JP2020001111A - Surface broach and method for cutting difficult-to cut material using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主にニッケル基超合金など難削材の切削加工を行うのに適したサーフェスブローチおよびそれを用いた切削加工方法に関する。 The present invention generally relates to a surface broach suitable for cutting difficult-to-cut materials such as nickel-base superalloys, and a cutting method using the same.
航空機エンジンの中心部を構成するタービンは、円盤状のタービンディスクの外周側に設けられた多数の凹溝に翼状のタービンブレードが嵌め込まれることで形成されている。
このタービンディスクの外周側に凹溝を加工する場合には、これまで特許文献１ないし４に開示されている専用のサーフェスブローチによる溝加工が行われてきた。
The turbine constituting the center of the aircraft engine is formed by fitting wing-like turbine blades into a number of grooves provided on the outer peripheral side of a disk-shaped turbine disk.
In the case of forming a concave groove on the outer peripheral side of the turbine disk, groove processing by a dedicated surface broach disclosed in
つまり、このタービンディスクの外周側にツリー状の溝加工をサーフェスブローチにより行い、同時にタービンブレードの結合部（凸部）をツリー状に形成することで、互いの凹凸が嵌り込むことでタービンディスクとタービンブレードが一体化されている。 That is, a tree-shaped groove is formed on the outer peripheral side of the turbine disk by a surface broach, and at the same time, a coupling portion (convex portion) of the turbine blade is formed in a tree shape. A turbine blade is integrated.
しかし、近年になってタービンディスクは燃費向上等の観点から高温に対する並外れた強度と耐酸化性を有する超合金が採用されるようになっている。
超合金は切削抵抗が高く、切削時に加工硬化がしやすく、熱伝導性も悪いことから難削材としても知られている。
一方、サーフェスブローチは、前記タービンディスク等の被削材の外面を所要の形状に仕上げる際に、粗，中仕上げ，仕上げ等の複数の工程要素を組み込むことができる切削工具であり、生産性に優れる。
しかし、このような難削材にサーフェスブローチを用いて、精密形状に切削加工する場合に、切れ刃にチッピング（欠け）が発生しやすく、毎分２〜４ｍ程度の低速でしか加工することができず、その加工効率の低さが問題となっている。
However, in recent years, superalloys having extraordinary strength against high temperatures and oxidation resistance have been adopted for turbine disks from the viewpoint of improving fuel efficiency.
Superalloys are also known as difficult-to-cut materials because of their high cutting resistance, easy work hardening during cutting, and poor thermal conductivity.
On the other hand, a surface broach is a cutting tool that can incorporate a plurality of process elements such as rough, semi-finishing, and finishing when finishing the outer surface of a work material such as the turbine disk into a required shape. Excellent.
However, when such a difficult-to-cut material is cut into a precise shape using a surface broach, chipping (chipping) is likely to occur on the cutting edge, and the cutting can be performed only at a low speed of about 2 to 4 m / min. However, low processing efficiency is a problem.
そこで、本発明は難削材を切削加工する場合に、切削加工が比較的に高速（毎分２０ｍ以上）でも対応できるサーフェスブローチおよびそれを用いた切削加工方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a surface broach capable of coping with a relatively high speed (20 m / min or more) when cutting a difficult-to-cut material, and a cutting method using the same.
本発明に係るサーフェスブローチは、ブローチ本体と前記ブローチ本体に設けた切れ刃を備えたサーフェスブローチであって、前記切れ刃の刃先はＲ＝５μｍを超える面取り加工が施されたＲ形状部に形成されていることを特徴とする。 The surface broach according to the present invention is a surface broach having a broach body and a cutting edge provided on the broach body, and the cutting edge of the cutting edge is formed in an R-shaped portion having a chamfered edge exceeding R = 5 μm. It is characterized by having been done.
ここで、サーフェスブローチのブローチ本体に設けた切れ刃と表現したのは、切れ刃がブローチ本体に一体的に設けられたもの及び別部材としての切れ刃がブローチ本体に取り付けられたものを含む趣旨である。
切れ刃の数には制限が無く、少なくとも１つ以上の切れ刃にＲ＝５μｍを超える面取り加工が施されていれば本発明に含まれる。
本発明において、面取り加工が施されたＲ形状部とはカット面からなるＣ面取り形状を除く趣旨であり、曲面形状に面取り加工された曲面に対して近似された円の半径Ｒをもって面取り量を表現する。
Here, the expression "cutting edge provided on the broach body of the surface broach" includes a cutting edge provided integrally with the broach body and a cutting edge provided as a separate member attached to the broach body. It is.
