JPH03111106A - Tool for cutting solid material - Google Patents
Tool for cutting solid materialInfo
- Publication number
- JPH03111106A JPH03111106A JP2105520A JP10552090A JPH03111106A JP H03111106 A JPH03111106 A JP H03111106A JP 2105520 A JP2105520 A JP 2105520A JP 10552090 A JP10552090 A JP 10552090A JP H03111106 A JPH03111106 A JP H03111106A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insert
- cutting
- content
- phase
- binder phase
- 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.)
- Granted
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 84
- 239000011343 solid material Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract 3
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 13
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 abstract description 10
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N iron;methane Chemical compound C.[Fe].[Fe].[Fe] KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000012925 reference material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
- C22C29/02—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
- C22C29/06—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds
- C22C29/08—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds based on tungsten carbide
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/46—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
- E21B10/56—Button-type inserts
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C35/00—Details of, or accessories for, machines for slitting or completely freeing the mineral from the seam, not provided for in groups E21C25/00 - E21C33/00, E21C37/00 or E21C39/00
- E21C35/18—Mining picks; Holders therefor
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C35/00—Details of, or accessories for, machines for slitting or completely freeing the mineral from the seam, not provided for in groups E21C25/00 - E21C33/00, E21C37/00 or E21C39/00
- E21C35/18—Mining picks; Holders therefor
- E21C35/183—Mining picks; Holders therefor with inserts or layers of wear-resisting material
- E21C35/1831—Fixing methods or devices
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C35/00—Details of, or accessories for, machines for slitting or completely freeing the mineral from the seam, not provided for in groups E21C25/00 - E21C33/00, E21C37/00 or E21C39/00
- E21C35/18—Mining picks; Holders therefor
- E21C35/183—Mining picks; Holders therefor with inserts or layers of wear-resisting material
- E21C35/1835—Chemical composition or specific material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Milling Processes (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は固形物材料の切削工具であって、工具本体とセ
メンテッドカーバイドの切削植刃（インサート）を含み
、このインサートが半田付けで工具本体に確保されてい
る斯かる切削工具に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is a solid material cutting tool comprising a tool body and a cemented carbide cutting insert, the insert being secured to the tool body by soldering. Regarding cutting tools.
この発明は切削インサートにも関するものである。The invention also relates to cutting inserts.
本発明に関わる切削工具を、比較的硬質の固形物材料、
例えばサンドストーンの切削に用いたとき、切削インサ
ートは非常に大きな力を受け、この力が回転動を生み出
し、この運動が切削チップの特定表面部分に引張応力を
生ぜしめる。またこの回転動が半田接合部に結果的に伝
達される。The cutting tool according to the present invention is made of a relatively hard solid material,
For example, when used to cut sandstone, the cutting insert is subjected to very large forces that create rotational movements that create tensile stresses on certain surface areas of the cutting tip. This rotational motion is also eventually transmitted to the solder joint.
高曲げ応力を受けるセメンテッドカーバイドの（５）
切削インサートは高タフネスを、即ち、基本的に圧縮応
力を受ける切削インサートに較べて低い硬度を有してい
なければならない。鉱物・アスファルトの切削において
は、比較的高度の横の力が生じる。それ故に、比較的低
置硬質で且つ高Ｃｏ（コバルト）含有の切削インサート
が鉱物・アスファルトの切削用に選定される。高Ｃｏ含
有は半田付は応力を減じるのにも有益である。(5) Cutting inserts of cemented carbide which are subjected to high bending stresses must have high toughness, ie a lower hardness compared to cutting inserts which are essentially subjected to compressive stresses. Relatively high lateral forces occur when cutting minerals and asphalt. Therefore, cutting inserts that are relatively low-lying, hard, and high in Co (cobalt) content are selected for cutting minerals and asphalt. High Co content is also beneficial in reducing soldering stress.
上述切削インサートの摩耗抵抗は、結果的に低く、しか
も寿命に関して望ましいものではない。The wear resistance of the cutting inserts described above is consequently low and undesirable in terms of longevity.
それ故に、鉱物やアスファルト切削用には、多量のセメ
ンテッドカーバイドを有する大きな切削インサートを選
定するのが一般的である。このようにして、曲げ応力に
対処し、工具寿命をも許容出来る長さの寿命になるよう
にしている。Therefore, for mineral and asphalt cutting, it is common to select large cutting inserts with a large amount of cemented carbide. In this way, bending stresses are addressed and tool life is maintained at an acceptable length.
鉱物やアスファルト切削用の従来切削工具では、この大
容量切削インサートをスチール製の工具ブランクの中に
固定する。この構成では、切削インサートを過度に高度
な応力を受けることはない。In conventional cutting tools for cutting minerals and asphalt, this high-capacity cutting insert is fixed in a steel tool blank. This configuration does not subject the cutting insert to excessively high stresses.
