JP2822627B2 - スローアウェイチップ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば平削り、側面削り、および溝削り等
に使用される正面フライスやエンドミル用のスローアウ
ェイチップに関するものである。

［従来の技術］ この種のスローアウェイチップ（以下、チップと略す
る。）の切刃に、立方晶窒化硼素（以下CBNと略す
る。）やダイヤモンドを含有する高硬度焼結体を用いる
場合には、該高硬度焼結体とチップ本体を構成する超硬
合金や鋼材とは、いわゆる濡れ性が悪いため、ろう付け
によって直接これをチップ本体に接合することは難し
い。そこで、このような高硬度焼結体をWC等の超硬合金
と一体に焼結して複合焼結体を形成し、この複合焼結体
をろう付けしてチップ本体に固着する方法が採られてい
る。

こうして成形されるチップとしては一般に、多角形平
板状のチップ本体の上面角部に臨んで切欠部が形成さ
れ、この切欠部に前記複合焼結体がろう付けにより固着
されたものが多用されている。このようなチップは、前
記角部に連なる辺部に形成された高硬度焼結体より成る
切刃によって切削を行うことにより、優れた耐摩耗性を
発揮するという利点を有する。

しかしその反面、このようなチップでは、切刃を構成
する高硬度焼結体に含有されるダイヤモンドやCBNが比
較的高価であるため、結果的にチップそのものが高価に
なることは避けられない。このため、切刃を成す高硬度
焼結体部分は極力小さく、必要最小限に抑えることが望
ましい。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながらこのようなチップでは、前述のように高
硬度焼結体とチップ本体とのぬれ性が悪く、ろう付けに
よる固着が困難であるため、高硬度焼結体の切刃は専ら
切欠部に固着された複合焼結体の超硬合金部分によって
保持されている。これより高硬度焼結体部分を小さくす
ると、これに伴ってチップ本体の切欠部にろう付けされ
る超硬合金部分も小さくなるのでチップ本体とのろう付
け強度が不足してしまい、切刃にかかる切削力に耐えき
れずに複合焼結体がチップ本体の切欠部から剥離してし
まう危険性があった。

このため、このようなチップでは複合焼結体を極力小
さく抑えつつ、いかにチップ本体とのろう付け強度を維
持するかが重要な課題とされており、切刃にかかる切削
力に十分耐えうる複合焼結体の大きさの指標が強く求め
られていた。

また一方、高価なチップをより効率的に使用するため
に、切刃が摩耗する度にこれを研磨して再使用すること
が一般的であった。しかしこれには、各々のチップの切
刃の摩耗状況を個別に管理するという極めて繁雑な管理
作業が必要となる。

さらにこのようなチップでは、再研磨を見込んでチッ
プの寿命が少なめに設定されるのが一般的であり、高硬
度焼結体部分を限界まで使い切ることなく交換される場
合が多かった。

［課題を解決するための手段］ ここで、本発明の発明者らが種々の試験を重ねた結
果、このようなチップにあっては、複合焼結体の高硬度
焼結体との接合部分において、前記切欠部にろう付けさ
れる超硬合金部分の幅が0.3mm以上であれば、通常の切
削条件下においてはもとより、大部分の難削材を切削す
る場合においても十分な切削能力を有する刃体を提供す
ることが可能であるという知見を得た。

本発明は、かかる知見に基づいて前記の課題を解決す
るためになされたもので、多角形平板状の本体の上面の
角部にこの上面の辺部に沿って形成された切欠部に、高
硬度焼結体と超硬合金とを接合して一体に焼結成形せし
めた複合焼結体を、ろう付けして固着することにより、
前記高硬度焼結体より成る切刃が前記辺部に連なって形
成されたスローアウェイチップにおいて、前記切欠部
を、前記角部の先端から前記辺部の中央部に向かうに従
って底面が漸次上方へ傾斜するように形成するととも
に、前記複合焼結体の高硬度焼結体との接合部分におけ
る超硬合金の、前記切欠部にろう付けされる部分の幅
が、0.3mm以上であることを特徴とするものである。

［作用］ 本発明では、切刃の部分がダイヤモンドやCBN等を含
有する高硬度焼結体より成っており、かつこの切刃を構
成する高硬度焼結体との接合部分における超硬合金の、
チップ本体の切欠部にろう付けされる部分の幅が、0.3m
m以上となっている。これにより、高硬度焼結体をチッ
プ本体に安定して固着することができ、切削作業の際の
切削力にも十分耐えうるチップを提供することが可能と
なる。

ここで、前記超硬合金部分の幅が0.3mmを下回ってし
まうと、複合焼結体とチップ本体とのろう付け部分の強
度が著しく低下してしまい、切削力に耐えきれなくなっ
て複合焼結体が切欠部より剥離したり、切刃が破損する
おそれがある。

さらに、本発明のチップでは、この複合焼結体がろう
付けされて固着されるチップ本体の切欠部が、チップ本
体上面の角部の先端から辺部の中央部に向かうに従って
底面が漸次上方へ傾斜するように形成されており、これ
に伴い前記複合焼結体は、前記角部の先端から辺部の中
央部に向けて薄肉となるように形成されるので、前述の
ような十分な固着安定性を得ながらも、高価な高硬度焼
結体の部分をより小さくすることができ、一層のチップ
の低廉化を図ることができる。

［実施例］ 以下、第１図ないし第４図を用いて本発明の一実施例
について説明する。

本実施例においてチップ本体１は、第１図および第２
図に示すように略四角形の平板状であり、その上面1aお
よび下面1bは互いに平行に形成されている。このチップ
本体１の上面1aの一つの角部1cには、この角部1cに交わ
る上面1aの辺部1dに沿って、角部1cの先端から辺部1dの
中央部に向かうに従って底面が漸次上方へ傾斜した切欠
部1eが形成されている。

第３図および第４図は角部1cの拡大図であるが、これ
らの図に示されるようにこの切欠部1eには、ダイヤモン
ドやCBN等を含有する高硬度焼結体２とWC等の超硬合金
３とを接合して一体に焼結成形せしめた複合焼結体４
が、その高硬度焼結体２部分を前記角部1c先端側に位置
した状態でろう付けにより固着されている。ここで符号
５はろう付け部分を示す。これによりこのチップ本体１
の角部1cには辺部1dに連なって高硬度焼結体２の切刃2a
が形成されるとともに、この切刃2aからチップ本体１の
上面1aに沿って当該チップのすくい面2bが、またチップ
本体１の下面1bに向かって逃げ面2cが、それぞれチップ
本体１の上面1aおよび側面1fに連続して形成されてい
る。従って、上記切欠部1eの底面が前述のように傾斜し
て形成されるのに伴い、この複合焼結体４は、チップ本
体１の上面1aの前記角部1cから辺部1dに沿って該辺部1d
の中央部に向かうに従い、第２図および第４図に示すよ
うにその厚さが漸次薄肉となるように形成されることと
なる。

そして、この複合焼結体４の高硬度焼結体２との接合
部分における超硬合金３の、前記チップ本体１の切欠部
1eにろう付けされる部分の幅Ｗは、0.3mm以上に設定さ
れている。

このような構成のチップでは、切刃2aの部分がダイヤ
モンドやCBN等を含有する高硬度焼結体２より成ってお
り、従来のチップ同様、優れた耐摩耗性を発揮すること
ができる。そして、この複合焼結体４の高硬度焼結体２
との接合部分における超硬合金３の、前記切欠部1eにろ
う付けされる部分の幅Ｗは0.3mm以上に設定されてお
り、複合焼結体４はチップ本体１に安定して固着され、
通常の切削作業はもとより大部分の難削材の切削におい
ても剥離することなく十分耐えることができる。

このように本発明は、チップに設計上十分な安全度を
与える指標を提供するものであり、これにより安定した
耐用性を有するチップを得ることが可能となる。

また、この指標を目安に複合焼結体を成形することに
より、余分な高硬度焼結体部分を設置する必要がなくな
る。すなわち高い耐摩耗性を維持したまま、高価な高硬
度焼結体の占める部分を必要最小限に抑えることが可能
となり、チップそのものの低廉化を図ることができる。

さらに本発明によれば、こうして高硬度焼結体部分を
最小限に抑えることにより、従来のチップでは一定切削
量を切削した時点で高硬度焼結体の切刃に再研磨を施し
ていたものを、この時点において高硬度焼結体が限界ま
で使用し切られるように設定することができる。これに
より、摩耗したチップは再研磨せずに交換することがで
きるので、従来再研磨作業に費やされていた労力、およ
び繁雑なチップの管理が不要となって作業効率の向上を
図ることができる。また、再研磨を行う必要が無いた
め、従来再研磨の際に削り取られていた分の高硬度焼結
体を節約することができるという利点をも有する。

