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技術 切削インサート、それを用いた切削工具及び切削インサートの製造方法

出願人 京セラ株式会社
発明者 津田祐一
出願日 2007年1月30日 (14年0ヶ月経過) 出願番号 2007-018928
公開日 2008年8月14日 (12年6ヶ月経過) 公開番号 2008-183661
状態 未査定
技術分野 バイト、中ぐり工具、ホルダ及びタレット
主要キーワード 穴部内壁 取付側面 両面使い ピンコア 湾曲形 レバーロック テーパ形 てこ作用
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2008年8月14日)のものです。
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図面 (11)

課題

ホルダへの拘束力の高い切削インサート及びそれを用いた切削工具を提供する。

解決手段

切削ダートの本体部は、上面から下面につながる穴部を備えており、 前記穴部は、上面から下面方向に向かうにつれて一定の幅で内径が小さくなる第1テーパ部と、下面から上面方向に向かうにつれて一定の幅で内径が小さくなる第2テーパ部と、前記第1テーパ部と第2テーパ部との間に位置する中間部とを備えており、 前記第1テーパ部と中間部との間、又は、前記第2テーパ部と中間部との間の少なくとも一方には、前記中間部よりも内径が広い逃がし部を有することを特徴とする

概要

背景

従来から、金属部品等の切削加工に用いる切削インサート着脱可能に取り付けてなる切削工具が知られている。このような切削工具は、工具用のホルダの先端部に切削インサートをスクリューオン方式、クランプオン方式レバーロック方式等の所定の方式で取り付けられている(例えば、非特許文献1参照)。

スクリューオン方式は、切削インサートに設けられた穴部テーパを利用して、ネジ部材により締め込むことにより、切削インサートをホルダに拘束する方式である。この方式は、構造が簡単であり部品点数も少なく安価であり、小さいチップの拘束にも対応できる点で優れている。

レバーロック方式は、切削インサートに設けられた穴部を利用してL字型レバーのてこ作用で切削インサートの穴部内壁からホルダに向かって拘束する方式である。この方式は、切削インサートの着脱に優れ、外形加工用によく使用されている。

また、切削インサートは消耗品であるため、コストの低減が求められている。そのため、切削インサート本体が多角形平板状をなし、上面と側面との交差稜線及び下面と側面との交差領域にそれぞれ切刃を形成する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。当該技術を用いることにより、1つの切削インサートにおいて反転させて取り付けることができ、2倍の切刃を使用できる所謂両面使いが可能となる。これにより、片面使用の切削インサートに比べてコストを削減することができる。
特開平5−16011号公報
超硬工具ハンドブック1998、超硬工具協会、1998年 130−131頁」

概要

ホルダへの拘束力の高い切削インサート及びそれを用いた切削工具を提供する。切削ダートの本体部は、上面から下面につながる穴部を備えており、 前記穴部は、上面から下面方向に向かうにつれて一定の幅で内径が小さくなる第1テーパ部と、下面から上面方向に向かうにつれて一定の幅で内径が小さくなる第2テーパ部と、前記第1テーパ部と第2テーパ部との間に位置する中間部とを備えており、 前記第1テーパ部と中間部との間、又は、前記第2テーパ部と中間部との間の少なくとも一方には、前記中間部よりも内径が広い逃がし部を有することを特徴とする

目的

本発明は、上記問題に鑑み、スクリューオン方式の両面使いの切削インサートにおいて、ホルダへの拘束力の高い切削インサート及びそれを用いた切削工具を提供する。また、拘束力が強いことにより安定した切削加工を行うことのできる切削方法を提供する。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

一方がすくい面、他方が着座面となる上面および下面と、逃げ面となる側面と、前記上面と前記側面および前記下面と前記側面との交差稜線の少なくとも一部にそれぞれ設けられた切刃部とを備える本体部を有する両面使い切削インサートにおいて、前記本体部は、上面から下面につながる穴部を備えており、前記穴部は、上面から下面方向に向かうにつれて一定の幅で内径が小さくなる第1テーパ部と、下面から上面方向に向かうにつれて一定の幅で内径が小さくなる第2テーパ部と、前記第1テーパ部と第2テーパ部との間に位置する中間部とを備えており、前記第1テーパ部と中間部との間、又は、前記第2テーパ部と中間部との間の少なくとも一方には、前記中間部よりも内径が広い逃がし部を有することを特徴とする切削インサート。

請求項2

前記逃がし部は、一定の幅で内径が小さくなるとともに、前記第1テーパ部又は第2テーパ部よりも中間部に向かう傾斜角が大きいことを特徴とする請求項1に記載の切削インサート。

