JPS62193706A - 切削工具 - Google Patents
切削工具Info
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- JPS62193706A JPS62193706A JP3283186A JP3283186A JPS62193706A JP S62193706 A JPS62193706 A JP S62193706A JP 3283186 A JP3283186 A JP 3283186A JP 3283186 A JP3283186 A JP 3283186A JP S62193706 A JPS62193706 A JP S62193706A
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- Japan
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- cutting tool
- tool
- tin
- intermediate layer
- cutting
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- Pending
Links
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Landscapes
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
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。
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
本発明は機械部品加工用切削工具に係り、特に耐摩耗性
に優れる切削工具に関するものである。
に優れる切削工具に関するものである。
従来の技術
従来、切削工具の耐摩耗性を向上し寿命を延長させる手
段として切削工具の表面に耐摩耗性に優れるＴｉＮ（窒
化チタン）をイオンプレーティングして被膜するものが
採用されていた。ここでイオンプレーティングとは公知
の蒸着めっき流で気相めっきと呼ばれるものである。
段として切削工具の表面に耐摩耗性に優れるＴｉＮ（窒
化チタン）をイオンプレーティングして被膜するものが
採用されていた。ここでイオンプレーティングとは公知
の蒸着めっき流で気相めっきと呼ばれるものである。
発明が解決しようとする問題点
以上の如＜ＴｉＮの被膜により切削工具の寿命は延長さ
れるが、この工具寿命には大きな偏差があり問題とされ
ていた。すなわちＴｉＮを被膜しない切削工具に比較し
てＴｉＮを被膜したものの寿命は２倍ないし１０倍と極
めて巾広く分布している。この分布の原因は切削加工中
におけるＴｉＮ被膜の剥離の程度によるものである。Ｔ
ｉＮ被膜の剥離はＴｉＮ被膜、と切削工具表面間の密着
強度によるため、前記偏差は密着強度の不均等化に原因
するものといえる。密着強度を向上させるため従来にお
いてもイオンプレーティングのコーティング条件９例え
ばイオンボンバードによる切削工具−面の活性化クリー
ニング条件やバイアス電圧印加によるＴｉＮ被膜の緻密
化条件等を改善してコーティングを行っているが、前記
偏差を小さくする効果は余り上らず問題とされていた。
れるが、この工具寿命には大きな偏差があり問題とされ
ていた。すなわちＴｉＮを被膜しない切削工具に比較し
てＴｉＮを被膜したものの寿命は２倍ないし１０倍と極
めて巾広く分布している。この分布の原因は切削加工中
におけるＴｉＮ被膜の剥離の程度によるものである。Ｔ
ｉＮ被膜の剥離はＴｉＮ被膜、と切削工具表面間の密着
強度によるため、前記偏差は密着強度の不均等化に原因
するものといえる。密着強度を向上させるため従来にお
いてもイオンプレーティングのコーティング条件９例え
ばイオンボンバードによる切削工具−面の活性化クリー
ニング条件やバイアス電圧印加によるＴｉＮ被膜の緻密
化条件等を改善してコーティングを行っているが、前記
偏差を小さくする効果は余り上らず問題とされていた。
本発明は以上の問題点を解決するもので切削工具表面と
表層のＴｉＮとの親和性を高め密着強度の向上と均等化
を図り切削工具寿命を延長せしめる切削工具を提供する
ことにある。
表層のＴｉＮとの親和性を高め密着強度の向上と均等化
を図り切削工具寿命を延長せしめる切削工具を提供する
ことにある。
問題点を解決するための手段
