JPS6137043B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ダイヤモンドまたはCBN（立方晶窒化硼素）
の微粉の焼結体は工具なかんずく切削工具の材料
として賞用される。超硬工具と比べて切味もよ
く、発熱が少ないので被切削材質が劣化する虞れ
がなく、かえり等も生じにくい。構成刃先を作る
ことが少いので切削仕上げ面粗度が高い。さらに
耐摩耗性が高いために工具寿命が長く、再研摩を
要するまでの可使用時間は超硬工具の数十倍乃至
百倍以上に及ぶ。

この種の工具材料は第１図のようにダイヤモン
ドまたはCBNの焼結体の層２に超硬合金の裏打
ち３を施した素材１として供給される。この構成
の複合材料を一般にダイヤモンドコンパクトある
いはCBNコンパクト、総称して単にコンパクト
ともいう。超硬合金部３は焼結層２を補強し、ま
たコンパクトをろう付けによりシヤンクに取付け
ることを可能にする。一般にコンパクトは刃部に
のみ使用し、これを鋼または超硬合金のシヤンク
に取付けて工具を形成するからである。

市販されるコンパクト素材の代表的寸法例は焼
結層２の厚さ0.5mm、裏打ち３はこれよりも厚く
合計厚さは1.5乃至３mm、また直径は８乃至13mm
である。形状は第１図の円形の他に、これを切断
した半円形、扇形、また矩形など切削工具の刃部
とするに便な種々のものが市場にある。

切削工具とするには焼結部２の表面４を掬い面
とするのが一般で、上述の素材形状はこの使用形
態を考慮したものである。ドリル、エンドミル、
リーマなどの回転切削工具においてもこの構成法
が採られる。第２図は２枚刃の回転工具の１例を
示す横断面図で、１はコンパクトで、その表面４
を掬い面にとつて刃部を構成している。５はシヤ
ンクである。図より明らかなようにコンパクトの
厚さＴが工具の呼び径Ｄの1/2よりも大きくては
この構造をとり得ず、またＴがD/2に近い時には
シヤンクの６の部が薄く、切削抵抗を受けとめる
強度が不足し、またろう付け面７の面積も不十分
となる。このためコンパクトの厚さＴは呼び径Ｄ
の1/4以下であること、すなわちＤはＴの４倍以
上であることが望ましい。前述のように最も薄い
素材も厚さは1.5mmあり、これを使用する限り呼
び径Ｄは６mm以上となる。裏面の超硬合金を削つ
て厚さＴをより薄くすることもできるがこれにも
限度があり、呼び径３mm以下は不可能である。

しかるに回転工具は一般に小径のものほど摩耗
が激しく、対象被切削材質によつて超硬工具でも
甚だ短寿命である。この種の工具にこそ耐摩耗性
の高いコンパクトが活用されるべきであり、呼び
径３mm以下の小径コンパクト回転工具への要望が
高かつた。

本発明はこの要望に応え、従来製作不可能であ
つた呼び径３mm以下の小径コンパクト工具を提供
するものである。

従来細ものが製作できなかつた理由は上述のよ
うにコンパクトの厚さＴが大きいためで、市場に
入手可能の素材の面を掬い面とする限りこの制約
は免れない。一般に工具の刃部を形成する諸面の
中、掬い面はもつとも面積が大きい。一方焼結ダ
イヤモンド（あるいはCBN）の研磨は面積にし
たがつて困難を増すので、研磨加工を最小とする
ためには素材の面を掬い面にとるのがよく、前述
の市販コンパクト素材の形状はこれを前提として
いる。

しかし小径の回転工具においては刃部はきわめ
て微小であり、最大の面である掬い面もまた微小
で、焼結ダイヤモンド（またはCBN）も研磨加
工に困難はない。したがつて市販の素材の面を掬
い面とする必要はなく、自由な材料取りができ
る。本発明においてはまず市販の素材を第１図
８，８′のように切断して第３図の薄板とする。
切断はワイヤ放電加工などによれば困難はなく、
厚さ0.2mm程度の薄板を作ることは容易であり、
さらに切断面を研磨してより薄くすることもでき
る。第３図の薄板において焼結ダイヤモンド（ま
たはCBN）の部１２の幅Ｕは0.5mmに過ぎないの
で切断面の研磨に困難はないからである。上面１
４はさらに小面積のため研磨は容易で、刃部の形
状に加工することに困難はない。また超硬合金の
部１３はシヤンクにろう付けして刃部を保持する
に十分な面積を残している。以下実施例により詳
述する。

