JPH0760524A

JPH0760524A - 切削工具用超硬合金チップ

Info

Publication number: JPH0760524A
Application number: JP24763593A
Authority: JP
Inventors: Retsu Gomi; 烈五味
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-08-25
Filing date: 1993-08-25
Publication date: 1995-03-07

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】フライスカッタに取り付け、取り外しが自在
であり、個別の交換、再生使用が可能な超硬合金チップ
を提供する。【構成】鋼製ボデイの外周に山形突起部８を設け、チ
ップ台座９を形成する。外周切れ刃３および側刃を有
し、外周逃げ面２からチップ台座９に向かうネジ貫通孔
７を有する超硬合金チップ１を、固定用ネジ１６により
山形突起部８に固着して一体のフライスカッタとする。
超硬合金チップ１には底面および背面に鍔１２、１３を
形成し、チップ台座９の溝１４、１５に嵌合せしめ、外
力が働いても移動しないように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は側フライス、溝フライス
などの名称で知られる、被削材の表面を平らにしたり、
溝を穿鑿するために使用される切削加工用の工具である
フライスカッターに使用する超硬合金チップの改良され
た構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フライス加工機の主軸に補用の軸（アー
バーと称する）を使用して取り付けられ、回転を与えら
れながら被削材の表面を平滑に切削加工したり、溝を切
削加工するための切削工具として、円筒または円板状の
鋼製ボデイを備え、その外周に形成された山形突起部に
外周切れ刃と側刃を有する平角状チップを固着した側フ
ライスや溝フライスが汎用されている。これらは一般に
フライスカッターと呼ばれており、鋳鉄や柔らかい合金
鋼を切削加工するために使用される高速度鋼（ハイス）
を使用したものと、硬度の高い合金鋼や焼き入れされた
硬い被削材を切削加工するために超硬合金チップを固着
されたろう付けフライスカッターがある。

【０００３】従来のろう付けフライスカッターは図４に
示すように中心にアーバーに軸止するための軸穴（３
０）を有する直径５０〜２００ｍｍの円筒または円板状
のボデイ（３１）の周辺に山形突起部（３２）を設け、
この山形突起部（３２）の回転方向に向かう面に、超硬
合金で作製された平板のチップ（３４）を固着するため
の段状のチップ台座（３３）を切り欠き、このチップ台
座（３３）の上に上記超硬合金チップ（３４）を銀ろう
などのろう付けで固着して一体のカッターとなしてい
る。このフライスカッターの超硬合金チップ（３４）に
工具研削盤を用いて前面にすくい面研摩を、また外周に
外周逃げ面研摩を施し外周切れ刃（３５）を、さらに側
面に側面研摩を施し側刃（３６）を形成して、切削加工
の用に供している。

【０００４】上記のろう付けタイプの場合は、酸素アセ
チレン溶接という特殊な技能が必要な上、工作物が７０
０度Ｃを越す高温になるための悪環境という作業上の問
題がある。またこの高温から常温に冷却される過程で鋼
製ボデイ（３１）と超硬合金チップ（３４）の線膨張係
数の差のため超硬合金チップ（３４）内に応力が生じ、
超硬合金チップ（３４）に亀裂が入るなどの製造上の困
難がある。

【０００５】一般に上記ろう付けタイプの鋼製ボデイ
（３１）はろう付け作業に先立って焼き入れされるが、
７００度Ｃを越えるろう付け温度のためせっかくの焼き
入れがなまされ超硬合金チップ（３４）を支承する台座
（３３）が柔らかくなり、高硬度被削材の切削加工には
使用できないという難点もある。

【０００６】上記のごときろう付けで一体に形成された
フライスカッターにおいては、外周逃げ面の角度および
すくい面の角度は一定に形成されており、被削材の性質
によりこれらを変更したいという状況になっても、変更
することはほとんどできず、他に異なった形状のもの全
体をを新規に作成する必要があった。通常鋳鉄や合金鋼
用のものはすくい角は０度程度、逃げ角も５〜６度と小
さな値であり、銅やアルミ等の柔らかい被削材を切削加
工するものではすくい角は１０度くらい、逃げ角は７〜
１０度と大きな値とし刃先を鋭利にしてある。従って１
枚のフライスカッターでこれら両種の被削材を切削加工
しようとしても、兼用が難しい。

【０００７】また上記超硬合金チップ（３４）は山形突
起部（３２）から半径方向外側へ約１ｍｍしか出ていな
いため、チップ（３４）が磨耗や損耗しても、再研摩す
ることができず、一旦外周切れ刃（３５）が磨耗したら
ボデイ（３１）を含むフライスカッター全体を廃棄する
必要があった。さらに超硬合金チップ（３４）がろう付
けされている場合には、超硬合金チップ（３４）を交換
しようとして銀ろうを溶かすためにに加熱した際に、７
００度Ｃ程度になる高温によりボデイ（３１）が歪み、
寸法が狂うなどの問題がある。

【０００８】超硬合金チップ（３４）を交換可能とした
切削工具としては、スローアウエイ式の正面フライスや
セグメント式のものもあるが、これらのものは被削材の
性質によりすくい角や逃げ角を変更するような機能は有
していないうえ、側フライスや溝フライスとしては使用
されていない。

【０００９】さらに外周逃げ角の大きさについては、例
えばプロファイラー工具研削盤を用いて研削加工する
際、工具研削盤の砥石の外周が研削ストロークするとき
の軌跡の関係で、隣の刃に衝突しないようにするため一
定の値以下に制限される。すなわち逃げ面が直線状の場
合は逃げ角の最大の値は、円周３６０度をフライスカッ
ターの刃数で割った値の２分の１未満の値となる。例え
ば２６枚刃のフライスカッターでは６．９２度よりも小
さな値としなければならない。このことは刃数の多いフ
ライスカッターでは銅やアルミ用に作成しようとした場
合、従来の構造のものでは容易に逃げ角の大きい外周逃
げ面の形成が出来ないことを意味し、極端に小径の砥石
を使用し、隣の刃に衝突しないようにし、周速を維持す
る為、回転数を上げて作業を行うなどの必要がある。

【００１０】さらに近年高硬度材料や特殊な合金鋼など
切削加工の困難な被削材が多用されるため、超硬合金チ
ップ（３４）の表面にチタン、ボロンあるいはダイヤモ
ンドなどの強化被膜層を形成する必要があるが、ろう付
けタイプの場合はカッター全体をコーテイング炉に装填
する必要があり、炉の容積効率が悪くコーテイング費用
が高価になるという難点がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来のフライ
スカッターでは、被削材に応じたすくい角を得ようとし
ても変更が出来ないこと、大きな外周逃げ角を形成する
のが困難であること、チップ損耗時に部分的にチップを
交換することができないためフライスカッター全体を廃
棄する必要があり不経済であること、さらにチップにチ
タン、アルミナあるいはダイヤモンド等の強化被膜層を
形成するときにコーテイング費用が高価になるなどの難
点がある。

【００１２】本発明は上述の従来の側フライスや溝フラ
イスの製造や使用に伴う難点を解消し、被削材に応じた
超硬合金材種と任意のすくい角や逃げ角を得る事がで
き、部分的にチップの交換やチップ幅の変更が可能で、
コーテイング時にもチップのみを強化被膜層の形成に供
することができる、経済的なスロウアウエイ式のフライ
スカッターに使用する超硬合金チップを提供することを
目的としてなされたものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は刃部即ち外周切
れ刃および側刃を有し、外周逃げ面から鋼製ボデイに向
かうネジ貫通孔を穿設された超硬合金チップを、フライ
スカッターの鋼製ボデイの外周に形成された山形突起部
に設けられた、上記超硬合金チップを支承するためのチ
ップ台座に、固定用ネジを上記ネジ貫通孔を通してこの
チップ台座に穿設したネジ穴に螺合して、上記超硬合金
チップを固着することにより前記課題を解決したもので
ある。

【００１４】さらに上記超硬合金チップはチップ台座に
当接する底面および背面、あるいはこのいずれかに突起
状の鍔を形成し、チップ台座に穿鑿されている同形状の
溝に嵌合するようにしている。これにより切削加工の際
超硬合金チップに切削抵抗あるいは側面方向の外力が働
いても、超硬合金チップをより強固に保持されることに
なり移動するようなことが生じない。

【００１５】本発明の超硬合金チップは前記したよう
に、組立式のスロウアウエイチップとなっているから、
ろう付け作業に伴う特殊な技能も不要であり、高温や熱
応力による亀裂などの問題も発生することが無い。また
ボデイに焼き入れをした場合でも、ろう付け温度による
焼なましといった現象は起こらないから、ボデイの強度
を維持して高硬度被削材の加工にも耐える高性能なフラ
イスカッターを形成することが可能となる。さらに超硬
合金チップが部分的に損耗しても、１個ずつ交換するこ
とが容易であるからフライスカッター全体を廃棄すると
いった、無駄が起こらない。

【００１６】本発明の超硬合金チップは上述した構造で
あるから、超硬合金チップを鋼製ボデイのチップ台座に
１個おきに組み立て、外周逃げ面、およびすくい面を任
意の角度で加工し、全刃を交互に研摩後一体に組み立て
ることにより、大きな外周逃げ角もすくい面角度も簡単
に得ることが出来るので、多数刃構造としてもアルミ用
の外周逃げ角の大きなフライスカッターを容易に作成す
る事ができるという特徴をもっている。