The number of cutting edges is not limited, and the present invention is included as long as at least one or more cutting edges are subjected to chamfering exceeding R = 5 μm.
In the present invention, the chamfered R-shaped portion is intended to exclude a C-chamfered shape formed of a cut surface, and the chamfer amount is defined by a radius R of a circle approximated to a curved surface chamfered to a curved surface shape. Express.
本発明において、前記Ｒ形状部の面取り量は５０μｍ以上であって、１００μｍ未満の範囲であるのが好ましい。 In the present invention, the chamfer amount of the R-shaped portion is preferably not less than 50 μm and less than 100 μm.
本発明において、前記切れ刃は、逃げ面と前記逃げ面の両側に形成された側面とを有し、前記逃げ面と前記側面とが成す稜線は、面取り加工が施されたＲ形状稜線部に形成されていてもよい。 In the present invention, the cutting edge has a flank and side surfaces formed on both sides of the flank, and a ridge formed by the flank and the side surface is an R-shaped ridge portion subjected to chamfering. It may be formed.
本発明において、前記切れ刃はＷＣ−Ｃｏ系の超硬合金であって、Ｃｏの含有量は質量％にて１２％を超え、１５％以下であってもよい。
ここでＷＣ−Ｃｏ系の超硬合金は、タングステンカーバイトの粉末をバインダー金属としてコバルトを用いた焼結合金であり、高温下においても高硬度と高強度を維持することができる。
ＷＣ−Ｃｏ系超合金には少量のＴｉＣ，ＴａＣ等を添加したものも含まれる。
バインダー金属であるＣｏの含有量により、靭性，引張強度，硬度等が変化し、詳細は後述するがＣｏの含有量が質量％にて１２％を超えたものが好ましい。
In the present invention, the cutting edge is a WC-Co-based cemented carbide, and the content of Co may be more than 12% by mass% and 15% or less.
Here, the WC-Co-based cemented carbide is a sintered alloy using tungsten carbide powder as a binder metal and cobalt, and can maintain high hardness and high strength even at a high temperature.
WC-Co based superalloys include those to which a small amount of TiC, TaC or the like is added.
The toughness, tensile strength, hardness and the like change depending on the content of Co as the binder metal. As will be described in detail later, it is preferable that the content of Co exceeds 12% by mass%.
本発明において、前記切れ刃は、前記ブローチ本体にロウ付けされていてもよい。
このようにすると、切れ刃がブローチ本体に対して取り替え可能になる。
In the present invention, the cutting edge may be brazed to the broach body.
In this way, the cutting edge can be replaced with respect to the broach body.
本発明に係るサーフェスブローチは、難削材の切削加工に適しており、切削加工速度は従来よりも速い１０ｍ／ｍｉｎ〜３０ｍ／ｍｉｎに設定することができる。
また、前記切れ刃の切り込み量は、前記切れ刃の前記面取り量よりも大きく設定することもできる。
本発明における難削材の代表例には、ニッケル基超合金が挙げられる。
The surface broach according to the present invention is suitable for cutting difficult-to-cut materials, and the cutting speed can be set to 10 m / min to 30 m / min, which is higher than before.
Further, the cutting amount of the cutting edge may be set to be larger than the chamfer amount of the cutting edge.
A typical example of the difficult-to-cut material in the present invention is a nickel-based superalloy.
本発明に係るサーフェスブローチは、切れ刃の刃先に面取り加工されたＲ形状部を有しているので、難削材を切削加工する際に切れ刃にチッピング（欠け）が生じるのを抑えることができる。
これにより難削材に対しても、切削速度を２０ｍ／ｍｉｎ以上の高速に設定することが可能になり、生産性が向上する。
Since the surface broach according to the present invention has an R-shaped portion chamfered on the cutting edge of the cutting edge, it is possible to suppress occurrence of chipping (chipping) on the cutting edge when cutting difficult-to-cut materials. it can.
This makes it possible to set the cutting speed to a high speed of 20 m / min or more even for difficult-to-cut materials, thereby improving productivity.