本発明はこのために切削工具の表面にまずＡ Ｉ 、
Ｖ 、 Ｃｒ 、 Ｚ ｒ 、 Ｎ ｂの如き化学
的活性度が強くイオン化ポテンシャルエネルギの小さい
金属を中間層としてイオンプレーティングしその後中間
層の表面に表層としてＴ ｉ Ｎをイオンプレーティン
グしてなる切削工具を構成する。
Ｖ 、 Ｃｒ 、 Ｚ ｒ 、 Ｎ ｂの如き化学
的活性度が強くイオン化ポテンシャルエネルギの小さい
金属を中間層としてイオンプレーティングしその後中間
層の表面に表層としてＴ ｉ Ｎをイオンプレーティン
グしてなる切削工具を構成する。
作用
Ａ Ｉ 、 Ｖ 、 Ｃｒ 、 Ｚ ｒ 、 Ｎ
ｂ等の金属は前記の如くイオン化ポテンシャルエネルギ
が小さく、化学的に活性で比較的反応性が強いため切削
工具表面および表層Ｔ ｉ Ｎとの間で親和性が強く、
被膜の密着性を強固にする作用を有する。この作用によ
り切削工具表面の活性度の低い部分に対しそも強固な密
着力で付着する。また切削工具表面に活性度の低い酸化
物が局部的に存在する場合でも前記中間層の金属が活性
度が強いため、酸化物の酸素の一部と結合し強固に密着
することになる。また表層のＴ ｉ Ｎとはその窒素の
一部と中間層が強固に密着することになる。
ｂ等の金属は前記の如くイオン化ポテンシャルエネルギ
が小さく、化学的に活性で比較的反応性が強いため切削
工具表面および表層Ｔ ｉ Ｎとの間で親和性が強く、
被膜の密着性を強固にする作用を有する。この作用によ
り切削工具表面の活性度の低い部分に対しそも強固な密
着力で付着する。また切削工具表面に活性度の低い酸化
物が局部的に存在する場合でも前記中間層の金属が活性
度が強いため、酸化物の酸素の一部と結合し強固に密着
することになる。また表層のＴ ｉ Ｎとはその窒素の
一部と中間層が強固に密着することになる。
以上により被膜の密着強度の不均等性がなくなり、かつ
強固の密着強度が得られ、切削工具寿命の延長が可能と
なる。
強固の密着強度が得られ、切削工具寿命の延長が可能と
なる。
実施例
以下、本発明の詳細な説明する。
高速度工具鋼（ＳＫＨ５５）からなる切削工具（舞いツ
ール）を大気中で超音波洗浄し、これを圧力２ Ｘ １
０ ”５Ｔ ｏｒｒの真空中で５５０℃まで加熱する。
ール）を大気中で超音波洗浄し、これを圧力２ Ｘ １
０ ”５Ｔ ｏｒｒの真空中で５５０℃まで加熱する。
続いて圧力０ 、 Ｉ Ｔｏｒｒの空気雰囲気でイオン
ボンバードメントによるクリーニングを行い再度２ Ｘ
１０−５Ｔ ｏｒｒまで真空排気し中間層たるＡ Ｉ
、 Ｖ 、 Ｃｒ 、 Ｚ ｒ 、 Ｎ ｂの内
いづれか１つの金属を蒸発させ切削工具の表面に中空陰
極放電型電子銃を用いてイオンプレーティングする。次
に前記中間層の表面にＴｉＮをイオンプレーティングし
表層を形成する。以上の如くしてＴ ｉ Ｎの表層を形
成する切削工具が製作される。中間層としては前記のＡ
Ｉ 、Ｖ 、Ｃｒ 、Ｚｒ 、Ｎｂが望ましいがイ
オン化ポテンシャルエネルギが小さく化学的に活性なそ
の他の金属を用いても構わない。
ボンバードメントによるクリーニングを行い再度２ Ｘ
１０−５Ｔ ｏｒｒまで真空排気し中間層たるＡ Ｉ
、 Ｖ 、 Ｃｒ 、 Ｚ ｒ 、 Ｎ ｂの内
いづれか１つの金属を蒸発させ切削工具の表面に中空陰
極放電型電子銃を用いてイオンプレーティングする。次
に前記中間層の表面にＴｉＮをイオンプレーティングし
表層を形成する。以上の如くしてＴ ｉ Ｎの表層を形
成する切削工具が製作される。中間層としては前記のＡ
Ｉ 、Ｖ 、Ｃｒ 、Ｚｒ 、Ｎｂが望ましいがイ
オン化ポテンシャルエネルギが小さく化学的に活性なそ
の他の金属を用いても構わない。
本実施例により製作された切削工具の効果を確認するた
めに第１図に示す如く切削工具ｌを矢視Ａ方向に回転す
る治具２に固定し矢視Ｂ方向に送られるワーク３を加工
しその切削性を従来のものと比較した。ワーク３は第２
図に示す如＜ ９４８Ｇからなる平板に歯形状の平行溝
４を３列形成するものとしたが、勿論これに限定するも
のでない。また切込み深さ５は７■■とし、治具２の回
転数は１（ｆｏｒ、ｐ、層、 ワークの送り速度は３
２１厘／■ｉｎ、切削長は５０００ｍｍとした。なお図
示の如゛〈切削方法はダウンカットである。
めに第１図に示す如く切削工具ｌを矢視Ａ方向に回転す
る治具２に固定し矢視Ｂ方向に送られるワーク３を加工
しその切削性を従来のものと比較した。ワーク３は第２
図に示す如＜ ９４８Ｇからなる平板に歯形状の平行溝
４を３列形成するものとしたが、勿論これに限定するも
