溝入れ・突っ切り加工用切削インサート
【課題】溝入れ加工の際にワークに削り残しを生じたり切削抵抗の増大を招いたりすることなく、確実な切屑の処理を図る。
【解決手段】インサート本体１の端部に設けられた切刃部２のすくい面５と前逃げ面との交差稜線部に、これらすくい面５と前逃げ面とに連なるホーニング面１０を備えた切刃７が形成されるとともに、このホーニング面１０とすくい面５との交差稜線部には、前逃げ面に交差することのないように凹部１１が形成されていて、ホーニング面１０と前逃げ面との交差稜線部から凹部１１とホーニング面１０との交差稜線部までのホーニング幅Ｂが、切刃７の中央部から切刃７の両端部側に向けて大きくなるようにされている。
【解決手段】インサート本体１の端部に設けられた切刃部２のすくい面５と前逃げ面との交差稜線部に、これらすくい面５と前逃げ面とに連なるホーニング面１０を備えた切刃７が形成されるとともに、このホーニング面１０とすくい面５との交差稜線部には、前逃げ面に交差することのないように凹部１１が形成されていて、ホーニング面１０と前逃げ面との交差稜線部から凹部１１とホーニング面１０との交差稜線部までのホーニング幅Ｂが、切刃７の中央部から切刃７の両端部側に向けて大きくなるようにされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被削材に溝入れ加工や突っ切り加工を行うのに用いられる溝入れ・突っ切り加工用切削インサートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような溝入れ加工や突っ切り加工に用いられる切削インサートとして、例えば特許文献１には、前切れ刃の切れ刃稜の略中央に、すくい面を低くするように凹部を設け、すくい面に、該凹部から連なり後方に延びる凹溝を設けたものが提案されている。特許文献１に記載の切削インサートでは、凹部が形成された前切れ刃に倣った断面形状に切屑を生成して、これを凹溝によって絞り込むように変形させることにより、小さな切削抵抗で切屑に安定した変形効果を与えることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２１２７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この特許文献１に記載の切削インサートでは、凹部が前切れ刃の前逃げ面に開口していて、前切れ刃の形状自体が中凹み形状となるため、溝入れ加工の際にワークに形成された溝の溝底に、この凹んだ部分によって削り残し部分が生じてしまうことが避けられない。また、このような中凹み形状の前切れ刃に倣った断面形状の切屑を生成して凹溝によって絞り込むように変形させるため、切屑の幅方向の実質長さ、すなわち中凹み断面に生成された切屑を拡げた長さは長くなって前切れ刃や凹溝との接触長さも長くなり、却って切削抵抗の増大を招くおそれもある。
【０００５】
本発明は、このような背景の下になされたもので、溝入れ加工の際にワークに削り残しを生じたり切削抵抗の増大を招いたりすることなく、確実な切屑の処理を図ることが可能な溝入れ・突っ切り加工用切削インサートを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、インサート本体の端部に設けられた切刃部のすくい面と前逃げ面との交差稜線部に、これらすくい面と前逃げ面とに連なるホーニング面を備えた切刃が形成されるとともに、このホーニング面と上記すくい面との交差稜線部には、上記前逃げ面に交差することのないように凹部が形成されていて、該ホーニング面と上記前逃げ面との交差稜線部から上記凹部と該ホーニング面との交差稜線部までのホーニング幅が、上記切刃の中央部から該切刃の両端部側に向けて大きくなるようにされていることを特徴とする。
【０００７】
このように構成された溝入れ・突っ切り加工用インサートでは、すくい面と前逃げ面との交差稜線部に形成された切刃にホーニング面が形成されていて、このホーニング面と前逃げ面との交差稜線部が実質的に前切れ刃のエッジとして作用することになる。そして、このエッジによって生成された切屑は、ホーニング面を擦過してすくい面側に流れ出ることになるが、このホーニング面には、切刃の中央部から両端部側に向けて上記ホーニング幅が大きくなるような凹部が形成されているので、切屑には切刃の両端部で中央部よりも大きな抵抗が与えられることになる。
【０００８】
従って、このような抵抗が与えられた切屑は、抵抗の小さな切刃の中央部側へと幅方向に丸め込まれるとともに、凹部からすくい面を擦過する際に流出方向にも抵抗を受けて丸め込まれ、これにより応力の集中を生じて確実に分断される。その一方で、上記凹部は、前逃げ面には交差することがないようにされていて、上述のように実質的に前切れ刃のエッジとして作用するホーニング面と前逃げ面との交差稜線部が中凹み形状となることがないので、加工溝の溝底に削り残しが生じることがないとともに、生成された切屑の幅方向の実質長さが長くなることもないため、この切屑とホーニング面やすくい面との上記幅方向の接触長さが長くなることもなく、切削抵抗を確実に低減することが可能となる。
【０００９】
ここで、ホーニング面と前逃げ面との交差稜線部から凹部と該ホーニング面との交差稜線部までの上記ホーニング幅のうち、最も小さくなる上記切刃の中央部におけるホーニング幅Ｂは、凹部が前逃げ面に交差することがなく、すなわち実質的な切刃エッジとなる前逃げ面とホーニング面との交差稜線部が中凹み形状となることがなければ、Ｂ＝０であってもよく、つまり切刃の中央部で凹部が前逃げ面とホーニング面との交差稜線部に達して接するようにされていてもよいが、その場合にはこの切刃中央部でホーニング面がなくなるため、切刃の欠損を招くおそれが生じる。
【００１０】
その一方で、逆にこの切刃中央部におけるホーニング幅Ｂが大きすぎると、切屑がホーニング面に沿って流出する長さが長くなって幅方向に丸め込まれる前に流出方向に丸め込まれてしまい、応力集中による効率的な切屑の分断を図ることが困難となるおそれがあるので、上記切刃の中央部におけるホーニング幅Ｂは、０よりも大きく、上記すくい面に沿った方向において０ｍｍ＜Ｂ≦０．１ｍｍの範囲内とされるのが望ましい。
【００１１】
また、上記凹部は、上記切刃の両端に達することなく切れ上がっているのが望ましく、すなわち切刃の両端部では、ホーニング面とすくい面との交差稜線部が残されて該ホーニング面が前逃げ面との交差稜線部からすくい面との交差稜線部に亙って形成されるのが望ましい。これにより、切刃の両端部においては中央部よりも大きな抵抗を一層確実に切屑に与えることができ、従って切屑の幅方向への丸め込みも一層確実に促すことが可能となる。
【００１２】
なお、上記ホーニング幅は、切刃の中央部から両端部側に向けて一定の割合で大きくなるようにされるのが、切屑に与えられる抵抗もその幅方向に中央部から両端部側に向けて一定の割合で大きくなるためにスムーズに丸め込むことができて望ましく、すなわち上記凹部は、一対の傾斜平面により断面凹Ｖ字の溝状をなしているのが望ましい。
【００１３】
