これにより、切刃9における第1切刃13から第3切刃17にかけての領域でのホーニング幅を広く確保できる。また、第3切刃17におけるホーニング幅W3が上記の通り変化していることによって、第3切刃17における切刃強度を維持しつつ、第2切刃15を容易にシャープエッジにできる。また、第2切刃15にホーニングHが設けられている場合であっても、第3切刃17から第2切刃15におけるホーニング幅を小さくできる。そのため、第2切刃15をワイパー刃として良好に機能させることができる。そして、上述した各効果が相まって、切刃9の強度が良好なインサート1になる。
 なお、本実施形態においては、図4及び図5に示すように、第3切刃17における第2切刃15側のホーニング幅W3は、第1切刃13から離れて第2切刃15に近づくにつれて一定の割合で小さくなっている。言い換えれば、上面視において、第3切刃17における第2切刃15側のホーニングHの内縁が直線形状となっている。このような構成により、第3切刃17の強度を維持しつつ、よりシャープさが要求される第2切刃15側との接続が滑らかになる。その結果、切刃強度と加工面精度の両方を向上させることができる。
 図5に示すように、第3切刃17における第2切刃15側のホーニング幅W3は、第2辺33における方向の変化点331との間に間隔をおいた位置においてゼロになってもよい。そして、ゼロになった点Pから第2辺33における方向の変化点331までの領域171が、シャープエッジであってもよい。つまり、第3切刃17は、第3切刃17における第2切刃15側のホーニング幅W3がゼロになる点Pと第2辺33との間にシャープエッジの領域171を有していてもよい。このような構成によれば、変化点331の近傍においてシャープエッジとなる領域を確保することができるため、より良好な加工面精度を得ることができる。
 上面視において、第3切刃17における第2切刃15側の部分は、直線形状であってもよい。このような構成によれば、切削加工時に使用される切刃9の長さを短くすることができ、切削抵抗が大きくなる可能性を低減できる。
 上面視において、第1切刃13におけるホーニング幅W1が一定であってもよい。上記の通り、第1切刃13は主切刃として用いられる。そのため、第1切刃13には比較的大きな切削負荷が加わり易い。第1切刃13におけるホーニング幅W1が一定である場合には、第1切刃13の強度が高められるので、インサート1の耐久性を高めることができる。
 図4及び図5に示すように、第3切刃17が、第1切刃13側に位置している第4切刃18と、第2切刃15側に位置している第5切刃19を有していてもよい。第4切刃18は、第1切刃13と第5切刃19との間に位置しており直線形状である。第5切刃19は、第4切刃18と第2切刃17との間に位置しており直線形状である。第4切刃18及び第5切刃19にはホーニングHが設けられている。そして、上面視において、第4切刃18におけるホーニング幅W4は一定であってもよい。
 第3切刃17において、第1切刃13に近い第4切刃18には、第5切刃19よりも大きな切削負荷が加わり易い。第4切刃18におけるホーニング幅W4が一定である場合には、第4切刃18の全長にわたって強度が高められるので、インサート1の耐久性を高めることができる。
 なお、上面視において第1切刃13及び第4切刃18におけるホーニング幅が同じであってもよいが、上面視において第4切刃18におけるホーニング幅W4が、第1切刃13におけるホーニング幅W1よりも小さくてもよい。第1切刃13には第4切刃18よりも大きな切削負荷が加わり易い。第4切刃18におけるホーニング幅W4が、第1切刃13におけるホーニング幅W1よりも小さい場合には、第4切刃18におけるホーニング幅W4が必要以上に大きくなる可能性が小さくなる。そのため、第4切刃18の切削性が過度に低下する可能性を低減しつつ、インサート1の耐久性を高めることができる。
 本実施形態のインサート1では、図5に示す上面視において、第1切刃13と第4切刃18のなす角θ1が鈍角である。このような構成によれば、第1切刃13と第4切刃18の境界部分に対して過度に大きな切削負荷が集中する可能性を小さくすることができる。そのため、インサート1の耐久性を高めることができる。
 上記の理由と同様の理由によって、第4切刃18と第5切刃19のなす角θ2、及び第5切刃19と第2切刃15のなす角θ3もまた鈍角である。第5切刃19と第2切刃15のなす角θ3が鈍角である場合には、これらの切刃9の境界部分に切削負荷が集中しにくくなる。そのため、インサート1の耐久性が高められる。
