JPH11320219A

JPH11320219A - 硬質焼結体スローアウェイチップとその製造方法

Info

Publication number: JPH11320219A
Application number: JP13150998A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Kaneda; 泰幸金田; Kunihiro Tomita; 邦洋富田; Tetsuo Nakai; 哲男中井
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1998-05-14
Publication date: 1999-11-24
Anticipated expiration: 2018-05-14
Also published as: JP3697893B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ダイヤモンド焼結体または立方晶窒化硼素を
含有する焼結体がカケやキレツを有することなく、高強
度に接合されてなる硬質焼結体スローアウェイチップを
提供すること、およびその製造方法を提供することを目
的とする。【解決手段】スローアウェイチップにおいて硬質焼結
体の稜線を同一線上にて隣接する工具母材第１の稜線
と、硬質焼結体の稜線より工具内接円側に位置している
工具母材第２の稜線を有する構造とし、硬質焼結体稜線
と工具母材第１の稜線を研削することにより、製造する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ダイヤモンド焼
結体または立方晶窒化硼素を含有する焼結体が工具母材
に接合されてなるスローアウェイチップに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】微細なダイヤモンド粒子を鉄族金属等の
結合材を用いて超高圧高温下で焼結して得られるダイヤ
モンド焼結体は、切削工具、伸線ダイス、ドリルビット
耐摩工具の刃先材料として、従来の超硬合金に比べ格段
に優れた耐摩耗性を有している。また、微細な立方晶窒
化硼素を種々の結合材を用いて焼結した材料は、高硬度
の鉄族金属や鋳鉄の切削に対して優れた性能を示す。

【０００３】従来の硬質焼結体スローアウェイチップ
は、まず硬質焼結体を多角形状の工具母材コーナー部分
に、主にＡｇやＣｕからなるロウ材を介してロウ接し、
続いて切れ刃となる硬質焼結体稜線部分を単独で、ある
いは工具母材稜線と同時に研磨する事により、硬質焼結
体稜線に切れ刃を有するスローアウェイチップが得られ
る。

【０００４】ここで、このロウ付け工程において、急速
な加熱と冷却がこれら硬質焼結体中に加えられるため
に、条件によっては前記硬質焼結体と工具母材間の接合
部分において、これら材料間の熱膨張差に起因するキレ
ツやワレが発生する場合があった。特に活性ロウ材と呼
ばれる、上記ＡｇやＣｕの成分にＴｉやＺｒなどの活性
金属を添加して、硬質焼結体との濡れ性を改善してロウ
付け強度を高めたロウ材を使用した場合、条件によって
は前記硬質焼結体部分にキレツ５やカケ５'が発生しや
すい問題があった。さらに、硬質焼結体稜線８と工具母
材稜線７'の接合部分は、この部分での硬質焼結体の形
状が鋭角になる場合が多く、工具切れ刃を形成する研磨
工程においても、キレツやカケが発生しやすかった。硬
質焼結体中に上記に示されるキレツやカケが含まれたま
ま使用された場合、これらキレツやカケは接合部分にお
ける破壊の起点となり、接合強度の低下を招いたり、あ
るいは工具欠損の起点となるために、工具寿命の低下を
招くなどの問題があった。

