JP2005238349A - Method of manufacturing dry processing tool and dry processing drill - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ドライ加工用工具とドライ加工用ドリルの製造方法に関する。 The present invention relates to a dry machining tool and a dry machining drill manufacturing method.
近年、機械加工分野の環境保全への取り組みとして、ドライ加工技術が活発に研究・開発されている。ここで、ドライ加工技術とは、加工時における切削油の使用を行わないようにしたり、切削油として微量のミストを用いるようにしたものである。このように、ドライ加工においては切削油の使用量が全くないか、非常に少ないので環境に対してやさしい加工技術であると言える。なお、切削油を全く使用しないものを完全ドライ加工といい、微量ミストを使用するものをセミドライ加工という。本明細書においては、これら完全ドライ加工とセミドライ加工を含めてドライ加工とする。 In recent years, dry machining technology has been actively researched and developed as an environmental conservation initiative in the machining field. Here, the dry processing technique is such that the cutting oil is not used at the time of processing, or a small amount of mist is used as the cutting oil. Thus, it can be said that it is an environment-friendly processing technique because the amount of cutting oil used is very small or very small in dry processing. In addition, what uses no cutting oil is called complete dry processing, and what uses a trace amount mist is called semi-dry processing. In the present specification, the dry processing includes the complete dry processing and the semi-dry processing.
しかしながら、アルミ材等をドリル加工すると、ドリル加工により生じたアルミ材の切削屑が当該ドリルのすくい面や刃溝に溶着し、すくい面や刃溝が切削屑により塞がれやすい。ドリルのすくい面や刃溝が切削屑で塞がれると、ドリルが折損する可能性もあるので、すくい面や刃溝への切削屑の溶着を可及的に抑制する必要がある。 However, when an aluminum material or the like is drilled, cutting scraps of the aluminum material generated by the drilling are welded to the rake face and the blade groove of the drill, and the rake face and the blade groove are likely to be blocked by the cutting waste. If the rake face or blade groove of the drill is clogged with cutting waste, the drill may break. Therefore, it is necessary to suppress the welding of cutting waste to the rake face or blade groove as much as possible.
このようなすくい面や刃溝への切削屑の溶着を抑制する技術として、例えば特開2002−79406号公報(下記特許文献1)に開示されているように、ドリルの加工刃部全体を超微結晶ダイヤモンド皮膜で覆う技術がある。このように、ドリルの加工刃部全体にダイヤモンド皮膜をコーティングすることで、ドリルのすくい面や刃溝と被加工材の切削屑とが溶着することを防止し、ひいては、すくい面や刃溝における切削屑詰まりを抑制することができる。これにより、完全ドライでの高能率加工が実現できる。
ここで、ドリル状工具の切れ味が使用初期より劣ってくると、加工刃部を再研磨する必要があるが、この加工刃部の再研磨はドリルの加工刃部のシンニング面や逃げ面や3番面に対して行なわれるものである。しかしながら、前述したような従来技術においては、加工刃部のすくい面や刃溝以外に、シンニング面や逃げ面や3番面にもダイヤモンド皮膜が形成されている。ダイヤモンド皮膜はその硬度が非常に大きいため、工具を再研磨するに際して、シンニング面や逃げ面や3番面を再研磨しにくい。したがって、工具の加工精度が低下した場合などに、工具の加工刃具を取り替える必要があり、刃具費が非常に高価になるという問題があった。 Here, when the sharpness of the drill-like tool is inferior from the initial stage of use, it is necessary to re-grind the machining blade. This re-grinding of the machining blade is caused by the thinning surface or flank of the drilling blade. This is done for the face. However, in the prior art as described above, a diamond film is also formed on the thinning surface, the flank surface, and the third surface in addition to the rake surface and the blade groove of the machining blade portion. Since the diamond film has a very high hardness, it is difficult to re-polish the thinning surface, the flank surface and the third surface when re-polishing the tool. Therefore, when the processing accuracy of the tool is lowered, it is necessary to replace the processing tool of the tool, and there is a problem that the cost of the tool becomes very expensive.