請求項3

前記逃がし部は、断面形状において切削インサートの側面に向かって凹んだ形状であることを特徴とする請求項1に記載の切削インサート。

請求項4

前記逃がし部は、前記第1テーパ部又は第2テーパ部が、中間部まで一定の幅で内径が小さくなる場合の内径よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の切削インサート。

請求項5

前記第1テーパ部と前記第2テーパ部の本体部の厚み方向における幅が等しく、かつ、前記下面から前記第1テーパ部までの本体部の厚み方向の距離と、前記上面から第2テーパ部までの本体部の厚み方向の距離が等しいことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の切削インサート。

請求項6

前記第1テーパ部と中間部との間及び前記第2テーパ部と中間部との間には、それぞれ第1逃がし部と第2逃がし部を備えており、前記第1逃がし部と第2逃がし部の本体部の厚み方向における幅が等しく、かつ、前記下面から第1逃がし部までの本体部の厚み方向の距離と、前記上面から第2逃がし部の本体部の厚み方向の距離が等しいことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の切削インサート。

請求項7

一方がすくい面、他方が着座面となる上面および下面と、逃げ面となる側面と、前記上面と前記側面および前記下面と前記側面との交差稜線の少なくとも一部にそれぞれ設けられた切刃部とを備える本体部を有する両面使いの切削インサートと、先端部に前記切削インサートをネジ部材により着脱可能に取り付けるホルダとを備える切削工具において、前記切削インサートの本体部には、上面から下面につながる穴部を備えており、前記穴部は、上面から下面方向に向かうにつれて一定の幅で内径が小さくなる第1テーパ部と、下面から上面方向に向かうにつれて一定の幅で内径が小さくなる第2テーパ部と、前記第1テーパ部と第2テーパ部との間に位置する中間部とを備えており、前記第1テーパ部と中間部との間、又は、前記第2テーパ部と中間部との間の少なくとも一方には、前記ネジ部材と接触しない逃がし部が設けられていることを特徴とする切削工具。

請求項8

前記逃がし部は、一定の幅で内径が小さくなるとともに、前記第1テーパ部又は第2テーパ部よりも中間部に向かう傾斜角が大きいことを特徴とする請求項7に記載の切削工具

請求項9

前記逃がし部は、断面形状において切削インサートの側面に向かって凹んだ形状であることを特徴とする請求項7に記載の切削工具。

請求項10

前記逃がし部は、前記第1テーパ部又は第2テーパ部が、中間部まで一定の幅で内径が小さくなる場合の内径よりも大きいことを特徴とする請求項7に記載の切削工具。

請求項11

前記ネジ部材と前記第1テーパ部又は第2テーパ部は、面接触していることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の切削工具。

請求項12

前記請求項7乃至11のいずれかに記載の切削工具が、所定間隔で配置された自動旋盤

請求項13

請求項7乃至11のいずれかに記載の切削工具を用いて被削材切削する切削方法であって、前記切削工具および前記被削材の少なくとも一方を回転させ、前記切刃を被削材の表面に接触させて、被削材の表面を切削する切削工程と、前記被削材から前記切刃を退避させる退避工程とを、備えることを特徴とする切削方法。

請求項14

請求項12に記載の自動旋盤の1つの切削工具から切削インサートをネジ部材を取り外すことにより、ホルダから切削インサートを取り外す除去工程と、取り外し反転させた前記切削インサート、又は新たな切削インサートを、前記ホルダの先端部にネジ部材によって取り付ける取付工程とを、備える切削インサートの取替え方法。

請求項15

プレス成形装置内に粉末材料充填し圧力を加えて成形体を作製する圧紛成形工程と、該成形体を焼成する焼成工程を備えており、前記プレス成形装置は、上下が開口したキャビティを備える外枠体と、前記外枠体の上側開口を塞ぐ主面と、該主面から下側開口に向かう上側突出部を備える上パンチ部と、前記外枠体の下側開口を塞ぐ対向主面と、該対向主面から上側開口に向かう下側突出部及び、上面視において略中央部に前記下側突出部に亘って形成された貫通孔を備える下パンチ部と、前記下パンチ部に設けられた貫通孔の内部に挿入されたピンコア部とを有しており、前記上パンチ部と下パンチ部とを相対的に近づけることにより、上パンチ部と下パンチ部と外枠体とによって形成された空間に充填した粉末材料を圧紛成形する切削インサートの製造方法であって、前記下側突出部は、上パンチ部方向に向かうにつれて一定の幅で外径が小さくなるテーパ形成部を有しており、該テーパ形成部が下側突出部の上端部まで一定の幅で外径が小さくなる場合に比べて、厚く形成された逃がし形成部を備えていることを特徴とする切削インサートの製造方法。

