JPH11104910A - Drill, drilling work method and drilling work device - Google Patents

Drill, drilling work method and drilling work device

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Publication number
JPH11104910A
JPH11104910A JP21510098A JP21510098A JPH11104910A JP H11104910 A JPH11104910 A JP H11104910A JP 21510098 A JP21510098 A JP 21510098A JP 21510098 A JP21510098 A JP 21510098A JP H11104910 A JPH11104910 A JP H11104910A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drill
cutting
drilling
film
coated
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP21510098A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsuneo Egawa
庸夫 江川
Yozo Nakamura
容造 中村
Akihide Sumiya
顕秀 角谷
Satoshi Morimoto
聡 森本
Kouji Tonohara
好治 殿原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication of JPH11104910A publication Critical patent/JPH11104910A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress wear to a range of practical use even when a dry-cut is performed, by coating a film of specific composition. SOLUTION: A nitride or carbonitride of TiAl is coated on a steel-made drill for high speed tool. In this way, in Al in a coating film, a temperature rises by cutting heat. As a result, Al is oxidized in the atmosphere, and an oxide film of high wear resistance is formed in a surface of the coating film. In a film of the composition of (Ti(1-x) Alx ) (Ny C(1-y) ) (where 0.3<=x<=0.8, 0.6<=y<=1.0), the ratio of (Ti(1-x) Alx ) to (Ny C(1-y) ) is (1.1:0.9) to (0.9:1.0). That is, w in Ti(1-x) Alx )(1-w) (Ny C(1-y) )w is 0.45<=w<=0.55.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、穴あけ加工に使用
されるドリル及び穴あけ加工方法及び穴あけ加工装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drill used for drilling, a drilling method and a drilling apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】金属の穴あけにはボール盤が用いられ、
ボール盤による穴あけ加工中は切削部に切削油剤が供給
されるようになっている。切削油剤は、異臭、油による
汚れ、油煙発生等作業環境を悪くすると共に、廃油処理
の問題等がある。このため、近年では、環境面の問題か
ら、機械加工において切削油剤を使わずに切削加工を行
うドライカットのニーズが高まっている。
2. Description of the Related Art Drilling machines are used for drilling metal.
During drilling with a drilling machine, a cutting fluid is supplied to the cutting portion. Cutting oils have a bad working environment, such as off-flavors, dirt from oil, and generation of oil smoke, and have problems of waste oil treatment. Therefore, in recent years, there has been an increasing need for dry cutting in which cutting is performed without using a cutting oil in machining due to environmental problems.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ボール盤による穴あけ
加工でも、ドライカットが望まれているが、現状のドリ
ルでは、切削油剤を使わずに使用すると摩耗が激しく、
実用化にはいたっていないのが現状であり、ドライカッ
トが可能なドリル及び穴あけ加工方法の出現が要望され
ている。
Dry cutting is desired even in drilling with a drilling machine. However, with the current drill, wear is severe when used without using a cutting oil.
At present, it has not been put to practical use, and the emergence of a drill and a drilling method capable of dry cutting has been demanded.

【0004】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、ドライカットを行っても摩耗が実用可能な範囲に収
まるドリル、及びドライカットを行ってもドリルの摩耗
が実用可能な範囲に収まる穴あけ加工方法、を及びドラ
イカットを行ってもドリルの摩耗が実用可能な範囲に収
まる穴あけ加工装置を提供することを目的とする。
[0004] The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and is a drill for performing abrasion within a practical range even when dry cutting is performed, and a drill for performing a drill within a practical range even after performing dry cutting. It is an object of the present invention to provide a drilling device in which a drilling method can be used and drill wear falls within a practically usable range even when dry cutting is performed.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明のドリルの構成は、高速度工具鋼に、実質的
に、 (Ti (1-x) Alx )(Ny C (1-y) ) ただし、 0.3≦x≦0.8 0.6≦y≦1.0 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたことを特
徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, a drill according to the present invention comprises a high-speed tool steel which is substantially made of (Ti (1-x) Al x ) (N y C (1 -y) ) wherein at least one film having a composition of 0.3 ≦ x ≦ 0.8 0.6 ≦ y ≦ 1.0 is coated.

【0006】また、高速度工具鋼に、実質的に、 (Ti (1-x) Alx ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、 0.3≦x≦0.8 0.6≦y≦1.0 0.45 ≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたことを特
徴とする。
[0006] In addition, (Ti (1-x) Al x ) (1-w) (N y C (1-y) ) w, but 0.3 ≦ x ≦ 0.8 0.6 ≦ It is characterized in that at least one film having a composition of y ≦ 1.0 0.45 ≦ w ≦ 0.55 is coated.

【0007】更に、高速度工具鋼に、窒化物形成元素を
Mとし、実質的に、 (Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、0.3 ≦x≦0.8 0.6 ≦y≦1.0 0.2 ≦z≦0.7 0.7 ≦(z+x) <1.0 0.45 ≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたことを特
徴とする。
Further, in the high-speed tool steel, the nitride forming element is set to M, and (Ti z Al x M (1-zx) ) (1-w) (N y C (1-y) ) w However, it is characterized in that at least one film having a composition of 0.3 ≦ x ≦ 0.80.6 ≦ y ≦ 1.00.2 ≦ z ≦ 0.70.7 ≦ (z + x) <1.00.45 ≦ w ≦ 0.55 is coated at least one layer.

【0008】上記目的を達成するための本発明の穴あけ
加工方法は、前述したドリルのいずれかにより切削油剤
を用いずにドライカットで穴あけ加工を行うことを特徴
とする。そして、切削部にエアを吹き付けて穴あけ加工
を行うことを特徴とする。
[0008] In order to achieve the above object, a drilling method of the present invention is characterized in that drilling is performed by dry cutting without using a cutting oil by any of the aforementioned drills. Then, a hole is formed by blowing air to the cutting portion.

【0009】上記目的を達成するための本発明の穴あけ
加工装置は、高速度工具鋼に、実質的に、 (Ti (1-x) Alx )(Ny C (1-y) ) ただし、 0.3≦x≦0.8 0.6≦y≦1.0 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたドリル
を、ワークに対して接近離遠しかつ駆動回転する工具主
軸に取付けたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the drilling apparatus according to the present invention is characterized in that high-speed tool steel is substantially made of (Ti (1-x) Al x ) (N y C (1-y) ) A drill coated with at least one layer of a film having a composition of 0.3 ≦ x ≦ 0.8 0.6 ≦ y ≦ 1.0 is mounted on a tool spindle which is driven toward and away from a workpiece and which is driven and rotated.

【0010】また、高速度工具鋼に、実質的に、 (Ti (1-x) Alx ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、 0.3≦x≦0.8 0.6≦y≦1.0 0.45 ≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたドリル
を、ワークに対して接近離遠しかつ駆動回転する工具主
軸に取付けたことを特徴とする。
[0010] In addition, (Ti (1-x) Al x ) (1-w) (N y C (1-y) ) w in the high-speed tool steel, where 0.3 ≦ x ≦ 0.8 0.6 ≦ A drill coated with at least one layer of a film satisfying y ≦ 1.0 0.45 ≦ w ≦ 0.55 is attached to a tool spindle which is driven to rotate toward and away from a workpiece.

