JP2009131929A - スローアウェイチップ - Google Patents

Abstract

【課題】切屑処理性の向上と切削抵抗の低減を図り、高い加工精度及び優れた工具寿命を得る。
【解決手段】辺稜部４にコーナ部５を挟んで一対の切れ刃６ａ，６ｂが形成されたチップ本体１のすくい面２に、辺稜部４から離間するに従いチップ厚さ方向に漸次後退するように形成された傾斜面８と、傾斜面８からチップ厚さ方向と垂直な方向に延びるブレーカ底面９と、ブレーカ底面９からチップ厚さ方向に切れ刃６の高さを越えて漸次隆起するとともに、平面視においてコーナ部５に向かって突出するブレーカ突起１０と、ブレーカ底面９からチップ厚さ方向にブレーカ突起１０の高さを越えて漸次隆起するとともに、平面視においてブレーカ突起１０の少なくとも終端側部から外方に向かって延在して切れ刃６近傍まで連なるブレーカ壁１１と、ブレーカ壁１１からチップ厚さ方向と垂直な方向に延びる平坦面１２とを備えることを特徴とするスローアウェイチップ。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スローアウェイチップに関し、特に軟鋼、低炭素鋼等の材質の軟らかい工作物の切削加工に好適に用いられるスローアウェイチップに関するものである。

従来、切削によって工作物から分離して流出する切りくずを適当な形状に変形させる目的で、すくい面に障害物となるチップブレーカを設けたスローアウェイチップが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００６−１１０６６６号公報（第５図）

しかしながら、上記特許文献１の発明では、第１のブレーカ壁がコーナ刃に近接した位置に設けられているので、軟鋼、低炭素鋼等の材質の軟らかい工作物を切削すると、切りくずが切削熱により軟化した状態で第１のブレーカ壁に衝突する結果、切りくずが圧縮されてしまうこととなる。このような圧縮された切りくずはカールしづらく、直線状の詰まった切りくずが排出されることとなるので、工具ホルダや加工物に絡みついて加工面を傷つけたり、刃部を損傷したりする問題があった。また、切りくずが圧縮されると、切削抵抗が大きくなってしまうので、刃部の損傷やびびり振動の発生を誘発し、加工物の仕上がりが悪くなるという問題があった。
また、チップブレーカのうち、平面視においてコーナ刃に向けて突き出した部分に第１のブレーカ壁及び第２のブレーカ壁が設けられているので、切削条件によっては、例えば切刃側に流出して、第１のブレーカ壁にも第２のブレーカ壁にも当たらずに、切りくずが延び出てしまうという問題があった。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、切屑処理性に優れ、工具寿命の向上及び切削抵抗の低減を図ることができ、高い加工精度を得ることができるスローアウェイチップを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、多角形平板状をなすチップ本体の多角形面にすくい面が形成され、前記多角形面の辺稜部に前記多角形面のコーナ部を挟んで一対の切れ刃が形成されたスローアウェイチップであって、前記すくい面に前記辺稜部から離間するに従い前記チップ本体の厚さ方向に漸次後退するように形成された傾斜面と、該傾斜面から前記厚さ方向と垂直な方向に延びるブレーカ底面と、該ブレーカ底面から前記厚さ方向に前記切れ刃の高さを越えて漸次隆起するとともに、前記多角形面に対向する平面視において、前記コーナ部に向かって突出するブレーカ突起と、前記ブレーカ底面から前記厚さ方向に前記ブレーカ突起の高さを越えて漸次隆起するとともに、前記多角形面に対向する平面視において、ブレーカ突起の少なくとも終端側部から外方に向かって延在して前記切れ刃近傍まで連なるブレーカ壁と、該ブレーカ壁から前記厚さ方向と垂直な方向に延びる平坦面とを備えることを特徴とするスローアウェイチップを提供する。

