JP4139171B2

JP4139171B2 - Throwaway tip

Info

Publication number: JP4139171B2
Application number: JP2002266016A
Authority: JP
Inventors: 琢也石田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-09-11
Filing date: 2002-09-11
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2022-09-11
Also published as: JP2004098251A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳鉄や鉄鋼の切削に用いるスローアウェイタイプの切削チップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鋳鉄や鉄鋼の切削ではスローアウェイタイプの切削チップが用いられており、中には、切り屑によるすくい面の損傷を防止する目的でチップのすくい面にチップブレーカを形成したものや、切削抵抗による損傷等を防ぐためにすくい面外周部の切刃近傍にランドを設けたもの等、チップのすくい面形状に変化を持たせたチップが知られている。
【０００３】
チップブレーカおよびランドを形成した両面使いのスローアウェイチップでは、一般的にチップをひっくり返して用いる際に切刃部がホルダと接触して欠損することを防止するため、図５のようにランド２５の高さをすわり面２７（すくい面中央部）の高さよりも低くなる（ｈ＜０）ように設計される（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のスローアウェイチップでは、特に衝撃が大きい切削条件で加工すると、チップ２１の固定（すわり）に最も影響するチップコーナー部３３の高さが低くなってしまうことからチップ２１の下面（すわり面）に位置する切刃部２４にうきが生じてしまう結果、チップ２１のすわりが悪く、切削時に特にチップコーナー部３３が振動し、チップ２１の下面に位置する切刃部２４がホルダの着座面に断続的に衝突して欠損（裏欠け）したり、切削時のチップのビビリ振動によって切削に関与する切刃２４にチッピングが発生する恐れがあった。
【０００５】
そこで、ランド２５と、このランド２５と相似形状からなる中央面２７とを設けた、いわゆる全周ブレーカにおいて、ランド２７と中央面２７の高さを同じにしてチップ２１のすわりを安定させ、裏欠け防止や切削抵抗を低減させるスローアウェイチップも提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００６】
しかしながら、この全周ブレーカタイプのチップ２１においても、片面の切削に刃先２４の欠損やクレータ摩耗によってすくい面のランド２５が損傷してしまうと、チップ２１を裏返して使用した際にチップ２１のすわりに最も影響するコーナー部３３のランド２５が損傷して設置面とならなくなる結果、すわりの安定性が落ちてしまい、チップ２１のうきやびびり等を抑制できずに工具損傷や加工面が粗くなる等の問題点があった。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、その目的はチップのすわりを安定させて切削時のチップの振動を防止し、裏欠けや切刃のチッピングを防止でき、使用した面を裏返してすわり面とした場合でもすわりの安定性を高いままに保持できるとともに平滑な仕上げ面が得られるスローアウェイチップを提供することにある。
【０００８】
【特許文献１】
特開平８−３９３０６号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開平１１−２７７３０７号公報
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の問題について検討した結果、略平板状をなし、２つの主面がすくい面と着座面を、側面が逃げ面をなし、前記両主面と前記逃げ面の交点に切刃を有する両面使用可能なスローアウェイチップにおいて、前記両主面の周縁部にランド面を、該ランド面から内側に凹部をはさんで中央面を設けるとともに、前記中央面に前記ランド面に向かって伸びる少なくとも１つ以上の突起部を設け、かつ、前記中央面の少なくとも前記突起部頂面および前記ランド面がともに設置面となるるよう形成され、前記凹部は、前記ランド面側のＲ _１面と、該Ｒ _１面に連続するＲ _２面と、該Ｒ _２面に連続するとともに中央面側のＲ _３面との３つのＲ面にて形成されるとともに、前記Ｒ _１面の曲率半径：ｒ _１および前記Ｒ _２面の曲率半径：ｒ _２および前記Ｒ _３面の曲率半径：ｒ _３が、ｒ _３＞ｒ _１＞ｒ _２となるよう形成されることによって、チップのすわりに最も影響を与えるコーナー部近傍までを設置面とでき、例え片面の切刃が切削によって欠損した場合であっても、この欠損した切刃近傍がホルダから浮いた状態となることを防止して切削時の振動による裏欠けが発生することを抑制できるとともに、ビビリの発生を防止して切削に関与する切刃の欠損を防止でき、平滑な仕上げ面が得られることを知見した。
【００１１】
すなわち、本発明のスローアウェイチップは、略平板状をなし、２つの主面がすくい面と着座面を、側面が逃げ面をなし、前記両主面と前記逃げ面の交点に切刃を有する両面使用可能なスローアウェイチップにおいて、前記両主面の周縁部にランド面を、該ランド面から内側に凹部をはさんで中央面を設けるとともに、前記中央面に前記ランド面に向かって伸びる少なくとも１つ以上の突起部を設け、かつ、前記中央面の少なくとも前記突起部頂面および前記ランド面がともに設置面となるよう形成され、前記凹部は、前記ランド面側のＲ_１面と、該Ｒ_１面に連続するＲ_２面と、該Ｒ_２面に連続するとともに中央面側のＲ_３面との３つのＲ面にて形成されるとともに、前記Ｒ_１面の曲率半径：ｒ_１および前記Ｒ_２面の曲率半径：ｒ_２および前記Ｒ_３面の曲率半径：ｒ_３が、ｒ_３＞ｒ_１＞ｒ_２となるスローアウェイチップである。
