添加有硼化合物的切削磨具制造技术

本发明专利技术的课题在于在切削加工中抑制飞边的产生。对被加工物(W)进行切削的切削磨具(65)采用添加有硼化合物的切削磨具，其在金刚石磨粒中添加有作为硼化合物的cBN磨粒和作为金属硼化物的ZrB2颗粒，并利用由酚醛树脂等构成的树脂结合剂进行了固定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于被加工物的切削加工的切削磨具。
技术介绍
硼化合物具有优异的固体润滑性。因此，通过将硼化合物混入切削磨具中，能够抑制切削磨具对被加工物进行切削时的摩擦热的产生，能够抑制切削磨具的消耗。例如已知下述内容：通过使用混入有cBN(立方氮化硼)等硼化合物的切削磨具进行切削，能够得到良好的切削效果，即使被加工物为蓝宝石等硬质基板，也能够得到良好的切削效果(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-056012号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，即使为混入有例如cBN、B4C(碳化硼)或HBN(六方氮化硼)作为润滑剂的切削磨具，对于某些种类的被加工物也无法确保充分的加工特性。在利用这些切削磨具对例如金属基板或含有金属的基板进行切削时，由于金属具有的延展性，有时在基板的切削面产生飞边(毛刺)等异形状部。此外，例如在想要增多切削磨具中的cBN的含量来提高切削磨具的润滑性时，由于cBN的比重(3.48g/cm3)较小，将导致切削磨具本身变轻，因此在切削时切削磨具的冲力下降。因此，切削磨具无法给目标切削物的加工点传递正确且充分的切削力，且还存在飞边的产生增加的问题。因此，即使使用混入有用于抑制摩擦热产生的硼化合物的切削磨具，对例如含有金属的基板进行切削的情况下，也存在下述课题：抑制飞边等异形状部的产生、且良好保持经分割所制作的器件的特性。用于解决课题的手段用于解决上述课题的本专利技术为对被加工物进行切削的切削磨具，该切削磨具是在金刚石磨粒中添加有硼化合物和金属硼化物并用结合剂进行了固定的切削磨具。优选所述金刚石磨粒的粒径小于所述硼化物的粒径。进一步优选所述硼化合物为cBN，所述金属硼化物为ZrB2(二硼化锆)，所述结合剂为树脂结合剂。此外，可以使用金属结合剂作为所述结合剂。专利技术效果对于本专利技术中的切削磨具来说，金刚石磨粒中添加有硼化合物和金属硼化物，并利用接合剂进行了固定，因此，即使在对例如被加工物为含有金属的基板进行切削的情况下，也能够抑制飞边等异形状部的产生。此外，能够良好保持经分割所制作的器件的特性。此外，通过使切削磨具中所含的金刚石磨粒的粒径小于硼化合物的粒径，能够减小切削时与被加工物的摩擦而抑制摩擦热的产生，从而能够抑制切削磨具的消耗。进一步，通过硼化合物采用cBN、金属硼化物采用ZrB2、结合剂采用树脂结合剂，即使在对例如含有金属的基板进行切削的情况下，也能够进一步抑制飞边等异形状部的产生，且能够抑制切削磨具的消耗，此外，通过抑制对被加工物的损伤，能够良好保持经分割的器件的特性。附图说明图1为示出具备实施例1的切削磨具的主轴单元的一例的分解立体图。图2为示出切削装置的一部分的立体图。图3为示出利用切削磨具对被加工物进行切削的状态的截面图。具体实施方式(实施例1)图1所示的切削磨具65为例如外形为环状的垫圈型的树脂结合剂磨具，其中，向金刚石磨粒中添加作为硼化合物的cBN磨粒和作为金属硼化物的ZrB2颗粒，并利用由酚醛树脂等构成的树脂结合剂进行了固定。切削磨具65的制造方法例如如下所述。首先，向以酚醛树脂、环氧树脂和聚酰亚胺树脂等为主成分的树脂结合剂中分别混入以体积比计为10～20％的平均粒径为40μm的金刚石磨粒和平均粒径为50μm的cBN磨粒，进一步混入以体积比计为25～35％的平均粒径为2～3μm的ZrB2颗粒，并进行搅拌使其混杂存在。接着，对该混合物进行压制，成型为规定厚度(在本实施例中厚度为150μm)，外形也成型为环状。然后，以180℃至200℃的烧结温度进行7～8小时的烧结，由此制造图1所示的具备安装孔650的切削磨具65。需要说明的是，如本实施例那样，通过使金刚石磨粒的平均粒径比cBN磨粒的平均粒径小10％以上，从而在切削加工中，金刚石磨粒作为cBN磨粒(主磨粒)的辅助磨粒发挥作用，因此是优选的。此外，树脂结合剂、金刚石磨粒、cBN磨粒和ZrB2颗粒的体积比可以根据各磨粒和树脂结合剂的种类等进行适当变更。需要说明的是，此处，记载了cBN磨粒的平均粒径为50μm的情况，但在切断金属的用途中所用的cBN磨粒的平均粒径可以为30～70μm。更优选为40～60μm。另一方面，金刚石磨粒的粒径可以比cBN磨粒的粒径小5～30％的程度。更优选小10～20％的程度。此外，金刚石磨粒的粒度号可以选择比cBN磨粒的粒度号小1级或2级的粒度号。例如，cBN磨粒为#240的情况下，金刚石磨粒选择#280或#320。需要说明的是，切削磨具65不限于环状的垫圈型的树脂结合剂磨具，可以为例如将利用铝合金铸件等制作的基底金属和切削刃整体成型而成的轮毂类型的切削磨具。该情况下，例如切削刃由树脂结合剂、金刚石磨粒、cBN磨粒和ZrB2颗粒构成。此外，作为固定各磨粒的结合剂，可以不使用树脂结合剂而使用金属结合剂。例如外形为环状的垫圈型的金属结合剂磨具的制造方法如下所述。首先，向成为主成分的青铜(铜和锡的合金)中混入有微量钴和镍等的金属结合剂中分别混入以体积比计为10～20％的平均粒径为40μm的金刚石磨粒和平均粒径为50μm的cBN磨粒，进一步以体积比25～35％混入平均粒径为2～3μm的ZrB2颗粒。对该混合物进行混炼、压制，成型为规定的厚度，外形也成型为环状。然后，以600℃至700℃的烧结温度进行1小时的烧结，由此能够制造环状的垫圈型的金属结合剂磨具。作为金属硼化物，除了ZrB2颗粒之外，还可以使用CrB、CrB2、Cr3B2、TiB2、ZrB2、ZrB3、NbB2、TaB2、MoB或WB等金属硼化物。例如切削磨具65中的金属硼化物采用TiB2的情况下，切削磨具65适合含有铝的被加工物的切削。此外，切削磨具65中的金属硼化物采用CrB或CrB2的情况下，由于CrB和CrB2具有的耐氧化性，即使在氧气氛中、高温下，也可以更长时间地使用切削磨具65。即，即使在提高加工速度，以高速对被加工物进行切削、且削减作为冷却液发挥作用的切削水的供给量而导致了切削磨具与被加工物的接触部位成为高温的状态下，也可以防止切削磨具65的劣化，从而能够长期维持切削力。图1所示的主轴单元6A所具备的主轴壳体60可旋转地收容主轴61。主轴61的轴方向为相对于X轴方向在水平方向上正交的方向(Y轴方向)，主轴61的前端部从主轴壳体60向-Y方向突出。安装切削磨具65的固定凸缘62利用螺母63固定在该突出部分。固定凸缘62具备：朝径方向(与主轴61的轴方向在水平方向上正交的方向)外延伸的凸缘部620、从凸缘部620向厚度方向(Y轴方向)突出而形成的在其侧面设置有螺纹621a的轴毂621。在切削磨具65的安装孔650中插入有轴毂621的状态下，在轴毂621上安装环状的装拆凸缘67。装拆凸缘67具有与轴毂621对应的卡合孔67a。在轴毂621上安装装拆凸缘67时，在螺纹621a上拧入与螺纹621a螺合的环状的固定螺母68。通过装拆凸缘67，切削磨具65被压抵在凸缘部620上，由此切削磨具65被装拆凸缘67和固定凸缘62从Y轴方向两侧夹住，从而固定在主轴61上。于是，随着主轴61被未图示的电动机驱动旋转，切削磨具65也进行高速旋转。图2所示的切削装置1是利用切削单元6对用固定台3抽吸固定的被加工物W实施切本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种切削磨具，其为对被加工物进行切削的切削磨具，所述切削磨具由在金刚石磨粒中添加硼化合物和金属硼化物并利用结合剂进行固定而得到。

【技术特征摘要】
2015.07.24 JP 2015-1465001.一种切削磨具，其为对被加工物进行切削的切削磨具，所述切削磨具由在金刚石磨粒中添加硼化合物和金属硼化物并利用结...

【专利技术属性】
技术研发人员：马路良吾，大岛龙司，石合由树，
申请(专利权)人：株式会社迪思科，
类型：发明
国别省市：日本;JP