JP2002301605A - スローアウェイチップ - Google Patents

スローアウェイチップ

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JP2002301605A JP2001184829A JP2001184829A JP2002301605A JP 2002301605 A JP2002301605 A JP 2002301605A JP 2001184829 A JP2001184829 A JP 2001184829A JP 2001184829 A JP2001184829 A JP 2001184829A JP 2002301605 A JP2002301605 A JP 2002301605A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐摩耗性の向上を図りつつも切刃の靭性を確
保して、バリを防止するとともにチッピング、欠損の発
生を抑えることが可能なスローアウェイチップを提供す
る。 【解決手段】 チップ本体11のすくい面12と逃げ面
13とが交差する切刃稜線部14に、チャンファー状の
面取り面17を切刃稜線部14に沿って形成するととも
に、この面取り面17と逃げ面13との交差稜線部に
は、切刃稜線部14に直交する断面において複数の折れ
曲がり線によって構成されて全体として凸状をなす擬似
R面18を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スローアウェイ式
の切削工具の工具本体に着脱可能に取り付けられて各種
の切削加工に使用されるスローアウェイチップに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】この種のスローアウェイチップとして
は、平板状をなすチップ本体の平板面がすくい面とされ
るとともに周面が逃げ面とされ、これらすくい面と逃げ
面との交差稜線部に切刃が形成されたものが一般的によ
く知られており、最近では、この切刃の部分を高硬度の
CBN(立方晶窒化ホウ素)によって形成した、いわゆ
るCBNチップも多用されるようになってきているが、
このようなCBNチップは、高硬度である反面、超硬合
金などに比べると靭性に乏しくて脆弱であり、チッピン
グや欠損が生じやすい傾向がある。そこで、特にこのよ
うなCBNチップでは、チッピングや欠損を防止するた
めに、上記切刃稜線部にホーニングを施して面取り面を
形成することが行われる。ここで、このようなホーニン
グとしては、上記面取り面がすくい面や逃げ面に鈍角に
交差する平面となるチャンファー状のものや、切刃稜線
部に直交する断面において面取り面が円弧状をなす丸ホ
ーニングが一般的であり、また図4に示すようにチャン
ファー状の面取り面1と逃げ面2との交差稜線部にさら
に丸ホーニング3を施す場合もある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来のホーニングにおいて、まずチャンファー状のホー
ニングのみを施しただけでは、このチャンファー状の面
取り面とすくい面や逃げ面との交差稜線が未だ鋭利であ
るため、ホーニングを施してもこの稜線部分において欠
損が生じやすくなってしまう。また、CBNが硬質であ
るため、現状の丸ホーニング加工技術ではあまり大きな
ホーニング幅を確保することはできず、このため丸ホー
ニングのみを施そうとすると、例えば一般に必要とされ
る0.07mmを越えるホーニング幅をとるにはホーニン
グの処理コストが高価となってしまい、工業的には実用
的ではない。
【0004】一方、図4に示したようにチャンファー状
の面取り面1にさらに丸ホーニング3を施す場合には、
面取り面全体を丸ホーニングとするのに比べて大きな丸
ホーニング幅を要することはない。しかしながら、この
ような場合でも、切刃の靭性を改善しようとすると上記
断面における丸ホーニング3の半径Rを大きくしなけれ
ばならなくなって著しい耐摩耗性の低下を招くこととな
り、特に焼き入れ鋼の加工を行う場合においてはバリが
発生する結果となる。その一方で、逆に上記半径Rを小
さくすると、切刃の靭性向上効果が乏しく、耐チッピン
グや耐欠損性において十分な効果が期待できない。
【0005】本発明は、このような背景の下になされた
もので、耐摩耗性の向上を図りつつも切刃の靭性を確保
して、バリを防止するとともにチッピング、欠損の発生
を抑えることが可能なスローアウェイチップを提供する
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】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、チップ本体
のすくい面と逃げ面とが交差する切刃稜線部に、チャン
ファー状の面取り面を該切刃稜線部に沿って形成すると
ともに、この面取り面と上記逃げ面との交差稜線部に
は、上記切刃稜線部に直交する断面において複数の折れ
