JPS5943248B2 - 表面被覆超硬合金製ミニチユアドリル - Google Patents
表面被覆超硬合金製ミニチユアドリルInfo
- Publication number
- JPS5943248B2 JPS5943248B2 JP54079940A JP7994079A JPS5943248B2 JP S5943248 B2 JPS5943248 B2 JP S5943248B2 JP 54079940 A JP54079940 A JP 54079940A JP 7994079 A JP7994079 A JP 7994079A JP S5943248 B2 JPS5943248 B2 JP S5943248B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drill
- miniature
- miniature drill
- cemented carbide
- wear
- 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.)
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、超硬合金製ミニチュアドリルのドリル本体
におけるマージン部を耐摩耗性にすぐれた硬質被覆層で
被覆することによって使用寿命の著しい延命化をはかっ
た表面被覆超硬合金製ミニチュアドリルに関するもので
ある。
におけるマージン部を耐摩耗性にすぐれた硬質被覆層で
被覆することによって使用寿命の著しい延命化をはかっ
た表面被覆超硬合金製ミニチュアドリルに関するもので
ある。
従来、一般に、プリント基板や、鋼および鋳鉄鋳物等の
金属材料に、直径2朋以下の小径穴を形成するに際して
は、切削工具としてミニチュアドリルが用いられる。
金属材料に、直径2朋以下の小径穴を形成するに際して
は、切削工具としてミニチュアドリルが用いられる。
直径2mm以下の小径穴を形成するときは、ドリルの強
度、精度、加工条件を普通の穴あけと同じに考えること
ができないので、このような小径穴形成用のドリルをミ
ニチュアドリルと称しているが、このミニチュアドリル
には、シャンクがドリル本体と同一径のストレートシャ
ンクドリルと、第1図に示したようなシャンク部Aの径
がドリル本体Bと異なる段付きドリルとがあり、さらに
、そのドリル本体Bの形状によって、第2図に側面図で
示したようなストレートタイプと、第3図にやはり側面
図で示したようなアンダーカットタイプとに種別されて
いる。
度、精度、加工条件を普通の穴あけと同じに考えること
ができないので、このような小径穴形成用のドリルをミ
ニチュアドリルと称しているが、このミニチュアドリル
には、シャンクがドリル本体と同一径のストレートシャ
ンクドリルと、第1図に示したようなシャンク部Aの径
がドリル本体Bと異なる段付きドリルとがあり、さらに
、そのドリル本体Bの形状によって、第2図に側面図で
示したようなストレートタイプと、第3図にやはり側面
図で示したようなアンダーカットタイプとに種別されて
いる。
ストレートシャンクミニチュアドリルは安価であるが、
小さい径のものではチャッキングが困難で精度も悪くな
るのに対して、段付き形のミニチュアドリルは強度も高
く、取付精度も高いので種々の対象物に対して広く用い
られるようになってきた。
小さい径のものではチャッキングが困難で精度も悪くな
るのに対して、段付き形のミニチュアドリルは強度も高
く、取付精度も高いので種々の対象物に対して広く用い
られるようになってきた。
なお、第1図aは、段付きドリルの側面図であり、第1
図すはその刃先部からみたドリル本体の正面図である。
図すはその刃先部からみたドリル本体の正面図である。
これら、従来のいずれのミニチュアドリルも、そのドリ
ル本体要部を第4図に正面図で示したように、頂部のチ
ゼルエツジ部1をはさんで、フルート部2が形成され、
このフルート部2に続くそれぞれ片側対称位置のエツジ
には切刃3が設けられ、この切刃3と稜線との間に一番
逃げ面4が、そしてこの一番逃げ面4に続いて稜線を越
えた位置に二番逃げ面5が形成されており、また両側側
面が所定のマージン幅をもったマージン部6と、これに
続<リリーフ部7とから構成された構造をもつものであ
り、通常の粉末冶金法により製造される超硬合金製のも
のである。
ル本体要部を第4図に正面図で示したように、頂部のチ
ゼルエツジ部1をはさんで、フルート部2が形成され、
このフルート部2に続くそれぞれ片側対称位置のエツジ
には切刃3が設けられ、この切刃3と稜線との間に一番
逃げ面4が、そしてこの一番逃げ面4に続いて稜線を越
えた位置に二番逃げ面5が形成されており、また両側側
面が所定のマージン幅をもったマージン部6と、これに
続<リリーフ部7とから構成された構造をもつものであ
り、通常の粉末冶金法により製造される超硬合金製のも
のである。
一方、近年、このようなミニチュアドリルによる加工を
要する被削対象物として、耐熱性、耐湿性を考慮してガ
ラス布と、エポキシ、トリアジン、およびレジン等の樹
脂等を幾層にも積層し多層化の方向にあるプリント基板
や、ステンレス鋼等の難削材が急増してきており、前述
のような従来のミニチュアドリルでは摩耗が激しく、ま
た、切粉等切削屑の溶着のために、その使用寿命はどう
しても短かくならざるを得ないものである。
要する被削対象物として、耐熱性、耐湿性を考慮してガ
ラス布と、エポキシ、トリアジン、およびレジン等の樹
脂等を幾層にも積層し多層化の方向にあるプリント基板
や、ステンレス鋼等の難削材が急増してきており、前述
のような従来のミニチュアドリルでは摩耗が激しく、ま
た、切粉等切削屑の溶着のために、その使用寿命はどう
しても短かくならざるを得ないものである。
そして、このようなミニチュアドリルの寿命判定は、ド
リル本体のチゼルエツジ部摩耗および逃げ面摩耗による
スラストの増大、チゼルエツジ部摩耗およびマージン部
摩耗による穴の精度の悪化、切刃性端部摩耗による動力
の増大、切刃性端部摩耗およびマージン部摩耗による穴
あけ音の増大、一定摩耗量値、そしてフルート部等への
切削屑の溶着によるスラストの増大やドリルの欠損等を
もって行なわれるものである。
リル本体のチゼルエツジ部摩耗および逃げ面摩耗による
スラストの増大、チゼルエツジ部摩耗およびマージン部
摩耗による穴の精度の悪化、切刃性端部摩耗による動力
の増大、切刃性端部摩耗およびマージン部摩耗による穴
あけ音の増大、一定摩耗量値、そしてフルート部等への
切削屑の溶着によるスラストの増大やドリルの欠損等を
もって行なわれるものである。
したがって、ミニチュアドリルの使用寿命を延ばすため
には、上記ドリル本体各部の摩耗を抑え、そして切削屑
がドリル本体各部に溶着するのを防止するような手段を
講する必要があるが、未だ有効な具体的手段が見出され
ていないのが現状である。
には、上記ドリル本体各部の摩耗を抑え、そして切削屑
がドリル本体各部に溶着するのを防止するような手段を
講する必要があるが、未だ有効な具体的手段が見出され
ていないのが現状である。
本発明者等は、上述のような観点から、使用寿命の著し
く延命化されたミニチュアドリルを製造すべく種々検討
した結果、周期律表の4a、5a、および6a族の金属
の炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、および炭酸窒
化物、並びに酸化アルミニウム、さらにこれらの2種以
上の固溶体からなる群から選んだ1種の単層または2種
以上の多重層からなる硬質被覆層が、超硬合金製ミニチ
ュアドリルとの組み合せにおいて、その耐摩耗性や耐溶
着性を著しく高めてミニチュアドリルの寿命を延命化し
得ること、その際の上記硬質被覆層の厚さが0.5〜2
0μmの範囲のときにその効果が最もすぐれていること
、そして前記硬質被覆層を、ミニチュアドリルでの作業
の際の穴精度に最も影響する個所である該ミニチュアド
リルのドリル本体におけるマージン部にのみ設けること
によっても、前記硬質被覆層をミニチュアドリル本体全
面に設けた場合に比較してほとんどその寿命延命の効果
に遜色がないことなどの知見を得るに至ったのである。
く延命化されたミニチュアドリルを製造すべく種々検討
した結果、周期律表の4a、5a、および6a族の金属
の炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、および炭酸窒
化物、並びに酸化アルミニウム、さらにこれらの2種以
上の固溶体からなる群から選んだ1種の単層または2種
以上の多重層からなる硬質被覆層が、超硬合金製ミニチ
ュアドリルとの組み合せにおいて、その耐摩耗性や耐溶
着性を著しく高めてミニチュアドリルの寿命を延命化し
得ること、その際の上記硬質被覆層の厚さが0.5〜2
0μmの範囲のときにその効果が最もすぐれていること
、そして前記硬質被覆層を、ミニチュアドリルでの作業
の際の穴精度に最も影響する個所である該ミニチュアド
リルのドリル本体におけるマージン部にのみ設けること
によっても、前記硬質被覆層をミニチュアドリル本体全
面に設けた場合に比較してほとんどその寿命延命の効果
に遜色がないことなどの知見を得るに至ったのである。
したがって、この発明は上記知見にもとづいてなされた
もので、超硬合金製ミニチュアドリルのドリル本体にお
けるマージン部を、周期律表の4a、5a、および6a
族の金属の炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、およ
び炭酸窒化物、並びに酸化アルミニウム、さらにこれら
の2種以上の固溶体からなる群からなる層厚0.5〜2
0μmの硬質被覆層で被覆することによって、切削速度
が速く、被削材とのバニシング作用による摩耗が著しく
、この摩耗のために加工寸法精度が劣化したり、切削抵
抗が増加する原因となるドリル本体周辺部にあるマージ
ン部を保護し、もって長時間にわたって良好な穴加工精
度を保つとともに、使用寿命の著しい延命化を可能とし
たミニチュアドリルに特徴を有するものである。
もので、超硬合金製ミニチュアドリルのドリル本体にお
けるマージン部を、周期律表の4a、5a、および6a
族の金属の炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、およ
び炭酸窒化物、並びに酸化アルミニウム、さらにこれら
の2種以上の固溶体からなる群からなる層厚0.5〜2
0μmの硬質被覆層で被覆することによって、切削速度
が速く、被削材とのバニシング作用による摩耗が著しく
、この摩耗のために加工寸法精度が劣化したり、切削抵
抗が増加する原因となるドリル本体周辺部にあるマージ
ン部を保護し、もって長時間にわたって良好な穴加工精
度を保つとともに、使用寿命の著しい延命化を可能とし
たミニチュアドリルに特徴を有するものである。
なお、この発明のミニチュアドリルにおいて、硬質被覆
層の層厚を0.5〜20μm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および
耐溶着性向上効果を確保することができず、一方、20
μmを越えた層厚にしても耐摩耗性および耐溶着性がそ
れほど向上せず、逆にドリル本体の靭性が低下するよう
になるという理由からである。
層の層厚を0.5〜20μm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および
耐溶着性向上効果を確保することができず、一方、20
μmを越えた層厚にしても耐摩耗性および耐溶着性がそ
れほど向上せず、逆にドリル本体の靭性が低下するよう
になるという理由からである。
この発明のミニチュアドリルにおける硬質被覆層は、通
常の化学蒸着法、イオンブレーティング法、スパッタリ
ング法などの表面被覆処理法によって形成することがで
きる。
常の化学蒸着法、イオンブレーティング法、スパッタリ
ング法などの表面被覆処理法によって形成することがで
きる。
そして、マージン部だけに硬質被覆層を形成するように
するためには、上記の方法で被覆層を形成するに際して
、マージン部以外の部分に密着させて、被覆処理温度で
変形しないグラファイト、酸化物、超硬質合金、窒化物
系セラミックス、あるいは金属などよりなる材料で製造
された保護板を設置すればよい。
するためには、上記の方法で被覆層を形成するに際して
、マージン部以外の部分に密着させて、被覆処理温度で
変形しないグラファイト、酸化物、超硬質合金、窒化物
系セラミックス、あるいは金属などよりなる材料で製造
された保護板を設置すればよい。
また、ドリル本体の全面に被覆を施こした後、マージン
部を除いた他の部分の被覆層を、なんらかの手段で除去
してもその効果に変わりはないし、また被覆処理の際に
マージン部以外の部分にも被覆がなされた場合に、その
ままで使用してもその効果に悪影響がおよぼされるもの
ではない。
部を除いた他の部分の被覆層を、なんらかの手段で除去
してもその効果に変わりはないし、また被覆処理の際に
マージン部以外の部分にも被覆がなされた場合に、その
ままで使用してもその効果に悪影響がおよぼされるもの
ではない。
ついで、この発明のミニチュアドリルを実施例により比
較例と対比しながら説明する。
較例と対比しながら説明する。
実施例 1
まず、ISO使用分類P30超硬合金製にして第1図お
よび第2図、そしてその要部正面図を第4図に示す形状
のミニチュアドリル(以下比較ミニチュアドリルという
)を用意した。
よび第2図、そしてその要部正面図を第4図に示す形状
のミニチュアドリル(以下比較ミニチュアドリルという
)を用意した。
一方、上記比較ミニチュアドリルのドリル本体における
マージン部表面に、その部分以外をステンレス鋼板で覆
った状態で、通常の化学蒸着法を用い、表面被覆処理炉
中で、反応温度1000℃にて、TiC1,: 3容量
%、N2 :37容量%、N2 :60容量%の組成を
もった混合ガスを導入しながら、3時間の被覆処理を行
ない、層厚が5.0μmのTiN層を形成することによ
って、その要部側面図を第5図aに、そして要部正面図
を第5図すに示したように、ミニチュアドリルのドリル
本体におけるマージン部60表面部を硬質被覆層8で被
覆した本発明ミニチュアドリルを製造した。
マージン部表面に、その部分以外をステンレス鋼板で覆
った状態で、通常の化学蒸着法を用い、表面被覆処理炉
中で、反応温度1000℃にて、TiC1,: 3容量
%、N2 :37容量%、N2 :60容量%の組成を
もった混合ガスを導入しながら、3時間の被覆処理を行
ない、層厚が5.0μmのTiN層を形成することによ
って、その要部側面図を第5図aに、そして要部正面図
を第5図すに示したように、ミニチュアドリルのドリル
本体におけるマージン部60表面部を硬質被覆層8で被
覆した本発明ミニチュアドリルを製造した。
つぎに、この被覆処理によって得られた本発明ミニチュ
アドリルと上記比較ミニチュアドリルについて、 被削材ニガラスエポキシ樹脂、厚さ1.6間(G10相