【０００５】このような問題を解決するために、例えば
特開平７−５１９０６号公報では、ダイヤモンド焼結体
あるいは立方晶窒化硼素焼結体と工具母材とを接合した
切削工具において、工具母材のコーナー部縦壁側に位置
する硬質焼結体の側面端部を欠落させることにより、研
磨工程での欠けを防止することが開示されている。しか
しながら、このような先行例では、実質的に硬質焼結体
部分の切れ刃長さが短くなることに加え、実際に工具と
して使用した場合、切削条件によってはこの欠落部分に
被削材が溜まったり、あるいはこの欠落部分を起点にカ
ケやキレツが発生するなど、工具として使用する上で問
題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のような先行技術
における課題に鑑み、本発明は、ダイヤモンド焼結体ま
たは立方晶窒化硼素を含有する焼結体がカケやキレツを
有することなく高強度に接合されてなる硬質焼結体スロ
ーアウェイチップを提供すること、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】本発明の一つの態様によ
る硬質焼結体スローアウェイチップは、多角形状の工具
母材コーナー部分に、ダイヤモンドまたは立方晶窒化硼
素を２０容量％以上含有する硬質焼結体が接合されてお
り、当該コーナーを挟む２つの工具母材稜線各々が、硬
質焼結体の稜線と同一直線上にて隣接する第１の稜線
と、硬質焼結体の稜線より工具内接円側に位置している
第２の稜線を有することを特徴とするものである。ま
た、もう一つの態様による硬質焼結体スローアウェイチ
ップの製造方法は、多角形状の工具母材コーナー部分
に、ダイヤモンドまたは立方晶窒化硼素を２０容量％以
上含有する硬質焼結体が接合されるスローアウェイチッ
プにおいて、当該コーナーを挟む２つの工具母材稜線各
々に、硬質焼結体に隣接する第１の稜線と、第１の稜線
よりも工具内接円側に位置する第２の稜線を設け、前記
硬質焼結体を工具母材コーナー部分に接合した後、硬質
焼結体稜線と第１の工具母材稜線とを同時に研磨して、
硬質焼結体に切れ刃を形成することを特徴とするもので
ある。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明者はダイヤモンド焼結体ま
たは立方晶窒化硼素を含有する焼結体が、カケやキレツ
を有することなく接合されてなる硬質焼結体スローアウ
ェイチップの研究を鋭意行った。その結果、多角形状の
工具母材コーナー部分に、ダイヤモンドまたは立方晶窒
化硼素を２０容量％以上含有する硬質焼結体が接合され
るスローアウェイチップにおいて、当該コーナーを挟む
２つの工具母材稜線各々に、硬質焼結体に隣接する第１
の稜線と、第１の稜線よりも工具内接円側に位置する第
２の稜線を設け、前記硬質焼結体を工具母材コーナー部
分に接合した後、硬質焼結体稜線と第１の工具母材稜線
とを同時に研磨して、硬質焼結体に切れ刃を形成するこ
とにより、カケやキレツを有することなく、高強度に接
合されてなる硬質焼結体スローアウェイチップが作製さ
れることを見いだした。

【０００９】第８図、第９図に従来のスローアウェイチ
ップの製造工程を示す。硬質焼結体とロウ材、あるいは
硬質焼結体と工具母材間に発生する熱膨張差や、鋭角を
有する硬質焼結体の切れ刃先端形状などの原因によりカ
ケやキレツが発生すると考えられ、このカケやキレツ
は、硬質焼結体稜線を起点として発生することが多い。
このため、これらカケやキレツを除去するためには、硬
質焼結体をロウ付け後、少なくとも硬質焼結体稜線８と
工具母材稜線７'とが同時に研磨されるか、または上記
カケやキレツが除去できるまで、硬質焼結体と工具母材
を研磨する事が必要であった。

【００１０】ところが、硬度の高い硬質焼結体部分と、
比較的硬度の低い超硬合金等より成る工具母材部分を同
時に研磨する場合、大きな硬度差により砥石に目詰まり
が発生しやすく、この同時研磨作業は労力の要する工程
であった。特に、従来のスローアウェイチップでは、同
時に研磨される工具母材稜線部分が非常に長いために、
この研磨工程には多大の労力が必要であった。

【００１１】これに対して、第１図に示す本発明のスロ
ーアウェイチップでは、工具母材に隣接する第１の稜線
６と、第１の稜線よりも工具内接円側に位置する第２の
稜線７を設けているために、上記研磨工程において、第
２の稜線部分を研磨することなく、稜線長さの短い第１
の稜線部分のみが研磨されることになる。このため本発
明のスローアウェイチップでは、多大な労力を要するこ
となく硬質焼結体中のカケやキレツを除去することが可
能となった。

【００１２】こうして作製される硬質焼結体スローアウ
ェイチップは、多角形状の工具母材コーナー部分に、ダ
イヤモンドまたは立方晶窒化硼素を２０容量％以上含有
する硬質焼結体１が接合されており、当該コーナーを挟
む２つの工具母材稜線各々が、硬質焼結体の稜線８と同
一直線上にて隣接する第１の稜線６と、硬質焼結体の稜
線８より工具内接円側に位置している第２の稜線７を有
するものである。

【００１３】ここで、上述のように効率よく研磨を行う
ためには、工具母材第１の稜線部分６の長さは２．０ｍ
ｍ以下であることが望ましい。また、工具母材第１の稜
線部分の長さが０．１ｍｍ未満である場合には、ロウ付
け時に硬質焼結体に発生したキレツが、この工具母材第
１の稜線部分にも伝播し、硬質焼結体と共に第１の稜線
部分が欠落してしまうことがある。このため、工具母材
第１の稜線部分の長さは０．１〜２．０ｍｍの範囲内に
あれば好ましい。

【００１４】さらに、硬質焼結体稜線と工具母材に隣接
する第１の稜線部分のみを研磨して、スローアウェイチ
ップを得る場合、研磨終了時点における第１の稜線６と
第２の稜線７は、実質的には少なくとも０．０１ｍｍ以
上の段差で接続されることになる。また、第１の稜線６
と第２の稜線７が１ｍｍ以上の段差で接続されている場
合には、硬質焼結体の飛び出し部分が大きくなり過ぎる
ために、スローアウェイチップのクランプ剛性が悪化し
て、使用中にビビリが発生するなど問題が発生しやすく
なる。このため第１の稜線６と第２の稜線７は、０．０
１〜１．０ｍｍの範囲内の段差で接続されることが好ま
しい。

【００１５】一方、工具母材にロウ接される硬質焼結体
は、従来より広く用いられてきた、超硬合金に裏打ちさ
れたダイヤモンドまたは立方晶窒化硼素を２０容量％以
上含有する焼結体が用いられる。しかし、上述のロウ付
け工程において、急速な加熱と冷却がこれら複合焼結体
中に加えられるために、条件によっては前記硬質焼結体
１と工具母材４との接合界面において、これら材料間の
熱膨張差に起因するキレツやカケが発生する場合があ
る。そこで、より信頼性の高い硬質焼結体スローアウェ
イチップを得るためには、前記硬質焼結体が、接合層を
介して直接工具母材上に接合されていることが好まし
い。

【００１６】このように工具母材上に硬質焼結体を接合
する場合、あるいは超硬合金に裏打ちされた硬質焼結体
を使用する場合においても、高強度に硬質焼結体を工具
母材に接合させるためには、活性ロウ材と呼ばれる、Ａ
ｇやＣｕの成分にＴｉやＺｒなどの活性金属を添加し
て、硬質焼結体との濡れ性を改善してロウ付け強度を高
めたロウ材を使用することが好ましい。

【００１７】中でも、ロウ材自身に耐熱性と剛性が必要
となる用途では、０．５〜６５重量％のＴｉまたはＺｒ
の１種または２種を含み、残部がＣｕと不可避不純物か
ら成るロウ材を使用することが好ましい。従来ロウ材の
主成分としては、上記ＡｇやＣｕが広く用いられてきた
が、Ａｇは弾性率が低く変形が大きい。このため、この
ようにロウ材自身に剛性を要求する用途には不向きであ
った。これに対してＣｕはＡｇに比べ弾性率が高いた
め、本目的における接合材料の成分としてはＣｕが好ま
しい。加えて、ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族金属はＡｇ、Ｃ
ｕなどに比べ強度が高く、また高温での強度・変形にお
いても優れている。発明者らは、主成分であるＣｕにこ
れら金属が添加されたロウ材を使用する事により、接合
強度および高温強度が大幅に優れる硬質焼結体スローア
ウェイチップが作製できることを見いだした。中でもＴ
ｉおよびＺｒは、高温強度に加え、高い活性度を有して
いるために、ＣｕにＴｉおよび／またはＺｒが添加され
たロウ材を使用することにより、硬質焼結体上でのロウ
材の濡れ性が向上し、硬質焼結体と工具母材との接合強
度が大幅に向上することを見いだした。

