JP3840049B2 - スローアウェイチップ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は切削加工に使用するスローアウェイチップに関し、特に切刃の摩耗を検知するセンサラインを設けたスローアウェイチップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、図７に示すように、略平板状を呈する母材１の一主面側にすくい面５、他の主面側に着座面６、およびすくい面５と交差する側面に逃げ面８を形成し、このすくい面５と逃げ面８との交差稜部分に切刃９を形成し、この逃げ面８の切刃９近傍に所定幅を有する導電性膜から成るセンサライン１２を母材１に対して電気的に絶縁状態で設け、この母材１の一主面側および／または他の主面側に、所定の回路と電気的に接続可能な対をなす２つの接触領域１３、１４を母材１に対して電気的に絶縁状態で設け、２つの接触領域１３、１４とセンサライン１２の一端および他端とをそれぞれ接続する接続ライン１５、１６を母材１の側面から母材１の一主面または他の主面にかけて母材に対して電気的に絶縁状態で設けたスローアウェイチップが提案されている。
【０００３】
このように切刃９の近傍にセンサライン１２を設けてこのセンサライン１２部分の電気抵抗を測定すると、切削作業中にこのセンサライン１２が摩耗もしくは断線したことを検知することができ、切削作業を中断して切刃９部分を目視で検査しなくても切刃９部分の破損や摩耗を検知することができる。
【０００４】
この従来のスローアウェイチップでは、センサライン１２を母材１の逃げ面８に形成し、外部回路との接続領域１３、１４を母材１の一主面側または他の主面側に形成した場合、このセンサライン１２と接触領域１３、１４を接続する接続ライン１５、１６が母材１の側面と母材１の一主面側または他の主面側の交差稜部分を経由して形成されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来のスローアウェイチップでは、スローアウェイチップをホルダーに取り付けたり、取り外す際に、母材１の側面８と一主面側５または他の主面側６の交差稜部分がホルダーに度々衝突して接続ライン１５、１６が破損して断線したり、切削作業中の衝撃によって母材１の側面８と一主面側５または他の主面側６の交差稜部分がホルダーに擦れてこの交差稜部分の接続ライン１５、１６が摩滅して断線し易くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、ホルダーへのチップ着脱時や切削作業中に、チップ側面と一主面側または他の主面側の交差稜部分の接続ラインがホルダーに接触して断線することを解消したスローアウェイチップを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係るスローアウェイチップでは、略平板状を呈する母材の一主面側にすくい面、他の主面側に着座面、および前記すくい面と交差する側面に逃げ面を形成し、前記すくい面と逃げ面との交差稜部分に切刃を形成し、前記逃げ面の切刃近傍に所定幅を有する導電性膜から成るセンサラインを前記母材に対して電気的に絶縁状態で設け、前記母材の一主面側および／または他の主面側に、所定の回路と電気的に接続可能な対をなす２つの接触領域を前記母材に対して電気的に絶縁状態で設け、前記２つの接触領域と前記センサラインの一端および他端とをそれぞれ接続する接続ラインを前記母材の側面から前記母材の一主面および／または他の主面にかけて前記母材に対して電気的に絶縁状態で設けたスローアウェイチップにおいて、前記接続ラインが通過する前記側面と一主面および／または他の主面との交差稜部分を窪ませたことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に係るスローアウェイチップでは、略角柱状を呈する母材の少なくとも一端部の上面側にすくい面を、端面側に前逃げ面を、および側面側に横逃げ面を形成し、このすくい面と前逃げ面との稜線部に前切刃を、すくい面と横逃げ面との稜線部に横切刃を形成し、前記前逃げ面と横逃げ面の切刃近傍に所定幅を有する導電性膜から成るセンサラインを前記母材に対して電気的に絶縁状態で設け、前記母材の上面側および／または底面側に、所定の回路と電気的に接続可能な対をなす２つの接触領域を前記母材に対して電気的に絶縁状態で設け、前記２つの接触領域と前記センサラインの一端および他端とをそれぞれ接続する接続ラインを前記母材の側面から前記母材の上面または底面にかけて前記母材に対して電気的に絶縁状態で設けたスローアウェイチップにおいて、前記接続ラインが通過する前記側面と上面および／または底面との交差稜部分を窪ませたことを特徴とする。
【０００９】
さらに、請求項３に係るスローアウェイチップでは、略板状を呈する母材の外周面に、周方向に隣接して形成したすくい面と逃げ面との対を１組又は前記周方向に沿って複数組形成し、前記対をなすすくい面と逃げ面との交差位置にそれぞれ厚さ方向の切刃を形成し、前記逃げ面の切刃近傍に所定幅を有する導電性膜から成るセンサラインを前記母材に対して電気的に絶縁状態で設け、前記母材の上面側および／または底面側に、所定の回路と電気的に接続可能な対をなす２つの接触領域を前記母材に対して電気的に絶縁状態で設け、前記２つの接触領域と前記センサラインの一端および他端とをそれぞれ接続する接続ラインを前記母材の周面から前記母材の上面または底面にかけて前記母材に対して電気的に絶縁状態で設けたスローアウェイチップにおいて、前記接続ラインが通過する前記周面と上面および／または底面との交差稜部分を窪ませたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して発明の具体的な実施形態を説明する。
【００１１】
図１（ａ）は、この発明の一実施形態にかかるスローアウェイチップ１を手前上方から見た斜視図であり、図１（ｂ）はそのスローアウェイチップ１を手前下方から見た斜視図である。スローアウェイチップ１は、略平板状（略直方体状）の母材２を呈する。母材２は、本来上下の区別はされないが、説明の便宜上、一方を上面、他方を下面として以下に説明する。
【００１２】
母材２の上面にはすくい面５が形成され、母材２の下面は着座面６とされている。また、母材２の４つの側面には、それぞれ逃げ面８が形成されている。そしてすくい面５と各逃げ面８との交差稜によって切刃稜９が形成されている。さらに、すくい面５および隣接する２つの逃げ面８の交差部分は切削に使用可能なコーナ部を形成している。
【００１３】
母材２の中央には、上面から下面に貫通するクランプ孔１１が形成されている。スローアウェイチップ１はクランプ孔１１にクランプねじが螺合されることによりホルダー等に装着される。装着状態では、たとえば図１（ａ）の手前上側の切刃９が切削に用いられる。また、クランプねじを緩めて、クランプ孔１１を中心にスローアウェイチップ１を９０°回転させると、別のコーナ部の切刃９を切削に使用できる。このようにスローアウェイチップ１を９０°ずつ回転させることにより、その上面側の４つのコーナ部を順次切削に使用することができる。
【００１４】
さらに、スローアウェイチップ１の上下を反転させてホルダー等に装着することにより、図１（ａ）、（ｂ）における下面側の４つのコーナ部を順に切削に使用することができる。下面側コーナ部が使用される場合は、上面が着座面とされ、下面がすくい面として機能する。このようにスローアウェイチップ１は、直方体状の母材２の８つのコーナ部分がそれぞれ切削に使用可能である。