また、上記インサート本体の少なくとも上記切刃部のすくい面と前逃げ面との交差稜線部周辺は、ＣＢＮ焼結体またはダイヤモンド焼結体により形成されているのが望ましく、このような超高硬度焼結体によって切屑が擦過するホーニング面および凹部が形成された切刃部のすくい面と前逃げ面との交差稜線部周辺を形成することにより、優れた耐摩耗性を確保することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、ワークに削り残しを生じて加工精度を損なったり、切屑との幅方向の接触長さが長くなって切削抵抗の増大を招いたりすることなく、切屑を幅方向に丸め込んだ上で流出方向に確実に分断することができて、切屑処理性の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す実施形態の平面図である。
【図３】図１に示す実施形態の側面図である。
【図４】図１に示す実施形態を切刃部側から見た正面図である。
【図５】図３における矢線Ｘ方向視の背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１ないし図５は、本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態においてインサート本体１は概略四角柱状をなし、その長手方向（図１ないし図３において左右方向）の一端部（図１ないし図３において左側端部）に切刃部２が形成されるとともに、他端側部分（図１ないし図３において右側部分）は、このインサート本体１を刃先交換式の溝入れ・突っ切りバイトのホルダに装着するための取付部３とされている。
【００１７】
このうち、上記切刃部２には、上記長手方向一端側を向く前逃げ面４と、この前逃げ面４に交差して上記長手方向に延びるすくい面５（図３において上側を向く面）と、同じく前逃げ面４に交差するとともにすくい面５とも交差して上記長手方向に延びる一対の横逃げ面６（図４において左右方向を向く面）とが形成されており、すくい面５と前逃げ面４との交差稜線部に切刃７（前切刃）が形成されている。また、すくい面５と反対側の面には、インサート本体１の全長に亙って着座面８が形成されている。
【００１８】
この着座面８と、取付部３において着座面８の反対側すなわちすくい面５と同じ側を向く取付面３Ａとは、図４に示すように断面凹Ｖ字をなして上記長手方向に延びる溝状に形成されており、ただしその溝面はＶ字の内側に向けて凸となるように湾曲する凸曲面とされている。なお、本実施形態のインサート本体１は、これら着座面８と取付面３Ａの断面がなす凹Ｖ字の二等分線に沿って上記長手方向に延びる平面に対して対称な形状とされている。
【００１９】
このようなインサート本体１は、これら着座面８と取付面３Ａとが、上記ホルダの一対の顎部に対向して突出するように形成された断面凸Ｖ字状の傾斜平面に当接してくわえ込まれるように押圧されることにより、切刃部２を突き出すようにしてホルダに固定されて取り付けられる。
【００２０】
ここで、インサート本体１は、すくい面５の一端部側部分を除いて超硬合金等の硬質材料により形成されるとともに、このすくい面５の一端部側部分は、ＣＢＮ焼結体またはダイヤモンド焼結体等の超高硬度焼結体９Ａと超硬合金等の硬質焼結体９Ｂとを層状に一体焼結した層状焼結体９により形成されており、切刃７はこの層状焼結体９の上記超高硬度焼結体９Ａ部分に形成されている。なお、この切刃７の幅Ｗは、例えば２ｍｍ〜６ｍｍ程度とされる。
【００２１】
すなわち、図３に示すように切刃部２のすくい面５と前逃げ面４との交差稜線部には、前逃げ面４からすくい面５の長手方向略半分程度までを一対の横逃げ面６間に亙ってＬ字状に切り欠くように切欠部２Ａが形成され、この切欠部２Ａに、上記層状焼結体９が、その超高硬度焼結体９Ａ部分をすくい面５側に向けて着座させられ、硬質焼結体９Ｂ部分が切欠部２にろう付けされることにより固着されている。なお、こうして固着された層状焼結体９の表面は切刃部２の前逃げ面４、すくい面５、および横逃げ面６と面一に連なるようにされている。
【００２２】
また、すくい面５は上記長手方向に沿った平面状とされるとともに、前逃げ面４は、すくい面５から離間して着座面８側に向かうに従い長手方向に後退するように逃げ角が与えられた傾斜平面状とされている。さらに、上記一対の横逃げ面６も、すくい面５から離間して着座面８側に向かうに従い互いに接近するように傾斜するとともに、前逃げ面４から離間して長手方向他端側に向けても互いに接近するように傾斜して逃げ角が与えられた傾斜平面状とされている。
【００２３】
従って、切刃７は、本実施形態ではすくい面５に対向する平面視において上記長手方向に直交する方向に一直線状に延びるように形成される。ただし、上記前逃げ面４と横逃げ面６との交差稜線部は断面円弧状に面取りされており、このため切刃７の両端部には略円弧状のコーナ刃７Ａが形成される。なお、このコーナ刃７Ａがなす円弧の半径は０．５ｍｍ以下とされるのが望ましい。
【００２４】
さらに、切刃７にはホーニングが施されていて、これにより該切刃７が形成されるすくい面５と前逃げ面４との交差稜線部には、これらすくい面５と前逃げ面４とに連なるようにしてホーニング面１０が形成される。ここで、本実施形態におけるホーニングは、ホーニング面１０がすくい面５と前逃げ面４とに鈍角をもって交差するようにされた平面状のチャンファーホーニングであり、そのすくい面５に対するホーニング角αは例えば４５°とされるとともに、すくい面５に沿った上記長手方向のホーニング幅Ａは、上記コーナ刃７Ａがなす円弧の半径よりも大きくされている。
【００２５】
そして、このホーニング面１０とすくい面５との交差稜線部には、この交差稜線部に沿うようにして凹部１１が形成されており、この凹部１１は、該交差稜線部からの凹みが、切刃７の幅方向（図２における上下方向。図４および図５における左右方向。）における中央部で最も大きて深く、切刃７の幅方向両端部側に向けて浅くなるようにされている。ただし、凹部１１は切刃７の中央部でも前逃げ面４に交差することはなく、すなわち凹部１１がホーニング面１０と前逃げ面４との交差稜線部を越えて凹んで該交差稜線部が中凹み形状となるようなことがないように形成されている。
【００２６】
特に本実施形態では、凹部１１は、ホーニング面１０と前逃げ面４との交差稜線部に達することもなく、すなわちこのホーニング面１０と前逃げ面４との交差稜線部から凹部１１とホーニング面１０との交差稜線部までのホーニング幅Ｂが、切刃７の中央部で０ではなく、かつこの中央部から切刃７の両端部側に向けて大きくなるようにされている。ここで、この切刃７の中央部におけるホーニング幅Ｂは、すくい面５に沿った方向において０ｍｍ＜Ｂ≦０．１ｍｍの範囲内とされるのが望ましい。
【００２７】
さらに、本実施形態ではこの凹部１１は、上記長手方向一端側に向けてすくい面５に対し上記ホーニング角αよりも緩やかな例えば２０°の傾斜角βで傾斜した方向から見て、図５に示すように偏平した断面凹Ｖ字状をなすように形成されている。すなわち、凹部１１は、この傾斜角βで傾斜した方向に沿って延びる偏平した断面凹Ｖ字状の溝によって上記ホーニング面１０とすくい面５との交差稜線部を切り欠くように形成されていて、この凹Ｖ字状溝の溝底が、ホーニング面１０と前逃げ面４との交差稜線部には達することなく、ホーニング面１０上において切刃７の幅方向中央部に位置するようにされている。
【００２８】
また、凹部１１は、切刃７の幅方向においては該切刃７の両端部に達することなく切れ上がっていて、これにより凹部１１の両端部と横逃げ面６との間には、ホーニング面１０とすくい面５との交差稜線部が、例えば上記切刃７の幅方向において０．５ｍｍ以下程度の僅かな幅Ｃで残されることになる。なお、この残された交差稜線部にはさらに丸ホーニングやチャンファーホーニングが施されていてもよい。
