(57)【要約】【目的】アルミニウム合金等の加工において、粗加工における切れ刃の耐チッピング性、耐欠損性、ならびに、仕上げ加工における切りくず処理性を改善し、粗加工と仕上げ加工に兼用可能なチップを提供する。【構成】本発明は、ダイヤモンド、ダイヤモンド焼結体、ダイヤモンド被覆部材のいずれかからなる切れ刃を有し、該切れ刃の切れ刃稜線部８ｃ、８ｄに沿ってホーニング８０が施されたチップ１である。前記ホーニング８０は、すくい面２ａに対して傾斜した平坦面８２ｃと、前記平坦面８２ｃ及び逃げ面２ｂに滑らかにつながる円筒面８１ｃとからなる複合ホーニング８０ｃであり、前記平坦面８２ｃの前記すくい面２ａに対する傾斜角度α２が１０°以上４５°以下の範囲、前記円筒面８１ｃの曲率半径Ｒ２が０ｍｍを越え０．０５０ｍｍ以下の範囲、前記複合ホーニング８０ｃの幅Ｗ２が０．０７ｍｍよりも大きく０．３０ｍｍ以下の範囲に設定される。【選択図】図４
2005319529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも切れ刃がダイヤモンド、ダイヤモンド焼結体、ダイヤモンド被覆部材のいずれかからなるスローアウェイチップの該切れ刃のすくい面と逃げ面の交差稜線に形成された切れ刃稜線部に沿ってホーニングが施されたスローアウェイチップにおいて、該ホーニングは、前記すくい面と前記逃げ面とに滑らかにつながる円筒面からなる丸ホーニングであり、前記円筒面の曲率半径が０．０７ｍｍよりも大きく０．３０ｍｍ以下の範囲に設定されていることを特徴とするスローアウェイチップ。
【請求項２】
該ホーニングは、前記すくい面と前記逃げ面とに滑らかにつながる円筒面からなる丸ホーニングであり、前記円筒面の曲率半径が０．１０ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のスローアウェイチップ。
【請求項３】
少なくとも切れ刃がダイヤモンド、ダイヤモンド焼結体、ダイヤモンド被覆部材のいずれかからなるスローアウェイチップの該切れ刃のすくい面と逃げ面の交差稜線に形成された切れ刃稜線部に沿ってホーニングが施されたスローアウェイチップにおいて、該ホーニングは、前記すくい面に対して傾斜した平坦面からなる角度ホーニングであり、前記平坦面の前記すくい面に対する傾斜角度が１０°以上４５°以下の範囲に設定されるとともに、前記すくい面に垂直な方向からみたときの前記角度ホーニングの幅が０．０７ｍｍよりも大きく０．３０ｍｍ以下の範囲に設定されていることを特徴とするスローアウェイチップ。
【請求項４】
該ホーニングは、前記すくい面に対して傾斜した平坦面からなる角度ホーニングであり、前記平坦面の前記すくい面に対する傾斜角度が１０°以上３５°以下の範囲に設定されるとともに、前記すくい面に垂直な方向からみたときの前記角度ホーニングの幅が０．１０ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項３に記載のスローアウェイチップ。
【請求項５】
少なくとも切れ刃がダイヤモンド、ダイヤモンド焼結体、ダイヤモンド被覆部材のいずれかからなるスローアウェイチップの該切れ刃のすくい面と逃げ面の交差稜線に形成された切れ刃稜線部に沿ってホーニングが施されたスローアウェイチップにおいて、該ホーニングは、前記すくい面に対して傾斜した平坦面と、前記平坦面及び前記逃げ面に滑らかにつながる円筒面とからなる複合ホーニングであり、前記平坦面の前記すくい面に対する傾斜角度が１０°以上４５°以下の範囲に設定され、前記円筒面の曲率半径が０ｍｍよりも大きく０．０５０ｍｍ以下の範囲に設定され、さらに、前記すくい面に垂直な方向からみたときの前記複合ホーニングの幅が０．０７ｍｍよりも大きく０．３０ｍｍ以下の範囲に設定されていることを特徴とするスローアウェイチップ。
【請求項６】
該ホーニングは、前記すくい面に対して傾斜した平坦面と、前記平坦面及び前記逃げ面に滑らかにつながる円筒面とからなる複合ホーニングであり、前記平坦面の前記すくい面に対する傾斜角度が１０°以上３５°以下の範囲に設定され、前記円筒面の曲率半径が０ｍｍよりも大きく０．０５０ｍｍ以下の範囲に設定され、さらに、前記すくい面に垂直な方向からみたときの前記複合ホーニングの幅が０．１０ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項５に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、切削加工用のスローアウェイチップ（以下、「チップ」という）に関して、特にダイヤモンド、ダイヤモンド焼結体、ダイヤモンド被覆部材のいずれかからなる切れ刃を備えたチップに関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイヤモンド焼結体からなる切れ刃を備えたチップの従来例を図１３及び図１４に例示する。図１３、図１４はそれぞれ従来チップの分解斜視図、要部拡大断面図である。これらの図に示すように、このチップ（１）は、ダイヤモンド焼結体を切れ刃とし、その切れ刃稜線部（８ａ、８ｂ）にホーニング（８０）を施したものである。このようにホーニング（８０）を施すことにより切れ刃にチッピングが生じ難くなる、というものである。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２５４２１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ダイヤモンド焼結体からなる切れ刃を有したチップ（１）は、アルミニウム合金等の非鉄金属の加工において、優れた耐摩耗性、耐溶着性を示す反面、チッピングや欠損が生じやすいため、上述した従来チップのように切れ刃稜線部（８ａ、８ｂ）にホーニング（８０）を施すことは、チッピングや欠損を防止する有効な手段である。しかしながら、加工面粗度の悪化をおさえるためホーニング（８０）の形状が制限されることから、例えば、一時的に切込みが非常に大きくなる倣い加工における粗加工等では、切れ刃に非常に大きな負荷が生じ、図１５に示すように欠損が発生し切れ刃寿命が著しく低下する問題があった。このような問題を回避するため、ダイヤモンド焼結体よりも欠損しにくい超硬合金からなるチップを粗加工に用いることがあったが、切れ刃の摩耗の進行が早く、切れ刃への溶着が顕著に生じるため、大幅な切れ刃寿命の向上は望めなかった。超硬合金からなるチップにより粗加工において実用可能な程度の寿命が得られたとしても、加工面の面粗度が重視される仕上げ加工ではダイヤモンド焼結体からなる切れ刃を有したチップを使用するのが好ましいことから、粗加工と仕上げ加工とを一つのチップで兼用することができない。そのため、粗加工、仕上げ加工にそれぞれ専用チップを用意する必要があり、工具管理の煩雑さ及び工具コストの高騰、加工中の工具交換及びチップ交換ならびにコーナーチェンジに要する時間の増大といった問題があった。一方、切込みが小さい仕上げ加工では、切りくずの厚みが薄くなることからカール半径の大きな伸び絡みやすい切りくずが発生しやすくなるため、満足な切りくず処理性が得られないおそれがあった。特に、倣い加工における仕上げ加工においては、切削工具の送り方向の変化が大きく且つ頻繁に発生することから、切りくずの厚みが薄くなるうえに流出方向が大きく変動する。そのため、切りくずが加工面を傷付けたり切削工具に巻き付いたりする問題が生じやすかった。以上のことから、粗加工と仕上げ加工とを一つのチップで兼用するのは非常に困難であるが、このような課題を解決したチップはこれまでなかった。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであって、その目的は、アルミニウム合金等の非鉄金属の加工において、切れ刃への負荷の高い粗加工における切れ刃の耐チッピング性、耐欠損性を改善するとともに、仕上げ加工における切りくず処理性を改善することによって、粗加工と仕上げ加工に兼用可能な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】
【０００６】
本発明者らの研究によれば、少なくとも切れ刃がダイヤモンド、ダイヤモンド焼結体、ダイヤモンド被覆部材のいずれかからなるチップを用いアルミニウム合金等の非鉄金属を加工する場合、該切れ刃のすくい面と逃げ面との交差稜線に形成された切れ刃稜線部に沿ってホーニングを施し、このホーニングを所定の形状に設定することにより、粗加工における切れ刃の耐チッピング性、耐欠損性が大幅に高められるとともに、仕上げ加工における切りくず処理性を改善できるという知見を得て本発明に至った。切れ刃を構成するダイヤモンド焼結体は、ダイヤモンドを主成分とし、セラミック、金属を焼結した公知方法により得られるものである。あるいは、切れ刃は、単結晶ダイヤモンド、又は、超硬合金、サーメット、セラミック等の硬質材料の表面にダイヤモンド被膜を被覆したものから構成されてもよい
【０００７】
前記ホーニングについては以下に述べる形態が好ましい。第１の形態は、前記すくい面と前記逃げ面とに滑らかにつながる円筒面からなる丸ホーニングであり、前記円筒面の曲率半径（Ｒ１）が０．０７ｍｍよりも大きく０．３０ｍｍ以下の範囲に設定されるものである。
【０００８】
第２の形態は、前記すくい面に対して傾斜した平坦面からなる角度ホーニングであり、前記平坦面の前記すくい面に対する傾斜角度（α１）が１０°以上４５°以下の範囲に設定されるとともに、前記すくい面に垂直な方向からみたときの幅（Ｗ１）が０．０７ｍｍよりも大きく０．３０ｍｍ以下の範囲に設定されるものである。
【０００９】
第３の形態は、前記すくい面に対して傾斜した平坦面と、前記平坦面及び前記逃げ面に滑らかにつながる円筒面とからなる複合ホーニングであり、前記平坦面の前記すくい面に対する傾斜角度（α２）が１０°以上４５°以下の範囲に設定され、前記円筒面の曲率半径（Ｒ２）が０ｍｍよりも大きく０．０５０ｍｍ以下の範囲に設定され、さらに、前記すくい面に垂直な方向からみたときの前記複合ホーニングの幅（Ｗ２）が０．０７ｍｍよりも大きく０．３０ｍｍ以下の範囲に設定されるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るチップによれば、切れ刃がダイヤモンド、ダイヤモンド焼結体、ダイヤモンド被覆部材のいずれかからなるので、アルミニウム合金等の非鉄合金の加工において、優れた耐摩耗性と耐溶着性を示す。さらに、切れ刃への負荷が高い粗加工では、切れ刃稜線部に形成された上記のホーニングにより切れ刃のチッピングや欠損を防止できるので切れ刃寿命が向上する。特に、一時的に切込みが非常に大きくなる倣い加工における粗加工においては、切れ刃寿命の向上が顕著となる。さらに、仕上げ加工では、切りくずのカール半径を小さくすることができ且つ切りくずを短く分断できるので切りくず処理性が向上する。特に、倣い加工における仕上げ加工において、上記の切りくず処理性の向上が顕著となる。以上のことから、粗加工と仕上げ加工とを一つのチップで兼用可能となる。したがって、粗加工と仕上げ加工のそれぞれに専用チップを用意する必要がないので、工具管理を簡易化し工具コストの高騰を防止するとともに、加工中の工具交換及びチップ交換ならびにコーナチェンジに要する時間の増大を防止することにより加工能率の向上がはかられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明を実施するための好ましい実施の形態に係るチップについて、図１〜図４を参照しながら説明する。図１は本実施形態に係るチップを示す図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図である。図２〜図４は図１におけるＸ−Ｘ線断面図である。図１に示すように、チップ（１）は、略菱形板状をなす台部（２）のすくい面（２ａ）の鋭角コーナ部（２ヶ所）に凹設された平面視三角形の段部（３）に、切れ刃部材（４）を載置してロウ付け等の公知の固定手段により固定したものである。上記の鋭角コーナ部の頂角は３５°に設定されている。前記台部（２）は、例えば超硬合金、サーメット等の硬質合金から構成され、その中央部には、例えばバイトホルダ、正面フライス等の切削工具のホルダ本体（１０）へねじ止めするためのクランプねじ挿通穴（５）が貫通している。一方、前記切れ刃部材（４）は、超硬合金等の硬質合金からなる台金（６）とダイヤモンド焼結体（７）とを積層して一体焼結したものであり、前記ダイヤモンド焼結体（７）が該チップ（１）のすくい面（２ａ）側に向けられてすくい面（２ａ）をなす。なお、ダイヤモンド焼結体（７）が前記段部（３）に直接固定されてもよい。
【００１２】
該チップ（１）は、その側面が逃げ面（２ｂ）をなし、図１に示すようにすくい面（２ａ）と対向する下面（９）から前記すくい面（２ａ）に近づくにしたがって漸次外方へ突出する傾斜面とされた、いわゆる正の逃げ角を有するポジチップである。この逃げ面（２ｂ）とすくい面（２ａ）との交差稜線に切れ刃稜線部（８ｃ、８ｄ）が形成される。この切れ刃稜線部（８ｃ、８ｄ）に沿ってホーニング（８０）が施される。このホーニング（８０）の断面形状は図２〜図４に示す形態が好ましい。
【００１３】
まず、図２に示すものは、すくい面（２ａ）と逃げ面（２ｂ）とを円筒面（８１ａ）でつないだ丸ホーニング（８０ａ）であり、例えばダイヤモンド遊離砥粒を回転ブラシに塗布して、切れ刃稜線部（８ｃ、８ｄ）の近辺を研磨加工することにより形成される。そして、前記円筒面（８１ａ）の曲率半径（Ｒ１）は、０．０７ｍｍよりも大きく０．３０ｍｍ以下の範囲に設定される。このとき、前記円筒面（８１ａ）は前記すくい面（２ａ）と前記逃げ面（２ｂ）と滑らかにつながれる。ここで滑らかにつなぐとは、前記すくい面（２ａ）と前記逃げ面（２ｂ）とが前記円筒面（８１ａ）の接線方向に連接し、この連接部分に角がないことを意味する。このようにした理由は、前記曲率半径（Ｒ１）が０．０７ｍｍ以下になると、粗加工を行ったときに切れ刃のチッピングや欠損を生じやすくなり、また粗加工及び仕上げ加工を行ったときに切りくずがカールしにくくなり長く伸びてしまうからである。一方、前記曲率半径（Ｒ１）が０．３０ｍｍを超えると、切りくず処理性への悪影響はないものの粗加工を行ったときに切削抵抗の増大や切れ味の低下により工具びびりが発生し切れ刃のチッピングや欠損、加工面粗度の悪化を引き起こすおそれがある。さらに、すくい面（２ａ）又は逃げ面（２ｂ）の少なくともいずれか一方と、前記円筒面（８１ａ）との連接部分に角が生じた場合には、この連接部分に被削材の溶着、圧着等の付着が生じるため被削材の加工面粗度が悪化してしまうおそれがあり、また、付着した被削材の脱落と発生を繰り返すことにより切れ刃のチッピングや欠損を誘発してしまうおそれがあるからである。前記円筒面（８１ａ）の曲率半径（Ｒ１）はより好ましくは０．１０ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下の範囲に設定される。そうすれば、切れ刃の強度がさらに高められチッピングや欠損をいっそう防止することができるとともに、切削抵抗がさらにおさえられ、切削工具自体又は切削工具の取付け状態が低剛性な場合、あるいは、被削材自体又は被削材の取付け状態が低剛性な場合でもびびり振動を防止することができる。
【００１４】
次に、図３に示すものは、すくい面（２ａ）に対して傾斜した平坦面（８２ｂ）からなる角度ホーニング（８０ｂ）であり、例えば研削砥石による研削加工等の公知の加工方法により形成される。前記平坦面（８２ｂ）の前記すくい面（２ａ）に対する傾斜角度（α１）が１０°以上４５°以下の範囲に設定されるとともに、前記すくい面（２ａ）に垂直な方向からみたときの角度ホーニング（８０ｂ）の幅（Ｗ１）が０．０７ｍｍよりも大きく０．３０ｍｍ以下の範囲に設定されている。このようにした理由は、前記傾斜角度（α１）が１０°未満になると、粗加工を行ったときに切れ刃のチッピングや欠損を生じやすくなり、また粗加工及び仕上げ加工を行ったときに切りくずがカールせず長く伸びやすくなるからであり、前記傾斜角度（α１）が４５°を超えると、粗加工を行ったときに切削抵抗の増大や切れ味の低下により工具びびりを発生し切れ刃のチッピングや欠損、加工面粗度の悪化を引き起こすおそれがあるからである。また、前記幅（Ｗ１）が０．０７ｍｍ以下になると、粗加工を行ったときに切れ刃のチッピングや欠損が生じやすくなり、前記幅（Ｗ１）が０．３０ｍｍを超えると、粗加工を行ったときに切削抵抗の増大や切れ味の低下により工具びびりが発生し切れ刃のチッピングや欠損、加工面粗度の悪化を引き起こすおそれがあるからである。より好ましくは、前記傾斜角度（α１）は１０°以上３５°以下の範囲、且つ前記幅（Ｗ１）は０．１０ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下の範囲に設定される。そうすれば、切れ刃の強度がさらに高められチッピングや欠損をいっそう防止することができるとともに、切削抵抗がさらにおさえられ、切削工具自体又は切削工具の取付け状態が低剛性な場合、あるいは、被削材自体又は被削材の取付け状態が低剛性な場合でもびびり振動を防止することができる。
【００１５】
次に、図４に示すものは、すくい面（２ａ）に対して傾斜した平坦面（８２ｃ）と、前記平坦面（８２ｃ）及び逃げ面（２ｂ）に滑らかにつながる円筒面（８１ｃ）とからなる複合ホーニング（８０ｃ）であり、前記平坦面（８２ｃ）が例えば研削砥石による研削加工等の公知の加工方法により形成された後、前記円筒面（８１ｃ）が例えばダイヤモンド遊離砥粒を回転ブラシに塗布して、切れ刃稜線部（８ｃ、８ｄ）の近辺を研磨加工することにより形成される。前記平坦面（８２ｃ）の前記すくい面（２ａ）に対する傾斜角度（α２）は１０°以上４５°以下の範囲に設定され、前記円筒面（８１ｃ）の曲率半径（Ｒ２）は０ｍｍよりも大きく０．０５０ｍｍ以下の範囲に設定され、さらに、該複合ホーニング（８０ｃ）を前記すくい面（２ａ）に垂直な方向からみたときの幅（Ｗ２）は０．０７ｍｍよりも大きく０．３０ｍｍ以下の範囲に設定されている。このようにした理由について以下に説明する。前記傾斜角度（α２）が１０°未満になると、粗加工を行ったときに切れ刃のチッピングや欠損を生じやすくなり、また粗加工及び仕上げ加工を行ったときに切りくずがカールせず長く伸びやすくなる。一方、前記傾斜角度（α２）が４５°を超えると、粗加工を行ったときに切削抵抗の増大や切れ味の低下により工具びびりが発生し切れ刃のチッピングや欠損、加工面粗度の悪化を引き起こすおそれがある。また、前記幅（Ｗ２）が０．０７ｍｍ以下になると、粗加工を行ったときに切れ刃のチッピングや欠損が生じやすくなり、前記幅（Ｗ２）が０．３０ｍｍを超えると、粗加工を行ったときに切削抵抗の増大や切れ味の低下により工具びびりが発生し切れ刃のチッピングや欠損、加工面粗度の悪化を引き起こすおそれがある。より好ましくは、前記傾斜角度（α２）は１０°以上３５°以下の範囲、前記幅（Ｗ２）は０．１０ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下の範囲に設定される。そうすれば、切れ刃の強度がさらに高められチッピングや欠損をいっそう防止することができるとともに、切削抵抗がおさえられ、切削工具自体又は切削工具の取付け状態が低剛性な場合、あるいは、被削材自体又は被削材の取付け状態が低剛性な場合にもびびり振動を防止することができる。上記の傾斜した平坦面（８２ｃ）と前記逃げ面（２ｂ）との交差部に、これら平坦面（８２ｃ）と逃げ面（２ｂ）のそれぞれに滑らかに連接する円筒面（８１ｃ）が設けられれば、前記交差部における被削材の溶着、圧着等の付着がおさえられることから被削材の加工面粗度の悪化が防止されるとともに、付着した被削材の脱落と発生の繰り返しがおさえられることから切れ刃のチッピングや欠損が防止される。前記円筒面（８１ｃ）の曲率半径（Ｒ２）については、０ｍｍよりも大きければよいが、小さすぎると前記円筒面（８１ｃ）断面の円弧形状を正確に形成できないおそれがあるので０．００３ｍｍ以上に設定されるのがより好ましい。また、０．０５０ｍｍよりも大きくなると製作時間及びコストが高くなるおそれがあるので、０．０５０ｍｍ以下に設定するのが好ましい。さらに、前記円筒面（８１ｃ）は上記の傾斜した平坦面（８２ｃ）及び前記逃げ面（２ｂ）と角がないように滑らかにつながれるのが好ましい。
【００１６】
上述した実施形態のチップの効果について以下に説明する。上述した実施形態のチップによれば、切れ刃がダイヤモンド焼結体からなるので、アルミニウム合金等の非鉄合金の加工において、優れた耐摩耗性と耐溶着性を示す。さらに、粗加工と仕上げ加工の両加工において、切れ刃のチッピングや欠損を防止することができ、さらに切りくず処理性を向上することができるため、切れ刃寿命が延長し工具費の削減がはかられる。さらに、一つのチップを粗加工と仕上げ加工に兼用することができるため、粗加工と仕上げ加工のそれぞれに専用チップを用意することが不要となり、工具管理の簡易化、工具コストの削減がはかられるとともに、工作機械における工具交換、切れ刃のコーナチェンジならびにチップ交換に要する段取り時間の削減等により加工能率の向上がはかられる。
【００１７】
ところで、図５〜図７に示すように、倣い加工においては、切削工具の送り方向の急激な変動、並びに、角部や隅部の加工部位では円弧状の加工が頻繁に発生するため、切込み量の急激な変動及び瞬間的な極大、極小が生じやすく、また切りくずの厚み及び流出方向の変化も大きくなる。したがって、切れ刃への負荷が高くなりやすく、また厚みが薄く伸び絡みやすい切りくずが発生し切削工具に巻き付きやすくなったり加工面を傷付けたりするおそれがある。このような倣い加工において、本実施形態に係るチップを使用すれば、上述の効果を最大限に引き出すことができる。すなわち、一時的に切込みが非常に大きくなる倣い加工における粗加工等においては、切れ刃のチッピングや欠損を防止できるので切れ刃寿命が大幅に向上する。また倣い加工における仕上げ加工においては、切りくずのカール半径を小さくすることができ且つ切りくずを短く分断できるので切りくず処理性が大幅に向上する。
【００１８】
以上のことから、本発明を適用するチップとしては、図１に例示したチップのほか、図８、図９及び図１０に例示する倣い加工に適したチップであることが好ましい。図１に例示したチップは、鋭角をなす頂角を３５°とした略菱形平板状のチップであり、この鋭角をなす頂角のコーナ部には円弧状の切れ刃稜線部（８ｄ）が形成されている。図８に例示したチップは、略円形平板状のチップであり、円形状をなす辺稜部の一部には、ダイヤモンド焼結体からなる切れ刃稜線部（８ｃ）が形成されている。この切れ刃稜線部（８ｃ）は高送り加工に適しており、前記円形状の直径寸法が種々設定され隅部の加工部位を倣い加工するのに好適とされている。なお、上記のダイヤモンド焼結体からなる切れ刃稜線部（８ｃ）は、円形状をなす辺稜部の全体にわたって設けられてもよい。図９及び図１０に例示したチップは短冊状をなし、公知の溝入れ加工用チップ又は突っ切り加工用チップに形状が類似した、いわゆるドッグボーンタイプのチップである。このチップは、長手方向の一端部又は両端部の上面辺稜部に切れ刃稜線部（８ｃ、８ｄ）が設けられており、この切れ刃稜線部（８ｃ、８ｄ）の平面視形状が、図９に例示した矩形状、図１０の（ａ）に例示した円弧状、（ｂ）に例示した逆Ｖ字状等の倣い加工に好適な形状に成形されている。
【００１９】
以上、特に倣い加工に好適なチップ形状を列挙したが、これらのチップ形状のほかにも、ダイヤモンド焼結体からなる切れ刃を有し、切れ刃への負荷が非常に高くなる粗加工と、切りくずが伸び絡みやすい仕上げ加工とに兼用するチップであれば、本発明を適用することにより、切れ刃寿命と切りくず処理性を大幅に向上することができる。
【００２０】
次に、本発明の実施形態に係るチップ（以下、「本発明チップ」という）と本発明の範囲外である従来チップとの間で、切れ刃寿命と切りくず処理性について比較試験を行った結果について以下に説明する。チップは、図１に示した頂角が３５°をなす略菱形平板状の逃げ角７°のポジチップである。被削材にはアルミニウム合金製の自動車部品を使用し、この自動車部品に図５〜図７に例示したような倣い加工を行った。この倣い加工では、一つのチップにより切込み量ａｐがおよそ１ｍｍの粗加工と切込み量ａｐがおよそ０．５ｍｍの仕上げ加工の両加工を行った。切れ刃稜線部（８ｃ、８ｄ）に沿って施されたホーニング（８０）は、図４に示した複合ホーニング（８０ｃ）とした。切削速度（Ｖｃ）はおよそ１０００ｍ／ｍｉｎ．、送り量（ｆｒ）はおよそ０．４ｍｍ／ｒｅｖ．に設定し水溶性切削油剤を用いた湿式旋削加工を行った。各チップのホーニング（８０）の形状と試験結果は表１及び表２に示す。表１に示す試験結果は粗加工における切れ刃寿命であり、表２に示す試験結果は粗加工及び仕上げ加工における切りくず処理性である。なお、表１及び表２に記載した「角度（α２）」とは、すくい面（２ａ）に対して傾斜した平坦面（８２ｃ）の前記すくい面（２ａ）に対する傾斜角度（α２）であり、「幅（Ｗ２）」とは、該複合ホーニング（８０ｃ）をすくい面（２ａ）に垂直な方向からみたときの幅（Ｗ２）であり、「曲率半径（Ｒ２）」とは、前記平坦面（８２ｃ）及び逃げ面（２ｂ）に滑らかにつながる円筒面（８１ｃ）の曲率半径（Ｒ２）である。表１に示した各チップの切れ刃寿命については、上記の自動車部品の加工個数で比較した。また、表２に記載した切りくず処理性の判定については、切りくずのカール半径が小さく短く分断した場合、「良好」と判定し、切りくずのカール半径が大きく長く伸びていた場合、「不良」と判定した。
【００２１】
【表１】
2005319529.tif 000003
【表２】
2005319529.tif 000004
【００２２】
表１の試験結果からわかるように、切れ刃稜線部（８ｃ、８ｄ）に設けられた複合ホーニング（８０ｃ）の傾斜した平坦面（８２ｃ）の傾斜角度（α２）が１０°以上４５°以下の範囲に設定され、前記平坦面（８２ｃ）及び逃げ面（２ｂ）に滑らかにつながる円筒面（８１ｃ）の曲率半径（Ｒ２）が０ｍｍよりも大きく０．０５０ｍｍ以下の範囲に設定され、さらに、該複合ホーニング（８０ｃ）を前記すくい面（２ａ）に垂直な方向からみたときの幅（Ｗ２）が０．０７ｍｍよりも大きく０．３０ｍｍ以下の範囲に設定された本発明チップは、該複合ホーニング（８０ｃ）の幅（Ｗ２）又は傾斜角度（α２）が上記範囲の下限値よりも小さく設定された従来チップにくらべ、粗加工における切れ刃寿命が大幅に優れていた。該複合ホーニング（８０ｃ）の幅（Ｗ２）又は傾斜角度（α２）が上記範囲の上限値よりも大きくなった場合には、切れ刃寿命の大幅な低下はみられないものの、加工時の切削抵抗の増大や切れ味の低下により工具びびりが発生しやすかった。前記円筒面（８１ｃ）は、切れ刃への被削材の溶着をおさえて切れ刃寿命を安定させる効果があった。ここで、前記円筒面（８１ｃ）の曲率半径（Ｒ２）が０．００３ｍｍ以上に設定されたときには、前記円筒面（８１ｃ）断面の形状が正確な円弧状に形成されて、切れ刃寿命を安定させる効果が高くなった。しかし、前記曲率半径（Ｒ２）が大きすぎると製作時間及びコストの点で不利になるため、０．０５０ｍｍ以下に設定されるのが好ましい。
【００２３】
上記の本発明チップと従来チップとの間で切りくず形状を比較した結果を図１１及び図１２に示す。図１１、図１２はそれぞれ切り込み量ａｐが１ｍｍ（粗加工）、０．５ｍｍ（仕上げ加工）のときの切りくず形状である。ここで、本発明チップには表２に示した本発明チップ[2]を用いており、従来チップには表２に示した従来チップ[5]を用いている。これらの図からわかるように本発明チップ[2]は粗加工、仕上げ加工ともに、切りくずのカール半径が小さく且つ短く分断されており、加工面への擦過及び切削工具への巻き付きが発生することはなかった。表２に示したその他の本発明チップについても、この表に示すとおり粗加工、仕上げ加工ともに良好な切りくず処理性を示した。一方、従来チップ[5]から生成される切りくずは、カール半径が大きく又長く伸びてしまい、加工面への擦過及び切削工具への巻き付きを発生した。
【００２４】
従来チップは、粗加工では加工開始当初において欠損が生じたため仕上げ加工にのみ使用するほかなく、粗加工と仕上げ加工に兼用することができず、しかも、使用可能であった仕上げ加工においても、満足な切りくず処理性は得られなかった。一方、本発明チップは、粗加工及び仕上げ加工における切れ刃寿命と切りくず処理性とを両立しているため、粗加工と仕上げ加工に兼用することが可能であった。
【００２５】
次に、丸ホーニング（８０ａ）ならびに角度ホーニング（８０ｂ）を切れ刃稜線部（８ｃ、８ｄ）に施したチップにおいて、上記と同様の試験を行った結果について以下に説明する。図２に示すような丸ホーニング（８０ａ）が施されたチップにおいて、切れ刃稜線部（８ｃ、８ｄ）に沿って設けられた円筒面（８１ａ）の曲率半径（Ｒ１）が０．０７ｍｍよりも大きく０．３０ｍｍ以下の範囲に設定された本発明に係るチップは、この範囲の下限値よりも小さく設定されたチップにくらべ、粗加工における切れ刃寿命が大幅に優れるとともに、粗加工及び仕上げ加工における切りくず処理性が優れていた。なお、上記の範囲の上限値よりも大きい曲率半径の丸ホーニングが施されたチップにおいては、ホーニングの加工時間が増加したり加工コストが上昇したりするおそれがあり、さらに、加工時の切削抵抗の増大や切れ味の低下により工具びびりが発生しやすかった。
【００２６】
一方、図３に示すような角度ホーニング（８０ｂ）が施されたチップにおいて、ホーニングの幅（Ｗ１）が０．０７ｍｍよりも大きく０．３０ｍｍ以下の範囲に設定されるとともに傾斜角度（α１）が１０°以上４５°以下の範囲に設定された本発明に係るチップは、ホーニング（８０）の幅（Ｗ１）又は傾斜角度（α１）が上記範囲の下限値よりも小さく設定されたチップにくらべ、粗加工における切れ刃寿命が大幅に優れ、切りくず処理性が粗加工と仕上げ加工の両加工で優れていた。なお、ホーニングの幅（Ｗ１）又は傾斜角度（α１）が上記範囲の上限値よりも大きく設定されたチップにおいては、加工時の切削抵抗の増大や切れ味の低下により工具びびりが発生してしまった。
【００２７】
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明がこれらの実施形態に限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、切れ刃がダイヤモンド、ダイヤモンド焼結体、ダイヤモンド被覆部材のいずれかからなるものであればよいので、チップとして使用する場合のほか、ホルダ本体（１０）へ直接ロウ付けして使用してもよい。また、超硬合金等の硬質合金からなるチップの表面にダイヤモンド被膜が被覆される場合には、ホーニングはダイヤモンド被覆前のチップに予め施されるのがよい。さらに、旋削加工用のチップに使用する場合のほかに、フライスカッタやエンドミルといった転削工具に装着して粗加工と仕上げ加工を一のチップで兼用するような使用が可能である。さらに、従来、粗加工用チップと仕上げ加工用チップの異なる二つのチップを装着した粗、仕上げ同時加工用フライスカッタに、本発明に係るチップを使用した場合には、一のチップで粗加工用チップと仕上げ加工用チップに併用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係るチップの図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】図１におけるＸ−Ｘ線断面図であり、ホーニングの断面形状を示す図である。
【図３】図１におけるＸ−Ｘ線断面図であり、ホーニングの断面形状を示す図である。
【図４】図１におけるＸ−Ｘ線断面図であり、ホーニングの断面形状を示す図である。
【図５】倣い加工における工具経路を示す図である。
【図６】倣い加工における他の工具経路を示す図である。
【図７】倣い加工における他の工具経路を示す図である。
【図８】他の実施形態に係るチップの図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図９】さらに他の実施形態に係るチップの図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図９に示すチップの変形例を示す平面図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るチップの粗加工における切りくず形状を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係るチップの仕上げ加工における切りくず形状を示す図である。
【図１３】従来チップの分解斜視図である。
【図１４】従来チップの要部拡大断面図である。
【図１５】従来チップの切れ刃損傷事例を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  チップ
２  台部
２ａ  すくい面
２ｂ  逃げ面
３  段部
４  切れ刃部材
５  クランプねじ挿通穴
６  台金
７  ダイヤモンド焼結体
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ  切れ刃稜線部
９  下面
８０  ホーニング
８０ａ  丸ホーニング
８０ｂ  角度ホーニング
８０ｃ  複合ホーニング
８１ａ、８１ｃ  円筒面
８２ｂ、８２ｃ  傾斜した平坦面
１０  ホルダ本体
１１  チップ座
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１５】
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