JP2000308915A - 高送り切削で、切削面粗さの低下なく、すぐれた耐摩耗性を発揮する正面フライス工具 - Google Patents
高送り切削で、切削面粗さの低下なく、すぐれた耐摩耗性を発揮する正面フライス工具Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高送り切削で、切削面粗さの低下なく、すぐれ
た耐摩耗性を発揮する正面フライス工具を提供する。 【解決手段】カッタ−の正面に複数個のフライス被覆チ
ップを着脱自在に取り付けてなる正面フライス工具にお
いて、サーメット基体とこれの表面に０．５〜２０μｍ
の平均層厚で化学蒸着および／または物理蒸着された硬
質被覆層で構成された上記フライス被覆チップにおける
前記サーメット基体を、その断面の顕微鏡組織観察で、
硬質相が７５〜９５面積％を占め、残りが結合相と不可
避不純物からなる組織を有する炭窒化チタン系サーメッ
トで構成し、かつ上記硬質相は、芯部および周辺部が実
質的にＴｉとＭの複合炭窒化物（ただし、ＭはＴａ，Ｎ
ｂ，Ｖ，Ｗ，およびＺｒのうちの１種または２種以上を
示す）からなる有芯構造を有し、上記結合相は、結合相
に占める重量割合で、 Ｗ：１５〜３５％、Ｎｉ：１０
〜３５％、Ｃｏ：３５〜７０％、を含有するＣｏ−Ｎｉ
−Ｗ系合金（ただし、Ｗ＋Ｎｉ＋Ｃｏ＝９０％以上）か
らなり、さらに上記フライス被覆チップの主切刃および
さらい刃に形成されるホーニング量を、主切刃：０．１
０〜０．２５ｍｍ、さらい刃：０．０２〜０．０８ｍ
ｍ、としてなる
た耐摩耗性を発揮する正面フライス工具を提供する。 【解決手段】カッタ−の正面に複数個のフライス被覆チ
ップを着脱自在に取り付けてなる正面フライス工具にお
いて、サーメット基体とこれの表面に０．５〜２０μｍ
の平均層厚で化学蒸着および／または物理蒸着された硬
質被覆層で構成された上記フライス被覆チップにおける
前記サーメット基体を、その断面の顕微鏡組織観察で、
硬質相が７５〜９５面積％を占め、残りが結合相と不可
避不純物からなる組織を有する炭窒化チタン系サーメッ
トで構成し、かつ上記硬質相は、芯部および周辺部が実
質的にＴｉとＭの複合炭窒化物（ただし、ＭはＴａ，Ｎ
ｂ，Ｖ，Ｗ，およびＺｒのうちの１種または２種以上を
示す）からなる有芯構造を有し、上記結合相は、結合相
に占める重量割合で、 Ｗ：１５〜３５％、Ｎｉ：１０
〜３５％、Ｃｏ：３５〜７０％、を含有するＣｏ−Ｎｉ
−Ｗ系合金（ただし、Ｗ＋Ｎｉ＋Ｃｏ＝９０％以上）か
らなり、さらに上記フライス被覆チップの主切刃および
さらい刃に形成されるホーニング量を、主切刃：０．１
０〜０．２５ｍｍ、さらい刃：０．０２〜０．０８ｍ
ｍ、としてなる
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、高送り切削で
も、切削面粗さの低下なく、すぐれた耐摩耗性を長期に
亘って発揮する正面フライス工具に関するものである。
も、切削面粗さの低下なく、すぐれた耐摩耗性を長期に
亘って発揮する正面フライス工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に、図1（ａ）に半部切欠き
正面図で、また図1（ｂ）に半部縦断面拡大図で示され
る通り、カッターの正面に所定間隔をもって複数個の表
面被覆サーメット製フライススローアウエイチップ(以
下、単にフライス被覆チップと云う)を着脱自在に取り
付けてなる構造の正面フライス工具が知られている。ま
た、上記フライス被覆チップが、サーメット基体とこれ
の表面に０．５〜２０μｍの平均層厚で化学蒸着および
／または物理蒸着された硬質被覆層で構成され、前記サ
ーメット基体は、その断面の顕微鏡組織観察で、硬質相
が７５〜９５面積％を占め、残りが結合相と不可避不純
物からなる組織を有し、上記硬質相は、芯部および周辺
部が実質的にＴｉとｍの複合炭窒化物（ただし、ｍは元
素周期律表の４ａ，５ａ，および６ａ族金属のうちの１
種または２種以上を示す）からなる有芯構造を有し、上
記結合相は、結合相に占める重量割合で、Ｎｉ：１０〜
３５％、Ｃｏ：４５〜７０％、を含有するＣｏ−Ｎｉ系
合金（ただし、Ｎｉ＋Ｃｏ＝９０％以上）からなり、一
方、上記硬質被覆層は、周期律表の４ａ、５ａ、および
６ａ族金属、さらにＡｌの炭化物、窒化物、および酸化
物、並びにこれらの２種以上の固溶体のうちの１種の単
層または２種以上の複層からなり、さらに上記フライス
被覆チップの主切刃およびさらい刃に形成されるチャン
ファホーニング量（以下、単にホーニング量と云う）
が、 主切刃：０．１０〜０．２５ｍｍ、 さらい刃：０．１０〜０．２５ｍｍ、 であることも知られている。さらに、上記の正面フライ
ス工具のフライス被覆チップを構成するサーメット基体
が、通常、硬質相芯部形成用原料粉末としてＴｉとｍの
