JP2512995C

JP2512995C -

Info

Publication number: JP2512995C
Authority: JP
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Publication date: 1998-03-18

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、特に鉄とアルミニウムとの複合材の切削に用いて好適なスローア
ウェイチップに関するものである。［従来の技術］近年、各種機器類の構成類の構成部材として互いに異なる金属を一体的に鋳造
し、あるいは一方の金属に他方の金属を嵌め込んだ多様な複合材が用いられてい
る。第２４図および第２５図は、この種の複合材の一例を示すもので、この複合材
Ｗはアルミニウム２内に鋳鉄１を鋳込んだ円柱状のものである。このような複合
材Ｗを規定の外径寸法まで仕上げるには、第２６図に示すように、上記複合材Ｗ
をその軸線Ｏ回りに回転させつつこれら互いに異なる金属である鋳鉄１およびア
ルミニウム２を、バイトホルダ４に装着した一のスローアウェイチップ（以下、
チップと略称する。）３により同時に切削して行く必要がある。［発明が解決しようとする課題］ところが一般に、鋳鉄１の切削においては切刃のチッピング防止の観点から充
分な刃先強度が要求されるのに対し、アルミニウム２の切削においてはむしろ耐
溶着性の観点から切れ味の良さが要求されている。このため、このような複合材
Ｗの切削に用いるチップ３を選択するについては、これら鋳鉄１とアルミニウム
２との被切削性の相違から、様々な問題があった。すなわち、第２７図および第２９図に示すような切刃５にホーニングを施した
チップ６を用いた場合には、鋳鉄１の切削には何等問題はないが、アルミニウム
２の切削時に切刃５に溶着を生じ、この結果被削材Ｗの面精度を著しく悪化させ
てしまうという欠点があった。これに対して、第２８図および第３０図に示すような切刃７にホーニングを施
していないチップ８を用いた場合には、逆にアルミニウム２の切削には問題はな
いが、鋳鉄１の切削時に切刃７にチッピングを発生してしまうという欠点があっ
た。ちなみに、このチップ８で切刃７のチッピングを生じることなく上記複合材
Ｗの切削を行うには、切り込みを０．０２ｍｍ〜０．０５ｍｍ程度のごく僅かな
量とせざるを得ず、加工能率の面から到底実用的とはいい難かった。この発明は、上記問題点を解決することを目的とするものである。［課題を解決するための手段］この発明のチップは、すくい面のコーナー部の稜線部に、ホーニングが施され
ている第一の切刃とホーニングが施されていない第二の切刃を順次設けるととも
に、第二の切刃を第一の切刃より、すくい面中心からの距離が大きくなるように
、突出させたものである。第一の切刃および第二の切刃は、いずれも凸曲線状の切刃である。また、他の発明は、多角形の板状をなし、すくい面の稜線部に形成されたホー
ニングが施されている主切刃の一端部に、ホーニングが施されている第一の切刃
を形成し、この第一の切刃の他端側に平面視で段部を介してホーニングが施され
ていない第二の切刃を設けるとともに、第一の切刃および第二の切刃の少なくと
もいずれか一方を直線状の切刃によって形成したものである。第一の切刃に対する第二の切刃の突出量が、主切刃の長手方向に沿う寸法差又
はすくい面中心からの距離の差によって設定され、この突出量は、０．０１ｍｍ
〜０．１ｍｍの範囲内である。また、他の発明は、多角形の板状をなし、すくい面の稜線部に形成されたホー
ニングが施されている主切刃の一端部に、平面視でこの主切刃と鈍角をなしホー
ニングが施されている第一の切刃を形成すると共に、前記主切刃のホーニングと
第一の切刃のホーニングとが鈍角をなし、第一の切刃の他端部に平面視でこの第
一の切刃と鈍角をなしかつホーニングが施されていない第二の切刃を設けるとと
もに、第一の切刃および第二の切刃の少なくともいずれか一方を直線状の切刃に
よって形成し、前記第一及び第二の切刃が同一の平面を逃げ面としているもので
ある。第一の切刃のホーニングを、その幅寸法が主切刃側から第二の切刃側に向けて
