(57)【要約】  【課題】  切刃の耐チッピング性を著しく向上しうるスローアウェイチップを提供する。  【解決手段】  すくい面３と逃げ面４、６との交差稜部分に切刃５、７を形成し、切刃５、７に向かうすくい面３または逃げ面４、６の少なくとも一方に研磨加工を施して前記研磨加工された部分の切刃近傍に複数方向から研磨された切刃近傍研磨痕８を形成したスローアウェイチップ１である。  【選択図】  図１
2005153101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
すくい面と逃げ面との交差稜部分に切刃を形成し、該切刃に向かう少なくとも前記すくい面に研磨加工を施して前記研磨加工された部分の切刃近傍に複数方向から研磨された切刃近傍研磨痕が存在することを特徴とするスローアウェイチップ。
【請求項２】
前記すくい面の切刃近傍に前記切刃近傍研磨痕が存在するとともに、該切刃近傍研磨痕の中央側に一方向から研磨された中央側研磨痕が存在する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。
【請求項３】
前記すくい面に切刃近傍研磨痕が存在して、該切刃近傍研磨痕部分がブレーカ溝をなすとともに、該ブレーカ溝の切刃から溝底部までの傾斜角が、溝底部から中央面に向かう立ち上がり角度よりも小さい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。
【請求項４】
前記切刃近傍研磨痕部分の算術平均表面粗さ（Ｒａ）が０．０１〜０．１μｍ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切刃に研磨加工を施したスローアウェイチップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、切刃部に研磨加工を施すことが行なわれており、その具体的な手法として、例えば、特許文献１に記載されるように、切刃稜線を砥石側面の半径方向に押し当てながら加工する方法や、切刃稜線を砥石側面の回転方向に平行に押し当てて加工する方法が知られている。
【０００３】
また、切刃稜線の寸法精度を高めるとともに、切刃稜線のシャープネスを高めるために焼結したスローアウェイチップの切刃部分を研磨加工する方法が用いられている。かかる加工においては、砥石側面が切刃稜線に対して所定の角度を有するようにセットして、砥石の厚み面を切刃稜線に続くすくい面または逃げ面に押し当てつつ、砥石を側面方向に走査させながら研磨加工が行われる。
【０００４】
このように研磨された切刃稜線付近には研磨された方向に延びる研磨傷が見られ、特許文献１のように研磨傷の方向によって切削性能が変化することが知られている。
【特許文献１】特開平３−２０２２０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のように一方向に研磨傷が残存するようなスローアウェイチップでは、切削条件によっては研磨傷の方向に局部的に強い衝撃がかかる場合があり、このような条件で切削した場合には欠損が異常に多発するという問題があった。
【０００６】
また、切刃稜線をシャープにするために加工する場合には、一方向に砥石の研磨傷がつくように研磨すると切刃稜線に微小なチッピングが発生してしまい、結果的に切刃稜線のシャープネスが損なわれるという問題があった。
【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、切刃稜線のシャープネスを向上できるとともに、切刃稜線における耐チッピング性を著しく向上しうるスローアウェイチップを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題について検討した結果、すくい面と逃げ面との交差稜部分に切刃を形成し、該切刃に向かう前記すくい面または前記逃げ面の少なくとも一方を研磨加工して、前記研磨加工された部分の切刃近傍に複数方向から研磨された切刃近傍研磨痕が存在するような構成のスローアウェイチップとすることによって、切刃稜線のシャープネスを向上できるとともに、切刃稜線における耐チッピング性を向上できることを知見した。
【０００９】
ここで、本発明によれば、前記すくい面の切刃近傍において、前記切刃近傍研磨痕が存在するとともに、該切刃近傍研磨痕の中央側に一方向から研磨された中央側研磨痕が存在することが、切屑の排出性において切屑の排出方向を一定にすることができ、安定した切屑排出性が確保できる点で望ましい。
【００１０】
