(57)【要約】工具挿入体を製造する方法が開示される。反対両側のそれぞれに主面を有する超研磨材の本体（５０）が提供され、典型的には例えばＰＣＢＮやＰＣＤの円板のような研磨材成形体の円板である。例えば炭化物結合体のような硬質金属を充填され隔てられた中心体（５８）配列が、一方の主面から反対側の主面まで延在する。本体は工具挿入体を製造するためにそれぞれの硬質金属中心体の周囲の交差横断線（６８）に沿って一方の主面から反対側の主面まで切断される。本体は、反対両側の主面の中間に硬質金属、好ましくは中心体と同じ硬質金属の中間層（５６）含み、中心体が中間層と一体形成されることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）  反対両側にそれぞれ主面を有する超研磨材の本体であって、該本体が、間隔を隔てられた中心体の配列を有し、該中心体が一方の主面から反対側の主面まで延在して硬質金属を充填されている本体を準備する段階と、
（ｉｉ）  工具挿入体を製造するためにそれぞれの硬質金属中心体の周囲の交差する横方向線に沿って前記一方の主面から前記反対側の主面まで前記本体を切断する段階とを含む工具挿入体の製造方法。
【請求項２】
前記超研磨材が研磨材成形体である請求項１に記載された工具挿入体の製造方法。
【請求項３】
前記研磨材成形体がＰＣＤまたはＰＣＢＮである請求項２に記載された工具挿入体の製造方法。
【請求項４】
前記硬質金属が、炭化物結合体、鉄金属および高融点金属を含む群から選ばれる請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された工具挿入体の製造方法。
【請求項５】
前記本体が円板形状をしている請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載された工具挿入体の製造方法。
【請求項６】
前記円板の直径が約５５ｍｍ〜約１２５ｍｍであり、その厚さが約１．６ｍｍ〜約３０ｍｍである請求項５に記載された工具挿入体の製造方法。
【請求項７】
円板の直径が約８０ｍｍ〜約１００ｍｍであり、その厚さが約２ｍｍ〜約１０ｍｍである請求項６に記載された工具挿入体の製造方法。
【請求項８】
所望の形状をした多数の工具挿入体を製造するために前記本体を切断する切断パターンが提供される請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載された工具挿入体の製造方法。
【請求項９】
前記本体が硬質金属の中間層をさらに含み、前記硬質金属中心体が前記中間層と一体形成される請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載された工具挿入体の製造方法。
【請求項１０】
反対両側に主面を有する超研磨材の本体と、一方の主面から反対側の主面まで前記本体を横断して延在する硬質金属中心体とを含む多面体の工具挿入体。
【請求項１１】
反対両側の主面に平行な平面に沿って星形形状である請求項１０に記載された多面体の工具挿入体。
【請求項１２】
反対両側の主面に平行な平面に沿って六角形である請求項１０に記載された多面体の工具挿入体。
【請求項１３】
刃先角が６０゜でない３つの切削チップを有する請求項１２に記載された多面体の工具挿入体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は工具挿入体（ツール・インサート）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
研磨材成形体は、硬質の密着した部材となるように結合された、一般に超硬研磨粒子である研磨粒子の多結晶部材である。一般にこのような成形体は、基材、典型的には炭化物結合体の基材に結合される。ダイヤモンドの研磨材成形体はＰＣＤとして知られており、また立方晶窒化ほう素の研磨材成形体はＰＣＢＮとして知られている。
【０００３】
米国特許第４８０７４０２号は、上面および下両にそれぞれ研磨材成形体層の結合された炭化物結合体のような支持部を含む部材を記載している。
【０００４】
ＥＰ０７１４７１９号は炭化物結合体、鉄金属または高融点金属である中央または中間の層に結合された第一および第二の研磨材成形体層を含む工具挿入体を記載している。この工具構成材は研磨材成形体の突出部および側面部を提供し、突出部および側面部は工具挿入体の切削点および切削端を形成する。このような工具挿入体は、例えば米国特許第４８０７４０２号に記載の部材から放電加工によって切出すことができる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、工具挿入体の製造方法は、（ｉ）反対両側にそれぞれ主面を有する超研磨材の本体であって、該本体が、間隔を隔てられた中心体の配列を有し、該中心体が一方の主面から反対側の主面まで延在して硬質金属を充填されている本体を準備する段階と、（ｉｉ）工具挿入体を製造するためにそれぞれの硬質金属中心体の周囲の交差する横方向線に沿って一方の主面から反対側の主面まで本体を切断する段階とを含む。
【０００６】
超研磨材は、研磨材成形体、好ましくはＰＣＤまたはＰＣＢＮ、最も好ましくはＰＣＢＮである。
【０００７】
硬質金属は、炭化物結合体、鉄金属および高融点金属から選ばれることが好ましい。硬質金属は、炭化物結合体であることが好ましい。
【０００８】
本体は円板形状を有することが好ましい。円板は、好ましくは約５５ｍｍ〜約１２５ｍｍ、より好ましくは約８０ｍｍ〜約１００ｍｍの直径を有し、また好ましくは約１．６ｍｍ〜約３０ｍｍ、より好ましくは約２ｍｍ〜約１０ｍｍの厚さを有する。
【０００９】
本体は、反対両側の主面の間に硬質金属の中間層、好ましくは中心体が中間層と一体形成できるように中心体と同じ硬質金属の中間層を含むことができる。
【００１０】
切断は既知の方法、例えばレーザー切断法または放電機械加工により行うことができる。
【００１１】
本発明の他の観点によれば、反対両側に主面を有する超研磨材の本体と、一方の主面から反対側の主面まで本体を横断して延在する硬質金属の中心体とを含む多面体の工具挿入体が提供される。多面体の工具挿入体は星形または六角形の形状であることが好ましく、刃先角が６０゜でない三つの切削チップを有することが好ましい。
【実施例】
【００１２】
本発明の一実施例を添付図面の図１を参照して説明する。最初に図１ａを参照すると、超研磨材の円形円板の形状をした本体１０、この例では研磨材成形体円板には、間隔を隔てられた空所部１２の配列が形成される。空所部１２は一方の平坦な主面１４から反対側の平坦な主面１６まで延在している。各空所部１２には、特定形状の、または予備焼結されたロッドとして炭化物結合体１８が充填される。
【００１３】
本体１０は、格子状パターンの交差切断線２０に沿って切断される。この格子状パターンのそれぞれの区分またはブロックには、それぞれ炭化物結合体の中心体１８が配置されている。図１ｃに示される四角形の工具を製造するために、切断は一方の主面１４から反対側の主面１６まで本体を横断して行われる。この挿入体は炭化物結合体の中央中心体２２を有し、その中央の中心体に研磨材成形体２４が結合される。工具に工具挿入体を取付けるために、穴２６が中央の中心体２２を貫通して形成される。
【００１４】
本体１０は、通常の高温／高圧装置の反応ゾーンに置くことにより形成される。本体に適当な高温および圧力の状態、例えば研磨材に結晶学的に安定な状態を与えることによって、図１ａおよび図１ｂに示されるような焼結された硬質の結合本体が製造される。
【００１５】
図２の実施例は図１の実施例と類似しており、同様部分は同じ符号を付されている。切断線のパターンが異なり、空所部の配列も異なる。図２ｃで示されるような三角形の挿入体が製造される。
【００１６】
図３の実施例は図１の実施例と類似しており、同様部分は同じ符号を付されている。切断線のパターンが異なり、空所部の配列も異なり、図３ｃで示される菱形の工具挿入体が製造される。
【００１７】
図４の実施例は図１の実施例と類似しており、同様部分は同じ符号を付されている。しかしながらこの実施例では、本体は線２０ａ，２０ｂおよび２１ａ，２１ｂに沿って切断され、９０゜未満の刃先角の四つの切削チップ３０を有する本体２８と炭化物結合体の中央の中心体３２とを有する図４ｃに示される多面体の工具挿入体が形成される。穴３４が工具に工具挿入体を取付けるために中心体３２を貫通して形成される。
【００１８】
図５の実施例は図１の実施例に類似している。しかしながら炭化物結合体の中心体１８は、図５ａに示されるパターンを形成するように配置されている。本体１０は切断線２０に沿って切断され、図５ｃに示される多面体の切削工具挿入体が製造される。このように製造された工具挿入体は、６０゜に等しくない刃先角の三つのチップまたは隅部を有する超研磨材の本体３６、この例では研磨材成形体と、炭化物結合体の中央の中心体とを有する。中央に位置する穴４２は、中心体４０を貫通して形成される。
【００１９】
図６を参照すれば、本体５０は円板５２，５４から形成され、これらの円板は炭化物結合体の中間層５６により隔てられる。複数の空所部５８が反対両側の主面６０，６２のそれぞれに形成されている。空所部５８には炭化物結合体６４が充填され、これは超研磨材および炭化物結合体層に結合される。この結果、点線６６で示されるように、炭化物結合体の中心体は一方の主面６０から他方の主面６２まで延在する。これに代えて、硬質金属の中間層または円板５６にスタッドを備えさせて、基材と同じ幾何形状を形成することができる。本体５０は格子状の交差する線６８に沿って切断される。図６ｃに示す四角形の工具挿入体が製造される。穴７０を中心体領域７２の中心を貫通して形成することができる。
【００２０】
図７の実施例は図６の実施例に類似しており、同様部分は同じ符号を付されている。この実施例は、炭化物結合体を充填された空所部５８の配列、および交差する切断線６８のパターンが相違する。図７ｃに示される三角形の挿入体が製造される。
【００２１】
図８の実施例は図６の実施例に類似しており、同様部分は同じ符号を付されている。空所部５８の配列および切断線６８のパターンが、図８ｃに示される菱形の挿入体を製造するようになされている。
【００２２】
図４および図５の実施例も、炭化物結合体の中心体６６および切断線６８の配置を適当に変更することにより、図６を参照して説明したような本体から製造できる。
【００２３】
前記実施例で、本体の切断は、例えばレーザー切断又は放電機械加工のようなこの分野で周知の方法により行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１ａ】本発明方法で使用される本体の一実施例の斜視図。
【図１ｂ】図１の本体の断面側面図。
【図１ｃ】本発明方法で製造された工具挿入体の斜視図。
【図２ａ】本発明方法で使用される本体の斜視図。
【図２ｂ】図２ａの本体の断面側面図。
【図２ｃ】工具挿入体の実施例の斜視図。
【図３ａ】本発明方法で使用される他の本体の斜視図。
【図３ｂ】図３ａの本体の断面側面図。
【図３ｃ】工具挿入体の実施例の斜視図。
【図４ａ】本発明方法で使用される他の本体の斜視図。
【図４ｂ】図４ａの本体の断面側面図。
【図４ｃ】工具挿入体の実施例の斜視図。
【図５ａ】本発明方法で使用される他の本体の斜視図。
【図５ｂ】図５ａの本体の断面側面図。
【図５ｃ】工具挿入体の実施例の斜視図。
【図６ａ】本発明方法で使用される他の本体の斜視図。
【図６ｂ】図６ａの本体の断面側面図。
【図６ｃ】工具挿入体の実施例の斜視図。
【図７ａ】本発明方法で使用される他の本体の斜視図。
【図７ｂ】図７ａの本体の断面側面図。
【図７ｃ】工具挿入体の実施例の斜視図。
【図８ａ】本発明方法で使用される他の本体の斜視図。
【図８ｂ】図８ａの本体の断面側面図。
【図８ｃ】工具挿入体の実施例の斜視図。
【図１（ａ）】
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【図１（ｂ）】
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【図１（ｃ）】
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【図２（ａ）】
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【図２（ｂ）】
2005517540.tif 000007
【図２（ｃ）】
2005517540.tif 000008
【図３（ａ）】
2005517540.tif 000009
【図３（ｂ）】
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【図３（ｃ）】
2005517540.tif 000011
【図４（ａ）】
2005517540.tif 000012
【図４（ｂ）】
2005517540.tif 000013
【図４（ｃ）】
2005517540.tif 000014
【図５（ａ）】
2005517540.tif 000015
【図５（ｂ）】
2005517540.tif 000016
【図５（ｃ）】
2005517540.tif 000017
【図６（ａ）】
2005517540.tif 000018
【図６（ｂ）】
2005517540.tif 000019
【図６（ｃ）】
2005517540.tif 000020
【図７（ａ）】
2005517540.tif 000021
【図７（ｂ）】
2005517540.tif 000022
【図７（ｃ）】
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【図８（ａ）】
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【図８（ｂ）】
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【図８（ｃ）】
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【国際調査報告】
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