曲がり線によって構成されて全体として凸状をなす擬似
R面を形成したことを特徴とする。従って、このように
構成されたスローアウェイチップにおいては、上記擬似
R面が、断面が折れ曲がりながらも全体としてはチャン
ファー状の面取り面から逃げ面に向けて凸状に形成され
るため、この面取り面から逃げ面の間を丸ホーニングと
するのに比べて耐摩耗性を向上させることができる一
方、各折れ曲がり線同士の交差角は平均的に面取り面と
逃げ面との交差角よりも大きくなって切刃の靭性が向上
し、また加工コストも低廉ですむ。なお、このような疑
似R面は、例えばダイヤモンド等の遊離砥粒を付着させ
たブラシによってチップ本体を研磨することにより、容
易に形成することができる。
【0007】ただし、ここで、上記切刃稜線部に直交す
る断面において上記擬似R面を構成する複数の折れ曲が
り線を近似した円弧の半径、すなわちこの擬似R面の断
面がなす擬似半径Rは、0.02〜0.07mmの範囲内
とされるのが望ましく、これを下回ると折れ曲がり線同
士の交差角が小さくなって耐欠損性の向上が損なわれる
おそれがある一方、逆にこれを上回ると耐摩耗性の向上
が阻害されるおそれが生じる。また、上記切刃稜線部に
直交する断面において上記擬似R面を互いに凸状に交差
する複数の直線によって構成すれば、より効果的に耐摩
耗性と切刃の靱性との向上を図ることができる。ただ
し、この場合において、上記切刃稜線部に直交する断面
において上記擬似R面を構成する上記直線の数は3以上
であることが望ましく、すなわちこの擬似R面の断面が
2つ以下の直線で形成されることになると、両直線の交
差角が小さくなって耐欠損性が向上が損なわれるおそれ
が生じる。また、この場合においては、上記疑似半径R
として、上記切刃稜線部に直交する断面において、上記
疑似R面と上記面取り面および逃げ面との交点と、該擬
似R面を構成する上記直線同士の交点とを結ぶ円弧の半
径が0.02〜0.07mmの範囲内とされるのが望まし
い。
【0008】一方、上記すくい面の表面粗さを、上記逃
げ面と擬似R面との交差稜線から100μmの範囲内に
おける該逃げ面の表面粗さの1/2以下とすれば、切削
時に生成される切り屑の流れがよくなり、切刃やすくい
面に溶着などが生じるのを防ぐことができる。より具体
的には、すくい面の表面粗さはRmax0.01〜2.
0μmの範囲内とされ、かつ逃げ面の表面粗さはRma
x0.1〜5.0μmとされるのが望ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】図1ないし図3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、チップ
本体11は超硬合金等の硬質材料から形成されて方形の
平板状をなし、その1の方形面がすくい面12とされる
とともに周面が逃げ面13とされ、これらすくい面12
と逃げ面13との交差稜線部が切刃稜線部14とされて
いる。ここで、このすくい面12の1のコーナ部には、
超硬合金等の硬質焼結体15とCBN焼結体16とを層
状に一体焼結した切刃チップが、そのCBN焼結体16
部分をすくい面12側に向けてろう付け等により接合さ
れており、上記切刃稜線部14は、このCBN焼結体1
6部分に形成されている。
【0010】そして、この切刃稜線部14には、該切刃
稜線部14に直交する断面において図2に示すように、
すくい面12と逃げ面13とに鈍角に交差する方向にチ
ャンファー状の平面よりなる面取り面17が形成される
とともに、この面取り面17と上記逃げ面13との交差
稜線部には、同じく該切刃稜線部14に直交する断面に
おいて図3に拡大図示したように複数の折れ曲がり線に
よって構成されて全体として凸状をなす擬似R面18が
形成されており、特に本実施形態ではこの疑似R面18
は複数(本実施形態では4つ)の直線が凸状をなして折
れ曲がるように連なって形成されている。すなわち、こ
の擬似R面18は、上記直線と同数の平面19…が、面
取り面17と逃げ面13との間を切刃稜線部14に沿っ
て延びるように、また面取り面17から逃げ面13に向
けて互いに鈍角に交差しつつ凸状をなして連なるように
形成されてなるものであり、本実施形態ではその上記直
線に沿った幅が互いに等しくされるとともに、隣接する
平面19…同士の交差角も互いに等しくされており、従
って上記断面において隣接する直線同士が交差する3つ
の曲折点O…と、この擬似R面18と上記面取り面17
および逃げ面13との交点P,Qとは、1の円弧上に位
置することとなる。しかして、本実施形態では、この円
弧の半径、すなわち擬似R面18の断面がなす擬似半径
Rは0.02〜0.07mmの範囲内とされている。
【0011】一方、本実施形態では、上記すくい面12
の表面粗さが、JIS B 0601で規定される最大高
さにおいてRmax0.01〜2.0μmの範囲内とさ
れ、また逃げ面13の表面粗さは、少なくとも上記断面
における交点Qすなわち逃げ面13と擬似R面18との
