JPH07290303A - スローアウェイチップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＰＣＤやＰＣＢＮなどの超高硬度焼結体製の
刃先チップを確実にチップ本体に固定し、しかも一般的
なスローアウェイチップと互換性を持たせることを目的
とする。 【構成】 工具本体１のチップ取付座３に着脱可能に取
り付けられるスローアウェイチップ２において、そのチ
ップ本体４には、一つのコーナー部から対角線上に他の
コーナー部の近傍に至る領域に形成されたスリット６を
介して互いに分割された複数の弾性変形部８が設けら
れ、これら弾性変形部８の互いに対向する面には、刃先
チップ５と係合する係合部１０が設けられている。刃先
チップ５はこの係合部１０に係合した状態で弾性変形部
８の弾性変形力により保持され、さらにろう付けされて
チップ本体４に固着されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は刃先チップをチップ本体
に取り付けてなる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】従来、工具本体に着脱可能なスローアウ
ェイチップを取り付けてなる切削工具が広く実施されて
いる。このスローアウェイチップとして、ダイヤモンド
焼結体（ＰＣＤ）、あるいは超高硬度焼結体（ＰＣＢ
Ｎ）からなる刃先チップを超硬合金からなるチップ本体
の一部（具体的には、全体として多角形状をなすスロー
アウェイチップの角であるコーナー部）に設けた構造の
ものが知られている。上記構造のスローアウェイチップ
におけるチップ本体への刃先チップの固定には、一般に
ろう付けの手法が採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ろう付
けにより十分な取付強度を得るには、ろう材の選択、ろ
う付け面積の確保、ろう付け条件の選択などに細心の注
意が必要とされ、これらの条件が刃先チップ、およびチ
ップ本体の設計上、種々の制約になるという問題があ
る。

【０００４】また、いかに細心の注意をはらってろう付
けを行ったとしても、ろう付け箇所の強度は刃先チッ
プ、あるいはチップ本体より劣るから、刃先チップ、お
よびチップ本体自身ではなく、ろう付け部の寿命によっ
てスローアウェイチップ全体の寿命が左右されてしま
い、再度のろう付けが必要になって経済性に欠けるとい
う問題がある。また、欠損した刃先チップのみを新たな
刃先チップに取り替えてチップ本体を再使用すること
は、理論上は可能であるが、新たな刃先チップのろう付
けに多くの労力を要するため、経済性の面から、スロー
アウェイチップ全体を交換せざるを得ないという問題が
ある。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
以下の点を目的とするものである。 刃先チップとスローアウェイチップの本体との間の固
着を確実にする。 従来から使用されているスローアウェイ式切削工具に
おけるスローアウェイチップのクランプ機構を利用して
固定することができる。言い換えれば、現用のスローア
ウェイチップとの互換性がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１のスローアウェイチップは、工具本体のチ
ップ取付座に着脱可能に取り付られるスローアウェイチ
ップにおいて、該スローアウェイチップを、刃先チップ
とこれを支持する少なくとも一のコーナー部を有するチ
ップ本体とから構成し、前記チップ本体には、前記コー
ナー部の少なくとも一つに、スリットを介して互いに分
割された弾性変形部を設けるとともに、該弾性変形部の
互いに対向する面には前記刃先チップと係合する係合部
を設け、該係合部と前記刃先チップとを互いにろう付け
したことを特徴とする。また、請求項２のスローアウェ
イチップは、前記刃先チップに、少なくとも一部が前記
係合部の輪郭と一致する形状の凹部を形成したことを特
徴とし、請求項３のスローアウェイチップは、前記スリ
ットを前記コーナー部の二等分線に沿って形成したこと
を特徴とし、請求項４のスローアウェイチップは、前記
スリットを前記チップ本体の中央部を越えて延設したこ
とを特徴とする。さらに、請求項５のスローアウェイチ
ップは、請求項１ないし４のいずれかのスローアウェイ
チップにおいて、前記弾性変形部を、工具本体に取り付
ける際にチップ本体に加わる外力により変形させて、刃
先チップを係合部の間に保持するようにしたことを特徴
とする一方、請求項６のスローアウェイチップは、この
弾性変形部を、自身の弾性力によって刃先チップを前記
係合部の間に保持するようにしたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】請求項１の構成によれば、前記刃先チップをチ
ップ本体に取り付けることにより、チップ本体の弾性変
形部が弾性変形して刃先チップをチップ本体に対して固
定するとともに、両者がろう付けにより強固に固定され
る。請求項２の構成によれば、チップ本体と刃先チップ
とが係合部と凹部との間の比較的大きな面積で接触して
いるから、ろう付け面積が大きくなるとともに、刃先チ
ップの刃先位置の精度が高まる。請求項３の構成によれ
ば、スリットがコーナー部の二等分線に沿って形成され
ているため、弾性変形部を対称的に形成することができ
るので、刃先チップを均一な弾性変形力によって安定的
に保持することができる。請求項４の構成によれば、ス
リットがチップ本体の中央部を越えて延設されているの
で、弾性変形部の変形量を大きくして刃先チップを強く
保持することができる。請求項５の構成によれば、弾性
変形部自身の弾性変形による力によって、係合部の間に
刃先チップが保持される。請求項６の構成によれば、弾
性変形部が外力により変形して、係合部の間に刃先チッ
プが保持される。

