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JP6194013B2 - 切削インサート、切削工具及び被削加工物の製造方法 - Google Patents

切削インサート、切削工具及び被削加工物の製造方法 Download PDF

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JP6194013B2
JP6194013B2 JP2015549135A JP2015549135A JP6194013B2 JP 6194013 B2 JP6194013 B2 JP 6194013B2 JP 2015549135 A JP2015549135 A JP 2015549135A JP 2015549135 A JP2015549135 A JP 2015549135A JP 6194013 B2 JP6194013 B2 JP 6194013B2
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Description

本発明は、切削インサート、切削工具及び被削加工物の製造方法に関する。
被削材のフライス加工に用いられる転削工具は、一般的に複数の切削インサートを備えている。このとき、被削材の加工面をより平坦に仕上げるため、特開2001−138122号公報(特許文献1)に開示された転削工具のように、複数の切削インサート(スローアウェイチップ)の少なくとも一つを、他の切削インサートが有するさらい刃と比較して被削材に向かって突出するワイパー刃を有する構成(ワイパー刃付きスローアウェイチップ)とすることが知られている。
特許文献1に開示された転削工具においては、ワイパー刃が、略直線形状の切刃又は曲率半径が大きな略円弧形状の切刃とされている。このような場合では、ワイパー刃付きの切削インサートによって繰り返し被削材の切削が行われるフライス加工において、先に被削材を切削するワイパー刃付きの切削インサートの回転軌跡と後に被削材を切削するワイパー刃付きの切削インサートの回転軌跡との重なり合う領域が大きくなる。そのため、ワイパー刃によって切削される切屑の厚みが過度に薄くなる可能性がある。切屑の厚みが過度に薄い場合、被削材の加工面がむしられたようにささくれ立ち、仕上げ面の状態が逆に悪化してしまう可能性があった。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、むしれ現象の発生を抑制して仕上げ面の状態を良好にできる切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法を提供することにある。
本発明の一態様に基づく切削インサートは、互いに隣り合う角部と当該角部の間に位置する辺部とを有する多角形状の上面と、下面と、前記上面及び前記下面のそれぞれに接続された側面と、前記上面と前記側面との交線部に位置する切刃とを備えている。前記上面における前記辺部は、上面視において、前記互いに隣り合う角部間を結ぶ仮想直線よりも外方に位置している。前記切刃は、前記上面における前記互いに隣り合う角部に位置する円弧形状の第1のコーナ刃及び第2のコーナ刃と、前記辺部に位置するとともに前記第1のコーナ刃及び前記第2のコーナ刃の間に位置するワイパー刃とを有している。
前記ワイパー刃は、円弧形状の第1のワイパー刃と、前記第1のワイパー刃よりも前記第2のコーナ刃の側に位置する円弧形状の第2のワイパー刃とを有している。そして、上面視において、前記第1のワイパー刃の曲率半径をR1、前記第2のワイパー刃の曲率半径をR2、前記第1のコーナ刃及び前記第2のコーナ刃の曲率半径をR0とした場合に、R0<R1<R2となっている。
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。 本発明の第1の実施形態の切削インサートを示す斜視図である。 図2に示す切削インサートの上面図である。 図3に示す切削インサートにおけるA1方向からの側面図である。 図3に示す切削インサートにおけるA2方向からの側面図である。 図3に示す切削インサートにおける領域A3を拡大した拡大図である。 (a)は、図2に示す切削インサートを用いて切削加工を行なった場合の概念図である。(b)は、従来の切削インサートを用いて切削加工を行なった場合の概念図である。 図3に示す切削インサートの変形例1の一部を拡大した平面図である。 図3に示す切削インサートの変形例2の一部を拡大した平面図である。 図3に示す切削インサートの変形例3の一部を拡大した平面図である。 図3に示す切削インサートの変形例4の一部を拡大した平面図である。 図1に示す切削工具の側面図である。 図1に示す切削工具の下面図である。 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斜視図である。 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斜視図である。 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斜視図である。
