JP2010046728A - スローアウェイチップ - Google Patents
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Abstract
【課題】材料費を削減でき、しかも研磨しやすく、研磨コストおよび研磨時間の削減を可能とするスローアウェイチップを提供する。
【解決手段】第1側面15と第2側面16とで所定鋭角を成すコーナ部12を有するチップ本体11と、このチップ本体11のコーナ部12に設けられる凹部13に嵌着される刃部14とを備えたスローアウェイチップである。刃部14は、コーナ部12の先端部に位置する円弧状の切削用刃先14aと、コーナ部12を形成するチップ本体11の第1・第2側面15,16よりもそれぞれ内方に位置する一対の側面14b、14cとを備えた。
【選択図】図1
【解決手段】第1側面15と第2側面16とで所定鋭角を成すコーナ部12を有するチップ本体11と、このチップ本体11のコーナ部12に設けられる凹部13に嵌着される刃部14とを備えたスローアウェイチップである。刃部14は、コーナ部12の先端部に位置する円弧状の切削用刃先14aと、コーナ部12を形成するチップ本体11の第1・第2側面15,16よりもそれぞれ内方に位置する一対の側面14b、14cとを備えた。
【選択図】図1
Description
本発明は、スローアウェイチップに関する。
この種のチップの代表的なものとしては、チップ本体(母材)のコーナの凹部に、超高圧焼結体(層)と超硬合金(層)とを上下2層にし、平面、略二等辺三角形(正三角形)に形成した複合体をロウ付けにより固着したものが知られている(特許文献1)。
すなわち、前記従来のスローアウェイチップでは、図3に示すように、チップ本体1のコーナ部2の凹部3を設け、この凹部3に複合体4を嵌着しているものである。この際、複合体4は平面視において頂部が円弧部とされた三角形状体からなる。このように、嵌着された後は、所望の形状に研磨されてスローアウェイチップとしての製品が完成する。
しかしながら、CBN(立方晶窒化ホウ素)焼結体やダイヤモンド焼結体等からなる超高圧焼結体は、極めて優れた耐摩耗性を有するものの、著しく高価なため、スローアウェイチップとして使用する場合には、その材料の使用量を少なくし、いかに製造コストの低減を図るかといったことが課題とされていた。
このため、従来には、CBN焼結体等からなる刃部において、その形成される一対の切刃の長さを相違させたものがある(特許文献2)。これによって、超高圧焼結体の使用量の少量化を確保して低コスト化を図り、かつ複合体の強度ないしチップ全体の耐久性の向上を図るようにしている。
実開平3−47707号公報
特開平7−266106号公報
前記特許文献2に記載のものであっても、CBN焼結体を研磨仕上げする必要がある。しかも、CBN焼結体の研磨範囲は比較的広範囲であり、研磨に時間とコストが掛かる。
本発明は、前記課題に鑑みて、材料費を削減でき、しかも研磨しやすく、研磨コストおよび研磨時間の削減を可能とするスローアウェイチップを提供する。
本発明のスローアウェイチップは、第1側面と第2側面とで所定角を成すコーナ部を有するチップ本体と、このチップ本体のコーナ部に設けられる凹部に嵌着される刃部とを備えたスローアウェイチップであって、前記刃部は、チップ本体のコーナ部の先端部に位置する円弧状の切削用刃先と、前記コーナ部を形成する本体の第1・第2側面よりもそれぞれ内方に位置する一対の側面とを備えたものである。
本発明のスローアウェイチップは、刃部の側面が本体の側辺よりも内方に位置するので、研磨仕上げする際に、この刃部の側面を研磨する必要が無くなる。
前記刃部を焼結体と超硬合金との複合体にて構成するとともに、前記焼結体に立方晶窒化ホウ素(CBN)を用いたものであっても、前記焼結体にダイヤモンドを用いたものであってもよい。CBNは窒素とホウ素からなる固形の化合物である。CBNは、ダイヤモンドに次ぐ硬さを持つ物質で、またダイヤモンドに比べて熱に強く鉄との反応性が低いという性質を持つため、その粒子を超高圧下で焼結したものは、硬質材料の切削に留まらず鋼や鋳鉄の超高速切削といった分野でも用いられる。この結晶の硬さはその構造に由来する。窒素原子(N)は共有結合をする際に孤立電子対が1対余り、ホウ素原子(B)は共有結合の際に電子対が1対足りない。このためNとBの間には配位結合が形成され、この結合は共有結合と同等である。するとNもBも共有結合(と同等な結合)を4本ずつ持つことになり、炭素と同じくダイヤモンド構造をとることができるのである。この構造をとったものがまさにCBNである。