本発明によれば、切削に伴って工作物から分離して流出する切りくずが、まずブレーカ突起に接触して排出方向が変化させられ、次にブレーカ壁に突き当たって拘束されることで切りくずがカールさせられて細かく分断されることになる。つまり、ブレーカ突起は、切りくずがブレーカ壁に突き当たるように切りくずの排出方向を制御するためのコントロール手段として機能するとともに、ブレーカ壁は、切りくずを速やかにカールさせて適当な小片に破断するための拘束手段として機能することとなる。
これにより、切りくずが繋がり易い工作物を切削加工する場合であっても、切りくずを確実にカールさせて分断させることが可能となり、切屑処理性に優れる。その結果、高精度の仕上げ面粗さ、寸法精度等を得ることができ、工具寿命が向上する。また、絡みついた切りくずを除去するために工作機械の稼働を停止し、切削作業を中断する必要がなくなるため、加工効率が向上する。さらに、切りくず障害に原因する作業者のケガ等の事故を防止することで作業の安全性が確保される。

さらに、本発明に係るスローウェイチップは、ブレーカ突起の少なくとも終端側部から外方に向かって延在し、ブレーカ突起よりも高く隆起して切れ刃近傍まで連なるブレーカ壁を有するので、仮に、切りくずがブレーカ突起に接触しないとしても、ブレーカ壁において確実に切りくずが拘束されるようになっている。これにより、切削速度、切込み量、送り量等の切削条件が変動した場合であっても、切削に伴って延び出た切りくずをブレーカ壁によって確実にカールさせて分断させることができ、切屑処理性に優れる。

また、コーナ部とブレーカ突起との間に傾斜面及びブレーカ底面が形成されているので、コーナ部に近接してブレーカが設けられた従来技術とは異なり、コーナ部からブレーカ突起までの距離がある程度長く確保されている。これにより、軟鋼、低炭素鋼等の材質の軟らかい易い工作物を切削加工する場合であっても、切削熱を受けて軟化した切りくずが、ブレーカ突起に接触するまでの間に冷却されて、硬さが少し戻ったところでブレーカ突起に接触し、その後にブレーカ壁によって拘束されてカールさせられることとなるため、切りくずの圧縮を最小限に抑えることが可能となり、切削抵抗の増大を抑制できる。その結果、刃部の損傷やびびり振動の発生を防止することができ、仕上げ面粗さ、寸法精度等の加工精度に優れる。

上記発明においては、前記ブレーカ壁における前記厚さ方向と垂直な方向に対する隆起角が、前記ブレーカ突起における前記厚さ方向と垂直な方向に対する隆起角よりも大きいこととしてもよい。
また、上記発明においては、前記ブレーカ突起の隆起角が２０°以上２６°以下であり、前記ブレーカ壁の隆起角が３５°以上５０°未満であることしてもよい。
このようにすることで、切りくずが最初に接触するブレーカ突起から受ける抵抗を最小限に抑えつつ、ブレーカ突起によって切りくずの排出方向を変化させることができるとともに、ブレーカ壁によって切りくずを確実に拘束し、カールさせて分断させることができるため、切屑処理性が向上する。

また、上記本発明においては、前記コーナ部の二等分線上における前記切れ刃から前記ブレーカ突起の先端までの距離が０．７ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることとしてもよい。
また、前記すくい面に対向する平面視において、前記ブレーカ突起の先端角が３０°以上７０°未満であることとしてもよい。
ここで、ブレーカ突起の先端角とは、ブレーカ突起をブレーカ底面と平行に切断した際に現れる稜線がなす角度をいう。

本発明のスローアウェイチップによれば、切屑処理性に優れ、工具寿命の向上及び切削抵抗の低減を図ることができ、高い加工精度を得ることができるという効果を奏する。

以下、本発明に係るスローアウェイチップの一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
本実施形態に係るスローアウェイチップは、図１及び図２に示されるように、超硬合金、サーメット、セラミックス等から構成された略三角形平板状をなすチップ本体１と、該チップ本体１における上下一対の三角形面に形成されたすくい面２と、このすくい面２と交差する各側面に形成された逃げ面３と、これらすくい面２と逃げ面３とがなす辺稜部４に、三角形面の３つの角部に設けられた各コーナ部５を挟んで対称に延びる一対の切れ刃６ａ，６ｂとを備えるネガティブチップからなる。