【００１５】
このため、８つのコーナ部には、切刃稜９に沿って延びる導電性膜のセンサライン１２がそれぞれ設けられている。
【００１６】
センサライン１２は、所定幅を有する導電性膜から成る。このセンサライン１２の切刃部分の上辺は、前記交差稜よりもすくい面５側に設けられている。
【００１７】
このセンサラインの上辺側は、切り込み送り量を勘案して、切削抵抗がかかる部分よりもさらに内側（中央側）に形成する。
【００１８】
このように、センサライン１２の切刃９部分の上辺を交差稜よりもすくい面５側に設けると、このセンサライン１２を後述するようにレーザ走査してパターニングする際に、レーザ光が切刃９部分に照射されることがないことから、切刃９部分がレーザ光によって粗面化することを防止できる。
【００１９】
また、センサライン１２の下辺はすくい面５と逃げ面８との交差稜とほぼ平行になるように逃げ面８に設けられている。つまり、センサライン１２の下辺は、コーナ部の寿命基準量（逃げ面８の摩耗限界）に一致されている。通常、この種のスローアウェイチップ１のコーナ部の寿命基準量は、０．０５〜０．７ｍｍの範囲内であるから、センサライン１２の下辺も、かかる寿命基準量と等しい位置になるように形成する。
【００２０】
たとえば、スローアウェイチップ１の逃げ面８の摩耗が０．２ｍｍで寿命となる場合には、センサライン１２の逃げ面８部分の幅Ｗも０．２ｍｍとして作成される。コーナ部によって切削加工が行われると、加工時間の増加とともに切刃稜９および逃げ面８の摩耗が進行する。逃げ面８の摩耗が進行すると、それに応じてセンサライン１２も摩耗する。そして逃げ面８の摩耗幅が寿命基準量以上に達すると、この寿命基準量に一致した下辺を有するセンサライン１２は摩耗により断線する。センサライン１２の両端の抵抗値は、後述するように外部回路で測定されているから、センサライン１２の抵抗値が無限大になった時点をもって、コーナ部の切刃稜９が寿命に達したと判定することができる。
【００２１】
図１（ｂ）に示すように、着座面６には対をなす２つの接触領域１３、１４が設けられている。２つの接触領域１３、１４は、導電性膜で形成されており、母材２に対して絶縁状態で設けられている。接触領域１３、１４は、たとえばホルダーの外部に備えられる抵抗値の検知回路と電気的に接続可能な領域である。後述するようにスローアウェイチップ１がホルダーに装着されたとき、ホルダーのチップ座に設けられた検知回路のプローブが、この接触領域１３、１４に電気的に接続される。
【００２２】
母材２の逃げ面８から着座面６にわたって、導電性膜により、母材２と絶縁状態で、接続ライン１５、１６が設けられている。接続ライン１５は、センサライン１２の一端１２１と一方の接触領域１３とを電気的に接続するものであり、接続ライン１６は、センサライン１２の他端１２２と他方の接触領域１４とを電気的に接続するものである。
【００２３】
センサライン１２の一端１２１に接続された接続ライン１５は、その一部に折り返しライン１７を有している。折り返しライン１７は、センサライン１２の一端１２１とつながっている。折り返しライン１７は、センサライン１２と所定間隔を隔てて、センサライン１２の下辺と平行に延びている。接続ライン１５の一端を折り返しライン１７とすることにより、接続ライン１５と接続ライン１６とを所定の間隔で平行に逃げ面８上に設けることができ、接続ライン１５、１６を面積効率良く配置できるという利点がある。
【００２４】
逃げ面８に形成された２本の接続ライン１５、１６は、センサライン１２に対して（換言すれば切刃稜９に対して）、直交方向ではなく、所定の傾斜角度で交差する方向に延びる傾斜ラインとされている。この理由は、下面である着座面６に設けられた接触領域１３、１４の配置位置と、上面に設けられた接触領域ｌ３、１４の配置位置とを全く同じ配置にするためである。
【００２５】
図２は接続ラインが通過する交差稜部分を拡大して示す図である。接続ライン１５、１６が通過する側面と一主面または他の主面との交差稜部分を窪ませている。このように、接続ライン１５、１６が通過する側面と一主面または他の主面との交差稜Ｘ部分がＲ形状に形成されるように窪ませると、チップがホルダーなどに接触しても、この接続ライン１５、１６が形成された交差稜Ｘ部分がホルダーに接触することを防止でき、接続ライン１５、１６の断線などを防止できる。なお、この交差稜Ｘ部分は、ホルダーとできるだけ接触しないように窪ませればよく、Ｒ形状に窪ませる場合に限らず、Ｃ面状に窪ませたり、多段階に窪ませてもよい。
【００２６】
図３は、図１（ａ）、（ｂ）に示すスローアウェイチップ１をホルダーに装着する様子を示す概略図である。
【００２７】
ホルダー２０の先端にはチップ装着用のポケット２１が形成されている。ポケット２１の底面はチップ座２２となっている。またポケット２１の側面はチップの側面に当接し、チップを拘束するための拘束面２３となっている。スローアウェイチップ１はこのポケット２１に納められ、着座面６がチップ座２２に当接される。またその側面が拘束面２３に当接される。そして上方からクランプねじ２４がスローアウェイチップ１のクランプ孔１１に差し込まれて、その先端がチップ座２２の中央に形成されたねじ孔２５に螺合される。これによりスローアウェイチップ１はホルダー２０に装着される。
【００２８】
チップ座２２には、装着されたスローアウェイチップ１の切削に使用するコーナ部に設けられたセンサライン１２と接続された接触領域１３、１４に対向する位置に、一対のプローブ２６、２７が突設されている。プローブ２６、２７は上方へ弾力付勢されていて、チップ座２２からたとえば数ｍｍ突出している。スローアウェイチップ１がポケット２１に装着されると、スローアウェイチップ１の着座面６によってプローブ２６、２７は押し下げられ、その上端はチップ座２２と面一となる。このときプローブ２６、２７の上端はスローアウェイチップ１の着座面６に設けられた接触領域１３、１４とそれぞれ電気的に接触した状態となる。
【００２９】
プローブ２６、２７には、一点鎖線で示すように、ホルダー２０内に敷設されたリード線２８がつながれていて、このリード線２８はオーム計等の抵抗値の検知回路２９に接続されている。
【００３０】
よって、検知回路２９により、ポケット２１に装着されたスローアウェイチップ１の切削に使用するコーナ部１０に設けられたセンサライン１２の抵抗値を測定することができる。
【００３１】
次に、この発明にかかるスローアウェイチップの母材ならびにセンサライン、接触領域および接続ライン等の材質や製造方法につき説明をする。
【００３２】
スローアウェイチップの母材としては、アルミナ質焼結体、窒化珪素質焼結体、サーメット、超硬合金、立方晶窒化ホウ素質焼結体（ＣＢＮ／ｃｕｂｉｃ Ｂｏｒｏｎ Ｎｉｔｒｉｄｅ）、ダイヤモンド焼結体（ＰＣＤ／Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｄｉａｍｏｎｄ）等が使用できる。
【００３３】
アルミナ質焼結体としては、ＺｒＯ2を２ないし３０重量％、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏの酸化物のうち少なくとも１種を０．０１ないし５重量％、残部がＡｌ2Ｏ3および不可避不純物からなるアルミナ質焼結体などが使用できる。
【００３４】
