JPH07266239A - ダイヤモンドコアビット - Google Patents

ダイヤモンドコアビット

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JPH07266239A
JPH07266239A JP5587294A JP5587294A JPH07266239A JP H07266239 A JPH07266239 A JP H07266239A JP 5587294 A JP5587294 A JP 5587294A JP 5587294 A JP5587294 A JP 5587294A JP H07266239 A JPH07266239 A JP H07266239A
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JP
Japan
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diamond
sintered
chip
cutting
core bit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5587294A
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English (en)
Inventor
Kensho Kikuchi
憲昭 菊池
Takayoshi Kuchiki
孝良 朽木
Mamoru Odaka
守 小高
Original Assignee
Hitachi Koki Co Ltd
日立工機株式会社
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Publication date
Application filed by Hitachi Koki Co Ltd, 日立工機株式会社 filed Critical Hitachi Koki Co Ltd
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Publication of JPH07266239A publication Critical patent/JPH07266239A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/02Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing
    • B28D1/04Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing with circular or cylindrical saw-blades or saw-discs
    • B28D1/041Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing with circular or cylindrical saw-blades or saw-discs with cylinder saws, e.g. trepanning; saw cylinders, e.g. having their cutting rim equipped with abrasive particles

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、穿孔工具用ダイヤモンドコアビッ
トの切り刃に関するものであり、その目的は、焼結体チ
ップに溝を成形させ、且つ溝によって区分されたボンド
層のダイヤモンド砥粒量を切削回転方向に従い増加させ
ることにより焼結体チップ側面部の摩耗防止、切削表面
部摩耗の均一化を図ることができる。 【構成】 円筒のボディ基盤の端面に環状にダイヤモン
ド砥粒と金属粉末からなる複数個の焼結体チップを固着
したダイヤモンドコアビットにおいて、焼結体チップは
溝幅0.5mm以上の複数個の溝によって区分された各
ボンド層A1…Anに焼結体チップの切削回転方向に従
い順にダイヤモンド砥粒量a1…anを増加させる配合
法としたダイヤモンドコアビット。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄筋コンクリート、岩
石、アスファルトなどの穿孔作業に用いるダイヤモンド
コアビットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のダイヤモンドコアビットは図3に
示すようにボディ基盤1の円筒先端に円弧上の焼結体チ
ップ2を複数個間隔を持って固着し、ダイヤモンドの回
転方向をa方向(図中の矢印)で穴あけ作業に用いる。
これらのダイヤモンドコアビットは手持ち式又は定置式
の電動工具に取付け、被削材として鉄筋コンクリート、
岩石、アスファルト等の穴あけ作業等に使用される。最
近切れ味の中で特に切削速度を向上させるために焼結体
