JP2001001209A - 回転切削工具 - Google Patents
回転切削工具Info
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- JP2001001209A JP2001001209A JP33321199A JP33321199A JP2001001209A JP 2001001209 A JP2001001209 A JP 2001001209A JP 33321199 A JP33321199 A JP 33321199A JP 33321199 A JP33321199 A JP 33321199A JP 2001001209 A JP2001001209 A JP 2001001209A
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- Japan
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- cutting
- sintered body
- tool
- cutting tool
- cutting edge
- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 脆い窯業系外装材をクラック、バリ、欠け等
を生じさせずに安定して加工でき、寿命にも優れる回転
切削工具を提供する。 【解決手段】 本体１の外周に設ける切れ刃３を高強度
超高圧ダイヤモンド焼結体で形成した。また、その切れ
刃のくさび角εを６５°〜４５°の範囲に設定し、か
つ、外周逃げ角αｆを一般的な工具よりも大きくした。
を生じさせずに安定して加工でき、寿命にも優れる回転
切削工具を提供する。 【解決手段】 本体１の外周に設ける切れ刃３を高強度
超高圧ダイヤモンド焼結体で形成した。また、その切れ
刃のくさび角εを６５°〜４５°の範囲に設定し、か
つ、外周逃げ角αｆを一般的な工具よりも大きくした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、超高圧ダイヤモ
ンド焼結体で切れ刃を形成した窯業系外装材加工用の回
転切削工具に関する。
ンド焼結体で切れ刃を形成した窯業系外装材加工用の回
転切削工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】珪酸質、石灰質、繊維質、セメント等の
原料をプレス成形及び蒸気内養生して製造される窯業系
外装材は、低靱性材であり、切削加工すると、クラッ
ク、バリ、欠け等が発生し易い。このため、この種材料
の切削加工に利用する工具には、切削抵抗を低減するた
めの切れ味の良さや良好な切れ味を持続するための高耐
摩耗性などが要求される。
原料をプレス成形及び蒸気内養生して製造される窯業系
外装材は、低靱性材であり、切削加工すると、クラッ
ク、バリ、欠け等が発生し易い。このため、この種材料
の切削加工に利用する工具には、切削抵抗を低減するた
めの切れ味の良さや良好な切れ味を持続するための高耐
摩耗性などが要求される。
【０００３】耐摩耗性に関しては、ダイヤモンド焼結体
や立方晶型窒化硼素焼結体などの超高圧焼結体が特に優
れている。その超高圧焼結体で切れ刃を形成した切削工
具で窯業系外装材の加工に利用可能なものとしては、例
えば、特公昭５９−５０４４５号公報に示されるものが
ある。
や立方晶型窒化硼素焼結体などの超高圧焼結体が特に優
れている。その超高圧焼結体で切れ刃を形成した切削工
具で窯業系外装材の加工に利用可能なものとしては、例
えば、特公昭５９−５０４４５号公報に示されるものが
ある。
【０００４】同公報に開示の切削工具は、超高圧焼結体
は高硬度である反面、脆く、切れ刃くさび角（刃物角）
を小さくすると刃先が欠損し易くなることから、その対
策として、切れ刃の外周逃げ角を小さくし、その分すく
い角（ラジアルレーキ）を大きくして切れ刃くさび角を
小さくせずに切削動力、切削振動、切削圧力を低下させ
ている。
は高硬度である反面、脆く、切れ刃くさび角（刃物角）
を小さくすると刃先が欠損し易くなることから、その対
策として、切れ刃の外周逃げ角を小さくし、その分すく
い角（ラジアルレーキ）を大きくして切れ刃くさび角を
小さくせずに切削動力、切削振動、切削圧力を低下させ
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の公報には、工具
のすくい角を１０°〜９°、逃げ角を１°〜２°に設定
した実施例が示されている。この場合、すくい角を９
°、逃げ角を２°に設定したと仮定すると切れ刃くさび
角は７９°となる。ところが、窯業系外装材の切削では
このような値の刃物角は大き過ぎ、切れ味が悪くてそれ
による切削抵抗の増加により、被削材にクラック、バ
リ、欠けが発生する。
のすくい角を１０°〜９°、逃げ角を１°〜２°に設定
した実施例が示されている。この場合、すくい角を９
°、逃げ角を２°に設定したと仮定すると切れ刃くさび
角は７９°となる。ところが、窯業系外装材の切削では
このような値の刃物角は大き過ぎ、切れ味が悪くてそれ
による切削抵抗の増加により、被削材にクラック、バ
リ、欠けが発生する。
【０００６】一方、切れ味向上のために切れ刃くさび角
を鋭く（小さく）すると、一般的な低強度焼結体で形成
された切れ刃は、欠けやチッピングが生じて短寿命にな
る。
を鋭く（小さく）すると、一般的な低強度焼結体で形成
された切れ刃は、欠けやチッピングが生じて短寿命にな
る。
【０００７】また、従来の焼結体の切れ刃は、被削材が
窯業系外装材の場合、耐摩耗性に関して満足できない面
がある。この不満を解消するため、焼結体中に含まれる
硬質粒子の粒径を大きくすると今度は溶着が起こり易く
なる。低強度焼結体で形成された切れ刃は、欠損やチッ
ピング防止のために切れ刃くさび角の下限を大きくする
必要があるので逃げ角を大きくとれず、逃げ面に溶着が
生じ易い。特に、上記公報に開示の工具は、逃げ角を積
極的に小さくしているので、窯業系外装材の加工では逃
げ面に対する溶着が起こる。
窯業系外装材の場合、耐摩耗性に関して満足できない面
がある。この不満を解消するため、焼結体中に含まれる
硬質粒子の粒径を大きくすると今度は溶着が起こり易く
なる。低強度焼結体で形成された切れ刃は、欠損やチッ
ピング防止のために切れ刃くさび角の下限を大きくする
必要があるので逃げ角を大きくとれず、逃げ面に溶着が
生じ易い。特に、上記公報に開示の工具は、逃げ角を積
極的に小さくしているので、窯業系外装材の加工では逃
げ面に対する溶着が起こる。
【０００８】この溶着も切削抵抗の増大要因となり、従
って、従来の切削工具で窯業系外装材を加工するとクラ
ック、切れ刃の欠け、チッピングなどが生じ易く、工具
寿命までの加工数が少なくて１加工数当りの工具費が高
くつく不具合があった。
って、従来の切削工具で窯業系外装材を加工するとクラ
ック、切れ刃の欠け、チッピングなどが生じ易く、工具
寿命までの加工数が少なくて１加工数当りの工具費が高
くつく不具合があった。
【０００９】そこで、この発明は、窯業系外装材の切削
加工において優れた性能を発揮する回転切削工具を実現
して提供することを課題としている。
加工において優れた性能を発揮する回転切削工具を実現
して提供することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、本体の外周部に複数の切れ刃
を設け、その切れ刃のくさび角を６５°〜４５°の範囲
に設定する。
め、この発明においては、本体の外周部に複数の切れ刃
を設け、その切れ刃のくさび角を６５°〜４５°の範囲
に設定する。
【００１１】また、各切れ刃を、下記（１）〜（５）の
いずれかの材料で形成する。 （１）８０〜９６容量％の焼結ダイヤモンド粒子と残部
の焼結助剤および不可避不純物とを含み、前記焼結ダイ
ヤモンド粒子は実質粒径が０．１〜１０μｍの範囲にあ
り、かつその粒子が互いに直接接合しており、前記焼結
助剤は０．０１〜４０重量％のＰｄを含みかつ残部とし
てＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉの中から選ばれた少なくとも１つの
元素を含む高強度超高圧ダイヤモンド焼結体。 （２）長さ６ｍｍ、幅３ｍｍ、厚さ０．３〜０．４ｍｍ
の測定試験片を用いて４ｍｍスパンの条件で測定したと
きの抗折力が２５０〜３００ｋｇｆ／ｍｍ２である高強
度超高圧ダイヤモンド焼結体。 （３）酸素含有量が０．０１〜０．０８重量％の範囲内
にある高強度超高圧ダイヤモンド焼結体。 （４）焼結体中に金属形態のタングステンと、鉄、コバ
ルト、ニッケルの中から選ばれた少なくとも１種の元素
とを含み、焼結体中での前記タングステンの含有量が
０．０１〜８重量％の範囲内にある高強度超高圧ダイヤ
モンド焼結体。 （５）焼結体中に金属形態のタングステンと、コバルト
と、タングステンカーバイドを含み、焼結体中のタング
ステンカーバイドの（１００）面または（１０１）面に
よるＸ線回折強度Ｉｗｃと前記ダイヤモンド粒子の（１
１１）面によるＸ線回折強度ＩＤとの比（Ｉｗｃ／
ＩＤ）は０．０２未満であり、コバルトの（２００）面
によるＸ線回折強度Ｉｃｏと前記ＩＤとの比（Ｉｃｏ／
ＩＤ）は０．４未満である高強度超高圧ダイヤモンド焼
結体。
いずれかの材料で形成する。 （１）８０〜９６容量％の焼結ダイヤモンド粒子と残部
の焼結助剤および不可避不純物とを含み、前記焼結ダイ
ヤモンド粒子は実質粒径が０．１〜１０μｍの範囲にあ
り、かつその粒子が互いに直接接合しており、前記焼結
助剤は０．０１〜４０重量％のＰｄを含みかつ残部とし
てＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉの中から選ばれた少なくとも１つの
元素を含む高強度超高圧ダイヤモンド焼結体。 （２）長さ６ｍｍ、幅３ｍｍ、厚さ０．３〜０．４ｍｍ
の測定試験片を用いて４ｍｍスパンの条件で測定したと
きの抗折力が２５０〜３００ｋｇｆ／ｍｍ２である高強
度超高圧ダイヤモンド焼結体。 （３）酸素含有量が０．０１〜０．０８重量％の範囲内
にある高強度超高圧ダイヤモンド焼結体。 （４）焼結体中に金属形態のタングステンと、鉄、コバ
ルト、ニッケルの中から選ばれた少なくとも１種の元素
とを含み、焼結体中での前記タングステンの含有量が
０．０１〜８重量％の範囲内にある高強度超高圧ダイヤ
モンド焼結体。 （５）焼結体中に金属形態のタングステンと、コバルト
と、タングステンカーバイドを含み、焼結体中のタング
ステンカーバイドの（１００）面または（１０１）面に
よるＸ線回折強度Ｉｗｃと前記ダイヤモンド粒子の（１
１１）面によるＸ線回折強度ＩＤとの比（Ｉｗｃ／
ＩＤ）は０．０２未満であり、コバルトの（２００）面
によるＸ線回折強度Ｉｃｏと前記ＩＤとの比（Ｉｃｏ／
ＩＤ）は０．４未満である高強度超高圧ダイヤモンド焼
結体。
【００１２】なお、（５）の焼結体は、コバルトを含有
させた（４）の焼結体に更にタングステンカーバイドを
含ませたものと考えることができる。
させた（４）の焼結体に更にタングステンカーバイドを
含ませたものと考えることができる。
【００１３】
【作用】切れ刃くさび角を鋭くすると切削抵抗が小さく
なり、その切削抵抗に起因した被削物（窯業系外装材）
の欠けやバリ、クラックの発生が防止される。
なり、その切削抵抗に起因した被削物（窯業系外装材）
の欠けやバリ、クラックの発生が防止される。
【００１４】また、切れ刃くさび角が小さくなるにつれ
て低下する切れ刃の強度を、この発明では特開平８−２
２５８７５号や特開平９−３１６５８７号、特願平１０
−４５４６８号で示されるような限定された組成の高強
度超高圧ダイヤモンド焼結体を採用することによって高
めており、刃先の欠けやチッピングも起こり難い。
て低下する切れ刃の強度を、この発明では特開平８−２
２５８７５号や特開平９−３１６５８７号、特願平１０
−４５４６８号で示されるような限定された組成の高強
度超高圧ダイヤモンド焼結体を採用することによって高
めており、刃先の欠けやチッピングも起こり難い。
【００１５】この高強度超高圧ダイヤモンド焼結体は、
耐摩耗性も向上しており、切れ刃の摩耗による切削抵抗
の増加も抑えられる。
耐摩耗性も向上しており、切れ刃の摩耗による切削抵抗
の増加も抑えられる。
【００１６】また、本願の各請求項の工具は、以下の要
件を備えていることが特に重要である。先ず焼結体中の
ダイヤモンド粒子の平均粒径が、従来一般的に使用され
ているものより小さい０．１〜１０μｍの範囲が特に優
れている。平均粒径が小さいので、切れ刃の先端を鋭利
に加工でき、したがって切れ味が良くなるので耐溶着性
に優れる。平均粒子径が１０μｍより大きい場合は、そ
の粒子の大きさ以下の刃先の鋭利性を得ることが難し
い。この効果と切れ刃くさび角が４５°から６５°と小
さいこと、外周逃げ角を大きく確保出来るための効果が
重畳して、切削抵抗が減少し且つ溶着物が減少し、長寿
命の回転切削工具を完成したものである。更に望ましく
はすくい角は１３°〜２７°の範囲が切削抵抗を下げる
上で効果があり、外周逃げ角は１２°〜２０°の範囲が
溶着が少なくて好ましい。
件を備えていることが特に重要である。先ず焼結体中の
ダイヤモンド粒子の平均粒径が、従来一般的に使用され
ているものより小さい０．１〜１０μｍの範囲が特に優
れている。平均粒径が小さいので、切れ刃の先端を鋭利
に加工でき、したがって切れ味が良くなるので耐溶着性
に優れる。平均粒子径が１０μｍより大きい場合は、そ
の粒子の大きさ以下の刃先の鋭利性を得ることが難し
い。この効果と切れ刃くさび角が４５°から６５°と小
さいこと、外周逃げ角を大きく確保出来るための効果が
重畳して、切削抵抗が減少し且つ溶着物が減少し、長寿
命の回転切削工具を完成したものである。更に望ましく
はすくい角は１３°〜２７°の範囲が切削抵抗を下げる
上で効果があり、外周逃げ角は１２°〜２０°の範囲が
溶着が少なくて好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１乃至図３に、この発明の回転
切削工具の第１実施形態を示す。
切削工具の第１実施形態を示す。
【００１８】図中１は本体であり、その本体１の外周部
に超高圧ダイヤモンド焼結体２ａと台金２ｂが複合化さ
れたチップ２を周方向に定ピッチで鑞付けして工具が形
成されている。３は、超高圧ダイヤモンド焼結体２ａに
付した切れ刃、４は切屑ポケットである。また、５はチ
ップ２の鑞付け面積を増加させるために用いた超硬合金
ピースであってチップ２と本体１の両者に鑞付けされて
いる。
に超高圧ダイヤモンド焼結体２ａと台金２ｂが複合化さ
れたチップ２を周方向に定ピッチで鑞付けして工具が形
成されている。３は、超高圧ダイヤモンド焼結体２ａに
付した切れ刃、４は切屑ポケットである。また、５はチ
ップ２の鑞付け面積を増加させるために用いた超硬合金
ピースであってチップ２と本体１の両者に鑞付けされて
いる。
【００１９】超高圧ダイヤモンド焼結体は、８０〜９６
容量％の焼結ダイヤモンド粒子と残部の焼結助剤および
不可避不純物とを含み、前記焼結ダイヤモンド粒子は実
質粒径が０．１〜１０μｍの範囲にあり、かつその粒子
が互いに直接接合しており、前記焼結助剤は０．０１〜
４０重量％のＰｄを含みかつ残部としてＦｅ、Ｃｏ、Ｎ
ｉの中から選ばれた少なくとも１つの元素を含む組成で
あり、強度と耐摩耗性に優れる。
容量％の焼結ダイヤモンド粒子と残部の焼結助剤および
不可避不純物とを含み、前記焼結ダイヤモンド粒子は実
質粒径が０．１〜１０μｍの範囲にあり、かつその粒子
が互いに直接接合しており、前記焼結助剤は０．０１〜
４０重量％のＰｄを含みかつ残部としてＦｅ、Ｃｏ、Ｎ
ｉの中から選ばれた少なくとも１つの元素を含む組成で
あり、強度と耐摩耗性に優れる。
【００２０】この図１の切削工具は、切れ刃のすくい角
（ラジアルレーキ）γｆを１５°、外周逃げ角αｆを１
４°、切れ刃くさび角εを６１°に設定しており、図４
に示すように、被削物（窯業系外装材）Ａの両側面の縁
取り加工に利用される。
（ラジアルレーキ）γｆを１５°、外周逃げ角αｆを１
４°、切れ刃くさび角εを６１°に設定しており、図４
に示すように、被削物（窯業系外装材）Ａの両側面の縁
取り加工に利用される。
【００２１】図５乃至図７は、第２実施形態である。図
７は、図６の工具を半径方向に見た側面の一部を表わし
ている。この切削工具は、チップ２の超高圧ダイヤモン
ド焼結体２ａとして請求項２の焼結体、即ち、長さ６ｍ
ｍ、幅３ｍｍ、厚さ０．３〜０．４ｍｍの測定試験片を
用いて４ｍｍスパンの条件で測定したときの抗折力が２
５０〜３００ｋｇｆ／ｍｍ２である請求項２の高強度超
高圧ダイヤモンド焼結体を用いている。また、切れ刃の
すくい角γｆを１５°、外周逃げ角αｆを１５°、切れ
刃くさび角εを６０°、横すくい角λを５°に設定し、
図５に示すように超高圧ダイヤモンド焼結体２ａを本体
１の一面側に偏らせており、図８に示すように、被削物
Ａのコーナ部の切削に利用される。また、チップ２は、
超硬合金母材２ｃの先端の支持座に台金と超硬圧ダイヤ
モンド焼結体から成る複合材を接合したものを用い、超
硬合金母材２ｃを本体１に鑞付けした。
７は、図６の工具を半径方向に見た側面の一部を表わし
ている。この切削工具は、チップ２の超高圧ダイヤモン
ド焼結体２ａとして請求項２の焼結体、即ち、長さ６ｍ
ｍ、幅３ｍｍ、厚さ０．３〜０．４ｍｍの測定試験片を
用いて４ｍｍスパンの条件で測定したときの抗折力が２
５０〜３００ｋｇｆ／ｍｍ２である請求項２の高強度超
高圧ダイヤモンド焼結体を用いている。また、切れ刃の
すくい角γｆを１５°、外周逃げ角αｆを１５°、切れ
刃くさび角εを６０°、横すくい角λを５°に設定し、
図５に示すように超高圧ダイヤモンド焼結体２ａを本体
１の一面側に偏らせており、図８に示すように、被削物
Ａのコーナ部の切削に利用される。また、チップ２は、
超硬合金母材２ｃの先端の支持座に台金と超硬圧ダイヤ
モンド焼結体から成る複合材を接合したものを用い、超
硬合金母材２ｃを本体１に鑞付けした。
【００２２】図９及び図１０は、第３実施形態である。
この切削工具は、チップ２のコーナに面取り部６を設け
ており、図１１に示すように、被削物Ａの面取りされた
コーナの加工に使用される。この工具は、切れ刃のすく
い角γｆを１５°、外周逃げ角αｆを１２°、切れ刃く
さび角εを６３°にした。チップ２の超高圧ダイヤモン
ド焼結体２ａは酸素含有量が０．０１〜０．０８重量％
の範囲内にある請求項３の焼結体である。ここではチッ
プ２を直接本体１に鑞付けしたが、図１の工具と同様、
超硬合金ピースを用いて鑞付け面積を増加させることも
できる。
この切削工具は、チップ２のコーナに面取り部６を設け
ており、図１１に示すように、被削物Ａの面取りされた
コーナの加工に使用される。この工具は、切れ刃のすく
い角γｆを１５°、外周逃げ角αｆを１２°、切れ刃く
さび角εを６３°にした。チップ２の超高圧ダイヤモン
ド焼結体２ａは酸素含有量が０．０１〜０．０８重量％
の範囲内にある請求項３の焼結体である。ここではチッ
プ２を直接本体１に鑞付けしたが、図１の工具と同様、
超硬合金ピースを用いて鑞付け面積を増加させることも
できる。
【００２３】図１２及び図１３は、第４実施形態であ
り、これは、図１４に示す被削物Ａの直角コーナの加工
に利用される。この工具は、切れ刃のすくい角γｆを２
５°と１５°、外周逃げ角αｆを１５°、１５°、切れ
刃くさび角εを５０°と６０°にした。本発明の権利範
囲外のくさび角７０°の工具も製作した。また、チップ
２は、超硬合金母材２ｃの先端の支持座に台金と超高圧
ダイヤモンド焼結体から成る複合材を接合したものを用
い、超硬合金母材２ｃを本体１に鑞付けした。チップ２
の超高圧ダイヤモンド焼結体２ａは、焼結体中に金属形
態のタングステンと、鉄、コバルト、ニッケルの中から
選ばれた少なくとも１種の元素とを含み、焼結体中での
前記タングステンの含有量が０．０１〜８重量％の範囲
内にある請求項４の焼結体である。
り、これは、図１４に示す被削物Ａの直角コーナの加工
に利用される。この工具は、切れ刃のすくい角γｆを２
５°と１５°、外周逃げ角αｆを１５°、１５°、切れ
刃くさび角εを５０°と６０°にした。本発明の権利範
囲外のくさび角７０°の工具も製作した。また、チップ
２は、超硬合金母材２ｃの先端の支持座に台金と超高圧
ダイヤモンド焼結体から成る複合材を接合したものを用
い、超硬合金母材２ｃを本体１に鑞付けした。チップ２
の超高圧ダイヤモンド焼結体２ａは、焼結体中に金属形
態のタングステンと、鉄、コバルト、ニッケルの中から
選ばれた少なくとも１種の元素とを含み、焼結体中での
前記タングステンの含有量が０．０１〜８重量％の範囲
内にある請求項４の焼結体である。
【００２４】なお、これ等の発明工具は、逃げ面の溶着
を減らすために外周逃げ角を１２°以上とするのが好ま
しい。また、この発明は、例示の鑞付け式工具に限ら
ず、刃先交換式切削工具にも適用できる。上に述べた実
施形態の各工具は、直径を概略２００ｍｍ〜３００ｍｍ
にし、刃数を２０枚〜３０枚にしたが、工具の直径、刃
数は特に制限されない。
を減らすために外周逃げ角を１２°以上とするのが好ま
しい。また、この発明は、例示の鑞付け式工具に限ら
ず、刃先交換式切削工具にも適用できる。上に述べた実
施形態の各工具は、直径を概略２００ｍｍ〜３００ｍｍ
にし、刃数を２０枚〜３０枚にしたが、工具の直径、刃
数は特に制限されない。
【００２５】以下に、この発明の工具と従来工具の性能
比較試験結果を示す。以下の試験では、幅７００ｍｍ、
長さ１４００ｍｍ、厚さ１６ｍｍの窯業系外装建材の長
さ方向の側面を切削し、切削できた面の枚数を集計し
た。したがって１枚の外装建材を切削した場合は、長さ
方向の側面が２面あるので２枚に相当する。用いた回転
切削工具の直径は、概略２００ｍｍから３００ｍｍで約
２０枚から３０枚の切れ刃を設けてある。
比較試験結果を示す。以下の試験では、幅７００ｍｍ、
長さ１４００ｍｍ、厚さ１６ｍｍの窯業系外装建材の長
さ方向の側面を切削し、切削できた面の枚数を集計し
た。したがって１枚の外装建材を切削した場合は、長さ
方向の側面が２面あるので２枚に相当する。用いた回転
切削工具の直径は、概略２００ｍｍから３００ｍｍで約
２０枚から３０枚の切れ刃を設けてある。
【００２６】−試験１− 図１及び図２に示す構造の切削工具を試作した。発明品
は切れ刃を先に述べた請求項１の高強度超高圧ダイヤモ
ンド焼結体で、従来品は、従来の一般的な超高圧ダイヤ
モンド焼結体で各々形成した。また、両者のすくい角、
逃げ角、くさび角には表１に示す差をつけた。
は切れ刃を先に述べた請求項１の高強度超高圧ダイヤモ
ンド焼結体で、従来品は、従来の一般的な超高圧ダイヤ
モンド焼結体で各々形成した。また、両者のすくい角、
逃げ角、くさび角には表１に示す差をつけた。
【００２７】この２つの工具を用いて下記の切削条件で
切削を行い、寿命になるまでの被削物の加工枚数を調べ
た。その結果を表１に併せて示す。この表１から判るよ
うに、発明品は、高強度超硬圧ダイヤモンド焼結体を使
用しているため、くさび角εを小さくできるので切削抵
抗も減少し、その結果、被削物のバリ、クラック発生が
減少し、寿命までの加工枚数が多くなる。
切削を行い、寿命になるまでの被削物の加工枚数を調べ
た。その結果を表１に併せて示す。この表１から判るよ
うに、発明品は、高強度超硬圧ダイヤモンド焼結体を使
用しているため、くさび角εを小さくできるので切削抵
抗も減少し、その結果、被削物のバリ、クラック発生が
減少し、寿命までの加工枚数が多くなる。
【００２８】 切削条件 工具回転数 ：３，０００ｒｐｍ 被削物送り速度：４０ｍ／ｍｉｎ 被削物 ：窯業系外装材
【００２９】
【表１】
【００３０】−試験２− 図５に示す工具を試作し、抗折力値の違う３材質を使用
して工具の性能差を調べた。試作工具は切れ刃くさび角
を６０°とし、抗折力を表２に示す３材質として、窯業
系外装材加工での寿命までの加工枚数と切れ刃の損傷状
況を調べた。結果を表２及び表３に示す。なお、加工枚
数の比較試験は同一切削条件で３回実施した。試験に用
いた回転切削工具の刃数は２０枚である。
して工具の性能差を調べた。試作工具は切れ刃くさび角
を６０°とし、抗折力を表２に示す３材質として、窯業
系外装材加工での寿命までの加工枚数と切れ刃の損傷状
況を調べた。結果を表２及び表３に示す。なお、加工枚
数の比較試験は同一切削条件で３回実施した。試験に用
いた回転切削工具の刃数は２０枚である。
【００３１】 切削条件 工具回転数 ：１，８００ｒｐｍ 被削物送り速度：３５ｍ／ｍｉｎ テスト結果は表２、表３に示す通り抗折力値の高い順に
切削枚数が多くなり、切削後の切れ刃の欠け、チッピン
グは少ない。工具の寿命判定は、被削物へクラックが発
生した時点までの切削枚数とした。切削抵抗を減ずるた
めに、くさび角を鋭角（６０°）にしたこの試作工具に
おいて、抗折力値の低い低靱性材質は切れ刃くさび角が
鋭角になると刃先強度が低下し、切れ刃の欠け、チッピ
ングが多く発生し、その結果切削抵抗が高くなり、被削
物へクラックが早期に発生して、短寿命となった。この
実験結果から、切れ刃材質の抗折力値は２５０ｋｇｆ／
ｍｍ２以上必要であると考える。
切削枚数が多くなり、切削後の切れ刃の欠け、チッピン
グは少ない。工具の寿命判定は、被削物へクラックが発
生した時点までの切削枚数とした。切削抵抗を減ずるた
めに、くさび角を鋭角（６０°）にしたこの試作工具に
おいて、抗折力値の低い低靱性材質は切れ刃くさび角が
鋭角になると刃先強度が低下し、切れ刃の欠け、チッピ
ングが多く発生し、その結果切削抵抗が高くなり、被削
物へクラックが早期に発生して、短寿命となった。この
実験結果から、切れ刃材質の抗折力値は２５０ｋｇｆ／
ｍｍ２以上必要であると考える。
【００３２】
【表２】
【００３３】
【表３】
【００３４】−試験３− 図９、図１０の切削工具を試作し、下記の条件で切削を
行って寿命に至るまでの加工枚数を調べた。その結果を
表４に示す。
行って寿命に至るまでの加工枚数を調べた。その結果を
表４に示す。
【００３５】 切削条件 工具回転数 ：２，０００ｒｐｍ 被削物送り速度：３５ｍ／ｍｉｎ 被削物 ：窯業系外装材
【００３６】
【表４】
【００３７】被削物のクラックは、図１５に示すように
加工コーナ部に集中して発生し、そのクラックＣが生じ
た段階で工具を寿命と判定した。
加工コーナ部に集中して発生し、そのクラックＣが生じ
た段階で工具を寿命と判定した。
【００３８】なお、切削後の工具を観察したところ、発
明品には溶着が殆ど見られなかった。これに対し、従来
品の工具は、全切れ刃の外周面に溶着が生じており、ま
た、一部の切刃についてはチッピングも見られた。図１
６、１７は発明品（図１６）と従来品（図１７）の刃先
のＳＥＭ写真（倍率１００）である。図１７から判るよ
うに、従来品は溶着物Ｂが逃げ面に強固に付着してお
り、そのため、切れ刃くさび角が増大して切削抵抗大と
なり、被削物のクラック発生の原因となっている。
明品には溶着が殆ど見られなかった。これに対し、従来
品の工具は、全切れ刃の外周面に溶着が生じており、ま
た、一部の切刃についてはチッピングも見られた。図１
６、１７は発明品（図１６）と従来品（図１７）の刃先
のＳＥＭ写真（倍率１００）である。図１７から判るよ
うに、従来品は溶着物Ｂが逃げ面に強固に付着してお
り、そのため、切れ刃くさび角が増大して切削抵抗大と
なり、被削物のクラック発生の原因となっている。
【００３９】−試験４− 図１２及び図１３に示す工具を試作し、切れ刃くさび角
の違いによる性能の差を調べた。試作工具は切れ刃くさ
び角５０°、６０°、７０°の三種とし、窯業系外装材
加工での寿命までの加工枚数と切れ刃の損傷状況を調べ
た。結果を表５及び表６に示す。なお、加工枚数の比較
試験は各３個のサンプルを用いて３回実施した。試験に
用いた回転切削工具の刃数は２４枚である。
の違いによる性能の差を調べた。試作工具は切れ刃くさ
び角５０°、６０°、７０°の三種とし、窯業系外装材
加工での寿命までの加工枚数と切れ刃の損傷状況を調べ
た。結果を表５及び表６に示す。なお、加工枚数の比較
試験は各３個のサンプルを用いて３回実施した。試験に
用いた回転切削工具の刃数は２４枚である。
【００４０】 切削条件 工具回転数 ：３，５００ｒｐｍ 被削物送り速度：４５ｍ／ｍｉｎ
【００４１】
【表５】
【００４２】
【表６】
【００４３】くさび角７０°の工具は、切削抵抗が大
きく、被削物にクラックが発生して短寿命であった。こ
れに対し、くさび角５０°と６０°の工具、は、加
工枚数に大差が無く、どちらも長寿命を示した。なお、
くさび角が小さい工具は、表６から判るように切れ刃
の欠け、チッピングが共に多い。この実験結果から切れ
刃くさび角は６５°から４５°程度までが有効範囲と考
えられる。
きく、被削物にクラックが発生して短寿命であった。こ
れに対し、くさび角５０°と６０°の工具、は、加
工枚数に大差が無く、どちらも長寿命を示した。なお、
くさび角が小さい工具は、表６から判るように切れ刃
の欠け、チッピングが共に多い。この実験結果から切れ
刃くさび角は６５°から４５°程度までが有効範囲と考
えられる。
【００４４】
【発明の効果】以上述べたように、この発明の切削工具
は、特定組成の高強度超高圧ダイヤモンド焼結体で切れ
刃を形成し、かつ切れ刃くさび角を６５°〜４５°に設
定することにより、切れ刃の欠けやチッピングの抑制、
切れ刃の耐摩耗性の向上と耐溶着性の向上及び切れ味向
上による切削抵抗の低減が実現でき、低靱性材である窯
業系外装材の切削において、クラック、バリ、欠けの発
生を抑制することが可能となった。その結果、窯業系外
装材の切削枚数が増えてより多く加工することが可能に
なり、かつ、切削工具も長寿命となるため工具交換等に
よる設備停止時間も短縮でき、設備稼動率も向上した。
さらに、被削物（窯業系外装材）の不良発生率も低減で
きるため、加工コストを大幅に低減させることが可能と
なった。
は、特定組成の高強度超高圧ダイヤモンド焼結体で切れ
刃を形成し、かつ切れ刃くさび角を６５°〜４５°に設
定することにより、切れ刃の欠けやチッピングの抑制、
切れ刃の耐摩耗性の向上と耐溶着性の向上及び切れ味向
上による切削抵抗の低減が実現でき、低靱性材である窯
業系外装材の切削において、クラック、バリ、欠けの発
生を抑制することが可能となった。その結果、窯業系外
装材の切削枚数が増えてより多く加工することが可能に
なり、かつ、切削工具も長寿命となるため工具交換等に
よる設備停止時間も短縮でき、設備稼動率も向上した。
さらに、被削物（窯業系外装材）の不良発生率も低減で
きるため、加工コストを大幅に低減させることが可能と
なった。
【図１】第１実施形態の切削工具の要部を示す正面図
【図２】同上の工具の部分断面図
【図３】チップ取付部の詳細図
【図４】図１の工具の加工形態を示す図
【図５】第２実施形態の切削工具の要部を示す正面図
【図６】同上の工具の部分断面図
【図７】チップ装着部の側面図
【図８】図５の工具の加工形態を示す図
【図９】第３実施形態の切削工具の要部を示す正面図
【図１０】同上の工具の部分断面図
【図１１】図９の工具の加工形態を示す図
【図１２】第４実施形態の切削工具の要部を示す正面図
【図１３】同上の工具の部分断面図
【図１４】図１２の工具の加工形態を示す図
【図１５】（ａ）被削物へのクラック発生例を示す図 （ｂ）被削物へのクラック発生例を示す図
【図１６】この発明の工具の切削後の刃先ＳＥＭ写真
【図１７】従来工具の切削後の刃先ＳＥＭ写真
１ 本体 ２ チップ ２ａ 超高圧ダイヤモンド焼結体 ２ｂ 台金 ２ｃ 超硬合金母材 ３ 切れ刃 ４ 切屑ポケット ５ 超硬合金ピース γｆ すくい角 αｆ 外周逃げ角 ε 切れ刃くさび角 Ａ 被削物 Ｂ 溶着物 Ｃ クラック
Claims (5)
- 【請求項１】 本体の外周部に下記の材料で形成された
複数の切れ刃を設け、かつ、その切れ刃のくさび角を６
５°〜４５°の範囲に設定したことを特徴とする窯業系
外装材加工用回転切削工具。 切れ刃材料：８０〜９６容量％の焼結ダイヤモンド粒子
と残部の焼結助剤および不可避不純物とを含み、前記焼
結ダイヤモンド粒子は実質粒径が０．１〜１０μｍの範
囲にあり、かつその粒子が互いに直接接合しており、前
記焼結助剤は０．０１〜４０重量％のＰｄを含みかつ残
部としてＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉの中から選ばれた少なくとも
１つの元素を含む高強度超高圧ダイヤモンド焼結体。 - 【請求項２】 本体の外周部に下記の材料で形成された
複数の切れ刃を設け、かつ、その切れ刃のくさび角を６
５°〜４５°の範囲に設定したことを特徴とする窯業系
外装材加工用回転切削工具。 切れ刃材料：長さ６ｍｍ、幅３ｍｍ、厚さ０．３〜０．
４ｍｍの測定試験片を用いて４ｍｍスパンの条件で測定
したときの抗折力が２５０〜３００ｋｇｆ／ｍｍ２であ
る高強度超高圧ダイヤモンド焼結体。 - 【請求項３】 本体の外周部に下記の材料で形成された
複数の切れ刃を設け、かつ、その切れ刃のくさび角を６
５°〜４５°の範囲に設定したことを特徴とする窯業系
外装材加工用回転切削工具。切れ刃材料：酸素含有量が
０．０１〜０．０８重量％の範囲内にある高強度超 高圧ダイヤモンド焼結体。 - 【請求項４】 本体の外周部に下記の材料で形成された
複数の切れ刃を設け、かつ、その切れ刃のくさび角を６
５°〜４５°の範囲に設定したことを特徴とする窯業系
外装材加工用回転切削工具。 切れ刃材料：焼結体中に金属形態のタングステンと、
鉄、コバルト、ニッケルの中から選ばれた少なくとも１
種の元素とを含み、焼結体中での前記タングステンの含
有量が０．０１〜８重量％の範囲内にある高強度超高圧
ダイヤモンド焼結体。 - 【請求項５】 本体の外周部に下記の材料で形成された
複数の切れ刃を設け、かつ、その切れ刃のくさび角を６
５°〜４５°の範囲に設定したことを特徴とする窯業系
外装材加工用回転切削工具。 切れ刃材料：焼結体中に金属形態のタングステンと、コ
バルトと、タングステンカーバイドを含み、焼結体中の
タングステンカーバイドの（１００）面または（１０
１）面によるＸ線回折強度Ｉｗｃと前記ダイヤモンド粒
子の（１１１）面によるＸ線回折強度ＩＤとの比（Ｉｗ
ｃ／ＩＤ）は０．０２未満であり、コバルトの（２０
０）面によるＸ線回折強度Ｉｃｏと前記ＩＤとの比（Ｉ
ｃｏ／ＩＤ）は０．４未満である高強度超高圧ダイヤモ
ンド焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11333211A JP3077699B1 (ja) | 1999-04-22 | 1999-10-18 | 回転切削工具 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-155595 | 1999-04-22 | ||
| JP15559599 | 1999-04-22 | ||
| JP11333211A JP3077699B1 (ja) | 1999-04-22 | 1999-10-18 | 回転切削工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3077699B1 JP3077699B1 (ja) | 2000-08-14 |
| JP2001001209A true JP2001001209A (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=26483552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11333211A Expired - Fee Related JP3077699B1 (ja) | 1999-04-22 | 1999-10-18 | 回転切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3077699B1 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007190642A (ja) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Allied Material Corp | 軟質被削材料の乾式切削用サーキュラーソーおよび加工法 |