しかし、このような設計はインサートを凹むブラ（６）
ンクのス（−−ルが■゛作物鉱物やアスファルトに直ち
に接触することを意味している。特に１、鉱物工作時に
、鉱物とスチール間の接触が非常に危険な事態（例えば
、ｉｉＪ燃性ガスを有する鉱山において）を生み出す可
能性のあるスパークを発生させる。セメンテソＩ・カー
バイト製・インサートと鉱物の接触は正常状態ではスパ
ークを生しない。However, such a design means that the brush (6) that recesses the insert will immediately come into contact with crop minerals and asphalt. contact between the mineral and the cementite carbide insert will generate a spark that can create a very dangerous situation (e.g. in mines with flammable gases). do not.
鉱物やアスファルトを切削するかメンチントカーバイト
製インサートが比較的大きな体積を有し２ているので、
工具それ自体も大きくなる。これはぞの−１７，、Ｉｊ
、をｌｆｉ持するのに非常に強力な機械が必要になるこ
とを意味している。When cutting minerals or asphalt, the carbide inserts have a relatively large volume.
The tool itself also becomes larger. This is Zono-17,,Ij
, which means that a very powerful machine is required to hold lfi.
一ト述のように、切削インサートに作用する回転動は半
Ｉｌｌ接合部に伝達される。インサートとＬ具本体間の
従来の半田接合部は通常実質的に一定の肉厚である。こ
れは半田接合部の外周部分が旋動をよく吸収することを
意味している。As mentioned above, the rotational motion acting on the cutting insert is transmitted to the half Ill joint. Conventional solder joints between the insert and the body of the L-piece typically have a substantially constant wall thickness. This means that the outer peripheral portion of the solder joint absorbs rotation well.
特に、鉱物切削では、技術的に切削可能材料と経済的に
切削可能材料とを問題にする。この技術的切削可能材料
とは切削作用によって工作出来る（７）
硬質材料であり、また経済的切削ｉｉＪ能材料とは他の
方法よりも経済的に擾れγヒ切削作用に、Ｌ−９て工作
出来る硬質材料である。In particular, mineral cutting is concerned with technically machinable materials and economically machinable materials. Technically machinable materials are hard materials that can be machined by cutting action (7), and economical machinable materials are materials that can be machined more economically than by other methods and can be machined by L-9 cutting action. It is a hard material that can be machined.
（発明のＬｌ的〕
本発明の目的は、鉱物やアスファルトの切削のために切
削に要するエネルギーが比較的小さくしかも高摩耗抵抗
を呈する斯Ｘる−［具と切削インザトを提供することに
ある。好ましい−１、具例はインサートに作用する旋動
を積極的に叱収する度合が大きい半田接合部を灯してい
る。その結果、段と硬質な材料を経済的切削可能なもの
と考えることが出来る。本発明の工具は一工作時にスパ
ーク発生の回避度合が高いものである。Object of the Invention It is an object of the present invention to provide a tool and a cutting tool for cutting minerals and asphalt, which require relatively little cutting energy and exhibit high wear resistance. Preferred-1, the embodiment has a solder joint with a large degree of active suppression of the rotational motion acting on the insert, so that it can be considered that steps and hard materials can be cut economically. The tool of the present invention has a high degree of avoidance of spark generation during one machining operation.
（発明の構成、作用、効果〕
第１図において、切削ドラム１０（部分的にのみ表示）
は多数のボルダ１１を坦持し、その各々が固体材料を切
削する工具１２を支持している。切削［うＪｄＯは矢印
１３で示す方向に回転させられる。、［（８）
具１２が１−作Ｈ料に係わるとき、−Ｌ具１２の切削イ
ンサート１４が法線力■パ９と接線カド、を受ける。(Structure, operation, and effects of the invention) In FIG. 1, the cutting drum 10 (only partially shown)
carries a number of boulders 11, each supporting a tool 12 for cutting solid material. The cutting machine is rotated in the direction shown by arrow 13. , [(8) When the tool 12 is involved in the 1-H cutting process, the cutting insert 14 of the -L tool 12 receives the normal force ■Pa 9 and the tangential force.
片常に硬質な材料を１作する時には、法線力１・゛、が
接線りＦ、より著り、 ＜大きくなる。この法線力Ｆ
＋＋は接線力Ｆ、の４倍までの大きさになり得る１、こ
の場合２インサ一ト表向の１部分が高度の引ツＬ′：Ｌ
Ｃ−１力を受けるごとが認識される。When making one piece of material that is always hard, the normal force 1.゛, becomes more significant than the tangential force F, and becomes larger. This normal force F
++ can be up to four times the magnitude of the tangential force F, 1, in which case 2. In this case, a part of the surface of the 2 insert is a high tension L':L
C-1 Each time a force is applied, it is recognized.
この高引張応力に対処するためには、欧州特許第０１８
２７５９号と第０２４７９８５号に開示の特殊なセメン
テッドカーバイドの使用が必要になる。それ故乙こ、こ
れら！Ｉう工１公報を本発明の参考資料とし、て、了こ
に挙げる次第である。To cope with this high tensile stress, European Patent No. 018
2759 and 0247985 is required. Therefore, Otoko, these! I would like to cite Publication No. 1 of the present invention as reference material for the present invention.
第３図に承ず切削インサート１４はエータ相合有セ！ン
う一ンＩＸカーバイトのコア１５を有している。In accordance with Fig. 3, the cutting insert 14 is compatible with the eta! It has a core 15 of IX carbide.