本発明は前述したような問題を鑑みてなされたものであって、ドライ加工において、切削屑のすくい面や刃溝への溶着を十分に抑制するとともに、維持費等がより安価なドライ加工用工具を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems. In dry processing, the present invention is intended for dry processing that sufficiently suppresses welding of cutting swarf to a rake face and a blade groove and has lower maintenance costs. It is an object to provide a tool.
上記のような課題を解決するために、本発明の第1は、加工刃部の表面にダイヤモンド皮膜が形成されているドライ加工用工具であって、前記加工刃部のうち再研磨が必要な刃部には前記ダイヤモンド皮膜が形成されていないことを特徴とするドライ加工用工具である。なお、本明細書中において加工刃部とは、被加工材を加工する部分のみを直接的に指すものではない。つまり、加工刃部には、被加工材の母体に直接接触せず、加工自体には関与しない部分も含まれるものである。具体的には、加工刃部は、被加工材を直接加工する刃面と、当該刃面を被加工材から逃がす逃げ面を有するものとすることができる。この場合、加工刃部の逃げ面は、被加工材の加工には直接影響しない。 In order to solve the above problems, a first aspect of the present invention is a dry processing tool in which a diamond film is formed on the surface of a processing blade portion, and the polishing blade portion needs to be re-polished. It is a dry processing tool characterized in that the diamond film is not formed on the blade portion. In the present specification, the processing blade portion does not directly indicate only a portion for processing a workpiece. That is, the processing blade portion includes a portion that does not directly contact the base material of the workpiece and is not involved in the processing itself. Specifically, the processing blade portion may have a blade surface that directly processes the workpiece and a flank that allows the blade surface to escape from the workpiece. In this case, the flank face of the machining blade portion does not directly affect the machining of the workpiece.
また、本発明において、ドライ加工用工具とは、セミドライ加工あるいは完全ドライ加工において使用される工具の総称である。具体的な工具の形状としては、ドリル、タップ、リーマ、エンドミル等を例示することができる。 In the present invention, the dry processing tool is a general term for tools used in semi-dry processing or complete dry processing. Specific examples of the tool shape include a drill, a tap, a reamer, and an end mill.
さらに、本発明の第2は、本発明の第1において、前記ドライ加工用工具は、前記加工刃部に少なくとも逃げ面を有するドリル状工具であり、前記逃げ面に前記ダイヤモンド皮膜が形成されていないものとすることができる。ここで、ドリル状工具の逃げ面とは、ドリル状工具の加工刃部において、刃部の強度、また刃部と被加工材との摩擦を考慮した上で、刃部と被加工材との角度を適正に保つために加工刃部に形成される部分である。 Further, a second aspect of the present invention is the dry processing tool according to the first aspect of the present invention, wherein the dry machining tool is a drill-like tool having at least a flank on the machining blade portion, and the diamond coating is formed on the flank. It can not be. Here, the flank of the drill-like tool is the cutting edge of the drill-like tool, considering the strength of the blade and the friction between the blade and the workpiece. It is a part formed in the processing blade part in order to keep the angle appropriate.
さらに、本発明の第3は、本発明の第1において、前記加工刃部には3番面が形成されており、前記3番面には前記ダイヤモンド皮膜が形成されていないものとすることができる。ここで、3番面とは被加工材に対して加工刃部が移動する際に、加工刃部と被加工材とが干渉しないように、加工刃部に形成される部分である。 Further, according to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a third surface is formed on the processing blade portion, and the diamond film is not formed on the third surface. it can. Here, the third surface is a portion formed on the machining blade portion so that the machining blade portion and the workpiece do not interfere when the machining blade portion moves relative to the workpiece.