【００１８】このとき、ロウ材中に含まれるＴｉまたは
Ｚｒの１種または２種が０．５重量％未満であれば、接
合強度や高温強度の向上効果が生じず、逆に６０重量％
を超えると、融点の上昇を招き、接合時の歪みやこれに
起因するカケが発生しやすくなる。すなわち、ロウ材中
のＴｉまたはＺｒの１種または２種の含有量は０．５〜
６５重量％の範囲内にあれば好ましい。さらに、ロウ材
中に含まれるＴｉの含有量が２０〜３０重量％であり、
かつＺｒの含有量が２０〜３０重量％の範囲のロウ材を
使用した場合、Ｔｉ−Ｚｒ−Ｃｕの３元共晶による融点
降下が顕著に現れ、より低融点で接合できるために好ま
しい。

【００１９】また、前記ろう材組成に加え、１０〜３０
重量％の範囲でＮｉを含むろう材を使用した場合には、
より耐熱性と耐腐食性が優れるため、この様な特性が必
要なスローアウェイチップには最適である。この場合、
Ｎｉの含有量が１０％未満で有れば、Ｎｉを添加するこ
とによる高温強度の向上効果が現れず、また３０重量％
を超える場合には、融点の上昇を招き、接合時の焼結体
のワレや歪みの原因となる。すなわち、ロウ材中のＮｉ
の含有量は１０〜３０重量％の範囲内にあれば好まし
い。

【００２０】一方、耐熱性や剛性よりも、硬質焼結体中
のキレツ防止や靱性が必要な用途では、比較的低融点で
かつロウ付け時に発生する歪みが吸収できる、軟質金属
からなるロウ材を使用する事が好ましい。このようなロ
ウ材としては、０．５〜２０重量％のＴｉまたはＺｒの
１種または２種と、１０〜４０重量％のＣｕ、残部がＡ
ｇと不可避不純物から成るロウ材が最も好適である。

【００２１】ここでロウ材中に含まれるＴｉまたはＺｒ
の１種または２種が０．５重量％未満であれば、硬質焼
結体上への濡れ性が悪化して、接合強度が低下する。逆
に２０重量％を超えると、硬質なＴｉ化合物が析出しや
すくなり、この用途で要求される靱性が得られなくな
る。すなわち、ロウ材中のＴｉまたはＺｒの１種または
２種の含有量は０．５〜２０重量％の範囲内にあれば好
ましい。さらに、ロウ材中に含まれるＴｉまたはＺｒの
１種または２種の含有量が０．５〜２０重量％Ｔｉあ
り、かつＣｕの含有量が１０〜４０重量％の範囲であ
り、残部がＡｇである場合、これら成分による３元ある
いは４元共晶による融点降下が顕著に現れ、より低融点
で接合できるため、硬質焼結体に発生するキレツ防止に
好ましい。

【００２２】ロウ材を、上述のような範囲の組成とする
ことにより、７８０℃〜１１００℃と比較的低温でのロ
ウ付けが可能となる。また、上述のロウ材を使用する場
合、ロウ材中に含まれるＴｉあるはＺｒは酸素と結合し
やすく酸化物を形成しやすい。この場合、ロウ材の濡れ
性は著しく悪化するため、上述のロウ材を使用する場合
には、酸素分圧の低い真空中、あるいはＡｒなどの不活
性ガス雰囲気中での作業が必要となる。

【００２３】ところで、上記のように接合強度に優れる
ロウ材を用いても、前記硬質焼結体が接合層を介して直
接工具母材上に接合されている場合、ダイヤモンド焼結
体または立方晶窒化硼素焼結体の厚みが０．２５ｍｍ未
満となると、工具刃先に発生した切削熱が、熱伝導率の
高いダイヤモンド焼結体や立方晶窒化硼素焼結体を介し
て、大量に接合層部分に流れ込むために、接合層部分の
温度が上昇し、接合強度の低下を招く。このため、接合
されるダイヤモンド焼結体または立方晶窒化硼素焼結体
の厚みは、０．２５ｍｍ以上必要である。また、ダイヤ
モンド焼結体または立方晶窒化硼素焼結体の厚みが１．
５ｍｍを超えると、切れ刃の研磨に要する労力が多大に
なるため、これらの硬質焼結体の厚みは１．５ｍｍ以下
であることが望ましい。

【００２４】すなわち、硬質焼結体が接合層を介して直
接工具母材上に接合されている場合、硬質焼結体層の厚
みは０．２５〜１．５ｍｍの範囲内に有ることが望まし
い。また、硬質焼結体が接合される工具母材としては、
超硬合金、鋼、セラミックス等、切削抵抗に耐えうる強
度有する材料で有ればどのような材料でも構わない。接
合される硬質焼結体との熱膨張差や、材料強度等を考慮
に入れた場合、超硬合金が最も好適である。

【００２５】

【実施例】（実施例１）表１は工具母材第１の稜線の
長さや、第１の稜線と第２の稜線との段差が、接合強度
や切削性能、あるいは製造上の経済性について調べるた
めに準備された種々のスローアウェイチップの例を示し
ている。すなわち、表１におけるスローアウェイチップ
は、いずれの工具母材にも、硬質焼結体に隣接するよう
設けられた第１の稜線と、これよりも工具内接円側に位
置している第２の稜線とを有しているが、第１の稜線の
長さや、２つの稜線の間の段差が、種々に変えられてい
る。

【００２６】まずスローアウェイチップを作製するため
に、表１に示すような工具母材第１の稜線と第２の稜線
を有する超硬合金製の工具母材を用意した。その後、２
５Ｔｉ−２５Ｚｒ−５０Ｃｕの組成を有するロウ材を用
い、超硬合金に裏打ちされた立方晶窒化硼素焼結体を多
角形状の工具母材コーナー部分にロウ付けした。なおロ
ウ付けは、１×１０^-4（ｔｏｒｒ）の真空雰囲気下で行
われた。

【００２７】

【表１】

【００２８】その後、立方晶窒化硼素焼結体稜線部分に
切れ刃を形成するために、この焼結体の稜線部分のみ
を、あるいは工具母材第１の稜線部分とを同時に研磨を
行った。この時の作業に要した時間と、キレツの残留状
況を示した物が表２である。この場合、硬質焼結体先端
部分には約０．２ｍｍ深さのキレツが発生していたため
に、片側の稜線で０．２５ｍｍの研削代が必要であっ
た。

【００２９】

【表２】

【００３０】その結果、試料２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、
２Ｅは、硬質焼結体と同時に多くの超硬部分を研削する
ために、砥石の目が詰まりやすく研削作業に多大の時間
を要した。同様に工具母材第１の稜線部分が長い試料２
Ｉ、２Ｍも、同様の理由により多くの作業時間が必要で
あった。一方、工具母材第１の稜線長さが短い試料２
Ｆ、２Ｊはロウ付け時に硬質焼結体に発生したキレツ
が、厚みの薄い工具母材第１の稜線部分にも及び、これ
を除去する事が不可能であった。これに対して、試料２
Ｇ、２Ｈ、２Ｋ、２Ｌは多大の労力を要することなく、
ロウ付け時のキレツを除去することが可能であった。こ
れら４つの試料について、引き続き切削性能の評価を行
うため、表３に示す条件にて切削試験が実施された。

【００３１】

【表３】被削材：長手方向に６つの溝を有する浸炭焼入材（ＳＣ
Ｍ４１５）被削材硬度：Ｈ_RC６２被削材の周表面速度：２００（ｍ／ｍｉｎ）工具の切り込み深さ：０．５（ｍｍ）工具の送り速さ：０．１６（ｍｍ／ｒｅｖ）切削時間：５（ｍｉｎ）

【００３２】その結果、硬質焼結体の飛び出し量の大き
い試料３Ｋ、３Ｌは、切削中にビビリが発生し、これが
原因で硬質焼結体刃先部分に欠損が発生し、切削試験の
続行が不可能であった。これに対して、本発明例である
試料３Ｇ、３Ｈは、切削中にビビリが発生することな
く、安定した加工が可能であった。

【００３３】（実施例２）表４は、主に接合層中のＴ
ｉあるいはＺｒの含有量が、接合強度や工具性能に及ぼ
す影響を調べるために準備された種々の接合材の例を示
している。すなわち、表４における接合材１Ａ〜１Ｄ
は、いずれもＣｕを含むロウ材であるが、接合材中のＴ
ｉおよびＺｒの含有量が種々に変えられている。まず、
接合材試料を作製するため、表１に記載される組成を有
する接合材粉末を作製し、これを有機溶剤と混ぜ合わせ
ることにより、ペースト状の接合剤４Ａ〜４Ｄを得た。
ついでこのロウ材を用いたスローアウェイチップの性能
を評価するために、厚みが１．０ｍｍ立方晶窒化硼素焼
結体を超硬合金製母材のコーナー部分にロウ付けし、そ
の後研磨を行い評価用のスローアウェイチップを作製し
た。なお、ロウ付けはアルゴン雰囲気中で、表４に示す
温度下で行われた。その結果、試料４Ｅはロウ付け温度
が高いためにロウ付け時に多数のキレツが発生し、評価
サンプルを作製する事が不可能であった。

【００３４】

【表４】

【００３５】一方、試料４Ａ〜４Ｄは切削性能を評価す
るため、表５に示す条件下で評価が行われた。

【００３６】

【表５】被削材：長手方向に８つの溝を有する鋳鉄（ＦＣ２５
０）被削材の周表面速度：８００（ｍ／ｍｉｎ）工具の切り込み深さ：１．５（ｍｍ）工具の送り速さ：０．２５（ｍｍ／ｒｅｖ）切削時間：１５（ｍｉｎ）

【００３７】その結果、接合強度の低い試料５Ａは、切
削初期に硬質焼結体ブランク部分が外れ、、切削試験の
続行が不可能であった。これに対して、本発明例である
試料５Ｂ、５Ｃ、５Ｄは、接合強度が高いために、厳し
い切削条件にも関わらず、切削中に硬質焼結体ブランク
部分が外れることなく、安定した加工が可能であった。

【００３８】（実施例３）表６は、主にロウ材中の組
成が、常温および高温での接合強度に及ぼす影響を調べ
るために準備された種々の接合材の例を示している。す
なわち、表６における接合材６Ａ〜６Ｄは、いずれ接合
材中の組成が種々に変えられている。まず、接合材試料
を作製するため、実施例２と同様の方法により表６に記
載される組成を有するロウ材６Ａ〜６Ｄを得た。ついで
このロウ材を用いたスローアウェイチップの接合強度を
評価するために、超硬合金に裏打ちされた立方晶窒化硼
素焼結体を、超硬合金製母材のコーナー部分にロウ付け
し、その後研磨を行い評価用のスローアウェイチップを
作製した。なお、試料６Ｂ〜６Ｄは１×１０^-4（ｔｏｒ
ｒ）の真空雰囲気でロウ付けが行われ、試料６Ａは大気
中にてロウ付けが行われた。