このコア１５ばエータ相の無い高コバルト含有セノンテ
・ノドカーバイト
ている。その七には表面層１７があり、これはη相（エ
ータ相）の無く低コバルト含有セメンテッドカーバイド
から成る。インサート１４ばその中間部位が環状の凹所
部分を形成している。This core 15 is a high cobalt-containing cenonte nodocarbite without an eta phase. Seventhly, there is a surface layer 17, which consists of a low cobalt-containing cemented carbide without an eta phase. An intermediate portion of the insert 14 forms an annular recessed portion.
（９）
表面層の肉厚は中間層１６の肉厚の０． ８〜４倍、好
ましくは１〜３（８である。(9) The thickness of the surface layer is 0.0% of the thickness of the intermediate layer 16. 8 to 4 times, preferably 1 to 3 (8).
コア１５と冨コハル１中間層１Ｇは表面層１７に比φ、
シして高熱膨張性を有している。これば表面層１７が高
圧縮応力を受けるごとを意味する。熱膨張性の違い、即
ち表面層１７と残余のインサート部分の間のコバルＩ・
含有量の違い、が大きくなればなるほど、表面層１７の
圧縮応力が大きくなる。表面層１７のバインダ相含有量
はインサート１４の見掛バインダ相含有量の０． １〜
０．９倍、好まし７く己ＪＯ．２へ・０、 ７侑である
。中間層１６のバインダ相含有量はインサート１４の見
掛バインダ相合存置の１．２〜３イ（１、好ましくは１
，４〜２．５倍である。The core 15 and Tomikoharu 1 intermediate layer 1G are relative to the surface layer 17, φ,
It has high thermal expansion. This means that the surface layer 17 is subjected to high compressive stress. Due to the difference in thermal expansion, i.e. the Kobal I between the surface layer 17 and the remaining insert portion.
The greater the difference in content, the greater the compressive stress in the surface layer 17. The binder phase content of the surface layer 17 is 0.0% of the apparent binder phase content of the insert 14. 1~
0.9 times, preferably 7 times my JO. To 2, 0, 7 Yuu. The binder phase content of the intermediate layer 16 is between 1.2 and 3 (1, preferably 1) of the apparent binder phase content of the insert 14.
, 4 to 2.5 times.
子連の事項から．インタートの見掛コバルト含有量が多
いと表面層の圧縮応力が大きくなることが理解される。From the matters related to children. It is understood that the higher the apparent cobalt content of the intert, the higher the compressive stress in the surface layer.
これば第４図のグラフに示されている。This is shown in the graph of FIG.
エータ（η）相合有セメンチットカーバイトのコア１５
が強靭で、硬質で１１．耐摩耗性があることは留意すべ
きである。このコア１５はエータ相が無く（１０）
高コバルト含有の中間層１６とエータ相が無く高圧縮応
力を受ける表面層１７との組合せで以って、鉱物やアス
ファルトの切削のために論じられた上述の諸要件を満す
切削インサート１４、即ち比較的低切削力を要し比較的
高度の耐摩耗性を有する切削インサートを提供する。Cement chit carbide core 15 with eta (η) intercompatibility
is strong, hard and 11. It should be noted that it is wear resistant. This core 15 is devoid of eta phase (10) and is discussed for the cutting of minerals and asphalt, with the combination of an intermediate layer 16 with high cobalt content and a surface layer 17 devoid of eta phase and subjected to high compressive stress. A cutting insert 14 is provided which satisfies the requirements set forth above, ie, requires relatively low cutting forces and has a relatively high degree of wear resistance.
第５図のグラフは本発明に係わる切削インサートとこれ
と同じ＜１５重量％の見掛コバルト含有量を有する標準
セメンテッドカーバイド製インサートの硬度分布を示し
ている。その測定はインサート表面から中心まで行われ
た。第５図から、本発明のインサー目７は表面から約１
．５ｍまで相対的に非常に高い硬度を有し、この表面層
１７が低コバルト含有であることが理解される。中間層
１６は高コバルト含有量を有し、比較的硬度が低い。コ
ア１５は再び相対的に高度が高くなる。The graph in FIG. 5 shows the hardness distribution of a cutting insert according to the invention and a standard cemented carbide insert with the same apparent cobalt content of <15% by weight. The measurements were taken from the insert surface to the center. From FIG. 5, the insert eye 7 of the present invention is about 1 inch from the surface.
．． It can be seen that it has a relatively very high hardness up to 5 m and that this surface layer 17 has a low cobalt content. Intermediate layer 16 has a high cobalt content and relatively low hardness. Core 15 is again relatively high in altitude.
標準セメンテッドカーバイドの切削インサートは第５図
に示すように一定の硬度を有している。Standard cemented carbide cutting inserts have a certain hardness as shown in FIG.
三種の切削インサートに関し、切削長のパラメータに対
し摩耗のパラメータの試験を行った。そ（１１）
の結果は第６図に示される。Three types of cutting inserts were tested on the parameters of cutting length and wear. The results of (11) are shown in Figure 6.
