(57)【要約】【課題】切刃の加工精度が高い切削工具が求められていた。【解決手段】一態様の切削工具の製造方法は、切削部を準備し、複数の加工レイヤーを設定し、切削部の第１面に向かってレーザを照射する工程を有している。複数の加工レイヤーは、第１加工レイヤー、第２加工レイヤー、第３加工レイヤー及び第４加工レイヤーを有している。レーザを照射する際に、第１方向、第２方向、第３方向又は第４方向に向かってレーザを走査させることによって、各加工レイヤーを除去している。第１面を正面視した場合に、第１方向及び第２方向のなす第１角度が、第３方向及び第４方向のなす第２角度よりも大きい。【選択図】図２
2020075295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザを用いた切削工具の製造方法であって、
第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面と、前記第１面及び前記第２面の間に位置する第３面と、を有する切削部を準備し、
前記第１面から前記第２面に向かって複数の加工レイヤーを設定し、
前記第１面に向かって前記レーザを照射することによって前記加工レイヤーを除去しており、
複数の前記加工レイヤーは、第１加工レイヤー、第２加工レイヤー、第３加工レイヤー及び第４加工レイヤーを有し、
前記レーザを照射する際に、
第１方向に向かって繰り返し前記レーザを走査させることによって前記第１加工レイヤーを除去し、
第２方向に向かって繰り返し前記レーザを走査させることによって前記第２加工レイヤーを除去し、
第３方向に向かって繰り返し前記レーザを走査させることによって前記第３加工レイヤーを除去し、且つ、
第４方向に向かって繰り返し前記レーザを走査させることによって前記第４加工レイヤーを除去し、
前記第１面を正面視した場合に、前記第１方向及び前記第２方向のなす第１角度が、前記第３方向及び前記第４方向のなす第２角度よりも大きい、切削工具の製造方法。
【請求項２】
前記第３方向及び前記第４方向が平行である、請求項１に記載の切削工具の製造方法。
【請求項３】
前記切削工具は、前記第３面における前記第１面の側の端部の少なくとも一部に位置する切刃を有し、
前記第１加工レイヤー及び前記第２加工レイヤーは、前記切刃よりも前記第１面の近くに位置している、請求項１又は２に記載の切削工具の製造方法。
【請求項４】
前記第３加工レイヤーは、前記切刃よりも前記第１面の近くに位置しており、
前記第４加工レイヤーは、前記切刃よりも前記第２面の近くに位置している、請求項３に記載の切削工具の製造方法。
【請求項５】
前記第１面は、第１辺と、第２辺と、前記第１辺及び前記第２辺の間に位置する第１角と、を有し、
前記第１面を正面視した場合に、前記第３方向が、前記第１角の二等分線に平行である、請求項１〜４に記載の切削工具の製造方法。
【請求項６】
前記第１加工レイヤー及び前記第２加工レイヤーの厚みが、前記第３加工レイヤー及び前記第４加工レイヤーの厚みよりも小さい、請求項１〜５のいずれか１つに記載の切削工具の製造方法。
【請求項７】
レーザを用いた切削工具の製造方法であって、
第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面と、前記第１面及び前記第２面の間に位置する第３面と、を有する切削部を準備し、
前記第１面から前記第２面に向かって複数の加工レイヤーを設定し、
前記第１面に向かって前記レーザを照射することによって前記加工レイヤーを除去しており、
前記レーザを照射する工程が、
互いに隣り合う前記加工レイヤーにおいて、前記第１面を正面視した場合での前記レ
ーザが走査する方向のなす角度が第３角度に設定された第１段階と、
互いに隣り合う前記加工レイヤーにおいて、前記第１面を正面視した場合での前記レーザが走査する方向のなす角度が第４角度に設定された第２段階とを有し、
前記第３角度が、前記第４角度よりも大きい、切削工具の製造方法。
【請求項８】
前記第２段階において、互いに隣り合う前記加工レイヤーでの前記レーザが走査する方向が同じとなるように設定された、請求項７に記載の切削工具の製造方法。
【請求項９】
前記切削工具は、前記第３面における前記第１面の側の端部の少なくとも一部に位置する切刃を有し、
前記第１段階において除去される前記加工レイヤーは、前記切刃よりも前記第１面の近くに位置している、請求項７又は８に記載の切削工具の製造方法。
【請求項１０】
前記第１面は、第１辺と、第２辺と、前記第１辺及び前記第２辺の間に位置する第１角と、を有し、
前記第１面を正面視した場合に、前記第２段階における前記レーザが走査する方向が、前記第１角の二等分線に平行である、請求項７〜９のいずれか１つに記載の切削工具の製造方法。
【請求項１１】
前記第１段階における前記加工レイヤーの厚みが、前記第２段階における前記加工レイヤーの厚みよりも小さい、請求項７〜１０のいずれか１つに記載の切削工具の製造方法。
【請求項１２】
上面と、
前記上面の反対側に位置する下面と、
前記上面及び前記下面の間に位置する側面と、
前記上面及び前記側面の交わりの少なくとも一部に位置する切刃と、を有し、
前記上面は、
前記切刃に沿って位置し、前記切刃から離れるにしたがって前記下面に近づくように傾斜した第１傾斜面と、
前記第１傾斜面に沿って位置し、前記第１傾斜面から離れるにしたがって前記下面から離れるように傾斜した第２傾斜面と、を有し、
前記第２傾斜面は、前記切刃と同じ高さに位置し、前記下面に平行な方向に延びた溝を有している、切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本態様は、切削加工において用いられる切削工具の製造方法に関する。具体的には、ダイヤモンド及び／又は立方晶窒化硼素のような高硬度材質からなる切削部を備えた切削工具の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属などの被削材を切削加工する際に用いられる切削工具の製造方法として、例えば特許文献１に記載の製造方法が知られている。特許文献１には、レーザのビームスポットを照射軸の周りにおいて高速で公転させながら移動させる製造方法が記載されている。上記のようにビームスポットを移動させることによってチップブレーカの加工精度が向上している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２１６３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようにビームスポットを移動させることによってチップブレーカの加工精度が向上する一方で、切削工具の切刃の加工精度が低下するおそれがある。これは、ビームスポットが公転することによって、切刃となる部分にレーザが必要以上に照射されるため、切刃となる部分のエッジが鋭さを失ってしまうおそれがあるからである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様に基づく切削工具の製造方法は、レーザを用いた切削工具の製造方法であって、切削部を準備する工程と、加工レイヤーを設定する工程と、加工レイヤーを除去する工程とを備えている。切削部は、第１面と、第１面の反対側に位置する第２面と、第１面及び第２面の間に位置する第３面と、を有する。加工レイヤーを設定する工程において、被削材の第１面から第２面に向かって複数の加工レイヤーを設定する。加工レイヤーを除去する工程において、第１面に向かってレーザを照射することによって加工レイヤーを除去する。複数の加工レイヤーは、第１加工レイヤー、第２加工レイヤー、第３加工レイヤー及び第４加工レイヤーを有している。
【０００６】
レーザを照射する際に、第１方向に向かって繰り返しレーザを走査させることによって第１加工レイヤーを除去する。第２方向に向かって繰り返しレーザを走査させることによって第２加工レイヤーを除去する。第３方向に向かって繰り返しレーザを走査させることによって第３加工レイヤーを除去する。第４方向に向かって繰り返しレーザを走査させることによって第４加工レイヤーを除去する。ここで、第１面を正面視した場合に、第１方向及び第２方向のなす第１角度が、第３方向及び第４方向のなす第２角度よりも大きい。
【発明の効果】
【０００７】
上記態様の切削工具の製造方法によれば、切刃の加工精度が高い。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態の切削工具を示す斜視図である。
【図２】図１に示す切削工具を第１面の側から見た平面図である。
【図３】図２に示す切削工具をＡ１方向から見た側面図である。
【図４】図３における領域Ｂ１を拡大した拡大図である。
【図５】実施形態の切削工具の製造方法における一工程を示す概略図である。
【図６】実施形態の切削工具の製造方法における一工程を示す概略図である。
【図７】実施形態の切削工具の製造方法における一工程を示す概略図である。
【図８】実施形態の切削工具の製造方法における一工程を示す概略図である。
【図９】実施形態の切削工具の製造方法における一工程を示す概略図である。
【図１０】実施形態の切削工具の製造方法における一工程を示す概略図である。
【図１１】実施形態の切削工具の製造方法における一工程を示す概略図である。
【図１２】実施形態の切削工具の製造方法における一工程を示す斜視図である。
【図１３】実施形態の切削工具の製造方法における一工程を示す側面図である。
【図１４】実施形態の切削工具の製造方法を示す概略図である。
【図１５】実施形態の切削工具の製造方法における一工程を示す概略図である。
【図１６】実施形態の切削工具の製造方法における一工程を示す概略図である。
【図１７】実施形態の切削工具の製造方法における一工程を示す概略図である。
【図１８】実施形態の切削工具の製造方法における一工程を示す概略図である。
【図１９】実施形態の切削工具の製造方法を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、複数の実施形態における切削工具の製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、実施形態を説明する上で必要な主要部材を簡略化して示したものである。したがって、本開示における切削工具１は、参照する各図に示されていない要素を備えていてもよい。さらに、切削工具１を構成する各要素の寸法は、図面に示された寸法に限定されない。
【００１０】
また、以下に詳述する各実施形態の要素は、特に断らない限り、別の実施形態にも適用可能である。すなわち、各実施形態に関する要素を適宜組み合わせることによって新たな実施形態としても何ら問題ない。
