JPH03142103A - 切削インサート - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、分断、溝付は及び丸削り作業において使用さ
れる金属切削工具に関し、そして詳細には、そのような
切削工具で使用される金属切削インサートに関する。

本発明を要約すれば、弧形状の切削縁と、切削縁から内
側に延びているすくい面と、該すくい面の内側に位置す
るチップ形成手段とを有する金属切削インサートであり
、該すくい面からそれぞれの偏向表面ピークの方に一様
かつ滑らかに傾斜する一対の湾曲チップ偏向表面を具備
し、偏向表面が、軸方向において凹状に湾曲され、かつ
横方向において凸状に湾曲され、谷部分が、該偏向表面
の間を縦中央に延びており、偏向表面は、該側部逃げ面
から該各部分の方に底面に向かう方向において一様に傾
斜し、滑らかな湾曲角を経て該各部分と滑らかに併合し
、各偏向表面の横範囲は、該すくい面に隣接する最大値
からそれぞれの表面ピークに隣接する最小値に一様に減
少する。

発明の背景 そのような金属切削工具で使用される公知の切削インサ
ートは、頂面と底面と、前方及び側方逃げ面を形成され
、切削縁は、前方逃げ面と頂面の交差部分の間に規定さ
れ、頂面ば、すくい面と、切削作業中形成されたチップ
を適切に成型かつう回させるためのチップ形成手段とを
含み、ワークピースと切削工具への損傷なしに、かつ工
具操作者への危険なしに、破損と除去を容易にする。

チップ形成手段は、一般に、チップを狭めるように設計
され、溝付けと分断作業において、チップが切削領域を
通って滑らかに流れることを保証し、そしてまた、ある
程度、ら旋形式における続く偏向及び圧密と最終的な破
損を容易にするために、チップを硬直化させる。

チップ形成、成型及び偏向の全プロセスは、チップ形成
手段とのチップの移動における連続した接触に関与し、
チップの移動を阻止する傾向がある力によって伴われ、
そしてこれらの力を克服するために、切削作業は、パワ
ーの必要条件の増大を伴うことが認識される。このため
、結果として、切削作業中熱の比較的増大された生成が
あり、方において、切削インサートと切削工具の、他方
において、ワークピースの加熱の増大につながる。

切削インサートのそのような加熱の増大は切削インサー
トの摩耗の増大につながり、そして頻繁な交換を必要と
するが、ワークピースの加熱の増大は、応力硬化材料、
すなわち、過熱が非所望な応力の生成につながり、そし
てこれらの応力が、代わって材料の非所望の硬化につな
がる材料、から作製されたワークピースの場合に、特に
望ましくない。こうして、そのような応力硬化材料（そ
の例は、ステンレス鋼といわゆる空間合金を含む）によ
り、初期切削作業中生成された熱誘導応力の結果として
材料の硬化は、続く切削作業をより困難にし、より大き
なパワーを必要とする。

こうして、そのような応力硬化材料により、切削作業が
最小量の熱を伴い、そしてこの関連において、チップ形
成中に生成された熱が最小に縮小されることを保証する
ために、切削工具の設計に努力が向けられる。

この関連において、切削縁がより高度に正になればなる
ほど、熱の生成はより少ないことが、公知である。しか
し、切削縁を不当に高度に正にすることは、切削縁の望
ましくない虚弱化を不可避的に生じ、そして頻繁な交換
を必要とすることから、可能ではない。他方において、
低送り率の使用は、比較的薄いチップの形成を生じ、そ
してそのような比較的薄いチップでは、特殊なチップ形
成手段が、薄いチップの有効な成型と処分を保証するた
めに設けられなけれなならないことが公知である。

発明の簡単な要約 上記の不都合が実質的に縮小される金属切削工具におい
て使用される新しくかつ改良された切削インサートを設
けることが、本発明の目的である。

本発明により、頂面と底面と、前方及び側方逃げ面とを
有する金属切削インサートであり、弧形状の切削縁が、
該前方逃げ面と該頂面の交差部分において規定され、か
つ頂面に関して凹状であり、該頂面が、該切削縁から内
側に延びているすくい面と、該すくい面の内側に位置す
るチップ形成手段とを有する金属切削インサートにおい
て、該切削縁が、少なくとも中央位置において正であり
、該チップ形成手段が、該底面から離れる方向において
、該すくい面からそれぞれの偏向表面ピークの方に一様
かつ滑らかに傾斜する一対の湾曲チップ偏向表面を具備
し、該偏向表面が、軸方向において凹状に湾曲され、か
つ横方向において凸状に湾曲され、各部分が、該偏向表
面の間を縦中央に延びており、該偏向表面は、該側方逃
げ面から該各部分の方に底面に向かう方向において一様
に傾斜し、滑らかな湾曲角を経て該各部分と滑らかに併
合し、各偏向表面の横範囲は、該すくい面に隣接する最
大値からそれぞれの表面ピークに隣接する最小値に一様
に減少することを特徴とする。