タイプＡの切削インサートは第３図に示す外形に設計さ
れているが、その材料は標準タイプのセメンテッドカー
バイドである。タイプＢの切削インサートは鉱物切削用
の従来の外形に設計されている（第７図）。タイプＣの
切削インサートは本発明に係わるインサー目４、即ち第
３図に示す外形と構成のものである。The cutting insert of type A is designed with the external shape shown in FIG. 3, and its material is standard type cemented carbide. Type B cutting inserts are designed with a conventional profile for mineral cutting (Figure 7). The cutting insert of type C has the outer shape and configuration shown in insert eye 4, ie, FIG. 3, according to the present invention.
第７図から分るように、インサートＡは約１９０ｍの切
削長後に１００％摩耗していた。インサートＢは約３７
５ｍの切削長後に約８０％摩耗していた。As can be seen from FIG. 7, insert A was 100% worn after a cutting length of approximately 190 m. Insert B is approximately 37
Approximately 80% wear was observed after a cutting length of 5 m.
インサートＣは約９４０ｍの切削長後に約５０％摩耗し
ていた。この事実と共に、インサー１−ＡとＣは８０ｇ
の重量のものであるが、インサートＢは１５０ｇの重量
のものである、即ちインサートＢはインサートＡとＣの
各体積の２倍の体積を有していることを指摘する。Insert C was approximately 50% worn after a cutting length of approximately 940 m. Along with this fact, inserters 1-A and C are 80g
Note that insert B weighs 150 g, ie, insert B has twice the volume of each of inserts A and C.
当業者にとり、第７図の結果は非常な驚きである。鉱物
やアスファルト切削用の従来式切削インサートに較べ、
本発明の切削インサートは比較的（１２）
大きな軸方向突起（第２図）を有している。第３図に示
すインサート組成構造はインサートに作用する比較的大
きな引張応力と曲げモーメントに比較的大きなインサー
ト軸方向突起により対処することを可能にする。For those skilled in the art, the results in Figure 7 are a great surprise. Compared to conventional cutting inserts for mineral and asphalt cutting,
The cutting insert of the present invention has a relatively (12) large axial protrusion (FIG. 2). The insert composition shown in FIG. 3 allows relatively large tensile stresses and bending moments acting on the insert to be accommodated by a relatively large insert axial protrusion.
本発明工具のもう１つの利点は、従来工具に較べ切削時
にダストの発生が少い、即ち本発明インサートではイン
サートＢに較べ切屑グレンサイズの分布が大きなグレン
サイズの方ヘシフトしていることである（第７図）。そ
の理由はインサートの高摩耗抵抗と外形の組合せにある
。Another advantage of the tool of the present invention is that less dust is generated during cutting compared to conventional tools, that is, the chip grain size distribution of the insert of the present invention is shifted toward larger grain sizes compared to insert B. (Figure 7). The reason for this is the combination of the insert's high wear resistance and external shape.
第８図と第９図には、半田接合部１９の好ましい態様が
示されている。半田接合部１９は工具本体１２とインサ
ー目４の間に配位している。工具本体はインサート１４
を受容する凹所２０を有している。8 and 9, a preferred embodiment of the solder joint 19 is shown. The solder joint 19 is located between the tool body 12 and the insert eye 4. The tool body is insert 14
It has a recess 20 for receiving the.
実施例によれば、この凹所２０は工具の長手中心軸２２
に直角な平面に配位する平坦底部２１を有しており、し
かもこの凹所はこの底部２１から工具本体１０の外周の
方へ延長する円錐面部２３を有している。According to the embodiment, this recess 20 is aligned with the central longitudinal axis 22 of the tool.
It has a flat bottom 21 oriented in a plane perpendicular to , and this recess has a conical surface 23 extending from this bottom 21 towards the outer circumference of the tool body 10 .
この円錐面部２３は軸２２に関して対称である。凹所（
１３）
２０は、更に工具の長手方向に延長した環状面部２４を
有している。円錐面部２３には、環状溝が形成されてい
る。この溝２５は凹所２０にインサート１４を固定する
のに使用する。This conical surface section 23 is symmetrical with respect to the axis 22. recess (
13) The tool 20 further has an annular surface portion 24 extending in the longitudinal direction of the tool. An annular groove is formed in the conical surface portion 23. This groove 25 is used to secure the insert 14 in the recess 20.
インサート１４は、１実施例によれば、インサート装着
位置において凹所底面部２１の上に配位するように設計
した平坦底面２６を有している。The insert 14, according to one embodiment, has a flat bottom surface 26 designed to be positioned above the recess bottom surface 21 in the insert mounting position.
切削インサート１４は更にその円筒状外周面２８まで底
面２６から延長する円錐面部２７を含んでいる。The cutting insert 14 further includes a conical surface portion 27 extending from the bottom surface 26 to a cylindrical outer peripheral surface 28 thereof.
この外周面２８はインサート１４の最大径を規定してい
る。This outer circumferential surface 28 defines the maximum diameter of the insert 14.
円錐面部２７はインサート１４の装着位置において溝２
５と協働する間隔配置の多数のボタン２９を具備してい
る。これらのボタン２９と溝２５はインサートが半田付
けの行われる前に正しい位置に確実に着座させる。The conical surface portion 27 is located in the groove 2 at the mounting position of the insert 14.