また、本発明のスローアウェイチップによれば、前記すくい面に切刃近傍研磨痕部分が存在して、該切刃近傍研磨痕がブレーカ溝をなすとともに、該ブレーカ溝の切刃から溝底部までの傾斜角が、溝底部から中央面に向かう立ち上がり角度よりも小さい形状とすることができ、かかる形状のブレーカ溝によれば、切屑をブレーカ溝内に確実に引き込むことができるとともに、切屑を確実にカールまたは分断させて排出することができ、安定した切屑排出性が得られる。
【００１１】
さらに、前記切刃近傍研磨痕部分の算術平均表面粗さ（Ｒａ）が０．０１〜０．１μｍであることが、耐溶着性に優れて、切屑を確実にブレーカ溝内に引き込むことができるとともに、切刃近傍の耐衝撃性および耐欠損性を高める点で望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
上記本発明のスローアウェイチップによれば、すくい面と逃げ面との交差稜部分に切刃を形成し、少なくとも該切刃に向かう前記すくい面を研磨加工して、前記研磨加工された部分の切刃近傍に複数方向から研磨された切刃近傍研磨痕が存在するような構成のスローアウェイチップとすることによって、切刃稜線のシャープネスを向上できるとともに、切刃稜線における耐チッピング性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明のスローアウェイチップ（以下、単にチップと略す。）の一実施態様について、その要部模式図である図１を基に説明する。
【００１４】
図１によれば、チップ１は、主面が概略三角形形状の略平板状を呈して３つのコーナー部に３つの切刃を形成してなり、チップ１のすくい面３と前逃げ面４との間の交差稜に主切刃５が、すくい面３と横逃げ面６との間の交差稜に副切刃７を形成してなる。
【００１５】
本発明によれば、すくい面３と逃げ面（前逃げ面４、横逃げ面６）との交差稜部分に形成した切刃（主切刃５、副切刃７）に研磨加工を施すとともに、前記研磨加工された部分の切刃近傍に複数方向から研磨された切刃近傍研磨痕８が存在するような構成のスローアウェイチップ１とすることが大きな特徴であり、これによって、切刃稜線のシャープネスを向上できるとともに、切刃稜線における耐チッピング性を向上できる。なお、図１においては、すくい面３について切刃近傍研磨痕８が形成されている。
【００１６】
ここで、本発明によれば、すくい面３の切刃近傍において切刃近傍研磨痕８が存在し、切刃近傍研磨痕８の中央側に一方向から研磨された中央側研磨痕１０が存在することが、切屑の排出性において切屑の排出方向を一定にすることができ、安定した切屑排出性が確保できる点で望ましい。
【００１７】
また、本実施態様のスローアウェイチップ１によれば、すくい面３の切刃近傍研磨痕８部分がブレーカ溝をなすとともに、図２に示すように、該ブレーカ溝の切刃（主切刃５）から溝底部１１までの傾斜角α１が、溝底部１１から中央面に向かう立ち上がり角度α２よりも小さい形状とすることができ、かかる形状のブレーカ溝によれば、切屑をブレーカ溝内に確実に引き込むことができるとともに、切屑を確実にカールまたは分断させて排出することができ、安定した切屑排出性が得られる。
【００１８】
さらに、切刃近傍研磨痕８部分の算術平均表面粗さ（Ｒａ）が０．０１〜０．１μｍであることが、耐溶着性の向上、切屑を確実にブレーカ溝内に引き込むことができるとともに、切刃近傍の耐衝撃性を高める点で望ましい。
【００１９】
一方、本発明において、母材２は、超硬合金、サーメットまたはセラミックのいずれも適応可能であるが、中でも硬度および加工性の点で超硬合金に対して最も好適に適応可能である。
【００２０】
他方、本発明によれば、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法によってＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＴｉＮ、（ＴｉＭ）Ｎ（ただし、ＭはＡｌ、Ｓｉ、Ｚｒ及びＣｒの群から選ばれる少なくとも１種）、Ａｌ２Ｏ３、ダイヤモンド（ＰＣＤ、ＤＬＣを含む）及びｃＢＮの群から選ばれる少なくとも１層またはこれらの複層のコーティング層を形成してもよく、中でも付着強度の点でＣＶＤ法によって形成されたコーティング層であることが望ましい。
【００２１】
次に、上述した本発明のチップ１を製造する方法について説明する。
【００２２】
まず、略平板状の母材２を作製し、母材２の主切刃５をなす部分に図３に示す形態からなる砥石を用いた加工を施す。
【００２３】
ここで、研磨加工する場合において、図３の本発明の代表的な研磨加工方法の一例についての模式図である図３に示すように、砥石の側面方向と砥石の進行方向とが、特に２°以上、さらには５〜１５°の角度差θをつけて加工することが重要であり、これによって、切刃稜線のシャープネスを向上できるとともに、切刃稜線における耐チッピング性を向上できる。
【００２４】