本発明のサーフェスブローチの実施形態について図面を用いて説明する。
本発明の実施形態であるサーフェスブローチ１の正面図を図１、平面図を図２、左側面図を図３にそれぞれ示す。
図１に示すサーフェスブローチ１は、ブローチ本体１０の凹溝に交換式の切れ刃２０をロウ付けすることで固定したサーフェスブローチである。
An embodiment of a surface broach according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view, FIG. 2 is a plan view, and FIG. 3 is a left side view of a
The surface broach 1 shown in FIG. 1 is a surface broach which is fixed by brazing an
図１ないし図３に示すサーフェスブローチ１は１個の交換式の切れ刃２０を用いた場合であるが、本発明のサーフェスブローチに使用する交換式の切れ刃の個数は特に限定されない。
例えば、複数の交換式の切れ刃を使用したサーフェスブローチの例としては、４個の交換式の切れ刃３０をブローチ本体１１に設けられた４箇所の凹溝にロウ付けして固定したサーフェスブローチ２の正面図を図４、左側面図を図５にそれぞれ示す。
Although the
For example, as an example of a surface broach using a plurality of replaceable cutting blades, a surface broach in which four
次に、図１に示すサーフェスブローチ１に使用される交換式の切れ刃２０の形態について説明する。
本発明のサーフェスブローチにおける交換式の切れ刃２０の拡大斜視図を図６に示す。
この交換式の切れ刃２０には、通常の切れ刃と同様に切れ刃の刃先２３に隣接して逃げ面２１とすくい面２２が設けられている。
すくい面２２とは逆側（サーフェスブローチの移動方向とは逆側）には、ヒール２６を介して背面２７が形成されている。
Next, the form of the
FIG. 6 shows an enlarged perspective view of the
The
On the side opposite to the rake face 22 (on the side opposite to the moving direction of the surface broach), a
また、逃げ面２１、すくい面２２および背面２７の各面により三方向から囲まれる形態で、切れ刃２０の左右両側には２つの側面２４ａ、２４ｂが形成されている。
これらの側面２４ａ、２４ｂは、図６に示すように稜線２５ａ、２５ｂを介して逃げ面２１と隣接している。
Further, two
These side faces 24a, 24b are adjacent to the
本発明のサーフェスブローチは、この切れ刃２０の刃先２３にＲ形状の面取り加工（Ｒ形状部）が施されている。
加えて、切れ刃２０の逃げ面２１と両側の側面２４ａ、２４ｂとの境界である稜線２５ａ、２５ｂにもＲ面取りが施されている。
稜線２５ａ，２５ｂのＲ面取りを刃先２３のＲ面取りと区別するために、必要に応じてＲ形状稜線部と表現する。
In the surface broach of the present invention, an
In addition, the
In order to distinguish the R chamfers of the
交換式の切れ刃の刃先部分におけるＲ面取り量が異なるサーフェスブローチをそれぞれ用いて切削加工試験（以下、「本試験」という）を行ったので、その試験結果について図面を用いて説明する。
本試験には、交換式の超硬合金製（Ｃｏ含有量：１３質量％）切れ刃を備えた図１ないし図３に示すサーフェスブローチ１を用いた。
A cutting test (hereinafter referred to as “main test”) was performed using surface broaches having different amounts of R chamfering at the cutting edge portion of the replaceable cutting edge, and the test results will be described with reference to the drawings.
In this test, the
また、その切れ刃の刃先部分には０．０５ｍｍ（５０μｍ）のＲ面取りを研削加工により施したサーフェスブローチ（以下、「本発明品」という）と、本発明品と同じ形態のサーフェスブローチの切れ刃の刃先部分に０．００５ｍｍ（５μｍ）のＲ面取りを施したサーフェスブローチ（以下、「比較品」という）の２種類のサーフェスブローチを用いた。 In addition, a surface broach (hereinafter, referred to as “the present invention”) in which a bevel of 0.05 mm (50 μm) is applied by grinding to a cutting edge portion of the cutting edge, and a surface broach having the same form as the present invention are cut. Two types of surface broaches were used, a surface broach (hereinafter, referred to as a "comparative product") in which a bevel of 0.005 mm (5 .mu.m) was chamfered on the edge of the blade.
