JPH0317601B2 - - Google Patents
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- JPH0317601B2 JPH0317601B2 JP57009374A JP937482A JPH0317601B2 JP H0317601 B2 JPH0317601 B2 JP H0317601B2 JP 57009374 A JP57009374 A JP 57009374A JP 937482 A JP937482 A JP 937482A JP H0317601 B2 JPH0317601 B2 JP H0317601B2
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- diamond
- resistivity
- single crystal
- conductive
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- Expired - Lifetime
Links
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は導電性を有する合成ダイヤモンド粒を
用いて放電加工により所定の形状を正確に且つ高
能率で加工し得るダイヤモンド工具を提供するも
のである。
用いて放電加工により所定の形状を正確に且つ高
能率で加工し得るダイヤモンド工具を提供するも
のである。
ダイヤモンド工具は使用するダイヤモンドの大
きさにより大別される。一般にダイヤモンド粒
（ボーツ）と呼ばれる大型の単結晶を使用する工
具と微細なダイヤモンド粉末（パウダー）を使用
する工具とがある。ボーツは一般的には約1/180
カラツト以上で直径約0.7mm以上の天然に産出す
る原石を使用するものである。これに対して粉末
は天然原石を粉砕したものと、人工的に合成され
た粉末がある。近年では超高圧・高温下でのダイ
ヤモンド合成技術が進み、工業用に使用される直
径0.7mm以下の粉末の大部分が合成ダイヤモンド
に置換されている。しかし乍ら0.7mm以上の大型
単結晶ダイヤモンドを工業的に合成することは困
難であつて、実験室的には合成に成功しているが
未だ工業化はされていない段階である。
きさにより大別される。一般にダイヤモンド粒
（ボーツ）と呼ばれる大型の単結晶を使用する工
具と微細なダイヤモンド粉末（パウダー）を使用
する工具とがある。ボーツは一般的には約1/180
カラツト以上で直径約0.7mm以上の天然に産出す
る原石を使用するものである。これに対して粉末
は天然原石を粉砕したものと、人工的に合成され
た粉末がある。近年では超高圧・高温下でのダイ
ヤモンド合成技術が進み、工業用に使用される直
径0.7mm以下の粉末の大部分が合成ダイヤモンド
に置換されている。しかし乍ら0.7mm以上の大型
単結晶ダイヤモンドを工業的に合成することは困
難であつて、実験室的には合成に成功しているが
未だ工業化はされていない段階である。
発明者等はこの従来天然原石のみであつたダイ
ヤモンドボーツの工業的合成技術の開発に取り組
み発明者等の先願（特願昭54−141913、54−
153136、55−2818、55−26651、55−44429）に開
示した様な合成技術を開発し、工業化の見通しを
得た。本発明はこの大型単結晶の合成技術により
始めて可能になつたものである。
ヤモンドボーツの工業的合成技術の開発に取り組
み発明者等の先願（特願昭54−141913、54−
153136、55−2818、55−26651、55−44429）に開
示した様な合成技術を開発し、工業化の見通しを
得た。本発明はこの大型単結晶の合成技術により
始めて可能になつたものである。
ダイヤモンドは現存する物質中最高の硬度を有
している。また殆んどのものは1016Ω・cmの抵抗
率を有する電気絶縁体である。天然原石中にも極
く希に104Ω・cm以下の抵抗率を有する半導体ダ
イヤモンドが存在することが知られている。しか
し産出量が極めて少ない為にこれを工業的用途、
特にダイヤモンド工具に応用した例は無いようで
ある。
している。また殆んどのものは1016Ω・cmの抵抗
率を有する電気絶縁体である。天然原石中にも極
く希に104Ω・cm以下の抵抗率を有する半導体ダ
イヤモンドが存在することが知られている。しか
し産出量が極めて少ない為にこれを工業的用途、
特にダイヤモンド工具に応用した例は無いようで
ある。
前記した如く、ダイヤモンドは最高の硬度を有
する物質であり、これを利用して機械加工用のバ
イト、ドレツサー、伸線ダイス、掘削ビツト等の
多方面にダイヤモンド工具が利用されている。ボ
ーツを使用する工具では例えばサーフエース・セ
ツトのビツトや一部のドレツサー等の如く原石を
鋼等の支持体に接合するのみで使用するものもあ
るが、ダイヤモンドバイト、ダイス、大部分のド
レツサー、ガラス切り等は一個又は複数個のダイ
ヤモンド粒を支持体に固定すると共にこれを成型
加工して所定形状を付与して使用するものであ
る。ダイヤモンドを加工する方法は目下のところ
ダイヤモンドの粉末を用いて研摩するか、もしく
はダイヤモンド砥石を用いて研削する方法が主体
である。ダイヤモンドより高硬度の物質が存在し