【００１１】
本開示にかかる切削工具の製造方法においては、切削部３の表面にレーザＬを照射することによって切削工具１を作製している。すなわち、本開示の切削工具の製造方法は、切削工具１を成形するため、切削部３の表面にレーザＬを照射する工程を有している。
【００１２】
図１〜図４には、実施形態の一例によって製造された切削工具１が図示されている。図１に示す一例の切削工具１は、第１部材５及び第２部材７を有している。第１部材５は、切刃９を有している。切刃９は、被削材を切削加工する際に用いることが可能な部位である。第２部材７は、第１部材５を取り付けることが可能な部位である。なお、切削工具１は、第２部材７を有さず、第１部材５のみを有していてもよい。
【００１３】
切削工具１は、多角板形状であってもよい。図１に示す一例における切削工具１は、四角板形状である。切削工具１は、例えば、三角板形状、六角板形状又は円板形状であってもよい。視覚的な理解を容易にするため、図１において、第１部材５に斜線によるハッチングを加えている。
【００１４】
第１部材５は第２部材７に接合されている。第１部材５は、第２部材７に直接に接合されていてもよく、また、接合剤によって第２部材７に接合されていてもよい。接合剤としては、例えば、ロウ材が挙げられる。
【００１５】
第１部材５は、上面１１、下面１３及び側面１５を有している。上面１１は、多角形状であってもよい。図２に示す一例における上面１１は、三角形である。ここで、多角形状とは、厳密に多角形の形状であることを意味するものではない。例えば、上面視した場合
において、上面１１における角の少なくとも一つは、丸みを帯びていてもよい。図２に示す一例においては、上面１１における角の一つが、外側に向かってわずかに凸となる形状である。
【００１６】
また、下面１３は、多角形状であり、実施形態の一つにおいては、上面１１と同様に概ね三角形である。そのため、図１に示す一例における側面１５は、概ね平坦な３つの平面を有する構成である。なお、上面１１及び下面１３は、上記の形状に限定されない。図１に示す一例においては、切削部３が三角板形状であるため、上面１１及び下面１３がそれぞれ三角形である。ただし、上面１１及び下面１３は、例えば四角形又は六角形であってもよい。
【００１７】
図１に示す一例では、第１部材５における側面１５の一部及び下面１３が第２部材７に接している。側面１５のうち第２部材７に接していない領域と、上面１１との交わり（稜線）を切刃９として用いることが可能である。なお、切刃９は、上記の稜線の全体に位置していてもよく、また、上記の稜線の一部のみに位置していてもよい。
【００１８】
図１に示す一例においては、上面１１の一部をすくい面として用いることが可能である。また、側面１５のうち第２部材７に接していない領域を逃げ面として用いることが可能である。
【００１９】
以下、実施形態の一つの切削工具の製造方法について図面を用いて説明する。
【００２０】
第１部材５は、切削部３を基に作製される。そのため、まず、切削部３を準備する。すなわち、実施形態の一例における切削工具の製造方法は、切削部３を準備する工程を有している。以下、便宜的に準備工程とする。
【００２１】
図５及び図６は、準備工程において準備された切削部３を示している。切削部３は多角板形状であってもよい。具体的には、切削部３は、図５に示すように三角板形状であってもよい。なお、切削部３は、例えば、四角板形状、六角板形状又は半円板形状であってもよい。
【００２２】
切削部３は、無機材料を含有している。無機材料としては、例えば、立方晶窒化硼素（ｃＢＮ）、単結晶ダイヤモンド（ＳＣＤ）及び多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）などが挙げられる。切削部３は、例えば、ｈＢＮ又はＰＣＤのような無機材料を焼成することによって製造され得る。
【００２３】
これらの無機材料は、一般的に硬質材料とも呼ばれる。切削部３が硬質材料を含有している場合には、切刃９の耐久性が高い。切削部３は、上記の無機材料のいずれか１つのみによって構成されていてもよく、また、上記の無機材料以外の材料を含有していてもよい。
【００２４】
図５に示す一例の切削部３は、第１面１７、第２面１９及び第３面２１を有している。第１面１７は、第１部材５の上面１１に対応する面である。第１面１７は、例えば、三角形であってもよい。図５に示す一例における第１面１７は、第１辺２３、第２辺２５及び第１角２７を有している。第１角２７は、第１辺２３及び第２辺２５の間に位置している。言い換えれば、第１辺２３及び第２辺２５は、それぞれ第１角２７から延びている。
【００２５】
第２面１９は、第１部材５の下面１３に対応する面である。従って、第２面１９は、第１面１７の反対側に位置している。図５に示す一例における第２面１９は、三角形である。第３面２１は、第１部材５の側面１５に対応する面である。
【００２６】
従って、第３面２１は、第１面１７及び第２面１９の間に位置している。切削部３の大きさは特に限定されない。例えば、第１面１７の一辺の長さは３〜２０ｍｍ程度に設定できる。また、第１面１７から第２面１９までの高さは５〜２０ｍｍ程度に設定できる。
【００２７】