【００２９】
さらに、上述のように凹部１１が断面凹Ｖ字の溝状をなして一定の傾斜角βでホーニング面１０とすくい面５との交差稜線部を切り欠くように形成されることにより、ホーニング面１０と前逃げ面４との交差稜線部から凹部１１とホーニング面１０との交差稜線部までのすくい面５に沿った方向におけるホーニング幅は、本実施形態では切刃７の幅方向中央部での最小の上記ホーニング幅Ｂから、切刃７の両端部側に向かうに従い一定の割合で漸次大きくされた後、この両端部側で切れ上がったところで上記ホーニング幅Ａとなり、これよりも両端部側ではコーナ刃７Ａの部分を除いて一定のホーニング幅Ａとされて、ホーニング面１０が横逃げ面６に交差するようにされている。
【００３０】
さらにまた、上記凹部１１を形成する偏平した断面凹Ｖ字状の溝は、本実施形態ではその溝底側に向かうに従い互いに接近するように傾斜した一対の傾斜平面１１Ａによってホーニング面１０とすくい面５との交差稜線部を切り欠くようにして形成されており、すなわち、この凹Ｖ字状溝の上記溝底で互いに鈍角に交差するこれら一対の傾斜平面１１Ａが、すくい面５とホーニング面１０とに対しても鈍角に交差するように形成されて、凹部１１が形成されている。
【００３１】
ここで、本実施形態のようにホーニング角αを４５°、凹部１１のすくい面５に対する上記傾斜角βを２０°として、ホーニング面１０とすくい面５との交差稜線部の幅Ｃを０．５ｍｍ残した場合、切刃７の幅を２ｍｍ〜６ｍｍ、上記ホーニング幅Ｂを０ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲内で変化させると、図５に示すように上記傾斜角βで傾斜した方向から見たときのこれら一対の傾斜平面１１Ａの延長面が該傾斜平面１１Ａに交差するホーニング面１０とすくい面５との交差稜線部に対してなす角度γは、およそ４°５２’〜２４°４１’の範囲内で変化することになる。
【００３２】
このように構成された溝入れ・突っ切り加工用切削インサートにおいては、被削材への溝入れ・突っ切り加工に使用される切刃７が形成されるすくい面５と前逃げ面４との交差稜線部にホーニング面１０が形成されていて、このホーニング面１０と前逃げ面４との交差稜線部が実質的に切刃エッジとして作用して被削材に食い付き、該被削材を切削してゆく。そして、このとき生成される切屑は、ホーニング面１０からすくい面５を擦過して流出してゆく。
【００３３】
ところが、このホーニング面１０には、切刃７の中央部から両端部側に向けてホーニング幅が大きくなるように凹部１１が形成されており、このため切屑にはホーニング面１０を擦過する際に、切刃７の幅方向両端部で中央部よりも大きな抵抗が与えられることになる。従って、このような抵抗が与えられることにより切屑は、該切屑の幅方向においても抵抗の小さい中央部に向けて丸め込まれるように変形させられ、次いですくい面５を擦過して流出することにより、その流出方向に向けても抵抗を受けて丸め込まれるように変形させられる。
【００３４】
このため、切屑には、その幅方向中央部または両端部もしくはその双方に応力が集中して破断を生じ、これにより切屑は流出方向にカールされながら細かく分断させられる。従って、上記構成の切削インサートによれば、溝入れ・突っ切り加工の際に生成される切屑が連続して延びるように流出してホルダに絡まったり、被削材を傷付けたりするような事態を防ぐことができ、良好な切屑処理性を確保することができる。
【００３５】
その一方で、上記凹部１１は、前逃げ面４には交差することはなく、すなわちこの前逃げ面４とホーニング面１０との交差稜線部に接するように達するまでか、あるいはこの交差稜線部との間にホーニング面１０が残されるように間隔（すくい面５に沿った方向のホーニング幅Ｂ）をあけて形成されているので、上述のように切刃エッジとして作用する前逃げ面４とホーニング面１０との交差稜線部は直線状に延びたままで、特許文献１記載のインサートのように中凹み形状となることはない。
【００３６】
このため、特に被削材に溝入れ加工を行う場合において、加工された被削材の溝の底に切刃エッジの中凹み形状による凸部が削り残されたりすることがなく、従ってこのような削り残しを除去するための追加工を要したりすることもなく、加工効率を維持しつつ加工精度や加工品位の向上を図ることができる。
【００３７】
また、こうして切刃エッジが中凹み形状となることがないために、上記構成の切削インサートでは、生成される切屑も断面中凹み形状となることがなく、幅方向に直線状に延びるように生成されて、これが上記ホーニング面１０からすくい面５を擦過することにより、幅方向と流出方向に丸め込まれて良好にカールさせられ、分断させられる。このため、切刃７の幅が同じなら、中凹み形状のものに比べて、この幅方向に沿った切屑との接触長さを短く抑えることができ、これにより切削抵抗の低減を図ることができる。
【００３８】
特に、本実施形態では、インサート本体１の切刃部２におけるすくい面５と前逃げ面４との交差稜線部周辺が、層状焼結体９のＣＢＮ焼結体またはダイヤモンド焼結体よりなる超高硬度焼結体９Ａによって形成されており、かかる超高硬度焼結体９Ａは、超高硬度であるために耐摩耗性は高いものの靱性が乏しく、大きな切削抵抗が溝入れ・突っ切り加工のように比較的長い加工時間中に連続的に作用することになると切刃エッジにチッピングを生じ易い。また、こうして大きな切削抵抗が連続的に作用すると切削熱が増大して却ってすくい面５の摩耗が助長されることにもなる。
【００３９】
この点、インサート本体全体が超硬合金やセラミックスで形成された溝入れ・突っ切り加工用切削インサートでは、例えば特開２００６−１５０５８４号公報等に記載されているようにすくい面上に突起を形成して切屑との接触を抑えることにより切削抵抗を低減するようにしたものがあるが、超高硬度焼結体にそのような突起を形成することは難しく、また靱性に乏しく、言い換えれば脆性が高い超高硬度焼結体では突起を形成したとしても容易に折損してしまい、切屑処理性が失われる結果となる。
【００４０】
ところが、上記構成の溝入れ・突っ切り加工用切削インサートでは、このような突起を設けたりせずとも上述のように切削抵抗の低減を図ることができるため、切刃７のチッピングの発生を防止しつつ、超高硬度焼結体９Ａが有する高い耐摩耗性を効果的に発揮することが可能となる。
【００４１】
ただし、このように切削抵抗を低減することができても、切刃７の中央部で最小となる上記ホーニング幅Ｂが０であって、すなわち切刃７の中央部で凹部１１がホーニング面１０と前逃げ面４との交差稜線部に達するようであると、この切刃７中央部ではホーニング面１０が存在しなくなり、強度不足によって切刃７に欠損やチッピングが発生するおそれが生じる。
【００４２】
その一方で、この切刃７の中央部におけるホーニング幅Ｂが大きすぎると、切削抵抗の増大を招くのは勿論、切屑が幅方向に丸め込まれる前に流出方向に丸め込まれてそのままカールしてしまい、応力集中による切屑の分断を効果的に促すことができなくなるおそれが生じる。このため、切刃７の中央部におけるホーニング幅Ｂは、０よりも大きく、すくい面５に沿った方向の幅として本実施形態のように０ｍｍ＜Ｂ≦０．１ｍｍの範囲内とされるのが望ましい。
【００４３】
