JPH08505816A - 螺旋状捩れチップ面を具備した切削インサート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 割付け可能切削インサートが上面、底面及び両面間に延在する側面を含む。２つの切削コーナ問には、両コーナに隣接する個所で最大になり、両コーナ間のある１点で、好ましくは切刃の中点で或いはその近傍点で最小になるようにレーキ面が形成されている。この構成によれば、切刃は工作物からの圧力負荷が最大になる個所で最強になると共に相対的に小さな平均レーキ角が得られる。この形態は切削力とエネルギー消費を低下させる。

Description

【発明の詳細な説明】 螺旋状捩れチップ面を具備した切削インサート 発明の背景と要旨 本発明は切粉出し工作工具、具体的にはフライスカッターのための切削インサ ートに関する。このインサートは好ましくはインサート製造粉末の加圧成形と焼 結により製造される。インサートは上辺面或いはチップ面、工作工具の協働支持 面に当接状に配置され得るようにした下位の平坦底面及び上、下面間に延在する 少なくとも３つの側面を含む。側面の少なくとも１つが切刃を構成する線に沿っ てチップ面と接続している。 この種のインサートはセメンテッドカーバイド製造粉末が適当な加圧工具内で 所望の形状に成形され、次いでオーブン内で1000℃を越える温度で焼結すること により最終強度を与えられる直接加圧法によって増々製造されるようになってい る。加圧操作は年を経て精巧になり、今日ではこの工程が切刃とそれに隣接した チップ成形面及び可能な補強チアンフアと逃げ面を高精度で成形する可能性を高 めるようにうまく出来ている。更に、この工程で生じる引けは加圧工具の寸法設 計の際に配慮される。 今日の切削ヂオメトリは増々正の値になる、即ちインサートのチップ面或いは レーキ面と工作面の法線の間の角度が増々大きくなる傾向にある。このヂオメト リの理由はこれにより小切削力、従って低エネルギー消費、高寸法精度をもたら すようにうまく出来た切刃、及び正の切削ジオメトリを維持した状態での逃げ角 の選択の際の大きな選択自由度等をもたらす幾つかの利益が得られるからである 。実際では、チップ面を正の値にするための限度はセメンテッドカ ーバイドの強度によって決まる。それはチップ面が正の値で大きくなるに従って 切刃角が鋭く、従って切刃が弱体化してしまうからである。 従って、本発明の第１の目的は切削力を最小限度に抑えるために出来るだけ正 の値のチップ角或いはレーキ角を具備した切削インサートを作ることにある。 本発明の第２の目的は切刃のチッピングと破損を、上述の目的を勘案しながら 低域或いは消滅させ得る切削インサートを作ることにある。 本発明は、両目的が互いになじまないように見えるにも拘わらず、その両者を 共に満足させることが出来た。これは少なくとも１つの切刃に沿ったこれに隣接 して延在する上面の１部分を、螺旋状に捩られたレーキ角として、具備するよう にインサートを成形し、それによりレーキ面を実働切削コーナから切刃上の１点 に向って低減させることにより部分的に達成される。このレーキ角は、その後に 切刃上のこの１点から次の隣りの切削インサートコーナに向って増大する。 従って、隣り合う２つの切削コーナに最寄りの個所に最大レーキ角を有し、両 コーナ間の切刃上の１点、好ましくは切刃の中点に最小レーキ角を有しているイ ンサートを成形することにより、幾つかの利点が得られる。大きな切込み時の全 切削力は最大切込み深さにおいてレーキ角が増大しているお蔭で、低減された。 それと共に、切刃のチッピングや破損が長期間の工作の後でさえ実質的に低減さ れる。更に、最大負荷が生じる点或いはその近傍で、即ち大きな切込み深さにお いて、切刃が最強になる。「平均レーキ角」を出来だけ大きくし、それにより切 削力を出来るだけ小さくするために、レーキ角は隣りの実働コーナに向って再び 増大させる。従って、本発 明によれば、高強度の非常に大きな正の切削ヂオメトリが達成された。 図面の簡単な説明 本発明を限定することなく説明するために、本発明は添附図面を参照しながら 更に詳細に説明する。図において、同類の部材は同類の参照番号を付している。 図１は上から斜め方向に見た、本発明に係る切削インサートの斜視図である。 図２は本発明に係るインサートの頂面図である。 図３ａ，３ｂ，３ｃは夫々図２における線Ｉ−Ｉ、線II−II、線III−IIIに沿 った切断面図である。 好適例の詳細な説明 図１，２において、正方基本形の割付け可能（インデキシヤブル）な切削イン サートは実質的平坦な上側面或いはチップ面１０とこの上面１０と実質的に面平 行である底面とを含んで成る。