5 and a number of spaced buttons 29 cooperating with each other. These buttons 29 and grooves 25 ensure that the insert is seated in the correct position before soldering is performed.
第８図に示すように、凹所２０の円錐面部２３とインサ
ートの円錐面部２７はその間に角度αを規定し、このα
は２°〜４°が好ましい。しかも両日錐面部２３ 、２
７は工具外周の方向においてその間隔が拡（１４）
人ざオ９．（発１１ｔ）でいる。As shown in FIG. 8, the conical surface 23 of the recess 20 and the conical surface 27 of the insert define an angle α therebetween, and this α
is preferably 2° to 4°. Moreover, the conical surface portions 23 and 2 on both sides
7, the spacing increases in the direction of the tool periphery (14). (Departure 11t)
第９し１から、底面２１ 、２６はご−に開示の例乙こ
おいては両者の間隔距離が小さい、
半ＩＴｉ （ＮＪけを行う際には、１１貝本体１０とイ
ンサＩ・１４は第８回と第９回に示すようｔこ共軸的に
配位し、でいる、即シう、共通の長手軸２２をイラして
いる。From No. 9 to No. 1, the bottom surfaces 21 and 26 are disclosed separately. In this case, the distance between the two is small. As shown in the 8th and 9th sections, they are coaxially arranged and lie along a common longitudinal axis 22.
、−の状態で゛１１田付けを行うが、それには銅基半Ｉ
ＴＩ合金の使用が好ましい。また、真空半Ｈ１付法の使
用も好ましい。半１月接合部１９の十面は第９図乙こお
いて３０で表している。,-11 soldering is carried out in the state of
Preference is given to using TI alloys. It is also preferred to use the vacuum semi-H1 attachment method. The ten faces of the semi-lunar junction 19 are represented by 30 in Figure 9.
円錐面部２３ 、２７の挟角αにより、半田接合部１９
は、−Ｌ（！、軸を含む平面十で見て、似してクザビ状
断面を有している。半田接合部１９の肉厚はインサート
１４の外周の方へ進むに従って増大している。Due to the included angle α of the conical surfaces 23 and 27, the solder joint 19
has a similar wedge-shaped cross-section when viewed in the plane containing the -L(!, axis). The thickness of the solder joint 19 increases toward the outer periphery of the insert 14.
半田接合部１９の一ト述の設計は、円錐面部２３ 、２
７間にある接合部分全体がインサートに作用する旋動を
吸収するのに有効である。半田接合部１９はその１側に
おいて引張力を受け、直径方向に見ての対抗側ζこおい
て圧縮力を受ける。対処が最も困難な力は勿論引張力の
方である。The above-mentioned design of the solder joint 19 is based on the conical surface portions 23 and 2.
The entire joint between 7 is effective in absorbing rotational movements acting on the insert. The solder joint 19 is subjected to tensile forces on one side and compressive forces on its diametrically opposite side ζ. The most difficult force to deal with is of course the tensile force.
（１５）
本発明に係わる一′１′田接合部の機能を一言でｊホベ
るならば、それは弾性スプリング３＋ 、 ３２ 、３
３等の手段が多数働いているのと等価といえる。この場
合、半径方向に見て半１１接合部の外側（、ニある部分
が内側にある部分より一段と人きく引張られたり／ＦＥ
縮されたりする。等価スプリング３１〜３３はその引張
り／圧縮の度合が相違するとはいえ、スプリング長が異
なることから実質的に同し力を発揮する。このことは第
９図のグラフに示されている。(15) If the function of the 1'1' field joint according to the present invention can be summed up in one word, it is the elastic spring 3+, 32, 3
It can be said that it is equivalent to having many third-class means working. In this case, when viewed in the radial direction, some parts on the outside (and 2) of the half-joint are pulled more tightly than parts on the inside.
It may be shortened. Although the equivalent springs 31-33 have different degrees of tension/compression, they exert substantially the same force because of their different spring lengths. This is illustrated in the graph of FIG.
この図において、縦軸は力Ｆを表し、横軸は伸びＥを表
している。第９図に示す半ｉＢ接合部は回転モーメント
Ｍを受ける。等価スプリング３１〜・３３が、従来法に
よれば、グラフ−Ｌ貞になるところの引張力を受ける。In this figure, the vertical axis represents force F, and the horizontal axis represents elongation E. The half-iB joint shown in FIG. 9 is subjected to a rotational moment M. The equivalent springs 31-33 are subjected to a tensile force which, according to the conventional method, would result in a graph L.
各スプリングの引張力は同じであるが、伸びは異なる。Each spring has the same tensile force, but different elongations.
勿論、この理８６ ｋｌ現実には完全には満足するもの
ではないが、この原理は重要である。Of course, this principle is not completely satisfied with reality, but it is important.
半１１接合部の好ましい・１法例（これに限定されるも
のではないが）によれば、接合部はスプリング３１の領
域において、０．７ ｍ厚であり、スプリン（１６）
グ３３の領域において０．３ ｍｍ厚である。インサー
１１４の直径は円筒外周面２８で測定して２４ｍｍであ
る。According to a preferred (but not limited to) example of a half-11 joint, the joint is 0.7 m thick in the area of the spring 31 and 0.7 m thick in the area of the spring (16) 33. It is 0.3 mm thick. The diameter of the inserter 114 is 24 mm as measured at the outer cylindrical surface 28.