ないために、一般の材料の加工の如く、より高硬
度の工具材を用いて加工することは不可能であ
る。ダイヤモンドをダイヤモンドで加工する方法
は極めて非能率的で、長時間を必要とする。この
ため近年例えばダイヤモンドダイスの穴明け加工
にレーザー加工が適用され、加工時間が大巾に短
縮された。しかし乍らレーザー加工は一定径以上
の穴明け加工には有効であるが、例えば直径0.1
mm以下の微細穴の加工は困難であり、又ある所定
の曲面を付与するような加工には適用できない。
する物質であり、これを利用して機械加工用のバ
イト、ドレツサー、伸線ダイス、掘削ビツト等の
多方面にダイヤモンド工具が利用されている。ボ
ーツを使用する工具では例えばサーフエース・セ
ツトのビツトや一部のドレツサー等の如く原石を
鋼等の支持体に接合するのみで使用するものもあ
るが、ダイヤモンドバイト、ダイス、大部分のド
レツサー、ガラス切り等は一個又は複数個のダイ
ヤモンド粒を支持体に固定すると共にこれを成型
加工して所定形状を付与して使用するものであ
る。ダイヤモンドを加工する方法は目下のところ
ダイヤモンドの粉末を用いて研摩するか、もしく
はダイヤモンド砥石を用いて研削する方法が主体
である。ダイヤモンドより高硬度の物質が存在し
ないために、一般の材料の加工の如く、より高硬
度の工具材を用いて加工することは不可能であ
る。ダイヤモンドをダイヤモンドで加工する方法
は極めて非能率的で、長時間を必要とする。この
ため近年例えばダイヤモンドダイスの穴明け加工
にレーザー加工が適用され、加工時間が大巾に短
縮された。しかし乍らレーザー加工は一定径以上
の穴明け加工には有効であるが、例えば直径0.1
mm以下の微細穴の加工は困難であり、又ある所定
の曲面を付与するような加工には適用できない。
本発明はダイヤモンドそのものの特性を変える
ことによつてあらゆるダイヤモンド工具の加工法
を画期的に高能率化することを目的とし、従来加
工が困難であつた形状をも付与することを可能と
するものである。
ことによつてあらゆるダイヤモンド工具の加工法
を画期的に高能率化することを目的とし、従来加
工が困難であつた形状をも付与することを可能と
するものである。
本発明に使用するダイヤモンドは103Ω・cm以
下の抵抗率を有する導電性を有するダイヤモンド
である。このダイヤモンドを１ケ又は複数個導電
性を有する結合材を使用して導電性を有する支持
体に接合して工具とする。これを例えば市販の放
電加工機を用いてダイヤモンドそのものと電極の
間に電圧を加え電極とダイヤモンドの表面に繰返
し過渡アーク放電を発生させることにより生ずる
ダイヤモンドのスパークエロージヨンによつて所
定の形状に加工するものである。
下の抵抗率を有する導電性を有するダイヤモンド
である。このダイヤモンドを１ケ又は複数個導電
性を有する結合材を使用して導電性を有する支持
体に接合して工具とする。これを例えば市販の放
電加工機を用いてダイヤモンドそのものと電極の
間に電圧を加え電極とダイヤモンドの表面に繰返
し過渡アーク放電を発生させることにより生ずる
ダイヤモンドのスパークエロージヨンによつて所
定の形状に加工するものである。
本発明に使用するダイヤモンドは合成時に硼素
を含有させることによつて得られる。硼素はダイ
ヤモンドの導電性を決定する添加物の一つである
が、その添加量と抵抗率の正確な間係は目下のと
ころよく分つていない。
を含有させることによつて得られる。硼素はダイ
ヤモンドの導電性を決定する添加物の一つである
が、その添加量と抵抗率の正確な間係は目下のと
ころよく分つていない。
実験によると103Ω・cm以下の抵抗率を有する
合成ダイヤモンドは少くとも１原子ppmの硼素を
含有するものであつた。
合成ダイヤモンドは少くとも１原子ppmの硼素を
含有するものであつた。
抵抗率の上限は実際に放電加工を行なつてみて
決定された。103Ω・cmを越える抵抗率を示すダ
イヤモンドは実質的な速度で放電加工することは
不可能であつた。
決定された。103Ω・cmを越える抵抗率を示すダ
イヤモンドは実質的な速度で放電加工することは
不可能であつた。
本発明によるとダイヤモンドそのものを導電性
にすることにより、放電加工することが可能とな
り、従来の研摩による機械的加工方法に比較して
飛躍的に加工能率を向上せしめることが可能であ
り、更に複雑な形状や凹曲面を有する工具など従
来の方法では製作できなかつた工具が容易に得ら
れる。
にすることにより、放電加工することが可能とな
り、従来の研摩による機械的加工方法に比較して
飛躍的に加工能率を向上せしめることが可能であ
り、更に複雑な形状や凹曲面を有する工具など従
来の方法では製作できなかつた工具が容易に得ら
れる。
実施例 １
0.8カラツトの直径約５mmの合成ダイヤモンド
単結晶を用いてフオームドドレツサーを製作し
た。このダイヤモンドは超高圧・高温装置を用い
て合成されたもので約５原子ppmの硼素を含有し
ており、その抵抗率は約102Ω・cmである。この
単結晶をCu、Ag、Feの混合粉末結合材を用いて
ホツトプレスにより鋼製の支持体に固定した。ワ
イヤーカツト放電加工機を用いて第１図に示した
如き凹曲面を有するフオームドドレツサーに加工
した。従来このような形状のダイヤモンド単石ド
レツサーは製造が困難であつたものである。
単結晶を用いてフオームドドレツサーを製作し
た。このダイヤモンドは超高圧・高温装置を用い
て合成されたもので約５原子ppmの硼素を含有し
ており、その抵抗率は約102Ω・cmである。この
単結晶をCu、Ag、Feの混合粉末結合材を用いて
ホツトプレスにより鋼製の支持体に固定した。ワ
イヤーカツト放電加工機を用いて第１図に示した
如き凹曲面を有するフオームドドレツサーに加工
した。従来このような形状のダイヤモンド単石ド
レツサーは製造が困難であつたものである。
実施例 ２
１カラツトの直径約６mm抵抗率80Ω・cmの合成
ダイヤモンド単結晶を用いてダイヤモンドバイト
を製作した。刃先形状は第２図に示した。ダイヤ
モンドの鋼シヤンクへの固定は実施例１と同様に
行ない刃先Ｒに合せた形状を有するAg−Ｗ電極
を用いて放電加工により刃先を形成した。従来の
ダイヤモンド粉末による刃先研摩・成型には約50
時間を要したが、本発明のバイトは５時間で加工
出来た。
ダイヤモンド単結晶を用いてダイヤモンドバイト
を製作した。刃先形状は第２図に示した。ダイヤ
モンドの鋼シヤンクへの固定は実施例１と同様に
行ない刃先Ｒに合せた形状を有するAg−Ｗ電極
を用いて放電加工により刃先を形成した。従来の
ダイヤモンド粉末による刃先研摩・成型には約50
時間を要したが、本発明のバイトは５時間で加工
出来た。
第１図は本発明の応用例の１つで凹曲面を有す
る単石フオームドドレツサー、第２図は他の例で
ダイヤモンドバイトである。いずれも図中１は導
電性を有するダイヤモンドで所定形状に放電加工
されたもの。２はダイヤモンドを支持体に固定す
る導電性の結合材、３は鋼等の支持体である。
る単石フオームドドレツサー、第２図は他の例で
ダイヤモンドバイトである。いずれも図中１は導
電性を有するダイヤモンドで所定形状に放電加工
されたもの。２はダイヤモンドを支持体に固定す
る導電性の結合材、３は鋼等の支持体である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 抵抗率が103Ω・cm以下の導電性を有するダ
イヤモンド単結晶の１ケ又は複数個を導電性の接
合剤を用いて導電性の支持体に固定してなり、硼
素を１原子ppm以上含有する人工合成された抵抗
率が103Ω・cm以下のダイヤモンド単結晶を所定
形状に加工してなることを特徴とするダイヤモン
ド工具。 ２ 抵抗率が103Ω・cm以下のダイヤモンド単結
晶を導電性の支持体に導電性の接合剤を用いて接
合固定し、電極とダイヤモンド単結晶間に過渡ア
ーク放電を繰返し発生させることによりダイヤモ
ンド単結晶の表面を加工除去することを特徴とす
る所定形状を有するダイヤモンド工具の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP937482A JPS58126003A (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | ダイヤモンド工具とその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP937482A JPS58126003A (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | ダイヤモンド工具とその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58126003A JPS58126003A (ja) | 1983-07-27 |
| JPH0317601B2 true JPH0317601B2 (ja) | 1991-03-08 |
Family
ID=11718682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP937482A Granted JPS58126003A (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | ダイヤモンド工具とその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58126003A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4688110B2 (ja) * | 2008-06-09 | 2011-05-25 | 株式会社アライドマテリアル | 単結晶ダイヤモンドバイト及びその製造方法 |
| JP6591237B2 (ja) * | 2015-09-02 | 2019-10-16 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | ダイヤモンドドレッサ |
-
1982
- 1982-01-22 JP JP937482A patent/JPS58126003A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58126003A (ja) | 1983-07-27 |
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