JPH05263107A - 切削インサートとその製造方法 - Google Patents

切削インサートとその製造方法

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JPH05263107A
JPH05263107A JP5017403A JP1740393A JPH05263107A JP H05263107 A JPH05263107 A JP H05263107A JP 5017403 A JP5017403 A JP 5017403A JP 1740393 A JP1740393 A JP 1740393A JP H05263107 A JPH05263107 A JP H05263107A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 切削インサートの切削操作に必要な寸法の精
度向上にある。 【構成】 切削インサートが粉体からプレス成形、焼結
及び研磨によって製造される。このインサートは頂チッ
プ面、底面及び両面間に延長する少くとも１つの端縁面
を有している。この端縁面は逃げ面部と頂面が鋭角度で
交差して両者間に切刃を形成する斯ゝる逃げ面部を含ん
でいる。端縁面の逃げ面部より下の面部を前記研磨によ
り形成する。この研磨面が工作工具に対するインサート
固定に際し当接される当接面を提供する。 【効果】 切削に係わるインサート個所を損うことな
く、高精度な必要寸法の確保が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は切粉出し工作工具用の切
削インサート（植刃）、具体的には正面フライス工具等
のフライス用の切削インサートと、その製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】この種のインサートは、代表的には、頂
面、工作工具の着座面に載置出来る適当に平坦な底面、
及び頂、底面間に延長した少くとも１つの端縁面を含ん
で成る本体を成形するためにインサート成形用粉体材料
を加圧成形し、そして焼結することにより製造される。
端縁面は工具の協動する少くとも１つの側面と当接され
得るが、これは頂面に対して鋭角度に概して傾斜してお
り、また底面に対して鈍角度で概して傾斜し、それによ
り切刃が頂面と端縁面との交差線に沿って形成され、切
刃に隣接して１又は複数の逃げ面が存在する。
【０００３】このような切削インサート、具体的には割
出し可能（インデキシヤブル）切削インサートを硬質金
属で製造するためには、直プレス法が高い頻度で用いら
れるが、この方法では先ず硬質金属の成形用粉体が適当
なプレスダイにおいて所期の形状に成形され、次いでこ
れを１０００℃を越える温度のオーブンで焼結すること
により最終の強度とサイズが付与される。このようなプ
レス操作は年を経て更に発展し、今回では切刃と隣接し
たチップ（切粉）成形面とを設けることが出来る強化面
を高い寸法精度で以って成形することが出来るだけのレ
ベルに進歩している。しかし、焼結操作中に収縮が起り
（通常各寸法の原寸の約１８％に相当する）、これによ
り切削インサートは原精度の幾分かを失うことになる。
【０００４】ある種の工作、例えばある種の正面フライ
ス工作のためには、形状と寸法精度に対する要求が近年
１段と厳しくなってきた。具体的には、正の切刃を備え
たインサート外形（ｇｅｏｍｅｔｒｙ）は小歯送りで満
足な機能を保証するために非常に高度な寸法精度を要求
する。これらの精度要件はこれまで所謂輪郭研磨によっ
て適合されてきた。この研磨は焼結後の１工程で個々の
切刃に隣接した面部を事後研磨することから成る。しか
し、このような輪郭研磨の重大な不利益はこの研磨がイ
ンサートのミクロの外形（ｍｉｃｒｏ−ｇｅｏｍｅｔｒ
ｙ）を変更する原因となる、即ちブラスト加工、表面研
磨、表面硬度改良層の沈積等の表面処理後のインサート
端縁成形部分の表面構造の変更をもたらす。この処理は
通常焼結完了後出来るだけ早期に施こされるものであ
る。従って、既存の負の強化面の幅並びに切刃からチッ
プ成形面までの距離が変化する。実際上、これはチップ
成形能力とインサートの切削性能が減退され、且つイン
サート強度と寿命が減少させられることを意味してい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上述の
不利益を取り除くことにある。従って、第１の目的は問
題の切刃に隣接した面部の事後研磨を要することなく使
用時寸法が高精度で得られる切削インサートを提供する
ことにある。第２の目的はこの種のインサートの簡単且
つ合理的な製造を可能にすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】方法の発明としていえ
