JPS63200923A - プラスチツクシヤンクを有する超硬工具の製法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は超硬工具の製法に係わり、更に詳しくはドリル
、エンドミル、リーマ、ねじ切りタップの如き転削超硬
工具の製法に関し、特にシャンク部分に特徴を有する超
硬工具の製法に関する。

〔従来の技術〕

周知の通り、ドリル、エンドミル、リーで等の工具は、
個々に使用目的に応じて異なった刃を有するけれども、
それら全体に共通していることは、全長の一側に筒状の
シャンク（円筒状のストレートシャンク、あるいはテー
パーシャンク）を有し、他側に刃が形成されている。上
記−側のシャンクは、これらの工具を機械のホルダー又
はチャックにクランプせしめられる部分であり、この為
に、このシャンクの仕上面粗度や所定の硬さが要求され
る他に、刃の部分との一体不可分性が要求される。そこ
で従来のこれらドリル、エンドミル、リーマ等の転削工
具の製法は、先ず超硬質材料の棒状体を加工し、これを
所要の単位長さに切断した後、その全長の一部分にダイ
ヤモンドエ具を用いて刃を加工し、残った他部分をシャ
ンクとするものであった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術によれば、シャンク部分が刃形部分と一体
的に連らなっており、即ち、一体もので形成されている
為に高い寿命のドリル、エンドミル、リーマ等転削工具
が製せられるけれども、刃付加工の為にダイヤモンド工
具を用いなければならない点や、刃付加工が高精度加工
、複雑加工である為に、その製造コストが高く、業界内
に於ける市場供給価格低減化の要望になかなか答えられ
ないのが実情であった。

そこで本発明の目的とする所は、従来のダイヤモンド工
具による刃付加工法を採ることなく、より安価に市場供
給できる粉末押出成型法による刃の形成方法を採用し、
全体としてより安価にドリル、エンドミル、リーマな加
工できる製法を提供するにあり、特に、単に粉末押出成
型法によると、その加工技術上、一端から他端迄の全周
面に刃形が止むを得ず形成されてしまい、その結果全つ
くシャンク部分を有さないことになるので、単にシャン
クをその後端にロウ付接続するが如き安易な方法ではな
く、刃形が形成された一部分の周りを被覆するようにし
て、そこに一体重にプラスチック製のストレート状。テ
ーパー状のシャンク部分を形成する方法を採用すること
によって、製作容易であり、而もシャンク部分の芯が刃
部分と一体的なるシャンク部分を有し、その結果、プラ
スチックとシャンクでありながら強度的にも勝れた工具
の製法を提供するにある。

〔問題点を解決する為の手段２作用〕 上記目的を達成する為に、本発明は次の技術的手段を有
する。

即ち、本発明は次の工程より成る。

■先ず、超硬質材料粉末及び必要な助剤を原料として粉
末押出成型法によりいったん一端から他端迄の周面に刃
形が形成された一次素材を形成する。より具体的に説明
すると、上記に於いて用いることのできる超硬質材料粉
末としては、常法通り、超硬合金粉末（ＷＣ−Ｃｏ系、
ＷＣ−Ｎｒ系、　ＷＣ−Ｔ　ａＣ−Ｔ　ｉ　Ｃ−Ｃｏ系
、ＷＣ−ＴａＣ−Ｔｉｃ−Ｎｉ系等）、いわゆるサーメ
ット粉末（セラミックスとしてＩＶ、Ｖ、ＶＴ金金属酸
化物、炭化物、けい化物、はう化物、窒化物などの粉末
を用い、これに金属としてコバルト、ニッケル、鉄など
の粉末を入れて混合℃、真空中その他適当な保護ガス中
で焼結した粒子）、あるいは５ｉｃ−Ｎｉ　、５ｉＮ−
Ｎ等のセラミック系超硬質材料粉末を用いることができ
る。そしてこれらの原料粉末に必要な助剤を混合し、こ
れら粉末を粉末押出成型機により押出し、即ち、加工す
べきドリル、エンドミル、リーマ、あるいはねじ切りタ
ップの刃形の形状をした金型から加圧して押出し、一端
から他端迄その周面に連続してスパイラル状に刃形が加
圧成形された一次素材を得る。そしてこれを焼結し、必
要な長さに切断して単位長さの一次焼結素材を得る。