【００１２】
また、前記突起部の先端の角度を鋭角とすることが望ましい。
【００１４】
また、前記スローアウェイチップの中心からチップ周縁部までの長さＬ₁に対する前記スローアウェイチップの中心から前記突起部先端までの長さＬ₂の比（Ｌ₂／Ｌ₁）が０．７〜０．９５であること、また前記ランド面の幅が０．２〜０．５ｍｍであることが望ましい。
【００１５】
また、前記凹部が前記ランド面側のＲ₁面と、該Ｒ₁面に連続するＲ₂面と、該Ｒ₂面に連続するとともに中央面側のＲ₃面との３つのＲ面にて形成することが望ましい。
【００１６】
前記主面における前記中央面および前記ランド面の面積比率が５０〜９０％であることが望ましい。
【００１７】
前記突起部の前記中央面と同じ高さに位置する先端と前記ランド面との距離が０．５ｍｍ以下であり、かつ前記突起部先端の高さが前記ランド面に向かって１０〜６０度の角度で傾斜しつつ減じていることが望ましい。
また、本発明のスローアウェイチップの製造方法は、略平板状をなし、２つの主面がすくい面と着座面を、側面が逃げ面をなし、前記両主面と前記逃げ面の交点に切刃を有する両面使用可能なスローアウェイチップの製造方法において、前記両主面の周縁部にランド面を、該ランド面から内側に凹部をはさんで中央面を設けるとともに、前記中央面に前記ランド面に向かって伸びる少なくとも１つ以上の突起部を設けたスローアウェイチップの焼結体を作製する工程と、前記焼結体において、前記突起部頂面および前記ランド面がともに設置面となるよう同じ高さになるまで、前記突起部頂面および前記ランド面を共に研削加工する工程と、を備えたスローアウェイチップの製造方法である。
このとき、前記突起部は、突起部先端の高さがランド面に向かってチップの厚み方向に傾斜しつつ減じている傾斜面を有して形成されるとともに、前記研削工程において、前記ランド面と前記突起部先端との間隔を目視で確認して、前記研削加工を終了することが望ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の切削スローアウェイチップ(以下単にチップと呼ぶ)について、図１の平面図（ａ）と、側面図（ｂ）を用いて説明する。図1によれば、チップ1は略平板状の多角形からなり、すくい面および着座面を形成する主面２と側面に逃げ面３を有し、逃げ面３と主面２との交点に切刃４（切削に関与する切刃４ａ、着座面に位置する切刃４ｂ）を有する。さらに、主面２の周縁部に着座面と厚み方向に平行で、かつ平坦なランド面５を有し、また、チップ１の主面２の中央部に着座面と厚み方向に平行で、かつ平坦な中央面７を有するとともに、ランド面５と中央面７の間にブレーカとして機能する凹部６を設けている。
【００１９】
本発明によれば、中央面７にランド面５に向かって伸びる１つ以上の突起部８を設けるとともに、ランド面５の高さと、中央面７の少なくとも突起部８の頂面の高さとを同じとして、スローアウェイチップ１のコーナー１３、すなわち、すくい面のコーナー１３に向かって伸びる１つ以上の突起部８と、２つのコーナー１３の間に向かって伸びる１つ以上の突起部８とを有し、前記コーナー１３に向かって伸びる突起部８の中央面７と同じ高さに位置する先端とランド面５との距離が、前記２つのコーナー１３の間に向かって伸びる突起部８の中央面７と同じ高さに位置する先端とランド面５との距離よりも大きくするとともに、一方のコーナーに位置する切刃が切削に関与する場合に、前記一方のコーナーの裏側に位置する他方のコーナーに位置するランド面が、該ランド面と同じ高さに位置する突起部の頂面とともにホルダへの設置面となるよう形成することが大きな特徴であり、このようにすることでランド面５が設置面（すわり面）となり、チップ１の特にホルダと接する（着座面）切刃４ｂ部のすわりの安定性が向上し、切削時に切刃４ｂ部分にうきによるびびりや裏欠けが発生することを防ぐことができる。また、ランド面５のみでチップ１を支えてしまうと、ランド面５が切削による負荷でかけた場合、チップ１のすわりが不安定になるが、ランド面５とともに中央面７の中ですくなくとも突起部８の頂面もすわり面とすることでランド面５にかかる切削の負荷を低減でき、かつ、よりチップ１の外側ですわりを得ることができるため、チップ１のすわりが安定し、チップ１のうきを抑制することができる。
【００２０】
すなわち、ランド面５が突起部８よりも低い位置にあると切削時にチップ１のうきが発生してしまい、チップ１の設置面側の切刃や中央面が断続的な衝撃を受けて裏欠けや欠損の原因となってしまう。他方、ランド面５が突起部８よりも高い位置にあると、すわりは安定し、うきの発生を抑えることができる反面、切削時の負荷がランド面５に集中してしまい、裏欠けや欠損を引き起こしてしまう。
【００２１】
また、切削時の摩耗や欠損等によってランド面５が損傷してしまうため、チップ１を裏返して使用した際に刃先４のランド面５が設置面とならなくなる。そのため、切削によって刃先４に荷重がかかると、刃先４の下の設置面が無いためすわりが安定せずにうきやびびりが発生してしまう。そこで、突起部８を設けるとすわり面がランド面５により近い位置にあるため、ランド面５が損傷した場合でもすわりの安定性を保持することができる効果もある。
【００２２】
なお、ランド面５と突起部８の高さを同じにするには、あらかじめランド面５と突起部８をともに設定値よりも高くなるように調整した焼結体を作製し、ランド面５と突起部８に同時に研削加工を施すことによってランド面５と突起部８の高さを調整可能である。また、ランド面５の高さと突起部８の高さが加工ばらつきによって０．０５ｍｍ以下の差が生じた場合であっても本発明の効果は失われない。
【００２３】
さらに、切削に影響しない程度にチップ１の外側に突起部８を複数配置することでチップ1のすわりをより向上することができる。そこで、突起部８の先端を図２に示すように、チップ１を平面視したときの角度αを鋭角、特に６０°以下とすることが、より多くの突起部８をチップ１のランド面５付近に配置できるため望ましい。
【００２４】
また、本発明のスローアウェイチップは、突起部８として、スローアウェイチップ１のコーナー１３に向かって伸びる１つ以上の突起部と、２つのコーナー１３の間に向かって伸びる１つ以上の突起部８とを有することを特徴とする。これにより、コーナー１３に向かう突起部８がすわりとなるとともにブレーカの効果をもつため、切り屑の排出方向を一定にすることができ、切削抵抗の低減することができる。さらに、コーナー１３とコーナー１３の間にもひとつ以上の突起部８を設けることですわりの安定性がより向上する。
【００２５】
なお、チップ１の中心からチップ周縁部までの長さＬ₁に対するチップ１の中心から突起部８の先端までの長さＬ₂の比（Ｌ₂／Ｌ₁）が０．７〜０．９５であることが、チップ１の着座面においてランド面５に欠損や加工ばらつきによるランド面５と中央面７との高さずれが発生した場合においても、チップ１、特に着座面の座り安定性を維持できる点で望ましい。すなわち、０．７以下であれば、ランド面５に欠損が発生したときに不安定となり、０．９５以上であれば加工ばらつきでランド面５と中央面７との高さのずれが発生したときに不安定となる。
【００２６】
なお、図１によれば、チップ１の中央には取付孔９が形成され、この取付孔９にボルト等（不図示）を螺合してネジ止め固定する構造となっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ネジを用いない、いわゆるクランプオン方式の固定であってもよい。
【００２７】
さらに、ランド面５の幅を０．２〜０．５ｍｍとすることが切刃の強度、およびチップ１の着座面（設置面）におけるすわりの安定性を高めて裏欠けに対する強度を高めるとともに、切り屑の排出性の向上や切削抵抗の増大防止により欠損およびチッピングを防止する点で望ましい。
【００２８】
また、チップ１の要部拡大断面図である図２に示すように、本発明によればランド面５と中央面７の間にある凹部８を、ランド面５側のＲ_１面１０と、Ｒ_１面１０に連続し、図３では凹部６の底面に位置するＲ_２面１１と、Ｒ_２面に連続する中央面側のＲ_３面１２との３つのＲ面からなるとともに、Ｒ _１面１０の曲率半径：ｒ _１およびＲ _２面１１の曲率半径：ｒ _２およびＲ _３面１２の曲率半径：ｒ _３がｒ _３＞ｒ _１＞ｒ _２となるよう形成されることで切削抵抗を低減し、耐欠損性を向上させ、切り屑の排出をスムーズにし、切り屑のつまり等による損傷を防ぐブレーカとしての効果に加えて、すわりとなる中央面７および突起部８の面積を確保することができる。
【００２９】
ここで、上記凹部６の望ましい寸法は、切削抵抗を低減する点でＲ₁面１０の曲率半径を１５〜１７ｍｍ、切屑の流れを損なわず、凹部６（ブレーカ）の長さを短くしてすわりを確保する点でＲ₂面１１の曲率半径を１〜２ｍｍ、望ましくは１〜１．５ｍｍとし、さらには切り屑をスムーズに排出し、切り屑のつまりによる工具損傷を防ぐ点でＲ₃面１２の曲率半径を２２〜２４ｍｍとすることが望ましい。
【００３０】
また、切刃４はシャープエッジでもよいが、切刃４の刃先強度が増し、さらに切削抵抗を低減することができるため、刃先４のチッピングおよび欠損を防ぐことができる点で切刃４にＣ面またはＲ面加工を施すことが望ましい。
【００３１】
さらに、本発明によれば、図１に示すように、主面２における中央面７およびランド面５、すなわち設置面の面積比率が５０〜９０％であることが、すわりを安定させ、うきやびびりの発生を抑えて裏欠けやチッピングを防ぐ点で望ましい。
【００３２】
また、突出部８の中央面７と同じ高さに位置する先端８ａとランド面５との距離を０．５ｍｍ以下とし、かつ図４に示すように突起部先端８ａの高さがランド面５に向かって１０〜６０度の角度でチップ１の厚み方向に傾斜しつつ減じていることが望ましく、これによって、主面を研磨加工するにつれてランド面５と突起部８の先端との間隔が狭まることを目視で確認できることから、作業者がランド面５と突起部先端８ａとの間隔を目視で確認することによって研磨加工状態を容易に確認でき、加工時の並行度のばらつきを防止することができる。
【００３３】
【実施例】
（実施例）
ＷＣ粉末に対してＣｏを１１重量％添加した混合粉末を、プレス成形で図１および表１に示す型式、平面形状で刃先を１面に２つの計４つになるように成形し、真空焼成した後、試料Ｎｏ．１〜６については焼結体の両主面の中央面およびランド面を研磨して同じ高さに調整した。なお、試料Ｎｏ．１〜６、８〜１１については、対向するコーナー部同士で中央面の突起形状を対称な形状にするとともに、先端に４５度の傾斜を設け、中央面の突起部先端とランド面との隙間（ｗ）を０．２ｍｍに設定することによって、目視によって研磨加工の平行度のバラツキを確認することができた。なお、試料Ｎｏ．７はブレーカを設けない従来の形状であり、試料Ｎｏ．８、９はランド面が突起部の高さより低い従来の形状であり、試料Ｎｏ．１０、１１はランド面が突起部の高さより高い従来の形状であり、試料Ｎｏ．１２はランド部と中央面の高さが同じで中央面に突起部がない従来の形状である。
【００３４】
また、すべての試料にはランド面の周縁部にホーニング処理（刃先処理）を施した後、ＣＶＤ法によって焼結体表面にＴｉＣＮ−Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＮからなる硬質膜を順にコーティングして試料Ｎｏ.１〜１１のスローアウェイチップを作製した。
【００３５】
得られたチップについて、チップを平板の上に置いたときの周縁部（ランド面の周縁端）と平板との隙間の最大値（ｈ）、中央面の突起部先端の位置（Ｌ₂／Ｌ₁の平均値）を測定し表１に示した。
【００３６】
また、得られたチップを用いて以下の条件での切削試験を行い、測定器を用いて切削時のうきの測定を行い、チップが欠損に至るまでの切削時間、被削材の加工面状態の観察を行った。また、切削試験は１つの試料につき、図１（ｂ）の刃先４ａ₁、４ａ₂で行った後、裏返して刃先４ｂ₁、４ｂ₂で行った。結果は表２に示した。
切削条件
切削速度：２５０ｍ／ｍｉｎ
切込み：４ｍｍ
送り：０．３５ｍｍ／ｒｅｖ
被削材：ＦＣ２５０４本溝つき
切削状態：乾式
【００３７】
【表１】

【００３８】
【表２】

【００３９】
表２より、ランド面と中央面のすくなくとも突起部を同じ高さ（ｈ≦０．０５ｍｍ）とした試料Ｎｏ．１〜６では、刃先４ａ₁、４ａ₂、４ｂ₁、４ｂ₂すべての切刃において切削時におけるチップ周縁部のうきが１０μｍ以下であり、切削寿命が３００秒以上と長く、また、切刃以外の部位での欠損等の裏欠けおよび切削している切刃部分のチッピングも無く、優れた耐欠損性を示した。また、被削材の加工面を観察した結果、一様に滑らかな加工面となっていた。
【００４０】
これに対して、ブレーカを設けなかった試料Ｎｏ．７では、被削材の加工面が粗雑であった。
【００４１】
また、ランド面が突起部の高さより低い試料Ｎｏ．８、９では、うきが５０μｍ以上と大きく発生し、裏欠けが発生してしまい、かつ早期に切刃の欠損が発生して耐欠損性が悪かった。また、びびりによって加工面の面状態も悪くなった。
【００４２】
さらに、ランド面が突起部の高さより高い試料Ｎｏ．１０、１１では、うきの発生が小さいながらも発生し、ランド面に裏欠けが発生してしまった。そのため、びびりが発生し、切刃の欠損が早期に発生してしまい、被削材の加工面も悪かった。
【００４３】
また、中央面に突起部を設けず、ランド部と中央面の高さを同じとした試料Ｎｏ．１２では、刃先４ａ１、４ａ２の切削試験においてはうきも発生せず、切削時間も３００秒程度と長かった。しかしながら、刃先４ａ１、４ａ２での切削試験後に行う刃先４ｂ１、４ｂ２での切削試験は、先に行った切削試験によって刃先４ａ１、４ａ２のランド部が損傷し、設置面とならなかったため、うきが発生してしまい、切削時間も刃先４ａ１、４ａ２よりも短くなり、加工面もやや粗雑なものとなった。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳述したとおり、本発明に係るスローアウェイチップでは、スローアウェイチップの主面の周縁部にランドを設けるとともに、該ランド面から内側に凹部をはさんで中央面を設けるとともに、中央面にランド面に向かって伸びる少なくとも１つ以上の突起部を設け、かつ、中央面の少なくとも突起部頂面およびランド面がともに設置面となるよう形成され、凹部は、ランド面側のＲ _１面と、該Ｒ _１面に連続するＲ _２面と、該Ｒ _２面に連続するとともに中央面側のＲ _３面との３つのＲ面にて形成されるとともに、Ｒ _１面の曲率半径：ｒ _１およびＲ _２面の曲率半径：ｒ _２およびＲ _３面の曲率半径：ｒ _３が、ｒ _３＞ｒ _１＞ｒ _２となることで、チップのすわり面が端部まで安定し、切削に関与する切刃の裏側に位置する切刃がホルダから浮いた状態となることを防止して切削時の振動による裏欠けが発生することを抑制できるとともに、すわり面の拘束力を高めてビビリの発生を防止して切削に関与する切刃の欠損を防止でき、かつ、使用した面を裏返してすわり面とした場合でもすわりの安定性を高いままに保持できるとともに平滑な仕上げ面が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスローアウェイチップの例を示した概略図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略側面図である。
【図２】図１のスローアウェイチップの部分拡大平面図である。
【図３】図１(ｂ)中のＡ部の拡大断面概略図である。
【図４】図１（ａ）中のＢ−Ｂ拡大断面概略図である。
【図５】従来のスローアウェイチップの要部拡大断面図であり、（ａ）は要部拡大断面図、（ｂ）は平面図である。
【符号の説明】
１：スローアウェイチップ
２：主面
３：逃げ面
４：切刃
４ａ₁、ａ₂：切削に関与する切刃
４ｂ₁、ｂ₂：ホルダと接する（着座面）切刃
５：ランド面
６：凹部
７：中央面
８：突起部
８ａ：突起部先端
９：取付け孔
１０：先端側のＲ面（Ｒ₁）
１１：Ｒ底面（Ｒ₂）
１２：中央面側のＲ面（Ｒ₃）
ｈ：ランド面と中央面の高さの差[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a throw-away type cutting tip used for cutting cast iron or steel.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, throw-away type cutting tips are used for cutting cast iron and steel, and some of them have a chip breaker formed on the rake face of the chip for the purpose of preventing damage to the rake face due to chips, or cutting. There are known chips having a change in the shape of the rake face of the chip, such as a land provided in the vicinity of the cutting edge on the outer periphery of the rake face in order to prevent damage due to resistance.
[0003]
In a throw-away tip for use on both sides formed with a tip breaker and a land, in order to prevent the cutting edge portion from coming into contact with the holder and being lost when the tip is turned upside down, the land 25 as shown in FIG. Is designed to be lower (h <0) than the height of the sliding surface 27 (the rake face central portion) (see, for example, Patent Document 1).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned conventional throw-away tip, when the machining is performed under a cutting condition with particularly high impact, the height of the tip corner portion 33 that most affects the fixing (sitting) of the tip 21 is lowered, so the lower surface of the tip 21 ( As a result, the cutting edge portion 24 located on the (slipping surface) is creased. As a result, the tip 21 is not satisfactorily, the tip corner portion 33 vibrates particularly during cutting, and the cutting edge portion 24 located on the lower surface of the tip 21 There is a possibility that the seating surface intermittently collides with the chipping surface to cause chipping (back chipping), or chipping occurs in the cutting blade 24 involved in cutting due to chatter vibration of the chip during cutting.
[0005]
Therefore, in a so-called all-round breaker provided with a land 25 and a central surface 27 having a shape similar to that of the land 25, the height of the land 27 and the central surface 27 is made the same so that the sitting of the chip 21 is stabilized. A throw-away tip that prevents chipping and reduces cutting resistance has also been proposed (see, for example, Patent Document 2).
[0006]
However, even in this all-round breaker type chip 21, if the lands 25 on the rake face are damaged due to chipping of the cutting edge 24 or crater wear in one-sided cutting, the chip 21 sits when the chip 21 is turned over. As a result, the land 25 of the corner portion 33 that has the greatest effect on the surface is damaged and does not become the installation surface. There was a problem such as.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the purpose thereof is to stabilize the sitting of the chip to prevent chip vibration during cutting, to prevent back chipping and chipping of the cutting edge. An object of the present invention is to provide a throw-away tip that can maintain a high stability of the sitting even when the seat is turned upside down and that can obtain a smooth finished surface.
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 8-39306
[Patent Document 2]
JP-A-11-277307 [0010]
[Means for Solving the Problems]
As a result of studying the above problems, the present inventor has a substantially flat plate shape, the two main surfaces form a rake surface and a seating surface, the side surfaces form a flank surface, and cut at the intersection of the two main surfaces and the flank surface. In the throw-away tip having double-sided blades, a land surface is provided at a peripheral portion of both main surfaces, a center surface is provided with a concave portion inward from the land surface, and the center surface is directed toward the land surface. And at least one protrusion top surface of the central surface and the land surface are both set as an installation surface, and the recess is R ₁ on the land surface side. A radius of curvature of the R ₁ surface , and an R ₂ surface that is continuous with the R ₁ surface , and an R ₃ surface that is continuous with the R ₂ surface and on the central surface side R _3. : _{r 1} and said _{R 2} side of the curvature radius: r And wherein R ₃ side of the curvature radius: r ₃ is, r _3> by being formed so as to be _r _1> r _2, can and the installation surface until near corners most affect sitting chip, for example one-sided Even if the cutting edge of the metal is broken by cutting, it is possible to prevent the vicinity of the broken cutting edge from being lifted from the holder, and to prevent the occurrence of back chipping due to vibration during cutting. It has been found that the occurrence of cracks can be prevented to prevent chipping of the cutting edge involved in cutting, and a smooth finished surface can be obtained.
[0011]
That is, the throw-away tip of the present invention has a substantially flat plate shape, two main surfaces form a rake surface and a seating surface, side surfaces form a flank surface, and have a cutting edge at the intersection of the two main surfaces and the flank surface. In the throw-away tip that can be used on both sides, a land surface is provided at the peripheral edge portion of both the main surfaces, a central surface is provided with a recess inward from the land surface, and at least the central surface extends toward the land surface. One or more protrusions are provided, and at least the protrusion top surface and the land surface of the central surface are both formed as installation surfaces, and the recess includes the R ₁ surface on the land surface side, and R ₂ faces continuous in R ₁ side, while being formed at three R faces the central side of the R ₃ sides with successive to the R ₂ side, the R ₁ side curvature radius: r ₁ and the _{R 2} side of the curvature radius: _{r 2} Contact Fine wherein _{R 3} side of the curvature radius: _{r 3} _is a throw-away tip to be _{_{r 3> r 1> r 2}} .
[0012]
Moreover, it is desirable that the angle of the tip of the protrusion is an acute angle.
[0014]
Further, the ratio (L ₂ / L ₁ ) of the length L ₂ from the center of the throw-away tip to the tip of the protruding portion with respect to the length L ₁ from the center of the throw-away tip to the peripheral edge of the tip is 0.7 to It is desirable that the width of the land surface is 0.95 and the width of the land surface is 0.2 to 0.5 mm.
[0015]
Further, the R ₁ side of the recess the land surface, and R ₂ surfaces contiguous to the R ₁ side, at three R faces the central side of the R ₃ sides with successive to the R ₂ side It is desirable to form.
[0016]
It is desirable that an area ratio of the central surface and the land surface in the main surface is 50 to 90%.
[0017]
The distance between the front end of the protrusion portion located at the same height as the central surface and the land surface is 0.5 mm or less, and the height of the protrusion front end is 10 to 60 degrees toward the land surface. It is desirable that the angle is reduced while being inclined at an angle.
Also, the throwaway tip manufacturing method of the present invention has a substantially flat plate shape, the two main surfaces form a rake surface and a seating surface, the side surfaces form a flank surface, and cut at the intersection of the two main surfaces and the flank surface. In the method of manufacturing a throw-away tip having a blade, which can be used on both sides, a land surface is provided at a peripheral portion of each of the main surfaces, a center surface is provided with a concave portion inward from the land surface, and the land is provided on the center surface. A step of producing a throwaway tip sintered body provided with at least one protrusion extending toward the surface, and in the sintered body, the protrusion top surface and the land surface are both installed surfaces And a step of grinding the top surface of the protrusion and the land surface together until they have the same height.
At this time, the protrusion is formed to have an inclined surface in which the height of the tip of the protrusion is decreased while being inclined in the thickness direction of the chip toward the land surface. It is desirable to visually check the distance between the projection and the tip of the projection and finish the grinding process.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A cutting throw-away tip (hereinafter simply referred to as a tip) of the present invention will be described with reference to a plan view (a) and a side view (b) of FIG. According to FIG. 1, the chip 1 has a substantially flat polygonal shape, and has a main surface 2 that forms a rake face and a seating surface, and a flank 3 on the side surface, and an intersection of the flank 3 and the main surface 2. It has a cutting edge 4 (a cutting edge 4a involved in cutting, a cutting edge 4b located on the seating surface). Further, the peripheral surface of the main surface 2 has a flat land surface 5 parallel to the seating surface and in the thickness direction, and parallel to the seating surface and thickness direction in the central portion of the main surface 2 of the chip 1. A concave center 6 is provided between the land surface 5 and the central surface 7 and functions as a breaker.
[0019]
According to the present invention, the center surface 7 is provided with one or more protrusions 8 extending toward the land surface 5, and the height of the land surface 5 and the height of the top surface of at least the protrusion 8 of the center surface 7 are determined. as the

same corner

13 of the throw-away tip 1, i.e., one or more projections 8 extending toward the corner 13 of the rake face, 1 extending toward between the two corners 13 or more projections 8 And the distance between the land surface 5 and the tip located at the same height as the central surface 7 of the protrusion 8 extending toward the corner 13 extends between the two corners 13. When the cutting edge located at one corner is involved in the cutting, it is located on the back side of the one corner. The other corner Installation land surfaces located is a major feature be formed to be a mounting surface of the holder with the top surface of the protruding portion positioned at the same height as the said land surface and land surface 5 by such The stability of the cutting edge 4b portion of the chip 1 that is in contact with the holder (sitting surface) (sitting surface) is improved, and chatter and back chipping due to squeezing are prevented from occurring in the cutting blade 4b portion during cutting. it is Ru can. Further, if the chip 1 is supported only by the land surface 5, when the land surface 5 is applied by a load due to cutting, the sitting of the chip 1 becomes unstable. Since the top surface of 8 is also a sliding surface, the cutting load applied to the land surface 5 can be reduced and the sliding can be obtained on the outside of the chip 1, so that the sitting of the chip 1 is stable, Can suppress squealing.
[0020]
That is, if the land surface 5 is lower than the protrusion 8, the chip 1 is eroded during cutting, and the cutting edge and the center surface on the installation surface side of the chip 1 are intermittently impacted and chipped back. Or cause loss. On the other hand, if the land surface 5 is higher than the protrusion 8, the sitting is stable and the occurrence of squeezing can be suppressed. On the other hand, the load during cutting is concentrated on the land surface 5, resulting in chipping or chipping. Will cause.
[0021]
In addition, since the land surface 5 is damaged due to wear or chipping during cutting, the land surface 5 of the cutting edge 4 does not become an installation surface when the tip 1 is turned upside down. Therefore, when a load is applied to the cutting edge 4 by cutting, there is no installation surface under the cutting edge 4 and the sitting is not stabilized, and swaying and chattering occurs. Therefore, when the protrusion 8 is provided, the sitting surface is closer to the land surface 5, so that there is an effect that the stability of the sitting can be maintained even when the land surface 5 is damaged.
[0022]
In order to make the land surface 5 and the protrusion 8 have the same height, a sintered body in which both the land surface 5 and the protrusion 8 are adjusted in advance to be higher than a set value is prepared. It is possible to adjust the height of the land surface 5 and the protrusion 8 by grinding the protrusion 8 simultaneously. Even if the difference between the height of the land surface 5 and the height of the protrusion 8 is 0.05 mm or less due to processing variations, the effect of the present invention is not lost.
[0023]
Furthermore, the sitting of the chip 1 can be further improved by arranging a plurality of protrusions 8 on the outer side of the chip 1 so as not to affect the cutting. Therefore, as shown in FIG. 2, when the tip 1 of the chip 1 is viewed in plan, the angle α when the chip 1 is viewed in plan is set to an acute angle, particularly 60 ° or less. This is desirable because it can be placed nearby.
[0024]
In addition, the throwaway tip of the present invention has, as the protrusions 8, one or more protrusions extending toward the corner 13 of the throwaway chip 1 and one or more protrusions extending between the two corners 13. and having a 8. Thereby, since the protrusion part 8 which goes to the corner 13 becomes a seat and has the effect of a breaker, the discharge direction of chips can be made constant, and the cutting resistance can be reduced. Furthermore, providing one or more protrusions 8 between the

corners

13 and 13 improves the stability of the chair.
[0025]
Note that the ratio (L ₂ / L ₁ ) of the length L ₂ from the center of the chip 1 to the tip of the protrusion 8 to the length L ₁ from the center of the chip 1 to the peripheral edge of the chip is 0.7 to 0.95. Therefore, even when the land surface 5 on the seating surface of the chip 1 has a height shift between the land surface 5 and the center surface 7 due to chipping or processing variations, the sitting stability of the chip 1, particularly the seating surface, is improved. This is desirable because it can be maintained. That is, if it is 0.7 or less, it becomes unstable when a defect occurs on the land surface 5, and if it is 0.95 or more, the height deviation between the land surface 5 and the center surface 7 occurs due to processing variation. Sometimes it becomes unstable.
[0026]
According to FIG. 1, a mounting hole 9 is formed in the center of the chip 1, and a bolt or the like (not shown) is screwed into the mounting hole 9 and fixed with screws. Is not limited to this, and may be a so-called clamp-on type fixing without using a screw.
[0027]
Furthermore, the width of the land surface 5 is set to 0.2 to 0.5 mm to increase the strength of the cutting edge and the stability of the sitting on the seating surface ( installation surface ) of the chip 1 to increase the strength against the back chip, This is desirable in terms of preventing chipping and chipping by improving chip discharge and preventing cutting resistance from increasing.
[0028]
Further, as shown in FIG. 2 which is an enlarged cross-sectional view of the main part of the chip 1, according to the present invention, the concave portion 8 between the land surface 5 and the central surface 7 is formed with the R ₁ surface 10 on the land surface 5 side, Consisting of R ₁ surface 10, in FIG. 3, it consists of three R surfaces: R ₂ surface 11 located at the bottom surface of recess 6 and R ₃ surface 12 on the central surface side continuous with R ₂ surface, and R ₁ curvature of the surface 10 the radius of curvature of _{r 1} and _{R 2} surface 11 radius of curvature of _{r 2} and _{R 3} surface 12 radius _{r 3} is the cutting resistance by being formed _r _3> r 1> _{r 2} and so as In addition to the effect as a breaker that reduces, improves chipping resistance, smoothes chip discharge, and prevents damage due to chip clogging, etc., it secures the area of the central surface 7 and the protrusion 8 to be seated. Can
[0029]
Here, the desirable dimension of the concave portion 6 is that the radius of curvature of the R ₁ surface 10 is ₁₅ to 17 mm in terms of reducing cutting resistance, and the length of the concave portion 6 (breaker) is shortened without impairing the flow of chips. 1~2mm the radius of curvature of R ₂ surface 11 at a point to ensure, preferably a 1-1.5 mm, further ejects the chips smoothly, R ₃ faces in terms of preventing tool damage clogging of the chip The radius of curvature of 12 is desirably 22 to 24 mm.
[0030]
The cutting edge 4 may be a sharp edge. However, since the cutting edge 4 has increased edge strength and can reduce cutting resistance, the cutting edge 4 can be prevented from chipping and chipping. It is desirable to perform surface or R surface processing.
[0031]
Furthermore, according to the present invention, as shown in FIG. 1, the area ratio of the central surface 7 and the land surface 5 in the main surface 2, that is, the installation surface is 50 to 90%, which stabilizes the sitting, This is desirable because it prevents chattering and prevents chipping and chipping.
[0032]
Further, the distance between the tip 8a located at the same height as the central surface 7 of the protrusion 8 and the land surface 5 is 0.5 mm or less, and the height of the protrusion 8a is the land surface 5 as shown in FIG. It is desirable that the distance between the land surface 5 and the tip of the protrusion 8 is reduced as the main surface is polished. Since this can be confirmed visually, the operator can easily confirm the polishing state by visually confirming the distance between the land surface 5 and the protrusion tip 8a, and can prevent variations in parallelism during processing. it can.
[0033]
【Example】
(Example)
A powder mixture containing 11% by weight of Co with respect to the WC powder is molded by press molding so that there are a total of four blade tips on the surface of the model shown in FIG. Sample No. About 1-6, the center surface and land surface of both the main surfaces of a sintered compact were grind | polished, and it adjusted to the same height. Sample No. About 1-6, 8-11, while making the protrusion shape of a center plane into symmetrical shape between opposing corner parts, providing 45 degrees inclination at the front-end | tip, the clearance gap between a front-end | tip protrusion part and a land surface By setting (w) to 0.2 mm, it was possible to visually confirm the variation in the parallelism of the polishing process. Sample No. 7 is a conventional shape without a breaker. Nos. 8 and 9 are conventional shapes in which the land surface is lower than the height of the protrusion. 10 and 11 are conventional shapes in which the land surface is higher than the height of the protrusion. Reference numeral 12 denotes a conventional shape in which the land portion and the central surface have the same height and the central surface has no protrusion.
[0034]
In addition, all samples were subjected to honing treatment (blade edge treatment) on the peripheral portion of the land surface, and then a hard film made of TiCN—Al ₂ O ₃ —TiN was sequentially coated on the sintered body surface by a CVD method. No. 1 to 11 throwaway tips were produced.
[0035]
For the obtained chip, the maximum value (h) of the gap between the peripheral edge (the peripheral edge of the land surface) and the flat plate when the chip is placed on the flat plate, the position of the tip of the protrusion on the central surface (L ₂ / L The average value of ₁ ) was measured and shown in Table 1.
[0036]
In addition, a cutting test is performed using the obtained insert under the following conditions, a measurement is performed using a measuring instrument, a cutting time until the insert is damaged, and a work surface state of the work material. Was observed. Further, the cutting test was performed for each sample with the cutting edges 4a ₁ and 4a ₂ of FIG. 1B, and then turned over and performed with the cutting edges 4b ₁ and 4b ₂ . The results are shown in Table 2.
Cutting conditions Cutting speed: 250 m / min
Cutting depth: 4mm
Feeding: 0.35mm / rev
Work material: FC250 Four grooved cutting condition: Dry type
[Table 1]

[0038]
[Table 2]

[0039]
From Table 2, sample No. 1 having at least the protrusions on the land surface and the center surface having the same height (h ≦ 0.05 mm). 1-6, the cutting edge peripheral edge at the time of cutting is 10 μm or less in all cutting edges 4a ₁ , 4a ₂ , 4b ₁ , 4b ₂ , and the cutting life is as long as 300 seconds or longer. There was no back chipping such as chipping at the part and chipping of the cutting edge part being cut, and excellent chipping resistance was shown. Further, as a result of observing the machined surface of the work material, the machined surface was uniformly smooth.
[0040]
On the other hand, sample no. In No. 7, the processed surface of the work material was rough.
[0041]
In addition, sample No. whose land surface is lower than the height of the protrusions. In Nos. 8 and 9, the swell was as large as 50 μm or more, chipping occurred on the back, and chipping of the cutting edge occurred early, resulting in poor chipping resistance. In addition, the surface condition of the machined surface deteriorated due to chatter.
[0042]
Further, the sample No. whose land surface is higher than the height of the protruding portion. In Nos. 10 and 11, although the occurrence of swell was small, the back face was chipped on the land surface. For this reason, chattering occurred, chipping of the cutting edge occurred early, and the work surface of the work material was also poor.
[0043]
In addition, the sample No. 1 was not provided with a protrusion on the central surface, and the land and the central surface had the same height. In No. 12, no cutting occurred in the cutting test of the cutting edges 4a1, 4a2, and the cutting time was as long as about 300 seconds. However, the cutting test performed at the cutting edges 4b1 and 4b2 after the cutting test at the cutting edges 4a1 and 4a2 caused damage to the land portions of the cutting edges 4a1 and 4a2 due to the cutting test performed earlier, and did not become an installation surface. As a result, the cutting time is shorter than the cutting edges 4a1 and 4a2, and the machining surface is somewhat rough.
[0044]
【The invention's effect】
As described in detail above, in the throw-away tip according to the present invention, a land is provided at the peripheral edge of the main surface of the throw-away tip , a central surface is provided with a concave portion inward from the land surface , and a central surface is provided. At least one protrusion extending toward the land surface is provided, and at least the protrusion top surface and the land surface of the center surface are both formed as installation surfaces, and the recess is formed on the land surface side R ₁ surface. , wherein the R ₂ side continuous to the R ₁ side, the with continuous to R ₂ side while being formed by three R faces the central side of the R ₃ sides, R ₁ side of the curvature radius: r ₁ And the radius of curvature of the R ₂ surface: r ₂ and the radius of curvature of the R ₃ surface: r ₃ satisfy r ₃ > r ₁ > r ₂ , so that the sliding surface of the tip is stabilized to the end and participates in cutting. Is the cutting edge located behind the cutting edge a holder? The cutting edge that is involved in cutting can be prevented by preventing the occurrence of back chipping due to vibration during cutting and preventing the occurrence of chatter by increasing the restraining force of the sliding surface. In addition, even when the used surface is turned upside down to be a sitting surface, the stability of the sitting can be kept high and a smooth finished surface can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a throw-away tip of the present invention, (a) is a schematic plan view, and (b) is a schematic side view.
FIG. 2 is a partially enlarged plan view of the throw-away tip in FIG.
3 is an enlarged schematic cross-sectional view of a portion A in FIG. 1 (b).
4 is an enlarged schematic cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a conventional throw-away tip, (a) is an enlarged cross-sectional view of the main part, and (b) is a plan view.
[Explanation of symbols]
1: Throw-away tip 2: Main surface 3: Flank 4: Cutting blades 4a ₁ , a ₂ : Cutting blades 4b ₁ , b ₂ involved in cutting (sitting surface) Cutting blade 5: Land surface 6: Recess 7: Center surface 8: Projection 8a: Projection tip 9: Mounting hole 10: R side (R ₁ ) on the tip side
11: R bottom surface (R ₂ )
12: R surface on the central surface side (R ₃ )
h: Difference in height between land surface and center surface

Claims

略平板状をなし、２つの主面がすくい面と着座面を、側面が逃げ面をなし、前記両主面と前記逃げ面の交点に切刃を有する両面使用可能なスローアウェイチップにおいて、前記両主面の周縁部にランド面を、該ランド面から内側に凹部をはさんで中央面を設けるとともに、前記中央面に前記ランド面に向かって伸びる少なくとも１つ以上の突起部を設け、かつ、前記中央面の少なくとも前記突起部頂面および前記ランド面がともに設置面となるよう形成され、前記凹部は、前記ランド面側のＲ_１面と、該Ｒ_１面に連続するＲ_２面と、該Ｒ_２面に連続するとともに中央面側のＲ_３面との３つのＲ面にて形成されるとともに、前記Ｒ_１面の曲率半径：ｒ_１および前記Ｒ_２面の曲率半径：ｒ_２および前記Ｒ_３面の曲率半径：ｒ_３が、ｒ_３＞ｒ_１＞ｒ_２となるよう形成されたことを特徴とするスローアウェイチップ。In the throw-away tip that can be used on both sides, has a substantially flat plate shape, two main surfaces are a rake surface and a seating surface, a side surface is a flank surface, and has a cutting edge at the intersection of the two main surfaces and the flank surface, A land surface is provided on the peripheral edge of both main surfaces, a central surface is provided with a concave portion inwardly from the land surface, and at least one protrusion extending toward the land surface is provided on the central surface, and And at least the protrusion top surface and the land surface of the central surface are both formed as installation surfaces, and the recess includes an R ₁ surface on the land surface side, and an R ₂ surface continuous to the R ₁ surface. The R ₂ surface is continuous with the R ₃ surface on the center surface side, and is formed by three R surfaces, and the R ₁ surface has a radius of curvature r ₁ and the R ₂ surface has a radius of curvature r _2. And the radius of curvature of the R ₃ surface: r ₃ is r ₃ > A throw-away tip formed so as to satisfy r ₁ > r ₂ .

前記突起部頂面の先端の角度を鋭角としたことを特徴とする請求項１記載のスローアウェイチップ。Claim 1 Symbol mounting of the throw-away tip, characterized in that the angle of the tip of the protrusion top surface has an acute angle.

前記スローアウェイチップの中心からチップ周縁部までの長さＬ１に対する前記スローアウェイチップの中心から前記突起部先端までの長さＬ２の比（Ｌ２／Ｌ１）が０．７〜０．９５であることを特徴とする請求項１または２記載のスローアウェイチップ。The ratio (L2 / L1) of the length L2 from the center of the throw-away tip to the tip of the projection to the length L1 from the center of the throw-away tip to the peripheral edge of the tip is 0.7-0.95. The throw-away tip according to claim 1 or 2 .

前記ランド面の幅が０．２〜０．５ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のスローアウェイチップ。The throw-away tip according to any one of claims 1 to 3 , wherein a width of the land surface is 0.2 to 0.5 mm.

前記主面における前記中央面および前記ランド面の面積比率が５０〜９０％であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載のスローアウェイチップ。The throwaway tip according to any one of claims 1 to 4 , wherein an area ratio of the central surface and the land surface in the main surface is 50 to 90%.

前記突出部の前記中央面と同じ高さに位置する先端と前記ランド面との距離が０．５ｍｍ以下であり、かつ前記突起部先端の高さが前記ランド面に向かって１０〜６０度の角度で傾斜しつつ減じていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載のスローアウェイチップ。The distance between the tip of the protruding portion located at the same height as the central surface and the land surface is 0.5 mm or less, and the height of the tip of the protruding portion is 10 to 60 degrees toward the land surface. The throwaway tip according to any one of claims 1 to 5 , wherein the throwaway tip is reduced while being inclined at an angle.