 θ1は、例えば、135~180°である。θ2は、例えば、100~180°である。θ3は、例えば、135~180°である。
 上面視において、第2切刃15に沿う方向における第5切刃19の長さL1は、第2切刃15に沿う方向における第4切刃18の長さL2よりも長くてもよい。このような構成によれば、切削加工時に生成する切屑の厚みを薄くすることができ、第5切刃19及び変化点331近傍にかかる切削負荷を低減することができる。その結果、切刃9が欠損する可能性を低減することができる。
 第1切刃13及び第3切刃17に施すホーニング加工の種類は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。第1切刃13及び第3切刃17に異なる種類のホーニング加工を施すときは、例えば、第1切刃13にチャンファーホーニングを施し、第3切刃17にRホーニングを施してもよい。また、第1切刃13にチャンファーホーニング及びRホーニングを組み合わせた加工を施し、第3切刃17にRホーニングを施してもよい。
 切刃9のホーニング幅は、上面視によって評価することができる。なお、切刃9のホーニング幅を上面視によって評価することが困難なときは、図6~図9に示すように切刃9を含む断面においてインサート1を断面視することによって評価してもよい。図6~図9は、それぞれ切刃9に直交する断面である。なお、切刃9のホーニング幅は、インサート1を断面視する以外にも、例えば、レーザーを用いて上面3を走査して上面3の高さを測定することによって評価してもよい。なお、切刃9に施すホーニング加工としては、図6~図9に示すように、上面3側だけでなく側面7側にもホーニング加工を施すものであってもよい。この場合には、上面3側におけるホーニング幅は側面7側におけるホーニング幅よりも大きくてもよい。
  (第2実施形態)
 次に、本開示の第2実施形態に係るインサート20について、図11を用いて詳細に説明する。なお、以下においては、第1実施形態のインサート1と相違する部分を中心として説明する。そのため、第1実施形態と同様の構成を有する部分については第1実施形態における説明を援用し、説明を省略する。
 第2実施形態におけるインサート20は、第1実施形態のインサート1と同様に、上面3、下面5、側面7、切刃9及び貫通孔11を有している。第1実施形態における切刃9を構成する第3切刃17は、第4切刃18及び第5切刃19の2つの直線形状の部分を有しているが、本実施形態における第3切刃17は、1つの直線形状の部分のみを有している。言い換えれば、本実施形態の第3切刃17は、図11に示すように、全体が直線形状である。そして、第1切刃13及び第3切刃17にホーニングHが設けられ、上面視において、第3切刃17における第2切刃15側のホーニング幅W3が、第1切刃13から離れて第2切刃15に近付くにつれて小さくなっている。そのため、第1実施形態のインサート1と同様に、第1切刃13の強度を維持しつつ、第2切刃15をワイパー刃として良好に機能させることができる。
  (第3実施形態)
 次に、本開示の第3実施形態に係るインサート21について、図12~図14を用いて詳細に説明する。なお、以下においては、第1実施形態のインサート1と相違する部分を中心として説明する。そのため、第1実施形態と同様の構成を有する部分については第1実施形態における説明を援用し、説明を省略する。
 図12に示すように、第3実施形態におけるインサート21は、第1実施形態のインサート1と同様に、上面3、下面5、側面7、切刃9及び貫通孔11を有している。第1実施形態のインサート1が転削加工において用いられるのに対して、第3実施形態のインサート21は旋削加工に用いられる。なお、第1実施形態のインサート1は、転削加工のみに限定されず、旋削加工に用いることもできる。
 第1実施形態のインサート1は本体部1a及び切削部1bによって構成されているが、第3実施形態のインサート21は略多角柱形状の切削部1bのみによって構成されている。また、第1実施形態のインサート1における上面3は長方形の形状であったが、本実施形態のインサート21の上面3は、菱形である(図13参照)。
 図14に示すように、第3実施形態のインサート21では、切刃9が、第1切刃13と第2切刃15と第3切刃17とを有している。第1切刃13は第1辺32に位置し、第2切刃15は第2辺33に位置している。第3切刃17は、角部31に位置しており、直線形状である。そして、第1切刃13及び第3切刃17にホーニングHが設けられ、上面視において、第3切刃17における第2切刃15側のホーニング幅W3が、第1切刃13から離れて第2切刃15に近付くにつれて小さくなっている。そのため、第1実施形態のインサート1と同様に、第1切刃13の強度を維持しつつ、第2切刃15をワイパー刃として良好に機能させることができる。