チップ自体の厚さを薄くして切削抵抗を減じた切削砥石
が普及してきた。これらの焼結体チップは切削砥粒とな
るダイヤモンド砥粒とこれを保持するメタルボンドから
成り、切り刃のマトリックスであるメタルボンドは主に
青銅系、鉄系、コバルト系などを使用している。メタル
ボンドの硬さは成分によるが、ビッカ−ス硬さHv15
0〜400の程度である。特にメタルボンド硬さをHv
150〜200の軟質にすると切れ味は向上するがダイ
ヤモンド砥粒の保持力がより高いために切り刃の消耗が
大きくなる。メタルボンドの消耗が効率良く進行するた
め目づまり防止が図れる。またメタルボンド硬さをHv
250〜400に硬質にすると焼結体チップの耐摩耗性
は向上するが、砥粒の保持力がないために効率良くメタ
ルボンドの除去が進まず、切削表面上にあるダイヤモン
ド砥粒の自生作用が低下し、切れ味は悪くなり作業中に
目立て作業する必要が生じるので、作業の煩わしさがあ
る。これらのことから、切れ味を落すことなく焼結体チ
ップの耐摩耗性を向上することが必要である。
【0003】図4に従来ダイヤモンドコアビットの断面
図を示し、図番順に切削過程中の焼結体チップの摩耗状
況を示す。図4は焼結体チップ2の端面部、側面のダイ
ヤモンド砥粒を目立てした状況を示す。前述したように
従来の焼結体チップは図5に示すように切り刃端部の摩
耗は一様でなく焼結体チップ端部の両角部が減耗し、そ
の形状はU字形になり、この形状を維持させながら切れ
味を維持し、焼結体チップが消失するまで続くことにな
る。さらに切削が進むと図6に示したように焼結体チッ
プが摩耗するに従い、切削前の焼結体チップ厚さt1
少しずつ薄くなり切削後の焼結体チップ厚さはt2 とな
る。このことはボディ基盤1と焼結体チップ厚さt2
の間の切り粉排出溝が小さくなるので、切削中に得られ
た切り粉が被削材の断面図と基盤との間を通って無理に
排出されるため、主に鋼製の基盤を切り粉が周動摩耗さ
せることになる。この摩耗溝は基盤の内側と外側の切り
刃の直下部に集中して生じ、両側から進行するので、最
後にはダイヤモンドコアビットの破損を招くことにな
る。特に鉄筋コンクリ−トの穴あけ、又は切削したとき
に早期にかつ顕著に現われる。そこで、焼結体チップの
耐摩耗性を向上させるために一様に焼結体チップ中のダ
イヤモンド砥粒の含有量やメタルボンドの硬度を上げた
り、また細粒砥粒を用いたダイヤモンドコアビットが使
用されているが逆に切れ味が劣ることになっている。こ
れは焼結体チップ端部の単位面積あたりの砥粒数が増加
するので砥粒一個当たりの切り込み量が減じられるから
である。また切れ味を伸ばすために焼結体チップ厚さを
薄くしているので、切り刃厚さの摩耗が増加し、従って
ボディ基盤1の摩耗溝を形成することになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の焼結
体チップを用いた場合、切削時における焼結体チップの
切削表面部や側面部のメタルボンド及びダイヤモンド砥
粒は、被削材の切り粉や脱落したダイヤモンド砥粒から
受ける衝撃より摩耗及び欠損する割合が大きい。チップ
切削表面部については切り粉の影響により切削回転方向
と反対方向に従い摩耗しやすい傾向を示し、初期の平な
チップ切削面よりも加圧表面積が小さくなるため、単位
面積当りの負荷が増すことになる。このことから、部分
的にダイヤモンド砥粒及びメタルボンドに負荷が増える
ことで、焼結体チップの寿命、または切削性能に悪影響
を与えている。また、チップ側面部については摩耗によ
りチップとボディ基盤1の段差が小さくなり、ボディ基
盤が被削材に噛み易くなる。その他、切り粉の排出率を
低下させる原因にもつながる等の問題点があった。
【0005】本発明の目的は、焼結体チップの長寿命化
及びコアビットの切削性能を向上させることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明の焼結体チップは溝幅0.5mm以上の複数
個の溝によって区分された各ボンド層A1,A2,…An
に焼結体チップの切削回転方向に従い順にダイヤモンド
砥粒量a1,a2,…anを増加させ、且つ略中間ボンド
層Amのダイヤモンド含有量amを2〜5wt%とし、
ダイヤモンド砥粒量の割合をボンド層Anのダイヤモン
ド含有量anが略中間ボンド層Amのダイヤモンド含有
量amの2倍以上(an/am≧2)である配合法を特
徴としている。
【0007】また、ダイヤモンドコアビットが切削回転
する方向順に、予めダイヤモンド含有量a1,a2,…a
nに変えた単独焼結体チップA1´,A2´,…An´を
1ブロックとして数ブロックに配列したことを特徴とし
ている。
【0008】
【作用】本発明の焼結体チップ2は前記の構成にしたよ
うに耐摩耗性に優れ、且つ切削効率の良い働きをする。
即ち、焼結体チップ2に複数個の溝3によって区分され
たボンド層A1〜Anのダイヤモンド砥粒量を切削回転
方向に従い増加させることにより、次の特徴がある。
【0009】第一の特徴として、一部のボンド層に本来
適正のダイヤモンド含有量の2倍以上としているので、
チップ側面部及び切削表面部の摩耗を抑制することであ
る。特にチップ側面部については、最大ダイヤモンド砥
粒量anからなるボンド層Anのチップ側面部の摩耗が
ないので、チップ切削表面積が一定であることからチッ
プ摩耗量も安定する。
【0010】第二の特徴としてチップ側面部の摩耗がな
いことから、焼結体チップ2とボディ基盤1の段差が常に
一定に保持できるため、切削時の噛り防止になる。ま
た、切り粉の排出を効率良く維持させることができる。
【0011】第三の特徴は焼結体チップ2に溝幅0.5
mm以上の複数個の溝3を構成することによって、破壊
された被削材の切り粉、欠損および脱落したダイヤモン
ド砥粒が排出される。このことは、焼結体チップ2の切
削表面部が切り粉及びダイヤモンド砥粒との衝撃による
摩耗を抑制することができる。
【0012】第四の特徴は略中間ボンド層Amのダイヤ
モンド砥粒量amは、本来適正の砥粒量であるため切削
能率を上げ、また、ボンド層Anの影響により切削抵抗
の少ないという利点がある。最小のダイヤモンド砥粒量
1となるボンド層A1は切り粉の排出体積が大きくなる
ので、排出能率が良い。
【0013】このことから被削材の切り粉は次のダイヤ
モンド砥粒量の少ないボンド層An−A2−A1の順にぶ
つかるが切削回転方向に従いダイヤモンド砥粒量を徐々
に増加させることによって各ボンド層An−A2−A1
切削表面部のダイヤモンド砥粒間隔が長くなる。従って
メタルボンドの摩耗により形成される凹部幅(切り粉の
流れ幅)が長くなり、排出能率が良くなる構造を有して
いる。
【0014】これらのことから、焼結体チップの傾斜摩
耗が無くなりチップ寿命向上し、切削速度向上につなが
る。前述したように焼結体チップの摩耗ができるだけ切
削量に対する仕事量になるよう改善した結果、従来のも
のと比べて摩耗量は小さいながらも、切削速度は大とす
ることができる。
【0015】
【実施例】本発明になるダイヤモンドコアビットの実施
例を図1及び図2を用いて説明する。図1は本発明のダ
イヤモンドコアビットの正面図である。図2は図1のダ
イヤモンドコアビットの一部分の斜視図である。図1に
に示すように円筒上のボディ基盤1の円弧先端部にダイ
ヤモンド砥粒及び金属粉末からなる複数個の焼結体チッ
プ2が間隔をあけ固着してある。焼結体チップ2の溝3
により区分されたボンド層をA1,A2,…Anとし、そ
のボンド層に含まれるダイヤモンド砥粒量をa1,a2
…anとする。また略中間ボンド層Amのダイヤモンド
含有量を2.5wt%とする。前述したように各ボンド
層のダイヤモンド砥粒量の配合割合はan/am≧2,
an>a2>a1を条件とする。
【0016】次に上記焼成体チップ2を固着したコアビ
ット寸法の一例は次の通りである。焼結体チップの数は
7個で各セグメントの配列間隔は2mmである。コアビ
ットの口径は65mm、ボディの厚さは2mmである。
【0017】焼結体チップ2の寸法はチップ長さLを2
4.5mm、高さh6mm、厚さt2.5mmである。
チップ長さLを均等に分割した溝3寸法は溝幅1mm、
溝深4mmである。また、チップのダイヤモンド砥粒の
粒度はメッシュNoで#30〜50、略中間ボンド層A
mのダイヤモンド含有量は2.5wt%である。
【0018】上記の本発明品を作成すると共に比較例と
して従来のすべての焼結体チップに均一なダイヤモンド
含有量2.5wt%であるダイヤモンドコアビットを作
成し厚み200mmのコンクリ−トの壁を回転数700
rpm、加圧力25〜30kgf、切削距離5mとし、
湿式切削により実験を行った。
【0019】各焼結体チップについての切削試験を行っ
た結果、まず従来の均一にダイヤモンド砥粒をボンドに
分布させた焼結体チップについて実験した結果、焼結体
チップのチップ高さは±0.5mm、1m切削当りのチ
ップ摩耗量は0.5mm/mであり、平均切削速度は6
5mm/min、チップ厚さは2.3mmであった。一
方、実施例図1、2の本発明品は焼結体チップのチップ
高さは±0.1mm、1m切削当りのチップ摩耗量は
0.3mm/mであり、平均切削速度は73mm/mi
n、チップ厚さは2.5mmであった。
【0020】次に上記と同様にして2個のボンド層
1、A2に区分しダイヤモンド砥粒量をa1/a2≧2と
した焼結体チップについて実験した結果、焼結体チップ
のチップ高さは±0.3mm、1m切削当りのチップ摩
耗量は0.3mm/mであり、平均切削速度は60mm
/min、チップ厚さは2.5mmであり、従来のダイ
ヤモンドコアビットに比べ、切れ味は同等以上で、チッ
プ側面の摩耗は殆ど見られなかった。
【0021】焼結体チップを溝によって各ボンド層に区
分するほかに予めダイヤモンド含有量を変えた単独焼結
体チップを成形し、コアビットの回転方向に順にダイヤ
モンド含有量を増加させるようにする。この場合はダイ
ヤモンド含有量を2種類以上とし、単独焼結体チップの
ダイヤモンド含有量をそれぞれa1,a2とし、しかもa
1/a2≧2とした時の焼結体チップの配列は、コアビッ
