WO2003015968A1

WO2003015968A1 - Ultra high-pressure sintered cutter with recess or groove, holding mechanism for the cutter, and method of manufacturing the cutter

Info

Publication number: WO2003015968A1
Application number: PCT/JP2002/007828
Authority: WO
Inventors: Joji Ueda; Ryousuke Baba; Toshiyuki Sahashi; Satoru Kukino
Original assignee: Sumitomo Electric Industries, Ltd.
Priority date: 2001-08-10
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2003-02-27
Also published as: US20040213639A1; CN1538890A; JPWO2003015968A1; EP1435271A1; EP1435271A4

Description

明細書くぼみ又は溝を有する超高圧焼結体切削工具とその保持機構及ぴその製造方法技術分野

本発明は、超高圧焼結体であるダイヤモンド焼結体や立方晶窒化硼素（以下「c B N」と記す）焼結体からなる切削工具であって、くぼみ又は溝を有するものであり、またその製造方法を提供しようとするものである。背景技術

超高圧焼結体を刃先とする切削工具は、大きく分類すると以下の 3種類に分類することが出来る。第 1は、切削工具全体が図 7 ( a ) に示すように超高圧焼結体 1で構成されているもので特に小型の切削工具に利用されている。第 2は、超高圧焼結体 1を図 7 ( b ) に示すように超硬合金製のバックメタル 2で補強したものである。第 3は、図 7 ( c ) に示すように超硬合金を台金とし、その一部を切り欠いて、切り欠き部にバックメタ/レ付きの超高圧焼結体をロウ付けしたものである。図 7 ( c ) に示されている例では、中央部に取付け穴がある。

超高圧焼結体は、硬度が高く耐摩耗性に優れているが、高価なのでその使用量を極力削減しょうとする. 力がなされてきた。従って、内接円の直径が 3 . 9 7 mm以上の大きな形状をした切削工具においては、主に、上記の第 3の方式が採用されてきた。一般的に工具の大きさは、内接円で定められる場合が多い。一方、小さな形状をした切削工具においては、第 1および第 2の方式が採用されている。その理由は、第 3の方式を採用して超高圧焼結体の使用量を削減するより、切断したままで超硬合金台金にロウ付けすることなく切削工具として使用する方が経済的に製造できるからである。また、昨今では、切削加工の高能率化に対する要求が強まっており、切り込み深さや送り速度の大きい切削加工をする場合があるが、こうした切削の際には第 3の方式の切削工具では切刃の長さが不足したり、切削時の大きな発熱による刃先温度の上昇で鐡付け部が外れる恐れがあるなどの理由で、比較的大きな形状の切削工具でも第 1および第 2の方式が取られることもある。

工具の取付けには、その中央部に穴を有していてその穴の中に，ねじなどを用いてホルダーに取付ける方式が知られている。また、クランプオン方式といわれ、穴のない切削工具をその上から押え金によってホルダーに押さえ込んで取付けるクランプオン方式もよく利用される。取付け穴を設ける方式では、小型の切削工具においては、その中心部に穴をあけると工具自体の機械的強度が低下するという問題がある。またクランプオン方式では、切削工具とホルダーの摩擦にのみ依存して工具を把持するため、保持強度が取付け穴を用いる方式に比べて、相対的に弱いという問題がある。

ところで、超高圧焼結体は、超高圧■高温下で焼結され、直径 2 5 mm以上の円板状である。そしてこれを材料に用いて切削工具を製造するためには、種々の加工の工程を経過する。しかしながら、超高圧焼結体は、硬度が極めて高く難加ェ性であり、加工方法に大きな制限がある。

超高圧焼結体を刃先とする一般的な切削工具は、図 7 ( c ) のように主として所定の形状に切断加工した焼結体を台金に口ゥ付けすることによつて作成される。超高圧焼結体の切断加ェには、スライシンダマシン、ワイヤー切断、レーザ一加工、放電加工といった方法が知られている。この中で、放電加工は、導電性のある物にしか適用できない。