すなわち、従来の研磨加工方法の模式図である図４に示すように、砥石の側面方向と砥石の進行方向とが平行である場合には、切刃稜線に微小チッピングが発生しやすく、また、研磨部に一方向の研磨痕が生じて切削条件によっては耐チッピング性が著しく低下する傾向にある。
【００２５】
また、本発明によれば、砥石が傾いた状態でブレーカ溝を形成する場合、従来の方法では砥石の厚み方向に円弧部を形成してその円弧形状をチップ１のすくい面に転写することによってブレーカ溝を形成するものであったが、本発明によれば、砥石の厚み方向は平らなまま、砥石を傾けることによってブレーカ溝を形成することができ、砥石の傾き具合によってブレーカ溝の形状を所望の形状に制御することができる。さらに、この方法によれば、砥石を研磨装置にセットする場合に砥石を一旦装置に取り付けた後にドレッシングにて削り込むことによって砥石の先端位置を一定にすることができる。すなわち、ドレッシングによる砥石の先端の位置調整が行なえない従来の砥石では、砥石を装置にセットする際の微妙な位置ずれによって回転した際に砥石の先端位置にブレが生じてしまい、チップ１への当り方にムラが発生していたが、本発明の上記構成によれば、砥石先端の位置精度が高いことから、砥石とチップ１の研磨面との当り方のブレが小さくなり、チップ１に余計な衝撃をかけないというメリットもある。さらに、この効果によりブレーカ部の表面粗さを、算術平均表面粗さ（Ｒａ）で０．０１〜０．１μｍと平滑にすることが可能である。
【実施例１】
【００２６】
平均粒径１．５μｍのＷＣ粒子をＣｏにて結合した超硬合金からなるＴ４３タイプ形状のチップ母材の表面に、＃１０００グレードのメタルボンド砥石を載置して、砥石側面とすわり面（すくい面の仮想平面）とのなす角度が１５°、砥石側面の向きと砥石の走査方向との角度差が８°、砥石の走査方向と副切刃（図１の副切刃７）の切刃稜とが直交する方向に砥石を走査した。なお、加工に際しては、研磨装置に砥石を装着した後、ドレッシングにより砥石先端の位置を調整した。
【００２７】
加工後の研磨面を顕微鏡で観察したところ、複数方向から研磨痕が入った切刃近傍研磨痕となっており輝きが曇った面となっており、切刃稜は微小チッピングの発生もなくシャープで良好な状態であった。また切刃近傍研磨痕の中央側に一方向から研磨された中央側研磨痕が存在することを確認した。さらに、切刃近傍研磨痕部分の算術平均表面粗さ（Ｒａ）を測定したところ０．０５１μｍであった。
【００２８】
得られたスローアウェイチップを用いて下記条件で切削試験を行なったところ、３００個加工可能であり、切屑の排出も安定していた。
【００２９】
切削条件
切削速度：１５０ｍ／ｍｉｎ
切込み  ：３ｍｍ
送り    ：０．１ｍｍ／ｒｅｖ
被削材  ：Ｓ４５Ｃ
切削状態：湿式
（比較例１）
実施例１のスローアウェイチップに対して、砥石の厚み方向に曲率半径ｒ＝４．５ｍｍの円弧形状を形成して、砥石の向きを、砥石側面とすわり面（すくい面の仮想平面）とのなす角度が１５°、砥石側面の向きと砥石の走査方向との角度差が０°となる方向に走査する以外は、実施例１と同様にして従来の研磨ブレーカを有するチップを作製した。加工後の研磨面を顕微鏡で観察したところ、一方向から研磨痕が入った従来の加工面となっており、切刃稜には微小チッピングが発生していた。さらに、切刃近傍の研磨部分の算術平均表面粗さ（Ｒａ）を測定したところ０．１７５μｍであった。
【００３０】
得られたスローアウェイチップを用いて下記条件で切削試験を行なったところ、２００個加工した段階で欠損が発生した。また、研磨時に砥石設置の微妙な寸法ずれが発生して研磨時にチップ表面に衝撃がかかることがあった。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のスローアウェイチップの一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明のスローアウェイチップの他の一例について、ブレーカ溝の形状を説明するための概念図である。
【図３】本発明のスローアウェイチップの研磨工程を説明するための概念図である。
【図４】従来のスローアウェイチップの研磨工程を説明するための概念図である。
【符号の説明】
【００３２】
１：スローアウェイチップ（チップ）
２：母材
３：すくい面
４：前逃げ面
５：主切刃
６：横逃げ面
７：副切刃
８：切刃近傍研磨痕
１０：中央側研磨痕
１１:溝底部
【図１】
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【図２】
2005153101.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005153101.tif 000006