JPH0661647B2 - ダイヤモンド切削バイト - Google Patents

ダイヤモンド切削バイト

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JPH0661647B2
JPH0661647B2 JP61110732A JP11073286A JPH0661647B2 JP H0661647 B2 JPH0661647 B2 JP H0661647B2 JP 61110732 A JP61110732 A JP 61110732A JP 11073286 A JP11073286 A JP 11073286A JP H0661647 B2 JPH0661647 B2 JP H0661647B2
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隆 西口
幸男 前田
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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、ダイヤモンド切削バイト、特にアルミニウム
(以下Alという),銅(以下Cuという)などの非鉄
金属材料、あるいはプラスチックなどの非金属材料で作
られているいディスなどを、高精度に切削加工するのに
好適なダイヤモンド切削バイトに関するものである。
〔従来の技術〕
一般に、Al,Cuのような非鉄金属材料、あるいはプ
ラスチックなどの非金属材料の高精度切削加工には、ダ
イヤモンド切削バイトを用いることにより、表面粗さの
良い、いわゆる鏡面仕上げ状態の切削加工面が比較的容
易に得られることは周知の通りである。
その理由は、ダイヤモンド切削バイトが高硬度であるこ
と、したがってダイヤモンド切削バイトが持つ切刃稜を
研磨して極めて鋭利にすることができ、結果として被切
削物には、この鋭い切刃稜が転写されて表面粗さの良い
切削加工面ができるからである。
しかしながら、現実には、ダイヤモンド切削バイトの新
しい研磨された鋭利な刃先により切削を行った切削加工
面は、被切削物内部のインクルージョンの脱落によるひ
きずり痕、あるいは被切削材料自身のむしれにより、良
好でないことが多い。
したがって切削加工の現場では、切削加工面の不良発生
を防止するために、新しいダイヤモンド切削バイトは、
切削加工に使用する前に、あらかじめダミーの被切削材
料を切削して、ダイヤモンド切削バイトの切刃稜をある
程度摩耗させる“慣らし切削”が行なわれている。
これは、つぎのような根拠によるものである。すなわ
ち、ダイヤモンド切削バイトによる加工で鏡面に近い量
多な切削加工面が得られるのは、まず横逃げ面で切削を
行い、その後を前逃げ面でバニッシングして行くという
加工メカニズムが考えられるからである。
このため、ダイヤモンド切削バイトの長寿命化を図った
先行技術が記載されている特公昭58−37082号公
報には、ダイヤモンド切削バイトの刃先の一部を形成す
る前逃げ面の結晶方位を、(110)面と(100)と
の間にするように規定するとともに、刃先がいつまでも
切れ味を良く保つための条件として、バニシング効果を
ほどよく作用させるため、前逃げ面を適度に摩耗させる
ことが必須であると説明されている。しかし、この適度
に摩耗という摩耗量の適正値に関しては言及されておら
ず、また、切刃稜をいかに加工し、精度をいかにするか
については記載されていない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記したように、従来技術では、新しい研磨されたダイ
ヤモンド切削バイトで被切削物を切削加工する前には、
依然として“慣らし切削”が必要であり、この“慣らし
切削”もただ“慣らし切削”を行うことであり、ダイヤ
モンド切削バイトの切刃稜の摩耗角、摩耗量の適正値に
関しては配慮も無く、ダミー切削に工数を要するのみな
らず、良好な切削加工面が得にくいといった問題点があ
った。
本発明は、上記した従来技術の問題点を改善して、新し
い研磨されたダイヤモンド切削バイトで被切削物を切削
加工する前に“慣らし切削”を必要とせず、使用開始時
から被切削物を高品質の切削加工面に加圧することがで
きるダイヤモンド切削バイトを提供することを目的とす
るものである。
〔問題点を解決するための手段〕
前記目的を達成するための、本発明のダイヤモンド切削
バイトは、すくい面,前逃げ面,横逃げ面を設けること
によって切刃稜を形成するダイヤモンド切削バイトにお
いて、すくい面と前逃げ面との交線である前切刃稜の被
切削物1回転あたりのダイヤモンド切削バイト送り量以
上の長さに、ダイヤモンド切削バイト固有の摩耗角に応
じ幅0.2〜0.8μmの面取りを設けたものである。
〔作用〕
本発明のダイヤモンド切削バイトは、すくい面と前逃げ
面との交線である前切刃稜に被切削物1回転あたりのダ
イヤモンド切削バイト送り量以上の長さに、ダイヤモン
ド切削バイト固有の摩耗角に応じ幅0.2〜0.8μm
の面取りを設けたので、切削加工においえ、ダイヤモン
ド切削バイトの“慣らし切削”が不要であり、摩耗が進
行しても前切刃稜摩耗部の体積が安定し、その結果とし
てダイヤモンド切削バイトの使用開始時から切削面粗さ
がほぼ一定になり、高品質の切削加工面が得られる。
〔実施例〕
実施例の説明に入るまえに、本発明に係る基本的事項
を、図面を用いて説明する。第3図〜第6図は本発明に
係る基本的事項の説明図で、第3図は、ダイヤモンド切
削バイトの刃先の摩耗状態を示す腰部斜視図、第4図
は、第3図に係る刃先の側面図、第5図は、第4図にお
ける前切刃稜摩耗部を模型的に示す拡大斜視図、第6図
は、切刃稜摩耗部の体積と切削面粗さとの関係を示す特
性線図である。
一般に、Al,Cuなどの軟質非金属をダイヤモンド切
削バイトを使用して鏡面切削すると、切削量の増加とと
もに、第3図に示すように、すくい面1と横逃げ面2と
の交線である前切刃稜aに前切刃摩耗面4が、また、す
くい面1と横逃げ面6との交線である横切刃稜bに横切
刃摩耗面5が形成される。そして前記2つの摩耗面のう
ち、前切刃摩耗面4の長さcは、被切削物1回転あたり
のダイヤモンド切削バイト送り量とほぼ等しい。
また、前記2つの摩耗面のうち、切削面粗さに多きな影
響を及ぼすものは前切刃摩耗面4であり、この前切刃摩
耗面4は、第4図に示すように、個々のダイヤモンド切
削バイト固有の摩耗角θ(前切刃摩耗面4と、すくい面
1に立てた垂線となす角)の方向に形成され、この方向
は、ダイヤモンド切削バイトの材料であるダイヤモンド
の(110)結晶面にほぼ一致することが分かってい
る。前切刃摩耗面3(第4図における破線部)に示すΔ
は、前切刃稜aから横切刃稜bに沿って測った前切刃稜
の摩耗による後退量である。
本発明者らは、新しいダイヤモンド切削バイトの使用開
始時の切削面粗さと摩耗していくダイヤモンド切削バイ
トの切削面粗さの変化に着目し、前記したような形態で
摩耗するダイヤモンド切削バイトの前切刃稜aのダイヤ
モンド切削バイト摩耗体積、すなわち前切刃稜摩耗部3
の体積と、摩耗途中においてダイヤモンド切削バイトに
よって切削した被切削物の切削面粗さとの関係を、複数
本のダイヤモンド切削バイトを使用して実験したとこ
ろ、第6図に示す結果が得られた。
この第6図に示す前切刃稜摩耗部3の体積と切削面粗さ
との関係を示す特性線図から、ダイヤモンド切削バイト
摩耗体積が0のとき、すなわちダイヤモンド切削バイト
が新しく前切刃稜aが鋭利なときには、切削面粗さは
0.10μmRmax と悪く、摩耗が進行するにつれて切
削面粗さが急激に向上し、ダイヤモンド切削バイト摩耗
体積が8×10-10mm3以上になると、切削面粗さはさら
に向上しほぼ一定となり安定することが分かった。
この第6図のデータから判明した結果に基づき、あらか
じめ前切刃稜aに、ダイヤモンド切削バイト摩耗体積が
8×10-10mm3に相当する面取りを設けておくことによ
り、新しいダイヤモンド切削バイトに従来から行ってき
た、“慣らし切削”は不要となり、ダイヤモンド切削バ
イトの前切刃稜の摩耗が進行しても、ダイヤモンド切削
バイトによる被切削物の切削面粗さが高精度な状態でほ
ぼ一定であり、新しいダイヤモンド切削バイトの使用開
始時から高品質の切削加工面が得られることが可能とな
る。
ここで、面取りの寸法の決め方を、第5図を用いて説明
する。この第5図において、第3図および第4図と同一
符号、同一記号を付したものは同一部分である。そし
て、dは面取り幅である。
前切刃摩耗部3の形状を、断面が直角三角形(斜辺の長
さがd)のプリズムと仮定すると、ダイヤモンド切削バ
イト摩耗体積Vは次式によって与えらえる。
V=(c/2)×Δ×dcosθ・・・・(1) この(1)式にΔ=dsinθを代入すると、 V=(c/4)dsin2θ ・・・・(2) この(2)式をdについて解くと、 となる。
ところで、前切刃摩耗面4の長さcは、被切削物1回転
あたりのダイヤモンド切削バイト送り量にほぼ等しく、
通常50μm程度である。そして摩耗角θは、ダイヤモ
ンド切削バイト個々に固有であり、通常3゜〜45゜で
ある。
前記(3)式において、Vに、前記ダイヤモンド切削バ
イト摩耗体積8×10-10mm3(=0.8μm)を使用
して摩耗角θ=3゜とすると、d=0.78μmとな
り、摩耗角θ=45゜とすると、d=0.25μmとな
る。
したがって、前切刃稜aに、あらかじめ、ダイヤモンド
切削バイト固有(ダイヤモンド切削バイトの結晶方位は
個々に異なる)の摩耗角θに応じ、面取り幅d=0.2
〜0.8μmの面取りを設ければ良いことが分かる。
本発明は、前記した基本的事項に基づいてなされたもの
であり、以下実施例について説明する。第1図は、本発
明の一実施例に係るダイヤモンド切削バイトの刃先を示
す要部斜視図であり、第3図と同一番号を付したものは
同一部分である。
第1図において、aは、前記基本的事項で説明したダ
イヤモンド切削バイト固有の摩耗角に応じ0.2〜0.
8μmの面取り幅dを、前切刃稜全長にわたる面取り7
として設けた前切刃稜である。この面取り7は、その結
晶方位が、ダイヤモンドの(110)面になるように形
成されている。
このように面取り7を構成したので、ダイヤモンド切削
バイトにあらかじめ“慣らし切削”をすると無く、ダイ
ヤモンド切削バイトの摩耗が進行しても、ダイヤモンド
切削バイトにより被切削物の切削面粗さはほぼ一定であ
り、使用開始時から高品質の切削加工面が得られる、言
い替えると、高精度な鏡面切削が簡便に行えるという効
果がある。また、面取り7を、その結晶方位が(11
0)面になるように形成したので、摩耗面が最初から自
然摩耗面と一致し、ダイヤモンド切削バイト摩耗体積が
最小になる。加えて、面取り7を前切刃稜全長にわたっ
て設けるようにしたので、ダイヤモンド切削バイトの製
作が容易であるという利点がある。
なお、本実施例においては、面取り7の結晶方位が(1
10)面になるようにしたが、必ずしも(110)面に
設けなけても良い。(110)面に設ければ、バイト摩
耗体積が最も少ない。
第2図は、本発明の他の実施例に係るダイヤモンド切削
バイトの刃先を示す要部斜視図であり、第1図と同一符
号を付したものは同一部分である。
第2図において、aは、前記基本的事項で説明したダ
イヤモンド切削バイト固有の摩耗角に応じ0.2〜0.
8μmの面取り幅dを、前切刃稜の被切削物1回転あた
りのダイヤモンド切削バイト送り量(例えば、50μ
m)以上の長さlの面取り7Aとして設けた前切刃稜で
ある。この面取り7Aは、その結晶方位が、ダイヤモン
ドの(110)面になるように形成されている。
このように構成したダイヤモンド切削バイトも、あらか
じめ、前切刃稜aに切削面粗さがほぼ一定になる面取
り7Aが設けられているので、ダイヤモンド切削バイト
にあらかじめ“慣らし切削”をすること無く、ダイヤモ
ンド切削バイトの摩耗が進行しても、ダイヤモンド切削
バイトによる被切削物の切削面粗さはほぼ一定であり、
使用開始時から高品質の切削加工面が得られる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、新しいダイヤモンド切削バイトに“慣
らし切削”を必要とせず、被切削物を使用開始時から高
品質の切削物面に加工することができるダイヤモンド切
削バイトを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例に係るダイヤモンド切削バ
イトの刃先を示す要部斜視図、第2図は、本発明の他の
実施例に係るダイヤモンド切削バイトの刃先を示す要部
斜視図、第3〜6図は、本発明に係る基本的事項の説明
図であり、第3図は、ダイヤモンド切削バイトの刃先の
摩耗状態を示す要部斜視図、第4図は、第3図に係る刃
先の側面図、第5図は、第4図における前切刃稜摩耗部
を模型的に示す拡大斜視図、第6図は、前切刃稜摩耗部
の体積と切削面粗さとの関係を示す特性線図である。 1……すくい面、2……前逃げ面、6……横逃げ面、
7,7A……面取り、a,a……前切刃稜、d……
面取り幅、l……面取り長さ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】すくい面,前逃げ面,横逃げ面を設けるこ
    とによって刃先を形成するダイヤモンド切削バイトにお
    いて、すくい面と前逃げ面との交線である前切刃稜の被
    切削物1回転あたりのダイヤモンド切削バイト送り量以
    上の長さに、ダイヤモンド切削バイト固有の摩耗角に応
    じ幅0.2〜0.8μmの面取りを設けたことを特徴と
    するダイヤモンド切削バイト。
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