JP2012035341A - Cutting edge exchange type tip and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は刃先交換型チップおよびその製造方法に関し、特に、逃げ面が複数の面で構成された刃先交換型チップおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a blade-tip-exchangeable tip and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a blade-tip-exchangeable tip having a flank surface composed of a plurality of surfaces and a method for manufacturing the same.
切削加工用に用いられる刃先交換型チップは、たとえば特開昭61−288903号公報(特許文献1)に開示されているように、超硬合金を圧粉成形および焼結することにより製造される。非研削のチップの場合、圧粉成形時に上面側と下面側とに密度差が生じ、この密度差に起因する反りが焼結時に発生し、この反りはそのまま残ってしまうという問題があった。この問題に対し、特許文献1では、チップ両端面のうち少なくとも一方の端面のコーナー部にチップの厚み方向に突出する平坦部を形成するとともに、コーナー刃から離間する方向において平坦部に続く部分を下り勾配をなす傾斜面とした非研削のネガティブスローブウエイチップが開示されている。
A blade-tip-exchangeable tip used for cutting is manufactured by compacting and sintering a cemented carbide as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-288903 (Patent Document 1). . In the case of an unground chip, there is a problem in that a density difference occurs between the upper surface side and the lower surface side during compacting, warping due to this density difference occurs during sintering, and this warping remains as it is. With respect to this problem, in
また、別の刃先交換型チップとして、たとえば特開2005−324324号公報(特許文献2)には、切れ刃又は主切れ刃を、チップの全幅に沿って真っ直ぐに形成し、主切れ刃と面を仕上げる切れ刃との境界部が屈曲点となっている旋削インサートが開示されている。 Further, as another blade tip replaceable tip, for example, in JP-A-2005-324324 (Patent Document 2), a cutting edge or a main cutting edge is formed straight along the entire width of the tip, and the main cutting edge and the surface are formed. A turning insert is disclosed in which the boundary with the cutting edge that finishes is a bending point.
このような刃先交換型チップのユーザによる使用手順は、たとえば以下の通りである。まず、切削に用いる特定のコーナーを保持具の先端側に向けてチップを保持具に取り付け、刃先先端位置を指定位置にするために微調整する。このとき、チップごとに大きさや変形量が異なり、また、同一チップの各コーナーによってもμm単位で刃先先端位置が異なるため、前回切削に用いられたコーナーと同一の指定位置になるように刃先先端位置を再度調整する必要がある。この刃先位置調整量は、寸法公差が大きいチップ(一般的には側面逃げ面非研磨チップ)や変形量の大きいチップでより大きくなる。このようにして取り付けた刃先交換型チップにより、切削加工が実施される。チップのコーナーの寿命まで、チップを切削加工に使用した後、チップを保持具から外す。そして、同一チップの別コーナー、または別チップの別コーナーを取り付け、再度、刃先先端位置を指定位置にするために微調整してから切削加工が実施される。 The user's procedure for using such a blade tip replaceable tip is, for example, as follows. First, a tip is attached to the holder with a specific corner used for cutting facing the tip side of the holder, and fine adjustment is performed to set the tip position of the blade edge to a specified position. At this time, since the size and the amount of deformation are different for each tip, and the tip position of the blade tip is different in units of μm for each corner of the same tip, the tip of the blade tip is set to the same designated position as the corner used for the previous cutting. The position needs to be adjusted again. This blade edge position adjustment amount becomes larger with a tip having a large dimensional tolerance (generally a side flank non-polished tip) or a tip having a large deformation amount. Cutting is performed with the blade-tip-exchangeable tip thus attached. After the tip has been used for cutting until the tip corner life, the tip is removed from the holder. Then, another corner of the same chip or another corner of another chip is attached, and then the fine cutting is performed again to make the cutting edge tip position a designated position, and then cutting is performed.
しかし、上記特許文献1および2の刃先交換型チップでは、保持具に取り付ける同一チップの別コーナー、または別チップの別コーナーの形状に差が生じるため、刃先を交換する度の刃先先端位置のズレが十分に低減されていないことを本発明者は鋭意研究の結果見出した。
However, in the blade-tip-exchangeable tips of
また、保持具に取り付ける同一チップの別コーナー、または別チップの別コーナーの形状に差を低減するために加工する技術が考えられる、しかし、極めて高い寸法精度のチップを得るための加工においては、焼結後の成形体を、ダイヤモンド砥石で研磨加工する必要がある。しかし、このような研磨加工は、製造コストが上昇する。また、複雑な3次元形状を有する形状の部位は研磨加工が不可能な場合が多い。このため、刃先を交換する度の刃先先端位置のズレが小さいチップを実現することは難しい。 In addition, a technique for processing to reduce the difference in the shape of another corner of the same chip attached to the holder or another corner of another chip can be considered, but in processing to obtain a chip with extremely high dimensional accuracy, The sintered compact needs to be polished with a diamond grindstone. However, such a polishing process increases the manufacturing cost. In addition, it is often impossible to polish a portion having a complicated three-dimensional shape. For this reason, it is difficult to realize a chip in which the deviation of the tip position of the blade edge each time the blade edge is replaced.
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、保持具に取り付ける際の位置精度を向上できる、刃先交換型チップおよびその製造方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a blade-tip-exchangeable tip and a method for manufacturing the same, which can improve the positional accuracy when attached to a holder.
本発明に係る刃先交換型チップは、外周の形状が矩形状であり、外周に位置する鋭角のコーナーと鈍角の頂点とを含むすくい面と、すくい面の外周におけるコーナーと頂点とに挟まれた辺と連なり、すくい面と交差する方向に延びる逃げ面とを備えている。すくい面と逃げ面との交線である辺が切れ刃である。逃げ面は凸面状であって、頂点側に位置する第1の領域と、第1の領域と連なり、コーナー側に位置する第2の領域とを含む。切れ刃のうち第1の領域と連なる部分の延長線と、切れ刃のコーナー側の端点から延長線に垂直な方向に延びる線分との交点から切れ刃の頂点側の端点までの距離をaとし、切れ刃のうち第1の領域と連なる部分における交点側の端点から交点までの距離をbとした場合、0.20≦b/a≦0.70という条件を満たしている。 The cutting edge-replaceable tip according to the present invention has a rectangular outer periphery, and is sandwiched between a rake face including an acute corner and an obtuse apex located on the outer periphery, and a corner and apex on the outer periphery of the rake face. A flank extending in the direction intersecting with the rake face and extending along the side is provided. The edge that is the intersection of the rake face and the flank face is the cutting edge. The flank is convex, and includes a first region located on the apex side and a second region located on the corner side that is continuous with the first region. The distance from the intersection of the extension line of the cutting blade connected to the first region and the line segment extending in the direction perpendicular to the extension line from the corner end side of the cutting edge to the end point on the vertex side of the cutting edge is a When the distance from the end point on the intersection side to the intersection in the portion of the cutting edge that is continuous with the first region is b, the condition of 0.20 ≦ b / a ≦ 0.70 is satisfied.
本発明の刃先交換型チップの製造方法は、原材料を準備する工程と、原材料を金型に充填して、原材料を圧縮成形することにより圧粉体を形成する工程と、圧粉体を加熱して焼結体を得る工程とを備えている。上記焼結体が、外周の形状が矩形状であり、外周に位置する鋭角のコーナーと鈍角の頂点とを含むすくい面と、すくい面の外周におけるコーナーと頂点とに挟まれた辺と連なり、すくい面と交差する方向に延びる逃げ面とを備え、すくい面と逃げ面との交線である辺が切れ刃であり、逃げ面は凸面状であって、頂点側に位置する第1の領域と、第1の領域と連なり、コーナー側に位置する第2の領域とを含み、切れ刃のうち第1の領域と連なる部分の延長線と、切れ刃のコーナー側の端点から延長線に垂直な方向に延びる線分との交点から切れ刃の頂点側の端点までの距離をaとし、切れ刃のうち第1の領域と連なる部分における交点側の端点から交点までの距離をbとした場合、0.20≦b/a≦0.70という条件を満たしている。 The method for manufacturing a blade-tip-exchangeable tip according to the present invention includes a step of preparing a raw material, a step of forming a green compact by filling the raw material into a mold and compressing the raw material, and heating the green compact. And obtaining a sintered body. The sintered body has a rectangular shape on the outer periphery, a rake face including an acute corner and an obtuse apex located on the outer periphery, and a side sandwiched between the corner and the apex on the outer periphery of the rake face, A first region having a flank extending in a direction intersecting with the rake face, a side that is an intersection of the rake face and the flank is a cutting edge, the flank face is convex, and is located on the apex side And a second region that is continuous with the first region and located on the corner side, and is an extension line of a portion of the cutting edge that is continuous with the first region, and perpendicular to the extension line from the corner side end point of the cutting edge. When the distance from the intersection with the line segment extending in a certain direction to the end point on the apex side of the cutting edge is a, and the distance from the end point on the intersection side in the portion of the cutting edge connected to the first region to the intersection is b , 0.20 ≦ b / a ≦ 0.70 is satisfied.
本発明者は鋭意研究の結果、鈍角の頂点近傍は鋭角のコーナー近傍と比べ、原料粉末の金型への給粉の密度が高いので、プレス体の焼結による収縮が小さく、歪みが小さくなることを見出した。このため、保持具にチップを取り付ける際、鈍角の頂点近傍でチップを支持することにより、焼結体の変形に起因する刃先位置精度の悪化を抑制することができる。このように刃先交換型チップを保持具に取り付ける際に、0.20>b/aであると、歪みの大きい鋭角のコーナー近傍で保持する面積が大きくなりすぎる。このため、鋭角のコーナー近傍の歪みに起因して、保持具に取り付ける際の位置精度を向上することができない。同様に刃先交換型チップを保持具に取り付ける際に、b/a>0.70であると、保持具に取り付けることが可能な面積が小さくなりすぎる。このため、安定性が悪化することに起因して、保持具に取り付ける際の位置精度を向上することができない。つまり、0.20≦b/a≦0.70という条件を満たすことによって、保持具に取り付ける際の位置精度を向上することができる。 As a result of earnest research, the present inventor has found that the density of the powder supplied to the mold of the raw material powder is higher in the vicinity of the apex of the obtuse angle than in the vicinity of the corner of the acute angle. I found out. For this reason, when attaching a chip | tip to a holder, the deterioration of the blade-tip position accuracy resulting from a deformation | transformation of a sintered compact can be suppressed by supporting a chip | tip in the vertex vicinity of an obtuse angle. Thus, when attaching a blade edge | tip exchange-type chip | tip to a holder, the area hold | maintained in the corner of an acute angle with a large distortion will become too large that it is 0.20> b / a. For this reason, it is not possible to improve the position accuracy when attaching to the holder due to distortion in the vicinity of an acute corner. Similarly, when attaching the blade-tip-exchangeable tip to the holder, if b / a> 0.70, the area that can be attached to the holder is too small. For this reason, due to the deterioration of stability, it is not possible to improve the positional accuracy when attaching to the holder. That is, by satisfying the condition of 0.20 ≦ b / a ≦ 0.70, it is possible to improve the position accuracy when attaching to the holder.
