切削刀具制造技术

本发明专利技术提供一种切削刀具，其耐磨性优良，并且抑制伴随切削刃前端的磨损的切削性能的下降，切削性能可以持续更长的加工时间。在切削刃上实施金刚石覆膜等耐磨覆膜，切削刃的后角大于或等于15度，在被切削材料的切削过程中，前倾面上的覆膜的切削刃前端的边缘部磨损，随着该磨损向半径方向内侧的进行，后隙面上的覆膜的切削刃前端的边缘部由于与被切削材料摩擦而削减，其下面的母材露出，然后该露出的母材磨损而使后隙面向半径方向内侧后退，切削刃变尖而保持锐利。切削刃在使其切削刃前端从刀具前端O向轴AX方向后方延伸后，向成为最大径的切削刃最大径位置RX的轴方向的更后方扩大而形成，切削刃最大径位置由于磨损而向轴方向后方后退。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在切削刃上实施了耐磨覆膜的切削刀具。
技术介绍
在使用钻头等切削刀具在碳素纤维强化树脂复合材料上加工孔的情况下，层离(层间剥离)、纤维的断裂、毛刺等成为问题。 当前，作为不容易产生这种问题的钻头，使用专利文献1、2中记载的双角钻头。对于专利文献I记载的双角钻头，为了使耐磨性提高，在前端部实施金刚石覆膜。专利文献I :日本实开平6-075612号公报专利文献2 日本特开2008-036759号公报
技术实现思路
在这里，对当前典型的在钻头上实施了耐磨覆膜的情况进行说明。如图10所示的钻头，是当前典型的钻头的一个例子。对于图10所示的钻头，在前端部101和柄部102之间的部分形成两条槽103。在图10中，作为槽103例示了螺旋槽。在前端部101上形成两对切削刃107、107。在切削刃107的一侧形成前倾面106，在相反侧形成后隙面110。前端部101被横刃修磨，槽103与修磨部111连续。在因修磨部111及槽103而凹陷的部分上形成前倾面106。前倾面106和后隙面110形成锐角，在切削刃107的前端汇合。切削刃107从刀具前端O至切削刃最大径位置RX以固定的前端角形成。从切削刃最大径位置RX向轴AX方向的后方形成刃带105。也就是说，在切削刃最大径位置RX处切削107的前端棱线116A(参照图10(c))和刃带105连接。切削107的前端棱线116A和刃带105不平滑地连续，在切削刃最大径位置RX处形成相对角。刃带105是与被加工孔的内表面接触而支撑钻头的部分，以与被加工孔的内表面平行的方式形成，另一方面，由于切削107从刀具前端O开始以固定的前端角形成，因此二者在切削刃最大径位置RX处的角度不一致、不连续。如图11 (al) (a2) (a3) (a4)的剖面示意图所示，在该钻头上，从切削107开始在刃带105的形成部分的整个范围内实施耐磨覆膜112。在还未用于切削的初始状态下，切削107具有在图10(b) (C)中以实线表示的前端棱线116A，未产生磨损，切削刃形状和耐磨覆膜112的状态如图11 (al) (a2) (a3) (a4)所示。如果将钻头用于切削，则如图11 (b I) (b2) (b3) (b4)所示，由于因与被切削材料W的磨擦而产生的磨损，耐磨覆膜112削减。对于一定磨损后的切削107如图11 (b I) (b2)所示，其母材露出，露出的母材开始磨损，磨损进一步发展。由于半径越大相对于被切削材料W的速度越大，切削负载越高，因此与图ll(b I)所示的较前端侧的A-A剖面相比，在图11 (b2)所示的较后端侧的Al-Al剖面上，磨损发展得较大。对于图11 (b3) (b4)所示的刃带形成部，半径也较大，但由于不利用刃带105进行切削，并且仅刃带105的宽度部分与被切削材料W的接触面积较大，每单位面积的摩擦负载变小，因此其不如切削107磨损严重。上述结果，对于一定磨损后的切削107，如图10(b) (C)中双点划线所示，在作为与刃带105的交界的切削刃最大径位置RX附近损坏，变化为弯曲的切削刃前端棱线116B。在图10(c)中，Ho表示通过切削刃最大径位置RX且与刀具中心轴AX平行的辅助线，Ha表示切削刃最大径位置RX处的初始切削刃前端棱线116A的延长辅助直线，Hb表示切削刃最大径位置RX处的一定磨损后的切削刃前端棱线116b的延长辅助直线。从该延长辅助直线Hb可知，在切削刃最大径位置RX处，切削刃前端角接近180度。在180度的前端角的切削刃处，由于外周部的刃带变薄而给孔径及孔的内表面的表面精度带来恶劣影响。因此，在切削刃最大径位置RX处的切削刃前端角接近180度的某个阶段，存在切削性能显著下降而使作为切削刀具的使用寿命缩短的问题。该问题,即使使用使切削刃的前端角变化的双角钻头也无法解决。另外，即使使切削刃前端棱线及刃带平滑地连续，在切削刃和刃带形成部处磨损量的不同也不会改变，仍 然无法解决该问题。根据本专利技术人的研究可以确认，通过使切削刃的后角减小，而与上述的刃带形成部相同地，与被切削材料W的接触面积变大，每单位面积的磨擦负载变小，因此可以将磨损的进行抑制得较小。因此，在切削刃和刃带形成部处使磨损量接近。但是产生下述问题。如图12所示，如果将切削刃207的后隙面210的后角减小(10度左右)，则磨损以图12(a) — (b) — (c) — (d)的顺序进行。伴随磨损的进行，后隙面210上的耐磨覆膜212与被切削材料W的接触面SI的面积变大。另一方面，后隙面206上的耐磨覆膜210与被切削材料W的接触面的面积，始终与耐磨覆膜212的层厚方向的剖面积大致相等。由此，后隙面206上的耐磨覆膜212及切削刃前端215的露出的母材的磨损仍然发展，另一方面，由于后隙面210上的耐磨覆膜212的磨损发展变得较慢，因此切削刃前端215的R变大，产生切削性能下降而使作为切削刀具的使用寿命缩短的问题。本专利技术就是鉴于上述现有技术中的问题而提出的，其课题在于提供一种切削刀具，该切削刀具耐磨性优良，并且抑制伴随切削刃前端磨损的切削性能的下降，切削性能可以持续更长的加工时间。用于解决上述课题的技术方案I所述的专利技术提供一种切削刀具，其特征在于，从切削刃的前倾面直至后隙面实施耐磨性比前述切削刃的母材高的材料的覆膜，使前述切削刃的后角大于或等于15度，在被切削材料的切削过程中，前述前倾面上的前述覆膜的切削刃前端的边缘部由于与前述被切削材料的磨擦而磨损，随着该磨损向半径方向内侧发展，前述后隙面上的前述覆膜的切削刃前端的端部由于与前述被切削材料的摩擦而削减，其下面的前述母材露出，然后该露出的母材因与前述被切削材料的磨擦而磨损，由此前述后隙面向半径方向内侧后退。根据技术方案I所述的切削刀具，其特征在于，由于与被切削材料的磨擦，前述切削刃前端磨损而向半径方向内侧位移，并且前述后隙面向半径方向内侧后退，从而使前述切削刃变尖，前述切削刃保持锐利。根据技术方案I或技术方案2所述的切削刀具，其特征在于，前述切削刃以下述方式形成，即，其切削刃前端从刀具前端向轴向后方延伸，一直到达比初次成为最大径的切削刃最大径位置更靠轴向后方。根据技术方案3所述的切削刀具，其特征在于，前述切削刃因与被切削材料的磨擦而磨损，从而前述切削刃最大径位置向轴向后方后退。根据技术方案3所述的切削刀具，其特征在于，由于与被切削材料的磨擦，前述切削刃前端磨损而向半径方向内侧位移，但由于前述切削刃最大径位置向轴向后方后退，因此在前述切削刃最大径位置的轴向前后的整个范围内的前述切削刃的前端棱线不弯曲，保持为平缓且凸出的曲线。根据技术方案I或技术方案2所述的切削刀具，其特征在于，将超硬质合金作为母材而形成前述切削刃，前述覆膜为金刚石覆膜。根据技术方案I或技术方案2所述的切削刀具，其特征在于，前述切削刃，其前端角从切削刃最大径位置处的前端角O度开始朝向轴向前方连续变化地增加，并且直至刀具前端或至刀具前端的中途连续地形成。根据技术方案I或技术方案2所述的切削刀具，其特征在于，前述切削刃的后角小于或等于45度。根据技术方案I或技术方案2所述的切削刀具，其特征在于，前述切削刃的后角大于或等于20度。根据技术方案I或技术方案2所述的切削刀具，其特征在于，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种切削刀具，其特征在于，从切削刃的前倾面直至后隙面实施耐磨性比前述切削刃的母材高的材料的覆膜，使前述切削刃的后角大于或等于15度，在被切削材料的切削过程中，前述前倾面上的前述覆膜的切削刃前端的边缘部由于与前述被切削材料的磨擦而磨损，随着该磨损向半径方向内侧发展，前述后隙面上的前述覆膜的切削刃前端的端部由于与前述被切削材料的摩擦而削减，其下面的前述母材露出，然后该露出的母材因与前述被切削材料的磨擦而磨损，由此前述后隙面向半径方向内侧后退。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤学，中畑达雄，高桥秀治，土屋顺司，渡边政雄，桥本英二，东胁启文，
申请(专利权)人：富士重工业株式会社，马克托罗工业株式会社，
类型：发明
国别省市：