JP5380746B2 - Cutting tools - Google Patents
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Description
この発明は、cBN焼結体やダイヤモンド焼結体などの硬質焼結体で切れ刃を形成した旋削用切削工具、特に、コーナ部のすくい面にチップブレーカを設けた切削工具に関する。 The present invention relates to a turning cutting tool in which a cutting edge is formed of a hard sintered body such as a cBN sintered body or a diamond sintered body, and particularly to a cutting tool provided with a chip breaker on a rake face of a corner portion.
超硬合金製工具本体の先端のコーナ部にcBN焼結体などの硬質焼結体を貼り合せ、その硬質焼結体に切れ刃とチップブレーカを形成した切削工具が、特許文献1、2などに開示されている。 A cutting tool in which a hard sintered body such as a cBN sintered body is bonded to a corner portion at the tip of a cemented carbide tool body, and a cutting edge and a chip breaker are formed on the hard sintered body is disclosed in Patent Documents 1 and 2 Is disclosed.
この種の切削工具は、工具本体の上面のエッジ部と切れ刃を構成する硬質焼結体の上面の稜線部の強度を向上させるエッジ処理を施している。そして、その処理によって形成された刃先強化用面取部とエッジ強化用面取部(例えば、特許文献1では刃先強化用面取部6と高さHの面取部8)は、共通の角度を有する共通の面で形成されたものが多い。 This type of cutting tool is subjected to edge treatment for improving the strength of the edge portion on the upper surface of the tool body and the ridge line portion on the upper surface of the hard sintered body constituting the cutting edge. The cutting edge reinforcing chamfered part and the edge reinforcing chamfered part (for example, the cutting edge reinforcing chamfered part 6 and the chamfered part 8 having a height H in Patent Document 1) formed by the processing have a common angle. Many of them are formed on a common surface.
特許文献1の切削工具は、チップブレーカを、硬質焼結体の上面から段落ちさせて設けたブレーカ底面とそのブレーカ底面から立ち上がるブレーカ壁とで構成しており、ブレーカ壁は一軸方向に延びた断面円弧の単一の面で形成されている。 The cutting tool of Patent Document 1 is configured by a breaker bottom surface provided by dropping a chip breaker from the upper surface of a hard sintered body and a breaker wall rising from the breaker bottom surface, and the breaker wall extends in a uniaxial direction. It is formed by a single surface of a cross-section arc.
また、特許文献2の切削工具(スローアウェイチップ)は、ブレーカ壁を、一対の第1のブレーカ壁とその第1のブレーカ壁の外端に連なる一対の第2のブレーカ壁とで構成し、第1のブレーカ壁を先端コーナ部の頂角の二等分線に対して第1の鈍角θ1の傾きをもつ壁にして前記二等分線の位置から左右に延びださせ、さらに、第2のブレーカ壁を前記頂角の二等分線に対して第1の鈍角θ1よりも大きな第2の鈍角θ2の傾きをもつ壁としている。 Moreover, the cutting tool (throw away tip) of patent document 2 comprises a breaker wall with a pair of 1st breaker wall and a pair of 2nd breaker wall connected to the outer end of the 1st breaker wall, The first breaker wall is formed into a wall having an inclination of the first obtuse angle θ1 with respect to the bisector of the apex angle of the tip corner portion, and extends from the position of the bisector to the left and right. This breaker wall is a wall having an inclination of a second obtuse angle θ2 larger than the first obtuse angle θ1 with respect to the bisector of the apex angle.
特許文献2が開示している切削工具は、ブレーカ幅を特許文献1の工具に比べて小さくすることができる。ブレーカ幅が小さくなれば加工時の切り込みや送りが小さなときに発生する幅や厚みの小さな切屑もブレーカ壁に衝突するようになる。特許文献2の切削工具は、そのことによって特許文献1の切削工具では対応し難い仕上げ加工などでの切屑処理性を向上させようとしている。 The cutting tool disclosed in Patent Document 2 can reduce the breaker width as compared with the tool disclosed in Patent Document 1. If the width of the breaker is reduced, chips having a small width or thickness generated when the cut or feed during processing is small will also collide with the breaker wall. Therefore, the cutting tool of Patent Document 2 is trying to improve chip disposal in finishing or the like that is difficult to handle with the cutting tool of Patent Document 1.
ところが、特許文献2の切削工具は、切屑の流出方向の制御に関する配慮がなされておらず、安定した切削加工が必ずしも保証されるものになっていない。 However, the cutting tool of Patent Document 2 does not give consideration to control of the flow direction of chips, and does not necessarily guarantee stable cutting.
特許文献2の切削工具は、第1のブレーカ壁が切屑の流出方向に対してほぼ直角に向き合うと思われる。その場合、切屑が確実に第1のブレーカ壁に衝突すれば強いカール力が付与されて切屑の分断性が高まる。 In the cutting tool of Patent Document 2, it is considered that the first breaker wall faces substantially perpendicular to the direction of chip discharge. In that case, if the chips reliably collide with the first breaker wall, a strong curling force is applied, and the chip breaking property is improved.