請求項16

前記下側突出部は、前記対向主面と前記テーパ形成部との間に、前記テーパ形成部に向かって外径の減少がない又は前記テーパ形成部と比べて前記外径の減少が小さい下側底部を有することを特徴とする請求項15に記載の切削インサートの製造方法。

請求項17

前記逃がし形成部は、前記テーパ形成部から上端部の間において、略一定の幅で上パンチ面に向かって延びる垂直部を有することを特徴とする請求項15又は請求項16に記載の切削インサートの製造方法。

請求項18

上下が開口したキャビティを備える外枠体と、前記外枠体の上側開口を塞ぐ主面と、該主面から下側開口に向かう上側突出部を備える上パンチ部と、前記外枠体の下側開口を塞ぐ対向主面と、該対向主面から上側開口に向かう下側突出部及び、上面視において略中央部に前記下側突出部に亘って形成された貫通孔を備える下パンチ部と、前記下パンチ部に設けられた貫通孔の内部に挿入されたピンコア部とを有しており、前記上パンチ部と下パンチ部とを相対的に近づけることにより、上パンチ部と下パンチ部と外枠体とによって形成された空間に充填した粉末材料を圧紛成形するプレス成形装置であって、前記下側突出部は、上パンチ部方向に向かうにつれて一定の幅で外径が小さくなるテーパ形成部を有しており、該テーパ形成部が下側突出部の上端部まで一定の幅で外径が小さくなる場合に比べて、厚く形成された逃がし形成部を備えていることを特徴とするプレス成形装置。

請求項19

前記下側突出部は、前記対向主面と前記テーパ形成部との間に、前記テーパ形成部に向かって外径の減少がない又は前記テーパ形成部と比べて前記外径の減少が少ない下側底部を有することを特徴とする請求項18に記載のプレス成形装置。

請求項20

前記逃がし形成部は、前記テーパ形成部から上端部の間において、略一定の幅で上パンチ部方向に向かって延びる垂直部を有することを特徴とする請求項18又は請求項19に記載のプレス成形装置。

技術分野

0001

本発明は、両面使い切削インサート及びそれを用いた切削工具に関するものである。また、前記切削工具を用いた切削方法および前記切削インサートを、ホルダに取り付ける切削インサートの取替え方法、切削インサートの製造方法並びにこれらに用いるプレス成形装置に関するものである。

背景技術

0002

従来から、金属部品等の切削加工に用いる切削インサートを着脱可能に取り付けてなる切削工具が知られている。このような切削工具は、工具用のホルダの先端部に切削インサートをスクリューオン方式、クランプオン方式レバーロック方式等の所定の方式で取り付けられている(例えば、非特許文献1参照)。

0003

スクリューオン方式は、切削インサートに設けられた穴部テーパを利用して、ネジ部材により締め込むことにより、切削インサートをホルダに拘束する方式である。この方式は、構造が簡単であり部品点数も少なく安価であり、小さいチップの拘束にも対応できる点で優れている。

0004

レバーロック方式は、切削インサートに設けられた穴部を利用してL字型レバーのてこ作用で切削インサートの穴部内壁からホルダに向かって拘束する方式である。この方式は、切削インサートの着脱に優れ、外形加工用によく使用されている。

0005

また、切削インサートは消耗品であるため、コストの低減が求められている。そのため、切削インサート本体が多角形平板状をなし、上面と側面との交差稜線及び下面と側面との交差領域にそれぞれ切刃を形成する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。当該技術を用いることにより、1つの切削インサートにおいて反転させて取り付けることができ、2倍の切刃を使用できる所謂両面使いが可能となる。これにより、片面使用の切削インサートに比べてコストを削減することができる。
特開平5−16011号公報
超硬工具ハンドブック1998、超硬工具協会、1998年 130−131頁」

発明が解決しようとする課題

0006

レバーロック方式の切削インサートは、穴部があれば穴部からホルダに向かってレバーの応力を加えることができるため、切削インサートを両面使いにする場合であっても、上下面と側面との交差稜線に切刃を設ければ、穴部に特別な加工をする必要はない。

0007

しかし、スクリューオン方式の切削インサートは、切削インサートに設けられた穴部のテーパを利用して切削インサートをホルダに拘束するため、切削インサートを両面使いにする場合には、穴部の上面側および下面側にそれぞれテーパ部を設ける必要がある。そのため、片面使用の切削インサートと比べて、テーパ部を設ける位置に制限が加わってくる。具体的には、切削インサート本体の厚み方向の半分以内にそれぞれテーパ部を設ける必要がある。

