CN116867624A - 圆盘状刀具及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种圆盘状刀具或其制造方法，该圆盘状刀具包含：圆盘状基体金属，其具有由与成对使用的其他刀具接触的一侧的平面和相对于平面倾斜的倾斜面连接而成的单刃状的的前端部；以及包覆层，其包覆圆盘状基体金属的平面，该圆盘状刀具具有由包覆层构成的刀尖，由构成刀尖的包覆层形成的两个表面中，一个表面相对于圆盘状基体金属的平面呈锐角倾斜，另一个表面与圆盘状基体金属的露出的倾斜面连接，圆盘状基体金属中的平面与倾斜面所成的角的角度α和由构成刀尖的包覆层形成的两个表面所成的角的角度β满足α＜β的关系。

Description

圆盘状刀具及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种圆盘状刀具及其制造方法。

背景技术

具有利用由下刀及上刀构成的一对圆盘状刀具来裁切带状的被裁切物的方法。

作为圆盘状刀具，例如，使用在基体金属的表面具备硬度比基体金属高的包覆层的圆盘状刀具。

作为在基体金属的表面具备包覆层的圆盘状刀具，例如，分别公开于日本特开2012-11475号公报的图1、日本特开2016-190497号公报的图2A等中。

发明内容

发明要解决的技术课题

在基体金属的表面具备包覆层的圆盘状刀具在裁切被裁切物时，要求刀尖为没有缺口的状态。然而，在制造刀尖没有缺口的圆盘状刀具时，由于基体金属与包覆层的硬度之差而并不容易。

在此，“刀尖没有缺口的圆盘状刀具”是指，在刀尖没有宽度为10μm以上的凹部的圆盘状刀具。

因此，本发明的一实施方式所要解决的课题是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种刀尖没有缺口且容易制造的圆盘状刀具。

并且，本发明的另一实施方式所要解决的课题在于提供一种上述圆盘状刀具的制造方法。

用于解决技术课题的手段

用于解决上述课题的方案包括以下实施方式。

＜1＞一种圆盘状刀具，其与其他刀具成对使用，其中，

上述圆盘状刀具包含：圆盘状基体金属，其具有由与上述其他刀具接触的一侧的平面和相对于该平面倾斜的倾斜面连接而成的单刃状的前端部；以及包覆层，其包覆该圆盘状基体金属的上述平面，

上述圆盘状刀具具有由上述包覆层构成的刀尖，

由构成上述刀尖的包覆层形成的两个表面中，一个表面相对于上述圆盘状基体金属的平面呈锐角倾斜，另一个表面与上述圆盘状基体金属的露出的倾斜面连接，

上述圆盘状基体金属中的平面与倾斜面所成的角的角度α和由构成上述刀尖的包覆层形成的两个表面所成的角的角度β满足α＜β的关系。

＜2＞根据＜1＞所述的圆盘状刀具，其中，

上述角度α及上述角度β满足α+1°≤β≤α+10°的关系。

＜3＞根据＜1＞或＜2＞所述的圆盘状刀具，其中，

上述角度α为10°～110°。

＜4＞根据＜1＞至＜3＞中任一项所述的圆盘状刀具，其中，

上述包覆层的硬度相对于上述圆盘状基体金属的硬度为1.5倍～5倍。

＜5＞一种圆盘状刀具的制造方法，其为＜1＞至＜4＞中任一项所述的圆盘状刀具的制造方法，其中，

在上述圆盘状刀具的制造方法中，使用被磨削物，该被磨削物包含：圆盘状基体金属，其具有包含与上述其他刀具接触的一侧的平面而形成的前端部；以及包覆层，其包覆该圆盘状基体金属的上述前端部整体，

上述圆盘状刀具的制造方法包括：

第1磨削工序，磨削上述被磨削物，使上述被磨削物中的圆盘状基体金属的一部分露出，形成上述圆盘状刀具中的上述圆盘状基体金属的露出的倾斜面，并且调整上述角度α；以及

第2磨削工序，磨削第1磨削工序之后的上述被磨削物，形成由上述圆盘状刀具中的上述包覆层构成的刀尖，并且调整上述角度β。

＜6＞根据＜5＞所述的圆盘状刀具的制造方法，其中，

通过使用了杯形砂轮的逆铣来进行上述磨削，并且上述杯形砂轮的前进方向与上述被磨削物的旋转方向所成的角的角度θ为30°～150°。

发明效果

根据本发明的一实施方式，能够提供一种刀尖没有缺口且容易制造的圆盘状刀具。

并且，根据本发明的另一实施方式，能够提供一种上述圆盘状刀具的制造方法。

附图说明

图1是表示一实施方式所涉及的圆盘状刀具的前端部的一例的剖面示意图。

图2是表示一实施方式所涉及的圆盘状刀具的前端部的另一例的剖面示意图。

图3是用于说明一实施方式所涉及的圆盘状刀具的制造方法的第1磨削工序的剖面示意图。

图4是用于说明一实施方式所涉及的圆盘状刀具的制造方法的第2磨削工序的剖面示意图。

图5是用于说明一实施方式所涉及的圆盘状刀具的制造方法的第3磨削工序的剖面示意图。

图6是用于说明一实施方式所涉及的圆盘状刀具的制造方法中所适用的磨削的一例的示意图。

图7是用于说明一实施方式所涉及的圆盘状刀具的制造方法中的“杯形砂轮的前进方向”、“被磨削物的旋转方向”及“杯形砂轮的前进方向与被磨削物的旋转方向所成的角的角度θ”的示意图。

