JP2007307673A - Diamond-coated cutting member and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はダイヤモンド被覆切削部材に係り、特に、切れ刃にチャンファが設けられて優れた切削性能が得られるダイヤモンド被覆切削部材、およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a diamond-coated cutting member, and more particularly to a diamond-coated cutting member in which a chamfer is provided on a cutting edge to obtain excellent cutting performance, and a method for manufacturing the same.
エンドミルやタップ、ドリル等の切削工具、或いはスローアウェイチップなどの切削部材として、超硬合金等の基材の表面にダイヤモンド被膜がコーティングされているダイヤモンド被覆切削部材が提案されている。特許文献1に記載されている工具はその一例で、マイクロ波プラズマCVD(化学気相成長)法により多結晶のダイヤモンド被膜が表面にコーティングされているとともに、そのダイヤモンド被膜で被覆された切れ刃の刃先部分には、ダイヤモンド砥石による研磨加工でチャンファが設けられており、刃先の先鋭化(シャープエッジ化)と面粗さの向上とが相まって優れた切削性能が得られる。
しかしながら、このようにダイヤモンド砥石でダイヤモンド被膜を研磨する作業は面倒で熟練を要し、生産性が悪いとともに、刃先にダメージを与える恐れがあった。また、工具基材に一体に設けられた外周切れ刃によって切削加工を行う回転切削工具においては、その外周切れ刃のすくい面側をダイヤモンド砥石で研磨加工することが困難で、刃先を十分に先鋭化できない場合があった。このため、他の研磨方法を種々検討したところ、例えば特許文献2に記載されているようなイオンビームの照射によるエッチングが考えられる。ところが、イオンビームによるエッチングは、加工前の凹凸形状の影響を受けるので、ダイヤモンド被膜の研磨に適用した場合、そのダイヤモンド被膜の表面が凹凸であると研磨面にも凹凸が残り、砥石による研磨に比較してチャンファの面粗さが悪くなり、切削性能が低下するという問題があった。 However, the operation of polishing the diamond film with the diamond grindstone as described above is troublesome and requires skill, and the productivity is poor and the blade edge may be damaged. In addition, in a rotary cutting tool that performs cutting with an outer peripheral cutting edge integrally provided on the tool base, it is difficult to polish the rake face side of the outer peripheral cutting edge with a diamond grindstone, and the cutting edge is sufficiently sharpened. There was a case that could not be. For this reason, when various other polishing methods were examined, for example, etching by ion beam irradiation as described in Patent Document 2 can be considered. However, since etching with an ion beam is affected by the uneven shape before processing, when applied to the polishing of a diamond coating, if the surface of the diamond coating is uneven, unevenness remains on the polished surface, and polishing with a grindstone In comparison, there was a problem that the surface roughness of the chamfer deteriorated and the cutting performance deteriorated.
図10は、未だ公知ではないが、超硬合金の基材200の表面にマイクロ波プラズマCVD法によりダイヤモンド被膜202をコーティングした切れ刃204の刃先の逃げ面206側部分にイオンビームを照射してチャンファ208を形成した場合である。図10の(a) はダイヤモンド被膜202をコーティングした状態で、図10の(b) はイオンビームを照射してチャンファ208を設けた後の状態であり、チャンファ208では多少凹凸が小さくなるものの、依然として数μm程度の凹凸が残るのである。イオンビームによるエッチング時間を長くして研磨量を多くすると、凹凸は小さくなるが、切削部材に設けられるダイヤモンド被膜202の膜厚は一般に20μm程度以下であるため、研磨し過ぎるとダイヤモンド被膜202そのものが薄くなって所望の性能が得られなくなる。図10の(b) の点線は、イオンビームによるエッチング前の状態、すなわち図10(a) と同じ表面形状を示したものである。
Although not yet known, FIG. 10 shows that the surface of the cemented
これに対し、このようなイオンビームによるダイヤモンド被膜の平滑化手法として、特許文献3に記載されているように、ダイヤモンド被膜の表面の凹凸を埋めるようにグラファイト膜を形成するとともに、機械研磨でグラファイト膜の表面を平滑にした後に、イオンビームによるエッチング処理を行うことが提案されている。 On the other hand, as described in Patent Document 3, as a method for smoothing the diamond coating by such an ion beam, a graphite film is formed so as to fill the irregularities on the surface of the diamond coating, and the graphite is mechanically polished. It has been proposed to perform an ion beam etching process after smoothing the surface of the film.
しかし、このようにグラファイト膜を設けて機械研磨した後にイオンビームでエッチングする場合には、製造工数や製造設備が多くなって製造コストが高くなるため、依然として改善の余地があった。 However, in the case where etching is performed with an ion beam after mechanically polishing the graphite film as described above, there is still room for improvement because the number of manufacturing steps and manufacturing facilities increase and the manufacturing cost increases.
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、ダイヤモンド被覆切削部材の切れ刃に対してダメージを与えることなく、比較的平滑なチャンファを簡単且つ安価に設けることができるとともに、砥石研磨では難しい外周切れ刃のすくい面側に対しても容易にチャンファを研磨加工できるようにすることにある。
かかる目的を達成するために、第1発明は、切れ刃の表面にダイヤモンド被膜がコーティングされているスローアウェイチップ或いは切削工具などのダイヤモンド被覆切削部材において、(a) 前記ダイヤモンド被膜は、結晶粒径が2μm以下の微結晶ダイヤモンドにて構成されているとともに、(b) 前記切れ刃の刃先部分であってすくい面側および逃げ面側の少なくとも一方には、イオンビームによるエッチングで前記ダイヤモンド被膜が研磨されることによりチャンファが設けられていることを特徴とする。 In order to achieve such an object, the first invention provides a diamond-coated cutting member such as a throwaway tip or a cutting tool in which a surface of a cutting edge is coated with a diamond coating, wherein (a) the diamond coating has a crystal grain size Is composed of microcrystalline diamond of 2 μm or less, and (b) the diamond coating is polished by ion beam etching on at least one of the rake face side and the flank face side of the cutting edge. Thus, a chamfer is provided.
第2発明は、第1発明のダイヤモンド被覆切削部材において、前記チャンファが設けられることにより、刃直角断面においてそのチャンファの先端位置Qに接する内接円Sの半径で表される切れ刃の先端丸み径Rが10μm以下とされていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the diamond-coated cutting member according to the first aspect of the present invention, the chamfer is provided, whereby the tip roundness of the cutting edge represented by the radius of the inscribed circle S in contact with the tip position Q of the chamfer in the section perpendicular to the blade. The diameter R is 10 μm or less.
第3発明は、第2発明のダイヤモンド被覆切削部材において、前記切れ刃の逃げ面側およびすくい面側の両方に前記イオンビームによるエッチングで前記チャンファが設けられることにより、前記先端丸み径Rが1μm以下とされていることを特徴とする。
なお、逃げ面側およびすくい面側の両方にチャンファが設けられる場合は、各チャンファの先端位置Qに接する一対の内接円Sのうち小さい方の半径を先端丸み径Rとする。
According to a third aspect of the present invention, in the diamond-coated cutting member according to the second aspect, the chamfer is provided by etching with the ion beam on both the flank face side and the rake face side of the cutting edge. It is characterized as follows.
When chamfers are provided on both the flank face side and the rake face side, the smaller radius of the pair of inscribed circles S in contact with the tip position Q of each chamfer is defined as the tip round diameter R.
