JP3049369U - 切削用チップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 切削用チップにダイヤモンド膜を施すに先立
ち脱コバルト処理がなされ、これにより該チップに脆化
層を生ずる場合であっても、切削加工時に応力が集中し
易い部分での耐割れ特性を向上させ得る切削用チップを
提供する。 【解決手段】 コバルトをバインダとする焼結体を母材
とし、その表面に気相合成法によりダイヤモンド膜を被
覆してなる切削用チップにおいて、このダイヤモンド膜
を被覆する前処理として脱コバルト層の形成処理を該チ
ップの切刃稜に沿った部分に行ない、且つ該チップに設
けた工具取付用の孔や溝等の内面には脱コバルト層を存
在させないように構成したことを特徴とする。好適には
切削用チップはクランプ部材により工具本体に固着さ
れ、該チップにおける該クランプ部材が当接する部分に
は前記脱コバルト層を存在させないように構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

この考案は切削用チップに関し、更に詳細には、耐久被膜としてダイヤモンド 膜の被覆がなされる切削用チップにおいて、その切削加工時に応力が集中し易い 部分での耐割れ特性を向上させ得る提案に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

切削用チップは工具本体に装着され、木材や木質系材料その他窯業系材料等の 加工に広く使用されている。この切削用チップにおける耐久性を飛躍的に増加さ せるために、該チップの表面にダイヤモンド膜を気相合成法により被覆すること が知られている。すなわち切削用チップは、その材質として超硬合金等の如くコ バルトをバインダーとする焼結体が用いられるが、該焼結体の表面に耐摩耗性等 を向上させる耐久被膜として、ダイヤモンド膜を気相合成法により施すものであ る。

【０００３】 しかし焼結体の表面には、ダイヤモンド膜の被覆処理に先立つ前処理を施さな いと、気相合成法によりダイヤモンド膜を被覆しても密着性が悪く、切削加工時 に簡単に剥離し易く実用に供し得ない。その理由は、焼結体に含まれている前記 コバルトの存在が、該焼結体に対するダイヤモンド膜の密着性を低下させるため である。そこで焼結体に気相合成法によりダイヤモンド膜を被覆するに先立ち、 該焼結体の表面から前記コバルトを酸等で化学的に除去する前処理が行なわれて いる。この脱コバルト処理の他に、該焼結体の表面を電解研磨する処理、硬質粒 子を吹付けるブラスト処理その他ダイヤモンド粒での傷付け処理等の如く、機械 的に表面を粗な状態としてダイヤモンド膜の密着性を高める処理等が知られてい る。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで前記コバルトは、焼結体を組織的に強固に結合するバインダーとして 機能している。しかるに先に述べた前処理の中で、化学的にコバルトを除去する 脱コバルト処理は焼結体の全表面に亘って行なわれる。この脱コバルト処理をし た後の焼結体は、その表面にコバルトが存在しないか、または該コバルトが極め て少ない状態となっているので表面強度は脆弱化するに至っている。しかも切削 用チップには、該チップを工具本体に取り付けるための孔や溝が一般に存在する ため、この部分にクランプ力や切削抵抗等の応力が集中し易い。従って前記孔や 溝を有する切削用チップに前記の脱コバルト処理を行なうと、チップの強度が更 に低下して割れ(クラック)を生じ易くなる欠点がある。殊に木材加工やこれに準 ずる加工に用いられる切削用チップは、その厚みが一般に１〜２mm程度であり、 金属切削用のチップとは強度的にかなりの差がある。また切削用チップの厚みを 増大させても、切削加工時に応力が集中し易い面上に脱コバルト処理を施した脆 化層があれば、そこから割れやすいことが判っている。

【０００５】 例えば図３は、工具本体にボルトで取付けられる切削用チップ１０の側面と裏 面を示し、その刃体には２つの通孔１２,１２が穿設されている。これらの通孔 １２は、図５に示す如く、切削用チップ１０をルータービット等の工具本体１４ にボルト１６を介して締結するのに使用される。前記の脱コバルト処理は、切削 用チップ１０を酸等の処理液体に全面的に浸漬させることで行なわれるため、ハ ッチングで示すように該チップの全表面に亘って脱コバルト処理が施されること になる(図示の例では、前処理後にダイヤモンド膜が被覆されている)。従って脱 コバルト処理を施した切削用チップ１０は通孔１２の周縁での強度が低下するの で、該チップ１０を工具本体１４のチップ座１５にボルト１６で取付けて切削加 工を行なうと該通孔１２に応力が集中し、図３に示す如く、これを起点として割 れ１８を生じ易くなる。殊にボルト頭部の切削用チップ当接部分や前記チップ座 １５の面に凹凸等の如く部分的に強く接触する個所がある状態になっていると、 ここに局所的に押圧力が集中して割れ易くなるものである。