图8是表示进行第1磨削工序时的被磨削物与杯形砂轮的圆环状缘部的位置关系的示意图。

图9是表示进行第2磨削工序时的被磨削物与杯形砂轮的圆环状缘部的位置关系的示意图。

具体实施方式

以下，对圆盘状刀具及其制造方法的实施方式进行说明。但是，本发明并不受以下实施方式的任何限定，在本发明的目的的范围内能够适当地施加变更来实施。

在本发明中，用“～”表示的数值范围是指，分别将记载于“～”前后的数值作为最小值及最大值而包含的范围。

在本发明中阶段性地记载的数值范围中，以某一数值范围记载的上限值或下限值可以被置换为其他阶段性记载的数值范围的上限值或下限值。并且，本发明中记载的数值范围中，以某个数值范围记载的上限值或下限值也可以置换成实施例中所示出的值。

在本发明中示出的各附图中的各要件不一定是准确的比例尺，重点放在明确地示出本发明的原理，并且也存在被强调的部位。

并且，在各附图中，对具有相同功能的构成要件标注相同符号，并省略重复说明。

在本发明中，两个以上的优选的方式或方案的组合为更优选的方式或方案。

《圆盘状刀具》

如已叙述般，在制造基体金属的表面具备硬度比基体金属高的包覆层的圆盘状刀具时，因基体金属与包覆层的硬度差而不容易制造刀尖没有缺口的状态的产品。例如，在记载有以往的圆盘状刀具的各种现有技术文献中，附图示出具备基体金属及包覆层并且刀尖没有缺口的圆盘状刀具，但为了获得这种刀尖没有缺口的圆盘状刀具的磨削并不容易。

本发明人等对在单刃状基体金属的表面具备包覆层的圆盘状刀具进行了深入研究的结果发现，设为使基体金属的外侧(倾斜面部)露出，并且由包覆层构成刀尖的形状，此外使由包覆层而成的刀尖的角度大于基体金属的前端部的角度，直至完成了本实施方式所涉及的圆盘状刀具。

本实施方式所涉及的圆盘状刀具是与其他刀具成对使用的圆盘状刀具，其中，上述圆盘状刀具包含：圆盘状基体金属，具有与上述其他刀具接触的一侧的平面和相对于上述平面倾斜的倾斜面连接而成的单刃状的前端部；以及包覆层，包覆该圆盘状基体金属的上述平面，上述圆盘状刀具具有由上述包覆层构成的刀尖，由构成上述刀尖的包覆层形成的两个表面中，一个表面相对于上述圆盘状基体金属的平面呈锐角倾斜，并且另一个表面与上述圆盘状基体金属的露出的倾斜面连接，上述圆盘状基体金属中的平面与倾斜面所成的角的角度α和由构成上述刀尖的包覆层形成的两个表面所成的角的角度β满足α＜β的关系。

本实施方式所涉及的圆盘状刀具为如上所述与其他刀具(优选为圆盘状刀具)成对使用的圆盘状刀具。

在此，圆盘状基体金属中的“平面”是与本实施方式所涉及的圆盘状刀具成对使用的“其他刀具”接触的一侧的平面。如上所述，由于圆盘状基体金属中的平面被包覆层包覆，因此在本实施方式所涉及的圆盘状刀具中，这种包覆层的表面成为与“其他刀具”接触的面(还称为腹侧的面、腹等)。换言之，本实施方式所涉及的圆盘状刀具中，圆盘状基体金属的平面及包覆平面的包覆层的表面也是配置成与“其他刀具(具体而言，其他刀具的刀面)”对置的面的面。

并且，“单刃状的前端部”可以是锐角(例如，参考图1或图2所示的圆盘状基体金属10的前端部)，也可以带有能够通过后述方法测定角度α的程度的弧度。即，“单刃状的前端部”可以具有能够通过后述方法测定角度α的程度的倒角。

本实施方式所涉及的圆盘状刀具是刀尖没有缺口(以下，也简称为“没有缺口”)且容易制造的圆盘状刀具。

另外，本实施方式所涉及的圆盘状刀具中，圆盘状基体金属的倾斜面露出，该露出面与由构成刀尖的包覆层形成的表面连接。通过具有这种结构，例如具有如下优点：即使在圆盘状刀具的刀尖变钝而需要进行重新磨削时，也能够直接适用制造圆盘状刀具时的用于使圆盘状基体金属的倾斜面露出的磨削条件。

(α及β的关系)

本实施方式所涉及的圆盘状刀具中，圆盘状基体金属的平面与倾斜面所成的角的角度α与由构成刀尖的包覆层形成的两个表面所成的角的角度β满足α＜β的关系。

从设为不易缺损的圆盘状刀具的观点及设为锋利的刀尖的观点考虑，优选满足α+1°≤β≤α+10°的关系，更优选满足α+2°≤β≤α+8°的关系，进一步优选满足α+3°≤β≤α+7°的关系。

(角度α及角度β的测定方法)

以如下方式测定角度α及角度β。

从圆盘状刀具的刀尖侧使用非接触测定方式即激光显微镜或接触测定方式即表面粗糙度计来测定角度β。

角度α由于无法从圆盘状刀具直接测定，因此以如下方式测定。首先，以在除了刀尖以外的平面上形成的包覆层(例如，图1时相当于包覆层20A，图2时相当于包覆层20B)的厚度均匀，并且这种包覆层的表面与平面平行为前提，通过激光显微镜或表面粗糙度计来测定这种包覆层的表面与圆盘状基体金属的露出的倾斜面所成的角的角度，将所获得的值作为角度α。因此，角度α设为从刀尖分开5μm的位置的角度。

另外，求出角度α时使用的包覆层的厚度的精度在上述测定区域中约为0.01μm以下，因此能够作为上述的前提。

在此，作为激光显微镜，例如，能够使用KEYENCE CORPORATION的VK-9500。并且，作为表面粗糙度计，能够使用Tokyo Seimitsu Co.,Ltd.的SURFCOM FLEX-50A。

日本特开2012-11475号公报及日本特开2016-190497号公报中记载的圆盘状刀具均为划线轮。划线轮在裁切被裁切物时，不使用其他刀具。因此，日本特开2012-11475号公报及日本特开2016-190497号公报中记载的圆盘状刀具中的圆盘状基体金属均不存在与其他刀具接触的一侧的平面，并且与本实施方式所涉及的圆盘状刀具不同。并且，日本特开2012-11475号公报及日本特开2016-190497号公报中记载的圆盘状刀具中也不存在圆盘状基体金属露出的区域，这一点也与本实施方式所涉及的圆盘状刀具不同。

以下，对本实施方式所涉及的圆盘状刀具进行说明。

首先，参考附图，对本实施方式所涉及的圆盘状刀具的层结构及形状进行说明。这里使用的图1及图2是用于说明本实施方式所涉及的圆盘状刀具的层结构及形状的概略剖视图。

如图1所示，圆盘状刀具100A的前端部具有：圆盘状基体金属10，具有由平面12和相对于平面12倾斜的倾斜面14形成的单刃状的前端部；以及包覆层20A，包覆圆盘状基体金属10的平面12。

然后，由包覆层20A形成刀尖30A。

此外，由构成刀尖30A的包覆层20A形成的两个表面22A，24A中，一个表面22A相对于圆盘状基体金属10的平面12倾斜成锐角，并且另一个表面24A与圆盘状基体金属10的露出的倾斜面14连接。尤其，在图1中，由包覆层20A形成的表面24A和圆盘状基体金属10的露出的倾斜面14形成同一平面。即，表面24A与倾斜面14所成的角为180°。

并且，如图1所示，圆盘状基体金属10的平面12与倾斜面14所成的角的角度α和由构成刀尖30A的包覆层20A形成的两个表面22A与24A所成的角的角度β满足α＜β的关系。

在本发明中，“由构成刀尖的包覆层形成的两个表面中，一个表面相对于圆盘状基体金属的平面倾斜成锐角”是指，如图1所示，由包覆层形成的表面22A相对于圆盘状基体金属10的平面12倾斜为朝向刀尖30A形成锐角。因此，平面12的延长线与表面22A交叉而成的角成为锐角。

并且，在本发明中，如图1所示，“α”是平面12与相对于平面12倾斜的倾斜面14所成的角的角度，表示圆盘状基体金属10的单刃状的前端部的顶角。

此外，在本发明中，如图1所示，“β”是由构成刀尖30A的包覆层20A形成的两个表面22A与24A所成的角的角度，表示由包覆层构成的刀尖的刀尖角。

并且，如图2所示，圆盘状刀具100B的前端部具有：圆盘状基体金属10，具有由平面12和相对于平面12倾斜的倾斜面14形成的单刃状的前端部；以及包覆层20B，包覆圆盘状基体金属10的平面12。

然后，由包覆层20B形成刀尖30B。

此外，由构成刀尖30B的包覆层20B形成的两个表面22B，24B中，一个表面22B相对于圆盘状基体金属10的平面12倾斜成锐角，并且另一个表面24B与圆盘状基体金属10的露出的倾斜面14连接。在图2中，与图1不同，由包覆层20B形成的表面24B和圆盘状基体金属10的露出的倾斜面14不形成同一平面。在此，表面24B与倾斜面14所成的角(具体而言，内角)小于180°。

并且，图2所示的圆盘状刀具100B中，圆盘状基体金属10的平面12与倾斜面14所成的角的角度α和由构成刀尖30B的包覆层20B形成的两个表面22B与24B所成的角的角度β也满足α＜β的关系。

在图2所示的圆盘状刀具100B的情况下，表面24B与倾斜面14所成的角(即，内角)例如优选为120°～150°。

接着，对构成本实施方式所涉及的圆盘状刀具的圆盘状基体金属及包覆层进行说明。

(圆盘状基体金属)

