JPH01205977A - 差し込み工具 - Google Patents
差し込み工具Info
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- JPH01205977A JPH01205977A JP63324730A JP32473088A JPH01205977A JP H01205977 A JPH01205977 A JP H01205977A JP 63324730 A JP63324730 A JP 63324730A JP 32473088 A JP32473088 A JP 32473088A JP H01205977 A JPH01205977 A JP H01205977A
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/46—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
- E21B10/56—Button-type inserts
- E21B10/567—Button-type inserts with preformed cutting elements mounted on a distinct support, e.g. polycrystalline inserts
- E21B10/573—Button-type inserts with preformed cutting elements mounted on a distinct support, e.g. polycrystalline inserts characterised by support details, e.g. the substrate construction or the interface between the substrate and the cutting element
- E21B10/5735—Interface between the substrate and the cutting element
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
- B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
- B23B27/141—Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness
- B23B27/145—Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness characterised by having a special shape
- B23B27/146—Means to improve the adhesion between the substrate and the coating
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/28—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools
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- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P5/00—Setting gems or the like on metal parts, e.g. diamonds on tools
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- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
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- B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
- B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
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- B28D1/186—Tools therefor, e.g. having exchangeable cutter bits
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- B23B—TURNING; BORING
- B23B2222/00—Materials of tools or workpieces composed of metals, alloys or metal matrices
- B23B2222/28—Details of hard metal, i.e. cemented carbide
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- B23B—TURNING; BORING
- B23B2226/00—Materials of tools or workpieces not comprising a metal
- B23B2226/12—Boron nitride
- B23B2226/125—Boron nitride cubic [CBN]
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- B23B2226/00—Materials of tools or workpieces not comprising a metal
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- Earth Drilling (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分界
本発明は研摩製品に関する。
従来の技術及び発明が解決しようとする課題研摩成形体
は切削、フライス削り、研削、穿孔及び他の研摩作業で
広く使用されている。研摩成形体はコヒーレントな硬質
の菓塊に結合された多結晶ダイヤモンド又は立方晶窒化
硼素粒から成る。
は切削、フライス削り、研削、穿孔及び他の研摩作業で
広く使用されている。研摩成形体はコヒーレントな硬質
の菓塊に結合された多結晶ダイヤモンド又は立方晶窒化
硼素粒から成る。
研摩成形体の研摩粒含有量は高く且つ多量の粒対粒結合
がある。研摩成形体は研摩粒がダイヤモンド又は立方晶
窒化硼素であるならば結晶学的に安定である高められた
温度及び圧力状態下で作られる。
がある。研摩成形体は研摩粒がダイヤモンド又は立方晶
窒化硼素であるならば結晶学的に安定である高められた
温度及び圧力状態下で作られる。
研摩成形体は脆化する傾向がありかつ使用中に研摩成形
体はしばしば焼結炭化物基体に結合されることによって
支持される。そのように支持された研摩成形体は当業界
で複合研摩成形体として知られている。複合研摩成形体
は?111t!fj工具の作業表面のものとして使用さ
れ得る。別に、特に穿孔及び採鉱作業で、スタッドカッ
ターとして知られているものを作るために複合研摩成形
体を細長い焼結炭化物ビンに結合することが右利である
ことは判明している。スタッドカッターは次にドリルビ
ット又は採鉱ピックの作業表面に取付けられる。
体はしばしば焼結炭化物基体に結合されることによって
支持される。そのように支持された研摩成形体は当業界
で複合研摩成形体として知られている。複合研摩成形体
は?111t!fj工具の作業表面のものとして使用さ
れ得る。別に、特に穿孔及び採鉱作業で、スタッドカッ
ターとして知られているものを作るために複合研摩成形
体を細長い焼結炭化物ビンに結合することが右利である
ことは判明している。スタッドカッターは次にドリルビ
ット又は採鉱ピックの作業表面に取付けられる。
最近、「爪」カッターとして知られる複合ダイA7モン
ド研摩成形体が市場に導入されている。
ド研摩成形体が市場に導入されている。
「爪1カッターは焼結炭化物基体上にダイヤモンド成形
体層を有し且つ加えてダイヤモンド成形体のすぐ後ろで
基体に形成され且つダイヤモンド成形体を収容する一連
の溝を有する。使用中に成形体の摩耗が起こり且つこの
摩耗が溝を形成した区域に達すると、交互する厚薄の成
形体隆起部の溝付椛造が生じてより長く且つ一層有効な
研摩作用を生じる。
体層を有し且つ加えてダイヤモンド成形体のすぐ後ろで
基体に形成され且つダイヤモンド成形体を収容する一連
の溝を有する。使用中に成形体の摩耗が起こり且つこの
摩耗が溝を形成した区域に達すると、交互する厚薄の成
形体隆起部の溝付椛造が生じてより長く且つ一層有効な
研摩作用を生じる。
欧州特許公告第0177466号は体部の切削面に形成
された溝に配置された例えばダイヤモンド成形体のダイ
ヤモンド物質のストリップを有する焼結炭化物のような
硬質の材料の体部を有する切削要素を記載している。
された溝に配置された例えばダイヤモンド成形体のダイ
ヤモンド物質のストリップを有する焼結炭化物のような
硬質の材料の体部を有する切削要素を記載している。
課題を解決するための手段及び作用
