外丸削りバイトwww.tool-tool.com－BW Professional Cutter Expert www.tool-tool.com

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【技術分類】

　１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

　１－１－１aa　外径旋削バイト用特殊な形状の刃物－１

【技術内容】

　加工対象を限定すると高能率加工が可能となる。この工具は、大径長尺ワークの加工に効果を発揮するチップとホルダである。縦置きタイプの旋削用チップで４コーナが使える。ヘリカル刃のため抵抗が少なく、高送り（最大0.9mm/rev）が可能である。

【図】

　図１　ヘリターンチップ

　出典：「イスカル総合カタログ2003～2004」、（2002年11月　JIMTOF）、イスカルジャパン株式会社発行、31頁

　図２　端面加工、外径加工

　出典：「イスカル総合カタログ2003～2004」、（2002年11月　JIMTOF）、イスカルジャパン株式会社発行、６頁

【応用分野】

　外径加工、端面加工

【出典／参考資料】

　「イスカル総合カタログ2003～2004」、（2002年11月　JIMTOF）、イスカルジャパン株式会社発行、６頁、31頁

【技術分類】

　１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

　１－１－１aa　外径旋削バイト用特殊な形状の刃物－２

【技術内容】

　加工対象を限定する場合には、対象の形状に適合した形状の刃物で能率の良い加工が可能となる。この場合は、４コーナー使用可能なベアリングの外径加工用のチップである。専用のホルダがある。

【図】

　図１　ベアリング外径加工用工具（１）

　出典：「NTK2003切削工具カタログ」、（2002年11月　JIMTOF）、日本特殊陶業発行、216頁

　図２　ベアリング外径加工用工具（２）

　出典：「NTK2003切削工具カタログ」、（2002年11月　JIMTOF）、日本特殊陶業発行、217頁

【応用分野】

　ベアリング外径加工

【出典／参考資料】

　「NTK2003切削工具カタログ」、（2002年11月　JIMTOF）、日本特殊陶業発行、216頁、217頁

【技術分類】

　１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

　１－１－１aa　外径旋削用さらい刃付きチップ（ワイパー刃付きチップ）（６－２－２、６－２－３h、７－１－２、８－１－２）

【技術内容】

　仕上げ刃付きチップ（さらい刃、ワイパー刃付きチップ）は、仕上げ工程を省けるため生産性を上げることができる。さらい刃付きノーズR を採用し、面粗さの向上を実現する。特に高送り時も良好な仕上げ面を提供できる。下図のほかに、（「サンドビック・コロマント切削工具2002－ 2004」、ウルトラチップ（ワイパーチップ）概説、サンドビック株式会社A085-A090）がある。

【図】

　図１　仕上げ刃付きチップの形状

　出典：「イスカル総合カタログ2003～2004」、（2002年11月　JIMTOF）、イスカルジャパン株式会社発行、９頁

　図２　仕上げ刃付きチップの効果

　出典：「イスカル総合カタログ2003～2004」、（2002年11月　JIMTOF）、イスカルジャパン株式会社発行、９頁

【応用分野】

　仕上げ、中仕上げ旋削加工

【出典／参考資料】

　「イスカル総合カタログ2003～2004」、（2002年11月　JIMTOF）、イスカルジャパン株式会社発行、９頁

【技術分類】

　１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

　１－１－１aa　コーナに丸みをつけないバイトの長所（４－２－２、７－１－２、８－１－２）

【技術内容】

　旋削や平削りに使われるバイトの多くはコーナ部に円弧状の丸みをつけている。このコーナ丸みには功罪両面があり、適切な丸み半径は切削条件によって変わる。このことは１本のバイトでいろいろの所を削ったり、荒削りと仕上げ削りに兼用しようとするときには大きな障害になる。そこで、従来の常識の妥当性を再検討する意味でコーナに丸みを全然つけないバイト（ゼロRバイト）に関する実験を行なった。主な実験条件は以下の通りである。

　（１）使用旋盤：昌運カズヌーブHB500、無段変則

　（２）被削材：S45C鋼（焼準、Hv160～180）、外径100～80mmの丸棒

　（３）バイト：P15超硬工具、クランプ型の標準３角チップ（チップブレーカなし）の前および横逃げ面を研削し、前切れ刃角を10°、20°、30°の３種類、横切れ刃角は０°から70°まで10°間隔に８種類変えた。

　コーナに丸みのあるバイトでは、図１に示すように（送り／切込み）と（切削厚さ／切削幅）は比例せず、切削断面は軽切削になるほど扁平になり、切屑が折れにくくなる。それに反してコーナ丸みのないバイトでは、軽切削でも切屑が折れることが期待される。

　切屑の形状、特に折断しやすさがバイト形状によってどう変わるかを比較した結果を図２に示す。図中に破線でかこまれた折断領域を比べると、重切削ではバイトによる差はあまりないが、軽切削領域ではコーナ丸みが小さいほど折断領域が広がる。ゼロRバイトでは（切込み）＝（１～６）×（送り）の条件下で切屑が折れる。

　ゼロＲバイトは下記の長所を持つことが確認された。

　（１）理論あらさより小さい粗さ面を作れる。

　（２）前切れ刃に境界摩耗を生じさせないことができる。工具寿命が長い。

　（３）広範囲の切削条件下、特に軽切削でも切屑が折れやすく切屑処理性がよい。

　なお、チッピングによる損傷はゼロRバイトを用いた多数の実験中ほとんど起こらなかった。高切削温度のとき刃先付近ですくい面の沈下が発生したが具体的な障害にはならなかった。

【図】

　図１　送りと切込みの半減に伴う切削断面形状の変化

　出典：「コーナに丸味をつけないバイト」、「精密機械　40巻　５号」、（1974年５月）、中山一雄著、精密工学会発行、47頁　図９　送りと切込みの半減に伴う切削断面形状の変化

　図２　コーナ丸みによる切屑形状と折断限界の変化

　出典：「コーナに丸味をつけないバイト」、「精密機械　40巻　５号」、（1974年５月）、中山一雄著、精密工学会発行、48頁　図10　コーナ丸味による切りくず形状と折断限界の変化

【応用分野】

　炭素工具鋼の外径旋削バイト加工

【出典／参考資料】

　「精密機械　40巻　５号」、（1974年５月）、中山一雄著、精密工学会発行、43頁～48頁

【技術分類】

　１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

　１－１－１aa　切れ刃の丸みの切削バリへの影響（４－２、７－２－１、８－２－１）

【技術内容】

　切削工具の切れ刃が摩耗すると切削バリが発生しやすくなり、スローアウェイチップの切れ刃のホーニング量が大きいと切削バリも大きくなる。切れ刃の丸みと切削バリとの関係を定量的に明らかにした。

　被削材は６－４黄銅板材（長さ30mm、厚さ3mm）を用い、ホルダを旋盤にとりつけて乾式で断続切削した。工具は、M20のスローアウェイチップで切れ刃の丸み（半径r_β）の異なる４種と、すくい面および逃げ面をラッピングして切れ刃の丸みを極力小さくしたもの（sharpと表示、r_β≦５μm）を用い、仕上切削領域を検討した。２次元切削（Orthogonal）では切れ刃の直線部分を用い、工具を半径方向に数回送って切削し、側方バリと出口バリを測定した。３次元切削（Conventional）では、切れ刃のコーナ部（コーナ半径0.4mm）を用いて工具を被削材の幅方向に送って切削した（図１）。切削速度は100m/minとした。

　２次元切削で切れ刃の丸みr_βと、切取り厚さhを変えて切削した場合の側方バリの根本厚さB_Sと、出口バリの根本厚さB_Fを測定した。側方バリ、出口バリともにその根本厚さの変化が少なくなる限界値（h_crt）がある。図２にh、r_βとB_Sの関係を示した。hがr_βより小さくなるとr_βの影響が顕著に現れてくる。

　３次元切削では切込みaおよび送り量fを変えて、送り方向に押し倒されてできる横倒れバリの根本厚さB_L、出口バリの根本厚さB_Fを調べた。r_βの影響は２次元旋削の出口バリに比べて顕著であるが、出口バリに比べ、横倒れバリへの影響の方が大きい（図３）。

【図】

　図１　実験手順

　出典：「切れ刃の丸みの切削ばりへの影響」、「精密工学会誌　61巻　６号」、（1995年）、引地力男、新井実著、精密工学会、839頁　Fig.１　Experimental procedure

　図２　２次元切削における切り取り厚さ（h）と切れ刃丸み（r_β）の側方バリ根本厚さ（B_S）

　出典：「切れ刃の丸みの切削ばりへの影響」、「精密工学会誌　61巻　６号」、（1995年）、引地力男、新井実著、精密工学会、839、840頁　Fig.２　Effects of undeformed chip thickness h and cutting edge roundness r_β on the sideward burr-root thickness B_S

　図３　３次元切削における切込みaおよび送り量fの横倒れバリ根本厚さ（B_L）

　出典：「切れ刃の丸みの切削ばりへの影響」、「精密工学会誌　61巻　６号」、（1995年）、引地力男、新井実著、精密工学会、840頁　Fig.５　Experimental of feed f and cutting roundness r_β on the leaned burr-root thickness B_L

