JPS63221906A - 複合焼結体工具 - Google Patents
複合焼結体工具Info
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- JPS63221906A JPS63221906A JP5303587A JP5303587A JPS63221906A JP S63221906 A JPS63221906 A JP S63221906A JP 5303587 A JP5303587 A JP 5303587A JP 5303587 A JP5303587 A JP 5303587A JP S63221906 A JPS63221906 A JP S63221906A
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Landscapes
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (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、金属切削工具、より詳しくは立方晶窒化硼素
（ＣＢＮ）を主成分とした焼結体を切れ刃部分とした複
合焼結体工具に関する。
（ＣＢＮ）を主成分とした焼結体を切れ刃部分とした複
合焼結体工具に関する。
本発明をインサートチップ（スローアウェイチップ）に
通用することができる。
通用することができる。
ＣＢＮはダイヤモンドに次ぐ高い硬度を有しておす・こ
のＣＢＮ粉末に結合剤としてＴｉＣなどのセラミックス
を混ぜて高温超高圧下で焼結して得られたＣＢＮ焼結体
は高硬度、高弾性係数、高熱伝導性の長所と鉄系金属と
の反応が少ないことから高硬度材料、焼入網、耐熱合金
などの切削工具に特に適している。
のＣＢＮ粉末に結合剤としてＴｉＣなどのセラミックス
を混ぜて高温超高圧下で焼結して得られたＣＢＮ焼結体
は高硬度、高弾性係数、高熱伝導性の長所と鉄系金属と
の反応が少ないことから高硬度材料、焼入網、耐熱合金
などの切削工具に特に適している。
このＣＢＮ焼結体を用いた切削工具であるインサートチ
ップとして、第５図に示すようなものが市販されている
。このインサート工具においては、超硬合金（例えば、
ＷＣ）の基板３１に裏打ちされたＣＢＮ焼結体層３２が
超硬合金あるいは鋼等の担持体３３のコーナー（隅）に
ろう付けされている。超硬合金基板３１とＣＢＮ焼結体
層３２とからなる切れ刃部分は高温超高圧下で一体に製
作され、一般的にはＣＢＮ焼結体層厚さが０．５〜１．
０ ｍで全体厚さが２．５〜３．２ Ｍであり、−辺が
４〜５關であった。また、第５図のインサートチップの
担持体への密着力を高めたものが特公昭６０−５４３６
２号公報にて提案されている。
ップとして、第５図に示すようなものが市販されている
。このインサート工具においては、超硬合金（例えば、
ＷＣ）の基板３１に裏打ちされたＣＢＮ焼結体層３２が
超硬合金あるいは鋼等の担持体３３のコーナー（隅）に
ろう付けされている。超硬合金基板３１とＣＢＮ焼結体
層３２とからなる切れ刃部分は高温超高圧下で一体に製
作され、一般的にはＣＢＮ焼結体層厚さが０．５〜１．
０ ｍで全体厚さが２．５〜３．２ Ｍであり、−辺が
４〜５關であった。また、第５図のインサートチップの
担持体への密着力を高めたものが特公昭６０−５４３６
２号公報にて提案されている。
上述したようにＣＢＮ焼結体の切削工具は切削において
卓越した性能を有しているにもかかわらず、まだ限定さ
れた分野でしか用いられない。その基本的原因は超硬合
金又はセラミック等の在来インサートチップと比べて高
コストであるためである。
卓越した性能を有しているにもかかわらず、まだ限定さ
れた分野でしか用いられない。その基本的原因は超硬合
金又はセラミック等の在来インサートチップと比べて高
コストであるためである。
在来のインサートチップは安価なのでコーナーの切れ刃
を全て使用すると使い捨てとなるが、ＣＢＮ工具では使
用したコーナーを再研摩して再使用するのが一般的な使
い方である。再研摩したとしてもＣＢＮ工具は在来イン
サートチップよりも１コーナー当りの価格が１０〜１０
０倍も高い。
を全て使用すると使い捨てとなるが、ＣＢＮ工具では使
用したコーナーを再研摩して再使用するのが一般的な使
い方である。再研摩したとしてもＣＢＮ工具は在来イン
サートチップよりも１コーナー当りの価格が１０〜１０
０倍も高い。
第５図のインサートチップの場合で、ＣＢＮ焼結体層３
２を４〜５回再研摩して使用するのが一般的である。こ