当)の3枚重ね、 切削速度:220m/i、 送り : 0.05 mu/ rev、、加工穴径:
1.O龍φ、 加工穴深さ: 4.8mm。
アドリルと上記比較ミニチュアドリルについて、 被削材ニガラスエポキシ樹脂、厚さ1.6間(G10相
当)の3枚重ね、 切削速度:220m/i、 送り : 0.05 mu/ rev、、加工穴径:
1.O龍φ、 加工穴深さ: 4.8mm。
切削油剤:なし、
の条件で切削試験を行ない、寿命に至るまでの穴加工数
を測定したところ、本発明ミニチュアドリルは4500
0(15000シヨツト)幻日工後切削抵抗の増加によ
り寿命に至ったのに対し、比較ミニチュアドリルは30
000(10000シヨツト)穴加工径寸法不良および
切削抵抗の増加により寿命に至った。
を測定したところ、本発明ミニチュアドリルは4500
0(15000シヨツト)幻日工後切削抵抗の増加によ
り寿命に至ったのに対し、比較ミニチュアドリルは30
000(10000シヨツト)穴加工径寸法不良および
切削抵抗の増加により寿命に至った。
実施例 2
実施例1で用いたと同じ比較ミニチュアドリルを真空容
器内に装入し、これの温度を400’Cに加熱保持し、
ArとN2の混合ガスを導入しながら、雰囲気圧力を2
X10−3torr とし、ターゲットであるTi板に
3KVの電圧を真空容器壁に対して相対的に負となるよ
うに印加し、2時間保持の条件によるスパッタリング法
により前記比較ミニチュアドリルのマージン部表面に、
層厚が2μmのTiN層を形成することによって本発明
ミニチュアドリルを製造した。
器内に装入し、これの温度を400’Cに加熱保持し、
ArとN2の混合ガスを導入しながら、雰囲気圧力を2
X10−3torr とし、ターゲットであるTi板に
3KVの電圧を真空容器壁に対して相対的に負となるよ
うに印加し、2時間保持の条件によるスパッタリング法
により前記比較ミニチュアドリルのマージン部表面に、
層厚が2μmのTiN層を形成することによって本発明
ミニチュアドリルを製造した。
なお、このときマージン部表面以外はグラファイトの保
護層で覆っておいた。
護層で覆っておいた。
つぎに、この被覆処理によって得られた本発明ミニチュ
アドリルと上記実施例1におけるものと同じ1隊ミニチ
ュアドリルについて、 被削材ニガラスエポキシ樹脂、厚さL6mm(G10相
当)の3枚重ね、 切削速度:160m/m、 送り : 0.05 m7IL/ rev 、、加工
穴径:1.0籠φ、 加工穴深さ:4.8mm、 切削油剤:なし、 の条件で切削試験を行ない、寿命に至るまでの穴加工数
を測定したところ、本発明ミニチュアドリルは4500
0(15000シヨツト)穴加工後マージン部の摩耗で
寿命に至ったが、欠損は皆無であった。
アドリルと上記実施例1におけるものと同じ1隊ミニチ
ュアドリルについて、 被削材ニガラスエポキシ樹脂、厚さL6mm(G10相
当)の3枚重ね、 切削速度:160m/m、 送り : 0.05 m7IL/ rev 、、加工
穴径:1.0籠φ、 加工穴深さ:4.8mm、 切削油剤:なし、 の条件で切削試験を行ない、寿命に至るまでの穴加工数
を測定したところ、本発明ミニチュアドリルは4500
0(15000シヨツト)穴加工後マージン部の摩耗で
寿命に至ったが、欠損は皆無であった。
これに対して比較ミニチュアドリルにおいては、大部分
のものがマージン部の摩耗により30000(1000
0シヨツト)穴加工で寿命に至り、より短寿命であった
。
のものがマージン部の摩耗により30000(1000
0シヨツト)穴加工で寿命に至り、より短寿命であった
。
上述のように、この発明のミニチュアドリルは、マージ
ン部表面が硬質被覆層で被覆されたものからなっている
ので、マージン部はすぐれた耐摩耗性を有しており、し
たがってその使用に際しては加工穴精度の良い作業を行
なうことができ、またスミアの発生がな(、ドリル破損
の事故も解消され、きわめて長いドリル寿命が確保でき
るなどきわめて有用な特性を有するものである。
ン部表面が硬質被覆層で被覆されたものからなっている
ので、マージン部はすぐれた耐摩耗性を有しており、し
たがってその使用に際しては加工穴精度の良い作業を行
なうことができ、またスミアの発生がな(、ドリル破損
の事故も解消され、きわめて長いドリル寿命が確保でき
るなどきわめて有用な特性を有するものである。
第1図はミニチュアドリルの概略図を示し、同図aはそ
の側面図、同図すはその正面図、第2図はストレートタ
イプのミニチュアドリルの主要部の側面図、第3図はア
ンダーカットタイプのミニチュアドリルの主要部の側面
図、第4図はミニチュアドリルの主要部の正面図、第5
図はマージン部の表面に被覆層を有する本発明ミニチュ
アドリルの主要部を示し、同図aはその側面図、同図す
はその正面図である。 図面において、A・・・・・・シャンク部、B・・・・
・・ドリル本体、1・・・・・・チゼルエツジ部、2・
・・・・・フルート部、3・・・・・・切刃、4・・・
・・・一番逃げ面、5・・・・・・二番逃げ面、6・・
・・・・マージン部、1・・・・・・リリーフ部、8・
・・・・・硬質被覆層。
の側面図、同図すはその正面図、第2図はストレートタ
イプのミニチュアドリルの主要部の側面図、第3図はア
ンダーカットタイプのミニチュアドリルの主要部の側面
図、第4図はミニチュアドリルの主要部の正面図、第5
図はマージン部の表面に被覆層を有する本発明ミニチュ
アドリルの主要部を示し、同図aはその側面図、同図す
はその正面図である。 図面において、A・・・・・・シャンク部、B・・・・
・・ドリル本体、1・・・・・・チゼルエツジ部、2・
・・・・・フルート部、3・・・・・・切刃、4・・・
・・・一番逃げ面、5・・・・・・二番逃げ面、6・・
・・・・マージン部、1・・・・・・リリーフ部、8・
・・・・・硬質被覆層。
Claims (1)
- 1 超硬合金製ミニチュアドリルのドリル本体における
マージン部を、周期律表の4a15a、および6a族の
金属の炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、および炭
酸窒化物、並びに酸化アルミニウム、さらにこれらの2
種以上の固溶体からなる群から選んだ1種の単層または
2種以上の多重層からなる層厚0.5〜20μmの硬質
被覆層で被覆したことを特徴とする表面被覆超硬合金製
ミニチュアドリル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54079940A JPS5943248B2 (ja) | 1979-06-25 | 1979-06-25 | 表面被覆超硬合金製ミニチユアドリル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54079940A JPS5943248B2 (ja) | 1979-06-25 | 1979-06-25 | 表面被覆超硬合金製ミニチユアドリル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS563119A JPS563119A (en) | 1981-01-13 |
| JPS5943248B2 true JPS5943248B2 (ja) | 1984-10-20 |
Family
ID=13704309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54079940A Expired JPS5943248B2 (ja) | 1979-06-25 | 1979-06-25 | 表面被覆超硬合金製ミニチユアドリル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5943248B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH044346U (ja) * | 1990-02-08 | 1992-01-16 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58159996U (ja) * | 1982-04-16 | 1983-10-25 | 川上 潤 | 清潔便座 |
| JPS611314U (ja) * | 1984-06-08 | 1986-01-07 | 三菱マテリアル株式会社 | 二枚刃の穴明け工具 |
| US4762445A (en) * | 1985-06-03 | 1988-08-09 | Precorp, Inc. | Composite sintered twist drill |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3089354A (en) * | 1959-10-30 | 1963-05-14 | Spiralbohrer Und Werkzeugfabri | Method for the production of cutting tools |
| JPS4983631A (ja) * | 1972-12-20 | 1974-08-12 | ||
| JPS51119686A (en) * | 1975-04-14 | 1976-10-20 | Nachi Fujikoshi Corp | A method for forming a film on the metal surface |
-
1979
- 1979-06-25 JP JP54079940A patent/JPS5943248B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH044346U (ja) * | 1990-02-08 | 1992-01-16 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS563119A (en) | 1981-01-13 |
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