第4発明は、第1発明〜第3発明の何れかのダイヤモンド被覆切削部材において、(a) 前記ダイヤモンド被覆切削部材は、軸心まわりに回転駆動されることにより外周切れ刃によって切削加工を行うダイヤモンド被覆回転切削工具で、(b) 前記外周切れ刃の少なくとも逃げ面側に前記チャンファが設けられているとともに、刃直角断面においてその逃げ面側に設けられたチャンファの幅寸法は、工具直径Dに対して0.2×D以下であることを特徴とする。 A fourth invention is the diamond-coated cutting member according to any one of the first to third inventions, wherein (a) the diamond-coated cutting member is driven to rotate by an outer peripheral cutting edge by being driven to rotate about an axis. In the diamond-coated rotary cutting tool, (b) the chamfer is provided on at least the flank side of the outer peripheral cutting edge, and the width dimension of the chamfer provided on the flank side in the cross section perpendicular to the blade is a tool diameter D Is 0.2 × D or less.
第5発明は、第1発明〜第4発明の何れかのダイヤモンド被覆切削部材において、(a) 前記ダイヤモンド被覆切削部材は、軸心まわりに回転駆動されることにより外周切れ刃によって切削加工を行うダイヤモンド被覆回転切削工具で、(b) 前記外周切れ刃は工具基材に一体に設けられているとともに、(c) その外周切れ刃の逃げ面側およびすくい面側の両方に前記イオンビームによるエッチングで前記チャンファが設けられていることを特徴とする。 A fifth invention is the diamond-coated cutting member according to any one of the first to fourth inventions, wherein (a) the diamond-coated cutting member is driven to rotate by an outer peripheral cutting edge by being driven to rotate around an axis. In the diamond-coated rotary cutting tool, (b) the outer peripheral cutting edge is provided integrally with the tool base, and (c) etching by the ion beam on both the flank side and the rake face side of the outer peripheral cutting edge. And the chamfer is provided.
第6発明は、第1発明〜第3発明の何れかのダイヤモンド被覆切削部材において、前記ダイヤモンド被覆切削部材は、別体に構成された工具本体に着脱可能に取り付けられて使用されるスローアウェイチップであることを特徴とする。 A sixth aspect of the present invention is the diamond-coated cutting member according to any one of the first to third aspects of the present invention, wherein the diamond-coated cutting member is detachably attached to a tool body configured separately and used. It is characterized by being.
第7発明は、切れ刃の表面にダイヤモンド被膜がコーティングされているダイヤモンド被覆切削部材の製造方法であって、(a) 気相成長法により結晶粒径が2μm以下の微結晶ダイヤモンドを繰り返し生成することにより前記ダイヤモンド被膜をコーティングする微結晶ダイヤモンドコーティング工程と、(b) そのダイヤモンド被膜が設けられた前記切れ刃の刃先部分であってすくい面側および逃げ面側の少なくとも一方に、イオンビームによるエッチングを施すことにより、そのダイヤモンド被膜を研磨してチャンファを設けるイオンビームエッチング工程と、を有することを特徴とする。 A seventh invention is a method for producing a diamond-coated cutting member having a surface of a cutting edge coated with a diamond coating, wherein (a) microcrystalline diamond having a crystal grain size of 2 μm or less is repeatedly generated by vapor phase growth. A microcrystalline diamond coating step for coating the diamond film, and (b) etching with an ion beam on at least one of a rake face side and a flank face side of the cutting edge provided with the diamond film. And an ion beam etching step of polishing the diamond film to provide a chamfer.
第1発明〜第6発明のダイヤモンド被覆切削部材においては、結晶粒径が2μm以下の微結晶ダイヤモンドによってダイヤモンド被膜が構成されているため、通常の多結晶のダイヤモンド被膜に比較して、表面の凹凸が小さくなって平滑になる。このため、そのダイヤモンド被膜に対してイオンビームによるエッチングでチャンファを設けた場合でも、そのチャンファの表面は比較的平滑であり、刃先の先鋭化(シャープエッジ化)と相まって、従来のダイヤモンド砥石で研磨した場合と同程度の優れた切削性能が得られるようになる。 In the diamond-coated cutting member according to the first to sixth inventions, since the diamond film is composed of microcrystalline diamond having a crystal grain size of 2 μm or less, the surface roughness is higher than that of a normal polycrystalline diamond film. Becomes smaller and smoother. For this reason, even when chamfers are provided on the diamond coating by ion beam etching, the surface of the chamfer is relatively smooth and polished with a conventional diamond grindstone coupled with sharpening of the blade edge (sharpening). As a result, cutting performance equivalent to that obtained can be obtained.
その場合に、本発明ではダイヤモンド被膜をコーティングした後に、そのダイヤモンド被膜に対して直接イオンビームを照射してエッチングを行えば良いため、グラファイト膜を設ける場合(特許文献3)に比較して製造工数や製造設備が節減され、簡単且つ安価に製造できる。また、ダイヤモンド砥石を用いて研磨加工する場合(特許文献1)に比較して、刃先にダメージを与える恐れがないとともに自動化が可能で生産性が向上する一方、工具基材に一体に設けられた外周切れ刃のすくい面側を研磨加工することも容易に可能で、例えば第3発明や第5発明のように逃げ面側およびすくい面側の両方にチャンファを設けることにより先端丸み径Rを一層小さくして、切削性能を大幅に向上させることができる。 In this case, in the present invention, after the diamond film is coated, the diamond film may be directly irradiated with an ion beam to perform etching. Therefore, the number of manufacturing steps is compared with the case where a graphite film is provided (Patent Document 3). Manufacturing equipment is saved, and it can be manufactured easily and inexpensively. Also, compared to the case of polishing using a diamond grindstone (Patent Document 1), there is no fear of damaging the cutting edge, and automation is possible and productivity is improved, while the tool base is provided integrally. It is also possible to easily grind the rake face side of the outer peripheral cutting edge. For example, by providing chamfers on both the flank face side and the rake face side as in the third and fifth inventions, the tip round diameter R is further increased. The cutting performance can be greatly improved by reducing the size.
第2発明では、チャンファが設けられることによって先端丸み径Rが10μm以下とされているため、刃先の先鋭化により優れた切削性能が得られる。切れ刃の逃げ面側およびすくい面側の両方にチャンファが設けられることにより、先端丸み径Rが1μm以下とされている第3発明においては、刃先の先鋭化により一層優れた切削性能が得られる。 In the second aspect of the present invention, the chamfer is provided so that the rounded tip radius R is 10 μm or less, so that excellent cutting performance can be obtained by sharpening the blade edge. By providing chamfers on both the flank face side and the rake face side of the cutting edge, in the third invention in which the tip roundness radius R is 1 μm or less, further excellent cutting performance can be obtained by sharpening the cutting edge. .
第4発明は、ダイヤモンド被覆回転切削工具に関するもので、逃げ面側にチャンファが設けられるため、チャンファの逃げ角が正であっても被加工部材の弾性により加工面とチャンファとの接触が増大するが、チャンファの幅寸法が工具直径Dに対して0.2×D以下であるため、チャンファの面粗さが他の部分より優れていることと相まって、加工面とチャンファとの接触増大に拘らず切削抵抗の増加や加工面粗さの悪化が抑制される。 The fourth invention relates to a diamond-coated rotary cutting tool, and since a chamfer is provided on the flank side, contact between the machining surface and the chamfer increases due to the elasticity of the workpiece even when the chamfer flank angle is positive. However, since the chamfer width dimension is 0.2 × D or less with respect to the tool diameter D, coupled with the fact that the chamfer surface roughness is superior to other parts, it is related to the increased contact between the machining surface and the chamfer. The increase in cutting resistance and the deterioration of the machined surface roughness are suppressed.