複合炭窒化物粉末（ただし、ｍは元素周期律表の４ａ，
５ａ，および６ａ族金属のうちの１種または２種以上を
示す）、硬質相周辺部形成用原料粉末として前記ｍの炭
化物粉末および窒化物粉末のうちの１種または２種以上
を用い、また結合相形成用原料粉末としてＣｏ粉末およ
びＮｉ粉末を用い、これら原料粉末を所定の配合組成に
配合し、湿式混合し、乾燥した後、圧粉体にプレス成形
し、この圧粉体を、減圧窒素雰囲気中、１４２０〜１６
００℃の温度に所定時間保持後、炉冷の条件で燒結する
ことにより製造されることも知られている。
正面図で、また図1（ｂ）に半部縦断面拡大図で示され
る通り、カッターの正面に所定間隔をもって複数個の表
面被覆サーメット製フライススローアウエイチップ(以
下、単にフライス被覆チップと云う)を着脱自在に取り
付けてなる構造の正面フライス工具が知られている。ま
た、上記フライス被覆チップが、サーメット基体とこれ
の表面に０．５〜２０μｍの平均層厚で化学蒸着および
／または物理蒸着された硬質被覆層で構成され、前記サ
ーメット基体は、その断面の顕微鏡組織観察で、硬質相
が７５〜９５面積％を占め、残りが結合相と不可避不純
物からなる組織を有し、上記硬質相は、芯部および周辺
部が実質的にＴｉとｍの複合炭窒化物（ただし、ｍは元
素周期律表の４ａ，５ａ，および６ａ族金属のうちの１
種または２種以上を示す）からなる有芯構造を有し、上
記結合相は、結合相に占める重量割合で、Ｎｉ：１０〜
３５％、Ｃｏ：４５〜７０％、を含有するＣｏ−Ｎｉ系
合金（ただし、Ｎｉ＋Ｃｏ＝９０％以上）からなり、一
方、上記硬質被覆層は、周期律表の４ａ、５ａ、および
６ａ族金属、さらにＡｌの炭化物、窒化物、および酸化
物、並びにこれらの２種以上の固溶体のうちの１種の単
層または２種以上の複層からなり、さらに上記フライス
被覆チップの主切刃およびさらい刃に形成されるチャン
ファホーニング量（以下、単にホーニング量と云う）
が、 主切刃：０．１０〜０．２５ｍｍ、 さらい刃：０．１０〜０．２５ｍｍ、 であることも知られている。さらに、上記の正面フライ
ス工具のフライス被覆チップを構成するサーメット基体
が、通常、硬質相芯部形成用原料粉末としてＴｉとｍの
複合炭窒化物粉末（ただし、ｍは元素周期律表の４ａ，
５ａ，および６ａ族金属のうちの１種または２種以上を
示す）、硬質相周辺部形成用原料粉末として前記ｍの炭
化物粉末および窒化物粉末のうちの１種または２種以上
を用い、また結合相形成用原料粉末としてＣｏ粉末およ
びＮｉ粉末を用い、これら原料粉末を所定の配合組成に
配合し、湿式混合し、乾燥した後、圧粉体にプレス成形
し、この圧粉体を、減圧窒素雰囲気中、１４２０〜１６
００℃の温度に所定時間保持後、炉冷の条件で燒結する
ことにより製造されることも知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の切削加工
の省力化および省エネ化、さらに低コスト化に対する要
求は強く、これに伴い、正面フライス切削加工の場合、
高送り条件での切削が望まれる傾向にあるが、上記の従
来正面フライス工具においては、これを高送り切削に用
いると、切削面粗さが著しく荒れるようになり、そこで
切削面粗さの低下を抑制する目的で、フライス被覆チッ
プのさらい刃のホーニング量を小さくする試みもなされ
たが、このようにさらい刃のホーニング量を小さくした
状態で、高送り切削を行うと、さらい刃部分が塑性変形
を起こし、この結果大きな偏摩耗が生じ、これが原因で
比較的短時間で使用寿命に至るのが現状である。
の省力化および省エネ化、さらに低コスト化に対する要
求は強く、これに伴い、正面フライス切削加工の場合、
高送り条件での切削が望まれる傾向にあるが、上記の従
来正面フライス工具においては、これを高送り切削に用
いると、切削面粗さが著しく荒れるようになり、そこで
切削面粗さの低下を抑制する目的で、フライス被覆チッ
プのさらい刃のホーニング量を小さくする試みもなされ
たが、このようにさらい刃のホーニング量を小さくした
状態で、高送り切削を行うと、さらい刃部分が塑性変形
を起こし、この結果大きな偏摩耗が生じ、これが原因で
比較的短時間で使用寿命に至るのが現状である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、上記の従来正面フライス工具に
着目し、高送り切削を行っても切削面粗さを良好な状態
に保持したままで、長期に亘る切削を可能ならしめるフ
ライス被覆チップを開発すべく、研究を行った結果、正
面フライス工具のフライス被覆チップを構成するサーメ
ット基体における有芯構造を有する硬質相の芯部と周辺
部を、実質的にＴｉとＭの複合炭窒化物（ただし、Ｍは
Ｔａ，Ｎｂ，Ｖ，Ｗ，およびＺｒのうちの１種または２
種以上を示す）に特定し、かつ、同結合相を、結合相に
占める重量割合で、Ｗ：１５〜３５％、Ｎｉ：１０〜３
５％、Ｃｏ：３５〜７０％、を含有するＣｏ−Ｎｉ−Ｗ
系合金（ただし、Ｗ＋Ｎｉ＋Ｃｏ＝９０％以上）で構成
すると、この結果のサーメット基体で構成された被覆チ
ップにおいては、これのさらい刃のホーニング量を所定
の良好な面粗さを保持する目的で、０．０２〜０．０８
ｍｍに小さくした状態で、高送り切削を行っても、さら
い刃はすぐれた耐塑性変形性を示し、偏摩耗の発生は皆
無となることから、所定の良好な切削面粗さで、長期に
亘ってすぐれた切削性能を発揮するようになるという研
究結果を得たのである。
上述のような観点から、上記の従来正面フライス工具に
着目し、高送り切削を行っても切削面粗さを良好な状態
に保持したままで、長期に亘る切削を可能ならしめるフ
ライス被覆チップを開発すべく、研究を行った結果、正
面フライス工具のフライス被覆チップを構成するサーメ
ット基体における有芯構造を有する硬質相の芯部と周辺
部を、実質的にＴｉとＭの複合炭窒化物（ただし、Ｍは
Ｔａ，Ｎｂ，Ｖ，Ｗ，およびＺｒのうちの１種または２
種以上を示す）に特定し、かつ、同結合相を、結合相に
占める重量割合で、Ｗ：１５〜３５％、Ｎｉ：１０〜３
５％、Ｃｏ：３５〜７０％、を含有するＣｏ−Ｎｉ−Ｗ
系合金（ただし、Ｗ＋Ｎｉ＋Ｃｏ＝９０％以上）で構成
すると、この結果のサーメット基体で構成された被覆チ
ップにおいては、これのさらい刃のホーニング量を所定
の良好な面粗さを保持する目的で、０．０２〜０．０８
ｍｍに小さくした状態で、高送り切削を行っても、さら
い刃はすぐれた耐塑性変形性を示し、偏摩耗の発生は皆
無となることから、所定の良好な切削面粗さで、長期に
亘ってすぐれた切削性能を発揮するようになるという研
究結果を得たのである。
【０００５】この発明は、上記の研究結果に基づいてな
されたものであって、カッタ−の正面に複数個のフライ
ス被覆チップを着脱自在に取り付けてなる正面フライス
工具において、サーメット基体とこれの表面に０．５〜
２０μｍの平均層厚で化学蒸着および／または物理蒸着
された硬質被覆層で構成された上記フライス被覆チップ
における前記サーメット基体を、その断面の顕微鏡組織
観察で、硬質相が７５〜９５面積％を占め、残りが結合
相と不可避不純物からなる組織を有する炭窒化チタン系
サーメットで構成し、かつ上記硬質相は、芯部および周
辺部が実質的にＴｉとＭの複合炭窒化物（ただし、Ｍは
Ｔａ，Ｎｂ，Ｖ，Ｗ，およびＺｒのうちの１種または２
種以上を示す）からなる有芯構造を有し、上記結合相
は、結合相に占める重量割合で、Ｗ：１５〜３５％、Ｎ
ｉ：１０〜３５％、Ｃｏ：３５〜７０％、を含有するＣ
ｏ−Ｎｉ−Ｗ系合金（ただし、Ｗ＋Ｎｉ＋Ｃｏ＝９０％
以上）からなり、さらに上記フライス被覆チップの主切
刃およびさらい刃に形成されるホーニング量を、 主切刃：０．１０〜０．２５ｍｍ、 さらい刃：０．０２〜０．０８ｍｍ、 としてなる、高送り切削で、切削面粗さの低下なく、す
ぐれた耐摩耗性を発揮する正面フライス工具に特徴を有
するものである。
されたものであって、カッタ−の正面に複数個のフライ
ス被覆チップを着脱自在に取り付けてなる正面フライス
工具において、サーメット基体とこれの表面に０．５〜
２０μｍの平均層厚で化学蒸着および／または物理蒸着
された硬質被覆層で構成された上記フライス被覆チップ
における前記サーメット基体を、その断面の顕微鏡組織
観察で、硬質相が７５〜９５面積％を占め、残りが結合
相と不可避不純物からなる組織を有する炭窒化チタン系
サーメットで構成し、かつ上記硬質相は、芯部および周
辺部が実質的にＴｉとＭの複合炭窒化物（ただし、Ｍは
Ｔａ，Ｎｂ，Ｖ，Ｗ，およびＺｒのうちの１種または２
種以上を示す）からなる有芯構造を有し、上記結合相
は、結合相に占める重量割合で、Ｗ：１５〜３５％、Ｎ
ｉ：１０〜３５％、Ｃｏ：３５〜７０％、を含有するＣ
ｏ−Ｎｉ−Ｗ系合金（ただし、Ｗ＋Ｎｉ＋Ｃｏ＝９０％
以上）からなり、さらに上記フライス被覆チップの主切
刃およびさらい刃に形成されるホーニング量を、 主切刃：０．１０〜０．２５ｍｍ、 さらい刃：０．０２〜０．０８ｍｍ、 としてなる、高送り切削で、切削面粗さの低下なく、す
ぐれた耐摩耗性を発揮する正面フライス工具に特徴を有
するものである。
【０００６】つぎに、この発明の正面フライス工具のフ
ライス被覆チップにおいて、これを構成するサーメット
基体の組成およびホーニング量、さらに硬質被覆層の平
均層厚を上記の通りに限定した理由を説明する。 （ａ）サーメット基体の硬質相の割合 その割合が７５面積％未満では、相対的に結合相の割合
が多くなりすぎて、所望の耐摩耗性を確保することがで
きず、一方その割合が95面積％を超えると、焼結性が低
下し、所望の強度を確保することができなくなることか
ら、その割合を７５〜９５％と定めた。
ライス被覆チップにおいて、これを構成するサーメット
