(57)【要約】【課題】刃先処理量が小さくてもチッピングの発生が抑制され、耐摩耗性および耐チッピング性に優れたスローアウェイチップ、これを用いた切削方法、及びスローアウェイチップの製造方法を提供することである。【解決手段】スローアウェイチップ１の表面に機械加工が施されているとともに、機械加工された部分の算術平均面粗さＲａが０．１５μｍ以下であり、かつ、切刃４付近をすくい面２に垂直で、切刃４の接線に垂直で、かつ、チップ１の中心Ｏを通る面で切った場合の断面において、すくい面２からの延長線Ｌ２と逃げ面３からの延長線Ｌ１が交わってできる仮想断面から実際の断面を除いた部分の面積をＳ（ｍｍ２）とし、チップ１の内接円の直径をｄ（ｍｍ）とするとき、（Ｓ／ｄ２）を２．８×１０−６〜２．８×１０−４とする。【選択図】図２
2006192552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面にすくい面、側面に逃げ面を有し、前記すくい面と前記逃げ面の交差稜線に切刃を設けた母材からなるスローアウェイチップにおいて、
前記母材が、長尺状の芯材の外周を該芯材とは異なる組成の表皮材で被覆した繊維状材料が集合した複合構造体からなり、
前記切刃付近を前記すくい面に略垂直な面で切った場合の断面において、すくい面からの延長線と逃げ面からの延長線とが交わってできる仮想断面から実際の断面を除いた部分の面積をＳとし、スローアウェイチップの内接円の直径をｄとするとき、（Ｓ／ｄ２）が２．８×１０−６〜２．８×１０−４となるように刃先処理が施されているとともに、該刃先処理部分の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以下であることを特徴とするスローアウェイチップ。
【請求項２】
前記芯材が、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、周期律表４ａ、５ａ、６ａ族元素の炭化物、窒化物、炭窒化物から選ばれる１種または２種以上で構成されるセラミックスからなり、前記表皮材が酸化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、周期律表４ａ、５ａ、６ａ族元素の炭化物、窒化物、炭窒化物から選ばれる１種または２種以上で構成されるセラミックスからなる請求項１記載のスローアウェイチップ。
【請求項３】
前記刃先処理がチャンファーホーニングである請求項１または２記載のスローアウェイチップ。
【請求項４】
前記チャンファーホーニングにおける前記すくい面からの延長線の長さをＬＲ、前記逃げ面からの延長線の長さをＬＦとしたとき、これらがＬＲ≧（√３）ＬＦの関係を満足する請求項３に記載のスローアウェイチップ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のスローアウェイチップを用いて超耐熱合金の切削を行うことを特徴とする切削方法。
【請求項６】
上面にすくい面、側面に逃げ面を有し、前記すくい面と前記逃げ面の交差稜線に切刃を設けた母材からなるスローアウェイチップの製造方法であって、
前記母材が、長尺状の芯材の外周を該芯材とは異なる組成の表皮材で被覆した繊維状材料が集合した複合構造体で構成され、
下記面積Ｓと直径ｄの比（Ｓ／ｄ２）が２．８×１０−６〜２．８×１０−４となるように前記すくい面と逃げ面の交差稜線をホーニング加工して刃先処理する工程を備えたことを特徴とするスローアウェイチップの製造方法。
Ｓ：前記切刃付近を前記すくい面に略垂直な面で切った場合の断面において、すくい面からの延長線と逃げ面からの延長線とが交わってできる仮想断面から実際の断面を除いた部分の面積
ｄ：スローアウェイチップの内接円の直径
