JP4156749B2 - Cutting chip manufacturing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は低コストで切削用チップを製造することのできる技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
工具鋼の先により硬度の高い切削用チップを取付け、この切削用チップで切削を実行する切削工具構造は広く採用されており、そのための切削用チップの製造方法は、例えば▲1▼実開平5−63717号公報「ツイストドリル」や▲2▼実開平3−117520号公報「ドリル」に示されるものがある。
【0003】
上記▲1▼は、それの図5に示される通り、くさび形状の超高圧焼結体チップ10(符号は公報記載のものを流用。)を円柱状の本体部分9に一体化したものを、切削刃体4の出発素材8としたことを特徴とする。この様な出発素材8は工具本体にろー付けなどの手法で接着したのち、刃の形状を整える。
【0004】
上記▲2▼は、それの第2図に示される通り、超硬合金3を硬質焼結体2のリングで囲った円盤から、想像線で示される五角形のチップ素材を切出すことを特徴としたものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記▲1▼は、出発素材8の製造が難かしく、出発素材8は高価なものとなり、切削用チップのコストが嵩む。
上記▲2▼は、超硬合金3を硬質焼結体2のリングで囲った円盤から五角形のチップ素材を、1個ないし数個程度しか切出せず、歩留りが悪いので、切削用チップのコストを下げる効果はあまり期待できない。
そこで、本発明の目的は、安価な切削用チップを製造することのできる製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1は、CBN若しくはダイヤモンドの高硬度焼結体を第2層とし、この第2層を超硬合金などの工具材料からなる第1層及び第3層でサンドイッチした3層積層体を用いた切削用チップを取り付けた切削工具を製造する方法において、
前記3層積層体を準備する工程と、
前記チップに取り付けるためのシャンクを準備する工程と、
第1層の上面にほぼ垂直に第1層、第2層、第3層の順に切断することで矩形断面の柱状素材を切り出す第1切断工程と、
前記柱状素材の一方の切断面から他方の切断面へ向って切断することで前記第2層を中央に含むチップ半完成品を切出す第2切断工程と、
このチップ半完成品を、別途準備したシャンクに接合する接合工程と、
チップ半完成品にすくい面、切れ刃、逃げ面を形成してチップを得る仕上げ工程と、からなり、
予めシャンク及びチップ半完成品に油孔を各々開けておき、前記接合工程において前記2つの油孔にピンを通すことで、シャンクに対してチップ半完成品を位置決めし、この状態で接合を実施することを特徴とする。
【0007】
3層積層体を条切り(筋状に切ること)し、得た柱状素材から多数個のチップ半完成品を切出し、これらのチップ半完成品をチップに仕上げる。
歩留りが極めてよいので、チップの製造コストを大幅に下げることができる。
更に、ピンを油孔に連結させるため、チップの位置決め精度を上げることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図1は本発明で採用した3層構造体の断面図であり、3層構造体10は、CBN若しくはダイヤモンドの高硬度焼結体を第2層11とし、この第2層11を超硬合金などの工具材料からなる第1層12及び第3層13でサンドイッチした積層体である。例えば第2層11の厚さは1mm程度、第1層12や第3層13の厚さは5mm程度、3層構造体10の厚さは11mm程度とする。
【0009】
なお、CBNはcubic boron nitride、すなわち立方晶窒化ほう素を略したものであり、ダイヤモンドとともに広く採用されている人造砥粒である。CBNは鉄系ワークの切削に、ダイヤモンドは非鉄系ワークの切削に好適である。
【0010】
前記3層構造体10の製造方法の一例を説明すると、先ず4〜16μmのダイヤモンド粒若しくはCBN粒を、HIP(熱間静水圧プレス)にて等圧的に加圧しながら焼結することで、第2層11を製造し、この第2層11の上下にWC粉末を重ねHIPで加圧しながら焼結することで、3層構造体10を得る。
HIPをHP(ホットプレス)やCIP(冷間静水圧プレス)に替えることは自在であり、周知の焼結法であれば製造法は特に限定するものではない。
【0011】
図2は本発明で採用した3層構造体の平面図(図1の平面図に相当する図)であり、想像線15・・・(・・・は複数を示す。以下同様。)に沿って且つ第1層12の上面に垂直若しくはほぼ垂直に、3層構造体10を切断することで、多数本の柱状素材20・・・を切出す。このことを条切りということもある。
図から明らかなように、極めて歩留りよく(例えば歩留り90%)、柱状素材20・・・を切出すことができる。
【0012】
