JPH02152703A - 高硬度複合焼結体を切刃とする切削工具 - Google Patents
高硬度複合焼結体を切刃とする切削工具Info
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- JPH02152703A JPH02152703A JP30336888A JP30336888A JPH02152703A JP H02152703 A JPH02152703 A JP H02152703A JP 30336888 A JP30336888 A JP 30336888A JP 30336888 A JP30336888 A JP 30336888A JP H02152703 A JPH02152703 A JP H02152703A
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Landscapes
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、高硬度焼結体となる立方晶壁１ヒ硼素または
ダイヤモンドあるいは立方晶窒化硼素とダイヤモンドを
混合したものに結合材を添加したものと、超硬合金など
の硬質物とを一体形成した複合焼結体を切刃とする切削
工具に関するものである。
ダイヤモンドあるいは立方晶窒化硼素とダイヤモンドを
混合したものに結合材を添加したものと、超硬合金など
の硬質物とを一体形成した複合焼結体を切刃とする切削
工具に関するものである。
［従来技術］
従来、切削工具の切刃として用いられている立方晶窒化
硼素やダイヤモンドまたは前記の混合物に結合材を添加
して焼結した高硬度焼結体は、鋼または超硬合金などの
硬質物やロウ材との親和性が悪く、これを直接工具ホル
ダーのチップ座ヘロウ付けできないため焼結時に超硬合
金や鋼あるいはサーメットなどの硬質物の一側面に前記
高硬度焼結体の原料を配置して、これを一体焼結し、前
記硬質物体側をホルダーのチップ座に位置させて硬質物
体をチップ座にロウ付は固着した切削工具が用いられて
いる［発明か解決しようとする問題点］ しかし、上記したような複合焼結体の硬質物側面を工具
ホルダーのチップ座にロウ付は固着した工具は、被削材
の外周削り、または穴の拡大切削のように単純な切削に
用いる場合にはロウ付は外れなどをおこすことも少ない
が、これを高硬度材料を高速度で孔あけする穿孔工具や
難削材を高速度で断続切削するエンドミルなどに適用す
れば、前記したようにロウ付は固着面が一側面のみであ
るため、切削時の強力な切削負荷、または切屑詰まりな
どによる不測の事故によって前記工具自体に衝撃的な負
荷が加えられたときに工具ホルダーのチップ座から前記
複合焼結体が制能する危険性がききわめて高いものであ
った。
硼素やダイヤモンドまたは前記の混合物に結合材を添加
して焼結した高硬度焼結体は、鋼または超硬合金などの
硬質物やロウ材との親和性が悪く、これを直接工具ホル
ダーのチップ座ヘロウ付けできないため焼結時に超硬合
金や鋼あるいはサーメットなどの硬質物の一側面に前記
高硬度焼結体の原料を配置して、これを一体焼結し、前
記硬質物体側をホルダーのチップ座に位置させて硬質物
体をチップ座にロウ付は固着した切削工具が用いられて
いる［発明か解決しようとする問題点］ しかし、上記したような複合焼結体の硬質物側面を工具
ホルダーのチップ座にロウ付は固着した工具は、被削材
の外周削り、または穴の拡大切削のように単純な切削に
用いる場合にはロウ付は外れなどをおこすことも少ない
が、これを高硬度材料を高速度で孔あけする穿孔工具や
難削材を高速度で断続切削するエンドミルなどに適用す
れば、前記したようにロウ付は固着面が一側面のみであ
るため、切削時の強力な切削負荷、または切屑詰まりな
どによる不測の事故によって前記工具自体に衝撃的な負
荷が加えられたときに工具ホルダーのチップ座から前記
複合焼結体が制能する危険性がききわめて高いものであ
った。
しかも、上記した複合焼結体によれば、ドリルまたはエ
ンドミルなと切削性がきわめて良好なウズ巻形の月形を
有する転削工具の軸中心部の切刃から外周側切刃にいた
る全切刃を高硬度焼結体で形成させることは非常に難か
しく、このため外周側切刃のみを高硬度焼結体とし、中
心部の切刃は硬質物から切刃を形成させていたが、これ
らは切削能力的に限界があり高速回転で高精度な被削面
を要求される切削域での使用には問題があった。
ンドミルなと切削性がきわめて良好なウズ巻形の月形を
有する転削工具の軸中心部の切刃から外周側切刃にいた
る全切刃を高硬度焼結体で形成させることは非常に難か
しく、このため外周側切刃のみを高硬度焼結体とし、中
心部の切刃は硬質物から切刃を形成させていたが、これ
らは切削能力的に限界があり高速回転で高精度な被削面
を要求される切削域での使用には問題があった。
［発明の目的コ
本発明は、上記した問題点に鑑みなしたもので、難削材
や高硬度材を過酷な切削条件で切削してもロウ付は強度
が高いために工具ホルダーのチップ座から前記高硬度複
合焼結体が剥離する危険性がきわめて少なく、しかも切
削性能がきわめて高いウズ巻形切刃の中心部および外周
部にいたるまでを立方晶窒化硼素焼結体やダイヤモンド
焼結体または前記混合物の焼結体からなる切刃で形成で
き高硬度材料や難削材料を高能率的に、かつ高精度に切
削することを可能とする高硬度複合焼結体を切刃とする
ロウ付は製の切削工具を提供することを目的とするもの
である９ ［問題点を解決するための手段」 本発明は、前々記した問題点を下記する手段によって解
決したものである。
や高硬度材を過酷な切削条件で切削してもロウ付は強度
が高いために工具ホルダーのチップ座から前記高硬度複
合焼結体が剥離する危険性がきわめて少なく、しかも切
削性能がきわめて高いウズ巻形切刃の中心部および外周
部にいたるまでを立方晶窒化硼素焼結体やダイヤモンド
焼結体または前記混合物の焼結体からなる切刃で形成で
き高硬度材料や難削材料を高能率的に、かつ高精度に切
削することを可能とする高硬度複合焼結体を切刃とする
ロウ付は製の切削工具を提供することを目的とするもの
である９ ［問題点を解決するための手段」 本発明は、前々記した問題点を下記する手段によって解
決したものである。
その手段は、立方晶窒化硼素またはダイヤモンドあるい
は、これらの混合物を３０容量％以上含み、これに結合
材を添加した原料扮末と、周期律表の４ａ、５ａ、６ａ
族遷移金属の炭化物、窒化物、炭窒化物の１種以上と、
鉄、コバルト、ニッケル、タングステンの１種以上から
なる焼結硬質物とを一体焼結した複合焼結体であって、
該複合焼結体の少なくとも一部分を前記立方晶窒化硼素
またはダイヤモンドあるいは、これらの混合物の高硬度
焼結体で形成し、他の部分の中芯部は前記焼結硬質物で
、その表面部には該高硬度焼結体を形成し、この複合焼
結体を転削工具に用いるにあたり、該転削工具のチップ
座に相当する部分の大部分または一部分を焼結硬質物と
させ、切刃およびすくい面を形成する部分を高硬度焼結
体としたものである。
は、これらの混合物を３０容量％以上含み、これに結合
材を添加した原料扮末と、周期律表の４ａ、５ａ、６ａ
族遷移金属の炭化物、窒化物、炭窒化物の１種以上と、
鉄、コバルト、ニッケル、タングステンの１種以上から
なる焼結硬質物とを一体焼結した複合焼結体であって、
該複合焼結体の少なくとも一部分を前記立方晶窒化硼素
またはダイヤモンドあるいは、これらの混合物の高硬度
焼結体で形成し、他の部分の中芯部は前記焼結硬質物で
、その表面部には該高硬度焼結体を形成し、この複合焼
結体を転削工具に用いるにあたり、該転削工具のチップ
座に相当する部分の大部分または一部分を焼結硬質物と
させ、切刃およびすくい面を形成する部分を高硬度焼結
体としたものである。
［発明の作用］
本発明は、上記したような高硬度複合焼結体を転削工具
、すなわちチゼル部を有するドリル、またはウズ巻形切
刃を有するドリルやエンドミルなどの切刃として前記工
具の本体に設けたチップ座にロウ付けして用いれば、そ
のロウ付は面は親和性の良好なもの同志がロウ付は面と
なってロウ付は強度をきわめて高いものにする。
、すなわちチゼル部を有するドリル、またはウズ巻形切
刃を有するドリルやエンドミルなどの切刃として前記工
具の本体に設けたチップ座にロウ付けして用いれば、そ
のロウ付は面は親和性の良好なもの同志がロウ付は面と
なってロウ付は強度をきわめて高いものにする。
しかも、上記の如くロウ付けされた工具に切刃を形成さ
せた場合、その−例を第１図から第３図までに示したボ
ールエンドミルのように、該ミルの回転中心部から外周
部にわたって立方晶窒化硼素焼結体やダイヤモンド焼結
体あるいは前記混合物の焼結体からなる高硬度焼結体を
切刃およびすくい面とすることができる。
せた場合、その−例を第１図から第３図までに示したボ
ールエンドミルのように、該ミルの回転中心部から外周
部にわたって立方晶窒化硼素焼結体やダイヤモンド焼結
体あるいは前記混合物の焼結体からなる高硬度焼結体を
切刃およびすくい面とすることができる。
以上によって、高速回転で切削しても該焼結体の本体チ
ップ座からの剥離を防ぎながら、切刃の摩耗または切屑
が通過するすくい面の摩耗を大きく低減させ高寿命なも
のとなり、かつ高精度で、しかも高能率的な切削を可能
にする。
ップ座からの剥離を防ぎながら、切刃の摩耗または切屑
が通過するすくい面の摩耗を大きく低減させ高寿命なも
のとなり、かつ高精度で、しかも高能率的な切削を可能