 <切削工具>
 次に、本開示の一実施形態に係る切削工具101について図15~図17を用いて説明する。図15~図17は、第1実施形態のインサート1がホルダ103のポケット105にネジ107によって取り付けられた状態を示している。なお、図15及び図17における二点鎖線は、切削工具101の回転軸O1を示している。
 本実施形態の切削工具101は、転削加工に用いられる。切削工具101は、図15及び図17に示すように、ホルダ103と複数の上記インサート1とを備えている。ホルダ103は、回転軸O1を有し、先端側の外周面に複数のポケット105を有する。上記インサート1は、ポケット105に装着される。
 ホルダ103は、回転軸O1を中心とする略円柱形状である。そして、ホルダ103の先端側の外周面には、ポケット105が複数設けられている。ポケット105は、インサート1が装着される部分であり、ホルダ103の外周面及び先端面に開口している。複数のポケット105は、本実施形態においては、等間隔で設けられているが、不等間隔で設けられていてもよい。なお、ホルダ103には、複数のポケット105が形成されていることから、厳密な円柱形状ではない。
 そして、ホルダ103の複数のポケット105に、インサート1が装着される。図16に示すように、複数のインサート1は、切刃9の少なくとも一部がホルダ103から外方に突出するように装着される。具体的には、本実施形態における複数のインサート1は、第1切刃13、第2切刃15及び第3切刃17がホルダ103から被削材に向かって突出するようにホルダ103に装着されている。
 本実施形態においては、図15及び図17に示すように、インサート1は、上面3が回転軸O1の回転方向の前方を向き、下面5が回転軸O1の回転方向の後方を向くようにポケット105に装着される。このように、インサート1の上面3及び下面5は、切削工具101の使用環境において必ずしも上下方向に位置しているとは限られない。
 そして、図16に示すように、インサート1がホルダ103に装着された状態において、上述したように、第1切刃13は切削工具101の送り方向の先端側に位置し、第2切刃15は切削工具101の送り方向に対して平行となるように位置することになる。
 本実施形態においては、インサート1は、ネジ107によって、ポケット105に装着されている。すなわち、インサート1の貫通孔11にネジ107を挿入し、ネジ107の先端をポケット105に形成されたネジ孔(不図示)に挿入して、ネジ107をネジ孔に固定させる。このようにネジ107を固定することによって、インサート1がホルダ103に装着されている。なお、ホルダ103の材質としては、例えば、鋼、又は鋳鉄などを用いることができる。これらの材質の中で靱性の高い鋼を用いてもよい。
 <切削加工物の製造方法>
 次に、本開示の一実施形態に係る切削加工物の製造方法について図18~図20を用いて説明する。図18~図20は、上記の切削工具101を用いて切削加工を行った場合の切削加工物の製造方法を示している。なお、図18~図20における二点鎖線は、切削工具101の回転軸O1を示している。
 切削加工物は、被削材201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、
 (1)上記実施形態に代表される切削工具101を回転させる工程と、
 (2)回転している切削工具101を被削材201に接触させる工程と、
 (3)切削工具101を被削材201から離す工程と、
を備えている。
 より具体的には、まず、図18に示すように、切削工具101を回転軸O1の周りで回転させながら被削材201に相対的に近付ける。次に、図19に示すように、切削工具101における切刃9として第1切刃13、第2切刃15及び第3切刃17を被削材201に接触させて、被削材201を切削する。そして、図20に示すように、切削工具101を被削材201から相対的に遠ざける。
 本実施形態に係る切削加工物の製造方法によれば、切刃9の強度が良好なインサート1を備える切削工具101を使用することから、長期にわたって安定した状態で切削加工を行うことができる。また、ワイパー刃として良好に機能する切刃9を有するインサート1を備える切削工具101を使用することから、加工面精度の高い切削加工を行うことができる。
 本実施形態においては、被削材201を固定するとともに切削工具101を被削材201に近付けている。また、図18~図20においては、被削材201を固定するとともに切削工具101を回転軸O1の周りで回転させている。また、図20においては、被削材201を固定するとともに切削工具101を被削材201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、被削材201を固定するとともに切削工具101を動かしているが、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201を切削工具101に近付けてもよい。同様に、(3)の工程において、被削材201を切削工具101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101を回転させた状態を維持して、被削材201の異なる箇所にインサート1の切刃9を接触させる工程を繰り返せばよい。
 被削材201の材質としては、例えば、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。
 以上、本開示に係る実施形態について例示したが、本開示は上述した実施形態に限定されるものではなく、本開示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いうまでもない。
1・・・切削インサート(インサート)
1a・・・本体部
1a1・・・凹形状の部分
1b・・・切削部
3・・・上面(第1面)
31・・・角部
32・・・第1辺
321・・・方向の変化点
33・・・第2辺
331・・・方向の変化点
5・・・下面
7・・・側面(第2面)
9・・・切刃
11・・・貫通孔
13・・・第1切刃
15・・・第2切刃
17・・・第3切刃
171・・・シャープエッジの領域
18・・・第4切刃
19・・・第5切刃
20・・・切削インサート
21・・・切削インサート
101・・・切削工具
103・・・ホルダ
105・・・ポケット
107・・・ネジ
201・・・被削材
H・・・ホーニング

Claims (11)

  1.  角部並びに前記角部から延びる第1辺及び第2辺を有する第1面と、
     前記第1面に接続された第2面と、
     前記第1面と前記第2面とが交差する領域に位置する切刃と、を備え、
     前記切刃は、前記第1辺に位置する第1切刃と、前記第2辺に位置する第2切刃と、前記角部に位置する第3切刃とを有し、
     前記第1切刃及び前記第3切刃にホーニングが設けられ、
     前記第3切刃における前記第2切刃側のホーニング幅は、前記第1切刃から離れて前記第2切刃に近付くにつれて小さくなっている、切削インサート。
  2.  前記第1切刃におけるホーニング幅が一定である、請求項1に記載の切削インサート。
  3.  前記第2切刃は、シャープエッジである、請求項1又は2に記載の切削インサート。
  4.  前記第3切刃は、前記第1切刃側に位置するとともに直線形状である第4切刃と前記第2切刃側に位置する第5切刃とを有し、
     前記第4切刃におけるホーニング幅が一定である、請求項1~3のいずれかに記載の切削インサート。
  5.  前記第4切刃におけるホーニング幅が、前記第1切刃におけるホーニング幅よりも小さい、請求項4に記載の切削インサート。
  6.  前記第1面の正面視において、前記第1切刃と前記第4切刃のなす角θ1、前記第4切刃と前記第5切刃のなす角θ2、及び前記第5切刃と前記第2切刃のなす角θ3が、いずれも鈍角である、請求項4又は5に記載の切削インサート。
  7.  前記第1面の正面視において、前記第2切刃に沿う方向における前記第5切刃の長さL1は、前記第2切刃に沿う方向における前記第4切刃の長さL2よりも長い、請求項4~6のいずれかに記載の切削インサート。
  8.  前記第1面の正面視において、前記第3切刃における前記第2切刃側の部分が、直線形状である、請求項1~7のいずれかに記載の切削インサート。
  9.  前記第1切刃の長さが、前記第2切刃の長さよりも長い、請求項1~8のいずれかに記載の切削インサート。
  10.  ポケットを有するホルダと、
     前記切刃の少なくとも一部が前記ホルダから突出するように前記ポケットに装着された、請求項1~9のいずれかに記載の切削インサートと、を備える、切削工具。
  11.  請求項10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、を備える、切削加工物の製造方法。
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