(57)【要約】【課題】非鉄金属材料中に硬質粒子が分散している被削材を切削する場合の切削性および耐久性に優れた切削工具を提供すること。【解決手段】非鉄金属材料中に硬質粒子が分散している被削材を切削するための切削工具１であって、すくい面１２と、逃げ面１３と、両者の交線に設けた切刃１４を有し、切刃１４を含む先端部位をダイヤモンドチップ２により構成してなり、逃げ面１３は、第１逃げ面１３１と第２逃げ面１３２とを屈曲境界線１３３を境に連ねてなり、第１逃げ面１３１が切刃１４に接し、切刃１４から離れる側に第２逃げ面１３２が配設されており、切削工具１のすくい面１２に対する第１逃げ面１３１がなす角度である第１逃げ面角β１は、すくい面１２に対する第２逃げ面１３２がなす角度である第２逃げ面角β２よりも大きく、かつ、屈曲境界線１３３は、ダイヤモンドチップ２に設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非鉄金属材料中に硬質粒子が分散している被削材を切削するための切削工具であって、
すくい面と、逃げ面と、両者の交線に設けた切刃を有し、
該切刃を含む先端部位をダイヤモンドチップにより構成してなり、
上記逃げ面は、第１逃げ面と該第１逃げ面とは角度が異なる第２逃げ面とを屈曲境界線を境に連ねてなり、上記第１逃げ面が上記切刃に接し、該切刃から離れる側に上記第２逃げ面が配設されており、
上記切削工具の上記すくい面に対する上記第１逃げ面がなす角度である第１逃げ面角は、上記すくい面に対する上記第２逃げ面がなす角度である第２逃げ面角よりも大きく、
かつ、上記屈曲境界線は、上記ダイヤモンドチップに設けられていることを特徴とする切削工具。
【請求項２】
請求項１において、上記第１逃げ面角は、８３°〜８８°の範囲内であることを特徴とする切削工具。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記第２逃げ面角は、７９°±２°の範囲内であることを特徴とする切削工具。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、上記切刃の断面形状は、曲率半径１０μｍ〜７５μｍの曲面形状を有していることを特徴とする切削工具。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、上記被削材は、Ｃｕ：７５〜９５質量％、Ｂｉ：１〜１５質量％、及び、金属のリン化物、ホウ化物又は炭化物よりなる硬質粒子：１〜１０質量％を含有する鉛フリー銅系の軸受用合金であることを特徴とする切削工具。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項において、上記ダイヤモンドチップは、平均粒径（Ｄ５０）が０．２μｍ〜１．６μｍのダイヤモンド粒子を焼結させた焼結体よりなることを特徴とする切削工具。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項において、上記切削工具の切削方向に直交する方向に対する上記すくい面がなす角度であるすくい角は、＋５°〜−１５°であることを特徴とする切削工具。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項において、上記被削材に含有される上記硬質粒子は、その平均粒径（Ｄ５０）が１μｍ〜７０μｍであることを特徴とする切削工具。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項において、上記屈曲境界線の上記すくい面からの距離は、１５０〜４５０〜μｍの範囲内にあることを特徴とする切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非鉄金属材料中に硬質粒子が分散している被削材を切削するための切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、滑り軸受けとして利用される、耐摩耗材としての硬質粒子を含む銅系の軸受用合金がある。この銅系の軸受用合金としては、耐摩耗材としての硬質粒子と比較的大量の鉛（Ｐｂ）を含有する銅合金が広く利用されてきた（特許文献１参照）。しかしながら、近年の環境保全の意識の高まりから、多量の鉛を成分として含有することが規制されるようになり、銅系の軸受け用合金としても鉛含有量を少量とした類似金属へ切り替えた鉛フリーのものが求められていた。
【０００３】
このような背景のもと、滑り軸受けとしての性能に優れた鉛フリー銅系の軸受用合金として、銅合金に金属のリン化物、ホウ化物又は炭化物よりなる硬質粒子を含有させた鉛フリー銅系の軸受用合金が開発された。
他に硬質粒子を含むアルミニウム系の軟質合金を母材とする軸受用合金も使用されるようになってきた。
【０００４】
ところで、軸受用合金は、最終的に切削加工により所望形状に仕上げ加工された後に滑り軸受けとして使用される。
しかし、通常のいわゆるダイヤモンドチップよりなる切刃を有する切削工具（特許文献２参照）で切削した場合、従来の鉛含有銅系の軸受用合金を切削する場合に比べて、上記鉛フリー銅系の軸受用合金や上記アルミニウム系の軸受用合金を切削した場合の方が、切削性が大幅に低下し、切削精度の低下及び切削工具の寿命の低下などが起こるという不具合が生じることが判明した。これは、従来比較的多量に含有されていた鉛が発揮していた切削性向上効果が得られないためである。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１７９９６４号公報
【特許文献２】特開２００７−５４９４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の不具合は、軸受用合金に限らず、鉛を含有していない非鉄金属材料中に硬質粒子が分散している被削材を切削する場合にも同様に起こりうる。
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、非鉄金属材料中に硬質粒子が分散している被削材を切削する場合の切削性および耐久性に優れた切削工具を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、非鉄金属材料中に硬質粒子が分散している被削材を切削するための切削工具であって、
すくい面と、逃げ面と、両者の交線に設けた切刃を有し、
該切刃を含む先端部位をダイヤモンドチップにより構成してなり、
上記逃げ面は、第１逃げ面と該第１逃げ面とは角度が異なる第２逃げ面とを屈曲境界線を境に連ねてなり、上記第１逃げ面が上記切刃に接し、該切刃から離れる側に上記第２逃げ面が配設されており、
上記切削工具の上記すくい面に対する上記第１逃げ面がなす角度である第１逃げ面角は、上記すくい面に対する上記第２逃げ面がなす角度である第２逃げ面角よりも大きく、
かつ、上記屈曲境界線は、上記ダイヤモンドチップに設けられていることを特徴とする切削工具にある（請求項１）。
【０００８】
本発明の切削工具は、上記のごとく、上記屈曲境界線を境に連なった上記第１逃げ面と第２逃げ面とよりなる逃げ面を有しており、かつ、上記屈曲境界線がダイヤモンドチップが存在する領域に形成されている。これにより、本発明の切削工具は、非鉄金属材料中に硬質粒子が分散している被削材を切削する場合においても、切削性及び耐久性を十分に確保することができる。
【０００９】
即ち、まず、上記切削工具の逃げ角を上記のごとく２段階に設定し、切刃に連なる第１逃げ面の上記第１逃げ面角を第２逃げ面の第２逃げ面角よりも大きく設定してある。このことは、切削時に当てはめると、切削方向に対する上記第１逃げ面がなす角度である第１逃げ角が、切削方向に対する上記第２逃げ面がなす角度である第２逃げ角よりも小さいことを意味する。そして、切刃から離れた上記第２逃げ面の第２逃げ角を比較的大きくすることによって、逃げ面が切削後の被削材の被切削面に強く接触することを避けることが可能である。またそのため、上記第１逃げ面の第１逃げ角を比較的小さく設定することができる。この第１逃げ角の小さい第１逃げ面が切刃の切削方向後方に形成されているので、第１逃げ角がその後方の第２逃げ角と等しい場合よりも切刃を構成する先端の切削方向前方に存在するダイヤモンド粒子群を切削時に切削方向後方から支持するダイヤモンド粒子の数及びダイヤモンド粒子間の結合の数を多くすることができる。即ち，上記ダイヤモンド粒子当たり、もしくは、ダイヤモンド粒子間の結合当たりにかかる切削方向の応力が小さくなる。そのため、切刃を構成するダイヤモンド粒子が切削時に脱落する現象を低減することができる。
【００１０】
特に、非鉄金属材料中に硬質粒子が分散している被削材を切削する場合には、切刃が硬質粒子と繰り返し衝突した際に、例えば鉛による切削性向上効果が得られない場合は特に切刃を構成するダイヤモンド粒子に硬質粒子が直接的に衝突し、ダイヤモンド粒子が脱落しやすくなる。そのため、上述した第１逃げ面の逃げ角を比較的小さくすることによる作用効果が非常に有効である。
【００１１】
また、本発明では、上記２段階の逃げ角の境界部分である屈曲境界線が上記ダイヤモンドチップに設けられている。そのため、屈曲境界線がダイヤモンドチップよりも切削方向後方側、つまり、後述するようなダイヤモンドチップを支持する裏金部や本体部に設けられている場合に比べて、切削工具作製時のコスト低減、並びに、さらなる長寿命化及び切削品質の向上を図ることができる。コスト低減は、切削工具作製時に上記屈曲境界線をダイヤモンドチップに設けることにより、ダイヤモンドチップを研削する領域を小さくできることによるものである。
【００１２】
また、屈曲境界線が上記ダイヤモンドチップに設けられていることによる長寿命化及び切削品質の向上の理由は次のように考えられる。
即ち、本発明の切削工具は、上記のごとく第１逃げ面の逃げ角を比較的小さくすることができるので、それによるダイヤモンド粒子の脱落低減効果は得られるが、使用時間の増加に伴う切刃の摩耗の進行を完全に防止することはできない。この切刃摩耗が進行する際に、上記屈曲境界線がダイヤモンドチップにあると、ある程度摩耗が進んだ段階で摩耗領域が上記第１逃げ面全体におよび第１逃げ面の形状が切削後の切削面に沿った形状に近づくいわゆるフランク摩耗と呼ばれる摩耗が生じ、それ以降の摩耗はこの第１逃げ面の長さを超えるとその摩耗の成長が著しく鈍化する。また、切刃先端のダイヤモンド粒子を後方から支持する領域は初期よりも増え、さらに摩耗（フランク摩耗）の進行が遅くなる。一方、切削後の切削面に第１逃げ面が接触する率が増えると考えられるが、上記屈曲境界線の存在によって第１逃げ面が比較的狭く設けられていることにより、切削面品質の低下を防止することができる。
一方、第１逃げ面をダイヤモンドチップ全体に設けて、上記屈曲境界線をダイヤモンドチップと裏金部との境界部位あるいはそれよりも後方に設けた場合には、上述したような効果が得られない。
【００１３】
以上のように、本発明によれば、非鉄金属材料中に硬質粒子が分散している被削材を切削する場合の切削性および耐久性に優れた切削工具を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
ここで、本発明の完成までに発明者によって得られた知見等を更に説明すると、以下のようなことが挙げられる。
即ち、一般に軸受合金は、耐焼き付き性に優れ摩擦係数が小さく、軸に較べて軟質の非鉄合金に耐磨耗材としての硬質粒子を含むものである。このような特徴の非鉄金属材料中に硬質粒子が分散している被削材を切削するために従来のダイヤモンドチップを有する切削工具を用いた場合のダイヤモンドチップの磨耗した切刃と軸受合金の組織を詳細に観察すると、以下の２点（i、ii）に問題があるということを発明者が発見した。
【００１５】
i）従来の多量に鉛を含有していた軸受では鉛が固体潤滑材の役割を果たし、切削加工する際も切削工具のダイヤモンドチップの切刃と硬質粒子との衝突による衝撃力を減衰していたこと。
ii）周期律で鉛に隣接する類似金属のビスマスを鉛の代わりに用い、かつ上記従来の軸受合金に対する鉛と較べてビスマスを少量しか含まない鉛フリーの軸受合金では、ビスマスは固体潤滑材としての効果が小さく、切刃と硬質粒子との衝突による衝撃力の減衰効果も従来の軸受と比較すると小さい。
このような被削材を切削する場合の磨耗したダイヤモンドチップの磨耗条痕（フランク磨耗）は、ダイヤモンドチップに働く主分力によるダイヤモンド粒子結合の疲労破壊であるということも発明者が発見した。
【００１６】
このような発明者の発見した知見に基づいて完成させたのが本発明であり、本発明によって、上述したような作用効果が得られ、疲労破壊現象の発生を遅らせ、小規模にとどめることができるのである。
【００１７】
次に、本発明の切削工具において、上記第１逃げ面角は、８３°〜８８°の範囲内であることが好ましい（請求項２）。切削時を想定して換言すれば、切削方向に対する上記すくい面のなす角度が９０°（切削方向に直交する方向に対してすくい面がなす角度が０°）の場合には、切削方向に対する上記第１逃げ面がなす角度である第１逃げ角が、２°〜７°の範囲内であることが好ましい。
通常の切削工具は、上記逃げ面角を７９°以下の比較的小さな角度（上記逃げ角を１１°以上の比較的大きな角度）にする場合が多いが、本発明の特定用途の切削工具は、上記のごとく２段階で逃げ角を設け、上記第１逃げ面角を通常の場合よりも大きくして（上記第１逃げ角を通常の場合よりも小さくして）、上記特定の範囲の角度とすることが好ましい。これにより、切削時に被削材に接触する切刃のダイヤモンド粒子を後方から支持するダイヤモンド粒子の領域を広くすることができ、さらにダイヤモンド粒子の脱落低減効果を高めることができる。上記第１逃げ面角が７９°を超える場合（上記第１逃げ角が２°未満の場合）には、円筒部材の内径部を切削加工する際に切削後の被削材に第１逃げ面が接触しやすくなるという問題があり、一方、上記第１逃げ面角が８３°未満の場合（第１第１逃げ角が７°を超える場合）には、上記の効果を十分に得ることが困難となる。
【００１８】
また、上記第２逃げ面角は、７９°±２°の範囲内であることが好ましい（請求項３）。切削時を想定して換言すれば、切削方向に対する上記すくい面のなす角度が９０°（切削方向に直交する方向に対してすくい面がなす角度が０°）の場合には、切削方向に対する上記第２逃げ面がなす角度である第２逃げ角が、１１°±２°の範囲内であることが好ましい。これにより、第２逃げ面と被削材の切削面とが接触する確率を大幅に低減することができる。上記第２逃げ面角はより好ましくは７９°±３０’（分）（第２逃げ角はより好ましくは１１°±３０’（分））の範囲内にするのがよい。
【００１９】
また、上記切刃の断面形状は、曲率半径１０μｍ〜７５μｍの曲面形状を有していることが好ましい（請求項４）。すなわち、すくい面と、逃げ面との交線に形成される角部である切刃が、その断面（切削方向に平行であり切削面に直交する断面）から見た場合、上記所定の範囲の曲率半径の曲線となる曲面形状となることが好ましい。この場合には、上記曲率半径よりも十分に小さい粒径のダイヤモンド粒子が複数集まって上記曲面形状を形成しているので、切削時には、被削材に同時に接触するダイヤモンド粒子の数が複数となる確率が高くなり、ダイヤモンド粒子の脱落を生じ難くすることができる。上記曲率半径が１０μｍ未満の場合には、切削時に被削材に同時に接触するダイヤモンド粒子の数が減少し、上記のダイヤモンド粒子の脱落低減効果が低くなるという問題がある。一方、上記曲率半径が７５μｍを超える場合には、切削抵抗が大きくなってしまうという問題がある。
【００２０】
また、上記被削材は、Ｃｕ：７５〜９５質量％、Ｂｉ：１〜１５質量％、及び、金属のリン化物、ホウ化物又は炭化物よりなる硬質粒子：１〜１０質量％を含有する鉛フリー銅系の軸受用合金であることが好ましい（請求項５）。鉛フリー銅系の軸受用合金の場合には、従来の銅系の軸受用合金を切削するための従来の切削工具では上記のように切削精度の低下及び切削工具の寿命の低下などが起こるが、本発明の切削工具を用いることによりこの不具合を大幅に解消することができる。
【００２１】
また、上記ダイヤモンドチップは、平均粒径（Ｄ５０）が０．２μｍ〜１．６μｍのダイヤモンド粒子を焼結させた焼結体よりなることが好ましい（請求項６）。この場合には、非鉄金属材料中に硬質粒子が分散している被削材を切削する場合の切削性及び耐久性をさらに向上させることができる。
【００２２】
この理由は、次のように考えられる。上記非鉄金属材料中に硬質粒子が分散している被削材を切削する場合には、これに含まれている上記硬質粒子に切削工具の切刃であるダイヤモンドチップが衝突した場合のダイヤモンド粒子が脱落する頻度が、例えば鉛含有銅系の軸受用合金などの鉛を含有する材料を切削する場合に比べて、高くなる現象がある。このダイヤモンド粒子の脱落の現象は、完全に避けることは困難である。そして、ダイヤモンド粒子が脱落した後の切刃は、そのダイヤモンド粒子の大きさに相当する凹部が形成され、その数が増えるほど切刃形状の乱れが激しくなり、そして切削性の低下に繋がってしまう。
【００２３】
ここで、ダイヤモンドチップは、ほとんどが、ダイヤモンド粒子として平均粒径（Ｄ５０）が２μｍ〜１０μｍという比較的大きなものが用いられているのに対し、上記のごとく、平均粒径（Ｄ５０）が０．２μｍ〜１．６μｍという非常に小径のダイヤモンド粒子を焼結させて上記ダイヤモンドチップを用いることにより、同じ割合でダイヤモンド粒子が脱落したとしても、切刃形状の乱れの程度が少なくなる。すなわち、上記のごとくダイヤモンド粒子の平均粒径を小さくすることにより、よりいっそう切削性及び耐久性に優れたものとすることができる。
【００２４】
なお、平均粒径Ｄ５０とは、横軸に粒子径、縦軸にその粒子径に該当する粒子の質量％をとった、いわゆる粒径分布図において、「小粒径側からの累積質量が５０％となる粒径」と定義することができ、その測定は、レーザー回折式粒度分布測定法という方法で行うことができる。
【００２５】
また、上記切削工具の切削方向に直交する方向に対する上記すくい面がなす角度であるすくい角は、＋５°〜−１０°であることが好ましい（請求項７）。上記すくい角を上記特定の範囲の角度に限定することによって、安定した切削を行うことができる。上記すくい角が−１０°を超える負角の場合には、被削物に与える面圧が急激に高まり切削面の面性状が荒れるという問題が生じるおそれがあり、一方、＋５°を超える場合には刃先の剪断強度が低下し、切刃の欠損・折損が起こるという問題が生じるおそれがある。
【００２６】
また、上記被削材に含有される上記硬質粒子は、その平均粒径（Ｄ５０）が１μｍ〜７０μｍである場合に、上記作用効果がより有効に発揮される（請求項８）。すなわち、上記軸受用合金に含有される上記硬質粒子の平均粒径が上記特定の範囲にある場合には、上記切削工具におけるダイヤモンド粒子の粒径が上記硬質粒子よりも十分に小さいので、上述した本発明の作用効果が有効に発揮される。一方、上記軸受用合金における上記硬質粒子の平均粒径が１μｍ未満の場合には、上記軸受用合金としての性能が低下するおそれがある。一方、７０μｍを超える場合には、上述した本発明の作用効果が低減するおそれがある。
【００２７】
また、上記屈曲境界線の上記すくい面からの距離は、１５０〜４５０μｍの範囲内にあることが好ましい（請求項９）。この距離が１５０μｍ未満の場合には、上記第１逃げ面を設けることによる効果が薄れ、一方、４５０μｍを超える場合には、上述したフランク摩耗の進行を鈍化させる効果が生じるのが遅く、切削品質を維持する効果が薄れるおそれがある。
【実施例】
【００２８】
（実施例１）
本発明の実施例に係る切削工具につき、図１〜図４を用いて説明する。
本例で切削する非鉄金属材料中に硬質粒子が分散している被削材としては、Ｃｕ：７５〜９５質量％、Ｂｉ：１〜１５質量％、及び、金属のリン化物、ホウ化物又は炭化物よりなる硬質粒子：１〜１０質量％を含有する鉛フリー銅系の軸受用合金を選んだ。
図１に示すごとく、これを切削するための切削工具１は、すくい面１２と、逃げ面１３と、両者の交線に設けた切刃１４を有する。切刃１４を含む先端部位はダイヤモンドチップ２により構成してある、逃げ面１３は、第１逃げ面１３１と該第１逃げ面１３１とは角度が異なる第２逃げ面１３２とを屈曲境界線１３３を境に連ねてなり、上記第１逃げ面１３１が上記切刃１４に接し、該切刃１４から離れる側に上記第２逃げ面１３２が配設されている。図３に示すごとく、上記すくい面１２に対する上記第１逃げ面１３１がなす角度である第１逃げ面角β１は、上記すくい面１２に対する上記第２逃げ面１３２がなす角度である第２逃げ面角β２よりも大きい（切削方向に直交する方向に対してすくい面がなす角度が０°の場合の切削工具１の切削方向Ａに対する上記第１逃げ面１３１がなす角度である第１逃げ角α１は、上記切削工具１の切削方向Ａに対する上記第２逃げ面１３２がなす角度である第２逃げ角α２よりも小さい）。かつ、上記屈曲境界線１３３は、上記ダイヤモンドチップ２に設けられている。
以下、これを詳説する。
【００２９】
本例の切削工具１は、図１、図２に示すごとく、略三角形状の工具本体部５のすくい面５２側の角部を後退させて上記すくい面５２と略平行に設けた配設面５５に、裏金部３上に形成されたダイヤモンドチップ２を配設してなる切削工具である。
ダイヤモンドチップ２は、図１、図２に示すごとく、裏金部３に接合されて二層構造を有する形態で用いられている。裏金部３は、ＷＣ−Ｃｏ合金（超硬合金）よりなり、これは裏金として広く用いられている材料である。
【００３０】
上記ダイヤモンドチップ２は、図４に示すごとく、平均粒径（Ｄ５０）が２〜１０μｍのダイヤモンド粒子２１をＣｏ触媒２０と混合させ、上記裏金部３のすくい面側表面３２上に配置して高温高圧下において焼結したものである。裏金部３とダイヤモンドチップ２との間には、Ｃｏ触媒２０と裏金部３のＷＣ−Ｃｏとが互いに拡散してなる拡散層３５（図３）が形成されている。
そして、図３に示すごとく、このような２層構造のチップ部を上記裏金部３の裏面と上記配設面５５との間においてろう材５６において接合することによって、工具本体部５に配設してある。
【００３１】
切削工具１の形状は、図１、図５に示すごとく、ダイヤモンドチップ２のすくい面１２は略三角形で角部が円弧状となっており、その形状に沿って曲線状に切刃１４が形成されている。
また、切刃１４は、図５に示すごとく、曲率半径Ｒ１＝０．２〜１．６ｍｍの曲面形状を有している。本例では最も一般的な値である曲率半径Ｒ１＝０．８ｍｍを示す。
また、図３に示すごとく、すくい面１２に対する第１逃げ面１３１がなす角度である第１逃げ面角β１は８５°であり、上記すくい面１２に対する第２逃げ面１３２がなす角度である第２逃げ面角β２は７９°である。つまり、切削工具１の切削方向Ａ（すくい角０°として）に対する逃げ角は、第１逃げ面１３１の第１逃げ角α１が５°、第２逃げ面１３２の第２逃げ角α２が１１°である。以下、第１逃げ角α１及び第２逃げ角α２を用いて説明する。
また、同図に示すごとく、上記切削工具１の切削方向に直交する方向Ｂに対する上記すくい面１２がなす角度であるすくい角は、略三角形状の工具単体上では０°である。
また、同図に示すごとく、切刃１４の断面形状は、曲面形状を有しており、その曲率半径Ｒ２は１０〜７５μｍである。
【００３２】
また、本例では、ダイヤモンドチップ２の厚みｔ0は２００〜５５０μｍとし、そのほぼ４分の３の厚みの位置、つまりすくい面１２（切刃１４からの距離ｔ1が１５０〜４５０μｍの位置に上記屈曲境界線１３３を設けた。
【００３３】
本例では、以上のような構成の切削工具１を用いて、鉛フリー銅系の軸受用合金（大豊工業株式会社製、品番：ＨＢ−２００Ｘ）を切削したところ、従来の鉛含有銅系の軸受用合金を従来の工具で切削する場合とほぼ同様の切削性及び寿命が得られた。
なお、本例では、上記工具本体部５の形状が三角形状の場合について説明したが、四角形状等の他の形状を採用することも勿論可能である。
【００３４】
次に、上記実施例１と対比するため、以下の３種類の切削工具９１〜９３（比較例１〜３）を準備して性能を比較した。
（比較例１）
比較例１の切削工具９１は、図６に示すごとく、逃げ面１３が、ダイヤモンドチップ２、裏金３及び工具本体部５の全体に亘って同一角度であり、実施例１における第２逃げ面１３２と同じ角度α２（１１°）に設けた例である。また、切刃１４は、特に曲面形状とせずに鋭角状の研磨仕上げのままとした。
【００３５】
（比較例２）
比較例２の切削工具９２は、図７に示すごとく、逃げ面１３が、屈曲境界線１３３を介して第１逃げ面１３１と第２逃げ面１３２とを有するが、屈曲境界線１３３がダイヤモンドチップ２上ではなく、これと裏金３との間の拡散層３５の位置に設けられている例である。第１逃げ面１３１の第１逃げ角α１（５°）と第２逃げ面１３２の第２逃げ角（１１°）は実施例１と同じである。また、切刃１４は、特に曲面形状とせずに鋭角状の研磨仕上げのままとした。
【００３６】
（比較例３）
比較例３の切削工具９３は、図８に示すごとく、逃げ面１３が、屈曲境界線１３３を介して第１逃げ面１３１と第２逃げ面１３２とを有するが、屈曲境界線１３３がダイヤモンドチップ２上ではなく、工具本体部５上まで後退して設けられた例である。第１逃げ面１３１の第１逃げ角α１（５°）と第２逃げ面１３２の第２逃げ角（１１°）は実施例１と同じである。また、切刃１４は、特に曲面形状とせずに鋭角状の研磨仕上げのままとした。
【００３７】
以上の比較例１〜３の切削工具９１〜９３と、実施例１の切削工具１との比較結果は次のようである。
＜初期欠損＞
比較例１〜３（図６〜図８）は、実施例１（図３）の場合よりも初期欠損が比較的早い時期に起こる。この現象は、実施例１と他のものとが切刃１４の断面形状に差異があることに起因すると考えられる。そして、切刃１４をある程度曲面形状に丸めることが初期欠損を遅らすことに有効であることがわかる。
【００３８】
＜初期欠損後の摩耗の進行＞
初期欠損後の摩耗の進行は、比較例１（図６）が最も早く、次いで、比較例２及び比較例３（図７及び図８）が早く、実施例１（図３）は最も遅く良好である。比較例１と比較例２、３との差異は、切刃１４に直接繋がる逃げ面の逃げ角の差異に起因し、比較例２、３と実施例１との差異は、屈曲境界線１３３がダイヤモンドチップ２上に存在するか否かに起因していると考えられる。
【００３９】
＜切削工具作製時の研削加工＞
切削工具を作製する場合に、２段階に研削を行うが、比較例１の場合には２段階目の研削を行う必要がなくコストが最も低い。比較例２、３は、実施例１の場合に比べて、第１逃げ面１３１の領域が広く、その分２段階目の研削加工のコストが高くなる。
【００４０】
＜逃げ面の接触長さ＞
逃げ面の接触長さとは、ダイヤモンドチップの磨耗によって、逃げ面が切削方向に被削材の内周の円弧に沿った形状になり、この逃げ面と切削後の切削面が接触する円弧の長さを意味する。この逃げ面の接触長さは短いほど切削面の品質低下を防止することができる。
実施例１は第１逃げ角が小さく、第１逃げ面が切削後の切削面に接触する率は増えるが、屈曲境界線により第１逃げ面が狭く設けられており、磨耗による逃げ面の接触長さは屈曲境界線を越えると逃げ面の接触長さの成長が著しく鈍化するため、逃げ面の接触長さの延びによる切削面品質の低下を防止することができる。屈曲境界線をダイヤモンドチップ２と裏金３の境界部位に設けた比較例２及び、屈曲境界線を境界部位より後方へ設けた比較例３では、実施例１と比較して逃げ面の接触長さが大きくなるため、実施例１のような効果は得られない。
また、ダイヤモンドチップ２は裏金３と比較して金属親和性が低いため、接触する被削材と溶着し難いので、実施例１は溶着による切削面品質の低下を防止できる。これに対して比較例２、比較例３は被削材と金属親和性の高い裏金が接触し易いため、溶着による切削面品質の低下が起き易い。
【００４１】
以上のように、総合的に見ると、本願発明の実施例である実施例１の切削工具１が比較例１〜３よりも長寿命であり比較的作製コストも低く非常に優れていることがわかる。
【００４２】
（実験例）
本例では、上述した実施例１（図３）及び比較例１（図６）の他に、実施例１におけるダイヤモンドチップ２を構成するダイヤモンド粒子の平均粒径（Ｄ５０）を小さくして０．２〜１．６μｍとした切削工具である実施例２（図示略）を準備し、これら３種類での摩耗状態を比較する実験を行った。実施例２は、上記ダイヤモンド粒子の平均粒径以外の特徴（逃げ面の角度等）は実施例１と同じである。
【００４３】
被削材としては、Ｃｕ：８７±３質量％、Ｂｉ：６．５±１．５質量％、及び、Ｆｅのリン化物よりなる平均粒径（Ｄ５０）が２５μｍの硬質粒子：２．５±１．０質量％を含有する鉛フリー銅系の軸受用合金（大豊工業株式会社製、品番：ＨＢ−２００Ｘ）を準備した。
【００４４】
実験は、上記被削材に対する切削を繰り返し行った場合の、切刃の摩耗量（μｍ）を測定して行った。そして、累積の切削距離（ｋｍ）と、刃具摩耗量（μｍ）との関係を求めた。
切削の条件は、切削速度３００ｍ／分、送り０．１０ｍｍ／ｒｅｖ、取り代０．１５ｍｍ、Ｒ１（ノーズＲ）０．８ｍｍとした。
摩耗量は、すくい面１２に垂直な方向の寸法であって、すくい面１２の位置を基準（ゼロ）として、逃げ面側に生じた摩耗（損傷）した部分の最大深さとした。
【００４５】
結果を図９に示す。同図は、横軸に切削した距離（ｋｍ）、縦軸に摩耗量（μｍ）を取り、実施例１の場合を符号Ｅ１としてプロットし、比較例１の場合を符号Ｃ１としてプロットし、実施例２の場合を符号Ｅ２としてプロットした。
同図から知られるごとく、本発明の例である実施例１（Ｅ１）及び実施例２（Ｅ２）の場合には、比較例１（Ｃ１）の場合に比べて、切削工具の摩耗の進行が非常に遅いことが分かる。
【００４６】
また、実施例１（Ｅ１）と実施例２（Ｅ２）とには、実質的に大きな差異はなかったが、若干特性が異なる結果となった。
即ち、実施例２（Ｅ２）は初期磨耗（切削距離が０〜２ｋｍ）の段階では被削材の硬質粒子（Ｄ５０が約２０μｍ）の衝突により微小なダイヤモンド粒子（Ｄ５０が０．２〜１．６μｍ）が削り取られてしまうが、ある程度初期磨耗が進んだ段階以降（切削距離が２〜１５ｋｍ）は主分力方向に荷重を受け持つダイヤモンド粒子の数が増えるため、硬質粒子の衝突による破壊が進み難くなり、磨耗が鈍化する。
【００４７】
一方、実施例１（Ｅ１）はダイヤモンド粒子が実施例２（Ｅ２）の粒子と較べて粒径が大きく（Ｄ５０が１０〜７５μｍ）、ダイヤモンドチップ全体でのダイヤモンド粒子間の接触面積が小さくなるため、粒子間の接触面における残留触媒が少なく、強度は大きくなる。このため初期磨耗（切削距離が０〜２ｋｍ）の段階では被削材の硬質粒子（Ｄ５０が約２０μｍ）の衝突による破壊は実施例２（Ｅ２）より進み難い。しかし、ある程度磨耗が進んだ段階以降（切削距離が１０〜１５ｋｍ）の磨耗はダイヤモンドチップ先端のダイヤモンド粒子の径が大きく、数が少ないため、粒子が脱落する毎の磨耗量が大きくなるため、実施例２（Ｅ２）より若干早く磨耗が進む。しかし、比較例１（Ｃ１）と比べると、これよりは逃げ角が小さいため、実施例２（Ｅ２）の磨耗の進行は十分に遅い。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】実施例１における、切削工具の全体形状を示す斜視図。
【図２】実施例１における、ダイヤモンドチップ近傍の構成を示す説明図。
【図３】実施例１における、切削工具のすくい角及び逃げ角を示す説明図。
【図４】実施例１における、ダイヤモンドチップの構造を示す説明図。
【図５】実施例１における、切刃のすくい面から見た形状を示す説明図。
【図６】比較例１における、切削工具のすくい角及び逃げ角を示す説明図。
【図７】比較例２における、切削工具のすくい角及び逃げ角を示す説明図。
【図８】比較例３における、切削工具のすくい角及び逃げ角を示す説明図。
【図９】実験例における、切削距離と刃具摩耗量との関係を示す説明図。
【符号の説明】
【００４９】
１  切削工具
１２  すくい面
１３  逃げ面
１３１  第１逃げ面
１３２  第２逃げ面
１３３  屈曲境界線
１４  切刃
２  ダイヤモンドチップ
２１  ダイヤモンド粒子
２０  Ｃｏ触媒
５  工具本体
５５  配設面
５６  ろう材
【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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