(57)【要約】【課題】簡便且つ容易にＲ面のＲ値を求め、そのＲ値に基づいてチャンファーと逃げ面との間に最適なＲ面を形成することができる切削工具の製造方法を提供する。【解決手段】本発明の切削工具１の製造方法は、切削工具１の基となる母材に対して、すくい面５を形成する「すくい面形成ステップ」と、切削工具１の基となる母材に対して、逃げ面４を形成する「逃げ面形成ステップ」と、形成された逃げ面４とすくい面５とが交差した部位に、チャンファー２を形成する「チャンファー形成ステップ」と、チャンファー２と逃げ面４との間に、Ｒ面３を形成する「Ｒ面形成ステップ」と、を有し、Ｒ面形成ステップにて形成されるＲ面３の半径の値であるＲ値を算出する「Ｒ値算出ステップ」を備える。【選択図】図２
2016013586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削工具の基となる母材に対して、すくい面を形成する「すくい面形成ステップ」と、
前記切削工具の基となる前記母材に対して、逃げ面を形成する「逃げ面形成ステップ」と、
前記すくい面と前記逃げ面との間に、Ｒ面を形成する「Ｒ面形成ステップ」と、を有し、
前記Ｒ面形成ステップにて形成される前記Ｒ面の半径の値であるＲ値を算出する「Ｒ値算出ステップ」を備えることを特徴とする切削工具の製造方法。
【請求項２】
切削工具の基となる母材に対して、すくい面を形成する「すくい面形成ステップ」と、
前記切削工具の基となる前記母材に対して、逃げ面を形成する「逃げ面形成ステップ」と、
形成された前記逃げ面と前記すくい面とが交差した部位に、チャンファーを形成する「チャンファー形成ステップ」と、
前記チャンファーと前記逃げ面との間に、Ｒ面を形成する「Ｒ面形成ステップ」と、を有し、
前記Ｒ面形成ステップにて形成される前記Ｒ面の半径の値であるＲ値を算出する「Ｒ値算出ステップ」を備えることを特徴とする切削工具の製造方法。
【請求項３】
前記Ｒ値算出ステップにおいては、切削予備試験を行って前記Ｒ値を算出するものとし、
前記切削予備試験に用いる切削工具は、Ｒ面未形成のものを用いる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の切削工具の製造方法。
【請求項４】
前記Ｒ面形成ステップでは、噴射型ラップ装置を用いて前記Ｒ面を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の切削工具の製造方法。
【請求項５】
前記Ｒ面形成ステップの後に、前記切削工具に対して表面処理を行う「成膜処理ステップ」を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の切削工具の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載された切削工具の製造方法により製造された切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、被加工材に対して切削加工や研削加工を行う際に用いられるドリル、エンドミル、切削バイトなどの切削工具を製造する方法、及びこの方法で製造された切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被加工材（例えば、鋼材など）を切削加工するにあたっては、切削工具を用いている。具体的には、切削バイトなどを用い、旋盤により削り出し加工をしたり、ドリル、エンドミルなどを用い、ボーリング加工、中ぐり加工やフライス加工などを行っている。
ところで、このような切削加工においては、切削工具の摩耗状況によって、製造される製品の品質が低くなる虞がある。例えば、被加工材との摩擦により、切削工具の先端部（刃先）が欠損してしまい、加工面の寸法精度が低下してしまう虞がある。また、切削工具の先端部が欠損したことを知らずに、被加工材を切削加工してゆくと、切削工具の先端部に過剰に負荷を与えるようになり、切削工具全体に過大な負荷がかかって損傷してしまう虞がある。
【０００３】
上記した課題を解決するために、切削工具の先端部に丸みを付ける研磨加工（Ｒ面形成）を行い、被加工材との摩擦を低減する切削工具を製造する技術が開発されている。
先端部にＲ面が形成された切削工具を製造する技術としては、例えば、特許文献１〜特許文献３に開示されているようなものがある。
特許文献１には、１つ又は複数の歯を具備し、各歯がすくい面が形成された先端と２つの側面と主切刃と２つの側刃とを有し、各刃が刃の半径を有している、金属切削用工具であって、主切刃が研摩処理によりつくり出された大きな半径を有し、側刃が前記研摩処理に続く主切刃に最も近い側面の少なくとも一部の平滑な研削によってつくり出された小さな半径を有している金属切削用工具が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、各々焼結硬質材料からなる切刃チップのロウ付けによる外周側切刃と中間切刃及び中心側切刃を備えたドリルヘッドの製造方法において、前記外周側切刃用の切刃チップとして外縁側に削り代を設けたものを用い、この切刃チップをヘッド本体部の切刃取付座にロウ付けしたのち、該切刃チップの外縁側を一段目の研磨加工によって直線状に研磨除去して外周側切刃の外周縁の位置を設定し、次いで二段目の研磨加工によって外周側切刃の外端側をアール状に研磨除去してアールをなす刃先外端部を形成するドリルヘッドの製造方法が開示されている。
【０００５】
特許文献３には、回転式切削工具の切刃を形成する方法であって、前記回転式切削工具が本体と、少なくとも１つのフルートとを有し、前記フルートが前記回転式切削工具の切削端に隣接する切刃を画定し、前記本体の全長の少なくとも一部に沿って前記本体に形成され、前記方法は、レーザビームを出して前記回転式切削工具の前記切削端から材料を除去して、前記切刃と、前記切刃に隣接する所定の３次元曲面とを形成することを含む、方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３３４６０９号公報
【特許文献２】特開２０１１−２４５６１９号公報
【特許文献３】特表２０１３−５０８１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した特許文献１〜特許文献３に示す技術を用いても、以下に述べるような難点が存在する。
すなわち、特許文献１、２の技術には、先端部（刃先）に、規定のＲ面を形成した切削工具及びその製造方法が開示されているが、Ｒ面を形成するにあたっては、切削加工時の
切削条件や被加工材の材質などが考慮されておらず、切削条件や被加工材の材質が異なると切削加工が良好に行えない虞がある。
【０００８】
また、特許文献３には、レーザビームを使用して、切削工具の刃先形状を形成する方法が開示されているが、レーザビームが切削端の成形面に垂直な方向の成分を有する角度θで回転式切削工具の切削端に向かって出されており、レーザビームが照射されにくい面の加工が困難である。また、特許文献３は、高価とされるレーザビームを使用しているので、切削工具の製造コストが嵩む虞がある。加えて、特許文献３においても、Ｒ面を形成するにあたっては、切削加工時の切削条件や被加工材の材質などが考慮されておらず、切削条件や被加工材の材質が異なると切削加工が良好に行えない虞がある。
【０００９】
以上より、ドリルなど切削工具の刃先（チャンファー）にＲ面を形成する際には、切削条件や被加工材の材質などを鑑みて、それぞれの切削工具に最適なＲ値を算出する必要がある。つまり、最適なＲ値を求めることは、長寿命な切削工具を製造する際の重要な工程の一つである。しかしながら、特許文献１〜特許文献３の技術は、この要望に応えるものとはなっていない。
【００１０】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、簡便且つ容易にＲ面のＲ値を求め、そのＲ値に基づいてチャンファーと逃げ面との間に最適なＲ面を形成することができる切削工具の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明の切削工具の製造方法は、切削工具の基となる母材に対して、すくい面を形成する「すくい面形成ステップ」と、前記切削工具の基となる前記母材に対して、逃げ面を形成する「逃げ面形成ステップ」と、前記すくい面と前記逃げ面との間に、Ｒ面を形成する「Ｒ面形成ステップ」と、を有し、前記Ｒ面形成ステップにて形成される前記Ｒ面の半径の値であるＲ値を算出する「Ｒ値算出ステップ」を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の切削工具の製造方法は、切削工具の基となる母材に対して、すくい面を形成する「すくい面形成ステップ」と、前記切削工具の基となる前記母材に対して、逃げ面を形成する「逃げ面形成ステップ」と、形成された前記逃げ面と前記すくい面とが交差した部位に、チャンファーを形成する「チャンファー形成ステップ」と、前記チャンファーと前記逃げ面との間に、Ｒ面を形成する「Ｒ面形成ステップ」と、を有し、前記Ｒ面形成ステップにて形成される前記Ｒ面の半径の値であるＲ値を算出する「Ｒ値算出ステップ」を備えることを特徴とする。
【００１３】
好ましくは、前記Ｒ値算出ステップにおいては、切削予備試験を行って前記Ｒ値を算出するものとし、前記切削予備試験に用いる切削工具は、Ｒ面未形成のものを用いるとよい。
好ましくは、前記Ｒ面形成ステップでは、噴射型ラップ装置を用いて前記Ｒ面を形成するとよい。
【００１４】
好ましくは、前記Ｒ面形成ステップの後に、前記切削工具に対して表面処理を行う「成膜処理ステップ」を備えているとよい。
本発明の切削工具は、上記の切削工具の製造方法により製造されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の切削工具の製造方法によれば、簡便且つ容易に切削条件に適したＲ面のＲ値を求め、そのＲ値に基づいてチャンファーと逃げ面との間に最適なＲ面を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ドリルを模式的に示した図である。
【図２】本発明の切削工具の製造方法で製造されたドリルのチャンファーを拡大して示した図である。
【図３】本発明の切削工具の製造方法を示すフローチャートである。
【図４】切削工具の切削長さと摩耗幅との関係を示した図である。
【図５】本発明の試験結果を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明にかかる切削工具の製造方法を、図を参照して説明する。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明を具体化した一例であって、その具体例をもって本発明の構成を限定するものではない。従って、本発明の技術的範囲は、本実施形態に開示内容だけに限定されるものではない。
例えば、本実施形態では、切削工具１のうち、回転切削工具のドリルを例に挙げて説明するが、ドリルは一つの例であり、被加工材に対して研磨又は研削する切削工具１（切削バイトやフライスなど）であれば、特に限定しない。
【００１８】
また、以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。従って、それらについての詳細な説明は繰返さない。
図１は、ドリル１を模式的に示した図であり、図２は、本発明の切削工具１の製造方法で製造されたドリル１のチャンファー２（刃先面）を拡大して示した図である。また、図３は、本発明の切削工具１の製造方法を示すフローチャートである。図４は、切削工具１の切削長さと摩耗幅との関係（切削予備実験の結果）を示した図である。
【００１９】
本発明の切削工具１の製造方法は、被加工材に、ボーリング加工、中ぐり加工、フライス加工などの切削加工を行う切削工具１の刃先に対して、適切なＲ面３を形成する方法、すなわちチャンファー２と逃げ面４との間に最適なＲ値を算出する方法である。
図１に示すように、切削加工用のドリル１は、被加工材に対して切削加工を行う刃先（切刃部）が先端に形成され、切削加工を行ったあとの切り屑を外部に排出する螺旋状の溝部６が先端〜中途部にかけての外周面に形成されている。また、螺旋状の溝部６の両端に、マージン部７が形成され、ドリル１の中途部から基端部にかけて、工具ホルダに取付可能とされるシャンク部８が形成されている。
【００２０】
また、ドリル１の刃先（切刃部）には、「すくい面５」（先端の溝部６）と「逃げ面４」とが形成され、すくい面５と逃げ面４との間に「チャンファー２」が形成されている（図１のＡ拡大図参照）。
本発明は、図１に示すような切削工具１の製造方法に関するものであり、その製造方法は、ドリル１（切削工具）の基となる母材に対して、すくい面５を形成する「すくい面形成ステップ」と、ドリル１の基となる母材に対して、逃げ面４を形成する「逃げ面形成ステップ」と、形成された逃げ面４とすくい面５とが交差した部位に、チャンファー２を形成する「チャンファー形成ステップ」と、チャンファー２と逃げ面４との間に、Ｒ面３を形成する「Ｒ面形成ステップ」と、を有し、Ｒ面形成ステップにて形成されるＲ面３の半径の値であるＲ値を算出する「Ｒ値算出ステップ」を備える。
