(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周の形状が矩形状であり、前記外周に位置する鋭角のコーナーと鈍角の頂点とを含むすくい面と、
前記すくい面の外周における前記コーナーと前記頂点とに挟まれた辺と連なり、前記すくい面と交差する方向に延びる逃げ面とを備え、
前記すくい面と前記逃げ面との交線である前記辺が切れ刃であり、
前記逃げ面は凸面状であって、前記頂点側に位置する第１の領域と、前記第１の領域と連なり前記コーナー側に位置する第２の領域とを含み、
前記切れ刃のうち前記第１の領域と連なる部分の延長線と、前記切れ刃の前記コーナー側の端点から前記延長線に垂直な方向に延びる線分との交点から前記切れ刃の前記頂点側の端点までの距離をａとし、
前記切れ刃のうち前記第１の領域と連なる部分における前記交点側の端点から前記交点までの距離をｂとした場合、
０．２０≦ｂ／ａ≦０．７０という条件を満たし、
前記第１の領域において支持される、刃先交換型チップ。
【請求項２】
前記延長線と前記切れ刃の前記コーナー側の端点との間の距離をｄとした場合、
５μｍ≦ｄ≦１００μｍという条件を満たす、請求項１に記載の刃先交換型チップ。
【請求項３】
前記コーナーは丸コーナーであり、前記コーナーの曲率半径が２．４ｍｍ以下である、請求項１または２に記載の刃先交換型チップ。
【請求項４】
前記第２の領域は曲面状である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の刃先交換型チップ。
【請求項５】
前記第２の領域は平面状である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の刃先交換型チップ。
【請求項６】
前記コーナーの角度が８０°以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の刃先交換型チップ。
【請求項７】
前記逃げ面と対向する位置に形成された他の逃げ面をさらに備え、
前記逃げ面と前記他の逃げ面とは、前記すくい面に対して垂直に延びるとともに前記すくい面の中心を通る回転軸を中心とした回転対称となる形状を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の刃先交換型チップ。
【請求項８】
前記刃先交換型チップを構成する基材が、ＷＣ基超硬合金、サーメット、高速度鋼、セラミックス、立方晶型窒化硼素焼結体、ダイヤモンド焼結体、窒化珪素焼結体、酸化アルミニウムおよび炭化チタンからなる群から選択される少なくとも１つである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の刃先交換型チップ。
【請求項９】
前記逃げ面が非研磨面である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の刃先交換型チップ。
【請求項１０】
前記刃先交換型チップが保持具に取り付けられた状態で、
前記すくい面が、前記刃先交換型チップにより研削される被削物の非研削面に対して垂直であり、かつ前記保持具の進行方向に対して垂直な垂直面よりも前記進行方向側に傾くように形成されたネガティブ型の形状である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の刃先交換型チップ。
【請求項１１】
前記すくい面に開口部が設けられた、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の刃先交換型チップ。
【請求項１２】
前記逃げ面が研削加工されていない面である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の刃先交換型チップ。
【請求項１３】
原材料を準備する工程と、
前記原材料を金型に充填して、前記原材料を圧縮成形することにより圧粉体を形成する工程と、
前記圧粉体を加熱して焼結体を得る工程とを備え、
前記焼結体が、
外周の形状が矩形状であり、前記外周に位置する鋭角のコーナーと鈍角の頂点とを含むすくい面と、
前記すくい面の外周における前記コーナーと前記頂点とに挟まれた辺と連なり、前記すくい面と交差する方向に延びる逃げ面とを備え、
前記すくい面と前記逃げ面との交線である前記辺が切れ刃であり、
前記逃げ面は凸面状であって、前記頂点側に位置する第１の領域と、前記第１の領域と連なり、前記コーナー側に位置する第２の領域とを含み、
前記切れ刃のうち前記第１の領域と連なる部分の延長線と、前記切れ刃の前記コーナー側の端点から前記延長線に垂直な方向に延びる線分との交点から前記切れ刃の前記頂点側の端点までの距離をａとし、
前記切れ刃のうち前記第１の領域と連なる部分における前記交点側の端点から前記交点までの距離をｂとした場合、
０．２０≦ｂ／ａ≦０．７０という条件を満たし、
前記第１の領域において支持される、刃先交換型チップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は刃先交換型チップおよびその製造方法に関し、特に、逃げ面が複数の面で構成された刃先交換型チップおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
切削加工用に用いられる刃先交換型チップは、たとえば特開昭６１−２８８９０３号公報（特許文献１）に開示されているように、超硬合金を圧粉成形および焼結することにより製造される。非研削のチップの場合、圧粉成形時に上面側と下面側とに密度差が生じ、この密度差に起因する反りが焼結時に発生し、この反りはそのまま残ってしまうという問題があった。この問題に対し、特許文献１では、チップ両端面のうち少なくとも一方の端面のコーナー部にチップの厚み方向に突出する平坦部を形成するとともに、コーナー刃から離間する方向において平坦部に続く部分を下り勾配をなす傾斜面とした非研削のネガティブスローブウエイチップが開示されている。
【０００３】
また、別の刃先交換型チップとして、たとえば特開２００５−３２４３２４号公報（特許文献２）には、切れ刃又は主切れ刃を、チップの全幅に沿って真っ直ぐに形成し、主切れ刃と面を仕上げる切れ刃との境界部が屈曲点となっている旋削インサートが開示されている。
【０００４】
このような刃先交換型チップのユーザによる使用手順は、たとえば以下の通りである。まず、切削に用いる特定のコーナーを保持具の先端側に向けてチップを保持具に取り付け、刃先先端位置を指定位置にするために微調整する。このとき、チップごとに大きさや変形量が異なり、また、同一チップの各コーナーによってもμｍ単位で刃先先端位置が異なるため、前回切削に用いられたコーナーと同一の指定位置になるように刃先先端位置を再度調整する必要がある。この刃先位置調整量は、寸法公差が大きいチップ（一般的には側面逃げ面非研磨チップ）や変形量の大きいチップでより大きくなる。このようにして取り付けた刃先交換型チップにより、切削加工が実施される。チップのコーナーの寿命まで、チップを切削加工に使用した後、チップを保持具から外す。そして、同一チップの別コーナー、または別チップの別コーナーを取り付け、再度、刃先先端位置を指定位置にするために微調整してから切削加工が実施される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−２８８９０３号公報
