JP2005007531A

JP2005007531A - Throw away tip and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP2005007531A
Application number: JP2003175171A
Authority: JP
Inventors: Shiro Kajiya; 志朗加治屋
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-06-19
Filing date: 2003-06-19
Publication date: 2005-01-13

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a throw away tip capable of easily making a cutting edge portion have good cutting property wherein sharpness of the cutting edge portion and smooth surface state of the cutting edge portion are made compatible, and a manufacturing method thereof. <P>SOLUTION: The cutting edge portion made from a sharp edge that is not more than 5μm in curvature radius R is formed at an intersecting ridge part between a main surface shaped in a generally flat plate and making a cutting face and a side surface making a flank. An area A from the cutting edge portion to a middle part of the flank on the flank is not more than 0.10μm in surface roughness Ra. In the throw away tip 1, arithmetic mean surface roughness Ra in an area B from the middle part of the flank to the other end of the flank is larger than that in the area A. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【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およびその製造方法に関し、特に、切刃部がシャープエッジからなるスローアウェイチップおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、チップの切刃部をすくい面側または逃げ面側から研磨して所定の切刃部のシャープさ、表面粗さ等を制御することが行われており、例えば、特許文献１では、すくい面をハンドラップ等のラップ加工により１．２Ｓ以下の平滑な表面に研磨した後に逃げ面全体を砥石にて研磨することによって、切刃部にシャープエッジを形成する方法が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２では、ダイヤモンドコーティングの表面粗さを小さくするために、チップを自公転するターンテーブルに載せて回転させながら上部から砥粒を付着させた研磨ブラシにて研磨することによって、切削に関与する切刃部分のみを滑らかな鏡面として、安価で、切刃部の切れ味や切屑排出性に優れた長寿命のスローアウェイチップを作製できると記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平４−３０４９０６号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開平３−１９０６０５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載されるように、すくい面を加工した後に逃げ面全体を研磨加工する方法では、逃げ面を研磨する際の研磨量が多くて研磨に長時間を要したり砥石が頻繁に目詰まりしてドレッシング作業に時間を要する等、製造効率が悪いという問題があった。また、研磨効率を高めるために逃げ面を粗い砥石で研磨すると切刃部のシャープさが損なわれてしまい、チップの切れ味が悪くなるという問題があった。
【０００７】