ダイヤモンド焼結体は、ダイヤモンドの微結晶を結合剤とともに高温・高圧で固めたもので、単結晶に比べると品質が一定であることや、劈開などの弱い方向が無いという優れた面がある。ただし鉄と反応しやすい性質があるため、一般的には、主に非鉄金属、非金属、複合材の高精度切削および耐磨耗工具として使用される。これに対して、CBNは、ダイヤモンドに次ぐ硬度があり、鉄と反応しないため、自動車部品などに用いられる高硬度焼入鋼や鋳鉄などを高速で加工できる切削工具材料として広く用いられる。
前記刃部の側面間寸法である幅寸法をチップノーズ部の幅寸法よりも小さく設定するのが好ましい。このように設定することによって、研磨する高硬度の材料の範囲をより狭くすることができる。
チップ本体の凹部に刃部が嵌合された状態で、刃部の側面が凹部の側壁にロウ付けされているようにするのが好ましい。刃部の側面が凹部の側壁にロウ付けされることによって刃部のチップ本体へのロウ付け面積が大きくなって、刃部の安定した固着が可能となる。ここで、ロウ付けとは、部品と部品の間に溶解した「ロウ」を流し込み、部品と部品を固定する加工である。
刃部の切削用刃先を含むチップ本体の外周面の再研磨を可能とすることができる。刃部の切削用刃先を含むチップ本体の外周面の再研磨することによって、刃先の切削機能の再生が可能となる。刃部の面角度を非垂直である鋭角とするのが好ましい。
本発明では、研磨仕上げする際に、この刃部の側面を研磨する必要が無くなって、研磨する際の抵抗を削減でき、これによって、研磨コストと研磨時間の削減を図ることができる。また、刃部全体の大きさも小さく設定することができ、材料費の削減を達成できる。
刃部の焼結体に立方晶窒化ホウ素(CBN)を用いたものであっても、ダイヤモンドを用いたものであってもよく、硬質材料を安定して確実に切削することができる切削工具となる。
刃部の側面が凹部の側壁にロウ付けされるものでは、刃部の安定した固着が可能となって、この刃部による切削が安定する。刃部の切削用刃先を含むチップ本体の外周面の再研磨を可能としたものでは、刃先の切削機能の再生が可能となって、長期にわって使用でき、コスト低減を達成できる。刃部の面角度を非垂直である鋭角であれば、研磨時の研磨抵抗を少なくでき、効率のよい研磨が可能となる。
以下本発明の実施の形態を図1と図2とに基づいて説明する。
図1は本発明にかかるスローアウェイチップは、全体略菱形形状のチップ本体11と、このチップ本体11の一対のコーナ部12に設けられる刃部14とを備える。チップ本体11は、例えば、超硬合金等で構成される。超硬合金は、硬質の金属炭化物の粉末を焼結して作られる合金で、単に超硬とも呼ばれる。一般的には炭化タングステン(WC、タングステン・カーバイド)と結合剤(バインダ)であるコバルト(Co)を混合して焼結したものである。
刃部14は、焼結体と超硬合金体の2層からなる複合体,または焼結体にて構成される。焼結体としては例えばCBN(立方晶窒化ホウ素)を用いる。CBNは窒素とホウ素からなる固形の化合物である。CBNは、ダイヤモンドに次ぐ硬さを持つ物質で、またダイヤモンドに比べて熱に強く鉄との反応性が低いという性質を持つため、その粒子を超高圧下で焼結したものは、硬質材料の切削に留まらず鋼や鋳鉄の超高速切削といった分野でも用いられる。この結晶の硬さはその構造に由来する。窒素原子(N)は共有結合をする際に孤立電子対が1対余り、ホウ素原子(B)は共有結合の際に電子対が1対足りない。このためNとBの間には配位結合が形成され、この結合は共有結合と同等である。するとNもBも共有結合(と同等な結合)を4本ずつ持つことになり、炭素と同じくダイヤモンド構造をとることができるのである。この構造をとったものがまさにCBNである。
焼結体としては、ダイヤモンド焼結体であってもよい。ダイヤモンド焼結体は、ダイヤモンドの微結晶を結合剤とともに高温・高圧で固めたもので、単結晶に比べると品質が一定であることや、劈開などの弱い方向が無いという優れた面がある。ただし鉄と反応しやすい性質があるため、一般的には、主に非鉄金属、非金属、複合材の高精度切削および耐磨耗工具として使用される。これに対して、CBNは、ダイヤモンドに次ぐ硬度があり、鉄と反応しないため、自動車部品などに用いられる高硬度焼入鋼や鋳鉄などを高速で加工できる切削工具材料として広く用いられる。
