JPH0885012A

JPH0885012A - 回転切削工具、同工具用超高圧焼結体ねじれチップ及びその工具、チップの製造方法

Info

Publication number: JPH0885012A
Application number: JP7100903A
Authority: JP
Inventors: Makoto Abe; 阿部　　誠
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1994-07-06
Filing date: 1995-04-25
Publication date: 1996-04-02
Also published as: DE69509600D1; US5807032A; DE69509600T2; EP0695596B1; KR960003868A; KR100210432B1; EP0695596A1

Abstract

(57)【要約】【目的】超高圧焼結体から成る台金の無いねじれチッ
プを工具本体に鑞付け法で固着することを可能ならし
め、ねじれ角の大きな超高圧焼結体ねじれチップで切刃
を構成した高性能、高加工精度、長寿命の回転切削工具
を低コストで製造できるようにする。【構成】台金を含まない超高圧焼結体チップ１の工具
本体２に対する固着を、Ｔｉ含有活性銀鑞材を用いて真
空中で鑞付けする方法によって行う。この方法であれ
ば、Ｔｉ含有活性銀鑞材の接着層３を介してチップ１が
工具本体２に強固に固着し、チップがねじれチップであ
っても外れることがない。また、台金が不要であるので
チップ製造の歩留まりの向上、製造効率の向上、工具加
工代の削減、生産性向上等を実現でき、製造コスト引下
げの目的が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超高圧焼結体のねじれ
チップから成るねじれ刃を備えたスパイラルエンドミ
ル、スパイラルリーマ、ドリルなどの回転切削工具と同
工具用の超高圧焼結体チップ及びその工具とチップを安
価に作るための製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ねじれ角の大きなねじれ刃を有する回転
切削工具は、先行刃が被削材から離れる前に後続刃が被
削材に喰付くなどの作用により切削性能に優れ、高精度
加工ができる。

【０００３】ところが、一般的なこの種回転切削工具
は、刃のねじれ角を大きくすると切刃材質が超高圧焼結
体に比べて耐摩耗性に劣る超硬合金や高速度鋼などに規
制され、切刃の摩耗が著しくて高加工精度を長時間維持
するのが難しい。

【０００４】一方、ダイヤモンド、高圧相型窒化硼素、
或いはそれ等の混合物の粉体を超高圧下で焼結して作ら
れる超高圧焼結体は、耐摩耗性に優れるが、この超高圧
焼結体をねじれ刃として用いるには、いくつかの問題を
解決しなければならない。

【０００５】即ち、超高圧焼結体は、通常、図３に示す
ような平板状に製作されるが、超硬合金台金１７を一体
化してあるこの平板状複合材料１５は、一般に超高圧焼
結体１６の厚みが１mm以下に制限され、この厚みによる
制約から、その平板状複合材料１５からねじれチップを
切り出す場合にはねじれ角が５°以下に制限され、切削
性能がさほど高まらない。

【０００６】そこで、特開平３−２７７４１２号は、母
材焼結体にねじれ凹溝を設けてその溝に高圧焼結の原料
粉末を充填し、これを焼結して同時に母材焼結体に固着
させる技術を提案している。

【０００７】また、本出願人も、台金を芯材にしてその
外周に超高圧焼結体を一体化して設けてある円柱状或い
は円筒状の素材から、素材外周面と交わる２つのねじれ
面を幅方向両端のカット面として素材の一部を縦割り状
態に切り出すことによりねじれ角設定の規制を無くす技
術を特開平３−１０７０７号で提案している。

【０００８】なお、従来の超高圧焼結体チップは、超高
圧焼結体を焼結後に工具本体に接合する技術が無かった
ため、殆どの場合台金付きとし、この台金を工具本体に
鑞付けする方法を採っている。ダイヤモンド焼結体や立
方晶型窒化硼素焼結体は、通常超硬合金の鑞付け用とし
て使用されるＪＩＳ規格ＢＡｇ−３相当の鑞材との濡れ
性が悪く、通常の気中鑞付けでは接合できない。そこ
で、製造時に超硬合金製の台金を一体化しておき、この
台金を気中鑞付けすることによって焼結体チップを工具
本体に固着している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】特開平３−２７７４１
２号公報に開示の技術は、母材焼結体を工具本体として
使用するのでチップの焼結後の接合が不要である。ま
た、凹溝のねじれ角を自由に設定できるので切刃のリー
ド角も規制されないが、この技術ではチップの製造効率
が悪く、また、工具に仕上げる際の母材焼結体の加工代
が多くて加工コストが非常に高くつく。さらに、加工時
間が長くなり生産性も高め難い。

