JP5092259B2

JP5092259B2 - Ultra high pressure sintered cutting tool with chip breaker

Info

Publication number: JP5092259B2
Application number: JP2006090056A
Authority: JP
Inventors: 賢小野沢
Original assignee: Tungaloy Corp
Current assignee: Tungaloy Corp
Priority date: 2006-03-29
Filing date: 2006-03-29
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2026-03-29
Also published as: JP2007260848A

Description

本発明は、少なくとも切刃部及びチップブレーカ突起が超高圧焼結体からなるチップブレーカ付き超高圧焼結体切削工具に関するものである。 The present invention relates to an ultra-high pressure sintered body cutting tool with a chip breaker in which at least a cutting edge portion and a chip breaker projection are made of an ultra-high pressure sintered body.

従来、ダイヤモンド、立方晶窒化硼素からなる切刃部のすくい面にチップブレーカを設けた超高圧焼結体切削工具には、図９及び図１０に図示するものがある。 FIG. 9 and FIG. 10 show conventional ultrahigh pressure sintered body cutting tools provided with a chip breaker on the rake face of a cutting edge portion made of diamond or cubic boron nitride.

図９に図示した切削工具は、立方晶型窒化硼素を主成分とする超高硬度焼結体３及びこれを接合した工具本体１の各上面と側面の交差部に高さＨの面取部８を設け、超高硬度焼結体３には刃先をｈ芯下りさせるチップブレーカ５を設け、Ｈとｈの関係はＨ＞ｈとし、刃先部に面取部８の面の一部で構成される強化処理用の面取部６を生じさせたものである（例えば、特許文献１参照）。 The cutting tool shown in FIG. 9 is a chamfered portion having a height H at the intersection between the upper surface and the side surface of the ultra-high hardness sintered body 3 mainly composed of cubic boron nitride and the tool body 1 joined thereto. 8 and a chip breaker 5 that lowers the cutting edge by h in the ultra-high hardness sintered body 3, and the relationship between H and h is H> h, and the cutting edge portion is constituted by a part of the surface of the chamfered portion 8. The chamfered portion 6 for strengthening treatment is generated (for example, see Patent Document 1).

図１０に図示した切削工具は、立方晶窒化硼素を主成分とする超高圧焼結体からなる切刃部のコーナ部内にすくい面から上方に向かって隆起するチップブレーカ突起が形成され、このチップブレーカ突起の上記すくい面から隆起する一対のブレーカ隆起面がコーナ部の２等分線を基準として略対称なＶ字状をなし、上記一対のブレーカ隆起面が交差する尖端部を上記コーナ部に指向させたものである。
（例えば、非特許文献２参照）。 The cutting tool shown in FIG. 10 has chip breaker protrusions protruding upward from the rake face in the corner portion of the cutting edge portion made of an ultrahigh pressure sintered body mainly composed of cubic boron nitride. A pair of breaker raised surfaces raised from the rake face of the breaker protrusion has a substantially symmetrical V shape with respect to a bisector of the corner portion, and a pointed portion where the pair of breaker raised surfaces intersect is formed in the corner portion. It is oriented.
(For example, refer nonpatent literature 2).

特開平８−１５５７０２号公報JP-A-8-155702 ´０５−´０６イゲタロイスミボロンスミダイヤ切削工具Ｌ１６頁（住友電工ハードメタル２００４年１０月発行）'05 -'06 Igetaroy Sumiboron Sumidia cutting tool L16 page (Sumitomo Electric Hardmetals issued in October 2004)

しかしながら、上記特許文献１の発明では、刃先をｈ芯下りさせるチップブレーカ５を設けて刃先部に強化処理用の面取部６を生じさせることから、例えば仕上げ切削加工において生じる薄い切屑の切屑処理性を改善するため、上記チップブレーカ５を刃先に近接させて設けた場合、上記面取部６が形成される領域が小さくなるため、切込み深さが制約されるという問題があった。また、切込み深さを大きくとるためチップブレーカを一辺側に偏らせたいわゆる斜め砥ぎ付けの形状とした場合には、コーナ部の一方側しか使用できないため、勝手が限定されてしまう問題があった。 However, in the invention of the above-mentioned Patent Document 1, since the chip breaker 5 that lowers the blade edge by h is provided and the chamfered portion 6 for strengthening treatment is generated at the blade edge portion, for example, chip treatment of thin chips generated in finish cutting processing, for example. When the chip breaker 5 is provided close to the cutting edge in order to improve the performance, the area in which the chamfered portion 6 is formed becomes small, and there is a problem that the cutting depth is restricted. In addition, in the case of a so-called oblique grinding shape in which the chip breaker is biased to one side in order to increase the cutting depth, there is a problem that the use is limited because only one side of the corner portion can be used. It was.