<切削インサート>
以下、一実施形態の切削インサートについて、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、実施形態の構成部材のうち、本発明を説明するために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、本発明の切削インサートは、本明細書が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等を忠実に表したものではない。
本実施形態のワイパー刃付きの切削インサート1(以下、便宜的に第1のインサート1ともいう)は、図1に例示されるように、後述する工具本体203の先端側に位置するインサートポケット205に着脱可能に取り付けられる切削インサートである。図1に例示する、フライス加工に用いられる切削工具201は、工具本体203、この工具本体203に取り付けられた、ワイパー刃を有する第1のインサート1及びワイパー刃を有さない切削インサート101(以下、便宜的に第2のインサート101ともいう)によって構成される。
図2〜6に示すように、本実施形態の第1のインサート1は、略多角形状の上面3と、下面5と、上面3及び下面5のそれぞれに接続された側面7と、上面3と側面7との交線部に位置する切刃9とを備えている。上面3は、切削加工時に切屑が流れるすくい面として機能する。
上面3は、略多角形状であり、本実施形態においては略八角形の形状をしている。ここで、略多角形状とは、厳密に多角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における角部はそれぞれ厳密な角となっておらず、丸みを帯びた形状となっている。また、上面3における辺部は、厳密に直線形状とはなっておらず、後述するようにわずかに曲線形状となっている。
下面5は、上面3とは反対側に位置する面であり、第1のインサート1を工具本体に取り付ける際にインサートポケットへの着座面として機能する。本実施形態における下面5は、上面3と同様に略多角形状、具体的には略八角形の形状をしている。このとき、下面5は上面3よりも一回り小さくなるように構成されている。そのため、下面5は上面3に対して相似形となるように構成されている。
本実施形態における切刃9は、第1のコーナ刃11a及び第2のコーナ刃11bと、少なくとも1つのワイパー刃13とを有している。第1のコーナ刃11a及び第2のコーナ刃11bは、上面3における互いに隣り合う角部にそれぞれ位置している。上面3の角部は、上述の通り丸みを帯びた形状となっていることから、第1のコーナ刃11a及び第2のコーナ刃11bは、それぞれ上面視した場合に円弧形状となっている。
図6に示す第1のインサート1においては、第1のコーナ刃11aは、第1のインサート1を工具本体に取り付けた際に、第2のコーナ刃11bよりも工具本体の外周側に位置する。言い換えれば、第2のコーナ刃11bは、第1のインサート1を工具本体に取り付けた際に、第1のコーナ刃11aよりも工具本体の内周側に位置する。
すなわち、図6においては、右側が工具本体の外周側に相当し、左側が工具本体の内周側に相当している。また、図6の下側が、工具本体から先端方向、言い換えれば、被削材に向かって突出する方向に相当している。
ワイパー刃13は互いに隣り合う第1のコーナ刃11a及び第2のコーナ刃11bの間、すなわち上面3の辺部に位置している。ワイパー刃13は、被削材の加工面を平滑に仕上げる切刃として機能する。そのため、第1のインサート1を工具本体に取り付けた際に、ワイパー刃13は、切刃9のうち工具本体から先端方向、言い換えれば、被削材に向かって最も突出する先端部9aを含むように設けられる。本実施形態においては、ワイパー刃13を上面視した場合における第1のコーナ刃11aの中心と第2のコーナ刃11bの中心とを結ぶ仮想直線Lから最も離れた部分に先端部9aが位置している。
本実施形態におけるワイパー刃13は、第1のワイパー刃15及び第2のワイパー刃17を有している。第1のワイパー刃15は、第2のワイパー刃17よりも第1のコーナ刃11aの側に位置している。そのため、第1のワイパー刃15は、第1のインサート1を工具本体に取り付けた際に、第2のワイパー刃17よりも工具本体の外周側に位置している。本実施形態においては、第1のワイパー刃15の少なくとも一部が、上記の先端部9aよりも工具本体の外周側に位置するように設けられている。
