JP2002160108A - 精密加工用切削工具およびその製造方法 - Google Patents
精密加工用切削工具およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 切削抵抗の小さい『シャープエッジ』形状の
性能を維持したままでは、耐摩耗性に優れた硬質被膜を
剥離することなく安定して成膜することはできないとい
う問題があった。 【解決手段】 表面が硬質被膜で被覆された基体の外郭
稜線部に切れ刃稜が形成された精密加工用切削工具であ
って、上記基体の切れ刃稜部に幅０．１〜２０μｍのホ
ーニングＲまたはチャンファを設けるとともに、上記硬
質被膜として、Ｔｉと、周期律表４ａ、５ａ、６ａ族金
属またはＡｌの１種または２種以上と、炭素、窒素、ま
たは酸素から選ばれた１種または２種以上とから構成さ
れる膜厚０．５〜５μｍの硬質被膜を設けた。
性能を維持したままでは、耐摩耗性に優れた硬質被膜を
剥離することなく安定して成膜することはできないとい
う問題があった。 【解決手段】 表面が硬質被膜で被覆された基体の外郭
稜線部に切れ刃稜が形成された精密加工用切削工具であ
って、上記基体の切れ刃稜部に幅０．１〜２０μｍのホ
ーニングＲまたはチャンファを設けるとともに、上記硬
質被膜として、Ｔｉと、周期律表４ａ、５ａ、６ａ族金
属またはＡｌの１種または２種以上と、炭素、窒素、ま
たは酸素から選ばれた１種または２種以上とから構成さ
れる膜厚０．５〜５μｍの硬質被膜を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は精密加工用切削工具
およびその製造方法に関し、特に切込み量と送り量が数
μｍ〜数十μｍの精密加工に使用される精密加工用切削
工具とその製造方法に関する。
およびその製造方法に関し、特に切込み量と送り量が数
μｍ〜数十μｍの精密加工に使用される精密加工用切削
工具とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】精密
加工用切削工具は、主として精密機械の構成部品や電子
機器などに使われる可動ユニットの機械加工などに使用
されている。これら加工物の特徴としては、寸法が小
さい（外径加工部３０ｍｍ、内径加工部５ｍｍなど）こ
と、高い加工精度（数μｍ〜数十μｍオーダーの加工
寸法と加工面精度）が要求されること、などがある。
加工用切削工具は、主として精密機械の構成部品や電子
機器などに使われる可動ユニットの機械加工などに使用
されている。これら加工物の特徴としては、寸法が小
さい（外径加工部３０ｍｍ、内径加工部５ｍｍなど）こ
と、高い加工精度（数μｍ〜数十μｍオーダーの加工
寸法と加工面精度）が要求されること、などがある。
【０００３】従来、このような用途に用いられる精密加
工用切削工具は、加工精度と切削抵抗などの観点から、
切れ刃稜を挟む両面をダイヤモンドホイール等で研磨し
て鋭い切れ刃稜を作製したいわゆる『シャープエッジ』
工具が使用されてきた。また、場合によってはこのよう
にして作製した『シャープエッジ』工具の表面に硬質セ
ラミックの薄膜コーティングを施して使用していた。
工用切削工具は、加工精度と切削抵抗などの観点から、
切れ刃稜を挟む両面をダイヤモンドホイール等で研磨し
て鋭い切れ刃稜を作製したいわゆる『シャープエッジ』
工具が使用されてきた。また、場合によってはこのよう
にして作製した『シャープエッジ』工具の表面に硬質セ
ラミックの薄膜コーティングを施して使用していた。
【０００４】しかしながら、加工時間を短縮するため
に、加工機の主軸回転数は５０００ｒｐｍから８０００
ｒｐｍへと上昇してきており、最近では１２，０００ｒ
ｐｍの加工機が市販されている。このような主軸回転数
の高速化に伴い、切削工具にも高速切削に対応した材種
が要求されている。
に、加工機の主軸回転数は５０００ｒｐｍから８０００
ｒｐｍへと上昇してきており、最近では１２，０００ｒ
ｐｍの加工機が市販されている。このような主軸回転数
の高速化に伴い、切削工具にも高速切削に対応した材種
