JP2005219126A - スローアウェイチップ - Google Patents

Abstract

【目的】チップの特性を表示する標識の認識、識別を確実且つ容易にし、チップ交換作業の迅速化とチップ選定ミスの防止を可能としたチップおよび工具本体を提供する。
【構成】本発明のスローアウェイチップ（１）は、上面（２ａ）と、この上面（２ａ）に対向する下面（２ｂ）と、これら上面（２ａ）と下面（２ｂ）の間に延びる側面とを有し、前記上面（２ａ）又は下面（２ｂ）の少なくともいずれか一方と前記側面との交差稜線部に切れ刃（５）を形成したスローアウェイチップ（１）において、上面（２ａ）又は下面（２ｂ）の少なくとも一方と前記側面とにわたって、前記稜線部の両端部に形成されたノーズ切れ刃（５ａ）およびこのノーズ切れ刃（５ａ）に隣接する切れ刃（５）の形状を表示する切欠き面又は切欠き溝からなる標識（１０）を付与される。
【選択図】図１

Description

本発明は、スローアウェイチップに関し、特に切れ刃の形状を表示する標識を有するスローアウェイチップに関する。

従来、スローアウェイ式切削工具に装着されるスローアウェイチップ（以下、チップという）において、チップの円弧状ノーズ部の曲率半径やチップ材質等の特性を表示するための標識を有するチップがあった。このようなチップを図５および図６に例示する。

図５に示すチップ（１）は、チップ（１）の材質を表示するため標識（１０）を備えたものである。図５の（イ）、（ロ）、（ハ）に示すチップ（１）は、それぞれＩＳＯの切削用超硬質工具材料分類規格（ＰＭＫ分類）Ｐ１０、Ｐ２０、Ｐ３０の材質で構成されている。これに対応して、各チップ（１）の上面（２ａ）および／又は下面（２ｂ）には、円形、正方形、三角形の材質表示標識（１０）が、その平面より凹の形で形成されている。（例えば、特許文献１参照）

図６に示すチップ（１）は、ノーズ部の円弧半径を表示する立体的な標識（１０）を該チップ（１）の表面に設けたものである。図６の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すチップ（１）は、それぞれノーズ部の円弧半径が０．４、０．８、１．２ｍｍに設定されている。これに対応して、各チップ（１）のすくい面をなす上面（２ａ）には、円形状の小突起又は小凹部からなる標識（１０）がそれぞれ１個ないし３個形成されている。このような立体的な標識（１０）を設けたことにより、該チップ（１）はノーズ部の円弧半径を確認することができるようにしたものである。（例えば、特許文献２参照）

実開昭５４−１８７９２号公報 実開昭６１−４２２０３号公報

上述の標識（１０）が付設された従来チップ（１）において、上面（２ａ）又は下面（２ｂ）に標識（１０）が付設されたチップ（１）は、工具本体のチップ座へ装着したときの着座面積が減少するため、該チップ（１）の保持強度の低下、チップ座の損傷等が発生するおそれがある。

また、すくい面となる上面（２ａ）又は着座面となる下面（２ｂ）に標識（１０）が付設されたチップ（１）では、切削加工中に被削材の表面変質層や切りくずが粉状になってすくい面に付着したり、伸びた切りくずが前記標識（１０）に擦過したりするので前記標識（１０）が認識又は判別できなくなる。また、工作機械内部の暗い環境でチップ交換作業を行うときに標識（１０）の認識又は判別が困難あるいは不正確となる。標識（１０）を認識又は判別するためには、すくい面の付着物の除去、又は工作機械の外部での認識又は判別作業を要し、非加工時間の増加を招いてしまうという問題があった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、チップの特性を表示する標識の認識又は判別を確実且つ容易にし、チップ交換作業の迅速化とチップ選定ミスの防止を可能としたチップおよび工具本体を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は、上面と、この上面に対向する下面と、これら上面と下面の間に延びる側面とを有し、前記上面又は下面の少なくともいずれか一方と前記側面との交差稜線部に切れ刃を形成したスローアウェイチップにおいて、上面又は下面の少なくとも一方と前記側面とにわたって、前記稜線部の両端部に形成されたノーズ切れ刃およびこのノーズ切れ刃に隣接する切れ刃の形状を表示する切欠き面又は切欠き溝からなる標識を付与したことを特徴とするスローアウェイチップである。