なお、ト記半田接合は本発明に係わる切削インサート１
４との使用にのみ限定されてはいない。Incidentally, the solder joint mentioned above is the cutting insert 1 according to the present invention.
It is not limited to use only with 4.
第１図は掘削機の切削トラ１、を示ず部分説明回、第２
図は切削ドラ１、に担持された工具の１部を丞ず拡大説
明図、第３図は本発明に係わる切削インサートの断面図
、第４図は表面層の圧縮応力のコバルト含有量による変
動を示すグラフ、第５回は本発明品と標準品の切削イン
サートに関し表面からの距離と硬度の関係を示すグラフ
、第６図は種々の切削インサートの摩耗と切削長の関係
を示すグラフ、第７図はタイプＢの切削インサートの頭
部を示す側面図、第８図は好ましい態様の半Ｉ（接合部
を有する本発明に係わるＩ具を示す１部切欠き側面図、
及び第９図は第８図の拡大部分説明し１である。
図において：
１０・・・切削ドラム（工具本体）、
（１７）
１】・・・ホルダ、
１４・・・切削インサート、
１６・・・中間層、
１９・・・半［１部接合部、
２１・・・平坦底部、
２３・・・円錐面部、
２５・・・溝、
２７・・・円錐面部、
２９・・・ボタン。
１２・・・工具、
１５・・・コア、
１７・・・表面層、
２０・・・凹所、
２２・・・中心軸、
２４・・・環状面部、
２６・・・底面、
２８・・・円筒外周面、Figure 1 does not show the cutting truck 1 of the excavator, but it is partially explained in the second part.
The figure is an enlarged explanatory view of the tool supported by the cutting drum 1, with a part thereof not shown, FIG. 3 is a cross-sectional view of the cutting insert according to the present invention, and FIG. Figure 5 is a graph showing the relationship between distance from the surface and hardness for cutting inserts of the present invention and standard products. Figure 6 is a graph showing the relationship between wear and cutting length of various cutting inserts. FIG. 7 is a side view showing the head of a cutting insert of type B, and FIG. 8 is a partially cutaway side view showing a preferred embodiment of the half I tool (I tool according to the present invention having a joint part).
and FIG. 9 shows an enlarged portion of FIG. 8. In the figure: 10... Cutting drum (tool body), (17) 1]... Holder, 14... Cutting insert, 16... Intermediate layer, 19... Half [1 part joint part, 21 ...Flat bottom part, 23... Conical surface part, 25... Groove, 27... Conical surface part, 29... Button. DESCRIPTION OF SYMBOLS 12... Tool, 15... Core, 17... Surface layer, 20... Recess, 22... Central axis, 24... Annular surface part, 26... Bottom surface, 28... Cylindrical outer surface,
Claims (1)
座させるための肩部と概して円錐形先端部を有する切削
インサートを含み、該インサートが工具本体に半田付け
等により確保されるようにした固形物材切削工具におい
て、 切削インサート（１４）の中間部がその半径方向に見て
インサート外周上の環状凹部（１８）を含み、インサー
ト（１４）がセメンテッドカーバイドのコア（１５）、
コア（１５）を囲むセメンテッドカーバイドの中間層（
１６）及びセメンテッドカーバイドの表面層（１７）を
含んで構成され、中間層（１６）とコア（１５）が少く
ともコバルト、ニッケル、鉄のいづれか１つを基とする
バインダ相（β相）とＷＣ（α相）を含有し、コア（１
５）が更にη相を含有し、中間層（１６）と表面層（１
７）にはη相が無く、表面層（１７）のバインダ相含有
量がインサート（１４）中のバインダ相の見掛含有量よ
り少く、しかも中間層（１６）のバインダ相含有量がイ
ンサート（１４）中のバインダ相の見掛含有量より多い
ことを特徴とする固形物材切削工具。 ２、インサートコア（１５）のη相含有量が２〜６０ｖ
ｏｌ．％であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載の切削工具。 ３、インサート（１４）のバインダ相の見掛含有量が８
〜２０ｗ．ｔ．％であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項又は第２項に記載の切削工具。 ４、表面層（１７）のバインダ相含有量がインサート（
１４）中のバインダ相の見掛含有量の０．８〜４倍であ
り、中間層（１６）のバインダ相の含有量がインサート
（１４）中のバインダ相の見掛含有量の１．２〜３倍で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第３項の
いづれか１項に記載の切削工具。 ５、表面層（１７）の層厚が中間層（１６）の層厚の０
．８〜４倍であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項〜第４項のいづれか１項に記載の切削工具。 ６、インサート（１４）と工具本体（１２）の間の半田
接合部（１９）がインサート中心からインサート外周へ
向う方向に進むに従って少くとも部分的に増大している
肉厚を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項〜
第５項のいづれか１項に記載の切削工具。 ７、半田接合部（１９）が工具軸を含む平面において概
してクサビ状の断面形状を有することを特徴とする特許
請求の範囲第６項に記載の切削工具。 ８、工具本体（１２）の支持面に半田付け等の手段によ
り固定される概して円錐形先端部と支持面に着座させる
べき肩部を有するセメンテッドカーバイド製の切削イン
サートにおいて、 軸方向に見ての切削インサート（１４）の中間部がイン
サート外周の環状凹部（１８）を含み、インサート（１
４）それ自体がセメンテッドカーバイドのコア（１５）
、コア（１５）を囲むセメンテッドカーバイドの中間層
（１６）及びセメンテッドカーバイドの表面層（１７）
を含んで構成され、表面層（１７）、中間層（１６）及
びコア（１５）がコバルト、ニッケル、鉄のいづれか少
くとも１種を基とするバインダ相（η相）とＷＣ（α相
）を含有し、コア（１５）が更にη相を含有し、中間層
（１６）と表面層（１７）がη相を含有せず、しかも表
面層（１７）のバインダ相の含有量がインサート（１４