そして、図３及び図４に示されるように、前記すくい面２には、切れ刃６に沿って幅が狭い帯状の面からなるランド７が形成されている。該ランド７からは、離間するに従いチップ本体１の厚さ方向に漸次後退するような傾斜面８が形成されている。該傾斜面８からは、チップ本体１の中央部に向かって、チップ厚さ方向と垂直な方向に延びる平坦面からなるブレーカ底面９が形成されている。該ブレーカ底面９からは、チップ厚さ方向に切れ刃６の高さを越えて漸次隆起するとともに、平面視においてコーナ部５に向かって突出するブレーカ突起１０が形成されている。該ブレーカ突起１０の終端側部からは、チップ厚さ方向にブレーカ突起１０の高さを越えて漸次隆起するとともに、平面視においてコーナ部５を挟む切れ刃６ａから切れ刃６ｂへと円弧状に延在する傾斜面からなるブレーカ壁１１が形成されている。該ブレーカ壁１１からは、チップ厚さ方向と垂直な方向に延びる平坦面１２が形成されている。

すなわち、図４に示されるように、コーナ部５の二等分線Ｐの位置における断面において、前記すくい面２は、正のすくい角γが付され、ランド７から離間するに従いチップ本体１の厚さ方向に漸次後退するような傾斜面８が形成されている。例えば、すくい角γは２１°に設定される。

前記ブレーカ突起１０は、切れ刃６から所定距離Ｌ１だけ離間した位置に、チップ厚さ方向において切れ刃６の高さよりも高く、辺稜部４から離間するに従いチップ本体１の中央部に向かって厚さ方向と垂直な方向に漸次前進し、直線状に傾斜して起立するように形成されている。例えば、コーナ部５の二等分線Ｐ上における切れ刃６からブレーカ突起１０の先端までの距離Ｌ１は、０．８ｍｍに設定され、ブレーカ突起１０におけるチップ厚さ方向と垂直な方向に対する隆起角α１は、すくい面２のすくい角γよりも大きい２４°に設定される。このブレーカ突起１０は、チップ本体１のすくい面２に対向する平面視において、図５(ａ)に示されるように、コーナ部５の二等分線Ｐ上におけるブレーカ突起１０の先端を始点として、チップ本体１の中央部に向かって二等分線Ｐを挟んで左右対称に広がりながら延びるような略二等辺三角形をなす。例えば、ブレーカ突起１０の切れ刃６ａ側の側面と切れ刃６ｂ側の側面とがなす角度、つまり、ブレーカ突起１０をブレーカ底面９と平行に切断した際に現れる稜線がなすブレーカ突起１０の先端角βは３５°に設定される。また、ブレーカ突起１０の終端側は、図５(ｂ)に示されるように、側面の余肉を削ぎ落としたり、肉付けしたりしてブレーカ壁１１へとなめらかに繋がるような凹曲面状をなしている。

前記ブレーカ壁１１は、切れ刃６から所定距離Ｌ２だけ離間した位置に、チップ厚さ方向においてブレーカ突起１０の高さよりも高く、辺稜部４から離間するに従いチップ本体１の中央部に向かって厚さ方向と垂直な方向に漸次前進し、凸曲線状に傾斜して起立するように形成されている。例えば、コーナ部５の二等分線Ｐ上における切れ刃６からブレーカ壁１１までの距離Ｌ２は、１．５ｍｍに設定され、ブレーカ壁１１におけるチップ厚さ方向と垂直な方向に対する隆起角α２は、ブレーカ突起１０の隆起角α１よりも大きい４３°に設定される。

例えば、コーナ部５の二等分線Ｐの位置における断面において、チップ厚さ方向における切れ刃６からブレーカ底面９までの深さが０．１ｍｍであるのに対し、切れ刃６からブレーカ突起１０の頂上までの高さはブレーカ９底面の深さと同じ０．１ｍｍ、切れ刃６からブレーカ壁１０の頂上までの高さは切れ刃６を基準としたブレーカ底面９の深さ及びブレーカ突起１０の高さの３倍の０．３ｍｍに設定される。
換言すると、チップ厚さ方向におけるブレーカ底面９からブレーカ突起１０の頂上までの高さが０．２ｍｍであるのに対し、ブレーカ底面９からブレーカ突起１１の頂上までの高さはブレーカ底面９を基準としたブレーカ突起１０の高さの２倍の０．４ｍｍに設定される。すなわち、ブレーカ底面９を基準とした場合において、
ブレーカ突起１０の高さ：ブレーカ壁１１の高さ＝１：２
を満足するように設定される。