図3は本発明に係る柱状素材の斜視図であり、柱状素材20はa×bの矩形断面の長尺材であり、第1層12、第2層11及び第3層13の積層体である。この柱状素材20の対向する切断面のうち、図で右のものを一方の切断面21、左のものを他方の切断面22と呼ぶことにする。そして、便宜上、柱状素材20を矢印cのように倒して、一方の切断面21を上に向ける。
【0013】
図4は本発明の油孔を有する柱状素材の図であり、柱状素材20の第2層11に、所定のピッチで油孔24・・・を開ける。具体的には、パイプ電極を用いた放電加工法にて、一方の切断面21から他方の切断面、すなわち図面の表から裏に向って穿孔する。
【0014】
図5は本発明におけるチップ半完成品の切出し要領図であり、油孔24・・・を有する柱状素材20を一方の切断面21から他方の切断面、すなわち図面の表から裏に向って切断することで、多数個のチップ半完成品30・・・を切出す。具体的には、ワイヤカット放電加工法にて、切出す。
【0015】
図6は本発明のチップの正面図であり、図5で切出したチップ半完成品30を仕上げることですくい面41,41、切れ刃42,42、逃げ面43,43などを形成する。図から明らかなように切れ刃42,42は最も硬い第2層11に形成する。仕上り品がチップ40となる。
【0016】
図7は本発明によるチップをシャンクに取付けるときの要領図であり、本発明のチップ40は、各種の使用に供することができるが、代表的な使用例を説明すると、工具鋼の丸棒に油孔51を開け、丸棒を所定の外径に仕上げ、且つ溝52,52を付けてなるシャンク50の先端に、チップ40を添え、好ましくはピン54を油孔24,51に連通させて、チップ40の位置決め精度を上げるようにして、シャンク50にろー材55にてチップ40をろー付けすれば、切削工具を得ることができる。
【0017】
以上の説明から明らかな如く、本発明の切削用チップの製造方法は、図1の3層積層体10を対象に、第1層12の上面にほぼ垂直に第1層12、第2層11、第3層13の順に切断することで、図3に示した矩形断面の柱状素材20を切り出す第1切断工程と、
前記柱状素材20の一方の切断面21から他方の切断面22へ向って切断することで前記第2層11を中央に含むチップ半完成品30・・・(図5参照)を切出す第2切断工程と、
チップ半完成品30・・・に図6に示す、すくい面41、切れ刃42、逃げ面43を形成してチップ40を得る仕上げ工程と、からなることを特徴とする。
【0018】
この製造方法を採用することにより、図2並びに図5から明らかな如く、製品歩留りが極めて高くなり、チップを大量に安価に製造することができる。
【0019】
図8(a)〜(d)は本発明の参考例に係る製造説明図である。
(a)において、3層積層体10を条切りする。
(b)は得られた柱状素材20を示す。便宜上、この柱状素材20を矢印dのごとく倒す。
(c)において、ワイヤカット放電加工法にて、一方の切断面21から他方の切断面22へ向って切断することで第2層11を中央に含むチップ半完成品30…を切出す。
(d)において、チップ半完成品30に仕上げ加工を施してチップ40を得る。
【0020】
図9は本発明の参考例に係るチップをシャンクに取付けるときの要領図であり、板状のシャンク50にM溝56を切欠き形成しておき、このM溝56にチップ40を取付け、ろー付けにて両者を接合することで、切削バイトを得る。
図10は本発明に係る参考例で製造したチップを備える切削バイトの使用例を示す図であり、切削バイト60でシャフト61を削り出すときの様子を示す。
【0021】
尚、図3や図8(b)で柱状素材20を倒したが、柱状素材20は倒さずに、一方の切断面21から他方の切断面22へ側方から切込んでもよい。従って、加工姿勢は任意である。
【0022】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項1は、3層積層体を条切りし、得た柱状素材から多数個のチップ半完成品を切出し、これらのチップ半完成品をチップに仕上げるようにしたので、歩留りが極めてよくなり、チップの製造コストを大幅に下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明で採用した3層構造体の断面図
【図2】 本発明で採用した3層構造体の平面図
【図3】 本発明に係る柱状素材の斜視図
【図4】 本発明の油孔を有する柱状素材の図
【図5】 本発明におけるチップ半完成品の切出し要領図
【図6】 本発明のチップの正面図
【図7】 本発明によるチップをシャンクに取付けるときの要領図
【図8】 本発明の参考例に係る製造説明図
【図9】 本発明の参考例に係るチップをシャンクに取付けるときの要領図
【図10】 本発明に係る参考例で製造したチップを備える切削バイトの使用例を示す図
【符号の説明】
10…3層構造体、11…第2層、12…第1層、13…第3層、20…柱状素材、21…一方の切断面、22…他方の切断面、30…チップ半完成品、40…チップ、41…すくい面、42…切れ刃、43…逃げ面。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique capable of manufacturing a cutting tip at a low cost.
