JPH11179611A - スローアウェイチップ及びその製造方法とスローアウ ェイ式カッタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カッタ装着時のアキシャルレーキ角及びラジ
アルレーキ角を大きい正角として優れた切削性を確保で
き、切刃の強度とカッタ本体への固着強度を大きく設定
でき、取り付けを芯高にしてカッタ本体側の剛性を高め
ることができ、製作容易であるスローアウェイチップを
提供する。 【解決手段】 スクイ面２の対向する２側縁が切刃５，
５を構成し、切刃５はチップ底面３位置からの高さが刃
元５ｂ側よりも刃先５ａ側を高く傾斜し、スクイ面３に
は切刃５よりチップ１中央側へ下り勾配の傾斜面２ａを
有し、両側の逃げ面６，６の少なくとも切刃５側が、切
刃５の刃先５ａ側において刃頂からチップ底面３位置へ
降ろした垂線よりも外側へ膨れ出し、刃先５ａ側から刃
元５ｂ側へ次第に垂線からチップ内側へ傾く形で連続す
る凸円弧状面をなす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属材等の切削加
工に用いるエンドミルの如きミリングカッタの刃部とす
るスローアウェイチップ及びその製造方法と、このスロ
ーアウェイチップを装着するスローアウェイ式カッタに
関する。

【０００２】

【従来の技術】スローアウェイ方式カッタに用いるスロ
ーアウェイチップとして、輪郭が略平行四辺形をなすス
クイ面から対向する底面へ貫通するねじ挿通孔を有し、
スクイ面の対向する２側縁が切刃を構成するものがあ
る。このスローアウェイチップは、カッタ本体に設けた
窪み状のチップ座に、一方の切刃がカッタ外周側に配置
する形で嵌め込み、取付用ねじを前記ねじ挿通孔を通し
てチップ座底面のねじ孔に螺挿することにより、カッタ
本体に固着して切削の刃部として機能させるが、この一
方の切刃が許容限界まで摩耗したり破損した際には、１
８０度向きを変えて着け換えることによって他方の切刃
を切削に供するようになっている。しかして、カッタ本
体への該スローアウェイチップの取付状態は、切削抵抗
を小さくするために、軸方向のスクイ角であるアキシャ
ルレーキ角を正の角度（刃先側が反対側よりも刃の送り
方向前方へ出る形）とするのが一般的である。

【０００３】このようなスローアウェイチップの従来か
らの基本的な形態は略逆四角錐台状であり、切刃に沿う
両側の側面が逃げ面（所謂二番面）を構成し、この逃げ
面は切削時の被削材との干渉を避けるために、切刃位置
を前として前から後方へ向かってチップ内側（装着時の
カッタ中心側）へ傾くように傾斜しているが、カッタ装
着状態でカッタ本体の内側に配置する片側の逃げ面はチ
ップ座の側面に当接して当該チップを位置決め拘束する
被拘束面となる。しかして、切刃位置でのカッタ円周に
対する接線と逃げ面との角度を逃げ角（所謂二番角）と
いうが、この逃げ角が大きいほど刃部のクサビ角も小さ
くなり、それだけ刃の強度が低下する。従って、このク
サビ角を大きくして充分な刃の強度を確保する上で、逃
げ角を小さくする工夫が必要となる。

【０００４】ところで、刃部がカッタ本体と一体である
ソリッド型エンドミルにおいては、図２７に示すよう
に、刃部３０の逃げ面３１ｒをカッタ軸心Ｏから外れた
点Ｅを中心（所謂、エキセントリックＲ中心）とする凸
円弧状（所謂、エキセントリック円弧二番）としたもの
が早くから実用化され、現在では殆どがこの形態となっ
ている。この形態では、平坦な逃げ面（所謂、直線二番
面）としたものに比較して、切刃３２の近傍における逃
げ角θを小さくでき、それだけ刃部３０のクサビ角ｑを
大きくして高い刃強度を確保できる。図中、仮想線で示
すＬは切削に伴う切刃３２の移動軌跡であり、カッタ軸
心Ｏを中心とする半径Ｒの円弧をなす。

【０００５】なお、平坦な逃げ面で逃げ角θを小さく設
定できないのは、次の理由による。例えば、図２７の逃
げ面３１ｆとして示すように、円弧状の逃げ面３１ｒに
対して切刃３２近傍の逃げ角θを略等しくした場合、切
刃３０の摩耗がない初期段階Ｖ₁ においては被削材との
干渉を回避する隙間は充分に確保されるが、切刃３０の
摩耗に伴って逃げ角が小さくなり、摩耗がＶ₂ 位置まで
進行した段階では、円弧状の逃げ面３１ｒの逃げ角θｒ
は最初の逃げ角θとさほど変わらないのに対し、平坦状
の逃げ面３１ｆの逃げ角θｆは極端に小さくなって干渉
回避用の隙間を充分に確保できず、更に摩耗が進むと被
削材と干渉するために切削の続行は不可能となる。

【０００６】そこで、スローアウェイ方式のカッタに用
いるスローアウェイチップにおいても、図２８に示すよ
うに逃げ面２３を凸円弧状とすることにより、逃げ角を
小さく設定することが提案されている（特開昭４９−７
２７９４号公報、同６２−１１７００３号公報）。図示
するように、このスローアウェイチップ２０は、スクイ
面２１の両側縁の切刃２２，２２に沿う逃げ面２３，２
３が凸円弧状をなし、スクイ面２１から対向する底面２
４に貫通するねじ挿通孔２５を有しており、カッタ本体
２６に設けられた凹円弧状の側面２７ａと底面２７ｂと
からなる窪んだチップ座２７に嵌め合わせ、ねじ挿通孔
２５に通した取付用ねじ２８をチップ座２７の底面２７
ｂのねじ孔２９に螺挿して締め付けることにより、該カ
ッタ本体２６に固着される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】スローアウェイ式カッ
タを始めとするミリングカッタにおいては、切削性に優
れることに加え、高負荷切削に供する上で刃部の強度及
び耐久性が良好であることが要求される。しかして、切
削性を高めるには、切削抵抗を小さくするために、軸方
向のスクイ角である既述のアキシャルレーキ角を大きい
正角に設定すると共に、径方向のスクイ角であるラジア
ルレーキ角、つまりカッタ中心とチップの切刃を結ぶ半
径方向に対するスクイ面の角度を大きい正角（スクイ面
が該半径方向に対して前進角をなす）に設定することが
望ましい。一方、刃部の強度及び耐久性を高めるには、
スローアウェイ式カッタにあっては、カッタ本体による
チップの保持強度と、該チップを装着するカッタ本体側
の剛性を大きくする必要がある。また、逃げ角について
も、切削性及び刃部の強度より、切刃の全長にわたって
均等に適正な角度範囲（６〜８°程度）にあることが好
ましい。

【０００８】しかしながら、従来のスローアウェイ式カ
ッタでは、既述の一般的な略逆四角錐台状のチップと前
記提案のように逃げ面を凸円弧状としたチップのいずれ
を用いた場合でも、カッタ本体の剛性を確保する上で、
チップ座底面のカッタ軸方向に対する傾斜度合に制約が
あるため、アキシャルレーキ角を大きい正角に設定でき
ず、しかもチップ座を設けるバックメタル部の強度面よ
り、ラジアルレーキ角については正角に設定すること自
体が困難であり、特にバックメタル部の厚みを大きくす
るためにチップの取り付けを芯高にした場合にはラジア
ルレーキ角が大きく負角になるという難点があった。

【０００９】なお、チップブレーカ付きのチップを用い
れば、芯高状態でラジアルレーキ角を正角に設定するこ
とは可能であるが、カッタ本体からのチップのオーバー
ハングが大きくなり、且つ刃部のクサビ角が小さくなる
ため、チップ自体の刃部の強度が極端に弱くなり、芯高
としてカッタ本体側の剛性を高めることが無意味とな
る。また、逃げ角についても適正角度より大きくなり易
い上、刃先全長にわたって均等に設定しにくいという問
題があった。

【００１０】このように、従来のスローアウェイ式カッ
タにおいては、切刃の配置上から切削抵抗が大きくなる
ために良好な切削性を得ることは困難であり、しかも切
削性と刃部の強度を両立できず、またカッタ本体による
チップの保持強度も不充分であり、もって高負荷切削へ
の適用性及び耐久性に劣るという問題があった。

【００１１】本発明は、上述の状況に鑑み、カッタ装着
時のアキシャルレーキ角及びラジアルレーキ角を共に大
きい正角に設定して優れた切削性を確保でき、しかも切
刃の強度とカッタ本体への固着強度を大きく設定できる
と共に、カッタ本体への取り付けを芯高にして優れた切
削性を保持する状態でカッタ本体側の剛性を高めること
が可能であり、もって実用性に優れたスローアウェイチ
ップと、このチップを極めて容易に製作する手段と、こ
のチップを用いることによって優れた切削性を具備して
且つ高負荷切削への適用性及び耐久性の良好なスローア
ウェイ式カッタとを提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的達成するため
に、本発明の請求項１に係るスローアウェイチップは、
図面の参照符号を付して示せば、平面視略平行四辺形状
のスクイ面２から対向する底面３へ貫通するねじ挿通孔
４を有し、スクイ面２の側縁が切刃５，５を構成し、前
記切刃５はチップ底面３位置からの高さが刃元５ｂ側よ
りも刃先５ａ側を高くするように傾斜し、スクイ面３に
は切刃５よりチップ１中央側へ下り勾配の傾斜面２ａが
形成され、前記切刃５に沿う側面側の逃げ面６，６は、
その少なくとも切刃５側が、切刃５の刃先５ａ側におい
て刃頂からチップ底面３位置へ降ろした垂線ｐよりも外
側へ膨れ出すと共に、この刃先５ａ側から刃元５ｂ側に
向かって次第に前記垂線ｐからチップ内側へ傾く形で連
続する凸円弧状面をなすことを特徴としている。

【００１３】この請求項１のスローアウェイチップ１で
は、各切刃５が刃先５ａ側を高く傾斜し、また切刃５か
らチップ中央側へ下り勾配の傾斜面２ａを有し、言わば
チップ１自体が正のアキシャルレーキ角及びラジアルレ
ーキ角を持つことになるから、カッタ本体１０への取付
状態におけるアキシャルレーキ角α及びラジアルレーキ
角βを大きく正角に設定でき、また逃げ面６の少なくと
も切刃５側に前記の凸円弧状面が形成されているから、
カッタ本体１０への取付状態における逃げ角θを小さく
でき、もって切刃５のクサビ角ｑを大きく確保すること
が可能になる。しかして、カッタによる切削中のチップ
１には、切削を行っている外側の切刃５にかかる接線方
向の切削負荷の反作用として、内側部分をチップ座１１
から浮き離そうとする力が作用するが、逃げ面６の凸円
弧状面の形態から、チップ座１１と当接している逃げ面
６の上位側と切刃５との距離Ｄ₁ が同下位側との距離Ｄ
₂よりも短くなるため、前記の浮き離そうとする力が第
二逃げ面６ｂの当接部分でカッタ本体１０に受け止めら
れ、もって該チップ１はカッタ本体１０への装着状態で
自己保持力を持つことになる。

【００１４】更に、このチップ１は、カッタ本体１０の
バックメタル部１０ａにおける取り付けを芯高、つまり
チップ底面３に平行なカッタ本体１０の半径方向ｒを基
準としたチップ取付位置を高くしても、逃げ角θを適正
な角度（６〜８°）に設定でき、且つ切刃５のカッタ本
体１０からのオーバーバング量を最小限に抑えることが
できる。しかして、逃げ面６の凸円弧状面が刃先５ａ側
から刃元５ｂ側に向かい次第にチップ内側へ傾く形にな
っているから、カッタ本体１０のチップ座１１の底面１
３がアキシャルレーキ角を持ち、従ってチップ１がカッ
タ本体１０に対して捩じれた配置状態になるにも関わら
ず、切刃５の刃先５ａから刃元５ｂにわたって略同一の
逃げ角θを持つ形に設定できる。

【００１５】請求項２の発明では、請求項１のスローア
ウェイチップにおいて、前記切刃５の稜線が刃先５ａ側
と刃元５ｂ側とを結ぶ直線ａｂよりも逃げ面６の延長方
向へ緩く膨れ出す曲線をなす構成としている。

【００１６】請求項３の発明では、上記請求項１または
２のスローアウェイチップ１において、逃げ面６におけ
る前記凸円弧状面は、スクイ面２における前記傾斜面２
ａを含む傾斜平面Ｓに対して軸線σが４５度以下の鋭角
で交叉する円筒Σの周面より構成され、切刃５の稜線が
該円筒Σの周面と前記傾斜平面Ｓとの交線である楕円弧
をなす構成としている。この場合、チップの製作に際
し、逃げ面６の凸円弧状面を円筒切削によって簡単に形
成できる。

【００１７】請求項４の発明では、上記請求項３のスロ
ーアウェイチップ１において、切刃５の楕円弧をなす稜
線は、その両端を結ぶ直線である線分ａｂの中点をｍ点
とし、線分ａｂ方向をＸ軸、ｍ点と稜線の中間点ｎとを
結ぶ方向をＹ軸、線分ａｂの長さをｊとし、逃げ面６の
凸円弧状面を構成する前記円筒Σの半径をｋ、ｍ点より
前記円筒Σの軸線σに下した垂線の足をｍ’、この垂線
ｍｍ’と稜線を含む傾斜平面Ｓとのなす角度をΦ、該傾
斜平面Ｓと前記円筒Σの軸線σとの交角をηとして、下
式； ［YcosΦ＋｛k²−(j²sin²η/4)^1/2｝］² ＋(Xsinη−Ys
inΦcosη)²＝k² で表される構成としている。この場合、後述する解析計
算の結果から明らかなように、カッタ本体１０への装着
時に切刃５の全長にわたって一定した逃げ角θを設定で
きると共に、チップ製作に際して切刃５の稜線の楕円弧
の選択範囲が広くなる。

【００１８】請求項５の発明では、上記請求項３又は４
のスローアウェイチップ１において、逃げ面６における
前記凸円弧状面を構成する円筒Σの半径ｋが、カッタ本
体１０に当該スローアウェイチップ１を装着した際のカ
ッタ切削半径Ｒと同一又は該切削半径Ｒより大きく設定
されてなるものとしている。この場合、切刃５の稜線の
楕円弧の曲率が小さくなるため、カッタ本体１０に逃げ
角θを持たせて装着した際、切刃５の刃元側５ａ及び刃
先側５ｂと中央部とのカッタ半径方向の突出度合の差が
小さくなると共に、チップ１全体としてのカッタ本体１
０からのオーバーハングｈも小さくなる。

【００１９】請求項６の発明では、上記請求項１〜５の
いずれかのスローアウェイチップ１において、逃げ面６
は切刃５側から底部側までの全体が前記の凸円弧状面よ
りなる構成としているから、チップ形態が簡素になる。

【００２０】請求項７の発明では、上記請求項１〜５の
いずれかのスローアウェイチップ１において、前記逃げ
面６は、前記の凸円弧状面よりなる切刃５側の第一逃げ
面６ａと、この第一逃げ面６ａよりも底部側に位置して
且つ当該第一逃げ面６ａから段差７を介して低くなった
平面状の第二逃げ面６ｂとを有してなる構成としてい
る。

【００２１】この請求項７の構成では、チップ１のカッ
タ本体１０への取り付けに際しては、平面状の第二逃げ
面６ｂを当接面としたチップ座１１側との平面同士の接
合により、該チップ座１１に対する位置決め拘束を行え
るから、カッタ本体１０に安定した状態に固着できると
共に、段差７によって第二逃げ面６ｂの傾きを小さくで
きるから、チップ座１１と当接している第二逃げ面６ｂ
の上位側と切刃５との距離Ｄ₁ を同下位側との距離Ｄ₂
に対してより短く設定して自己保持力を高め得る。ま
た、このチップ１の製造においては、プレス成形によっ
て逃げ面６の第一逃げ面６ａとなる部分に取り代を持つ
形のチップ素材を作製し、このチップ素材を焼結した後
に研削加工によって取り代を削り取って凸円弧状の第一
逃げ面６ａを仕上げることになるが、平面状の第二逃げ
面６ｂはプレス成形時に形成できるから、この第二逃げ
面６ｂをチップ幅方向の位置決め基準として前記研磨加
工を行える。

【００２２】請求項８の発明では、上記請求項７のスロ
ーアウェイチップ１において、逃げ面６は、前記の第一
逃げ面６ａ及び第二逃げ面６ｂと、この第二逃げ面ｂよ
りも更に底部側に位置する第三逃げ面６ｃとからなり、
第一逃げ面６ａと第三逃げ面６ｃとが共通の凸円弧状面
を構成するものとしている。この場合、チップ１の底面
３と逃げ面６との境界部は第三逃げ面６ｃによって面取
りした形になるから、カッタ本体１０のチップ座１１の
側面１２と底面１３とのコーナー部１５にはチップの縁
角部との当たりを回避するためのぬすみ部を設ける必要
がない。また、このチップ１の製造における前記の研磨
加工において、第一逃げ面６ａと第三逃げ面６ｃの取り
代９を同時に削り取って凸円弧状に仕上げることができ
る。

【００２３】請求項９の発明では、上記請求項７又は８
のスローアウェイチップ１において、第一逃げ面６ａと
第二逃げ面６ｂとの段差７が０．１〜０．８ｍｍの高低
差を持つものとしているから、該段差７に基づく前記作
用を確実に発揮できると共に、切刃５のカッタ本体１０
からのオーバーハングｈが過大になることを回避でき
る。

【００２４】請求項１０の発明では、上記請求項７〜９
のいずれかのスローアウェイチップ１における第二逃げ
面６ｂが、チップ底面３に対して９０〜１０１度の角度
ψをなす平面よりなるものとしている。この場合、カッ
タ本体１０への取り付けに際しては、平面状の第二逃げ
面６ｂを当接面としてチップ座１１側との平面同士の接
合により、該チップ座１１に対する位置決め拘束を行
え、カッタ本体１０に安定した状態に固着できると共
に、切刃５のカッタ本体１０からのオーバーハングが過
大になることを回避できる。特に、上記角度ψを９０度
を越える角度とした場合には、チップ座１１側との接合
がテーパー接合になるから、取付用ねじ８の締め付けに
よって底面３がチップ座１１の底面部１３に圧接するの
に伴い、第二逃げ面６ｂがチップ座１１の側面１２ｂに
対して強く圧接し、より強固に安定した状態に固着でき
る。

【００２５】請求項１１の発明に係るスローアウェイチ
ップの製造方法は、超硬材料のプレス成形及び焼結によ
り形成され、スクイ面２における両側の傾斜面２ａ，２
ａを有すると共に、逃げ面６とすべき両側面６０，６０
における凸円弧状面の形成領域を平面状としたチップ素
材１ａを作製し、このチップ素材１ａの逃げ面６とすべ
き両側面６０，６０を片方ずつ、当該側面６０側の前記
傾斜面２ａを含む傾斜平面Ｓに対して４５度以下の鋭角
で交叉する軸線σを中心として円筒研削することによ
り、凸円弧状面を有する逃げ面６を備えた前記請求項１
〜１０のいずれかに記載のスローアウェイチップを得る
ことを特徴としている。この場合、逃げ面６の凸円弧状
面を簡単な円筒研削、つまり前記軸線σを中心としてチ
ップ側を回転させつつ側方から研削具を側面６０に接触
させるか、もしくは研削具側を周回運動させつつ側面６
０に接触させることによって形成できる。

【００２６】請求項１２の発明は、上記請求項１１のス
ローアウェイチップの製造方法において、チップ素材１
ａを回転軸体に固定し、この回転軸体を回転させながら
側方より研削具を接触させることにより、このチップ素
材１ａの逃げ面６とすべき両側面６０，６０を片方ずつ
円筒研削する構成としている。この場合、チップ素材１
ａを回転軸体に対して、カッタ本体１０への装着時と略
同様の配置状態で取り付け、この回転軸体を回転させつ
つ側方から研削具を側面６０に接触させるだけで、逃げ
面６の凸円弧状面を容易に形成できる。