また、特許文献２のようにチップをターンテーブルに固定して研磨ブラシでチップのすくい面および逃げ面を研磨する方法では、切削に必要な切刃部近傍のみを滑らかにすることはできるものの、切刃部の曲率半径が必要以上に大きくなってしまい、結果として切刃部にシャープエッジを形成することができず、切れ味の改善には限界があった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的は、切刃部のシャープさと切刃部の滑らかな表面状態とを両立した切れ味がよい切刃部を備えるスローアウェイチップおよびその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題について検討した結果、逃げ面の研磨方法を改良して、曲率半径（Ｒ）５μｍ以下のシャープエッジからなる切刃部を形成するとともに、前記逃げ面における前記切刃部から逃げ面の途中までの領域Ａが表面粗さ（Ｒａ）０．１０μｍ以下で、かつ前記逃げ面の途中から前記逃げ面の他端までの領域Ｂにおける算術平均表面粗さ（Ｒａ）が前記領域Ａにおけるそれよりも粗い構成とすることにより、容易に切刃部にシャープエッジを形成でき、切れ味に優れるとともに被削材の仕上げ面を滑らかにできるスローアウェイチップを短時間に低コストで作製できることを知見した。
【００１０】
すなわち、本発明のスローアウェイチップは、略平板状を呈してすくい面をなす主面および逃げ面をなす側面との交差稜線部分に曲率半径（Ｒ）５μｍ以下のシャープエッジからなる切刃部を形成するとともに、前記逃げ面における前記切刃部から逃げ面の途中までの領域Ａが算術平均表面粗さ（Ｒａ）０．１０μｍ以下で、かつ前記逃げ面の途中から前記逃げ面の他端までの領域Ｂにおける表面粗さ（Ｒａ）が前記領域Ａにおけるそれよりも粗いことを特徴とするものである。
【００１１】
ここで、前記領域Ａおよび前記領域Ｂにおいて研磨加工が施されており、該研磨方向が前記交差稜線方向に対して平行であることがシャープエッジを形成しやすい点および研磨加工の容易性の点で望ましい。
【００１２】
また、前記逃げ面のＡ領域におけるポジ角が５〜２０°であり、かつ前記Ｂ領域のポジ角が前記Ａ領域のポジ角よりも０．１〜３°大きい角度からなることが、切刃部の強度を維持するとともにホルダへのすわりを安定させ、かつ研磨加工の容易性の点で望ましい。
【００１３】
さらに、少なくとも前記切刃部表面に、物理蒸着法によって膜厚０．２〜２μｍの硬質被覆層が被覆した場合においても、切刃部の曲率半径（Ｒ）を５μｍ以下で、前記領域Ａにおける表面粗さ（Ｒａ）０．１０μｍ以下、かつ前記領域Ｂにおける算術平均表面粗さ（Ｒａ）が前記領域Ａにおけるそれよりも粗くなるように制御することによって切れ味および被削材の仕上げ面精度に優れたスローアウェイチップの優位性を維持することができるとともに、より長期間にわたって鋭い切れ味を保つことができ、かつ切刃部の耐摩耗性が向上する。なお、すくい面の表面粗さ（Ｒａ）は０．２０μｍ以下であることが、切刃のシャープさをより高めてチップの切れ味を高めるとともに、切屑排出をスムーズにすることができる点で望ましい。
【００１４】
さらには、前記スローアウェイチップは平均粒径０．９μｍ以下の炭化タングステン粒子または炭窒化チタン粒子を主体とする硬質粒子と、コバルトおよび／またはニッケルの結合金属１０〜２０質量％とからなる超硬合金またはサーメットの母材からなることが、切刃部のシャープさをより向上させることができるとともに、研磨加工性に優れた安価で長寿命なスローアウェイチップを作製することができる。
【００１５】
また、本発明のスローアウェイチップの製造方法は、略平板状を呈してすくい面をなす主面および逃げ面をなす側面との交差稜線部分に切刃部を形成した焼結体を作製した後、少なくとも前記側面の交差稜線近傍を前記第１の研磨砥石より細かい研磨砥石で研磨加工することを特徴とするものである。
【００１６】
ここで、前記研磨加工した後、少なくとも前記切刃部表面に物理蒸着法によって膜厚０．２〜２μｍの硬質被覆層を被着形成することが、より長期間にわたって鋭い切れ味を保つことができ、かつ切刃部の耐摩耗性が向上する点で望ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明のスローアウェイチップ（以下、単にチップと略す。）について、その概略斜視図である図１を基に説明する。
【００１８】
図１によれば、スローアウェイチップ（以下、単にチップと称す。）１は、略平板状を呈してすくい面３をなす主面および逃げ面４をなす側面との交差稜線５部分に切刃部６を形成してなる。
【００１９】
本発明によれば、切刃部６が、曲率半径（Ｒ）５μｍ以下のシャープエッジからなるとともに、逃げ面４における切刃部６から逃げ面４の途中までの領域Ａが算術平均表面粗さ（Ｒａ）（以下、単に表面粗さ（Ｒａ）と略す。）０．１０μｍ以下で、かつ逃げ面４の途中から逃げ面４の他端８までの領域Ｂにおける表面粗さ（Ｒａ）が前記領域Ａにおけるそれよりも粗い構成とすることが大きな特徴であり、これによって、容易に切刃部６をシャープエッジとすることができるので、切れ味に優れるとともに被削材の仕上げ面を滑らかにできるチップ１を短時間に低コストで作製できる。
【００２０】
すなわち、切刃部６の曲率半径（Ｒ）が５μｍよりも大きくなると、切刃部の切れ味が悪くなり、工具寿命が短くなったり、特にＯＡ機器の加工のような超精密切削加工を行う場合には被削材の面粗度が要求性能よりも悪くなってしまう。
【００２１】
