JPH02106210A - ねじれ刃多結晶ダイヤモンド工具及びその製造方法 - Google Patents

ねじれ刃多結晶ダイヤモンド工具及びその製造方法

Info

Publication number
JPH02106210A
JPH02106210A JP63257359A JP25735988A JPH02106210A JP H02106210 A JPH02106210 A JP H02106210A JP 63257359 A JP63257359 A JP 63257359A JP 25735988 A JP25735988 A JP 25735988A JP H02106210 A JPH02106210 A JP H02106210A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polycrystalline diamond
tool
twisted
base material
film
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP63257359A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsutomu Nakamura
勉 中村
Tetsuo Nakai
哲男 中井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP63257359A priority Critical patent/JPH02106210A/ja
Priority to CA002000417A priority patent/CA2000417A1/en
Priority to EP89310479A priority patent/EP0365218B1/en
Priority to US07/420,483 priority patent/US5020394A/en
Priority to ES89310479T priority patent/ES2048847T3/es
Priority to DE89310479T priority patent/DE68911468T2/de
Priority to ZA897790A priority patent/ZA897790B/xx
Priority to KR1019890014679A priority patent/KR930001089B1/ko
Publication of JPH02106210A publication Critical patent/JPH02106210A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K5/00—Making tools or tool parts, e.g. pliers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B51/00—Tools for drilling machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/10—Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/10—Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
    • B23C5/1081—Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft with permanently fixed cutting inserts 
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D77/00—Reaming tools
    • B23D77/02—Reamers with inserted cutting edges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/28—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools
    • B23P15/32—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools twist-drills
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2226/00—Materials of tools or workpieces not comprising a metal
    • B23B2226/31—Diamond
    • B23B2226/315—Diamond polycrystalline [PCD]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2240/00—Details of connections of tools or workpieces
    • B23B2240/08—Brazed connections
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2251/00—Details of tools for drilling machines
    • B23B2251/50—Drilling tools comprising cutting inserts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2226/00—Materials of tools or workpieces not comprising a metal
    • B23C2226/31—Diamond
    • B23C2226/315—Diamond polycrystalline [PCD]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2240/00—Details of connections of tools or workpieces
    • B23C2240/08—Brazed connections
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D2277/00—Reaming tools
    • B23D2277/24—Materials of the tool or the intended workpiece, methods of applying these materials
    • B23D2277/2442—Diamond
    • B23D2277/245—Diamond polycrystalline [PCD]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D2277/00—Reaming tools
    • B23D2277/54—Reaming tools comprising cutting inserts inclined in the axial plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S76/00—Metal tools and implements, making
    • Y10S76/11—Tungsten and tungsten carbide
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S76/00—Metal tools and implements, making
    • Y10S76/12—Diamond tools
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T407/00—Cutters, for shaping
    • Y10T407/26—Cutters, for shaping comprising cutting edge bonded to tool shank
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T407/00—Cutters, for shaping
    • Y10T407/27—Cutters, for shaping comprising tool of specific chemical composition
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/78—Tool of specific diverse material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Milling Processes (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (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。

Description

【発明の詳細な説明】 １産業−Ｊ−の利用分野］ 本発明はねじれ刃多結晶ダイヤモンドエ只及びその５Ｒ
ｊＨ方法に関するものであり、本発明による多結晶ダイ
ヤモンド工具は従来の焼結ダイヤモンド膜只では十分な
性能が得られなかった回転工具の性能を大幅に改良した
ものである。
従来の技術］ ダイヤモンドの粉末を金属を結合材としてダイヤモンド
が安定な超高圧、高温ドで焼結して得られるダイヤモン
ド焼結体は工具材料の中では最も高硬１ｑであるダイヤ
モンドの特徴を有し、単結晶ダイヤモンドのごとくへ半
開によって低応力で破損することもない。したがって、
切削工具、伸線ダイス、ドレッサー、岩石掘削工具など
他方面において工具として用いられている。
発明が解決しようとする課題］ 一方、焼結ダイスを］工具素材としたエンドミル、ドリ
ル、リーマも開発されている。しかし、超高圧焼結によ
ってねじれた形状の素材を作成することは技術的に極め
て難しく、また、後側］二によりねじれた形状にするこ
とはコストが高（つくため、現状の工具は直刃のもの或
はリード加工が施された１ニ具母材に平板状の工具素材
をろう付けしたものに限定されている。
これらの：［＋−１，は、切れ刃が一度に被削材にあた
るため、切削抵抗が急激に変化して、＝Ｊ″法精度が悪
くなるという問題がある。また、ねじれ形状をしていな
いために、切り粉の排出が悪く、被削材の面粗度が良好
とならないという問題も生じている。
これらの問題を解決するために、超硬合金のねじれ刃回
転王呉の切れ刃部分に気相合成法により多結晶ダイヤモ
ンドを薄くコーティングしたものも開発されている。し
かし、この工具は、超硬合金とコーテイング膜との密着
性が不十分であるため、使用中にコーテイング膜が剥離
するという問題があり、未だ実用化には至っていない。
本発明はこのような現状に鑑みて、に記の諸問題を解決
し、より高粘度の加工が可能でしかも長寿命な多結晶ダ
イヤモンド工具を実現することを目的とするものである
。
１課題を解決するための手段］ すなわち、本発明はねじれた刃溝を有する工具母材のす
くい面の少な（とも一部に、気相法により合成された多
結晶ダイヤモンド膜がろう付けされて切れ刃となってい
ることを特徴とするねじれ刃多結晶ダイヤモンドエ！−
１である。
さらに本発明はリード加工が施された基体表面に気相合
成法によって多結晶ダイヤモンドを成膜し、これを化学
処理して基体のみを溶解・除去せしめ、得られたねじれ
形状の多結晶ダイヤモンド１１１：！を１−記基体に施
されたものと同様のリード加工が施された１′、只母材
のすくい面の少なくとも一部にろう付けした後に、逃げ
面を加工することにより切れ刃を形成することを特徴と
するねじれ刃多結晶ダイヤモンド］−見の製造方法に関
する。
第１図は本発明のねじれ刃多結晶ダイヤモンド下具の−
・具体例であるドリルを示す斜視図である。
同図において］−、具／：）材Ｉのす（い而２の一部に
気相合成した多結晶ダイヤモンド厚膜３がろう付けされ
ている。４は切れ刃、５は逃げ而であり、０はねじれ角
を表す。
本発明においてまず工具素材とするねじれ形状の多結晶
ダイヤモンドは、作製する］二具の母材が有する刃溝形
状と同じリード加工が施された基体表面に気相合成法に
よって成膜する。気相合成の手段としては公知のあらゆ
る方法が可能であり、熱電子放射やプラズマ放電を利用
して原料ガスの分解・励起を生じさせる方法や燃焼炎を
用いた成膜方法等が有効である。原料ガスとしては、例
えばメタン、エタン、プロパン等の炭化水素類、メタノ
ール、エタ／−ル等のアルコール類、エステル類等の有
機炭素化合物と水素とを主成分とする混合ガスを用いる
ことが一般的であるが、これら以外にアルゴン等の不活
性ガスや酸素、−酸化炭素、水等も、炭素の合成反応や
その特性を阻害しない範囲内であれば、原料中に含有さ
れていても差し支えない。
また、使用する基体は、熱応力に起因する合成膜の剥離
を回避するために、できるだけダイヤモンドと熱膨張率
の差が小さいものが好ましく、例えばＳ　ｉ、　Ｍ□、
　Ｗ等が相応しい。これらの基体を用いた場合には、成
膜後、酸への浸漬算の化学処理を施すことにより基体を
溶解・除去せしめ、合成膜のみを回収することが可能で
あるため、この点からも好ましい材質である。
以Ｉ〕の方法により、所望のねじれ形状を呈した多結晶
ダイヤモンド膜が作製できる。膜厚としては５０〜３０
０μｍ、好ましくしは１００〜２００μｍとすることが
望ましい。膜厚をこのような範囲に限定する理由は、上
記のに見は通常５０μｍ程度の摩耗が生じるまで使用す
ること、及び３００μｍ以トの厚い膜を作製して使用し
た場合にはコストが高くつく、ことによるものである。
また、ねじれ角については５〜５０°の範囲内のものが
使用される。これは、ねじれ角が５°よりも小さいと、
ねじれ刃工具としての性能が十分に得られず、ねじれ角
が５０°よりも大きい場合には、特に大径の］二具用素
材は長尺となるため、その合成やろう付けが難しくなる
一方、１只性能の著しい向１−は認められないからであ
る。このような理１１から、上記の範囲のねじれ角が好
ましい。　次に、ねじれた形状の多結晶ダイヤモンド膜
を、同じねじれ角の刃溝を有する工具ＣＪ材のすくい面
に直接ろう付けする。ろう付け方法としては、非酸化外
刃雰囲気で、Ｔ１やＴａを含有する銀ろう、金ろうを用
いる方法や、予め多結晶ダイヤモンド膜のろう付け面に
、まず厚さ０．５〜２μｍの１゛ｉを、さらにその上に
厚さ１〜１０μｍのＮｉをＰＶＬ）法等によりコーティ
ングしておき、これを介して銀ろうでろう付けする方法
等が有効である。
後者の方法はＮｉがＴｊの酸化防止被膜となるため、大
気中でろう付け作業ができるという特徴を持っている。
これらのろう付けによれば、工具として使用している際
に、ダイヤモンドコーティング工具のように剥離すると
いう問題は生じない。
なお、工具１；↓材としては、工具の剛性、ダイヤモン
ドとの熱膨張率差、工具素材とのろう付け性を考慮して
、通常は超硬合金が用いられる。特に、剛性、熱膨張率
の点から１μｍ以下の微粒炭化タングステン粉末を９０
〜９５重ｙ１％含有するものが好ましい。
ろう付け後は、ダイヤモンド砥石を用いて、逃げ面を加
］二することにより切れ刃を形成する。この工具では多
結晶ダイヤモンド膜の厚さが従来の焼結ダイヤモンドの
それ（０，５〜Ｉ　、　Ｏｍｍ）に比べて薄いため、加
ニＬは比較的容易で、砥石の消耗ｔ′ｉｔが少なく、加
工コストを低減することができる。
さらに、焼結ダイヤモンドのような金属結合材を含イ１
°していないため、本発明による工具の刃立性は極めて
良好である。
このような方法によって作製された本発明のねＬ゛れカ
ニ１−具は、従来の焼結ダイヤモンドを素材としだ工具
やダイヤモンドコーティング工具に比べ飛Ｒ〆的に性能
が向」−シ、またその安定性が高いものである。
以下、本発明の詳細を実施例により説明する。
実施例］ 実施例１ 直径１０ｍｍのＭｏ製の丸棒にねじれ角２０’のリード
加］二を施した後、長さ２０ｍｏ＋に切断した。
これを基材として、マイクロ波プラズマＣＶ　Ｉ）　装
置によって、ねじれ形状多結晶ダイヤモンド膜を以下の
条件で合成した。
原料ガス（流Ｆ＋ｔ）　　：　Ｈ２２００ｃｃ／ｗｉｎ
、　ＣＨ。
］　Ｏｃｃ／＋ｉｎ、八ｒ　Ｉ　ＯＯｃｃ／ｍｉｎ、圧
カニ］５０Ｔ。
「ｒ、マイクロ波山カニ７００Ｗ、合成時間：８時回収
試料を熱王水に３０分間浸漬して、Ｍｏ基材のみを溶解
・除去したところ、幅２１＋１１６長さ２０■で２０°
のねじれ形状をした厚さＱ　、　１ａ＋ｍの黒色半透明
多結晶ダイヤモンド膜が得られた。この多結晶体は、測
定の結果、比重は３．５１を示し、またラマン分光分析
による同定ではダイヤモンド単相からなることが明らか
となった。
この単結晶体を２個作製し、成長面りにＴｉ及びＮｉを
それぞれ膜厚１μｍと２μｍコーティングした。次に粒
径１μｍのＷＣを９５重に％含有する超硬合金製の直径
１０ｍｍ＋の丸棒にねじれ角２０°のリード加工を施し
、ねじれた刃溝を持ったシャンクを作製した。このシャ
ンクのすくい面に沿って、上記のコーティングした多結
晶体を大気中で柴ろう付けした。その後、逃げ面のみを
ダイヤモンド砥石で加工して刃付けをおこない、第２図
に示すようなねじれ刃多結晶ダイヤモンドエンドミルを
作製した。同図中１は工具母材、３は多結晶ダイヤモン
ド膜である。
以上で得られた工具の性能を評価するために、２００　
ｍｍ角の八ＤＣ＋　２　（Ａｌ　ｌ　］％Ｓｉダイカス
ト）製のＶＴＲ用シャーシの加工を行った。加］：条件
は、回転数８００：ｒｐｍ、送り：０．０５Ｉｌｆｆｉ
／刃、切り込み；　　０．５＋ａａ＋、湿式とした。
尚、比較として、第３図に示すような形状の焼結ダイヤ
モンドを工具素材とした直径１０１１１１Ｉで２枚刃の
直刃エンドミル（比較例１）、直径１０ｍｍでねじれ角
３０°の超硬合金（組成は実施例１の本発明工具母材に
使用したものと同じ）製ソリッドエンドミル（比較例２
）及びこの超硬合金製ソリッドエンドミルの表面に厚さ
３μｍの薄膜ダイヤモンドをコーティングしたもの（比
較例３）も評価した。
第１表に、加工面粗度がＲ１□で３μｍ以上となった時
を工具寿命として判定した結果を示す。
実施例１の本発明によるねじれ刃多結晶ダイヤモンドエ
ンドミルは、従来の焼結ダイヤモンド直刃エンドミルや
超硬エンドミルに比べて摩耗−Ｅｌが少なく、かつ切り
粉の排出も良好であるため長寿命であり、しかもダイヤ
モンドエンドミルのような剥離が生じないことが明らか
となった。
第１表 実施例２ 直径６ｍｍのＳｉ製九丸棒ダイヤモンド砥石で第２表に
示すねじれ角のリード加工を施し、長さ５ｍｍに切断し
た。これを基材として直径０　、５　ｍｍ、長さ２０ｍ
ｍのＷ製ワイヤーを熱電子放射材に用いた熱フイラメン
ト法により多結晶ダイヤモンド膜す。これらの合成膜を
ラマン分光分析で同定したところ、いずれも非晶質炭素
は含有せず、ダイヤモンドｌ１１相からなることが明ら
かとなった。
基材と合成膜を分離するために、８０℃に加熱したフッ
硝酸に１時間浸漬し、Ｓｉのみを溶解・除去した。回収
されたねじれ合成膜をアルコールで洗浄した後、夫々の
ねじれ角の刃溝を有する実施例１時間のものと同じ組成
の超硬合金製シャンクに、Ａｕ−Ｔｉろう材で真空ろう
付けを行った。
その後、ダイヤモンド砥石でマージン部及び先端切れ刃
部の加工を行って、ドリルを作製した。
これらのドリルでへ３９０合金（Ａｌ２−１７％Ｓｉ合
金、Ｔ６熱処理品）の穴明けを行い、その性能を評価し
た。切削条件は、回転数＋５０００ｒｐｍ、送り：０３
　ｌｌ１ａｄ／ｒｅｖ、湿式とした。
を合成した。第２表にその合成条件をまとめて示第３表
にテスト結果を直径６ｍｍの比較工具のそれと併せて示
す。尚、焼結ダイヤモンドドリルは平均粒度１０μｍの
平板状焼結ダイヤモンドを工具素材としたドリル、超硬
ドリルは実施例２の工具１す材の同じ組成のもの、ダイ
ヤモンドコーティングドリルはこの超硬ドリル表面にＨ
さ１０μｍのダイヤモンドをコーティングしたものであ
る。
第３表 この結果から、ねじれ角の小さい］工具Ａではその性能
が十分に発揮されなかったが、Ｂ−Ｄはいずれも超硬ド
リルの１０倍以上の性能を持つことが明らかとなった。
実施例３ 第４表に示した基材がおかれた反応管中に、Ｃ２Ｈ、と
Ｈ、とを容量でｌ：］００の割合に混合したガスを２０
０　ｃｃ／ｍｉｎの流量で供給し圧力を１８０Ｔ　ｏｒ
ｒに調整した。
第４表 次に、高周波（１３，５６ＭＨｚ）発振機から９００Ｗ
の出力を同軸ケーブルを通じて高周波コイルに与えて、
反応管中のガスを励起させプラズマを発生した。この条
件を１０時間維持したところ。
夫々の基材表面に厚さ０．２ｍｍの多結晶ダイヤモンド
を成膜することができた。各基材を酸処理により溶解・
除去して、得られた多結晶体を工具素材とし、夫々のね
じれ角でリード加工が施された直径１０ｍｍの、粒径０
．５　　ａｍのＷＣを９０重量％含有する超硬合金製の
工具母材にろう付けしてリーマを作製した（実施例３）
。
これらのリーマの性能評価を行うため、キー溝をイｒす
る直径９．５１１１１１１ノ穴があいた厚さ２０１１１
１６の２本のΔＤＣ１２合金を被削材として、仕上げ穴
加工を実施した。切削条件は、回転数：　３２００ｒｐ
ｍ、送り：　０　、２　ｎｕｉ／ｒｅｖとした。
比較工具として、従来の焼結ダイヤモンドを工具素材と
した直刃のリーマ、ねじれ角２５°の実施例３の工具母
材と同じ組成の超硬合金製リーマ、このねじれリーマの
表面に厚さ３μｍの多結晶ダイヤモンドをコーティング
したリーマについても同様に評価した、 評価結果を第５表に示す。このテストの結果から、本発
明のリーマはいずれも高い耐摩耗性を有し、かつねじれ
形状であるため高精度の加工が可能であることが明らか
となった。
発明の効果］ 以」−説明のごとく、本発明の気相合成によりねじれ形
状に作製した多結晶ダイヤモンド膜を同じねじれ形状の
工具母材にろう付けする方法は、容Ｖ、にねじれ刃を実
現でき、かつ母材とダイヤモンド膜との密着性を向」二
できる。したがって、本発明のねじれ刃多結晶ダイヤモ
ンド工具は、従来の焼結ダイヤモンド直刃工具に比べて
、より一層精度がｉΩ讐い加」二が可能で、かつ長寿命
であるために、特に高精度の仕上げ加工に好適な工具で
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のねじれ刃多結晶ダイヤモンド］−只の
一例であるドリルの斜視図、第２図は本発明品のねじれ
刃多結晶ダイヤモンドエンドミルの斜視図、第３図（ａ
）及び（ｂ）は従来の焼結ダイヤモンドを工具素材とし
た直刃の２枚刃エンドミルの正面図及び側面図である。 代理人（弁理士〕　半　缶４・１１−Ｊ。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ねじれた刃溝を有する工具母材のすくい面の少な
    くとも一部に、気相法により合成された多結晶ダイヤモ
    ンド膜がろう付けされて切れ刃となっていることを特徴
    とするねじれ刃多結晶ダイヤモンド工具。
  2. （２）気相法により合成された多結晶ダイヤモンド膜が
    直接ろう付け又はＴｉ層及びＮｉ層を介してろう付けさ
    れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
    のねじれ刃多結晶ダイヤモンド工具。
  3. （３）多結晶ダイヤモンドの膜厚が５０〜３００μｍで
    あることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項
    に記載のねじれ刃多結晶ダイヤモンド工具。
  4. （４）刃溝のねじれ角が５〜５０°であることを特徴と
    する特許請求の範囲第１項又は第２項に記載のねじれ刃
    多結晶ダイヤモンド工具。
  5. （５）工具母材が超硬合金であることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項又は第２項に記載のねじれ刃多結晶ダ
    イヤモンド工具。
  6. （６）リード加工が施された基体表面に気相合成法によ
    って多結晶ダイヤモンドを成膜し、これを化学処理して
    基体のみを溶解・除去せしめ、得られたねじれ形状の多
    結晶ダイヤモンド膜を上記基体に施されたものと同様の
    リード加工が施された工具母材のすくい面の少なくとも
    一部にろう付けした後に、逃げ面を加工することにより
    切れ刃を形成することを特徴とするねじれ刃多結晶ダイ
    ヤモンド工具の製造方法。
  7. （７）ろう付けは直接又は多結晶ダイヤモンド膜のろう
    付け側の面にＴｉ層及びＮｉ層を形成して、このＴｉ層
    及びＮｉ層を介して行うことを特徴とする特許請求の範
    囲第６項記載の製造方法。
  8. （８）多結晶ダイヤモンドの膜厚が５０〜３００μｍで
    あることを特徴とする特許請求の範囲第７項又は第８項
    に記載の製造方法。
  9. （９）リード加工はねじれ角が５〜５０°であることを
    特徴とする特許請求の範囲第６項又は第７項に記載の製
    造方法。
  10. （１０）工具母材が超硬合金であることを特徴とする特
    許請求の範囲第６項又は第７項に記載の製造方法。
  11. （１１）多結晶ダイヤモンドを成膜するための基体がＳ
    ｉ、Ｍｏ、Ｗからえらばれたものであることを特徴とす
    る特許請求の範囲第６項又は第７項に記載の製造方法。
JP63257359A 1988-10-14 1988-10-14 ねじれ刃多結晶ダイヤモンド工具及びその製造方法 Pending JPH02106210A (ja)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63257359A JPH02106210A (ja) 1988-10-14 1988-10-14 ねじれ刃多結晶ダイヤモンド工具及びその製造方法
CA002000417A CA2000417A1 (en) 1988-10-14 1989-10-11 Polycrystal diamond fluted tool and a process for the production of the same
EP89310479A EP0365218B1 (en) 1988-10-14 1989-10-12 A polycrystal diamond fluted tool and a process for the production of the same
US07/420,483 US5020394A (en) 1988-10-14 1989-10-12 Polycrystal diamond fluted tool and a process for the production of the same
ES89310479T ES2048847T3 (es) 1988-10-14 1989-10-12 Herramienta ranurada de diamante policristalino y procedimiento para su produccion.
DE89310479T DE68911468T2 (de) 1988-10-14 1989-10-12 Mit Spannuten versehenes polykristallines Diamantwerkzeug und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
ZA897790A ZA897790B (en) 1988-10-14 1989-10-13 A polycrystal diamond fluted tool and a process for the production of the same
KR1019890014679A KR930001089B1 (ko) 1988-10-14 1989-10-13 다결정 다이아몬드 구부 공구 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63257359A JPH02106210A (ja) 1988-10-14 1988-10-14 ねじれ刃多結晶ダイヤモンド工具及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02106210A true JPH02106210A (ja) 1990-04-18

Family

ID=17305288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63257359A Pending JPH02106210A (ja) 1988-10-14 1988-10-14 ねじれ刃多結晶ダイヤモンド工具及びその製造方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5020394A (ja)
EP (1) EP0365218B1 (ja)
JP (1) JPH02106210A (ja)
KR (1) KR930001089B1 (ja)
CA (1) CA2000417A1 (ja)
DE (1) DE68911468T2 (ja)
ES (1) ES2048847T3 (ja)
ZA (1) ZA897790B (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0670192A1 (en) * 1994-03-01 1995-09-06 Saint-Gobain/Norton Industrial Ceramics Corporation CVD diamond cutting tools
JP2004148471A (ja) * 2002-10-31 2004-05-27 Allied Material Corp 単結晶ダイヤモンドを用いたエンドミル
JP2011521794A (ja) * 2008-05-30 2011-07-28 ケンナメタル インコーポレイテッド エンドミルカッタ
JP2013063486A (ja) * 2011-09-16 2013-04-11 Allied Material Corp 回転切削工具およびその製造方法
JP2014152394A (ja) * 2013-02-14 2014-08-25 Hiroshima Prefecture ダイヤモンド被膜体、ダイヤモンド被膜部品及びそれらの製造方法
JPWO2018092187A1 (ja) * 2016-11-15 2019-10-10 住友電工ハードメタル株式会社 切削工具
US11865629B2 (en) 2021-11-04 2024-01-09 Kennametal Inc. Rotary cutting tool with high ramp angle capability

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0435423B1 (en) * 1989-12-20 1995-03-29 Sumitomo Electric Industries, Ltd. A bonding tool
US5297456A (en) * 1990-02-07 1994-03-29 Gn Tool Co., Ltd. Cutting tool with twisted edge and manufacturing method thereof
US5226760A (en) * 1990-02-07 1993-07-13 Gn Tool Co., Ltd. Cutting tool with twisted edge and manufacturing method thereof
SE9003251D0 (sv) * 1990-10-11 1990-10-11 Diamant Boart Stratabit Sa Improved tools for rock drilling, metal cutting and wear part applications
ES2082942T3 (es) * 1990-11-22 1996-04-01 Sumitomo Electric Industries Herramienta de diamante policristalino y metodo para producirla.
GB9100631D0 (en) * 1991-01-11 1991-02-27 De Beers Ind Diamond Wire drawing dies
GB2259263B (en) * 1991-08-08 1995-11-22 Habit Diamond Ltd Wear resistant tools
US5115697A (en) * 1991-08-16 1992-05-26 Smith International, Inc. Diamond rotary cutter flute geometry
CA2089121C (en) * 1992-03-09 1998-08-04 Steven J. Brox Diamond film cutting tool
US5209612A (en) * 1992-03-27 1993-05-11 The Budd Company Cutting tool
US5272940A (en) * 1992-06-09 1993-12-28 Dico Corporation Helically fluted tool
GB9216699D0 (en) * 1992-08-06 1992-09-23 British Aerospace Cutting tools of composite carbide construction
GB9224627D0 (en) * 1992-11-24 1993-01-13 De Beers Ind Diamond Drill bit
JPH0885012A (ja) * 1994-07-06 1996-04-02 Sumitomo Electric Ind Ltd 回転切削工具、同工具用超高圧焼結体ねじれチップ及びその工具、チップの製造方法
US5523158A (en) 1994-07-29 1996-06-04 Saint Gobain/Norton Industrial Ceramics Corp. Brazing of diamond film to tungsten carbide
EP0730509A1 (de) * 1994-09-06 1996-09-11 Karl Metzger Verfahren zur herstellung eines mehrschneiden-werkzeuges
US5976206A (en) * 1995-05-19 1999-11-02 Saint-Gobain/Norton Industrial Ceramics Corporation Method of making white diamond film
US5660936A (en) * 1995-11-01 1997-08-26 General Electric Company Fine grain diamond tool and method of manufacture
US5809848A (en) * 1996-02-12 1998-09-22 Credo Tool Company Method of making a carbide cutting insert
US5716170A (en) * 1996-05-15 1998-02-10 Kennametal Inc. Diamond coated cutting member and method of making the same
FR2773731B1 (fr) * 1998-01-20 2000-03-17 Jose Auguste Fernand Pagnon Geometrie specifique d'outils tranchants caracterisee par une face de coupe droite generee par une helice a droite ou a gauche
US6146476A (en) 1999-02-08 2000-11-14 Alvord-Polk, Inc. Laser-clad composite cutting tool and method
DE19905735A1 (de) * 1999-02-11 2000-08-17 Kennametal Inc Verfahren zum Herstellen eines Zerspanungswerkzeugs sowie Zerspanungswerkzeug
JP2001300813A (ja) * 2000-02-18 2001-10-30 Sumitomo Electric Ind Ltd ボールエンドミル
US6475065B1 (en) * 2000-09-08 2002-11-05 3M Innovative Properties Company Rigid polymeric cutting article, a rotary tool having the article attached thereto, and a method of using
DE602004026429D1 (de) * 2004-07-01 2010-05-20 Unimerco As Reibwerkzeug
US20060130622A1 (en) * 2004-12-22 2006-06-22 3M Innovative Properties Company Circular blade and methods for using same
US7395880B1 (en) 2005-08-08 2008-07-08 Esquivel Bob M Mortar removal drill bit system
CN100396413C (zh) * 2006-06-30 2008-06-25 重庆长安汽车股份有限公司 镁合金变速器箱体专用铰刀
ITTO20060724A1 (it) * 2006-10-09 2008-04-10 Alenia Aeronautica Spa Utensile e metodo di fresatura, in particolare per la fresatura di materiali compositi
US9468980B2 (en) 2007-04-03 2016-10-18 H. Sam Cho Contoured PCD and PCBN segments for cutting tools containing such segments
US8052765B2 (en) 2007-04-03 2011-11-08 Cho H Sam Contoured PCD and PCBN for twist drill tips and end mills and methods of forming the same
US20090022561A1 (en) * 2007-07-18 2009-01-22 Winebrenner John Richard Rotary cutting tool
US9079260B2 (en) * 2007-11-01 2015-07-14 GM Global Technology Operations LLC Polycrystalline diamond cutting tool with coated body
FR2929869A1 (fr) * 2008-04-09 2009-10-16 Advanced Carbide Coating A2C Fraises multidents pcd pour usinage des composites
SA110310235B1 (ar) * 2009-03-31 2014-03-03 بيكر هوغيس انكوربوريتد طرق لترابط مناضد التقطيع مسبقة التشكيل بركائز عامل القطع وعامل القطع المكونة بهذه العمليات
JP5462549B2 (ja) * 2009-08-20 2014-04-02 住友電気工業株式会社 超硬合金
GB201010061D0 (en) * 2010-06-16 2010-07-21 Element Six Ltd Rotary machine tools
GB201116115D0 (en) 2011-09-19 2011-11-02 White Jamie Combination drill reamer for machining advanced materials
EP2884865B1 (en) 2012-08-20 2017-12-27 Forever Mount, LLC A brazed joint for attachment of gemstones
US10076793B2 (en) * 2013-07-26 2018-09-18 Mapal Fabrik Fur Prazisionswerkzeuge Dr. Kress Kg Drilling tool and method for producing drill holes
DE102014104781A1 (de) * 2013-10-07 2015-04-09 Jakob Lach Gmbh & Co. Kg Rotationsschneidwerkzeug mit schraubenförmig verlaufenden Schneidkanten sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen
JP6606840B2 (ja) * 2014-03-28 2019-11-20 三菱マテリアル株式会社 多結晶ダイヤモンド焼結体付き回転切削工具
CN108262495A (zh) * 2016-12-31 2018-07-10 上海名古屋精密工具股份有限公司 用于超硬切削工具制造的坯料及其制造方法
WO2019024966A1 (en) * 2017-08-03 2019-02-07 Vestas Wind Systems A/S TRÉPAN FOR MANUFACTURING WHEELED BLADES AND METHOD FOR FORMING SAME
EP3661683B1 (en) * 2017-08-03 2024-10-02 Vestas Wind Systems A/S Mill bit for the manufacture of a wind turbine blade and method of forming same
CN120286756A (zh) * 2021-03-24 2025-07-11 上海名古屋精密工具股份有限公司 加工具有螺旋角的金刚石刀具的方法及刀具
CN117206846A (zh) * 2023-10-13 2023-12-12 嘉兴沃尔德金刚石工具有限公司 一种菱齿铣刀及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01153228A (ja) * 1987-12-10 1989-06-15 Asahi Daiyamondo Kogyo Kk 気相合成ダイヤモンド工具の製造法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2901222A (en) * 1957-10-04 1959-08-25 Jr George W Pease Rotary drill bit
US3309772A (en) * 1964-06-18 1967-03-21 Star Dental Mfg Co Combination bladed bur diamond drill
US3514828A (en) * 1968-04-08 1970-06-02 Marwin Cutting Tools Ltd End-milling cutters
DE3232686A1 (de) * 1982-09-02 1984-03-08 Hartmetallwerkzeugfabrik Andreas Maier GmbH + Co KG, 7959 Schwendi Rotations-schneidwerkzeug und verfahren zu seiner herstellung
JPS6090884A (ja) * 1983-10-21 1985-05-22 三菱マテリアル株式会社 切削工具および耐摩耗工具用表面被覆ダイヤモンド基焼結材料
SE453474B (sv) * 1984-06-27 1988-02-08 Santrade Ltd Kompoundkropp belagd med skikt av polykristallin diamant
SE442305B (sv) * 1984-06-27 1985-12-16 Santrade Ltd Forfarande for kemisk gasutfellning (cvd) for framstellning av en diamantbelagd sammansatt kropp samt anvendning av kroppen
US4731296A (en) * 1986-07-03 1988-03-15 Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha Diamond-coated tungsten carbide-base sintered hard alloy material for insert of a cutting tool

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01153228A (ja) * 1987-12-10 1989-06-15 Asahi Daiyamondo Kogyo Kk 気相合成ダイヤモンド工具の製造法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0670192A1 (en) * 1994-03-01 1995-09-06 Saint-Gobain/Norton Industrial Ceramics Corporation CVD diamond cutting tools
JP2004148471A (ja) * 2002-10-31 2004-05-27 Allied Material Corp 単結晶ダイヤモンドを用いたエンドミル
JP2011521794A (ja) * 2008-05-30 2011-07-28 ケンナメタル インコーポレイテッド エンドミルカッタ
JP2013063486A (ja) * 2011-09-16 2013-04-11 Allied Material Corp 回転切削工具およびその製造方法
JP2014152394A (ja) * 2013-02-14 2014-08-25 Hiroshima Prefecture ダイヤモンド被膜体、ダイヤモンド被膜部品及びそれらの製造方法
JPWO2018092187A1 (ja) * 2016-11-15 2019-10-10 住友電工ハードメタル株式会社 切削工具
US11865629B2 (en) 2021-11-04 2024-01-09 Kennametal Inc. Rotary cutting tool with high ramp angle capability

Also Published As

Publication number Publication date
KR930001089B1 (ko) 1993-02-15
EP0365218B1 (en) 1993-12-15
DE68911468D1 (de) 1994-01-27
ZA897790B (en) 1991-06-26
DE68911468T2 (de) 1994-04-14
ES2048847T3 (es) 1994-04-01
US5020394A (en) 1991-06-04
CA2000417A1 (en) 1990-04-14
EP0365218A1 (en) 1990-04-25
KR900006042A (ko) 1990-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH02106210A (ja) ねじれ刃多結晶ダイヤモンド工具及びその製造方法
JP6499258B2 (ja) 切削工具および切削加工物の製造方法
JP3191878B2 (ja) 気相合成ダイヤモンド被覆切削工具の製造法
US5326195A (en) Diamond film cutting tool
JP2949863B2 (ja) 高靱性多結晶ダイヤモンドおよびその製造方法
JPS6353269A (ja) ダイヤモンド被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具チツプ
JP2867694B2 (ja) 多結晶ダイヤモンド切削工具およびその製造方法
JPS63100182A (ja) ダイヤモンド被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具チツプ
JP2002129306A (ja) 分散強化された複合硬質膜およびこれを被覆した工具
JP2557560B2 (ja) 多結晶ダイヤモンド切削工具およびその製造方法
JP3360565B2 (ja) 硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具
CN110249070A (zh) 涂覆固态金刚石材料的方法
JPH1158106A (ja) ダイヤモンドコーティング切削工具及びその製造方法
JPH0679504A (ja) 多結晶ダイヤモンド切削工具およびその製造方法
JP2722649B2 (ja) 切削用多結晶ダイヤモンド工具
JPH0920590A (ja) ダイヤモンド膜付き超硬基材の製造方法
JPH10337602A (ja) 厚膜化人工ダイヤモンド被覆層がすぐれた耐剥離性を有する表面被覆超硬合金製切削工具
JPH08151297A (ja) ダイヤモンドの製造方法
JP2650427B2 (ja) 耐摩耗性のすぐれた表面被覆切削工具部材
JPH01225774A (ja) 高硬度多結晶ダイヤモンド工具
JPS6345372A (ja) ダイヤモンド被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具チツプ
JP3067259B2 (ja) ダイヤモンド被覆硬質材料及びその製造方法
JPH05305530A (ja) 切削工具およびその製造方法
JPH0657427A (ja) 硬質炭素膜被覆超硬合金工具およびその製造方法
JP2002273614A (ja) ダイヤモンドコーティングエンドミル