JP2007007780A - 切削具の刃部表面処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、従来にない作用効果を発揮する画期的な刃部表面処理方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 ドリルやエンドミルなど刃部１を有する切削具２の刃部表面処理方法であって、前記刃部１のコーティング処理前に液体３と砥粒４との混合物であるスラリ５を噴射して該刃部１の表面１ａをブラスト処理する刃部表面処理方法である。
【選択図】 図２

Description

本発明は、切削具の刃部表面処理方法に関するものである。

従来から、ドリルやエンドミルなどの切削工具の刃部には、例えば耐食性、耐熱性、耐磨耗性など、種々の性能を付与すべくコーティング処理（例えばチタンコーティング処理など）が施されている。

ところで、この刃部のコーティング処理前には、該刃部表面に付着した異物（例えば製造工程で生じる表面変質層、製造時に形成されたバリ）や汚れ（例えば油分）などの不要物を除去する処理（不要物除去処理）が施されるが、従来において、異物の除去は砥石で研磨除去し、汚れの除去は薬品を使用して溶解除去している。また、コーティング処理は、実際の使用によりコーティングが剥がれたりした場合など再度施す場合もあり、この再度のコーティング処理前にも上記不要物除去処理が施される。

ところが、前述した従来から行なわれている不要物除去処理（以下、従来処理）には次の問題点がある。

即ち、従来処理は、砥石による研磨除去をした後、薬品による溶解除去が行なわれることになるが、工程が多い為非常に作業性が悪く、また、砥石により刃部表面に付着した異物を研磨除去する場合、刃部表面に摩擦熱が生じ、この熱により刃部表面に付着している油分が酸化（固着）してしまい、薬品による油分の溶解除去が良好に行なわれなくなる。

また、薬品により刃部表面に付着した汚れを溶解除去する場合、脱脂剤の濃度が高すぎると素材を痛めてしまい、しかも、薬品が高価なため、非常に処理速度が遅くてコスト高であり、その他にも、使用済みの薬品の処理が厄介であるなどの種々の問題点がある。

本発明は、上述した問題点を解決する、従来にない画期的な切削具の刃部表面処理方法を提供するものである。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

ドリルやエンドミルなど刃部１を有する切削具２の刃部表面処理方法であって、前記刃部１のコーティング処理前に液体３と砥粒４との混合物であるスラリ５を噴射して該刃部１の表面１ａをブラスト処理することを特徴とする切削具の刃部表面処理方法に係るものである。

また、請求項１記載の切削具の刃部表面処理方法において、砥粒４として約１５μｍ以下の微粒子砥粒を採用したことを特徴とする切削具の刃部表面処理方法に係るものである。

本発明は上述のように構成したから、前述した従来処理と異なり、コーティング処理前に刃部に対して良好な表面処理が行なえることになるなど従来にない画期的な切削具の処理方法となる。

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して説明する。

刃部１のコーティング処理前において、刃部１に液体３と砥粒４との混合物であるスラリ５を噴射して該刃部１の表面１ａをブラスト処理する。この際、スラリ５を構成する砥粒４は液体３により運ばれて刃部１の表面１ａに衝突せしめられ、該砥粒４の衝突により刃部１の表面１ａに付着した異物や汚れなどの不要物は除去され、更に、刃部１の表面１ａに細かい凹凸が形成される。

従って、刃部１の表面１ａに付着する異物や汚れなどの不要物の除去が確実且つ良好に行なわれ、更に、刃部１の表面１ａに細かい凹凸が形成されることでコーティングが定着し易い状態を現出せしめることができるから、剥がれにくい堅固なコーティングが形成されることになり、このことから切削具の寿命を飛躍的に延ばすことができることになる。

また、従来において別処理にて行なわれていた異物の除去と汚れの除去が同時に行なわれることになるから、刃部１に対するコーティング処理前の不要物除去処理が迅速に行なわれることになり、しかも、刃部１の表面１ａから除去された異物や汚れなどの不要物は液体３と共に流れ落ちることになるから刃部１の表面１ａでの残留もなく良好な不要物除去処理が行なわれることになり、しかも、液体３と砥粒４との混合物であるスラリ５を採用する為、刃部１の表面１ａに衝突させた際に生じる摩擦熱を抑制する冷却効果が得られ、油分の酸化（固着）が生じるのも防止することができ、従来処理のように薬品を使用せずとも安全で低コストな処理が迅速に行えることになる。

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

本実施例は、ドリルやエンドミルなどの切削具２の刃部１の表面１ａを処理する方法であり、後述する液体３と砥粒４との混合物であるスラリ５を噴射する表面処理装置Ｓを使用して行われる。

具体的には、この表面処理装置Ｓは、図１に図示したように切削具搬送機能を具備した処理本体６の下方位置に配設されるスラリ貯溜部７と、このスラリ貯溜部７からポンプ装置８を介して処理本体６内へスラリ５を搬送するスラリ搬送部９と、処理本体６内に配設され、スラリ搬送部９で搬送されたスラリ５を噴射するスラリ噴射部10とから成り、このスラリ噴射部10から噴射されたスラリ５は処理本体６の下方開口部６ａからスラリ貯溜部７へ排出されて再利用される構成である。

スラリ貯溜部７は、所定量のスラリ５を貯溜することができ、この内部に貯留されるスラリ５を常時撹拌するスラリ撹拌機能が設けられている。

スラリ噴射部10は、図１に図示したように切削具２を搬送する切削具搬送部11の上方に配されるスラリ噴射本体10Ａと、このスラリ噴射本体10Ａから下方へ向けて突設されるノズル体10Ｂとで構成されている。

スラリ噴射本体10Ａは、その側面部に前述したスラリ搬送部９が接続されるとともに、上面部に別回路で設けられる圧縮空気搬送部12が接続されており、スラリ搬送部９から供給されるスラリ５を圧縮空気搬送部11から供給される圧縮空気により加速して、所定の噴射速度でノズル体10Ｂから噴射させるように構成されている。

液体３と約１５μｍ以下の微粒子砥粒４とを混合したスラリ５を約５０ｍ／ｓｅｃの噴射速度で切削具２の刃部１の表面１ａに噴射させると、該刃部１の表面１ａに付着した異物や汚れなどの不要物が良好に除去され、刃部１の表面１ａに細かい凹凸が形成される。

ノズル体10Ｂは、ノズル開口部が方形状となる巾広ガンタイプに構成されており、このノズル開口部は、切削具２の刃部１の巾と同一若しくはそれ以上の巾となるように設定されており、よって、スラリ５は切削具２の刃部１の巾と同一若しくはそれ以上の巾で噴射されることになる。

また、本実施例で使用するスラリ５は、液体３と微粒子砥粒４との混合物である。

この砥粒４としては、微粒子のアルミナ若しくはシリコンカーバイトが採用される。

以上の構成からなる表面処理装置Ｓを使用し、以下のような加工条件下で切削具２の刃部１における表面処理を行った。

砥粒・・・アルミナ♯８００
ノズル巾・・・９０ｍｍ
エアー圧力・・・０．２ＭＰａ
ノズル移動速度・・・１０ｍｍ／ｓｅｃ
図１，２に図示したように切削具２としてドリル２を採用し、スラリ５として、砥粒４（アルミナ）が液体３（水）に対して体積比１０〜２０％となるスラリ５を使用した。

前記加工条件で処理した場合、切削具２の刃部１の表面１ａの不要物（異物、汚れ）は一様に除去され、ムラのない均一な加工表面（細かい凹凸面）が得られた。

また、本出願人は、その後条件等を変えた種々の実験により、この刃部表面処理方法であれば、加工量や表面粗度の要求次第では砥粒の粒径を可及的に小さくしても良好な処理が行なわれることを確認している。尚、粒径が大きな砥粒４であると、衝突させた勢いで切削具２にダメージを与えてしまう。

本実施例は上述のように構成したから、刃部１の表面１ａに付着する異物や汚れなどの不要物の除去が確実且つ良好に行なわれ、刃部１の表面１ａに細かい凹凸が形成されることでコーティングが定着し易い状態とすることができるから、剥がれにくい堅固なコーティングが達成されることになり、このことから切削具の寿命を飛躍的に延ばすことができることになる。

また、本実施例は、従来において別処理にて行なわれていた異物の除去と汚れの除去が同時に行なわれることになるから、刃部１に対するコーティング処理前の不要物除去処理が迅速に行なわれることになり、しかも、刃部１の表面１ａから除去された異物や汚れなどの不要物は液体３と共に流れ落ちることになるから刃部１の表面１ａでの残留もなく良好な不要物除去処理が行なわれることになり、しかも、液体３と砥粒４との混合物であるスラリ５を採用する為、刃部１の表面１ａに衝突させた際に生じる摩擦熱を抑制する冷却効果が得られ、油分の酸化（固着）が生じるのも防止することができ、従来処理のように薬品を使用せずとも安全で低コストな処理が迅速に行えることになる。

特に刃部１の表面１ａを処理する方法としてウエットブラスト処理を採用した点は画期的である。

即ち、ドリルやエンドミルなどの刃部１は、高速回転による衝撃と熱が発生する非常に過酷な条件の中で使用されるものであり、よって、その表面１ａには剥がれにくい良好なコーティングが要求される。この点、本実施例は、前述したようにウエットブラスト処理を施すことで刃部１の表面１ａには不要物の無い微細な凹凸面が形成され、この凹凸面には剥がれにくい良好なコーティングが形成されることになる。

しかしながら、コーティングの剥がれは避けられず、しかも、ドリルやエンドミルは高価なため使い捨てというわけにはいかず、再びコーティングされて使用される。従って、如何に再コーティング処理前における刃部１の表面１ａの処理が簡略化され再使用できるまでの時間を短縮することは極めて重要であり、従来において別処理にて行なわれていた異物の除去と汚れの除去が同時に行なわれる本実施例（ウエットブラスト処理）は極めて有効と言える。

また、本実施例は、液体３と砥粒４との混合物であるスラリ５を採用する為、砥粒４が液体３により運ばれる為、周囲の空気による抵抗を受けにくく（減速しにくく）、微粒子砥粒４であっても切削具２の刃部１の表面１ａに勢い良く衝突して十分不要物を除去することができ、よって、高速で微粒子砥粒４を衝突させることができるから、不要物を除去する処理速度を飛躍的に向上させることができ、しかも、微粒子砥粒４により切削具２にダメージを与える事が可及的に少なく処理することができる。

尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

本実施例に係る表面処理装置Ｓの概略説明図である。 本実施例に係る刃部表面処理方法の説明図である。

符号の説明

１ 刃部
１ａ 表面
２ 切削具
３ 液体
４ 砥粒
５ スラリ

Claims (2)

1. ドリルやエンドミルなど刃部を有する切削具の刃部表面処理方法であって、前記刃部のコーティング処理前に液体と砥粒との混合物であるスラリを噴射して該刃部の表面をブラスト処理することを特徴とする切削具の刃部表面処理方法。
2. 請求項１記載の切削具の刃部表面処理方法において、砥粒として約１５μｍ以下の微粒子砥粒を採用したことを特徴とする切削具の刃部表面処理方法。
   

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