また、刃部14は、円弧状の切削用刃先14aを有する矩形状のブロック体からなる。すなわち、刃部14の外周面は、切削用刃先14aと、一対の平行な側面14b,14cと、切削用刃先14aに対向する後面14dとからなる。
この刃部14はチップ本体11のすくい面11aのコーナ部12に設けられた凹部13に嵌着される。凹部13は、刃部14に対応した形状であって、一対の平行な側壁13b、13cと、後壁13dと、底面13eとからなる。
このため、刃部14は、コーナ部12の先端部に位置する円弧状の切削用刃先14aと、コーナ部12を形成する本体11の第1・第2側面15,16よりもそれぞれ内方に位置する一対の側面14b、14cとを備える。
刃部14はチップ本体11に対してロウ付けにて固着される。ここで、ロウ付けとは、部品と部品の間に溶解した「ロウ」を流し込み、部品と部品を固定する加工である。この際のロウ付け部位としては、刃部14の裏面と凹部13の底面13eとの間、刃部14の側面14b、14cと、凹部13の側壁13b、13cとの間、刃部14の後面14dと凹部13の後壁13dとの間である。
図2に示すように、刃部14の側面間寸法である幅寸法Hをチップノーズ部19の幅寸法H1よりも小さく設定している。
ところで、このスローアウェイチップは、チップ本体11の両コーナ部12,12に刃部14をロウ付けした後、外周面17を研磨して仕上げる。すなわち、外周面17は、チップ本体11の第1・第2側面15,16、およびコーナ側面18と、刃部14の切削用刃先14aである。
また、このスローアウェイチップは、刃部14の切削用刃先14aを含むチップ本体11の外周面17の再研磨を可能としている。すなわち、スローアウェイチップを、例えば、研磨線S1、S2に沿った研磨を可能としている。
本発明では、研磨仕上げする際に、この刃部14の側面14b,14cを研磨する必要が無くなって、研磨する際の抵抗を削減でき、これによって、研磨コストと研磨時間の削減を図ることができる。刃部14の大きさを小さく設定することができ、材料費の削減を達成できる。
刃部14の焼結体に立方晶窒化ホウ素(CBN)を用いたものであっても、ダイヤモンドを用いたものであってもよく、硬質材料を安定して確実に切削することができる。
刃部14の側面14b,14cが凹部13の側壁13b,13cにロウ付けされるものでは、刃部14の安定した固着が可能となって、この刃部14による切削が安定する。また、刃部14の切削用刃先14aを含むチップ本体11の外周面17の再研磨を可能としているので、刃先14aの切削機能の再生が可能となって、長期にわって使用でき、コスト低減を達成できる。特に、刃部14の側面間寸法である幅寸法をチップノーズ部19の幅寸法よりも小さく設定することによって、再研磨する際に除去すべき刃部14の領域が、再研磨の回数に関わらず一定であるため、再研磨時の加工時間をほぼ一定にすることができる。なお、再研磨した場合でも、多くの場合の切削加工でチップとしての機能を果たす切削用刃先14aは、再研磨前と同一形状であり、切削チップとしての機能に支障を与えない。
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、チップ本体11として、菱形に限るものではなく、三角形状、正方形状等の他の多角形状体等であってもよい。また、刃部として、焼結体と超硬合金体との2層の複合体に限るものではなく、CBN焼結体やダイヤモンド焼結体等の焼結体のみであっても、超硬合金体のみであってもよい。
11 チップ本体
12 コーナ部
13 凹部
13b、13c 側壁
14 刃部
14a 切削用刃先
14b,14c 側面
15,16 側面
17 外周面
18 チップノーズ部
12 コーナ部
13 凹部
13b、13c 側壁
14 刃部
14a 切削用刃先
14b,14c 側面
15,16 側面
17 外周面
18 チップノーズ部
Claims (7)
- 第1側面と第2側面とで所定鋭角を成すコーナ部を有するチップ本体と、このチップ本体のコーナ部に設けられる凹部に嵌着される刃部とを備えたスローアウェイチップであって、