しかしながら、特許文献2の構造は、チップブレーカをエッジ強化用面取部(同文献の図1、図2の7)の中に形成しているので、ブレーカ壁の高さを十分に確保するのが難しい。従って、切屑がブレーカ壁にうまく衝突せず、前記面取部に乗り上げて工具の送り方向後方に向って長く延びだすことが懸念される。 However, in the structure of Patent Document 2, since the chip breaker is formed in the chamfered portion for edge reinforcement (7 in FIGS. 1 and 2 of the same document), the height of the breaker wall is sufficiently secured. Is difficult. Therefore, there is a concern that the chips do not collide well with the breaker wall and run on the chamfered portion and extend long in the rearward direction of the tool.
また、ブレーカ壁の高さをある程度確保できたとしても、切屑の流出方向に対してほぼ直角に向き合うブレーカ壁には切屑の流出方向をコントロールする機能がない。そのために、ブレーカ壁によるブレーキング歪みが不足したときに、切屑が折れずにブレーカ壁に沿って工具の送り方向後方に向って長く延びだす事態が起こり得る。 Moreover, even if the height of the breaker wall can be secured to some extent, the breaker wall facing substantially perpendicular to the chip discharge direction does not have a function of controlling the chip discharge direction. For this reason, when the breaking distortion due to the breaker wall is insufficient, there is a possibility that the chips do not break and extend long along the breaker wall toward the rear of the tool feeding direction.
この発明は、チップブレーカを有する切削工具に関し、切削加工の更なる安定化のために、小切込み、小送りの加工で発生する切屑を確実に良好に処理できるようにすることを課題としている。 The present invention relates to a cutting tool having a chip breaker, and an object of the present invention is to reliably and satisfactorily treat chips generated by small cutting and small feed processing for further stabilization of cutting processing.
上記の課題を解決するため、この発明においては、工具本体の先端のコーナ部に形成された座溝に硬質焼結体を接合し、その硬質焼結体に、円弧のコーナ切れ刃と、そのコーナ切れ刃の両端からそれぞれ延び出す前切れ刃用及び横切れ刃用の2つの直線の切れ刃と、ブレーカ壁及びブレーカ底面とからなるチップブレーカを形成した切削工具において、
前記ブレーカ壁を、前記コーナ部の中央寄りに配置されるブレーカ主壁とそのブレーカ主壁の外端に角度をもって連なる1乃至複数のブレーカ副壁とで構成し、
前記ブレーカ主壁を、工具の平面視で前記コーナ部の頂角の二等分線に対して垂直をなす向き(傾き角90°)にするか、又は、前記コーナ部の頂角の二等分線に対して鈍角をなす方向に傾け、
切削工具を、前記直線切れ刃の一方が直線の基準線に対して実加工において設定される前切れ刃角をもつように傾斜させたときに前記コーナ切れ刃が前記基準線に接触する位置をA点、
前記基準線と平行、かつ、その基準線から0.3mm以下離れた位置に配置される仮想線が前記コーナ切れ刃に対して交わる箇所をB点として、
前記ブレーカ主壁を、前記A点とB点を結ぶ領域に対面させ、
前記A点から前記ブレーカ主壁までの距離L1と、前記B点から前記ブレーカ主壁までの距離L2について、L2>L1の条件を満足させ、かつ、前記距離L1を0.2mm以下に設定した。
In order to solve the above problems, in the present invention, a hard sintered body is joined to a seat groove formed in a corner portion at the tip of the tool body, and an arc corner cutting edge is joined to the hard sintered body. In a cutting tool in which a chip breaker comprising two straight cutting edges for a front cutting edge and a side cutting edge extending from both ends of a corner cutting edge, and a breaker wall and a breaker bottom surface,
The breaker wall is composed of a breaker main wall disposed closer to the center of the corner portion and one or more breaker subwalls connected to the outer end of the breaker main wall at an angle,
The main wall of the breaker is oriented in a direction perpendicular to the bisector of the apex angle of the corner portion in plan view of the tool (tilt angle 90 °), or the second angle of the apex angle of the corner portion Tilt in a direction that makes an obtuse angle to the segment,
When the cutting tool is tilted so that one of the straight cutting edges has a front cutting edge angle set in actual machining with respect to a straight reference line, a position where the corner cutting edge comes into contact with the reference line is determined. A point,
A point where a virtual line arranged parallel to the reference line and separated from the reference line by 0.3 mm or less intersects the corner cutting edge as a point B,
The breaker main wall faces the area connecting the points A and B,
The distance L1 from the point A to the breaker main wall and the distance L2 from the point B to the breaker main wall satisfy the condition of L2> L1 and the distance L1 is set to 0.2 mm or less. .