第１部材５は、切削部３にレーザＬを照射して切削部３の一部を除去することによって作製される。ここで、レーザＬは切削部３の第１面１７に向かって照射される。すなわち、レーザＬを照射することによって、切削部３における第１面１７の側の一部が除去される。
【００２８】
なお、レーザＬは、第１面１７に対して傾斜する方向から切削部３に照射されていてもよく、また、第１面１７に直交する方向から切削部３に照射されていてもよい。
【００２９】
切削部３におけるレーザ加工によって除去される部分として、複数の加工レイヤー２９を設定する。具体的には、第１面１７から第２面１９に向かって複数の加工レイヤー２９を設定する。
【００３０】
すなわち、実施形態の一例における切削工具の製造方法は、第１面１７から第２面１９に向かって複数の加工レイヤー２９を設定する工程を有している。以下、便宜的に設定工程とする。各加工レイヤー２９は、第１面１７から第２面１９に向かって重なり合っていてもよい。言い換えれば、各加工レイヤー２９は、第１面１７及び第２面１９に平行な方向に広がっていてもよい。
【００３１】
図７には、切削部３を準備した後に複数の加工レイヤー２９を設定する一例が示されているが、本開示の切削工具の製造方法は、この順番に限定されない。例えば、切削部３を準備する前に、切削部３の形状を想定して、予め複数の加工レイヤー２９を設定していても何ら問題ない。
【００３２】
設定される加工レイヤー２９の数は特に限定されない。図７に示す一例においては、少なくとも４つの加工レイヤー２９が設定されている。すなわち、図７に示す一例における複数の加工レイヤー２９は、第１加工レイヤー２９ａ、第２加工レイヤー２９ｂ、第３加工レイヤー２９ｃ及び第４加工レイヤー２９ｄを有している。
【００３３】
第１面１７に向かってレーザＬを照射することによって、切削部３における複数の加工レイヤー２９が設定された部分が除去される。すなわち、実施形態の一例における切削工具の製造方法は、第１面１７に向かってレーザＬを照射することによって加工レイヤー２９を除去する工程を有している。以下、便宜的に照射工程とする。
【００３４】
図８〜図１１に示す一例においては、複数の加工レイヤー２９が１層ずつ除去されている。具体的には、複数の加工レイヤー２９は、第１面１７の側に位置する層から第２面１９の側に位置する層に向かって、１層ずつ順に除去される。
【００３５】
図７に示す一例においては、第２加工レイヤー２９ｂは、第１加工レイヤー２９ａよりも第２面１９の側に位置している。第３加工レイヤー２９ｃは、第２加工レイヤー２９ｂよりも第２面１９の側に位置している。第４加工レイヤー２９ｄは、第３加工レイヤー２９ｃよりも第２面１９の側に位置している。したがって、第１加工レイヤー２９ａ、第２加工レイヤー２９ｂ、第３加工レイヤー２９ｃ及び第４加工レイヤー２９ｄの順に、これらの加工レイヤー２９が除去される。
【００３６】
各加工レイヤー２９は、特定の方向に向かって繰り返しレーザＬを走査させることによ
って除去される。なお、ここで、特定の方向に向かって繰り返しレーザＬが走査するとは、レーザＬが全く同じところを繰り返し走査することに限定していない。特定の方向に向かって繰り返しレーザＬが走査するとは、レーザＬが走査する軌跡が、互いに平行となる部分を有していればよい。このとき、互い平行となる部分におけるレーザＬの走査する方向が、上記の「特定の方向」である。
【００３７】
また、レーザＬが走査する軌跡が、互いに平行となる部分を有していればよいことから、例えば、所定の位置においてレーザＬが走査する方向を折り返すことによって、レーザＬが走査する軌跡が、互いに平行となる部分を有していてもよい。
【００３８】
各加工レイヤー２９を除去するためのレーザＬは特定の出力に限定されない。例えば、５００〜１２００ｎｍ程度の波長のパルスレーザを用いてもよい。このようなパルスレーザを、例えば、５〜５０μｍ程度のスポット径で各加工レイヤーに向かって照射しつつ、所定の方向へ走査することによって各加工レイヤーを除去することができる。
【００３９】
実施形態の一例における切削工具の製造方法は、第１工程、第２工程、第３工程及び第４工程を有している。図８に示すように、第１工程において、第１加工レイヤー２９ａを除去している。図１４に示すように、第１工程において、第１方向Ｌ１に向かって繰り返しレーザＬが走査する。
【００４０】
図９に示すように、第２工程において、第２加工レイヤー２９ｂを除去している。図１４に示すように、第２工程において、第２方向Ｌ２に向かって繰り返しレーザＬが走査する。図１０に示すように、第３工程において、第３加工レイヤー２９ｃを除去している。図１４に示すように、第３工程において、第３方向Ｌ３に向かって繰り返しレーザＬが走査する。
【００４１】
図１１に示すように、第４工程において、第４加工レイヤー２９ｄを除去している。図１４に示すように、第４工程において、第４方向Ｌ４に向かって繰り返しレーザＬが走査する。なお、図１２は、照射工程の後の切削部３を示す斜視図である。また、図１３は、照射工程の後の切削部３を示す側面図である。
【００４２】
ここで、図１４に示すように、第１面１７を正面視した場合において、第１方向Ｌ１及び第２方向Ｌ２のなす角を第１角度θ１とし、また、第３方向Ｌ３及び第４方向Ｌ４のなす角を第２角度θ２とする。第１角度θ１及び第２角度θ２は、それぞれ０°以上１８０°未満である。なお、図１４には、第１工程、第２工程、第３工程及び第４工程におけるレーザＬの走査方向が示されている。
【００４３】
実施形態の一例における切削工具の製造方法では、第１角度θ１が第２角度θ２よりも大きい。第１角度θ１が相対的に大きい場合には、レーザＬを照射することによって一部を除去する加工がなされた切削部３の加工面、すなわち、第１加工レイヤー２９ａ及び第２加工レイヤー２９ｂが除去された加工面が平滑になり易い。
【００４４】
第１角度θ１が相対的に大きい場合には、レーザＬの走査方向の依存が小さく、且つ、各工程におけるレーザＬの照射開始の位置が異なることによってオーバシュートが抑制され易いからである。
【００４５】
また、第２角度θ２が相対的に小さい場合には、切刃９の加工精度が高く、鋭い切刃９を形成することが可能である。第２角度θ２が相対的に小さいことによって、切刃９となる部分に繰り返しレーザＬが当たることが抑制され易く、刃先が丸められにくいからである。刃先が過度に丸められずシャープな形状である場合には、切刃９の切れ味が高い。
【００４６】
切削工具１における切刃９は、上面１１及び側面１５が交わる稜線の少なくとも一部に位置する。すなわち、切刃９は、第３面２１における第１面１７の側の端部の少なくとも一部に形成される。
【００４７】
第１角度θ１は、特定の値には限定されない。例えば、第１角度θ１は、８０°〜１２０°に設定されてもよい。また、第２角度θ２は、特定の値には限定されない。例えば、第２角度θ２は、０°〜１０°に設定されてもよい。
【００４８】
レーザＬの照射工程によって複数の加工レイヤー２９が除去されることによって、図１２及び図１３に示す一例のように、切削部３にブレーカ３１が形成される。ブレーカ３１は、被削材を切削加工する際において切刃９で生じる切屑をコントロールするために用いることができる。
【００４９】
ブレーカ３１は、図１２及び図１３に示す一例のように、第１傾斜面３３及び第２傾斜面３５を有していてもよい。第１傾斜面３３は、切刃９に沿って位置しており、切刃９から離れるにしたがって第２面１９に近づくように傾斜している。第２傾斜面３５は、第１傾斜面３３よりも第１面１７の内側に位置している。第２傾斜面３５は、第１傾斜面３３に沿って位置しており、第１傾斜面３３から離れるにしたがって第２面１９から離れるように傾斜している。
【００５０】
第１傾斜面３３は、被削材を切削加工する際においてすくい面として機能してもよい。また、第２傾斜面３５は、被削材を切削加工する際においてブレーカ壁面として機能してもよい。
【００５１】
なお、第１傾斜面３３は切刃９に接続されていなくてもよい。例えば、第１傾斜面３３及び切刃９の間に、ランド面と呼ばれる切刃の強度を高める面が位置していてもよい。また、第２傾斜面３５は第１傾斜面３３に接続されていなくてもよい。例えば、第１傾斜面３３及び第２傾斜面３５の間に、第２面１９に平行な平面が位置していてもよい。
【００５２】
図１３に示す一例のように、第２傾斜面３５の下端が切刃９よりも第２面１９の近くに位置してもよい。また、第２傾斜面３５の上端が切刃９よりも第２面１９から離れて位置してもよい。このように第２傾斜面３５が位置している場合には、切刃９で生じた切屑が安定して第２傾斜面３５に接触し易い。そのため、第２傾斜面３５において切屑をコントロールし易い。具体的には、切屑の流れる方向及び／又は切屑の形状をコントロールし易い。
【００５３】
上記の実施形態の製造方法に基いて製造された切削工具３（第１部材５）は、上面１１、下面１３、側面１５及び切刃９を有している。下面１３は、上面１１の反対側に位置する。側面１５は、上面１１及び下面１３の間に位置する。切刃９は、上面１１及び側面１５の交わりの少なくとも一部に位置する。
【００５４】
上面１１は、第１傾斜面３３及び第２傾斜面３５を有している。第１傾斜面３３は、切刃１１に沿って位置し、切刃１１から離れるにしたがって下面１３に近づくように傾斜している。第２傾斜面３５は、第１傾斜面３３に沿って位置し、第１傾斜面３３から離れるにしたがって下面１３から離れるように傾斜している。
【００５５】
実施形態の一例における切削工具の製造方法では、上記の通り、第１角度θ１が第２角度θ２よりも大きい。すなわち、第２傾斜面３５のうち、切刃９が形成される高さよりも高い位置と、切刃９が形成される高さよりも低い位置とで、第２傾斜面３５が作成される
際にレーザが走査する方向のパターンが異なる。
【００５６】
そのため、これらのパターンが異なる境界位置、すなわち、第２傾斜面３５における切刃９と同じ高さに下面１３に平行な方向に延びた溝４３が形成される。すなわち、実施形態における第２傾斜面３５は、切刃９と同じ高さに位置し、下面１３に平行な方向に延びた溝４３を有している。
【００５７】
第２傾斜面３５がこのような溝４３を有しているか否かで、実施形態の製造方法に基いて切削工具３が製造されたか否かを判断してもよい。
【００５８】
また、第２傾斜面３５が上記の溝４３を有している場合には、切屑排出性が向上する。これは、切屑の厚みが薄く、切屑が上面１１に沿って進行する場合には、切屑の流れる速度を溝４３において制御することが可能であるからである。また、切屑の厚みが厚く、切屑が上面１１に沿って進行しない場合には、切屑が溝４３に接しにくい。そのため、厚みの厚い切屑が溝４３において詰まりにくい。
【００５９】
切削工具１が第２部材７を有する場合には、切削工具の製造方法が、第２部材７となる基体３７を準備する工程を有していてもよい。基体３７は概ね多角板形状であってもよい。基体３７は、例えば図１５に示すように、概ね四角板形状であってもよい。このとき、基体３７は、切削部３が取り付けられる凹部３９を有していてもよい。基体３７が凹部３９を有していてもよいことから、基体３７は厳密に多角板形状である必要はない。
【００６０】
なお、図１５は、準備された基体３７に切削部３が接合される様子を示す概略図である。図１５において矢印Ｙ１で示すように、切削部３を基体３７に接合することによって、切削工具１が作製される。
【００６１】
本開示の切削工具の製造方法においては、切削部３を準備する工程及び基体３７を準備する工程の順番は特に限定されない。切削部３を準備した後に、基体３７を準備してもよい。また、基体３７を準備した後に、切削部３を準備してもよい。
【００６２】
基体３７は、例えば、超硬合金、サーメット又はセラミックスを含有していてもよい。また、基体３７は、切削部３と同様に、ｃＢＮ、ＳＣＤ又はＰＣＤを含有していてもよい。
【００６３】
超硬合金の組成としては、例えば、ＷＣ（炭化タングステン）−Ｃｏ、ＷＣ−ＴｉＣ（炭化チタン）−Ｃｏ及びＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ（炭化タンタル）−Ｃｏが挙げられる。ここで、ＷＣ、ＴｉＣ及びＴａＣは硬質粒子であり、Ｃｏは結合相である。また、サーメットは、セラミック成分に金属を複合させた焼結複合材料である。具体的には、サーメットとして、ＴｉＣ又はＴｉＮ（窒化チタン）を主成分とした化合物が挙げられる。
【００６４】
基体３７から作製される第２部材７は、貫通孔４１を有していてもよい。図１に示す一例における貫通孔４１は、上面１１から下面１３にかけて形成されており、これらの面において開口している。貫通孔４１は、図１に示すように、上面１１の中心及び下面１３の中心を通る中心軸Ｃに沿って延びていてもよい。貫通孔４１は、切削工具１をホルダに保持する際に、固定ネジ又はクランプ部材を取り付けるために用いることが可能である。なお、貫通孔４１は、側面１５において開口する構成であっても何ら問題無い。
【００６５】
実施形態の一例における切削工具の製造方法では、第１角度θ１が第２角度θ２よりも大きい。このとき、図１４に示すように、第３方向Ｌ３及び第４方向Ｌ４が平行であってもよい。この場合には、切刃９の加工精度がさらに高く、より鋭い切刃９を形成すること
が可能である。なお、第３方向Ｌ３及び第４方向Ｌ４が平行であるとは、これらが厳密に平行であることを意味しない。すなわち、第２角度θ２がほぼ０°であってもよく、例えば、第２角度θ２が０°〜５°程度であってもよい。
【００６６】
切削工具１における切刃９は、上面１１及び側面１５が交わる稜線の少なくとも一部に位置する。すなわち、切刃９は、照射工程の後の第３面２１における第１面１７の側の端部の少なくとも一部に形成される。このとき、第１加工レイヤー２９ａ及び第２加工レイヤー２９ｂは、図７に示すように、切刃９よりも第１面１７の近くに位置していてもよい。
【００６７】
この場合には、レーザＬの走査方向の依存が小さく、且つ、各工程におけるレーザＬの照射開始の位置が異なることによってオーバシュートが抑制され易い。従って、切刃９の高さ位置のバラつきが抑えられ易い。
【００６８】
また、図７に示すように、第３加工レイヤー２９ｃは、切刃９よりも第１面１７の近くに位置しており、且つ、第４加工レイヤー２９ｄは、切刃９よりも第２面１９の近くに位置していてもよい。この場合には、複数の加工レイヤー２９を除去する工程のうち切刃９が形成される段階において、切刃９となる部分に繰り返しレーザＬが当たることが抑制され易く、刃先が丸められにくい。
【００６９】
第３工程におけるレーザＬが走査する方向である第３方向Ｌ３は、図１４に示す一例のように、第１面１７を正面視した場合に、第１角２７の二等分線Ｌ０に平行であってもよい。第３方向Ｌ３が、第１角２７の二等分線Ｌ０に平行である場合には、切刃９の加工精度がさらに高く、より鋭い切刃９を形成することが可能である。
【００７０】
これは、第１面１７を正面視した場合に、切刃９及び第３方向Ｌ３がなす角が極端に小さい箇所が生じにくいからである。切刃９及び第３方向Ｌ３のなす角が確保されることによって、より鋭い切刃９が形成され易い。
【００７１】
なお、第３方向Ｌ３は、第１面１７を正面視した場合に、第１面１７の外縁から内側に向かう方向であってもよく、また、第１面１７の内側から外縁に向かう方向であってもよい。第３方向Ｌ３が第１面１７の内側から外縁に向かう方向である場合には、より鋭い切刃９を形成することが可能である。
【００７２】
また、第３工程においては、レーザＬが放射状に照射されるのではなく、第３方向Ｌ３に向かって繰り返しレーザＬが走査している。そのため、第３工程におけるレーザＬの照射のバラつきを小さくしつつ、鋭い切刃９を形成することが可能になっている。また、第３方向Ｌ３に向かって繰り返しレーザＬが走査している場合には、切刃９に沿って延びるランド面が平坦になり易い。
【００７３】
なお、第１角２７の二等分線Ｌ０及び第３方向Ｌ３が平行であるとは、これらが厳密に平行であることを意味しない。すなわち、第１角２７の二等分線Ｌ０及び第３方向Ｌ３のなす角がほぼ０°であってもよく、例えば、第２角度θ２が０°〜５°程度であってもよい。なお、図１４に示す一例においては、第３方向Ｌ３及び第４方向Ｌ４が平行であることから、第１角２７の二等分線Ｌ０及び第４方向Ｌ４もまた平行である。
【００７４】
レーザ加工によって除去される各加工レイヤー２９の厚みは、特に限定されない。例えば、各加工レイヤー２９の厚みは、０．５〜８μｍ程度に設定されてもよい。また、各加工レイヤー２９の厚みは一定であっても、一定でなくてもよい。すなわち、上記の設定工程において、各加工レイヤー２９の厚みを一定に設定しても、互いに異なる厚みに設定し
てもよい。
【００７５】
例えば、図７に示すように、第１加工レイヤー２９ａ及び第２加工レイヤー２９ｂの厚みが、第３加工レイヤー２９ｃ及び第４加工レイヤー２９ｄの厚みよりも小さくてもよい。すなわち、実施形態の一例の設定工程において、第３加工レイヤー２９ｃ及び第４加工レイヤー２９ｄの厚みよりも第１加工レイヤー２９ａ及び第２加工レイヤー２９ｂの厚みを小さく設定してもよい。
【００７６】
各加工レイヤー２９の厚みが上記のように設定される場合には切刃９が形成される段階において、レーザ９の照射が過度に密集することが避けられ易い。そのため、切刃９がシャープな形状になり易い。
【００７７】
また、複数の加工レイヤー２９は、第１加工レイヤー２９ａ、第２加工レイヤー２９ｂ、第３加工レイヤー２９ｃ及び第４加工レイヤー２９ｄに限定されない。例えば、複数の加工レイヤー２９が、第５加工レイヤー２９ｅを有していてもよい。図７に示す一例における第５加工レイヤー２９ｅは、第２加工レイヤー２９ｂ及び第３加工レイヤー２９ｃの間に位置している。
【００７８】
より具体的には、図７に示す一例のように、第１加工レイヤー２９ａ、第２加工レイヤー２９ｂ及び第５加工レイヤー２９ｅが、互いに隣り合うように第１面１７の側から第２面１９の側に向かって並んで位置していてもよい。このとき、レーザＬの照射工程が、第５加工レイヤー２９ｅを除去する第５工程を有していてもよい。第５工程においては、第５方向Ｌ５に向かって繰り返しレーザＬが走査する。
【００７９】
ここで、図１４に示すように、第１面１７を正面視した場合において、第２方向Ｌ２及び第５方向Ｌ５のなす角を第３角度θ３とする。このとき、第３角度θ３が第２角度θ２より大きくてもよい。この場合には、切削部３の加工面がさらに平滑になり易い。第１角度θ１及び第３角度θ３は、互いに異なっていてもよく、また、図１４に示す一例のように同じ値であってもよい。
【００８０】
また、複数の加工レイヤー２９が、第６加工レイヤー２９ｆを有していてもよい。図７に示す一例における第５加工レイヤー２９ｅは、第４加工レイヤー２９ｄよりも第２面１９の側に位置している。
【００８１】
より具体的には、図７に示す一例のように、第３加工レイヤー２９ｃ、第４加工レイヤー２９ｄ及び第６加工レイヤー２９ｆが、互いに隣り合うように第１面１７の側から第２面１９の側に向かって並んで位置していてもよい。このとき、レーザＬの照射工程が、第６加工レイヤー２９ｆを除去する第６工程を有していてもよい。第６工程においては、第６方向Ｌ６に向かって繰り返しレーザＬが走査する。
【００８２】
ここで、図１４に示すように、第１面１７を正面視した場合において、第４方向Ｌ４及び第６方向Ｌ６のなす角を第４角度θ４とする。このとき、第１角度θ１が第４角度θ４より大きくてもよい。この場合には、鋭い切刃９を形成することが可能である。これは、第３工程及び第４工程において形成された鋭い切刃９の刃先が、第６工程において丸められにくいからである。
【００８３】
第２角度θ２及び第４角度θ４は、互いに異なっていてもよく、また、図１４に示す一例のように同じ値であってもよい。図１４に示す一例においては、第３方向Ｌ３、第４方向Ｌ４及び第６方向Ｌ６が平行である。すなわち、第２角度θ２及び第４角度θ４のいずれも０°となっている。
【００８４】
なお、図１４には、第１工程、第２工程、第３工程及び第４工程に加えて第５工程及び第６工程におけるレーザＬの走査方向が示されている。
【００８５】
次に、実施形態の別の一つの切削工具の製造方法について図面を用いて説明する。
【００８６】
図１６〜図１９に示す一例の切削工具の製造方法もまた、切削部３を準備する工程と、複数の加工レイヤー２９を設定する工程と、レーザＬを照射する工程と、を有している。各工程の詳細は、上記の実施形態に関する説明を参照すればよい。
【００８７】
図１６に示す一例において、レーザＬを照射する工程は、第１段階及び第２段階を有している。第１段階には複数の加工レイヤー２９Ａが含まれている。第１段階に含まれ、互いに隣り合う加工レイヤー２９Ａにおいて、第１面１７を正面視した場合でのレーザＬが走査する方向のなす角度を第５角度θ５とする。
【００８８】
第２段階には複数の加工レイヤー２９Ｂが含まれている。第２段階に含まれ、互いに隣り合う加工レイヤー２９Ｂにおいて、第１面１７を正面視した場合でのレーザＬが走査する方向のなす角度を第６角度θ６とする。
【００８９】
なお、図１７は、第１段階において加工レイヤー２９Ａを除去する様子を示す図であり、図１８は、第２段階において加工レイヤー２９Ｂを除去する様子を示す図である。また、図１９は、第１段階及び第２段階におけるレーザＬの走査方向を示す図である。
【００９０】
実施形態の一例における切削工具の製造方法では、第５角度θ５が第６角度θ６よりも大きい。第５角度θ５が相対的に大きい場合には、レーザＬを照射することによって一部を除去する加工がなされた切削部３の加工面が平滑になり易い。第５角度θ５が相対的に大きい場合には、レーザＬの走査方向の依存が小さく、且つ、各工程におけるレーザＬの照射開始の位置が異なることによってオーバシュートが抑制され易いからである。
【００９１】
また、第６角度θ６が相対的に小さい場合には、切刃９の加工精度が高く、鋭い切刃９を形成することが可能である。第６角度θ６が相対的に小さいことによって、切刃９となる部分に繰り返しレーザＬが当たることが抑制され易く、刃先が丸められにくいからである。刃先が過度に丸められずシャープな形状である場合には、切刃９の切れ味が高い。
【００９２】
第５角度θ５は、特定の値には限定されない。例えば、第５角度θ５は、８０°〜１２０°に設定されてもよい。また、第６角度θ６は、特定の値には限定されない。例えば、第６角度θ６は、０°〜１０°に設定されてもよい。
【００９３】
第１段階には複数の加工レイヤー２９Ａが含まれている。図１６に示す一例においては、第１加工レイヤー２９ａ、第２加工レイヤー２９ｂ及び第５加工レイヤー２９ｅが、第１段階に含まれている。第２段階には複数の加工レイヤー２９Ｂが含まれている。図１６に示す一例においては、第３加工レイヤー２９ｃ、第４加工レイヤー２９ｄ及び第６加工レイヤー２９ｆが、第２段階に含まれている。
【００９４】
第２段階においては、互いに隣り合う加工レイヤー２９ＢでのレーザＬが走査する方向が同じとなるように設定されていてもよい。すなわち、第６角度θ６がほぼ０°であってもよい。この場合には、切刃９の加工精度がさらに高く、より鋭い切刃９を形成することが可能である。
【００９５】
なお、第２段階においてレーザＬが走査する方向は、第１面１７を正面視した場合に、
第１面１７の外縁から内側に向かう方向であってもよく、また、第１面１７の内側から外縁に向かう方向であってもよい。第２段階においてレーザＬが走査する方向が第１面１７の内側から外縁に向かう方向である場合には、より鋭い切刃９を形成することが可能である。
【００９６】
第１段階において除去される加工レイヤー２９Ａは、切刃９よりも第１面１７の近くに位置していてもよい。この場合には、レーザＬの走査方向の依存が小さく、且つ、各工程におけるレーザＬの照射開始の位置が異なることによってオーバシュートが抑制され易い。
【００９７】
第１面１７を正面視した場合に、第２段階におけるレーザＬが走査する方向が、第１角２７の二等分線Ｌ０に平行であってもよい。この場合には、切刃９の加工精度がさらに高く、より鋭い切刃９を形成することが可能である。
【００９８】
第１段階に含まれる加工レイヤー２９Ａの厚みが、第２段階に含まれる加工レイヤー２９Ｂの厚みよりも小さくてもよい。各加工レイヤー２９の厚みが上記のように設定される場合には、レーザＬの照射のバラつきがさらに小さくなり易い。そのため、切削部３の加工面がさらに平滑になり易い。
【符号の説明】
【００９９】
１・・・切削工具
３・・・切削部
５・・・第１部材
７・・・第２部材
９・・・切刃
１１・・・上面
１３・・・下面
１５・・・側面
１７・・・第１面
１９・・・第２面
２１・・・第３面
２３・・・第１辺
２５・・・第２辺
２７・・・第１角
２９・・・加工レイヤー
２９ａ・・第１加工レイヤー
２９ｂ・・第２加工レイヤー
２９ｃ・・第３加工レイヤー
２９ｄ・・第４加工レイヤー
２９ｅ・・第５加工レイヤー
２９ｆ・・第６加工レイヤー
３１・・・ブレーカ
３３・・・第１傾斜面
３５・・・第２傾斜面
３７・・・基体
３９・・・凹部
４１・・・貫通孔
Ｌ１・・・第１方向
Ｌ２・・・第２方向
Ｌ３・・・第３方向
Ｌ４・・・第４方向
Ｌ５・・・第５方向
Ｌ６・・・第６方向
θ１・・・第１角度
θ２・・・第２角度
θ３・・・第３角度
θ４・・・第４角度
θ５・・・第５角度
θ６・・・第６角度
Ｃ・・・中心軸
【図１】
2020075295.tif 000003
【図２】
2020075295.tif 000004
【図３】
2020075295.tif 000005
【図４】
2020075295.tif 000006
【図５】
2020075295.tif 000007
【図６】
2020075295.tif 000008
【図７】
2020075295.tif 000009
【図８】
2020075295.tif 000010
【図９】
2020075295.tif 000011
【図１０】
2020075295.tif 000012
【図１１】
2020075295.tif 000013
【図１２】
2020075295.tif 000014
【図１３】
2020075295.tif 000015
【図１４】
2020075295.tif 000016
【図１５】
2020075295.tif 000017
【図１６】
2020075295.tif 000018
【図１７】
2020075295.tif 000019
【図１８】
2020075295.tif 000020
【図１９】
2020075295.tif 000021