前記刃部は、チップ本体のコーナ部の先端部に位置する円弧状の切削用刃先と、前記コーナ部を形成する本体の第1・第2側面よりもそれぞれ内方に位置する一対の側面とを備えたことを特徴とするスローアウェイチップ。 - 前記刃部を焼結体と超硬合金との複合体にて構成するとともに、前記焼結体に立方晶窒化ホウ素を用いたことを特徴とする請求項1に記載のスローアウェイチップ。
- 前記刃部を焼結体と超硬合金との複合体にて構成するとともに、前記焼結体にダイヤモンドを用いたことを特徴とする請求項1に記載のスローアウェイチップ。
- 前記刃部の側面間寸法である幅寸法をチップノーズ部の幅寸法よりも小さく設定したことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のスローアウェイチップ。
- チップ本体の凹部に刃部が嵌合された状態で、側面が凹部の側壁にロウ付けされていることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のスローアウェイチップ。
- 刃部の切削用刃先を含むチップ本体の外周面の再研磨を可能としたことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のスローアウェイチップ。
- 刃部の面角度を非垂直である鋭角としたことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のスローアウェイチップ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008211038A JP2010046728A (ja) | 2008-08-19 | 2008-08-19 | スローアウェイチップ |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2008211038A JP2010046728A (ja) | 2008-08-19 | 2008-08-19 | スローアウェイチップ |
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JP2010046728A true JP2010046728A (ja) | 2010-03-04 |
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JP2008211038A Withdrawn JP2010046728A (ja) | 2008-08-19 | 2008-08-19 | スローアウェイチップ |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2010046728A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016007663A (ja) * | 2014-06-24 | 2016-01-18 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 切削インサート |
TWI649140B (zh) * | 2018-01-12 | 2019-02-01 | 鼎鎮實業有限公司 | Resistance type chip breaking blade and manufacturing method thereof |
-
2008
- 2008-08-19 JP JP2008211038A patent/JP2010046728A/ja not_active Withdrawn
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TWI649140B (zh) * | 2018-01-12 | 2019-02-01 | 鼎鎮實業有限公司 | Resistance type chip breaking blade and manufacturing method thereof |
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Legal Events
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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