【０００８】

【実施例】符号１は工具本体であって、実施例の場合、
切削工具としてのスローアウェイ式バイトを示してい
る。本発明のスローアウェイチップ２は、前記工具本体
１の先端のチップ取付座３の内部に支持されている。

【０００９】前記スローアウェイチップ２は、チップ本
体４と、その先端に支持された刃先チップ５とから構成
されている。前記チップ本体４は、耐摩耗性の見地から
は高硬度の材料であることが望ましいが、弾性変形の容
易さの見地からは、比較的低硬度の材料であることが望
ましく、実施例の場合、工具鋼によって形成されてい
る。チップ本体４は、本実施例では全体として例えば菱
形のような四辺形状をなし、その一つの鋭角コーナー部
から該コーナー部の二等分線上、すなわちチップ本体４
の対角線上に沿って、反対側の他方のコーナー部側に向
け、チップ本体４の中央部を越えた位置にまでスリット
６が形成されている。

【００１０】また前記スリット６の中央（四辺形におけ
る中心）位置には、後述するクランプ機構が挿入される
穴７が形成されている。また、前記チップ本体４は、前
記工具本体１に取り付けて使用されるスローアウェイチ
ップ（全体が超硬合金からなる一般的なスローアウェイ
チップ）とほぼ一致する平面形状とされていて、前記穴
７の位置も、一般的なスローアウェイチップに設けられ
ているクランプ用の穴と平面的に一致するようになって
いる。

【００１１】前記スリット６が形成された結果、その両
側の部分は、それぞれ、互いに接近する方向へ弾性変形
することが可能な弾性変形部８となっている。この弾性
変形部８の先端には刃先チップ５が挟持される係合部１
０が形成されている。

【００１２】前記刃先チップ５は、ＰＣＤ、ＰＣＢＮな
どの硬質材料により形成されており、図示例では、全体
として線対称の形状をなしている。前記刃先チップの中
央部には、前記係合部１０と係合するための凹部１１が
形成され、また、両端には、切刃１２が形成されてい
る。この切刃１２は、先端から中央部（凹部）へ向かっ
て直線状に延びている。また、前記切刃１２と反対側に
は、凸部１３が設けられ、この凸部１３が前記スリット
６の端部の凹部６ａ内に受け入れられるようになってい
る。

【００１３】さらに、前記凹部１１は、すくなくとも一
部が前記係合部１０の輪郭と一致する形状とされてい
て、互いに密着するともに、ろう付けによって互いに固
着されている。すなわち、係合部１０と凹部１１とが互
いに一致する形状とされることにより、ろう付け面積が
確保されるようになっている。

【００１４】前記工具本体１の先端はチップ本体４を支
持するためのチップ取付座３となっており、チップ本体
４の底面１４に当接する座面１５と、チップ本体４の二
つの側面１６にそれぞれ当接する座面１７、１７とが設
けられている。前記座面１７，１７が交差する角部に
は、前記チップ本体４のコーナー部を受け入れて、前記
座面１７，１７とチップ本体４の側面１６，１６との接
触を確実にするためのぬすみ部１９が形成されている。
また、前記座面１７，１７の交差角はβなる角度に設定
され、この角度βは、チップ本体４の鋭角コーナー部の
角度αよりわずかに小さく設定されていて、前記弾性変
形部８が互いに接近する方向へチップ本体４を変形させ
るようになっている。なお、前記座面１７の特定領域を
他の領域より突出した形状とすることにより、前記チッ
プ本体４におけるスリット６の存在範囲に積極的に接触
させて弾性変形を確実にすることも有効である。