交差稜線から100μmの範囲内において、Rmax
0.1〜5.0μmの範囲内とされている。そして、さ
らに本実施形態では、上記すくい面12の表面粗さが、
この逃げ面13と擬似R面18との交差稜線から100
μmの範囲内における該逃げ面13の表面粗さの1/2
以下となるように設定されている。
【0012】従って、このように構成されたスローアウ
ェイチップによれば、上記面取り面17と逃げ面13と
の交差稜線部に上述のような擬似R面18が形成されて
いるため、まずこれら面取り面17と逃げ面とを直接交
差させるのに比べて、当該交差稜線部分におけるチップ
強度の向上を図って切刃稜線部14の靭性を確保するこ
とができ、この切刃稜線部14がCBN焼結体16部分
に形成されていても、チッピングや欠損等の発生を防止
することができる。また、すくい面12と逃げ面13と
が交差する切刃稜線部14全体に丸ホーニングを施す場
合に比べては、疑似R面18が断面において複数の折れ
曲がり線によって構成されて全体として凸状をなすよう
に形成され、特に本実施形態では面取り面17および擬
似R面18を構成する上記平面19…がすべて平面状で
あるので、その形成にさほど高い加工技術を要すること
がなく、加工コストを抑えることが可能となる。そし
て、さらにこの面取り面17と逃げ面13との交差稜線
部のみに丸ホーニングを施す場合に比べても、該擬似R
面18が平面19…によって構成されるため、上記交点
O,P,Q間で各平面19…が上記擬似半径Rの円に対
して後退した状態となり、被削材との接触が少なくなる
ので耐摩耗性の向上を図ることができ、たとえ焼き入れ
鋼などを切削加工する場合でもバリの発生を抑えて円滑
な加工を促すことが可能となる。
【0013】なお、本実施形態では、この擬似R面18
を上述のように4つの平面19…から構成して、上記断
面においてこの擬似R面18がなす直線の数を4つとし
ているが、これが例えば2つであって、すなわち上記交
点P,Q間で擬似R面18が1つの交点Oのみで曲折す
るように構成されていたりすると、この交点O部分にお
いて平面19同士の交差角が大きくなって欠損等を確実
に防止することができなくなるおそれが生じる。このた
め、この断面における直線の数は、チップ本体11の大
きさやすくい面12から逃げ面13にかけてのホーニン
グ幅全体の大きさなどにもよるが、3つ以上とされるの
が望ましい。ただし、この直線の数があまりに多くなり
すぎても、丸ホーニングを施した場合と変わらなくなっ
て上述の効果が十分に奏功されなくなるおそれがあるの
で、これもチップ本体11の大きさやホーニング幅の大
きさによるが、該直線の数は3〜10とされるのが望ま
しい。
【0014】また、本実施形態では、この擬似R面18
の断面がなす上記曲折した直線による円弧の擬似半径R
を0.02〜0.07mmの範囲内としているが、これに
ついてもチップ本体11やホーニング幅によるものの、
この擬似半径Rが上記範囲を下回ると該擬似R面18自
体が鋭利となって欠損等を招くおそれが生じる一方、逆
に擬似半径Rがこれより大きいと、擬似R面18が1平
面に近くなって面取り面17や逃げ面13との交差稜線
部で欠損が生じやすくなってしまう。このため、この擬
似半径Rは本実施形態のように0.02〜0.07mmの
範囲内とされるのが望ましい。なお、本実施形態では、
上記交点O,P,Qが1の円弧上に位置するようにされ
ているが、隣接する平面19同士の交差角や幅(上記直
線の長さ)が等しくなくて、交点O,P,Qが1の円弧
上に位置しない場合には、これらを近似した円弧の半径
が上記範囲内にあればよい。また、上記断面において疑
似R面18がなす複数の折れ曲がり線は、その一部また
は全部が曲線状となってもよく、さらに全体として凸状
をなしていれば、局部的には凹状となる部分が形成され
ていてもよい。
【0015】一方、本実施形態では、そのすくい面12
の表面粗さが、逃げ面13の上記擬似R面18側の部分
の表面粗さの1/2以下とされており、これにより、切
削加工時に上記切刃稜線部14によって生成されてすく
い面12上を擦過する切り屑の流れをよくすることがで
きて、これら切刃稜線部14やすくい面12に溶着が発
生したりするのを防ぐことができ、また切削抵抗の低減
を図ることもできる。しかも、本実施形態では、このす
くい面12の表面粗さがRmax0.01〜2.0μm
の範囲内とされるとともに、逃げ面13の表面粗さはR
max0.1〜5.0μmの範囲とされており、従って
上記効果を一層確実に奏功することが可能となる一方、
逃げ面13に関してはさほど厳密な表面粗さの管理を要
することがなく、当該スローアウェイチップの製造工程
の簡略化を図ることができるという利点も得られる。
【0016】次に、本実施形態に関わるスローアウェイ
チップと、上述した各種の従来のスローアウェイチップ
とで、旋削による切削試験を行った結果を表1に示す。
なお、チャンファ幅Cおよび丸幅Dは図2に示した通り
であり、全体のホーニング幅は共通して0.1mmとされ
るとともに、実施形態ではこのうち丸幅Dの部分が擬似
