JPH0647209B2 - 超砥粒を含む軸状研削工具ブランクの製造法 - Google Patents
超砥粒を含む軸状研削工具ブランクの製造法Info
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- JPH0647209B2 JPH0647209B2 JP60154831A JP15483185A JPH0647209B2 JP H0647209 B2 JPH0647209 B2 JP H0647209B2 JP 60154831 A JP60154831 A JP 60154831A JP 15483185 A JP15483185 A JP 15483185A JP H0647209 B2 JPH0647209 B2 JP H0647209B2
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- Japan
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- superabrasive grains
- cemented carbide
- hole
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は研削工具、特にドリル、エンドミル、ルーター
のように、先端外周上に刃先をもつ軸状回転研削工具、
或はそのその他の類似工具先端部のブランク材の製造法
に関する。
のように、先端外周上に刃先をもつ軸状回転研削工具、
或はそのその他の類似工具先端部のブランク材の製造法
に関する。
軸状の研削研磨工具としては切刃部を含む工具全体を超
硬合金で形成したもの、及び切刃部にダイヤモンドや立
方晶窒化硼素(cBN) の焼結体を配置した構成のものが知
られ、広範な産業分野で利用されている。電子部品産業
においてはプリント基板への穴あけに直径３mm以下程
度、特に1.6mmφ以下の超硬の切刃をもつ工具が多用さ
れている。この工具は寿命が極めて短く、また摩擦熱に
よるトラブルを生じやすいので、ダイヤモンドやcBNを
切刃部へ使用することが望まれる。しかし従来このよう
な構成の工具は例えば、切刃部及び支持部の各々を予め
作成したのち、支持部材に設けた溝へ切刃を接合して得
られているが、この方法では強力な接合力や高精度は得
にくゝ、また小径の工具には適用が困難である。一方ダ
イヤモンド焼結体の作成と超硬支持部材への接合との両
工程を、一回の高温高圧処理で行なうことも知られてい
る。（特開昭58−79879号公報）。しかしこの方法にお
いても接合力や生産性は必ずしも充分とは言えず、結局
強力に接合された焼結体を量産可能とする方法は知られ
ていなかった。
硬合金で形成したもの、及び切刃部にダイヤモンドや立
方晶窒化硼素(cBN) の焼結体を配置した構成のものが知
られ、広範な産業分野で利用されている。電子部品産業
においてはプリント基板への穴あけに直径３mm以下程
度、特に1.6mmφ以下の超硬の切刃をもつ工具が多用さ
れている。この工具は寿命が極めて短く、また摩擦熱に
よるトラブルを生じやすいので、ダイヤモンドやcBNを
切刃部へ使用することが望まれる。しかし従来このよう
な構成の工具は例えば、切刃部及び支持部の各々を予め
作成したのち、支持部材に設けた溝へ切刃を接合して得
られているが、この方法では強力な接合力や高精度は得
にくゝ、また小径の工具には適用が困難である。一方ダ
イヤモンド焼結体の作成と超硬支持部材への接合との両
工程を、一回の高温高圧処理で行なうことも知られてい
る。（特開昭58−79879号公報）。しかしこの方法にお
いても接合力や生産性は必ずしも充分とは言えず、結局
強力に接合された焼結体を量産可能とする方法は知られ
ていなかった。
従って本発明の主な目的の一つは、超砥粒焼結体からな
る切刃部分を有する特に小径回転研削工具ブランクを高
効率で生産可能な方法を提供することであって、その要
旨とするところは、超砥粒と少量の金属とを含む焼結体
部、及びこの焼結体部に接合した超硬合金部をもつ円柱
形または角柱形の軸状研削工具先端部ブランクの製造法
において、ブランク複数個分以上の断面を有しかつ表面
が偏平な超硬合金のブロックの、各ブランク外周上乃至
外周に達する刃先形成位置に、この表面から厚みの途中
まで延びた孔を設け、これらの各孔は単一孔または数個
の部分孔から成り、次いでこれらの複数の孔に超砥粒を