【0011】更に、高速度工具鋼に、窒化物形成元素を
Mとし、実質的に、 (Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、0.3 ≦x≦0.8 0.6 ≦y≦1.0 0.2 ≦z≦0.7 0.7 ≦(z+x) <1.0 0.45 ≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたドリル
を、ワークに対して接近離遠しかつ駆動回転する工具主
軸に取付けたことを特徴とする。
Further, in the high-speed tool steel, the nitride forming element is set to M, and (Ti z Al x M (1-zx) ) (1-w) (N y C (1-y) ) w However, a drill coated with at least one layer of a film having the composition of 0.3 ≤ x ≤ 0.8 0.6 ≤ y ≤ 1.0 0.2 ≤ z ≤ 0.7 0.7 ≤ (z + x) <1.0 0.45 ≤ w ≤ 0.55 is moved toward and away from the work. In addition, it is attached to a tool spindle which is driven and rotated.

【0012】そして、上述した穴あけ加工装置では、切
削部にエアを吹き付けるエア供給手段を設けたことを特
徴とする。
[0012] The above-mentioned drilling apparatus is characterized in that air supply means for blowing air to the cutting portion is provided.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1、図2に基づいて本発明の穴
あけ加工装置及びドリルを説明する。図1には本発明の
一実施形態例に係る穴あけ加工装置の概略構成、図2に
は本発明の一実施形態例に係るドリルの側面状態を示し
てある。
1 and 2, a description will be given of a drilling apparatus and a drill according to the present invention. FIG. 1 shows a schematic configuration of a drilling apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a side view of a drill according to an embodiment of the present invention.

【0014】図1に示すように、穴あけ加工装置として
のボール盤21は、ワークが載置されるテーブル22に
対してコラム23が接近離遠自在(昇降自在)に支持さ
れ、コラム23には駆動回転する工具主軸24が設けら
れている。工具主軸24にはドリル1が装着され、工具
主軸24の駆動及びコラム23の昇降によりドリル1が
駆動回転しながらワーク側に送られ、ワークに穴あけを
行なう。
As shown in FIG. 1, a drilling machine 21 as a drilling device is supported so that a column 23 can freely move toward and away from the table 22 on which a work is placed (movable up and down). A rotating tool spindle 24 is provided. The drill 1 is mounted on the tool spindle 24. The drill 1 is sent to the work side while being driven and rotated by driving the tool spindle 24 and moving up and down the column 23, thereby drilling the work.

【0015】図2に示すように、ドリル1は、ボール盤
21の工具主軸24に固定支持されるシャンク部2が設
けられ、シャンク部2の先方にはねじれ溝状の切刃部3
が設けられている。切刃部3の先端には刃先部4が設け
られている。シャンク部2がボール盤21の工具主軸2
4に取り付けられ、ドリル1の駆動回転により刃先部4
及び切刃部3により図示しないワークに穴あけ加工が施
される。穴あけ加工中は、切削油剤を供給することなく
ドライカットで切削を行う。ドライカット加工において
は、切削油剤を使用しないので、床面の汚れや異臭の発
生がなく、廃油処理も不要となる。従って、作業環境や
地球環境の向上に好適である。
As shown in FIG. 2, the drill 1 is provided with a shank portion 2 which is fixedly supported on a tool spindle 24 of a drilling machine 21, and a torsion groove-shaped cutting edge portion 3 is provided at the tip of the shank portion 2.
Is provided. A cutting edge portion 4 is provided at the tip of the cutting blade portion 3. The shank 2 is the tool spindle 2 of the drilling machine 21
4 and driven by the drill 1 to rotate the cutting edge 4
Drilling is performed on a work (not shown) by the cutting blade 3. During drilling, cutting is performed by dry cutting without supplying cutting fluid. In the dry-cut processing, no cutting oil is used, so that there is no generation of stains and unusual odors on the floor, and no waste oil treatment is required. Therefore, it is suitable for improving the working environment and the global environment.

【0016】ドリル1としては、TiAlの窒化物、あるい
は、TiAlの炭窒化物をコーティングした高速度工具鋼
(ハイス)製のドリル1が用いられる。ドリル1にコー
ティングされるTiAlの窒化物、あるいは、TiAlの炭窒化
物は、単層コーティングされたもの及び多層コーティン
グ中に一層でもいずれかの材料がコーティングされたも
のが用いられる。ドリル1はハイス製となっているの
で、安価でコストの低減を図ることができる。
As the drill 1, a drill 1 made of high-speed tool steel (high-speed) coated with TiAl nitride or TiAl carbonitride is used. The nitride of TiAl or the carbonitride of TiAl coated on the drill 1 may be a single-layer coated one or a multi-layer coated one coated with any material. Since the drill 1 is made of high-speed steel, the cost can be reduced at low cost.

【0017】ドリル1として、高速度工具鋼製ドリルに
TiAlの窒化物、TiAlの炭窒化物をコーティングすること
により、コーティング膜中のAlが切削熱により温度上昇
し、その結果、大気により酸化されてコーティング膜の
表面に耐摩耗性の高い酸化膜が形成され、ドリル1が摩
耗しにくくなる。更に、この酸化膜は、膜内部の酸化を
阻止する効果があり、コーティング膜の密着力を強固な
まま保つことができる。
As the drill 1, a high-speed tool steel drill is used.
By coating with TiAl nitride and TiAl carbonitride, the temperature of Al in the coating film rises due to the cutting heat, and as a result, it is oxidized by the atmosphere and an oxide film with high wear resistance is formed on the surface of the coating film. The drill 1 is hardly worn. Further, the oxide film has an effect of preventing oxidation inside the film, and can keep the adhesion of the coating film strong.

【0018】そして、実質的に(Ti (1-x) Alx )(Ny C
(1-y) ) の組成(ただし、 0.3≦x≦0.8 、 0.6≦y≦
1.0 )の膜における(Ti (1-x) Alx )と(Ny C (1-y) )
の割合は、(Ti (1-x) Alx ):(Ny C (1-y) ) =1.1:0.
9 から(Ti (1-x) Alx ):(Ny C (1-y) ) =0.9:1.1 の
間となっている。即ち、(Ti (1-x) Alx ) (1-w) (Ny C
(1-y) ) w におけるwが、0.45 ≦w≦0.55となってい
る。
Then, substantially (Ti (1-x) Al x ) (N y C
(1-y) ) (where 0.3 ≦ x ≦ 0.8, 0.6 ≦ y ≦
(Ti (1-x) Al x ) and (N y C (1-y) ) in the 1.0) film
Is (Ti (1-x) Al x ) :( N y C (1-y) ) = 1.1: 0.
From 9 it is between (Ti (1-x) Al x ) :( N y C (1-y) ) = 0.9: 1.1. That is, (Ti (1-x) Al x ) (1-w) (N y C
(1-y) ) w in w is 0.45 ≦ w ≦ 0.55.

【0019】通常、(Ti (1-x) Alx )と(Ny C (1-y) )
の割合は、1:1とされるが、金属元素であるTi,Alに
NCを多めに含有させて固溶強化させるようにしても問題
はない。
Usually, (Ti (1-x) Al x ) and (N y C (1-y) )
Is assumed to be 1: 1.
There is no problem even if NC is contained abundantly to strengthen solid solution.

【0020】図3には(Ti (1-x) Alx )N の組成からな
る材料のxの値と逃げ面摩耗との関係を示してある。(T
i (1-x) Alx )N の組成からなる材料の膜厚は1.7 μm
である。 0.3≦x≦0.8 の範囲の(Ti (1-x) Alx )N の
コーティング膜であれば、切削速度150m/min以下の切削
速度で実用摩耗限界以下に逃げ面摩耗が収まり実用可能
となる。図3の状態は、切削油剤をかけないドライカッ
トであり、切削油剤をかけた場合(ウエットカット)は
逃げ面摩耗が1.8 倍に増し、実用可能な切削速度域は70
m/min 以下になる。
FIG. 3 shows the relationship between the value of x and the flank wear of a material having a composition of (Ti (1-x) Al x ) N. (T
i (1-x) Al x ) N film thickness of 1.7 μm
It is. With a coating film of (Ti (1-x) Al x ) N in the range of 0.3 ≦ x ≦ 0.8, the flank wear is below the practical wear limit at a cutting speed of 150 m / min or less, making it practically practical. . The state shown in FIG. 3 is a dry cut in which no cutting fluid is applied. When a cutting fluid is applied (wet cut), the flank wear is increased by 1.8 times, and the practical cutting speed range is 70%.
m / min or less.

