JP2773838B2 - 差し込み工具 - Google Patents

差し込み工具

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JP2773838B2 JP63324730A JP32473088A JP2773838B2 JP 2773838 B2 JP2773838 B2 JP 2773838B2 JP 63324730 A JP63324730 A JP 63324730A JP 32473088 A JP32473088 A JP 32473088A JP 2773838 B2 JP2773838 B2 JP 2773838B2
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    • B23B2226/31—Diamond
    • B23B2226/315—Diamond polycrystalline [PCD]

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は研摩製品に関する。
従来の技術及び発明が解決しようとする課題 研摩成形体は切削、フライス削り、研削、穿孔及び他
の研摩作業で広く使用されている。研摩成形体はコヒー
レントな硬質の集塊に結合された多結晶ダイヤモンド又
は立方晶窒化硼素粒から成る。研摩成形体の研摩粒含有
量は高く且つ多量の粒対粒結合がある。研摩成形体は研
摩粒がダイヤモンド又は立方晶窒化硼素であるならば結
晶学的に安定である高められた温度及び圧力状態下で作
られる。
研摩成形体は脆化する傾向がありかつ使用中に研摩成
形体はしばしば焼結炭化物基体に結合されることによつ
て支持される。このように支持された研摩成形体は当業
界で複合研摩成形体として知られている。複合研摩成形
体は研摩工具の作業表面のものとして使用され得る。別
に、特に穿孔及び採鉱作業で、スタツドカツターとして
知られているものを作るために複合研摩成形体を細長い
焼結炭化物ピンに結合することが有利であることは判明
している。スタツドカツターは次にドリルビツト又は採
鉱ピツクの作業表面に取付けられる。
最近、「爪」カツターとして知られる複合ダイヤモン
ド研摩成形体が市場に導入されている。「爪」カツター
は焼結炭化物基体上にダイヤモンド成形体層を有し且つ
加えてダイヤモンド成形体のすぐ後ろで基体に形成され
且つダイヤモンド成形体を収容する一連の溝を有する。
使用中に成形体の摩耗が起こり且つこの摩耗が溝を形成
した区域に達すると、交互する厚薄の成形体隆起部の溝
付構造が生じてより長く且つ一層有効な研摩作用を生じ
る。
欧州特許公告第0177466号は体部の切削面に形成され
た溝に配置された例えばダイヤモンド成形体のダイヤモ
ンド物質のストリツプを有する焼結炭化物のような硬質
の材料の体部を有する切削要素を記載している。
課題を解決するための手段及び作用 本発明によれば、差し込み工具であって、円板形状の
研摩成形体を有し、該研摩成形体はその両側のそれぞれ
に主平面を有し、主平面の一方の周囲の少なくとも一部
分が差し込み工具の切削縁を形成し、更に他方の主平面
に接合された焼結炭化物支持体を有し、該焼結炭化物支
持体は、切削縁から半径方向内側に配置され且つ該研摩
成形体と該焼結炭化物支持体との接合界面から該焼結炭
化物支持体中へ延在した少なくとも一つの湾曲した凹部
を有し、該凹部は該研摩成形体の一部を収容し、該研摩
成形体の摩耗は該焼結炭化物支持体の摩耗よりも少な
い、上記差し込み工具が提供される。
更に、本発明によれば、工具の作業表面中に取付けら
れ且つその切削縁を提供する上述したような差し込み工
具を具備する切削工具が提供される。
上述したような差し込み工具は、その両側のそれぞれ
に平表面を有する焼結炭化物体部を備え、一方の平表面
がその中に形成された少なくとも１つの湾曲した凹部を
有し、成形体を形成する材料の層を凹部のある平表面上
に堆積し、それにより材料が凹部を満たし且つ層を表面
上に形成し、且つそのように形成された集成体を研摩成
形体を作る材料で研摩成形体を作るに適する温度及び圧
力の高められた状態にさらす諸段階を含む方法によつて
作られ得る。
実施例 凹部は研摩成形体の中心から放射する螺旋の形をとり
得る。本発明の別の形では、凹部は切削縁の後ろに配置
された複数個の円形同心状凹部の１つである。
１つ又は複数の凹部は好ましくは１〜8mm2のオーダー
の断面積を有する。同心状凹部については、各凹部は典
型的には１〜3mmのオーダーの間隔だけその最も近くの
凹部から離間されている。１つ又は複数の凹部は焼結炭
化物支持体中へ延びている。典型的には、１つ又は複数
の凹部は成形体／炭化物界面から１〜3mmの深さまで焼
結炭化物支持体中へ延びる。
各凹部は研摩成形体材料を収容する。この研摩成形体
材料は焼結炭化物支持体に結合される研摩成形体材料と
一体である。
ここで使用されるような成形体を形成する材料は成形
体を作る温度及び圧力の状態の作用を受ける時に研摩成
形体を作ることができる材料を意味する。ダイヤモンド
の場合には、その材料はダイヤモンド粒だけであるか又
は適当な第２の相との混和物中にあることができる。第
２の相は使用される時に不変的にダイヤモンド触媒から
成るか又はダイヤモンド触媒を含む。同様に立方晶窒化
硼素研摩成形体の場合には、材料は立方晶窒化硼素だけ
であるか又は適当な第２の相の混和物中にある。第２の
相は立方晶窒化硼素触媒から成るか又は立方晶窒化硼素
触媒を含むことができる。研摩成形体及びそれらを作る
ために使用される材料はよく知られており且つ広く特許
文献に記載されている。
焼結炭化物体部は円板の形であり得る。別に、焼結炭
化物体部は円板の一方の主平表面中に１つ又は複数の凹
部を形成した円板であり得る。
焼結炭化物体部は当業界で知られたものであることが
できるが、好ましくは焼結タングステン炭化物体部であ
る。
研摩成形体を作る材料で研摩成形体を作るに必要な温
度及び圧力の高められた状態は当業界でよく知られてい
る。典型的には、これらの状態は50〜70キロバール範囲
の圧力及び1450〜1600℃範囲の温度を10〜30分間加える
ことを含む。
次に、本発明の一実施例を添付図面を参照して説明す
る。第１図及び第２図を参照すると、一方の平表面14に
形成された平面図で円形の空所12を有する焼結炭化物の
体部10が図示されている。凹部の基表面はその中に形成
された複数個の円形同心状凹部18を有する。
基表面16の頂部に微細なダイヤモンド粒、すなわち10
0ミクロンまでの質量20が配置される。これらの微細な
ダイヤモンド粒は各凹部18並びに空所12を満たす。装填
された円板10は反応カプセル中に配置され且つこのカプ
セルは次に通常の高温度／高圧力装置の反応区域中に配
置される。カプセルの内容物は55キロバールの圧力及び
同時に1500℃の温度の作用を受け且つこれらの高められ
た状態は15分間維持される。これは炭化物体部へ結合さ
れたダイヤモンド成形体を形成するダイヤモンド層20を
生じた。また、各凹部18はダイヤモンド成形体層20と一
体であり且つ焼結炭化物体部へ結合されたダイヤモンド
成形体で満たされた。
製品は反応カプセルから取出され且つ円板の側は第１
図に破線で示されるように除去された。側の除去後、で
きた製品は第３図で示されるような差し込み工具であつ
た。差し込み工具は焼結炭化物支持体24へ結合されたダ
イヤモンド研摩成形体層22から成つた。成形体層22の周
囲26は差し込み工具の切削縁を提供する。この図及び第
２図から、凹部が周囲切削縁26の後ろに配置された一連
の同心状リングに配置されることは注目されよう。各凹
部は炭化物／成形体界面28から炭化物支持体24中へ延び
る。各凹部は成形体層22と一体であり且つ炭化物支持体
24へ結合されたダイヤモンド成形体材料30で満たされ
る。
第３図の差し込み工具は典型的には焼結炭化物ピンへ
結合されてスタツドカツター32を形成する。該スタツド
カツター及びその使用中の摩擦パターンは第４図及び第
５図によつて示される。これらの図を参照すると、焼結
炭化物支持体24へ結合されたダイヤモンド研摩成形体を
有する第３図の差し込み工具は炭化物支持体24を介して
細長い焼結炭化物ピン34へ結合されることが理解されよ
う。成形体層22の頂縁36はスタツドカツターの切削縁を
提供する。
使用中に、スタツドカツターは切削縁36が露出され且
つ穿孔される表面に接触するように利用し得るように既
知の方法でドリルビツトに取付けられる。切削縁の摩耗
は穿孔中に遭遇する過酷な状態下で起こり、それにより
第５図に幾分誇張して示す摩耗平面38が生ずる。摩耗平
面38は成形体層22を横切つて延び且つ炭化物支持体24の
部分40を横切つて延びることは注目されよう。摩耗が起
こるにつれて凹部18中の成形体材料30が露出される。こ
の成形体材料30は区域42中で炭化物よりもはるかにゆつ
くり摩耗するので、凹みすなわち浅い空所が隣接の成形
体材料区域30の間に生ずる。これらの区域30は実際に切
削作用を高める湾曲した切削隆起部すなわち突出部を形
成する。
第６図は差し込み工具の第２の実施例を示し且つ同様
な部分は同様な符号を付けている。この実施例で、凹部
は差し込み工具の中心52から放射する螺旋50の形を有す
る。螺旋凹部は研摩成形体材料54で満たされる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の差し込み工具を作る一実施例の断面側
面図であり、第２図は第１図の線２−２に沿つた図であ
り、第３図は本方法によつて作られた差し込み工具の一
部破断斜視図であり、第４図はスタツドカツターを形成
するために細長いピンに結合された第３図の差し込み工
具を示す図であり、第５図は穿孔又は同様な作業で使用
した後の第４図のスタツドカツターを示す図であり、第
６図は本発明の差し込み工具の第２の実施例の一部破断
斜視図である。 10……体部すなわち円板、12……空所、18……凹部、20
……ダイヤモンド層、22……ダイヤモンド研摩成形体
層、24……焼結炭化物支持体、26……成形体層の周囲す
なわち切削縁、30,54……成形体材料、32……スタツド
カツター、34……細長い焼結炭化物ピン、36……成形体
層の頂縁すなわち切削縁、50……螺旋。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23B 27/14 B24D 3/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】差し込み工具であって、 円板形状の研摩成形体（22）を有し、 該研摩成形体はその両側のそれぞれに主平面を有し、主
    平面の一方の周囲の少なくとも一部が差し込み工具の切
    削縁を形成し、 更に該差し込み工具は、他方の主平面に接合された焼結
    炭化物支持体（24）を有し、 該焼結炭化物支持体は、切削縁から半径方向内側に配置
    され且つ該研摩成形体と該焼結炭化物支持体との接合界
    面（28）から該焼結炭化物支持体（24）中へ延在した少
    なくとも一つの湾曲した凹部（18、54）を有し、 該凹部は該研摩成形体の一部を収容し、該研摩成形体の
    摩耗は該焼結炭化物支持体の摩耗よりも少ない、上記差
    し込み工具。
  2. 【請求項２】凹部が研摩成形体の中心から放射する螺旋
    の形を有する、特許請求の範囲第１項記載の差し込み工
    具。
  3. 【請求項３】切削縁から半径方向内側に配置された複数
    個の円形同心状凹部がある、特許請求の範囲第１項記載
    の差し込み工具。
  4. 【請求項４】研摩成形体がダイヤモンド研摩成形体であ
    る、特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１
    つの項に記載の差し込み工具。
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