第2のワイパー刃17は、第1のワイパー刃15よりも第2のコーナ刃11bの側に位置している。そのため、第2のワイパー刃17は、第1のワイパー刃15よりも工具本体の内周側に位置するように設けられている。言い換えれば、第2のワイパー刃17は、第1のワイパー刃15よりも工具本体の回転中心軸の側に位置するように設けられている。本実施形態においては、第2のワイパー刃は、第1のインサート1を工具本体に取り付けた際に、少なくとも一部が先端部9aよりも工具本体の内周側に位置するように設けられている。
本実施形態の第1のインサート1においては、第1のワイパー刃15と第2のワイパー刃17とが連続している。そして、ワイパー刃13を上面視した場合において、第1のコーナ刃11aの中心と第2のコーナ刃11bの中心とを結ぶ仮想直線Lから最も離れた部分に第1のワイパー刃15と第2のワイパー刃17との境界が位置している。言い換えれば、第1のワイパー刃15と第2のワイパー刃17との境界に先端部9aが位置している。そのため、第1のワイパー刃15の全体が、先端部9aよりも工具本体の外周側に位置するように設けられている。また、第2のワイパー刃17の全体が、先端部9aよりも工具本体の内周側に位置するように設けられている。
図6に示す第1のインサート1においては、切刃9における先端部9aが切刃9のうち最も下方に位置している。また、第1のワイパー刃15は、第1のコーナ刃11a及び第2のコーナ刃11bによって挟まれたワイパー刃13のうち工具本体の外周側、すなわち図6においては右側に位置するように設けられており、第1のコーナ刃11aに連続している。さらに、第2のワイパー刃17は、第1のコーナ刃11a及び第2のコーナ刃11bによって挟まれたワイパー刃13のうち工具本体の内周側、すなわち図6においては左側に位置するように設けられており、第2のコーナ刃11bに連続している。
第1のワイパー刃15及び第2のワイパー刃17はそれぞれ上面視において円弧形状となるように形成されている。第1のコーナ刃11a及び第2のコーナ刃11bの曲率半径をR0、第1のワイパー刃15の曲率半径をR1、第2のワイパー刃17の曲率半径をR2とする。このとき、本実施形態の第1のインサート1においては、R0<R1<R2となっている。
本実施形態の第1のインサート1においては、曲率半径の小さい第1のコーナ刃11a及び第2のコーナ刃11bの間に曲率半径の大きなワイパー刃13が位置している。そして、ワイパー刃13が直線形状ではなく、曲線形状となっている。さらに、ワイパー刃13は、一つの円弧からなる単純な円弧形状ではなく、切削加工時に外周側に位置して、相対的に曲率半径が小さい第1のワイパー刃15、及び切削加工時に内周側に位置して、相対的に曲率半径が大きい第2のワイパー刃17によって構成されている。
ワイパー刃が曲率半径の大きな一つの円弧からなる略円弧形状である場合、図7(b)に示すように、切屑の厚みD2が非常に小さくなる。なお、図7(a)及び図7(b)のそれぞれにおいて、先に被削材301を切削するワイパー刃の軌跡を一点鎖線で示している。また、次に被削材301を切削するワイパー刃の軌跡を実線で示している。そのため図7において、左上から右下に向かって延びる斜線の群にて示された領域がワイパー刃で切削される切屑となる。
図7(a)から明らかであるように、本実施形態の第1のインサート1においては、第1のワイパー刃15の曲率半径が相対的に小さい。そのため、第1のワイパー刃15の全体での切込み角が大きくなり、一点鎖線で示される、先に被削材301を切削するワイパー刃13によって過度に被削材301を切削することが抑制される。これにより、実線で示される、次にワイパー刃付きの切削インサート1によって切削加工を行なう場合において、第2のワイパー刃17で切削される切屑の厚みD1を確保できる。
このように切屑の厚みが確保されるので、加工面がむしられる現象の発生が抑制される。そして、上記の現象の発生が抑制されることによって、加工面の光沢も良好なものにできる。また、第2のワイパー刃17の曲率半径が相対的に大きいため、加工面の表面粗さを安定して小さくできる。なお、上記の第1のワイパー刃15の全体での切込み角とは、第1のワイパー刃15における一方の端部と他方の端部を結ぶ仮想直線が被削材の加工面に対して成す角度を意味している。
上記の実施形態における第1のコーナ刃11a及び第2のコーナ刃11bの曲率半径R0は、0.4〜2mm程度に設定される。第1のワイパー刃15の曲率半径R1は、50〜200mm程度に設定される。第2のワイパー刃17の曲率半径R2は、200〜800mm程度に設定される。
