CN108941638B - 镜面加工方法以及镜面加工用工具的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种镜面加工方法以及镜面加工用工具的制造方法。上述镜面加工方法利用镜面加工用工具(10)对工件(W)进行镜面加工，其中，上述镜面加工用工具(10)是将形成为圆锥状的多晶金刚石或者立方氮化硼作为刀尖(14)而安装于刀柄(12)的前端的工具，上述镜面加工方法使刀柄(12)相对于工件(W)的加工面(Wa)倾斜，使刀尖(14)的圆锥侧面与加工面(Wa)抵接而进行镜面加工。

Description

镜面加工方法以及镜面加工用工具的制造方法
技术领域
本发明涉及对工件进行镜面加工的镜面加工方法以及对工件进行镜面加工时所使用的镜面加工用工具的制造方法。
背景技术
在日本实开平06－053004号公报中，公开了单晶金刚石片经由插入物安装于刀柄的前端的镜面加工用的工具。
发明内容
在工件的材料为硬度比较低的铝等的情况下，能够利用日本实开平06－053004号公报的单结晶金刚石片进行镜面加工，但工件的材料为不锈钢、钛这样的高硬度材的情况下，不能用单结晶金刚石片进行镜面加工。代替单结晶金刚石，也有使用更高硬度的多晶烧结金刚石、立方氮化硼的，但因为是高硬度，所以对其加工形状的限制较大，不能增加刀尖的宽度，生产性低。
本发明为了解决上述的问题而完成，其目的在于提供在工件的镜面加工中能够提高生产性的镜面加工方法以及镜面加工用工具的制造方法。
就本发明的方式而言，利用镜面加工用工具对工件进行镜面加工的镜面加工方法，其中，上述镜面加工用工具是将形成为圆锥状的多晶金刚石或者立方氮化硼作为刀尖而安装于刀柄的前端的工具，上述镜面加工方法使上述刀柄相对于上述工件的加工面倾斜，使上述刀尖的圆锥侧面与上述加工面抵接而进行镜面加工。
根据本发明，在工件的镜面加工中，能够提高生产性。
根据参照附图来说明的以下的实施方式的说明，上述的目的、特征以及优点会容易了解。
附图说明
图1是表示镜面加工用工具的构成的示意图。
图2是表示镜面加工用工具的制造方法的示意图。
图3是对利用镜面加工用工具的工件的镜面加工方法进行说明的图。
图4是表示比较例的镜面加工用工具的构成的示意图。
图5是对利用比较例的镜面加工用工具的工件的镜面加工方法进行说明的图。
具体实施方式
以下，通过发明的实施方式对本发明进行说明。下述的实施方式不限定权利要求书的发明。实施方式中说明的特征的组合的全部不一定是对发明的解决手段必不可少的。
〔第1实施方式〕
[镜面加工用工具的构成]
图1是表示本实施方式的镜面加工用工具10的构成的示意图。镜面加工用工具10安装于未图示的机床的主轴，在对以不锈钢、钛为材料的工件W(图3)的表面进行镜面加工时使用。
就镜面加工用工具10而言，刀尖14经由钎焊部16安装于被夹在主轴的未图示的夹盘的刀柄12的前端。刀尖14以多晶烧结金刚石(Polycrystalline Diamond：以下，记载为PCD。)或者立方氮化硼(Cubic Boron Nitride：以下，记载为cBN。)，形成为圆锥形状。
[镜面加工用工具的制造方法]
图2是表示镜面加工用工具10的制造方法的示意图。就镜面加工用工具10而言，刀尖14经由钎焊部16安装于刀柄12的前端之后，通过线放电加工机20将刀尖14加工为圆锥形状。线放电加工机20以使设置于上导线22和下导线24之间的线电极26相对于与水平面正交的直线而倾斜的状态，使镜面加工用工具10绕轴旋转，且将刀尖14放电加工为圆锥状。在使镜面加工用工具10绕轴旋转1圈时，使线电极26与刀尖14间的放电条件变化多次。放电条件可以周期性地变化，也可以以不规则的周期进行变化。对刀尖14进行放电加工，且使放电加工中的放电条件变化，从而能够使刀尖14的表面成为不具各向同性的不均匀的面。此外，也可以使线电极26以与水平面正交的方向延伸的方式伸展的状态，并且使镜面加工用工具10的轴相对于水平面而倾斜的状态，对刀尖14进行放电加工。
[利用镜面加工用工具的加工方法]
图3是对利用镜面加工用工具10的工件W的镜面加工方法进行说明的图。在利用镜面加工用工具10对工件W进行镜面加工时，如图3所示，以使镜面加工用工具10(刀柄12)的轴相对于工件W的加工面Wa的垂线方向倾斜而使刀尖14的圆锥侧面与加工面Wa抵接的状态，使镜面加工用工具10相对于工件W向加工方向移动。由此，将刀尖14按压到加工面Wa时的从工件W作用到刀尖14的反作用力(加工负荷)被分解为镜面加工用工具10的轴向(thrust)和径向(radial)而传递到钎焊部16。
[作用效果]
以往，利用将单晶金刚石(Single Crystal Diamond：以下，记载为SCD。)用作刀尖的镜面加工用工具进行了以铝等为材料的工件的镜面加工。然而，用SCD的刀尖，难以对与铝等相比高硬度的不锈钢、钛等为材料的工件W进行镜面加工，所以现在出现了将与SCD相比高硬度的PCD、cBN用作刀尖的镜面加工用工具。就现在的将PCD、cBN用作刀尖的镜面加工用工具而言，刀尖为球面，所以切削宽度小。为了增加切削宽度，需要增加刀尖的宽度，然而PCD、cBN因如下的理由，与SCD相比难以增加刀尖的宽度。
第一理由是PCD、cBN与SCD相同地是人工合成的，但与SCD相比难以大型化。第二理由是PCD、cBN与SCD相比为高硬度，且与SCD不同地没有硬度的方位依赖性，所以刀尖的加工困难，能够加工的刀尖的形状的自由度较少。
在存在如上述的限制的情况下，作为增加使用了PCD、cBN的刀尖的宽度的形状，考虑到使刀尖成为圆柱形状。图4是表示比较例的镜面加工用工具30的构成的示意图。比较例的镜面加工用工具30在刀尖32为圆柱形状的点与本实施方式的镜面加工用工具10不同。图5是对利用比较例的镜面加工用工具30的工件W的镜面加工方法进行说明的图。
在镜面加工用工具30中，以使圆柱状的刀尖32的侧面与加工面Wa抵接的状态，使镜面加工用工具10相对于工件W向加工方向移动。将刀尖32按压到加工面Wa时的工件W作用到刀尖32的反作用力(加工负荷)输入到刀尖32的径向(radial)，对钎焊部16也作用径向(radial)的力。钎焊部16的与对轴向(thrust)的力的强度相比，对径向(radial)的力的强度低。因此，在比较例的镜面加工用工具30中，在工件W的加工中，存在刀尖32脱落的忧虑。此外，使圆柱状的刀尖32的底面部分与工件W的加工面Wa抵接，从而也能够抑制刀尖32的脱落，然而在加工面Wa为圆弧状的内周面的情况下，在刀尖32的底面部不能加工加工面Wa。
因此，在本实施方式中，将刀尖14形成为圆锥形状，在工件W的加工时，使镜面加工用工具10(刀柄12)的轴，相对于工件W的加工面Wa的垂线方向倾斜，以使刀尖14的圆锥侧面与加工面Wa抵接的状态，使镜面加工用工具10相对于工件W向加工方向移动。由此，将刀尖14按压到加工面Wa时的工件W作用到刀尖14的反作用力(加工负荷)被分解为镜面加工用工具10的轴向(thrust)和径向(radial)而传递到钎焊部16。因此，作用于钎焊部16的力与钎焊部16的径向(radial)相比，被分散为强度高的轴向(thrust)的力，能够抑制刀尖14的脱落。另外，将刀尖14形成为圆锥形状，所以能够增加刀尖14的宽度，能够确保利用镜面加工用工具10的切削宽度，能够提高生产性。
并且，在本实施方式中，通过放电加工将刀尖14形成为圆锥形状。并且，在使镜面加工用工具10围绕轴旋转1圈时，使线电极26和刀尖14之间的放电条件变化多次。由此，能够使与工件W的加工面Wa抵接的刀尖14的表面成为不具有各向同性的不均匀的面。因此，能够将利用镜面加工用工具10的镜面加工后的工件W的加工面Wa加工成没有加工条纹的面。
〔其他的实施方式〕
以上，使用实施方式说明了本发明，但本发明的技术范围不限于上述实施方式记载的范围。当然能够对上述实施方式添加多样的变更或者改进。从权利要求书的记载可明确添加该多样的变更或者改进的方式也包含于本发明的技术范围。
〔从实施方式得到的技术思想〕
将从上述实施方式能够掌握的技术思想如下记载。
镜面加工方法利用镜面加工用工具10对工件W进行镜面加工，其中，上述镜面加工用工具10是将形成为圆锥状的多晶金刚石或者立方氮化硼作为刀尖14而安装于刀柄12的前端的工具，上述镜面加工方法使刀柄12相对于工件W的加工面Wa倾斜，使刀尖14的圆锥侧面与加工面Wa抵接来进行镜面加工。由此，在将刀尖14按压到工件W时的从工件W作用于刀尖14的反作用力(加工负荷)被分解为镜面加工用工具10的轴向(thrust)和径向(radial)，所以能够抑制刀尖14的脱落。
就将形成为圆锥状的多晶金刚石或者立方氮化硼作为刀尖14而安装于刀柄12的前端的镜面加工用工具10的制造方法而言，刀尖14通过线放电加工机20，一边使刀尖14相对于线电极26旋转，一边被加工为圆锥形状。由此，能够使与工件W抵接的刀尖14的表面成为不具有各向同性的不均匀的面，能够将利用镜面加工用工具10的镜面加工后的工件W的加工面Wa加工为没有加工条纹的面。
在上述镜面加工用工具10的制造方法中，也可以在刀尖14通过线放电加工机20一边使刀尖14相对于线电极26旋转一边被加工为圆锥形状时，在使刀尖14旋转1圈的期间，使线电极26与刀尖14之间的放电条件变化。由此，能够使与工件W抵接的刀尖14的表面成为不具有各向同性的不均匀的面，能够将利用镜面加工用工具10的镜面加工后的工件W的加工面Wa加工为没有加工条纹的面。

Claims (2)

1.一种镜面加工方法，利用镜面加工用工具对工件进行镜面加工，其中，上述镜面加工用工具是将形成为圆锥状的多晶金刚石或者立方氮化硼作为刀尖而钎焊于刀柄的前端的工具，该镜面加工方法的特征在于，
使上述刀柄相对于上述工件的加工面倾斜，使上述刀尖的圆锥侧面与上述加工面抵接而进行镜面加工，将上述刀尖按压到上述加工面时的从上述工件作用到上述刀尖的反作用力被分解为上述镜面加工用工具的轴向和径向而传递到上述刀尖与上述刀柄之间的钎焊部。
2.一种镜面加工用工具的制造方法，该镜面加工用工具是将形成为圆锥状的多晶金刚石或者立方氮化硼作为刀尖而安装于刀柄的前端的工具，该镜面加工用工具的制造方法的特征在于，
一边使上述刀尖相对于线电极旋转，一边通过线放电加工机将上述刀尖加工为圆锥形状，
在一边使上述刀尖相对于上述线电极旋转一边通过上述线放电加工机将上述刀尖加工为圆锥形状时，在使上述刀尖旋转1圈的期间，使上述线电极与上述刀尖之间的放电条件多次变化。
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