JPH0567416U - 超高圧焼結体付スローアウェイチップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 刃先強度を高く維持しつつ二番当りを防止で
き、かつ、ロウ付け層の溶着を防止できる超高硬度焼結
体付スローアウェイチップを提供する。 【構成】 母材２１の凹所２５に、超高圧焼結体２６ａ
と超硬合金２６ｂとを積層してなる切刃体２６を、その
すくい面２７及び逃げ面２８、２９が母材２１のすくい
面２２及び逃げ面２３、２４に連続し、かつ超硬合金２
６ｂの下面と凹所２５の底面２５ａとの間にロウ付け層
３０を介在させて接合する。この切刃体２９の逃げ面２
８、２９を、切刃３１、３２からロウ付け層３０に向か
うに従って切刃体２６のすくい面２７に対する傾斜角度
θ₁、θ₂が段階的に減少する多段面状に形成する。第１
の構成面２８ａ、２９ａによって刃先角度を大きく維持
しつつ、第２の構成面２８ｂ、２９ｂの逃げ角β゜ を増
大させて二番当りを防止し、ロウ付け層３０の溶着を防
ぐ。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、超硬合金等の硬質材料からなる母材に、立方晶窒化硼素やダイヤ モンド焼結体等の超高圧焼結体と超硬合金とを積層してなる切刃体を接合した超 高圧焼結体付スローアウェイチップに関する。

【０００２】

【従来の技術】

アルミニウム等の軽合金、鋳鉄、耐熱合金あるいは工具鋼等の切削加工の分野 においては、近年、立方晶窒化硼素（以下、ＣＢＮという。）やダイヤモンド焼 結体等の超高圧焼結体と超硬合金とを高圧下で接合して切刃体を構成し、この切 刃体を超硬合金からなる母材に接合した超高圧焼結体付スローアウェイチップ（ 以下、チップと略称する。）が盛んに使用されている。 図５〜図７は、この種のチップ及び該チップが装着された正面フライスの一例 を示すもので、チップ１は、略直方体状の母材２のすくい面３と逃げ面４、５と の交差稜線部に凹所６が形成され、この凹所６に、ＣＢＮやダイヤモンド焼結体 等の超高圧焼結体７ａと超硬合金７ｂとを積層して平板状に成形してなる切刃体 ７が、そのすくい面８及び逃げ面９、１０を母材２のすくい面３及び逃げ面４、 ５に連続させ、かつ超硬合金７ｂの下面７ｃと凹所６の底面６ａとの間にロウ付 け層１１を介在させて接合され、この切刃体７のすくい面８と逃げ面９、１０と の交差稜線が切刃１２、１３とされて概略構成されている。 そして、このチップ１は、厚肉円板状の工具本体１４に形成されたチップ取付 溝１５に挿入されて楔部材等の拘束手段（図示略）で溝内に拘束され、これによ り正面フライスＦが構成される。そして、チップ１がチップ取付溝１５内に拘束 された状態において、切刃体７の切刃１２、１３は工具本体１の外周ないし先端 から突出せしめられ、これら切刃１２、１３によって被削材Ｗが切削加工される 。なお、図において符号１６はチップ１の振れ調整を行うボルトである。

【０００３】 ここで、図６及び図７に示すように、この種のチップ１では、切刃体７の逃げ 面９、１０と母材２の逃げ面４、５とを、ロウ付け層１１上で凸稜線を描いて折 れ曲がるように交差させていわゆる２段逃げを施し、これにより逃げ面９、１０ 側の逃げ角αを小さくして刃先強度を確保しつつ、逃げ面４、５側の逃げ角βを 十分に大きくしていわゆる二番当りを防止することが行われている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述したチップ１の適用範囲とされる軽合金の切削では、チップ寿 命を左右する重要な要素として溶着の防止が挙げられている。この溶着は、チッ プのすくい面や逃げ面の面粗度によってその発生頻度が異なるが、特にロウ付け 層が露出する部分では発生頻度が高くなることが指摘されている。 しかるに、上述した従来のチップ１では、刃先強度を高めるべく逃げ角αを小 さく設定するとともに、ロウ付け層１１上で逃げ面を屈曲させているから、切刃 体７側の逃げ面９、１０と加工面Ｐとの隙間が小さく、このため図８に示すよう に、切削時に発生する粉体状の切屑Ｃが逃げ面９、１０と加工面Ｐとの隙間に詰 まってロウ付け層１１上で溶着が生じ易い。そして、かかる溶着を放置した場合 には、図９に示すようにロウ付け層１１が次第に掘り込まれて溝Ｇが形成され、 これによって切刃体７が剥がれてしまったり、あるいは溶着物が成長して加工面 Ｐが荒されるという問題が生じる。なお、この溶着の問題は、上述した正面フラ イスＦに限らず、例えば図１０に示すような旋削加工用のバイトＢ等、チップが 使用され得るあらゆる種類の切削工具に共通する。 この考案は、このような背景の下になされたもので、逃げ面を多段に屈曲させ ることによる刃先強度の向上と二番当りの防止効果を維持しつつ、ロウ付け層へ の溶着を未然に防止して、チップからの切刃体の脱落や被削材加工面の面粗度劣 化を回避できるチップを提供することを目的とする。

【０００５】

【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考案は、母材のすくい面と逃げ面との交差稜線 部に凹所が形成され、この凹所に、超高圧焼結体と超硬合金とを積層してなる切 刃体が、そのすくい面及び逃げ面を上記母材のすくい面及び逃げ面に連続させ、 かつ上記超硬合金の下面と上記凹所の底面との間にロウ付け層を介在させて接合 され、この切刃体の上記すくい面と逃げ面との交差稜線が切刃とされてなるチッ プにおいて、上記切刃体の上記逃げ面を、上記切刃から上記ロウ付け層に向かう に従って、上記切刃体の上記すくい面に対する傾斜角度が段階的に減少する多段 面状に形成したものである。

【０００６】

【作用】

上記構成によれば、切刃体の逃げ面が多段面状をなすために、切刃体逃げ面の うち切刃に連なる側では逃げ角が小さくなって切刃の刃先角度が十分に確保され る。一方、切刃体逃げ面のロウ付け層に連なる側は、当該切刃体逃げ面の屈曲程 度に応じて逃げ角が増加し、被削材から十分に遠ざけられて二番当りが防止され る。そして、切刃体逃げ面のロウ付け層に連なる側の逃げ角が増加する以上、ロ ウ付け層と被削材の加工面との間の隙間が増加し、粉体状の切屑が詰まるおそれ が減少する。

【０００７】

【実施例】

以下、図面を参照して、本考案の実施例を説明する。なお、本実施例は、上述 した従来のチップに対して逃げ面の構成を変更したものであり、これが装着され る工具本体の構成、及び工具本体への取付構造は図５に示す従来例と共通する。 従って、以下では、工具本体側の構成につき従来例と同一符号を付し、説明を省 略する。 図１〜図３に示すように、本実施例のチップ２０は、略直方体状の母材２１の すくい面２２と逃げ面２３、２４との交差稜線部に凹所２５が形成され、この凹 所２５に、ＣＢＮやダイヤモンド等の超高圧焼結体２６ａと超硬合金２６ｂとを 積層してなる切刃体２６が、そのすくい面２７及び逃げ面２８、２９を母材２１ のすくい面２２及び逃げ面２３、２４にほぼ面一をなすように連続させ、かつ超 硬合金２６ｂの下面と凹所２５の底面２５ａとの間にロウ付け層３０を介在させ て接合され、この切刃体２６のすくい面２７と逃げ面２８、２９との交差稜線に 切刃３１、３２が形成されて概略構成されている。

【０００８】 そして、図１及び図２に示すように、切刃体２６の逃げ面２８、２９は、切刃 ３１、３２からロウ付け層３０に向かう間にすくい面２７に対する傾斜角が一段 減少する多段面状に形成され、これにより逃げ面２８、２９は、凸稜線Ｘ、Ｙを 境として、それぞれ第１の構成面２８ａ、２９ａと第２の構成面２８ｂ、２９ｂ との２つの構成面に区分されている。 ここで、第１の構成面２８ａ、２９ａのすくい面２７に対する傾斜角θ₁、及 び、第２の構成面２８ｂ、２９ｂのすくい面２７に対する傾斜角θ₂は、被削材 Ｗの材質や切削条件に応じて適宜定めて良いが、なるべくは、これら傾斜角θ₁ 、θ₂の間にθ₁−５゜ ≧θ₂なる関係が成立するように定めると良い。

【０００９】 また、第１の構成面２８ａ、２９ａと、第２の構成面２８ｂ、２９ｂとの境を なす凸稜線Ｘ、Ｙの位置も適宜変更され得るが、なるべくは、切刃体２６を構成 する超高圧焼結体２６ａと超硬合金２６ｂとの接合位置から凸稜線Ｘ、Ｙまでの 距離Ｌ₁、Ｌ₂が、０〜０．０５mmとなるように定めると良い。

【００１０】 以上のように構成されたチップ２０は、切刃３１、３２を工具本体１４の外周 ないし先端から突出させてチップ取付溝１５に装着され、被削材Ｗの切削に供さ れる。この際、逃げ面２８、２９の第１の構成面２８ａ、２９ａにはα゜ の逃げ 角が与えられ、第２の構成面２８ｂ、２９ｂにはα゜ よりも一層大きな逃げ角β゜ が与えられる。

【００１１】 しかして、本実施例のチップ２０によれば、第１の構成面２８ａ、２９ａのす くい面２７に対する傾斜角θ₁が、第２の構成面２８ｂ、２９ｂの傾斜角θ₂より 大きいので、第２の構成面２８ｂ、２９ｂをそのまま切刃３１、３２まで延長す る場合と比較して切刃３１、３２の刃先角度が大きくなり、この結果、刃先強度 が高まる。その一方、切刃体２６の第２の構成面２８ｂ、２９ｂでは工具本体１ ４への装着時に第１の構成面２８ａ、２９ａよりも大きな逃げ角β゜ が与えられ るので、図４に２点鎖線Ｋで示すように、第１の構成面２８ａ、２９ａのみで逃 げ面２８、２９を構成した場合と比較して逃げ面２８、２９のロウ付け層３０に 連なる側が被削材Ｗの加工面Ｐから大きく遠ざかり、これにより逃げ面２８、２ ９と被削材Ｗの加工面Ｐとの間に粉体状の切屑が詰まるおそれが減少する。

【００１２】 そして、第２の構成面２８ｂ、２９ｂの逃げ角β゜ が十分に大きくなるために 、ロウ付け層３０はこれら第２の構成面２８ｂ、２９ｂにも増して被削材Ｗの加 工面Ｐから遠ざけられることとなり、この結果、加工面Ｐからロウ付け層３０ま での距離Ｓ₁、Ｓ₂が十分確保されて切屑詰まりによるロウ付け層３０の溶着が防 止され、チップ２０からの切刃体２６の脱落や被削材加工面Ｐの面粗度劣化が回 避される。

【００１３】 なお、本実施例で示したチップ２０の外観形状、切刃体２６や母材２１の寸法 形状などはあくまで一例であって、これらは必要に応じて適宜変更される。例え ば、図示の例では、切刃体２６に２つの逃げ面２８、２９を設けているが、この ような態様に限定されず、１または３以上設けてもよい。また、逃げ面２８、２ ９の段数も、一段折れ曲がるものに限らず、２段あるいはそれ以上の多段形状と しても良い。さらに、逃げ面の構成面同士の交差部分を鋭利な凸稜線Ｘ、Ｙに形 成する必然性もなく、小さい曲率半径で丸めても良い。

【００１４】 また、超高圧焼結体２６ａと超硬合金２６ｂとの接合位置から凸稜線Ｘ、Ｙま での距離Ｌ₁、Ｌ₂を相互に一致させる必要もなく、Ｌ₁≠Ｌ₂としても良いこと勿 論である。さらに、逃げ面２８、２９の第１の構成面２８ａ、２９ａの傾斜角θ ₁ を互いに異なる角度に設定しても良く、同様に、第２の構成面２８ｂ、２９ｂ の傾斜角θ₂も互いに異なる角度に設定しても良い。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案は、切刃体の逃げ面を切刃からロウ付け層に向 かうに従って、切刃体のすくい面に対する傾斜角度が段階的に減少する多段面状 に形成したため、多段面状の逃げ面による刃先強度の向上効果と二番当りの防止 効果とを同時に実現しつつ、ロウ付け層の溶着を未然に防止して、チップからの 切刃体の脱落や被削材加工面の面粗度劣化を回避できるという優れた効果を奏す る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るチップを、図３の矢印
Ｉ方向から見た状態を示す図である。

【図２】本考案の一実施例に係るチップを、図３の矢印
II方向から見た状態を示す図である。

【図３】本考案の一実施例に係るチップを装着した正面
フライスの軸線方向断面図である。

【図４】本考案の一実施例に係るチップの使用状態を示
す図である。

【図５】従来のチップを装着した正面フライスの軸線方
向断面図である。

【図６】図５に示すチップを同図のVI方向から見た状態
を示す図である。

【図７】図５に示すチップを同図のVII方向から見た状
態を示す図である。

【図８】従来のチップの使用状態を示す図である。

【図９】従来のチップで溶着が進行した状態を示す図で
ある。

【図１０】従来のチップを旋削用のバイトに転用した状
態を示す図である。

【符号の説明】

２０ チップ ２１ 母材 ２５ 凹所 ２５ａ 凹所の底面 ２６ 切刃体 ２６ａ 超高圧焼結体 ２６ｂ 超硬合金 ２７ 切刃体のすくい面 ２８，２９ 切刃体の逃げ面 ３０ ロウ付け層 ３１，３２ 切刃 θ₁，θ₂ 切刃体逃げ面のすくい面に対する傾斜角

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 母材のすくい面と逃げ面との交差稜線部
   に凹所が形成され、この凹所に、超高圧焼結体と超硬合
   金とを積層してなる切刃体が、そのすくい面及び逃げ面
   を上記母材のすくい面及び逃げ面に連続させ、かつ上記
   超硬合金の下面と上記凹所の底面との間にロウ付け層を
   介在させて接合され、この切刃体の上記すくい面と逃げ
   面との交差稜線が切刃とされてなる超高圧焼結体付スロ
   ーアウェイチップにおいて、 上記切刃体の上記逃げ面を、上記切刃から上記ロウ付け
   層に向かうに従って、上記切刃体の上記すくい面に対す
   る傾斜角度が段階的に減少する多段面状に形成したこと
   を特徴とする超高圧焼結体付スローアウェイチップ。