JP2000079511A - スローアウェイチップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 焼結体ブランクスの再利用を図るとともに、
高価な超高圧焼結体の有効利用を図る。 【解決手段】 チップ本体１の一端に切欠きして形成さ
れた取付段差部６壁面８と焼結体ブランクス２側面との
隙間に銅板５を介在し、前記取付段差部６壁面８と前記
銅板５、及び前記焼結体ブランクス２側面と前記銅板５
とをろう付けにより固着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スローアウェイチ
ップに関し、特に、超硬合金と超高圧焼結体とが層状に
一体焼結されたブランクスがチップ本体の一端にろう付
けされてなるスローアウェイチップに関する。

【０００２】

【従来の技術】スローアウェイチップ（以下、「チッ
プ」という。）の切れ刃として、立方晶窒化硼素焼結体
（以下、「ｃＢＮ」という。）又はダイヤモンド焼結体
（以下、「ＰＣＤ」という。）等の超高圧焼結体を備え
たものは、超硬合金と超高圧焼結体とを層状に一体焼結
したもの（以下、「焼結体ブランクス」という。）を超
硬合金からなるチップ本体の一端を切欠きして形成され
た段差部にろう付けして構成したものが一般的である。

【０００３】焼結体ブランクスは、上層と下層の積層構
造になっており、上層側が切れ刃として作用する超高圧
焼結体からなり、そして下層側が基材としての超硬合金
からなっている。このように２層構造としたのは、超高
圧焼結体と超硬合金とのろう付け性が悪いためである。
したがって、この焼結体ブランクスをチップ本体の段差
部にろう付けするに際しては、上層側の超高圧焼結体が
チップ本体の上面に向けられ、そして、段差部の底面と
超硬合金基材の底面、段差部の壁面と超硬合金基材の側
面とが接合される。ろう材には、銀合金からなるろう材
が用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、以下に従来技
術の問題点を記述する。

【０００５】この種のチップは、高価な材料であるｃＢ
Ｎ又はＰＣＤを使用するため、チップそのものが高価に
なることから、チップの製作においては、可能な限り焼
結体ブランクスの小さいものを使用している。

【０００６】しかしながら、ｃＢＮ又はＰＣＤ等の超高
圧焼結体は超硬合金とのろう付け性が悪いために、上層
側の超高圧焼結体はチップ本体の段差部壁面と接合され
ず、専ら、下層側の超硬合金基材のみが接合されて、焼
結体ブランクスが保持される状態となっている。したが
って、ろう付け面積が小さくなり過ぎると、接合強度が
不十分となって焼結体ブランクスは剥離を生じやすくな
るため、焼結体ブランクスのサイズを小さくするにも一
定の限界がある。

【０００７】一方、高価なチップを効率的に使用するた
めに、切れ刃が所定の摩耗量に達した都度に再研磨を行
い、再利用することが行われている。この場合、チップ
の再研磨代を見込んで、焼結体ブランクスはチップ本体
より僅かにオーバーハングしてろう付けされている。こ
れは、焼結体ブランクスとチップ本体とに段差がなく面
一に形成されたものは、再研磨の際にチップ本体の側面
も同時に研磨されてしまい、加工に長時間を要するだけ
でなく、経済的にも無駄が多いからである。

【０００８】しかるに、オーバーハング量を大きくし過
ぎると切れ刃の欠損等を生じやすくなるため、通常用い
る場合でも最大で０．３ｍｍ程度が限界である。そし
て、その研磨代を使いきると、焼結体ブランクスは大部
分の未使用部分を残したまま廃棄されていた。

【０００９】以上のことから、焼結体ブランクスの有効
利用を図るために、従来と同様の再研磨による再利用を
行うとともに、研磨代の無くなった場合にも廃棄するこ
となく再利用のできるスローアウェイチップが望まれて
いた。