【００１０】一方、本出願人提案の特開平３−１０７０
７号公報に開示の技術は、１個の素材から工具数本分の
複数のねじれチップを切り出すことができ、また、工具
本体はねじれ溝やチップ座を焼入れや焼結を行う前に加
工しておくことができるのでチップ接合後の加工代も減
らし得る。

【００１１】しかしながら、この特開平３−１０７０７
号の技術では円柱状の素材を１個ずつ作り、そこからね
じれチップを切り出すので製造効率に関してまだ充分と
云えない面がある。

【００１２】また、台金を含む素材は、台金と超高圧焼
結体の熱膨張係数が異なるため、製造過程において超高
圧焼結体にクラックが生じ易かった。完成した素材から
ねじれチップを放電加工で切り出す際にも、台金が含ま
れていると超高圧焼結体にクラックが生じ易く、素材製
造の歩留まり、素材からのねじれチップ切り出しの歩留
まりにも不満が残されている。

【００１３】そこで、これ等の不具合の発生原因となる
台金を無くすことを考えた。この台金の無い超高圧焼結
体チップを直接工具本体に固着できれば、本出願人が提
案している特開平３−１０７０７号の技術を生かして工
具コストを大きく低減し得る。また、台金が無ければ、
素材製造時、素材からのチップ切り出し時の不良発生も
少なくなり、コスト低減の効果をより高め得る。

【００１４】本発明は、上記の希望を実現した工具の製
造方法、即ち、従来不可能であった台金の無い超高圧焼
結体チップの工具本体への固着を可能ならしめる製造方
法と、その方法で作られた切削性能、加工精度、耐久性
及びコストに優れるねじれ刃付き回転切削工具を提供す
ることを第１の課題としている。

【００１５】また、特開平３−１０７０７号で用いるそ
の円柱状焼結体は、図１４に示すように中心に超硬合金
製の台金１３を配し、その周りに超硬焼結体１４を一体
化した二層構造にしており、このため、１個の焼結体は
１個の素材にしかなり得ず、ねじれチップの切り出し数
が限られている。

【００１６】さらに、円柱状の焼結体は、ある一定の高
さ以上になると加圧焼結時に内部まで圧力が伝わり難
く、密度分布の安定したものができない。従って、ｔ／
ｄ＝１／２〜１／３程度の厚さが限界である。但し、ｔ
は焼結体の厚さ、ｄは焼結体の直径である。特開平３−
１０１０７号の技術では、高さｔの焼結体（＝素材）を
縦割りしてねじれチップを切り出すため、チップの有効
刃長が焼結体の高さによる制約を受け、刃長の長いもの
が得られないと云う不具合も見られる。

【００１７】そこで、これ等の不具合を解消するのに有
効な上記工具用の超高圧焼結体ねじれチップとそのチッ
プの製造方法も併せて提供することを第２の課題として
いる。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の第１の課題を解決
するため、本発明においては、切刃として用いる台金を
含まない超高圧焼結体チップの工具本体に対する固着
を、Ｔｉ含有活性銀鑞材を用いて真空中で鑞付けして行
う方法を採る。

【００１９】また、もうひとつの方法として、超高圧焼
結体チップの表面にＴｉ化合物のコーティング膜を予め
施しておき、これを大気中で銀鑞付けして工具本体に固
着する方法を採る。

【００２０】これ等の方法で得られる本発明の回転切削
工具は、当然に、台金の無い超高圧焼結体チップと工具
本体との間にＴｉ含有活性銀鑞材の接着層又はＴｉ化合
物膜と銀鑞材の接着層が介在した構造になる。