）のバインダ相の見掛含有量より多いことを特徴とする
セメンテッドカーバイドの切削インサート。９、コア（
１５）のη相含有量が２〜６０ｖｏｌ．％であることを
特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の切削インサー
ト。 １０、インサート（１４）のバインダ相の見掛含有量が
９〜２０ｗ．ｔ．％であることを特徴とする特許請求の
範囲第８項と第９項のいづれか１項に記載の切削インサ
ート。 １１、表面層（１７）のバインダ相含有量がインサート
（１４）のバインダ相の見掛含有量の０．８〜４倍であ
り、中間層（１６）のバインダ相含有量が当該見掛含有
量の１．２〜３倍であることを特徴とする特許請求の範
囲第８項〜第１０項のいづれか１項に記載の切削インサ
ート。 １２、表面層（１７）の層厚が中間層（１６）の層厚の
０．８〜４倍であることを特徴とする特許請求の範囲第
８項〜第１１項のいづれか１項に記載の切削インサート
。[Claims] 1. A tool body (10) having a support surface, a cutting insert having a shoulder portion for seating on the support surface, and a generally conical tip, the insert being capable of being soldered, etc., to the tool body. A cutting tool for solid materials, characterized in that the intermediate part of the cutting insert (14) comprises an annular recess (18) on the outer periphery of the insert, viewed in the radial direction, and the insert (14) has a cemented carbide core. (15),
An intermediate layer of cemented carbide surrounding the core (15) (
16) and a surface layer (17) of cemented carbide, wherein the intermediate layer (16) and the core (15) have a binder phase (β phase) based on at least one of cobalt, nickel, and iron. Contains WC (α phase), core (1
5) further contains an η phase, and the intermediate layer (16) and the surface layer (1
7) has no η phase, the binder phase content of the surface layer (17) is smaller than the apparent binder phase content of the insert (14), and the binder phase content of the intermediate layer (16) is lower than that of the insert (14). 14) A solid material cutting tool characterized in that the binder phase content therein is greater than the apparent content. 2. The η phase content of the insert core (15) is 2 to 60v
ol. %, the cutting tool according to claim 1. 3. The apparent content of the binder phase of the insert (14) is 8.
~20w. t. %, the cutting tool according to claim 1 or 2. 4. The binder phase content of the surface layer (17) is higher than that of the insert (
14) from 0.8 to 4 times the apparent content of the binder phase in the insert (14), and the content of the binder phase in the intermediate layer (16) is 1.2 times the apparent content of the binder phase in the insert (14). The cutting tool according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the cutting tool is 3 times as large. 5. The layer thickness of the surface layer (17) is 0 of the layer thickness of the intermediate layer (16)
．． Claim 1 characterized in that it is 8 to 4 times
The cutting tool according to any one of items 1 to 4. 6. The solder joint (19) between the insert (14) and the tool body (12) has a wall thickness that at least partially increases in the direction from the center of the insert to the outer circumference of the insert. Claims 1-
The cutting tool according to any one of item 5. 7. Cutting tool according to claim 6, characterized in that the solder joint (19) has a generally wedge-shaped cross-sectional shape in a plane containing the tool axis. 8. A cutting insert made of cemented carbide having a generally conical tip fixed to the support surface of the tool body (12) by means such as soldering and a shoulder to be seated on the support surface, when viewed in the axial direction. The middle part of the cutting insert (14) includes an annular recess (18) on the outer circumference of the insert, and the insert (1
4) Cemented carbide core itself (15)
, an intermediate layer of cemented carbide (16) surrounding the core (15) and a surface layer of cemented carbide (17).