上述した発明のチップによれば、切削加工中に被削材の黒皮等の表面変質層や切りくずが粉状になって該チップのすくい面に付着した場合、又は伸びた切りくずがすくい面に擦過した場合、あるいは工作機械内部の薄暗い環境であっても、目視又は触感により標識の認識又は判別が正確且つ容易に行われる。そのため、チップ交換作業の迅速化とチップ選定ミスの防止がはかられる。

本発明のチップにおいて、前記標識によって表示される前記形状が、ノーズ切れ刃の円弧半径、ノーズ切れ刃に隣接するさらい刃の有無、ノーズ切れ刃およびこのノーズ切れ刃に隣接する切れ刃のホーニング形状のうち少なくともいずれか１つであることが好ましい。このようにした場合、ノーズ切れ刃およびノーズ切れ刃に隣接する切れ刃の形状を外見上で認識したり判別したりすることが非常に困難であるが、前記標識の目視又は触感によって認識又は判別がいたって正確且つ容易になり、上記効果が得られる。

本発明のチップにおいて、切れ刃がダイヤモンドやｃＢＮといった超高圧焼結体又はセラミックスからなることが好ましい。これらの超硬質材料からなる切れ刃により非鉄金属、鋳鉄、鋼等を高速切削した場合には、被削材の表面変質層や切りくずが粉状になってチップのすくい面に顕著に付着することと、あるいは伸びた切りくずがすくい面に強く擦過することから、特に上記の効果が得られやすくなる。

本発明のチップにおいて、該チップが装着される工具本体のチップ座には、該チップに設けられた切欠き面又は切欠き溝からなる前記標識に対応する突起部が設けられるとともに、該チップが前記チップ座に装着されたとき、前記標識が前記突起部に嵌合することが好ましい。このようにした場合、前記工具本体とこれに装着される該チップが一対一の対応となり、前記切欠き面又は切欠き溝の目視又は触感による認識又は判別することなしにチップの選定ミスが防止できる。

次に、本発明を適用したチップおよび工具本体の実施形態について、図１〜図３を参照しながら説明する。図１および図２は第１および第２の実施形態を示す斜視図である。

図１に示すように、第１の実施形態に係るチップ（１）は、例えば超硬合金、サーメット、セラミックス等からなる略菱形平板状のチップ本体（２）を有しており、前記チップ本体（２）の中央部には、厚さ方向に対向する上面（２ａ）と下面（２ｂ）とに貫通するクランプ穴（３）が形成される。そして、すくい面となる上面（２ａ）の２ヶ所の鋭角ノーズ部（６）にはそれぞれ切欠き部が設けられ、これら切欠き部には切欠きに対応した形状の切れ刃部材（４）がロウ付けによって固着される。切れ刃部材（４）の材質としては、例えばダイヤモンドやｃＢＮといった超高圧焼結体が選ばれる。この切れ刃部材（４）のすくい面をなす上面（２ａ）と逃げ面をなす側面との交差稜線部には切れ刃（５）が形成され、前記ノーズ部（６）には円弧状をなすノーズ切れ刃（５ａ）が形成される。