0008

そうすると、図10に示すように片面使用の切削インサートと比較して、テーパ部に接触するネジ部の位置がすくい面側(○で囲んだ接触箇所D)になってしまい、ホルダ2のインサートポケット取付側面21bの上方に近い位置(補助線と取付側面21の接線間)となる。そのため、切削インサート1が浮き上がる方向に力が係り易くなり、切削インサート1のホルダ2への拘束力が低下するという問題が出てくる。

0009

また、上面側及び下面側のテーパ部80の間には、ネジ部材の挿入を補助するための中間部81が形成されているが、中間部81とテーパ部80との接合部分においてネジ部材3が点当りすると(○で囲んだ接触箇所E)、ホルダ2の最も拘束したい方向以外にも力が分散してしまうといった問題がある。

0010

本発明は、上記問題に鑑み、スクリューオン方式の両面使いの切削インサートにおいて、ホルダへの拘束力の高い切削インサート及びそれを用いた切削工具を提供する。また、拘束力が強いことにより安定した切削加工を行うことのできる切削方法を提供する。

課題を解決するための手段

0011

本発明に係る切削インサートは、一方がすくい面、他方が着座面となる上面および下面と、逃げ面となる側面と、前記上面と前記側面および前記下面と前記側面との交差稜線の少なくとも一部にそれぞれ設けられた切刃部とを備える本体部を有する両面使いの切削インサートにおいて、前記本体部は、上面から下面につながる穴部を備えており、前記穴部は、上面から下面方向に向かうにつれて一定の幅で内径が小さくなる第1テーパ部と、下面から上面方向に向かうにつれて一定の幅で内径が小さくなる第2テーパ部と、前記第1テーパ部と第2テーパ部との間に位置する中間部とを備えており、前記第1テーパ部と中間部との間、又は、前記第2テーパ部と中間部との間の少なくとも一方には、前記中間部よりも内径が広い逃がし部を有することを特徴とするものである。

0012

上記発明において、前記逃がし部は、一定の幅で内径が小さくなるとともに、前記第1テーパ部又は第2テーパ部よりも中間部に向かう傾斜角が大きいことが好ましい。

0013

また、上記発明において、前記逃がし部は、断面形状において切削インサートの側面に向かって凹んだ形状であることが好ましい。

0014

また、上記発明において、前記逃がし部は、前記第1テーパ部又は第2テーパ部が、中間部まで一定の幅で内径が小さくなる場合の内径よりも大きいことが好ましい。

0015

また、上記発明において、前記第1テーパ部と前記第2テーパ部の本体部の厚み方向における幅が等しく、かつ、前記下面から前記第1テーパ部までの本体部の厚み方向の距離と、前記上面から第2テーパ部までの本体部の厚み方向の距離が等しいことが好ましい。

0016

また、上記発明において、前記第1テーパ部と中間部との間及び前記第2テーパ部と中間部との間には、それぞれ第1逃がし部と第2逃がし部を備えており、前記第1逃がし部と第2逃がし部の本体部の厚み方向における幅が等しく、かつ、前記下面から第1逃がし部までの本体部の厚み方向の距離と、前記上面から第2逃がし部の本体部の厚み方向の距離が等しいことが好ましい。

0017

本発明に係る切削工具は、一方がすくい面、他方が着座面となる上面および下面と、逃げ面となる側面と、前記上面と前記側面および前記下面と前記側面との交差稜線の少なくとも一部にそれぞれ設けられた切刃部とを備える本体部を有する両面使いの切削インサートと、先端部に前記切削インサートをネジ部材により着脱可能に取り付けるホルダとを備える切削工具において、前記切削インサートの本体部には、上面から下面につながる穴部を備えており、前記穴部は、上面から下面方向に向かうにつれて一定の幅で内径が小さくなる第1テーパ部と、下面から上面方向に向かうにつれて一定の幅で内径が小さくなる第2テーパ部と、前記第1テーパ部と第2テーパ部との間に位置する中間部とを備えており、前記第1テーパ部と中間部との間、又は、前記第2テーパ部と中間部との間の少なくとも一方には、前記ネジ部材と接触しない逃がし部が設けられていることを特徴とするものである。

0018

本発明に係る切削方法は、上記本発明の切削工具を用いて被削材切削する切削方法であって、前記切削工具および前記被削材の少なくとも一方を回転させ、前記切刃を被削材の表面に接触させて、被削材の表面を切削する切削工程と、前記被削材から前記切刃を退避させる退避工程とを、備えることを特徴とするものである。