漸次小さくなるように形成した。主切刃のホーニングを、その幅寸法が第一の切刃側から主切刃の他端側に向け
て漸次小さくなるように形成した。［作用］上記構成のチップにあっては、複合材の切削を行うと、いずれもチップの送り
にしたがって先ずホーニングされて強度に優れる第一の切刃によって荒切削が行
なわれ、ついで第一の切刃の直後に位置する耐溶着性に優れる第二の切刃によっ
て仕上げ切削される。このため、上記複合材を深切り込みでかつ優れた仕上げ面
精度で切削加工することができる。さらに、第一の切刃に対する第二の切刃の突
出量を適宜設定することにより、第二の切刃におけるチッピングの発生が防止さ
れる。［発明の実施の形態］第１図〜第５図は、この発明のチップの一例を示すものである。第１図〜第３図において、このチップ１０は超硬合金等からなる外観略正方形
の板状のもので、中央部には取付孔１０ａが穿設されている。このチップ１０は
、平坦な下面１１が着座面とされるとともに上面１２がすくい面とされており、
上面１２の各稜線部には切刃１３が形成されている。また、これら切刃１３間の
コーナー部１４には、それぞれ切刃１３に連なり、かつ凸曲線状をなす第一の切
刃１５と第二の切刃１６がこのチップ１０の送り方向Ｆの前方側から後方側に向
けて順次形成されている。ここで、第一の切刃１５にはホーニングが施されており、他方第二の切刃１６
にはホーニングが施されていない。そして、これら第一および第二の切刃１５，
１６は、第二の切刃１６の先端部を第一の切刃１５の先端部よりも切り込み方向
側に図中Ｘで示す量だけ突出させて形成されている（すなわち、取付孔１０ａを
有するすくい面中心からの距離の差がＸとされる）。この突出量Ｘの適正範囲については、被削材の種類や切削条件等により多少異
なるが、０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲内にすることが望ましく、さらに鋳鉄
１を鋳込んだアルミニウム２からなる複合材の通常の切削加工にあっては、０．０２ｍｍ〜０．０５ｍｍの範囲内に設定することが好ましい。上記突出量Ｘが０
．０１ｍｍに満たないと、後述する上記切刃１６による仕上げ切削が十分に行な
われず、よって仕上げ面精度の向上が望めないからであり、他方０．１ｍｍを越
えると上記切刃１６が突出し過ぎてチッピングを生じる恐れがあるからである。以上の構成からなるチップ１０を、第４図および第５図に示すように、バイト
ホルダに装着して上記複合材Ｗの切削を行うと、チップ１０の送りにしたがい、
先ずホーニングされて強度に優れる第一の切刃１５によって荒切削が行われる。
そして、第一の切刃１５で削られた面は、引き続いて上記第一の切刃１５の直後
に位置する耐溶着性に優れる第二の切刃１６によって仕上げ切削されてゆく。したがって、このようなチップ１０によれば、鋳鉄１とアルミニウム２からな
る複合材Ｗを深切り込みでかつ優れた仕上げ面精度で切削加工することができ、
よってこの種の複合材を合理的な送り速度で切削加工することができる。さらに
、第一の切刃１５に対する第二の切刃１６の突出量Ｘを上述した０．０１ｍｍ〜
０．１ｍｍの範囲内である適宜量に設定すれば、上記第二の切刃１６にチッピン
グを生じることもない。［他の実施例Ｉ］第６図〜第８図は、この発明のチップの第二実施例を示すもので、このチップ
２０は、超硬合金等からなる外観略正方形の板状のいわゆるポジティブ・チップ
である。このチップ２０は、平坦な下面２１が着座面とされるとともに上面２２がすく
い面とされており、上面２２の各稜線部にはホーニングが施された主切刃２３が
形成されている。そして、これら主切刃２３間のコーナー部２４には、各々主切
刃２３の先端部２３ａに鈍角をなして連なり、かつ同様のホーニングが施された
直線状の第一の切刃２５が形成されている。また、この第一の切刃２５の先端側
には、段部２６を介してホーニングが施されていない直線状の第二の切刃２７が
形成されている。そして、第二の切刃２７の先端部は、隣接する主切刃２３の基
端部２３ｂに連なっている。ここで、第一の切刃２５と第二の切刃２７との間の離間寸法Ｘについても、被
