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公開番号2024067422
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-17
出願番号2022177480
出願日2022-11-04
発明の名称被覆切削工具
出願人日進工具株式会社
代理人個人
主分類B23C 5/16 20060101AFI20240510BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】硬質膜が剥がれにくく、刃の損傷が生じにくい刃先構造を実現する。
【解決手段】工具本体の先端側に形成された切刃部が硬質膜で覆われている被覆切削工具において、切刃部のうち被切削物を切削する部分28を、硬質膜の成膜後にホーニングすることにより、工具初期摩耗や硬質膜の剥がれを抑制し、加工初期から安定した加工精度、加工面を維持するようにした。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項1】
工具本体の先端側に形成された切刃部が硬質膜で覆われており、
前記切刃部のうち被切削物を切削する部分が、前記硬質膜の成膜後にホーニングされていることを特徴とする、
被覆切削工具。
続きを表示(約 920 文字)【請求項2】
前記工具本体が中心軸線回りに回転可能であり、
前記切刃部は、先端面からみて前記中心軸線側から外周側に向けて等間隔で配置された複数の刃部を備え、
前記複数の刃部の各々は、底刃と、該底刃の外周側側面に形成された外周刃と、前記底刃と前記外周刃とを凸R状に繋ぐR刃とを有し、
前記底刃のうち前記R刃と繋がる所定長の部分が前記中心軸線に対して直交していることを特徴とする、
請求項1に記載の被覆切削工具。
【請求項3】
前記R刃のギャッシュ面が工具回転方向後方に捻れるスパイラルギャッシュ形状であることを特徴とする、
請求項2に記載の被覆切削工具。
【請求項4】
前記R刃は、1/4円弧を超える長さを有し、該1/4円弧を超えた位置で前記外周刃と一体に繋がることを特徴とする、
請求項2に記載の被覆切削工具。
【請求項5】
前記複数の刃部は、その内終端が前記中心軸線又は当該中心軸線付近まで延びる一対の長刃と、その内終端が前記中心軸線の途中で止まる一対の短刃とで構成され、
前記長刃と前記短刃とは、工具回転方向に交互に配置されており、
前記長刃のギャッシュの一部は、工具回転方向前方の前記短刃の内終端と前記中心軸線との間に窪み空間を形成し、
前記短刃のギャッシュは、工具回転方向前方の前記長刃の逃げ面の内終端途中で止まることを特徴とする、
請求項2に記載の被覆切削工具。
【請求項6】
前記一対の長刃のギャッシュは、前記中心軸線付近で交差することを特徴とする、
請求項5に記載の被覆切削工具。
【請求項7】
ホーニング前の前記硬質膜が、刃部基材の表面に積層された第一層と、前記第一層の表面に積層された第二層と、前記第二面の表面に積層された第三層とを有し、
前記第一層、前記第二層及び前記第三層のそれぞれの下層においては隣接した上層の結晶の成長を抑制する膜質を含んで構成されることを特徴とする、
請求項1から6のいずれか一項に記載の被覆切削工具。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、高硬度鋼等を切削加工するための被覆切削工具に関する。
続きを表示(約 1,900 文字)【背景技術】
【0002】
被切削物の高硬度化に対応し、近年、切削工具の工具先端部に硬質膜を形成してもともと硬質の工具先端部の硬度をさらに高め、切削時の損傷を抑制する被覆切削工具の開発・改良が進んでいる。例えば、特許文献1-3には、工具先端部の耐久性や耐酸化性を高めた被覆切削工具が開示されている。また、成膜前にホーニングを行う表面被覆切削工具が特許文献4,5に開示されている。
【0003】
特許文献1に開示された被覆切削工具では、被切削物を指向する工具先端部に中間皮膜を形成した後、この中間皮膜の上に、より硬質の表面皮膜を形成している。膜種は、金属元素を含む複数種類の元素の複合微粒子である。中間皮膜は炭化物を含有し、硬質の表面膜種は窒化物又は炭窒化物を含有するとされる。特許文献2及び特許文献3に開示されているのは、膜が含有する元素の種類が特許文献1と異なる被覆切削工具である。
特許文献4に開示されている表面被覆切削工具は、Rホーニングされた基材に成膜された硬質膜の表面に分散されたボイドの面積比率を最適化する。特許文献5に開示されている表面被覆切削工具は、硬質膜の表面を機械加工することなく、硬質被覆層の表面の切刃位置とすくい面位置に存在するマクロ粒子の面積比率を最適化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特許第6555796号公報
特許第5673904号公報
特許第5764181号公報
特許第4895586号公報
特許第4936703号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
被覆切削工具のうち径が比較的小さい超硬小径エンドミルの場合、工具先端部への硬質膜の被覆は、気相中で工具先端部の表面に物理的手法により膜の層を堆積させる物理蒸着(Physical Vapor Deposition:PVD)法などで行われることが多い。そのため、硬質膜が被覆された工具先端部は、たとえ特許文献1-3の技術によっても、その表面で膜の粒子の一部(ドロップレット)が無秩序に突起したり窪んだりして工具の輪郭精度が部位によって必ずしも均一にならず、被切削物の加工精度が設計値通りにならないことがある。また、工具先端部の構造によっては、特許文献4,5の技術によっても硬質膜が剥がれて、工具先端部の一部が損傷しやすくなることがある。
【0006】
本発明の目的の一つは、工具輪郭精度を高めるとともに硬質膜が剥がれにくく且つ工具先端部の損傷が生じにくい構造を有する被覆切削工具を提供することにある。本発明の他の目的は、本開示により自ずと明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様は、工具本体の先端側に形成された切刃部が硬質膜で覆われており、前記切刃部のうち被切削物を切削する部分が、前記硬質膜の成膜後にホーニングされていることを特徴とする被覆切削工具である。
【発明の効果】
【0008】
上記態様によれば、硬質膜の成膜後のホーニングにより、工具輪郭精度が高まり、成膜後に硬質膜が剥がれにくく且つ工具先端部の損傷が生じにくい構造を有する被覆切削工具を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
本実施形態に係るエンドミルの構造例を示す外観斜視図である。
(a)は、エンドミルの右側面図、(b)は底面図である。
切刃部の右側面の部分拡大図である。
切刃部を構成する刃部の部分拡大図である。
切刃部の正面図である。
(a)、(b)は、切刃部の寸法を示す説明図である。
切刃部の外観斜視拡大図である。
長刃のギャッシュ底付近の部分拡大図である。
短刃のギャッシュ底付近の部分拡大図である。
ホーニング例を示す説明図(写真)である。
ホーニング例を示す説明図(写真)である。
本実施形態に係るエンドミルの使用態様例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明を硬質被覆切削工具の一例となるエンドミルに適用した場合の実施の形態例を説明する。本実施形態のエンドミルは、例えば、合金工具鋼(SKD11)や粉末高速度工具鋼(SKH55等)を被切削物として、精密な金型や部品加工等をする際に用いられる。
(【0011】以降は省略されています)

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