含む原料粉末を充填し、全体を超砥粒が熱力学的に安定
な温度圧力条件下に供して超砥粒の粒子を相互に接合す
ると供に全体を超硬合金ブロックに接合せしめた後、こ
の超硬ブロックを、切断された各部分が個々のブランク
に対応する超砥粒含有孔を含むように切断し、さらに超
硬合金ブロックの各部分を研磨加工して、超砥粒が側面
に露出した円柱または角柱形の研削工具ブランクとする
ことを特徴とする方法に存する。
る切刃部分を有する特に小径回転研削工具ブランクを高
効率で生産可能な方法を提供することであって、その要
旨とするところは、超砥粒と少量の金属とを含む焼結体
部、及びこの焼結体部に接合した超硬合金部をもつ円柱
形または角柱形の軸状研削工具先端部ブランクの製造法
において、ブランク複数個分以上の断面を有しかつ表面
が偏平な超硬合金のブロックの、各ブランク外周上乃至
外周に達する刃先形成位置に、この表面から厚みの途中
まで延びた孔を設け、これらの各孔は単一孔または数個
の部分孔から成り、次いでこれらの複数の孔に超砥粒を
含む原料粉末を充填し、全体を超砥粒が熱力学的に安定
な温度圧力条件下に供して超砥粒の粒子を相互に接合す
ると供に全体を超硬合金ブロックに接合せしめた後、こ
の超硬ブロックを、切断された各部分が個々のブランク
に対応する超砥粒含有孔を含むように切断し、さらに超
硬合金ブロックの各部分を研磨加工して、超砥粒が側面
に露出した円柱または角柱形の研削工具ブランクとする
ことを特徴とする方法に存する。
次に本発明を図面によって説明する。第１図は本発明の
実施に用いうる超硬合金ブロックの略図、第２図は高温
高圧装置に装填するための組立体、第３図はこれを高温
高圧装置に装填した状態、第４図及び第５図は、仕上げ
られたブランクのいくつかの構成例を示す概略図であ
る。
実施に用いうる超硬合金ブロックの略図、第２図は高温
高圧装置に装填するための組立体、第３図はこれを高温
高圧装置に装填した状態、第４図及び第５図は、仕上げ
られたブランクのいくつかの構成例を示す概略図であ
る。
本発明の実施において第１図で１として示すように超硬
合金ブロックは、本質的に偏平な表面をもつ円板状又は
円柱状に形成し、この表面から例えば放電加工により所
要の深さまで、相互間に切断のための充分な間隔を置い
て、帯状、放射状等の孔2a,bを形成する。これらの単一
孔または分離した複数の部分孔には、ダイヤモンドやcB
Nの微粉3a,bを単独で、またはそれぞれ鉄系金属又はア
ルミニウム合金等の結合材金属と混合して直接、又は孔
壁面上に内壁よりも多少小さめのTaやMoのような高融点
金属の箔を配置して、その中に充填することができる。
合金ブロックは、本質的に偏平な表面をもつ円板状又は
円柱状に形成し、この表面から例えば放電加工により所
要の深さまで、相互間に切断のための充分な間隔を置い
て、帯状、放射状等の孔2a,bを形成する。これらの単一
孔または分離した複数の部分孔には、ダイヤモンドやcB
Nの微粉3a,bを単独で、またはそれぞれ鉄系金属又はア
ルミニウム合金等の結合材金属と混合して直接、又は孔
壁面上に内壁よりも多少小さめのTaやMoのような高融点
金属の箔を配置して、その中に充填することができる。
焼結砥粒底部の超硬合金との接合面、つまり孔や部分孔
の底面は偏平でもよいが、傾斜面にしたり、或は突起や
凹みを設けると、焼結体部と超硬合金部との接合面が増
加することにより保持力が向上するので、なお有利であ
る。
の底面は偏平でもよいが、傾斜面にしたり、或は突起や
凹みを設けると、焼結体部と超硬合金部との接合面が増
加することにより保持力が向上するので、なお有利であ
る。
超砥粒を充填した超硬合金ブロック１は第２図に略示す
るように、TaやZr製の高融点金属スリーブ４に入れ、同
質の金属板５を用いて両端に蓋をし、この周囲を圧力伝
達材としてNaCl成型体６で囲む。これをさらにろう石製
のスリーブ７に入れて両端に耐火物製の円板８，９、さ
らに通電用の金属板10,11及びリング12,13並びに絶縁板
14,15を配置して、第３図に略示するような高圧装置に
装填する。高圧装置は基本的には一対の超硬合金製パン
チ16,17と、これらの間に置かれる鋼製の環状ダイ18,さ
らにこのダイの筒状内壁面に接して置かれた、高剛性の
焼結アルミナ製中空円筒体19,及びこれらの各部材間に
置かれるガスケット20,21から成る。このような装置は
例えば、特開昭56−147624号に記載されている。上記の
ように組立てられた超硬合金ブロック１を含む組立体
を、パンチ間の中空円筒体18及びガスケット20,21内に
配置する。液圧プレス（図示せず）によりパンチを駆動
する一方、パンチ16,17；リング12,13；金属板10,11を
経て電流を通じ、黒鉛管のヒーター22で超硬合金ブロッ
ク１及び充填されたダイヤモンドやcBNを加熱し、焼結
する。加熱及び加圧を停止して超硬合金ブロックを回収
し、放電加工等によって、各焼結体を含み所定形状に近
くなるように切断し、さらにダイヤモンド砥石で研磨し
て焼結体を側面に露出させる。これはさらに、例えば第
４図に示すようなドリルビット等のブランク材に仕上げ
る。本発明においては焼結体23を充填される孔の形状は
第１図又は第４図及び第５図に例示するような、各種の
単一孔（第１図及び第４図のａ、第５図のａ〜ｃ、ｈ）
又は部分孔配置（第１図及び第４図のｂ、第５図のｄ〜
ｇ）が用いうる。これは本発明の本質ではなく、工具の
種類及び用途に応じて、ほとんど任意に選択できる。
るように、TaやZr製の高融点金属スリーブ４に入れ、同
質の金属板５を用いて両端に蓋をし、この周囲を圧力伝
達材としてNaCl成型体６で囲む。これをさらにろう石製
のスリーブ７に入れて両端に耐火物製の円板８，９、さ
らに通電用の金属板10,11及びリング12,13並びに絶縁板
14,15を配置して、第３図に略示するような高圧装置に
装填する。高圧装置は基本的には一対の超硬合金製パン
チ16,17と、これらの間に置かれる鋼製の環状ダイ18,さ
らにこのダイの筒状内壁面に接して置かれた、高剛性の
焼結アルミナ製中空円筒体19,及びこれらの各部材間に
置かれるガスケット20,21から成る。このような装置は
例えば、特開昭56−147624号に記載されている。上記の
ように組立てられた超硬合金ブロック１を含む組立体
を、パンチ間の中空円筒体18及びガスケット20,21内に
配置する。液圧プレス（図示せず）によりパンチを駆動
する一方、パンチ16,17；リング12,13；金属板10,11を
経て電流を通じ、黒鉛管のヒーター22で超硬合金ブロッ
ク１及び充填されたダイヤモンドやcBNを加熱し、焼結
する。加熱及び加圧を停止して超硬合金ブロックを回収
し、放電加工等によって、各焼結体を含み所定形状に近
くなるように切断し、さらにダイヤモンド砥石で研磨し
て焼結体を側面に露出させる。これはさらに、例えば第
４図に示すようなドリルビット等のブランク材に仕上げ
る。本発明においては焼結体23を充填される孔の形状は
第１図又は第４図及び第５図に例示するような、各種の
単一孔（第１図及び第４図のａ、第５図のａ〜ｃ、ｈ）
又は部分孔配置（第１図及び第４図のｂ、第５図のｄ〜
ｇ）が用いうる。これは本発明の本質ではなく、工具の
種類及び用途に応じて、ほとんど任意に選択できる。
また超硬合金の組成も、製品の使用用途に応じて任意に
選ぶことができる。
選ぶことができる。
実施例１ 直経25mm、厚さ15mmの超硬合金ブロック（組成：WC−13
％Co.）の偏平な片面から、第１図ａに示すような水平
断面1.7×0.5mm、深さ0.5mmの帯状孔を芯間隔4.5mmで合
計19個、放電加工によって形成し、これらの各孔の両側
壁面に厚さ20μｍのTa箔を配置してその内方に３〜８μ
ｍの合成ダイヤモンド粉末（東名ダイヤモンド工業製）
を充填し、第２図のように組立てゝ、第３図のように高
温高圧装置へ装着した。6GPa、1550℃の圧力温度条件下
で５分間処理した。装置から取出した超硬ブロックを切
断し、中心にそれぞれ焼結体部分を含む、第４図ａに示
すような先端直径1.5mmのドリルブランクに仕上げた。
％Co.）の偏平な片面から、第１図ａに示すような水平
断面1.7×0.5mm、深さ0.5mmの帯状孔を芯間隔4.5mmで合
計19個、放電加工によって形成し、これらの各孔の両側
壁面に厚さ20μｍのTa箔を配置してその内方に３〜８μ
ｍの合成ダイヤモンド粉末（東名ダイヤモンド工業製）
を充填し、第２図のように組立てゝ、第３図のように高
温高圧装置へ装着した。6GPa、1550℃の圧力温度条件下
で５分間処理した。装置から取出した超硬ブロックを切
断し、中心にそれぞれ焼結体部分を含む、第４図ａに示
すような先端直径1.5mmのドリルブランクに仕上げた。
実施例２ 上記実施例と同様の超硬ブロックを用いて、水平断面3.