构成本实施方式所涉及的圆盘状刀具的圆盘状基体金属只要是具有、由平面和相对于这种平面倾斜的倾斜面形成的单刃状的前端部的圆盘状基体金属，则并没有特别限制。

作为圆盘状基体金属的材质，可以举出金属或金属化合物。具体而言，作为圆盘状基体金属的材质，可以举出高速工具钢(也称为高速钢)、合金工具钢、硬质合金、陶瓷等。

作为圆盘状基体金属的大小，并没有特别限制，只要根据用途、被裁切物的种类、设备内允许的空间等确定即可。

作为圆盘状基体金属的外径，例如，可以举出30mm～300mm，从圆盘状刀具的更换作业的容易性、重新磨削时的操作性等观点考虑，优选为80mm～160mm。

圆盘状基体金属具有贯穿孔的情况下，即，圆环状基体金属的情况下，作为其内径(即，贯穿孔的直径)，例如，可以举出20mm～200mm。

作为圆盘状基体金属的厚度、具体而言除了单刃状的前端部的区域的厚度，从圆盘状刀具的强度、尺寸精度、适合作业的重量等观点考虑，例如，可以举出0.3mm～3mm。

在圆盘状基体金属中，平面与相对于平面倾斜的倾斜面所成的角度α只要根据被裁切物的种类、制造的容易性、从切面产生粉尘的难易度等来确定即可。

作为角度α，例如，可以举出10°～110°，优选为20°～100°，更优选为30°～95°。

(包覆层)

构成本实施方式所涉及的圆盘状刀具的包覆层只要是高度比圆盘状基体金属高的包覆层，则并没有特别限制。

作为包覆层的材质，可以举出金刚石碳(DLC)、氮化钛(TiN)、碳氮化钛(TiCN)、氮化铝铬(AlCrN)等。

从提高裁切性能的观点及获得没有缺口的圆盘状刀具的观点考虑，包覆层的硬度相对于圆盘状基体金属的硬度优选为1.2倍～8倍，更优选为1.5倍～5倍，进一步优选为2倍～5倍。

在此，被膜层及圆盘状基体金属的硬度通过以下方法来测定。

被膜层及圆盘状基体金属的硬度由维氏硬度表示。

被膜层及圆盘状基体金属的维氏硬度通过JIS Z 2244：2009中记载的方法来测定。具体而言，被膜层及圆盘状基体金属的维氏硬度例如使用Mitutoyo Corporation的维氏硬度计HV-100来测定。

作为包覆层的形成方法，适用溅射、真空蒸镀、离子束蒸镀、分子束蒸镀、离子电镀等物理蒸镀(PVD)或化学气相生长(CVD)。

从提高圆盘状刀具的强度的观点考虑，作为在圆盘状基体金属的平面上形成的包覆层的厚度(刀尖除外)，优选为0.5μm～10μm，更优选为1μm～6μm。

上述包覆层的厚度通过以下方法测定。

将形成包覆层的对象即圆盘状基体金属和将一部分掩蔽的测定用试样(具体而言，由与圆盘状基体金属相同的原材料而成的测定用试样)放入同一装置内，在圆盘状基体金属及测定用试样两者形成包覆层。之后，在形成包覆层的测定用试样中，将是否掩蔽而产生的高低差作为包覆层的厚度，用激光显微镜或触针式粗糙度计测定。

并且，上述包覆层的厚度还能够通过激光加工、磨削等来去除包覆层的一部分，使圆盘状基体金属露出，将露出的圆盘状基体金属与残存的包覆层的高低差作为包覆层的厚度，通过激光显微镜或扫描型电子显微镜(SEM)来测定。

＜圆盘状刀具的制造方法＞

本实施方式所涉及的圆盘状刀具的制造方法为上述本实施方式所涉及的圆盘状刀具的制造方法，其中，使用被磨削物，上述被磨削物包含：圆盘状基体金属，具有包含与上述其他刀具(即，与本实施方式所涉及的圆盘状刀具成对使用的其他刀具)接触的一侧的平面而形成的前端部；以及包覆层，包覆该圆盘状基体金属的上述前端部整体，

并且包括：

第1磨削工序，磨削上述被磨削物，使上述被磨削物中的圆盘状基体金属的一部分露出，形成上述圆盘状刀具中的上述圆盘状基体金属的露出的倾斜面，并且调整上述角度α；以及

第2磨削工序，磨削第1磨削工序之后的上述被磨削物，形成由上述圆盘状刀具中的上述包覆层构成的刀尖，并且调整上述角度β。

以下，参考附图，对本实施方式所涉及的圆盘状刀具的制造方法进行说明。

如图3所示，准备被磨削物110a，其包含：圆盘状基体金属40，具有包含平面而形成的前端部(在此为单刃状的前端部)；以及包覆层52、54，包覆圆盘状基体金属40的前端部整体。

首先，如图3所示，从圆盘状基体金属40中的倾斜面侧磨削该被磨削物110a(第1磨削工序)。即，在第1磨削工序中，从圆盘状基体金属40中的倾斜面侧磨削包覆层54，使圆盘状基体金属40的一部分露出。在此，如图3所示，对被磨削物110a朝向箭头方向进行第1磨削工序中的磨削，通过该磨削而形成已叙述的本实施方式所涉及的圆盘状刀具中的“圆盘状基体金属的露出的倾斜面”的同时，能够调整角度α。

通过第1磨削工序而获得圆盘状基体金属40的倾斜面露出的被磨削物110b。

接着，如图4所示那样将第1磨削工序之后的被磨削物110b从圆盘状基体金属40中的平面侧磨削(第2磨削工序)。即，在第2磨削工序中，从圆盘状基体金属40中的平面侧磨削包覆层52，并确定刀尖的形状。在此，如图4所示，对被磨削物110b朝向箭头方向进行第2磨削工序中的磨削，通过该磨削而形成已叙述的本实施方式所涉及的圆盘状刀具中的“由包覆层而构成的刀尖”的同时，能够调整角度β。

