JPH08215912A - 油穴付工具およびその製造方法 - Google Patents
油穴付工具およびその製造方法Info
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- JPH08215912A JPH08215912A JP2206395A JP2206395A JPH08215912A JP H08215912 A JPH08215912 A JP H08215912A JP 2206395 A JP2206395 A JP 2206395A JP 2206395 A JP2206395 A JP 2206395A JP H08215912 A JPH08215912 A JP H08215912A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】強度や剛性に優れて耐折損性が向上するととも
に、工程および設備の簡素化を可能にする。 【構成】油穴付ドリル１０は、超硬またはサーメットで
構成された工具本体部１２と、焼結中に前記工具本体部
１２の原材料金属と反応し、あるいは該原材料金属に拡
散して油穴１４を形成する周面部から該工具本体部１２
内の所定の範囲にわたって設けられた高靭性化金属層１
８とを備える。
に、工程および設備の簡素化を可能にする。 【構成】油穴付ドリル１０は、超硬またはサーメットで
構成された工具本体部１２と、焼結中に前記工具本体部
１２の原材料金属と反応し、あるいは該原材料金属に拡
散して油穴１４を形成する周面部から該工具本体部１２
内の所定の範囲にわたって設けられた高靭性化金属層１
８とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、油穴が設けられたドリ
ル、リーマおよびエンドミル等の油穴付工具およびその
製造方法に関する。
ル、リーマおよびエンドミル等の油穴付工具およびその
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、切削工具として使用されるドリ
ル、リーマおよびエンドミル等による加工作業時におい
て、刃先を保護するための冷却用としておよび／または
切屑排出用として、切削油の供給が行われている。
ル、リーマおよびエンドミル等による加工作業時におい
て、刃先を保護するための冷却用としておよび／または
切屑排出用として、切削油の供給が行われている。
【０００３】通常、この種の作業は、加工面と刃先に向
かって切削油を供給することにより行われているが、加
工効率を向上させることを目的として、ドリル、リーマ
およびエンドミル等の工具自体に切削油を導出するため
の油穴を設けることが行われている。
かって切削油を供給することにより行われているが、加
工効率を向上させることを目的として、ドリル、リーマ
およびエンドミル等の工具自体に切削油を導出するため
の油穴を設けることが行われている。
【０００４】例えば、特開平４−２２８５０４号公報に
開示されているように、硬質材料粉末をバインダととも
にスラリー化して螺旋状の芯棒を配設した鋳型内に鋳込
んで成形品を成形し、脱脂した後に前記芯棒を除去して
さらに焼結する方法が知られている。
開示されているように、硬質材料粉末をバインダととも
にスラリー化して螺旋状の芯棒を配設した鋳型内に鋳込
んで成形品を成形し、脱脂した後に前記芯棒を除去して
さらに焼結する方法が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では、成形品から芯棒を除去することによって
油穴を形成するため、工具としてはその油穴の存在によ
り強度や剛性等が低下してしまい、折損し易いという問
題が指摘されている。さらに、油穴を形成するために芯
棒を引き抜く工程が必要となり、特に、上記の従来技術
では、この芯棒が螺旋状であるために特別な設備が必要
となり、設備費の高騰が惹起され易い。
従来技術では、成形品から芯棒を除去することによって
油穴を形成するため、工具としてはその油穴の存在によ
り強度や剛性等が低下してしまい、折損し易いという問
題が指摘されている。さらに、油穴を形成するために芯
棒を引き抜く工程が必要となり、特に、上記の従来技術
では、この芯棒が螺旋状であるために特別な設備が必要
となり、設備費の高騰が惹起され易い。
【０００６】本発明は、この種の問題を解決するもので
あり、強度や剛性に優れて耐折損性が向上するととも
に、工程および設備の簡素化が可能な油穴付工具および
その製造方法を提供することを目的とする。
あり、強度や剛性に優れて耐折損性が向上するととも
に、工程および設備の簡素化が可能な油穴付工具および
その製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明は、油穴が設けられたドリル、リーマおよ
びエンドミル等の油穴付工具であって、超硬またはサー
メットで構成された工具本体部と、焼結中に前記工具本
体部の原材料金属と反応し、あるいは該原材料金属に拡
散して前記油穴を形成する周面部から該工具本体部内の
所定の範囲にわたって設けられた高靭性化金属層と、を
備えることを特徴とする。
めに、本発明は、油穴が設けられたドリル、リーマおよ
びエンドミル等の油穴付工具であって、超硬またはサー
メットで構成された工具本体部と、焼結中に前記工具本
体部の原材料金属と反応し、あるいは該原材料金属に拡
散して前記油穴を形成する周面部から該工具本体部内の
所定の範囲にわたって設けられた高靭性化金属層と、を
備えることを特徴とする。
【０００８】さらに、本発明は、油穴が設けられたドリ
ル、リーマおよびエンドミル等の油穴付工具の製造方法
であって、焼結中に原材料金属と反応して金属間化合物
を生成する成分、あるいは該結合層金属に拡散する成分
を有した油穴形成用芯材を得る工程と、前記芯材を成形
型内の油穴相当部に配置させるとともに、該成形型内に
前記原材料金属粉末を充填して成形体を得る工程と、前
記成形体を焼結する工程と、を有することを特徴とす
る。
ル、リーマおよびエンドミル等の油穴付工具の製造方法
であって、焼結中に原材料金属と反応して金属間化合物
を生成する成分、あるいは該結合層金属に拡散する成分
を有した油穴形成用芯材を得る工程と、前記芯材を成形
型内の油穴相当部に配置させるとともに、該成形型内に
前記原材料金属粉末を充填して成形体を得る工程と、前
記成形体を焼結する工程と、を有することを特徴とす
る。
【０００９】
【作用】超硬やサーメットは、本来、セラミックスと金
属の複合材であり、その成分比を変化させることにより
その物性を容易に変えることができる。超硬およびサー
メットでは、通常の金属量は６ｗｔ％以下程度である
が、この金属量が１５ｗｔ％、２５ｗｔ％と増加するに
従って強度は増加し、１〜２ＧＰａのものが３〜４ＧＰ
ａと変化する。この金属量の増加は、さらに靭性の増加
を招来するが、逆に剛性が低下してしまう。図１は、Ｗ
ＣとＣｏの量比を変えたときの強度および靭性の変化が
示されている。従って、折れ難くかつ切削性のよい油穴
付工具を得るためには、表面が従来組成で、しかも内部
が強靱なものである必要がある。
属の複合材であり、その成分比を変化させることにより
その物性を容易に変えることができる。超硬およびサー
メットでは、通常の金属量は６ｗｔ％以下程度である
が、この金属量が１５ｗｔ％、２５ｗｔ％と増加するに
従って強度は増加し、１〜２ＧＰａのものが３〜４ＧＰ
ａと変化する。この金属量の増加は、さらに靭性の増加
を招来するが、逆に剛性が低下してしまう。図１は、Ｗ
ＣとＣｏの量比を変えたときの強度および靭性の変化が
示されている。従って、折れ難くかつ切削性のよい油穴
付工具を得るためには、表面が従来組成で、しかも内部
が強靱なものである必要がある。
【００１０】ここで、仮焼結や焼結の際、超硬やサーメ
ットの結合層金属（原材料金属）と反応乃至拡散し、脆
化させずに高強度化および高靭性化させることができる
ものについて考察すると、超硬については、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｃｕ、Ｗ、ＣｒおよびＶ等の金属があ
る。
ットの結合層金属（原材料金属）と反応乃至拡散し、脆
化させずに高強度化および高靭性化させることができる
ものについて考察すると、超硬については、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｃｕ、Ｗ、ＣｒおよびＶ等の金属があ
る。
【００１１】しかしながら、ＣｒやＶは、脆化傾向を示
し易く、しかも超硬の仮焼結や焼結温度で十分に拡散せ
ず、界面剥離し易いという傾向を示すために除外した。
また、Ｗは、成分拡散がある程度進行するものの、ＷＣ
の脱炭があり、ポーラス化したり物性値の大きな低下を
招くとともに、油穴に相当する大きさのＷの棒やパイプ
が高価であり、大幅なコスト高となるために除外した。
し易く、しかも超硬の仮焼結や焼結温度で十分に拡散せ
ず、界面剥離し易いという傾向を示すために除外した。
また、Ｗは、成分拡散がある程度進行するものの、ＷＣ
の脱炭があり、ポーラス化したり物性値の大きな低下を
招くとともに、油穴に相当する大きさのＷの棒やパイプ
が高価であり、大幅なコスト高となるために除外した。
【００１２】Ｃｕは、超硬の結合層金属であるＣｏと金
属間化合物を形成するが、通常の金属間化合物のように
脆くはなく、強度上に多少の低下はあるものの、靭性の