特開平 7— 2 9 9 5 7 7号公報.は、立方晶窒化硼素焼結体をレーザー光の照射により切断加工する方法において、それを窒素もしくは不活性雰囲気ガス中で行う方法が開示されている。この発明は、 c B N焼結体の切断に関するもので、従来の大気中の加工に比較してより低いレーザー出力でも切断等の加工が可能で、熱による変質部が少なくクラックのない切断面を得ることが出来る。また、特開平 4 _ 2 4 0 2号公報には、ゥイスカー強化セラミック製切削工具に取付け用の穴を設けたものが開示されている。

従来の超高圧焼結体からなる小型切削工具として、前記した第 1又は 2の方式の超高圧焼結体が使用されていた。この場合取付け方式は、クランプオン方式であった。クランプオン方式は、主としてすくい面と押さえ冶具の摩擦力により保持するが、不安定であった。また、ネジ締め方式の場合は、切削工具のほぼ中心部に貫通穴が必要である。貫通穴の部分は強度が低下するので、過酷な条件で使用できないと言う欠点がある。

超高圧焼結体の加工は、前述のようこその硬度のため非常に困難であり、ひとつの解決法としてレーザー加工が適用されてきた。しかし、従来のレーザーによる超高圧焼結体の加工は、レーザー光が c B N焼結体を貫通する切断加工が中心であったため、加工速度を重視し、高出力レーザーを用いていた。この場合、レ一ザ一ビームを絞りにくく、熱による変質相が多くなつて切り代が著しく大きくなると言う問題点があつた。発明の開示

本発明は、すくい面全面が超高圧焼結体で構成されていて、すくい面の中心部に工具ホルダ ^ ·の取付け用のくぼみ又は溝を有することを特徴とする超高圧焼結体切削工具に関するものである。すくい面全体が超高圧焼結体で構成されているため、刃先近傍に鎩付け部分がないので、鱲付けが外れることがなく、また製造工程も簡単になり加工コストを低く抑えることが出来る。さらにすくい面に設けたくぼみまたは溝によって切削工具をホルダー座面へ押し付けると同時にホルダー側へ引き込むことができるため、工具がホルダー上で位置ずれを起こしたり外れてしまうこともない。 - .

前記超高圧焼結体には、全体が超高圧焼結体で出来ているものと、すくい面の反対側が超硬合金で補強されているこものがある力何れにも本発明を適用できる。大きな熱負荷が発生する切削条件で使用する場合は、全体を熱伝導率の高い超高圧焼結体で構成して熱負荷を軽減することができる。また、超硬合金で補強されているものは、超硬合金の靭性により工具全体の靭性が向上し、また高価な超高圧焼結体の使用量が少ないため、工具コストを低く抑えることができる。更に前記超高圧焼結体としては、 c B N焼結体、ダイャモンド焼結体の何れでも使用することができる。被削材の種類によって、たとえばアルミニウム合金などにはダイヤモンド焼結体を、铸鉄、鋼、鉄系合金などには c B N焼結体を用いることによって最適な工具性能を発揮させることができる。前記すくい面に設けるくぼみ又は溝は、それらとすくい面の交わりで構成される線が直線部を有するように構成することができる。本構成により、くぼみ又は溝はその面内に直線成分を持つように構成され、ホルダーに取付けられた押え金の工具への接触部分を精度良く加工することによって押え金と工具との接触が線接触もしくは面接触となって保持力が向上する。

同じく前記くぼみは、円錐ないしは円錐台の形状とすることもできる。この場合は、ホルダーに取付けられた押え金の工具への接触部分の形状を球状や回転楕円体状にすることによって安定した点接触が得られ、片当たりなどによる締結力の不安定を来たすことがない。

本発明のくぼみ又は溝の形状は、上述の他、すくい面から見て凸な形状や凹な形状のものなど種々な形状を採用できる。押え金は、締め付けるときにその先端がくぼみ等の傾斜している面にあたることで、切削工具を工具拘束面に引き込む働きを生じる。そして、その力は、くぼみ等の傾斜と密接に関係していて、急な傾斜であればあるほど，引き込み力は強くなる。実際の使用に際しては、上記の引き込み力と、ホルダーへの押し付け力のバランスで決められる。

くぼみの形状が上記の円錐の場合は、工具拘束面への引き込み力と切削工具をホルダーに締め付ける力は共に、概略一定となり安定した取付けができる。円錐の先端角は、 1 0 0度から 1 4 0度がパランス上望ましい。なかでも 1 1 0度から 1 3 0度は特にバランスが良く好ましい。凸な形状の場合は、工具拘束面に切削工具をより強固に拘束することができる。

