TW202204069A - 工具及工具之製造方法 - Google Patents

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杉本倫太朗
原田高志
久木野暁
東泰助
渡部直樹
背川真有香
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日商住友電工硬質合金股份有限公司
日商住友電氣工業股份有限公司
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Abstract

本發明之工具具備前端部。前端部具有表面。表面之至少一部分包含複數個突出部、藉由相鄰之2個突出部之端相互接觸而形成之第1凹部、及與第1凹部不同之第2凹部。第2凹部形成於突出部內，或以橫跨相鄰之2個突出部之方式形成。

Description

工具及工具之製造方法
本發明係關於一種工具及工具之製造方法。 本申請案係基於2020年6月22日提出申請之國際申請案PCT/JP2020/024463、PCT/JP2020/024464及PCT/JP2020/024465而主張優先權。該申請案所記載之全部記載內容係藉由參照而引用於本說明書中。
專利文獻1(日本專利特開2017-119333號公報)中記載有一種球形端銑刀。專利文獻1之球形端銑刀具有本體部及刃部。刃部安裝於本體部之前端。刃部由包含金剛石粒子及結合材之金剛石燒結體形成。刃部具有半球形狀。刃部之表面包含凹部及凸部。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2017-119333號公報
本發明之工具具備前端部。前端部具有表面。表面之至少一部分包含複數個突出部、藉由相鄰之2個突出部之端相互接觸而形成之第1凹部、及與第1凹部不同之第2凹部。第2凹部形成於突出部內，或以橫跨相鄰之2個突出部之方式形成。
[本發明所欲解決之問題] 根據本發明者等人所瞭解到的知識，專利文獻1所記載之球形端銑刀在與工件之接觸性上存在改善之餘地。
本發明係鑒於如上所述之先前技術之問題點而完成。更具體而言，本發明提供一種改善了與工件之接觸性之工具。
[本發明之效果] 根據本發明之工具，能夠改善與工件之接觸性。
[本發明之實施方式之說明] 首先，列舉本發明之實施方式進行說明。
(1)本發明之一態樣之工具具備前端部。前端部具有表面。表面之至少一部分包含複數個突出部、藉由相鄰之2個突出部之端相互接觸而形成之第1凹部、及與第1凹部不同之第2凹部。第2凹部形成於突出部內，或以橫跨相鄰之2個突出部之方式形成。根據上述(1)之工具，能夠改善與工件之接觸性。
(2)上述(1)之工具中，第2凹部之深度可為0.5 μm以上20 μm以下。於該情形時，能夠進一步改善工具壽命。
(3)上述(1)或(2)之工具中，第2凹部之長邊方向上之長度可為第2凹部之深度乘以第2凹部之側面之傾斜角度之正弦之2倍所得的值以上100 μm以下。於該情形時，能夠進一步改善工具壽命。
(4)上述(1)至(3)之工具中，第2凹部之側面之傾斜角度可超過0°且為45°以下。於該情形時，能夠進一步改善工具壽命。
(5)上述(1)至(4)之工具中，表面中之第2凹部之面積比率可為3%以上80%以下。於該情形時，能夠進一步改善工具壽命。
(6)上述(1)至(5)之工具可為用以測定工件之表面粗糙度或形狀之測定工具。
(7)上述(1)至(5)之工具可為用以對工件進行加工之加工工具。
(8)上述(7)之工具中，表面可包含部分球面。工具可藉由繞通過部分球面之中心之旋轉軸旋轉而進行工件加工。
(9)上述(8)之工具中，第2凹部之寬度方向可沿著繞旋轉軸之周向。
(10)上述(7)至(9)之工具中，表面可包含槽、以及形成於槽及部分球面之稜線處之切削刃。
(11)上述(1)至(5)之工具可為用以進行工件切削之切削工具。表面可包含切削面、與切削面相連之刀腹面、以及形成於切削面及刀腹面之稜線處之切削刃。
(12)上述(7)至(11)之工具中，突出部之高度可為0.05 μm以上20 μm以下。於該情形時，能夠進一步改善工具壽命。
(13)上述(7)至(12)之工具中，突出部處之表面之算術平均高度可為0.05 μm以上5 μm以下。於該情形時，能夠進一步改善工具壽命。
(14)上述(7)至(13)之工具中，形成有突出部及第1凹部之表面部分之偏斜度參數可未達0。於該情形時，能夠進一步改善工具壽命。
(15)上述(1)至(14)之工具中，前端部可由奈米多晶金剛石形成。
(16)上述(15)之工具中，奈米多晶金剛石可包含屬於長週期型週期表之13族或15族之原子。
(17)上述(1)至(14)之工具中，前端部可由無黏合劑立方晶氮化硼形成。
(18)本發明之一態樣之工具之製造方法具備以下步驟：準備由奈米多晶金剛石形成之前端部；及藉由照射雷射而於前端部之表面之至少一部分形成複數個突出部。藉由相鄰之2個突出部之端相接，而於前端部之表面之一部分形成第1凹部。工具之製造方法進而具備以下步驟：藉由照射雷射，而於突出部內形成第2凹部，或以橫跨相鄰之2個突出部之方式形成第2凹部。
(19)於上述(18)之工具之製造方法中，亦可進而具備以下步驟：藉由照射雷射，而於前端部之表面形成切削面、及與切削面相連之刀腹面。
[本發明之實施方式之詳情] 接下來，參照附圖對本發明之實施方式之詳情進行說明。於以下之附圖中，對相同或相當之部分標註相同參照符號，不進行重複說明。
(第1實施方式) 以下，對第1實施方式之工具之構成進行說明。第1實施方式之工具係用以對工件進行切削加工之切削工具。更具體而言，第1實施方式之工具係球形端銑刀100。該工件例如為超硬合金製。
圖1係球形端銑刀100之側視圖。圖2係圖1之區域II之放大圖。如圖1及圖2所示，球形端銑刀100具有旋轉軸A。球形端銑刀100藉由繞旋轉軸A旋轉而對工件進行加工。球形端銑刀100具有本體部10及前端部20。
本體部10例如由超硬合金形成。本體部10於沿著旋轉軸A之方向上具有第1端10a及第2端10b。第2端10b係第1端10a之相反側之端。本體部10具有柄11及頸部12。柄11位於第1端10a側，頸部12位於第2端10b側。