が要求されている。
【０００５】従来、正面フライスやエンドミル等の高速
加工に対応したコーティング工具材種としては、表面を
（ＴｉxＡｌ1-x）Ｎ系硬質被膜で被覆したものがある。
これは（ＴｉxＡｌ1-x）Ｎの持つ高温安定性と高硬度と
いう材料特性を利用したものであるが、精密加工用工具
ではほとんど利用されておらず、あっても十分な性能が
出ているとは言い難かった。
加工に対応したコーティング工具材種としては、表面を
（ＴｉxＡｌ1-x）Ｎ系硬質被膜で被覆したものがある。
これは（ＴｉxＡｌ1-x）Ｎの持つ高温安定性と高硬度と
いう材料特性を利用したものであるが、精密加工用工具
ではほとんど利用されておらず、あっても十分な性能が
出ているとは言い難かった。
【０００６】これは『シャープエッジ』で利用される精
密加工用工具に問題の要因があった。すなわち、（Ｔｉ
xＡｌ1-x）Ｎ系硬質被膜は被膜の残留圧縮応力が大き
く、これを刃先が鋭い精密加工用工具に成膜しても、残
留圧縮応力のために、すぐに剥離してしまうか、わずか
な衝撃で剥離してしまう。硬質被膜が剥離すれば、コー
ティング工具の切削性能は母材以下となるのは周知のこ
とである。
密加工用工具に問題の要因があった。すなわち、（Ｔｉ
xＡｌ1-x）Ｎ系硬質被膜は被膜の残留圧縮応力が大き
く、これを刃先が鋭い精密加工用工具に成膜しても、残
留圧縮応力のために、すぐに剥離してしまうか、わずか
な衝撃で剥離してしまう。硬質被膜が剥離すれば、コー
ティング工具の切削性能は母材以下となるのは周知のこ
とである。
【０００７】本発明者は、上記の問題点について検討を
重ねた結果、切削工具の切れ刃に幅０．１〜２０μｍの
ホーニングＲまたはチャンファを設け、かつこの表面
に、Ｔｉと、周期律表４ａ、５ａ、６ａ族金属またはＡ
ｌの１種または２種以上と、炭素、窒素、または酸素か
ら選ばれた１種または２種以上から構成される膜厚０．
５〜５μｍの硬質被膜を成膜することで、切れ刃にシャ
ープエッジ並の低切削抵抗を保持したまま、（ＴｉxＡ
ｌ1-x）Ｎ系硬質被膜が剥離せずに安定して成膜でき、
低切削抵抗と耐摩耗性を両立した精密加工用切削工具が
得られることを知見し、本発明に至った。
重ねた結果、切削工具の切れ刃に幅０．１〜２０μｍの
ホーニングＲまたはチャンファを設け、かつこの表面
に、Ｔｉと、周期律表４ａ、５ａ、６ａ族金属またはＡ
ｌの１種または２種以上と、炭素、窒素、または酸素か
ら選ばれた１種または２種以上から構成される膜厚０．
５〜５μｍの硬質被膜を成膜することで、切れ刃にシャ
ープエッジ並の低切削抵抗を保持したまま、（ＴｉxＡ
ｌ1-x）Ｎ系硬質被膜が剥離せずに安定して成膜でき、
低切削抵抗と耐摩耗性を両立した精密加工用切削工具が
得られることを知見し、本発明に至った。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記知見に基づ
いてなされたものであり、請求項１に係る精密加工用切
削工具は、表面が硬質被膜で被覆された基体の外郭稜線
部に切れ刃稜が形成された精密加工用切削工具におい
て、前記基体の切れ刃稜部に幅０．１〜２０μｍのホー
ニングＲまたはチャンファを設けるとともに、前記硬質
被膜として、Ｔｉと、周期律表４ａ、５ａ、６ａ族金属
またはＡｌの１種または２種以上と、炭素、窒素、また
は酸素から選ばれた１種または２種以上とから構成され
る膜厚０．５〜５μｍの硬質被膜を設けたことを特徴と
する。
いてなされたものであり、請求項１に係る精密加工用切
削工具は、表面が硬質被膜で被覆された基体の外郭稜線
部に切れ刃稜が形成された精密加工用切削工具におい
て、前記基体の切れ刃稜部に幅０．１〜２０μｍのホー
ニングＲまたはチャンファを設けるとともに、前記硬質
被膜として、Ｔｉと、周期律表４ａ、５ａ、６ａ族金属
またはＡｌの１種または２種以上と、炭素、窒素、また
は酸素から選ばれた１種または２種以上とから構成され
る膜厚０．５〜５μｍの硬質被膜を設けたことを特徴と
する。
【０００９】上記精密加工用切削工具では、前記硬質被