さらに、本発明品および比較品ともにサーフェスブローチの切れ刃における左右両側の稜線（図６に示す稜線２５ａ、２５ｂ）には０．８ｍｍ（８００μｍ）のＲ面取り加工（Ｒ形状稜線部）を施した。
なお、本試験は下記の試験条件で行ったが、試験中において切れ刃に欠け（チッピング）が確認された場合には、その時点で試験を終了した。
・加工方法：直線加工
・使用設備：直交３軸マシニングセンタ
・被削材：インコネル（登録商標）７１８
・切削油：塩素１７％含有油性切削油
・切削速度：２０ｍ／ｍｉｎ
・切込量：６０μｍ（１切れ刃当り）
・切削長：２８ｍｍ／ｐａｓｓ
・総切削長：２０ｍ（７１２ｐａｓｓ）
・切れ刃のすくい角：５°
・切れ刃の逃げ角：３°
Further, both the left and right ridges (
This test was performed under the following test conditions. If chipping of the cutting edge was confirmed during the test, the test was terminated at that point.
-Machining method: linear machining-Equipment used: orthogonal 3-axis machining center-Work material: Inconel (registered trademark) 718
・ Cutting oil: Oily cutting oil containing 17% chlorine ・ Cutting speed: 20m / min
・ Cutting amount: 60 μm (per cutting edge)
・ Cutting length: 28mm / pass
・ Total cutting length: 20m (712pass)
・ Rake angle of cutting edge: 5 °
・ Escape angle of cutting edge: 3 °
本試験では、本発明品および比較品の切れ刃の左右両側の稜線における摩耗量の変化を測定すると同時に、総切削長が２．５ｍ、５ｍ、１０ｍおよび２０ｍの各段階に達するごとに切れ刃の摩耗状態を写真撮影した。
本試験の総切削長と切れ刃の左右両側の稜線における摩耗量の変化を図７、本発明品の切れ刃の稜線における摩耗状態を図８ないし図１２、比較品の切れ刃の稜線における摩耗状態を図１３ないし図１５にそれぞれ示す。
In this test, the change in the amount of wear at the ridges on both the left and right sides of the cutting edge of the present invention product and the comparative product was measured, and at the same time the total cutting length reached each stage of 2.5 m, 5 m, 10 m and 20 m. A photograph was taken of the abrasion condition.
FIG. 7 shows changes in the total cutting length and the amount of wear on the left and right ridges of the cutting edge in this test, FIGS. 8 to 12 show the wear on the ridge of the cutting edge of the present invention, and the wear on the ridge of the comparative cutting edge. The states are shown in FIGS. 13 to 15, respectively.
本発明品の切れ刃の左右両側における摩耗量は、図７に示すように総切削長の変化に応じて増加した。
本試験が終了する総切削長が２０ｍに達した時点で左側の稜線における摩耗量は約２５０μｍであり、右側の稜線における摩耗量は約３５０μｍであった。
また、切れ刃の摩耗状態は図８ないし図１２に示すように切れ刃の刃先部分に若干の焼き付き痕が見られたものの、刃先部分は欠けていなかった。
As shown in FIG. 7, the amount of wear on the left and right sides of the cutting edge of the product of the present invention increased in accordance with the change in the total cutting length.
When the total cutting length at which this test was completed reached 20 m, the amount of wear on the left ridge was about 250 μm, and the amount of wear on the right ridge was about 350 μm.
In addition, as shown in FIGS. 8 to 12, the burned state of the cutting edge showed some seizure marks on the cutting edge portion of the cutting edge, but the cutting edge portion was not chipped.
これに対して、比較品の摩耗量は切れ刃の左側の摩耗量は切削長が５ｍに達するまで本発明品と同じ量であった。
しかし、切れ刃の右側の摩耗量は切削長が２．５ｍに達した時点で３００μｍを超えた。
また、切削長が５ｍに達して時点で切れ刃の刃先部分に欠け（チッピング）が発生したので、その時点で本試験を中止した。
On the other hand, the amount of wear of the comparative product was the same as that of the product of the present invention until the cutting length reached 5 m.
However, the amount of wear on the right side of the cutting edge exceeded 300 μm when the cutting length reached 2.5 m.
In addition, when the cutting length reached 5 m, chipping occurred at the cutting edge of the cutting edge, and the test was stopped at that point.