柄11沿旋轉軸A延伸。柄11於沿著旋轉軸A之方向上具有第1端11a及第2端11b。第1端11a與第1端10a一致。第2端11b係第1端11a之相反側之端。於與旋轉軸A正交之剖面觀察時，柄11呈圓形形狀。
頸部12沿旋轉軸A自第2端11b延伸。頸部12於沿著旋轉軸A之方向上具有第1端12a及第2端12b。第1端12a係柄11側之端。第2端12b係第1端12a之相反側之端，與第2端10b一致。於與旋轉軸A正交之剖面觀察時，頸部12呈圓形形狀。於與旋轉軸A正交之剖面觀察時，頸部12之截面積小於柄11之截面積。
前端部20藉由例如銅焊安裝於本體部10。更具體而言，前端部20經由連接層13安裝於第2端10b。連接層13為銅焊料。
前端部20由奈米多晶金剛石形成。奈米多晶金剛石包含複數個金剛石晶粒。奈米多晶金剛石之剩餘部分可包含石墨及不可避免之雜質，但不包含黏合劑。即，於奈米多晶金剛石中，複數個金剛石晶粒各自相互直接結合。不可避免之雜質之量越少越好，但有時相對於整體質量包含百分之幾之量。
於奈米多晶金剛石中，金剛石晶粒之平均粒徑未達1 μm。於奈米多晶金剛石中，金剛石晶粒之平均粒徑較佳為10 nm以上500 nm以下。於奈米多晶金剛石中，金剛石晶粒之平均粒徑亦可為100 nm以上500 nm以下，還可為100 nm以上300 nm以下。
奈米多晶金剛石中之金剛石晶粒之平均粒徑可藉由以下操作進行測定：在對前端部20之表面進行精密研磨之後，例如使用日本電子公司製造之JSM-7800F等電子顯微鏡，設定可看到晶界之觀察條件，獲取反射電子顯微鏡像，並進行圖像解析。
奈米多晶金剛石較佳為包含屬於長週期型週期表之13族或15族之原子。屬於長週期型週期表之13族之原子例如為硼原子。屬於長週期型週期表之15族之原子例如為氮原子。奈米多晶金剛石藉由添加有屬於長週期型週期表之13族或15族之原子而被賦予導電性。
前端部20可由無黏合劑立方晶氮化硼形成。無黏合劑立方晶氮化硼包含複數個立方晶氮化硼晶粒。無黏合劑立方晶氮化硼之其餘部分可包含具有其他晶體結構之氮化硼(纖鋅礦型氮化硼、六方晶氮化硼)及不可避免之雜質，但不包含黏合劑。即，於無黏合劑立方晶氮化硼中，複數個立方晶氮化硼晶粒各自相互直接結合。又，具有其他晶體結構之氮化硼(纖鋅礦型氮化硼、六方晶氮化硼)及不可避免之雜質之量越少越好，但有時相對於整體質量包含數個百分比之量。
於無黏合劑立方晶氮化硼中，立方晶氮化硼晶粒之平均粒徑未達1 μm。於無黏合劑立方晶氮化硼中，立方晶氮化硼晶粒之平均粒徑較佳為10 nm以上500 nm以下。於無黏合劑立方晶氮化硼中，立方晶氮化硼晶粒之平均粒徑亦可為100 nm以上500 nm以下，還可為100 nm以上300 nm以下。再者，立方晶氮化硼晶粒之平均粒徑係藉由與金剛石晶粒之平均粒徑同樣之方法進行測定。
前端部20具有表面21。前端部20具有半球形狀。即，表面21包含部分球面21a。將構成前端部20之半球之直徑設為直徑R。藉由球形端銑刀100進行工件加工時，表面21(部分球面21a)與工件接觸。
表面21包含槽21b。表面21於槽21b處凹陷。槽21b自表面21之中央部附近呈放射狀延伸。槽21b與部分球面21a之稜線為切削刃21c。部分球面21a為刀腹面。與切削刃21c相連之槽21b之表面為切削面。
圖3係球形端銑刀100中之部分球面21a之模式性俯視圖。圖4係圖3之IV-IV處之剖視圖。如圖3及圖4所示，於部分球面21a，形成有複數個突出部22。部分球面21a於突出部22處凹陷。
圖3之例中，突出部22於俯視下(自與部分球面21a正交之方向觀察時)具有六邊形形狀，但突出部22之平面形狀並不限於此。突出部22例如遍及部分球面21a之整個面而形成。突出部22亦可僅形成於部分球面21a之一部分。
於部分球面21a，形成有第1凹部23。第1凹部23係藉由相鄰之2個突出部22之端相接而形成。
突出部22具有高度H。高度H係突出部22之前端與第1凹部23之底之間的距離。高度H較佳為0.05 μm以上20 μm以下。
突出部22處之部分球面21a之算術平均高度(Sa)較佳為0.05 μm以上5 μm以下。突出部22處之部分球面21a之算術平均高度係遵循JIS標準(JIS B 0681-2：2018)進行測定。
形成有突出部22及第1凹部23之部分中之部分球面21a之偏斜度(Ssk)較佳為未達0(負值)。形成有突出部22及第1凹部23之部分中之部分球面21a之偏斜度係遵循JIS標準(JIS B 0681-2：2018)進行測定。
以下，對球形端銑刀100之製造方法進行說明。圖5係表示球形端銑刀100之製造方法之步驟圖。如圖5所示，具有準備步驟S1、接合步驟S2、及突出部形成步驟S3。
於準備步驟S1中，準備構成本體部10及前端部20之構件。再者，於準備步驟S1中準備之前端部20之表面21(部分球面21a)，未形成突出部22及第1凹部23。於接合步驟S2中，藉由例如銅焊進行本體部10與前端部20之接合。
於突出部形成步驟S3中，形成突出部22。突出部22係藉由將雷射朝表面21(部分球面21a)照射而形成。由於第1凹部23係藉由相鄰之2個突出部22之端彼此相接而形成，故藉由在突出部形成步驟S3中形成突出部22，而亦形成第1凹部23。
以下，對球形端銑刀100之效果進行說明。 於球形端銑刀100中，藉由2個突出部22之端相接而形成第1凹部23。因此，進行工件加工時，自工件產生之切屑等不易受第1凹部23約束，從而不易於表面21產生熔接。其結果，對工件進行加工時之接觸阻力減小，工具壽命得到改善。
藉由將高度H設為0.05 μm以上20 μm以下，自工件產生之切屑等更不易受第1凹部23約束，結果對工件進行加工時之接觸阻力進一步減小，並且工具壽命進一步得到改善。
於形成有突出部22及第1凹部23之部分中之部分球面21a之偏斜度未達0之情形時，自工件產生之切屑等更不易受第1凹部23約束，結果對工件進行加工時之接觸阻力進一步減小，並且工具壽命進一步得到改善。
突出部22處之部分球面21a之算術平均高度越小，突出部22越不易產生熔接。因此，藉由將突出部22處之算術平均高度設為0.05 μm以上5 μm以下，對工件進行加工時之接觸阻力進一步減小，並且工具壽命進一步得到改善。