【0021】尚、図3におけるワークの材質はSCr420
(H B 170) であり、ワークの厚さは30mmである。ドリ
ル1は直径が30mm、母材がSKH55 製であり、これに所定
のコーティングを施した。切削条件は、送りが0.2mm/re
v 、穴の深さが30mmで、ワークを貫通させた。総加工穴
数は100 穴であり、100 穴加工後の逃げ面摩耗を調べ、
実用摩耗限界の0.2mm を下回るかどうかを調べた。
The work material in FIG. 3 is SCr420.
(H B 170), and the thickness of the work is 30 mm. The drill 1 has a diameter of 30 mm and a base material made of SKH55, and is provided with a predetermined coating. The cutting conditions are 0.2mm / re feed
v, The depth of the hole was 30 mm and the work was penetrated. The total number of drilled holes is 100, and the flank wear after drilling 100 holes is checked.
It was examined whether the value was below the practical wear limit of 0.2 mm.

【0022】本実施形態例のドリル1は、ドライカット
で使用することによりウエットカット以上の性能を発揮
する。また、いずれの場合もクレータ摩耗は少なく、ド
リル1の寿命は逃げ面摩耗のみで決まる。超硬性のドリ
ルでウェットカットした場合に、図3に示す条件で実用
摩耗限界を越える切削速度は70m/min であり、本実施形
態例のドリル1でドライカットした方が工具寿命が長く
なる。
The drill 1 of the present embodiment exerts a performance higher than that of a wet cut when used in a dry cut. In each case, the crater wear is small, and the life of the drill 1 is determined only by the flank wear. When wet cutting is performed with a carbide drill, the cutting speed exceeding the practical wear limit under the conditions shown in FIG. 3 is 70 m / min, and dry cutting with the drill 1 of the present embodiment increases the tool life.

【0023】図4には(Ti0.5Al0.5 )(Ny C (1-y) ) の
組成からなるコーティング膜の材料のyの値と逃げ面摩
耗との関係を示してある。(Ti0.5Al0.5 )(Ny C
(1-y) ) の組成からなる材料の膜厚は1.7 μm であ
る。 0.6≦y≦1.0 の範囲の(Ti0.5Al0. 5 )(Ny C
(1-y) ) のコーティング膜であれば、切削速度150m/min
以下の切削速度で実用摩耗限界以下に逃げ面摩耗が収ま
り実用可能となる。この場合も、クレータ摩耗は問題に
ならず、ドリル1の寿命は逃げ面摩耗で決まる。図4に
おける加工条件は、図3の場合と同じである。
FIG. 4 shows the relationship between the y value of the material of the coating film having the composition of (Ti 0.5 Al 0.5 ) (N y C (1-y) ) and the flank wear. (Ti 0.5 Al 0.5 ) (N y C
The thickness of the material having the composition of (1-y) ) is 1.7 μm. 0.6 ≦ y ≦ 1.0 range of (Ti 0.5 Al 0. 5) ( N y C
With a coating film of (1-y) ), the cutting speed is 150m / min
At the following cutting speed, the flank wear is reduced below the practical wear limit, and it becomes practical. Also in this case, the crater wear does not matter, and the life of the drill 1 is determined by the flank wear. The processing conditions in FIG. 4 are the same as those in FIG.

【0024】図5は(Ti0.5Al0.5 )N のコーティング
で、膜厚の適正値を求めたもので、図5の横軸は膜厚の
合計を表したものである。即ち、(Ti0.5Al0.5 )N が単
層であればその膜厚を表し、多層であれば全ての膜の厚
さの合計を表したものである。縦軸は単層の(Ti0.5Al
0.5 )N のコーティングを膜厚1.7 μm で行なったドリ
ル1の逃げ面摩耗を1とした時の逃げ面摩耗の比を表し
たものである。
FIG. 5 shows the (Ti 0.5 Al 0.5 ) N coating, in which the appropriate value of the film thickness was obtained. The horizontal axis of FIG. 5 shows the total film thickness. That is, if (Ti 0.5 Al 0.5 ) N is a single layer, the thickness is represented, and if it is a multilayer, the total thickness of all films is represented. The vertical axis is the single layer (Ti 0.5 Al
0.5 ) The ratio of the flank wear when the flank wear of a drill 1 coated with N at a film thickness of 1.7 μm is defined as 1.

【0025】(Ti0.5Al0.5 )N を一層コーティングした
場合の逃げ面摩耗と膜厚との関係をみると、膜厚が0.5
μm では膜厚が1.7 μm の場合に比べて約25%逃げ面摩
耗が多く、膜厚が厚くなるにつれて徐々に摩耗が少なく
なり、膜厚が10μm では膜厚が1.7 μm の約25% 減にな
る。しかし、膜厚が0.3 μm まで薄くなるか膜厚が11μ
m と厚くなると逃げ面摩耗は急増する。膜厚が厚くなる
と摩耗が増えるのは、膜が剥離するためである。
The relationship between flank wear and film thickness when a single layer of (Ti 0.5 Al 0.5 ) N is coated shows that the film thickness is 0.5%.
At 25 μm, the flank wear is about 25% greater than at 1.7 μm, and gradually decreases as the thickness increases, and at 10 μm, the thickness decreases by about 25% compared to 1.7 μm. Become. However, when the film thickness is reduced to 0.3 μm or
As the thickness increases, the flank wear increases rapidly. The reason why the wear increases as the film thickness increases is that the film peels off.

【0026】(Ti0.5Al0.5 )N のコーティングを多層化
した場合には、例えば、0.05μm のTiN を(Ti0.5A
l0.5 )N の間に挟んで5層あるいは10層コーティン
グした場合には、図4に示したように、単層の場合より
少し高い性能が得られる。よって膜厚は0.5 μm 以上で
10μm 以下が好ましく、単層でも多層でもよい。
When the coating of (Ti 0.5 Al 0.5 ) N is multi-layered, for example, 0.05 μm TiN is added to (Ti 0.5 A
When 0.5 or 10 layers are coated between l 0.5 ) N, as shown in FIG. 4, slightly higher performance is obtained than in the case of a single layer. Therefore, when the film thickness is 0.5 μm or more,
It is preferably 10 μm or less, and may be a single layer or a multilayer.

【0027】図5で示した場合の切削速度は100m/minで
あり、その他は膜厚を除き図3の場合と同じである。
The cutting speed in the case shown in FIG. 5 is 100 m / min, and the other conditions are the same as those in FIG. 3 except for the film thickness.

【0028】図6は送り(mm/rev )と実用可能な逃げ面
摩耗に収まる切削速度との関係を示してある。図6に示
した切削速度以下であれば逃げ面摩耗が実用限界を下回
り実用可能となる。図6から判るように、実用可能な切
削速度は送りにあまり影響されず、実用可能な切削速度
は約150m/min以下となっている。
FIG. 6 shows the relationship between the feed (mm / rev) and the cutting speed that can be accommodated in the flank wear that can be practically used. If the cutting speed is equal to or lower than the cutting speed shown in FIG. 6, the flank wear is below the practical limit, and practical use is possible. As can be seen from FIG. 6, the practicable cutting speed is not significantly affected by the feed, and the practicable cutting speed is about 150 m / min or less.