にする。
なお、前記した高硬度焼結体の母材である立方晶窒化硼
素またはダイヤモンドあるいは、これらの混合物の焼結
体中に占める割合は、容量で３０〜９８％が好適であり
、これに結合材として４ａ、５ａ、６族の金属または炭
化物、窒化物、炭窒化物とアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金やシリコンなどを加えて焼結するもので、上記
した容量が３０％を丁形ると該焼結体の硬度の低下によ
って切削時に切刃またはすくい面の京粍が大きく促進す
るので好ましくないし、これが９８％を越えると焼結性
が低下するので好ましくない。
素またはダイヤモンドあるいは、これらの混合物の焼結
体中に占める割合は、容量で３０〜９８％が好適であり
、これに結合材として４ａ、５ａ、６族の金属または炭
化物、窒化物、炭窒化物とアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金やシリコンなどを加えて焼結するもので、上記
した容量が３０％を丁形ると該焼結体の硬度の低下によ
って切削時に切刃またはすくい面の京粍が大きく促進す
るので好ましくないし、これが９８％を越えると焼結性
が低下するので好ましくない。
また、該高硬度焼結体と超硬合金などの硬質物は直接結
合されたものであってもよいが、この高硬度焼結体と該
硬質物との間にジルコニウム、チタン、鉄、コバルト、
ニッケルなどの金属または合金の厚さ０゜０１〜０．５
ｍｍの板状物を中間層として介在させて結合させてもよ
い。
合されたものであってもよいが、この高硬度焼結体と該
硬質物との間にジルコニウム、チタン、鉄、コバルト、
ニッケルなどの金属または合金の厚さ０゜０１〜０．５
ｍｍの板状物を中間層として介在させて結合させてもよ
い。
［実施例］
以下、添付した図面にもとづいて本発明の詳細な説明す
る。
る。
図は、いずれも本発明になるもので、第１図は高硬度複
合焼結体を切刃としたボールエンドミルの正面図であっ
て、第２図は第１図の側面図、第３図は第１図の軸線方
向先端視図、第４図と第５図は焼結された高硬度複合焼
結体で、その第４図は上面図、第５図は正面図、第６図
と第７図は前記ポルエンドミルのチップ座へ挿入可能な
状態に機械加工された高硬度複合焼結体で、その第６図
は上面図、第７図は正面図などである。
合焼結体を切刃としたボールエンドミルの正面図であっ
て、第２図は第１図の側面図、第３図は第１図の軸線方
向先端視図、第４図と第５図は焼結された高硬度複合焼
結体で、その第４図は上面図、第５図は正面図、第６図
と第７図は前記ポルエンドミルのチップ座へ挿入可能な
状態に機械加工された高硬度複合焼結体で、その第６図
は上面図、第７図は正面図などである。
まず、第４図と、第５図とによって高硬度複合焼結体に
ついて説明する。
ついて説明する。
高硬度複合焼結体２は、円板状で、その外周部に少なく
とも一箇所の切欠部２ｏを有する超硬合金や鋼またはサ
ーメットなどからなる硬質物２１を型内（図外）に配置
し、その廻りに前々記した高硬度焼結体の原料粉末を充
填して、これを高温で、かつ高圧を加えて焼結すること
によって前記した硬質物２１の切欠部２０や表面部２２
ａ２２ｂに高硬度焼結体２３が強固に結合された中芯に
硬質物が位置する焼結体が得られる。
とも一箇所の切欠部２ｏを有する超硬合金や鋼またはサ
ーメットなどからなる硬質物２１を型内（図外）に配置
し、その廻りに前々記した高硬度焼結体の原料粉末を充
填して、これを高温で、かつ高圧を加えて焼結すること
によって前記した硬質物２１の切欠部２０や表面部２２
ａ２２ｂに高硬度焼結体２３が強固に結合された中芯に
硬質物が位置する焼結体が得られる。
なお、上記した切欠部２０は、切削工具の形態やチップ
形状などによって所望数のものを設けてもよいし、該複
合焼結体も円板状に限定するものではない。
形状などによって所望数のものを設けてもよいし、該複
合焼結体も円板状に限定するものではない。
上記のようにして得た高硬度複合焼結体２は、第６図と
第７図に示すように、該焼結体の中心部Ｏを基準に研削
機械（図外）によって所定量研削して研削面（ロウ付は
面）２４ａ、２４ｂを形成させる。
第７図に示すように、該焼結体の中心部Ｏを基準に研削
機械（図外）によって所定量研削して研削面（ロウ付は
面）２４ａ、２４ｂを形成させる。
これによって硬質物２１からなるロウ付は面２４ａ、２
４ｂがそれぞれ所定位置に形成でき、かつ該硬質物の表
面部２２ａ、２２ｂと中心部を基準とする切欠部２０に
高硬度焼結体２３が形成されたものとなる以上のように
して形成した高硬度複合焼結体２は、第１図から第３図
までに示したボールエンドミルにロウ付けされる。
４ｂがそれぞれ所定位置に形成でき、かつ該硬質物の表
面部２２ａ、２２ｂと中心部を基準とする切欠部２０に
高硬度焼結体２３が形成されたものとなる以上のように
して形成した高硬度複合焼結体２は、第１図から第３図
までに示したボールエンドミルにロウ付けされる。
すなわち、ボールエンドミル本体１の端部所定位置に設
けた切屑ポケット１０ａ、１０ｂを有するチップ座１１
ａ、ｌｌｂへ前記した高硬度複合焼結体２を挿入し、チ
ツブ座１１ａ、ｌｌｂと該複合焼結体のロウ付は面２４
ａ、２４ｂとをロウ付は固着する。このとき必要に応じ
てロウ付は面間に銅板を介在させてロウ付けしてもよい
。
けた切屑ポケット１０ａ、１０ｂを有するチップ座１１
ａ、ｌｌｂへ前記した高硬度複合焼結体２を挿入し、チ
ツブ座１１ａ、ｌｌｂと該複合焼結体のロウ付は面２４
ａ、２４ｂとをロウ付は固着する。このとき必要に応じ
てロウ付は面間に銅板を介在させてロウ付けしてもよい
。
以上によって本体１のチップ座１１ａ、１１ｂに該複合
焼結体をロウ付は固着した後、研削機械によって凸状の
中心部切刃１２ａ、１２ｂならびに外周部切刃１３ａ、
１３ｂとすくい面１４などを形成することによって切刃
およびすくい面は共に高硬度焼結体で形成できる。
焼結体をロウ付は固着した後、研削機械によって凸状の
中心部切刃１２ａ、１２ｂならびに外周部切刃１３ａ、
１３ｂとすくい面１４などを形成することによって切刃
およびすくい面は共に高硬度焼結体で形成できる。
なお、上記した実施例はボールエンドミルを示したが、
これをエンドミルまたはドリルなどに応用できることは
勿論である。
これをエンドミルまたはドリルなどに応用できることは
勿論である。
［発明の効果コ
本発明は、以上述べたように本体に対するロウ付は強庇
が格段にすぐれたものとなり、高速切削や断続切削など
過酷な切削条件で使用しても本体のチップ座から複合焼
結＃、２が剥落することがきわめて少なくなつた。
が格段にすぐれたものとなり、高速切削や断続切削など
過酷な切削条件で使用しても本体のチップ座から複合焼
結＃、２が剥落することがきわめて少なくなつた。
また、転削工具の中心部切刃から外周部にいたる切刃ま
でを高硬度焼結体で形成できるので切削時の切刃または
すくい面の摩耗を極端に低減させながら切削でき、しか
もアルミニウム、またはアルミニウム合金など非鉄金属
の切削や難削材料あるいは高硬度料の切削を高能率的に
、かつ高精度に切削できるなどのすぐれた効果を有する
切削工具である。
でを高硬度焼結体で形成できるので切削時の切刃または
すくい面の摩耗を極端に低減させながら切削でき、しか
もアルミニウム、またはアルミニウム合金など非鉄金属
の切削や難削材料あるいは高硬度料の切削を高能率的に
、かつ高精度に切削できるなどのすぐれた効果を有する
切削工具である。
図は、いずれも本発明になるもので、第１図は高硬度複
合焼結体を切刃としたボールエンドミルの正面図で、第
２図は第１図の側面図、第３図は第１図の軸線方向先端
祖国、第４図と第５図は焼結された高硬度複合焼結体で
、その第４図は上面図、第５図は正面図、第６図と第７
図は前記ボールエンドミルのチップ座へ挿入可能な状態
に機械加工した高硬度複合焼結体で、その第６図は上面
図、第７図は正面図などである第４ 図 １−一一工具本体 １１ａ、１ｌｂ−−−チップ座 ２
−ｍ−高硬度複合焼結体２１−−−硬質物 ２３−−一
高硬度焼結ｆ４：２４ａ、２４ｂ−７−研削面（Ｄつｆ
＝ｔけ面） 第５図 −２゜
合焼結体を切刃としたボールエンドミルの正面図で、第
２図は第１図の側面図、第３図は第１図の軸線方向先端
祖国、第４図と第５図は焼結された高硬度複合焼結体で
、その第４図は上面図、第５図は正面図、第６図と第７
図は前記ボールエンドミルのチップ座へ挿入可能な状態
に機械加工した高硬度複合焼結体で、その第６図は上面
図、第７図は正面図などである第４ 図 １−一一工具本体 １１ａ、１ｌｂ−−−チップ座 ２
−ｍ−高硬度複合焼結体２１−−−硬質物 ２３−−一
高硬度焼結ｆ４：２４ａ、２４ｂ−７−研削面（Ｄつｆ
＝ｔけ面） 第５図 −２゜
Claims (1)
- （１）立方晶窒化硼素またはダイヤモンドあるいは、こ
れらの混合物を３０容量％以上含 む高硬度焼結体と、周期律表の４ａ、５ａ 、６ａ、族遷移金属の炭化物、窒化物、炭 窒化物の１種以上と、鉄・コバルト・ニッ ケル・タングステンの１種以上からなる焼 結硬質物とが結合された複合焼結体であつ て、該複合焼結体の少なくとも一部分は前 記高硬度焼結体で形成し、他の部分は中芯 部が前記焼結硬質物で、その表面部には該 高硬度焼結体が形成され、この複合焼結体 を転削工具に用いたときに、該転削工具の チップ座に相当する部分の大部分または一 部分を焼結硬質物とさせ、切刃およびすく い面を形成する部分を高硬度焼結体となる ようにしたこことを特徴とする高硬度複合 焼結体を切刃とする切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63303368A JP2720951B2 (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | 高硬度複合焼結体を切刃とする切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63303368A JP2720951B2 (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | 高硬度複合焼結体を切刃とする切削工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02152703A true JPH02152703A (ja) | 1990-06-12 |
| JP2720951B2 JP2720951B2 (ja) | 1998-03-04 |
Family
ID=17920154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63303368A Expired - Fee Related JP2720951B2 (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | 高硬度複合焼結体を切刃とする切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2720951B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5065647A (en) * | 1990-08-27 | 1991-11-19 | Ford Motor Company | Bit for drilling cast iron |
| US6102636A (en) * | 1996-05-21 | 2000-08-15 | Geise; Samuel C. | Hydraulically powered spindle for working metals and composite materials |
| US6132148A (en) * | 1996-02-15 | 2000-10-17 | Habit Diamond Limited | Machining tool and method for forming same |
| CN1063995C (zh) * | 1996-09-25 | 2001-04-04 | 松下电工株式会社 | 刀具及其制造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5888182A (ja) * | 1981-11-18 | 1983-05-26 | 住友電気工業株式会社 | 工具用複合硬質焼結体 |
-
1988
- 1988-11-29 JP JP63303368A patent/JP2720951B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5888182A (ja) * | 1981-11-18 | 1983-05-26 | 住友電気工業株式会社 | 工具用複合硬質焼結体 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5065647A (en) * | 1990-08-27 | 1991-11-19 | Ford Motor Company | Bit for drilling cast iron |
| US6132148A (en) * | 1996-02-15 | 2000-10-17 | Habit Diamond Limited | Machining tool and method for forming same |
| US6102636A (en) * | 1996-05-21 | 2000-08-15 | Geise; Samuel C. | Hydraulically powered spindle for working metals and composite materials |
| CN1063995C (zh) * | 1996-09-25 | 2001-04-04 | 松下电工株式会社 | 刀具及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2720951B2 (ja) | 1998-03-04 |
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