本発明によるすくい面に設けられるくぼみ又は溝は、レーザー加工によって形成されることが好ましい。本発明で用いるレーザー加工は、 c B N焼結体にもダィャモンド焼結体にも適用できる。これらの超高圧焼結体は硬度が高く、 ®石などによる研削加工では十分な加工速度が得られず、経済的な製造はできない。このようにして加工したくぼみの内部表面には、詳細に観察すると、図 1 0にその一 ί列を示すような、くぼみ状のレーザー痕 ( d i m l e s t r u c t u r e ) が残ることが特徴である。回転砥石で加工した場合には必ずくぼみの中心軸に対して同心円状の、もしくはある方向に規則的にならんだ研削条痕が残る。また、全体的に見ると、前記くぼみ内の平面での断面が連続した直線で形成されていることも本件発明のくぼみ又は溝の特徴である。本願発明の方法で加工したくぼみ又は溝の断面の形状は、理論的には図 8のようになるはずである。即ち、毎回異なった方向にレーザー光をスキャンさせながら、ステップ毎に徐々にスキヤンの面積を小さくしながら加工が進むので、断面は階段状になる。しかしながら現実には図 9に示すように傾斜した斜面が角度を変えながらつながっているような断面形状になる。し力し、加工の進拔に従った年輪状の模様が観察され、従来の加工方法とは区別できる。

また、放電カ卩ェによる加工では、一般的には Ι πι Ω · c m以上の電気抵抗率を有する、電気伝導性が低ヽまたは有さな、超高圧焼結体の加工は不可能であるが本発明の方法では、 Ι ηι Ω■ c m以上の電気抵抗率を有する超高圧焼結体でも加ェが可能である。

本願の他の発明は、すくい面全面が超高圧焼結体で構成されていて、すくい面の中心部に工具ホルダーへの取付け用のくぼみ又は溝を有する切削工具を、ホルダ一に取付けられた押え金の引き込み部が前記くぼみ又は溝に当たり、工具拘束面に引き込むようにしてある保持機構を提供する。従来の、すくい面が平面状の切削工具を工具ホルダーに単に押さえつけて取付ける保持機構に比べて、強固で安定した保持力を発揮できる。

また、前記くぼみ又は溝と押え金の間に、樹脂、銅、銅合金、鉛、など柔らかい材料を緩衝材として介在させることができる。緩衝材の存在により、押え金と工具の接触が点または線接触から面接触になり、保持力の向上と切削工具の割れが防止できる。

また本発明は、パルス発信で、 5 0から 1 0 0ヮツトの出力の YA Gレーザーの局所エネルギー密度を高めて、すくい面全面が超高圧焼結体からなる切削工具のすくい面にくぼみ又は溝を形成する切削工具の製造方法を提供する。本方法をとることにより、加工時の熱による損傷が抑制でき、また、良好な加工面が得られる。図面の簡単な説明

図 1 ( a ) は、本発明に係わる丸駒チップの斜視図である。図 1 (b) は、図 1 (a) において、中央を通る断面図である。図 2 (a) は、本発明で得られた、超高圧焼結切削工具の別の例である。全体力ダイヤモンド焼結体で構成されている三角チップである。