上記刃先交換型チップにおいて好ましくは、上記延長線と上記切れ刃の上記コーナー側の端点との間の距離をdとした場合、5μm≦d≦100μmという条件を満たす。 In the above-mentioned blade-tip-exchangeable tip, preferably, the condition of 5 μm ≦ d ≦ 100 μm is satisfied, where d is the distance between the extension line and the corner-side end point of the cutting blade.
5μm≦dという条件を満たすことによって、コーナーと保持具とが接触する可能性をより低減できるので、かかる接触による刃先位置精度の悪化をより抑制することができる。d≦100μmとすることによって、切り屑処理性が良好に保持されるため、加工面の面粗度の悪化を抑制することができる。 By satisfying the condition of 5 μm ≦ d, the possibility that the corner and the holder come into contact with each other can be further reduced, so that deterioration of the edge position accuracy due to such contact can be further suppressed. By setting d ≦ 100 μm, the chip disposability is well maintained, so that deterioration of the surface roughness of the processed surface can be suppressed.
上記刃先交換型チップにおいては、上記コーナーは丸コーナーであり、上記コーナーの曲率半径が2.4mm以下であってもよい。 In the above-described blade-tip-exchangeable tip, the corner may be a round corner, and the radius of curvature of the corner may be 2.4 mm or less.
この場合、コーナーが丸コーナーであってもコーナー部全体としては鋭角の角部となっており、鈍角の頂点が位置する部分に充填される原料粉末よりも鋭角のコーナーに充填される原料粉末の密度が低くなりやすい。しかし、曲率半径が2.4mm以下であっても、本発明は鋭角のコーナー近傍の歪みによる影響を低減できる。このため、曲率半径が2.4mm以下の丸コーナーを有していても、保持具に取り付ける位置精度を向上できる。特に1.6mm以下で本発明の効果は顕著である。 In this case, even if the corner is a round corner, the corner portion as a whole is an acute corner, and the raw material powder filled in the acute corner is filled more than the raw material powder filled in the portion where the apex of the obtuse angle is located. Density tends to be low. However, even if the radius of curvature is 2.4 mm or less, the present invention can reduce the influence of distortion in the vicinity of an acute corner. For this reason, even if it has a round corner with a curvature radius of 2.4 mm or less, it is possible to improve the positional accuracy of attaching to the holder. In particular, the effect of the present invention is remarkable at 1.6 mm or less.
上記刃先交換型チップにおいては、上記第2の領域は曲面状であってもよい。このような形状であっても、本発明の刃先交換型チップは、保持具に取り付ける際の位置精度を向上できる。 In the blade edge replaceable tip, the second region may be curved. Even if it is such a shape, the blade edge | tip exchange-type chip | tip of this invention can improve the positional accuracy at the time of attaching to a holder.
上記刃先交換型チップにおいては、上記第2の領域は平面状であってもよい。これにより、第2の領域が曲面である場合より、第2の領域の加工が容易である。 In the blade edge replaceable tip, the second region may be planar. Thereby, the processing of the second region is easier than when the second region is a curved surface.
上記刃先交換型チップにおいては、上記鋭角のコーナーの角度が80°以下であってもよい。鈍角の頂点が位置する部分に充填される原料粉末よりも80°以下のコーナーに充填される原料粉末の密度が低くなりやすい。しかし、このような形状であっても、本発明は鋭角のコーナー近傍の歪みによる影響を低減できる。このため、鋭角のコーナーが80°以下であっても、保持具に取り付ける際の位置精度を向上できる。 In the blade tip type insert, the acute corner may have an angle of 80 ° or less. The density of the raw material powder filled in the corners of 80 ° or less is likely to be lower than the raw material powder filled in the portion where the apex of the obtuse angle is located. However, even with such a shape, the present invention can reduce the influence of distortion near an acute corner. For this reason, even if an acute corner is 80 degrees or less, the positional accuracy at the time of attaching to a holder can be improved.
上記刃先交換型チップは、上記逃げ面と対向する位置に形成された他の逃げ面をさらに備え、上記逃げ面と上記他の逃げ面とは、上記すくい面に対して垂直に延びるとともに上記すくい面の中心を通る回転軸を中心とした回転対称となる形状を有していてもよい。 The blade-tip-exchangeable tip further includes another flank formed at a position facing the flank, and the flank and the other flank extend perpendicular to the rake face and the rake. You may have the shape used as the rotational symmetry centering on the rotating shaft which passes the center of a surface.
これにより、他の逃げ面の端部に形成されるコーナーについても、上記逃げ面の端部に位置するコーナーと同様に刃先位置精度の悪化を抑制できる。 Thereby, also about the corner formed in the edge part of another flank, the deterioration of a blade edge position precision can be suppressed similarly to the corner located in the edge part of the said flank.
上記刃先交換型チップにおいて、上記刃先交換型チップを構成する基材が、WC基超硬合金、サーメット、高速度鋼、セラミックス、立方晶型窒化硼素焼結体、ダイヤモンド焼結体、窒化珪素焼結体、酸化アルミニウムおよび炭化チタンからなる群から選択される少なくとも1つであってもよい。 In the blade-tip replaceable tip, the base material constituting the blade-tip replaceable tip is WC-based cemented carbide, cermet, high speed steel, ceramics, cubic boron nitride sintered body, diamond sintered body, silicon nitride sintered body It may be at least one selected from the group consisting of a bonded body, aluminum oxide, and titanium carbide.
これらの基材から焼結法により作製する刃先交換型チップにおいて、本発明は特に有効である。 The present invention is particularly effective for a blade-tip-exchangeable tip produced from these substrates by a sintering method.
上記刃先交換型チップにおいて、上記逃げ面が非研磨面であってもよい。これにより、チップの製造において研磨工程をなくすことができるため、チップの生産性や経済性の向上を図ることができる。また、チップ形状の設計の自由度を高くすることができる。 In the blade tip replaceable tip, the flank may be a non-polished surface. Thereby, since a polishing process can be eliminated in the manufacture of the chip, the productivity and economy of the chip can be improved. In addition, the degree of freedom in designing the chip shape can be increased.
上記刃先交換型チップにおいて、上記刃先交換型チップが保持具に取り付けられた状態で、上記すくい面が、上記刃先交換型チップにより研削される被削物の非研削面に対して垂直であり、かつ上記保持具の進行方向に対して垂直な垂直面よりも上記進行方向側に傾くように形成されたネガティブ型の形状であってもよい。 In the cutting edge replaceable tip, the rake face is perpendicular to the non-grinding surface of the work piece to be ground by the cutting edge replaceable chip in a state where the cutting edge replaceable chip is attached to a holder, Further, it may have a negative shape formed so as to be inclined toward the traveling direction side from a vertical plane perpendicular to the traveling direction of the holder.
ネガティブ型の形状であっても、本発明の刃先交換型チップは、保持具に取り付ける際の位置精度を向上できる。 Even if it is a negative type shape, the blade-tip-exchangeable tip of the present invention can improve the positional accuracy when attached to the holder.
上記刃先交換型チップにおいて、上記すくい面に開口部が設けられていてもよい。これにより、チップを保持具に保持する方式として、レバーロック式を採用することができる。 In the blade tip replaceable tip, an opening may be provided on the rake face. Thereby, a lever lock type can be adopted as a method of holding the chip on the holder.
上記刃先交換型チップにおいて、上記逃げ面が研削加工されていない面であってもよい。これにより、チップの製造において研削工程をなくすことができるため、チップの生産性や経済性の向上を図ることができる。また、チップ形状の設計の自由度を高くすることができる。 In the blade tip replaceable tip, the flank may be a surface that is not ground. Thereby, since a grinding process can be eliminated in the manufacture of the chip, it is possible to improve the productivity and economy of the chip. In addition, the degree of freedom in designing the chip shape can be increased.
