JP3664930B2 - Diamond tools for processing hard and brittle materials - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、治具研削盤、グラインディングセンタ、汎用・専用研削盤など各種の工作機械による、超硬合金、ガラス、セラミックス等の硬脆材料の加工に用いる円柱状のダイヤモンド工具の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
硬脆材料の加工に当たってダイヤモンド工具が使用されている。このダイヤモンド工具は、一般に円柱状又は円筒状の本体(台金)に、接着剤を介して又は電着によりダイヤモンド砥粒が接着されて形成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このようなダイヤモンド工具による側面加工では、加工液が加工点に効率よく供給されないため、冷却・潤滑不足により加工速度を上げられない、或いは工具寿命が低下するといった不具合が発生している。又、ダイヤモンド工具に遊星運動を与えた穴あけ加工に於いては、工具コーナ部のダイヤモンド砥粒の負荷が大きくなり、砥粒の脱落や磨耗による工具寿命の低下を招く。そのうえ、工具底面部では加工屑の排出が十分に行われないため、加工屑がダイヤモンド砥粒の間に詰まってしまい、加工を継続できない不具合が発生する。
【0004】
この発明が解決しようとする課題は、硬脆材料の加工で、一次元、又は二次元の側面加工、三次元形状加工、及び穴あけ加工に於ける加工能率の向上と工具寿命の延長を図ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明の要旨とするところは、硬脆材料加工用ダイヤモンド工具の円柱状の工具本体が、(a) 外周部に0〜45°のねじれ角と0〜+5°のすくい角と5°〜10°の外周逃げ角と3mm〜5mmのマージン幅とを有する外周切れ刃、(b) コーナ部分にコーナ半径R=1mm〜3mmのコーナ切れ刃、および、 (c) 底部に0〜+5°のすくい角と5°〜10°の逃げ角と2mm〜4mmのマージン幅とを有する底部切れ刃を、有することを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】
図示例は、いずれも治具研削盤、グラインディングセンタ、汎用・専用研削盤等の各種の工作機械による、超硬合金、ガラス、セラミックス等の硬脆材料の加工に用いられる円柱状のダイヤモンド工具を示す。
【0007】
まず、図1及び図2に於いて、1は工具本体、2は工具軸で、工具本体を工作機械のスピンドルに着脱自在に取付けるものである。3は工具の外周に設けられた外周切れ刃、4はダイヤモンド砥粒で、公知の接着剤を介して、又は電着により工具本体及び外周刃に接着されている。5は工具軸2に連通して工具本体底部に開口する供給穴で、工具軸2、工具本体1の中心軸に設けられ、冷却・潤滑のための加工液がこの供給穴を通って供給される。
【0008】
この外周切れ刃3は、図3に示すように、0〜45°のねじれ角、0〜+5°のすくい角、5°〜10°の外周逃げ角、及び3mm〜5mmのマージン幅を有する。なお、逃げ面幅を5mm以上とる。これらの数値及び以下の数値は経験値である。6はチップポケットで、外周切れ刃を設けたことにより形成される。
【0009】
外周切れ刃3を設けることにより、側面加工に於いて、ダイヤモンド砥粒4と外周刃の切れ刃形状が相まって、加工負担が低減されるうえ、チップポケット6が確保されることで加工屑の排出が容易になる。又、工具外部から供給される加工液が、図4で示すように、外周刃のすくい面に、より効果的に加工点に供給される。
【0010】
図5及び図6は、前記外周切れ刃3を設けた工具本体1のコーナ部分(下端外周部)に、コーナ半径R=1mm〜3mmのコーナ切れ刃7を設けた例を示す。コーナ切れ刃を設けることによって、従来大きかったコーナ部分の負担が分散されるため、砥粒単位の負担が低減し、砥粒の脱落、磨耗が少なくなる。なお、図4の例でも前記加工液の供給穴5を設けることもできる。
【0011】
図7及び図8は、図4の工具本体1の底部に底部切れ刃8を設けた例を示す。この底部切れ刃8は、0〜+5°のすくい角、5°〜10°の逃げ角、2mm〜4mmのマージン幅を有する。底部切れ刃8を設けることによって、チップポケット6が確保されて加工屑の排出が容易になり、さらに加工液を供給穴5から供給することで、工具本体1の底面部に於ける加工屑の目詰まりが減少する。
【0012】
なお、工具本体1に、外周切れ刃3、コーナ切れ刃7、底部切れ刃8のうちから1の切れ刃のみを設けてもよく、又、前記切れ刃3、7、8から用途に応じて選択される2又は3の切れ刃を設けてもよい。例えば、外周切れ刃3と底部切れ刃8を設けた場合、側面加工と穴あけ加工との両加工が可能になる。
【0013】
ここで、図1、図2で示す外周切れ刃3を備えた、本発明のダイヤモンド工具が、超硬合金の側面加工で、従来の円柱状のダイヤモンド工具に比べて工具寿命が向上した実例を示す。
工具回転数 12000回転/毎分
送り速度 1000mm/毎分
軸方向切り込み量 20mm
径方向切り込み量 0.05mm
の研削条件で、従来ダイヤモンド工具の寿命研削長さが3.6mであるのに対し、本発明のそれは8mであった。
【0014】
又、図9で示すように、破線であらわす従来のダイヤモンド工具の45パス目にあたる抵抗値と、実線であらわす本発明のダイヤモンド工具の100パス目の抵抗値が同じであることから、本発明のダイヤモンド工具は、従来のダイヤモンド工具の2倍以上の寿命があることが実証されている。
【0015】
次に、図7及び図8で示す、底部切れ刃8を設けた本発明のダイヤモンド工具と、従来の円柱状のダイヤモンド工具との工具寿命の比較を示す。切削条件は、
工具回転数 14000回転/毎分
送り速度 100mm/毎分
遊星運動半径 2mm
軸方向切り込み量 0.05mm/回転
であり、寿命加工深さは本発明のダイヤモンド工具が10mmであるのに対し、従来のダイヤモンド工具は5mmである。この結果、本発明のダイヤモンド工具は従来のダイヤモンド工具に比べて、2倍の寿命であることが実証されている。
【0016】
【発明の効果】
硬脆材料の加工で、一次元、又は二次元の側面加工、三次元形状加工、及び穴あけ加工に於ける加工能率の向上と工具寿命の延長を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】外周切れ刃を設けたダイヤモンド工具の正面図である。
