JP3064449B2

JP3064449B2 - スローアウェイチップ

Info

Publication number: JP3064449B2
Application number: JP3051710A
Authority: JP
Inventors: 辰夫新井; 貴宣斉藤; 弘章林崎
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1991-03-15
Filing date: 1991-03-15
Publication date: 2000-07-12
Anticipated expiration: 2015-07-12
Also published as: JPH0550316A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、スローアウェイ式カ
ッタに使用されるスローアウェイチップに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、切削工具の分野においては、切刃
の再研削の手間を省いて効率的かつ経済的な工具管理を
実現すべく、超硬合金等の硬質材料からなるスローアウ
ェイチップ（以下、チップと略称する。）を、工具鋼等
からなる工具本体に着脱自在に装着した構成のいわゆる
スローアウェイ式カッタが広く用いられている。ここ
で、このようなスローアウェイ式カッタに用いられるチ
ップのうち、特に切屑の処理性を高めたチップとして例
えば特公昭６３−２８７２２号公報に記載されたものが
知られている。このチップは、図１２及び図１３に示す
ように、多角形平板状を呈するチップ本体１のすくい面
２と逃げ面３との稜線部に切刃４が形成される点で通常
のチップと共通しているが、上記すくい面２の外周縁部
に、切刃４に達する複数の凹部５が、該切刃４に沿って
適宜間隔をおいて形成されている点が特徴とされてい
る。ここで、凹部５はいずれもチップ本体１の取付面６
側へ向かって略球状に陥没する形状に形成され、これら
凹部５の存在によって、切刃４は、すくい面２に沿って
延びる直線部４ａと、取付面６側に湾曲する湾曲部４ｂ
とが交互に配置された形状に形成されている。そして、
このようなチップによれば、切刃４に沿って生成される
切屑がその厚さ方向にも曲げ変形するので切屑の分断性
が改善される一方、凹部５によって切刃４のすくい角が
実質的に正角方向へ変化するので、切刃４の切れ味も高
まることになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、切削加工用
のチップにおいては、切刃稜線に微小なホーニング加工
を施すことが刃先強化に有効であることが知られてい
る。しかしながら、上述した図１２及び図１３に示すチ
ップでは、凹部５によって切刃４が厚さ方向に変形して
いるので、例えば砥石をチップ稜線に沿って移動させる
ような一般的ホーニング加工方法では専ら直線部４ａの
みがホーニングされるのみで、湾曲部４ｂにホーニング
加工を施すことができなかった。しかも、湾曲部４ｂの
すくい角は直線部４ａのすくい角よりも正角方向に大き
くなっているから、湾曲部４ｂの刃先強度はただでさえ
直線部４ａより小さく、かかる状況下でホーニング加工
を施すこともできないとなれば、湾曲部４ｂの刃先強度
は相対的に極めて低いものとなってしまう。このため、
仮にホーニング加工が施された直線部４ａに応じて工具
送り速度等の切削条件を高負荷側に設定したとすれば、
容易に湾曲部４ｂの欠損等を招くこととなり、結局、湾
曲部４ｂに合わせて切削条件を設定せざるを得ないこと
になる。その一方、かかる欠点を解消すべく湾曲部４ｂ
にもホーニング加工を施そうとすれば、総型砥石等の専
用工具が必要となって加工コストが著しく増加する。こ
の発明は、このような背景の下になされたもので、切屑
処理性に優れ、かつ切刃全体の刃先強度も容易に高める
ことができるチップを提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明は、すくい面の外周縁部に、該すくい面から
陥没して上記逃げ面に開口する複数の凹部を形成し、上
記凹部の壁面を、上記すくい面からの陥没量が該すくい
面の中心側から上記逃げ面に至るまで漸次増大する傾斜
面状に形成したものである。

【０００５】

【作用】上記構成によれば、切刃のうちで凹部の壁面と
逃げ面との稜線に形成される部分のすくい角が負角とな
るため、この部分の刃先強度が増加する。従って、切刃
の強化を図るには凹部を除くすくい面と逃げ面との直線
的な交差稜線部のみをホーニング加工すれば良いことに
なる。

