JP5950240B2 - 逃げ面内部給油孔付き超高圧焼結体工具 - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2250/00—Compensating adverse effects during turning, boring or drilling
- B23B2250/12—Cooling and lubrication
- B23B2250/121—Insert with coolant channels
Description
この断面積が2mm2を超えると、刃先強度が低下して工具の欠損寿命が低下する。また、その断面積が、0.1mm2未満であると、既存の供給設備ではクーラント液の供給が不十分になって期待する冷却効果を得にくい。
の断面積を急激に増加させる急拡大管を有し、ホルダ又は敷板と接する前記急拡大管の断面積をA、ホルダ又は敷板のクーラント供給孔の開口部の断面積をB、給油孔の噴出口の断面積Cとしたとき、A>B>Cの関係を満たす。同急拡大管を有することにより、ホルダ又は敷板を経由して供給されるクーラント液を整流させ、各接続箇所での圧力損失を低減する効果がある。さらに、前記急拡大管と噴出口へと繋がる給油管の接続箇所が、ホルダ又は敷板のクーラント供給孔の開口部の延長線上に無い設計とすることで、急拡大管部で一旦整流されたクーラント液がスムーズに噴出口へと繋がる給油管に供給され、噴出口
の圧力が高まる効果が得られる。また、同接続箇所とホルダ又は敷板のクーラント供給孔の開口部との距離が1mm以上あると好ましい。
本発明品は、噴出孔が工具逃げ面に開いているのに加えて、工具すくい面にも噴出孔が開いている形態も含まれる。
0408(一辺の長さ12.7mm、コーナ角80°、全体厚み4.76mm)をホルダに装着して構成されるバイトを使用して、切削速度:200m/min、切り込み量ap:0.2mm、送り量f:0.1mm/rev、給油孔から噴射されるクーラント液の流速:20m/sの条件でSCM415H(硬度60HRC)の焼入鋼を切削した。
すくい面側からの給油では、総切削長3000mの時点での逃げ面摩耗量が227μmに対し、発明品を使用した方法では、総切削長3000mの時点での逃げ面摩耗量が140μmに抑制された。
この評価試験での総切削長1000mの時点での逃げ面摩耗量を表1に併せて示す。
2 超硬基材
4 cBN焼結体
5 切れ刃
6 給油孔
6a 入口
6b 噴出口
7 すくい面
8 逃げ面
9 耐熱硬質被膜
10 バイトホルダ
11 チップ座
12 クーラント供給孔
13 急拡大管
Claims (12)
- 少なくとも刃先にcBN焼結体又はダイヤモンド焼結体からなる超高圧焼結体を有する焼入鋼または耐熱合金の切削用の超高圧焼結体工具であって、前記超高圧焼結体を超硬基材のコーナ部に接合して工具が構成されており、噴出口が工具の刃先コーナ部直下の逃げ面に開口した給油孔を内部に有し、その給油孔の前記噴出口が前記超硬基材に形成され、その給油孔の前記噴出口の中心から切れ刃までの距離が0.3mm以上、3mm以下であり、前記逃げ面に対して、前記噴出口の向きが20°以上、70°以下の角度を有し、その噴出口が前記超高圧焼結体から1mm以下の距離を保った位置に形成されている逃げ面内部給油孔付き超高圧焼結体工具。
- 前記給油孔の噴出口の断面積が0.1mm2以上、2mm2以下である請求項1に記載の超高圧焼結体工具。
- ホルダ又は敷板のクーラント供給孔の開口部が接する工具の基材面に給油孔の断面積を
急激に増大させる急拡大管を有し、その急拡大管の断面積をA、ホルダ又は敷板のクーラント供給孔の開口部の断面積をB、前記給油孔の噴出口の断面積をCとして、A>B>Cの関係を満たす請求項1又は請求項2に記載の超高圧焼結体工具。 - 前記急拡大管と噴出口へと繋がる給油管の接続箇所が、ホルダ又は敷板のクーラント供給孔の開口部の延長線上に無く、かつ同接続箇所とホルダ又は敷板の開口部との距離が1mm以上である請求項3に記載の超高圧焼結体工具。
- 前記超高圧焼結体がcBN焼結体であり、このcBN焼結体の熱伝導率が70W/m・K以上であって、同焼結体の表面が4a、5a,6a族元素及びAlの中から選択される少なくとも1種以上の元素と、C、N、Oの中から選択される少なくとも1種以上の元素の化合物からなる0.5μm〜12μmの厚みを有する耐熱硬質被膜で被覆されている請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載の超高圧焼結体工具。
- 前記超高圧焼結体がダイヤモンド焼結体であり、そのダイヤモンド焼結体の熱伝導率が200W/m・K以上である請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載の超高圧焼結体工具。
- 少なくとも刃先にcBN焼結体からなる超高圧焼結体を有する焼入鋼または耐熱合金の切削用の超高圧焼結体工具であって、噴出口が工具の刃先コーナ部直下の逃げ面に開口した給油孔を内部に有し、その給油孔の前記噴出口の中心から切れ刃までの距離が0.3mm以上、3mm以下であり、前記逃げ面に対して、前記噴出口の向きが20°以上、70°以下の角度を有する逃げ面内部給油孔付き超高圧焼結体工具を使用して、切削速度:200m/min以上、切り込み量ap:0.3mm以下、送り量f:0.2mm/rev以下、給油孔から噴射されるクーラント液の流速:20m/s以上の条件で焼入鋼又は耐熱合金を切削し、切削直後の被削材の加工面を、前記給油孔の逃げ面に開口した噴出口からクーラント液を噴出させて直接冷却する切削加工方法。
- 前記超高圧焼結体工具として、前記給油孔の噴出口の断面積が0.1mm 2 以上、2mm 2 以下である超高圧焼結体工具を使用する請求項7に記載の切削加工方法。
- 前記超高圧焼結体工具として、その工具が超硬基材のコーナ部に超高圧焼結体を接合して構成されており、前記給油孔の噴出口が前記超硬基材に形成され、その噴出口が前記超高圧焼結体から1mm以下の距離を保った位置に形成されている超高圧焼結体工具を使用する請求項7又は請求項8に記載の切削加工方法。
- 前記超高圧焼結体工具として、ホルダ又は敷板のクーラント供給孔の開口部が接する工具の基材面に給油孔の断面積を急激に増大させる急拡大管を有し、その急拡大管の断面積をA、ホルダ又は敷板のクーラント供給孔の開口部の断面積をB、前記給油孔の噴出口の断面積をCとして、A>B>Cの関係を満たす超高圧焼結体工具を使用する請求項7〜請求項9のいずれか1つに記載の切削加工方法。
- 前記超高圧焼結体工具として、前記急拡大管と噴出口へと繋がる給油管の接続箇所が、ホルダ又は敷板のクーラント供給孔の開口部の延長線上に無く、かつ同接続箇所とホルダ又は敷板の開口部との距離が1mm以上である超高圧焼結体工具を使用する請求項10に記載の切削加工方法。
- 前記超高圧焼結体工具として、前記超高圧焼結体がcBN焼結体であり、このcBN焼結体の熱伝導率が70W/m・K以上であって、同焼結体の表面が4a、5a,6a族元素及びAlの中から選択される少なくとも1種以上の元素と、C、N、Oの中から選択される少なくとも1種以上の元素の化合物からなる0.5μm〜12μmの厚みを有する耐熱硬質被膜で被覆された超高圧焼結体工具を使用する請求項7〜請求項11のいずれか1つに記載の切削加工方法。
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