JPS6357102A - コ−テイングチツプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔利用分野〕 本発明はコーティングチップに関し、より詳細には、耐
摩耗性、耐欠損性を向上し得る刃先部の改良に関する。

〔背景技術］ 近年、切削工具として超硬合金の他、この超硬合金を母
材として母材表面に周期律表ｒＶａ　、ＶａおよびＶＴ
ａ族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物酸炭窒化物あるい
はＡｌの酸化物の１種または２種以上を単層または複層
で被覆することにより耐１゛ご耗性を向上させたコーテ
ィングチップが７出され、すでに実用化されている。

通常、このようなコーティングチップの刃先は、ホーニ
ング処理が施されており、特定形状に研摩されている。

ホーニング（ｐ弐としては丸ホーニング、チャンファ−
ホーニング、複合ホーニングが主であるがコーティング
チップでシま丸ホーニングが主流であり、刃先部の曲率
上１そＲは０．０３〜０．１０ｌｌ１ｍに設定されてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

コーティングチップにおける丸ホーニングの切削性能に
対する影習としては曲率半径Ｒが大きいと耐久１員性は
向上するが、耐［Ｔ耗性が低下し、しかもビビリが発生
し易くなる傾向にある。よって通常は曲率半径はなるべ
く小さくすることによって耐摩耗性を向上させる手法が
とられるが、耐欠損性が低下する傾向があるため、コー
ティングチップの性能が十分に発揮されていないのが現
状であった。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明は上記問題点に対し検討を重ねた結果、刃先部の
ホーニング領域を半径の異なる複数の曲面により構成す
ることによって耐摩耗性、耐欠損性の双方に優れたコー
ティングチップが得られることを知見した。

即ち、本発明によれば、超硬合金母材表面に周期律表Ｉ
Ｖａ、ＶａおよびＶＩａ族金属の炭化物、窒化物、炭窒
化物および酸炭窒化物あるいはＡ１の酸化物の１種また
は２種以上が被覆され、刃先部が丸ホーニングされてな
るコーティングチップにおいて、該刃先部のすくい面よ
り決定されるホーニングされた領域の長さを！７、逃げ
面より決定されるホーニングされた領域の長さを！！２
としたとき、 ７！、＞Ａ。

１１≦０．１０（ｍｍ） を満足するとともに、該ホーニング面の表面粗さが１μ
ｍ以下であることを特徴とするコーティングチップが提
供される。

以下、本発明の一実施例を示す第１図を参照し詳細に説
明する。

第１図は本発明のコーティングチップの刃先部の拡大図
である。図中、Ｉはすくい面、２は逃げ面および八は丸
ホーニング領域をそれぞれ示す。

本発明によれば、丸ホーニング領域Ａは２つの異なる半
径ｒｌ＋ｒＺの曲面ｘ、ｙから成り、ｒｌ＋ｒ２はｒｌ
＞ｒｚの関係にある。丸ホーニング領域へのすくい面ｌ
側は半径の大きいｒｌの曲面Ｘから構成され、逃げ面２
側はｒ、の円弧にほぼ内接するｒ２の曲面Ｙから構成さ
れている。

上記の構成により、丸ホーニング領域へのすくい面によ
り決定される丸ホーニング領域Ａの長さを！！１、逃げ
面により決定される丸ホーニング６Ｍ域Ａの長さを１２
としたとき、 １、＞１２ の関係が成立する。

上記関係が成立しない場合、即ちｌ、＃ｌ、の場合やＡ
、ｌ！、となると、耐摩耗性、耐欠損性共に劣化する傾
向にある。また、本発明によれば、ｐｌは０．１０ｍｍ
以下、特に０．０８ｍｍ以下であることが重要であり、
Ｅｌが０．１０ｍｍを越えると耐摩耗性が極端に低下す
る。

さらに本発明によれば、ホーニング領域の表面粗さくＲ
ｍａｘ）が１μｍ以下、特に０．７μｍ以下であること
が望ましく、表面粗さが１μｍを越えると耐欠損性が低
下する。

なお、６．．７！２の関係においてはさらにｌ、−１゜
＜　Ｑ、　１ｍｍであることが耐欠損性の点で望ましい
。

本発明のコーティングチップの製造にあたっては、公知
の超硬合金母材、例えば炭化タングステンを主体としさ
らに結合金属としてＣｏ、Ｍｏ等の鉄族金属を含む組成
の工具母材の刃先部を前述した関係を満足するよう公知
の研摩手段例えばバレル研摩や市販のホーニング研摩機
等を組み合わせて（！、、１２を所定の長さに設定する
。

次に研摩後の超硬合金母材表面に化学気相成長法等の薄
膜形成手段により周期律表ＩＶａ　、ＶａおよびＶＩａ
族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物および酸炭窒化物あ
るいはＡｌの酸化物の１種または２種以上を単層または
複層にて５〜１０μｍの範囲で被覆する。

最終処理として工具の刃先を機械的研１７法により処理
し、表面粗さを所定の範囲に設定することにより完成す
る。

本発明を次の例で説明する。

〔実施例〕

組成がＣｏ　６．５ｗｔχ、ＴｉＣ２ｗｔ％、ＮｂＣ２
，Ｏｗｔχ、残部ＷＣの超硬合金母材をバレル研摩およ
び市販のホーニング研摩機を用いて１１＋１２の異なる
種々のサンプルを作成した。（工具形状ＴＮＭＧ　３３
２　）次に、これに化学気相成長法によりＴｉＣを５μ
ｌ。

Ａｌｚ（ｈを３μｍ被覆し、さらに工具の刃先を機械的
研摩法により処理し表面粗さの異なるサンプルを作成し
た。

得られたサンプルに対し、下記の方法によりフランク摩
耗量および欠）員率を測定した。

（フランク摩耗量） 被削材　　　ＳＣＭ　４３５　Ｒ 切削速度　　２００ｍ／ｍｉｎ 送り　　　　　０．３ｎ＋ｎ＋／ｒｅｖ切込み　　　２
　ｍｍ 切削時間　　１４分３０秒 乾式切削 の条件にて摩耗量を測定した。

（欠損率） 被削材　　　５４５ＣＮ　（１０ｍｍ幅の４本溝入り）
切削速度　　Ｌｏｏｍ／＋ｉｎ 送り　　　　　０．４ｍｍ／ｒｅｖ 切込み　　　２　ｍｍ 切削時間　　３０秒 の条件にて５０コのサンプルの切削テストを行い、欠…
（チッピング）の生じた個数の比率を算出した。

測定結果を第１表に示す。

第１表 ＊印は本発明の範囲外を示す。

第１表から明らかなように７！１・１２の関係、即ち、
単一の曲率からなる従来のコーティングチップ（ｌｋｌ
、２，３，６．７）ではＲｌ＋　’ｌ　ｚ□ｏ、０４ｍ
ｍのサンプル（〜６．７）は耐摩耗性には優れるが、耐
欠損性が悪＜　１　＋、ｌ　ｚ＝０．０６ｍｍのサンプ
ル（ｍｌ　〜３　）では表面粗さを小さくすることによ
り耐欠損性を改善することはできるが、耐摩耗性に劣る
ものであった。

これに対し、本発明のサンプル（ｌｌｈ４，５，８，９
．１０＞はいずれも優れた耐欠損性、耐摩耗性を示し、
具体的には欠損率６０％以下、フランク摩耗ｆｆ１０．
２５ｍｍ以下が達成された。

さらに比較例として１１値が０．１０ｍｍを越えるサン
プル（Ｎ１１ｌｌ、１２　）はいずれも耐摩耗性が極度
に劣化し、表面粗さが１μｍを越えるサンプル（隘１３
．１４）は耐摩耗性には優れるものの欠損率が大きい。

ｌ、＜ｅ２０）関係のサンプル（ｍ１５，１６．１７　
）ではｅ、、ｅ２値を変えても、表面粗さを小さくして
も耐欠損性に劣るものであった。

〔発明の効果〕

以上、詳述した通り、本発明のコーティングチツブは刃
先のホーニング様式を複数の曲面により構成し且つ、す
くい面、逃げ面より決定されるホーニング領域の長さを
特定条件に設定することにより、耐摩耗性、耐欠損性を
向上させ、工具としての切削性能を顕著に向上させるこ
とができる。

それにより工具の長寿命化を計ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のコーティングチップの一実施例を示す
刃先部の要部拡大図である。 ■・・・すくい面 ２・・・逃げ面 ３・・・ホーニング領域

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）超硬合金母材表面に周期律表IVａ、ＶａおよびV
   Iａ族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物および酸炭窒化
   物あるいはＡｌの酸化物の１種または２種以上が被覆さ
   れ、刃先部が丸ホーニングされてなるコーティングチッ
   プにおいて、該刃先部のすくい面より決定されるホーニ
   ング領域の長さをｌ＿１、逃げ面より決定されるホーニ
   ング領域の長さをｌ＿２としたとき、 ｌ＿１＞ｌ＿２ ｌ＿１≦０．１０（ｍｍ） を満足するとともに、該ホーニング面の表面粗さが１μ
   ｍ以下であることを特徴とするコーティングチップ。
2. （２）前記ホーニング領域が半径の異なる複数の曲面か
   らなり、該ホーニング領域のすくい面側が逃げ面側より
   大きい半径の曲面から成る特許請求の範囲第１項記載の
   コーティングチップ。