【応用分野】

　旋削加工用チップ

【出典／参考資料】

　「精密工学会誌　61巻　６号」、（1995年）、引地力男、新井実著、精密工学会発行、839頁～840頁

【技術分類】

　１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

　１－１－１a　SNCM439の旋削加工―ノーズ半径と適正送り量との関係―（４－２－２、６－１－２、７－１－２、７－２－１、８－１－３）

【技術内容】

　切削工具のノーズ半径の選択は、工具材種、被削材、加工条件および要求される加工精度、必要な工具寿命長さその他を考慮して行なわれる。

　高速加工や高送り加工などの高能率切削での工具損傷は、漸進的に発達する正常な摩耗に切削抵抗と切削熱で生じる塑性変形が加わって、次第に大きく進行する。

　工具寿命を長く保とうとすると、塑性変形が加わらない正常な摩耗だけが進行する工具損傷のほうが望ましい。

　図１はノーズ半径の大きさと適正な送り量の関係について調べた実験データである。ノーズ半径別に、各切れ刃の逃げ面摩耗幅の大きさを塑性変形量も含めて測定した。超硬合金Sti20(P20)を工具材種に選び、ノーズ半径が0.4mm、0.8mm、1.2mm、1.6mm、および 2.0mmの５種の切れ刃について、高送り切削を行なったときの送り量の大きさと塑性変形を含めた逃げ面摩耗幅の関係を求めた実験データである。図１から、一般材の切削で塑性変形を伴わない工具摩耗を得ようとすると、適正な送り量は、ノーズ半径の１／２～１／３以下と考えてよい。

　図２は、被削材の硬さと工具材料の種類との関係だけを取上げて、適正な送り量を決めるときの指針としたものである。

【図】

　図１　ノーズ半径と工具摩耗（塑性変形を含む）

　出典：「SNCM439の旋削加工―ノーズ半径と適正送り量との関係―」、「加工技術データファイル　加工事例　No．2493」、（1995年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／２頁　図１　ノーズ半径と工具摩耗（塑性変形を含む）

　図２　被削材硬さとノーズ半径／送り量

　出典：「SNCM439の旋削加工―ノーズ半径と適正送り量との関係―」、「加工技術データファイル　加工事例　No．2493」、（1995年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、２／２頁　図３　被削材硬さとノーズ半径／送り量

【応用分野】

　ニッケルモリブデン鋼の外丸削り

【出典／参考資料】

　「加工技術データファイル　加工事例　No．2493」、（1995年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／２頁～１／２頁

【技術分類】

　１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

　１－１－１a　SNCM439の旋削加工―ノーズ半径とびびり現象―（１－１－１f、４－２－２、６－１－１、６－２－３g、７－１－２、７－２－２、８－１－３）

【技術内容】

　旋盤のびびり振動は他の一般工作機械の場合より生じやすく、老朽化した低剛性の旋盤の場合その傾向は顕著である。ノーズ半径が大きくなると、びびり現象が生じやすくなる。また、送り量を小さく設定すると、大きく設定した場合よりも、びびり現象が発生しやすくなる。

　切削工具のノーズ半径の選択は、工具材種、被削材、加工条件および要求される加工精度、必要な工具寿命長さその他を考慮して行われるが、工作機械の特性を重視することも大切である。工作機械が老朽化していたり低剛性であったりする場合には、ノーズ半径は小さめの切削工具を選ぶこと、切削条件の設定に当たっては送り量を小さくしすぎないことがびびり現象の防止策として重要である。

　旋削加工で、ノーズ半径が0.4、0.8、1.2、1.6、および2.0mmの５種類の切削工具について、送り量0.10、0.20、 0.31mm/revの３条件で実験した結果を図１に示す。ノーズ半径と送りに関する実験結果を「正常」、「びびり小」、「びびり大」の領域に区分して示した。その他の加工条件は次のとおりである。

　被削材：SNCM439、H_B 226（直径80×長さ430mm）

　工具：N22R44

　工具材種：STi20

　切削条件：V=120m/min、d=2.0mm、f=Var mm/rev、乾式

　ノーズ半径と切削現象との関係を図２に示す。ノーズ半径の大小とチップブレーカの切屑処理範囲の増減、切削抵抗の主分力・送り分力・背分力の大きさ、切れ刃の工具磨耗・塑性変形・チッピングなどの工具損傷の関係、仕上げ面粗さの優劣の関係、それにびびり振動などの関係を定性的に示した。

【図】

　図１　ノーズ半径とびびり

　出典：「SNCM439の旋削加工―ノーズ半径とビビリ現象―」、「加工技術データファイル　加工事例　No．2496」、（1995年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／２頁　図２　ノーズ半径とビビリ

　図２　ノーズ半径と切削特性

　出典：「SNCM439の旋削加工―ノーズ半径とビビリ現象―」、「加工技術データファイル　加工事例　No．2496」、（1995年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、２／２頁　図３　ノーズ半径と切削特性

【応用分野】

　ニッケルモリブデン鋼の外丸削り

【出典／参考資料】

　「加工技術データファイル　加工事例　No．2496」、（1995年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／２頁～２／２頁

【技術分類】

　１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

　１－１－１aa　８コーナ使用可能な旋削チップ（４－２－２、５－２－６、６－１－２、８－１－２）

【技術内容】

　旋削加工において、コーナ角度が80ﾟのCNMG、WNMGチップは、ISO旋削チップの40％を占め、最も多く使用されている。これは、XZ両軸方向の加工が可能で工具本数を削減できる、刃先位置のセットが容易、コーナ角度が80ﾟで強度が高く安定した加工ができるなどの理由からである。

　一方で、SNMGやTNMGに比べると、コーナ数が少なくコーナコストが高くなる。

　そこで、CNMGチップを二つ重ね合わせたコーナ角度が80ﾟで、切れ刃の中央部が凹んだ８コーナ使いのQNMGチップと、リード角が89ﾟのPQLN（C）とPQFN（C）ホルダが開発された（図１左）。

　両者の組み合わせで、加工段差が10mm以下またはコーナ角度が92ﾟのワークにおいて、従来のCNMG、WNMG、CCMTチップの加工プログラムを変更せずにそのまま使用することができる。

　図１右に、QNMG、QCNTチップの適用ワーク形状を示す。

　図２に加工事例を示したが、１コーナ当たりの寿命が延長され、さらにコーナ数が２倍となっているため、チップ１個当たりの加工数は大幅に増加し、ワーク１個当たりのコストが大きく低下した。

【図】

　図１　QNMG、QCNTチップの形状および適用ワーク形状

　出典：「80°コーナQNMG」、「ツールエンジニア　40巻　10号」、（1999年９月10日）、ツールエンジニア、大河出版発行、36頁　図１　QNMG、QCNTチップの形状　および　図２　QNMG、QCNTチップの適用ワーク形状

　図２　加工事例

　出典：「80°コーナQNMG」、「ツールエンジニア　40巻　10号」、（1999年９月10日）、ツールエンジニア、大河出版発行、37頁　図４　加工事例１

【応用分野】

　旋削加工用チップ（外径加工、端面加工；内径加工、内径端面加工）

【出典／参考資料】

　「ツールエンジニア　40巻　10号」、（1999年９月10日）、小宮信幸著、大河出版発行、36頁～37頁

【技術分類】

　１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

　１－１－１c　外径旋削用バイトの特殊なチップクランプ法

【技術内容】

　多用途外径旋削ホルダへのチップのクランプ法である。通常はレバーロック式であるが、チップの下方に特別な形状を持たせホルダとはめ合わせた上でスクリューを固定する方式で、簡単で精度が出るクランプ方式である。

【図】

　図１　外径旋削ホルダへのチップクランプ法

　出典：「イスカル総合カタログ2003～2004」、（2002年11月　JIMTOF）、イスカルジャパン株式会社発行、38頁

【応用分野】

　外径旋削（多用途）

【出典／参考資料】

　「イスカル総合カタログ2003～2004」、（2002年11月　JIMTOF）、イスカルジャパン株式会社発行、38頁

【技術分類】

　１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

　１－１－１d　軽切削用ブレーカの形状と切屑（１－１－１e、１－１－１a、６－２－２）

【技術内容】

　最近は、素材精度の向上と高能率化のため、0.5mm以下の低切込み領域であっても、回転当たり0.3㎜程度の中送り条件で加工がおこなわれる。

　この場合、従来の平行形ブレーカでは切屑を小さくカールさせることは困難となるが、軽切削用のノーズR部の切れ刃近傍に円弧状の突起を設けたブレーカを使うと切屑を最適にカールできる。突起によりノーズR部近くに切屑をカールさせる壁面が現れる。

　円弧状の突起としたのは、切削条件や被切削材などによる切屑の流出方向の変化に対して、常に直面する壁面を最適な位置に設定できるからである。これによって切屑を安定的処理することができる（図１参照）。

　軽切削用ブレーカの形状と切屑を図１に示す。

【図】

　図１　軽切削用ブレーカの機能と切屑形状

　出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、中崎宗軌、高橋康友著、産業調査会編、大河出版発行、327頁　写真１．１．９　軽切削用ブレーカの機能と切りくず

【応用分野】

　旋削加工用チップ（外径加工）

【出典／参考資料】

　「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、中崎宗軌、高橋康友著、産業調査会編、大河出版発行、327頁

【技術分類】

　１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

　１－１－１d　中切削用ブレーカの形状と切屑（１－１－１e、１－１－１a、６－２－２）

【技術内容】

　高能率加工のために、NC旋盤などを使用して複雑な倣い加工が行われる。倣い加工では、切込みや送りは大幅に変化する。一般的には、切込み１～４mm、送り0.2～0.4㎜/revで使用されるので、この条件のすべての領域で良好な切屑処理性を備えなければならない。

