JPS62162402A - ダイヤモンドバイト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は、Ａ１、Ｃｕ等の非鉄金属材料、もしくはプ
ラスチック等の非金属材料でつくられるディスク等を、
高精度に切削加工ずろ際に用いられるダイヤモンドバイ
トに関する。

【従来技術】

一般に、上述したような非鉄金属材料、非金属材料等の
高精度切削加工には、ダイヤモンドバイトを用いること
により、表面粗さのよいいわゆる鏡面仕上がり状悪の加
工面か、比較的容易にえられることは周知の通りである
。この理由は、ダイヤモンドが高硬度であること、した
がってバイトとしての切刃稜を極めて鋭ＩＩ＋にするこ
とができることによる乙ので、結果としてワークには、
この鋭い切刃稜が転写されて表面粗さのよい加工面がで
きることになる。しかしながら、いかに高硬度であるダ
イヤモンドといえども、長時間使用していれば徐々に摩
耗する。摩耗したバイトによる切削面は、表面粗さの低
下、表面うねりの増大などを招き、所要精度のワークが
得られなくなる。特に、その表面に極めて高精度仕様が
要求されるワークの加工では、摩耗したバイトでは期待
ずろ所要精度の表面仕様が得られず、大きな問題となる
。 また、その場合には新しいバイトに変換する必要がある
。 上述のようなダイヤモンドバイトに関して、刃先部の結
晶方位をどのように設定するかという点に着目して工具
の長寿命化を図る先行技術が、特公昭５８−３７０８２
号の発明として知られてい

【発明が解決しようとする問題点】

ところで、上記特公昭５８−３７０８２号の発明では、
刃先の一部を形成する前逃げ面の結晶方位を（１１’Ｏ
）面と（１００）面との中間らしくはほぼ中間にあるご
とく構成したものである。 そこで、本願の発明者は、上述のごとく結晶方位を設定
したダイヤモンドバイトを多数用いて、それぞれの寿命
についてテストしてみたが、その結果にはかなりの個体
差によるバラツキがあった。 そして、その原因について検討したところによると、へ
き開面である（１１１）面および（１１１）面の結晶方
位がその寿命に大きく関与していることが予測された。 すなわち、前逃げ面について（１００）面と（＋１０）
面との関係のみで結晶方位を規定したのでは、所定の寿
命をもったバイトを歩留りよく提供することは難しく、
たとえば、切刃の切削に関与する部分において、切削合
力の作用方向に平行ないしはそれに近い角度で（Ｉ　Ｉ
　Ｉ）面または（ＩＩＩ）面が存在すると、ダイヤモン
ドは切削抵抗によってへき開し易く、切刃にチッピング
や摩耗を生じ易くなって、十分な長寿命化が達成しえな
くなるのである。 この発明は、上述のごとき問題点に鑑みこれを打効に解
決すべく創案されたものである。 したがって、本発明の目的は、長寿命化すべ（刃先部の
結晶方位が選定されろダイヤモンドバイトにおいて、そ
の歩留りを可及的に高くすることのできるダイヤモンド
バイトを提供することにある。