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼、合金等を切削するスローアウェイチップ、その製造方法、及び切削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、金属の切削加工分野ではその加工条件が年々厳しくなり、これに用いる切削工具としては、超硬合金、サーメット、セラミック等の硬質焼結体からなるスローアウェイチップが普及している。一般に、このようなスローアウェイチップでは、切刃が切削初期にチッピングや欠損するのを防止する目的で刃先処理が施されている。この刃先処理については、処理量を大きくすると切刃の耐欠損性が向上する反面、切削抵抗が大きくなるためビビリが発生して加工面が粗雑になったり、耐摩耗性が低下することが良く知られている。したがって、刃先処理量はできるだけ小さく抑えることが望ましい。しかし、特に従来のセラミックスのように硬くて脆い材質では、チッピングや欠損を防止するために刃先処理量を大きくせざるを得ず、加工面の面粗度を高めることができなかった。
【０００３】
この問題を解決する方法として、例えば特許文献１にはノーズ部の切刃部分の刃先処理量を小さくし、かつ切屑が衝突するノーズ部から離れた切刃部分の刃先処理量を大きくすることによって摩耗の進行防止および欠損防止を図る方法が提案されている。また、特許文献２には、研削（刃先処理）方向を変えて研削時の応力集中を緩和する内容が記載されている。
【特許文献１】特開平１−１８８２０２号公報
【特許文献２】特開２０００−２８０１０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記したような方法で刃先処理方法を工夫する対策では、耐チッピング性を高める効果はあるが、切刃における切削に用いる部分の刃先処理量を減少させるには至っていない。このため、被削材と切刃との接触面積が大きくなるので、加工面粗度が大きくなり、また摩耗の進行が早くなって工具寿命にも限界があった。
【０００５】
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、刃先処理量が小さくてもチッピングの発生が抑制され、耐摩耗性および耐チッピング性に優れたスローアウェイチップ、その製造方法、及び切削方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、スローアウェイチップを構成する母材が、長尺状の芯材の外周を該芯材とは異なる組成の表皮材で被覆した繊維状材料が集合した複合構造体からなるとともに、刃先部分の刃先処理量（除去量）と刃先処理面の面粗度とを調整することによって、耐チッピング性と耐摩耗性に優れたスローアウェイチップを提供することができるという新たな事実を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明のスローアウェイチップは、上面にすくい面、側面に逃げ面を有し、前記すくい面と前記逃げ面の交差稜線に切刃を設けた母材からなるスローアウェイチップにおいて、前記母材が、長尺状の芯材の外周を該芯材とは異なる組成の表皮材で被覆した繊維状材料が集合した複合構造体からなり、前記切刃付近を前記すくい面に略垂直な面で切った場合の断面において、すくい面からの延長線と逃げ面からの延長線とが交わってできる仮想断面から実際の断面を除いた部分の面積をＳとし、スローアウェイチップの内接円の直径をｄとするとき、（Ｓ／ｄ２）が２．８×１０−６〜２．８×１０−４となるように刃先処理が施されているとともに、該刃先処理部分の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以下であることを特徴とする。
【０００８】
本発明における前記芯材は、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、周期律表４ａ、５ａ、６ａ族元素の炭化物、窒化物、炭窒化物から選ばれる１種または２種以上で構成されるセラミックスからなり、前記表皮材は酸化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、周期律表４ａ、５ａ、６ａ族元素の炭化物、窒化物、炭窒化物から選ばれる１種または２種以上で構成されるセラミックスからなるのが好ましい。これにより、複合構造体の硬度を高めて切削工具の耐摩耗性のさらなる向上を図ることができる。
【０００９】
また、前記刃先処理がチャンファーホーニングであることで、切刃の切れ味を高めて切削抵抗を低減し、突発的な欠損やチッピング等の工具損傷を抑制することができる。
【００１０】
さらに、前記チャンファーホーニングにおける前記すくい面からの延長線の長さをＬＲ、前記逃げ面からの延長線の長さをＬＦとしたとき、これらがＬＲ≧（√３）ＬＦであるのが好ましい。これにより、切刃の切れ味をより向上させ、切削抵抗を低減することでビビリや刃先のチッピングを防ぐことができる。
【００１１】
また、本発明の切削方法は、上記スローアウェイチップを用いて超耐熱合金の切削を行うことを特徴とする。このように、本発明のスローアウェイチップは、ニッケル基合金、チタン合金等の超耐熱合金を切削加工する際に用いることで、耐摩耗性および耐チッピング性においてより顕著な効果を発揮する。
【００１２】
本発明の製造方法は、上面にすくい面、側面に逃げ面を有し、前記すくい面と前記逃げ面の交差稜線に切刃を設けた母材からなるスローアウェイチップの製造方法であって、前記母材が、長尺状の芯材の外周を該芯材とは異なる組成の表皮材で被覆した繊維状材料が集合した複合構造体で構成され、下記面積Ｓと直径ｄの比（Ｓ／ｄ２）が２．８×１０−６〜２．８×１０−４となるように前記すくい面と逃げ面の交差稜線をホーニング加工して刃先処理する工程を備えたことを特徴とする。
Ｓ：前記切刃付近を前記すくい面に略垂直な面で切った場合の断面において、すくい面からの延長線と逃げ面からの延長線とが交わってできる仮想断面から実際の断面を除いた部分の面積
ｄ：スローアウェイチップの内接円の直径
【発明の効果】
【００１３】
本発明のスローアウェイチップによれば、上記した複合構造体で母材を構成することで、母材自体の破壊靭性を高めることができ、また、刃先処理量および刃先処理面の面粗度を上記範囲内に調整することで、切刃における突発欠損を防ぐことができるとともに切削抵抗を小さくして摩耗の進行を遅らせ、安定した切削加工が可能になる。
【００１４】
本発明のスローアウェイチップは、特に、高速切削や荒加工として用いられる重断続切削のように切刃に大きな衝撃がかかる加工条件において、切刃表面に局所的な大きな衝撃がかかることなく耐欠損性を高めることができるとともに、高い耐摩耗性を維持した状態で切刃に発生するチッピングを抑制することができる。これにより、耐久性に優れた長寿命のスローアウェイチップを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の一実施形態にかかるスローアウェイチップについて図面を参照して詳細に説明する。 図１（ａ）は本実施形態にかかるスローアウェイチップを示す平面図であり、図１（ｂ）はそのＸ−Ｘ線断面図である。また、図２(ａ)，(ｂ)は、図１（ｂ）に一点鎖線で囲まれた切刃付近Ｃを拡大した拡大断面図である。このうち、図２（ａ）は、刃先処理としてチャンファーホーニングを施した例を示し、図２（ｂ）は、刃先処理としてＲホーニングを施した例を示す。
【００１６】
図１(ａ)，(ｂ)に示すように、本実施形態のスローアウェイチップ（以下、単にチップと略す）１は、主面（上面）にすくい面２、側面に逃げ面３を有し、すくい面２と逃げ面３の交差稜線に切刃４を設けた母材からなる。このチップ１は、母材のままで使用してもよく、必要に応じて母材の表面に物理蒸着法、化学蒸着法等の公知の表面被覆法により硬質被覆膜を形成して使用してもよい。
【００１７】
このチップ１では、図２(a)，(b)に示すように、切刃４付近をすくい面２に垂直で、切刃４の接線に垂直で、かつ、チップ１の中心Ｏを通る面で切った場合の断面において、すくい面２からの延長線Ｌ２と逃げ面３からの延長線Ｌ１が交わってできる仮想断面から実際の断面を除いた部分の面積をＳ（ｍｍ２）とし、チップ１の内接円の直径（図１（ａ）の場合、チップ１が円形であるので、内接円の直径がチップ１の直径と同じになる）をｄ（ｍｍ）とするとき、（Ｓ／ｄ２）が２．８×１０−６〜２．８×１０−４となるように刃先処理が施されているとともに、該刃先処理部分の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以下となるように加工されている。
【００１８】
これにより、高速切削や重断続切削のように切刃４に大きな衝撃がかかる加工条件においても切刃４にチッピングが発生することなく、かつ切削抵抗を小さくできるので、加工面粗度の向上および耐摩耗性の向上が図れる。
【００１９】
（Ｓ／ｄ２）が２．８×１０−４を超えると、摩耗の進行が早まり、寿命が短くなると共に、切削抵抗が大きくなるためにビビリが発生し、刃先４のチッピングや加工面粗度が低下する等の問題が生じる。また、（Ｓ／ｄ２）が２．８×１０−６未満になると、刃先４の欠損が発生しやすくなる。
【００２０】
刃先処理量に相当する面積Ｓを算出する際には、図１（ａ）のようにチップ１の平面形状が円形（いわゆる丸駒チップ）の場合、任意の断面における刃先処理量を数カ所で算出し、それらの平均値を求めるものとする。
【００２１】
また、図１（ｃ）に示すようにノーズ部が存在するような略四角形の平面形状からなるチップの場合には、すくい面２に垂直で、切刃４の接線に垂直で、かつ、チップ１の中心Ｏを通り、ノーズ部の先端を通る面で切った断面（図１（ｃ）のｙ−ｙ線断面）における刃先処理量を複数のノーズ部（好ましくは４つのノーズ部）について算出し、それらの平均値を求めるものとする。
【００２２】
刃先表面に施す機械加工は、ダイヤモンド砥石等での研削や、その後のブラシや弾性砥石等による表面研磨によって施される。このようにしてチップ１の表面を加工することで算術平均粗さＲａを０．１５μｍ以下に調整することができる。
【００２３】
本発明に用いる複合構造体は全体として破壊靱性に優れるものであるが、異種材料が共存する形態をとるために切刃のような表面部分においては異種材料間の境界がチッピング発生の要因となりうるが、複合構造体の加工面粗度（算術平均粗さＲａ）を上記規定値内に高めることにより、切刃におけるチッピングの発生を防止することができる。
【００２４】
機械加工された部分の算術平均面粗さＲａの測定は、接触式の表面粗さ計を用いるか、または非接触式のレーザー顕微鏡を用いて、測定面がレーザー顕微鏡のレーザー照射方向に対して垂直となるようにチップ１を動かしながら測定する。
【００２５】
また、上記刃先処理においては、ダイヤモンド砥石等によって刃先の面取りを行うチャンファーホーニング（図２（ａ））や、弾性砥石、ブラシ等で刃先に丸みを帯びさせるＲホーニング（図２（ｂ））等があるが、本発明では、刃先処理をチャンファーホーニングとすることが、刃先４の切れ味をより高めて切削抵抗を低減すると共に、刃先４のチッピングや欠損をより確実に抑えて安定した工具寿命を得ることができる点で望ましい。
【００２６】
チャンファーホーニングの場合には、図２(a)に示すように、すくい面２からの延長線の長さ（刃先処理幅）をＬＲ、逃げ面３からの延長線の長さ（刃先処理幅）をＬＦとした場合、これらがＬＲ≧（√３）ＬＦの関係を満足することによって、チャンファー部と切屑の相互作用で切り屑分断性がよくなり、刃先温度上昇を抑えることで刃先の損傷を抑制するという効果がある。
【００２７】
次に、チップ１における母材を構成する複合構造体について説明する。
【００２８】
チップ１の母材は、図３（ａ），（ｂ）に示すような長尺状の芯材６の外周を該芯材６とは異なる組成の表皮材７にて被覆してなるシングルタイプの複合繊維体（繊維状材料）５ａまたはマルチタイプの複合繊維体（繊維状材料）５ｂを集合させた複合構造体からなる（例えば、図４(a)〜(d)に示す複合構造体８ａ〜８ｄ）。母材をこのような複合構造体にて構成することによって、母材自体の破壊靭性を高めることができる。
【００２９】
複合繊維体５ａは、長尺状の芯材６の外周を該芯材６とは異なる組成の表皮材７で被覆したものである。また、複合繊維体５ｂは、シングルタイプの繊維体５ａを複数束ねた集合体を伸延したものである。本発明では、特にマルチタイプの複合繊維体５ｂを用いることが衝撃吸収性に優れる点で好ましい。
【００３０】
また、複合構造体の構成としては、複合繊維体５ａまたは５ｂ（以下、これらを総称して複合繊維体５という）の充填率を高めて組織を緻密化できるとともに、衝撃エネルギーの分散効果が高く、耐衝撃性を増大させることができる点では、図４(a)〜(c)のように複合繊維体５を規則的な方向に配置するのが望ましい（複合構造体８a〜8c参照）。なお、この場合、複合繊維体５の配置方向は、図４(c)のように隣接する上下の配置角度が角度αとなるように配置してもよい。また、クラックの進行を遅くすることができ、より高い靭性を発揮することができて耐欠損性を向上させることができる点では、複合繊維体５を一定の方向に並べる方法ではなく、図４（ｄ）のように複合繊維体５の方向がランダムになるように配置するのが望ましい（複合構造体８ｄ参照）。
【００３１】
芯材６を構成する焼結体の結晶粒子の平均粒径は、複合繊維体５の硬度および強度向上の点、および芯材６と表皮材７中の結合材（結合金属、焼結助剤）の含有量を適正化する点で０．０５〜１０μｍ、特に０．１〜３μｍであることが望ましく、他方、表皮材７を構成する結晶粒子の平均粒径は、複合繊維体４の靭性向上の点で、０．０１〜５μｍ、特に０．０１〜２μｍであることが望ましい。
【００３２】
芯材６は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、周期律表４ａ、５ａ、６ａ族元素の炭化物、窒化物、炭窒化物から選ばれる１種または２種以上で構成されるセラミックスからなるのが好ましい。また、表皮材７は、芯材６とは異なる組成のセラミックスからなり、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、周期律表４ａ、５ａ、６ａ族元素の炭化物、窒化物、炭窒化物から選ばれる１種または２種以上で構成されるセラミックスからなるのが好ましい。これにより、耐摩耗性、耐欠損性を共に向上させることができ、より本発明の効果を発揮することができる。特に、窒化ケイ素または酸化アルミニウムを主成分としたセラミックスであることが複合構造体の硬度を高めて切削工具の耐摩耗性を高め、工具寿命の向上の点で望ましい。
【００３３】
（製造方法）
次に、上述した本発明のチップを製造する方法の一例について図５を参照して説明する。まず、平均粒径０．１〜３μｍのＡｌ２Ｏ３粉末を８０〜９５重量％と、平均粒径０．５〜５μｍのＺｒＯ２粉末を５〜２０重量％と、所望により上述した助剤成分粉末を０．５〜１重量％とを所定の割合で添加、混合して、これにパラフィンワックス、ポリスチレン、ポリエチレン、エチレン−エチルアクリレ−ト、エチレン−ビニルアセテート、ポリブチルメタクリレート、ポリエチレングリコール、ジブチルフタレート等の有機バインダを添加、混錬した後、プレス成形、押出成形または鋳込成形等の成形方法により円柱形状の芯材用成形体１２を作製する（図５（ａ１））。
【００３４】
一方、平均粒径０．１〜３μｍのＳｉ３Ｎ４粉末８０〜９５％と平均粒径０．３μｍのＡｌ２Ｏ３粉末を５〜１０重量％と、平均粒径０．５〜５μｍのＹ２Ｏ３粉末を２〜１０重量％と、を所定の割合で添加、混合して、これに前述のバインダ等を添加したものを混錬して、プレス成形、押出成形、鋳込成形等の成形方法により半割円筒形状の２本の表皮材用成形体１３を作製し（図５（ａ２））、該表皮材用成形体１３を前記芯材用成形体１２の外周を覆うように配置した複合成形体１４を作製する（図５（ａ３））。
【００３５】
ついで、上記複合成形体１４を共押出成形することにより芯材の周囲に表皮材が被覆された細い径に伸延された長尺状の複合成形体１５を作製する（図５（ｂ））。また、マルチフィラメント構造（マルチタイプ）の構造体を作製するには、上記共押出しした長尺状の複合成形体１５を複数本集束して（複数本束ねて）再度共押出して複合成形体１６を成形すればよい（図５（ｃ））。
【００３６】
なお、上記伸延された長尺状の複合成形体１５を所望により円柱や三角柱、四角柱、六角柱等の多角形に成形することもできる。また、上記複合構造体の構成を説明した図４（ａ）〜(c)に示すように、長尺状の複合成形体１５を整列させてシートとなし、該シート同士が平行（図４(a)）、直行（図４(b)）または角度α（例えば４５°）等の所定の角度をなすように（図４(c)）積層させた積層体とすることもできる。また、上記複合構造体の構成を説明した図４(d)に示すように、上記伸延された長尺状の複合成形体１５（または複合成形体１６）を１ｍｍ程度に切断し粒状となったものをランダムに配置させてもよい。これらのように配置させた後、１００〜２００℃でプレス成型することで目的形状の成型体を得ることができる。
【００３７】
また、公知のラピッドプロトダイビング法等の成形方法によって任意の形状に成形することも可能である。さらには、上記整列したシートまたは該シートを断面方向にスライスした複合構造体シートを従来の超硬合金等の硬質合金焼結体（塊状体）の表面に貼り合わせ、または接合することも可能である。
【００３８】
また、上記方法以外にも繊維状の芯材用成形体を先に作製し、これを表皮材用のスラリー中にディッピング（浸漬して引き上げ）することによって上述したような複合構造成形体を作製することもできる。
【００３９】
上記方法により、複合成形体の形状そのものをチップ形状に成形するか、または複合成形体を作製した後に所望のチップ形状に切り出す。本実施形態における複合構造体は、チップ全体を構成する場合もあり、また、切刃部分のみを構成し超硬合金等からなる台座（切刃部分のみが切りかかれている台座）にロウ付けする場合もある。
【００４０】
その後、前記チップ形状の成形体を脱バインダ処理した後、大気中または不活性ガス雰囲気中（例えばＡｒガス中）、１１００〜１９００℃で焼成することにより本発明における複合構造体を作製することができる。また、焼成に際しては、所望により、１０００℃〜１９００℃でＨＩＰ焼成してもよい。
【００４１】
次に、焼結体のすくい面２を＃２００以上の細かいダイヤモンドホイールを用いて研削加工する。その後３０μｍ以下のダイヤモンド粉末と潤滑油を混ぜた研磨液とブラシを用いて周知の方法でブラシ加工を施すとなお良い。次に＃５００以上のダイヤモンドホイールで外周(逃げ面)部を研削加工する。最後に＃１０００以上のダイヤモンドホイールを用いてチャンファー部の加工を行う。このとき、切刃部の刃先処理量が本発明の範囲内の刃先処理量になるように調節する。
【００４２】
また、刃先処理部は、研削加工による加工傷の方向が切屑流れの方向と一致し見かけ上破壊源が小さくできるという点で、切刃４に対し垂直な方向で加工されるのが望ましい。
【００４３】
ここで、刃先処理部の表面粗さをより平滑とするために、上記研削加工を行った後、再度切刃付近を豚毛ブラシのような撓みやすいブラシと、平均粒径３μｍ以下のダイヤモンド粉末と潤滑剤で研磨し、上記チャンファー加工時の研削による加工傷をなくす工程を入れることにより、切刃３の表面粗さを平滑にして安定した工具寿命を得ることができる。
【００４４】
本発明における好ましい製造方法は、すくい面および逃げ面を研削加工する工程と、下記面積Ｓと直径ｄの比（Ｓ／ｄ２）が２．８×１０−６〜２．８×１０−４となるようにすくい面と逃げ面の交差稜線をホーニング加工して刃先処理する工程と、該刃先処理部分の算術平均粗さＲａが０．１５μｍ以下となるように刃先処理部分を研磨加工する工程とからなる。
【００４５】
なお、本発明スローアウェイチップは、特に、難削材として知られるニッケル基合金、チタン合金等の超耐熱合金を切削加工する際に用いることによってより顕著な効果を発揮する。
【実施例】
【００４６】
平均粒径０．３μｍのＡｌ２Ｏ３粒子８０重量％、平均直径０．５μｍのＺｒＯ２粒子１９重量％、平均粒径０．７μｍのＮｉＯ粒子０．５重量％及びＣｏ３Ｏ４粒子０．５重量％からなるセラミックで芯材を形成し、平均粒径０．３μｍのＳｉ３N４粒子８７重量％、平均粒径０．８μｍのＭｇＯ粒子３重量％及び平均粒径０．５のＺｒＯ２粒子１０重量％で表皮材を形成した。このとき最小単位の繊維状材料の直径は２０μｍ、長さは１〜３ｍｍとし、繊維の配列はランダムとした。この複合構造体をホットプレスで焼成した後、研摩加工して内接円の直径ｄが１２．７ｍｍのＲＮＧＮ形状の丸駒チップを作製した。
【００４７】
なお、試料Ｎｏ．５は上記芯材の組成のみからなる均一なＡｌ２Ｏ３焼結体とし、試料Ｎｏ．６は上記芯材成分に加えてＳｉＣウイスカを添加したＡｌ２Ｏ３−ＳｉＣ焼結体とした。また、上記複合構造体にて構成した試料Ｎｏ．１〜４、７、８については表中にＣＦと記載した。
【００４８】
得られたチップについて、＃５００のダイヤモンドホイールですくい面を研削加工し、つづけて逃げ面を同様に＃５００のダイヤモンドホイールで研削加工した。その後＃１５００のダイヤモンドで表１に示す刃先処理量（面積Ｓ）のチャンファーホーニング加工を行った。最後に、豚毛ブラシのような撓りやすいブラシと、平均粒径３μｍ以下のダイヤモンド粉末と潤滑剤でチャンファー部を研磨して加工傷を平滑化した。
【００４９】
なお、刃先処理量（面積Ｓ）は、上記チップと同様に作製したチップについて刃先処理後に図１(a)に示すＸ−Ｘ線断面で切断して、金属顕微鏡にて１００倍で観察して測定した。また、丸駒チップの刃先処理量の測定は任意５箇所で測定して平均値を算出した。
【００５０】
刃先処理部分における算術平均表面粗さ（Ｒａ）を各３箇所ずつ測定して平均値を算出した。算術平均表面粗さＲａは、原子間力顕微鏡（AFM）を用いて５０μｍ×５０μｍの領域について測定した。
【００５１】
上記チップで以下の条件で切削を行なった。結果を表1に示す。
【００５２】
＜切削条件＞
切削速度：３００ｍ／ｍｉｎ
切込み  ：１．０ｍｍ
送り    ：０．１ｍｍ／ｒｅｖ
被削材  ：Ｉｎｃｏｎｅｌ７１８
切削状態：湿式
切削時間：１０分
評価項目：逃げ面摩耗、および切刃の損傷状態
【表１】
2006192552.tif 000003
【００５３】
表１より、刃先の刃先処理部分（除去部分）の面積Ｓ（ｍｍ２）と内接円の直径ｄ（ｍｍ）の二乗との比（Ｓ／ｄ２）が２．８×１０−４よりも大きい試料Ｎｏ．５では、摩耗の進行が早く工具寿命が短かった。また、研磨面の表面粗さが０．１５μｍよりも大きい試料Ｎｏ．７では、刃先の損傷が大きいという結果になった。また、刃先処理部分の面積Ｓと内接円の直径の二乗との比（Ｓ／ｄ２）が２．８×１０−６よりも小さい試料Ｎｏ．８では刃先が欠損するという結果となった。さらに、本発明における複合構造体を用いていない試料Ｎｏ．５，６では、母材の靭性が低く切刃にチッピングやフレーキングの発生が見られた。
【００５４】
これに対して本発明の範囲に包含される試料Ｎｏ．１〜４では、耐摩耗性が良好で刃先の損傷も見られなかった。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態にかかるスローアウェイチップを示す平面図であり、（ｂ）はそのＸ−Ｘ線断面図である。(c)は、本発明の他の実施形態にかかるスローアウェイチップを示す平面図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は、図１(b)に一点鎖線で囲まれた切刃付近Ｃを拡大した拡大断面図である。このうち、（ａ）は、刃先処理としてチャンファーホーニングを施した例を示し、（ｂ）は、刃先処理としてＲホーニングを施した例を示す。
【図３】（ａ）は、本発明の一実施形態にかかるスローアウェイチップを構成するシングルタイプ（単芯状）の複合繊維体（繊維状材料）を示す概略斜視図であり、（ｂ）は、マルチタイプ（多芯状）の複合繊維体を示す概略斜視図である。
【図４】（ａ）は、本発明の一実施形態における複合構造体を作製する際の複合繊維体の配置状態を示す斜視図であり、（ｂ）〜（ｄ）は複合繊維体の他の配置状態を示す斜視図である。
【図５】（ａ１）〜（ｃ）は、本発明のスローアウェイチップの母材を構成する複合構造体の製造工程を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５６】
１      スローアウェイチップ
２      すくい面
３      逃げ面
４      切刃
５      複合繊維体（繊維状材料）
５ａ  単芯状（シングルタイプ）の複合繊維体
５ｂ  多芯状（マルチタイプ）の複合繊維体
６      芯材
７      表皮材
８ａ〜８ｄ      複合構造体
１２    芯材用成形体
１３    表皮材用成形体
１４    複合成形体
１５    押し出し後の複合成形体
１６    マルチタイプの複合成形体
Ｓ      刃先処理で除去された部分の断面積（刃先処理量）
Ｏ      スローアウェイチップの中心
ＬＲ     チャンファー部のすくい面における除去（刃先処理）幅
ＬＦ     チャンファー部の逃げ面における除去（刃先処理）幅
【図１】
2006192552.tif 000004
【図２】
2006192552.tif 000005
【図３】
2006192552.tif 000006
【図４】
2006192552.tif 000007
【図５】
2006192552.tif 000008