窒化珪素質焼結体としては、窒化珪素を８５〜９６モル％、周期律表第３ａ族元素を酸化物換算で１〜５モル％、不純物的酸素をＳｉＯ2換算で３〜１０モル％の割合で含有し、アルミニウム化合物の含有量が酸化物（Ａｌ2Ｏ3）換算で１重量％以下のものなどがある。
【００３５】
サーメットとしては、Ｔｉを炭化物、窒化物あるいは炭窒化物換算で５０ないし８０重量％、周期律表第６ａ族元素を炭化物換算で１０ないし４０重量％の割合で含有するとともに（窒素／炭素＋窒素）で表される原子比が０．４ないし０．６の範囲内にある硬質相成分７０ないし９０重量％と、鉄族金属から成る結合相成分１０ないし３０重量％とから成るＴｉＣＮ基サーメットなどある。
【００３６】
超硬合金としては、硬質相と結合相で構成されるものなどがあり、硬質相は、炭化タングステン、または炭化タングステンの５〜１５重量％を周期律表第４ａ、５ａ、６ａ族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物で置換したものなどからなり、結合相は、Ｃｏ等の鉄族金属を主成分とするもので、例えば全量中に５〜１５重量％の割合で含有される。
【００３７】
スローアウェイチップの切刃部分に形成されるセンサライン１２は、それ自体が所定の電気抵抗値を有する。この電気抵抗値の変化をオーム計で測定することによって、スローアウェイチップの摩耗度合い、欠損の発生の有無が検出できる。
【００３８】
センサライン１２は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ等の４ａ、５ａ、６ａ族金属、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ等の鉄族金属、あるいはＡｌなどの金属材料やＴｉＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ3Ｃ2、Ｍｏ2Ｃ、ＷＣ、Ｗ2Ｃ、ＴｉＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、ＴａＮ、ＣｒＮ、ＴｉＣＮ、ＶＣＮ、ＮｂＣＮ、ＴａＣＮ、ＣｒＣＮ等の４ａ、５ａ、６ａ族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物、（Ｔｉ、Ａｌ）Ｎ等で形成される。
【００３９】
この中でも、ＴｉＮはスローアウェイチップの母材に対する接合力が強いこと、被削材と反応せず、センサライン１２の電気抵抗値が常に所定値を示し、スローアウェイチップの摩耗度合い、欠損の発生の有無を正確に検出することができること、被削材の加工表面に反応生成物による傷が形成されるのを有効に防止できること、耐酸化性に優れ、酸化物生成によるセンサライン１２の電気抵抗値の変化がなく、スローアウェイチップの摩耗度合い、欠損の発生の有無を正確に検出することができること、等の理由から好適に使用し得る。
【００４０】
このセンサライン１２は、次のように作られる。まず、ＣＶＤ法やイオンプレーティング、スパッタリング、蒸着等のＰＶＤ法、めっき法等を採用することによってスローアウェイチップの母材のほぼ全面に所定厚みに導電性膜が被着される。その後、レーザ加工によって、導電性膜が所定パターンに加工される。
【００４１】
導電性膜は、その厚みが０．０５μｍ未満の薄いものでは、母材表面への接合が弱くなるとともにセンサライン１２の電気抵抗値が高くなり、スローアウェイチップの摩耗度合いや欠損を正確に検出するのが困難となってしまう危険性がある。また２０μｍを超える導電性膜を形成しようとすると、形成時に導電性膜の内部に大きな応力が発生して残留し、該残留応力によって、導電性膜の母材表面への接合が弱いものとなってしまう危険性がある。
【００４２】
スローアウェイチップの母材表面に被着されたＴｉＮや（Ｔｉ、Ａｌ）Ｎ、（Ｔｉ、Ａｌ）ＣＮ等の導電性膜は、レーザ加工等によって、センサライン１２、接触領域１３、１４、接続ライン１５、１６等の所定パターンに加工される。レーザ加工により所定パターンに加工する場合には、母材表面に被着されたＴｉＮ等に対し、波長が１．０６μｍのＹＡＧレーザを３５ｋＨｚ、１０Ａの出力で幅５０μｍ、描画スピード１００〜３００ｍｍ／ｓで照射走査することによって、あるいはＣＯ2レーザを２０Ｗの出力で照射面積径０．３ｍｍ、描画スピード０．３ｍ／ｍｉｎで照射走査することによって行われる。
【００４３】
センサライン１２等は、スローアウェイチップの母材がアルミナ質焼結体、窒化珪素質焼結体、ｃＢＮ等の絶縁物で形成されている場合には、その表面に直接形成される。また、母材が超硬合金やサーメット等の導電物で形成されている場合は、アルミナ等の絶縁物からなる中間層を間に挟んで形成される。
【００４４】
前記アルミナ等の絶縁物からなる中間層は、センサライン等を電気的に独立させる作用をなす。中間層は、ＣＶＤ法等の方法を採用することによって、母材表面とセンサライン等（導電性膜）との間に所定の厚みに形成される。
【００４５】
中間層の具体的な形成方法は、中間層がアルミナからなる場合、スローアウェイチップの母材を、温度が約１０５０℃、圧力が６．５ｋＰａに設定されている耐熱合金製反応容器内に配置する。次に、反応容器内にＨ2を４０〜５０ｌ／ｍｉｎ、ＣＯ2を１〜３ｌ／ｍｉｎ、ＡｌＣｌ3を０．５〜２ｌ／ｍｉｎを２時間流入させ、Ａｌ2Ｏ3を生成するとともに、それを母材表面に被着させることによって行われる。
【００４６】
また中間層は、その厚みが１μｍ未満では、母材とセンサライン等との間に電気的な短絡が発生して、センサラインによりスローアウェイチップの摩耗度合いや欠損の検出を正確に行うことができなくなる危険性がある。また１０μｍを超える中間層を形成しようとすると、形成の際に中間層内部に応力が発生して残留し、該残留応力によって中間層の母材に対する接合強度が弱いものとなり、小さな外力印加によっても中間層が母材表面より容易に剥離してしまう危険性がある。従って、中間層は、その厚みを１μｍないし１０μｍの範囲としておくことが好ましい。
【００４７】
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に、この発明を適用可能なスローアウェイチップの各種形状の例を、それぞれ、平面図および正面図（正面側の側面図）により示す。
【００４８】
図４（ａ）は図１で説明した形状であり、母材の平面形状が略正方形のスローアウェイチップを示している。接続ラインが通過する側面と一主面または他の主面との交差稜Ｘ部分をＲ形状にして窪ませている。
【００４９】
図４（ｂ）は、母材の平面形状が正三角形のスローアウェイチップであり、このチップは上面および下面各３つのコーナ部分を切削に使用できる。つまり合計６つのコーナ部があり、それぞれにセンサラインが設けられ、着座面には各センサラインに対応した接触領域が設けられている。接続ラインが通過する側面と一主面または他の主面との交差稜Ｘ部分をＲ形状にして窪ませている。
【００５０】
図４（ｃ）は母材の平面形状が菱形のチップを示す。図４（ｃ）に示すスローアウェイチップでは、対角方向に位置する鋭角のコーナ部４つが切削に使用される。接続ラインが通過する側面と一主面または他の主面との交差稜Ｘ部分をＲ形状にして窪ませている。
【００５１】
