JPH0196307A - 複合捩れ焼結体の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、複合捩れ焼結体の製造方法に関し、特に細長
い複合捩れ焼結体が容易に加工できるイｆ利な製造方法
を提供するものである。得られた複合捩れ焼結体は、一
般的には、エンドミル２リーマなどの焼結体工具に適用
される。

（従来の技術） 従来、この種の複合焼結体を備えたエンドミリ、リーマ
等としては１例えば、特開昭５６−９５５２号公報、特
開昭５６−９５５２９５）公報、実開昭５９−９０５１
３号公報、実開昭５９−１９３６３１号公報等にみられ
るものが開示されている。そして、これらの公報の、一
部には、ダイヤモンド粒ｔおよび／または高圧相窒化硼
素粒子を含有した多結晶焼結体からなる捩れを伴った切
刃が示されている。しかし、これらの捩れを伴った切刃
は、研削によって捩れを形成したり、あるいは、捩れの
長さが短かく、また捩れの角度が小さいものであった。

（発明が解決しようとする問題点） したがって、前述した焼結体工具では、捩れ刃の形成が
容易でなく、しかも長さが短いため捩れ刃の特徴を充分
に活かせるものではなかった。

このようなことから、捩れを伴った複合焼結体Ｔ。

具では、長さが民＜、シかも捩れ角を広範囲にわたって
選択できる複合捩れ焼結体の製造方法の開発が問題点に
なっている。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明は、Ｌ述の問題点を解消するためになされたもの
で、複合焼結体の焼結工程および得られた複合焼結体を
素材として複合捩れ焼結体を（Ｉる切断り稈からなるも
のである。すなわち、焼結［程では、外周側面に捩れ溝
を備えた中空円筒状の台金部材が用意されるとともに１
この捩れ溝内には、硬質焼結体層が焼結されることによ
って複合焼結体が形成されるようにしたものである。ま
た、この複合焼結体を素材とする切断工程では、前記台
金部材が捩れ溝に沿って一定巾で切断されることにより
、細長い捩れを伴った複合焼結体が形成されるようにし
たものである。この場合、複合焼結体の焼結は、超高圧
発生装置が適用され、また切断は、放電ワイヤカッディ
ング法、電ｒビーム、レザービーム、イオンビームなど
の高エネルギービーム前玉などが適用される。

（実施例） 以下、本発明複合捩れ焼結体の製造方法における一実施
例について図を参照しながら説明する。

第１図において、（１）は、艮丁方向に捩れを伴った複
合捩れ焼結体であり、この複合捩れ焼結体（１）は、台
金（２１および硬質焼結体層（３）からなり、中間製品
として、エンドミル、リーマ等の焼結体−［具に適用さ
れる。この場合１台金（２）は、横断面で１４字状を呈
するものであり、超硬台金、焼結台金等からなる。そし
て、超硬台金のときは、通常ＷＣ−Ｃｏ系のものが適、
用される。また、硬質焼結体層（３）は、ダイヤモンド
粒子−および／または高圧相窒化硼素粒子を通常４０％
以上含有した組成分からなるもので、高温高圧下で焼結
される。そして、この硬質焼結体層（３）の組成分は、
例えば、特公昭５２−１２１２６号公報、特公昭５２−
４３８４６号公報、特公昭５７−３６３１　　等各種の
提案がなされているものである。また、これらの台金（
２）および硬質焼結体層（３）間には、例えば、特開昭
６１−２９３７０５号公報などにみられる中間層を設け
ることも可能である。

しかして、第１図にみられるような複合捩れ焼結体（１
）は、中空円筒状をなす複合焼結体（４）の焼結■二程
およびこの複合焼結体（４）を素材とした切断工程によ
って得られる。この場合、複合焼結体（４）は、中空円
筒状をなす台金部材（４ａ）およびこの台金部材（４ａ
）の外周側面に設けられた捩れ溝（５）内に焼結固着さ
れる硬質焼結体部材（４ｂ）からなるものである。

１１」記複合焼結体（４）の焼結工程は５例えば、第３
図でみられるようなｌ「からなるイｆ底筒状のカプセル
（６）が利用され、適宜の高温高圧装置により高温高圧
条件が付与される。そして、このカプセル（６）は、そ
の内部に中空円筒状の超硬台金からなる台金部材（４ａ
）　、台金部材（４ａ）の捩れ溝（５）内に充填される
ダイヤモンド粒子等からなる硬質材料層（７）、黒鉛棒
（８）および薄肉の金属スリーブ（９）が挿入され、そ
のＬ部には、　Ｚｒからなる蓋（１０）が位置する。こ
の場合、金属スリーブ（９）は、例えば、薄いＣＯ板か
らなるもので、ダイヤモンド粒子等からなる硬質材料層
　（７）の焼結時に、硬質材料層（７）内に溶浸し、結
合材の役割をなす。

得られた複合焼結体（４）は、第２図で明示されるよう
に中空円筒状を？するが、本実施例では設定した形状・
寸法等は、以下のとおりである。

すなわち、複合焼結体（４）の台金部材（４ａ）につい
ては、　ＷＣ−１ｚＩｎ　晴％ＣＯからなる焼結済の超
硬台金を適用し、その形状は、外径：φ２０ｍｍ、内径
＝φ９ｍｍ、高さ＝　２（１ｍｍとし、２５１の捩れ角
をイ１する捩れ溝（５）を４つ周方向に等分割で形成し
た。このときの捩れ溝（５）は、中＝２ｍｍ、深さ＝３
．５ｍｍに設定した。また、複合焼結体（４）の硬質材
料層（７）については、３〜５μの平均粒ｒを有するダ
イヤモンド粒子を適用し、＋ｉ？）述したＣｏ板からな
る金属スリーブ（９）を溶浸させるようにした。なお、
このときの焼結条件は、１６００℃、６０気圧で１０分
間保持したものである。

次いで、複合焼結体（４）の切断工程は、第２図の想像
線でみられるように台金部材（４ａ）の捩れ溝（５）に
沿って一定中で切断されるものである。この切断にあた
って、　＋ｉｉｉ記硬質焼結体部材（４ｂ）は、切断側
面の一方に片寄るものである。これは、切削時のすくい
面および逃げ面の構成から、研削代をできるだけ少なく
する配慮である。この結果、ｔｌｌられた複合捩れ焼結
体（１）は、台金（２）および硬質焼結体層（３）が長
子方向で捩れを伴って延び、しかもその横断面では、一
定１１；を有する゛＋１行四連形を一ルする。この場合
、複合焼結体（４）の切断は、通常電子ビーム、レザー
ビーム、イオンビームなどの高エネルギービーム加工、
放電ワイヤカッティング法などが適用される。これらの
方法は１例えば、特開昭６１−５０６号公取、特開昭６
２−１２４８３３号公報、特開昭６１−　ｚｏｑａｚ＋
−′Ｆ公報専に開示されている。

本実施例では、１１；１述した複合焼結体（４）の仕様
から約４　ｍｍＩＩＩ　Ｘ　５．５ｍｍ高さＸ２０ｍｍ
長さで２５°の捩れ角を有する複合捩れ焼結体（１）が
放電ワイヤカッティング法による切断で得られた。この
場合。

図示しないワイヤーは、第２図の想像線でみられるよう
に対称位置にある硬質焼結体部材（４ｂ）を基べ１こし
て矢印のように切断していくものであり。

特に、Ｌ方からＦ方に向って切断されてきた台金部材（
４ａ）の底部付近では、切断想像線が水１シおよび１一
方に折曲することにより、台金部材（４ａ）の分断がな
いように配慮される。

このようにして得られた複合捩れ焼結体（１）は、いわ
ゆる中間製品であり、第４図および第５図に示されるよ
うな捩れ刃をイ１するエンドミル（１１）に適用された
。

すなわち、このエンドミル（１１）は、工具本体（Ｉ２
）およびシャンク（１３）からなり、工具本体（１２）
の捩れ溝（１４）内には、複合捩れ焼結体（りがろう付
けされ、次いで研削工程を経て前記硬質焼結体層（３）
が切刃部分を構成する。この場合、前記硬質焼結体層（
３）　は、すくい面側で巾が広く、逃げ面側で厚みが薄
くなるように形成される。したがって、焼結体工具のＦ
ＩＧ研削では、外周逃げ面の研削が合理的に行なえるも
のである。

（９，明の効果） 本発明、以り説明したように、複合焼結体（４）の焼結
工程および切断１程によって細長い複合捩れ焼結体（１
）が１１１られるようにしたものであるから、以下のよ
うな効果をイｆする。

第１に、複合捩れ焼結体（１）が容易に製造できること
である。これは、焼結Ｉ−程では、中空円筒状をなす台
金部材（４ａ）の外周面に設けられた捩れ溝（４ｂ）内
に、硬質焼結体部材（４ｂ）が備えられるようにした複
合焼結体（４）を焼結すればよく、また切断［程では、
複合焼結体（４）の台金部材（４ａ）が捩れ溝（５）の
捩れに沿−って高エネルギービーム加になどで一定中に
切断すればよいからである。

第２に、複合捩れ焼結体（１）の捩れ角も広範囲にわた
って設定することができ、これに伴って強捩れの切刃を
イｆする焼結体工具に適用できることである。これは１
台金部材（４ａ）の捩れ満（５）が適宜の角度で設定で
きるからである。そして、強捩れの切刃なイｉする焼結
体工具では、びびり振動の抑制などの特徴を活かせる利
点がある。

第３に、捩れを伴った焼結体工具におけるすくい面、逃
げ面の構成が合理的になっていることで°　ある。これ
は、複合捩れ焼結体（１）の硬質焼結体層（３）　につ
いては、捩れを伴った焼結体に具を構成したときは、す
くい面側で１１１を広く、逃げ面側で厚さを薄くできる
構成になっているからであり、このため、外周逃げ面側
のＩＩ■研削が容易となるからである。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明複合捩れ焼結体の製造方法によって得
られた複合捩れ焼結体の一実施例を示す斜視図、第２図
は、素材としての複合焼結体を示す斜視図、第３図は、
複合焼結体を焼結するときのカプセル内の配置を示す断
面図、第４図は、エンドミルに適用した斜視図、第５図
は、一部拡大側面図である。 （＋）　・・・複合捩れ焼結体　　（２）・・・台金（
３）　・・・砂質焼結体層　　　（４）・・・複合焼結
体（４ａ）−台金部材　　　　　（４ｂ）・・・硬質材
料層部材＋５１　・・・捩れ溝　　　　　　（７）・・
・硬質材料層（Ｉｌｌ−・・エンドミル　　　　（＋２
１・・・工具本体（１３１・・・シャンク 特許出願人　東芝タンガロイ株式会社 第２図 −計

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複合焼結体を形成する焼結工程および得られた複合焼結
   体を素材として、複合捩れ焼結体を形成する切断工程か
   らなる複合捩れ焼結体の製造方法において、 前記焼結工程では、外周側面に捩れ溝を備えた中空円筒
   状の台金部材が用意され、次いで、この台金部材の捩れ
   溝に充填されたダイヤモンド粒子および／または高圧相
   窒化硼素粒子を含有する硬質材料層が高温高圧下に露ら
   されることにより焼結され、これに伴って、台金部材の
   捩れ溝内に硬質焼結体層を備えた中空円筒状の複合焼結
   体が素材として形成され、 前記切断工程では、前記台金部材が捩れ溝の捩れに沿っ
   て一定巾で、しかも前記硬質焼結体層が切断側面の一方
   に片寄るように切断され、これによって前記台金部材お
   よび硬質焼結体層が長子方向に捩れを伴って延び、しか
   も略平行四辺形を呈する細長い複合捩れ焼結体が形成さ
   れるようにしたことを特徴とする複合捩れ焼結体の製造
   方法。