さらに、本発明の第4は、本発明の第2又は第3において、前記加工刃部にはシンニング面が形成されており、前記シンニング面には前記ダイヤモンド皮膜が形成されていないものとすることができる。ここで、ドリル状工具のシンニング面とは、加工刃部の先端部中央に形成される部分であり、このシンニング面を中心として加工刃部の径方向に被加工材の加工を主に担当する刃面が形成される。さらに、本発明においては、本発明の第1において、加工刃部の逃げ面と3番面とシンニング面のすべての面にダイヤモンド皮膜が形成されていないものとすることができる。 Furthermore, a fourth aspect of the present invention is that in the second or third aspect of the present invention, a thinning surface is formed on the processing blade portion, and the diamond film is not formed on the thinning surface. Can do. Here, the thinning surface of the drill-like tool is a portion formed at the center of the tip of the processing blade portion, and is mainly in charge of processing the workpiece in the radial direction of the processing blade portion around the thinning surface. A blade surface is formed. Furthermore, in the present invention, in the first aspect of the present invention, it is possible that no diamond film is formed on all of the flank face, the third face and the thinning face of the machining blade portion.
なお、これらシンニング面と逃げ面と3番面とは、刃面のように主に加工を担当する部分(面)ではないが、ドリル状工具の加工能率には非常に影響を与える部分(面)であり、ドリル状工具の加工能率が低下すると再研磨される部分である。 The thinning surface, flank surface, and surface No. 3 are not the parts (surfaces) that are primarily responsible for machining, such as the blade surfaces, but the parts (surfaces) that greatly affect the machining efficiency of the drill-like tool. It is a portion that is re-polished when the machining efficiency of the drill-like tool decreases.
また、上記課題を解決するために、本発明の第5は、被加工材を加工するための加工刃部にダイヤモンド皮膜が形成されているドライ加工用ドリルの製造方法において、工具母材の前記加工刃部となることが予定されている加工刃部予定部分にすくい面を形成するすくい面形成工程と、前記すくい面が形成された前記加工刃部予定部分の表面に前記ダイヤモンド皮膜を形成する皮膜形成工程と、前記ダイヤモンド皮膜が形成された前記加工刃部予定部分からシンニング面あるいは逃げ面を形成する刃付け工程と、を有することを特徴とするドライ加工用ドリルの製造方法である。 In order to solve the above-mentioned problem, a fifth aspect of the present invention is a method for manufacturing a drill for dry processing in which a diamond film is formed on a processing blade portion for processing a workpiece, A rake face forming step for forming a rake face on a predetermined portion of the machining blade portion that is planned to be a machining blade portion, and forming the diamond film on the surface of the predetermined portion of the machining blade portion on which the rake face is formed. A dry processing drill manufacturing method comprising: a coating forming step; and a blade attaching step of forming a thinning surface or a flank from the processing blade portion planned portion on which the diamond coating is formed.
さらに、本発明の第6は、本発明の第5において、前記ダイヤモンド皮膜が形成された前記加工刃部予定部分の先端部分を切断する先端落し工程をさらに有し、前記皮膜形成工程の後に前記先端落し工程を行い、その後に前記刃付け工程を行うものである。 Further, a sixth aspect of the present invention further includes a tip dropping step of cutting the tip portion of the processing blade portion planned portion on which the diamond coating is formed in the fifth aspect of the invention, and the step after the coating forming step A tip dropping process is performed, and then the blade attaching process is performed.
本発明の第1によれば、ドライ加工用工具において、被加工材を加工するための加工刃部のうち再研磨が必要な部分には、ダイヤモンド皮膜が形成されていないので、工具の加工刃部を容易に再研磨することができる。そのため、ダイヤモンド皮膜が形成された工具であっても、その加工精度が低下した場合などには、工具の加工刃部を再研磨することにより、工具の加工能率を再度向上させることができる。したがって、工具の加工刃具を取り替える必要がなくなり、刃具費が低減することができる。 According to the first aspect of the present invention, in a dry processing tool, a diamond coating is not formed on a portion of a processing blade portion for processing a workpiece that requires re-polishing. The part can be easily re-polished. Therefore, even if a tool with a diamond coating is formed, when the processing accuracy is lowered, the processing efficiency of the tool can be improved again by re-polishing the processing blade portion of the tool. Therefore, it is not necessary to replace the processing blade of the tool, and the blade cost can be reduced.
