JPH05261616A - ターニングブローチ加工用被覆切削工具 - Google Patents

ターニングブローチ加工用被覆切削工具

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JPH05261616A
JPH05261616A JP9218592A JP9218592A JPH05261616A JP H05261616 A JPH05261616 A JP H05261616A JP 9218592 A JP9218592 A JP 9218592A JP 9218592 A JP9218592 A JP 9218592A JP H05261616 A JPH05261616 A JP H05261616A
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JP
Japan
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layer
cutting tool
hard
rake face
thickness
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Withdrawn
Application number
JP9218592A
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English (en)
Inventor
Akira Osada
晃 長田
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Mitsubishi Materials Corp
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Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来よりも耐欠損性に優れたターニングブロ
ーチ加工用被覆切削工具を提供する。 【構成】 表面部におけるCo含有量が内部におけるC
o含有量よりも相対的に高い表面Co富化層5をすくい
面ブレーカー部2に有するWC基超硬合金基体の表面
に、薄い硬質被覆層6を形成し、逃げ面3に厚い硬質被
覆層7を形成してなるターニングブローチ加工用被覆切
削工具であって、上記すくい面ブレーカー部2の硬質被
覆層6の厚さをa、逃げ面3の硬質被覆層7の厚さをb
とすると、0.5μm≦a≦10μm、3μm≦b≦2
0μm、1/6≦a/b≦1/1.5の範囲となるよう
にしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ターニングブローチ
加工用被覆切削工具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般にチップを用いてターニングブロー
チ切削加工を行うと、図6に示されるように、切削加工
開始時の(I)の状態においてすくい角αが小さく逃げ
角βは大きくなるため刃先に最大の衝撃負荷がかかると
ころから強靭な刃先強度を必要とし、さらに切りくず厚
みは切削開始後被削材4が1回転した(II)の状態に
おいて最大となるため刃先が受ける負荷は切削開始後初
期の時点で非常に高くなり、十分な靭性をもった工具材
種でないと欠損、大破などが発生する。
【0003】また、すくい角αおよび逃げ角βは切削開
始時の(I)の状態から連続的に変化し、切削終了時の
(II)の状態においてすくい角αは最大、逃げ角βは
最小となり、このとき逃げ面と被削材4との接触面積が
大きくなり、逃げ面摩耗が激しく、このため工具材種に
は高い耐逃げ面摩耗性が要求される。
【0004】かかるターニングブローチ加工には、切削
工具として図4に示されるような、すくい面1、すくい
面ブレーカー部2および逃げ面3を有するチップTが用
いられているが、さらに改良された切削工具として、上
記従来のチップTを基体とし、の上に元素周期律表の4
a,5a,6a族金属の炭化物、窒化物、酸化物および
これらの固溶体のうち1種の単層もしくは複層からなる
硬質層、または上記硬質層にさらに酸化アルミニウムお
よび/または窒化チタン層が積層されている硬質層(以
下、これら硬質層を硬質被覆層という)を均一厚さに形
成してなる被覆チップなどが用いられている。
【0005】上記ターニングブローチ加工は、通常の旋
削と比べて前述のように切削にかかる負荷が変動し、刃
先を含むすくい面ブレーカー部2は一層の靭性を必要と
し、一方、逃げ面3は一層の耐摩耗性を必要としてお
り、かかる必要性をみたすために、図5の断面図に示さ
れるように、被覆切削工具のすくい面1およびすくい面
ブレーカー部2の硬質被覆層6を薄くして靭性を付与
し、一方、逃げ面の硬質被覆層7を厚くして耐摩耗性を
付与した切削工具が提案されている(特公昭56−42
412号公報参照)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、逃げ面のの耐
摩耗性を向上させるには逃げ面の硬質被覆層の厚さを十
分に厚くすることにより解決することができるが、すく
い面の靭性を向上させるために硬質被覆層の厚さを薄く
するだけでは十分な靭性が得られず、特にターニングブ
ローチ切削加工のように切削開始から切削開始直後にお
いて衝撃を受ける切削に対しては、刃先を含むすくい面
ブレーカー部の靭性不足による欠損が発生し、短期間の
加工で切削工具が使用不能となるなどの課題があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は、特
にターニングブローチ加工用切削工具の刃先を含むすく
い面ブレーカー部に一層の靭性を付与し、長期間の使用
に耐える切削工具を得るべく研究を行った結果、全面に
表面Co富化層を有するターニングブローチ加工用切削
工具を作製し、上記ターニングブローチ加工用切削工具
の逃げ面の表面Co富化層を削除して得られた切削工具
を基体とし、上記切削工具のすくい面ブレーカー部に薄
い硬質被覆層を形成し、さらに逃げ面に厚い硬質被覆層
を形成して得られた被覆切削工具は、ターニングブロー
チ加工に使用すると従来よりも一層使用寿命が向上する
という知見を得たのである。
【0008】この発明は、かかる知見にもとづいてなさ
れたものであって、表面部におけるCo含有量が内部に
おけるCo含有量よりも相対的に高い表面Co富化層を
すくい面ブレーカー部に有するWC基超硬合金基体の上
記すくい面ブレーカー部に、硬質被覆層の厚さが逃げ面
の硬質被覆層の厚さよりも薄くなるように被覆したター
ニングブローチ加工用被覆切削工具に特徴を有するもの
である。
【0009】上記すくい面ブレーカー部の硬質被覆層の
厚さをa、逃げ面の硬質被覆層の厚さをbとすると、
0.5μm≦a≦10μm、3μm≦b≦20μm、1
/6≦a/b≦1/1.5の範囲となるようにすること
が好ましい。aが0.5μmに満たないと十分な耐クレ
ーター摩耗性が得られず、一方aが10μmを越えると
靭性が低下し欠損しやすくなるところから0.5μm≦
a≦10μmの範囲内に定めた。
【0010】また、bが3μmに満たないと十分な耐逃
げ摩耗性が得られず、一方、20μmを越えると被覆層
が剥離しやすくなり異常摩耗が発生しやすくなるところ
から3μm≦b≦20μmに定めた。
【0011】さらに、a/bが1/6より小さいとすく
い面ブレーカー部硬質被覆層の厚さと逃げ面硬質被覆層
の厚さとの差が大きくなりすぎ、すくい面ブレーカー部
と逃げ面をつなぐ切刃エッジ部において被覆硬質層の変
化が大きく、この部分でチッピング、剥離などによる異
常摩耗が生じやすくなるので好ましくない。
【0012】一方、a/bが1/1.5より大きくなる
とすくい面ブレーカー部硬質被覆層の厚さと逃げ面硬質
被覆層の厚さとの差が小さいため、逃げ面硬質被覆層を
すくい面ブレーカー部硬質被覆層より厚くすることによ
る靭性低下を少なくし耐摩耗性を向上させる効果が十分
に発揮されないので好ましくない。
【0013】したがって、a/bは1/6≦a/b≦1
/1.5の範囲内になるように定めた。
【0014】この発明のターニングブローチ加工用被覆
切削工具を製造するには、まず原料粉末を所定の成分組
成となるように配合し、混合し、プレス成形して圧粉体
を作製し、この圧粉体を通常の真空雰囲気中で焼結し、
図3(a)に示される形状のターニングブローチ加工用
切削工具を作製する。この焼結したままの上記切削工具
の表面全体はCo含有量が内部のCo含有量よりも相対
的に高い表面Co富化層5で覆われている。この図3
(a)に示される焼結したままの表面Co富化層5で覆
われている切削工具のすくい面ブレーカー部2の表面C
o富化層5を残してすくい面1および逃げ面3の表面C
o富化層5を削除し、図3(b)に示される切削工具基
体を作製する。
【0015】この発明で用いる切削工具基体は、逃げ面
3の表面富化層5のみを削除し、すくい面1およびすく
い面ブレーカー部2の表面富化層5を残した、図3
(c)に示されるような切削工具基体を用いることも可
能である。
【0016】上記図3(b)に示される切削工具基体の
すくい面およびすくい面ブレーカー部2にCVD法また
はPVD法により薄い硬質被覆層6を形成し、さらに、
逃げ面3に厚い硬質被覆層7を形成することにより、図
1の断面図に示される構造の本発明ターニングブローチ
加工用被覆切削工具が作製される。
【0017】また、図3(c)に示される切削工具基体
に同様にして薄い硬質被覆層6および厚い硬質被覆層7
を形成することにより、図2の断面図に示される構造の
本発明ターニングブローチ加工用被覆切削工具が作製さ
れる。
【0018】また、上記表面Co富化層は、通常は窒素
を含有する超硬合金を真空中で焼結し、脱β相を生じさ
せることで生成させているが、その他浸炭雰囲気で焼結
する方法、超硬合金にCoメッキを施しさらに熱処理拡
散させる方法など、いかなる方法で生成させても同じ効
果が得られる。
【0019】
【実施例】原料粉末として、いずれも1〜4μmの範囲
内の平均粒径を有するWC粉末、[WC/TiC/Ti
N=55/25/20以上重量比]の(W,Ti)CN
粉末、TaC粉末、およびCo粉末を用意し、これら原
料粉末をそれぞれ表1に示される配合組成に配合し、ボ
ールミルにて72時間湿式混合し、乾燥した後、10kg
/mm2 の圧力にて圧粉体にプレス成形し、ついでこれら
の圧粉体を、圧力:10-3Torrの真空中、温度:1,4
20℃に1.5時間保持の条件で焼結することによっ
て、図3(a)に示される形状を有し、表1に示される
中心部Co含有量および平均厚さの表面Co富化層を有
するWC基超硬合金切削工具をそれぞれ製造した。これ
らWC基超硬合金切削工具の上下面、外周面を切削加工
することですくい面ブレーカー部以外の表面Co富化層
を除去した図3(b)に示される構造の本発明超硬工具
基体A〜Eをそれぞれ製造した。
【0020】また、比較の目的で原料粉末として、いず
れも1〜4μmの範囲内の平均粒径を有するWC粉末、
[WC/TiC=70/30]の(W,Ti)C粉末、
TaC粉末、およびCo粉末を用い、かつ表1に示され
る配合組成となるように配合し、同一条件で圧粉体を作
製し、この圧粉体を同一条件で焼結することにより焼結
体を作製し、この焼結体全面を研削して表面から内部ま
で均一な組織を有する図4に示される形状の従来超硬工
具基体A′〜E′をそれぞれ製造した。
【0021】ついで、図3(b)に示される本発明超硬
工具基体A〜Eの表面に、通常の化学蒸着法にて表2に
示される組成および平均層厚の被覆硬質層を形成するこ
とにより、本発明被覆切削工具1〜6を製造した。上記
被覆硬質層の形成は2回に分けて行ない、2回のうち1
回はすくい面ブレーカー部のみにBN粉末などを保護膜
として添付することでマスキング処理を行ない、すくい
面ブレーカー部に被覆がされないようにした。
【0022】また、比較の目的で被覆硬質層の厚さが本
発明範囲外のものおよび基体としてすくい面ブレーカー
部に表面Co富化層をもたない従来超硬工具基体を用い
た表3に示される比較被覆切削工具1〜6を製造した。
【0023】さらに、上記従来超硬工具基体A′〜E′
の表面に通常の化学蒸着法にて表4に示される組成およ
び平均層厚の被覆硬質層を形成することで従来被覆切削
工具1〜6を製造した。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】
【表3】
【0027】
【表4】
【0028】上記本発明被覆切削工具1〜6、比較被覆
切削工具1〜6および従来被覆切削工具1〜6につい
て、 被削材:SNCM439(硬さ:HB 260) 半割り材 切削条件:切削速度=200m/min 送り(Szmax)=0.45mm/tooth 切込み=3mm 切削時間=15min 乾式切削 の条件でターニングブローチ加工のシミュレーション試
験を行ない、切刃の逃げ面摩耗幅を測定するとともに、
切刃状況も観察し、これらの結果を表5〜表6に示し
た。
【0029】
【表5】
【0030】
【表6】
【0031】
【発明の効果】表5および表6に示される結果から、本
発明被覆切削工具1〜6は、いずれも従来被覆切削工具
1〜6と比較してすくい面ブレーカー部の靭性が優れて
いるところから切刃に欠損を生ずることがなく長時間の
ターニングブローチ加工が可能であることがわかる。
【0032】しかし、この発明の条件から外れている比
較被覆切削工具1〜6(この発明から外れている条件に
*印を付して表3に示した)は、短時間のターニングブ
ローチ加工で切刃に異常摩耗または欠損が発生し、さら
に逃げ面に大幅な摩耗が生じるなどして実用に供するこ
とができないことがわかる。
【0033】上述のように、この発明の被覆切削工具
は、通常の旋削よりも苛酷な条件のターニングブローチ
加工に対して長寿命を示すところから、機械産業の発展
に大いに貢献しうるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のターニングブローチ加工用被覆切削
工具の構造を示す断面図である。
【図2】この発明のもう1つのターニングブローチ加工
用被覆切削工具の構造を示す断面図である。
【図3】この発明のターニングブローチ加工用被覆切削
工具の製造に用いる切削工具基体の製造方法を示す説明
図である。
【図4】従来のターニングブローチ加工用切削工具の斜
視図である。
【図5】従来のターニングブローチ加工用被覆切削工具
の構造を示す断面図である。
【図6】ターニングブローチ加工を説明するための説明
図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面部におけるCo含有量が内部におけ
    るCo含有量よりも相対的に高い表面Co富化層をすく
    い面ブレーカー部に有するWC基超硬合金基体の表面
    に、元素周期律表の4a,5a,6a族金属の炭化物、
    窒化物、酸化物およびこれら固溶体のうち1種の単層も
    しくは2種以上の複層からなる硬質層または上記硬質層
    にさらに酸化アルミニウムおよび/または窒化チタン層
    が積層されている硬質層(以下、これら硬質層を硬質被
    覆層という)を形成してなり、上記すくい面ブレーカー
    部の硬質被覆層の厚さは、逃げ面部の厚さよりも薄いこ
    とを特徴とするターニングブローチ加工用被覆切削工
    具。
  2. 【請求項2】 上記すくい面ブレーカー部の硬質被覆層
    の厚さをa,逃げ面部の硬質被覆層の厚さをbとする
    と、 0.5μm≦a≦10μm、3μm≦b≦20μm、1
    /6≦a/b≦1/1.5の範囲となるようにしたこと
    を特徴とする請求項1記載のターニングブローチ加工用
    被覆切削工具。
JP9218592A 1992-03-18 1992-03-18 ターニングブローチ加工用被覆切削工具 Withdrawn JPH05261616A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007075941A (ja) * 2005-09-13 2007-03-29 Ngk Spark Plug Co Ltd 切削インサート及び切削工具
CN106457411A (zh) * 2014-03-25 2017-02-22 兼房株式会社 切削工具

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007075941A (ja) * 2005-09-13 2007-03-29 Ngk Spark Plug Co Ltd 切削インサート及び切削工具
CN106457411A (zh) * 2014-03-25 2017-02-22 兼房株式会社 切削工具
EP3106250A4 (en) * 2014-03-25 2017-11-01 Kanefusa Kabushiki Kaisha Cutting tool
US10179366B2 (en) 2014-03-25 2019-01-15 Kanefusa Kabushiki Kaisha Cutting tool

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Legal Events

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A300 Withdrawal of application because of no request for examination

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Effective date: 19990518