TW201039946A - Cutting tip replacement type cutting tool - Google Patents

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TW201039946A
TW201039946A TW99108730A TW99108730A TW201039946A TW 201039946 A TW201039946 A TW 201039946A TW 99108730 A TW99108730 A TW 99108730A TW 99108730 A TW99108730 A TW 99108730A TW 201039946 A TW201039946 A TW 201039946A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
blade
cutting
cutting tool
edge
type cutting
Prior art date
Application number
TW99108730A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiro Hirose
Miki Miyanaga
Akira Sakamoto
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries
Sumitomo Elec Hardmetal Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Application filed by Sumitomo Electric Industries, Sumitomo Elec Hardmetal Corp filed Critical Sumitomo Electric Industries
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B27/00Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/141Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness
    • B23B27/145Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness characterised by having a special shape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2200/00Details of cutting inserts
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    • B23B2200/049Triangular
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

201039946 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種具有優異之财磨性與抗微崩性之刀刃 交換型切削工具。 【先前技術】 Ο 〇 自先前以來’ 一直將刀刃交換型切削工具用於金屬材料 之切削。刀刀交換型切削工具中存在俯視時形狀呈三角形 者、圓形者、或者菱形、矩形、六邊形等多邊形者。如圖 1Β所示,此類切削工具1〇係於固定於固持器2〇之狀態下使 用。又,如圖1Α所示,切削工具10係包括抵接於固持器2〇 之刀座面之抵接面1、位於抵接面丨之相反側之前刀面2、 及連接抵接面1與前刀面2之刀腹面3,且藉由形成於前刀 面1與刀腹面3之交界部之切削刀4來對被削材進行切削。 對此類切削工具所要求之特性係切削時切削工具難磨損 且難崩裂’即耐磨性與抗微崩性必需優異。為了提高切削 工具之耐磨性與抗微崩性,而需要規定切削工具之刀刃形 狀。(例如,參照專利文獻1或專利文獻2) 於專利文IU中揭示有-種捨棄式刀片(刀刃交換型切削 工具),其係於以與前刀面大致垂直之面截斷刀刀部分之 :面中’規定自來自前刀面之延長線與來自刀腹面之延長 二相父而形成之虛擬剖面中除去刀刀之剖面部分所得之面 ^由且將該S作為刀刃形狀之_要素。專利文獻1中, 抗二^如此之刀刀形狀,而製作具有優異之耐磨性與 抗Μ朋性之切削工具。 147242.doc 201039946 又’於專利文獻2中揭示有一種切削刀片’其係對刀刀 部分實施曲線狀搪磨,該曲線狀搪磨係剖面觀察刀刀部分 時之輪廓線(刀刀稜線)為圓弧之圓搪磨、或者刀刃稜線為 複數圓弧之組合或複數圓弧與直線之組合者。並且,於專 利文獻2中,可藉由限定上述圓弧之曲率半徑’而控制刀 腹面之磨損。
[先行技術文獻I
[專利文獻】 [專利文獻1]:日本專利特開2006-192552號公報 [專利文獻2]:曰本專利特開2〇〇7_7736號公報 【發明内容】 發明所欲解決之問題 然而’先前之刀刃交換型切削工具難以稱為以較佳之平 衡性具備優異之耐磨性與抗微崩性,因此,希望開發出實 現進一步提高耐磨性與抗微崩性之切削刀片。 本發明係鑒於上述情況而完成者,其目的之一在於,提 供一種刀刃交換型切削工具,其係與先前之刀刀交換型切 削工具相比,以較佳之平衡性具備優異之耐磨性與抗微崩 性者。 解決問題之技術手段 本發明者等對於使耐磨性與抗微崩性兩者提高之刀刃稜 線之形狀進行銳意研究後,完成了本發明之刀刀交換^ 削工具。以τ對本發明之”刃交換型士刀削工具進行說明。 於此之前,示意本發明之刀刃棱線之各部分之定義。 147242.doc 201039946 :月之刀刃父換型切削卫具於肉眼觀察工具整體形狀 之情形時,與圖1所示之r + … 所不之先則之卫具大致相同然而,於 微觀觀察刀刀部分之剖面之情形時,即可確認出與先前工 具之差別。圖2係本發明之刀刀交換型切削工具之刀刃剖 面且係圖1Α之α_α之剖面箭線圖。於圖以所示之概略三 角m刀削工具10中’ Α_Α剖面係與抵接面}正交且與切削 刀4之切線正交之剖面,且包含三角形之中心點。 Ο
於圖2所示之剖財,對確定本發明之要素定義如下。 將:刀刃父換型切削工具之抵接面平行之平行面$與剖 面之如刀面2側之輪廓線之切點設為以。 將與抵接面及剖面這兩個面正交之正交面6與剖面之刀 腹面3側之輪廓線之切點設為β。 將位於該等咖之間之輪廓線即刀刃稜線上之任意點X 之切線與平行面所成之角設為θχ。 基於該等定義,對本發明之刀刀交換型切削工具進行以 下說明。 ⑴本發明之刀刃交換型切削卫具之特徵在於將於上述^ 為45之刀刃棱線上之點設為丫時使通過該丫且内切於包 含刀刃稜線之切削刀片之剖面的輪廊線之圓的半徑^為5 μηι〜50 μηι ° 藉由對刀刃稜線之形狀進行如上限定,而使刀刃交換型 切削工具達到使用壽命長且以較佳之平衡性兼具優異之耐 磨性與抗微朋性。又,本發明之刀刀交換型切削工具,由 於難磨損且難崩裂,因此於切削被削材時,可減小被切削 147242.doc 201039946 面之表面粗糙度'即、可形成尺寸精度較高且具有光澤之 被切削面。 如上所述,由於將Κγ設為5 μηι以上,因此刀刃不會過於 尖銳,切削時於γ之位置處難以產生微小之崩裂,亦很少 會因該微小之崩裂而使刀刃交換型切削工具產生較大損 傷。