また、上記凹部１１は上記横逃げ面６には交差するように形成されていてもよく、すなわちホーニング面１０とすくい面５との交差稜線部の全長に亙って凹部１１が形成されていてもよいが、特に本実施形態のように切刃７が形成される切刃部２のすくい面５と前逃げ面４との交差稜線部周辺が超高硬度焼結体９Ａによって形成されていると、凹部１１と横逃げ面６との交差稜線部で靱性が乏しくなることにより欠損等が生じやすくなるおそれがある。
【００４４】
さらに、こうしてホーニング面１０とすくい面５との交差稜線部の全長に亙って凹部１１が形成されていると、切刃７の両端部におけるホーニング幅が凹部１１を形成していないときのホーニング幅Ａよりも小さくなり、切屑に十分な抵抗を与えて幅方向に丸め込むことが困難となるおそれもある。
【００４５】
このため、凹部１１は、切刃７の両端には達することなく切れ上がっていて、切刃７の両端部にはホーニング面１０とすくい面５との交差稜線部が、本実施形態のように０．５ｍｍ以下程度の幅Ｃで残されるのが望ましい。これにより、切刃７の両端部では大きなホーニング幅Ａを確保して靱性や強度を維持しつつ切屑に十分な抵抗を与えることができて、より確実に切屑を幅方向に丸め込んで分断処理することが可能となる。
【００４６】
また、本実施形態では、凹部１１が一対の傾斜平面１１Ａにより断面凹Ｖ字状の溝によって形成されていて、上記ホーニング面１０と前逃げ面４との交差稜線部からこの凹部１１とホーニング面１０との交差稜線部までのホーニング幅が、切刃７の中央部から両端部側に向けて一定の割合で大きくなるようにされているが、例えばこの凹Ｖ字の溝を形成する一対の傾斜面が、上記傾斜角βの方向から見て凸曲していたり逆に凹曲していたりして、切刃７の中央部から両端部側に向けて上記ホーニング幅が大きくなる割合が小さくなったり大きくなったりするように変化させられていてもよい。
【００４７】
ただし、前者のように断面Ｖ字の一対の傾斜面が凸曲していてホーニング幅の大きくなる割合が切刃７の中央部から両端部に向けて小さくなると、この切刃７の中央部で切屑に与えられる抵抗が小さくなる範囲が小さくなってしまう一方、逆に後者のように一対の傾斜面が凹曲していてホーニング幅の大きくなる割合が切刃７の中央部から両端部に向けて大きくなっても、切刃７の両端部で切屑に十分な抵抗を与えることができなくなり、いずれの場合も切屑を確実に幅方向に丸め込んだ後に流出方向に丸め込んでカールさせることにより分断することが困難となるおそれがある。
【００４８】
このため、上記ホーニング幅が切刃７の中央部から両端部側に向けて一定の割合で大きくなるように、上記凹部１１は、本実施形態のように一対の傾斜平面１１Ａによって断面凹Ｖ字の溝状をなすように形成されるのが望ましい。これにより、切屑に与えられる抵抗もその幅方向に中央部から両端部側に向けて一定の割合で大きくなるため、該切屑を幅方向にスムーズに丸め込むことができ、これを流出方向に丸め込んでカールさせることにより、一層確実な切屑処理を促すことができる。
【００４９】
なお、本実施形態では、インサート本体１の切刃部２において切刃７が形成されるすくい面５と前逃げ面４との交差稜線部周辺が、ＣＢＮ焼結体またはダイヤモンド焼結体よりなる超高硬度焼結体９Ａによって形成された場合について説明したが、上述したようにインサート本体１全体がＣＢＮ焼結体やダイヤモンド焼結体よりは硬度の低い超硬合金等の硬質材料によって形成された切削インサートに本発明を適用することも可能である。
【００５０】
また、本実施形態では切刃７がインサート本体１の長手方向に直交するように延びているが、突っ切り加工用の切削インサートでは切刃７がインサート本体１の長手方向に対して斜めに延びていてもよい。さらに、インサート本体１の長手方向の両端部に切刃部２が形成されていたり、三角形板状のインサート本体の各角部を端部として切刃部２が形成されていたりしてもよい。
【実施例】
【００５１】
以下、本発明の溝入れ・突っ切り加工用切削インサートにおいて、上記ホーニング幅Ｂの異なるもので切削加工を行ったときに切屑処理性がどのように変化するかについて、実施例を挙げて説明する。本実施例では、上記実施形態に基づく切刃７の幅Ｗが２ｍｍと５ｍｍの２種類の切削インサートにおいて、上記ホーニング角αを４５°、上記ホーニング幅Ａを０．４４５ｍｍ、上記傾斜角βを２０°、上記幅Ｃを０．５ｍｍとして、それぞれ上記ホーニング幅Ｂが０．１ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．０２ｍｍ、および０ｍｍとなるように上記角度γを変化させた合計８つの切削インサートを製造した。これらを、切刃の幅Ｗ、角度γ、およびホーニング幅Ｂごとに次表１、２に示すように実施例１〜８とする。
【００５２】
【表１】
【００５３】
【表２】
【００５４】
そして、これら実施例１〜８の切削インサートにより被削材に溝入れ加工を行い、その際の切屑の状態を確認した。この結果を表１、２に合わせて示す。なお、切削条件は、切削速度１５０．０ｍｍ／ｍｉｎ、送り０．０７６ｍｍ／ｒｅｖであり、クーラントとして塩素フリーエマルジョンＧＥ３３０（５％）を用いた。また、被削材はスプロケット用の焼結材であった。
【００５５】
これら表１、２より、切刃の幅Ｗが２ｍｍと５ｍｍのいずれの実施例１〜８でも、全般的に切屑が分断されて良好な結果が得られている。特に、上記ホーニング幅Ｂが０ｍｍ〜０．０２ｍｍの実施例３、４、７、８では、切屑が長手方向に１周カールする前に分断させられているとともにカール径も小さく抑えられており、カール性についても良好な結果が得られている。ただし、ホーニング幅Ｂが０ｍｍのものでは、上述のように切刃に欠損が生じるおそれがあるので、ホーニング幅Ｂは０ではないのが望ましい。
【符号の説明】
【００５６】
１ インサート本体
２ 切刃部
４ 前逃げ面
５ すくい面
７ 切刃
９ 層状焼結体
９Ａ 超高硬度焼結体
１０ ホーニング面
１１ 凹部
１１Ａ 傾斜平面
Ａ ホーニング面１０のホーニング幅
Ｂ 切刃７の中央部におけるホーニング幅
Ｃ 切刃７の両端部におけるホーニング面１０とすくい面５との交差稜線部の幅
Ｗ 切刃７の幅
α ホーニング角
β 凹部１１の傾斜角
γ 傾斜平面１１Ａの延長面がホーニング面１０とすくい面５との交差稜線部に対してなす角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被削材に溝入れ加工や突っ切り加工を行うのに用いられる溝入れ・突っ切り加工用切削インサートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような溝入れ加工や突っ切り加工に用いられる切削インサートとして、例えば特許文献１には、前切れ刃の切れ刃稜の略中央に、すくい面を低くするように凹部を設け、すくい面に、該凹部から連なり後方に延びる凹溝を設けたものが提案されている。特許文献１に記載の切削インサートでは、凹部が形成された前切れ刃に倣った断面形状に切屑を生成して、これを凹溝によって絞り込むように変形させることにより、小さな切削抵抗で切屑に安定した変形効果を与えることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２１２７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この特許文献１に記載の切削インサートでは、凹部が前切れ刃の前逃げ面に開口していて、前切れ刃の形状自体が中凹み形状となるため、溝入れ加工の際にワークに形成された溝の溝底に、この凹んだ部分によって削り残し部分が生じてしまうことが避けられない。また、このような中凹み形状の前切れ刃に倣った断面形状の切屑を生成して凹溝によって絞り込むように変形させるため、切屑の幅方向の実質長さ、すなわち中凹み断面に生成された切屑を拡げた長さは長くなって前切れ刃や凹溝との接触長さも長くなり、却って切削抵抗の増大を招くおそれもある。
