米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 加工処理操作 -> 京セラ株式会社

発明の名称 内径加工用スローアウェイバイト
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−128603
公開日 平成10年(1998)5月19日
出願番号 特願平8−288755
出願日 平成8年(1996)10月30日
代理人
発明者 岩崎 悟
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】ダイヤモンド焼結体または立方晶窒化硼素質焼結体で構成した切刃を含む先端部位の後方側を超硬またはサーメット材料で構成してなるブランクを、たて断面で後端部が中央に凸状のくさび形とし、該くさび形に対応したシャンク本体の先端部にロー付けして一体化したことを特徴とする内径加工用スローアウェイバイト。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、旋盤、フライスで使用される内径加工用スローアウェイバイトであって、特に立方晶窒化硼素質焼結体を切刃部分に用いた耐摩耗性、耐欠損性に優れた内径加工用スローアウェイバイトに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、切削用工具として超硬合金、Al2 O 3 等の酸化物、Si3 4 等の炭化物、窒化物、あるいは超硬合金に炭化物、窒化物を被覆したものが、強度および耐摩耗性に優れるているということから主として使用されている。
【0003】近年、機械材料として、ダイヤモンドとともに、耐摩耗性を有する材料として窒化硼素が注目され、切削工具へも応用されている。窒化硼素はその結晶形態から、立方晶窒化硼素(cBN)、ウルツァイト窒化硼素(wBN)、黒鉛窒化硼素(hBN)の3種があるが、このうち、機械的強度の優れているのがcBNとwBNである。
【0004】工具への応用としては、ダイヤモンドとともに特にcBNは耐摩耗性、耐欠損性に優れているとともに鉄系金属との親和性を持たないため、特に高硬度焼入れ鋼の研削工具、切削工具に用いられてきた他、超高圧、高温下でcBNを合成焼結したものを工具の刃部に接合するか、または工具面全体に熱CVD法、プラズマCVD法、イオンビーム法等の気相合成により、ダイヤモンド、窒化硼素膜を被覆する方法などがあった。
【0005】特開昭61−159301号は、cBNを用いた切削チップに関し、この切削チップは、刃先部材とチップ母材により構成し、前記刃先部材には、少なくとも刃部に窒化硼素膜を形成することによって、量産性に優れた経済的なものであった。
【0006】ところで、切削工具による内径加工においては、従来より交換式のチップを先端に取りつけたものが主に用いられているが、ダイヤモンドやcBNを用いたものがなかった。また、加工径の小さな穴を加工する場合には切削工具を小型化しなければならず、交換式のチップを用いたものを用いることができない。そのため、このような小径の内径加工には、刃先部材を母材と別体で構成したものがなく、サーメットや超硬などの同一材種により一体的に形成されたソリッドタイプのスローアウェイバイトが用いられてきた。
【0007】
【従来技術の課題】しかしながら近年、切削速度の一層の高速化が要望されており、切削条件がより過酷化する傾向にある為、従来の切削工具よりもさらに耐摩耗性や耐欠損性を向上せしめることが切削工具全般に求められており、内径加工用スローアウェイバイトもこの例外ではなかった。
【0008】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、小径の内径加工用スローアウェイバイトの耐摩耗性や耐欠損性を向上せしめるためには、形状的な工夫のみでは不充分であり、材料的な変更が必要であることを見出した。
【0009】材料としては、特にダイヤモンドとともにcBNはダイヤモンドに次いで硬く、耐摩耗性、耐欠損性に優れていて且つ鉄系金属との親和性を持たないので、刃先を構成する材料としては最適である。
【0010】なお、cBNは高価でありバイト全体をダイヤモンド焼結体やcBNで構成するのは経済的でない。したがって、刃先部分のみにダイヤモンド焼結体やcBN焼結体(以下ダイヤ/cBNとする)を配することとした。
【0011】次いで、ダイヤ/cBNを刃先部分に配する仕様について鋭意検討の結果、切刃を含む部位をダイヤ/cBNで構成し且つ残りの部位を超硬またはサーメット材料で構成した別体のブランクをシャンク本体にロー付けする構造とするとともに、ブランクをたて断面で後端部が中央に凸状のくさび形とし、該くさび形に対応したシャンク本体の先端部にロー付けして一体化することにより、優れた耐摩耗性と耐欠損性を得られるとともに、ブランクとシャンク本体の接合力も充分なものとなることを見出した。
【0012】したがって、本発明の内径加工用スローアウェイバイトは、ダイヤモンド焼結体または立方晶窒化硼素質焼結体で構成した切刃を含む先端部位の後側を超硬またはサーメット材料で構成してなるブランクを、たて断面で後端部が中央に凸状のくさび形とし、該くさび形に対応したシャンク本体の先端部にロー付けして一体化としたことを特徴とする。
【0013】
【発明の目的】前記従来技術の課題に鑑み、本発明は、従来の内径加工用スローアウェイバイトよりもさらに耐摩耗性や耐欠損性を向上させたスローアウェイバイト、特に、小径の内径加工用のものに適したスローアウェイバイトを提供することを目的とする。
【0014】
【作用】本発明のスローアウェイバイトは、耐摩耗性や耐欠損性を向上させたスローアウェイバイト、特に、小径の内径加工用のものに適したスローアウェイバイトを提供するため、切刃を含む先端部位をダイヤ/cBNで構成し且つ後側を超硬またはサーメット材料で構成したブランクを、シャンク本体にロー付けする構造とし、さらに、たて断面で、ブランクの後端部を中央に凸状なくさび形として、該くさび形に対応したシャンク本体の先端部に一体化したものであり、切刃を含む小さな部位のみをダイヤ/cBNで構成したので安価であり、かつ、ダイヤ/cBNは強度、耐摩耗性に非常に優れているが、これらを焼結体としたことにより、これらの点が顕著になるとともに、耐欠損性の上でも非常に有利となった。
【0015】なお、超硬やサーメットに対しダイヤ/cBNをコーティングして表面に薄膜を形成する場合、膜が粗くなってしまい、加工仕上がりに影響を与える恐れがあるのと、刃先の欠損性を大きくは向上させることができない。
【0016】また、ダイヤ/cBNで構成したブランクの切刃を含む部位に対し、シャンクを構成する材料と同一材料(超硬またはサーメット)の裏地を接合することにより、ブランクとシャンクを容易にロー付けできる。ちなみに、ダイヤ/cBNは素材のぬれ性(親和性)の問題で裏地がないとロー付けできない。他方、ダイヤ/cBNとその裏地はロー付け以外の方法、例えば超高温高圧下で一体成形、一体焼結させる方法などにより結合する。
【0017】さらに、すくい面に対し水平な方向からの平面視で、ブランクとシャンクの接合面をシャンクの後側に中央が凸なくさび状としたが、これは固着力が大きい上に接合固着部分への応力に対しても大きな機械的強度を有する形状であるので、バイトとしての機械的強度も非常に大きなものとなる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基づいて詳細に説明する。図1は、φ4以下程度の小径の穴壁面を加工する本実施形態の内径加工用スローアウェイバイト(以下バイトと略称する)1の上面図であり、バイト1は超硬またはサーメットからなるシャンク2が円柱状に形成され、且つこのシャンク2の先端には切刃3を備えた別体のブランク4がシャンク2にロー付けした構造となっている。
【0019】また、図2の側面図および図3の前面図にも示すように切刃3の後側は、円柱を水平に2分割してできる水平面としてすくい面5となっており、その後側は湾曲状に起立した起立面6となっている。
【0020】上記切刃3は、シャンク2の長軸に対し垂直な線Lに対し数度傾いて形成されており、また切刃の一方端側、すなわち前に突出している側のシャンク2の側面には、図4の断面図に示すように、垂直カット面7を形成して、その前側を逃げ面8としている。
【0021】また、上記ブランク4は、図5の前面図、図6の右側面図に示すように切刃3を含む前側部分の刃部41をダイヤ/cBNで構成し、この後側にシャンク2と同一材料(超硬またはサーメット)からなる基部42を別体で準備し、これを超高温高圧下で一体成形、一体焼結させた構造となっており、また、上記基部42の後側のシャンク2との後端部および固着面43を、図6の右側面図の如く、中央が凸状のくさび形としたものである。
【0022】そして、この固着面43をシャンク2の先端の対応したくさび形の固着面に対しろロー付けするが、この結果、図3に示すように、たて断面で、シャンク2の後端側に向かって中央が凸状なくさび形となる。
【0023】このように構成される本バイト1は、刃部41のみをダイヤ/cBNで構成したので安価であり、かつ、ダイヤ/cBNは強度、耐摩耗性に非常に優れているが、これらを焼結体としたことにより、これらの点が顕著になるとともに、耐欠損性の上でも非常に有利となった。
【0024】また、ダイヤ/cBNで構成したブランク4の刃部41に対し、シャンク2を構成する材料と同一材料(超硬またはサーメット)の基部42を裏地として接合することにより、ブランク4とシャンク2を容易にロー付けできる。
【0025】さらに、たて断面で、ブランク4とシャンク2の接合面をシャンク2の後端側に向かって中央が凸状なくさび形としたが、これは固着力が大きい上に接合固着部分への引張応力に対しても大きな機械的強度を有する形状であるので、バイトとしての機械的強度も非常に大きなものとなる。
【0026】なお、くさび頂角としては機械的強度の観点から90°±数度が特に好ましい。
【0027】これに対して、接合面を階段状に形成する場合には、角隅部に過度の引張応力がかかり、クラック源となる恐れがある。
【0028】以上、本実施形態の説明では、小径の内径加工用のバイトについて説明したが、本発明はこの形態に限定されるものでなく、例えば内径溝入れ加工用のバイトなどにも適用できる如く、発明の目的を逸脱しない限り、任意の形態とすることができる。
【0029】
【発明の効果】叙上のように、本発明の内径加工用スローアウェイバイトによれば、切刃を含む先端部位をダイヤ/cBNで構成し且つその後側を超硬またはサーメット材料で構成した別体のブランクをシャンク本体にロー付けする構造とし、さらに、たて断面でブランクの後端部を中央に凸状なくさび形として、該くさび形に対応したシャンク本体の先端部に固着したことにより、従来の内径加工用スローアウェイバイトよりもさらに耐摩耗性や耐欠損性を向上し、特に、小径の内径加工用のものでは、この効果が顕著である。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013