【００２１】なお、請求項３の構成は、超高圧焼結体の
ねじれチップを用いる場合の付加的な課題に対応したも
のであり、これについての詳細は実施例の項で述べる。

【００２２】次に、第２の課題を解決する本発明の超高
圧焼結体ねじれチップは、その基本形状が円柱又は円筒
状の素材から素材外周面と交わる幅方向両端のカット面
がチップのねじれ面になるように素材の一部を縦割り状
態に切り出した形をなしており、また、台金が含まれ
ず、チップの全体が超高圧焼結体で形成されているもの
である。

【００２３】本発明においては、このチップを、超高圧
焼結体の単材ブロックから円筒状又は円柱状の複数の素
材を切り出し、次いで、各素材から素材外周面と交わる
幅方向両端のカット面がチップのねじれ面となるように
素材の一部を縦割り状態に切り出す方法で製造する。

【００２４】

【作用】超高圧焼結体は、Ｔｉ含有活性銀鑞材を用いて
真空中で鑞付けすると、工具本体に対して強固に固着す
る。

【００２５】また、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮなどのＴ
ｉ化合物のコーティング膜を予め表面や工具本体側の座
面に設けておけば、大気中での銀鑞付けによっても工具
本体に強固に固着する。

【００２６】これ等の方法による固着強度は、すくい
角、逃げ角などを付すための仕上加工時に加わる応力は
勿論、切削時に加わる応力にも充分に耐える強さが得ら
れ、従って、チップの脱落が無く、工具を安全に使用で
きる。

【００２７】このように、超硬合金台金の無い超高圧焼
結体チップを用いれば、台金との熱膨張係数差による応
力の発生が起こらず、その応力による破壊、クラックが
非常に少なくなる。反面、一般的鑞付けによる接合が大
変に難しくなる。そこで、その対応を色々と検討した結
果、上記の２つの方法を見い出すに至った。

【００２８】本発明で用いるＴｉ含有活性銀鑞材は、種
々の鑞材の使用の可能性を調べたところ、Ａｇを６０〜
８０重量％、Ｃｕを１０〜２０重量％、Ｔｉを０．５〜
１０重量％含有する組成のものが特に好ましかった。こ
の成分の中でＴｉは特に重要な元素であり、このＴｉを
含有していない鑞材やＴｉ含有量が０．５重量％に満た
ない鑞材は接合強度が不充分になる。一方、Ｔｉ含有量
が１０重量％を超えるものは鑞材の融点が高くなって使
用し難くなる。このＴｉ含有量の特に好ましい値は２〜
５重量％である。用途にもよるが、この範囲であれば超
高圧焼結体のねじれチップを高い接合強度を得て安定し
て接合することができる。

【００２９】また、一般に、ダイヤモンドやＣＢＮを１
０００℃以上の高温にさらすと、劣化やダイヤモンドか
らグラファイトへの変性、ＣＢＮからｈＢＮへの変性な
どの問題が起こる。この熱劣化防止の面から鑞付け温度
は上限を９００℃程度にするのが望ましい。この温度の
下限は使用する鑞材の融点によって決まる。この鑞材の
融点は、上述した組成の鑞材に更にＩｎ、Ｓｎなどの低
融点元素を添加して下げることができるが、それでもせ
いぜい７００℃ぐらいであり、これ以下の温度では鑞材
が溶けない。

【００３０】なお、このようなＴｉ含有活性銀鑞材によ
る鑞付けを大気中で行うと、Ｔｉ添加の本来の意義が失
われる。即ち、鑞材中に含まれるＴｉが空気中の酸素や
窒素と反応し、超高圧焼結体との接合に寄与するＴｉ量
が減少して必要な固着強度が得られない。従って、Ｔｉ
含有活性銀鑞材による鑞付けは真空中で行う。この真空
度は、通常の真空鑞付けで採用されている値（１０^-1Ｔ
ｏｒｒ程度）よりも更に高い値、具体的には１０^-3Ｔｏ
ｒｒ以上であるのが望ましい。

【００３１】このＴｉ含有活性銀鑞材による真空中での
鑞付け或いはＴｉ化合物のコーティング膜を事前に形成
しての大気中での銀鑞付けによれば、超高圧焼結体チッ
プを工具本体に対し、接触面の全域で接合することがで
きる。台金付きチップの接合では、台金のみが鑞付けさ
れるので、チップサイズが同一とすれば、本発明の工具
の方が接合面を広く確保でき、その分接合強度が高ま
る。