【００３９】

【表６】

【００４０】その後、この硬質焼結体部分の接合強度を
評価するために、硬質焼結体の側面部分に荷重を加える
ことにより、常温および高温雰囲気でのせん断荷重の測
定を行った。この結果を表７に示す。試料７Ａはロウ材
中にＴｉやＺｒなどの活性金属を含まないために、立方
晶窒化硼素焼結体部分とロウ材との濡れ性が悪く、常温
および高温において接合強度が低い結果となった。これ
に対して、活性金属を含むロウ材で接合された試料７Ｂ
〜７Ｄは、裏打ちされた超硬合金部分に加え、立方晶窒
化硼素焼結体とロウ材との濡れ性が優れるために、高い
接合強度を有していることが明らかとなった。特にＴｉ
およびＺｒ含有量の多い試料７Ｃと７Ｄは、高温におい
ても高い接合強度を有しており、高い耐熱性を有してい
ることが明らかとなった。

【００４１】

【表７】

【００４２】（実施例４）表８は、主に接合される硬
質焼結体の厚みが、切削性能に及ぼす影響を調べるため
に準備されたダイヤモンド焼結体スローアウェイチップ
の例を示している。すなわち、表８におけるスローアウ
ェイチップ８Ａ〜８Ｄは、実施例１同様の方法により、
表８に記載されたロウ材によりダイヤモンド焼結体が超
硬合金製の工具母材上に接合され工具が作製された。こ
の時、刃付け研磨終了後の工具母材第１の稜線の長さは
１．０（ｍｍ）であり、第１の稜線と第２の稜線間の段
差は０．３（ｍｍ）であった。

【００４３】

【表８】

【００４４】表８のサンプルについて、切削評価が行っ
た結果を表９に示す。その結果、工具９Ａはダイヤモン
ド焼結体の厚みが薄いために、刃先に発生した切削熱が
大量に接合層部分に流入するために、接合層部分が軟化
し接合強度の低下を招き、これが原因で切削中に工具欠
損が発生した。これに対して、９Ｂ〜９Ｄはダイヤモン
ド焼結体の厚みが厚いために、刃先で発生した切削熱が
分散・放熱されるために、接合層部分の軟化が発生せ
ず、高い接合強度が維持され、安定した加工が可能であ
った。ところが試料９Ｄは、表８に示すように研磨に要
する時間が長く、このスローアウェイチップの作製には
多大の労力が必要であった。従って、本発明の範囲内で
ある９Ｂと９Ｃのみが、切削性能と経済性を両立できる
ことが明らかとなった。

【００４５】

【表９】被削材：軸方向に沿って４つの溝を有するＡｌ−１８重
量％Ｓｉ丸棒被削材の周表面速度：６００（ｍ／ｍｉｎ）バイトの切り込み深さ：１．５（ｍｍ）バイトの送り速さ：０．２（ｍｍ／ｒｅｖ）切削時間：１０（ｍｉｎ）

【００４６】

【発明の効果】本発明により、ダイヤモンド焼結体また
は立方晶窒化硼素を含有する焼結体がカケやキレツを有
することなく、高強度に接合することができ、強度の高
い硬質焼結体スローアウェイチップを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明品の正面図である。

【図２】本発明品の側面図であって、硬質焼結体を接合
層を介して工具母材上に接合されているものを示す。

【図３】本発明品の側面図であって、超硬合金に裏打ち
された硬質焼結体を接合層を介して工具母材上に接合さ
れたものを示す。

【図４】本発明品の製造工程における研削前の状態を示
す正面図である。

【図５】本発明品の研削後の状態を示す正面図である。

【図６】従来品を示す。

【図７】従来品を示す。

【図８】従来の製造工程における研削前の状態を示す。

【図９】従来の製造工程における研削後の状態を示す。

【符号の説明】

１、硬質焼結体２、超硬合金３、接合層４、工具母材５、キレツ５'、カケ６、工具母材の第１の稜線７、工具母材の第２の稜線７'、従来工具母材研削前の稜線８、硬質焼結体の稜線９、研削代