(第2實施方式) 以下，對第2實施方式之工具之構成進行說明。第2實施方式之工具係用以對工件進行加工之加工工具。更具體而言，第2實施方式之工具係球形端銑刀200。此處，主要說明與球形端銑刀100之構成之不同點，不進行重複說明。
球形端銑刀200具有本體部10及前端部20。本體部10具有柄11及頸部12。前端部20具有表面21。表面21包含部分球面21a。於部分球面21a，形成有突出部22及第1凹部23。就該等方面而言，球形端銑刀200之構成與球形端銑刀100之構成共通。
圖6係球形端銑刀200中之部分球面21a之模式性俯視圖。圖7係圖6之VII-VII處之剖視圖。於部分球面21a，如圖6及圖7所示，進而形成有第2凹部24。就該等方面而言，球形端銑刀200之構成與球形端銑刀100之構成不同。
第2凹部24係與第1凹部23不同之凹部。於第2凹部24中，部分球面21a凹陷。第2凹部24例如形成於突出部22內。將第2凹部24之深度設為深度D。深度D為1.0 μm以上。深度D例如為20 μm以下。
俯視時第2凹部24之等效圓直徑較佳為0.5 μm以上50 μm以下。俯視時第2凹部24之等效圓直徑係將俯視時第2凹部24之面積除以π/4所得之值之平方根。表面21中之第2凹部24之面積比率較佳為3%以上80%以下。表面21中之第2凹部24之面積比率係將形成有第2凹部24之表面21之面積除以形成有突出部22及第1凹部23之表面21之面積所得的值。
以下，對球形端銑刀200之製造方法進行說明。此處，主要說明與球形端銑刀100之製造方法之不同點，不進行重複說明。
圖8係表示球形端銑刀200之製造方法之步驟圖。如圖8所示，球形端銑刀200之製造方法具有準備步驟S1、接合步驟S2、及突出部形成步驟S3。就此點而言，球形端銑刀200之製造方法與球形端銑刀100之製造方法不同。
球形端銑刀200之製造方法進而具有第2凹部形成步驟S4。就此點而言，球形端銑刀200之製造方法與球形端銑刀100之製造方法不同。
於第2凹部形成步驟S4中，進行第2凹部24之形成。於第2凹部24之形成中，首先，將金屬粉末配置於表面21(部分球面21a)。對於該金屬粉末，選擇與金剛石親和性較高之金屬(例如鐵、鈷、鎳)。
其次，藉由加熱表面21，使上述金屬粉末與前端部20中所含之金剛石反應。結果，自附著有上述金屬粉末之部分之表面21去除金剛石，從而形成第2凹部24。
根據上述第2凹部24之形成方法而明瞭，第2凹部24之等效圓直徑可藉由調整上述配置之金屬粉末之粒徑而變更，第2凹部24之面積比率可藉由調整上述配置之金屬粉末之量而變更。再者，第2凹部24之形成方法並不限於上述之例。第2凹部24例如亦可藉由對表面21(部分球面21a)照射雷射而形成。
以下，說明球形端銑刀200之效果。此處，主要說明與球形端銑刀100之效果之不同點，不進行重複說明。
於球形端銑刀200中，第2凹部24及切削刃21c同時作為切削刃發揮作用。藉由該大小相當之切削刃，而亦發揮有如研削加工般之切削效果。因此，根據球形端銑刀200，能夠改善工件之加工精度。
又，若深度D未達1.0 μm，則自工件產生之切屑等會堵塞第2凹部24，容易成為熔接之起點。其結果，對工件進行加工時之接觸阻力增加，表面21(部分球面21a)容易加速磨耗。如此，根據具有深度D為1.0 μm以上之第2凹部24之球形端銑刀200，既能確保工具壽命，又能改善工件之加工精度。
若俯視時第2凹部24之等效圓直徑過大，則第2凹部24不易作為切削刃發揮作用。又，若俯視時第2凹部24之等效圓直徑過小，則切屑等不易堵塞第2凹部24。因此，藉由將俯視時第2凹部24之等效圓直徑設為0.5 μm以上50 μm以下，能夠進一步改善工具壽命。
於第2凹部24之面積比率過小之情形時，作為切削刃發揮功能之第2凹部24之數量較少。另一方面，於第2凹部24之面積比率過大之情形時，作為切削刃發揮功能之第2凹部24之比率減小，並且每個切削刃(第2凹部24)之負荷增加，使得表面21(部分球面21a)容易加速磨耗。因此，藉由將第2凹部24之面積比率設為3%以上80%以下，能夠進一步改善工具壽命。
＜第1切削試驗＞ 為了確認表面21之偏斜度、突出部22之高度(高度H)、突出部22處之算術平均高度、第2凹部24之深度(深度D)、俯視時第2凹部24之等效圓直徑及第2凹部24之面積比率之影響，進行了第1切削試驗。以下，對該切削試驗進行說明。
於第1切削試驗中，使用樣本1-1～樣本1-11作為球形端銑刀200。於樣本1-1～樣本1-11中，如表1所示，表面21之偏斜度、高度H、突出部22處之算術平均高度、深度D、俯視時第2凹部24之等效圓直徑及第2凹部24之面積比率發生了變化。於樣本1-1～樣本1-11中，直徑R被設為1.0 mm。再者，於樣本1-1～樣本1-11中，前端部20由奈米多晶金剛石形成。
[表1]
表1
   表面21之Ssk 高度H (μm) 突出部22處之Sa (μm) 第2凹部24
深度D (μm) 等效圓直徑 (μm) 面積比率 (%)
樣本1-1 -0.5 1.0 0.2 31.0 42.1 35.2
樣本1-2 -0.2 2.8 0.6 20.8 34.1 10.2
樣本1-3 -0.4 8.6 1.7 47.2 1.4 51.2
樣本1-4 -0.5 10.9 2.4 83.5 7.2 72.0
樣本1-5 -0.3 14.8 3.6 1.8 28.7 23.4
樣本1-6 -0.1 17.5 3.9 5.4 3.9 6.1
樣本1-7 +0.2 19.7 4.0 43.8 3.6 42.0
樣本1-8 -0.3 45.1 9.7 7.6 33.4 27.5
樣本1-9 -0.1 9.9 2.0 0.4 15.8 29.7
樣本1-10 -0.2 12.0 2.6 4.5 62.8 78.3
樣本1-11 -0.4 4.4 1.0 25.4 18.8 95.2
第1切削試驗係藉由球形端銑刀200之轉速為30000圈/分鐘、工具輸送速度為400 mm/分鐘、切入量為0.005 mm、切入寬度為0.002 mm之條件進行。第1切削試驗係在不供給冷卻劑的情況下藉由乾式加工來進行。第1切削試驗之工件使用住友電工股份有限公司製造之超硬合金AF1。於第1切削試驗中，樣本1-1～樣本1-11之工具壽命係根據加工面中之工件之算術平均粗糙度達到0.05 μm以上之時點為止的切削距離來進行評價。第1切削試驗之結果示於表2。
[表2]
表2
   工具壽命 (m)
樣本1-1 82
樣本1-2 88
樣本1-3 65
樣本1-4 85
樣本1-5 97
樣本1-6 80
樣本1-7 33
樣本1-8 14
樣本1-9 30
樣本1-10 19
樣本1-11 38
樣本1-1～樣本1-6之工具壽命超過樣本1-7之工具壽命。樣本1-1～樣本1-6之表面21中之偏斜度未達0。樣本1-7之表面21中之偏斜度為正值。根據該比較而經實驗證明，藉由將表面21中之偏斜度設為未達0，球形端銑刀200之工具壽命得到改善。
樣本1-1～樣本1-6之工具壽命超過樣本1-8之工具壽命。樣本1-1～樣本1-6之高度H處於0.05 μm以上20 μm以下之範圍內。樣本1-8之高度H非處於0.05 μm以上20 μm以下之範圍內。樣本1-1～樣本1-6之突出部22處之算術平均高度處於0.05 μm以上5 μm以下之範圍內。樣本1-8之突出部22處之算術平均高度非處於0.05 μm以上5 μm以下之範圍內。
根據該比較而經實驗證明，藉由將高度H設為0.05 μm以上20 μm以下之範圍內，以及將突出部22處之算術平均高度設為0.05 μm以上5 μm以下之範圍內，球形端銑刀200之工具壽命得到改善。
樣本1-1～樣本1-6之工具壽命超過樣本1-9之工具壽命。樣本1-1～樣本1-6之深度D為1.0 μm以上。樣本1-9之深度D未達1.0 μm。根據該比較而經實驗證明，藉由將深度D設為1.0 μm以上，球形端銑刀200之工具壽命得到改善。
樣本1-1～樣本1-6之工具壽命超過樣本1-10之工具壽命。又，樣本1-1～樣本1-6之第2凹部24之等效圓直徑處於0.5 μm以上50 μm以下之範圍內。樣本1-10之第2凹部24之等效圓直徑非處於0.5 μm以上50 μm以下之範圍內。根據該比較而經實驗證明，藉由將第2凹部24之等效圓直徑設為0.5 μm以上50 μm以下，球形端銑刀200之工具壽命得到改善。
樣本1-1～樣本1-6之工具壽命超過樣本1-11之工具壽命。又，樣本1-1～樣本1-6之表面21中之第2凹部24之面積比率處於3%以上80%以下之範圍內。樣本1-11之表面21中之第2凹部24之面積比率非處於3%以上80%以下之範圍內。根據該比較而經實驗證明，藉由將表面21中之第2凹部24之面積比率設為3%以上80%以下，球形端銑刀200之工具壽命得到改善。
＜第2切削試驗＞ 為了確認表面21之偏斜度、突出部22之高度(高度H)、突出部22處之算術平均高度、第2凹部24之深度(深度D)、俯視時第2凹部24之等效圓直徑及第2凹部24之面積比率之影響，進行了第2切削試驗。以下，對該第2切削試驗進行說明。
於第2切削試驗中，使用樣本2-1～樣本2-11作為球形端銑刀200。於樣本2-1～樣本2-11中，如表3所示，表面21之偏斜度、高度H、突出部22處之算術平均高度、深度D、俯視時第2凹部24之等效圓直徑及第2凹部24之面積比率發生了變化。於樣本2-1～樣本2-11中，直徑R被設為3.0 mm。再者，樣本2-1～樣本2-11中，前端部20由奈米多晶金剛石形成，該奈米多晶金剛石包含屬於長週期型週期表之13族或15族之原子。
[表3]
表3
   表面21之Ssk 高度H (μm) 突出部22處之Sa (μm) 第2凹部24
深度D (μm) 等效圓直徑 (μm) 面積比率 (%)
樣本2-1 -0.1 0.8 0.2 10.0 17.2 47.5
樣本2-2 -0.4 2.6 0.5 96.3 26.7 21.7
樣本2-3 -0.2 7.3 1.5 20.5 42.7 70.7
樣本2-4 -0.5 11.2 2.3 16.3 34.6 30.8
樣本2-5 -0.1 14.9 3.1 2.2 12.0 4.7
樣本2-6 -0.5 18.7 4.2 54.8 3.1 51.8
樣本2-7 +0.2 14.8 3.1 58.8 16.2 32.8
樣本2-8 -0.2 36.0 8.3 34.3 5.5 23.6
樣本2-9 -0.1 19.6 4.8 0.2 2.5 31.6
樣本2-10 -0.1 11.9 3.0 7.7 68.1 74.9
樣本2-11 -0.1 7.3 1.5 3.5 47.1 87.5
第2切削試驗係藉由球形端銑刀200之轉速為10000圈/分鐘、工具輸送速度為100 mm/分鐘、切入量為0.015 mm、切入寬度為0.02 mm之條件進行。第2切削試驗係一邊供給水溶性冷卻劑一邊進行。第2切削試驗之工件使用石英玻璃。於第2切削試驗中，樣本2-1～樣本2-11之工具壽命係根據刀腹面(部分球面21a)之磨耗量達到50 μm以上之時點為止之切削距離來進行評價。第2切削試驗之結果示於表4。
[表4]
表4
   工具壽命 (m)
樣本2-1 95
樣本2-2 84
樣本2-3 78
樣本2-4 82
樣本2-5 100
樣本2-6 93
樣本2-7 28
樣本2-8 32
樣本2-9 22
樣本2-10 21
樣本2-11 11
樣本2-1～樣本2-6之工具壽命超過樣本2-7之工具壽命。樣本2-1～樣本2-6之表面21中之偏斜度未達0。樣本2-7之表面21中之偏斜度為正值。根據該比較而經實驗證明，藉由將表面21中之偏斜度設為未達0，球形端銑刀200之工具壽命得到改善。
樣本2-1～樣本2-6之工具壽命超過樣本2-8之工具壽命。樣本2-1～樣本2-6之高度H處於0.05 μm以上20 μm以下之範圍內。樣本2-8之高度H非處於0.05 μm以上20 μm以下之範圍內。樣本2-1～樣本2-6之突出部22處之算術平均高度處於0.05 μm以上5 μm以下之範圍內。樣本2-8之突出部22處之算術平均高度非處於0.05 μm以上5 μm以下之範圍內。
根據該比較而經實驗證明，藉由將高度H設為0.05 μm以上20 μm以下之範圍內，以及將突出部22處之算術平均高度設為0.05 μm以上5 μm以下之範圍內，球形端銑刀200之工具壽命得到改善。
樣本2-1～樣本2-6之工具壽命超過樣本2-9之工具壽命。樣本2-1～樣本2-6之深度D為1.0 μm以上。樣本2-9之深度D未達1.0 μm。根據該比較而經實驗證明，藉由將深度D設為1.0 μm以上，球形端銑刀200之工具壽命得到改善。
樣本2-1～樣本2-6之工具壽命超過樣本2-10之工具壽命。樣本2-1～樣本2-6之第2凹部24之等效圓直徑處於0.5 μm以上50 μm以下之範圍內。樣本2-10之第2凹部24之等效圓直徑非處於0.5 μm以上50 μm以下之範圍內。根據該比較而經實驗證明，藉由將第2凹部24之等效圓直徑設為0.5 μm以上50 μm以下，球形端銑刀200之工具壽命得到改善。
樣本2-1～樣本2-6之工具壽命超過樣本2-11之工具壽命。又，樣本2-1～樣本2-6之表面21中之第2凹部24之面積比率處於3%以上80%以下之範圍內。樣本2-11之表面21中之第2凹部24之面積比率非處於3%以上80%以下之範圍內。根據該比較而經實驗證明，藉由將表面21中之第2凹部24之面積比率設為3%以上80%以下，球形端銑刀200之工具壽命得到改善。
＜變化例＞ 以下，對球形端銑刀200之變化例(以下，記為「球形端銑刀200A」)之構成進行說明。此處，主要說明與球形端銑刀200之構成之不同點，不進行重複說明。
圖9係球形端銑刀200A之前端部20附近之放大側視圖。如圖9所示，於球形端銑刀200A之表面21未形成槽21b及切削刃21c。然而，由於如上所述第2凹部24作為微小之切削刃發揮作用，故球形端銑刀200A即便不具有切削刃21c，亦可對工件進行加工。
(第3實施方式) 以下，說明第3實施方式之工具之構成。第3實施方式之工具係用以對工件進行切削加工之切削工具。更具體而言，第3實施方式之工具為切削刀片300。
圖10係切削刀片300之立體圖。圖11係切削刀片300之前端部20之剖視圖。如圖10及圖11所示，切削刀片300具有基體30及前端部20。
基體30具有第1面30a、第2面30b、及側面30c。第2面30b係第1面30a之相反面。側面30c與第1面30a及第2面30b相連。基體30具有安裝部31。安裝部31於自與第1面30a正交之方向觀察時位於基體30之角部。
位於安裝部31之第1面30a與第2面30b之間的距離小於位於安裝部31以外之第1面30a與第2面30b之間的距離。即，於基體30之第1面30a側，在安裝部31形成有階差。基體30例如由超硬合金形成。
前端部20藉由銅焊等安裝於安裝部31。前端部20之表面21具有切削面21d、刀腹面21e、及切削刃21f。切削面21d與刀腹面21e相連。切削面21d於與刀腹面21e相反之側，與第1面30a相連。刀腹面21e於與切削面21d相反之側，與側面30c相連。切削刃21f形成於切削面21d與刀腹面21e之稜線。
切削面21d具有第1部分21da、及第2部分21db。第1部分21da係與刀腹面21e相連之切削面21d之部分。第2部分21db係與切削刃21f之間隔著第1部分21da之部分。
第1部分21da係以相對於第2部分21db形成負角之方式相對於第2部分21db傾斜。第1部分21da相對於第2部分21db形成負角乃是指以下情形：當第2部分21db朝向上方，且刀腹面21e朝向左方時，第1部分21da相對於第2部分21db沿逆時針方向旋轉。若從其他觀點來說明該情形，則第1部分21da為負刃帶(Negative land)。
突出部22及第1凹部23形成於切削面21d及刀腹面21e。更具體而言，突出部22及第1凹部23形成於第1部分21da及刀腹面21e。於切削面21d(第1部分21da)及刀腹面21e，亦可進而形成有第2凹部24。
以下，對切削刀片300之製造方法進行說明。 圖12係表示切削刀片300之製造方法之步驟圖。如圖12所示，切削刀片300之製造方法具有準備步驟S1、接合步驟S2、面形成步驟S5、及突出部形成步驟S3。切削刀片300之製造方法亦可進而具有第2凹部形成步驟S4。
於準備步驟S1中，準備構成基體30及前端部20之構件。於準備步驟S1中準備之前端部20之表面21，未形成突出部22及第1凹部23。於接合步驟S2中，藉由例如銅焊進行基體30與前端部20之接合。
於面形成步驟S5中，於表面21形成切削面21d及刀腹面21e。切削面21d之形成及刀腹面21e之形成，例如藉由對表面21照射雷射而進行。於面形成步驟S5中，形成切削面21d及刀腹面21e之結果，亦形成切削刃21f。突出部形成步驟S3及第2凹部形成步驟S4如同上文所述，故此處省略說明。
以下，對切削刀片300之效果進行說明。 藉由切削刀片300進行工件加工時，自工件產生之切屑等不易受第1凹部23約束，故表面21不易產生熔接。其結果，能夠減小進行工件加工時之接觸阻力，甚至能夠改善工具壽命。
又，藉由切削刀片300進行工件加工時，不僅由切削刃21f對工件進行切削，並且形成於刀腹面21e之第2凹部24亦作為微小之切削刃發揮作用而對工件進行研削，因此，被加工面之加工品質(被加工面之面粗度)得到改善。如此，根據切削刀片300，能夠改善對工件之加工精度。
＜切削試驗＞ 為了確認表面21之偏斜度、突出部22之高度(高度H)、突出部22處之算術平均高度、第2凹部24之深度(深度D)、俯視時第2凹部24之等效圓直徑及第2凹部24之面積比率之影響，進行了切削試驗。以下，對該切削試驗進行說明。
於切削試驗中，使用樣本3-1～樣本3-11作為切削刀片300。於樣本3-1～樣本3-11中，如表5所示，表面21之偏斜度、高度H、突出部22處之算術平均高度、深度D、俯視時第2凹部24之等效圓直徑及第2凹部24之面積比率發生了變化。再者，樣本3-1～樣本3-11中，前端部20由無黏合劑立方晶氮化硼形成。
[表5]
表5
   表面21之Ssk 高度H (μm) 突出部22處之Sa(μm) 第2凹部24
深度D (μm) 等效圓直徑 (μm) 面積比率 (%)
樣本3-1 -0.5 0.5 0.1 16.3 37.4 31.8
樣本3-2 -0.1 3.1 0.7 27.6 5.2 14.1
樣本3-3 -0.4 6.6 1.3 1.3 47.6 7.2
樣本3-4 -0.4 11.5 2.4 44.9 18.7 58.3
樣本3-5 -0.4 15.2 3.3 19.5 25.0 74.1
樣本3-6 -0.5 17.9 3.9 82.6 14.2 19.6
樣本3-7 +0.5 4.9 1.1 10.7 15.2 17.2
樣本3-8 -0.2 42.3 8.6 40.8 4.4 22.2