【特許文献２】特開２００５−３２４３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１および２の刃先交換型チップでは、保持具に取り付ける同一チップの別コーナー、または別チップの別コーナーの形状に差が生じるため、刃先を交換する度の刃先先端位置のズレが十分に低減されていないことを本発明者は鋭意研究の結果見出した。
【０００７】
また、保持具に取り付ける同一チップの別コーナー、または別チップの別コーナーの形状に差を低減するために加工する技術が考えられる、しかし、極めて高い寸法精度のチップを得るための加工においては、焼結後の成形体を、ダイヤモンド砥石で研磨加工する必要がある。しかし、このような研磨加工は、製造コストが上昇する。また、複雑な３次元形状を有する形状の部位は研磨加工が不可能な場合が多い。このため、刃先を交換する度の刃先先端位置のズレが小さいチップを実現することは難しい。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、保持具に取り付ける際の位置精度を向上できる、刃先交換型チップおよびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る刃先交換型チップは、外周の形状が矩形状であり、外周に位置する鋭角のコーナーと鈍角の頂点とを含むすくい面と、すくい面の外周におけるコーナーと頂点とに挟まれた辺と連なり、すくい面と交差する方向に延びる逃げ面とを備えている。すくい面と逃げ面との交線である辺が切れ刃である。逃げ面は凸面状であって、頂点側に位置する第１の領域と、第１の領域と連なり、コーナー側に位置する第２の領域とを含む。切れ刃のうち第１の領域と連なる部分の延長線と、切れ刃のコーナー側の端点から延長線に垂直な方向に延びる線分との交点から切れ刃の頂点側の端点までの距離をａとし、切れ刃のうち第１の領域と連なる部分における交点側の端点から交点までの距離をｂとした場合、０．２０≦ｂ／ａ≦０．７０という条件を満たしている。また、上記刃先交換型チップは、第１の領域において支持される。
【００１０】
本発明の刃先交換型チップの製造方法は、原材料を準備する工程と、原材料を金型に充填して、原材料を圧縮成形することにより圧粉体を形成する工程と、圧粉体を加熱して焼結体を得る工程とを備えている。上記焼結体が、外周の形状が矩形状であり、外周に位置する鋭角のコーナーと鈍角の頂点とを含むすくい面と、すくい面の外周におけるコーナーと頂点とに挟まれた辺と連なり、すくい面と交差する方向に延びる逃げ面とを備え、すくい面と逃げ面との交線である辺が切れ刃であり、逃げ面は凸面状であって、頂点側に位置する第１の領域と、第１の領域と連なり、コーナー側に位置する第２の領域とを含み、切れ刃のうち第１の領域と連なる部分の延長線と、切れ刃のコーナー側の端点から延長線に垂直な方向に延びる線分との交点から切れ刃の頂点側の端点までの距離をａとし、切れ刃のうち第１の領域と連なる部分における交点側の端点から交点までの距離をｂとした場合、０．２０≦ｂ／ａ≦０．７０という条件を満たしている。また、上記焼結体は、第１の領域において支持される。
【００１１】
本発明者は鋭意研究の結果、鈍角の頂点近傍は鋭角のコーナー近傍と比べ、原料粉末の金型への給粉の密度が高いので、プレス体の焼結による収縮が小さく、歪みが小さくなることを見出した。このため、保持具にチップを取り付ける際、鈍角の頂点近傍でチップを支持することにより、焼結体の変形に起因する刃先位置精度の悪化を抑制することができる。このように刃先交換型チップを保持具に取り付ける際に、０．２０＞ｂ／ａであると、歪みの大きい鋭角のコーナー近傍で保持する面積が大きくなりすぎる。このため、鋭角のコーナー近傍の歪みに起因して、保持具に取り付ける際の位置精度を向上することができない。同様に刃先交換型チップを保持具に取り付ける際に、ｂ／ａ＞０．７０であると、保持具に取り付けることが可能な面積が小さくなりすぎる。このため、安定性が悪化することに起因して、保持具に取り付ける際の位置精度を向上することができない。つまり、０．２０≦ｂ／ａ≦０．７０という条件を満たすことによって、保持具に取り付ける際の位置精度を向上することができる。
【００１２】
上記刃先交換型チップにおいて好ましくは、上記延長線と上記切れ刃の上記コーナー側の端点との間の距離をｄとした場合、５μｍ≦ｄ≦１００μｍという条件を満たす。
【００１３】
５μｍ≦ｄという条件を満たすことによって、コーナーと保持具とが接触する可能性をより低減できるので、かかる接触による刃先位置精度の悪化をより抑制することができる。ｄ≦１００μｍとすることによって、切り屑処理性が良好に保持されるため、加工面の面粗度の悪化を抑制することができる。
【００１４】
上記刃先交換型チップにおいては、上記コーナーは丸コーナーであり、上記コーナーの曲率半径が２．４ｍｍ以下であってもよい。
【００１５】
この場合、コーナーが丸コーナーであってもコーナー部全体としては鋭角の角部となっており、鈍角の頂点が位置する部分に充填される原料粉末よりも鋭角のコーナーに充填される原料粉末の密度が低くなりやすい。しかし、曲率半径が２．４ｍｍ以下であっても、本発明は鋭角のコーナー近傍の歪みによる影響を低減できる。このため、曲率半径が２．４ｍｍ以下の丸コーナーを有していても、保持具に取り付ける位置精度を向上できる。特に１．６ｍｍ以下で本発明の効果は顕著である。
【００１６】
上記刃先交換型チップにおいては、上記第２の領域は曲面状であってもよい。このような形状であっても、本発明の刃先交換型チップは、保持具に取り付ける際の位置精度を向上できる。
【００１７】
上記刃先交換型チップにおいては、上記第２の領域は平面状であってもよい。これにより、第２の領域が曲面である場合より、第２の領域の加工が容易である。
【００１８】
上記刃先交換型チップにおいては、上記鋭角のコーナーの角度が８０°以下であってもよい。鈍角の頂点が位置する部分に充填される原料粉末よりも８０°以下のコーナーに充填される原料粉末の密度が低くなりやすい。しかし、このような形状であっても、本発明は鋭角のコーナー近傍の歪みによる影響を低減できる。このため、鋭角のコーナーが８０°以下であっても、保持具に取り付ける際の位置精度を向上できる。
【００１９】
上記刃先交換型チップは、上記逃げ面と対向する位置に形成された他の逃げ面をさらに備え、上記逃げ面と上記他の逃げ面とは、上記すくい面に対して垂直に延びるとともに上記すくい面の中心を通る回転軸を中心とした回転対称となる形状を有していてもよい。
【００２０】
これにより、他の逃げ面の端部に形成されるコーナーについても、上記逃げ面の端部に位置するコーナーと同様に刃先位置精度の悪化を抑制できる。
【００２１】
上記刃先交換型チップにおいて、上記刃先交換型チップを構成する基材が、ＷＣ基超硬合金、サーメット、高速度鋼、セラミックス、立方晶型窒化硼素焼結体、ダイヤモンド焼結体、窒化珪素焼結体、酸化アルミニウムおよび炭化チタンからなる群から選択される少なくとも１つであってもよい。
【００２２】
これらの基材から焼結法により作製する刃先交換型チップにおいて、本発明は特に有効である。
【００２３】
上記刃先交換型チップにおいて、上記逃げ面が非研磨面であってもよい。これにより、チップの製造において研磨工程をなくすことができるため、チップの生産性や経済性の向上を図ることができる。また、チップ形状の設計の自由度を高くすることができる。