0×1.2mm、深さ1.0mmの帯状の孔を、芯間隔６mmで10個
形成し、これらの各孔に、側面に厚さ20μｍのTa箔を配
置し、さらに５〜12μｍのダイヤモンド粉末と総重量の
10％の１〜２μｍのCo.粉末との混合物を充填した。上
記の圧力温度条件下で10分間処理した。回収した超硬ブ
ロックを切断し、さらに研磨して、2.8ｍφのビットブ
ランクに仕上げた。
0×1.2mm、深さ1.0mmの帯状の孔を、芯間隔６mmで10個
形成し、これらの各孔に、側面に厚さ20μｍのTa箔を配
置し、さらに５〜12μｍのダイヤモンド粉末と総重量の
10％の１〜２μｍのCo.粉末との混合物を充填した。上
記の圧力温度条件下で10分間処理した。回収した超硬ブ
ロックを切断し、さらに研磨して、2.8ｍφのビットブ
ランクに仕上げた。
実施例３ 上記各実施例と同様の超硬合金ブロック表面に、第１図
ｂに示すような各々３個の1.0mm□の部分孔で構成され
る孔を17組設けた。各組の部分孔は3.8mmφの円にほゞ
内接して120゜の一様な間隔で、0.5 mmの深さに形成し
た。これらの各部分孔に５〜12μｍのダイヤモンド粉末
を充填し、上記各実施例と同じ圧力温度条件下で10分間
処理して焼結した。回収した超硬合金ブロックを、それ
ぞれ３個の部分孔を含むほゞ円柱状に切断し、さらに研
磨して、第４図ｂに示す形状のビットブランクを得た。
ｂに示すような各々３個の1.0mm□の部分孔で構成され
る孔を17組設けた。各組の部分孔は3.8mmφの円にほゞ
内接して120゜の一様な間隔で、0.5 mmの深さに形成し
た。これらの各部分孔に５〜12μｍのダイヤモンド粉末
を充填し、上記各実施例と同じ圧力温度条件下で10分間
処理して焼結した。回収した超硬合金ブロックを、それ
ぞれ３個の部分孔を含むほゞ円柱状に切断し、さらに研
磨して、第４図ｂに示す形状のビットブランクを得た。
第１図は本発明の実施に用いうる超硬合金ブロックの略
図、第２図は高温高圧装置に装填するための組立体、第
３図はこれを高温高圧装置に装填した状態、第４図及び
第５図は、仕上げられたブランクのいくつかの構成例を
示す概略図である。 １……超硬合金ブロック；２……孔；３……超砥粒微
粉；４……高融点金属スリーブ；５……金属蓋；６……
NaCl；７……ろう石スリーブ；８，９……耐火物円板；
10，11……金属板；12，13……通電リング；14，15……
絶縁板；16，17……パンチ；18……ダイ；19……焼結ア
ルミナ中空円筒体；20，21……ガスケット；22……黒鉛
ヒーター；23……超砥粒焼結体。
図、第２図は高温高圧装置に装填するための組立体、第
３図はこれを高温高圧装置に装填した状態、第４図及び
第５図は、仕上げられたブランクのいくつかの構成例を
示す概略図である。 １……超硬合金ブロック；２……孔；３……超砥粒微
粉；４……高融点金属スリーブ；５……金属蓋；６……
NaCl；７……ろう石スリーブ；８，９……耐火物円板；
10，11……金属板；12，13……通電リング；14，15……
絶縁板；16，17……パンチ；18……ダイ；19……焼結ア
ルミナ中空円筒体；20，21……ガスケット；22……黒鉛
ヒーター；23……超砥粒焼結体。
Claims (9)
- 【請求項１】超砥粒と少量の金属とを含む焼結体部、及
びこの焼結体部に接合した超硬合金部をもつ円柱形また
は角柱形の軸状研削工具先端部ブランクの製造法におい
て、ブランク複数個分以上の断面を有しかつ表面が偏平
な超硬合金のブロックの、各ブランク外周上乃至外周に
達する刃先形成位置に、この表面から厚みの途中まで延
びた孔を設け、これらの各孔は単一孔または数個の部分
孔から成り、次いでこれらの複数の孔に超砥粒を含む原
料粉末を充填し、全体を超砥粒が熱力学的に安定な温度
圧力条件下に供して超砥粒の粒子を相互に接合すると共
に全体を超硬合金ブロックに接合せしめた後、この超硬
ブロックを、切断された各部分が個々のブランクに対応
する超砥粒含有孔を含むように切断し、さらに超硬合金
ブロックの各部分を研磨加工して超砥粒が側面に露出し
た円柱または角柱形の研削工具ブランクとすることを特
徴とする方法。 - 【請求項２】上記孔の少くとも一つが単一孔であり、そ
の形状が、本質的に孔の軸と一致した対称軸を有する、
特許請求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項３】上記孔の、軸に垂直な断面が本質的に円形
である、特許請求の範囲第２項記載の方法。 - 【請求項４】上記孔の、軸に垂直な断面が本質的に円環
状である、特許請求の範囲第２項記載の方法。 - 【請求項５】上記孔の少なくとも一つが複数の部分孔か
ら成り、この部分孔の各々が本質的に同一円筒面に内接
して軸対称に配置されている、特許請求の範囲第１項記
載の方法。 - 【請求項６】上記孔の少なくとも一つが孔の軸に垂直な
断面において長方形を呈し、かつこの長方形を含む角柱
状の研削工具ブランクを得る、特許請求の範囲第１項記
載の方法。 - 【請求項７】上記孔の壁面に沿って高融点金属箔を配置
し、この箔内に超砥粒と金属との混合粉末を充填して上
記高圧高温処理に供する、特許請求の範囲第１項記載の
方法。 - 【請求項８】原料粉末として本質的に超砥粒のみを用
い、また上記高融点金属箔を孔の内壁面よりも小さく構
成して高圧高温処理中に超硬合金からの金属融液相の流
入を可能にした、特許請求の範囲第７項記載の方法。 - 【請求項９】上記高融点金属がTaまたはMoである、特許
請求の範囲第７項又は８項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60154831A JPH0647209B2 (ja) | 1985-07-13 | 1985-07-13 | 超砥粒を含む軸状研削工具ブランクの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60154831A JPH0647209B2 (ja) | 1985-07-13 | 1985-07-13 | 超砥粒を含む軸状研削工具ブランクの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6215081A JPS6215081A (ja) | 1987-01-23 |
| JPH0647209B2 true JPH0647209B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=15592829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60154831A Expired - Fee Related JPH0647209B2 (ja) | 1985-07-13 | 1985-07-13 | 超砥粒を含む軸状研削工具ブランクの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0647209B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IE59168B1 (en) * | 1985-11-04 | 1994-01-12 | De Beers Ind Diamond | Method of making a drill blank |
| JPS63251130A (ja) * | 1987-04-06 | 1988-10-18 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 小径ドリルの製造方法 |
| JP2666007B2 (ja) * | 1991-06-20 | 1997-10-22 | ジーエヌツール株式会社 | ニック付切削工具 |
| WO2006105427A2 (en) * | 2005-03-30 | 2006-10-05 | Smith International, Inc. | Endmills and method of making the same |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5612239A (en) * | 1979-07-12 | 1981-02-06 | Oki Electric Ind Co Ltd | Paper separating feed mechanism |
| CA1233347A (en) * | 1983-07-21 | 1988-03-01 | John A. Bunting | Printed circuit board drill and method of manufacture |
-
1985
- 1985-07-13 JP JP60154831A patent/JPH0647209B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6215081A (ja) | 1987-01-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |