JPH11151602A - Throwaway tip, machining method and device therefor - Google Patents

Throwaway tip, machining method and device therefor

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JPH11151602A
JPH11151602A JP22271198A JP22271198A JPH11151602A JP H11151602 A JPH11151602 A JP H11151602A JP 22271198 A JP22271198 A JP 22271198A JP 22271198 A JP22271198 A JP 22271198A JP H11151602 A JPH11151602 A JP H11151602A
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JP
Japan
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tool
cutting
speed
throw
film
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP22271198A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsuneo Egawa
庸夫 江川
Yozo Nakamura
容造 中村
Akihide Sumiya
顕秀 角谷
Satoshi Morimoto
聡 森本
Kouji Tonohara
好治 殿原
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP22271198A priority Critical patent/JPH11151602A/en
Publication of JPH11151602A publication Critical patent/JPH11151602A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain the occurrence of chipping even when making use with the wear resistance maintained and without the machining speed lowered. SOLUTION: In a throwaway tip 2, at least one coat of film having a composition of (Ti(1-x) Alx ), (Ny C(1-y) ) [where 0.2<=x<=0.9, 0.5<=y<=1.0] is applied substantially to high speed tool steel. In addition, in a cutting method of doing cutting work by dry-cutting, the cutting is carried out with the tip 2 used and without coolant used. In this case, even if the tip 2 is used with the wear resistance maintained and without the cutting speed lowered, the occurrence of chipping can be restrained, while the drop in the productivity can be prevented, thereby removing the obstruction to reduction on the number of workers or to unmanning in the work lines.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、フライス
やバイト等の切刃として取り付けられるスローアウェイ
チップ、及びスローアウェイチップを用いた工具による
切削または旋削加工方法、及びスローアウェイチップを
用いた工具による切削または旋削加工装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a throw-away insert mounted as a cutting blade such as a milling cutter or a cutting tool, a cutting or turning method using a tool using the throw-away insert, and a tool using the throw-away insert. Cutting or turning apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】フライス盤等によるミーリング加工に用
いられるフライスや、旋盤等による旋削加工に用いられ
るバイトは、鋼製の本体やホルダにスローアウェイチッ
プを切刃として取り付けたものが広く用いられている。
従来から使用されているスローアウェイチップは、超硬
製で更に超硬の表面にTi,TiAlN,Al2O3等のセラミックス
を数μmコーティングして耐摩耗性を高めたものが主流
となっている。
2. Description of the Related Art A milling machine used for milling with a milling machine or the like and a cutting tool used for turning with a lathe or the like are widely used in which a throw-away tip is attached to a steel body or holder as a cutting blade. .
Conventionally used indexable inserts are mainly made of carbide and have abrasion resistance improved by coating ceramics such as Ti, TiAlN, Al 2 O 3 on the surface of the carbide several μm. I have.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】超硬製もしくは超硬製
でかつセラミックスのコーティングを施した従来のスロ
ーアウェイチップは耐摩耗性は高いものの、靱性が低く
欠けやすいので、チッピングが発生することがあった。
チッピングは突発的に発生するため、作業者が監視して
いなければならず、これが加工ラインの省人化、無人化
を阻害していた。
Conventional indexable inserts made of carbide or carbide and coated with ceramics have high abrasion resistance but low toughness and are liable to chip, so that chipping may occur. there were.
Since chipping occurs suddenly, it must be monitored by an operator, which hinders labor saving and unmanned processing lines.

【0004】超硬に代えて超硬よりも靱性が高い高速度
工具鋼をスローアウェイチップとして用いることによ
り、チッピングの問題は解消される。しかし、高速度工
具鋼は超硬に比べて耐摩耗性が大幅に低下するため、切
削(旋削)条件を低くしなければ使用することができな
い。即ち、特に加工速度を1/3 から1/6 に低下させなけ
れば使用することができず、生産性が大きく低下してし
まう。
The problem of chipping is solved by using a high-speed tool steel having higher toughness than a carbide as a throw-away tip instead of a carbide. However, high-speed tool steel has significantly reduced wear resistance compared to carbide, and cannot be used unless cutting (turning) conditions are reduced. In other words, it cannot be used unless the processing speed is reduced from 1/3 to 1/6, and the productivity is greatly reduced.

【0005】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、高速度工具鋼を用いても生産性を低下させることが
ないスローアウェイチップ及び加工方法及び加工装置を
提供することを目的とする。
[0005] The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a throw-away insert, a processing method, and a processing apparatus that do not reduce productivity even when high-speed tool steel is used.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明のスローアウェイチップの構成は、高速度工具
鋼に、実質的に、 (Ti (1-x) Alx )(Ny C (1-y) ) ただし、 0.2≦x≦0.9 0.5≦y≦1.0 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたことを特
徴とする。
The structure of the indexable insert according to the present invention for achieving the above object is as follows: (Ti (1-x) Al x ) (N y C (1-y) ) wherein at least one film having a composition of 0.2 ≦ x ≦ 0.9 0.5 ≦ y ≦ 1.0 is coated.

【0007】また、高速度工具鋼に、実質的に、 (Ti (1-x) Alx ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、 0.2≦x≦0.9 0.5≦y≦1.0 0.45≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたことを特
徴とする。
[0007] In addition, (Ti (1-x) Al x ) (1-w) (N y C (1-y) ) w in the high-speed tool steel, where 0.2 ≦ x ≦ 0.9 0.5 ≦ It is characterized in that at least one film having a composition of y ≦ 1.0 0.45 ≦ w ≦ 0.55 is coated.

【0008】また、高速度工具鋼に、窒化物形成元素を
Mとし、実質的に、 (Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、 0.2≦x≦0.9 0.5≦y≦1.0 0.1≦z≦0.8 0.7≦(z+x) <1.0 0.45≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたことを特
徴とする。
In the high-speed tool steel, the nitride forming element is set to M, and (Ti z Al x M (1-zx) ) (1-w) (N y C (1-y) ) w However, it is characterized in that at least one film having a composition of 0.2 ≦ x ≦ 0.9 0.5 ≦ y ≦ 1.0 0.1 ≦ z ≦ 0.8 0.7 ≦ (z + x) <1.0 0.45 ≦ w ≦ 0.55 is coated.

【0009】上記目的を達成するための本発明の加工方
法は、前述したスローアウェイチップを用いた工具を使
用し、切削油剤を用いずに加工を行うドライカットによ
り切削加工することを特徴とする。そして、切削速度を
500m/min以下としたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a machining method of the present invention is characterized in that cutting is performed by dry cutting using a tool using the above-mentioned indexable insert and using no cutting oil. . And the cutting speed
It is characterized by being 500 m / min or less.

【0010】また、前述したスローアウェイチップを用
いた工具を使用し、旋削油剤を用いずに加工を行うドラ
イカットにより旋削加工することを特徴とする。そし
て、旋削速度を350m/min以下としたことを特徴とする。
[0010] The present invention is also characterized in that turning is performed by dry cutting using a tool using the above-mentioned insert away insert and using no turning oil. The turning speed is 350 m / min or less.

【0011】上記目的を達成するための本発明の加工装
置は、高速度工具鋼に、実質的に、 (Ti (1-x) Alx )(Ny C (1-y) ) ただし、 0.2≦x≦0.9 0.5≦y≦1.0 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたスローア
ウェイチップを用いた工具を、ワークに対して相対的に
任意に移動しかつ駆動回転する工具主軸に取付けたこと
を特徴とする。
In order to achieve the above object, the processing apparatus according to the present invention is characterized in that high-speed tool steel is substantially composed of (Ti (1-x) Al x ) (N y C (1-y) ) ≦ x ≦ 0.9 0.5 ≦ y ≦ 1.0 A tool using a throw-away tip coated with at least one layer of a film having a composition of 0.5 ≦ y ≦ 1.0 is attached to a tool spindle which is arbitrarily moved relative to a workpiece and driven and rotated. And

【0012】また、高速度工具鋼に、実質的に、 (Ti (1-x) Alx ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、 0.2≦x≦0.9 0.5≦y≦1.0 0.45≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたスローア
ウェイチップを用いた工具を、ワークに対して相対的に
任意に移動しかつ駆動回転する工具主軸に取付けたこと
を特徴とする。
[0012] In addition, in the high-speed tool steel, (Ti (1-x) Al x ) (1-w) (N y C (1-y) ) w where 0.2 ≦ x ≦ 0.9 0.5 ≦ A tool using a throw-away tip coated with at least one layer of a film having a composition of y ≦ 1.0 0.45 ≦ w ≦ 0.55 is attached to a tool spindle which is arbitrarily moved relative to a workpiece and driven and rotated. I do.

【0013】また、高速度工具鋼に、窒化物形成元素を
Mとし、実質的に、 (Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、 0.2≦x≦0.9 0.5≦y≦1.0 0.1≦z≦0.8 0.7≦(z+x) <1.0 0.45≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたスローア
ウェイチップを用いた工具を、ワークに対して相対的に
任意に移動しかつ駆動回転する工具主軸に取付けたこと
を特徴とする。
In the high-speed tool steel, the nitride-forming element is set to M, and (Ti z Al x M (1-zx) ) (1-w) (N y C (1-y) ) w However, a tool using a throw-away tip coated with at least one layer of a film having the composition of 0.2 ≦ x ≦ 0.9 0.5 ≦ y ≦ 1.0 0.1 ≦ z ≦ 0.8 0.7 ≦ (z + x) <1.0 0.45 ≦ w ≦ 0.55 is applied to the workpiece. It is characterized in that it is attached to a tool spindle which is relatively arbitrarily movable and is driven and rotated.

【0014】更に、上記目的を達成するための本発明の
加工装置は、高速度工具鋼に、実質的に、 (Ti (1-x) Alx )(Ny C (1-y) ) ただし、 0.2≦x≦0.9 0.5≦y≦1.0 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたスローア
ウェイチップを用いた工具を、回転するワークに対して
接近離遠しかつワークの回転中心軸に沿った方向に往復
移動する工具ホルダに取付けたことを特徴とする。
Further, the processing apparatus of the present invention for achieving the above object is characterized in that high-speed tool steel is substantially (Ti (1-x) Al x ) (N y C (1-y) ) A tool using a throw-away tip coated with at least one layer of a film having a composition of 0.2 ≦ x ≦ 0.9 0.5 ≦ y ≦ 1.0 is moved toward and away from a rotating work and in a direction along a rotation center axis of the work. The reciprocating tool holder is attached to the tool holder.

【0015】また、高速度工具鋼に、実質的に、 (Ti (1-x) Alx ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、 0.2≦x≦0.9 0.5≦y≦1.0 0.45≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたスローア
ウェイチップを用いた工具を、回転するワークに対して
接近離遠しかつワークの回転中心軸に沿った方向に往復
移動する工具ホルダに取付けたことを特徴とする。
In addition, (Ti (1-x) Al x ) (1-w) (N y C (1-y) ) w is provided in the high-speed tool steel, where 0.2 ≦ x ≦ 0.9 0.5 ≦ A tool using a throw-away tip coated with at least one film having a composition of y ≦ 1.0 0.45 ≦ w ≦ 0.55 is reciprocated in a direction approaching and moving away from a rotating workpiece and along a rotation axis of the workpiece. It is characterized by being attached to a tool holder.

【0016】また、高速度工具鋼に、窒化物形成元素を
Mとし、実質的に、 (Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、 0.2≦x≦0.9 0.5≦y≦1.0 0.1≦z≦0.8 0.7≦(z+x) <1.0 0.45≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたスローア
ウェイチップを用いた工具を、回転するワークに対して
接近離遠しかつワークの回転中心軸に沿った方向に往復
移動する工具ホルダに取付けたことを特徴とする。
Further, in the high-speed tool steel, the nitride forming element is set to M, and (Ti z Al x M (1-zx) ) (1-w) (N y C (1-y) ) w However, a tool using a throw-away tip coated with at least one layer of a film having a composition of 0.2 ≦ x ≦ 0.9 0.5 ≦ y ≦ 1.0 0.1 ≦ z ≦ 0.8 0.7 ≦ (z + x) <1.0 0.45 ≦ w ≦ 0.55 is rotated. It is attached to a tool holder that moves toward and away from the work and reciprocates in a direction along the rotation center axis of the work.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】図1、図2に基づいて本発明のス
ローアウェイチップを用いたフライス及び加工装置を説
明する。図1には本発明の一実施形態例に係る加工装置
の概略構成、図2には本発明の一実施形態例に係るスロ
ーアウェイチップを用いたフライスの側面状態を示して
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A milling and processing apparatus using a throw-away insert according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of a processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a side view of a milling cutter using a throw-away tip according to an embodiment of the present invention.

【0018】図1に示すように、加工装置としてのフラ
イス盤21は、ワークが載置されるテーブル22が左右
方向及び上下方向に移動自在に本体23に支持され、テ
ーブル22の上方における本体23には上下方向に延び
る回転中心軸回りで駆動回転する工具主軸24が設けら
れている。工具主軸24には工具としてのフライス25
が装着されている。フライス25は、工具主軸24の駆
動及びテーブル22の移動により、駆動回転しながらワ
ークに対して相対的に移動し、所定の切削加工をワーク
に施す。
As shown in FIG. 1, in a milling machine 21 as a processing device, a table 22 on which a work is placed is supported by a main body 23 so as to be movable in the left-right direction and the up-down direction. Is provided with a tool spindle 24 that is driven and rotated around a rotation center axis extending in the vertical direction. A milling tool 25 as a tool is provided on the tool spindle 24.
Is installed. The milling cutter 25 moves relative to the workpiece while being driven and rotated by the driving of the tool spindle 24 and the movement of the table 22, and performs a predetermined cutting process on the workpiece.

【0019】図2に示すように、フライス盤21工具主
軸24に支持されるフライス25は、工具本体1の外周
に多数のスローアウェイチップ2が取り付けられ、各ス
ローアウェイチップ2はクランプ用のウェッジ3及びク
ランプねじ4によりそれぞれ固定されている。クランプ
ねじ4を締め付けることにより、ウェッジ3を介してス
ローアウェイチップ2が工具本体1に固定される。
As shown in FIG. 2, a milling machine 25 supported on a tool spindle 24 of a milling machine 21 has a large number of throw-away chips 2 attached to the outer periphery of a tool body 1, and each of the throw-away chips 2 is a wedge 3 for clamping. And the clamp screw 4 respectively. By tightening the clamp screw 4, the indexable insert 2 is fixed to the tool body 1 via the wedge 3.

【0020】スローアウェイチップ2としては、TiAlの
窒化物、あるいは、TiAlの炭窒化物をコーティングした
高速度工具鋼(ハイス)製のスローアウェイチップ2が
用いられる。スローアウェイチップ2にコーティングさ
れるTiAlの窒化物、あるいは、TiAlの炭窒化物は、単層
コーティングされたもの及び多層コーティング中に一層
でもいずれかの材料がコーティングされたもが用いられ
る。スローアウェイチップ2はハイス製となっているの
で、安価でコストの低減を図ることができる。
As the throw-away tip 2, a throw-away tip 2 made of high-speed tool steel (HiS) coated with TiAl nitride or TiAl carbonitride is used. The nitride of TiAl or the carbonitride of TiAl to be coated on the throw-away tip 2 may be one coated with a single layer or one coated with any material in a multi-layer coating. Since the throw-away tip 2 is made of high-speed steel, it can be inexpensive and cost can be reduced.

【0021】スローアウェイチップ2の母材としてハイ
スを用いることにより、チッピングの発生が防止され
る。ハイスは耐摩耗性に劣るが、TiAlの窒化物、あるい
は、TiAlの炭窒化物をコーティングすることにより、超
硬製もしくは超硬製でかつセラミックスのコーティング
を施したスローアウェイチップと同等の耐摩耗性が得ら
れる。特に、切削油剤をかけないドライカットで切削す
ると、従来の超硬製もしくは超硬製でかつセラミックス
のコーティングを施したスローアウェイチップで切削油
剤をかけて切削した場合(ウエットカットで切削した場
合)以上の工具寿命が得られる。ドライカット加工にお
いては、切削油剤を使用しないので、床面の汚れや異臭
の発生がなく、廃油処理も不要となる。従って、作業環
境や地球環境の向上に好適である。
The use of high-speed steel as the base material of the throw-away tip 2 prevents occurrence of chipping. High-speed steel is inferior in wear resistance, but by coating with TiAl nitride or TiAl carbonitride, the wear resistance is the same as that of a carbide or super hard and ceramic-coated indexable insert. Property is obtained. In particular, when cutting by dry cutting without applying cutting fluid, when cutting is performed by applying cutting fluid with a conventional carbide or carbide-made indexable insert coated with ceramics (when cutting by wet cutting) The above tool life can be obtained. In the dry-cut processing, no cutting oil is used, so that there is no generation of stains and unusual odors on the floor, and no waste oil treatment is required. Therefore, it is suitable for improving the working environment and the global environment.

【0022】スローアウェイチップ2として、高速度工
具鋼製のチップにTiAlの窒化物、TiAlの炭窒化物をコー
ティングすることにより、コーティング膜中のAlが切削
熱により温度上昇し、その結果、大気により酸化されて
コーティング膜の表面に耐摩耗性の高い酸化膜が形成さ
れ、スローアウェイチップ2が摩耗しにくくなる。更
に、この酸化膜は、膜内部の酸化を阻止する効果があ
り、コーティング膜の密着力を強固なまま保つことがで
きる。
As the throw-away insert 2, a high-speed tool steel tip is coated with a nitride of TiAl or a carbonitride of TiAl, so that the Al in the coating film increases in temperature due to the cutting heat, and as a result, The oxide film is oxidized to form an oxide film having high wear resistance on the surface of the coating film, and the indexable tip 2 is hardly worn. Further, the oxide film has an effect of preventing oxidation inside the film, and can keep the adhesion of the coating film strong.

【0023】そして、実質的に(Ti (1-x) Alx )(Ny C
(1-y) ) の組成(ただし、 0.2≦x≦0.9 、 0.5≦y≦
1.0 )の膜における(Ti (1-x) Alx )と(Ny C (1-y) )
の割合は、(Ti (1-x) Alx ):(Ny C (1-y) ) =1.1:0.
9 から(Ti (1-x) Alx ):(Ny C (1-y) ) =0.9:1.1 の
間となっている。即ち、(Ti (1-x) Alx ) (1-w) (Ny C
(1-y) ) w におけるwが、0.45 ≦w≦0.55となってい
る。
Then, substantially (Ti (1-x) Al x ) (N y C
(1-y) ) (where 0.2 ≦ x ≦ 0.9, 0.5 ≦ y ≦
(Ti (1-x) Al x ) and (N y C (1-y) ) in the 1.0) film
Is (Ti (1-x) Al x ) :( N y C (1-y) ) = 1.1: 0.
From 9 it is between (Ti (1-x) Al x ) :( N y C (1-y) ) = 0.9: 1.1. That is, (Ti (1-x) Al x ) (1-w) (N y C
(1-y) ) w in w is 0.45 ≦ w ≦ 0.55.

【0024】通常、(Ti (1-x) Alx )と(Ny C (1-y) )
の割合は、1:1とされるが、金属元素であるTi,Alに
NCを多めに含有させて固溶強化させるようにしても問題
はない。
Usually, (Ti (1-x) Al x ) and (N y C (1-y) )
Is assumed to be 1: 1.
There is no problem even if NC is contained abundantly to strengthen solid solution.

【0025】図3には(Ti (1-x) Alx )N の組成からな
る材料のxの値と逃げ面摩耗との関係を示してある。(T
i (1-x) Alx )N の組成からなる材料の膜厚は1.7 μm
である。 0.2≦x≦0.9 の範囲の(Ti (1-x) Alx )N の
コーティング膜であれば、切削速度500m/min以下の切削
速度で実用摩耗限界以下に逃げ面摩耗が収まり実用可能
となる。図3の状態は、切削油剤をかけないドライカッ
トであり、切削油剤をかけた場合は逃げ面摩耗が1.8 倍
に増し、実用可能な切削速度域は250m/min以下になる。
FIG. 3 shows the relationship between the value of x of the material having the composition of (Ti (1-x) Al x ) N and the flank wear. (T
i (1-x) Al x ) N film thickness of 1.7 μm
It is. With a coating film of (Ti (1-x) Al x ) N in the range of 0.2 ≦ x ≦ 0.9, the flank wear is below the practical wear limit at a cutting speed of 500 m / min or less, making it practically practical. . The state shown in FIG. 3 is a dry cut in which no cutting fluid is applied. When the cutting fluid is applied, the flank wear increases 1.8 times, and the practical cutting speed range is 250 m / min or less.

【0026】本実施形態例のスローアウェイチップ2
は、ドライカットで使用することによりウエットカット
以上の性能を発揮する。また、いずれの場合もクレータ
摩耗は少なく、スローアウェイチップ2の寿命は逃げ面
摩耗のみで決まる。
The throw-away tip 2 of this embodiment
Shows better performance than wet cut when used in dry cut. In each case, the crater wear is small, and the life of the indexable tip 2 is determined only by the flank wear.

【0027】尚、図3におけるワークの材質はS45C(HB
170)であり、切削条件は送りが0.2mm/rev,刃、切り込み
深さを1mmとし、切削幅は50mm、総切削長さ(フライス
の送り方向の長さ)は10mである。フライスの外径は20
0mm 、刃数(スローアウェイチップ2の数)は8枚であ
る。また、スローアウェイチップ2に用いるハイスはSK
H55 である。
[0027] The material of the work in FIG. 3 S45C (H B
170), the cutting conditions are as follows: feed is 0.2 mm / rev, blade, cutting depth is 1 mm, cutting width is 50 mm, and total cutting length (length in the feed direction of the milling cutter) is 10 m. Milling outer diameter is 20
0 mm and the number of blades (the number of indexable inserts 2) is eight. The high speed steel used for the throw away tip 2 is SK
H55.

【0028】図4には(Ti0.5Al0.5 )(Ny C (1-y) ) の
組成からなる材料のyの値と逃げ面摩耗との関係を示し
てある。(Ti0.5Al0.5 )(Ny C (1-y) ) の組成からなる
材料の膜厚は1.7 μm である。 0.4≦y≦1.0 の範囲の
(Ti0.5Al0.5 )(Ny C (1-y)) のコーティング膜であれ
ば、切削速度500m/min以下の切削速度で実用摩耗限界以
下に逃げ面摩耗が収まり実用可能となる。
FIG. 4 shows the relationship between the value of y of the material having the composition of (Ti 0.5 Al 0.5 ) (N y C (1-y) ) and the flank wear. The film thickness of the material having the composition of (Ti 0.5 Al 0.5 ) (N y C (1-y) ) is 1.7 μm. 0.4 ≦ y ≦ 1.0
With a coating film of (Ti 0.5 Al 0.5 ) (N y C (1-y) ), the flank wear falls below the practical wear limit at a cutting speed of 500 m / min or less, making it practical.

【0029】図4の状態は、切削油剤をかけないドライ
カットであり、切削油剤をかけた場合は逃げ面摩耗が1.
7 倍に増し、実用可能な切削速度域は250m/min以下にな
る。また、いずれの場合もクレータ摩耗は少なく、スロ
ーアウェイチップ2の寿命は逃げ面摩耗のみで決まる。
図4における加工条件は、図3の場合と同じである。
The state shown in FIG. 4 is a dry cut in which no cutting oil is applied. When the cutting oil is applied, the flank wear is 1.
7 times increase, the practical cutting speed range is 250m / min or less. In each case, the crater wear is small, and the life of the indexable tip 2 is determined only by the flank wear.
The processing conditions in FIG. 4 are the same as those in FIG.

【0030】図5は(Ti0.5Al0.5 )N のコーティング
で、膜厚の適正値を求めたもので、図5の横軸は膜厚の
合計を表したものである。即ち、(Ti0.5Al0.5 )N が単
層であればその膜厚を表し、多層であれば全ての膜の厚
さの合計を表したものである。縦軸は単層の(Ti0.5Al
0.5 )N のコーティングを膜厚1.7 μm で行なったスロ
ーアウェイチップ2の逃げ面摩耗を1とした時の逃げ面
摩耗の比を表したものである。
FIG. 5 shows the (Ti 0.5 Al 0.5 ) N coating, in which the appropriate value of the film thickness was obtained. The horizontal axis of FIG. 5 shows the total film thickness. That is, if (Ti 0.5 Al 0.5 ) N is a single layer, the thickness is represented, and if it is a multilayer, the total thickness of all films is represented. The vertical axis is the single layer (Ti 0.5 Al
0.5 ) This is a ratio of the flank wear when the flank wear of the throw-away tip 2 in which the coating of N is performed at a film thickness of 1.7 μm is set to 1.

【0031】(Ti0.5Al0.5 )N を一層コーティングした
場合の逃げ面摩耗と膜厚との関係をみると、膜厚が0.5
μm では膜厚が1.7 μm の場合に比べて約30%逃げ面摩
耗が多く、膜厚が厚くなるにつれて徐々に摩耗が少なく
なり、膜厚が10μm では膜厚が1.7 μm の約30% 減にな
る。しかし、膜厚が0.3 μm まで薄くなると逃げ面摩耗
は膜厚が1.7 μm の場合に比べて2.2 倍に増加する。一
方、膜厚が11μm になると膜の剥離が生じて摩耗が急増
する。
Looking at the relationship between flank wear and film thickness when a single layer of (Ti 0.5 Al 0.5 ) N is coated,
At 30 μm, the flank wear is about 30% greater than at 1.7 μm, and gradually decreases as the thickness increases.At 10 μm, the thickness decreases by about 30% compared to 1.7 μm. Become. However, when the film thickness is reduced to 0.3 μm, the flank wear increases 2.2 times compared to the case of the film thickness of 1.7 μm. On the other hand, when the film thickness becomes 11 μm, the film is peeled off and the wear increases rapidly.

【0032】(Ti0.5Al0.5 )N のコーティングを多層化
した場合には、例えば、0.05μm のTiN を(Ti0.5A
l0.5 )N の間に挟んで5層あるいは10層コーティン
グした場合には、図4に示したように、単層の場合より
少し高い性能が得られる。膜厚は0.5 μm 以上で10μm
以下が好ましく、単層でも多層でもよい。
When the coating of (Ti 0.5 Al 0.5 ) N is multilayered, for example, 0.05 μm TiN is added to (Ti 0.5 A
When 0.5 or 10 layers are coated between l 0.5 ) N, as shown in FIG. 4, slightly higher performance is obtained than in the case of a single layer. Thickness is more than 0.5 μm and 10 μm
The following is preferable, and a single layer or a multilayer may be used.

【0033】図5で示した場合の切削速度は350m/minで
あり、その他は膜厚を除き図3の場合と同じである。
The cutting speed in the case shown in FIG. 5 is 350 m / min, and the other conditions are the same as those in FIG. 3 except for the film thickness.

【0034】図6は送り(mm/rev,刃)と実用可能な逃げ
面摩耗に収まる切削速度との関係を示してある。図6に
示した切削速度以下であれば逃げ面摩耗が実用限界を下
回り実用可能となる。図6から判るように、実用可能な
切削速度は送りにあまり影響されず、実用可能な切削速
度は約500m/min以下となっている。
FIG. 6 shows the relationship between the feed (mm / rev, blade) and the cutting speed that can be accommodated in practically available flank wear. If the cutting speed is equal to or lower than the cutting speed shown in FIG. 6, the flank wear is below the practical limit, and practical use is possible. As can be seen from FIG. 6, the practicable cutting speed is not significantly affected by the feed, and the practicable cutting speed is about 500 m / min or less.

【0035】尚、加工条件は、コーティングが(Ti0.5Al
0.5 )N であり、その他は送りを除いて図3の場合と同
じである。
The processing conditions were such that the coating was (Ti 0.5 Al
0.5 ) N, and the others are the same as in FIG. 3 except for the feed.

【0036】図7にはワークの材質、硬度と実用可能な
逃げ面摩耗に収まる切削速度との関係を示してある。図
7に示した切削速度以下であれば逃げ面摩耗が実用限界
を下回り実用可能となる。図7から判るように、実用可
能な切削速度は、一般によく使用されるワーク材、硬度
の範囲で、ワーク材及び硬度に拘らず500m/min以下とな
っている。
FIG. 7 shows the relationship between the material and hardness of the work and the cutting speed that can be accommodated in practically available flank wear. If the cutting speed is equal to or lower than the cutting speed shown in FIG. 7, the flank wear is below the practical limit, and practical use becomes possible. As can be seen from FIG. 7, the practicable cutting speed is 500 m / min or less, regardless of the work material and the hardness, within the range of generally used work materials and hardness.

【0037】ワーク材としては、浸炭鋼及び肌焼鋼は、
B 120 〜HB 250 のSCM415,SCM435,SCr420,SCr435,SC
M440,SNCM415他であり、炭素鋼は、HB 150 〜HB 300
のS30C,S45C,S55C,S70C 他であり、鋳鉄はHB 150 〜H
B 300 のFC150,FC300,FCD350,FCD600 他である。加工条
件は、コーティングが(Ti0.5Al0.5 )N であり、その他
はワーク材を除いて図3の場合と同じである。
As the work material, carburized steel and case hardened steel are used.
SCM415 of H B 120 ~H B 250, SCM435 , SCr420, SCr435, SC
M440, SNCM415 is another, carbon steel, H B 150 ~H B 300
Of S30C, S45C, S55C, S70C and another, cast iron H B 0.99 to H
FC150 of B 300, FC300, FCD350, is FCD600 other. The processing conditions are the same as in the case of FIG. 3 except that the coating is (Ti 0.5 Al 0.5 ) N and the rest is the work material.

【0038】図8にはスローアウェイチップ2の母材
(ハイス材)と実用可能な逃げ面摩耗に収まる切削速度
との関係を示してある。即ち、例えばハイス材として、
SKH51,SKH55,粉末ハイス(1.3%C,6%W,5%Mo,その他),粉末
ハイス(2.2%C,12%W,2.5%Mo, その他) を適用し、各種ハ
イス材材質に対して実用可能な逃げ面摩耗に収まる切削
速度域を調べたものである。
FIG. 8 shows the relationship between the base material (high-speed material) of the indexable insert 2 and the cutting speed that can be accommodated in the flank wear that can be practically used. That is, for example, as high-speed steel,
Apply SKH51, SKH55, powdered high-speed steel (1.3% C, 6% W, 5% Mo, etc.) and powdered high-speed steel (2.2% C, 12% W, 2.5% Mo, etc.) This is a study of the cutting speed range that falls within practicable flank wear.

【0039】種々のハイス材に対し、材質によらず約50
0m/min以下の切削速度で実用可能になることが判る。
尚、加工条件は、コーティング材が(Ti0.5Al0.5 )N で
あり、その他は母材(ハイス材)を除いて図3の場合と
同じである。
For various high-speed steel materials, about 50
It turns out that it becomes practical at a cutting speed of 0 m / min or less.
The processing conditions are the same as in the case of FIG. 3 except that the coating material is (Ti 0.5 Al 0.5 ) N and the other conditions are the same except for the base material (high-speed material).

【0040】ここで、従来から一般に用いられている超
硬製スローアウェイチップと本実施形態例のスローアウ
ェイチップ2との耐摩耗性を比較する。図3に示すワー
ク材及び切削条件で、超硬製のTiCNコーティングチップ
を用いて切削油剤をかけるウエットカットで切削した場
合、切削速度が約250m/min以下で実用限界を越えること
が確認された。従って、本実施形態例のスローアウェイ
チップ2を用いてドライカットで切削すると、一般に用
いられている超硬製スローアウェイチップに比べてスロ
ーアウェイチップ2の工具寿命が長くなることが判る。
Here, the wear resistance of a conventionally used carbide insert insert and the insert insert 2 of this embodiment will be compared. Under the work material and cutting conditions shown in Fig. 3, when cutting by wet cutting using a carbide carbide TiCN coating tip and applying a cutting oil, it was confirmed that the cutting speed exceeded the practical limit at about 250 m / min or less. . Therefore, it can be seen that when cutting by dry cutting using the indexable insert 2 of this embodiment, the tool life of the indexable insert 2 is longer than that of a generally used indexable insert made of carbide.

【0041】一方、従来から一般に用いられている超硬
製スローアウェイチップと本実施形態例のスローアウェ
イチップ2との耐チッピング性を比較する。図3に示す
ワーク材及び切削条件で、超硬製のTiCNコーティングチ
ップを用いて切削すると、総切削長さ10mを1回の切削
とした場合に、2回の切削を行うと8枚のスローアウェ
イチップのうちの少なくとも1枚にチッピングが発生し
た(ウエットカット、ドライカット共)。これに対し本
実施形態例のスローアウェイチップ2は20回の切削を
行ってもウエットカット、ドライカット共にチッピング
は1枚も発生しないことが確認できた。
On the other hand, the chipping resistance of a conventional carbide throw-away tip and the throw-away tip 2 of this embodiment will be compared. Under the work material and cutting conditions shown in Fig. 3, when using a carbide-made TiCN coating tip, if the total cutting length is 10m and the cutting is performed once, eight cuttings will be performed if the cutting is performed twice. Chipping occurred in at least one of the away chips (both wet cut and dry cut). On the other hand, it was confirmed that the chipping of the indexable insert 2 according to the present embodiment did not cause any chipping in both wet cut and dry cut even after cutting 20 times.

【0042】上述したスローアウェイチップ2は、高速
度工具鋼を用いても耐摩耗性が低下することがないの
で、切削速度を低下させずに使用してもチッピングの発
生が抑制され、生産性を低下させることがない。尚、上
記実施形態例では、スローアウェイチップ2をフライス
25に適用した例を示したが、他の切削工具に適用する
ことも可能である。
The above-mentioned indexable insert 2 does not decrease in abrasion resistance even when high-speed tool steel is used, so that chipping is suppressed even when used without reducing the cutting speed, and productivity is reduced. Is not reduced. In the above embodiment, the example in which the indexable insert 2 is applied to the milling cutter 25 is shown, but it is also possible to apply the indexable insert 2 to other cutting tools.

【0043】次に、スローアウェイチップ2にコーティ
ングされる膜の他の例を説明する。スローアウェイチッ
プ2として、良質の窒化物を形成できる窒化物形成元素
を添加したTiAlの窒化物、TiAlの炭窒化物をコーティン
グしたものを用いる。窒化物形成元素を添加したTiAlの
窒化物あるいはTiAlの炭窒化物のうちのいずれかを単層
コーティングしたもの及び多層コーティング中に一層で
もいずれかの材料をコーティングしたスローアウェイチ
ップ2を用いる。
Next, another example of the film coated on the throw-away tip 2 will be described. As the throw-away chip 2, a chip coated with a TiAl nitride or a TiAl carbonitride to which a nitride-forming element capable of forming a high-quality nitride is added is used. A single-layer coating of either TiAl nitride or TiAl carbonitride to which a nitride-forming element is added, and a throw-away chip 2 coated with at least one material in a multi-layer coating are used.

【0044】ここで、窒化物形成元素としては、Zr(ジ
ルコニウム)、Hf(ハフニウム)、Y (イットリウ
ム)、V (バナジウム)、Nb(ニオブ)、Ta(タンタ
ル)、Si(珪素)、Cr(クロム)、Mo(モリブデン)、
W (タングステン)、B (ホウ素)、Mg(マグネシウ
ム)、Ca(カルシウム)及びBe(ベリリウム)が適用さ
れる。
Here, the nitride forming elements include Zr (zirconium), Hf (hafnium), Y (yttrium), V (vanadium), Nb (niobium), Ta (tantalum), Si (silicon), and Cr (silicon). Chrome), Mo (molybdenum),
W (tungsten), B (boron), Mg (magnesium), Ca (calcium) and Be (beryllium) are applied.

【0045】つまり、窒化物形成元素をMとし、実質的
に(Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (N y C (1-y) ) w の組
成(ただし、0.2 ≦x≦0.9 、0.5 ≦y≦1.0 、0.1 ≦
z≦0.8 、0.7 ≦(z+x) <1.0 、 0.45 ≦w≦0.55
の膜を少なくとも一層をスローアウェイチップ2に施し
たものを使用するのである。
That is, when the nitride-forming element is M,
To (TizAlxM(1-zx))(1-w)(N yC(1-y))wPair of
(However, 0.2 ≦ x ≦ 0.9, 0.5 ≦ y ≦ 1.0, 0.1 ≦
z ≦ 0.8, 0.7 ≦ (z + x) <1.0, 0.45 ≦ w ≦ 0.55
At least one layer is applied to the throw-away tip 2.
Use what you have.

【0046】また、(Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (Ny
C (1-y) ) w におけるxの範囲を0.2 ≦x≦0.9 に規定
すると共に、yの範囲を0.5 ≦y≦1.0 に規定すること
により、zの範囲は1からxを減じた範囲となる(z=
1-x )。このため、TiAl,NCは窒化物形成元素Mを添加
しない前述の場合と同様の組成の範囲となって、図3乃
至図8の結果と略同一の効果が得られる。窒化物形成元
素Mを添加することにより、窒化物形成元素MはTiAlと
置換可能で良質の窒化物を形成できる。
Further, (Ti z Al x M (1-zx) ) (1-w) (N y
C (1-y) ) By defining the range of x in w to be 0.2 ≦ x ≦ 0.9 and defining the range of y to be 0.5 ≦ y ≦ 1.0, the range of z is the range obtained by subtracting x from 1 to x. (Z =
1-x). For this reason, TiAl and NC have the same composition range as in the above case where the nitride-forming element M is not added, and substantially the same effect as the results of FIGS. 3 to 8 can be obtained. By adding the nitride-forming element M, the nitride-forming element M can replace TiAl and form a high-quality nitride.

【0047】以下に、窒化物形成元素Mの代表元素とし
て、V (バナジウム)、B (ホウ素)及びZr(ジルコニ
ウム)を適用した場合を図9乃至図11に基づいて具体
的に説明する。図9にはV 、B をわずかに添加した場合
の切削速度と逃げ面摩耗との関係、図10にはV 、B 及
びZrを図9よりも多く添加した場合の切削速度と逃げ面
摩耗との関係を示してある。
Hereinafter, a case where V (vanadium), B (boron) and Zr (zirconium) are applied as typical elements of the nitride forming element M will be specifically described with reference to FIGS. FIG. 9 shows the relationship between the cutting speed and flank wear when V and B are slightly added, and FIG. 10 shows the cutting speed and flank wear when V, B and Zr are added more than in FIG. Is shown.

【0048】ここで、ワークの材質はS45C(HB 170)であ
り、切削条件は送りが0.2mm/rev,刃、切り込み深さを1
mmとし、切削幅は50mm、総切削長さ(フライスの送り方
向の長さ)は10mである。フライスの外径は200mm 、刃
数(スローアウェイチップ2の数)は8枚である。ま
た、スローアウェイチップ2に用いるハイスはSKH55 で
ある。
[0048] Here, the material of the workpiece is S45C (H B 170), the cutting conditions feed 0.2 mm / rev, cutting, the cutting depth 1
mm, the cutting width is 50 mm, and the total cutting length (the length in the milling feed direction) is 10 m. The outer diameter of the milling cutter is 200 mm, and the number of blades (the number of indexable inserts 2) is eight. The high speed steel used for the throw-away tip 2 is SKH55.

【0049】図9に示すように、(Ti z Al
x (1-z-x) ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w として、(Ti
0.795Al0.2V0.005)N 、(Ti0.15Al0.845V0.005)N、(Ti
0.5Al0.45B0.05)(N0.9C 0.1)の組成の膜を少なくとも一
層をスローアウェイチップ2にコーティングした場合、
切削速度500m/min付近以下で逃げ面摩耗量が実用摩耗限
界(0.20mm)より少ない工具摩耗量に収まっている。こ
のため、窒化物形成元素であるV 、B をわずかに添加し
た場合であっても、窒化物形成元素を添加しない場合と
同一の高能率低コスト加工が実現できる。尚、図には示
していないが、クレータ摩耗についても少ない摩耗量に
収まっていることが確認されている。
As shown in FIG. 9, (TizAl
xM(1-zx))(1-w)(NyC(1-y))wAs (Ti
0.795Al0.2V0.005) N, (Ti0.15Al0.845V0.005) N, (Ti
0.5Al0.45B0.05) (N0.9C 0.1))
When the layer is coated on the indexable tip 2,
Flank wear is less than practical wear limit at cutting speeds around 500m / min or less
The tool wear is smaller than the field (0.20mm). This
Therefore, slightly add nitride forming elements V and B
The case where no nitride-forming element is added
The same high-efficiency and low-cost processing can be realized. The figure shows
Crater wear
It is confirmed that it fits.

【0050】図10に示すように、(Ti z Alx
(1-z-x) ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w として、(Ti0.5Al
0.4V0.1)N 、(Ti0.6Al0.2B0.2)N 、(Ti0.4Al0.3V0.3)(N
0.7C0.3)、(Ti0.4Al0.3Zr0.3)(N0.6C0.4) の組成の膜を
少なくとも一層をスローアウェイチップ2にコーティン
グした場合、切削速度500m/min付近以下で逃げ面摩耗量
が実用摩耗限界(0.20mm)より少ない工具摩耗量に収ま
っている。このため、窒化物形成元素であるV 、B 及び
Zrを図9よりも多めに添加した場合であっても、窒化物
形成元素を添加しない場合と同一の高能率低コスト加工
が実現できる。尚、図には示していないが、クレータ摩
耗についても少ない摩耗量に収まっていることが確認さ
れている。
As shown in FIG. 10, (Ti z Al x M
(1-zx) ) (1-w) (N y C (1-y) ) w , (Ti 0.5 Al
0.4 V 0.1 ) N, (Ti 0.6 Al 0.2 B 0.2 ) N, (Ti 0.4 Al 0.3 V 0.3 ) (N
When at least one layer of the composition of ( 0.7 C 0.3 ), (Ti 0.4 Al 0.3 Zr 0.3 ) (N 0.6 C 0.4 ) is coated on the indexable insert 2, the flank wear amount is practical at a cutting speed of around 500 m / min or less. The tool wear is less than the wear limit (0.20mm). For this reason, the nitride forming elements V, B and
Even when Zr is added more than in FIG. 9, the same high-efficiency and low-cost processing as in the case where the nitride-forming element is not added can be realized. Although not shown in the figure, it has been confirmed that the crater wear is small.

【0051】尚、添加する窒化物形成元素の量がTiAl添
加元素の組成に比べて組成比で0.3を越えると、膜の剥
離が生じやすくなるため、添加する窒化物形成元素の量
はTiAl添加元素の組成に比べて0.3 以下が好ましい。窒
化物形成元素の量がTiAl添加元素の組成に比べて0.3 を
越えると(z+xが0.7 を下回る)、即ち、窒化物形成
元素Mの割合が多過ぎると、TiAlの基本特性が損なわれ
て剥離が生じてしまう。
If the amount of the nitride-forming element to be added exceeds 0.3 in the composition ratio as compared with the composition of the TiAl-added element, the film is liable to peel off. 0.3 or less is preferable compared to the composition of the element. If the amount of the nitride-forming element exceeds 0.3 (z + x is less than 0.7) as compared with the composition of the TiAl-added element, that is, if the proportion of the nitride-forming element M is too large, the basic characteristics of TiAl are impaired and peeling occurs. Will occur.

【0052】次に、金属元素(Ti,Al 、添加する窒化物
形成元素)とC を含む非金属元素(N) の割合を変えた場
合を図11に基づいて具体的に説明する。図11には金
属元素とC を含む非金属元素の組成非を0.45〜0.55の間
で変化させた場合の切削速度と逃げ面摩耗との関係を示
してある。尚、加工の条件等は図9及び図10に示した
場合と同じである。コーティング膜は単層で、膜厚は1.
7 μm である。
Next, the case where the ratio of the metal element (Ti, Al, the nitride forming element to be added) and the non-metal element (N) containing C is changed will be specifically described with reference to FIG. FIG. 11 shows the relationship between the cutting speed and the flank wear when the composition ratio of the metal element and the nonmetal element including C is changed between 0.45 and 0.55. The processing conditions are the same as those shown in FIGS. The coating film is a single layer and the film thickness is 1.
7 μm.

【0053】図11に示すように、(Ti z Alx
(1-z-x) ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w として、(Ti0.5Al
0.4V0.1)0.45N0.55 及び(Ti0.5Al0.4V0.1)0.55N0.45
組成の膜を少なくとも一層をスローアウェイチップ2に
コーティングした場合、金属元素が多い場合あるいはC
を含む非金属元素が多い場合のいずれにおいても切削速
度500m/min付近以下で逃げ面摩耗量が実用摩耗限界(0.
20mm)より少ない工具摩耗量に収まり、高能率低コスト
加工が実現できる。尚、図には示していないが、クレー
タ摩耗についても少ない摩耗量に収まっていることが確
認されている。ここで、wを 0.45 ≦w≦0.55としたの
は、wが 0.45 ≦w≦0.55の範囲を外れると、膜の剥離
や膜の耐摩耗性の低下が生じる虞があるためである。
As shown in FIG. 11, (Ti z Al x M
(1-zx) ) (1-w) (N y C (1-y) ) w , (Ti 0.5 Al
0.4 V 0.1 ) 0.45 N 0.55 and (Ti 0.5 Al 0.4 V 0.1 ) 0.55 N 0.45 When at least one layer is coated on the throw-away tip 2, when the metal element is large, or when C
In all cases where the amount of non-metallic elements is large, including the amount of non-metallic elements, the flank wear can be reduced to a practical wear limit (0.
20mm) and less tool wear and high efficiency and low cost machining. Although not shown in the figure, it has been confirmed that the crater wear is small. Here, the reason why w is set to 0.45 ≦ w ≦ 0.55 is that if w is out of the range of 0.45 ≦ w ≦ 0.55, the film may be peeled off or the wear resistance of the film may be reduced.

【0054】尚、通常、(Ti z Alx (1-z-x) ) と(Ny
C (1-y) ) w の割合は、1:1とされるが、金属元素で
あるTi,Al及び添加する窒化物形成元素に対し、C を含
む非金属元素を多めにしても少なめにしても問題はな
い。C を含む非金属元素を多めにすることにより固溶強
化が期待できる。
Incidentally, (Ti z Al x M (1-zx) ) and (N y
The ratio of C (1-y) ) w is assumed to be 1: 1. However, the ratio of non-metallic elements including C to the metal elements Ti, Al and the added nitride-forming element is increased or decreased. There is no problem. Solid solution strengthening can be expected by increasing the amount of nonmetallic elements including C.

【0055】上述したように、窒化物形成元素Mとし
て、V 、B 及びZrを添加した膜をコーティングしてドラ
イカットを行なっても、摩耗量が実用摩耗限界内に収ま
り、V、B 及びZrを添加しない場合と同一の高能率低コ
スト加工が実現できる。尚、窒化物形成元素Mとして、
V 、B 及びZr以外の元素を添加した膜をコーティングし
てドライカットを行なっても、V 、B 及びZrを添加した
場合と同様に高能率低コスト加工が実現できる。
As described above, even when a film containing V, B, and Zr added as a nitride-forming element M is coated and dry-cut, the wear amount is within the practical wear limit, and V, B, and Zr The same high-efficiency and low-cost processing as in the case where no is added can be realized. Incidentally, as the nitride forming element M,
Even when coating with a film to which elements other than V, B and Zr are added and performing dry cutting, high-efficiency and low-cost processing can be realized as in the case where V, B and Zr are added.

【0056】図12、図13に基づいて本発明のスロー
アウェイチップを用いたバイト及び加工装置を説明す
る。図12には本発明の他の実施形態例に係る加工装置
の概略構成、図13には本発明の他の実施形態例に係る
スローアウェイチップを用いたバイトの平面状態を示し
てある。
Referring to FIGS. 12 and 13, a cutting tool and a processing apparatus using the indexable insert of the present invention will be described. FIG. 12 shows a schematic configuration of a processing apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIG. 13 shows a plan view of a cutting tool using a throw-away tip according to another embodiment of the present invention.

【0057】図12に示すように、加工装置としての旋
盤31は、主軸32及び心押台33を有し、主軸32と
心押台33とによりワークが回転自在に支持され、主軸
32の駆動によりワークが回転される。一方、ワークに
対して接近離遠自在でかつワークの回転中心に沿った方
向に往復移動自在なバイトホルダ34が設けられ、バイ
トホルダ34にはバイト35が固定される。主軸32の
駆動によりワークを回転させると共に、バイトホルダ3
4の移動によりバイト35を回転するワークの外周に当
接させ、所定の旋削加工をワークに施す。
As shown in FIG. 12, a lathe 31 as a processing apparatus has a main shaft 32 and a tailstock 33, and a work is rotatably supported by the main shaft 32 and the tailstock 33. Rotates the workpiece. On the other hand, a tool holder 34 is provided which is freely movable toward and away from the work and is reciprocally movable in a direction along the rotation center of the work, and a tool 35 is fixed to the tool holder 34. The work is rotated by driving the spindle 32 and the tool holder 3 is rotated.
By moving the tool 4, the cutting tool 35 is brought into contact with the outer periphery of the rotating work, and a predetermined turning process is performed on the work.

【0058】図13に示すように、バイト35は、旋盤
31のバイトホルダ34に固定支持されるシャンク11
が設けられ、シャンク11の先端にはスローアウェイチ
ップ12が取り付けられ、スローアウェイチップ12は
クランプ用のレバー13及びクランプねじ14によりシ
ャンク11の先端に固定されている。クランプねじ14
を締め付けることにより、レバー13を介してスローア
ウェイチップ12がシャンク11に固定される。
As shown in FIG. 13, the cutting tool 35 is fixedly supported by the cutting tool holder 34 of the lathe 31.
And a throw-away tip 12 is attached to the tip of the shank 11. The throw-away tip 12 is fixed to the tip of the shank 11 by a clamping lever 13 and a clamp screw 14. Clamp screw 14
, The indexable insert 12 is fixed to the shank 11 via the lever 13.

【0059】スローアウェイチップ12としては、図2
で示したスローアウェイチップ2と同様に、母材とし
て、TiAlの窒化物、あるいは、TiAlの炭窒化物をコーテ
ィングした高速度工具鋼(ハイス)製のスローアウェイ
チップ2が用いられる。スローアウェイチップ2にコー
ティングされるTiAlの窒化物、あるいは、TiAlの炭窒化
物は、単層コーティングされたもの及び多層コーティン
グ中に一層でもいずれかの材料がコーティングされたも
のが用いられる。スローアウェイチップ12はハイス製
となっているので、安価でコストの低減を図ることがで
きる。
As the throw-away tip 12, FIG.
As in the case of the indexable insert 2 shown in (1), a indexable insert 2 made of high-speed tool steel (high-speed) coated with TiAl nitride or TiAl carbonitride is used as a base material. As the nitride of TiAl or the carbonitride of TiAl coated on the throw-away tip 2, a single-layer coated one or a multilayer-coated one coated with any material is used. Since the throw-away tip 12 is made of high-speed steel, it can be inexpensive and cost can be reduced.

【0060】スローアウェイチップ12の母材としてハ
イスを用いることにより、チッピングの発生が防止され
る。ハイスは耐摩耗性に劣るが、TiAlの窒化物、あるい
は、TiAlの炭窒化物をコーティングすることにより、超
硬製もしくは超硬製でかつセラミックスのコーティング
を施したスローアウェイチップと同等の耐摩耗性が得ら
れる。特に、旋削油剤をかけないドライカットで旋削す
ると、従来の超硬製もしくは超硬製でかつセラミックス
のコーティングを施したスローアウェイチップで旋削油
剤をかけて旋削した場合(ウエットカットで旋削した場
合)以上の工具寿命が得られる。ドライカット加工にお
いては、切削油剤を使用しないので、床面の汚れや異臭
の発生がなく、廃油処理も不要となる。従って、作業環
境や地球環境の向上に好適である。
The use of high-speed steel as the base material of the throw-away tip 12 prevents chipping. High-speed steel is inferior in wear resistance, but by coating with TiAl nitride or TiAl carbonitride, the wear resistance is the same as that of a carbide or super hard and ceramic-coated indexable insert. Property is obtained. In particular, when turning with dry cutting without turning oil, turning with a conventional carbide or carbide-made indexable insert coated with ceramics and turning oil (turning with wet cut) The above tool life can be obtained. In the dry-cut processing, no cutting oil is used, so that there is no generation of stains and unusual odors on the floor, and no waste oil treatment is required. Therefore, it is suitable for improving the working environment and the global environment.

【0061】スローアウェイチップ12として、高速度
工具鋼製のチップにTiAlの窒化物、TiAlの炭窒化物をコ
ーティングすることにより、コーティング膜中のAlが切
削熱により温度上昇し、その結果、大気により酸化され
てコーティング膜の表面に耐摩耗性の高い酸化膜が形成
され、スローアウェイチップ12が摩耗しにくくなる。
更に、この酸化膜は、膜内部の酸化を阻止する効果があ
り、コーティング膜の密着力を強固なまま保つことがで
きる。
As the indexable insert 12, a high-speed tool steel tip is coated with TiAl nitride and TiAl carbonitride, so that the Al in the coating film increases in temperature due to the cutting heat, and as a result, The coating film is oxidized to form an oxide film having high wear resistance on the surface of the coating film, and the indexable tip 12 is hardly worn.
Further, the oxide film has an effect of preventing oxidation inside the film, and can keep the adhesion of the coating film strong.

【0062】そして、前述したスローアウェイチップ2
と同様に、実質的に(Ti (1-x) Alx)(Ny C (1-y) ) の
組成(ただし、 0.2≦x≦0.9 、 0.5≦y≦1.0 )の膜
における(Ti (1-x) Alx )と(Ny C (1-y) ) の割合は、
(Ti (1-x) Alx ):(Ny C (1-y) ) =1.1:0.9 から(Ti
(1-x) Alx ):(Ny C (1-y) ) =0.9:1.1 の間となって
いる。即ち、(Ti (1-x) Alx ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w
におけるwが、0.45 ≦w≦0.55となっている。
Then, the above-mentioned throw-away tip 2
Similarly, (Ti (1- (x) Al x )) (N y C (1-y) ) (where 0.2 ≦ x ≦ 0.9, 0.5 ≦ y ≦ 1.0) substantially (Ti ( 1-x) Al x ) and (N y C (1-y) )
(Ti (1-x) Al x ): (N y C (1-y) ) = 1.1: 0.9 to (Ti
(1-x) Al x ): (N y C (1-y) ) = 0.9: 1.1 That is, (Ti (1-x) Al x ) (1-w) (N y C (1-y) ) w
Is such that 0.45 ≦ w ≦ 0.55.

【0063】通常、(Ti (1-x) Alx )と(Ny C (1-y) )
の割合は、1:1とされるが、金属元素であるTi,Alに
NCを多めに含有させて固溶強化させるようにしても問題
はない。
Usually, (Ti (1-x) Al x ) and (N y C (1-y) )
Is assumed to be 1: 1.
There is no problem even if NC is contained abundantly to strengthen solid solution.

【0064】図14には(Ti (1-x) Alx )N の組成から
なる材料のxの値と逃げ面摩耗との関係を示してある。
(Ti (1-x) Alx )N の組成からなる材料の膜厚は1.7 μ
m である。 0.2≦x≦0.9 の範囲の(Ti (1-x) Alx )N
のコーティング膜であれば、旋削速度350m/min以下の旋
削速度で実用摩耗限界以下に逃げ面摩耗が収まり実用可
能となる。図14の状態は、旋削油剤をかけないドライ
カットであり、旋削油剤をかけた場合は逃げ面摩耗が1.
5 倍に増し、実用可能な切削速度域は150m/min以下にな
る。
FIG. 14 shows the relationship between the value of x and the flank wear of a material having the composition of (Ti (1-x) Al x ) N.
The thickness of the material consisting of (Ti (1-x) Al x ) N is 1.7 μm
m. (Ti (1-x) Al x ) N in the range of 0.2 ≦ x ≦ 0.9
With a coating film of, the flank wear is reduced to below the practical wear limit at a turning speed of 350 m / min or less, making it practical. The state shown in FIG. 14 is a dry cut in which no turning oil is applied, and when the turning oil is applied, the flank wear is 1.
The cutting speed range that can be practically used will be 150 m / min or less.

【0065】本実施形態例のスローアウェイチップ12
は、ドライカットで使用することによりウエットカット
以上の性能を発揮する。また、いずれの場合もクレータ
摩耗は少なく、スローアウェイチップ2の寿命は逃げ面
摩耗のみで決まる。
The throw-away tip 12 of this embodiment
Shows better performance than wet cut when used in dry cut. In each case, the crater wear is small, and the life of the indexable tip 2 is determined only by the flank wear.

【0066】尚、図14におけるワークの材質はS45C(H
B 170)であり、旋削条件は送りが0.2mm/rev 、切り込み
深さを1mmとし、総旋削長さ(ワーク軸方向の長さ)は
1.5mである。また、スローアウェイチップ12に用いる
ハイスはSKH55 である。
The material of the work in FIG. 14 is S45C (H
B 170), the turning conditions were 0.2 mm / rev for feed, 1 mm depth of cut, and the total turning length (length in the work axis direction)
1.5m. The high speed steel used for the throw-away tip 12 is SKH55.

【0067】図15には(Ti0.5Al0.5 )(Ny C (1-y) )
の組成からなる材料のyの値と逃げ面摩耗との関係を示
してある。(Ti0.5Al0.5 )(Ny C (1-y) ) の組成からな
る材料の膜厚は1.7 μm である。 0.5≦y≦1.0 の範囲
の(Ti0.5Al0.5 )(Ny C (1-y ) ) のコーティング膜であ
れば、旋削速度350m/min以下の旋削速度で実用摩耗限界
以下に逃げ面摩耗が収まり実用可能となる。
FIG. 15 shows (Ti 0.5 Al 0.5 ) (N y C (1-y) )
The relationship between the value of y and the flank wear of a material having the following composition is shown. The film thickness of the material having the composition of (Ti 0.5 Al 0.5 ) (N y C (1-y) ) is 1.7 μm. If the coating film is (Ti 0.5 Al 0.5 ) (N y C (1-y ) ) in the range of 0.5 ≦ y ≦ 1.0, the flank wear is below the practical wear limit at the turning speed of 350 m / min or less. It fits and becomes practical.

【0068】図15の状態は、旋削油剤をかけないドラ
イカットであり、旋削油剤をかけた場合は逃げ面摩耗が
1.5 倍に増し、実用可能な切削速度域は150m/min以下に
なる。また、いずれの場合もクレータ摩耗は少なく、ス
ローアウェイチップ2の寿命は逃げ面摩耗のみで決ま
る。図15における加工条件は、図14の場合と同じで
ある。
FIG. 15 shows a dry cut in which no turning oil is applied. When the turning oil is applied, the flank wear is reduced.
1.5 times, the practical cutting speed range is 150m / min or less. In each case, the crater wear is small, and the life of the indexable tip 2 is determined only by the flank wear. The processing conditions in FIG. 15 are the same as those in FIG.

【0069】図16は(Ti0.5Al0.5 )N のコーティング
で、膜厚の適正値を求めたもので、図16の横軸は膜厚
の合計を表したものである。即ち、(Ti0.5Al0.5 )N が
単層であればその膜厚を表し、多層であれば全ての膜の
厚さの合計を表したものである。縦軸は単層の(Ti0.5Al
0.5 )N のコーティングを膜厚1.7 μm で行なったホブ
16の逃げ面摩耗を1とした時の逃げ面摩耗の比を表し
たものである。
FIG. 16 shows a coating of (Ti 0.5 Al 0.5 ) N, in which the appropriate value of the film thickness was obtained. The horizontal axis in FIG. 16 represents the total film thickness. That is, if (Ti 0.5 Al 0.5 ) N is a single layer, the thickness is represented, and if it is a multilayer, the total thickness of all films is represented. The vertical axis is the single layer (Ti 0.5 Al
0.5 ) The ratio of the flank wear when the flank wear of the hob 16 in which the coating of N is performed at a film thickness of 1.7 μm is 1 is shown.

【0070】(Ti0.5Al0.5 )N を一層コーティングした
場合の逃げ面摩耗と膜厚との関係をみると、膜厚が0.5
μm では膜厚が1.7 μm の場合に比べて約30%逃げ面摩
耗が多く、膜厚が厚くなるにつれて徐々に摩耗が少なく
なり、膜厚が10μm では膜厚が1.7 μm の約40% 減にな
る。しかし、膜厚が0.3 μm まで薄くなると逃げ面摩耗
は膜厚が1.7 μm の場合に比べて2.3 倍に増加する。一
方、膜厚が11μm になると膜の剥離が生じて摩耗が急増
する。
Looking at the relationship between the flank wear and the film thickness when a single layer of (Ti 0.5 Al 0.5 ) N is coated,
At μm, the flank wear is about 30% greater than at 1.7 μm, and as the thickness increases, the wear gradually decreases.At 10 μm, the thickness decreases by about 40% compared to 1.7 μm. Become. However, when the film thickness is reduced to 0.3 μm, the flank wear increases 2.3 times as compared with the case where the film thickness is 1.7 μm. On the other hand, when the film thickness becomes 11 μm, the film is peeled off and the wear increases rapidly.

【0071】(Ti0.5Al0.5 )N のコーティングを多層化
した場合には、例えば、0.05μm のTiN を(Ti0.5A
l0.5 )N の間に挟んで5層あるいは10層コーティン
グした場合には、図16に示したように、単層の場合よ
り少し高い性能が得られる。膜厚は0.5 μm 以上で10μ
m 以下が好ましく、単層でも多層でもよい。
When the coating of (Ti 0.5 Al 0.5 ) N is multilayered, for example, 0.05 μm of TiN is added to (Ti 0.5 A
When 0.5 or 10 layers are coated between l 0.5 ) N, as shown in FIG. 16, slightly higher performance is obtained than in the case of a single layer. Film thickness is 10μ at 0.5μm or more
m or less, and may be a single layer or multiple layers.

【0072】図16で示した場合の旋削速度は200m/min
であり、その他は膜厚を除き図14の場合と同じであ
る。
The turning speed in the case shown in FIG. 16 is 200 m / min.
The other points are the same as those in FIG. 14 except for the film thickness.

【0073】図17は送り(mm/rev)と実用可能な逃げ面
摩耗に収まる旋削速度との関係を示してある。図17に
示した旋削速度以下であれば逃げ面摩耗が実用限界を下
回り実用可能となる。図17から判るように、実用可能
な旋削速度は送りにあまり影響されず、実用可能な旋削
速度は約350m/min以下となっている。
FIG. 17 shows the relationship between the feed (mm / rev) and the turning speed within the flank wear that can be practically used. If the turning speed is equal to or lower than the turning speed shown in FIG. 17, the flank wear is below the practical limit, and practical use is possible. As can be seen from FIG. 17, the practical turning speed is not significantly affected by the feed, and the practical turning speed is about 350 m / min or less.

【0074】尚、加工条件は、コーティングが(Ti0.5Al
0.5 )N であり、その他は送りを除いて図14の場合と
同じである。
The processing conditions were such that the coating was (Ti 0.5 Al
0.5 ) N, and the others are the same as in FIG. 14 except for the feed.

【0075】図18にはワークの材質、硬度と実用可能
な逃げ面摩耗に収まる旋削速度との関係を示してある。
図18に示した旋削速度以下であれば逃げ面摩耗が実用
限界を下回り実用可能となる。図18から判るように、
実用可能な旋削速度は、一般によく使用されるワーク
材、硬度の範囲で、ワーク材及び硬度に拘らず350m/min
以下となっている。
FIG. 18 shows the relationship between the material and hardness of the work and the turning speed that can be accommodated in practically available flank wear.
If the turning speed is equal to or lower than the turning speed shown in FIG. 18, the flank wear is below the practical limit, and practical use is possible. As can be seen from FIG.
The practical turning speed is 350m / min, regardless of the work material and hardness, within the range of commonly used work materials and hardness.
It is as follows.

【0076】ワーク材としては、浸炭鋼及び肌焼鋼は、
B 120 〜HB 250 のSCM415,SCM435,SCr420,SCr435,SC
M440,SNCM415他であり、炭素鋼は、HB 150 〜HB 300
のS30C,S45C,S55C,S70C 他であり、鋳鉄はHB 150 〜H
B 300 のFC150,FC300,FCD350,FCD600 他である。加工条
件は、コーティングが(Ti0.5Al0.5 )N であり、その他
はワーク材を除いて図13の場合と同じである。
As the work material, carburized steel and case hardened steel are used.
SCM415 of H B 120 ~H B 250, SCM435 , SCr420, SCr435, SC
M440, SNCM415 is another, carbon steel, H B 150 ~H B 300
Of S30C, S45C, S55C, S70C and another, cast iron H B 0.99 to H
FC150 of B 300, FC300, FCD350, is FCD600 other. The processing conditions are the same as in FIG. 13 except for the work material, except that the coating is (Ti 0.5 Al 0.5 ) N.

【0077】図19にはスローアウェイチップ12の母
材(ハイス材)と実用可能な逃げ面摩耗に収まる旋削速
度との関係を示してある。即ち、例えばハイス材とし
て、SKH51,SKH55,粉末ハイス(1.3%C,6%W,5%Mo,その他),
粉末ハイス(2.2%C,12%W,2.5%Mo, その他) を適用し、各
種ハイス材材質に対して実用可能な逃げ面摩耗に収まる
旋削速度域を調べたものである。
FIG. 19 shows the relationship between the base material (high-speed material) of the indexable insert 12 and the turning speed that can be accommodated in the flank wear that can be practically used. That is, for example, as a high-speed material, SKH51, SKH55, powdered high-speed (1.3% C, 6% W, 5% Mo, other),
The application of powdered high-speed steel (2.2% C, 12% W, 2.5% Mo, etc.) was used to investigate the turning speed range within the flank wear that is practical for various high-speed steel materials.

【0078】種々のハイス材に対し、材質によらず約35
0m/min以下の旋削速度で実用可能になることが判る。
尚、加工条件は、コーティング材が(Ti0.5Al0.5 )N で
あり、その他は母材(ハイス材)を除いて図14の場合
と同じである。
For various high-speed steel materials, about 35
It turns out that it becomes practical at a turning speed of 0 m / min or less.
The processing conditions are the same as those in FIG. 14 except that the coating material is (Ti 0.5 Al 0.5 ) N and the rest is a base material (high-speed material).

【0079】ここで、従来から一般に用いられている超
硬製スローアウェイチップと本実施形態例のスローアウ
ェイチップ12との耐摩耗性を比較する。図14に示す
ワーク材及び旋削条件で、超硬製のTiCNコーティングチ
ップを用いて旋削油剤をかけるウエットカットで旋削し
た場合、旋削速度が約150m/min以下で実用限界を越える
ことが確認された。従って、本実施形態例のスローアウ
ェイチップ12を用いてドライカットで旋削すると、一
般に用いられている超硬製スローアウェイチップに比べ
てスローアウェイチップ12の工具寿命が長くなること
が判る。
Here, the wear resistance of the conventionally used carbide insert insert and the insert insert 12 of this embodiment will be compared. Under the work material and turning conditions shown in FIG. 14, when turning was performed by wet cutting with a turning oil using a carbide TiCN coating tip, it was confirmed that the turning speed exceeded a practical limit at about 150 m / min or less. . Therefore, it can be understood that when the turning away insert 12 of the present embodiment is turned by dry cutting, the tool life of the throw away insert 12 becomes longer than that of a commonly used carbide insert.

【0080】一方、従来から一般に用いられている超硬
製スローアウェイチップと本実施形態例のスローアウェ
イチップ12との耐チッピング性を比較する。図14に
示すワーク材及び旋削条件で、超硬製のTiCNコーティン
グチップを用いて旋削すると、総旋削長さ1.5 mを1回
の旋削とした場合に、5回の旋削を行うと少なくとも1
回チッピングが発生した(ウエットカット、ドライカッ
ト共)。これに対し本実施形態例のスローアウェイチッ
プ12は50回の旋削を行ってもウエットカット、ドラ
イカット共にチッピングは1枚も発生しないことが確認
できた。
On the other hand, the chipping resistance of the conventionally used carbide insert and the insert insert 12 of this embodiment will be compared. With the work material and the turning conditions shown in FIG. 14, when turning using a carbide TiCN coated tip, if the total turning length is 1.5 m and the turning is performed once, at least five times of turning are performed.
Double chipping occurred (both wet cut and dry cut). On the other hand, it was confirmed that the chipping of the indexable insert 12 according to the present embodiment did not cause any chipping in both wet cut and dry cut even after turning 50 times.

【0081】上述したスローアウェイチップ12は、高
速度工具鋼を用いても耐摩耗性が低下することがないの
で、旋削速度を低下させずに使用してもチッピングの発
生が抑制され、生産性を低下させることがない。尚、上
記実施形態例では、スローアウェイチップ12を旋盤用
のバイトに適用した例を示したが、他の旋削工具に適用
することも可能である。
In the above-described indexable insert 12, the wear resistance does not decrease even when high-speed tool steel is used. Therefore, even if the insert is used without lowering the turning speed, the occurrence of chipping is suppressed, and the productivity is improved. Is not reduced. In the above embodiment, the example in which the throw-away insert 12 is applied to a turning tool is shown, but the present invention can be applied to other turning tools.

【0082】次に、スローアウェイチップ12にコーテ
ィングされる膜の他の例を説明する。スローアウェイチ
ップ12として、良質の窒化物を形成できる窒化物形成
元素を添加したTiAlの窒化物、TiAlの炭窒化物をコーテ
ィングしたものを用いる。窒化物形成元素を添加したTi
Alの窒化物あるいはTiAlの炭窒化物のうちのいずれかを
単層コーティングしたもの及び多層コーティング中に一
層でもいずれかの材料をコーティングしたスローアウェ
イチップ12を用いる。
Next, another example of the film coated on the throw-away tip 12 will be described. As the throw-away tip 12, one coated with a TiAl nitride or a TiAl carbonitride to which a nitride-forming element capable of forming a high-quality nitride is added is used. Ti with added nitride forming element
A single-layer coating of any of Al nitride or TiAl carbonitride and a throw-away tip 12 coated with at least one material in a multi-layer coating are used.

【0083】ここで、窒化物形成元素としては、前述し
たスローアウェイチップ2と同様、Zr(ジルコニウ
ム)、Hf(ハフニウム)、Y (イットリウム)、V (バ
ナジウム)、Nb(ニオブ)、Ta(タンタル)、Si(珪
素)、Cr(クロム)、Mo(モリブデン)、W (タングス
テン)、B (ホウ素)、Mg(マグネシウム)、Ca(カル
シウム)及びBe(ベリリウム)が適用される。
Here, as the nitride-forming element, Zr (zirconium), Hf (hafnium), Y (yttrium), V (vanadium), Nb (niobium), Ta (tantalum) ), Si (silicon), Cr (chromium), Mo (molybdenum), W (tungsten), B (boron), Mg (magnesium), Ca (calcium), and Be (beryllium).

【0084】つまり、窒化物形成元素をMとし、実質的
に(Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (N y C (1-y) ) w の組
成(ただし、0.2 ≦x≦0.9 、0.5 ≦y≦1.0 、0.1 ≦
z≦0.8 、0.7 ≦(z+x) <1.0 、 0.45 ≦w≦0.55
の膜を少なくとも一層をスローアウェイチップ12に施
したものを使用するのである。
That is, when the nitride-forming element is M,
To (TizAlxM(1-zx))(1-w)(N yC(1-y))wPair of
(However, 0.2 ≦ x ≦ 0.9, 0.5 ≦ y ≦ 1.0, 0.1 ≦
z ≦ 0.8, 0.7 ≦ (z + x) <1.0, 0.45 ≦ w ≦ 0.55
At least one layer is applied to the throw-away tip 12.
Use what you do.

【0085】また、(Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (Ny
C (1-y) ) w におけるxの範囲を0.2 ≦x≦0.9 に規定
すると共に、yの範囲を0.5 ≦y≦1.0 に規定すること
により、zの範囲は1からxを減じた範囲となる(z=
1-x )。このため、TiAl,NCは窒化物形成元素Mを添加
しない前述の場合と同様の組成の範囲となって、図13
乃至図18の結果と略同一の効果が得られる。窒化物形
成元素Mを添加することにより、窒化物形成元素MはTi
Alと置換可能で良質の窒化物を形成できる。
Further, (Ti z Al x M (1-zx) ) (1-w) (N y
C (1-y) ) By defining the range of x in w to be 0.2 ≦ x ≦ 0.9 and defining the range of y to be 0.5 ≦ y ≦ 1.0, the range of z is the range obtained by subtracting x from 1 to x. (Z =
1-x). For this reason, TiAl, NC has the same composition range as in the above case where the nitride-forming element M is not added, and FIG.
As a result, substantially the same effect as the result of FIG. 18 is obtained. By adding the nitride forming element M, the nitride forming element M becomes Ti
A high-quality nitride can be formed that can be replaced with Al.

【0086】以下に、窒化物形成元素Mの代表元素とし
て、V (バナジウム)、B (ホウ素)及びZr(ジルコニ
ウム)を適用した場合を説明する。ここで、ワークの材
質はS45C(HB 170)であり、旋削条件は送りが0.2mm/rev
、切り込み深さを1mmとし、総旋削長さ(ワーク軸方
向の長さ)は1.5mである。
The case where V (vanadium), B (boron) and Zr (zirconium) are applied as representative elements of the nitride forming element M will be described below. Here, the material of the workpiece is S45C (H B 170), and the turning conditions are 0.2 mm / rev
The depth of cut is 1 mm, and the total turning length (length in the work axis direction) is 1.5 m.

【0087】(Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (Ny C
(1-y) ) w として、(Ti0.795Al0.2V0.00 5)N 、(Ti0.15A
l0.845V0.005)N、(Ti0.5Al0.45B0.05)(N0.9C0.1)の組成
の膜を少なくとも一層をスローアウェイチップ12にコ
ーティングした場合、切削速度350m/min付近以下で逃げ
面摩耗量が実用摩耗限界(0.20mm)より少ない工具摩耗
量に収まっていることが確認された。このため、窒化物
形成元素であるV 、B をわずかに添加した場合であって
も、窒化物形成元素を添加しない場合と同一の高能率低
コスト加工が実現できる。尚、クレータ摩耗についても
少ない摩耗量に収まっていることが確認されている。
(Ti z Al x M (1-zx) ) (1-w) (N y C
(1-y) ) w , (Ti 0.795 Al 0.2 V 0.00 5 ) N, (Ti 0.15 A
l 0.845 V 0.005 ) N, (Ti 0.5 Al 0.45 B 0.05 ) (N 0.9 C 0.1 ) When at least one layer is coated on the indexable insert 12, the flank wear at a cutting speed of around 350 m / min or less It was confirmed that the tool wear was less than the practical wear limit (0.20 mm). Therefore, even when the nitride forming elements V and B are slightly added, the same high-efficiency and low-cost processing as in the case where the nitride forming elements are not added can be realized. In addition, it was confirmed that the crater abrasion was within a small abrasion amount.

【0088】(Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (Ny C
(1-y) ) w として、(Ti0.5Al0.4V0.1)N、(Ti0.6Al0.2B
0.2)N 、(Ti0.4Al0.3V0.3)(N0.7C0.3)、(Ti0.4Al0.3Zr
0.3)(N0.6C0.4) の組成の膜を少なくとも一層をスロー
アウェイチップ12にコーティングした場合、切削速度
350m/min付近以下で逃げ面摩耗量が実用摩耗限界(0.20
mm)より少ない工具摩耗量に収まっていることが確認さ
れた。このため、窒化物形成元素であるV 、B 及びZrを
前述の場合よりも多めに添加した場合であっても、窒化
物形成元素を添加しない場合と同一の高能率低コスト加
工が実現できる。尚、クレータ摩耗についても少ない摩
耗量に収まっていることが確認されている。
(Ti z Al x M (1-zx) ) (1-w) (N y C
(1-y) ) w , (Ti 0.5 Al 0.4 V 0.1 ) N, (Ti 0.6 Al 0.2 B
0.2 ) N, (Ti 0.4 Al 0.3 V 0.3 ) (N 0.7 C 0.3 ), (Ti 0.4 Al 0.3 Zr
When at least one layer of a film having the composition of 0.3 ) (N 0.6 C 0.4 ) is coated on the
Under 350m / min or less, the flank wear is less than the practical wear limit (0.20
mm), it was confirmed that the tool wear was smaller. Therefore, even when V, B, and Zr, which are nitride-forming elements, are added in a larger amount than in the above-described case, the same high-efficiency and low-cost processing as when no nitride-forming element is added can be realized. In addition, it was confirmed that the crater abrasion was within a small abrasion amount.

【0089】尚、添加する窒化物形成元素の量がTiAl添
加元素の組成に比べて組成比で0.3を越えると、膜の剥
離が生じやすくなるため、添加する窒化物形成元素の量
はTiAl添加元素の組成に比べて0.3 以下が好ましい。窒
化物形成元素の量がTiAl添加元素の組成に比べて0.3 を
越えると(z+xが0.7 を下回る)、即ち、窒化物形成
元素Mの割合が多過ぎると、TiAlの基本特性が損なわれ
て剥離が生じてしまう。
When the amount of the nitride-forming element to be added exceeds 0.3 in the composition ratio as compared with the composition of the TiAl-added element, the film is liable to peel off. 0.3 or less is preferable compared to the composition of the element. If the amount of the nitride-forming element exceeds 0.3 (z + x is less than 0.7) as compared with the composition of the TiAl-added element, that is, if the proportion of the nitride-forming element M is too large, the basic characteristics of TiAl are impaired and peeling occurs. Will occur.

【0090】次に、金属元素(Ti,Al 、添加する窒化物
形成元素)とC を含む非金属元素(N) の割合を変えた場
合を説明する。尚、加工の条件等は、ワークの材質はS4
5C(H B 170)であり、旋削条件は送りが0.2mm/rev 、切り
込み深さを1mmとし、総旋削長さ(ワーク軸方向の長
さ)は1.5mである。コーティング膜は単層で、膜厚は1.
7 μm である。
Next, metal elements (Ti, Al, nitride to be added)
Element) and the ratio of non-metallic elements (N) containing C
Will be described. The processing conditions are as follows.
5C (H B170), and the turning conditions are 0.2 mm / rev
The total turning length (length in the work axis direction)
Is 1.5m. The coating film is a single layer and the film thickness is 1.
7 μm.

【0091】(Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (Ny C
(1-y) ) w として、(Ti0.5Al0.4V0.1)0. 45N0.55 及び(T
i0.5Al0.4V0.1)0.55N0.45 の組成の膜を少なくとも一層
をスローアウェイチップ12にコーティングした場合、
金属元素が多い場合あるいはC を含む非金属元素が多い
場合のいずれにおいても切削速度350m/min付近以下で逃
げ面摩耗量が実用摩耗限界(0.20mm)より少ない工具摩
耗量に収まっていることが確認され、高能率低コスト加
工が実現できる。尚、クレータ摩耗についても少ない摩
耗量に収まっていることが確認されている。ここで、w
を 0.45 ≦w≦0.55としたのは、wが 0.45 ≦w≦0.55
の範囲を外れると、膜の剥離や膜の耐摩耗性の低下が生
じる虞があるためである。
(Ti z Al x M (1-zx) ) (1-w) (N y C
As (1-y)) w, (Ti 0.5 Al 0.4 V 0.1) 0. 45 N 0.55 and (T
i 0.5 Al 0.4 V 0.1 ) 0.55 N 0.45 When a film having a composition of at least one layer is coated on the throw-away tip 12,
The flank wear must be less than the practical wear limit (0.20mm) at a cutting speed of around 350m / min or less, regardless of whether the amount of metallic elements is large or the amount of nonmetallic elements including C is large. Confirmed, high-efficiency low-cost processing can be realized. In addition, it was confirmed that the crater abrasion was within a small abrasion amount. Where w
Is set to 0.45 ≦ w ≦ 0.55 because w is 0.45 ≦ w ≦ 0.55
If the thickness is out of the range, the film may be peeled off or the wear resistance of the film may be reduced.

【0092】尚、通常、(Ti z Alx (1-z-x) ) と(Ny
C (1-y) ) w の割合は、1:1とされるが、金属元素で
あるTi,Al及び添加する窒化物形成元素に対し、C を含
む非金属元素を多めにしても少なめにしても問題はな
い。C を含む非金属元素を多めにすることにより固溶強
化が期待できる。
Incidentally, usually, (Ti z Al x M (1-zx) ) and (N y
The ratio of C (1-y) ) w is assumed to be 1: 1. However, the ratio of non-metallic elements including C to the metal elements Ti, Al and the added nitride-forming element is increased or decreased. There is no problem. Solid solution strengthening can be expected by increasing the amount of nonmetallic elements including C.

【0093】上述したように、窒化物形成元素Mとし
て、V 、B 及びZrを添加した膜をコーティングしてドラ
イカットを行なっても、摩耗量が実用摩耗限界内に収ま
り、V、B 及びZrを添加しない場合と同一の高能率低コ
スト加工が実現できる。尚、窒化物形成元素Mとして、
V 、B 及びZr以外の元素を添加した膜をコーティングし
てドライカットを行なっても、V 、B 及びZrを添加した
場合と同様に高能率低コスト加工が実現できる。尚、窒
化物形成元素Mとして、V 、B 及びZr以外の元素を添加
した膜をコーティングしてドライカットを行なっても、
V 、B 及びZrを添加した場合と同様に高能率低コスト加
工が実現できる。
As described above, even when a film containing V, B and Zr added as a nitride-forming element M is coated and dry-cut, the wear amount is within the practical wear limit, and V, B and Zr The same high-efficiency and low-cost processing as in the case where no is added can be realized. Incidentally, as the nitride forming element M,
Even when coating with a film to which elements other than V, B and Zr are added and performing dry cutting, high-efficiency and low-cost processing can be realized as in the case where V, B and Zr are added. Incidentally, even if a film containing an element other than V, B and Zr as the nitride-forming element M is coated and dry-cut,
As in the case where V, B and Zr are added, high efficiency and low cost processing can be realized.

【0094】[0094]

【発明の効果】本発明のスローアウェイチップは、高速
度工具鋼に、実質的に、 (Ti (1-x) Alx )(Ny C (1-y) ) ただし、 0.2≦x≦0.9 0.5≦y≦1.0 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたので、耐
摩耗性を維持した状態で、加工速度を低下させずに使用
してもチッピングの発生が抑制される。この結果、生産
性を低下させることがなく、加工ラインの省人化、無人
化を阻害することがない。
The indexable insert according to the present invention is characterized in that (Ti (1-x) Al x ) (N y C (1-y) ) is added to the high-speed tool steel. Since at least one layer having a composition of 0.5 ≦ y ≦ 1.0 is coated, chipping is suppressed even when used without lowering the processing speed while maintaining abrasion resistance. As a result, productivity is not reduced, and labor saving and unmanned processing lines are not hindered.

【0095】また、高速度工具鋼に、実質的に、 (Ti (1-x) Alx ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、 0.2≦x≦0.9 0.5≦y≦1.0 0.45≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたので、耐
摩耗性を維持した状態で、加工速度を低下させずに使用
してもチッピングの発生が抑制される。この結果、生産
性を低下させることがなく、加工ラインの省人化、無人
化を阻害することがない。また、金属元素であるTi,Al
にN,C を同等または多めに含有させることで、コーティ
ング膜の固溶強化が期待できる。
Further, in the high-speed tool steel, (Ti (1-x) Al x ) (1-w) (N y C (1-y) ) w where 0.2 ≦ x ≦ 0.9 0.5 ≦ Since at least one film having a composition of y ≦ 1.0 0.45 ≦ w ≦ 0.55 is coated, chipping is suppressed even when used without lowering the processing speed while maintaining abrasion resistance. As a result, productivity is not reduced, and labor saving and unmanned processing lines are not hindered. In addition, metal elements Ti, Al
If N and C are contained in the same amount or more, the solid solution strengthening of the coating film can be expected.

【0096】また、高速度工具鋼に、窒化物形成元素を
Mとし、実質的に、 (Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、 0.2≦x≦0.9 0.5≦y≦1.0 0.1≦z≦0.8 0.7≦(z+x) <1.0 0.45≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたので、耐
摩耗性を維持した状態で、加工速度を低下させずに使用
してもチッピングの発生が抑制される。この結果、生産
性を低下させることがなく、加工ラインの省人化、無人
化を阻害することがない。また、金属元素であるTi,Al
にN,C を同等または多めに含有させることで、コーティ
ング膜の固溶強化が期待できる。
In the high-speed tool steel, the nitride-forming element is set to M, and (Ti z Al x M (1-zx) ) (1-w) (N y C (1-y) ) w However, since a film having a composition of 0.2 ≦ x ≦ 0.9 0.5 ≦ y ≦ 1.0 0.1 ≦ z ≦ 0.8 0.7 ≦ (z + x) <1.0 0.45 ≦ w ≦ 0.55 was coated at least one layer, while maintaining abrasion resistance, Even when used without lowering the processing speed, the occurrence of chipping is suppressed. As a result, productivity is not reduced, and labor saving and unmanned processing lines are not hindered. In addition, metal elements Ti, Al
If N and C are contained in the same amount or more, the solid solution strengthening of the coating film can be expected.

【0097】本発明の加工方法は、前述したスローアウ
ェイチップにより、切削油剤を用いずに加工を行うドラ
イカットにより切削速度を500m/min以下として切削加工
するようにしたので、作業環境を悪化させることなく切
削加工が可能となる。
In the machining method of the present invention, since the cutting speed is set to 500 m / min or less by dry cutting using the above-mentioned indexable insert without using a cutting oil, the working environment is deteriorated. Cutting can be performed without the need.

【0098】また、前述したスローアウェイチップによ
り、旋削油剤を用いずに加工を行うドライカットにより
旋削速度を350m/min以下として旋削加工するようにした
ので、作業環境を悪化させることなく旋削加工が可能と
なる。
In addition, since the turning speed is set to 350 m / min or less by dry cutting, in which the turning is performed without using the turning oil, by the above-described throw-away insert, the turning can be performed without deteriorating the working environment. It becomes possible.

【0099】本発明の加工装置は、高速度工具鋼に、実
質的に、 (Ti (1-x) Alx )(Ny C (1-y) ) ただし、 0.2≦x≦0.9 0.5≦y≦1.0 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたスローア
ウェイチップを用いた工具を、ワークに対して相対的に
任意に移動しかつ駆動回転する工具主軸に取付けたの
で、ドライカットで切削を行ってもスローアウェイチッ
プの耐摩耗性を維持した状態で、加工速度を低下させず
に使用しても摩耗を実用可能な範囲に収めることができ
チッピングの発生が抑制される。この結果、生産性を低
下させることがなく、加工ラインの省人化、無人化を阻
害することがない。また、切削作業の作業環境の向上が
図れると共に、廃油処理の問題もなくなる。
The processing apparatus of the present invention is characterized in that (Ti (1-x) Al x ) (N y C (1-y) ), where 0.2 ≦ x ≦ 0.9 0.5 ≦ y Since a tool using a throw-away insert coated with at least one layer of a film with a composition of ≦ 1.0 is attached to the tool spindle that moves arbitrarily and drives and rotates relatively to the workpiece, it can be cut even by dry cutting. Even when the indexable insert is used without lowering the processing speed while maintaining the wear resistance of the indexable insert, the wear can be kept within a practically usable range, and the occurrence of chipping is suppressed. As a result, productivity is not reduced, and labor saving and unmanned processing lines are not hindered. Further, the working environment of the cutting operation can be improved, and the problem of waste oil treatment can be eliminated.

【0100】また、高速度工具鋼に、実質的に、 (Ti (1-x) Alx ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、 0.2≦x≦0.9 0.5≦y≦1.0 0.45≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたスローア
ウェイチップを用いた工具を、ワークに対して相対的に
任意に移動しかつ駆動回転する工具主軸に取付けたの
で、ドライカットで切削を行ってもスローアウェイチッ
プの耐摩耗性を維持した状態で、加工速度を低下させず
に使用しても摩耗を実用可能な範囲に収めることができ
チッピングの発生が抑制される。この結果、生産性を低
下させることがなく、加工ラインの省人化、無人化を阻
害することがない。また、切削作業の作業環境の向上が
図れると共に、廃油処理の問題もなくなる。また、金属
元素であるTi,Al にN,C を同等または多めに含有させる
ことで、スローアウェイチップのコーティング膜の固溶
強化が期待できる。
Further, in the high-speed tool steel, (Ti (1-x) Al x ) (1-w) (N y C (1-y) ) w where 0.2 ≦ x ≦ 0.9 0.5 ≦ Since the tool using the indexable insert coated with at least one layer of y ≦ 1.0 0.45 ≦ w ≦ 0.55 is attached to the tool spindle that moves and drives and rotates arbitrarily relative to the workpiece, it is dry cut. Even when cutting is performed, even if the insert is used without reducing the processing speed while maintaining the wear resistance of the throw-away insert, wear can be kept within a practically usable range, and occurrence of chipping is suppressed. As a result, productivity is not reduced, and labor saving and unmanned processing lines are not hindered. Further, the working environment of the cutting operation can be improved, and the problem of waste oil treatment can be eliminated. In addition, it is expected that the solid solution strengthening of the coating film of the throw-away tip can be expected by adding N, C to the metal elements Ti, Al in the same amount or more.

【0101】また、高速度工具鋼に、窒化物形成元素を
Mとし、実質的に、 (Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、 0.2≦x≦0.9 0.5≦y≦1.0 0.1≦z≦0.8 0.7≦(z+x) <1.0 0.45≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたスローア
ウェイチップを用いた工具を、ワークに対して相対的に
任意に移動しかつ駆動回転する工具主軸に取付けたの
で、ドライカットで切削を行ってもスローアウェイチッ
プの耐摩耗性を維持した状態で、加工速度を低下させず
に使用しても摩耗を実用可能な範囲に収めることができ
チッピングの発生が抑制される。この結果、生産性を低
下させることがなく、加工ラインの省人化、無人化を阻
害することがない。また、切削作業の作業環境の向上が
図れると共に、廃油処理の問題もなくなる。また、金属
元素であるTi,Al にN,C を同等または多めに含有させる
ことで、スローアウェイチップのコーティング膜の固溶
強化が期待できる。
In the high-speed tool steel, the nitride forming element is set to M, and (Ti z Al x M (1-zx) ) (1-w) (N y C (1-y) ) w However, a tool using a throw-away tip coated with at least one layer of a film having the composition of 0.2 ≦ x ≦ 0.9 0.5 ≦ y ≦ 1.0 0.1 ≦ z ≦ 0.8 0.7 ≦ (z + x) <1.0 0.45 ≦ w ≦ 0.55 is applied to the workpiece. Since it is attached to the tool spindle which moves arbitrarily and drives and rotates relatively, it can be used without reducing the machining speed while maintaining the wear resistance of the indexable insert even when cutting by dry cutting. However, the wear can be kept within a practical range, and the occurrence of chipping is suppressed. As a result, productivity is not reduced, and labor saving and unmanned processing lines are not hindered. Further, the working environment of the cutting operation can be improved, and the problem of waste oil treatment can be eliminated. In addition, it is expected that the solid solution strengthening of the coating film of the throw-away tip can be expected by adding N, C to the metal elements Ti, Al in the same amount or more.

【0102】本発明の加工装置は、高速度工具鋼に、実
質的に、 (Ti (1-x) Alx )(Ny C (1-y) ) ただし、 0.2≦x≦0.9 0.5≦y≦1.0 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたスローア
ウェイチップを用いた工具を、回転するワークに対して
接近離遠しかつワークの回転中心軸に沿った方向に往復
移動する工具ホルダに取付けたので、ドライカットで旋
削を行ってもスローアウェイチップの耐摩耗性を維持し
た状態で、加工速度を低下させずに使用しても摩耗を実
用可能な範囲に収めることができチッピングの発生が抑
制される。この結果、生産性を低下させることがなく、
加工ラインの省人化、無人化を阻害することがない。ま
た、旋削作業の作業環境の向上が図れると共に、廃油処
理の問題もなくなる。
The processing apparatus of the present invention is characterized in that (Ti (1-x) Al x ) (N y C (1-y) ), where 0.2 ≦ x ≦ 0.9 0.5 ≦ y Since a tool using a throw-away tip coated with at least one layer of a film having a composition of ≦ 1.0 is attached to a tool holder that moves toward and away from a rotating workpiece and reciprocates in a direction along a rotation axis of the workpiece. Even when turning with dry cutting, the wear resistance of the throw-away insert is maintained while maintaining the wear resistance of the insert without reducing the processing speed, so that wear can be kept within a practical range and chipping is suppressed. You. As a result, without lowering productivity,
Does not hinder labor saving and unmanned processing lines. In addition, the working environment for the turning operation can be improved, and the problem of waste oil treatment can be eliminated.

【0103】また、高速度工具鋼に、実質的に、 (Ti (1-x) Alx ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、 0.2≦x≦0.9 0.5≦y≦1.0 0.45≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたスローア
ウェイチップを用いた工具を、回転するワークに対して
接近離遠しかつワークの回転中心軸に沿った方向に往復
移動する工具ホルダに取付けたので、ドライカットで旋
削を行ってもスローアウェイチップの耐摩耗性を維持し
た状態で、加工速度を低下させずに使用しても摩耗を実
用可能な範囲に収めることができチッピングの発生が抑
制される。この結果、生産性を低下させることがなく、
加工ラインの省人化、無人化を阻害することがない。ま
た、旋削作業の作業環境の向上が図れると共に、廃油処
理の問題もなくなる。また、金属元素であるTi,Al にN,
C を同等または多めに含有させることで、スローアウェ
イチップのコーティング膜の固溶強化が期待できる。
Further, in the high-speed tool steel, (Ti (1-x) Al x ) (1-w) (N y C (1-y) ) w where 0.2 ≦ x ≦ 0.9 0.5 ≦ A tool using a throw-away tip coated with at least one layer of a film having a composition of y ≦ 1.0 0.45 ≦ w ≦ 0.55 approaches and moves away from a rotating work and reciprocates in a direction along a rotation center axis of the work. Since it is mounted on the tool holder, the wear resistance of the throw-away insert is maintained even when turning by dry cutting, and the wear can be kept within the practical range even if it is used without reducing the processing speed. The occurrence of chipping is suppressed. As a result, without lowering productivity,
Does not hinder labor saving and unmanned processing lines. In addition, the working environment for the turning operation can be improved, and the problem of waste oil treatment can be eliminated. In addition, N,
By incorporating C in the same amount or more, solid solution strengthening of the coating film of the throw-away tip can be expected.

【0104】また、高速度工具鋼に、窒化物形成元素を
Mとし、実質的に、 (Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、 0.2≦x≦0.9 0.5≦y≦1.0 0.1≦z≦0.8 0.7≦(z+x) <1.0 0.45≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたスローア
ウェイチップを用いた工具を、回転するワークに対して
接近離遠しかつワークの回転中心軸に沿った方向に往復
移動する工具ホルダに取付けたので、ドライカットで旋
削を行ってもスローアウェイチップの耐摩耗性を維持し
た状態で、加工速度を低下させずに使用しても摩耗を実
用可能な範囲に収めることができチッピングの発生が抑
制される。この結果、生産性を低下させることがなく、
加工ラインの省人化、無人化を阻害することがない。ま
た、旋削作業の作業環境の向上が図れると共に、廃油処
理の問題もなくなる。また、金属元素であるTi,Al にN,
C を同等または多めに含有させることで、スローアウェ
イチップのコーティング膜の固溶強化が期待できる。
In the high-speed tool steel, the nitride-forming element is set to M, and (Ti z Al x M (1-zx) ) (1-w) (N y C (1-y) ) w However, a tool using a throw-away tip coated with at least one layer of a film having a composition of 0.2 ≦ x ≦ 0.9 0.5 ≦ y ≦ 1.0 0.1 ≦ z ≦ 0.8 0.7 ≦ (z + x) <1.0 0.45 ≦ w ≦ 0.55 is rotated. Since it is mounted on a tool holder that moves toward and away from the workpiece and reciprocates in the direction along the rotation center axis of the workpiece, it maintains the wear resistance of the indexable insert even when turning by dry cutting. Even if it is used without lowering the processing speed, the wear can be kept within a practical range, and the occurrence of chipping is suppressed. As a result, without lowering productivity,
Does not hinder labor saving and unmanned processing lines. In addition, the working environment for the turning operation can be improved, and the problem of waste oil treatment can be eliminated. In addition, N,
By incorporating C in the same amount or more, solid solution strengthening of the coating film of the throw-away tip can be expected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態例に係る加工装置の概略構
成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態例に係るスローアウェイチ
ップを用いたフライスの側面図。
FIG. 2 is a side view of a milling cutter using the indexable insert according to one embodiment of the present invention.

【図3】逃げ面摩耗の状況を表すグラフ。FIG. 3 is a graph showing a state of flank wear.

【図4】逃げ面摩耗の状況を表すグラフ。FIG. 4 is a graph showing the state of flank wear.

【図5】膜厚と逃げ面摩耗との関係を表すグラフ。FIG. 5 is a graph showing the relationship between film thickness and flank wear.

【図6】切削速度と送りとの関係を表すグラフ。FIG. 6 is a graph showing the relationship between cutting speed and feed.

【図7】ワーク材と切削速度との関係を表すグラフ。FIG. 7 is a graph showing a relationship between a work material and a cutting speed.

【図8】母材と切削速度との関係を表すグラフ。FIG. 8 is a graph showing a relationship between a base material and a cutting speed.

【図9】(Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (Ny C (1-y) )
w をコーティングした場合の逃げ面摩耗と切削速度との
関係を示すグラフ。
FIG. 9: (Ti z Al x M (1-zx) ) (1-w) (N y C (1-y) )
5 is a graph showing the relationship between flank wear and cutting speed when w is coated.

【図10】(Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (Ny C
(1-y) ) w をコーティングした場合の逃げ面摩耗と切
削速度との関係を示すグラフ。
FIG. 10: (Ti z Al x M (1-zx) ) (1-w) (N y C
(1-y) is a graph showing the relationship between flank wear and cutting speed when w is coated.

【図11】(Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (Ny C
(1-y) ) w をコーティングした場合の逃げ面摩耗と切
削速度との関係を示すグラフ。
FIG. 11: (Ti z Al x M (1-zx) ) (1-w) (N y C
(1-y) is a graph showing the relationship between flank wear and cutting speed when w is coated.

【図12】本発明の他の実施形態例に係る加工装置の概
略構成図。
FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a processing apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図13】本発明の他の実施形態例に係るスローアウェ
イチップを用いたバイトの平面図。
FIG. 13 is a plan view of a cutting tool using a throw-away tip according to another embodiment of the present invention.

【図14】逃げ面摩耗の状況を表すグラフ。FIG. 14 is a graph showing the state of flank wear.

【図15】逃げ面摩耗の状況を表すグラフ。FIG. 15 is a graph showing the state of flank wear.

【図16】膜厚と逃げ面摩耗との関係を表すグラフ。FIG. 16 is a graph showing the relationship between film thickness and flank wear.

【図17】旋削速度と送りとの関係を表すグラフ。FIG. 17 is a graph showing the relationship between the turning speed and the feed.

【図18】ワーク材と切削速度との関係を表すグラフ。FIG. 18 is a graph showing a relationship between a work material and a cutting speed.

【図19】母材と旋削速度との関係を表すグラフ。FIG. 19 is a graph showing a relationship between a base material and a turning speed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 工具本体 2 スローアウェイチップ 3 ウエッジ 4 クランプねじ 11 シャンク 12 スローアウェイチップ 13 レバー 14 クランプねじ 21 フライス盤 22 テーブル 23 本体 24 工具主軸 25 フライス 31 旋盤 32 主軸 33 心押台 34 バイトホルダ 35 バイト DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tool main body 2 Throw-away tip 3 Wedge 4 Clamp screw 11 Shank 12 Throw-away tip 13 Lever 14 Clamp screw 21 Milling machine 22 Table 23 Main body 24 Tool spindle 25 Milling 31 Lathe 32 Spindle 33 Tailstock 34 Byte holder 35 Byte

フロントページの続き (72)発明者 森本 聡 滋賀県栗太郡栗東町六地蔵130番地 三菱 重工業株式会社京都精機製作所内 (72)発明者 殿原 好治 滋賀県栗太郡栗東町六地蔵130番地 三菱 重工業株式会社京都精機製作所内Continued on the front page (72) Inventor Satoshi Morimoto 130 Rokujizo, Ritto-cho, Kurita-gun, Shiga Prefecture Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.Kyoto Seiki Seisakusho Inside the Precision Machine Works

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高速度工具鋼に、 実質的に、 (Ti (1-x) Alx )(Ny C (1-y) ) ただし、 0.2≦x≦0.9 0.5≦y≦1.0 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたことを特
徴とするスローアウェイチップ。
(1) A high-speed tool steel comprising: (Ti (1-x) Al x ) (N y C (1-y) ) wherein 0.2 ≦ x ≦ 0.9 0.5 ≦ y ≦ 1.0 A throw-away tip, characterized in that at least one film is coated.
【請求項2】 高速度工具鋼に、 実質的に、 (Ti (1-x) Alx ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、 0.2≦x≦0.9 0.5≦y≦1.0 0.45≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたことを特
徴とするスローアウェイチップ。
(2) In the high-speed tool steel, (Ti (1-x) Al x ) (1-w) (N y C (1-y) ) w where 0.2 ≦ x ≦ 0.9 0.5 ≦ A throw-away chip, wherein at least one layer of a film having a composition of y ≦ 1.0 0.45 ≦ w ≦ 0.55 is coated.
【請求項3】 高速度工具鋼に、 窒化物形成元素をMとし、実質的に、 (Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、 0.2≦x≦0.9 0.5≦y≦1.0 0.1≦z≦0.8 0.7≦(z+x) <1.0 0.45≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたことを特
徴とするスローアウェイチップ。
3. The high-speed tool steel according to claim 1, wherein the nitride-forming element is M, and (Ti z Al x M (1-zx) ) (1-w) (N y C (1-y) ) w However, a throw-away chip characterized in that at least one layer of a film having a composition of 0.2 ≦ x ≦ 0.9 0.5 ≦ y ≦ 1.0 0.1 ≦ z ≦ 0.8 0.7 ≦ (z + x) <1.0 0.45 ≦ w ≦ 0.55 is coated.
【請求項4】 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に
記載のスローアウェイチップを用いた工具を使用し、切
削油剤を用いずに加工を行うドライカットにより切削加
工することを特徴とする加工方法。
4. A cutting process using a tool using the indexable insert according to any one of claims 1 to 3, and performing dry cutting using a cutting tool without using a cutting fluid. Processing method.
【請求項5】 請求項4において、切削速度を500m/min
以下としたことを特徴とする加工方法。
5. The method according to claim 4, wherein the cutting speed is 500 m / min.
A processing method characterized by the following.
【請求項6】 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に
記載のスローアウェイチップを用いた工具を使用し、旋
削油剤を用いずに加工を行うドライカットにより旋削加
工することを特徴とする加工方法。
6. A turning process using a tool using the indexable insert according to any one of claims 1 to 3, and performing dry cutting using a cutting method without using a turning fluid. Processing method.
【請求項7】 請求項6において、旋削速度を350m/min
以下としたことを特徴とする加工方法。
7. The turning speed according to claim 6, wherein the turning speed is 350 m / min.
A processing method characterized by the following.
【請求項8】 高速度工具鋼に、 実質的に、 (Ti (1-x) Alx )(Ny C (1-y) ) ただし、 0.2≦x≦0.9 0.5≦y≦1.0 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたスローア
ウェイチップを用いた工具を、ワークに対して相対的に
任意に移動しかつ駆動回転する工具主軸に取付けたこと
を特徴とする加工装置。
8. A high-speed tool steel comprising substantially (Ti (1-x) Al x ) (N y C (1-y) ) wherein 0.2 ≦ x ≦ 0.9 0.5 ≦ y ≦ 1.0 A processing apparatus, comprising: a tool using a throw-away tip coated with at least one layer of a film is attached to a tool spindle which is arbitrarily moved relative to a workpiece and driven and rotated.
【請求項9】 高速度工具鋼に、 実質的に、 (Ti (1-x) Alx ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、 0.2≦x≦0.9 0.5≦y≦1.0 0.45≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたスローア
ウェイチップを用いた工具を、ワークに対して相対的に
任意に移動しかつ駆動回転する工具主軸に取付けたこと
を特徴とする加工装置。
9. A high-speed tool steel comprising: (Ti (1-x) Al x ) (1-w) (N y C (1-y) ) w where 0.2 ≦ x ≦ 0.9 0.5 ≦ A tool using a throw-away tip coated with at least one layer of a film having a composition of y ≦ 1.0 0.45 ≦ w ≦ 0.55 is attached to a tool spindle which is arbitrarily moved relative to a workpiece and driven and rotated. Processing equipment.
【請求項10】 高速度工具鋼に、 窒化物形成元素をMとし、実質的に、 (Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、 0.2≦x≦0.9 0.5≦y≦1.0 0.1≦z≦0.8 0.7≦(z+x) <1.0 0.45≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたスローア
ウェイチップを用いた工具を、ワークに対して相対的に
任意に移動しかつ駆動回転する工具主軸に取付けたこと
を特徴とする加工装置。
10. In a high-speed tool steel, the nitride-forming element is M, and (Ti z Al x M (1-zx) ) (1-w) (N y C (1-y) ) w However, a tool using a throw-away tip coated with at least one layer of a film having the composition of 0.2 ≦ x ≦ 0.9 0.5 ≦ y ≦ 1.0 0.1 ≦ z ≦ 0.8 0.7 ≦ (z + x) <1.0 0.45 ≦ w ≦ 0.55 is applied to the workpiece. A machining apparatus characterized by being attached to a tool spindle which is relatively arbitrarily moved and driven and rotated relative to the tool spindle.
【請求項11】 高速度工具鋼に、 実質的に、 (Ti (1-x) Alx )(Ny C (1-y) ) ただし、 0.2≦x≦0.9 0.5≦y≦1.0 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたスローア
ウェイチップを用いた工具を、回転するワークに対して
接近離遠しかつワークの回転中心軸に沿った方向に往復
移動する工具ホルダに取付けたことを特徴とする加工装
置。
11. A high-speed tool steel comprising substantially (Ti (1-x) Al x ) (N y C (1-y) ) wherein 0.2 ≦ x ≦ 0.9 0.5 ≦ y ≦ 1.0 Machining characterized in that a tool using a throw-away tip coated with at least one film is attached to a tool holder that moves toward and away from a rotating workpiece and reciprocates in a direction along a rotation axis of the workpiece. apparatus.
【請求項12】 高速度工具鋼に、 実質的に、 (Ti (1-x) Alx ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、 0.2≦x≦0.9 0.5≦y≦1.0 0.45≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたスローア
ウェイチップを用いた工具を、回転するワークに対して
接近離遠しかつワークの回転中心軸に沿った方向に往復
移動する工具ホルダに取付けたことを特徴とする加工装
置。
12. A high-speed tool steel comprising substantially (Ti (1-x) Al x ) (1-w) (N y C (1-y) ) w where 0.2 ≦ x ≦ 0.9 0.5 ≦ A tool using a throw-away tip coated with at least one layer of a film having a composition of y ≦ 1.0 0.45 ≦ w ≦ 0.55 approaches and moves away from a rotating work and reciprocates in a direction along a rotation center axis of the work. A processing device characterized by being attached to a tool holder.
【請求項13】 高速度工具鋼に、 窒化物形成元素をMとし、実質的に、 (Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、 0.2≦x≦0.9 0.5≦y≦1.0 0.1≦z≦0.8 0.7≦(z+x) <1.0 0.45≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたスローア
ウェイチップを用いた工具を、回転するワークに対して
接近離遠しかつワークの回転中心軸に沿った方向に往復
移動する工具ホルダに取付けたことを特徴とする加工装
置。
13. A high-speed tool steel, wherein the nitride-forming element is M, and (Ti z Al x M (1-zx) ) (1-w) (N y C (1-y) ) w However, a tool using a throw-away tip coated with at least one layer of a film having a composition of 0.2 ≦ x ≦ 0.9 0.5 ≦ y ≦ 1.0 0.1 ≦ z ≦ 0.8 0.7 ≦ (z + x) <1.0 0.45 ≦ w ≦ 0.55 is rotated. A machining apparatus mounted on a tool holder that moves toward and away from a work and reciprocates in a direction along a rotation center axis of the work.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106180844A (en) * 2016-08-11 2016-12-07 江苏盈科汽车空调有限公司 A kind of aluminium alloy process tool

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