(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多角形平板状を呈するチップ本体１の少なくとも一面には、ブレーカとして作用する曲面とチップ厚さ方向外側に隆起するボス面１６が形成され、チップ本体１のすくい面２と逃げ面３の交差稜線部に形成される切れ刃４は、主切れ刃４ａとそのコーナ部１０に備わるコーナ刃４ｂから成り、前記ボス面１６と前記切れ刃４との間には切れ刃ランド７と第２次ランド８が形成されるとともに、前記すくい面２からチップ厚さ方向外側に突出する凸部を有するようにしたスローアウェイチップにおいて、
前記第２次ランド８は、正の角度αで降下傾斜し前記切れ刃４から一定距離離間して形成されたすくい面２に隣接して平坦面を成しており、該第２次ランド８の後方には、降下壁面１９を介して低位となるブレーカ底部１４が平坦面として形成され、前記第２次ランド８の平坦面は、平面視、前記すくい面２側が切れ刃４にほぼ平行な直線状を成し、前記ブレーカ底部１４側が略三角形の山と谷が交互に連続して並設され、波形状を成し、また前記すくい面２若しくは前記すくい面２および前記第２次ランド８には、チップ厚さ方向外側に突出し、かつチップ本体１の切れ刃４側からチップ本体１中心側に向かって延在していてこの延在する方向に直交する平面で切断した断面形状が円弧形の突出物９を、主切れ刃４ａに対しては垂直に複数個並設し、コーナ刃４ｂに対してはコーナ角の２等分線の方向に配設するとともに、さらに前記突出物９の幅は、切れ刃４から遠ざかるにしたがって漸次幅狭とされ、前記突出物９の高さは、切れ刃４から遠ざかるにしたがってチップ厚さ方向内側に１°〜３０°の角度βでもって、漸次低位となるよう降下傾斜する稜線１３が構成されたことを特徴とするスローアウェイチップ。
【請求項２】
前記第２次ランドの高さは、切れ刃ランド７より低位にあって、ブレーカ底部１４より高位にあり、切れ刃ランド７とブレーカ底部１４との高さの差ｈは、０．３〜１．０ｍｍの範囲にあり、略三角形状をなす前記第２次ランド８の最大幅ｄｂは、１．０〜４．０ｍｍの範囲内で形成されてい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】
前記突出物９の切れ刃４からの離間距離は、コーナ部１０に形成される突出物９が主切れ刃部１１に形成される突出物９より、切れ刃４に対し接近して配設されることを特徴とする請求項１および請求項２記載のスローアウェイチップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、旋削加工で使用されるスローアウェイチップに関し、切削抵抗を低減することにより、切りくず排出性と耐欠損性を向上させるものである。
【０００２】
【従来の技術】
第１の従来技術としては、特公昭６０−３７２０５号公報に開示されたものとして、スローアウェイチップの周壁と第１の降下壁のなす角度を６０度以上とし、さらに第１の降下壁と中間ランドのなす角度を１５０度以上にそれぞれ角度設定し、それによって切刃ランドから第１の降下壁を経て、中間ランドに至る連続面全体をなだらかにされたものがある。該公報は、連続面に沿って切りくずは自然にカールするため、スローアウェイチップの特定箇所にクレータ摩耗が生ずるのを回避できるようにしたものである。
【０００３】
また、第２の従来技術としては、特公昭６３−２５８８２号公報に開示されたものとして、スローアウェイチップのすくい面視のコーナ部に突起を有し、かつ２次ランドの幅と高さをスローアウェイチップの周辺に沿って変化させたものがある。該公報は、金属をより効果的に削除し、かつ切れ刃のコーナ部付近のクレータ摩耗を低減することを目的としている。２次ランドは、前記スローアウェイチップの中心に向かって延在しており、この２次ランドの幅と高さはすくい面視のコーナ部において最大であり、コーナ部から遠ざかるにしたがって減少する。また、前記コーナ部には半球状の突起が配設されており、該突起は２次ランドを越えるのに十分な高さを有したものである。
【０００４】
また、第３の従来技術としては、実開平４−１１５５０５号公報に開示されたものとして、スローアウェイチップのすくい面より突出した突条部の突出先端を結んだ稜線部がチップ厚さ方向に垂直になるよう成形されたものがある。該公報では、生成された切りくずが上記稜線部に乗り上げ、巻癖を付けられて排出されるとし、重切削において生成される切りくずの受ける抵抗を抑えるとともに、切れ刃欠損の危険を回避できるようにしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の問題点を以下に列挙する。第１の従来技術では、降下壁とされる傾斜面後方に続く平坦面を有する中間ランドの形成は、降下壁と中間ランドの連続面が成す挟角を十分に大きくできないため、中間ランドが障壁となって、切りくずの滑らかな流出が妨げられる。そのため、中間ランド上の特定箇所は、切りくずとの摩擦により切削熱が蓄積され高温となって、クレータ摩耗を生ずる。また、中間ランドは切れ刃に沿って一様の広幅を形成しているため、流出する切りくずとの接触面積が大きく、切削温度の上昇とクレ−タ摩耗の増大を助長する。
【０００６】
また、第２の従来技術は、すくい面視のコーナ部第２ランド上に突起が形成されたものであり、生成される切りくずの薄い軽切削では切りくず処理が効率良く行われるものの、切りくずの厚い重切削では切りくずが詰り気味となって、切削抵抗の増大を招くことがある。
【０００７】
また、第３の従来技術は、直線切れ刃稜線に沿って、すくい面上に突条部が形成されたものであるが、突出先端を結ぶ稜線部がチップ厚さ方向に垂直になっているため、断面視のすくい面と突条部稜線の成す挟角を十分に大きくできず、第１の従来技術と同様に、重切削における切削抵抗の抑制の効果が小さい。
【０００８】
本発明も上記の従来技術と同様に、第２次ランドとブレーカに技術的な特徴をもたせ、すくい角が大きく、ブレーカ幅が広く設定されたものであるが、従来は、切りくず排出性を向上させると、耐欠損性が低下するという問題があった。そこで、特に本発明の課題とするところは、一般鋼材の重切削における切削抵抗を抑制し、耐欠損性と切りくず排出性の向上を図ることができるスローアウェイチップを提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたもので、多角形平板状を呈するチップ本体１の少なくとも一面には、ブレーカとして作用する曲面とチップ厚さ方向外側に隆起するボス面１６が形成され、チップ本体１のすくい面２と逃げ面３の交差稜線部に形成される切れ刃４は、主切れ刃４ａとそのコーナ部１０に備わるコーナ刃４ｂから成り、前記ボス面１６と前記切れ刃４との間には切れ刃ランド７と第２次ランド８が形成されるとともに、前記すくい面２からチップ厚さ方向外側に突出する凸部を有するようにしたスローアウェイチップにおいて、前記第２次ランド８は、正の角度αで降下傾斜し前記切れ刃４から一定距離離間して形成されたすくい面２に隣接して平坦面を成しており、該第２次ランド８の後方には、降下壁面１９を介して低位となるブレーカ底部１４が平坦面として形成され、前記第２次ランド８の平坦面は、平面視、前記すくい面２側が切れ刃４にほぼ平行な直線状を成し、前記ブレーカ底部１４側が略三角形の山と谷が交互に連続して並設され、波形状を成し、また前記すくい面２若しくは前記すくい面２および前記第２次ランド８には、チップ厚さ方向外側に突出し、かつチップ本体１の切れ刃４側からチップ本体１中心側に向かって延在していてこの延在する方向に直交する平面で切断した断面形状が円弧形の突出物９を、主切れ刃４ａに対しては垂直に複数個並設し、コーナ刃４ｂに対してはコーナ角の２等分線の方向に配設するとともに、さらに前記突出物９の幅は、切れ刃４から遠ざかるにしたがって漸次幅狭とされ、前記突出物９の高さは、切れ刃４から遠ざかるにしたがってチップ厚さ方向内側に１°〜３０°の角度βでもって、漸次低位となるよう降下傾斜する稜線１３が構成されたことを特徴とする。
【００１０】
また、前記第２次ランドの高さは、切れ刃ランド７より低位にあって、ブレーカ底部１４より高位にあり、切れ刃ランド７とブレーカ底部１４との高さの差ｈは、０．３〜１．０ｍｍの範囲にあり、略三角形状をなす前記第２次ランド８の最大幅ｄｂは、１．０〜４．０ｍｍの範囲内で形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、前記突出物９の切れ刃４からの離間距離は、コーナ部１０に形成される突出物９が主切れ刃部１１に形成される突出物９より、切れ刃４に対し接近して配設されることを特徴とする。
【００１２】
【実施例】
次に、本発明の一実施例について、図を参照しながら説明する。
【００１３】
図１ないし図３において、チップ本体１は、正方形平板状を呈し、その外縁上のすくい面２と逃げ面３の交差稜線部には、主切れ刃４ａとコーナ部１０に備わる円弧状のコーナ刃４ｂが形成されている。チップ本体１の上面６には、切れ刃４に隣接する切れ刃ランド７と切れ刃４から離間した位置に波形状の第２次ランド８が形成されており、切れ刃ランド７と第２次ランド８の間には、降下傾斜面を成すすくい面２が形成されている。切れ刃４、切れ刃ランド７、すくい面２および第２次ランド８の幾何学的構成は、図４および図５に示す如く、全体として切れ刃４から離れるに従い低位となる連続面を成しており、前記切れ刃ランド７に連なる前記すくい面２はやや急勾配の正のすくい角αを成して切れ刃４から一定距離離間して形成され、平坦面を成す第２次ランド８に連接されるようになっている。切れ刃ランド７は、ランド幅ｄａが０．２〜０．８ｍｍの範囲内にあって、平坦面若しくは傾斜面より形成されている。本実施例の切れ刃ランド７は平坦面より形成されている。すくい角αは、切りくずの流出を滑らかにし、切削抵抗の低減を図るためのものであるが、角度が大きく過ぎると切れ刃欠損の危険性が増すこととなる。切りくず排出性と切れ刃強度の双方のバランスを考慮した場合のすくい角αは１５°〜２５°の範囲内に設定するのが好ましい。
【００１４】
第２次ランド８は、切れ刃ランド７より低位にあって、かつブレーカ底部１４より高位に配置されている。その位置が浅すぎると、切りくずが詰り気味となって、切りくず排出性が損われる。他方、その位置が深すぎると、切りくず排出性は良好となるが、切れ刃強度が低下する。切れ刃ランド７とブレーカ底部１４の高さの差ｈは、切りくず排出性と切れ刃強度の双方のバランスを考慮して、０．３〜１．０ｍｍの範囲内にあることが好ましく、本実施例では、０．６５ｍｍに設定されている。また、第２次ランドの最大幅ｄｂについては、幅狭のときは切りくず排出性重視の軽切削用途、幅広のときは耐欠損性重視の重切削用途とされる。本発明は、切りくず排出性と耐欠損性双方のバランスを考慮して、第２次ランドの最大幅ｄｂを、１．０〜４．０ｍｍの範囲内としている。本実施例での第２次ランドの最大幅ｄｂは、２．５ｍｍに設定されている。
【００１５】
第２次ランド８は、切れ刃４の強度を高めることを基本的な作用とするものであるが、切削熱の上昇によるクレータ摩耗の生成や切削抵抗の増大を招くことがある。切込みの小さいときは、発熱量が増大するという問題を招くことは少ないものの、重切削のように切込みの大きいときは発熱量が増大するため、クレータ摩耗が問題となる。クレータ摩耗が生成し、成長すると、切れ刃４後方には溝が形成され、実質のすくい角痾が大きくなるとともに、切れ刃４は堤防の如き形状に変化するために、切れ刃欠損の危険性は非常に高くなる。そこで、本実施例は、第２次ランド８の最大幅ｄｂを狭めることなく、切りくずと第２次ランドとの接触面積を小さく成したものであり、平面視、第２次ランド８の平坦面のブレーカ底部側形状を、略三角形状の山と谷が交互に連続して並設された波形状としている。また、切削抵抗の増大については、従来技術はすくい角αを大きくすることにより回避している。この場合、切れ刃強度の低下を招くという弊害を有していた。本発明は、すくい面２と第２次ランド８にまたがるように突出物９を形成することにより、切れ刃強度を損なうことなく、切削抵抗を低減することに成功している。
【００１６】
第２次ランド８若しくはすくい面２および第２次ランド８に形成される突出物９は、平面視、切れ刃４から遠ざかる方向に延在し、この延在する方向に直交する平面で切断した断面形状が円弧状を成して形成され、第２次ランド８内側に繋がって消滅終了する。ここで、主切れ刃部１１に垂直に複数個並設される突出物９ａは、全て同一形状に形成されており、第２次ランド８内側の略三角形の山の頂点に繋がっている。コーナ部１０の突出物９ｂは、コーナ角の２等分線の方向に配設されている。突出物９の幅は、切れ刃４から遠ざかるにしたがって漸次幅狭とされ、突出物９の高さは、切れ刃４から遠ざかるにしたがってチップ厚さ方向内側に１°〜３０°の角度βでもって漸次低位となるように形成されている。従来の突出物は、その突出先端を結ぶ稜線部が上記厚さ方向に垂直になるよう形成されており、すくい面を流出した切りくずの障壁となっていた。本発明の突出物は、ブレーカとしての役割を担いつつ、切削抵抗も低減できるよう２段すくい面の如き役割を併有できるように考慮したものである。コーナ部１０に位置する突出物９ｂは、主切れ刃部１１に位置する突出物９ａより切れ刃４に接近して配置され、さらに突出物９ｂの稜線１３が突出物９ａのものより長く形成されている。これは、軽切削での切りくず処理性と欠損の危険性の高いコーナ刃４ｂの補強を考慮したものである。
【００１７】
第２次ランド８の後方には、降下壁面１９を介して低位となるブレーカ底部１４とブレーカ底部１４に繋がって上昇壁面１５を介して起立するボス面１６がそれぞれ平坦面として形成されている。ブレーカ底部１４と上昇壁面１５の成す連続面は、流出する切りくずに対し、やや強い曲げを与えるよう配慮されている。ボス面１６の中心には工具本体にクランプするための取り付け穴１７が穿設されている。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、切りくずと第２次ランドの接触面積が小さいため、切削熱の上昇を抑制することができる。突出物の突出先端を結んだ稜線部がチップ厚さ方向に対して正の角度で傾斜して形成されているため、生成された切りくずは滑らかに排出する。このため、重切削におけるクレータ摩耗が抑制されるとともに、切削抵抗も低減できるため、切れ刃欠損の危険を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す平面図である。
【図２】図１に示す実施例の正面図である。
【図３】図１に示すコーナ部付近の拡大図である。
【図４】図３に示す実施例のＡ−Ａ線に沿う断面である。
【図５】図３に示す実施例のＢ−Ｂ線に沿う断面である。
【符号の説明】
１    チップ本体
２    すくい面
３    逃げ面
４    切れ刃
４ａ  主切れ刃
４ｂ  コーナ刃
７    切れ刃ランド
８    第２次ランド
９    突出物
９ａ  主切れ刃部の突出物
９ｂ  コーナ部の突出物
１４  ブレーカ底部
１６  ボス面
α  すくい角
β  突出物稜線の成す傾斜角
γ  すくい面と第２次ランド間の挟角
ｄａ  切れ刃ランドのランド幅
ｄｂ  第２次ランドの最大幅
ｈ  切れ刃ランドとブレーカ底部との高さの差
【図１】
0003782856.tif 000002
【図２】
0003782856.tif 000003
【図３】
0003782856.tif 000004
【図４】
0003782856.tif 000005
【図５】
0003782856.tif 000006