JP4810902B2 - チップおよび転削工具 - Google Patents

Description

本発明は金属等を切削するためのチップおよびこのチップを用いた、アプローチ角が０°を超える正面フライス、エンドミル等の転削工具に関し、特にアプローチ角が４５°の転削工具およびチップに関する。

この種のチップを図９に示す。図９に示すチップは、正面フライス（転削工具）と共に使用し、切削すくい面１２および逃げ面１３との間に構成される切刃１５を有し、かつ該逃げ面１３および底面との間に構成される副切刃１４を有するチップであり、該切刃１５が、転削工具の回転軸に対して軸方向すくい角（アキシャルレーキ角）Ｙ１及びＹ２をそれぞれ有し、互いに連続する第一及び第二の切刃要素１５ａ、１５ｂを具備し、Ｙ１がＹ２より有為に大きく、Ｙ１が実質的に４゜から３０゜の範囲にあり、Ｙ２が実質的に±１５°の範囲にあり、該切刃が回転軸に対して長さａの射影をもち、他方、第一の切刃要素が回転軸に対して０．６ａから０．９ａの範囲の長さａ１の射影を持ち、転削工具の回転軸を通る平面と該切刃１５によりフライス加工される面との交線が実質的に直角になるように該逃げ面１３及び切刃要素１５ａ、１６ｂが位置決め、形成されていることを特徴とするチップである（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−２５３７３０号公報

前記の従来チップにおいては、転削工具の切削抵抗の背分力を低減させる効果があるものの、工具先端側に位置する副切刃１４と切刃１５との交差部近傍における刃先が鋭利になるため強度が低下してしまう。また、軸方向すくい角を大きくすると、前記切刃１５側に形成された逃げ面１３の工具後端側においては、被削材とのクリアランスを確保するためにチップにおける前記切刃１５の逃げ角を大きくしなければならず、当該切刃１５の刃先が鋭利になってしまう。そのため、前記交差部近傍の強度が低下してしまい、チッピングや欠損が生じやすくなってしまう問題があった。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、切削抵抗を低減するとともに切刃の長寿命化を実現するチップおよび転削工具を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明は、略正方形板状をなし、平坦な着座面と対向する上面がすくい面とされ、このすくい面の辺稜部には、各コーナ部に形成されたコーナ刃を挟んでそれぞれ主切刃と副切刃が形成されるとともに、前記コーナ刃、主切刃および副切刃から前記着座面に向かって延びる側面にそれぞれコーナ刃逃げ面、主切刃逃げ面および副切刃逃げ面が形成されてなるチップにおいて、前記主切刃は、少なくとも、前記コーナ刃から離れるにしたがって、前記着座面との距離が漸次小さくなるように傾斜した下り傾斜部を有し、前記主切刃逃げ面は、前記主切刃側に形成された主切刃第１逃げ面と、前記着座面側に形成された主切刃第２逃げ面とからなり、前記主切刃第１逃げ面の逃げ角は、前記主切刃第２逃げ面の逃げ角よりも小さく、当該チップの側面視で、前記主切刃第１逃げ面は、そのチップ厚さ方向の幅が、前記コーナ刃と交差する一端部で最も大きく、隣接する他のコーナ刃と交差する他端部に近づくにしたがって漸次小さくなり、前記他端部において最も小さくなるように形成されていることを特徴とするチップである。

以上のように構成された本発明のチップによれば、主切刃は、コーナ刃から離れるにしたがって、着座面との距離が漸次小さくなるように傾斜した下り傾斜部を少なくとも有していることから、当該チップを装着した転削工具においては、切削抵抗の軸方向に作用する背分力が低下し、低剛性な工作機械での切削加工、比較的多数のチップを装着した、いわゆる多刃転削工具における切削加工において、工具のびびり振動がおさえられて高能率且つ高精度な加工が可能となる。主切刃方向における前記下り傾斜部の長さが、当該主切刃の全長の５０％〜９０％の範囲に設定されることによって、前記の効果が確実に得られる。主切刃方向における前記下り傾斜部の長さが、当該主切刃の全長の５０％未満になると、切削抵抗の低減効果が得られず、９０％を超えると、当該下り傾斜部に連設される上り傾斜部の傾斜が急激になるため切屑の排出性が悪化するおそれがある。

