JP7106010B2 - 単結晶ダイヤモンド切削工具 - Google Patents
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Description
従来の単結晶ダイヤモンド切削工具では、高精度の切削加工においてさらなる寿命の向上が求められていた。
[本開示の効果]
この開示によれば、高精度の切削加工が可能で長寿命の単結晶ダイヤモンド切削工具を提供することができる。
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
図1は、実施の形態1に従った単結晶ダイヤモンド切削工具1の平面図である。図1で示すように、単結晶ダイヤモンド切削工具1は、シャンク2と、シャンク2の先端に取り付けられた単結晶ダイヤモンド3とを有する。シャンク2は、長手方向に延びる。シャンク2は、たとえば超硬合金により構成される。
図9は第一切刃20aおよび第二切刃20bの凹凸200a,200bの幅A1およびA2を測定する方法を説明するための図である。以下の手順で凹凸200a,200bの幅A1およびA2を測定する。
図10は、実施の形態2に従った単結晶ダイヤモンド3において図6に対応する断面であって、切刃20に設けられた丸ホーニング20hを示す断面図である。図11は、図10で示す切刃20を拡大して示す平面図である。
(5)次に(4)で求めた半径R、すくい面10および逃げ面11の刃物角Eから丸ホーニング20hの幅L2を求める。
加工速度:最大500mm/秒(回転数一定で球面を加工するため、加工部位により加工速度は異なる。)
クーラント:オイルミスト
切り込み深さ:1000μm
送り:1000μm/rev
寿命に到達するまでのワーク(レンズの金型)の加工数を用いて工具の寿命を評価した。加工が進行するにつれて切刃の面粗さが大きくなるため、ワークの被加工面の面粗さも大きくなる。被加工面の面粗さが一定値以上になると光の反射により虹面が生じる。12個加工できれば合格とした。試料番号10から15では12個加工する前に虹面が現れるため、寿命が短いことが分かった。
加工速度:最大500mm/秒(回転数一定で球面を加工するため、加工部位により加工速度は異なる。)
クーラント:オイルミスト
切り込み深さ:1000μm
送り:1000μm/rev
寿命に到達するまでのワーク(レンズの金型)の加工数を用いて工具の寿命を評価した。加工が進行するにつれて切刃の面粗さが大きくなるため、ワークの被加工面の面粗さも大きくなる。被加工面の面粗さが一定値以上になると光の反射により虹面が生じる。12個加工できれば合格とした。試料番号110から115では12個加工する前に虹面が現れるため、寿命が短いことが分かった。
Claims (4)
- 逃げ面およびすくい面が設けられた単結晶ダイヤモンド切削工具であって、
前記逃げ面と前記すくい面との境界に切刃が設けられており、
前記切刃から離隔した位置に前記すくい面に連続して前記すくい面に対して0.05度以上80度以下傾斜した傾斜面が設けられており、
前記すくい面の粗さRaは0μmを超え1μm以下であり、
前記切刃に50nm以上1μm以下の幅のチャンファ面が設けられており、
前記切刃の凹凸の幅は0μmを超え100nm以下であり前記チャンファ面の幅よりも小さく、
前記すくい面に対して45°をなし、前記すくい面の垂直方向と45°をなす方向で、かつ、前記切刃の先端側から前記切刃を見た時の写真を3D-SEMで撮影し、前記逃げ面および前記チャンファ面の境界において前記凹凸の認められない部分の稜線を基準とし、最も外側の前記凹凸の凸部を通り、前記稜線と平行である第一曲線を求め、前記稜線に平行で最も内側に位置する前記凹凸の凹部を通過する第二曲線を引き、前記第一曲線および前記第二曲線の間の距離を、前記凹凸の幅とし、
前記傾斜面の粗さRaは0μmを超え5μm以下である、単結晶ダイヤモンド切削工具。 - 逃げ面およびすくい面が設けられた単結晶ダイヤモンド切削工具であって、
前記逃げ面と前記すくい面との境界に切刃が設けられており、
前記切刃から離隔した位置に前記すくい面に連続して前記すくい面に対して0.05度以上80度以下傾斜した傾斜面が設けられており、
前記すくい面の粗さRaは0μmを超え1μm以下であり、
前記切刃に50nm以上1μm以下の幅の丸ホーニングが設けられており、
前記切刃の凹凸の幅は0μmを超え100nm以下であり前記丸ホーニングの幅よりも小さく、
前記すくい面に対して45°をなし、前記すくい面の垂直方向と45°をなす方向で、かつ、前記切刃の先端側から前記切刃を見た時の写真を3D-SEMで撮影し、前記丸ホーニングにおいて前記凹凸の認められない部分の稜線を基準とし、最も外側の前記凹凸の凸部を通り、前記稜線と平行である第一曲線を求め、前記稜線に平行で最も内側に位置する前記凹凸の凹部を通過する第二曲線を引き、前記第一曲線および前記第二曲線の間の距離を、前記凹凸の幅とし、
前記傾斜面の粗さRaは0μmを超え5μm以下である、単結晶ダイヤモンド切削工具。 - 前記すくい面は(110)面に対して0度以上15度以下の角度をなす、請求項1または2に記載の単結晶ダイヤモンド切削工具。
- 逃げ角は0度以上30度以下である、請求項1から3のいずれか1項に記載の単結晶ダイヤモンド切削工具。
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