削材の種類や切削条件等により多少異なるが、カッター本体に所定のアキシヤルレーキ角を付されて装着された状態において、第１図〜第３図に示したものと同
様の理由から、０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲内になるように設定することが
望ましく、さらに上記鋳鉄１をアルミニウム２に鋳込んだ複合材Ｗの通常の切削
加工にあっては、同様にして０．０２ｍｍ〜０．０５ｍｍの範囲内になるように
設定することが好ましい。上記構成からなるチップ２０にあっても、第一実施例に示したものと同様の作
用効果を得ることができる。［他の実施例II］第９図〜第１１図は、この発明のチップの第三実施例を示すもので、このチッ
プ３０は、ホーニング３１が形成された主切刃３２を有するポジティブ・チップ
である。このチップ３０の主切刃３２の先端部においてこれと交差する稜線部には、上
記主切刃３２側から所定の長さＢだけ所定の幅Ｌで角度α₁のホーニングが施さ
れることにより、第一の切刃３３が形成されている。そして、第一の切刃３３の
先端側には、段部３４を介してホーニングが施されていない第二の切刃３５が形
成されている。なお、上記段部３４は切屑の排出性からも滑らかな凹曲面状に形
成するのが好ましい。以上の構成からなるチップ３０は、カッター本体（図示せず）にアキシヤルレ
ーキ角Ａおよび正面逃げ角Ｎを付されて装着されて使用される。この場合におい
て、カッター本体における第一の切刃３３と第二の切刃３５との軸線方向の離間
距離寸法Ｘ₁は、次式で与えられる。Ｘ₁＝｛ｔａｎ（Ａ＋Ｎ）−ｔａｎＡ｝・Ｌｔａｎα₁・ｃｏｓＡちなみに、Ａ＝２０°，Ｎ＝１０°，Ｌ＝０．１２ｍｍ，α₁＝２５°とする
と、上式から離間寸法Ｘ₁は０．０１１ｍｍになる。この結果、この例のチップ３０によっても、上述した第一実施例におけるチッ
プ１０と同様の作用効果を得ることができる。［他の実施例III］第１２図〜第１４図は、この発明のチップの第四実施例を示すものである。このチップ４０は外観略正方形状のポジティブ・チップで、上面の各稜線部には角度α₂のホーニング４１が施された主切刃４２が形成されている。そして、
これら主切刃４２の間のコーナー部のもともとホーニングが施されていない稜線
部は、その主切刃４２側の略半分の部分が、この稜線部に対して主切刃４２側に
β₁傾斜した方向に沿って角度α₃のホーニングが施されている。これにより、主切刃４２の先端部には、主切刃４２と鈍角をなしかつホーニン
グ４３が施された直線状の第一の切刃４４と、この第一の切刃４４と角度（１８
０°−δ₁）を間に挟んで交差するホーニングが施されていない長さＷ₁の直線状
の第二の切刃４５とが形成されている。そして、第一の切刃４４のホーニング４
３は、その幅寸法が主切刃４２側から第二の切刃４５に向けて漸次小さくなるよ
うに形成されている。この例のチップ４０によれば、第一〜第三実施例に示したものと同様の作用効
果を得ることができるほか、さらにその製造が容易であるとともに、第一の切刃
４４のホーニング４３の幅寸法が第二の切刃４５に近付くに従って小さくなるた
め、より優れた仕上げ面精度の切削加工を行うことが可能となる。［他の実施例IV］第１５図は、この発明のチップの第五実施例を示すもので、この例のチップ５
０は第四実施例に示したチップの主切刃のホーニングを、その幅寸法が先端側か
ら基端側（他端側、すなわち他のコーナー部側）に向けて漸次小さくなるように
γ₁の角度を付けて形成したものである。この例のチップ５０によれば、第四実施例に示したものより主切刃５１の長さ
が短くなるため、相対的に第二の切刃５２の長さをより長く確保することができ
る。なお、上記実施例においては、本発明のチップを正方形のチップ１０，２０，
３０，４０，５０に適用した例について説明したがこれに限るものではなく、図
１６に示すような、ホーニングが施されている主切刃６１の先端部に、ホーニン
グが施されている直線状の第一の切刃６２と、ホーニングが施されていない直線
状の第二の切刃６３とが、段部６４を介して形成された三角形状のチップ６０で
あってもよい。また、平行四辺形や菱形あるいは長方形、その他の各種多角形で
もよく、さらに稜線部の一部分だけに上述したような第一および第二の切刃を形成したものであってもよい。また、上記実施例にあっては、いずれも第一の切刃および第二の切刃が直線状
のものについて説明したが、これに限るものではなく、第１７図に示すような第
一の切刃７１が直線状で第二の切刃７２が凸曲線状のチップ７０や、第１８図に
示すような第一の切刃８１が凸曲線状で第二の切刃８２が直線状のチップ８０で
あってもよい。さらには、第１９図に示すチップ９０のように、第１２図〜第１
４図に示したチップ４０の主切刃４２と第一の切刃４４との間に面取り部９１を
形成したものや、第２０図に示すチップ９５のように、上記チップ９０の第二の
切刃４５の先端部にさらに面取り部９６を形成したものであってもよい。また、上記実施例の説明においては、いずれも第４図に示すように、チップ１
０等をバイトホルダＨに装着して複合材Ｗを切削する場合の作用効果を示したが
これに限るものではない。すなわち、第２１図および第２２図に示すように、アルミニウム２からなる角
柱状の複合材Ｗの鋳鉄１が埋め込まれている面を第２３図に示すような正面フラ
イスで切削する場合にも、本発明に係るチップ１０等を用いることができる。すなわち第２３図において、図中符号１００は、外観略円柱状をなすフライス
本体を示すもので、このフライス本体１００の先端部には、円周方向に沿って複
数のチップ取付座１０１が等間隔を隔てて形成されている。そして、各チップ取
付座１０１に上述したチップ１０が、その主切刃１３を外周側に位置させ、主切
刃１３の先端側に第一の切刃１５を位置させるとともに、この第一の切刃１５の
先端側で、かつ送り方向Ｆの後方側に第二の切刃１７を位置させて着脱自在に装
着されている。このような正面フライスで上記複合材Ｗの切削を行なった場合においても、チ
ップ１０の送りにしたがい、先ずホーニングされて強度に優れる第一の切刃１５
によって荒切削が行なわれる。そして、第一の切刃１５で削られた面は引き続い
て上記第一の切刃１５の直後に位置する耐溶着性に優れる第二の切刃１７によっ
て仕上げ切削される。したがって、このようなチップ１０を装着した正面フライスにおいても、鋳鉄
１とアルミニウム２からなる複合材Ｗを深切り込みでかつ優れた仕上げ面精度で切削加工することができる。［発明の効果］以上説明したようにこの発明のチップは、すくい面のコーナー部の稜線部に、
ホーニングが施されている第一の切刃とホーニングが施されていない第二の切刃
を順次（送り方向に）設け、かつ第二の切刃を第一の切刃より、すくい面中心か
らの距離が大きくなるように（切込み方向側に）、突出させたものであり、さら
に上記第一の切刃および第二の切刃をいずれも凸曲線状の切刃によって形成し、
あるいは上記第一の切刃の他端側に平面視で段部を介して第二の切刃を形成する
とともに、これら第一および第二の切刃の少なくともいずれか一方を直線状の切
刃によって形成し、第二の切刃を第一の切刃より（切込み方向側へ）０．０１ｍ
ｍ〜０．１ｍｍの範囲内だけ突出させ又は上記第一の切刃の他端部にこの第一の
切刃と鈍角を挟んで上記第二の切刃を設けるとともに、これら第一および第二の
切刃の少なくともいずれか一方を直線状の切刃によって形成し、第一及び第二の
切刃が同一の平面を逃げ面としたものである。よって、この発明のチップによれば、これをバイトホルダや正面フライス等の
各種工具に装着することにより、特に鋳鉄とアルミニウムからなる複合材を、切
刃にチッピングを生じることなく深い切り込みでかつ優れた仕上げ面精度で切削
加工することができる。また請求項５に係る発明は、主切刃のホーニングと第一の切刃のホーニングと
が鈍角をなし、第一及び第二の切刃が同一の平面を逃げ面としていることで、切
込み切削時に主切刃による切屑と第一の切刃による切屑の延びる方向が異なるの
で切屑が良く分断されて切屑排出性が良く、また第一の切刃とホーニングの製作
が容易且つ正確で、第一及び第二の切刃が接続する角部の強度が高い。

【図面の簡単な説明】第１図〜第５図はこの発明の第一実施例を示すもので、第１図は正面図、第２
図は側面図、第３図は第１図のＡ部拡大図、第４図は上記チップをバイトホルダ
に装着した切削状態を示す概略図、第５図は第４図の切削部を示す拡大図、第６
図〜第８図はこの発明のチップの第二実施例を示すもので、第６図は正面図、第
７図は側面図、第８図は切刃先端部の正面図、第９図〜第１１図はこの発明のチップの第三実施例を示すもので、第９図は切刃先端部の正面図、第１０図は同
側面図、第１１図は同平面図、第１２図〜第１４図はこの発明の第四実施例を示
すもので、第１２図は正面図、第１３図は側面図、第１４図は切削状態を示す概
略図、第１５図はこの発明のチップの第五実施例を示す正面図、第１６図〜第２
０図はそれぞれこの発明のチップのその他の実施例を示す正面図、第２１図およ
び第２２図は複合材の形状を示すもので、第２１図は正面図、第２２図は側面図
、第２３図はこの発明のチップを正面フライスに装着した例を示す縦断面図、第２４図及び第２５図は複合材の一例を示す図で、第２４図は正面図、第２５
図は側面図、第２６図はその切削状態を示す概略図、第２７図〜第３０図はそれ
ぞれ従来のチップを示すもので、第２７図および第２８図は各々正面図、第２９
図は第２７図のＰ₁−Ｐ₁線視拡大断面図、第３０図は第２８図のＰ₂−Ｐ₂線視拡
大断面図である。１…鋳鉄、２…アルミニウム、１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，
８０，９０，９５…チップ（スローアウェイチップ）、１２，２２…上面（すく
い面）、２３，３２，４２，５１，６１…主切刃、１５，２５，３３，４４，６
２，７１，８１…第一の切刃（ホーニング有）、１６，２７，３５，４５，５２
，６３，７２，８２…第二の切刃（ホーニング無）、２６，３４，６４…段部、
３１，４１，４３…ホーニング、Ｘ，Ｘ₁…離間寸法、Ｆ…送り方向、Ｗ…複合
材（被削材）。

Claims

【特許請求の範囲】（１）すくい面のコーナー部の稜線部に、ホーニングが施されている第一の切
刃とホーニングが施されていない第二の切刃を順次設けるとともに、上記第二の
切刃を第一の切刃より、上記すくい面中心からの距離が大きくなるように、突出
させたことを特徴とするスローアウェイチップ。（２）上記第一の切刃および第二の切刃は、いずれも凸曲線状の切刃であるこ
とを特徴とする請求項１に記載のスローアウェイチップ。（３）多角形の板状をなし、すくい面の稜線部に形成されたホーニングが施さ
れている主切刃の一端部に、ホーニングが施されている第一の切刃を形成し、こ
の第一の切刃の他端側に平面視で段部を介してホーニングが施されていない第二
の切刃を設けるとともに、上記第一の切刃および第二の切刃の少なくともいずれ
か一方を直線状の切刃によって形成したことを特徴とするスローアウェイチップ
。（４）上記第一の切刃に対する第二の切刃の突出量が、上記主切刃の長手方向
に沿う寸法差又は上記すくい面中心からの距離の差によって設定され、この突出
量は、０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項２また
は請求項３に記載のスローアウェイチップ。（５）多角形の板状をなし、すくい面の稜線部に形成されたホーニングが施さ
れている主切刃の一端部に、平面視でこの主切刃と鈍角をなしホーニングが施さ
れている第一の切刃を形成すると共に、前記主切刃のホーニングと第一の切刃の
ホーニングとが鈍角をなし、この第一の切刃の他端部に平面視でこの第一の切刃
と鈍角をなしかつホーニングが施されていない第二の切刃を設けるとともに、上
記第一の切刃および第二の切刃の少なくともいずれか一方を直線状の切刃によっ
て形成し、前記第一及び第二の切刃が同一の平面を逃げ面としていることを特徴
とするスローアウェイチップ。（６）上記第一の切刃のホーニングを、その幅寸法が上記主切刃側から上記第二の切刃側に向けて漸次小さくなるように形成したことを特徴とする請求項５に
記載のスローアウェィチップ。（７）上記主切刃のホーニングを、その幅寸法が上記第一の切刃側から上記主
切刃の他端側に向けて漸次小さくなるように形成したことを特徴とする請求項５
または請求項６に記載のスローアウェイチップ。