のでない。また切込み深さ５は７■■とし、治具２の回
転数は１（ｆｏｒ、ｐ、層、 ワークの送り速度は３
２１厘／■ｉｎ、切削長は５０００ｍｍとした。なお図
示の如゛〈切削方法はダウンカットである。
切削性の評価は、第３図に示す如く前記条件に基づく切
削加工によって切削工具１の刃先側に生じた最大摩耗長
さしによって行った。
削加工によって切削工具１の刃先側に生じた最大摩耗長
さしによって行った。
第１表に評価結果を示す。すなわち区分欄は実施例と従
来例を区分し、番号１，２．３は前記中間層がＡＩで被
膜厚さ１．０，０．５，０．０５薦層の場合、番号４，
５．６は中間層がＶで被膜厚さ１．０，０．５，０．０
５腸薦の場合、番号？、８．９は中間層がＣｒで被膜厚
さ１．０，０．５，０．０５＋＊ｍ）場合、番号１０，
１１．１２は中間層がＺ、で被膜厚さ１．０，０．５，
０．０５腸■の場合１番号１３．１４．１５は中間層が
Ｎｂで被膜厚さ１．０，０．５，０．０５薦■の場合を
示し、従来例の番号１は通常のイオンプレーティングで
ＴｉＮ被膜を設けたもの、番号２は番号１のイオンボン
バードメントの条件を向上したもの、番号３は番号２に
更にバイアス電圧を印加したものである。
来例を区分し、番号１，２．３は前記中間層がＡＩで被
膜厚さ１．０，０．５，０．０５薦層の場合、番号４，
５．６は中間層がＶで被膜厚さ１．０，０．５，０．０
５腸薦の場合、番号？、８．９は中間層がＣｒで被膜厚
さ１．０，０．５，０．０５＋＊ｍ）場合、番号１０，
１１．１２は中間層がＺ、で被膜厚さ１．０，０．５，
０．０５腸■の場合１番号１３．１４．１５は中間層が
Ｎｂで被膜厚さ１．０，０．５，０．０５薦■の場合を
示し、従来例の番号１は通常のイオンプレーティングで
ＴｉＮ被膜を設けたもの、番号２は番号１のイオンボン
バードメントの条件を向上したもの、番号３は番号２に
更にバイアス電圧を印加したものである。
第１表に示す如く、中間層が存在する本実施例の最大摩
耗長さｔは従来のものに比較して短かく約１／２ないし
１／４となっている。また中間層の材質が相異すれば最
大摩耗長さｔはやや相異するが、微小値であり特に中間
層の材質を限定する必要がない。また中間層の厚さが１
．０ｍ厘ないし０．０５醜腸と変化しても最大摩耗長さ
（はほとんど変化しない。以上の如く前記材質の中間層
をイオンプレーティングすることによりＴ ｉ Ｎ被膜
の密着強度が向上し、不均等化がなくなり、耐摩耗性を
向上することが確認された。
耗長さｔは従来のものに比較して短かく約１／２ないし
１／４となっている。また中間層の材質が相異すれば最
大摩耗長さｔはやや相異するが、微小値であり特に中間
層の材質を限定する必要がない。また中間層の厚さが１
．０ｍ厘ないし０．０５醜腸と変化しても最大摩耗長さ
（はほとんど変化しない。以上の如く前記材質の中間層
をイオンプレーティングすることによりＴ ｉ Ｎ被膜
の密着強度が向上し、不均等化がなくなり、耐摩耗性を
向上することが確認された。
第１表
本実施例では図示の如き切削工具ｌを用いたが、切削工
具ｌの形状は前記のものに勿論限定しない。
具ｌの形状は前記のものに勿論限定しない。
発明の効果
以上の説明によって明らかな如く、本発明によれば切削
工具とＴｉＮとの親和性が強く強固な密着力で均等のコ
ーティングがなされ結果として切削工具寿命を大巾に延
長することができる。
工具とＴｉＮとの親和性が強く強固な密着力で均等のコ
ーティングがなされ結果として切削工具寿命を大巾に延
長することができる。
第１図は本発明実施例の切削工具の切削性を評価するた
めの加工例の説明図、第２図は加工されたワーク形状の
一部斜視図、第３図は切削工具の摩耗状態を説明する一
部立体図である。 ｌ・・・切削工具、２・・・治具、３・・・ワーク、４
１１・・平行溝、５・・・切込み深さ、Ｌ・・・最大摩
耗長さ。
めの加工例の説明図、第２図は加工されたワーク形状の
一部斜視図、第３図は切削工具の摩耗状態を説明する一
部立体図である。 ｌ・・・切削工具、２・・・治具、３・・・ワーク、４
１１・・平行溝、５・・・切込み深さ、Ｌ・・・最大摩
耗長さ。
Claims (1)
- 切削工具の表面にＡｌ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｂ内の１つ
をイオンプレーティングし中間層を形成すると共に、該
中間層の表面にＴｉＮをイオンプレーティングし表層を