【図2】図1の横断面図である。
【図3】図2の要部拡大図である。
【図4】加工液を加工点に供給する場合の側面図である。
【図5】外周切れ刃とコーナ切れ刃とを設けたダイヤモンド工具の正面図である。
【図6】コーナ切れ刃を示す要部拡大横断面図である。
【図7】底部切れ刃を設けた場合の底面図である。
【図8】底部切れ刃の拡大図である。
【図9】側面加工に於ける、従来のダイヤモンド工具と本発明のダイヤモンド工具との寿命を示すグラフである。
【符号の説明】
1 工具本体
3 外周切れ刃
4 ダイヤモンド砥粒
5 供給穴
7 コーナ切れ刃
8 底部切れ刃[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement of a cylindrical diamond tool used for processing hard and brittle materials such as cemented carbide, glass and ceramics by various machine tools such as a jig grinder, a grinding center, and a general purpose / exclusive grinder.
[0002]
[Prior art]
Diamond tools are used to process hard and brittle materials. The diamond tool is generally formed by adhering diamond abrasive grains to a columnar or cylindrical main body (base metal) via an adhesive or by electrodeposition.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In such side surface processing using a diamond tool, the processing liquid is not efficiently supplied to the processing point, and thus there is a problem that the processing speed cannot be increased due to insufficient cooling and lubrication, or the tool life is reduced. Further, in the drilling process in which a planetary motion is given to the diamond tool, the load of the diamond abrasive grains at the tool corner portion is increased, and the tool life is shortened due to falling off or wear of the abrasive grains. In addition, since the machining waste is not sufficiently discharged at the bottom surface of the tool, the machining waste is clogged between the diamond abrasive grains, resulting in a problem that machining cannot be continued.
[0004]
The problem to be solved by the present invention is to improve the working efficiency and extend the tool life in one-dimensional or two-dimensional side surface processing, three-dimensional shape processing and drilling processing in processing of hard and brittle materials. It is in.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention is that a cylindrical tool body of a diamond tool for processing hard and brittle materials is (a) a torsion angle of 0 to 45 °, a rake angle of 0 to + 5 ° and a rake angle of 5 ° to 10 on the outer periphery. An outer peripheral cutting edge having an outer clearance angle of 3 ° and a margin width of 3 mm to 5 mm, (b) a corner cutting edge having a corner radius R = 1 mm to 3 mm at the corner, and (c) a rake of 0 to + 5 ° at the bottom. the bottom cutting edge and a margin width of the corner and 5 ° to 10 ° clearance angle and 2 mm to 4 mm, it characterized as having.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The illustrated examples are all cylindrical diamond tools used for processing hard and brittle materials such as cemented carbide, glass, ceramics, etc., with various machine tools such as jig grinders, grinding centers, and general purpose / exclusive grinders. Indicates.
