JPS6133645B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6133645B2 JPS6133645B2 JP58051172A JP5117283A JPS6133645B2 JP S6133645 B2 JPS6133645 B2 JP S6133645B2 JP 58051172 A JP58051172 A JP 58051172A JP 5117283 A JP5117283 A JP 5117283A JP S6133645 B2 JPS6133645 B2 JP S6133645B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drill
- cemented carbide
- center
- wear resistance
- cutting edge
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B51/00—Tools for drilling machines
- B23B51/02—Twist drills
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2222/00—Materials of tools or workpieces composed of metals, alloys or metal matrices
- B23B2222/28—Details of hard metal, i.e. cemented carbide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2228/00—Properties of materials of tools or workpieces, materials of tools or workpieces applied in a specific manner
- B23B2228/10—Coatings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Drilling Tools (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、鋳鉄或いは鋼材料等の穴あけ加工に
用いるドリル、特に素材に超硬合金を使用した超
硬ドリルに関する。 〔従来の技術とその問題点〕 一般鋼材や鋳鉄などの穿孔作業には、従来より
高速度鋼製のドリルが多く使用されて来たが、穿
孔作業の能率向上が強く要求され出した昨今で
は、ドリルの回転数を高めてその要求に応えるケ
ースが増えており、それに伴つて、耐摩耗性に優
れる超硬合金をドリル材料として使用することが
多くなつてきた。 しかしながら、超硬合金は、高速度鋼に較べて
抗折力に劣り、切削速度が遅く、しかも、すくい
角が大きな負角となるドリル中心部の切刃が欠損
し易くなることから、その材料は超硬合金の中で
も強度の高い、換言すれば耐摩耗性に劣る材料を
使わざるを得ず、そのため、切削速度の速いドリ
ル外周部の摩耗を食い止めることは非常に困難で
あつた。 そこで、すくい面や外周マージン部の耐摩耗性
を、表面に化学気相法等で成長させる硬質被膜を
設けて向上させると云つたことが行われているが
（例えば特開昭56−3118、特公昭56−184616）、こ
の方法は、硬質被膜が剥離することがあり、ま
た、被膜そのものが非常に薄いため、良好な耐摩
耗性の長期保存が期待できない。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、靭性又は耐摩耗性のいずれか一方を
重視すれば、切屑速度が中心部と外周部で異なる
と云うドリルの本質的な問題があるが故に他方を
犠性にせざるを得ないは又は効果の持続性に問題
のある硬質被膜等を設けざるを得ないと云う超硬
ドリルの現状技術に鑑みてなされたもので、上述
の問題を使用材料の面から解決したものである。 即ち、本発明のドリルは切削速度が遅く耐摩耗
性よりも靭性の要求される中心部と、切削速度が
早く、耐摩耗性を重視すべき外周部を２層もしく
はそれ以上の多層に分け、それぞれの部位の要求
特性に合致した性質をもつ超硬合金を複合的にし
かも治金学的に一体化してドリルを構成する点に
特徴を有する。 上記において、区画層の要求特性に合致した性
質をもつ超硬合金とは、ドリル中心部を形成する
ものが強靭性の合金であり、一方、その外周に同
軸的に配置して組合せるものは、中心部の超硬合
金よりも耐摩耗性（硬度）が高く、しかも、中心
層の周りに複数の層が存在するときには、外側の
層程より高硬度となる合金を指している。この材
料の具体的な選択は、例えば、ドリル中心部を、
第１表のＥ欄に示される抗折力の高いJIS V3の
超硬合金を使用する場合には、その外側はM40の
超硬合金を、またその外側にはP20の超硬合金を
と云う具合に行い、このようにして選択した材料
