JPS6012649Y2

JPS6012649Y2 - 深穴加工工具

Info

Publication number: JPS6012649Y2
Application number: JP9223179U
Authority: JP
Inventors: 進能上; 修辻村; 賢米濱; 勉植田
Original assignee: 三菱マテリアル株式会社; トヨタ自動車株式会社
Priority date: 1979-07-04
Filing date: 1979-07-04
Publication date: 1985-04-24
Also published as: JPS5611023U

Description

【考案の詳細な説明】この考案はガンドリル、ガンリーマ等の深穴加工工具、
特に超硬合金製の深穴加工工具に関するものである。

一般に、穴径に対して深さが数十倍及至百数十倍の深穴
を加工する場合、ガンドリルやガンリーマが使用される
が、従来ガンドリルの一例として第１図および第２図に
示すように構成されたものが知られ、またガンリーマの
一例として第３図および第４図は示すように構成された
ものが知られている。

すなわち、第１図および第２図において符号１は超硬合
金製チップであって、先端部の中心から半径方向へ偏っ
た位置を頂点（アペックスポイント）とし、切屑排出溝
２の回転方向を向く壁面がすくい面２ａとされ、このす
くい面２ａの先端部の稜線に切刃３，３が形威されてい
る。

また、この超硬チップ１の外周面で中心軸線について前
記切屑排出溝２と対称となる箇所には、心振れを減じ、
案内させるためのガイドパット部４が突出形成され、ま
た切刃３の端部に対応する箇所にガイドパット部４と同
様な役目をなすマージン部５が突出形成されている。

なお、第２図中６は切削油を噴出させるための油孔であ
る。

そして、上記形状の超硬チップ１は、外周所定箇所に軸
線方向に沿って切屑排出溝７が形威され、かっ後端部に
ドライバー８が一体的に形威されたシャンク９の先端部
に、各切屑排出溝２，７を連通合致させて固着され、斯
くしてガンドリルが構成されている。

また、第３図および第４図において符号１１は超硬合金
製チップであって、円柱体を基本にその中心軸線につい
て点対称となる２箇所に軸線方向に沿う切屑排出溝１２
を形威し、この切屑排出溝１２の回転方向を向く壁面を
すくい面１２ａとし、このすくい面１２ａの先端部の稜
線に切刃１３．１３を形威し、さらに外周面で各稜線に
対応する箇所にマージン部１４．１４・・・を突出形成
してなるものである。

そして、この超硬チップ１１は、後端部にドライバー１
５が一体的に形成された円柱状をなすシャンク１６の先
端部に固着され、斯くしてガンリーマが構成されている
。

ところで、上記の如き深穴加工工具においても高寿命、
高能率化が要求されるのであるが、上記の如き深穴加工
工具は切削を主目的とするものであるから、そのチップ
１，１１の素材には切刃３．１３が欠損したりチッピン
グを生じたりすることのない超硬合金、すなわち比較的
靭性の高い超硬合金が選定され、その結果高寿命、高能
率化には限度があった。

すなわち、超硬合金において靭性と耐摩耗性とは相対立
する性質であって、靭性の高い材質のものは耐摩耗性が
低く、したがって靭性の高い無垢の超硬合金でチップ１
，１１を形成してなる深穴加工工具にあっては、その切
刃３．１３のチッピングは防止することができるものの
、切刃３，１３が早期に摩耗してしまうという問題があ
る。

従来、このような問題を解決するために、耐摩耗性のよ
り高い材質を用い、あるいは硬質相粒度の改善を行なう
静穏々の改良努力がなされてきたが、いずれも前述した
従来の深穴加工工具に比べて飛躍的な効果を得ることが
できなかった。

他方、スローアウェイチップを着脱自在に取り付けてな
るスローアウェイ工具の分野においては、当該スローア
ウェイチップを超硬合金で形成するとともに、その表面
に耐摩耗性、耐熱性の高い硬質物質を被覆処理すること
が行なわれているが、従来、このような技術はあくまで
もスローアウェイ工具に限定されるものである、と認識
されてきた。

すなわち、耐摩耗性や耐熱性の高い硬質物質からなる被
覆層は、研削することによって除去されてしまうのであ
り、したがって前述したガンドリルやガンリーマの如き
再研削して使用される深穴加工工具にあっては、再研削
する都合被覆層が除去されてしまうから、被覆層を設け
るために要する費用、時間等の他の要素を勘案すると、
上記の如き被覆層を設けることによる効果は殆んど無く
な、ってしまうのであり、そのためスローアウェイ工具
のように再研削を行なわない工具においてのみ硬質物質
からなる被覆層を設ける効果があるとされていたのであ
る。

この考案は上記事情に鑑みてなされたもので、高寿命、
高能率化された深穴加工工具を提供することを目的とす
るものである。

ここでまず、この考案の特徴について述べると、この考
案は切刃のすくい面に超硬合金より耐摩耗性の高い硬質
物質からなる被覆層を形成した点を１つの特徴とするも
のである。

上述したように、スローアウェイチップにおいては、そ
の表面に硬質の被覆層を形成することが行われていたが
、ガンドリルのように切刃を再研削するものにおいては
、そのようなことが行われていなかった。

しかしながら、ガンドリルにおいては、先端逃げ面のみ
再研削し、すくい面については再研削することがない。

この点に着目し、この考案では切刃のすくい面に被覆層
を形成するようにしたのである。

そして、すくい面に被覆層を形成して各種の穴明は試験
を行ったところ、切刃の寿命が大幅に向上するという結
果を得たものである。

ところが、ガンドリルのような深穴加工工具においては
、切刃の寿命向上を図っただけでは工具自体の寿命を大
幅には向上させ得ないことが判明した。

すなわち、ガンドリルによって深穴加工を行った場合に
は、加工中の穴の底部に蓄積した切削熱によって加工穴
が膨張し、その後穴明は加工の進行にともなって収縮す
る。

このため、マージン部、ガイドパット部には多大なバニ
シングトルクが作用し、穴の内周との摩擦によってそれ
らが摩耗する。

この場合、切刃の寿命が短かければ、マージン部、ガイ
ドパット部が寿命に達する以前に切刃の再研削寿命が尽
きてしまうことになるが、上記のように切刃の寿命を大
幅に向上させると、切刃の再研削寿命が尽きる以前にマ
ージン部、ガイドパット部が寿命に達し、このため工具
自体の寿命の大幅向上をなし得ないのである。

そこで、この考案においては、切刃のすくい面に硬質の
被覆層を形成するのみならず、マージン部およびガイド
パット部等の摺動案内部にも被覆層を形成するようにし
ている。

第５図および第６図はこの考案に係るガンドリルに使用
する超硬合金製チップ２１を、従来のものと同一部分に
同一符号を付して示すもので、また第７図および第８図
はこの考案に係るガンリーマに使用する超硬合金製チッ
プ３１を、従来のものと同一部分に同一符号を付して示
すものであって、これら超硬合金製チップ２１．３１は
その表面にその基体を形成する超硬合金よりも耐摩耗性
の高い硬質物質からなる被覆層を形成してなるものであ
る。

ここで、−例として基体をＩＳＯ使用分類ＫＩＯの超硬
合金で形成した例について述べれば、その表面に所定の
処理条件下でＴｉＮもしくはＴａＮを含有する被覆層を
形成することが好ましい。

その方法は以下の通りである。

まず、チップ２１．３１を第５図および第６図、または
第７図および第８図に示す形状にＩＳＯ使用分類ＫＩＯ
の超硬合金で形成し、これをＴｉｃｌ、、３Ｖｏ１％
、Ｎ２３７Ｖｏ１％ｔＨ２６０ＶＯ１％のガス中で
１０００℃、３時間加熱する。

するとチップ２１゜３１の全表面にＴｉＮ層が形成され
る。

しかして、上記のようにその表面に耐摩耗性の高い硬質
物質からなる被覆層を設けた超硬合金製チップ２１．３
１にあっては、その寿命を極めて長いものとすることが
できる。

また、切刃３，１３が摩耗した場合、先端ニゲ面２２，
３２を再研削すれば切刃３，１３を再生することができ
るが、この場合、切刃３，１３のすくい面２ａ、１２ａ
、ガイドパット部４およびマージン部５，１４の被覆層
は除去されないから、それらの早期摩耗を防止すること
ができ、したがってチップ２１．３１の寿命を大幅に向
上させることができる。

つぎに、この考案に係るガンドリルの切削性能を従来の
ガンドリルの切削性能と比較して示せば以下の通りであ
る。

（１）切削条件１被削材５４５Ｃ（Ｈ８２２０）２切削速度１００ｍ／ｍ１ｎ３送リ０．０４ｍｍ／ｒｅｖ４加入
径１５φｍｍ５加工深さ７９ｍｍ６切削油剤ＪＩＳ増３号（２）使用したガンドリル１この考案に係るガンドリル・・・・・・本考案品２
第１図および第２図に示す従来のガンドリル・・・・
・・比較品（３）結果１本考案品４叩回操り返して穴加工した後、穴径寸法不良により寿
命到来となった。

２比較品２０（２）操り返して穴加工した後、切刃が摩耗して寿
命到来となった。

（４）評価本考案品はガイドパット部およびマージン部のみならず
、切刃の摩耗がなく、比較品の２倍の寿命を呈した。

以上説明したようにこの考案に係る深穴加工工具によれ
ば、超硬合金製チップのすくい面、摺動案内部の表面に
当該超硬合金よりも耐摩耗性の高い硬質物質からなる被
覆層を形成したから、耐摩耗性が向上し、耐用寿命を著
しく長くすることができ、しかもニゲ面を再研削しても
寿命が低下することはなく、シたがって高能率の深穴加
工を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のガンドリルの側面図、第２図はその正面
図、第３図は従来のガンリーマの側面図、第４図はその
正面図、第５図はこの考案に係るガンドリルに使用する
超硬チップの側面図、第６図はその正面図、第７図はこ
の考案に係るガンリーマに使用する超硬チップの側面図
、第８図はその正面図である。２ａ、Ｌ２ａ・・・・・・すくい面、３，１３・・・・
・・切刃、４・・・・・・ガイドバット部、５，１４・
・・・・・マージン部、２１，３１・・・・・・超硬合
金製チップ、２２゜３２・・・・・・先端ニゲ面。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

先端部の稜線に切刃が形威されるとともに、外周部にガ
イドパット部またはマージン部等の摺動案内部が形威さ
れた超硬合金製チップを有する深穴加工工具において、
前記切刃のすくい面および前記摺動案内部の表面に、当
該超硬合金よりも耐摩耗性の高い硬質物質からなる被覆
層を形威してなることを特徴とする深穴加工工具。