樣本3-9 -0.4 11.3 2.6 0.3 44.9 9.7
樣本3-10 -0.2 0.9 0.2 23.1 66.1 18.7
樣本3-11 -0.2 4.3 1.0 8.7 13.1 86.0
於切削試驗中，使用樣本3-1～樣本3-9對鈦-6鋁-4釩合金製之圓桿形狀之工件進行了旋削加工。切削試驗係藉由切削速度250 m/分鐘、輸送量0.2 mm/圈、切入量0.5 mm之條件進行。於切削試驗中，以7 MPa之壓力被供給冷卻劑。樣本3-1～樣本3-11之工具壽命係根據刀腹面21e之磨耗量達到150 μm以上之時點為止之切削距離來進行評價。切削試驗之結果示於表6。
[表6]
表6
   工具壽命 (km)
樣本3-1 12
樣本3-2 17
樣本3-3 19
樣本3-4 18
樣本3-5 14
樣本3-6 17
樣本3-7 6
樣本3-8 2
樣本3-9 5
樣本3-10 2
樣本3-11 6
樣本3-1～樣本3-6之工具壽命超過樣本3-7之工具壽命。樣本3-1～樣本3-6之表面21之偏斜度未達0。另一方面，樣本3-7之表面21之偏斜度為正值。根據該比較而經實驗證明，藉由將表面21之偏斜度設為未達0，切削刀片300之工具壽命得到改善。
樣本3-1～樣本3-6之工具壽命超過樣本3-8之工具壽命。樣本3-1～樣本3-6之高度H處於0.05 μm以上20 μm以下之範圍內。樣本3-8之高度H非處於0.05 μm以上20 μm以下之範圍內。樣本3-1～樣本3-6之突出部22處之算術平均高度處於0.05 μm以上5 μm以下之範圍內。樣本3-8之突出部22處之算術平均高度非處於0.05 μm以上5 μm以下之範圍內。
根據該比較而經實驗證明，藉由將高度H設為0.05 μm以上20 μm以下之範圍內，以及將突出部22處之算術平均高度設為0.05 μm以上5 μm以下之範圍內，切削刀片300之工具壽命得到改善。
樣本3-1～樣本3-6之工具壽命超過樣本3-9之工具壽命。樣本3-1～樣本3-6之深度D為1.0 μm以上。樣本3-9之深度D未達1.0 μm。根據該比較而經實驗證明，藉由將深度D設為1.0 μm以上，切削刀片300之工具壽命得到改善。
樣本3-1～樣本3-6之工具壽命超過樣本3-10之工具壽命。樣本3-1～樣本3-6之第2凹部24之等效圓直徑處於0.5 μm以上50 μm以下之範圍內。又，樣本3-10之第2凹部24之等效圓直徑非處於0.5 μm以上50 μm以下之範圍內。根據該比較而經實驗證明，藉由將第2凹部24之等效圓直徑設為0.5 μm以上50 μm以下，切削刀片300之工具壽命得到改善。
樣本3-1～樣本3-6之工具壽命超過樣本3-11之工具壽命。又，樣本3-1～樣本3-6之表面21中之第2凹部24之面積比率處於3%以上80%以下之範圍內。另一方面，樣本3-11之表面21中之第2凹部24之面積比率非處於3%以上80%以下之範圍內。根據該比較而經實驗證明，藉由將表面21中之第2凹部24之面積比率設為3%以上80%以下，切削刀片300之工具壽命得到改善。
＜變化例＞ 上述第3實施方式之內容亦可應用於切削刀片300以外之切削工具。圖13係半徑端銑刀400之側視圖。上述第3實施方式之內容例如可應用於如圖13所示之半徑端銑刀400。更具體而言，在形成於半徑端銑刀400之前端部20之刀腹面及切削面，形成突出部22及第1凹部23。
(第4實施方式) 以下，說明第4實施方式之工具之構成。第4實施方式之工具係用以測定工件之表面粗糙度或形狀之測定工具。更具體而言，第4實施方式之工具係測頭500。
圖14係測頭500之側視圖。如圖14所示，測頭500具有前端部20。測頭500以表面21與工件之表面接觸之方式於工件上進行掃描。藉此，測定工件之表面粗糙度或形狀。於表面21，形成有突出部22及第1凹部23。於表面21，亦可進而形成有第2凹部24。再者，將測頭500之中心軸設為中心軸A1。
以下，對測頭500之效果進行說明。 由於在表面21形成有突出部22及第1凹部23，故可減小使測頭500掃描時工件之表面與表面21之間的接觸阻力。
(第5實施方式) 以下，對第5實施方式之工具之構成進行說明。第5實施方式之工具係球形端銑刀600。此處，主要說明與球形端銑刀200之構成之不同點，不進行重複說明。
圖15係球形端銑刀600中之部分球面21a之模式性俯視圖。圖16係圖15之XVI-XVI處之剖視圖。如圖15及圖16所示，球形端銑刀600中，第2凹部24於俯視下呈細長形狀。更具體而言，球形端銑刀600中，第2凹部24之長邊方向上之長度大於第2凹部24之寬度方向上之寬度。第2凹部24之寬度方向係與第2凹部24之長邊方向正交之方向。即，第2凹部24之長邊方向上之長度為2×深度D×sinθ(關於角度θ，於下文進行敍述)以上。球形端銑刀600中，第2凹部24形成於突出部22內或以橫跨相鄰之2個突出部22之方式形成。
球形端銑刀600中，將俯視時第2凹部24之長邊方向上之長度設為長度L。長度L較佳為100 μm以下。球形端銑刀600中，第2凹部24之深度即深度D(圖17參照)較佳為0.5 μm以上20 μm以下。球形端銑刀600中，將第2凹部24之側面之傾斜角度設為角度θ(參照圖17)。角度θ較佳為超過0°且為45°以下。球形端銑刀中，第2凹部24之面積比率較佳為3%以上80%以下。
深度D、角度θ及長度L係藉由以下之方法進行測定。首先，使用非接觸式之表面形狀測定機(Bruker Alicon公司製造之Infinite Focus G5)，獲取表示形成有第2凹部24之表面21(部分球面21a)之部分(以下記為「測定對象部分」)之形狀的三維資料。根據該三維資料，算出與第2凹部24之長邊方向正交之剖面中之測定對象部分之剖面曲線。剖面曲線之測定長度被設為50 μm以上。剖面曲線之傾斜、起伏等之修正係遵循JIS B 0651：2001進行。於測定對象部分為圓形之情形時，轉換為笛卡爾真圓顯示。剖面曲線係在第2凹部24之長邊方向上空出2 μm之間隔而於50處以上算出。
其次，自所算出之與第2凹部24之長邊方向正交之1個剖面中之測定對象部分之剖面曲線，特定出位置P1、位置P2及位置P3。於位置P1，上述剖面曲線為極小值。於位置P2及位置P3，上述之剖面曲線為極大值。位置P2及位置P3係上述剖面曲線為極大值之位置中最靠近位置P1之位置。
圖17係第2凹部24之與長邊方向正交之剖面中之測定對象部分之模式性剖面曲線。如圖17所示，將連結位置P1與位置P2之直線設為直線LI1，將連結位置P1與位置P3之直線設為直線LI2。直線LI1與直線LI2形成之角度之0.5倍為角度θ。位置P2與位置P1之間之高度差即距離DIS1及位置P3與位置P2之間之高度差即距離DIS2之平均值為深度D。藉由對其他剖面亦進行上述測定，針對各剖面可獲得深度D。
將關於各剖面之深度D之平均值設為深度Davg 。滿足深度D為深度Davg 之±20%之範圍內、以及位置P1處於±2×D×sinθ之範圍內該兩條件的剖面之間的距離之最大值為長度L。再者，於長度L能夠從表面視野清楚地觀察之情形時，可從表面觀察視野測定長度L。
第2凹部24之面積可視為2×深度D×sinθ×長度L。因此，第2凹部24之面積比率可藉由將基於該式算出之第2凹部24之面積之合計除以形成有突出部22及第1凹部23之表面21之面積而獲得。
第2凹部24之寬度方向較佳為沿著繞旋轉軸A之周向。從其他觀點來說明該情形時，第2凹部24之長邊方向較佳為與繞旋轉軸A之周向正交。再者，旋轉軸A通過部分球面21a之中心。
以下，對球形端銑刀600之製造方法進行說明。 球形端銑刀600之製造方法係與球形端銑刀200之製造方法同樣地，具有準備步驟S1、接合步驟S2、突出部形成步驟S3、及第2凹部形成步驟S4。但，球形端銑刀600之製造方法中係藉由在第2凹部形成步驟S4中對部分球面21a照射雷射而形成第2凹部24。球形端銑刀600之製造方法中，藉由變更上述雷射加工之加工條件，而適當調整深度D、角度θ及長度L。
以下，對球形端銑刀600之效果進行說明。 球形端銑刀600中，冷卻劑或使球形端銑刀600旋轉時流動之空氣容易通過第2凹部24流入與工件之接觸部，因此冷卻效果提昇，工具壽命得到改善。又，球形端銑刀600中，因與工件之接觸產生之磨耗粉容易通過第2凹部24自與工件之接觸部排出，因此不易產生該磨耗粉造成之二次磨耗，工具壽命得到改善。
於長度L為2×深度D×sinθ以上100 μm以下之情形時，第2凹部24容易作為冷卻劑等之流路及磨耗粉之排出路徑發揮功能，因此能夠進一步改善工具壽命。又，於角度θ超過0°且為45°以下之情形時，第2凹部24之側面之傾斜變得陡峭，因此於通過第2凹部24時冷卻劑等之流速容易上升。因此，於該情形時，能夠進一步提高冷卻效果，工具壽命進一步得到改善。
於第2凹部24之面積比率為3%以上80%以下之情形時，能夠抑制部分球面21a處之應力集中部位過多，因此能夠改善工具壽命。
＜切削試驗＞ 為了確認球形端銑刀600之效果，進行了切削試驗。該切削試驗中，使用樣本4-1至樣本4-11作為球形端銑刀600之樣本。切削試驗係藉由球形端銑刀600之轉速為10000圈/分鐘、工具輸送速度為100 mm/分鐘、切入量為0.015 mm、切入寬度為0.02 mm之條件進行。切削試驗係一邊供給水溶性冷卻劑一邊進行。切削試驗之工件使用10 mm×10 mm之石英玻璃板。切削試驗中，各樣本之工具壽命係根據刀腹面磨耗達到50 μm為止之切削距離來進行評價。
樣本4-1至樣本4-11中，前端部20由奈米多晶金剛石形成。樣本4-1至樣本4-11中，如表7所示，深度D、角度θ、長度L、第2凹部24之面積比率及硼之添加之有無發生了變化。將深度D為0.5 μm以上20 μm以下設為條件A。將角度θ超過0°且為45°以下設為條件B。將長度L為2×深度D×sinθ以上100 μm以下設為條件C。如上所述，2×深度D×sinθ對應第2凹部24之寬度。將第2凹部24之面積比率為3%以上80%以下設為條件D。樣本4-1至樣本4-11中，以第2凹部24之寬度方向沿著繞旋轉軸A之周向之方式形成。樣本4-1至樣本4-11中，表面21中之偏斜度被設為未達0，高度H被設為0.05 μm以上20 μm以下之範圍內，表面21中之算術平均高度被設為0.05 μm以上5 μm以下之範圍內。
[表7]
表7
   表面21之Ssk 高度H (μm) 突出部中之Sa (μm) 硼添加 深度D (μm) 角度θ (°) 2xsinθxD(μm) 長度L (μm) 第2凹部24之面積比率 (%) 工具壽命 (m)
樣本4-1 -0.2 0.6 0.3 有 0.7 17 0.42 2.0 47.5 89
樣本4-2 -0.3 2.2 0.9 有 1.8 31 1.85 44 14.2 91
樣本4-3 -0.5 5.8 1.4 有 6.4 42 8.56 90 72.3 79
樣本4-4 -0.1 11.3 2.9 有 8.3 2 0.58 40 29.1 81
樣本4-5 -0.3 17.2 4.1 有 15.2 9 4.76 72 53.6 98
樣本4-6 -0.2 6.4 1.8 有 19.1 13 8.59 10.0 13.7 101
樣本4-7 -0.2 3.1 1.2 無 2.1 22 1.57 54 31.5 69
樣本4-8 -0.4 19.6 4.8 有 0.3 4 0.04 42 31.6 23
樣本4-9 -0.2 11.9 3.0 有 17.3 59 29.66 72 15.2 19
樣本4-10 -0.1 7.3 1.5 有 4.3 41 5.64 4.0 42.6 25
樣本4-11 -0.3 5.2 1.8 有 9.1 11 3.47 22.0 87.5 18
樣本4-1至樣本4-7中，滿足條件A。另一方面，樣本4-8中，不滿足條件A。樣本4-1至樣本4-7之工具壽命優於樣本4-8之工具壽命。根據該比較而亦經實驗證明，藉由滿足條件A，工具壽命得到改善。
樣本4-1至樣本4-7中，滿足條件B。另一方面，樣本4-9中，不滿足條件B。樣本4-1至樣本4-7之工具壽命優於樣本4-9之工具壽命。根據該比較而亦經實驗證明，藉由滿足條件B，工具壽命得到改善。
樣本4-1至樣本4-7中，滿足條件C。另一方面，樣本4-10中，不滿足條件C。樣本4-1至樣本4-7之工具壽命優於樣本4-10之工具壽命。根據該比較而亦經實驗證明，藉由滿足條件C，工具壽命得到改善。
樣本4-1至樣本4-7中，滿足條件D。另一方面，樣本4-11中，不滿足條件D。樣本4-1至樣本4-7之工具壽命優於樣本4-11之工具壽命。根據該比較而亦經實驗證明，藉由滿足條件D，工具壽命得到改善。
(第6實施方式) 以下，對第6實施方式之工具進行說明。第6實施方式之工具係切削刀片700。此處，主要說明與切削刀片300之構成之不同點，不進行重複說明。
切削刀片700中，於表面21形成有與球形端銑刀600同樣之第2凹部24。較佳為，切削刀片700中，第2凹部24形成於切削面21d及刀腹面21e之至少任一者。切削刀片700中，較佳為第2凹部24之寬度方向沿著切削刃21f之延伸方向。根據切削刀片700，與球形端銑刀600同樣地，工具壽命得到改善。
(第7實施方式) 以下，對第7實施方式之工具進行說明。第7實施方式之工具係測頭800。此處，主要說明與測頭500之構成之不同點，不進行重複說明。
測頭800中，於表面21形成有與球形端銑刀600同樣之第2凹部24。測頭800中，較佳為第2凹部24之寬度方向沿著繞中心軸A1之周向。根據測頭800，因與工件之接觸產生之磨耗粉容易通過第2凹部24自接觸部排出，而不易產生該磨耗粉引起之二次磨耗，因此工具壽命得到改善。
應認為本次所揭示之實施方式全部內容均為例示，而非對本發明之限制。本發明之範圍並非由上述實施方式表示而是由申請專利範圍所表示，且意欲包含與申請專利範圍均等之含義及範圍內之全部變更。
10:本體部 10a:第1端 10b:第2端 11:柄 11a:第1端 11b:第2端 12:頸部 12a:第1端 12b:第2端 13:連接層 20:前端部 21:表面 21a:部分球面 21b:槽 21c:切削刃 21d:切削面 21da:第1部分 21db:第2部分 21e:刀腹面 21f:切削刃 22:突出部 23:第1凹部 24:第2凹部 30:基體 30a:第1面 30b:第2面 30c:側面 31:安裝部 100:球形端銑刀 200,200A:球形端銑刀 300:切削刀片 400:半徑端銑刀 500:測頭 600:球形端銑刀 700:切削刀片 800:測頭 A:旋轉軸 A1:中心軸 D:深度 DIS1,DIS2:距離 H:高度 L:長度 LI1:直線 LI2:直線 P1,P2,P3:位置 R:直徑 S1:準備步驟 S2:接合步驟 S3:突出部形成步驟 S4:第2凹部形成步驟 S5:面形成步驟 θ:角度
圖1係球形端銑刀100之側視圖。 圖2係圖1之區域II之放大圖。 圖3係球形端銑刀100中之部分球面21a之模式性俯視圖。 圖4係圖3之IV-IV處之剖視圖。 圖5係表示球形端銑刀100之製造方法之步驟圖。 圖6係球形端銑刀200中之部分球面21a之模式性俯視圖。 圖7係圖6之VII-VII處之剖視圖。 圖8係表示球形端銑刀200之製造方法之步驟圖。 圖9係球形端銑刀200A之前端部20附近之放大側視圖。 圖10係切削刀片300之立體圖。 圖11係切削刀片300之前端部20之剖視圖。 圖12係表示切削刀片300之製造方法之步驟圖。 圖13係半徑端銑刀400之側視圖。 圖14係測頭500之側視圖。 圖15係球形端銑刀600中之部分球面21a之模式性俯視圖。 圖16係圖15之XVI-XVI處之剖視圖。 圖17係與第2凹部24之長邊方向正交之剖面中之測定對象部分之模式性剖面曲線。
22:突出部
23:第1凹部

Claims (19)

  1. 一種工具，其係具備前端部者，且 上述前端部具有表面， 上述表面之至少一部分包含複數個突出部、藉由相鄰之2個上述突出部之端相互接觸而形成之第1凹部、及與上述第1凹部不同之第2凹部， 上述第2凹部形成於上述突出部內，或以橫跨相鄰之2個上述突出部之方式形成。
  2. 如請求項1之工具，其中上述第2凹部之深度為0.5 μm以上20 μm以下。
  3. 如請求項1之工具，其中上述第2凹部之長邊方向上之長度為上述第2凹部之深度乘以上述第2凹部之側面之傾斜角度之正弦之2倍所得的值以上100 μm以下。
  4. 如請求項1之工具，其中上述第2凹部之側面之傾斜角度超過0°且為45°以下。
  5. 如請求項1之工具，其中上述表面中之上述第2凹部之面積比率為3%以上80%以下。
  6. 如請求項1之工具，其中上述工具係用以測定工件之表面粗糙度或形狀之測定工具。
  7. 如請求項1之工具，其中上述工具係用以對工件進行加工之加工工具。
  8. 如請求項7之工具，其中上述表面包含部分球面， 上述工具係藉由繞通過上述部分球面之中心之旋轉軸旋轉而進行工件加工。
  9. 如請求項8之工具，其中上述第2凹部之寬度方向沿著繞上述旋轉軸之周向。
  10. 如請求項7之工具，其中上述表面包含槽、以及形成於上述槽及上述部分球面之稜線處之切削刃。
  11. 如請求項1之工具，其中上述工具係用以進行工件切削之切削工具， 上述表面包含切削面、與上述切削面相連之刀腹面、以及形成於上述切削面及上述刀腹面之稜線處之切削刃。
  12. 如請求項7之工具，其中上述突出部之高度為0.05 μm以上20 μm以下。
  13. 如請求項7之工具，其中上述突出部之上述表面之算術平均高度為0.05 μm以上5 μm以下。
  14. 如請求項7之工具，其中形成有上述突出部及上述第1凹部之上述表面部分之偏斜度參數未達0。
  15. 如請求項1至14中任一項之工具，其中上述前端部由奈米多晶金剛石形成。
  16. 如請求項15之工具，其中上述奈米多晶金剛石包含屬於長週期型週期表之13族或15族之原子。
  17. 如請求項1至14中任一項之工具，其中上述前端部由無黏合劑立方晶氮化硼形成。
  18. 一種工具之製造方法，其具備以下步驟：準備前端部；及 藉由照射雷射，而於上述前端部之表面之至少一部分形成複數個突出部；且 藉由相鄰之2個上述突出部之端相接，而於上述前端部之表面之一部分形成第1凹部， 上述工具之製造方法進而具備以下步驟：藉由照射雷射，而於上述突出部內形成第2凹部，或以橫跨相鄰之2個上述突出部之方式形成第2凹部。
  19. 如請求項18之工具之製造方法，其進而具備以下步驟：藉由照射雷射，而於上述前端部之上述表面形成切削面、及與上述切削面相連之刀腹面。
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