JPH0628808B2

JPH0628808B2 - スロ−アウエイチツプ

Info

Publication number: JPH0628808B2
Application number: JP2353386A
Authority: JP
Inventors: 敏昭高橋
Original assignee: Toshiba Tungaloy Co Ltd
Current assignee: Tungaloy Corp
Priority date: 1986-02-05
Filing date: 1986-02-05
Publication date: 1994-04-20
Anticipated expiration: 2009-04-20
Also published as: JPS62181807A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、スローアウェイチップに関し、特にチップブ
レーカ溝を改良をすることにより、ステンレス鋼などの
中切削に好適するようにしたものである。

（従来の技術）従来、この種のスローアウェイチップは、ステンレス鋼
などの切削用として、例えば特公昭５４−５５５１号公
報にみられるものが開示されている。この先行技術は、
切刃稜に沿ったチップブレーカ溝の凹曲面として円錐外
面を所定角度に設定したものである。

しかしながら、ステンレスの切削では、切削抵抗が大き
く、しかも切屑の溶着性があることから、必ずしも満足
できる結果が得られていない。

（発明が解決しようとする問題点）このようなことから、難削材特にステンレスの切削で
は、切削抵抗が小さく、しかも切屑溶着性に対処できる
ようなチップブレーカ溝の開発が問題点となっている。

本発明は、チップブレーカ溝を形状面から改善して、上
記問題点を解決しようとするものである。

（問題点を解決するための手段）本発明は、上述の点に鑑みなされたもので、多角形板状
をなし、その少なくとも１つのコーナーでノーズ部分が
構成されるとともに、このノーズ部分のすくい面側に
は、ノーズ角を構成する頂角の二等分線方向で中央ボス
面に向って延びるチップブレーカ溝が備えられるように
したスローアウェイチップにおいて、チップブレーカ溝
の凹曲断面の形状を改善したものである。すなわち、チ
ップブレーカ溝は、ノーズ部分における二等分線方向に
延びることにより、の凹曲断面を大きくして、切屑のカ
ールを促進させたものである。また、二等分線方向の凹
曲断面が、切刃稜側から、中央ボス面側に向って２つの
曲率半径Ｒ_１，Ｒ_２を有する凹曲面によって形成され、
しかもこれらの曲率半径Ｒ_１，Ｒ_２間では、Ｒ_１＜Ｒ_２
の関係にしたものである。これは、Ｒ_１の円弧線分によ
って正のすくい角を付与するためである。さらに、曲率
半径Ｒ_１，Ｒ_２の中心点Ｏ_１，Ｏ_２が切刃稜からの距離
を_１，_２で表示したときに、_１＜_２の関係にし
たものである。これは、チップブレーカ溝の最大深さｈ
が、曲率半径Ｒ_２の凹曲面で与えられることから、中切
削における切屑処理に好適し、また、大きな曲率半径Ｒ
_２によって、二等分線方向に延ばされることから、前述
したＲ_１の円弧線分による正のすくい角付与および切屑
の擦過長さの増加から、切屑の溶着性を減少する。

（実施例）以下、本発明スローアウェイチップの一実施例につい
て、図を参照しながら説明する。

第１図乃至第３図において、(1)は、超硬合金、サーメ
ット、セラミックなどからなる略菱形板状のスローアウ
ェイチップであり、鋭角をなすコーナーには、切削上の
ノーズ部分(2)が構成される。そして、このノーズ部分
(2)のすくい面側には、ノーズ角を構成する頂角の二等
分線方向で中央ボス面(4)に向って延びる略扇形状をな
すチップブレーカ溝(3)が形成されるようになってい
る。

このチップブレーカ溝(3)は、第２図および第３図で示
されているように、ノーズ部分(2)の二等分線方向の凹
曲断面では、２つの曲率半径Ｒ_１，_２をそれぞれ有する
凹曲面(5)(6)が連設されるものである。この場合、曲率
半径Ｒ_１およびＲ_２は、第３図で明示されているように
Ｒ_１＜Ｒ_２の関係で、Ｒ_１による円弧線分がＲ_２の円弧
線分に対し、傾斜角θで内接する。これは、小さな曲率
半径Ｒ_１の円弧線分によって正のすくい角を付与する配
慮である。そして、曲率半径Ｒ_１，_２の中心点Ｏ_１，Ｏ
_２がノーズ部分(2)からの距離を_１，_２で表示した
ときに_１＜_２の関係にある。これは、中送り、中切
込みにおける中切削を対象にしたことによる。この結
果、チップブレーカ溝(3)の最大深さｈが曲率半径Ｒ_２
の凹曲面(6)によって与えられる。すなわち、前述した
Ｒ_１円弧線分による正のすくい角の付与およびＲ_２の円
弧線分によるブレーカ長さの増加から溶着性を減少させ
る。

なお、このチップブレーカ溝(3)の創成にあたっては、
通常、球面、回転楕円体、回転放物体等の一部を使用す
るものである。そして球面を除き、曲率半径が、各曲面
部分で変化するが、この変化量は、微小量であるため、
前述したような曲率半径Ｒ_１，_２を導入しているもので
ある。

また、前記二等分線に対する垂直断面方向でも、同様に
曲率半径Ｒ_３，Ｒ_４を有するが、ブレーカの最大深さｈ
が、ブレーカ長さの約半分位のところにあることからＲ
_３≒Ｒ_４の関係を有する。そして、曲率半径Ｒ_３につい
ては、第４図でみられるように、Ｒ_２の曲率半径の中心
点Ｏ_２から前記二等分線に向って下ろした垂線との交点
Ｘを基準にして、この交点Ｘを通る垂直断面方向の曲面
から、中心点Ｏ_３，曲率半径Ｒ_３を有する円弧線分とし
てとして取扱ったものである。この場合の交点Ｘは、ブ
レーカの最大深さｈに関係する。

さらに、曲率半径Ｒ_４については、第５図でみられるよ
うにノーズ部分(2)から、Ｒ_２による中央ボス面(4)の切
上り点Ｙまでの距離Ｌを半径とした円弧線(7)と切刃稜
(8)との両交点Ｚ，Ｚ′を基準にして、Ｒ_３におけると
同様、二等分線に対する垂直断面方向の曲面から、中心
点Ｏ_４，曲率半径Ｒ_４を有する円弧線分として取扱った
ものである。この場合、図示では便宜上ノーズ部分(2)
からの距離を_４，Ｚ，Ｚ′間の距離をＷ_４ブレーカ深
さｈ_４としている。

そして、二等分線に対する垂直断面方向では、前述した
曲面の合成により、その接続部分には、盛上がるような
稜線が生じることがある。したがって、この場合には、
この稜線部分を除去して凹凸が生じないように滑らかな
曲面に修正する。あるいは、Ｒ_３からＲ_４間で、曲率半
径を漸増するように変化させ、滑らかな凹曲面とするば
よい。

なお、本実施例では、中央取付け穴(9)を穿設した菱形
板に適用して、鋭角コーナーのみにチップブレーカ溝
(3)を形成したが、鋭角コーナーにも形成してもよいも
のである。ノーズ部分(2)の角度変化、凹曲面(5)(6)の
曲率半径Ｒ_１，Ｒ_２の変更設定等により、切削領域が広
がるからである。

また、本発明のスローアウェイチップ(1)は、略三角形
板、略正方形板等にも適用できる。さらに、凹曲面(5)
(6)の組合せについても、前述した曲率半径Ｒ_１，Ｒ_２
に置き代えできるものであれば、球面＋回転楕円曲面に
限らず、球面＋球面、回転楕円曲面＋回転放物面等の組
合せも適宜採用できる。

このようにして構成されたスローアウェイチップ(1)
は、前記チップブレーカ溝(3)の形成に伴い、ノーズ部
分(2)には、前述した曲率半径Ｒ_１，Ｒ_２を有する凹曲
面(5)(6)によって切刃稜(8)が形成される。

この切刃稜(8)は、図示の場合では、中央ボス面(4)より
も低位で、心下り量δを有し、ノーズ部分(2)から中央
ボス面(4)に向っては下り傾斜から始まる凹曲線稜を呈
する。この結果、切刃稜(8)には、インクリネーション
が付与され、切屑の厚みを薄くするように機能する。し
かし、切刃稜(8)には、第６図にみられるように例え
ば、０．２mm程度の幅狭ランド(10)を付加してもよい。
また、チップブレーカ溝(3)内には、例えば、特公昭５
３−４２７０号公報にみられるような小突起（図示せ
ず）を形成してもよい。これは、小送り、小切込みの軽
切削にも対処できることの配慮である。

さらに、第７図にみられるように切刃稜(8)に沿って、
第２のチップブレーカ溝(11)を形成するようにしてもよ
い。これは、切込みが増加した場合の対処である。第２
のチップブレーカ溝(10)における断面形状は、第８図に
みられる円弧形に限らず、傾斜直線形等適宜のものを採
用できる。

また、切削性能を向上させるため、スローアウェイチッ
プ(1)の表面にＴｉＣ，ＴｉＮ，Ａ_２Ｏ_３などの被覆
層を単層または複層で形成することも可能である。被覆
層の形成は、ＣＶＤ法，ＰＶＤ法などにより適宜行なえ
る。

次に、本発明のスローアウェイチップ(1)における切削
例について説明する。

本発明品Ａの工具仕様は、第１図で示されるような菱形
板状のスローアウェイチップ(1)であり、基本形状は、
ノーズ部分(2)の頂角＝８０°、内接円直径＝１２．７m
m、厚さ＝４．７６mm、ノーズ半径＝０．８mmとしたも
のである。また、チップブレーカ溝(3)は、球面＋回転
楕円曲面の一部を利用したものである。したがって、曲
率半径については、Ｒ_１＝Ｒ_３＝３．７３mm、Ｒ_２＝１
１．０３６mm、Ｒ_４＝１１．０１９mmに設定し、また最
大深さｈ＝０．５３１mm、心下り量δ＝０．０５mmに設
定し、内接の傾斜角θ＝１０°を与えた。さらに、曲率
半径Ｒ_１，Ｒ_２の基準中心点Ｏ_１，Ｏ_２は、ノーズ部分
(2)からの距離を_１＝１．６２mm、_２＝２．８８８m
mとし、また、計算上の数値として、_４＝３．５１６m
m、Ｗ_４＝６．６４６mm、ｈ_４＝０．５１３を与えた。
なお、本発明品Ａについては、切削性能を向上させるた
め、超硬合金母材の表面にＴｉＮをＰＶＤ法により単層
で被覆処理した。

しかして、上述した仕様における本発明品Ａは、ＳＵＳ
３０４からなる被削材を対象としており、特に、切屑処
理範囲でいえば、切込みを、１〜４．５mm、送りを０．
１〜０．４５mm/revになるように設定したものである。

切削試験したところ、第９図にみられるような有効切屑
処理範囲が得られた。この場合の切削速度は、１００m/
minとした。これに対し、単一の凹球面（曲率半径Ｒ_１
のみ）からなるチップブレーカ溝を備えた比較品Ｂで
は、切込み＝３．０mm、送り＝０．３mm/revが限度であ
り、本発明品Ａがすぐれていることを確認した。

また、第１０図では、ＳＵＳ３０４における合成切削力
の変化を示したが、本発明品Ａは、前述した比較品Ｂに
比べて、合成切削力（Ｎ）が小さくなることが確認され
た。この場合、切削条件は、切削速度Ｖ＝１２０m/mi
n、送り＝０．２mm/revとしたものである。なお、比較
品Ｂについては、切込みが２mmを越えたときには、切屑
処理が有効に行なえなかった。

（発明の効果）本発明は、以上説明したように、ノーズ部分(2)におけ
る二等分線方向に延びる凹曲面状のチップブレーカ溝
(3)が備えられ、しかもこの凹曲断面が、２つの曲率半
径Ｒ_１，Ｒ_２を有する円弧線分によって、特定されたも
のであるから、以下のような効果を有する。

第１に、難削材、特にステンレス鋼の切削に好適するこ
とである。これは、チップブレーカ溝(3)の形成にあた
って、チップブレーカ溝(3)がノーズ部分(2)の二等分線
方向に延びることから、凹曲面を広く形成できるように
したことによる。この結果、切屑のカールがしやすく、
折損も容易になる。

第２に、中切削における切屑の有効処理が行なえること
である。これは、第９図で示される切屑の有効処理範囲
から軽切削に有効であることが認められる。

第３に、切削抵抗が減少することである。これは、第１
０図にみられるように、本発明品が比較品に対し、約１
０％以上の減少がみられるからである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明スローアウェイチップの一実施例を示
す平面図、第２図は、第１図の要部を示す一部拡大平面
図、第３図は、第２図中のIIIーIII線に沿って得られる
もので、チップブレーカ溝の構成を概念的に示す一部断
面図、第４図は、第２図中のIV一IV線に沿って得られる
一部拡大断面図、第５図は、同じく第２図中のＶーＶ線
に沿って得られる一部断面図、第６図は、変形例を示す
スローアウェイチップの平面図、第７図は、別の変形例
を示す平面図、第８図は、第７図中のVIII−VIII線に沿
って得られる一部断面図、第９図は、切屑の有効処理範
囲を概念的に示す説明図、第１０図は、合成切削力を示
す説明図である。 (1)……スローアウェイチップ、 (2)……ノーズ部分、(3)……チップブレーカ溝 (4)……中央ボス面、(5)(6)……凹曲面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多角形板状をなし、その少なくとも１つの
コーナーでノーズ部分(2)が構成されるとともに、この
ノーズ部分(2)のすくい面側には、ノーズ角を構成する
頂角の二等分線方向で中央ボス面(4)に向って延びる凹
曲面状のチップブレーカ溝(3)が備えられるようにした
スローアウェイチップにおいて、前記チップブレーカ溝(3)は、ノーズ部分(2)における二
等分線方向の凹曲面が、ノーズ部分(2)側から中央ボス
面(4)側に向って、２つの曲率半径Ｒ_１，Ｒ_２を有する
凹曲面(5)(6)によって形成され、しかも、これらの曲率
半径Ｒ_１，Ｒ_２間では、Ｒ_１＜Ｒ_２となるとともに、曲
率半径Ｒ_１による円弧線分が、曲率半径Ｒ_２の円弧線分
に内接する関係にあり、また、曲率半径Ｒ_１，Ｒ_２の中
心点Ｏ_１，Ｏ_２が切刃稜からの距離を_１，_２で表示
したときに、_１＜_２の関係にあることにより、最大
深さｈが、曲率半径Ｒ_２による凹曲面(6)で与えられる
ようにしたことを特徴とするスローアウェイチップ。