JP2005153101A - Throw-away tip - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、切刃に研磨加工を施したスローアウェイチップに関する。 The present invention relates to a throw-away tip in which a cutting blade is polished.
従来より、切刃部に研磨加工を施すことが行なわれており、その具体的な手法として、例えば、特許文献1に記載されるように、切刃稜線を砥石側面の半径方向に押し当てながら加工する方法や、切刃稜線を砥石側面の回転方向に平行に押し当てて加工する方法が知られている。
Conventionally, the cutting edge portion has been polished, and as a specific technique, for example, as described in
また、切刃稜線の寸法精度を高めるとともに、切刃稜線のシャープネスを高めるために焼結したスローアウェイチップの切刃部分を研磨加工する方法が用いられている。かかる加工においては、砥石側面が切刃稜線に対して所定の角度を有するようにセットして、砥石の厚み面を切刃稜線に続くすくい面または逃げ面に押し当てつつ、砥石を側面方向に走査させながら研磨加工が行われる。 Further, a method is used in which the cutting edge portion of the sintered throw-away tip is polished to increase the dimensional accuracy of the cutting edge ridge line and to increase the sharpness of the cutting edge ridge line. In such processing, the grindstone is set so that the side surface of the grindstone has a predetermined angle with respect to the cutting edge ridgeline, and the grindstone is pressed in the lateral direction while pressing the thickness surface of the grindstone against the rake face or flank face following the cutting edge ridgeline. Polishing is performed while scanning.
このように研磨された切刃稜線付近には研磨された方向に延びる研磨傷が見られ、特許文献1のように研磨傷の方向によって切削性能が変化することが知られている。
しかしながら、上記のように一方向に研磨傷が残存するようなスローアウェイチップでは、切削条件によっては研磨傷の方向に局部的に強い衝撃がかかる場合があり、このような条件で切削した場合には欠損が異常に多発するという問題があった。 However, in the throw-away tip in which the abrasive scratches remain in one direction as described above, depending on the cutting conditions, a strong impact may be locally applied in the direction of the abrasive scratches. Had the problem of abnormally frequent defects.
また、切刃稜線をシャープにするために加工する場合には、一方向に砥石の研磨傷がつくように研磨すると切刃稜線に微小なチッピングが発生してしまい、結果的に切刃稜線のシャープネスが損なわれるという問題があった。 In addition, when processing to sharpen the cutting edge ridge line, if the grinding is performed so that the grinding stone is scratched in one direction, minute chipping occurs on the cutting edge ridge line, resulting in the cutting edge ridge line There was a problem that sharpness was impaired.
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、切刃稜線のシャープネスを向上できるとともに、切刃稜線における耐チッピング性を著しく向上しうるスローアウェイチップを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a throw-away tip that can improve the sharpness of the cutting edge ridge line and can remarkably improve the chipping resistance at the cutting edge ridge line. is there.
本発明者らは、上記課題について検討した結果、すくい面と逃げ面との交差稜部分に切刃を形成し、該切刃に向かう前記すくい面または前記逃げ面の少なくとも一方を研磨加工して、前記研磨加工された部分の切刃近傍に複数方向から研磨された切刃近傍研磨痕が存在するような構成のスローアウェイチップとすることによって、切刃稜線のシャープネスを向上できるとともに、切刃稜線における耐チッピング性を向上できることを知見した。 As a result of studying the above problems, the present inventors formed a cutting edge at the intersection ridge portion between the rake face and the flank face, and polished at least one of the rake face or the flank face toward the cutting edge. In addition, the sharpness of the cutting edge ridge line can be improved and the cutting edge can be improved by using a throw-away tip having a configuration in which there are polishing marks in the vicinity of the cutting edge polished from a plurality of directions in the vicinity of the cutting edge of the polished portion. It was found that chipping resistance at the ridgeline can be improved.
ここで、本発明によれば、前記すくい面の切刃近傍において、前記切刃近傍研磨痕が存在するとともに、該切刃近傍研磨痕の中央側に一方向から研磨された中央側研磨痕が存在することが、切屑の排出性において切屑の排出方向を一定にすることができ、安定した切屑排出性が確保できる点で望ましい。 Here, according to the present invention, in the vicinity of the cutting edge of the rake face, there is a polishing mark in the vicinity of the cutting edge, and a central polishing mark polished from one direction on the central side of the polishing mark in the vicinity of the cutting edge. Existence is desirable in that the chip discharge direction can be made constant in the chip discharge property and a stable chip discharge property can be secured.