ここで言う直線の基準線とは、ワークの加工後の面を想定したものである。距離L1,L2は、前記A点とB点を結ぶ直線に対して垂直なC方向の距離で表す。A点からブレーカ主壁までのC方向距離をL1、前記B点からブレーカ主壁までのC方向距離をL2とする。 The straight reference line mentioned here assumes a surface after machining of the workpiece. The distances L1 and L2 are represented by the distance in the C direction perpendicular to the straight line connecting the points A and B. The C direction distance from the point A to the breaker main wall is L1, and the C direction distance from the point B to the breaker main wall is L2.
前記ブレーカ壁は、高さHを0.2mm以上確保したものが好ましい。 The breaker wall preferably has a height H of 0.2 mm or more.
前記ブレーカ壁は、前記コーナ部の頂角の二等分線を境にして左右対称に設けることができる。 The breaker wall may be provided symmetrically with respect to the bisector of the apex angle of the corner portion.
また、この発明の切削工具は、前記コーナ部を対角位置に有する菱形のインサート(スローアウェイチップ)、又は前記コーナ部を3箇所備える正三角形のインサートなどとして構成することができる。 Moreover, the cutting tool of this invention can be comprised as a rhombus insert (throw away tip) which has the said corner part in a diagonal position, or an equilateral triangle insert provided with the said corner part three places.
この発明の切削工具によれば、切屑の流出方向がブレーカ主壁によって望ましい方向にコントロールされる。望ましい方向とは、例えば、外径切削ではワークの径方向外方(横切れ刃のある側)を指す。 According to the cutting tool of the present invention, the flow direction of chips is controlled in a desired direction by the breaker main wall. The desirable direction refers to, for example, the outer side in the radial direction of the workpiece (side with the side cutting edge) in the outer diameter cutting.
前記距離L1、L2が、L2>L1に設定されているので、生成された切屑は、A点から流出する部分がB点から流出する部分よりも先にブレーカ主壁に到達する。これにより、切屑のA点から流出する部分とB点側から流出する部分の流出抵抗に差が生じ、流出抵抗の小さいB点側に切屑が誘導される。 Since the distances L1 and L2 are set such that L2> L1, the generated chips reach the breaker main wall before the portion flowing out from the point A flows out from the point B. Thereby, a difference arises in the outflow resistance of the part which flows out from the A point of a chip, and the part which flows out out of the B point side, and a chip is induced | guided | derived to the B point side with small outflow resistance.
そのために、切屑は前述の望ましい方向に流れてワークから離反し、工具の送り方向後方に延びだして工具に絡みついたり、ワークの加工済みの面を傷付けたりすることがなくなる。また、切屑の流出方向が望ましい方向となることで切屑に対してカールする歪が付与され、切屑の分断処理も良好になされるようになる。 For this reason, the chips do not flow away from the workpiece in the above-mentioned desirable direction, extend backward in the feed direction of the tool, become entangled with the tool, or damage the processed surface of the workpiece. Moreover, the distortion direction which curls with respect to a chip | tip is given because the outflow direction of a chip | tip becomes a desirable direction, and the cutting | disconnection process of a chip | tip will also be made favorable.
なお、前記基準線からB点を決定する仮想線までの距離を0.3mm以下にしたのは、仕上げ加工で想定される最大切り込み量はほぼ0.3mmであり、その切り込み条件での切削においても、前述のL2>L1の条件が維持されるようにするためである。 The reason why the distance from the reference line to the virtual line for determining the point B is 0.3 mm or less is that the maximum cutting depth assumed in the finishing process is approximately 0.3 mm, and in the cutting under the cutting conditions. This is because the condition of L2> L1 is maintained.
また、前記A点での距離L1を0.2mm以下に設定したのは次の理由による。仕上げ加工は、一般に、送り量が0.2mm/rev以下の条件でなされる。ブレーカ幅は、その送り量と同程度が適当とされており、A点での距離L1の最大値を0.2mmに設定すれば、最大送り量(0.2mm/rev)での仕上げ加工においても切屑のA点からの流出部を確実にブレーカ主壁に衝突させることができるからである。 The distance L1 at the point A is set to 0.2 mm or less for the following reason. The finishing process is generally performed under the condition that the feed amount is 0.2 mm / rev or less. The breaker width should be about the same as the feed amount, and if the maximum value of the distance L1 at point A is set to 0.2 mm, the finishing process at the maximum feed amount (0.2 mm / rev) This is because the outflow part from the point A of the chips can be surely collided with the breaker main wall.
上記の設定によって、小切込み、小送りの仕上げ加工でも切屑をB点側に誘導する作用が起こり、切屑の処理が確実かつ良好になされるようになって切削加工の更なる安定化の目的が達成される。 With the above settings, there is an effect that guides chips to the B point side even in finishing with small cuts and small feeds, so that the chip can be treated reliably and satisfactorily, and the purpose of further stabilizing the cutting process is Achieved.