上面3における辺部に位置するワイパー刃13が、円弧形状の第1のワイパー刃15及び円弧形状の第2のワイパー刃17によって構成されている。そのため、上面3における辺部は、わずかに曲線形状となっている。
また、本実施形態においては、第2のワイパー刃17が第1のワイパー刃15よりも長い構成になっている。これにより、第1のワイパー刃15の切込み角を大きく確保しつつ、第2のワイパー刃17の長さを確保することができる。そのため、切込み角の相対的に小さな第2のワイパー刃17の長さを長く確保できるので、加工面の平坦性を高めることができる。
上面3と側面7との交線部は、2つの面が交わることによる厳密な線形状でなくてもよい。上面3と側面7との交線部が尖っていると、切刃9の耐久性が低下する。そのため、上面3と側面7とが交わる部分がわずかに曲面形状となっている、いわゆるホーニング加工が施されていてもよい。
第1のインサート1の材質としては、例えば、超硬合金ある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、あるいは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。
第1のインサート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、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(Al)などが挙げられる。
なお、上面3及び下面5の形状としては、上記の形態に限定されるものではない。本実施形態の第1のインサート1においては上面視した場合の上面3の形状が略八角形であったが、例えば、上面視した場合の上面3の形状が三角形、四角形、五角形、六角形のような多角形状であってもよい。
上面3の中心から下面5の中心にかけては貫通孔19が形成されている。貫通孔19は、第1のインサート1を切削工具の工具本体にネジ止め固定する際にネジを挿入するために設けられている。貫通孔19の中心軸Xの方向、言い換えれば貫通方向は、上面3及び下面5に対して直交している。
本実施形態の第1のインサート1における上面3を上面視した場合の最大幅は20〜30mmである。また、下面5から上面3までの高さは3〜7mmである。ここで、下面5から上面3までの高さとは、上面3の上端と下面5の下端との間における貫通孔19に平行な方向での幅を意味している。
<切削工具>
次に、本発明の一実施形態の切削工具201について図面を用いて説明する。
本実施形態の切削工具201は、図1、12及び13に示すように、回転中心軸Yを有し、先端側の外周面に複数のインサートポケット205を有する工具本体203(以下、ホルダ203とも言う)と、インサートポケット205の少なくとも一つに装着される上記の第1のインサート1と、第1のインサート1が装着されていないインサートポケット205に装着された第2のインサート101とを備えている。
第2のインサート101は、第1のインサート1に類似した構成であって、第1のインサート1におけるワイパー刃13を有さない構成となっている。具体的には、第2のインサート101は、第1のインサート1と同様に、略多角形状である上面及び下面、ならびに上面と下面との間に側面を有している。また、第2のインサート101における上面と側面との交線部には切刃が形成されている。ただし、第2のインサート101における切刃はワイパー刃を有していない。
第2のインサート101における、第1のインサート1の第1のコーナ刃11aと第2のコーナ刃11bとを結ぶワイパー刃13に対応する部分は、直線形状となっている。そのため、第1のインサート1及び第2のインサート101をホルダ203に装着した場合において、第2のインサート101における上記の切刃の部分は第1のインサート1のワイパー刃13よりもホルダ203の後端側に位置している。このように、第1のインサート1におけるワイパー刃13が、第2のインサート101における切刃よりも先端方向に突出していることによって、被削材の加工面をワイパー刃13で良好に仕上げることができる。
ワイパー刃13を備えている第1のインサート1は、ワイパー刃を備えていない第2のインサート101と比較して大きな負荷が加わる。そのため、ホルダ203には複数の第1のインサート1のみを装着してもよいが、一般的には、第1のインサート1に加えて第2のインサート101もホルダ203に装着される。ワイパー刃13を備えている第1のインサート1及びワイパー刃を備えていない第2のインサート101をホルダ203に装着する場合には、通常、第2のインサート101が第1のインサート1よりも数多くホルダ203に装着される。