また、本発明のスローアウェイチップによれば、前記すくい面に切刃近傍研磨痕部分が存在して、該切刃近傍研磨痕がブレーカ溝をなすとともに、該ブレーカ溝の切刃から溝底部までの傾斜角が、溝底部から中央面に向かう立ち上がり角度よりも小さい形状とすることができ、かかる形状のブレーカ溝によれば、切屑をブレーカ溝内に確実に引き込むことができるとともに、切屑を確実にカールまたは分断させて排出することができ、安定した切屑排出性が得られる。 Further, according to the throw-away tip of the present invention, there is a polishing mark portion near the cutting edge on the rake face, the polishing mark near the cutting edge forms a breaker groove, and from the cutting edge of the breaker groove to the groove bottom portion. The inclination angle of the groove can be smaller than the rising angle from the groove bottom toward the center surface. With such a shape of the breaker groove, the chips can be reliably drawn into the breaker groove, and the chips can be reliably removed. Can be discharged after being curled or divided, and stable chip discharge is obtained.
さらに、前記切刃近傍研磨痕部分の算術平均表面粗さ(Ra)が0.01〜0.1μmであることが、耐溶着性に優れて、切屑を確実にブレーカ溝内に引き込むことができるとともに、切刃近傍の耐衝撃性および耐欠損性を高める点で望ましい。 Further, the arithmetic average surface roughness (Ra) of the polishing mark portion in the vicinity of the cutting edge is 0.01 to 0.1 μm, so that the welding resistance is excellent and the chips can be surely drawn into the breaker groove. At the same time, it is desirable in terms of enhancing the impact resistance and fracture resistance in the vicinity of the cutting edge.
上記本発明のスローアウェイチップによれば、すくい面と逃げ面との交差稜部分に切刃を形成し、少なくとも該切刃に向かう前記すくい面を研磨加工して、前記研磨加工された部分の切刃近傍に複数方向から研磨された切刃近傍研磨痕が存在するような構成のスローアウェイチップとすることによって、切刃稜線のシャープネスを向上できるとともに、切刃稜線における耐チッピング性を向上できる。 According to the throw-away tip of the present invention, a cutting edge is formed at a crossing ridge portion between the rake face and the flank face, and at least the rake face toward the cutting edge is polished, and the polished portion By using a throw-away tip with a configuration in which there are polishing marks in the vicinity of the cutting edge in the vicinity of the cutting edge, the sharpness of the cutting edge can be improved and chipping resistance in the cutting edge can be improved. .
本発明のスローアウェイチップ(以下、単にチップと略す。)の一実施態様について、その要部模式図である図1を基に説明する。 One embodiment of the throw-away tip (hereinafter simply referred to as a tip) of the present invention will be described with reference to FIG.
図1によれば、チップ1は、主面が概略三角形形状の略平板状を呈して3つのコーナー部に3つの切刃を形成してなり、チップ1のすくい面3と前逃げ面4との間の交差稜に主切刃5が、すくい面3と横逃げ面6との間の交差稜に副切刃7を形成してなる。
According to FIG. 1, the
本発明によれば、すくい面3と逃げ面(前逃げ面4、横逃げ面6)との交差稜部分に形成した切刃(主切刃5、副切刃7)に研磨加工を施すとともに、前記研磨加工された部分の切刃近傍に複数方向から研磨された切刃近傍研磨痕8が存在するような構成のスローアウェイチップ1とすることが大きな特徴であり、これによって、切刃稜線のシャープネスを向上できるとともに、切刃稜線における耐チッピング性を向上できる。なお、図1においては、すくい面3について切刃近傍研磨痕8が形成されている。
According to the present invention, the cutting edges (the
ここで、本発明によれば、すくい面3の切刃近傍において切刃近傍研磨痕8が存在し、切刃近傍研磨痕8の中央側に一方向から研磨された中央側研磨痕10が存在することが、切屑の排出性において切屑の排出方向を一定にすることができ、安定した切屑排出性が確保できる点で望ましい。
Here, according to the present invention, there is a cutting edge
また、本実施態様のスローアウェイチップ1によれば、すくい面3の切刃近傍研磨痕8部分がブレーカ溝をなすとともに、図2に示すように、該ブレーカ溝の切刃(主切刃5)から溝底部11までの傾斜角α1が、溝底部11から中央面に向かう立ち上がり角度α2よりも小さい形状とすることができ、かかる形状のブレーカ溝によれば、切屑をブレーカ溝内に確実に引き込むことができるとともに、切屑を確実にカールまたは分断させて排出することができ、安定した切屑排出性が得られる。
Further, according to the throw-
さらに、切刃近傍研磨痕8部分の算術平均表面粗さ(Ra)が0.01〜0.1μmであることが、耐溶着性の向上、切屑を確実にブレーカ溝内に引き込むことができるとともに、切刃近傍の耐衝撃性を高める点で望ましい。
Furthermore, when the arithmetic mean surface roughness (Ra) of the
一方、本発明において、母材2は、超硬合金、サーメットまたはセラミックのいずれも適応可能であるが、中でも硬度および加工性の点で超硬合金に対して最も好適に適応可能である。 On the other hand, in the present invention, the base material 2 can be applied to any of cemented carbide, cermet, or ceramic, but is most preferably applicable to cemented carbide in terms of hardness and workability.