基体の組成およびホーニング量、さらに硬質被覆層の平
均層厚を上記の通りに限定した理由を説明する。 （ａ）サーメット基体の硬質相の割合 その割合が７５面積％未満では、相対的に結合相の割合
が多くなりすぎて、所望の耐摩耗性を確保することがで
きず、一方その割合が95面積％を超えると、焼結性が低
下し、所望の強度を確保することができなくなることか
ら、その割合を７５〜９５％と定めた。
【０００７】（ｂ）サーメット基体の結合相の組成 Ｗ成分には、結合相の耐塑性変形性を著しく向上させ、
もって切刃部、特にさらい刃のホーニング量を０．０８
ｍｍ以下に小さくした状態で高送り切削を行っても切刃
部に偏摩耗の原因となる塑性変形が起こらないようにす
る作用があるが、その割合が１５重量％未満では、前記
作用に所望の効果が得られず、一方その割合が３５重量
％を超えると、結合相の靭性が低下し、切刃部に欠けや
チッピング（微少欠け）が発生し易くなることから、そ
の割合を１５〜３５重量％と定めた。また、Ni成分に
は、硬質相とのぬれ性を向上させ、もって耐チッピング
性を向上させる作用があるが、その割合が１０重量％未
満では、所望の耐チッピング性向上効果がえられず、一
方その割合が３５重量％を超えると、結合相の強度およ
び耐塑性変形性が低下し、これが摩耗促進の原因となる
ことから、その割合を１０〜３５重量％と定めた。さら
に、Co成分には、焼結性を向上させ、もってサーメット
基体の強度を向上させる作用があるが、その割合が３５
重量％未満では、所望の強度向上効果が得られず、一方
その割合が７０重量％を超えると、耐塑性変形性に低下
傾向が現れるようになることから、その割合を３５〜７
０重量％と定めた。なお、この場合Ｗ＋Ｎｉ＋Ｃｏが９
０重量％未満になると結合相の強度が急激に低下し、こ
の結果切刃部に欠けやチッピングが発生し易くなること
から、Ｗ＋Ｎｉ＋Ｃｏの割合を９０重量％以上にしなけ
ればならない。
もって切刃部、特にさらい刃のホーニング量を０．０８
ｍｍ以下に小さくした状態で高送り切削を行っても切刃
部に偏摩耗の原因となる塑性変形が起こらないようにす
る作用があるが、その割合が１５重量％未満では、前記
作用に所望の効果が得られず、一方その割合が３５重量
％を超えると、結合相の靭性が低下し、切刃部に欠けや
チッピング（微少欠け）が発生し易くなることから、そ
の割合を１５〜３５重量％と定めた。また、Ni成分に
は、硬質相とのぬれ性を向上させ、もって耐チッピング
性を向上させる作用があるが、その割合が１０重量％未
満では、所望の耐チッピング性向上効果がえられず、一
方その割合が３５重量％を超えると、結合相の強度およ
び耐塑性変形性が低下し、これが摩耗促進の原因となる
ことから、その割合を１０〜３５重量％と定めた。さら
に、Co成分には、焼結性を向上させ、もってサーメット
基体の強度を向上させる作用があるが、その割合が３５
重量％未満では、所望の強度向上効果が得られず、一方
その割合が７０重量％を超えると、耐塑性変形性に低下
傾向が現れるようになることから、その割合を３５〜７
０重量％と定めた。なお、この場合Ｗ＋Ｎｉ＋Ｃｏが９
０重量％未満になると結合相の強度が急激に低下し、こ
の結果切刃部に欠けやチッピングが発生し易くなること
から、Ｗ＋Ｎｉ＋Ｃｏの割合を９０重量％以上にしなけ
ればならない。
【０００８】（ｃ）硬質被覆層の平均層厚 その平均層厚が、０．５μｍ未満では所望の耐摩耗性を
確保することができず、一方その平均層厚が１０μｍを
超えると切刃に欠けやチッピングなどが発生し易くなる
ことから、その平均層厚が０．５〜２０μｍと定められ
ている。
確保することができず、一方その平均層厚が１０μｍを
超えると切刃に欠けやチッピングなどが発生し易くなる
ことから、その平均層厚が０．５〜２０μｍと定められ
ている。
【０００９】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の正面フライス
工具を実施例により具体的に説明する。まず、硬質相芯
部形成用原料粉末として、いずれも１〜２μmの範囲内
の所定の平均粒径を有し、かついずれも原子比で、（Ｔ
ｉ0.9Ｔａ0.1）Ｃ0.7Ｎ0.3の組成もったＴｉとＴａの複
合炭窒化物粉末、（Ｔｉ0.9Ｎｂ0.1）Ｃ0.7Ｎ0.3の組成
もったＴｉとＮｂの複合炭窒化物粉末、（Ｔｉ0.8Ｔａ
0.1Ｚｒ0.1）Ｃ0.5Ｎ0.5の組成もったＴｉとＴａとＺｒ
の複合炭窒化物粉末、（Ｔｉ0.7Ｗ0.3）Ｃ0.5Ｎ0 .5の組
成もったＴｉとＷの複合炭窒化物粉末、Ｔｉ0.7Ｗ0.2Ｎ
ｂ0.1）Ｃ0.4Ｎ0. 6の組成もったＴｉとＷとＮｂの複合
炭窒化物粉末、（Ｔｉ0.9Ｖ0.1）Ｃ0.6Ｎ0. 4の組成もっ
たＴｉとＶの複合炭窒化物粉末、（Ｔｉ0.8Ｖ0.1Ｚｒ
0.1）Ｃ0.7Ｎ0 .3の組成もったＴｉとＶとＺｒの複合炭
窒化物粉末、（Ｔｉ0.7Ｚｒ0.3）Ｃ0.5Ｎ0.5の組成もっ