ここで本発明では、複合焼結体の高硬度焼結体との接
合部分における超硬合金の、チップ本体の切欠部にろう
付けされる部分の幅を0.3mm以上としたが、これは、こ
の幅が0.3mmを下回ってしまうと複合焼結体の超硬合金
部分とチップ本体とのろう付け部分の強度が著しく低下
し、切削力に耐えきれなくなってしまう危険性があるた
めである。このような事態になると、複合焼結体がろう
付け部分より剥離して脱落してしまい、チップの寿命が
一気に短縮されてしまう。

さらに本発明では、前記複合焼結体４がろう付けされ
て固着される切欠部1eが、チップ本体１の上面1aの角部
1cの先端から前記辺部1dの中央部に向かうに従ってその
底面が漸次上方へ傾斜するように形成されており、これ
に伴い複合焼結体４も前述のように前記辺部1dの中央部
に向けて薄肉となるように形成されるので、この複合焼
結体４の高硬度焼結体２の部分をさらに小さくすること
ができ、前述のように複合焼結体４を十分安定的に固着
しながらも、一層低廉なチップを提供することが可能と
なる。

なお本実施例では、チップ本体１の辺部1dを右側に配
置してチップ本体１を上面１方向視した際に、切刃2aが
該チップ本体１の右下に配設される、いわゆる右勝手の
チップについて説明したが、これとは逆に第５図に示す
ような左勝手のチップに本発明を用いることも、勿論可
能である。

また本実施例ではチップ本体１を四角形平板状とした
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば第
６図ないし第８図に示すような三角形平板状のチップ
や、第９図および第10図に示すような平行四辺形平板状
のチップに用いても構わない。

なお、これら第５図、第６図ないし第８図、および第
９図と第10図に示した実施例では、第１図ないし第４図
と同じ部分には同一の符号を配してある。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、チップの設計上
十分な安全度を与える指標を提供することができ、これ
により高い耐摩耗性を維持するとともに、耐用性の安定
したチップを得ることが可能となる。

またこの指標を目安とすることにより、高価な高硬度
焼結体の部分を必要最小限に抑えることができ、これに
よってチップそのもののコストの低減を図ることができ
る。

さらに使い切り型のチップを成形することが可能とな
り、再研磨作業が不要となって作業効率の向上が図られ
るとともに、従来再研磨持に除去されていた分の高硬度
焼結体を効率的に利用することが可能となる。

しかも、前記複合焼結体がろう付けされて固着される
チップ本体の切欠部が、チップ本体上面の角部の先端か
ら辺部の中央部に向かうに従って底面が漸次上方へ傾斜
するように形成されており、これに伴い複合焼結体も前
記角部の先端から辺部の中央部に向けて漸次薄肉となる
ように形成されるので、高硬度焼結体を十分安定して固
着させながらも、高価な高硬度焼結体の部分をより小さ
くすることができ、チップの一層の低コスト化を図るこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示すものであ
り、第５図、第６図ないし第８図、第９図および第10図
は、それぞれ本発明のこの他の実施例を示すものであ
る。 １……チップ本体、 1a……上面、1b……下面、 1c……角部、1d……辺部、 1e……切欠部、1f……側面、 ２……高硬度焼結体、 2a……切刃、 2b……すくい面、2c……逃げ面、 ３……超硬合金、 ４……複合焼結体、 ５……ろう付け部分、 Ｗ……高硬度焼結体２との接合部分における超硬合金３
の、切欠部1eにろう付けされる部分の幅。

フロントページの続き (72)発明者 小寺 雄一 岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田 1528番地 三菱金属株式会社岐阜製作所 内 (56)参考文献 特開 昭63−24002（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−34306（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−47708（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23B 27/18

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多角形平板状の本体の上面の角部にこの上
   面の辺部に沿って形成された切欠部に、高硬度焼結体と
   超硬合金とを接合して一体に焼結成形せしめた複合焼結
   体を、ろう付けして固着することにより、前記高硬度焼
   結体より成る切刃が前記辺部に連なって形成されたスロ
   ーアウェイチップにおいて、 前記切欠部は、前記角部の先端から前記辺部の中央部に
   向かうに従って底面が漸次上方へ傾斜するように形成さ
   れるとともに、前記複合焼結体の高硬度焼結体との接合
   部分における超硬合金の、前記切欠部にろう付けされる
   部分の幅が、0.3mm以上であることを特徴とするスロー
   アウェイチップ。