また、逃げ面４における切刃部６から逃げ面４の途中までの領域Ａの表面粗さ（Ｒａ）が０．１０μｍより悪くなると、交差稜線の凹凸（ΔＨ）が大きくなって切刃部６のシャープさが損なわれ、工具寿命の低下や被削材の面粗度の低下につながる。なお、領域Ａの表面粗さ（Ｒａ）の望ましい範囲は切刃部６のシャープさと加工性の点で０．０２〜０．０８μｍである。
【００２２】
さらに、逃げ面４の途中から逃げ面４の他端８までの領域Ｂの表面粗さ（Ｒａ）が前記領域Ａにおけるそれと同じまたはそれよりも滑らかな状態であれば、研磨加工に要する時間が長くなるとともに研磨砥石の寿命が極端に悪化してしまう。なお、領域Ｂの表面粗さ（Ｒａ）の望ましい範囲は、加工性およびホルダへの拘束力強化の点で０．１２μｍ以上、特に、０．１５〜０．２μｍである。
【００２３】
なお、本発明によれば、領域Ａの高さｈ_Ａは０．５〜２ｍｍであること、または逃げ面全体の高さｈに対する領域Ａの高さｈ_Ａの比ｈ_Ａ／ｈは１／５〜１／２であることが切刃の安定した切れ味を確保するとともに製造の容易性の点で望ましい。
【００２４】
ここで、領域Ａおよび領域Ｂにおいて研磨加工が施されており、この研磨方向が交差稜線方向に対して平行であることがシャープエッジを形成する点および研磨加工の容易性の点で望ましい。なお、前記研磨方向は領域Ａおよび領域Ｂにおける研磨傷を観察することにより特定することができる。
【００２５】
また、図２に示すように、逃げ面４のＡ領域におけるポジ角θ_Ａが５〜２０°、特に５〜１５°であり、かつＢ領域のポジ角θ_ＢがＡ領域のポジ角θ_Ａよりも０．１〜３°、特に０．５〜２°大きい角度からなることが、切刃部６の強度およびホルダへのすわり安定性を確保するとともに、研磨加工の容易性の点で望ましい。
【００２６】
さらに、図１によれば、チップ１は、母材１０の少なくとも切刃部６表面に、物理蒸着法によって膜厚０．２〜２μｍの硬質被覆層１１が被覆した構成からなるが、この場合においても、切刃部６の曲率半径（Ｒ）を５μｍ以下で、領域Ａにおける表面粗さ（Ｒａ）０．１０μｍ以下、特に０．０２〜０．０８μｍ、前記領域Ｂにおける表面粗さ（Ｒａ）は前記領域Ａにおけるそれよりも粗くなる、特に０．１２μｍ以上となるように制御することによって、切れ味および被削材の仕上げ面精度に優れたチップの優位性を容易に安定して維持することができるとともに、より長期間にわたって鋭い切れ味を保つことができ、かつ切刃部６の耐摩耗性が向上する。なお、硬質被覆層１１としては、（Ｔｉ_ｘ，Ｍ１−ｘ）（Ｃ_ｙＮ_１−ｙ）ただし、ＭはＴｉ以外の周期律表４ａ、５ａおよび６ａ族金属、Ａｌ、Ｓｉのうちの１種以上、０．４≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）が好適に使用可能である。
【００２７】
さらには、母材１０としては、平均粒径０．９μｍ以下の炭化タングステン粒子または炭窒化チタン粒子を主体とする硬質粒子と、コバルトおよび／またはニッケルの結合金属１０〜２０質量％とからなる超硬合金またはサーメットからなることが、切刃部６におけるシャープさをより向上させることができるとともに、研磨加工性に優れた安価で長寿命なチップ１を作製することができる点で望ましい。
【００２８】
（製造方法）
上述した本発明のスローアウェイチップを製造する方法について説明する。
【００２９】
まず、略平板状を呈する焼結体（母材）を粉末冶金による原料粉末の混合、成形および焼成の手順にて作製する。
【００３０】
具体的には、平均粒径が３μｍ以下、特に１μｍ以下の硬質粒子形成用原料粉末と、結合金属原料粉末に対して、炭素粉末や有機バインダを添加してボールミルやアトライタミルを用いて混合した後、プレス成形や冷間静水圧プレス成形により所定形状に成形する。そして、酸化性雰囲気または非酸化性雰囲気中、所定の温度にて焼成する。
【００３１】
次に、得られた焼結体のすくい面となる主面を所望により研磨加工する。
【００３２】
すくい面の研磨加工は両主面または片面でもよいが、両主面を研磨加工することがホルダに対するすわりを安定化するとともに切刃をシャープさをより高める点で望ましい。
【００３３】
そして、焼結体の側面表面を粗さの異なる２種以上の研磨材を備えた外周砥石を用いて研磨加工する。この場合、図３に示すように、２種以上の複数のグレードの研磨材を、粗いグレードの研磨材から細かいグレードの研磨材の順にセットしておき、最初に焼結体側面の全面を粗いグレードの研磨材２１にて研磨する。そして、焼結体を細かいグレードの研磨材２２に移して、所望により傾けて研磨することによって領域Ａのみを細かいグレードの砥石にて研磨することによって領域Ａのみの表面粗さ（Ｒａ）を０．１０μｍ以下に制御する。
【００３４】
次に、所望により、すくい面の切刃部６近傍に研磨ブレーカを形成してもよい。
【００３５】
さらに、本発明によれば、前記研磨加工した後、少なくとも切刃部６表面に物理蒸着法によって膜厚０．２〜２μｍの硬質被覆層を被着形成することが、より長期間にわたって鋭い切れ味を保つことができ、かつ切刃部の耐摩耗性が向上する点で望ましく、この場合であっても、切刃部６の曲率半径（Ｒａ）を５μｍ以下のシャープエッジとするとともに、前記逃げ面における前記切刃部から逃げ面の途中までの領域Ａを表面粗さ（Ｒａ）０．１０μｍ以下に、かつ前記逃げ面の途中から前記逃げ面の他端までの領域Ｂにおける表面粗さ（Ｒａ）が前記領域Ａにおけるそれよりも粗くなるように制御することによって、上述した切れ味および被削材の面粗度を達成することができる。