向上が期待される。また、サーメットの金属層金属であ
るＮｉとは全率固溶し、強度的に優れた物性を有する合
金を形成する。
属間化合物を形成するが、通常の金属間化合物のように
脆くはなく、強度上に多少の低下はあるものの、靭性の
向上が期待される。また、サーメットの金属層金属であ
るＮｉとは全率固溶し、強度的に優れた物性を有する合
金を形成する。
【００１３】Ｃｏ、ＦｅおよびＮｉは、同族元素であ
り、焼結温度や拡散定数も近似しており、油穴に対応し
て配置される棒状乃至パイプ状の芯材の拡散によって相
対的な金属量を増加させることができる。
り、焼結温度や拡散定数も近似しており、油穴に対応し
て配置される棒状乃至パイプ状の芯材の拡散によって相
対的な金属量を増加させることができる。
【００１４】ところで、油穴を設けるとともに超硬およ
びサーメットの欠点である脆さを改善するためには、内
部の金属量を増加させればよいが、界面が存在すると、
熱的物性や機械的物性が変化して応力集中が生じ易くな
るため、組成および物性を傾斜的に変化させることが望
ましい。
びサーメットの欠点である脆さを改善するためには、内
部の金属量を増加させればよいが、界面が存在すると、
熱的物性や機械的物性が変化して応力集中が生じ易くな
るため、組成および物性を傾斜的に変化させることが望
ましい。
【００１５】本発明では、焼結中の成分拡散または反応
により傾斜的な組成を得ると同時に傾斜的な物性を得る
ものであり、この観点から使用可能な金属が限定され
る。すなわち、超硬やサーメットの収縮や成分拡散と同
時に、配置された棒状乃至パイプ状の芯材成分が拡散ま
たは反応し緻密化していくものでなければならない。
により傾斜的な組成を得ると同時に傾斜的な物性を得る
ものであり、この観点から使用可能な金属が限定され
る。すなわち、超硬やサーメットの収縮や成分拡散と同
時に、配置された棒状乃至パイプ状の芯材成分が拡散ま
たは反応し緻密化していくものでなければならない。
【００１６】上記の条件を満たすものとしては、前述し
たＣｕ、Ｎｉ、ＣｏおよびＦｅ以外では、Ｍｏ、Ｚｒ、
ＳｉおよびＴｉが該当する。
たＣｕ、Ｎｉ、ＣｏおよびＦｅ以外では、Ｍｏ、Ｚｒ、
ＳｉおよびＴｉが該当する。
【００１７】Ｍｏは、結合層金属の主体であるＦｅ、Ｃ
ｏおよびＮｉと反応し易く、固溶体を形成し、熱処理に
よって粒界に炭化物等を析出したり、金属間化合物を形
成して結合層金属を強化する。なお、量的な問題で脆性
が増すことがあるが、カーボンコントロールによって硬
質層のＷ成分やＴｉ成分とも結合させて強固なものが得
られる。
ｏおよびＮｉと反応し易く、固溶体を形成し、熱処理に
よって粒界に炭化物等を析出したり、金属間化合物を形
成して結合層金属を強化する。なお、量的な問題で脆性
が増すことがあるが、カーボンコントロールによって硬
質層のＷ成分やＴｉ成分とも結合させて強固なものが得
られる。
【００１８】金属Ｓｉは、０．１〜０．３ｗｔ％の範囲
内においては、結合層金属を強化し得るが、この範囲に
量をコントロールしながら傾斜組成を得ることは困難で
あり、除外した。また、Ｔｉは、炭化物や窒化物等の微
細析出が相当に困難であり、表面酸化等の問題が多く、
不良率が高くなり、除外した。
内においては、結合層金属を強化し得るが、この範囲に
量をコントロールしながら傾斜組成を得ることは困難で
あり、除外した。また、Ｔｉは、炭化物や窒化物等の微
細析出が相当に困難であり、表面酸化等の問題が多く、
不良率が高くなり、除外した。
【００１９】Ｚｒは、ＳｉやＴｉと同族元素であって、
扱いが難しいものと想定されたが、拡散温度も低く、か
つ単独で粒界に析出する。また、一部は結合層金属とも
反応し、さらに硬質層のＷ化合物やＴｉ化合物とも反応
して高強度でかつ強靱なものが得られた。
扱いが難しいものと想定されたが、拡散温度も低く、か
つ単独で粒界に析出する。また、一部は結合層金属とも
反応し、さらに硬質層のＷ化合物やＴｉ化合物とも反応
して高強度でかつ強靱なものが得られた。
【００２０】上記の考察より、実際に使用できるものと
しては、超硬ではＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、ＣｕおよびＺｒと
なり、また、サーメットでも同一の金属が該当した。
しては、超硬ではＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、ＣｕおよびＺｒと
なり、また、サーメットでも同一の金属が該当した。
【００２１】これらの金属と超硬の主成分であるＣｏ、
ＷＣ並びにサーメットの主成分であるＮｉ、ＴｉＣの実
際の焼結温度である１３５０℃〜１３８０℃における反
応生成配分比を想定し、その強度と靭性を測定した。そ