【００３２】次に、本発明の超高圧焼結体ねじれチップ
及びその製造方法の作用について述べる。

【００３３】台金を含まない超高圧焼結体の単材ブロッ
クは、製造時及び放電加工による切り出し時のクラック
発生率が非常に小さく抑えられる。

【００３４】本発明では、その単材ブロックから円筒状
又は円柱状の素材を切り出すので、ひとつのブロックか
ら同種又は工具径、切刃長に合った数種の複数の素材が
得られる。単材ブロックをひとつ作るのも、素材を直接
焼結してひとつ作るのも要する手間は大して変わらず、
従って、ひとつのブロックから今、仮に３個の素材を切
り出したなら、素材の製造効率はほぼ３倍に高まる。

【００３５】さらに、その素材１個から工具複数本分の
ねじれチップを歩留まり良く切り出すことができ、これ
によりチップ１個当りのコストが大きく低減する。ブロ
ックからの素材切り出し数は、小径工具である程多くな
り、従って、小径工具の製作では本願による経済効果は
より顕著に引き出される。

【００３６】また、ブロックからの素材の切り出し方
向、切り出しサイズを任意に決定できるので、工具径、
切刃長、ねじれ角等の変化に対する対応の自由度も生
じ、コスト削減の効果が更に高まる。

【００３７】単材ブロックからの円筒或いは円柱状素材
の切り出し方は、基本的には、図８、図９、図１０に示
す３つのパターンが考えられる（これについては実施例
で詳しく述べる）。どのパターンを選んでもひとつのブ
ロックから複数の素材を得ることができる。

【００３８】また、先に述べたように、焼結体（単体ブ
ロック）のサイズはその高さに比べて直径が２〜３倍あ
るので、図８の切り出しパターンを選ぶことにより有効
刃長の長いねじれチップを製作し得る。これについても
う少し詳しく述べると、例えば今、図１５に示すよう
に、直径φ＝４０mm、高さ１６mmの単材ブロック２０が
あるとする。このブロックから直径ｄ＝１６mmの素材２
１を図８の方向に切り出すとしたら、最大刃長Ｌ＝２√
（φ／２）²−２√（ｄ／２）²＝３６．６mmを確保で
きる。これに対し、特開平３−１０７０７号公報の方法
では図１４のｔによる制約を受けるためＬｍａｘ＝１６
mmとなる。また、図１５の場合、素材径ｄが小さくなる
ほどＬを大きく確保できるが、図１４のものは径ｄを小
さくすると品質面でｔも小さくせざるを得ず、刃長を長
くするのがより難しくなる。本発明ではその不具合が解
消され、小径でしかも有効刃長の長い工具に利用する場
合に非常に有利になる。

【００３９】

【実施例】図１及び図２に、本発明の回転切削工具の製
造方法の基本構成を示す。図の１は超高圧焼結体のみで
作られた台金の無いチップ、２は超硬合金等で作られる
工具本体である。

【００４０】図１は、超高圧焼結体チップ１をＴｉ含有
活性銀鑞材を用いて真空中で工具本体２に鑞付けした例
であり、Ｔｉ含有活性銀鑞材の接着層３によって超高圧
焼結体チップ１が工具本体２に固着されている。

【００４１】また、図２は、超高圧焼結体チップ１の表
面にＰＶＤ法やＣＶＤ法でＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮな
どのコーティング膜４を設け、この膜の形成面を接合面
として大気中で通常の銀鑞材による鑞付けを行ったもの
で、銀鑞材の接着層５がコーティング膜４と工具本体２
に強固に付着している。なお、コーティング膜４は、図
のように接合面にのみ設けるのが望ましい。また、これ
等の方法は台金の無い超高圧焼結体のストレートチップ
を直接工具本体に固着する場合にも有効に利用できる。
そのため、図１、図２の超高圧焼結体チップ１は、スト
レートチップ、ねじれチップの区別をしていない。

【００４２】図４は、本発明の回転切削工具に採用する
超高圧焼結体ねじれチップの基本形である。このねじれ
チップ１１の製造方法については後述する。

【００４３】図５は、例示のねじれチップ１１を用いて
本発明の方法で作ったスパイラルエンドミルである。図
の１２はフルート溝６を有するエンドミル本体（シャン
ク）、７は切刃である。エンドミル本体２は、例えば超
硬合金で作る場合には焼結する前にフルート溝６を設け
ておき、これを焼結してブランク（シャンク素材）を得
る。そしてこのブランクのフルート溝部に、超高圧焼結
体ねじれチップ１１を固着し、その後、必要に応じてす
くい角、逃げ角などの仕上加工を施す。

【００４４】ねじれチップ１１の固着は、先に述べた２
つの方法のどちらかで行う。これにより、面１１ｂ、１
１ｃの全域が接合され、強い固定力が得られる。

【００４５】次に、超高圧焼結体ねじれチップを用いた
本発明の回転切削工具のより好ましい態様について述べ
る。

【００４６】ねじれチップは、図６に示すように、切刃
のねじれ角θが大きくなるにつれて最先端のエッジの角
度αが鋭くなる。このため、硬くて脆い超高圧焼結体の
ねじれ角の大きなねじれチップ１１を用いる場合には、
先端エッジの欠けを防止する目的で最先端のアキシャル
レーキβを０°又は０°に近づける正面戻しの処理を行
うとよい。その処理は、面取り部８を設けて先端エッジ
の角度を鈍くする。この際の面取り部の幅Ｗは、下限を
０．０１mm、上限を０．２〜０．３mmぐらいに抑えると
エンドミルとしても不足の無い性能を発揮する。

【００４７】また、図７に示すように、切刃７に沿って
丸ランド９（幅ｗは好ましくは０．０１〜０．１５mm）
を設けると外周切刃が強化されて仕上面粗さがより向上
する。

【００４８】この正面戻しと丸ランド９の効果を見るた
めに、直径８mm、切刃ねじれ角θ＝３０°の４枚刃エン
ドミルを用いてＳｉ含有量１０ｗｔ％のＡｌ合金の切削
を行った。加工条件は、回転数Ｎ＝２０，０００ｒｐ
ｍ、送りＦ＝１０００mm／ｍｉｎ、切込みｄ＝０．０５
ｍｍ、水溶性切削液による湿式切削である。

【００４９】超硬合金製ねじれチップを有するエンドミ
ルは、図６、図７の正面戻しが無くても刃先は欠けなか
ったが、１００ｍの加工で刃先摩耗が限界に達して寿命
に至った。一方、多結晶ダイヤモンド（ダイヤモンド焼
結体）のねじれチップを用いたエンドミルは正面戻し無
しの場合、１〜２ｍの切削で先端部が欠損した。これに
対し、図６の正面戻しをＷ＝０．０３mmとして施したも
のは１０００ｍ加工後も欠損が起こらなかった。

【００５０】また、Ｗ＝０．０３mmの正面戻しと、ｗ＝
０．０３mmの丸ランド９を付けたものは、１０００ｍ加
工後も先端部、外周部ともに切刃の欠損が起こらず、仕
上げ面粗さは比較したエンドミルの中で一番良かった。

【００５１】なお、この図６、図７は、より良い工具を
提供するための好ましい態様について説明したものであ
って、本願発明の要旨とするところではない。

【００５２】次に、図４の基本形のねじれチップについ
ての詳細説明を行う。

【００５３】このねじれチップ１１は、上面１１ａが端
面視で所定の曲率をもった円弧面、両側面１１ｂ、１１
ｃが所定のねじれ角もったねじれ面になっている。下面
１１ｄも端面視が円弧面であるが、座面の形状の都合で
この下面はフラットに加工し直すこともあり得る。ま
た、このチップ１１は全体が超高圧焼結体によって形成
されており、台金は含まれていない。

【００５４】このねじれチップ１１は、以下のようにし
て製造される。図８、図９、図１０に示すように、超高
圧焼結体の単材ブロック２０を先ず作り、このブロック
２０から放電ワイヤカットで円筒状素材２１を切り出
す。この切り出し方は、図８のようにブロック２０から
素材２１を横向きに切り出す、或いは図９のように縦向
きに切り出すのどちらであってもよい。図８の切り出し
方は、切刃長を長くとりたいときに有利であり、一方、
図９の切り出し方は工具径を大きくしたいとき、或いは
ひとつのブロックから同一サイズ又は異サイズの素材を
より多く切り出したいときに有利である。図８の切り出
し方では、ブロック２０の両端の余り部から径や長さの
異なる他の素材を横向き或いは縦向きに切り出してひと
つのブロックから数個の素材を得る。