通过第2磨削工序来调整被磨削物110b的刀尖的形状，角度β得到调整，获得如图1所示的本实施方式所涉及的圆盘状刀具100A。

另外，在第1磨削工序之后或第2磨削工序之后，能够磨削被磨削物中的包覆层，并且对角度β进行调整(第3磨削工序)。从防止刀尖的缺口、破损的观点考虑，第3磨削工序优选在第1磨削工序之后且在第2磨削工序之前进行。

在第1磨削工序之后进行第3磨削工序的情况下，磨削第1磨削工序之后的被磨削物110b的包覆层52(第3磨削工序的一例)。即，根据第3磨削工序的一例，能够磨削被磨削物110b的包覆层52，并且调整刀尖的形状。

在此，如图5所示，对被磨削物110c朝向箭头方向进行第3磨削工序中的磨削，通过该磨削调整“由包覆层构成的刀尖”的形状的同时，能够调整角度β。另外，图5中示出对依次进行第1磨削工序和第2磨削工序之后而获得的被磨削物110c进行第3磨削工序时的例子。对第1磨削工序之后的被磨削物110b进行第3磨削工序的情况下，也与图5相同地，对被磨削物110b朝向箭头方向进行磨削即可。

如此，本实施方式所涉及的圆盘状刀具的制造方法可以通过包括第3磨削工序来获得如图2所示的本实施方式所涉及的圆盘状刀具100B。

(被磨削物)

被磨削物包含：圆盘状基体金属，具有包含平面而形成的前端部；以及包覆层，包覆上述圆盘状基体金属的上述前端部整体。

被磨削物只要是能够通过磨削而成为本实施方式所涉及的圆盘状刀具的被磨削物即可。

被磨削物中的圆盘状基体金属与本实施方式所涉及的圆盘状刀具中的圆盘状基体金属相同。但是，由于第1磨削工序中角度α被调整，因此被磨削物中的圆盘状基体金属的前端部只要包含平面而形成，则其顶角没有特别限制，可以大于角度α。

并且，被磨削物中的包覆层的材质与本实施方式所涉及的圆盘状刀具中的包覆层相同。但是，由于通过第1磨削工序～第3磨削工序来调整刀尖的形状及角度β，因此期望被磨削物中的包覆层比本实施方式所涉及的圆盘状刀具中的包覆层厚。

(磨削方法)

在本实施方式所涉及的圆盘状刀具的制造方法中，从制造没有缺口的圆盘状刀具的观点及进行精密磨削的观点考虑，优选使用杯形砂轮来进行磨削。

在此，杯形砂轮是开口部由圆环状缘部形成的杯状砂轮，圆环状的缘部(还简称为“圆环部”)的宽度方向中央部作为砂轮发挥功能。在磨削时，优选圆环部的宽度方向中央部即圆环部的宽度的1/2～2/3左右的区域与被磨削物接触。

在使用了杯形砂轮进行磨削时，例如，如图6所示，通过使固定于旋转驱动的轴120的被磨削物110沿箭头x方向旋转，并使沿箭头y方向旋转的杯形砂轮130与旋转的被磨削物110的前端部抵接来进行磨削。

从制造没有缺口的圆盘状刀具的观点考虑，优选通过逆铣来进行使用了杯形砂轮的磨削。

在本发明中，通过使用了杯形砂轮的逆铣进行的磨削是指，杯形砂轮从被磨削物的外侧向刀尖进行的磨削。关于通过使用了杯形砂轮的逆铣进行的磨削的详细内容，按照使用图8的第1磨削工序的说明及使用图9的第2磨削工序的说明的栏来进行。

在本实施方式所涉及的圆盘状刀具的制造方法中，如上所述，通过使用了杯形砂轮的逆铣来进行磨削，此外，优选杯形砂轮的前进方向与被磨削物的旋转方向所成的角的角度θ为30°～150°。

在此，使用图7，对“杯形砂轮的前进方向”、“被磨削物的旋转方向”及“杯形砂轮的前进方向与被磨削物的旋转方向所成的角的角度θ”进行说明。图7是表示通过杯形砂轮进行被磨削物的磨削时的被磨削物与杯形砂轮的圆环状缘部的位置关系的概略示意图。并且，图7成为从被磨削物的侧面侧且已知杯形砂轮的旋转方向(即，杯形砂轮的圆环状的缘部的旋转方向)的位置观察时的示意图。

在图7中，通过被磨削物110的厚度方向两端与杯形砂轮的圆环状的缘部132的接触点p1，p2，将朝向沿着杯形砂轮的圆环状的缘部132的旋转方向的方向的箭头y1设为上述“杯形砂轮的前进方向”。并且，在图7中，将接触点p1，p2中的被磨削物110的旋转方向即箭头x1方向设为上述“被磨削物的旋转方向”。因此，如图7所示的箭头x1方向与箭头y1方向而成的角的角度θ成为上述“杯形砂轮的前进方向与被磨削物的旋转方向所成的角的角度θ”。

从制造没有缺口的圆盘状刀具的观点考虑，上述角度θ优选为30°～150°，更优选为30°～90°。

角度θ能够通过杯形砂轮的设置位置、被磨削物的设置位置来调节。

-第1磨削工序的具体方案-

使用图8对第1磨削工序的具体方案进行说明。在此，图8是表示进行第1磨削工序时的被磨削物与杯形砂轮的圆环状缘部的位置关系的概略示意图。

如图8所示，优选通过将具有如图3所示的结构及形状的被磨削物110a沿箭头x方向旋转而使杯形砂轮的圆环状缘部132沿箭头y方向旋转来进行第1磨削工序中的磨削。如图8所示，通过沿被磨削物110a的箭头x方向旋转及沿杯形砂轮的圆环状缘部132的箭头y方向旋转而从被磨削物110a的棱线112a向右侧进行杯形砂轮前进的磨削。即，如图8所示，第1磨削工序中的被磨削物110a的包覆层54的磨削通过逆铣来进行。

另外，如图8所示，优选在杯形砂轮的前进方向与被磨削物的旋转方向所成的角的角度θ在30°～150°的条件下进行通过逆铣进行的被磨削物110a的磨削。

-第2磨削工序的具体方案-

使用图9对第2磨削工序的具体方案进行说明。在此，图9是表示进行第2磨削工序时的被磨削物与杯形砂轮的圆环状缘部的位置关系的概略示意图。

如图9所示，优选通过将具有如图4所示的结构及形状的被磨削物110b沿箭头x方向旋转而使杯形砂轮的圆环状缘部132沿箭头y方向旋转来进行第2磨削工序中的磨削。如图9所示，通过沿被磨削物110b的箭头x方向旋转及沿杯形砂轮的圆环状缘部132的箭头y方向旋转而从被磨削物110b的棱线112b向左侧进行杯形砂轮前进的磨削。即，如图9所示，通过逆铣来进行被磨削物110b的包覆层52的磨削。

另外，如图9所示，优选在杯形砂轮的前进方向与被磨削物的旋转方向所成的角的角度θ在30°～150°的条件下进行通过逆铣进行的被磨削物110b的磨削。

(杯形砂轮)

作为本实施方式所涉及的圆盘状刀具的制造方法中所使用的杯形砂轮，只要能够进行第1磨削工序及第2磨削工序，则并没有特别限制。

作为第1磨削工序中使用的杯形砂轮，由于磨削量多，因此优选使用磨粒的大小为2μm～80μm(优选为3μm～30μm，更优选为5μm～10μm)的杯形砂轮。

并且，作为在第1磨削工序中使用的杯形砂轮的磨粒，只要根据被磨削物的材质确定即可，可以举出金刚石、立方晶氮化硼等。

此外，作为第1磨削工序中使用的杯形砂轮的圆环状缘部的宽度，优选为0.5mm～20mm(优选为5mm～10mm)。

作为第2磨削工序中使用的杯形砂轮，由于要求精密磨削，因此优选使用磨粒的大小为0.5μm～10μm(优选为0.75μm～8μm，更优选为1μm～3μm)的杯形砂轮。

并且，作为第2磨削工序中使用的杯形砂轮的磨粒，只要根据被磨削物的材质确定即可，可以举出金刚石、立方晶氮化硼等。

此外，作为第2磨削工序中使用的杯形砂轮的圆环状缘部的宽度，优选为2mm～15mm(优选为5mm～10mm)。

(磨削条件)

第1磨削工序、第2磨削工序及第3磨削工序中的磨削条件只要进行目标磨削，并且能够获得所希望的角度α及角度β，则并没有特别限制。

为了获得所希望的角度α及角度β，只要适当调整杯形砂轮的种类、杯形砂轮的圆周速度、被磨削物的圆周速度、切削量、磨削时间、磨削量、切削次数等即可。

作为杯形砂轮的圆周速度、被磨削物的圆周速度、切削量、磨削时间、磨削量、切削次数(待磨削量/装入量)，例如，在以下所示的范围内选择即可。

·杯形砂轮的圆周速度：200m/分钟～2000m/分钟

·被磨削物的圆周速度：10m/分钟～500m/分钟

·切削量：0.5μm/次～5μm/次

·磨削时间：1s～60s

·磨削量(待磨削量)：1μm～100μm

·切削次数：上述待磨削量/上述切削量

(磨削装置)

作为适用于本实施方式所涉及的圆盘状刀具的制造方法的磨削装置，只要是能够进行第1磨削工序、第2磨削工序及第3磨削工序的装置(例如，具备：固定被磨削物并旋转驱动的轴和使其旋转驱动的驱动构件；使杯形砂轮旋转的驱动构件；使杯形砂轮移动的移动构件；使被磨削物移动的构件；以及对磨削部施加磨削液的手段等的装置)，则并没有特别限制。

＜用途(使用方式)、裁切装置及裁切方法＞

本实施方式所涉及的圆盘状刀具与其他刀具组合适用，能够进行被裁切物的裁切。此时，本实施方式所涉及的圆盘状刀具与其他刀具通过配置成各自的刀面(即，刀尖的侧面)对置且滑动接触来进行被裁切物的裁切。

作为组合的其他刀具(即，与本实施方式所涉及的圆盘状刀具成对使用的其他刀具)，只要是圆盘状刀具且能够与本实施方式所涉及的圆盘状刀具组合进行被裁切物的裁切，则并没有特别限制。作为其他刀具，具体而言，例如，优选为由硬质合金构成，并且旋转时的外周与侧面的挠曲精度约调整为50μm以下的圆盘状刀具。并且，其他刀具的刀尖可以呈倒角。另外，作为其他刀具，可以使用本实施方式所涉及的圆盘状刀具。

具体而言，优选本实施方式所涉及的圆盘状刀具与其他刀具成为一对地使用于分切加工。更具体而言，本实施方式所涉及的圆盘状刀具优选为适用于格贝尔式分切机或排刀式分切机的圆盘状刀具。在将本实施方式所涉及的圆盘状刀具适用于格贝尔式分切机或排刀式分切机的情况下，可以仅适用于上刀，也可以仅适用于下刀，也可以适用于上刀和下刀这两者。

作为组合本实施方式所涉及的圆盘状刀具与其他刀具来裁切被裁切物的方法及其装置，例如，能够适用日本特开2001-315089号公报中记载的裁切被裁切物的方法及其装置等。

实施例

以下，举出实施例对本发明进行更具体地说明。以下实施例所示的材料、使用量、比例、各工序的详细内容等只要不脱离本发明的宗旨，则能够适当进行变更。因此，本发明的范围并不限定于以下所示的具体例。

＜被磨削物的准备＞

准备了如图3所示的被磨削物110a。具体而言，在外径100mm、内径80mm、厚度1mm且具有包括平面而形成的顶角30°的单刃状前端部的硬质合金(FW35、KYOCERA Corporation、硬度：1550HV)制圆盘状基体金属的表面整体，通过物理蒸镀法形成了厚度3μm的TiCN(硬度：3500HV)。将其作为被磨削物。

[实施例1]

＜第1磨削工序＞

如图8所示，使用号数#1000的杯形砂轮(直径)，对直径/>的上述被磨削物以角度α成为30°的方式调整杯形砂轮的抵接角(即，杯形砂轮的旋转轴的角度)，进行了第1磨削工序。

此时，通过逆铣进行磨削，其他磨削条件为如下所述。

·杯形砂轮的圆周速度：1200m/分钟

·被磨削物的圆周速度：100m/分钟

·切削量：2μm/次

·磨削时间：20秒钟×20次

·杯形砂轮的前进方向与被磨削物的旋转方向所成的角的角度θ：75°

通过该第1磨削工序，使被磨削物中的圆盘状基体金属的一部分露出，形成圆盘状基体金属的倾斜面，并且将角度α设为30°。

＜第2磨削工序＞

接着，如图9所示，使用号数#6000的杯形砂轮(直径)，对第1磨削工序之后的被磨削物以角度β成为35°的方式调整杯形砂轮的抵接角(即，杯形砂轮的旋转轴的角度)，进行了第2磨削工序。

此时，通过逆铣进行磨削，其他磨削条件为如下所述。

·杯形砂轮的圆周速度：100m/分钟

·被磨削物的圆周速度：100m/分钟

·切削量：0.5μm

·磨削时间：2秒钟×3次

·杯形砂轮的前进方向与被磨削物的旋转方向所成的角的角度θ：75°

通过该第2磨削工序，形成由包覆层构成的刀尖，并且将角度β设为35°。

通过以上工序获得了具有基于TiCN的刀尖，α为30°且β为35°的圆盘状刀具。

[实施例2]

在第2磨削工序中，调整了相对于被磨削物的杯形砂轮的接触角(即，杯形砂轮的旋转轴的角度)，除此以外，以与实施例1相同的方式，获得了具有基于TiCN的刀尖且α为30°且β为32°的圆盘状刀具。

[实施例3～7]

在第1磨削工序及第2磨削工序中，对相对于被磨削物的杯形砂轮的接触角(即，杯形砂轮的旋转轴的角度)、调整砂轮的旋转轴的角度进行适当变更，除此以外，以与实施例1相同的方式获得了具有基于TiCN的刀尖且具有表1中记载的α及β的值的圆盘状刀具。

[实施例8]

以角度α成为30°的方式进行第1磨削工序之后，进行如下所述的第3磨削工序，之后，以角度β成为38°的方式调整杯形砂轮的接触角(即，杯形砂轮的旋转轴的角度)并进行了第2磨削工序，除此以外，以与实施例1相同的方式获得了具有基于TiCN的刀尖并且α为30°且β为38°的圆盘状刀具。

在第3磨削工序中，如图8所示，使用号数#6000的杯形砂轮(直径)，对第1磨削工序之后的被磨削物以角度β成为35°的方式调整杯形砂轮的接触角(即，杯形砂轮的旋转轴的角度)并进行了磨削。

此时，通过逆铣进行磨削，其他磨削条件为如下所述。

·杯形砂轮的圆周速度：100m/分钟

·被磨削物的圆周速度：100m/分钟

·切削量：0.5μm

·磨削时间：2秒钟×10次

·杯形砂轮的前进方向与被磨削物的旋转方向所成的角的角度θ：75°

[比较例1～3]

未进行第2磨削工序，除此以外，分别以与实施例1、3或4相同的方式获得了具有表1中记载的α及β的值的圆盘状刀具。

[缺口的评价]

用光学显微镜观察各例中所获得的圆盘状刀具的刀尖，在圆盘状刀具的刀尖具有宽度10μm以上的凹部，则评价为“C：有缺口”。并且，即使圆盘状刀具的刀尖具有凹部，只要其宽度为5μm以上且小于10μm，则评价为“B：具有微细缺口”，即使圆盘状刀具的刀尖没有凹部或即使刀尖具有凹部，只要其宽度为小于5μm，则评价为“A：没有缺口”。

将结果示于表1。

[锋利度(刀尖的平滑度)的评价]

关于各例所获得的圆盘状刀具，用激光显微镜从刀尖的前端侧进行形状测定，将前端形状视为近似圆来求出半径R。将刀尖的前端形状中的半径R为1μm以上的刀尖评价为“C：没有锋利度”，将刀尖的前端形状中的半径R为0.5μm以上且小于1μm的刀尖评价为“B：具有锋利度”，将刀尖的前端形状中的半径R小于0.5μm的刀尖评价为“A：锋利度良好”。

将结果示于表1。

[裁切试验]

将实施例所获得的圆盘状刀具和下述下刀组合来进行裁切试验。

作为下刀，使用了实施例4所获得的圆盘状刀具(刀尖角度为α＝90°、β＝95°的刀具)。

作为被裁切物，使用了厚度50μm的PET薄膜(Toyobo Co.，Ltd.制造，COSMOSHINE(注册商标)A4300)。

将实施例所获得的圆盘状刀具用作上刀，将其与上述下刀进行组合并将被裁切物连续裁切至10,000m。此时，上刀和下刀配置成刀尖的包覆层彼此滑动接触，啮合量为0.8mm。以与上述“缺口评价”相同的方式，对之后的圆盘状刀具的刀尖有无缺口进行了评价。

[表1]

从表1所示的结果可知，满足α＜β的实施例的圆盘状刀具没有缺口。

另一方面，α＝β的比较例的圆盘状刀具观察到缺口。

由此，可知满足α＜β的实施例的圆盘状刀具没有缺口且是容易制造的刀具。

另外，如比较例1那样，在制造α＝β＝30°的圆盘状刀具时，为了使刀尖没有缺口，例如，考虑到利用使用号数#6000的砂轮、将切削量设为0.5μm、将磨削时间设为1h左右的纤细且长时间的磨削的方法，但生产率极差。因此，可以说难以制造没有缺口的α＝β＝30°的圆盘状刀具。

符号说明

10-圆盘状基体金属，12-平面，14-倾斜面，20A、20B-包覆层，22A、22B-由包覆层形成的表面，24A、24B-由包覆层形成的表面，30A、30B-刀尖，40-圆盘状基体金属，52、54-包覆层，100A、100B-圆盘状刀具，110a、110b、110c、110-被磨削物，112a、112b-棱线，120-轴，130-杯形砂轮，132-圆环状的缘部，p1、p2-被磨削物的厚度方向两端与杯形砂轮的圆环状的缘部的接触点，x-被磨削物的旋转方向，x1-被磨削物的厚度方向两端与杯形砂轮的圆环状的缘部的交点上的被磨削物的旋转方向，y-杯形砂轮的旋转方向，y1-通过被磨削物的厚度方向两端与杯形砂轮的圆环状的缘部的交点，并且沿着杯形砂轮的圆环状的缘部的旋转方向的方向，θ-杯形砂轮的前进方向与上述被磨削物的旋转方向所成的角。

2021年2月8日申请的日本专利申请2021-018378号的所有公开内容通过参考而被并入本说明书中。本说明书中所记载的所有文献、专利申请及技术标准与具体地且分别地记载有通过参考而被并入的各个文献、专利申请及技术标准的情况相同程度地，通过参考而被并入本说明书中。

Claims (6)

1.一种圆盘状刀具，其与其他刀具成对使用，其中，

所述圆盘状刀具包含：圆盘状基体金属，其具有由与所述其他刀具接触的一侧的平面和相对于该平面倾斜的倾斜面连接而成的单刃状的前端部；以及包覆层，其包覆该圆盘状基体金属的所述平面，

所述圆盘状刀具具有由所述包覆层构成的刀尖，

由构成所述刀尖的包覆层形成的两个表面中，一个表面相对于所述圆盘状基体金属的平面呈锐角倾斜，另一个表面与所述圆盘状基体金属的露出的倾斜面连接，

所述圆盘状基体金属中的平面与倾斜面所成的角的角度α和由构成所述刀尖的包覆层形成的两个表面所成的角的角度β满足α＜β的关系。

2.根据权利要求1所述的圆盘状刀具，其中，

所述角度α及所述角度β满足α+1°≤β≤α+10°的关系。

3.根据权利要求1或2所述的圆盘状刀具，其中，

所述角度α为10°～110°。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的圆盘状刀具，其中，

所述包覆层的硬度相对于所述圆盘状基体金属的硬度为1.5倍～5倍。

5.一种圆盘状刀具的制造方法，其为权利要求1至4中任一项所述的圆盘状刀具的制造方法，其中，

在所述圆盘状刀具的制造方法中，使用被磨削物，该被磨削物包含：圆盘状基体金属，其具有包含与所述其他刀具接触的一侧的平面而形成的前端部；以及包覆层，其包覆该圆盘状基体金属的所述前端部整体，

所述圆盘状刀具的制造方法包括：

第1磨削工序，磨削所述被磨削物，使该被磨削物中的圆盘状基体金属的一部分露出，形成所述圆盘状刀具中的所述圆盘状基体金属的露出的倾斜面，并且调整所述角度α；以及

第2磨削工序，磨削第1磨削工序之后的所述被磨削物，形成由所述圆盘状刀具中的所述包覆层构成的刀尖，并且调整所述角度β。

6.根据权利要求5所述的圆盘状刀具的制造方法，其中，

通过使用了杯形砂轮的逆铣来进行所述磨削，并且所述杯形砂轮的前进方向与所述被磨削物的旋转方向所成的角的角度θ为30°～150°。