上記非特許文献１の発明では、チップブレーカ突起の尖端部をコーナ部の先端に近接して設けることが可能であるものの、上記尖端部における交差稜線に切屑が接触する際、上記交差稜線によって切屑を安定的に拘束できない。特に切込み深さ、送り量ともに小さく円弧状のコーナのみが切削に関与する仕上げ切削では、流出方向が変動しやすく、且つ薄くて剛性の低い切屑が生成するため、上記の問題は顕著となる。 In the invention of Non-Patent Document 1, it is possible to provide the tip of the chip breaker protrusion close to the tip of the corner, but when the chips come into contact with the intersecting ridgeline at the tip, the chips are caused by the intersecting ridgeline. Cannot be restrained stably. In particular, in the finish cutting in which only the arcuate corners with small depth of cut and feed amount are involved in cutting, the outflow direction is likely to fluctuate, and thin and low-hardness chips are generated, so the above problem becomes significant.

本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、切屑の拘束力を高めて切屑処理性を向上することのできるチップブレーカ付き超高圧焼結体切削工具を提供することを目的とする。 This invention was made in order to solve the said problem, and it aims at providing the ultrahigh pressure sintered compact cutting tool with a chip breaker which can improve the chip disposal property by raising the restraint force of a chip. .

上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴的な構成を有する。すなわち、すくい面３１と逃げ面３２との交差稜線部に切刃３３が形成され、少なくともこれらすくい面３１、逃げ面３２及び切刃３３がダイヤモンド、立方晶窒化硼素の少なくとも一方を含有した超高圧焼結体からなり、上記超高圧焼結体の上記すくい面３１のコーナ部３４の内側には、上記すくい面３１から上方に向かって隆起するチップブレーカ突起４０が形成されてなるチップブレーカ付き超高圧焼結体切削工具において、上記チップブレーカ突起４０は、上記すくい面３１から上方に向かって隆起し、上記コーナ部３４の２等分線Ｂ上で互いに交差する一対のブレーカ隆起面４１を有し、これらブレーカ隆起面４１の交差稜線部４３の一部又は全体には、上記２等分線Ｂ方向で上記コーナ部３４の先端３４ａ側を向く平坦面状又は凸曲面状をなす先端ブレーカ壁面６０が設けられていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention has the following characteristic configuration. That is, a cutting edge 33 is formed at the intersection ridge line portion of the rake face 31 and the flank face 32, and at least the rake face 31, the flank face 32, and the cutting edge 33 contain at least one of diamond and cubic boron nitride. The chip breaker-equipped ultra-chip having a chip breaker projection 40 formed upward from the rake face 31 is formed inside the corner portion 34 of the rake face 31 of the ultra high pressure sintered body. In the high pressure sintered body cutting tool, the chip breaker protrusion 40 has a pair of breaker raised surfaces 41 that protrude upward from the rake face 31 and intersect each other on the bisector B of the corner portion 34. In addition, a part or the whole of the intersecting ridge line portion 43 of the breaker raised surface 41 has a flat surface shape facing the tip 34a side of the corner portion 34 in the bisector B direction or Wherein the tip breaker wall face 60 which forms a curved shape is provided.

本発明によれば、上記平坦面状又は曲面状をなす先端ブレーカ壁面６０よって切屑が安定的に拘束されるため、切屑処理性の向上がはかられる。特に仕上げ切削加工において、薄くて剛性の低い切屑を拘束するのに有効であるため、切屑処理性が著しく向上する。上記先端ブレーカ壁面６０が曲面状をなす場合には、その曲面が切屑に接触し易くなるように、コーナ部３４の先端３４ａ側に向かって凸曲面状であることが望ましい。 According to the present invention, the chips are stably restrained by the tip breaker wall surface 60 having the flat surface shape or the curved surface shape, so that the chip disposability can be improved. Particularly in finish cutting, it is effective for restraining thin and low-hardness chips, so that chip disposal is significantly improved. When the tip breaker wall surface 60 has a curved surface shape, it is desirable that the curved surface has a convex curve shape toward the tip 34a side of the corner portion 34 so that the curved surface can easily come into contact with chips.

本発明において、上記切刃３３に直交する平面で切断した断面において、上記ブレーカ隆起面４１と水平面とのなす立ち上がり傾斜角度θ２が３０°〜９０°の範囲にあることが望ましい。これは、上記傾斜角度θ２が３０°未満になると切屑が上記ブレーカ隆起面４１上を流れてしまい切屑が伸び絡みやすくなり、上記傾斜角度θ２が９０°を超えると上記ブレーカ隆起面４１が切刃３３にかぶさるように傾斜するため切屑排出性が悪化するおそれがあるからである。 In the present invention, it is desirable that the rising inclination angle θ2 formed by the breaker raised surface 41 and the horizontal plane is in the range of 30 ° to 90 ° in a cross section cut by a plane orthogonal to the cutting edge 33. This is because when the inclination angle θ2 is less than 30 °, the chips flow on the breaker raised surface 41 and the chips are easily stretched and entangled. When the inclination angle θ2 exceeds 90 °, the breaker raised surface 41 is cut off. This is because the chips are inclined so as to cover 33, and thus the chip dischargeability may be deteriorated.

さらに、本発明において、上記交差稜線部４３又は上記先端ブレーカ壁面６０が上記コーナ部３４の先端３４ａまで延在していることが望ましい。これは、生成された直後の切屑が上記先端ブレーカ壁面に接触し拘束されることになるので、切屑処理性の改善効果がきわめて大きくなる。そのうえ、コーナ部３４の２等分線Ｂ上にブレーカ突起４０が立設するので、該ブレーカ突起４０の両側で生成される切屑が該ブレーカ突起４０の両側に備えられたブレーカ隆起面４１によって拘束されるので切屑処理性の向上に有効となる。 Furthermore, in the present invention, it is desirable that the intersecting ridge line portion 43 or the tip breaker wall surface 60 extends to the tip 34 a of the corner portion 34. This is because the chips immediately after being generated are brought into contact with and constrained by the tip breaker wall surface, and the effect of improving the chip disposability becomes extremely large. In addition, since the breaker protrusions 40 are erected on the bisector B of the corner portion 34, chips generated on both sides of the breaker protrusions 40 are restrained by the breaker raised surfaces 41 provided on both sides of the breaker protrusions 40. Therefore, it is effective for improving chip disposal.

以下に、本発明に係るチップブレーカ付き超高圧焼結体切削工具の一実施形態について、図面を参照して説明する。図１は本実施形態に係る切削工具のコーナ部の斜視図である。図２は同切削工具のコーナ部の平面図である。図３は同切削工具のコーナ部の側面図である。図４及び図５はそれぞれ図２におけるＡ−Ａ線端面図及びＢ−Ｂ線端面図である。図６は切屑形状を説明する図であり、（ａ）は従来切削工具の切屑形状、（ｂ）は本実施形態に係る切削工具の切屑形状を示す図である。 Below, one Embodiment of the ultra-high pressure sintered compact cutting tool with a chip breaker concerning this invention is described with reference to drawings. FIG. 1 is a perspective view of a corner portion of a cutting tool according to the present embodiment. FIG. 2 is a plan view of a corner portion of the cutting tool. FIG. 3 is a side view of a corner portion of the cutting tool. 4 and 5 are an end view along line AA and an end view along line BB in FIG. 2, respectively. 6A and 6B are diagrams for explaining a chip shape. FIG. 6A is a diagram illustrating a chip shape of a conventional cutting tool, and FIG. 6B is a diagram illustrating a chip shape of a cutting tool according to the present embodiment.

図１に図示するように、本実施形態に係る超高圧焼結体切削工具は、例えば超硬合金、サーメット又はセラミックス等の硬質材料からなる略多角形板状のチップ基体２０の上面２０ａのコーナ部２１に形成した切欠き部２２に、立方晶窒化硼素を含有する多結晶焼結体からなる切刃部材３０をろう付け固着したチップ１０である。このチップ１０は、図示しない公知の固定手段によりバイトホルダ等の切削工具のボデーやホルダの所定位置に着脱自在に装着され、被削材の旋削加工等を行うための切刃部として機能を果たすものである。なお、上記多結晶焼結体はダイヤモンド、立方晶窒化硼素の少なくとも一方を含有する多結晶焼結体であればよい。また、本発明の超高圧焼結体切削工具は、上記の切削工具のボデーやホルダに装着するチップに限定されることはなく、例えば上記ボデーやホルダに直接ろう付け固着される態様であってもよい。 As shown in FIG. 1, the ultra-high pressure sintered body cutting tool according to the present embodiment has a corner on the upper surface 20a of a substantially polygonal plate-shaped chip base 20 made of a hard material such as cemented carbide, cermet, or ceramics. The chip 10 is obtained by brazing and fixing a cutting blade member 30 made of a polycrystalline sintered body containing cubic boron nitride to a notch portion 22 formed in the portion 21. This tip 10 is detachably mounted on a body of a cutting tool such as a bite holder or a predetermined position of the holder by a known fixing means (not shown), and functions as a cutting edge portion for turning a work material. Is. The polycrystalline sintered body may be a polycrystalline sintered body containing at least one of diamond and cubic boron nitride. Further, the ultra-high pressure sintered cutting tool of the present invention is not limited to the chip mounted on the body or holder of the above cutting tool, and is, for example, an embodiment in which it is directly brazed and fixed to the body or holder. Also good.