膜が（ＴｉxＡｌ1-x）Ｎであることが望ましい。
膜が（ＴｉxＡｌ1-x）Ｎであることが望ましい。
【００１０】また、請求項３に係る精密加工用切削工具
の製造方法では、表面が硬質被膜で被覆される基体の外
郭稜線部の切れ刃稜部に幅０．１〜２０μｍのホーニン
グＲ加工を施す精密加工用切削工具の製造方法におい
て、前記ホーニングＲ加工を直径１０μｍ以下のダイヤ
モンド砥粒を用いて施こすことを特徴とする。
の製造方法では、表面が硬質被膜で被覆される基体の外
郭稜線部の切れ刃稜部に幅０．１〜２０μｍのホーニン
グＲ加工を施す精密加工用切削工具の製造方法におい
て、前記ホーニングＲ加工を直径１０μｍ以下のダイヤ
モンド砥粒を用いて施こすことを特徴とする。
【００１１】また、請求項４に係る精密加工用切削工具
の製造方法では、表面が硬質被膜で被覆される基体の外
郭稜線部の切れ刃稜部に幅０．１〜２０μｍのチャンフ
ァ加工を施す精密加工用切削工具の製造方法において、
前記チャンファ加工を＃１０００以上のダイヤモンドホ
イールを用いて施すことを特徴とする。
の製造方法では、表面が硬質被膜で被覆される基体の外
郭稜線部の切れ刃稜部に幅０．１〜２０μｍのチャンフ
ァ加工を施す精密加工用切削工具の製造方法において、
前記チャンファ加工を＃１０００以上のダイヤモンドホ
イールを用いて施すことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、各請求項に係る発明を詳述
する。請求項１に係る精密加工用切削工具では、基体は
超硬合金で構成される。この超硬合金は、Ｋ種超硬合金
（ＷＣ−Ｃｏ系）、Ｐ種超硬合金（ＷＣ−β−Ｃｏ系）
のいずれでもよい。精密加工用として、一般的な切削工
具よりも鋭い切れ刃形状が要求されるため、硬質相粒子
径が１．０μｍ以下の微粒超硬合金もしくは超微粒超硬
合金が望ましい。硬質相粒子が１．０μｍより大きいと
切れ刃の微小な脱落や塑性変形が発生しやすくなり、所
望の切削性能を安定して得ることは困難である。
する。請求項１に係る精密加工用切削工具では、基体は
超硬合金で構成される。この超硬合金は、Ｋ種超硬合金
（ＷＣ−Ｃｏ系）、Ｐ種超硬合金（ＷＣ−β−Ｃｏ系）
のいずれでもよい。精密加工用として、一般的な切削工
具よりも鋭い切れ刃形状が要求されるため、硬質相粒子
径が１．０μｍ以下の微粒超硬合金もしくは超微粒超硬
合金が望ましい。硬質相粒子が１．０μｍより大きいと
切れ刃の微小な脱落や塑性変形が発生しやすくなり、所
望の切削性能を安定して得ることは困難である。
【００１３】上記基体は例えば多角形板状を有し、その
外郭稜線部が切れ刃稜部となる。この切れ刃稜部に幅
０．１〜２０μｍのホーニングＲまたはチャンファを設
ける。
外郭稜線部が切れ刃稜部となる。この切れ刃稜部に幅
０．１〜２０μｍのホーニングＲまたはチャンファを設
ける。
【００１４】切れ刃部稜に所望の加工を行なうための手
段は、ダイヤモンド砥粒とブラシ加工装置を使って研磨
する方法やダイヤモンドホイールを使って平面状や曲面
状に研削加工するなどの方法がある。これらの加工方法
を利用する場合、特にダイヤモンド砥粒やダイヤモンド
ホイールの粒径が重要である。
段は、ダイヤモンド砥粒とブラシ加工装置を使って研磨
する方法やダイヤモンドホイールを使って平面状や曲面
状に研削加工するなどの方法がある。これらの加工方法
を利用する場合、特にダイヤモンド砥粒やダイヤモンド
ホイールの粒径が重要である。
【００１５】ホーニングＲ加工はダイヤモンド砥粒を用
いたブラシ研磨機などで行う。ダイヤモンド砥粒は、オ
イルなどに分散したスラリー状にして、ホーニングＲ加
工する被加工物に塗布したり、吹き付けたりする。ブラ
シの材質としては毛、植物、化学繊維、ワイヤなどがあ
るが、被加工物の硬度に応じて使用すればよい。ダイヤ
モンド砥粒径、ブラシの材質、ブラシの回転速度、圧
力、加工時間、ブラシの接触長さなどでホーニング量の
制御ができる。
いたブラシ研磨機などで行う。ダイヤモンド砥粒は、オ
イルなどに分散したスラリー状にして、ホーニングＲ加
工する被加工物に塗布したり、吹き付けたりする。ブラ
シの材質としては毛、植物、化学繊維、ワイヤなどがあ
るが、被加工物の硬度に応じて使用すればよい。ダイヤ
モンド砥粒径、ブラシの材質、ブラシの回転速度、圧
力、加工時間、ブラシの接触長さなどでホーニング量の
制御ができる。
【００１６】ホーニング幅とは、図１に示すように、工
具１のすくい面２側からの測定値Ｗａで示している。す
くい面２側からの測定幅Ｗａと逃げ面３からの測定幅Ｗ
ｂの比率Ｗａ／Ｗｂは０．５〜３の範囲にあることが望
ましい。
具１のすくい面２側からの測定値Ｗａで示している。す
くい面２側からの測定幅Ｗａと逃げ面３からの測定幅Ｗ
ｂの比率Ｗａ／Ｗｂは０．５〜３の範囲にあることが望
ましい。
【００１７】また、チャンファ加工は例えば研削盤を用
いて行う。曲面の作製が可能な研削盤を用いれば、ホー
ニングＲ加工と同様の形状の加工も可能である。
いて行う。曲面の作製が可能な研削盤を用いれば、ホー
ニングＲ加工と同様の形状の加工も可能である。
【００１８】チャンファ幅とは、図２に示すように、工
具１のすくい面２側からの測定値Ｗｃで示している。チ
ャンファ角度θｃは１０〜５０°であることが望まし
い。
具１のすくい面２側からの測定値Ｗｃで示している。チ
ャンファ角度θｃは１０〜５０°であることが望まし
い。
【００１９】加工したホーニングＲ部、チャンファ部の
幅の測定は、光学式投影機を使えば可能である。三次元
測定器を使用したり、断面を電子顕微鏡等で観察して測
定してもよい。
幅の測定は、光学式投影機を使えば可能である。三次元
測定器を使用したり、断面を電子顕微鏡等で観察して測
定してもよい。
【００２０】ホーニングＲまたはチャンファ幅が０．１
μｍ以下の場合は、切れ刃稜加工の効果が得られず、切
削加工の安定化が達成できない。さらに、ホーニングＲ
またはチャンファ幅が２０μｍより大きい場合は、切削
抵抗が大きく、切削温度上昇に起因する異常摩耗、切れ
刃の塑性変形などが発生する。
μｍ以下の場合は、切れ刃稜加工の効果が得られず、切
削加工の安定化が達成できない。さらに、ホーニングＲ
またはチャンファ幅が２０μｍより大きい場合は、切削
抵抗が大きく、切削温度上昇に起因する異常摩耗、切れ
刃の塑性変形などが発生する。
【００２１】また、上記のようにホーニングＲ加工また
はチャンファ加工を施した基体の表面は硬質被膜で被覆
される。この硬質被膜は、Ｔｉを必須成分とし、Ｃｒ、
Ｚｒ、Ｖ等の周期律表４ａ、５ａ、６ａ族金属またはＡ
ｌから選ばれた１種または２種以上の金属元素と、窒
素、炭素、または酸素から選ばれた１種または２種以上
の非金属元素で構成される。全金属元素に占めるＴｉの
比率は５０〜７５原子％が望ましく、さらには５５〜６
５原子％が望ましい。このＴｉの比率が７５原子％より
多いと、硬質被膜の硬度が低下して切削工具として使用
した場合に耐摩耗性が不十分となる。また、Ｔｉの比率
が５０原子％より少ないと、不安定相であるＡｌＮなど
が部分的に析出して切削加工時に切れ刃が剥離したり、
異常摩耗する原因となりやすい。このような硬質被膜と
しては、（ＴｉxＡｌ1-x）Ｎを用いることができる。こ
のような硬質被膜は１層設ける場合に限らず、材料を異
ならしめて複数層設けてもよい。
はチャンファ加工を施した基体の表面は硬質被膜で被覆
される。この硬質被膜は、Ｔｉを必須成分とし、Ｃｒ、
Ｚｒ、Ｖ等の周期律表４ａ、５ａ、６ａ族金属またはＡ
ｌから選ばれた１種または２種以上の金属元素と、窒
素、炭素、または酸素から選ばれた１種または２種以上
の非金属元素で構成される。全金属元素に占めるＴｉの
比率は５０〜７５原子％が望ましく、さらには５５〜６
５原子％が望ましい。このＴｉの比率が７５原子％より
多いと、硬質被膜の硬度が低下して切削工具として使用
した場合に耐摩耗性が不十分となる。また、Ｔｉの比率
が５０原子％より少ないと、不安定相であるＡｌＮなど
が部分的に析出して切削加工時に切れ刃が剥離したり、
異常摩耗する原因となりやすい。このような硬質被膜と
しては、（ＴｉxＡｌ1-x）Ｎを用いることができる。こ