ト端面に交互に並ぶことになる。3種類以上も同様にし
て配列し、a1,a2,…anを1つのブロックとしてこ
れを繰り返す。
【0022】焼結体チップの溝に溝幅0.5mm以上の
複数個の溝を構成することによって破壊された被削材の
切り粉、また欠損及び脱落したダイヤモンド砥粒が排出
される働きがある。溝幅を0.5mm以下とした場合切
り粉及び欠損・脱落したダイヤモンド砥粒が溝へ排出さ
れにくくなり次のボンド層(A2〜A3)に入り込み、切
削表面の摩耗、ダイヤモンド砥粒の脱落が著しく、摩耗
量は従来のもと変わらない。一方、溝幅が0.5mm以
上とした場合では焼結体チップの摩耗量が小さくなっ
た。この原因はダイヤモンド砥粒粒径に関係し、通常使
用されているダイヤモンド粒径0.3〜0.6mmであ
るので、溝の隙間から排出可能な限界値であると考え
る。よって、溝の下限幅は0.5mmとし、上限幅につ
いては焼結体チップ間の距離以下とする。また、上記溝
幅はコア径に関係なく溝幅が上限値以上の切削性能を得
ることはできない。
【0023】このことから切削表面部の摩耗量が均一に
なったこと、また側面部の耐摩耗性が向上したことなど
からコアビットの切削性能を上げることができた。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、被削材の切り粉や脱落
したダイヤモンド砥粒から受ける衝撃による切削表面部
の部分的な摩耗及び欠損の割合が減少し、また側面部の
耐摩耗性が向上したことなどから焼結体チップの長寿命
化、及びコアビットの切削性能を向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明になる焼結体チップを形成したダイモ
ンドコアビットの正面図である。
【図2】 本発明になる溝円弧形状焼結体チップを取付
けたダイヤモンドコアビットの一部斜視図である。
【図3】 従来のダイヤモンドコアビットの正面図であ
る。
【図4】 図3の一部断面図である。
【図5】 従来の焼結体チップ先端部が摩耗した断面図
である。
【図6】 図5より更に摩耗が進行した焼結体チップの
断面図である。
【符号の説明】
1はボディ基盤、2は焼結体チップ、3は溝、A1はボ
ンド層、A2はボンド層、Amは略中間ボンド層、An
はボンド層、a1はダイヤ砥粒量、a2はダイヤ砥粒量、
anはダイヤ砥粒量である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B28D 1/14 // B23B 51/04 S

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒のボディ基盤の全外周に環状にダイ
    ヤモンド砥粒と金属粉末からなる複数個の焼結体チップ
    を固着したダイヤモンドコアビットにおいて、前記焼結
    体チップに溝を形成し、且つ該溝によって区分されたボ
    ンド層のダイヤモンド砥粒量を変えることを特徴とする
    ダイヤモンドコアビット。
  2. 【請求項2】 前記焼結体チップにおいて、前記ダイヤ
    モンドコアビットが切削回転する方向順に複数個の前記
    溝によって区分された各ボンド層An(但しn=1〜
    n)を配列し、該各ボンド層のダイヤモンド砥粒量an
    (但しn=1〜n)を順次に増加させ、且つ略中間ボン
    ド層Amのダイヤモンド含有量amを2〜5wt%と
    し、ダイヤモンド砥粒量の割合をボンド層Anのダイヤ
    モンド含有量最大anが略中間ボンド層Amの2倍以上
    であることを特徴とする請求項1記載のダイヤモンドコ
    アビット。
  3. 【請求項3】 前記焼結体チップを区分する溝幅を0.
    5mm以上とすることを特徴とする請求項1記載のダイ
    ヤモンドコアビット。
  4. 【請求項4】 前記ダイヤモンドコアビットが切削回転
    する方向順に単独焼結体チップAn´(但しn=1〜
    n)を1ブロックとして数ブロックに配列し、該1ブロ
    ック中の単独焼結体チップのダイヤモンド含有量an
    (但しn=1〜n)を順次に増加させ、且つ略中間ボン
    ド層Amのダイヤモンド含有量amを2〜5wt%と
    し、ダイヤモンド砥粒量の割合をボンド層An´のダイ
    ヤモンド含有量最大anが略中間ボンド層Amの2倍以
    上であることを特徴とするダイヤモンドコアビット。
JP5587294A 1994-03-25 1994-03-25 ダイヤモンドコアビット Withdrawn JPH07266239A (ja)

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Legal Events

Date Code Title Description
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Effective date: 20010605