本試験において切削長が５ｍに達した時点の比較品の切れ刃の状態は、図１５に示すように切れ刃の刃先部分から右側の側面に至るまでチッピングが発生していた。
以上の試験結果より、サーフェスブローチの切れ刃の刃先部分におけるＲ面取りは、０．０５ｍｍ（５０μｍ）を施すことで、切削加工速度が毎分２０ｍ以上の高速切削であっても切れ刃のチッピングを防止し、切削性能が向上した。
As shown in FIG. 15, in the state of the cutting edge of the comparative product when the cutting length reached 5 m in this test, chipping occurred from the cutting edge portion of the cutting edge to the right side surface.
From the above test results, the R chamfering at the cutting edge portion of the cutting edge of the surface broach is performed at 0.05 mm (50 μm) so that chipping of the cutting edge can be performed even at a high cutting speed of 20 m / min or more. And improved cutting performance.
次に、サーフェスブローチの切れ刃における側面の面取り（図６に示す２本の稜線２５ａ、２５ｂの面取り）の形状を変えて実施例１と同様に切削加工試験を行い、切削性能の変化を確認したので、その試験結果について図面を用いて説明する。
本実施例で使用したサーフェスブローチは図４に示すサーフェスブローチ２である４個の切れ刃３０を備えたものとした（切れ刃間のピッチ＝１２．５ｍｍ）。
また、その切れ刃３０の側面のＲ面取り形態の模式図を図１６、切れ刃の側面におけるＣ面取りの形態を図１７に示す。
Next, a cutting test was performed in the same manner as in Example 1 by changing the shape of the chamfer of the side surface (the chamfer of the two
The surface broach used in the present example was provided with four
FIG. 16 is a schematic view of the R-chamfering form of the side surface of the
本実施例では、図１６に示す０．８ｍｍのＲ面取りからなるＲ形状稜線部（Ｒ１＝０．８ｍｍ）を施した切れ刃のサーフェスブローチを本発明品、図１７に示す２段構成のＣ面取り形態を施した切れ刃のサーフェスブローチを比較品とする。
なお、比較品のＣ面取りの形態は、図１７に示すθ１＝θ２＝３０°、ｄ１＝ｄ２＝０．４３ｍｍとした。また、切れ刃３０の刃先部分には、本発明品および比較品ともに０．０５ｍｍ（５０μｍ）のＲ面取りを施した。
In the present embodiment, a surface broach of a cutting edge provided with an R-shaped ridge portion (R1 = 0.8 mm) having a R chamfer of 0.8 mm shown in FIG. A surface broach with a chamfered cutting edge is a comparative product.
The shape of the C chamfer of the comparative product was θ1 = θ2 = 30 ° and d1 = d2 = 0.43 mm shown in FIG. Further, the edge of the
本実施例の切削加工試験の条件は実施例１と同じ条件で行ったので、詳細な試験条件の説明は省略する。
本実施例では総切削長が２０ｍに達した後、本発明品および比較品の切れ刃の状態を観察した。
試験後における本発明品の４枚の切れ刃の状態を切削方向の前方側より順に第１ないし第４切れ刃として図１８ないし図２１、比較品の４枚の切れ刃の状態を切削方向の前方側より順に第１ないし第４切れ刃として図２２ないし図２５にそれぞれ示す。
Since the conditions of the cutting test of this embodiment were the same as those of the first embodiment, detailed description of the test conditions is omitted.
In this example, after the total cutting length reached 20 m, the state of the cutting edge of the product of the present invention and the comparative product was observed.
The state of the four cutting edges of the product of the present invention after the test is referred to as first to fourth cutting edges in order from the front side in the cutting direction in FIGS. 18 to 21, and the state of the four cutting edges of the comparative product is the cutting direction. FIGS. 22 to 25 show the first to fourth cutting edges in order from the front side.
本発明品は総切削長が２０ｍに達した時点においても、各切れ刃には焼き付き痕が若干見られたものの、図１８ないし図２１に示すようにチッピングの発生には至らなかった。
しかし、比較品は図２４に示すように総切削長が２０ｍに達した時点で前方側より３枚目の切れ刃（第３切れ刃）にチッピングの発生が確認された。
Even when the cutting edge of the present invention reached a total cutting length of 20 m, although some seizure marks were observed on each cutting edge, chipping did not occur as shown in FIGS. 18 to 21.
However, in the comparative product, as shown in FIG. 24, when the total cutting length reached 20 m, occurrence of chipping was confirmed on the third cutting edge (third cutting edge) from the front side.