【００２１】
さらには、Ｒ面形成ステップの後に、ドリル１に対して表面処理を行う「成膜処理ステップ」を備えている。
また、「Ｒ値算出ステップ」においては、切削予備試験を行ってＲ値を算出するものとし、切削予備試験に用いるドリル（切削工具）は、予め用意しておいた、Ｒ面未形成のドリルを用いる。
【００２２】
以下、本発明の切削工具１の製造方法を、図３のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
なお、以降の本実施形態の説明において、Ｒ面形成前のドリルをベースドリル１ａと呼び、Ｒ面形成後のドリルを加工ドリル１ｂ（本願発明のドリル）と呼び、切削予備試験に用いるドリルを切削予備試験用ドリル１ｃ（単に、試験用ドリル１ｃ）と呼ぶこととする。
【００２３】
図３に示すように、すくい面形成ステップ（Ｓ１）において、加工ドリル１ｂの基となる円柱状の母材の軸方向（長手方向）の外周面に、所定のねじれ角（例えば、３０°など）、深さ及び長さなどを有する螺旋状の溝部６を形成する。このように、母材の先端に形成された溝部６の面が、すくい面５とされる。
次に、逃げ面形成ステップ（Ｓ２）において、溝部６が形成された母材の先端を、所定の角度（例えば、先端角が１１８°，１３０°など）を有した先細るテーパ形状に加工する。このように、母材の先端に形成されたテーパ状の傾斜面が、逃げ面４とされる。
【００２４】
そして、チャンファー形成ステップ（Ｓ３）において、母材の先端に形成された逃げ面４とすくい面５との間に、所定の面積を有する平面、すなわちチャンファー２を形成する。なお、このチャンファー２は、光学顕微鏡などで確認できる程度の極わずかな平面である。
図１に示すように、ここまでの３ステップにて、ベースドリル１ａの概要となる形状（チャンファー２、逃げ面４、すくい面５（溝部６）、マージン部７など）が母材に形成される（図１及び図２上側のＢ拡大断面図参照）。
【００２５】
つまり、チャンファー２に対して研磨加工する前、Ｒ面形成前のベースドリル１ａが製造されることとなる。
続いて、チャンファー２の端部に対して研磨加工する、すなわち本発明の特徴であるチャンファー２と逃げ面４との間にＲ面３を形成する「Ｒ面形成ステップ」及び、そのＲ面形成ステップに必要な目標Ｒ値を算出する「Ｒ値算出ステップ」について説明する。
【００２６】
チャンファー２と逃げ面４との間にＲ面３を形成するにあたっては、まず、Ｒ面３に最適な目標Ｒ値（Ｒ面３の半径）を「Ｒ値算出ステップ」にて算出する。
Ｒ値算出ステップ（Ｓ４）においては、別に用意した試験用ドリル１ｃ（Ｒ面形成前の切削工具１）を用いて切削予備試験を行う。切削予備試験として、例えば、未研磨、未コーティング且つ未切削のベースドリル１ａを、切削予備試験用に一つ用意し、所定の切削条件にて被加工材を切削する。なお、切削予備試験時の被加工材及び切削条件は、以降に製造する加工ドリル１ｂが適用可能とされるものと同じ条件とすることが望ましい。
【００２７】
この切削予備試験においては、一定の切削長さ毎に試験用ドリル１ｃの摩耗幅（摩耗量）を計測すると共に、チャンファー２と逃げ面４との間に形成されるＲ値を測定する。このチャンファー２と逃げ面４との間に形成されるＲ値を測定するにあたっては、例えば３次元形状測定器を用いるとよい。
図４は、切削予備試験の結果、すなわち所定の切削長さ毎に摩耗幅を測定した値（●印）をまとめたものを示した図であり、予備試験における切削工具１の切削長さと摩耗幅との関係を示したものである。
【００２８】
図４に示すように、切削予備試験を開始してから、切削長さが所定の長さに到達するまでの間（原点〜測定値のＡ点の間）、摩耗幅は切削長さが長くなるに従って増加する。その後、切削長さは増加していくが、摩耗幅は一定の範囲内を推移するようになる（測定値のＡ点〜Ｂ点の間）。そして、切削長さがさらに増加してゆくと、摩耗幅も再度増加するようになって、切削工具１が損傷する可能性が生じるようになる（測定値のＢ点〜Ｃ点の間）。
【００２９】
なお、本実施形態においては、原点〜測定値のＡ点の間、すなわち、切削予備試験の開始から、切削長さが増加すると共に、摩耗幅も増加する間を「初期摩耗」と呼ぶこととする。また、測定値においてのＡ点〜Ｂ点の間、すなわち切削長さの増加にも関わらず、摩耗幅が一定の範囲内で推移する間を「定常摩耗」と呼ぶこととする。
ここで、「定常摩耗」の判断方法について、説明する。
【００３０】
図４に示すように、所定の切削長さ毎に摩耗幅を測定する（原点〜例えばＡ＋５点）。
これら測定値より、切削長さは増加しているが、摩耗幅が増加せず一定の範囲内を推移する測定値、例えば図４に示す測定値の（Ａ＋１）点以降の数点（Ａ点〜Ａ＋５点）を抽出する。抽出したＡ点〜Ａ＋５点のデータでは、摩耗幅が増加しないため、少なくとも（Ａ＋１）点以降は、「定常摩耗」に移行したと判断することができる。
【００３１】
そして、「定常摩耗」の開始点を求める。「定常摩耗」に移行したと判断した測定点（Ａ＋１）点の直前の点、すなわちＡ点を「定常摩耗」の開始点とする。
以上より、測定点のＡ点〜Ｂ点の間の摩耗幅を「定常摩耗」の範囲と判断し、測定値のＡ点より前の摩耗幅を「初期摩耗」と判断する（原点〜Ａ点の間）。
上記した試験用ドリル１ｃを用いて切削予備試験を行った摩耗幅の結果（Ｒ値算出ステップ）により、定常摩耗時にチャンファー２と逃げ面４との間に形成されるＲ面３の半径（Ｒ値）を算出する。
【００３２】
例えば、定常摩耗の範囲内（Ａ点〜Ｂ点間）の測定値より、定常摩耗の開始点であって
、最も切削長さの値が小さい箇所の摩耗幅である測定値のＡ点を抽出する。その抽出したＡ点における試験用ドリル１ｃに形成されるＲ面３の半径を算出し、その半径を加工ドリル１ｂに形成するＲ面３の目標Ｒ値とする。
なお、定常摩耗に移行した直後の測定値（Ａ点）を用いてＲ値を求めることが好ましいが、摩耗幅がほぼ一定である定常摩耗の範囲内（例えば、Ａ点〜Ａ＋５点）であれば、いずれの測定値を用いてＲ値を求めてもよい。
【００３３】
図２下側のＢ拡大断面図に示すように、Ｒ面形成ステップ（Ｓ５）においては、Ｒ値算出ステップにて算出された目標Ｒ値を基に、試験用ドリル１ｃとは別に製造される、未研磨、未コーティングのベースドリル１ａ（上記のすくい面形成ステップ〜チャンファー形成ステップにて製造されたもの）のチャンファー２と逃げ面４との間に、当該目標Ｒ値が適用されたＲ面３を形成する。
【００３４】
Ｒ面３を形成する方法としては、噴射型ラップ装置による研磨、ブラシ処理による研磨、機械加工による研磨等が挙げられるが、特に噴射型ラップ装置による研磨が望ましい。噴射型ラップ装置として、例えば、エアロラップ処理やＳＭＡＰ処理などが挙げられる。
これら噴射型ラップ装置を用いることで、逃げ面４及びすくい面５における摩擦低減効果も期待できる。また、これら噴射型ラップ装置を用いるときは、噴射される研磨メディアがチャンファー２（切刃の部分）に当たるように噴射位置を調整することが好ましい。
【００３５】
そして、噴射型ラップ装置によって研磨されたＲ面３の形状を測定する。詳しくは、研磨されたＲ面３の形状、すなわち加工ドリル１ｂのＲ値が、Ｒ値算出ステップにて得られた目標Ｒ値と略同一であるか否かを、３次元形状測定器を用いて測定する。
なお、研磨された加工ドリル１ｂのＲ値の許容範囲は、目標Ｒ値の±２０％の範囲内とする。さらに好ましくは、目標Ｒ値の±１５％の範囲内であるとよい。
【００３６】
加工ドリル１ｂのＲ値の許容範囲を上記とする理由としては、目標Ｒ値より２０％を超える値の場合、切削加工が難しくなり、びびりや振動が発生して仕上げ面不良が発生しやすくなるためである。一方で、目標Ｒ値より２０％下回る値の場合、チャンファー２（刃先）へ応力集中が発生してしまうためである。
そして、成膜処理ステップ（Ｓ６）においては、チャンファー２と逃げ面４との間にＲ面３が形成された加工ドリル１ｂに対して、硬質皮膜の表面処理を行う。例えば、ＡＩＰ装置（アークイオンプレーティング装置）を用いて表面処理を行う。
【００３７】
以上述べた手順を経ることで、簡便且つ容易に目標Ｒ値を求めることができ、その目標Ｒ値に基づいてチャンファー２と逃げ面４との間に最適なＲ面３を形成することができる。それ故、びびりや振動を防止することのできる長寿命化された加工ドリル１ｂ（切削工具）を製造することができる。また、目標Ｒ値のＲ面３が形成されているので、コーティングへの応力集中が低減されて、切削寿命をさらに高めることができるようになる。
［実験例］
次に、以上述べた本発明の切削工具１の製造方法の実験例について、説明する。
【００３８】
図５は、本発明の実験結果を示した図である。
図５に示すように、本発明の切削工具１の製造方法を用いて製造した加工ドリル１ｂを１２本用意し（実施例１〜実施例１２）、その比較例としてのドリルを８本用意した（比較例１３〜比較例２０）。
本実験例は、始めに試験用ドリル１ｃを用いて、切削予備試験（Ｒ値算出ステップ）を行い、その後ベースドリル１ａのチャンファー２と逃げ面４と間にＲ面３を形成して加工ドリル１ｂとし（Ｒ面形成ステップ）、そのＲ面３が形成された加工ドリル１ｂの耐摩耗性を確認するための切削加工試験（本試験）を行った。
【００３９】
まず、試験用ドリル１ｃ（未加工の切削工具）、被加工材、切削条件の概要を以下に示す。なお、本実験例の試験用ドリル１ｃは、上記したすくい面形成ステップ〜チャンファー形成ステップにて製造されたベースドリル１ａものと同等の形状を有するものとする。［切削条件（切削予備実験）］
・  被加工材：Ｓ５０Ｃ、ＳＣＭ４４０（２種類の鋼材）
・  板厚：６０ｍｍ
・  ベースドリル：住友電工ハードメタル（株）製、マルチドリル（登録商標）、
型番：ＭＤＳ０８５ＳＧ、直径φ８．５０、材質Ａｌ、ノンコート
・  切削速度：３５ｍ／ｍｉｎ、７５ｍ／ｍｉｎ（２種類の速度）
・  刃送り：０．２４ｍｍ／ＲＥＶ
・  孔深さ：２３ｍｍ（ドリル１の先端から）
以上の切削条件より、試験用ドリル１ｃを用いた切削加工実験、すなわち切削予備試験（Ｒ値算出ステップ）を行った。
【００４０】
本実験例の切削予備試験は、まず１００孔（１００回穿孔）毎に、試験用ドリル１ｃの摩耗幅を光学顕微鏡で測定し、且つチャンファー２（刃先）に形成されるＲ面３のＲ値を３次元形状測定器で測定する。
そして、測定した摩耗幅が変動しなくなった、すなわち摩耗幅が一定となったとされるときの測定値（例えば、図４の（Ａ＋１）の点）と、その直前の測定値（図４のＡ点）から、摩耗幅が一定となったとされる直前の測定値（図４のＡ点）を、試験用ドリル１ｃの定常摩耗の開始点とし、その開始点のＲ値を加工ドリル１ｂのチャンファー２と逃げ面４と間に形成されるＲ面３の目標Ｒ値とする。
【００４１】
なお、摩耗幅の測定方法としては、光学顕微鏡を用いてチャンファー２を撮像し、その画像から摩耗幅を求める方法を用いた。
詳しくは、本実験例においては、光学顕微鏡の倍率を２００倍に設定し、且つその光学顕微鏡の対物レンズを、チャンファー２（刃先）近傍の逃げ面４と略平行になるように設置する。その試験用ドリル１ｃに形成されているチャンファー２（刃先）近傍の逃げ面４（両刃）を撮像し、その逃げ面４の画像から、最大摩耗幅を計測してそれらの平均を算出し、その平均値を摩耗幅とする。なお、摩耗はチャンファーではなく、切れ刃に近い逃げ面上で生じる。
【００４２】
また、Ｒ値の測定方法としては、３次元表面形状測定装置を用いて、試験用ドリル１ｃのチャンファー２及びその近傍を撮像し、その画像からチャンファー２と逃げ面４と間に形成されたＲ面３のＲ値を測定する方法を用いた。
以下に、本実験例におけるＲ値の測定方法の概要を示す。
［Ｒ値の測定方法］
・  観察装置：ａｌｉｃｏｎａ社製、ＩｎｆｉｎｉｔｅＦｏｃｕｓ（全焦点３Ｄ表面形状測定装置）
・  測定倍率：２０倍
・  撮像位置：試験用ドリル１ｃのチャンファー２と平行な位置から、チャンファー２・逃げ面４・すくい面５・マージン部７の４箇所を測定する。
・  測定方法：チャンファー２を約４０μｍ含んだ矩形範囲での平均プロファイルを表示し、チャンファー２（刃先）と逃げ面４のなす角度から、Ｒ値を測定する。マージン部７側２箇所のチャンファー２の平均を求め、その平均値から加工ドリル１ｂの目標Ｒ値とする。
【００４３】
図５に示すように、本実験例の切削予備試験におけるＲ値の測定結果の概要を以下に示す。
［切削予備試験］
・  切削予備試験１
被加工材：Ｓ５０Ｃ
切削速度：３５ｍ／ｍｉｎ
定常摩耗に移行したときの穿孔数：９００孔
測定したＲ値（目標Ｒ値）：１８μｍ
・  切削予備試験２
被加工材：Ｓ５０Ｃ
切削速度：７５ｍ／ｍｉｎ
定常摩耗に移行したときの穿孔数：５００孔
測定したＲ値（目標Ｒ値）：２７μｍ
・  切削予備試験３
被加工材：ＳＣＭ４４０
切削速度：３５ｍ／ｍｉｎ
定常摩耗に移行したときの穿孔数：７００孔
測定したＲ値（目標Ｒ値）：２４μｍ
・  切削予備試験４
被加工材：ＳＣＭ４４０
切削速度：７５ｍ／ｍｉｎ
定常摩耗に移行したときの穿孔数：３００孔
測定したＲ値（目標Ｒ値）：２９μｍ
そして、目標Ｒ値を基に、ベースドリル１ａのチャンファー２と逃げ面４と間にＲ面３を形成して加工ドリル１ｂに加工する（Ｒ面形成ステップ）。チャンファー２と逃げ面４と間に目標Ｒ値のＲ面３を形成するにあたっては、噴射型ラップ装置にて、３０秒間チャンファー２の端部を研磨し、その後３次元表面形状測定装置でチャンファー２と逃げ面４と間に形成されたＲ面３のＲ値を測定する。そして、上記したチャンファー２の研磨と研磨後のＲ値の測定を、Ｒ面３のＲ値が目標Ｒ値になるまで繰り返す。
【００４４】
以下に、本実験例のＲ面形成ステップに用いられるＲ面形成方法の概要を示す。
［Ｒ面形成方法］
・  噴射型ラップ装置：（株）ヤマシタワークス製、ＡＥＲＯＬＡＰ（登録商標）
型番：ＹＴ−１００
・  使用メディア：マルチコーン（研磨砥粒を複合させた研磨材）、粗さ：♯３０００
・  コンベア速度：１００ｍ／ｍｉｎ
・  Ｒ面形成条件：チャンファー２が、メディア噴射口に対して垂直な方向、且つそのメディア噴射口から１０ｍｍ離れた位置に配備する。
【００４５】
以上述べた研磨工程、すなわちＲ面形成ステップにかかった時間を合算し、以後の加工ドリル１ｂの製造に適用させるようにする。
続いて、目標Ｒ値となったＲ値を有するＲ面３が形成された加工ドリル１ｂの表面に対して、ＡＩＰ装置にてコーティングを行った（成膜処理ステップ）。
以下に、本実験例の成膜処理ステップに用いられる成膜条件の概要を示す。
［成膜条件］
・  成膜処理装置：（株）神戸製鋼所製、アークイオンプレーティング装置
（型番）ＡＩＰ−ＳＳ００２
・  使用ターゲット：Ｔｉ５０Ａｌ５０、１枚
・  成膜時間：３０分
・  アーク電流：１５０Ａ
・  バイアス電圧：−３０Ｖ
そして、表面処理された加工ドリル１ｂの切削試験（本試験）を行った。
【００４６】
加工ドリル１ｂの耐摩耗性を確認するための切削試験について、図５を参照しながら説明する。
図５の実施例１〜実施例１２は、本発明の切削工具１の製造方法を用いて製造した加工ドリル１ｂである。
一方、図５の比較例１３、比較例１４は、本発明の切削工具１の製造方法を用いて製造した加工ドリル１ｂではあるが、比較のために意図的にＲ面３のＲ値（目標Ｒ値との差が大）を変化させてコーティングを施したものである。
【００４７】
また、図５の比較例１５、比較例１６は、チャンファー２と逃げ面４と間にＲ面３が形成されていないドリル、すなわちベースドリル１ａと略同形状であり、図５の比較例１７〜比較例２０は、チャンファー２と逃げ面４と間に、任意に設定したＲ値を基に形成したＲ面３を有するドリルである。
以下に、加工ドリル１ｂと比較対象のドリルの切削試験における切削条件の概要を示す
。
［切削条件（耐摩耗性確認）］
・  被加工材：Ｓ５０Ｃ、ＳＣＭ４４０（２種類の鋼材）
・  板厚：６０ｍｍ
・  ドリル（実施例、比較例の基となる）：住友電気工業（株）製、マルチドリル（登録商標）、型番：ＭＤＳ０８５ＳＧ、直径φ８．５０、材質Ａｌ、ノンコート
・  切削速度：３５ｍ／ｍｉｎ、７５ｍ／ｍｉｎ（２種類の速度）
・  刃送り：０．２４ｍｍ／ＲＥＶ
・  孔深さ：２３ｍｍ（ドリル１の先端から）
・  評価条件：１５００孔を穿孔した後のドリル１の逃げ面４における超硬の最大露出幅（二つのＲ面３の平均）
図５の実施例１において、切削予備試験１より目標Ｒを２０μｍとし、チャンファー２と逃げ面４との間にＲ面３を形成した。そして、実施例１の加工ドリル１ｂの切削速度を３５ｍ／ｍｉｎとし、Ｓ５０Ｃの被加工材に対して切削試験を行った。１５００孔穿孔後の最大摩耗幅が１３μｍと少なく、良好の結果が得られた（○印）。また、図５の実施例２，３の加工ドリル１ｂも、実施例１と同様な手順を経て切削試験を行った結果、最大摩耗幅が１５μｍ，１４μｍと少なく、良好の結果が得られた（○印）。
【００４８】
図５の実施例４において、切削予備試験２より目標Ｒを２７μｍとし、チャンファー２と逃げ面４との間にＲ面３を形成した。そして、実施例４の加工ドリル１ｂの切削速度を７５ｍ／ｍｉｎとし、Ｓ５０Ｃの被加工材に対して切削試験を行った。１５００孔穿孔後の最大摩耗幅が１９μｍと少なく、良好の結果が得られた（○印）。また、図５の実施例５，６の加工ドリル１ｂも、実施例４と同様な手順を経て切削試験を行った結果、最大摩耗幅が１９μｍ，２０μｍと少なく、良好の結果が得られた（○印）。
【００４９】
図５の実施例７において、切削予備試験３より目標Ｒを２３μｍとし、チャンファー２と逃げ面４との間にＲ面３を形成した。そして、実施例７の加工ドリル１ｂの切削速度を３５ｍ／ｍｉｎとし、ＳＣＭ４４０の被加工材に対して切削試験を行った。１５００孔穿孔後の最大摩耗幅が１２μｍと少なく、良好の結果が得られた（○印）。また、図５の実施例８，９の加工ドリル１ｂも、実施例７と同様な手順を経て切削試験を行った結果、最大摩耗幅が１１μｍ，１３μｍと少なく、良好の結果が得られた（○印）。
【００５０】
図５の実施例１０において、切削予備試験４より目標Ｒを３２μｍとし、チャンファー２と逃げ面４との間にＲ面３を形成した。そして、実施例１０の加工ドリル１ｂの切削速度を７５ｍ／ｍｉｎとし、ＳＣＭ４４０の被加工材に対して切削試験を行った。１５００孔穿孔後の最大摩耗幅が２３μｍと少なく、良好の結果が得られた（○印）。また、図５の実施例１１，１２の加工ドリル１ｂも、実施例１０と同様な手順を経て切削試験を行った結果、最大摩耗幅が２２μｍ，２３μｍと少なく、良好の結果が得られた（○印）。
【００５１】
一方で、図５の比較例１３において、切削予備試験４より目標Ｒを２０μｍとし、チャンファー２と逃げ面４との間にＲ面３を形成した。そして、比較例１３のドリルの切削速度を７５ｍ／ｍｉｎとし、ＳＣＭ４４０の被加工材に対して切削試験を行った。１５００孔穿孔後の最大摩耗幅が３１μｍと大きく、切削工具として用いることが不適であることが分かった（×印）。また、図５の比較例１４も、実施例１３と同様な結果が得られ、切削工具として用いることが不適であることが分かった（×印）。
【００５２】
図５の比較例１５において、チャンファー２と逃げ面４との間にＲ面３を形成しないドリルを用いて切削試験を行った。１５００孔穿孔後の最大摩耗幅が３１μｍと大きく、切削工具として用いることが不適であることが分かった（×印）。また、図５の比較例１６も、実施例１５と同様な結果が得られ、切削工具として用いることが不適であることが分かった（×印）。
【００５３】
図５の比較例１７において、任意に設定したＲ値（５μｍ）を基にＲ面３を形成したドリルを用いて切削試験を行った。１５００孔穿孔後の最大摩耗幅が４８μｍと大きく、切削工具として用いることが不適であることが分かった（×印）。また、図５の比較例１８〜２０も、実施例１７と同様な結果が得られ、切削工具として用いることが不適であるこ
とが分かった（×印）。
【００５４】
以上の結果より、形成されるＲ面３のＲ値を、目標Ｒ値の±２０％の範囲内とするとよいことが分かった。さらに好ましくは、Ｒ値を目標Ｒ値の±１５％の範囲内とするとよい。
以上述べたように、試験用ドリル１ｃを用いて、チャンファー２と逃げ面４との間に形成するＲ面３の基となる目標Ｒ値を算出する切削予備試験を行い、得られた目標Ｒ値を基に最適なＲ値を設定することで、切削加工に良好なＲ面３を加工ドリル１ｂに形成することができる。そして、このように製造された加工ドリル１ｂは、最大摩耗幅が極めて小さく、且つ長寿命とされるものである。
【００５５】
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。
例えば、本実施形態においては、一定の平面を有するチャンファー２と逃げ面４との間にＲ面３を形成するものとして説明したが、チャンファー２がペン先のように鋭利に尖った形状、すくい面５と逃げ面４とが直接接する形状であっても本願発明は適用可能である。すなわち、すくい面５と逃げ面４との間にＲ面３を形成してもよい。
【００５６】
この場合、切削工具１の基となる母材に対して、すくい面５を形成する「すくい面形成ステップ」と、切削工具１の基となる母材に対して、逃げ面４を形成する「逃げ面形成ステップ」とで形成されたベースドリル１ａに対して、「Ｒ値算出ステップ」にて算出されたＲ面３のＲ値を基に、すくい面５と逃げ面４との間にＲ面３を「Ｒ面形成ステップ」にて形成して加工ドリル１ｂとするとよい。
【００５７】
ところで、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。
【符号の説明】
【００５８】
１  切削工具（ドリル）
１ａ  ベースドリル（Ｒ面形成前）
１ｂ  加工ドリル（Ｒ面形成後）
１ｃ  切削予備試験用ドリル
２  チャンファー
３  Ｒ面
４  逃げ面
５  すくい面
６  溝部
７  マージン部
８  シャンク部
【図１】
2016013586.tif 000003
【図２】
2016013586.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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