【問題点を解決する丸めの手段］ 本発明にかかるダイヤモンドバイトは、刃先の一部を形
成する前逃げ面の結晶方位を（１１０）面と（１００）
面との中間に設定した上で、すくい面が（ｌ　Ｉ　１）
面方向に３０°±５°傾斜した面に設定されている。 【作用・効果】 一般に、通常のすくい面と逃げ而との交角、ずなイっら
通常の刃先角は、はぼ直角に近い鋭角に形成されている
。したがって、通常のすくい角はピ〜２°であり、０°
に近似して以下に述べてもさしつかえない。そこで、刃
先に作用する切削合力の作用方向を主分力と背分力との
比から求めると、すくい面に対して約３８°〜５０°の
角度で通常は作用することが求められる。このことから
、結晶のへき開面が、すくい而に対して約３８゛〜５０
”ないしはそれに近い角度で交差していると、へき開の
生じ易いことがわかる。 第１図は、すくい角をＯｏとしたときに、本発明に係る
ダイヤモンドバイトの、へき開の恐れのある（１１１）
面Ａと（１１１）面Ｂのそれぞれの結晶方位のずくい面
Ｒａに対する傾斜角α、βを模式的に示す説明図である
。図示するように、本発明のダイヤモンドバイトによれ
ば、すくい面ｎａは（１１１）面Ａに対して角度αだけ
傾斜している。この傾斜角αは３０°±５゛の範囲内で
設定される。 ずなイつち、ずくい而ｎａは（Ｉ　Ｉ　Ｉ）而Δに対し
て２５°〜３５°傾斜されているので、切削抵抗の作用
方向に対して十分傾いている。 また、（Ｉ　Ｉ　＋）面へと同時に切削に関与してへき
開の恐れを有する（Ｉ　Ｉ　ｌ）而Ｂについては、（Ｉ
ＩＩ）而Ｂが（ｌ　Ｉ　ｌ）而Ａに対して結晶学的にほ
ぼ７０°傾斜しているので、（１１１）而Ｂのずくい而
Ｒａに対する傾斜ｆ（１βは、 β＝１８０°−７０６＋α ＝ＩＩＯ’＋（３０’　±５°） で表され、１３５°〜１４５°となる。 なお、図中ｒｌａは逃げ面を示す。 このように、切刃の切削に関与する部分に作用する切削
抵抗Ｆの方向が、へき開面である（Ｉｆｌ）面Ａおよび
（ＩＩＩ）面Ｂの方向に対して大きく傾けられるので、
へき開を生じる確率が大幅に低下される。 さらに、実際に切削を行ってｊ＋＃耗したダイヤモンド
バイトの刃先を見ろと、第２図および第３図に示すよう
に、すくい面ｎａ側から見たときに幅ａの、且つ逃げ面
Ｒｅ側から見たときに幅すの摩耗面Ｃが形成される。第
４図は、その摩耗状態を模式的に示４′説明図である。 ここで、ｊｆ耗而面のすくい而Ｒａに対する傾斜ｆｆ）
］γは、 ｔａｎγ＝ａ／ｂ で表される。実測値によるとａ＝５ｍｍ、ｂ＝２．９ｍ
ｍであり、γ＝３０°となろ。したがって、傾斜角γは
すくい而Ｒａに対する（ｌ　Ｉ　Ｉ）而Ａの傾斜角αに
ほぼ等しい値である。このことから乙、刃先の摩耗面と
なる方向に、最も耐摩耗性に優れた（ｌ　ｌ　１）而Ａ
を設定することができ、バイトの寿命が長くなる。 以上の説明から明らかなように、本発明のダイヤモンド
バイトによれば、長寿命化すべく刃先部の結晶方位が選
定されるダイヤモンドバイトにおいて、その歩留りを可
及的に高くすることができる。

【実施例】

（１１１）面の結晶方位がすくい面から種々の傾斜角に
設定された幾つかのダイヤモンドバイトを作成して直径
１２０ｍｍφのアルミ棒を切削し、そのときの表面粗さ
００５μｍＲｎ＋ａｘ以下の粗さが得られるまでの切削
距離を寿命として、それぞれのダイヤモンドバイトにつ
いて寿命試験を行った。 そのときの切削条件は、回転数・・・Ｉ　６００　ｒｐ
ｍ、切削速度・・・６０３ｍ／ｍｉｎ、送り・・Ｏ、ｌ
　ｍｍ／　ｒｅｖ、切削油剤・・・溶油、加工物・・・
１２０ｍｍφのアルミ俸である。 第５図に示す試験結果によれば、すくい而が（ｌＩＩ）
面に対して約３０°傾いたときか最ら長い寿命を示した
。 なお、本データの一点は、一つのバイトで繰り返し寿命
テストをした結果の１０回以上の算術平均で示している
。したかって、ダイヤモンドの寿命バラツキが結晶方位
以外にもダイヤ自体の欠陥による影響のあることを考慮
しても、繰り返し寿命確認を行っていることから、本デ
ータはかなりの正確さで信頼できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るダイヤモンドバイトの（１１１）
面Ａおよび（ｚＴ）而Ｂのそれぞれの結晶方位のすくい
面に対する傾斜角を模式的に示す説明図、第２図は摩耗
したダイヤモンドバイトの刃先をすくい面側から見た図
、第３図は摩耗したダイヤモンドバイトの刃先を逃げ面
側から見た図、第４図はその摩耗状態を模式的に示す説
明図、第５図は本発明に係る実施例のデータを含むダイ
ヤモンドバイトの寿命試験結果を示すグラフ図である。 Ａ・・・（夏Ｉｆ）面、Ｂ・・・（１１１）面、Ｃ・・
・摩耗面。 Ｆ・・・切削抵抗、Ｒａ・・・すくい面、Ｒｅ・・・逃
げ面、α・・・（１１１）面のすくい面に対する傾斜角
、β・・・（１１Ｔ）面のす（い面に対する傾斜角、γ
・・・摩耗面のすくい面に対する傾斜角 特許出願人　　　　株式会社神戸製鋼所（ほか１名） 代理人弁理士　　　青白　葆（ほか２名）第２図 第３図 第４図 −第５図 戸 １くい６ｂの（１１１）面との４貝ぎ 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）刃先の一部を形成する前逃げ面の結晶方位を、（
   １１０）面と（１００）面との中間に設定したダイヤモ
   ンドバイトにおいて、 すくい面を（１１１）面方向に３０°±５°傾斜させた
   面に設定したことを特徴とするダイヤモンドバイト。