このように構成された本実施形態に係るスローアウェイチップは、例えば、切削工具として旋盤等に固定されて用いられるスローアウェイバイトの先端部に、刃部として着脱可能に取り付けられて、軟鋼、低炭素鋼等の工作物の旋削加工に使用される。

このように構成された本実施形態に係るスローアウェイチップの作用について以下に説明する。
本実施形態に係るスローアウェイチップによれば、ブレーカ底面９とブレーカ突起１０とブレーカ壁１１とを備えるため、これらが障害物となって切削に伴い工作物から分離して流出する切りくずを適当な形状に変形させることとなる。つまり、これらブレーカ底面９、ブレーカ突起１０及びブレーカ壁１１がチップブレーカとして機能することにより、切削に伴って排出された切りくずが速やかにカールさせられて適当な小片に破断させられることとなる。さらに、傾斜面８とブレーカ底面９とブレーカ突起１０とブレーカ壁１１とでくぼみが形成されており、該くぼみが切削中の切りくずの生成、収容、排出を容易にするためのチップポケットのような役割を果たすこととなる。

この場合において、本実施形態に係るスローアウェイチップには、平面視においてコーナ部５に向かって鋭角に突出し、チップ本体１の中央部に向かって緩やかに傾斜しながら切れ刃６の高さよりも高く隆起するようなブレーカ突起１０が形成されている（例えば、その先端角βは３５°、隆起角α１は２４°と小さく設定されている）ことから、このブレーカ突起１０が、切りくずを分断させるための拘束手段としてではなく、切りくずがブレーカ壁１１に突き当たるように切りくずの排出方向を制御するためのコントロール手段としての役割を果たすこととなる。

また、ブレーカ突起１０よりもチップ本体１の中央部側に、平面視においてコーナ部５を挟む切れ刃６ａから切れ刃６ｂへと連なる円弧状をなし、ブレーカ突起１０の高さよりも高く急な勾配で起立するようなブレーカ壁１１が形成されている（例えば、その隆起角α２は４３°と大きく設定されている）ことから、このブレーカ壁１１が、ブレーカ突起１０によって促されてきた切りくずを確実に捉えて拘束し、速やかにカールさせて適当な小片に破断するための拘束手段としての役割を果たすこととなる。

すなわち、切削に伴って工作物から分離して流出する流出した切りくずは、まずブレーカ突起１０に接触し、その排出方向がコントロールされてブレーカ壁に突き当たるように促され、次にブレーカ壁１１に突き当たって、その動向が拘束されることでカールさせられて細かく分断されるような構成になっている。そして、仮に、切りくずがブレーカ突起１０に接触しなかったり乗り越えてしまったりしても、延び出た切りくずがブレーカ壁１１において確実に拘束されるようになっている。
このような構成により、切りくずが繋がり易い工作物を切削加工する場合であっても確実に切りくずを分断させることができ、また、切削速度、切込み量、送り量等の切削条件が異なる場合であっても、安定して切りくずを分断させることが可能となる。そのため、切込み量が大きい場合や、切削速度が速い場合における切削加工においても、切屑処理性に優れ、高い加工精度を得ることができる点で有用である。

したがって、切屑処理性に極めて優れる。その結果、切削中に切りくずが絡みつく等して起る切りくず障害による仕上げ面粗さの悪化、刃部の損傷等を防止することができ、優れた仕上げ面品位、寸法精度及び工具寿命を得ることが可能となる。また、絡みついた切りくずを除去するために工作機械の稼働を止めて切削作業を中断する必要がないため、加工効率が向上する。また、切りくず障害に原因する作業者のケガ等の事故を防止して作業の安全性を確保できる。

さらに、切れ刃６とブレーカ突起１０との間には傾斜面８及びブレーカ底面９が形成されており、切れ刃６から切削に伴って流出した切りくずが最初に接触することになるブレーカ突起１０までの距離Ｌ１は、ある程度長く確保されている（例えば、距離Ｌ１は０．８ｍｍに設定されている）。また、ブレーカ突起１０によって排出方向がコントロールされた切りくずが衝突することになるブレーカ壁１１は、ブレーカ突起１０よりもさらに切れ刃６から離間した位置に形成されている（例えば、距離Ｌ２は１．５ｍｍに設定されている）。
すなわち、切削熱を受けて軟化した切りくずが、ブレーカ突起１０に接触するまでの間に冷却されて、硬さが少し戻ったところでブレーカ突起１０に接触し、その後にまたブレーカ壁１１に突き当たるまでの間に冷却されて、さらに硬さが戻ったところでブレーカ壁１１に拘束され、カールさせられて細かく分断されるような構成になっている。また、仮に、切りくずがブレーカ突起１０に接触しなかったとしても、軟化した切りくずはブレーカ壁１１に突き当たるまでの間に冷却されて、硬さが少し戻ったところでブレーカ壁１１に拘束されるようになっている。

このような構成により、材質の軟らかい工作物を切削加工する場合であっても、切削熱を受けて軟化した切りくずの圧縮を最小限に抑えることが可能となり、切りくずの圧縮による切削抵抗の増大を抑制できる。そして、圧縮により切りくずがカールしづらくなることもなく、確実に切りくずをカールさせて細かく分断させることができ、切屑処理性に優れる。

また、ブレーカ突起１０は、切りくずを拘束してカールさせるためのものと異なり、急勾配で隆起させる必要がないことから、比較的緩やかな傾斜で隆起するような構成となっている（例えば、その隆起角α１は２４°と小さく設定されている）。
このような構成により、切削に伴って流出した切りくずが最初にチップ本体１に接触する際に受ける抵抗、つまり、ブレーカ突起１０から受ける抵抗を最小限に抑えることができる。

したがって、切削抵抗の低減を図ることが可能となる。その結果、刃部の損傷やびびり振動の発生を防止することができ、仕上げ面粗さ、寸法精度等の加工精度に優れる。
例えば、自動車の部品などで多く使用される熱間圧延軟鋼板及び鋼帯（ＪＩＳ Ｇ３１３１において規定されるＳＰＨＣ）、冷間圧延鋼板及び鋼帯ＪＩＳ Ｇ３１４１において規定されるＳＰＣＣ）や機械構造用炭素鋼鋼材（ＪＩＳ ４０５１において規定されるＳ１０Ｃ）などを旋削加工する場合においても、切屑処理性に優れ、切削抵抗の低減及び工具寿命の向上を図ることができ、高い加工精度を得ることができる点で有用である。

また、ブレーカ壁１１からチップ本体１の中央部側には平坦面１２が形成されているので、上下面の両面を使用するネガティブチップにおいて、この平坦面１２がチップ本体１をスローアウェイバイトのチップ取付座に載置した際の着座面となるように構成されている。このような構成により、チップ本体１をスローアウェイバイトに取り付けた場合、着座面となる平坦面１２とチップ取付座との接触部分は面当たり状態となって固定されることとなるため、密着性がよく、クランプ性に優れ、切削時にチップががたついたり浮き上がったりする等の問題がない。

なお、本実施形態においては、刃先強度向上の観点からすくい面２上に切れ刃６に沿ってランド７を設けることとしたが、これに限定されるものではなく、これに代えてランド７を設けないこととしてもよい。
また、本実施形態においては、ブレーカ突起１０の形状を略二等辺三角形としたが、ブレーカ突起１０の形状としては、特に限定されるものではなく、これに代えて略五角形、略七角形、Ｕ字形状等の他の任意の形状とすることができる。
また、本実施形態においては、平面視におけるコーナ部５に向かって突出するブレーカ突起１０の先端は、剛性向上の観点から面取り等を施して丸みを帯びた形状とすることが好ましい。例えば、平面視において凸状をなすブレーカ突起１０先端の曲率半径は０．０５ｍｍ以上０．０８ｍｍ以下の範囲内で設定されることが好ましい。