以上の試験結果より、サーフェスブローチの切れ刃の側面部分における面取り形状は、Ｃ面取りを施す場合に比べてＲ面取りを施す方が切れ刃のチッピング防止の観点から効果があることを確認できた。 From the above test results, it can be confirmed that the chamfering shape on the side surface portion of the cutting edge of the surface broach is more effective when performing R chamfering than when performing C chamfering from the viewpoint of preventing chipping of the cutting edge.
次に、サーフェスブローチの切れ刃のすくい角を種々変更して切削加工試験を行ったので、その試験結果について説明する。
本実施例で使用したサーフェスブローチは図１に示すものを用いて、その切れ刃のすくい角は、８°、５°および−（マイナス）３°の計３水準とした。
また、本実施例の切削加工試験は、実施例１に示す切削加工試験の試験条件に準じて行った。
本実施例の切削加工試験における切れ刃の形態、試験条件および試験結果を表１に示す。
Next, cutting tests were performed with variously changing the rake angle of the cutting edge of the surface broach, and the test results will be described.
The surface broach used in this example was the one shown in FIG. 1, and the rake angles of the cutting edges were 8 °, 5 °, and − (minus) 3 °, for a total of three levels.
Further, the cutting test of this example was performed according to the test conditions of the cutting test shown in Example 1.
Table 1 shows the configuration of the cutting edge, the test conditions, and the test results in the cutting test of this example.
なお、本実施例で用いたサーフェスブローチの切れ刃のすくい角に関する説明図を図２６に示す。
図２６は、図６に示す切れ刃２０を側面２４ａ側から見た場合の切れ刃２０の形態を示している。
切れ刃２０の刃先２３におけるすくい角αは、刃先２３における接線Ｌとサーフェスブローチの切削加工時の移動方向に対して垂直な方向の線（垂線）Ｆとが成す角度である。
この場合に、接線Ｌが垂線Ｆを中心として反時計回りの方向に存在する場合を正（＋）のすくい角、接線Ｌが時計回りの側に存在する場合を負（マイナス）のすくい角として定義した。
FIG. 26 is an explanatory diagram relating to the rake angle of the cutting edge of the surface broach used in this embodiment.
FIG. 26 illustrates a form of the
The rake angle α of the
In this case, the case where the tangent L exists in the counterclockwise direction about the perpendicular F is defined as a positive (+) rake angle, and the case where the tangent L exists on the clockwise side is defined as a negative (minus) rake angle. Defined.
表１中には、Ｒ形状稜線部の面取り量を側面面取り量と表現した。
表１に示すように切れ刃のすくい角が８°（本発明品１）、５°（本発明品２）および−（マイナス）３°（本発明品３）のいずれであっても、切れ刃にはチッピングが発生せずに総切削長２０ｍを切削加工することができた。
また、総切削長が１０ｍの時点で切れ刃の摩耗量は本発明品１〜３すべてにおいて３００μｍ未満であり、総切削長が２０ｍに達した際の切れ刃の摩耗量は切れ刃のすくい角の如何に関わらず３００〜３５０μｍの範囲内であった。
In Table 1, the chamfer amount of the R-shaped ridge line portion is expressed as a side chamfer amount.
As shown in Table 1, even if the rake angle of the cutting edge is 8 ° (
When the total cutting length is 10 m, the wear amount of the cutting edge is less than 300 μm in all of the
以上の試験結果より、毎分２０ｍの高速切削加工であっても本発明のサーフェスブローチはその切れ刃のすくい角の大きさに関わらず、切れ刃のチッピングを防止することがわかった。 From the above test results, it was found that the surface broach of the present invention prevented chipping of the cutting edge regardless of the size of the rake angle of the cutting edge even at a high speed cutting of 20 m / min.
次に、サーフェスブローチの超硬合金製切れ刃に含有されるＣｏ量を種々変化させて切削加工試験を行ったので、その試験結果について説明する。
本実施例で使用したサーフェスブローチは実施例１と同様に図１に示すものを用いた。
本実施例で使用したサーフェスブローチの切れ刃（超硬製）のＣｏ含有量は、１３質量％（本発明品）、１２質量％（比較品１）および１０質量％（比較品２）の計３水準とした。
Next, cutting tests were performed by changing the amount of Co contained in the cemented carbide cutting edge of the surface broach in various ways, and the test results will be described.