[0002]
[Prior art]
A cutting tool structure in which a cutting tip having a higher hardness is attached to the tip of the tool steel and cutting is performed with this cutting tip is widely adopted. For example, the manufacturing method of the cutting tip is (1) -63717 gazette "Twist drill" and (2) Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-117520 gazette "Drill".
[0003]
In the above (1), as shown in FIG. 5, a wedge-shaped ultrahigh-pressure sintered body chip 10 (reference numeral is diverted from the publication) is integrated with a cylindrical body portion 9. The starting material 8 of the cutting blade 4 is used. After such a starting material 8 is bonded to the tool body by a technique such as brazing, the shape of the blade is adjusted.
[0004]
The above (2) is characterized in that a pentagonal chip material indicated by an imaginary line is cut out from a disk surrounded by a ring of hard sintered body 2 with cemented carbide 3 as shown in FIG. It is a thing.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above (1), it is difficult to manufacture the starting material 8, and the starting material 8 becomes expensive, increasing the cost of the cutting tip.
The above (2) is the cost of cutting tips because only one or several pentagonal tip materials can be cut out from a disc of cemented carbide 3 surrounded by a ring of hard sintered body 2 and the yield is poor. The effect of lowering cannot be expected.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of manufacturing an inexpensive cutting tip.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention uses a high-hardness sintered body of CBN or diamond as a second layer, and the second layer is sandwiched between a first layer and a third layer made of a tool material such as cemented carbide. In a method of manufacturing a cutting tool attached with a cutting tip using the three-layer laminate,
Preparing the three-layer laminate;
Preparing a shank for attachment to the chip;
A first cutting step of cutting a columnar material having a rectangular cross section by cutting the first layer, the second layer, and the third layer in this order substantially perpendicularly to the upper surface of the first layer;
A second cutting step of cutting a chip semi-finished product including the second layer in the center by cutting from one cut surface of the columnar material toward the other cut surface;
A joining step of joining this semi-finished chip product to a separately prepared shank;
And finishing to obtain a chip formed surface rake on chip semifinished, cutting edge, flank, Ri Tona,
Oil holes are opened in the shank and chip semi-finished product in advance, and the chip semi-finished product is positioned with respect to the shank by passing pins through the two oil holes in the joining process, and joining is performed in this state. vinegar Rukoto and features.
[0007]
A three-layer laminate is cut (cut into a line), a large number of chip semi-finished products are cut out from the obtained columnar material, and these chip semi-finished products are finished into chips.
Since the yield is very good, the chip manufacturing cost can be greatly reduced.
Furthermore, since the pin is connected to the oil hole, the positioning accuracy of the chip can be increased.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a three-layer structure adopted in the present invention. The three-
[0009]
Note that CBN is an abbreviation of cubic boron nitride, that is, cubic boron nitride, and is an artificial abrasive widely used with diamond. CBN is suitable for cutting ferrous workpieces and diamond is suitable for cutting non-ferrous workpieces.
[0010]
An example of a method for producing the three-
HIP can be replaced with HP (hot press) or CIP (cold isostatic press), and the manufacturing method is not particularly limited as long as it is a well-known sintering method.
