JPH05104308A - 切削工具 - Google Patents

切削工具

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JPH05104308A
JPH05104308A JP4085646A JP8564692A JPH05104308A JP H05104308 A JPH05104308 A JP H05104308A JP 4085646 A JP4085646 A JP 4085646A JP 8564692 A JP8564692 A JP 8564692A JP H05104308 A JPH05104308 A JP H05104308A
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cutting tool
hard
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Maximilian Stoeck
ストエツク マクシミリアン
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Hilti AG
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダイヤモンド型構造を有する層の使用に係
り、鉄合金または鉄合金を混合した材料の切削に適合す
る工具を提案することにある。 【構成】 切削加工に供する工具は、支持体（１）と硬
質合金本体（２ａ）およびダイヤモンド構造になるの層
（２ｂ）を具える多結晶状ダイヤモンド小片（２）とを
有する。少なくともダイヤモンド構造になる層（２ｂ）
は硬質層（３）で被覆する。硬質層（３）は炭素拡散障
壁として作用するため、工具は鉄合金の加工にも使用可
能であり、その際、炭素相互作用による化学的摩耗が生
じることはない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明は、ダイヤモンド型構造になる層を
用いる切削工具に係るものである。
【０００２】
【従来技術】木材、岩石、合金等の種々の材料を切削す
る工具として、硬質合金本体を有する支持体を具える切
削工具は既知である。切削工具は広義にはフライス工
具、穿孔工具、ドリル工具、たがね工具等を含んでお
り、支持体は各用途に応じた形状を有する。硬質合金本
体は、例えば、はんだ付けにより支持体のそれぞれ決定
的な前面と結合することが可能である。
【０００３】耐摩耗性を高めるために、例えば、ヨーロ
ッパ特許出願公開第０３０６０７７号公報に記載された
硬質合金本体は、金属ホウ化窒化物から成る単一または
複数の層を具え、ホウ素濃度は一定値に保たれる。その
際、層は一種の拡散防止層として作用する。上に被覆し
た層の硬度は、その下の硬質合金よりも硬いことが重要
であり、その結果、層は自己支持できるものでなければ
ならない。この自己支持特性を十分に実現するために、
層は１〜１０μｍの比較的大きな厚さを有することが必
要である。この大きな厚みは固有張力に関連するため、
層は破損および亀裂発生に対して脆弱であり、このこと
は特に、軟質基盤のたわみによって促進される。
【０００４】特に、耐摩耗性に関する観点から、木材、
アルミ合金、岩石等を切削する分野において、ダイヤモ
ンド型構造になる層を具える工具が一層普及するに至っ
ている。これらの工具は、用途に応じて成形した支持体
形状を呈している。
【０００５】ダイヤモンド型構造になる層は種々の方
法、例えば、既知のＰＶＤ法またはＣＶＤ法により支持
体に被覆することができる。さらに、はんだ付けまたは
電気めっきにより、ダイヤモンド体を個々に支持体に設
置することも可能である。例えば、支持体にはんだ付け
した多結晶ダイヤモンド小片も特に普及している。この
多結晶ダイヤモンド小片は硬質合金の基盤を有し、該基
盤は結合したものまたはダイヤモンド層としてダイヤモ
ンド体を有する。
【０００６】上述の使用例におけるダイヤモンド型構造
になる層は、耐摩耗性について非常に有利であるが、そ
れを用いて鉄合金を加工できないという不利がある。鉄
合金を加工する場合、炭素としてのダイヤモンド型構造
層と鉄との間には層の化学的摩耗を引き起こす相互作用
が生じる。このような相互作用が生じ得るのは、例え
ば、鉄筋コンクリートを加工する必要があり、ダイヤモ
ンド型構造になる層を具える工具が鉄筋に当接する場合
である。このような鉄筋はコンクリートから成る殆どの
構造部材に想定されるため、ダイヤモンド型構造になる
層を具える工具はこのようなケースに使用できない。
【０００７】
【発明の開示】本発明の課題は、ダイヤモンド型構造を
有する層の使用に係り、鉄合金または鉄合金を混合した
材料の切削にも適合する工具を提案することにある。
【０００８】この課題を解決するため、本発明による工
具は、少なくともダイヤモンド型構造になる層に炭素拡
散障壁として作用する硬質薄層を被覆することを特徴と
するものである。
【０００９】上述の方法で加工したダイヤモンド型構造
になる層を有する工具を鉄合金の切削に使用すると、硬
質層は拡散障壁を形成する。この拡散障壁によりダイヤ
モンド型構造になる層と鉄合金との間に相互作用が生じ
ないため、不利な化学的摩耗は起こらない。硬質層の基
盤は、極めて硬度の高いダイヤモンド型構造になる層で
あるため、硬質層は自己支持するものである必要がな
い。したがって、層の厚さは、例えば、０．１〜１μｍ
の範囲で非常に薄いものを選ぶことができる。このよう
に硬質層は極めて薄いため、僅かな固有張力しか生じな
い。したがって、厚い層では生じうる亀裂の形成が回避
される。ダイヤモンド型構造になる層と鉄との間に相互
作用が生じないため、さらに摩擦係数が低下し、「切削
くず」の「流れ」が促進される。
【００１０】それ自体としては、工具のダイヤモンド型
構造になる層だけに硬質層を被覆することで十分であ
る。硬質層の被覆方法に応じ、工具の他の部分、例え
ば、多結晶ダイヤモンド小片を使用する際の硬質合金本
体の一部も硬質層で被覆することができる。このような
全体または一部に硬質層を具える多結晶ダイヤモンド小
片は、特に、はんだ付けにより支持体と結合し、必要な
ら、小片に適合する凹所を支持体に形成することも可能
である。
【００１１】拡散障壁の観点から、硬質層としては特に
金属窒化物が好ましい。特に、金属窒化物としてチタン
窒化物を使用するのが有利である。
【００１２】本発明において、拡散障壁に係る同様の作
用は金属酸化物を用いても実現されるものであり、この
場合には、経済的観点から酸化アルミニウムを用いるの
が特に有利である。
【００１３】硬度を高めるため、硬質層はさらに金属炭
化物を含むことが有利である。特に、高硬度を達成する
ことを考慮すれば、炭化チタンを用いるのが有利であ
る。
【００１４】上記に例示した成分による硬質層の化学量
論的当量を超えた炭素含有量は、さらに潤滑剤と類似し
た効果を有するため、それによっても工具と加工材料と
の間の摩擦係数が低下する。
【００１５】
【発明を実施するための最良の形態】以下、図示の実施
例について本発明を一層具体的に説明する。
【００１６】図１および図２は、コアビットとして成形
した切削工具を示すものである。この工具は、前端面に
凹所１ａを有する支持体１からなり、前記凹所の内部に
は回転方向に対向して多結晶ダイヤモンド小片２を配置
する。特に図２に例示するように、３個の多結晶ダイヤ
モンド小片２を外周に均等に配分して具える。
【００１７】図３は、凹所１ａおよび支持体１に挿入し
た多結晶ダイヤモンド小片２を具える支持体１の断面を
拡大して示している。図３に示すように、多結晶ダイヤ
モンド小片２は硬質合金本体２ａおよびダイヤモンド型
構造になる層２ｂから形成する。ダイヤモンド型構造に
なる層２ｂは硬質合金本体２ａの回転方向に対向する側
に設ける。ダイヤモンド型構造になる層２ｂおよび硬質
合金本体２ａの一部は硬質層３で被覆する。
【００１８】図３は、硬質層３の一実施例を示してい
る。硬質層３自体は、ダイヤモンド型構造になる層２ｂ
だけを被覆すれば十分である。しかし、製造プロセスに
応じて、多結晶ダイヤモンド小片２全体を被覆すること
もできる。
【００１９】ダイヤモンド型構造になる層２ｂの厚さは
約０．７ｍｍ、硬質層の厚さは約０．１〜１μｍとする
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、多結晶ダイヤモンド小片を具える本発
明による工具の一実施例としてのコアビットを示す平面
図である。
【図２】図２は、図１に示した工具を方向Ａから見た平
面図である。
【図３】図３は、図１に従って配置したダイヤモンド小
片を拡大して示す平面図である。
【符号の説明】
１…支持体 ２…ダイヤモンド小片 ２ａ…硬質合金本体 ２ｂ…ダイヤモンド型構造層 ３…硬質層