[0007]
1 and 2,
[0008]
As shown in FIG. 3, the outer
[0009]
By providing the outer
[0010]
5 and 6 show an example in which a
[0011]
7 and 8 show an example in which a bottom cutting edge 8 is provided at the bottom of the
[0012]
The
[0013]
Here, the diamond tool of the present invention provided with the outer
Tool rotation speed 12000 revolutions / minute feed rate 1000 mm / minute axial depth of cut 20 mm
Radial depth of cut 0.05mm
Under the above grinding conditions, the life grinding length of the conventional diamond tool was 3.6 m, while that of the present invention was 8 m.
[0014]
Further, as shown in FIG. 9, the resistance value corresponding to the 45th pass of the conventional diamond tool represented by a broken line and the resistance value of the 100th pass of the diamond tool of the present invention represented by the solid line are the same. Diamond tools have been demonstrated to have more than twice the life of conventional diamond tools.
[0015]
Next, the tool life comparison between the diamond tool of the present invention provided with the bottom cutting edge 8 and the conventional cylindrical diamond tool shown in FIGS. 7 and 8 is shown. Cutting conditions are
Tool rotation speed 14000 rotation / feed rate per minute 100mm / planetary radius 2mm per minute
The axial depth of cut is 0.05 mm / rotation, and the life processing depth is 10 mm for the diamond tool of the present invention, whereas the conventional diamond tool is 5 mm. As a result, it has been demonstrated that the diamond tool of the present invention has twice the life compared to conventional diamond tools.
[0016]
【The invention's effect】
By processing hard and brittle materials, it is possible to improve the processing efficiency and extend the tool life in one-dimensional or two-dimensional side surface processing, three-dimensional shape processing, and drilling processing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a diamond tool provided with a peripheral cutting edge.
FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 2;
FIG. 4 is a side view when supplying a processing liquid to a processing point.
FIG. 5 is a front view of a diamond tool provided with an outer peripheral cutting edge and a corner cutting edge.
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a corner cutting edge.
FIG. 7 is a bottom view when a bottom cutting edge is provided.
FIG. 8 is an enlarged view of a bottom cutting edge.
FIG. 9 is a graph showing the life of a conventional diamond tool and a diamond tool of the present invention in side machining.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
外周部に0〜45°のねじれ角と0〜+5°のすくい角と5°〜10°の外周逃げ角と3mm〜5mmのマージン幅とを有する外周切れ刃、
コーナ部分にコーナ半径R=1mm〜3mmのコーナ切れ刃、および、
底部に0〜+5°のすくい角と5°〜10°の逃げ角と2mm〜4mmのマージン幅とを有する底部切れ刃を、
有することを特徴とする硬脆材料加工用ダイヤモンド工具。The cylindrical tool body
An outer peripheral cutting edge having a torsion angle of 0 to 45 °, a rake angle of 0 to + 5 °, an outer clearance angle of 5 ° to 10 °, and a margin width of 3 mm to 5 mm on the outer periphery;
A corner cutting edge having a corner radius R = 1 mm to 3 mm at the corner, and
The bottom cutting edge and a margin width of flank angle and 2mm~4mm rake angle and 5 ° to 10 ° of 0 to + 5 ° to the bottom,
A diamond tool for processing a hard and brittle material, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37656199A JP3664930B2 (en) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | Diamond tools for processing hard and brittle materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37656199A JP3664930B2 (en) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | Diamond tools for processing hard and brittle materials |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001162420A JP2001162420A (en) | 2001-06-19 |
JP3664930B2 true JP3664930B2 (en) | 2005-06-29 |
Family
ID=18507353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP37656199A Expired - Lifetime JP3664930B2 (en) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | Diamond tools for processing hard and brittle materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3664930B2 (en) |
-
1999
- 1999-12-10 JP JP37656199A patent/JP3664930B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001162420A (en) | 2001-06-19 |
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