(57)【要約】【課題】熟練を要する工具切れ刃の傾斜角の微調整を必要とせずに素人にも簡単に鏡面加工を行い得るダイヤモンドバイトによる鏡面加工方法を提供する。【解決手段】直線状の主切れ刃とこの主切れ刃に後続して幅が１〜３ｍｍで、曲率Ｒが５０〜１０００ｍｍの円弧状の副切れ刃を備えてなるダイヤモンドバイトを用いて被削材を鏡面加工する方法であって、前記ダイヤモンドバイトの送り速度を０．０００１×曲率Ｒ〜０．０００６×曲率Ｒ（ｍｍ／ｒｅｖ）で加工する。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡面加工を施すための切れ刃を有する単結晶ダイヤモンドチップと、この単結晶ダイヤモンドチップを保持するためのシャンクとを備えるダイヤモンドバイトにおいて、前記単結晶ダイヤモンドチップが、直線状の主切れ刃と、この主切れ刃に後続して幅が１〜３ｍｍで、曲率Ｒが５０〜１０００ｍｍの円弧状の副切れ刃を備えてなることを特徴とするダイヤモンドバイト。
【請求項２】
直線状の主切れ刃とこの主切れ刃に後続して幅が１〜３ｍｍで、曲率Ｒが５０〜１０００ｍｍの円弧状の副切れ刃を備えてなるダイヤモンドバイトを用いて被削材を鏡面加工する方法であって、前記ダイヤモンドバイトの送り速度を０．０００１×曲率Ｒ〜０．０００６×曲率Ｒ（ｍｍ／ｒｅｖ）で加工することを特徴とする鏡面加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイヤモンドバイト及び鏡面加工方法に関し、特にアルミニウム合金に鏡面加工を施すのに適したダイヤモンドバイト及び鏡面加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、アルミニウム合金に鏡面加工を施す場合、例えば実開平６−５３００４号公報に提案されているような直線切れ刃のダイヤモンド工具が用いられる。そして、この提案のダイヤモンド工具によれば、切削加工の際、被削材に対して傾斜する主切れ刃は、送りピッチ分の厚い切粉を出すが、被削材にほぼ平行な副切れ刃では、切込み量が著しく小さくなり、微小切削となる。このため、主切れ刃では切削面にむしれ等を生じるが、後続する副切れ刃がそのむしれ等を順次切り除き、切削面を鏡面にするとされている。
【０００３】
しかしながら、上記提案のダイヤモンド工具を用いてスクラッチなどの無い鏡面加工を行うためには、図３に示すように被削材に対する工具切れ刃（副切れ刃）の傾斜角度αの微調整を行わなくてはならず、作業者の熟練を要する。
【０００４】
すなわち、図３に示すダイヤモンド工具１１によるアルミ部材（被削材）Ａの鏡面加工では、主切れ刃１２による通常切削領域１３では仕上げ面の影響は小さいが、副切れ刃１４による微小切削領域１５では工具刃先の寸法効果によりスクラッチやむしれが発生しやすい。そして発生したスクラッチなどの切り屑を排出しないで、副切れ刃１４によるバニシング領域１６で押しならしてＲｍａｘ０．０２μｍ程度の鏡面精度を得ている。なお、矢印Ｂは送り方向を示す。
【０００５】
しかし、工具切れ刃の傾斜角により適正なバニシングが得られなければスクラッチを除去することができず、必要とする鏡面精度に満たなくなる。そのため、図３のように傾斜角度αの微調整を行い、副切れ刃１４における微小切削領域１５とバニシング領域１６の割合を調整し、適正化しなくてはならない。
【０００６】
しかも、ダイヤモンド工具の取付け誤差や工具切れ刃の寸法誤差など様々な要因により工具切れ刃の傾斜角度はばらつきがあるため、試行錯誤により工具切れ刃の傾斜角度αの微調整が必要となり作業者の熟練が必要となる。
【０００７】