ホルダ203は、回転中心軸Yを中心とする略回転体形状をなす。そして、ホルダ203の先端側の外周面には、インサートポケット205が等間隔に複数設けられている。インサートポケット205は、第1のインサート1又は第2のインサート101が装着される部分であり、ホルダ203の外周面及び先端面に開口している。具体的には、インサートポケット205は、回転方向に対向する着座面と、着座面の交差する方向に位置する、2つの拘束側面とを有している。
そして、ホルダ203に設けられた複数のインサートポケット205に、第1のインサート1又は第2のインサート101が装着される。第1のインサート1は、少なくとも切刃9におけるワイパー刃13がホルダ203から先端方向に突出するようにホルダ203に装着される。このとき、ワイパー刃13における先端部9aが、ホルダ203から先端方向に最も突出するように位置している。本実施形態においては、切刃9のうちワイパー刃13がホルダ203から先端方向に最も突出するように第1のインサート1がインサートポケット205に装着されている。これにより、切屑の厚みが確保されるので、加工面がむしられる現象の発生が抑制される。
第2のインサート101は、上面の外周に形成された切刃がホルダ203から先端方向に突出するようにホルダ203に装着される。このとき、上述のように、第1のインサート1におけるワイパー刃13が、第2のインサート101における切刃よりも先端方向に突出している。
上記の実施形態の第1のインサート1は、ワイパー刃13が、直線形状あるいは一つの円弧からなる単純な円弧形状ではなく、上記の第1のワイパー刃15及び第2のワイパー刃17を有している。ワイパー刃13を用いて切削加工を複数回行う場合において、第1のワイパー刃15の曲率半径が相対的に小さいことから、先の切削加工で過度に被削材を切削することが抑制される。そのため、後の切削加工において第2のワイパー刃17を用いて切削加工を行なう際に、切屑の厚みを大きく確保することができる。
本実施形態においては、第1のインサート1及び第2のインサート101は、それぞれネジ207によって、インサートポケット205に装着されている。すなわち、第1のインサート1及び第2のインサート101の貫通孔19にそれぞれネジ207を挿入し、これらのネジ207の先端をインサートポケット205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、第1のインサート1及び第2のインサート101がホルダ203に固定されている。
ホルダ203としては、鋼、鋳鉄などを用いることができる。本実施形態では、これらの部材の中で靱性の高い鋼が用いられている。
<変形例1>
次に、上記の実施形態の第1のインサート1の変形例1について図8を用いて説明する。なお、図8は、変形例1の一部であって、図3に示す第1のインサート1における図6に示す領域に対応する部分を拡大した上面図である。
上記の実施形態の第1のインサート1においては、先端部9aが第1のワイパー刃15と第2のワイパー刃17との境界に位置しているが、第1のワイパー刃15及び第2のワイパー刃17の位置としては、このような形態に限られるものではない。第1のワイパー刃15は、少なくとも一部が先端部9aよりも工具本体の外周側に位置すればよい。そのため、図8に示すように、先端部9aが第1のワイパー刃15に含まれているような構成であってもよい。
また、上記の実施形態の第1のインサート1においては、第2のワイパー刃17の全体が、先端部9aよりも工具本体の内周側に位置するように設けられているが、上記の変形例1の構成に代えて、先端部9aが第2のワイパー刃17に含まれているような構成であってもよい。
<変形例2>
次に、上記の実施形態の第1のインサート1の変形例2について図9を用いて説明する。なお、図9は、変形例2の一部であって、図3に示す第1のインサート1における図6に示す領域に対応する部分を拡大した上面図である。
上記の実施形態の第1のインサート1においては、ワイパー刃13が第1のワイパー刃15及び第2のワイパー刃17によって構成されていたが、ワイパー刃13の構成としては、このような形態に限られるものではない。
本変形例の第1のインサート1においては、ワイパー刃13が、第1のワイパー刃15と第2のワイパー刃17との間に位置する円弧形状の第3のワイパー刃21をさらに有している。このとき、上面視において、第3のワイパー刃21の曲率半径をR3とした場合に、R1<R3となっている。本変形例ではR1<R3<R2となっている。第3のワイパー刃21の曲率半径R3は、200〜800mm程度に設定される。
なお、本変形例ではR1<R3<R2となっているが、特にこのように限定されるものではなく、たとえばR1<R2<R3であってもよい。