【００３６】
【実施例】
表１に示す平均粒径の硬質粒子を表１に示す結合金属にて結合した超硬合金からなるＶＴＧＴ形状のチップ母材を作製し、チップのすくい面側に砥石を載置して表１に示す表面粗さに研磨した後、表１に示す２種以上の複数グレードの研磨材を順にセットした外周砥石を準備して、最初に焼結体側面全面を最も粗いグレードの砥石にて６０秒間研磨した後、焼結体を傾けることによって交差稜から０．６ｍｍの高さ（領域Ａ）のみを表１に示す細かいグレードの砥石にて研磨して逃げ面の表面粗さを表１に示す値とした。そして、すくい面の外周稜線に沿って研磨ブレーカを形成した。
【００３７】
次に、上記チップ母材に対してアークイオンプレーティング法により表１に示すコーティング層を成膜することによりチップを作製した。
【００３８】
得られたチップについて、研磨加工に要した時間、切刃部の曲率半径および被削材の表面粗さを測定した。また、以下の条件での切削試験を行い、被削材の表面粗さ（Ｒａ）が０．０８μｍを超えた時点を寿命としてワークの加工数を測定した。結果は表１に合わせて示した。
【００３９】
切削条件
被削材ＳＵＳ４３ＯＦ
加工形態 Φ７ｍｍ外径端面仕上げ切削
切削速度Ｖ＝１６０ｍ／ｍｉｎ
切り込み０．０２ｍｍ
送り０．０２ｍｍ／ｒｅｖ
切削状態湿式
【表１】

【００４０】
表１に示すとおり、粗い砥石１にて研磨加工した後、細かい砥石２にて研磨した試料Ｎｏ．１〜４ではいずれも良好な研磨加工ができるとともに優れた切削性能を発揮するものであった。
【００４１】
これに対して、細かいグレードの砥石で初めから研磨した試料Ｎｏ．５では、砥石の目詰まりが発生して加工不良が発生してしまい、また、粗いグレードの砥石で研磨加工した試料Ｎｏ．６では、切刃部のシャープさが損なわれて切削性能の悪いものであった。
【００４２】
【発明の効果】
以上詳述したとおり、本発明のスローアウェイチップによれば、逃げ面の研磨方法を改良して、曲率半径（Ｒ）５μｍ以下のシャープエッジからなる切刃部を形成するとともに、前記逃げ面における前記切刃部から逃げ面の途中までの領域Ａが表面粗さ（Ｒａ）０．１０μｍ以下で、かつ前記逃げ面の途中から前記逃げ面の他端までの領域Ｂにおける表面粗さ（Ｒａ）が前記領域Ａにおけるそれよりも粗い構成とすることにより、容易に切刃部にシャープエッジおよび切屑排出性に影響を与える切刃近傍のみの面粗度を向上させることができ、切れ味に優れるとともに被削材の仕上げ面を滑らかにできるスローアウェイチップを短時間に低コストで作製できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスローアウェイチップの一例を示す概略斜視図である。
【図２】図１のスローアウェイチップの要部断面図である。
【図３】本発明の製造方法におけるスローアウェイチップの研磨工程の一実施態様を示す概略斜視図である。
【図４】図３の研磨工程においてＺ方向から見た矢視図であり、（ａ）粗いグレードの砥石での研磨工程、（ｂ）細かいグレードの砥石での研磨工程を示している。
【符号の説明】
１スローアウェイチップ（チップ）
３すくい面（主面）
４逃げ面（側面）
５切刃稜線
６切刃部
８逃げ面の他端（着座面側）
１０母材
１１硬質被覆層
２０砥石
２１粗いグレードの研磨材（砥石）
２２細かいグレードの研磨材（砥石）
Ａ逃げ面における切刃部から逃げ面の途中までの領域
Ｂ逃げ面における前記逃げ面の途中から逃げ面の他端までの領域
ｈ_Ａ領域Ａの高さ
ｈ逃げ面全体の高さ
ΔＨ交差稜線の凹凸
θ_Ａ領域Ａにおけるポジ角
θ_Ｂ領域Ｂにおけるポジ角[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a throw-away tip and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a throw-away tip whose cutting edge portion is a sharp edge and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, it has been performed to control the sharpness, surface roughness, etc. of a predetermined cutting edge part by polishing the cutting edge part of the chip from the rake face side or the flank side. For example, in Patent Document 1, A method is disclosed in which a sharp edge is formed on a cutting edge by polishing a rake face to a smooth surface of 1.2 S or less by lapping such as hand wrap and then polishing the entire flank with a grindstone.