たＴｉとＺｒの複合炭窒化物粉末、（Ｔｉ0.8Ｔａ0.1Ｎ
ｂ0.1）Ｃ0.7Ｎ0.3の組成もったＴｉとＴａとＮｂの複
合炭窒化物粉末、および（Ｔｉ0. 7Ｔａ0.1Ｖ0.1Ｗ0.1）
Ｃ0.6Ｎ0.4の組成もったＴｉとＴａとＶとＷの複合炭窒
化物粉末を用意し、また、硬質相周辺部形成用原料粉末
として、同じくいずれも１〜２μmの範囲内の所定の平
均粒径を有する、ＴｉＮ粉末、ＺｒＣ粉末、ＴａＣ粉
末、ＮｂＣ粉末、およびＷC粉末を用意し、さらに結合
相形成用原料粉末として、同じくいずれも１〜２μmの
範囲内の所定の平均粒径を有する、Ｗ粉末、Ｎｉ粉末、
およびＣｏ粉末を用意し、これら原料粉末を表１，２に
示される配合組成に配合し、ボールミルで７２時間湿式
混合し、乾燥した後、１５ｋｇｆ／ｍｍ２の圧力で圧粉
体にプレス成形し、この圧粉体を、１５５０℃まで真空
中、２℃／分の昇温速度で昇温、１５５０℃に昇温後、
雰囲気を５ｔｏｒｒの減圧窒素雰囲気中に変えて１．５
時間保持して、炉冷の条件で燒結し、焼結後、切刃部の
主切刃およびさらい刃にそれぞれ同じく表３、４に示さ
れる量のホーニング（主切刃のホーニング量は通常の値
であるが、さらい刃のそれは通常の値より小さい値であ
る）を施すことにより、いずれもＳＥＥＮ１２０３ＡＦ
ＴＮ１の形状をもった本発明正面フライス工具用サーメ
ット基体（以下、本発明サーメット基体と云う）Ａ〜Ｊ
および比較正面フライス工具用サーメット基体（以下、
比較サーメット基体と云う）ａ〜ｊをそれぞれ製造し
た。なお、比較サーメット基体ａ〜ｊは、これの結合相
におけるＷ含有量が7重量％以下か、あるいは結合相が
Ｗ成分を含有しないものである。
工具を実施例により具体的に説明する。まず、硬質相芯
部形成用原料粉末として、いずれも１〜２μmの範囲内
の所定の平均粒径を有し、かついずれも原子比で、（Ｔ
ｉ0.9Ｔａ0.1）Ｃ0.7Ｎ0.3の組成もったＴｉとＴａの複
合炭窒化物粉末、（Ｔｉ0.9Ｎｂ0.1）Ｃ0.7Ｎ0.3の組成
もったＴｉとＮｂの複合炭窒化物粉末、（Ｔｉ0.8Ｔａ
0.1Ｚｒ0.1）Ｃ0.5Ｎ0.5の組成もったＴｉとＴａとＺｒ
の複合炭窒化物粉末、（Ｔｉ0.7Ｗ0.3）Ｃ0.5Ｎ0 .5の組
成もったＴｉとＷの複合炭窒化物粉末、Ｔｉ0.7Ｗ0.2Ｎ
ｂ0.1）Ｃ0.4Ｎ0. 6の組成もったＴｉとＷとＮｂの複合
炭窒化物粉末、（Ｔｉ0.9Ｖ0.1）Ｃ0.6Ｎ0. 4の組成もっ
たＴｉとＶの複合炭窒化物粉末、（Ｔｉ0.8Ｖ0.1Ｚｒ
0.1）Ｃ0.7Ｎ0 .3の組成もったＴｉとＶとＺｒの複合炭
窒化物粉末、（Ｔｉ0.7Ｚｒ0.3）Ｃ0.5Ｎ0.5の組成もっ
たＴｉとＺｒの複合炭窒化物粉末、（Ｔｉ0.8Ｔａ0.1Ｎ
ｂ0.1）Ｃ0.7Ｎ0.3の組成もったＴｉとＴａとＮｂの複
合炭窒化物粉末、および（Ｔｉ0. 7Ｔａ0.1Ｖ0.1Ｗ0.1）
Ｃ0.6Ｎ0.4の組成もったＴｉとＴａとＶとＷの複合炭窒
化物粉末を用意し、また、硬質相周辺部形成用原料粉末
として、同じくいずれも１〜２μmの範囲内の所定の平
均粒径を有する、ＴｉＮ粉末、ＺｒＣ粉末、ＴａＣ粉
末、ＮｂＣ粉末、およびＷC粉末を用意し、さらに結合
相形成用原料粉末として、同じくいずれも１〜２μmの
範囲内の所定の平均粒径を有する、Ｗ粉末、Ｎｉ粉末、
およびＣｏ粉末を用意し、これら原料粉末を表１，２に
示される配合組成に配合し、ボールミルで７２時間湿式
混合し、乾燥した後、１５ｋｇｆ／ｍｍ２の圧力で圧粉
体にプレス成形し、この圧粉体を、１５５０℃まで真空
中、２℃／分の昇温速度で昇温、１５５０℃に昇温後、
雰囲気を５ｔｏｒｒの減圧窒素雰囲気中に変えて１．５
時間保持して、炉冷の条件で燒結し、焼結後、切刃部の
主切刃およびさらい刃にそれぞれ同じく表３、４に示さ
れる量のホーニング（主切刃のホーニング量は通常の値
であるが、さらい刃のそれは通常の値より小さい値であ
る）を施すことにより、いずれもＳＥＥＮ１２０３ＡＦ
ＴＮ１の形状をもった本発明正面フライス工具用サーメ
ット基体（以下、本発明サーメット基体と云う）Ａ〜Ｊ
および比較正面フライス工具用サーメット基体（以下、
比較サーメット基体と云う）ａ〜ｊをそれぞれ製造し
た。なお、比較サーメット基体ａ〜ｊは、これの結合相
におけるＷ含有量が7重量％以下か、あるいは結合相が
Ｗ成分を含有しないものである。
【００１０】この結果得られた各種のサーメット基体に
ついて、その任意断面を光学顕微鏡により組織観察し、
その組織から画像解析装置を用いて、いずれも有芯構造
を有する硬質相の割合を測定したところ、表３、４に示
される値を示した。また、同じくサーメット基体の結合
相について、湿式成分分析法を用いて、Ｗ、Ｎｉ、およ
びＣｏの含有量（結合相に占める重量割合）を測定した
ところ、同じく表３、４に示される値を示した。
ついて、その任意断面を光学顕微鏡により組織観察し、