他方、本発明によれば、CVD法またはPVD法によってTiC、TiCN、TiN、(TiM)N(ただし、MはAl、Si、Zr及びCrの群から選ばれる少なくとも1種)、Al2O3、ダイヤモンド(PCD、DLCを含む)及びcBNの群から選ばれる少なくとも1層またはこれらの複層のコーティング層を形成してもよく、中でも付着強度の点でCVD法によって形成されたコーティング層であることが望ましい。 On the other hand, according to the present invention, TiC, TiCN, TiN, (TiM) N (where M is at least one selected from the group of Al, Si, Zr and Cr), Al 2 O 3 by CVD or PVD. At least one layer selected from the group consisting of diamond (including PCD and DLC) and cBN, or a multilayer coating of these may be formed, among which a coating layer formed by a CVD method in terms of adhesion strength It is desirable.
次に、上述した本発明のチップ1を製造する方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the above-described
まず、略平板状の母材2を作製し、母材2の主切刃5をなす部分に図3に示す形態からなる砥石を用いた加工を施す。
First, the substantially flat base material 2 is produced, and the portion of the base material 2 forming the
ここで、研磨加工する場合において、図3の本発明の代表的な研磨加工方法の一例についての模式図である図3に示すように、砥石の側面方向と砥石の進行方向とが、特に2°以上、さらには5〜15°の角度差θをつけて加工することが重要であり、これによって、切刃稜線のシャープネスを向上できるとともに、切刃稜線における耐チッピング性を向上できる。 Here, in the case of polishing, as shown in FIG. 3, which is a schematic diagram of an example of the representative polishing method of the present invention shown in FIG. 3, the side direction of the grindstone and the traveling direction of the grindstone are particularly 2. It is important to process with an angle difference θ of not less than °, and further 5 to 15 °, thereby improving the sharpness of the cutting edge ridge line and improving chipping resistance at the cutting edge ridge line.
すなわち、従来の研磨加工方法の模式図である図4に示すように、砥石の側面方向と砥石の進行方向とが平行である場合には、切刃稜線に微小チッピングが発生しやすく、また、研磨部に一方向の研磨痕が生じて切削条件によっては耐チッピング性が著しく低下する傾向にある。 That is, as shown in FIG. 4 which is a schematic diagram of a conventional polishing method, when the side surface direction of the grindstone and the traveling direction of the grindstone are parallel, minute chipping is likely to occur on the cutting edge ridge line, Polishing marks in one direction are generated in the polishing portion, and the chipping resistance tends to be remarkably lowered depending on the cutting conditions.
また、本発明によれば、砥石が傾いた状態でブレーカ溝を形成する場合、従来の方法では砥石の厚み方向に円弧部を形成してその円弧形状をチップ1のすくい面に転写することによってブレーカ溝を形成するものであったが、本発明によれば、砥石の厚み方向は平らなまま、砥石を傾けることによってブレーカ溝を形成することができ、砥石の傾き具合によってブレーカ溝の形状を所望の形状に制御することができる。さらに、この方法によれば、砥石を研磨装置にセットする場合に砥石を一旦装置に取り付けた後にドレッシングにて削り込むことによって砥石の先端位置を一定にすることができる。すなわち、ドレッシングによる砥石の先端の位置調整が行なえない従来の砥石では、砥石を装置にセットする際の微妙な位置ずれによって回転した際に砥石の先端位置にブレが生じてしまい、チップ1への当り方にムラが発生していたが、本発明の上記構成によれば、砥石先端の位置精度が高いことから、砥石とチップ1の研磨面との当り方のブレが小さくなり、チップ1に余計な衝撃をかけないというメリットもある。さらに、この効果によりブレーカ部の表面粗さを、算術平均表面粗さ(Ra)で0.01〜0.1μmと平滑にすることが可能である。
According to the present invention, when the breaker groove is formed with the grindstone tilted, the conventional method forms an arc portion in the thickness direction of the grindstone and transfers the arc shape to the rake face of the
平均粒径1.5μmのWC粒子をCoにて結合した超硬合金からなるT43タイプ形状のチップ母材の表面に、#1000グレードのメタルボンド砥石を載置して、砥石側面とすわり面(すくい面の仮想平面)とのなす角度が15°、砥石側面の向きと砥石の走査方向との角度差が8°、砥石の走査方向と副切刃(図1の副切刃7)の切刃稜とが直交する方向に砥石を走査した。なお、加工に際しては、研磨装置に砥石を装着した後、ドレッシングにより砥石先端の位置を調整した。
A # 1000 grade metal bond grindstone is placed on the surface of a T43 type shaped chip base material made of a cemented carbide obtained by bonding WC particles with an average particle diameter of 1.5 μm with Co, and the side surface and the sliding surface ( The angle formed by the imaginary plane of the rake face is 15 °, the angle difference between the direction of the grinding wheel side face and the scanning direction of the grinding wheel is 8 °, and the cutting direction of the grinding wheel and the secondary cutting edge (
加工後の研磨面を顕微鏡で観察したところ、複数方向から研磨痕が入った切刃近傍研磨痕となっており輝きが曇った面となっており、切刃稜は微小チッピングの発生もなくシャープで良好な状態であった。また切刃近傍研磨痕の中央側に一方向から研磨された中央側研磨痕が存在することを確認した。さらに、切刃近傍研磨痕部分の算術平均表面粗さ(Ra)を測定したところ0.051μmであった。 When the polished surface after processing was observed with a microscope, it became a polishing mark in the vicinity of the cutting edge with polishing marks from multiple directions, and the surface was sharply shining, and the edge of the cutting edge was sharp without any microchipping. It was in a good state. Moreover, it confirmed that the center side grinding | polishing trace grind | polished from one direction existed in the center side of the cutting edge vicinity grinding | polishing trace. Furthermore, the arithmetic average surface roughness (Ra) of the portion near the cutting edge was measured and found to be 0.051 μm.