図１に示すチップには切れ刃として作用しない鈍角ノーズ部（７）付近に、前記ノーズ切れ刃（５ａ）の曲率半径（Ｒ）を表示するための標識（１０）が付設される。この標識（１０）は、例えば研削加工又はプレス成形等により、チップ本体（２）の２ヶ所の鈍角ノーズ部（７）付近の上面（２ａ）と側面とを切欠く平坦な切欠き面として形成される。図１の（ａ）〜（ｃ）に示したそれぞれのチップ（１）は、ノーズ切れ刃（５ａ）の円弧半径が例えば０．２ｍｍ、０．８ｍｍ、１．６ｍｍに設定されている。これに対応して、異なる形態の標識（１０）が形成されている。図１の（ａ）に示す標識（１０）は、チップ本体（２）の上面（２ａ）から下面（２ｂ）に向かって延びる１つの切欠きが前記着座面（２ｂ）まで到達しないように形成されたものである。図１の（ｂ）に示す標識（１０）は、チップ本体（２）の上面（２ａ）から下面（２ｂ）に向かって２つの切欠きが形成されたものである。図１の（ｃ）に示す標識（１０）は、チップ本体（２）の上面（２ａ）から下面（２ｂ）にわたって１つの切欠きが形成されたものである。

上記の第１の実施形態に係るチップによれば、すくい面をなす上面（２ａ）と逃げ面をなす側面とに標識（１０）を形成したので、すくい面への付着物、切りくずによる擦過の影響を受けることなく、また暗い作業環境であっても、目視又は触感により標識（１０）の認識又は判別が正確且つ容易に行われる。そのため、チップ交換作業の迅速化とチップ選定ミスの防止がはかられる。ダイヤモンドやｃＢＮといった超高圧焼結体からなる切れ刃を有したチップは、非鉄金属、鋳鉄、鋼等の材質からなる被削材の高速切削に適用されることが多く、チップのすくい面へ多量の付着物が付着したり切りくずがすくい面に強く擦過したりするため、特に上記効果が顕著に得られる。なお、セラミックス、超硬合金、被覆超硬合金等で一体無垢に構成されたチップについても、上記効果が同様に得られることはいうまでもない。

次に、第２の実施形態に係るチップについて、図２を参照しながら説明する。この図に示すように、チップ（１）は、第１の実施形態のチップ（１）と同様なチップ本体（２）を有しており、前記チップ本体（２）の中央部には、厚さ方向に対向する上面（２ａ）と下面（２ｂ）に貫通するクランプ穴（３）が形成される。そして、上面（２ａ）および下面（２ｂ）の４ヶ所の鋭角ノーズ部（６）にはそれぞれ切欠き部が設けられ、これら切欠き部には切欠き形状と略同一形状の切れ刃部材（４）がロウ付け等によって固着される。切れ刃部材（４）の材質としては、第１の実施例と同様のものが選ばれる。この切れ刃部材（４）すくい面となる上面（２ａ）と逃げ面となる側面との交差稜線部には切れ刃（５）が形成され、ノーズ部（６）には円弧状をなすノーズ切れ刃（５ａ）が形成される。

図２に示すチップは、上述した第１の実施形態に係るチップと標識（１０）の形態が異なっている。以下、特徴部分である標識（１０）について、図２を参照しながら説明する。

図２に示すチップ（１）の上面（２ａ）および下面（２ｂ）には切れ刃として作用しない鈍角ノーズ部（７）付近に、前記ノーズ切れ刃（５ａ）の円弧半径（Ｒ）を表示するための標識（１０）が付設される。この標識（１０）は、例えば研削加工又はプレス成形等により、鈍角ノーズ部（７）付近に、上面（２ａ）に対して傾斜するとともに上面（２ａ）と側面とにまたがる切欠き溝として形成される。図２の（ａ）〜（ｃ）に示したそれぞれのチップ（１）は、ノーズ切れ刃（５ａ）の円弧半径（Ｒ）が例えば０．２ｍｍ、０．８ｍｍ、１．６ｍｍに設定されている。これに対応して、１つ、２つ、３つの切欠き溝からなる標識（１０）が形成されている。

上記の第２の実施形態に係るチップ（１）によれば、すくい面をなす上面（２ａ）と逃げ面をなす側面とに標識（１０）を形成しているので、第１の実施形態に係るチップ（１）と同一の作用効果が得られる。