を複合化する。
用いるドリル、特に素材に超硬合金を使用した超
硬ドリルに関する。 〔従来の技術とその問題点〕 一般鋼材や鋳鉄などの穿孔作業には、従来より
高速度鋼製のドリルが多く使用されて来たが、穿
孔作業の能率向上が強く要求され出した昨今で
は、ドリルの回転数を高めてその要求に応えるケ
ースが増えており、それに伴つて、耐摩耗性に優
れる超硬合金をドリル材料として使用することが
多くなつてきた。 しかしながら、超硬合金は、高速度鋼に較べて
抗折力に劣り、切削速度が遅く、しかも、すくい
角が大きな負角となるドリル中心部の切刃が欠損
し易くなることから、その材料は超硬合金の中で
も強度の高い、換言すれば耐摩耗性に劣る材料を
使わざるを得ず、そのため、切削速度の速いドリ
ル外周部の摩耗を食い止めることは非常に困難で
あつた。 そこで、すくい面や外周マージン部の耐摩耗性
を、表面に化学気相法等で成長させる硬質被膜を
設けて向上させると云つたことが行われているが
（例えば特開昭56−3118、特公昭56−184616）、こ
の方法は、硬質被膜が剥離することがあり、ま
た、被膜そのものが非常に薄いため、良好な耐摩
耗性の長期保存が期待できない。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、靭性又は耐摩耗性のいずれか一方を
重視すれば、切屑速度が中心部と外周部で異なる
と云うドリルの本質的な問題があるが故に他方を
犠性にせざるを得ないは又は効果の持続性に問題
のある硬質被膜等を設けざるを得ないと云う超硬
ドリルの現状技術に鑑みてなされたもので、上述
の問題を使用材料の面から解決したものである。 即ち、本発明のドリルは切削速度が遅く耐摩耗
性よりも靭性の要求される中心部と、切削速度が
早く、耐摩耗性を重視すべき外周部を２層もしく
はそれ以上の多層に分け、それぞれの部位の要求
特性に合致した性質をもつ超硬合金を複合的にし
かも治金学的に一体化してドリルを構成する点に
特徴を有する。 上記において、区画層の要求特性に合致した性
質をもつ超硬合金とは、ドリル中心部を形成する
ものが強靭性の合金であり、一方、その外周に同
軸的に配置して組合せるものは、中心部の超硬合
金よりも耐摩耗性（硬度）が高く、しかも、中心
層の周りに複数の層が存在するときには、外側の
層程より高硬度となる合金を指している。この材
料の具体的な選択は、例えば、ドリル中心部を、
第１表のＥ欄に示される抗折力の高いJIS V3の
超硬合金を使用する場合には、その外側はM40の
超硬合金を、またその外側にはP20の超硬合金を
と云う具合に行い、このようにして選択した材料
を複合化する。
第１図及び第２図にその一例を示す。このドリ
ル１は、全長に渡る中心部２に、例えばJIS・
P40等の強靭な超硬合金を、中心部２を包囲する
外周部３には耐摩耗性を考慮した例えばJIS・
P20等の高硬度超硬合金を使用し、上記中心部の
超硬合金にチゼル刃４とこの刃に連続する切刃５
の一部を、一方、外周部の超硬合金に切刃５の残
りの一部とマージン部６をそれぞれ形成してあ
る。 上記中心部２の素材と外周部３の素材は、結合
力の不足や、結合後の界面剥離を無くすため、前
述した方法の中の第１の方法によつて一体に接合
されている。即ち、第３図は、本焼結前の材料で
あつて中心部を形成する強靭性超硬合金の円柱体
２ａとその外周に同心配置した筒状の高硬度超硬
合金層３ａは共に予備焼結されている。この材料
をそのまま、又はドリル形状に近い形に下加工し
て本焼結し、円柱体２ａと層３ａとの接触界面部
に互いの成分の熱拡散層を生じさせる。その後、
必要に応じて本焼結したものを一定時間高温高圧
気体中におくと、接合界面に生じた空洞を消失さ
せることができ、このようにして得られたドリル
材料１ａに、研削、研摩により切屑排出溝７と切
刃並びにマージン部を形成すると、例示したよう
なドリルが完成する。 なお、ドリルの場合、切削速度の違いにより、
切刃部の最適な硬度、靭性が半径方向の各部にお
いて異なる。従つて、ドリルの材質を最適なもの
とするには、外層に向かつて耐摩耗性を順次上げ
ていく異質の超硬合金を、より多層に積層した法
が望ましいと言える。 〔効果〕 以上の構成とした本発明のドリルは、通常の穴
あけ加工において摩耗の激しくなる外周部が耐摩
耗性に優れているので、全体としての摩耗が減少
し、一方、中心部は強靭であるので中心刃の折損
も起こらずかつドリル強度も充分に確保され、従
つて、大きなスラスト力を加えた高速回転による
高能率加工が可能になる。外側の高硬度超硬合金
層をより多層に分けた場合、半径方向の各部にお
ける材質が最適材質に一層近似してくるので、そ
の効果はより顕著になる。 また、詐質被膜を設けて耐摩耗性を向上させる
のではなく、切刃の半径方向各部で要求特性に応
えられる材質を同軸的に複合してあるので、耐摩
耗性の長期接続性に優れ、再研磨による切刃の再
生を行つても耐摩耗性が低下しない。 さらに、各超硬合金層は境界面の熱拡散層を介
して強固に一体化されているので、界面剥離や接