【００２７】請求項１３の発明に係るスローアウェイ式
カッタは、カッタ本体１０に形成されたチップ座１１
に、前記請求項１〜８のいずれかに記載のスローアウェ
イチップ１が前記請求項１〜１０のいずれかに記載のス
ローアウェイチップが取付用ねじによって固着されてな
るスローアウェイ式カッタにおいて、前記スローアウェ
イチップは、軸方向のスクイ角であるアキシャルレーキ
角αと径方向のスクイ角であるラジアルレーキ角βとが
共に正の角度をなし、且つ切削側の逃げ面６がカッタ本
体１０の軸心Ｏを中心とする切削円周Ｌに沿った逃げ角
θのない状態から、切削側の切刃５の稜線の両端を支点
として該逃げ面６が切削円周Ｌより離れる方向へ回動し
て逃げ角θを確保した形の配置姿勢であることを特徴と
する構成としている。

【００２８】このスローアウェイ式カッタでは、チップ
１自体が正のアキシャルレーキ角及びラジアルレーキ角
を持つ形であるから、刃部のアキシャルレーキ角α及び
ラジアルレーキ角βを大きく正角に設定でき、また逃げ
面６の少なくとも切刃５側が凸円弧状をなすから、逃げ
角θを小さくして切刃５のクサビ角ｑを大きく確保で
き、且つ前記チップ１の配置姿勢により、逃げ角θが切
刃５の全長にわたって均等となる。

【００２９】請求項１４の発明では、上記請求項１２の
スローアウェイ式カッタにおいて、スローアウェイチッ
プ１が前記請求項７〜１０のいずれかに記載のものから
なり、カッタ本体１０のチップ座１１の側面部１２が、
該スローアウェイチップ１の第一逃げ面６ａに対して間
隔を空けて対向する上部側面１２ａと、前記第二逃げ面
６ｂに対して密接する平面状の下部側面１２ｂとを有し
てなる構成としている。このスローアウェイ式カッタで
は、チップ座１１の側面部１２が平面状の下部側面１２
ｂでチップ１の第二逃げ面６ｂとが平面同士で接合し、
加えて切削中の負荷による反作用もカッタ本体１０側で
受け止められるので、チップ１は安定した強固な固着状
態となり、高負荷の切削加工に耐える優れた耐久性を発
揮すると共に、高い切削精度が得られる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を図面を
参照して具体的に説明する。図１〜図３は第一実施例に
係るスローアウェイチップ１、図４〜図６は同第一実施
例のチップ１を装着したスローアウェイ式カッタ、図７
〜図９は第二実施例に係るスローアウェイチップ１、図
１０〜図１２は同第二実施例のチップ１を装着したスロ
ーアウェイ式カッタをそれぞれ示す。

【００３１】図１〜図３に示す第一実施例のスローアウ
ェイチップ１は、平面視略平行四辺形をなすスクイ面２
の長辺側の湾曲した両側縁が切刃５，５を構成し、該ス
クイ面２の中央部から対向する底面３に貫通したねじ挿
通孔４を有している。そして、各切刃５は、チップ底面
３位置からの高さが刃元５ｂ側よりも刃先５ａ側を高く
するように傾斜している。また、スクイ面２には両側の
切刃５，５よりチップ１中央側へ向けて下り勾配の傾斜
面２ａ，２ａが形成され、該スクイ面２の中央部２ａは
平坦状をなす。なお、この傾斜面２ａ，２ｂは平坦面以
外に若干曲面状に形成されてもよいことは勿論である。
しかして、このチップ１は、１８０度反転させて両切刃
５，５を片方ずつカッタの刃部に供するため、全体がね
じ挿通孔４の中心線を対称軸とする点対称の形状になっ
ており、これによって両切刃５，５の刃先５ａ側及び刃
元５ｂ側は互いに対角線方向に配置している。なお、ね
じ挿通孔４は、図２に示すように、大径の上部４ａと、
周面が凸曲面状をなす縮径した中間部４ｂと、小径の下
部４ｃとからなる。

【００３２】各切刃５に沿う側面である両側の逃げ面６
は、切刃５側から底部側までの全体が凸円弧状面をなし
ている。そして、この凸円弧状面は、図３（イ）の刃先
５ａ側、同（ロ）の中間部、同（ハ）の刃元５ｂ側の各
断面で示すように、切刃５の刃先５ａ側において刃頂か
らチップ底面３位置へ降ろした垂線ｐよりも外側へ膨れ
出すと共に、この刃先５ａ側から刃元５ｂ側に向かって
次第に前記垂線ｐからチップ内側へ傾く形で連続する凸
円弧状をなしている。また、スクイ面２の傾斜面２ａを
切刃５の刃元５ｂ側から刃先５ａ側へ幅広となる形に設
定することにより、切刃５は全長にわたって略等しいク
サビ角ｑ（図２参照）を持つように構成されている。

【００３３】切刃５の稜線は、凸円弧状面をなす逃げ面
６とスクイ面２の平面である傾斜面２ａとの交線となる
ため、刃先５ａ側と刃元５ｂ側とを結ぶ直線ａｂよりも
逃げ面６の延長方向へ緩く膨れ出す曲線をなす。しかし
て、この切刃５の曲線は、後述するチップの製造方法よ
り、逃げ面６における前記凸円弧状面を、スクイ面２に
おける前記傾斜面２ａを含む平面に対して軸線が４５度
以下の鋭角で交叉する円筒周面より構成することによ
り、楕円弧となる。

【００３４】図４及び図５に示すように、上記第一実施
例のスローアウェイチップ１を装着したスローアウェイ
式カッタ１０は、先端側の周方向３カ所に切欠部１０ｂ
を設けることによって軸心Ｏ部から１２０度の位相差で
三方向へ放射状配置するバックメタル部１０ａ・・が形
成され、各バックメタル部１０ａの内側面に、側面部１
２と底面部１３とからなるポケット状に窪んだチップ座
１１が形成されている。そして、各チップ座１１に、前
記のスローアウェイチップ１が、片側の切刃５をカッタ
本体１０の外周より僅かに外側へ突出させた状態とし
て、取付用ねじ８によって固着されている。

【００３５】各チップ座１１は底面１３がチップにアキ
シャルレーキ角を付与すべくカッタ本体１０の軸方向に
対して傾斜しているが、チップ１自体が刃先５ａ側を高
く傾斜した切刃５によってアキシャルレーキ角を持つ形
態であるため、図４（イ）に示すようにチップ取付状態
の切刃５のアキシャルレーキ角αは大きな正角をなして
いる。また、図５に示すように、チップ１が切刃５から
スクイ面２の中央側へ下り勾配の傾斜面２ａを有するた
め、ラジアルレーキ角βも大きな正角をなしている。し
かして、チップ１の逃げ面６が前記のように切刃５の刃
先５ａ側で外側へ膨れ出して刃元５ｂ側に向かって次第
にチップ内側へ傾く凸円弧状をなすため、逃げ角θは刃
先５ａ側から刃元５ｂ側まで略一定した小さい適正な角
度（６〜８°）を保持している。

【００３６】図６に詳細に示すように、このスローアウ
ェイ式カッタにおけるチップ１は、取付用ねじ８をねじ
挿通孔４を通してチップ座１１の底面１３に穿たれたね
じ孔１４に螺挿して締め付けることにより、カッタ本体
１０に固着されている。しかして、チップ座１１の側面
部１２は２段状に形成されており、その上部側面１２ａ
はチップ１の逃げ面６の上部側に対して離間すると共
に、下部側面図１２ｂは該逃げ面６の下部側と密に接す
る凹円弧状をなし、また側面部１２と底面部１３とのコ
ーナー部１５がチップ１の縁角部との接触を避けるぬす
み部を構成している。

【００３７】図７〜図９に示す第二実施例のスローアウ
ェイチップ１は、両側の逃げ面６，６が異なること以外
は前記第一実施例のチップ１と同様であるため、第一実
施例との共通部分には同じ符号を付して説明を省略す
る。しかして、このチップ１の逃げ面６は、切刃５側の
凸円弧状をなす第一逃げ面６ａと、この第一逃げ面６ａ
よりも底部側に位置して且つ当該第一逃げ面６ａから段
差７を介して低くなった平面状の第二逃げ面６ｂと、こ
の第二逃げ面６ｂよりも更に底部側に位置した第三逃げ
面６ｃとから構成されている。そして、第一逃げ面６ａ
と第三逃げ面６ｃとは、図７（ハ）及び図８における第
二逃げ面６ｂの外側に記した仮想線で結ぶように、共通
の凸円弧面をなしている。

【００３８】ここで、第一逃げ面６ａは、前記第一実施
例の場合の逃げ面６の全体をなす凸円弧状面と同様に、
図９（イ）の刃先５ａ側、同（ロ）の中間部、同（ハ）
の刃元５ｂ側の各断面で示すように、切刃５の刃先５ａ
側において刃頂からチップ底面３位置へ降ろした垂線ｐ
よりも外側へ膨れ出すと共に、この刃先５ａ側から刃元
５ｂ側に向かって次第に前記垂線ｐからチップ内側へ傾
く形で連続する凸円弧状をなしている。従って、この第
二実施例のチップ１においても、切刃５の曲線は、後述
するチップの製造方法より、逃げ面６における前記凸円
弧状面を、スクイ面２における前記傾斜面２ａを含む傾
斜平面に対して軸線が４５度以下の鋭角で交叉する円筒
周面より構成することにより、楕円弧となる。

【００３９】しかして、段差７による第一逃げ面６ａの
下縁と第二逃げ面６ｂの上縁との高低差は、好ましくは
０．１〜０．８ｍｍの範囲に設定される。また第二逃げ
面６ｂとチップ底面３との角度ψ（図８参照）は、９０
〜１０１度の範囲が好ましい。すなわち、この角度ψが
大き過ぎては、カッタ本体１０に装着した際、該カッタ
本体１０からの切刃５のオーバーハングが大きくなると
共に、後述するチップ１の自己保持力を発揮しにくくな
り、刃部の強度が低下する。なお、前記第一実施例の場
合と同様に、スクイ面２の傾斜面２ａを切刃５の刃元５
ｂ側から刃先５ａ側へ幅広となる形に設定することによ
り、同様に切刃５は全長にわたって略等しいクサビ角ｑ
（図８参照）を持つように構成されている。