ば、頂チップ面、底面及び頂、底面を結ぶ少くとも１つ
の端縁面を有するインサート本体を材料粉体の加圧（プ
レス）によりブランクインサートを成形する。この場
合、端縁面は頂面と鋭角度で交差して切刃を頂面との間
に形成することになる逃げ面部を含む。このプレス成形
ブランク本体は次に焼結される。最後に、端縁面は研磨
されるが、これは逃げ面部の下に配位する端縁面の下部
に対して行われる。端縁面の下部は切削操作中には工作
工具の取付け面に対して当接されるものである。本発明
では、この端縁下部のみに研磨を施こす。
【０００７】
【作用】この研磨が端縁下部のみに限定されるので、従
前の前記問題の発生を回避することが出来る。しかもこ
の研磨下部が工作工具にインサートを固定する際に当接
面を提供するように利用出来るので、この当接面の反対
側にある切刃との間の寸法を所望の値に研磨加工により
設定することが出来る。
【０００８】
【実施例】図１〜図３には、基本的に四角形の切削イン
サート１が図示されている。このインサートは頂チップ
面２とこのチップ面２の平面Ｐ2 と実質的に平行な適当
に平坦な底面３を含んで成る。この図形例では、同一の
４つの端縁面４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ及び４Ｄ）がチップ
面２と底面３の間で延長している。インサートは、イン
サート端縁面４が１方で底面３の平面に対し鈍角度をな
し、他方チップ面の平面Ｐ2 に対し鋭角度をなす平面上
に配位していることを意味するところの正の外形を有し
ている。
【０００９】隣り合う端縁面の間には、コーナ５，
５’，５''及び５''' が夫々配位している。チップ面２
と第１の端縁面４Ａの間の領域には、２つの切刃として
主切刃６と副切刃７が配位している。同様に、チップ面
２と第２の端縁面４Ｂとの間には、主切刃６’と副切刃
７’が配位し、同様の対をなす切刃６''，７''と６'''
，７''' もチップ面と端縁面４Ｃと４Ｄの夫々との間
の遷移域に形成されている。各主切刃６は、チップ面２
の平面視で副切刃７に対しある角度をなしている。実際
には、この角度は０．５〜４°の範囲にある。
【００１０】各端縁面のある部分に沿って、インサート
１は平坦な逃げ面８を有しており、この逃げ面は主切刃
６の実質的長さに亘って延長し、その幅或いは高さはこ
の主切刃に隣接した位置にあるコーナに進むに従って増
大している。例えば、逃げ面８の幅は端縁面４Ａの所で
コーナ５''' からコーナ５の方向に進むに従って漸次減
少している。この逃げ面８は、図３に示すように平面Ｐ
2 に実質的に直角な平面に配位している。この第１逃げ
面８は区分線９に沿って第２逃げ面１０に接合するが、
この第２逃げ面の幅はコーナ５からコーナ５''' の方向
に進むに従って減少している。第２逃げ面１０はチップ
面の平面Ｐ2 に対し鋭角度γで傾斜していて、この角度
は例えば６５−７５°の範囲、適切には図３に示すよう
に７０°近辺がよい。頂面（チップ面）２は切刃６，７
に接合して主切刃６に少くとも沿って実質的に同一幅を
有する上位強化ランド１１を含む。このランドは、好ま
しくは平面Ｐ2 に配位して、中間面部１１Ａと接合して
おり、この面部は逆に頂面（チップ面）２のチップブレ
ーキング部（チップ破断部）２Ａに接合している。この
チップ破断部としては多種多様のチップブレーカを包含
し得る。切削インサートの中心には適宜の締付け手段の
ための孔が穿設されている。
【００１１】以上説明した切削インサートはＳＥ９００
３８２７−４（及びＥＰ−Ａ４８９７０２）に既に記述
されており、従ってこゝではこれを参照して説明され
る。
【００１２】本発明によれば、各端縁面４Ａ−４Ｄは２
種の面部である逃げ面８，１０の他に、インサートの研
磨によって形成される第３面１２を含んで成る。図３に
は、この第３面１２が問題の端縁面に対して研磨工具１
３を適用してどのようにして形成されかを図示してい
る。図３において、研磨工具１３は端縁面４Ａと接触し
ている。直径方向に見て反対側の端縁面４Ｃ上の切刃
６''' は研磨作業中にインサート１を位置決めする当接
面として機能する。更に具体的にいえば、研磨工具を正
確な寸法Ａが切刃６''' と直径方向（に見て）反対側の
研磨面１２と間に成立するような深さまで研磨する。こ
れは、研磨面１２が切削操作中には直径方向反対側の切
刃を位置決めするために、工作工具の着座面に当接して
いるので、重要である。
【００１３】チップ面の平面Ｐ2 に対して傾斜した研磨
面１２の角度θは実際には逃げ面１０の前述の傾斜角度
γより幾分小さい。実際には、両傾斜角度の差は１−６
°の範囲、好ましくは約４°である。従って角度γが７
０°であれば、角度θは約６６°程度が良い。それ故
に、２種の面１０，１２の間には両者を接合する端縁１
４が形成される。実際には、この端縁１４は底面３に平