【００５５】さらに、縦に切り出す場合には、図１０に
示すように、異径の素材２１をブロック２０から同心的
に切り出して材料のロスをより少なくすることができ
る。図９の切り出し方でも、切り出す円筒を多重にして
ひとつのブロックから得られる素材数をより多くするこ
とが可能である。

【００５６】次に、上述したようにして切り出した素材
２１の端面に図１１（ａ）に示すように放電カットワイ
ヤＣＷを対面させ、このカットワイヤＣＷにより素材２
１の端面中心から切断を開始し、図１１（ｂ）に示すよ
うに、素材２１を一定速度で回転させながら一定速度で
送りをかけて他端まで切り進める。

【００５７】その後、切断位置を変えて同様のカッティ
ング作業を繰り返すと、図１２に示すカット面Ｃ、Ｃ間
の領域（図１３のハッチング域）が切り出されて図４に
示すような超高圧焼結体ねじれチップ１１が得られる。

【００５８】なお、この方法による素材のカッティング
は、チップの幅方向両端のカット面Ｃ（この面が図４の
側面１１ｂ、１１ｃになる）が図１３のように素材２１
の軸心で交わるように行うと素材を無駄なく利用でき
る。

【００５９】このようにして作られたねじれチップ１１
は、工具本体のブランクに形成されたフルート溝に固着
し、その後、必要に応じてすくい角、逃げ角などの仕上
げ加工を施して使用する。

【００６０】このようにすれば工具を作る際の加工代が
僅かで済む。また、ねじれ面のリード角がフルート溝６
のリード角と一致したねじれチップを工具径とほぼ同径
の素材から切り出して使用することにより、仕上げ加工
後も原形状のチップ厚みをほぼそのまま残すことができ
る。素材径は工具径と違っていてもよいが、この場合に
は工具径に合致させるためのチップの研削代が多くなる
ので、素材径は工具径になるべく近づけておくのが望ま
しい。

【００６１】なお、前述の素材２１は、円柱状に切り出
してもよい。この円柱状の素材から図１３のように、幅
方向両端のカット面が素材の軸心で交わるように切り出
すと、端面視がくさび形のねじれチップが得られる。

【００６２】ここで、直径１０mmの４枚刃エンドミルを
作成する場合の経済効果について比較する。比較対象は
表１に示す本発明の方法と、方法Ａ及び方法Ｂである。

【００６３】

【表１】

【００６４】同表の方法Ａは、台金を芯材にしてその外
周に超高圧焼結体を一体化して設けてある円筒状の素材
を螺旋のカット線に沿って縦割りする特開平３−１０７
０７号公報開示の方法である。超高圧焼結時には焼結体
に圧力と温度を均一に加えるために様々な治具が用いら
れるが、超高圧、高温を維持するにはその治具や焼結体
の隙間を極力小さくする必要があり、また、超高圧下で
は焼結体が形崩れし易いのでその防止のためにも、原則
的には１回の焼結で１個の焼結体を作製する。２個以上
の物を並列に配して同時に焼結すると歩留が悪く実用的
でないのが現状である。従って、方法Ａでは１回に１個
の焼結体を作った。

【００６５】一方、方法Ｂは、特開平３−２７７４１２
号公報に開示されている方法、即ち、母材焼結体にねじ
れ凹溝を設けてその溝に超高圧焼結体の原料を充填し、
これを焼結して同時に母材焼結体に固着させる方法であ
る。この方法Ｂも、１回の焼結で１個の焼結体を作る
が、この方法では、１個の焼結体からエンドミルを１本
しか得ることができない。

【００６６】これに対し、本発明のチップ製造方法で
は、１個の超高圧焼結体単材ブロックから直径１０．５
mmの素材が４本得られ、さらに、各素材からそれぞれ１
６個のねじれチップを得ることができた。

【００６７】また、方法Ａ及び方法Ｂは、異種材料を組
合わせての同時焼結であるので焼結時にき裂が生じた
り、それ以後の製造工程での不良発生で製造の歩留りも
悪かった。特に方法Ｂは形状が複雑なため焼結体の変形
等による不良発生もあり、歩留が方法Ａより低かった。

【００６８】本発明の方法での歩留は９５％であり、１
個の焼結で１５．２本のエンドミル完成品が得られた。
その製造効率は方法Ａに比べて約５倍、方法Ｂとの比較
では約３０倍にもなっている。なお、単価の比較は、焼
結体の最終加工費がコストの５割程度を占めるので単純
比較では方法Ａが本発明の約２．５倍、方法Ｂが約１５
倍ぐらいになる。

【００６９】この比較テストに用いた各素材の超高圧焼
結体は、ダイヤモンド粉末に７％のＣｏを配合したもの
を出発原料とした。また、方法Ａ、Ｂの素材に含まれる
台金及び母材は、ＷＣ−１０％Ｃｏの組成の超硬合金と
したが、本発明で用いる超高圧焼結体としては下記する
もの等が挙げられる。

【００７０】ａ）：ダイヤモンド含有量が８０容量％以
上で、残部が周期律表ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族の元素の
中から選ばれる１種又は２種以上の金属の炭化物及び鉄
族金属又はそのどちらか一方と不可避不純物からなるダ
イヤモンド焼結体。ｂ）：立方晶窒化硼素が４０〜８０容量％で残部が周期
律表ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族の元素の窒化物、炭化物、
硼化物及びその固溶体から選ばれたものの１種又は２種
以上と、アルミ化合物と、不可避不純物から成る立方晶
型窒化硼素焼結体。ｃ）：立方晶窒化硼素が５０〜９０容量％で、残部がＣ
ｏ、Ｗから成る硼化物、炭化物および窒化アルミ、硼化
アルミから選択される１種又は２種以上の化合物並びに
その固溶体と不可避不純物から成る立方晶型窒化硼素焼
結体。

【００７１】なお、ここで云う不可避不純物は、例えば
アルミナである。

【００７２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の工具製造方
法によれば、超硬焼結体のみから成るチップを鑞付け法
で工具本体に強固に固定できるので、超高圧焼結体ねじ
れチップ製造時の歩留まりの悪さの問題、特開平３−２
７７４１２号の技術に見られるチップの製造効率の悪さ
の問題、工具加工代が多いことによる加工コスト、生産
性の悪化の問題を解決でき、超高圧焼結体で切刃を構成
した高性能、高加工精度、長寿命、低コストの回転切削
工具を提供することが可能になる。

【００７３】また、本発明の超高圧焼結体ねじれチップ
は、円筒状又は円柱状素材からその素材の一部を螺旋を
画くように縦割りして切り出すので、ねじれ角の制限が
なくなり、切削性能の向上に有効なねじれ角の大きなも
のが得られる。

【００７４】また、このねじれチップは台金を含んでい
ないため、超高圧焼結体の製造時、カッティング時のク
ラック発生が減少して製造歩留まりが良くなる。

【００７５】さらに、本発明のねじれチップの製造方法
では、単材ブロックから素材を複数切り出し、その後、
この素材を更に細かくカッティングして複数のねじれチ
ップを得るので、素材を一品ずつ焼結して作る場合に比
べて製造効率が何倍にも高まり、上述した製造歩留まり
の向上もあってコスト面で非常に有利になる。

【００７６】このほか、ブロックからの素材の切り出し
方向、切り出しサイズなどを自由に選べるので、工具
径、切刃長、ねじれ角等の変化や長い切刃長の要求にも
対応でき、また、これにより製造するブロックの品種統
一が図れる（一品種に統一することも可）ため、量産効
果も期待でき、コスト低減の効果が更に高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の工具製造方法の解説図