上記切刃部材３０には、その上面にほぼ水平なすくい面３１が形成され、周面に逃げ面３２が形成され、これらすくい面３１と逃げ面３２との交差稜線部に切刃３３が形成されている。上記切刃３３は超高圧焼結体からなる切刃部材３０のコーナ部３４に設けられた円弧状のコーナ３３ａと該コーナ３３ａからそれぞれ延びる一対の直線切刃３３ｂとから構成されている。さらに、すくい面３１のコーナ部３４の内側には、上記すくい面３１から上方に向かって隆起するチップブレーカ突起４０が形成されている。このチップブレーカ突起４０は、上記コーナ部３４の２等分線Ｂ上で互いに交差する一対のブレーカ隆起面４１を有し、図２に図示するように平面視で、各ブレーカ隆起面４１は、コーナ部３４の先端３４ａから遠ざかるにつれ対応する直線切刃３３ｂに漸次近づくようにそれぞれ形成されている。図１及び図２からわかるように、ブレーカ隆起面４１は切刃部材３０にとどまらずチップ基体２０に一部が食い込むように形成されている。 The cutting blade member 30 has a substantially horizontal rake face 31 formed on the upper surface thereof, a flank face 32 formed on the peripheral surface, and a cutting edge 33 formed on the intersection ridge line portion of the rake face 31 and the flank face 32. Has been. The cutting edge 33 includes an arcuate corner 33a provided at a corner portion 34 of a cutting blade member 30 made of an ultra-high pressure sintered body and a pair of linear cutting edges 33b extending from the corner 33a. Further, a chip breaker protrusion 40 that protrudes upward from the rake face 31 is formed inside the corner portion 34 of the rake face 31. The chip breaker protrusion 40 has a pair of breaker raised surfaces 41 intersecting each other on the bisector B of the corner portion 34, and each breaker raised surface 41 in plan view as shown in FIG. It is formed so as to gradually approach the corresponding straight cutting edge 33b as it goes away from the tip 34a of the corner 34. As can be seen from FIG. 1 and FIG. 2, the breaker raised surface 41 is formed not only on the cutting blade member 30 but also on a part of the chip base 20.

すくい面３１及びブレーカ隆起面４１は、図１に図示するように、チップ基体２０及び切刃部材３０の上面と周面との交差稜線部の全周にわたって予め設けられた角度面取りの一部を切欠いて形成されている。上記角度面取り、すくい面３１及びブレーカ隆起面４１の成形加工は、砥石を用いた研削加工、放電加工、電子ビーム加工又はレーザー加工等のいずれかの方法によって行われる。図４及び図５に図示するように、すくい面３１は、残存する上記角度面取りで構成されたホーニング面３１ａを介してコーナ３３ａ及び直線切刃３３ｂとブレーカ隆起面４１との間に設けられ、水平な平坦面により形成されている。図５において、ブレーカ隆起面４１は、水平面からの傾斜角度であらわされる立ち上がり傾斜角度θ２が３０°〜９０°の範囲となるように傾斜又は直立し、水平且つ平坦な上面に形成されたブレーカ頂面４２に交わっている。図５からわかるように、本実施形態のブレーカ隆起面４１は、水平面に対して直角に立設しており、その立ち上がり傾斜角度θ２は９０°となっている。 As shown in FIG. 1, the rake face 31 and the breaker raised face 41 are part of an angle chamfer provided in advance over the entire circumference of the intersecting ridge line portion between the upper surface and the peripheral surface of the chip base 20 and the cutting blade member 30. Notched and formed. The angle chamfering, rake surface 31 and breaker raised surface 41 are formed by any method such as grinding using a grindstone, electric discharge machining, electron beam machining, or laser machining. As shown in FIGS. 4 and 5, the rake face 31 is provided between the corner 33 a and the straight cutting edge 33 b and the breaker raised surface 41 via the remaining honing surface 31 a configured by the above-mentioned angular chamfering. It is formed by a horizontal flat surface. In FIG. 5, the breaker raised surface 41 is inclined or upright so that the rising inclination angle θ <b> 2 represented by the inclination angle from the horizontal plane is in the range of 30 ° to 90 °, and is formed on the horizontal and flat upper surface. Crosses the surface 42. As can be seen from FIG. 5, the breaker raised surface 41 of the present embodiment is erected at a right angle to the horizontal plane, and the rising inclination angle θ2 is 90 °.

チップ１０のコーナ部３４において、該コーナ部３４の２等分線Ｂ上には一対のブレーカ隆起面４１が交差する交差稜線部４３が形成されており、この交差稜線部４３の一部又は全体には、上記２等分線Ｂ方向で上記コーナ部３４の先端３４ａに向かって平坦面状又は凸曲面状をなす先端ブレーカ壁面６０が形成されている。本実施形態の先端ブレーカ壁面６０は、図１に図示するように、上記交差稜線部４３の上端側部位とこの部位に交差するブレーカ頂面４２の角部に形成された平坦面状となっていて、上方且つ上記コーナ部３４の先端３４ａ側に指向している。さらに、図４に図示するように、先端ブレーカ壁面６０は、上記交差稜線部４３の傾斜よりも若干傾斜が緩くなっている。また、切屑が先端ブレーカ壁面６０に確実に接触するとともに切屑詰まりが生じないことに配慮して、平面視、先端ブレーカ壁面６０のコーナ部３４に最も近い先端部は、上記コーナ部３４の２等分線Ｂ上にあって、上記コーナ部３４の先端３４ａからの距離がコーナ３３ａの円弧半径の３００％以下の範囲にあるように配置されている。 In the corner portion 34 of the chip 10, a cross ridge line portion 43 where a pair of breaker raised surfaces 41 intersect is formed on the bisector B of the corner portion 34, and a part or the whole of this cross ridge line portion 43 is formed. A tip breaker wall surface 60 having a flat surface shape or a convex curved surface shape toward the tip end 34a of the corner portion 34 in the bisector B direction is formed. As shown in FIG. 1, the tip breaker wall surface 60 of the present embodiment has a flat surface shape formed at the upper end side portion of the intersecting ridge line portion 43 and the corner portion of the breaker top surface 42 intersecting this portion. And directed toward the tip 34a side of the corner portion 34. Further, as shown in FIG. 4, the tip breaker wall surface 60 is slightly inclined more than the inclination of the intersecting ridge line portion 43. Further, considering that the chips are surely brought into contact with the tip breaker wall surface 60 and no clogging occurs, the tip portion closest to the corner portion 34 of the tip breaker wall surface 60 is 2 etc. of the corner portion 34 in plan view. It is on the dividing line B, and is arranged such that the distance from the tip 34a of the corner portion 34 is in the range of 300% or less of the arc radius of the corner 33a.

以上の構成を有するチップ１０で旋削加工を行ったときの切屑形状を切込み深さａｐと送り量ｆとの関係で示した図が図６である。切削条件は、切削速度Ｖｃ＝１５０ｍ／ｍｉｎ．、水溶性切削油剤を用いた湿式、外周旋削である。被削材の材質は、ＳＣＭ４１５（ＪＩＳＧ４１０５）の浸炭材であり、そのロックウェル硬さ（Ｃスケール）は図中に示す。また、比較チップは、ブレーカ突起の交差稜線部に先端ブレーカ壁面が形成されないチップであり、その他の構成は同等である。図６からわかるように、比較チップでは、良好な切屑処理性が得られたのは、切込み深さａｐ＝１．０ｍｍ且つ送り量ｆ＝０．１５〜０．２ｍｍ／ｒｅｖ．の条件域に限定されたのに対し、本実施形態のチップ１０では、切込み深さａｐ＝０．２５〜１．０ｍｍ且つ送り量ｆ＝０．１〜０．２ｍｍ／ｒｅｖ．の広い条件域で良好な切屑処理性が得られる結果となった。 FIG. 6 shows a chip shape when turning is performed with the tip 10 having the above configuration in relation to the cutting depth ap and the feed amount f. Cutting conditions are as follows: cutting speed Vc = 150 m / min. Wet and peripheral turning using water-soluble cutting fluid. The material of the work material is a carburized material of SCM415 (JIS G4105), and its Rockwell hardness (C scale) is shown in the figure. Further, the comparative tip is a tip in which the tip breaker wall surface is not formed at the intersecting ridge line portion of the breaker projection, and the other configurations are the same. As can be seen from FIG. 6, in the comparative chip, good chip disposal was obtained when the cutting depth ap = 1.0 mm and the feed amount f = 0.15 to 0.2 mm / rev. In the chip 10 of the present embodiment, the cutting depth ap = 0.25 to 1.0 mm and the feed amount f = 0.1 to 0.2 mm / rev. As a result, good chip disposal was obtained in a wide range of conditions.

以上の構成を有するチップ１０では、平坦面状又は曲面状をなす先端ブレーカ壁面６０が切屑に接触し拘束し易くなるので、切屑のカールが安定する、切屑が短く分断するといった切屑処理性に有利な効果を奏する。特に切込み深さ、送り量ともに小さくコーナ３３ａのみが切削に関与する仕上げ切削において、流出方向が変動しやすく且つ薄くて剛性の低い切屑が先端ブレーカ壁面６０に接触し安定的に拘束されるため、上記の切屑処理性の向上にきわめて有効となる。 In the chip 10 having the above-described configuration, the tip breaker wall surface 60 having a flat surface shape or a curved surface comes into contact with the chip and is easily restrained, which is advantageous for chip disposal such as stable chip curl and short chip breaking. Has an effect. In particular, in the finish cutting in which only the corner 33a is involved in cutting with a small depth of cut and feed amount, the outflow direction is likely to fluctuate and the thin and low rigidity chips come into contact with the tip breaker wall surface 60 and are stably restrained. This is extremely effective in improving the chip disposal.

平面視における先端ブレーカ壁面６０のコーナ部３４に最も近い先端部と上記コーナ部３４の先端３４ａとの距離をコーナ３３ａの円弧半径の３００％以下の範囲で、切込み深さや送り量に応じて適宜設定すればよい。上記の範囲に限定にしたのは、切込み深さや送り量が大きい粗加工における切屑詰まりの発生を回避し且つ上記先端ブレーカ壁面６０によって切屑を拘束することに配慮したからである。 The distance between the tip portion closest to the corner portion 34 of the tip breaker wall surface 60 in plan view and the tip portion 34a of the corner portion 34 is within a range of 300% or less of the arc radius of the corner 33a, depending on the cutting depth and the feed amount. You only have to set it. The reason for limiting to the above range is to avoid the occurrence of chip clogging in rough machining with a large depth of cut and feed amount and to constrain the chips by the tip breaker wall surface 60.