本発明によれば、差し込み工具であって、その両側のそ
れぞれに主平表面を有する円板形状の研摩成形体を具備
し、主平表面の一方の周囲の少なくとも一部分が差し込
み工具の切削縁を形成し、更に他方の主平表面に結合さ
れた焼結炭化物支持体と、切削縁の後ろに配置され且つ
成形体/炭化物界面から焼結炭化物支持体中へ延び且つ
研摩成形体材料を収容する少なくとも1つの湾曲した凹
部とを具備する差し込み工具が提供される。
れぞれに主平表面を有する円板形状の研摩成形体を具備
し、主平表面の一方の周囲の少なくとも一部分が差し込
み工具の切削縁を形成し、更に他方の主平表面に結合さ
れた焼結炭化物支持体と、切削縁の後ろに配置され且つ
成形体/炭化物界面から焼結炭化物支持体中へ延び且つ
研摩成形体材料を収容する少なくとも1つの湾曲した凹
部とを具備する差し込み工具が提供される。
更に、本発明によれば、工具の作業表面中に取付けられ
且つその切削縁を提供する上述したような差し込み工具
を具備する切削工具が提供される。
且つその切削縁を提供する上述したような差し込み工具
を具備する切削工具が提供される。
上述したような差し込み工具は、その両側のそれぞれに
平表面を有する焼結炭化物体部を備え、一方の平表面が
その中に形成された少なくとも1つの湾曲した凹部を有
し、成形体を形成する材料の層を凹部のある平表面上に
堆積し、それにより材料が四部を満たし且つ層を表面上
に形成し、且つそのように形成された集成体を研摩成形
体を作る材料でrt)T I!成形体を作るに適する温
度及び圧力の高められた状態にさらす諸段階を含む方法
によって作られ1する。
平表面を有する焼結炭化物体部を備え、一方の平表面が
その中に形成された少なくとも1つの湾曲した凹部を有
し、成形体を形成する材料の層を凹部のある平表面上に
堆積し、それにより材料が四部を満たし且つ層を表面上
に形成し、且つそのように形成された集成体を研摩成形
体を作る材料でrt)T I!成形体を作るに適する温
度及び圧力の高められた状態にさらす諸段階を含む方法
によって作られ1する。
実施例
凹部は研摩成形体の中心から放射する螺旋の形をとり得
る。本発明の別の形では、凹部は切削縁の後ろに配置さ
れた複数個の円形同心状四部の1つである。
る。本発明の別の形では、凹部は切削縁の後ろに配置さ
れた複数個の円形同心状四部の1つである。
1つ又は複数の凹部は好ましくは1〜8rnM2のオー
ダーの断面積を有する。同心状凹部については、各凹部
は典型的には1〜3訓のオーダーの間隔だけその最も近
くの凹部からmt間されている。
ダーの断面積を有する。同心状凹部については、各凹部
は典型的には1〜3訓のオーダーの間隔だけその最も近
くの凹部からmt間されている。
1つ又は複数の凹部は焼結炭化物支持体中へ延びている
。典型的には、1つ又は複数の四部は成形体/炭化物界
面から1〜3#の深さまで焼結炭化物支持体中へ延びる
。
。典型的には、1つ又は複数の四部は成形体/炭化物界
面から1〜3#の深さまで焼結炭化物支持体中へ延びる
。
各凹部は研摩成形体材料を収容する。この研摩成形体材
料は焼結炭化物支持体に結合される研摩成形体材料と一
体である。
料は焼結炭化物支持体に結合される研摩成形体材料と一
体である。
ここで使用されるような成形体を形成する材料は成形体
を作る湿度及び圧力の状態の作用を受ける時に研摩成形
体を作ることができる材料を意味する。ダイヤモンドの
場合には、その材料はダイヤモンド粒だけであるか又は
適当な第2の相との混和物中にあることができる。第2
の相は使用される時に不変的にダイヤモンド触媒から騰
るか又はダイヤモンド触媒を含む。同様に立方晶窒化硼
素研摩成形体の場合には、材料は立方晶窒化硼素だけで
あるか又は適当な第2の相の混和物中にある。第2の相
は立方晶窒化硼素触媒から成るか又は立方晶窒化硼素触
媒を含むことができる。研摩成形体及びそれらを作るた
めに使用される材料はよく知られており且つ広く特許文
献に記載されている。
を作る湿度及び圧力の状態の作用を受ける時に研摩成形
体を作ることができる材料を意味する。ダイヤモンドの
場合には、その材料はダイヤモンド粒だけであるか又は
適当な第2の相との混和物中にあることができる。第2
の相は使用される時に不変的にダイヤモンド触媒から騰
るか又はダイヤモンド触媒を含む。同様に立方晶窒化硼
素研摩成形体の場合には、材料は立方晶窒化硼素だけで
あるか又は適当な第2の相の混和物中にある。第2の相
は立方晶窒化硼素触媒から成るか又は立方晶窒化硼素触
媒を含むことができる。研摩成形体及びそれらを作るた
めに使用される材料はよく知られており且つ広く特許文
献に記載されている。
焼結炭化物体部は円板の形であり得る。別に、焼結炭化