また、本実施形態においては、コーナ部５を挟む切れ刃６ａから切れ刃６ｂへと連なって、平面視において円弧状に延在する傾斜面からなるブレーカ壁１１を形成することとしたが、少なくともブレーカ突起１０の終端側部から外方に向かって延在し、切れ刃６近傍まで連なる壁であればよく、ブレーカ壁１１の構成としてはこれに限定されるものではない。
例えば、ブレーカ壁１１を、図５(ｃ)に示されるように、コーナ部５を挟む切れ刃６ａ側のランド７上から切れ刃６ｂのランド７上まで連なる壁から構成することにしてもよい。また、ブレーカ壁１１を、ブレーカ突起１０における切れ刃６ａ側の側面の終端から切れ刃６ａに向かって円弧状に延在する壁と、ブレーカ突起１０における切れ刃６ｂ側の側面の終端から切れ刃６ｂに向かって円弧状に延在する壁とから構成することにしてもよい。また、ブレーカ壁１１を、複数の長方形の壁をつなぎ合せたような、複数の平面から構成することにしてもよい。また、例えば複数の突起を並べて、それらがまとまって一つの壁をなすような構成としてもよい。

また、本実施形態においては、すくい面２のすくい角γを２１°としたが、すくい角γとしては、これに限定されるものではなく、任意の角度とすることができる。
例えば、すくい角γは、１７°以上２５°以下の範囲内で設定されることが好ましく、有利には１９°以上２３°以下の範囲内で設定されることが好ましい。すくい角γを大きく設定することで、傾斜面８、ブレーカ底面９、ブレーカ突起１０、及びブレーカ壁１１とで形成されるくぼみが大きくなり、該くぼみがチップポケットのような役割を果たす結果、切屑排出性が向上するからである。また、このくぼみに沿って切りくずが流出されることで、材質の軟らかい易い工作物を切削加工する場合にあっては、ブレーカ突起１０又はブレーカ壁１１に接触するまでの間に、切削熱を受けて軟化した切りくずを冷却して、切りくずの圧縮を抑制することができるからである。また、すくい角γが大きすぎると、刃部の強度やチップ剛性に劣るからである。

また、本実施形態においては、切れ刃６からブレーカ突起１０の先端までの距離Ｌ１を０．８ｍｍとしたが、距離Ｌ１としてはこれに限定されるものではなく、任意の距離とすることができる。
例えば、切れ刃６からブレーカ突起１０の先端までの距離Ｌ１は、０．７ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲内で設定されることが好ましく、有利には０．８ｍｍ以上０．９ｍｍ以下の範囲内で設定されることが好ましい。距離Ｌ１が０．７ｍｍ未満であると、切削熱を受けて軟化した切りくずが高温のままブレーカ突起１０に接触することとなり、期待するような効果が得られないからである。また、距離Ｌ１が１．０ｍｍを超えると、切りくずがブレーカ突起１０に接触しない可能性が大きくなるからである。

また、本実施形態においては、ブレーカ突起１０の隆起角α１を２４°としたが、ブレーカ突起１０の隆起角α１としてはこれに限定されるものではなく、任意の角度とすることができる。この場合に、ブレーカ突起１０の隆起角α１はすくい面２のすくい角γよりも大きく設定されることが好ましい。このように構成することで、切りくずをスムーズに傾斜面８からブレーカ突起１０へと誘導させることができる。
例えば、ブレーカ突起１０の隆起角α１は、２０°以上２６°以下の範囲内で設定されることが好ましく、有利にはその上限は２４°とされることが好ましい。ブレーカ突起の隆起角が２０°未満であると、切りくずがブレーカ突起を乗り越えてしまったり、ブレーカ突起に接触したとしても滑ってしまったりして、切屑の排出方向をコントロールすることができないからである。また、ブレーカ突起の隆起角が２６°を超えると、ブレーカ突起から受ける抵抗が大きくなりすぎ、軟鋼、低炭素鋼等の材質の軟らかい易い工作物を切削加工する場合にあっては、切りくずが圧縮されて、直線状の詰まった切りくずが排出され、切削抵抗が増大し、加工物の仕上がりが悪くなるからである。また、切りくずがブレーカ壁１１に突き当たる前にブレーカ突起１０においてカールさせられてしまう可能性があり、ブレーカ突起１０が切りくずの排出方向を制御するコントロール手段として機能せず、ブレーカ突起１０とブレーカ壁１１の双方を設けた意味がないからである。