| WO2010027043A1 (ja) * | 2008-09-04 | 2010-03-11 | 株式会社タンガロイ | チップおよびサイドカッター |
| CN102284735A (zh) * | 2011-08-17 | 2011-12-21 | 四川欧曼机械有限公司 | 一种铣削刀具 |
| CN102601435A (zh) * | 2012-04-13 | 2012-07-25 | 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 | 一种窄槽铣刀的齿形 |
| CN102873764A (zh) * | 2012-10-16 | 2013-01-16 | 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 | 一种立式盘铣刀 |
| KR101363387B1 (ko) | 2013-11-07 | 2014-02-14 | 디씨에스이엔지 주식회사 | 절삭작업시 끼임방지와 저속절삭에 특화된 원형톱 및 이의 제조방법 |
| JP2014184552A (ja) * | 2013-02-20 | 2014-10-02 | Mitsubishi Electric Corp | メタルソー及びそのメタルソーを用いた加工方法 |
| US20140377021A1 (en) * | 2013-06-21 | 2014-12-25 | Albert Knebel Gmbh & Co. Kg Holding | Saw blade having a small saw tooth |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104889466A (zh) * | 2015-06-11 | 2015-09-09 | 山东大学 | 整体式全陶瓷超密齿三面刃铣刀及其制造方法 |
| CN106238791A (zh) * | 2016-08-25 | 2016-12-21 | 卡姆丹克太阳能（江苏）有限公司 | —种用于加工不锈钢地坎的切削刀具 |
-
1999
- 1999-10-18 JP JP11333211A patent/JP3077699B1/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2010027043A1 (ja) * | 2008-09-04 | 2010-03-11 | 株式会社タンガロイ | チップおよびサイドカッター |
| CN102284735A (zh) * | 2011-08-17 | 2011-12-21 | 四川欧曼机械有限公司 | 一种铣削刀具 |
| CN102601435A (zh) * | 2012-04-13 | 2012-07-25 | 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 | 一种窄槽铣刀的齿形 |
| CN102873764A (zh) * | 2012-10-16 | 2013-01-16 | 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 | 一种立式盘铣刀 |
| JP2014184552A (ja) * | 2013-02-20 | 2014-10-02 | Mitsubishi Electric Corp | メタルソー及びそのメタルソーを用いた加工方法 |
| US20140377021A1 (en) * | 2013-06-21 | 2014-12-25 | Albert Knebel Gmbh & Co. Kg Holding | Saw blade having a small saw tooth |
| JP2016032866A (ja) * | 2013-06-21 | 2016-03-10 | アルベルト・クネーベル・ホールディング・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 小さい鋸歯を有する鋸身 |
| US20170043422A1 (en) * | 2013-06-21 | 2017-02-16 | Albert Knebel Gmbh & Co. Kg Holding | Saw blade having a small saw tooth |
| KR101363387B1 (ko) | 2013-11-07 | 2014-02-14 | 디씨에스이엔지 주식회사 | 절삭작업시 끼임방지와 저속절삭에 특화된 원형톱 및 이의 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3077699B1 (ja) | 2000-08-14 |
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|---|---|---|---|
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