【図２】本発明の他の工具製造方法の解説図

【図３】超高圧焼結体チップ用の一般的な平板状複合材
料の斜視図

【図４】（ａ）：本発明の工具に用いる超高圧焼結体ね
じれチップの斜視図（ｂ）：同上のチップの端面図

【図５】（ａ）：本発明の回転切削工具の一例（スパイ
ラルエンドミル）を示す側面図（ｂ）：同上の工具の正面図

【図６】（ａ）：丸ランド無しのねじれチップ先端に正
面戻しの処理を行った状態を示す同図（ｂ）の矢視方向
拡大展開側面図（ｂ）：（ａ）図の表示域を示す図

【図７】（ａ）：ねじれチップ先端の正面戻しによる丸
ランドの消失状況を示す拡大展開側面図（ｂ）：（ａ）図の表示域を工具の斜め前方から見た状
態にして示す斜視図

【図８】超高圧焼結体のブロックからの素材切り出しの
一例を示す図

【図９】素材切り出しの他の例を示す図

【図１０】素材切り出しの他の例を示す図

【図１１】（ａ）：素材からのチップ切り出し工程（開
始時）を示す図（ｂ）：チップ切り出しの途中の工程図

【図１２】チップの切り出し領域を示す斜視図

【図１３】素材のカット面を示す端面図

【図１４】従来の円柱状素材の斜視図

【図１５】単材ブロックから円筒状素材を横向きに切り
出す場合の最大素材長についての解説図

【符号の説明】

１超高圧焼結体チップ２工具本体３Ｔｉ含有活性銀鑞材の接着層４Ｔｉ化合物のコーティング膜５銀鑞の接着層６フルート溝７切刃８面取り部９丸ランド１０二番面１１超高圧焼結体ねじれチップ１１ａ上面１１ｂ、１１ｃ側面１１ｄ下面１２エンドミル本体１３、１７台金１４超高圧焼結体１５平板状複合材料２０超高圧焼結体の単材ブロック２１単材ブロックから切り出した円筒状素材ＣＷ放電カットワイヤ

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【手続補正書】

【提出日】平成７年５月２２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】工具本体の外周に複数のフルート溝と各
フルート溝に沿うねじれ刃を有し、そのねじれ刃は超高
圧焼結体のねじれチップで構成されている回転切削工具
において、前記ねじれチップが超高圧焼結体のみから成
る台金の無いチップであり、そのチップがＴｉ含有活性
銀鑞材の接着層を介して工具本体に固着されていること
を特徴とする回転切削工具。
【請求項２】工具本体の外周に複数のフルート溝と各
フルート溝に沿うねじれ刃を有し、そのねじれ刃は超高
圧焼結体のねじれチップで構成されている回転切削工具
において、前記ねじれチップが超高圧焼結体のみから成
る台金の無いチップであり、そのチップが表面にＴｉ化
合物のコーティング膜を有し、このコーティング膜と本
体との間に介在した銀鑞材の接着層を介して前記ねじれ
チップが工具本体に固着されていることを特徴とする回
転切削工具。
【請求項３】前記ねじれチップが切刃に沿った丸ラン
ドを有し、さらに、そのチップの最先端部に切刃のアキ
シャルレーキを０°もしくは０°に近づける正面戻しの
面取り部が設けられている請求項１又は２記載の回転切
削工具。
【請求項４】切刃として用いる台金を含まない超高圧
焼結体チップの工具本体に対する固着を、Ｔｉ含有活性
銀鑞材を用いて真空中で鑞付けして行うことを特徴とす
る回転切削工具の製造方法。
【請求項５】切刃として用いる台金を含まない超高圧
焼結体チップの工具本体に対する固着を、チップ表面へ
のＴｉ化合物膜のコーティング工程、その後の大気中に
おけるチップの銀鑞付け工程を経て行うことを特徴とす
る回転切削工具の製造方法。
【請求項６】請求項１、２又は３記載の回転切削工具
に用いるねじれチップであって、その基本形状が円柱又
は円筒状の素材から素材外周面と交わる幅方向両端のカ
ット面がチップのねじれ面となるように素材の一部を縦
割り状態に切り出した形をなし、かつ、台金が含まれ
ず、チップの全体が超高圧焼結体で形成されている超高
圧焼結体ねじれチップ。
【請求項７】超高圧焼結体の単材ブロックから円筒状
又は円柱状の複数の素材を切り出し、次いで、各素材か
ら素材外周面と交わる幅方向両端のカット面がチップの
ねじれ面となるように素材の一部を縦割り状態に切り出
して請求項６記載のねじれチップを得る超高圧焼結体ね
じれチップの製造方法。