(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超硬合金から成る本体シャンクの先端に切刃部が接合されている切削用バイトにおいて、前記切刃部が超硬合金から成る基材の上にダイヤモンド又は立方晶窒化硼素の硬質層を有し、その形状が４頂角の内１頂角が鈍角のＶ字平板状であることを特徴とする切削用バイト。
【請求項２】
前記切刃部は、超硬合金から成る基材とダイヤモンド焼結体から成り、前記ダイヤモンド焼結体を構成するダイヤモンド粒径が５μｍ以下であって、０．０５〜０．３ｍｍの範囲の硬質層であることを特徴とする請求項１に記載の切削用バイト。
【請求項３】
前記切刃部は、あらかじめ前記切刃部の刃先の仕上げ加工を施し、その後本体シャンクに接合することを特徴とする切削用バイトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内径加工用工具に関するもので、詳細には、ＯＡ機器用部品、電子部品等の極小な内径加工に適した切削用バイトとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、比較的大径の内径加工用工具としては、図１１に示すように本体シャンク１００の先端に、三角形、菱形、四角形などの形状に切り出された硬質焼結体の切刃部１０１を鑞付けして一体にしたものや、取付けねじ１０２にて固定したスローアウェイ式のものが知られている。これより小径の内径加工用工具としては、図１２に示す本体シャンク２００と切刃部２０１の一体に形成したものを用いるのが一般的である。
【０００３】
ところが近年、製品に対する要求精度が高くなり、さらには、極小の内径加工用工具であっても、切削速度の高速化と切削条件が厳しくなるにつれ、狭いスペースの中で切刃部に耐摩耗性の高い硬質焼結体を強固に接合する技術が求められている。特開平１０−１２８６０３号公報には、図１２に示す超硬合金の基材と切刃となる硬質焼結体の２層からなる切刃部を、本体シャンクに接合する技術が提案されている。
【０００４】
断面図である図１３において、切刃部３０１は、ダイヤモンド又は立方晶窒化硼素の焼結体から成る硬質層３０１ａと超硬合金から成る基材３０１ｂが一体に成形されていて、基材３０１ｂの本体シャンク３００との接合面が凸状Ｖ字３０１ｃに形成され、本体シャンク３００の凹状Ｖ字３００ａに埋めて接合されている。
【０００５】
この従来技術は、この様に構成することにより、互いのＶ字状接合面の固着力が大きくなり、切刃部３０１に作用する切削抵抗に充分対抗できると説明されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この従来技術は、比較的大径の内径加工用工具に有効であるが、本発明の対称とする極小の内径加工用工具において、同一の手段を実施しようとすると切削抵抗に対抗できるＶ字状接合部を形成することが困難である。本発明は、切刃部を本体シャンクの先端に接合する鑞付け作業を精度よく簡便に実施でき、且つ、切刃部の切刃の研磨工程を省力化した切削用バイトとその製造方法を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
超硬合金から成る本体シャンクの先端に切刃部が接合されている切削用バイトにおいて、前記切刃部が超硬合金から成る基材の上にダイヤモンド又は立方晶窒化硼素の硬質層を有し、その形状が４頂角の内１頂角が鈍角のＶ字平板状に形成すれば、本体シャンクの接合座面に設ける段差に対する切刃部の接合幅を増やすことができる。
【０００８】
切刃部の基材の上にダイヤモンド焼結体が用いられている場合、金属バインダー等で焼結されるダイヤモンド粒径が５μｍ以下であって、ダイヤモンド焼結体を０．０５〜０．３ｍｍの範囲の硬質層にすることで、Ｖ字平板状の切刃部をワイヤカット等で切り出した後の、切刃側面の研磨工程の省力化を図ることができる。
【０００９】
あらかじめ仕上げ加工の施された切刃部を、本体シャンクに接合すれば、切刃部の切刃の研磨工程が省力化され、事前に本体シャンクに接合されている切刃部を研磨する場合に比べ、研磨工程で発生する刃先精度不良を未然に防ぐことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明の極小の内径加工用工具における本体シャンク先端の切刃部を接合する接合座面の代表的な形態を図１及び２に示す。本発明の切削用バイトの切刃部が平板状三角形であるとするなら、本体シャンク１の先端の接合座面２は、図１（ａ）の平面図に示す一辺の位置決め段差２ａと図１（ｂ）の正面図に示す底面２ｂとからなる。或いは、図２（ａ）平面図、図２（ｂ）の正面図の形態であってもよい。図１、２共に、本体シャンク１の先端の傾きを切刃の逃げ角αに合致させておけば、切刃部の鑞付け作業の精度を維持するのに好都合である。
【００１１】
図３に、本発明の切刃部３の形状を示す。図３（ａ）は、平面図であり、図３（ｂ）は、側面図である。切刃部３は、図３（ａ）に示すように、その形状は４頂角の内１頂角が鈍角のＶ字平板状であって、接合側面３ａ及び刃先３ｂを有している。又、図３（ｂ）に示すように、超硬合金から成る基材３ｃの上に金属バインダー等を用いてダイヤモンド又は立方晶窒化硼素の硬質層３ｄを一体に焼結したものである。
【００１２】
図４は、図１の本体シャンク１の先端の接合座面２に、平板状三角形の切刃部４を鑞付けした平面図である。一辺の位置決め段差２ａに対する切刃部４の接合幅ａは、広いほど接合強度は高い。図５のように、位置決め段差２ａを後退させて、幅ｂのように広くすることも可能であるが、本体シャンク１径が小さくなるに従って限界がある。さらに、図６の平面図に示すように、図４と同一の接合座面２に対し、充分な接合幅ｃを有する従来の平板状三角形の切刃部４を鑞付けして接合強度を維持すれば、点線で示す（イ）部分を研削にて切除するための工数が嵩む。
【００１３】
図７は、図２の本体シャンク１の先端の接合座面２に、平板状三角形の切刃部４を鑞付けした平面図である。一辺の位置決め段差２ａに対する切刃部３の接合幅ｄは、広いほど接合強度は高い。図８のように、切刃部４の平板三角形状を大きくして接合幅ｅのように長くすることも可能であるが、本体シャンク１径が小さくなるに従って限界がある。この現象は、切刃部４が平板状四角形であっても同じである。
【００１４】
この様に、寸法上の制約が有りながら充分な広さの接合幅を持たせるためには、図８の平面図に示すように、図３に示した４頂角の内１頂角が鈍角のＶ字平板状の切刃部３を本体シャンク１の先端の接合座面２に鑞付けすれば、充分な接合幅ｆを確保できる。さらに、切刃部３の仕上げ研磨終了品を接合座面２に鑞付けすれば、図６にて説明した（イ）部分の切除は不要である。
【００１５】
本発明の対象となつている２．０〜１０．０ｍｍの小径バイトの場合、切刃部３を接合座面２に接合した後、研磨作業をすると小径になればなるほど、研磨負荷により本体シャンク１が撓み微振動を誘発する傾向にあるので切刃の精度が低下する。それに比べ切刃部３単品にて切刃の研磨を実施すれば切刃の品質が維持され、図９の形態であれば、本体シャンク１の先端の切刃の逃げ角αである基準面Ｘに一方の接合側面３ａを沿わして、位置決め段差２ａに当接させながら鑞付けすれば、接合精度が向上する。又、被削材の回転方向が異なる場合は、図１０の平面図に示すように、同一形状の切刃部３を用いた対称形の切削用バイトを使用すればよい。
【００１６】
本発明の切削用バイトに用いられている切刃部３は、超硬合金の基材３ｃの上にダイヤモンド又は立方晶窒化硼素からなる硬質層３ｄが一体に焼結されたものを、本体シャンク１に接合されたものであり、この内、硬質焼結体がダイヤモンドである場合、金属バインダー等で焼結されるダイヤモンド粒径は５μｍ以下のものを用い、且つ、ダイヤモンド焼結体層を０．０５〜０．３ｍｍに調整しているから、切刃部３単品の接合側面３ａ及び３ｂの研磨工数を低減できる。ダイヤモンド粒径が５μｍを超えると砥石の寿命が急激に低下する。ダイヤモンド焼結体層が０．０５以下になると、切刃の耐摩耗性が低下し、０．３ｍｍ以上になると、研磨工数が増大するので好ましくない。
【００１７】
参考までに、本発明である図９の平面図に示すような切刃部３を有する試料１と、比較例である図６の平面図に示すような切刃部４を有する試料２について、本体シャンク１径２．５ｍｍの切削用バイトを各々５個ずつ試作して、研磨工数を比較した結果を表１に示す。
【００１８】
【表１】
0003983905.tif 000002
【００１９】
表１において、試料１の研磨時間は、切刃部３単品におけるものであり、試料２は、接合座面２に切刃部４を鑞付けした後、切刃を研磨するため、研磨時間が２倍以上必要となったばかりか、ダイヤモンド粒径が大きく焼結体層が過剰であるため、研磨負荷による本体シャンク１の微振動によって、刃先部にチッピングが見られた。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、本体シャンクの先端の接合座面に、４頂角の内１頂角が鈍角のＶ字平板状の切刃部を、切刃部の接合側面の幅を広くして接合し、好ましくは切刃部単品の状態で切刃の研磨を終了したものを接合したから、研磨時間が短縮されただけでなく切刃の品質精度も高く、結果として、安価で高品質の極小径の切削用バイトと製造方法を提供できる。
【００２１】
又、切刃部に、超硬合金の基材の上にダイヤモンド又は立方晶窒化硼素からなる硬質層を用い、特に、硬質層が金属バインダー等で焼結されるダイヤモンド粒径が５μｍ以下のダイヤモンド焼結体層を０．０５〜０．３ｍｍに調整したから、切刃部単品の研磨工数を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の切削用バイトに用いられる本体シャンク先端の接合座面の説明図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正面図である。
【図２】本発明の切削用バイトに用いられる本体シャンク先端の他の接合座面の説明図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正面図である。
【図３】本発明の切刃部の形状であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正面図である。
【図４】従来の切刃部接合状態を示す平面図である。
【図５】従来の切刃部接合状態を示す平面図である。
【図６】従来の切刃部接合状態を示す平面図である。
【図７】従来の切刃部接合状態を示す平面図である。
【図８】従来の切刃部接合状態を示す平面図である。
【図９】本発明の切刃部接合状態を示す平面図である。
【図１０】図９とは対称径の本発明の切刃部接合状態を示す平面図である。
【図１１】従来の本体シャンクに切刃部を取付けた平面図である。
【図１２】従来の一体型内径加工用切削バイトの平面図である。
【図１３】従来の本体シャンクと切刃部の接合状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１；本体シャンク
２；接合座面
２ａ；段差
３；切刃部
３ａ；接合側面
３ｂ；刃先
３ｃ；基材
３ｄ；硬質層
４；従来の切刃部
【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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