合部の接合力不足に起因する異常摩耗等を生じる
心配がない。
ル１は、全長に渡る中心部２に、例えばJIS・
P40等の強靭な超硬合金を、中心部２を包囲する
外周部３には耐摩耗性を考慮した例えばJIS・
P20等の高硬度超硬合金を使用し、上記中心部の
超硬合金にチゼル刃４とこの刃に連続する切刃５
の一部を、一方、外周部の超硬合金に切刃５の残
りの一部とマージン部６をそれぞれ形成してあ
る。 上記中心部２の素材と外周部３の素材は、結合
力の不足や、結合後の界面剥離を無くすため、前
述した方法の中の第１の方法によつて一体に接合
されている。即ち、第３図は、本焼結前の材料で
あつて中心部を形成する強靭性超硬合金の円柱体
２ａとその外周に同心配置した筒状の高硬度超硬
合金層３ａは共に予備焼結されている。この材料
をそのまま、又はドリル形状に近い形に下加工し
て本焼結し、円柱体２ａと層３ａとの接触界面部
に互いの成分の熱拡散層を生じさせる。その後、
必要に応じて本焼結したものを一定時間高温高圧
気体中におくと、接合界面に生じた空洞を消失さ
せることができ、このようにして得られたドリル
材料１ａに、研削、研摩により切屑排出溝７と切
刃並びにマージン部を形成すると、例示したよう
なドリルが完成する。 なお、ドリルの場合、切削速度の違いにより、
切刃部の最適な硬度、靭性が半径方向の各部にお
いて異なる。従つて、ドリルの材質を最適なもの
とするには、外層に向かつて耐摩耗性を順次上げ
ていく異質の超硬合金を、より多層に積層した法
が望ましいと言える。 〔効果〕 以上の構成とした本発明のドリルは、通常の穴
あけ加工において摩耗の激しくなる外周部が耐摩
耗性に優れているので、全体としての摩耗が減少
し、一方、中心部は強靭であるので中心刃の折損
も起こらずかつドリル強度も充分に確保され、従
つて、大きなスラスト力を加えた高速回転による
高能率加工が可能になる。外側の高硬度超硬合金
層をより多層に分けた場合、半径方向の各部にお
ける材質が最適材質に一層近似してくるので、そ
の効果はより顕著になる。 また、詐質被膜を設けて耐摩耗性を向上させる
のではなく、切刃の半径方向各部で要求特性に応
えられる材質を同軸的に複合してあるので、耐摩
耗性の長期接続性に優れ、再研磨による切刃の再
生を行つても耐摩耗性が低下しない。 さらに、各超硬合金層は境界面の熱拡散層を介
して強固に一体化されているので、界面剥離や接
合部の接合力不足に起因する異常摩耗等を生じる
心配がない。
第１図は、本発明のドリルの一実施例を示す側
面図、第２図はその正面図、第３図は溝及び刃付
加工を行う前のドリル材料を示す斜視図である。 １……ドリル、２……中心部、３……外周部、
４……チゼル刃、５……切刃、６……マージン
部、７……切屑排出溝。
面図、第２図はその正面図、第３図は溝及び刃付
加工を行う前のドリル材料を示す斜視図である。 １……ドリル、２……中心部、３……外周部、
４……チゼル刃、５……切刃、６……マージン
部、７……切屑排出溝。
Claims (1)
- １ ドリル材が、ドリル中心部を形成する強靭性
超硬合金とその外周に１層もしくは２層以上同軸
的に配置した中心部超硬合金よりも硬質の超硬合
金との組合せから成ると共に、各超硬合金層が、
各々の接触界面部に形成された互いの成分の熱拡
散層を介して一体的に複合された構造であり、こ
のドリル材に、切屑排出溝、切刃、並びにマージ
ン部を形成して成ることを特徴とした超硬ドリ
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58051172A JPS59175912A (ja) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | 超硬ドリル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58051172A JPS59175912A (ja) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | 超硬ドリル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59175912A JPS59175912A (ja) | 1984-10-05 |
| JPS6133645B2 true JPS6133645B2 (ja) | 1986-08-04 |
Family
ID=12879408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58051172A Granted JPS59175912A (ja) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | 超硬ドリル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59175912A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020001119A (ja) * | 2018-06-27 | 2020-01-09 | 三菱マテリアル株式会社 | 多結晶ダイヤモンド焼結体付き切削工具 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6048207A (ja) * | 1983-08-25 | 1985-03-15 | Mitsubishi Metal Corp | 超硬ドリルの製造方法 |
| JP3071466B2 (ja) * | 1993-08-06 | 2000-07-31 | ケンナメタル ヘルテル アクチェンゲゼルシャフト ウェルクツォイゲ ウント ハルトシュトッフェ | ツイストドリル |
| US6511265B1 (en) * | 1999-12-14 | 2003-01-28 | Ati Properties, Inc. | Composite rotary tool and tool fabrication method |
| JP2003193168A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-07-09 | Honda Motor Co Ltd | 傾斜複合材およびその製造方法 |
| US7513320B2 (en) | 2004-12-16 | 2009-04-07 | Tdy Industries, Inc. | Cemented carbide inserts for earth-boring bits |
| WO2008051588A2 (en) | 2006-10-25 | 2008-05-02 | Tdy Industries, Inc. | Articles having improved resistance to thermal cracking |
| DE112007003740T5 (de) * | 2007-12-27 | 2010-11-04 | OSG Corp., Toyokawa-shi | Karbidrotationswerkzeug |
| US8025112B2 (en) | 2008-08-22 | 2011-09-27 | Tdy Industries, Inc. | Earth-boring bits and other parts including cemented carbide |
| US8272816B2 (en) | 2009-05-12 | 2012-09-25 | TDY Industries, LLC | Composite cemented carbide rotary cutting tools and rotary cutting tool blanks |
| US8308096B2 (en) | 2009-07-14 | 2012-11-13 | TDY Industries, LLC | Reinforced roll and method of making same |
| US9643236B2 (en) | 2009-11-11 | 2017-05-09 | Landis Solutions Llc | Thread rolling die and method of making same |
| US9016406B2 (en) | 2011-09-22 | 2015-04-28 | Kennametal Inc. | Cutting inserts for earth-boring bits |
| JP5953173B2 (ja) * | 2012-08-06 | 2016-07-20 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 切削工具 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5943247B2 (ja) * | 1979-06-25 | 1984-10-20 | 三菱マテリアル株式会社 | 表面被覆超硬合金製ミニチユアドリル |
| JPS57184616A (en) * | 1981-05-07 | 1982-11-13 | Nachi Fujikoshi Corp | Drill |
-
1983
- 1983-03-25 JP JP58051172A patent/JPS59175912A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020001119A (ja) * | 2018-06-27 | 2020-01-09 | 三菱マテリアル株式会社 | 多結晶ダイヤモンド焼結体付き切削工具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59175912A (ja) | 1984-10-05 |
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