JP2012040636A - 刃先交換型チップおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】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。
【解決手段】刃先交換型チップ１は、外周の形状が多角形状であるすくい１０と、すくい面１０の外周における１組のコーナー１１ａ、１１ｂ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とを備える。すくい面１０と逃げ面２０との交線である辺１３が切れ刃である。逃げ面２０は凸面状であって、逃げ面２０の中央部に位置する第１の領域と、第１の領域と連なり、かつ１組のコーナー１１ａ、１１ｂのうちの一方側に位置する第２の領域と、第１の領域と連なり、かつ１組のコーナー１１ａ、１１ｂのうちの他方側に位置する第３の領域とを含む。０．８０≦ｂ１／ｂ２≦１．２０、および、０．３２≦（ｂ１＋ｂ２）／ａ≦０．７０という条件を満たしている。
【選択図】図４

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。

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。

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。

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。

特開昭６１−２８８９０３号公報 特開２００５−３２４３２４号公報

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。

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。

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。

本発明の一の局面における刃先交換型チップは、外周の形状が多角形状であるすくい面と、すくい面の外周における互いに隣り合う１組のコーナー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、逃げ面の中央部に位置する第１の領域と、第１の領域と連なり、かつ１組のコーナーのうちの一方側に位置する第２の領域と、第１の領域と連なり、かつ１組のコーナーのうちの他方側に位置する第３の領域とを含む。すくい面の中央には開口部が設けられている。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１組のコーナーのうちの一方側の端点から延長線に垂直な方向に延びる線分との第１の交点から、延長線と切れ刃の１組のコーナーのうちの他方側の端点から延長線に垂直な方向に延びる線分との第２の交点までの長さをａとし、切れ刃のうち第１の領域と連なる部分における第１の交点側の端点から第１の交点までの長さをｂ１とし、切れ刃のうち第１の領域と連なる部分における第２の交点側の端点から第２の交点までの長さをｂ２とした場合、０．８０≦ｂ１／ｂ２≦１．２０、および、０．３２≦（ｂ１＋ｂ２）／ａ≦０．７０という条件を満たしている。

本発明の一の局面における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る。焼結体が、外周の形状が多角形状であるすくい面と、すくい面の外周における互いに隣り合う１組のコーナー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、逃げ面の中央部に位置する第１の領域と、第１の領域と連なり、かつ１組のコーナーのうちの一方側に位置する第２の領域と、第１の領域と連なり、かつ１組のコーナーのうちの他方側に位置する第３の領域とを含み、すくい面の中央には開口部が設けられ、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１組のコーナーのうちの一方側の端点から延長線に垂直な方向に延びる線分との第１の交点から、延長線と切れ刃の１組のコーナーのうちの他方側の端点から延長線に垂直な方向に延びる線分との第２の交点までの長さをａとし、切れ刃のうち第１の領域と連なる部分における第１の交点側の端点から第１の交点までの長さをｂ１とし、切れ刃のうち、第１の領域と連なる部分における第２の交点側の端点から第２の交点までの長さをｂ２とした場合、０．８０≦ｂ１／ｂ２≦１．２０、および、０．３２≦（ｂ１＋ｂ２）／ａ≦０．７０という条件を満たしている。

本発明者は鋭意研究の結果、すくい面の中央に設けられた開口部から相対的に距離が短い第１の領域は、開口部から相対的に距離が長い第２および第３の領域と比べ、プレス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。このため、保持具にチップを取り付ける際、第１の領域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、０．３２＞（ｂ１＋ｂ２）／ａであると、開口部から距離が相対的に長い領域で保持する面積が大きくなりすぎる。このため、この領域の歪みに起因して、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、（ｂ１＋ｂ２）／ａ＞０．７０であると、第１の領域の面積、つまり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。０．８０＞ｂ１／ｂ２および１．２０＜ｂ１／ｂ２の場合、第２および第３の領域の面積の差が大きくなりすぎるので、開口部から相対的に距離が長い位置に第１の領域が位置する。このため、第１の領域が歪みの大きい領域も含むため、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。以上より、０．８０≦ｂ１／ｂ２≦１．２０、および、０．３２≦（ｂ１＋ｂ２）／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。

本発明の一の局面における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という条件を満たしている。

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。

本発明の一の局面における刃先交換型チップにおいては、上記第２の領域および上記第３の領域の少なくともいずれか一方は、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。

本発明の一の局面における刃先交換型チップにおいては、上記第２の領域および上記第３の領域のうちの少なくともいずれか一方は平面状であってもよい。これにより、第２および第３の領域が曲面である場合より、第２および第３の領域の加工が容易である。

本発明の一の局面における刃先交換型チップにおいては、１組のコーナーのうちの少なくともいずれか一方の角度が８０°以下であってもよい。

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１組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、１組のコーナーが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。

本発明の一の局面における刃先交換型チップにおいては、逃げ面と異なる位置に形成された他の逃げ面をさらに備え、逃げ面と他の逃げ面とは、すくい面に対して垂直に延びるとともに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。

これにより、他の逃げ面についても、上記逃げ面と同様に刃先位置精度の悪化を抑制できる。

本発明の他の局面における刃先交換型チップは、外周の形状が六角形状であり、外周に鋭角のコーナーと鈍角の頂点とを交互に含むすくい面と、すくい面の外周における鋭角のコーナーと鈍角の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。すくい面の中央には開口部が設けられている。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長さを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長さをｂとした場合、０．２０≦ｂ／ａ≦０．７０という条件を満たす。