0019

本発明に係る切削インサートの製造方法は、プレス成形装置内に粉末材料充填し圧力を加えて成形体を作製する圧紛成形工程と、該成形体を焼成する焼成工程を備えており、前記プレス成形装置は、上下が開口したキャビティを備える外枠体と、前記外枠体の上側開口を塞ぐ主面と、該主面から下側開口に向かう上側突出部を備える上パンチ部と、前記外枠体の下側開口を塞ぐ対向主面と、該対向主面から上側開口に向かう下側突出部及び、上面視において略中央部に前記下側突出部に亘って形成された貫通孔を備える下パンチ部と、前記下パンチ部に設けられた貫通孔の内部に挿入されたピンコア部とを有しており、前記上パンチ部と下パンチ部とを相対的に近づけることにより、上パンチ部と下パンチ部と外枠体とによって形成された空間に充填した粉末材料を圧紛成形する切削インサートの製造方法であって、前記下側突出部は、上パンチ部方向に向かうにつれて一定の幅で外径が小さくなるテーパ形成部を有しており、該テーパ形成部が下側突出部の上端部まで一定の幅で外径が小さくなる場合に比べて、厚く形成された逃がし形成部を備えていることを特徴とするものである。

0020

本発明に係るプレス成形装置は、上下が開口したキャビティを備える外枠体と、前記外枠体の上側開口を塞ぐ主面と、該主面から下側開口に向かう上側突出部を備える上パンチ部と、前記外枠体の下側開口を塞ぐ対向主面と、該対向主面から上側開口に向かう下側突出部及び、上面視において略中央部に前記下側突出部に亘って形成された貫通孔を備える下パンチ部と、前記下パンチ部に設けられた貫通孔の内部に挿入されたピンコア部とを有しており、前記上パンチ部と下パンチ部とを相対的に近づけることにより、上パンチ部と下パンチ部と外枠体とによって形成された空間に充填した粉末材料を圧紛成形するプレス成形装置であって、前記下側突出部は、上パンチ部方向に向かうにつれて一定の幅で外径が小さくなるテーパ形成部を有しており、該テーパ形成部が下側突出部の上端部まで一定の幅で外径が小さくなる場合に比べて、厚く形成された逃がし形成部を備えていることを特徴とするものである。

発明の効果

0021

上記本発明の切削インサート及び切削工具においては、スクリューオン方式の両面使いの切削インサートにおいて、テーパ部を切削インサート本体の厚み方向の半分以内にそれぞれ設けた場合であっても、ネジ部材とテーパ部との接触位置を制御することができ、その結果、切削インサートをホルダに十分に拘束することができるといった優れた効果を得ることができる。

0022

さらに、上記本発明の切削方法においては、切削インサートのホルダへの拘束力が高いため、安定した切削が長時間可能になるといった優れた効果を得ることができる。

発明を実施するための最良の形態

0023

以下、本発明の一実施形態にかかる切削インサート、切削工具及び切削インサートの製造方法について図を参照して詳細に説明する。

0024

[切削インサート]
図1は、本発明の一実施形態に係る切削インサートの斜視図であり、図2は、A−A断面における切削インサートの断面図である。

0025

本発明の切削インサート1は、一方がすくい面、他方が着座面となる上面11aおよび下面11bと、逃げ面となる側面11cを備える本体部11と、前記上面11aと前記側面11cおよび前記下面11bと前記側面11cとの交差稜線の少なくとも一部にそれぞれ切刃部12を備える両面使いの切削インサートである。

0026

具体的には、図1に示すように上面視が略四角形の板状の本体部11を有している。なお、本発明の効果を得るためには、本体部11の形状として、上面11aと下面11bとを有していれば良く、上面視において、多角形や円形等のその他の形状でも良い。また、上面と下面が平行であるものにも限定されず、上面および下面に凹凸が形成されていたり、湾曲していたり、ねじりが加えられているものであっても良い。

0027

上面視における略中央部には、上面から下面に貫通する穴部13が形成されている。図2に示すように穴部13は、上面11aから下面11b側に向かうにつれて一定の幅で内径が小さくなる第1テーパ部13aと、下面11bから上面11a側に向かうにつれて一定の幅で内径が小さくなる第2テーパ部13bがそれぞれ形成されている。また、第1テーパ部13aと第2テーパ部13bとの間には、ネジ部材3の挿入方向をガイドする中間部13cが形成されている。

0028

本発明の特徴として、穴部13には、第1テーパ部13aおよび第2テーパ部13bと、中間部13cとの間に逃がし部13d、13eが形成されている。この逃がし部13d、13eは、後述で説明するネジ部材との接触を避けるために形成される。当該逃がし部13d、13eは、中間部13cの内径が広く形成されている。具体的には、断面形状において切削インサートの側面に向かって凹んだ形状になっている。また、図2に示す形状に限定されず、ネジ部材との接触を避けるように形成されていれば良く、例えば、一定の幅で内径が小さくなるとともに、前記第1テーパ部又は第2テーパ部よりも中間部に向かう傾斜角が大きく形成されていても良い。