物体部は円板の一方の主平表面中に1つ又は情数の凹部
を形成した円板であり得る。
物体部は円板の一方の主平表面中に1つ又は情数の凹部
を形成した円板であり得る。
焼結炭化物体部は当業界で知られたものであることがで
きるが、好ましくは焼結タングステン炭化物体部である
。
きるが、好ましくは焼結タングステン炭化物体部である
。
研摩成形体を作る材料で研摩成形体を作るに必要な温度
及び圧力の高められた状態は当業界でよく知られている
。典型的には、これらの状態は50〜70キロバール範
囲の圧力及び1450〜1600℃範囲の温度を10〜
30分間加えることを含む。
及び圧力の高められた状態は当業界でよく知られている
。典型的には、これらの状態は50〜70キロバール範
囲の圧力及び1450〜1600℃範囲の温度を10〜
30分間加えることを含む。
次に、本発明の一実施例を添付図面を参照して説明する
。第1図及び第2図を参照すると、一方の平表面14に
形成された平面図で円形の空所12を有する焼結炭化物
の体部10が図示されている。凹部の基表面はその中に
形成された複数個の円形同心状凹部18を有する。
。第1図及び第2図を参照すると、一方の平表面14に
形成された平面図で円形の空所12を有する焼結炭化物
の体部10が図示されている。凹部の基表面はその中に
形成された複数個の円形同心状凹部18を有する。
基表面16の頂部に微細なダイヤモンド粒、すなわち1
00ミクロンまでの質ff120が配置される。これら
の微細なダイヤモンド粒は各凹部18並びに空所12を
満たす。装填された円板1oは反応カプセル中に配置さ
れ且つこのカプセルは次に通常の高温度/高圧力装置の
反応区域中に配置される。カプセルの内容物は55キロ
バールの圧力及び同時に1500℃の温度の作用を受は
且つこれらの高められた状態は15分間維持される。
00ミクロンまでの質ff120が配置される。これら
の微細なダイヤモンド粒は各凹部18並びに空所12を
満たす。装填された円板1oは反応カプセル中に配置さ
れ且つこのカプセルは次に通常の高温度/高圧力装置の
反応区域中に配置される。カプセルの内容物は55キロ
バールの圧力及び同時に1500℃の温度の作用を受は
且つこれらの高められた状態は15分間維持される。
これは炭化物体部へ結合されたダイヤモンド成形体を形
成するダイヤモンド1120を生じた。また、各凹部1
8はダイヤモンド成形体層20と一体であり且つ焼結炭
化物体部へ結合されたダイヤモンド成形体で満たされた
。
成するダイヤモンド1120を生じた。また、各凹部1
8はダイヤモンド成形体層20と一体であり且つ焼結炭
化物体部へ結合されたダイヤモンド成形体で満たされた
。
製品は反応カプセルから取出され且つ円板の側は第1図
に破線で示されるように除去された。側の除去後、でき
た製品は第3図で示されるような差し込み工具であった
。差し込み工具は焼結炭化物支持体24へ結合されたダ
イヤモンド研摩成形体層22から成った。成形体層22
の周囲26は差し込み工具の切削縁を提供する。この図
及び第2図から、凹部が周囲切削縁26の後ろに配置さ
れた一連の同心状リングに配置されることは注目されよ
う。各四部は炭化物/成形体界面28から炭化物支持体
24中へ延びる。各凹部は成形体層22と一体であり且
つ炭化物支持体24へ結合されたダイヤモンド成形体材
料30で満たされる。
に破線で示されるように除去された。側の除去後、でき
た製品は第3図で示されるような差し込み工具であった
。差し込み工具は焼結炭化物支持体24へ結合されたダ
イヤモンド研摩成形体層22から成った。成形体層22
の周囲26は差し込み工具の切削縁を提供する。この図
及び第2図から、凹部が周囲切削縁26の後ろに配置さ
れた一連の同心状リングに配置されることは注目されよ
う。各四部は炭化物/成形体界面28から炭化物支持体
24中へ延びる。各凹部は成形体層22と一体であり且
つ炭化物支持体24へ結合されたダイヤモンド成形体材
料30で満たされる。
第3図の差し込み工具は典型的には焼結炭化物ピンへ結
合されてスタッドカッター32を形成する。該スタッド
カッター及びその使用中の摩耗パターンは第4図及び第
5図によって示される。これらの図を参照すると、焼結
炭化物支持体24へ結合されたダイヤモンド研摩成形体
を有する第3図の差し込み工具は炭化物支持体24を介
して細長い焼結炭化物ピン34へ結合されることが理解
されよう。成形体層22の頂縁36はスタッドカッター
の切削縁を提供する。
合されてスタッドカッター32を形成する。該スタッド
カッター及びその使用中の摩耗パターンは第4図及び第
5図によって示される。これらの図を参照すると、焼結
