JP2002046019A - ガイド付き回転切削工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガイド付き回転切削工具の高性能化と耐久性
向上を、製品を歪ませたり、本体の硬度低下やコスト上
昇等を招いたりせずに実現する。 【解決手段】 工具本体１の外周にガイドパッド５を鑞
付けして取付け、その後、このパッド５の表面に、低い
温度での成膜が可能なＤＬＣ（ダイヤモンドライクカー
ボン）膜６をコーティングして設けたのである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ガイド付きリー
マ等のガイド付き回転切削工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】工具本体の外周にガイドを設け、そのガ
イドを加工穴の穴面に接触させて加工中の工具の振れや
直進性の悪化を防止する技術は、リーマなどによく採用
されている。そのガイド付きリーマなどのガイド付き回
転切削工具は、工具本体とは別体のガイドパッドを鑞付
けするなどして取付けたものがパッドを耐摩耗性の高い
材料で形成でき、パッド交換によるガイドの機能再生も
行えて好ましい。

【０００３】この種の工具のガイドパッドは、通常超硬
合金で形成されるが、パッドの更なる摩耗抑制と溶着防
止を目的として、単刃型リーマのガイドについて、ガイ
ド面（加工穴との接触面）の少なくとも一部をダイヤモ
ンドで形成することが特開平６−８０４３号公報で提案
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の公報では、ガイ
ド面を形成するダイヤモンドとして塊状のものや気相合
成法で得られるコーティング膜を挙げている。ところ
が、塊状の焼結ダイヤモンドを用いると、素材コストが
高価な上に加工性も悪いため、工具費が高くつく。

【０００５】また、コーティングダイヤモンド膜は、焼
結ダイヤモンドに比べて安価な反面、下記の不具合を生
じる。即ち、ガイドパッドを工具本体に鑞付けする前に
そのパッドにダイヤモンドのコーティング膜を設ける
と、通常の鑞付け法によるパッドの接合が行えない。

【０００６】一方、その不具合の回避策として、パッド
鑞付け後にコーティングを行うと、ダイヤモンド膜の成
膜温度がパッドの鑞付け温度とほぼ等しい（約７００
℃）ことから、コーティング時にガイドパッドが外れた
り、ずれたりする。

【０００７】また、鑞付け時の熱歪によって発生した残
留応力がコーティング熱によって解放され、製品に歪が
生じる。

【０００８】更に、成膜温度は、鋼の焼き鈍し温度とも
ほぼ等しく、鋼製工具本体の硬度低下の原因ともなって
本体の耐久性も低下する。

【０００９】これに加え、ダイヤモンドのコーティング
膜は、多結晶構造のため、表面粗さがＲｍａｘ１μｍ程
度と粗く、そのために加工穴の面粗さも粗くなり、高品
質の加工面が得られない。

【００１０】そこで、この発明は、工具の歪や、硬度低
下、加工面粗さの低下を招かずにガイドの溶着防止や耐
摩耗性向上を図ることを課題としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、工具本体の外周に設けるガイ
ド部のガイド面にダイヤモンドライクカーボン（以下Ｄ
ＬＣと記す）膜をコーティングして設けたのである。

【００１２】そのＤＬＣ膜は、工具本体に一体に形成さ
れたガイド部にも勿論設けることができるが、ガイド部
が、工具本体にガイドパッドを鑞付けして形成され、そ
の鑞付け後に、コーティングを施してガイドパッドの露
出した表面にコーティングを行う工具に設けると、発明
の効果が顕著に引き出される。

【００１３】

【作用】ＤＬＣ膜の成膜温度は２００℃以下であるの
で、ガイドパッドを鑞付けする工具に対して鑞付け後に
コーティングを施しても、パッドの外れやずれ、残留応
力の解放、鋼製本体の硬度低下が起こらない。

【００１４】また、ＤＬＣ膜は摩擦係数がダイヤモンド
と同等で、平滑性はコーティングによる多結晶ダイヤモ
ンドに勝り、相手攻撃性は低く、硬度もダイヤモンドに
は及ばないが他の硬質コーティング膜に比べてひけをと
らず、しかも、科学的に不活性と云う優れた特性をも
つ。そのＤＬＣ膜の優れた特性によってガイド部への被
削材の溶着と加工面の品質低下を無くし、ガイドの耐摩
耗性も高めることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１乃至図３に、この発明の切削
工具の実施形態を示す。例示の工具は、１ブレード、３
ガイドタイプのスローアウェイ式リーマであり、鋼製工
具本体１の先端外周にブレード２を皿ネジ３でロックし
て取付けている。また、工具本体１の先端側外周３箇所
に工具軸方向に延びる座溝４を設け、各座溝にガイドパ
ッド５を鑞付けして取付けている。

【００１６】ガイドパッド５は、超硬合金で形成されて
おり、そのパッド５の表面に、図４に示すＤＬＣ膜６が
設けられている。

【００１７】ＤＬＣ膜６は、ガイドパッド５を工具本体
１に鑞付けした後に、メタン（ＣＨ ₄ ）ガスなどを原料
に、プラズマＣＶＤ法やイオンプレーティング法などで
形成している。従って、ガイドパッド５の鑞付けは従前
の方法で支障無く行える。

【００１８】また、ＤＬＣ膜６の成膜は室温で行え、パ
ッドを接合した鑞材の軟化、溶融や工具本体の硬度低
下、残留応力の解放等が起こらない。

【００１９】ガイドパッド５の表面に設けたＤＬＣ膜６
は、ヌープ硬度が１５００〜３０００で、パッド母材の
超硬合金（ヌープ硬度１５００）よりも硬く、そのた
め、ガイドパッドの耐摩耗性が向上する。

【００２０】また、ＤＬＣ膜は、科学的に不活性で摩擦
係数は０．０５〜０．２０と非常に小さく、そのために
被削材との溶着が無くなる。

【００２１】さらに、ＤＬＣ膜は相手攻撃性が低く、表
面粗さもＲｍａｘ０．１μｍ（コーティングダイヤモン
ド膜の表面粗さの約１／１０）と非常に細かいため、加
工穴面を荒らすことがない。

【００２２】但し、ＤＬＣ膜は、酸化開始温度が３００
〜４００℃であるので、発熱量が多くなる加工では、ガ
イドパッドをクーラント液で冷却するなどの注意が必要
である。使用するクーラント液は、ＤＬＣ膜による摺動
性能の向上効果が得られるので潤滑性能の低いもの（油
剤濃度の低いもの）でよい。

【００２３】

【発明の効果】以上述べたように、この発明の切削工具
は、ガイド部のガイド面にＤＬＣ膜を設けたので、ガイ
ド部の溶着防止、加工面の品質向上、耐摩耗性の向上に
よる長寿命化が図れ、焼結ダイヤモンドを用いる場合の
著しいコストアップも回避できる。

【００２４】また、ＤＬＣ膜をガイドパッド鑞付け後に
コーティングしても、パッドの外れやずれ、残留応力の
解放による歪、本体の硬度低下が起こらず、高性能、高
信頼性を確保できる。

【００２５】このほか、加工時に使用する切削油剤の濃
度を下げても性能低下を来たさず、環境に優しく、切削
油剤コストの低減なども図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の切削工具の側面図

【図２】同上の工具を９０°回転させて見た側面図

【図３】同上の工具の拡大正面図

【図４】要部の拡大断面図

【符号の説明】

１ 工具本体 ２ ブレード ３ 皿ネジ ４ 座溝 ５ ガイドパッド ６ ＤＬＣ膜

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具本体の外周に、加工穴の内面に接す
   るガイド部を設けたガイド付き回転切削工具において、
   前記ガイド部のガイド面に、ダイヤモンドライクカーボ
   ン膜を設けたことを特徴とするガイド付き回転切削工
   具。
2. 【請求項２】 前記ガイド部が、工具本体にガイドパッ
   ドを鑞付けして形成され、その鑞付け後に、コーティン
   グを施してガイドパッドの露出した表面に前記ダイヤモ
   ンドライクカーボン膜を設けた請求項１記載のガイド付
   き回転切削工具。