尤其,ΙΙγ之更好之範圍為2〇 μιη〜4〇 。 於此,圖3係於切削刃上形成有圓搪磨之先前之刀刀交 換^切肖j工具之剖面,且係表示該剖面上規定&之狀態之 圖。定義ΙΙγ本身係先前所未有之新穎之舉,然而,如圖3 所不,右使ΙΙγ之定義適合先前之刀刀交換型切削工具之刀 刃稜線之形狀,則Ry將超過5〇 μιη。亦即,若Μ超過5〇 μπι,則將成為與先前產品相同的刀刃棱線之形狀,因 此’難以稱㈣磨性與抗微崩性之平衡性良好,且被切削 面之表面粗糙度容易變大。 然而’如需形成如本發明之刀刃交換型切削工具般之刀 刃稜線,例如,進行如下所示之研磨處理即可。首先,々 刀面侧之刀刃稜線之形成,係以切肖m之前刀面向上I 方式固定切削工具,自前刀面朝刀腹面對刀刀稜線施用研 磨刷。此時由觸及研磨刷之位置與角度,來調節前刀 面側之刀刀棱線之形狀。又’刀腹面側…稜線之形 成,係以切削工具之刀腹面向上之方式固定切削工 刀腹面朝前刀面施用研磨工具。此時,藉由觸及研磨刷之 位置來調節刀腹面側之刀刀稜線之形狀。此外, 糟由自切削工具之前刀面向刀腹面施用研磨刷,而形 147242.doc 201039946 刀面之刀刀稜線。此後,藉由滾筒研磨,而優先對刀腹面 側進行處理,藉此可形成本發明之切削工具之形狀。然 而,若增加滾筒處理之時間,則存在尺丫增大之傾向。自切 ‘ 削工具之前刀面朝刀腹面施用研磨刷後,即使用長毛之研 、 磨刷,自前刀面側對前刀面進行平行方向之旋轉處理,亦 可形成本發明之切削工具之形狀。 (2)作為本發明之刀刀交換型切削工具之一形態,如圖2所 0 不,當將P至平行面5為止之距離設為Ln,γ至平行面5為止 之距離設為,且Ln-LY設為Lnn時,較好的是,Lnn/Ln為 0.2〜0.8。 因Lnn/Ln設為0.2以上,故刀刃上難以產生微小之崩 裂。又,因刀刃上難以產生微小之崩裂,故被削材之表面 粗链度變小,從而可獲得具有光澤之被切削面。另一方 面,由於Lnn/Ln設為0.8以下,因此,可使切削刀片之对 磨性提高。Lnn/Ln之更好之範圍係為〇.30〜0.75。 〇 (3)作為本發明之刀刃交換型切削工具之一形態,較好的 是’將通過β,且内切於輪廓線之圓的半徑設為,半 徑 Rp為 30 μπι〜500 μπι。 可藉由將ΙΙβ設為3 0 μηι以上,而可具備優異之耐磨性, ’ 並且抑制刀刃棱線之β之位置處產生微小之崩裂。其結 果’被切削面之表面粗糙度變小’從而可獲得具有光澤之 被切削面。尤其好的是將邱設為大於4〇 μηι。再者,即使 RP小於30 μηι,亦具有耐磨性良好之傾向,但與Rp設為3〇 μιη以上相比,於β之位置處產生微小之崩裂之可能性略 147242.doc 201039946 南。 (4) 作為本發明之刀刃交換型切削工具之一形態,於α至正 交面6為止之距離設為Ls時,較好的是,Ls/Ln為1.0〜3.0。 可藉由將Ls/Ln設為1 ·0以上,而使刀刀交換型切削工具 之韌性顯著提高,且可提高耐磨性。又,可藉由將Ls/Ln 設為3.0以下’而可刀刃之抗衝擊性提高,因此,切削時 刀刃處難以產生微崩。Ls/Ln之更好之範圍係為12〜2 〇。 (5) 作為本發明之刀刃交換型切削工具之一形態,較好的 是,刀刃稜線之β之位置處之自工具表面起算之深度為1〇 μιη〜50 μιη之部分的平均維氏硬度係數,比自工具表面起 算之深度為超過50 μιη之位置的平均維氏硬度係數更高出 10%以上。 可藉由使自刀刃稜線之β之位置起算之深度為10 pm〜50 μηι之軌圍内之平均維氏硬度係數比深度超過之位置 處之平均維氏硬度係數更高幻Q%以上,而使刀刃交換型 切削工具之对磨性與抗微崩性進—步提高。其原因在於, 可藉由提高工具表面之部分硬度,而使刀刀交換型切削工 具之耐磨性提高’同時使硬度低於表面部之内部確保切削 工具之動性。 