ワイパー刃13が、このような第3のワイパー刃21を有している場合には、第1のワイパー刃15の切込み角を大きくし易い。そのため、第2のワイパー刃17によって切削される切屑の厚みをさらに大きく確保し易くなる。結果として、第3のワイパー刃21を有している場合には、仕上げ面の状態をさらに良好なものにできる。第1のワイパー刃15の切込み角を大きくしつつ、第2のワイパー刃17の切込み角を小さくするため、本変形例では、第3のワイパー刃21は、先端部9aを含むように位置している。
言い換えれば、第1のワイパー刃15の切込み角を大きくしつつ、第2のワイパー刃17の切込み角を小さくするため、本変形例においては、第3のワイパー刃21は、ワイパー刃13を上面視した場合において、第1のコーナ刃11aの中心と第2のコーナ刃11bの中心とを結ぶ仮想直線Lから最も離れた部位を含むように位置している。
また、本変形例においては、第3のワイパー刃21の長さが第1のワイパー刃15及び第2のワイパー刃17の長さよりも短い構成になっている。これにより、ワイパー刃13全体の長さを過度に大きくすることなく、第1のワイパー刃15及び第2のワイパー刃17の長さを確保することができる。
<変形例3>
次に、上記の実施形態の第1のインサート1の変形例3について図10を用いて説明する。なお、図10は、変形例3の一部であって、図3に示す第1のインサート1における図6に示す領域に対応する部分を拡大した上面図である。
上記の実施形態の第1のインサート1においては、ワイパー刃13が円弧形状の第1のワイパー刃15及び円弧形状の第2のワイパー刃17によって構成されているが、ワイパー刃13の構成としては、このような形態に限られるものではない。
本変形例の第1のインサート1においては、ワイパー刃13が、第1のコーナ刃11aと第1のワイパー刃15とを接続する直線形状の第1の直線刃23をさらに有している。ワイパー刃13がこのような構成を有している場合には、第1のワイパー刃15及び第1の直線刃23によって構成される、ワイパー刃13における先端部9aよりも工具本体の外周側に位置する部分の長さを短くできる。
<変形例4>
次に、上記の実施形態の第1のインサート1の変形例4について図11を用いて説明する。なお、図11は、変形例4の一部であって、図3に示す第1のインサート1における図6に示す領域に対応する部分を拡大した上面図である。
上記の変形例3においては、ワイパー刃13が、第1のコーナ刃11aと第1のワイパー刃15とを接続する直線形状の第1の直線刃23をさらに有しているが、本変形例の第1のインサート1においては、ワイパー刃13が、第2のコーナ刃11bと第2のワイパー刃17とを接続する直線形状の第2の直線刃25を有している。
ワイパー刃13がこのような構成を有している場合には、第2のワイパー刃17及び第2の直線刃25によって構成される、ワイパー刃13における先端部9aよりも工具本体の内周側に位置する部分全体の切込み角を小さくできる。そのため、被削材の仕上げ面の表面粗さを小さくできる。
<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301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201を回転させる工程と、
(2)回転している切削工具201における切刃9を被削材301に接触させる工程と、
(3)切削工具201を被削材301から離す工程と、
を備えている。
より具体的には、まず、図14に示すように、切削工具201を回転させながら被削材301に相対的に近付ける。次に、図15に示すように、第1のインサート1における切刃9及び第2のインサート101における切刃を被削材301に接触させて、被削材301を切削する。そして、図16に示すように、切削工具201を被削材301から相対的に遠ざける。
本実施形態においては、被削材301を固定するとともに切削工具201を近づけている。また、図14、15においては、被削材301を固定するとともに切削工具201を回転させている。また、図16においては、被削材301を固定するとともに切削工具201を遠ざけている。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301を固定するとともに切削工具201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301を切削工具201に近づけてもよい。同様に、(3)の工程において、被削材301を切削工具201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201を回転させた状態を維持して、被削材301の異なる箇所に第1のインサート1における切刃9及び第2のインサート101における切刃を接触させる工程を繰り返せばよい。