0029

また、第1テーパ部13aから上面11aまでの間には、一定の幅で延びる第1垂直部13fを有し、第2テーパ部13bから下面11bまでの間には、一定の幅で延びる第2垂直部13gを有する。

0030

なお、切削インサート1の材料としては、従来から用いられているものが使用可能であり、WCを主成分とする超硬合金やTiC、TiN、TiCN等を主成分とするサーメット、あるいはこれらの表面にTiC、TiN、Al2O3などの硬質膜被覆したコーティング材料などが挙げられる。

0031

[切削工具]
図3に、切削インサート1をホルダ2に取り付けた本発明の切削工具の一実施形態に係る断面図を示す。ホルダ2の先端部には、切削インサート1がネジ部材3により取り付けられるインサートポケット21が形成されている。このインサートポケット21は、切削インサート1が載置される取付座面21aと、切削インサート1の側面である逃げ面(側面)と接する取付側面21bを有している。

0032

ネジ部材3は、ネジ止めを行うときに力が加えられる頭部31と、ねじ切り加工が施されておりホルダ2にねじ込まれるネジ部32と、頭部31からネジ部32に向かって傾斜する傾斜部33を有している。そして、切削インサート1の穴部13における第1テーパ部13aは前記傾斜部33が接触しているとともに、ネジ部材3と接触しない逃がし部13d、13eが形成されている。これにより、挿入されたネジ部材3を切削インサート1の厚み方向の中央部に近い位置(○で囲まれた接触箇所B)で接触させることができる。そのため、チップが浮き上がる方向に力が働くのを抑制し、切削インサート1のホルダ2への拘束力が向上する。

0033

なお、上記一実施形態において第1テーパ部13aと傾斜部33が面接触する場合は、ホルダ2の取付座面21aと取付側面21bに十分に拘束することができ好ましい。第1テーパ部13aと傾斜部33を面接触させるためには、第1テーパ部13aと傾斜部33の傾斜角度はほぼ等しいことが好ましい。また、多少傾斜角度が異なっていても、ネジ部材3はネジ止めによりホルダの取付座面21aに向かって押圧されるため、第1テーパ部13aと傾斜部33を面接触させることができる。この場合においては、両面使いにするために穴部13に第1テーパ部13aおよび第2テーパ部13bを形成した場合においても、前記テーパ部13a、13bと中間部13cとの接合部分とネジ部材が点接触するといった問題がなくなる。なお、本発明における第1テーパ部13a及び第2テーパ部13bは、所定の傾斜角度を有している部分を一部でも備えていれば良く、異なる複数の傾斜角度を組合せたものや、一部に湾曲形状を含んでいても良い。

0034

また、切削インサート1を複数の連続する取付側面21b、例えば2つの取付側面21bに拘束する場合は、取付側面21bの各辺の交差点方向に力が加わるように設計することにより、各取付側面21bと切削インサート1の拘束力が均一化することにより拘束力が向上する。

0035

なお、図1及び図3の切削インサート1においては、前記第1テーパ部と前記第2テーパ部の本体部の厚み方向における幅(L1及びL2)が等しく、かつ、前記下面から前記第1テーパ部までの本体部の厚み方向の距離と、前記上面から第2テーパ部までの本体部の厚み方向の距離が等しいことが好ましい。更には、前記第1逃がし部と第2逃がし部の本体部の厚み方向における幅が等しく、かつ、前記下面から第1逃がし部までの本体部の厚み方向の距離と、前記上面から第2逃がし部の本体部の厚み方向の距離が等しいことが好ましい。これにより、同じネジ部材3により切削インサート1の上面と下面を反転させて取り付けた場合であっても、切削インサートのホルダへの拘束位置が変化せず安定して使用することができる。

0036

また、前記第1テーパ部と前記第2テーパ部の本体部の厚み方向における幅や、前記下面から前記第1テーパ部までの本体部の厚み方向の距離などを異なるように設計する場合は、異なるネジ部材3により両面使いが可能となり、汎用性が向上する。

0037

また、切削インサート1と、取付座面21aとの間に、シート部材(図示せず)が介在していることが好ましい。これにより、切削インサートが切削工程時に破損した場合に、取付座一緒に破損することを防止することができる。シート部材としては、鋼製や超硬合金製のものが用いられる。

0038

本発明の切削工具においては、1つで用いる場合や、複数の切削工具が所定間隔取付られた、例えば、櫛刃自動旋盤やスイス型自動旋盤などの自動旋盤にも用いることができる。所定の間隔で複数の切削工具が配置された小型の自動旋盤においては、各切削工具間におけるスペースが狭く、切削インサート取り付けが困難であり、ホルダおよび切削インサートの形状を小型が必要となる。そのため、設計上、ネジ部材と切削インサートの接触位置がすくい面(上面)側になりやすく、ホルダから切削インサートが外れ易い。しかしながら本発明を用いることにより、チップが浮き上がる方向に力が働くのを抑制し、切削インサートのホルダへの拘束力が向上することができ特に好ましい。

0039

また、上述のような自動旋盤においては、複数の切削工具のうち切削インサートの取替えが必要な切削工具の切削インサートを取り外し、該取り外した切削インサートをひっくり返して取り付ける若しくは、新しい切削インサートをネジ部材により取り付ける。

0040

[切削方法]
図4から図6に本発明の切削方法の工程図を示す。まず、切削工具4(図においては、例として旋削工具を記載する)に本発明の切削インサートを取り付ける。

0041

その後、被削材5と切削工具4の少なくとも一方を回転させる。なお、図においては、被削材が回転するものを例示している。次いで、図5に示すように前記切削インサートの切刃部分を被削材5の表面に接触させて表面から被削材5を切削する。その後、図6に示すように前記被削材5から切削工具4を離間させる。なお、切削加工を継続する場合は、切削工具4と被削材5を相対的に回転された状態を保持して、被削材5のことなる箇所に切削工具4の切刃接触させる工程を繰り返す。また、前記櫛刃型自動旋盤やスイス型自動旋盤等の複数の切削工具を備える自動旋盤を用いる場合は、続いて異なる切削工具4を被削5材と相対的に回転されて接触させる工程を繰り返すこととなる。

0042

[切削インサートの製造方法及びプレス成形装置]
[実施例]
図7及び図8に本発明にかかる切削インサートの製造方法に用いるプレス成形装置の穴部成形部分の拡大断面図を示す。本発明の切削インサートの製造方法においては、セラミック粉末等の粉末材料7をプレス成形装置6内に充填した後、上下から圧力を加えて圧粉成形して外形を形成する。プレス成形装置6は、上下に開口したキャビティが複数並んで形成された外枠体66と、上側開口を塞ぐ上パンチ部61と、下側開口を塞ぐ下パンチ部62とを備えている。

0043

上パンチ部61は上下に可動し、主面61aを上側開口に向かって下げて、当該開口を塞ぐことができる。また、下パンチ部は、固定されており、主面61aに対向する対向主面62aにより下側開口の一部を塞いでいる。なお、下パンチ部は上下に可動するものであってもよい。

0044

上パンチ部61の略中央部には、平面視が円形であり、下側開口に向かって突出する上側突出部63が形成されている。当該上側突出部63は、下側開口方向に向かうにつれて一定の幅で外径が小さくなる第1テーパ形成部63bと、第1テーパ形成部63bと主面61aの間に位置する上側底部63aと、第1テーパ形成部63bよりも下方に位置する第1逃がし形成部63cを備えている。前記上側底部63aは、略一定の幅で形成されている。具体的は、圧粉成形品が容易に取り出せるように、第1テーパ形成部63bから主面61aに向かって幅広くなるように1〜5°程度の傾斜がついている。そして、第1逃がし形成部63cは、第1テーパ形成部63bが上側突出部の下端部まで一定の幅で外径が小さくなる場合に比べて厚く形成されている。

0045

また、下パンチ部62の略中央には、円筒状の貫通孔62bが形成されており、この貫通孔62bは、対向主面62aから下パンチ部62の下端まで形成されている。また、上面視における貫通孔62bの周囲には、上側開口に向かって突出する下側突出部64が形成されている。当該下側突出部64は、上側開口方向に向かうにつれて一定の幅で外径が小さくなる第2テーパ形成部64bと、第2テーパ形成部64bと対向主面62aの間に位置する下側底部64aと、第2テーパ形成部64bよりも上方に位置する第2逃がし形成部64cを備えている。当該第2逃がし形成部64cは、第2テーパ形成部64bが下側突出部の下端部まで一定の幅で外径が小さくなる場合に比べて厚く形成されている。また、前記下側底部64aは、略一定の幅で形成されている。具体的は、上側底部63aと同様に、圧粉成形品が容易に取り出せるように、第2テーパ形成部64bから対向主面62aに向かって幅広くなるように1〜5°程度の傾斜がついている。

0046

なお、図7及び図8においては、第1テーパ形成部63b及び第2テーパ形成部64bは、一定の角度のみで傾斜している図面にて説明したが、その必要はなく、一定の形状で傾斜している部分を有していれば、複数の傾斜角度を組合せたものでも、途中で湾曲した形状を有していてもよい。

