JP2005231031A - スローアウェイチップの外周研磨方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 使い回しが行えるいずれの側で使用しても切削条件が変化しないような高い寸法精度を備えたスローアウェイチップの外周研磨方法を提供する。
【解決手段】 スローアウェイチップには、チップ本体１２の上面から下面を貫通してクランプ部材の挿通孔２２が形成され、この挿通孔２２のチップ本体１２上面側の開口部周縁に、チップ本体１２の加工用治具２４の基準面２６に当接するテーパー面２３が形成されていて、加工用治具２４の基準面２６をチップ本体１２の挿通孔２２のテーパー面２３に当接させて加工用治具２４にチップ本体１２を固定し、加工用治具２４，２７に対して位置決めされた加工工具でチップ本体１２の周面の逃げ面を研磨する。
【選択図】 図７

Description

この発明は、スローアウェイチップの外周研磨方法に係るものであり、特に、使い回しが行えるいずれの側で使用しても切削条件が変化しないような高い寸法精度を備えたスローアウェイチップの外周研磨方法に関するものである。

スローアウェイチップの中には、例えば、図９に示すようなものがある。このスローアウェイチップ１は、菱形平板状で下面に工具本体（図示せず）の着座面２を有するチップ本体３の上面にすくい面４が形成され、着座面２と上面との間に形成されたチップ本体３の周面が逃げ面５として形成され、これらすくい面４と逃げ面５との稜線部に、チップ本体３上面の２つのコーナ部をノーズ部６とする切刃７が形成されている。また、上記チップ本体３の上面から下面を貫通して、チップ本体３を工具本体に取り付けるクランプネジの挿通孔８が形成されている。
したがって、チップ本体３は対角線上に設けた２つのノーズ部６とこれに連なる上記逃げ面５をコーナーチェンジして合計２回の使い回しが可能となっている。

このように構成されたチップ本体３の外周、すなわち、逃げ面５を研磨する場合には、図１０に示すように、Ｖブロック９に形成されたＶ字溝にチップ本体３の一側を差し込むようにセットし、図１１に示すように、チップ本体３の着座面２を押圧する下面治具１０と、チップ本体３の上面を押圧する上面治具１１とでチップ本体３を挟持して、挟持治具に対して位置決めされた加工工具でチップ本体３の周面を研磨する。

しかしながら、上記従来のスローアウェイチップにあっては、焼結により焼き上がった素材の段階で上記外周研磨が行われるので、最初にＶブロック９にセットされた状態では素材の持つ寸法誤差を持ったまま外周研磨がなされてしまうという問題がある。そして、このような寸法誤差が生ずると、例えば、チップ本体３の表面にブレーカー面等が形成されている場合に、このブレーカー面等の部位が一方のノーズ部６側と他方のノーズ部６側とで相対的な位置ずれを起こす可能性があるという問題があり、その結果、本来ならばどちらの側を使用しても変わらない条件で行えるはずのチップ本体３による切削が、使用する側によって異なってしまう虞がある。
そこで、この発明は、使い回しが行えるいずれの側で使用しても切削条件が変化しないような高い寸法精度を備えたスローアウェイチップの外周研磨方法を提供するものである。

上記課題を解決するために、この発明においては、多角形平板状で下面に工具本体への着座面を有するチップ本体の上面にすくい面が形成され、着座面と上面との間に形成されたチップ本体の周面が逃げ面として形成され、これらすくい面と逃げ面との稜線部に、チップ本体上面のコーナ部をノーズ部とする切刃が形成されているスローアウェイチップの外周研磨方法であって、上記スローアウェイチップには、上記チップ本体の上面から下面を貫通して、チップ本体を工具本体に取り付けるクランプ部材の挿通孔が形成され、この挿通孔のチップ本体上面側の開口部周縁に、チップ本体の加工用治具の基準面に当接するテーパー面が形成されていて、上記加工用治具の基準面を上記チップ本体の挿通孔の上記テーパー面に当接させて該加工用治具に上記チップ本体を固定し、上記加工用治具に対して位置決めされた加工工具で上記チップ本体の上記逃げ面を研磨することを特徴とする。

したがって、挿通孔が形成されたチップ本体の略中央部を基準としてチップ本体の外周を研磨することが可能となる。
また、チップ本体を工具本体に取り付けるクランプ部材の挿通孔に加工用治具の基準面に当接するテーパー面を形成することで、工具本体にチップ本体を取り付けたと同様の状況で研磨加工等の加工を行うことを可能とする。ここで、上記挿通孔のテーパー面の開き角度αは９０゜＜α＜１８０゜の範囲に設定されていることが望ましい。

