JP3176953B2 - 工具の表面処理方法 - Google Patents
工具の表面処理方法Info
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Description
ーアウエイチツプ等の各種の工具に用いられて当該切刃
の寿命を延す工具の表面処理方法に関するものである。
は各種の工具に着脱自在に取付けられるスローアウエイ
チツプ等の各種の切削工具においては、切削効率を向上
させるためにも、その切刃の寿命が長く長期の使用に耐
え得ることが重要である。
KD、SCM等の材質からなるこの種の切削工具におい
ては、切刃部分に局部的に焼結ダイヤモンド等の超高圧
焼結体を組込んだり、特殊な熱処理を施したり、あるい
は炭化チタンや窒化チタン等のコーティング処理を施し
たりなどすることにより、当該切刃部分の耐摩耗性を向
上させて長寿命化を図っている。
うな従来の工具の処理方法のうち、超高圧焼結体を用い
たものにあっては、寿命は長期化するものの当該超高圧
焼結体が極めて高価であることから工具自体の製品単価
の高騰化を招いて、けっきょく大きな経済的効果を得る
ことができないという問題がある。また、熱処理やコー
ティングを施すものにあっては、それぞれの処理のため
に複雑かつ高価な処理設備を必要とするうえに、さらに
処理技術の習熟にも多大の労力を要するという問題があ
る。
で上記工具類の寿命を長期化すべく鋭意研究を重ねた結
果、球状の研磨材をいわゆるブラスト法を用いて工具の
表面に圧力が3〜10kg/cm2 の範囲の気体流とと
もに高速で吹き付けると、この結果工具表面に発生する
応力および熱により工具表面の組織が微細化、緻密化し
て工具の寿命が飛躍的に向上する、という知見を得るに
至った。
もので、製品単価の高騰化や、複雑な装置を必要とする
ことなく、簡便に工具寿命を長期化することができる工
具の表面処理方法を提供することを目的とするものであ
る。
理方法は、工具の表面にゲージ圧で3〜10kg/cm
2の範囲の気体流とともに球状の研磨材を吹きつけるこ
とを特徴とするものである。
け真球に近いものを用いるのが好ましく、鋼球、ステン
レス球、ガラス球もしくはセラミックス球またはこれら
の混合物からなる球体状であることが特に好適である。
また、上記研磨材の粒度としては、JISR−6001
−1973に規定される300〜800メッシュとす
る。
しては、各種のブラスト法を用いることができるが、乾
式ブラスト法が最も適している。上記気体流としては、
通常の圧縮空気を使用すれば経済的である。また、気体
流の圧力は、上述したようにゲージ圧で3〜10kg/
cm2であり、この際のノズルからの圧縮気体の噴射速
度は80〜240m/sec.である。以上のような、
吹き付けに使用される研磨材の材質、硬度、粒度、圧力
等は、処理しようとする工具の材質、硬度、形状、表面
荒さ、目的寿命等により適宜選択されるべきものであ
る。
内部に応力および熱が発生し、これにより表面組織が微
細化、緻密化して金属疲労および高温脆性に対する耐久
性が増加する。
する。
法を実施する際に用いられるブラスト装置の一例を示す
ものであり、図中符号1は有底筒状に構成された本体で
ある。この本体1の内部には、モータ2が、その回転軸
を上方に向けて配置されており、この回転軸に、表面処
理の対象となる工具Wが着脱自在に取り付けられるよう
になっている。
充填するタンク3が取り付けられている。このタンク3
の内部には、後述する回収パイプ9からタンク3内に供
給される研磨材Pの流れを規制する断面アングル状の規
制板3aが設けられている。また、前記タンク3には、
タンク3の内部に発生した粉塵を回収する吸引ポンプ
(図示せず)が、タンク3の上部に連通されたダクトホ
ース3bを介して取り付けられている。
斗状に形成されており、その下端部には、内部に研磨材
Pを挿通させる内径を有する、可撓性を備えたパイプ4
の一端側が取り付けられている。このパイプ4の他端側
は、前記工具Wに向けて配設されており、このパイプ4
を作業者が適宜曲げることにより、任意の方向から研磨
材Pを工具Wに吹きつけることができるように構成され
ている。
されるパイプ5を介して圧縮空気源が接続されている。
前記バルブ6には、その開閉動作を制御するフットスイ
ッチ7が接続されている。
漏斗状に形成されたホッパ8が、その周縁を前記本体1
の内周面に密着させて取り付けられている。
の一端が取り付けられている。この回収パイプ9の他端
は、前記タンク3の上部に連通されている。
プ4への研磨材Pの供給量を調整する調整器である。
動作について説明する。
を充填する。ついで、フットスイッチ7を操作してバル
ブ6を開状態とし、パイプ5の内部に圧縮空気を送り込
んでおく。ついで、調整器10を操作して研磨材Pをタ
ンク3からパイプ4に供給する。
て、パイプ4の他端側から研磨材Pを工具Wに対して吹
きつけることができる。
部に収納され、本体1の内部とタンク3の内部との圧力
差によって回収パイプ9の内部を移動・通過してタンク
3の内部に回収される。このようにして、ふたたびタン
ク3の内部に研磨材Pを充填でき、工具Wに対する吹き
つけ作業を循環して行うことができる。また、このと
き、研磨材Pまたは工具Wから発生した粉塵について
は、ダクトホース3bを介して吸引ポンプにより外部に
排出することができる。
ば、調整器10およびバルブ6の開度を調整することに
より、気体流の圧力や研磨材Pの吹きつけ量等を調整す
ることができる。
スト装置を用いて、下記の試験条件に基づいて工具の表
面処理を行った。
mm 工具Wの種類;直径10mm×長さ100mmの超硬ド
リル モータ2の回転軸の1回転当り所要時間;10秒/1回
転
ータ2の軸方向に沿いかつ、先端を上方に向けて取り付
け、研磨材Pを、工具Wの側方より20秒間吹きつけた
後、パイプ4を移動させて工具Wの上方より10秒間吹
きつけた。ここで、吹きつけに際しては、パイプ4の他
端を工具Wの長さ方向または径方向に沿って上下させる
ことにより、偏り無く研磨材Pを工具Wに吹きつけるよ
うにした。
Wを検査したところ、形状や寸法精度等についての変化
は無く、また、工具Wの表面温度は約50℃となってい
た。
を検査したところ、図2に示すような組織となってい
た。この図2において、符号11はコバルト部分、符号
12は炭素部分、符号13はタングステン部分をそれぞ
れ示している。これに対し、加工前の状態における工具
Wの金属組織を図3に示す。両者の対比から明らかなよ
うに、本実施例の方法によって加工した工具Wにおいて
は、その表面から5〜10μmの範囲において、コバル
ト部分の結晶組織が微細化されていた。
具Wを用いて、ダイカスト法によって製造したアルミ合
金(ADC11)製の試料に対し、直径10mm、深さ
30mmの大きさの穴を多数形成することにより、耐久
性試験を行った。
30000穴を加工することができ、加工前のものに比
較して寿命を約3倍に延長することができた。
による加工を行う前の状態における工具(ドリル)を用
いて、本実施例のものと同一条件において耐久性試験を
行った。この比較例1のものでは、加工寿命が平均で約
10000穴であり、本実施例のものに比較して寿命が
短いものであった。
て、本実施例に係るブラスト装置を用いて、下記の試験
条件に基づいて工具の表面処理を行った。他の条件は、
前記実施例1と同様なので記載を省略する。
H51ハイスドリルモータ2の回転軸の1回転当たり所
要時間;10秒/1回転
て工具Wをモータ2に取り付け、研磨材Pを、工具Wの
側方より30秒間吹きつけた後、パイプ4を移動させて
工具Wの上方より10秒間吹きつけた(図4)。
Wを検査したところ、形状や寸法精度等についての変化
は無く、また、工具Wの表面温度は約30℃となってい
た。
を検査したところ、図5に示すような組織となってい
た。これに対し、加工前の状態における工具Wの金属組
織を図6に示す。両者の対比から明らかなように、本実
施例の方法によって加工した工具Wにおいては、その表
面から5〜10μmの範囲において、金属組織が微細化
されていた。
具Wによって、鍛造によって製造したS45C炭素鋼製
の試料に対し、直径8mm、深さ20mmの大きさの穴
を多数形成することにより、耐久性試験を行った。
5000穴を加工することができ、加工前のものに比較
して寿命を約10倍に延長することができた。
したところ、HRC65であり、加工前のものに比較し
て表面硬度を向上させることができた。
による加工を行う前の状態における工具(ドリル)を用
いて、本実施例のものと同一条件において耐久性試験を
行った。この比較例2のものでは、加工寿命が平均で約
500穴であり、本実施例のものに比較して寿命が短い
ものであった。
を計測したところ、HRC63であり、実施例2のもの
に比較して硬度が低いものであった。
て、本実施例に係るブラスト装置を用いて、下記の試験
条件に基づいて工具の表面処理を行った。他の条件は、
前記実施例1と同様なので記載を省略する。
Sメタルソーモータ2の回転軸の1回転当たり所要時
間;20秒/1回転
モータ2の回転軸に直交して取り付け、工具Wの厚さ方
向上下よりそれぞれ60秒間づつ(図7)研磨材Pを吹
きつけ、ついで、工具Wの側方より、モータ2の回転軸
から工具Wの一端側(図8中上端側)にやや傾斜した方
向に向けて60秒間吹きつけ、ついで、工具Wの他端側
(図8中下端側)にやや傾斜した方向に向けて60秒間
吹きつけた。
Wを検査したところ、形状や寸法精度等についての変化
は無く、また、工具Wの表面温度は約30℃となってい
た。
を検査したところ、図9に示すような組織となってい
た。これに対し、加工前の状態における工具Wの金属組
織を図10に示す。両者の対比から明らかなように、本
実施例の方法によって加工した工具Wにおいては、その
表面から5〜10μmの範囲において、金属組織が微細
化されていた。
具Wによって、高速度鋼(SKH)製の棒状の試料を幅
方向に切断することにより、耐久性試験を行った。
1000回試料を切断することができ、加工前のものに
比較して寿命を約2倍に延長することができた。
したところ、HRC64であり、加工前のものに比較し
て表面硬度を向上させることができた。
による加工を行う前の状態における工具(ドリル)を用
いて、本実施例のものと同一条件において耐久性試験を
行った。この比較例3のものでは、加工寿命が平均で約
500回であり、本実施例のものに比較して寿命が短い
ものであった。
を計測したところ、HRC62であり、実施例3のもの
に比較して硬度が低いものであった。
れば、工具の表面に、圧力が3〜10kg/cm2の範
囲の気体流とともに粒度が300〜800メッシュの球
状の研磨材を吹き付けて、工具の表面組織を微細化、緻
密化する構成としたので、簡便な操作によって工具表面
の硬度を高めてその寿命を向上させることができ、機械
加工作業の効率を向上させることができる。
るブラスト装置の概略的構成を示す縦断面図である。
面部分の金属組織を示す断面図である。
図である。
ブラスト装置の要部を示す図である。
面部分の金属組織を示す断面図である。
図である。
ブラスト装置の要部を示す図である。
ブラスト装置の要部を示す図である。
面部分の金属組織を示す断面図である。
面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 工具の表面に、圧力が3〜10kg/c
m2の範囲の気体流とともに粒度が300〜800メッ
シュの球状の研磨材を吹き付けて、工具の表面組織を微
細化、緻密化することを特徴とする工具の表面処理方
法。 - 【請求項2】 上記研磨材は、鋼球、ステンレス球、ガ
ラス球もしくはセラミックス球またはこれらの複合物か
らなる球体状であることを特徴とする請求項1に記載の
工具の表面処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12544791A JP3176953B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 工具の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12544791A JP3176953B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 工具の表面処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04331070A JPH04331070A (ja) | 1992-11-18 |
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Family
ID=14910313
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12544791A Expired - Lifetime JP3176953B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 工具の表面処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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JPH0757468B2 (ja) * | 1987-02-23 | 1995-06-21 | 株式会社不二製作所 | 放電加工による金型の研掃方法 |
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-
1991
- 1991-04-26 JP JP12544791A patent/JP3176953B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JPH04331070A (ja) | 1992-11-18 |
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