焼入れ鋼、浸炭鋼等の高硬度材の切削に用いられる、立方晶窒化硼素を含有する超高圧焼結体切削工具の先端ブレーカ壁面６０においては、上記超高圧焼結体で形成されていることから、硬度の高い切屑との接触による摩耗や欠損の発生が抑制され、良好な切屑処理性を長時間維持することができる。一方、アルミニウム合金等の非鉄金属の高速切削に用いられる、ダイヤモンドを含有する超高圧焼結体切削工具の先端ブレーカ壁面においても、上記超高圧焼結体で形成されていることから、流出速度の高い切屑との接触による摩耗や欠損が抑制され、良好な切屑処理性を長時間維持することができる。 The tip breaker wall surface 60 of the ultrahigh pressure sintered body cutting tool containing cubic boron nitride used for cutting hard materials such as hardened steel and carburized steel is formed of the above ultrahigh pressure sintered body. Therefore, the generation of wear and chipping due to contact with high hardness chips can be suppressed, and good chip disposal can be maintained for a long time. On the other hand, the tip breaker wall surface of the diamond-containing ultrahigh pressure sintered cutting tool used for high-speed cutting of non-ferrous metals such as aluminum alloys is also formed of the ultrahigh pressure sintered body, Wear and chipping due to contact with high chips are suppressed, and good chip disposal can be maintained for a long time.

さらに、上記切刃３３に直交する平面で切断した断面において、各ブレーカ隆起面４１の立ち上がり傾斜角度θ２が３０°未満になると上記ブレーカ隆起面４１による切屑を拘束する作用が小さくなり、切屑の伸び絡み等が生じるおそれがあり、上記傾斜角度θ２が９０°を超えると上記ブレーカ隆起面４１が上記切刃３３にかぶさるように傾斜するため切屑排出性が悪化するおそれがある。 Further, in the cross section cut by a plane orthogonal to the cutting edge 33, when the rising inclination angle θ2 of each breaker raised surface 41 is less than 30 °, the action of restraining the chips by the breaker raised surface 41 is reduced, and the elongation of the chips is increased. If the inclination angle θ2 exceeds 90 °, the breaker raised surface 41 is inclined so as to cover the cutting edge 33, so that chip dischargeability may be deteriorated.

図４及び図５に図示するように、コーナ３３ａ及び直線切刃３３ｂの刃先からブレーカ頂面４２までの各ブレーカ高さＨ１、Ｈ２はともに０．１５ｍｍ以上であることが望ましい。これは、これらＨ１及びＨ２が０．１５ｍｍ未満になると、切屑が先端ブレーカ壁面６０あるいはブレーカ隆起面４１に拘束されず伸び絡むおそれがあるからである。なお、上記Ｈ１及びＨ２が大きくなりすぎると、切込み深さや送り量が大きくなった際、切屑詰まりや切削抵抗の増大が引き起こされるため、２．０ｍｍ以下に限定されるのが望ましい。 As shown in FIGS. 4 and 5, the breaker heights H <b> 1 and H <b> 2 from the edge of the corner 33 a and the straight cutting edge 33 b to the breaker top surface 42 are preferably 0.15 mm or more. This is because if these H1 and H2 are less than 0.15 mm, the chips may be stretched without being constrained by the tip breaker wall surface 60 or the breaker raised surface 41. In addition, when H1 and H2 become too large, when the cutting depth and the feed amount are increased, chip clogging and an increase in cutting resistance are caused. Therefore, it is desirable that the thickness is limited to 2.0 mm or less.

次に、先端ブレーカ壁面６０の形態が先の実施形態と相違する、第２の実施形態に係るチップについて図７及び図８を参照しながら説明する。なお、図７及び図８において、先の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し説明を省略する。 Next, a chip according to a second embodiment in which the shape of the tip breaker wall surface 60 is different from the previous embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8, the same components as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図７に図示したチップ１０は、コーナ部３４で互いに交差する一対のブレーカ隆起面４１が該ブレーカ隆起面４１に沿う方向において、上記コーナ部３４の先端３４ａ側に向かってそれぞれ湾曲し、これら一対のブレーカ隆起面４１の交差稜線部４３が上記コーナ部３４の先端３４ａに近接するように形成され、この交差稜線部４３の一部又は本実施形態のように全体にわたって平坦面状をなす先端ブレーカ壁面６０が形成されたものである。ここで、平面視で上記コーナ部３４の先端３４ａと、この先端３４ａに近接した上記交差稜線部４３の先端又は先端ブレーカ壁面６０の先端とは、コーナ３３ａの円弧半径の１００％以下の距離だけ離間している。なお、先端ブレーカ壁面６０は、コーナ部３４の先端３４ａに向かって突出した凸曲面状でもよく、上記交差稜線部４３の一部に設けられてもよい。 In the chip 10 illustrated in FIG. 7, the pair of breaker raised surfaces 41 intersecting each other at the corner 34 is curved toward the tip 34 a side of the corner 34 in the direction along the breaker raised surface 41. The breaker ridge surface 43 of the breaker raised surface 41 is formed so as to be close to the tip end 34a of the corner portion 34, and a tip breaker having a flat surface shape as a part of the intersecting ridgeline portion 43 or as in the present embodiment. A wall surface 60 is formed. Here, in plan view, the tip 34a of the corner portion 34 and the tip of the intersecting ridge line portion 43 adjacent to the tip 34a or the tip of the tip breaker wall surface 60 are a distance of 100% or less of the arc radius of the corner 33a. It is separated. The tip breaker wall surface 60 may have a convex curved shape protruding toward the tip 34 a of the corner portion 34, or may be provided on a part of the intersecting ridge line portion 43.