[0011]
FIG. 2 is a plan view of the three-layer structure adopted in the present invention (a figure corresponding to the plan view of FIG. 1), and is along an imaginary line 15 (... indicates a plurality, the same applies hereinafter). In addition, by cutting the three-
As is apparent from the figure, the
[0012]
FIG. 3 is a perspective view of the columnar material according to the present invention. The
[0013]
FIG. 4 is a view of a columnar material having oil holes according to the present invention, in which
[0014]
FIG. 5 is a drawing of a chip semi-finished product according to the present invention, and the
[0015]
FIG. 6 is a front view of the chip of the present invention, and the chip
[0016]
FIG. 7 is a schematic diagram when a chip according to the present invention is attached to a shank. The
[0017]
As is clear from the above description, the cutting chip manufacturing method of the present invention is directed to the three-
A second semi-finished chip 30 (see FIG. 5) that includes the
The chip
[0018]
By adopting this manufacturing method, as apparent from FIGS. 2 and 5, the product yield becomes extremely high, and a large number of chips can be manufactured at low cost.
[0019]
8A to 8D are manufacturing explanatory views according to a reference example of the present invention .
In (a), the three-
(B) shows the obtained
In (c), the chip
In (d), the chip
[0020]
FIG. 9 is a schematic diagram when a chip according to a reference example of the present invention is attached to a shank. An
FIG. 10 is a view showing an example of use of a cutting tool provided with a tip manufactured in a reference example according to the present invention , and shows a state when the
[0021]
Although the
[0022]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following effects by the above configuration.
Claim 1 cuts the three-layer laminate, cuts out a large number of chip semi-finished products from the obtained columnar material, and finishes these chip semi-finished products into chips, so the yield is extremely improved, Chip manufacturing costs can be greatly reduced.
[Brief description of the drawings]
1 is a cross-sectional view of a three-layer structure employed in the present invention. FIG. 2 is a plan view of a three-layer structure employed in the present invention. FIG. 3 is a perspective view of a columnar material according to the present invention. Fig. 5 is a diagram of a columnar material having oil holes according to the invention. Fig. 5 is a cut-out diagram of a chip semi-finished product according to the invention. Fig. 6 is a front view of the tip of the invention. [Fig. 8] Manufacturing explanatory diagram according to the reference example of the present invention . [Fig. 9] Schematic diagram when attaching the chip according to the reference example of the present invention to the shank. [Fig. 10] The chip manufactured in the reference example according to the present invention. Of the use of cutting tools equipped with
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記3層積層体を準備する工程と、
前記チップに取り付けるためのシャンクを準備する工程と、
第1層の上面にほぼ垂直に第1層、第2層、第3層の順に切断することで矩形断面の柱状素材を切り出す第1切断工程と、
前記柱状素材の一方の切断面から他方の切断面へ向って切断することで前記第2層を中央に含むチップ半完成品を切出す第2切断工程と、
このチップ半完成品を、別途準備したシャンクに接合する接合工程と、
チップ半完成品にすくい面、切れ刃、逃げ面を形成してチップを得る仕上げ工程と、からなり、
予めシャンク及びチップ半完成品に油孔を各々開けておき、前記接合工程において前記2つの油孔にピンを通すことで、シャンクに対してチップ半完成品を位置決めし、この状態で接合を実施することを特徴とする切削工具の製造方法。 A cutting tip using a three-layer laminate in which a high-hardness sintered body of CBN or diamond is used as a second layer, and the second layer is sandwiched between a first layer and a third layer made of a tool material such as cemented carbide. In a method of manufacturing an attached cutting tool ,
Preparing the three-layer laminate;
Preparing a shank for attachment to the chip;
A first cutting step of cutting a columnar material having a rectangular cross section by cutting the first layer, the second layer, and the third layer in this order substantially perpendicularly to the upper surface of the first layer;
A second cutting step of cutting a chip semi-finished product including the second layer in the center by cutting from one cut surface of the columnar material toward the other cut surface;
A joining step of joining this semi-finished chip product to a separately prepared shank;
And finishing to obtain a chip formed surface rake on chip semifinished, cutting edge, flank, Ri Tona,
Oil holes are opened in the shank and chip semi-finished product in advance, and the chip semi-finished product is positioned with respect to the shank by passing pins through the two oil holes in the joining process, and joining is performed in this state. method for producing a cutting tool, wherein to Rukoto.
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