の結果が、図２〜図９に示されている。
ＷＣ並びにサーメットの主成分であるＮｉ、ＴｉＣの実
際の焼結温度である１３５０℃〜１３８０℃における反
応生成配分比を想定し、その強度と靭性を測定した。そ
の結果が、図２〜図９に示されている。
【００２２】次いで、芯材としては、棒状乃至パイプ状
のものが使用される。すなわち、拡散の速いＣｕ等で
は、油穴相当部に棒状芯材を配置しておいても確実に拡
散が遂行される一方、拡散の遅いＺｒ等では、棒状芯材
を用いると、その一部が残ってしまうため、始めから液
が流通され得るパイプ状芯材を用いる。
のものが使用される。すなわち、拡散の速いＣｕ等で
は、油穴相当部に棒状芯材を配置しておいても確実に拡
散が遂行される一方、拡散の遅いＺｒ等では、棒状芯材
を用いると、その一部が残ってしまうため、始めから液
が流通され得るパイプ状芯材を用いる。
【００２３】本発明に係る工具は、金型内静水圧加圧成
形法により成形される。通常採用されている射出成形や
加圧成形では、芯材と粉末の界面で微妙な圧力分布が生
じ、クラックの発生や不均一拡散による変形が惹起され
るとともに、成形助材あるいはバインダとして添加され
る有機樹脂等の分解温度と芯材の拡散温度とが近似する
ことにより、拡散が確実に遂行されない。
形法により成形される。通常採用されている射出成形や
加圧成形では、芯材と粉末の界面で微妙な圧力分布が生
じ、クラックの発生や不均一拡散による変形が惹起され
るとともに、成形助材あるいはバインダとして添加され
る有機樹脂等の分解温度と芯材の拡散温度とが近似する
ことにより、拡散が確実に遂行されない。
【００２４】そこで、粉粒体状の原材料に液状添加剤を
加えて混合物を得た後、この混合物を一軸加圧成形して
余分な液状添加剤を除去しつつ予備成形体を成形する金
型内静水圧加圧成形法（特開平４−２１１９４号参照）
が採用される。この成形法では、成形中の圧力の伝達媒
体が液体（液状添加剤）であるため、キャビテイ内の圧
力の均質性が高く、成形の密度むらが極めて小さくな
る。さらに、液状添加剤は、通常低沸点のアルコール、
アルカンまたはアルケン類のみであり、２００℃程度で
殆ど除去されてしまう。これに対して、芯材の成分金属
および超硬やサーメットの結合層金属、硬質層セラミッ
クスとの反応開始温度は、略４００℃程度であり、液状
添加剤の影響はなく、想定した反応が生ずる。
加えて混合物を得た後、この混合物を一軸加圧成形して
余分な液状添加剤を除去しつつ予備成形体を成形する金
型内静水圧加圧成形法（特開平４−２１１９４号参照）
が採用される。この成形法では、成形中の圧力の伝達媒
体が液体（液状添加剤）であるため、キャビテイ内の圧
力の均質性が高く、成形の密度むらが極めて小さくな
る。さらに、液状添加剤は、通常低沸点のアルコール、
アルカンまたはアルケン類のみであり、２００℃程度で
殆ど除去されてしまう。これに対して、芯材の成分金属
および超硬やサーメットの結合層金属、硬質層セラミッ
クスとの反応開始温度は、略４００℃程度であり、液状
添加剤の影響はなく、想定した反応が生ずる。
【００２５】
【実施例】本発明に係る油穴付工具およびその製造方法
について実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら、以
下詳細に説明する。実施例１ 図１０において、参照符号１０は、実施例１に係る油穴
付工具、例えば、油穴付ドリルを示す。この油穴付ドリ
ル１０は、超硬またはサーメットで構成された工具本体
部１２を備え、この工具本体部１２内には軸線方向に延
在して所定の直径を有する油穴１４が形成されており、
この油穴１４の先端側には、前記工具本体部１２の刃先
部分から外方に開放される複数の噴射口１６が連通す
る。油穴１４を形成する周面部から工具本体部１２内に
所定の範囲にわたり、焼結中に前記工具本体部１２の結
合層金属（原材料金属）と反応し、あるいは該結合層金
属に拡散して高靭性化金属層１８が設けられている。
について実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら、以
下詳細に説明する。実施例１ 図１０において、参照符号１０は、実施例１に係る油穴
付工具、例えば、油穴付ドリルを示す。この油穴付ドリ
ル１０は、超硬またはサーメットで構成された工具本体
部１２を備え、この工具本体部１２内には軸線方向に延
在して所定の直径を有する油穴１４が形成されており、
この油穴１４の先端側には、前記工具本体部１２の刃先
部分から外方に開放される複数の噴射口１６が連通す
る。油穴１４を形成する周面部から工具本体部１２内に
所定の範囲にわたり、焼結中に前記工具本体部１２の結
合層金属（原材料金属）と反応し、あるいは該結合層金