さらに、主切刃に連なる主切刃第１逃げ面は、主切刃第２逃げ面よりも逃げ角を小さくされているので、当該主切刃の刃先が鋭くなるのが阻止されチッピングや欠損が防止される。さらに、チップ厚さ方向に直交する方向からみた側面視で、主切刃方向に延びる主切刃第１逃げ面は、その一端部が対応する副切刃逃げ面に交差するとともに、当該主切刃第１逃げ面のチップ厚さ方向の幅が、前記一端部において最大値をとり、主切刃方向で前記一端部から離れるにしたがって漸次減少し、隣接コーナ部と交差する他端部において最小値をとるように形成されていることから、主切刃とコーナ刃の交差部に近づくほど、主切刃第１逃げ面による当該主切刃の強度を高める効果が最も大きくなるため、前記交差部近傍における耐欠損性が大幅に向上する。主切刃第１逃げ面の幅の最大値は、チップ厚さ方向における主切刃と着座面との最大距離の１０％〜５０％の範囲とされるのが好ましい。これは、１０％未満になると主切刃の強度を高める効果が得られないおそれがあり、５０％を超えると主切刃第１逃げ面と被削材とのクリアランスが確保されないからである。主切刃の工具先端領域から工具後端領域へ向かうにつれ、主切刃第１逃げ面の幅が漸次狭くなるとともに、この主切刃第１逃げ面の下方には、逃げ角の大きい主切刃第２逃げ面が形成されていることから、これら主切刃第１逃げ面および主切刃第２逃げ面と、被削材との間には、主切刃全体にわたって適正なクリアランスが確保され、切削抵抗や逃げ面摩耗の増大がおさえられる。さらに、少なくともコーナ刃に連なるコーナ刃逃げ面が、主切刃第１逃げ面に接続する一端部で当該主切刃第１逃げ面に等しい逃げ角とされ、副切刃逃げ面に接続する他端部に向かって漸次逃げ角が増し、前記他端部で当該副切刃逃げ面に等しい逃げ角とされた場合には、このコーナ刃の、主切刃との交差部近傍の刃先強度が高められ、きわめて高い耐欠損性が得られる。

チップの厚さ方向に直交する方向からみた側面視で、主切刃の下り傾斜部と着座面とのなす角度が２°未満になると、切削抵抗、ことに背分力の低減効果が得られないおそれがあり、１５°を超えると、被削材に接触する主切刃の長さが大きくなり切削抵抗、ことに主分力および送り分力が増大するおそれがあることから、２°〜１５°の範囲が適当である。

主切刃第１逃げ面は、着座面に平行な平面で切断したときにあらわれる稜線が着座面の対応する稜線に対して０．３°〜２．０°の範囲のわずかな角度で傾くように、形成されている。そうすれば、主切刃第１逃げ面は、そのチップ厚さ方向の幅が副切刃との交差部から離れるにしたがって漸次幅狭となるように形成されることになる。これに対応して転削工具の工具本体に設けられたチップ座は、その座面に直交する方向からみて、チップの側面を当接支持する支持壁面と工具軸心とのなす角度が４３．０°〜４４．７°の角度とされ、当該チップ座に装着されたチップのアプローチ角が４５°になるとともに、副切刃が前記工具軸心に対して直角となる。

主切刃第１逃げ面の逃げ角は、３°未満になると、被削材とのクリアランスが確保できなくなり切削抵抗が増大するおそれがあり、２０°を超えると、主切刃および当該主切刃と交差部の強度を高める効果が得られないおそれがあるため、３°〜２０°の範囲とされる。

さらに、主切刃第２逃げ面の逃げ角についても、１０°未満になると、被削材とのクリアランスが不足し切削抵抗が増大するおそれがあり、３０°を超えると、主切刃の強度を含め、チップ全体としての強度が確保できなくなるため、１０°〜３０°の範囲とされる。

少なくとも主切刃に連なるすくい面に、１０°〜３０°の範囲の正のすくい角が付与されると、当該主切刃に設けた下り傾斜部との相乗効果により、切削抵抗がいっそう低減する。

すくい面の辺稜部に連なる内側の領域に、当該辺稜部に沿って形成された平坦なランド面は、辺稜部の刃先の強度低下を阻止し、チッピングや欠損をより効果的に防止する。前記ランド面の幅が０．０５ｍｍ未満では刃先の強度を高める効果が得られにくく、０．３０ｍｍを超えると切れ味が低下し切削抵抗が増大するおそれがある。前記ランド面と逃げ面とのなす角度が小さすぎると刃先の強度を高める効果が得られにくく、大きすぎると切削抵抗が増大するおそれがあることから、前記ランド面と主切刃第１逃げ面とのなす角度は７０°〜８７°の範囲とされ、且つ前記ランド面と副切刃逃げ面とのなす角度は６０°〜８０°の範囲とされている。

