JPH05285708A - 接合スローアウェイチップおよびその製造方法 - Google Patents

接合スローアウェイチップおよびその製造方法

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JPH05285708A
JPH05285708A JP9042792A JP9042792A JPH05285708A JP H05285708 A JPH05285708 A JP H05285708A JP 9042792 A JP9042792 A JP 9042792A JP 9042792 A JP9042792 A JP 9042792A JP H05285708 A JPH05285708 A JP H05285708A
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JP9042792A
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Yoshiki Maeda
芳樹 前田
Yoshihiro Minato
嘉洋 湊
Mitsuaki Noda
光昭 野田
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/141—Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness
    • B23B27/145—Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness characterised by having a special shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2200/00—Details of cutting inserts
    • B23B2200/36—Other features of cutting inserts not covered by B23B2200/04 - B23B2200/32
    • B23B2200/3681—Split inserts, i.e. comprising two or more sections roughly equal in size and having similar or dissimilar cutting geometries

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 円錐台状または角錐台状の型押体または焼結
体を重ね合わせて接合することを特徴とする接合スロー
アウェイチップ。 【効果】 本発明によれば、従来製造費用が高いので実
用的な量産が不可能とされていた両面ポジティブまた
は、位相ズレのスローアウェイチップを安価に製造する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超硬合金やサ−メット
よりなるスローアウェイチップであって、該スローアウ
ェイチップの上下両面がポジティブになっているものや
ポジティブで両面の位相がずれている複雑形状のスロー
アウェイチップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】超硬合金やサ−メットは、難研削性、難
加工性の材料であって、その加工には高価な研削砥石と
長時間を要す。従って、超硬合金工具や部品を製造する
場合には、原料粉末にワックス等のバインダーを添加
し、できるだけ完成品形状に近い金型により型押しし焼
結を行なう。しかし金型で完成品形状に近い形を型押す
るためには形状的に制限が有り、少なくとも型押後の型
押体を排出できる形状に限られる。これ以上更に完成品
形状に近づけるためには型押体を一旦脱ワックスのため
の加熱処理を行なった後、成型加工を行ない焼結する。
通常その後研削加工して完成品となる。
【０００３】しかしながら、脱ワックスした状態の型押
体は強度が低いので、その取扱および加工には細心の注
意が必要である。通常は人手により着脱および加工す
る。通常の形状の製品の製造と、複雑形状な製品との大
きな相違は、前記の成型加工の要否にある。一方では、
複雑形状部品を作製する方法としては、射出成型のよう
な方法もあるが、本願のような両面ポジティブタイプの
製品の場合、金型からの取出しを容易にするための金型
構造が複雑になり、かつ、射出成型時の湯道の跡や金型
の合わせ目の跡が残るなどの問題点があった。
【０００４】このような従来技術によって、本願のスロ
ーアウェイチップを作製する場合、通常以下のようにし
て作製されていた。上下両面がポジティブなスローアウ
ェイチップや上下両面の位相がずれているような複雑形
状の超硬合金製品を得るためには、脱ワックス後成型加
工によって、最終形状に近い形にする。上下両面がポジ
ティブでかつ、位相が同じ形状を有するスローアウェイ
チップを製造するためには、ネガタイプの形状に型押し
し、脱ワックス後、成型砥石で側面をＶ字状に成型し、
しかる後に焼結する。位相がずれている四角形状のスロ
ーアウェイチップにおいては、両サイドから８ヶ所の成
型が必要であった。成型に時間と人手を要するので、ど
うしても複雑形状の超硬合金製品は単純形状のものに比
較すると１．５倍〜２倍程度高価なものとなり、用途が
限定されたり、製造数量に制限を受けるため、用途は限
定されていた。
【０００５】また、金型によって型押しした焼結後の製
品の寸法精度は狙い値に対して最大５０μｍ（以下全長
１０ｍｍに対して）程度のバラツキであるのに対して、
成型による場合の寸法精度は２００μｍ程度までのバラ
ツキが有る。従って、成型による場合の寸法精度は、極
めて悪く、焼結後の全面の研摩加工は不可欠なものであ