また、本発明の第2のように、ドリル状工具の加工刃部において、逃げ面にダイヤモンド皮膜を形成しないようにすることで、ドリル状工具の逃げ面を再研磨するのが容易となる。さらに、本発明の第3のように、ドリル状工具の加工刃部において、3番面においてもダイヤモンド皮膜を形成しないようにすることで、ドリル状工具の3番面も再研磨するのが容易となる。また、本発明の第4のように、ドリル状工具の加工刃部において、シンニング面にダイヤモンド皮膜を形成しないようにすることで、ドリル状工具のシンニング面を再研磨するのが容易となる。ドリル状工具にあっては、シンニング面を有するものと有さないものの2種類の工具があるが、シンニング面を有するドリル状工具の場合は、加工精度が低下するとこのシンニング面も再研磨する必要がある。したがって、シンニング面を有するドリル状工具の場合は、このシンニング面にもダイヤモンド皮膜を形成しないようにするのがよい。 In addition, as in the second aspect of the present invention, it is easy to re-polish the flank face of the drill-like tool by not forming a diamond film on the flank face in the machining blade portion of the drill-like tool. Furthermore, as in the third aspect of the present invention, the third surface of the drill-like tool can be easily re-polished by preventing the diamond film from being formed even on the third surface in the machining blade portion of the drill-like tool. It becomes. In addition, as in the fourth aspect of the present invention, it is easy to re-polish the thinning surface of the drill-like tool by preventing the diamond coating from being formed on the thinning surface in the machining blade portion of the drill-like tool. There are two types of drill-like tools, one with and without a thinning surface, but in the case of a drill-like tool with a thinning surface, it is necessary to re-polish this thinning surface when the machining accuracy decreases. There is. Therefore, in the case of a drill-like tool having a thinning surface, it is preferable not to form a diamond film on this thinning surface.
さらに、シンニング面と逃げ面と3番面のうちのすべての面において、ダイヤモンド皮膜を形成しないようにすることで、ドリル状工具の加工刃部を再研磨するのがより一層容易となる。これにより、ドリル状工具の加工能率が低下しても、ドリル状工具の加工刃部を交換する必要がなく、刃具費を大幅に低減することができる。また、砥石によりドリル状工具の加工刃部を研磨するに際して、研磨時間を短縮することができるとともに、加工刃部の表面に形成されているダイヤモンド皮膜により砥石自体への損傷を抑制することができる。 Furthermore, by avoiding the formation of the diamond film on all of the thinning surface, the flank surface, and the third surface, it becomes even easier to re-polish the processing blade portion of the drill-like tool. Thereby, even if the machining efficiency of the drill-like tool is lowered, it is not necessary to replace the machining blade portion of the drill-like tool, and the cutting tool cost can be greatly reduced. In addition, when polishing the processing blade portion of the drill-like tool with the grindstone, the polishing time can be shortened, and damage to the grindstone itself can be suppressed by the diamond film formed on the surface of the processing blade portion. .
本発明の第5においては、上記したような本発明にかかるドライ加工用工具のうち、ドリル状の形状を有するドライ加工用ドリルを製造することができる。従来のドライ加工用ドリルの製造方法にあっては、該ドライ加工用ドリルの加工刃部の形状を完全に形成した後にダイヤモンド皮膜をコーティングしているので、加工刃部の全体にダイヤモンド皮膜が形成されてしまわざるを得ない。また、加工刃部のうちダイヤモンド皮膜が必要な面のみにダイヤモンド皮膜を形成することも不可能ではないが、例えば、ダイヤモンド皮膜が必要ない面をマスキングしたりする必要があり、作業が非常に煩雑となる。そこで本発明のように、工具母材から加工刃部のダイヤモンド皮膜が必要な部分(具体的には、被加工材を切削する刃面、すくい面,刃溝等)のみをまず形成し、加工刃部の全体を形成する前に当該加工刃部となる予定の加工刃部予定部分にダイヤモンド皮膜を形成したあと、加工刃部のうちダイヤモンド皮膜が必要ない部分(具体的には、シンニング面、逃げ面、3番面)を形成するようにすることで、特に煩雑な作業を行うことなく、加工刃部のうちダイヤモンド皮膜が必要ない部分にはダイヤモンド皮膜が形成されていないドライ加工用ドリルを容易に製造することができる。なお、ドリル状工具において、加工刃部に形成されるすくい面と刃溝は幾何学的に同一の面を構成するので、以下、これらをすくい面と総称する。 In the fifth aspect of the present invention, a dry processing drill having a drill-like shape can be manufactured among the above-described dry processing tools according to the present invention. In the conventional dry machining drill manufacturing method, the diamond coating is formed on the entire machining blade portion because the processing blade portion of the dry machining drill is completely formed and then coated with a diamond coating. It must be done. In addition, it is not impossible to form a diamond film only on the surface where the diamond film is required in the processing blade portion, but for example, it is necessary to mask the surface where the diamond film is not required, which is very complicated. It becomes. Therefore, as in the present invention, first, only a portion (specifically, a blade surface, a rake surface, a blade groove, or the like for cutting the workpiece) is formed from the tool base material and requires machining. Before forming the entire blade part, after forming the diamond film on the planned part of the processing blade part that is to be the processing blade part, the part of the processing blade part that does not require the diamond film (specifically, the thinning surface, By forming the flank and the third surface), a dry processing drill in which a diamond coating is not formed on a portion of the processing blade that does not require a diamond coating without performing particularly complicated operations. It can be manufactured easily. In the drill-like tool, the rake face and the blade groove formed on the machining blade portion constitute the same geometric surface, and hence these are collectively referred to as a rake face.
また、本発明の第6においては、先端落し工程をさらに有することで、ダイヤモンド皮膜が形成された加工刃部予定部分から容易に逃げ面、3番面、シンニング面を形成することができる。これは、ダイヤモンド皮膜が形成された加工刃部予定部分の先端を切断加工により落とすことで、先端部の一部にダイヤモンド皮膜が形成されていない状態の加工刃部予定部分を形成することができ、刃付け工程におけるダイヤモンド皮膜の影響をなくすことができるためである。なお、先端落し工程においては、加工刃部予定部分の先端を切断する際の取り代を大きくとることができるため、ダイヤモンド皮膜が形成されている状態の加工刃部予定部分から直接刃付けする場合よりも、比較的簡単に加工することができる。 In the sixth aspect of the present invention, the flank face, the third face, and the thinning face can be easily formed from the planned cutting edge portion where the diamond film is formed by further including a tip dropping step. This is because the cutting edge portion where the diamond coating is not formed can be formed by cutting off the tip of the cutting edge portion where the diamond coating is formed by cutting. This is because the influence of the diamond film in the blade attaching process can be eliminated. In addition, in the tip dropping process, it is possible to make a large allowance when cutting the tip of the processing blade portion planned portion, so when cutting directly from the processing blade portion planned portion where the diamond film is formed Can be processed relatively easily.
以下、添付の図面を用いて本発明の実施形態について説明する。本発明は、ドリル、タップ、バイト、エンドミルなどの種々の切削工具に適用できるものであるが、ここでは特にドライ加工用ドリルに本発明を適用した実施形態について説明する。図1は、本発明の製造方法によって製造されるドライ加工用ドリルの一例を、該ドライ加工ドリルの先端側(上方側)から見た平面図と側方側から見た平面図を示すものである。図1に示すドライ加工用ドリル10(以下、単にドリル10とする)は、加工刃部16にダイヤモンド皮膜17が形成されているダイヤモンド皮膜付ドリルである。図1において斜線で示す部分がダイヤモンド皮膜17が形成されている部分である。このように、加工刃部16のうち刃面を構成するすくい面14や、外周面16にはダイヤモンド皮膜17が形成されているものの、シンニング面11や逃げ面12や3番面13にはダイヤモンド皮膜17が形成されていない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention can be applied to various cutting tools such as a drill, a tap, a cutting tool, and an end mill. Here, an embodiment in which the present invention is applied to a dry machining drill will be described. FIG. 1 shows a plan view seen from the tip side (upper side) and a plan view seen from the side of an example of a dry machining drill produced by the production method of the present invention. is there. A
工具母材の表面に形成されるダイヤモンド皮膜17は、CVDにより形成される一般的なダイヤモンド皮膜である。その膜厚は、5μm〜20μmのものを採用することができる。
The
上記のようなドリル10は、アルミニウム鋳物、アルミニウム合金、銅、銅合金などの非鉄金属の切削加工に好適に用いられるものである。ダイヤモンド皮膜17が形成される前の工具母材としては、超硬合金が好適に採用することができる。それ以外には、サーメットやセラミック等の工具材料を好適に採用することができる。
The
また、切削条件としては、切削油を全く使用しない完全ドライ加工や微量ミストを使用するセミドライ加工に使用することができる。 Moreover, as cutting conditions, it can be used for complete dry processing using no cutting oil or semi-dry processing using a small amount of mist.
上記のような、ドリル10においては、シンニング面11と逃げ面12と3番面13とにダイヤモンド皮膜17が形成されていないので、ドリル10の加工能率が低下した際に、これらの面を容易に再研磨することができる。一方で、被加工材を加工するためのすくい面14には、ダイヤモンド皮膜17が形成されており、切削油の使用がほとんどないドライ加工においてドリル10により被加工材の加工を行っても、すくい面17に切削屑が溶着するのを防止することができる。つまり、ダイヤモンド皮膜17が形成されていないシンニング面11や逃げ面12や3番面13等は、被加工材を加工する際に切削屑との溶着が特に問題とならない部分である。なぜなら、シンニング面11は、加工刃部16の先端中央部に形成され、切削加工時に被加工材と直接接触するものであるが、加工刃部16が回転して加工刃部16のすくい面14により被加工材が加工される際に、回転の中心となるために切削加工自体には特に関与しないためである。また、逃げ面12は、被加工材の切削加工において、ドリル10と被加工材とが干渉しないようにするためのものであり、被加工材を直接切削する部分ではなく、シンニング面11と同様にダイヤモンド皮膜17が形成されていなくても、切削屑の溶着は特に問題とならない。3番面13においても、逃げ面12と同様である。
In the
以下、上記のような本発明のドライ加工用ドリルの製造方法について図2を用いて説明する。まず、ステップS11において、円柱形上の工具母材に対して外径研磨を行う。この際、一部が加工刃部16となる工具母材をシャンクに保持した状態で当該工具母材の加工を行うことができる。ついで、ステップS12において、工具母材のうち加工刃部となる予定の部分(加工刃部予定部分)にすくい面14となる溝を形成する。このステップS12が、すくい面形成工程に相当する。このすくい面形成工程は、例えばドリル刃溝研削盤により行うことができる。
Hereafter, the manufacturing method of the above drills for dry processing of this invention is demonstrated using FIG. First, in step S11, outer diameter polishing is performed on a cylindrical tool base material. At this time, the tool base material can be processed in a state where the tool base material, a part of which becomes the
次に、すくい面14となる溝が形成された段階で、ステップS13において工具母材の加工刃部予定部分にCVDによりダイヤモンド皮膜をコーティングする。このステップS13が皮膜形成工程に相当する。工具母材の表面にダイヤモンド皮膜を形成するに際しては、周知のCVD装置を使用することができ、例えばマイクロ波プラズマCVD装置を使用することができる。ステップS13により、すくい面14と外周面16とを含む工具母材の表面には、膜厚が例えば5μm〜20μm、表面における結晶粒径が2μm以下のダイヤモンド皮膜17が形成される。
Next, at the stage where the groove to be the
次にステップS14において、すくい面14及びダイヤモンド皮膜17が形成された工具母材の加工刃部予定部分の先端を切断加工により切り落とす。工具母材の加工刃部予定部分を切断するに際しては、ワイヤーカットや砥石による切断等の方法を採用することができる。このとき、工具母材の先端を切り落とす取り代は比較的大きく取ることができ、ダイヤモンド皮膜17が形成された工具母材から直接刃付けするよりも、比較的簡単に加工することができる。このステップS14が先端落し工程に相当する。これにより、加工刃部予定部分の先端部の少なくとも一部にはダイヤモンド皮膜17が形成されていない状態となる。
Next, in step S14, the tip of the processing blade portion planned portion of the tool base material on which the
次に、ステップS15において、加工刃部予定部分のダイヤモンド皮膜17が形成されていない先端部の一部から逃げ面12、3番面13、シンニング面11を形成する。これらの面は、加工刃部予定部分の先端部を研削加工することにより行うことができる。具体的には、周知のドリル研削装置により行うことができる。このとき、工具母材の加工刃部予定部分の先端部には、ダイヤモンド皮膜17が形成されていないので、シンニング面11と逃げ面12と3番面13とを容易に研削することができる。また、これらの面を研削する際に、ドリル研削装置の砥石を損傷させにくい。これらシンニング面11と逃げ面12と3番面13とを形成するステップS15が刃付け工程に相当する。
Next, in step S <b> 15, the
上記のような本発明にかかるドライ加工用ドリル10及びその製造方法の効果を実証するため、以下のような実験を行った。まず、実施例として、図2に示す方法により、加工刃部のすくい面と外周面にはダイヤモンド皮膜が形成されているものの、シンニング面と逃げ面と3番面(再研磨面)とには、ダイヤモンド皮膜が形成されていない図1に示すようなドリルを作製した。ドリル径は5mmであり、先端角は120°であり、2番逃げ角は10°であり、3番逃げ角は30°である。次に、比較例1として図1に示すドリル10と同一形状ではあるが、加工刃部にダイヤモンド皮膜が形成されていないドリルを作製した。ドリルの作製工程は、図2のコーティング(皮膜形成工程)と先端落し工程を行わないようしたものである。次に、比較例2として、従来技術で示したような加工刃部の全体にダイヤモンド皮膜が形成されているドリルを作製した。具体的には、図4に示すように、ステップS21において工具母体の外径を研磨する。ステップS22において工具母材にすくい面となる溝を研削加工した。さらに、ステップS23において実施例とは異なり工具母材の表面にダイヤモンド皮膜を形成する前に工具母材の先端部にシンニング面と逃げ面と3番面(再研磨面)とを形成した。これらシンニング面と逃げ面と3番面との形成は、実施例と同様の方法により行った。そして、最後にステップS24において、加工刃部が完全に形成された状態の工具母材の表面にダイヤモンド皮膜を形成した。ダイヤモンド皮膜の形成は、実施例と同様のCVDにより行った。比較例2にかかるドリルの形状も図1に示す実施例のドリルと同様の形状である。
In order to verify the effects of the
上記のようなドリルを用いて、被加工材としてアルミ合金鋳物(ADC12)を切削加工したときの継続加工可能な加工能率を実施例と比較例とで比較した。継続加工可能な加工能率とは、加工刃部及びすくい面(刃溝)に切削屑が溶着せずに加工できる加工能率である。切削加工の条件は、切削油を用いない完全ドライ加工であり、加工形状はφ5×15、切削速度は157m/minである。結果を図3に示す。図3において、(1)が比較例1であり、(2)が比較例2であり、(3)が実施例である。図3を見てわかるように、ダイヤモンド皮膜の全くない比較例1に比べて、ダイヤモンド皮膜が加工刃部に形成されている比較例2及び実施例においては、継続加工可能な加工能率が大幅に向上している。かつ、比較例2と実施例とを比較すると、加工刃部の再研磨面(シンニング面と逃げ面と3番面)にダイヤモンド皮膜が形成されていない実施例においても、加工刃部の全体にダイヤモンド皮膜が形成されている比較例2と同様の加工能率を実現できることがわかる。つまり、本発明にかかる実施例においては、再研磨が必要な再研磨面(シンニング面、逃げ面、3番面)にダイヤモンド皮膜が形成されていなくても、加工刃部に切削屑が溶着しない高い加工能率を実現することができる。 Using the drill as described above, the working efficiency at which continuous machining was possible when an aluminum alloy casting (ADC12) was cut as a workpiece was compared between the example and the comparative example. The machining efficiency that allows continuous machining is the machining efficiency at which machining waste can be machined without welding to the machining blade portion and the rake face (blade groove). The cutting conditions are complete dry machining without using cutting oil, the machining shape is φ5 × 15, and the cutting speed is 157 m / min. The results are shown in FIG. In FIG. 3, (1) is Comparative Example 1, (2) is Comparative Example 2, and (3) is an Example. As can be seen from FIG. 3, compared to Comparative Example 1 having no diamond coating, Comparative Example 2 and Example in which the diamond coating is formed on the processing blade portion has significantly higher processing efficiency that allows continuous processing. It has improved. And when the comparative example 2 and an Example are compared, also in the Example in which the diamond membrane | film | coat is not formed in the re-polishing surface (a thinning surface, a relief surface, and the 3rd surface) of a processing blade part, the whole processing blade part It turns out that the processing efficiency similar to the comparative example 2 with which the diamond membrane | film | coat is formed is realizable. In other words, in the embodiment according to the present invention, even if the diamond film is not formed on the re-polished surfaces (thinning surface, flank surface, and third surface) that need to be re-polished, the cutting waste does not adhere to the processing blade portion. High processing efficiency can be realized.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。本実施形態においては、ドリル状工具において説明したが、切削屑の溶着が問題となるとともに、逃げ面等の再研磨の必要な面を有するその他の工具にも適用できるものである。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these. In the present embodiment, the drill-shaped tool has been described. However, welding of cutting waste becomes a problem, and the present invention can be applied to other tools having a surface that needs re-polishing such as a flank.
10 ドライ加工用ドリル(ドライ加工用工具)
11 シンニング面
12 逃げ面
13 3番面
14 すくい面(刃面)
15 外周面
16 加工刃部
17 ダイヤモンド皮膜
10 Dry processing drill (Dry processing tool)
11 Thinning
15 outer
Claims (6)
前記加工刃部のうち再研磨が必要な刃部には前記ダイヤモンド皮膜が形成されていないことを特徴とするドライ加工用工具。 A tool for dry machining in which a diamond film is formed on the surface of the machining blade,
The dry cutting tool, wherein the diamond coating is not formed on a blade portion that needs to be reground among the processing blade portions.
工具母材の前記加工刃部となることが予定されている加工刃部予定部分にすくい面を形成するすくい面形成工程と、
前記すくい面が形成された前記加工刃部予定部分の表面に前記ダイヤモンド皮膜を形成する皮膜形成工程と、
前記ダイヤモンド皮膜が形成された前記加工刃部予定部分からシンニング面あるいは逃げ面を形成する刃付け工程と、を有することを特徴とするドライ加工用ドリルの製造方法。 In a manufacturing method of a drill for dry processing in which a diamond film is formed on a processing blade portion for processing a workpiece,
A rake face forming step of forming a rake face on the processing blade part planned portion that is supposed to be the processing blade part of the tool base material;
A film forming step of forming the diamond film on the surface of the processing blade portion planned portion where the rake face is formed;
And a cutting step for forming a thinning surface or a flank surface from the predetermined portion of the processing blade portion on which the diamond film is formed.
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