(57)【要約】【課題】ホルダーに対するズレを抑制することができるスローアウェイチップ及びその製造方法を提供する。【解決手段】スローアウェイチップ１は、本体１ａがクランプ５ｂで押さえ込まれシャンク５に固定されるクランプオン方式のスローアウェイチップである。このスローアウェイチップ１は、切刃部１ｂが本体１ａの縁部に一体に形成されたソリッドタイプであり、本体１ａの上面のうちクランプ５ｂに当接する位置には、切刃部１ｂのすくい面１ｆよりも表面粗さが大きい粗面領域１ｅが形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体がクランプで押さえ込まれホルダーに固定されるクランプオン方式のスローアウェイチップにおいて、
切刃部が前記本体の縁部に一体に形成されたソリッドタイプであり、
前記本体のうち前記クランプに当接するクランプ当接部は、前記切刃部のすくい面よりも表面粗さが大きいことを特徴とするスローアウェイチップ。
【請求項２】
本体がクランプで押さえ込まれホルダーに固定されるクランプオン方式のスローアウェイチップにおいて、
前記本体のうち前記クランプに当接するクランプ当接部の表面粗さは、算術平均粗さ０．８μｍ以上であることを特徴とするスローアウェイチップ。
【請求項３】
本体がクランプで押さえ込まれホルダーに固定されるクランプオン方式のスローアウェイチップの製造方法において、
前記本体のうち前記クランプに当接するクランプ当接部の表面を粗面化する粗面化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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本体がクランプで押さえ込まれてホルダーに固定されるクランプオン方式のスローアウェイチップ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、スローアウェイチップ（刃先交換式チップ）が用いられる工具として、下記特許文献１の切削工具が知られている。この切削工具は、ホルダーの座面にスローアウェイチップがスクリューで固定されてなるものである。そして、この文献では、スローアウェイチップが当接するホルダーの座面の表面粗さを小さく抑えることによりスローアウェイチップの振れを抑え加工精度を向上することが提案されている。
【特許文献１】特開２００３−２３１００６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、この切削工具においては、スローアウェイチップ裏面とホルダー座面との摩擦が小さいので、使用中においては、チップがホルダーに対してズレるおそれがある。そこで、本発明は、ホルダーに対するズレを抑制することができるスローアウェイチップ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のスローアウェイチップは、本体がクランプで押さえ込まれホルダーに固定されるクランプオン方式のスローアウェイチップにおいて、切刃部が本体の縁部に一体に形成されたソリッドタイプであり、本体のうちクランプに当接するクランプ当接部は、切刃部のすくい面よりも表面粗さが大きいことを特徴とする。
【０００５】
このスローアウェイチップは、本体のクランプ当接部の表面粗さが切刃部のすくい面よりも大きいので、ホルダーに装着された際には、クランプとクランプ当接部とが比較的大きい摩擦をもって接触する。従って、スローアウェイチップのクランプ及びホルダーに対する保持安定性が向上し、ホルダーに対するズレが抑制される。
【０００６】
また、本発明のスローアウェイチップは、本体がクランプで押さえ込まれホルダーに固定されるクランプオン方式のスローアウェイチップにおいて、本体のうちクランプに当接するクランプ当接部の表面粗さは、算術平均粗さ０．８μｍ以上であることを特徴とする。
【０００７】
このスローアウェイチップは、本体のクランプ当接部の表面粗さが、算術平均粗さ０．８μｍ以上であるので、ホルダーに装着された際には、クランプとクランプ当接部とが比較的大きい摩擦をもって接触する。従って、スローアウェイチップのクランプ及びホルダーに対する保持安定性が向上し、ホルダーに対するズレが抑制される。
【０００８】
また、本発明のスローアウェイチップの製造方法は、本体がクランプで押さえ込まれホルダーに固定されるクランプオン方式のスローアウェイチップの製造方法において、本体のうちクランプに当接するクランプ当接部の表面を粗面化する粗面化工程を備えたことを特徴とする。
【０００９】
この製造方法によれば、スローアウェイチップのクランプ当接部の表面が粗面化工程により粗面化されるので、このスローアウェイチップがホルダーに装着された際には、クランプとクランプ当接部とが比較的大きい摩擦をもって接触する。従って、この製造方法によるスローアウェイチップにおいては、クランプ及びホルダーに対する保持安定性が向上し、ホルダーに対するズレが抑制される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のスローアウェイチップ及びその製造方法によれば、スローアウェイチップのホルダーに対するズレを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るスローアウェイチップの好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１及び図２に示すスローアウェイチップ１は、旋盤用のバイト３においてシャンク（ホルダー）５の先端に装着されて用いられるものである。このバイト３は、いわゆるクランプオン方式を採用しており、クランプ５ｂでチップ１を押さえ込んでシャンク５に固定する構造を有している。すなわち、シャンク５の先端には、装着されるチップ１の下面に当接する装着座面５ａが形成されており、更にこのチップ１を押さえ込む上記クランプ５ｂがボルト止めされている。そして、上記ボルト５ｃが締めつけられると、クランプ５ｂの先端５ｄが本体１ａの上面１ｃの中央付近に強く押し付けられ、チップ１は、装着座面５ａとクランプ先端５ｄとの間に強く挟み込まれて固定される。
【００１３】
このチップ１は、ＰＣＤ（ダイヤモンド焼結体）からなり、切刃部１ｂが本体１ａの上面縁部に一体に形成された構造を有するソリッドタイプと呼ばれるものである。チップ１は、略正三角柱をなしており、平面状に延びる上面１ｃは、周縁部に設けられ表面粗さが比較的小さい（算術平均粗さ約０．０１μｍ）研磨面領域１ｄと、その研磨面領域１ｄの内側に設けられ表面粗さが比較的大きい（算術平均粗さ０．８μｍ以上）粗面領域１ｅと、を有している。そして、上記研磨面領域１ｄの一部が、上記切刃部１ｂのすくい面１ｆを構成している。
【００１４】
このようなチップ１の製造方法について説明する。まず、正三角柱のＰＣＤブロックを焼結した後、正三角形をなす上面１ｃ全体を算術平均粗さ約０．０１μｍに研磨すると共に、三角柱の側面の一部を切刃部１ｂの逃げ面として研磨し上面１ｃの縁部に切刃部１ｂを形成する。なお、ここでは、上記までの処理が既に施された切刃部１ｂ形成済みの市販品を準備することも可能である。次に、ＹＡＧレーザ加工機を用いて、上面１ｃの周縁部以外の領域にレーザ光をＸＹ走査し、算術平均粗さ０．８μｍ以上になるように当該領域を粗面化する（粗面化工程）。この粗面化工程によって上面１ｃの周縁部以外の領域の表面が粗くされ、上記粗面領域１ｅが形成される。また、この粗面化工程で粗面化されず研磨面のまま残された上面１ｃの周縁部は、上記研磨面領域１ｄを構成する。このように処理されたチップ１がシャンク５に装着された際、クランプ５ｂの先端５ｄが本体１ａの粗面領域１ｅの一部（クランプ当接部）に当接するような位置関係をなしている。
【００１５】
なお、比較のため、超硬からなる従来の市販のスローアウェイチップについて表面粗さを測定したところ、算術平均粗さは、上面全体において約０．０１μｍであった。従って、従来のチップを用いた場合には、クランプ５ｂの先端５ｄは、算術平均粗さ約０．０１μｍの面に接触することになる。
【００１６】
これに対し、スローアウェイチップ１の構成によれば、上記のとおり、クランプ５ｂの先端５ｄが当接する粗面領域１ｄの表面が、算術平均粗さ０．８μｍ以上に粗面化されているので、クランプ５ｂの先端５ｄと粗面領域１ｄとの接触の摩擦が大きくなる。従って、チップ１のクランプ５ｂ及びシャンク５に対する保持安定性が向上し、バイト３の使用中においても、チップ１のシャンク５に対するズレが抑制される。また、このチップ１を用いる場合に、シャンク５には特殊な構成が要求されないので、チップ１は、従来のシャンクにも装着が可能であり上記作用効果を奏することができる。
【００１７】
また、このチップ１では、上面１ｃのうち周縁部以外が粗面化され、周縁部は研磨面領域１ｃとして表面粗さが小さい状態のまま残されるので、切刃部１ｂのすくい面１ｆの滑らかさが維持され、切刃部１ｂの切削性能を維持することができる。また、上述の製造工程では、すくい面１ｆを形成すべく上面１ｃ全体をまず研磨した後に、周縁部に研磨面領域１ｄを残すように粗面化工程を行っている。この加工順によれば、逆に、全体が粗面化された上面１ｃの周縁部を研磨してすくい面１ｆを形成するよりも加工が容易である。また、粗面化処理を施すチップ１の上面１ｃが平面状であるので、例えば、ＹＡＧレーザ加工機等の汎用的な装置を用い、レーザ光の平面的な走査といったシンプルな方法で上面１ｃの粗面化を実行することができる。
【００１８】
続いて、本発明者らが行った試験について説明する。本発明者らは、上述した製造方法により、上述のスローアウェイチップ１を製造した。このチップ１の上面１ｃは１辺９．６ｍｍの正三角形をなしており、この上面１ｃの中央に形成され１辺６．２ｍｍの正三角形をなす粗面領域１ｅと、粗面領域１ｅを囲む幅１．０ｍｍの研磨面領域１ｄとを有している。次に、製造した上記チップ１の粗面領域１ｅの表面粗さを測定した。ここでは、触針先端径０．１μｍの触針式表面粗さ計（株式会社東京精密製、商品名：Ｓｕｒｆｃｏｍ ５９０Ａ）を用いて、粗面領域１ｅ上を６つの走査ラインに沿って走査し、算術平均粗さＲａ、最大高さＲｍａｘ、及び十点平均粗さＲｚを測定した。なお、走査ライン１〜３は上面１ｃの正三角形の一辺に直交する方向に延び、走査ライン４〜６はその走査ライン１〜３に直交する方向に延びるラインである。測定の結果は、下表１に示す通りである。
【表１】
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【００１９】
表１に示すように、チップ１の粗面領域１ｅの算術平均粗さＲａは、０．８μｍ以上であることが確認できた。また、同様の測定方法によりチップ１の研磨面領域１ｄの算術平均粗さＲａを測定し、約０．０１μｍであることが確認できた。このようなチップ１をシャンク５に装着し、旋盤による旋削試験を行ったところ、チップ１のズレは発生しなかった。また、切刃部１ｂのすくい面１ｆも十分に滑らかであり切刃部１ｂの切削性能にも問題はなかった。
【００２０】
（第２実施形態）
図３（ａ），（ｂ）に示すスローアウェイチップ２１は、いわゆる超高圧焼結体ロウ付けタイプのチップである。このチップ２１は、座ぐり部２１ｓが形成された本体２１ａと、ロウ付けにより座ぐり部３１ｓに固定された超高圧焼結体２１ｔとを備えている。超高圧焼結体２１ｔは、ＰＣＤ又はＰＣＢＮ（ＣＢＮ焼結体）からなり、縁部には切刃部２１ｂが形成されている。そして、本体２１ａの上面２１ｃには、上述したチップ１の粗面領域１ｅ（図１参照）と同様にＹＡＧレーザ加工機等を用いて、算術平均粗さ０．８μｍ以上に粗面化された粗面領域２１ｅが形成されている。
【００２１】
このチップ２１が、シャンク５（図１参照）に装着される際には、クランプ５ｂの先端５ｄが粗面領域２１ｅの一部に当接するような位置関係をなしている。このようなチップ２１によっても、上述の第１実施形態のチップ１と同様の作用効果を奏する。なお、この実施形態において、上述の実施形態と同一又は同等な構成については説明を省略する。
【００２２】
（第３実施形態）
図４（ａ），（ｂ）に示すスローアウェイチップ３１は、いわゆる超高圧焼結体ロウ付けタイプのチップであり、刃先交換式チップ対応のフライスカッター（ホルダー）に装着されて用いられるものである。このチップ３１は、座ぐり部３１ｓが形成された本体３１ａと、ロウ付けにより座ぐり部３１ｓに固定された超高圧焼結体３１ｔとを備えている。超高圧焼結体３１ｔは、ＰＣＤ又はＰＣＢＮからなり、縁部には切刃部３１ｂが形成されている。このチップ３１の本体３１ａの上面３１ｃには、上述したチップ１の粗面領域１ｅ（図１参照）と同様にＹＡＧレーザ加工機等を用いて、算術平均粗さ０．８μｍ以上に粗面化された粗面領域３１ｅが形成されている。
【００２３】
このチップ３１が、フライスカッター（図示せず）に装着される際には、チップ３１を押さえ込むクランプが粗面領域３１ｅに当接するような位置関係をなしている。このようなチップ３１によっても、上述の第１実施形態のチップ１と同様の作用効果を奏する。なお、この実施形態において、上述の各実施形態と同一又は同等な構成については説明を省略する。
【００２４】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、スローアウェイチップの材料は、ＰＣＤに限らず、超硬（タングステンカーバイド合金）、セラミック、サーメット、ＰＣＢＮであってもよい。また、チップの表面には、クランプに当接する部分に粗面化された領域が存在すればよく、チップ表面上の粗面化する領域は、ホルダーのクランプの形状に合わせて適宜決定すればよい。また、スローアウェイチップ表面は、レーザ加工に限られず、研削加工、放電加工、又はブラスト加工により粗面化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係るスローアウェイチップを適用したバイトの一実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１のバイトにおいて、シャンクの先端付近を拡大して示す断面図である。
【図３】（ａ）は、本発明に係るスローアウェイチップの第２実施形態を示す斜視図であり、（ｂ）は、その平面図である。
【図４】（ａ）は、本発明に係るスローアウェイチップの第３実施形態を示す斜視図であり、（ｂ）は、その平面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１，２１，３１…スローアウェイチップ、１ａ，２１ａ，３１ａ…本体、１ｂ，２ｂ，３ｂ…切刃部、１ｅ，２１ｅ，３１ｅ…粗面領域（クランプ当接部）、１ｆ…切刃部のすくい面、３…シャンク（ホルダー）、５ｂ…クランプ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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