図４（ｄ）は、図４（ｂ）と同様、平面形状が正三角形の母材で構成されたスローアウェイチップである。図４（ｄ）は、図４（ａ）〜（ｃ）とは異なり、いわゆるポジタイプと呼ばれる片面だけが切削に使用されるスローアウェイチップである。このチップは、上面がすくい面、下面が着座面となっていて、それを上下逆にして使うことはできない。上面の３つのコーナ部が切削に利用される。このため３つのコーナ部には、それぞれセンサラインが設けられている。また下面の着座面には接触領域が設けられ、側面の逃げ面には接続ラインが設けられている。接続ラインが通過する側面と一主面または他の主面との交差稜Ｘ部分をＲ形状にして窪ませている。
【００５２】
図４（ｅ）は平面形状が略三角形の母材で構成されたねじ切りチップである。このねじ切りチップでは、三角形の頂部近傍にねじ溝を旋削するための切刃が設けられている。接続ラインが通過する側面と一主面または他の主面との交差稜Ｘ部分をＲ形状にして窪ませている。
【００５３】
以上説明した形状の他、たとえば平面形状が丸形や楕円形のスローアウェイチップ、あるいは溝入れチップ等にもこの発明を適用することが可能である。
【００５４】
図５は、請求項２に係るスローアウェイチップの一実施形態を示す図である。このスローアウェイチップは溝入れ加工などに用いられる。このスローアウェイチップでは、略角柱状のチップ本体１の両端部の上面側にすくい面５が、端面側に前逃げ面８ａが、および側面側に横逃げ面８ｂが形成され、このすくい面５と前逃げ面８ａとの稜線部に前切刃９ａが、すくい面５と横逃げ面８ｂとの稜線部に横切刃９ｂが形成されている。
【００５５】
前切刃９ａ部分と横切刃９ｂ部分に沿って延びる上辺と下辺とで区画された所定幅を有する導電性膜から成るセンサライン１２を母材に対して電気的に絶縁状態で設けている。このセンサライン１２の下辺は稜線部とほぼ平行になるように逃げ面に形成している。このセンサライン１２の切刃部分９ａ、９ｂの上辺は稜線部よりもすくい面５側に形成している。
【００５６】
このスローアウェイチップでは、一方の接続領域１３がチップ本体１の上面側に設けられ、他方の接続領域（不図示）がチップ本体１の裏面側に設けられ、センサライン１２とこれらの接続領域とが接続ライン１５、１６で接続されている。
【００５７】
このスローアウェイチップでも、接続ライン１５、１６が通過する側面８と上面５または底面との交差稜Ｘ部分を窪ませている。
【００５８】
図６は、請求項３に係るスローアウェイチップの一実施形態を示す図である。このスローアウェイチップも溝入れ加工などに用いられる。このスローアウェイチップでは、全体として略板状を呈するチップ本体１の外周面に、周方向に隣接して形成されるすくい面５と逃げ面８との対が３組形成され、この対をなすすくい面５と逃げ面８との交差位置にそれぞれ厚さ方向の切刃９が形成されている。
【００５９】
この切刃９部分に上辺と下辺とで区画された所定幅を有する導電性膜から成るセンサライン１２をこの母材に対して電気的に絶縁状態で設けている。このセンサライン１２の下辺はこの交差位置とほぼ平行になるようにこの逃げ面８に形成している。このセンサライン１２の切刃９部分の上辺はこの交差位置よりもすくい面５側に形成している。
【００６０】
このスローアウェイチップでも、一対の接続領域（不図示）がチップ本体１のの裏面側に設けられ、センサライン１２とこれらの接続領域とが接続ライン１５で接続されている。
【００６１】
このスローアウェイチップでも、接続ラインが通過する周面と上面または底面との交差稜部分を窪ませている。
【００６２】
以上、各発明の実施形態につき、具体的かつ詳細に説明したが、かかる実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に係るスローアウェイチップによれば、略平板状を呈する母材の一主面側にすくい面、他の主面側に着座面、および前記すくい面と交差する側面に逃げ面を形成し、前記すくい面と逃げ面との交差稜部分に切刃を形成し、前記逃げ面の切刃近傍に所定幅を有する導電性膜から成るセンサラインを前記母材に対して電気的に絶縁状態で設け、前記母材の一主面側および／または他の主面側に、所定の回路と電気的に接続可能な対をなす２つの接触領域を前記母材に対して電気的に絶縁状態で設け、前記２つの接触領域と前記センサラインの一端および他端とをそれぞれ接続する接続ラインを前記母材の側面から前記母材の一主面または他の主面にかけて前記母材に対して電気的に絶縁状態で設けたスローアウェイチップにおいて、前記接続ラインが通過する前記側面と一主面および／または他の主面との交差稜部分を窪ませたことから、凹部内の導電膜回路は直接ホルダ拘束面と接触しないため、チップ交換時のホルダとの接触によって導電膜回路が断線することを防止できる。また、チップ交換時以外でも他の物体と接触する可能性が低くなる為、切削以外の要因で導電膜回路が断線することを防止できる。
【００６４】
また、請求項２および請求項３に係る発明も請求項１に係る発明と同様の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）はこの発明の一実施形態にかかるスローアウェイチップを手前上方から見た斜視図であり、（ｂ）はそのスローアウェイチップを手前下方から見た斜視図である。
【図２】この発明の一実施形態にかかるスローアウェイチップの切刃部分を拡大して示す図である。
【図３】この発明の一実施形態にかかるスローアウェイチップを、ホルダーに装着する様子を示す図解的な斜視図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ、この発明を適用可能なスローアウェイチップの各種形状の例を示す平面図および正面図である。
【図５】請求項２に係るスローアウェイチップの一実施形態を示す図であり、（ａ）は平面視した状態を示す図、（ｂ）は側面視した状態を示す図、（ｃ）は端面視した状態を示す図である。
【図６】請求項３に係るスローアウェイチップの一実施形態を示す図であり、（ａ）は側面視した状態を示す図、（ｂ）は平面視した状態を示す図である。
【図７】従来のスローアウェイチップを示す図である。
【符号の説明】
１：スローアウェイチップ、２：母材、５：すくい面、６：着座面、８：逃げ面、９：切刃稜、１０：コーナ部、１２、１２３、１２５：センサライン、１３、１４：接触領域、１５、１６：接続ライン、１７：折り返しライン、１８：折り返し部
【発明の属する技術分野】
本発明は切削加工に使用するスローアウェイチップに関し、特に切刃の摩耗を検知するセンサラインを設けたスローアウェイチップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、図７に示すように、略平板状を呈する母材１の一主面側にすくい面５、他の主面側に着座面６、およびすくい面５と交差する側面に逃げ面８を形成し、このすくい面５と逃げ面８との交差稜部分に切刃９を形成し、この逃げ面８の切刃９近傍に所定幅を有する導電性膜から成るセンサライン１２を母材１に対して電気的に絶縁状態で設け、この母材１の一主面側および／または他の主面側に、所定の回路と電気的に接続可能な対をなす２つの接触領域１３、１４を母材１に対して電気的に絶縁状態で設け、２つの接触領域１３、１４とセンサライン１２の一端および他端とをそれぞれ接続する接続ライン１５、１６を母材１の側面から母材１の一主面または他の主面にかけて母材に対して電気的に絶縁状態で設けたスローアウェイチップが提案されている。
【０００３】
このように切刃９の近傍にセンサライン１２を設けてこのセンサライン１２部分の電気抵抗を測定すると、切削作業中にこのセンサライン１２が摩耗もしくは断線したことを検知することができ、切削作業を中断して切刃９部分を目視で検査しなくても切刃９部分の破損や摩耗を検知することができる。
【０００４】
この従来のスローアウェイチップでは、センサライン１２を母材１の逃げ面８に形成し、外部回路との接続領域１３、１４を母材１の一主面側または他の主面側に形成した場合、このセンサライン１２と接触領域１３、１４を接続する接続ライン１５、１６が母材１の側面と母材１の一主面側または他の主面側の交差稜部分を経由して形成されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来のスローアウェイチップでは、スローアウェイチップをホルダーに取り付けたり、取り外す際に、母材１の側面８と一主面側５または他の主面側６の交差稜部分がホルダーに度々衝突して接続ライン１５、１６が破損して断線したり、切削作業中の衝撃によって母材１の側面８と一主面側５または他の主面側６の交差稜部分がホルダーに擦れてこの交差稜部分の接続ライン１５、１６が摩滅して断線し易くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、ホルダーへのチップ着脱時や切削作業中に、チップ側面と一主面側または他の主面側の交差稜部分の接続ラインがホルダーに接触して断線することを解消したスローアウェイチップを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係るスローアウェイチップでは、略平板状を呈する母材の一主面側にすくい面、他の主面側に着座面、および前記すくい面と交差する側面に逃げ面を形成し、前記すくい面と逃げ面との交差稜部分に切刃を形成し、前記逃げ面の切刃近傍に所定幅を有する導電性膜から成るセンサラインを前記母材に対して電気的に絶縁状態で設け、前記母材の一主面側および／または他の主面側に、所定の回路と電気的に接続可能な対をなす２つの接触領域を前記母材に対して電気的に絶縁状態で設け、前記２つの接触領域と前記センサラインの一端および他端とをそれぞれ接続する接続ラインを前記母材の側面から前記母材の一主面および／または他の主面にかけて前記母材に対して電気的に絶縁状態で設けたスローアウェイチップにおいて、前記接続ラインが通過する前記側面と一主面および／または他の主面との交差稜部分を窪ませたことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に係るスローアウェイチップでは、略角柱状を呈する母材の少なくとも一端部の上面側にすくい面を、端面側に前逃げ面を、および側面側に横逃げ面を形成し、このすくい面と前逃げ面との稜線部に前切刃を、すくい面と横逃げ面との稜線部に横切刃を形成し、前記前逃げ面と横逃げ面の切刃近傍に所定幅を有する導電性膜から成るセンサラインを前記母材に対して電気的に絶縁状態で設け、前記母材の上面側および／または底面側に、所定の回路と電気的に接続可能な対をなす２つの接触領域を前記母材に対して電気的に絶縁状態で設け、前記２つの接触領域と前記センサラインの一端および他端とをそれぞれ接続する接続ラインを前記母材の側面から前記母材の上面または底面にかけて前記母材に対して電気的に絶縁状態で設けたスローアウェイチップにおいて、前記接続ラインが通過する前記側面と上面および／または底面との交差稜部分を窪ませたことを特徴とする。
【０００９】
さらに、請求項３に係るスローアウェイチップでは、略板状を呈する母材の外周面に、周方向に隣接して形成したすくい面と逃げ面との対を１組又は前記周方向に沿って複数組形成し、前記対をなすすくい面と逃げ面との交差位置にそれぞれ厚さ方向の切刃を形成し、前記逃げ面の切刃近傍に所定幅を有する導電性膜から成るセンサラインを前記母材に対して電気的に絶縁状態で設け、前記母材の上面側および／または底面側に、所定の回路と電気的に接続可能な対をなす２つの接触領域を前記母材に対して電気的に絶縁状態で設け、前記２つの接触領域と前記センサラインの一端および他端とをそれぞれ接続する接続ラインを前記母材の周面から前記母材の上面または底面にかけて前記母材に対して電気的に絶縁状態で設けたスローアウェイチップにおいて、前記接続ラインが通過する前記周面と上面および／または底面との交差稜部分を窪ませたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して発明の具体的な実施形態を説明する。
【００１１】
図１（ａ）は、この発明の一実施形態にかかるスローアウェイチップ１を手前上方から見た斜視図であり、図１（ｂ）はそのスローアウェイチップ１を手前下方から見た斜視図である。スローアウェイチップ１は、略平板状（略直方体状）の母材２を呈する。母材２は、本来上下の区別はされないが、説明の便宜上、一方を上面、他方を下面として以下に説明する。
【００１２】
母材２の上面にはすくい面５が形成され、母材２の下面は着座面６とされている。また、母材２の４つの側面には、それぞれ逃げ面８が形成されている。そしてすくい面５と各逃げ面８との交差稜によって切刃稜９が形成されている。さらに、すくい面５および隣接する２つの逃げ面８の交差部分は切削に使用可能なコーナ部を形成している。
【００１３】
母材２の中央には、上面から下面に貫通するクランプ孔１１が形成されている。スローアウェイチップ１はクランプ孔１１にクランプねじが螺合されることによりホルダー等に装着される。装着状態では、たとえば図１（ａ）の手前上側の切刃９が切削に用いられる。また、クランプねじを緩めて、クランプ孔１１を中心にスローアウェイチップ１を９０°回転させると、別のコーナ部の切刃９を切削に使用できる。このようにスローアウェイチップ１を９０°ずつ回転させることにより、その上面側の４つのコーナ部を順次切削に使用することができる。
【００１４】
さらに、スローアウェイチップ１の上下を反転させてホルダー等に装着することにより、図１（ａ）、（ｂ）における下面側の４つのコーナ部を順に切削に使用することができる。下面側コーナ部が使用される場合は、上面が着座面とされ、下面がすくい面として機能する。このようにスローアウェイチップ１は、直方体状の母材２の８つのコーナ部分がそれぞれ切削に使用可能である。
【００１５】
このため、８つのコーナ部には、切刃稜９に沿って延びる導電性膜のセンサライン１２がそれぞれ設けられている。
【００１６】
センサライン１２は、所定幅を有する導電性膜から成る。このセンサライン１２の切刃部分の上辺は、前記交差稜よりもすくい面５側に設けられている。
【００１７】
このセンサラインの上辺側は、切り込み送り量を勘案して、切削抵抗がかかる部分よりもさらに内側（中央側）に形成する。
【００１８】
このように、センサライン１２の切刃９部分の上辺を交差稜よりもすくい面５側に設けると、このセンサライン１２を後述するようにレーザ走査してパターニングする際に、レーザ光が切刃９部分に照射されることがないことから、切刃９部分がレーザ光によって粗面化することを防止できる。
【００１９】
また、センサライン１２の下辺はすくい面５と逃げ面８との交差稜とほぼ平行になるように逃げ面８に設けられている。つまり、センサライン１２の下辺は、コーナ部の寿命基準量（逃げ面８の摩耗限界）に一致されている。通常、この種のスローアウェイチップ１のコーナ部の寿命基準量は、０．０５〜０．７ｍｍの範囲内であるから、センサライン１２の下辺も、かかる寿命基準量と等しい位置になるように形成する。
【００２０】
たとえば、スローアウェイチップ１の逃げ面８の摩耗が０．２ｍｍで寿命となる場合には、センサライン１２の逃げ面８部分の幅Ｗも０．２ｍｍとして作成される。コーナ部によって切削加工が行われると、加工時間の増加とともに切刃稜９および逃げ面８の摩耗が進行する。逃げ面８の摩耗が進行すると、それに応じてセンサライン１２も摩耗する。そして逃げ面８の摩耗幅が寿命基準量以上に達すると、この寿命基準量に一致した下辺を有するセンサライン１２は摩耗により断線する。センサライン１２の両端の抵抗値は、後述するように外部回路で測定されているから、センサライン１２の抵抗値が無限大になった時点をもって、コーナ部の切刃稜９が寿命に達したと判定することができる。
【００２１】
図１（ｂ）に示すように、着座面６には対をなす２つの接触領域１３、１４が設けられている。２つの接触領域１３、１４は、導電性膜で形成されており、母材２に対して絶縁状態で設けられている。接触領域１３、１４は、たとえばホルダーの外部に備えられる抵抗値の検知回路と電気的に接続可能な領域である。後述するようにスローアウェイチップ１がホルダーに装着されたとき、ホルダーのチップ座に設けられた検知回路のプローブが、この接触領域１３、１４に電気的に接続される。
【００２２】
母材２の逃げ面８から着座面６にわたって、導電性膜により、母材２と絶縁状態で、接続ライン１５、１６が設けられている。接続ライン１５は、センサライン１２の一端１２１と一方の接触領域１３とを電気的に接続するものであり、接続ライン１６は、センサライン１２の他端１２２と他方の接触領域１４とを電気的に接続するものである。
【００２３】
センサライン１２の一端１２１に接続された接続ライン１５は、その一部に折り返しライン１７を有している。折り返しライン１７は、センサライン１２の一端１２１とつながっている。折り返しライン１７は、センサライン１２と所定間隔を隔てて、センサライン１２の下辺と平行に延びている。接続ライン１５の一端を折り返しライン１７とすることにより、接続ライン１５と接続ライン１６とを所定の間隔で平行に逃げ面８上に設けることができ、接続ライン１５、１６を面積効率良く配置できるという利点がある。
【００２４】
逃げ面８に形成された２本の接続ライン１５、１６は、センサライン１２に対して（換言すれば切刃稜９に対して）、直交方向ではなく、所定の傾斜角度で交差する方向に延びる傾斜ラインとされている。この理由は、下面である着座面６に設けられた接触領域１３、１４の配置位置と、上面に設けられた接触領域ｌ３、１４の配置位置とを全く同じ配置にするためである。
【００２５】
図２は接続ラインが通過する交差稜部分を拡大して示す図である。接続ライン１５、１６が通過する側面と一主面または他の主面との交差稜部分を窪ませている。このように、接続ライン１５、１６が通過する側面と一主面または他の主面との交差稜Ｘ部分がＲ形状に形成されるように窪ませると、チップがホルダーなどに接触しても、この接続ライン１５、１６が形成された交差稜Ｘ部分がホルダーに接触することを防止でき、接続ライン１５、１６の断線などを防止できる。なお、この交差稜Ｘ部分は、ホルダーとできるだけ接触しないように窪ませればよく、Ｒ形状に窪ませる場合に限らず、Ｃ面状に窪ませたり、多段階に窪ませてもよい。
【００２６】
図３は、図１（ａ）、（ｂ）に示すスローアウェイチップ１をホルダーに装着する様子を示す概略図である。
【００２７】
ホルダー２０の先端にはチップ装着用のポケット２１が形成されている。ポケット２１の底面はチップ座２２となっている。またポケット２１の側面はチップの側面に当接し、チップを拘束するための拘束面２３となっている。スローアウェイチップ１はこのポケット２１に納められ、着座面６がチップ座２２に当接される。またその側面が拘束面２３に当接される。そして上方からクランプねじ２４がスローアウェイチップ１のクランプ孔１１に差し込まれて、その先端がチップ座２２の中央に形成されたねじ孔２５に螺合される。これによりスローアウェイチップ１はホルダー２０に装着される。
【００２８】
チップ座２２には、装着されたスローアウェイチップ１の切削に使用するコーナ部に設けられたセンサライン１２と接続された接触領域１３、１４に対向する位置に、一対のプローブ２６、２７が突設されている。プローブ２６、２７は上方へ弾力付勢されていて、チップ座２２からたとえば数ｍｍ突出している。スローアウェイチップ１がポケット２１に装着されると、スローアウェイチップ１の着座面６によってプローブ２６、２７は押し下げられ、その上端はチップ座２２と面一となる。このときプローブ２６、２７の上端はスローアウェイチップ１の着座面６に設けられた接触領域１３、１４とそれぞれ電気的に接触した状態となる。
【００２９】
プローブ２６、２７には、一点鎖線で示すように、ホルダー２０内に敷設されたリード線２８がつながれていて、このリード線２８はオーム計等の抵抗値の検知回路２９に接続されている。
【００３０】
よって、検知回路２９により、ポケット２１に装着されたスローアウェイチップ１の切削に使用するコーナ部１０に設けられたセンサライン１２の抵抗値を測定することができる。
【００３１】
次に、この発明にかかるスローアウェイチップの母材ならびにセンサライン、接触領域および接続ライン等の材質や製造方法につき説明をする。
【００３２】
スローアウェイチップの母材としては、アルミナ質焼結体、窒化珪素質焼結体、サーメット、超硬合金、立方晶窒化ホウ素質焼結体（ＣＢＮ／ｃｕｂｉｃ Ｂｏｒｏｎ Ｎｉｔｒｉｄｅ）、ダイヤモンド焼結体（ＰＣＤ／Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｄｉａｍｏｎｄ）等が使用できる。
【００３３】
アルミナ質焼結体としては、ＺｒＯ2を２ないし３０重量％、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏの酸化物のうち少なくとも１種を０．０１ないし５重量％、残部がＡｌ2Ｏ3および不可避不純物からなるアルミナ質焼結体などが使用できる。
【００３４】
窒化珪素質焼結体としては、窒化珪素を８５〜９６モル％、周期律表第３ａ族元素を酸化物換算で１〜５モル％、不純物的酸素をＳｉＯ2換算で３〜１０モル％の割合で含有し、アルミニウム化合物の含有量が酸化物（Ａｌ2Ｏ3）換算で１重量％以下のものなどがある。
【００３５】
サーメットとしては、Ｔｉを炭化物、窒化物あるいは炭窒化物換算で５０ないし８０重量％、周期律表第６ａ族元素を炭化物換算で１０ないし４０重量％の割合で含有するとともに（窒素／炭素＋窒素）で表される原子比が０．４ないし０．６の範囲内にある硬質相成分７０ないし９０重量％と、鉄族金属から成る結合相成分１０ないし３０重量％とから成るＴｉＣＮ基サーメットなどある。
【００３６】
超硬合金としては、硬質相と結合相で構成されるものなどがあり、硬質相は、炭化タングステン、または炭化タングステンの５〜１５重量％を周期律表第４ａ、５ａ、６ａ族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物で置換したものなどからなり、結合相は、Ｃｏ等の鉄族金属を主成分とするもので、例えば全量中に５〜１５重量％の割合で含有される。
【００３７】
スローアウェイチップの切刃部分に形成されるセンサライン１２は、それ自体が所定の電気抵抗値を有する。この電気抵抗値の変化をオーム計で測定することによって、スローアウェイチップの摩耗度合い、欠損の発生の有無が検出できる。
【００３８】