形成することを特徴とする切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3283186A JPS62193706A (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | 切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3283186A JPS62193706A (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | 切削工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62193706A true JPS62193706A (ja) | 1987-08-25 |
Family
ID=12369769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3283186A Pending JPS62193706A (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | 切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62193706A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH059831U (ja) * | 1991-07-18 | 1993-02-09 | 三菱重工業株式会社 | 切削工具 |
| JPH0598419A (ja) * | 1991-02-19 | 1993-04-20 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 表面被覆鋼製品及びその製造方法 |
| RU176379U1 (ru) * | 2016-11-29 | 2018-01-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Режущая пластина |
| RU178165U1 (ru) * | 2016-11-23 | 2018-03-26 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Режущая пластина |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5625960A (en) * | 1979-08-09 | 1981-03-12 | Mitsubishi Metal Corp | Surface-coated high speed steel material for cutting tool |
-
1986
- 1986-02-19 JP JP3283186A patent/JPS62193706A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5625960A (en) * | 1979-08-09 | 1981-03-12 | Mitsubishi Metal Corp | Surface-coated high speed steel material for cutting tool |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0598419A (ja) * | 1991-02-19 | 1993-04-20 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 表面被覆鋼製品及びその製造方法 |
| JPH059831U (ja) * | 1991-07-18 | 1993-02-09 | 三菱重工業株式会社 | 切削工具 |
| RU178165U1 (ru) * | 2016-11-23 | 2018-03-26 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Режущая пластина |
| RU176379U1 (ru) * | 2016-11-29 | 2018-01-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Режущая пластина |
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