【０００６】

【実施例】以下図１ないし図７を参照して、本発明の一
実施例を説明する。図１〜図３において符号１０は本実
施例に係るチップである。このチップ１０は、超硬合金
を平板状に成形してなるもので、互いに平行な略正方形
状のすくい面１１及び取付面１２と、すくい面１１の周
囲に配置される４つの逃げ面１３…とを有し、上記各逃
げ面１３がすくい面１１に対して鋭角に交差する傾斜面
状に形成されることによっていわゆるポジチップ形状を
呈している。また、上記各逃げ面１３が交差する４つの
コーナ部には、すくい面１１と直交する方向からの平面
視において各逃げ面１３に対してほぼ４５゜傾く方向へ
延びる副逃げ面１４が形成されている。なお、これら副
逃げ面１４もすくい面１１に対して鋭角に交差する傾斜
面状に形成され、これら副逃げ面１４と逃げ面１３との
間には比較的小さな曲率半径で湾曲する凸湾曲面１５が
配置されている。また、これら逃げ面１３、副逃げ面１
４及び凸湾曲面１５はいずれも研摩面とされている。

【０００７】そして、すくい面１１の外周縁部には、該
すくい面１１の各辺に３個づつ合計１２個の凹部１６が
適宜間隔をおいて形成されている。これら凹部１６は、
当該チップ１０の圧縮成形時に一体成形されてなるもの
で、それぞれの一端側は逃げ面１３に開口して該逃げ面
１３との間で交差稜線を有している。

【０００８】また、各凹部１６の壁面は、各々の幅方向
（逃げ面１３との稜線に沿う方向をいう。）両端側から
中央に向かうに従って漸次取付面１２側へ円弧を描きつ
つ陥没する凹曲面状に形成されており、これにより各凹
部１６の壁面と逃げ面１３との稜線は円弧状に湾曲せし
められている。さらに、凹部１６のすくい面１１からの
陥没量は、すくい面１１の中心側から外周側に向かうに
従って漸次増大せしめられ、このため、図２により詳細
に示すように凹部１６の壁面はすくい面１１に対して鋭
角αで傾斜する傾斜面となっている。なお、各凹部１６
の形状や大きさは相互に等しく、すくい面１１の各辺に
おける凹部１６のピッチＰも相互に等しく設定されてい
る。

【０００９】さらに、凹部１６の壁面を含むすくい面１
１と逃げ面１３との稜線には主切刃１７が形成されてい
る。主切刃１７は、すくい面１１に沿って直線的に延び
る直線部１７ａと、凹部１６の壁面と逃げ面１３との稜
線に沿って延びる湾曲部１７ｂとから構成され、上記湾
曲部１７ｂは上述した通り凹部１６の壁面の湾曲に応じ
て取付面１２側へ円弧状に湾曲せしめられている。そし
て、各直線部１７ａには一定幅ｍの平坦なホーニング部
１８が形成され、該ホーニング部１８のすくい面１１に
対する傾斜角θは上述した凹部１６の傾斜角αと等しい
値に設定されている。なお、これらホーニング部１８の
傾斜角θや凹部１６の傾斜角αは必要に応じて種々変化
させて良い。また、ホーニング幅ｍについては０．０２
mm〜０．３mmの範囲が好適である。

【００１０】また、すくい面１１と各副逃げ面１４との
交差稜線部には副切刃１９が形成され、該副切刃１９と
上記主切刃１７とによって本実施例における切刃が構成
されている。副切刃１９は、その全長に渡ってすくい面
１１に沿って直線的に延在せしめられている。そして、
各副切刃１９には切刃直線部１７ａと同様に、一定幅ｎ
の平坦なホーニング部２０が形成されている。なお、こ
のホーニング部２０の傾斜角が種々変更され得る点及び
幅ｎの適正範囲は上述した主切刃１７のホーニング部１
８と同様である。