センサライン１２は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ等の４ａ、５ａ、６ａ族金属、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ等の鉄族金属、あるいはＡｌなどの金属材料やＴｉＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ3Ｃ2、Ｍｏ2Ｃ、ＷＣ、Ｗ2Ｃ、ＴｉＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、ＴａＮ、ＣｒＮ、ＴｉＣＮ、ＶＣＮ、ＮｂＣＮ、ＴａＣＮ、ＣｒＣＮ等の４ａ、５ａ、６ａ族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物、（Ｔｉ、Ａｌ）Ｎ等で形成される。
【００３９】
この中でも、ＴｉＮはスローアウェイチップの母材に対する接合力が強いこと、被削材と反応せず、センサライン１２の電気抵抗値が常に所定値を示し、スローアウェイチップの摩耗度合い、欠損の発生の有無を正確に検出することができること、被削材の加工表面に反応生成物による傷が形成されるのを有効に防止できること、耐酸化性に優れ、酸化物生成によるセンサライン１２の電気抵抗値の変化がなく、スローアウェイチップの摩耗度合い、欠損の発生の有無を正確に検出することができること、等の理由から好適に使用し得る。
【００４０】
このセンサライン１２は、次のように作られる。まず、ＣＶＤ法やイオンプレーティング、スパッタリング、蒸着等のＰＶＤ法、めっき法等を採用することによってスローアウェイチップの母材のほぼ全面に所定厚みに導電性膜が被着される。その後、レーザ加工によって、導電性膜が所定パターンに加工される。
【００４１】
導電性膜は、その厚みが０．０５μｍ未満の薄いものでは、母材表面への接合が弱くなるとともにセンサライン１２の電気抵抗値が高くなり、スローアウェイチップの摩耗度合いや欠損を正確に検出するのが困難となってしまう危険性がある。また２０μｍを超える導電性膜を形成しようとすると、形成時に導電性膜の内部に大きな応力が発生して残留し、該残留応力によって、導電性膜の母材表面への接合が弱いものとなってしまう危険性がある。
【００４２】
スローアウェイチップの母材表面に被着されたＴｉＮや（Ｔｉ、Ａｌ）Ｎ、（Ｔｉ、Ａｌ）ＣＮ等の導電性膜は、レーザ加工等によって、センサライン１２、接触領域１３、１４、接続ライン１５、１６等の所定パターンに加工される。レーザ加工により所定パターンに加工する場合には、母材表面に被着されたＴｉＮ等に対し、波長が１．０６μｍのＹＡＧレーザを３５ｋＨｚ、１０Ａの出力で幅５０μｍ、描画スピード１００〜３００ｍｍ／ｓで照射走査することによって、あるいはＣＯ2レーザを２０Ｗの出力で照射面積径０．３ｍｍ、描画スピード０．３ｍ／ｍｉｎで照射走査することによって行われる。
【００４３】
センサライン１２等は、スローアウェイチップの母材がアルミナ質焼結体、窒化珪素質焼結体、ｃＢＮ等の絶縁物で形成されている場合には、その表面に直接形成される。また、母材が超硬合金やサーメット等の導電物で形成されている場合は、アルミナ等の絶縁物からなる中間層を間に挟んで形成される。
【００４４】
前記アルミナ等の絶縁物からなる中間層は、センサライン等を電気的に独立させる作用をなす。中間層は、ＣＶＤ法等の方法を採用することによって、母材表面とセンサライン等（導電性膜）との間に所定の厚みに形成される。
【００４５】
中間層の具体的な形成方法は、中間層がアルミナからなる場合、スローアウェイチップの母材を、温度が約１０５０℃、圧力が６．５ｋＰａに設定されている耐熱合金製反応容器内に配置する。次に、反応容器内にＨ2を４０〜５０ｌ／ｍｉｎ、ＣＯ2を１〜３ｌ／ｍｉｎ、ＡｌＣｌ3を０．５〜２ｌ／ｍｉｎを２時間流入させ、Ａｌ2Ｏ3を生成するとともに、それを母材表面に被着させることによって行われる。
【００４６】
また中間層は、その厚みが１μｍ未満では、母材とセンサライン等との間に電気的な短絡が発生して、センサラインによりスローアウェイチップの摩耗度合いや欠損の検出を正確に行うことができなくなる危険性がある。また１０μｍを超える中間層を形成しようとすると、形成の際に中間層内部に応力が発生して残留し、該残留応力によって中間層の母材に対する接合強度が弱いものとなり、小さな外力印加によっても中間層が母材表面より容易に剥離してしまう危険性がある。従って、中間層は、その厚みを１μｍないし１０μｍの範囲としておくことが好ましい。
【００４７】
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に、この発明を適用可能なスローアウェイチップの各種形状の例を、それぞれ、平面図および正面図（正面側の側面図）により示す。
【００４８】
図４（ａ）は図１で説明した形状であり、母材の平面形状が略正方形のスローアウェイチップを示している。接続ラインが通過する側面と一主面または他の主面との交差稜Ｘ部分をＲ形状にして窪ませている。
【００４９】
図４（ｂ）は、母材の平面形状が正三角形のスローアウェイチップであり、このチップは上面および下面各３つのコーナ部分を切削に使用できる。つまり合計６つのコーナ部があり、それぞれにセンサラインが設けられ、着座面には各センサラインに対応した接触領域が設けられている。接続ラインが通過する側面と一主面または他の主面との交差稜Ｘ部分をＲ形状にして窪ませている。
【００５０】
図４（ｃ）は母材の平面形状が菱形のチップを示す。図４（ｃ）に示すスローアウェイチップでは、対角方向に位置する鋭角のコーナ部４つが切削に使用される。接続ラインが通過する側面と一主面または他の主面との交差稜Ｘ部分をＲ形状にして窪ませている。
【００５１】
図４（ｄ）は、図４（ｂ）と同様、平面形状が正三角形の母材で構成されたスローアウェイチップである。図４（ｄ）は、図４（ａ）〜（ｃ）とは異なり、いわゆるポジタイプと呼ばれる片面だけが切削に使用されるスローアウェイチップである。このチップは、上面がすくい面、下面が着座面となっていて、それを上下逆にして使うことはできない。上面の３つのコーナ部が切削に利用される。このため３つのコーナ部には、それぞれセンサラインが設けられている。また下面の着座面には接触領域が設けられ、側面の逃げ面には接続ラインが設けられている。接続ラインが通過する側面と一主面または他の主面との交差稜Ｘ部分をＲ形状にして窪ませている。
【００５２】
図４（ｅ）は平面形状が略三角形の母材で構成されたねじ切りチップである。このねじ切りチップでは、三角形の頂部近傍にねじ溝を旋削するための切刃が設けられている。接続ラインが通過する側面と一主面または他の主面との交差稜Ｘ部分をＲ形状にして窪ませている。
【００５３】
以上説明した形状の他、たとえば平面形状が丸形や楕円形のスローアウェイチップ、あるいは溝入れチップ等にもこの発明を適用することが可能である。
【００５４】
図５は、請求項２に係るスローアウェイチップの一実施形態を示す図である。このスローアウェイチップは溝入れ加工などに用いられる。このスローアウェイチップでは、略角柱状のチップ本体１の両端部の上面側にすくい面５が、端面側に前逃げ面８ａが、および側面側に横逃げ面８ｂが形成され、このすくい面５と前逃げ面８ａとの稜線部に前切刃９ａが、すくい面５と横逃げ面８ｂとの稜線部に横切刃９ｂが形成されている。
【００５５】
