JPH093509A - 螺旋状の油穴を有する丸棒 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 中心部と外周部とが異なる特性を持たせるこ
とも可能な螺旋状の油穴を有する丸棒とその製造法を提
供する。 【構成】 中心部を構成する丸棒成形体叉は焼結体とそ
の外層に１層もしくは２層以上の同軸状に配置したパイ
プ状成形体叉は／及び焼結体において、内層のいずれか
叉は複数の外径叉は／及び内径に螺旋溝を有し、それぞ
れが焼結体となった時の外径寸法よりもこれに隣接する
外側パイプの内径寸法がわずかに小さくなる組み合わせ
体を焼結し、焼結中に各々の界面接触で締め付け叉は／
及び拡散接合で一体的に複合化された構造の螺旋状の油
穴を有する丸棒とその製造法。 【効果】 ドリルなど内外径で損傷形態の異なるもの
に、それぞれに適合した材料を配した螺旋状の油穴を有
する丸棒が提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ドリル等に用いられる
螺旋状の油穴を有する丸棒複合焼結体とその製造法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】螺旋状の油穴を有する丸棒の製造法につ
いては多くの提案がすでになされている。例えば、特公
平４−７１６４２においては複数本のストレートの細い
穴を有する超硬合金丸棒の外径にストレート溝を形成
し、この素材を熱間（１１００〜１３００℃）にてネジ
レ角を有するダイスで加圧変形させる方法が開示されて
いる。この方法は、確実に生産できる点では優れている
が、１本ずつ加熱−冷却をしなければならないために量
産化には不向きである。叉、高温に加熱するためにダイ
スの損耗も激しい欠点があった。

【０００３】特公平６−６３００３においては、押し出
し装置と捩り回転装置とを組み合わせ、ストレート穴を
有する棒状成形体を押し出した後に該成形体の押し出し
速度に対応してネジレ角に見合うように適正回転できる
捩りローラにて成形体と共廻りさせて螺旋状の油穴を有
する棒状成形体を得る押し出し成形機が開示されてい
る。

【０００４】特公平６−７３７６４においては、ノズル
内室に螺旋状に配置された溝と押し出し成形時に該ノズ
ル内室の螺旋溝によって起こるネジレ運動に弾性的に追
従して螺旋状に変形して保持されたピンより構成された
押し出し成形法が開示されている。

【０００５】上述したいずれの方法も螺旋状の油穴を有
する丸棒の優れた製造法であるが、例えばドリル等に用
いた時、中心部と外周部の切削速度が違うため、外周部
の耐摩耗性に合わせた材料を選択すれば切削速度の遅い
中心部で欠損が起こり、中心部の耐欠損性に合わせた材
料を選択すれば外周部の摩耗が早いという問題点が残っ
ていた。

【０００６】中心部と外周部と異なる材料の製法として
は特公昭６１−３３６４５、特公昭６１−５７１２３、
特開平６−２００３０２等に開示されている。叉、本出
願人も特願平６−２８６０７１にて出願している。これ
らはいずれも螺旋状の油穴を有していないために、ドリ
ル等に用いた時に切削時の十分な刃先の冷却やスムース
な切屑の排出に問題を残していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本出願人は、切削時の
十分な刃先の冷却や切屑排出効果の良い油穴を有し、中
心部と外周部との切削速度の差の激しいドリル寿命をい
かにして長くするかの課題を鋭意研究し、本発明に至っ
たものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、ドリル等の中
心部と外周部との切削速度の差などによる損傷形態の異
なるものにおいて、それぞれの損傷形態に適した材料が
選べ、且つ、切削時の十分な刃先の冷却や切屑排出効果
の良い油穴を有する丸棒を提供するものである。具体的
には、丸棒成形体叉は焼結体とその外層に１層もしくは
２層以上の同軸上に配置したパイプ状成形体叉は／及び
焼結体の組み合わせにおいて、内層のいずれか叉は複数
の外径叉は／及び内径に螺旋溝を有し、各層の焼結体の
寸法を最内層焼結体の外径よりもこれに隣接する外側の
パイプ内径が若干小さくなり、順次同様の寸法で最外層
の内径まで制御してなる一体構造の螺旋状の油穴を有す
る丸棒とその製造法を特徴とするものである。

【０００９】

【作用】本発明は丸棒成形体叉は焼結体とその外層に１
層もしくは２層以上の同軸上に配置したパイプ状成形体
叉は／及び焼結体の組み合わせにおいて、内層のいずれ
か叉は複数の外径叉は／及び内径に螺旋溝を有し、各層
の焼結体の寸法を最内層焼結体の外径よりもこれに隣接
する外側のパイプ内径が若干小さくなり、順次同様の寸
法で最外層の内径まで制御してなる一体構造の螺旋状の
油穴を有する丸棒とその製造法ついてであるが、以下各
条件について詳述する。

【００１０】外径叉は／及び内径に螺旋溝のある内層は
粉末冶金法による押し出し成形や成形体を機械加工した
成形体叉は／及び焼結体、焼結体の機械加工のいずれに
よってもよい。パイプ状の成形体叉は／及び焼結体は粉
末冶金法による押し出し成形、プレス成形、成形体の機
械加工のいずれの方法で得た成形体でもよく、叉これを
焼結体としたものでもよい。

【００１１】各内層の焼結体の外径寸法よりも、該内層
に隣接する外側の内径寸法が若干小さくなければならな
いのは、もし大きければ両者を焼結により一体構造にす
る際に充分な接触が起こらず、大きな間隙が生じ、充分
な締め付け叉は／及び拡散接合ができないためである。
ここで各内層の焼結体の外径寸法よりも、該内層に隣接
する外側の内径寸法が若干小さくなければならないとし
ているが、内層が微粒組成で外層が粗粒組成等組み合わ
せ条件によっては収縮率の関係で、内層の押し出し成形
体やプレス成形体の外径寸法が隣接外層パイプの内径寸
法よりも大きくなる時がある。係る時、内層成形体を予
備焼結あるいは焼結をすることにより、隣接外層パイプ
の中に挿入することができる。

【００１２】内外径で損傷形態の異なる用途において、
その損傷形態に応じて特性の異なる材料を組み合わせる
ことができる。例えば、特性の異なる超硬合金同志、超
硬合金とサーメット、超硬合金とセラミックス、サーメ
ットとセラミックス、超硬合金と粉末ハイス（粉末冶金
法で作られた高速度鋼）等等が考えられる。特性の異な
る材料の組み合わせは、焼結条件が近似していることが
好ましいが、内層の方が焼結温度が高い時は、内層のみ
を先に焼結してから十分な締め付け叉は／及び拡散接合
が起こる温度で全体を焼結するようにすればよい。

【００１３】焼結により一体構造にした螺旋穴を有する
丸棒の各締め付け叉は／拡散接合部に残存するポァを消
滅させるためにＨＩＰ処理をすることがより望ましい。

【００１４】叉、本発明の方法で作った螺旋状の油穴を
有する複合体丸棒からドリル等の製品に、通常用いられ
るＴｉＮ、ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、Ａｌ₂Ｏ₃の単層叉は２層
以上のコーティングを施したものも、本発明の範疇に入
るものである。

【００１５】

【実施例１】焼結体外径予定寸法４．２ｍｍの強靱性の
ＪＩＳＢ４０５３のＭ４０相当の外径に１８０°の位相
で２本の螺旋溝４のある丸棒成形体１を焼結体内径予定
寸法４．１ｍｍで焼結体外径予定寸法７．０ｍｍの耐摩
耗性（硬度の高い）のＪＩＳＢ４０５３のＰ２０相当の
パイプ状の成形体３の中に挿入し、焼結後ＨＩＰ処理し
た一体構造の螺旋状の油穴を有する丸棒の断面を調べた
結果、螺旋溝は残存して両者の界面にはポァは認められ
なかった。叉、一体構造の螺旋状の油穴を有する丸棒の
外径を油穴と９０°の位相で丸棒成形体の螺旋溝の焼結
体時の予定ネジレ角で深さ２．８ｍｍの２本の螺旋溝を
切ったが内径の螺旋状の油穴と直結しなかった。

【００１６】

【実施例２】外径寸法４．２ｍｍの強靱性の微粒子超硬
合金ＪＩＳＢ４０５３のＺ３０相当の丸棒焼結体１と焼
結体内径予定寸法４．１ｍｍで焼結体外径予定寸法７．
０ｍｍの強靱性のＪＩＳＢ４０５３のＭ４０相当の外径
に１８０°位相の２本の螺旋溝４のあるパイプ状の成形
体２及び焼結体内径予定寸法６．９ｍｍで焼結体外径予
定寸法１０．０ｍｍの耐溶着性のあるＴｉＣＮ基サーメ
ットのパイプ状の成形体３を同軸上に組み合わせ、焼結
後ＨＩＰ処理した一体構造の螺旋状の油穴を有する丸棒
の断面を調べた結果、螺旋溝は残存して両者の界面には
ポァは認められなかった。叉、一体構造の螺旋状の油穴
を有する丸棒の外径を油穴と９０°の位相で丸棒成形体
の螺旋溝の焼結体時の予定ネジレ角で深さ４．１ｍｍの
２本の螺旋を切ったが内径の螺旋状の油穴と直結しなか
った。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、直径方向に損傷形態に
即した材料が配置され、且つ、１本叉は複数の螺旋状の
油穴が正確に配置された丸棒の製作が可能である。本発
明の丸棒をドリル等の穴あけ加工に使用した時、刃先先
端まで油穴があるので、十分な刃先の冷却やスムースな
切屑排出が可能となり、高性能な切削工具を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の製造方法を説明する組立工程を示す
斜視図。

【図２】 本発明の製造方法を説明する組立工程を示す
斜視図。

【符号の説明】

１……中心部を形成する丸棒体、２……中間部を形成す
るパイプ体、３……外周部を形成するパイプ体、４……
螺旋溝。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 丸棒成形体とその外層に１層もしくは２
   層以上の同軸上に配置したパイプ状の成形体の組み合わ
   せにおいて、内層のいずれか叉は複数の外径叉は／及び
   内径に螺旋溝を有し、それぞれが焼結体となった時の外
   径寸法よりもこれに隣接する外側パイプの内径寸法がわ
   ずかに小さくなる組み合わせ体を焼結し、焼結中に各々
   の界面接触で締め付け叉は／及び拡散接合で一体的に複
   合化された構造の螺旋状の油穴を有する丸棒とその製造
   法。
2. 【請求項２】 丸棒焼結体とその外層に１層もしくは２
   層以上の同軸上に配置したパイプ状の成形体の組み合わ
   せにおいて、丸棒焼結体の外径叉は／及び内層のいずれ
   か叉は複数の外径叉は／及び内径に螺旋溝を有し、それ
   ぞれが焼結体となった時の外径寸法よりもこれに隣接す
   る外側パイプの内径寸法がわずかに小さくなる組み合わ
   せ体を焼結し、焼結中に各々の界面接触で締め付け叉は
   ／及び拡散接合で一体的に複合化された構造の螺旋状の
   油穴を有する丸棒とその製造法。
3. 【請求項３】 丸棒成形体とその外層に１層もしくは２
   層以上の同軸上に配置したパイプ状の成形体の組み合わ
   せで、内層のいずれか叉は複数の外径叉は／及び内径に
   螺旋溝を有し、それぞれが焼結体となった時の外径寸法
   よりもこれに隣接する外側パイプの内径寸法がわずかに
   小さくなる組み合わせ体において、丸棒を焼結し、該丸
   棒焼結体とその外側のパイプ状成形体を焼結し、次に該
   複合体とその外側のパイプ状成形体を焼結と順次焼結
   し、焼結中に各々の界面接触で締め付け叉は／及び拡散
   接合で一体的に複合化された構造の螺旋状の油穴を有す
   る丸棒とその製造法。
4. 【請求項４】 各層の一部叉は全部が異なる特性を持っ
   た材料からなる特許請求範囲第１〜３項記載の螺旋状の
   油穴を有する丸棒とその製造法。
5. 【請求項５】 螺旋状の油穴を有する丸棒焼結体にＨＩ
   Ｐ処理をして、各界面に残存するポァを消滅させた特許
   請求範囲第１〜４項記載の螺旋状の油穴を有する丸棒と
   その製造法。