チップ面１０と底面の間には、四辺の全部におい て実質的に同類である側面２が延在している。インサートのコーナには、滑らか に丸められた部分８が設けられている。側面とチップ面の間の交差個所に主切刃 ５が形成されている。各切刃５に隣接したその下側に逃げ面３が配設されている 。各逃げ面３は個々の側面２と破断線４に沿って交差している。２つの面は破断 線４で、通常160°と179°の間の値の鈍角をなしている。 逃げ面と側面の個々の外形態（ジオメトリ）は本発明の重要な構成ではない。 既知の技術によれば、切刃の下に充分な逃げを設けるために逃げ面と側面は底面 と鈍角をなし、上面或いはチップ面と鋭 角をなしている。通常の逃げ角は５°と15°の間の値になり得る。或いは、チッ プ面と底面間の側面は図示のように、２つの面ではなく、単一の平面によって構 成される。 各切削コーナに隣接した個所に主切刃５と副切刃７がある。切刃７はレーキ面 ９を有している。知られている通り、副切刃７の目的は工作物に新な面を発生さ せるものであり、他方主切刃５の目的は工作物からチップ（切粉）を切り出すこ とにある。副切刃７とそれに隣接した主切刃５の終端との間の角度は0.5°〜20 °、好ましくは１°〜10°の範囲の適当な値に変わり得る。 主切刃５と上面10の間にレーキ面６が延在している。図１によれば、レーキ面 ６は上面10の面より上に隆起しており、主切刃５の全長に亘って螺旋状に捩られ ている。このレーキ面６は先ず時計方向に捩られて、実働切削コーナから始って 実働切削コーナと隣りの切削コーナ間の主切刃５上の１点５′までレーキ角が低 減するようになっている。その後、レーキ角は隣接する副切刃７のレーキ面９ま で再び増大する。換言すれば、レーキ角は両切削コーナに隣接した個所で最大に なり、両コーナ間の１点５′で最小になる。 適切な事例では、最小レーキ角の点５′は実働切削コーナからの特定距離に配 位しており、この距離は主切刃の長さの1／4と3／4の間の値に相当している。好 ましくは点５′は図示例によれば主切刃の中点の真近である。レーキ面６の角度 の捩り度合は図３ａ，３ｂ，３ｃに見ることが出来る。従って、レーキ角は実働 切削コーナから始って15°と35°の間に値であり、その後主切刃の中間で10°と 30°の間の値に低減する（図３ｂの角Ｂを参照）。図示例によれば、角度Ａから 角度Ｂまでの距離は切刃の略1／2、即ち通常のインサートにおける5.6mmである 。その後、レーキ角は隣りの副切刃の方へ進むに従って増大し、15°と35°の間 の値になる（図３ｃ 中の角度Ｃ）、即ち実働切削コーナの最寄り個所と同じ値になる。好ましくは、 主切刃の両端におけるレーキ角は20°と30°の間にあり、その中間では15°と25 °の間である。但し、中間点でのレーキ角は最小である。 或いは、主切刃５はコーナからコーナまで延在して、従って副切刃を省略する ことが出来る。しかし、最大の角度はインサートのコーナに隣接した個所にある 。 上面10はリッジ、バンプ、デインプル等のそれ自体公知のチップブレーカ機構 を具備することが出来る。 明らかに、本発明は正方基本形を有する切削インサートに限定されない。従っ て、本発明を長方形、ひし形、三角形等のその他の多角形に適用することが可能 である。更に、インサートの全ての主切刃が螺旋状捩れレーキ面を具備する必要 はない。 本発明のインサートは好ましくは、ネジ、ロックピン等の適当なクランプ手段 を挿入するための中央貫通孔を具備する。 記述の例によれば、主切刃は全長に亘って真直である。しかし、切刃は工作工 具におけるインサートの正の、場合によっては負の軸方向の傾斜を償うために、 従って完全に平坦な工作面を保証するために、僅かに外方へ湾曲させることが出 来る。 本発明の原理、好適例及び作用は以上の明細書に記述された。しかし、保護さ れるべき本発明は開示例に限定されず、むしろ添附の請求の範囲によって規定さ れる。添附の請求の範囲に規定されている通りの本発明の精神と範囲内に該当す る種々の変更は可能である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年４月１９日 【補正内容】 請求の範囲（請求の範囲翻訳文第６頁〜第７頁） 請求の範囲 １．切粉出し工作工具のための切削工具であって、上面、工作工具の協働支持 面に当接状に配設されるようにした下位の平坦底面及び上、下面間に延在する少 なくとも３つの側面（２）を含み、側面の少なくとも１つが主切刃（５）を形成 する線に沿って上面に接続しており、該切刃に沿いこれに隣接して延在している 上面の１部分が螺旋状捩れレーキ面（６）を有しており、レーキ面のレーキ角が 実働切削コーナから切刃上の１点に向って低減しており、このレーキ角は当該１ 点から次の隣りの切削インサートコーナに向って増大している、斯ゝる構成であ って、更に各切削コーナに隣接した個所には工作物に新な表面を生み出すための 副切刃が設けられている、切粉出し工作工具用の切削インサート。 ２．上面が平坦な中央面の周囲に配位するレーキ面を具備した斯ゝる中央面を 含み、レーキ面が中央面の平面より上方へ隆起しており、レーキ面の少なくとも １が該螺旋状捩れレーキ面を含んでいる、請求項１に記載のインサート。 ３．隣り合う２つの切削インサートコーナの隣りの個所における螺旋状捩れレ ーキ面のレーキ角が15°と35°の間の値であり、両切削コーナ間の最小レーキ角 となる１点におけるレーキ角が10°と30°の間の値である、請求項１に記載のイ ンサート。 ４．両コーナの隣りの個所におけるレーキ角が20°と30°の間の値である、請 求項３に記載のインサート。 ５．該１点におけるレーキ角が15°と25°の間の値である、請求項３に記載の インサート。 ６．最小レーキ角の該１点が実働切削コーナから切刃長の1／4と3／4の間の値 に相当する距離に配位している、請求項１に記載のインサート。 ７．最小レーキ角の該１点が切刃の中点に実質的に配位している、請求項１に 記載のインサート。 ８．切刃が真直である、請求項１に記載のインサート。 ９．切刃が湾曲している、請求項１に記載のインサート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．切粉出し工作工具、具体的にはフライスカッターのための切削インサート であって、上面、工作工具の協働支持面に当接状に配置されるようにした下位の 平坦な底面及び上、下面間に延在する少なくとも３つの側面を含み、側面の少な くとも１つは切刃を形成する線に沿って上面と接続しており、切刃に沿いそれに 隣接した個所に延在する上面の１部分は螺旋状に捩られたレーキ面を有しており 、レーキ面のレーキ角は実働切削コーナから切刃上の１点に向けて低減し、当該 点から次の隣接する切削インサートコーナに向って増大している、斯ゝる構成の 切粉出し工作工具用の切削インサート。 ２．上面が平坦な中央面の周囲に配位するレーキ面を具備した斯ゝる中央面を 含み、レーキ面が中央面の平面より上方へ隆起しており、レーキ面の少なくとも １が該螺旋状捩れレーキ面を含んでいる、請求項１に記載のインサート。 ３．隣り合う２つの切削インサートコーナの隣りの個所における螺旋状捩れレ ーキ面のレーキ角が15°と35°の間の値であり、両切削コーナ間の最小レーキ角 となる１点におけるレーキ角が10°と30°の間の値である、請求項１に記載のイ ンサート。 ４．両コーナの隣りの個所におけるレーキ角が20°と30°の間の値である、請 求項３に記載のインサート。 ５．該１点におけるレーキ角が15°と25°の間の値である、請求項３に記載の インサート。 ６．最小レーキ角の該１点が実働切削コーナから切刃長の1／4と3／4の間の値 に相当する距離に配位している、請求項１に記載のインサート。 ７．最小レーキ角の該１点が切刃の中点に実質的に配位している 、請求項１に記載のインサート。 ８．切刃が真直である、請求項１に記載のインサート。 ９．切刃が湾曲している、請求項１に記載のインサート。 10．インサートがインサート製造材料粉末の加圧成形と焼結により製造される 、請求項１に記載のインサート。 11．少なくとも１つの切削インサート含むフライスカッター本体であって、該 切削インサートが上面、工作工具の協働支持面に当接状に配置されるようにした 下位の平坦底面及び上、下面間に延在する少なくとも３つの側面を含み、少なく とも１つの側面が切刃を形成する線に沿って上面に接続しており、該切刃に沿い それに隣接して延在する上面の１部分が螺旋状捩れレーキ面を有しており、この レーキ面のレーキ角が実働切削コーナから切刃上の１点に向って低減し、レーキ 角が当該１点から次の隣りの切削インサートコーナに向けて増大する、斯ゝる構 成の切削インサートを含むフライスカッター本体。 12．切粉出し工作工具、具体的にはフライスカッターのための切削インサート であって、上面、工作工具の協働支持面に当接状に配置されるようにした下位の 平坦底面及び上、下面間に延在する少なくとも３つの側面を含み、側面の少なく とも１つがインサートの１辺に沿って切刃を形成する線に沿って上面と接続して おり、該切刃に沿いそれに隣接して延在する上面の１部分がレーキ面を有してお り、レーキ面のレーキ角が側面に沿った切刃の両端の最寄りの個所おいて最大に なり、切刃両端間の切刃上の１点において最小になる、斯ゝる構成の切粉出し工 作工具用の切削インサート。