以下、添付図面の図1〜図9に基づいて、この発明の切削工具の実施の形態を説明する。 Embodiments of a cutting tool according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
図1〜図4は、この発明を菱形のインサート(スローアウェイチップ)に適用した例である(これ等は発明品ではなく参考品)。このインサート1は、工具本体2の先端のコーナ部に硬質焼結体3を接合し、その硬質焼結体3を切削に関与させるものにしている。 1 to 4 show an example in which the present invention is applied to a diamond-shaped insert (throw away tip) (these are reference products, not invention products) . This insert 1 joins the hard sintered body 3 to the corner part of the front-end | tip of the tool main body 2, and makes the hard sintered body 3 participate in cutting.
図示の工具は、工具本体2として超硬合金で形成された平面視菱形の台金を用いている。その工具本体2の対角位置にある鋭角コーナ部に座溝4を設け、その座溝4に、cBN焼結体やダイヤモンド焼結体などの硬質焼結体3を貼り合せてその硬質焼結体3に切れ刃5とチップブレーカ6を形成している。 The illustrated tool uses a diamond-shaped base metal made of cemented carbide as the tool body 2. A seat groove 4 is provided at an acute corner portion at a diagonal position of the tool body 2, and a hard sintered body 3 such as a cBN sintered body or a diamond sintered body is bonded to the seat groove 4 to perform the hard sintering. A cutting edge 5 and a chip breaker 6 are formed on the body 3.
切れ刃5は、円弧のコーナ切れ刃5aとそのコーナ切れ刃5aの両端から延びだす2つの直線切れ刃5b,5bで構成される。直線切れ刃5bは少なくとも平面視が直線をなす切れ刃であり、側面視では図2に示すように、終端が硬質焼結体3の上面に向って切れ上っていてもよい。この直線切れ刃5bの一方が前切れ刃として使用され、他方は横切れ刃として使用される。 The cutting edge 5 includes an arc corner cutting edge 5a and two straight cutting edges 5b and 5b extending from both ends of the corner cutting edge 5a. The straight cutting edge 5b is a cutting edge having a straight line at least in plan view, and the end may be cut toward the upper surface of the hard sintered body 3 as shown in FIG. One of the straight cutting edges 5b is used as a front cutting edge, and the other is used as a side cutting edge.
チップブレーカ6は、ブレーカ壁6aとブレーカ底面6bとからなる。ブレーカ底面6bは切れ刃に沿って設けられている。また、図示のブレーカ壁6aは、ブレーカ底面6bから斜めに立ち上がった面で形成されている。 The chip breaker 6 includes a breaker wall 6a and a breaker bottom surface 6b. The breaker bottom surface 6b is provided along the cutting edge. The illustrated breaker wall 6a is formed by a surface that rises obliquely from the bottom surface 6b of the breaker.
例示の切削工具は、右、左の勝手違いを無くするために、ブレーカ壁6aとブレーカ底面6bを切削に関与させる鋭角コーナ部の頂角の2等分線CL(図4及び図5参照)を境にして左右対称に設けている。 In the illustrated cutting tool, in order to eliminate the right and left discrepancies, the bisector CL of the apex angle of the acute corner portion that causes the breaker wall 6a and the breaker bottom surface 6b to participate in cutting (see FIGS. 4 and 5) It is provided symmetrically on the border.
また、ブレーカ壁6aは、前記鋭角コーナ部の中央寄りに配置されるブレーカ主壁6amとそのブレーカ主壁の外端に角度をもって連なるブレーカ副壁6asとで構成している。ブレーカ副壁6asは、複数の壁が角度をもって連なるものであってもよい。 The breaker wall 6a is composed of a breaker main wall 6am disposed near the center of the acute corner portion and a breaker subwall 6as connected to the outer end of the breaker main wall at an angle. The breaker subwall 6as may be formed by connecting a plurality of walls with an angle.
ブレーカ主壁6amは、図4に示すブレーカ角度α(これはコーナ部の頂角の二等分線CLを基準にした角度)が鈍角をなす壁、そのブレーカ角度αが90°の壁のどちらかとする。そのブレーカ主壁6amが前記頂角の二等分線に対して鋭角に交わるものは参考品である。この参考品とこの発明の工具は、ブレーカ角度αが異なるだけである。 Breaker main wall 6am are both breaker angle α shown in FIG. 4 (angle which relative to the bisector CL of the apex angle of the corner portion) walls forming an obtuse angle, the breaker angle α of 90 ° of the wall I will do it. The breaker main wall 6am intersects at an acute angle with respect to the bisector of the apex angle is a reference product. This reference product and the tool of the present invention differ only in the breaker angle α.
ブレーカ主壁6amが以下の条件を満たすことが重要であり、その条件を満たしたブレーカ主壁を備えることで発明の目的が達成される。 It is important that the breaker main wall 6am satisfies the following conditions, and the object of the invention is achieved by providing a breaker main wall that satisfies the conditions.