行に延長して研磨面１２を全長に亘って一定幅Ｗを与え
るようにすべきである。実際には、研磨面１２の幅はイ
ンサート厚Ｔの半分より大きくても小さくても良いが、
約Ｔの半分程度にする。しかし、研磨面１２の幅Ｗはイ
ンサート厚Ｔの少くとも４０％になるようにすべきであ
る。
【００１４】当然、研磨作業は時間とエネルギーを必要
とする点で要資源的なものである。時間とエネルギーの
消費を最少限に抑えるためには、切削インサートはプレ
ス成形工程中に各端縁面４Ａ−４Ｄに凹所、好ましくは
中央凹所１５を設けておくのがよい。この凹所１５はイ
ンサート各側の研磨面１２を２個の面部１２1 ，１２ 2
に離間分断する。実際上、凹所１５の長さは研磨面１２
の全長Ｌの２５−３５％に出来る限り設定され、それに
よって面部１２1 ，１２2 の総面積が凹所の無い場合の
研磨面全面積の約７５−６５％にする。
【００１５】切刃に続く逃げ面８，１０は夫々プレス成
形と焼結の両工程によって成形されて、得られた寸法が
維持される間に、研磨面１２を研磨によって成形する。
このことが、以下のような非常に高度の寸法精度の達成
を可能にする。即ち、各研磨面１２と直径方向反対側の
切刃間の上述の寸法Ａの公差（即ち、所望値からの寸法
Ａの変差）が非常に小さな範囲にある、即ち１−２０μ
ｍ、好ましくは１−１０μｍの範囲になることが可能で
ある。各研磨面１２は切刃の下にある現実の逃げ面では
なく、切削操作中にインサートを位置決めするために工
作工具に対するインサート当接面として働くに過ぎな
い。
【００１６】図４と図５は本発明に係わる切削インサー
ト１を数個装備した正面フライス２０を図示している。
もっとも、図５のインサートは図１に示すインサートと
はチップ面の形状が異なるものである。切削インサート
はフライス（工作工具）２０の凹所に、工作物のフライ
ス加工角度が９０°になるように挿置される。この工作
工具２０の各凹所には３種の区分された当接面、即ちイ
ンサートの底面３を当接させる底面、或いは着座面１
６、及びインサートの４つの端縁面４Ａ−４Ｄの内の２
面を、その他の２面が切削作用位置にある間に当接させ
る第１と第２の側当接面１７，１８が形成されている。
一般的に、装備時のインサート外形（ｇｅｏｍｅｔｒ
ｙ）は、半径方向レーキ角（すくい角）αが負であっ
て、軸方向レーキ角βが正となるインサート外形になる
ように設定される。工作精度にとって決定的な因子は１
方で工作工具の回転軸と各インサートの外周に配位した
主切刃６との間の半径方向寸法Ｂであり、他方では工作
工具の平坦上面１９と各インサートの副切刃７との間の
軸方向寸法Ｃである。この寸法Ｂ，Ｃは、勿論各切刃
と、第１、第２側当接面１７，１８のいづれかに当接す
るものであって当該切刃に対し直径方向反対側にある当
接面（研磨面）１２との間の寸法Ａに依存している。こ
の当接面１２を研磨によって形成された面とすることに
より、高寸法精度の利益に限らずインサートのミクロ外
形（ｍｉｃｒｏ−ｇｅｏｍｅｔｒｙ）が焼結とその後の
あり得る表面処理の後にも不変に維持されるという利益
がもたらされる。このようにして、なかんづく、プレス
成形と焼結の両工程で成形された強化面１１が原寸幅を
維持することが出来るし、チップ面２内のチップブレー
カが切刃に対する相対的位置を維持することが出来る。
【００１７】本発明は当然ながら上述の事項や実施例に
限定されるものではない。本発明の技術思想を四角形と
は違う、例えば三角形等の別の多角形のインサートに対
して容易に適用出来る。また、円形インサートを、その
単一な円周端縁の下部を研磨した状態で作成することが
出来る。更に、本発明のインサートは単に正面フライス
だけでなく他のチップブレーキング（切粉出し）工作工
具に適用することが出来る。
【００１８】本発明のインサートは２種の切刃６，７と
傾斜接合線９によって区分された２種の逃げ面８，１０
を必らずしも要しないことを指摘しておきたい。各側
（多角形インサートの場合）に沿って単独の逃げ面と単
独の切刃を具備し、チップ面に対する傾斜角度が逃げ面
の場合より小さい研磨面に逃げ面が接合している、斯ゝ
る本発明の切削インサートも製作することが出来る。
【００１９】切削インサートの頂面（チップ面）におけ
るチップブレーカとしては、可能な全ての強化面の形状
や寸法と同様に多種多様のものを設計することが出来
る。
【００２０】本発明の技術思想は、粉体原料のプレス成
形と焼結で製作される限り、硬質金属以外の別の材料で
製作される切削インサートにも適用出来る。
【００２１】
【発明の効果】プレス成形と焼結並び可能な表面処理に
よって製作された切削インサートの切削操作に必要な個
所の工作工具に対する相対的な寸法に関し、当該個所を
何ら損うことなく、当該寸法の精度を向上させることが