そのような切削インサートでは、切削縁において生皮さ
れたチップは、すでに、切削縁の凹形状のために比較的
狭い横範囲を設けられ、そしてその後、切削力の影響下
で、すくい面上を湾曲したチップ偏向表面に進行し、す
くい面からチップ偏向表面に滑らかな連続移動において
通過する。チップ偏向表面の特定の湾曲性のために、チ
ップは、接触の接線形式において全長にわたってこれら
の表面に接触し、側部においてチップ偏向表面によって
支持され、かつ切削力の影響下で谷部分に下方に押しや
られることが保証される。このようにして、チップの中
実軸部分は、適切に変形されるが、チップの全変形、成
型と偏向は、最小の力の行使と、このため、切削工具と
ワークピースの最小加熱により達成される。

このようにして、切削工具は、特に低送り率において、
応力硬化ワークピースにおける切削作業に有効である。

本発明による切削インサートの一つの実施態様が、添付
の図面を参照して、実施例により以下の記載される。

好ましい実施態様の詳細な説明 図面において見られた如く、切削インサート１は、頂面
２と底面３と、前方逃げ面４と、側方逃げ面５と６と、
後面７を形成される。

インサート１は、後方のくさび湿水体部分を形成され、
インサート保持器８（第２図参照）において形成された
適切なくさび最凹部におけるくさび締結を容易にし、く
さび湿水体部分は、上方及び下方の■形状締結溝９と１
０を形成され、保持器締結あご１１と１２のＶ形状リブ
がはめられる。

インサートは、締結あご１１の前方端部に接触するよう
に設計された突合せ屑１３を設けられ、これにより保持
器８へのインサートの挿入度を制限する。

切削縁１４は、前方逃げ面４と頂面２の交差部分におい
て規定され、そして一般に弧形状であり、頂面２に関し
て凹状であり、かつ底面３に平行な平面に関して角度θ
（第４図参照）において底面の方にそれぞれ下方に傾斜
する２つの側方部分１４ａと１４ｂを具備し、２つの側
方部分１４ａと＋４ｂは、中央湾曲部分１４ｃを介して
併合する。

すくい面１５は、切削縁１４から延びており、かつ一対
の湾曲したチップ偏向表面１６ａと１６ｂと滑らかにか
つ連続的に併合する。図面の第１図において明確に見ら
れた如く、チップ偏向表面は、軸方向において凹状に湾
曲され、そして図面の第５図と第６図において見られた
如く、横方向において凸状に湾曲される。チップ偏向表
面１６ａと１６ｂは、底面３から離れる方向において、
すくい面１５からそれぞれの偏向表面ピーク１７ａとＪ
７ｂの方に一様かつ滑らかに傾斜する。

頂面の中央に、角度αを間に規定する側壁１９ａと１９
ｂを有する谷部分１８が形成され、かつ軸方向に延びて
いる。側壁１９ａと１９ｂは、それぞれの滑らかに湾曲
した角においてチップ偏向表面＋６ａと１．６　ｂと滑
らかに併合する。図面の第５図と第６図において明確に
見られた如く、角度σは、切削縁から延びている谷部分
の長さに沿って、切削縁に接近する値α１（第５図参照
）がら切削縁から遠いより大きな値α２（第６図参照）
に漸次に増大する。谷部分の側壁によって見込まれた角
度σにおけるこの漸次の増大は、チップ偏向表面１６ａ
と１６ｂの実際の横範囲が、すくい面１５に隣接する最
大値からそれぞれのピーク１７ａと１７ｂに隣接する最
小値に一様に減少する結果を有する。

図面の第２図において見られた如く、切削縁１４は、す
くい角Φを形成され、切削縁の中央部分１４ｃにおける
比較的大きな正値（例えば、２００）から切削縁のそれ
ぞれの角におけるより小さな正値又はわずかな負値（例
えば、１００正又は負）に切削縁の長さに沿って変化す
る。第５図は、切削縁に隣接するすくい面のそれぞれの
側部によって見込まれた角度α、を示す。この比較的大
きな角度は、すくい角が、すくい面の中央部分における
高度な正値から角に隣接するずっと小さな正値又は負値
に変化するという事実を反映する。

例えば、分断又は溝付けの如く金属切削作業において使
用された時、切削縁において形成されたチップは、切削
縁の孤形状のために孤断面形状を即座に与えられ、かつ
すくい面上をチップ偏向表面に滑らかに通過し、後者に
実質的に接して接触する。チップの側部は、それぞれチ
ップ偏向表面によって支持されるが、谷部９上を移動す
る中央部分は、切削力で下方に変形され、適切に変形さ
れた中央くぼみを獲得する。このようにして、チップは
、有効に狭められ、かつ硬直化され、そして必要な配置
に巻かれ、これによりそれは、ワークピースに衝突する
結果として、あるいは湾曲により生じた内部応力の存在
の結果として破砕する。

チップ形成手段の特定の構造と、チップが非常に滑らか
な傾斜表面上をチップ偏向表面との接触に移動する事実
のために、これらの表面とのチップの接触は、最小応力
を導入し、そしてこのため、比較的低い熱生成を生ずる
ことが認識される。このため、切削インサートは、切削
作業の結果として最小応力が材料に導入されることから
、応力硬化材料を切削する時特に有益である。さらに、
特に低送り率が指示される応力硬化材料を使用する時、
上記の特定構造は、そのような低送り率により生産され
た比較的薄いチップの底型において有効であり、そして
これにより、そのようなチップの制御と除去に有効に寄
与する。

さらに、切削縁が中央部分において高度に正のすくい角
を設けられるという事実は、過敏な角部分においてすく
い角がずっと小さな正又は負値であるが、一方において
、最小の応力の導入により有効な切削作業に寄与し、そ
して他方において、切削縁が全範囲に沿って一様に負で
ある時発生する切削縁への摩耗と損傷を減する。

本発明の主なる特徴及び態様は以下のとおりである。

１、頂面と底面（２，３）と、前方及び側方逃げ面（４
，５，６）とを有する金属切削インサ１−（１）であり
、孤形状の切削縁（１４）が、該前方逃げ面（４）と該
頂面（２）の交差部分において規定され、かつ頂面（２
）に関して凹状であり、該頂面（２）が、該切削縁（１
４）から内側に延びているすくい面（１５）と、該すく
い面（１５）の内側に位置するチップ形成手段（１６）
とを具備する金属切削インサートにおいて、該切削縁（
１４）が、少なくとも中央位置（１４Ｃ）において正で
あり、該チップ形成手段（１６）が、該底面（３）から
離れる方向において、該すくい面（１５）からそれぞれ
の偏向表面ピーク（１７ａ、　　１７　ｂ）の方に一様
かつ滑らかに傾斜する一対の湾曲チップ偏向表面（１６
ａ、１６ｂ）を具備し、該偏向表面（１６ａ、１６ｂ）
が、軸方向において凹状に湾曲され、かつ横方向におい
て凸状に湾曲され、谷部分（１８）が、該偏向表面（１
６ａ、１６ｂ）の間を縦中央に延びており、該偏向表面
（１６ａ、１６ｂ）は、該側方逃げ面（５，６）から該
谷部分（１８）の方に底面（３）に向かう方向において
一様に傾斜し、滑らかな湾曲角を経て該谷部分（１８）
と滑らかに併合し、各偏向表面（１６ａ、１６ｂ）の横
範囲は、該すくい面（１５）に隣接する最大値からそれ
ぞれの表面ピーク（１７ａ１１７ｂ）に隣接する最小値
に一様に減少することを特徴とする金属切削インサート
（１）。

２、該切削縁（１４）が、中央部分（１４ｃ）における
よりも、終端部分（１４ａＸ　１４ｂ）においてかなり
小さな正値であることを特徴とする上記ｌに記載の金属
切削インサート。

３、該切削縁（１４）が、終端部分（１４ａ。

１４ｂ）において実質的に負値であることを特徴とする
上記１に記載の金属切削インサート。

【図面の簡単な説明】

第１図は、切削インサートの斜視図。 第２図は、インサート保持器において取り付けられて示
されたインサートの側面図。 第３図は、インサートの上からの平面図。 第４図は、インサートの前面図。 第５図は、線ｖ−■に沿って取られた第３図に示された
インサートの断面図。 第６図は、線■−■に沿って取られた第３図に示された
インサートの断面図。 ２・・・頂面 ３・・・底面 ４・・・前方逃げ面 ５．６・・・側方逃げ面 １４・・・中央位置 １５・・・すくい面 １６・・・チップ形成手段 １８・・・各部分 ５ Ｆｉｇ、３ Ｆｉｇ、５ Ｆｉｇ、４ Ｆｉｇ、６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、頂面と底面及び前方及び側方逃げ面と、該前方逃げ
   面と該頂面の交差部分において規定され、かつ頂面に関
   して凹状である弧形状の切削縁を具備し、該頂面が、該
   切削縁から内側に延びているすくい面と、該すくい面の
   内側に位置するチップ形成手段とを具備する金属切削イ
   ンサートにおいて、 該切削縁が、少なくとも中央位置において正であり、該
   チップ形成手段が、該底面から離れる方向において、該
   すくい面からそれぞれの偏向表面ピークの方に一様かつ
   滑らかに傾斜する一対の湾曲チップ偏向表面を具備し、
   該偏向表面が、軸方向において凹状に湾曲され、かつ横
   方向において凸状に湾曲され、谷部分が、該偏向表面の
   間を縦中央に延びており、該偏向表面は、該側方逃げ面
   から該谷部分の方に底面に向かう方向において一様に傾
   斜し、滑らかな湾曲角を経て該谷部分と滑らかに併合し
   、各偏向表面の横範囲は、該すくい面に隣接する最大値
   からそれぞれの表面ピークに隣接する最小値に一様に減
   少することを特徴とする金属切削インサート。