■次いで一端から他端迄、その周面にドリルならドリル
、リーマならリーマ、あるいはエンドミルならエンドミ
ルあるいはねじ切りタップならねじ切りタップの刃形が
スパイラル状に形成された一次焼結素材の、本来シャン
クとなるべき部分となる一側に、プラスチックより成る
筒状部分を形成し、この筒状部分をシャンクとするもの
である。

より具体的に説明すると、上記−次素材を成型後、これ
をいったん焼結し、単位長さに切断する。この単位焼結
素材の全長の部分の一側の刃形部分の周りに、プラスチ
ック層を形成し、この部分をシャンクとするものである
。用いられるプラスチックは機械的強度（例えば硬さ）
、耐熱性、加工成型性等を考慮して選択する。即ちフェ
ノール系、ガラス繊維基材入すフエノール系、フラン系
、フッ素系等の熱硬化性樹脂、あるいはポリプロピレン
、ポリアミド、ポリアセタール、ポリ四ふっ化エチレン
、三ふっ化エチレン、ポリカーボネート等の熱可塑性樹
脂等であり、上記したガラス繊維入り等の強化プラスチ
ックが望ましい、形成技術は射出成型等測れを用いても
よい。又刃形部分の周りにプラスチックを形成するに当
り、刃と刃の溝中を埋めてもよいし、刃を含んだ全周に
プラスチック層を形成してもよく、ここで重要な事はプ
ラスチックシャンクと芯の刃形部分を一体融着化するこ
とである。この為に適当な融着助長の為の副材料を用い
ることも可能である。

〔実施例〕

次に添付図面に従い本発明の好適な実施例を詳述する。

実施例１・・・第１図（Ａ）〜第１図ＣＧ）参照。

本例はドリルを例にとったものである。

ドリルの刃形が形成される金型形状を有する金型をセッ
トした粉末押出成型機によりドリルの刃形が一端から他
端迄の周面にスパイラル状に形成された一次素材工を製
する。（第１図Ａ）ここで使用できる粉末材料は上述し
た通り、超硬合全粉末、サーメット粉末、セラミックス
粉末等の超硬質材料粉末であり、これに必要な助剤が含
まれる。次いで、これを、これら粉末材料の焼結温度で
焼結し、焼結素材２を得る。（第１図Ｂ） 次いで、加工すべきドリルの全長（刃の部分とシャンク
の部分の合計）に合う単位長さくＬ）各に切断して単位
焼結体３を得る。（第１図Ｃ）勿論、焼結前に切断して
から、焼結してもよい。

次いで全長りの内、シャンクとすべき部分、矢示Ｓの部
分の刃形５と５の間の溝６中に第１図（Ｄ）で示すよう
にプラスチック４を流し込む。

例えば、この矢示Ｓ部分を中子として、その周りにプラ
スチック成型金型を配し、上記ｌＩＧ中に溶融プラスチ
ック４を流し込み、冷却固化させる。

この場合、熱可塑性樹脂が用いられる。−例を上げれば
、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリ
四ふっ化エチレン、ポリ三ぶつ化エチレン、ポリカーボ
ネート、等であり、機械的強さ、加工成型性及び熱変形
性等を考慮して選択される。勿論、機械的強度の強化を
図った強化プラスチックを用いてもよい。

第１図（Ｅ）は、このようにして−側にシャンク７が形
成された図を示したものである。以後、刃形部分５の研
削、研磨、又はドリルの逃げ面８あるいは切粉排出溝９
部分等の研削、研磨加工をすればドリルが製作される。

第１図（Ｆ）の例は、−側Ｓの部分の刃形５の周りに、
刃形５部分会部を覆うようにプラスチック層４を形成し
、第１図（Ｇ）のように、刃形部分全体を覆うプラスチ
ックシャンク７を一体形ｔした例である。

実施例２・・・第２図（Ａ）〜第２図（Ｆ）参照。

本例はエンドミルを例にとって示したものである。

第２図（Ａ）は、単位長しに切断された焼結−次素材１
１を示している。この図に於いて符号１２は刃形を示し
ている。この後、シャンクとすべき部分、矢示Ｓの部分
に、第２図（Ｂ）及び第２図（Ｃ）に示すように、その
周り全部に溶融プラスチック１３を流し込む、勿論、適
当な型を用いて実施する。以後冷却固化させ、この固化
面の面粗度を整える加工とか、刃形部分１２を研削、研
摩するとか、刃の先端を加工するとかの二次加工を施し
て、第２図（Ｄ）のように−側にプラスチック製のシャ
ンク１４が形成されたエンドミルを製する。

