CN104703736B - 切削用嵌件以及切削刀具 - Google Patents

Abstract

切削刀具具有可拆装地保持在支架上的切削用嵌件(4)。切削用嵌件(4)形成为俯视时大致正方形形状，包含4个R状角部(4a)。切削用嵌件(4)整体由CBN烧结体形成。切削用嵌件(4)具有彼此相对的作为上下面的2个主面(6)、以及以连接各主面(6)之间的方式配置的4个侧面(7)。各主面(6)和各侧面(7)的边界部分(棱线部分)形成切刃(8)。在切削用嵌件(4)的各侧面(7)的中央部处，在切削用嵌件(4)的整周范围形成有如相对于侧面(7)凹陷的裂纹吸收用的截面大致V字状的槽部(10)。

Description

切削用嵌件以及切削刀具

技术领域

本发明涉及一种切削用嵌件以及切削刀具，涉及用于对例如高硬度的被切削件进行切削的切削用嵌件以及切削刀具。

背景技术

作为现有的切削用嵌件，已知例如在非专利文献1中记载的嵌件。切削用嵌件具有彼此相对的2个主面和连接各主面之间的侧面，各主面和侧面的边界部分(棱线部分)形成切刃。切削用嵌件整体由CBN烧结体形成。

非专利文献1：スミボロン/スミダイヤ製品ガイドNo.020スミボロンBNS800第4版住友電工ハードメタル

发明内容

如上述现有技术所述，在仅由CBN烧结体构成的切削用嵌件中，能够在整周的范围将各主面和侧面的边界部分作为切刃使用，因此能够实现整体的低成本化。然而，CBN烧结体虽然是高硬度材料，但是脆性材料，因此韧性较差，裂纹容易传递裂纹。因此，在对例如高硬度的被切削件进行切削时，如果切削用嵌件的一个主面侧的切刃产生缺损，而在切削用嵌件的侧面产生裂纹，则该裂纹传递至切削用嵌件的另一个主面，其结果，有时不能使用另一个主面侧的切刃。

本发明的目的在于提供一种切削用嵌件以及切削刀具，其在一个主面侧的切刃产生缺损而在侧面产生裂纹时，能够防止裂纹蔓延至另一个主面。

作为本发明的一个技术方案，涉及用于对被切削件进行切削的切削用嵌件。该切削用嵌件具有彼此相对的2个主面、和连接各主面之间的侧面，各主面和侧面的边界部分形成切刃，切刃整体由CBN烧结体构成，在侧面设有相对于该侧面凹陷的槽部。

此外，作为本发明的其它技术方案，涉及具有上述的切削用嵌件的切削刀具。

发明的效果

根据本发明，在切削用嵌件的一个主面侧的切刃产生缺损，而在切削用嵌件的侧面产生裂纹时，能够防止裂纹蔓延至切削用嵌件的另一个主面。由此，能够防止切削用嵌件的另一个主面侧的切刃产生缺损。

附图说明

图1是表示具有本发明所涉及的切削用嵌件的第1实施方式的切削刀具的概略结构图。

图2是图1中所示的切削用嵌件的斜视图。

图3是图2中所示的切削用嵌件的侧视图。

图4是图2中所示的切削用嵌件的剖视图。

图5是表示本发明所涉及的切削用嵌件的第2实施方式的斜视图。

图6是图5中所示的切削用嵌件的侧视图。

图7是表示本发明所涉及的切削用嵌件的第3实施方式的斜视图。

图8是图7中所示的切削用嵌件的侧视图。

图9是表示本发明所涉及的切削用嵌件的第4实施方式的斜视图。

图10是图9中所示的切削用嵌件的侧视图。

图11是表示本发明所涉及的切削用嵌件的第5实施方式的斜视图。

图12是图11中所示的切削用嵌件的侧视图。

具体实施方式

【本发明的实施方式的说明】

首先，列举说明本发明的实施方式的内容。

作为本发明的一个技术方案，涉及用于对被切削件进行切削的切削用嵌件。该切削用嵌件具有彼此相对的2个主面、和连接各主面之间的侧面，各主面和侧面的边界部分形成切刃，切刃整体由CBN烧结体构成，在侧面设有相对于该侧面凹陷的槽部。

在如上所述的切削用嵌件中，在进行被切削件的切削加工时，将切削用嵌件的各主面和侧面的边界部分作为切刃使用。此处，通过在切削用嵌件的侧面设置相对于该侧面凹陷的槽部，从而在对例如高硬度的被切削件进行切削时，即使切削用嵌件的一个主面侧的切刃产生缺损，而在切削用嵌件的侧面产生裂纹，该裂纹也会在槽部处被吸收。因此，根据该切削用嵌件，裂纹不会蔓延至切削用嵌件的另一个主面。

在上述的切削用嵌件中，也可以是槽部在侧面的整周形成。在如上所述的结构中，在切削被切削件时，不管是使用切削用嵌件的哪一个部分的切刃的情况，在由于切刃的缺损而导致在切削用嵌件的侧面产生裂纹时，该裂纹都会在槽部处被吸收。

也可以是，上述的切削用嵌件包含多个R状角部，槽部形成在多个R状角部的侧面。在具有多个R状角部的切削用嵌件中，大多使用R状角部处的切刃进行切削加工。因此，优选在R状角部的侧面形成槽部，在该情况下，能够抑制在槽部的加工中所耗费的成本。

在上述的切削用嵌件中，也可以是各主面和侧面所形成的角度小于90度。在该情况下，切刃的角度成为锐角，因此能够提高切刃的锋利度，减小切削阻力。此外，在需要对被切削件的加工部位进行底切加工、R角加工等的情况下，也能够应对。

在上述的切削用嵌件中，也可以是槽部形成在侧面的中央部，在将嵌件厚度设为a，将槽部的槽宽设为b时，满足(a－b)/2≥1mm。在该情况下，由于确保了切削用嵌件中的从各主面侧的切刃的刃尖到槽部为止的距离，因此能够抑制切刃的强度降低。

此外，作为本发明的其它技术方案，涉及一种具有上述的任意一项的切削用嵌件的切削刀具。

在如上所述的切削刀具中，由于使用上述的切削用嵌件，因此如上所述，在对例如高硬度的被切削件进行切削时，即使切削用嵌件的一个主面侧的切刃产生缺损，而在切削用嵌件的侧面产生裂纹，该裂纹也会在槽部处被吸收，因此，裂纹不会蔓延至切削用嵌件的另一个主面。

【本发明的实施方式的详细内容】

下面，参照附图，对本发明的实施方式所涉及的切削用嵌件以及切削刀具的具体例进行说明。另外，在附图中，对相同或同等的要素标注相同的标号，省略重复的说明。此外，本发明不限定于这些例示，意图为包含由权利要求的范围所表示，与权利要求的范围等同的含义以及范围内的所有的变更。

图1是表示具有本发明所涉及的切削用嵌件的第1实施方式的切削刀具的概略结构图。在图1中，切削刀具1是对例如由淬火钢构成的汽车部件等对刃尖施加高负载的高硬度的被切削件(工件)2进行切削的刀具。

切削刀具1具有支架3和切削用嵌件4。切削用嵌件4可拆装地保持在支架3的前端部，是用于对被切削件2进行切削的部件。在支架3，设有对切削用嵌件4进行按压的夹持部5。

图2是本实施方式的切削用嵌件4的斜视图，图3是图2中所示的切削用嵌件4的侧视图。在图2以及图3中，切削用嵌件4形成为俯视时大致正方形形状，包含4个R状角部4a。切削用嵌件4具有彼此相对的作为上下面的2个主面6、以及以连接各主面6之间的方式配置的4个侧面7。各侧面7的两端部成为弯曲状。切削用嵌件4的厚度例如为3mm～5mm左右。

切削用嵌件4是整体由CBN(立方氮化硼)烧结体形成的刀片。因此，各主面6与各侧面7的边界部分(棱线部分)包含R状角部4a以及其它直线部分，全部作为切刃8而使用。因此，切削用嵌件4能够应对较多种类的切削加工。切刃8利用各主面6和各侧面7的边界(棱线)、以及各主面6的一部分区域和各侧面7的一部分区域形成。由于切削用嵌件4仅由CBN烧结体构成，因此能够容易制作切削用嵌件4。

切削用嵌件4整体是正型的刀片。具体而言，如图4所示，切削用嵌件4的侧面7相对于切削用嵌件4的主面6并不垂直，而形成朝向厚度方向中心倾斜地切入而得到的锥面。侧面7的锥角α例如是7度～11度。即，主面6和侧面7所形成的角度(切刃8的刃尖角)β例如为79度～83度。

如上所述，通过将切刃8的刃尖角β设为小于90度(锐角)，切刃8的锋利度变高，切刃8的切削阻力减小。特别地，在使用切削用嵌件4的直线部分的切刃8进行切入式切削时，能有效地发挥切削阻力的减小作用。此外，虽然是正型的切削用嵌件4，但由于能够使用两个主面6侧的切刃8，在经济性方面是有利的。此外，也能够对被切削件2进行底切加工、R角加工。

在切削用嵌件4的各侧面7的中央部处，在切削用嵌件4的整周范围形成有如相对于侧面7凹陷这样的截面大致V字状的槽部10。槽部10是用于吸收在切削用嵌件4的侧面7产生的裂纹(后述)的构造。槽部10例如通过易于进行加工的磨石形成。因此，如图4所示，槽部10的底部成为不易缺欠的R状。槽部10的两个侧面所形成的角度θ为90度左右。

在将切削用嵌件4的厚度(嵌件厚度)设为a(mm)、将槽部10的槽宽设为b(mm)时，切削用嵌件4优选例如成为(a－b)/2≥1mm。在该情况下，在切削用嵌件4中，切刃8的刃尖和槽部10之间的长度大于或等于1mm，因此能够充分确保切刃8的强度。

在使用如上所述的切削刀具1进行被切削件2的切削加工时，在将切削用嵌件4定位在支架3的前端部的规定部位处，并将切削用嵌件4的一个主面6利用夹持部5按压而保持的状态下，一边使被切削件2旋转，一边利用切削用嵌件4的切刃8对被切削件2进行切削。

另外，切削用嵌件4的材料即CBN烧结体与超硬合金相比较，硬度较高，但是脆性材料，韧性较差，因此，具有易于传递裂纹这样的性质。因此，在使用切削用嵌件4的一个主面6侧的切刃8对例如高硬度的被切削件2进行切削时，如果切刃8产生缺损而在切削用嵌件4的侧面7上产生裂纹，则该裂纹会朝向切削用嵌件4的另一个主面6侧延伸。

然而，在本实施方式中，在切削用嵌件4的侧面7的中央部处，在切削用嵌件4的整周范围形成有裂纹吸收用的槽部10，因此，在对例如高硬度的被切削件2进行切削时，即使切削用嵌件4中的一个主面6侧的切刃8产生缺损而在切削用嵌件4的侧面7产生裂纹，该裂纹朝向另一个主面6侧延伸，裂纹也会在槽部10处停止。由此，由于切削用嵌件4中的一个主面6侧的切刃8的缺损而产生的裂纹不会蔓延至另一个主面6，因此能够防止另一个主面6侧的切刃8的缺损。其结果，能够使切削用嵌件4的耐久性提高，能够长时间使用切削用嵌件4。

在利用切削刀具1进行切削加工时，为了使由于切削用嵌件4的切刃8的缺损而产生的裂纹可靠地在槽部10处停止，需要对被切削件2的每旋转1周时的切削用嵌件4的进给量进行设定。例如，在槽部10的槽宽b是1.0mm、槽部10的深度是0.5mm的情况下，将被切削件2的每旋转1周时的切削用嵌件4的进给量例如设为小于槽部10的深度即小于0.5mm。

图5是表示本发明所涉及的切削用嵌件的第2实施方式的斜视图，图6是图5中所示的切削用嵌件4的侧视图。在图5以及图6中，本实施方式的切削用嵌件4与上述的第1实施方式同样地，形成为俯视时大致正方形形状，并且整体由CBN烧结体形成。

第2实施方式的切削用嵌件4与上述的第1实施方式不同，整体是负型的刀片。具体而言，切削用嵌件4的侧面7相对于切削用嵌件4的主面6垂直。即，切刃8的刃尖角为90度(直角)。其它的结构与上述的第1实施方式相同。

在第2实施方式的切削用嵌件4中，由于一个主面6侧的切刃8的缺损而产生的裂纹，也由于槽部10而不会蔓延至另一个主面6，因此能够防止另一个主面6侧的切刃8的缺损。

图7是表示本发明所涉及的切削用嵌件的第3实施方式的斜视图，图8是图7中所示的切削用嵌件4的侧视图。在图7以及图8中，第3实施方式的切削用嵌件4与上述的第1实施方式同样地，形成为俯视时大致正方形形状，并且整体由CBN烧结体形成。

第3实施方式的切削用嵌件4是只有4个R状角部4a是正型，其它部分是负型的刀片。即，各R状角部4a的侧面7形成为朝向厚度方向中心倾斜地切入而得到的锥面。侧面7的锥角与上述的第1实施方式相同。切削用嵌件4的除了各R状角部4a以外的部位的侧面7相对于主面6垂直。

在切削用嵌件4中的各R状角部4a的侧面7的中央部处，形成有如相对于侧面7凹陷的截面大致V字状的槽部11。槽部11沿相对于切削用嵌件4的厚度方向垂直的方向延伸。槽部11的形状、槽宽以及深度的尺寸等与上述的第1实施方式的槽部10相同。

在使用如上所述的第3实施方式的切削用嵌件4进行被切削件2的切削加工时，使用某一个R状角部4a的切刃8对被切削件2进行切削。此处，在对例如高硬度的被切削件2进行切削时，即使R状角部4a中的一个主面6侧的切刃8产生缺损而在R状角部4a的侧面7产生裂纹，该裂纹朝向另一个主面6侧延伸，裂纹也会在槽部11处停止。由此，由于R状角部4a中的一个主面6侧的切刃8的缺损而产生的裂纹不会蔓延至另一个主面6，因此能够防止另一个主面6侧的切刃8的缺损。

图9是表示本发明所涉及的切削用嵌件的第4实施方式的斜视图，图10是图9中所示的切削用嵌件4的侧视图。在图9以及图10中，第4实施方式的切削用嵌件4与上述的第3实施方式同样地，形成为俯视时大致正方形形状，并且整体由CBN烧结体形成。第4实施方式的切削用嵌件4包含各R状角部4a而整体为负型的刀片。其它的结构与上述的第3实施方式相同。

在第4实施方式的切削用嵌件4中，由于R状角部4a中的一个主面6侧的切刃8的缺损而产生的裂纹，也由于槽部11而不会蔓延至另一个主面6，因此能够防止另一个主面6侧的切刃8的缺损。

图11是表示本发明所涉及的切削用嵌件的第5实施方式的斜视图，图12是图11中所示的切削用嵌件4的侧视图。在图11以及图12中，第5实施方式的切削用嵌件4与上述的第1实施方式同样地，形成为俯视时大致正方形形状，并且整体形成为正型的刀片。

第5实施方式的切削用嵌件4由在一个主面6侧设有的CBN层21、在另一个主面6侧设有的CBN层22、以及在这些CBN层21、22之间配置有的超硬层23构成。CBN层21、22是整体由CBN烧结体形成的层。因此，切刃8整体由CBN烧结体形成。超硬层23是例如由超硬合金形成的层。作为超硬合金，能够列举出例如将碳化钨和钴混合而烧结形成的合金(WC－Co)等。

在超硬层23的各侧面7上，在切削用嵌件4的整周范围形成有与上述的第1实施方式同样的槽部10。在该情况下，能够例如利用磨石，而在切削用嵌件4的各侧面7的中央部处容易地形成槽部10。

在第5实施方式的切削用嵌件4中，由于一个主面6侧的切刃8的缺损而产生的裂纹，也由于槽部10而不会蔓延至另一个主面6，因此能够防止另一个主面6侧的切刃8的缺损。

另外，不言而喻，在上述的第2～第4实施方式中，也可以将切削用嵌件4设为由CBN层21、超硬层23以及CBN层22构成的3层构造。

以上，对几个本发明所涉及的切削用嵌件以及切削刀具的实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式。例如在上述实施方式中，将切削用嵌件4的形状设为俯视时大致正方形形状，但作为切削用嵌件4的形状，不特别限定于此，也可以是俯视时大致三角形形状、大致菱形形状、或者圆形等。

此外，在上述实施方式中，在切削用嵌件4的侧面7整周形成槽部10，或者在切削用嵌件4的各R状角部4a的侧面7形成槽部11，但不特别限定于此，只要在切削用嵌件的侧面的任意部分形成槽部即可。但是，在将切削用嵌件的形状设为俯视时大致三角形形状或大致菱形形状的情况下，优选在切削用嵌件的侧面整周或各R状角部的侧面形成槽部。此外，在将切削用嵌件的形状设为俯视时圆形的情况下，优选在切削用嵌件的侧面整周形成槽部。

在上述实施方式中，在切削用嵌件4的侧面7的中央部形成有槽部10、11，但特别是只要不导致切刃8的强度较大程度地降低，也可以在自切削用嵌件4的侧面7的中央部偏移的位置形成槽部10、11。

在上述实施方式中，将槽部10、11的形状设为截面大致V字状，但作为槽部10、11的形状，不特别限定于此，也可以是截面半圆形状或截面矩形形状等。

在上述实施方式中，利用夹持部5对切削用嵌件4的一个主面6进行按压，由此切削用嵌件4保持在支架3上，但不特别限定于此，也可以是在切削用嵌件4的一个主面6上形成夹持用的凹部，在该凹部中插入夹持部进行按压。

标号的说明

1…切削刀具、2…被切削件、4…切削用嵌件、4a…R状角部、6…主面、7…侧面、8…切刃、10…槽部、11…槽部。

Claims (5)

1.一种切削用嵌件，其用于对被切削件进行切削，

该切削用嵌件具有彼此相对的2个主面、和连接各主面之间的侧面，

所述各主面和所述侧面的边界部分形成切刃，

所述切刃整体由CBN烧结体构成，

在所述侧面设有相对于该侧面凹陷的槽部，

所述槽部在所述侧面中至少形成在一个所述主面和所述侧面的边界部分所形成的所述切刃、与另一个所述主面和所述侧面的边界部分所形成的所述切刃相对的部分，

所述槽部形成在所述侧面的中央部，

在将嵌件厚度设为a，将所述槽部的槽宽设为b时，满足(a－b)/2≥1mm，而且所述槽部的深度深于该切削用嵌件的加工时的进给量。

2.根据权利要求1所述的切削用嵌件，其中，

所述槽部在所述侧面的整周形成。

3.根据权利要求1所述的切削用嵌件，

还具有多个R状角部，

所述槽部在所述多个R状角部的所述侧面形成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的切削用嵌件，其中，

所述各主面和所述侧面所形成的角度小于90度。

5.一种切削刀具，其具有权利要求1至4中任一项所述的切削用嵌件。