属に拡散して高靭性化金属層１８が設けられている。
【００２６】図１１には、実施例１に係る油穴付ドリル
１０を製造するための金型装置２０が示されている。金
型装置２０は、主金型２２と下部パンチ２４と上部パン
チ２６とを備え、前記主金型２２、下部パンチ２４およ
び上部パンチ２６により油穴付ドリル１０の形状に対応
するキャビテイ２８が形成される。
１０を製造するための金型装置２０が示されている。金
型装置２０は、主金型２２と下部パンチ２４と上部パン
チ２６とを備え、前記主金型２２、下部パンチ２４およ
び上部パンチ２６により油穴付ドリル１０の形状に対応
するキャビテイ２８が形成される。
【００２７】次に、このように構成される金型装置２０
を用いて油穴付ドリル１０を製造する方法について説明
する。
を用いて油穴付ドリル１０を製造する方法について説明
する。
【００２８】先ず、油穴形成用芯材３０として、Ｃｕ、
Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｚｒの純金属乃至はそれぞれの合金
からなる棒材乃至パイプ材を用意し、この芯材３０が、
ＪＩＳ Ｋ−１０相当の組成配合の粉末３２とともに金
型装置２０のキャビテイ２８内に配置される。
Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｚｒの純金属乃至はそれぞれの合金
からなる棒材乃至パイプ材を用意し、この芯材３０が、
ＪＩＳ Ｋ−１０相当の組成配合の粉末３２とともに金
型装置２０のキャビテイ２８内に配置される。
【００２９】ＪＩＳ Ｋ−１０相当品の化学組成および
粉末粒度は、平均粒径２μｍのＷＣが９１重量％、平均
粒径１．５μｍのＴａＣが２重量％、平均粒径１．５μ
ｍのＮｂＣが１重量％、および平均粒径０．６ｍｍのＣ
ｏが６重量％ずつ添加され、十分に湿式混合された。こ
の混合された原料粉末に、液体成分として３重量％程度
のアルコールが添加された。このアルコール量は、体積
に換算するとおおよそ５７％程度の液量となり、成形さ
れた粉末の密度が相対密度で５０〜５６％程度であるこ
とから、空隙量よりも多めの添加となっている。
粉末粒度は、平均粒径２μｍのＷＣが９１重量％、平均
粒径１．５μｍのＴａＣが２重量％、平均粒径１．５μ
ｍのＮｂＣが１重量％、および平均粒径０．６ｍｍのＣ
ｏが６重量％ずつ添加され、十分に湿式混合された。こ
の混合された原料粉末に、液体成分として３重量％程度
のアルコールが添加された。このアルコール量は、体積
に換算するとおおよそ５７％程度の液量となり、成形さ
れた粉末の密度が相対密度で５０〜５６％程度であるこ
とから、空隙量よりも多めの添加となっている。
【００３０】そこで、キャビテイ２８の油穴相当部に対
応して芯材３０が配置されるとともに、アルコール添加
後の原料粉末がこのキャビテイ２８に充填され、主金型
２２、下部パンチ２４および上部パンチ２６により金型
内静水圧加圧成形法が施され、φ１２．４×１００ｍｍ
の油穴付ドリル１０が成形された。なお、芯材３０は、
φ１．６ｍｍに設定されていた。
応して芯材３０が配置されるとともに、アルコール添加
後の原料粉末がこのキャビテイ２８に充填され、主金型
２２、下部パンチ２４および上部パンチ２６により金型
内静水圧加圧成形法が施され、φ１２．４×１００ｍｍ
の油穴付ドリル１０が成形された。なお、芯材３０は、
φ１．６ｍｍに設定されていた。
【００３１】成形後に、５０℃で４時間加熱することに
よりアルコールが除去された成形体に仮焼結処理が施さ
れた。この仮焼結処理は、炉中において、１０℃／ｍｉ
ｎの昇温速度で温度を上げながら窒素ガスを流通し、４
５０℃で１５分間および６５０℃で３０分間ずつ保持し
た後、１０００℃まで昇温して３０分間保持することに
より行われた。なお、Ｃｕ以外の芯材３０を用いた場合
には、１０００℃の代わりに１１００℃まで昇温して２
０分間保持した。
よりアルコールが除去された成形体に仮焼結処理が施さ
れた。この仮焼結処理は、炉中において、１０℃／ｍｉ
ｎの昇温速度で温度を上げながら窒素ガスを流通し、４
５０℃で１５分間および６５０℃で３０分間ずつ保持し
た後、１０００℃まで昇温して３０分間保持することに
より行われた。なお、Ｃｕ以外の芯材３０を用いた場合
には、１０００℃の代わりに１１００℃まで昇温して２
０分間保持した。
【００３２】仮焼結体は、炉から取り出された後、ドリ
ルに対応する粗形状加工が施されるとともに、噴射口１
６が機械加工により形成された。この仮焼結体は、再び
炉内に配置され、真空下で同様に、１０℃／ｍｉｎの昇
温速度で１３４０℃まで昇温された後、３０分間保持さ
れ、次いで、窒素ガスが炉内に導入されてこの窒素ガス
圧下１ｂａｒにて１３８０℃で９０分間保持された後、
炉冷された。
ルに対応する粗形状加工が施されるとともに、噴射口１
６が機械加工により形成された。この仮焼結体は、再び
炉内に配置され、真空下で同様に、１０℃／ｍｉｎの昇
温速度で１３４０℃まで昇温された後、３０分間保持さ
れ、次いで、窒素ガスが炉内に導入されてこの窒素ガス
圧下１ｂａｒにて１３８０℃で９０分間保持された後、
炉冷された。
【００３３】これにより、芯材３０は、焼結中に超硬ま
たはサーメットの結合層金属と反応して、あるいはこの
結合層金属に拡散して高靭性化金属層１８が得られると
同時に、前記芯材３０に対応して油穴１４が形成され
た。
たはサーメットの結合層金属と反応して、あるいはこの
結合層金属に拡散して高靭性化金属層１８が得られると
同時に、前記芯材３０に対応して油穴１４が形成され
た。
【００３４】これを、超硬で構成される工具本体部１２
とＣｕで構成される芯材３０とを用いて説明する。図１
２に示すように、油穴１４に対応して配置されたＣｕ
（芯材３０）は、超硬の結合層金属であるＷＣ−Ｃｏ内
に拡散し、この油穴１４を形成する周面部から工具本体
部１２内に向かって傾斜的にその拡散量（濃度）が変化
している。従って、油穴付ドリル１０は、表面が従来と
同様に、ＷＣ−Ｃｏによる組成で強度が高く、かつ内部
がＣｕを多く含んで強靱なものとなっている。
とＣｕで構成される芯材３０とを用いて説明する。図１
２に示すように、油穴１４に対応して配置されたＣｕ
（芯材３０）は、超硬の結合層金属であるＷＣ−Ｃｏ内
に拡散し、この油穴１４を形成する周面部から工具本体
部１２内に向かって傾斜的にその拡散量（濃度）が変化
している。従って、油穴付ドリル１０は、表面が従来と
同様に、ＷＣ−Ｃｏによる組成で強度が高く、かつ内部
がＣｕを多く含んで強靱なものとなっている。
【００３５】次いで、得られた焼結体を中央部で切断
し、表面研磨を施した後に芯材３０の未拡散厚さを測定
するとともに、曲げ強度および破壊靭性値を測定した。
その結果が表１に示されている。なお、靭性値の測定
は、シェブロンノッチ（ChevronNotch ）法に準拠して
行われた。
し、表面研磨を施した後に芯材３０の未拡散厚さを測定
するとともに、曲げ強度および破壊靭性値を測定した。
その結果が表１に示されている。なお、靭性値の測定
は、シェブロンノッチ（ChevronNotch ）法に準拠して
行われた。
【００３６】
【表１】
【００３７】また、この表１には、切削性能試験とし
て、Ｓｉ含量１６ｗｔ％のアルミ材を用意し、その穴開
け加工を行い、その結果も併せて示されている。比較例
は、市販材のＫ−１０相当品を使用した。
て、Ｓｉ含量１６ｗｔ％のアルミ材を用意し、その穴開
け加工を行い、その結果も併せて示されている。比較例
は、市販材のＫ−１０相当品を使用した。
【００３８】曲げ強度については、機械加工により油穴
を形成したものに比べて高い値となり、また、性能にお
ける切削テストでの刃先摩耗は、機械加工により油穴を
形成したものと略同一の結果であった。
を形成したものに比べて高い値となり、また、性能にお
ける切削テストでの刃先摩耗は、機械加工により油穴を
形成したものと略同一の結果であった。
【００３９】表１に示すように、芯材３０を用いた実験
例（Ｎｏ．２〜１０）では、市販材（Ｎｏ．１）に比べ
て破壊靭性値が相当に向上しており、油穴付ドリル１０
として実際に使用する際の折損が低減されるという顕著
な効果が得られた。
例（Ｎｏ．２〜１０）では、市販材（Ｎｏ．１）に比べ
て破壊靭性値が相当に向上しており、油穴付ドリル１０
として実際に使用する際の折損が低減されるという顕著
な効果が得られた。
【００４０】なお、実施例１では、工具として油穴付ド
リル１０を用いて説明したが、油穴付リーマや油穴付エ
ンドミル等の種々の工具に対応可能であることは勿論で
ある。実施例２ この実施例２では、粉末３２として、実施例１のＪＩＳ
Ｋ−１０相当の組成配合に代わり、超微粒子の組成配
合が採用され、その他については上記の実施例１と同様
である。超微粒子の化学組成および粉末粒度は、Ｃｏが
１１重量％、平均粒径０．４μｍのＷＣが８５重量％、
平均粒径０．６μｍのＴａＣが１重量％、および平均粒
径０．８μｍのＮｂＣが２重量％であり、これらが原料
粉末３２として使用された。
リル１０を用いて説明したが、油穴付リーマや油穴付エ
ンドミル等の種々の工具に対応可能であることは勿論で
ある。実施例２ この実施例２では、粉末３２として、実施例１のＪＩＳ
Ｋ−１０相当の組成配合に代わり、超微粒子の組成配
合が採用され、その他については上記の実施例１と同様
である。超微粒子の化学組成および粉末粒度は、Ｃｏが
１１重量％、平均粒径０．４μｍのＷＣが８５重量％、
平均粒径０．６μｍのＴａＣが１重量％、および平均粒
径０．８μｍのＮｂＣが２重量％であり、これらが原料
粉末３２として使用された。
【００４１】表２は、超微粒子の組成配合からなる粉末
３２を用いて得られた焼結体を用い、表１と同様の測定
を行った結果を示している。
３２を用いて得られた焼結体を用い、表１と同様の測定
を行った結果を示している。
【００４２】
【表２】
【００４３】これにより、実施例２では、実施例１と同
様に、芯材３０を用いないものに比べて破壊靭性値の顕
著な向上が認められ、強度、剛性および耐折損性に優れ
るとともに、効率的に製造することができるという効果
が得られた。
様に、芯材３０を用いないものに比べて破壊靭性値の顕
著な向上が認められ、強度、剛性および耐折損性に優れ
るとともに、効率的に製造することができるという効果
が得られた。
【００４４】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る油穴付工具
では、油穴周面部から工具本体部内の所定の範囲にわた
って高靭性化金属層が設けられるため、油穴の存在にも
係わらず、強度および剛性に優れるとともに、耐折損性
が向上する。
では、油穴周面部から工具本体部内の所定の範囲にわた
って高靭性化金属層が設けられるため、油穴の存在にも
係わらず、強度および剛性に優れるとともに、耐折損性
が向上する。
【００４５】さらに、本発明に係る油穴付工具の製造方
法では、成形型内の油穴相当部に芯材を配して成形体を
得た後、焼結することにより、前記芯材が原材料金属と
反応し、あるいは該原材料金属に拡散して油穴が形成さ
れる。このため、製造工程が一挙に簡素化するという効
果がある。
法では、成形型内の油穴相当部に芯材を配して成形体を
得た後、焼結することにより、前記芯材が原材料金属と
反応し、あるいは該原材料金属に拡散して油穴が形成さ
れる。このため、製造工程が一挙に簡素化するという効
果がある。
【図１】ＷＣ−Ｃｏ系の曲げ強度および破壊靭性値とＣ
ｏ量の関係図である。
ｏ量の関係図である。
【図２】超硬系のＣｕ量による曲げ強度と破壊靭性値の
関係図である。
関係図である。
【図３】サーメット系のＣｕ量による曲げ強度と破壊靭
性値の関係図である。
性値の関係図である。
【図４】超硬系のＦｅ量による曲げ強度と破壊靭性値の
関係図である。
関係図である。
【図５】サーメット系のＦｅ量による曲げ強度と破壊靭
性値の関係図である。
性値の関係図である。
【図６】超硬系のＮｉ量による曲げ強度と破壊靭性値の
関係図である。
関係図である。
【図７】サーメット系のＮｉ量による曲げ強度と破壊靭
性値の関係図である。
性値の関係図である。
【図８】超硬系のＺｒ量による曲げ強度と破壊靭性値の
関係図である。
関係図である。
【図９】サーメット系のＺｒ量による曲げ強度と破壊靭
性値の関係図である。
性値の関係図である。
【図１０】本発明に係る油穴付ドリルの縦断説明図であ
る。
る。
【図１１】前記油穴付ドリルを成形するための金型装置
の概略説明図である。
の概略説明図である。
【図１２】前記油穴付ドリルの内部組成を示す説明図で
ある。
ある。
１０…油穴付ドリル １２…工具本体部 １４…油穴 １６…噴射口 １８…高靭性化金属層 ２０…金型装置 ２８…キャビテイ
フロントページの続き (72)発明者 大石 哲也 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】油穴が設けられたドリル、リーマおよびエ
ンドミル等の油穴付工具であって、 超硬またはサーメットで構成された工具本体部と、 焼結中に前記工具本体部の原材料金属と反応し、あるい
は該原材料金属に拡散して前記油穴を形成する周面部か
ら該工具本体部内の所定の範囲にわたって設けられた高
靭性化金属層と、 を備えることを特徴とする油穴付工具。 - 【請求項２】油穴が設けられたドリル、リーマおよびエ
ンドミル等の油穴付工具の製造方法であって、 焼結中に原材料金属と反応して金属間化合物を生成する
成分、あるいは該結合層金属に拡散する成分を有した油
穴形成用芯材を得る工程と、 前記芯材を成形型内の油穴相当部に配置させるととも
に、該成形型内に前記原材料金属粉末を充填して成形体
を得る工程と、 前記成形体を焼結する工程と、 を有することを特徴とする油穴付工具の製造方法。 - 【請求項３】請求項２記載の方法において、前記原材料
金属粉末は、超硬またはサーメットを構成する金属粉末
であることを特徴とする油穴付工具の製造方法。 - 【請求項４】請求項２または３記載の方法において、前
記芯材は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｚｒまたは
それぞれの合金のいずれかであることを特徴とする油穴
付工具の製造方法。 - 【請求項５】請求項２記載の方法において、前記成形体
は、金型内静水圧加圧成形法により成形されることを特
徴とする油穴付工具の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02206395A JP3250193B2 (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 油穴付工具およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02206395A JP3250193B2 (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 油穴付工具およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08215912A true JPH08215912A (ja) | 1996-08-27 |
| JP3250193B2 JP3250193B2 (ja) | 2002-01-28 |
Family
ID=12072451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02206395A Expired - Fee Related JP3250193B2 (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 油穴付工具およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3250193B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005081640A2 (ja) * | 2004-02-20 | 2005-09-09 | Yoshinobu Kobayashi | 金属粉末の成型法 |
| KR100932966B1 (ko) * | 2008-11-04 | 2009-12-21 | 주식회사 쎄타텍 | 회전공구 및 그 제조방법 |
| JP2013000819A (ja) * | 2011-06-14 | 2013-01-07 | Kyocera Corp | ドリル用ブランクおよびドリル |
| CN110587230A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-12-20 | 常州兴力机车车辆配件有限公司 | 蜗轮盘四定位孔无扩加深钻削工艺 |
| CN111791314A (zh) * | 2020-08-21 | 2020-10-20 | 宁波猎知乐科技咨询有限公司 | 一种用于室内防水强化模压木门的锁孔钻机 |
| AT18124U1 (de) * | 2023-01-11 | 2024-02-15 | Ceratizit Austria Gmbh | Werkzeuggrundkörper |
-
1995
- 1995-02-09 JP JP02206395A patent/JP3250193B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005081640A2 (ja) * | 2004-02-20 | 2005-09-09 | Yoshinobu Kobayashi | 金属粉末の成型法 |
| WO2005081640A3 (ja) * | 2004-02-20 | 2005-11-03 | Yoshinobu Kobayashi | 金属粉末の成型法 |
| KR100932966B1 (ko) * | 2008-11-04 | 2009-12-21 | 주식회사 쎄타텍 | 회전공구 및 그 제조방법 |
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| CN111791314A (zh) * | 2020-08-21 | 2020-10-20 | 宁波猎知乐科技咨询有限公司 | 一种用于室内防水强化模压木门的锁孔钻机 |
| AT18124U1 (de) * | 2023-01-11 | 2024-02-15 | Ceratizit Austria Gmbh | Werkzeuggrundkörper |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3250193B2 (ja) | 2002-01-28 |
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