【０００６】 また図４は、工具本体に裏座を介してクランプ固定される切削用チップ１０の 側面と裏面を示し、その裏面には長手方向に飛び出し防止溝１０ａが凹設されて いる。この切削用チップ１０は、図６に示すように、蟻ビット等の工具本体１４ に形成した刃物溝２０に裏座２２と共に収容され、該工具本体１４に設けたボル ト孔２４を介してボルト２６を該裏座２２にねじ込むことで、強力にクランプさ れるものである。そして前記飛び出し防止溝１０ａに、前記裏座２２に突設した 突条２２ａを対応的に係合させることで、切削用チップ１０の工具からの飛び出 しを防止している。

【０００７】 この場合も図４にハッチングで示す如く、切削用チップ１０の全表面に亘り脱 コバルト処理を施した後にダイヤモンド膜が被覆されているので、該チップ１０ における飛び出し防止溝１０ａを形成した周縁での強度は低下している。従って 図６に示すように、飛び出し防止溝１０ａに突条２２ａを係合させた状態で、ボ ルト２６により裏座２２を引き付けて切削用チップ１０を前記チツプ座１５にク ランプすると、切削加工時の応力が該飛び出し防止溝１０ａの周縁に集中し、図 ４に示す割れ１８を生じ易くなる。殊に裏座２２の切削用チップ当接部分やチツ プ座１５の面に凹凸等があって、部分的に強く接触する個所がある状態になって いると、ここに局所的に押圧力が集中して割れ易くなる。

【０００８】

【考案の目的】

この考案は、従来の切削用チップに内在している前記欠点に鑑み、これを好適 に解決するべく提案されたものであって、切削用チップにダイヤモンド膜を施す に先立ち脱コバルト処理がなされ、これにより該チップに脆化層を生ずる場合で あっても、切削加工時に応力が集中し易い部分での耐割れ特性を向上させ得る切 削用チップを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決し、所期の目的を好適に達成するため本考案は、コバルトをバ インダとする焼結体を母材とし、その表面に気相合成法によりダイヤモンド膜を 被覆してなる切削用チップにおいて、 このダイヤモンド膜を被覆する前処理として脱コバルト層の形成処理を該チッ プの切刃稜に沿った部分に行ない、且つ該チップに設けた工具取付用の孔や溝等 の内面には脱コバルト層を存在させないよう構成したことを特徴とする。

【００１０】

【考案の実施の形態】

次に、本考案に係る切削用チップに関して、好適な実施例を挙げて添付図面を 参照しながら説明する。なお従来技術の項で述べた部材名については、実質的に 同じ部材は同じ符号で指示するものとする。本考案は、切削用チップにおける耐 摩耗性等の耐久特性は切刃稜付近だけに必要とされ、刃体の全表面をダイヤモン ド膜で被覆する必要はない、という現状認識に立脚してなされたもので、該チッ プによる切削加工時に応力集中を生じ易い孔や溝の部分には脱コバルト処理を施 さないことを要点としている。

【００１１】 図１は、好適な実施例に係る切削用チップ１０の側面と裏面を示すものであっ て、該チップ１０は図３に関して述べたと同じく、ボルトを挿通するための通孔 １２,１２が穿設されている。この切削用チップ１０は、例えば２０mm(長さ)× １２mm(幅)×１.５mm(厚み)の寸法になっており、前述した脱コバルト処理はハ ッチングで示すように、該チップ１０における切刃稜１０ｂに沿った部分にのみ 施されていて、工具取付用の通孔１２の内面には脱コバルト層を存在させないよ うにしてある。すなわち脱コバルト処理は、切削用チップ１０の切刃稜１０ｂに 沿って部分的に酸等の処理液に浸漬させることで行なわれ、通孔１２の縁からは ２mm離れている。また前述した電解研磨処理やブラスト処理等の傷付け処理を施 す場合は、切削用チップ１０の表面粗度を僅かに大きくする程度であるので、該 切削用チップ１０の強度を低下させることはなく、従って前記傷付け処理を該切 削用チップ１０の全面に施しても支障はない。

【００１２】 図２は、別の実施例に係る切削用チップ１０の側面と裏面を示すもので、該チ ップ１０は図４に関して述べたと同じく、裏面に長手方向に延在する飛び出し防 止溝１０ａが凹設されている。この切削用チップ１０は、例えば１７mm(長さ)× ６.５mm(幅)×２mm(厚み)の寸法になっており、前述した脱コバルト処理はハッ チングで示す該チップ１０の切刃稜１０ｂに沿った部分にのみ施されている。こ の例では、切削用チップ１０の裏座２２が当接する部分にまで脱コバルト処理を 施しているが、より好ましくは、切削用チップ１０の裏座２２が当接する部分へ の脱コバルト処理は施さず、この部分には脱コバルト層が存在しない方がよい。 本例の場合も、脱コバルト処理は切削用チップ１０の切刃稜１０ｂを酸等の処理 液に沿って部分的に浸漬させることで行なわれ、飛び出し防止溝１０ａの縁から は０.２〜０.３mm離れている。

【００１３】 試験例１ 通孔１２を穿設した切削用チップ１０について、図３に示すように刃体の全面 に脱コバルト処理を施したものと、図１に示すように前記通孔１２より２mm離れ た部分から切刃稜１０ｂの側へ部分的に脱コバルト処理したものとを製作し、両 者の対比試験を行なった。切削用チップ１０の全表面を脱コバルト処理したもの は、その使用開始から１０日目で通孔１２を起点とする割れが発生した。しかる に部分的に脱コバルト処理を施した切削用チップ１０では、使用開始から４ヶ月 使用しても前記の割れを生ずることなく良好に使用できた。

【００１４】 試験例２ 飛び出し防止溝１０ａを形成した切削用チップ１０について、図４に示すよう に刃体の全面に脱コバルト処理を施したものと、図２に示すように飛び出し防止 溝１０ａより０.２〜０.３mmm離れた部分から切刃稜１０ｂの側に掛けて部分的 に脱コバルト処理したものとを製作し、両者の対比試験を行なった。切削用チッ プ１０の全表面を脱コバルト処理したものは、その使用開始から４日目で飛び出 し防止溝１０ａを起点とする割れが発生した。しかるに部分的に脱コバルト処理 を施した切削用チップ１０では、使用開始から４ケ月使用しても前記の割れを生 ずることなく良好に使用できた。なお、これらの試験は、木造軸組工法住宅の機 械プレカット加工に際し梁材に仕口を形成するためのフライス工具で行なったも ので、これに使用した被切削材は米松および構造用集成材である。

【００１５】 以上の試験結果から判る如く、脱コバルト層の形成処理を切削用チップの切刃 稜に沿った部分に行ない、且つ該チップに形成される孔や溝等の内面には脱コバ ルト層を存在させないようにすることで、切削加工時における応力が集中する部 分での割れの発生を飛躍的に低減させることができる。なお、切削用チップにお けるボルトや裏座等の当接範囲内に脱コバルト層が存在しないように構成するこ とで、耐割れ特性を更に充分なものとすることができる。

【００１６】

【考案の効果】

以上に説明した如く、本考案に係る切削用チップによれば、チップ表面にダイ ヤモンド膜を施すに先立ち脱コバルト処理がなされ、これにより該チップに脆化 層を生ずる場合であっても、切削加工時に応力が集中し易い部分での耐割れ特性 を充分に向上させ得る有益な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の好適な実施例に係る切削用チップにつ
いて、その側面と裏面を示す概略説明図である。

【図２】本考案の別の実施例に係る切削用チップについ
て、その側面と裏面を示す概略説明図である。

【図３】ボルトによる取付け孔を設けた切削用チップの
側面と裏面を示す概略説明図であって、その取付け孔を
起点として割れが生じている状態を示すものである。

【図４】飛び出し防止溝を裏面に設けた切削用チップの
側面と裏面を示す概略説明図であって、その飛び出し防
止溝を起点として割れが生じている状態を示すものであ
る。

【図５】切削用チップを工具本体にボルトを介して締結
した状態を示す概略断面図である。

【図６】切削用チップを工具本体に裏座を介してクラン
プした状態を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１０ 切削用チップ １０ａ 飛び出し防止溝 １０ｂ 切刃稜 １２ 通孔 １４ 工具本体 １５ チップ座 １６ ボルト １８ 割れ ２０ 刃物溝 ２２ 裏座 ２２ａ 突条 ２４ ボルト孔 ２６ ボルト

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 コバルトをバインダとする焼結体を母材
   とし、その表面に気相合成法によりダイヤモンド膜を被
   覆してなる切削用チップにおいて、 このダイヤモンド膜を被覆する前処理として脱コバルト
   層の形成処理を該チップの切刃稜に沿った部分に行な
   い、且つ該チップに設けた工具取付用の孔や溝等の内面
   には脱コバルト層を存在させないように構成したことを
   特徴とする切削用チップ。
2. 【請求項２】 切削用チップはクランプ部材により工具
   本体に固着され、該チップにおける該クランプ部材が当
   接する部分には前記脱コバルト層を存在させないように
   構成したことを特徴とする請求項１の切削用チップ。