【００１０】

【課題を解決するための手段】多角形平板状を呈する超
硬合金からなるチップ本体の一端に、超硬合金と超高圧
焼結体とが層状に一体焼結された焼結体ブランクスがろ
う付けにて固着されたスローアウェイチップにおいて、
前記チップ本体の一端に切欠きして形成された取付段差
部壁面と前記焼結体ブランクス側面との隙間には銅板が
介在され、前記取付段差部壁面と前記銅板、及び前記焼
結体ブランクス側面と前記銅板とがろう付けにより固着
されていることを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態につ
いて図を参照しながら説明する。

【００１２】図１は、本発明に係るチップを示したもの
である。このチップは、一体として構成されたものでは
なく、略四角形のチップ本体１とその一端に取り付けら
れる焼結体ブランクス２とに分離して構成されるもので
あり、特に、直角肩削りのカッタに着脱自在に装着され
て用いられるものである。

【００１３】チップ本体１は、焼結体ブランクス２を取
り付けるための、いわゆる台金と称されるもので、超硬
合金からなっている。チップ本体１上面の隅部には、平
面視、長方形状に切欠きされた階段状の取付段差部６が
形成されている。この取付段差部６は、上方及び側方に
解放されており、水平面である底面７と、垂直面である
壁面８とからなっている。

【００１４】焼結体ブランクス２は、ｃＢＮ又はＰＣＤ
等の超高圧焼結体３と、基材とされる超硬合金４とが、
超高温高圧下において、層状に一体焼結して形成された
ものである。上下２層の層状とした理由は、チップ本体
１との接合を考慮したためである。この焼結体ブランク
ス２は、ワイヤ放電加工によって、所定の形状に切断さ
れたものであり、すなわちブランクス幅Ｗ＝３ｍｍ、ブ
ランクス長さＬ＝７ｍｍ、ブランクス厚さＴ＝１．５ｍ
ｍに形成されている。その上面の外周縁部には、切れ刃
が備わっている。

【００１５】チップ本体１と焼結体ブランクス２とは、
切れ刃の備わる超高圧焼結体を上方に向けて、銀合金ろ
う材により直接接合されている。焼結体ブランクス２
は、チップ本体１の逃げ面９より僅かに前方にオーバー
ハングした状態になっており、通常のオーバーハング量
δは０．１〜０．３ｍｍに設定されている。オーバーハ
ング量δの下限を０．１ｍｍとしたのは、上述したよう
に、再研磨により切れ刃を再生させるためである。すな
わち、高価な超高圧焼結体を１回限りで廃棄するのでは
なく、切れ刃が所定の摩耗量に達した都度に、再研磨を
行うことによって切れ刃を再生し、再利用するためであ
る。オーバーハング量δの上限を０．３ｍｍとしたの
は、欠損やチッピングを防止するためである。

【００１６】図２〜図５は、切れ刃再生の手順を時系列
的に示したものである。ここで、図２は、本発明のチッ
プと比較するための使用前の新規なチップを示してお
り、チップ本体１と焼結体ブランクス２とは、オーバー
ハングした状態で、通常の方法により直接にろう付け接
合されている。これに対して、本発明に係るチップは、
その接合に際し、チップ本体１の取付段差部６の底面７
と焼結体ブランクス２下層の超硬合金４との接合は、通
常の方法により直接に接合されるが、取付段差部６の壁
面８との接合にあっては、双方を直接に接合せずに、銅
板を介して接合したものであり、従来チップとは相違す
るものである。これにより、チップ本体及び焼結体ブラ
ンクスを１回限りで廃棄することなく、再利用すること
ができる。また、銅板を介在させることは、ろう付け割
れの防止にも有効である。

【００１７】先ず、図３は、切削終了後の状態を示した
ものであり、焼結体ブランクスの逃げ面とチップ本体の
逃げ面とが面一になったものである。図４は、焼結体ブ
ランクス２のろう付けを剥がしてから、オーバーハング
させた状態で再ろう付けをした状態を示したものであ
る。再研磨により焼結体ブランクスの刃先位置が変わる
と、加工点にズレを生じ、その結果、加工寸法にも変化
を生ずることとなり、特に、ｃＢＮ又はＰＣＤ等の超高
圧焼結体は、仕上加工において使用される場合が多く、
加工寸法の変化の影響は製品の品質に甚大な影響を及ぼ
す。したがって、チップ本体１及び焼結体ブランクス２
の再利用を図ると同時に、刃先位置のズレを修正・是正
するためには、再ろう付け等を行う必要がある。

【００１８】しかし、このようにすると、図４に示すよ
うに取付段差部６壁面と焼結体ブランクス２側面との間
に隙間が生じてしまい、チップ本体１と焼結体ブランク
ス２との接合面は底面のみとなり、従来の底面７及び壁
面８の２面接合に比べて接合強度の低下を生ずることと
なる。接合強度が低下すると、切削条件によっては焼結
体ブランクス２の剥離を生じたり、フライス加工のよう
に工具回転により加工の行われる場合には、剥離した焼
結体ブランクス２が遠心力により外部へ飛散するなどし
て非常に危険な状態ともなる。

【００１９】このようなことから、図５に示すように、
本発明は、チップ本体１の取付段差部６壁面８と焼結体
ブランクス２の側面との隙間に銅板５を介在し、取付段
差部６壁面８と銅板５、及び焼結体ブランクス２下層の
超硬合金４と銅板５との界面をそれぞれ接合することに
より、従来の２面接合の場合と同様の接合を得ることが
できるようにしたものである。銅板とした理由は、超硬
合金とのろう付け性、作業性がよいためである。また、
熱伝導率が高く切削熱を外部に放熱しやすいという利点
も有しているからである。

【００２０】隙間の最大幅ｅは、チップサイズ、ろう付
け面積等により変わり得るものであり、本実施形態にお
ける隙間の最大幅ｅは、１．２ｍｍとしている。したが
って、一度の研磨量を０．３ｍｍとした場合、少なくと
も４回（０．３×４＝１．２）はチップ本体１及び焼結
体ブランクス２を無駄にすることなく繰り返し再利用す
ることができ、ひいては焼結体ブランクス２等の材料費
の低減を図ることができる。特に、チップの製造原価に
占める割合の高いｃＢＮ又はＰＣＤの材料費低減の効果
は極めて高いものがある。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、サイズの小さくなった
焼結体ブランクスを再利用することができるため、高価
な超高圧焼結体を１回限りで廃棄することなく、その有
効利用を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す（ａ）は平面図、
（ｂ）は側面図である。

【図２】切れ刃再生の手順を説明するための図であり、
（ａ）は切削前の新規なチップを示す平面図、（ｂ）は
その側面図である。

【図３】切れ刃再生の手順を説明するための図であり、
（ａ）は切削終了後の状態を示す平面図、（ｂ）はその
側面図である。

【図４】切れ刃再生の手順を説明するための図であり、
（ａ）は再ろう付け後の状態を示す平面図、（ｂ）はそ
の側面図である。

【図５】切れ刃再生の手順を説明するための図であり、
（ａ）は銅板介在後の状態を示す平面図、（ｂ）はその
側面図である。

【符号の説明】 １ チップ本体 ２ 焼結体ブランクス ３ 超高圧焼結体 ４ 超硬合金 ５ 銅板 ６ 取付段差部 ７ 底面 ８ 壁面 ｅ 隙間幅

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 敏明 神奈川県川崎市幸区堀川町580番地 ソリ ッドスクエア 東芝タンガロイ株式会社内 (72)発明者 宇野 和之 神奈川県川崎市幸区堀川町580番地 ソリ ッドスクエア 東芝タンガロイ株式会社内 Ｆターム(参考） 3C022 LL00

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多角形平板状を呈する超硬合金からな
   るチップ本体１の一端に、超硬合金４と超高圧焼結体３
   とが層状に一体焼結された焼結体ブランクス２がろう付
   けにて固着されたスローアウェイチップにおいて、前記
   チップ本体１の一端に切欠きして形成された取付段差部
   ６壁面８と前記焼結体ブランクス２側面との隙間には銅
   板５が介在され、前記取付段差部６壁面８と前記銅板
   ５、及び前記焼結体ブランクス２側面と前記銅板５とが
   ろう付けにより固着されていることを特徴とするスロー
   アウェイチップ。