【0029】尚、加工条件は、コーティングが(Ti0.5Al
0.5 )N であり、その他は送りを除いて図3の場合と同
じである。
The processing conditions were such that the coating was (Ti 0.5 Al
0.5 ) N, and the others are the same as in FIG. 3 except for the feed.

【0030】図7にはワークの材質、硬度と実用可能な
逃げ面摩耗に収まる切削速度との関係を示してある。図
7に示した切削速度以下であれば逃げ面摩耗が実用限界
を下回り実用可能となる。図7から判るように、実用可
能な切削速度は、一般によく使用されるワーク材、硬度
の範囲で、ワーク材及び硬度に拘らず150m/min以下とな
っている。
FIG. 7 shows the relationship between the material and hardness of the work and the cutting speed that can be accommodated in practically usable flank wear. If the cutting speed is equal to or lower than the cutting speed shown in FIG. 7, the flank wear is below the practical limit, and practical use becomes possible. As can be seen from FIG. 7, the practicable cutting speed is 150 m / min or less, regardless of the work material and the hardness, in the range of the work material and the hardness that are generally used.

【0031】ワーク材としては、浸炭鋼及び肌焼鋼は、
B 120 〜HB 250 のSCM415,SCM435,SCr420,SCr435,SC
M440,SNCM415他であり、炭素鋼は、HB 150 〜HB 300
のS30C,S45C,S55C他であり、鋳鉄はHB 150 〜HB 300
のFC150,FC300,FCD350,FCD600 他である。加工条件は、
コーティングが(Ti0.5Al0.5 )N であり、その他はワー
ク材を除いて図3の場合と同じである。
As the work material, carburized steel and case hardened steel are used.
SCM415 of H B 120 ~H B 250, SCM435 , SCr420, SCr435, SC
M440, SNCM415 is another, carbon steel, H B 150 ~H B 300
Of S30C, S45C, S55C and another, cast iron H B 150 ~H B 300
FC150, FC300, FCD350, FCD600 and others. Processing conditions are
The coating is (Ti 0.5 Al 0.5 ) N, and the others are the same as in FIG. 3 except for the work material.

【0032】図8にはドリル1の母材(ハイス材)と実
用可能な逃げ面摩耗に収まる切削速度との関係を示して
ある。即ち、例えばハイス材として、SKH51,SKH55,粉末
ハイス(1.3%C,6%W,5%Mo,その他),粉末ハイス(2.2%C,12%
W,2.5%Mo, その他) を適用し、各種ハイス材材質に対し
て実用可能な逃げ面摩耗に収まる切削速度域を調べたも
のである。
FIG. 8 shows the relationship between the base material (high-speed material) of the drill 1 and the cutting speed that can be accommodated in practically available flank wear. That is, for example, as high-speed steel, SKH51, SKH55, powdered high-speed (1.3% C, 6% W, 5% Mo, other), powdered high-speed (2.2% C, 12%
(W, 2.5% Mo, etc.) was applied to investigate the cutting speed range within the flank wear that is practical for various high-speed steel materials.

【0033】種々のハイス材に対し、材質によらず約15
0m/min以下の切削速度で実用可能になることが判る。
尚、加工条件は、コーティング材が(Ti0.5Al0.5 )N で
あり、その他は母材(ハイス材)を除いて図3の場合と
同じである。
For various high-speed steel materials, about 15
It turns out that it becomes practical at a cutting speed of 0 m / min or less.
The processing conditions are the same as in the case of FIG. 3 except that the coating material is (Ti 0.5 Al 0.5 ) N and the other conditions are the same except for the base material (high-speed material).

【0034】以上により、xの値が 0.3≦x≦0.8 の範
囲にあり、yの値が 0.6≦y≦1.0の範囲にある(Ti
(1-x) Alx )(Ny C (1-y) ) のコーティング膜をコーテ
ィングした高速度鋼製のドリル1で穴あけ加工を行う
と、ドライカットが実現でき、更に、切削速度は従来の
ウェットカットを上回り、ドライカットと共に生産性の
向上を実現できる。
As described above, the value of x is in the range of 0.3 ≦ x ≦ 0.8 and the value of y is in the range of 0.6 ≦ y ≦ 1.0 (Ti
Drilling with a high-speed steel drill 1 coated with a coating film of (1-x) Al x ) (N y C (1-y) ) can realize dry cutting, and the cutting speed can be reduced. Above the wet cut, and can improve the productivity together with the dry cut.

【0035】次に、ドリル1にコーティングされる膜の
他の例を説明する。ドリル1として、良質の窒化物を形
成できる窒化物形成元素を添加したTiAlの窒化物、TiAl
の炭窒化物をコーティングしたものを用いる。窒化物形
成元素を添加したTiAlの窒化物あるいはTiAlの炭窒化物
のうちのいずれかを単層コーティングしたもの及び多層
コーティング中に一層でもいずれかの材料をコーティン
グしたドリル1を用いる。
Next, another example of a film coated on the drill 1 will be described. As a drill 1, TiAl nitride, TiAl added with a nitride-forming element capable of forming high-quality nitride,
Coated with carbonitride. A drill 1 in which either a single layer of TiAl nitride or TiAl carbonitride to which a nitride-forming element is added or a single layer coated in a multilayer coating with any material is used.

【0036】ここで、窒化物形成元素としては、Zr(ジ
ルコニウム)、Hf(ハフニウム)、Y (イットリウ
ム)、V (バナジウム)、Nb(ニオブ)、Ta(タンタ
ル)、Si(珪素)、Cr(クロム)、Mo(モリブデン)、
W (タングステン)、B (ホウ素)、Mg(マグネシウ
ム)、Ca(カルシウム)及びBe(ベリリウム)が適用さ
れる。
Here, the nitride forming elements include Zr (zirconium), Hf (hafnium), Y (yttrium), V (vanadium), Nb (niobium), Ta (tantalum), Si (silicon), and Cr (silicon). Chrome), Mo (molybdenum),
W (tungsten), B (boron), Mg (magnesium), Ca (calcium) and Be (beryllium) are applied.

【0037】つまり、窒化物形成元素をMとし、実質的
に(Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (N y C (1-y) ) w の組
成(ただし、0.3 ≦x≦0.8 、0.6 ≦y≦1.0 、0.2 ≦
z≦0.7 、0.7 ≦(z+x) <1.0 、 0.45 ≦w≦0.55
の膜を少なくとも一層をドリル1に施したものを使用す
るのである。
That is, when the nitride-forming element is M,
To (TizAlxM(1-zx))(1-w)(N yC(1-y))wPair of
(However, 0.3 ≤ x ≤ 0.8, 0.6 ≤ y ≤ 1.0, 0.2 ≤
z ≦ 0.7, 0.7 ≦ (z + x) <1.0, 0.45 ≦ w ≦ 0.55
Use at least one layer of the film
Because

【0038】また、(Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (Ny
C (1-y) ) w におけるxの範囲を0.3 ≦x≦0.8 に規定
すると共に、yの範囲を0.6 ≦y≦1.0 に規定すること
により、zの範囲は1からxを減じた範囲となる(z=
1-x )。このため、TiAl,NCは窒化物形成元素Mを添加
しない前述の場合と同様の組成の範囲となって、図3乃
至図8の結果と略同一の効果が得られる。窒化物形成元
素Mを添加することにより、窒化物形成元素MはTiAlと
置換可能で良質の窒化物を形成できる。
Further, (Ti z Al x M (1-zx) ) (1-w) (N y
C (1-y) ) By defining the range of x in w at 0.3 ≤ x ≤ 0.8 and defining the range of y at 0.6 ≤ y ≤ 1.0, the range of z is the range of 1 minus x. (Z =
1-x). For this reason, TiAl and NC have the same composition range as in the above case where the nitride-forming element M is not added, and substantially the same effect as the results of FIGS. 3 to 8 can be obtained. By adding the nitride-forming element M, the nitride-forming element M can replace TiAl and form a high-quality nitride.