第１および第２の実施形態に係るチップ（１）では、標識（１０）は該チップ（１）のノーズ切れ刃（５ａ）の円弧半径（Ｒ）を表示するものであった。その他、このような標識（１０）が表示するノーズ切れ刃（５ａ）およびこのノーズ切れ刃（５ａ）に隣接する切れ刃（５）の形状としては、例えば、図３のノーズ切れ刃付近の拡大平面図に示すように、ノーズ切れ刃（５ａ）に隣接するさらい刃（５ｂ）の有無が挙げられる。図３の（ａ）に示すように、さらい刃（５ｂ）を有するさらい刃付きチップは、ノーズ切れ刃（５ａ）の両端部に隣接する直線状又は曲率半径の大きな円弧状をなすさらい刃（５ｂ）が設けられている。このさらい刃付きチップは、図３の（ｂ）に示すノーズ切れ刃（５ａ）が単一な円弧のみで形成されたＩＳＯ規格の通常チップとの外見上の差が小さく、判別が非常に困難である。しかも、さらい刃付きチップと前記通常チップとは、粗加工、仕上げ加工といった一連の切削加工において、同一工作機械で使用される機会が非常に多い。仮にこれらのさらい刃付きチップと通常チップとを選定ミスした場合には、加工面を所望する表面粗さに仕上げられないおそれがある。このような場合に、上記の実施形態で説明した標識を適用すれば、さらい刃付きチップと通常チップとの判別が正確且つ容易に行われ、チップ交換作業の迅速化とチップ選定ミスの防止がはかられることになり、加工面が所望の表面粗さに仕上げられる。

他の標識（１０）が表示するノーズ切れ刃（５ａ）およびこのノーズ切れ刃（５ａ）に隣接する切れ刃（５）の形状としては、これら切れ刃（５、５ａ）の稜線に沿って設けられるホーニングが挙げられる。鋼、鋳鉄等からなる被削材を切削する切れ刃（５、５ａ）には、欠損を防止するために一般にその稜線に沿ってチャンファ状のホーニングが形成される。このホーニングの形状については、被削材の材質、切れ刃（５、５ａ）の材質、切削条件等により種々の形状が選ばれる。しかしながら、チップ（１）の平面視におけるホーニング幅は一般に０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲、断面視におけるホーニング角度は一般に−１５°〜−４０°の範囲にそれぞれ設定されていて、異なるホーニング形状であっても、外見上これら幅および角度を判別するのは現実的に不可能である。一方、これらホーニング幅およびホーニング角度のわずかな値の変化は、切れ刃（５、５ａ）の耐欠損性に大きな影響を及ぼす。そのため、これら幅および角度を正確に認識又は判別する必要がある。このようなことから、標識（１０）が表示するホーニング形状としては、ホーニング幅および角度であるのが好ましい。また、ホーニングの断面形状についても切れ刃（５、５ａ）の耐欠損性や寿命に及ぼす影響が大きいことから、標識（１０）によってホーニング断面形状を表示するのが好ましい。例えばホーニング断面形状としては、上述のチャンファ状ホーニングのほかに、チャンファ状ホーニングとチップ側面との交差稜線部をなめらかに円弧状につないだもの、又はチップ（１）の上面（２ａ）と側面との交差稜線を、単一な円弧でなめらかにつないだもの、又は複数の異なる曲率の円弧でなめらかにつないだもの、又は一切切れ刃稜線に何も形成されないもの等が挙げられる。

次に、第３の実施形態に係るチップ（１）および工具本体（２０）について、図４を参照しながら説明する。図４は、標識が形成されたチップを工具本体に装着したときの平面図である。

図４の（ａ）および（ｂ）に示すように、チップ（１）の鈍角ノーズ部（７）近傍上面の切れ刃として作用しない稜線部には、前記稜線部に連なる側面に沿って、研削又は型押し成型等により切欠き溝からなる標識（１０）が形成されている。一方、工具本体（２０）のチップ座（２１）には、このチップ（１）を装着したときに前記標識（１０）に対応する突起（２２）が形成されており、該チップ（１）は、前記標識（１０）と前記突起（２２）が互いに嵌合することによって該工具本体（２０）の所定の位置に装着される。

