JPH09201703A - センタ - Google Patents
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- JPH09201703A JPH09201703A JP3141896A JP3141896A JPH09201703A JP H09201703 A JPH09201703 A JP H09201703A JP 3141896 A JP3141896 A JP 3141896A JP 3141896 A JP3141896 A JP 3141896A JP H09201703 A JPH09201703 A JP H09201703A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 シャンク１の先端部にダイヤモンド焼結
体２を取り付けたセンタにおいて、シャンク１とダイヤ
モンド焼結体２の間にダイヤモンド焼結体接合用の有底
円筒状金属部材３を介在させ、ダイヤモンド焼結体２と
金属部材３とを活性金属ロウ付け法によって固定し、さ
らに金属部材３をシャンク１にロウ付け法によって固定
した。 【効果】 ロウ付けによるシャンク先端部へのダイヤモ
ンド焼結体の取り付けが可能となり、ダイヤモンド焼結
体の接合強度に優れまた耐磨耗性に優れたセンタを得る
ことができる。
体２を取り付けたセンタにおいて、シャンク１とダイヤ
モンド焼結体２の間にダイヤモンド焼結体接合用の有底
円筒状金属部材３を介在させ、ダイヤモンド焼結体２と
金属部材３とを活性金属ロウ付け法によって固定し、さ
らに金属部材３をシャンク１にロウ付け法によって固定
した。 【効果】 ロウ付けによるシャンク先端部へのダイヤモ
ンド焼結体の取り付けが可能となり、ダイヤモンド焼結
体の接合強度に優れまた耐磨耗性に優れたセンタを得る
ことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、旋盤や円筒研削盤
などに使用され、被削材の芯押し治具として用いられる
センタに関する。
などに使用され、被削材の芯押し治具として用いられる
センタに関する。
【０００２】
【従来の技術】研削や切削など様々な加工が可能な旋盤
や研削盤においては、特に被加工物を正確に芯出しする
ことが重要であり、このような旋盤などには、従来超硬
合金などの超硬金属で形成された金属センタが用いられ
ている。このセンタの先端部は、切削または研削時に強
い力が集中的に加わるため非常に磨耗しやすく、このセ
ンタ先端部の磨耗は、回転体の中心位置のズレを生じ、
これが加工精度を低下させる大きな要因ともなってい
る。例えば、超硬合金をシャンクの先端部に取り付けた
センタの場合、真円度３μｍ以上の良好な加工精度を維
持するためには、約１０日ごとに再研磨が必要となる。
や研削盤においては、特に被加工物を正確に芯出しする
ことが重要であり、このような旋盤などには、従来超硬
合金などの超硬金属で形成された金属センタが用いられ
ている。このセンタの先端部は、切削または研削時に強
い力が集中的に加わるため非常に磨耗しやすく、このセ
ンタ先端部の磨耗は、回転体の中心位置のズレを生じ、
これが加工精度を低下させる大きな要因ともなってい
る。例えば、超硬合金をシャンクの先端部に取り付けた
センタの場合、真円度３μｍ以上の良好な加工精度を維
持するためには、約１０日ごとに再研磨が必要となる。
【０００３】この対策として、株式会社産業調査会 事
典出版センター発行『新マシニング・ツ─ル事典』の
８．４．２工作機械用耐磨工具（Ｐ６４６〜６４７）に
記載されているように、シャンクの先端に凸型に形成さ
れたダイヤモンド焼結体（以下ＰＣＤという。）を嵌め
込んだ凸型センタ、またシャンクの先端部に凹状の切欠
を設け、この切欠の周縁部に同様にＰＣＤを取り付けた
凹型センタが実用化されている。
典出版センター発行『新マシニング・ツ─ル事典』の
８．４．２工作機械用耐磨工具（Ｐ６４６〜６４７）に
記載されているように、シャンクの先端に凸型に形成さ
れたダイヤモンド焼結体（以下ＰＣＤという。）を嵌め
込んだ凸型センタ、またシャンクの先端部に凹状の切欠
を設け、この切欠の周縁部に同様にＰＣＤを取り付けた
凹型センタが実用化されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような鉄鋼材から
なるシャンクへのＰＣＤの取付けは、ＰＣＤの主成分で
あるダイヤモンドと銀ロウとが直接接着できないめに、
台金への研削ビットなどの取付けに使用されているロウ
付け法が適用できない。このため、従来、機械的に固定
するカシメ法や、また金属粉末による焼結法等が採用さ
れている。
なるシャンクへのＰＣＤの取付けは、ＰＣＤの主成分で
あるダイヤモンドと銀ロウとが直接接着できないめに、
台金への研削ビットなどの取付けに使用されているロウ
付け法が適用できない。このため、従来、機械的に固定
するカシメ法や、また金属粉末による焼結法等が採用さ
れている。
【０００５】ところが、このようなカシメ法や金属粉末
による焼結法等では、ＰＣＤと接合母材とが化学的に接
合されないため、いずれも充分な接合強度を確保するこ
とが困難で、このため使用中にＰＣＤが外れやすいとい
う問題がある。またカシメ法による場合、ＰＣＤの中心
位置を正確に出すことは極めて困難であり、このこと
が、耐磨耗性に優れたＰＣＤを用いたセンタを普及させ
るための大きな阻害要因となっている。
による焼結法等では、ＰＣＤと接合母材とが化学的に接
合されないため、いずれも充分な接合強度を確保するこ
とが困難で、このため使用中にＰＣＤが外れやすいとい
う問題がある。またカシメ法による場合、ＰＣＤの中心
位置を正確に出すことは極めて困難であり、このこと
が、耐磨耗性に優れたＰＣＤを用いたセンタを普及させ
るための大きな阻害要因となっている。
【０００６】本発明において解決すべき課題は、シャン
ク先端部にＰＣＤを取り付けたセンタにおいて、ＰＣＤ
の接合法として接合強度に優れたロウ付け技術の適用を
可能にし、信頼性の高いセンタを提供することにある。
ク先端部にＰＣＤを取り付けたセンタにおいて、ＰＣＤ
の接合法として接合強度に優れたロウ付け技術の適用を
可能にし、信頼性の高いセンタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、シャンクの先端部にＰＣＤを取り付けたセ
ンタにおいて、前記シャンクとＰＣＤの間にＰＣＤ接合
用の有底円筒状金属部材を介在させ、前記ＰＣＤと金属
部材とを活性金属ロウ付け法によって固定し、さらに前
記金属部材を前記シャンクにロウ付け法によって固定し
た。
するために、シャンクの先端部にＰＣＤを取り付けたセ
ンタにおいて、前記シャンクとＰＣＤの間にＰＣＤ接合
用の有底円筒状金属部材を介在させ、前記ＰＣＤと金属
部材とを活性金属ロウ付け法によって固定し、さらに前
記金属部材を前記シャンクにロウ付け法によって固定し
た。
【０００８】すなわち、本発明においては、シャンクと
ＰＣＤの間にＰＣＤ接合用の金属部材を介在させ、さら
に、ＰＣＤと金属部材とを活性金属ロウ付け法により接
合することを特徴とする。
ＰＣＤの間にＰＣＤ接合用の金属部材を介在させ、さら
に、ＰＣＤと金属部材とを活性金属ロウ付け法により接
合することを特徴とする。
【０００９】ＰＣＤと金属部材とのロウ付け接合に、活
性金属を含有させたロウ材を用いることによって、ＰＣ
Ｄとシャンクとを中間部材を介して公知技術の銀ロウ付
け法で接合できるようになる。また、ＰＣＤとロウ材と
の間に合金を形成させ、ＰＣＤとロウ材とを化学的に接
合可能となり、従来困難であったＰＣＤと金属部材との
ロウ付けによる接合が可能となる。
性金属を含有させたロウ材を用いることによって、ＰＣ
Ｄとシャンクとを中間部材を介して公知技術の銀ロウ付
け法で接合できるようになる。また、ＰＣＤとロウ材と
の間に合金を形成させ、ＰＣＤとロウ材とを化学的に接
合可能となり、従来困難であったＰＣＤと金属部材との
ロウ付けによる接合が可能となる。
【００１０】ＰＣＤは、従来の方法によって製造するこ
とができ、例えば、耐磨工具用として用いる場合、直径
２５〜５０μｍのダイヤモンドパウダーを金属媒体と共
にカプセルに充填し、ダイヤモンドの生成条件である１
５００℃、５万気圧の条件で焼結することによって得る
ことができる。その際、センタ用としては、焼結すると
きに円筒状カプセルにダイヤモンド粉末を充填して、所
定形状に成形する。
とができ、例えば、耐磨工具用として用いる場合、直径
２５〜５０μｍのダイヤモンドパウダーを金属媒体と共
にカプセルに充填し、ダイヤモンドの生成条件である１
５００℃、５万気圧の条件で焼結することによって得る
ことができる。その際、センタ用としては、焼結すると
きに円筒状カプセルにダイヤモンド粉末を充填して、所
定形状に成形する。
【００１１】また、ＰＣＤ接合用の金属部材としては、
コバール、モリブデン、超硬合金などを使用することが
できるが、特に加工性の点からは、コバール（ｋｏｖｏ
ｒ）を好適に用いることができる。このコバールは、鉄
５３％，ニッケル２８％，コバルト１８％の合金であ
り、ＰＣＤと熱膨張係数がほぼ等しく、このため７００
℃以上でロウ材が溶融するときに熱膨張量がＰＣＤのそ
れとほぼ等しくなる。その結果、接合後、温度が下がっ
て熱収縮した場合にも同等の収縮量となるため、ロウ付
け応力が残留することが少ない。
コバール、モリブデン、超硬合金などを使用することが
できるが、特に加工性の点からは、コバール（ｋｏｖｏ
ｒ）を好適に用いることができる。このコバールは、鉄
５３％，ニッケル２８％，コバルト１８％の合金であ
り、ＰＣＤと熱膨張係数がほぼ等しく、このため７００
℃以上でロウ材が溶融するときに熱膨張量がＰＣＤのそ
れとほぼ等しくなる。その結果、接合後、温度が下がっ
て熱収縮した場合にも同等の収縮量となるため、ロウ付
け応力が残留することが少ない。
【００１２】また、銀ロウ中における活性金属（ｒｅａ
ｃｔｉｖｅ ｍｅｔａｌ）としては、チタンやタンタル
を好適に使用することができる。活性金属の含有量は、
被ロウ付け材の種類やロウ付け条件によっても異なる
が、銀ロウを主材とし活性金属としてチタンを用いた場
合、銀ロウの２〜５重量％が望ましい。２重量％未満で
あると接合面積が過少となり、また５重量％を越えると
銀ロウ強度が低下する。
ｃｔｉｖｅ ｍｅｔａｌ）としては、チタンやタンタル
を好適に使用することができる。活性金属の含有量は、
被ロウ付け材の種類やロウ付け条件によっても異なる
が、銀ロウを主材とし活性金属としてチタンを用いた場
合、銀ロウの２〜５重量％が望ましい。２重量％未満で
あると接合面積が過少となり、また５重量％を越えると
銀ロウ強度が低下する。
【００１３】また、このＰＣＤと金属部材とのロウ付け
の条件としては、銀ロウの溶融温度になるまでに活性金
属が合金化しないようにするため、雰囲気をアルゴン不
活性ガス、又は５×１０-5Ｔｏｒｒ以上の真空状態とす
るのが望ましい。
の条件としては、銀ロウの溶融温度になるまでに活性金
属が合金化しないようにするため、雰囲気をアルゴン不
活性ガス、又は５×１０-5Ｔｏｒｒ以上の真空状態とす
るのが望ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態を示
すセンタの正面図、図２は図１のＡ部分の拡大断面図、
図３は同じく要部の分解斜視図である。
すセンタの正面図、図２は図１のＡ部分の拡大断面図、
図３は同じく要部の分解斜視図である。
【００１５】１は炭素工具鋼からなるテーパ付きシャン
ク、２はシャンク１の先端に設けられたダイヤモンド粒
径２５μｍのＰＣＤで、φ１０×１５L の円筒状で先端
角度θは６０〜９０°に形成されてる。図２及び図３に
明瞭に示すように、シャンク１先端部には円筒状の凹部
１ａが切欠形成され、この凹部１ａ内に、ＰＣＤ２取付
け用の金属部材３が設けられている。
ク、２はシャンク１の先端に設けられたダイヤモンド粒
径２５μｍのＰＣＤで、φ１０×１５L の円筒状で先端
角度θは６０〜９０°に形成されてる。図２及び図３に
明瞭に示すように、シャンク１先端部には円筒状の凹部
１ａが切欠形成され、この凹部１ａ内に、ＰＣＤ２取付
け用の金属部材３が設けられている。
【００１６】金属部材３はコバールを素材とし、その外
径はシャンク１の凹部１ａの内径よりも０．２ｍｍ小さ
く、また上部にはＰＣＤ２を収納するための凹部３ａが
形成された有底円筒状である。
径はシャンク１の凹部１ａの内径よりも０．２ｍｍ小さ
く、また上部にはＰＣＤ２を収納するための凹部３ａが
形成された有底円筒状である。
【００１７】ＰＣＤ２と金属部材３の凹部３ａの間は、
銀ロウに２重量％のチタンを含有した活性金属ロウ５に
よって接合され、また金属部材３とシャンク１の凹部１
ａの間は従来公知の銀ロウ６によって接合されている。
これらの接合手順は、先に、ＰＣＤ２を金属部材３に接
合した後、金属部材３をシャンク１の凹部１ａに接合す
る。これによって、ＰＣＤ２と金属部材３の接合を狭い
空間内で行うことができるようになる。
銀ロウに２重量％のチタンを含有した活性金属ロウ５に
よって接合され、また金属部材３とシャンク１の凹部１
ａの間は従来公知の銀ロウ６によって接合されている。
これらの接合手順は、先に、ＰＣＤ２を金属部材３に接
合した後、金属部材３をシャンク１の凹部１ａに接合す
る。これによって、ＰＣＤ２と金属部材３の接合を狭い
空間内で行うことができるようになる。
【００１８】またロウ付け温度としては、ＰＣＤロウ付
けが７００〜８００℃、金属部材ロウ付けが６００〜７
００℃とし、ＰＣＤロウ付けはアルゴン不活性ガス雰囲
気中、或いは５×１０-5Ｔｏｒｒ以上の真空状態で行
い、金属部材ロウ付けは大気中で行う。
けが７００〜８００℃、金属部材ロウ付けが６００〜７
００℃とし、ＰＣＤロウ付けはアルゴン不活性ガス雰囲
気中、或いは５×１０-5Ｔｏｒｒ以上の真空状態で行
い、金属部材ロウ付けは大気中で行う。
【００１９】本発明の効果を確認するために、上記方法
によって製造した凸型センタと、従来のカシメ法及び金
属粉末焼結法によって同一形状のＰＣＤをシャンクに固
定したセンタを、実際に、クロムモリブデン鋼の焼入材
であるコンプレッサーローターの研削に使用した。
によって製造した凸型センタと、従来のカシメ法及び金
属粉末焼結法によって同一形状のＰＣＤをシャンクに固
定したセンタを、実際に、クロムモリブデン鋼の焼入材
であるコンプレッサーローターの研削に使用した。
【００２０】表１に示すように、本発明品のセンタで、
ＰＣＤ振れ０．００５ｍｍ以内、またＰＣＤ真円度は
０．００３ｍｍ以内のセンタを使用した場合、加工時間
で２４００時間以上、コンプレッサーローター真円度が
０．００３ｍｍ以下の高い加工精度を維持することがで
きた。一方、カシメ法により製造したセンタでは、８０
時間で加工精度が０．００３ｍｍ以上となり、また金属
粉末焼結法により製造したセンタでは、５０時間で加工
精度が０．００３ｍｍ以上となり、加工精度の維持が困
難であった。
ＰＣＤ振れ０．００５ｍｍ以内、またＰＣＤ真円度は
０．００３ｍｍ以内のセンタを使用した場合、加工時間
で２４００時間以上、コンプレッサーローター真円度が
０．００３ｍｍ以下の高い加工精度を維持することがで
きた。一方、カシメ法により製造したセンタでは、８０
時間で加工精度が０．００３ｍｍ以上となり、また金属
粉末焼結法により製造したセンタでは、５０時間で加工
精度が０．００３ｍｍ以上となり、加工精度の維持が困
難であった。
【００２１】
【表１】
【００２２】なお上記においては、いわゆる凸型センタ
について述べたが、凹型センタにも無論適用可能であ
る。
について述べたが、凹型センタにも無論適用可能であ
る。
【００２３】
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏すること
ができる。
ができる。
【００２４】（１）ロウ付けによるシャンク先端部への
ダイヤモンド焼結体の取り付けが可能となり、ダイヤモ
ンド焼結体の接合強度に優れまた耐磨耗性に優れたセン
タを得ることができる。
ダイヤモンド焼結体の取り付けが可能となり、ダイヤモ
ンド焼結体の接合強度に優れまた耐磨耗性に優れたセン
タを得ることができる。
【００２５】（２）ダイヤモンド焼結体接合用の金属部
材としてコバールを用いることによって、ダイヤモンド
焼結体アセンブリ品とシャンクとを従来の銀ロウ付け法
によって接合可能となる。
材としてコバールを用いることによって、ダイヤモンド
焼結体アセンブリ品とシャンクとを従来の銀ロウ付け法
によって接合可能となる。
【００２６】（３）活性金属としてチタンを２〜５重量
％含有させた活性金属ロウ材を用いることによって、ダ
イヤモンド焼結体と金属部材との化学的な接合が可能と
なる。
％含有させた活性金属ロウ材を用いることによって、ダ
イヤモンド焼結体と金属部材との化学的な接合が可能と
なる。
【図１】 本発明の実施の形態を示すセンタの正面図で
ある。
ある。
【図２】 図１のＡ部分の拡大断面図である。
【図３】 センタの要部の分解斜視図である。
１ シャンク １ａ 凹部 ２ ＰＣＤ（ダイヤモンド焼結体） ３ 金属部材 ３ａ 凹部 ５ 活性金属ロウ ６ 銀ロウ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相浦 哲郎 福岡県浮羽郡田主丸町大字竹野210番地 ノリタケダイヤ株式会社内 (72)発明者 岡田 正彦 福岡県浮羽郡田主丸町大字竹野210番地 ノリタケダイヤ株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 シャンクの先端部にダイヤモンド焼結体
を取り付けたセンタにおいて、前記シャンクとダイヤモ
ンド焼結体の間にダイヤモンド焼結体接合用の金属部材
を介在させ、前記ダイヤモンド焼結体と金属部材とを活
性金属ロウ付け法によって固定し、さらに前記金属部材
を前記シャンクにロウ付け法によって固定したことを特
徴とするセンタ。 - 【請求項２】 前記金属部材が、コバール，モリブデ
ン，超硬合金の何れかであることを特徴とする請求項１
記載のセンタ。 - 【請求項３】 前記活性金属がチタン又はタンタルであ
ることを特徴とする請求項１，２記載のセンタ。 - 【請求項４】 前記金属部材が前記ダイヤモンド焼結体
を収容可能な有底円筒状である請求項１，２，３記載の
センタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3141896A JPH09201703A (ja) | 1996-01-24 | 1996-01-24 | センタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3141896A JPH09201703A (ja) | 1996-01-24 | 1996-01-24 | センタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09201703A true JPH09201703A (ja) | 1997-08-05 |
Family
ID=12330721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3141896A Pending JPH09201703A (ja) | 1996-01-24 | 1996-01-24 | センタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09201703A (ja) |
-
1996
- 1996-01-24 JP JP3141896A patent/JPH09201703A/ja active Pending
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