図８に図示したチップ１０は、一対のブレーカ隆起面４１がコーナ部３４の先端３４ａ側に向かってそれぞれ湾曲し、これら一対のブレーカ隆起面４１の交差稜線部４３が該コーナ部３４の先端３４ａに接するように形成され、この交差稜線部４３の全体にわたって平坦面からなる先端ブレーカ壁面６０が形成されたものである。なお、先端ブレーカ壁面６０は、コーナ部３４の先端３４ａに向かって突出した凸曲面状でもよく、上記交差稜線部４３の一部に設けられてもよい。 In the chip 10 illustrated in FIG. 8, the pair of breaker raised surfaces 41 are curved toward the tip 34 a side of the corner portion 34, and the intersecting ridge line portion 43 of the pair of breaker raised surfaces 41 is the tip 34 a of the corner portion 34. A tip breaker wall surface 60 formed of a flat surface is formed over the entire intersection ridge line portion 43. The tip breaker wall surface 60 may have a convex curved shape protruding toward the tip 34 a of the corner portion 34, or may be provided on a part of the intersecting ridge line portion 43.

このチップ１０では、一対をなすブレーカ隆起面４１の交差稜線部４３又は先端ブレーカ壁面６０は、コーナ部３４の先端３４ａに近接するか又は接するように延在していることから、生成直後の切屑を該先端ブレーカ壁面６０に接触し拘束することがいっそう確実になり、良好な切屑処理性が得られる切込み深さ及び送り量で評価した切屑処理領域が大幅に広がる。特に切込み深さ、送り量ともに小さくコーナ３３ａのみが切削に関与する仕上げ切削において、流出方向が変動しやすく且つ薄くて剛性の低い切屑が上記先端ブレーカ壁面６０に接触し安定的に拘束されるため、先の実施形態よりも切屑処理性がさらに向上する。そのうえ、上記コーナ部３４の２等分線Ｂ上にチップブレーカ突起４０が立設しているので、上記先端ブレーカ壁面６０で拘束することができない切屑が該チップブレーカ突起４０の両側に形成されたブレーカ隆起面４１で拘束され、安定したカール、分断することができる。上記コーナ部３４の先端３４ａと、この先端３４ａに近接した上記交差稜線部４３の先端又は先端ブレーカ壁面６０の先端との離間距離を、コーナ３３ａの円弧半径の１００％以下に限定したのは、上記円弧半径の１００％を超えると、仕上げ切削における切屑を先端ブレーカ壁面６０に拘束することができないことから切屑処理性が悪化するおそれがあるからである。 In this chip 10, the intersecting ridge line portion 43 or the tip breaker wall surface 60 of the pair of breaker raised surfaces 41 extends so as to be close to or in contact with the tip 34 a of the corner portion 34, so that chips immediately after generation are generated. Is more reliably brought into contact with and constrained to the tip breaker wall surface 60, and the chip treatment area evaluated by the depth of cut and the feed amount at which good chip disposal is obtained is greatly expanded. In particular, in finishing cutting in which both the depth of cut and the feed amount are small and only the corner 33a is involved in the cutting, the outflow direction is likely to fluctuate, and the thin and low-rigid chips come into contact with the tip breaker wall surface 60 and are stably restrained. Further, the chip disposal is further improved as compared with the previous embodiment. In addition, since the chip breaker protrusion 40 is erected on the bisector B of the corner portion 34, chips that cannot be restrained by the tip breaker wall surface 60 are formed on both sides of the chip breaker protrusion 40. Restrained by the breaker raised surface 41, stable curling and cutting can be performed. The reason why the separation distance between the tip 34a of the corner 34 and the tip of the intersecting ridge line portion 43 adjacent to the tip 34a or the tip of the tip breaker wall surface 60 is limited to 100% or less of the arc radius of the corner 33a. This is because if it exceeds 100% of the arc radius, chips in finish cutting cannot be constrained to the tip breaker wall surface 60, so that chip disposal may be deteriorated.