本発明の他の局面における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る。焼結体が、外周の形状が六角形状であり、外周に鋭角のコーナーと鈍角の頂点とを交互に含むすくい面と、すくい面の外周における鋭角のコーナーと鈍角の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、すくい面の中央には開口部が設けられ、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長さを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長さをｂとした場合、０．２０≦ｂ／ａ≦０．７０という条件を満たす。

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、すくい面の中央に設けられた開口部からの距離が相対的に短いので、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、０．２≦ｂ／ａ≦０．７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。

本発明の他の局面における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。

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。

本発明の他の局面における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。

本発明の他の局面における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。

本発明の他の局面における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。

本発明の他の局面における刃先交換型チップにおいては、上記逃げ面と対向する位置に形成された他の逃げ面を備え、上記逃げ面と上記他の逃げ面とは、上記すくい面と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１２０°の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。

本発明の一および他の局面における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。

コーナーが上記条件を満たす場合であっても、本発明は丸コーナー近傍の歪みによる影響を低減できるため、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。

本発明の一および他の局面における刃先交換型チップにおいては、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。

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。

本発明の一および他の局面における刃先交換型チップにおいては、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。

本発明の一および他の局面における刃先交換型チップにおいては、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。

ネガティブ型の形状であっても、本発明の一および他の局面における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。

本発明の一および他の局面における刃先交換型チップにおいては、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。

本発明の一および他の局面における刃先交換型チップにおいては、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。

以上の説明から明らかなように、本発明の一の局面におけ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よれば、すくい面が外周の形状が多角形状である場合には、０．８０≦ｂ１／ｂ２≦１．２０、および、０．３２≦（ｂ１＋ｂ２）／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第１の領域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。また、本発明の他の局面におけ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よれば、すくい面の外周の形状が六角形状であり、外周に鋭角のコーナーと鈍角の頂点とを交互に含む場合には、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。

本発明の実施の形態１における刃先交換型チップの構造を示す模式図である。 本発明の実施の形態１における刃先交換型チップのコーナー近傍の拡大模式図である。 本発明の実施の形態１における刃先交換型チップのコーナー近傍の拡大模式図である。 本発明の実施の形態１における刃先交換型チップの切れ刃近傍の拡大模式図である。 本発明の実施の形態１における刃先交換型チップの切れ刃近傍の拡大模式図である。 本発明の実施の形態１における刃先交換型チップの切れ刃近傍の拡大模式図である。 本発明の実施の形態１における刃先交換型チップの切れ刃近傍の拡大模式図である。 本発明の実施の形態１における刃先交換型チップを保持具に取り付けた状態を示す模式図である。 本発明の実施の形態２における刃先交換型チップの構造を示す模式図である。 本発明の実施の形態２における刃先交換型チップを保持具に取り付けた状態を示す模式図である。 本発明の実施の形態３における刃先交換型チップの構造を示す模式図である。 本発明の実施の形態３における刃先交換型チップのコーナー近傍の拡大模式図である。 本発明の実施の形態３における刃先交換型チップのコーナー近傍の拡大模式図である。 本発明の実施の形態３における刃先交換型チップの切れ刃近傍の拡大模式図である。 本発明の実施の形態３における刃先交換型チップの切れ刃近傍の拡大模式図である。 本発明の実施の形態３における刃先交換型チップの切れ刃近傍の拡大模式図である。 本発明の実施の形態３における刃先交換型チップの切れ刃近傍の拡大模式図である。 本発明の実施の形態３における刃先交換型チップを保持具に取り付けた状態を示す模式図である。 比較例１の刃先交換型チップを示す模式図である。 実施例１における刃先交換型チップの測定方法を示す模式図である。 実施例２における刃先交換型チップの測定方法を示す模式図である。

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。

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１ａ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、外周に位置し、かつ隣り合う１組のコーナー１１ａ、１１ｂとを含む。逃げ面２０は、すくい面１０の外周における１組のコーナー１１ａ、１１ｂ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と異なる位置（本実施の形態では対向する位置）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。

すくい面１０の外周は、矩形状である。ここで、矩形状は、ＪＩＳ Ｂ４１２０（１９９８）の５．１で規定されている正多角形、ひし形、等辺不多角形、長方形および平行四辺形を含む。本実施の形態における矩形状は、略四角形であり、たとえば角度θａ、θｂが３０°から１５０°の範囲内の角を４つ有する形状である。

１組のコーナー１１ａ、１１ｂ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、１３ｂ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１１ａ、１１ｂを形成する辺１３ａ、１３ｂ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１１ａ、１１ｂを形成する辺１３ａ、１３ｂと、辺１３との間に直線が形成されていることを意味する。

なお、コーナー１１ａ、１１ｂの角度θａ、θｂとは、辺１３と、辺１３ａ、１３ｂとをそれぞれ延長して交わるそれぞれの角度を意味する。１組のコーナー１１ａ、１１ｂのうちの少なくともいずれか一方の角度θａ、θｂが８０°以下であってもよい。

コーナー１１ａ、１１ｂ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以下以下であることが好ましく、１．６ｍｍ以下であることがより好ましい。

なお、すくい面１０において他の逃げ面３０側のコーナーについても逃げ面２０側の１組のコーナー１１ａ、１１ｂと同様である。

また、他の逃げ面３０は、逃げ面２０と対向する面であってもよく、辺１３ａを含む面であってもよく、辺１３ｂを含む面であってもよい。また、他の逃げ面３０は複数あってもよい。

このすくい面１０の中央には、開口部１４が設けられている。ここで、中央とは、すくい面１０の外周の多角形状の重心である。つまり、開口部１４は、すくい面の重心を含む。本実施の形態では、開口部１４は、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１ａを取り付けるために設けられている。

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１１ａ、１１ｂの少なくとも一方は切れ刃でなくてもよい。

逃げ面２０は凸面状であって、逃げ面２０の中央部に位置する第１の領域２１と、第１の領域２１と連なり、かつ１組のコーナー１１ａ、１１ｂのうちの一方側（本実施の形態ではコーナー１１ａ側）に位置する第２の領域２２と、第１の領域２１と連なり、かつ１組のコーナー１１ａ、１１ｂのうちの他方側（本実施の形態ではコーナー１１ｂ側）に位置する第３の領域２３とを含む。

第１の領域２１は、辺１３においてすくい面１０の開口部（開口部の中心、つまり重心）から最も短い距離に位置する点を含む直線部分を含む領域である。第２の領域２２は、辺１３においてすくい面１０の開口部から最も短い距離に位置する点からコーナー１１ａ側に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１５ａ）から、コーナー１１ａ側まで延びる部分に位置する領域である。第３の領域２３は、辺１３においてすくい面１０の開口部から最も短い距離に位置する点からコーナー１１ｂ側に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１５ｂ）から、コーナー１１ｂ側まで延びる部分に位置する領域である。

第２および第３の領域２２、２３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３の領域２３の途中に第２の変曲点１５ｃが設けられていてもよい。つまり、図６の第３の領域２３には、第１の領域２１と第３の領域２３との境界である第１の変曲点１５ｂと、コーナー１１ｂとの間に第２の変曲点１５ｃが設けられている。辺１３において第１の変曲点１５ｂから第２の変曲点１５ｃまで延びる傾斜と、第２の変曲点１５ｃからコーナー１１ｂまで延びる傾斜とが異なっている。図６では、第３の領域２３は、第１の変曲点１５ｂから第２の変曲点１５ｃまで延びる平面と、第２の変曲点１５ｃからコーナー１１ｂ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１５ｂから第２の変曲点１５ｃまで延びる第１の曲面と、第２の変曲点１５ｃからコーナー１１ｂ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。第２の領域２２についても同様である。

また、第１〜第３の領域２１〜２３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。

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１ａ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１１ａ、１１ｂの丸コーナー（円弧状部）を除く領域である。

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１組のコーナー１１ａ、１１ｂのうちの一方側（本実施の形態ではコーナー１１ａ側）の端点１６ａから延長線４１に垂直な方向に延びる線分４２との第１の交点４３から、延長線４１と切れ刃の１組のコーナー１１ａ、１１ｂのうちの他方側（本実施の形態ではコーナー１１ｂ側）の端点１６ｂから延長線４１に垂直な方向に延びる線分４４との第２の交点４５までの長さをａとする。切れ刃のうち第１の領域２１と連なる部分における第１の交点４３側の端点（本実施の形態では第１の変曲点１５ａ）から第１の交点４３までの長さをｂ１とする。言い換えると、第１の領域２１におけるコーナー１１ａ側の端点（第１の変曲点１５）から第１の交点４３までの距離をｂ１とする。切れ刃のうち第１の領域２１と連なる部分における第２の交点４５側の端点（本実施の形態では第１の変曲点１５ｂ）から第２の交点４５までの長さをｂ２とする。言い換えると、第１の領域２１におけるコーナー１１ｂ側の端点（第１の変曲点１５ｂ）から第２の交点４５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０．８０≦ｂ１／ｂ２≦１．２０、および、０．３２≦（ｂ１＋ｂ２）／ａ≦０．７０という条件を満たす。また刃先交換型チップは、０．８０≦ｂ１／ｂ２≦１．２０、および、０．３２≦（ｂ１＋ｂ２）／ａ≦０．７０という条件を満たすことがより好ましい。

延長線４１と、切れ刃の端点１６ａ、１６ｂ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。なお、延長線４１と端点１６ａとの距離と、延長線４１と端点１６ｂとの距離が異なる場合には、長い方の距離が上記範囲内であることが好ましく、両方が上記範囲内であることがより好ましい。

刃先交換型チップ１ａ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。

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。

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。

また、刃先交換型チップ１ａ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１ａ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。

続いて、本実施の形態における刃先交換型チップ１ａ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。

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。

なお、圧縮成形後の圧粉体に開口部１４が形成されていない場合には、圧縮成形後の圧粉体に開口部１４を形成する。

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。

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。

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。

以上の工程により、図１〜図７に示すように、外周の形状が多角形状であるすくい面１０と、すくい面１０の外周における互いに隣り合う１組のコーナー１１ａ、１１ｂ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、逃げ面２０の中央部に位置する第１の領域２１と、第１の領域２１と連なり、かつ１組のコーナー１１ａ、１１ｂのうちの一方側に位置する第２の領域２２と、第１の領域２１と連なり、かつ１組のコーナー１１ａ、１１ｂのうちの他方側に位置する第３の領域２３とを含み、すくい面１０の中央には開口部１４が設けられ、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１組のコーナー１１ａ、１１ｂのうちの一方側の端点１６ａから延長線４１に垂直な方向に延びる線分４２との第１の交点４３から、延長線４１と切れ刃の１組のコーナー１１ａ、１１ｂのうちの他方側の端点１６ｂから延長線４１に垂直な方向に延びる線分４４との第２の交点４５までの長さを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第１の交点４３側の端点である第１の変曲点１５ａから第１の交点４３までの長さをｂ１とし、切れ刃のうち、第１の領域２１と連なる部分における第２の交点４５側の端点である第１の変曲点１５ｂから第２の交点４５までの長さをｂ２とした場合、０．８０≦ｂ１／ｂ２≦１．２０、および、０．３２≦（ｂ１＋ｂ２）／ａ≦０．７０という条件を満たす焼結体を得ることができる。

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１ａ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１ａをバイトなどの保持具５０に取り付ける。

まず、切削に用いる特定のコーナー１１ａ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１ａ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１ａにより切削加工が実施される。

チップ１ａのコーナー１１ａの寿命まで、チップ１ａを切削加工に使用した後、チップ１ａ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。

本発明者は、刃先交換型チップ１ａにおいて、すくい面１０の中央に設けられた開口部１４から相対的に距離が短い第１の領域２１は、開口部１４から相対的に距離が長い第２および第３の領域２２、２３と比べ、プレス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、開口部１４から相対的に距離が長い第２および第３の領域２２、２３は開口部１４から相対的に距離が短い第１の領域２１よりも中心からの距離が大きいため収縮量が大きいことに起因して、歪みが大きいことを見出した。

そこで、図８に示すように、保持具５０にチップ１ａを取り付ける際、歪みが小さい第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１ａによれば、ａ、ｂ１およびｂ２との関係が０．８０≦ｂ１／ｂ２≦１．２０、および、０．３２≦（ｂ１＋ｂ２）／ａ≦０．７０という条件を満たしている。０．３２＞（ｂ１＋ｂ２）／ａであると、開口部１４から距離が相対的に長い第２および第３の領域２２、２３で保持する面積が大きくなりすぎる。このため、この第２および第３の領域２２、２３の歪みに起因して、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ない。同様に刃先交換型チップ１ａを保持具５０に取り付ける際に、（ｂ１＋ｂ２）／ａ＞０．７０であると、第１の領域２１の面積、つまり保持具５０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５０に取り付ける際の位置精度を向上することができない。０．８０＞ｂ１／ｂ２および１．２０＜ｂ１／ｂ２の場合、第２および第３の領域２２、２３の面積の差が大きくなりすぎるので、開口部１４から相対的に距離が長い位置に第１の領域２１が位置する。このため、第１の領域２１が歪みの大きい領域も含むため、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ない。つまり、０．８０≦ｂ１／ｂ２≦１．２０、および、０．３２≦（ｂ１＋ｂ２）／ａ≦０．７０という条件を満たすことによって、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。

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１ａ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１ａ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。

それに加えて、刃先交換型チップ１ａ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０．９０＜ｂ１／ｂ２＜１．１０、かつ、０．４５≦（ｂ１＋ｂ２）／ａ≦０．６０が特に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０．９０＜ｂ１／ｂ２＜１．１０、かつ、０．４５≦（ｂ１＋ｂ２）／ａ≦０．６０という条件を満たしていることが特に好ましいことを見出した。

本実施の形態の刃先交換型チップ１ａにおいて好ましくは、延長線４１と切れ刃の端点１６ａ、１６ｂ（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１１ａ、１１ｂ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。

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。

本実施の形態の刃先交換型チップ１ａにおいて、第２の領域２２および第３の領域２３の少なくともいずれか一方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１ａは、保持具に取り付ける際の位置精度を向上できる。

本実施の形態の刃先交換型チップ１ａにおいて、第２の領域２２および第３の領域２３の少なくともいずれか一方は平面状であってもよい。第２および第３の領域２２、２３が曲面状である場合より、加工が容易である。

上記刃先交換型チップ１ａにおいては、１組のコーナー１１ａ、１１ｂ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１ａは、保持具５０に取り付ける際の位置精度を向上できる。

上記刃先交換型チップ１ａにおいては、逃げ面２０と異な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１組のコーナーについても、上記逃げ面２０の端部に位置する１組のコーナー１１ａ、１１ｂと同様に刃先位置精度の悪化を抑制できる。

本実施の形態の刃先交換型チップ１ａにおいて、１組のコーナー１１ａ、１１ｂの少なくとも一方が丸コーナーであり、丸コーナーの曲率半径が２．４ｍｍ以下であってもよい。１組のコーナー１１ａ、１１ｂがこのような条件であっても、本実施の形態では丸コーナー近傍の歪みによる影響を低減できるので、保持具に取り付ける位置精度を向上できる。

本実施の形態の刃先交換型チップ１ａ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。

本実施の形態の刃先交換型チップ１ａ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１ａ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１ａ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。

本実施の形態の刃先交換型チップ１ａにおいて、刃先交換型チップ１ａ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１ａ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１ａは、保持具５０に取り付ける際の位置精度を向上できる。

本実施の形態の刃先交換型チップ１ａ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１ａ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１ａ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。

本実施の形態の刃先交換型チップ１ａ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、外周の形状が多角形状であるすくい面１０と、すくい面１０の外周における互いに隣り合う１組のコーナー１１ａ、１１ｂ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、逃げ面２０の中央部に位置する第１の領域２１と、第１の領域２１と連なり、かつ１組のコーナー１１ａ、１１ｂのうちの一方側に位置する第２の領域２２と、第１の領域２１と連なり、かつ１組のコーナー１１ａ、１１ｂのうちの他方側に位置する第３の領域２３とを含み、すくい面１０の中央には開口部１４が設けられ、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１組のコーナー１１ａ、１１ｂのうちの一方側の端点１６ａから線分４４に垂直な方向に延びる線分４２との第１の交点４３から、延長線４１と切れ刃の１組のコーナー１１ａ、１１ｂのうちの他方側の端点１６ｂから延長線４１に垂直な方向に延びる線分４４との第２の交点４５までの長さを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第１の交点４３側の端点（第１の変曲点１５ａ）から第１の交点４３までの長さをｂ１とし、切れ刃のうち、第１の領域２１と連なる部分における第２の交点４５側の端点（第１の変曲点１５ｂ）から第２の交点４５までの長さをｂ２とした場合、０．８０≦ｂ１／ｂ２≦１．２０、および、０．３２≦（ｂ１＋ｂ２）／ａ≦０．７０という条件を満たす。

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１ａを製造することができる。

本実施の形態の刃先交換型チップ１ａの製造方法において好ましくは、０．８０≦ｂ１／ｂ２≦１．２０、および、０．３２≦（ｂ１＋ｂ２）／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１ａを、製造工程を簡略化して製造することができる。

（実施の形態２）
図９を参照して、本発明の実施の形態２における刃先交換型チップ１ｂおよびその製造方法を説明する。本実施の形態における刃先交換型チップ１ｂおよびその製造方法は、基本的には実施の形態１の刃先交換型チップ１ａおよびその製造方法と同様の構成を備えているが、すくい面１０の外周の形状が略三角形である点において異なる。略三角形状は、たとえば角度θａ、θｂが２０°から８０°の範囲内の角を３つ有する形状を意味する。なお、本実施の形態における他の逃げ面３０は、逃げ面２０と連なる面である。

また、図１０に示すように、本実施の形態の刃先交換型チップ１ｂの使用方法は、基本的には図８に示す実施の形態１の刃先交換型チップ１ａの使用方法と同様であるが、本実施の形態の刃先交換型チップ１ｂの形状に合う保持具５０を用いる点において異なる。

以上説明したように、本実施の形態における刃先交換型チップ１ｂおよびその製造方法は、すくい面１０の外周の形状が略三角形である。このような形状であっても、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。
（実施の形態３）
図１１〜図１７を参照して、本発明の実施の形態３における刃先交換型チップ１ｃを説明する。本実施の形態における刃先交換型チップ１ｃ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、外周に鋭角のコーナー１１と鈍角の頂点１２とを交互に含む。逃げ面２０は、すくい面１０の外周における鋭角のコーナー１１と鈍角の頂点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１２０°の回転対称となる形状を有する。

すくい面１０の外周は、六角形状である。ここで六角状とは、ＪＩＳ Ｂ４１２０（１９９８）の５．１で規定されていると右辺の六角形を意味し、たとえば角度が３０°から１５０°の範囲内の角を６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。

コーナー１１および頂点１２は、図１１に示すように丸コーナーであってもよく、図１２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１３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。

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１１参照）と、辺１３とをそれぞれ延長して交わる角度を意味する。

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。

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。

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１ｃを取り付けるために設けられている。

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。

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。

第２の領域２２は、図１４に示すように平面状であってもよく、図１５に示すように曲面状であってもよい。また、図１６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１６に示す第２の領域２２には、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とが設けられている。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１６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１７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。

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。

ここで、図１４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１ｃ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。

切れ刃のうち第１の領域２１（図１１参照）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４６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４６側の端点（第１の変曲点１５）から交点４６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４６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。

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。

刃先交換型チップ１ｃを構成する基材は特に限定されないが、実施の形態１の刃先交換型チップ１ａと同様の基材を用いることができる。

また、刃先交換型チップ１ｃ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１ｃ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。

続いて、本実施の形態における刃先交換型チップ１ｃ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、たとえば実施の形態１と同様の原材料を準備する。

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１１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。

次に、圧粉体を加熱して焼結体を得る。次に、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、これらの工程は実施の形態１と同様であるので、その説明は繰り返さない。

以上の工程により、図１１〜図１７に示すように、外周の形状が六角形状であり、外周に位置する鋭角のコーナー１１と鈍角の頂点１２とを交互に含むすくい面１０と、すくい面１０の外周における鋭角のコーナー１１と鈍角の頂点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、すくい面の中央には開口部１４が設けられ、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４６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４６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。

続いて、図１８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１ｃの使用方法について説明する。本実施の形態の刃先交換型チップ１ｃの使用方法は、基本的には図８に示す実施の形態１の刃先交換型チップ１ａの使用方法と同様であるが、図１８に示すように、本実施の形態の刃先交換型チップ１ｃの形状に合う保持具５０を用いる点、および刃先交換型チップ１ｃのコーナー１１を保持具５０の開放側に対向するように取り付けることが可能である点において異なる。

続いて、図１１〜図１７を参照して、本実施の形態の効果について説明する。本発明者は、刃先交換型チップ１ｃにおいて、鈍角の頂点１２近傍はコーナー１１近傍よりも開口部１４からの距離が小さいため、収縮量が大きくなることを見出した。さらに本発明者は、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近傍よりも開口部１４からの距離が大きいため収縮量が大きくなることに起因して、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。また、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。

そこで、図１８に示すように、保持具５０にチップ１ｃ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１ｃ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１ｃ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１ｃ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。

本実施の形態の刃先交換型チップ１ｃ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１４参照）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。

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。

本実施の形態の刃先交換型チップ１ｃ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１ｃは、保持具に取り付ける際の位置精度を向上できる。

本実施の形態の刃先交換型チップ１ｃ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。

上記刃先交換型チップ１ｃ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１ｃは、保持具５０に取り付ける際の位置精度を向上できる。

上記刃先交換型チップ１ｃ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１２０°の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。

本実施の形態の刃先交換型チップ１ｃ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が位置する部分に充填される原料粉末よりも鋭角のコーナー１１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、本実施の形態では鋭角のコーナー１１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。

本実施の形態の刃先交換型チップ１ｃ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。

本実施の形態の刃先交換型チップ１ｃ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１ｃ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１ｃ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。

本実施の形態の刃先交換型チップ１ｃにおいて、刃先交換型チップ１ｃ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１ｃ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１ｃは、保持具５０に取り付ける際の位置精度を向上できる。

本実施の形態の刃先交換型チップ１ｃ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１ｃ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１ｃ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。

本実施の形態の刃先交換型チップ１ｃ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、外周の形状が六角形状であり、外周に位置する鋭角のコーナー１１と鈍角の頂点１２とを交互に含むすくい面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、すくい面１０の中央には開口部１４が設けられ、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４６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４６側の端点である第１の変曲点１５から交点４６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。

これにより、図１１〜図１７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１ｃを製造することができる。

本実施の形態の刃先交換型チップ１ｃ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１ｃを、製造工程を簡略化して製造することができる。

本実施例では、すくい面が外周の形状が多角形状である場合に、０．８０≦ｂ１／ｂ２≦１．２０、および、０．３２≦（ｂ１＋ｂ２）／ａ≦０．７０という条件を満たすことによる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１〜１２の試料および比較例１〜５の試料を各１０個作製した。

まず、ＷＣを主成分とし、４．０ｗｔ％のＴｉＣと、１．８ｗｔ％のＴａＣと、０．９ｗｔ％のＮｂＣと、７．２ｗｔ％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１４２０℃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。

焼結体の形状は、逃げ面以外は住友電工ハードメタル(株)ＳＮＭＧ１２０４０８Ｎ−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θａおよびθｂ）は９０゜とし、すくい面１０は正方形形状とした。逃げ面は全周研磨無し（非研磨面）とした。

より具体的には、本発明例１、２、４〜６、９〜１２については、第２および第３の領域２２、２３は図１に示した刃先交換型チップ１ａ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および第３の領域２２、２３は、図６に示すように、２つの面で構成され、第２および第３の領域２２、２３の中央（第２の変曲点１５ｃ）より第１の領域２１側と１組のコーナー１１ａ、１１ｂ側とで面が異なり、この第２および第３の領域２２、２３の中央から延長線４１と平行に延びる線分と、１組のコーナー１１ａ、１１ｂ側の端点１６ａ、１６ｂとの間の距離はそれぞれ７μｍとした。また、本発明例８の第２および第３の領域２２、２３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、第１の領域２１に近い側の円弧（第１の変曲点１５ａ、１５ｂから第２の変曲点１５ｃに位置するそれぞれの領域）は曲率半径が約８０ｍｍの円弧とされ、１組のコーナー１１ａ、１１ｂに近い側の円弧（第２の変曲点１５ｃから１組のコーナー１１ａ、１１ｂ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。

また、比較例１については、図１９に示すように、上述した第２および第３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２〜５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１ａと同様とし、第２および第３の領域が図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２〜５については、上述した（ｂ１＋ｂ２）／ａおよびｂ１／ｂ２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。

なお、本発明例１〜１２および比較例１〜５の（ｂ１＋ｂ２）／ａ、ｂ１／ｂ２およびｄの値は、後述する表１に記載されている。

上記のような試料（チップ）を、本発明例１〜１２および比較例１〜５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８０切れ刃となった。

（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２０に示すようにチップ１ａ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１ａの形状を測定した。具体的には、チップ１ａ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２０の矢印の方向に走査して行った。

（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ＰＳＳＮＲ２５２５−４３を用いて、上述した各試料に関して、８０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。

（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、本発明例２と比較例１の各８０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８０回実施し、作業に要した時間を算出した。

(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。

表１からわかるように、０．８０≦ｂ１／ｂ２≦１．２０、および、０．３２≦（ｂ１＋ｂ２）／ａ≦０．７０という条件を満たす本発明例１〜１２はこの条件を満たしていない比較例１〜５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１〜１２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１〜１２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。

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１／４となることも確認された。

また、本発明例５は、本発明例１〜４、６〜１２に比べてやや加工面の光沢が劣っていた。この結果から、延長線と切れ刃の端点との距離をｄとした場合、ｄ＜９５μｍ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。

本実施例では、すくい面が外周の形状が多角形状である場合に、０．８０≦ｂ１／ｂ２≦１．２０、および、０．３２≦（ｂ１＋ｂ２）／ａ≦０．７０という条件を満たすことによる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１３〜２３の試料、および比較例６〜１０の試料を各１０個作製した。

まず、ＷＣを主成分とし、１．５ｗｔ％のＴａＣと、０．５ｗｔ％のＮｂＣと、０．３ｗｔ％のＣｒ₃Ｃ₂と、９．８ｗｔ％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１３７５℃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。

逃げ面以外の形状は 住友電工ハードメタル(株)ＴＮＭＧ１６０４０８Ｎ−ＳＵの形状とし、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（θａ、θｂ）は６０゜とし、すくい面１０は正三角形形状とした。このように製造した本発明例１３〜２３および比較例６〜１０の（ｂ１＋ｂ２）／ａ、ｂ１／ｂ２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。

（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２１に示すようにチップ１ｂ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２１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。

（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ＰＴＧＮＲ２５２５−３３を用いて、上述した各試料に関して、６０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。

（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、本発明例１４と比較例６の各６０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６０回実施し、作業に要した時間を算出した。

（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。

表２からわかるように、０．８０≦ｂ１／ｂ２≦１．２０、および、０．３２≦（ｂ１＋ｂ２）／ａ≦０．７０という条件を満たす本発明例１３〜２３はこの条件を満たしていない比較例６〜１０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１３〜２３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１３〜２３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。

また、上述した作業時間の測定では、本発明例１４は比較例６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。

また、本発明例１７は、本発明例１３〜１６、１８〜２３に比べてやや加工面の光沢が劣っていた。この結果から、延長線と切れ刃の端点との距離をｄとした場合、ｄ＜９５μｍ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。

本実施例では、すくい面が外周の形状が多角形状である場合に、０．８０≦ｂ１／ｂ２≦１．２０、および、０．３２≦（ｂ１＋ｂ２）／ａ≦０．７０という条件を満たすことによる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２４、２５の試料および比較例１１の試料を各１０個準備した。

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。

焼結体の形状は、逃げ面以外は住友電工ハードメタル(株）ＴＮＧＧ１６０４０４Ｒ−ＵＭ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、刃先角は６０゜であり、すくい面１０の平面形状は正三角形形状であった。すくい面および逃げ面は全面研磨した。逃げ面形状は、側面研磨時にダイヤモンド砥石を用いて形成した。このように製造した本発明例２４、２５および比較例１１の（ｂ１＋ｂ２）／ａ、ｂ１／ｂ２およびｄの値は、後述する表３に記載されている。

（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。

（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ＤＴＧＮＲ２５２５Ｍ１６を用いて、上述した各試料に関して、６０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。

（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、本発明例２５と比較例１１の各６０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６０回実施し、作業に要した時間を算出した。

（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。

表３からわかるように、０．８０≦ｂ１／ｂ２≦１．２０、および、０．３２≦（ｂ１＋ｂ２）／ａ≦０．７０という条件を満たす本発明例２４および２５は、この条件を満たしていない比較例１１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２４および２５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２４および２５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。

さらに、０．９０＜ｂ１／ｂ２＜１．１０、および、０．４５≦（ｂ１＋ｂ２）／ａ≦０．６０という条件を満たす本発明例２４は、本発明例２５よりも刃先調整幅および標準偏差をさらに低減することができることがわかった。

また、上述した作業時間の測定では、本発明例２５は比較例１１と比べ、刃先位置調整に要する作業時間が約３／５となることも確認された。

本実施例では、すくい面が外周の形状が多角形状である場合に、０．８０≦ｂ１／ｂ２≦１．２０、および、０．３２≦（ｂ１＋ｂ２）／ａ≦０．７０という条件を満たすことによる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。

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。

焼結体の形状は、逃げ面以外は住友電工ハードメタル(株)のＴＰＭＴ１１０３０４Ｎ−ＳＵ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９におけるθａ、θｂ）は６０゜であった。このように製造した本発明例２６、２７および比較例１２の（ｂ１＋ｂ２）／ａ、ｂ１／ｂ２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。

（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。

（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ＢＢＰＴ−２１２Ｒを用いて、上述した各試料に関して、３０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。

（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、本発明例２７と比較例１２の各６０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６０回実施し、作業に要した時間を算出した。

（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。

表４からわかるように、０．８０≦ｂ１／ｂ２≦１．２０、および、０．３２≦（ｂ１＋ｂ２）／ａ≦０．７０を満たす本発明例２６および２７はこの条件を満たさない比較例１２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２６および２７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２６および２７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。

さらに、０．９０＜ｂ１／ｂ２＜１．１０、および、０．４５≦（ｂ１＋ｂ２）／ａ≦０．６０という条件を満たす本発明例２６は、本発明例２７よりも刃先調整幅および標準偏差をさらに低減することができることがわかった。

また、上述した作業時間の測定では、本発明例２７は比較例１２と比べ、刃先位置調整に要する作業時間が約２／３となることも確認された。

本実施例では、すくい面の外周の形状が六角形状であり、外周に鋭角のコーナーと鈍角の頂点とを交互に含む場合には、０．２０≦ｂ／ａ≦０．７０という条件を満たすことによる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２８、２９の試料および比較例１３の試料を各１０個準備した。

ＷＣを主成分とし、２．０ｗｔ％のＴａＣと、１０．０ｗｔ％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１４００℃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ＣＶＤ法を用いてＴｉＮ（０．３μｍ）／ＭＴ−ＴｉＣＮ（４．３μｍ）／ＴｉＢＮ（０．６μｍ）／α-Ａｌ₂Ｏ₃（２．３μｍ）／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。

焼結体の形状は、逃げ面以外はＪＩＳ Ｂ４１２０−１９９８で規定された型番ＷＮＭＡ０８０４１２（住友電工ハードメタル(株）ＡＣ４１０Ｋ）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。すくい面は、図１１に示すように、外周の形状が六角形状であり、外周に鋭角のコーナーと鈍角の頂点とを交互に含んでいた。鋭角のコーナー１１の刃先角度θ１は８０°であり、鈍角の頂点１２の刃先角度θ２は１６０°であった。このように製造した本発明例２８、２９および比較例１３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。

（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。

（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ＤＷＬＮＲ２５２５Ｍ０８を用いて、上述した各試料に関して、６０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。

（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、本発明例２８と比較例１３の各６０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６０回実施し、作業に要した時間を算出した。

（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。

表５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２８および２９は、この条件を満たしていない比較例１３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２８および２９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２８および２９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。

さらに、０．４５＜ｂ／ａ＜０．５５、および、４０≦ｄ≦８０という条件を満たす本発明例２８は、本発明例２９よりも刃先調整幅および標準偏差をさらに低減することができることがわかった。

また、上述した作業時間の測定では、本発明例２８は比較例１３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。

コーナーの曲率半径が２．４ｍｍ以下である場合、本発明の効果がより顕著となることを確認するため、以下のような試験を行なった。

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ＳＮＭＧ２５０７ＸＸＮ−ＨＵ（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、ＳＮＭＧ２５０７ＸＸＮ−ＨＵにおいてコーナーの曲率半径が２．４ｍｍの場合には、ＳＮＭＧ２５０７２４Ｎ−ＨＵである。

具体的には、コーナーの曲率半径を１．６ｍｍ、２．４ｍｍ、３．２ｍｍの３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。３種類の本発明例のチップは全て（ｂ１＋ｂ２）／ａ＝０．５０、かつｂ１／ｂ２＝１．００、かつｄ（μｍ）＝４０とし、比較例のチップは全て（ｂ１＋ｂ２）／ａ＝０、かつｄ（μｍ）＝０とした。

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。

その結果、コーナーの曲率半径が２．４ｍｍ以下の２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。

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。

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。

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。

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。

１ａ、１ｂ、１ｃ チップ、１０ すくい面、１１、１１ａ、１１ｂ、 コーナー、１２ 頂点、１３、１３ａ、１３ｂ 辺、１４，１１４ 開口部、１５、１５ａ、１５ｂ 第１の変曲部、１５ｃ、１８ 第２の変曲点、１６ コーナー側端点、１６ａ、１６ｂ 端点、１７ 頂点側端点、２０ 逃げ面、２１ 第１の領域、２２ 第２の面領域、３０ 他の逃げ面、４１ 延長線、４２ 線分、４３ 第１の交点、４５ 第２の交点、４６ 交点、５０ 保持具、５１ 保持部、６０ 定盤、７１、７２ 矢印、θ１，θ２ 角度。

Claims (19)

1. 外周の形状が多角形状であるすくい面と、
   前記すくい面の前記外周における互いに隣り合う１組のコーナー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、前記逃げ面の中央部に位置する第１の領域と、前記第１の領域と連なり、かつ前記１組のコーナーのうちの一方側に位置する第２の領域と、前記第１の領域と連なり、かつ前記１組のコーナーのうちの他方側に位置する第３の領域とを含み、
   前記すくい面の中央には開口部が設けられ、
   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１組のコーナーのうちの一方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第１の交点から、前記延長線と前記切れ刃の前記１組のコーナーのうちの他方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第２の交点までの長さを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第１の交点側の端点から前記第１の交点までの長さをｂ１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第２の交点側の端点から前記第２の交点までの長さをｂ２とした場合、
   ０．８０≦ｂ１／ｂ２≦１．２０、および、０．３２≦（ｂ１＋ｂ２）／ａ≦０．７０という条件を満たす、刃先交換型チップ。
2. 前記延長線と、前記切れ刃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、請求項１に記載の刃先交換型チップ。
3. 前記第２の領域および前記第３の領域の少なくともいずれか一方は、曲面状である、請求項１または２に記載の刃先交換型チップ。
4. 前記第２の領域および前記第３の領域のうちの少なくともいずれか一方は平面状である、請求項１または２に記載の刃先交換型チップ。
5. 前記１組のコーナーのうちの少なくともいずれか一方の角度が８０°以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の刃先交換型チップ。
6. 前記逃げ面と異なる位置に形成された他の逃げ面をさらに備え、
   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１〜５のいずれか１項に記載の刃先交換型チップ。
7. 外周の形状が六角形状であり、前記外周に鋭角のコーナーと鈍角の頂点とを交互に含むすくい面と、
   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、
   前記すくい面の中央には開口部が設けられ、
   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長さを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長さを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。
8. 前記延長線と、前記切れ刃の前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、請求項７に記載の刃先交換型チップ。
9. 前記第２の領域は曲面状である、請求項７または８に記載の刃先交換型チップ。
10. 前記第２の領域は平面状である、請求項７または８に記載の刃先交換型チップ。
11. 前記コーナーの角度が８０°以下である、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の刃先交換型チップ。
12. 前記逃げ面と対向する位置に形成された他の逃げ面を備え、前記逃げ面と前記他の逃げ面とは、前記すくい面と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１２０°の回転対称となる形状を有する、請求項７〜１１のいずれか１項に記載の刃先交換型チップ。
13. 前記コーナーは丸コーナーであり、前記コーナーの曲率半径が２．４ｍｍ以下である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の刃先交換型チップ。
14. 前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つである、請求項１から１３のいずれかに記載の刃先交換型チップ。
15. 前記逃げ面が非研磨面である、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の刃先交換型チップ。
16. 前記刃先交換型チップが保持具に取り付けられた状態で、
    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１〜１５のいずれか１項に記載の刃先交換型チップ。
17. 前記逃げ面が研削加工されていない面である、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の刃先交換型チップ。
18. 原材料を準備する工程と、
    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、
    外周の形状が多角形状であるすくい面と、
    前記すくい面の前記外周における互いに隣り合う１組のコーナー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、前記逃げ面の中央部に位置する第１の領域と、前記第１の領域と連なり、かつ前記１組のコーナーのうちの一方側に位置する第２の領域と、前記第１の領域と連なり、かつ前記１組のコーナーのうちの他方側に位置する第３の領域とを含み、
    前記すくい面の中央には開口部が設けられ、
    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１組のコーナーのうちの一方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第１の交点から、前記延長線と前記切れ刃の前記１組のコーナーのうちの他方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第２の交点までの長さを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第１の交点側の端点から前記第１の交点までの長さをｂ１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第２の交点側の端点から前記第２の交点までの長さをｂ２とした場合、
    ０．８０≦ｂ１／ｂ２≦１．２０、および、０．３２≦（ｂ１＋ｂ２）／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。
19. 原材料を準備する工程と、
    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、
    外周の形状が六角形状であり、前記外周に鋭角のコーナーと鈍角の頂点とを交互に含むすくい面と、
    前記すくい面の外周における鋭角の前記コーナーと鈍角の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、
    前記すくい面の中央には開口部が設けられ、
    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長さを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長さを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。

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