(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材本体（２０）が超硬合金より構成されていると共にその円柱形の外周面における切刃形成箇所に長さ方向全長に渡って形成されたねじれ凹溝（１４ａ）に、母材本体よりも硬度が高く且つ耐摩耗性に優れた高硬度・高耐磨耗性焼結体（１６）が一体的に焼結されており、前記高硬度・高耐摩耗性焼結体（１６）に沿って、捩じれた切刃（１５）が形成されている切削工具において、母材本体（２０）のねじれ凹溝（１４ａ）に充填埋設された、超硬合金を除く高硬度・高耐摩耗性焼結体（１６）となる焼結粉体を、プラズマ活性化焼結法により一体的に焼結固着していることを特徴とする切削工具。
【請求項２】
捩じれたランド（１４）と、各ランド（１４）の一端縁に設けられた捩じれた切刃（１５）と、前記切刃（１５）と連続して設けられた先端刃（１７）とを有するものとしてあり、切刃（１５）及び先端刃（１７）の外側部分についてはセラミック材を焼結した前記高硬度・高耐摩耗性焼結体（１６）により構成してあることを特徴とする請求項１記載の切削工具。
【請求項３】
捩じれたランド（１４）と、各ランド（１４）の一端縁に設けられた捩じれた切刃（１５）と、前記切刃（１５）と連続して設けられた先端刃（１７）とを有するものとしてあり、切刃（１５）及び先端刃（１７）の外側部分についてはＣＢＮ粉末を焼結した前記高硬度・高耐摩耗性焼結体（１６）により構成してあることを特徴とする請求項１記載の切削工具。
【請求項４】
ねじれ凹溝（１４ａ）が、その幅を１〜２ｍｍとすると共に深さを３ｍｍとしてある請求項１、２または３記載の切削工具。
【請求項５】
超硬合金により構成された円柱形部材（２０´）の長さ方向全長に渡ってねじれ凹溝（１４ａ）を形成し、母材本体（２０）を製作する工程と、前記母材本体（２０）のねじれ凹溝（１４ａ）内に、超硬合金を除く高硬度・高耐摩耗性焼結体（１６）となる原料粉末を金属の焼結助材を混合して充填し、これと母材本体（２０）とをプラズマ活性化焼結法により一体的に焼結固着する工程と、前記焼結固着した部材とシャンク材（１２）とを接合し、高硬度・高耐磨耗焼結体（１６）に沿って切刃（１５）を放電加工により加工する工程と、によるスパイラルエンドミルの切削工具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はドリル，リ−マ，ル−タビット，エンドミル等の切削工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、切削性能の向上、工具寿命の延長という観点から、刃部となる母材本体を超硬合金で構成させると共に、高温高圧下（約５．５キロパスカル約１２００℃以上）で焼結されるダイヤモンド多焼結体（この明細書ではＰＣＤという）や立方晶窒化硼素焼結体（この明細書ではＣＢＮという）で切刃部分を構成させたものや、また、真空ホットプレス→押出し加工→真空炉焼結の順序で焼結したセラミックやサ−メットにより工具全体を構成させたものが市場に出回っている。
【０００３】
しかしながら、前者のものはその製造の際、特開平３−２７７４１２に開示した高価な高温高圧装置が必要となることからコスト高となってしまうという問題があり、後者のものは切削工具全体（母材本体、切刃部分及びシャンク）が同質のセラミックやサ−メットで製造されているので、母材本体が超鋼合金で形成されている前者のものと比較すると、硬度及び耐磨耗性は同程度に優れているが切削工具としての強度・剛性に欠けているという問題があった。
【０００４】
したがって、切削性能が非常に優れ且つ工具寿命が長く、更に安価な切削工具の開発が望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明は、切削性能が非常に優れ且つ工具寿命が長く、更に安価な切削工具を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の切削工具は、母材本体２０が超硬合金より構成されていると共にその円柱形の外周面における切刃形成箇所に長さ方向全長に渡って形成されたねじれ凹溝１４ａに、母材本体よりも硬度が高く且つ耐摩耗性に優れた高硬度・高耐磨耗性焼結体１６が一体的に焼結されており、前記高硬度・高耐摩耗性焼結体１６に沿って、捩じれた切刃１５が形成されている切削工具において、母材本体２０のねじれ凹溝１４ａに充填埋設された、超硬合金を除く高硬度・高耐摩耗性焼結体１６となる焼結粉体を、プラズマ活性化焼結法により一体的に焼結固着している。
【０００７】
前記切削工具を、捩じれたランド１４と、各ランド１４の一端縁に設けられた捩じれた切刃１５と、前記切刃１５と連続して設けられた先端刃１７とを有するものとしてあり、切刃１５及び先端刃１７の外側部分についてはセラミック材を焼結した前記高硬度・高耐摩耗性焼結体１６により構成してあるものとすることができる。
また、前記切削工具を、捩じれたランド１４と、各ランド１４の一端縁に設けられた捩じれた切刃１５と、前記切刃１５と連続して設けられた先端刃１７とを有するものとしてあり、切刃１５及び先端刃１７の外側部分についてはＣＢＮ粉末を焼結した前記高硬度・高耐摩耗性焼結体１６により構成してあるものとすることができる。
更に、前記ねじれ凹溝１４ａが、その幅を１〜２ｍｍとすると共に深さを３ｍｍとしてあるものとすることができる。
或いは、スパイラルエンドミルの切削工具の製造方法として、超硬合金により構成された円柱形部材２０´の長さ方向全長に渡ってねじれ凹溝１４ａを形成し、母材本体２０を製作する工程（第１工程）と、この母材本体２０のねじれ凹溝１４ａ内に、超硬合金を除く高硬度・高耐摩耗性焼結体１６となる原料粉末を金属の焼結助材を混合して充填し、これと母材本体２０とをプラズマ活性化焼結法により一体的に焼結固着する工程（第２、第３工程）と、前記焼結固着した部材とシャンク材１２とを接合し、高硬度・高耐磨耗焼結体１６に沿って切刃１５を放電加工により加工する工程（第４、第５工程）と、によるものとすることができる。
【０００８】
【作用】
この発明は次の作用を奏する。
この発明の切削工具は、母材本体２０が超硬合金により構成されていると共に切刃１５部分が前記母材本体２０より硬度が高く且つ耐磨耗性に優れた高硬度・高耐耗性焼結体で構成されており、前記切刃１５部分と母材本体２０とが一体的に焼結固着されているから、▲１▼切刃１５が高硬度で且つ耐磨耗性に優れ、▲２▼切削時における切削工具としての強度・剛性に優れたものとなる。
【０００９】
又、前記切刃１５部分と母材本体２０との一体的な焼結固着をプラズマ活性化焼結法により行うものであるから、低コストで製造できる。
【００１０】
【実施例】
以下、この発明の構成を実施例として示した図面にしたがって説明する。
図１及び図２はこの発明を４条のスパイラルエンドミル１０に適用した場合の実施例を示している。
このスパイラルエンドミル１０は、同図に示すように、刃部１１とこの刃部１１の一端にロー付接合（符号１８）されたシャンク部１２から構成されており、前記刃部１１は４つの捩じれたランド部１４と、各ランド１４の一端縁に設けられた捩じれた切刃１５と、前記切刃１５と連続して設けられた先端刃１７とを有するものとしてある。尚、上記刃部１１とシャンク部１２とはロー付接合に限られず、他の接合方法を採用することができる。
【００１１】
前記刃部１１はその母材を超鋼合金によって構成してあり、また、切刃１５及び先端刃１７の外側部分については高硬度・高耐磨耗性焼結体１６（ＣＢＮ，ＰＣＤ，セラミック，サーメットの粉末を図５に示したプラズマ活性化焼結法で焼結させて成る）により構成してあり、前記母材と高硬度・高耐磨耗性焼結体１６とは一体的に焼結固着してある。
【００１２】
ここで、図３〜図７を使用して上記スパイラルエンドミル１０の製造方法について説明する。
〔第１工程〕
超鋼合金により図３に示すような母材本体となる円柱形部材２０’を形成し、更に、前記円柱形部材２０’の外周面における切刃１５と成る部分にねじれ凹溝１４ａを形成し、図４に示すような母材本体２０を製作する。
【００１３】
尚、上記したねじれ凹溝１４ａは、母材本体２０の長さ方向全長に渡って設け（工具の種類によっては一部でもよい）てあり、その幅を約１〜２ｍｍとすると共に深さを約３ｍｍ程度としてある。
〔第２工程〕
上記した高硬度、高耐磨耗焼結体１６となるＣＢＮ，ＰＣＤ，セラミック，サ−メットの原料粉末に金属、炭化物、窒化物、酸化物の焼結助材等を混合し、図５に示すように前記母材本体２０のねじれ凹溝１４ａ内に充填する。
〔第３工程〕
前記凹溝１４ａに充填された高硬度・高耐磨耗焼結体１６と母材本体２０とを図７に示したプラズマ活性化焼結法により一体的に焼結固着する。
〔第４工程〕
第３工程で製造された刃部１１となる部材と、シャンク材１２とをロ−付接合し、図６に示すような半完成品２４を製作する。
〔第５工程〕
前記半完成品２４の高硬度・高耐磨耗性焼結体１６に沿って図２に示す如くねじれ溝１３を形成することによりランド部１４を構成させ、前記高硬度・高耐磨耗性焼結体１６部分に切刃１５を加工する。
【００１４】
尚、切刃１５の加工は、前記ダイヤモンド砥石を使用した研削加工でもよいし、場合によっては放電加工でもよい。
このように上記した第１〜第５工程によれば、図１及び図２に示したスパイラルエンドミルを製造することができる。
尚、この発明は、上記実施例のスパイラルエンドミルに適用することができるほか、図８、図９に示した如くドリルにも適用することができ、更には、図１０、図１１に示したリーマやその他の工具にも適用できる。
【００１５】
また、この発明は、図１２及び図１３に示した如くスロア−ウェイチップにも適用することができる。
【００１６】
【発明の効果】
作用に記載した内容から、切削性能が非常に優れ且つ工具寿命が長く、更に安価な切削工具を提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例のスパイラルエンドミルの正面図。
【図２】前記スパイラルエンドミルを先端側から見た図。
【図３】前記スパイラルエンドミルにおける刃部となる超鋼合金製の円柱形部材を示す斜視図。
【図４】前記スパイラルエンドミルの構成部である母材本体の斜視図。
【図５】前記母材本体のねじれ凹溝に高硬度・高耐磨耗焼結体となる原料粉末と焼結助材との混合物を充填した状態を示す斜視図。
【図６】前記スパイラルエンドミルの半完成品を示す斜視図。
【図７】前記スパイラルエンドミルを製造するときに使用するプラズマ活性焼結法の概略説明図。
【図８】この発明の二番目の実施例であるドリルの正面図。
【図９】前記ドリルの先端側側面図。
【図１０】この発明の三番目の実施例であるリーマの正面図。
【図１１】図１０のＡ−Ａの断面図の一部を示す図。
【図１２】この発明を適用したスロアーウエイチップの正面図。
【図１３】前記スロアーウエイチップの側面図。
【符号の説明】
１０  スパイラルエンドミル
１１  刃部
１２  シャンク部
１３  ねじれ溝
１４  ランド
１５  ねじれ切刃
１６  高硬度・高耐磨耗性焼結体
１７  先端刃
１８  ロ−付接合部
２０  母材本体
２４  半完成品
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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