ここで言う条件は、下記I)〜III)である。
I)切削工具を、図4に示すように、直線切れ刃5bの一方が直線の基準線S1に対して所定の角度(工具使用時の前切れ刃角λ)をもつように傾斜させたときにコーナ切れ刃5aが基準線S1に接触する位置をA点、前記基準線S1と平行、かつ、その基準線S1から0.3mm以下離れた位置に配置される仮想線S2がコーナ切れ刃5aに対して交わる箇所をB点として、ブレーカ主壁6amを、A点とB点を結ぶ領域に対面させる。
II)A点からブレーカ主壁6amまでのA点とB点を結ぶ直線に対して垂直なC方向の距離L1と、B点からブレーカ主壁6amまでの前記C方向の距離L2について、L2>L1の条件を満足させる。
III)A点での前記距離L1を0.2mm以下に設定する。
The conditions referred to here are the following I) to III).
I) When the cutting tool is inclined so that one of the straight cutting edges 5b has a predetermined angle (the front cutting edge angle λ when using the tool) with respect to the straight reference line S1, as shown in FIG. The imaginary line S2 arranged at a position where the corner cutting edge 5a contacts the reference line S1 at point A, parallel to the reference line S1 and at a distance of 0.3 mm or less from the reference line S1 is the corner cutting edge 5a. The breaker main wall 6am is made to face the region connecting the points A and B, with the point intersecting with the point B.
II) A distance L1 in the C direction perpendicular to a straight line connecting the points A and B from the point A to the breaker main wall 6am, and a distance L2 in the C direction from the point B to the breaker main wall 6am, L2> Satisfy the condition of L1.
III) The distance L1 at point A is set to 0.2 mm or less.
A点は、コーナ切れ刃5aと前切れ刃として使用される直線切れ刃5bの交点近くにおいてコーナ切れ刃5a上に設定される。汎用サイズの切削工具の場合、前切れ刃の逃げ角にもよるが、前記交点からの離反距離が大きくても0.1mmぐらいの範囲にそのA点が設定されると思われる。 The point A is set on the corner cutting edge 5a near the intersection of the corner cutting edge 5a and the straight cutting edge 5b used as the front cutting edge. In the case of a cutting tool of general-purpose size, although depending on the clearance angle of the front cutting edge, it is considered that the point A is set in a range of about 0.1 mm even if the separation distance from the intersection is large.
図3に示したブレーカ壁6aの高さ量Hは、0.2mm以上確保するのがよい。そのようにすることで切屑をブレーカ壁6aに対して確実に衝突させることができる。 The height H of the breaker wall 6a shown in FIG. 3 is preferably secured to 0.2 mm or more. By doing so, the chips can be reliably collided with the breaker wall 6a.
なお、ブレーカ壁6aの傾斜角β(図3参照)は、例示の工具では45°としたが、これに限定されるものではない。 In addition, although the inclination angle (beta) (refer FIG. 3) of the breaker wall 6a was 45 degrees in the illustrated tool, it is not limited to this.
また、例示の切削工具は、刃先強化用の面取り部や硬質焼結体及び工具本体の上面と側面の交差部に形成されるエッジ強化用の面取り部が無いものにしたが、これ等の面取り部
の設置は任意に行うことができる。特に、面取り又はRホーニングの量を0.1mm以下の刃先処理を行うことが好ましい。
In addition, the illustrated cutting tool has no chamfered portion for edge strengthening and a chamfered portion for edge reinforcement formed at the intersection of the upper surface and the side surface of the hard sintered body and the tool body. The installation of the part can be performed arbitrarily. In particular, it is preferable to perform cutting edge processing with chamfering or R honing amount of 0.1 mm or less.
このほか、この発明は、切削に関与する鋭角コーナ部を3箇所備えた図6に示すような正三角形のインサート1A、対角位置の鋭角コーナの頂角を図1のインサートよりも小さくした図7に示すような菱形のインサート1Bなどにも適用することができる。適用対象はインサート以外の切削工具であってもよい。 In addition, the present invention is a diagram in which an equilateral triangular insert 1A as shown in FIG. 6 provided with three acute corner portions involved in cutting, and the apex angle of the acute corner at a diagonal position smaller than that of the insert of FIG. The present invention can also be applied to a diamond-shaped insert 1B as shown in FIG. The application target may be a cutting tool other than the insert.
図5は、ブレーカ主壁6amによる切屑の誘導作用に関する説明図である。この図において、仮想線S2をワークの加工前外径面、基準線S1を加工後外径面と考えると、コーナ切れ刃5a上に設定した前述のA点がワークの加工後外径面に、B点が加工前外径面にそれぞれ接触する。 FIG. 5 is an explanatory diagram related to the chip inducing action by the breaker main wall 6am. In this figure, assuming that the virtual line S2 is the outer diameter surface before machining of the workpiece and the reference line S1 is the outer diameter surface after machining, the point A set on the corner cutting edge 5a is the outer diameter surface after machining of the workpiece. , B points to the outer diameter surface before processing.
この状態で前切れ刃角λを設定してワークの外径加工を進める。その加工は、工具に図中Y方向の送りをかけて行なわれ、ワークが1回転する間に、図においてハッチングを入れた部分が削り取られる。fは、ワーク1回転当たりの工具送り量である。 In this state, the front cutting edge angle λ is set to proceed with the outer diameter machining of the workpiece. The machining is performed by feeding the tool in the Y direction in the figure, and the hatched portion in the figure is scraped off while the work rotates once. f is the tool feed amount per rotation of the workpiece.
そのときに生成される切屑は、ワークの加工面(外径切削では加工後外径面)に切れ刃が接触する位置(図中A点)とワークの加工前外径面に接触する位置(例えばB点)を結ぶ直線(S3)に対してほぼ垂直なC方向に流出する。 Chips generated at that time are a position (point A in the figure) where the cutting edge comes into contact with the work surface of the workpiece (the outer diameter surface after machining in outer diameter cutting) and a position where the chip contacts the outer diameter surface before machining of the workpiece (point A). For example, it flows out in the C direction substantially perpendicular to the straight line (S3) connecting the points B).
そして、その切屑は、流出方向前方に配置されたブレーカ主壁6amに主に衝突する。このとき、切屑のA点から流出する側はB点から流出する側よりもブレーカ主壁6amまでの距離が短いためB点から流出する側よりも先にブレーカ主壁6amに衝突する。そのために、切屑のA点から流出する側とB点から流出する側の流出抵抗に差が生じる。これにより、切屑は流出抵抗の小さいB点側、すなわち、横切れ刃側に誘導される。 And the chip mainly collides with the breaker main wall 6am arrange | positioned ahead in the outflow direction. At this time, the side of the chips flowing out from the point A collides with the breaker main wall 6am before the side flowing out from the point B because the distance to the breaker main wall 6am is shorter than the side flowing out from the point B. For this reason, there is a difference in the outflow resistance between the side flowing out from the point A and the side flowing out from the B point. As a result, the chips are guided to the point B side where the outflow resistance is small, that is, the side cutting edge side.
図4に示したブレーカ幅Wは、通常、切れ刃からブレーカ壁までのブレーカ壁に対して垂直方向の距離によって規定されるが、切屑が前述のC方向に流出するとすれば、A点での実質的なブレーカ幅はL1で表される。この発明では、そのL1を0.2mm以下に設定しているので、送り量が0.2mm/rev以下の条件での切削であれば、切屑のA点からの流出部はB点からの流出部よりも先に確実にブレーカ主壁6amに衝突する。 The breaker width W shown in FIG. 4 is usually defined by the distance in the direction perpendicular to the breaker wall from the cutting edge to the breaker wall. The substantial breaker width is represented by L1. In the present invention, since L1 is set to 0.2 mm or less, if the feed rate is 0.2 mm / rev or less, the outflow part from the point A of the chip flows out from the B point. It surely collides with the breaker main wall 6am before the portion.
また、この発明の切削工具は、ブレーカ主壁6amが前記L2>L1の条件を満たす壁として設けられており、ブレーカ主壁6amに対して垂直な線S4(図5参照)の基準線S1に対する傾き角θ2よりも切屑の流出角θ1(切屑の流出方向と基準線S1とのなす角)が大きくなる。そのために、切屑のA点から流出する側とB点から流出する側のブレーカ主壁6amへの到達時間に差が生じ、これにより、上記の誘導作用が確実に起こる。従って、切り込み量0.2mm以下の条件で使用するときに良好な切屑処理性能が発揮される。なお、切屑の大部分がブレーカ主壁6amに衝突すれば本発明の効果を得ることができるため、切屑のわずかな一部がブレーカ副壁6asに当たってもよい。 Further, in the cutting tool of the present invention, the breaker main wall 6am is provided as a wall that satisfies the condition of L2> L1, and the line S4 perpendicular to the breaker main wall 6am is perpendicular to the reference line S1 (see FIG. 5). The chip discharge angle θ1 (the angle formed between the chip discharge direction and the reference line S1) is larger than the inclination angle θ2. For this reason, there is a difference in the arrival time to the breaker main wall 6am on the side that flows out from the point A and the side that flows out from the point B, whereby the above-described induction action occurs reliably. Accordingly, good chip disposal performance is exhibited when used under conditions where the cutting depth is 0.2 mm or less. In addition, since the effect of this invention can be acquired if most of the chips collide with the breaker main wall 6am, a small part of the chips may hit the breaker subwall 6as.
切屑処理性能の評価を行うために、比較試験を行なった。その比較試験に用いた切削工具は、下記の工具I(発明の代替品)と比較品である。 In order to evaluate the chip disposal performance, a comparative test was performed. The cutting tools used in the comparative test are the following tool I (substitute product of the invention) and a comparative product.
工具I:住友電工ハードメタル社製、型番:CCGW09T308のスローアウェイチップ(切れ刃をcBN焼結体で形成した頂角80°の菱形ネガティブチップ)をベースにして、刃先部に図1の形状のチップブレーカを設け、これをホルダに装着した切削工具。
比較品:工具Iと同一型番のスローアウェイチップをベースにして、刃先部に図10に示す従来形状のチップブレーカを形成し、それをホルダに装着した切削工具。
Tool I : manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd. Model No .: CCGW09T308 throw-away tip (rhombic negative tip with apex angle of 80 ° formed by cBN sintered body), with the shape of FIG. A cutting tool with a chip breaker installed in a holder.
Comparative product: A cutting tool in which a conventional chip breaker shown in FIG. 10 is formed on the cutting edge portion based on a throw-away tip having the same model number as the tool I and mounted on a holder.
工具Iは、ノーズR:0.8mm、前切れ刃角λ:5°の設定でのA点からブレーカ主壁までの距離L1:0.06mm、B点からブレーカ主壁までの距離L2:0.21mm、送り量f:0.1mm/rev、切り込み量ap:0.1mmの加工条件での切屑流出角度θ1:77°、ブレーカ主壁の傾斜角度β:45°とした。 The tool I has a nose R of 0.8 mm, a front cutting edge angle λ of 5 °, a distance L from the point A to the breaker main wall L1: 0.06 mm, and a point B to the breaker main wall L2: 0. .21 mm, feed amount f: 0.1 mm / rev, cutting amount ap: 0.1 mm, chip outflow angle θ1: 77 °, breaker main wall inclination angle β: 45 °.
また、比較品は、ノーズRとコーナ部の頂角の二等分線を境にして左右対称に設けたブレーカ壁7の傾斜角度については工具Iと同一とし、ブレーカ角度αを50°とし、これを前切れ刃角λ:5°の設定で使用した。 Further, the comparative product is the same as the tool I with respect to the inclination angle of the breaker wall 7 provided symmetrically with respect to the bisector of the apex angle of the nose R and the corner, and the breaker angle α is 50 °. This was used at the setting of the front cutting edge angle λ: 5 °.
今、前切れ刃角λを5°にした図4において、基準線S1から仮想線S2までの距離を0.3mm(これは推奨する切り込み量apの最大値)に設定したと仮定すると、ブレーカ角度αが70°弱で同図の距離L1とL2が等しくなる。従って、ここで用いた工具Iは、L2>L1の条件を満たし、比較品はその条件を満たさない。 Assuming that the distance from the reference line S1 to the virtual line S2 is set to 0.3 mm (this is the recommended maximum cutting amount ap) in FIG. 4 where the front cutting edge angle λ is 5 °, When the angle α is less than 70 °, the distances L1 and L2 in FIG. Therefore, the tool I used here satisfies the condition of L2> L1, and the comparative product does not satisfy the condition.
評価試験における切削条件は以下の通りである。
被削材:SCM415丸棒材、硬さHRC60
切削速度V:150m/min
1)送り量f:0.1mm/rev、切り込み量ap:0.1mmの組み合わせ
2)送り量f:0.15mm/rev、切り込み量ap:0.1mmの組み合わせ
3)送り量f:0.15mm/rev、切り込み量ap:0.2mmの組み合わせ
切削形態:ドライ切削、外径加工
Cutting conditions in the evaluation test are as follows.
Work material: SCM415 round bar, hardness HRC60
Cutting speed V: 150 m / min
1) Combination of feed amount f: 0.1 mm / rev, cut amount ap: 0.1 mm 2) Combination of feed amount f: 0.15 mm / rev, cut amount ap: 0.1 mm 3) Feed amount f: 0. Combination of 15 mm / rev and cutting depth ap: 0.2 mm Cutting form: dry cutting, outer diameter processing
送り量f、切り込み量apについて、前記1)の条件での加工は工具Iのみについて行い、また、前記2)の条件での加工は比較品のみについて行った。 Regarding the feed amount f and the cutting amount ap, the processing under the condition 1) was performed only for the tool I , and the processing under the condition 2) was performed only for the comparative product.
この試験の結果、工具Iによる切削では切屑が良好に処理されたのに対し、比較品による切削では切屑が前切れ刃側に長く延び出した。工具Iと比較品によって生成された切屑の形状を図11に示す。この図からわかるように、工具Iによる切屑は、送り量f:0.1mm/rev、切り込み量ap:0.1mmの加工条件でもブレーカ主壁による処理が良好になされ細かく分断されている。
これに対し、比較品による切屑は、送り量f:0.15mm/rev、切り込み量ap:0.2mmの加工条件でもブレーカ壁による処理がまともになされておらず、折れずに延びだしている。
As a result of this test, while the cutting with the tool I processed the chips well, the cutting with the comparative product extended the chips long toward the front cutting edge. The shape of the chips produced by the tool I and the comparative product is shown in FIG. As can be seen from this figure, the chips produced by the tool I are well processed by the breaker main wall even under machining conditions of a feed amount f: 0.1 mm / rev and a cut amount ap: 0.1 mm, and are finely divided.
On the other hand, the chips by the comparative product are not treated properly by the breaker wall even under the processing conditions of the feed amount f: 0.15 mm / rev and the cut amount ap: 0.2 mm, and extend without breaking. .
前掲の特許文献2に開示された切削工具は、本願のブレーカ主壁に相当する第1のブレーカ壁が上記の評価試験で用いた比較品のブレーカ壁に近似しており、従って、同文献の切削工具と比較しても工具Iは切屑処理性能に勝ることがわかる。 In the cutting tool disclosed in the above-mentioned Patent Document 2, the first breaker wall corresponding to the breaker main wall of the present application approximates the breaker wall of the comparative product used in the above evaluation test. It can be seen that the tool I is superior to the chip disposal performance as compared with the cutting tool.
なお、この発明の切削工具は、ワークの外径加工は勿論、内径加工や端面加工にも利用することができる。 In addition, the cutting tool of this invention can be utilized not only for the outer diameter processing of a workpiece but also for the inner diameter processing and end surface processing.
1 インサート
2 工具本体
3 硬質焼結体
4 座溝
5 切れ刃
5a コーナ切れ刃
5b 直線切れ刃
6 チップブレーカ
6a ブレーカ壁
6am ブレーカ主壁
6as ブレーカ副壁
6b ブレーカ底面
CL コーナ部の頂角の二等分線
S1 基準線
S2 仮想線
S3 コーナ切れ刃上に設定したA点とB点を結ぶ直線
S4 ブレーカ主壁に対して垂直な線
W ブレーカ幅
α ブレーカ角度
λ 前切れ刃角
β ブレーカ壁の傾斜角
θ1 切屑の流出角
θ2 ブレーカ主壁に対して垂直な線の基準線に対する傾き角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Insert 2 Tool body 3 Hard sintered body 4 Seat groove 5 Cutting edge 5a Corner cutting edge 5b Straight cutting edge 6 Chip breaker 6a Breaker wall 6am Breaker main wall 6as Breaker bottom wall 6b Breaker bottom face CL Line S1 Reference line S2 Virtual line S3 Straight line S4 connecting point A and point B set on the corner cutting edge Line W perpendicular to breaker main wall W Breaker width α Breaker angle λ Front cutting edge angle β Inclination of breaker wall Angle θ1 Chip discharge angle θ2 Inclination angle of the line perpendicular to the breaker main wall with respect to the reference line
Claims (4)
前記ブレーカ壁(6a)を、前記コーナ部の中央寄りに配置されるブレーカ主壁(6am)とそのブレーカ主壁(6am)の外端に角度をもって連なる1乃至複数のブレーカ副壁(6as)とで構成し、
前記ブレーカ主壁(6am)を、工具の平面視で前記コーナ部の頂角の二等分線(CL)に対して垂直をなす向きにするか、又は、前記コーナ部の頂角の二等分線(CL)に対して鈍角をなす方向に傾け、
切削工具を、前記直線切れ刃(5b)の一方が直線の基準線(S1)に対して実加工において設定される前切れ刃角(λ)をもつように傾斜させたときに前記コーナ切れ刃(5a)が前記基準線(S1)に接触する位置をA点、
前記基準線(S1)と平行、かつ、その基準線から0.3mm以下離れた位置に配置される仮想線(S2)が前記コーナ切れ刃(5a)に対して交わる箇所をB点として、
前記ブレーカ主壁(6am)を、前記A点とB点を結ぶ領域に対面させ、
前記A点から前記ブレーカ主壁(6am)までの前記A点とB点を結ぶ直線(S3)に対して垂直なC方向の距離L1と、前記B点から前記ブレーカ主壁(6am)までの前記C方向の距離L2について、L2>L1の条件を満足させ、かつ、前記距離L1を0.2mm以下に設定した切削工具。 A hard sintered body (3) is joined to a seat groove (4) formed in a corner portion at the tip of the tool body (2), and an arcuate corner cutting edge (5a) is connected to the hard sintered body (3). A chip breaker (6) comprising two straight cutting edges (5b, 5b) for the front cutting edge and the side cutting edge respectively extending from both ends of the corner cutting edge, and a breaker wall (6a) and a breaker bottom face (6b). In the cutting tool formed)
The breaker wall (6a) is connected to a breaker main wall (6am) disposed closer to the center of the corner portion and one or more breaker sub-walls (6as) connected to an outer end of the breaker main wall (6am) at an angle. Consisting of
The breaker main wall (6am) is oriented in a direction perpendicular to the bisector (CL) of the apex angle of the corner portion in plan view of the tool, or the second angle of the apex angle of the corner portion Tilt in a direction that makes an obtuse angle to the segment (CL),
When the cutting tool is tilted so that one of the straight cutting edges (5b) has a front cutting edge angle (λ) set in actual machining with respect to the straight reference line (S1), the corner cutting edge A position where (5a) contacts the reference line (S1) is point A,
A point where a virtual line (S2) arranged parallel to the reference line (S1) and at a distance of 0.3 mm or less from the reference line intersects the corner cutting edge (5a) as a point B,
The breaker main wall (6am) is faced to a region connecting the points A and B,
A distance L1 in the C direction perpendicular to a straight line (S3) connecting the point A and the point B from the point A to the breaker main wall (6am), and from the point B to the breaker main wall (6am) wherein the C direction of the distance L2, satisfy the conditions of L2> L1, and switch cutting tool sets the distance L1 to 0.2mm or less.
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