の再研摩の際にはＣＢＮ ｌｉｉ ３２が厚くないので
、すくい面（チップ上面）は研摩しないで、両逃げ面（
チップ側面）およびノーズＲ部を研摩することになり、
再研摩の手数と費用がかかる。また、再研摩の程度によ
ってインサートチップのサイズが不定となるために多数
個のインサートチツブを一度に使用するフライス加工等
には使用できなくなる。そこで、再研摩しないで使い捨
てにするためにＣＢＮ焼結体層３２および超硬合金基板
３１の切れ刃部分を小さくすることが考えられる。しか
しながら、この場合に、切れ刃部分素材コストは低減さ
れかつ再研摩コストはなくなるが、初期の研削コストお
よび工具化のためのコストは大きな切れ刃部分の場合と
変わりなく、コーナーの再使用がないことのために、総
合的にみて１コーナー当りのコストは下がらない。また
、小さな切れ刃部分にすると、当然ろう付は面積が小さ
くなり、工具使用時（切削時）にろう付剥離が起り易く
なってしまう。
２を４〜５回再研摩して使用するのが一般的である。こ
の再研摩の際にはＣＢＮ ｌｉｉ ３２が厚くないので
、すくい面（チップ上面）は研摩しないで、両逃げ面（
チップ側面）およびノーズＲ部を研摩することになり、
再研摩の手数と費用がかかる。また、再研摩の程度によ
ってインサートチップのサイズが不定となるために多数
個のインサートチツブを一度に使用するフライス加工等
には使用できなくなる。そこで、再研摩しないで使い捨
てにするためにＣＢＮ焼結体層３２および超硬合金基板
３１の切れ刃部分を小さくすることが考えられる。しか
しながら、この場合に、切れ刃部分素材コストは低減さ
れかつ再研摩コストはなくなるが、初期の研削コストお
よび工具化のためのコストは大きな切れ刃部分の場合と
変わりなく、コーナーの再使用がないことのために、総
合的にみて１コーナー当りのコストは下がらない。また
、小さな切れ刃部分にすると、当然ろう付は面積が小さ
くなり、工具使用時（切削時）にろう付剥離が起り易く
なってしまう。
さらに、高温超高圧下で一体に作製したＣＢＮ焼結体層
および超硬合金基板の素材板を第５図の場合よりも多く
分割して切れ刃部分を得て（切れ刃部分のコスト低減を
図って）、第６図および第７図のように担持体にろう付
けすることも考えられる。第６図ではＣＢＮ焼結体層３
２を有する超硬合金基板３１が工具すくい面と直角な面
で担持体３３にろう付けされることになる。第７図では
切れ刃部分をもっと小さくするように担持体３３にチッ
プ中央へ向って延びる溝を形成しておいてそこへ切れ刃
部分を挿入して超硬合金基板３Ｉを第４図と同様に工具
すくい面を直角にろう付けする。しかしながら、これら
の場合には、ＣＢＮ焼結体層３２が約１． Ｏｎ厚とし
ても切れ刃の大きさが制限されて切削工具としての切込
み（深さ）を０．５ ｔｍ程度までしかとれず、軽切削
ないし仕上切削にしか使えず、適用範囲が狭い。ＣＢＮ
焼結体層をより厚くすることは技術的に困難ではないが
、ＣＢＮ層を厚くし、他方、超硬合金層を薄くする場合
には問題がある。それは、このようなＣＢＮ層と超硬合
金層との積層構造では熱応力が素材製造の冷却時あるい
はろう付は時にＣＢＮ層にクラック発生を招くからであ
る。そのために、切れ刃のＣＢＮ焼結体層をより厚くす
るときには、同時に超硬合金基板も厚くしなければなら
ない。その結果として、超高圧装置で素材板を作る際に
、装置の高さ方向での制約から製造できる枚数が減少す
ることになる。
および超硬合金基板の素材板を第５図の場合よりも多く
分割して切れ刃部分を得て（切れ刃部分のコスト低減を
図って）、第６図および第７図のように担持体にろう付
けすることも考えられる。第６図ではＣＢＮ焼結体層３
２を有する超硬合金基板３１が工具すくい面と直角な面
で担持体３３にろう付けされることになる。第７図では
切れ刃部分をもっと小さくするように担持体３３にチッ
プ中央へ向って延びる溝を形成しておいてそこへ切れ刃
部分を挿入して超硬合金基板３Ｉを第４図と同様に工具
すくい面を直角にろう付けする。しかしながら、これら
の場合には、ＣＢＮ焼結体層３２が約１． Ｏｎ厚とし
ても切れ刃の大きさが制限されて切削工具としての切込
み（深さ）を０．５ ｔｍ程度までしかとれず、軽切削
ないし仕上切削にしか使えず、適用範囲が狭い。ＣＢＮ
焼結体層をより厚くすることは技術的に困難ではないが
、ＣＢＮ層を厚くし、他方、超硬合金層を薄くする場合
には問題がある。それは、このようなＣＢＮ層と超硬合
金層との積層構造では熱応力が素材製造の冷却時あるい
はろう付は時にＣＢＮ層にクラック発生を招くからであ
る。そのために、切れ刃のＣＢＮ焼結体層をより厚くす
