JPS6071106A - 工具 - Google Patents

工具

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JPS6071106A
JPS6071106A JP59169461A JP16946184A JPS6071106A JP S6071106 A JPS6071106 A JP S6071106A JP 59169461 A JP59169461 A JP 59169461A JP 16946184 A JP16946184 A JP 16946184A JP S6071106 A JPS6071106 A JP S6071106A
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JP
Japan
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solder
insert
tool according
gap
metal part
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Application number
JP59169461A
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アントン・ブーヒヤー
ペーター・ジモン
ヴイルヘルム・キング
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Jiku Metaru Unto Kunsutos GmbH
Jiku Metaru Unto Kunsutoshiyutotsufubuaarenfuaburiiku GmbH
Original Assignee
Jiku Metaru Unto Kunsutos GmbH
Jiku Metaru Unto Kunsutoshiyutotsufubuaarenfuaburiiku GmbH
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Publication date
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    • E21B10/46—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
    • E21B10/56—Button-type inserts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B9/00—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属支持体と少なくとも１つの半田間隙内に
ある半田と固着される、少なくとも１つの耐摩耗性の、
加工片、岩石等の加工に使用する切削刃用金属部分を備
えた工具に関するものである。かかる工具において、ド
リルバイト、回転工具等のごときバイトおよび旋盤、フ
ライス盤等のごとき切削加工用工具に関係する。
切削刃用金属は普通には鋼からなる支持体より実質的に
小さい膨張係数を有する。切削刃用金属部分の支持体へ
の半田付けに際して切削刃用金属部分と支持体との間に
応力が生じ、この応力は作業時に生ずる力および熱によ
ってさらに高められるかも知れず、これはしばしば切削
刃用金属）；１り分中の応力亀裂かつそれに伴なう工具
の故障に帰着する０ 応力亀裂の危険を軟質半田の利用によって減じることは
知られている。しかしながら、この半田結合は多くの場
合、とくに高性能工具においては十分でない。それゆえ
、硬質半田が好ましい。
切削刃用金属部分内の応力亀裂の危険は該切削刃用金属
部分の断面および長さが大きければ大きい程大きくなる
。高性能工具においては、かなりの力およびモーメント
ラ緩衝することができるように、切削刃用金属部分が大
きな面で支持体に支持されねばならない。
本発明の課題は、普通の硬質半田の利用により冒頭に述
べた種類の工具において、切削刃用金属部分内の応力亀
裂の形成の危険が実質的に減じられる切削刃用金属部分
と支持体との間の結合を提供することにある。
この課題は、本発明によれば、半田間隙内に少なくとも
１つの予め定められた弱い位置が設けられることによっ
て解決される０ 半田間隙の少なくとも１つの予め定められた弱い位置の
ため、半田の能力は力、すなわち引張りおよび／または
圧縮および／またはせん断力を伝達しかつそこで半金属
部分のさらに確実な安定において切削刃用金属部分内の
応力亀裂の形成の危険を簡単で、コスト的に有利でかつ
作業が確実な方法で実際に除外するように減じられる。
予め定められた弱い位置は開口または空所にすることが
できる。このように形成された弱い位置の範囲において
応力均衡が行なわれることができる０ 半田間隙内の開口は１つの態様によれば、切削刃用金属
部分および／または支持体によって形成される半田間隙
壁の部分区域が半田付けに際して半田で接続されない表
面層を備えることにより簡単な方法で達成せしめられる
。その場合に、半田はこの弱い位置の区域において多分
半田間隙壁にあるが、これによって固着されない。
弱い位置の形成のためのさらに他の態様は半田間隙に半
田のごとく容量可変でかつ弾力のある少なくとも１つの
インサートが配置されることを特徴とする。応力均衡は
インサートがその内部に少なくとも１つの開口または空
所を有することによってさらに改善されることができる
。
バイトにおいては好ましくはボルト状の切削刃用金属部
分が支持体の盲孔内に半田付けされる０この種の工具に
関しては、スリーブまたはポット状の半田間隙内にリン
グ、スリーブまたは両端で閉じられた中空コイルがイン
サートとして設けられることを特徴とする態様が有利で
あることが認められた。
インサートの範囲内の応力均衡は、さらに他の態様によ
れば、インサートが多層状に形成されかつ２つの層間に
安全限界を形成しそして２つの層が半田のごとく幾らか
堅固に切削刃用金属部分および支持体と接続されること
によって達成せしめられる。
インサートは半田付は不能の小部片、粒子等がらなり、
その場合に半田間隙内でその表面に多数の開口が形成さ
れる。
インサートはさらに他の開口かつそれに伴ない弱い位置
を形成するためにその半田に向けられる面と部分区域に
おいてのみそれと接続されることができる。
インサートはそれ自体十分な応力均衡能力を有し、その
場合にインサートがその半田に向けられる面にエリ完全
にそれと接続されるさらに他の態様を備えている。これ
は半田の挿入およびインサートの製造を保証する。
さらに他の態様は、切削刃用金属部分および支持体によ
って形成される半田間隙壁が個々の空所によって互いに
離された半田ジャンパを介して互いに接続されることを
特徴とする。
半田は好ましくは銀または銅ベースの硬質半田であり、
その場合に半田間隙の弱い位置にも拘らず高性能工具の
ために十分な結合能力が切削刃用金属と支持体との間に
得られることが提供される。
以下に、本発明を図面に示した種々の実施例に基づき説
明する。
第１図および第２図に示した円筒パイ）１０は回転対称
軸を有し、該回転対称軸は前部の前面端に、切削刃用金
属チップとして形成された切削刃用金ハ部分１３が半田
１４によって半田付けされる盲孔として形成された中央
孔１２を有している。
半田１４は７００ないし１１００℃の融点をもつ銀およ
び／または銅ベースの硬質半田である。軸は工具の支持
体１１として使用する。切削刃用金属部分１３は軸方向
にも半径方向にも膨張および圧縮可能であるバンド１５
がら螺線状に巻がれたコイルからなるインサート１６中
央孔１２内に含まれる。切削刃用金属部分１３と支持体
１１の中央孔１２との間の半田間隙４１はコイルが埋設
されるように半田１４で満たされる。金属バンド１５は
矩形断面を有し、それにより大きな寸法が切削刃用金属
部分１３の長手方向中心軸線に対して平行に整列される
。コイルは中心孔１２の深さの３０チないし８０９ｇ延
びる。− 金属からなるバンド１５の内側および外側幅１７および
１８は半田で接合されない表面層を支持し、その結果亀
裂状開口が弱い位置として半田間隙４１に形成される。
これはバンド１５のアルミナイジングによって達成され
ることができる。バンド１５の幅狭側１９および２０は
半田１４で結合されない。支持体１１および切削刃用金
属部分１６には強い熱に除して応力が生じ、その場合に
これは切削刃用金属部分１３内に多くの応力亀裂が発生
しないようにその弱い位置において減じられる。応力は
半田間隙４１に対して半径方向、すなわち横に引張りま
たは圧縮（第２図のカＲ）としてまたは半田間隙４１に
沿って軸方向または接線方向に重力Ｓとして作用する。
半田結合の開口はこの方を非常に強力に減じるに十分で
ある最小の移動を許容する。またコイルの変形性はこの
応力均衡において共同する。コイルの螺線状間隙は半田
ジャンパ３９によって満たされた通路３５を中央孔１２
の周壁３６から切削刃用金属部分１３の周囲３７に形成
する。
第３図に切り欠いて示された円筒バイト１０は同じくコ
イルとして形成されるインサート１６′ヲ有する。金属
バンド１５′はインサー）　１６’、支持体１１および
切削刃用金属１３と半田１４として幾らか固着される両
層２２および２３からなる。
半田１４に向けられたインサート１６′の面はインサー
ト１６′が半田付は不能である部分区域を有するとき、
半田１４と完全にまたは部分的にのみ接続されることが
できる。半田１４は両層２２および２３間に押し入るこ
とができず、その結果この弱い位置がコイルの埋込みに
より半田１４内に保持されそして両層２２および２３間
の結合を部分的に緩めることができる応力均衡を引き受
けることができる。層２２と２３間の結合は応力の発生
時破断する安全限界を作り出丁。
第１図に切欠２でのみ示される第４図による円筒バイト
の実施例において、インサート１６１　は両端において
閉止される金属管１５１から形成されたコイルである。
コイルの空所２４は伸縮し得る容量可変のインサー）　
１６＃’ｆ形成する０コイルの半田１４に向けられた面
は、コイルが応力を均等にすることができるので、半田
１４と完全に結合されることができる０コイルの閉止端
は切削刃用金属部分１６のまわりに螺線状に存する空所
２４内への半田１４の侵入を阻止する０金属管１５＃は
フラットチューブであり、その大きな寸法が切削刃用金
属部分１３の中心長手方向軸線に対して平行に瞥列され
る。
第５図の実施例においてインサート１６ａは底部にかつ
ポット壁に孔が穿たれるポットとして形成される。ポッ
トの内外面は半田付は不能のコーティングを備えている
０半田１４はポットの孔６５′全通りかつ半田ジャンパ
６９全形成しそして孔壁と結合されることができる。半
田間隙４１は、ポットの半田付されない面が半田間隙４
１内に開口全形成するので、インサート１６ａによって
再び応力を均衡することができ、一方半田ジャンパ６９
は切削刃用金属部分１３の支持体１１内での十分な支持
を保証する。
第６図の円筒バイト１０において支持体１１は鋼からな
りそして液体半田１４は支持体１１と切削刃用金属部分
１３の表面をぬらす。支持体１１にはネジ背部４９およ
び凹みを形成する溝４４を有するネジ山４６が切られる
。螺線状ネジ背部４９と切削刃用金属部分１５との間に
は非常に狭い綿線状間隙６２が形成され、これに半田付
は時液体半田１４が毛管作用によってネジ４６の上方端
にまで上昇する。ネジ側面６０およびネジ底部６１は半
田１４でぬらさ扛ず、その結果半田間隙４１内に、中心
孔１２の平らな底部にまで延びる、上方で開口された螺
線状空所４５が生じる。中心孔１２の底部は半田１４で
完全に粗われる。ネジの形状は矩形、台形または丸くさ
れても良い。空所４５は応力均衡のため予め定められた
弱い位置を形成する。
第７図のバイトにおいて中心孔１２はまず円錐状に広げ
られかつ次いで再び円錐状に細くされる２重円錐状であ
る。切削刃用金属部分１３はピンとして形成されかつ同
様に対応して２重円錐状に形成され、それにエリ半田間
隙４１を生じる。
インサート１６ｅはここでは小部片または粒子であり、
これは好ましくは半田１４より小さい比重を有し、これ
より弾力性がありかつ半田１４と結合し得ない。粒子の
溶融温度は粉末として粒子とともに半田間隙４１内に挿
入される半田１４の溶融温度より高い。半田１４の融点
までの加熱にＪ：り粒子は、それらが狭い通路から半田
間隙４１の上方端に出ることができないので、半田１４
内に浮遊して埋め込まれる０粒子はそれ自体弱い位置を
半田間ｐｌＩ４１内にかつさらに隣接する半田１４用の
開口を形成し、その結果優れた応力均衡が達成される。
最後に、第８図は、切削刃用小板として形成される切削
刃用金属部分１３′が支持体１１′と固着される回転工
具１０′ヲ示す。切削刃用金属部分１６′および支持体
１１′の表面は半田間隙４１の範囲内で予め定められた
、割り当てられた位置において半田１４と結合されない
非常に薄い層４０が設けられる。この方法で、多数の、
半田間ＰＪｔ４１全体にわたって均一または不均一に割
り当てられた弱い位置が生じる。コーティング４０は支
持体１１′にのみまたは同様に切削刃用金属部分１３′
にのみ設けられすることかできる。コーティング４０と
しては、少なくとも半田間隙壁の２０％を覆う、炭化ケ
イ素ＳｉＣ、酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３または他の゛
酸化セラミックが適当であることが示された０
【図面の簡単な説明】
第１図は円筒バイトラ示す部分断面側面図、第２図は第
１図の断面ｚｌ示す拡大断面図、第３図は池の円筒バイ
トの切欠き部Ｚを示す断面図、 第４図は円筒バイトの第３実施例の切欠き部Ｚを示す断
面図、 第５図は円筒バイトの第４実施例の切欠き部Ｚを示す断
面図、 第６図は円筒バイトの第５実施例の切欠き部２を示す断
面図、 第７図は円筒バイトのさらに他の実施例を切゛シ欠いて
示す断面図、 第８図は回転工具の実施例を示す断面図である。 図中、符号１１．１１’は支持体、１２は中心孔、１３
．１３’は切削刃用金属部分、１４は半田、１６．１６
’、１６’、１６ａ、１６ｅはインサート、２２．２３
は層、２４は空所、４０は表面層（コーティング）、４
１は半田間隙である◇第１頁の続き ＠発明者　ベーター・ジモン ０発　明　者　ヴイルヘルム・キーングスイス国、ラニ
ー・バー−６２２１リツケンバツハ、リツヒリーク（番
地なし） ドイツ連邦共和国、デー−７２３３０イタ−バッハ。ジ
ュラン・く−ガー・シュトラーセ２１

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）金属支持体と少なくとも１つの半田間隙内にある
    半田によって固着される、少なくとも１つの耐摩耗性の
    、加工片、岩石等の加工に使用する切削刃用金属部分を
    備えた工具において、前記半田間隙内に少なくとも１つ
    の予め定めた弱い位置が設けられることを特徴とする工
    具０（２）前記予め定めた弱い位置は開口または空所で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の工
    具。 （８）前記切削刃用金属部分および／または支持体によ
    って形成される半田間隙壁の部分区域は半田付けに際し
    て半田で接続されない表面層を備えていることを特徴と
    する特許請求の範囲第１項または第２項に記載の工具。 （４）前記半田間隙には半田のごとく容量可変でかつ弾
    力のある少なくとも１つのインサートが配置されること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の工具。 （５）前記インサートはその内部に少なくとも１つの開
    口または空所を有することを特徴とする特許請求の範囲
    第４項に記載の工具。 （６）スリーブまたはポット状の半田間隙内にリング、
    スリーブまたは両端で閉じられた中空コイルがインサー
    トとして設けられることを特徴とする特許請求の範囲第
    ４項または第５項に記載の工具。 （７）前記インサートが多層状に形成されかつ２つの層
    間に安全限界を形成し、 前記２つの層が半田のごとく幾らか堅固に前記切削刃用
    金属部分および前記支持体と接続されることを特徴とす
    る特許請求の範囲第４項に記載の工具。 （８）前記インサートは半田付は不能の小部片、粒子等
    からなることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載
    の工具。 （９）前記インサートはその半田に向けられる面により
    部分区域においてのみそれに接続されること全特徴とす
    る特許請求の範囲第４項ないし第７項のいずれかに記載
    の工具。 ＱＯ）前記インサートはその半田に向けられる面により
    完全にそれと接続されることを特徴とする特許請求の範
    囲第４項ないし第７項に記載の工具０回前記切削刃用金
    属部分および前記支持体によって形成される半田間隙壁
    は個々の空所によって互いに離された半田ジャンパを介
    して互いに接続されること全特徴とする特許請求の範囲
    第１項に記載の工具。 （１匂前記半田は好ましくは銀または銅ベースの硬質半
    田であることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
    第１１項のいずれかに記載の工具。
JP59169461A 1983-09-26 1984-08-15 工具 Pending JPS6071106A (ja)

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DE3334815A DE3334815C1 (de) 1983-09-26 1983-09-26 Werkzeug
DE3334815.4 1983-09-26

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