炭化物支持体24へ結合されたダイヤモンド研摩成形体
を有する第3図の差し込み工具は炭化物支持体24を介
して細長い焼結炭化物ピン34へ結合されることが理解
されよう。成形体層22の頂縁36はスタッドカッター
の切削縁を提供する。
使用中に、スタッドカッターは切削縁36が露 A出さ
れ且つ穿孔される表面に接触するように利用し得るよう
に既知の方法でドリルビットに取付けられる。切削縁の
摩耗は穿孔中に遭遇する過酷な状態下で起こり、それに
より第5図に幾分誇張して示す摩耗平面38が生ずる。
れ且つ穿孔される表面に接触するように利用し得るよう
に既知の方法でドリルビットに取付けられる。切削縁の
摩耗は穿孔中に遭遇する過酷な状態下で起こり、それに
より第5図に幾分誇張して示す摩耗平面38が生ずる。
摩耗平面38は成形体層22を横切って延び且つ炭化物
支持体24の部分40を横切って延びることは注目され
よう。
支持体24の部分40を横切って延びることは注目され
よう。
摩耗が起こるにつれて凹部18中の成形体材料30が露
出される。この成形体材料30は区tfi42中で炭化
物よりもはるかにゆっくり摩耗するので、凹みすなわち
浅い空所が隣接の成形体材料区域30の間に生ずる。こ
れらの区域30は実際に切削作用を高める湾曲した切削
隆起部すなわち突出部を形成する。
出される。この成形体材料30は区tfi42中で炭化
物よりもはるかにゆっくり摩耗するので、凹みすなわち
浅い空所が隣接の成形体材料区域30の間に生ずる。こ
れらの区域30は実際に切削作用を高める湾曲した切削
隆起部すなわち突出部を形成する。
第6図は差し込み工具の第2の実施例を示し且つ同様な
部分は同様な符号を付けている。この実施例で、四部は
差し込み工具の中心52から放射する螺旋50の形を右
する。螺旋凹部は研摩成形体材料54で満たされる。
部分は同様な符号を付けている。この実施例で、四部は
差し込み工具の中心52から放射する螺旋50の形を右
する。螺旋凹部は研摩成形体材料54で満たされる。
第1図は本発明の差し込み工具を作る一実施例の断面側
面図であり、第2図は第1図の1!22−2に沿った図
であり、第3図は本方法によって作られた差し込み工具
の一部破断斜視図であり、第4図はスタッドカッターを
形成するために細長いピンに結合された第3図の差し込
み工具を示す図であり、第5図は穿孔又は同様な作業で
使用した後の第4図のスタッドカッターを示す図であり
、第6図は本発明の差し込み工具の第2の実施例の−部
破断斜視図である。 10・・・体部すなわら円板、12・・・空所、18・
・・凹部、2o・・・ダイヤモンド層、22・・・ダイ
ヤモンド研摩成形体層、24・・・焼結炭化物支持体、
26・・・成形体層の周囲すなわち切削縁、30゜54
・・・成形体材料、32・・・スタッドカッター、34
・・・細長い焼結炭化物ピン、36・・・成形体層の拍
縁すなわら切削縁、5o・・・螺旋。
面図であり、第2図は第1図の1!22−2に沿った図
であり、第3図は本方法によって作られた差し込み工具
の一部破断斜視図であり、第4図はスタッドカッターを
形成するために細長いピンに結合された第3図の差し込
み工具を示す図であり、第5図は穿孔又は同様な作業で
使用した後の第4図のスタッドカッターを示す図であり
、第6図は本発明の差し込み工具の第2の実施例の−部
破断斜視図である。 10・・・体部すなわら円板、12・・・空所、18・
・・凹部、2o・・・ダイヤモンド層、22・・・ダイ
ヤモンド研摩成形体層、24・・・焼結炭化物支持体、
26・・・成形体層の周囲すなわち切削縁、30゜54
・・・成形体材料、32・・・スタッドカッター、34
・・・細長い焼結炭化物ピン、36・・・成形体層の拍
縁すなわら切削縁、5o・・・螺旋。
Claims (4)
- (1)差し込み工具であつて、その両側のそれぞれに主
平表面を有する円板形状の研摩成形体を具備し、主平表
面の一方の周囲の少なくとも一部分が差し込み工具の切
削縁を形成し、更に他方の主平表面に結合された焼結炭
化物支持体と、切削縁の後ろに配置され且つ成形体/炭
化物界面から焼結炭化物支持体中へ延び且つ研摩成形体
材料を収容する少なくとも1つの湾曲した凹部とを具備
する差し込み工具。 - (2)凹部が研摩成形体の中心から放射する螺旋の形を
有する特許請求の範囲第1項記載の差し込み工具。 - (3)切削縁の後ろに配置された複数個の円形同心状凹
部がある特許請求の範囲第1項記載の差し込み工具。 - (4)研摩成形体がダイヤモンド研摩成形体である特許
請求の範囲第1項から第3項のいずれかの1つの項に記
載の差し込み工具。
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