JPH0348315B2 - - Google Patents

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JPH0348315B2
JPH0348315B2 JP62336804A JP33680487A JPH0348315B2 JP H0348315 B2 JPH0348315 B2 JP H0348315B2 JP 62336804 A JP62336804 A JP 62336804A JP 33680487 A JP33680487 A JP 33680487A JP H0348315 B2 JPH0348315 B2 JP H0348315B2
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JP
Japan
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cutting
filler
molded body
metal
abrasive
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JP62336804A
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JPS646494A (en
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Aachiboorudo Doramondo Kyanberu Nikoru
Burutsuku Daiyaa Henrii
Deitoritsuchi Reinaa
Paaru Koruneriusu
Jeemusu Reido Dagurasu
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DE BIAZU IND DAIAMONDO DEIBIJON Ltd
Original Assignee
DE BIAZU IND DAIAMONDO DEIBIJON Ltd
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    • 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
    • E21B10/5673—Button-type inserts with preformed cutting elements mounted on a distinct support, e.g. polycrystalline inserts having a non planar or non circular cutting face
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C3/00—Profiling tools for metal drawing; Combinations of dies and mandrels
    • B21C3/02—Dies; Selection of material therefor; Cleaning thereof
    • B21C3/025—Dies; Selection of material therefor; Cleaning thereof comprising diamond parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C3/00—Profiling tools for metal drawing; Combinations of dies and mandrels
    • B21C3/18—Making tools by operations not covered by a single other subclass; Repairing
    • 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
    • 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
    • B23P15/30—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools lathes or like tools

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、工具例えば切削工具、線引きダイス
または掘削用ドリルに好適な埋め金を製造する方
法に関する。
従来技術 研磨成形体は高濃度のダイヤモンドあるいは立
方晶窒化ほう素の研磨粒子を含むものであり非常
な高温高圧の下で製造される。この研磨成形体は
従来、主に切削工具に用いられていた。
従来においては、研磨成形体はまず、側壁及び
両端面を有する円板形に製造されその後該円板形
の側壁を含む形状の切片（以下本明細書において
「扇形」という）に分断されていた。また、その
切断の際に、円板形の両端面に対して直角な面に
沿つて分断されていた。各切片は切削工具に設け
られ、その先端が切刃を構成する。
発明が解決しようとする問題点 このような従来例においては、研磨成形体の切
片の先端１点だけで切削を行なうのである。従つ
て、かなりの量の成形体が切削作用を役に立たず
に無駄になる。研磨成形体は高濃度のダイヤモン
ドあるいは立方晶窒化ほう素の研磨粒子を含むも
のであり非常な高温高圧の下で製造される。従つ
て、研磨成形体は高価な材料であり、材料の有効
利用が要望される。
更に、研磨成形体の形状が扇形のために応用分
野が制限されていた。即ち、研磨成形体の主要な
応用分野は切削工具に限られていたのである。
本発明はこれらの問題を解決するためになされ
たものである。
問題点を解決するための手段 本発明による方法は、側壁及び両端面を有する
円板形の研磨成形体を前記両端面に対して任意の
角度をなす面に沿つて分断して、前記側壁を含ま
ない任意の形状の切片に切断する工程を含む、工
具または掘削用ドリル（ドリルビツト）に好適な
埋め金を製造する方法である。
この研磨成形体は好ましくはダイヤモンドまた
は立方晶窒化ほう素の成形体である。
また、この成形体は好ましくはレーザービーム
により切断される。この場合、僅かな公差で加工
することができる。
上記の方法により製造された切片は種々の工
具、例えば、線引きダイス型素材（wire−
drawing die blank）に用いることができる。線
引きダイス型素材の場合には、切片は米国特許第
4144739号明細書に記載されているような公知の
態様で金属または焼結炭化物合金（cemented
carbide）の支持体により包囲される。截頭角錐
形または截頭円錐形の形状を有する切片はこの用
途に特に好適である。
これらの切片はコアビツトまたは油井のドリル
ビツトにも用いることができる。ドリルビツト
は、金属マトリツクス中に装着された複数個の埋
め金からなつている。
特に円錐形に形成された埋め金、すなわち切片
は目直し工具（dresser tool）に使用することが
できる。
研磨成形体はレーザービームによつて切断され
る以外に、炭化物支持体等の支持体に結合された
支持体を製造することによつて切片に切断するこ
ともできる。この場合切片に切断する前において
は、 ダイヤモンドと複数個の脊部または突出部を有
する支持体との間の界面は所望の破壊パターンを
画成しかつ成形体の中に突出している。この支持
体は、その後、例えば研削により除去されて脊
部、すなわち突出部によつて画成された弱い領域
のパターンを有する成形体を残す。この成形体を
弱い領域に沿つて破砕して切片を得ることができ
る。
埋め金、すなわち切片はドリルビツト用の粒子
状の埋め金を生成するためにほぼ球形または楕円
形に丸く形成することができる。丸く形成するの
は、例えば標準型の微分化装置（micronizer）
により行うことができる。丸く形成された切片に
はチタンの薄いめつきを施すことが好ましく、こ
の薄いめつきは、一般的には、丸く形成された切
片の３重量％以下の量を占めている。丸く形成さ
れた切片の表面は、金属を浸出させかつ丸く形成
された切片の表面を粗くするために、例えば、酸
を用いてエツチングを施すことができる。このよ
うにすることにより、チタンの薄いめつき層また
はドリルの金属結合のいずれかに良好な固定を行
うことができる。これらの丸く形成された切片
は、段々と少なくなりつつある天然の処理された
ドリルストーンの代りに使用することができる。
この成形体としては、この技術分野で知られて
いる任意の好適な成形体、特にダイヤモンドまた
は立方晶窒化ほう素（cubic boron nitride）の
成形体を使用することができる。このような成形
体は、この技術において知られているように、硬
い集塊に結合された成形体の少なくとも70重量
％、好ましくは80ないし90重量％の量で一般的に
存在する研磨粒子の多結晶質の塊状体から本質的
になつている。
研磨成形体、特にダイヤモンドおよび立方晶窒
化ほう素の成形体はそれ自体で結合することがで
き、すなわち、成形体の個々の粒子を金属または
類似の結合マトリツクスの助けによらないで融解
させかつ共に結合させることができる。その代り
に、好適な結合マトリツクス（bonding matrix）
が得られる場合は、さらに強くかつさらに恒久性
と優れた成形体を製造することができる。
立方晶窒化ほう素の成形体、すなわち、研磨粒
子が主に立方晶窒化ほう素であるような成形体の
場合には、結合マトリツクスは、提供されたと
き、アルミニウム、またはニツケル、コバルト、
鉄、マンガンまたはクロームとアルミニウムとの
合金のような立方晶窒化ほう素の成長に対して触
媒（溶剤としても知られている）を含有している
ことが好ましい。かかる触媒は軟くなりがちであ
り、また成形体の使用中に触媒の汚染を最小限に
とどめるために、マトリツクスもまた触媒と反応
して硬い材料を生成しうる窒化ケイ素にようなセ
ラミツクを含んでいることが好ましい。
ダイヤモンド成形体、すなわち、研磨粒子が主
としてダイヤモンドであるような成形体の場合に
は、結合マトリツクスが、提供されたとき、ダイ
ヤモンドを成長させるために溶剤を含んでいるこ
とが好ましい。好適な溶剤はコバルト、ニツケル
または鉄またはこのような一種の金属を含有する
合金のような周期表の第８グループの金属であ
る。
ダイヤモンドおよび立法晶窒化ほう素の成形体
に対しては、該成形体に用いられている特定の研
磨材のために溶剤または触媒の存在が望ましい。
その理由は、かかる成形体の製造が必要である状
態の下では、粒子間の連晶が起るからである。こ
の技術において知られているようにダイヤモンド
および立法晶窒化のほう素の成形体は、一般的に
は、研磨粒子が結晶学的に安定している温度およ
び圧力の条件の下で製造される。
埋め金は英国特許第1349385号、第1407393号お
よび第1489130号明細書に記載されかつ例示され
ている態様で焼結炭化物合金裏張りのような裏張
りを備えることができる。
本発明の実施例を添付図面について以下説明す
る。
第１図を参照すると、埋め金は円板状の成形体
を複数個の埋め金に好適に切断することによつて
製造することができる。円板形の成形体１０は慣
用の方法で製造される。この円板１０は、その
後、一連の交差する切断面を形成するように切断
される。切断面の一つの方向は複数個の埋め金１
２を構成するように第１図に例示されている。ま
た、その場合に、ある量の切屑１４が発生する。
切断はレーザービームにより行うことが好まし
い。
本発明の方法により製造される代表的な埋め金
は、添付図面の第２図および第３図に例示されて
いる。第２図を参照すると、埋め金が底部１６
と、この底部よりも横断面積が小さい頂部１８を
有していることが理解されよう。頂部１８および
底部１６は斜面２０により結合されている。第３
図に円錐形の埋め金を例示している。この埋め金
の頭部は点線２１に沿つて切断されて截頭円錐形
の埋め金を形成することができる。
本発明の他の代表的な切片、すなわち埋め金の
平面図が第６図に例示されている。第７図に例示
した円板形または円形の成形体から複数個のこの
ような埋め金を切断することができる。事実、第
６図から、７個の四辺形のかかる本体を製造し、
廃棄部分を最小限にとどめて２個の有用な三角形
の本体を残すことができることに留意されたい。
第６図の輪郭の切片は、代表的には、大きい円形
の成形体、例えば、約12mmまたはそれ以上の直
径、例えば12.7mmの直径を有する成形体から切断
される。
本発明の方法により製造された埋め金は線引き
ダイス型素材を形成する金属または焼結炭化物合
金の包囲体の中に装着することができる。このよ
うな素材の一例が添付図面の第４図に側面図で示
されている。この図を参照すると、埋め金２２が
支持包囲体（supporting surround）２４の中に
装着されていることが理解されよう。支持体中へ
の埋め金の装着および埋め金の支持体への結合は
任意の知られた態様で行うことができる。使用す
るために、埋め金を通して延びる中央に配置され
る穴が設けられる。絞り作用の方向は大きい端部
から狭い端部に向つている。
前述した支持包囲体は金属または焼結炭化物合
金から構成することができる。支持包囲体が金属
であるときは、その金属は、通常、好適なスチー
ルである。支持包囲体が焼結炭化物合金であると
きは、その炭化物は、通常、焼結炭化タングステ
ン（cemented tungsten carbide）、焼結炭化チ
タニウム（cemented titanium carbide）、また
は焼結炭化タンタル（cemented tantalum
carbide）である。この技術分野で知られている
ように、焼結炭化物合金は金属結合本体により凝
集された硬い塊状体に結合された炭化物粒子の塊
状体からなつている。金属結合媒体は、通常、炭
化物の６ないし35重量％の量で加えられ、通常は
コバルト、ニツケルまたは鉄である。
複数個の埋め金２６を含むドリルビツト２８が
第５図に例示されている。テーパのついた形状に
より埋め金の引き抜きが最小限にとどめられる。
ドリルビツトのマトリツクスは埋め金をドリルビ
ツトに機械加工された凹部のみぞ穴の中に配置
し、その後必要であればろうづけできるように機
械加工することができる。
本発明の方法により製造された埋め金はまた、
好適なサポートに装着して目直し工具として使用
することができる。
第６図に示した本発明による四辺形の埋め金を
切削工具として使用する場合、４つの角のそれぞ
れが切り刃として機能する。従つて、切削工具を
使用中にもし１点の切り刃が鈍くなつた場合、工
具の本体を単に回転させることにより他の角を切
り刃として使用することができる。
発明の効果 本発明により得られる埋め金又は切片は、扇形
以外の種々の形状なので、切削工具に限らず種々
の応用分野、例えば線引きダイス、掘削用ドリル
に適用することができる。切削工具に使用する場
合、複数の切り刃を有する切片とすることができ
るので、高価な研磨成形体を有効に利用すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は成形体を切断する方法を例示した側面
図、第２図および第３図は本発明の代表的な埋め
金を例示した図、第４図は線引きダイス型素材の
一部を形成する埋め金の一部欠載側面図、第５図
は本発明の埋め金を結合したドリルビツトの概略
側面図、第６図は本発明の別の一つの代表的な埋
め金の平面図、かつ第７図は第６図に例示した型
式の切片を形成するために研磨成形体を切断する
方法を例示した平面図である。 １０……成形体、１２……埋め金、１４……切
屑、１６……埋め金の底部、１８……埋め金の頂
部、２０……斜面、２２……埋め金、２４……支
持包囲体、２６……埋め金、２８……ドリルビツ
ト。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 側壁及び両端面を有する円板形の研磨成形体
    を前記両端面に対して任意の角度をなす面に沿つ
    て分断して、前記側壁を含まない任意の形状の切
    片に切断する工程を含む、工具または掘削用ドリ
    ルに好適な埋め金を製造する方法。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の方法におい
    て、前記成形体がダイヤモンドまたは立方晶窒化
    ほう素の成形体であることを特徴とする、埋め金
    を製造する方法。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の方
    法において、成形体がレーザービームにより切断
    されることを特徴とする埋め金を製造する方法。
JP62336804A 1978-08-18 1987-12-29 Manufacture of insert Granted JPS646494A (en)

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ZA784716A ZA784716B (en) 1978-08-18 1978-08-18 A method of making tool inserts
ZA787087 1978-12-19
ZA787291 1978-12-27
ZA79814 1979-02-21

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JPS646494A JPS646494A (en) 1989-01-11
JPH0348315B2 true JPH0348315B2 (ja) 1991-07-24

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EP (2) EP0009315B1 (ja)
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AU (1) AU528899B2 (ja)
BR (1) BR7905319A (ja)
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