a binder phase (η phase) and WC (α phase) in which the surface layer (17), intermediate layer (16), and core (15) are based on at least one of cobalt, nickel, and iron. , the core (15) further contains the η phase, the intermediate layer (16) and the surface layer (17) do not contain the η phase, and the content of the binder phase in the surface layer (17) is the same as that of the insert ( 14
) A cutting insert of cemented carbide, characterized in that the apparent content of the binder phase is greater than that of 9. Core (
15) has an η phase content of 2 to 60 vol. %, the cutting insert according to claim 8. 10. The apparent content of the binder phase of the insert (14) is 9 to 20 w. t. %, the cutting insert according to any one of claims 8 and 9. 11. The binder phase content of the surface layer (17) is 0.8 to 4 times the apparent content of the binder phase of the insert (14), and the binder phase content of the intermediate layer (16) is 0.8 to 4 times the apparent content of the binder phase of the insert (14). The cutting insert according to any one of claims 8 to 10, characterized in that the amount is 1.2 to 3 times the amount. 12. According to any one of claims 8 to 11, the layer thickness of the surface layer (17) is 0.8 to 4 times the layer thickness of the intermediate layer (16). cutting inserts.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8901482A SE463574B (en) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | TOOLS AND CUTS OF HEAVY METAL FOR CERTAIN PROCESSING OF SOLID MATERIALS |
| SE8901482-3 | 1989-04-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03111106A true JPH03111106A (en) | 1991-05-10 |
| JP2877434B2 JP2877434B2 (en) | 1999-03-31 |
Family
ID=20375770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2105520A Expired - Fee Related JP2877434B2 (en) | 1989-04-24 | 1990-04-23 | Solid material cutting tool |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0395608A3 (en) |
| JP (1) | JP2877434B2 (en) |
| AU (1) | AU633893B2 (en) |
| CA (1) | CA2015132C (en) |
| SE (1) | SE463574B (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69025582T3 (en) * | 1989-12-27 | 2001-05-31 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Coated carbide body and process for its manufacture |
| US8210618B2 (en) * | 2007-08-23 | 2012-07-03 | Sandvik Intellectual Property Ab | Reduced volume cutting tip and cutter bit assembly incorporating same |
| US8678517B2 (en) | 2007-08-23 | 2014-03-25 | Sandvik Intellectual Property Ab | Reduced volume cutting tip and cutting bit incorporating same |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE450259C (en) * | 1983-03-23 | 1996-07-22 | Sandvik Ab | Tools for breaking or cutting solid materials such as asphalt |
| EP0182759B2 (en) * | 1984-11-13 | 1993-12-15 | Santrade Ltd. | Cemented carbide body used preferably for rock drilling and mineral cutting |
| SE456428B (en) * | 1986-05-12 | 1988-10-03 | Santrade Ltd | HARD METAL BODY FOR MOUNTAIN DRILLING WITH BINDING PHASE GRADIENT AND WANTED TO MAKE IT SAME |
-
1989
- 1989-04-24 SE SE8901482A patent/SE463574B/en not_active IP Right Cessation
-
1990
- 1990-04-09 EP EP19900850135 patent/EP0395608A3/en not_active Withdrawn
- 1990-04-12 AU AU53200/90A patent/AU633893B2/en not_active Ceased
- 1990-04-23 JP JP2105520A patent/JP2877434B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-04-23 CA CA002015132A patent/CA2015132C/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE463574B (en) | 1990-12-10 |
| JP2877434B2 (en) | 1999-03-31 |
| SE8901482D0 (en) | 1989-04-24 |
| AU633893B2 (en) | 1993-02-11 |
| CA2015132A1 (en) | 1990-10-24 |
| EP0395608A3 (en) | 1991-01-02 |
| SE8901482L (en) | 1990-10-25 |
| CA2015132C (en) | 1996-03-19 |
| EP0395608A2 (en) | 1990-10-31 |
| AU5320090A (en) | 1990-10-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5074623A (en) | Tool for cutting solid material | |
| CA1091956A (en) | Composite body consisting of cemented carbide and cast alloy | |
| US2833638A (en) | Hard facing material and method of making | |
| US4525178A (en) | Composite polycrystalline diamond | |
| US5516053A (en) | Welded metal hardfacing pattern for cone crusher surfaces | |
| AU617509B2 (en) | Cemented carbide tip | |
| JP2538819B2 (en) | Rotatable cutting tools and hard inserts | |
| US5219209A (en) | Rotatable cutting bit insert | |
| JPH03503429A (en) | cutter bit and tip | |
| US5442981A (en) | Cutting tool | |
| US4274840A (en) | Wear resistant composite insert, boring tool using such insert, and method for making the insert | |
| US3104562A (en) | Saw | |
| CA2097065A1 (en) | Insert having a surface of carbide particles | |
| AU714347B2 (en) | Method of cutting and cutting rotative bit | |
| JPH03111106A (en) | Tool for cutting solid material | |
| NZ538664A (en) | Distribution structure, vertical shaft impact crusher having the distribution structure and method of fabricating the distribution structure | |
| US5799741A (en) | Method of cutting and a cutting rotative bit | |
| US4488608A (en) | Rotary stone-cutting head with hardened teeth inserts | |
| WO2010014327A2 (en) | Cutting bit for mining and excavating tools | |
| US5803194A (en) | Wear protector for a drilling tool | |
| FR2355922A1 (en) | HOT METAL WORKING TOOL | |
| Gregory et al. | Materials for hardfacing | |
| WO1996013968A2 (en) | Cutting insert for a cutting tool | |
| El-Baradie | Machinabililty of nickel-base super alloys: a general review | |
| Ordan'yan et al. | Hard-alloy tool on the base of tungsten carbide with Co-Ni-Re binder |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |