JP3764305B2 - 刃物ユニット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイヤモンド焼結体層を一体に有する板状のチップ（ＰＣＤ）を金属材により嵌合保持し、回転体（台金）への取付けを容易にする刃物ユニット及び回転工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術として特開平１０−２６３９２４号公報に記載されたものがあった。即ち、回転体（台金）の外周部に半径方向外方に突出する鋸歯型の刃台を設け、該刃台の回転面側の厚さ方向中間部に半径方向に延びる保持溝を形成し、この保持溝にダイヤモンド焼結体層を一体に有する板状のチップ（ＰＣＤ）を嵌合させてロウ付け固着するようにしたものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のものは、チップ（ＰＣＤ）が嵌合する保持溝を回転体（台金）側に形成するようにしていたので、該保持溝の加工が困難になるとともに、回転体が一般とは異なる専用の回転体となり、互換性がなくなる。また、チップが磨耗・損傷した際にこれの交換に手数を要することになる。また、保持溝の左右壁が損傷した際には高価な回転体そのものを交換しなければならない。等の問題点があった。本発明は、ブロック状の金属製の主体に保持溝を形成し、この保持溝にチップを嵌合固着してなる刃物ユニットを設け、この刃物ユニットを上記主体を介して回転体（台金）の刃台に固着できるようにすることにより、上記不具合を解消することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために以下の如く構成したものである。即ち、超硬合金からなるブロック状の主体の正面側左右中心部に、その基部の途中から先端に向かって延びる保持溝を形成し、超硬合金層の正面側にダイヤモンド焼結体層を一体に有する板状のチップを設け、該チップの超硬合金層の背面に複数の溝を交差状に形成し、前記超硬合金層の背面と前記保持溝の底面とを対面させて互いにロウ接合する構成にしたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。図面において、図１は本発明の実施例を示す回転工具の部分側面図、図２は図１のＡ方向から見た部分正面図、図３は第１実施例による刃物ユニットの主体部の斜視図、図４は第１実施例による刃物ユニットのチップの正面斜視図、図５は第１実施例による刃物ユニットのチップの背面斜視図、図６は第１実施例による刃物ユニットの斜視図、図７は第２実施例による刃物ユニットの主体部の正面斜視図、図８は第２実施例による刃物ユニットの斜視図である。
【０００６】
図１〜図２において、１は面取り加工用の回転工具であり、円板状の回転体（台金）２の外周に谷形の切れ刃を有する刃物ユニット１０を固着してなる。上記上記回転体２は、ＪＩＳ規格、ＳＭＣ４３５、ＨＰＭ−１等の鉄鋼材料により形成され、外周に６個の鋸歯状の刃台３を円周方向に等ピッチで形成し、該各刃台３の回転面側に円周方向の深さＳ_１が約３ｍｍとなる段状に切欠いた載置部４を形成し、頂部の逃げ角α_１は約３０度にするとともに、該頂部に円周方向に延びる正面視谷形（Ｖ形）の逃げ溝５を形成してなり、上記載置部４に後述の刃物ユニット１０を銀ロウ等によりロウ接合する。
【０００７】
上記刃物ユニット１０は、図３〜図６に示すようにして形成される。図３において、１１は超硬合金、例えばＪＩＳ規格、Ｋ１０により形成されたカップリングであり、直方体状に形成した主体１１ａの正面側に下部（基部）の途中から上端に向かって延びる保持溝１１ｂを形成するとともに、該保持溝１１ｂの下部は円弧面に形成してなる。図４において、１２は上記保持溝１１ｂに密接に嵌合する板状のチップ（ＰＣＤ）であり、超硬合金層１２ｂの正面側にダイヤモンド焼結体層１２ａを一体に有し、図５に示すように、上記超硬合金層１２ｂの背面側に縦横に交差する複数の溝１２ｃを形成してなる。
【０００８】
そして、図６に示すように、上記チップ１２を、その超硬合金層１２ｂをカップリング１１の保持溝１１ｂ側に向けて該保持溝１１ｂに嵌合させ、この嵌合部及び上記溝１２ｃに銀ロウを流して両者を一体的に固着し、刃物ユニット１０を形成する。この場合、超硬合金層１２ｂの背面側に縦横に交差する複数の溝１２ｃを形成したので、この溝１２ｃに銀ロウが充填し、上記チップ１２は反りを発生することなくカップリング１１に強固に接合されることになる。
【０００９】
そして、図６の仮想線で示すように、上記刃物ユニット１０を、そのチップ１２を回転方向に向けて前述した回転体２の載置部４に載置し、この載置部４に銀ロウを流して両者を一体的に接合する。次いで、図１、図２に示すように、上記刃物ユニット１０の先端部を研削、及び研磨して谷形の切刃１０ａを形成し、面取り加工用の回転工具１を形成する。なお、上記谷形の切刃１０ａは、以下のようにして形成してもよい。即ち、刃物ユニット１０を構成する前段で、カップリング１１の上部（頂部）、及びチップ１２の上部（頂部）をそれぞれ単独で谷形に研削し、これらを接合して谷形の刃部を有する刃物ユニット１０を形成し、該刃物ユニット１０を回転体２の載置部４にロウ接合した後、該刃物ユニット１０の刃部を研磨して谷形の切刃１０ａを形成するようにしてもよい。
【００１０】
ここで、上記刃物ユニット１０の各部の寸法及び角度は、図１、図２に示すようになっている。即ち、回転方向の厚さ（Ｓ_１）が約３ｍｍ、保持溝１１ｂの深さ及びチップ１２の回転方向の厚さＳ_２が約２ｍｍ、カップリングの左右の幅Ｗ_１が約６．４ｍｍ、上下の高さＨ_１が約８ｍｍ、保持溝１１ｂ及びチップ１２の左右幅Ｗ_２が約４．６ｍｍ、上下の高さＨ_２が約５ｍｍ、切れ刃１０ａの頂部の左右幅Ｗ_３が約３．２ｍｍ、該切れ刃１０ａの屈曲角度が約９０度、切れ刃１０ａの先端逃げ角α_２が約１３度となっている。なお、これらの寸法及び角度は用途に応じて適宜設定する。
【００１１】
図７、図８は山形の切れ刃を有する刃物ユニットを示す。図７において、１４はカップリングであり、前述したカップリング１１と同様の材質により形成される。このカップリング１４は、上部が山形となる５角形に形成した主体１４ａの正面側に下部（基部）の途中から上端に向かって延びる保持溝１４ｂを形成し、主体１４ａの背面側の先端部に保持溝１４ｂの底壁に連続して先端方向に突出する山形状の背受け片を１４ｃを形成してなる。
【００１２】
そして、図８に示すように、上記保持溝１４ｂの底壁及びこれと連続する上記背受け片１４ｃの面形状と同じ面形状のチップ１５を形成し、該チップ１５を上記保持溝１４ｂに嵌合させて銀ロウによりカップリング１４に接合し、これにより山形の切れ刃１３ａを有する刃物ユニット１３を得る。なお、上記チップ１４ｂは、前述と同様に、超硬合金層１５ｂの正面側にダイヤモンド焼結体層１５ａを一体に有し、超硬合金層１５ｂの背面側に縦横に交差する複数の溝（図示省略）を形成してなり、該チップ１５を、その超硬合金層１５ｂを保持溝１４ｂ側に向けて嵌合させ、該超硬合金層１５ｂの背面を保持溝１４ｂの底壁及び背受け片１４ｃに銀ロウを介して固着する。
【００１３】
上記山形の切れ刃１３ａを有する刃物ユニット１３は、図８の仮想線で示すように、そのカップリング１４を介して回転体２’の外周に形成した刃台３’の回転面側にロウ接合して溝切り用の回転工具１６を形成する。なお、図８において、４’は刃台３’の回転面側に形成した段状の載置部であり、この部に上記刃物ユニット１３のカップリング１４を載置してロウ接合する。
【００１４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな如く、本発明は、超硬合金からなるブロック状の主体の正面側左右中心部に保持溝を形成し、ダイヤモンド焼結体層と超硬合金層とを一体に有するとともに超硬合金層の背面側に複数の溝が交差状に形成された板状のチップを設け、該チップをその溝を前記保持溝の底面に対面させて該保持溝に嵌合させ、該嵌合部にて両者をロウ接合するようにしたので、チップは反りを発生することなく接合されるとともに、溝に接合用のロウ材が充填して強固に接合されることになる。
しかも、ロウ材が充填する溝を板状のチップ側に形成するようにしたので、加工が容易となり、安価に得ることができる。
また、切削負荷を受けるチップの両側が保持溝の両側壁に挾持されているので、谷形の切れ刃を有するチップにおいては、面取り加工時の負荷が切れ刃の両側に発生した際に該チップの左右方向への拡開を上記保持溝の両側壁が規制し、該チップが切れ刃の底部を中心として左右に割れるのを防止することになる。
また、山形チップにおいては、溝切り加工時に切れ刃に横方向の負荷が発生した際に、同様に保持溝の両側壁がチップの左右方向の動きを規制し、チップの剥離を防止することになる。
また、回転体と別部品の主体でチップを保持するようにしたので、この主体の材質を回転体に左右されることなく強度の高いものに設定することができ、耐久性を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す回転工具の部分側面図である。
【図２】図１のＡ方向から見た部分正面図である。
【図３】第１実施例による刃物ユニットの主体部の斜視図である。
【図４】第１実施例による刃物ユニットのチップの正面斜視図である。
【図５】第１実施例による刃物ユニットのチップの背面斜視図である。
【図６】第１実施例による刃物ユニットの斜視図である。
【図７】第２実施例による刃物ユニットの主体部の正面斜視図である。
【図８】第２実施例による刃物ユニットの斜視図である。
【符号の説明】
１ 面取り用の回転工具
２ 回転体
３ 刃台
４ 載置部
５ 逃げ溝
１０ 谷形の刃物ユニット
１０ａ 谷形の切れ刃
１１ カップリング
１１ａ 主体
１１ｂ 保持溝
１２ チップ
１２ａ ダイヤモンド焼結体層
１２ｂ 超硬合金層
１３ 山形の刃物ユニット
１３ａ 山形の切れ刃
１４ カップリング
１４ａ 主体
１４ｂ 保持溝
１４ｃ 背受け片
１５ チップ
１５ａ ダイヤモンド焼結体層
１５ｂ 超硬合金層
１６ 溝切り用の回転工具

Claims (1)

1. 超硬合金からなるブロック状の主体（１１ａ，１４ａ）の正面側左右中心部に、その基部の途中から先端に向かって延びる保持溝（１１ｂ，１４ｂ）を形成し、超硬合金層（１２ｂ，１５ｂ）の正面側にダイヤモンド焼結体層（１２ａ，１５ａ）を一体に有する板状のチップ（１２，１５）を設け、該チップ（１２，１５）の超硬合金層（１２ｂ，１５ｂ）の背面に複数の溝（１２ｃ）を交差状に形成し、前記超硬合金層（１２ｂ，１５ｂ）の背面と前記保持溝（１１ｂ，１４ｂ）の底面とを対面させて互いにロウ接合したことを特徴とする刃物ユニット。

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