また、本実施形態においては、ブレーカ突起１０の先端角βを３５°としたが、ブレーカ突起１０の先端角βとしてはこれに限定されるものではなく、任意の角度とすることができる。
例えば、ブレーカ突起１０の先端角βは、３０°以上７０°未満の範囲内で設定されることが好ましく、有利には３５°以上５５°未満の範囲内で設定されることが好ましい。ブレーカ突起１０の先端角βが３０°未満であると、突起部分が細すぎるため切りくずのコントロール力が弱く、また、切りくずとの衝突や擦過によりブレーカ突起１０が磨耗して切削加工中に欠損、破損等してしまう問題があるからである。また、ブレーカ突起１０の先端角βが７０°以上であると、ブレーカ突起１０によってその排出方向が変化させられた切りくずが、ブレーカ壁１１に当たらずにそのまま長く延び出てしまったり、ブレーカ壁１１に当たらないで逃げ面３に当ってしまったりする恐れがあるからである。

また、本実施形態においては、製造時のクラック防止の観点から、ブレーカ突起１０の終端側は、側面の余肉を削ぎ落としてブレーカ壁１１へとなめらかに繋がるような凹曲面状に形成することとしたが、これに代えて、図５（ａ）に示されるように、側面の余肉を削ぎ落とさないことにしてもよい。また、肉付けをしてブレーカ突起１０の終端側をブレーカ壁１１へとなめらかに繋がるようにしてもよい。

また、本実施形態においては、切れ刃６からブレーカ壁１１までの距離Ｌ２を１．５ｍｍとしたが、距離Ｌ２としてはこれに限定されるものではなく、任意の距離とすることができる。
例えば、切れ刃６からブレーカ壁１１までの距離Ｌ２は、１．４ｍｍ以上１．９ｍｍ以下の範囲内で設定されることが好ましく、有利には１．５ｍｍ以上１．７ｍｍ以下の範囲内で設定されることが好ましい。距離Ｌ２が１．４ｍｍ未満であると、ブレーカ突起１０に近接しすぎて排出方向の変化させられた切りくずがブレーカ壁１１に接触しないで延び出てしまったり、平坦面１２に乗り上げてしまったりする可能性があるからである。また、距離Ｌ２が１．９ｍｍを超えると、切りくずがブレーカ壁１１に当たらないで逃げ面３に当たってしまったりそのまま長く延び出てしまったりする恐れがあるからである。

また、本実施形態においては、ブレーカ壁１１の隆起角α２を４３°としたが、ブレーカ壁１１の隆起角α２としてはこれに限定されるものではなく、任意の角度とすることができる。この場合に、ブレーカ壁１１の隆起角α２は、ブレーカ突起１０の隆起角α１よりも大きく設定されることが好ましい。ブレーカ壁１１の隆起角α２をブレーカ突起１０の隆起角α１よりも大きくすることで、緩やかな傾斜で隆起するブレーカ突起１０によってブレーカ壁１１に衝突するように促された切りくずが、その前進をブレーカ突起１０よりも急な勾配で起立するブレーカ壁１１に阻まれることとなり、該ブレーカ壁において切りくずが確実に拘束されてカールさせられることになるからである。

例えば、ブレーカ壁１１の隆起角α２は、３５°以上５０°未満の範囲内で設定されることが好ましく、有利には４０°以上４５°未満の範囲内で設定されることが好ましい。ブレーカ壁１１の隆起角α２が３５°未満であると、切りくずを十分に拘束することができず、切りくずをカールさせて分断させることができない可能性があるからである。また、ブレーカ壁１１の隆起角α２が５０°以上であると、切りくずがブレーカ壁１１に衝突した際のブレーカ壁１１から受ける抵抗が大きくなりすぎ、切削抵抗の増大やびびり振動の誘発等を招く恐れがあるからである。

また、本実施形態においては、ブレーカ底面９を基準としたチップ厚さ方向におけるブレーカ壁１１の高さを、ブレーカ底面９を基準としたブレーカ突起１０の高さの２倍の高さで形成することとしたが、ブレーカ壁１１の高さとしてはこれに限定されるものではない。
例えば、ブレーカ底面９を基準としたブレーカ壁１１の高さは、ブレーカ突起１０の高さの１．４倍以上３．０倍以下の範囲内設定されることが好ましく、有利には１．８倍以上２．６倍以下の範囲内で設定されることが好ましい。ブレーカ壁１１の高さがブレーカ突起１０の高さの１．４倍未満であると、ブレーカ突起１０によりその排出方向が変化させられた切りくずが、ブレーカ壁１１を乗り越えてしまったり、ブレーカ突起１０に接触したとしても平坦面１２に乗り上げてしまったりする可能性があるからである。３．０倍を超えると、ブレーカ壁１１が高すぎるため、切りくずが排出するためのスペースが小さくなり切りくずが詰まってしまうからである。

また、本実施形態においては、図４に示されるように、コーナ部５の二等分線Ｐの位置における断面において、ブレーカ突起１０を切りくずがチップに当たった時にその排出方向が定まるように直線状に隆起するように形成し、ブレーカ壁１１を耐衝撃性、強度向上の観点から凸曲線状に隆起するように形成することとしたが、これに代えて、ブレーカ突起１０及びブレーカ壁１１の双方を直線状あるいは凸曲線状に隆起させたり、逆にブレーカ突起１０を凸曲線状に、ブレーカ壁１１を直線状に隆起させたりしてもよい。

また、本実施形態においては、チップ本体１を略三角形の平板状としたが、これに代えて円形、四角形、菱形等の他の任意の形状とすることができる。また、ネガティブチップに代えて、ポジティブチップにしてもよい。
また、本実施形態においては、チップ本体１が取り付けられる切削工具としてスローアウェイバイトを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、エンドミル、フライス等の多種の切削工具に取り付けて使用することができる。

本発明の一実施形態に係るスローアウェイチップを示す斜視図である。 図１に示すスローアウェイチップの平面図である。 図１のスローアウェイチップのコーナ部周辺を拡大した斜視図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う平面で切断した縦断面拡大図である。 （ａ）は図１のスローアウェイチップに設けられたブレーカ突起の形状を説明するための平面図、（ｂ）は図１のスローアウェイチップのコーナ部周辺を拡大した平面図、（ｃ）はその変形例を示す平面図である。

符号の説明

１ チップ本体
２ すくい面
３ 逃げ面
４ 辺稜部
５ コーナ部
６ 切れ刃
７ ランド
８ 傾斜面
９ ブレーカ底面
１０ ブレーカ突起
１１ ブレーカ壁
１２ 平坦面
Ｌ１ 切れ刃からブレーカ突起の先端までの距離
Ｐ 二等分線
α１ ブレーカ突起の隆起角
α２ ブレーカ壁の隆起角
β ブレーカ突起の先端角
γ すくい角

Claims (5)

1. 多角形平板状をなすチップ本体の多角形面にすくい面が形成され、前記多角形面の辺稜部に前記多角形面のコーナ部を挟んで一対の切れ刃が形成されたスローアウェイチップであって、
   前記すくい面に前記辺稜部から離間するに従い前記チップ本体の厚さ方向に漸次後退するように形成された傾斜面と、
   該傾斜面から前記厚さ方向と垂直な方向に延びるブレーカ底面と、
   該ブレーカ底面から前記厚さ方向に前記切れ刃の高さを越えて漸次隆起するとともに、前記多角形面に対向する平面視において、前記コーナ部に向かって突出するブレーカ突起と、
   前記ブレーカ底面から前記厚さ方向に前記ブレーカ突起の高さを越えて漸次隆起するとともに、前記多角形面に対向する平面視において、ブレーカ突起の少なくとも終端側部から外方に向かって延在して前記切れ刃近傍まで連なるブレーカ壁と、
   該ブレーカ壁から前記厚さ方向と垂直な方向に延びる平坦面とを備える
   ことを特徴とするスローアウェイチップ。
2. 前記ブレーカ壁における前記厚さ方向と垂直な方向に対する隆起角が、前記ブレーカ突起における前記厚さ方向と垂直な方向に対する隆起角よりも大きい
   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. 前記ブレーカ突起の隆起角が２０°以上２６°以下であり、
   前記ブレーカ壁の隆起角が３５°以上５０°未満である
   ことを特徴とする請求項２に記載のスローアウェイチップ。
4. 前記コーナ部の二等分線上における前記切れ刃から前記ブレーカ突起の先端までの距離が０．７ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のスローアウェイチップ。
5. 前記すくい面に対向する平面視において、前記ブレーカ突起の先端角が３０°以上７０°未満である
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のスローアウェイチップ。

Images