The surface broach used in the present embodiment was the one shown in FIG.
The Co content of the cutting edge (made of carbide) of the surface broach used in this example was a total of 13% by mass (inventive product), 12% by mass (comparative product 1), and 10% by mass (comparative product 2). There were three levels.
また、本実施例の切削加工試験も実施例１に示す切削加工試験の試験条件に準じて行った（但し、総切削長は１０ｍとした）。
なお、本実施例では本発明品と同じＣｏ含有量（１３質量％）であるが、切れ刃の刃先に１００μｍ（０．１ｍｍ）のＲ面取りを施したサーフェスブローチ（比較品３）も使用して同様に切削加工試験を行った。本実施例の切削加工試験の結果を表２に示す。
Further, the cutting test of this example was also performed according to the test conditions of the cutting test shown in Example 1 (however, the total cutting length was 10 m).
In this example, the same Co content (13% by mass) as the product of the present invention was used, but a surface broach (Comparative product 3) having a 100 μm (0.1 mm) R chamfered edge was also used. A cutting test was performed in the same manner. Table 2 shows the results of the cutting test of this example.
まず、表２に示すように超硬製の切れ刃に含有するＣｏ量については、１３質量％である本発明品は総切削長が１０ｍに達した時点での摩耗量は３００μｍ程度であった。
しかし、Ｃｏ含有量が１０質量％（比較品１）および１２質量％（比較品２）の摩耗量については、比較品１では試験中に切れ刃側面にクラックが発生したので、その時点で試験を中止した。
また、比較品２は総切削長が１０ｍの時点で３００μｍを大幅に超えていた。
さらに、切れ刃の刃先部分に０．１ｍｍ（１００μｍ）のＲ面取りを施した比較品３の試験結果は、表２に示すように総切削長が１０ｍの時点で３００μｍを大幅に超えていた。
First, as shown in Table 2, the amount of Co contained in the cutting edge made of carbide was 13% by mass, and when the total cutting length reached 10 m, the wear amount of the present invention product was about 300 μm. .
However, as for the wear amount when the Co content was 10% by mass (Comparative product 1) and 12% by mass (Comparative product 2), cracks occurred on the side of the cutting edge during the test in
Furthermore, as shown in Table 2, the test result of the comparative product 3 in which the edge of the cutting edge was chamfered by 0.1 mm (100 μm) significantly exceeded 300 μm when the total cutting length was 10 m, as shown in Table 2.
以上の試験結果より、サーフェスブローチの切れ刃に含有するＣｏ量は１３質量％にすることで、１２質量％の場合に比べてニッケル基合金を切削加工した時の切れ刃の摩耗量を低減することが確認できた。
また、切れ刃の刃先部分のＲ面取り量は１００μｍ未満とすることで同様に切れ刃の摩耗を抑制することも確認できた。
From the above test results, by setting the amount of Co contained in the cutting edge of the surface broach to 13% by mass, the wear amount of the cutting edge when cutting the nickel-based alloy is reduced as compared with the case of 12% by mass. That was confirmed.
In addition, it was also confirmed that the wear of the cutting edge was similarly suppressed by setting the R chamfer amount of the cutting edge portion of the cutting edge to less than 100 μm.
１，２ サーフェスブローチ
１０，１１ ブローチ本体
２０，３０ 切れ刃
２１ 逃げ面
２２ すくい面
２３ 切れ刃の刃先
２６ ヒール
２７ 背面
２４ａ，２４ｂ 側面
２５ａ，２５ｂ 逃げ面と側面との稜線
1, 2
Claims (8)
前記切れ刃の刃先はＲ＝５μｍを超える面取り加工が施されたＲ形状部に形成されていることを特徴とするサーフェスブローチ。 A surface broach having a broach body and a cutting edge provided on the broach body,
A surface broach characterized in that the cutting edge of the cutting edge is formed in an R-shaped portion which has been chamfered to exceed R = 5 μm.
切削加工速度が１０ｍ／ｍｉｎ〜３０ｍ／ｍｉｎの範囲に設定されていることを特徴とする難削材の切削加工方法。 A cutting method of a difficult-to-cut material using the surface broach according to any one of claims 1 to 5,
A cutting method for difficult-to-cut materials, wherein a cutting speed is set in a range of 10 m / min to 30 m / min.
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