なお、被削材301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・・・切削インサート(第1のインサート)
3・・・上面
5・・・下面
7・・・側面
9・・・切刃
9a・・・先端部
11a・・・第1のコーナ刃
11b・・・第2のコーナ刃
13・・・ワイパー刃
15・・・第1のワイパー刃
17・・・第2のワイパー刃
19・・・貫通孔
21・・・第3のワイパー刃
23・・・第1の直線刃
25・・・第2の直線刃
101・・・切削インサート(第2のインサート)
201・・・切削工具
203・・・工具本体(ホルダ)
205・・・インサートポケット
207・・・ネジ
301・・・被削材

Claims (12)

  1. 互いに隣り合う角部と当該角部の間に位置する辺部とを有する多角形状の上面と、下面と、前記上面及び前記下面のそれぞれに接続された側面と、前記上面と前記側面との交線部に位置する切刃とを備え、
    前記上面における前記辺部は、上面視において、前記互いに隣り合う角部間を結ぶ仮想直線よりも外方に位置しており、
    前記切刃は、前記上面における前記互いに隣り合う角部に位置する円弧形状の第1のコーナ刃及び第2のコーナ刃と、前記辺部に位置するとともに前記第1のコーナ刃及び前記第2のコーナ刃の間に位置するワイパー刃とを有し、
    前記ワイパー刃は、円弧形状の第1のワイパー刃と、前記第1のワイパー刃よりも前記第2のコーナ刃の側に位置する円弧形状の第2のワイパー刃とを有し、
    上面視において、前記第1のワイパー刃の曲率半径をR1、前記第2のワイパー刃の曲率半径をR2、前記第1のコーナ刃及び前記第2のコーナ刃の曲率半径をR0とした場合に、R0<R1<R2となることを特徴とする切削インサート。
  2. 前記ワイパー刃は、前記第1のワイパー刃と前記第2のワイパー刃との間に位置する円弧形状の第3のワイパー刃をさらに有しており、上面視において、前記第3のワイパー刃の曲率半径をR3とした場合に、R1<R3となることを特徴とする請求項1に記載の切削インサート。
  3. 前記第3のワイパー刃は、前記ワイパー刃を上面視した場合において、前記第1のコーナ刃の中心と前記第2のコーナ刃の中心とを結ぶ仮想直線から最も離れた部位を含むように位置していることを特徴とする請求項2に記載の切削インサート。
  4. 前記第3のワイパー刃は、前記第1のワイパー刃及び前記第2のワイパー刃よりも短いことを特徴とする請求項2又は3に記載の切削インサート。
  5. 前記第2のワイパー刃は、前記第1のワイパー刃よりも長いことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の切削インサート。
  6. 前記切刃は、前記第1のコーナ刃と前記第1のワイパー刃とを接続する直線形状の第1の直線刃をさらに有していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の切削インサート。
  7. 前記切刃は、前記第2のコーナ刃と前記第2のワイパー刃とを接続する直線形状の第2の直線刃をさらに有していることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の切削インサート。
  8. 前記第1のワイパー刃と前記第2のワイパー刃とが連続しており、前記ワイパー刃を上面視した場合において、前記第1のコーナ刃の中心と前記第2のコーナ刃の中心とを結ぶ仮想直線から最も離れた部分に前記第1のワイパー刃と前記第2のワイパー刃との境界が位置していることを特徴とする請求項1に記載の切削インサート。
  9. 先端側にインサートポケットを有する工具本体と、
    前記切刃が前記工具本体から突出するように前記インサートポケットに装着された、請求項1〜8のいずれか1つに記載の切削インサートとを具備している切削工具。
  10. 前記切刃のうち前記ワイパー刃が前記工具本体から先端方向に最も突出するように前記切削インサートが前記インサートポケットに装着されていることを特徴とする請求項9に記載の切削工具。
  11. 前記第1のワイパー刃は、少なくとも一部が前記切刃のうち前記工具本体から先端方向に最も突出する部分よりも前記工具本体の外周側に位置していることを特徴とする請求項9又は10に記載の切削工具。
  12. 請求項9〜11のいずれか1つ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。
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