【００１７】本発明の超硬合金チップは上述したような
構造であるから、刃幅を若干広くしたいというような必
要性が生じた時に、フライスカッター全体を新品に取り
替えるのではなく、幅の広いチップを用意して交換すれ
ば良いから、機械上で超硬合金チップのみを交換して異
なった溝幅の溝を切削加工するなどの応用的作業が簡単
に行えるようになる。また被削材が鋳鉄、合金鋼、ステ
ンレス鋼などと替わる場合も超硬合金チップ材質を被削
材に対応したものに交換することにより、最適な条件で
切削加工が行える。

【００１８】本発明の超硬合金チップに適用する超硬合
金としては特に限定を要するものではなく、汎用されて
いる金属炭化物粉末と金属粉末を適当に配合して焼結し
てなる合金、例えば，Ｗ（タングステン）が７０％以上
のＷＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ系あるいはＷＣ−
ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系が挙げられる。またサーメット
も使用可能である。

【００１９】切れ刃および側刃を形成した超硬合金チッ
プの表面には、チタン、ボロンあるいはダイヤモンド等
の超硬質強化被膜層を形成し、より硬度の高い被削材の
切削加工に供することが出来る。即ち、刃部を含むチッ
プの表面に、ＰＶＤ（物理的気相蒸着法）、ＣＶＤ（化
学的気相蒸着法）、ＩＶＤ（イオン注入蒸着）、イオン
プレーテインダなどの方法により、ＴｉＮ（チタンナイ
トライド）、ＴｉＣ（チタンカーバイド）、ＳｉＣ（シ
リコンカーバイド）、ＣＢＮ（立方晶ボロンナイトライ
ド）、ＴｉＣＮ（チタンカーボナイトライド）、ＴｉＡ
ｌＮ（チタンアルミナイトライド）、ダイヤモンドなど
による強化被膜層を形成することにより、高硬質の被削
材の切削加工時における耐磨耗性および耐チッピング性
（耐刃こぼれ性）を改善することが出来る。

【００２０】

【作用】上述したように本発明は超硬合金チップが取り
付け、取り外し自在であるから切削加工に供して超硬合
金チップが磨耗しても、これを回収し一段刃幅の小さな
フライスカッターのボデイに取り付け、再度逃げ面研摩
およびすくい面研摩を施して再使用することが可能とな
る。このようにして順次刃幅の小さいものに再生させ、
従来は一度使用したらフライスカッター全体を廃棄して
いたが、本発明の超硬合金チップを適用することにより
大幅に切削加工に要するコストを低減することができ
る。

【００２１】

【実施例】以下本発明の実施例を示している図にもとづ
いて説明すると、図１は本発明の超硬合金チップ（１）
の鋼製ボデイの山形突起部（８）へ取り付けた態様を示
す正面図、図２は同上平面図そして図３は上記超硬合金
チップ（１）のすくい面から見た側面図である。

【００２２】本発明の超硬合金チップ（１）は図１、
２、３に示すように、外周逃げ面（２）研摩とすくい面
（４）研摩を施されて外周切れ刃（３）が形成され、側
面研摩（６）が施されて側刃（５）が形成されており、
鋼製ボデイの外周に設けられた山形突起部（８）の上に
形成されたチップ台座（９）に底面と背面が当接され、
上記超硬合金チップ（１）の中心に逃げ面（２）からチ
ップ台座（９）の方向へ穿設されているネジ貫通孔
（７）を通して、山形突起部（８）に設けられたネジ穴
（１１）に固定用ネジ（１６）を螺合することにより、
機械的に固着されている。チップ台座（９）には超硬合
金チップ（１）の底面の鍔（１２）および背面の半円状
鍔（１３）を嵌合するため、これらの鍔（１２）、（１
３）に合致する形状の溝（１４）および（１５）が穿鑿
されている。この鍔（１２）、（１３）と溝（１４）、
（１５）の嵌合により、超硬合金チップ（１）に切削加
工時の抵抗力が働いても後方、左右への移動を防止され
強固に固着されている。

【００２３】逃げ面（２）およびすくい面（４）の角度
は、超硬合金チップ（１）を１個おきに固定して研摩を
行えば、隣接する超硬合金チップ（１）に工具研削盤の
ダイヤモンド砥石が接触するというというような障害を
防げるから、任意の範囲で選定可能である。超硬合金チ
ップ（１）を順次研摩して最終的に全刃を鋼製ボデイに
一体に組み立てれば、１個のフライスカッターとなすこ
とができる。