本発明は、上記の如き事情に着目してなしたものであって、その目的は、熟練を要する工具切れ刃の傾斜角の微調整を必要とせずに素人にも簡単に鏡面加工を行い得るダイヤモンドバイト及び鏡面加工方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係るダイヤモンドバイト及び鏡面加工方法は次の如き構成よりなる。
【０００９】
すなわち、本発明（請求項１）に係るダイヤモンドバイトは、鏡面加工を施すための切れ刃を有する単結晶ダイヤモンドチップと、この単結晶ダイヤモンドチップを保持するためのシャンクとを備えるダイヤモンドバイトにおいて、前記単結晶ダイヤモンドチップが、直線状の主切れ刃と、この主切れ刃に後続して幅が１〜３ｍｍで、曲率Ｒが５０〜１０００ｍｍの円弧状の副切れ刃を備えてなるものである。
【００１０】
上記構成では、副切れ刃が円弧状に形成されているので、ダイヤモンドバイトの形状やダイヤモンドバイトの取付けのばらつきなどによりダイヤモンドバイトの切れ刃の傾斜角度が変化しても、微小切削領域とバニシング領域の長さはほとんど変化しないので、熟練を要することなくダイヤモンドバイトの取付けができる。
【００１１】
次に、副切れ刃を、幅が１〜３ｍｍで、曲率Ｒが５０〜１０００ｍｍに形成する理由を説明する。円弧状の副切れ刃が長すぎると微小切削領域が大きくなりすぎるため、送り速度によりバニシング領域を調整しても、スクラッチを除去することができなくなるため、副切れ刃の上限長さを３ｍｍ以下とする。また、円弧状の副切れ刃の長さが１ｍｍ未満になると、必要なバニシング領域が確保できなくなり、鏡面が得られなくなるので、副切れ刃の下限長さを１ｍｍ以上とする。
【００１２】
また、円弧状の副切れ刃のＲが５０ｍｍ未満になるとほとんどバニシングが起こらなくなり、切削加工の際に送り速度を調整しても通常程度の切削面となる。また、Ｒが１０００ｍｍを超える場合、微小切削領域とバニシング領域のバランスを適正化するためには切削加工の際の送り速度を非常に大きくしなくてはならなくなるため、加工負荷が極めて大きくなり加工精度の悪化につながる。また、Ｒが１０００ｍｍを超えると、従来の直線状の副切れ刃とそれほど変わらなくなり、傾斜角度の微調整が必要になることが懸念される。そのため、副切れ刃の曲率Ｒは５０〜１０００ｍｍとするが、好ましくは５０〜７００ｍｍ、より好ましくは７０〜５００ｍｍである。
【００１３】
本発明（請求項２）に係る鏡面加工方法は、直線状の主切れ刃とこの主切れ刃に後続して幅が１〜３ｍｍで、曲率Ｒが５０〜１０００ｍｍの円弧状の副切れ刃を備えてなるダイヤモンドバイトを用いて被削材を鏡面加工する方法であって、前記ダイヤモンドバイトの送り速度を０．０００１×曲率Ｒ〜０．０００６×曲率Ｒ（ｍｍ／ｒｅｖ）で加工するものである。
【００１４】
上記構成は、請求項１に記載のダイヤモンドバイトを用いて被削材を鏡面加工する方法であるが、この場合、ダイヤモンドバイトの副切れ刃の曲率Ｒに対応する０．０００１×Ｒ〜０．０００６×Ｒの送り速度（ｍｍ／ｒｅｖ）で切削加工することが好ましい。すなわち、バニシング現象は切り取り厚さが厚い場合には通常に切削されて起こらないがある値より小さくなった場合に発生する。このため、切り取り厚さと相関関係のある送り速度により微小切削領域とバニシング領域の割合を調整する必要がある。
【００１５】
そして、本発明者等は、円弧状の副切れ刃を有するバイトの場合にはその副切れ刃の曲率Ｒがバイトの送り速度と相まって鏡面加工がなされること、及びその円弧状の副切れ刃の曲率Ｒが小さい場合には送り速度（切り取り厚さ）が比較的小さい段階から通常の切削が行われバニシング現象は起こりにくいため、送り速度を小さくしなければならないが、副切れ刃が大きい場合には送り速度を大きくすれば適度なバニシング現象が起こることを見出し、本発明をなしたものである。工具の送り速度が０．０００１×Ｒ〜０．０００６×Ｒの送り速度（ｍｍ／ｒｅｖ）であれば、微小切削領域とバニシング領域の割合が適正な割合となり鏡面加工が行える。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係るダイヤモンドバイトの上面図である。
【００１７】
ダイヤモンドバイト１は、単結晶ダイヤモンドチップ２をシャンク３の先端部に設けて構成されている。単結晶ダイヤモンドチップ２は、その刃先４形状が、直線状の主切れ刃５と、この主切れ刃５に後続する円弧状の副切れ刃６とを備えてなる。副切れ刃６は、幅が１〜３ｍｍで、曲率Ｒが５０〜１０００ｍｍに形成されている。
【００１８】
上記構成では、副切れ刃６が円弧状に形成されているので、工具（ダイヤモンドバイト１）の形状や工具（ダイヤモンドバイト１）の取付けのばらつきによりダイヤモンドバイト１の傾斜角度が変化しても、微小切削領域７とバニシング領域８の長さはほとんど変化しないので、熟練を要することなくダイヤモンドバイト１の取付けができる。なお、符号９は主切れ刃５による通常切削領域を示す。
【００１９】
そして、上記構成のダイヤモンドバイト１を用いて被削材Ａを鏡面加工する場合には、副切れ刃６の曲率Ｒに応じて切削加工の際の送り速度を０．０００１×Ｒ〜０．０００６×Ｒ（ｍｍ／ｒｅｖ）で求まる送り速度で加工を行えば、微小切削領域７とバニシング領域８の長さが適正な割合となり、鏡面加工が得られる。なお、図１において、矢印Ｂはダイヤモンドバイト１の送り方向を示す。
【００２０】
因みに、本発明の効果を検証するため切削テストを実施した。切削テストは、被削材としてＡｌ５０００系のアルミニウム合金を用い、表１に示す副切れ刃の曲率Ｒを有するダイヤモンドバイトを用いるとともに、その曲率Ｒ毎の表１に示す送り速度で、行った。切削後の表面を目視観察した結果を併せて表１及び図２に示す。なお、表１において、空欄は未実施の示し、また送りマーク及びスクラッチは目視によりこれらの疵の存在が認められたことを示す。また、本切削テストは、回転数２０００ｒｐｍ、切込み量２０μｍで行った。
【００２１】
【表１】
2004017216.tif 000002
【００２２】
上記表１及び図２から明らかなように、本発明の送り速度０．０００１×Ｒ〜０．０００６×Ｒ（ｍｍ／ｒｅｖ）を満たすものは良好な鏡面加工が得られたが、送り速度が下限より低い場合にはスクラッチが発生し、また上限より高い場合にはいずれも送りマークが認められ、良好な鏡面加工が得られなかった。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るダイヤモンドバイトによれば、副切れ刃が円弧状に形成されているので、ダイヤモンドバイトの形状やダイヤモンドバイトの取付けのばらつきなどによりダイヤモンドバイトの切れ刃の傾斜角度が変化しても、微小切削領域とバニシング領域の長さはほとんど変化しないので、熟練を要することなくダイヤモンドバイトの取付けができる。
【００２４】
また、本発明に係る鏡面加工方法によれば、上記のように取付けたダイヤモンドバイトを用いて、良好な鏡面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るダイヤモンドバイトの上面図である。
【図２】副切れ刃の曲率Ｒと送り速度の関係を示すグラフ図である。
【図３】従来のダイヤモンドバイトの上面図である。
【符号の説明】
１：ダイヤモンドバイト　２：単結晶ダイヤモンドチップ
３：シャンク　　　　　　４：刃先　　　　　　　　５：直線状の主切れ刃
６：円弧状の副切れ刃　　７：微小切削領域　　　　８：バニシング領域
Ａ：被削材　　　　　　　Ｂ：バイトの送り方向を示す矢印
Ｒ：曲率
【図１】
2004017216.tif 000003
【図２】
2004017216.tif 000004
【図３】
2004017216.tif 000005