JP2005052930A - 回転切削工具 - Google Patents

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Kazuhiro Hirose
和弘 広瀬
Naoya Omori
直也 大森
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Abstract

【課題】 耐折損性に優れた回転切削工具を提供する。
【解決手段】 刃部2と、刃部2と接合するシャンク部3とを含む回転切削工具1であって、刃部2の表面に、回転切削工具1の長手軸方向Xに対して−90.0°よりも大きく90.0°未満の方向に形成されている研削筋4を含む回転切削工具1である。ここで、刃部2とシャンク部3との境界7から長手軸方向Xに0.01mm以上シャンク部3側に侵入した位置αまでシャンク部3の表面に研削筋4aが形成されていることが好ましい。
【選択図】 図1

Description

本発明は回転切削工具に関し、特に耐折損性に優れた回転切削工具に関する。
従来から、プリント基板等の被削材の穴あけには、極小径のマイクロドリルに代表される回転切削工具が用いられている。被削材の穴あけは、高速回転した回転切削工具が被削材に接触して被削材が切削されることによって行われる。
近年では、被削材に微細な穴をあけるため回転切削工具の刃部の径の極小化が進みつつある。また、被削材の加工効率をより向上させるため回転切削工具をさらに高速回転させる必要も生じている。
しかし、極小の刃部を有する回転切削工具を高速回転で被削材に接触させた場合には、回転切削工具が折損しやすくなるという問題があった。
そこで、回転切削工具の耐折損性を向上させるため、回転切削工具の刃部の形状等を工夫等した技術が、例えば特許文献1〜4に開示されている。
特開昭62−181815号公報 特開平2−232111号公報 特開平6−344212号公報 特開平9−174435号公報
本発明の目的は、耐折損性に優れた回転切削工具を提供することにある。
本発明は、刃部と、刃部と接合するシャンク部とを含む回転切削工具であって、刃部の表面に、回転切削工具の長手軸方向に−90.0°よりも大きく90.0°未満の方向に形成されている研削筋を含む回転切削工具である。
ここで、本発明の回転切削工具においては、研削筋が、回転切削工具の長手軸方向に対して−87.5°以上87.5°以下の方向に形成されていることが好ましい。
また、本発明の回転切削工具においては、刃部とシャンク部との境界から長手軸方向に0.01mm以上シャンク部側に侵入した位置まで、シャンク部の表面に上記研削筋が形成されていることが好ましい。
また、本発明の回転切削工具は、炭化タングステンからなる硬質相と、鉄系金属からなる結合相とを含み、硬質相の平均粒子径が1.2μm以下であり、回転切削工具全体の質量に対する結合相の質量が2質量%以上15質量%以下であることが好ましい。ここで、クロム、タンタルおよびバナジウムからなる群から選ばれた少なくとも1種の金属が含まれており、回転切削工具全体の質量に対するこれらの金属のそれぞれの質量%の和と回転切削工具全体の質量に対する結合相の質量%との比が0.02以上0.5以下であることが好ましい。
また、本発明の回転切削工具の断面組織1mm2当たりに存在する粒子径が2.5μm以上の粒子の数が5個以下であることが好ましい。
また、本発明の回転切削工具の表面上に形成された少なくとも1層の硬質膜を含み、この硬質膜は、周期律表のIVA族の金属、周期律表のVA族の金属、周期律表のVIA族の金属、アルミニウムおよびケイ素からなる群から選択された少なくとも1種の金属と、炭素、窒素、酸素およびホウ素からなる群から選択された少なくとも1種の非金属との化合物、ダイヤモンドライクカーボンまたはダイヤモンドからなることが好ましい。
また、本発明の回転切削工具は、プリント基板の切削に用いられることが好ましい。
上述した本発明によれば、耐折損性に優れた回転切削工具を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本願の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
(回転切削工具)