　しかし従来の勝手つきブレーカや全周ブレーカでは、全領域をカバーできない。この要求に対し中切削用ブレーカとして各社から各種の形状のものが出されている。全般的傾向として、ノーズ部の切れ刃付近に円弧状の突起などを配置し、ノーズ部から遠ざかるほどブレーカ幅を広くしている。ストレート部の切れ刃は、一直線状、円弧状に芯下がりにしたもの、波形形状など種々ある。円弧状の突起にしたのは、軽切削用と同様、切屑流出方向の変化に対して常に直面する壁面を最適な位置に設定できるからである。ブレーカ幅に変化を持たせているのは、以下の理由による。よく使用される条件下では、切込みが大きくなるほど送りも上がる傾向にある。これに対処するため、切屑ポケットを大きくする必要があり、ブレーカ壁面をノーズ部から遠くなるほど後退させ、切れ刃とブレーカ壁面との距離を大きくし、切屑ポケットを拡大させている。これにより、切屑詰まりによる切れ刃破損、びびり発生、工具寿命低下などを防止している（図１参照）。

　中切削用ブレーカと切屑形状を図１に示す。

【図】

　図１　中切削用ブレーカの機能と切屑形状

　出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、中崎宗軌、高橋康友著、産業調査会編、大河出版発行、328頁　写真１．１．10　中切削用ブレーカと切りくず

【応用分野】

　旋削加工用チップ（外径加工）

【出典／参考資料】

　「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、中崎宗軌、高橋康友著、産業調査会編、大河出版発行、328頁

【技術分類】

　１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

　１－１－１d　重切削用ブレーカの形状と切屑（１－１－１e）

【技術内容】

　重切削時には、広幅かつ厚肉で非常に剛性の高い高強度の切屑が発生する。この切屑を処理しやすい形状にカールさせるために、チップには大きな切削抵抗が発生する。チップは切削抵抗を低減できる形状であり、切れ刃は切屑による切削荷重に耐える剛性を持つ必要がある。

　これに対し、各社は片面で独特のブレーカ形状を準備している。片面にするのは、チップとバイトホルダとの接触面積を大きくし安定してチップを固定できること、および両面ブレーカに比べ、片面ブレーカはチップとバイトホルダの間に隙間が生じないためである。

　両面ブレーカの場合、チップ基準面と切れ刃との間に段差があり、切削荷重を受ける刃先の下にも隙間が生じる。刃先には大きな切削荷重が作用するため、たわみなどが発生する場合があり欠損などの原因となる。この点からも、片面ブレーカは安定した切削を可能とする。

　切屑は高剛性であるため、切屑詰まりを起こさせないような形状とする必要があり、切屑をあまり小さくカールさせずに、スムーズに排出させる必要がある。

　両面ブレーカはチップとバイトホルダが接触する基準面が必要となるので、ブレーカ幅に制約が生じる。送りや切込みが大きくなると、切屑詰まりを起こしやすくなる。しかし、片面ブレーカは裏返して使用しないので、ブレーカ側に基準面を必要としない。そのため、ブレーカ幅などを自由に設定でき、切屑詰まりなどの出にくいブレーカを設計することができる。

　この重切削用ブレーカは、全般的に両面ブレーカよりブレーカ幅を広げ、また、ブレーカ壁面の角度もより緩くして、切屑排出と切削抵抗の低減をはかった形状が多い（図１参照）。

　重切削用ブレーカと切屑形状を図１に示す。

【図】

　図１　重切削用ブレーカと切屑形状

　出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、中崎宗軌、高橋康友著、産業調査会編、大河出版発行、330頁　写真１．１．11　重切削用ブレーカと切りくず

【応用分野】

　旋削加工用チップ（外径加工）

【出典／参考資料】

　「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、中崎宗軌、高橋康友著、産業調査会編、大河出版発行、330頁

【技術分類】

　１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

　１－１－１d　溝形チップブレーカの最適形状の計算法（４－２－２、７－１－１、７－１－２、８－１－２、８－１－３、８－１－４）

【技術内容】

　切屑処理法としては、現在チップブレーカによる方法が、適正なブレーカ形状のものを選択できるのであれば、もっとも実際的でしかも確実な方法であろう。

　本例は、過去の基礎的研究を参考にしつつ、実際的立場から簡略化し、扱いやすくしかも信頼性の高いブレーカの設計式を得ることを目的としたものである。

　実験における切削条件を図１に、実験結果を図２に示す。

　図１中、×印は、切屑が切断しなかった場合、▽印は、切断したが長断片やコイル状で、切屑処理の立場からは一応満足な状態、○印は、最も望ましい状態で切断した場合、●印は、ブレーカが効きすぎて切屑は細かく切断され、刃先に異常な力が加わった場合を示している。また、矢印はブレーカが有効に働く送り範囲の計算値である。

　全体として、計算による予測と実際の切断具合は良好に一致している。

　特に切屑厚みが薄かったり、延性が大で従来適正なブレーカの選択が困難であった高硬度のNi-Cr-Mo鋼や軸受鋼についてもよく適合している。

　しかし、送りが0.15mm/rev程度以下になると切断できない場合も生じ、このような微小送りに対しては特別にブレーカ形状を工夫するか、あるいは切屑をコイル状にして排出するいわゆるチップフォーマを採用するなどの対策を考えなければならない。

　溝形チップブレーカの形状を図３に示す。これは工具への研ぎ付けが容易で、かつ広い範囲の切削条件に対して有効である。また、最近の超硬工具は相当靭性が向上しているので、このような刃先形状で十分な強度がある。

【図】

　図１　被削材および切削条件

　出典：「旋削加工における切りくず処理法－数値制御自動プログラミングの研究（第１報）」、「精密機械　36巻　２号」、（1970年２月）、竹山秀彦、関口博、高田孝次著、精密機械学会発行、152頁　表１　被削材および切削条件

　図２　実際の切屑切断状況と計算結果との対応

　出典：「旋削加工における切りくず処理法－数値制御自動プログラミングの研究（第１報）」、「精密機械　36巻　２号」、（1970年２月）、竹山秀彦、関口博、高田孝次著、精密機械学会発行、154頁　図１　実際の切りくず切断状況と計算結果との対応

　図３　溝形チップブレーカの形状

　出典：「みぞ形チップブレーカの最適形状の計算法」、「加工技術データファイル　加工事例　No．0118」（1976年11月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／２頁、図１　みぞ形チップブレーカの形状

【応用分野】

　外形旋削

【出典／参考資料】

　「旋削加工における切りくず処理法－数値制御自動プログラミングの研究（第１報）」、「精密機械　36巻　２号」、（1970年２月）、竹山秀彦、関口博、高田孝次著、精密機械学会発行、151頁～155頁

　「みぞ形チップブレーカの最適形状の計算法」、「加工技術データファイル　加工事例　No．0118」（1976年11月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／２頁～２／２頁

【技術分類】

　１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

　１－１－１d　広域型チップブレーカ工具による切屑切断機構（１－１－１a、１－１－１ab、４－２－２、８－１－２、８－１－４）

【技術内容】

　本広域型チップブレーカの形状を図１に示す。図中、a部をダイヤモンド砥石（#400）により研削し、b部を放電加工により成形した。研削により成形された半径0.20～0.25mm、また放電加工で成形されたすみ部は半径0.15～0.30mmの丸みがついている。切れ刃先端部には #300のハンドラッパによりC0.01～C0.02mmのホーニングを施した。

　本チップブレーカを用いて、送りと切込みによって切屑切断機構がどのように変化するかを調べた。切削速度は、3.0m/sとし、切込みを0.1～3.0mmまで、送りは0.05～0.51mm/revまで変化さた。切削状態を直接観察すると共に、高速度カメラにより写真撮影した。

　本チップブレーカによるSS41材の切削時の切屑発生状況を図２に示す。図中の記号は精機学会切削性専門委員会の切屑形状の分類記号である。

　切屑の切断様式は６タイプに分類でき、チップブレーカの各部分、即ち、C0.01～C0.02mmの面取りコーナ、すくい面の設けた主切れ刃に垂直な段、ポジリード部のブレーカ壁、ネガリード部のブレーカ壁（コーナ先端から段までのすくい面を広くする意味で）がそれぞれ有効に作用している。広範囲の切込みと送りに対して切屑切断可能なばかりでなく、目視観察では仕上げ面も良好である。また、SCM440、SK5、S55c、SUS304 などの鋼に対しても、SS41の場合に比べると若干狭くなるが、やはり広範囲の切込みと送りで、切屑切断に有効である。

【図】

　図１　広域型チップブレーカの形状

　出典：「チップブレーカに関する研究－広域型チップブレーカの切屑切断機構－」、「精密工学会誌　52巻　５号」、（1986 年）、長谷川嘉雄、花崎伸作、藤原順介、和田任弘著、精密工学会発行、859頁　Fig.１　Configuration of chip breaker N; honed corner

　図２　切込み－送り平面上での各種形状の切屑発生領域

　出典：「チップブレーカに関する研究－広域型チップブレーカの切屑切断機構－」、「精密工学会誌　52巻　５号」、（1986年）、長谷川嘉雄、花崎伸作、藤原順介、和田任弘著、精密工学会発行、862頁　Fig.８　Chip breaking area on S-a plane（Each type of chip breaking mechanism corresponds to Fig.２-Fig.７）　Cutting speed;3.0m/s,Work material;SS41

【応用分野】

　外径旋削

【出典／参考資料】

　「チップブレーカに関する研究－広域型チップブレーカの切屑切断機構－」、「精密工学会誌　52巻　５号」、（1986年）、長谷川嘉雄、花崎伸作、藤原順介、和田任弘著、精密工学会発行、858頁～863頁

【技術分類】

　１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

　１－１－１a　チップブレーカのノーズ半径別切削形態（１－１－１e、４－２－３、７－１－２、８－１－２）

【技術内容】

　切削工具のチップブレーカにおいて、そのノーズ形状の違いによって、切屑処理性が異なってくる。

　ノーズ半径の異なる３種類の勝手付きの研削製法のチップブレーカでS45C鋼を切削したときの切屑形態を図１に示す。チップブレーカの材質は超硬合金（P20）であり、切削速度は100mm/min、潤滑は無潤滑である（ap：切込み）。

　ノーズ半径が大きくなると、切込み深さに占める半径部分が大きくなり、切屑はらせん形を呈し長く伸びる。したがって、切屑が効果的に切断する範囲は小さくなる。

　図１における切屑形態を示す記号は、以下にその内容を示す。

　A：らせん・カールが発生せず長く伸びる。否。

　B：全部らせん連続型。否。

　C：全部らせん折断型。良。

　D：全部カール折断型。良。

　E：切屑詰り、びびり振動、切屑飛散・加工精度劣化。否。

　（出典：「データでみる次世代の切削加工技術」、（2000年）、狩野勝吉著、日刊工業新聞社発行、183頁、図９．１）

【図】

　図１　研削製法勝手付きチップブレーカのノーズ半径別切屑形態の分類記号表示（C、Dの領域での切屑形態が良好）

　出典：「データでみる次世代の切削加工技術」、（2000年）、狩野勝吉著、日刊工業新聞社発行、215頁、図９．19　研削製法勝手付きチップブレーカのノーズ半径別切り屑形態の分類記号表示

【応用分野】

　旋削バイトの切屑処理

【出典／参考資料】

　「データでみる次世代の切削加工技術」、（2000年）、狩野勝吉著、日刊工業新聞社発行、215頁

【技術分類】

　１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

　１－１－１ab　旋削用スローアウェイ複合ブレーカの形状と切屑（１－１－１d、１－１－１e、６－１－１、６－１－２、７－１－１、７－１－２、７－２－１、８－１－３）

【技術内容】

　図１、図２の旋削用スローアウェイ複合ブレーカ（「MAブレーカ」）は、広い切削条件に対し有効な切屑を生成できるチップブレーカである。

　このブレーカの特徴は、

　（１）図３の「MAブレーカ」のように６°のポジティブランドと、22°の大きなすくい角により、切削抵抗の軽減と工具寿命の延長が可能となる。

　（２）図４のように切込み５㎜では送りが0.25～0.5mm/rev、切込み１mmでは送りが0.15mm/rev以上と、従来にない有効切屑処理範囲となる。

　（３）「彫りの深さ」から、突起の摩滅が少なく、切削初期の良好な切屑形状が寿命まで継続できる。

　以上により、広範囲の加工における信頼性が高められ、自動化や無人化が可能となり、さらなる高能率加工が実現できる。

【図】

　図１　旋削用スローアウェイチップ「MAブレーカ」

　出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）白鳥栄尚著、産業調査会編、大河出版発行、335頁　写真１．１．18　旋削用スローアウェイチップ「MAブレーカ」

　図２　旋削用スローアウェイチップ「MAブレーカ」

　出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、白鳥栄尚著、産業調査会編、大河出版発行、335頁　写真１．１．19　旋削用スローアウェイチップ「MAブレーカ」

　図３　MAブレーカの形状

　出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、白鳥栄尚著、産業調査会編、大河出版発行、335頁　図１．１．28　MAブレーカの形状

　図４　TNMG332MAの切屑形態

　出典：「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、白鳥栄尚著、産業調査会編、大河出版発行、335頁　図１．１．29　TNMG332MAの切りくず形態

【応用分野】

　旋削加工用チップ（外周加工）

【出典／参考資料】

　「新マシニング・ツール事典」、（1992年）、白鳥栄尚著、産業調査会編、大河出版発行、334頁～335頁

【技術分類】

　１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

　１－１－１d　軟鋼・深絞り材用チップブレーカの切屑処理性（４－２、４－３、６－１－２、７－２－３、８－１－２）

【技術内容】

　軟鋼など軟らかい鋼材を旋削した時の切屑処理性に優れるチップブレーカである。

　軟鋼や深絞り材は切屑厚さが厚く延性に富むため、切屑が折断しにくくからまりやすい。その理由は低炭素鋼の切屑圧縮比が高いことから説明できる。

　切屑処理性に優れたチップブレーカの形状を図１に示す。その特徴は、（１）大きなすくい角を持つ曲面ブレーカである、（２）ランドが無くシャープエッジの切れ刃である、（３）ブレーカ突起が切れ刃から離れておりブレーカのふところが広い、などである。この特徴により、滑らかで安定した切屑処理が可能になり、同時に切れ味良く切削抵抗が減少した。

　図２に本チップブレーカの耐摩耗性を示す。サーメットNS530がコーティングT813より優れていることがわかる。このことから、耐摩耗性や加工面粗さを求める場合はサーメットNS530を、耐欠損性を求める場合にはコーティングT813を推奨する。

【図】

　図１　切屑処理性に優れたブレーカ形状

　出典：「最近のチップブレーカと切くず処理性」、「ツールエンジニア　32巻　12号」、（1991年）、田所宣一著、大河出版発行、129頁　図２　17形ブレーカ形状

　図２　切屑処理性に優れたブレーカの耐摩耗性

　出典：「最近のチップブレーカと切くず処理性」、「ツールエンジニア　32巻　12号」、（1991年）、田所宣一著、大河出版発行、129頁　図３　17形ブレーカの耐摩耗性

【応用分野】

　軟鋼・深絞り材の旋削加工

【出典／参考資料】

　「ツールエンジニア　32巻　12号」、（1991年11月）、田所宣一著、大河出版発行、128頁～133頁

【技術分類】

　１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

　１－１－１e　切削油剤の有無と切屑処理性（１－１－１g、４－２－２、７－２－１、７－２－３、８－１－２）

【技術内容】

　切削油剤を適用した場合、チップブレーカの切屑処理性が向上する場合とそうでない場合がある。

　炭素鋼S45Cを切削し、切削油剤の有無と切屑形状の関係を分類記号で示したものを図１に示す。工具材質は超硬合金（P10）であり、切削速度は150m/minである。C、Dの領域が良好な切屑形態の領域である。

　一般にアルミニウム合金のように、切屑ボリュームが大きい場合は、切削油剤を含むと切屑は重くなる。らせん状切屑は生成される過程で激しい回転運動が根元で与えられている。先端が切削油剤を含んで重くなると、先端まで回転運動を伝えることが困難となって切断が起こる。

　炭素鋼や合金鋼の切削でも、適度の大きさのらせん形切屑が生成される場合は、同じ原理で切屑切断が生じやすくなる。また、取りしろの大きい粗切断でも、切削油剤を供給すると、切屑の切断が生じやすくなる場合が多い。切断油剤の冷却効果によって切屑圧縮比が増大し、切屑厚さが大きくなることも一因と考えられる。

　一方、切削油剤を使用しても切屑処理性が改善されない場合がある。即ち、切屑が針金状に伸びる切削領域では、切削油剤を使用しても、切屑カールを発生させたり、切屑の切断を生じさせたりすることはきわめて困難である。かえって、切削油剤で切れ刃すくい面の潤滑効果が高まることによって、切屑が伸びやすくなることも起こりうる。

　図１における切屑形態を示す記号は、以下にその内容を示す。

　A：らせん・カールが発生せず長く伸びる。否。

　B：全部らせん連続型。否。

　C：全部らせん折断型。良。

　D：全部カール折断型。良。

　E：切屑詰り、びびり振動、切屑飛散・加工精度劣化。否。

　（出典：「データでみる次世代の切削加工技術」、（2000年）、狩野勝吉著、日刊工業新聞社発行、183頁、図９．１）

【図】

　図１　切削油剤の有無と切屑処理性の差異（C、Dの領域で切屑形態が良好）

　出典：「データでみる次世代の切屑加工技術」、（2000年）、狩野勝吉著、日刊工業新聞社発行、221頁、図９．21　切削油剤の有無と切り屑処理性の差異（C、Dの領域で切屑形態が良好）

【応用分野】

　旋削バイトの切屑処理

【出典／参考資料】

　「データでみる次世代の切屑加工技術」、（2000年）、狩野勝吉著、日刊工業新聞社発行、221頁

【技術分類】

　１－１　外径旋削バイト

【技術の名称】

　１－１－１g　水溶性切削油剤による切屑折断の促進（４－２－２、６－１－１、７－２－３、８－１－２）

【技術内容】

　鋼を中高速域で切削する際に水溶性切削油剤が切屑の折断性向上に及ぼす効果を実験により明らかにした。

　実験では、超硬P20チップにクランプオン型のチップブレーカを付けてS45C鋼を外周長手旋削した。切削条件を図１に示す。水道水で10～50倍に希釈したエマルジョン系水溶性切削油剤W１種２号を、流量1.5～3.1L/minの範囲で流下した。

　実験の結果から、水溶性切削油剤の使用により切屑が折断する切削条件の範囲が拡大することがわかった（図２）。これは主として冷却効果によるもので、切削時の温度上昇による切屑の延性増加を冷却によって防止するためと考えられる。したがって、切削油剤は水溶性のものを高い希釈倍率で大量に用いる方が効果的である（図３）。この効果は、負すくい角工具による切削のように、切屑温度が上昇しやすい場合に顕著に現れる。

【図】

　図１　切削条件