前記すくい面の辺稜部の全体にわたって設けられたホーニングによっても、刃先強度が高められる。前記辺稜部の直交断面で、前記ホーニングの断面形状は、すくい面および逃げ面に滑らかにつながる曲線状、もしくは単一の円弧状とされる。曲線状ホーニングの場合、すくい面側の幅が逃げ面側の幅よりも広く、前記すくい面側の幅が０．０４ｍｍ〜０．１０ｍｍの範囲とされ、且つ前記逃げ面側の幅が０．０２ｍｍ〜０．０５ｍｍの範囲とされる。前記すくい面側の幅、前記逃げ面側の幅のいずれか一方が下限値を下回ると刃先の強度が不足するおそれがあり、いずれか一方が上限値を上回ると切削抵抗の増大や加工面の面粗度の悪化をまねくおそれがある。円弧状ホーニングの場合、前記円弧の曲率半径は０．０２ｍｍ〜０．０８ｍｍの範囲とされる。下限値を下回ると刃先の強度が不足するおそれがあり、上限値を上回ると切削抵抗の増大や加工面の面粗度の悪化をまねくおそれがある。

副切刃によって仕上げられる加工面の平坦度および面粗度を高めるため、副切刃は、チップ厚さ方向からみた平面視における稜線の形状が、直線状もしくは外側に突出する円弧状とされる。さらに、副切刃と、この副切刃に交差する主切刃とのなす角度が略４５°とされていて、当該チップはアプローチ角４５°の転削工具に適用可能とされている。

軸心まわりに回転させられる略円筒状をなす工具本体の先端外周部に、１つまたは複数のチップが装着された転削工具において、前記チップは上記の構成を有するチップとされ、このチップの工具外周側に位置する主切刃のアキシャルレーキ角が正とされている。ここで、工具先端側に位置する副切刃は、工具本体の軸心に対して略直角とされている。

図１〜図８は本発明を適用したチップおよびこのチップを装着した転削工具である正面フライスの一実施形態を示す図である。図１はチップの厚さ方向からみた平面図である。図２は図１に示すチップの側面図である。図３は図１に示すチップの背面図である。図４は図１におけるＳ１−Ｓ１線切断部端面拡大図である。図５は工具先端側からみた正面フライスの正面図である。図６は図５に示す正面フライスの軸心に直交する方向からみた側面図である。図７は図５に示す正面フライスの一部断面側面図である。図８は図１におけるＥ部の拡大図である。

まず、チップ１は、図１および図２に示すように略正方形板状をなし、その上面がすくい面２とされるとともに、下面が当該チップ１の厚さ方向に対して直交し実質的に平坦な平面からなる着座面３とされており、これら上面と下面との間の側面が逃げ面とされている。上面の略中央には上下面を貫通する取付け穴４が形成されている。この取付け穴４は、チップ１を正面フライス１００の工具本体１０１に装着するためのクランプねじ１０９を挿通するためのものである。すくい面２となる上面の辺稜部には、４箇所のコーナ部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにそれぞれコーナ刃７が形成され、このコーナ刃７を挟んで主切刃６と副切刃５が形成されている。主切刃６は隣接する２つのコーナ部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの間に延びている。コーナ刃７は主切刃６と副切刃７を接続する直線状もしくは本実施形態の如く双方を滑らかにつなぐ曲線状に形成されている。また、チップ１は、少なくとも切刃が超硬合金、サーメット、セラミックス等の硬質材料もしくはダイヤモンド焼結体、立方晶窒化硼素焼結体等の超硬質材料からなる。

図２において主切刃６は、対応するコーナ刃７と交差する一端部と、隣接コーナ部に交差する他端部とが等しい高さに位置しており、且つ当該主切刃６方向に前記一端部から離れるにしたがって、着座面３との距離が漸次小さくなるように傾斜した下り傾斜部６ａが形成されている。この下り傾斜部６ａと前記着座面３とのなす傾斜角度は、２°〜１５°の範囲とされている。そして、前記他端部近傍で前記着座面３との距離が最小となる最低位点６ｂを経て、前記着座面３との距離が漸次大きくなるように３°〜２０°の範囲の傾斜角度をなす上り傾斜部６ｃが前記他端部まで形成されている。主切刃６方向における前記下り傾斜部６ａの長さは、当該主切刃６全長の５０％〜９０％の範囲とされている。

図２〜図４から理解されるように主切刃の逃げ面１６は、当該主切刃６側に形成される平坦な主切刃第１逃げ面１６ａと、着座面３側に形成される平坦な主切刃第２逃げ面１６ｂとから構成される。主切刃第１逃げ面１６ａは着座面３の法線に対する角度、すなわち逃げ角θ６ａが３°〜２０°の範囲とされる一方で、主切刃第２逃げ面１６ｂの逃げ角θ６ｂが１０°〜３０°の範囲とされている。そして、主切刃６に直交する平面で切断した断面で、前記主切刃第１逃げ面１６ａと前記主切刃第２逃げ面１６ｂとは鈍角に交差している。一方、副切刃５から着座面３へ延びる副切刃逃げ面１５の逃げ角は、１５°〜３５°の範囲とされている。