出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる切削インサートの斜視図であ
る。
【図２】図１のインサートの透視説明図である。
【図３】研磨工具と切削インサートの本発明による係わ
りを示す側面説明図である。
【図４】本発明に係わる切削インサートを具備した正面
フライス工具に対するインサートの位置決めを示す正面
フライス工具の正面図である。
【図５】図４の正面フライス工具の側面図である。
【符号の説明】
１…切削インサート ２…頂面（チップ面） ３…底面 ４，４Ａ−４Ｄ…端縁面 Ｐ2 …チップ面の配位する平面 ５−５''' …コーナ ６〜６''' …主切刃 ７〜７''' …副切刃 ８…逃げ面 ９…接合線 １０…第２逃げ面 １１…上位強化ランド １１Ａ…中間面部 １２…第３面部としての研磨面 １３…研磨工具 １４…接合端縁 １５…凹所 １６…底当接面 １７…第１側当接面 １８…第２側当接面 １９…上面 ２０…正面フライス工具

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 粉体原料を、頂チップ面、底面及び当該
    両面に接続した少くとも１つの端縁面を含み、該端縁面
    には該頂面と逃げ面部が鋭角度で交差して両者間に切刃
    を形成する斯ゝる逃げ面部が含まれて成るインサート本
    体をプレス成形し；当該プレス成形インサート本体を焼
    結し；そして該逃げ面部の下に配位する該端縁面の下部
    を研磨する工程を含んで成る、切粉出し金属切削用の切
    削インサートの製造方法。
  2. 【請求項２】 該プレス成形工程で該端縁面下部に予め
    凹所を形成して該下部を離間した面部に分割し、それに
    よって研磨されるべき面積を減少させるようにした、請
    求項１に記載の切削インサートの製造方法。
  3. 【請求項３】 該プレス成形工程で、該端縁面に最初に
    挙げた前記逃げ面部の下に追加の副逃げ面部を予め形成
    し、当該副逃げ面部の下方において該研磨を行うように
    した請求項１に記載の切削インサートの製造方法。
  4. 【請求項４】 該プレス成形工程で、直径方向に離間配
    位した切刃を形成する複数の該端縁面を有する多角形イ
    ンサート本体を成形する、請求項１に記載の切削インサ
    ートの製造方法。
  5. 【請求項５】 該端縁面下部の各々につき、直径方向反
    対位置にある切刃をインサート研磨のための固定具の着
    座面に対して当接させている間に、該研磨工程を適用し
    て、該下部と該当接切刃との間の寸法が１．０−２０μ
    ｍの範囲の公差になるように当該下部を研磨する、請求
    項４に記載の切削インサートの製造方法。
  6. 【請求項６】 該公差が１．０−１０μｍである請求項
    ５に記載の切削インサートの製造方法。
  7. 【請求項７】 該端縁面下部が該インサート本体の厚み
    の少くとも４０％の幅を有する、請求項１に記載の切削
    インサートの製造方法。
  8. 【請求項８】 頂チップ面、底面及び両面を接続する少
    くとも１つの端縁面を有し、該端縁面には逃げ面と該頂
    面が鋭角度で交差して両者間に切刃を形成している斯ゝ
    る逃げ面部が含まれて成る、粉体からプレス成形され且
    つ焼結されて成る本体を含んでいる切粉出し工作用の切
    削インサートにおいて、該端縁面が該逃げ面部の下に研
    磨によって形成された下面部を有することを特徴とする
    切削インサート。
  9. 【請求項９】 該端縁下面部がこれを分断により離間し
    た面部にする凹所を含んでいる、請求項８に記載の切削
    インサート。
  10. 【請求項１０】 該端縁面が前記逃げ面部の下に更に第
    ２の逃げ面部を含んでいる、請求項８に記載の切削イン
    サート。
  11. 【請求項１１】 該本体が多角形であって、直径方向で
    対立配位の切刃を形成している複数の端縁面を含んでい
    る、請求項８に記載の切削インサート。
  12. 【請求項１２】 各研磨下面部と直径方向反対側の切刃
    との間の寸法が１．０−２０μｍの公差を有している、
    請求項１１に記載の切削インサート。
  13. 【請求項１３】 該公差が１．０−１０μｍである、請
    求項１２に記載の切削インサート。
  14. 【請求項１４】 該研磨下面部が該本体の厚さの少くと
    も４０％の幅を有している、請求項８に記載の切削イン
    サート。
JP01740393A 1992-02-05 1993-02-04 切削インサートの製造方法 Expired - Lifetime JP3350566B2 (ja)

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