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多角形状の工具母材コーナー部分に、ダ
イヤモンドまたは立方晶窒化硼素を２０容量％以上含有
する硬質焼結体が接合されており、当該コーナーを挟む
２つの工具母材稜線各々が、硬質焼結体の稜線と同一直
線上にて隣接する第１の稜線と、硬質焼結体の稜線より
工具内接円側に位置している第２の稜線を有することを
特徴とする、硬質焼結体スローアウェイチップ。
【請求項２】前記第１の稜線の長さが０．１〜２．０
ｍｍの範囲内の長さであることを特徴とする、請求項１
に記載の硬質焼結体スローアウェイチップ。
【請求項３】前記第１の稜線と、第２の稜線が０．０
１〜１ｍｍの範囲内の段差で接続されていることを特徴
とする、請求項１、２に記載の硬質焼結体スローアウェ
イチップ。
【請求項４】前記硬質焼結体が、接合層を介して直接
工具母材上に接合されていることを特徴とする、請求項
１〜３に記載の硬質焼結体スローアウェイチップ。
【請求項５】前記接合層が０．５〜６５重量％のＴｉ
またはＺｒの１種または２種を含み、残部がＣｕと不可
避不純物から成ることを特徴とする請求項４に記載の硬
質焼結体スローアウェイチップ。
【請求項６】前記接合層が２０〜３０重量％のＴｉ
と、２０〜３０重量％のＺｒを含み、残部がＣｕと不可
避不純物から成ることを特徴とする請求項４に記載の硬
質焼結体スローアウェイチップ。
【請求項７】前記接合層が１０〜３０重量％のＮｉを
さらに含むことを特徴とする請求項５、６に記載の硬質
焼結体スローアウェイチップ。
【請求項８】前記接合層が０．５〜２０重量％のＴｉ
またはＺｒの１種または２種と、１０〜４０重量％のＣ
ｕ、残部がＡｇと不可避不純物から成ることを特徴とす
る請求項１〜４に記載の硬質焼結体スローアウェイチッ
プ。
【請求項９】前記焼結体の厚みが０．２５〜１．５ｍ
ｍであることを特徴とする請求項４〜８に記載の硬質焼
結体スローアウェイチップ。
【請求項１０】前記工具母材が超硬合金からなること
を特徴とする請求項１〜９記載の硬質焼結体チップ。
【請求項１１】多角形状の工具母材コーナー部分に、
ダイヤモンドまたは立方晶窒化硼素を２０容量％以上含
有する硬質焼結体が接合層を介して接合されるスローア
ウェイチップにおいて、当該コーナーを挟む２つの工具
母材稜線各々に、硬質焼結体に隣接する第１の稜線と、
第１の稜線よりも工具内接円側に位置する第２の稜線を
設け、前記硬質焼結体を工具母材コーナー部分に接合し
た後、硬質焼結体稜線と第１の工具母材稜線とを同時に
研磨して、硬質焼結体に切れ刃を形成することを特徴と
する、硬質焼結体スローアウェイチップの製造方法。
【請求項１２】前記接合層が０．５〜６５重量％のＴ
ｉまたはＺｒの１種または２種を含み、残部がＣｕと不
可避不純物から成るロウ材を用い、真空中または不活性
ガス雰囲気中でロウ付けすることを特徴とする請求項１
１に記載の硬質焼結体スローアウェイチップの製造方
法。
【請求項１３】前記接合層が２０〜３０重量％のＴｉ
と、２０〜３０重量％のＺｒを含み、残部がＣｕと不可
避不純物から成るロウ材を用い、真空中または不活性ガ
ス雰囲気中でロウ付けすることを特徴とする請求項１２
に記載の硬質焼結体スローアウェイチップの製造方法。
【請求項１４】前記接合層が１０〜３０重量％のＮｉ
をさらに含むことを特徴とする請求項１２または１３に
記載の硬質焼結体スローアウェイチップの製造方法。
【請求項１５】前記接合層が０．５〜２０重量％のＴ
ｉまたはＺｒの１種または２種と、１０〜４０重量％の
Ｃｕ、残部がＡｇと不可避不純物から成る成るロウ材を
用い、真空中または不活性ガス雰囲気中でロウ付けする
ことを特徴とする請求項１１に記載の硬質焼結体スロー
アウェイチップの製造方法。