第４図は本発明の一実施例を示す小径ドリル
で、図中２１は超硬合金製のシヤンクで、その径
はドリルの呼び径よりも若干小さく、先端よりす
り割り２２を設けてコンパクト薄板２３を挿入す
る。薄板２３の横幅はドリルの呼び径に等しく、
先端の焼結ダイヤモンド（またはCBN）の部２
４にドリル先端角α、逃げ角βで規定される傾き
を持つ２面２５，２６を磨き出して、２面の作る
稜角２７をチゼルエツジとするドリル刃先を形成
する。コンパクトの超硬合金部２８はシヤンクの
溝２２に深く陥入しろう付けされる。シヤンクの
基部２９は把持に適するよう太くする。

第５図乃至第７図は小径エンドミルに実施した
もので超硬合金製シヤンク３１のすり割り３２に
コンパクト薄板３３を挿入した点は上例と等し
い。ただしすり割り３２はシヤンク３１に対し偏
心して、その一方の壁がシヤンクの軸線を通る位
置とする。基部３４は太く先端部３５はエンドミ
ルの呼び径よりも若干小径のシヤンク３１に上述
のすり割り３２を設け、先端は副切込角γに等し
く傾く斜面３６とし、円柱面３７，３８を削つて
面３９，４０とする。コンパクト薄板３３は焼結
ダイヤモンドの部４１をシヤンクの側面３７，４
０から突出させ、逃げ角δの横逃げ面４２を磨き
出す。薄板３３の面４３と、側面４２との稜角４
４が横切刃を作る。なお側面４２は２段に加工し
て第２逃げ面を設けることもできる。薄板３３の
上端４５は副切込角γと前逃げ角εとにより規定
される斜面に研磨する。あるいはシヤンクの先端
面３６も同一の傾きとし、コンパクト薄板３３の
先端４５と同一面に研磨してもよい。

以上２つの実施例においては、小径のドリルあ
るいは１枚刃エンドミルに要求されるすべての要
素を備え、焼結ダイヤモンド（またはCBN）の
切刃が良好に切削作用を働く。しかも製作に当つ
ては刃部の形状を造出し刃付けする研磨作業は比
較的に容易である。この特徴は第３図のコンパク
ト薄板を２次素材として採用した点に起因し、こ
れが本発明の基本趣旨であり、上掲２例以外にも
各種の小径回転切削工具に適用されることは言う
までもない。

シヤンクにすり割りを施してコンパクト薄板を
挿入し超硬合金部をろう付けすることにより刃部
は強固に支持されて均整よく安定な回転切削工具
を構成する。組立に際しては、すり割りに挿入す
ることによりコンパクト薄板の位置は定まるの
で、従来の構成においてコンパクトの微小な「チ
ツプ」をシヤンク上の所定位置に取付けるに比し
て、ろう付け作業は容易である。なおコンパクト
薄板は刃部の形成、刃付を済ませた後にシヤンク
に取付けてもよく、またシヤンクに取付けた後に
研磨して刃部を完成してもよい。

本発明の回転工具は呼び径３mm以下の小径工具
に適し、従来要望が高かつたにも拘らず不可能で
あつた分野を可能としたものである。呼び径１mm
までの小径回転工具は容易に製造され、微細加工
の能力が許せば１mmよりも小径の回転工具も可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図はダイヤモンドコンパクトの斜視図、第
２図は２枚刃回転切削工具の一例を示す横断面
図、第３図は第１図のコンパクトを切断した薄板
の斜視図、第４図は本発明に係る小径回転切削工
具の一実施例を示す斜視図、第５図は他の実施例
を示す斜視図、第６図は平面図、第７図は同じく
シヤンクの斜視図である。 ２１，３１…シヤンク、２２，３２…すり割
り、２３，３３…コンパクト薄板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ダイヤモンドまたはCBNの焼結体層に超硬
   合金の裏打ちを施した構成の板状のコンパクト素
   材を板面に垂直に薄切りした板をシヤンクに設け
   たすり割りに挿入してろう付け固定し、シヤンク
   より突出する前記薄板に刃を形成した小径回転切
   削工具。