JPH03208505A - ダイヤモンド工具 - 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〕 本発明は非鉄金属あるいは非金属材料からなる部材を高
精度に切削加工するために使用されるダイヤモンド工具
に関し、さらに詳しくは、その刃部構成要素であるすく
い面の取り方に関するものである． 〔従来の技術〕 ダイヤモンド工具は、例えば、情報記録担持体などとし
て使用されるアルミニウム製ディスクなどの鏡面仕上げ
加工に使用されている。このダイヤモンド工具は高硬度
ではあるが、他の切削工具と同様に長時間使用していれ
ば刃部に摩耗が発生するので、耐摩耗性のダイヤモンド
工具を実現するために、従来から各種の試みがなされて
いる．例えば、特公昭５Ｂ−３７０８２号公報には、ダ
イヤモンド工具の刃部の構成要素である前にげ面の結晶
方位の取り方を変えることによって、このような刃部の
摩耗量を低減させるようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、このような従来における刃部の結晶方位の取
り方に着目し、従来とは異なる態様でダイヤモンド工具
の刃部の結晶方位を設定し、これによって耐摩耗性のあ
るダイヤモンド工具の刃部を実現することを解題として
いる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者は、ダイヤモンド工具における刃部のすくい面
を異なる結晶方位に設定し、これらの工具を同一の切削
条件の下で、耐摩耗性を調べた．この結果、どの工具に
も同一の応力が作用しているにも拘わらす入刃部に現れ
た摩耗の形態は、すくい面の結晶方位が異なる工具間で
は異なっており、その結晶方位が同一の工具間では同一
であることが確認された。また、再生研磨して繰り返し
切削を行ったところ、各工具における摩耗形態の再現性
も確認された。

この結果から、刃部の構威要素であるすくい面の結晶方
位を変えることにより、摩耗形態を制御できるとの前提
の下に、すくい面の結晶方位を、（１００）面から（１
１１）面の側に向けてほぼ３５”　１５’　５２’の角
度だけｆ頃けたときに、刃部の耐摩耗性、特にすくい面
の耐クレータ摩耗性が著しく改善されることを見出した
。

詳しく説明すると、ダイヤモンド工具の刃部には、切削
加工時における主運動、送り運動、および切り込み運動
のそれぞれに方向に平行な主分力、送り分力および背分
力が作用する。刃部の耐摩耗性を改善するためには、こ
れらの分力に起因して発生する摩耗を個別に取り扱うの
みでは充分ではない。

これらのうち、まず主分力および送り分力について考慮
する。ダイヤモンドの結晶面としては（１１１）面が最
も耐摩耗性が高いことが知られている。従って、主分力
および送り分力がこの（ｌ１１）面に平行に作用するよ
うに、刃部の切れ刃を設定すれば、これら主分力および
送り分力が原因となって生ずる摩耗量を大幅に低減する
ことができる。

次に、背分力について考慮する。この背分力が原因とな
って発生するクレータｌ１！耗の程度は、刃部のすくい
面の炭素原子の密度に依存する。ここに、各結晶面の炭
素原子の密度を高い順に並べると以下のようになる． （１１１）面＞　（１００）面＞（１１０）面従って、
クレータ摩耗量は、上記とは逆の順に，多くなる．従っ
て、炭素原子密度の低い側の（１１０）面および（１０
０）面を刃部のすくい面とすることは実用上好ましくな
い。特に、（１１０）面においては、背分力に対する向
きに応じて、クレータ摩耗の程度が変化してしまい、そ
の摩耗の性状が不安定であるので好ましくない。これに
対して、（１１１）面は背分力に対する向きには関係な
く摩耗性状は安定しており、すくい面をこれらの面と平
行に設定することが好ましい。

以上から明らかなように、刃部の摩耗を低減するために
は、（１１１）面が主分力および送り分力に対して平行
となるように設定し、またすくい面もこの（１１１）面
に平行となるように設定すれば良い訳であるが、ダイヤ
モンドの結晶体においては、このように設定することは
不可能である．従って、本発明者は、（１１１）面を主
分力および送り分力に平行となるように設定し、このよ
うに設定した後に、すくい面の設定位置を変化させて、
クレータ摩耗に対して最も耐性のある面を調べた．この
結果、すくい面を（１００）面から（ｌ１１）面に向け
て３５’　１５’　５２’だけ傾いた面（以下、この面
を便宜上（１１２）面と呼ぶ。

）となるように設定すると、クレータ摩耗量が、実質的
にすくい面を（１１１）面に設定した場合と同様に低減
できることを見出した． この（１１２）面の炭素原子密度は、次のように（１　
１　１）面に次いで高い値となっている。

（１１１）面＞　（１１２）面＞　（１００）面＞（１
１０）面本発明者が行ったクレータ摩耗試験によれば、
（１１２）面は（１　１　１）面と同様に摩耗性状が安
定しており、また、耐摩耗性の点では（１１１）面の方
がやや優れてはいるものの、実用上においては（１１１
）面と殆ど変わりのない耐摩耗性状を備えていることが
確認された． また、本発明者の行った切削試験によれば、すくい面を
、上記のように（１００）面から（１１１）面に向けて
３５＠　１５’　５２’だけ傾いた（ｌ１２）面を中心
として、次のような角度範囲内にある面においても、優
れた耐摩耗性が得られることが確認された。すなわち、
（１　１　２）面を中心として、この面から（１００）
面の側に向けて約５゜まで傾いた範囲、また、この面か
ら（１１ｌ）面の側に向けて約ｌＯ゜まで傾いた範囲、
さらに、この（１１２）面から（１１０）面の側に向け
て約１０゜まで傾いた範囲内に、すくい面を設定するこ
とにより、優れた耐摩耗性を有する刃部を実現できるこ
とが確認された。

〔発明の効果］ 以上説明したように、本発明のダイヤモンド工具におい
ては、その刃部を構威するすくい面を、（１００）面か
ら（１１１）面の側に向けてほぼ３５°１５’５２’だ
け傾いた面となるように設定している。従って、本発明
によれば、特にクレータ摩耗に対して優れた耐性を有す
るダイヤモンド工具を実現することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　刃部構成要素であるすくい面の結晶方位が、（１００
   ）面から（１１１）面の側に向けてほぼ３５°１５′５
   ２″だけ傾いた位置に設定されていることを特徴とする
   ダイヤモンド工具。