【００１５】前記チップ本体４を工具本体１に固定する
ためのクランプ機構について説明する。符号２０は軸で
あって、この軸２０は工具本体１に回転自在に支持され
るとともに、前記チップ本体４の穴７に対しやや軸線を
ずらした位置に配置されている。また軸２０の先端に
は、軸２０の回転中心から偏心した突起２１が設けられ
ており、前記軸２０の回転にともなってチップ本体４の
穴７の内面に接近し、あるいは離れるようになってい
る。

【００１６】前記軸２０を駆動する駆動機構について説
明する。前記軸２０の外周にはギア２２が形成されてお
り、このギア２２は、前記工具本体１に支持された操作
軸２３と一体のギア２４に中間ギア２５を介して連結さ
れている。前記操作軸２３の先端には、六角形状の穴２
６が形成されており、この穴２６に工具を挿入して回転
させることにより、前記軸２０を回転させ、軸２０の先
端の突起２１をチップ本体２１の内周に接近させあるい
は離間させるようになっている。なお、このようにチッ
プ本体に直接接触する突起２１と一体の軸２０をギアを
介して間接的に駆動する方式としたのは、操作軸２３を
操作性のよい任意の位置に配置するためである。機構の
簡略化の見地から、前記軸２０の下端（工具本体の裏側
の端部）に操作用の六角穴などを設けて直接操作するよ
うにしてもよい。

【００１７】上記構成によるスローアウェイチップ２
は、チップ本体４の弾性変形部８の係合部１０の間に刃
先チップ５を挿入して両者をろう付けすることにより一
体に形成さる。従って、当該スローアウェイチップ２に
よれば、弾性変形部８の弾性変形により係合部１０が刃
先チップ５に係合した上で、ろう付けにより刃先チップ
５が取り付けられるため、刃先チップ５を強固にチップ
本体４に固着することができ、従来のようにろう付け部
の強度によってスローアウェイチップ全体の寿命が決定
されてしまうような事態を防ぐことができる。

【００１８】また、工具本体１への取付に際しては、こ
のようにして一体化されたスローアウェイチップ２をチ
ップ取付座３内に配置し、穴７へ突起２１を挿入する。
次いで、穴２６に工具を挿入して操作軸２３を回転させ
ると、駆動軸２０が回転して突起２１がチップ本体２の
穴７の内面を図１の矢印方向へ押圧し、チップ本体４が
同矢印方向へ移動する。この移動の結果、各座面１７が
チップ本体４の側面１６を互いに接近するように押圧
し、チップ本体４がチップ取付座３内に固定される。

【００１９】チップ本体４の前記方向への移動に伴い、
弾性変形部８が互いに接近する方向へ弾性変形し、係合
部１０が刃先チップ５の凹部１１に挿入されて刃先チッ
プ５がチップ本体４内に固定される。また係合部１０と
凹部１１とが互いに傾斜面を介して接しているから、係
合部１０が互いに接近しようとすることにより、刃先チ
ップ５がチップ本体４に対して強固に固定される。さら
に、スリット６がコーナー部の二等分線に沿って形成さ
れているため、該スリット６を挟む弾性変形部８を対称
的に形成することができるので、刃先チップ５を均一な
弾性変形力で安定して保持することができ、しかもこの
スリット６はチップ本体４の中央部を越えて延設されて
いるので、前記弾性変形力を大きくして一層強い固着力
を得ることができる。なお、本実施例では、このように
チップ本体４の中心（クランプ用の穴７）を越えた範囲
までスリット６を形成したが、必要な弾性変形が得られ
る限り、さらに短い範囲、例えば前記中心迄、あるいは
中心に達しない範囲迄スリットが形成されている形状で
あっても足りるのはもちろんである。

【００２０】一方、前記実施例では、スローアウェイチ
ップ２を工具本体１へ取り付けることによる外力によっ
て弾性変形部８を変形させて係合部１０の間に刃先チッ
プ５を保持するようにしたが、これに代えて、外力がな
い状態でも係合部に保持力が生じるように、係合部が予
め弾性変形した状態で刃先チップと係合して、弾性変形
部が自身の弾性力によって刃先チップを係合部の間に保
持するように構成するようにしてもよい。すなわち、例
えば図４および図５に示すように、スリット６をチップ
本体４の中央部を越えて延設することなく、刃先チップ
５が取り付けられるコーナー部周辺の短い範囲にとど
め、係合部１０から作用する締め付け力とろう付けの固
着力のみにより、刃先チップ５を保持するようにするの
である。ただし、図４および図５に示した例では、刃先
チップ５中央の凹部１１，１１が直角に凹むように形成
されるとともに、ここから凸部１３に至るまでの間は一
定幅に形成されており、これに合わせて、チップ本体４
の弾性変形部８，８間に画成されるスリット６も、係合
部１０，１０から凹部６ａに至る部分が鍵穴状を呈する
ように形成されている。

【００２１】また、チップ本体４の平面形状は実施例の
ようなひし形に限定されるものではなく、正方形や長方
形、あるいは平行四辺形などの他の四角形であってもよ
いのはもちろんである。さらに、図４に示したように弾
性変形部８が自身の弾性力によって刃先チップ５を係合
部１０，１０間に保持するようにした場合などにあって
は、チップ本体４の平面形状は、該チップ本体４を工具
本体１に取り付けた際にチップ本体４に外力が加わるこ
との少ない形状、例えば図６に示すような正三角形や、
あるいはトリゴン形などの三角形であってもよい。

【００２２】さらにまた、前記各実施例ではチップ本体
４の一つのコーナー部のみに刃先チップ５を取り付ける
ようにしたが、特に図４に示したようにスリット６を短
い範囲に形成した場合には、各コーナー部間でスリット
６同士が干渉することが無くなるため、例えば図７に示
すようにひし形状のチップ本体４の２つの鋭角コーナー
部の双方に刃先チップ５を取り付けるようにしたり、図
８に示すように三角形状のチップ本体４の３つのコーナ
ー部に刃先チップ５を取り付けるようにしたり、あるい
は正方形のチップ本体のすべてのコーナー部に刃先チッ
プを取り付けるようにしたりしてもよい。

【００２３】さらに、前記各実施例では平板状のチップ
本体４の一方の面側だけに刃先チップ５を取り付けるよ
うにしたが、これを図９や図１０に示すように、チップ
本体４の表裏の位置にある一対のコーナー部の双方に刃
先チップ５を取り付けるようにしたり、図１１に示すよ
うにひし形状のチップ本体４の表裏それぞれ２つずつの
鋭角コーナー部すべてに刃先チップ５を取り付けたり、
また、図１２に示すように三角形状のチップ本体４の表
裏それぞれ３つずつのコーナー部に刃先チップ５を取り
付けたり、あるいは正方形状のチップ本体の表裏すべて
のコーナー部に刃先チップを取り付けたりしてもよい。
しかるに、これら図７ないし図１２に示したように、１
つのチップ本体４に複数の刃先チップ５を取り付けた場
合には、一つの刃先チップ５に摩耗等が生じてもコーナ
ーチェンジによって他の刃先チップ５を使用に供するこ
とが可能であり、特にチップ本体４の有効利用が図られ
るという利点を奏する。

【００２４】さらにまた、前記各実施例では、チップ本
体４のすくい面とされる上面あるいは底面１４と逃げ面
とされる側面１６とが刃先チップ５の切刃１２を挟んで
直角に交差する、いわゆるネガティブスローアウェイチ
ップについて説明したが、例えば図１３や図１４に示す
ように、すくい面（上面）と逃げ面（側面１６）とが鋭
角に交差するポジティブスローアウェイチップに本発明
を適用することも、もちろん可能である。

【００２５】なお、図４に示したように、弾性変形部８
が自身の弾性力によって刃先チップ５を係合部１０，１
０間に保持するように構成されている場合には、当該ス
ローアウェイチップ２を工具本体１へ取り付けるか否
か、あるいは、工具本体１への取り付け構造の相違にか
かわらず、必要な力で刃先チップ５を保持することがで
きる。このため、スローアウェイチップ２のクランプ方
法は、前述の偏心した突起２１を有する軸２０を回転さ
せてチップ本体４の穴７を押圧する方法でなくとも、例
えば前記図１３や図１４に示したスローアウェイチップ
２の穴７のように、クランプボルトが挿通される穴をチ
ップ本体４に形成し、このクランプボルトによってスロ
ーアウェイチップ２をチップ取付座３に締め付けてクラ
ンプする方式であってもよい。さらに、このような穴７
を用いずに、クランプ駒やクサビ部材等によってスロー
アウェイチップ２を工具本体１に取り付けるようにして
もよく、この場合には、図１５や図１６に示すようにチ
ップ本体４に取り付け用の穴がなくてもよい。

【００２６】また、刃先チップの材質はＰＣＤやＰＣＢ
Ｎに限定されるものではなく、チップ本体と同様に超硬
合金を用いるようにしてもよい。また、チップ本体の材
質が工具鋼に限定されるものでないのはもちろんであ
る。

【００２７】さらに、本発明のスローアウェイチップ
は、前述のようにクランプ方式にかかわらず使用するこ
とができるから、実施例のバイトのみならず、ボーリン
グバーや、または正面フライス、エンドミル等のカッタ
ー、あるいはドリルやリーマなど、旋削、転削を問わず
各種の切削工具に広く使用することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明で明かなように、請求項１の
発明によれば、係合部に係合した状態で刃先チップが弾
性変形部の弾性力により保持され、その上で両者がろう
付けされているため、刃先チップを大きな固着力でチッ
プ本体に取り付けることが可能となる。また、請求項２
によれば、刃先チップとチップ本体との間が係合部と凹
部との間の互いに輪郭が一致する面を介して接している
から、ろう付け強度および刃先の位置精度を高めること
ができる。さらに請求項３の構成によれば、刃先チップ
を均一な弾性変形力で安定して保持でき、請求項４の構
成によれば、大きな弾性変形力で強い固着力を得ること
ができる。さらにまた、請求項５の構成によれば、弾性
変形部が外力により変形して、係合部の間に刃先チップ
が押圧された状態で保持されるから、一層強い固着力を
得ることができる。一方、請求項６の構成によれば、弾
性変形部自身の弾性変形による力によって、係合部の間
に刃先チップが保持されるから、クランプ方式にかかわ
らず、従来のスローアウェイチップと同様に種々のスロ
ーアウェイ式切削工具に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】工具本体１に装着された本発明の一実施例のス
ローアウェイチップ２を示す平面図である。

【図２】図１のＩＩ―ＩＩ線に沿う断面図である。

【図３】図１に示すスローアウェイチップ２のコーナー
部の拡大平面図である。

【図４】本発明の他の実施例のスローアウェイチップ２
のコーナー部の拡大平面図である。

【図５】図４に示すコーナー部を有する本発明の他の実
施例のスローアウェイチップ２の（イ）平面図、（ロ）
縦断面図である。

【図６】図４に示すコーナー部を有する本発明のその他
の実施例のスローアウェイチップ２の（イ）平面図、
（ロ）縦断面図である。

【図７】図５に示す実施例の変形例である。

【図８】図６に示す実施例の変形例である。

【図９】図５に示す実施例の変形例である。

【図１０】図６に示す実施例の変形例である。

【図１１】図５に示す実施例の変形例である。

【図１２】図６に示す実施例の変形例である。

【図１３】図５に示す実施例の変形例である。

【図１４】図６に示す実施例の変形例である。

【図１５】図５に示す実施例の変形例である。

【図１６】図６に示す実施例の変形例である。

【符号の説明】

１ 工具本体 ２ スローアウェイチップ ３ チップ取付座 ４ チップ本体 ５ 刃先チップ ６ スリット ７ 穴 ８ 弾性変形部 １０ 係合部 １１ 凹部 １２ 切刃 １７ 座面 ２０ 軸 ２１ 突起

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具本体のチップ取付座に着脱可能に取
   り付られるスローアウェイチップにおいて、該スローア
   ウェイチップは、刃先チップとこれを支持する少なくと
   も一のコーナー部を有するチップ本体とから構成されて
   なり、前記チップ本体には、前記コーナー部の少なくと
   も一つに、スリットを介して互いに分割された弾性変形
   部が設けられるとともに、該弾性変形部の互いに対向す
   る面には前記刃先チップと係合する係合部が設けられ、
   該係合部と前記刃先チップとが互いにろう付けされたこ
   とを特徴とするスローアウェイチップ。
2. 【請求項２】 前記刃先チップには、少なくとも一部が
   前記係合部の輪郭と一致する形状の凹部が形成されたこ
   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。
3. 【請求項３】 前記スリットは、前記コーナー部の二等
   分線に沿って形成されていることを特徴とする請求項１
   または２に記載のスローアウェイチップ。
4. 【請求項４】 前記スリットは、前記チップ本体の中央
   部を越えて延設されていることを特徴する請求項１ない
   し３のいずれかに記載のスローアウェイチップ。
5. 【請求項５】 前記弾性変形部は、前記チップ本体を工
   具本体に取り付ける際にチップ本体に加わる外力により
   変形して前記刃先チップを係合部の間に保持することを
   特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のスロー
   アウェイチップ。
6. 【請求項６】 前記弾性変形部は自身の弾性力によって
   前記刃先チップを前記係合部の間に保持することを特徴
   とする請求項１ないし４のいずれかに記載のスローアウ
   ェイチップ。