さらに、図２の側面視において、主切刃６に連なる主切刃第１逃げ面１６ａは、そのチップ１の厚さ方向の幅が、対応するコーナ刃逃げ面１７に交差する一端部で最大値をとり、当該主切刃６方向に前記一端部から離れるにしたがって漸次減少し、隣接コーナ部に交差する他端部において最小値をとるように形成されている。これに関連して、この主切刃第１逃げ面１６ａは、着座面３と平行な平面で切断したときにあらわれる稜線が、対応する着座面３の稜線に対して０．３°〜２．０°の範囲の角度で傾斜するように、形成されている。コーナ刃逃げ面１７のうちコーナ刃７側に形成されたコーナ刃第１逃げ面１７ａは、主切刃第１逃げ面１６ａに交差する一端部における逃げ角が当該主切刃逃げ面１６ａの逃げ角θ６ａに等しく、且つ副切刃逃げ面１５と交差する他端部における逃げ角が当該副切刃逃げ面１５の逃げ角θ５に等しくされていて、前記一端部から前記他端部に向かうにつれ逃げ角が漸次大きくなるように形成されている。一方、着座面３側に形成されたコーナ刃第２逃げ面１７ｂは、主切刃第２逃げ面１６ｂと副切刃逃げ面１５との間に介在していて、全体にわたって略一定な逃げ角とされている。

図４の（ａ）に示すように、すくい面２の辺稜部に連なる内側の領域には、当該辺稜部に沿って、略平坦なランド面１０が形成されている。このランド面１０は少なくとも主切刃６に形成されていて、好ましくはすくい面の辺稜部全体にわたって形成される。前記ランド面１０の幅Ｗ１は、０．０５ｍｍ〜０．３０ｍｍの範囲とされ、前記ランド面１０と主切刃第１逃げ面１６ａとのなす角度は、７０°〜８７°の範囲とされるとともに、前記ランド面１０と副切刃逃げ面１５とのなす角度は、６０°〜８０°の範囲とされている。

前記ランド面１０に連なる内側の領域には、図４の（ａ）および（ｂ）に例示するように当該ランド面１０から内側にいくにしたがって着座面３へ漸次近づくように傾斜した平坦面からなる、正のすくい角αが付与されたすくい面２ａが形成されている。図５に示すように前記すくい角αは１０°〜３０°の範囲とされている。すくい面２を曲面でもって傾斜させた場合には、前記ランド面１０との交点における接線のなす傾斜角がすくい角αとされ、そのすくい角αは１０°〜３０°の範囲とされている。この正のすくい角αが付与されたすくい面２ａは、ランド面１０を介さずに辺稜部に形成された切刃に連設されてもよい。正のすくい角が付与されたすくい面２ａの内側には、すくい面２中央の取付け穴４を取り囲み、着座面３に平行な平坦面２ｂが形成される

辺稜部には、その全体にわたって、略同一形状のホーニング１１が形成されている。このホーニング１１は、前記辺稜部に直交する平面で切断した断面で、すくい面２またはランド面１０のいずれか一方と、逃げ面１５、１６ａ、１７ａとに滑らかに接する円弧状（図４の（ａ）参照）あるいは本実施形態に採用した曲線状（図４の（ｂ）参照）とされる。断面が円弧状をなすホーニング１１において、前記円弧の曲率半径ｒ１は、０．０３ｍｍ〜０．１０ｍｍの範囲とされている。断面が曲線状をなすホーニング１１において、前記曲線は、すくい面２またはランド面１０のいずれか一方に滑らかにつながる円弧と、逃げ面１５、１６ａ、１７ａに滑らかにつながる円弧とを互いに滑らかにつないだ曲線とされ、すくい面側の幅Ｗ２が０．０４ｍｍ〜０．１０ｍｍの範囲とされるとともに、逃げ面側の幅Ｗ３が０．０２ｍｍ〜０．０５ｍｍの範囲とされ、さらに、逃げ面１５、１６ａ、１７ａに滑らかにつながる円弧の曲率半径ｒ２が０．０１５ｍｍ〜０．０４０ｍｍの範囲とされる。

チップ厚さ方向からみた平面視で、副切刃５は、本実施形態の如く直線状に形成されるかもしくは外側にわずかに突出した曲線状に形成される。この副切刃５は、対応する主切刃６の主切刃第１逃げ面１６ａとのなす角度が４５°とされている。副切刃５から着座面３に向かって延びる副切刃逃げ面１５は、副切刃５の平面視形状に対応した平坦面もしくは曲面から構成されている。

以上に説明したチップ１が装着された正面フライス（転削工具）１００において、工具本体１０１は、図５〜図７に示すように略円筒状をなし、その工具軸心ＣＬに沿って先端面１０２と後端面１０３とを貫通する取付け穴１０４が形成されている。この工具本体１０１は、その後端面１０３を図示しない工作機械の主軸またはアーバの端面に密着させるとともに、その取付け穴１０４に前記端面から突出する軸を挿入された状態で、図示しない取付けボルト等の固定手段により工作機械の主軸に取付けられ、軸心まわりに回転可能とされている。

工具本体１０１の先端外周部には、５つのチップ座１０５が円周方向に略等間隔に切欠き形成されている。これらチップ座１０５の座面１０５ａには、チップ１を着座させるための敷板１０６が図示しない六角穴付きボルトによって取付けられている。前記六角穴付きボルトには、その軸心に沿って、チップ１を固定するためのクランプねじ１０９が螺合する雌ねじ穴が形成されている。前記座面１０５ａから立ち上がる２つの壁面には、チップを位置決めするための支持壁面１０５ｂ、１０５ｃがそれぞれ形成されている。さらに、各々のチップ座１０５に連なる工具回転方向Ｋ前方側の領域にはチップポケット１０７がそれぞれ形成され、このチップポケット１０７の壁面には、工具本体１０１の外部から供給された切削油等を流通し、切削点近傍に噴射するための流体供給穴１０８が開口している。

チップ１は、その着座面３を敷板１０６の一端面である座面１０６ａに当接するとともに、工具後端側を向く２つの主切刃第２逃げ面１６ｂをチップ座１０５の支持壁面１０５ｂ、１０５ｃにそれぞれ当接するように載置され、当該チップ１の取付け穴４に挿通されたクランプねじ１０９を、敷板固定用の六角穴付きボルトに設けた雌ねじ穴にねじ込むことにより工具本体１０１に固定される。この主切刃第２逃げ面１６ｂは、着座面３に平行な平面で切断した断面で前記着座面３の稜線に対して０．３°〜２．０°の範囲のわずかな角度で傾くように形成されている。これに対応して、チップ座１０５は、その座面１０５ａに直交する方向からみて、支持壁面１０５ｂと工具軸心ＣＬとのなす角度δａが４３．０°〜４４．７°の範囲の角度とされることから、当該チップ座１０５に装着されたチップ１の主切刃６と工具軸心ＣＬとのなす角度である、アプローチ角δはおよそ４５°とされ、且つ副切刃５と工具軸心ＣＬとのなす角度が略９０°とされる。

図６において、チップ１はポジのアキシャルレーキ角ＡＲ１でもって工具本体１０１に装着されている。このアキシャルレーキ角ＡＲ１は、１０°〜３０°の範囲とされとされる。さらに、チップ１の主切刃６の下り傾斜部６ａにおけるアキシャルレーキ角ＡＲ２は、この下り傾斜部６ａの傾斜（着座面３に対して２°〜１５°の範囲）が前記アキシャルレーキ角ＡＲ１に加わることによっていっそうポジとなる。

以上の構成を有する本実施形態のチップ１および正面フライス１００の作用ならびに効果について、以下に説明する。まず、チップ１の主切刃６は、コーナ刃７から離れるにしたがって、着座面３との距離が漸次小さくなるように傾斜した下り傾斜部６ａを有することから、この下り傾斜部６ａにおいては、正面フライス１００の工具本体１０１におけるアキシャルレーキ角ＡＲ１よりもポジのアキシャルレーキ角ＡＲ２となる。そのため、切削抵抗の背分力が大幅に低下し、低剛性な工作機械での切削加工、比較的多数のチップを装着した、いわゆる多刃の転削工具における切削加工において、びびり振動の少ない高能率且つ高精度な加工が可能となる。前記の効果を高めるために、主切刃６方向における前記下り傾斜部６ａの長さは、当該主切刃６全長の５０％〜９０％の範囲とされている。これは、前記下り傾斜部６ａの長さが、当該主切刃６の全長の５０％未満になると、切削抵抗の低減効果が得られず、９０％を超えると、当該下り傾斜部６ａに連設される上り傾斜部６ｂの傾斜が急激になるため切屑の排出性が悪化するおそれがあるからである。さらに、チップ１の側面視で前記下り傾斜部６ａと着座面３とのなす角度が２°未満になると、切削抵抗、ことに背分力の低減効果が得られないおそれがあり、１５°を超えると、被削材に接触する主切刃６の長さが大きくなり切削抵抗、ことに主分力および送り分力が増大するおそれがあることから、２°〜１５°の範囲とされている。