【０００５】
本発明は、このような背景の下になされたもので、溝入れ加工の際にワークに削り残しを生じたり切削抵抗の増大を招いたりすることなく、確実な切屑の処理を図ることが可能な溝入れ・突っ切り加工用切削インサートを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、インサート本体の端部に設けられた切刃部のすくい面と前逃げ面との交差稜線部に、これらすくい面と前逃げ面とに連なるホーニング面を備えた切刃が形成されるとともに、このホーニング面と上記すくい面との交差稜線部には、上記前逃げ面に交差することのないように凹部が形成されていて、該ホーニング面と上記前逃げ面との交差稜線部から上記凹部と該ホーニング面との交差稜線部までのホーニング幅が、上記切刃の中央部から該切刃の両端部側に向けて大きくなるようにされていることを特徴とする。
【０００７】
このように構成された溝入れ・突っ切り加工用インサートでは、すくい面と前逃げ面との交差稜線部に形成された切刃にホーニング面が形成されていて、このホーニング面と前逃げ面との交差稜線部が実質的に前切れ刃のエッジとして作用することになる。そして、このエッジによって生成された切屑は、ホーニング面を擦過してすくい面側に流れ出ることになるが、このホーニング面には、切刃の中央部から両端部側に向けて上記ホーニング幅が大きくなるような凹部が形成されているので、切屑には切刃の両端部で中央部よりも大きな抵抗が与えられることになる。
【０００８】
従って、このような抵抗が与えられた切屑は、抵抗の小さな切刃の中央部側へと幅方向に丸め込まれるとともに、凹部からすくい面を擦過する際に流出方向にも抵抗を受けて丸め込まれ、これにより応力の集中を生じて確実に分断される。その一方で、上記凹部は、前逃げ面には交差することがないようにされていて、上述のように実質的に前切れ刃のエッジとして作用するホーニング面と前逃げ面との交差稜線部が中凹み形状となることがないので、加工溝の溝底に削り残しが生じることがないとともに、生成された切屑の幅方向の実質長さが長くなることもないため、この切屑とホーニング面やすくい面との上記幅方向の接触長さが長くなることもなく、切削抵抗を確実に低減することが可能となる。
【０００９】
ここで、ホーニング面と前逃げ面との交差稜線部から凹部と該ホーニング面との交差稜線部までの上記ホーニング幅のうち、最も小さくなる上記切刃の中央部におけるホーニング幅Ｂは、凹部が前逃げ面に交差することがなく、すなわち実質的な切刃エッジとなる前逃げ面とホーニング面との交差稜線部が中凹み形状となることがなければ、Ｂ＝０であってもよく、つまり切刃の中央部で凹部が前逃げ面とホーニング面との交差稜線部に達して接するようにされていてもよいが、その場合にはこの切刃中央部でホーニング面がなくなるため、切刃の欠損を招くおそれが生じる。
【００１０】
その一方で、逆にこの切刃中央部におけるホーニング幅Ｂが大きすぎると、切屑がホーニング面に沿って流出する長さが長くなって幅方向に丸め込まれる前に流出方向に丸め込まれてしまい、応力集中による効率的な切屑の分断を図ることが困難となるおそれがあるので、上記切刃の中央部におけるホーニング幅Ｂは、０よりも大きく、上記すくい面に沿った方向において０ｍｍ＜Ｂ≦０．１ｍｍの範囲内とされるのが望ましい。
【００１１】
また、上記凹部は、上記切刃の両端に達することなく切れ上がっているのが望ましく、すなわち切刃の両端部では、ホーニング面とすくい面との交差稜線部が残されて該ホーニング面が前逃げ面との交差稜線部からすくい面との交差稜線部に亙って形成されるのが望ましい。これにより、切刃の両端部においては中央部よりも大きな抵抗を一層確実に切屑に与えることができ、従って切屑の幅方向への丸め込みも一層確実に促すことが可能となる。
【００１２】
なお、上記ホーニング幅は、切刃の中央部から両端部側に向けて一定の割合で大きくなるようにされるのが、切屑に与えられる抵抗もその幅方向に中央部から両端部側に向けて一定の割合で大きくなるためにスムーズに丸め込むことができて望ましく、すなわち上記凹部は、一対の傾斜平面により断面凹Ｖ字の溝状をなしているのが望ましい。
【００１３】
また、上記インサート本体の少なくとも上記切刃部のすくい面と前逃げ面との交差稜線部周辺は、ＣＢＮ焼結体またはダイヤモンド焼結体により形成されているのが望ましく、このような超高硬度焼結体によって切屑が擦過するホーニング面および凹部が形成された切刃部のすくい面と前逃げ面との交差稜線部周辺を形成することにより、優れた耐摩耗性を確保することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、ワークに削り残しを生じて加工精度を損なったり、切屑との幅方向の接触長さが長くなって切削抵抗の増大を招いたりすることなく、切屑を幅方向に丸め込んだ上で流出方向に確実に分断することができて、切屑処理性の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す実施形態の平面図である。
【図３】図１に示す実施形態の側面図である。
【図４】図１に示す実施形態を切刃部側から見た正面図である。
【図５】図３における矢線Ｘ方向視の背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１ないし図５は、本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態においてインサート本体１は概略四角柱状をなし、その長手方向（図１ないし図３において左右方向）の一端部（図１ないし図３において左側端部）に切刃部２が形成されるとともに、他端側部分（図１ないし図３において右側部分）は、このインサート本体１を刃先交換式の溝入れ・突っ切りバイトのホルダに装着するための取付部３とされている。
【００１７】
このうち、上記切刃部２には、上記長手方向一端側を向く前逃げ面４と、この前逃げ面４に交差して上記長手方向に延びるすくい面５（図３において上側を向く面）と、同じく前逃げ面４に交差するとともにすくい面５とも交差して上記長手方向に延びる一対の横逃げ面６（図４において左右方向を向く面）とが形成されており、すくい面５と前逃げ面４との交差稜線部に切刃７（前切刃）が形成されている。また、すくい面５と反対側の面には、インサート本体１の全長に亙って着座面８が形成されている。
【００１８】
この着座面８と、取付部３において着座面８の反対側すなわちすくい面５と同じ側を向く取付面３Ａとは、図４に示すように断面凹Ｖ字をなして上記長手方向に延びる溝状に形成されており、ただしその溝面はＶ字の内側に向けて凸となるように湾曲する凸曲面とされている。なお、本実施形態のインサート本体１は、これら着座面８と取付面３Ａの断面がなす凹Ｖ字の二等分線に沿って上記長手方向に延びる平面に対して対称な形状とされている。
【００１９】
このようなインサート本体１は、これら着座面８と取付面３Ａとが、上記ホルダの一対の顎部に対向して突出するように形成された断面凸Ｖ字状の傾斜平面に当接してくわえ込まれるように押圧されることにより、切刃部２を突き出すようにしてホルダに固定されて取り付けられる。