第5発明は、外周切れ刃が工具基材に一体に設けられているダイヤモンド被覆回転切削工具に関するもので、外周切れ刃の逃げ面側だけでなく、従来の砥石研磨では困難であったすくい面側にもイオンビームによるエッチングでチャンファが設けられているため、刃先を一層先鋭化させることが可能で、切削性能を一層向上させることができる。 The fifth invention relates to a diamond-coated rotary cutting tool in which an outer peripheral cutting edge is provided integrally with a tool base material, and not only the flank side of the outer peripheral cutting edge but also a rake face that has been difficult with conventional grinding stone polishing. Since the chamfer is provided on the side by etching with an ion beam, the cutting edge can be further sharpened, and the cutting performance can be further improved.
第7発明は、切れ刃にチャンファが設けられているダイヤモンド被覆切削部材の製造方法に関するもので、気相成長法により結晶粒径が2μm以下の微結晶ダイヤモンドを繰り返し生成することによりダイヤモンド被膜をコーティングした後、そのダイヤモンド被膜が設けられた切れ刃にイオンビームによるエッチングを施してチャンファを設けるため、実質的に前記第1発明と同様の効果が得られる。 The seventh invention relates to a method of manufacturing a diamond-coated cutting member in which a chamfer is provided on a cutting edge, and a diamond film is coated by repeatedly generating microcrystalline diamond having a crystal grain size of 2 μm or less by a vapor phase growth method. After that, since the chamfer is provided by etching the cutting edge provided with the diamond coating with an ion beam, substantially the same effect as the first invention can be obtained.
本発明のダイヤモンド被覆切削部材は、エンドミルやタップ、ドリルなどの回転切削工具、バイト等の切削工具、或いはスローアウェイチップなどの各種の切削部材に好適に適用される。ダイヤモンド被膜がコーティングされる基材(工具基材)としては超硬合金などの超硬質工具材料が好適に用いられる。密着性を高めるために、基材の表面に粗面化処理を施したり、他の被膜を下地として設けたりするなど、所定の前処理を行うことができる。 The diamond-coated cutting member of the present invention is suitably applied to various cutting members such as rotary cutting tools such as end mills, taps, and drills, cutting tools such as cutting tools, and throw-away tips. As the base material (tool base material) to be coated with the diamond film, a super hard tool material such as a cemented carbide is preferably used. In order to improve the adhesion, a predetermined pretreatment such as roughening the surface of the substrate or providing another coating as a base can be performed.
微結晶のダイヤモンド被膜のコーティングには、マイクロ波プラズマCVD法やホットフィラメントCVD法、高周波プラズマCVD法等のCVD法が好適に用いられる。基材として超硬合金を使用する場合、Co(コバルト)が析出してダイヤモンド被膜の密着性(付着強度)が損なわれる恐れがあるため、ダイヤモンド被膜のコーティングに先立って酸処理を施し、表面付近のCoを除去したり、Coの析出を防止する中間層を設けたりするなどの前処理を施すことが望ましい。 For the coating of the microcrystalline diamond film, a CVD method such as a microwave plasma CVD method, a hot filament CVD method, or a high frequency plasma CVD method is preferably used. When cemented carbide is used as the base material, Co (cobalt) may precipitate and the adhesion (adhesion strength) of the diamond film may be impaired. It is desirable to perform a pretreatment such as removing Co or providing an intermediate layer for preventing Co precipitation.
微結晶ダイヤモンドは、例えば特開2002−79406号公報に記載されているように核生成工程および結晶成長工程を繰り返すことにより形成することができる。結晶粒径は2μm以下で、1μm以下が望ましい。この結晶粒径は、結晶成長方向と直角な方向の最大径寸法で、総てのダイヤモンドの結晶粒径が2μm以下であることが望ましいが、表面或いは所定の横断面における結晶粒の少なくとも80%以上が2μm以下であれば良い。また、結晶成長方向の長さ寸法を2μm以下とすれば、その結晶成長方向と直角な方向の結晶粒径も一般には2μm以下となる。なお、結晶成長方向の寸法が2μmより大きくても、結晶粒径が2μm以下であれば良い。 Microcrystalline diamond can be formed by repeating a nucleation step and a crystal growth step as described in, for example, JP-A-2002-79406. The crystal grain size is 2 μm or less, preferably 1 μm or less. The crystal grain size is preferably the maximum diameter in a direction perpendicular to the crystal growth direction, and the crystal grain size of all diamonds is preferably 2 μm or less, but at least 80% of the crystal grains on the surface or a predetermined cross section. The above may be 2 μm or less. Further, if the length dimension in the crystal growth direction is 2 μm or less, the crystal grain size in the direction perpendicular to the crystal growth direction is generally 2 μm or less. Even if the dimension in the crystal growth direction is larger than 2 μm, the crystal grain size may be 2 μm or less.
ダイヤモンド被膜の膜厚は、例えば5μmより薄いと十分な耐摩耗性等の作用が得られない一方、25μmを越えると剥離し易くなるなどして好ましくないため、5〜25μmの範囲内が適当で、8〜20μm程度が特に望ましい。 When the film thickness of the diamond coating is less than 5 μm, for example, sufficient wear resistance and the like cannot be obtained. On the other hand, when it exceeds 25 μm, it is not preferable because it is easy to peel off. 8 to 20 μm is particularly desirable.
イオンビームによるエッチングは、例えば前記特許文献2に記載のような装置を用いて、切れ刃に対して所定の角度方向からイオンビームを照射することにより行うことができる。イオンビームとしては、水素ガスや酸素ガス、窒素ガス、或いはアルゴンガス、クリプトンガス、キセノンガス、ネオンガス等の不活性ガスのイオンが好適に用いられる。エッチングを施すべき刃先以外の部分は、フォトレジスト等のマスク剤でマスキングしておけば良い。 Etching with an ion beam can be performed, for example, by irradiating the cutting edge with an ion beam from a predetermined angle direction using an apparatus as described in Patent Document 2. As the ion beam, ions of hydrogen gas, oxygen gas, nitrogen gas, or inert gas such as argon gas, krypton gas, xenon gas, neon gas are preferably used. The portions other than the blade edge to be etched may be masked with a mask agent such as a photoresist.
チャンファは、切れ刃の逃げ面側およびすくい面側の何れか一方に設けるだけでも良いが、その両方に設けることも可能である。部分的に、砥石研磨等の他の研磨手段を用いて研磨することも可能である。第4発明および第5発明は外周切れ刃に関するものであるが、底刃などの他の切れ刃にも適用され得る。チャンファの形状は、例えば刃直角断面において略直線状になるように設けられるが、凹形状や凸形状など種々の形状を採用できる。 The chamfer may be provided only on either the flank face side or the rake face side of the cutting edge, but can also be provided on both. It is also possible to partially polish using other polishing means such as grindstone polishing. The fourth and fifth inventions relate to the outer peripheral cutting edge, but can also be applied to other cutting edges such as a bottom cutting edge. The shape of the chamfer is provided, for example, so as to be substantially linear in the cross section perpendicular to the blade, but various shapes such as a concave shape and a convex shape can be adopted.
第2発明の切れ刃の先端丸み径Rは、逃げ面側およびすくい面側の何れか一方のみに直線状のチャンファが設けられている場合、刃直角断面においてチャンファおよび他方の面を表す2直線(面の延長線を含む)の内接円であって、チャンファの先端位置Qに接する内接円Sの半径である。逃げ面側およびすくい面側の両方に直線状のチャンファが設けられている場合は、刃直角断面において両方のチャンファを表す2直線(チャンファの延長線を含む)の内接円であって、各チャンファの先端位置Qに接する2つの内接円Sのうち小さい方の半径を先端丸み径Rとする。 When the straight chamfer is provided on only one of the flank side and the rake surface side, the tip roundness diameter R of the cutting edge of the second invention is two straight lines representing the chamfer and the other surface in a cross section perpendicular to the blade. This is an inscribed circle (including an extended line of the surface), and is the radius of the inscribed circle S that contacts the tip position Q of the chamfer. When straight chamfers are provided on both the flank face side and the rake face side, they are inscribed circles of two straight lines (including the chamfer extension line) representing both chamfers in the cross section perpendicular to the blade, The smaller radius of the two inscribed circles S in contact with the tip position Q of the chamfer is defined as a tip rounding diameter R.
刃直角断面において直線状のチャンファを設ける場合、そのチャンファの逃げ面やすくい面に対する傾斜角度は、例えば1°〜30°程度の範囲内が適当である。 In the case where a linear chamfer is provided in the cross section perpendicular to the blade, the inclination angle of the chamfer with respect to a surface that is easy to escape is suitably in the range of about 1 ° to 30 °, for example.
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例であるダイヤモンド被覆切削部材、ダイヤモンド被覆回転切削工具としてのエンドミル10を説明する図で、(a) は軸心と直角な方向から見た正面図、(b) は外周切れ刃16の刃直角断面の拡大図である。このエンドミル10は、シャンク12および刃部14を軸方向に同心に一体に備えており、刃部14の外周面には外周切れ刃16および底刃18が工具基材20に一体に設けられているとともに、その刃部14における工具基材20の表面にはダイヤモンド被膜22がコーティングされている。外周切れ刃16は、軸心まわりに所定のねじれ角でねじれたねじれ刃で、底刃18は、外周切れ刃16から連続して軸心に向かって略直線状に設けられている。また、工具基材20は超硬合金にて構成されているとともに、ダイヤモンド被膜22は、結晶粒径が約1μmの微結晶ダイヤモンドにて構成されており、ダイヤモンド被膜22の膜厚dは15〜20μm程度の範囲内で本実施例では約20μmである。図1の斜線部はダイヤモンド被膜22のコーティング領域を表している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view for explaining an
外周切れ刃16は、図1(b) から明らかなように、マージン無しで刃先24から連続して逃げ面26およびすくい面28が設けられているとともに、それ等の逃げ面26およびすくい面28の交差角で表される刃物角は鋭角で、逃げ角およびすくい角は何れも正である。また、ダイヤモンド被膜22をコーティングした状態(図1(b) の点線)では、刃先24は略円弧形状を成しているが、その刃先24の逃げ面26側には、イオンビームによるエッチングがダイヤモンド被膜22の表層部に施されることにより、略直線状のチャンファ30が設けられている。チャンファ30の逃げ面26に対する傾斜角度αは1°〜30°の範囲内で、このチャンファ30が設けられた部分においても逃げ角が正とされているとともに、幅寸法W1は工具直径Dに対して0.2D以下とされている。具体的には、傾斜角度α≒7°、工具直径D≒6mmで、幅寸法W1≒1.0mmである。なお、図に示す各部の寸法の比率や角度は必ずしも正確なものではない。
As apparent from FIG. 1B, the
また、図2に示すように、刃直角断面において直線状のチャンファ30およびすくい面28(延長線を含む)を表す2直線に対する内接円であって、チャンファ30の先端位置Qに接する内接円Sの半径で表される先端丸み径Rは、10μm以下で、本実施例では約8μmである。図1(b) に点線で示すようにダイヤモンド被膜22をコーティングしたままの状態における先端丸み径Rは、ダイヤモンド被膜22の表面の円弧形状の半径で、膜厚dと略同じであり、本実施例では約20μmであるのに対し、チャンファ30が設けられることによって小さくなるのである。
In addition, as shown in FIG. 2, an inscribed circle with respect to two straight lines representing the
このように、チャンファ30が設けられることにより先端丸み径Rが小さくされて刃先24が先鋭化されるとともに、チャンファ30の表面粗さは、ダイヤモンド被膜22そのものが微結晶で表面粗さが優れており、且つイオンビームによるエッチングが施されることによって更に向上するため、優れた切れ味が得られるようになって切削性能が向上する。
As described above, the
図3は、本実施例のエンドミル10を製造する手順を説明する図で、(a) の微結晶ダイヤモンドコーティング工程では、研削加工等により予め外周切れ刃16等が形成された工具基材20の刃部14に対して、マイクロ波プラズマCVD法により結晶粒径が約1μmのダイヤモンド粒子を結晶成長させて、前記ダイヤモンド被膜22をコーティングする。ダイヤモンド被膜22の密着性を高めるために、工具基材20の刃部14の表面には予め粗面化処理が施されるとともに、工具基材20を構成している超硬合金に含有されているCoの析出でダイヤモンド被膜22の密着性(付着強度)が損なわれることがないように、ダイヤモンド被膜22のコーティングに先立って酸処理により表面付近のCoを除去する前処理が施される。粗面化処理としては、例えば電解研磨などの化学的腐食や、SiC等の砥粒などによるサンドブラストが適当である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a procedure for manufacturing the
マイクロ波プラズマCVD法による微結晶ダイヤモンドコーティングは、例えば図4に示すマイクロ波プラズマCVD装置50を用いて行われる。マイクロ波プラズマCVD装置50は、反応炉32、マイクロ波発生装置34、原料ガス供給装置36、真空ポンプ38、および電磁コイル40を備えて構成されている。円筒状の反応炉32内にはテーブル42が設けられ、ダイヤモンド被膜22をコーティングすべき複数の工具基材20がワーク支持具44に支持されて、それぞれ刃部14が上向きになる姿勢で配置されるようになっている。マイクロ波発生装置34は、例えば2.45GHz等のマイクロ波を発生する装置で、このマイクロ波が反応炉32内へ導入されることにより工具基材20が加熱されるとともに、マイクロ波発生装置34の電力制御によって加熱温度が調節される。
The microcrystalline diamond coating by the microwave plasma CVD method is performed using, for example, a microwave
原料ガス供給装置36は、メタン(CH4 )や水素(H2 )、一酸化炭素(CO)などの原料ガスを反応炉32内に供給するためのもので、それ等のガスボンベや流量を制御する流量制御弁、流量計などを備えて構成されている。真空ポンプ38は、反応炉32内の気体を吸引して減圧するためのもので、圧力計46によって検出される反応炉32内の圧力値が予め定められた所定の圧力値になるように、真空ポンプ38のモータ電流などがフィードバック制御される。電磁コイル40は、反応炉32内を取り巻くように反応炉32の外周側に円環状に配設されている。
The source
このようなマイクロ波プラズマCVD装置50を用いたダイヤモンド被膜22のコーティング処理は、図5に示すように核付着工程のステップR1と、結晶成長工程のステップR2とを有して行なわれる。ステップR1の核付着工程では、メタンの濃度が10%〜30%の範囲内で定められた設定値となるようにメタンおよび水素の流量調節を行うとともに、工具基材20の表面温度が700℃〜900℃の範囲内で定められた設定温度になるようにマイクロ波発生装置34を調節し、反応炉32内のガス圧が2.7×102 Pa〜2.7×103 Paの範囲内で定められた設定圧になるように真空ポンプ38を作動させ、その状態を0.1時間〜2時間継続する。これにより、工具基材20の表面、或いはステップR2の結晶成長処理で結晶成長させられた多数のダイヤモンド結晶の表面に、ダイヤモンドの結晶成長の起点となる核の層が付着される。
As shown in FIG. 5, the coating process of the
ステップR2の結晶成長工程は、メタンの濃度が1%〜4%の範囲内で定められた設定値になるようにメタンおよび水素の流量調節を行うとともに、工具基材20の表面温度が800℃〜900℃の範囲内で定められた設定温度になるようにマイクロ波発生装置34を調節し、反応炉32内のガス圧が1.3×103 Pa〜6.7×103 Paの範囲内で定められた設定圧になるように真空ポンプ38を作動させ、その状態を、ダイヤモンドの結晶粒径が約1μmになるように予め定められた所定時間、具体的にはダイヤモンドの結晶長さ(結晶成長方向の長さ寸法)が1μmになる予め求められた所定の処理時間だけ継続する。すなわち、本実施例の結晶成長処理では、結晶成長方向の長さ寸法が1μmであれば、その結晶成長方向と略直角な平面内の結晶粒径も約1μmになるのである。
In the crystal growth step of Step R2, the flow rate of methane and hydrogen is adjusted so that the methane concentration becomes a set value determined within the range of 1% to 4%, and the surface temperature of the
そして、次のステップR3では、工具基材20の表面上に結晶成長させられたダイヤモンド被膜22の膜厚dが予め定められた設定膜厚(本実施例では20μm)に達したか否かを、例えばステップR2の実行回数などで判断し、設定膜厚になるまで上記ステップR1およびR2を繰り返す。ステップR1の実行時には、ダイヤモンドの結晶成長が中止し、その結晶上に新たに核の層が形成されるとともに、以後の結晶成長処理(ステップR2)では、核の層の下のダイヤモンドの結晶が再成長させられることはなく、新たな核を起点として新たにダイヤモンドが結晶成長させられることにより、結晶粒径および結晶長さが共に約1μmの微結晶で多層構造のダイヤモンド被膜22が工具基材20の表面にコーティングされる。
Then, in the next step R3, it is determined whether or not the film thickness d of the
図3に戻って、(b) のマスキング工程では、逃げ面26のうち刃先24側の一部であって前記チャンファ30を形成すべき範囲を残して、他の逃げ面26やすくい面28等をフォトレジスト等のマスク剤52でマスクする。マスク剤52は、イオンビームの照射によるダイヤモンド被膜22のエッチングを阻止できるものであれば良い。
Returning to FIG. 3, in the masking step (b), a
続く(c) のイオンビームエッチング工程は、例えば前記特許文献2に記載のようなイオンビームエッチング研磨装置を用いて行われ、形成すべきチャンファ30に対して垂直となる方向から外周切れ刃16に対してイオンビームを照射することにより、マスク剤52でマスクされた領域以外の部分を研磨してチャンファ30を形成する。図6は、このようなイオンビームエッチング研磨装置70の一例で、ダイヤモンド被膜22がコーティングされるとともにマスク剤52が設けられたワーク72は、チャック76により真空容器90内の回転テーブル74上にその中心線Cと同心に固定され、イオン発生源を有するイオンビームガン82a、82bから発射されるイオンビームによりダイヤモンド被膜22が研磨されてチャンファ30が形成される。
The subsequent ion beam etching step (c) is performed using, for example, an ion beam etching polishing apparatus as described in Patent Document 2, and is applied to the outer
本実施例では、ワーキングガス(Working gas)として酸素が用いられ、酸素イオンビームが発射させられるようになっている。真空容器90内の真空度(Pressure)は0.1Paで、イオンの加速電圧(acceleration voltage) は3.0kVである。また、イオンビームガン82a、82bからワーク72の外周切れ刃16までの距離は200mmで、ワーク72にはバイアス電源92により50kHz、500Vの負荷バイアス(Bias)が印加されるようになっている。イオンビームの照射継続時間は例えば5時間で、イオン発生源の電流値(Ion source current) は500mAであった。本実施例では、一対のイオンビームガン82a、82bを備えているため、中心線C(ワーク72の軸心と同じ)を挟んで対称的に両側に位置する一対の外周切れ刃16に対して同時に研磨加工(エッチング)を行うことができる。ワーク72の中心線Cまわりの位相を90°変化させて再度イオンビームを照射することにより、4枚の外周切れ刃16に対して研磨加工を行うことができる。
In this embodiment, oxygen is used as a working gas, and an oxygen ion beam is emitted. The degree of vacuum in the
また、本実施例のエンドミル10は外周切れ刃16がねじれているため、そのねじれに沿ってイオンビームの照射位置が変化させられるようになっている。すなわち、回転テーブル74は、電動モータや減速機等を有する回転駆動装置78により、中心線Cまわりに所定の回転速度で回転駆動されるようになっており、ワーク72も、この回転テーブル74と一体的に軸心まわりに回転(自転)させられる。回転テーブル74の上方には上下移動台80が配設されており、前記イオンビームガン82a、82bがそれぞれ2軸の照射角度調整装置84a、84bを介して配設されており、形成すべきチャンファ30に対して垂直にイオンビームを照射できる姿勢に制御されるようになっている。上下移動台80にはまた、ワーク72の径寸法等に応じてイオンビームガン82a、82bを照射角度調整装置84a、84bと共にワーク72に対して接近、離間させる接近離間装置が設けられている。
Further, since the outer
上記上下移動台80は、例えば電動モータによって正逆両方向へ回転駆動される送りねじを有する軸方向移動装置86により上下方向、すなわち回転テーブル74に固定されたワーク72の軸心(中心線C)と平行な方向へ、直線移動させられるようになっている。そして、マイクロコンピュータ等を有する電子制御装置88により、イオンビームガン82a、82bが外周切れ刃16に沿って軸心まわりに相対回転させられ且つ軸方向へ相対移動させられるように、回転駆動装置78および軸方向移動装置86が関連付けて制御されるようになっており、外周切れ刃16の全長に亘ってその表面に対して略垂直にイオンビームが照射される。イオンビームの照射時間は、外周切れ刃16の長さ寸法やダイヤモンド被膜22の研磨量等に応じて適宜定められる。そして、このようにイオンビームによるエッチングでチャンファ30を形成した後、マスク剤52を除去することにより、前記エンドミル10が得られる。
The vertical moving table 80 is vertically moved by an axial moving
このように、本実施例のエンドミル10によれば、結晶粒径が1μm程度の微結晶ダイヤモンドによってダイヤモンド被膜22が構成されているため、通常の多結晶のダイヤモンド被膜に比較して、表面の凹凸が小さくなって平滑になる。このため、そのダイヤモンド被膜22に対してイオンビームによるエッチングでチャンファ30を設けた場合でも、そのチャンファ30の表面は比較的平滑であり、刃先24の先鋭化(シャープエッジ化)と相まって、従来のダイヤモンド砥石で研磨した場合(特許文献1)と同程度の優れた切削性能が得られるようになる。本実施例ではチャンファ30が設けられることによって先端丸み径Rが10μm以下とされているため、刃先24の先鋭化により優れた切削性能が得られるのである。
As described above, according to the
その場合に、本実施例ではダイヤモンド被膜22をコーティングした後に、そのダイヤモンド被膜22に対して直接イオンビームを照射してエッチングを行えば良いため、グラファイト膜を設ける場合(特許文献3)に比較して、製造工数や製造設備が節減されて簡単且つ安価に製造できる。また、ダイヤモンド砥石を用いて研磨加工する場合(特許文献1)に比較して、刃先24にダメージを与える恐れがないとともに自動化が可能で生産性が向上する。
In this case, in this embodiment, after the
また、本実施例では、逃げ面26側にチャンファ30が設けられているため、チャンファ26の逃げ角が正であっても被加工部材の弾性により加工面とチャンファ26との接触が増大するが、チャンファ26の幅寸法W1は約1.0mmで、工具直径D(≒6mm)に対して0.2×D以下であるため、チャンファ26の面粗さが他の部分より優れていることと相まって、加工面とチャンファ26との接触増大に拘らず切削抵抗の増加や加工面粗さの悪化が抑制される。特に、本実施例ではチャンファ26の傾斜角度αが約7°と小さいため、加工面とチャンファ30との接触が軽減されて、切削抵抗の増加や加工面粗さの悪化が一層抑制される。
Further, in the present embodiment, the
なお、上記実施例では、逃げ面26側のみにチャンファ30が設けられていたが、図7に示す外周切れ刃60のように、逃げ面26側のチャンファ30に加えてすくい面28側にもチャンファ62を設けるようにしても良い。この外周切れ刃60は、前記外周切れ刃16の替わりに前記エンドミル10に設けられたもので、径寸法D等は同じであり、チャンファ30、62の幅寸法W1、W2は適宜設定されるが、本実施例ではW1≒0.7mm、W2≒0.6mmである。また、それ等の傾斜角度は1°〜30°の範囲内で、本実施例では何れも約7°であり、チャンファ30、62における逃げ角およびすくい角は何れも正であるとともに、先端丸み径Rは約0.5μmである。図7の(a) は、前記図1(b) に対応する外周切れ刃60の刃直角断面の拡大図で、図7の(b) は、図3(c) に対応するイオンビームエッチング工程を示す図であり、この場合も、チャンファ30、62を形成すべき範囲を除いてマスク剤52を設け、イオンビームを照射してダイヤモンド被膜22をエッチングすることにより、所定の範囲にチャンファ30、62を設けることができる。
In the above embodiment, the
このように、本実施例では外周切れ刃60の逃げ面26側だけでなく、従来の砥石研磨では困難であったすくい面28側にもイオンビームによるエッチングでチャンファ62が設けられているため、先端丸み径Rを小さくして刃先24を一層先鋭化させることが可能であり、切削性能を一層向上させることができる。
Thus, in this embodiment, the
因みに、工具直径D=10mmの2枚刃のエンドミルについて、結晶粒径が約1μmのダイヤモンド被膜22を膜厚d≒20μmでコーティングしただけのもの(比較品;先端丸み径R≒20μm)と、前記図7の外周切れ刃60のようにイオンビームエッチングにより逃げ面およびすくい面の両方にチャンファ30、62を設けたもの(本発明品1;先端丸み径R≒0.5μm)と、図1の外周切れ刃16のように逃げ面のみにチャンファ30を設けたもの(本発明品2;先端丸み径R≒8μm)との、計3本の試験品を用意し、以下の加工条件で切削加工を行って切削抵抗を調べたところ、図8に示す結果が得られた。切削抵抗は、切れ味や加工面粗さ、工具の耐久性に大きく影響する要素である。
《加工条件》
・工具 2枚刃超硬エンドミル、φ10
・工具回転数 10000min-1
・送り速度 0.05mm/t
・切り込み 軸方向(Z方向)aa=15mm
径方向(Y方向)ar=0.5mm
・クーラント 水溶性切削油剤
・加工の種類 側面(ダウン)
・被削材 A7075(アルミニウム合金)
Incidentally, for a two-blade end mill with a tool diameter D = 10 mm, a
"Processing conditions"
・ Tool 2 flute carbide end mill, φ10
・ Tool rotation speed 10,000min -1
・ Feeding speed 0.05mm / t
・ Incision Axial direction (Z direction) aa = 15 mm
Radial direction (Y direction) ar = 0.5mm
・ Coolant Water-soluble cutting fluid ・ Processing type Side (down)
・ Work material A7075 (Aluminum alloy)
図8の(a) は、測定する切削抵抗の方向を、被削材66に対する切削加工時の試験品68の姿勢との関係で示した図で、Xは送り方向、Yは送り垂直方向、Zはスラスト方向(工具軸心方向)である。そして、図8の(b) の測定結果から明らかなように、本発明品1、2は何れの方向についても比較品より切削抵抗が小さくなる。特にY軸方向について顕著で、本発明品1は比較品に対して1/2以下になり、工具の倒れが抑制されて加工精度が向上する。
FIG. 8A is a diagram showing the direction of the cutting force to be measured in relation to the posture of the
一方、図9は、本発明がスローアウェイ式エンドミル100に適用された場合の一実施例で、(a) は正面図、(b) は底面図、(c) は(a) の右側面図であり、円柱形状の工具本体112と一対のスローアウェイチップ114aおよび114bとから構成されている。スローアウェイチップ114a、114bはダイヤモンド被覆切削部材に相当し、そのスローアウェイチップ114a、114bが取り付けられたスローアウェイ式エンドミル100は、ダイヤモンド被覆回転切削工具に相当する。
On the other hand, FIG. 9 shows an embodiment in which the present invention is applied to the throw-away
工具本体112は、高速度工具鋼にて構成されているとともに、シャンク116および溝部118を同軸上に一体に備えており、シャンク116側から見て軸心Oの右まわりに回転駆動されることにより切削加工を行なう右回転用のものである。溝部118には、一対のチップ取付溝120、122が設けられ、それぞれ前記スローアウェイチップ114a、114bが所定のねじれ角で右まわり方向へ傾斜する姿勢で配置され、クランプ装置としてのねじ124により着脱可能に取り付けられるようになっている。
The
スローアウェイチップ114a、114bは、それぞれ外周切れ刃として機能する切れ刃126、128、および底刃として機能する切れ刃130、132を備えている。また、図示は省略するが、前記図1(b) 或いは図7(a) と同様に、超硬合金にて構成されている工具基材の表面には、上記切れ刃126、128、130、132を含めてダイヤモンド被膜がコーティングされているとともに、それ等の切れ刃126、128、130、132の刃先部分であって逃げ面側およびすくい面側の少なくとも一方には、イオンビームによるエッチングでダイヤモンド被膜が研磨されることによりチャンファが設けられている。ダイヤモンド被膜は、前記実施例のダイヤモンド被膜22と同様に結晶粒径が約1μmの微結晶ダイヤモンドにて構成されており、前記マイクロ波プラズマCVD装置50等によって形成される。
The throw-away
このようなスローアウェイチップ114a、114b、或いはスローアウェイチップ114a、114bが取り付けられたスローアウェイ式エンドミル100においても、結晶粒径が1μm程度の微結晶ダイヤモンドによってダイヤモンド被膜が構成されているため、イオンビームによるエッチングでチャンファを設けた場合でも、そのチャンファの表面は比較的平滑で、刃先の先鋭化と相まって優れた切削性能が得られるようになるなど、前記実施例と同様の作用効果が得られる。
In the throw-away
なお、必ずしも総ての切れ刃126、128、130、132にチャンファを設ける必要はなく、例えば外周切れ刃として機能する切れ刃126および128にのみチャンファを設けるようにしても良い。 It is not always necessary to provide chamfers on all the cutting edges 126, 128, 130, 132. For example, chamfers may be provided only on the cutting edges 126 and 128 that function as outer peripheral cutting edges.
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更,改良を加えた態様で実施することができる。 As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail based on drawing, these are one embodiment to the last, and this invention is implemented in the aspect which added the various change and improvement based on the knowledge of those skilled in the art. be able to.
10、100:エンドミル(ダイヤモンド被覆切削部材、ダイヤモンド被覆回転切削工具) 16、60:外周切れ刃(切れ刃) 22:ダイヤモンド被膜 30、62:チャンファ 114a、114b:スローアウェイチップ(ダイヤモンド被覆切削部材) 126、128、130、132:切れ刃
10, 100: End mill (diamond-coated cutting member, diamond-coated rotary cutting tool) 16, 60: Peripheral cutting edge (cutting edge) 22: Diamond coating 30, 62:
Claims (7)
前記ダイヤモンド被膜は、結晶粒径が2μm以下の微結晶ダイヤモンドにて構成されているとともに、
前記切れ刃の刃先部分であってすくい面側および逃げ面側の少なくとも一方には、イオンビームによるエッチングで前記ダイヤモンド被膜が研磨されることによりチャンファが設けられている
ことを特徴とするダイヤモンド被覆切削部材。 In a diamond-coated cutting member such as a throw-away tip or a cutting tool whose surface is coated with a diamond coating,
The diamond coating is composed of microcrystalline diamond having a crystal grain size of 2 μm or less,
A diamond-coated cutting characterized in that a chamfer is provided on at least one of the rake face side and the flank face side of the cutting edge by polishing the diamond film by ion beam etching. Element.
ことを特徴とする請求項1に記載のダイヤモンド被覆切削部材。 By providing the chamfer, the tip edge roundness radius R represented by the radius of the inscribed circle S in contact with the tip position Q of the chamfer in the cross section perpendicular to the edge is 10 μm or less. Item 2. The diamond-coated cutting member according to Item 1.
ことを特徴とする請求項2に記載のダイヤモンド被覆切削部材。 The tip roundness radius R is set to 1 μm or less by providing the chamfer by etching with the ion beam on both the flank face side and the rake face side of the cutting edge. Diamond coated cutting member.
前記外周切れ刃の少なくとも逃げ面側に前記チャンファが設けられているとともに、刃直角断面において該逃げ面側に設けられたチャンファの幅寸法は、工具直径Dに対して0.2×D以下である
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のダイヤモンド被覆切削部材。 The diamond-coated cutting member is a diamond-coated rotary cutting tool that performs cutting with an outer peripheral cutting edge by being driven to rotate around an axis,
The chamfer is provided on at least the flank side of the outer peripheral cutting edge, and the width dimension of the chamfer provided on the flank side in the cross section perpendicular to the blade is 0.2 × D or less with respect to the tool diameter D. The diamond-coated cutting member according to any one of claims 1 to 3, wherein the diamond-coated cutting member is provided.
前記外周切れ刃は工具基材に一体に設けられているとともに、
該外周切れ刃の逃げ面側およびすくい面側の両方に前記イオンビームによるエッチングで前記チャンファが設けられている
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のダイヤモンド被覆切削部材。 The diamond-coated cutting member is a diamond-coated rotary cutting tool that performs cutting with an outer peripheral cutting edge by being driven to rotate around an axis,
The outer peripheral cutting edge is provided integrally with the tool base,
The diamond-coated cutting member according to any one of claims 1 to 4, wherein the chamfer is provided by etching with the ion beam on both the flank face side and the rake face side of the outer peripheral cutting edge. .
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のダイヤモンド被覆切削部材。 The diamond-coated cutting member according to any one of claims 1 to 3, wherein the diamond-coated cutting member is a throw-away tip that is used detachably attached to a tool body configured separately. Cutting member.
気相成長法により結晶粒径が2μm以下の微結晶ダイヤモンドを繰り返し生成することにより前記ダイヤモンド被膜をコーティングする微結晶ダイヤモンドコーティング工程と、
該ダイヤモンド被膜が設けられた前記切れ刃の刃先部分であってすくい面側および逃げ面側の少なくとも一方に、イオンビームによるエッチングを施すことにより、該ダイヤモンド被膜を研磨してチャンファを設けるイオンビームエッチング工程と、
を有することを特徴とするダイヤモンド被覆切削部材の製造方法。 A method for producing a diamond-coated cutting member in which a surface of a cutting edge is coated with a diamond coating,
A microcrystalline diamond coating step of coating the diamond film by repeatedly producing microcrystalline diamond having a crystal grain size of 2 μm or less by vapor phase growth;
Ion beam etching in which at least one of the rake face side and the flank face side of the cutting edge provided with the diamond coating is etched by an ion beam to polish the diamond coating and provide a chamfer. Process,
A method for producing a diamond-coated cutting member, comprising:
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---|---|
JP (1) | JP2007307673A (en) |
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008290237A (en) * | 2008-05-23 | 2008-12-04 | Toshihisa Nokimori | Cutting tool and its manufacturing method |
WO2009084552A1 (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-09 | Nagata Seiki Co., Ltd. | Blade member, and edge working apparatus for the blade member |
JP2010036297A (en) * | 2008-08-05 | 2010-02-18 | Nachi Fujikoshi Corp | Method for polishing diamond coated film, diamond coated cutting tool and method for manufacturing diamond coated cutting tool |
JP2010274334A (en) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp | Surface-coated cutting tool and method for manufacturing the same |
JP2012011475A (en) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Tokyo Univ Of Science | Diamond-coated tool, and method for manufacturing the same |
WO2013133030A1 (en) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | Scribing wheel and method for manufacturing same |
JP2013202975A (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd | Scribing wheel, and method for manufacturing same |
JP2013220554A (en) * | 2012-04-13 | 2013-10-28 | Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd | Scribing wheel and method of manufacturing the same |
JP2015157489A (en) * | 2011-06-08 | 2015-09-03 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | Scribing wheel, method for manufacturing the same, and scribing method |
JP2016013707A (en) * | 2015-10-28 | 2016-01-28 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | Scribing wheel |
JP2016106046A (en) * | 2015-12-28 | 2016-06-16 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | Producing method of scribing wheel |
JP2017074788A (en) * | 2016-11-30 | 2017-04-20 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | Method of manufacturing scribing wheel |
WO2018003272A1 (en) * | 2016-06-29 | 2018-01-04 | 住友電工ハードメタル株式会社 | Cutting tool |
JP2018030182A (en) * | 2016-08-23 | 2018-03-01 | 住友電工ハードメタル株式会社 | Cutting tool |
CN107775538A (en) * | 2017-09-15 | 2018-03-09 | 富耐克超硬材料股份有限公司 | Diamond-coated tools and its post-processing approach |
WO2019039005A1 (en) * | 2017-08-22 | 2019-02-28 | 住友電工ハードメタル株式会社 | Cutting tool and manufacturing method thereof |
JP2019048361A (en) * | 2017-09-12 | 2019-03-28 | 三菱マテリアル株式会社 | Diamond-coated cutting tool and manufacturing method thereof |
WO2019065949A1 (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | 三菱マテリアル株式会社 | Diamond-coated rotation cutting tool |
WO2019188135A1 (en) * | 2018-03-27 | 2019-10-03 | 日本特殊陶業株式会社 | End mill main body and end mill |
WO2021241499A1 (en) * | 2020-05-28 | 2021-12-02 | 京セラ株式会社 | Coated tool, and cutting tool provided with same |
WO2023286288A1 (en) * | 2021-07-14 | 2023-01-19 | 新明和工業株式会社 | Method for sharpening diamond-coated tool, plasma surface treatment device, and diamond-coated tool |
EP4279206A1 (en) * | 2022-05-17 | 2023-11-22 | Rollomatic S.A. | Cutting tool and method for manufacturing a cutting tool |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0197501A (en) * | 1987-10-09 | 1989-04-17 | Osaka Diamond Ind Co Ltd | Cutting tool made of cemented carbide brittle material |
JPH06297209A (en) * | 1993-04-13 | 1994-10-25 | Kobe Steel Ltd | Excellent anti-deposition vapor phase synthetic diamond cutting tool and its manufacture |
JP2002079406A (en) * | 2000-06-29 | 2002-03-19 | Osg Corp | Diamond-coated cutting tool and method of manufacturing it |
JP2002370106A (en) * | 2001-06-15 | 2002-12-24 | Osg Corp | Diamond-coated cutting tool |
-
2006
- 2006-05-19 JP JP2006140854A patent/JP2007307673A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0197501A (en) * | 1987-10-09 | 1989-04-17 | Osaka Diamond Ind Co Ltd | Cutting tool made of cemented carbide brittle material |
JPH06297209A (en) * | 1993-04-13 | 1994-10-25 | Kobe Steel Ltd | Excellent anti-deposition vapor phase synthetic diamond cutting tool and its manufacture |
JP2002079406A (en) * | 2000-06-29 | 2002-03-19 | Osg Corp | Diamond-coated cutting tool and method of manufacturing it |
JP2002370106A (en) * | 2001-06-15 | 2002-12-24 | Osg Corp | Diamond-coated cutting tool |
Cited By (48)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009084552A1 (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-09 | Nagata Seiki Co., Ltd. | Blade member, and edge working apparatus for the blade member |
JP2009153877A (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Nagata Seiki Co Ltd | Blade member and processing device for blade edge of blade member |
US8522645B2 (en) | 2007-12-27 | 2013-09-03 | Nagata Seiki Co., Ltd. | Blade member, and edge working apparatus for the blade member |
JP2008290237A (en) * | 2008-05-23 | 2008-12-04 | Toshihisa Nokimori | Cutting tool and its manufacturing method |
JP2010036297A (en) * | 2008-08-05 | 2010-02-18 | Nachi Fujikoshi Corp | Method for polishing diamond coated film, diamond coated cutting tool and method for manufacturing diamond coated cutting tool |
JP2010274334A (en) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp | Surface-coated cutting tool and method for manufacturing the same |
JP2012011475A (en) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Tokyo Univ Of Science | Diamond-coated tool, and method for manufacturing the same |
JP2015157489A (en) * | 2011-06-08 | 2015-09-03 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | Scribing wheel, method for manufacturing the same, and scribing method |
EP2823944A4 (en) * | 2012-03-08 | 2015-09-30 | Mitsuboshi Diamond Ind Co Ltd | Scribing wheel and method for manufacturing same |
CN104136182A (en) * | 2012-03-08 | 2014-11-05 | 三星钻石工业股份有限公司 | Scribing wheel and method for manufacturing same |
WO2013133030A1 (en) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | Scribing wheel and method for manufacturing same |
CN104136182B (en) * | 2012-03-08 | 2016-09-07 | 三星钻石工业股份有限公司 | Stitch marker and manufacture method thereof |
TWI565556B (en) * | 2012-03-08 | 2017-01-11 | 三星鑽石工業股份有限公司 | Scribing wheel and its manufacturing method |
JP2013202975A (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd | Scribing wheel, and method for manufacturing same |
JP2013220554A (en) * | 2012-04-13 | 2013-10-28 | Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd | Scribing wheel and method of manufacturing the same |
JP2016013707A (en) * | 2015-10-28 | 2016-01-28 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | Scribing wheel |
JP2016106046A (en) * | 2015-12-28 | 2016-06-16 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | Producing method of scribing wheel |
TWI750172B (en) * | 2016-06-29 | 2021-12-21 | 日商住友電工硬質合金股份有限公司 | Cutting tools |
KR20220120721A (en) * | 2016-06-29 | 2022-08-30 | 스미또모 덴꼬오 하드메탈 가부시끼가이샤 | Cutting tool |
KR102591346B1 (en) * | 2016-06-29 | 2023-10-19 | 스미또모 덴꼬오 하드메탈 가부시끼가이샤 | Cutting tool |
WO2018003272A1 (en) * | 2016-06-29 | 2018-01-04 | 住友電工ハードメタル株式会社 | Cutting tool |
CN109070233A (en) * | 2016-06-29 | 2018-12-21 | 住友电工硬质合金株式会社 | Cutting element |
US10882117B2 (en) | 2016-06-29 | 2021-01-05 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | Cutting tool |
CN109070233B (en) * | 2016-06-29 | 2020-12-22 | 住友电工硬质合金株式会社 | Cutting tool |
EP3479938A4 (en) * | 2016-06-29 | 2020-03-04 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | Cutting tool |
JPWO2018003272A1 (en) * | 2016-06-29 | 2019-05-23 | 住友電工ハードメタル株式会社 | Cutting tools |
JP2018030182A (en) * | 2016-08-23 | 2018-03-01 | 住友電工ハードメタル株式会社 | Cutting tool |
JP2017074788A (en) * | 2016-11-30 | 2017-04-20 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | Method of manufacturing scribing wheel |
JPWO2019039005A1 (en) * | 2017-08-22 | 2020-09-17 | 住友電工ハードメタル株式会社 | Cutting tools and their manufacturing methods |
JP7006881B2 (en) | 2017-08-22 | 2022-01-24 | 住友電工ハードメタル株式会社 | Cutting tools and their manufacturing methods |
US11554421B2 (en) | 2017-08-22 | 2023-01-17 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | Cutting tool and method of manufacturing the same |
CN110997203B (en) * | 2017-08-22 | 2022-07-08 | 住友电工硬质合金株式会社 | Cutting tool and method for manufacturing same |
CN110997203A (en) * | 2017-08-22 | 2020-04-10 | 住友电工硬质合金株式会社 | Cutting tool and method for manufacturing same |
WO2019039005A1 (en) * | 2017-08-22 | 2019-02-28 | 住友電工ハードメタル株式会社 | Cutting tool and manufacturing method thereof |
JP2019048361A (en) * | 2017-09-12 | 2019-03-28 | 三菱マテリアル株式会社 | Diamond-coated cutting tool and manufacturing method thereof |
CN107775538A (en) * | 2017-09-15 | 2018-03-09 | 富耐克超硬材料股份有限公司 | Diamond-coated tools and its post-processing approach |
CN111163890A (en) * | 2017-09-29 | 2020-05-15 | 三菱综合材料株式会社 | Diamond coated rotary cutting tool |
WO2019065949A1 (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | 三菱マテリアル株式会社 | Diamond-coated rotation cutting tool |
JP2019063904A (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 三菱マテリアル株式会社 | Diamond-coated rotary cutting tool |
CN111163890B (en) * | 2017-09-29 | 2021-07-09 | 三菱综合材料株式会社 | Diamond coated rotary cutting tool |
US11878353B2 (en) | 2017-09-29 | 2024-01-23 | Mitsubishi Materials Corporation | Diamond-coated rotary cutting tool |
JP7341058B2 (en) | 2018-03-27 | 2023-09-08 | Ntkカッティングツールズ株式会社 | End mill body and end mill |
WO2019188135A1 (en) * | 2018-03-27 | 2019-10-03 | 日本特殊陶業株式会社 | End mill main body and end mill |
WO2021241499A1 (en) * | 2020-05-28 | 2021-12-02 | 京セラ株式会社 | Coated tool, and cutting tool provided with same |
JP7478232B2 (en) | 2020-05-28 | 2024-05-02 | 京セラ株式会社 | Coated tool and cutting tool equipped with same |
WO2023286288A1 (en) * | 2021-07-14 | 2023-01-19 | 新明和工業株式会社 | Method for sharpening diamond-coated tool, plasma surface treatment device, and diamond-coated tool |
EP4279206A1 (en) * | 2022-05-17 | 2023-11-22 | Rollomatic S.A. | Cutting tool and method for manufacturing a cutting tool |
WO2023222822A1 (en) * | 2022-05-17 | 2023-11-23 | Rollomatic S.A | Method for producing a cutting tool |
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