JP5357096B2 - スローアウェイチップ、切削工具 - Google Patents

Description

本発明は、被削材の切削に用いられるスローアウェイチップ、及びそのスローアウェイチップを備えた切削工具に関するものである。

従来より、自動旋盤の切削ホルダに取り付けられるスローアウェイチップとして、様々な形状のものが提案されている（例えば特許文献１〜６参照）。一般的なスローアウェイチップは、例えば、厚さ方向から見て複数の辺を有する略平板状をなし、切削ホルダへの搭載面となる着座面と、着座面の反対側に位置するすくい面と、着座面及びすくい面に交差する複数の逃げ面とを有するチップ本体を備えている。そして、すくい面と逃げ面との境界部分には切刃部が形成されている。また、複数の辺のうち２つの辺が交わる頂点を含む部位は、切刃部の一部を構成するノーズ部となっている。なお、上記のスローアウェイチップは、切削ホルダに取り付けられた状態で用いられ、被削材を切削するようになっている。このとき、被削材から切屑が発生し、発生した切屑は、切刃部に沿って導かれつつ排出される。

なお、特許文献１では、切刃部の端縁からすくい面に向かって延びる部位にランド部を形成して切刃部の強度を高めることにより、重切削を行う場合でもスローアウェイチップの工具寿命を確保できるようにする技術が提案されている。特許文献２では、ノーズ部に第１突起を設けるとともに、ノーズ部から離れた位置に第２突起を設け、切屑を第１突起や第２突起に接触させてカールさせながら排出させる技術が提案されている。特許文献３では、ノーズ部に低突起を設けて切屑の排出方向を制御することにより、軟質材料からなる被削材の表面が傷付くことを防止する技術が提案されている。特許文献４では、すくい面を凹状に湾曲させることにより、切屑をスムーズに排出させるとともに切削抵抗を低減させる技術が提案されている。

特開２０００−１２６９０８号公報（図１など） 特開平２−１３９１０４号公報（第１図，第２図など） 実開平７−３９０４号公報（図２など） 特開２００３−１０３４０７号公報（図１など）

ところが、特許文献１に記載の従来技術では、ランド部によって切刃部の強度を高めることができる反面、切刃部と被削材との接触面積が大きくなるため、切削抵抗が大きくなってしまうという問題がある。また、特許文献２，３に記載の従来技術では、切屑が突起（第１，第２突起、低突起）に接触することにより、切削抵抗が大きくなる可能性がある。以上の結果、切削時にチップ本体から被削材に加わる力が大きくなるため、被削材に撓みや振動が発生し、被削材から形成される製品の寸法精度が低下してしまう可能性がある。

また、特許文献４に記載の従来技術では、すくい面の湾曲に伴って切刃部も湾曲しているため、被削材から発生した切屑は、切刃部に案内されるのに伴ってカールするようになる。その結果、切屑が不安定なカール形状（図９参照）となって切削ホルダや被削材に巻き付きやすくなるため、切屑の巻き付きが原因で作業を停止する頻度が高くなり、生産効率が低下するという問題がある。なお、被削材がアルミニウム合金等の比較的軟質な材料である場合には、切屑は巻き付かずに折れる可能性が高いために、上記の問題が生じにくい。ところが、被削材がステンレス鋼等の延性材料である場合には、切屑を分断させることが物理的に困難であるため、切屑の巻き付きに起因する上記の問題が生じやすくなる。

しかも、切削条件（切削速度、切込量、送り量など）が少し変化しただけであっても、切削抵抗が増加したり、切屑が不安定なカール形状になる可能性があるため、スローアウェイチップの汎用性が低く、使いにくいという問題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、第１の目的は、切削条件に殆ど関係なく、切刃部の強度を確保しつつ、切削抵抗を低減させることができるスローアウェイチップを提供することにある。また、第２の目的は、切削条件に殆ど関係なく、被削材から発生した切屑の切削ホルダやチップ本体への巻き付きを防止することができるスローアウェイチップを提供することにある。さらに、第３の目的は、上記のスローアウェイチップを備えた好適な切削工具を提供することにある。

そして上記課題を解決するための手段（手段１）としては、平面視多角形の略平板状をなし、切削ホルダに搭載される着座面と、前記着座面の反対側に位置するすくい面と、前記着座面及び前記すくい面に交差する複数の逃げ面とを有するチップ本体を備え、前記すくい面と前記逃げ面との境界部分に切刃部が形成されたスローアウェイチップであって、前記チップ本体は、厚さ方向から見て複数の辺を有し、前記複数の辺のうち２つの辺が交わる頂点を含む部位は、前記切刃部の一部を構成するノーズ部であり、前記切刃部において前記ノーズ部に含まれる領域では、前記切刃部の端縁から前記すくい面に向かって延びる部位が、前記端縁に接するとともに前記端縁に沿って延びる帯状の第１面によって構成され、前記切刃部において前記ノーズ部よりも前記チップ本体中央部寄りの領域では、前記端縁から前記すくい面に向かって延びる部位が、前記第１面と、前記第１面の外周縁に接するとともに前記端縁に沿って延びる帯状の第２面とを含む複数の面によって構成され、前記第１面と前記着座面とがなす角度が、２０°よりも大きい角度に設定されるとともに、前記第２面と前記着座面とがなす角度が、前記第１面と前記着座面とがなす角度よりも３°以上小さく設定されることを特徴とするスローアウェイチップがある。

従って、手段１のスローアウェイチップによると、切刃部の第１面とチップ本体の着座面とがなす角度が、２０°よりも大きい角度に設定されている。その結果、第１面と着座面とがなす角度を２０°以下にする場合に比べて切刃部が鋭利になるため、切刃部の切れ味を良くすることができる。よって、切削時における切削抵抗が低減され、スローアウェイチップを被削材に強く押し付けなくても切削が可能となるため、チップ本体から被削材に加わる力を小さくすることができる。ゆえに、切削時において被削材に撓みや振動が発生しにくくなるため、被削材から形成される製品の寸法精度が向上する。しかも、切刃部の第２面と着座面とがなす角度が、第１面と着座面とがなす角度よりも３°以上小さく設定され、第１面と第２面とが段差を介して接続されている。このため、第１面と着座面とがなす角度を２０°よりも大きい角度に設定することで切刃部が鋭利になったとしても、第２面と着座面とがなす角度を上記のように設定することで切刃部の底部が肉厚になるため、切刃部を補強することができる。従って、切削条件に殆ど関係なく、切刃部の強度を確保しつつ、切削抵抗を低減させることができる。特に、切込量をチップ本体の辺の長さの２分の１までとする際に有効である。

さらに、切刃部の端縁は、頂点側からチップ本体中央部側に行くに従って着座面に徐々に近付く部位を有していることが好ましい。このようにすれば、切屑がチップ本体中央部側に案内されやすくなる。

このように、手段１のスローアウェイチップでは、切削条件に殆ど関係なく、被削材から発生する切屑が安定したカール形状となるため、切屑が切削ホルダや被削材に巻き付きにくくなる。その結果、切屑の巻き付きに起因する作業停止を防止することができる。

ここで、チップ本体の材料は特に限定されないが、例えば超硬合金やサーメットなどを用いて形成されることが好ましい。超硬合金及びサーメットは、粉末冶金的な手法で製造される強度及び靭性がともに優れた焼結合金であり、高い強度が要求されるチップ本体に好適な材料だからである。この場合、チップ本体は、原料粉末の成形（プレス成形または射出成形）によって得た粉末成形体を焼成することにより形成される。

また、チップ本体は、厚さ方向から見て複数の辺を有する平面視多角形の略平板状をなしている。平面視多角形状としては、例えば、平面視略矩形状、平面視略菱形状、平面視略平行四辺形状、平面視略三角形状、平面視略五角形状などを挙げることができる。ここで、「平面視略多角形状」とは、平面視で完全な多角形状のみをいうのではなく、角部が面取りされた形状や、辺の一部が曲線となっている形状も含むものとする。

なお、切刃部の第２面と着座面とがなす角度は、第１面と着座面とがなす角度よりも３°以上１５°以下だけ小さく設定されることが好ましく、５°以上１０°以下だけ小さく設定されることがより好ましい。仮に、第２面と着座面とがなす角度と第１面と着座面とがなす角度との差が３°未満になると、切刃部の底部がさほど肉厚にならないため、切刃部を十分に補強できなくなる。一方、第２面と着座面とがなす角度と第１面と着座面とがなす角度との差が１５°よりも大きくなると、切屑を曲げて折ろうとする強い力が掛かるため、切削抵抗が上昇する。ゆえに、カール形状に悪影響を及ぼしてしまい、安定した切屑排出ができなくなる。

また、切刃部においてノーズ部よりもチップ本体中央部寄りの領域では、端縁からすくい面に向かって延びる部位が、第１面及び第２面の２つの面からなっていてもよいし、第１面及び第２面を含む３つ以上の面からなっていてもよいが、第１面及び第２面の２つの面からなることが好ましい。仮に、端縁からすくい面に向かって延びる部位が第１面及び第２面を含む３つ以上の面からなっていても、第１面及び第２面の２つの面からなる場合に比べて、切刃部の強度が向上する訳ではない。むしろ、面の数が多くなるため、端縁からすくい面に向かって延びる部位の形成が面倒になる。

また、切刃部においてノーズ部よりもチップ本体中央部寄りの領域は、第１面の幅寸法が、（複数の辺に接する内接円の直径寸法の２％以上１０％以下の大きさ）±（内接円の直径寸法の１％の大きさ）に設定された部位を有していることが好ましい。なお、第１面の幅寸法のバラツキが上記の規定よりも大きくなると、被削材の狭い箇所を切削する際には切刃部が機能しにくくなり、被削材の広い箇所を切削する際には切刃部の強度が不足する可能性がある。また、第１面の幅寸法が小さすぎる場合、切刃部が鋭利であったとしても、切削抵抗をあまり低減できなくなってしまう。

それに対して、切刃部においてノーズ部よりもチップ本体中央部寄りの領域は、第２面の幅寸法が、頂点から離間するに従って徐々に大きくなる部位を有していることが好ましい。このようにすれば、第２面によって切刃部を確実に補強することができる。

また、すくい面においてノーズ部を構成する領域は、隆起部を有しないことが好ましい。このようにすれば、切屑が隆起部に接触することに起因した切削抵抗の増加を防止することができる。また、切屑が、すくい面においてノーズ部を構成する領域に強く当たることがなくなるため、すくい面においてノーズ部を構成する領域に対する切屑の溶着を防ぐことができる。ゆえに、切屑をカールさせながら確実に排出させることができる。

さらに、切刃部の端縁が頂点側からチップ本体中央部側に行くに従って着座面に徐々に近付く部位を有し、かつ、すくい面においてノーズ部を構成する領域が隆起部を有しない場合には、切屑がチップ本体に接触することに起因した切削抵抗の増加を確実に防止することができる。特に、切刃部の端縁は、頂点側からチップ本体中央部側に行くに従って着座面に曲線的に近付く部位を有することが好ましい。このようにすれば、ノーズ部の先端の着座面からの高さを強度低下を招かない程度に設定することができる。

上記課題を解決するための別の手段（手段２）としては、上記手段１に記載のスローアウェイチップを備えたことを特徴とする切削工具がある。

従って、手段２の切削工具によると、切刃部の第１面とチップ本体の着座面とがなす角度を、２０°よりも大きい角度に設定するとともに、切刃部の第２面と着座面とがなす角度を、第１面と着座面とがなす角度よりも３°以上小さく設定するなどしたスローアウェイチップを用いることにより、被削材の切削に好適な切削工具を得ることができる。

本実施形態の切削ホルダを示す平面図。 スローアウェイチップを示す斜視図。 スローアウェイチップを示す平面図。 スローアウェイチップを示す部分拡大平面図。 図３のＡ−Ａ線断面図。 図４のＢ−Ｂ線断面図。 図４のＣ−Ｃ線断面図。 安定したカール形状の切屑の写真を示す説明図。 不安定なカール形状の切屑の写真を示す説明図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。

図１に示される切削ホルダ１１は、切削工具である自動旋盤（図示略）に取り付けた状態で、回転している被削材Ｗ１を切削するようになっている。なお、本実施形態の被削材Ｗ１は、ステンレス鋼からなっている。また、切削ホルダ１１は、上下方向（図１に示すＸ方向）及び水平方向（図１に示すＹ方向）に移動可能となっている。切削ホルダ１１は、角棒状をなし、先端部１２の一側面（図１では前面）にスローアウェイチップ２０を備えている。詳述すると、スローアウェイチップ２０は、先端部１２に形成された取付凹部１３内に収容されている。そして、後述するネジ挿通孔２７（図２，図３参照）にネジ２８を挿通し、挿通したネジ２８を取付凹部１３の底部に設けられたネジ孔（図示略）に螺着させることにより、スローアウェイチップ２０が切削ホルダ１１に固定される。

図２〜図５に示されるように、スローアウェイチップ２０を構成するチップ本体２１は、超硬合金等の硬質材料を用いて形成され、平面視略菱形の略平板状をなしている。また、チップ本体２１は、厚さ方向から見て４つの辺２２，２３，２４，２５を有している。さらに、チップ本体２１は、１つの着座面３１（図５では下面）、１つのすくい面３２（図５では上面）、及び、４つの逃げ面３３，３４，３５，３６（図３では周面）を有している。着座面３１は、切削ホルダ１１に搭載される面（具体的には、取付凹部１３の底面に接触する平坦面）である。すくい面３２は、着座面３１の反対側に位置するとともに、着座面３１と平行に配置された面である。各逃げ面３３〜３６は、着座面３１及びすくい面３２に交差する面である。なお、逃げ面３３と逃げ面３４とがなす角度θ１（図３参照）、及び、逃げ面３５と逃げ面３６とがなす角度θ２（図３参照）は、本実施形態において１２５°に設定されている。また、逃げ面３４と逃げ面３５とがなす角度θ３（図３参照）、及び、逃げ面３６と逃げ面３３とがなす角度θ４（図３参照）は、本実施形態において５５°に設定されている。なお、角度θ３，θ４は鋭角であることが好ましい。

図２〜図５に示されるように、チップ本体２１の中央部には、すくい面３２から突出する突出部２６が設けられている。また、チップ本体２１の中央部には、チップ本体２１を厚さ方向に貫通するとともに、突出部２６の先端面（図５では上面）及び着座面３１にて開口するネジ挿通孔２７が設けられている。そして、すくい面３２と各逃げ面３３〜３６との境界部分には、それぞれ切刃部４０が形成されている。また、各辺２２〜２５のうち２つの辺２３，２４が交わる頂点Ｐ１を含む部位は、切刃部４０の一部を構成するノーズ部４２であり、２つの辺２２，２５が交わる頂点Ｐ２を含む部位は、同じく切刃部４０の一部を構成するノーズ部４３である。なお、頂点Ｐ１，Ｐ２は、突出部２６の先端面よりもやや低くなっている。また、切刃部４０の端縁４１は、頂点Ｐ１側（または頂点Ｐ２側）からチップ本体２１の中央部側に行くに従って着座面３１に徐々に近付く部位Ｂ１を有している。即ち、部位Ｂ１は、頂点Ｐ１，Ｐ２から離間するに従って端縁４１が徐々に低くなる部位である。さらに、チップ本体２１は、ネジ挿通孔２７の中心軸線に対して点対称となっている。このため、一方のノーズ部４２側にある切刃部４０が磨耗した際に、スローアウェイチップ２０を１８０°回転させてから再度切削ホルダ１１に固定すれば、他方のノーズ部４３側にある切刃部４０を使用することができる。

ところで、切削ホルダ１１を用いて被削材Ｗ１の切削を行う際には、被削材Ｗ１から発生した切屑Ｗ２（図１参照）を起因とした問題が生じることがある。即ち、排出した切屑Ｗ２が長くなると、切屑Ｗ２が切削ホルダ１１や被削材Ｗ１に巻き付いてしまうため、作業を停止する頻度が高くなり、生産効率が低下するという問題がある。よって従来では、切屑Ｗ２を小さくカールさせて分断するために、すくい面３２においてノーズ部４２，４３を構成する領域に隆起部（いわゆるブレーカ）を形成することがある。

しかしながら、切屑Ｗ２が隆起部に接触することによって、切屑Ｗ２の排出速度が低下して排出抵抗が大きくなるため、結果として被削材Ｗ１を切削する際の切削抵抗も増加してしまう。また、切削速度を高速（例えば８０ｍ／ｍｉｎ）にするとともに、切削深さ（切込量）を大きく（例えば３．０ｍｍ）にした場合には、切刃部４０と隆起部との間に切屑Ｗ２の溶着が発生するため、切屑Ｗ２を安定的にカール、分断させることができない。そこで本実施形態では、すくい面３２においてノーズ部４２，４３を構成する領域を、排出抵抗を大きくするような隆起部を有しない領域としている。

次に、ノーズ部４２側にある切刃部４０の構造について説明する。なお、ノーズ部４３側にある切刃部４０の構造は、ノーズ部４２側にある切刃部４０の構造と同一であるため、詳細な説明を省略する。

図４，図６に示されるように、切刃部４０においてノーズ部４２に含まれる領域Ｒ１では、端縁４１からすくい面３２に向かって延びる部位が１つの面（本実施形態では第１面４４）によって構成されている。なお、領域Ｒ１は、頂点Ｐ１からの距離が１ｍｍ以内となる領域である。第１面４４は、端縁４１に沿って延びる帯状の面である。第１面４４において領域Ｒ１内に位置する部位は、端縁４１（逃げ面３５の外周縁）に接するとともにすくい面３２の外周縁に接している。また、第１面４４において領域Ｒ１内に位置する部位は、頂点Ｐ１から離間するに従って幅寸法が徐々に大きくなる部位である。

図４，図７に示されるように、切刃部４０においてノーズ部４２よりもチップ本体２１の中央部寄りの領域Ｒ２では、端縁４１からすくい面３２に向かって延びる部位が、第１面４４及び第２面４５の２つの面からなっている。なお、領域Ｒ２は、頂点Ｐ１からの距離が１ｍｍを超える領域である。第１面４４において領域Ｒ２内に位置する部位は、端縁４１に接するとともに第２面４５の外周縁に接している。第２面４５は、端縁４１に沿って延びる帯状の面であり、第１面４４の外周縁に接するとともにすくい面３２の外周縁に接している。また、領域Ｒ２は、第１面４４の幅寸法が、略一定の大きさに設定された部位Ｂ２を有している。詳述すると、部位Ｂ２における第１面４４の幅寸法は、（各辺２２〜２５に接する内接円Ａ１（図３参照）の直径寸法Ｌ１の４％の大きさ）±（内接円Ａ１の直径寸法Ｌ１の１％の大きさ）に設定されている。なお本実施形態では、直径寸法Ｌ１が９．５２５ｍｍに設定されているため、部位Ｂ２における第１面４４の幅寸法は、０．２９ｍｍ以上０．４８ｍｍ以下（＝９．５２５×０．０４±９．５２５×０．０１）となる。さらに、領域Ｒ２は、第２面４５の幅寸法が、頂点Ｐ１から離間するに従って徐々に大きくなる部位Ｂ３を有している。

なお図６，図７に示されるように、逃げ面３５と第１面４４とがなす角度θ５は、本実施形態において５８°に設定されている。よって、角度θ５は、被削材Ｗ１を切削しやすい鋭角となる。また、第１面４４とすくい面３２（及び着座面３１）とがなす角度θ６は、本実施形態において２５°に設定されている。さらに、第２面４５とすくい面３２（及び着座面３１）とがなす角度θ７は、本実施形態において２０°に設定されている。即ち、角度θ７は、角度θ６よりも５°小さく設定されている。なお、領域Ｒ２内において、第１面４４と第２面４５とがなす角度θ８は、１７５°（＝（１８０°−θ６）＋θ７）である。

次に、スローアウェイチップ２０の使用方法を説明する。

まず、スローアウェイチップ２０を切削ホルダ１１に固定する。次に、被削材Ｗ１をＸ方向に移動させることにより、頂点Ｐ１を被削材Ｗ１の外周面に接触させる。さらに、切削ホルダ１１をＹ方向に移動させ、回転軸Ｃ１を中心として回転する被削材Ｗ１の外周面にスローアウェイチップ２０を押し付けることにより、被削材Ｗ１の外周部分を切削する（図１参照）。その結果、被削材Ｗ１から切屑Ｗ２が分離する。その後、分離した切屑Ｗ２は、切刃部４０側に移動して、第１面４４や第２面４５に接触する。このとき、切屑Ｗ２は、第１面４４や第２面４５からの力を受けてカールし、排出される。

次に、スローアウェイチップの評価方法及びその結果を説明する。

まず、測定用サンプルを次のように準備した。本実施形態と同じスローアウェイチップ２０を準備し、これを実施例とした。また、切刃部の端縁からすくい面に向かって延びる部位を１つの傾斜面のみによって構成したスローアウェイチップを準備し、これを比較例１〜３とした。具体的に言うと、傾斜面とすくい面（及び着座面）とがなす角度（スクイ角）を１５°に設定したスローアウェイチップを準備し、これを比較例１とした。また、傾斜面とすくい面とがなす角度を２０°に設定したスローアウェイチップを準備し、これを比較例２とした。さらに、傾斜面とすくい面とがなす角度を２５°に設定したスローアウェイチップを準備し、これを比較例３とした。

次に、各測定用サンプル（実施例、比較例１〜３）を用いて被削材を切削した。具体的には、切削速度Ｖｃを一定（８０ｍ／ｍｉｎ）に設定した状態で、切込量ａｐ（ｍｍ）を０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、２．０ｍｍ、３．０ｍｍに変更したり、送り量ｆ（ｍｍ／ｒｅｖ）を０．０３ｍｍ／ｒｅｖ、０．０５ｍｍ／ｒｅｖ、０．０８ｍｍ／ｒｅｖに変更したりしながら、被削材を切削した。そして、被削材から発生した切屑の形状が、安定したカール形状（図８参照）であるか、不安定なカール形状（図９参照）であるかを確認した。以下、実施例において切屑の形状を確認した結果を表１に併せて示す。また、比較例１〜３において切屑の形状を確認した結果を、表２〜４にそれぞれ示す。なお、切屑が安定したカール形状である場合は「○」と表示し、切屑が不安定なカール形状である場合は「×」と表示した。ここで、「不安定なカール形状」とは、切屑のカールが不規則になって絡んだ状態をいう。

その結果、比較例１（表２参照）では、切込量ａｐが０．５ｍｍであって送り量ｆが０．０３ｍｍ／ｒｅｖである場合に、切屑が不安定なカール形状（×）となった。また、切込量ａｐが３．０ｍｍである場合は、送り量ｆが０．０３ｍｍ／ｒｅｖまたは０．０５ｍｍ／ｒｅｖであるときに、切屑が不安定なカール形状となった。さらに、切込量ａｐが１．０ｍｍ及び２．０ｍｍである場合は、送り量ｆの大きさに関係なく、切屑が不安定なカール形状となった。

また、比較例２（表３参照）では、切込量ａｐが０．５ｍｍまたは１．０ｍｍであって、送り量ｆが０．０３ｍｍ／ｒｅｖである場合に、切屑が不安定なカール形状となった。

一方、実施例（表１参照）及び比較例３（表４参照）では、全ての場合において、切屑が安定したカール形状（○）となった。ゆえに、切刃部の端縁からすくい面に向かって延びる部位の少なくとも一部において、傾斜面とすくい面（及び着座面）とがなす角度を２５°に設定すれば、切削ホルダや被削材に対する切屑の巻き付きを防止できることが証明された。

しかしながら、比較例３では、被削材の切削が進むにつれて、切刃部に強度不足による欠損が発生した。一方、実施例では、被削材の切削を長時間行ったとしても、切刃部に何ら欠損は生じなかった。ゆえに、切刃部の端縁からすくい面に向かって延びる部位を、第１面４４及び第２面４５の２つの面で構成し、第１面４４とすくい面３２とがなす角度θ６を２５°に設定するとともに、第２面４５とすくい面３２とがなす角度θ７を２０°に設定すれば、切刃部の強度低下を解消しつつ、安定したカール形状の切屑を得ることができる。

従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。

（１）本実施形態のスローアウェイチップ２０では、切刃部４０の第１面４４とチップ本体２１のすくい面３２（及び着座面３１）とがなす角度θ６が、２０°よりも大きい角度である２５°に設定されている。しかも本実施形態では、逃げ面３５と第１面４４とがなす角度θ５が鋭角（５８°）に設定されている。よって、角度θ６を２０°以下にする場合に比べて切刃部４０が鋭利になるため、切刃部４０の切れ味を良くすることができる。その結果、切削時における切削抵抗が低減され、スローアウェイチップ２０を被削材Ｗ１の外周面に強く押し付けなくても切削が可能となるため、チップ本体２１から被削材Ｗ１に加わる力を小さくすることができる。ゆえに、切削時において被削材Ｗ１に撓みや振動が発生しにくくなるため、被削材Ｗ１から形成される製品の寸法精度が向上する。

しかも、切刃部４０の第２面４５と着座面３１とがなす角度θ７が、角度θ６よりも３°以上小さい２０°に設定され、第１面４４と第２面４５とが段差を介して接続されている。このため、角度θ６を２５°に設定することで切刃部４０が鋭利になったとしても、角度θ７を２０°に設定することで切刃部４０の底部が肉厚になるため、切刃部４０を補強することができる。従って、切削条件に殆ど関係なく、切刃部４０の強度を確保しつつ、切削抵抗を低減させることができる。

（２）本実施形態では、角度θ６を２５°に設定するとともに、角度θ７を２０°に設定することにより、切削条件に殆ど関係なく、被削材Ｗ１から発生する切屑Ｗ２が安定したカール形状（図８参照）となるため、切屑Ｗ２が切削ホルダ１１や被削材Ｗ１に巻き付きにくくなる。その結果、切屑Ｗ２の巻き付きに起因する作業停止を防止することができる。

（３）被削材Ｗ１に対する切込量（即ち、被削材Ｗ１に対するスローアウェイチップ２０の食い込み量）が例えば１ｍｍ未満である場合、発生する切屑Ｗ２の幅が小さいため、ノーズ部４２の頂点Ｐ１近傍での切屑Ｗ２の移動速度と、頂点Ｐ１から最も離れた位置での切屑Ｗ２の移動速度との差が小さい。このため、カールした切屑Ｗ２を安定して得ることは、切屑Ｗ２の移動方向等に影響されやすいために困難である。そこで本実施形態では、頂点Ｐ１からの距離が１ｍｍ以内となる領域Ｒ１において、切刃部４０の端縁４１からすくい面３２に向かって延びる部位を第１面４４のみによって構成し、第１面４４と着座面３１とがなす角度θ６を２０°よりも大きい角度である２５°に設定している。この場合、切屑Ｗ２は、すくい面３２→第１面４４の順番に案内されるのに伴って変形するため、切屑Ｗ２を確実にカールさせることができる。

一方、被削材Ｗ１に対する切込量が例えば１ｍｍを超えると、発生する切屑Ｗ２の幅が大きくなるため、頂点Ｐ１近傍での切屑Ｗ２の移動速度と、頂点Ｐ１から最も離れた位置での切屑Ｗ２の移動速度との差が大きくなる。このため、切屑Ｗ２は、移動するのに伴って自然とカールし始める。ゆえに、頂点Ｐ１からの距離が１ｍｍを超える領域Ｒ２においては、切屑Ｗ２をカールさせることよりも、切削抵抗の低減を図ることが好ましい。そこで本実施形態では、領域Ｒ２において、端縁４１からすくい面３２に向かって延びる部位を第１面４４及び第２面４５によって構成し、第２面４５と着座面３１とがなす角度θ７を２０°に設定している。この場合、切屑Ｗ２は、すくい面３２→第２面４５→第１面４４の順番に案内されるのに伴って変形するため、切屑Ｗ２を少しずつカールするようになる。即ち、切刃部４０の傾斜面の角度変化が緩やかになることによって、切削時における急激な負荷の上昇を抑えることができるため、切削抵抗の低減を実現しやすくなる。

（４）特開平８−５２６０４号公報には、ノーズ部の所定部位から両側に広がる壁を設けることにより、軽切削（切込量や送り量が小さい切削）の際に発生する薄い切屑をスローアウェイチップ（切削用インサート）から遠ざけるようにして確実に排出する技術が記載されている。しかしながら、重切削（切込量や送り量が大きい切削）を行う際においては、発生する切屑が肉厚で曲がりにくいため、壁に接触しにくい。この場合、壁の機能を十分に発揮させることができないため、切屑を確実に排出させることが困難である。一方、本実施形態では、軽切削であっても重切削であっても、切屑Ｗ２は第１面４４や第２面４５に案内されて排出されるため、切屑Ｗ２を確実に排出させることができる。

（５）特開２０００−１５３４０１号公報には、ノーズ部から離間するに従って切刃部を低くすることにより、切削抵抗を低減させるとともに、チップ本体の上面に凹部や凸部を形成することにより、切屑をカールさせる技術が記載されている。しかしながら、切削深さ（切込量）の大小によって、切屑は凹部及び凸部のどちらかに接触する。即ち、切込量に応じて切屑の形状が大きく変わってしまうため、安定した切屑の排出を行うことが困難である。一方、本実施形態では、軽切削であっても重切削であっても、切屑Ｗ２は、略同じ向きの傾斜面（第１面４４や第２面４５）に案内されてカールするため、切込量に応じて切屑Ｗ２の形状が大きく変わることはない。よって、安定した切屑Ｗ２の排出を行うことができる。

なお、本実施形態を以下のように変更してもよい。

・上記実施形態では、チップ本体２１が、平面視略菱形の略平板状をなしていた。しかし、チップ本体２１は、平面視略平行四辺形、平面視略三角形、平面視略五角形の略平板状などの他の形状であってもよい。

・上記実施形態の領域Ｒ２では、端縁４１からすくい面３２に向かって延びる部位が、第１面４４及び第２面４５の２つの面からなっていたが、第１面４４及び第２面４５を含む３つ以上の面からなっていてもよい。

・上記実施形態では、領域Ｒ１が、頂点Ｐ１からの距離が１ｍｍ以内となる領域となっていたが、領域Ｒ１の範囲を適宜変更してもよい。

次に、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。

（１）平面視多角形の略平板状をなし、切削ホルダに搭載される着座面と、前記着座面の反対側に位置するすくい面と、前記着座面及び前記すくい面に交差する複数の逃げ面とを有するチップ本体を備え、前記すくい面と前記逃げ面との境界部分に切刃部が形成されたスローアウェイチップであって、前記チップ本体は、厚さ方向から見て複数の辺を有し、前記複数の辺のうち２つの辺が交わる頂点を含む部位は、前記切刃部の一部を構成するノーズ部であり、前記切刃部において前記ノーズ部に含まれる領域では、前記切刃部の端縁から前記すくい面に向かって延びる部位が、前記端縁に接するとともに前記端縁に沿って延びる帯状の第１面によって構成され、前記切刃部において前記ノーズ部よりも前記チップ本体中央部寄りの領域では、前記端縁から前記すくい面に向かって延びる部位が、前記第１面と、前記第１面の外周縁に接するとともに前記端縁に沿って延びる帯状の第２面とを含む複数の面によって構成され、前記第１面の幅寸法が、略一定の大きさに設定され、かつ０．５ｍｍ以上に設定された部位を有し、前記第１面と前記着座面とがなす角度が、２０°よりも大きい角度に設定されるとともに、前記第２面と前記着座面とがなす角度が、前記第１面と前記着座面とがなす角度よりも３°以上小さく設定されることを特徴とするスローアウェイチップ。

（２）平面視多角形の略平板状をなし、切削ホルダに搭載される着座面と、前記着座面の反対側に位置するすくい面と、前記着座面及び前記すくい面に交差する複数の逃げ面とを有するチップ本体を備え、前記すくい面と前記逃げ面との境界部分に切刃部が形成されたスローアウェイチップであって、前記チップ本体は、厚さ方向から見て複数の辺を有し、前記複数の辺のうち２つの辺が交わる頂点を含む部位は、前記切刃部の一部を構成するノーズ部であり、前記切刃部において前記ノーズ部に含まれる領域では、前記切刃部の端縁から前記すくい面に向かって延びる部位が、前記端縁に接するとともに前記端縁に沿って延びる帯状の第１面によって構成され、前記切刃部において前記ノーズ部よりも前記チップ本体中央部寄りの領域では、前記端縁から前記すくい面に向かって延びる部位が、前記第１面と、前記第１面の外周縁に接するとともに前記端縁に沿って延びる帯状の第２面とを含む複数の面によって構成され、前記第１面と前記着座面とがなす角度が、２０°よりも大きくかつ２５°以下に設定されるとともに、前記第２面と前記着座面とがなす角度が、１５°よりも大きくかつ２０°以下に設定されることを特徴とするスローアウェイチップ。

（３）平面視多角形の略平板状をなし、切削ホルダに搭載される着座面と、前記着座面の反対側に位置するすくい面と、前記着座面及び前記すくい面に交差する複数の逃げ面とを有するチップ本体を備え、前記すくい面と前記逃げ面との境界部分に切刃部が形成されたスローアウェイチップであって、前記チップ本体は、厚さ方向から見て複数の辺を有し、前記複数の辺のうち２つの辺が交わる頂点を含む部位は、前記切刃部の一部を構成するノーズ部であり、前記切刃部において前記ノーズ部に含まれる領域では、前記切刃部の端縁から前記すくい面に向かって延びる部位が、前記端縁に接するとともに前記端縁に沿って延びる帯状の第１面によって構成され、前記切刃部において前記ノーズ部よりも前記チップ本体中央部寄りの領域では、前記端縁から前記すくい面に向かって延びる部位が、前記第１面と、前記第１面の外周縁に接するとともに前記端縁に沿って延びる帯状の第２面とを含む複数の面によって構成され、前記第１面と前記着座面とがなす角度が、２０°よりも大きい角度に設定されるとともに、前記第２面と前記着座面とがなす角度が、前記第１面と前記着座面とがなす角度よりも３°以上小さく設定され、切削速度を８０ｍ／ｍｉｎ、切込量を０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下、送り量を０．０３ｍｍ／ｒｅｖ以上０．０８ｍｍ／ｒｅｖ以下に設定した状態で、被削材の切削を行うことを特徴とするスローアウェイチップ。

１１…切削ホルダ
２０…スローアウェイチップ
２１…チップ本体
２２，２３，２４，２５…辺
３１…着座面
３２…すくい面
３３，３４，３５，３６…逃げ面
４０…切刃部
４１…切刃部の端縁
４２，４３…ノーズ部
４４…面としての第１面
４５…面としての第２面
Ａ１…内接円
Ｂ１…頂点側からチップ本体中央部側に行くに従って着座面に徐々に近付く部位
Ｂ２…第１面の幅寸法が（内接円の直径寸法の２％以上１０％以下の大きさ）±（内接円の直径寸法の１％の大きさ）に設定された部位
Ｂ３…第２面の幅寸法が頂点から離間するに従って徐々に大きくなる部位
Ｌ１…直径寸法
Ｐ１，Ｐ２…頂点
Ｒ１…切刃部においてノーズ部に含まれる領域
Ｒ２…切刃部においてノーズ部よりもチップ本体中央部寄りの領域
θ６…第１面と着座面とがなす角度
θ７…第２面と着座面とがなす角度

Claims (7)

1. 平面視多角形の略平板状をなし、切削ホルダに搭載される着座面と、前記着座面の反対側に位置するすくい面と、前記着座面及び前記すくい面に交差する複数の逃げ面とを有するチップ本体を備え、前記すくい面と前記逃げ面との境界部分に切刃部が形成されたスローアウェイチップであって、
   前記チップ本体は、厚さ方向から見て複数の辺を有し、前記複数の辺のうち２つの辺が交わる頂点を含む部位は、前記切刃部の一部を構成するノーズ部であり、
   前記切刃部において前記ノーズ部に含まれる領域では、前記切刃部の端縁から前記すくい面に向かって延びる部位が、前記端縁に接するとともに前記端縁に沿って延びる帯状の第１面によって構成され、
   前記切刃部において前記ノーズ部よりも前記チップ本体中央部寄りの領域では、前記端縁から前記すくい面に向かって延びる部位が、前記第１面と、前記第１面の外周縁に接するとともに前記端縁に沿って延びる帯状の第２面とを含む複数の面によって構成され、
   前記第１面と前記着座面とがなす角度が、２０°よりも大きい角度に設定されるとともに、
   前記第２面と前記着座面とがなす角度が、前記第１面と前記着座面とがなす角度よりも３°以上小さく設定される
   ことを特徴とするスローアウェイチップ。
2. 前記切刃部において前記ノーズ部よりも前記チップ本体中央部寄りの領域では、前記端縁から前記すくい面に向かって延びる部位が、前記第１面及び前記第２面の２つの面からなることを特徴とする請求項１に記載のスローアウェイチップ。
3. 前記切刃部において前記ノーズ部よりも前記チップ本体中央部寄りの領域は、前記第１面の幅寸法が、（前記複数の辺に接する内接円の直径寸法の２％以上１０％以下の大きさ）±（前記内接円の直径寸法の１％の大きさ）に設定された部位を有していることを特徴とする請求項１または２に記載のスローアウェイチップ。
4. 前記第２面の幅寸法が、前記頂点から離間するに従って徐々に大きくなる部位を有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスローアウェイチップ。
5. 前記すくい面において前記ノーズ部を構成する領域は、隆起部を有しないことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のスローアウェイチップ。
6. 前記切刃部の端縁は、前記頂点側から前記チップ本体中央部側に行くに従って前記着座面に徐々に近付く部位を有していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のスローアウェイチップ。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のスローアウェイチップを備えたことを特徴とする切削工具。