その組織から画像解析装置を用いて、いずれも有芯構造
を有する硬質相の割合を測定したところ、表３、４に示
される値を示した。また、同じくサーメット基体の結合
相について、湿式成分分析法を用いて、Ｗ、Ｎｉ、およ
びＣｏの含有量（結合相に占める重量割合）を測定した
ところ、同じく表３、４に示される値を示した。
【００１１】ついで、上記の本発明サーメット基体Ａ〜
Ｊおよび比較サーメット基体ａ〜ｊを、アセトン中で超
音波洗浄し、乾燥した状態で、物理蒸着装置の１種であ
るアークイオンプレーテイング装置に装入し、その表面
に表５、６に示される目標組成および目標層厚の硬質被
覆層をそれぞれ形成することにより本発明正面フライス
工具用被覆チップ（以下、本発明フライス被覆チップと
云う）１〜１０および比較正面フライス工具用被覆チッ
プ（以下、比較フライス被覆チップと云う）１〜１０を
それぞれ製造した。なお、上記の各種フライス被覆チッ
プについて、これの硬質被覆層の断面を走査型電子顕微
鏡により観察し、その組成および層厚を測定したとこ
ろ、表５、６に示される目標組成および目標層厚とほぼ
同じ組成および平均層厚を示した。
Ｊおよび比較サーメット基体ａ〜ｊを、アセトン中で超
音波洗浄し、乾燥した状態で、物理蒸着装置の１種であ
るアークイオンプレーテイング装置に装入し、その表面
に表５、６に示される目標組成および目標層厚の硬質被
覆層をそれぞれ形成することにより本発明正面フライス
工具用被覆チップ（以下、本発明フライス被覆チップと
云う）１〜１０および比較正面フライス工具用被覆チッ
プ（以下、比較フライス被覆チップと云う）１〜１０を
それぞれ製造した。なお、上記の各種フライス被覆チッ
プについて、これの硬質被覆層の断面を走査型電子顕微
鏡により観察し、その組成および層厚を測定したとこ
ろ、表５、６に示される目標組成および目標層厚とほぼ
同じ組成および平均層厚を示した。
【００１２】さらに、これら各種のフライス被覆チップ
を、図1に示される通り、正面直径：ｍｍのカッターの
正面に試験の目的で1個取り付けて（ネジ止め）正面フ
ライス工具とし、この状態で、 被削材：ＪＩＳ：ＳＮＣＭ４３９の板材、 切削速度：３５０ｍ／ｍｉｎ、 切り込み：１．５ｍｍ、 送り：０．５mm／刃、 の条件で合金鋼の乾式高送りフライス切削試験を行い、
使用寿命に至るまでの切削時間を測定した。なお、この
切削試験での被削材の表面粗さを切削開始後1分の時点
で測定したところ、いずれもＲｚ１．９〜２．８を示
し、きわめて良好な仕上げ面粗さを示した。
を、図1に示される通り、正面直径：ｍｍのカッターの
正面に試験の目的で1個取り付けて（ネジ止め）正面フ
ライス工具とし、この状態で、 被削材：ＪＩＳ：ＳＮＣＭ４３９の板材、 切削速度：３５０ｍ／ｍｉｎ、 切り込み：１．５ｍｍ、 送り：０．５mm／刃、 の条件で合金鋼の乾式高送りフライス切削試験を行い、
使用寿命に至るまでの切削時間を測定した。なお、この
切削試験での被削材の表面粗さを切削開始後1分の時点
で測定したところ、いずれもＲｚ１．９〜２．８を示
し、きわめて良好な仕上げ面粗さを示した。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】
【表３】
【００１６】
【表４】
【００１７】
【表５】
【００１８】
【表６】
【００１９】
【発明の効果】表１〜６に示される結果から、前記本発
明フライス被覆チップ１〜１０を取り付けてなる正面フ
ライス工具においては、前記フライス被覆チップを構成
するサーメット基体の結合相がＷ成分を高い割合で含有
するので、さらい刃のホーニング量を切削面粗さ低下を
防止する目的で０．０２〜０．０８ｍｍに小さくした状
態で高送り切削を行っても前期結合相中のＷ成分の作用
ですぐれた耐塑性変形性を示し、長期に亘ってすぐれた
切削性能を発揮するのに対して、前記比較フライス被覆
チップ１〜１０を取り付けてなる正面フライス工具にお
いては、これを構成するサーメット基体の結合相にはＷ
成分の含有がなく、またあっても高々７重量％程度では
所望の耐塑性変形性を結合相に確保することはできず、
したがってさらい刃のホーニング量を小さくした状態で
高送り切削を行った場合には、いずれも耐塑性変形が原
因の偏摩耗を起こし、比較的短時間で使用寿命に至るこ
とが明らかである。上述のように、この発明の正面フラ
イス工具は、切削面粗さをきわめて良好な状態に保持し
たままでの高送り切削を可能とするものであり、したが
って切削加工の省力化および省エネ化、さらに低コスト
化に大いに寄与するものである。
明フライス被覆チップ１〜１０を取り付けてなる正面フ
ライス工具においては、前記フライス被覆チップを構成
するサーメット基体の結合相がＷ成分を高い割合で含有
するので、さらい刃のホーニング量を切削面粗さ低下を
防止する目的で０．０２〜０．０８ｍｍに小さくした状
態で高送り切削を行っても前期結合相中のＷ成分の作用
ですぐれた耐塑性変形性を示し、長期に亘ってすぐれた
切削性能を発揮するのに対して、前記比較フライス被覆
チップ１〜１０を取り付けてなる正面フライス工具にお
いては、これを構成するサーメット基体の結合相にはＷ
成分の含有がなく、またあっても高々７重量％程度では
所望の耐塑性変形性を結合相に確保することはできず、
したがってさらい刃のホーニング量を小さくした状態で
高送り切削を行った場合には、いずれも耐塑性変形が原
因の偏摩耗を起こし、比較的短時間で使用寿命に至るこ
とが明らかである。上述のように、この発明の正面フラ
イス工具は、切削面粗さをきわめて良好な状態に保持し
たままでの高送り切削を可能とするものであり、したが
って切削加工の省力化および省エネ化、さらに低コスト
化に大いに寄与するものである。
【図1】正面フライス工具の半部切欠き正面図（ａ）お
よび半部縦断面拡大図（ｂ）である。
よび半部縦断面拡大図（ｂ）である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年３月２日（２０００．３．２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】（ｃ）硬質被覆層の平均層厚 その平均層厚が、０．５μｍ未満では所望の耐摩耗性を
確保することができず、一方その平均層厚が１０μｍを
超えると切刃に欠けやチッピングなどが発生し易くなる
ことから、その平均層厚が０．５〜１０μｍと定められ
ている。
確保することができず、一方その平均層厚が１０μｍを
超えると切刃に欠けやチッピングなどが発生し易くなる
ことから、その平均層厚が０．５〜１０μｍと定められ
ている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】この結果得られた各種のサーメット基体に
ついて、その任意断面を走査型電子顕微鏡により組織観
察し、その組織から画像解析装置を用いて、いずれも有
芯構造を有する硬質相の割合を測定したところ、表３、
４に示される値を示した。また、同じくサーメット基体
の結合相について、湿式成分分析法を用いて、Ｗ、Ｎ
ｉ、およびＣｏの含有量（結合相に占める重量割合）を
測定したところ、同じく表３、４に示される値を示し
た。
ついて、その任意断面を走査型電子顕微鏡により組織観
察し、その組織から画像解析装置を用いて、いずれも有
芯構造を有する硬質相の割合を測定したところ、表３、
４に示される値を示した。また、同じくサーメット基体
の結合相について、湿式成分分析法を用いて、Ｗ、Ｎ
ｉ、およびＣｏの含有量（結合相に占める重量割合）を
測定したところ、同じく表３、４に示される値を示し
た。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】さらに、これら各種のフライス被覆チップ
を、図1に示される通り、正面直径：２００ｍｍのカッ
ターの正面に試験の目的で1個取り付けて（ネジ止め）
正面フライス工具とし、この状態で、 被削材：ＪＩＳ：ＳＮＣＭ４３９の板材、 切削速度：３５０ｍ／ｍｉｎ、 切り込み：１．５ｍｍ、 送り：０．５mm／刃、 の条件で合金鋼の乾式高送りフライス切削試験を行い、
使用寿命に至るまでの切削時間を測定した。なお、この
切削試験での被削材の表面粗さを切削開始後1分の時点
で測定したところ、いずれもＲｚ１．９〜２．８を示
し、きわめて良好な仕上げ面粗さを示した。
を、図1に示される通り、正面直径：２００ｍｍのカッ
ターの正面に試験の目的で1個取り付けて（ネジ止め）
正面フライス工具とし、この状態で、 被削材：ＪＩＳ：ＳＮＣＭ４３９の板材、 切削速度：３５０ｍ／ｍｉｎ、 切り込み：１．５ｍｍ、 送り：０．５mm／刃、 の条件で合金鋼の乾式高送りフライス切削試験を行い、
使用寿命に至るまでの切削時間を測定した。なお、この
切削試験での被削材の表面粗さを切削開始後1分の時点
で測定したところ、いずれもＲｚ１．９〜２．８を示
し、きわめて良好な仕上げ面粗さを示した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福村 昌史 茨城県結城郡石下町大字古間木1511番地 三菱マテリアル株式会社筑波製作所内 (72)発明者 辻崎 久史 茨城県結城郡石下町大字古間木1511番地 三菱マテリアル株式会社筑波製作所内 Ｆターム(参考） 3C022 HH01 LL00 3C046 FF05 FF10 FF11 FF19 FF22 FF25
Claims (1)
- 【請求項1】 カッターの正面に複数個の表面被覆サー
メット製フライススローアウエイチップを着脱自在に取
り付けてなる正面フライス工具において、 前記表面被覆サーメット製フライススローアウエイチッ
プを構成するサーメット基体とこれの表面に０．５〜２