得られたスローアウェイチップを用いて下記条件で切削試験を行なったところ、300個加工可能であり、切屑の排出も安定していた。 When a cutting test was performed under the following conditions using the obtained throw-away tip, 300 pieces could be machined and chip discharge was stable.
切削条件
切削速度:150m/min
切込み :3mm
送り :0.1mm/rev
被削材 :S45C
切削状態:湿式
(比較例1)
実施例1のスローアウェイチップに対して、砥石の厚み方向に曲率半径r=4.5mmの円弧形状を形成して、砥石の向きを、砥石側面とすわり面(すくい面の仮想平面)とのなす角度が15°、砥石側面の向きと砥石の走査方向との角度差が0°となる方向に走査する以外は、実施例1と同様にして従来の研磨ブレーカを有するチップを作製した。加工後の研磨面を顕微鏡で観察したところ、一方向から研磨痕が入った従来の加工面となっており、切刃稜には微小チッピングが発生していた。さらに、切刃近傍の研磨部分の算術平均表面粗さ(Ra)を測定したところ0.175μmであった。
Cutting conditions Cutting speed: 150 m / min
Cutting depth: 3mm
Feed: 0.1mm / rev
Work material: S45C
Cutting state: wet (Comparative Example 1)
With respect to the throw-away tip of Example 1, an arc shape having a curvature radius r = 4.5 mm is formed in the thickness direction of the grindstone, and the direction of the grindstone is changed between the grindstone side surface and the sliding surface (imaginary plane of the rake face). A chip having a conventional polishing breaker was produced in the same manner as in Example 1 except that the angle formed was 15 ° and the scanning was performed in a direction where the angle difference between the direction of the grindstone side surface and the scanning direction of the grindstone was 0 °. When the polished surface after processing was observed with a microscope, it was a conventional processed surface with polishing marks from one direction, and microchipping occurred at the edge of the cutting edge. Furthermore, the arithmetic average surface roughness (Ra) of the polished portion near the cutting edge was measured and found to be 0.175 μm.
得られたスローアウェイチップを用いて下記条件で切削試験を行なったところ、200個加工した段階で欠損が発生した。また、研磨時に砥石設置の微妙な寸法ずれが発生して研磨時にチップ表面に衝撃がかかることがあった。 When a cutting test was performed under the following conditions using the obtained throw-away tip, defects were generated when 200 pieces were processed. In addition, a slight dimensional shift of the grindstone is generated during polishing, and an impact may be applied to the chip surface during polishing.
1:スローアウェイチップ(チップ)
2:母材
3:すくい面
4:前逃げ面
5:主切刃
6:横逃げ面
7:副切刃
8:切刃近傍研磨痕
10:中央側研磨痕
11:溝底部
1: Throw away tip (chip)
2: Base material 3: Rake face 4: Front relief face 5: Main cutting edge 6: Side relief face 7: Sub cutting edge 8: Polishing mark in the vicinity of the cutting edge 10: Central polishing mark 11: Groove bottom
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003397313A JP2005153101A (en) | 2003-11-27 | 2003-11-27 | Throw-away tip |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003397313A JP2005153101A (en) | 2003-11-27 | 2003-11-27 | Throw-away tip |
Publications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005153101A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101369447B1 (en) | 2013-07-30 | 2014-03-06 | 주식회사 케이엠정밀 | Hole processing method using the same and hole cutting-byte |
-
2003
- 2003-11-27 JP JP2003397313A patent/JP2005153101A/en active Pending
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A02 | Decision of refusal |
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