前切刃９ａ部分と横切刃９ｂ部分に沿って延びる上辺と下辺とで区画された所定幅を有する導電性膜から成るセンサライン１２を母材に対して電気的に絶縁状態で設けている。このセンサライン１２の下辺は稜線部とほぼ平行になるように逃げ面に形成している。このセンサライン１２の切刃部分９ａ、９ｂの上辺は稜線部よりもすくい面５側に形成している。
【００５６】
このスローアウェイチップでは、一方の接続領域１３がチップ本体１の上面側に設けられ、他方の接続領域（不図示）がチップ本体１の裏面側に設けられ、センサライン１２とこれらの接続領域とが接続ライン１５、１６で接続されている。
【００５７】
このスローアウェイチップでも、接続ライン１５、１６が通過する側面８と上面５または底面との交差稜Ｘ部分を窪ませている。
【００５８】
図６は、請求項３に係るスローアウェイチップの一実施形態を示す図である。このスローアウェイチップも溝入れ加工などに用いられる。このスローアウェイチップでは、全体として略板状を呈するチップ本体１の外周面に、周方向に隣接して形成されるすくい面５と逃げ面８との対が３組形成され、この対をなすすくい面５と逃げ面８との交差位置にそれぞれ厚さ方向の切刃９が形成されている。
【００５９】
この切刃９部分に上辺と下辺とで区画された所定幅を有する導電性膜から成るセンサライン１２をこの母材に対して電気的に絶縁状態で設けている。このセンサライン１２の下辺はこの交差位置とほぼ平行になるようにこの逃げ面８に形成している。このセンサライン１２の切刃９部分の上辺はこの交差位置よりもすくい面５側に形成している。
【００６０】
このスローアウェイチップでも、一対の接続領域（不図示）がチップ本体１のの裏面側に設けられ、センサライン１２とこれらの接続領域とが接続ライン１５で接続されている。
【００６１】
このスローアウェイチップでも、接続ラインが通過する周面と上面または底面との交差稜部分を窪ませている。
【００６２】
以上、各発明の実施形態につき、具体的かつ詳細に説明したが、かかる実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に係るスローアウェイチップによれば、略平板状を呈する母材の一主面側にすくい面、他の主面側に着座面、および前記すくい面と交差する側面に逃げ面を形成し、前記すくい面と逃げ面との交差稜部分に切刃を形成し、前記逃げ面の切刃近傍に所定幅を有する導電性膜から成るセンサラインを前記母材に対して電気的に絶縁状態で設け、前記母材の一主面側および／または他の主面側に、所定の回路と電気的に接続可能な対をなす２つの接触領域を前記母材に対して電気的に絶縁状態で設け、前記２つの接触領域と前記センサラインの一端および他端とをそれぞれ接続する接続ラインを前記母材の側面から前記母材の一主面または他の主面にかけて前記母材に対して電気的に絶縁状態で設けたスローアウェイチップにおいて、前記接続ラインが通過する前記側面と一主面および／または他の主面との交差稜部分を窪ませたことから、凹部内の導電膜回路は直接ホルダ拘束面と接触しないため、チップ交換時のホルダとの接触によって導電膜回路が断線することを防止できる。また、チップ交換時以外でも他の物体と接触する可能性が低くなる為、切削以外の要因で導電膜回路が断線することを防止できる。
【００６４】
また、請求項２および請求項３に係る発明も請求項１に係る発明と同様の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）はこの発明の一実施形態にかかるスローアウェイチップを手前上方から見た斜視図であり、（ｂ）はそのスローアウェイチップを手前下方から見た斜視図である。
【図２】この発明の一実施形態にかかるスローアウェイチップの切刃部分を拡大して示す図である。
【図３】この発明の一実施形態にかかるスローアウェイチップを、ホルダーに装着する様子を示す図解的な斜視図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ、この発明を適用可能なスローアウェイチップの各種形状の例を示す平面図および正面図である。
【図５】請求項２に係るスローアウェイチップの一実施形態を示す図であり、（ａ）は平面視した状態を示す図、（ｂ）は側面視した状態を示す図、（ｃ）は端面視した状態を示す図である。
【図６】請求項３に係るスローアウェイチップの一実施形態を示す図であり、（ａ）は側面視した状態を示す図、（ｂ）は平面視した状態を示す図である。
【図７】従来のスローアウェイチップを示す図である。
【符号の説明】
１：スローアウェイチップ、２：母材、５：すくい面、６：着座面、８：逃げ面、９：切刃稜、１０：コーナ部、１２、１２３、１２５：センサライン、１３、１４：接触領域、１５、１６：接続ライン、１７：折り返しライン、１８：折り返し部
Claims (3)
- 略平板状を呈する母材の一主面側にすくい面、他の主面側に着座面、および前記すくい面と交差する側面に逃げ面を形成し、前記すくい面と逃げ面との交差稜部分に切刃を形成し、前記逃げ面の切刃近傍に所定幅を有する導電性膜から成るセンサラインを前記母材に対して電気的に絶縁状態で設け、前記母材の一主面側および／または他の主面側に、所定の回路と電気的に接続可能な対をなす２つの接触領域を前記母材に対して電気的に絶縁状態で設け、前記２つの接触領域と前記センサラインの一端および他端とをそれぞれ接続する接続ラインを前記母材の側面から前記母材の一主面および／または他の主面にかけて前記母材に対して電気的に絶縁状態で設けたスローアウェイチップにおいて、前記接続ラインが通過する前記側面と一主面および／または他の主面との交差稜部分を窪ませたことを特徴とするスローアウェイチップ。
- 略角柱状を呈する母材の少なくとも一端部の上面側にすくい面を、端面側に前逃げ面を、および側面側に横逃げ面を形成し、このすくい面と前逃げ面との稜線部に前切刃を、すくい面と横逃げ面との稜線部に横切刃を形成し、前記前逃げ面と横逃げ面の切刃近傍に所定幅を有する導電性膜から成るセンサラインを前記母材に対して電気的に絶縁状態で設け、前記母材の上面側および／または底面側に、所定の回路と電気的に接続可能な対をなす２つの接触領域を前記母材に対して電気的に絶縁状態で設け、前記２つの接触領域と前記センサラインの一端および他端とをそれぞれ接続する接続ラインを前記母材の側面から前記母材の上面または底面にかけて前記母材に対して電気的に絶縁状態で設けたスローアウェイチップにおいて、前記接続ラインが通過する前記側面と上面および／または底面との交差稜部分を窪ませたことを特徴とするスローアウェイチップ。
- 略板状を呈する母材の外周面に、周方向に隣接して形成したすくい面と逃げ面との対を１組又は前記周方向に沿って複数組形成し、前記対をなすすくい面と逃げ面との交差位置にそれぞれ厚さ方向の切刃を形成し、前記逃げ面の切刃近傍に所定幅を有する導電性膜から成るセンサラインを前記母材に対して電気的に絶縁状態で設け、前記母材の上面側および／または底面側に、所定の回路と電気的に接続可能な対をなす２つの接触領域を前記母材に対して電気的に絶縁状態で設け、前記２つの接触領域と前記センサラインの一端および他端とをそれぞれ接続する接続ラインを前記母材の周面から前記母材の上面または底面にかけて前記母材に対して電気的に絶縁状態で設けたスローアウェイチップにおいて、前記接続ラインが通過する前記周面と上面および／または底面との交差稜部分を窪ませたことを特徴とするスローアウェイチップ。
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