さらに、本実施形態のチップ１によれば、主切刃第１逃げ面１６ａは、主切刃第２逃げ面１６ｂよりも逃げ角を小さくしてあることから、当該主切刃６の刃先が鋭くなるのを阻止しチッピングや欠損を防止する。さらに、主切刃６方向において、主切刃第１逃げ面１６ａは、コーナ刃逃げ面１７ａに交差する一端部に近づくにしたがって、チップ厚さ方向の幅が漸次増大し、前記一端部で最も大きくなるため、主切刃６とコーナ刃７との交差部近傍は、刃先強度がきわめて高くなるため耐欠損性が大幅に向上しチップ１の長寿命化がはかられる。さらに、主切刃第１逃げ面１６ａは、前記一端部から遠ざかるにしたがって漸次幅狭となり、隣接コーナ部に交差する他端部において最小値となるように形成されていることから、工具先端部から工具後端部にわたって、主切刃第１逃げ面１６ａおよび主切刃第２逃げ面１６ｂと、被削材との間には、適正なクリアランスが確保されるため、切削抵抗や逃げ面摩耗の増大がおさえられる。さらに、コーナ刃第１逃げ面１７ａは、主切刃第１逃げ面１６ａとの交差部における逃げ角が当該主切刃第１逃げ面１６ａの逃げ角θ６ａに等しく、副切刃逃げ面１５との交差部に向かって逃げ角が漸次大きくなることから、コーナ刃７においても、主切刃６との交差部近傍における刃先強度が高くなるため、耐欠損性が大幅に向上しチップ１の長寿命化がはかられる。

さらに、チップ座１０５の支持壁面１０５ｂ、１０５ｃに当接支持される主切刃第２逃げ面１６ｂは、その上方側領域に形成された主切刃第１逃げ面１６ａによって、主切刃６から離隔されているため、主切刃に生じた損傷がおよびにくくなっている。よって、チップ１の４つのコーナ全てを使用するにあたって、当該チップ１は正確に位置決めされるとともに、チップ座１０５に強固に固定される。

主切刃第１逃げ面１６ａは、着座面３に平行な平面で切断したときにあらわれる稜線が着座面３の対応する稜線に対して０．３°〜２．０°の範囲のわずかな角度で傾くように、形成されることによって、主切刃第１逃げ面１６ａのチップ厚さ方向の幅が、副切刃５から離れるにしたがって漸次幅狭となる構成が実現される。

主切刃６およびこの主切刃６とコーナ刃７の交差部の耐欠損性を向上させるため、主切刃第１逃げ面１６ａの逃げ角θ６ａは、３°〜２０°の範囲とされる。これは、３°未満になると、被削材とのクリアランスが確保できなくなり切削抵抗が増大するおそれがあり、２０°を超えると、主切刃７および当該主切刃６とコーナ刃７の強度を高める効果が得られないからである。

主切刃第２逃げ面１６ｂは、逃げ角θ６ｂが１０°以上であれば、被削材とのクリアランスが確保され、３０°以下であれば、主切刃６の耐欠損性が確保される。

少なくとも主切刃６に連なるすくい面２には、１０°〜３０°の範囲のすくい角αが付与されていて、このすくい角αは主切刃６に設けた下り傾斜部６ａとの相乗効果により切削抵抗をいっそう低減させる。すくい角αが１０°未満では切削抵抗の低減効果が得られず、３０°を超えると切刃の耐欠損性が低下するおそれがある。

すくい面２の辺稜部に連なる内側の領域に、当該辺稜部に沿って形成された平坦なランド面１０は、辺稜部の刃先の強度低下を阻止し、当該辺稜部に連なる逃げ面との協働によりチッピングや欠損を防止する効果をさらに高める。前記ランド面１０の幅Ｗ１が０．０５ｍｍ未満では刃先の強度を高める効果が得られにくく、０．３０ｍｍを超えると切れ味が低下し切削抵抗が増大するおそれがある。前記ランド面１０と逃げ面とのなす角度が小さすぎると刃先の強度を高める効果が得られにくく、大きすぎると切削抵抗が増大するおそれがあるため、前記ランド１０と主切刃第１逃げ面１６ａとのなす角度は７０°〜８７°の範囲とされ、且つ前記ランド面１０と副切刃逃げ面１５とのなす角度は６０°〜８０°の範囲とされている。

前記すくい面２の辺稜部の全体にわたって設けられたホーニング１１によっても、刃先強度が高められる。前記辺稜部の直交断面で、前記ホーニング１１の断面形状は、すくい面２もしくはランド面１０のいずれか一方と逃げ面とに滑らかにつながる曲線状、もしくは単一の円弧状とされる。断面曲線状ホーニングの場合、すくい面側の幅Ｗ２を逃げ面側の幅Ｗ３よりも広く、前記すくい面側の幅Ｗ２を０．０４ｍｍ〜０．１０ｍｍの範囲とし、且つ前記逃げ面側の幅Ｗ３を０．０２ｍｍ〜０．０５ｍｍの範囲としたのは、前記すくい面側の幅Ｗ２および前記逃げ面側の幅Ｗ３のいずれか一方が下限値を下回ると刃先の強度が不足するおそれがあり、いずれか一方が上限値を上回ると切削抵抗の増大や加工面の面粗度の悪化をまねくおそれがあるからである。断面円弧状ホーニングにおいて、前記円弧の曲率半径を０．０２ｍｍ〜０．０８ｍｍの範囲としたのは、下限値を下回ると刃先の強度が不足するおそれがあり、上限値を上回ると切削抵抗の増大や加工面の面粗度の悪化をまねくおそれがあるからである。