０μｍの平均層厚で化学蒸着および／または物理蒸着さ
れる硬質被覆層のうちの前記サーメット基体を、その断
面の顕微鏡組織観察で、硬質相が７５〜９５面積％を占
め、残りが結合相と不可避不純物からなる組織を有する
炭窒化チタン系サーメットで構成し、 かつ上記硬質相は、芯部および周辺部が実質的にＴｉと
Ｍの複合炭窒化物（ただし、ＭはＴａ，Ｎｂ，Ｖ，Ｗ，
およびＺｒのうちの１種または２種以上を示す）からな
る有芯構造を有し、 上記結合相は、結合相に占める重量割合で、 Ｗ：１５〜３５％、 Ｎｉ：１０〜３５％、 Ｃｏ：３５〜７０％、 を含有するＣｏ−Ｎｉ−Ｗ系合金（ただし、Ｗ＋Ｎｉ＋
Ｃｏ＝９０％以上）からなり、 さらに上記表面被覆サーメット製フライススローアウエ
イチップの主切刃およびさらい刃に形成されるチャンフ
ァホーニング量を、 主切刃：０．１０〜０．２５ｍｍ、 さらい刃：０．０２〜０．０８ｍｍ、 としたことを特徴とする高送り切削で、切削面粗さの低
下なく、すぐれた耐摩耗性を発揮する正面フライス工
具。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11801399A JP2000308915A (ja) | 1999-04-26 | 1999-04-26 | 高送り切削で、切削面粗さの低下なく、すぐれた耐摩耗性を発揮する正面フライス工具 |
| CN00117605A CN1117168C (zh) | 1999-04-05 | 2000-04-05 | 金属陶瓷的切削镶嵌刀片 |
| EP00107084A EP1043414B1 (en) | 1999-04-05 | 2000-04-05 | Cermet cutting insert |
| DE60006017T DE60006017T2 (de) | 1999-04-05 | 2000-04-05 | Schneideinsatz aus Cermet |
| HK01102312A HK1031743A1 (en) | 1999-04-05 | 2001-03-30 | Cermet cutting insert |
| HK01103268A HK1032609A1 (en) | 1999-04-05 | 2001-05-09 | Cermet cutting insert |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11801399A JP2000308915A (ja) | 1999-04-26 | 1999-04-26 | 高送り切削で、切削面粗さの低下なく、すぐれた耐摩耗性を発揮する正面フライス工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000308915A true JP2000308915A (ja) | 2000-11-07 |
Family
ID=14725907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11801399A Withdrawn JP2000308915A (ja) | 1999-04-05 | 1999-04-26 | 高送り切削で、切削面粗さの低下なく、すぐれた耐摩耗性を発揮する正面フライス工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000308915A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006348386A (ja) * | 2000-12-19 | 2006-12-28 | Honda Motor Co Ltd | 複合材料の製造方法 |
| CN113614403A (zh) * | 2019-05-09 | 2021-11-05 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 用于机加工轴承环和制造滚动轴承的方法 |
-
1999
- 1999-04-26 JP JP11801399A patent/JP2000308915A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006348386A (ja) * | 2000-12-19 | 2006-12-28 | Honda Motor Co Ltd | 複合材料の製造方法 |
| CN113614403A (zh) * | 2019-05-09 | 2021-11-05 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 用于机加工轴承环和制造滚动轴承的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060704 |