JPH06210511A - 耐摩耗性のすぐれた表面被覆エンドミル - Google Patents
耐摩耗性のすぐれた表面被覆エンドミルInfo
- Publication number
- JPH06210511A JPH06210511A JP5199168A JP19916893A JPH06210511A JP H06210511 A JPH06210511 A JP H06210511A JP 5199168 A JP5199168 A JP 5199168A JP 19916893 A JP19916893 A JP 19916893A JP H06210511 A JPH06210511 A JP H06210511A
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- JP
- Japan
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- end mill
- wear resistance
- coated end
- hard coating
- coated
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐摩耗性のすぐれた表面被覆エンドミルを提
供する。 【構成】 切削工具としての表面被覆エンドミルが、Ｗ
Ｃ基超硬合金で構成されたエンドミルの表面を、イオン
プレーティングにより形成された（Ｔｉ，Ａｌ）Ｃ，
（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ、および（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮのうちの
１種の単層または２種以上の複層からなる平均層厚：
０．５〜４μｍの硬質被覆層で被覆したものからなる。
供する。 【構成】 切削工具としての表面被覆エンドミルが、Ｗ
Ｃ基超硬合金で構成されたエンドミルの表面を、イオン
プレーティングにより形成された（Ｔｉ，Ａｌ）Ｃ，
（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ、および（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮのうちの
１種の単層または２種以上の複層からなる平均層厚：
０．５〜４μｍの硬質被覆層で被覆したものからなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、炭化タングステン
（以下、ＷＣで示す）基超硬合金で構成されたエンドミ
ルの表面を、耐摩耗性のすぐれた硬質被覆層で被覆する
ことにより切削寿命の延命化を可能ならしめた切削工具
としての表面被覆エンドミルに関するものである。
（以下、ＷＣで示す）基超硬合金で構成されたエンドミ
ルの表面を、耐摩耗性のすぐれた硬質被覆層で被覆する
ことにより切削寿命の延命化を可能ならしめた切削工具
としての表面被覆エンドミルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に、ＷＣ基超硬合金で構成さ
れたエンドミルの表面に、Ｔｉの炭化物、窒化物、およ
び炭窒化物（以下、それぞれＴｉＣ，ＴｉＮ、およびＴ
ｉＣＮで示し、かつこれを総称してＴｉの炭・窒化物と
いう）のうちの１種の単層または２種以上の複層からな
る硬質被覆層を化学蒸着法（ＣＶＤ法）や物理蒸着法
（ＰＶＤ法）などを用いて、０．５〜１０μｍの平均層
厚で蒸着してなる切削工具としての表面被覆エンドミル
が知られている。
れたエンドミルの表面に、Ｔｉの炭化物、窒化物、およ
び炭窒化物（以下、それぞれＴｉＣ，ＴｉＮ、およびＴ
ｉＣＮで示し、かつこれを総称してＴｉの炭・窒化物と
いう）のうちの１種の単層または２種以上の複層からな
る硬質被覆層を化学蒸着法（ＣＶＤ法）や物理蒸着法
（ＰＶＤ法）などを用いて、０．５〜１０μｍの平均層
厚で蒸着してなる切削工具としての表面被覆エンドミル
が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の切削機械
の自動化および省力化に伴ない、切削工具にも一段の使
用寿命の延命化が要求されるようになっているが、上記
の従来表面被覆エンドミルは、特に硬質被覆層の耐摩耗
性が十分でないために、これらの要求に満足に対応する
ことができないのが現状である。
の自動化および省力化に伴ない、切削工具にも一段の使
用寿命の延命化が要求されるようになっているが、上記
の従来表面被覆エンドミルは、特に硬質被覆層の耐摩耗
性が十分でないために、これらの要求に満足に対応する
ことができないのが現状である。
【問題点を解決するための手段】そこで、本発明者等
は、上述のような観点から、上記の従来表面被覆エンド
ミルに着目し、特にこれの硬質被覆層の耐摩耗性向上を
はかるべく研究を行なった結果、従来表面被覆エンドミ
ルの硬質被覆層を構成するＴｉの炭・窒化物にＡｌを固
溶させて、それぞれＴｉとＡｌの複合炭化物固溶体、複
合窒化物固溶体、および複合炭窒化物固溶体（以下、そ
れぞれ（Ｔｉ，Ａｌ）Ｃ，（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ、および
（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮで示し、かつこれを総称してＴｉと
Ａｌの複合炭・窒化物固溶体という）とし、かつこの硬
質被覆層を特にイオンプレーティングにより形成すると
共に、この層厚を平均層厚で０．５〜４μｍに特定する
と、この結果のＴｉとＡｌの複合炭・窒化物固溶体で構
成された硬質被覆層は、Ａｌの固溶によって耐熱性、高
温硬さ、および耐熱塑性変形性が一段と向上し、イオン
プレーティングによるエンドミル表面との密着性向上と
相まって、切削に際してすぐれた耐摩耗性を示し、切削
寿命の延命化を可能にするという研究結果を得たのであ
る。この発明は、上記研究結果にもとづいてなされたも
のであって、ＷＣ基超硬合金で構成されたエンドミルの
表面を、イオンプレーティングにより形成された（Ｔ
ｉ，Ａｌ）Ｃ，（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ、および（Ｔｉ，Ａ
ｌ）ＣＮのうちの１種の単層または２種以上の複層から
なる硬質被覆層で、０．５〜４μｍの平均層厚で被覆し
てなる耐摩耗性のすぐれた表面被覆エンドミルに特徴を
有するものである。
は、上述のような観点から、上記の従来表面被覆エンド
ミルに着目し、特にこれの硬質被覆層の耐摩耗性向上を
はかるべく研究を行なった結果、従来表面被覆エンドミ
ルの硬質被覆層を構成するＴｉの炭・窒化物にＡｌを固
溶させて、それぞれＴｉとＡｌの複合炭化物固溶体、複
合窒化物固溶体、および複合炭窒化物固溶体（以下、そ
れぞれ（Ｔｉ，Ａｌ）Ｃ，（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ、および
（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮで示し、かつこれを総称してＴｉと
Ａｌの複合炭・窒化物固溶体という）とし、かつこの硬
質被覆層を特にイオンプレーティングにより形成すると
共に、この層厚を平均層厚で０．５〜４μｍに特定する
と、この結果のＴｉとＡｌの複合炭・窒化物固溶体で構
成された硬質被覆層は、Ａｌの固溶によって耐熱性、高
温硬さ、および耐熱塑性変形性が一段と向上し、イオン
プレーティングによるエンドミル表面との密着性向上と
相まって、切削に際してすぐれた耐摩耗性を示し、切削
寿命の延命化を可能にするという研究結果を得たのであ
る。この発明は、上記研究結果にもとづいてなされたも
のであって、ＷＣ基超硬合金で構成されたエンドミルの
表面を、イオンプレーティングにより形成された（Ｔ
ｉ，Ａｌ）Ｃ，（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ、および（Ｔｉ，Ａ
ｌ）ＣＮのうちの１種の単層または２種以上の複層から
なる硬質被覆層で、０．５〜４μｍの平均層厚で被覆し
てなる耐摩耗性のすぐれた表面被覆エンドミルに特徴を
有するものである。
【０００６】なお、この発明の表面被覆エンドミルにお
いて、硬質被覆層の平均層厚を０．５〜４μｍと限定し
たのは、その層厚が０．５μｍ未満では所望の耐摩耗性
向上効果が得られず、一方その層厚が４μｍを越えると
切刃部分に欠けやチッピングが発生し易くなるという理
由によるものである。
いて、硬質被覆層の平均層厚を０．５〜４μｍと限定し
たのは、その層厚が０．５μｍ未満では所望の耐摩耗性
向上効果が得られず、一方その層厚が４μｍを越えると
切刃部分に欠けやチッピングが発生し易くなるという理
由によるものである。
【０００７】
【実施例】つぎに、この発明の表面被覆エンドミルを実
施例により具体的に説明する。エンドミルとして、それ
ぞれ表１に示される配合組成を有するＷＣ基超硬合金で
構成され、かつ直径：６mmφ×長さ：５０mmの寸法をも
った２枚刃のエンドミルＡ〜Ｄを用意し、これらのエン
ドミルを公知のイオンプレーティング装置内に装入し、
またこの装置内に置かれたるつぼ内にはＴｉ−Ａｌ合金
（Ａｌ：２０％含有）を入れ、この状態で、まず装置内
の真空度を５×１０-5torrの雰囲気とすると共に、前記
エンドミルを５００℃に加熱し、ついで前記エンドミル
に−１０００Ｖの電位をかけ、装置内にＡｒガスを流通
させて前記エンドミルの表面を十分に洗浄した後、Ａｒ
脱気し、引続いてるつぼ内のＴｉ−Ａｌ合金に電子ビー
ムを照射して、これを溶融し、蒸発させ、同時に前記エ
ンドミルへの負荷電位を−３００Ｖとすると共に、Ｎ2
および／またはＣ2 Ｈ2 （アセチレン）からなる反応ガ
スを２００cc／min.の割合で流して、前記エンドミルの
表面にそれぞれ表２，３に示される組成および平均層厚
を有する単層または複層の硬質被覆層を蒸着することに
より本発明表面被覆エンドミル１〜１７をそれぞれ製造
した。
施例により具体的に説明する。エンドミルとして、それ
ぞれ表１に示される配合組成を有するＷＣ基超硬合金で
構成され、かつ直径：６mmφ×長さ：５０mmの寸法をも
った２枚刃のエンドミルＡ〜Ｄを用意し、これらのエン
ドミルを公知のイオンプレーティング装置内に装入し、
またこの装置内に置かれたるつぼ内にはＴｉ−Ａｌ合金
（Ａｌ：２０％含有）を入れ、この状態で、まず装置内
の真空度を５×１０-5torrの雰囲気とすると共に、前記
エンドミルを５００℃に加熱し、ついで前記エンドミル
に−１０００Ｖの電位をかけ、装置内にＡｒガスを流通
させて前記エンドミルの表面を十分に洗浄した後、Ａｒ
脱気し、引続いてるつぼ内のＴｉ−Ａｌ合金に電子ビー
ムを照射して、これを溶融し、蒸発させ、同時に前記エ
ンドミルへの負荷電位を−３００Ｖとすると共に、Ｎ2
および／またはＣ2 Ｈ2 （アセチレン）からなる反応ガ
スを２００cc／min.の割合で流して、前記エンドミルの
表面にそれぞれ表２，３に示される組成および平均層厚
を有する単層または複層の硬質被覆層を蒸着することに
より本発明表面被覆エンドミル１〜１７をそれぞれ製造
した。
【０００８】また、比較の目的で、イオンプレーティン
グ装置のるつぼ内に装入されるＴｉ−Ａｌ合金に代っ
て、Ｔｉを用いる以外は同一の条件で、同じく表３，４
に示される組成および平均層厚を有する単層または複層
の硬質被覆層を蒸着することにより従来表面被覆エンド
ミル１〜１７をそれぞれ製造した。
グ装置のるつぼ内に装入されるＴｉ−Ａｌ合金に代っ
て、Ｔｉを用いる以外は同一の条件で、同じく表３，４
に示される組成および平均層厚を有する単層または複層
の硬質被覆層を蒸着することにより従来表面被覆エンド
ミル１〜１７をそれぞれ製造した。
【０００９】
【表１】
【００１０】
【表２】
【００１１】
【表３】
【００１２】
【表４】
【００１３】また、この結果得られた表面被覆エンドミ
ルについて、 被削材：Ｓ４５Ｃ（硬さ：ＨB ２２０）、 切削速度：５０ｍ／min.、 送り：０．０３mm／刃、 切込み：５mm、 切削油：水溶性、 の条件で切削試験を行ない、切刃外周の逃げ面摩耗幅が
０．３mmに至るまでの切削長さを測定し、この結果を表
２，３に示した。
ルについて、 被削材：Ｓ４５Ｃ（硬さ：ＨB ２２０）、 切削速度：５０ｍ／min.、 送り：０．０３mm／刃、 切込み：５mm、 切削油：水溶性、 の条件で切削試験を行ない、切刃外周の逃げ面摩耗幅が
０．３mmに至るまでの切削長さを測定し、この結果を表
２，３に示した。
【００１４】
【発明の効果】表１〜４に示される結果から、本発明表
面被覆エンドミル１〜１７は、従来表面被覆エンドミル
１〜１７に比して、これを構成する硬質被覆層が耐摩耗
性にすぐれているので、使用寿命の延命化がはかれるこ
とが明らかである。
面被覆エンドミル１〜１７は、従来表面被覆エンドミル
１〜１７に比して、これを構成する硬質被覆層が耐摩耗
性にすぐれているので、使用寿命の延命化がはかれるこ
とが明らかである。
【００１５】上述のように、この発明の表面被覆エンド
ミルは、その表面にイオンプレーティングにより蒸着さ
れた密着性のすぐれた硬質被覆層が従来表面被覆エンド
ミルを構成する硬質被覆層に比して一段とすぐれた耐摩
耗性を有するので、長期に亘ってすぐれた切削性能を発
揮し、長い使用寿命を示すなど工業上有用な特性を有す
るのである。
ミルは、その表面にイオンプレーティングにより蒸着さ
れた密着性のすぐれた硬質被覆層が従来表面被覆エンド
ミルを構成する硬質被覆層に比して一段とすぐれた耐摩
耗性を有するので、長期に亘ってすぐれた切削性能を発
揮し、長い使用寿命を示すなど工業上有用な特性を有す
るのである。
Claims (1)
- 【請求項１】 炭化タングステン基超硬合金で構成され
たエンドミルの表面を、イオンプレーティングにより形
成されたＴｉとＡｌの複合炭化物固溶体、複合窒化物固
溶体、および複合炭窒化物固溶体のうちの１種の単層ま
たは２種以上の複層からなる平均層厚：０．５〜４μｍ
の硬質被覆層で被覆してなる耐摩耗性のすぐれた表面被
覆エンドミル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5199168A JP2699815B2 (ja) | 1985-09-06 | 1993-07-16 | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆エンドミル |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60197402A JPS6256565A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆硬質部材 |
| JP5199168A JP2699815B2 (ja) | 1985-09-06 | 1993-07-16 | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆エンドミル |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60197402A Division JPS6256565A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆硬質部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06210511A true JPH06210511A (ja) | 1994-08-02 |
| JP2699815B2 JP2699815B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=26510345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5199168A Expired - Lifetime JP2699815B2 (ja) | 1985-09-06 | 1993-07-16 | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆エンドミル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2699815B2 (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5295580A (en) * | 1976-02-09 | 1977-08-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Treatment of metal surface |
| JPS5542150A (en) * | 1978-09-21 | 1980-03-25 | Fedders Corp | Strip tension control system for protecting tube with fin |
| JPS5864377A (ja) * | 1981-10-12 | 1983-04-16 | Nachi Fujikoshi Corp | 表面被覆工具およびその製造方法 |
| JPS5918474A (ja) * | 1982-07-22 | 1984-01-30 | Seiko Epson Corp | 平板状物体の反射式検出装置 |
| JPH0453642A (ja) * | 1990-06-21 | 1992-02-21 | Asahi Chem Ind Co Ltd | レンチキュラーレンズ金型の製造方法 |
-
1993
- 1993-07-16 JP JP5199168A patent/JP2699815B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5295580A (en) * | 1976-02-09 | 1977-08-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Treatment of metal surface |
| JPS5542150A (en) * | 1978-09-21 | 1980-03-25 | Fedders Corp | Strip tension control system for protecting tube with fin |
| JPS5864377A (ja) * | 1981-10-12 | 1983-04-16 | Nachi Fujikoshi Corp | 表面被覆工具およびその製造方法 |
| JPS5918474A (ja) * | 1982-07-22 | 1984-01-30 | Seiko Epson Corp | 平板状物体の反射式検出装置 |
| JPH0453642A (ja) * | 1990-06-21 | 1992-02-21 | Asahi Chem Ind Co Ltd | レンチキュラーレンズ金型の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2699815B2 (ja) | 1998-01-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970826 |