図1に、本発明の回転切削工具の好ましい一例の模式的な側面図を示す。この回転切削工具1は、刃部2と、刃部2と接合するシャンク部3とを含む。そして、回転切削工具1の刃部2の表面には、回転切削工具1の長手軸方向Xに対して−90.0°よりも大きく90.0°未満の方向に研削筋4が形成されている箇所がある。また、刃部2には切刃部5が備えられており、刃部2の全体に渡ってねじれ溝6がらせん状に形成されている。
ここで、「長手軸方向Xに対して−90.0°よりも大きく90.0°未満の方向」とは、長手軸方向Xと直線Y1とが為す角θが−90.0°<θ<90.0°となる方向のことをいう。
一般的に、回転切削工具は、合金等からなる円柱型の棒状体を所望の寸法となるまで研削し、ドリル形状等の所望の形状に切削することによって作製されている。この棒状体の研削によって、回転切削工具の表面に、棒状体の長手軸方向Xに対して垂直なY軸方向(すなわち、θ=90°またはθ=−90°となる方向)に研削筋が形成されることとなる。
しかし、長手軸方向Xに対して垂直方向に研削筋が形成された回転切削工具を用いてプリント基板等の被削材の穴あけ加工を行い、その加工途中で折損した回転切削工具を観察してみると、この垂直方向の研削筋に沿って回転切削工具が折損していることが非常に多いことがわかった。
そこで、本発明者らは、この現象に着目し、実験および考察を重ねた結果、回転切削工具1の表面に長手軸方向Xに対して−90.0°よりも大きく90.0°未満の方向に研削筋4が形成されていれば、この研削筋4に沿って回転切削工具1が折損せず、回転切削工具1の耐折損性を向上させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
また、本発明者らは、回転切削工具1の刃部2に形成されている研削筋4の方向が回転切削工具1の長手軸方向Xに対して−87.5°以上87.5°以下の方向にある場合には、回転切削工具1の耐折損性をより向上させることができることも見出した。特に、研削筋4の方向が、回転切削工具1の長手軸方向Xに対して−60.0°以上60.0°以下の方向にある場合には、回転切削工具1の耐折損性をさらに向上させることができることも見出した。
そして、刃部2とシャンク部3との境界7から長手軸方向Xに0.01mm以上シャンク部3側に侵入した位置αまで、シャンク部3の表面に、長手軸方向Xに対して−90.0°よりも大きく90.0°未満の方向に研削筋4aが形成されていることが好ましく、−87.5°以上87.5°以下の方向に研削筋4aが形成されていることがより好ましく、−60.0°以上60.0°以下の方向に研削筋4aが形成されていることがさらに好ましい。これは、刃部2とシャンク部3との境界7付近からも回転切削工具1が折損することがあるため、この箇所にも上記方向の研削筋4aを形成することによって、回転切削工具1の耐折損性の向上を図ったものである。ここで、刃部2における研削筋4の方向と、シャンク部3における研削筋4aの方向とは、同一であってもよく異なっていてもよい。また、図2の模式的側面図に示すように、シャンク部3は、所定の傾きを有するテーパー部3aを含んでいてもよい。
また、本願において、「刃部」とは切刃部5の先端部であるチゼルポイント8からねじれ溝6のシャンク部3側に最も突出した点である終端部9までの長手軸方向Xにおける部分のことをいい、「シャンク部」とはねじれ溝6の終端部9から回転切削工具1のシャンク部3側の終端部10までの長手軸方向Xにおける部分のことをいう。
(組成)
本発明の回転切削工具1は、炭化タングステン(WC)からなる硬質相と、鉄系金属からなる結合相とを含み、この硬質相の平均粒子径が1.2μm以下であり、回転切削工具全体1全体の質量に対する鉄系金属からなる結合相の質量が2質量%以上15質量%以下であることが好ましい。
WCからなる硬質相の平均粒子径が1.2μmよりも大きい場合には、回転切削工具1の長手軸方向Xに対して−90.0°よりも大きく90.0°未満の方向に研削筋4が形成されたとしても、WCからなる硬質相を起点として回転切削工具1が折損する傾向が大きくなる。また、鉄系金属からなる結合相の質量が回転切削工具全体1全体の質量の2質量%未満である場合には、本発明の効果が得られる以前に本質的に回転切削工具1の抗接強度が著しく低下して、回転切削工具1が折損しやすくなる傾向にある。また、この結合相の質量が回転切削工具1全体の質量の15質量%よりも大きい場合には、回転切削工具1の耐摩耗性が悪くなって回転切削工具1の寿命が短くなる傾向にある。
ここで、硬質相の平均粒子径は、以下のようにして算出される。まず、走査電子顕微鏡(SEM)を用いて観察した回転切削工具1の任意の断面組織について任意の方向を決定し、その方向に平行な二つの直線で硬質相を挟んだときの間隔をその硬質相の粒子径(定方向径)として、この断面組織に存在する硬質相のそれぞれについて定方向径を測定する。そして、測定された定方向径の総和を算出し、その総和を定方向径が測定された硬質相の数で割った値(個数平均径)を平均粒子径とする。
また、回転切削工具1には、クロム(Cr)、タンタル(Ta)およびバナジウム(V)からなる群から選ばれた少なくとも1種の金属が含まれており、回転切削工具1全体の質量に対するこれらの金属のそれぞれの質量%の和と回転切削工具全体1の質量に対する鉄系金属からなる結合相の質量%との比(すなわち、(Cr+Ta+V)の質量%/結合相の質量%)が0.02以上0.5以下であることが好ましい。
この比が0.02未満である場合には、WCからなる平均粒子径の大きい硬質相が生成して、この硬質相を起点として回転切削工具1が折損しやすくなる傾向にある。また、この比が0.5よりも大きい場合には、平均粒子径の大きい炭化物相等が生成して、この炭化物相等を起点として回転切削工具1が折損しやすくなる傾向にある。
ここで、本願において、「鉄系金属」とは、鉄(Fe)、コバルト(Co)およびNi(ニッケル)の群から選ばれた少なくとも1種の金属のことをいう。
また、上記各成分の含有量は、誘導結合プラズマ分析(ICP)によって求められる。
(断面組織)
本発明の回転切削工具1の断面組織1mm2当たりに存在する粒子径が2.5μm以上の粒子の数は5個以下であることが好ましい。これは本発明者らが折損した回転切削工具を考察した結果、回転切削工具1の任意の断面の観察において断面組織1mm2当たりに存在する粒子径が2.5μm以上である粒子の数が6個以上である場合には、回転切削工具1の耐折損性が著しく低下し、所定の方向に研削筋4を形成した効果が十分に得られない傾向にあることを見出したためである。
ここで、回転切削工具1の断面観察は、走査電子顕微鏡(SEM)を用いて行われる。また、断面組織に存在する粒子の粒子径は、上記硬質相の粒子径と同様にして算出される。また、断面組織に存在する粒子の数は、任意の断面積を有する断面組織に存在する粒子径が2.5μm以上の粒子の数を測定し、それを1mm2当たりに換算して算出される。
(硬質膜)
本発明の回転切削工具1は、その表面上に形成された少なくとも1層の硬質膜を含み、この硬質膜は、周期律表のIVA族の金属、VA族の金属、VIA族の金属、アルミニウムおよびケイ素からなる群から選択された少なくとも1種の金属と、炭素、窒素、酸素およびホウ素からなる群から選択された少なくとも1種の非金属との化合物、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)またはダイヤモンドからなることが好ましい。
回転切削工具1の表面上、特に刃部2の表面上にこのような組成の硬質膜を形成することによって、回転切削工具1の安定した切削性能を発揮させることができる。
ここで、本願において、「周期律表のIVA族の金属」とは、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)またはハフニウム(Hf)のことをいう。また、「周期律表のVA族の金属」とは、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)またはタンタル(Ta)のことをいう。また、「周期律表のVIA族の金属」とは、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)またはタングステン(W)のことをいう。
この硬質膜は、例えば、回転切削工具1の表面を研磨および洗浄した後に、従来から公知のPVD法(物理蒸着法)やCVD法(化学蒸着法)等の薄膜形成法によって形成され得る。
(製造方法)
本発明の回転切削工具1は、例えば、複数の金属を含有する棒状体を形成し、棒状体の長手軸方向に対して−90.0°よりも大きく90.0°未満の方向に棒状体を研削した後、研削後の棒状体をドリル形状等にすること等によって作製される。
複数の金属を含有する棒状体を形成する方法の一例としては、WCおよび鉄系金属(Fe、Co、Ni)等をボールミル等によって混合して得た混合物を、プレス成形、押し出し成形または冷間静水圧プレス成形等によって所定形状に成形した後、例えば約1350〜1500℃で約0.2〜5時間焼結する方法がある。また、焼結に引き続いてHIP(熱間等方加圧焼結)処理をすることもできる。
棒状体の長手軸方向に対して−90.0°よりも大きく90.0°未満の方向に棒状体を研削する方法の一例としては、図3の模式的側面図に示すセンタレス研削機を用いる方法等がある。このセンタレス研削機においては、調整車14を矢印13の方向に回転させ、上記焼成後室温まで冷却した棒状体11をワークレスト15で押さえながら、研削砥石12によって棒状体11の長手軸方向に対して垂直なY軸方向に所定の大きさまで研削した後、所定の速さで図3の紙面に対して棒状体11を垂直な方向に上方または下方に引き抜く方法等がある。所定の速さで上記方向に棒状体11を引き抜くことによって、棒状体11の長手軸方向Xに対して−90.0°よりも大きく90.0°未満の方向に研削筋を形成することができる。
研削後の棒状体をドリル形状等にする方法の一例としては、上記研削後の棒状体11に溝加工を施し、ねじれ溝を形成してドリルの形状等にする方法がある。また、上記棒状体11をドリルの形状等に加工した後に、さらに研削することによって、刃部とシャンク部との境界から0.01mm以上シャンク部側に侵入した位置まで、シャンク部の表面に、長手軸方向Xに対して−90.0°よりも大きく90.0°未満の方向に研削筋を形成することもできる。また、シャンク部がテーパー部を含んでいる場合には、このテーパー部の傾きと同様の傾きを有する研削砥石を用いること等によって、テーパー部に研削筋を形成し得る。
(用途)
本発明の回転切削工具1は、例えばドリル(直径1.0mm以上のドリル)、エンドミル、マイクロドリル(直径1.0mm未満のドリル)、ルーター、リーマまたはタップ等として好適に用いられる。特に、本発明の回転切削工具1は耐折損性に優れていることから、プリント基板の切削に用いられることが好ましく、プリント基板の切削用のマイクロドリルまたはルーターとして用いられることがより好ましい。
(実施例1〜16)
平均粒子径1μmの炭化タングステン(WC)粉末、炭化タンタル(TaC)粉末およびコバルト(Co)粉末を表1〜3に示す配合組成(質量%)でボールミル混合した後に押し出し成形された直径6.2mmの丸棒状体を1400℃で焼結した。得られた丸棒状体を粒度800番の砥石を備えたセンタレス研削機で研削し、これらの丸棒状体の直径をそれぞれ6.0mmとした。
ここで、実施例1〜16については、研削の最終段階で丸棒状体を所定の速度で長手軸方向に引き抜くことで刃部に長手軸方向に対して表1〜3に示す所定の方向(研削角度θy(°))に研削筋を形成した。そして、研削後の刃部にねじれ溝を形成してドリル形状とした。
さらに、実施例12〜16については、ドリル形状とした後に、さらに刃部とシャンク部との境界からシャンク部側に、表3に示すαs(mm)侵入した位置まで研削角度θs(°)でシャンク部を研削した。
また、比較例1については、研削の最終段階で丸棒状体を所定の速度で長手軸方向に引き抜かずに、長手軸方向に対して垂直方向(θy=90.0°)に研削筋を形成した(表2)。そして、刃部にねじれ溝を形成することにより、ドリル形状とした。
上記のようにして、実施例1〜16および比較例1はそれぞれ20本ずつ作製された。
(評価)
実施例1〜16および比較例1を用いて下記の条件によりステンレス鋼の切削を行い、ドリル1本につきステンレス鋼に10穴を形成した。その際に折損したドリルの本数を測定した。その結果を表1〜4に示す。
被削材:ステンレス鋼(SUS304)
切削速度:70m/分
送り速度:0.4mm/rev
刃切り込み:20mm
その他:切削油使用
Figure 2005052930
Figure 2005052930
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表1〜3の結果に示すとおり、長手軸方向に対して−90.0°よりも大きく90.0°未満の方向に研削筋が形成されている実施例1〜16は、その方向に研削筋が形成されていない比較例1よりも折損した本数が少なかった。したがって、実施例1〜16は、比較例1よりも耐折損性に優れていた。
また、長手軸方向に対して−87.5°以上87.5°以下の方向に研削筋が形成されている実施例2〜10は、その方向に研削筋が形成されていない実施例1および実施例11よりも折損した本数が大幅に減少した。したがって、実施例2〜10は、実施例1および実施例11よりも耐折損性が大幅に優れていた。
また、表1〜2に示すように、長手軸方向に対して−60°以上60°以下の方向に研削筋が形成されている実施例5〜9は、その方向に研削筋が形成されていない実施例1〜4および実施例10〜11よりも折損した本数がさらに少なく、耐折損性により優れていた。
また、表3に示すように、刃部だけでなく刃部とシャンク部との境界からシャンク部側に0.01mm以上侵入した位置までシャンク部の表面に研削筋が形成された実施例13〜16は、その部分が研削されていない実施例12よりも折損した本数が少なく、耐折損性に優れていた。
(実施例17〜47)
表4〜11に示す配合組成(質量%)となるように平均粒子径2.5μmの炭化タングステン(WC)粉末、平均粒子径1μmの炭化タングステン(WC)粉末、炭化タンタル(TaC)粉末、炭化クロム(Cr32)粉末、炭化バナジウム(VC)粉末およびコバルト(Co)粉末を秤量し、これらの粉末を20時間ボールミル混合した後にバインダーを加えて混練し、加圧して押し出し成形した丸棒状体を、1400℃で焼結し、続いて1400℃でHIP処理を行って、直径3.5mmの丸棒状体とした。
作製した丸棒状体の断面観察をSEMを用いて行い、断面組織1mm2中に存在するWCからなる硬質相の平均粒子径を調べ、さらに断面組織1mm2当たりに存在する平均粒子径2.5μm以上の粒子数を調べた。また、ICP分析により、HIP処理後の丸棒状体全体の質量に対する、Cr、TaおよびVのそれぞれの質量%の和とCoからなる結合相の質量%との比((Cr+Ta+V)/Co)も算出した。これらの結果を表4〜11に示す。
実施例1〜16と同様の方法で直径が3.5mmの丸棒状体を直径が3.0mmになるまで研削した。その後、この丸棒状体の一部を研削して直径0.3mmの刃部を形成し、この刃部を含む段付き加工品を作製した。ここで、刃部の形成の際に、段付き加工品を所定の速度で長手軸方向に引き抜くことによって、長手軸方向に対して表4〜11に示す研削角度θy(°)の研削筋を刃部に形成した。その後、それぞれの刃部にねじれ溝を形成して実施例17〜47のマイクロドリルを作製した。
さらに、実施例43〜47(表11)については、刃部とテーパー部との境界から表11に示す研削長さαs(mm)までテーパー部を研削角度θs(°)で研削した。
なお、比較例2〜14については、段付き加工品を長手軸方向に引き抜かずに、表4〜10に示す研削角度(θy=90°)に研削筋を刃部に形成した。そして、刃部にねじれ溝を形成してドリル形状とした。その他は、実施例17〜47と同様に作製した。
(評価)
実施例17〜47および比較例2〜14を用いて下記の条件により切削を行い、折損するまでにあけることができた穴数(加工穴数)を測定した。その結果を表4〜11に示す。
被削材:プリント基板(ガラス層とエポキシ樹脂層とを交互に積層させた計4層からなる厚み1.6mmの積層板を2枚重ねたもの)
マイクロドリルの回転数:150,000rpm
送り速度:15μm/rev
Figure 2005052930
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表4〜11の結果に示すとおり、長手軸方向に対して−90.0°よりも大きく90.0°未満の方向に研削筋が形成されている実施例17〜47は加工穴数がすべて3000以上であるのに対し、その方向に研削筋が形成されていない比較例2〜14は最大の加工穴数が比較例5(表5右側)の2710であった。したがって、実施例17〜47は、比較例2〜14よりも耐折損性に優れていた。
すなわち、表4に示すように、長手軸方向に対して−90.0°よりも大きく90.0°未満の方向に研削筋が形成されている実施例17〜18および実施例19〜20は、その方向に研削筋が形成されていない比較例2および比較例3よりも加工穴数が多く耐折損性に優れていた。また、長手軸方向に対して−60°以上60°以下の方向に研削筋が形成されている実施例17および実施例19は、その方向に研削筋が形成されていない実施例18および実施例20よりも加工穴数が多く耐折損性に優れていた。
また、表5に示すように、長手軸方向に対して−90.0°よりも大きく90.0°未満の方向に研削筋が形成されている実施例21〜22および実施例23〜24は、その方向に研削筋が形成されていない比較例4および比較例5よりも加工穴数が多く耐折損性に優れていた。また、長手軸方向に対して−60°以上60°以下の方向に研削筋が形成されている実施例21および実施例23は、その方向に研削筋が形成されていない実施例22および実施例24よりも加工穴数が多く耐折損性に優れていた。
また、表6に示すように、長手軸方向に対して−90.0°よりも大きく90.0°未満の方向に研削筋が形成されている実施例25〜26および実施例27〜28は、その方向に研削筋が形成されていない比較例6および比較例7よりも加工穴数が多く耐折損性に優れていた。また、長手軸方向に対して−60°以上60°以下の方向に研削筋が形成されている実施例25は、その方向に研削筋が形成されていない実施例26よりも加工穴数が多く耐折損性に優れていた。また、長手軸方向に対して−60°以上60°以下の方向に研削筋が形成されている実施例27は、その方向に研削筋が形成されていない実施例28よりも加工穴数が多く耐折損性に優れていた。
また、表7に示すように、長手軸方向に対して−90.0°よりも大きく90.0°未満の方向に研削筋が形成されている実施例29〜30および実施例31〜32は、その方向に研削筋が形成されていない比較例8および比較例9よりも加工穴数が多く耐折損性に優れていた。また、長手軸方向に対して−60°以上60°以下の方向に研削筋が形成されている実施例29および実施例31は、その方向に研削筋が形成されていない実施例30および実施例32よりも加工穴数が多く耐折損性に優れていた。
また、表8に示すように、長手軸方向に対して−90.0°よりも大きく90.0°未満の方向に研削筋が形成されている実施例33〜34および実施例35〜36は、その方向に研削筋が形成されていない比較例10および比較例11よりも加工穴数が多く耐折損性に優れていた。また、長手軸方向に対して−60°以上60°以下の方向に研削筋が形成されている実施例33は、その方向に研削筋が形成されていない実施例34よりも加工穴数が多く耐折損性に優れていた。また、長手軸方向に対して−60°以上60°以下の方向に研削筋が形成されている実施例35は、その方向に研削筋が形成されていない実施例36よりも加工穴数が多く耐折損性に優れていた。
また、表9に示すように、長手軸方向に対して−90.0°よりも大きく90.0°未満の方向に研削筋が形成されている実施例37〜38および実施例39〜40は、その方向に研削筋が形成されていない比較例12および比較例13よりも加工穴数が多く耐折損性に優れていた。また、長手軸方向に対して−60°以上60°以下の方向に研削筋が形成されている実施例37および実施例39は、その方向に研削筋が形成されていない実施例38および実施例40よりも加工穴数が多く耐折損性に優れていた。
また、表10に示すように、長手軸方向に対して−90.0°よりも大きく90.0°未満の方向に研削筋が形成されている実施例41〜42は、その方向に研削筋が形成されていない比較例14よりも加工穴数が多く耐折損性に優れていた。また、長手軸方向に対して−60°以上60°以下の方向に研削筋が形成されている実施例41は、その方向に研削筋が形成されていない実施例42よりも加工穴数が多く耐折損性に優れていた。
また、表11に示すように、刃部だけでなく刃部から0.01mm以上侵入した位置までテーパー部の表面に研削筋が形成された実施例44〜47は、これらの実施例と同組成ではあるがその位置まで研削されていない実施例43よりも加工穴数が多く耐折損性に優れていた。
また、Coからなる結合相量が2.5質量%である実施例19(表4右側)は、その結合相量が1.8質量%である実施例17(表4左側)よりも加工穴数が多く耐折損性に優れていた。
また、断面組織1mm2当たりに存在する平均粒子径2.5μm以上の粒子数が4個である実施例23(表5右側)は、当該粒子数が7個である実施例29(表7左側)よりも加工穴数が多く耐折損性に優れていた。
また、断面組織1mm2中に存在する硬質相の平均粒子径が0.81μmである実施例25(表6左側)は、当該硬質相の平均粒子径が1.64μmである実施例27(表6右側)よりも加工穴数が多く耐折損性に優れていた。
また、Cr、TaおよびVのそれぞれの質量%の和とCoからなる結合相の質量%との比が0.40である実施例31(表7右側)は、その比が0.52である実施例33(表8左側)よりも加工穴数が多く耐折損性に優れていた。
また、Coからなる結合相量が14.5質量%である実施例37(表9左側)は、その結合相量が15.8質量%である実施例39(表9右側)およびその結合相量が17.0質量%である実施例41(表10)よりも加工穴数が多く耐折損性に優れていた。
(硬質膜の形成)
実施例1〜16のドリルの表面および実施例17〜47のマイクロドリルの表面にそれぞれ表12に示す構成の硬質膜A〜Iを形成した。表12のA〜Gの硬質膜は実施例1〜16のドリルの表面に形成された(7×16=計112サンプル)。また、H〜Iの硬質膜は実施例17〜47のマイクロドリルの表面にそれぞれ形成された(2×31=計62サンプル)。
ここで、A〜FおよびH〜Iの硬質膜の形成にはPVD法が、Gの硬質膜の被覆にはCVD法が用いられた。また、表12中、第1層、第2層および第3層とあるのは、実施例1〜16のドリルの表面および実施例17〜47のマイクロドリルの表面に、表12に示す組成および厚みを有する第1層、第2層および第3層がこの順序で形成されることを意味している。
Figure 2005052930
これらのサンプルのそれぞれについて、対応する実施例1〜16および実施例17〜47と同様の切削評価を行った。その結果、これらのサンプルは、実施例1〜16に対してはドリル1本当たりの切削長が2〜3割向上し、実施例17〜47に対しては加工穴数が2〜4割向上した。
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本発明の回転切削工具の好ましい一例の模式的な側面図である。 本発明の回転切削工具の好ましい他の一例の模式的な側面図である。 本発明に用いられるセンタレス研削機の好ましい一例の模式的な側面図である。
符号の説明
1 回転切削工具、2 刃部、3 シャンク部、3a テーパー部、4,4a 研削筋、5 切刃部、6 ねじれ溝、7 境界、8 チゼルポイント、9 ねじれ溝の終端部、10 シャンク部の終端部、11 棒状体、12 研削砥石、13 矢印、14 調整車、15 ワークレスト。

Claims (8)

  1. 刃部と、前記刃部と接合するシャンク部とを含む回転切削工具であって、前記刃部の表面に、前記回転切削工具の長手軸方向に対して−90.0°よりも大きく90.0°未満の方向に形成されている研削筋を含むことを特徴とする、回転切削工具。
  2. 前記研削筋が、前記回転切削工具の長手軸方向に対して−87.5°以上87.5°以下の方向に形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の回転切削工具。
  3. 前記刃部と前記シャンク部との境界から前記長手軸方向に0.01mm以上前記シャンク部側に侵入した位置まで、前記シャンク部の表面に前記研削筋が形成されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の回転切削工具。
  4. 前記回転切削工具は、炭化タングステンからなる硬質相と、鉄系金属からなる結合相とを含み、前記硬質相の平均粒子径が1.2μm以下であり、前記回転切削工具全体の質量に対する前記結合相の質量が2質量%以上15質量%以下であることを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載の回転切削工具。
  5. クロム、タンタルおよびバナジウムからなる群から選ばれた少なくとも1種の金属が含まれており、前記回転切削工具全体の質量に対するこれらの金属のそれぞれの質量%の和と前記回転切削工具全体の質量に対する前記結合相の質量%との比が0.02以上0.5以下であることを特徴とする、請求項4に記載の回転切削工具。
  6. 前記回転切削工具の断面組織1mm2当たりに存在する粒子径が2.5μm以上の粒子の数が5個以下であることを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の回転切削工具。
  7. 前記回転切削工具の表面上に形成された少なくとも1層の硬質膜を含み、前記硬質膜は、周期律表のIVA族の金属、周期律表のVA族の金属、周期律表のVIA族の金属、アルミニウムおよびケイ素からなる群から選択された少なくとも1種の金属と、炭素、窒素、酸素およびホウ素からなる群から選択された少なくとも1種の非金属との化合物、ダイヤモンドライクカーボンまたはダイヤモンドからなることを特徴とする、請求項1から6のいずれかに記載の回転切削工具。
  8. プリント基板の切削に用いられることを特徴とする、請求項1から7のいずれかに記載の回転切削工具。
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