チップ１の厚さ方向からみた平面視における副切刃５の形状は直線状もしくは外側に突出する円弧状とされ、当該副切刃５は本実施形態の正面フライス１００において、工具軸心ＣＬに対して略直角とされていることから、加工面の平坦度が良好となる。特に、副切刃５の平面視形状が円弧状とされるのが好ましく、その場合には、加工面の表面は前記円弧を連ねた波形形状となり外観品位が良好になる。

コーナ刃７の平面視形状は、図８の（ａ）に示すように直線状とし副切刃５とのなす角度βを１６０°〜１７８°の範囲とすることによって、鋼等のように切屑がつながりやすい被削材のばりを防止し、鋳鉄等のように切屑が分断しやすい被削材のこば欠けを防止することができる。これは、被削材からコーナ刃７が抜ける際、切取られる領域が、工具回転方向からみて底辺が広く且つ高さが低い三角形状をなすとともに、コーナ刃７から受ける切削抵抗の反力が当該三角形状の底辺側に向かって作用することになり、当該三角形状の底辺付近の塑性変形によるばりや脱落によるこば欠けが抑制されるからである。さらに、コーナ刃７の切取り厚みが非常に小さくなるため、ばりあるいはこば欠けとして残る量が非常に小さくなるからである。そのうえ、切取り厚みが非常に小さいことからコーナ刃７のチッピングや欠損等が生じにくく切れ味が維持されることによって、ばりあるいはこば欠けが抑制されるからである。なお、コーナ刃７と主切刃６とが交差する屈曲部におけるチッピングや欠損を防止するため、図８の（ｂ）に示すように当該屈曲部が円弧状とされてもよい。コーナ刃７と副切刃５とのなす前記角度βが１６０°未満では、ばりならびにこば欠けを抑制する効果が得られにくく、１７８°を超えるとコーナ刃７の成形が困難になる。コーナ刃７の長さについては、ばりならびにこば欠けの抑制効果が高いこと、切削抵抗を増大させないことから０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲とされるのが好ましい。

以上、本発明の実施形態を図面に基づいて説明したが、これらはあくまでも一実施形態であり、アプローチ角δは４５°に限定されず、０°よりも大きい、例えばアプローチ角δが１５°、３０°等の正面フライスに適用可能である。その他の態様についても当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができることはいうまでもない。

チップの厚さ方向からみた平面図である。 図１に示すチップの側面図である。 図１に示すチップの背面図である。 図１におけるＳ１−Ｓ１線切断部端面拡大図である。 工具先端側からみた正面フライスの正面図である。 図５に示す正面フライスの軸心に直交する方向からみた側面図である。 図５に示す正面フライスの一部断面側面図である。 図１におけるＥ部拡大図である。 従来の転削工具に用いられるチップの斜視図である。

符号の説明

１ チップ
２ すくい面
２ａ すくい角が付与されたすくい面
３ 着座面
５ 副切刃
６ 主切刃
６ａ 下り傾斜部
６ｂ 上り傾斜部
７ コーナ刃
１０ ランド面
１１ ホーニング
１５ 副切刃逃げ面
１６ａ 主切刃第１逃げ面
１６ｂ 主切刃第２逃げ面
１７ａ コーナ刃第１逃げ面
１７ｂ コーナ刃第２逃げ面
１００ 正面フライス（転削工具）
１０１ 工具本体
１０５ チップ座
ＡＲ１ 工具本体におけるアキシャルレーキ角
ＡＲ２ 主切刃の下り傾斜部におけるアキシャルレーキ角
α すくい角
δ アプローチ角

Claims (17)