【００１１】以上のように構成されたチップ１０は、図
４ないし図７に示すように、円環状の工具本体３０の外
周部に設けられたチップ取付溝３１に、シート３２及び
サポータ３３とともに挿入されて工具外周部の所定位置
に位置決めされ、さらにはクランプねじ３４で締め込ま
れる楔部材３５によって工具周方向に押圧されて工具本
体３０に強固に装着される。この際、チップ１０の一の
主切刃１７は工具外周側へ所定のコーナ角φ（図６参
照）だけ傾斜した状態で突出し、これに伴って該一の主
切刃１７に隣接する一の副切刃１９が工具先端側へ向か
ってボス面３０ａとほぼ平行に突出する。そして、この
状態で工具本体３０がその軸線回りに回転せしめられる
とともに工具径方向へ送り出されることにより、工具外
周に突出する主切刃１７が被削材（図示略）に切り込ま
れて所定の取代を切削し、この後上記一の副切刃１９が
主切刃１７の加工面をさらうことによって被削材に所定
の平面加工が施される。

【００１２】しかして、以上の切削過程においては、凹
部１６によって主切刃１７に湾曲部１７ｂが形成されて
いるから、主切刃１７をその全長に渡って直線部１７ａ
のみで構成する場合に比して切屑の処理性が改善され
る。すなわち、主切刃１７の湾曲部１７ｂによって直線
部１７ａが分断されているため、直線部１７ａから生成
される帯状の切屑が主切刃１７の全長に渡って連続する
ことがない。しかも、湾曲部１７ｂから生成される切屑
は凹部１６の壁面に沿って曲げ変形しようとするため
に、直線部１７ａから生成される切屑と湾曲部１７ｂか
ら生成される切屑との境界部分では切屑の成長方向が急
変して切屑に大きな引き裂き力が生じる。このため、切
屑の分断が促進されて切屑の処理性が改善されることに
なる。加えて、切刃１７の直線部１７ａと湾曲部１７ｂ
との間に段差があるために、切削時にはまず、直線部１
７ａが被削材に切り込まれ、遅れて湾曲部１７ｂが切り
込まれるというように切削に時間差が生じる。このた
め、切削時の衝撃や振動が緩和されて切削時の騒音も減
少する。

【００１３】一方、凹部１６の壁面自体は、すくい面１
１の外周側へ向かうほど大きく取付面１２側へ陥没して
いるので、主切刃１７の湾曲部１７ｂには負角方向のす
くい角αが与えられる。従って、湾曲部１７ｂの刃先強
度が大きく、あえて湾曲部１７ｂにホーニング加工を施
さなくても湾曲部１７ｂの欠損やチッピングを確実に回
避できる。一方、直線部１７ａには負角方向のホーニン
グ加工が施されているから直線部１７ａの刃先も強化さ
れ、よって本実施例のチップ１０によれば切削速度等を
より高負荷側に設定して効率の良い切削加工を行うこと
ができる。

【００１４】また、本実施例のチップ１０では、すくい
面１１の外周縁部のうち副切刃１９に連なる側にはあえ
て凹部１６を設けなかったため、加工面の仕上げ精度が
向上する。すなわち、本実施例のようなポジチップで凹
部１６を設けた場合には、凹部１６の壁面形状と逃げ面
１３の逃げ角に応じて凹部１６の壁面と逃げ面１３の稜
線が必然的にチップ内方へ後退し、切刃の直線性が維持
できないことになる。従って凹部１６を副切刃１９側に
も形成すれば副切刃１９が曲がって平坦な仕上げ面が得
られないことになるのである。

【００１５】ここで、上記実施例では略正方形状のチッ
プに本発明を適用した例を説明したが、これに限らず例
えば図８に示すように三角形状のチップ４０に適用する
等、種々の形状のチップに適用されることは勿論であ
る。なお、図８に示すチップ４０ではすくい面４１の各
辺にそれぞれ４個づつ合計１２個の凹部１６が形成され
ているがその数量は切刃長などに応じて当然変化するも
のである。また、チップ４０では、すくい面４１の各コ
ーナ部分に副切刃１９が形成され、かかる部分からは凹
部１６が排除されているが、例えば図９に示すように、
副切刃を持たない構成のチップ５０の場合にはすくい面
５１のほぼ全周に凹部１６を配置することも可能であ
る。さらに、上記実施例ではホーニング部１８、２０が
いずれも平坦に傾斜するチャンファホーニングの例を挙
げたが、これに限らず例えば図１０に示すような丸ホー
ニングでも良いことは勿論である。また、ホーニングが
無い場合でも切刃の凹部に沿う部分の刃先強化を図るこ
とができるのは言うまでもない。加えて、上記実施例で
は凹部１６の傾斜角αとホーニング部１８の傾斜角θと
を一致させているが、必ずしもその必要はなく、例えば
図１１に示すように互いに異なる角度に設定しても良
い。ちなみに図１１はθ＞αとした例である。また、チ
ップはポジティブ形状に限らずネガティブ形状のもので
も良い。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明は、すく
い面の外周縁部に設けられる凹部の壁面を、上記すくい
面からの陥没量が該すくい面の中心側から上記逃げ面に
至るまで漸次増大する傾斜面状に形成したものであるか
ら、切屑が効率良く分断されて切屑処理性が改善される
とともに、切刃の凹部に沿って延びる部分が強化されて
欠損やチッピング等が抑制され、この結果、高負荷領域
における切削を効率良く行うことができるという優れた
効果を奏する。また、特に切刃の凹部に沿った部分の強
度が高いから、切刃の内ですくい面に沿って直線的に延
びる部分にのみホーニングを施すのみで十分な刃先強化
を達成でき、刃先強化に要する手間も大幅に削減され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るチップの平面図であ
る。

【図２】図１のII方向からの矢視図である。

【図３】図１に示すチップを取付面側から見た状態を示
す斜視図である。

【図４】図１に示すチップが装着された工具本体の軸線
方向断面図である。

【図５】図４に示す工具の底面図である。

【図６】図４に示す工具の側面図である。

【図７】図６のVII方向からの矢視図である。

【図８】本発明の他の実施例におけるチップの平面図で
ある。

【図９】本発明のさらに他の実施例におけるチップの平
面図である。

【図１０】切刃のホーニングを丸ホーニングとした例を
示す刃先部分の拡大図である。

【図１１】図１０の変形例を示す図である。

【図１２】従来のチップを示す平面図である。

【図１３】図１２のXIII−XIII線における断面図であ
る。

【符号の説明】

１０チップ１１すくい面１２取付面１３逃げ面１６凹部１７切刃

フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−52901（ＪＰ，Ａ) 実開昭60−103603（ＪＰ，Ｕ) 実開昭58−70802（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23C 5/20 B23B 27/14

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】多角形状をなし、すくい面と逃げ面との
稜線部に切刃が形成されるとともに、上記すくい面の外
周縁部には、該すくい面から陥没して上記逃げ面に開口
する複数の凹部が上記切刃に沿う方向へ間隔をおいて形
成されてなるスローアウェイチップにおいて、上記凹部
の壁面を、上記すくい面からの陥没量が該すくい面の中
心側から上記逃げ面に至るまで漸次増大する傾斜面状に
形成したことを特徴とするスローアウェイチップ。
【請求項２】上記凹部と上記逃げ面との稜線を除いた
上記切刃にホーニング加工が施されていることを特徴と
する請求項１記載のスローアウェイチップ。
【請求項３】上記切刃は、上記すくい面の一コーナを
挟んで隣接する主切刃と副切刃とを有しており、上記す
くい面の上記主切刃に沿う外周縁部にのみ上記凹部が形
成されていることを特徴とする請求項１または請求項２
記載のスローアウェイチップ。