【００２０】
ここで、インサート本体１は、すくい面５の一端部側部分を除いて超硬合金等の硬質材料により形成されるとともに、このすくい面５の一端部側部分は、ＣＢＮ焼結体またはダイヤモンド焼結体等の超高硬度焼結体９Ａと超硬合金等の硬質焼結体９Ｂとを層状に一体焼結した層状焼結体９により形成されており、切刃７はこの層状焼結体９の上記超高硬度焼結体９Ａ部分に形成されている。なお、この切刃７の幅Ｗは、例えば２ｍｍ〜６ｍｍ程度とされる。
【００２１】
すなわち、図３に示すように切刃部２のすくい面５と前逃げ面４との交差稜線部には、前逃げ面４からすくい面５の長手方向略半分程度までを一対の横逃げ面６間に亙ってＬ字状に切り欠くように切欠部２Ａが形成され、この切欠部２Ａに、上記層状焼結体９が、その超高硬度焼結体９Ａ部分をすくい面５側に向けて着座させられ、硬質焼結体９Ｂ部分が切欠部２にろう付けされることにより固着されている。なお、こうして固着された層状焼結体９の表面は切刃部２の前逃げ面４、すくい面５、および横逃げ面６と面一に連なるようにされている。
【００２２】
また、すくい面５は上記長手方向に沿った平面状とされるとともに、前逃げ面４は、すくい面５から離間して着座面８側に向かうに従い長手方向に後退するように逃げ角が与えられた傾斜平面状とされている。さらに、上記一対の横逃げ面６も、すくい面５から離間して着座面８側に向かうに従い互いに接近するように傾斜するとともに、前逃げ面４から離間して長手方向他端側に向けても互いに接近するように傾斜して逃げ角が与えられた傾斜平面状とされている。
【００２３】
従って、切刃７は、本実施形態ではすくい面５に対向する平面視において上記長手方向に直交する方向に一直線状に延びるように形成される。ただし、上記前逃げ面４と横逃げ面６との交差稜線部は断面円弧状に面取りされており、このため切刃７の両端部には略円弧状のコーナ刃７Ａが形成される。なお、このコーナ刃７Ａがなす円弧の半径は０．５ｍｍ以下とされるのが望ましい。
【００２４】
さらに、切刃７にはホーニングが施されていて、これにより該切刃７が形成されるすくい面５と前逃げ面４との交差稜線部には、これらすくい面５と前逃げ面４とに連なるようにしてホーニング面１０が形成される。ここで、本実施形態におけるホーニングは、ホーニング面１０がすくい面５と前逃げ面４とに鈍角をもって交差するようにされた平面状のチャンファーホーニングであり、そのすくい面５に対するホーニング角αは例えば４５°とされるとともに、すくい面５に沿った上記長手方向のホーニング幅Ａは、上記コーナ刃７Ａがなす円弧の半径よりも大きくされている。
【００２５】
そして、このホーニング面１０とすくい面５との交差稜線部には、この交差稜線部に沿うようにして凹部１１が形成されており、この凹部１１は、該交差稜線部からの凹みが、切刃７の幅方向（図２における上下方向。図４および図５における左右方向。）における中央部で最も大きて深く、切刃７の幅方向両端部側に向けて浅くなるようにされている。ただし、凹部１１は切刃７の中央部でも前逃げ面４に交差することはなく、すなわち凹部１１がホーニング面１０と前逃げ面４との交差稜線部を越えて凹んで該交差稜線部が中凹み形状となるようなことがないように形成されている。
【００２６】
特に本実施形態では、凹部１１は、ホーニング面１０と前逃げ面４との交差稜線部に達することもなく、すなわちこのホーニング面１０と前逃げ面４との交差稜線部から凹部１１とホーニング面１０との交差稜線部までのホーニング幅Ｂが、切刃７の中央部で０ではなく、かつこの中央部から切刃７の両端部側に向けて大きくなるようにされている。ここで、この切刃７の中央部におけるホーニング幅Ｂは、すくい面５に沿った方向において０ｍｍ＜Ｂ≦０．１ｍｍの範囲内とされるのが望ましい。
【００２７】
さらに、本実施形態ではこの凹部１１は、上記長手方向一端側に向けてすくい面５に対し上記ホーニング角αよりも緩やかな例えば２０°の傾斜角βで傾斜した方向から見て、図５に示すように偏平した断面凹Ｖ字状をなすように形成されている。すなわち、凹部１１は、この傾斜角βで傾斜した方向に沿って延びる偏平した断面凹Ｖ字状の溝によって上記ホーニング面１０とすくい面５との交差稜線部を切り欠くように形成されていて、この凹Ｖ字状溝の溝底が、ホーニング面１０と前逃げ面４との交差稜線部には達することなく、ホーニング面１０上において切刃７の幅方向中央部に位置するようにされている。
【００２８】
また、凹部１１は、切刃７の幅方向においては該切刃７の両端部に達することなく切れ上がっていて、これにより凹部１１の両端部と横逃げ面６との間には、ホーニング面１０とすくい面５との交差稜線部が、例えば上記切刃７の幅方向において０．５ｍｍ以下程度の僅かな幅Ｃで残されることになる。なお、この残された交差稜線部にはさらに丸ホーニングやチャンファーホーニングが施されていてもよい。
【００２９】
さらに、上述のように凹部１１が断面凹Ｖ字の溝状をなして一定の傾斜角βでホーニング面１０とすくい面５との交差稜線部を切り欠くように形成されることにより、ホーニング面１０と前逃げ面４との交差稜線部から凹部１１とホーニング面１０との交差稜線部までのすくい面５に沿った方向におけるホーニング幅は、本実施形態では切刃７の幅方向中央部での最小の上記ホーニング幅Ｂから、切刃７の両端部側に向かうに従い一定の割合で漸次大きくされた後、この両端部側で切れ上がったところで上記ホーニング幅Ａとなり、これよりも両端部側ではコーナ刃７Ａの部分を除いて一定のホーニング幅Ａとされて、ホーニング面１０が横逃げ面６に交差するようにされている。
【００３０】
さらにまた、上記凹部１１を形成する偏平した断面凹Ｖ字状の溝は、本実施形態ではその溝底側に向かうに従い互いに接近するように傾斜した一対の傾斜平面１１Ａによってホーニング面１０とすくい面５との交差稜線部を切り欠くようにして形成されており、すなわち、この凹Ｖ字状溝の上記溝底で互いに鈍角に交差するこれら一対の傾斜平面１１Ａが、すくい面５とホーニング面１０とに対しても鈍角に交差するように形成されて、凹部１１が形成されている。
【００３１】
ここで、本実施形態のようにホーニング角αを４５°、凹部１１のすくい面５に対する上記傾斜角βを２０°として、ホーニング面１０とすくい面５との交差稜線部の幅Ｃを０．５ｍｍ残した場合、切刃７の幅を２ｍｍ〜６ｍｍ、上記ホーニング幅Ｂを０ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲内で変化させると、図５に示すように上記傾斜角βで傾斜した方向から見たときのこれら一対の傾斜平面１１Ａの延長面が該傾斜平面１１Ａに交差するホーニング面１０とすくい面５との交差稜線部に対してなす角度γは、およそ４°５２’〜２４°４１’の範囲内で変化することになる。
【００３２】
このように構成された溝入れ・突っ切り加工用切削インサートにおいては、被削材への溝入れ・突っ切り加工に使用される切刃７が形成されるすくい面５と前逃げ面４との交差稜線部にホーニング面１０が形成されていて、このホーニング面１０と前逃げ面４との交差稜線部が実質的に切刃エッジとして作用して被削材に食い付き、該被削材を切削してゆく。そして、このとき生成される切屑は、ホーニング面１０からすくい面５を擦過して流出してゆく。
【００３３】
ところが、このホーニング面１０には、切刃７の中央部から両端部側に向けてホーニング幅が大きくなるように凹部１１が形成されており、このため切屑にはホーニング面１０を擦過する際に、切刃７の幅方向両端部で中央部よりも大きな抵抗が与えられることになる。従って、このような抵抗が与えられることにより切屑は、該切屑の幅方向においても抵抗の小さい中央部に向けて丸め込まれるように変形させられ、次いですくい面５を擦過して流出することにより、その流出方向に向けても抵抗を受けて丸め込まれるように変形させられる。
【００３４】
このため、切屑には、その幅方向中央部または両端部もしくはその双方に応力が集中して破断を生じ、これにより切屑は流出方向にカールされながら細かく分断させられる。従って、上記構成の切削インサートによれば、溝入れ・突っ切り加工の際に生成される切屑が連続して延びるように流出してホルダに絡まったり、被削材を傷付けたりするような事態を防ぐことができ、良好な切屑処理性を確保することができる。
【００３５】
その一方で、上記凹部１１は、前逃げ面４には交差することはなく、すなわちこの前逃げ面４とホーニング面１０との交差稜線部に接するように達するまでか、あるいはこの交差稜線部との間にホーニング面１０が残されるように間隔（すくい面５に沿った方向のホーニング幅Ｂ）をあけて形成されているので、上述のように切刃エッジとして作用する前逃げ面４とホーニング面１０との交差稜線部は直線状に延びたままで、特許文献１記載のインサートのように中凹み形状となることはない。
【００３６】
このため、特に被削材に溝入れ加工を行う場合において、加工された被削材の溝の底に切刃エッジの中凹み形状による凸部が削り残されたりすることがなく、従ってこのような削り残しを除去するための追加工を要したりすることもなく、加工効率を維持しつつ加工精度や加工品位の向上を図ることができる。
【００３７】
また、こうして切刃エッジが中凹み形状となることがないために、上記構成の切削インサートでは、生成される切屑も断面中凹み形状となることがなく、幅方向に直線状に延びるように生成されて、これが上記ホーニング面１０からすくい面５を擦過することにより、幅方向と流出方向に丸め込まれて良好にカールさせられ、分断させられる。このため、切刃７の幅が同じなら、中凹み形状のものに比べて、この幅方向に沿った切屑との接触長さを短く抑えることができ、これにより切削抵抗の低減を図ることができる。
【００３８】
特に、本実施形態では、インサート本体１の切刃部２におけるすくい面５と前逃げ面４との交差稜線部周辺が、層状焼結体９のＣＢＮ焼結体またはダイヤモンド焼結体よりなる超高硬度焼結体９Ａによって形成されており、かかる超高硬度焼結体９Ａは、超高硬度であるために耐摩耗性は高いものの靱性が乏しく、大きな切削抵抗が溝入れ・突っ切り加工のように比較的長い加工時間中に連続的に作用することになると切刃エッジにチッピングを生じ易い。また、こうして大きな切削抵抗が連続的に作用すると切削熱が増大して却ってすくい面５の摩耗が助長されることにもなる。
【００３９】
この点、インサート本体全体が超硬合金やセラミックスで形成された溝入れ・突っ切り加工用切削インサートでは、例えば特開２００６−１５０５８４号公報等に記載されているようにすくい面上に突起を形成して切屑との接触を抑えることにより切削抵抗を低減するようにしたものがあるが、超高硬度焼結体にそのような突起を形成することは難しく、また靱性に乏しく、言い換えれば脆性が高い超高硬度焼結体では突起を形成したとしても容易に折損してしまい、切屑処理性が失われる結果となる。
【００４０】
ところが、上記構成の溝入れ・突っ切り加工用切削インサートでは、このような突起を設けたりせずとも上述のように切削抵抗の低減を図ることができるため、切刃７のチッピングの発生を防止しつつ、超高硬度焼結体９Ａが有する高い耐摩耗性を効果的に発揮することが可能となる。
【００４１】
ただし、このように切削抵抗を低減することができても、切刃７の中央部で最小となる上記ホーニング幅Ｂが０であって、すなわち切刃７の中央部で凹部１１がホーニング面１０と前逃げ面４との交差稜線部に達するようであると、この切刃７中央部ではホーニング面１０が存在しなくなり、強度不足によって切刃７に欠損やチッピングが発生するおそれが生じる。
【００４２】
その一方で、この切刃７の中央部におけるホーニング幅Ｂが大きすぎると、切削抵抗の増大を招くのは勿論、切屑が幅方向に丸め込まれる前に流出方向に丸め込まれてそのままカールしてしまい、応力集中による切屑の分断を効果的に促すことができなくなるおそれが生じる。このため、切刃７の中央部におけるホーニング幅Ｂは、０よりも大きく、すくい面５に沿った方向の幅として本実施形態のように０ｍｍ＜Ｂ≦０．１ｍｍの範囲内とされるのが望ましい。
【００４３】
また、上記凹部１１は上記横逃げ面６には交差するように形成されていてもよく、すなわちホーニング面１０とすくい面５との交差稜線部の全長に亙って凹部１１が形成されていてもよいが、特に本実施形態のように切刃７が形成される切刃部２のすくい面５と前逃げ面４との交差稜線部周辺が超高硬度焼結体９Ａによって形成されていると、凹部１１と横逃げ面６との交差稜線部で靱性が乏しくなることにより欠損等が生じやすくなるおそれがある。
【００４４】
さらに、こうしてホーニング面１０とすくい面５との交差稜線部の全長に亙って凹部１１が形成されていると、切刃７の両端部におけるホーニング幅が凹部１１を形成していないときのホーニング幅Ａよりも小さくなり、切屑に十分な抵抗を与えて幅方向に丸め込むことが困難となるおそれもある。
【００４５】
このため、凹部１１は、切刃７の両端には達することなく切れ上がっていて、切刃７の両端部にはホーニング面１０とすくい面５との交差稜線部が、本実施形態のように０．５ｍｍ以下程度の幅Ｃで残されるのが望ましい。これにより、切刃７の両端部では大きなホーニング幅Ａを確保して靱性や強度を維持しつつ切屑に十分な抵抗を与えることができて、より確実に切屑を幅方向に丸め込んで分断処理することが可能となる。
【００４６】
また、本実施形態では、凹部１１が一対の傾斜平面１１Ａにより断面凹Ｖ字状の溝によって形成されていて、上記ホーニング面１０と前逃げ面４との交差稜線部からこの凹部１１とホーニング面１０との交差稜線部までのホーニング幅が、切刃７の中央部から両端部側に向けて一定の割合で大きくなるようにされているが、例えばこの凹Ｖ字の溝を形成する一対の傾斜面が、上記傾斜角βの方向から見て凸曲していたり逆に凹曲していたりして、切刃７の中央部から両端部側に向けて上記ホーニング幅が大きくなる割合が小さくなったり大きくなったりするように変化させられていてもよい。
【００４７】
ただし、前者のように断面Ｖ字の一対の傾斜面が凸曲していてホーニング幅の大きくなる割合が切刃７の中央部から両端部に向けて小さくなると、この切刃７の中央部で切屑に与えられる抵抗が小さくなる範囲が小さくなってしまう一方、逆に後者のように一対の傾斜面が凹曲していてホーニング幅の大きくなる割合が切刃７の中央部から両端部に向けて大きくなっても、切刃７の両端部で切屑に十分な抵抗を与えることができなくなり、いずれの場合も切屑を確実に幅方向に丸め込んだ後に流出方向に丸め込んでカールさせることにより分断することが困難となるおそれがある。
【００４８】
このため、上記ホーニング幅が切刃７の中央部から両端部側に向けて一定の割合で大きくなるように、上記凹部１１は、本実施形態のように一対の傾斜平面１１Ａによって断面凹Ｖ字の溝状をなすように形成されるのが望ましい。これにより、切屑に与えられる抵抗もその幅方向に中央部から両端部側に向けて一定の割合で大きくなるため、該切屑を幅方向にスムーズに丸め込むことができ、これを流出方向に丸め込んでカールさせることにより、一層確実な切屑処理を促すことができる。
【００４９】
なお、本実施形態では、インサート本体１の切刃部２において切刃７が形成されるすくい面５と前逃げ面４との交差稜線部周辺が、ＣＢＮ焼結体またはダイヤモンド焼結体よりなる超高硬度焼結体９Ａによって形成された場合について説明したが、上述したようにインサート本体１全体がＣＢＮ焼結体やダイヤモンド焼結体よりは硬度の低い超硬合金等の硬質材料によって形成された切削インサートに本発明を適用することも可能である。
【００５０】
また、本実施形態では切刃７がインサート本体１の長手方向に直交するように延びているが、突っ切り加工用の切削インサートでは切刃７がインサート本体１の長手方向に対して斜めに延びていてもよい。さらに、インサート本体１の長手方向の両端部に切刃部２が形成されていたり、三角形板状のインサート本体の各角部を端部として切刃部２が形成されていたりしてもよい。
【実施例】
【００５１】
以下、本発明の溝入れ・突っ切り加工用切削インサートにおいて、上記ホーニング幅Ｂの異なるもので切削加工を行ったときに切屑処理性がどのように変化するかについて、実施例を挙げて説明する。本実施例では、上記実施形態に基づく切刃７の幅Ｗが２ｍｍと５ｍｍの２種類の切削インサートにおいて、上記ホーニング角αを４５°、上記ホーニング幅Ａを０．４４５ｍｍ、上記傾斜角βを２０°、上記幅Ｃを０．５ｍｍとして、それぞれ上記ホーニング幅Ｂが０．１ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．０２ｍｍ、および０ｍｍとなるように上記角度γを変化させた合計８つの切削インサートを製造した。これらを、切刃の幅Ｗ、角度γ、およびホーニング幅Ｂごとに次表１、２に示すように実施例１〜８とする。
【００５２】
【表１】
【００５３】
【表２】
【００５４】
そして、これら実施例１〜８の切削インサートにより被削材に溝入れ加工を行い、その際の切屑の状態を確認した。この結果を表１、２に合わせて示す。なお、切削条件は、切削速度１５０．０ｍｍ／ｍｉｎ、送り０．０７６ｍｍ／ｒｅｖであり、クーラントとして塩素フリーエマルジョンＧＥ３３０（５％）を用いた。また、被削材はスプロケット用の焼結材であった。
【００５５】
これら表１、２より、切刃の幅Ｗが２ｍｍと５ｍｍのいずれの実施例１〜８でも、全般的に切屑が分断されて良好な結果が得られている。特に、上記ホーニング幅Ｂが０ｍｍ〜０．０２ｍｍの実施例３、４、７、８では、切屑が長手方向に１周カールする前に分断させられているとともにカール径も小さく抑えられており、カール性についても良好な結果が得られている。ただし、ホーニング幅Ｂが０ｍｍのものでは、上述のように切刃に欠損が生じるおそれがあるので、ホーニング幅Ｂは０ではないのが望ましい。
【符号の説明】
【００５６】
１ インサート本体
２ 切刃部
４ 前逃げ面
５ すくい面
７ 切刃
９ 層状焼結体
９Ａ 超高硬度焼結体
１０ ホーニング面
１１ 凹部
１１Ａ 傾斜平面
Ａ ホーニング面１０のホーニング幅
Ｂ 切刃７の中央部におけるホーニング幅
Ｃ 切刃７の両端部におけるホーニング面１０とすくい面５との交差稜線部の幅
Ｗ 切刃７の幅
α ホーニング角
β 凹部１１の傾斜角
γ 傾斜平面１１Ａの延長面がホーニング面１０とすくい面５との交差稜線部に対してなす角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インサート本体の端部に設けられた切刃部のすくい面と前逃げ面との交差稜線部に、これらすくい面と前逃げ面とに連なるホーニング面を備えた切刃が形成されるとともに、このホーニング面と上記すくい面との交差稜線部には、上記前逃げ面に交差することのないように凹部が形成されていて、該ホーニング面と上記前逃げ面との交差稜線部から上記凹部と該ホーニング面との交差稜線部までのホーニング幅が、上記切刃の中央部から該切刃の両端部側に向けて大きくなるようにされていることを特徴とする溝入れ・突っ切り加工用切削インサート。
【請求項２】
上記切刃の中央部における上記ホーニング幅Ｂが、上記すくい面に沿った方向において０ｍｍ＜Ｂ≦０．１ｍｍの範囲内とされていることを特徴とする請求項１に記載の溝入れ・突っ切り加工用切削インサート。
【請求項３】
上記凹部は、一対の傾斜平面により断面凹Ｖ字の溝状をなしていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の溝入れ・突っ切り加工用切削インサート。
【請求項４】
上記凹部は、上記切刃の両端に達することなく切れ上がっていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の溝入れ・突っ切り加工用切削インサート。
【請求項５】
上記インサート本体の少なくとも上記切刃部のすくい面と前逃げ面との交差稜線部周辺はＣＢＮ焼結体またはダイヤモンド焼結体により形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の溝入れ・突っ切り加工用切削インサート。
【請求項１】
インサート本体の端部に設けられた切刃部のすくい面と前逃げ面との交差稜線部に、これらすくい面と前逃げ面とに連なるホーニング面を備えた切刃が形成されるとともに、このホーニング面と上記すくい面との交差稜線部には、上記前逃げ面に交差することのないように凹部が形成されていて、該ホーニング面と上記前逃げ面との交差稜線部から上記凹部と該ホーニング面との交差稜線部までのホーニング幅が、上記切刃の中央部から該切刃の両端部側に向けて大きくなるようにされていることを特徴とする溝入れ・突っ切り加工用切削インサート。
【請求項２】
上記切刃の中央部における上記ホーニング幅Ｂが、上記すくい面に沿った方向において０ｍｍ＜Ｂ≦０．１ｍｍの範囲内とされていることを特徴とする請求項１に記載の溝入れ・突っ切り加工用切削インサート。
【請求項３】
上記凹部は、一対の傾斜平面により断面凹Ｖ字の溝状をなしていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の溝入れ・突っ切り加工用切削インサート。
【請求項４】
上記凹部は、上記切刃の両端に達することなく切れ上がっていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の溝入れ・突っ切り加工用切削インサート。
【請求項５】
上記インサート本体の少なくとも上記切刃部のすくい面と前逃げ面との交差稜線部周辺はＣＢＮ焼結体またはダイヤモンド焼結体により形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の溝入れ・突っ切り加工用切削インサート。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１６７８０５（Ｐ２０１１−１６７８０５Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３３６６１（Ｐ２０１０−３３６６１）
【出願日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]