この発明によれば、チップ本体の挿通孔のテーパー面を基準としてチップ本体の外周を研磨できるため、従来のようにチップ本体の端部側を基準としてチップ本体の外周を研磨した場合に比較して、ノーズ部等のチップ本体の外側における寸法誤差を抑えることができる効果がある。また、チップ本体を工具本体に取り付けるクランプ部材の挿通孔に加工用治具の基準面に当接するテーパー面、例えば、その開き角度αが９０゜＜α＜１８０゜の範囲内で設定されたテーパー面が形成されているため、このテーパー面を押圧した状態で研磨加工等をすれば、工具本体にチップ本体を取り付けたと同様の状況下での加工となるため、チップ本体を取り付けた状態でのチップ本体の寸法精度を高めることができる効果がある。

以下、この発明の一実施形態を図面と共に説明する。図１乃至図５において、１２はチップ本体であって、チップ本体１２は超硬合金等の硬質材料から菱形平板状に一体成形されたもので、下面に工具本体（図示せず）の着座面１３を有している。チップ本体１２の上面にはすくい面１４が形成され、着座面１３と上面との間にはチップ本体１２の周面を構成する逃げ面１５が形成されている。そして、これらすくい面１４と逃げ面１５との稜線部に、チップ本体１２上面のコーナ部をノーズ部１６とした鋭角の切刃１７（ポジチップ）が形成されている。

上記ノーズ部１６付近においては、すくい面１４間にこれに連なる平坦面１８が設けられている。上記平坦面１８はノーズ部１６に近づくにしたがってチップ本体１２の肉厚が厚くなり着座面１３から離れるように形成され、切削時に負荷がかかるノーズ部１６近傍の切刃強度を確保するようになっている。上記チップ本体１２の上面であって、すくい面１４に挟まれた部位には、平坦面１８に連なり、切屑の排出方向、すなわち、チップ本体１２の長手方向に沿って立ち上がった山部１９ａを備えたブレーカー面１９が設けられている。また、ブレーカー面１９にはさらに同様の構成のブレーカー面２０が連設され、このブレーカー面２０の稜線部２０ａは、ブレーカー面１９の山部１９ａよりも高く成形されている。

そして、上記ブレーカー面１９，２０は前述したように他のノーズ部１６側にも形成され、これら各ブレーカー面２０間に形成された平坦面２１に図示しない工具本体にスローアウェイチップを取り付けるための図示しないクランプネジ（クランプ部材）の挿通孔２２が形成されている。ここで、この挿通孔２２はチップ本体１２の中央部に位置し、チップ本体１２は挿通孔２２の中心に対して回転対称となっており、対角線上に設けた２つのノーズ部１６とこれに連なる切刃１７とをコーナーチェンジして合計２回の使い回しが可能となっている。

上記挿通孔２２は図３、図７に示すようにチップ本体１２の着座面１３側では小径で、チップ本体１２の上面に行くにしたがって徐々に拡径し、チップ本体１２の上面側では着座面１３よりも大きな大径部２２ａとして形成された、いわゆる、ベル型形状の挿通孔２２である。この挿通孔２２のチップ本体１２の上面側の開口部周縁、具体的には上記大径部２２ａの開口部周縁は面取りされ、ここにテーパー面２３が形成されている。この挿通孔２２のテーパー面２３の開き角度αは９０゜＜α＜１８０゜の範囲に設定されることが望ましく、この実施形態においては後述する上面治具２４の押圧部２５のテーパー面２６に対応して１２０゜に設定されている。

ここで、図６に示すのはチップ本体の１２の上面を押圧する上面治具（加工用治具）２４である。この上面治具２４は中央部にナット部２４ａを備え、先端側の円柱状の押圧部２５は先端外周縁が面取りしてあり、ここにチップ本体１２のテーパー面２３に嵌合して当接するテーパー面（基準面）２６がθ＝１２０度の開きを持って形成されている。また、図７、図８に示すのはチップ本体１２の下面を押圧する下面治具（加工用治具）２７であって、先端側にはチップ本体の１２の着座面１３に周囲を残して当接する押圧部２８を備えている。

そして、このように成形されたチップ本体１２が上面治具２４と下面治具２７とによって挟持されＶブロック９に支持された状態で、上面治具２４と下面治具２７に対して位置決めされた加工工具によってチップ本体１２の外周研磨が行われるのである。

すなわち、本実施形態においては、上記チップ本体１２の外周研磨を行う場合に、上面治具２４の押圧部２５のテーパー面２６をチップ本体１２のクランプネジの挿通孔２２にセットし、下面治具２７の押圧部２８をチップ本体１２の着座面１３に当接させ、これら上面治具２４と下面治具２７とによってチップ本体１２を挟持する。なお、ここでチップ本体１２の下面は着座面１３として予め研磨してある。この状態でＶブロック９に形成されたＶ字溝にチップ本体１２の一方の切刃１７を差し込むようにセットして、上記上面治具２４と下面治具２７に対して位置決めされた加工工具によってチップ本体１２の他の切刃１７側の逃げ面１５を研磨する。そして、研磨が終了すると、他方の切刃１７を同様にＶブロック９にセットして、前記一方の切刃１７側の逃げ面１５を研磨する。

したがって、チップ本体１２の中央部に位置する挿通孔２２を基準としてチップ本体１２の外周を研磨できるため、チップ本体１２の端部側を基準として研磨した場合に比較して、チップ本体１２の外側部位（ノーズ部１６等）における寸法誤差を抑えることができる。その結果、チップ本体１２を一方のノーズ部１６を先端にして工具本体に装着した場合と、他方のノーズ部１６を先端にして工具本体に装着した場合の各部の相対的な位置ずれがなくなるため、どちらの向きにチップ本体１２を取り付けた場合でも、変わらない条件で切削を行うことができる。例えば、上記チップ本体１２にはブレーカー面１９，２０が設けられているが、チップ本体１２の外周研磨がチップ本体１２の取付方向によって異なると、ブレーカー面１９，２０の形成位置が微妙にずれることとなり、チップ本体１２の取付態様によって切屑の排出抵抗が異なってしまい切削抵抗にばらつきが生ずる等の不具合が生ずるのであるが、このようなことがなくなるのである。

とりわけ、チップ本体１２を工具本体に取り付けるクランプネジの挿通孔２２のテーパー面２３に上面治具２４の押圧部２５のテーパー面２６を当接させて位置決めするため、工具本体にチップ本体１２を取り付けたと同様の状況で研磨加工等を行うことができる点で有利となる。すなわち、実際にチップ本体１２を工具本体に装着する場合には、チップ本体１２はクランプネジの頭部が挿通孔２２の内周面を押圧してチップ本体１２を着座面１３側に押圧することとなるため、同様にして上面治具２４の押圧部２５のテーパー面２６によって挿通孔２２のテーパー面２３を押圧した状態でチップ本体１２を研磨すれば、研磨して寸法精度が確保された状態が実装時に再現されるからである。

したがって、実装時にチップ本体１２がクランプネジの押圧力により微妙に変形したとしても、上面治具２４と下面治具２７とでクランプした状態で研磨加工されたチップ本体１２の寸法精度を確保することができる。また、上面治具２４はチップ本体１２の挿通孔２２のテーパー面２３のみを押圧するものであるため、チップ本体の上面を押圧する従来に比較してチップ本体の変形によるチップ位相ずれ、チップ割れが生じにくい点で有利である。なお、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、チップ本体１２の形状は菱形に限られず、四角形等の多角形であってもよい。

この発明の実施形態に係わるスローアウェイチップの斜視図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う部位を切除した斜視図である。 図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図１のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 図１のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。 上面治具の正面図である。 チップ本体をクランプしている状態を示す断面図である。 下面治具の図７のＥ矢視図である。 従来のスローアウェイチップの斜視図である。 従来技術のスローアウェイチップをＶブロックにセットした状態を示す斜視図である。 従来技術の図７に対応する断面図である。

符号の説明

１２ チップ本体
１３ 着座面
１４ すくい面
１５ 逃げ面
１６ ノーズ部
１７ 切刃
２２ 挿通孔
２３ テーパー面
２４ 上面治具（加工治具）
２５ 押圧部
２６ テーパー面（基準面）
２７ 下面治具（加工治具）
２８ 押圧部
α 開き角度

Claims (2)

1. 多角形平板状で下面に工具本体への着座面を有するチップ本体の上面にすくい面が形成され、着座面と上面との間に形成されたチップ本体の周面が逃げ面として形成され、これらすくい面と逃げ面との稜線部に、チップ本体上面のコーナ部をノーズ部とする切刃が形成されているスローアウェイチップの外周研磨方法であって、
   上記スローアウェイチップには、上記チップ本体の上面から下面を貫通して、チップ本体を工具本体に取り付けるクランプ部材の挿通孔が形成され、この挿通孔のチップ本体上面側の開口部周縁に、チップ本体の加工用治具の基準面に当接するテーパー面が形成されていて、上記加工用治具の基準面を上記チップ本体の挿通孔の上記テーパー面に当接させて該加工用治具に上記チップ本体を固定し、上記加工用治具に対して位置決めされた加工工具で上記チップ本体の上記逃げ面を研磨することを特徴とするスローアウェイチップの外周研磨方法。
2. 上記挿通孔のテーパー面の開き角度αが９０゜＜α＜１８０゜の範囲に設定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の外周研磨方法。
   

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