るときには、同時に超硬合金基板も厚くしなければなら
ない。その結果として、超高圧装置で素材板を作る際に
、装置の高さ方向での制約から製造できる枚数が減少す
ることになる。
したがって、一枚の素材板からの切れ刃部分の増数は増
加する（例えば、２〜３倍となる）が、素材板の枚数が
１７２〜２／３に減少し、又相殺されて切れ刃部分のコ
ストはそれほど下がらない。一方、第６図および第７図
かられかるようにＣＢＮ焼結体層３２の底面は超硬合金
又は鋼等の担持体３３に対してろう付けされるわけであ
るが、ＣＢＮ焼結体はろう材に対してぬれ性が悪くろう
付けできていない状態にある。このために、ＣＢＮ焼結
体層と担持体との間に隙間が出来易く、工具使用時に振
動等によって欠損が起き易い等の重大欠陥が生しること
になる。
加する（例えば、２〜３倍となる）が、素材板の枚数が
１７２〜２／３に減少し、又相殺されて切れ刃部分のコ
ストはそれほど下がらない。一方、第６図および第７図
かられかるようにＣＢＮ焼結体層３２の底面は超硬合金
又は鋼等の担持体３３に対してろう付けされるわけであ
るが、ＣＢＮ焼結体はろう材に対してぬれ性が悪くろう
付けできていない状態にある。このために、ＣＢＮ焼結
体層と担持体との間に隙間が出来易く、工具使用時に振
動等によって欠損が起き易い等の重大欠陥が生しること
になる。
本発明者はより低コストのＣＢＮ焼結体利用インサート
チップ（切削工具）を提供すべく 、（ａｌ ＧＢＮ焼
結体を含む切れ刃部分の素材コストの低減、（ｂ）切れ
刃部分を有効に使用しうるインサートチップ構成、およ
び（ｃｌ ＣＢＮ焼結体切れ刃の再研摩コストの低減の
面から研究開発を行なった。
チップ（切削工具）を提供すべく 、（ａｌ ＧＢＮ焼
結体を含む切れ刃部分の素材コストの低減、（ｂ）切れ
刃部分を有効に使用しうるインサートチップ構成、およ
び（ｃｌ ＣＢＮ焼結体切れ刃の再研摩コストの低減の
面から研究開発を行なった。
本発明は上述の研究開発から得られたものであってその
要旨とするところは、立方晶窒化硼素を主成分とする焼
結体片と該焼結体片の焼結時に該焼結体片の一側面に密
着させた金属層とからなる切れ刃部分が、前記金属層を
ろう付けによって担持体の側面に該担持体の厚さにわた
って接着させて、前記担持体と一体化されている複合焼
結体工具にある。
要旨とするところは、立方晶窒化硼素を主成分とする焼
結体片と該焼結体片の焼結時に該焼結体片の一側面に密
着させた金属層とからなる切れ刃部分が、前記金属層を
ろう付けによって担持体の側面に該担持体の厚さにわた
って接着させて、前記担持体と一体化されている複合焼
結体工具にある。
ＣＢＮ焼結体を厚くして、従来の超硬合金基板の代わり
に薄い金属層を高温超高圧の焼結時にＣＢＮ焼結体に密
着させて素材板を製作し、この素材板から切り出して所
定サイズの切れ刃部分が得られる。超硬合金又は鋼等の
担持体の側面、例えば、−隅（コーナー）をその厚さ全
体にわたって面取りしてその側面に金属層をろう付けす
ることによって切れ刃となるＣＢＮ焼結体片が担持体に
取り付けられる。したがって、切削工具の上下両面にＣ
ＢＮ焼結体片の切れ刃が形成され、切れ刃のための再研
摩は切削工具の上面又は下面を研削すれば良く、逃げ面
（工具側面）の研削は必要ない。
に薄い金属層を高温超高圧の焼結時にＣＢＮ焼結体に密
着させて素材板を製作し、この素材板から切り出して所
定サイズの切れ刃部分が得られる。超硬合金又は鋼等の
担持体の側面、例えば、−隅（コーナー）をその厚さ全
体にわたって面取りしてその側面に金属層をろう付けす
ることによって切れ刃となるＣＢＮ焼結体片が担持体に
取り付けられる。したがって、切削工具の上下両面にＣ
ＢＮ焼結体片の切れ刃が形成され、切れ刃のための再研
摩は切削工具の上面又は下面を研削すれば良く、逃げ面
（工具側面）の研削は必要ない。
従来の超硬合金基板に代わる金属層は、次の条件を満た
すものである。
すものである。
（イ）常温〜５００℃の平均熱膨張率αが８Ｘ１０−’
／℃以下であること、 （ロ）超硬合金、高速度鋼、鋼などの担持体となる材料
と大気中でろう付けでき、十分実用可能な接着強度が得
られること、および （→ ＣＢＮ焼結のための高温超高圧（通常１３００〜
１５００℃、３０〜６０ｋｂ）で溶解しないしかつ有害
な反応をしないこと。
／℃以下であること、 （ロ）超硬合金、高速度鋼、鋼などの担持体となる材料
と大気中でろう付けでき、十分実用可能な接着強度が得
られること、および （→ ＣＢＮ焼結のための高温超高圧（通常１３００〜
１５００℃、３０〜６０ｋｂ）で溶解しないしかつ有害