以上の説明から明らかなように、本発明の刃先交換型チップおよび刃先交換型チップの製造方法によれば、0.20≦b/a≦0.70という条件を満たす刃先交換型チップを歪みの小さい鈍角の頂点近傍で保持具に取り付けることにより、位置精度を向上できる。 As is apparent from the above description, according to the blade tip replaceable tip and the blade tip replaceable tip manufacturing method of the present invention, the blade tip replaceable tip that satisfies the condition of 0.20 ≦ b / a ≦ 0.70 is strained. Position accuracy can be improved by attaching to the holder near the apex of a small obtuse angle.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
図1〜図7を参照して、本発明の一実施の形態における刃先交換型チップの構成を説明する。本実施の形態における刃先交換型チップ1は、すくい面10と、逃げ面20と、他の逃げ面30とを備えている。すくい面10は、外周に位置する鋭角のコーナー11と鈍角の頂点12とを含む。逃げ面20は、すくい面10の外周におけるコーナー11と頂点12とに挟まれた辺13と連なり、すくい面10と交差する方向(本実施の形態では直交する方向)に延びる。他の逃げ面30は、逃げ面20と対向する位置に形成されている。逃げ面20と他の逃げ面30とは、すくい面10に対して垂直に延びるとともにすくい面10の中心を通る回転軸を中心とした回転対称となる形状を有する。
With reference to FIGS. 1-7, the structure of the blade-tip-exchange-type chip | tip in one embodiment of this invention is demonstrated. The blade-tip
すくい面10の外周は、矩形状である。ここで矩形状とは、略四角形を意味し、たとえば角度が30°から150°の範囲内の角を4つ有する形状を意味する。つまり、コーナー11の角度θ1はたとえば30°以上90°未満であり、頂点12の角度θ2はたとえば90°を超えて150°未満である。コーナー11の角度θ1は、80°以下であることが好ましい。
The outer periphery of the
コーナー11および頂点12は、図1に示すように丸コーナーであってもよく、図2に示すように直線の辺13と辺13aとが交差することで形成されるコーナーであってもよく、図3に示すように角コーナーであってもよい。丸コーナーとは、コーナー11を形成する辺13aと、辺13との間に曲線が形成されていることを意味する。丸コーナーはたとえばR面加工されることで形成される。角コーナーとは、コーナー11を形成する辺13aと、辺13との間に直線が形成されていることを意味する。
The
なお、コーナー11の角度θ1とは、辺13と、辺13aとをそれぞれ延長して交わる角度を意味する。同様に、頂点12の角度θ2は、すくい面10の外周を構成する辺13b(図1参照)と、辺13とをそれぞれ延長して交わる角度を意味する。
The angle θ1 of the
コーナー11が丸コーナーである場合には、コーナーの曲率半径が2.4mm以下であることが好ましい。
When the
なお、すくい面10においてコーナー11および頂点12と対向する(他の逃げ面30側の)コーナーおよび頂点についても同様である。
The same applies to corners and vertices (on the
このすくい面10には、開口部14が設けられている。本実施の形態では、開口部14は、すくい面10の略中央に形成され、すくい面10と対向する面まで(厚さ方向において)貫通している。開口部14は、レバーロック式の保持具に刃先交換型チップ1を取り付けるために設けられている。
The rake face 10 is provided with an
すくい面10と逃げ面20との交線である辺13は、切れ刃である。辺13のすべてが切れ刃であってもよく、コーナー11および頂点12の少なくとも一方は切れ刃でなくてもよい。
A
逃げ面20は凸面状であって、頂点12側に位置する第1の領域21と、第1の領域21と連なりコーナー11側に位置する第2の領域22とを含む。第1の領域21は、辺13において頂点12側から直線状に延びる部分に位置する領域である。第2の領域22は、辺13において頂点12側から直線状に延びる部分から変曲する最初の点(第1の変曲点15)から、コーナー11側まで延びる部分に位置する領域である。つまり、第1の領域21と第2の領域22との境界は、辺13において頂点12側からコーナー11側に向けて直線状に延びる部分が最初に変曲する位置(第1の変曲点15)である。
The
第2の領域22は、図4に示すように平面状であってもよく、図5に示すように曲面状であってもよい。また、図6に示すように、第2の領域22の途中に第2の変曲点18が設けられていてもよい。つまり、図6では、第1の領域21と第2の領域22との境界である第1の変曲点15と、コーナー11との間に第2の変曲点18が設けられている。辺13において第1の変曲点15から第2の変曲点18まで延びる傾斜と、第2の変曲点18からコーナー11まで延びる傾斜とが異なっている。図6では、第2の領域22は、第1の変曲点15から第2の変曲点18まで延びる平面と、第2の変曲点18からコーナー11まで延びる平面とを含んでおり、2つ以上の平面を含んでいてもよい。また、図7に示すように、第1の変曲点15から第2の変曲点18まで延びる第1の曲面と、第2の変曲点18からコーナー11まで延びる第2の曲面とを含み、第1および第2の曲面の曲率半径が異なっていてもよい。
The
また、第1および第2の領域21、22を有する逃げ面20は、非研磨面であってもよく、研削加工されていない面であってもよい。
Further, the
ここで、図4を参照して、本発明の一実施の形態における刃先交換型チップ1の切れ刃のパラメータについて説明する。本実施の形態では、切れ刃は、辺13においてコーナー11の丸コーナー(円弧状部)および頂点12の丸頂点(円弧状部)を除く領域である。
Here, with reference to FIG. 4, the parameters of the cutting edge of the blade-tip-
切れ刃のうち第1の領域21(図1参照)と連なる部分の延長線41と、切れ刃のコーナー側端点16から延長線41に垂直な方向に延びる線分42との交点43から、切れ刃の頂点側端点17までの距離をaとする。また、切れ刃のうち第1の領域21と連なる部分における交点43側の端点(第1の変曲点15)から交点43までの距離をbとする。言い換えると、第2の領域22における頂点12側の端点(第1の変曲点15)から交点43までの距離をbとする。かかる場合において、刃先交換型チップは0.20≦b/a≦0.70という条件を満たしており、0.35≦b/a≦0.58という条件を満たしていることが好ましく、0.45≦b/a≦0.55という条件を満たしていることがより好ましい。
Cutting is performed from an
延長線41と切れ刃のコーナー側端点16との間の距離をdとした場合、5μm≦d≦100μmという条件を満たすことが好ましく、40μm≦d≦80μmという条件を満たすことがより好ましい。
When the distance between the
刃先交換型チップ1を構成する基材は特に限定されないが、WC基超硬合金、サーメット、高速度鋼、セラミックス、立方晶型窒化硼素焼結体、ダイヤモンド焼結体、窒化珪素焼結体、酸化アルミニウムおよび炭化チタンからなる群から選択される少なくとも1つであることが好ましい。また、基材の表面に表面被覆層が形成されていてもよい。
Although the base material which comprises the blade-tip-exchange-type chip |
なお、上記超硬合金は、たとえば、炭化タングステンと、鉄系金属の1種以上からなる結合相とを含み、残部が不可避的不純物のものや、炭化タングステンと、鉄系金属の1種以上からなる結合相と、B−1型結晶構造を有する周期律表IVa、Va、IVa族遷移金属および炭素、窒素、酸素あるいは硼素からなる固溶体相とを含み、残部が不可避的不純物のものなどが挙げられる。これらの場合、結合相はたとえば0.1〜30重量%であり、固溶体相はたとえば0.01〜50重量%である。超硬合金の表面部分には、η相や遊離炭素があってもよく、鉄系金属を主体とする層や脱β層があってもなくてもよい。 The cemented carbide includes, for example, tungsten carbide and a binder phase composed of one or more types of iron-based metals, the balance being inevitable impurities, tungsten carbide, and one or more types of iron-based metals. Of the periodic table IVa, Va, IVa group transition metal having a B-1 type crystal structure and a solid solution phase composed of carbon, nitrogen, oxygen or boron, with the balance being an inevitable impurity. It is done. In these cases, the binder phase is, for example, 0.1 to 30% by weight, and the solid solution phase is, for example, 0.01 to 50% by weight. The surface portion of the cemented carbide may have a η phase or free carbon, and may or may not have a layer mainly composed of an iron-based metal or a de-β layer.
上記サーメットは、たとえば鉄系金属の1種以上からなる結合相と、B−1型結晶構造を有する周期律表IVa、Va、IVa族遷移金属(チタンが主体)、および炭素、窒素、酸素あるいは硼素からなる固溶体相とを含み、残部が不可避的不純物のものなどが挙げられる。この場合、結合相はたとえば0.1〜40重量%であり、固溶体相はたとえば0.1〜95重量%である。サーメットの表面部分に、表面硬化層や軟化層や鉄系金属を主体とする層があってもよい。 The cermet includes, for example, a binder phase composed of one or more of iron-based metals, a periodic table IVa, Va, IVa group transition metal (mainly titanium) having a B-1 type crystal structure, and carbon, nitrogen, oxygen, or And a solid solution phase composed of boron, with the balance being inevitable impurities. In this case, the binder phase is, for example, 0.1 to 40% by weight, and the solid solution phase is, for example, 0.1 to 95% by weight. There may be a surface hardened layer, a softened layer, or a layer mainly composed of iron-based metal on the surface portion of the cermet.
また、刃先交換型チップ1が保持具に取り付けられた状態で、すくい面10が、刃先交換型チップ1により研削される被削物の非研削面に対して垂直であり、かつ保持具の進行方向に対して垂直な垂直面よりも進行方向側に傾くように形成されたネガティブ型の形状であってもよい。
In addition, the
続いて、本実施の形態における刃先交換型チップ1の製造方法について説明する。まず、原材料を準備する。原材料は特に限定されないが、たとえばWC基超硬合金、サーメット、高速度鋼、セラミックス、立方晶型窒化硼素焼結体、ダイヤモンド焼結体、窒化珪素焼結体、酸化アルミニウムおよび炭化チタンからなる群から選択される少なくとも1つの粉末である。
Then, the manufacturing method of the blade-tip-
次に、原材料を金型に充填して、原材料を圧縮成形することにより圧粉体を形成する。本実施の形態では、原材料粉末を混合粉砕した後、図1に示す凸面状の逃げ面20が形成される金型に原材料粉末を給粉し、その状態で圧縮成形する。
Next, a green compact is formed by filling the raw material into a mold and compressing the raw material. In the present embodiment, after the raw material powder is mixed and pulverized, the raw material powder is supplied to a mold on which the
次に、圧粉体を加熱して焼結体を得る。焼結体を得る方法は特に限定されないが、たとえば液相焼結を採用する。 Next, the green compact is heated to obtain a sintered body. The method for obtaining the sintered body is not particularly limited, but for example, liquid phase sintering is adopted.
次に、ブラシ、バレル、ブラスト、ダイヤモンド砥石、レーザ加工等を用いて、刃先処理を行なう。また、すくい面10などに研磨加工を行なってもよい。なお、これらの工程は省略されてもよい。
Next, cutting edge processing is performed using a brush, barrel, blast, diamond grindstone, laser processing, or the like. Further, polishing may be performed on the
また、これら基材に、公知のCVD法、PVD法、スパッタ法およびこれらの組み合わせによる表面被覆層を形成しても本発明の効果は失われず、また被覆層を形成後、ブラシ、バレル、ブラスト、ダイヤモンド砥石、レーザ加工等による被覆層の部分除去や表面平滑化加工等の被覆層表面処理を施しても、本発明の効果は失われない。 Further, even if a surface coating layer is formed on these substrates by a known CVD method, PVD method, sputtering method or a combination thereof, the effect of the present invention is not lost, and after forming the coating layer, a brush, barrel, blast The effect of the present invention is not lost even if a coating layer surface treatment such as partial removal of the coating layer by a diamond grindstone or laser processing or a surface smoothing process is performed.
以上の工程により、図1〜図7に示すように、外周の形状が矩形状であり、外周に位置する鋭角のコーナー11と鈍角の頂点12とを含むすくい面10と、すくい面10の外周におけるコーナー11と頂点12とに挟まれた辺13と連なり、すくい面10と交差する方向に延びる逃げ面20とを備え、すくい面10と逃げ面20との交線である辺13が切れ刃であり、逃げ面20は凸面状であって、頂点12側に位置する第1の領域21と、第1の領域21と連なり、コーナー11側に位置する第2の領域22とを含み、切れ刃のうち第1の領域21と連なる部分の延長線41と、切れ刃のコーナー側端点16から延長線41に垂直な方向に延びる線分42との交点43から切れ刃の頂点側端点17までの距離をaとし、切れ刃のうち第1の領域21と連なる部分における交点側の端点である第1の変曲点15から交点43までの距離をbとした場合、0.20≦b/a≦0.70という条件を満たす焼結体を得ることができる。
Through the above steps, as shown in FIGS. 1 to 7, the outer peripheral shape is rectangular, the
続いて、図8を参照して、本発明の一実施の形態における刃先交換型チップ1の使用方法について説明する。本実施の形態では、刃先交換型チップ1をバイトなどの保持具50に取り付ける。
Then, with reference to FIG. 8, the usage method of the blade-tip-exchange-type chip |
まず、切削に用いる特定のコーナー11を保持具50の開放側に対向するように刃先交換型チップ1を保持具50に取り付け、刃先先端位置を指定位置にするために微調整する。このとき、チップごとに大きさや変形量が異なり、また、同一チップの各コーナーによってもμm単位で刃先先端位置が異なるため、前回切削に用いられたコーナーと同一の指定位置になるように刃先先端位置を調整する。なお、この刃先位置調整量は寸法公差が大きいチップ(一般的には側面逃げ面非研磨チップ)や変形量の大きいチップでより大きくなる。このようにして取り付けた刃先交換型チップ1により切削加工が実施される。
First, the blade tip
チップ1のコーナー11の寿命まで、チップ1を切削加工に使用した後、チップ1を保持具50から外す。そして、同一チップの別コーナー、または別チップの別コーナーを取り付け、再度、刃先先端位置を指定位置にするために微調整してから切削加工が実施される。
After the
本発明者は、刃先交換型チップ1において、鈍角の頂点12近傍は鋭角のコーナー11近傍と比べ、原材料粉末の金型への給粉の密度が高く、圧粉成形時の安定性が高く、圧粉体の焼結による収縮が小さいので、歪みが小さくなることを見出した。具体的には、圧粉体を液相焼結した場合、約50%の体積収縮が生じる。この際、金型への給粉が不均一であることや、焼結炉内の温度分布、重力等の影響により、焼結体は圧粉体の完全な相似形には収縮せず、僅かな変形が生じる。たとえば、金型への給粉が多かった部位、つまり圧粉体密度が高い部位は焼結時の収縮量が小さく、金型への給粉が少なかった部位、つまり圧粉体密度が低い部位は焼結時の収縮量が大きい。このようにプレス体密度が不均一であることにより、焼結時の収縮量の不均一が生じる。結果として、焼結体はプレス体の完全な相似形ではなく、歪みを持った形となる。たとえば、完全な立方体をプレス成形後、焼結すると、僅かに歪みを持った立方体となる。このため、本実施の形態のような形状の焼結体を得るためには、鋭角のコーナー11近傍は鈍角の頂点12近傍よりも原材料粉末の金型への充填密度が低いこと、中心からの距離が大きいため収縮量が大きいことなどに起因して、鋭角のコーナー11近傍では歪みが大きいことを見出した。
The inventor of the present invention, in the blade-tip
そこで、図8に示すように、保持具50にチップ1を取り付ける際、歪みが小さい鈍角の頂点12近傍の第1の領域21を保持具50の保持部51で支持することにより、プレス体の変形に起因する歪みの影響を低減できる。本実施の形態のチップ1によれば、上記aと上記bとの関係が0.20≦b/a≦0.70という条件を満たしている。b/aの値が0.70を超える場合は、チップ1の保持具50への保持面積が狭くなるため、位置精度が悪くなる。また、b/aの値が0.20未満の場合は、歪みの多い部位での保持面積が広くなりすぎるため、位置精度が悪くなる。つまり、0.20≦b/a≦0.70という条件を満たすことによって、刃先交換型チップ1を保持具50に取り付ける際の位置精度を向上することができる。したがって、刃先位置補正量を小さくすることができるので、ユーザにおけるチップ交換の際の刃先位置補正に要する時間を低減することができる。
Therefore, as shown in FIG. 8, when the
また、本発明者は、圧縮成形することで得られる圧粉体の歪みに着目するとともに、この歪みを活かして使用する方法に着目した。このため、ダイヤモンド砥石で研磨加工する等により高い寸法精度を得なくても、刃先交換型チップ1を保持具50に取り付ける際の位置精度を向上することができる。このため、製造コストを低減できる。さらに、複雑な3次元形状を有していなくても、刃先交換型チップ1を保持具50に取り付ける際の位置精度を向上することができる。このため、研磨加工が不可能な場合などを低減できるので、容易に製造することができる。
In addition, the inventor has focused on the distortion of the green compact obtained by compression molding, and has focused on the method of using the distortion. For this reason, even if it does not obtain high dimensional accuracy by polishing with a diamond grindstone or the like, it is possible to improve the positional accuracy when attaching the blade tip
それに加えて、刃先交換型チップ1の保持具50へのクランプ強度を高くするためには、チップと保持部51とのある程度の接触面積が必要となる。ところが側面無研磨チップにおいては、歪みの影響をできるだけ小さくするため、直線性がよい部分のみで保持具50と接触することが、高い刃先位置精度実現の観点からは好ましい。これらのトレードオフとなる2つの特性値(クランプ強度/刃先位置精度)のバランスを調査した結果、上記数値範囲は0.45≦b/a≦0.55がより好ましいことを見出した。また側面研磨チップにおいても、保持具側の加工精度やチップとの接触部分の平坦性の関係で、同様に0.45≦b/a≦0.55という条件を満たしていることがより好ましいことを見出した。
In addition, a certain contact area between the tip and the holding
本実施の形態の刃先交換型チップ1において好ましくは、延長線41と切れ刃のコーナー側端点16(図4参照)との間の距離をdとした場合、5μm≦d≦100μmという条件を満たす。これにより、コーナー11と保持具50とが接触する可能性が抑制され、かかる接触による刃先位置精度の悪化を抑制することができる。また、切り屑処理性が良好に保持されるため、加工面の面粗度の悪化を抑制することができる。
In the cutting edge
また、一般的に刃先角が大きいほど切削抵抗が高くなったり、切り屑処理性が悪化する傾向にある。d値が大きくなると、刃先位置精度は改善される傾向になる反面、擬似的に刃先角が大きくなるため、切削抵抗増加や切り屑処理悪化といった現象が生じる場合がある。これらトレードオフとなる2つの特性値のバランスを調査した結果、d値は40μm以上80μm以下とするのがより好ましいことを見出した。 In general, the larger the cutting edge angle, the higher the cutting resistance and the worse the chip disposal. As the d value increases, the cutting edge position accuracy tends to be improved, but on the other hand, since the cutting edge angle increases in a pseudo manner, phenomena such as an increase in cutting resistance and a deterioration in chip disposal may occur. As a result of investigating the balance between these two characteristic values that are tradeoffs, it was found that the d value is more preferably 40 μm or more and 80 μm or less.
本実施の形態の刃先交換型チップ1において、コーナー11が丸コーナーであり、コーナーの曲率半径が2.4mm以下であってもよい。この場合、コーナー11が丸コーナーであってもコーナー部全体としては鋭角の角部となっており、鈍角の頂点12が位置する部分よりも給粉の密度が低くなりやすい。このため、本発明が特に有効である。
In the cutting edge
本実施の形態の刃先交換型チップ1において、第2の領域22は曲面状であってもよい。このような形状であっても、本実施の形態の刃先交換型チップ1は、保持具に取り付ける際の位置精度を向上できる。
In the cutting edge
本実施の形態の刃先交換型チップ1において、第2の領域22は平面状であってもよい。第2の領域22が曲面状である場合より、第2の領域22の加工が容易である。
In the cutting edge-
上記刃先交換型チップ1においては、コーナー11の刃先角が80°以下であってもよい。このような形状であっても、本実施の形態の刃先交換型チップ1は、保持具50に取り付ける際の位置精度を向上できる。
In the above-described blade edge
上記刃先交換型チップ1においては、逃げ面20と対向する位置に形成された他の逃げ面30を備え、逃げ面20と他の逃げ面30とは、すくい面10に対して垂直に伸びるとともにすくい面10の中心を通る回転軸を中心とした回転対称となる形状を有していてもよい。これにより、他の逃げ面30の端部に形成されるコーナーについても、上記逃げ面20の端部に位置するコーナー11と同様に刃先位置精度の悪化を抑制できる。
The blade-tip-
本実施の形態の刃先交換型チップ1において好ましくは、基材がWC基超硬合金、サーメット、高速度鋼、セラミックス、立方晶型窒化硼素焼結体、ダイヤモンド焼結体、窒化珪素焼結体、酸化アルミニウムと炭化チタンからなる群から選択される少なくとも1つである。これらの材料から焼結法により作製するチップにおいて、本実施の形態は特に有効である。
In the blade-tip
本実施の形態の刃先交換型チップ1において、逃げ面20が非研磨面であってもよい。これにより、チップ1の製造において研磨工程をなくすことができるため、チップ1の生産性や経済性の向上を図ることができる。また、チップ形状の設計の自由度を高くすることができる。
In the blade edge
本実施の形態の刃先交換型チップ1において、刃先交換型チップ1が保持具50に取り付けられた状態で、すくい面10が、刃先交換型チップ1により研削される被削物の非研削面に対して垂直であり、かつ保持具50の進行方向に対して垂直な垂直面よりも進行方向側に傾くように形成されたネガティブ型の形状であってもよい。このような形状であっても、本実施の形態の刃先交換型チップ1は、保持具50に取り付ける際の位置精度を向上できる。
In the blade-tip
本実施の形態の刃先交換型チップ1において、すくい面10に開口部14が設けられていてもよい。これにより、刃先交換型チップ1を保持具に保持する方式として、レバーロック式を採用することができる。
In the cutting edge
本実施の形態の刃先交換型チップ1において、逃げ面20が研削加工されていない面であってもよい。これにより、チップ1の製造において研削工程をなくすことができるため、チップ1の生産性や経済性の向上を図ることができる。また、チップ形状の設計の自由度を高くすることができる。
In the cutting edge
本実施の形態の刃先交換型チップ1の製造方法は、原材料を準備する工程と、原材料を金型に充填して、原材料を圧縮成形することにより圧粉体を形成する工程と、圧粉体を加熱して焼結体を得る工程とを備え、焼結体が、外周の形状が矩形状であり、外周に位置する鋭角のコーナー11と鈍角の頂点12とを含むすくい面10と、すくい面10の外周におけるコーナー11と頂点12とに挟まれた辺13と連なり、すくい面10と交差する方向に延びる逃げ面20とを備え、すくい面10と逃げ面20との交線である辺13が切れ刃であり、逃げ面20は凸面状であって、頂点12側に位置する第1の領域21と、第1の領域21と連なり、コーナー11側に位置する第2の領域22とを含み、切れ刃のうち第1の領域21と連なる部分の延長線41と、切れ刃のコーナー側端点16から延長線41に垂直な方向に延びる線分42との交点43から切れ刃の頂点側端点17までの距離をaとし、切れ刃のうち第1の領域21と連なる部分における交点側の端点である第1の変曲点15から交点43までの距離をbとした場合、0.20≦b/a≦0.70という条件を満たす。
The manufacturing method of the blade-tip-
これにより、図1〜図7に示すように、保持具50に取り付ける際の位置精度を向上することができる刃先交換型チップ1を製造することができる。
Thereby, as shown in FIGS. 1-7, the blade-tip-exchange-type chip |
本実施の形態の刃先交換型チップ1の製造方法において好ましくは、0.20≦b/a≦0.70という条件を満たす形状の圧粉体を形成する。これにより、保持具50に取り付ける際の位置精度を向上することができる刃先交換型チップ1を、製造工程を簡略化して製造することができる。
In the manufacturing method of the blade-tip
本発明の効果を確認するため、以下のような試験を行った。
(試料の準備)
以下のような方法により、本発明例1〜11の試料および比較例1〜3の試料を各10個作製した。
In order to confirm the effect of the present invention, the following tests were conducted.
(Sample preparation)
Ten samples each of Invention Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 3 were produced by the following method.
まず、WCを主成分とし、4.0wt%のTiCと、2.6wt%のTaCと、1.3wt%のNbCと、7.0wt%のCoとを含み、残部が不可避的不純物からなるように配合した原料粉末をボールミルで粉砕混合後、金型に給粉して圧粉成形をした。こうして得られた圧粉体を1410℃で1時間焼結した。この焼結体の上下面をダイヤモンド砥石で研削し、SiCブラシですくい面からみて0.06mmのホーニングによる刃先処理を施した。さらに公知のCVD法を用いてTiN(0.3μm)/MT−TiCN(5.3μm)/TiBN(1.0μm)/α-Al2O3(4.0μm)/TiN(0.3μm)の被覆層を焼結体に形成した。 First, it contains WC as a main component, contains 4.0 wt% TiC, 2.6 wt% TaC, 1.3 wt% NbC, and 7.0 wt% Co, with the remainder being inevitable impurities. The raw material powder blended in was pulverized and mixed with a ball mill, and then powdered into a mold for compacting. The green compact thus obtained was sintered at 1410 ° C. for 1 hour. The upper and lower surfaces of the sintered body were ground with a diamond grindstone, and subjected to a blade edge treatment by honing 0.06 mm as viewed from the rake face with a SiC brush. Further, using a known CVD method, TiN (0.3 μm) / MT-TiCN (5.3 μm) / TiBN (1.0 μm) / α-Al 2 O 3 (4.0 μm) / TiN (0.3 μm) A coating layer was formed on the sintered body.
焼結体の形状は、逃げ面以外は住友電工ハードメタル(株)DNMG150408N−GUの形状とし、逃げ面は所定の金型(臼)の形状を調整することで決定した。これらのチップはネガティブ型であり、刃先角(図1におけるθ1)は55゜とした。逃げ面は全周研磨無し(非研磨面)とした。 The shape of the sintered body was determined to be the shape of Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd. DNMG150408N-GU except for the flank, and the flank was determined by adjusting the shape of a predetermined die (mortar). These tips were negative types, and the edge angle (θ1 in FIG. 1) was 55 °. The flank was not polished all around (non-polished surface).
より具体的には、本発明例1、2、4〜6、10および11については、第2の領域22は図1に示した刃先交換型チップ1と同様に単一の平面により構成された。また、本発明例3の第2の領域22(図1参照)は、図5に示すように、曲率半径約50mmの円弧形状とされた。また、本発明例7の第2の領域22は、図6に示すように、2つの面で構成され、第2の領域22の中央(第2の変曲点18)より鈍角側と鋭角側とで面が異なり、この第2の領域の中央から延長線41と平行に延びる線分と、切れ刃のコーナー側端点16との間の距離は7μmとした。また、本発明例8の第2の領域22は、図7に示すように、2つの曲率半径を持つ円弧で構成された。より具体的には、鈍角の頂点12に近い側の円弧(第1の変曲点15から第2の変曲点19に位置する領域)は曲率半径が約80mmの円弧とされ、鋭角のコーナー11に近い側の円弧(第2の変曲点19からコーナー11に位置する領域)は曲率半径が約40mmの円弧とされ、かつこれら2つの円弧の円弧長さは同一とされた。
More specifically, in the present invention examples 1, 2, 4 to 6, 10, and 11, the
また、比較例1については、図11に示すように、上述した第2の領域は形成されず、逃げ面120が1つの平面によって構成された。また、比較例2および3については、逃げ面20の構成は図1に示した刃先交換型チップ1と同様とし、第2の領域22が図4に示すように単一の平面により構成された。ただし、比較例2および3については、上述したb/aの値が本発明に規定する数値範囲から外れるように設定した。
Moreover, about the comparative example 1, as shown in FIG. 11, the 2nd area | region mentioned above was not formed, but the
なお、本発明例1〜11および比較例1〜3のb/aおよびdの値は、後述する表1に記載されている。 In addition, the value of b / a and d of this invention examples 1-11 and comparative examples 1-3 is described in Table 1 mentioned later.
上記のような試料(チップ)を、本発明例1〜11および比較例1〜3のそれぞれについて10個ずつ製造した。つまり、切削に用いられる切れ刃(鋭角側コーナー)は40切れ刃となった。 Ten samples (chips) as described above were produced for each of Invention Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 3. That is, the cutting edge (acute angle side corner) used for cutting became 40 cutting edges.
(試験方法)
(1)形状測定
上述のように作製した試料である焼結体(チップ)について、形状測定を行った。形状測定方法としては、図9に示すようにチップ1を配置し、測定機として触針式輪郭形状測定機(ミツトヨ製CV−4000H触針針先端半径25μm針先端補正有)を使用してチップ1の形状を測定した。具体的には、チップ1の輪郭形状の測定は、上記測定器の針が検体であるチップの逃げ面上を図9の矢印の方向に走査して行った。
(Test method)
(1) Shape measurement The shape measurement was performed about the sintered compact (chip | tip) which is the sample produced as mentioned above. As a shape measuring method, the
(2)ホルダへの取り付けおよび取り外しにおける刃先位置精度の測定
住友電工ハードメタル(株)製の旋削加工用ホルダPDJNR2525−43を用いて、上述した各試料に関して、40切れ刃の1)取り付け、2)ダイヤルゲージを用いた刃先位置測定、3)切れ刃の取り外し、を行ない、刃先位置精度の最大値と最小値との差(刃先調整幅と呼称)を測定した。さらに刃先位置(刃先調整幅)の標準偏差を算出した。
(2) Measurement of cutting edge position accuracy in attaching to and removing from the holder 1) 40 cutting edges for each of the above-mentioned samples using the holder PDJNR2525-43 made by Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd., 2 The blade edge position was measured using a dial gauge, and 3) the cutting edge was removed, and the difference (called the blade edge adjustment width) between the maximum value and the minimum value of the blade edge position accuracy was measured. Further, the standard deviation of the blade edge position (blade edge adjustment width) was calculated.
(3)ホルダへの取り付けおよび取り外しにおける作業時間の測定
また、実際に本発明例2と比較例1の各40コーナーを用い、上述したバイトに取り付けて刃先位置調整を行なう作業を40回実施し、作業に要した時間を算出した。
(3) Measurement of working time for attaching to and removing from the holder In addition, using the 40 corners of the present invention example 2 and comparative example 1, the work for adjusting the cutting edge position by attaching to the cutting tool was performed 40 times. The time required for the work was calculated.
(結果)
上述した形状測定および刃先位置精度の測定結果を以下の表1に示す。
(result)
The measurement results of the above-described shape measurement and blade edge position accuracy are shown in Table 1 below.
表1からわかるように、0.20≦b/a≦0.70という条件を満たす本発明例1〜11は0.20≦b/a≦0.70という条件を満たしていない比較例1〜3と比べ、刃先調整幅および標準偏差が小さくなっていた。これらの結果から、本発明例1〜11は保持具に取り付ける際の位置精度を向上できることがわかった。そのため、ユーザが本発明例1〜11によるチップを使用する時、刃先調整に要する時間短縮を図ることができることがわかった。 As can be seen from Table 1, Examples 1 to 11 of the present invention satisfying the condition of 0.20 ≦ b / a ≦ 0.70 do not satisfy the condition of 0.20 ≦ b / a ≦ 0.70. Compared to 3, the blade edge adjustment width and the standard deviation were small. From these results, it was found that Examples 1 to 11 of the present invention can improve the positional accuracy when attached to the holder. Therefore, it has been found that when the user uses the chips according to Examples 1 to 11 of the present invention, the time required for blade edge adjustment can be reduced.
また、上述した作業時間の測定では、本発明例2は比較例1と比べ、刃先位置調整に要する作業時間が約1/3となることも確認された。 Further, in the measurement of the working time described above, it was confirmed that the working example 2 of the present invention was about 1/3 of the working time required for blade edge position adjustment as compared with the comparative example 1.
また、本発明例11は、本発明例1〜10に比べてやや加工面の光沢が劣っていた。この結果から、延長線と切れ刃のコーナー側の端点との間の距離をdとした場合、d≦96μmという条件を満たすことにより、特性をより向上できることがわかった。 In addition, Inventive Example 11 was slightly inferior in gloss on the processed surface as compared with Inventive Examples 1-10. From this result, it was found that when the distance between the extension line and the end point on the corner side of the cutting edge is d, the characteristics can be further improved by satisfying the condition of d ≦ 96 μm.
本発明の効果を確認するため、以下のような試験を行った。
(試料の準備)
以下のような方法により、本発明例12〜22の試料、および比較例4〜6の試料を各10個作製した。
In order to confirm the effect of the present invention, the following tests were conducted.
(Sample preparation)
Ten samples each of Invention Examples 12 to 22 and Comparative Examples 4 to 6 were produced by the following method.
まず、WCを主成分とし、0.4wt%のTaCと、0.8wt%のNbCと、0.3wt%のCr3C2と、10.5wt%のCoとを含み、残部が不可避的不純物からなるように配合した原料粉末をボールミルで粉砕混合後、金型に給粉してプレス成形した。こうして得られたプレス体を1380℃で1時間焼結した。この焼結体の上下面をダイヤモンド砥石で研削し、SiCブラシですくい面からみて0.04mmのホーニングによる刃先処理を施した。さらに、公知のPVD法を用いてTiAlCrNとTiSiCrNとを20nmの厚みで積層した超多層膜(3.2μm)/TiArCrCN(0.2μm)の被覆層を形成した。 First, WC is the main component, 0.4 wt% TaC, 0.8 wt% NbC, 0.3 wt% Cr 3 C 2 , and 10.5 wt% Co, with the remainder being inevitable impurities. The raw material powder blended so as to consist of was pulverized and mixed with a ball mill, then fed into a mold and press-molded. The press body thus obtained was sintered at 1380 ° C. for 1 hour. The upper and lower surfaces of this sintered body were ground with a diamond grindstone, and subjected to a cutting edge treatment by honing of 0.04 mm as viewed from the rake face with a SiC brush. Furthermore, a super multi-layer film (3.2 μm) / TiArCrCN (0.2 μm) coating layer in which TiAlCrN and TiSiCrN were laminated to a thickness of 20 nm was formed using a known PVD method.
逃げ面以外の形状はJIS B4120−1998で規定された型番VNMA160404とし、本発明例12〜22および比較例4〜6の各試料における逃げ面の形状は、上述した所定の金型(臼)の形状を調整することで決定した。これらのチップはネガティブ型であり、刃先角は35゜であった。このように製造した本発明例12〜22および比較例4〜6のb/aおよびdの値は、後述する表2に記載されている。逃げ面は全周研磨無し(非研磨面)とした。 The shape other than the flank is the model number VNMA160404 specified in JIS B4120-1998, and the shape of the flank in each sample of the inventive examples 12-22 and the comparative examples 4-6 is that of the predetermined die described above. It was determined by adjusting the shape. These tips were negative and the edge angle was 35 °. The values of b / a and d of Examples 12 to 22 of the present invention and Comparative Examples 4 to 6 manufactured in this way are described in Table 2 described later. The flank was not polished all around (non-polished surface).
(試験方法)
(1)形状測定
上述のように作製した試料である焼結体(チップ)について、形状測定を行った。形状測定方法としては、図10に示すようにチップ1を定盤60に配置し、測定機としてレーザ式非接触3次元形状測定機(キーエンス社KS−1100)を使用してチップの形状を測定した。具体的には、検体であるチップの逃げ面上を図10の矢印72の方向にレーザ光を照射し、矢印71の方向にレーザ光源を走査して行った。
(Test method)
(1) Shape measurement The shape measurement was performed about the sintered compact (chip | tip) which is the sample produced as mentioned above. As a shape measuring method, the
(2)ホルダへの取り付け・取り外しにおける刃先位置精度の測定
住友電工ハードメタル(株)製の旋削加工用ホルダDVJNR2525M16を用いて、上述した各試料に関して、40切れ刃の1)取り付け、2)ダイヤルゲージを用いた刃先位置測定、3)切れ刃の取り外し、を行ない、刃先位置精度の最大値と最小値との差(刃先調整幅と呼称)とを測定した。さらに刃先位置(刃先調整幅)の標準偏差を算出した。
(2) Measurement of cutting edge position accuracy in attaching / detaching to / from holder Using 1) mounting and 2) dial for each of the above-mentioned samples using the DVJNR2525M16 turning holder made by Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd. Measurement of the blade edge position using a gauge, 3) removal of the cutting edge, and the difference between the maximum value and the minimum value of the blade edge position accuracy (called the blade edge adjustment width) was measured. Further, the standard deviation of the blade edge position (blade edge adjustment width) was calculated.
(3)ホルダへの取り付け・取り外しにおける作業時間の測定
また、実際に本発明例13と比較例4の各40コーナーを用い、上述したバイトに取り付けて刃先位置調整を行なう作業を40回実施し、作業に要した時間を算出した。
(3) Measurement of working time for attachment / detachment to / from holder In addition, using the 40 corners of Example 13 and Comparative Example 4 of the present invention, the work of adjusting the cutting edge position by attaching to the above-described tool was performed 40 times. The time required for the work was calculated.
(結果)
上述した形状測定および刃先位置精度の測定結果を以下の表2に示す。
(result)
The measurement results of the above-described shape measurement and blade edge position accuracy are shown in Table 2 below.
表2からわかるように、0.20≦b/a≦0.70という条件を満たす本発明例12〜22は0.20≦b/a≦0.70という条件を満たしていない比較例4〜6と比べ、刃先調整幅および標準偏差が小さくなっていた。これらの結果から、本発明例12〜22は保持具に取り付ける際の位置精度を向上できることがわかった。そのため、ユーザが本発明例12〜22によるチップを使用する時、刃先調整に要する時間短縮を図ることができることがわかった。 As can be seen from Table 2, Invention Examples 12 to 22 satisfying the condition of 0.20 ≦ b / a ≦ 0.70 do not satisfy the condition of 0.20 ≦ b / a ≦ 0.70. Compared to 6, the blade edge adjustment width and the standard deviation were small. From these results, it was found that Examples 12 to 22 of the present invention can improve the positional accuracy when attached to the holder. Therefore, it has been found that when the user uses the chips according to Examples 12 to 22 of the present invention, the time required for blade edge adjustment can be reduced.
また、上述した作業時間の測定では、本発明例13は比較例4と比べ、刃先位置調整に要する作業時間が約1/3となることも確認された。 Further, in the above-described measurement of the working time, it was confirmed that Working Example 13 required for adjusting the cutting edge position was about 1/3 compared with Comparative Example 4.
また、本発明例22は、本発明例12〜21に比べてやや加工面の光沢が劣っていた。この結果から、延長線と切れ刃のコーナー側の端点との間の距離をdとした場合、d≦96μmという条件を満たすことにより、特性をより向上できることがわかった。 Further, Invention Example 22 was slightly inferior in gloss on the processed surface as compared with Invention Examples 12-21. From this result, it was found that when the distance between the extension line and the end point on the corner side of the cutting edge is d, the characteristics can be further improved by satisfying the condition of d ≦ 96 μm.
本発明の効果を確認するため、以下のような試験を行った。
(試料の準備)
以下のような方法により、本発明例23、24の試料および比較例7の試料を各10個準備した。
In order to confirm the effect of the present invention, the following tests were conducted.
(Sample preparation)
Ten samples each of Invention Examples 23 and 24 and Comparative Example 7 were prepared by the following method.
WCを主成分とし、0.3wt%のTiCと、0.6wt%のTaCと、0.3wt%のNbCと、6.0wt%のCoとを含み、残部が不可避的不純物からなるように配合した原料粉末をボールミルで粉砕混合後、金型に給粉してプレス成形した。こうして得られたプレス体を1450℃で1時間焼結した。この焼結体の上下面をダイヤモンド砥石で研削し、SiCブラシですくい面からみて0.06mmのホーニングによる刃先処理を施した。さらに、公知のCVD法を用いてTiN(0.3μm)/MT−TiCN(8.5μm)/TiBN(0.8μm)/α-Al2O3(6.1μm)/TiC(0.2μm)/TiN(0.2μm)の被覆層を焼結体に形成した後、ダイヤモンドブラシを用いて被覆層の表面平滑化処理を施した。 Containing WC as the main component, including 0.3 wt% TiC, 0.6 wt% TaC, 0.3 wt% NbC, and 6.0 wt% Co, with the balance being inevitable impurities The raw material powder was pulverized and mixed with a ball mill, and then powdered into a mold and pressed. The pressed body thus obtained was sintered at 1450 ° C. for 1 hour. The upper and lower surfaces of the sintered body were ground with a diamond grindstone, and subjected to a blade edge treatment by honing 0.06 mm as viewed from the rake face with a SiC brush. Further, using a known CVD method, TiN (0.3 μm) / MT-TiCN (8.5 μm) / TiBN (0.8 μm) / α-Al 2 O 3 (6.1 μm) / TiC (0.2 μm) After forming a coating layer of / TiN (0.2 μm) on the sintered body, the surface of the coating layer was smoothed using a diamond brush.
焼結体の形状は、逃げ面以外は住友電工ハードメタル(株)DNMG150408N−GUとし、逃げ面は所定の金型(臼)の形状を調整することで決定した。これらのチップはネガティブ型であり、刃先角(図1におけるθ1)は80゜であった。このように製造した本発明例23、24および比較例7のb/aおよびdの値は、後述する表3に記載されている。逃げ面は全周研磨無し(非研磨面)とした。 The shape of the sintered body was Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd. DNMG150408N-GU except for the flank, and the flank was determined by adjusting the shape of a predetermined die (mortar). These tips were negative type, and the edge angle (θ1 in FIG. 1) was 80 °. The values of b / a and d of Examples 23 and 24 of the present invention and Comparative Example 7 thus produced are described in Table 3 described later. The flank was not polished all around (non-polished surface).
(試験方法)
(1)形状測定
形状測定方法は、すくい面に対して平行な面から0.5mm下がった地点での切断面を埋込、ラッピングして観察、測定した。
(Test method)
(1) Shape measurement In the shape measurement method, a cut surface at a point 0.5 mm below a plane parallel to the rake face was embedded and lapped for observation and measurement.
(2)ホルダへの取り付け・取り外しにおける刃先位置精度の測定
住友電工ハードメタル(株)製の旋削加工用ホルダPCLNR2525−43を用いて、上述した各試料に関して、40切れ刃の1)取り付け、2)ダイヤルゲージを用いた刃先位置測定、3)切れ刃の取り外し、を行ない、刃先位置精度の最大値と最小値との差(刃先調整幅と呼称)を測定した。さらに刃先位置(刃先調整幅)の標準偏差を算出した。
(2) Measurement of cutting edge position accuracy in attachment / detachment to / from the holder 1) Attachment of 40 cutting edges with respect to each of the above-mentioned samples using a turning holder PCLNR2525-43 manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd. The blade edge position was measured using a dial gauge, and 3) the cutting edge was removed, and the difference (called the blade edge adjustment width) between the maximum value and the minimum value of the blade edge position accuracy was measured. Further, the standard deviation of the blade edge position (blade edge adjustment width) was calculated.
(3)ホルダへの取り付け・取り外しにおける作業時間の測定
また、実際に本発明例24と比較例7の各40コーナーを用い、上述したバイトに取り付けて刃先位置調整を行なう作業を40回実施し、作業に要した時間を算出した。
(3) Measurement of working time for attachment / detachment to / from holder In addition, using the 40 corners of Example 24 and Comparative Example 7 of the present invention, the work of attaching the cutting tool to the above-mentioned cutting tool was performed 40 times. The time required for the work was calculated.
(結果)
上述した形状測定および刃先位置精度の測定結果を以下の表3に示す。
(result)
Table 3 below shows the measurement results of the shape measurement and the edge position accuracy described above.
表3からわかるように、0.20≦b/a≦0.70という条件を満たす本発明例23および24は、0.20≦b/a≦0.70という条件を満たしていない比較例7と比べ、刃先調整幅および標準偏差が小さくなっていた。これらの結果から、本発明例22および23は保持具に取り付ける際の位置精度を向上できることがわかった。そのため、ユーザが本発明例23および24によるチップを使用する時、刃先調整に要する時間短縮を図ることができることがわかった。 As can be seen from Table 3, Invention Examples 23 and 24 satisfying the condition of 0.20 ≦ b / a ≦ 0.70 do not satisfy the condition of 0.20 ≦ b / a ≦ 0.70. Compared to the above, the blade edge adjustment width and the standard deviation were small. From these results, it was found that Examples 22 and 23 of the present invention can improve the positional accuracy when attached to the holder. Therefore, it has been found that when the user uses the inserts according to Invention Examples 23 and 24, the time required for blade edge adjustment can be shortened.
また、上述した作業時間の測定では、本発明例24は比較例7と比べ、刃先位置調整に要する作業時間が約1/3となることも確認された。 Further, in the measurement of the working time described above, it was confirmed that the working example 24 required for adjusting the blade edge position was about 1/3 as compared with Comparative Example 7.
本発明の効果を確認するため、以下のような試験を行った。
(試料の準備)
以下のような方法により、本発明例25、26の試料および比較例8の試料を各10個準備した。
In order to confirm the effect of the present invention, the following tests were conducted.
(Sample preparation)
Ten samples each of Invention Examples 25 and 26 and Comparative Example 8 were prepared by the following method.
80wt%の複合炭化物(75wt%のTiCNと、15wt%のWCと、10wt%のNbCとからなる)と、5.0wt%のWCと、5.0wt%のTiCNと、3.0wt%のNiと、7.0wt%のCoとからなるように配合した原料粉末をボールミルで粉砕混合後、金型に給粉してプレス成形した。こうして得られたプレス体を1.0kPaの窒素雰囲気で、1430℃で1時間焼結した。この焼結体の上下面および側面(全面)をダイヤモンド砥石で研削し、ダイヤモンド砥石で0.1mmx−20°のチャンファーホーニンングによる刃先処理を施した。 80 wt% composite carbide (consisting of 75 wt% TiCN, 15 wt% WC and 10 wt% NbC), 5.0 wt% WC, 5.0 wt% TiCN, and 3.0 wt% Ni Then, the raw material powder blended so as to consist of 7.0 wt% Co was pulverized and mixed with a ball mill, and then powdered into a mold and press-molded. The press body thus obtained was sintered at 1430 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere of 1.0 kPa. The upper and lower surfaces and the side surfaces (entire surface) of the sintered body were ground with a diamond grindstone, and a cutting edge treatment by chamfer honing of 0.1 mm × −20 ° was performed with the diamond grindstone.
焼結体の形状は、逃げ面以外はJIS B4120 1998で規定された型番DNGA150408とし、逃げ面はダイヤモンド砥石による研磨加工で決定した。これらのチップはネガティブ型であり、刃先角(図1におけるθ1)は55゜であった。このように製造した本発明例25、26および比較例8のb/aおよびdの値は、後述する表4に記載されている。すくい面および逃げ面は全面研磨した。 The shape of the sintered body was model number DNGA150408 defined in JIS B4120 1998 except for the flank, and the flank was determined by polishing with a diamond grindstone. These tips were negative, and the edge angle (θ1 in FIG. 1) was 55 °. The values of b / a and d of Examples 25 and 26 of the present invention and Comparative Example 8 produced as described above are described in Table 4 described later. The rake face and flank face were fully polished.
(試験方法)
(1)形状測定
形状測定方法は、実施例1と同一とした。
(Test method)
(1) Shape measurement The shape measurement method was the same as in Example 1.
(2)ホルダへの取り付け・取り外しにおける刃先位置精度の測定
住友電工ハードメタル(株)製の旋削加工用ホルダPDJNR2525−43を用いて、上述した各試料に関して、40切れ刃の1)取り付け、2)ダイヤルゲージを用いた刃先位置測定、3)切れ刃の取り外し、を行ない、刃先位置精度の最大値と最小値との差(刃先調整幅と呼称)を測定した。さらに刃先位置(刃先調整幅)の標準偏差を算出した。
(2) Measurement of cutting edge position accuracy in attachment / detachment to / from holder 1) Attachment of 40 cutting edges with respect to each sample described above using Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd.'s turning holder PDJNR2525-43 The blade edge position was measured using a dial gauge, and 3) the cutting edge was removed, and the difference (called the blade edge adjustment width) between the maximum value and the minimum value of the blade edge position accuracy was measured. Further, the standard deviation of the blade edge position (blade edge adjustment width) was calculated.
(3)ホルダへの取り付け・取り外しにおける作業時間の測定
また、実際に本発明例26と比較例8の各40コーナーを用い、上述したバイトに取り付けて刃先位置調整を行なう作業を40回実施し、作業に要した時間を算出した。
(3) Measurement of working time for attachment / detachment to / from holder In addition, using the 40 corners of Example 26 and Comparative Example 8 of the present invention, the work of attaching the cutting tool to the above-mentioned cutting tool was performed 40 times. The time required for the work was calculated.
(結果)
上述した形状測定および刃先位置精度の測定結果を以下の表4に示す。
(result)
Table 4 below shows the measurement results of the shape measurement and the edge position accuracy described above.
表4からわかるように、0.20≦b/a≦0.70を満たす本発明例25および26は0.20≦b/a≦0.70を満たさない比較例8と比べ、刃先調整幅および標準偏差が小さくなっていた。これらの結果から、本発明例27および28は保持具に取り付ける際の位置精度を向上できることがわかった。そのため、ユーザが本発明例25および26によるチップを使用する時、刃先調整に要する時間短縮を図ることができることがわかった。 As can be seen from Table 4, the inventive examples 25 and 26 that satisfy 0.20 ≦ b / a ≦ 0.70 are compared with the comparative example 8 that does not satisfy 0.20 ≦ b / a ≦ 0.70, and the blade edge adjustment width. And the standard deviation was small. From these results, it was found that Examples 27 and 28 of the present invention can improve the positional accuracy when attached to the holder. Therefore, it has been found that when the user uses the chips according to the inventive examples 25 and 26, the time required for blade edge adjustment can be shortened.
また、上述した作業時間の測定では、本発明例26は比較例8と比べ、刃先位置調整に要する作業時間が約3/4となることも確認された。 Further, in the measurement of the working time described above, it was confirmed that the working example 26 of the present invention was about 3/4 of the working time required for adjusting the blade edge position as compared with the comparative example 8.
本発明の効果を確認するため、以下のような試験を行った。
(試料の準備)
以下のような方法により、本発明例27、28の試料および比較例9の試料を各10個準備した。
In order to confirm the effect of the present invention, the following tests were conducted.
(Sample preparation)
Ten samples each of Invention Examples 27 and 28 and Comparative Example 9 were prepared by the following method.
48wt%のTiCNと、10wt%のTiCと、2wt%のTaNと、4wt%のNbCと、14wt%のWCと、7wt%のMo2Cと、5wt%のNiと、10wt%のCoとからなるように配合した原料粉末をボールミルで粉砕混合後、金型に給粉してプレス成形した。こうして得られたプレス体を0.3kPaの窒素雰囲気で、1500℃で1時間焼結した。この焼結体の上下面をダイヤモンド砥石で研削し、ダイヤモンドブラシですくい面からみて0.05mmのホーニングによる刃先処理を施した。 From a 48 wt% of TiCN, and 10 wt% of TiC, and 2 wt% of TaN, and NbC in 4 wt%, and 14 wt% of WC, and Mo 2 C in 7 wt%, and 5 wt% of Ni, and 10 wt% of Co The raw material powder blended as described above was pulverized and mixed with a ball mill, and then powdered into a mold and pressed. The pressed body thus obtained was sintered at 1500 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere of 0.3 kPa. The upper and lower surfaces of the sintered body were ground with a diamond grindstone, and subjected to a cutting edge treatment by a honing of 0.05 mm as viewed from the rake face with a diamond brush.
焼結体の形状は、逃げ面以外は住友電工ハードメタル(株)VCMT160404N−LUとし、逃げ面は所定の金型(臼)の形状を調整することで決定した。これらのチップはポジティブ型であり、刃先角(図1におけるθ1)は35゜であった。このように製造した本発明例27、28および比較例9のb/aおよびdの値は、後述する表5に記載されている。逃げ面は全周研磨無し(非研磨面)とした。 The shape of the sintered body was Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd. VCMT160404N-LU except for the flank, and the flank was determined by adjusting the shape of a predetermined die (mortar). These tips were positive type, and the edge angle (θ1 in FIG. 1) was 35 °. The values of b / a and d of Examples 27 and 28 of the present invention and Comparative Example 9 thus produced are described in Table 5 described later. The flank was not polished all around (non-polished surface).
(試験方法)
(1)形状測定
形状測定方法は、実施例2と同一とした。
(Test method)
(1) Shape measurement The shape measurement method was the same as in Example 2.
(2)ホルダへの取り付け・取り外しにおける刃先位置精度の測定
住友電工ハードメタル(株)製の旋削加工用ホルダSVJCR2525−33を用いて、上述した各試料に関して、20切れ刃の1)取り付け、2)ダイヤルゲージを用いた刃先位置測定、3)切れ刃の取り外し、を行い、刃先位置精度の最大値と最小値との差(刃先調整幅と呼称)を測定した。さらに刃先位置(刃先調整幅)の標準偏差を算出した。
(2) Measurement of cutting edge position accuracy in attachment / detachment to / from the holder 1) Attachment of 20 cutting edges with respect to each of the above-described samples using the holder SVJCR2525-33 manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd., 2 The blade edge position was measured using a dial gauge, and 3) the cutting edge was removed, and the difference between the maximum value and the minimum value of the blade edge position accuracy (called the blade edge adjustment width) was measured. Further, the standard deviation of the blade edge position (blade edge adjustment width) was calculated.
(3)ホルダへの取り付け・取り外しにおける作業時間の測定
また、実際に本発明例28と比較例9の各20コーナーとを用い、上述したバイトに取り付けて刃先位置調整を行なう作業を40回実施し、作業に要した時間を算出した。
(3) Measurement of work time for attachment / detachment to / from holder In addition, the work of adjusting the cutting edge position by actually attaching the tool to the above-described tool using the 20 corners of the present invention example 28 and comparative example 9 was performed 40 times. The time required for the work was calculated.
(結果)
上述した形状測定および刃先位置精度の測定結果を以下の表5に示す。
(result)
The measurement results of the above-described shape measurement and blade edge position accuracy are shown in Table 5 below.
表5からわかるように、0.20≦b/a≦0.70を満たす本発明例27および28は0.20≦b/a≦0.70を満たしていない比較例9と比べ、刃先調整幅がおよび標準偏差が小さくなっていた。これらの結果から、本発明例27および28は保持具に取り付ける際の位置精度を向上できることがわかった。そのため、ユーザが本発明例27および28によるチップを使用する時、刃先調整に要する時間短縮を図ることができる。 As can be seen from Table 5, the inventive examples 27 and 28 satisfying 0.20 ≦ b / a ≦ 0.70 are compared with the comparative example 9 not satisfying 0.20 ≦ b / a ≦ 0.70. The width and standard deviation were small. From these results, it was found that Examples 27 and 28 of the present invention can improve the positional accuracy when attached to the holder. Therefore, when the user uses the tip according to Examples 27 and 28, the time required for blade edge adjustment can be reduced.
また、上述した作業時間の測定では、本発明例27および28は比較例9と比べ、刃先位置調整に要する作業時間が約1/4となることも確認された。 Further, in the measurement of the working time described above, it was confirmed that Working Examples 27 and 28 were about 1/4 of the working time required for adjusting the blade edge position as compared with Comparative Example 9.
本発明の効果を確認するため、以下のような試験を行った。
本実施例では、実施例1と同じ方法で焼結体を作製し、刃先処理および被覆層を形成し、逃げ面以外は住友電工ハードメタル(株)製CNMG1906XXN−UX(XXはコーナーRの曲率半径(単位:mm)×10)の形状のチップを準備した。たとえば、CNMG1906XXN−UXにおいてコーナーの曲率半径が0.8mmの場合には、CNMG190608N−UXである。
In order to confirm the effect of the present invention, the following tests were conducted.
In this example, a sintered body was produced by the same method as in Example 1, a blade edge treatment and a coating layer were formed, and except for the flank, Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd. CNMG1906XXN-UX (XX is the curvature of the corner R) A chip having a shape of radius (unit: mm) × 10) was prepared. For example, when the radius of curvature of the corner is 0.8 mm in CNMG1906XXN-UX, it is CNMG190608N-UX.
具体的には、コーナーの曲率半径を0.8mm、1.2mm、1.6mm、2.4mm、3.2mmの5種類とし、いずれのコーナーの曲率半径についてもそれぞれ本発明例のチップを各10個、比較例のチップを各10個準備した。5種類の本発明例のチップは全てb/a=0.45、かつd(μm)=60とし、5種類の比較例のチップは全てb/a=0、かつd(μm)=0とした。 Specifically, the corner curvature radii are five types of 0.8 mm, 1.2 mm, 1.6 mm, 2.4 mm, and 3.2 mm, and the chip according to the present invention is used for each of the corner radii of curvature. Ten chips and 10 chips of comparative examples were prepared. All of the five types of chips of the present invention have b / a = 0.45 and d (μm) = 60, and all of the five types of comparative examples have b / a = 0 and d (μm) = 0. did.
この10種類のチップ各10個について、実施例1と同様の方法で刃先調整幅および標準偏差を測定した。 The blade edge adjustment width and the standard deviation were measured in the same manner as in Example 1 for each of these 10 types of chips.
その結果、コーナーの曲率半径が2.4mm以下の4種類の本発明例のチップは、同じ曲率半径の比較例のチップに対して、刃先調整幅および標準偏差が50%以上改善したことがわかった。 As a result, it was found that the cutting edge adjustment width and the standard deviation of the four types of inserts of the present invention examples having corner curvature radii of 2.4 mm or less improved by 50% or more compared to the comparative inserts having the same curvature radii. It was.
一方、コーナーの曲率半径が3.2mmの本発明例のチップは、同じ曲率半径の比較例のチップに対して、刃先調整幅および標準偏差が10%以下改善した。 On the other hand, the tip of the example of the present invention having a corner radius of curvature of 3.2 mm improved the edge adjustment width and the standard deviation by 10% or less compared to the tip of the comparative example having the same radius of curvature.
これらの結果から、コーナーの曲率半径を2.4mm以下にすることにより、保持具に取り付ける際の位置精度を向上できるという本発明の効果をより顕著に発現できることがわかった。 From these results, it was found that the effect of the present invention that the positional accuracy when attaching to the holder can be improved can be more remarkably achieved by setting the radius of curvature of the corner to 2.4 mm or less.
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is shown not by the above-described embodiment but by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
本発明の刃先交換型チップおよび刃先交換型チップの製造方法は、一般的な保持具にチップを取り付ける際の刃先位置補正量を小さくすることができ、ユーザにおけるチップ交換の際の刃先位置補正に要する時間を低減させることが求められる、刃先交換型チップおよび刃先交換型チップの製造方法に、特に有利に適用され得る。 The blade tip replaceable tip and the blade tip replaceable tip manufacturing method according to the present invention can reduce the blade position correction amount when the tip is attached to a general holder, and can be used for correcting the blade tip position when the user replaces the tip. The present invention can be applied particularly advantageously to a blade-tip replaceable tip and a method for manufacturing a blade-tip replaceable tip, which are required to reduce the time required.
1 チップ、10 すくい面、11 コーナー、12 頂点、13,13a,13b 辺、14,114 開口部、15 第1の変曲部、16 コーナー側端点、17 頂点側端点、18,19 第2の変曲部、20 逃げ面、21 第1の領域、22 第2の面、30 他の逃げ面、41 延長線、42 線分、43 交点、50 保持具、51 保持部、60 定盤、71,72 矢印、θ1,θ2 角度。 1 chip, 10 rake face, 11 corner, 12 apex, 13, 13a, 13b side, 14, 114 opening, 15 first inflection part, 16 corner side end point, 17 apex side end point, 18, 19 second Inflection part, 20 flank, 21 1st region, 22 2nd face, 30 other flank, 41 extension line, 42 line segment, 43 intersection, 50 holder, 51 holder, 60 surface plate, 71 , 72 arrows, θ1, θ2 angles.
Claims (13)
前記すくい面の外周における前記コーナーと前記頂点とに挟まれた辺と連なり、前記すくい面と交差する方向に延びる逃げ面とを備え、
前記すくい面と前記逃げ面との交線である前記辺が切れ刃であり、
前記逃げ面は凸面状であって、前記頂点側に位置する第1の領域と、前記第1の領域と連なり前記コーナー側に位置する第2の領域とを含み、
前記切れ刃のうち前記第1の領域と連なる部分の延長線と、前記切れ刃の前記コーナー側の端点から前記延長線に垂直な方向に延びる線分との交点から前記切れ刃の前記頂点側の端点までの距離をaとし、
前記切れ刃のうち前記第1の領域と連なる部分における前記交点側の端点から前記交点までの距離をbとした場合、
0.20≦b/a≦0.70という条件を満たす、刃先交換型チップ。 A rake face including an acute corner and an obtuse apex located on the outer periphery, the outer shape is rectangular;
A flank that extends in a direction intersecting with the rake face, connected to a side sandwiched between the corner and the apex at the outer periphery of the rake face,
The side that is the intersection of the rake face and the flank face is a cutting edge;
The flank is convex, and includes a first region located on the apex side and a second region located on the corner side that is continuous with the first region,
The apex side of the cutting edge from the intersection of the extension line of the cutting edge connected to the first region and the line segment extending from the corner-side end point of the cutting edge in a direction perpendicular to the extension line And the distance to the end point of
When the distance from the end point on the intersection side in the portion continuous with the first region of the cutting edge to the intersection point is b,
A blade-exchangeable tip that satisfies the condition of 0.20 ≦ b / a ≦ 0.70.
5μm≦d≦100μmという条件を満たす、請求項1に記載の刃先交換型チップ。 When the distance between the extension line and the end point on the corner side of the cutting edge is d,
The blade-tip replaceable tip according to claim 1, wherein the condition of 5 µm ≤ d ≤ 100 µm is satisfied.
前記逃げ面と前記他の逃げ面とは、前記すくい面に対して垂直に延びるとともに前記すくい面の中心を通る回転軸を中心とした回転対称となる形状を有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の刃先交換型チップ。 Further comprising another flank formed at a position facing the flank,
The flank and the other flank have a shape that is perpendicular to the rake face and is rotationally symmetric about a rotation axis that passes through the center of the rake face. The cutting edge-replaceable tip according to claim 1.
前記すくい面が、前記刃先交換型チップにより研削される被削物の非研削面に対して垂直であり、かつ前記保持具の進行方向に対して垂直な垂直面よりも前記進行方向側に傾くように形成されたネガティブ型の形状である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の刃先交換型チップ。 With the blade tip replaceable tip attached to a holder,
The rake face is perpendicular to the non-grinding surface of the workpiece to be ground by the blade-tip replaceable tip, and is inclined to the traveling direction side with respect to the vertical surface perpendicular to the traveling direction of the holder. The blade-tip-exchangeable tip according to any one of claims 1 to 9, which has a negative shape formed as described above.
前記原材料を金型に充填して、前記原材料を圧縮成形することにより圧粉体を形成する工程と、
前記圧粉体を加熱して焼結体を得る工程とを備え、
前記焼結体が、
外周の形状が矩形状であり、前記外周に位置する鋭角のコーナーと鈍角の頂点とを含むすくい面と、
前記すくい面の外周における前記コーナーと前記頂点とに挟まれた辺と連なり、前記すくい面と交差する方向に延びる逃げ面とを備え、
前記すくい面と前記逃げ面との交線である前記辺が切れ刃であり、
前記逃げ面は凸面状であって、前記頂点側に位置する第1の領域と、前記第1の領域と連なり、前記コーナー側に位置する第2の領域とを含み、
前記切れ刃のうち前記第1の領域と連なる部分の延長線と、前記切れ刃の前記コーナー側の端点から前記延長線に垂直な方向に延びる線分との交点から前記切れ刃の前記頂点側の端点までの距離をaとし、
前記切れ刃のうち前記第1の領域と連なる部分における前記交点側の端点から前記交点までの距離をbとした場合、
0.20≦b/a≦0.70という条件を満たす、刃先交換型チップの製造方法。 Preparing the raw materials; and
Forming a green compact by filling the raw material in a mold and compressing the raw material;
Heating the green compact to obtain a sintered body,
The sintered body is
A rake face including an acute corner and an obtuse apex located on the outer periphery, the outer shape is rectangular;
A flank that extends in a direction intersecting with the rake face, connected to a side sandwiched between the corner and the apex at the outer periphery of the rake face,
The side that is the intersection of the rake face and the flank face is a cutting edge;
The flank is convex and includes a first region located on the apex side, and a second region located on the corner side, connected to the first region,
The apex side of the cutting edge from the intersection of the extension line of the cutting edge connected to the first region and the line segment extending from the corner-side end point of the cutting edge in a direction perpendicular to the extension line And the distance to the end point of
When the distance from the end point on the intersection side in the portion continuous with the first region of the cutting edge to the intersection point is b,
A method for manufacturing a blade-tip-exchangeable tip that satisfies the condition of 0.20 ≦ b / a ≦ 0.70.
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