図 2 (b) は、（a) の A— A断面図である。

図 3は、本発明で得られた、超高圧焼結体切削工具の斜視図である。

図 4は、本発明で得られた切削工具の一例。

図 5 (a) は、本発明で得られた切削工具の一例を示す。

図 5 (b) は、図 5 (a) の B— B '断面図を示す。

図 6は、本発明で得られた超高圧焼結体切削工具を、ホルダーに取付けた状態を示す概念図。

図 7 (a) は、従来の超高圧焼結体切削工具であって、全体が c BN焼結体で構成されている。

図 7 (b) は、従来の超高圧焼結体切削工具であって、超高圧焼結体と超硬合金で 2層になっている。

図 7 (c) は、従来の超高圧焼結体切削工具であって、超硬合金の台金の一部を切り欠いて超高圧焼結体を口ゥ付けしたものである。

図 8は、本発明で用いたレーザー加工によりくぼみ加工された超高圧焼結体のくぼみ部分の理論的断面図。

図 9は、本発明で用いたレーザー加工によりくぼみ加工された超高圧焼結体のくぼみ部分の実際の断面図。

図 1 0は、本発明で得られた超高圧焼結体切削工具のくぼみ部分表面の走查電子顕微鏡写真。 ' 発明を実施するための最良の形態

以下本発明に基づいた実施の形態について説明する。

本発明は、超高圧焼結体のすくい面に、図 1、 2、 3に示すようにくぼみ 3を有する切削工具である。図 1は、通常丸駒チップと言われ、そのほぼ中心部にくぼみを有する。この例では、くぼみは超高圧焼結体の部分に形成されているが、使用の条件によっては、超硬合金のバックメタル部にまでくぼみを形成することもできる。図 2は、よく使用されている三角形の切削工具で、そのほぼ中央部にくぼみが形成されている。図 3は、直方体の各面のほぼ中央部にくぼみが形成されている。割れや、欠損など大きな欠けがない場合は、 2 4コーナーおよび 1 2 辺全てを使用できる。

すくい面とくぼみの交わりにより形成される線が曲率を持つ場合は、切削工具引き込み部とくぼみが曲線となるので、接触面積が少なくなる。接触面積を増やすと、保持強度を更に高めることが出来る。図 4に示すような、くぼみと、前記すくい面の交わりで構成される線が直線部を有する場合は、'押え金との接触面積を增やすことができる。図 5は、その B— B '断面からも明らかなように、溝の形状のくぼみが形成されている。そして、切削に用いるコーナーに対向する溝を用いて保持されるので、接触面積を増やすことが出来る。

上記のようなくぼみ又は溝を有する超高圧切削工具では、図 6に示すような保持が出来、位置決め精度を高めてしかも取付け強度や信頼性を高めることができる。図 6は、ホルダー 4の上に超高圧焼結体切削工具 1を載せ、そのくぼみ 3に押え金 5の先端の切削工具引き込み部 7を押え金締め付け用ねじで締め付けて保持する。図に示されたように押え金締め付け用ねじを切削工具の座面に垂直な方向から、ねじの進行方向を工具の反対方向へ傾斜させておくことによって工具に対する引き込み力を強くすることができる。このような構成とすることで、例え小さくても超高圧焼結体をホルダーに強固に保持することが出来る。 · 該くぼみ又は溝のレーザー加工に関しては、 c B N焼結体及びダイャモンド焼結体の場合、従来の方法により大気中でレーザー加工を行うと加工に伴って発生する熱によって加工される近傍の温度が上昇し、 c B N焼結体の場合は結合材部が、ダイヤモンド焼結体ではダイヤモンド結晶が熱的変性を受け、機械的強度が劣化する。その範囲は、 2 0 0 μ πιにもおよぶ。しかしながら本宪明の方法によれば、レーザー出力が小さいことから、超高圧焼結体の比較的高い熱伝導率によつて、加工時に発生した熱は速やかに除去され、熱的変成を受ける部分を 2 0〜 4 0 /z m程度に押さえることが出来る。

レーザー光源としては、微細加工用レザ一として工業的に一般的に使用されている波長 1 0 6 4 n mの YA Gレーザを使用するのが最も効果的である。また、同じ波長に'近い発信光を持つ半導体レーザーも使用できる。切削工具の中心部に設けるくぼみは、出力を調整し、同時にガルバノメーターミラーにより集光性を高めた高出力パルス YAGレーザーを用いて、出力、発信周波数、加工ピッチを制御することで、等高線状に一定の加工量で掘り進みながら加工を行う。該レーザー加工法では、レーザー光の総出力を低く押さえ、且つ集光度を高めることにより、加工面への熱影響が少なくすることができる。また三次元 CADシステムで作成した形状モデルデータを、電子データを受信可能に接続したレーザー加工機に直接送信して、該レーザー加工機に、受信した形状モデノレデータから加ェパスを自動生成する CAD— CAMシステムを構成することにより、一般的な線状の切断の加工のみに留まらず、微細でかつ異形曲面を持つ形状の加工も可能である。例えば DECKEL MAHO社製の DML 40を用いて本件発明を達成することが出来る。

以下、具体的な実施例で本発明をさらに詳しく説明する。実施例 1

超高圧 ·高温下で焼結された c B N 60体積％と T i N 20体積％と A 1 N 1 0体積％と残部 T i Bの金属間化合物からなる c B N焼結体 1を、超硬合金バックメタル 2をもつ円板状の c BN焼結体を作製した。これを従来からの切断方法を用いて、図 1に示す直径 10mm、厚さ 3. 18 mmの円板形状の切削工具を作製した。

次に、パルス式の 6 OWの YAGレーザーをもちいて、図 1に示す深さ 1. 6 mmのくぼみを切削工具上に形成した。くぼみの形成後、その表面の面粗さを測定したところ、 1 2で10// 111でぁった。同じく連続発振式の 10 OWの YAG レーザーを用いて、同じ形状のくぼみを切削工具上に形成した。この場合のくぼみの表面の面粗さは R z 100 μ mであった。得られた切削工具を、図 6に類似したホルダに装着し、切削試験を行った。被削材は、 SKD 1 1焼き入れ鋼（硬度 HRC 55-58) で、その条件は、周速 150 m/m i n、切り込み 0. 2 mm、送り 0. lmm/r e vであった。比較のために、上記と同じ焼結体を用いて、くぼみを作ることなくそのままクランプオン方式で切削工具を装着して切削試験を同じ条件で行った。

くぼみを持たない切削工具は、加工面にビビリが発生した。これに対し、パルス発振レーザーでくぼみを形成した切削工具は、その締め付けカをスラスト方向のみならずホルダー座繰りへの引き込み力を発生させるので、より安定した保持力を得ることができた。従って、加工面にビビリを発生することなく加工できた。更に押さえ金の先端部を c B Nよりも抗折力の高い超硬合金と接触させることでより強固な締め付けトルクでクランプすることが出来、切り込み量を 0 . 3 5 mmに大きくしてもビビルことなく安定した加工ができるようになった。連続発振レーザーでくぼみを形成したものについては、加工途中でくぼみ部分から切削工具が割れ、それ以上の加工ができなかった。実施例 2

超高圧■高温下で焼結体されたダイヤモンド含有量 9 0体積％、残部がコパルトおよびタングステンからなる焼結体を準備した。この焼結体には、超硬合金の補強はない。これを図 2に示す型番 T NMN 1 2 0 4 0 4の形状に、ワイヤー放電加ェ方法により切断した。つぎにこの焼結体の中央部に、 7 O Wのレーザーを用いて、くぼみを設けた。深さは、 2 . 1 mmで、直径 4 . 2 mmであった。この切削工具を用いて切削試験を実施した。被削材は、 S KD 6 1焼き入れ鋼 (硬度 H R C 6 0— 6 2 ) で、その条件は、周速 2 0 O m/m i n、きりこみ 0 . 2 mm、送り 0 . 1 5 mmZ r e vであった。比較のために、上記と同じ焼結体を用いて、くぼみを作ることなくそのままクランプオン方式で切削工具を装着して切削試験を同じ条件で行った。

くぼみを持たない切削工具は、加工面にビビリが発生した。これに対し、くぼみを形成した切削工具はその締め付けカをスラスト方向のみならずホルダー座繰りへの引き込み力を発生させ、より安定した保持力を得ることができるようになつた。従って、加工面にビビリを発生することなく加工できた。

更に押さえ金の先端部とくぼみの接触部に厚さ 0 . 3 mmの銅合金からなる板材を緩衝材として介在させさせた結果、より強固な締め付けトルクでクランプすることが出来、切り込み量を 0 . 3 mmに大きくしてもビビリを起こさず、安定した加工ができた。実施例 3

超高圧 ·高温下で焼結された c B N 92体積。 /₀と残部が C o、 W、 Bからなる円板状の c B N焼結体を作製した。この焼結体は、超硬合金のバックメタルによつて補強されている。これを図 4に示すような型番 SNGN 120404の切削工具素材を作製し、切削試験を実施した。

この工具は、実施例 1、 2のものに比較すると負荷の高い切削なので、切削ェ具引き込み部とくぼみの接触面積を増やすべく以下の構造とした。すなわち、切刃に相対するくぼみの部分とすくい面の交わりで形成された線が直線となるようにして、切削工具引き込み部がくぼみと当たる面積を増加することにより、保持力を高めたものである。

被削材は、 SUJ 2 (HRC62〜64) で、その条件は、周速 180 mZm i n、切り込み 0. 2mm、送り 0. 2m/r e vであった。比較のために、上記と同じ焼結体を用いて、くぼみを作ることなくそのままクランプオン方式で切削工具を装着して切削試験を同じ条件で行った。

くぼみを持たない切削工具は、加工面にビビリが発生した。これに対し、くぼみを形成した切削工具はその締め付けカをスラスト方向のみならずホルダー座繰りへの引き込み力を発生させ、より強固な保持力を得ることができるようになつた結果、加工面にビビリを発生することなく安定して加工できた。実施例 4

超高圧■高温下で焼結体されたダイヤモンド含有量 85体積％、残部がコバルトからなる焼結体を準備した。この焼結体には、超硗合金の補強はない。この焼結体から型審 TBGN06102の切削工具を切り出し、すくい面に切刃に対向する部分に、図 5に示すような溝を設けた。切削工具引き込み部に当たるくぼみの面積を増加させることで保持力を高めたものである。

本実施例は、高速高負荷条件下での評価である。被削材は、 ADC 12で、その条件は、周速 28 OmZm i n、切り込み 2. 5 mm、送り 0. 5mmZr e vであった。比較のために、上記と同じ焼結体を用いて、くぼみを作ることなくそのままクランプオン方式で切削工具を装着して切削試験を同じ条件で行つた。

くぼみを形成しない切削工具は、保持力不足により下降中に刃先が欠損したのに対し、くぼみを形成した切削工具はその締め付けカをスラスト方向のみならずホルダー座繰りへの引き込み力を発生させ、より強固な保持力を得ることができるようになった結果、刃先の欠損は発生しなかった。実施例 5

4GP a, 1200 °Cの超高圧、高温条件で、平均粒径 10 mの c B N粒子を体積で 85%を含有し、残部が A 1 Nと A 1 B 2を主成分とする A 1化合物とする c BN焼結体を焼結した。本焼結体を Y AGレーザーで切断し、 I SO型番 SNGN 120416の工具全体が c B N焼結体で構成された切削工具（以下ソリツド c BN焼結体工具と記す）を作製した。次に、これをパルス式の 60Wの Y AGレーザーを用いて深さ 1. 6 mm直径、 φ 8 · 4 mm- 3. 0 mmの円錐台のくぼみを形成し、 SNGX1 2041 6の c B N焼結体切削工具を作製した。

得られた切削工具をホルダーに装着し、切削試験を行った。被削材は、 FC 2 50の丸棒を切削速度 V= 1500 m/m i n，切り込み d = 5 mm, 送り F = 0. 4mm/ r e v、 WETの条件で行った。比較のために、同じソリッド cB N焼結体からなるくぼみのない I S O型番 SNGN 120416、や穴付きの I SO型番 SNGA 120416、楕円状のくぼみを有する I SO型番 SNGX 1 20416の市販の S i 3 N 4焼結体切削工具を用いた切削評価も行った。くぼみのない I SO型番 SNGN 12041 6のソリツド c BN焼結体切削ェ具は、切削開始後 44秒の時点では、工具に欠損などの異常な損傷は全くなかつたが、送り分力方向に切削工具がずれ、加工面に段差が付き継続加工が不可能となった。

楕円状のくぼみを有する I SO型番 SNGX 120416の市販の S i 3N4 焼結体切削工具は、切削開始後 30秒の時点では、 VB量が 200 /zmと発達し、 30 μιηのチッビングが生じているものの,継続可能であつたが、その後 3 8 秒の時点で欠損により切削工具が大破した。この切削工具の場合は、破損したェ具の破面から、楕円状のくぼみに対して押え金が片当たりして、その部分からェ具が割れて破損したものと推定された。

穴付きの I S Ο型番 SNGA1 2041 6のソリッド c B N焼結体切削工具は、切削開始後 3 1 5秒後の被削材丸棒への食い付き時に切削工具側面で割れが生じ継続切削が不可能となつた。

本件発明である円錐台のくぼみを形成した SNGX 1 2041 6 c B N焼結体切削工具は、 600秒後も正常摩耗であり、 VB量も 1 0 O xmと小さく、継続加工が可能であった。実施例 6

実施例 2で作成したダイャモンド焼結体を用いて、図 1に示す深さ 1. 6 mm のくぼみを本発明のレーザー加工方法おょぴ放電加工方法を用いて作成した。レーザー加工は 6 OWの出力で実施した。放電加工は、穴形状を凹凸逆にした電極を準備し、焼結体のダイヤモンド側の面から電極を当て、放電による電極の損耗がなくなり、くぼみの形状が設計どおりになるまで電極を取り替えながら実施した。

レーザー加工では 1つのくぼみを形成するのに 5分 30秒かかったが、放電加ェでは 5個の電極を使い、 45分の加工時間を要した。実施例 7

実施例 5で作製した c B N焼結体を用いて、深さ 1. 6 mm直径、 φ 8. 4 m m- 3. 0 mmの円錐台のくぼみを本発明のレーザー加工方法おょぴ砥石による研削加工を用いて作成した。尚、同じ焼結体を用いて放電加工により前記と同形状のくぼみを加工しょうとしたが、加工が進まず、作製を中止した。本焼結体の電気抵抗率を測定したところ、 5ιηΩ ■ cmであった。

レーザー加工は 6 OWの出力で実施した。砥石加工は穴形状を凹凸逆にした回転砥石を準備し、焼結体の c BN側の面から砥石を当て、摩耗による砥石の損耗がなくなり、くぼみの形状が設計どおりになるまで砥石を取り替えながら実施した。

レーザー加工では 1つのくぼみを形成するのに 7分かかったが、砥石; ¾ェでは 2 0個の砥石を使い、 8 0時間の加工時間を要した。産業上の利用可能性 ·

以上のように、本発明に係わるくぼみを有する超高圧焼結体切削工具は、容易に、且つ寸法精度高く保持することが出来る。小さな切削工具に適用すると、特に効果が大きい。また本発明に係わる製造方法は、高速で、加工による損傷が少なく、種々の形状のくぼみを切削工具のすくい面に加工することが出来る。

Claims

請求の範囲 '

1 . すくい面全面が超高圧焼結体で構成されていて、すくい面の中心部に工具ホルダーへの取付け用のくぼみ又は溝を有することを特徴とする超高圧焼結体切削工具。

2. 前記超高圧焼結体のすくい面の反対面が、超硬合金で補強されていることを特徴とする請求項 1に記載の超高圧焼結体切削工具。

3 . 前記超高圧焼結体は、 c B N焼結体か又はダイャモンド焼結体であることを特徵とする請求項 1または 2のいずれかに記載の超高圧焼結体切削工具。

4. 前記くぼみ又は溝と、前記すくい面の交わりで構成される線が直線部を有することを特徴とする請求項 1〜 3のいずれかに記載の超高圧焼結体切削工具。 '

5 . 前記くぼみの形状が、円錐ないしは円錐台であることを特徴とする請求項 1〜 3のいずれかに記載の超高圧焼結体切削工具。

6 . 前記くぼみ又は溝が、レーザーにより形成されたことを特徴とする請求項 1〜 5のいずれかに記載の超高圧焼結体切削工具。

7. 前記くぼみを有する部位の電気抵抗率が Ι ιη Ω■ c m以上であることを特徴とする、請求項 1〜 6のいずれかに記載の超高圧焼結体切削工具。

8 . すくい面全面が超高圧焼結体で構成されていて、すくい面の略中心部にェ具ホルダーへの取付け用のくぼみ又は溝を有する超高圧焼結体切削工具を、ホルダ一に取付けられた押え金の引き込み部が前記くぼみ又は溝に当たり、工具拘束面に引き込むようにしたことを特徴とする超高圧焼結体切削工具の保持機構。

9 . 前記くぼみ又は溝と押え金の間に、樹脂、銅、銅合金、鉛から選ばれた材料を緩衝材として介在させることを特徴とする請求項 8に記載の超高圧焼結体切肖 IJ工具の保持機構。

1 0 . パルス発信で、 5 0から 1 0 0ワットの出力の YA Gレーザーを用いて、すくい面全面が超高圧焼結体からなる超高圧焼結体切削工具のすくい面にくぼみ又は溝を形成することを特徴とする超高圧焼結体切削工具の製造方法。