【００２４】
上記刃先交換型チップにおいて、上記刃先交換型チップが保持具に取り付けられた状態で、上記すくい面が、上記刃先交換型チップにより研削される被削物の非研削面に対して垂直であり、かつ上記保持具の進行方向に対して垂直な垂直面よりも上記進行方向側に傾くように形成されたネガティブ型の形状であってもよい。
【００２５】
ネガティブ型の形状であっても、本発明の刃先交換型チップは、保持具に取り付ける際の位置精度を向上できる。
【００２６】
上記刃先交換型チップにおいて、上記すくい面に開口部が設けられていてもよい。これにより、チップを保持具に保持する方式として、レバーロック式を採用することができる。
【００２７】
上記刃先交換型チップにおいて、上記逃げ面が研削加工されていない面であってもよい。これにより、チップの製造において研削工程をなくすことができるため、チップの生産性や経済性の向上を図ることができる。また、チップ形状の設計の自由度を高くすることができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上の説明から明らかなように、本発明の刃先交換型チップおよび刃先交換型チップの製造方法によれば、０．２０≦ｂ／ａ≦０．７０という条件を満たす刃先交換型チップを歪みの小さい鈍角の頂点近傍で保持具に取り付けることにより、位置精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態における刃先交換型チップの構造を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態における刃先交換型チップのコーナー近傍の拡大模式図である。
【図３】本発明の実施の形態における刃先交換型チップのコーナー近傍の拡大模式図である。
【図４】本発明の実施の形態における刃先交換型チップの切れ刃近傍の拡大模式図である。
【図５】本発明の実施の形態における刃先交換型チップの切れ刃近傍の拡大模式図である。
【図６】本発明の実施の形態における刃先交換型チップの切れ刃近傍の拡大模式図である。
【図７】本発明の実施の形態における刃先交換型チップの切れ刃近傍の拡大模式図である。
【図８】本発明の実施の形態における刃先交換型チップを保持具に取り付けた状態を示す模式図である。
【図９】実施例１における刃先交換型チップの測定方法を示す模式図である。
【図１０】実施例２における刃先交換型チップの測定方法を示す模式図である。
【図１１】比較例１の刃先交換型チップを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
【００３１】
図１〜図７を参照して、本発明の一実施の形態における刃先交換型チップの構成を説明する。本実施の形態における刃先交換型チップ１は、すくい面１０と、逃げ面２０と、他の逃げ面３０とを備えている。すくい面１０は、外周に位置する鋭角のコーナー１１と鈍角の頂点１２とを含む。逃げ面２０は、すくい面１０の外周におけるコーナー１１と頂点１２とに挟まれた辺１３と連なり、すくい面１０と交差する方向（本実施の形態では直交する方向）に延びる。他の逃げ面３０は、逃げ面２０と対向する位置に形成されている。逃げ面２０と他の逃げ面３０とは、すくい面１０に対して垂直に延びるとともにすくい面１０の中心を通る回転軸を中心とした回転対称となる形状を有する。
【００３２】
すくい面１０の外周は、矩形状である。ここで矩形状とは、略四角形を意味し、たとえば角度が３０°から１５０°の範囲内の角を４つ有する形状を意味する。つまり、コーナー１１の角度θ１はたとえば３０°以上９０°未満であり、頂点１２の角度θ２はたとえば９０°を超えて１５０°未満である。コーナー１１の角度θ１は、８０°以下であることが好ましい。
【００３３】
コーナー１１および頂点１２は、図１に示すように丸コーナーであってもよく、図２に示すように直線の辺１３と辺１３ａとが交差することで形成されるコーナーであってもよく、図３に示すように角コーナーであってもよい。丸コーナーとは、コーナー１１を形成する辺１３ａと、辺１３との間に曲線が形成されていることを意味する。丸コーナーはたとえばＲ面加工されることで形成される。角コーナーとは、コーナー１１を形成する辺１３ａと、辺１３との間に直線が形成されていることを意味する。
【００３４】
なお、コーナー１１の角度θ１とは、辺１３と、辺１３ａとをそれぞれ延長して交わる角度を意味する。同様に、頂点１２の角度θ２は、すくい面１０の外周を構成する辺１３ｂ（図１参照）と、辺１３とをそれぞれ延長して交わる角度を意味する。
【００３５】
コーナー１１が丸コーナーである場合には、コーナーの曲率半径が２．４ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３６】
なお、すくい面１０においてコーナー１１および頂点１２と対向する（他の逃げ面３０側の）コーナーおよび頂点についても同様である。
【００３７】
このすくい面１０には、開口部１４が設けられている。本実施の形態では、開口部１４は、すくい面１０の略中央に形成され、すくい面１０と対向する面まで（厚さ方向において）貫通している。開口部１４は、レバーロック式の保持具に刃先交換型チップ１を取り付けるために設けられている。
【００３８】
すくい面１０と逃げ面２０との交線である辺１３は、切れ刃である。辺１３のすべてが切れ刃であってもよく、コーナー１１および頂点１２の少なくとも一方は切れ刃でなくてもよい。
【００３９】
逃げ面２０は凸面状であって、頂点１２側に位置する第１の領域２１と、第１の領域２１と連なりコーナー１１側に位置する第２の領域２２とを含む。第１の領域２１は、辺１３において頂点１２側から直線状に延びる部分に位置する領域である。第２の領域２２は、辺１３において頂点１２側から直線状に延びる部分から変曲する最初の点（第１の変曲点１５）から、コーナー１１側まで延びる部分に位置する領域である。つまり、第１の領域２１と第２の領域２２との境界は、辺１３において頂点１２側からコーナー１１側に向けて直線状に延びる部分が最初に変曲する位置（第１の変曲点１５）である。
【００４０】
第２の領域２２は、図４に示すように平面状であってもよく、図５に示すように曲面状であってもよい。また、図６に示すように、第２の領域２２の途中に第２の変曲点１８が設けられていてもよい。つまり、図６では、第１の領域２１と第２の領域２２との境界である第１の変曲点１５と、コーナー１１との間に第２の変曲点１８が設けられている。辺１３において第１の変曲点１５から第２の変曲点１８まで延びる傾斜と、第２の変曲点１８からコーナー１１まで延びる傾斜とが異なっている。図６では、第２の領域２２は、第１の変曲点１５から第２の変曲点１８まで延びる平面と、第２の変曲点１８からコーナー１１まで延びる平面とを含んでおり、２つ以上の平面を含んでいてもよい。また、図７に示すように、第１の変曲点１５から第２の変曲点１８まで延びる第１の曲面と、第２の変曲点１８からコーナー１１まで延びる第２の曲面とを含み、第１および第２の曲面の曲率半径が異なっていてもよい。
【００４１】
また、第１および第２の領域２１、２２を有する逃げ面２０は、非研磨面であってもよく、研削加工されていない面であってもよい。
【００４２】
ここで、図４を参照して、本発明の一実施の形態における刃先交換型チップ１の切れ刃のパラメータについて説明する。本実施の形態では、切れ刃は、辺１３においてコーナー１１の丸コーナー（円弧状部）および頂点１２の丸頂点（円弧状部）を除く領域である。
【００４３】
切れ刃のうち第１の領域２１（図１参照）と連なる部分の延長線４１と、切れ刃のコーナー側端点１６から延長線４１に垂直な方向に延びる線分４２との交点４３から、切れ刃の頂点側端点１７までの距離をａとする。また、切れ刃のうち第１の領域２１と連なる部分における交点４３側の端点（第１の変曲点１５）から交点４３までの距離をｂとする。言い換えると、第２の領域２２における頂点１２側の端点（第１の変曲点１５）から交点４３までの距離をｂとする。かかる場合において、刃先交換型チップは０．２０≦ｂ／ａ≦０．７０という条件を満たしており、０．３５≦ｂ／ａ≦０．５８という条件を満たしていることが好ましく、０．４５≦ｂ／ａ≦０．５５という条件を満たしていることがより好ましい。
【００４４】
延長線４１と切れ刃のコーナー側端点１６との間の距離をｄとした場合、５μｍ≦ｄ≦１００μｍという条件を満たすことが好ましく、４０μｍ≦ｄ≦８０μｍという条件を満たすことがより好ましい。
【００４５】
刃先交換型チップ１を構成する基材は特に限定されないが、ＷＣ基超硬合金、サーメット、高速度鋼、セラミックス、立方晶型窒化硼素焼結体、ダイヤモンド焼結体、窒化珪素焼結体、酸化アルミニウムおよび炭化チタンからなる群から選択される少なくとも１つであることが好ましい。また、基材の表面に表面被覆層が形成されていてもよい。
【００４６】
なお、上記超硬合金は、たとえば、炭化タングステンと、鉄系金属の１種以上からなる結合相とを含み、残部が不可避的不純物のものや、炭化タングステンと、鉄系金属の１種以上からなる結合相と、Ｂ−１型結晶構造を有する周期律表ＩＶａ、Ｖａ、ＩＶａ族遷移金属および炭素、窒素、酸素あるいは硼素からなる固溶体相とを含み、残部が不可避的不純物のものなどが挙げられる。これらの場合、結合相はたとえば０．１〜３０重量％であり、固溶体相はたとえば０．０１〜５０重量％である。超硬合金の表面部分には、η相や遊離炭素があってもよく、鉄系金属を主体とする層や脱β層があってもなくてもよい。
【００４７】
上記サーメットは、たとえば鉄系金属の１種以上からなる結合相と、Ｂ−１型結晶構造を有する周期律表ＩＶａ、Ｖａ、ＩＶａ族遷移金属（チタンが主体）、および炭素、窒素、酸素あるいは硼素からなる固溶体相とを含み、残部が不可避的不純物のものなどが挙げられる。この場合、結合相はたとえば０．１〜４０重量％であり、固溶体相はたとえば０．１〜９５重量％である。サーメットの表面部分に、表面硬化層や軟化層や鉄系金属を主体とする層があってもよい。
【００４８】
また、刃先交換型チップ１が保持具に取り付けられた状態で、すくい面１０が、刃先交換型チップ１により研削される被削物の非研削面に対して垂直であり、かつ保持具の進行方向に対して垂直な垂直面よりも進行方向側に傾くように形成されたネガティブ型の形状であってもよい。
【００４９】
続いて、本実施の形態における刃先交換型チップ１の製造方法について説明する。まず、原材料を準備する。原材料は特に限定されないが、たとえばＷＣ基超硬合金、サーメット、高速度鋼、セラミックス、立方晶型窒化硼素焼結体、ダイヤモンド焼結体、窒化珪素焼結体、酸化アルミニウムおよび炭化チタンからなる群から選択される少なくとも１つの粉末である。
【００５０】
次に、原材料を金型に充填して、原材料を圧縮成形することにより圧粉体を形成する。本実施の形態では、原材料粉末を混合粉砕した後、図１に示す凸面状の逃げ面２０が形成される金型に原材料粉末を給粉し、その状態で圧縮成形する。
【００５１】
次に、圧粉体を加熱して焼結体を得る。焼結体を得る方法は特に限定されないが、たとえば液相焼結を採用する。
【００５２】
次に、ブラシ、バレル、ブラスト、ダイヤモンド砥石、レーザ加工等を用いて、刃先処理を行なう。また、すくい面１０などに研磨加工を行なってもよい。なお、これらの工程は省略されてもよい。
【００５３】
また、これら基材に、公知のＣＶＤ法、ＰＶＤ法、スパッタ法およびこれらの組み合わせによる表面被覆層を形成しても本発明の効果は失われず、また被覆層を形成後、ブラシ、バレル、ブラスト、ダイヤモンド砥石、レーザ加工等による被覆層の部分除去や表面平滑化加工等の被覆層表面処理を施しても、本発明の効果は失われない。
【００５４】
以上の工程により、図１〜図７に示すように、外周の形状が矩形状であり、外周に位置する鋭角のコーナー１１と鈍角の頂点１２とを含むすくい面１０と、すくい面１０の外周におけるコーナー１１と頂点１２とに挟まれた辺１３と連なり、すくい面１０と交差する方向に延びる逃げ面２０とを備え、すくい面１０と逃げ面２０との交線である辺１３が切れ刃であり、逃げ面２０は凸面状であって、頂点１２側に位置する第１の領域２１と、第１の領域２１と連なり、コーナー１１側に位置する第２の領域２２とを含み、切れ刃のうち第１の領域２１と連なる部分の延長線４１と、切れ刃のコーナー側端点１６から延長線４１に垂直な方向に延びる線分４２との交点４３から切れ刃の頂点側端点１７までの距離をａとし、切れ刃のうち第１の領域２１と連なる部分における交点側の端点である第１の変曲点１５から交点４３までの距離をｂとした場合、０．２０≦ｂ／ａ≦０．７０という条件を満たす焼結体を得ることができる。
【００５５】
続いて、図８を参照して、本発明の一実施の形態における刃先交換型チップ１の使用方法について説明する。本実施の形態では、刃先交換型チップ１をバイトなどの保持具５０に取り付ける。
【００５６】
まず、切削に用いる特定のコーナー１１を保持具５０の開放側に対向するように刃先交換型チップ１を保持具５０に取り付け、刃先先端位置を指定位置にするために微調整する。このとき、チップごとに大きさや変形量が異なり、また、同一チップの各コーナーによってもμｍ単位で刃先先端位置が異なるため、前回切削に用いられたコーナーと同一の指定位置になるように刃先先端位置を調整する。なお、この刃先位置調整量は寸法公差が大きいチップ（一般的には側面逃げ面非研磨チップ）や変形量の大きいチップでより大きくなる。このようにして取り付けた刃先交換型チップ１により切削加工が実施される。
【００５７】
チップ１のコーナー１１の寿命まで、チップ１を切削加工に使用した後、チップ１を保持具５０から外す。そして、同一チップの別コーナー、または別チップの別コーナーを取り付け、再度、刃先先端位置を指定位置にするために微調整してから切削加工が実施される。
【００５８】
本発明者は、刃先交換型チップ１において、鈍角の頂点１２近傍は鋭角のコーナー１１近傍と比べ、原材料粉末の金型への給粉の密度が高く、圧粉成形時の安定性が高く、圧粉体の焼結による収縮が小さいので、歪みが小さくなることを見出した。具体的には、圧粉体を液相焼結した場合、約５０％の体積収縮が生じる。この際、金型への給粉が不均一であることや、焼結炉内の温度分布、重力等の影響により、焼結体は圧粉体の完全な相似形には収縮せず、僅かな変形が生じる。たとえば、金型への給粉が多かった部位、つまり圧粉体密度が高い部位は焼結時の収縮量が小さく、金型への給粉が少なかった部位、つまり圧粉体密度が低い部位は焼結時の収縮量が大きい。このようにプレス体密度が不均一であることにより、焼結時の収縮量の不均一が生じる。結果として、焼結体はプレス体の完全な相似形ではなく、歪みを持った形となる。たとえば、完全な立方体をプレス成形後、焼結すると、僅かに歪みを持った立方体となる。このため、本実施の形態のような形状の焼結体を得るためには、鋭角のコーナー１１近傍は鈍角の頂点１２近傍よりも原材料粉末の金型への充填密度が低いこと、中心からの距離が大きいため収縮量が大きいことなどに起因して、鋭角のコーナー１１近傍では歪みが大きいことを見出した。
【００５９】
そこで、図８に示すように、保持具５０にチップ１を取り付ける際、歪みが小さい鈍角の頂点１２近傍の第１の領域２１を保持具５０の保持部５１で支持することにより、プレス体の変形に起因する歪みの影響を低減できる。本実施の形態のチップ１によれば、上記ａと上記ｂとの関係が０．２０≦ｂ／ａ≦０．７０という条件を満たしている。ｂ／ａの値が０．７０を超える場合は、チップ１の保持具５０への保持面積が狭くなるため、位置精度が悪くなる。また、ｂ／ａの値が０．２０未満の場合は、歪みの多い部位での保持面積が広くなりすぎるため、位置精度が悪くなる。つまり、０．２０≦ｂ／ａ≦０．７０という条件を満たすことによって、刃先交換型チップ１を保持具５０に取り付ける際の位置精度を向上することができる。したがって、刃先位置補正量を小さくすることができるので、ユーザにおけるチップ交換の際の刃先位置補正に要する時間を低減することができる。
【００６０】
また、本発明者は、圧縮成形することで得られる圧粉体の歪みに着目するとともに、この歪みを活かして使用する方法に着目した。このため、ダイヤモンド砥石で研磨加工する等により高い寸法精度を得なくても、刃先交換型チップ１を保持具５０に取り付ける際の位置精度を向上することができる。このため、製造コストを低減できる。さらに、複雑な３次元形状を有していなくても、刃先交換型チップ１を保持具５０に取り付ける際の位置精度を向上することができる。このため、研磨加工が不可能な場合などを低減できるので、容易に製造することができる。
【００６１】
それに加えて、刃先交換型チップ１の保持具５０へのクランプ強度を高くするためには、チップと保持部５１とのある程度の接触面積が必要となる。ところが側面無研磨チップにおいては、歪みの影響をできるだけ小さくするため、直線性がよい部分のみで保持具５０と接触することが、高い刃先位置精度実現の観点からは好ましい。これらのトレードオフとなる２つの特性値（クランプ強度／刃先位置精度）のバランスを調査した結果、上記数値範囲は０．４５≦ｂ／ａ≦０．５５がより好ましいことを見出した。また側面研磨チップにおいても、保持具側の加工精度やチップとの接触部分の平坦性の関係で、同様に０．４５≦ｂ／ａ≦０．５５という条件を満たしていることがより好ましいことを見出した。
【００６２】
本実施の形態の刃先交換型チップ１において好ましくは、延長線４１と切れ刃のコーナー側端点１６（図４参照）との間の距離をｄとした場合、５μｍ≦ｄ≦１００μｍという条件を満たす。これにより、コーナー１１と保持具５０とが接触する可能性が抑制され、かかる接触による刃先位置精度の悪化を抑制することができる。また、切り屑処理性が良好に保持されるため、加工面の面粗度の悪化を抑制することができる。
【００６３】
また、一般的に刃先角が大きいほど切削抵抗が高くなったり、切り屑処理性が悪化する傾向にある。ｄ値が大きくなると、刃先位置精度は改善される傾向になる反面、擬似的に刃先角が大きくなるため、切削抵抗増加や切り屑処理悪化といった現象が生じる場合がある。これらトレードオフとなる２つの特性値のバランスを調査した結果、ｄ値は４０μｍ以上８０μｍ以下とするのがより好ましいことを見出した。
【００６４】
本実施の形態の刃先交換型チップ１において、コーナー１１が丸コーナーであり、コーナーの曲率半径が２．４ｍｍ以下であってもよい。この場合、コーナー１１が丸コーナーであってもコーナー部全体としては鋭角の角部となっており、鈍角の頂点１２が位置する部分よりも給粉の密度が低くなりやすい。このため、本発明が特に有効である。
【００６５】
本実施の形態の刃先交換型チップ１において、第２の領域２２は曲面状であってもよい。このような形状であっても、本実施の形態の刃先交換型チップ１は、保持具に取り付ける際の位置精度を向上できる。
【００６６】
本実施の形態の刃先交換型チップ１において、第２の領域２２は平面状であってもよい。第２の領域２２が曲面状である場合より、第２の領域２２の加工が容易である。
【００６７】
上記刃先交換型チップ１においては、コーナー１１の刃先角が８０°以下であってもよい。このような形状であっても、本実施の形態の刃先交換型チップ１は、保持具５０に取り付ける際の位置精度を向上できる。
【００６８】
上記刃先交換型チップ１においては、逃げ面２０と対向する位置に形成された他の逃げ面３０を備え、逃げ面２０と他の逃げ面３０とは、すくい面１０に対して垂直に伸びるとともにすくい面１０の中心を通る回転軸を中心とした回転対称となる形状を有していてもよい。これにより、他の逃げ面３０の端部に形成されるコーナーについても、上記逃げ面２０の端部に位置するコーナー１１と同様に刃先位置精度の悪化を抑制できる。
【００６９】
本実施の形態の刃先交換型チップ１において好ましくは、基材がＷＣ基超硬合金、サーメット、高速度鋼、セラミックス、立方晶型窒化硼素焼結体、ダイヤモンド焼結体、窒化珪素焼結体、酸化アルミニウムと炭化チタンからなる群から選択される少なくとも１つである。これらの材料から焼結法により作製するチップにおいて、本実施の形態は特に有効である。
【００７０】
本実施の形態の刃先交換型チップ１において、逃げ面２０が非研磨面であってもよい。これにより、チップ１の製造において研磨工程をなくすことができるため、チップ１の生産性や経済性の向上を図ることができる。また、チップ形状の設計の自由度を高くすることができる。
【００７１】
本実施の形態の刃先交換型チップ１において、刃先交換型チップ１が保持具５０に取り付けられた状態で、すくい面１０が、刃先交換型チップ１により研削される被削物の非研削面に対して垂直であり、かつ保持具５０の進行方向に対して垂直な垂直面よりも進行方向側に傾くように形成されたネガティブ型の形状であってもよい。このような形状であっても、本実施の形態の刃先交換型チップ１は、保持具５０に取り付ける際の位置精度を向上できる。
【００７２】
本実施の形態の刃先交換型チップ１において、すくい面１０に開口部１４が設けられていてもよい。これにより、刃先交換型チップ１を保持具に保持する方式として、レバーロック式を採用することができる。
【００７３】
本実施の形態の刃先交換型チップ１において、逃げ面２０が研削加工されていない面であってもよい。これにより、チップ１の製造において研削工程をなくすことができるため、チップ１の生産性や経済性の向上を図ることができる。また、チップ形状の設計の自由度を高くすることができる。
【００７４】
本実施の形態の刃先交換型チップ１の製造方法は、原材料を準備する工程と、原材料を金型に充填して、原材料を圧縮成形することにより圧粉体を形成する工程と、圧粉体を加熱して焼結体を得る工程とを備え、焼結体が、外周の形状が矩形状であり、外周に位置する鋭角のコーナー１１と鈍角の頂点１２とを含むすくい面１０と、すくい面１０の外周におけるコーナー１１と頂点１２とに挟まれた辺１３と連なり、すくい面１０と交差する方向に延びる逃げ面２０とを備え、すくい面１０と逃げ面２０との交線である辺１３が切れ刃であり、逃げ面２０は凸面状であって、頂点１２側に位置する第１の領域２１と、第１の領域２１と連なり、コーナー１１側に位置する第２の領域２２とを含み、切れ刃のうち第１の領域２１と連なる部分の延長線４１と、切れ刃のコーナー側端点１６から延長線４１に垂直な方向に延びる線分４２との交点４３から切れ刃の頂点側端点１７までの距離をａとし、切れ刃のうち第１の領域２１と連なる部分における交点側の端点である第１の変曲点１５から交点４３までの距離をｂとした場合、０．２０≦ｂ／ａ≦０．７０という条件を満たす。
【００７５】
これにより、図１〜図７に示すように、保持具５０に取り付ける際の位置精度を向上することができる刃先交換型チップ１を製造することができる。
【００７６】
本実施の形態の刃先交換型チップ１の製造方法において好ましくは、０．２０≦ｂ／ａ≦０．７０という条件を満たす形状の圧粉体を形成する。これにより、保持具５０に取り付ける際の位置精度を向上することができる刃先交換型チップ１を、製造工程を簡略化して製造することができる。
【実施例１】
【００７７】
本発明の効果を確認するため、以下のような試験を行った。
（試料の準備）
以下のような方法により、本発明例１〜１１の試料および比較例１〜３の試料を各１０個作製した。
【００７８】
まず、ＷＣを主成分とし、４．０ｗｔ％のＴｉＣと、２．６ｗｔ％のＴａＣと、１．３ｗｔ％のＮｂＣと、７．０ｗｔ％のＣｏとを含み、残部が不可避的不純物からなるように配合した原料粉末をボールミルで粉砕混合後、金型に給粉して圧粉成形をした。こうして得られた圧粉体を１４１０℃で１時間焼結した。この焼結体の上下面をダイヤモンド砥石で研削し、ＳｉＣブラシですくい面からみて０．０６ｍｍのホーニングによる刃先処理を施した。さらに公知のＣＶＤ法を用いてＴｉＮ（０．３μｍ）／ＭＴ−ＴｉＣＮ（５．３μｍ）／ＴｉＢＮ（１．０μｍ）／α-Ａｌ2Ｏ3（４．０μｍ）／ＴｉＮ（０．３μｍ）の被覆層を焼結体に形成した。
【００７９】
焼結体の形状は、逃げ面以外は住友電工ハードメタル(株)ＤＮＭＧ１５０４０８Ｎ−ＧＵの形状とし、逃げ面は所定の金型（臼）の形状を調整することで決定した。これらのチップはネガティブ型であり、刃先角（図１におけるθ１）は５５゜とした。逃げ面は全周研磨無し（非研磨面）とした。
【００８０】
より具体的には、本発明例１、２、４〜６、１０および１１については、第２の領域２２は図１に示した刃先交換型チップ１と同様に単一の平面により構成された。また、本発明例３の第２の領域２２(図１参照）は、図５に示すように、曲率半径約５０ｍｍの円弧形状とされた。また、本発明例７の第２の領域２２は、図６に示すように、２つの面で構成され、第２の領域２２の中央（第２の変曲点１８）より鈍角側と鋭角側とで面が異なり、この第２の領域の中央から延長線４１と平行に延びる線分と、切れ刃のコーナー側端点１６との間の距離は７μｍとした。また、本発明例８の第２の領域２２は、図７に示すように、２つの曲率半径を持つ円弧で構成された。より具体的には、鈍角の頂点１２に近い側の円弧（第１の変曲点１５から第２の変曲点１９に位置する領域）は曲率半径が約８０ｍｍの円弧とされ、鋭角のコーナー１１に近い側の円弧（第２の変曲点１９からコーナー１１に位置する領域）は曲率半径が約４０ｍｍの円弧とされ、かつこれら２つの円弧の円弧長さは同一とされた。
【００８１】
また、比較例１については、図１１に示すように、上述した第２の領域は形成されず、逃げ面１２０が１つの平面によって構成された。また、比較例２および３については、逃げ面２０の構成は図１に示した刃先交換型チップ１と同様とし、第２の領域２２が図４に示すように単一の平面により構成された。ただし、比較例２および３については、上述したｂ／ａの値が本発明に規定する数値範囲から外れるように設定した。
【００８２】
なお、本発明例１〜１１および比較例１〜３のｂ／ａおよびｄの値は、後述する表１に記載されている。
【００８３】
上記のような試料（チップ）を、本発明例１〜１１および比較例１〜３のそれぞれについて１０個ずつ製造した。つまり、切削に用いられる切れ刃（鋭角側コーナー）は４０切れ刃となった。
【００８４】
（試験方法）
（１）形状測定
上述のように作製した試料である焼結体（チップ）について、形状測定を行った。形状測定方法としては、図９に示すようにチップ１を配置し、測定機として触針式輪郭形状測定機（ミツトヨ製ＣＶ−４０００Ｈ触針針先端半径２５μｍ針先端補正有）を使用してチップ１の形状を測定した。具体的には、チップ１の輪郭形状の測定は、上記測定器の針が検体であるチップの逃げ面上を図９の矢印の方向に走査して行った。
【００８５】
（２）ホルダへの取り付けおよび取り外しにおける刃先位置精度の測定
住友電工ハードメタル（株）製の旋削加工用ホルダＰＤＪＮＲ２５２５−４３を用いて、上述した各試料に関して、４０切れ刃の１）取り付け、２）ダイヤルゲージを用いた刃先位置測定、３）切れ刃の取り外し、を行ない、刃先位置精度の最大値と最小値との差（刃先調整幅と呼称）を測定した。さらに刃先位置（刃先調整幅）の標準偏差を算出した。
【００８６】
（３）ホルダへの取り付けおよび取り外しにおける作業時間の測定
また、実際に本発明例２と比較例１の各４０コーナーを用い、上述したバイトに取り付けて刃先位置調整を行なう作業を４０回実施し、作業に要した時間を算出した。
【００８７】
(結果）
上述した形状測定および刃先位置精度の測定結果を以下の表１に示す。
【００８８】
【表１】
0005240623.tif 000002
【００８９】
表１からわかるように、０．２０≦ｂ／ａ≦０．７０という条件を満たす本発明例１〜１１は０．２０≦ｂ／ａ≦０．７０という条件を満たしていない比較例１〜３と比べ、刃先調整幅および標準偏差が小さくなっていた。これらの結果から、本発明例１〜１１は保持具に取り付ける際の位置精度を向上できることがわかった。そのため、ユーザが本発明例１〜１１によるチップを使用する時、刃先調整に要する時間短縮を図ることができることがわかった。
【００９０】
また、上述した作業時間の測定では、本発明例２は比較例１と比べ、刃先位置調整に要する作業時間が約１／３となることも確認された。
【００９１】
また、本発明例１１は、本発明例１〜１０に比べてやや加工面の光沢が劣っていた。この結果から、延長線と切れ刃のコーナー側の端点との間の距離をｄとした場合、ｄ≦９６μｍという条件を満たすことにより、特性をより向上できることがわかった。
【実施例２】
【００９２】
本発明の効果を確認するため、以下のような試験を行った。
（試料の準備）
以下のような方法により、本発明例１２〜２２の試料、および比較例４〜６の試料を各１０個作製した。
【００９３】
まず、ＷＣを主成分とし、０．４ｗｔ％のＴａＣと、０．８ｗｔ％のＮｂＣと、０．３ｗｔ％のＣｒ3Ｃ2と、１０．５ｗｔ％のＣｏとを含み、残部が不可避的不純物からなるように配合した原料粉末をボールミルで粉砕混合後、金型に給粉してプレス成形した。こうして得られたプレス体を１３８０℃で１時間焼結した。この焼結体の上下面をダイヤモンド砥石で研削し、ＳｉＣブラシですくい面からみて０．０４ｍｍのホーニングによる刃先処理を施した。さらに、公知のＰＶＤ法を用いてＴｉＡｌＣｒＮとＴｉＳｉＣｒＮとを２０ｎｍの厚みで積層した超多層膜（３．２μｍ）／ＴｉＡｒＣｒＣＮ（０．２μｍ）の被覆層を形成した。
【００９４】
逃げ面以外の形状はＪＩＳ  Ｂ４１２０−１９９８で規定された型番ＶＮＭＡ１６０４０４とし、本発明例１２〜２２および比較例４〜６の各試料における逃げ面の形状は、上述した所定の金型（臼）の形状を調整することで決定した。これらのチップはネガティブ型であり、刃先角は３５゜であった。このように製造した本発明例１２〜２２および比較例４〜６のｂ／ａおよびｄの値は、後述する表２に記載されている。逃げ面は全周研磨無し（非研磨面）とした。
【００９５】
（試験方法）
（１）形状測定
上述のように作製した試料である焼結体（チップ）について、形状測定を行った。形状測定方法としては、図１０に示すようにチップ１を定盤６０に配置し、測定機としてレーザ式非接触３次元形状測定機（キーエンス社ＫＳ−１１００）を使用してチップの形状を測定した。具体的には、検体であるチップの逃げ面上を図１０の矢印７２の方向にレーザ光を照射し、矢印７１の方向にレーザ光源を走査して行った。
【００９６】
（２）ホルダへの取り付け・取り外しにおける刃先位置精度の測定
住友電工ハードメタル（株）製の旋削加工用ホルダＤＶＪＮＲ２５２５Ｍ１６を用いて、上述した各試料に関して、４０切れ刃の１）取り付け、２）ダイヤルゲージを用いた刃先位置測定、３）切れ刃の取り外し、を行ない、刃先位置精度の最大値と最小値との差（刃先調整幅と呼称）とを測定した。さらに刃先位置（刃先調整幅）の標準偏差を算出した。
【００９７】
（３）ホルダへの取り付け・取り外しにおける作業時間の測定
また、実際に本発明例１３と比較例４の各４０コーナーを用い、上述したバイトに取り付けて刃先位置調整を行なう作業を４０回実施し、作業に要した時間を算出した。
【００９８】
（結果）
上述した形状測定および刃先位置精度の測定結果を以下の表２に示す。
【００９９】
【表２】
0005240623.tif 000003
【０１００】
表２からわかるように、０．２０≦ｂ／ａ≦０．７０という条件を満たす本発明例１２〜２２は０．２０≦ｂ／ａ≦０．７０という条件を満たしていない比較例４〜６と比べ、刃先調整幅および標準偏差が小さくなっていた。これらの結果から、本発明例１２〜２２は保持具に取り付ける際の位置精度を向上できることがわかった。そのため、ユーザが本発明例１２〜２２によるチップを使用する時、刃先調整に要する時間短縮を図ることができることがわかった。
【０１０１】
また、上述した作業時間の測定では、本発明例１３は比較例４と比べ、刃先位置調整に要する作業時間が約１／３となることも確認された。
【０１０２】
また、本発明例２２は、本発明例１２〜２１に比べてやや加工面の光沢が劣っていた。この結果から、延長線と切れ刃のコーナー側の端点との間の距離をｄとした場合、ｄ≦９６μｍという条件を満たすことにより、特性をより向上できることがわかった。
【実施例３】
【０１０３】
本発明の効果を確認するため、以下のような試験を行った。
（試料の準備）
以下のような方法により、本発明例２３、２４の試料および比較例７の試料を各１０個準備した。
【０１０４】
ＷＣを主成分とし、０．３ｗｔ％のＴｉＣと、０．６ｗｔ％のＴａＣと、０．３ｗｔ％のＮｂＣと、６．０ｗｔ％のＣｏとを含み、残部が不可避的不純物からなるように配合した原料粉末をボールミルで粉砕混合後、金型に給粉してプレス成形した。こうして得られたプレス体を１４５０℃で１時間焼結した。この焼結体の上下面をダイヤモンド砥石で研削し、ＳｉＣブラシですくい面からみて０．０６ｍｍのホーニングによる刃先処理を施した。さらに、公知のＣＶＤ法を用いてＴｉＮ（０．３μｍ）／ＭＴ−ＴｉＣＮ（８．５μｍ）／ＴｉＢＮ（０．８μｍ）／α-Ａｌ2Ｏ3（６．１μｍ）／ＴｉＣ（０．２μｍ）／ＴｉＮ（０．２μｍ）の被覆層を焼結体に形成した後、ダイヤモンドブラシを用いて被覆層の表面平滑化処理を施した。
【０１０５】
焼結体の形状は、逃げ面以外は住友電工ハードメタル(株)ＤＮＭＧ１５０４０８Ｎ−ＧＵとし、逃げ面は所定の金型（臼）の形状を調整することで決定した。これらのチップはネガティブ型であり、刃先角（図１におけるθ１）は８０゜であった。このように製造した本発明例２３、２４および比較例７のｂ／ａおよびｄの値は、後述する表３に記載されている。逃げ面は全周研磨無し（非研磨面）とした。
【０１０６】
（試験方法）
（１）形状測定
形状測定方法は、すくい面に対して平行な面から０．５ｍｍ下がった地点での切断面を埋込、ラッピングして観察、測定した。
【０１０７】
（２）ホルダへの取り付け・取り外しにおける刃先位置精度の測定
住友電工ハードメタル（株）製の旋削加工用ホルダＰＣＬＮＲ２５２５−４３を用いて、上述した各試料に関して、４０切れ刃の１）取り付け、２）ダイヤルゲージを用いた刃先位置測定、３）切れ刃の取り外し、を行ない、刃先位置精度の最大値と最小値との差（刃先調整幅と呼称）を測定した。さらに刃先位置（刃先調整幅）の標準偏差を算出した。
【０１０８】
（３）ホルダへの取り付け・取り外しにおける作業時間の測定
また、実際に本発明例２４と比較例７の各４０コーナーを用い、上述したバイトに取り付けて刃先位置調整を行なう作業を４０回実施し、作業に要した時間を算出した。
【０１０９】
（結果）
上述した形状測定および刃先位置精度の測定結果を以下の表３に示す。
【０１１０】
【表３】
0005240623.tif 000004
【０１１１】
表３からわかるように、０．２０≦ｂ／ａ≦０．７０という条件を満たす本発明例２３および２４は、０．２０≦ｂ／ａ≦０．７０という条件を満たしていない比較例７と比べ、刃先調整幅および標準偏差が小さくなっていた。これらの結果から、本発明例２２および２３は保持具に取り付ける際の位置精度を向上できることがわかった。そのため、ユーザが本発明例２３および２４によるチップを使用する時、刃先調整に要する時間短縮を図ることができることがわかった。
【０１１２】
また、上述した作業時間の測定では、本発明例２４は比較例７と比べ、刃先位置調整に要する作業時間が約１／３となることも確認された。
【実施例４】
【０１１３】
本発明の効果を確認するため、以下のような試験を行った。
（試料の準備）
以下のような方法により、本発明例２５、２６の試料および比較例８の試料を各１０個準備した。
【０１１４】
８０ｗｔ％の複合炭化物（７５ｗｔ％のＴｉＣＮと、１５ｗｔ％のＷＣと、１０ｗｔ％のＮｂＣとからなる）と、５．０ｗｔ％のＷＣと、５．０ｗｔ％のＴｉＣＮと、３．０ｗｔ％のＮｉと、７．０ｗｔ％のＣｏとからなるように配合した原料粉末をボールミルで粉砕混合後、金型に給粉してプレス成形した。こうして得られたプレス体を１．０ｋＰａの窒素雰囲気で、１４３０℃で１時間焼結した。この焼結体の上下面および側面（全面）をダイヤモンド砥石で研削し、ダイヤモンド砥石で０．１ｍｍｘ−２０°のチャンファーホーニンングによる刃先処理を施した。
【０１１５】
焼結体の形状は、逃げ面以外はＪＩＳ  Ｂ４１２０  １９９８で規定された型番ＤＮＧＡ１５０４０８とし、逃げ面はダイヤモンド砥石による研磨加工で決定した。これらのチップはネガティブ型であり、刃先角（図１におけるθ１）は５５゜であった。このように製造した本発明例２５、２６および比較例８のｂ／ａおよびｄの値は、後述する表４に記載されている。すくい面および逃げ面は全面研磨した。
【０１１６】
（試験方法）
（１）形状測定
形状測定方法は、実施例１と同一とした。
【０１１７】
（２）ホルダへの取り付け・取り外しにおける刃先位置精度の測定
住友電工ハードメタル（株）製の旋削加工用ホルダＰＤＪＮＲ２５２５−４３を用いて、上述した各試料に関して、４０切れ刃の１）取り付け、２）ダイヤルゲージを用いた刃先位置測定、３）切れ刃の取り外し、を行ない、刃先位置精度の最大値と最小値との差（刃先調整幅と呼称）を測定した。さらに刃先位置（刃先調整幅）の標準偏差を算出した。
【０１１８】
（３）ホルダへの取り付け・取り外しにおける作業時間の測定
また、実際に本発明例２６と比較例８の各４０コーナーを用い、上述したバイトに取り付けて刃先位置調整を行なう作業を４０回実施し、作業に要した時間を算出した。
【０１１９】
（結果）
上述した形状測定および刃先位置精度の測定結果を以下の表４に示す。
【０１２０】
【表４】
0005240623.tif 000005
【０１２１】
表４からわかるように、０．２０≦ｂ／ａ≦０．７０を満たす本発明例２５および２６は０．２０≦ｂ／ａ≦０．７０を満たさない比較例８と比べ、刃先調整幅および標準偏差が小さくなっていた。これらの結果から、本発明例２７および２８は保持具に取り付ける際の位置精度を向上できることがわかった。そのため、ユーザが本発明例２５および２６によるチップを使用する時、刃先調整に要する時間短縮を図ることができることがわかった。
【０１２２】
また、上述した作業時間の測定では、本発明例２６は比較例８と比べ、刃先位置調整に要する作業時間が約３／４となることも確認された。
【実施例５】
【０１２３】
本発明の効果を確認するため、以下のような試験を行った。
（試料の準備）
以下のような方法により、本発明例２７、２８の試料および比較例９の試料を各１０個準備した。
【０１２４】
４８ｗｔ％のＴｉＣＮと、１０ｗｔ％のＴｉＣと、２ｗｔ％のＴａＮと、４ｗｔ％のＮｂＣと、１４ｗｔ％のＷＣと、７ｗｔ％のＭｏ2Ｃと、５ｗｔ％のＮｉと、１０ｗｔ％のＣｏとからなるように配合した原料粉末をボールミルで粉砕混合後、金型に給粉してプレス成形した。こうして得られたプレス体を０．３ｋＰａの窒素雰囲気で、１５００℃で１時間焼結した。この焼結体の上下面をダイヤモンド砥石で研削し、ダイヤモンドブラシですくい面からみて０．０５ｍｍのホーニングによる刃先処理を施した。
【０１２５】
焼結体の形状は、逃げ面以外は住友電工ハードメタル(株)ＶＣＭＴ１６０４０４Ｎ−ＬＵとし、逃げ面は所定の金型（臼）の形状を調整することで決定した。これらのチップはポジティブ型であり、刃先角（図１におけるθ１）は３５゜であった。このように製造した本発明例２７、２８および比較例９のｂ／ａおよびｄの値は、後述する表５に記載されている。逃げ面は全周研磨無し（非研磨面）とした。
【０１２６】
（試験方法）
（１）形状測定
形状測定方法は、実施例２と同一とした。
【０１２７】
（２）ホルダへの取り付け・取り外しにおける刃先位置精度の測定
住友電工ハードメタル（株）製の旋削加工用ホルダＳＶＪＣＲ２５２５−３３を用いて、上述した各試料に関して、２０切れ刃の１）取り付け、２）ダイヤルゲージを用いた刃先位置測定、３）切れ刃の取り外し、を行い、刃先位置精度の最大値と最小値との差（刃先調整幅と呼称）を測定した。さらに刃先位置（刃先調整幅）の標準偏差を算出した。
【０１２８】
（３）ホルダへの取り付け・取り外しにおける作業時間の測定
また、実際に本発明例２８と比較例９の各２０コーナーとを用い、上述したバイトに取り付けて刃先位置調整を行なう作業を４０回実施し、作業に要した時間を算出した。
【０１２９】
（結果）
上述した形状測定および刃先位置精度の測定結果を以下の表５に示す。
【０１３０】
【表５】
0005240623.tif 000006
【０１３１】
表５からわかるように、０．２０≦ｂ／ａ≦０．７０を満たす本発明例２７および２８は０．２０≦ｂ／ａ≦０．７０を満たしていない比較例９と比べ、刃先調整幅がおよび標準偏差が小さくなっていた。これらの結果から、本発明例２７および２８は保持具に取り付ける際の位置精度を向上できることがわかった。そのため、ユーザが本発明例２７および２８によるチップを使用する時、刃先調整に要する時間短縮を図ることができる。
【０１３２】
また、上述した作業時間の測定では、本発明例２７および２８は比較例９と比べ、刃先位置調整に要する作業時間が約１／４となることも確認された。
【実施例６】
【０１３３】
本発明の効果を確認するため、以下のような試験を行った。
本実施例では、実施例１と同じ方法で焼結体を作製し、刃先処理および被覆層を形成し、逃げ面以外は住友電工ハードメタル（株）製ＣＮＭＧ１９０６ＸＸＮ−ＵＸ（ＸＸはコーナーＲの曲率半径（単位：ｍｍ）×１０）の形状のチップを準備した。たとえば、ＣＮＭＧ１９０６ＸＸＮ−ＵＸにおいてコーナーの曲率半径が０．８ｍｍの場合には、ＣＮＭＧ１９０６０８Ｎ−ＵＸである。
【０１３４】
具体的には、コーナーの曲率半径を０．８ｍｍ、１．２ｍｍ、１．６ｍｍ、２．４ｍｍ、３．２ｍｍの５種類とし、いずれのコーナーの曲率半径についてもそれぞれ本発明例のチップを各１０個、比較例のチップを各１０個準備した。５種類の本発明例のチップは全てｂ／ａ＝０．４５、かつｄ（μｍ）＝６０とし、５種類の比較例のチップは全てｂ／ａ＝０、かつｄ（μｍ）＝０とした。
【０１３５】
この１０種類のチップ各１０個について、実施例１と同様の方法で刃先調整幅および標準偏差を測定した。
【０１３６】
その結果、コーナーの曲率半径が２．４ｍｍ以下の４種類の本発明例のチップは、同じ曲率半径の比較例のチップに対して、刃先調整幅および標準偏差が５０％以上改善したことがわかった。
【０１３７】
一方、コーナーの曲率半径が３．２ｍｍの本発明例のチップは、同じ曲率半径の比較例のチップに対して、刃先調整幅および標準偏差が１０％以下改善した。
【０１３８】
これらの結果から、コーナーの曲率半径を２．４ｍｍ以下にすることにより、保持具に取り付ける際の位置精度を向上できるという本発明の効果をより顕著に発現できることがわかった。
【０１３９】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明の刃先交換型チップおよび刃先交換型チップの製造方法は、一般的な保持具にチップを取り付ける際の刃先位置補正量を小さくすることができ、ユーザにおけるチップ交換の際の刃先位置補正に要する時間を低減させることが求められる、刃先交換型チップおよび刃先交換型チップの製造方法に、特に有利に適用され得る。
【符号の説明】
【０１４１】
１  チップ、１０  すくい面、１１  コーナー、１２  頂点、１３，１３ａ，１３ｂ  辺、１４，１１４  開口部、１５  第１の変曲部、１６  コーナー側端点、１７  頂点側端点、１８，１９  第２の変曲部、２０  逃げ面、２１  第１の領域、２２  第２の面、３０  他の逃げ面、４１  延長線、４２  線分、４３  交点、５０  保持具、５１  保持部、６０  定盤、７１，７２  矢印、θ１，θ２  角度。
【図１】
0005240623.tif 000007
【図２】
0005240623.tif 000008
【図３】
0005240623.tif 000009
【図４】
0005240623.tif 000010
【図５】
0005240623.tif 000011
【図６】
0005240623.tif 000012
【図７】
0005240623.tif 000013
【図８】
0005240623.tif 000014
【図９】
0005240623.tif 000015
【図１０】
0005240623.tif 000016
【図１１】
0005240623.tif 000017