R面18とされている。また、この切削試験における切
削条件は、以下の通りである。 切削速度 : Vc=150m/min 1回転当たりの送り: f=0.1mm/rev 切り込み : ap=0.05mm 被削材材質 : SCM440(HRC60) 乾式切削
【0017】
【表1】
【0018】しかるに、この表1の結果より、ホーニン
グがチャンファー状の面取り面だけであったり、丸ホー
ニングが施されていてもその丸幅Dが小さかったりした
ものでは、切刃稜線部に欠損が生じて早期にチップ寿命
が費えた一方、逆にホーニング全体が丸ホーニングであ
ったり、丸ホーニングとチャンファーホーニングとを施
したものでもその丸幅Dが大きいものでは、耐摩耗性が
損なわれてバリの発生が認められたのに対し、本実施形
態に関わるスローアウェイチップでは、概ね欠損やバリ
の発生はなく、長い切削時間を経ても逃げ面摩耗VBが
総じて0.1mm程度に抑えられていた。なお、表1下段
のホーニング幅0.1mm全体を擬似R面としたもので
は、その最もすくい面側の上記平面を面取り面と考えれ
ば本発明の実施形態とされるものであるが、そのような
ものでは上記直線の数を多くするとホーニング全体に丸
ホーニングを施したものに近くなってバリが発生したた
め、この擬似R面を形成する直線の数は上述したように
3〜10とされるのが、やはり望ましい。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
加工コストを抑えつつも、チッピングや欠損の発生を防
ぎ、しかも耐摩耗性の向上を図ることが可能となり、こ
れによりチップ寿命の延長を促すとともに高い加工精度
を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図2】 図1に示す実施形態における切刃稜線部14
に直交する断面図である。
【図3】 図2における鎖線円部分の拡大図である。
【図4】 従来のスローアウェイチップの切刃稜線部に
直交する断面図である。
【符号の説明】
11 チップ本体 12 すくい面 13 逃げ面 14 切刃稜線部 17 チャンファー状の面取り面 18 擬似R面 19 擬似R面18を構成する平面

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チップ本体のすくい面と逃げ面とが交差
    する切刃稜線部に、チャンファー状の面取り面が該切刃
    稜線部に沿って形成されるとともに、この面取り面と上
    記逃げ面との交差稜線部には、上記切刃稜線部に直交す
    る断面において複数の折れ曲がり線によって構成されて
    全体として凸状をなす擬似R面が形成されていることを
    特徴とするスローアウェイチップ。
  2. 【請求項2】 上記切刃稜線部に直交する断面において
    上記擬似R面を構成する複数の折れ曲がり線を近似した
    円弧の半径が0.02〜0.07mmの範囲内とされてい
    ることを特徴とする請求項1に記載のスローアウェイチ
    ップ。
  3. 【請求項3】 上記切刃稜線部に直交する断面において
    上記擬似R面は互いに凸状に交差する複数の直線によっ
    て構成されていることを特徴とする請求項1または請求
    項2に記載のスローアウェイチップ。
  4. 【請求項4】 上記切刃稜線部に直交する断面において
    上記擬似R面を構成する上記直線の数が3以上であるこ
    とを特徴とする請求項3に記載のスローアウェイチッ
    プ。
  5. 【請求項5】 上記切刃稜線部に直交する断面におい
    て、上記疑似R面と上記面取り面および逃げ面との交点
    と、該擬似R面を構成する上記直線同士の交点とを結ぶ
    円弧の半径が0.02〜0.07mmの範囲内とされてい
    ることを特徴とする請求項3または請求項4に記載のス
    ローアウェイチップ。
  6. 【請求項6】 上記すくい面の表面粗さが、上記逃げ面
    と擬似R面との交差稜線から100μmの範囲内におけ
    る該逃げ面の表面粗さの1/2以下であることを特徴と
    する請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のスロー
    アウェイチップ。
  7. 【請求項7】 上記すくい面の表面粗さがRmax0.
    01〜2.0μmの範囲内であり、かつ上記逃げ面の表
    面粗さがRmax0.1〜5.0μmであることを特徴
    とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のスロ
    ーアウェイチップ。
JP2001184829A 2001-02-05 2001-06-19 スローアウェイチップ Expired - Lifetime JP4228557B2 (ja)

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