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JPH08168902A - 切削用インサート - Google Patents

切削用インサート

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Publication number
JPH08168902A
JPH08168902A JP7186525A JP18652595A JPH08168902A JP H08168902 A JPH08168902 A JP H08168902A JP 7186525 A JP7186525 A JP 7186525A JP 18652595 A JP18652595 A JP 18652595A JP H08168902 A JPH08168902 A JP H08168902A
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JP
Japan
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cutting
insert
land
chip groove
chip
Prior art date
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Application number
JP7186525A
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English (en)
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JP3535616B2 (ja
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Karl Katbi
カール・カトビー
Thomas Bernadic
トマス・バーナディック
Brendan Brockett
ブレンダン・ブロケット
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Valenite LLC
Original Assignee
Valenite LLC
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Publication date
Application filed by Valenite LLC filed Critical Valenite LLC
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/04—Cutting-off tools
    • B23B27/045—Cutting-off tools with chip-breaking arrangements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T407/00—Cutters, for shaping
    • Y10T407/23—Cutters, for shaping including tool having plural alternatively usable cutting edges
    • Y10T407/235—Cutters, for shaping including tool having plural alternatively usable cutting edges with integral chip breaker, guide or deflector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T407/24—Cutters, for shaping with chip breaker, guide or deflector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T407/00—Cutters, for shaping
    • Y10T407/25—Cutters, for shaping including cut off tool

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 様々な作業パラメータに対する融通性がある
一方で製造コストの小さい、切削用の幾何寸法を具備す
る切削用インサートを提供すること。 【構成】 切削用ランド２６’が凸状に湾曲した形状を
有し、切れ刃２４の強度が最大に維持されつつ切削用ラ
ンド幅がずっと小さく、これによりずっと低速での送り
速度に於ける切屑制御が、切屑制御特性上の妨害を受け
ることなく最大化される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属切削用の切削用イン
サートに関し、詳しくはインサートに形成可能であると
ころの切屑制御のための幾何形状にして、広範なパラメ
ーター及び更に広い用途範囲に渡る切削圧力の低減及び
切屑制御を提供する幾何形状を有する切削用インサート
に関する。
【０００２】
【従来技術】金属切削業界でのスローアゥエイ型の切削
用インサートの使用が知られている。これらインサート
はホルダーに脱着自在にクランプされ、鈍ったりチッピ
ングを生じたりした場合には廃棄される。スローアゥエ
イ型のインサートは通常リバーシブルであるので少なく
とも２つの切れ刃を設け、各切れ刃を選択的に切削位置
に位置付けている。従来のインサート設計形状では、切
れ刃及びインサート取り付け面に沿ってかなりの量を研
削する必要がある。こうした研削作業はインサート製造
プロセスに於ける高コスト作業であるのに加え、この研
削作業によっては剪断のための正角を有する切断用ラン
ドを具備する切れ刃を形成することも出来ない。これら
のインサート及び前述の幾何形状を使用した場合、イン
サートは切削中の被削材に加える圧力によって急速に摩
耗してしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】様々な作業パラメータ
に対する融通性がある一方で製造コストの小さい、切削
のための幾何寸法を具備する切削用インサートを提供す
ることであり。溝切り作業後の廃棄を容易化するべくカ
ット幅よりも薄く且つ送り量寸法よりも厚く、ワッシャ
ーバネ形状の切屑を発生する切削用インサートを提供す
ることであり、切れ刃を具備し、前方端部壁と、側方部
と、上面及び底面とを含み、上面と前方端部壁との交差
部が切屑形成中に被削材と係合する切れ刃を構成してな
る多角形のインサートを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、型押し
の切れ刃が、切削圧力を減少させ且つインサート寿命を
延ばす、剪断のための正角を提供する幾何形状を切削用
ランド上に具備してなる切削用インサートが提供され
る。前記幾何形状を具備することにより、切削用インサ
ートをダクタイルや超硬合金に溝切りするためのより広
い用途範囲に使用可能となる。本発明に従えば、要求さ
れる取り付け面を画定する上でこれまで必要とされてい
た研削作業を省略する一方で、溝切り及び倣い削り作業
中のクランプ圧力を最小化する状態での最大インサート
保持力を向上させる幾何寸法形状を有する切削用インサ
ートが提供される。切削用インサートの上面は、切れ刃
から内側下方に向けて傾斜する切削用ランドを含み、切
屑溝領域がこの切削用ランドに隣接し且つこの切削用ラ
ンドから内側方向に伸延される。前記切屑溝領域は切れ
刃よりも低い高さに配設される。チップブレーカにおけ
る上方に傾斜する部分が切屑溝領域と切削用ランドとに
隣接する。上方に傾斜する部分は、切れ刃及びこの上方
に傾斜する部分よりも高い位置に配設した平坦面に達す
る。チップブレーカ部分は、切削用インサートの側方部
間で上面を２等分する線を中心として対称的に形成さ
れ、前記線によって２等分された後退領域の各側に位置
付けられ且つこの後退領域と連続する、前方に伸延する
指状突出部が含まれる。チップブレーカ部分は直線状に
傾斜して切屑溝領域と鈍角を形成する。１具体例では切
削用ランドは全体的に直線状に傾斜して切屑溝領域との
間に鈍角を形成する。別の具体例では切削用ランドは凸
状に湾曲される。
【０００５】
【実施例】図面を参照して詳しく説明するに、参照番号
１０はダクタイル及び超硬合金材料を低中の切削速度及
び低中の送り速度に於て切断、溝切り、旋削するための
切削用工具と共に使用するための切削用インサートの全
体を示している。図１から６には、斯界に周知のホルダ
ーにクランプ取り付けされるようになっている、全体に
多角形状のインサート１０が示されている。インサート
１０は、本体部分の各端部に２つの切れ刃１４を設けた
本体部１２を含んでいる。各切れ刃には前方端部壁１６
と、側壁１８と、上面２０及び底面２２とが含まれ、上
面２０と前方端部壁１６と側壁１８との交差部に切れ刃
２４が形成される。
【０００６】図１から図５には本発明の１具体例が例示
され、インサート１０は切れ刃２４から下方内側方向に
直線状に傾斜する切削用ランド２６を有し、切屑溝領域
２８がこの切削用ランド２６に隣接し且つ切削用ランド
から内側方向に伸延している。切屑溝領域２８は切れ刃
２４よりも低い位置にある。切削用ランド２６と切屑溝
領域２８との間に形成される角度Ａは鈍角であり、一般
には１６３°乃至１７３°の間とされる。この幾何形状
が、切れ刃２４の高い強度を維持しつつ切削用ランド２
６のための剪断角度を比較的正角とする。
【０００７】切削用ランド２６のこの角度が、溝切り及
び倣い削り中のインサート１０の前方端部壁１６と側方
部１８に沿っての力の配分を小さくし、また発生する切
屑をインサート１０の中心に向けて配向し、折り曲げ、
次いで被削材の壁面から遠ざけての切屑折断を開始させ
る。加うるに、切れ刃２４に対する切屑溝領域２８の高
さが低いこと、及びその高さの差が一般に０．００４及
び０．００６インチ（約０．１０１及び０．１５２ｍ
ｍ）の間の範囲であるので、発生する切屑が切削用ラン
ド２６の下方部分と接触するようになりこれが、浅い溝
切り作業中の低い送り速度での切屑制御を助長する。
【０００８】更に図１乃至６を参照するに、インサート
１０は、切屑溝領域２８と切削用ランド２６とに隣接す
る、上方に傾斜するチップブレーカ部分３０を具備して
いる。このチップブレーカ部分３０は、切れ刃２４及び
切屑溝領域２８よりも高い位置に配設した平面３２まで
伸延する。チップブレーカ部分３０の、切れ刃２４から
の高さの差の範囲は０．０１４乃至０．０１６インチ
（約０．３５５乃至０．４０６ｍｍ）、切屑溝領域２８
からの高さの差の範囲は０．０１９乃至０．０２１イン
チ（約０．４８２乃至０．５３３ｍｍ）である。図２及
び７に示すように、チップブレーカ部分３０は各側方部
１８間で上面２０を２等分する線Ｌ−Ｌを中心として対
称的に構成され、この線Ｌ−Ｌによって２等分され後方
に後退された後退領域３６の各側に有り且つこの後退領
域３６と連続する、前方に伸延する指状突出部３４を含
んでいる。後退領域３６は全体的に円形であり且つ
“Ｃ”形状であるのが好ましい。
【０００９】切屑溝領域２８が平坦であることから、チ
ップブレーカ部分３０と接触する以前に於ける切屑内部
の応力／歪みが増大する。チップブレーカ部分３０は直
線状に傾斜し、この切屑溝領域との間に、一般には１３
０乃至１５０°の範囲である鈍角Ｂを形成する。切屑
は、切削用ランド２６から切屑溝領域２８に向けて移動
するに際し反らせ作用を受ける。この反らせ作用がチッ
プブレーカ部分３０を、通過切屑によるクレータ、チッ
ピング発生から保護する。
【００１０】チップブレーカ部分３０は切屑溝領域２８
に対し急勾配とされていることから、高低何れの送り速
度及び溝深さでも、溝切り作業中の切屑折断能力が最大
化される。低い送り速度及び浅い溝深さでの溝切りに際
しては、チップブレーカ部分３０と切屑溝領域との間の
鈍角Ｂを小さくすることにより、発生する切屑の反らせ
作用を最大化することが出来る。早い送り速度でのずっ
と深い溝切り作業中に鈍角Ｂを減少させることにより、
チップブレーカ部分３０のチップウオッシュ／クレータ
リング発生に対する保護が最大化される。もしチップブ
レーカ部分３０にチップウオッシュ／クレータリングが
発生すると、インサートは通常の摩耗特性を示す以前に
切屑制御性の低下を来す。
【００１１】図２及び７を参照するに、チップブレーカ
部分３０の形状が、溝切り作業中の切屑に対する最大の
折断を提供する。発生する切屑は先ず、指状突出部３４
と接触し、形成されるべき溝の壁から離れる方向で内側
に向けて折り曲げられ、次いで後退領域３６に入る。発
生する切屑は、このように折り曲げられることによりそ
の内部での応力や歪みが増大しそれによって折断し或は
カールする。指状突出部３４の幅が比較的広いことと後
退領域３６の曲率が比較的大きいことから、チップブレ
ーカ部分３０はチップウオッシュに対し保護される。図
１、２、５、６、７、１０に例示されるように、チップ
ブレーカ部分３０はインサート１０の側方部に沿って切
削用ランド２６から隆起しており、これが旋削作業中の
切屑制御性を増大させる。
【００１２】図６から１０には本発明の別態様が例示さ
れ、切削用インサート１０がここでは凸状に湾曲した形
状の切削用ランド２６’を含んでいる。この具体例で
は、図１及び５の具体例と同様の部分には同じ参照番号
を付記する。図６から１０の具体例に於ける切削用ラン
ド２６’は、前述の如く凸状に湾曲した形状を有するこ
とにより、切れ刃２４の強度を最大に維持しつつ、切削
用ランド幅をもっと小さくしている。こうすることによ
り、ずっと低速での送り速度に於ける切屑制御が、切屑
制御特性上の妨害を受けることなく最大化される。切削
用ランド２６’は円形形状に形成するのが好ましい。従
来設計での小さい曲率４０を切削用ランド２６’と切屑
溝領域２８との相接する部分に設けても良い。再度図１
及び６を参照するに、インサートの本体部には、各切れ
刃１４間に置いて、切削用インサート位置決め用の上面
４４と底面４６とを含み、これら各面には逆Ｖ字型の、
長手方向に伸延する凹所４８が形成されている。凹所４
８は相互に対向されていることにより、溝切り及び倣い
削り中のクランプ圧力を最小とする状態での保持力を最
大化し、インサート１０の性能を増長させる。以上本発
明を具体例を参照して説明したが、本発明の内で多くの
変更を成し得ることを理解されたい。
【００１３】
【発明の効果】様々な作業パラメータに対する融通性が
あり、製造コストの小さい、切削のための幾何寸法を具
備する切削用インサートが提供され、溝切り作業後の廃
棄を容易化するべくカット幅よりも薄く且つ送り量寸法
よりも厚く、ワッシャーバネ形状の切屑を発生する切削
用インサートが提供され、切れ刃を具備し、前方端部壁
と、側方部と、上面及び底面とを含み、上面と前方端部
壁との交差部が切屑形成中に被削材と係合する切れ刃を
構成してなる多角形のインサートが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う構造の切削用インサートの斜視図