な反応をしないこと。
このような条件を満たす金属層としては、（１）Ｎｉ
２０〜５０ｗｔ％、 Ｃｏ ０〜３０ｗｔ％および残部
Ｆｅの鉄合金層、（２）Ｍｏ又はＷの金属層、（３）
ＣＢＮ焼結体と上記（１）の鉄合金層との間にＭｏ、Ｔ
ａ。
２０〜５０ｗｔ％、 Ｃｏ ０〜３０ｗｔ％および残部
Ｆｅの鉄合金層、（２）Ｍｏ又はＷの金属層、（３）
ＣＢＮ焼結体と上記（１）の鉄合金層との間にＭｏ、Ｔ
ａ。
Ｎｂ等の金属箔層を介在させた構造のもの、（４）ＣＢ
Ｎ焼結体と上記（２）のＭｏ又はＷ金属層との間にＴａ
又はＮｂ箔層を介在させた構造のものがあり、さらに本
発明では前記（２）および（４）の場合におけるＭｏ又
はＷ金属層を焼結時に炭素、等と反応させて化合物層と
した場合も含む。上述した金属層のいずれを用いるのか
については、ろう付強度、膨張係数さらには反応性など
で違いがありかつインサートチップとしての切削工具の
使用条件に応じて適宜選択される。一般に、切削時に大
きな負荷がかかってろう付強度が問題になる場合には（
１）項の鉄合金層が好ましく、また、軽切削の場合又は
焼結時に高温度を用いるＣＢＮ焼結体組成の場合には（
４）項のＭｏ又はＷ金属層とＴａ又はＮｂ箔層との組合
せが好ましい。そして、金属層の厚さは０．１〜０．５
ｍの範囲が望ましい。
Ｎ焼結体と上記（２）のＭｏ又はＷ金属層との間にＴａ
又はＮｂ箔層を介在させた構造のものがあり、さらに本
発明では前記（２）および（４）の場合におけるＭｏ又
はＷ金属層を焼結時に炭素、等と反応させて化合物層と
した場合も含む。上述した金属層のいずれを用いるのか
については、ろう付強度、膨張係数さらには反応性など
で違いがありかつインサートチップとしての切削工具の
使用条件に応じて適宜選択される。一般に、切削時に大
きな負荷がかかってろう付強度が問題になる場合には（
１）項の鉄合金層が好ましく、また、軽切削の場合又は
焼結時に高温度を用いるＣＢＮ焼結体組成の場合には（
４）項のＭｏ又はＷ金属層とＴａ又はＮｂ箔層との組合
せが好ましい。そして、金属層の厚さは０．１〜０．５
ｍの範囲が望ましい。
以下、添付図面を参照して本発明の実施態様例によって
本発明の詳細な説明する。
本発明の詳細な説明する。
鼾
まず、ＣＢＮ粉末６０袈ｔ％、Ｔｉｃ粉末３０讐ｔ％お
よびＡβ粉末１０ｗｔ％の割合の混合粉原料６．０ｇ、
厚さ６０μｍでサイズ３２鶴直径のＴａ箔、厚さ０、２
ｔｍでサイズ３２ｍ直径のＦｅ−２９Ｎｉ−１７Ｃｏ
合金板および厚さ５寵でサイズ３２ｆｌ直径のＡｐｔ０
３Ｆｉを用意した。これらを第２図に示すようにＡβ２
０３板１上にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金板２、Ｔａ箔３そし
てＣＢＮ混合粉原料４を順に積層して積層体とし、この
積層体を金属カプセル（図示せず）内に４組配置し、最
上にあるＣＢＮ混合粉原料４の上に＾／ 、Ｏ，板１を
載せてから密封した。また、ＣＢＮ原料層４とＡ ｊ２
２０３板１との間に焼結後側者を容易に分離するために
Ｚｒ箔（図示せず）を配置した。この金属カプセルを高
温超高圧発生装置である通常のベルト装置内に配置して
、１３００℃の温度で４０ｋｂの圧力を１時間保持して
ＣＢＮ混合粉を焼結した。金属カプセルから取出し、Ａ
ｊ２ ｔＯｓ板を外して、高温超高圧によってＣＢＮ
焼結体にＦｅ−Ｎ１−Ｇｏ合金板およびＴａ箔の金属層
が密着した円板状の素材板を４枚問題なく得ることがで
きた。各素材板の上下面の変質層を研削除去して、ＣＢ
Ｎ焼結体の厚さが約２．０鶴で、金属層の厚さが０．１
５ｍであった。
よびＡβ粉末１０ｗｔ％の割合の混合粉原料６．０ｇ、
厚さ６０μｍでサイズ３２鶴直径のＴａ箔、厚さ０、２
ｔｍでサイズ３２ｍ直径のＦｅ−２９Ｎｉ−１７Ｃｏ
合金板および厚さ５寵でサイズ３２ｆｌ直径のＡｐｔ０
３Ｆｉを用意した。これらを第２図に示すようにＡβ２
０３板１上にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金板２、Ｔａ箔３そし
てＣＢＮ混合粉原料４を順に積層して積層体とし、この
積層体を金属カプセル（図示せず）内に４組配置し、最
上にあるＣＢＮ混合粉原料４の上に＾／ 、Ｏ，板１を
載せてから密封した。また、ＣＢＮ原料層４とＡ ｊ２
２０３板１との間に焼結後側者を容易に分離するために
Ｚｒ箔（図示せず）を配置した。この金属カプセルを高
温超高圧発生装置である通常のベルト装置内に配置して
、１３００℃の温度で４０ｋｂの圧力を１時間保持して
ＣＢＮ混合粉を焼結した。金属カプセルから取出し、Ａ
ｊ２ ｔＯｓ板を外して、高温超高圧によってＣＢＮ
焼結体にＦｅ−Ｎ１−Ｇｏ合金板およびＴａ箔の金属層
が密着した円板状の素材板を４枚問題なく得ることがで
きた。各素材板の上下面の変質層を研削除去して、ＣＢ
Ｎ焼結体の厚さが約２．０鶴で、金属層の厚さが０．１
５ｍであった。
得られた素材板をワイヤーカットにより一辺５．０額の
正方形の素材片５（第３図）を２４個切（ｌＯ） 出すことができた。第１図および第３図に示したように
、−隅（コーナー）を研削除去した担持体６に大気中で
８００℃の銀ろう付で素材片５を接着して（第３図）平
面研削盤および工具研削盤を用いて第１図に示すＳＩＪ
ＭＮ ４３２であるインサートチップ７に加工した。Ｃ
ＢＮ焼結体片８と金属層９とからなる切れ刃部分１０が
インサートチップ７の厚さにわたってろう付は層１１で
接着されたチップの一隅（コーナー）となっている。こ
の切れ刃部分１０ではＣＢＮ焼結体片８の厚さくチップ
の対角線上で）が２．ＯＮであり、金属層９の幅が４．
６ｆｉであった。
正方形の素材片５（第３図）を２４個切（ｌＯ） 出すことができた。第１図および第３図に示したように
、−隅（コーナー）を研削除去した担持体６に大気中で
８００℃の銀ろう付で素材片５を接着して（第３図）平
面研削盤および工具研削盤を用いて第１図に示すＳＩＪ
ＭＮ ４３２であるインサートチップ７に加工した。Ｃ
ＢＮ焼結体片８と金属層９とからなる切れ刃部分１０が
インサートチップ７の厚さにわたってろう付は層１１で
接着されたチップの一隅（コーナー）となっている。こ
の切れ刃部分１０ではＣＢＮ焼結体片８の厚さくチップ
の対角線上で）が２．ＯＮであり、金属層９の幅が４．
６ｆｉであった。
得られたインサートチップ７を使用して圧延ロールのジ
ャーナル部の外旋を下記条件にて行なった。
ャーナル部の外旋を下記条件にて行なった。
切削速度Ｖ ＝２００ｍ／ｍｉｎ
送りｆ−０，２ｔｍ／ｒｅｖ
切込み（深さ）ｄ＝１，５龍
切込み角に−４５゜
ロール３本分の切削加工で逃げ面摩耗幅■８が０、３
ｍ 七なった。従来の第５図に示したインサートチップ
の場合と同じであった。
ｍ 七なった。従来の第５図に示したインサートチップ
の場合と同じであった。
次に、インサートチップ７をひっくり返して裏面側の切
れ刃を同様に切削加工に使用した。そして、ＣＢＮ焼結
体片５の再研摩を平面研削盤で表裏両面を約０．４ｆｉ
ずつ研削することで行ない、結局チンプ厚さ約３顛で廃
棄するまで３回の再研摩して合計８コーナー使用できた
。
れ刃を同様に切削加工に使用した。そして、ＣＢＮ焼結
体片５の再研摩を平面研削盤で表裏両面を約０．４ｆｉ
ずつ研削することで行ない、結局チンプ厚さ約３顛で廃
棄するまで３回の再研摩して合計８コーナー使用できた
。
従来の第５図に示すようなインサートチップでのＣＢＮ
焼結体層（厚さＩｎ）と超硬合金基板（厚さ２．２ ｍ
）の場合には、焼結体素材から一辺約５鶴の三角形素
材片を切出して製作した素材片コストは本発明の場合の
約１７２であるが、インサートチップとしたときにはそ
のコストは本発明よりも２０〜３０％安価であるに過ぎ
ない。さらに、上述した切削条件での使用では従来のイ
ンサートチップは再研摩が２回しかできずかつ再研摩費
用が本発明の場合よりも高いことなどを考慮すると、結
局、総合的にみて１コーナー当りのコストは本発明の場
合のほうが約１／３〜２１５と格段に安くなる。
焼結体層（厚さＩｎ）と超硬合金基板（厚さ２．２ ｍ
）の場合には、焼結体素材から一辺約５鶴の三角形素
材片を切出して製作した素材片コストは本発明の場合の
約１７２であるが、インサートチップとしたときにはそ
のコストは本発明よりも２０〜３０％安価であるに過ぎ
ない。さらに、上述した切削条件での使用では従来のイ
ンサートチップは再研摩が２回しかできずかつ再研摩費
用が本発明の場合よりも高いことなどを考慮すると、結
局、総合的にみて１コーナー当りのコストは本発明の場
合のほうが約１／３〜２１５と格段に安くなる。
炭Ｉ
上述した例１でのＴａ箔の代わりに５０μｍ厚のＭｏ箔
を用いることのみを変えて例１と同様に焼結素材板を製
作し、インサートチップを製造した。このインサートチ
ップでの切削結果は例１の場合と同様であった。
を用いることのみを変えて例１と同様に焼結素材板を製
作し、インサートチップを製造した。このインサートチ
ップでの切削結果は例１の場合と同様であった。
■１
平均粒径２μｍのＣＢＮ粉末にＡＩｌ粉末を５ｗｔ％混
合したＣＢＮ混合粉末６．０ｇ、Ｃｏ粉末１．５ｇ・厚
さ０．１ ｍでサイズ３２ｍｍ直径のＴａ箔、厚さ０、
３ ｆｉでサイズ３２ｍｍ直径のＭＯ板、および例１と
同じＡ １２２０３板を用意した。これらを第４図に示
すようにＡ Ｉｔ ２０３板２１上にＭＯ板２２、Ｔａ
箔２３、ＣＢＮ混合粉末層２４そしてＣｏ粉末層２５を
順に積層して積層体とし、金属カプセル内に３組配置し
、Ａ Ｎ ２０３板２１を載せて密封した。また、焼結
後のＣｏ含有ＣＢＮ層とＡｌ１ｚＯａ板との分離を容易
にするためにＺｒ箔（図示せず）をＣｏ粉末層２５とＡ
１２２０３板２１との間に配置しておいた。この金属
カプセルをベルト装置内に配置して、１５００℃の温度
で５５ｋｂの圧力を１時間維持して粉末を焼結した。
合したＣＢＮ混合粉末６．０ｇ、Ｃｏ粉末１．５ｇ・厚
さ０．１ ｍでサイズ３２ｍｍ直径のＴａ箔、厚さ０、
３ ｆｉでサイズ３２ｍｍ直径のＭＯ板、および例１と
同じＡ １２２０３板を用意した。これらを第４図に示
すようにＡ Ｉｔ ２０３板２１上にＭＯ板２２、Ｔａ
箔２３、ＣＢＮ混合粉末層２４そしてＣｏ粉末層２５を
順に積層して積層体とし、金属カプセル内に３組配置し
、Ａ Ｎ ２０３板２１を載せて密封した。また、焼結
後のＣｏ含有ＣＢＮ層とＡｌ１ｚＯａ板との分離を容易
にするためにＺｒ箔（図示せず）をＣｏ粉末層２５とＡ
１２２０３板２１との間に配置しておいた。この金属
カプセルをベルト装置内に配置して、１５００℃の温度
で５５ｋｂの圧力を１時間維持して粉末を焼結した。
金属カプセルから取出し、Ａ ｎ ２０３板を外して、
高温超高圧によって焼結体素材板３枚が得られた。
高温超高圧によって焼結体素材板３枚が得られた。
この焼結体はＡ １１４．５〜５．０ｗｔ％およびＣｏ
１５〜２０ｗｔ％を含むＣＢＮ焼結体であり、Ｔａ箔お
よびＭＯ板の金属層が密着していた。各素材板の上下面
の変質層を研削除去して、ＣＢＮ焼結体の厚さが２．０
額で、金属層の厚さがＱ、 ３ 鰭であった。
１５〜２０ｗｔ％を含むＣＢＮ焼結体であり、Ｔａ箔お
よびＭＯ板の金属層が密着していた。各素材板の上下面
の変質層を研削除去して、ＣＢＮ焼結体の厚さが２．０
額で、金属層の厚さがＱ、 ３ 鰭であった。
得られた素材板を例１と同じくワイヤーカットによって
一辺５ｆｉの正方形素材片を切出した。そして、素材片
を例１と同様にして超硬スローアウェイチップＳＮＭＮ
４３２の隅（コーナー）にろう付けし、研削によりイ
ンサートチップに加工した。
一辺５ｆｉの正方形素材片を切出した。そして、素材片
を例１と同様にして超硬スローアウェイチップＳＮＭＮ
４３２の隅（コーナー）にろう付けし、研削によりイ
ンサートチップに加工した。
得られたインサートチップを使用して圧延用チルドロー
ルの外旋を下記条件にて行なった。
ルの外旋を下記条件にて行なった。
切削速度Ｖ ＝ ５０ｍ ／ｗｉｎ
送りｆ ＝ ０．４ ｍ／ｒｅｖ
切込み（深さ）ｄ＝ｏ、８鶴
切込み角に＝４５’
合計切削時間９０分で２本のロールを問題なく仕上げた
。この切削加工で逃げ面摩耗幅ＶＢが０．５鶴となった
。なお、この切削加工は従来の第５図に示したようなＣ
ＢＮ焼結体層が０．５〜ｌ、Ｑｍｍのろう付インサート
チップでは行なえないものであり、超硬合金基板をもＣ
ＢＮ焼結体とした「ソリ・ノドタイプ」と呼ばれるＣＢ
Ｎ焼結体のみからなる切れ刃部分のインサートチップを
使用することになってしまう。
。この切削加工で逃げ面摩耗幅ＶＢが０．５鶴となった
。なお、この切削加工は従来の第５図に示したようなＣ
ＢＮ焼結体層が０．５〜ｌ、Ｑｍｍのろう付インサート
チップでは行なえないものであり、超硬合金基板をもＣ
ＢＮ焼結体とした「ソリ・ノドタイプ」と呼ばれるＣＢ
Ｎ焼結体のみからなる切れ刃部分のインサートチップを
使用することになってしまう。
ただし、本発明のインサートチップであっても切込みを
１．０ ｍ以上としたり、送りをより大きくするとろう
付は箇所が剥れることが起きる。
１．０ ｍ以上としたり、送りをより大きくするとろう
付は箇所が剥れることが起きる。
■↓
例１にて得られたインサートチップを例３の切削を行な
ったところ、切込み深さ力月、５Ｎでもろう付けは剥離
しなかった。しかしながら、逃げ面摩耗幅が大きくなっ
ており、例１でのＣＢＮ焼結体の材質はチルドロールの
切削に適していないと思われる。
ったところ、切込み深さ力月、５Ｎでもろう付けは剥離
しなかった。しかしながら、逃げ面摩耗幅が大きくなっ
ており、例１でのＣＢＮ焼結体の材質はチルドロールの
切削に適していないと思われる。
例３の積層体において、Ｍ０板とＡ ／ ２０３板との
間に厚さＱ、 ５ 璽ｍで直径３２寵の黒鉛板を配置し
てからベルト装置にて焼結を行なった。この場合には金
属層のＭｏ板がほぼＭｏ、Ｃとなっていた。そして、例
３と同じようにインサートチップを作り、切削速度およ
び送りを同一として切込みを１．２鰭と例３の場合の０
．８ ｖ＊より５０％大きくしてチルドロールを外旋す
ることができた。これ以上大きな切込みとするとろう付
剥離が発生するようになる。
間に厚さＱ、 ５ 璽ｍで直径３２寵の黒鉛板を配置し
てからベルト装置にて焼結を行なった。この場合には金
属層のＭｏ板がほぼＭｏ、Ｃとなっていた。そして、例
３と同じようにインサートチップを作り、切削速度およ
び送りを同一として切込みを１．２鰭と例３の場合の０
．８ ｖ＊より５０％大きくしてチルドロールを外旋す
ることができた。これ以上大きな切込みとするとろう付
剥離が発生するようになる。
本発明によれば、ＣＢＮ焼結体片を金属層と密着させて
作製したものを切れ刃部分として切削工具、特に、イン
サートチップの隅（コーナー）の厚さにわたって付着さ
せているので、ＣＢＮ焼結素材からの切出し数の増加、
再研摩作業の容易化およびチップ両面切れ刃の構成によ
ってコーナー当りのコストを大幅に低減することができ
る。
作製したものを切れ刃部分として切削工具、特に、イン
サートチップの隅（コーナー）の厚さにわたって付着さ
せているので、ＣＢＮ焼結素材からの切出し数の増加、
再研摩作業の容易化およびチップ両面切れ刃の構成によ
ってコーナー当りのコストを大幅に低減することができ
る。
第１図は、本発明に係るインサートチップの複合焼結体
工具の斜視図であり、 第２図は、高圧超高圧下での焼結時の積層体を示す概略
断面図であり、 第３図は、第１図のインサートチップを製作する途中で
の複合焼結体工具の斜視図であり、第４図は、高圧超高
圧下での焼結時の別の積層体を示す概略断面図であり、 第５図は、従来のインサートチップの斜視図であり、 第６図および第７図は、想定されるインサートチップの
斜視図である。 ５・・・焼結体素材片 ６・・・担持体（超硬スローアウェイチップ）７・・・
インサートチップ ８・・・ＣＢＮ焼結体片 ９・・・金属層 １０・・・切れ刃部分 １１・・・ろう付は層 本発明のインサートチップの斜視図 焼結時の積層構造の断面図 第２図 第３図
工具の斜視図であり、 第２図は、高圧超高圧下での焼結時の積層体を示す概略
断面図であり、 第３図は、第１図のインサートチップを製作する途中で
の複合焼結体工具の斜視図であり、第４図は、高圧超高
圧下での焼結時の別の積層体を示す概略断面図であり、 第５図は、従来のインサートチップの斜視図であり、 第６図および第７図は、想定されるインサートチップの
斜視図である。 ５・・・焼結体素材片 ６・・・担持体（超硬スローアウェイチップ）７・・・
インサートチップ ８・・・ＣＢＮ焼結体片 ９・・・金属層 １０・・・切れ刃部分 １１・・・ろう付は層 本発明のインサートチップの斜視図 焼結時の積層構造の断面図 第２図 第３図
Claims (1)
- １、立方晶窒化硼素を主成分とする焼結体片と該焼結体
片の焼結時に該焼結体片の一側面に密着させた金属層と
からなる切れ刃部分が、前記金属層をろう付けによって
担持体の側面に該担持体の厚さにわたって接着させて、
前記担持体と一体化されている複合焼結体工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5303587A JPS63221906A (ja) | 1987-03-10 | 1987-03-10 | 複合焼結体工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5303587A JPS63221906A (ja) | 1987-03-10 | 1987-03-10 | 複合焼結体工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63221906A true JPS63221906A (ja) | 1988-09-14 |
| JPH059203B2 JPH059203B2 (ja) | 1993-02-04 |
Family
ID=12931633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5303587A Granted JPS63221906A (ja) | 1987-03-10 | 1987-03-10 | 複合焼結体工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63221906A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006526508A (ja) * | 2003-06-03 | 2006-11-24 | サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ | 割り出し可能な切削インサート及びこの切削インサートの製造方法 |
| US20110299948A1 (en) * | 2010-06-02 | 2011-12-08 | Sandvik Intellectual Property Ab | Cemented carbide insert as well as a cemented carbide blank for the manufacture of such cutting inserts |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109894639A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-06-18 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | 一种加工凹槽的车刀及其加工方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5473389A (en) * | 1977-11-22 | 1979-06-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Complex cutting tool |
| JPS60263601A (ja) * | 1984-06-11 | 1985-12-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 複合焼結体工具 |
-
1987
- 1987-03-10 JP JP5303587A patent/JPS63221906A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5473389A (en) * | 1977-11-22 | 1979-06-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Complex cutting tool |
| JPS60263601A (ja) * | 1984-06-11 | 1985-12-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 複合焼結体工具 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006526508A (ja) * | 2003-06-03 | 2006-11-24 | サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ | 割り出し可能な切削インサート及びこの切削インサートの製造方法 |
| JP4782672B2 (ja) * | 2003-06-03 | 2011-09-28 | サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ | 割り出し可能な切削インサート及びこの切削インサートの製造方法 |
| US20110299948A1 (en) * | 2010-06-02 | 2011-12-08 | Sandvik Intellectual Property Ab | Cemented carbide insert as well as a cemented carbide blank for the manufacture of such cutting inserts |
| US8708615B2 (en) * | 2010-06-02 | 2014-04-29 | Sandvik Intellectual Property Ab | Cemented carbide insert as well as a cemented carbide blank for the manufacture of such cutting inserts |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH059203B2 (ja) | 1993-02-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |