切削刀具制造技术

用于切削含有Ｃｕ：７５～９５质量％、Ｂｉ：１～１５质量％以及由金属的磷化物、硼化物或者碳化物构成的硬质颗粒：１～１０质量％的无铅铜系的轴承用合金的切削刀具（１），具有前刀面（１２）、后刀面（１３）以及两者交线上的切刃（１４），包含切刃（１４）的顶端部位由金刚石刀片（２）构成，金刚石刀片（２）是由平均粒径（Ｄ５０）为０．２μｍ～１．６μｍ的金刚石颗粒烧结而成的烧结体构成。切刃（１４）的断面形状优选具有曲率半径１０μｍ～５０μｍ的曲面形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于切削不含铅的无铅铜系的轴承用合金的切削刀具。
技术介绍
用作滑动轴承的铜系的轴承用合金，以往广泛采用含铅(Pb)的铜 合金(参照专利文献l)。但是，近年来随着环保意识的提高，含铅产品 的使用逐渐受到限制，要求铜系的轴承用合金无铅化。在这种背景下，作为滑动轴承性能优良的无铅铜系的轴承用合金， 开发了含有Cu: 75 95质量％、 Bi: 1~15质量％以及由金属的磷化物、 硼化物或者碳化物构成的硬质颗粒1~10质量％的无铅铜系的轴承用合 金。另外，轴承用合金最终通过切削加工精修加工为所需形状后作为滑 动轴承使用。但是，在使用通常的具有金刚石刀片所构成的切刃的切削刀具(参 照专利文献2)进行切削的情况下，与切削现有的含铅铜系的轴承用合 金的情况比较可知，在切削上述无铅铜系的轴承用合金时，切削性大幅 降低，导致切削精度降低以及切削刀具寿命降低等问题。专利文献1:日本特开平7-179964号公报专利文献2:日本特开2007-54945号7>净艮
技术实现思路
本专利技术针对上述现有问题而做出，其目的在于提供一种对上述无铅用合金专用的切削刀具。本专利技术的切削刀具，用于切削含有Cu: 75 95质量％、 Bi: 1~15质量％以及由金属的磷化物、硼化物或者碳化物构成的硬质颗粒1~10 质量％的无铅铜系的轴承用合金，其特征在于，具有前刀面、后刀面以及两者交线上的切刃，包含该切刃的顶端部位由金刚石刀片构成，该金刚石刀片是由平均粒径(D50)为0.2jLim 1.6pm的金刚石颗 粒烧结而成的烧结体构成的。本专利技术的切削刀具，专用于切削具有上述特定的组成的无铅铜系的 轴承用合金，作为上述金刚石刀片，釆用由具有上述特定的平均粒径的 小径的金刚石颗粒烧结而成的烧结体。并且，将该金刚石刀片用作上述 切刃。由此，本专利技术的切削刀具，即使对于上述无铅铜系的轴承用合金， 也能够获得与现有的含铅铜系的轴承用合金时接近的切削性，并且提高 了耐久性。其理由可以做如下考虑。在对上述无铅铜系的轴承用合金进行切削 时，如果切削刀具的切刃即金刚石刀片与该无铅铜系的轴承用合金中所 含的上述硬质颗粒碰触，则会发生构成金刚石刀片的一部分金刚石颗粒 脱落的情况。金刚石颗粒脱落的频度，存在与对现有的含铅铜系的轴承 用合金进行切削时相比，对无铅铜系的轴承用合金进行切削时较高的现 象，会发生上述问题。该金刚石颗粒的脱落是由于上述硬质颗粒作为金属的磷化物、硼化 物或者碳化物的颗粒具有较高硬度而难以完全避免。并且，金刚石颗粒 脱落后的切刃，形成与该金刚石颗粒的尺寸相当的凹部，其数量增加越 多则切刃形状的劣化越严重，并且导致切削性降低。这里，成为现有的切刃的金刚石刀片几乎都是采用平均粒径(D50) 为2 n m~10 ju m这样较大的金刚石颗粒，但是在本专利技术中采用平均粒径 (D50)为0.2pm 1.6nm这样非常小径的金刚石颗粒烧结而成的上述 金刚石刀片。因此，即使金刚石颗粒以相同的比例脱落，就切刃形状的 劣化程度本专利技术也比现有技术要小。因此，本专利技术的切削刀具，在对上 述无铅铜系的轴承用合金进行切削时，与现有的切削刀具相比在切削性 和耐久性方面更为优越。附图说明图1为实施例1的表示切削刀具整体形状的立体图。图2为实施例1的表示金刚石刀片附近构成的说明图。图3为实施例1的表示金刚石刀片构造的说明图。图4为实施例1的表示切削刀具的前角和后角的说明图。图5为实施例2的表示伴随各切削刀具的加工的磨损量的测定结果的说明图。具体实施例方式本专利技术的切削刀具的金刚石刀片，如上所述是由平均粒径(D50)为0.2nm 1.6pm的金刚石颗粒烧结而成的烧结体。在上述金刚石颗粒的平均粒径小于0.2 nm的情况下，在烧结过程中粒径容易异常增大，反而招致粗粒化的问题，另一方面，当超过1.6jLim时则无法充分确保提高切削性和耐久性的效果。另外，平均粒径D50在横轴表示粒径、纵轴表示与该粒径对应的颗粒的质量％的所谓粒径分布图中定义为"从小粒径侧起的累积质量达到50 %的粒径，，，其测定可以采用激光衍射式粒度分布测定法等方法进行。另外，上述切刃的断面形状，优选具有曲率半径10nm 50jim的曲面形状。即，在前刀面和后刀面的交线上形成的角部即切刃，优选为在从其断面看时成为上述规定的范围的曲率半径的曲线的曲面形状。此时，多个比上述曲率半径足够小的粒径的金刚石颗粒聚集形成上述曲面触的金刚石颗粒的数量为多个的概率提高而不易发生金刚石颗粒的脱落。在上述曲率半径小于10 nm的情况下，在切削时与被切削材料同时接触的金刚石颗粒的数量减少，会降低上述金刚石颗粒的脱落减少的效果。另一方面，当上述曲率半径超过50nm时，则会导致切削阻力增大的问题。另外，上述后刀面相对于上述切削刀具的切削方向所成的角度即后角优选为2。 ~7。。即，通常的切削刀具多使上述后角为11。以上的较大角度，但是本专利技术的特定用途的切削刀具与通常情况相比减小后角，优选上述特定范围的角度。由此，能够扩大从后方支承在切削时与被切削材料接触的切刃的金刚石颗粒的金刚石颗粒的区域，从而进一步提高金刚石颗粒的脱落减少的效果。在上述后角小于2。的情况下，会导致在对圆筒部件的内径部进行切削加工时切削后的被切削材料容易与后刀面接触的问题，另一方面，当超过7。时则难以充分确保上述效果。另外，在设置具有2° ~7。的后角的后刀面时，优选在设置后角为11。的左右的标准的后刀面之后在其顶端附近进行再加工设置。另外，上述前刀面相对于与上述切削刀具的切削方向垂直的方向所成的角度即前角优选为+5° ~-10° 。将上述前角限定于上述特定范围的角度而能够稳定地进行切削。在上述前角为超过-10°的负角的情况下，会导致作用于被切削物的面压力急剧增大而使切削面粗糙，另一方面，当超过+5°时则会降低刀尖的剪切强度，引起切刃的缺损或折断等问题。另外，在上述轴承用合金所含的上述硬质颗粒的平均粒径(D50)为10jLim 70iam的情况下，能够更加有效地发挥本专利技术的切削刀具的作用效果。即，当上述轴承用合金所含的上述硬质颗粒的平均粒径处于上述特定的范围内时，上述切削刀具中的金刚石颗粒的粒径与上述硬质颗粒相比足够小，因此能够有效地发挥上述本专利技术的作用效果。另一方面，当上述轴承用合金中的上述硬质颗粒的平均粒径小于10jim时，会降低作为上述轴承用合金的性能。另一方面，当超过70 pm时则会降低上述本专利技术的作用效果。实施例(实施例1)使用图1 图4对本专利技术实施例的切削刀具进行说明。本例的切削刀具1是用于切削含有Cu: 75~95质量％、 Bi: 1~15质量％以及由金属的磷化物、硼化物或者碳化物构成的硬质颗粒1 10质量％的无铅铜系的轴承用合金8的切削刀具。切削刀具1具有前刀面12、后刀面13以及两者交线上的切刃14，包含该切刃14的顶端部位由金刚石刀片2构成，该金刚石刀片2是由平均粒径(D50)为0.2 p m~1.6 M m的金刚石颗粒21烧结而成的烧结体。以下对此进行详述。本例的切削刀具l,如图1、图2所示，在使大致三角形状的刀具本体部5的前刀面52侧的角部后退而与上述前刀面52大致平行地设置的配设面55上，配设在后述的背衬部3上形成的金刚石刀片2而成。金刚石刀片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种切削刀具，用于切削含有Ｃｕ：７５～９５质量％、Ｂｉ：１～１５质量％以及由金属的磷化物、硼化物或者碳化物构成的硬质颗粒：１～１０质量％的无铅铜系的轴承用合金，其特征在于，　　具有前刀面、后刀面以及两者交线上的切刃，　　包含该切刃的顶端部位由金刚石刀片构成，　　该金刚石刀片是由平均粒径（Ｄ５０）为０．２μｍ～１．６μｍ的金刚石颗粒烧结而成的烧结体构成的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：本村次郎，石川光一，山谷研一，
申请(专利权)人：爱信艾达株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]