1. 略正方形板状をなし、平坦な着座面と対向する上面がすくい面とされ、このすくい面の辺稜部には、各コーナ部に形成されたコーナ刃を挟んでそれぞれ主切刃と副切刃が形成されるとともに、前記コーナ刃、主切刃および副切刃から前記着座面に向かって延びる側面にそれぞれコーナ刃逃げ面、主切刃逃げ面および副切刃逃げ面が形成されてなるチップにおいて、
   前記主切刃は、少なくとも、前記コーナ刃から離れるにしたがって、前記着座面との距離が漸次小さくなるように傾斜した下り傾斜部を有し、
   前記主切刃逃げ面は、前記主切刃側に形成された主切刃第１逃げ面と、前記着座面側に形成された主切刃第２逃げ面とからなり、前記主切刃第１逃げ面の逃げ角は、前記主切刃第２逃げ面の逃げ角よりも小さく、当該チップの側面視で、前記主切刃第１逃げ面は、そのチップ厚さ方向の幅が、前記コーナ刃と交差する第一の端部で最も大きく、隣接する他のコーナ刃と交差する第二の端部に近づくにしたがって漸次小さくなり、前記第二の端部において最も小さくなるように形成されており、
   前記副切刃逃げ面の逃げ角は前記主切刃第１逃げ面の逃げ角よりも大きく、
   前記コーナ刃逃げ面は少なくともコーナ刃に隣接するコーナ刃第１逃げ面と、該コーナ刃第１逃げ面につながるコーナ刃第２逃げ面と、で構成され、
   前記コーナ刃第１逃げ面の逃げ角が、前記主切刃逃げ面との交差端部から前記副切刃逃げ面との交差端部に向かって近づくにつれ漸次大きくなることを特徴とするチップ。
2. 前記チップを側面視したとき、前記下り傾斜部と前記着座面とのなす角度が２°以上１５°以下の範囲とされていることを特徴とする請求項１記載のチップ。
3. 前記主切刃第１逃げ面を前記着座面に平行な平面で切断したときに現れる稜線は、平面視したときに、前記第一の端部側から前記第二の端部側へ向かうにつれてチップの外側に開くように傾斜しており、該稜線と着座面の稜線とがなす角度は平面視で０．３°以上２．０°以下のであることを特徴とする請求項１または２に記載のチップ。
4. 前記主切刃第１逃げ面の逃げ角が３°以上２０°以下の範囲とされ、且つ前記主切刃第２逃げ面の逃げ角が１０°以上３０°以下の範囲とされていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のチップ。
5. 少なくとも前記主切刃に連なるすくい面には、正のすくい角が付与され、前記すくい角が１０°以上３０°以下の範囲とされていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のチップ。
6. 前記すくい面の辺稜部に沿って、当該辺稜部に連なって内側に延びる平坦なランド面が形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のチップ。
7. 前記ランド面の幅が０．０５ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下の範囲とされていることを特徴とする請求項６記載のチップ。
8. 前記ランド面と主切刃第１逃げ面とのなす角度が７０°以上８７°以下の範囲とされ、且つ前記ランド面と副切刃逃げ面とのなす角度が６０°以上８０°以下の範囲とされていることを特徴とする請求項６または７記載のチップ。
9. 前記すくい面の辺稜部には、当該辺稜部の全体にわたって略同一形状をなすホーニングが形成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載のチップ。
10. 前記ホーニングは、前記辺稜部に直交する断面で、すくい面またはランド面のいずれか一方と、逃げ面とに滑らかに接する円弧状または曲線状とされていることを特徴とする請求項９記載のチップ。
11. 前記ホーニングの断面形状が、前記すくい面に接する円弧と、前記逃げ面に接する円弧とを滑らかにつないだ曲線とされ、すくい面側の幅が逃げ面側の幅よりも広く、前記すくい面側の幅が０．０４ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下の範囲とされ且つ前記逃げ面側の幅が０．０２ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下の幅とされていることを特徴とする請求項９または１０記載のチップ。
12. 前記ホーニングの断面形状が、前記すくい面と前記逃げ面との双方に滑らかにつながる単一の円弧状とされ、前記円弧の曲率半径が０．０２ｍｍ以上０．０８ｍｍ以下の範囲とされていることを特徴とする請求項９または１０記載のチップ
13. 前記副切刃が前記すくい面に直交する方向からみて直線状もしくは円弧状とされていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項記載のチップ。
14. 前記副切刃と前記主切刃とのなす角度が略４５°とされていることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項記載のチップ。
15. 軸心まわりに回転させられる略円筒状をなす工具本体の先端外周部に、１つまたは円周方向に略等間隔に複数のチップ座が形成され、当該チップ座にチップが装着されてなる転削工具において、前記チップは請求項１から１４のいずれか１項記載のチップとされ、このチップの工具外周側に位置する主切刃のアキシャルレーキ角が正とされていることを特徴とする転削工具。
16. 前記工具本体に装着されたチップにおいて、工具先端側に位置する副切刃は、工具本体の軸心に対して略直角とされていることを特徴とする請求項１５記載の転削工具。
17. 前記チップ座は、座面と、この座面から立ち上がる少なくとも１つの支持壁面とを備え、前記チップは、その着座面が前記座面に当接し、且つ少なくとも切削に供され工具外周側に位置する主切刃に対向する主切刃の側面に形成された主切刃第２逃げ面を前記支持壁面に当接した状態で、工具本体に装着され、さらに、前記チップ座の座面に直交する方向からみて、前記支持壁面と工具本体の軸心とのなす角度が４３．０°以上４４．７°以下の範囲とされていることを特徴とする請求項１５または１６記載の転削工具。
    

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