(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削部および軸部を有する切刃本体部をシャンク部に接合して構成される切削用工具であって、
前記軸部は、前記切刃本体部の基端側に形成され、
前記シャンク部は、前記軸部が隙間を設けて挿入されるとともに、前記隙間にロウ材を供給して該軸部を固着するための挿入孔部と、
前記軸部の端部側が嵌合し、前記挿入孔部に同軸的に連通するとともに前記挿入孔部より小径の嵌合孔部と、を有し、
前記シャンク部に、前記隙間に供給された前記ロウ材の余剰分を収容するために前記挿入孔部と前記嵌合孔部との間に位置する周状の溝部を形成して、前記挿入孔部と前記嵌合孔部とを離間させたことを特徴とする切削用工具。
【請求項２】
切削部および軸部を有する切刃本体部をシャンク部に接合して構成される切削用工具の製造方法において、
前記切刃本体部の基端側に前記軸部を形成するとともに、前記切削部を前記切刃本体部に形成する工程と、
前記シャンク部に、前記軸部が隙間を設けて挿入されるとともに、前記隙間にロウ材を供給して該軸部を固着するための挿入孔部を形成する工程と、
前記軸部の端部側が嵌合し、前記挿入孔部に同軸的に連通するとともに前記挿入孔部より小径の嵌合孔部を形成する工程と、
前記挿入孔部と前記嵌合孔部との間に位置する周状の溝部を形成する工程と、
前記軸部を前記嵌合孔部に嵌合する工程と、
前記軸部を挿入し、前記挿入孔部との間に形成された前記隙間に溶融ロウ材を供給する工程とを有することを特徴とする切削用工具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、切削部および軸部を有する切刃本体部と、前記切刃本体部が接合されるシャンク部とを備える切削用工具および切削用工具の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、リーマやドリル等の切削用工具では、超硬材で構成される切刃部分と鉄系材で構成されるシャンク部分とを、ロウ付けにより接合する構造が採用されている。具体的には、図６に示すように、従来の切削用工具１は、超硬材製切刃部分２とスチール製シャンク部分３とを備えており、このシャンク部分３には、インロウ部分を構成する孔部４が所定の深さまで形成されている。この孔部４の直径は、切刃部分２の嵌合部（軸部）５の直径よりも０．１ｍｍ程度大径に設定されており、前記孔部４と前記嵌合部５との隙間６にロウ材７が導入されることにより、切刃部分２とシャンク部分３とがロウ付け固定されることになる。
【０００３】
ところが、孔部４と嵌合部５との間には、周回する隙間６が設けられるため、切刃部分２とシャンク部分３とを同軸上に正確に位置決め固定することは極めて困難であり、加熱、芯修正および冷却を繰り返し行う必要があった。しかしながら、インロウ部分が何度も繰り返し加熱されると、ロウ付け層内にガスや気泡が発生してロウの濡れ性が低下するとともに、素材品質が劣化してしまい、所望の品質を有する切削用工具１を得ることができないという問題があった。
【０００４】
しかも、切刃部分２とシャンク部分３との芯出しが、１回のロウ付け作業で達成されないため、後に研磨工程によって前記切刃部分２と前記シャンク部分３の軸芯を出す作業が必要となっている。さらに、研磨工程において軸芯を出したとしても、ロウ付け層の厚さにばらつきがあると、切刃部分２に曲がり等が生じてしまうという不具合があった。
【０００５】
そこで、例えば、特開平１−１５３２３０号公報に開示されているように、粉末押し出し成形法により周面全部にスパイラル状の刃形が形成された一次成形素材を成形し、次いでこれを焼結する一方、内周面に上記刃形のスパイラルに合うスパイラル溝が形成された筒体を形成し、この筒体のスパイラル溝中に上記一次成形素材の内側のスパイラル状刃部分を螺着し、螺着面をロウ付けしてこの筒体をシャンクとし、以後、必要な研削、研磨を施す超硬工具の製法が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、シャンク部分を構成する筒体の内周面に刃形のスパイラルを螺着するためのスパイラル溝部が形成されており、前記筒体と刃形部分とを同軸状に正確に芯出しするためには、前記スパイラル溝を高精度に形成しなければならない。これにより、スパイラル溝の加工作業が相当に煩雑化するとともに、この形成作業に熟練を要するという問題が指摘されている。
【０００７】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、切刃本体部とシャンク部とを高精度かつ容易に芯出しするとともに、ロウ付け品質の低下等を有効に阻止し、簡単な構成を有しかつ高品質な切削用工具および切削用工具の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る切削用工具は、切削部および軸部を有する切刃本体部をシャンク部に接合して構成される切削用工具であって、前記軸部は、前記切刃本体部の基端側に形成され、前記シャンク部は、前記軸部が隙間を設けて挿入されるとともに、前記隙間にロウ材を供給して該軸部を固着するための挿入孔部と、前記軸部の端部側が嵌合し、前記挿入孔部に同軸的に連通するとともに前記挿入孔部より小径の嵌合孔部と、を有し、前記シャンク部に、前記隙間に供給された前記ロウ材の余剰分を収容するために前記挿入孔部と前記嵌合孔部との間に位置する周状の溝部を形成して、前記挿入孔部と前記嵌合孔部とを離間させたことを特徴とする。
【０００９】
その際、軸部が嵌合孔部に所定の嵌め合い公差で嵌合しており、切刃本体部とシャンク部とを同軸上に高精度に芯出しすることができる。これにより、迅速かつ確実なロウ付け作業が遂行される。
【００１０】
ここで、シャンク部には、挿入孔部と嵌合孔部との間に位置して溝部が形成されており、この挿入孔部の隙間に供給されたロウ材の余剰部分がこの溝部に収容される。このため、軸部と嵌合孔部との間にロウ材が進入することを確実に回避し、前記軸部と前記嵌合孔部との間に進入して固化したロウ材により該軸部が圧潰されることを有効に阻止することが可能になる。
【００１１】
また、本発明に係る切削用工具の製造方法は、切削部および軸部を有する切刃本体部をシャンク部に接合して構成される切削用工具の製造方法において、前記切刃本体部の基端側に前記軸部を形成するとともに、前記切削部を前記切刃本体部に形成する工程と、前記シャンク部に、前記軸部が隙間を設けて挿入されるとともに、前記隙間にロウ材を供給して該軸部を固着するための挿入孔部を形成する工程と、前記軸部の端部側が嵌合し、前記挿入孔部に同軸的に連通するとともに前記挿入孔部より小径の嵌合孔部を形成する工程と、前記挿入孔部と前記嵌合孔部との間に位置する周状の溝部を形成する工程と、前記軸部を前記嵌合孔部に嵌合する工程と、前記軸部を挿入し、前記挿入孔部との間に形成された前記隙間に溶融ロウ材を供給する工程とを有することを特徴する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る切削用工具１０の分解斜視説明図であり、図２は、この切削用工具１０の要部縦断面説明図である。
【００１４】
切削用工具１０は、例えば、リーマを構成しており、超硬材製の切刃本体部１２と、前記切刃本体部１２が接合される鉄系材製のシャンク部１４とを備える。切刃本体部１２は、リーマ刃を構成する切削部１６と、この切削部１６と同軸的に設けられる軸部１８とを一体的に設けている。
【００１５】
図２に示すように、シャンク部１４は、軸部１８が隙間Ｓを設けて挿入されるとともに、この隙間Ｓにロウ材２０が供給されて前記軸部１８を固着するための挿入孔部２２と、前記挿入孔部２２と同軸的に連通し、前記軸部１８の端部側が嵌合する嵌合孔部２４と、前記挿入孔部２２と前記嵌合孔部２４との間に位置して形成される溝部２６とを有する。
【００１６】
軸部１８と嵌合孔部２４とは、所定の嵌め合い公差により嵌合するように構成されており、この軸部１８の直径Ｄ１が、例えば、φ１２ｈ７に設定される一方、嵌合孔部２４の内径Ｄ２が、例えば、φ１２Ｈ７に設定されている。挿入孔部２２の内径Ｄ３は、例えば、φ１２．１に設定されることにより、この挿入孔部２２と軸部１８との間には、０．０５ｍｍの隙間Ｓが全周にわたって設けられる。
【００１７】
図３は、切刃本体部１２の軸部１８とシャンク部１４とのインロウ部分を銀ロウ等のロウ材２０によってロウ付けするための誘導加熱装置３０の概略説明図である。この誘導加熱装置３０は、二重巻線を構成して軸部１８とシャンク部１４とのインロウ部分を内部に配置する誘導コイル３２を備え、この誘導コイル３２が、図示しない高周波交番電圧印加手段に接続されている。
【００１８】
このように構成される切削用工具１０を接合する際には、まず、切刃本体部１２の軸部１８がシャンク部１４に設けられている挿入孔部２２から嵌合孔部２４に挿入される。その際、軸部１８の直径Ｄ１がφ１２ｈ７に設定される一方、嵌合孔部２４の内径Ｄ２がφ１２Ｈ７に設定されており、前記軸部１８を前記嵌合孔部２４に同軸的かつ高精度に嵌合することができる。
【００１９】
これにより、軸部１８を嵌合孔部２４に嵌合させるだけで、切刃本体部１２とシャンク部１４との軸芯が正確に一致するとともに、この軸部１８と挿入孔部２２との隙間Ｓが、全周にわたり０．０５ｍｍの寸法に確実に維持されることになる。
【００２０】
次いで、図３に示すように、シャンク部１４および切刃本体部１２が誘導加熱装置３０内に配置され、この切刃本体部１２とこのシャンク部１４とのインロウ部分が誘導コイル３２に周回される。この状態で、図示しない高周波交番電圧印加手段が駆動されると、誘導コイル３２内に存在する金属、すなわち、ロウ材２０が交番磁界により誘導加熱され、このロウ材２０が加熱溶融されて軸部１８と挿入孔部２２との隙間Ｓに供給される。
【００２１】
隙間Ｓに供給された溶融ロウ材２０の余剰部分が溝部２６に導入されるとともに、所定の時間だけ冷却処理が施されることにより、前記隙間Ｓに供給された溶融ロウ材２０が固化し、軸部１８とシャンク部１４とがロウ付け固着される。
【００２２】
このように、第１の実施形態では、軸部１８をシャンク部１４の嵌合孔部２４に差し込むだけで、切刃本体部１２と前記シャンク部１４との軸芯が高精度に芯出しされる。このため、熟練を必要とすることがなく、ロウ付け作業が１回で確実に遂行され、切削用工具１０のロウ付け処理全体の効率化が容易に達成されるという効果が得られる。
【００２３】
しかも、軸部１８と挿入孔部２２との間には、全周にわたって０．０５ｍｍの隙間Ｓが確実に形成されており、この隙間Ｓに溶融ロウ材２０が迅速かつ均一に供給されるため、ロウ付け層の厚みの相違に起因する切刃本体部１２の曲がり等を惹起させることがない。これにより、切刃本体部１２の精度が向上するとともに、曲がり修正のために再加熱を行う必要がなく、作業全体の簡素化が図られる。
【００２４】
その際、ロウ付け層の厚さを０．０５ｍｍに確保することができるため、インロウ部分の接合強度が有効に向上する。さらに、ロウ付け処理が１回で達成されるため、再度加熱処理を繰り返す際のようなロウ付け品質の低下や切刃本体部１２自体の品質劣化を惹起させることがない。さらに、切刃本体部１２とシャンク部１４の軸芯が高精度に一致するため、後工程での研磨用取り代を少なくすることが可能になり、研磨工数の削減が図られて研磨作業全体が短時間で効率的に遂行される。
【００２５】
また、軸部１８と挿入孔部２２の隙間Ｓに供給された余分な溶融ロウ材２０は、溝部２６に収容されるため、この余分なロウ材２０が嵌合孔部２４と軸部１８との間に進入することがない。従って、嵌合孔部２４内でロウ材２０が固化して軸部１８に圧潰等が発生することを確実に阻止することができるという利点がある。
【００２６】
なお、第１の実施形態では、シャンク部１４に溝部２６を形成しているが、切刃本体部１２を構成する軸部１８に、挿入孔部２２と嵌合孔部２４との間に対応して溝部（周溝）を形成するようにしてもよい。
【００２７】
図４は、本発明の第２の実施形態に係る切削用工具４０の分解斜視説明図であり、図５は、前記切削用工具４０の要部縦断面説明図である。
【００２８】
切削用工具４０は、切刃本体部４２とこの切刃本体部４２が接合されるシャンク部４４とを備え、前記切刃本体部４２は、例えば、テーパ刃を構成する切削部４６と軸部４８とを一体的に設ける。軸部４８は、第１嵌合軸５０と前記第１嵌合軸５０より小径な第２嵌合軸５２とを有し、前記第１および第２嵌合軸５０、５２の間に周溝（溝部）５４が形成される。
【００２９】
図５に示すように、シャンク部４４は、第１嵌合軸５０が隙間Ｓ１を設けて挿入されるとともに、この隙間Ｓ１にロウ材２０が供給されて前記第１嵌合軸５０を固着するための挿入孔部５６と、前記挿入孔部５６に同軸的に連通し、第２嵌合軸５２を嵌合する嵌合孔部５８とを有する。第２嵌合軸５２と嵌合孔部５８との嵌め合い公差はｈ７およびＨ７に設定されるとともに、隙間Ｓ１は全周にわたって０．０５ｍｍに設定されている。
【００３０】
このように構成される第２の実施形態では、軸部４８を構成する第２嵌合軸５２がシャンク部４４の嵌合孔部５８に差し込まれるだけで、切刃本体部４２と前記シャンク部４４の軸芯が高精度に一致する。これにより、切刃本体部４２とシャンク部４４とのロウ付け作業が確実に遂行される等、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００３１】
なお、第２の実施形態では、軸部４８に余剰なロウ材２０を収容するための周溝５４が形成されているが、第１の実施形態と同様に、シャンク部４４の内周部に、挿入孔部５６と嵌合孔部５８との間に位置して溝部を形成してもよい。
【００３２】
【発明の効果】
本発明に係る切削用工具では、切刃本体部を構成する軸部をシャンク部に設けられた嵌合孔部に嵌合させるだけで、互いの芯出しが確実になされ、軸部と前記シャンク部に設けられた挿入孔部との隙間にロウ材を供給することにより、単一のロウ付け作業によって前記切刃本体部と前記シャンク部とを高精度かつ確実にロウ付け固着することができる。その際、軸部またはシャンク部に形成された溝部に余剰な溶融ロウ材が収容され、この溶融ロウ材が軸部と嵌合孔部との間に進入することを確実に阻止することが可能になる。
【００３３】
また、本発明に係る切削用工具では、切刃本体部を構成する軸部の第２嵌合軸をシャンク部に設けられた嵌合孔部に嵌合させるだけで、前記切刃本体部と前記シャンク部との軸芯が正確に一致し、前記軸部の第１嵌合軸と前記シャンク部の挿入孔部との隙間にロウ材が供給されることにより、単一のロウ付け処理によって前記切刃本体部と前記シャンク部とを高精度かつ効率的にロウ付け固着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る切削用工具の分解斜視説明図である。
【図２】前記切削用工具の要部縦断面説明図である。
【図３】前記切削用工具をロウ付けするための誘導加熱装置の概略説明図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る切削用工具の分解斜視説明図である。
【図５】前記切削用工具の要部縦断面説明図である。
【図６】従来技術に係る要部縦断面説明図である。
【符号の説明】
１０、４０…切削用工具        １２、４２…切刃本体部
１４、４４…シャンク部        １６、４６…切削部
１８、４８…軸部              ２０…ロウ材
２２、５６…挿入孔部          ２４、５８…嵌合孔部
２６…溝部                    ３０…誘導加熱装置
３２…誘導コイル              ５０、５２…嵌合軸
５４…周溝
【図１】
0004324289.tif 000002
【図２】
0004324289.tif 000003
【図３】
0004324289.tif 000004
【図４】
0004324289.tif 000005
【図５】
0004324289.tif 000006
【図６】
0004324289.tif 000007