のような硬質被膜は１層設ける場合に限らず、材料を異
ならしめて複数層設けてもよい。
【００２２】上記硬質被膜の膜厚は０．５〜５μｍが望
ましく、さらには１．５〜４μｍが好適である。この硬
質被膜の膜厚が０．５μｍ以下では超硬合金基体の表面
に硬質被膜を成膜する目的である耐摩耗性の向上が実現
できず、５μｍより大きいと被膜が脆化して硬質被膜が
剥離したり脱落し、硬質被膜を成膜する意味がなくな
る。
ましく、さらには１．５〜４μｍが好適である。この硬
質被膜の膜厚が０．５μｍ以下では超硬合金基体の表面
に硬質被膜を成膜する目的である耐摩耗性の向上が実現
できず、５μｍより大きいと被膜が脆化して硬質被膜が
剥離したり脱落し、硬質被膜を成膜する意味がなくな
る。
【００２３】上記硬質被膜で被覆された基体は略多角形
板状を有し、その外郭稜線部に切れ刃稜が形成される。
板状を有し、その外郭稜線部に切れ刃稜が形成される。
【００２４】（実施例１）基体としてＷＣ９０ｗｔ％、
Ｃｏ８％、β２ｗｔ％の組成の超硬合金を使用する。こ
こでβはＴｉＣ、ＴａＣ、ＮｂＣ、ＺｒＣ、ＷＣから成
る固溶体である。ＷＣ粒径は０．６μｍ、β粒径は１．
０μｍとする。焼結体の上面、側面、底面をダイヤモン
ドホイールで研削加工して目的の形状、寸法（ＤＣＧＴ
０7０２０２）とした。その後、ブラシ研磨機でＲ５μ
ｍのホーニングＲ加工を施した。ダイヤモンド砥粒径は
１μｍ、加工時間は２分とした。ホーニングＲ量は投影
機で測定して確認した。ホーニングＲ加工後は酸、アル
カリ、純水、有機溶剤で洗浄し、表面の油、錆、しみな
どの汚れを除去した。
Ｃｏ８％、β２ｗｔ％の組成の超硬合金を使用する。こ
こでβはＴｉＣ、ＴａＣ、ＮｂＣ、ＺｒＣ、ＷＣから成
る固溶体である。ＷＣ粒径は０．６μｍ、β粒径は１．
０μｍとする。焼結体の上面、側面、底面をダイヤモン
ドホイールで研削加工して目的の形状、寸法（ＤＣＧＴ
０7０２０２）とした。その後、ブラシ研磨機でＲ５μ
ｍのホーニングＲ加工を施した。ダイヤモンド砥粒径は
１μｍ、加工時間は２分とした。ホーニングＲ量は投影
機で測定して確認した。ホーニングＲ加工後は酸、アル
カリ、純水、有機溶剤で洗浄し、表面の油、錆、しみな
どの汚れを除去した。
【００２５】硬質被膜の成膜にはアークイオンプレーテ
ィング装置を、蒸発金属にはＴｉ−Ａｌ合金を、原料ガ
スには窒素を使用して複合窒化物を作製した。ここでＴ
ｉ−Ａｌ合金の組成で５０:５０（原子比）、窒素ガス
は圧力４Ｐa（流量１０００ｍｌ／ｍｉｎ）、バイアス
電圧は３０Ｖとした。ボンバード時間は合計２０分とし
た。成膜は１５分行ない、膜厚２．２μｍとした。（サ
ンプル１）
ィング装置を、蒸発金属にはＴｉ−Ａｌ合金を、原料ガ
スには窒素を使用して複合窒化物を作製した。ここでＴ
ｉ−Ａｌ合金の組成で５０:５０（原子比）、窒素ガス
は圧力４Ｐa（流量１０００ｍｌ／ｍｉｎ）、バイアス
電圧は３０Ｖとした。ボンバード時間は合計２０分とし
た。成膜は１５分行ない、膜厚２．２μｍとした。（サ
ンプル１）
【００２６】（実施例２）基体としてＷＣ８７ｗｔ％、
Ｃｏ１３ｗｔ％の組成の超硬合金を使用した。ＷＣ粒径
は０.３μｍとした。焼結体の上面、側面、底面をダイ
ヤモンドホイールで研削加工して目的の形状、寸法（Ｄ
ＣＧＴ０7０２０２）とした。その後、ブラシ研磨機で
幅４μｍのホーニングＲ加工を施した。ダイヤモンド砥
粒径は１μｍ、加工時間は２分とした。ホーニングＲ量
は投影機で測定して確認した。ホーニングＲ加工後は
酸、アルカリ、純水、有機溶剤により洗浄し、表面の
油、錆、しみなどの汚れを除去した。
Ｃｏ１３ｗｔ％の組成の超硬合金を使用した。ＷＣ粒径
は０.３μｍとした。焼結体の上面、側面、底面をダイ
ヤモンドホイールで研削加工して目的の形状、寸法（Ｄ
ＣＧＴ０7０２０２）とした。その後、ブラシ研磨機で
幅４μｍのホーニングＲ加工を施した。ダイヤモンド砥
粒径は１μｍ、加工時間は２分とした。ホーニングＲ量
は投影機で測定して確認した。ホーニングＲ加工後は
酸、アルカリ、純水、有機溶剤により洗浄し、表面の
油、錆、しみなどの汚れを除去した。
【００２７】硬質被膜の成膜にはアークイオンプレーテ
ィング装置を、蒸発金属にはＴｉ−Ａｌ合金を、原料ガ
スには窒素を使用して複合窒化物を作製する。ここでＴ
ｉ−Ａｌ合金の組成で５０:５０（原子比）、窒素ガス
は圧力４Ｐa（流量１０００ｍｌ／ｍｉｎ）、バイアス
電圧は３０Ｖとした。
ィング装置を、蒸発金属にはＴｉ−Ａｌ合金を、原料ガ
スには窒素を使用して複合窒化物を作製する。ここでＴ
ｉ−Ａｌ合金の組成で５０:５０（原子比）、窒素ガス
は圧力４Ｐa（流量１０００ｍｌ／ｍｉｎ）、バイアス
電圧は３０Ｖとした。
【００２８】コーティングの前工程としてアルゴンイオ
ンによるボンバード処理を行ない、コーティング母材の
清浄度をさらに向上させた。ボンバード時間は合計２０
分とした。成膜は１８分行ない、膜厚２.０μｍとし
た。（サンプル２） 実施例１、２をベースに蒸発金属、膜厚、切れ刃加工法
を変更したサンプルを作製した。いずれも所望の範囲の
精密加工用切削工具が作製できた。（サンプル３〜１
４） 比較のために、実施例１、２の条件から切れ刃稜の加工
を施さないもの、過剰な切れ刃稜加工を行なったものな
どのサンプルを作製した。（サンプル１5〜２２） 各々のサンプルについて次の条件で切削条件１でテスト
を行なった。
ンによるボンバード処理を行ない、コーティング母材の
清浄度をさらに向上させた。ボンバード時間は合計２０
分とした。成膜は１８分行ない、膜厚２.０μｍとし
た。（サンプル２） 実施例１、２をベースに蒸発金属、膜厚、切れ刃加工法
を変更したサンプルを作製した。いずれも所望の範囲の
精密加工用切削工具が作製できた。（サンプル３〜１
４） 比較のために、実施例１、２の条件から切れ刃稜の加工
を施さないもの、過剰な切れ刃稜加工を行なったものな
どのサンプルを作製した。（サンプル１5〜２２） 各々のサンプルについて次の条件で切削条件１でテスト
を行なった。
【００２９】（切削条件１） 被削材： 快削性ステンレス ＳＵＳ４３０Ｆ 工具形状： ＤＣＧＴ０7０２０２ 切削速度： ２００〜４７０ｍ／ｍｉｎ 可変 （主軸回転数 ５０００ｒｐｍ一定） 送り速度： ０.０３ｍｍ／ｒｅｖ 切込み： ０.０３ｍｍ 切削時間： ４５分 切削液： 湿式（油系） 最大４５分までの切削加工を行ない、工具摩耗、切れ刃
損傷について検証した。その結果を表１に示す。工具摩
耗量は、切れ刃先端のノーズ部の平均摩耗幅で示してい
る。４５分以下の切削時間で、摩耗、切れ刃欠損等の理
由で加工の継続ができなくなった場合はその原因を記し
た。
損傷について検証した。その結果を表１に示す。工具摩
耗量は、切れ刃先端のノーズ部の平均摩耗幅で示してい
る。４５分以下の切削時間で、摩耗、切れ刃欠損等の理
由で加工の継続ができなくなった場合はその原因を記し
た。
【００３０】
【表１】
【００３１】表１によれば、サンプル１、２に対して、
切れ刃稜の加工を行なわないいわゆる『シャープエッ
ジ』形状のサンプルは、剥離により最初から切削不能で
あるか、剥離に起因すると思われる突発的な損傷が発生
し、異常摩耗が発生している（サンプル１８、２１、２
２）。また、切れ刃稜の加工を過剰に行なってホーニン
グＲ量やチャンファ量を１０μｍより大きくした場合
は、切削抵抗が増大に起因して切削温度が上昇し、工具
摩耗の増大、切れ刃の塑性変形発生を引き起こしている
（サンプル１９、２０）。
切れ刃稜の加工を行なわないいわゆる『シャープエッ
ジ』形状のサンプルは、剥離により最初から切削不能で
あるか、剥離に起因すると思われる突発的な損傷が発生
し、異常摩耗が発生している（サンプル１８、２１、２
２）。また、切れ刃稜の加工を過剰に行なってホーニン
グＲ量やチャンファ量を１０μｍより大きくした場合
は、切削抵抗が増大に起因して切削温度が上昇し、工具
摩耗の増大、切れ刃の塑性変形発生を引き起こしている
（サンプル１９、２０）。
【００３２】これに対して、サンプル１〜１４は、いず
れも安定した切削性能を発揮することができた。
れも安定した切削性能を発揮することができた。
【００３３】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に係る精
密加工用切削工具は、基体の切れ刃稜部に幅０．１〜２
０μｍのホーニングＲまたはチャンファを設けるととも
に、Ｔｉと、周期律表４ａ、５ａ、６ａ族金属またはＡ
ｌの１種または２種以上と、炭素、窒素、または酸素か
ら選ばれた１種または２種以上とから構成される膜厚
０．５〜５μｍの硬質被膜を設けたことから、切削抵抗
の小さい『シャープエッジ』形状の性能を維持したま
ま、耐摩耗性に優れた硬質被膜を剥離することなく安定
して成膜することができ、低切削抵抗と耐摩耗性の両立
ができる。
密加工用切削工具は、基体の切れ刃稜部に幅０．１〜２
０μｍのホーニングＲまたはチャンファを設けるととも
に、Ｔｉと、周期律表４ａ、５ａ、６ａ族金属またはＡ
ｌの１種または２種以上と、炭素、窒素、または酸素か
ら選ばれた１種または２種以上とから構成される膜厚
０．５〜５μｍの硬質被膜を設けたことから、切削抵抗
の小さい『シャープエッジ』形状の性能を維持したま
ま、耐摩耗性に優れた硬質被膜を剥離することなく安定
して成膜することができ、低切削抵抗と耐摩耗性の両立
ができる。
【００３４】また、請求項３に係る精密加工用切削工具
の製造方法では、切れ刃稜部に直径１０μｍ以下のダイ
ヤモンド砥粒を用いて幅０．１〜２０μｍのホーニング
Ｒ加工を施こすことから、低切削抵抗を維持したまま、
強度の高い切れ刃形状を得ることができる。
の製造方法では、切れ刃稜部に直径１０μｍ以下のダイ
ヤモンド砥粒を用いて幅０．１〜２０μｍのホーニング
Ｒ加工を施こすことから、低切削抵抗を維持したまま、
強度の高い切れ刃形状を得ることができる。
【００３５】また、請求項４に係る精密加工用切削工具
の製造方法では、切れ刃稜部に＃１０００以上のダイヤ
モンドホイールを用いて幅０．１〜２０μｍのチャンフ
ァ加工を施すことから、低切削抵抗を維持したまま、強
度の高い切れ刃形状を得ることができる。
の製造方法では、切れ刃稜部に＃１０００以上のダイヤ
モンドホイールを用いて幅０．１〜２０μｍのチャンフ
ァ加工を施すことから、低切削抵抗を維持したまま、強
度の高い切れ刃形状を得ることができる。
【図１】本発明に係る精密加工用切削工具のホーニング
Ｒ加工部を示す図である。
Ｒ加工部を示す図である。
【図２】本発明に係る精密加工用切削工具のチャンファ
加工部を示す図である。
加工部を示す図である。
１：略板状基体、２：すくい面、３：逃げ面
Claims (4)
- 【請求項１】 表面が硬質被膜で被覆された基体の外郭
稜線部に切れ刃稜が形成された精密加工用切削工具にお
いて、前記基体の切れ刃稜部に幅０．１〜２０μｍのホ
ーニングＲまたはチャンファを設けるとともに、前記硬
質被膜として、Ｔｉと、周期律表４ａ、５ａ、６ａ族金
属またはＡｌの１種または２種以上と、炭素、窒素、ま
たは酸素から選ばれた１種または２種以上とから構成さ
れる膜厚０．５〜５μｍの硬質被膜を設けたことを特徴
とする精密加工用切削工具。 - 【請求項２】 前記硬質被膜が（ＴｉxＡｌ1-x）Ｎであ
ることを特徴とする請求項１に記載の精密加工用切削工
具。 - 【請求項３】 表面が硬質被膜で被覆される基体の外郭
稜線部の切れ刃稜部に幅０．１〜２０μｍのホーニング
Ｒ加工を施す精密加工用切削工具の製造方法において、
前記ホーニングＲ加工を直径１０μｍ以下のダイヤモン
ド砥粒を用いて施こすことを特徴とする精密加工用切削
工具の製造方法。 - 【請求項４】 表面が硬質被膜で被覆される基体の外郭
稜線部の切れ刃稜部に幅０．１〜２０μｍのチャンファ
加工を施す精密加工用切削工具の製造方法において、前
記チャンファ加工を＃１０００以上のダイヤモンドホイ
ールを用いて施すことを特徴とする精密加工用切削工具
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000360139A JP2002160108A (ja) | 2000-11-27 | 2000-11-27 | 精密加工用切削工具およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000360139A JP2002160108A (ja) | 2000-11-27 | 2000-11-27 | 精密加工用切削工具およびその製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007331630A Division JP2008142890A (ja) | 2007-12-25 | 2007-12-25 | 切削工具を用いた精密加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002160108A true JP2002160108A (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=18831786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000360139A Pending JP2002160108A (ja) | 2000-11-27 | 2000-11-27 | 精密加工用切削工具およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002160108A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005238367A (ja) * | 2004-02-25 | 2005-09-08 | Kyocera Corp | ミーリング工具およびその検査方法 |
| JP2006255848A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Nippon Steel Corp | 低炭快削鋼の切削工具及び切削方法 |
| JP2007021622A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Tungaloy Corp | チップおよび転削工具 |
| JP2008142890A (ja) * | 2007-12-25 | 2008-06-26 | Kyocera Corp | 切削工具を用いた精密加工方法 |
| JP2009061572A (ja) * | 2007-09-10 | 2009-03-26 | Kyocera Corp | 切削工具 |
-
2000
- 2000-11-27 JP JP2000360139A patent/JP2002160108A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005238367A (ja) * | 2004-02-25 | 2005-09-08 | Kyocera Corp | ミーリング工具およびその検査方法 |
| JP4721644B2 (ja) * | 2004-02-25 | 2011-07-13 | 京セラ株式会社 | ミーリング工具およびその検査方法 |
| JP2006255848A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Nippon Steel Corp | 低炭快削鋼の切削工具及び切削方法 |
| JP2007021622A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Tungaloy Corp | チップおよび転削工具 |
| JP2009061572A (ja) * | 2007-09-10 | 2009-03-26 | Kyocera Corp | 切削工具 |
| JP2008142890A (ja) * | 2007-12-25 | 2008-06-26 | Kyocera Corp | 切削工具を用いた精密加工方法 |
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