JPH0871807A

JPH0871807A - 切削インサート

Info

Publication number: JPH0871807A
Application number: JP20715194A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Kataoka; 英明片岡
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1994-08-31
Publication date: 1996-03-19
Anticipated expiration: 2017-07-02
Also published as: JP3297544B2

Abstract

(57)【要約】【構成】上面の前端切刃縁近傍に略半球状をなす一対
の第１突起と該第１突起の後側に該第１突起より大きい
一対の第２突起が形成され、且つ前記第２突起の中心軸
が第１突起の中心軸よりも側部切刃縁より遠くに位置す
ることを特徴とする切削インサートである。【効果】切屑が溝にめづまりしたり、加工面にブレが
発生したりしない。さらに切屑の断面が内側が絞れた湾
曲状となっているのでホルダに絡みついたりもしない。
また、横ばしり加工の際の切屑に対しては、デフレクト
角が小さく、よって切屑が切断されやすく、仮に螺旋状
で排出されても螺旋ピッチの小さい切屑が排出されるの
で切屑が作業者まで飛んで作業者を傷つけることもな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超硬合金、サーメット
等の耐摩耗材料から構成され、金属材料の溝付け、截
断、内径加工、外形加工等、多種類の切削加工に用いら
れる切削インサートに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、金属切削加工の分野において
切屑の排出性を改善するため、切削インサートのブレー
カ形状について様々な改良がなされてきた。

【０００３】このような切削インサートのうち、特開平
１−１１５５０３号公報に記載された切削インサート２
０は、図４に示すようにインサート頂面２１に前端切刃
縁２２より間隔をおいて凹面状にすくい上げられた前部
チップ・デフレクター表面２３ならびに側部切刃縁２４
に沿って方向づけられた側部チップ・デフレクター表面
２５を具備してなる縦長突起状のチップ形成手段２６が
形成されたものであった。

【０００４】この切削インサート２０は、前端切刃縁２
２により切削された切屑が前記前部チップ・デフレクタ
ー表面２３に沿ってゼンマイ状に湾曲して排出され、他
方、側部切削縁２４により切削された切屑が前記側部チ
ップ・デフレクター表面２５によって小さい曲率半径の
螺旋状に湾曲して排出されるので、多機能且つ切屑の排
出性が改善されたインサート２０であった。

【０００５】

【従来技術の課題】しかしながら、上記従来の切削イン
サートは以下のような問題を免れ得なかった。

【０００６】すなわち、上記従来の切削インサート２０
では、前端切刃縁２２によって切削された切屑が前端切
刃縁２２より連続する窪部２７に沈みこんでから、凹面
状の前部チップ・デフレクター表面２３によって、無理
やりすくい上げられてゼンマイ状に湾曲されるが、形成
される切屑のゼンマイが密、すなわち径が小さくなるの
で例えば溝入れ加工時にチップが溝にめづまりしてイン
サート２０を破損せしめたり、前部チップ・デフレクタ
ー表面２３が凹面状に形成されているので切屑と前部チ
ップ・デフレクター表面２３の接触面積が大きく、イン
サート２０が切屑から受ける応力が過大となる。

【０００７】また、側部切刃縁２４によって切削された
切屑は前記側部チップ・デフレクター表面２５によって
螺旋状に湾曲されて排出されるが、この側部チップ・デ
フレクター表面２５がインサート２０の長手方向に沿っ
た壁のように形成されているので切屑のデフレクト角ｙ
が大きく、よって径は小さいがピッチの比較的大きな螺
旋状で作業者に向かって排出される危険があるという問
題点があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明のインサートでは、上面の前端切刃縁近傍に略半
球状をなす一対の第１突起と該第１突起の後側に該第１
突起より大きい一対の第２突起を形成し、且つ前記第２
突起の中心軸が第１突起の中心軸よりも側部切刃縁より
遠くに位置するようにした。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明す
る。図１は、本実施例の切削インサート（以下、インサ
ートと略称する）１の斜視図であり、該インサート１は
略四角柱状をなし、そのインサート上面２の一方端部の
三周縁に前端切刃縁３および側部切刃縁４が形成される
とともに、中央部位にはホルダー取付用のＶ字溝５が形
成されている。

【００１０】また、インサート上面２の一方端側には前
記前端切刃縁３の直後位置に２個の小さめの第１突起
６、６が間隔をおいて形成され、さらに各々の第１突起
６の直後位置には該第１突起６より大きい第２突起７が
形成されている。

【００１１】図２は、インサート１の片側端部の平面図
であり、同図に示すように上記第１突起６は平面視円形
状、すなわち略半球状をなし、第２突起７は平面視で偏
心した楕円形状、すなわち偏心した略半楕円球状をなし
ている。

【００１２】このうち第２突起７、７は、第１突起６、
６の中心軸よりも側部切刃縁４より遠くに位置し、また
楕円の長軸方向がインサート１の長手方向に対し、それ
ぞれ交叉角α°でもって前外側方向に開いており、さら
に第１突起６、６の直後位置には前内方に向きかつ前記
第１突起６、６よりも内側に絞れた一対の内向曲面８、
８と該内向曲面８、８より外側に位置し且つ前外方に向
く一対の外向曲面９、９が形成されている。

【００１３】図３は、第２突起７の別態様を示す部分平
面図であって、ここでは図２において左右対称で独立の
一対の第２突起７、７が形成されていたものを、これら
第２突起７、７の後ろ部分を連続させたものである。

【００１４】このように構成されるインサート１は、以
下のような作用を有する。すなわち、前端切刃縁３によ
り切削された切屑が、まず略半球状の第１突起６、６に
接触した後、第２突起７における第１突起６の直後位置
で前内方に向きかつ前記第１突起６よりも内側に絞れた
一対の内向曲面８、８に当たるように構成したので、切
屑がゼンマイ状に無理なく排出され、かつ形成されるゼ
ンマイの径が過小とはならないので溝入れ加工時に切屑
が溝にめづまりしてしまうことがなく、また切屑は凸状
の曲面（第１突起６ならびに第２突起７の内向曲面８お
よび外向曲面９）に接触するので接触面積が非常に小さ
く切削抵抗が小さいので加工面にブレが発生したりしな
い。さらに切屑の断面が内側が絞れた湾曲状となるので
ホルダに絡みついたりもしない。

【００１５】また、横走加工の際の切屑は、切り込み量
が小さい時には第１突起６の前外側の球面にあたり、他
方切り込み量が小さい時には第２突起７における第１突
起６の直後位置で前記内向曲面８、８より外側に位置し
且つ前外方に向く一対の外向曲面９、９に当たるように
構成したのでデフレクト角ｘ₁、ｘ₂が小さく、よって
切屑が切断されやすく、仮に螺旋状で排出されても螺旋
ピッチの小さい切屑が排出されるので切屑が作業者まで
飛んで作業者を傷つけることもない、という特徴を有し
ている。

【００１６】なお、側部切刃縁４より第１突起６の中心
までの距離ｔとして、０．５〜１．２ｍｍの範囲にあれ
ば切屑処理能力に優れ、その範囲内にあって０．６〜
１．０ｍｍであることがより好ましい。これに対して、
上記距離ｔが０．５ｍｍより小さい場合、横走加工にお
いて、第１突起６が側部切刃縁４に近すぎるため、切屑
が第１突起６に乗り上げてカールせずに伸びてしまい、
他方１．２ｍｍより大きい場合、小さな送り込み量の横
走加工において、第１突起６が側部切刃縁４より遠すぎ
るため、切屑が第１突起６にも第２突起７の外向曲面９
にも当たらずカールすることなく内後方に伸びてしま
う、という恐れがある。

【００１７】また、前端切刃縁３より第１突起６の中心
までの距離Ｅとして、０．５〜１．５ｍｍの範囲にあれ
ば、切屑処理能力に優れ、その範囲内にあって０．６〜
１．２ｍｍであることがより好ましい。これに対して、
上記距離Ｅが０．５ｍｍより小さい時、前端切刃縁３に
より切削された切屑はゼンマイ状に湾曲させられるが、
形成される切屑のゼンマイが過密（径が小さいこと）と
なって切削抵抗が過大となるとともに、溝入れ加工時に
チップが溝にめづまりしてインサート１を破損せしめ、
他方、１．２ｍｍより大きい時には、切屑が第１突起６
に乗り上げてカールせずに伸びてしまう恐れがある。

【００１８】また、第２突起７の楕円の長軸方向とイン
サート１の長手方向との交叉角α°として５°〜２０°
の範囲にあれば、切屑処理能力に優れ、その範囲内にあ
って７〜１５°であることがより好ましい。これに対し
て、上記交叉角α°が５°より小さい場合、切り込み量
の大きい横走加工においてデフレクト角ｘ₂が大きくな
り、よって径は小さいがピッチの比較的大きな螺旋状の
切屑が作業者に向かって排出され、他方、前記交叉角α
°が２０°より大きい場合、切り込み量の大きい横走加
工においてデフレクト角ｘ₂が非常に小さくなり、イン
サート１に加わる切削抵抗が過大となったり、第２突起
７が破損してしまったりする恐れがある。

【００１９】さらに、第１突起６と第２突起７の高さと
して０．０２ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲にあることが好ま
しく、この高さが０．０２ｍｍより小さい場合、切屑が
カールせずに伸びてしまい、他方０．３ｍｍより大きい
場合、湾曲したゼンマイが過密となって切削抵抗が過大
となるとともに、溝入れ加工時にチップが溝にめづまり
してインサート１を破損せしめる恐れがある。

【００２０】実施例１図１及び図２に示すインサート１であって、側部切刃縁
４より第１突起６の中心までの距離ｔ＝０．６ｍｍ、前
端切刃縁３より第１突起６の中心までの距離Ｅ＝０．６
ｍｍ、前記交叉角α＝１０°、第１突起６および第２突
起７の高さが０．２５ｍｍのインサート１を用い、表１
に記載されるように送り量を代え以下の条件で溝入れ加
工を行った。

【００２１】

【表１】

【００２２】被削材：φ５４ｍｍＳＣＭ４３５Ｖ＝１５０ｍ／ｍｉｎ．湿式また、比較例として図４に示すような前端切刃縁２２よ
り間隔をおいて凹面状にすくい上げられた前部チップ・
デフレクター表面２３と側部切刃縁２４に沿って方向づ
けられた側部チップ・デフレクター表面２５を具備して
なる縦長突起状のチップ形成手段２６が形成されたイン
サート２０を用い同様の加工を行い、切屑の状況と加工
面の状況について観察した。

【００２３】表１にその結果を示す。表１に示すよう
に、本実施例のインサート１によれば送り量が大きくて
も、小さくても切屑がゼンマイ状に、切断、排出される
のに対して、比較例のインサート２０では切屑がゼンマ
イ状に、切断、排出されるけれども形成されるゼンマイ
が過密で溝にめづまりすることもあり、さらに小さい送
り量ではゼンマイ状でなく径の大きな螺旋状で排出され
ていた。また、本実施例のインサート１では加工面にブ
レが生じることがなかったのに対し、比較例のインサー
ト２０では若干のブレの発生が確認された。

【００２４】実施例２実施例１のインサート１と前記比較例のインサート２０
を用い、表２に記載されるように送り量を代え、以下の
条件で横走り加工を行い、切屑の状況を観察した。

【００２５】

【表２】

【００２６】被削材：φ５４ｍｍＳＣＭ４３５Ｖ＝１５０ｍ／ｍｉｎ．ｆ＝０．２０ｍｍ／ｒｅｖ．湿式表２にその結果を示す。表２から明らかなように、本実
施例のインサート１によれば送り量が大きくても、小さ
くても、切屑がピッチ、径ともに小さい螺旋状であって
短く切断されて排出されるか、或いは細かく切断されて
排出されるのに対して、比較例のインサート２０では送
り量が小さい時にピッチの大きい螺旋状で切屑が形成さ
れた。

【００２７】実施例３実施例１のインサート１において側部切刃縁４から第１
突起６の中心までの距離ｔを表３に示すように変え、実
施例２の条件で同様の加工を行い、切屑の状況および加
工面の状況等を観察した。

【００２８】

【表３】

【００２９】その結果を表３に示す。表３に示すよう
に、側部切刃縁４より第１突起６の中心までの距離ｔと
して０．５〜１．２ｍｍの範囲にあれば切屑処理能力に
優れ、その範囲内にあって０．６〜１．０ｍｍであるこ
とがより好ましく、これに対して、上記距離ｔが０．５
ｍｍより小さい場合、小さな送り込み量の横走加工にお
いて、切屑が第１突起６に乗り上げてカールせずに伸び
てしまい、他方１．２ｍｍより大きい場合、小さな送り
込み量の横走加工において、切屑が第１突起６にも第２
突起７の外向曲面９にも当たらずカールすることなく内
後方に伸びてしまう恐れがあることが判った。

【００３０】実施例４実施例１のインサート１において、前端切刃縁３から第
１突起６の中心までの距離Ｅを表３に示すように変え、
以下の条件で溝入れ加工を行い、切屑の状況および加工
面の状況等を観察した。

【００３１】

【表４】

【００３２】被削材：φ５４ｍｍＳＣＭ４３５Ｖ＝１５０ｍ／ｍｉｎ．ｒ＝１．５ｍｍ湿式その結果を表４に示す。表４に示すように、前端切刃縁
３より第１突起６の中心までの距離Ｅとして０．５〜
１．５ｍｍの範囲にあれば、切屑処理能力に優れ、その
範囲内にあって０．６〜１．２ｍｍであることがより好
ましく、これに対して、上記距離Ｅが０．５ｍｍより小
さい時、形成される切屑のゼンマイが過密となって切削
抵抗が過大となるとともに、溝入れ加工時にチップが溝
にめづまりしてインサート１を破損せしめ、他方、１．
２ｍｍより大きい時には、切屑が第１突起６に乗り上げ
てカールせずに伸びてしまう恐れがあることが判った。

【００３３】実施例５実施例１のインサート１において、第２突起７の楕円の
長軸方向とインサート１の長手方向との交叉角α°を表
５のように変え、実施例２の条件で横走加工を行い、切
屑の状況および加工面等の状況を観察した。

【００３４】

【表５】

【００３５】その結果を表５に示す。表５に示すよう
に、上記交叉角α°として５°〜２０°の範囲にあれ
ば、切屑処理能力に優れ、その範囲内にあって７〜１５
°であることがより好ましい。これに対して、上記交叉
角α°が５°より小さい場合、切り込み量の大きい横走
加工においてデフレクト角ｘ₂が大きくなり、よって径
は小さいがピッチの比較的大きな螺旋状の切屑が排出さ
れ、他方、前記交叉角α°が２０°より大きい場合、デ
フレクト角ｘ₂が非常に小さくなり、インサート１に加
わる切削抵抗が過大となったり、第２突起７が破損して
しまったりする恐れがあることが判った。

【００３６】実施例６実施例１のインサート１において、第１突起６および第
２突起７の高さを表６のように変え、実施例４の条件で
横走加工を行い、切屑の状況および加工面等の状況を観
察した。

【００３７】

【表６】

【００３８】その結果を表６に示す。表６に示すよう
に、第１突起６と第２突起７の高さとして０．０２ｍｍ
〜０．３ｍｍの範囲にあることが好ましく、この高さが
０．０２ｍｍより小さい場合、切屑がカールせずに伸び
てしまい、他方０．３ｍｍより大きい場合、湾曲したゼ
ンマイが過密となって切削抵抗が過大となるとともに、
溝入れ加工時にチップが溝にめづまりしてインサート１
を破損せしめる恐れがあることが判った。

【００３９】

【発明の効果】叙上のように、本発明によれば前端切刃
縁により切削された切屑が、まず略半球状の第１突起に
接触した後、第２突起における第１突起の直後位置で前
内方に向きかつ前記第１突起よりも内側に絞れた一対の
内向曲面に当たるように構成したので、切屑がゼンマイ
状に無理なく排出され、かつ形成されるゼンマイの径が
過小とはならないので溝入れ加工時に切屑が溝にめづま
りしてしまうことがなく、また切屑は凸状の曲面に接触
するので接触面積が非常に小さく切削抵抗が小さいので
加工面にブレが発生したりしない。さらに切屑の断面が
内側が絞れた湾曲状となっているのでホルダに絡みつい
たりもしない。

【００４０】また、横ばしり加工の際の切屑は、切り込
み量が小さい時には第１突起の前外側の球面にあたり、
他方切り込み量が小さい時には第２突起における第１突
起の直後位置で該内向曲面より外側に位置し且つ前外方
に向く一対の外向曲面に当たるように構成したのでデフ
レクト角が小さく、よって切屑が切断されやすく、仮に
螺旋状で排出されても螺旋ピッチの小さい切屑が排出さ
れるので切屑が作業者まで飛んで作業者を傷つけること
もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の切削インサートの斜視図であ
る。

【図２】図１のインサートの片側端部を示す上面図であ
る。

【図３】別態様の第２突起を有する切削インサートの片
側端部を示す上面図である。

【図４】従来のインサートの斜視図である。

【符号の説明】

１（切削）インサート２上面３前端切刃縁４側部切刃縁５Ｖ字溝６第１突起７第２突起８内向曲面９外向曲面ｘ₁ｘ₂ デフレクタ角ｙデフレクタ角ｔ距離Ｅ距離

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上面端部位の三周縁に切刃縁を形成した
切削インサートにおいて、上記インサートの上面には前
端切刃縁近傍に略半球状をなす一対の第１突起と該第１
突起の後側に該第１突起より大きい一対の第２突起が形
成され、且つ前記第２突起の中心軸が第１突起の中心軸
よりも側部切刃縁より遠くに位置することを特徴とする
切削インサート。