本发明专利技术提供一种碳膜包覆立铣刀，该碳膜包覆立铣刀由金刚石覆膜等碳膜包覆，且具有比以往更加锋利的刃口。另外，提供一种能够高精度地加工制作该立铣刀的制造方法。该碳膜包覆立铣刀的特征在于，在基体前刀面上的区域及所述基体后刀面上的区域的碳膜上分别形成有凹面，这些凹面在基体刀尖上交叉而形成碳膜刀尖，这些凹面的交叉角度小于所述基体前刀面(2c)和所述基体后刀面(2d)所构成的角度(θ0)。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种能够锋利地加工被切削材料的。技术背景在由金刚石膜包覆切削刃表面的金刚石包覆切削工具中，以往提出例如研磨加工在切削刃上形成的大致圆弧部，并以大致圆弧部的角度成40°以下的方式局部地设置倒角的技术(参照专利文献1)。并且，还提出研磨加工上述大致圆弧部，以使后角小于原来角度的技术(参照专利文献2)。此外，本说明书中的切削刃表示包括切削工具的刀尖、与刀尖相接的前刀面的一部分以及与刀尖相接的后刀面的一部分的区域。作为上述金刚石膜包覆切削工具的研磨方法，提出专利文献3所记载的激光研磨方法。该激光研磨方法在金刚石覆膜的表面上扫描激光的焦点(使之移动)的同时，使金刚石覆膜本身移动。这样，通过使激光的焦点与金刚石覆膜这两者相对运动，去除形成在金刚石覆膜表面的凸部。另外，专利文献4所记载的加工工具的制造方法对金刚石覆膜垂直地照射波长为266nm的激光来对加工工具进行加工。专利文献1 日本专利第3477182号公报专利文献2 日本专利第3477183号公报专利文献3 日本专利第3096943号公报专利文献4 日本专利公开第2009-6436号公报上述现有技术中留有以下课题。第一、在通过磨削加工形成切削刃时，由于金刚石比砂轮更硬，因此在加工过程中会产生砂轮的形态变化。结果难以高精度地进行所需的形状加工。第二、边使激光与金刚石覆膜共同进行相对运动边进行扫描激光加工的方法进一步需要依照加工对象物的形态所进行的工件(被切削物)的移动。因此，激光的焦点及金刚石覆膜的位置控制更为复杂。第三、在对金刚石覆膜垂直地照射激光的加工方法中，加工后的形态易于反映加工前覆膜的起伏形状。因此，加工前的覆膜需要形成为均勻的金刚石覆膜。所以，高精度的加工较难。第四、当在立铣刀的切削刃等的刀尖上形成金刚石覆膜时，由于对应于金刚石覆膜的厚度，覆膜在刀尖上隆起形成，因此难以加工刀尖。因此，以往难以制作用金刚石覆膜涂覆且具有锋利的刃口的立铣刀。
技术实现思路
本专利技术是鉴于前述课题而完成的，其目的在于提供一种碳膜包覆立铣刀，其由金刚石覆膜等碳膜包覆，且具有比以往更加锋利的刃口，并且提供一种能够高精度地加工制作该立铣刀的制造方法。CN 102528142 A本专利技术为了解决所述课题而采用以下结构。即，本专利技术的第一方面的碳膜包覆立铣刀，其特征在于，具有工具基体，具有基体刀尖和夹着所述基体刀尖相互邻接的基体前刀面及基体后刀面；以及碳膜，形成在所述基体刀尖、所述基体前刀面及所述基体后刀面上，在所述碳膜上，在所述基体前刀面上的区域及所述基体后刀面上的区域分别形成有向所述工具基体凹陷的前刀面侧的凹面及后刀面侧的凹面，所述前刀面侧的凹面及所述后刀面侧的凹面在所述基体刀尖上交叉从而在所述碳膜上形成碳膜刀尖，所述前刀面侧的凹面和所述后刀面侧的凹面交叉形成的角度小于所述基体前刀面和所述基体后刀面所构成的角度。在该碳膜包覆立铣刀中，在基体前刀面上的区域及基体后刀面上的区域的碳膜上分别形成有向工具基体凹陷的前刀面侧的凹面及后刀面侧的凹面。进而，前刀面侧的凹面与后刀面侧的凹面在基体刀尖上交叉而在碳膜上形成碳膜刀尖。进而，前刀面侧的凹面与后刀面侧的凹面交叉形成的角度小于基体前刀面与基体后刀面所构成的角度。通过具有以上的结构，上述碳膜包覆立铣刀具有比以往更加锋利的刃口。S卩，通过包括碳膜刀尖的部分(切削刃)的碳膜表面相对于前刀面及后刀面的延长面塌陷而被凹面化，从而能够尖锐地形成碳膜刀尖的碳膜。结果在上述碳膜包覆立铣刀中，能够得到比通过现有方法形成的倒角更加锋利的刃口。在上述碳膜包覆立铣刀中，所述碳膜可为金刚石膜。另外，在上述碳膜包覆立铣刀中，由与所述碳膜刀尖正交的面所形成的所述前刀面侧的凹面及所述后刀面侧的凹面的剖面可为圆弧形状。另外，在上述碳膜包覆立铣刀中，所述前刀面侧的凹面及所述后刀面侧的凹面的剖面的圆弧形状的曲率半径可在5 μ m至3000 μ m的范围内。另外，在上述碳膜包覆立铣刀中，所述前刀面侧的凹面及所述后刀面侧的凹面的在与所述碳膜刀尖正交且沿各自的面的方向上的宽度可在10 μ m至2000 μ m的范围内。另外，在上述碳膜包覆立铣刀中，所述前刀面侧的凹面3a及所述后刀面侧的凹面 3a的深度可在2μπι至15μπι的范围内。另外，在上述碳膜包覆立铣刀中，所述前刀面侧的凹面3a及所述后刀面侧的凹面的在与碳膜刀尖正交的方向上的宽度可在10 μ m至2000 μ m的范围内，所述前刀面侧的凹面3a及所述后刀面侧的凹面3a的深度可在2μπι至15μπι的范围内。本专利技术的第二方面的碳膜包覆立铣刀的制造方法，为制造上述本专利技术的碳膜包覆立铣刀的方法，其特征在于，具有基体准备工序，准备具有基体刀尖和夹着所述基体刀尖相互邻接的基体前刀面及基体后刀面的工具基体；碳膜形成工序，在所述工具基体的所述基体前刀面、所述基体后刀面以及所述基体刀尖上形成碳膜；以及激光加工工序，对所述碳膜照射激光束，加工形成在所述基体前刀面上的区域及所述基体后刀面上的区域的所述碳膜，从而分别在前刀面侧及后刀面侧形成前刀面侧的凹面及后刀面侧的凹面，所述前刀面侧与所述后刀面侧的凹面在所述基体刀尖上交叉而形成碳膜刀尖，在所述激光加工工序中，所述激光束的光束剖面上的光强分布呈现为高斯分布，从所述碳膜刀尖前方朝向所述碳膜刀尖附近的所述前刀面侧或所述后刀面侧的所述碳膜照射所述激光束，所述激光束沿着所述碳膜刀尖的延伸方向进行扫描。该碳膜包覆立铣刀的制造方法在激光加工工序中，激光束的光束剖面上的光强分布呈现为高斯分布，且从碳膜刀尖前方朝向碳膜刀尖附近的前刀面侧或后刀面侧的碳膜照射激光束，该激光束沿着碳膜刀尖的延伸方向进行扫描从而形成所述凹面。结果是，从与碳膜刀尖正交的剖面观察时，通过从碳膜刀尖的前方照射的激光束所形成的碳膜的切除痕呈现为圆弧形状，且能够沿着碳膜刀尖高精度地形成所述凹面。另外，由于激光束的外周侧接触于碳膜的前端部(刃口部分)，因此与激光束的中心部相比能够降低激光束在该前端部的功率(强度)密度。其结果是能够防止碳膜的前端部被过于切除而成为钝角。上述碳膜包覆立铣刀的制造方法在所述碳膜形成工序中，可通过CVD成膜涂覆， 将所述碳膜在所述基体刀尖上形成为比其他部分更加隆起。上述碳膜包覆立铣刀的制造方法在碳膜形成工序中，通过将碳膜在基体刀尖上预先形成为比其他部分更加隆起，从而能够较大地设置激光加工工序中的碳膜的切削余量。 因此，该碳膜包覆立铣刀的制造方法能够形成更深的凹面及更加锋利的刃口。此外，由于前刀面与后刀面这两个面相靠近的基体刀尖为碳膜容易成长的部位，因此能够通过利用CVD 成膜较厚地涂覆碳膜来将碳膜在切削刃部分形成为比其他部分更加隆起。在上述碳膜包覆立铣刀的制造方法中，所述碳膜可为金刚石膜，且所述激光束的波长可为360nm以下。在该碳膜包覆立铣刀的制造方法中，由于碳膜为金刚石膜且激光束的波长为 360nm以下，因此能够通过具有适于金刚石加工的波长的激光束进一步高精度地加工金刚石膜。根据本专利技术的方面，实现以下的效果。在本专利技术的第一方面的碳膜包覆立铣刀中，在基体前刀面上的区域及基体后刀面上的区域的碳膜上分别形成有向工具基体凹陷的前刀面侧的凹面及后刀面侧的凹面。进而，前刀面侧的凹面及后刀面侧的凹面在基体刀尖上交本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：高桥正训，日向野哲，田中洋光，松本元基，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，
类型：发明
国别省市：
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