0047

下パンチ部62の貫通孔62bの内部には、上下に可動するピンコア部65が挿入されている。

0048

本発明のプレス成形装置の各部分により本発明の切削インサートが作製できる。具体的には、第1テーパ部が第1テーパ形成部63bによって、第1逃がし部が第1逃がし形成部63cによって、第1垂直部が上側底部63aによって、また、第2テーパ部が第2テーパ形成部64bによって、第2逃がし部が第2逃がし形成部64cによって、第2垂直部が下側底部64aによって、それぞれ形成されることとなる。また、ピンコア部65は、中央部の形成に寄与する。

0049

なお、第1逃がし形成部63c又は第2逃がし形成部64b内に上下方向に略一定の幅で延びる垂直部64を有する場合は、上パンチ部と下パンチ部とにより上下方向に加わる圧力に対する強度が向上するため好ましい。また、貫通孔64dが形成されているため薄肉になり易い第2逃がし形成部64cにおいては、特に効果が大きい。

0050

また、上側突出部63及び下側突出部64は、上パンチ部61及び下パンチ部62と一体物である必要はなく、別の部材を取り付けたものであってもよい。

0051

以下に本発明にかかる切削インサートの製造方法を順に説明する。

0052

まず始めに、図7に示すように外枠体66の下側開口から下パンチ部62を挿入し、ピンコア部65を、下パンチ部62の貫通孔62bを通して上方に移動させ、外枠体66の上側開口の上端面と略同一平面になる位置で停止させる。

0053

そして、上側開口から材料粉末7を充填し、所定の部材(図示せず)によりX−X破線で擦りきる。その後、上方より上パンチ部61を下降させて上側突出部63の下面をピンコア部65の上端面に接触させた後、図8に示すように上パンチ部61をさらに下降させてピンコア部65を下方に押し込みながら、上パンチ部61から下パンチ部62方向に向かって圧力を加えることにより材料粉末7を所定形状に成形した圧粉成形体を作製する。

0054

次いで、上パンチ部61を上方に戻し、圧粉成形体を取り出し、従来から用いられている焼成方法により焼成することにより、本発明の切削インサートが完成する。

0055

本発明の製造方法においては、最も薄肉で上パンチ部61から下パンチ部62方向に向かって圧力を加える工程において破損し易い下パンチ部62のピンコア部65との接触部において肉厚増した第2逃がし形成部64cを設けている。そのため、圧紛成形における下パンチ部62の破損を防止することができる。

0056

[比較例]
図9に比較例における切削インサートの製造方法及びプレス成形装置を示す。比較例におけるプレス成形装置においても、上パンチ部61に設けられており平面視において円形の上側突出部と、下パンチ部62に設けられており上面視において外形が円形であり内部の中央付近に貫通孔を有する下側突出部と、当該貫通孔に挿入されているピンコア部65とを備えている。

0057

しかしながら、上側突出部及び下側突出部のピンコア部65との接触部分付近、特に下側突出部とピンコア部65との接触部の上端部(図9の○で囲まれた箇所C)においては、薄肉であり強度が弱くなっている。

0058

そのため、上パンチ部61から下パンチ部62方向に向かって圧力を加える工程において下側突出部の前記Cの箇所にクラック入りやすく、また、欠損が生じやすい。

0059

以上、本発明の実施形態を例示したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の目的を逸脱しない限り任意のものとすることができることは言うまでもない。

図面の簡単な説明

0060

本発明の一実施形態における切削インサートの斜視図である。
図1の切削インサートのA−A断面図である。
本発明の一実施形態における切削工具の断面図である。
本発明の切削方法の工程図である。
本発明の切削方法の工程図である。
本発明の切削方法の工程図である。
本発明の製造方法に係る穴部形成箇所の拡大断面図である。
本発明の製造方法に係る穴部形成箇所の拡大断面図である。
従来の製造方法に係る穴部形成箇所の拡大断面図である。
従来の切削工具の断面図である。

符号の説明

0061

1切削インサート
11 本体部
11a 上面
11b 下面
11c 側面
12切刃部
13穴部
13a 第1テーパ部
13b 第2テーパ部
13c 中間部
13d 第1逃がし部
13e 第2逃がし部
13f 第1垂直部
13g 第2垂直部
2ホルダ
21インサートポケット
21a取付座面
21b取付側面
3ネジ部材
31 頭部
32ネジ部
33 傾斜部
4切削工具
5被削材
6プレス成形装置
61 上パンチ部
61a 主面
62 下パンチ部
62a 対向主面
62b貫通孔
63 上側突出部
63a 上側底部
63b 第1テーパ形成部
63c 第1逃がし形成部
64 下側突出部
64a 下側底部
64b 第2テーパ形成部
64c 第2逃がし形成部
65ピンコア部
66外枠
7 材料粉末

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