図４の（ａ）に示すチップ（１）は、１つの鋭角ノーズ部（６）に切れ刃（５、５ａ）を形成されたものである。この場合、チップ（１）をコーナーチェンジすることがないため、標識（１０）は、前記切れ刃（５、５ａ）に対向する鋭角ノーズ部（６）側にのみ形成される。一方、図４の（ｂ）に示すチップ（１）は、２つの鋭角ノーズ部（６）に切れ刃（５、５ａ）を形成されたものである。この場合、チップ（１）をコーナーチェンジするため、標識（１０）は、両方の鋭角ノーズ部（６）側に形成され、チップ（１）中心を基準として回転対称に形成される。

該チップ（１）と該工具本体（２０）とは一対一に対応し、該チップ（１）以外のチップ装着が防止される。このような構成をチップ（１）の切れ刃（５、５ａ）の形状を表示する標識（１０）として適用した場合、標識（１０）の認識又は判別を誤ったとしても、チップ（１）の装着が不可能であるので、選定ミスを起こすことがなくなる。

チップ（１）に形成される標識（１０）は図４に示す位置に限定されず、着座面となる下面（２ｂ）とこの下面（２ｂ）に交差する側面にわたって形成されてもよい。この場合、該チップ（１）が装着されるチップ座（２１）についても、前記標識（１０）に嵌合する突起（２２）が該チップ座（２１）の底面とこの底面から起立する壁面にわたって形成されることになる。

本発明の第１の実施形態に係るチップの斜視図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれノーズ切れ刃の円弧半径が０．２ｍｍ、０．８ｍｍ、１．６ｍｍのチップである。 本発明の第２の実施形態に係るチップの斜視図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれノーズ切れ刃の円弧半径が０．２ｍｍ、０．８ｍｍ、１．６ｍｍのチップである。 チップのノーズ切れ刃の拡大平面図であり、（ａ）はさらい刃付きチップ、（ｂ）はＩＳＯ規格の通常チップである。 本発明の第３の実施形態に係るチップとこれを装着した工具本体の平面図である。 （イ）、（ロ）、（ハ）は従来の材質表示用標識を有したチップの平面図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は従来のノーズ切れ刃の円弧半径表示用標識を有したチップの平面図である。

符号の説明

１ チップ
２ チップ本体
２ａ 上面
２ｂ 着座面
４ 切れ刃部材
５ 切れ刃
５ａ ノーズ切れ刃
５ｂ さらい刃
６ 鋭角ノーズ部
７ 鈍角ノーズ部
１０ 標識、切欠き
２０ 工具本体
２１ チップ座
２２ 突起

Claims (4)

1. 上面と、この上面に対向する下面と、これら上面と下面の間に延びる側面とを有し、前記上面又は下面の少なくともいずれか一方と前記側面との交差稜線部に切れ刃を形成したスローアウェイチップにおいて、上面又は下面の少なくとも一方と前記側面とにわたって、前記稜線部の両端部に形成されたノーズ切れ刃およびこのノーズ切れ刃に隣接する切れ刃の形状を表示する切欠き面又は切欠き溝からなる標識を付与したことを特徴とするスローアウェイチップ。
2. 前記標識によって表示される前記形状が、ノーズ切れ刃の円弧半径、ノーズ切れ刃に隣接するさらい刃の有無、ノーズ切れ刃およびこのノーズ切れ刃に隣接する切れ刃のホーニング形状のうち少なくともいずれか１つであ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. 少なくとも前記切れ刃が超高圧焼結体又はセラミックスからなることを特徴とする請求項１又は２に記載のスローアウェイチップ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のスローアウェイチップにおいて、該スローアウェイチップが装着される工具本体のチップ座には、該スローアウェイチップに設けられた切欠き面又は切欠き溝からなる前記標識に対応する突起部が設けられるとともに、該スローアウェイチップが前記チップ座に装着されたとき、前記標識が前記突起部に嵌合することを特徴とするスローアウェイチップ。

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