JPH02269515A - 超硬切削工具の製造方法 - Google Patents
超硬切削工具の製造方法Info
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- JPH02269515A JPH02269515A JP2050395A JP5039590A JPH02269515A JP H02269515 A JPH02269515 A JP H02269515A JP 2050395 A JP2050395 A JP 2050395A JP 5039590 A JP5039590 A JP 5039590A JP H02269515 A JPH02269515 A JP H02269515A
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は、ツイストドリルやエンドミル等の超硬切削工
具に係り、特に工具全体の剛性を高めて切削の加工精度
を高めるとともに、異種金属の接合に伴う熱応力破壊を
防止し、かつ接合強度を高めることができる超硬切削工
具に関するものである。
具に係り、特に工具全体の剛性を高めて切削の加工精度
を高めるとともに、異種金属の接合に伴う熱応力破壊を
防止し、かつ接合強度を高めることができる超硬切削工
具に関するものである。
［発明の技術的背景とその問題点］
一般銅鋼材鋳鉄などの穿孔あるいは型削り等の加工作業
に用いられる切削工具には、一般に高速度鋼製のものが
用いられている。ところで、このような切削加工作業の
高能率化が強く要求され出した昨今では、切削工具の切
削速度を高めてその要求に応えるケースが増えており、
それに伴って耐磨耗性に優れる超硬合金を工具材料とし
て使用することが多くなってきている。
に用いられる切削工具には、一般に高速度鋼製のものが
用いられている。ところで、このような切削加工作業の
高能率化が強く要求され出した昨今では、切削工具の切
削速度を高めてその要求に応えるケースが増えており、
それに伴って耐磨耗性に優れる超硬合金を工具材料とし
て使用することが多くなってきている。
しかしながら、超硬合金はその価格が高く、また成型性
に難点があるため、第１図および第２図に示すごとく切
刃として必要な部分１のみを超硬合金製とし、他の部分
２には高速度鋼を用いた切削工具が一般的である。また
、超硬合金の部分１と高速度鋼の部分２とは銀ろうなど
のろう付けによって接合されているのがほとんどである
。なお、第１図はドリル、第２図はエンドミルの例を示
す。
に難点があるため、第１図および第２図に示すごとく切
刃として必要な部分１のみを超硬合金製とし、他の部分
２には高速度鋼を用いた切削工具が一般的である。また
、超硬合金の部分１と高速度鋼の部分２とは銀ろうなど
のろう付けによって接合されているのがほとんどである
。なお、第１図はドリル、第２図はエンドミルの例を示
す。
このように、切刃部分１のみに超硬合金を用いる切削工
具では、熱膨脹係数が切刃部分１と非切刃部分２とにお
いて互いに異なり、通常では高速度鋼が超硬合金の約２
倍の熱膨脹係数を有しているため、ろう付けを行う際に
その膨張量の差に基づいて生じる熱応力が作用し、超硬
合金が割れたり欠けたりする恐れがあった。また、ろう
付けによる接合では十分な接合強度が得られなかった。
具では、熱膨脹係数が切刃部分１と非切刃部分２とにお
いて互いに異なり、通常では高速度鋼が超硬合金の約２
倍の熱膨脹係数を有しているため、ろう付けを行う際に
その膨張量の差に基づいて生じる熱応力が作用し、超硬
合金が割れたり欠けたりする恐れがあった。また、ろう
付けによる接合では十分な接合強度が得られなかった。
さらに、高速度鋼は超硬合金に比べて縦弾性係数が低い
ため、曲げ剛性が低く、切削加工面の精度の劣化や工具
寿命の低下する傾向が強かった。
ため、曲げ剛性が低く、切削加工面の精度の劣化や工具
寿命の低下する傾向が強かった。
そこで、工具全体を超硬合金製とすることも考えられる
が、その場合にも以下に述べる点において問題があった
。
が、その場合にも以下に述べる点において問題があった
。
まず、切刃として望まれる超硬合金は耐磨耗性および耐
溶着性の点においてＴｉＣ，ＴｉＮ、Ｔａｃ、ＴａＮｂ
Ｃ等の高価な成分を含有し、価格が高くなる。
溶着性の点においてＴｉＣ，ＴｉＮ、Ｔａｃ、ＴａＮｂ
Ｃ等の高価な成分を含有し、価格が高くなる。
また、耐磨耗性を重視することから、靭性の低下が免れ
ず、曲げあるいはねじれの作用に対して耐える抗折力に
劣る。特に、ツイストドリルやエンドミル等にあっては
、切刃部分に切屑ポケットおよび切刃を形成するために
溝を成型するので、切削部から最も離れた位置の溝部で
の折損事故が多くなる。
ず、曲げあるいはねじれの作用に対して耐える抗折力に
劣る。特に、ツイストドリルやエンドミル等にあっては
、切刃部分に切屑ポケットおよび切刃を形成するために
溝を成型するので、切削部から最も離れた位置の溝部で
の折損事故が多くなる。
［発明の目的］
本発明は、上述の如き問題点に鑑みこれらを有効に解決
すべく創案されたものである。
すべく創案されたものである。
したがって、本発明の目的は、工具全体の剛性を高めて
切削の加工精度を高めるとともに、異種金属の接合に伴
う熱応力破壊を防止し、かつ接合強度を高めることがで
きる超硬切削工具を提供することにある。
切削の加工精度を高めるとともに、異種金属の接合に伴
う熱応力破壊を防止し、かつ接合強度を高めることがで
きる超硬切削工具を提供することにある。
［発明の概要］
本発明は、切刃部分と非切刃部分とを材質の異なる超硬
合金で構成し、それぞれの部分を冶金学的に接合して一
体的に形成することによって上記目的を達成するもので
ある。
合金で構成し、それぞれの部分を冶金学的に接合して一
体的に形成することによって上記目的を達成するもので
ある。
［発明の実施例］
以下に、本発明の好適一実施例について添付図面に従っ
て説明する。
て説明する。
第３図は、本発明に係る切削工具としてツイストドリル
を示すものである。切刃部分１は磨耗すると再研磨され
るのでその再研磨量を考慮して最短長さとなっており、
切削抵抗に耐え得る材料として高い硬度を有するＪＩＳ
のＰ系列あるいはに系列の材料を用いる。また、非切刃
部分２には硬度か少々低くとも縦弾性係数および抗折力
に優れるＤ系列の材料を用いる。それぞれの部分１，２
の接合は、圧縮成型時に、それぞれを接合する形に成型
し、これを焼結によって冶金学的に一体化する。圧縮成
型の具体例としては、ゴムラバーの中にそれぞれの部分
１，２を構成する超硬材料の粉末を入れ、これを静水加
圧する。あるいは、金型で角ブロックを形成し、その中
へ上述の粉末を分けて入れこれを圧縮成型すればよい。
を示すものである。切刃部分１は磨耗すると再研磨され
るのでその再研磨量を考慮して最短長さとなっており、
切削抵抗に耐え得る材料として高い硬度を有するＪＩＳ
のＰ系列あるいはに系列の材料を用いる。また、非切刃
部分２には硬度か少々低くとも縦弾性係数および抗折力
に優れるＤ系列の材料を用いる。それぞれの部分１，２
の接合は、圧縮成型時に、それぞれを接合する形に成型
し、これを焼結によって冶金学的に一体化する。圧縮成
型の具体例としては、ゴムラバーの中にそれぞれの部分
１，２を構成する超硬材料の粉末を入れ、これを静水加
圧する。あるいは、金型で角ブロックを形成し、その中
へ上述の粉末を分けて入れこれを圧縮成型すればよい。
以下の表に材料およびその材質を示す。
上述したように、
切刃部分１に要求される材質
と非切刃部分２に要求される材質とに応じて、それぞれ
に材質の異なる超硬合金を用いたので、それぞれの材質
を生かすことができる。すなわち、切刃部分１の耐磨耗
性を高めることができ、かつ非切刃部分２にあっては、
曲げ剛性およびねじれ剛性が高められるので、加工作業
時に非切刃部分２が振れたり、曲がったり、反ったり、
あるいはねじれたりすることがなく、加工精度を可及的
に高めることができる。
に材質の異なる超硬合金を用いたので、それぞれの材質
を生かすことができる。すなわち、切刃部分１の耐磨耗
性を高めることができ、かつ非切刃部分２にあっては、
曲げ剛性およびねじれ剛性が高められるので、加工作業
時に非切刃部分２が振れたり、曲がったり、反ったり、
あるいはねじれたりすることがなく、加工精度を可及的
に高めることができる。
第４図は、本発明に係る切削工具としてのツイストドリ
ルと、従来の鋼シャンクろう付はドリルトの孔位置精度
および孔径拡大しろを比較して示す図である。本発明ド
リルを実線で示し、従来ドリルを破線で示す。図示する
ように、送りが０゜２ｍｍ／回転の場合、孔位置精度に
関しては、従来ドリルおよび本発明のドリルともに比較
的安定した精度を示しているが、両者の比較においては
本発明ドリルの方がさらに安定した精度を示している。
ルと、従来の鋼シャンクろう付はドリルトの孔位置精度
および孔径拡大しろを比較して示す図である。本発明ド
リルを実線で示し、従来ドリルを破線で示す。図示する
ように、送りが０゜２ｍｍ／回転の場合、孔位置精度に
関しては、従来ドリルおよび本発明のドリルともに比較
的安定した精度を示しているが、両者の比較においては
本発明ドリルの方がさらに安定した精度を示している。
また孔径拡大しろでは、本発明ドリルが従来ドリルより
もはるかに安定した値を示している。
もはるかに安定した値を示している。
この傾向は送りか０．３ｍｍ／回転になるとさらに顕著
化している。なお、本条件ではドリル直径は１．２ｍｍ
であり、被削材は５５０Ｃ，Ｈａ ２３０である。切削
速度はＶ＝５０ｍ／分である。
化している。なお、本条件ではドリル直径は１．２ｍｍ
であり、被削材は５５０Ｃ，Ｈａ ２３０である。切削
速度はＶ＝５０ｍ／分である。
また、第５図は切削孔数と外周最大磨耗量との関係にお
いて工具寿命を比較するグラフ図である。
いて工具寿命を比較するグラフ図である。
条件は、ドリル直径か１０ｍｍであり、被削材は５５０
Ｃ，Ｈａ ２３０である。切削条件は、切削速度がＶ＝
５０ｍ／分１１回転当たりの送りｆｆ１ｆ＝０．３ｍｍ
／回転、穿孔深さは４０ｍｍである。
Ｃ，Ｈａ ２３０である。切削条件は、切削速度がＶ＝
５０ｍ／分１１回転当たりの送りｆｆ１ｆ＝０．３ｍｍ
／回転、穿孔深さは４０ｍｍである。
本発明］・リルを実線で示し、従来ドリルを破線で示す
。図示するように、本発明ドリルでは磨耗量か少なく耐
磨耗性の向上していることが明らかである。
。図示するように、本発明ドリルでは磨耗量か少なく耐
磨耗性の向上していることが明らかである。
切刃部分１と非切刃部分２とは、異質ではあるが互いに
超硬合金であり、熱膨張係数がほぼ等しいので大きな熱
応力が作用することはなく、したがって、これらを接合
したことによる割れや欠けが生じることはない。
超硬合金であり、熱膨張係数がほぼ等しいので大きな熱
応力が作用することはなく、したがって、これらを接合
したことによる割れや欠けが生じることはない。
また、接合は焼結により冶金学的になされるため、銀ろ
うに対してその接合強度が極めて大きい。
うに対してその接合強度が極めて大きい。
第６図は、その接合強度を比較して示す図であり、ドリ
ル直径が１．Ｏｍｍのドリルにおける破断トルクの違い
を表わしている。
ル直径が１．Ｏｍｍのドリルにおける破断トルクの違い
を表わしている。
第７図は、本発明ドリルと、ドリル全体を切刃部分の超
硬合金で形成したドリルとの折損までに至る工具寿命を
比較して示す図であり、条件はドリル直径が１０ｍｍ、
被削材は５５０Ｃ，Ｈ８２３０である。切削条件は、切
削速度がＶ＝５０ｍ／分、１回転当たりの送り量ｆ＝０
．４５ｍｍ／回転、穿孔深さは３０ｍｍである。非切刃
部分を靭性のある超硬合金としたことによる効果が明ら
かである。
硬合金で形成したドリルとの折損までに至る工具寿命を
比較して示す図であり、条件はドリル直径が１０ｍｍ、
被削材は５５０Ｃ，Ｈ８２３０である。切削条件は、切
削速度がＶ＝５０ｍ／分、１回転当たりの送り量ｆ＝０
．４５ｍｍ／回転、穿孔深さは３０ｍｍである。非切刃
部分を靭性のある超硬合金としたことによる効果が明ら
かである。
なお、それぞれの部分１．２の接合部の形状としては第
３図に示したような平坦面同士を突合わせた形状でもよ
く、または一方がｒＶＪ字状の溝に形成され、他方がそ
の溝に嵌合すべく「ｖ」字状の凸部に形成されて互いが
突合わせて接合されてもよい。また一方が円錐状の凹部
を形成し、他方がその凹部に嵌合する円錐状の凸部に形
成されて互いが接合されてもよい。
３図に示したような平坦面同士を突合わせた形状でもよ
く、または一方がｒＶＪ字状の溝に形成され、他方がそ
の溝に嵌合すべく「ｖ」字状の凸部に形成されて互いが
突合わせて接合されてもよい。また一方が円錐状の凹部
を形成し、他方がその凹部に嵌合する円錐状の凸部に形
成されて互いが接合されてもよい。
［発明の効果］
以上の説明より明らかなように本発明によれば、次のご
とき優れた効果が発揮される。
とき優れた効果が発揮される。
すなわち、切刃部分と非切刃部分とが互いに材質の異な
る超硬合金で構成され、それぞれの部分が冶金学的に接
合されて一体に形成されたので、工具全体の剛性が高め
られて切削の加工精度を高めることができるとともに、
異種金属の接合に伴う熱応力破壊を防止し、かつ接合強
度を可及的に高めることができる。
る超硬合金で構成され、それぞれの部分が冶金学的に接
合されて一体に形成されたので、工具全体の剛性が高め
られて切削の加工精度を高めることができるとともに、
異種金属の接合に伴う熱応力破壊を防止し、かつ接合強
度を可及的に高めることができる。
第１図および第２図は従来の超硬切削工具としてそれぞ
れツイストドリルとエンドミルとを示す側面、第３図は
本発明に係る超硬切削工具としてツイストドリルの一実
施例を示す側面図、第４図は本発明に係る超硬切削工具
としてのツイストドリルと従来の鋼シャンクろう付はド
リルとの孔位置精度および孔径拡大しろを比較して示す
グラフ図、第５図は本発明ドリルと従来ドリルとの工具
寿命を比較して示すグラフ図、第６図は本発明ドリルと
従来ドリルとの接合強度を比較して示すグラフ図、第７
図は本発明ドリルと、ドリル全体を切刃部分の超硬合金
で形成したドリルとの折損に至るまでの工具寿命を比較
して示すグラフ図である。 図中１は切刃部分、２は非切刃部分である。
れツイストドリルとエンドミルとを示す側面、第３図は
本発明に係る超硬切削工具としてツイストドリルの一実
施例を示す側面図、第４図は本発明に係る超硬切削工具
としてのツイストドリルと従来の鋼シャンクろう付はド
リルとの孔位置精度および孔径拡大しろを比較して示す
グラフ図、第５図は本発明ドリルと従来ドリルとの工具
寿命を比較して示すグラフ図、第６図は本発明ドリルと
従来ドリルとの接合強度を比較して示すグラフ図、第７
図は本発明ドリルと、ドリル全体を切刃部分の超硬合金
で形成したドリルとの折損に至るまでの工具寿命を比較
して示すグラフ図である。 図中１は切刃部分、２は非切刃部分である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 切削に関与する切刃部分が超硬合金で構成され、その他
の非切刃部分が前記超硬合金と異種の金属材料で構成さ
れる切削工具において、 前記非切刃部分が、前記切刃部分と材質が異なる超硬合
金で構成され、前記それぞれの部分が冶金学的に接合さ
れて一体に形成されることを特徴とする超硬切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2050395A JPH02269515A (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 超硬切削工具の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2050395A JPH02269515A (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 超硬切削工具の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02269515A true JPH02269515A (ja) | 1990-11-02 |
| JPH0530562B2 JPH0530562B2 (ja) | 1993-05-10 |
Family
ID=12857687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2050395A Granted JPH02269515A (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 超硬切削工具の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02269515A (ja) |
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1990
- 1990-02-28 JP JP2050395A patent/JPH02269515A/ja active Granted
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