である。
【図２】図１の部分平面図である。
【図３】図２を線３−３で切断した側方断面図である。
【図４】図２を線４−４で切断した側方断面図である。
【図５】図２を線５−５で切断した断面図である。
【図６】本発明に従う構造の別態様での切削用インサー
トの斜視図である。
【図７】図６の切削用インサートの一方の端部の部分平
面図である。
【図８】図７を線８−８で切断した断面図である。
【図９】図７を線９−９で切断した断面図である。
【図１０】図７を線１０−１０で切断した断面図であ
る。
【符号の説明】
１０ インサート １２ 本体部 １４ 切れ刃 １６ 前方端部壁 １８ 側壁 ２０ 上面 ２２ 底面 ２６ 切削用ランド ２８ 切屑溝領域 ３０ チップブレーカ部分 ３４ 指状突出部 ３６ 後退領域 ３８ 前縁部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブレンダン・ブロケット アメリカ合衆国ミシガン州ディアボンハイ ツ、ヘイゼルトン8652

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 全体的に多角形状であり、前方端部壁、
    側方部、上面及び底面、該上面と前方端部壁及び側方部
    との交差部分が切れ刃を形成してなる切削用インサート
    であって、前記上面が、 前記切れ刃から内側下方に傾斜する切削用ランドと、 該切削用ランドと相接し且つ切削用ランドから内側に伸
    延し前記切れ刃よりも下方の高さに配設されてなる切屑
    溝領域と、 該切屑溝領域及び前記切削用ランドと相接し、前記切れ
    刃及び切屑溝領域よりも高い高さに配設された平坦面に
    達してなる、上方に傾斜するチップブレーカ部分にし
    て、前記側方部間で前記上面を２等分する線を中心とし
    て対称的に形成され、前記線により２等分され後方に後
    退された後退領域の各側にあり且つ該後退領域と連続す
    る、前方に伸延する指状突起を含んでなるチップブレー
    カ部分とを含んでいる切削用インサート。
  2. 【請求項２】 チップブレーカ部分が全体的に直線状に
    傾斜して切屑溝領域と鈍角を形成してなる請求項１の切
    削用インサート。
  3. 【請求項３】 チップブレーカ部分と切屑溝領域との間
    に形成される鈍角が１３０乃至１５０°の範囲である請
    求項２の切削用インサート。
  4. 【請求項４】 切削用ランドが全体的に直線状に傾斜し
    て切屑溝領域と鈍角を形成してなる請求項３の切削用イ
    ンサート。
  5. 【請求項５】 チップブレーカ部分と切屑溝領域との間
    に形成される鈍角が１６３乃至１７３°の範囲である請
    求項４の切削用インサート。
  6. 【請求項６】 切れ刃と切屑溝領域との間の高さの差が
    一般に０．００４及び０．００６インチ（約０．１０１
    及び０．１５２ｍｍ）の間の範囲である請求項４の切削
    用インサート。
  7. 【請求項７】 切れ刃と平坦面との間の高さの差が一般
    に０．０１４及び０．０１６インチ（約０．３５５乃至
    ０．４０６ｍｍ）の間の範囲である請求項６の切削用イ
    ンサート。
  8. 【請求項８】 平坦面と切屑溝領域との間の高さの差が
    ０．０１９及び０．０２１インチ（約０．４８２乃至
    ０．５３３ｍｍ）の間の範囲である請求項７の切削用イ
    ンサート。
  9. 【請求項９】 切削用ランドが凸状に湾曲した形状を有
    してなる請求項３の切削用インサート。
  10. 【請求項１０】 切削用ランドが凸状に湾曲した形状が
    円形である請求項９の切削用インサート。
  11. 【請求項１１】 切れ刃と切屑溝領域との間の高さの差
    が一般に０．０１１及び０．０１３インチ（約０．２７
    ６及び０．３２６ｍｍ）の間の範囲である請求項９の切
    削用インサート。
  12. 【請求項１２】 切れ刃と平坦面との間の高さの差が一
    般に０．００７及び０．００９インチ（約０．１７５及
    び０．２２５ｍｍ）の間の範囲である請求項１１の切削
    用インサート。
  13. 【請求項１３】 平坦面と切屑溝領域との間の高さの差
    が一般に０．０１９及び０．０２１インチ（約０．４７
    ６及び０．５２７ｍｍ）の間の範囲である請求項１２の
    切削用インサート。
  14. 【請求項１４】 切削用インサートが、多角形の本体部
    分の各端部に於て２つの切れ刃を具備してなる請求項１
    の切削用インサート。
  15. 【請求項１５】 切削用インサートの本体部が上面及び
    底面を含み、該上面及び底面には長手方向に伸延する凹
    所が形成され、該凹所の各前記切れ刃間に於ける各表面
    がインサート位置決め用の表面である請求項１４の切削
    用インサート。
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