[0003]
Further, in Patent Document 2, in order to reduce the surface roughness of the diamond coating, cutting is performed by polishing with a polishing brush to which abrasive grains are attached from above while rotating the chip on a turntable that rotates and revolves. It is described that it is possible to produce a long-lasting throw-away tip that is inexpensive and excellent in sharpness of the cutting edge portion and chip dischargeability by using only the cutting edge portion involved in the surface as a smooth mirror surface.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-4-304906
[Patent Document 2]
JP-A-3-190605 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described in Patent Document 1, in the method of polishing the entire flank after processing the rake face, the amount of polishing when polishing the flank is large, and it takes a long time for polishing or a grindstone is used. There is a problem that the production efficiency is poor, such as frequent clogging and time-consuming dressing work. In addition, if the flank is polished with a rough grindstone in order to increase the polishing efficiency, the sharpness of the cutting edge portion is impaired, and the sharpness of the chip is deteriorated.
[0007]
Further, in the method of fixing the tip to the turntable and polishing the rake face and flank face of the tip with a polishing brush as in Patent Document 2, only the vicinity of the cutting edge necessary for cutting can be smoothed, The curvature radius of the cutting edge becomes larger than necessary, and as a result, a sharp edge cannot be formed in the cutting edge, and there is a limit to improving the sharpness.
[0008]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the object thereof is a throw-away tip including a cutting edge part having a good sharpness that achieves both a sharpness of the cutting edge part and a smooth surface state of the cutting edge part, and It is in providing the manufacturing method.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
As a result of studying the above problems, the present inventors improved the flank polishing method to form a cutting edge portion having a sharp edge with a radius of curvature (R) of 5 μm or less, and the cutting edge on the flank The area A from the portion to the middle of the flank has a surface roughness (Ra) of 0.10 μm or less, and the arithmetic average surface roughness (Ra) in the area B from the middle of the flank to the other end of the flank is By adopting a rougher configuration than that in the region A, it is possible to easily form a sharp edge at the cutting edge portion, and to achieve a throw-away tip that is excellent in sharpness and smoothes the finished surface of the work material in a short time and at low cost. It was found that it can be produced.
[0010]
That is, the throw-away tip of the present invention has a cutting edge portion having a sharp edge with a radius of curvature (R) of 5 μm or less at a crossing ridge line portion that has a substantially flat plate shape and forms a rake face and a side face that forms a flank face. The region A from the cutting edge portion to the middle of the flank in the flank is formed with an arithmetic average surface roughness (Ra) of 0.10 μm or less, and from the middle of the flank to the other end of the flank. The surface roughness (Ra) in the region B is rougher than that in the region A.
[0011]
Here, polishing is performed in the region A and the region B, and it is easy to form a sharp edge that the polishing direction is parallel to the intersecting ridge line direction and the ease of polishing processing. Is desirable.
[0012]
Further, the positive angle in the A region of the flank is 5 to 20 °, and the positive angle of the B region is 0.1 to 3 ° larger than the positive angle of the A region. This is desirable in terms of maintaining the strength of the part, stabilizing the sitting on the holder, and ease of polishing.
[0013]
Furthermore, even when a hard coating layer having a film thickness of 0.2 to 2 μm is coated on at least the surface of the cutting edge portion by physical vapor deposition, the curvature radius (R) of the cutting edge portion is 5 μm or less, and in the region A By controlling the surface roughness (Ra) to be 0.10 μm or less and the arithmetic average surface roughness (Ra) in the region B to be rougher than that in the region A, the sharpness and the finished surface accuracy of the work material are improved. The superiority of the excellent throw-away tip can be maintained, the sharpness can be maintained for a longer period, and the wear resistance of the cutting edge portion is improved. The surface roughness (Ra) of the rake face is preferably 0.20 μm or less from the viewpoint that the sharpness of the cutting edge can be further increased to increase the sharpness of the chip, and the chip can be discharged smoothly.