晴為本發明之刀刀交換型切削工具之一形態,較好的 疋刀刃稜線之β之位置處之自工具表面起算深度為Β _〜】〇叫之範圍内,存在維氏硬度係數之峰值。 :於二之位置沿内部方向達到〇·5 —〜以内之範 圍内〜、有硬度係數之峰值、亦即刀刀交換型切削工具之 I47242.doc 201039946 最外層表面部,存在比其正下方柔軟之層,因此,刀刃交 換型切削工具之财磨性與抗微崩性提高。其結果,成為耐 磨性高’且可使被削材之精加工面之粗糙度提高之刀刀交 . 換型切削工具。 、 (7)作為本發明之刀刃交換型切削工具之一形態,較好的 是’於工具表面覆蓋硬質膜。 可藉由利用硬質膜保護刀刃交換型切削工具之表面,而 0 於維持刀刃交換型切削工具之韌性之狀態下’使刀刃交換 型切削工具之耐磨性提高。又,由於藉由設置硬質膜而使 刀刃難以崩裂’因此’若使用該刀刀交換型切削工具對被 削材進行切削’則可獲得精加工面粗糙度較小且具有光澤 之被切削面。 作為硬質膜’可利用如TiAIN、TiN、AIN、TiCN等。 又硬貝膜可藉由CVD法(Chemical vapor deposition、化 學氣相沈積X化學蒸鍍法)與PVD法(Physical vapor O deposltlon、物理氣相沈積)(物理蒸鍍法)等氣相法而形 成。一般而言,CVD法係對被覆膜施加拉伸應力,而PVD 法係對被覆膜提供壓縮應力。相應於刀刃交換型切削工具 之用途、工具之材質、被削材之材質與形狀,適宜選擇被 覆膜之形成方法即可。例如,若用於切割機加工,則較好 的疋利用PVD法形成被覆膜,若用於車削加工,則較好的 是利用CVD法形成被覆膜。 發明之效果 本發明之刀刃交換型切削工具,由於以較佳之平衡性具 147242.doc 201039946 有優異之对磨性與抗微崩性’因此’使用壽命較長。並 且’若利用該切削工具對被削材進行切削,則切削工具之 耐磨性與抗微崩性較高,且切削刀之形狀難以變形,因 此,可使被切削面之表面粗链度較小。 【實施方式】 <試驗例1> 裝作包含金屬陶竟之切削刀片(刀刀交換型切削工具), 並對s玄切削刀片之耐磨性及抗微崩性進行分析。又,亦對 藉由切削刀片切削而成之被削材之表面粗糙度進行分析。 所製作之切削刀片中對本發明特定之要素,遵循利用圖2 所說明之定義。具體之定義列舉如下。 於與切削刀片之抵接面及上述切削刃之切線正交之剖面 中’對以下(1)〜(10)進行定義。 (1) 將平打於切削刀片之抵接面之平行面5與剖面之前刀面2 側之輪廓線之切點設為α。 (2) 將與抵接面及剖面這兩個面正交之正交面6與刀腹面3側 之輪廓線之切點設為β。 (3) 將平行面5與位於之間之輪廓線亦即刀刃稜線上之 任意點X之切線所成之角設為θχ。 (4) 將作為θχ = 45。之X設為γ。 (5) 將通過γ,且内切於剖面之輪廓線之圓的半徑設為μ。 (6) 將β至平行面5為止之距離設為乙打。 (7) 將γ至平行面5為止之距離設為以。 (8) 將 Ln-Ly設為 Lnn。 147242.doc 201039946 (9)將α至正交面6為止之距離設為Ls。 (1 〇)將通過β ’且内切於剖面之輪廓線之圓的半徑設為 Rp ° 其次,對所製作之切削刀片之具體構成進行說明。 • 首先,準備將TiCN作為主要硬質相之金屬陶瓷,作為基 材。具體之金屬陶瓷之組成係TiCN : 5〇質量%、Tic : 2〇 質量%、WC : 16質量%、Co : 7質量%、Ni : 7質量%。將 0 該基材製成作為1S〇規格之TNGG120404形狀之複數個基底 刀片。再者,TNGG規格之基底刀片係研磨基材之外表面 而完成形狀者,因此,基底刀片之整體硬度大致相同。 所製作之基底刀片包含用於切削處理之斷屑槽,且刀刃 之前刀角(前刀面2與平行面5所成之角)為13。,成為前刀面 2與刀腹面3之連接部、即刀刀尖銳狀態。因此,沿自前刀 面2朝刀腹面3之方向對刀刃施用研磨刷,進行前刀面2側 之刀刃處理。於進行該處理時,藉由使研磨刷觸及每個基 〇 底刀片之位置與角度產生變化而使處理量改變。 其次,將切削刀片之刀腹面3向上設置於固定台上,沿 自刀腹面3朝岫刀面2之方向施用研磨刷,進行刀腹面3側 之刀刀處理。於進行該處理時,藉由使研磨刷觸及每個基 底刀片之位置與角度產生變化,而使處理量改變。 藉由上述前刀面2與刀腹面3之處理,而製成如下刀刃交 換型切削工具(試樣1 _ 1〜試樣丨_丨6),該刀刃交換型切削工 具係使Ls為70 μιη,Ln為40 μηι,且ΙΙβ為約70 μιη,並且使 ΙΙγ與Lnn/Ln產生變化。表!中表示製成之各刀片之構成。 147242.doc -11 - 201039946 又,使用各刀片,以表2〜表4所示之切削條件進行切削 試驗。其結果匯總於表5中。 [表1] 試樣No 基材 形狀 被覆膜 Ry (μηι) Lnn/Ln RP (μηι) Ls/Ln 1-1 金屬陶瓷 TNGG 無塗層 4 0.60 68 1.75 1-2 金屬陶瓷 TNGG 無塗層 6 0.60 68 1.75 1-3 金屬陶瓷 TNGG 無塗層 17 0.60 68 1.75 1-4 金屬陶瓷 TNGG 無塗層 21 0.60 69 1.75 1-5 金屬陶瓷 TNGG 無塗層 34 0.60 70 1.75 1-6 金屬陶瓷 TNGG 無塗層 34 0.17 68 1.75 1-7 金屬陶瓷 TNGG 無塗層 34 0.22 68 1.75 1-8 金屬陶瓷 TNGG 無塗層 35 0.30 69 1.75 1-9 金屬陶瓷 TNGG 無塗層 36 0.46 70 1.75 1-10 金屬陶瓷 TNGG 無塗層 35 0.74 70 1.75 1-11 金屬陶瓷 TNGG 無塗層 33 0.80 70 1.75 1-12 金屬陶瓷 TNGG 無塗層 34 0.85 70 1.75 1-13 金屬陶瓷 TNGG 無塗層 40 0.60 70 1.75 1-14 金屬陶瓷 TNGG 無塗層 49 0.60 70 1.75 1-15 金屬陶瓷 TNGG 無塗層 56 0.60 70 1.75 1-16 金屬陶瓷 TNGG 無塗層 68 0.60 70 1.75 [表2] 切削條件1 (对磨性試驗) 被削材 SCM435 切削速度(mm/min) 200 傳送量(mm/rev) 0.15 切入量(mm) 1.0 切削液 濕式 耐磨性之評價,係以最長45分鐘之連續切削後的刀刃頂 端部之平均磨損量(mm)進行評價。可謂平均磨損量越小, 而寸磨性則越高。 147242.doc •12- 201039946 [表3] 切削條件2(韌性試驗) 被削材 SCM435 ※ 切削速度(mm/min) 100 傳送量(mm/rev) 0.2 切入量(mm) 1.0 切削液 濕式 附帶4槽之利 藉由韌性試驗而對切削刀片之微崩難度、即抗微崩性進 行評價。具體而言,進行最長5分鐘之間斷切削,藉由產 生崩裂前之切削刀片與被削材之碰撞次數對抗微崩性進行 評價。且,由於該試驗之被削材中切有槽,因此,若沿與 該溝槽交叉之方向進行切削,則可進行間斷切削。 [表4] 切削條件3(被切削面粗糙度試驗) 被削材 SCM415 切削速度(mm/min) 100 傳送量(mm/rev) 0.15 切入量(mm) 1.0 切削液 濕式 藉由被切削面粗糙度試驗,而對切削刀片進行綜合評 價。可謂,被削材之被切削面之狀態良好係切削刀片之磨 損較小,於切削刀片上微小之崩裂較少之證據之一。具體 而言,測定被切削面之中心線平均粗糙度(JIS B 0601 1982)。 147242.doc -13- 201039946 [表5] 試樣No 对磨性 (mm) 抗微崩性 (次) --- 表面粗縫度 (μιη)
