JP3982436B2 - スローアウェイチップの外周研磨方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スローアウェイチップのチップ本体となるべきチップ母材の側面を数値制御外周研削盤によって研磨するときの、スローアウェイチップの外周研磨方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スローアウェイチップの外周研磨を行うための数値制御外周研削盤においては、狙い形状のチップ本体よりも外周側に一回り大きな略同形の板状をなすチップ母材の上下面を、クランプ部材でクランプしてから、このチップ母材の側面を、外周研磨砥石で研磨していくことによって、チップ本体の上面と側面との交差稜線部（上面の辺）に切刃を形成する作業が行われる（例えば、特許文献１，２参照）。
また、数値制御外周研削盤におけるクランプ部材は、上面視でチップ母材の上面における内接円の中心（チップ母材の中心）を狙って、チップ母材の上下面をクランプするようになっており、このクランプの中心を基準（中心）として上記の外周研磨が行われ、クランプの中心を中心としたチップ本体が製品として出来上がるのである。
【０００３】
ところで、数値制御外周研削盤では、自動搬送されてきたチップ母材の上下面をクランプ部材でクランプするため、このクランプ部材によるクランプの中心が、必ずしもチップ母材の中心に一致するとは限らず、これらクランプの中心とチップ母材の中心との間に多少のズレが生じざるを得なくなっている。
すると、クランプの中心を基準として外周研磨されて出来上がったチップ本体の中心（上面視でチップ本体の上面における内接円の中心）が、チップ母材の中心からズレてしまうという事態が生じることとなる。
【０００４】
そのため、切削工具の工具本体に対してチップ本体を装着するときに用いられる取付穴を有していないチップ母材を、クランプの中心を基準として外周研磨する場合には、大きめのチップ母材を用いることで上記のクランプの中心のズレを吸収することが可能ではあるものの、装着用の取付穴をチップ母材の中心に有しているチップ母材を、クランプの中心を基準として外周研磨する場合には、上記のクランプの中心のズレが、そのまま、製品であるチップ本体の中心とチップ母材の中心に位置する取付穴とのズレになってしまい、このチップ本体が製品として成り立たなくなってしまう。
【０００５】
上記のような、製品であるチップ本体の中心とチップ母材の中心とがズレてしまう問題を解消するため、現在市販されている数値制御外周研削盤には、クランプ部材でチップ母材の上下面をクランプしたときに、クランプの中心とチップ母材の中心とのズレ量を機械的に計測して、このズレ量を外周研磨に反映させて補正する機能を搭載することにより、クランプの中心ではなくチップ母材の中心を基準として外周研磨を行い、たとえチップ母材の中心をクランプしていない状態であっても、製品であるチップ本体の中心を、チップ母材の中心に一致させることができるものがある。
【０００６】
例えば、上面視で互いに平行な対向する二つの辺（切刃）を二組有している略正方形板状をなすチップ本体を、外周研磨で仕上げようとする場合について説明する。
図３に示すように、狙い形状のチップ本体１よりも外周側に一回り大きい略同形の略正方形板状をなすチップ母材２の上下面を、クランプ部材でクランプしたときに、上面視で、クランプの中心Ｃからチップ母材２の上面２Ａにおける四つの各辺２Ｂ…までの距離Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４（クランプの中心Ｃから各辺２Ｂ…に下ろした垂線の長さ）をそれぞれ機械的に計測することによって、チップ母材２の中心Ｏの位置を決定し、これにともない、チップ母材２の中心Ｏとクランプの中心Ｃとのズレ量Ｘが得られるようにする。
そして、このズレ量Ｘを外周研磨に反映させて補正する、つまり、チップ母材２における四つの各側面を順次研磨していくときに、クランプの中心Ｃではなくチップ母材２の中心Ｏを基準としてこの外周研磨を行うように補正することで、出来上がった製品であるチップ本体１の中心を、チップ母材２の中心Ｏと一致させるのである。
【０００７】
このようなズレ量を補正する機能を数値制御外周研削盤にもたせることにより、チップ母材の上下面をいかなる箇所でクランプしたとしても、チップ母材の中心を基準（中心）として外周研磨を行うことができるので、狙い形状のチップ本体よりも必要最小限の大きさで外周側に一回り大きな略同形の板状をなすチップ母材を用意すれば足り、外周研磨時の研磨代を最小限に設定することが可能となる。
したがって、スローアウェイチップのチップ本体を外周研磨によって仕上げるときには、どの点を基準（中心）としてチップ母材の側面を研磨していくのかが重要となっている。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭６３−３０６８６３号公報
【特許文献２】
特開平５−２０８３２７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したようなズレ量を補正する機能を搭載した従来の数値制御外周研削盤を用いて、上面視で互いに非平行な対向する二つの辺（切刃）を一組以上有しているような略ｎ角形板状（ｎ≧４）をなすチップ本体（取付穴の有無に関わらない）を、外周研磨で仕上げようとする場合には、このチップ本体よりも外周側に一回り大きい略同形の略ｎ角形板状をなすチップ母材を用意したとしても、チップ母材の上面における内接円の中心（チップ母材の中心）の位置を決定することや、これにともなうチップ母材の中心とクランプの中心とのズレ量を得ることが非常に困難となっており、チップ母材の中心を基準（中心）とした外周研磨を行うことができないという不具合があった。
【００１０】
これまでは、上記のような略ｎ角形板状をなすチップ本体、例えば、図４に示すように、上面視で互いに非平行な対向する二つの辺１Ｂ，１Ｂと互いに平行な対向する二つの辺１Ｃ，１Ｃとをそれぞれ一組ずつ有しているような略台形板状をなすチップ本体１を、外周研磨によって仕上げる場合については、以下のような方法が採用されていた。
すなわち、略台形板状をなすチップ本体１となるべきチップ母材２を、チップ本体１よりも外周側に一回り大きな略同形の略台形板状とするのではなく、上面視で互いに平行な対向する二つの辺が、上面２Ａに二組（辺２Ｂ，２Ｂの組と辺２Ｃ，２Ｃの組）できるように取り代を付けて、疑似的な略長方形板状あるいは略正方形板状とすることにより、上記のようなズレ量を補正する機能をかろうじて作用させていたのである。
しかしながら、このような余分な取り代が付けられたチップ母材を外周研磨する際には、当然のように、外周研磨による研磨代が必要以上に増えてしまうのであって、個々のチップ母材における研磨時間が長くならざるを得ないという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、上面視で互いに非平行な対向する二つの辺（切刃）を一組以上有するような略ｎ角形板状（ｎ≧４）をなすチップ本体を、数値制御外周研削盤による外周研磨で仕上げようとする際に、狙い形状のチップ本体よりも外周側に一回り大きな略同形の略ｎ角形板状をなすチップ母材を用いたとしても、このチップ母材の中心の位置を容易に決定して、これを研磨の基準（中心）とすることが可能なスローアウェイチップの外周研磨方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、略ｎ角形板状（ｎ≧４）をなすチップ本体の上面と側面との交差稜線部である前記上面の複数の辺のうち、上面視で、一の対向する二つの辺が互いに非平行な切刃とされ、他の対向する二つの辺が互いに非平行あるいは平行な切刃とされるスローアウェイチップの外周研磨方法であって、数値制御外周研削盤によって、前記チップ本体よりも外周側に一回り大きな略同形の略ｎ角形板状をなすチップ母材の上下面をクランプして、このチップ母材の側面を研磨するときに、上面視で、前記チップ母材の上面における互いに非平行な一の対向する二つの辺の二等分線と、前記チップ母材の上面における互いに非平行な他の対向する二つの辺の二等分線あるいは互いに平行な他の対向する二つの辺の中央線との交点を、研磨の中心とすることを特徴とするものである。
本発明によれば、上面視で互いに非平行な対向する二つの辺（切刃）を一組以上有するような略ｎ角形板状（ｎ≧４）をなすチップ本体を、外周研磨で仕上げようとする際に、狙い形状のチップ本体よりも外周側に一回り大きな略同形の略ｎ角形板状をなすチップ母材を用いたとしても、上述したような方法でチップ母材の中心の位置を容易に決定することができるので、チップ母材の中心とクランプの中心とのズレ量を容易に外周研磨に反映させて補正することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付した図面を参照しながら具体的に説明する。
本発明の第一実施形態として、図１に示すように、略四角形板状をなすチップ本体１０の上面１０Ａと四つの各側面１０Ｂ…との交差稜線部である上面１０Ａの四つの辺１１，１２，１３，１４のうち、上面視で、一の対向する二つの辺１１，１２が互いに非平行な切刃とされ、他の対向する二つの辺１３，１４も互いに非平行な切刃とされるスローアウェイチップの外周研磨方法を説明する。
【００１４】
まず、狙い形状のチップ本体１０よりも外周側に一回り大きな略同形の略四角形板状をなすように、上下面が研磨されて成形された焼結金属からなるチップ母材２０を用意する。
すなわち、この略四角形板状をなすチップ母材２０は、チップ本体１０と同一の厚みを有していながら、これよりも外周側に一回り大きい状態となっているのであって、チップ本体１０と同様に、チップ母材２０の上面２０Ａと四つの各側面２０Ｂ…との交差稜線部である上面２０Ａの四つの辺２１，２２，２３，２４のうち、上面視で、一の対向する二つの辺２１，２２が互いに非平行とされ、他の対向する二つの辺２３，２４も互いに非平行とされている。
【００１５】
一方、本第一実施形態で用いられる数値制御外周研削盤は、チップ母材２０の上下面をクランプするクランプ部材と、クランプされた状態のチップ母材２０の各側面２０Ｂ…を順次研磨していく外周研磨砥石と、各部材の動きの制御を行う制御装置と、後述するクランプの中心Ｃから各辺２１，２２，２３，２４までの距離Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４の計測を行う計測装置とを備えている。
そして、このような数値制御外周研削盤においては、まず、一対のクランプ部材によって、自動搬送されてきたチップ母材２０の上下面をクランプして固定する。
【００１６】
次に、このチップ母材２０の上下面をクランプした状態において、計測装置を用い、チップ母材２０の上面視で、クランプ部材によるクランプの中心Ｃからチップ母材２０の上面２０Ａにおける略直線状の各辺２１，２２，２３，２４までの距離Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４（クランプの中心Ｃから各辺２１，２２，２３，２４に下ろした垂線の長さ）を、それぞれ機械的に計測する。
なお、この距離Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４の計測は、例えば、計測装置のセンサーを、チップ母材２０の上面２０Ａにおける略直線状の各辺２１，２２，２３，２４のそれぞれに対して略直交するように接触させることで行われる。
【００１７】
上記の距離Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４の計測結果に基づき、制御装置は、四つの各辺２１，２２，２３，２４の位置を認識してから、上面視で、互いに非平行な一の対向する二つの辺２１，２２の二等分線Ｍと、互いに非平行な他の対向する二つの辺２３，２４の二等分線Ｎとの交点を、チップ母材２０の中心Ｏの位置と決定するのであり、これにともなって、チップ母材２０の中心Ｏとクランプの中心Ｃとのズレ量Ｘが得られることになる。
【００１８】
ここで、互いに非平行な一の対向する二つの辺２１，２２の二等分線Ｍとは、これら二つの辺２１，２２のうち、一方の辺２１を延長した直線２１Ｍと他方の辺２２を延長した直線２２Ｍとが交差することによってできる狭角を二等分する直線のことを示し、また、これら二つの辺２１，２２から互いに等しい距離に位置する直線のことを示す。
また、互いに非平行な他の対向する二つの辺２３，２４の二等分線Ｎとは、これら二つの辺２３，２４のうち、一方の辺２３を延長した直線２３Ｎと他方の辺２４を延長した直線２４Ｎとが交差することによってできる狭角を二等分する直線のことを示し、また、これら二つの辺２３，２４から互いに等しい距離に位置する直線のことを示す。
【００１９】
その後、上下面がクランプされた状態のチップ母材２０の各側面２０Ｂ…を、順次、外周研磨砥石によって研磨していくのであるが、このとき、上記のようにチップ母材２０の中心Ｏの位置を決定することによって得られたズレ量Ｘを外周研磨に反映させて補正する、つまり、制御装置で外周研磨砥石の動きを制御することにより、クランプの中心Ｃからズレ量Ｘだけズレた位置に存在しているチップ母材２０の中心Ｏを基準（中心）として外周研磨を行う（チップ母材２の中心Ｏを研磨の中心とする）。
これにより、外周研磨されて出来上がったチップ本体１０は、その上面１０Ａと四つの各側面１０Ｂ…との交差稜線部である上面１０Ａの四つの各辺１１，１２，１３，１４にそれぞれ切刃が形成されるとともに、チップ母材２０の中心Ｏを中心とした製品となるのである。
【００２０】
以上説明したように、本第一実施形態によれば、上面視で互いに非平行な対向する二つの辺（切刃）１１，１２，１３，１４を二組有するような略四角形板状をなすチップ本体１０を外周研磨によって仕上げる際に、チップ本体１０よりも外周側に一回り大きな略同形の略四角形板状をなすチップ母材を用いたとしても、このチップ母材２０の中心Ｏの位置を容易に決定することができるので、チップ母材２０の中心Ｏとクランプの中心Ｃとのズレ量Ｘを容易に外周研磨に反映させて補正することができ、チップ母材２０の中心Ｏを基準とした外周研磨を行うことが可能となっている。
したがって、狙い形状のチップ本体１０よりも必要最小限の大きさで外周側に一回り大きな略同形の板状をなすチップ母材２０を用意すれば足り、外周研磨時の研磨代を最小限に設定することができるので、従来のように、余分な取り代を付けて疑似的な略長方形板状あるいは略正方形板状とする必要がなくなり、個々のチップ母材２０における研磨時間を短くすることが可能となる。
【００２１】
次に、本発明の第二実施形態として、図２に示すように、略四角形板状をなすチップ本体１０の上面１０Ａと四つの側面１０Ｂ…との交差稜線部である上面１０Ａの四つの辺１１，１２，１３，１４のうち、上面視で、一の対向する二つの辺１１，１２が互いに非平行な切刃とされ、他の対向する二つの辺１３，１４が互いに平行な切刃とされるスローアウェイチップの外周研磨方法を説明する。
なお、上述した第一実施形態と重複する部分については、基本的に、その説明を省略することとする。
【００２２】
このような狙い形状のチップ本体１０に対して用意されるチップ母材２０は、チップ本体１０よりも外周側に一回り大きな略同形の略四角形板状をなし、チップ本体１０と同様に、チップ母材２０の上面２０Ａと四つの各側面２０Ｂ…との交差稜線部である上面２０Ａの四つの辺２１，２２，２３，２４のうち、上面視で、一の対向する二つの辺２１，２２が互いに非平行とされ、他の対向する二つの辺２３，２４が互いに平行とされている。
【００２３】
そして、数値制御外周研削盤においては、クランプの中心Ｃからチップ母材２０の上面２０Ａにおける略直線状の各辺２１，２２，２３，２４までの距離Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４を機械的に計測した結果に基づき、制御装置が、四つの各辺２１，２２，２３，２４の位置を認識してから、上面視で、互いに非平行な一の対向する二つの辺２１，２２の二等分線Ｍと、互いに平行な他の対向する二つの辺２３，２４の中央線Ｌとの交点を、チップ母材２０の中心Ｏの位置と決定するのであり、これにともなって、チップ母材２０の中心Ｏとクランプの中心Ｃとのズレ量Ｘが得られることになる。
ここで、互いに平行な他の対向する二つの辺２３，２４の中央線Ｌとは、これら二つの辺２３，２４から互いに等しい距離に位置する直線のことを示す。
【００２４】
以上説明したように、本第二実施形態によれば、上面視で互いに非平行な対向する二つの辺（切刃）１１，１２と互いに平行な対向する二つの辺（切刃）１３，１４とをそれぞれ一組ずつ有するような略四角形板状をなすチップ本体１０を外周研磨によって仕上げる際に、チップ本体１０よりも外周側に一回り大きな略同形の略四角形板状をなすチップ母材を用いたとしても、このチップ母材２０の中心Ｏの位置を容易に決定することができ、上述した第一実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００２５】
なお、上述した各実施形態では、略四角形板状をなすチップ本体１０を外周研磨によって仕上げる場合について説明しているが、これに限定されることはなく、チップ本体の上面における複数の辺のうち、上面視で、互いに非平行な一の対向する二つの辺と互いに非平行あるいは平行な他の対向する二つの辺とを有してさえいれば、ｎ≧５である略ｎ角形板状をなすチップ本体を外周研磨によって仕上げる場合についても、本発明が適用できることは言うまでもない。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、上面視で互いに非平行な対向する二つの辺（切刃）を一組以上有するような略ｎ角形板状（ｎ≧４）をなすチップ本体を、外周研磨で仕上げようとする際に、狙い形状のチップ本体よりも外周側に一回り大きな略同形の略ｎ角形板状をなすチップ母材を用いたとしても、上述したような方法でチップ母材の中心の位置を容易に決定することができるので、チップ母材の中心とクランプの中心とのズレ量を容易に外周研磨に反映させて補正することができ、チップ母材の中心を基準とした外周研磨を行うことが可能となる。
したがって、狙い形状のチップ本体よりも必要最小限の大きさで外周側に一回り大きな略同形の板状をなすチップ母材を用意すれば足りるのであって、外周研磨時の研磨代を最小限に設定することができるので、従来のように、余分な取り代を付けて疑似的な略長方形板状あるいは略正方形板状とする必要がなくなり、個々のチップ母材における研磨時間を短くすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第一実施形態を説明するときに用いるチップ母材の上面図である。
【図２】 本発明の第二実施形態を説明するときに用いるチップ母材の上面図である。
【図３】 従来の外周研磨方法を説明するときに用いるチップ母材の上面図である。
【図４】 従来の外周研磨方法を説明するときに用いるチップ母材の上面図である。
【符号の説明】
１０ チップ本体
１０Ａ 上面
１０Ｂ 側面
１１，１２，１３，１４ 辺（切刃）
２０ チップ母材
２０Ａ 上面
２０Ｂ 側面
２１，２２，２３，２４ 辺
Ｏ チップ母材の中心
Ｃ クランプの中心
Ｍ 二等分線
Ｎ 二等分線
Ｌ 中央線
Ｘ ズレ量

Claims (1)

1. 略ｎ角形板状（ｎ≧４）をなすチップ本体の上面と側面との交差稜線部である前記上面の複数の辺のうち、上面視で、一の対向する二つの辺が互いに非平行な切刃とされ、他の対向する二つの辺が互いに非平行あるいは平行な切刃とされるスローアウェイチップの外周研磨方法であって、
   数値制御外周研削盤によって、前記チップ本体よりも外周側に一回り大きな略同形の略ｎ角形板状をなすチップ母材の上下面をクランプして、このチップ母材の側面を研磨するときに、
   上面視で、前記チップ母材の上面における互いに非平行な一の対向する二つの辺の二等分線と、前記チップ母材の上面における互いに非平行な他の対向する二つの辺の二等分線あるいは互いに平行な他の対向する二つの辺の中央線との交点を、研磨の中心とすることを特徴とするスローアウェイチップの外周研磨方法。

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