った。また不等辺形状のものは、さらに成型加工が困難
になりＮＣ制御による成型加工を必要とするか、または
特殊な成型用砥石を使用するので、大量生産できない製
品の１つであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上下面がそ
れぞれポジティブになっている上下側面使用可能なスロ
ーアウェイチップや、ミーリング加工などに使用可能な
上下面で位相がずれているスローアウェイチップを安価
に提供するものである。さらに本発明は、前記の成型工
程を必要としない複雑形状のスローアウェイチップの製
造方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願は、超硬合金または
サ−メットからなる両面ポジティブまたは両面位相ズレ
ポジティブチップにおいて、２個の円錐台状または角錐
台状の型押体または焼結体を重ね合わせて接合してなる
接合スローアウェイチップである。前記した金型によっ
て型押しした製品の寸法精度は大変高いので、全面が焼
結肌としても使用可能であるが、より精度の高いスロー
アウェイチップが必要なときには、上下面、外周部、逃
げ面の一部を研磨することによって、その目的を達成す
ることができる。前記したような成形による寸法精度
は、通常のスローアウェイチップのサイズでは狙い値に
対するバラツキは２００μｍ程度までであるのに対し
て、金型によって型押される場合は、最大５０μｍの精
度が得られる。従って、本願で得られたスローアウェイ
チップでは、研磨することなく、焼結肌を有するまま
で、スローアウェイチップとして利用することができ
る。
【０００８】また、本願では型押体を重ね合わせて焼結
と接合を同時に行うことができる。この場合は焼結と接
合を同時に行うので、安価に本願のスローアウェイチッ
プを得ることができる。当然のことながら、焼結体をま
ず作製し、その後接合することもできる。重ね合わせる
型押体または焼結体は同一形状であることが望ましい。
その理由は、１つの金型で上下の型押体または焼結体を
得ることができるためである。また、本願は超硬合金ま
たはサ−メットからなる両面ポジティブ、または両面位
相ズレポジティブにおいて、原料粉末を型押成型し、該
型押体が少なくとも１組の突起と凹所をそれぞれ嵌合せ
しめて重ね合わせ焼結する接合スローアウェイチップの
製造方法を提供するものである。ここにおいて、前記の
型押体をまず焼結し、しかる後に接合しても、本願の効
果を得ることができる。
【０００９】本願をさらに詳細に説明すると、第１図に
示すようなポジティブタイプの切刃を上下両面に有する
スローアウェイチップを提供するものである。さらに別
の形状としては、第２図に示すように上、下面の切刃が
一定の角度でずれている。いわゆる上下面で位相のズレ
ているスローアウェイチップを提供するものである。こ
のようなスローアウェイチップは、例えば第３図に示す
ような形状の型押体５をまず作製する。すなわち、角錐
台形状の底面側、即ち面積の小さい側の同心円上に、突
起３および凹所４を形成せしめる。このとき、突起３と
凹所４は、相互に嵌合する寸法にしておく。
【００１０】次に、２つの型押体を重ね合わせ凹所４と
突起３を嵌合せしめて重ね合わせ焼結する。突起と凹所
は金型で形成されるので、その形状や寸法精度は極めて
高い。従って、重ね合わせたものにおいても、寸法精度
の高い組み合わせ体が得られる。また、突起３と凹所４
の位置を第４図に示すように、中心線に対してαの角度
を設けたときには、これを上下に重ね合わせたときには
位相のズレたスローアウェイチップを製作することがで
きる。突起３と凹所４の役割は、その他に、１度重ね合
わせると相互の位置のズレが起こりにくくなるので、取
扱いが容易になるだけでなく、焼結炉中での振動や、ま
た真空焼結するときの脱気時の衝撃によっても相互のズ
レが発生しないという効果も有する。
【００１１】本願の突起３と凹所４は、特に制限がある
わけではないが、相互に嵌合するためには、クリアラン
スとしては２０μｍ程度あればよい。またその形状は多
角形状であっても円柱状であってもよい。第５図や、第
６図に示すような形状であっても本願の目的を達成する
ことができる。但し、第６図に示すような形状の場合、
左右の動きを防止することができない欠点がある。本願
発明は、超硬合金や、いわゆるサ−メットと言われてい
る、ＴｉＣ，ＴｉＮを含む合金においても利用すること
ができる。
【００１２】しかしながら、それらの合金の種類によっ
ては、接合が容易でない成分を含有するものもある。こ
のような場合には、接合面の界面に接合を促進するため
に、超硬合金組成粉末や、バインダー成分であるＮｉや
Ｃｏの粉末を塗布することで、焼結時の拡散接合を容易
にすることができる。またより確実な接合を行うために
は、接合時に、前記の重ね合わせ組立体の上に焼結時
に、その組合わせ体が変形しない程度の重しを載せる
と、一層確実、強固な接合が得られる。
【００１３】超硬合金は、一般の金属に比較すると脆い
材料ということができる。このような脆い材料において
は、ノッチ状の亀裂や欠陥は破壊の起点となるために、
衝撃の激しい工具の分野では使用できないとされてい
た。また超硬合金同志の接合についても、種々の技術が
開発されているが、このような接合技術をスローアウェ
イチップに応用しようという発想はなかった。本発明者
等は、このような従来の常識に挑戦することによって、
本発明をなすに至ったものである。
【００１４】接合面端部の断面を顕微鏡観察すると、ノ
ッチ状の切り欠けができることが多い。この理由は型押
体のエッチ部は金型の寿命等を考慮して、面取りをして
あるため、面とり部が第７図に示すような切欠き部を形
成する。通常用途の場合には、この程度の切欠きは、実
用上問題にならない。また本願は、２コーナー両面使い
のスローアウェイチップや、中心部に穴のあるネジ止め
タイプのスローアウェイチップにも利用できることは言
うまでもない。
【００１５】
【作用】少なくとも、１組の突起と凹所を有する成型体
または焼結体を重ね合わせて、凹所と突起を嵌合せしめ
ることによって、寸法精度の高いスローアウェイチップ
を提供するものである。また位相ズレのスローアウェイ
チップの場合でもズレ角は、前記した突起と凹所の位置
関係で定まるので、同一の金型を用いて同じスローアウ
ェイチップを大量に生産することができる。このとき、
所要時間の長い成型加工する必要がない。一方では金型
で押したままの型押体を重ね合わせて接合するので、焼
結体自体の寸法精度が高く、外周研磨加工の一部または
全部を省略することができる。
【００１６】本願の別の特徴は、両面ポジスローアウェ
イチップで特にノーズアールを有するものや不等辺形状
のチップを作製する場合は、量産性、コストを考えると
実質的には成型加工では実施不能であった。従って、ノ
ーズアールや不等辺形状を形成するには、焼結後研削加
工によらざるを得なかったのであるが、本願では、あら
かじめ金型でこれらの形状を形成できるようにしておけ
ば、通常のスローアウェイチップと同様大変容易に製作
することが可能な点である。このようにして得られた本
願のスローアウェイチップは使用される条件によってさ
らに研磨することができる。本願で得られたスローアウ
ェイチップにおいては、上下面、Ｖ溝面およびノーズア
ール部を必要に応じて研磨することができる。
【００１７】
【実施例】ＷＣ−１０％Ｃｏからなる混合粉末を、第３
図に示す形状に金型で型押しした。このとき、突起部の
径は２．９８ｍｍ、高さは０．４９ｍｍであった。一方
凹所の径は３ｍｍ、高さは０．５ｍｍであった。位相の
ズレ角αは８゜であった。得られた型押体２個をそれぞ
れの突起と凹所が嵌合するように重ね合わせた。この組
合せ体の上にカーボン板を重りとして載せて真空中１４
００℃で１時間焼結した。このようにして得られたＷＧ
Ｇ５１は、側面焼結体のままで旋削用スローアウェイチ
ップとして使用できた。一方同じＷＧＧ５１を従来の成
型加工を用いる方法で作成した。このときのＷＧＧ５１
を１個作るのに要する費用を、従来方法を１００とした
とき、本発明の方法で製造したときには、７５の割合で
あった。
【００１８】本願で得た製品の接合面を観察したとこ
ろ、焼結体中央部では接合界面を示すような特異な組織
を見出すことはできなかった。一方その端部では、第７
図に示すような金型の面とり部に対応する部分では切り
欠き状になっていた。しかしながら、従来方法で作成し
たスローアウェイチップと本願で得たスローアウェイチ
ップは、性能の差異は認められなかった。
【００１９】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明
は、粉末合金の型押体が互いに接触して焼結されると、
その接触面で互いに構成成分が拡散され、あたかも同一
型押体であるような接合が形成される。従って、従来金
型では製作不能とされていた両面ポジスローアウェイチ
ップ及び位相ズレにより両面の刃先干渉を防止する位相
ズレスローアウェイチップを安価に量産するのに効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で得られた、両面ポジティブのスローア
ウェイチップを示す。
【図２】本願発明で得られた位相ズレの両面ポジティブ
チップである。
【図３】本願発明で得られる型押体であって、４角錐台
の形状をしており、突起と凹所を有している。
【図４】第３図で得た型押体の正面図であって、中心線
に対して突起部と凹所部の中心線を結んだ線がαの角度
を有している。
【図５】本願の型押体の実施例である。
【図６】図５に同じ。
【図７】第１図の両面ポジティブスローアウェイチップ
のＡ−Ａ断面の接合部端面の状態を示す図である。
【図８】第２図に示す位相ズレのスローアウェイチップ
のＢ−Ｂ断面の接合部端面の状態を示す図面である。
【符号の説明】
１：両面ポジティブスローアウェイチップ上側 ２：両面ポジティブスローアウェイチップ下側 ３：突起 ４：凹所 ５：型押体 ６：接合部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 超硬合金またはサ−メットからなる両面
    ポジティブまたは、両面位相ズレポジティブチップにお
    いて、２個の円錐台状または角錐台状の型押体または焼
    結体を重ね合わせて接合してなることを特徴とする接合
    スローアウェイチップ。
  2. 【請求項２】 少なくとも逃げ面側が、焼結肌又は一部
    研磨仕上であることを特徴とする請求項１記載の接合ス
    ローアウェイチップ。
  3. 【請求項３】 超硬合金またはサ−メットからなる両面
    ポジティブ、または、両面位相ズレポジティブチップに
    おいて、原料粉末を型押成型し、該型押体が少なくとも
    １組の突起と凹所を有し、該型押体２個を前記の突起と
    凹所をそれぞれ嵌合せしめて重ね合わせ、焼結すること
    を特徴とする接合スローアウェイチップの製造方法。
  4. 【請求項４】 超硬合金またはサ−メットからなる両面
    ポジティブ、または、両面位相ズレポジティブチップに
    おいて、原料粉末を型押成型し、該型押体が少なくとも
    １組の突起と凹所を有し、型押体を焼結した後、該型押
    体２個を前記の突起と凹所をそれぞれ嵌合せしめて重ね
    合わせ、拡散接合することを特徴とする接合スローアウ
    ェイチップの製造方法。
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