JP2005052930A

JP2005052930A - 回転切削工具

Info

Publication number: JP2005052930A
Application number: JP2003286112A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Hirose; 和弘広瀬; Naoya Omori; 直也大森
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2003-08-04
Filing date: 2003-08-04
Publication date: 2005-03-03

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

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（Ｃｒ₃Ｃ₂）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

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。

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

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。