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ダイヤモンド型構造になる層（２ｂ）を
    支える支持体（１）を具える切削工具において、少なく
    ともダイヤモンド型構造による層（２ｂ）を、炭素拡散
    障壁として作用する硬質薄膜（３）で被覆したことを特
    徴とする切削工具。
  2. 【請求項２】 硬質層（３）が、窒化金属を含むことを
    特徴とする請求項１記載の切削工具。
  3. 【請求項３】 窒化金属が、窒化チタンであることを特
    徴とする請求項２記載の切削工具。
  4. 【請求項４】 硬質層（３）が、金属酸化物を含むこと
    を特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の切削
    工具。
  5. 【請求項５】 金属酸化物が、酸化アルミニウムである
    ことを特徴とする請求項４記載の切削工具。
  6. 【請求項６】 硬質層（３）が、金属炭化物を含むこと
    を特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の切削
    工具。
  7. 【請求項７】 金属炭化物が、チタン炭化物であること
    を特徴とする請求項６記載の切削工具。
JP4085646A 1991-04-08 1992-04-07 切削工具 Pending JPH05104308A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4111238A DE4111238A1 (de) 1991-04-08 1991-04-08 Werkzeug zur zerspanung von werkstoffen
DE41112385 1991-04-08

Publications (1)

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JPH05104308A true JPH05104308A (ja) 1993-04-27

Family

ID=6429013

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JP4085646A Pending JPH05104308A (ja) 1991-04-08 1992-04-07 切削工具

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US (1) US5271696A (ja)
EP (1) EP0508941B1 (ja)
JP (1) JPH05104308A (ja)
KR (1) KR100240177B1 (ja)
AT (1) ATE121464T1 (ja)
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