【００２４】本発明の超硬合金チップ（１）は上述した
構造であるから、チップ台座（９）への取り付け、取り
外しは随時行うことが可能であり、切削加工によって、
部分的に超硬合金チップ（１）が破損、損耗してもその
超硬合金チップ（１）のみを交換することが可能とな
り、ろう付けタイプのようにフライスカッター全体を廃
棄するような事態は防ぐことができ、切削加工に要する
費用を低減できるという効果がある。

【００２５】超硬合金チップ（１）は専用の鋼製ボデイ
で逃げ面、すくい面研摩を施し、外周切れ刃（３）、側
刃（５）を形成してから、他のボデイに取り付けて使用
することも自在である。被削材に穿鑿する溝幅を若干変
更する必要が生じた場合も、フライスカッターを別途作
製する必要は無く、超硬合金チップ（１）の幅の異なる
ものを用意しておけば機械上で、超硬合金チップ（１）
を交換して異なった幅の溝を切削加工できる。さらに被
削材が、鋳鉄から合金鋼にかわったなどのため、超硬合
金チップ（１）の材種を変更する場合も上記と同様に超
硬合金チップ（１）のみを別途用意しておき、機械上で
交換すれば良い。

【００２６】さらに具体的には本発明の実施例では、超
硬合金チップ（１）の刃幅は２２ｍｍ、刃の高さは１６
ｍｍ、刃の長さは３０ｍｍ、鍔（１２）の幅は１０ｍ
ｍ、鍔（１２）の高さは４ｍｍ、鍔（１３）は半径５ｍ
ｍの半円状となし、直径６ｍｍのネジ（１５）をネジ穴
（１１）に螺合することにより、上記超硬合金チップ
（１）をチップ台座（９）に締めつけ固着している。

【００２７】また図示を省略しているが、超硬合金チッ
プ（１）を山形突起部（８）に固定してから一旦取り
外し超硬合金チップ（１）の表面にＰＶＤ法、ＣＶＤ法
あるいはＩＶＤ法によって、ＴｉＮやＴｉＣあるいはダ
イヤモンド等の硬質の強化被膜層を形成し、これを山形
突起部（８）に再び取り付けてフライスカッターとする
事が可能である。このようにして超硬合金チップ（１）
の表面に強化被膜層が形成されたフライスカッターは、
その刃の耐磨耗性や耐チッピング性が一層向上し、より
切削性の良好なものとなる。

【００２８】このようにして強化被膜層の形成にはフラ
イスカッター全体をコーテイング炉に装填する必要は無
いから、コーテイングの際の容積効率を高めることがで
き、コーテイングに要する費用を低減することができ
る。

【００２９】

【発明の効果】上述したように本発明の超硬合金チップ
（１）はスロウアウエイ式の取り付け、取り外しが自在
であるから、焼き入れされた鋼製ボデイと組み合わせ高
硬度被削材の切削加工が可能な強固なフライスカッター
を作製できる。

【００３０】さらに本発明の超硬合金チップ（１）は鋼
製ボデイの再使用が可能であるから、超硬合金チップ
（１）の幅を変更して加工寸法を変えたり、超硬合金チ
ップ（１）の材質の異なるものを使用して異なった被削
材の切削性を確認するなどの応用が可能となり、いちい
ち新規のフライスカッターを製作する必要がなくなり、
切削加工に要する費用を大きく低減することができ産業
上の効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の超硬合金チップの鋼製ボデイに取り付
けられた態様を示す１実施例正面図である。

【図２】図１の超硬合金チップの平面図である。

【図３】図１の超硬合金チップをすくい面から見た側面
図である。

【図４】従来のフライスカッターの正面図である。

【符号の説明】

１．超硬合金チップ、２．逃げ面、３．外周切れ
刃、４．すくい面、５．側刃、６．側面研摩、
７．ネジ貫通孔、８．山形突起部９．チップ台座、１０．背面、１１．ネジ穴、１
２．鍔、１３．鍔、１４．溝、１５．溝、１６．
固定用ネジ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外周切れ刃と側刃を有し、鋼製ボデイの外
周に形成したチップ台座に、外周逃げ面からネジ手段で
固着するためのネジ貫通孔が形成されていることを特徴
とする切削工具用超硬合金チップ。
【請求項２】上記超硬合金チップはチップ台座に当接す
る底面および背面あるいはこれらのうちの１面に、上記
チップ台座に穿鑿された嵌合溝に嵌着するための鍔が形
成されていることを特徴とする請求項１記載の切削工具
用超硬合金チップ
【請求項３】上記超硬合金チップの刃部表面にチタン、
ボロンあるいはダイヤモンドなどの強化被膜層を形成し
てなることを特徴とする請求項１記載の切削工具用超硬
合金チップ。