JPS5943249B2 - 表面被覆超硬合金製スペ−ドドリルブレ−ド - Google Patents
表面被覆超硬合金製スペ−ドドリルブレ−ドInfo
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- JPS5943249B2 JPS5943249B2 JP54085665A JP8566579A JPS5943249B2 JP S5943249 B2 JPS5943249 B2 JP S5943249B2 JP 54085665 A JP54085665 A JP 54085665A JP 8566579 A JP8566579 A JP 8566579A JP S5943249 B2 JPS5943249 B2 JP S5943249B2
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- Japan
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- cemented carbide
- cutting
- spade drill
- blade
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- B23B51/0002—Drills with connected cutting heads, e.g. with non-exchangeable cutting heads; Drills with a single insert extending across the rotational axis and having at least two radially extending cutting edges in the working position
- B23B51/0003—Drills with connected cutting heads, e.g. with non-exchangeable cutting heads; Drills with a single insert extending across the rotational axis and having at least two radially extending cutting edges in the working position with exchangeable heads or inserts
- B23B51/00035—Spade drills
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2224/00—Materials of tools or workpieces composed of a compound including a metal
- B23B2224/20—Tantalum carbide
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- B23B—TURNING; BORING
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- B23B—TURNING; BORING
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- B23B—TURNING; BORING
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- B23B2228/105—Coatings with specified thickness
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Drilling Tools (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、超硬合金製スペードドリルブレードの少な
くとも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スペードドリルブレードに関するも
のである。
くとも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スペードドリルブレードに関するも
のである。
従来、一般に、主として鋼や鋳鉄鋳物などの金属材料に
、大径・深穴を形成するに際しては、切削工具としてス
ペードドリルが用いられる。
、大径・深穴を形成するに際しては、切削工具としてス
ペードドリルが用いられる。
このスペードドリルは、第１図に正面図で、第２図に側
面図で示されるように、ホルダー１の先端部にドリルブ
レード２を挾持し、これをボルト３により締付は固着し
たものからなっている。
面図で示されるように、ホルダー１の先端部にドリルブ
レード２を挾持し、これをボルト３により締付は固着し
たものからなっている。
また前記トリルブレード２の詳細が、第３図に正面図で
、第４図に側面図で示されるように、頂部のチゼルエツ
ジ部４をはさんでシンニング部５が形成され、このシン
ニング部５に続くそれぞれ片側対称位置のエツジには切
刃゜６が設けられ、この切刃６と稜線との間にそれぞれ
切刃す《い面６ａおよび切刃逃げ面６ｂ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１を構成し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ものである。
、第４図に側面図で示されるように、頂部のチゼルエツ
ジ部４をはさんでシンニング部５が形成され、このシン
ニング部５に続くそれぞれ片側対称位置のエツジには切
刃゜６が設けられ、この切刃６と稜線との間にそれぞれ
切刃す《い面６ａおよび切刃逃げ面６ｂ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１を構成し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ものである。
このようなドリルブレードは、その切削形態上理論的に
ドリルの中心部では切削速度がゼロとなり、外周部にな
るに従ってその切削速度が増加することとなる。
ドリルの中心部では切削速度がゼロとなり、外周部にな
るに従ってその切削速度が増加することとなる。
したがって、切削速度の遅い中心部近傍では被剛材の溶
着現象が生じやすく、欠損の原因となっている。
着現象が生じやすく、欠損の原因となっている。
また、これとは別に、該中心部近傍、特にチゼルエツジ
部は切削抵抗が大きく、このことからも欠損が生じやす
い状態となっている。
部は切削抵抗が大きく、このことからも欠損が生じやす
い状態となっている。
そこで、このようなスペードドリルブレードのチゼルエ
ツジ部の欠損を防止するために、耐摩耗性には劣るが高
靭性を有する材料、すなわち炭化タングステン基超硬合
金をスペードドリルブレード材として選択せざるを得な
いのが実情である。
ツジ部の欠損を防止するために、耐摩耗性には劣るが高
靭性を有する材料、すなわち炭化タングステン基超硬合
金をスペードドリルブレード材として選択せざるを得な
いのが実情である。
しかしながら、このような炭化タングステン基超硬合金
によって構成されたスペードドリルブレードは、欠損に
よる寿命低下が改善されはするものの、切削速度の速い
周辺のマージン部で、被剛材とのバニシング作用による
摩耗が著しく、このマージン部の摩耗のため加工寸法精
度が劣化したり、切削抵抗が増加することによって使用
寿命はどうしても短かくならざるを得ないものであった
。
によって構成されたスペードドリルブレードは、欠損に
よる寿命低下が改善されはするものの、切削速度の速い
周辺のマージン部で、被剛材とのバニシング作用による
摩耗が著しく、このマージン部の摩耗のため加工寸法精
度が劣化したり、切削抵抗が増加することによって使用
寿命はどうしても短かくならざるを得ないものであった
。
この発明は、上述のような観点から、少な（ともマージ
ン部を耐摩耗性にすぐれた硬質被覆層で被覆して、使用
の際のマージン部の摩耗を抑えることにより使用寿命の
延命化を可能とした表面被覆炭化タングステン基超硬合
金製スペードドリルブレードを提供するもので、少なく
ともマージン部を、耐摩耗性の高い硬質物質、好ましく
は周期律表の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
重層からなる層厚０．５〜２０μｍの被覆層で被覆する
ことによって、少なくともドリルマージン部における耐
摩耗性の向上をはかり、よって使用寿命の著しい延命化
を可能とした表面被覆炭化タングステン基超硬合金製ス
ペードドリルブレードに特徴を有するものである。
ン部を耐摩耗性にすぐれた硬質被覆層で被覆して、使用
の際のマージン部の摩耗を抑えることにより使用寿命の
延命化を可能とした表面被覆炭化タングステン基超硬合
金製スペードドリルブレードを提供するもので、少なく
ともマージン部を、耐摩耗性の高い硬質物質、好ましく
は周期律表の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
重層からなる層厚０．５〜２０μｍの被覆層で被覆する
ことによって、少なくともドリルマージン部における耐
摩耗性の向上をはかり、よって使用寿命の著しい延命化
を可能とした表面被覆炭化タングステン基超硬合金製ス
ペードドリルブレードに特徴を有するものである。
この発明のドリルブレードにおいては、そのマージン部
に上記硬質被覆層を設けるのみで、その使用寿命の著し
い延命化が可能となるが、マージン部のほかにチゼルエ
ツジ部およびシンニング部にも上記硬質被覆層を設けれ
は、この部分における被削材の溶着現象を防止すること
ができ、さらにその性能の改善が計れるものである。
に上記硬質被覆層を設けるのみで、その使用寿命の著し
い延命化が可能となるが、マージン部のほかにチゼルエ
ツジ部およびシンニング部にも上記硬質被覆層を設けれ
は、この部分における被削材の溶着現象を防止すること
ができ、さらにその性能の改善が計れるものである。
これら以外の部分に上記硬質被覆層を設けることによっ
てもその性能が向上することはもちろんのことである。
てもその性能が向上することはもちろんのことである。
なお、この発明のドリルブレードにおいて、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２０μｍを越え
た層厚にしても耐摩耗性や耐溶着性がそれほど向上せず
、逆にドリルブレードの靭性が低下するようになるとい
う理由からである。
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２０μｍを越え
た層厚にしても耐摩耗性や耐溶着性がそれほど向上せず
、逆にドリルブレードの靭性が低下するようになるとい
う理由からである。
また、この発明のドリルブレードにおける被覆層は、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。
ついで、この発明のドリルブレードを実施例により比較
例と対比しながら説明する。
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３図お
よび第４図に示す形状のスペードドリルブレード（以下
比較ドリルブレードという）を用意した。
よび第４図に示す形状のスペードドリルブレード（以下
比較ドリルブレードという）を用意した。
一方、上記比較ドリルの全面に、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、Ｔ
ｉＣｌ４： 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：５．０μｍのＴｉＮ層
を形成することによって本発明ドリルブレードを製造し
た。
い、表面被覆処理炉中で、反応温度１０００℃にて、Ｔ
ｉＣｌ４： 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：５．０μｍのＴｉＮ層
を形成することによって本発明ドリルブレードを製造し
た。
つぎに、この被覆処理によって得られた本発明ドリルブ
レードと上記比較ドリルブレードについて、 被削材：５５８Ｃ（ＨＢ ２５０）、 切削速度：６０ｍ／ｍ岨 送り： ０．１０ ｍｒｎ／ ｒｅｖ 、 、加工穴
径：４５龍φ、 加工穴深さ：５０ｍｍ、 切削油剤：ＪＩ８３種３号、 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、本発明ドリルブレードは１５０穴加
工後切削抵抗の増加により寿命に至ったのに対し、比較
ドリルブレードは３０穴加工後寸法不良および切削抵抗
の増加により寿命に至った。
レードと上記比較ドリルブレードについて、 被削材：５５８Ｃ（ＨＢ ２５０）、 切削速度：６０ｍ／ｍ岨 送り： ０．１０ ｍｒｎ／ ｒｅｖ 、 、加工穴
径：４５龍φ、 加工穴深さ：５０ｍｍ、 切削油剤：ＪＩ８３種３号、 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、本発明ドリルブレードは１５０穴加
工後切削抵抗の増加により寿命に至ったのに対し、比較
ドリルブレードは３０穴加工後寸法不良および切削抵抗
の増加により寿命に至った。
つぎに、上記本発明ドリルブレードを、第５図に示す破
線の状態から実線の状態まで再研磨代ｆで、その切刃部
を再研磨加工した。
線の状態から実線の状態まで再研磨代ｆで、その切刃部
を再研磨加工した。
この結果、切刃部、チゼルエツジ部およびシンニング部
は炭化タングステン基超硬合金がむき出しの状態であり
、マージン部のみがＴｉＮ層で被覆されている状態とな
っていた。
は炭化タングステン基超硬合金がむき出しの状態であり
、マージン部のみがＴｉＮ層で被覆されている状態とな
っていた。
この再研磨ドリルブレードを上記の条件で切削試験した
ところ、１３０穴加工後、切削抵抗の増大により寿命に
至ったが、この結果からもマージン部に硬質被覆層が存
在していれば著しく長い切削寿命を確保できることが明
らかである。
ところ、１３０穴加工後、切削抵抗の増大により寿命に
至ったが、この結果からもマージン部に硬質被覆層が存
在していれば著しく長い切削寿命を確保できることが明
らかである。
実施例 ２
実施例１で用いたと同じ比較ドリルブレードを真空容器
内に装入し、前記比較ドリルブレードの温度を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２Ｘ−３ｔｏｒｒとし、ターゲットであ
るＴｉ板に３に■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、前記比較ドリルブレードの全面に、
層厚：２μｍのＴｉＮ層を形成することによって本発明
ドリルブレードを製造した。
内に装入し、前記比較ドリルブレードの温度を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２Ｘ−３ｔｏｒｒとし、ターゲットであ
るＴｉ板に３に■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、前記比較ドリルブレードの全面に、
層厚：２μｍのＴｉＮ層を形成することによって本発明
ドリルブレードを製造した。
つぎに、この被覆処理によって得られた本発明ドリルブ
レードと上記実施例１におけるものと同じ比較ドリルブ
レードについて、 被剛材：５４５Ｃ（ＨＢ ２００）、 切削速度：５０ｍ／ｍｍ、 送り： ０．１５ｇｍ／ ｒｅｖ、 、加工穴径：４
５ｉｉφ、 加工穴深さニア０ｍｍ、 切削油剤：ＪＩ８３種３号、 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、本発明ドリルブレードは１００穴加
工後マージン部の摩耗で寿命に至りたが、シンニング部
への被削材の溶着はほとんどおこらず、欠損は皆無であ
った。
レードと上記実施例１におけるものと同じ比較ドリルブ
レードについて、 被剛材：５４５Ｃ（ＨＢ ２００）、 切削速度：５０ｍ／ｍｍ、 送り： ０．１５ｇｍ／ ｒｅｖ、 、加工穴径：４
５ｉｉφ、 加工穴深さニア０ｍｍ、 切削油剤：ＪＩ８３種３号、 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、本発明ドリルブレードは１００穴加
工後マージン部の摩耗で寿命に至りたが、シンニング部
への被削材の溶着はほとんどおこらず、欠損は皆無であ
った。
これに対して比較ドリルブレードにおいては、大部分の
ものがマージン部の摩耗により５０穴加工で寿命に至り
、残りのものはシンニング部への被削材の溶着が原因で
欠損が生じ、より短寿命であった。
ものがマージン部の摩耗により５０穴加工で寿命に至り
、残りのものはシンニング部への被削材の溶着が原因で
欠損が生じ、より短寿命であった。
上述のように、この発明のスペードドリルブレードは、
少なくともそのマージン部が硬質被覆層で被覆されたも
のからなっているので、すぐれた耐摩耗性と耐溶着性を
有しており、したがって、その使用に際しては、最も摩
耗のはげしいマージン部の局部的摩耗がなくなり、また
被剛材の溶着も防止できることから、きわめて長い寿命
が確保できるなどきわめて有用な特性を有するのである
。
少なくともそのマージン部が硬質被覆層で被覆されたも
のからなっているので、すぐれた耐摩耗性と耐溶着性を
有しており、したがって、その使用に際しては、最も摩
耗のはげしいマージン部の局部的摩耗がなくなり、また
被剛材の溶着も防止できることから、きわめて長い寿命
が確保できるなどきわめて有用な特性を有するのである
。
第１図はホルダーに挾持された状態のスペードドリルブ
レードの正面図、第２図はその側面図、第３図はスペー
ドドリルブレードの細部を示す正面図、第４図はその側
面図、第５図は再研磨したスペードドリルブレードの側
面図である。 図面において、１・・・・・・ホルダー、２・−・−・
スペードドリルブレード、３・・・・・・ボルト、４・
・・・・・チゼルエツジ部、５・・・・・・シンニング
部、６・・−・・・切刃、６ａ・・・・・・切刃すくい
面、６ｂ・・−・・切刃逃げ面、？・・・・・・マージ
ン部。
レードの正面図、第２図はその側面図、第３図はスペー
ドドリルブレードの細部を示す正面図、第４図はその側
面図、第５図は再研磨したスペードドリルブレードの側
面図である。 図面において、１・・・・・・ホルダー、２・−・−・
スペードドリルブレード、３・・・・・・ボルト、４・
・・・・・チゼルエツジ部、５・・・・・・シンニング
部、６・・−・・・切刃、６ａ・・・・・・切刃すくい
面、６ｂ・・−・・切刃逃げ面、？・・・・・・マージ
ン部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 炭化タングステン基超硬合金製スピードドリルブレ
ードの少なくともマージン部を、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
覆超硬合金製スペードドリルブレード。 ２ 炭化タングステン基超硬合金製スピードドリルブレ
ードのマージン部、チゼルエツジ部、およびシンニング
部を、上記被覆層で被覆したことを特徴とする特許 被覆超硬合金製スペードドリルブレード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54085665A JPS5943249B2 (ja) | 1979-07-06 | 1979-07-06 | 表面被覆超硬合金製スペ−ドドリルブレ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54085665A JPS5943249B2 (ja) | 1979-07-06 | 1979-07-06 | 表面被覆超硬合金製スペ−ドドリルブレ−ド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5615907A JPS5615907A (en) | 1981-02-16 |
| JPS5943249B2 true JPS5943249B2 (ja) | 1984-10-20 |
Family
ID=13865110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54085665A Expired JPS5943249B2 (ja) | 1979-07-06 | 1979-07-06 | 表面被覆超硬合金製スペ−ドドリルブレ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5943249B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6174194U (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-20 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3234238A1 (de) * | 1982-09-15 | 1984-03-15 | August Beck GmbH & Co, 7472 Winterlingen | Aufbohrer mit wendeplatte |
| US4984944A (en) * | 1987-02-09 | 1991-01-15 | Vermont American Corporation | Drill bit blade for masonry and rock drill |
| US6371702B1 (en) * | 1999-08-18 | 2002-04-16 | Kennametal Pc Inc. | Spade blade drill and method of making |
| US6565296B2 (en) * | 2001-03-28 | 2003-05-20 | Allied Machine & Engineering Corp. | Drill insert geometry having chip splitting groove |
| CA2490052C (en) * | 2002-06-27 | 2010-04-06 | Allied Machine & Engineering Corp. | Spur point drill insert |
| DE10353514A1 (de) | 2003-11-14 | 2005-06-23 | Heule, Ulf | Bohrplatte mit klemmender Befestigung in einem Grundkörper |
| US7473056B2 (en) * | 2005-10-20 | 2009-01-06 | Irwin Industrial Tool Company | Spade bit |
| WO2009093764A1 (en) * | 2008-01-22 | 2009-07-30 | Yg-1 Co., Ltd | Drill insert |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2523201C2 (de) * | 1975-05-26 | 1983-04-07 | Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen | Spitzbohrwerkzeug |
| JPS52130490A (en) * | 1976-04-27 | 1977-11-01 | Mitsubishi Metal Corp | Metal parts having coating layer |
-
1979
- 1979-07-06 JP JP54085665A patent/JPS5943249B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6174194U (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-20 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5615907A (en) | 1981-02-16 |
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