【0039】以下に、窒化物形成元素Mの代表的元素と
して、V (バナジウム)、B (ホウ素)及びZr(ジルコ
ニウム)を適用した場合を図9乃至図11に基づいて具
体的に説明する。図9にはV 、B をわずかに添加した場
合の切削速度と逃げ面摩耗との関係、図10にはV 、B
及びZrを図9よりも多く添加した場合の切削速度と逃げ
面摩耗との関係を示してある。
Hereinafter, a case where V (vanadium), B (boron) and Zr (zirconium) are applied as typical elements of the nitride forming element M will be specifically described with reference to FIGS. FIG. 9 shows the relationship between cutting speed and flank wear when V and B are slightly added, and FIG. 10 shows V and B.
10 shows the relationship between cutting speed and flank wear when more Zr is added than in FIG.

【0040】ここで、ワークの材質はSCr420(H B 17
0) であり、ワークの厚さは30mmである。ドリル1は直
径が30mm、母材がSKH55 製であり、これに所定のコーテ
ィングを施した。切削条件は、送りが0.2mm/rev 、穴の
深さが30mmで、ワークを貫通させた。総加工穴数は100
穴であり、100 穴加工後の逃げ面摩耗を調べた。
[0040] In this case, the material of the work is SCr420 (H B 17
0) and the thickness of the work is 30 mm. The drill 1 has a diameter of 30 mm and a base material made of SKH55, and is provided with a predetermined coating. The cutting conditions were a feed of 0.2 mm / rev and a hole depth of 30 mm, and the workpiece was penetrated. 100 holes
It was a hole, and the flank wear after machining 100 holes was examined.

【0041】図9に示すように、(Ti z Al
x (1-z-x) ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w として、(Ti
0.695Al0.3V0.005)N 、(Ti0.2Al0.795V0.005)N 、(Ti
0.5Al0.45B0.05)(N0.9C 0.1)の組成の膜を少なくとも一
層をドリル1にコーティングした場合、切削速度150m/m
in付近以下で逃げ面摩耗量が実用摩耗限界(0.20mm)よ
り少ない工具摩耗量に収まっている。このため、窒化物
形成元素であるV 、B をわずかに添加した場合であって
も、窒化物形成元素を添加しない場合と同一の高能率低
コスト加工が実現できる。
As shown in FIG. 9, (TizAl
xM(1-zx))(1-w)(NyC(1-y))wAs (Ti
0.695Al0.3V0.005) N, (Ti0.2Al0.795V0.005) N, (Ti
0.5Al0.45B0.05) (N0.9C 0.1))
When the layer is coated on drill 1, the cutting speed is 150m / m
The flank wear is less than the practical wear limit (0.20mm) below in
Less tool wear. For this reason, nitride
When the forming elements V and B are slightly added,
Also has the same high efficiency and low efficiency as when no nitride-forming element is added.
Cost processing can be realized.

【0042】図10に示すように、(Ti z Alx
(1-z-x) ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w として、(Ti0.5Al
0.4V0.1)N 、(Ti0.6Al0.2B0.2)N 、(Ti0.4Al0.3V0.3)(N
0.7C0.3)、(Ti0.4Al0.3Zr0.3)(N0.6C0.4) の組成の膜を
少なくとも一層をドリル1にコーティングした場合、切
削速度150m/min付近以下で逃げ面摩耗量が実用摩耗限界
(0.20mm)より少ない工具摩耗量に収まっている。この
ため、窒化物形成元素であるV、B 及びZrを図9よりも
多めに添加した場合であっても、窒化物形成元素を添加
しない場合と同一の高能率低コスト加工が実現できる。
As shown in FIG. 10, (Ti z Al x M
(1-zx) ) (1-w) (N y C (1-y) ) w , (Ti 0.5 Al
0.4 V 0.1 ) N, (Ti 0.6 Al 0.2 B 0.2 ) N, (Ti 0.4 Al 0.3 V 0.3 ) (N
When drill 1 is coated with at least one layer of the composition of ( 0.7 C 0.3 ), (Ti 0.4 Al 0.3 Zr 0.3 ) (N 0.6 C 0.4 ), the flank wear amount is less than the practical wear limit at a cutting speed of around 150 m / min or less. (0.20mm) less than tool wear. Therefore, even when V, B, and Zr, which are nitride-forming elements, are added more than in FIG. 9, the same high-efficiency and low-cost processing as when no nitride-forming element is added can be realized.

【0043】尚、添加する窒化物形成元素の量がTiAl添
加元素の組成に比べて組成比で0.3を越えると、膜の剥
離が生じやすくなるため、添加する窒化物形成元素の量
はTiAl添加元素の組成に比べて0.3 以下が好ましい。窒
化物形成元素の量がTiAl添加元素の組成に比べて0.3 を
越えると(z+xが0.7 を下回る)、即ち、窒化物形成
元素Mの割合が多過ぎると、TiAlの基本特性が損なわれ
て剥離が生じてしまう。
If the amount of the nitride-forming element to be added exceeds 0.3 in the composition ratio as compared with the composition of the TiAl-added element, the film is liable to peel off. 0.3 or less is preferable compared to the composition of the element. If the amount of the nitride-forming element exceeds 0.3 (z + x is less than 0.7) as compared with the composition of the TiAl-added element, that is, if the proportion of the nitride-forming element M is too large, the basic characteristics of TiAl are impaired and peeling occurs. Will occur.

【0044】次に、金属元素(Ti,Al 、添加する窒化物
形成元素)とC を含む非金属元素(N) の割合を変えた場
合を図11に基づいて具体的に説明する。図11には金
属元素とC を含む非金属元素の組成非を0.45〜0.55の間
で変化させた場合の切削速度と逃げ面摩耗との関係を示
してある。尚、加工の条件等は図9及び図10に示した
場合と同じである。コーティング膜は単層で、膜厚は1.
7 μm である。
Next, the case where the ratio of the metal element (Ti, Al, the nitride forming element to be added) and the nonmetal element (N) containing C is changed will be specifically described with reference to FIG. FIG. 11 shows the relationship between the cutting speed and the flank wear when the composition ratio of the metal element and the nonmetal element including C is changed between 0.45 and 0.55. The processing conditions are the same as those shown in FIGS. The coating film is a single layer and the film thickness is 1.
7 μm.

【0045】図11に示すように、(Ti z Alx
(1-z-x) ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w として、(Ti0.5Al
0.4V0.1)0.45N0.55 及び(Ti0.5Al0.4V0.1)0.55N0.45
組成の膜を少なくとも一層をドリル1にコーティングし
た場合、金属元素が多い場合あるいはC を含む非金属元
素が多い場合のいずれにおいても切削速度150m/min付近
以下で逃げ面摩耗量が実用摩耗限界(0.20mm)より少な
い工具摩耗量に収まり、高能率低コスト加工が実現でき
る。ここで、wを 0.45 ≦w≦0.55としたのは、wが
0.45 ≦w≦0.55の範囲を外れると、膜の剥離や膜の耐
摩耗性の低下が生じる虞があるためである。
As shown in FIG. 11, (Ti z Al x M
(1-zx) ) (1-w) (N y C (1-y) ) w , (Ti 0.5 Al
0.4 V 0.1 ) 0.45 N 0.55 and (Ti 0.5 Al 0.4 V 0.1 ) 0.55 N 0.45 In any case, the flank wear amount is less than the practical wear limit (0.20 mm) at cutting speeds of around 150 m / min or less, and high efficiency and low cost machining can be realized. Here, w is set to 0.45 ≦ w ≦ 0.55 because w is
If the ratio is out of the range of 0.45 ≦ w ≦ 0.55, the film may be peeled off or the abrasion resistance of the film may be reduced.

【0046】尚、通常、(Ti z Alx (1-z-x) ) と(Ny
C (1-y) ) w の割合は、1:1とされるが、金属元素で
あるTi,Al及び添加する窒化物形成元素に対し、C を含
む非金属元素を多めにしても少なめにしても問題はな
い。C を含む非金属元素を多めにすることにより固溶強
化が期待できる。
Incidentally, usually, (Ti z Al x M (1-zx) ) and (N y
The ratio of C (1-y) ) w is assumed to be 1: 1. However, the ratio of non-metallic elements including C to the metal elements Ti, Al and the added nitride-forming element is increased or decreased. There is no problem. Solid solution strengthening can be expected by increasing the amount of nonmetallic elements including C.

【0047】上述したように、窒化物形成元素Mとし
て、V 、B 及びZrを添加した膜をコーティングしてドラ
イカットを行なっても、摩耗量が実用摩耗限界内に収ま
り、V、B 及びZrを添加しない場合と同一の高能率低コ
スト加工が実現できる。尚、窒化物形成元素Mとして、
V 、B 及びZr以外の元素を添加した膜をコーティングし
てドライカットを行なっても、V 、B 及びZrを添加した
場合と同様に高能率低コスト加工が実現できる。
As described above, even when a film to which V, B and Zr are added as a nitride-forming element M is coated and dry-cut, the wear amount is within the practical wear limit, and V, B and Zr The same high-efficiency and low-cost processing as in the case where no is added can be realized. Incidentally, as the nitride forming element M,
Even when coating with a film to which elements other than V, B and Zr are added and performing dry cutting, high-efficiency and low-cost processing can be realized as in the case where V, B and Zr are added.

【0048】本発明の第2実施形態例に係るドリルを図
12に基づいて説明する。図12には本発明の第2実施
形態例に係るドリルの側面を示してある。図12に示し
たドリルは切削部にエアを吹き付けて穴あけ加工を行う
ものである。
A drill according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 shows a side view of the drill according to the second embodiment of the present invention. The drill shown in FIG. 12 performs a drilling process by blowing air to a cutting portion.

【0049】ドリル11は、図1に示したボール盤21
の工具主軸24に固定支持されるシャンク部12が設け
られ、シャンク部12の先方にはねじれ溝状の切刃部1
3が設けられている。切刃部13の先端には刃先部14
が設けられ、刃先部14にはエアホール15が形成され
ている。エアホール15はシャンク部12の端面に連通
し、エアホール15にはシャンク部12を介して図示し
ないエア源からエアが供給されるようになっている。エ
アホール15にエアが供給されることにより、穴あけ加
工中の切削部にエアが吹き付けられる。
The drill 11 has a drilling machine 21 shown in FIG.
The shank portion 12 is fixedly supported on the tool spindle 24 of the cutting tool.
3 are provided. The tip of the cutting blade 13 has a blade tip 14.
Are provided, and an air hole 15 is formed in the blade edge portion 14. The air hole 15 communicates with the end face of the shank portion 12, and air is supplied to the air hole 15 from an air source (not shown) via the shank portion 12. By supplying the air to the air hole 15, the air is blown to the cut portion during the drilling.

【0050】シャンク部12がボール盤の工具主軸に取
り付けられ、ドリル11の駆動回転により刃先部14及
び切刃部13により図示しないワークに穴あけ加工が施
される。穴あけ加工中は、切削油剤を供給することなく
ドライカットで切削を行うと共に、エアホール15から
エアが吹き出して切削部にエアが吹き付けられる。
The shank portion 12 is attached to the tool spindle of the drilling machine, and drilling is performed on a work (not shown) by the cutting edge portion 14 and the cutting edge portion 13 when the drill 11 is driven and rotated. During drilling, cutting is performed by dry cutting without supplying a cutting oil, and air is blown out from the air hole 15 to blow air to the cut portion.

【0051】エアホール15から切削部にエアを吹き付
けることにより、切削に伴って生じた切屑を切削部から
吹き飛ばして除去することが可能になる。エアホール1
5から切削部にエアを供給することにより、エアを供給
しないでドライカットにより穴あけ加工する場合に比
べ、ドリル11の逃げ面摩耗は約15% 低減する。この場
合、加工条件は図3において(Ti (1-x) Alx )N の組成
からなる材料のxの値を5とし、切削速度を150m/minと
している。エアの供給圧力は、2kg/cm2 であり、エアの
供給圧力をこれ以上高めても逃げ面摩耗に変化は生じな
い。
By blowing air from the air hole 15 to the cutting portion, chips generated during the cutting can be blown off from the cutting portion and removed. Air hole 1
By supplying air from 5 to the cutting portion, the flank wear of the drill 11 is reduced by about 15% as compared with a case where drilling is performed by dry cutting without supplying air. In this case, the processing conditions are such that the value of x of the material having the composition of (Ti (1-x) Al x ) N is 5 in FIG. 3 and the cutting speed is 150 m / min. The air supply pressure is 2 kg / cm 2 , and the flank wear does not change even if the air supply pressure is further increased.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明のドリルは、高速度工具鋼に、実
質的に、 (Ti (1-x) Alx )(Ny C (1-y) ) ただし、 0.3≦x≦0.8 0.6≦y≦1.0 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたので、耐
摩耗性が向上し、ドライカットを行っても摩耗を実用可
能な範囲に収めることができる。この結果、ドライカッ
トで穴あけ加工が実施可能となり、穴あけ作業の作業環
境の向上が図れると共に、廃油処理の問題もなくなる。
According to the drill of the present invention, (Ti (1-x) Al x ) (N y C (1-y) ) is added to the high-speed tool steel, where 0.3 ≦ x ≦ 0.8 0.6 ≦ Since at least one layer having a composition of y ≦ 1.0 is coated, the wear resistance is improved, and the wear can be kept within a practical range even when dry cutting is performed. As a result, drilling can be performed by dry cutting, the working environment for drilling can be improved, and the problem of waste oil treatment can be eliminated.

【0053】また、高速度工具鋼に、実質的に、 (Ti (1-x) Alx ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、 0.3≦x≦0.8 0.6≦y≦1.0 0.45 ≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたので、耐
摩耗性が向上し、ドライカットを行っても摩耗を実用可
能な範囲に収めることができる。この結果、ドライカッ
トで穴あけ加工が実施可能となり、穴あけ作業の作業環
境の向上が図れると共に、廃油処理の問題もなくなる。
また、金属元素であるTi,Al にN,C を同等または多めに
含有させることで、コーティング膜の固溶強化が期待で
きる。
Further, in the high-speed tool steel, (Ti (1-x) Al x ) (1-w) (N y C (1-y) ) w However, 0.3 ≦ x ≦ 0.8 0.6 ≦ Since at least one layer having a composition of y ≦ 1.0 0.45 ≦ w ≦ 0.55 is coated, abrasion resistance is improved, and even if dry cutting is performed, abrasion can be kept within a practical range. As a result, drilling can be performed by dry cutting, the working environment for drilling can be improved, and the problem of waste oil treatment can be eliminated.
In addition, it is expected that solid solution strengthening of the coating film can be expected by adding N or C to Ti or Al, which is a metal element, in the same amount or more.

【0054】また、高速度工具鋼に、窒化物形成元素を
Mとし、実質的に、 (Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、0.3 ≦x≦0.8 0.6 ≦y≦1.0 0.2 ≦z≦0.7 0.7 ≦(z+x) <1.0 0.45 ≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたので、耐
摩耗性が向上し、ドライカットを行っても摩耗を実用可
能な範囲に収めることができる。この結果、ドライカッ
トで穴あけ加工が実施可能となり、穴あけ作業の作業環
境の向上が図れると共に、廃油処理の問題もなくなる。
また、金属元素であるTi,Al にN,C を同等または多めに
含有させることで、コーティング膜の固溶強化が期待で
きる。
Further, in the high-speed tool steel, the nitride-forming element is set to M, and (Ti z Al x M (1-zx) ) (1-w) (N y C (1-y) ) w However, since 0.3 ≤ x ≤ 0.8 0.6 ≤ y ≤ 1.0 0.2 ≤ z ≤ 0.7 0.7 ≤ (z + x) <1.0 0.45 ≤ w ≤ 0.55 at least one layer is coated, the wear resistance is improved and the dry cut , The wear can be kept within a practical range. As a result, drilling can be performed by dry cutting, the working environment for drilling can be improved, and the problem of waste oil treatment can be eliminated.
In addition, it is expected that solid solution strengthening of the coating film can be expected by adding N or C to Ti or Al, which is a metal element, in the same amount or more.

【0055】また、本発明の穴あけ加工方法は、前述し
たドリルにより、切削油剤を用いずにドライカットで穴
あけ加工を行うようにしたので、作業環境を悪化させる
ことなく穴あけ加工が可能となる。
Further, in the drilling method of the present invention, drilling is performed by dry cutting without using a cutting oil with the above-mentioned drill, so that drilling can be performed without deteriorating the working environment.

【0056】また、切削部にエアを吹き付けて穴あけ加
工を行うようにしたので、切屑の噛み込が生じることが
なく摩耗を低減することが可能となる。
Further, since the drilling process is performed by blowing air to the cutting portion, chips can be prevented from being caught and wear can be reduced.

【0057】また、本発明の穴あけ加工装置は、高速度
工具鋼に、実質的に、 (Ti (1-x) Alx )(Ny C (1-y) ) ただし、 0.3≦x≦0.8 0.6≦y≦1.0 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたドリル
を、ワークに対して接近離遠しかつ駆動回転する工具主
軸に取付けたので、ドリルの耐摩耗性が向上し、ドライ
カットを行っても摩耗を実用可能な範囲に収めることが
できる。この結果、ドライカットで穴あけ加工が実施可
能となり、穴あけ作業の作業環境の向上が図れると共
に、廃油処理の問題もなくなる。
Further, the drilling apparatus of the present invention is characterized in that (Ti (1-x) Al x ) (N y C (1-y) ) is added to the high-speed tool steel. A drill coated with at least one layer with a composition of 0.6 ≦ y ≦ 1.0 is attached to the tool spindle that rotates close to and away from the workpiece and drives and rotates, so the wear resistance of the drill is improved and dry cutting is performed. The wear can be kept within a practical range. As a result, drilling can be performed by dry cutting, the working environment for drilling can be improved, and the problem of waste oil treatment can be eliminated.

【0058】また、高速度工具鋼に、実質的に、 (Ti (1-x) Alx ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、 0.3≦x≦0.8 0.6≦y≦1.0 0.45 ≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたドリル
を、ワークに対して接近離遠しかつ駆動回転する工具主
軸に取付けたので、ドリルの耐摩耗性が向上し、ドライ
カットを行っても摩耗を実用可能な範囲に収めることが
できる。この結果、ドライカットで穴あけ加工が実施可
能となり、穴あけ作業の作業環境の向上が図れると共
に、廃油処理の問題もなくなる。また、金属元素である
Ti,Al にN,C を同等または多めに含有させることで、コ
ーティング膜の固溶強化が期待できる。
Further, in the high-speed tool steel, (Ti (1-x) Al x ) (1-w) (N y C (1-y) ) w However, 0.3 ≦ x ≦ 0.8 0.6 ≦ A drill coated with at least one layer of y ≤ 1.0 0.45 ≤ w ≤ 0.55 is attached to the tool spindle that moves toward and away from the workpiece and rotates while driving, so that the wear resistance of the drill is improved and dry cutting is performed. , The wear can be kept within a practical range. As a result, drilling can be performed by dry cutting, the working environment for drilling can be improved, and the problem of waste oil treatment can be eliminated. It is also a metal element
By adding N, C to Ti, Al in equal or greater amount, solid solution strengthening of the coating film can be expected.

【0059】また、高速度工具鋼に、窒化物形成元素を
Mとし、実質的に、 (Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、0.3 ≦x≦0.8 0.6 ≦y≦1.0 0.2 ≦z≦0.7 0.7 ≦(z+x) <1.0 0.45 ≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたドリル
を、ワークに対して接近離遠しかつ駆動回転する工具主
軸に取付けたので、ドリルの耐摩耗性が向上し、ドライ
カットを行っても摩耗を実用可能な範囲に収めることが
できる。この結果、ドライカットで穴あけ加工が実施可
能となり、穴あけ作業の作業環境の向上が図れると共
に、廃油処理の問題もなくなる。また、金属元素である
Ti,Al にN,C を同等または多めに含有させることで、コ
ーティング膜の固溶強化が期待できる。
In the high-speed tool steel, the nitride forming element is set to M, and (Ti z Al x M (1-zx) ) (1-w) (N y C (1-y) ) w However, a drill coated with at least one layer of a film having the composition of 0.3 ≤ x ≤ 0.8 0.6 ≤ y ≤ 1.0 0.2 ≤ z ≤ 0.7 0.7 ≤ (z + x) <1.0 0.45 ≤ w ≤ 0.55 is moved toward and away from the work. Further, since the drill is mounted on the tool spindle which is driven and rotated, the wear resistance of the drill is improved, and the wear can be kept within a practical range even when dry cutting is performed. As a result, drilling can be performed by dry cutting, the working environment for drilling can be improved, and the problem of waste oil treatment can be eliminated. It is also a metal element
By adding N, C to Ti, Al in equal or greater amount, solid solution strengthening of the coating film can be expected.

【0060】そして、切削部にエアを吹き付けるエア供
給手段を設けたので、エア供給手段からエアを吹き付け
ることで、切屑の噛み込が生じることがなく摩耗を低減
することが可能となる。
Since the air supply means for blowing air to the cutting portion is provided, by blowing air from the air supply means, it becomes possible to prevent chips from being caught and reduce wear.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態例に係る穴あけ加工装置の
概略構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a drilling apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態例に係るドリルの側面図。FIG. 2 is a side view of the drill according to the embodiment of the present invention.

【図3】逃げ面摩耗の状況を表すグラフ。FIG. 3 is a graph showing a state of flank wear.

【図4】逃げ面摩耗の状況を表すグラフ。FIG. 4 is a graph showing the state of flank wear.

【図5】膜厚と逃げ面摩耗との関係を表すグラフ。FIG. 5 is a graph showing the relationship between film thickness and flank wear.

【図6】切削速度と送りとの関係を表すグラフ。FIG. 6 is a graph showing the relationship between cutting speed and feed.

【図7】ワーク材と切削速度との関係を表すグラフ。FIG. 7 is a graph showing a relationship between a work material and a cutting speed.

【図8】母材と切削速度との関係を表すグラフ。FIG. 8 is a graph showing a relationship between a base material and a cutting speed.

【図9】(Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (Ny C (1-y) )
w をコーティングした場合の逃げ面摩耗と切削速度との
関係を示すグラフ。
FIG. 9: (Ti z Al x M (1-zx) ) (1-w) (N y C (1-y) )
5 is a graph showing the relationship between flank wear and cutting speed when w is coated.

【図10】(Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (Ny C
(1-y) ) w をコーティングした場合の逃げ面摩耗と切
削速度との関係を示すグラフ。
FIG. 10: (Ti z Al x M (1-zx) ) (1-w) (N y C
(1-y) is a graph showing the relationship between flank wear and cutting speed when w is coated.

【図11】(Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (Ny C
(1-y) ) w をコーティングした場合の逃げ面摩耗と切
削速度との関係を示すグラフ。
FIG. 11: (Ti z Al x M (1-zx) ) (1-w) (N y C
(1-y) is a graph showing the relationship between flank wear and cutting speed when w is coated.

【図12】本発明の第2実施形態例に係るドリルの側面
図。
FIG. 12 is a side view of a drill according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11 ドリル 2,12 シャンク部 3,13 切刃部 4,14 刃先部 15 エアホール 21 ボール盤 22 テーブル 23 コラム 24 工具主軸 1,11 drill 2,12 shank part 3,13 cutting edge part 4,14 cutting edge part 15 air hole 21 drilling machine 22 table 23 column 24 tool spindle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森本 聡 滋賀県栗太郡栗東町六地蔵130番地 三菱 重工業株式会社京都精機製作所内 (72)発明者 殿原 好治 滋賀県栗太郡栗東町六地蔵130番地 三菱 重工業株式会社京都精機製作所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Satoshi Morimoto 130 Rokujizo, Ritto-cho, Kurita-gun, Shiga Prefecture Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Kyoto Seiki Co., Ltd.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高速度工具鋼に、 実質的に、 (Ti (1-x) Alx )(Ny C (1-y) ) ただし、 0.3≦x≦0.8 0.6≦y≦1.0 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたことを特
徴とするドリル。
1. A high-speed tool steel comprising substantially (Ti (1-x) Al x ) (N y C (1-y) ) wherein 0.3 ≦ x ≦ 0.8 0.6 ≦ y ≦ 1.0 A drill characterized in that at least one film is coated.
【請求項2】 高速度工具鋼に、 実質的に、 (Ti (1-x) Alx ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、 0.3≦x≦0.8 0.6≦y≦1.0 0.45 ≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたことを特
徴とするドリル。
(2) In the high-speed tool steel, (Ti (1-x) Al x ) (1-w) (N y C (1-y) ) w where 0.3 ≦ x ≦ 0.8 0.6 ≦ A drill coated with at least one film having a composition of y ≦ 1.0 0.45 ≦ w ≦ 0.55.
【請求項3】 高速度工具鋼に、 窒化物形成元素をMとし、実質的に、 (Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、0.3 ≦x≦0.8 0.6 ≦y≦1.0 0.2 ≦z≦0.7 0.7 ≦(z+x) <1.0 0.45 ≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたことを特
徴とするドリル。
3. The high-speed tool steel according to claim 1, wherein the nitride-forming element is M, and (Ti z Al x M (1-zx) ) (1-w) (N y C (1-y) ) w However, a drill characterized in that at least one layer of a film having a composition of 0.3 ≦ x ≦ 0.8 0.6 ≦ y ≦ 1.0 0.2 ≦ z ≦ 0.7 0.7 ≦ (z + x) <1.0 0.45 ≦ w ≦ 0.55 is coated.
【請求項4】 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に
記載のドリルにより切削油剤を用いずにドライカットで
穴あけ加工を行うことを特徴とする穴あけ加工方法。
4. A drilling method using the drill according to any one of claims 1 to 3 to perform drilling by dry cutting without using a cutting fluid.
【請求項5】 請求項4において、切削部にエアを吹き
付けて穴あけ加工を行うことを特徴とする穴あけ加工方
法。
5. The drilling method according to claim 4, wherein the drilling is performed by blowing air to the cutting portion.
【請求項6】 高速度工具鋼に、 実質的に、 (Ti (1-x) Alx )(Ny C (1-y) ) ただし、 0.3≦x≦0.8 0.6≦y≦1.0 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたドリル
を、ワークに対して接近離遠しかつ駆動回転する工具主
軸に取付けたことを特徴とする穴あけ加工装置。
6. A high-speed tool steel comprising substantially (Ti (1-x) Al x ) (N y C (1-y) ) wherein 0.3 ≦ x ≦ 0.8 0.6 ≦ y ≦ 1.0 A drilling machine characterized in that a drill coated with at least one layer of film is attached to a tool spindle which is driven toward and away from a workpiece and which is driven and rotated.
【請求項7】 高速度工具鋼に、 実質的に、 (Ti (1-x) Alx ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、 0.3≦x≦0.8 0.6≦y≦1.0 0.45 ≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたドリル
を、ワークに対して接近離遠しかつ駆動回転する工具主
軸に取付けたことを特徴とする穴あけ加工装置。
7. A high-speed tool steel comprising: (Ti (1-x) Al x ) (1-w) (N y C (1-y) ) w where 0.3 ≦ x ≦ 0.8 0.6 ≦ A drilling machine characterized in that a drill coated with a film having a composition of y ≦ 1.0 0.45 ≦ w ≦ 0.55 at least one layer is attached to a tool spindle which is driven toward and away from a workpiece and is driven and rotated.
【請求項8】 高速度工具鋼に、 窒化物形成元素をMとし、実質的に、 (Ti z Alx (1-z-x) ) (1-w) (Ny C (1-y) ) w ただし、0.3 ≦x≦0.8 0.6 ≦y≦1.0 0.2 ≦z≦0.7 0.7 ≦(z+x) <1.0 0.45 ≦w≦0.55 の組成の膜を少なくとも一層コーティングしたドリル
を、ワークに対して接近離遠しかつ駆動回転する工具主
軸に取付けたことを特徴とする穴あけ加工装置。
8. In a high-speed tool steel, the nitride forming element is M, and (Ti z Al x M (1-zx) ) (1-w) (N y C (1-y) ) w However, a drill coated with at least one layer of a film having the composition of 0.3 ≤ x ≤ 0.8 0.6 ≤ y ≤ 1.0 0.2 ≤ z ≤ 0.7 0.7 ≤ (z + x) <1.0 0.45 ≤ w ≤ 0.55 is moved toward and away from the work. A drilling machine characterized by being attached to a tool spindle that rotates and drives.
【請求項9】 請求項6乃至請求項8のいずれか一項に
おいて、切削部にエアを吹き付けるエア供給手段を設け
たことを特徴とする穴あけ加工装置。
9. A drilling apparatus according to claim 6, further comprising an air supply means for blowing air to the cutting portion.
JP21510098A 1997-08-06 1998-07-30 Drill, drilling work method and drilling work device Withdrawn JPH11104910A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002371326A (en) * 2001-06-14 2002-12-26 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Method and device for opening converter tuyere

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002371326A (en) * 2001-06-14 2002-12-26 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Method and device for opening converter tuyere

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