JPH10249610A - 超硬質切削用チップ及び回転切削工具 - Google Patents

超硬質切削用チップ及び回転切削工具

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JPH10249610A
JPH10249610A JP7883897A JP7883897A JPH10249610A JP H10249610 A JPH10249610 A JP H10249610A JP 7883897 A JP7883897 A JP 7883897A JP 7883897 A JP7883897 A JP 7883897A JP H10249610 A JPH10249610 A JP H10249610A
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JP
Japan
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cutting
hard
rake face
flank
cutting edge
Prior art date
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Application number
JP7883897A
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English (en)
Inventor
Shuichi Kawano
収一 川野
Hiroyuki Shimaoka
宏行 島岡
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Osaka Diamond Industrial Co Ltd
Original Assignee
Osaka Diamond Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転切削工具への密着固定が確実で、刃先の
欠損、剥離が少なく、長寿命で木材、建材の切削に好適
な超硬質切削用チップを提供する。 【解決手段】 ダイヤモンドやCBNの超硬質焼結体2
と、超硬合金などの硬質基体1とを1体に接合した切削
用チップ3において、超硬質焼結体2のすくい面上の長
さLが0.30mm以上1.0mm以下で、その硬質基
体1との接合は、刃先側のすくい面4と逃げ面5を結
ぶ、傾斜面C上において形成されて、刃先部が超硬質焼
結体2によって形成されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は不燃建材、合板、カ
ーボン、FRP、非鉄金属などの難削材料の切削に用い
られるダイヤモンド切削工具並びに鉄鋼その他の切削に
用いられるCBN切削工具、特にその切削用チップに関
する。
【0002】
【従来の技術】この種切削用チップとしては、超硬合金
基体にダイヤモンド焼結体よりなる刃部を1体に結合し
てなるものが知られている。そして、その有益な工具素
材として、実公平5−6004号公報によりダイヤモン
ド層と1体に結合される超硬合金基材の外周径を、ダイ
ヤモンド層の外周径より大としたものが提案されてい
る。
【0003】また切削用チップの構造としては、実公平
5−6003号公報により、ダイヤモンド層と超硬合金
基材とよりなるチップにおいて、逃げ面の全面をダイヤ
モンド層によって形成し、かつその層厚を工具本体に直
接接して保持される厚さにすることが提案されている。
【0004】また木材切削用のフライスにおいて、図6
の一部切欠き図に示すように、超硬合金の台金1に焼結
ダイヤモンド刃部2をろう付けした切削用チップ3を、
押え金9でフライスボディ6に取付けたものが知られて
いる。
【0005】該刃部2を超硬合金の台金1にろう付けす
るには、すくい面での長さLが2mm程度以上でないと
作業上、接着強度上支障を生じるので、これより長くし
てある。従って、押え金9のすくい面側の押え先端部分
は、図のように焼結ダイヤモンド刃部2のすくい面上に
跨って、すくい面と密着しにくく、隙間11を生じる。
この隙間11に切粉が狭まり、その結果切粉の流れを阻
害し、切削作用の大きな支障となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記切削用チップの提
案は、それぞれに製作コスト上や品質上の効果を奏する
ものであるが、本願は同様の乃至は更に新たな効果を別
の手段によって挙げようとするものである。またフライ
スのような回転切削用工具においては、すくい面上に押
え片が完全に密着し、隙間11による支障のおそれのな
い工具を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は超硬質焼結体と
その裏打ちとなる硬質基体とを超高圧高温焼結などによ
り一体に接合した切削用チップにおいて、超硬質焼結体
の長さを特定して押え片との密着度を上げ、更に刃先部
にかかる切削圧を、硬質基体にベクトル分散して該刃先
部の欠損、剥離を防いだり、被削物の逃げ面との接触を
防ぎつつ直角刃物角を大とするため、刃先部の形状、寸
法を特定したことを特徴とするものである。
【0008】そして特定した形状、寸法とは、刃先部を
構成する超硬質焼結体のすくい面の長さLを0.3mm
以上1.0mm以下としたことを第1の特徴とし、第2
の特徴は、超硬質焼結体の硬質基体との接合を、刃先側
のすくい面と逃げ面を結ぶ傾斜面上において形成させた
ことである。
【0009】第3の特徴は、超硬質焼結体によって形成
された刃先部は、直角刃物角が逃げ面のすくい面に接す
る位置から少なくとも0.03mm以上0.20mm以
下の範囲にわたって60°〜70°、該範囲を超えたす
くい面と離れた逃げ面において50°〜60°に形成さ
れていることである。
【0010】第4の特徴は、上記刃先部の切刃先端に丸
味を持たすか、又は傾斜面を設けて殺したことである。
【0011】他の特徴は、上記のような構成の切削用チ
ップを、そのすくい面を回転方向に位置せしめて工具に
取付け、かつ取付けに用いた押え先端は、該チップの超
硬質焼結体のすくい面上に達していないことである。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の具体的な実施の状態は実
施例によって説明する。
【0013】
【実施例】
(実施例1)図1は不燃建材の相じやくり加工用のダイ
ヤモンドサーキュラーソーの一部切欠き図、図2はそれ
に用いたチップの拡大側面図で何れも概略図である。図
において6は外径250mmの工具母体で、該母体の外
周面に設けた12個の凹部7には、夫々ダブルねじ8、
押え金9ロケーター10により、切削用チップ3が固着
されている。なお13はチップ3のピン穴、14はピン
である。
【0014】切削用チップ3は、超硬合金製の硬質基体
1の先端に、ダイヤモンドの超硬質焼結体2を、すくい
面4と逃げ面5を結ぶ傾斜面C上において、一体に接合
して形成されている。該焼結体2のすくい面上の長さL
は0.5mmで、上記ロケーター10の押え先端12は
該焼結体2のすくい面上に位置せず、硬質基体1のすく
い面に押圧密着している。
【0015】図2に示すように、切削用チップ3におけ
るすくい角の形成は0°で、刃物角βは55°、逃げ角
αは35°である。このチップ3を押え金9及びロケー
ター10により、工具母体1に取付ける際、その取付け
角を所要のすくい角γに合致するように定める。実施例
では20°とした。なお矢印はサーキュラーソーの回転
方向を示す。
【0016】以上の構成のサーキュラーソーを用いて、
特殊合板の継ぎ合せ部の加工(相じやくり加工)を行な
ったところ、切粉の流れもよく、高速度でバリやケバの
ない美しい加工面を得ることができた。
【0017】これは図2に示すように、すくい面4にお
いて、超硬質焼結体2の部分と硬質基体1の部分をいく
ら均一に仕上げようとしても材質の違いから、2の部分
が0.01mm程度高く段差を生じる。
【0018】それに対し図1のように、ロケーター10
の押え先端12は、この段差のある2部分上には達せず
(跨らず)、基体1部分上に押し付け密着されるので、
図6のような隙間11を生せず、しかも、ほぼ切込み量
に応じた位置に押え先端が位置されるので、チップブレ
ーカーの役目が果たされ、切粉の排出が順調に行なわれ
るからである。
【0019】また上記焼結体2と基体1とは、界面が刃
先に対向する傾斜面Cで形成されているので、刃先部の
保持力が増し、切削圧のベクトル分散の効果が発揮され
て、切削用チップの寿命を増大することになる。
【0020】
【実施例】
(実施例2)図3(イ)及び(ロ)は、超硬合金の台金
1に、平均粒度8μmのダイヤモンド粒子を焼結助剤を
用いて超高圧高温で焼結してなる焼結ダイヤモンド刃部
2を固着してなる切削用チップ3の正面図及び側面図で
ある。4はすくい面、5は逃げ面で、刃幅Wは10m
m、すくい面上の焼結ダイヤモンド刃部2の長さLは
0.5mmである。該刃部2の刃先部分の側面よりの拡
大図を図4に示す。
【0021】図4において、すくい面4に対する逃げ面
5は、すくい面4に接する位置より0.05mmまでの
範囲の第1の逃げ角α1 を25°とり、直角刃物角A1
が65°の第1の逃げ面5′と、第1の逃げ面の範囲b
を超えすくい面とは離れた位置の第2の逃げ面5″との
2段によって構成されている。第2の逃げ面5″による
第2の逃げ角α2 を35°とり、直角刃物角A2 は55
°に構成されている。このように、逃げ面を2段に構成
し、1段目の直角刃物角が木材等の切削の可能な鋭さを
持ち得る範囲内で、しかも刃先の欠けの生じない範囲内
にあるものに特定したため、焼結ダイヤモンドによる刃
部により、木材などの切削を、切味よく長寿命で行うこ
とができた。
【0022】上記実施例においては、直角刃物角を1段
目で65°、2段目で55°とし、かつ1段目を逃げ面
の範囲bを0.05mmについて示したが、実施例3の
チップを回転工具に取付けて行う場合の説明によっても
了解されるように、実施例のチップを工具に取り付けて
使用する場合は、切削条件に応じたすくい角度に設定固
着される。
【0023】然し乍ら試作検討の結果、直角刃物を1段
目においては60°〜70°の範囲、2段目においては
50°〜60°の範囲とし、かつ1段目の逃げ面とし
て、すくい面より少なくとも0.03mm以上0.20
mm以下、好ましくは0.03mm〜0.10mmに設
定することにより、被削物及びその切削条件に沿って工
具に取付ける切削用チップとして、充分に対応し得て、
切削時刃先が欠けることも、刃部逃げ面が工作物の切削
面に摺動して支障を生じることもないことを確認するこ
とができた。
【0024】なお超硬質焼結体2のすくい面長さは1.
0mm程度以上とすると押え先端に達してしまうので、
それ以下とし、0.3mm以下では切刃先として充分な
作用を果たすことができないのでそれ以上とした。好ま
しくは0.35mm〜0.5mmである。このような短
い長さとするためには、前記のように超硬質焼結体と硬
質基体を超高圧高温で焼結により一体に接合した材料
を、切り出して形成することによってできる。この形成
方法を選択すれば経済的にも有利である。
【0025】上記1段目の逃げ面の幅を0.03mm以
上としたのは、これより少なくすると、欠損しやすくな
るおそれがあり、特に再研磨の状態によっては、1段目
が消失し、欠損が大となるためである。なお切れ刃のす
くい面と逃げ面とが合する刃先は、切削の進行による慣
れにより、又は予め耐チッピング性を向上しておくため
のホーニングなどにより、丸味を持つことがあるが、本
発明は、これを有する場合においても、有しない場合に
おいても有効である。
【0026】上記丸味を持たす場合においては、丸味の
半径Rを0.2mm以上としておくことが好ましく、上
限は該チップを用いた回転切削工具の切削半径となるの
で100mm程度となる。
【0027】また丸味に変え傾斜面とする場合は、すく
い面4上の切刃先から0.2mm以内の位置から、すく
い面に対し45°以内の角度で逃げ面5に達するような
傾斜面とすれば、切れ味を損することなく、チッピング
防止の効果を挙げることができる。
【0028】(実施例3)図5は、実施例2のチップ3
を、木工切削用のフライスに取り付けて、切削試験を行
った場合の、チップ取り付け部の構成を説明する概略図
である。6はフライスボディで、フライスの直径は15
0mm、取り付けたチップ3の数は10枚である。各チ
ップ3は、該ボディの凹部7に、止めねじ8を有する押
え金9によって、次の刃先き構成となるように固着され
ている。
【0029】すくい面4は、基準面に対しすくい角γが
20°、逃げ面5における逃げ角は矢印で拡大して示し
たように第1の逃げ角α1 は25°、第2の逃げ角α2
は35°である。なお第1の逃げ面5′の幅は図4に示
すように0.05mmであったので、第1の逃げ角α1
における刃先位置に対する第2の逃げ角α2 に接する位
置の差は0.04mmとなり、逃げ面5′が、切削の進
行に際して、被削材の切削面と摺動することによる支障
を防ぐことができる。これは次に示す切削試験の結果確
認すること出来た。
【0030】 被削材 MDF(中密度繊維板) 加工機械 縦軸フライス盤 加工部分 MDF平板の端面部の平フライス加工 回転数 3600rpm 回転速度 2262m/min 送り 13m/min 切込み 2mm 刃部の寿命 6000m以上(6000m切削後、
刃先摩耗を測定したところ23.6μmであった。従っ
て切削の継続は可能であったが、試験は終了した。) 切削面の状態 被削表面の毛羽立ちは全くなく、平滑
美麗であった。
【0031】上記実施例に加え、チップ3の刃幅を20
mm、40mm、フライスボディの径を200mm、チ
ップ取付数を12枚、すくい角γを25°に替えたもの
についても試験したが、何れも切削はスムースで、切削
面にむしれや毛羽立ちもなく、長寿命の切削加工ができ
た。
【0032】なお上記すくい角γは、20°以下では切
れ味が悪るく、30°を超えると刃部の強度保持のため
の直角刃物角を維持できなくなる。また第1の逃げ角
は、3°以下では、被削材の切削面と摺動による支障を
生じ、10°を超えると所要の直角刃物角を維持できな
くなる。また実施例3においては、実施例2のチップを
用いたものについて示したが、超硬質焼結体による刃先
部の構成が、前記条件の範囲に入るものであれば、実施
例のチップによらなくてもよいことは言うまでもない。
そして、本発明は木工用フライスカッターとして最もそ
の効果を発揮するが、その他のフライスカッターやルー
ターとしても用いることができる。
【0033】なお本出願の図1乃至図6の総べてにおい
て、切削用チップ3における超硬質焼結体2の硬質基体
1に対する大きさは、その構成をわかり易くするため、
実際より遥かに大きく描いて示した。
【0034】
【発明の効果】本発明の切削用チップは、回転切削工具
への取付時のすくい面と押え片の密着が完全で、切削時
における硬質基体1の刃先超硬質焼結体2を保持する力
が強く、かつ切削圧をベクトル分散するので、刃先の欠
損や剥離を生じにくく、長寿命で精度の高い切削を行う
ことができる。特に天然或は人造の木材、建材などの仕
上げ面の良い切削加工に適する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例のサーキュラーソーを説明する概略図
で、切削用チップ取付部の正面よりの一部切欠き図であ
る。
【図2】図1に用いた切削用チップの拡大側面図であ
る。
【図3】(イ)及び(ロ)は切削用チップの別の実施例
を説明する正面図及び側面図である。
【図4】図3における刃部の側面よりの拡大図である。
【図5】図3のチップをフライスカッターに取り付けた
状態を説明する、取付け部の正面よりの一部切欠き図で
ある。
【図6】従来の切削用チップを、フライスカッターに取
り付けた状態を説明する取り付け部の正面よりの一部切
欠き図である。
【符号の説明】
1 超硬合金の台金(硬質基体) 2 焼結ダイヤモンド刃部(超硬質焼結体) 3 切削用チップ 4 3のすくい面 5 3の逃げ面 5′ 第1の逃げ面 5″ 第2の逃げ面 6 フライスボディ(工具母体) 7 ボディの凹部 8 止めねじ(ダブルねじ) 9 押え金 10 ロケータ 11 すくい面と押え先端の隙間 12 ロケーターの押え先端 13 ピン穴 14 ピン C 1と2とを接合した傾斜面 W 刃幅 β 刃物角 α 逃げ角 α1 第1の逃げ角 α2 第2の逃げ角 A1 直角刃物角 A2 直角刃物角 b 第1の逃げ面の範囲 γ すくい角 L すくい面上における刃部2の長さ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ダイヤモンド及びまたは立方晶窒化ホウ
    素(CBN)を焼結してなる超硬質焼結体と、超硬合
    金、サーメットなどよりなる硬質基体と、を1体に接合
    してなる切削用チップにおいて、上記超硬質焼結体は、
    硬質基体の刃先側のすくい面の0.3mm以上1.0m
    m以下の長さを占めるように接合されて、刃先部が、該
    硬質焼結体によって形成されていることを特徴とする超
    硬質切削用チップ。
  2. 【請求項2】 超硬質焼結体は、硬質基体の刃先側のす
    くい面と、逃げ面を結ぶ傾斜面上において接合されてな
    ることを特徴とする請求項1記載の超硬質切削用チッ
    プ。
  3. 【請求項3】 超硬質焼結体によって形成された刃先部
    は、直角刃物角が逃げ面のすくい面に接する位置から少
    なくとも0.03mm以上0.20mm以下の範囲にわ
    たって60°〜70°、該範囲を超えたすくい面と離れ
    た逃げ面において50°〜60°、に形成されているこ
    とを特徴とする請求項1又は2記載の超硬質切削用チッ
    プ。
  4. 【請求項4】 超硬質焼結体によって形成された刃先部
    は、次の(イ)又は(ロ)の何れかの形状を備えている
    ことを特徴とする請求項1、2又は3記載の超硬質切削
    用チップ。 (イ)すくい面と逃げ面の交わる切刃先端を、半径0.
    2mm以上100mm以下の丸味を持たせる。 (ロ)すくい面と逃げ面の、交わる切刃先端を、すくい
    面上の切刃先より0.2mm以内の位置より、すくい面
    に対し45°以内の角度をもって逃げ面に達する傾斜面
    を設ける。
  5. 【請求項5】 請求項1、2、3又は4に記載されたチ
    ップを、そのすくい面を回転方向に位置せしめて工具に
    取付け、かつ取付けに用いた押え片は該チップの超硬質
    焼結体のすくい面上に達していないことを特徴とする回
    転切削工具。
JP7883897A 1997-03-12 1997-03-12 超硬質切削用チップ及び回転切削工具 Pending JPH10249610A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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