※30分鐘時微崩 表5之結果表明,使恥為5〜5〇卜爪之範圍内之試樣^〜試 樣Η4與使⑽該範圍外之試樣相比,耐磨性.抗微崩性 兩者皆優異。進行更具體之評價,若對Ry以外之尺寸 (Lrni/Ln、RP、Ls/Ln)大致相同之試樣w〜試樣15、及試 樣1-13〜試樣1-16進行比較,則表明以為2〇 μιη〜4〇 μιη之範 圍内之試樣1-4、試樣1-5及試樣1-13之抗微崩性尤其優 異。再者,若對Lnn/Ln以外之尺寸(Κγ、Rp、Ls/Ln)大致 相同之試樣1-5〜試樣1-12進行比較,則表明Lnn/Ln為 〇·30〜0.75之範圍内之試樣1_8〜試樣uo之耐磨性與抗微崩 性尤其優異。 <試驗例2> 以與製作試驗例1之試樣時之方法相同之方式進行刀刃 處理’將ΙΙγ固定為34 μιη ’ Lnn/Ln固定為0·6〇,製成使Κβ 147242.doc -14- 201039946 與Ls/Ln產生變化之切削刀片(試樣2-1〜試樣2-13)。並且, 以表2〜表4所示之條件進行切削試驗。各切削刀片之構成 示於表6中,而各切削刀片之試驗結果示於表7中。再者, . 試樣2-1係與試驗例1之試樣1-5完全相同者。 [表6]
Ι1γ=34 μιπ、Lnn/LnKXO 試樣No 基材 形狀 被覆膜 (m) Ls/Ln 2-1 金屬陶莞 TNGG 無塗層 70 1.75 2-2 金屬陶瓷 TNGG 無塗層 70 0.89 2-3 金屬陶瓷 TNGG 無塗層 70 1.20 2-4 金屬陶瓷 TNGG 無塗層 70 2.23 2-5 金屬陶竞 TNGG 無塗層 70 2.94 2-6 金屬陶瓷 TNGG 無塗層 70 3.20 2-7 金屬陶瓷 TNGG 無塗層 27 1.75 2-8 金屬陶堯 TNGG 無塗層 33 1.75 2-9 金屬陶瓷 TNGG 無塗層 43 1.75 2-10 金屬陶竞 TNGG 無塗層 150 1.75 2-11 金屬陶瓷 TNGG 無塗層 350 1.75 2-12 金屬陶瓷 TNGG 無塗層 480 1.75 2-13 金屬陶莞 TNGG 無塗層 520 1.75
[表7] 試樣No 而寸磨性 (mm) 抗微崩性 (次) 表面粗糙度 (μχη) 2-1 0.15 6060 1.15 2-2 0.21 5060 1.2 2-3 0.18 5830 1.21 2-4 0.18 6450 1.18 2-5 0.17 6870 1.21 2-6 〇.觸 5630 1.16 2-7 0.14 5280 1.14 2-8 0.16 5540 1.15 2-9 0.18 5880 1.06 2-10 0.2 6390 1.01 2-11 0.22 6410 0.98 2-12 0.22 6210 0.83 2-13 0.25 6190 0.79 ※出現微小崩裂 147242.doc -15- 201039946 表7之結果表明’若對ΙΙβ以外之尺寸(Lnn/Ln、、 Ls/Ln)大致相同之試樣2-1 ’及試樣2-7〜試樣2-13進行比 較,則RP為30 μηι〜500 μιη之範圍内之試樣2-1、試樣2_8〜 §式樣2 -12與其它s式樣相比’财磨性與抗微崩性之平衡性優 異。尤其,若使ΙΙβ為40 μιη以上’則可知抗微崩性進一步 提高。再者,若對Ls/Ln以外之尺寸(Ry、Lnn/Ln ' Rp)大 致相同之試樣2-1〜試樣2-6進行比較,則可知Ls/Ln為 1.0〜3.0之範圍内之試樣2-3〜試樣2-5之抗微崩性優異。尤 其’ Ls/Ln為1.2-3.0之範圍内之試樣2-1、試樣2-3〜試樣2-5 與其它s式樣相比’可知财磨性優異。 <試驗例3> 試驗例3係對切削刀片之表面側與内部側設定硬度差時 的切削刀片之耐磨性與抗微崩性所受到之影響進行分析。 製成與試驗例1之試樣1 -5相同之切削刀片(試樣3_丨)與於 s亥切削刀片之刀刃部上形成有被覆膜(硬質膜)之切削刀片 (試樣3-2)。被覆膜係包括平均厚度為1 μπι之TiAIN膜與設 置於其上之平均厚度為3 μηι之TiCN膜。該被覆膜藉由電弧 式離子電鑛法而形成。 又’於試驗例1所用之基材之組成中改變TiCN與TiC之 I,藉此,製成藉由改變氮量,並且改變炭量及燒結條件 而控制表面硬度之工具基材’且製成形狀為TnmG 120404 形狀而並非TNGG120404形狀之切削刀片(試樣3_3〜試樣3_ 6) ° TNMG形狀之切削刀片具有燒結時之燒結紋理,可使 切削刀片之表面側領域之硬度高於内部側領域。為了使切 147242.doc •16- 201039946 削刀片之硬度產生變化,藉由控制燒結中之氮壓力來控制 切削刀片之脫氮量即可。例如,為了於試樣3_6之金屬陶 瓷之表面側領域中形成硬度係數之峰值,而暫時減少氣體 • ^ i兄中之氮壓力,從而提高切削刀之硬度,其後,使氣 ‘ 體環境中之氮壓力增加,從而增加切削刀片之最外層表面 之氮Ϊ ’且減少炭量,從而使最外層表面之硬度降低。 進而,將WC : 85質量%、NbC : 5質量%、TiCN : 2質量 0 /〇 C〇 . 8質2: %之超硬合金作為基材,製成由刀刃稜線之 β之位置沿刀片深度之方向使硬度變化之切削刀片(試樣3 _ 7〜試樣3_1〇)。為了使硬度產生變化,藉由控制燒結中之 氮壓力來控制脫氮量即可。 對e亥荨3式樣3 -1〜咸樣3 _ 1 〇,自刀刃複線之β之位置沿切 肖J刀片之珠度之方向,對維氏硬度係數進行測定。具體而 言,測定自刀刃稜線之β之位置起算之深度為1〇〜5〇 μιη之 範圍内之維氏硬度係數之平均值(Hvs)、及自刀刃稜線之0 〇 之位置起算之深度比上述範圍更深之位置(深度為500 μιη 左右之位置)處之維氏硬度係數之平均值(Hvi)。硬度之平 均值係藉由對每1〇 μιη測定5處以上之硬度而求得。又,亦 對自刀刃稜線之β之位置起算之深度為〇·5〜5〇 _之間是否 存在維氏硬度係數之峰值進行分析。 其次,以表2〜表4之條件,對試樣3-1〜3-1〇進行切削試 驗。各切削刀片之構成示於表8,各切削刀片之試驗結果 示於表9中。 147242.doc 201039946 [表8] Ι1γ=34 μπχ、Lnn/Ln=0.60、Rp==70、Ls/Ln=l,75 試樣No 基材 形狀 被覆膜 Hvs/Hvi 有無峰值 3-1 金屬陶瓷 TNGG 無塗層 1.0 無 3-2 金屬陶瓷 TNGG 塗層 1.0 無 3-3 金屬陶瓷 TNMG 無塗層 1.1 無 3-4 金屬陶瓷 TNMG 無塗層 1.1 無 3-5 金屬陶瓷 TNMG 無塗層 1.5 無 3-6 金屬陶瓷 TNMG 無塗層 1.5 有 3-7 超硬合金 TNGG 無塗層 1.0 無 3-8 超硬合金 TNMG 無塗層 1.1 無 3-9 超硬合金 TNMG 無塗層 1.5 無 3-10 超硬合金 TNMG 無塗層 1.5 有 [表9] 試樣No 对磨性 (mm) 抗微崩性 (次) 表面粗糙度 (μπι) 3-1 0.15 6060 1.15 3-2 0.08 7080 1.22 3-3 0.15 6000 1.16 3-4 0.13 6120 1.14 3-5 0.12 6380 1.19 3-6 0.14 7520 1.2 3-7 0.22 9840 1.33 3-8 0.19 9650 1.34 3-9 0.18 8950 1.29 3-10 0.18 10100 1.27 表9之結果表明以下情況。首先,藉由將試樣3-1與試樣 3-2進行比較,而可知切削刀片之表面形成有被覆膜、及 耐磨性與抗微崩性提高。其次,藉由將試樣3-1與試樣3-3〜試樣3-6進行比較,可知藉由於未形成被覆膜之情形下 使切削刀片之表面側之硬度高於内部側,而使切削刀片之 抗微崩性提高。尤其,使表面側之硬度高於内部側且於自 β之位置起算之深度為0.5〜50 μιη之範圍内具有維氏硬度係 數之峰值之試樣3-6與具有被覆膜之試樣3-2相比,呈現出 147242.doc -18- 201039946 更優異之抗微崩性。與之相同之傾向亦於基材為超硬合金 之試樣3 -7〜試樣3.-10中得到蜂認。 再者,本發明並非限定於上述實施形態,於不脫離本發 明精神之範圍内可進行適宜變更。 產業上之可利用性 本發明之刀刃交換型切削工具,可較佳地應用於連續切 削與間斷切削等各種條件之切削。
Ο 【圖式簡單說明】 圖1Α係刀刃交換型切削工具之概略立體圖。 圖1B係表示刀刃交換型切削工具安裝於固持器之狀態之 不意圖。 圖2係本發明之刀刃交換型切削工具之刀刀剖面圖,且 係圖1A中A-A之剖面箭線圖。 圖3係先前之刀刀交換型切削工具之刀刀剖面圖,且係 圖1A中A-A之剖面箭線圖。 【主要元件符號說明】 2 3 4 5 6 10 20 抵接面 前刀面 刀腹面 切削刃 平行面 正交面 切削刀片(刀刃交換型切削工具) 固持器 147242.doc -19-

Claims (1)

  1. 201039946 七、申請專利範圍: ]·、種刀刀父換型切削工具,其特徵在於:其係包括抵接 於:持器之刀座面之抵接面、與該抵接面為相反側之面 . 卩兩刀面、連接上述抵接面與上述前刀面之刀腹面、及 • /成於上述則刀面與上述刀腹面之交界部之切削刀者, 且, 於與上述抵接面及上述切削刀之切線之正交之剖面 中; Ο 將平行於上述抵接面之平行面與上述剖面之前刀面側 之輪廓線之切點設為α ; 將與上述抵接面及上述剖面這兩個面正交之正交面與 上述剖面之刀腹面側之輪廓線的切點設為ρ ; 將位於该等α與β之間之輪廓線亦即刀刃棱線上之任意 點X之切線與上述平行面所成之角設為θχ ; 將於該θχ為45。之刀刃稜線上之點設為γ時; 〇 通過上述γ,且内切於上述輪廓線之圓的半徑尺丫為5 μηι〜50 μΓη。 2. 如請求項1之刀刃交換型切削工具,其中於將上述卜至上 述平行面為止之距離設為Ln,上述γ至上述平行面為止 之距離设為ίγ,且使Ln-Ly=Lnn之情形時,Lnn/Ln為 0·2〜0.8。 3. 如請求項1或2之刀刃交換型切削工具,其中通過上述 β ’且内切於上述輪廓線之圓之半徑Rp為3〇 μηι〜5〇〇 μηι 〇 147242.doc 201039946 4·如請求項1至3中任一項之刀刃交換型切削工具,其中於 將上述α至上述正交面之距離設為Ls,上述β至上述平行 面為止之距離設為Ln之情形時,Ls/Ln為ι·〇〜3 〇。 5.如請求項丨至4中任一項之刀刃交換型切削工具其中上 述β之位置處之自工具表面起算之深度為1〇 μιη〜5〇 ^^之 部分的平均維氏硬度係數’比自工具表面起算之深度為 超過5〇 μιη之位置的平均維氏硬度係數更高出1〇%以上。 6·如請求項5之刀刃交換型切削卫具,纟中於上㈣之位置 處之自工具表面起算之深度為〇5 _〜ι〇 _之範圍内, 存在維氏硬度係數之峰值。 7·如請求項丨至6中任一項之刀刀交換型切削工具其中於 該刀刃交換型切削工具之表面覆蓋有硬質膜。 、 147242.doc
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