【００４０】図１０及び図１１に示すように、上記第二
実施例のスローアウェイチップ１を装着したスローアウ
ェイ式カッタ１０は、既述の第一実施例のチップを装着
したカッタと同様に、先端側の周方向３カ所の切欠部１
０ｂの形成によって三方向へ放射状配置したバックメタ
ル部１０ａ・・を有し、各バックメタル部１０ａの内側
面に設けた各チップ座１１に、スローアウェイチップ１
が片側の切刃５をカッタ本体１０の外周より僅かに外側
へ突出させた状態として、取付用ねじ８によって固着さ
れている。

【００４１】各チップ座１１は底面１３がチップにアキ
シャルレーキ角を付与すべくカッタ本体１０の軸方向に
対して傾斜しているが、チップ１自体が刃先５ａ側を高
く傾斜した切刃５によってアキシャルレーキ角を持つ形
態であるため、図１０（イ）に示すようにチップ取付状
態の切刃５のアキシャルレーキ角αは大きな正角をなし
ている。また、図１１に示すように、チップ１が切刃５
からスクイ面２の中央側へ下り勾配の傾斜面２ａを有す
るため、ラジアルレーキ角βも大きな正角をなしてい
る。しかして、チップ１の第一逃げ面６ａが前記のよう
に切刃５の刃先５ａ側で外側へ膨れ出して刃元５ｂ側に
向かって次第にチップ内側へ傾く凸円弧状面をなすた
め、逃げ角θは刃先５ａ側から刃元５ｂ側まで略一定し
た小さい適正な角度（６〜８°）を保持している。

【００４２】図１２に詳細に示すように、スローアウェ
イチップ１は、取付用ねじ８をねじ挿通孔４を通してチ
ップ座１１の底面１３に穿たれたねじ孔１４に螺挿して
締め付けることにより、カッタ本体１０に固着されてい
る。しかして、チップ座１１の側面部１２は２段状に形
成されており、その上部側面１２ａはチップ１の第一逃
げ面６ａと離間して対向すると共に、下部側面１２ｂは
該チップ１の第二逃げ面６ｂと平面同士で密に接してお
り、また側面部１２と底面部１３とのコーナー部１５で
はチップ１の第三逃げ面６ｃとの間で隙間を生じてい
る。

【００４３】上述のような第一及び第二実施例のチップ
１を装着したスローアウェイ式カッタにあっては、刃部
のアキシャルレーキ角α及びラジアルレーキ角βが共に
正の大きい角度をなすため、切削抵抗が小さく、優れた
切削性が得られ、且つチップ１の逃げ面６の刃先５ａ側
（第一実施例では逃げ面６全体、第二実施例では第一逃
げ面６ａ）が凸円弧状面をなすことから、切刃５の摩耗
が進んでも逃げ角θは適正な６〜８°程度の小さい角度
で保持され、安定した良好な切削を継続でき、しかも切
刃５のクサビ角ｑが大きく刃先強度に優れるため、刃部
の耐久性が良好である。また切削中に一方の切刃５の破
損や溶着物を生じても、逃げ面６の下位側（第二実施例
のチップでは第二逃げ面６ｂ）まで損傷や溶着が及ぶこ
とは殆どないから、他方の切刃５を使用するために該チ
ップ１を１８０度反転してチップ座１１に装着する際、
チップ座１１の下部側面部１２ｂでの位置決め拘束に支
障はない。

【００４４】また、これらカッタによる切削中において
は、切刃５がカッタ本体１０よりも外側へオーバーバン
グしているので、該切刃５にかかる切削負荷（図６及び
図１２の矢印Ｗとして示す）によって、チップ１には反
作用として内側部分をチップ座１１から浮き離そうとす
る力、つまり切削側の切刃５を中心としてチップ１を離
脱方向に回転させる力が作用する。しかるに、図６及び
図１２に示すように、チップ座１１の下部側面１２ｂに
当接している逃げ面６（第二実施例のチップでは第二逃
げ面６ｂ）の上位側と切刃５との距離Ｄ₁ が同下位側と
の距離Ｄ₂ よりも短いため、前記の浮き離そうとする力
がチップ座１１の下部側面１２ｂとの当接部分でカッタ
本体１０に受け止められる。従って、チップ１が自己保
持力を有することになり、取付用ねじ８に上記反作用が
かかりにくいため、切削負荷に対する耐性が極めて大き
くなる。なお、図６及び図１２中、仮想線で示す距離Ｄ
₁，Ｄ₂ は刃元５ｂ位置での同距離関係を表している。

【００４５】上述のように、スローアウェイチップ１に
おける切削側の切刃５と、反対側のチップ座１１の側面
部１２に対する当接部の上下位置との距離Ｄ₁ ，Ｄ₂ が
Ｄ₁＜Ｄ₂ となり、該チップ１が大きな自己保持力を発
揮できるのは、逃げ面６の凸円弧状面（第二実施例では
第一逃げ面６ａ）が切刃５の刃先５ａ側において刃頂よ
りも下位の方が外側へ膨れ出すような形状を有している
ことによる。とりわけ第二実施例のチップ１では、第一
逃げ面６ａと第二逃げ面６ｂとの間に段差７を有するこ
とにより、チップ座１１側と面接触する第二逃げ面６ｂ
の傾きを小さくできるため、距離Ｄ₁ ，Ｄ₂ の差はより
大きく設定できる。

【００４６】これに対し、例えば図１３（イ）に示すよ
うに、全体が平坦状で傾斜した逃げ面６Ａを有する従来
の一般的なスローアウェイチップＡでは、切削側の切刃
５Ａとカッタ本体１０Ａに取り付ける際に逃げ面６Ａと
チップ座１１Ａの側面１２Ａとをテーパー接合によって
当接できるが、この当接部位の上下位置と切削側の切刃
５Ａとの距離Ｄ₁ ，Ｄ₂ がＤ₁ ＞Ｄ₂ となるから、自己
保持力がなく、切削負荷の反作用が取付用ねじ８Ａのみ
にかかるため、固着強度に劣り高負荷切削に耐えられ
ず、また切削中の切刃５に破損や溶着物を生じると、１
８０度反転して他方の切刃５Ａを使用する際の位置決め
拘束に支障をきたし、刃先位置のばら付きや取付状態の
不安定化を招くことになる。なお、このチップ形態で
は、逃げ面６Ａ全体が平面状であることにより、既述の
ように逃げ角θを大きくせざるを得ないという基本的な
難点もある。

【００４７】また、上記の逃げ角θの問題に対処するた
めに、図１３（ロ）に示すスローアウェイチップ１Ｂの
ように逃げ面６Ｂに段差７Ｂを設け、切刃５Ｂ側の傾斜
平面部６１Ｂをカッタ本体１０Ｂにおけるチップ座１１
Ｂの側面部１２Ｂに当接する位置決め拘束面とした場合
でも、この拘束面の当接部位の上下位置と切削側の切刃
５Ｂとの距離関係はＤ₁ ＞Ｄ₂ となってチップの自己保
持力がなく、前記チップ１Ａと同様に固着強度に劣り高
負荷切削に耐えられない上、切刃５Ｂの破損が段差７Ｂ
位置まで欠ける形になるため、この破損を生じると位置
決め拘束不能となって反転使用できず、また傾斜平面部
６１Ｂへの溶着物によって反転使用時の刃先位置のばら
付きや取付状態の不安定化を招く。

【００４８】更に、図１３（ハ）に示すスローアウェイ
チップ１Ｃのように逃げ面６Ｃを切刃５Ｃ側の緩傾斜部
６１Ｃと底部側の急傾斜部６２Ｃとで構成し、底部側の
急傾斜部６２Ｃをカッタ本体１０Ｃにおけるチップ座１
１Ｃの側面図部１２Ｃに当接する位置決め拘束面とした
場合は、切刃５Ｃの破損や溶着物による反転使用時の位
置決め拘束の問題はないが、該拘束面の上下位置と切削
側の切刃５Ｃとの距離関係はやはりＤ₁ ＞Ｄ₂ となって
チップの自己保持力がなく、前記チップ１Ａ，１Ｂと同
様に固着強度に劣り高負荷切削に耐えられず、また異形
の切刃形状への対応が困難になるという難点もある。

【００４９】一方、本発明のスローアウェイ用カッタ１
０においては、チップ１の既述形態によって刃部のクサ
ビ角ｑを大きく保ったままラジアルレーキ角βを大きく
正角に取れるため、刃部を芯高とし、つまり図１４（第
一実施例のチップ装着）及び図１５（第二実施例のチッ
プ装着）に示すようにカッタ本体１０のチップ１の底面
３に平行な半径方向ｒを基準とした切刃５の高さｕを高
くし、逃げ角θを適正な角度（約６〜８度）に設定する
ことにより、カッタ本体１０のバックメタル部１０ａの
厚みとその放射中心部の径を大きくして該カッタ本体１
０の剛性を増大でき、またチップのオーバーハングｈが
最小限に抑えられる。

【００５０】これに対し、既述の逃げ面６Ａ，６Ａが平
坦な傾斜面である通常のチップ１Ａでは、それ自体のク
サビ角ｑは大きくできるが、図１６（イ）の如く芯高に
設定した場合、刃元側の逃げ角θ₂ を確保する（１０°
以上が多い）と、刃先側の逃げ角θ₁ が極端に大きくな
る（２０°を越えることがある）と共に、オーバーハン
グｈも大きくなるから、刃部の強度は低下することにな
り、しかもラジアルレーキ角βは大きく負角となって切
削抵抗が極端に増大するため、芯高としてカッタ本体１
０の剛性を高める意味がなくなる。逆に同図（ロ）のよ
うに芯下がりｄに設定する場合は、ラジアルレーキ角β
を正角にとって切削抵抗を低下できるが、刃元側の逃げ
角θ₂ を確保するために該チップ１Ａの逃げ面６Ａの傾
きψ’を大きくする必要があり、これによってカッタ本
体１０Ａに対する着座安定性が低下すると共に、芯下が
りのためにバックメタル部１０ａが薄くなり、カッタ本
体１０の剛性が低下する。

【００５１】また、図１７に示すチップ１Ｄのようにチ
ップブレーカ（スクイ面２Ｄの切刃５Ｄに沿う両側を立
ち上げた形）を付けることにより、芯高状態でラジアル
レーキ角βが正角になるように設定した場合、刃元側の
逃げ角θ₂ を確保する（形態的に１０°以上になり易
い）と、やはり刃先側の逃げ角θ₁ が極端に大きくなる
（２０°を越えることがある）と共に、オーバーハング
ｈも大きくなり、且つ刃部のクサビ角ｑも小さいことか
ら、刃部の強度が極端に弱くなり、芯高としてカッタ本
体１０の剛性を高めた効果が相殺される。

【００５２】上述した本発明のスローアウェイ式カッタ
の特徴を整理すれば、次のようになる。 ａ）刃部のアキシャルレーキ角α及びラジアルレーキ角
βを共に大きく正角にとれる。 ｂ）刃部の逃げ角θを刃先側から刃元側まで一様に適正
な小さい角度範囲（約６〜８°）に設定できる。 ｃ）刃部のクサビ角ｑを充分に確保できる。 ｄ）チップのオーバーハングｈを必要最小限に抑えられ
る。 ｅ）芯高としてカッタ本体１０側の剛性を高められる。 ｆ）チップ１のカッタ本体１０による保持強度が大き
い。 ｇ）チップ１の両側切刃５，５の交替使用に支障を生じ
ない。

【００５３】これら特徴により、本発明のスローアウェ
イ式カッタ１０は、切削抵抗が小さく切削時の振動等も
少なく、滑らかな切れ味が得られ、刃部の強度が大きく
高負荷切削に対して高い適性を示すと共に耐久性に優れ
て長寿命であり、総合的に極めて高性能である。

【００５４】しかして、特に第二実施例のチップ１を装
着したスローアウェイ式カッタでは、該チップ１の平面
状の第二逃げ面６ｂを拘束面としてチップ座１１の下部
側面１２ｂと平面同士で当接しているため、安定した取
付状態となり、切削中にがた付き等を生じる恐れがな
く、とりわけ図８のように第二逃げ面６ｂと底面３との
角度ψを９０度よりやや大きい鈍角とした場合は、その
取付け時に取付用ねじ８をチップ座１１のねじ孔１４に
螺挿して締め付ける際、第二逃げ面６ｂとチップ座１１
の下部側面１２ｂとをテーパー接合によって強く圧接さ
せることができるので、極めて強固な固着状態となると
いう利点がある。

【００５５】本発明のスローアウェイチップ１を製造す
るには、まず超硬材料の粉末を通常は加熱下でプレス成
形することにより、スクイ面２における両側の傾斜面２
ａ，２ａを有すると共に逃げ面６となる部分に取り代を
持つ形のチップ素材を作製し、これを焼結したのち、研
削加工によって該逃げ面６の凸円弧状面を形成すればよ
い。

【００５６】すなわち、第一実施例のチップ用として
は、図１８及び図１９に示すように、逃げ面６とすべき
両側面６０，６０の全体を平面状としたチップ素材１ａ
を用いる。また第二実施例のチップ用としては、図２０
に示すように、第一逃げ面６ａに対応する領域に取り代
を持たせる平面６０ａと、平坦な第二逃げ面６ｂを底面
３側まで延長した形で第三逃げ面に取り代を持たせる平
面６０ｂとからなる二段状の両側面６０，６０を有する
チップ素材１ａを用いる。そして、焼結後のこれらチッ
プ素材１ａの両側面６０，６０を図１９及び図２０の仮
想線で示すカット線Ｃまで円弧状に研削するが、第二実
施例のチップ１における第二逃げ面６ｂは平面６０ｂの
未研削部分として残った領域にて構成されることにな
る。なお、図１８では、加工前後の違いを判り易くする
ためにチップ素材１ａを簡略化した形で示しているが、
実際には既述のチップ１におけるねじ挿通孔４、側面６
０，６０に隣接する両側面の凹凸形状、角部及び稜線部
のアール形状を前記プレス成形の段階で形成している。

【００５７】この研削加工においては、逃げ面６の凸円
弧状面を、既述のように切刃５の刃先５ａ側において刃
頂からチップ底面３位置へ降ろした垂線ｐよりも外側へ
膨れ出し、この刃先５ａ側から刃元５ｂ側に向かって次
第に前記垂線ｐからチップ内側へ傾く形で連続するもの
とする上で、両側面６０，６０を片方ずつ、当該側面６
０側の前記傾斜面２ａを含む傾斜平面に対して４５度以
下の鋭角で交叉する軸線を中心として円筒研削するだけ
でよい。なお、前記傾斜平面と軸線との交角はカッタ本
体１０への装着時のアキシャルレーキ角αに対応してお
り、該交角が４５度を越える状態で円筒研削したチップ
では、切刃５が著しく倒れた形でカッタ本体１０に取り
付けることになり、カッタ軸線方向の切削幅が短くなっ
て不都合を生じると共に、切刃５の刃先５ａ側が薄くな
って破損し易いという問題がある。

【００５８】この研削加工手段としては、チップ素材１
ａをその支持基体となる回転軸体に対して、カッタ本体
１０への装着時と略同様の配置状態で取り付け、この回
転軸体を回転させながら側方よりバイト等の研削具を接
触させて一方の側面６０を削り込んで凸円弧状の逃げ面
６を形成し、次いで同じ回転軸体に該チップ素材１ａを
１８０度反転させた形に付け替え、他方の側面６０を同
様に削り込んで逃げ面６を形成する方法が推奨される。
この場合、上記の支持基体となる回転軸体としてはカッ
タ本体１０と略同様の構造のものを使用し、そのチップ
座に取付用ねじ８を介して、チップ素材１ａを一方の側
面６０全体が軸体外周より取り代分以上に張出する状態
で固着すればよい。

【００５９】図２１は、上記の円筒研削における研削終
了時の研削円筒Σとチップ１の配置関係を示す。なお、
この場合のチップ１は、以下の説明が理解し易いよう
に、第一実施例のチップ１を更に簡略化した形態で代表
している。図中の破線ハッチングは研削円筒Σの径方向
に沿うチップ断面を示し、該チップ１の逃げ面６が研削
円筒Σの周面にて構成されていることを表している。ｋ
は研削円筒Σの半径、σは研削円筒Σの軸線を示す。

【００６０】上記切削加工によって逃げ面６，６を形成
して得られるスローアウェイチップ１は、カッタ本体１
０への装着状態では、切削側の逃げ面６がカッタ本体１
０の軸心Ｏを中心とする切削円周Ｌに沿った逃げ角θの
ない状態から、切削側の切刃５の稜線の両端を支点とし
て該逃げ面６が切削円周Ｌより離れる方向へ回動して逃
げ角θを確保した配置姿勢とする。例えば図２２に示す
ように、前記研削加工における研削円筒Σの半径ｋとカ
ッタにおける切削半径Ｒとを等しく設定した場合、図示
仮想線の如く前記研削加工時と同じ配置では逃げ面６が
切削円周Ｌに接する（逃げ角θ＝０°）ために切削不可
能になるが、この状態から切刃５の位置を中心として該
チップ１を矢印のように逃げ面６が切削円周Ｌから離れ
る方向へ回動させた図示実線の配置姿勢とすることによ
って逃げ角θを確保できる。

【００６１】上述を換言すれば、カッタ本体１０として
は、チップ１が図２２の実線で示す配置状態となるチッ
プ座１１を備えるものを使用すればよい。しかして、こ
のチップ座１１は、上記配置状態で装着したチップ１の
逃げ面６の底面３側の端縁と、バックメタル部１０ａの
外端縁とが一致する寸法・形状であることが望ましい。
なお、図中のｉはカッタ本体１０（バックメタル部１０
ａ）の半径である。

【００６２】前記研削加工における研削円筒Σの半径ｋ
はカッタにおける切削半径Ｒと等しく設定する必要はな
いが、ｋ≠Ｒであっても前記同様に姿勢変換した形で逃
げ角θを確保することになる。例えば、ｋ＜Ｒの場合、
チップ１の逃げ面６がカッタ本体１０の切削円周Ｌに沿
った状態とは、切削円周Ｌの大円に研削円筒Σの小円が
内接した形であり、逃げ面６は底面３側ほど切削円周Ｌ
から離れるが、切刃５の近傍では密接してやはり逃げ角
θがなく切削不能な状態であるため、この配置から前記
のように切刃５の稜線の両端を支点として回動した姿勢
とすることによって初めて逃げ角θが確保される。

【００６３】図２３（イ）は、チップ１のスクイ面２に
おける傾斜面２ａを含む傾斜平面をＳとして、該傾斜平
面Ｓと前記の逃げ面６を形成する際の研削円筒Σとの関
係を図示したものである。また図２３（ロ）は、同図
（イ）におけるチップ１の片方の逃げ面６部分を拡大し
て示している。図示するように、前記研削加工によって
逃げ面６を形成したチップ１にあっては、前記傾斜平面
Ｓと研削円筒Σの周面との交線が楕円になるから、その
切刃５，５の稜線は楕円弧をなす。以下、この稜線の曲
線の式を求める方法を説明する。

【００６４】図２３（イ）（ロ）において、切刃５の稜
線の両端をａ，ｂ（刃先５ａ側をａ、刃元５ｂ側をｂ）
点とし、ａ，ｂ点を直線で結んだ線分ａｂの方向をx
軸、線分ａｂの中点を原点であるｍ、稜線の中間点をｎ
点、ｍ点から研削円筒Σの軸線σに下した垂線の足を
ｍ’点、垂線ｍｍ’方向をｙ軸、ｍ点を通って上記ｘ軸
及びｙ軸に直交する方向をｚ軸、ｙ軸（垂線ｍｍ’）と
傾斜平面Ｓとのなす角度をΦ、傾斜平面Ｓと研削円筒Σ
の軸線σとの交角をηとする。切刃５の稜線は線分ａｂ
よりもｙ軸方向に突出している。図２４（イ）は逃げ面
６の線分ａｂに直角な面への投影図であり、線分ａｂ方
向はｘ軸に相当するから、投影面はｙｚ面である。

【００６５】ここで、線分ａｂ上のｍ点と研削円筒Σの
軸線σとの距離をｄとすれば、研削円筒Σの軸線σは、
ｙ軸に直交し、ｙ＝−ｄをとおり、ｘ軸と角度η、ｚ軸
と角度（９０°−η）をなす。またｍ点から研削円筒Σ
の軸線σに下した垂線の足ｍ’の座標は（０，−ｄ，
０）である。研削円筒Σの軸線σは； ｙ＋ｄ＝０ かつ ｘ sinη＋ｚ cosη＝０ …（１） である。軸線σからの距離がｋ（半径）である点の集合
である円筒Σの式は、 （ｙ＋ｄ)²＋（ｘ sinη＋ｚ cosη)²＝ｋ² …（２） となる。線分ａｂ及びｍ’点を含む平面がｘｙ面であ
る。

【００６６】線分ａｂの長さをｊとすれば、ａ点の座標
は（＋ｊ／２，０，０）、ｂ点の座標は（−ｊ／２，
０，０）である。ａ，ｂ点は共に研削円筒Σの面上にあ
り、ｙ＝０，ｚ＝０であるから、ａ，ｂ点におけるｘは
式（２）から、 ｘ＝±( k²−ｄ²)^1/2 ／ sinη …（３） である。つまり線分ａｂの長さｊと、ｄには次の関係が
ある。 ｊ＝２( k²−ｄ²)^1/2 ／ sinη …（４） この関係を図２５と図２６に直観的に示す。切刃５の稜
線は線分ａｂを軸としてｙ軸から角度Φ傾いた傾斜平面
Ｓと円筒Σとの交線であるから、傾斜平面Ｓの式は、 ｙ sinΦ＋ｚ cosΦ＝０ …（５） である。

【００６７】切刃５の稜線の式、つまり傾斜平面Ｓと研
削円筒Σの交線は、式（２）と式（５）を連立させて解
くことによって得られる。これを解くのは難しいので、
傾斜平面Ｓがｘｙ平面になるように座標変換（ｘ、ｙ、
ｚ→Ｘ、Ｙ、Ｚ）する。図２４に座標変換を示す。 ｙ＝Ｙ cosΦ＋Ｚ sinΦ …（６） ｚ＝−Ｙ sinΦ＋Ｚ cosΦ …（７） ｘ＝Ｘ …（８） 傾斜平面ＳはＺ＝０つまりＸＹ面である。

【００６８】研削円筒Σは次式によって表現される。 （YcosΦ＋ZsinΦ＋ｄ)²＋（Xsinη−YsinΦ cosη＋ZcosΦ cosη)2＝ｋ² …（９） 稜線はＸＹ面上に存在するから、Ｚ＝０である。これを
式（９）に入れると、 （YcosΦ＋ｄ)²＋（Xsinη−YsinΦ cosη)2＝ｋ² … (10) この式(10)は、厳密に稜線を含む曲線（楕円）の式を与
えている。ＹはＸの偶関数ではなく、単純な二次曲線で
ないことを意味している。ｄを線分ａｂの長さｊを使っ
て書き変えると、切刃５の稜線は次式にて表される。 ［YcosΦ＋｛k²−(j² sin²η/4）｝^1/2]² ＋（Xsinη−YsinΦ cosη)²＝k² … (11)

【００６９】ここで、傾斜平面Ｓは線分ａｂを回転軸と
して回転させることができ、傾斜平面Ｓとｙ軸とがなす
角度Φは可変である。すなわち、この研削円筒Σにおけ
る切刃５のアキシャルレーキ角は、線分ａｂと研削円筒
Σの軸線σとの交角ηであるから、上記角度Φが変動し
ても不変である。つまり角度Φはアキシャルレーキ角と
は別の変数であり、アキシャルレーキ角を決めても自由
パラメータとして残る。これは、チップ製作に際して切
刃５の稜線の楕円弧の選択範囲が広くなること意味し、
カッタの使用条件の違いに対応できるという利点に繋が
る。

【００７０】次に、式(11)のＹをこうべきの形にして、 （cos²Φ＋sin²Φcos²η)Y² ＋2(d cos Φ−X sin η cosη sinΦ)Y ＋ (d²−X²sin²η）＝０ … (12) これをＹについて解くと、 となる。上式にはプラスとマイナスの記号があるが、切
刃５の稜線はプラスの符号の分岐である。式(13)の第３
項は第１、第２項に比較して小さいので、式(13)を近似
して、 Ｙ＝（K²−d²−X²sin²η）／2(dcosΦ−Xsinη cosη sinΦ） … (14) これが稜線を表す式である。Ｘは線分ａｂ上に取った座
標であるから、稜線の全長に亘る形状を示している。線
分ａｂの長さｊと偏奇ｄには既述の式（４）の関係があ
るから、次のように書くこともできる。 Ｙ＝sin²η｛(j²/4)−X²｝／2[｛k²−(j² sin²η/4) ｝^1/2 cos Φ−Xsinη・ coslη sinΦ] … (15)

【００７１】次に切刃５の稜線の任意の点における曲率
半径を求める。まず、式(15)は分母にＸの一次の項があ
るので、ｎ点に関して非対称であることが分かる。Φ＝
０とするとその非対称性は消滅するが、Φが０でない限
り非対称性がある。点ａ，ｂでは、Ｘ＝±j/2 ＝±( k²
−d²）^1/2/ sinηであるから、Ｙ＝０である。これの１
階微分は、 − sinη｛ cosη sinΦ( k²−d²）＋ 2dX sinη cosΦ＋X²sin²η cosη・ sinΦ｝／２(d cosΦ−Xsinη cosη sinΦ)² … (16) となる。２階微分は、 −sin²η｛d²cos²Φ＋( k²−d²）cos²ηsin²Φ＋ 2dX sinη cosη sinΦ・ cosΦ｝／(d cosΦ−Xsinη cosη sinΦ)³ … (17) となる。

【００７２】従って、曲率半径は、次式で表される。

【００７３】さて、このように半径ｋの研削円筒Σによ
って逃げ面６を研削形成したチップ１は、該研削円筒Σ
と同軸のカッタ本体１０に対して、該逃げ面６を研削形
成した際の研削円筒Σにおける配置状態から、既述のよ
うに切刃５の両端を支点として、つまり線分ａｂを軸と
して角度ωだけ内側に回動した姿勢で固定する。その場
合、逃げ角θは稜線上の全ての点でθ（Ｘ）＝ω cosη
である。従って、前記のチップ１を回動させる角度ω
を、好ましい逃げ角θを cosηによって割った値（ω＝
θ／ cosη）に設定すれば、稜線上の全ての点で逃げ角
θは好ましい角度になる。例えば、好ましい逃げ角θを
６゜と仮定し、交角ηを２０゜とすると、ω＝６．３８
゜とすることによって、逃げ角θを切刃５の全体にわた
って一様に６゜とすることができる。これは逃げ面６の
凸円弧状面を研削円筒Σによって研削形成したことの優
れた効果である。

【００７４】なお、前記(11)式で示す切刃5 の稜線の
式、並びに前記(18)式で示す曲率半径は、該稜線が図２
３に示す傾斜平面Ｓと研削円筒Σとの交線をなす楕円Ｑ
上のどの位置にあっても成立するものである。しかる
に、実際の切刃５の稜線は、既述のように刃先５ａ側と
刃元５ｂ側とを結ぶ直線ａｂよりも逃げ面６の延長方向
へ緩く膨れ出す曲線をなすから、該稜線の中央部が逆に
凹む形になる位置の楕円弧は不適当である。また該楕円
Ｑにおける長軸の両端近傍の楕円弧では、切刃５の稜線
はカッタにおける切削方向に倒れてアキシャルレーキ角
が極端に大きくなり、前述した研削円筒Σの軸線σと傾
斜平面Ｓとの交角が４５°を越える場合と同様の問題を
生じるので好ましくない。

【００７５】ところで、本発明のチップは、カッタ本体
１０に対し、既述のように逃げ面６の凸円弧状面を加工
する際の研削円筒Σにおける配置から線分ａｂを中心に
ωだけ内側に回動した配置姿勢で固定するから、切刃５
の稜線の回転軌跡が円筒にならず凸鼓型になる。すなわ
ち、この姿勢変換は、図２４（ロ）に示すように、傾斜
平面ＳがＸ軸を中心に角度ωだけ回転してＳ’の状態と
なり、稜線の中間点ｎがｎ’位置へ来た形、つまり稜線
が半径方向へも突出した曲線になる。しかるに、例え
ば、線分ａｂの長さｊ＝２０ｍｍ，ｄ＝１０ｍｍ、η＝
２０゜、ω＝６゜として計算すると、姿勢変換後の稜線
の中間点ｎ’の突出量ｔは８．４μｍに過ぎず、１０ｍ
ｍ程度の切削半径に対して極めて小さいため、エンドミ
ル等のカッタによる切削加工上で特に不都合を生じるも
のではない。

【００７６】既述のように、チップ１の逃げ面６の凸円
弧状面を研削形成するときの研削円筒Σの半径ｋは、こ
のチップ１を装着したスローアウェイ式カッタにて被加
工物を切削加工するときの切削円周Ｌの半径Ｒと同一で
ある必要はない。例えば、Ｒが２０ｍｍであって、ｋが
２２ｍｍ、２３ｍｍあるいは２１ｍｍということも可能
である。しかして、ｋ＞Ｒとすれば、切刃５の稜線中央
部の突出量ｔが小さくなる。従って、研削円筒Σの半径
ｋは、カッタによる切削加工時の切削円周Ｌの半径Ｒと
同等か、もしくは該半径Ｒよりも大きく設定することが
好ましい。

【００７７】本発明に係るスローアウェイチップ１のよ
うに、逃げ面６の少なくとも切刃５側が凸円弧状面にて
構成され、カッタ本体１０に対してアキシャルレーキ角
αを持たせて装着するものであるにも関わらず、該逃げ
面６の凸円弧状面を上述のように円筒研削によって形成
できることは、切刃５の稜線の回転軌跡が僅かに凸鼓型
になるという難点を充分に補って余りある極めて大きな
利点である。すなわち、上記の円筒研削では、既述のよ
うに保持基体となる回転軸体にチップ素材１ａを所定の
配置姿勢で取り付け、該回転軸体を回転させつつ側方か
らバイト等の研削具を接触させるだけで凸円弧状面を形
成できるから、その研削加工において複雑な制御操作を
必要とせず、ばらつきのない高い寸法精度のチップ１を
安定的に極めて容易に量産でき、特殊な曲面加工を施す
場合に比較して設備コスト及び製造コストを大幅に低減
でき、ひいてはチップ１自体を安価に提供できる。

【００７８】これに対し、例えば図２３におけるチップ
製作時の研削円筒Σをカッタによる切削加工円筒に置き
換え、該カッタに装着する仮想チップの切刃の稜線が楕
円Ｑ上にある楕円弧になるように設定すれば、切刃がア
キシャルレーキ角を持つ状態で、該切刃の稜線は全長に
わたって厳密に切削加工円筒の内周に接するから、該稜
線の切削軌跡は完全な円筒となるから、カッタとしては
理想的である。しかるに、この仮想チップの逃げ面は、
該切削加工円筒の周面形状では逃げ角がなく切削不能と
なるから、円弧状面にはなし得ず、楕円弧の稜線全長に
わたって一様で適正な逃げ角を与える上で特殊な自由曲
面に設定せねばならない。従って、この仮想チップで
は、チップ素材から製作する際、逃げ面を本発明のよう
な円筒研削にて形成することは不可能であり、チップ素
材と研削具の両者の動きを相対的に制御しつつ設定した
自由曲面を削り出す必要があるから、操作的に極めて困
難であり、製造能率が悪い上に寸法精度のばらつきを生
じ易く、また逃げ面の研削に要する動作機構とその制御
機構が非常に複雑になり、もって製造コスト及び設備コ
ストが共に高く付くことになる。

【００７９】なお、前記第二実施例のように平面状の第
二逃げ面６ｂを有するスローアウェイチップ１では、該
第二逃げ面６ｂはチップ素材１ａを製作する際のプレス
成形時に形成できるから、焼結後のチップ素材１ａの前
記円筒研削によって凸円弧状の第一逃げ面６ａを研削形
成する際に、平面状の第二逃げ面６ｂをチップ幅方向の
位置決め基準として研削加工を行えるという利点があ
る。更に、第二実施例のチップ１のように凸円弧状の第
三逃げ面６ｃを設けた構成では、該第三逃げ面６ｃがチ
ップ底部の縁角部を面取りした形になるから、カッタ本
体１０のチップ座１１の側面１２と底面１３とのコーナ
ー部１５にはチップの縁角部との当たりを回避するため
のぬすみ部を設ける必要がなく、もってカッタ本体の製
作が容易になるという利点がある。

【００８０】本発明のスローアウェイチップは、スクイ
面の短辺側の側縁形状が既述実施例とは種々異なるもの
も包含する。更に、本発明のスローアウェイ式カッタ
は、カッタ本体１０に例示の如く３個のチップ１を装着
する構造に限らず、２個あるいは４個のチップ１を装着
する構造であってもよい。

【００８１】

【発明の効果】請求項１または２の発明によれば、スロ
ーアウェイチップとして、それ自体が正のアキシャルレ
ーキ角及びラジアルレーキ角を持つ形態であり、カッタ
本体への取付状態におけるアキシャルレーキ角及びラジ
アルレーキ角を大きく正角に設定できるため、カッタの
切削抵抗を小さくして良好な切削性を付与でき、また切
刃のクサビ角を大きく確保して且つカッタ本体への取付
状態における逃げ角を切刃の刃先から刃元にわたって一
様に小さく適正範囲に設定できる上、カッタ本体への取
り付けを芯高として切刃のカッタ本体からのオーバーハ
ングを最小限に抑えることができ、もってそれ自体の強
度とカッタ本体側の強度を共に高めることが可能であ
り、且つカッタ本体への装着状態で大きな自己保持力を
発揮し、カッタの高負荷切削への適用性を著しく高める
ことができ、しかも製造容易なものが提供される。

【００８２】請求項３の発明によれば、上記スローアウ
ェイチップにおいて、逃げ面の凸円弧状面がスクイ面の
傾斜面を含む傾斜平面と鋭角で交叉する軸線の円筒の周
面よりなり、切刃の稜線が円筒の周面と前記傾斜平面と
の交線である楕円弧をなすため、特に逃げ面の凸円弧状
面を円筒切削によって簡単に形成できる。

【００８３】請求項４の発明によれば、上記スローアウ
ェイチップにおいて、切刃の稜線が特定の式で表される
楕円弧をなすことから、特に製作容易である上、カッタ
本体への装着時に切刃の全長にわたって一定した逃げ角
を設定できると共に、チップ製作に際して切刃の稜線の
選択範囲が広くなるため、カッタの使用条件の違いに対
応できる。

【００８４】請求項５の発明によれば、上記のスローア
ウェイチップにおいて、逃げ面の凸円弧状面を構成する
円筒の半径が、カッタ本体に当該チップを装着した際の
カッタ切削半径と同一又は該切削半径より大きく設定さ
れ、切刃の稜線の楕円弧の曲率が小さいことから、カッ
タ本体に装着した際の切刃の中央部のカッタ半径方向へ
の突出が少なく、それだけ切削精度が向上すると共に、
チップ全体としてのカッタ本体からのオーバーハングも
小さくなるため、カッタにおける刃部の強度が大きくな
って高負荷切削への適応性が増す。

【００８５】請求項６の発明によれば、上記のスローア
ウェイチップとして、特に形態的に簡素でより製作容易
なものが提供される。

【００８６】請求項７の発明によれば、上記のスローア
ウェイチップとして、カッタ本体に対してより強固に安
定した状態に固着できると共に、製作に際して高い寸法
精度で安定した高品質を容易に確保し得るものが提供さ
れる。

【００８７】請求項８の発明によれば、上記のスローア
ウェイチップとして、カッタ本体におけるチップ座の側
面と底面とのコーナー部にチップの縁角部との当たりを
回避するためのぬすみ部の形成を不要とでき、また製作
容易なものが提供される。

【００８８】請求項９の発明によれば、上記のスローア
ウェイチップとして、特にカッタ本体に対する取付強度
が大きく、且つ取付状態での切刃のオーバーハングが過
大になることを回避でき、刃部の強度を大きくできるも
のが提供される。

【００８９】請求項１０の発明によれば、上記のスロー
アウェイチップとして、カッタ本体に対してより安定し
た状態に固着できると共に、切刃のオーバーハングを必
要最小限に抑え得るものが提供される。

【００９０】請求項１１の発明に係るスローアウェイチ
ップの製造方法によれば、超硬材料をプレス成形及び焼
結して得られるチップ素材の両側面を円筒研削すること
により、逃げ面の凸円弧状面を容易に精度よく形成でき
る。

【００９１】請求項１２の発明によれば、上記のスロー
アウェイチップの製造方法において、チップ素材の両側
面を円筒研削する際に、チップ素材をカッタ本体へのチ
ップの装着と略同様にして回転軸体に固定し、この回転
軸体を回転させながら側方より研削具を接触させるだけ
で、前記の凸円弧状面を容易に形成できる。

【００９２】請求項１３の発明によれば、前記のスロー
アウェイチップを用いたカッタとして、刃部のアキシャ
ルレーキ角及びラジアルレーキ角を大きく正角に設定で
き、また逃げ角を小さくして切刃のクサビ角を大きく確
保でき、且つ逃げ角を切刃の全長にわたって均等とでき
ることから、切削抵抗が小さく切削時の振動等も少な
く、滑らかな切れ味が得られ、刃部の強度が大きく高負
荷切削に対して高い適性を示すと共に耐久性に優れて長
寿命であり、総合的に極めて高性能なものが提供され
る。

【００９３】請求項１４の発明によれば、上記のスロー
アウェイ式カッタとして、特にスローアウェイチップの
保持強度及び着座安定性に優れ、より高負荷の切削加工
に耐え得るものが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第一実施例に係るスローアウェイチ
ップを示し、（イ）は平面図、（ロ）は側面図、（ハ）
は正面図である。

【図２】 図１（イ）のイ−イ線の断面矢視図である。

【図３】 同スローアウェイチップにおける、（イ）は
刃先側、（ロ）は中間部、（ハ）は刃元側、のそれぞれ
要部の縦断面図である。

【図４】 上記第一実施例のスローアウェイチップを装
着した本発明のスローアウェイ式カッタの先端部を示
し、（イ）は側面図、（ロ）は一部破断側面図である。

【図５】 同カッタにおける先端面側から見たスローア
ウェイチップの配置状態を示す図である。

【図６】 同カッタのチップ取付け部分の横断面図であ
る。

【図７】 本発明の第二実施例に係るスローアウェイチ
ップを示し、（イ）は平面図、（ロ）は側面図、（ハ）
は正面図である。

【図８】 図７（イ）のイ−イ線の断面矢視図である。

【図９】 同スローアウェイチップにおける、（イ）は
刃先側、（ロ）は中間部、（ハ）は刃元側、のそれぞれ
要部の縦断面図である。

【図１０】 上記第二実施例のスローアウェイチップを
装着した本発明のスローアウェイ式カッタの先端部を示
し、（イ）は側面図、（ロ）は一部破断側面図である。

【図１１】 同カッタにおける先端面側から見たスロー
アウェイチップの配置状態を示す図である。

【図１２】 同カッタのチップ取付け部分の横断面図で
ある。

【図１３】 本発明のカッタとは異なる形態のチップを
用いたスローアウェイ式カッタを示し、（イ）は逃げ面
全体が傾斜平面状のチップの取付け部分、（ロ）は逃げ
面に段差を設けたチップの取付け部分、（ハ）は逃げ面
が緩急の傾斜平面からなるチップの取付け部分、のそれ
ぞれ横断面図である。

【図１４】 第一実施例のチップの取り付けを芯高とし
た本発明のスローアウェイ式カッタの先端側から見た概
略正面図である。

【図１５】 第二実施例のチップの取り付けを芯高とし
た本発明のスローアウェイ式カッタの先端側から見た概
略正面図である。

【図１６】 従来の一般的なスローアウェイチップを取
り付けたスローアウェイ式カッタの先端側から見た状態
を示し、（イ）は取り付けを芯高とした場合、、（ロ）
は取り付けを芯下がりとした場合、のそれぞれ概略正面
図である。

【図１７】 チップブレーカを付けた従来のスローアウ
ェイチップを芯高に取り付けたスローアウェイ式カッタ
の先端側から見た概略正面図である。

【図１８】 前記第一実施例のスローアウェイチップに
用いるチップ素材の斜視図である。

【図１９】 同チップ素材の縦断面図である。

【図２０】 前記第二実施例のスローアウェイチップに
用いるチップ素材の縦断面図である。

【図２１】 チップ素材の側面の円筒研削によって逃げ
面の凸円弧状面を研削形成した際の研削終了時の研削円
筒とチップの配置関係を示す斜視図である。

【図２２】 本発明に係るスローアウェイチップの前記
円筒研削における配置姿勢からカッタ本体への装着時の
配置姿勢への変換を示す模式図である。

【図２３】 本発明のスローアウェイチップの逃げ面及
び稜線を決定する手法を説明するものであり、（イ）は
円筒研削におけるスローアウェイチップの切刃の稜線を
含む傾斜平面と研削円筒との関係を示す斜視図、（ロ）
は（イ）の要部の拡大図である。

【図２４】 （イ）は図２３のｘ軸方向から見た傾斜平
面と研削円筒との関係を示す説明図、（ロ）は同ｘ軸方
向から見たスローアウェイチップの前記配置姿勢への変
換による傾斜平面と逃げ面の変位を示す説明図である。

【図２５】 スローアウェイチップにおける切刃の稜線
両端を結ぶ線分ａｂをｘ軸にした座標系において、ｙ軸
と研削円筒の中心との距離−研削円筒の半径−線分ａｂ
の長さの関係を直観的に与えるための円筒軸から見た図
である。

【図２６】 同上の関係を直観的に与えるための研削円
筒側面から見た図である。

【図２７】 ソリッド型エンドミルにおける刃先の逃げ
面が凸円弧状である場合と平面状である場合とを比較す
る説明図である。

【図２８】 逃げ面が凸円弧状であるチップを装着した
従来提案に係るスローアウェイ式カッタのチップ取付け
部分の横断面図である。

【符号の説明】

１ スローアウェイチップ １ａ チップ素材 ２ スクイ面 ２ａ 傾斜面 ３ 底面 ４ ねじ挿通孔 ５ 切刃 ５ａ 刃先 ５ｂ 刃元 ６ 逃げ面 ６ａ 第一逃げ面 ６ｂ 第二逃げ面 ６ｃ 第三逃げ面 ６０ 側面 ７ 段差 ８ 取付用ねじ １０ カッタ本体 １０ａ バックメタル部 １１ チップ座 １２ 側面部 １２ａ 上部側面 １２ｂ 下部側面 １３ 底面部 １４ ねじ孔 Ｃ カット線 Ｌ 切削円周 Ｏ カッタ軸心 Ｑ 楕円 Ｒ 切削半径 Ｓ 傾斜平面 Ｗ 切削負荷 Ｘ Ｘ軸 Ｙ Ｙ軸 Ｚ Ｚ軸 ａ 切刃の稜線の一端 ｂ 切刃の稜線の他端 ａｂ 切刃の稜線の両端を結ぶ線分 ｈ 切刃のオーバーハング ｉ カッタ本体の半径 ｊ 線分ａｂの長さ ｋ 研削円筒の半径 ｍ 線分ａｂの中点 ｍ’ ｍ点より研削円筒の軸線に下した垂線の足 ｍｍ’ ｍ点より研削円筒の軸線に下した垂線 ｄ ｍ点と研削円筒の軸線との距離 ｎ 切刃の稜線の中間点 ｐ 垂線 ｑ クサビ角 ｔ 切刃の稜線中央部の半径方向への突出量 ｘ ｘ軸 ｙ ｙ軸 ｚ ｚ軸 α アキシャルレーキ角 β ラジアルレーキ角 θ 逃げ角 ψ チップの第二逃げ面と底面との角度 Σ 研削円筒 σ 研削円筒の軸線 Φ 垂線ｍｍ’と傾斜平面とのなす角度 η 傾斜平面と研削円筒の軸線との交角 ω チップを回動させる角度

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面視略平行四辺形状のスクイ面から対
   向する底面へ貫通するねじ挿通孔を有し、スクイ面の側
   縁が切刃を構成し、 前記切刃はチップ底面位置からの高さが刃元側よりも刃
   先側を高くするように傾斜し、スクイ面には切刃よりチ
   ップ中央側へ下り勾配の傾斜面が形成され、 前記切刃に沿う側面側の逃げ面は、その少なくとも切刃
   側が、切刃の刃先側において刃頂からチップ底面位置へ
   降ろした垂線よりも外側へ膨れ出すと共に、この刃先側
   から刃元側に向かって次第に前記垂線からチップ内側へ
   傾く形で連続する凸円弧状面をなすことを特徴とするス
   ローアウェイチップ。
2. 【請求項２】 前記切刃の稜線が刃先側と刃元側とを結
   ぶ直線よりも逃げ面の延長方向へ緩く膨れ出す曲線をな
   す請求項１記載のスローアウェイチップ。
3. 【請求項３】 逃げ面における前記凸円弧状面は、スク
   イ面における前記傾斜面を含む傾斜平面に対して軸線が
   ４５度以下の鋭角で交叉する円筒の周面より構成され、
   切刃の稜線が該円筒の周面と前記傾斜平面との交線であ
   る楕円弧をなす請求項１または２記載のスローアウェイ
   チップ。
4. 【請求項４】 切刃の楕円弧をなす稜線は、その両端を
   結ぶ直線である線分ａｂの中点をｍ点とし、線分ａｂ方
   向をＸ軸、ｍ点と稜線の中間点ｎとを結ぶ方向をＹ軸、
   線分ａｂの長さをｊとし、逃げ面の凸円弧状面を構成す
   る前記円筒の半径をｋ、ｍ点より前記円筒の軸線に下し
   た垂線の足をｍ’、この垂線ｍｍ’と稜線を含む傾斜平
   面とのなす角度をΦ、該傾斜平面と前記円筒の軸線との
   交角をηとして、下式； ［YcosΦ＋｛k²−(j² sin²η/4)^1/2｝］² ＋(X sinη−
   YsinΦ cosη)²＝k² で表される請求項３記載のスローアウエイチップ。
5. 【請求項５】 逃げ面における前記凸円弧状面を構成す
   る円筒の半径が、カッタ本体に当該スローアウェイチッ
   プを装着した際のカッタ切削半径と同一又は該切削半径
   より大きく設定されてなる請求項３又は４に記載のスロ
   ーアウェイチップ。
6. 【請求項６】 逃げ面は、切刃側から底部側までの全体
   が前記の凸円弧状面よりなる請求項１〜５のいずれかに
   記載のスローアウェイチップ。
7. 【請求項７】 逃げ面は、前記の凸円弧状面よりなる切
   刃側の第一逃げ面と、この第一逃げ面よりも底部側に位
   置して且つ当該第一逃げ面から段差を介して低くなった
   平面状の第二逃げ面とを有してなる請求項１〜５のいず
   れかに記載のスローアウェイチップ。
8. 【請求項８】 逃げ面は、前記の第一逃げ面及び第二逃
   げ面と、この第二逃げ面よりも更に底部側に位置する第
   三逃げ面とからなり、 第一逃げ面と第三逃げ面とが共通の凸円弧状面を構成す
   る請求項７記載のスローアウェイチップ。
9. 【請求項９】 第一逃げ面と第二逃げ面との段差が０．
   １〜０．８ｍｍの高低差を持つ請求項７又は８に記載の
   スローアウェイチップ。
10. 【請求項１０】 第二逃げ面がチップ底面に対して９０
    〜１０１度の角度をなす平面よりなる請求項７〜９のい
    ずれかに記載のスローアウェイチップ。
11. 【請求項１１】 超硬材料のプレス成形及び焼結により
    形成され、スクイ面における両側の傾斜面を有すると共
    に、逃げ面とすべき両側面における凸円弧状面の形成領
    域を平面状としたチップ素材を作製し、このチップ素材
    の逃げ面とすべき両側面を片方ずつ、当該側面側の前記
    傾斜面を含む傾斜平面に対して４５度以下の鋭角で交叉
    する軸線を中心として円筒研削することにより、凸円弧
    状面を有する逃げ面を備えた前記請求項１〜１０のいず
    れかに記載のスローアウェイチップを得ることを特徴と
    するスローアウェイチップの製造方法。
12. 【請求項１２】 チップ素材を回転軸体に固定し、この
    回転軸体を回転させながら側方より研削具を接触させる
    ことにより、このチップ素材の逃げ面とすべき両側面を
    片方ずつ円筒研削する請求項１１記載のスローアウェイ
    チップの製造方法。
13. 【請求項１３】 カッタ本体に形成されたチップ座に、
    前記請求項１〜１０のいずれかに記載のスローアウェイ
    チップが取付用ねじによって固着されてなるスローアウ
    ェイ式カッタにおいて、 前記スローアウェイチップは、軸方向のスクイ角である
    アキシャルレーキ角と径方向のスクイ角であるラジアル
    レーキ角とが共に正の角度をなし、且つ切削側の逃げ面
    がカッタ本体の軸心を中心とする切削円周に沿った逃げ
    角θのない状態から、切削側の切刃の稜線の両端を支点
    として該逃げ面が切削円周より内側へ離れる方向へ回動
    して逃げ角を確保した形の配置姿勢であることを特徴と
    するスローアウェイ式カッタ。
14. 【請求項１４】 スローアウェイチップが前記請求項７
    〜１０のいずれかに記載のものからなり、カッタ本体の
    チップ座の側面部が、該スローアウェイチップの第一逃
    げ面に対して間隔を空けて対向する上部側面と、前記第
    二逃げ面に対して密接する平面状の下部側面とを有して
    なる請求項１３記載のスローアウェイ式カッタ。