以上に説明した実施形態に係るチップでは、切刃３３とすくい面３１との間にホーニング面３１ａが介在しているが、このホーニング面３１ａが省略されてもよい。その他の構成についても、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更及び追加が可能である。 In the chip according to the embodiment described above, the honing surface 31a is interposed between the cutting edge 33 and the rake surface 31, but the honing surface 31a may be omitted. Other configurations can be modified and added as appropriate without departing from the scope of the present invention.

本発明に係るチップブレーカ付き超高圧焼結体切削工具のコーナ部の斜視図である。It is a perspective view of the corner part of the ultrahigh pressure sintered compact cutting tool with a chip breaker concerning the present invention. 同切削工具のコーナ部の平面図である。It is a top view of the corner part of the cutting tool. 同切削工具のコーナ部の側面図である。It is a side view of the corner part of the cutting tool. 図２におけるＡ−Ａ線端面図である。FIG. 3 is an end view taken along line AA in FIG. 2. 図２におけるＢ−Ｂ線端面図である。FIG. 3 is an end view taken along line BB in FIG. 2. 切屑形状を説明する図であり、（ａ）は従来切削工具の切屑形状、（ｂ）は本実施形態に係る切削工具の切屑形状を示す図である。It is a figure explaining the chip shape, (a) is a chip shape of the conventional cutting tool, (b) is a figure which shows the chip shape of the cutting tool which concerns on this embodiment. 本発明に係る他のチップブレーカ付き超高圧焼結体切削工具のコーナ部の斜視図である。It is a perspective view of the corner part of the other ultra high pressure sintered compact cutting tool with a chip breaker concerning the present invention. さらに他のチップブレーカ付き超高圧焼結体切削工具のコーナ部の斜視図である。Furthermore, it is a perspective view of the corner part of the other ultra high pressure sintered compact cutting tool with a chip breaker. 従来チップブレーカ付き超高圧焼結体切削工具の刃先の拡大図であり、（ａ）は拡大平面図、（ｂ）は拡大側面図である。It is an enlarged view of the blade edge | tip of the ultra-high pressure sintered compact cutting tool with a conventional chip breaker, (a) is an enlarged plan view, (b) is an enlarged side view. 他の従来チップブレーカ付き超高圧焼結体切削工具のコーナ部の斜視図である。It is a perspective view of the corner part of the other conventional ultrahigh pressure sintered compact cutting tool with a chip breaker.

Explanation of symbols

１０チップ（超高圧焼結体切削工具）
２０チップ基体
３０切刃部材
３１すくい面
３２逃げ面
３３切刃
３３ａコーナ
３３ｂ直線切刃
３４コーナ部
３４ａコーナ部の先端
４０チップブレーカ突起
４１ブレーカ隆起面
４２ブレーカ頂面
４３交差稜線部
６０先端ブレーカ壁面
θ２ブレーカ隆起面の立ち上がり傾斜角度
Ｈ１、Ｈ２ブレーカ高さ 10 Tip (Cutting tool for ultra high pressure sintered body)
20 Chip Base 30 Cutting Edge Member 31 Rake Face 32 Flank 33 Cutting Edge 33a Corner 33b Straight Cutting Edge 34 Corner Part 34a Corner Tip 40 Tip Breaker Projection 41 Breaker Raised Surface 42 Breaker Top Surface 43 Cross Ridge Line 60 Tip Breaker Wall Surface θ2 Rise angle of rising edge of breaker raised surface H1, H2 Breaker height

Claims

A cutting edge (33) is formed at the intersecting ridge line portion between the rake face (31) and the flank face (32), and at least the rake face (31), the flank face (32) and the cutting edge (33) are diamond or cubic. The super high pressure sintered body contains at least one of boron nitride, and the corner portion (34) of the rake face (31) of the ultra high pressure sintered body is directed upward from the rake face (31). In the ultrahigh-pressure sintered body cutting tool with a chip breaker in which a chip breaker protrusion (40) is formed,
The chip breaker protrusion (40) is raised upward from the rake face (31), and a pair of breaker raised faces (41) intersecting each other on the bisector (B) of the corner (34). Have
The whole of the intersection ridge line of the breaker raised surface (41) (43), said bisector (B) direction by the corner portion (34) of the tip (34a) flat surface facing the side shape or a convex curved surface A tip breaker wall surface (60) is provided ,
The tip breaker wall surface (60) extends to the tip (34a) of the corner portion (34),
A rake angle of the tip brake wall surface (60) at the tip (34a) is negative, the ultrahigh-pressure sintered body cutting tool with a chip breaker.

The heights (H1, H2) from the edge of each of the corner (33a) and the straight cutting edge (33b) located on the cutting edge (33) to the vertex (42) of the breaker projection (40) are both It is 0.15 mm or more and 2.00 mm or less, The ultrahigh pressure sintered compact cutting tool with a chip breaker of Claim 1 characterized by the above-mentioned.

The cross section cut along a plane orthogonal to the cutting edge (33) has an angle (θ2) formed by the breaker raised surface (41) and a horizontal plane in a range of 30 ° to 90 °. Or the ultrahigh pressure sintered compact cutting tool with a chip breaker of 2 description.