第２図（Ｅ）の場合は、刃形部分１２と１２の間の溝１
５中のみに溶融プラスチック１３を流し込み、第２図（
Ｆ）のようにシャンク１４を形成した例である。

実施例３・・・第３図（Ａ）（Ｂ）参照。

この例はリーマを例にとって示したものである。

第３図（Ａ）に於ける符号３１はいったん焼結し、必要
な長さに切断した焼結単位素材を示し、符号３２は成型
且つ焼結された刃形を示している。

この状態に於いて一側の矢示Ｓ部分に符号３３の別成型
したプラスチックスリーブを外挿する。このスリーブの
内径は、焼結単位素材３１の外径にスリーブを過不足な
く外挿できる範囲に定められる。この後、この両者を、
一体融着する０例えば、高周波エネルギー等の適宜な手
段を用いればよい。

第３図（Ｂ）は、上記のようにしてシャンク３４を形成
し、且つ第１．第２の実施例と同様に必要な二次加工を
施して得たシャンク付リープの一例を余したものである
。

上記に於いては、プラスチック材料として熱可塑性樹脂
を示したが、フェノール系、ガラス繊維入りフェノール
系、フラン樹脂、フッ素樹脂、等の熱硬化性樹脂中より
機械的強度、耐熱性等良いものを選択して用いてもよい
。

且つシャンクのプラスチック形成技術も種々用いること
ができる。

〔発明の効果〕

以上詳述した如くこの発明によれば、粉末押出成型法及
びプラスチック成型法を用いてプラスチックシャンクを
一体的に有するドリル、エンドミル、リーマ等の工具を
製することができる。それ故に生産能率も良く、且つ低
コストにて市場供給できる。加えて、シャンク部分は、
単に刃形部分の後端にロウ付けなどによって連らなって
いるものではなく、形成されたプラスチックシャンクの
軸芯には、刃形部分の本体が一貫して通されているので
、シャンクの強度が高く、耐久性を有すると共に、装置
のホルダーによるクランプ性も良好とすることができる
等実用上各種の利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

添付図面第１図（Ａ）〜（Ｇ）は本発明の第一の実施例
を示し、第１図（Ａ）は−次素材の図、第１図（Ｂ）は
焼結−次素材の図、第１図（Ｃ）は単位長さに切断した
焼結−次素材の図、第１図（Ｄ）は−側部分にプラスチ
ック層を形成した図、第１図（Ｅ）はプラスチックシャ
ンクの外観図、第１図（Ｆ）は−側部分の周り全部を覆
うようにしてプラスチック層を形成した図、第１図（Ｇ
）はプラスチックシャンクの外観図、次いで第２図（Ａ
）〜（Ｆ）は第二の実施例を示し、第２図（Ａ）は焼結
した単位−次素材の図、第２図（Ｂ）は−側部分の周り
を覆うようにして溶融プラスチックを流し込む所を示し
た図、第２図（Ｃ）は第２図ＣＢ）のＸ−Ｘ線に沿う断
面図、第２図（Ｄ）はシャンクを形成した所を示す図、
第２図（Ｅ）は−側部分の刃形と刃形の間に溶融プラス
チックを流し込む所を示した図、第２図（Ｆ）はシャン
クを形成した所を示す図、第３図（Ａ）ＣＢ）は第三の
実施例を示し、第３図（Ａ）は焼結単位素材の一側にプ
ラスチックスリーブを外挿した所の図、第３図（Ｂ）は
シャンクを形成した図であり、図中１は成型−次素材、
２は焼結−次素材、３　、１１．３１は単位長焼結−次
素材、４，１３．３３はプラスチック層、７，１４．３
４はシャンクである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 シャンク部分の先に刃を形成して成るドリ ル、エンドミル、リーマ、ねじ切りタップ等の超硬工具
   の製法に於いて； 超硬質材料粉末及び必要な助剤を原料として粉末押出成
   型法によりいったん一端から他端迄の周面に刃形が形成
   された一次素材を成形し、次いでこれを焼結し、且つ所
   要の単位長さに切断した後、この一次焼結素材の一側の
   刃形部分を覆うようにして、該部分にプラスチックより
   成るストレート状、テーパー状等の筒状部分を一体融着
   形成し、このプラスチック筒状部分をシャンクとし、以
   後必要な研削、研摩加工を施したことを特徴とするプラ
   スチックとシャンクを有する超硬工具の製法。