[0014]
Further, the throw-away tip is a cemented carbide comprising hard particles mainly composed of tungsten carbide particles or titanium carbonitride particles having an average particle size of 0.9 μm or less, and a bonded metal of cobalt and / or nickel of 10 to 20% by mass. Being made of an alloy or a cermet base material can further improve the sharpness of the cutting edge, and can produce an inexpensive and long-lasting throw-away tip with excellent polishing processability.
[0015]
In addition, the method for manufacturing the throw-away tip according to the present invention is a method of producing a sintered body having a cutting edge portion at a crossing ridge line portion with a main surface forming a rake face and a side surface forming a flank face, which is substantially flat. Further, at least the vicinity of the intersecting ridge line of the side surface is polished with a polishing grindstone finer than the first polishing grindstone.
[0016]
Here, after the polishing process, forming a hard coating layer having a thickness of 0.2 to 2 μm on at least the surface of the cutting edge portion by physical vapor deposition can maintain a sharpness for a longer period of time. And, it is desirable in that the wear resistance of the cutting edge portion is improved.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A throw-away tip (hereinafter simply referred to as a tip) of the present invention will be described with reference to FIG. 1 which is a schematic perspective view thereof.
[0018]
According to FIG. 1, a throw-away tip (hereinafter simply referred to as a tip) 1 has a cutting edge at an intersection ridge line 5 portion with a main surface forming a rake face 3 and a side face forming a flank 4 having a substantially flat plate shape. Part 6 is formed.
[0019]
According to the present invention, the cutting edge portion 6 has a sharp edge with a radius of curvature (R) of 5 μm or less, and the area A from the cutting edge portion 6 to the middle of the flank 4 on the flank 4 is an arithmetic average surface roughness. (Ra) (hereinafter simply abbreviated as surface roughness (Ra)) The surface roughness (Ra) in the region B from the middle of the flank 4 to the other end 8 of the flank 4 is 0.10 μm or less. It is a great feature that the structure is rougher than that in the region A. By this, the cutting edge portion 6 can be easily sharpened, so that the sharpness and the finished surface of the work material can be smoothed. The chip 1 can be manufactured at a low cost in a short time.
[0020]
That is, when the radius of curvature (R) of the cutting edge portion 6 is larger than 5 μm, the cutting edge portion becomes worse and the tool life is shortened, or particularly when performing ultra-precise cutting such as machining of OA equipment. In this case, the surface roughness of the work material becomes worse than the required performance.
[0021]
Further, when the surface roughness (Ra) of the region A from the cutting edge 6 on the flank 4 to the middle of the flank 4 becomes worse than 0.10 μm, the unevenness (ΔH) of the intersecting ridge line becomes large and the cutting edge 6 This leads to a reduction in tool sharpness and a reduction in surface roughness of the work material. In addition, the desirable range of the surface roughness (Ra) of the region A is 0.02 to 0.08 μm in terms of the sharpness and workability of the cutting edge portion 6.
[0022]
Furthermore, if the surface roughness (Ra) of the region B from the middle of the flank 4 to the other end 8 of the flank 4 is the same as or smoother than that in the region A, the time required for the polishing process is increased. As the length increases, the life of the grinding wheel is extremely deteriorated. In addition, the desirable range of the surface roughness (Ra) of the region B is 0.12 μm or more, particularly 0.15 to 0.2 μm in terms of workability and strengthening the binding force on the holder.
[0023]
According to the present invention, the height h _A of the region A is 0.5 to 2 mm, or the ratio h _A / h of the height h _A of the region A to the height h of the entire flank is 1 / It is desirable that it is 5 to 1/2 in terms of ease of manufacture while ensuring a stable cutting edge.
[0024]
Here, polishing is performed in the region A and the region B, and it is desirable that the polishing direction is parallel to the intersecting ridge line direction from the viewpoint of forming a sharp edge and the ease of polishing. The polishing direction can be specified by observing polishing scratches in the regions A and B.
[0025]
Further, as shown in FIG. 2, the positive angle θ _A in the A region of the flank 4 is 5 to 20 °, particularly 5 to 15 °, and the positive angle θ _{B of the B} region is the positive angle θ _{A of the} A region. It is desirable that the angle is 0.1 to 3 °, particularly 0.5 to 2 ° larger than that in view of the strength of the cutting edge portion 6 and the stability of the sliding to the holder and the ease of polishing. .
[0026]
Further, according to FIG. 1, the chip 1 has a configuration in which the hard coating layer 11 having a film thickness of 0.2 to 2 μm is coated on at least the surface of the cutting edge 6 of the base material 10 by a physical vapor deposition method. The radius of curvature (R) of the cutting edge portion 6 is 5 μm or less, the surface roughness (Ra) in the region A is 0.10 μm or less, particularly 0.02 to 0.08 μm, and the surface roughness (Ra ) Is controlled to be coarser than that in the region A, particularly 0.12 μm or more, and the superiority of the chip excellent in sharpness and finished surface accuracy of the work material is easily and stably maintained. In addition, the sharpness can be maintained over a longer period, and the wear resistance of the cutting edge portion 6 is improved. As the hard layer _{11, (Ti x, M1-} x) (C y N 1-y) However, M is the Periodic Table 4a other than Ti, 5a and 6a metals, Al, 1 of the Si More than seeds, 0.4 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1) can be suitably used.
[0027]
Furthermore, the base material 10 is a super particle composed of hard particles mainly composed of tungsten carbide particles or titanium carbonitride particles having an average particle size of 0.9 μm or less, and a bonded metal of cobalt and / or nickel of 10 to 20% by mass. A hard alloy or cermet is desirable in that the sharpness of the cutting edge portion 6 can be further improved and an inexpensive and long-life tip 1 excellent in polishing processability can be produced.
[0028]
(Production method)
A method for manufacturing the above-described throw-away tip of the present invention will be described.
[0029]
First, a sintered body (base material) having a substantially flat plate shape is prepared by mixing, forming and firing raw material powders by powder metallurgy.
[0030]
Specifically, after adding a carbon powder or an organic binder to a hard particle forming raw material powder having an average particle size of 3 μm or less, particularly 1 μm or less, and a binding metal raw material powder, and mixing them using a ball mill or an attritor mill Then, it is formed into a predetermined shape by press molding or cold isostatic pressing. Then, firing is performed at a predetermined temperature in an oxidizing atmosphere or a non-oxidizing atmosphere.
[0031]
Next, the main surface to be a rake face of the obtained sintered body is polished if desired.
[0032]
Grinding of the rake face may be performed on both main surfaces or one surface, but polishing both main surfaces is desirable in terms of stabilizing the sitting on the holder and increasing the sharpness of the cutting edge.
[0033]
And the side surface of a sintered compact is grind | polished using the outer periphery grindstone provided with 2 or more types of abrasives from which roughness differs. In this case, as shown in FIG. 3, two or more types of abrasives are set in the order of coarse grade abrasives to fine grade abrasives, and the entire surface of the sintered body is rough first. Polish with grade abrasive 21. Then, the sintered body is transferred to a fine grade abrasive 22 and is tilted and polished as desired to polish only the region A with a fine grade grindstone, thereby reducing the surface roughness (Ra) of only the region A to 0. Control to 10 μm or less.
[0034]
Next, if desired, a polishing breaker may be formed in the vicinity of the cutting edge 6 on the rake face.
[0035]
Further, according to the present invention, after the polishing process, it is possible to form a hard coating layer having a film thickness of 0.2 to 2 μm on at least the surface of the cutting edge portion 6 by physical vapor deposition. In this case, the radius of curvature (Ra) of the cutting edge portion 6 is set to a sharp edge of 5 μm or less, and the clearance is improved. The area A of the surface from the cutting edge portion to the middle of the flank is a surface roughness (Ra) of 0.10 μm or less, and the surface roughness in the area B from the middle of the flank to the other end of the flank ( By controlling Ra) to be rougher than that in the region A, the above-described sharpness and surface roughness of the work material can be achieved.
[0036]
【Example】
A VTGT-shaped chip base material made of a cemented carbide obtained by bonding hard particles having an average particle diameter shown in Table 1 with a bonding metal shown in Table 1 was prepared, and a grindstone was placed on the rake face side of the chip. After polishing to the surface roughness shown in Table 1, an outer peripheral grindstone in which two or more types of abrasives shown in Table 1 are sequentially set is prepared. First, the entire side surface of the sintered body is polished with the coarsest grade grindstone. After polishing for 2 seconds, by tilting the sintered body, only the height (area A) of 0.6 mm from the intersecting ridge is polished with a fine grade grindstone shown in Table 1, and the surface roughness of the flank is shown in Table 1. It was set as the value shown. And the grinding | polishing breaker was formed along the outer periphery ridgeline of a rake face.
[0037]
Next, a chip was produced by forming a coating layer shown in Table 1 on the above-mentioned chip base material by arc ion plating.
[0038]
For the obtained chip, the time required for polishing, the radius of curvature of the cutting edge, and the surface roughness of the work material were measured. Further, a cutting test was performed under the following conditions, and the number of workpieces processed was measured with the time when the surface roughness (Ra) of the work material exceeded 0.08 μm as the lifetime. The results are shown in Table 1.
[0039]
Cutting conditions Work material SUS43OF
Machining form Φ7mm Outer diameter end face finishing cutting Cutting speed V = 160m / min
Notch 0.02mm
Feed 0.02mm / rev
Cutting state Wet [Table 1]

[0040]
As shown in Table 1, after polishing with a rough grindstone 1, sample No. In each of Nos. 1 to 4, excellent polishing performance was achieved while excellent polishing performance was achieved.
[0041]
On the other hand, sample No. 1 polished from the beginning with a fine-grade grindstone. In No. 5, the clogging of the grindstone occurred and processing defects occurred, and the sample No. 5 polished with a rough grade grindstone was used. In No. 6, the sharpness of the cutting edge was impaired and the cutting performance was poor.
[0042]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the throw-away tip of the present invention, the flank polishing method is improved to form a cutting edge portion having a sharp edge with a radius of curvature (R) of 5 μm or less, and The area A from the cutting edge to the middle of the flank has a surface roughness (Ra) of 0.10 μm or less, and the surface roughness (Ra) in the area B from the middle of the flank to the other end of the flank. However, by making the configuration rougher than that in the region A, it is possible to easily improve the surface roughness only in the vicinity of the cutting edge, which affects the sharp edge and chip discharge performance on the cutting edge portion, and is excellent in sharpness. A throw-away tip that can smooth the finished surface of the work material can be produced in a short time and at a low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of a throw-away tip of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the throw-away tip in FIG.
FIG. 3 is a schematic perspective view showing an embodiment of a polishing step of a throw-away tip in the manufacturing method of the present invention.
4 is a view as viewed from the Z direction in the polishing step of FIG. 3, showing (a) a polishing step with a coarse grade grindstone, and (b) a polishing step with a fine grade grindstone.
[Explanation of symbols]
1 Throw away tip (chip)
3 Rake face (main face)
4 Flank (side)
5 Cutting edge ridge 6 Cutting edge 8 The other end of the flank (sitting surface)
10 Base material 11 Hard coating layer 20 Grinding stone 21 Coarse grade abrasive (grinding stone)
22 Fine grade abrasive (grinding stone)
The height h flank entire height ΔH ridge line of the region h _A region A of the region B flank face to the middle of the flank from the cutting edge in A flank to the other end of the middle from the flank of the flank positive angle in the positive angle theta _B region B in the uneven theta _a region a

Claims

A cutting edge portion formed of a sharp edge having a radius of curvature (R) of 5 μm or less is formed at a crossing ridge line portion between a main surface forming a rake face and a side surface forming a flank, which is substantially flat, and the cutting edge on the flank The area A from the blade part to the middle of the flank has a surface roughness (Ra) of 0.10 μm or less, and the arithmetic average surface roughness (Ra) in the area B from the middle of the flank to the other end of the flank. Is a throw-away tip characterized by being coarser than that in the region A.

The throw-away tip according to claim 1, wherein the region A and the region B are polished, and the polishing direction is parallel to the intersecting ridge line direction.

The positive angle in the A region of the flank is 5 to 20 °, and the positive angle of the B region is 0.1 to 3 ° larger than the positive angle of the A region. The throw-away chip according to 1 or 2.

The throwaway tip according to any one of claims 1 to 3, wherein a hard coating layer having a film thickness of 0.2 to 2 µm is coated on at least the surface of the cutting edge portion by physical vapor deposition.

It consists of a hard particle mainly composed of tungsten carbide particles or titanium carbonitride particles having an average particle size of 0.9 μm or less, and a cemented carbide or cermet base material consisting of 10 to 20% by mass of a cobalt and / or nickel bond metal. The throw-away tip according to any one of claims 1 to 4.

After producing a sintered body having a substantially flat plate shape and forming a cutting edge portion at a crossing ridge line portion with a main surface forming a rake face and a side surface forming a flank, the side surface of the sintered body is subjected to first polishing. A method of manufacturing a throw-away tip, comprising polishing at least the vicinity of the intersecting ridge line of the side surface with a polishing grindstone finer than the first polishing grindstone after polishing with a grindstone.

The method for manufacturing a throw-away tip according to claim 6, wherein the rake face is polished after the sintered body is fired.

8. The throw-away tip according to claim 6, wherein a hard coating layer having a film thickness of 0.2 to 2 [mu] m is deposited on at least the surface of the cutting edge portion by physical vapor deposition after the polishing. Method.