(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状の工具本体が、
外周部に０〜４５°のねじれ角と０〜＋５°のすくい角と５°〜１０°の外周逃げ角と３ｍｍ〜５ｍｍのマージン幅とを有する外周切れ刃、
コーナ部分にコーナ半径Ｒ＝１ｍｍ〜３ｍｍのコーナ切れ刃、および、
底部に０〜＋５°のすくい角と５°〜１０°の逃げ角と２ｍｍ〜４ｍｍのマージン幅とを有する底部切れ刃を、
有することを特徴とする硬脆材料加工用ダイヤモンド工具。
【請求項２】
前記円柱状の工具本体に、工具軸と連通して底部に開口する冷却・潤滑用の加工液を供給する供給穴が設けられている請求項１の硬脆材料加工用ダイヤモンド工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、治具研削盤、グラインディングセンタ、汎用・専用研削盤など各種の工作機械による、超硬合金、ガラス、セラミックス等の硬脆材料の加工に用いる円柱状のダイヤモンド工具の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
硬脆材料の加工に当たってダイヤモンド工具が使用されている。このダイヤモンド工具は、一般に円柱状又は円筒状の本体（台金）に、接着剤を介して又は電着によりダイヤモンド砥粒が接着されて形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなダイヤモンド工具による側面加工では、加工液が加工点に効率よく供給されないため、冷却・潤滑不足により加工速度を上げられない、或いは工具寿命が低下するといった不具合が発生している。又、ダイヤモンド工具に遊星運動を与えた穴あけ加工に於いては、工具コーナ部のダイヤモンド砥粒の負荷が大きくなり、砥粒の脱落や磨耗による工具寿命の低下を招く。そのうえ、工具底面部では加工屑の排出が十分に行われないため、加工屑がダイヤモンド砥粒の間に詰まってしまい、加工を継続できない不具合が発生する。
【０００４】
この発明が解決しようとする課題は、硬脆材料の加工で、一次元、又は二次元の側面加工、三次元形状加工、及び穴あけ加工に於ける加工能率の向上と工具寿命の延長を図ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の要旨とするところは、硬脆材料加工用ダイヤモンド工具の円柱状の工具本体が、(a) 外周部に０〜４５°のねじれ角と０〜＋５°のすくい角と５°〜１０°の外周逃げ角と３ｍｍ〜５ｍｍのマージン幅とを有する外周切れ刃、(b) コーナ部分にコーナ半径Ｒ＝１ｍｍ〜３ｍｍのコーナ切れ刃、および、(c) 底部に０〜＋５°のすくい角と５°〜１０°の逃げ角と２ｍｍ〜４ｍｍのマージン幅とを有する底部切れ刃を、有することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図示例は、いずれも治具研削盤、グラインディングセンタ、汎用・専用研削盤等の各種の工作機械による、超硬合金、ガラス、セラミックス等の硬脆材料の加工に用いられる円柱状のダイヤモンド工具を示す。
【０００７】
まず、図１及び図２に於いて、１は工具本体、２は工具軸で、工具本体を工作機械のスピンドルに着脱自在に取付けるものである。３は工具の外周に設けられた外周切れ刃、４はダイヤモンド砥粒で、公知の接着剤を介して、又は電着により工具本体及び外周刃に接着されている。５は工具軸２に連通して工具本体底部に開口する供給穴で、工具軸２、工具本体１の中心軸に設けられ、冷却・潤滑のための加工液がこの供給穴を通って供給される。
【０００８】
この外周切れ刃３は、図３に示すように、０〜４５°のねじれ角、０〜＋５°のすくい角、５°〜１０°の外周逃げ角、及び３ｍｍ〜５ｍｍのマージン幅を有する。なお、逃げ面幅を５ｍｍ以上とる。これらの数値及び以下の数値は経験値である。６はチップポケットで、外周切れ刃を設けたことにより形成される。
【０００９】
外周切れ刃３を設けることにより、側面加工に於いて、ダイヤモンド砥粒４と外周刃の切れ刃形状が相まって、加工負担が低減されるうえ、チップポケット６が確保されることで加工屑の排出が容易になる。又、工具外部から供給される加工液が、図４で示すように、外周刃のすくい面に、より効果的に加工点に供給される。
【００１０】
図５及び図６は、前記外周切れ刃３を設けた工具本体１のコーナ部分（下端外周部）に、コーナ半径Ｒ＝１ｍｍ〜３ｍｍのコーナ切れ刃７を設けた例を示す。コーナ切れ刃を設けることによって、従来大きかったコーナ部分の負担が分散されるため、砥粒単位の負担が低減し、砥粒の脱落、磨耗が少なくなる。なお、図４の例でも前記加工液の供給穴５を設けることもできる。
【００１１】
図７及び図８は、図４の工具本体１の底部に底部切れ刃８を設けた例を示す。この底部切れ刃８は、０〜＋５°のすくい角、５°〜１０°の逃げ角、２ｍｍ〜４ｍｍのマージン幅を有する。底部切れ刃８を設けることによって、チップポケット６が確保されて加工屑の排出が容易になり、さらに加工液を供給穴５から供給することで、工具本体１の底面部に於ける加工屑の目詰まりが減少する。
【００１２】
なお、工具本体１に、外周切れ刃３、コーナ切れ刃７、底部切れ刃８のうちから１の切れ刃のみを設けてもよく、又、前記切れ刃３、７、８から用途に応じて選択される２又は３の切れ刃を設けてもよい。例えば、外周切れ刃３と底部切れ刃８を設けた場合、側面加工と穴あけ加工との両加工が可能になる。
【００１３】
ここで、図１、図２で示す外周切れ刃３を備えた、本発明のダイヤモンド工具が、超硬合金の側面加工で、従来の円柱状のダイヤモンド工具に比べて工具寿命が向上した実例を示す。
工具回転数          １２０００回転／毎分
送り速度            １０００ｍｍ／毎分
軸方向切り込み量    ２０ｍｍ
径方向切り込み量    ０．０５ｍｍ
の研削条件で、従来ダイヤモンド工具の寿命研削長さが３．６ｍであるのに対し、本発明のそれは８ｍであった。
【００１４】
又、図９で示すように、破線であらわす従来のダイヤモンド工具の４５パス目にあたる抵抗値と、実線であらわす本発明のダイヤモンド工具の１００パス目の抵抗値が同じであることから、本発明のダイヤモンド工具は、従来のダイヤモンド工具の２倍以上の寿命があることが実証されている。
【００１５】
次に、図７及び図８で示す、底部切れ刃８を設けた本発明のダイヤモンド工具と、従来の円柱状のダイヤモンド工具との工具寿命の比較を示す。切削条件は、
工具回転数          １４０００回転／毎分
送り速度            １００ｍｍ／毎分
遊星運動半径        ２ｍｍ
軸方向切り込み量    ０．０５ｍｍ／回転
であり、寿命加工深さは本発明のダイヤモンド工具が１０ｍｍであるのに対し、従来のダイヤモンド工具は５ｍｍである。この結果、本発明のダイヤモンド工具は従来のダイヤモンド工具に比べて、２倍の寿命であることが実証されている。
【００１６】
【発明の効果】
硬脆材料の加工で、一次元、又は二次元の側面加工、三次元形状加工、及び穴あけ加工に於ける加工能率の向上と工具寿命の延長を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】外周切れ刃を設けたダイヤモンド工具の正面図である。
【図２】図１の横断面図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】加工液を加工点に供給する場合の側面図である。
【図５】外周切れ刃とコーナ切れ刃とを設けたダイヤモンド工具の正面図である。
【図６】コーナ切れ刃を示す要部拡大横断面図である。
【図７】底部切れ刃を設けた場合の底面図である。
【図８】底部切れ刃の拡大図である。
【図９】側面加工に於ける、従来のダイヤモンド工具と本発明のダイヤモンド工具との寿命を示すグラフである。
【符号の説明】
１  工具本体
３  外周切れ刃
４  ダイヤモンド砥粒
５  供給穴
７  コーナ切れ刃
８  底部切れ刃
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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