JP3201773B2 - Method for forming hard carbon film on inner peripheral surface of guide bush - Google Patents
Method for forming hard carbon film on inner peripheral surface of guide bushInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、自動旋盤に設けられ、丸棒状の被加工物
を切削工具(刃物)の近くで回転及び軸方向に摺動可能
に保持するガイドブッシュの被加工物と摺接する内周面
への硬質カーボン膜の形成方法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a processing of a guide bush provided on an automatic lathe, which holds a round bar-shaped workpiece so as to be rotatable and axially slidable near a cutting tool (blade). The present invention relates to a method for forming a hard carbon film on an inner peripheral surface that is in sliding contact with an object.
背景技術 自動旋盤の自動旋盤コラムに設けられ、丸棒状の被加
工物を切削工具の近くで回転可能に保持するガイドブッ
シュには、回転型と固定型とがある。回転型のものは常
に被加工物と共に回転しながらその被加工物を軸方向に
摺動可能に保持し、固定型のものは回転せずに被加工物
を回転及び軸方向に摺動可能に保持する。BACKGROUND ART Guide bushes that are provided on an automatic lathe column of an automatic lathe and that rotatably hold a round bar-shaped workpiece near a cutting tool include a rotary type and a fixed type. The rotary type keeps the work piece slidable in the axial direction while always rotating with the work piece, and the fixed type allows the work piece to rotate and slide in the axial direction without rotating. Hold.
いずれの型のガイドブッシュも、外周テーパ面と、そ
れに弾力を持たせるための摺り割り、コラムに取り付け
るためのネジ部と、被加工物を保持する内周面とを備え
ており、その内周面は常に被加工物と摺接するため摩耗
しやすく、特に固定型の場合はその摩耗が激しい。Each type of guide bush has an outer peripheral tapered surface, a slit for giving elasticity to it, a screw part for attaching to a column, and an inner peripheral surface for holding a workpiece. Since the surface is always in sliding contact with the work piece, it is easily worn, and especially in the case of the fixed type, the wear is severe.
そのため、この被加工物の回転や摺動により被加工物
と摺接するガイドブッシュの内周面に、超硬合金やセラ
ミックスをロー付けなどによって固着して設けるもの
が、たとえば特開平4−141303号公報に見られるように
提案されている。Therefore, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-141303 discloses one in which a cemented carbide or ceramics is fixed to the inner peripheral surface of a guide bush that is in sliding contact with the workpiece by rotation or sliding of the workpiece by brazing or the like. Proposed as seen in the gazette.
このように、耐摩耗性や耐熱性に優れた超硬合金やセ
ラミックスをガイドブッシュの内周面に設けることによ
り、ある程度のその摩耗を抑制する効果が認められる。Thus, by providing the cemented carbide or ceramics having excellent wear resistance and heat resistance on the inner peripheral surface of the guide bush, the effect of suppressing the wear to some extent is recognized.
しかしながら、このように超硬合金やセラミックスを
内周面に設けても、自動旋盤で切削量が大きく加工速度
が大きく重切削に対しては、超硬合金やセラミックスも
摩擦係数が大きく熱伝導率が低いため、被加工物にキズ
が発生したり、ガイドブッシュと被加工物との直径方向
の隙間寸法が減少して焼き付きが発生したりするという
問題があり、切削量及び加工速度を上げることができな
かった。However, even if cemented carbide or ceramics is provided on the inner peripheral surface in this way, the cutting amount is large and the machining speed is large on an automatic lathe, and for heavy cutting, the cemented carbide and ceramics also have a large friction coefficient and a high thermal conductivity. Is low, there is a problem that scratches occur on the work piece, and the size of the gap between the guide bush and the work piece in the diametrical direction decreases, causing seizure. I couldn't.
固定型のガイドブッシュの方が、被加工物をその軸心
のブレがなく保持できるので、真円度が高く精度のよい
加工ができ、しかも騒音が少なく、自動旋盤の構造も複
雑にならずコンパクトにできるなどの利点がある。The fixed guide bush allows the workpiece to be held without deviation of its axial center, which enables highly accurate roundness, accurate machining, less noise, and the structure of the automatic lathe is not complicated. It has the advantage of being compact.
しかしながら、ガイドブッシュの内周面の摩耗は、回
転型の場合よりはるかに大きくなるため、一層切削量及
び加工速度を上げることが困難であるという問題があっ
た。However, since the wear of the inner peripheral surface of the guide bush is much larger than that of the rotary type, there is a problem that it is difficult to further increase the cutting amount and the processing speed.
したがって、この発明はこのような問題を解決して、
ガイドブッシュの被加工物と接触する内周面の耐摩耗性
を飛躍的に高め、被加工物へのキズの発生や焼き付きを
発生することなく、自動旋盤による切削量及び加工速度
を上げることができるようにし、そのガイドブッシュを
効率よく製造できるようにすることを目的とする。Therefore, the present invention solves such a problem,
The wear resistance of the inner peripheral surface of the guide bush that comes into contact with the workpiece can be dramatically improved, and the cutting amount and processing speed of the automatic lathe can be increased without causing scratches or seizure on the workpiece. It is intended that the guide bush can be manufactured efficiently.
発明の開示 そのため、この発明は、ガイドブッシュの被加工物と
摺接する内周面に硬質カーボン膜を短時間で均一且つ強
固に形成するための硬質カーボン膜の形成方法を提供す
る。DISCLOSURE OF THE INVENTION Therefore, the present invention provides a method of forming a hard carbon film for uniformly and firmly forming a hard carbon film on an inner peripheral surface of a guide bush that is in sliding contact with a workpiece.
この硬質カーボン膜とは、水素化アモルファス・カー
ボン膜であり、ダイアモンドによく似た性質をもつた
め、ダイアモンドライクカーボン(DLC)膜とも云われ
るものである。This hard carbon film is a hydrogenated amorphous carbon film, and since it has properties very similar to diamond, it is also called a diamond like carbon (DLC) film.
この、硬質カーボン(DLC)膜は、硬度が高く(ビッ
カース硬度で3000Hv以上)、耐摩耗性に優れ、摩擦係数
が小さく(超硬合金の1/8位)、耐蝕性にも優れてい
る。This hard carbon (DLC) film has high hardness (Vickers hardness of 3000 Hv or more), excellent wear resistance, small friction coefficient (1/8 of cemented carbide), and excellent corrosion resistance.
そのため、ガイドブッシュの被加工物と摺接する内周
面にこの硬質カーボン膜を設けると、従来の超硬合金や
セラミックスを内周面に設けたものに比べて、耐摩耗性
が飛躍的に向上する。Therefore, if this hard carbon film is provided on the inner peripheral surface of the guide bush that is in sliding contact with the work piece, the wear resistance is dramatically improved compared to the conventional ones where cemented carbide or ceramics are provided on the inner peripheral surface. To do.
したがって、これを自動旋盤の固定型のガイドブッシ
ュとして使用して、切削量が大きく加工速度が大きな重
切削を行なっても、被加工物にキズを発生させたり、焼
き付きを生じたりすることがなく、長期間に亘って精度
の高い加工を行なうことが可能になる。Therefore, even if this is used as a fixed type guide bush of an automatic lathe to perform heavy cutting with a large cutting amount and a large processing speed, it does not cause scratches or seizure on the work piece. It becomes possible to perform highly accurate machining over a long period of time.
上記ガイドブッシュの内周面に密着性を高める中間層
を介して硬質カーボン膜を設けるとよい。A hard carbon film may be provided on the inner peripheral surface of the guide bush via an intermediate layer that enhances the adhesion.
その中間層を、チタン又はクロムあるいはそのいずれ
かの化合物からなる下層と、シリコン又はゲルマニウム
あるいはそのいずれかの化合物からなる上層との2層膜
で形成すると、下層がガイドブッシュの内周面(基材の
炭素工具鋼)との密着性を保ち、上層が硬質カーボン膜
と強く結合するため、密着性のよい強固な硬質カーボン
膜を設けることができる。When the intermediate layer is formed of a two-layer film including a lower layer made of titanium or chromium or a compound thereof and an upper layer made of silicon or germanium or a compound thereof, the lower layer is formed on the inner peripheral surface (base) of the guide bush. Since the upper layer is strongly bonded to the hard carbon film, the hard carbon film having good adhesion can be provided.
あるいは、内周面にタングステンカーバイト(WC)な
どの超硬合金、あるいはシリコンカーバイト(SiC)な
どのセラミックスの焼結体等の硬質部材を介して硬質カ
ーボン膜を設けてもよく、その場合も、上記と同様な中
間層を介して硬質カーボン膜を設けるとさらに密着性を
高めることができる。Alternatively, a hard carbon film may be provided on the inner peripheral surface through a hard member such as a cemented carbide such as tungsten carbide (WC) or a sintered body of ceramics such as silicon carbide (SiC). However, if a hard carbon film is provided via an intermediate layer similar to the above, the adhesion can be further enhanced.
また、ガイドブッシュの内周面付近の基材に浸炭層を
形成し、その浸炭層による内周面に硬質カーボン膜を設
けてもよく、その場合も、上記と同様な中間層を介して
硬質カーボン膜を設けるとさらに密着性を高めることが
できる。In addition, a carburized layer may be formed on the base material near the inner peripheral surface of the guide bush, and a hard carbon film may be provided on the inner peripheral surface of the carburized layer. Adhesion can be further enhanced by providing a carbon film.
この発明によるガイドブッシュの内周面への硬質カー
ボン膜形成方法は、次の手順による。The method of forming a hard carbon film on the inner peripheral surface of the guide bush according to the present invention is as follows.
自動旋盤用のガイドブッシュを、排気口およびガス導
入口を有し、内部にアノードとフィラメントを設けた真
空槽内に配置し、そのガイドブッシュの被加工物と摺接
する内周面を形成する中心開口内にロッド又は線状の補
助電極を挿入する。この補助電極を先にガイドブッシュ
の中心開口内に挿入した状態で、ガイドブッシュと共に
真空槽内に配置してもよい。A center that forms an inner peripheral surface of a guide bush for an automatic lathe, which has an exhaust port and a gas inlet port, and is arranged in a vacuum chamber in which an anode and a filament are provided, and which makes sliding contact with the workpiece of the guide bush. A rod or a linear auxiliary electrode is inserted into the opening. The auxiliary electrode may be placed in the vacuum chamber together with the guide bush in a state where it is inserted into the central opening of the guide bush first.
そして、真空槽内を排気した後、ガス導入口から炭素
を含むガスを導入し、ガイドブッシュに直流電圧を印加
すると共に、上記アノードに直流電圧を印加し、上記フ
ィラメントに交流電圧を印加してプラズマを発生させ、
上記ガイドブッシュの内周面に硬質カーボン膜を形成す
る。Then, after exhausting the inside of the vacuum chamber, a gas containing carbon is introduced from the gas introduction port, a direct current voltage is applied to the guide bush, a direct current voltage is applied to the anode, and an alternating voltage is applied to the filament. Generate plasma,
A hard carbon film is formed on the inner peripheral surface of the guide bush.
なお、真空槽内でプラズマを発生させる方法として
は、真空槽内にアノード及びフィラメントを設けず、ガ
イドブッシュに高周波電圧を印加するか、あるいは直流
電圧を印加してプラズマを発生させるようにしてもよ
い。As a method of generating plasma in the vacuum chamber, the anode and the filament are not provided in the vacuum chamber and a high frequency voltage is applied to the guide bush, or a direct current voltage is applied to generate plasma. Good.
このように、ガイドブッシュの中心開口内に補助電極
を挿入した状態で、真空槽内に炭素を含むガスを導入す
ると共にプラズマを発生させることにより、ガイドブッ
シュの内周面に速く且つ開口端側から奥側まで均一な膜
厚で硬質カーボン膜を形成することができる。In this way, with the auxiliary electrode inserted in the central opening of the guide bush, the gas containing carbon is introduced into the vacuum chamber and the plasma is generated. It is possible to form a hard carbon film with a uniform film thickness from the inside to the inside.
その硬質カーボン膜を形成中、上記補助電極を絶縁に
して浮遊電位にしてもよいが、接地電位あるいは直流正
電位に保つのが望ましい。While the hard carbon film is being formed, the auxiliary electrode may be insulated so as to have a floating potential, but it is preferable to keep it at a ground potential or a DC positive potential.
さらに、ガイドブッシュの摺り割りを形成した開口端
面に、該ガイドブッシュの内周面の径と略同応じ内径を
もつリング状のダミー部材を配置して、硬質カーボン膜
を形成することにより、内周面の開口端付近における硬
質カーボン膜の均質性を高めることができる。Further, a ring-shaped dummy member having an inner diameter substantially equal to the diameter of the inner peripheral surface of the guide bush is arranged on the slit end surface of the guide bush, and the hard carbon film is formed by forming a hard carbon film. The homogeneity of the hard carbon film in the vicinity of the open end of the peripheral surface can be enhanced.
その場合、補助電極を、その先端がダミー部材の開口
端面より内側に位置するように配置するのが望ましい。In that case, it is desirable to arrange the auxiliary electrode so that its tip is located inside the opening end face of the dummy member.
また、ガイドブッシュの摺り割りを形成した開口端面
に、該ガイドブッシュの内周面の径と略同じ内径をもつ
リング状の本体にガイドブッシュの各摺り割りにそれぞ
れ挿入可能な複数の突起を備えた突起付治具を配置し、
その各突起をガイドブッシュの各摺り割りに挿入して、
硬質カーボン膜を形成することにより、内周面の開口端
付近及び摺り割り付近における硬質カーボン膜の均質性
を高めることができる。In addition, a plurality of protrusions that can be inserted into the respective slits of the guide bush are provided on a ring-shaped main body having an inner diameter substantially the same as the diameter of the inner peripheral surface of the guide bush, on the slotted end face of the guide bush. Place a jig with a protrusion,
Insert each protrusion into each slit of the guide bush,
By forming the hard carbon film, the homogeneity of the hard carbon film in the vicinity of the opening end of the inner peripheral surface and in the vicinity of the slit can be enhanced.
ガイドブッシュの被加工物と摺接する内周面より径が
大きい段差部に、上記内周面の径と略同じ内径をもつ円
筒状の内挿治具を挿入して硬質カーボン膜を形成するこ
とにより、上記内周面の段差部付近における、硬質カー
ボン膜の均質性を高めることができる。Forming a hard carbon film by inserting a cylindrical insertion jig having an inner diameter substantially the same as the diameter of the inner peripheral surface into the stepped portion of the guide bush that is in sliding contact with the workpiece and has a larger diameter than the inner peripheral surface. Thereby, the homogeneity of the hard carbon film in the vicinity of the step portion of the inner peripheral surface can be enhanced.
上記突起付治具と内挿治具の両方をガイドブッシュに
挿入して硬質カーボン膜を形成すれば、上記内周面の全
域に亘って均質な硬質カーボン膜を形成することができ
る。By inserting both the jig with projection and the insertion jig into the guide bush to form the hard carbon film, a uniform hard carbon film can be formed over the entire area of the inner peripheral surface.
上記補助電極を、ガイドブッシュの上記内周面より径
が大きい段差部に挿入した碍子によって支持するように
すれば、補助電極をガイドブッシュの中心開口内にてそ
の中心軸線上で支持することが容易であり、任意の電圧
を印加することも容易にできる。If the auxiliary electrode is supported by the insulator inserted in the step portion having a diameter larger than the inner peripheral surface of the guide bush, the auxiliary electrode can be supported on the central axis of the guide bush in the central opening. It is easy and it is possible to easily apply an arbitrary voltage.
図面の簡単な説明 第1図はこの発明により内周面に硬質カーボン膜を形
成したガイドブッシュの一例を示す縦断面図であり、第
2図はその外観を示す斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of a guide bush having a hard carbon film formed on the inner peripheral surface according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing its appearance.
第3図はこの発明により内周面に硬質カーボン膜を形
成したガイドブッシュの他の例を示す縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing another example of a guide bush having a hard carbon film formed on the inner peripheral surface according to the present invention.
第4図乃至第7図は第1図又は第3図に円Aで囲んで
示す部分に相当する拡大断面図である。4 to 7 are enlarged cross-sectional views corresponding to the portion surrounded by the circle A in FIG. 1 or FIG.
第8図は第5図の一部をさらに拡大して中間層の構成
例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of the configuration of the intermediate layer by further enlarging a part of FIG.
第9図はこの発明により内周面に硬質カーボン膜を形
成したガイドブッシュと従来のガイドブッシュを、それ
ぞれ固定型のガイドブッシュ装置に使用した自動旋盤に
よる切削試験結果を比較して示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a comparison of the cutting test results by an automatic lathe used in a fixed guide bush device for a guide bush having a hard carbon film formed on its inner peripheral surface according to the present invention and a conventional guide bush. ..
第10図はこの発明によるガイドブッシュの内周面への
硬質カーボン膜形成方法を実施する第1の装置の概略断
面図である。FIG. 10 is a schematic sectional view of a first apparatus for carrying out the method for forming a hard carbon film on the inner peripheral surface of the guide bush according to the present invention.
第11図は補助電極71を配置した場合と配置しない場合
での、ガイドブッシュの開口端からの距離と硬質カーボ
ン膜の膜厚との関係を示す線図である。FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the distance from the open end of the guide bush and the film thickness of the hard carbon film with and without the auxiliary electrode 71.
第12図はこの発明によるガイドブッシュの内周面への
硬質カーボン膜形成方法を実施する第2の装置の概略断
面図である。FIG. 12 is a schematic sectional view of a second apparatus for carrying out the method for forming a hard carbon film on the inner peripheral surface of the guide bush according to the present invention.
第13図はこの発明によるガイドブッシュの内周面への
硬質カーボン膜形成方法を実施する第3の装置の概略断
面図である。FIG. 13 is a schematic sectional view of a third apparatus for carrying out the method for forming a hard carbon film on the inner peripheral surface of the guide bush according to the present invention.
第14図は第10図の実施形態に被覆部材を追加した場合
の第10図と同様な断面図である。FIG. 14 is a sectional view similar to FIG. 10 when a covering member is added to the embodiment of FIG.
第15図はこの発明による硬質カーボン膜形成方法の他
の実施形態を示す第10図と同様な概略断面図である。FIG. 15 is a schematic sectional view similar to FIG. 10 showing another embodiment of the method for forming a hard carbon film according to the present invention.
第16図は第15図は実施例で使用するダミー部材の斜視
図である。FIG. 16 is a perspective view of a dummy member used in the embodiment shown in FIG.
第17図及び第18図はこの発明による硬質カーボン膜形
成方法の他の実施形態を示す第12図及び第13図と同様な
概略断面図である。17 and 18 are schematic sectional views similar to FIGS. 12 and 13 showing another embodiment of the method for forming a hard carbon film according to the present invention.
第19図はこの発明による硬質カーボン膜形成方法のさ
らに他の実施形態を示す第15図と同様な概略断面図であ
る。FIG. 19 is a schematic sectional view similar to FIG. 15 showing still another embodiment of the hard carbon film forming method according to the present invention.
第20図及び第21図はこの発明による硬質カーボン膜形
成方法の他の実施形態を示す第17図及び第18図と同様な
概略断面図である。20 and 21 are schematic sectional views similar to FIGS. 17 and 18 showing another embodiment of the method for forming a hard carbon film according to the present invention.
第22図は補助電極に印加する直流正電圧と形成される
硬質カーボン膜の膜厚との関係を示す線図である。FIG. 22 is a diagram showing the relationship between the positive DC voltage applied to the auxiliary electrode and the film thickness of the hard carbon film formed.
第23図は補助電極の支持構造の具体例を示す断面図で
ある。FIG. 23 is a sectional view showing a specific example of the supporting structure of the auxiliary electrode.
第24図はこの発明による硬質カーボン膜形成方法に使
用する突起付治具の斜視図である。FIG. 24 is a perspective view of a jig with protrusions used in the method for forming a hard carbon film according to the present invention.
第25図はおなじく内挿治具の縦断面図である。 FIG. 25 is a vertical cross-sectional view of an insertion jig, which is similar to the above.
第26図はガイドブッシュに突起付治具を装着した状態
の縦断面図である。FIG. 26 is a vertical cross-sectional view showing a state where the jig with protrusions is attached to the guide bush.
第27図はガイドブッシュに内挿治具を装着した状態の
縦断面図である。FIG. 27 is a vertical cross-sectional view of the guide bush with an insertion jig attached.
第28図はガイドブッシュに突起付治具と内挿治具を装
着した状態の縦断面図である。FIG. 28 is a vertical cross-sectional view showing a state where a jig having protrusions and an inserting jig are mounted on the guide bush.
第29図はガイドブッシュを用いる固定型のガイドブッ
シュ装置を設けた自動旋盤の主軸近傍のみを示す断面図
である。FIG. 29 is a sectional view showing only the vicinity of the main shaft of an automatic lathe provided with a fixed guide bush device using a guide bush.
第30図はガイドブッシュを用いる回転型のガイドブッ
シュ装置を設けた自動旋盤の主軸近傍のみを示す断面図
である。FIG. 30 is a sectional view showing only the vicinity of the main shaft of an automatic lathe provided with a rotary guide bush device using a guide bush.
発明を実施するための最良の形態 以下、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明す
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
先ず、このガイドブッシュを用いる自動旋盤の構造に
ついて簡単に説明する。First, the structure of an automatic lathe using this guide bush will be briefly described.
第29図は、数値制御自動旋盤の主軸近傍のみを示す断
面図である。この自動旋盤は、ガイドブッシュ11を固定
して、その内周面11bで被加工物51(仮想線で示す)を
回転自在に保持する状態で使用する固定型のガイドブッ
シュ装置37を設けたものである。FIG. 29 is a sectional view showing only the vicinity of the spindle of the numerically controlled automatic lathe. This automatic lathe is provided with a fixed guide bush device 37 which is used while fixing the guide bush 11 and rotatably holding the workpiece 51 (shown by phantom lines) on its inner peripheral surface 11b. Is.
主軸台17は、この数値制御自動旋盤の図示しないベッ
ド上を、図で左右方向に摺動可能となっている。The headstock 17 is slidable in the left-right direction on the bed (not shown) of the numerically controlled automatic lathe.
この主軸台17には、軸受21によって回転可能な状態で
支持された主軸19を設けている。そして主軸19の先端部
には、コレットチャック13を取り付けている。The headstock 17 is provided with a main shaft 19 rotatably supported by bearings 21. A collet chuck 13 is attached to the tip of the main shaft 19.
このコレットチャック13は、チャックスリーブ41の中
心孔内に配置する。そしてコレットチャック13の先端の
外周テーパ面13aと、チャックスリーブ41の内周テーパ
面41aとが互いに面接触している。The collet chuck 13 is arranged in the center hole of the chuck sleeve 41. The outer peripheral tapered surface 13a at the tip of the collet chuck 13 and the inner peripheral tapered surface 41a of the chuck sleeve 41 are in surface contact with each other.
さらに中間スリーブ29内のコレットチャック13の後端
部に、帯状のバネ材をコイル状にしたスプリング25を設
けている。そして、このスプリング25の働きによって、
中間スリーブ29内からコレットチャック13を押し出すこ
とができる。Further, at the rear end portion of the collet chuck 13 in the intermediate sleeve 29, a spring 25 is provided, which is a coiled strip-shaped spring material. And by the action of this spring 25,
The collet chuck 13 can be pushed out from the inside of the intermediate sleeve 29.
コレットチャック13の先端位置は、主軸19の先端にネ
ジ固定するキャップナット27に接触して位置を規制して
いる。このため、コレットチャック13がスプリング25の
バネ力によって、中間スリーブ29から飛び出すことを防
止している。The tip position of the collet chuck 13 is in contact with a cap nut 27 that is screwed to the tip of the main shaft 19 to regulate the position. Therefore, the collet chuck 13 is prevented from jumping out of the intermediate sleeve 29 by the spring force of the spring 25.
中間スリーブ29の後端部には、この中間スリーブ29を
介してチャック開閉機構31を設ける。そしてチャック開
閉爪33を開閉することによって、コレットチャック13は
開閉し、被加工物51を把持したり解放したりする。A chuck opening/closing mechanism 31 is provided at the rear end of the intermediate sleeve 29 via the intermediate sleeve 29. Then, by opening and closing the chuck opening and closing claw 33, the collet chuck 13 is opened and closed, and the workpiece 51 is gripped and released.
すなわち、チャック開閉機構31のチャック開閉爪33の
先端部が相互に開くように移動すると、チャック開閉爪
33の中間スリーブ29と接触している部分が、第29図で左
方向に移動して中間スリーブ29を左方向に押す。この中
間スリーブ29の左方向への移動により、中間スリーブ29
の左端に接触しているチャックスリーブ41が左方向に移
動する。That is, when the tips of the chuck opening/closing claws 33 of the chuck opening/closing mechanism 31 are moved so as to open each other, the chuck opening/closing claws are moved.
The portion of 33 that is in contact with the intermediate sleeve 29 moves to the left in FIG. 29 and pushes the intermediate sleeve 29 to the left. By moving the intermediate sleeve 29 to the left, the intermediate sleeve 29
The chuck sleeve 41, which is in contact with the left end of the, moves to the left.
そして、コレットチャック13は、主軸19の先端にネジ
止めしているキャップナット27によって、主軸19から飛
び出すのを防止されている。The collet chuck 13 is prevented from jumping out of the main shaft 19 by a cap nut 27 screwed to the tip of the main shaft 19.
このため、このチャックスリーブ41の左方向への移動
によって、コレットチャック13の摺り割りが形成されて
いる部分の外周テーパ面13aと、チャックスリーブ41の
内周テーパ面41aとが強く押されて、互いにテーパ面に
沿って移動することになる。Therefore, by moving the chuck sleeve 41 to the left, the outer peripheral tapered surface 13a of the collet chuck 13 where the slit is formed and the inner peripheral tapered surface 41a of the chuck sleeve 41 are strongly pressed, They will move along tapered surfaces of each other.
その結果、コレットチャック13の内周面の直径が小さ
くなり、被加工物51を把持することができる。As a result, the diameter of the inner peripheral surface of the collet chuck 13 is reduced, and the workpiece 51 can be gripped.
コレットチャック13の内周面の直径を大きくして被加
工物51を解放するときは、チャック開閉爪33の先端部が
相互に閉じるように移動することにより、チャックスリ
ーブ41を左方向に押す力を除く。When the diameter of the inner peripheral surface of the collet chuck 13 is increased and the workpiece 51 is released, the tip ends of the chuck opening/closing claws 33 move so as to close each other, so that the chuck sleeve 41 is pushed to the left. except for.
するとスプリング25の復元力によって中間スリーブ29
とチャックスリーブ41とが、図の右方向に移動する。Then, the restoring force of the spring 25 causes the intermediate sleeve 29.
And the chuck sleeve 41 move to the right in the figure.
このため、コレットチャック13の外周テーパ面13a
と、チャックスリーブ41の内周テーパ面41aとの押圧力
が除かれることになる。それによって、コレットチャッ
ク13は自己のもつ弾性力で内周面の直径が大きくなり、
被加工物51を解放することができる。Therefore, the outer peripheral tapered surface 13a of the collet chuck 13
Then, the pressing force applied to the inner peripheral tapered surface 41a of the chuck sleeve 41 is removed. As a result, the collet chuck 13 has its own elastic force to increase the diameter of the inner peripheral surface,
The work piece 51 can be released.
さらに、主軸台17の前方にはコラム35が設けられてお
り、そこに、ガイドブッシュ装置37をその中心軸線を主
軸中心線と一致させるようにして配置している。Further, a column 35 is provided in front of the headstock 17, and a guide bush device 37 is arranged therein in such a manner that its central axis line coincides with the central axis line of the spindle.
このガイドブッシュ装置37は、ガイドブッシュ11を固
定して、このガイドブッシュ11の内周面11bで被加工物5
1を回転可能な状態で保持する固定型のガイドブッシュ
装置37である。This guide bush device 37 fixes the guide bush 11, and the inner peripheral surface 11b of the guide bush 11 allows the workpiece 5 to be machined.
It is a fixed guide bush device 37 that holds 1 in a rotatable state.
コラム35に固定したホルダ39の中心孔に、ブッシュス
リーブ23を嵌入し、そのブッシュスリーブ23の先端部に
は内周テーパ面23aを設けている。The bush sleeve 23 is fitted into the center hole of the holder 39 fixed to the column 35, and the bush sleeve 23 has an inner peripheral tapered surface 23a at the tip thereof.
そして、このブッシュスリーブ23の中心孔に、先端部
に外周テーパ面11a及び摺り割り11cを形成したガイドブ
ッシュ11を嵌入させて配置している。Then, a guide bush 11 having an outer peripheral tapered surface 11a and a slit 11c formed at the tip is fitted and arranged in the center hole of the bush sleeve 23.
ガイドブッシュ装置37の後端部に、ガイドブッシュ11
のネジ部に螺着して設けた調整ナット43を回転すること
によって、ガイドブッシュ11の内径と被加工物51の外形
との隙間寸法を調整することができる。At the rear end of the guide bush device 37, the guide bush 11
By rotating the adjusting nut 43 provided by being screwed to the threaded portion, the gap size between the inner diameter of the guide bush 11 and the outer shape of the workpiece 51 can be adjusted.
すなわち、調整ナット43を右回転させると、ブッシュ
スリーブ23に対してガイドブッシュ11が図で右方向に移
動し、コレットチャック13の場合と同様に、ブッシュス
リーブ33の内周テーパ面23aとガイドブッシュ11の外周
テーパ面11aとが相互に押圧されて、ガイドブッシュ11
の先端部の内径が小さくなるためである。That is, when the adjusting nut 43 is rotated to the right, the guide bush 11 moves to the right in the figure with respect to the bush sleeve 23, and like the collet chuck 13, the inner peripheral tapered surface 23a of the bush sleeve 33 and the guide bush 11 are moved. The outer peripheral taper surface 11a of 11 is pressed against each other, and the guide bush 11
This is because the inner diameter of the tip end of is smaller.
ガイドブッシュ装置37のさらに前方には、切削工具
(刃物)45を設けている。A cutting tool (blade) 45 is provided further in front of the guide bush device 37.
そして、被加工物51を主軸19のコレットチャック13で
把持すると共に、ガイドブッシュ装置37で支持し、しか
もこのガイドブッシュ装置37を貫通して加工領域に突き
出した被加工物51を、切削工具45の前進後退と主軸台17
の移動との合成運動によって所定の切削加工を行なう。Then, the work piece 51 is grasped by the collet chuck 13 of the main shaft 19 and is supported by the guide bush device 37, and further, the work piece 51 penetrating the guide bush device 37 and protruding to the processing region is cut by the cutting tool 45. Forward and backward and headstock 17
Predetermined cutting work is performed by the combined movement with the movement of the.
つぎに、被加工物を把持するガイドブッシュを回転す
る状態で使用する回転型のガイドブッシュ装置につい
て、第30図によって説明する。この第30図において、第
29図と対応する部分には同一の符号を付している。Next, a rotary guide bush device used in a state in which the guide bush that holds the workpiece is rotated will be described with reference to FIG. In this Fig. 30,
The parts corresponding to those in Fig. 29 are designated by the same reference numerals.
この回転型のガイドブッシュ装置としては、コレット
チャック13とガイドブッシュ11とが同期して回転するガ
イドブッシュ装置と、同期しないで回転するガイドブッ
シュ装置とがある。この図に示すガイドブッシュ装置37
は、コレットチャック13とガイドブッシュ11とが同期し
て回転するものである。As the rotary guide bush device, there are a guide bush device in which the collet chuck 13 and the guide bush 11 rotate in synchronization with each other, and a guide bush device in which the collet chuck 13 and the guide bush 11 rotate without synchronization. Guide bush device 37 shown in this figure
The collet chuck 13 and the guide bush 11 rotate in synchronization with each other.
この回転型のガイドブッシュ装置37は、主軸19のキャ
ップナット27から突き出した回転駆動棒47によって、ガ
イドブッシュ装置37を駆動する。この回転駆動棒47に代
えて、歯車やベルトプーリによってガイドブッシュ装置
37を駆動するものもある。The rotary guide bush device 37 drives the guide bush device 37 by a rotation drive rod 47 protruding from the cap nut 27 of the main shaft 19. Instead of the rotary drive rod 47, a guide bush device is provided by a gear or a belt pulley.
Some also drive 37.
この回転型のガイドブッシュ装置37は、コラム35に固
定するホルダ39の中心孔に、軸受21を介して回転可能な
状態にブッシュスリーブ23を嵌入させて配置している。
さらに、このブッシュスリーブ23の中心孔にガイドブッ
シュ11を嵌入させて配置している。In this rotary guide bush device 37, a bush sleeve 23 is rotatably fitted through a bearing 21 in a center hole of a holder 39 fixed to a column 35.
Further, the guide bush 11 is arranged by being fitted into the central hole of the bush sleeve 23.
ブッシュスリーブ23とガイドブッシュ11とは、第29図
によって説明したものと同様な構成である。そしてガイ
ドブッシュ装置37の後端部に、ガイドブッシュ11のネジ
部に螺着し設けた調整ナット43を回転することによっ
て、ガイドブッシュ11の内径を小さくして、ガイドブッ
シュ11の内径と被加工物51の外形との隙間寸法を調整す
ることができる。The bush sleeve 23 and the guide bush 11 have the same structure as that described with reference to FIG. Then, at the rear end of the guide bush device 37, the inner diameter of the guide bush 11 is reduced by rotating the adjusting nut 43 screwed to the threaded portion of the guide bush 11 to reduce the inner diameter of the guide bush 11 and the workpiece. It is possible to adjust the gap size with the outer shape of the object 51.
ガイドブッシュ装置37が回転型である以外の構成は、
第29図によって説明した自動旋盤の構成と同じであるの
でそれらの説明は省略する。The configuration except that the guide bush device 37 is a rotary type,
Since the structure is the same as that of the automatic lathe described with reference to FIG. 29, the description thereof will be omitted.
つぎに、この発明により内周面に硬質カーボン膜を形
成したガイドブッシュの構成を、種々の例について説明
する。Next, various examples of the structure of the guide bush in which the hard carbon film is formed on the inner peripheral surface according to the present invention will be described.
第1図はそのガイドブッシュの一例を示す縦断面図で
あり、第2図はその外観を示す斜視図である。FIG. 1 is a vertical sectional view showing an example of the guide bush, and FIG. 2 is a perspective view showing its appearance.
これらの図に示すガイドブッシュ11は、先端部が開い
た自由な状態を示している。このガイドブッシュ11は、
長手方向の一端部に外周テーパ面11aを形成し、他端部
にネジ部11fを有する。The guide bush 11 shown in these figures shows a free state in which the tip portion is open. This guide bush 11
An outer peripheral tapered surface 11a is formed at one end in the longitudinal direction, and a threaded portion 11f is provided at the other end.
さらに、このガイドブッシュ11の中心には開口径が異
なる貫通した開口を設けている。そして外周テーパ面11
aを設けた側の内周に、被加工物51を保持する内周面11b
を形成している。そして、この内周面11b以外の領域に
は、内周面11bの内径より大きな内径をもつ段差部11gを
形成している。Further, at the center of the guide bush 11, there are provided through openings having different opening diameters. And the outer peripheral taper surface 11
An inner peripheral surface 11b that holds the workpiece 51 on the inner periphery on the side where a is provided
Is formed. Then, a step portion 11g having an inner diameter larger than the inner diameter of the inner peripheral surface 11b is formed in a region other than the inner peripheral surface 11b.
また、このガイドブッシュ11は、外周テーパ面11aか
らバネ部11dにまで、外周テーパ面11aを円周方向に3等
分するように摺り割り11cを、120゜間隔で3箇所に設け
ている。Further, the guide bush 11 has three slits 11c at 120° intervals from the outer peripheral tapered surface 11a to the spring portion 11d so as to divide the outer peripheral tapered surface 11a into three equal parts in the circumferential direction.
そして、前述したブッシュスリーブの内周テーパ面に
このガイドブッシュ11の外周テーパ面11aを押圧するこ
とによって、バネ部11dが撓み、内周面11bと第1図に仮
想線で示す被加工物51との隙間寸法を調整することがで
きる。By pressing the outer peripheral taper surface 11a of the guide bush 11 against the inner peripheral taper surface of the bush sleeve described above, the spring portion 11d bends, and the inner peripheral surface 11b and the work piece 51 shown in phantom in FIG. It is possible to adjust the size of the gap between and.
さらに、このガイドブッシュ11には、バネ部11dとネ
ジ部11fとの間に嵌合部11eを設けている。そして、この
嵌合部11eを第29図及び第30図に示したブッシュスリー
ブ23の中心孔に嵌合させることによって、ガイドブッシ
ュ11を主軸の中心線上で、しかも主軸中心線に平行に配
置することができる。Further, the guide bush 11 is provided with a fitting portion 11e between the spring portion 11d and the screw portion 11f. Then, by fitting the fitting portion 11e into the center hole of the bush sleeve 23 shown in FIGS. 29 and 30, the guide bush 11 is arranged on the center line of the spindle and parallel to the center line of the spindle. be able to.
このガイドブッシュ11の材料としては、炭素工具鋼
(SK鋼)を用い、外形形状と内形形状とを形成した後、
焼き入れ処理と焼き戻し処理とを行なう。As the material of the guide bush 11, carbon tool steel (SK steel) is used, and after forming the outer shape and the inner shape,
A quenching process and a tempering process are performed.
さらに、好ましくはこのガイドブッシュ11の内周面11
bに、第3図に示すように超硬材料12をロウ付け手段に
より固定するとよい。Further, preferably, the inner peripheral surface 11 of the guide bush 11 is
The cemented carbide material 12 may be fixed to b by brazing means as shown in FIG.
しかし、このガイドブッシュ11は、外周テーパ面11a
が閉じた状態で、内周面11bと被加工物51との間に半径
方向で5μm〜10μmの隙間を設けている。それによ
り、被加工物51が出入りして内周面11bと摺接するた
め、その摩耗が問題となる。However, the guide bush 11 has a tapered outer peripheral surface 11a.
In the closed state, a gap of 5 μm to 10 μm is provided between the inner peripheral surface 11b and the workpiece 51 in the radial direction. As a result, the work piece 51 moves in and out and comes into sliding contact with the inner peripheral surface 11b, which causes a problem of wear.
さらに、固定型のガイドブッシュ装置に使用する場合
は、固定されたガイドブッシュ11に保持された被加工物
51が高速で回転して加工されるため、内周面11bと被加
工物51との間で高速摺動し、しかも切削負荷による内周
面11bへの過大な被加工物51の押圧力によって、焼き付
きを発生させる問題がある。Furthermore, when used in a fixed guide bush device, the workpiece held by the fixed guide bush 11 is
Since 51 is rotated and processed at high speed, it slides at a high speed between the inner peripheral surface 11b and the work piece 51, and due to the excessive pressing force of the work piece 51 against the inner peripheral surface 11b due to the cutting load. However, there is a problem of causing burn-in.
そのため、このガイドブッシュ11の内周面11bに、前
述した硬質カーボン(DLC)膜15を設けている。その硬
質カーボン膜15の膜厚は1μmから5μmとする。Therefore, the hard carbon (DLC) film 15 described above is provided on the inner peripheral surface 11b of the guide bush 11. The thickness of the hard carbon film 15 is 1 μm to 5 μm.
第1図の例では、ガイドブッシュ11の基材(炭素工具
鋼)上に後述する中間層を介して硬質カーボン膜15を形
成し、第3図の例では、超硬材料12上に直接あるいは後
述する中間層を介して硬質カーボン膜15を形成する。In the example of FIG. 1, a hard carbon film 15 is formed on the base material (carbon tool steel) of the guide bush 11 via an intermediate layer described later, and in the example of FIG. A hard carbon film 15 is formed via an intermediate layer described later.
この硬質カーボン膜はダイアモンドとよく似た性質を
もつ。すなわち機械的強度が高く、摩擦係数が小さく潤
滑性があり、さらに良好な電気的絶縁性や高い熱伝導率
をもち、腐食性にも優れているという特徴点を備えてい
る。This hard carbon film has properties very similar to diamond. That is, it is characterized by high mechanical strength, a small friction coefficient, lubricity, good electrical insulation, high thermal conductivity, and excellent corrosiveness.
そのため、内周面11bに硬質カーボン膜15を設けたこ
のガイドブッシュ11は、耐摩耗性が飛躍的に向上し、長
期間の使用や重切削加工においても、被加工物51と接触
する内周面11bの摩耗を抑えることができる。また、被
加工物51へのキズの発生を抑えることも可能になり、ガ
イドブッシュ11と被加工物51との焼き付きの発生を抑制
することもできる。Therefore, the guide bush 11 provided with the hard carbon film 15 on the inner peripheral surface 11b has dramatically improved wear resistance, and even in long-term use or heavy cutting, the inner periphery that comes into contact with the workpiece 51 is improved. The wear of the surface 11b can be suppressed. Further, it becomes possible to suppress the occurrence of scratches on the workpiece 51, and it is also possible to suppress the occurrence of seizure between the guide bush 11 and the workpiece 51.
それ故、この発明により内周面に硬質カーボン膜を形
成したガイドブッシュ11は、長期間の使用に対する信頼
性を格段に向上させることができ、固定型のガイドブッ
シュ装置にも充分使用できる。Therefore, the guide bush 11 having the hard carbon film formed on the inner peripheral surface thereof according to the present invention can remarkably improve the reliability for long-term use, and can be sufficiently used for the fixed guide bush device.
ここで、このガイドブッシュ11の内周面11bの硬質カ
ーボン膜15を設けた部分の各種の構成例を、第1図又は
第3図に円Aで囲んだ部分に相当する拡大断面図である
第4図乃至第7図と、その第5図の一部を拡大して中間
層の構成例を示す第8図を参照して説明する。Here, various structural examples of the portion of the inner peripheral surface 11b of the guide bush 11 where the hard carbon film 15 is provided are enlarged cross-sectional views corresponding to the portion surrounded by a circle A in FIG. 1 or FIG. This will be described with reference to FIGS. 4 to 7 and FIG. 8 showing a configuration example of the intermediate layer by enlarging a part of FIG.
第4図は第1図のA部の拡大図に相当し、ガイドブッ
シュ11の内周面11bの基材(炭素工具鋼)上に、密着性
を高めるための中間層16を介して、硬質カーボン膜を1
μmから5μmの膜厚で設けたものである。なお、ガイ
ドブッシュ11の基材の材質によっては、中間層16を介さ
ずに直接その表面に硬質カーボン膜を形成することも可
能である。FIG. 4 corresponds to an enlarged view of part A of FIG. 1, and is hard on the base material (carbon tool steel) of the inner peripheral surface 11b of the guide bush 11 via the intermediate layer 16 for enhancing the adhesion. Carbon film 1
It is provided with a film thickness of μm to 5 μm. Depending on the material of the base material of the guide bush 11, it is possible to directly form the hard carbon film on the surface of the guide bush 11 without the intermediate layer 16.
第5図及び第6図は第3図のA部の拡大図に相当し、
いずれもガイドブッシュ11の内周面11bの基材上に、肉
厚が2mm〜5mmの硬質部材12をロー付け等によって固着
し、その内周面に硬質カーボン膜15を形成している。こ
のようにすれば、ガイドブッシュ11の耐久性が一層向上
する。5 and 6 correspond to the enlarged view of the portion A in FIG. 3,
In each case, a hard member 12 having a thickness of 2 mm to 5 mm is fixed to the base material of the inner peripheral surface 11b of the guide bush 11 by brazing or the like, and a hard carbon film 15 is formed on the inner peripheral surface thereof. By doing so, the durability of the guide bush 11 is further improved.
第5図に示した例では、硬質部材12の内周面にさらに
密着性を高める中間層16を介して、硬質カーボン膜15を
形成している。In the example shown in FIG. 5, the hard carbon film 15 is formed on the inner peripheral surface of the hard member 12 via the intermediate layer 16 which further enhances the adhesiveness.
これらの例において、硬質カーボン膜15の下層に設け
る硬質部材12として、タングステンカーバイト(WC)な
どの超硬合金や、シリコンカーバイト(SiC)などのセ
ラミクスの焼結体を使用することもできる。セラミック
スの焼結に際しては、通常Cr,Ni,Coなどをバインダとし
て添加するが、その添加が少ない場合には、中間層16を
介さずに硬質カーボン膜15を直接その硬質部材12上に形
成することもできる。In these examples, as the hard member 12 provided in the lower layer of the hard carbon film 15, a cemented carbide such as tungsten carbide (WC) or a ceramic sintered body such as silicon carbide (SiC) can be used. .. When sintering ceramics, Cr, Ni, Co or the like is usually added as a binder, but when the addition is small, the hard carbon film 15 is directly formed on the hard member 12 without the intermediate layer 16 interposed. You can also
ここで、この硬質部材12として用いるシリコンカーバ
イト(SiC)の形成方法の一例を説明する。Here, an example of a method of forming silicon carbide (SiC) used as the hard member 12 will be described.
原子パーセントでシリコン(Si)と炭素(C)とが1
対1のシリコンカーバイト粉末を、リング状の金型に
れ、0.5から3トンの圧力を加えて加圧成型する。次い
で、窒素やアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気中で焼
成処理を行う。Silicon (Si) and carbon (C) are 1 in atomic percent
The silicon carbide powder of 1 to 1 is put into a ring-shaped mold and pressure-molded by applying a pressure of 0.5 to 3 tons. Then, firing treatment is performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or argon gas.
その後、シリコンカーバイトの融点近くの温度1400℃
から1700℃で加熱し、この加熱と同時に加圧処理を行
い、シリコンカーバイト中のピンホールをなくす。この
加熱加圧処理によってシリコンカーバイトは緻密化がす
すみ、硬質部材12としてその密度と硬度が向上し、ビッ
カース硬度で2000から3000になる。After that, the temperature near the melting point of silicon carbide is 1400℃
To 1700°C and pressurize at the same time as this heating to eliminate pinholes in the silicon carbide. This heat and pressure treatment promotes the densification of the silicon carbide, and the density and hardness of the hard member 12 are improved, and the Vickers hardness becomes 2000 to 3000.
その後、このリング状の硬質部材12にチタン(Ti)を
主成分とするメタライズ層を形成する。そしてガイドブ
ッシュ11の内周面11bにその硬質部材12を配置して加熱
処理を行い、メタライズ層を溶融させてガイドブッシュ
11の基材と接合させる。After that, a metallized layer containing titanium (Ti) as a main component is formed on the ring-shaped hard member 12. Then, the hard member 12 is arranged on the inner peripheral surface 11b of the guide bush 11 and heat treatment is performed to melt the metallized layer and guide bush
Bond with 11 base materials.
そして、その硬質部材12の内周研磨加工を行なった
後、そのガイドブッシュ11に摺り割り11cを形成する加
工を行なう。Then, after polishing the inner periphery of the hard member 12, a process for forming a slit 11c on the guide bush 11 is performed.
第7図は、ガイドブッシュ11の内周面11bに硬質部材1
2を設ける代わりに、内周面11b付近の基材に浸炭層11h
を形成し、その浸炭層11hによる内周面11bに硬質カーボ
ン膜15を設けた例を示している。FIG. 7 shows that the hard member 1 is attached to the inner peripheral surface 11b of the guide bush 11.
Instead of providing 2, the carburized layer 11h on the base material near the inner peripheral surface 11b
Is formed, and the hard carbon film 15 is provided on the inner peripheral surface 11b of the carburized layer 11h.
浸炭とは、鋼材の表面硬化法のひとつで、表層は硬化
させ、深部は強靭な性質のままに保つ公知の処理であ
る。Carburizing is one of the surface hardening methods for steel materials, and is a known process for hardening the surface layer and maintaining the toughness in the deep part.
ここでは、例えばメタン(CH4)やエチレン(C2H4)
などの炭素を含む浸炭性ガスと窒素(N2)のキャリアガ
スとの混合ガス雰囲気中で、次のような条件で浸炭処理
を行なう。Here, for example, methane (CH 4 ) and ethylene (C 2 H 4 )
Carburizing is performed under the following conditions in a mixed gas atmosphere of a carburizing gas containing carbon and a carrier gas of nitrogen (N 2 ).
(浸炭条件) 温 度 1100℃ 時 間 30分 浸炭深さ 0.5mm このようにして、ガイドブッシュ11の内周面11bの表
層に浸炭層11hを形成した場合は、その表面に直接硬質
カーボン膜15を形成することができるが、その表面にさ
らに密着性を高める中間層16を形成し、その中間層16を
介して硬質カーボン膜15を形成するようにするとなおよ
い。(Carburizing conditions) Temperature 1100°C Time 30 minutes Carburizing depth 0.5 mm When the carburized layer 11h is formed on the surface of the inner peripheral surface 11b of the guide bush 11 in this way, the hard carbon film 15 However, it is more preferable to form the intermediate layer 16 that further enhances the adhesiveness on the surface, and form the hard carbon film 15 through the intermediate layer 16.
この中間層16としては、周期律表第IV b族のシリコン
(Si)やゲルマニウム(Ge)、あるいはシリコンやゲル
マニウムの化合物でもよい。あるいはシリコンカーバイ
ト(SiC)やチタンカーバイト(TiC)のような炭素を含
む化合物でもよい。The intermediate layer 16 may be silicon (Si) or germanium (Ge) of Group IVb of the periodic table, or a compound of silicon or germanium. Alternatively, a compound containing carbon such as silicon carbide (SiC) or titanium carbide (TiC) may be used.
また、この中間層16として、チタン(Ti)やタフング
ステン(W)やモリブデン(Mo)あるいはタンタル(T
a)とシリコン(Si)との化合物も適用できる。In addition, as the intermediate layer 16, titanium (Ti), toughungsten (W), molybdenum (Mo), or tantalum (T) is used.
A compound of a) and silicon (Si) can also be applied.
さらに、この中間層16を、第8図に示すように、チタ
ン(Ti)又はクロム(Cr)による下層16aと、シリコン
(Si)又はゲルマニウム(Ge)による上層16bとの2層
膜に形成してもよい。Further, as shown in FIG. 8, the intermediate layer 16 is formed into a two-layer film including a lower layer 16a made of titanium (Ti) or chromium (Cr) and an upper layer 16b made of silicon (Si) or germanium (Ge). May be.
このようにすると、中間層16の下層16aのチタンやク
ロムはガイドブッシュ11の基材との密着性を保つ役割を
果たし、上層16bのシリコンやゲルマニウムは硬質カー
ボン膜15と共有結合して、この硬質カーボン膜15と強く
結合する役割を果たす。By doing so, titanium or chrome of the lower layer 16a of the intermediate layer 16 plays a role of maintaining the adhesiveness with the base material of the guide bush 11, and silicon or germanium of the upper layer 16b is covalently bonded to the hard carbon film 15, It plays a role of strongly bonding to the hard carbon film 15.
さらにまた、この中間層16としては、チタン化合物又
はクロム化合物の下層とシリコン化合物又はゲルマニウ
ム化合物の上層との2層膜で形成してもよい。あるい
は、チタン又はクロムの下層とシリコン化合物又はゲル
マニウム化合物の上層との2層膜で形成してもよい。さ
らに、チタン化合物又はクロム化合物の下層とシリコン
又はゲルマニウムの上層との2層膜としてもよい。Furthermore, the intermediate layer 16 may be formed of a two-layer film including a lower layer of a titanium compound or a chromium compound and an upper layer of a silicon compound or a germanium compound. Alternatively, it may be formed of a two-layer film including a lower layer of titanium or chromium and an upper layer of a silicon compound or a germanium compound. Further, it may be a two-layer film including a lower layer of a titanium compound or a chromium compound and an upper layer of silicon or germanium.
そして、この中間層16の形成方法としては、スパッタ
リング法やイオンプレーティング法、あるいは化学気相
成長(CVD)法や溶射法を適用すればよい。Then, as a method of forming the intermediate layer 16, a sputtering method, an ion plating method, a chemical vapor deposition (CVD) method, or a thermal spraying method may be applied.
なお、前述した硬質部材12としてシリコンカーバイト
(SiC)を用いる場合には、この中間層16の形成を省略
することができる。なぜなら、シリコンカーバイトは周
期律表の第IV b族のシリコンと炭素との化合物であり、
その表面に形成される硬質カーボン膜15と共有結合し
て、高い密着性が得られるからである。When silicon carbide (SiC) is used as the hard member 12, the formation of the intermediate layer 16 can be omitted. Because silicon carbide is a compound of group IVb silicon and carbon of the periodic table,
This is because high adhesion can be obtained by covalently bonding with the hard carbon film 15 formed on the surface.
第9図はこの発明により内周面に硬質カーボン膜を形
成したガイドブッシュと従来のガイドブッシュを、それ
ぞれ使用した自動旋盤による切削試験結果を比較して示
す図である。FIG. 9 is a view showing comparison of cutting test results by an automatic lathe using a guide bush having a hard carbon film formed on the inner peripheral surface according to the present invention and a conventional guide bush.
ここで実際の切削加工を行って、従来のガイドブッシ
ュと、内周面に硬質カーボン膜を形成したガイドブッシ
ュとを比較した。比較試験したガイドブッシュは固定型
のガイドブッシュである。Here, actual cutting was performed to compare a conventional guide bush with a guide bush having a hard carbon film formed on the inner peripheral surface. The comparatively tested guide bush is a fixed guide bush.
従来のガイドブッシュとしては、内周面に超硬合金
(超硬)のみを設けたものと、セラミックスの焼結体の
みを設けたものを使用し、この発明によるガイドブッシ
ュは、内周面に中間層を介して厚さ3μmの硬質カーボ
ン膜(DLC)を形成したものを使用した。As the conventional guide bush, one having only a cemented carbide (carbide) provided on the inner peripheral surface and one having only a ceramic sintered body are used. A hard carbon film (DLC) having a thickness of 3 μm formed through an intermediate layer was used.
そして切削条件は下記に記す条件で行なった。 The cutting conditions were as follows.
被加工物 ステンレス鋼(SUS303),直径16mm 回転数 4000rpm 切り込み量 軽切削 :d=0.8mm 実用切削:d=3mm 苛酷切削:d=5.0mm 限界切削:d=6.5mm 送り量 0.05mm/1回転 加工長さ 20mm この切削試験の結果を、第9図に正常に切削できたこ
とを○印で、切削不能になったことを×印で示してい
る。Workpiece Stainless steel (SUS303), Diameter 16mm, Rotation speed 4000rpm Depth of cut Light cutting: d=0.8mm Practical cutting: d=3mm Severe cutting: d=5.0mm Limit cutting: d=6.5mm Feed rate 0.05mm/revolution Machining length 20 mm The results of this cutting test are shown in Fig. 9 by the symbol "O" indicating that the cutting was successful, and by the symbol "X" indicating that the cutting was impossible.
すなわち、従来の超硬合金を設けたガイドブッシュを
使用した場合には、軽切削でも1個目の被加工物の切削
開始直後にガイドブッシュ内周面に焼き付きが発生し
て、切削不能になってしまった。That is, when a conventional guide bush provided with a cemented carbide is used, even in light cutting, seizure occurs on the inner peripheral surface of the guide bush immediately after the start of cutting of the first work piece, which makes cutting impossible. I got it.
また、従来のセラミックスを設けたガイドブッシュを
使用した場合には、軽切削は正常に100個の被加工物を
切削できたが、実用切削では、1個目の被加工物の切削
開始直後にガイドブッシュ内周面に焼き付きが発生し
て、切削不能になってしまった。Also, when the conventional guide bush provided with ceramics was used, 100 pieces of workpieces could be cut normally in light cutting, but in practical cutting, immediately after the start of cutting of the first workpiece. Seizure occurred on the inner surface of the guide bush, making it impossible to cut.
これに対して、この発明により硬質カーボン(DLC)
膜を設けたガイドブッシュでは、軽切削から限界切削ま
で、それぞれ100個ずつの被加工物を連続切削加工試験
した後、すなわち2000mの切削距離の加工を行なって
も、焼き付きの発生は一切なく、さらに、ガイドブッシ
ュ内周面の摩耗やDLCの剥離もまったく発生していなか
った。On the other hand, according to the present invention, hard carbon (DLC)
With the guide bush provided with the film, from light cutting to limit cutting, 100 pieces of each work piece were subjected to continuous cutting processing test, that is, even if a cutting distance of 2000 m was processed, no seizure occurred, Furthermore, neither wear of the inner peripheral surface of the guide bush nor peeling of DLC occurred.
このように、内周面に硬質カーボン膜を形成したガイ
ドブッシュを使用すれば、苛酷な条件での切削加工も可
能になり、加工能率を著しく高めることができ、しかも
長期間に亘って信頼性の高い切削加工を行なうことがで
きる。In this way, using a guide bush with a hard carbon film on the inner peripheral surface makes it possible to perform cutting under severe conditions, significantly improving the machining efficiency, as well as reliability over a long period of time. High-quality cutting can be performed.
つぎに、この発明によるガイドブッシュの内周面への
硬質カーボン膜の形成方法の実施形態を説明する。Next, an embodiment of a method for forming a hard carbon film on the inner peripheral surface of the guide bush according to the present invention will be described.
まず、第3図に示したガイドブッシュ11の内周面11b
への硬質カーボン(DCL)膜15の形成方法を説明する。First, the inner peripheral surface 11b of the guide bush 11 shown in FIG.
A method of forming the hard carbon (DCL) film 15 on the substrate will be described.
第3図に示したガイドブッシュ11は、炭素工具鋼(S
K)材料を用いて切削加工を行なって、外周テーパ面11a
とバネ部11dと嵌合部11eとネジ部11fと、中心開口11jに
よる内周面11bとそれより内径が大きい段差部11gとを形
成する。その後、円筒形状の超硬材料12をこのガイドブ
ッシュ11の内周面11bに、ロウ付けにより接合して固着
する。The guide bush 11 shown in FIG. 3 is made of carbon tool steel (S
K) Material is used for cutting, and outer peripheral taper surface 11a
The spring portion 11d, the fitting portion 11e, the screw portion 11f, the inner peripheral surface 11b formed by the central opening 11j, and the step portion 11g having an inner diameter larger than that are formed. Then, the cylindrical cemented carbide material 12 is joined and fixed to the inner peripheral surface 11b of the guide bush 11 by brazing.
そして、放電加工を行なって、このガイドブッシュ11
の外周テーパ面11a側に120゜間隔で摺り割り11cを形成
する。Then, electrical discharge machining is performed and this guide bush 11
Sliding slits 11c are formed at 120° intervals on the outer peripheral taper surface 11a side.
さらに研磨加工を行なって、内周面11bと外周テーパ
面11aと嵌合部11eとの研磨を行ない、硬質カーボン膜を
形成する前のガイドブッシュ11を得る。Further, polishing processing is performed to polish the inner peripheral surface 11b, the outer peripheral tapered surface 11a, and the fitting portion 11e to obtain the guide bush 11 before the formation of the hard carbon film.
つぎに、このガイドブッシュ11に硬質カーボン膜15を
形成する。硬質カーボン膜15を形成する第1の装置は、
第10図に示すように構成されている。Next, the hard carbon film 15 is formed on the guide bush 11. The first device for forming the hard carbon film 15 is
It is constructed as shown in FIG.
61は、ガス導入口63と排気口65とを有する真空槽で、
その中の中央上部に、アノード79とフィラメント81が配
設されている。この真空槽61内の中央下部に、前述した
ガイドブッシュ11を絶縁支持具80に下部を固定して垂直
に配置する。61 is a vacuum chamber having a gas inlet 63 and an exhaust port 65,
An anode 79 and a filament 81 are arranged in the upper center of the center. The guide bush 11 described above is vertically arranged with the lower part fixed to the insulating support 80 in the lower center of the vacuum chamber 61.
そして、このガイドブッシュ11の中心開口11j内に
は、真空槽61を介して接地電位に接続される細いロッド
状の補助電極71を挿入するように配設する。このとき補
助電極71がガイドブッシュ11の中心開口11jの中央部
(略軸線上)に位置するようにする。A thin rod-shaped auxiliary electrode 71 connected to the ground potential via the vacuum chamber 61 is arranged in the central opening 11j of the guide bush 11 so as to be inserted therein. At this time, the auxiliary electrode 71 is positioned at the center (approximately on the axis) of the central opening 11j of the guide bush 11.
なお、この補助電極71はステンレス等の金属材料で作
られる。そして、この補助電極71は、その先端がガイド
ブッシュ11の開口端面(第10図では上端面)から突出し
ないように、1mm程度内側に配置されるようにするのが
望ましい。The auxiliary electrode 71 is made of a metal material such as stainless steel. It is desirable that the auxiliary electrode 71 is arranged inside by about 1 mm so that the tip of the auxiliary electrode 71 does not protrude from the open end surface (upper end surface in FIG. 10) of the guide bush 11.
そして、真空槽61内を真空度が3×10-5torrになるよ
うに、排気口65から真空排気する。Then, the inside of the vacuum chamber 61 is evacuated from the exhaust port 65 so that the degree of vacuum becomes 3×10 −5 torr.
そしてさらに、ガス導入口63から炭素を含むガスとし
てベンゼンを真空槽61内に導入して、真空槽61内の圧力
を5×10-3torrになるように制御する。Further, benzene as a gas containing carbon is introduced into the vacuum chamber 61 from the gas inlet 63, and the pressure in the vacuum chamber 61 is controlled to be 5×10 −3 torr.
その後、このガイドブッシュ11に直流電源73からの負
の直流電圧を印加し、アノード79にはアノード電源75か
ら正の直流電圧を印加し、さらにフィラメント81にはフ
ィラメント電源77から交流電圧を印加する。Thereafter, a negative DC voltage from the DC power supply 73 is applied to the guide bush 11, a positive DC voltage is applied from the anode power supply 75 to the anode 79, and an AC voltage is applied from the filament power supply 77 to the filament 81. ..
このとき、直流電源73からガイドブッシュ11に印加す
る直流電圧はマイナス3kV、アノード電源75からアノー
ド79に印加する直流電圧はプラス50V程度とする。ま
た、フィラメント電源77からフィラメント81に印加する
交流電圧は、30Aの電流が流れるように10V程度の交流電
圧を印加する。At this time, the DC voltage applied from the DC power supply 73 to the guide bush 11 is minus 3 kV, and the DC voltage applied from the anode power supply 75 to the anode 79 is about plus 50V. As the AC voltage applied from the filament power source 77 to the filament 81, an AC voltage of about 10 V is applied so that a current of 30 A flows.
このようにして、真空槽61内に配置したガイドブッシ
ュ11の周囲領域にプラズマを発生させて、ガイドブッシ
ュ11の表面に硬質カーボン膜を形成する。In this way, plasma is generated in the peripheral region of the guide bush 11 arranged in the vacuum chamber 61, and a hard carbon film is formed on the surface of the guide bush 11.
この第10図に示す硬質カーボン膜の形成方法におい
て、ガイドブッシュ11の中心開口11j内に挿入するよう
に補助電極71を設けたことにより、ガイドブッシュ11の
外周部だけでなく、内周部にはプラズマを形成すること
ができる。In the method for forming the hard carbon film shown in FIG. 10, by providing the auxiliary electrode 71 so as to be inserted into the central opening 11j of the guide bush 11, not only the outer peripheral portion of the guide bush 11 but also the inner peripheral portion thereof. Can form a plasma.
また、これによって異常放電であるホロー放電が発生
することがなくなり、硬質カーボン膜15の密着性が向上
する。Further, this prevents the occurrence of hollow discharge, which is an abnormal discharge, and improves the adhesion of the hard carbon film 15.
さらに、ガイドブッシュ11の内周面の長手方向で電位
特性が均一になるので、内周面11bに形成する硬質カー
ボン膜の膜厚分布が均一になる。しかも、成膜速度が速
くなるため、開口端面側から開口奥側まで均一な膜厚の
硬質カーボン膜を、短時間の処理で形成することができ
る。Furthermore, since the potential characteristic becomes uniform in the longitudinal direction of the inner peripheral surface of the guide bush 11, the film thickness distribution of the hard carbon film formed on the inner peripheral surface 11b becomes uniform. Moreover, since the film forming rate is increased, a hard carbon film having a uniform film thickness can be formed in a short time from the opening end face side to the opening back side.
これを、補助電極71を配置せずに、このガイドブッシ
ュ11に硬質カーボン膜を形成した場合と比較してみる
と、第11図に示すようになる。When this is compared with a case where a hard carbon film is formed on this guide bush 11 without disposing the auxiliary electrode 71, it becomes as shown in FIG.
ガイドブッシュ11の内周面11bの内径が12mmの場合、
補助電極71を配置しない場合は、第11図に三角印でプロ
ットした折線bで示されるように、膜厚が薄く、しかも
開口端から奥へ行くに従って膜厚がさらに薄くなる。こ
れに対し、補助電極71を配置した場合には、同図に四角
印でプロットした折線aで示すように膜厚が厚く形成さ
れ、しかも開口端からの距離に係わらず略均一な膜厚に
なる。When the inner diameter of the inner peripheral surface 11b of the guide bush 11 is 12 mm,
When the auxiliary electrode 71 is not arranged, the film thickness becomes thin as shown by the broken line b plotted by the triangle marks in FIG. 11, and further becomes thinner from the opening end to the back. On the other hand, when the auxiliary electrode 71 is arranged, the film thickness is formed thick as shown by the broken line a plotted with square marks in the figure, and the film thickness is substantially uniform regardless of the distance from the opening end. Become.
この補助電極71の径は、ガイドブッシュ11の開口径よ
り小さければよいが、好ましくは硬質カーボン膜を形成
する内周面11bに対して5mm程度の隙間、すなわちプラズ
マ形成領域を設けるようにするのが望ましい。この補助
電極71の径とガイドブッシュ11の開口径との比を1/10以
下にするのが望ましく、補助電極71を細くする場合は線
状にすることもできる。The diameter of the auxiliary electrode 71 may be smaller than the opening diameter of the guide bush 11, but it is preferable to provide a gap of about 5 mm with respect to the inner peripheral surface 11b forming the hard carbon film, that is, a plasma formation region. Is desirable. The ratio of the diameter of the auxiliary electrode 71 to the opening diameter of the guide bush 11 is preferably 1/10 or less, and when the auxiliary electrode 71 is thin, it may be linear.
そして、この補助電極71はステンレスで形成すると説
明したが、タングステン(W)やタンタル(Ta)のよう
な高融点の金属材料で作成してもよい。また、この補助
電極71の断面形状は円形とする。Although it has been described that the auxiliary electrode 71 is made of stainless steel, it may be made of a metal material having a high melting point such as tungsten (W) or tantalum (Ta). The cross-sectional shape of the auxiliary electrode 71 is circular.
つぎに、上述の方法とは異なる実施形態によるガイド
ブッシュの内周面への硬質カーボン膜形成方法を、第12
図によって説明する。Next, a method of forming a hard carbon film on the inner peripheral surface of the guide bush according to an embodiment different from the above-mentioned method
It will be described with reference to the drawings.
第12図において、第10図と対応する部分には同一の符
号を付し、それらの説明は省略する。In FIG. 12, parts corresponding to those in FIG. 10 are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
この実施形態に使用する第2の装置の真空槽61は、そ
の内部にアノード及びフィラメントを設けていない。The vacuum chamber 61 of the second device used in this embodiment does not have an anode and a filament inside.
この装置を使用する硬質カーボン膜形成方法におい
て、第10図に示した装置を使用する硬質カーボン膜形成
方法と相違する点は、真空槽61内に接地された補助電極
を挿入して配置したガイドブッシュ11に、マッチング回
路67を介して13.56MHzの発振周波数を有する高周波電源
69から高周波電圧を印加するようにした点と、炭素を含
むガスとして、メタン(CH4)ガスを真空槽61内4に導
入し、真空度が0.1Torrになるように調整するようにし
た点だけである。In the method of forming a hard carbon film using this apparatus, the difference from the method of forming a hard carbon film using the apparatus shown in FIG. 10 is that a guide is provided by inserting an auxiliary electrode grounded in the vacuum chamber 61. A high frequency power supply having an oscillation frequency of 13.56 MHz to the bush 11 via a matching circuit 67.
High frequency voltage is applied from 69, and methane (CH 4 ) gas as a gas containing carbon is introduced into the vacuum chamber 61 to adjust the degree of vacuum to 0.1 Torr. Only.
このようにしても、ガイドブッシュ11の外周面側だけ
でなく内周面側にもプラズマが発生し、ガイドブッシュ
11の全面に硬質カーボン膜が形成される。特に、補助電
極71と対向する第3図に示した内周面11bに、全長に亘
って略均一な膜厚の硬質カーボン膜15を短時間で形成す
ることができる。Even in this case, plasma is generated not only on the outer peripheral surface side of the guide bush 11 but also on the inner peripheral surface side of the guide bush 11.
A hard carbon film is formed on the entire surface of 11. In particular, the hard carbon film 15 having a substantially uniform thickness over the entire length can be formed in a short time on the inner peripheral surface 11b shown in FIG. 3 facing the auxiliary electrode 71.
つぎに、上述の方法とはまた異なる実施形態によるガ
イドブッシュの内周面への硬質カーボン膜形成成方法
を、第13図によって説明する。第13図においても、第10
図と対応する部分には同一の符号を付し、それらの説明
は省略する。Next, a method of forming a hard carbon film on the inner peripheral surface of the guide bush according to an embodiment different from the above method will be described with reference to FIG. Also in FIG.
The parts corresponding to those in the figure are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
この実施形態で使用する第3の装置も、真空槽61内に
アノード及びフィラメントは設けていない。Also in the third device used in this embodiment, neither the anode nor the filament is provided in the vacuum chamber 61.
この装置を使用する硬質カーボン膜形成方法におい
て、第10図に示した装置を使用する硬質カーボン膜形成
方法と相違する点は、真空槽61内に接地された補助電極
を挿入して配置したガイドブッシュ11に、直流電源73′
からマイナス600Vの直流電圧だけを印加するようにした
点と、炭素を含むガスとして、メタン(CH4)ガスを真
空槽61内4に導入し、真空度が0.1Torrになるように調
整するようにした点だけである。In the method of forming a hard carbon film using this apparatus, the difference from the method of forming a hard carbon film using the apparatus shown in FIG. 10 is that a guide is provided by inserting an auxiliary electrode grounded in the vacuum chamber 61. Bush 11, DC power supply 73'
From the point where only a DC voltage of -600V is applied, and as gas containing carbon, methane (CH 4 ) gas is introduced into the vacuum chamber 61 to adjust the degree of vacuum to 0.1 Torr. It is the only point I made.
このようにしても、ガイドブッシュ11の外周面側だけ
でなく内周面側にもプラズマが発生し、ガイドブッシュ
11の全面に硬質カーボン膜が形成される。特に、補助電
極71と対向する第3図に示した内周面11bに、全長に亘
って略均一な膜厚の硬質カーボン膜15を短時間で形成す
ることができる。Even in this case, plasma is generated not only on the outer peripheral surface side of the guide bush 11 but also on the inner peripheral surface side of the guide bush 11.
A hard carbon film is formed on the entire surface of 11. In particular, the hard carbon film 15 having a substantially uniform thickness over the entire length can be formed in a short time on the inner peripheral surface 11b shown in FIG. 3 facing the auxiliary electrode 71.
以上の説明においては、ガイドブッシュ11の外周面と
内周面の両方に硬質カーボン膜を形成するようにした
が、内周面にのみ硬質カーボン膜を形成するようにする
こともできる。Although the hard carbon film is formed on both the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the guide bush 11 in the above description, the hard carbon film may be formed only on the inner peripheral surface.
その場合は、第14図に示すように、ガイドブッシュ11
の外周部に被覆部材82を配置すればよいが、簡易的には
この被覆部材82としてアルミニウム箔をガイドブッシュ
11の外周部に巻き付けるようにしてもよい。In that case, as shown in FIG. 14, the guide bush 11
The covering member 82 may be arranged on the outer peripheral portion of the guide bush. For simplicity, an aluminum foil is used as the covering member 82 for the guide bush.
It may be wound around the outer peripheral portion of 11.
第14図は、第10図に示した第1の装置を使用した例
で、ガイドブッシュ11の外周部に被覆部材82を配置した
例を示しているが、第12図又は第13図の示した第2,ある
いは第3の装置を使用する場合でも、同様にガイドブッ
シュの外周面にアルミ箔等の被覆部材82を配置して、内
周面にのみ均一な硬質カーボン膜を強固に形成すること
ができる。FIG. 14 shows an example in which the first device shown in FIG. 10 is used, and an example in which the covering member 82 is arranged on the outer peripheral portion of the guide bush 11 is shown in FIG. 12 or 13. Even when the second or third device is used, a covering member 82 such as an aluminum foil is similarly arranged on the outer peripheral surface of the guide bush to firmly form a uniform hard carbon film only on the inner peripheral surface. be able to.
また、これらの硬質カーボン膜形成方法は、第4図乃
至第8図によって説明した、ガイドブッシュ11の内周面
11bへの種々の層構成による硬質カーボン膜15の形成に
同様に適用することができる。In addition, these hard carbon film forming methods are described with reference to FIG. 4 to FIG.
The same can be applied to the formation of the hard carbon film 15 with various layer configurations on 11b.
さらに、上述の各実施形態によるガイドブッシュへの
内周面への硬質カーボン膜形成方法では、炭素を含むガ
スとしてメタンガスやベンゼンガスを用いると説明した
が、メタン以外にエチレンなどの炭素を含むガスや、あ
るいはヘキサンなどの炭素を含む液体の蒸発蒸気も使用
することができる。Furthermore, in the method for forming a hard carbon film on the inner peripheral surface of the guide bush according to each of the above-described embodiments, it was explained that methane gas or benzene gas was used as the gas containing carbon, but a gas containing carbon such as ethylene in addition to methane. Alternatively, vaporized liquid vapors containing carbon such as hexane can also be used.
これらの実施形態によるガイドブッシュへの硬質カー
ボン膜形成方法では、ガイドブッシュの開口内に、硬質
カーボン膜を形成すべき内周面11bに、接地電位の補助
電極を配置して硬質カーボン膜を形成しているので、同
電位の電極同士が対向している内周面間に、接地電位の
補助電極を設けることとなり、同電位同士が対向するこ
とがなくなり、異常放電であるホロー放電が発生しな
い。そのため、密着の良好な硬質カーボン膜をガイドブ
ッシュ11の内周面11bに形成することができる。In the method of forming a hard carbon film on the guide bush according to these embodiments, the hard carbon film is formed by disposing the auxiliary electrode at the ground potential on the inner peripheral surface 11b where the hard carbon film should be formed in the opening of the guide bush. Therefore, an auxiliary electrode having a ground potential is provided between the inner peripheral surfaces where the electrodes having the same potential are opposed to each other, and the potentials are not opposed to each other, and a hollow discharge that is an abnormal discharge does not occur. .. Therefore, a hard carbon film having good adhesion can be formed on the inner peripheral surface 11b of the guide bush 11.
次に、この発明によるガイドブッシュへの内周面への
硬質カーボン膜形成方法の他の実施形態を、第15図乃至
第18図を参照して説明する。Next, another embodiment of the method for forming a hard carbon film on the inner peripheral surface of the guide bush according to the present invention will be described with reference to FIGS. 15 to 18.
第15図,第17図,及び第18図は、それぞれ前述の第10
図,第12図,及び第13図に示した第1,第2,及び第3の装
置と同じ装置を使用してガイドブッシュ11に硬質カーボ
ン膜を形成する例を示している。したがって、これらの
各図と同じ部分には同一符号を付してあり、それらの説
明は省略する。FIGS. 15, 17, and 18 respectively show the above-mentioned 10
An example of forming a hard carbon film on the guide bush 11 using the same device as the first, second, and third devices shown in FIGS. 12, 12, and 13 is shown. Therefore, the same parts as those in these drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
ここで、前述の方法と異なる点は、ガイドブッシュ11
の内周面11b(第1図参照)の径と略同じ内径をもつ第1
6図に示すようなリング状のダミー部材53を使用する点
だけである。このダミー部材53も、補助電極71と同様に
ステンレスによって形成する。Here, the difference from the above-mentioned method is that the guide bush 11
The inner diameter of the inner peripheral surface 11b of the (see Fig. 1)
The only difference is that a ring-shaped dummy member 53 as shown in FIG. 6 is used. The dummy member 53 is also made of stainless steel like the auxiliary electrode 71.
このダミー部材53の外形寸法は、ガイドブッシュ11の
開口端面の大きさと略同じ大きさとする。The outer dimensions of the dummy member 53 are substantially the same as the size of the opening end surface of the guide bush 11.
そして、第15図に示すように、ガス導入口63と排気口
65とを有する真空槽61内に、硬質カーボン膜を形成する
ガイドブッシュ11を配置する。このときガイドブッシュ
11の外周テーパ面側の開口端面(図では上端図)上にダ
ミー部材53を載置する。Then, as shown in FIG. 15, the gas inlet 63 and the exhaust port
A guide bush 11 forming a hard carbon film is placed in a vacuum chamber 61 having a valve 65. Guide bush at this time
A dummy member 53 is placed on the opening end surface (upper end in the figure) on the outer peripheral taper surface side of 11.
このとき、ガイドブッシュ11の内周面とダミー部材の
内周面とが一致するようにする。At this time, the inner peripheral surface of the guide bush 11 and the inner peripheral surface of the dummy member are aligned.
このガイドブッシュ11の内周面11bには、前述のよう
に予め硬質材料を固着したり、中間層を形成しておく。On the inner peripheral surface 11b of the guide bush 11, a hard material is fixed in advance or an intermediate layer is formed as described above.
そして、前述の場合と同様にこのガイドブッシュ11の
中心開口11j内の中心に、接地電位の補助電極71を挿入
するように設ける。このとき、補助電極71の先端がダミ
ー部材53の上端面から突出せず、幾分内側に位置するよ
うにするのがよい。Then, similarly to the case described above, the auxiliary electrode 71 of the ground potential is provided so as to be inserted into the center of the central opening 11j of the guide bush 11. At this time, it is preferable that the tip of the auxiliary electrode 71 does not protrude from the upper end surface of the dummy member 53 but is positioned slightly inside.
その他については第10図によって説明した方法と同様
であるが、念のため説明すると、真空層61内を真空度が
3×10-5torrになるように、排気口65から真空排気す
る。Others are the same as the method described with reference to FIG. 10, but to be sure, the inside of the vacuum layer 61 is evacuated from the exhaust port 65 so that the degree of vacuum is 3×10 −5 torr.
その後、ガス導入口63から炭素を含むガスとしてベン
ゼン(C6H6)を真空槽61内に導入して、真空槽61内の圧
力を5×10-3torrになるように制御する。Then, benzene (C 6 H 6 ) as a gas containing carbon is introduced into the vacuum chamber 61 through the gas inlet 63, and the pressure in the vacuum chamber 61 is controlled to be 5×10 −3 torr.
そして、ガイドブッシュ11に直流電源73からマイナス
3kVの直流電圧を印加し、アノード79にはアノード電源7
5からプラス50Vの直流電圧を印加し、さらにフィラメン
ト81にはフィラメント電源77から30Aの電流が流れるよ
うに10Vの交流電圧を印加する。And, from the DC power supply 73 to the guide bush 11, minus
A DC voltage of 3kV is applied and the anode power supply 7 is connected to the anode 79.
A direct current voltage of 5 to plus 50 V is applied, and an alternating current voltage of 10 V is applied to the filament 81 so that a current of 30 A from the filament power source 77 flows.
それによって、真空槽61内のガイドブッシュ11の周囲
領域にプラズマを発生させて、ガイドブッシュ11の第1
図に示した内周面11bを含む表面に硬質カーボン膜を形
成する。As a result, plasma is generated in the area around the guide bush 11 in the vacuum chamber 61, and the first bush of the guide bush 11 is generated.
A hard carbon film is formed on the surface including the inner peripheral surface 11b shown in the figure.
その際の補助電極の作用は前述の場合と同様である
が、ダミー部材53は次のような作用をなす。The action of the auxiliary electrode at that time is similar to that in the case described above, but the dummy member 53 performs the following action.
すなわち、このようなガイドブッシュ11への硬質カー
ボン膜の形成方法においては、ガイドブッシュ11の内面
と外周部とにプラズマが発生する。そして、ガイドブッ
シュ11の端面は電荷が集中しやすく、内面に比べて開口
端面領域は電位が高い状態、いわゆるエッジ効果が発生
する。ここでガイドブッシュ11の端面近傍のプラズマ強
度は他の領域より大きく、しかも不安定でもある。That is, in such a method of forming a hard carbon film on the guide bush 11, plasma is generated on the inner surface and the outer peripheral portion of the guide bush 11. Then, electric charges tend to concentrate on the end surface of the guide bush 11, and the so-called edge effect, in which the electric potential is higher in the opening end surface region than in the inner surface, is generated. Here, the plasma intensity in the vicinity of the end face of the guide bush 11 is higher than that in other regions, and is also unstable.
さらに、ガイドブッシュ11の端部領域は、内面のプラ
ズマと外周部のプラズマとの双方のプラズマの影響を受
けることになる。Further, the end region of the guide bush 11 is affected by both the plasma on the inner surface and the plasma on the outer peripheral portion.
そして、このような状態で硬質カーボン膜を形成する
と、ガイドブッシュ11の開口端面から数mm奥側の領域と
他の領域とでは、硬質カーボン膜の密着性が若干異な
り、さらに膜質も若干異なる。When the hard carbon film is formed in such a state, the adhesion of the hard carbon film is slightly different and the film quality is slightly different between the region several mm deeper than the opening end face of the guide bush 11 and the other region.
そこで、第15図に示すようにガイドブッシュ11の開口
端面にダミー部材53を配置して硬質カーボン膜を形成す
れば、この膜質や密着性が異なる領域はガイドブッシュ
11の内面に形成されず、ダミー部材53の開口内面に形成
されることになる。Therefore, as shown in FIG. 15, if a hard carbon film is formed by arranging a dummy member 53 on the opening end surface of the guide bush 11, the area where the film quality and the adhesion are different is the guide bush.
It is not formed on the inner surface of 11, but is formed on the inner surface of the opening of the dummy member 53.
実験によれば、第10図に示した方法でガイドブッシュ
11に硬質カーボン膜を形成した場合には、ガイドブッシ
ュ11の開口端面から4mm程度奥側に、幅寸法が1mmから2m
mの膜質や密着性が若干異なる領域が形成された。According to the experiment, the guide bush is manufactured by the method shown in Fig. 10.
When a hard carbon film is formed on 11, the width of the guide bush 11 is about 4 mm deep from the open end surface and the width is 1 mm to 2 m.
Regions with slightly different film quality and adhesion of m were formed.
しかし、第15図に示すように、ガイドブッシュ11の開
口寸法とほぼ同じ開口寸法をもち、長さ寸法が10mmのダ
ミー部材53のガイドブッシュ11の開口端面に載置して、
前述の硬質カーボン膜の形成条件で被膜形成を行なった
結果、膜質や密着性が異なる領域はダミー部材53に形成
され、ガイドブッシュ11の内面には膜質や密着性が異な
る領域は全く形成されなかった。However, as shown in FIG. 15, the opening size of the guide bush 11 is almost the same as the opening size of the guide bush 11, and the length dimension is 10 mm.
As a result of forming the film under the above-mentioned conditions for forming the hard carbon film, regions having different film qualities and adhesiveness are formed on the dummy member 53, and regions having different film qualities and adhesiveness are not formed at all on the inner surface of the guide bush 11. It was
第17図に示す硬質カーボン膜形成方法は、第12図に示
した硬質カーボン膜形成方法と同様に、ガイドブッシュ
11に、マッチング回路67を介して13.56MHzの発振周波数
を有する高周波電源69から高周波電圧を印加することに
よって、真空槽61内にプラズマを発生させる点と、炭素
を含むガスとしてメタン(CH4)ガスを真空槽61内4に
導入し、真空度が0.1Torrになるように調整するように
した点が、上述の方法と異なるだけである。The hard carbon film forming method shown in FIG. 17 is similar to the hard carbon film forming method shown in FIG.
11, by applying a high frequency voltage from a high frequency power source 69 having an oscillation frequency of 13.56 MHz via a matching circuit 67, plasma is generated in the vacuum chamber 61, and methane (CH 4 ) as a gas containing carbon is generated. The only difference from the above method is that the gas is introduced into the vacuum chamber 61 to adjust the degree of vacuum to 0.1 Torr.
また、第18図に示す硬質カーボン膜形成方法も、ガイ
ドブッシュ11に、直流電源73′からマイナス600Vの直流
電圧を印加することによって、真空槽61内にプラズマを
発生させる点が上述の方法と異なるだけである。Further, the hard carbon film forming method shown in FIG. 18 is also the method described above in that the guide bush 11 generates a plasma in the vacuum chamber 61 by applying a DC voltage of −600 V from the DC power source 73′. Only different.
これらの場合も補助電極17およびダミー部材を使用す
ることによって、ガイドブッシュ11の内周面11bに均一
な膜厚で膜質及び密着性も均一な硬質カーボン膜を能率
よく形成することができる。Also in these cases, by using the auxiliary electrode 17 and the dummy member, it is possible to efficiently form the hard carbon film having the uniform film thickness and the uniform adhesion on the inner peripheral surface 11b of the guide bush 11.
さらに、第14図に示した例のように、ガイドブッシュ
11の外周に被覆部材82を配置することによって、内周面
にのみ硬質カーボン膜を形成することもできる。Furthermore, as in the example shown in Fig. 14, the guide bush
By disposing the covering member 82 on the outer periphery of 11, it is possible to form the hard carbon film only on the inner peripheral surface.
なお、これらの硬質カーボン膜の形成方法において
は、補助電極71の先端部をダミー部材53の開口端面より
1mm程度内側になるように配置している。このため補助
電極71の先端部がダミー部材53の開口端面から露出して
いる場合に発生する補助電極71の先端部の異常放電を抑
制することができ、膜質が良好な硬質カーボン膜15をガ
イドブッシュ11の内周面に形成することができる。In addition, in these methods of forming a hard carbon film, the tip portion of the auxiliary electrode 71 from the opening end surface of the dummy member 53
It is placed so that it is about 1 mm inside. Therefore, it is possible to suppress abnormal discharge of the tip portion of the auxiliary electrode 71 that occurs when the tip portion of the auxiliary electrode 71 is exposed from the opening end surface of the dummy member 53, and guide the hard carbon film 15 with good film quality. It can be formed on the inner peripheral surface of the bush 11.
次に、この発明によるガイドブッシュへの内周面への
硬質カーボン膜形成方法のさらに他の実施形態を、第19
図乃至第23図を参照して説明する。Next, another embodiment of the method for forming a hard carbon film on the inner peripheral surface of the guide bush according to the present invention will be described with reference to the 19th embodiment.
This will be described with reference to FIGS.
第19図乃至第21図はこの実施形態を示す図であるが、
それぞれ前述の第15図,第17図,及び第18図と対応する
図であり、それらの各図と同じ部分には同一符号を付
し、それらの説明は省略する。19 to 21 are views showing this embodiment,
It is a figure corresponding to each of the above-mentioned Drawing 15, Drawing 17, and Drawing 18, the same numerals are given to the same portion as each of those figures, and the explanation is omitted.
ここで、前述の方法と異なる点は、補助電極71をガイ
ドブッシュ11の中心開口11jに嵌入させたガイシ85によ
って、ガイドブッシュ11に対しても真空層61に対しても
絶縁して支持し、その補助電極71に補助電極電源83から
直流正電圧(例えばプラス20V)を印加するようにした
点である。Here, the difference from the above-mentioned method is that the auxiliary electrode 71 is insulated and supported both by the guide bush 11 and the vacuum layer 61 by the insulator 85 fitted in the central opening 11j of the guide bush 11. The point is that a DC positive voltage (for example, plus 20 V) is applied to the auxiliary electrode 71 from the auxiliary electrode power source 83.
この補助電極71に印加する直流正電圧と、ガイドブッ
シュ11の開口内面に形成される硬質カーボン膜厚との関
係を、第22図の線図に示す。The relationship between the positive DC voltage applied to the auxiliary electrode 71 and the hard carbon film thickness formed on the inner surface of the opening of the guide bush 11 is shown in the diagram of FIG.
この図においては、補助電極71に印加する直流正電圧
をゼロVから30Vまで変化させ、さらにガイドブッシュ1
1の開口内面と補助電極71との間の隙間寸法が3mmと5mm
のときの硬質カーボン膜の膜厚を示す。なお、曲線aは
上記隙間が3mmのときの特性を、曲線bは上記隙間が5mm
のときの特性をそれぞれ示す。In this figure, the DC positive voltage applied to the auxiliary electrode 71 is changed from zero V to 30 V, and the guide bush 1
The gap between the inner surface of opening 1 and the auxiliary electrode 71 is 3 mm and 5 mm.
The film thickness of the hard carbon film at the time of is shown. Curve a shows the characteristics when the gap is 3 mm, and curve b shows the characteristic when the gap is 5 mm.
The characteristics at the time of are shown respectively.
この曲線a,bに示されるように、補助電極71に印加す
る直流正電圧を増加させると、硬質カーボン膜の膜形成
速度は向上する。また、ガイドブッシュ11の開口内面と
補助電極71との間の隙間寸法が大きいほど、硬質カーボ
ン膜の膜形成速度は向上する。As shown by the curves a and b, when the DC positive voltage applied to the auxiliary electrode 71 is increased, the film formation rate of the hard carbon film is improved. Further, the larger the gap size between the inner surface of the opening of the guide bush 11 and the auxiliary electrode 71, the higher the film formation rate of the hard carbon film.
そして、ガイドブッシュ11の開口内面と補助電極71と
の間の隙間寸法が3mmのとき(曲線a)は、補助電極71
に印加する電位がゼロVの接地電圧では、ガイドブッシ
ュ11の中心開口11jの内面にプラズマが発生せず、硬質
カーボン膜は形成できない。When the gap between the inner surface of the opening of the guide bush 11 and the auxiliary electrode 71 is 3 mm (curve a), the auxiliary electrode 71
At a ground voltage of zero V applied to, no plasma is generated on the inner surface of the central opening 11j of the guide bush 11 and a hard carbon film cannot be formed.
しかし、この場合でも補助電極71に印加する直流正電
圧を高くしていくと、ガイドブッシュ11の中心開口11j
内の補助電極71の周囲にプラズマが発生し、硬質カーボ
ン膜を形成することができる。However, even in this case, if the DC positive voltage applied to the auxiliary electrode 71 is increased, the center opening 11j of the guide bush 11 is increased.
Plasma is generated around the auxiliary electrode 71 inside and a hard carbon film can be formed.
したがって、中心開口11jの径が小さいガイドブッシ
ュの内周面にも、補助電極71に直流正電圧を印加して使
用するこの実施形態によれば、硬質カーボン膜の被膜形
成が可能になる。Therefore, according to this embodiment in which a positive DC voltage is applied to the auxiliary electrode 71 and used on the inner peripheral surface of the guide bush having a small diameter of the central opening 11j, it is possible to form a hard carbon film.
このような作用は、第19図乃至第21図に示すいずれの
方法によって、ガイドブッシュ11に硬質カーボン膜を形
成する場合でも同様である。Such an effect is the same when the hard carbon film is formed on the guide bush 11 by any of the methods shown in FIGS. 19 to 21.
また、第10図乃至第13図によって説明したように、ダ
ミー部材53を使用せずに硬質カーボン膜を形成する場合
でも、補助電極71に直流高電圧を印加することにより、
上述の作用が得られる。Further, as described with reference to FIGS. 10 to 13, even when the hard carbon film is formed without using the dummy member 53, by applying a high DC voltage to the auxiliary electrode 71,
The above-mentioned effect is obtained.
これらの方法を実施する場合に、補助電極71をガイド
ブッシュ11内に絶縁して支持するための具体的な構造例
を第23図に示す。FIG. 23 shows a specific structural example for insulating and supporting the auxiliary electrode 71 in the guide bush 11 when carrying out these methods.
第23図において、セラミックスからなる絶縁材料であ
るガイシ85をガイドブッシュ11の段差部11gに挿入す
る。このガイシ85には、内径が異なる第1の孔85aと第
2の孔85bとがその中心部に形成されている。In FIG. 23, insulator 85 made of ceramics is inserted into step portion 11g of guide bush 11. A first hole 85a and a second hole 85b having different inner diameters are formed in the center of the insulator 85.
そして、このガイシ85の第1の孔85aに補助電極71を
挿通させ、第2の孔85bにその補助電極71に結合した太
径の接続電極87を嵌入して保持させる。Then, the auxiliary electrode 71 is inserted into the first hole 85a of the insulator 85, and the large-diameter connection electrode 87 coupled to the auxiliary electrode 71 is inserted and held in the second hole 85b.
なお、補助電極71の外形寸法とガイシ85の第1の孔85
aとの間に0.01mmから0.03mmの隙間を設けるように構成
する。The external dimensions of the auxiliary electrode 71 and the first hole 85 of the insulator 85
A gap of 0.01 mm to 0.03 mm should be provided between a and.
さらに、ガイドブッシュ11の段差部11gとガイシ85の
外径寸法との間にも0.01mmから0.03mmの隙間を設け、ガ
イシ85がある隙間寸法をもって段差部11gに挿入される
ように構成する。Further, a gap of 0.01 mm to 0.03 mm is also provided between the step portion 11g of the guide bush 11 and the outer diameter dimension of the insulator 85, and the insulator 85 is configured to be inserted into the step portion 11g with a certain gap dimension.
また、ガイドブッシュ11の内周面11bの近傍に円筒状
の内挿治具57を配置する。この内挿治具57には、ガイド
ブッシュ11の内周面11bの径と略同じ内径を有する。Further, a cylindrical insertion jig 57 is arranged near the inner peripheral surface 11b of the guide bush 11. The insertion jig 57 has an inner diameter substantially the same as the diameter of the inner peripheral surface 11b of the guide bush 11.
この内挿治具57をガイシ85とガイドブッシュ11の内周
面11bとの間に装着し、さらにガイドブッシュ11の開口
端面にダミー部材53を装着すると、ガイドブッシュ11の
硬質カーボン膜15を形成する内周面11bの近傍には段差
がなくなる。すなわち硬質カーボン膜15を形成する内周
面11bの近傍と補助電極71との間の隙間寸法は均一にな
る。When the insertion jig 57 is mounted between the insulator 85 and the inner peripheral surface 11b of the guide bush 11, and the dummy member 53 is mounted on the opening end surface of the guide bush 11, the hard carbon film 15 of the guide bush 11 is formed. There is no step near the inner peripheral surface 11b. That is, the gap size between the auxiliary electrode 71 and the vicinity of the inner peripheral surface 11b forming the hard carbon film 15 becomes uniform.
このように、ガイドブッシュ11の段差部11gにガイシ8
5を介して補助電極71を配置すると、ガイドブッシュ11
の中心開口11jの中心に正確に補助電極71を配置するこ
とができる。In this way, the guide bush 11 has a
When the auxiliary electrode 71 is placed via the guide bush 11
The auxiliary electrode 71 can be accurately arranged at the center of the central opening 11j.
補助電極71がガイドブッシュ11の開口中心からずれて
配置された場合は、補助電極71と開口内壁との間に発生
するプラズマはそのバランスがくずれ、硬質カーボン膜
15の膜厚や膜質のばらつきを生じる。When the auxiliary electrode 71 is arranged so as to be displaced from the center of the opening of the guide bush 11, the plasma generated between the auxiliary electrode 71 and the inner wall of the opening loses its balance, resulting in a hard carbon film.
15 The film thickness and film quality vary.
そこで、このようにガイドブッシュ11の段差部11gの
内径寸法に合うようにガイシ85を挿入し、さらにガイシ
85の第1の孔85aで補助電極71を位置制御すると、ガイ
ドブッシュ11の開口中心に正確に補助電極71を配置する
ことができ、硬質カーボン膜15の膜厚や膜質のばらつき
が発生しない。Therefore, insert the insulator 85 so that it fits the inner diameter of the stepped portion 11g of the guide bush 11 in this way, and
If the position of the auxiliary electrode 71 is controlled by the first hole 85a of 85, the auxiliary electrode 71 can be accurately arranged at the center of the opening of the guide bush 11, and the variation in the film thickness and film quality of the hard carbon film 15 does not occur.
この補助電極71に接続電極87を介して直流正電圧を印
加して使用すれば、前述の第19図乃至第21図によって説
明した硬質カーボン膜形成方法を実施できる。その場合
は、補助電極71が電子を集めるので、ガイドブッシュ11
の中心開口11j内のプラズマ密度が高くなり、硬質カー
ボン膜の形成速度を速くなる。If a DC positive voltage is applied to the auxiliary electrode 71 via the connection electrode 87 for use, the method for forming a hard carbon film described with reference to FIGS. 19 to 21 can be carried out. In that case, since the auxiliary electrode 71 collects electrons, the guide bush 11
The plasma density in the central opening 11j becomes high and the formation rate of the hard carbon film becomes high.
また、この補助電極71を接続電極87を介して接地電位
に接続して使用すれば、前述した第10図乃至第18図によ
って説明した硬質カーボン膜形成方法を実施することも
できる。Further, if this auxiliary electrode 71 is used by being connected to the ground potential via the connection electrode 87, the method of forming a hard carbon film described with reference to FIGS. 10 to 18 described above can be carried out.
あるいは、この補助電極に、ガイドブッシュ11に印加
するよりも小さな(1/10ぐらい)負電圧を印加するよう
にしてもよい。それによって、ガイドブッシュ11内の電
子の運動をより激しくすることができるので、プラズマ
密度が上がり、硬質カーボン膜の形成速度が速くなる。Alternatively, a negative voltage smaller than that applied to the guide bush 11 (about 1/10) may be applied to this auxiliary electrode. Thereby, the movement of the electrons in the guide bush 11 can be made more intense, so that the plasma density is increased and the formation speed of the hard carbon film is increased.
さらに、この補助電極71を絶縁状態のままの浮遊電位
にしておくこともできる。そうすると、プラズマとの相
互作用により、補助電極に負の電位が発生する。従っ
て、上述の小さい負電圧を印加した場合と同様な効果が
得られる。Furthermore, the auxiliary electrode 71 can be left at a floating potential while still in an insulating state. Then, a negative potential is generated in the auxiliary electrode due to the interaction with the plasma. Therefore, the same effect as in the case where the small negative voltage is applied can be obtained.
第10図乃至第23図による硬質カーボン膜の形成方法の
説明においては、ガイドブッシュ11の開口端面にダミー
部材53を配置して硬質カーボン膜を形成する実施形態で
説明したが、ダミー部材53に代えて、第24図に示すよう
な突起付治具55を使用するようにしてもよい。In the description of the method for forming the hard carbon film according to FIGS. 10 to 23, the embodiment in which the dummy member 53 is arranged on the opening end surface of the guide bush 11 to form the hard carbon film has been described. Instead, a jig 55 with a projection as shown in FIG. 24 may be used.
この突起付治具55、第24図に示すように、ガイドブッ
シュ11の内周面11bを径と略同じ内径の開口55bを有する
リング状の本体55aに、ガイドブッシュ11んの各摺り割
り11cに挿入可能な3個の突起55cを、各摺り割り11cに
対応する120゜間隔で設けている。その各突起55cの厚さ
寸法dは、摺り割り11cのスリット幅寸法とほぼ同じで
ある。As shown in FIG. 24, the jig 55 with protrusions is formed by dividing the inner peripheral surface 11b of the guide bush 11 into a ring-shaped main body 55a having an opening 55b having an inner diameter substantially the same as the diameter of each guide bush 11c. Three protrusions 55c that can be inserted into the slot are provided at 120° intervals corresponding to each slit 11c. The thickness dimension d of each projection 55c is substantially the same as the slit width dimension of the slit 11c.
したがって、前述の硬質カーボン膜形成方法において
使用したダミー部材53に3個の突起55cを設けたものが
この突起付治具55である。Therefore, the jig 55 with protrusions is one in which the three protrusions 55c are provided on the dummy member 53 used in the above-described hard carbon film forming method.
この突起付治具55を、第26図に示すようにその各突起
55cをガイドブッシュ11の摺り割り11cに挿入させて、ガ
イドブッシュ11の端面部に配置する。This jig 55 with protrusions is
The 55c is inserted into the slit 11c of the guide bush 11 and is arranged on the end surface portion of the guide bush 11.
この状態で前述の各方法によって、ガイドブッシュ11
の内周面11bに硬質カーボン膜15を形成することができ
る。In this state, the guide bush 11
The hard carbon film 15 can be formed on the inner peripheral surface 11b of the.
この突起付治具55を使用してガイドブッシュ11に硬質
カーボン膜を形成すると、次のような効果がある。Forming a hard carbon film on the guide bush 11 by using the jig 55 with protrusions has the following effects.
前述のように、ガイドブッシュ11の開口端面に発生す
る電荷集中に起因して、ガイドブッシュ11の内面に比べ
てその端面領域は電荷が高い状態であるエッジ効果が発
生する。しかし、この突起付治具55をガイドブッシュ11
に装着して硬質カーボン膜を被膜形成すると、このエッ
ジ効果を抑制することができる。As described above, due to the electric charge concentration generated on the open end surface of the guide bush 11, the edge effect in which the end surface region of the guide bush 11 is higher in electric charge than the inner surface of the guide bush 11 occurs. However, the jig 55 with protrusions is attached to the guide bush 11
This edge effect can be suppressed by mounting the hard carbon film on the substrate.
すなわち、ガイドブッシュ11の開口端面に突起付治具
55を配置して硬質カーボン膜を形成すれば、エッジ効果
に起因する硬質カーボン膜の膜質や密着性が異なる領域
が生じるのを防ぐことができる。That is, a jig with a protrusion is provided on the opening end surface of the guide bush 11.
When 55 is arranged to form the hard carbon film, it is possible to prevent the occurrence of regions having different film qualities and adhesiveness of the hard carbon film due to the edge effect.
さらに、突起付治具55の突起55cがガイドブッシュ11
の摺り割り11cに挿入されているため、各摺り割り11cの
エッジ部に発生する電界集中に起因するエッジ効果も抑
制することができる。Further, the protrusion 55c of the jig 55 with a protrusion
Since it is inserted in each slit 11c, it is possible to suppress the edge effect caused by the electric field concentration generated at the edge portion of each slit 11c.
したがって、ガイドブッシュ11の内周面11bに形成さ
れる硬質カーボン膜15の膜質と密着性が一層均一化され
る。Therefore, the film quality and the adhesiveness of the hard carbon film 15 formed on the inner peripheral surface 11b of the guide bush 11 are made more uniform.
一方、第25図に示すのは、ガイドブッシュ11の段差部
11gに挿着して使用する内挿治具57の縦断面図である。On the other hand, FIG. 25 shows the stepped portion of the guide bush 11.
FIG. 11 is a vertical cross-sectional view of an insertion jig 57 used by being attached to 11g.
この内挿治具57には、ガイドブッシュ11の内周面11b
の径と略同じ内径をもつ円筒状の内挿部57aと、ガイド
ブッシュ11のネジ部11fと螺合するネジ部57bとを備えて
いる。この内挿部57aの外径寸法はガイドブッシュ11の
段差部11gに嵌合する寸法とする。The inner jig 11 is provided on the inner peripheral surface 11b of the guide bush 11.
A cylindrical insertion portion 57a having an inner diameter substantially the same as the diameter of the guide bush 11 and a screw portion 57b screwed with the screw portion 11f of the guide bush 11 are provided. The outer diameter of the inner insertion portion 57a is set to fit the stepped portion 11g of the guide bush 11.
この内挿治具57を、第27図に示すようにその内挿部57
aをガイドブッシュ11の段差部11gに挿入して、ネジ部57
bをガイドブッシュ11のネジ部11fにねじ込んで装着する
と、ガイドブッシュ11の中心開口11jの内面には段差が
なくなる。すなわちガイドブッシュ11の内面はすべて同
一の開口寸法をもつようになる。As shown in FIG. 27, insert the insertion jig 57 into the insertion portion 57
Insert a into the step 11g of the guide bush 11 and
When b is screwed into the threaded portion 11f of the guide bush 11 to be mounted, there is no step on the inner surface of the central opening 11j of the guide bush 11. That is, all the inner surfaces of the guide bush 11 have the same opening size.
この内挿治具57の装着によって、ガイドブッシュ11の
内面には段差部11gに起因する段差がなくなる。すなわ
ち補助電極71とガイドブッシュ11の内周との隙間寸法
は、ガイドブッシュ11の長手方向で均一になる。By mounting the insertion jig 57, the step due to the step portion 11g is eliminated on the inner surface of the guide bush 11. That is, the gap size between the auxiliary electrode 71 and the inner circumference of the guide bush 11 becomes uniform in the longitudinal direction of the guide bush 11.
この状態で前述の各方法によって、ガイドブッシュ11
の内周面11bに硬質カーボン膜15を形成することができ
る。In this state, the guide bush 11
The hard carbon film 15 can be formed on the inner peripheral surface 11b of the.
この内挿治具57を使用してガイドブッシュ11に硬質カ
ーボン膜を形成すると、ガイドブッシュ11の長手方向の
中心開口11jの内面で電位特性が均一になり、硬質カー
ボン膜の密着性と膜質と膜厚とが均一になる。When a hard carbon film is formed on the guide bush 11 using this insertion jig 57, the potential characteristics become uniform on the inner surface of the central opening 11j in the longitudinal direction of the guide bush 11, and the adhesion and film quality of the hard carbon film are improved. The film thickness becomes uniform.
さらに、第28図に示すように、第24図に示した突起付
治具55と第25図に示した内挿治具57の両方をガイドブッ
シュ11に装着して、硬質カーボン膜15を形成してもよ
い。その場合には、突起付治具55と内挿治具57との相乗
効果により、ガイドブッシュ11に密着性と膜質と膜厚と
が一層良好な硬質カーボン膜を形成することができる。Further, as shown in FIG. 28, both the jig 55 with a protrusion shown in FIG. 24 and the insertion jig 57 shown in FIG. 25 are attached to the guide bush 11 to form a hard carbon film 15. You may. In that case, a synergistic effect of the projection jig 55 and the insertion jig 57 makes it possible to form a hard carbon film having better adhesion, film quality and film thickness on the guide bush 11.
この突起付治具55及び内挿治具57は、ステンレス等の
金属材料によって作られる。The projection jig 55 and the insertion jig 57 are made of a metal material such as stainless steel.
なお、前述したダミー部材53と上記内挿治具57とを組
み合わせて、それぞれガイドブッシュ11に装着して硬質
カーボン膜を形成するようにしてもよい。The dummy member 53 and the insertion jig 57 described above may be combined and mounted on the guide bushes 11 to form a hard carbon film.
なお、これらの硬質カーボン膜形成方法の各実施形態
は、ガイドブッシュ11の内周面11bに硬質部材12を設け
て、その表面に硬質カーボン膜15を形成する場合の例で
説明した。Each embodiment of these hard carbon film forming methods has been described as an example in which the hard member 12 is provided on the inner peripheral surface 11b of the guide bush 11 and the hard carbon film 15 is formed on the surface thereof.
しかし、これらの硬質カーボン膜形成方法は、ガイド
ブッシュ11の内周面11bに硬質部材12を設けずに、直接
あるいは前述した各種の中間層16を介して硬質カーボン
膜15を形成する場合、あるいは硬質部材12上にさらに中
間層16を介して硬質カーボン膜15を形成する場合にも同
様に適用することができる。However, these hard carbon film forming methods, without forming the hard member 12 on the inner peripheral surface 11b of the guide bush 11, when forming the hard carbon film 15 directly or through the various intermediate layers 16 described above, or The same can be applied to the case where the hard carbon film 15 is further formed on the hard member 12 via the intermediate layer 16.
また、上述したこの発明によるガイドブッシュの内周
面への硬質カーボン膜形成方法の各実施形態では、炭素
を含むガスとしてメタン(CH4)あるいはベンゼン(C6H
6)を用いる例で説明したが、エチレン(C2H4)やヘキ
サン(C6H14)などを使用することもできる。Further, in each of the embodiments of the method for forming a hard carbon film on the inner peripheral surface of the guide bush according to the present invention described above, methane (CH 4 ) or benzene (C 6 H
Although the example using 6 ) has been described, ethylene (C 2 H 4 ) or hexane (C 6 H 14 ) can also be used.
さらに、これらの炭素を含むガスを、アルゴン(Ar)
などの電離電圧の低い不活性ガスで希釈して使用するこ
ともできる。その場合は、ガイドブッシュの円筒内のプ
ラズマが更に安定する効果がある。Furthermore, the gas containing these carbons is changed to argon (Ar).
It can also be used after diluting it with an inert gas having a low ionization voltage. In that case, the plasma in the cylinder of the guide bush is further stabilized.
あるいはまた、硬質カーボン膜の生成時に少量(1%
以下)の添加物を加えることにより、潤滑性や硬度を高
めることができる。Alternatively, a small amount (1%
The lubricity and hardness can be improved by adding the additives of the following).
例えば、フッ素(F)又はボロン(B)を添加すると
潤滑性が増し、クロム(Cr),モリブデン(Mo)又はタ
ングステン(W)を添加すると硬度が増す。For example, adding fluorine (F) or boron (B) increases lubricity, and adding chromium (Cr), molybdenum (Mo) or tungsten (W) increases hardness.
また、真空槽内にガイドブッシュを配置した後、硬質
カーボン膜を形成する前に、アルゴン(Ar)や窒素
(N2)などのプラズマを発生させてガイドブッシュの円
筒内面をボンバードし、その後メタンやベンゼンなどの
炭素を含むガスによるプラズマを発生させて、硬質カー
ボン膜を形成するとよい。After placing the guide bush in the vacuum chamber and before forming the hard carbon film, plasma such as argon (Ar) or nitrogen (N 2 ) is generated to bombard the inner surface of the cylinder of the guide bush, and then the methane is removed. A hard carbon film may be formed by generating plasma with a gas containing carbon such as benzene and benzene.
このように、不活性ガスによるボンバードの前処理を
行なうことにより、ガイドブッシュの円筒内壁の温度が
上昇して活性状態となる。同時に円筒内壁の表面の不純
物がたたき出され、表面がクリーニングされる。これら
の効果により、ガイドブッシュの内周面に形成される硬
質カーボン膜の密着性が一層向上する。As described above, by performing the pretreatment of the bombard with the inert gas, the temperature of the inner wall of the cylinder of the guide bush rises and becomes active. At the same time, impurities on the surface of the inner wall of the cylinder are knocked out to clean the surface. Due to these effects, the adhesion of the hard carbon film formed on the inner peripheral surface of the guide bush is further improved.
産業上の利用可能性 以上説明してきたように、この発明の方法によって内
周面に硬質カーボン膜を形成したガイドブッシュを、自
動旋盤の回転型あるいは固定型のガイドブッシュ装置に
使用することにより、被加工物に対して切り込み量の大
きな切削加工をキズの発生や焼き付きを生ずることなく
正常に行なうことができ、加工効率を大幅に高められ
る。INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, by using the guide bush having the hard carbon film formed on the inner circumferential surface by the method of the present invention, by using the guide bush device of the rotary type or the fixed type of the automatic lathe, It is possible to normally perform a cutting process with a large depth of cut on a workpiece without causing scratches or seizure, and significantly improve the processing efficiency.
また、その耐久性の大幅な向上により、連続加工可能
な時間が長くなり、自動旋盤の稼働効率も飛躍的に向上
する。さらに、固定型のガイドブッシュ装置に使用する
ことにより、加工精度(特に真円度)の高い切削加工を
効率よく行なうことができる。Moreover, due to the significant improvement in durability, the time during which continuous processing is possible becomes longer, and the operation efficiency of the automatic lathe is dramatically improved. Further, by using the fixed type guide bush device, it is possible to efficiently perform cutting with high processing accuracy (particularly roundness).
そして、この発明によるガイドブッシュの内周面への
硬質カーボン膜形成方法によれば、ガイドブッシュの被
加工物と摺接する内周面にダイアモンドとよく似た性質
をもつ硬質カーボン膜(DLC)を、短時間で密着性よく
均一な膜厚で形成することができる。Then, according to the method of forming a hard carbon film on the inner peripheral surface of the guide bush according to the present invention, a hard carbon film (DLC) having a property very similar to a diamond is formed on the inner peripheral surface of the guide bush which is in sliding contact with the workpiece. Further, it is possible to form a film having a uniform film thickness and good adhesion in a short time.
したがって、上述のように自動旋盤のガイドブッシュ
装置に有用な耐久性の高いガイドブッシュを生産性よく
製造することができる。Therefore, as described above, a highly durable guide bush useful for the guide bush device of the automatic lathe can be manufactured with high productivity.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平7−284710 (32)優先日 平成7年11月1日(1995.11.1) (33)優先権主張国 日本(JP) (72)発明者 戸井田 孝志 埼玉県所沢市大字下富字武野840番地 シチズン時計株式会社 技術研究所内 (72)発明者 木村 壮作 埼玉県所沢市大字下富字武野840番地 シチズン時計株式会社 技術研究所内 (72)発明者 小久保 邦彦 埼玉県所沢市大字下富字武野840番地 シチズン時計株式会社 技術研究所内 (56)参考文献 特開 平4−141303(JP,A) 特開 昭62−116767(JP,A) 特開 昭62−132800(JP,A) 特開 平6−10135(JP,A) 特開 平6−193637(JP,A) 特開 平5−140744(JP,A) 日本機械学会論文集(C編)60巻578 号(1994年10月)p.267−271 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23B 13/12 C23C 16/26 C23C 16/50 C30B 29/00 C01B 31/00 F16C 31/00 JICSTファイル(JOIS)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. 7-284710 (32) Priority date November 1, 1995 (November 1, 1995) (33) Priority claim country Japan (JP) (72) Inventor Takashi Toida, 840 Takeno, Oita, Tokorozawa, Saitama Prefecture, Citizen Watch Co., Ltd.(72) Inventor, Sosaku Kimura, 840, Taketomi, Tokorozawa, Saitama Citizen Watch Co., Ltd. In the laboratory (72) Kunihiko Kokubo Kunihiko Kokubo 840, Takeno, Tokorozawa, Saitama Prefecture Citizen Watch Co., Ltd. Technical Research Laboratory (56) Reference JP-A-4-141303 (JP, A) JP-A-62-116767 ( JP, A) JP 62-132800 (JP, A) JP 6-10135 (JP, A) JP 6-193637 (JP, A) JP 5-140744 (JP, A) Japan Machinery Proceedings of the Conference (C), Volume 60, Issue 578 (October 1994) p. 267-271 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B23B 13/12 C23C 16/26 C23C 16/50 C30B 29/00 C01B 31/00 F16C 31/00 JISST file (JOIS)
Claims (24)
よびガス導入口を有し、内部にアノードとフィラメント
を設けた真空槽内に配置し、 そのガイドブッシュの被加工物と摺接する内周面を形成
する中心開口内にロッド又は線状の補助電極を挿入し、 前記真空槽内を排気した後、前記ガス導入口から炭素を
含むガスを導入し、前記ガイドブッシュに直流電圧を印
加すると共に、前記アノードに直流電圧を印加し、前記
フィラメントに交流電圧を印加してプラズマを発生さ
せ、 前記ガイドブッシュの内周面に硬質カーボン膜を形成す
ることを特徴とするガイドブッシュの内周面への硬質カ
ーボン膜形成方法。1. An inner circumference of a guide bush for an automatic lathe, which is arranged in a vacuum chamber having an exhaust port and a gas introduction port, and in which an anode and a filament are provided, and in which the guide bush slidably contacts a workpiece. A rod or a linear auxiliary electrode is inserted into the central opening forming the surface, the inside of the vacuum chamber is evacuated, a gas containing carbon is introduced from the gas inlet, and a DC voltage is applied to the guide bush. At the same time, a direct current voltage is applied to the anode, an alternating voltage is applied to the filament to generate plasma, and a hard carbon film is formed on the inner peripheral surface of the guide bush. Of forming a hard carbon film on a substrate.
極を接地電位あるいは直流正電位に保つことを特徴とす
る請求の範囲第1項記載のガイドブッシュの内周面への
硬質カーボン膜形成方法。2. The hard carbon film is formed on the inner peripheral surface of the guide bush according to claim 1, wherein the auxiliary electrode is kept at a ground potential or a DC positive potential during the formation of the hard carbon film. Method.
開口端面に、該ガイドブッシュの前記内周面の径と略同
じ内径をもつリング状のダミー部材を配置して、前記硬
質カーボン膜を形成することを特徴とする請求の範囲第
1項記載のガイドブッシュの内周面への硬質カーボン膜
形成方法。3. A hard carbon film is formed by arranging a ring-shaped dummy member having an inner diameter substantially the same as the diameter of the inner peripheral surface of the guide bush on the opening end surface of the guide bush where the slit is formed. The method for forming a hard carbon film on the inner peripheral surface of the guide bush according to claim 1, wherein
材の開口端面より内側に位置するように配置することを
特徴とする請求の範囲第3項記載のガイドブッシュの内
周面への硬質カーボン膜形成方法。4. The hard member to the inner peripheral surface of the guide bush according to claim 3, wherein the auxiliary electrode is arranged so that its tip is located inside the opening end surface of the dummy member. Carbon film forming method.
開口端面に、該ガイドブッシュの前記内周面の径と略同
じ内径をもつリング状の本体に前記ガイドブッシュの各
摺り割りにそれぞれ挿入可能な複数の突起を備えた突起
付治具を配置し、前記各突起を前記ガイドブッシュの各
摺り割りに挿入して、前記硬質カーボン膜を形成するこ
とを特徴とする請求の範囲第1項記載のガイドブッシュ
の内周面への硬質カーボン膜形成方法。5. The guide bush can be inserted into each slit of the guide bush in a ring-shaped body having an inner diameter substantially the same as the diameter of the inner peripheral surface of the guide bush. 2. A jig with a protrusion having a plurality of protrusions is arranged, and each protrusion is inserted into each slit of the guide bush to form the hard carbon film. Of forming a hard carbon film on the inner peripheral surface of the guide bush of.
大きい段差部に、前記内周面の径と略同じ内径をもつ円
筒状の内挿治具を挿入して、前記硬質カーボン膜を形成
することを特徴とする請求の範囲第1項記載のガイドブ
ッシュの内周面への硬質カーボン膜形成方法。6. The hard carbon film is formed by inserting a cylindrical insertion jig having an inner diameter substantially the same as the diameter of the inner peripheral surface into a step portion having a diameter larger than the inner peripheral surface of the guide bush. The method for forming a hard carbon film on the inner peripheral surface of the guide bush according to claim 1, wherein the hard carbon film is formed.
開口端面に、該ガイドブッシュの前記内周面の径と略同
じ内径をもつリング状の本体に前記ガイドブッシュの各
摺り割りにそれぞれ挿入可能な複数の突起を備えた突起
付治具を配置し、前記各突起を前記ガイドブッシュの各
摺り割りに挿入するとともに、 前記ガイドブッシュの前記内周面より径が大きい段差部
に、前記内周面の径と略同じ内径をもつ円筒状の内挿治
具を挿入して、 前記硬質カーボン膜を形成することを特徴とする請求の
範囲第1項記載のガイドブッシュの内周面への硬質カー
ボン膜形成方法。7. A slit-shaped main body of the guide bush having an inner diameter substantially the same as the diameter of the inner peripheral surface of the guide bush can be inserted into each slit of the guide bush. A jig with a plurality of protrusions is arranged, each protrusion is inserted into each slit of the guide bush, and the inner peripheral surface of the guide bush is larger than the inner peripheral surface. The hard inner film of the guide bush according to claim 1, characterized in that the hard carbon film is formed by inserting a cylindrical insertion jig having an inner diameter substantially the same as the surface diameter. Carbon film forming method.
記内周面より径が大きい段差部に挿入した碍子によって
支持して、前記硬質カーボン膜を形成することを特徴と
する請求の範囲第1項記載のガイドブッシュの内周面へ
の硬質カーボン膜形成方法。8. The hard carbon film is formed by supporting the auxiliary electrode by an insulator inserted in a step portion having a diameter larger than the inner peripheral surface of the guide bush. A method for forming a hard carbon film on the inner peripheral surface of the guide bush described in the item.
よびガス導入口を有する真空槽内に配置し、 そのガイドブッシュの被加工物と摺接する内周面を形成
する中心開口内にロッド又は線状の補助電極を挿入し、 前記真空槽内を排気した後、前記ガス導入口から炭素を
含むガスを導入し、前記ガイドブッシュに高周波電圧を
印加してプラズマを発生させ、 該ガイドブッシュの内周面に硬質カーボン膜を形成する
ことを特徴とするガイドブッシュの内周面への硬質カー
ボン膜形成方法。9. A guide bush for an automatic lathe is arranged in a vacuum chamber having an exhaust port and a gas introduction port, and a rod or a rod is provided in a central opening forming an inner peripheral surface of the guide bush which comes into sliding contact with a workpiece. After inserting a linear auxiliary electrode and evacuating the inside of the vacuum chamber, a gas containing carbon is introduced from the gas inlet, a high frequency voltage is applied to the guide bush to generate plasma, A method of forming a hard carbon film on the inner peripheral surface of a guide bush, characterized in that a hard carbon film is formed on the inner peripheral surface.
電極を接地電位あるいは直流正電位に保つことを特徴と
する請求の範囲第9項記載のガイドブッシュの内周面へ
の硬質カーボン膜形成方法。10. The hard carbon film is formed on the inner peripheral surface of the guide bush according to claim 9, wherein the auxiliary electrode is kept at a ground potential or a DC positive potential during the formation of the hard carbon film. Method.
た開口端面に、該ガイドブッシュの前記内周面の径と略
同じ内径をもつリング状のダミー部材を配置して、前記
硬質カーボン膜を形成することを特徴とする請求の範囲
第9項記載のガイドブッシュの内周面への硬質カーボン
膜形成方法。11. A hard carbon film is formed by arranging a ring-shaped dummy member having an inner diameter substantially the same as the diameter of the inner peripheral surface of the guide bush on the opening end surface of the guide bush where the slit is formed. 10. The method for forming a hard carbon film on the inner peripheral surface of a guide bush according to claim 9, wherein
部材の開口端面より内側に位置するように配置すること
を特徴とする請求の範囲第11項記載のガイドブッシュの
内周面への硬質カーボン膜形成方法。12. The hard member for an inner peripheral surface of a guide bush according to claim 11, wherein the auxiliary electrode is arranged so that its tip is located inside the opening end surface of the dummy member. Carbon film forming method.
た開口端面に、該ガイドブッシュの前記内周面の径と略
同じ内径をもつリング状の本体に前記ガイドブッシュの
各摺り割りにそれぞれ挿入可能な複数の突起を備えた突
起付治具を配置し、前記各突起を前記ガイドブッシュの
各摺り割りに挿入して、前記硬質カーボン膜を形成する
ことを特徴とする請求の範囲第9項記載のガイドブッシ
ュの内周面への硬質カーボン膜形成方法。13. A slit-shaped main body of the guide bush, which has an inner diameter substantially the same as the inner peripheral surface of the guide bush, can be inserted into each slit of the guide bush. 10. The hard carbon film is formed by arranging a jig with a plurality of protrusions, and inserting the protrusions into the slits of the guide bush to form the hard carbon film. Of forming a hard carbon film on the inner peripheral surface of the guide bush of.
が大きい段差部に、前記内周面の径と略同じ内径をもつ
円筒状の内挿治具を挿入して、前記硬質カーボン膜を形
成することを特徴とする請求の範囲第9項記載のガイド
ブッシュの内周面への硬質カーボン膜形成方法。14. A cylindrical insertion jig having an inner diameter substantially the same as the diameter of the inner peripheral surface is inserted into a step portion having a diameter larger than that of the inner peripheral surface of the guide bush to remove the hard carbon film. The method for forming a hard carbon film on the inner peripheral surface of a guide bush according to claim 9, wherein the hard carbon film is formed.
た開口端面に、該ガイドブッシュの前記内周面の径と略
同じ内径をもつリング状の本体に前記ガイドブッシュの
各摺り割りにそれぞれ挿入可能な複数の突起を備えた突
起付治具を配置し、前記各突起を前記ガイドブッシュの
各摺り割りに挿入するとともに、 前記ガイドブッシュの前記内周面より径が大きい段差部
に、前記内周面の径と略同じ内径をもつ円筒状の内挿治
具を挿入して、 前記硬質カーボン膜を形成することを特徴とする請求の
範囲第9項記載のガイドブッシュの内周面への硬質カー
ボン膜形成方法。15. A slotted main body of the guide bush, which has an inner diameter substantially the same as the inner peripheral surface of the guide bush, can be inserted into each slit of the guide bush. A jig with a plurality of protrusions is arranged, each protrusion is inserted into each slit of the guide bush, and the inner peripheral surface of the guide bush is larger than the inner peripheral surface. 10. The hard carbon film according to claim 9, wherein the hard carbon film is formed by inserting a cylindrical insertion jig having an inner diameter substantially the same as the surface diameter. Carbon film forming method.
前記内周面より径が大きい段差部に挿入した碍子によっ
て支持して、前記硬質カーボン膜を形成することを特徴
とする請求の範囲第9項記載のガイドブッシュの内周面
への硬質カーボン膜形成方法。16. The hard carbon film is formed by supporting the auxiliary electrode by an insulator inserted in a step portion having a diameter larger than that of the inner peripheral surface of the guide bush. A method for forming a hard carbon film on the inner peripheral surface of the guide bush described in the item.
およびガス導入口を有する真空槽内に配置し、 そのガイドブッシュの被加工物と摺接する内周面を形成
する中心開口内にロッド又は線状の補助電極を挿入し、 前記真空槽内を排気した後、前記ガス導入口から炭素を
含むガスを導入し、前記ガイドブッシュに直流電圧を印
加してプラズマを発生させ、 該ガイドブッシュの内周面に硬質カーボン膜を形成する
ことを特徴とするガイドブッシュの内周面への硬質カー
ボン膜形成方法。17. A guide bush for an automatic lathe is arranged in a vacuum chamber having an exhaust port and a gas introduction port, and a rod or a rod is provided in a central opening forming an inner peripheral surface of the guide bush which comes into sliding contact with a workpiece. After inserting a linear auxiliary electrode and evacuating the inside of the vacuum chamber, a gas containing carbon is introduced from the gas inlet, and a DC voltage is applied to the guide bush to generate plasma, A method of forming a hard carbon film on the inner peripheral surface of a guide bush, characterized in that a hard carbon film is formed on the inner peripheral surface.
電極を接地電位あるいは直流正電位に保つことを特徴と
する請求の範囲第17項記載のガイドブッシュの内周面へ
の硬質カーボン膜形成方法。18. The hard carbon film is formed on the inner peripheral surface of the guide bush according to claim 17, wherein the auxiliary electrode is kept at a ground potential or a DC positive potential during the formation of the hard carbon film. Method.
た開口端面に、該ガイドブッシュの前記内周面の径と略
同じ内径をもつリング状のダミー部材を配置して、前記
硬質カーボン膜を形成することを特徴とする請求の範囲
第17項記載のガイドブッシュの内周面への硬質カーボン
膜形成方法。19. A hard carbon film is formed by arranging a ring-shaped dummy member having an inner diameter substantially the same as that of the inner peripheral surface of the guide bush on the end face of the guide bush where the slit is formed. 18. The method for forming a hard carbon film on the inner peripheral surface of the guide bush according to claim 17, wherein
部材の開口端面より内側に位置するように配置すること
を特徴とする請求の範囲第17項記載のガイドブッシュの
内周面への硬質カーボン膜形成方法。20. The guide bush according to claim 17, wherein the auxiliary electrode is arranged so that its tip is located inside the opening end face of the dummy member. Carbon film forming method.
た開口端面に、該ガイドブッシュの前記内周面の径と略
同じ内径をもつリング状の本体に前記ガイドブッシュの
各摺り割りにそれぞれ挿入可能な複数の突起を備えた突
起付治具を配置し、前記各突起を前記ガイドブッシュの
各摺り割りに挿入して、前記硬質カーボン膜を形成する
ことを特徴とする請求の範囲第17項記載のガイドブッシ
ュの内周面への硬質カーボン膜形成方法。21. A slit-shaped main body of the guide bush having an inner diameter substantially the same as that of the inner peripheral surface of the guide bush can be inserted into each slit of the guide bush. A jig with a plurality of protrusions is arranged, each protrusion is inserted into each slot of the guide bush, and the hard carbon film is formed. Of forming a hard carbon film on the inner peripheral surface of the guide bush of.
が大きい段差部に、前記内周面の径と略同じ内径をもつ
円筒状の内挿治具を挿入して、前記硬質カーボン膜を形
成することを特徴とする請求の範囲第17項記載のガイド
ブッシュの内周面への硬質カーボン膜形成方法。22. A cylindrical insertion jig having an inner diameter substantially the same as the diameter of the inner peripheral surface is inserted into a stepped portion having a diameter larger than the inner peripheral surface of the guide bush to remove the hard carbon film. 18. The method for forming a hard carbon film on the inner peripheral surface of the guide bush according to claim 17, wherein the hard carbon film is formed.
た開口端面に、該ガイドブッシュの前記内周面の径と略
同じ内径をもつリング状の本体に前記ガイドブッシュの
各摺り割りにそれぞれ挿入可能な複数の突起を備えた突
起付治具を配置し、前記各突起を前記ガイドブッシュの
各摺り割りに挿入するとともに、 前記ガイドブッシュの前記内周面より径が大きい段差部
に、前記内周面の略径と同じ内径をもつ円筒状の内挿治
具を挿入して、 前記硬質カーボン膜を形成することを特徴とする請求の
範囲第17項記載のガイドブッシュの内周面への硬質カー
ボン膜形成方法。23. The guide bush can be inserted into each slit of the guide bush in a ring-shaped body having an inner diameter substantially the same as the diameter of the inner peripheral surface of the guide bush. A jig with a plurality of protrusions is arranged, each protrusion is inserted into each slit of the guide bush, and the inner peripheral surface of the guide bush is larger than the inner peripheral surface. A cylindrical insertion jig having an inner diameter that is substantially the same as the diameter of the surface is inserted to form the hard carbon film, and the hard surface of the guide bush according to claim 17 is hard. Carbon film forming method.
前記内周面より径が大きい段差部に挿入した碍子によっ
て支持して、前記硬質カーボン膜を形成することを特徴
とする請求の範囲第17項記載のガイドブッシュの内周面
への硬質カーボン膜形成方法。24. The hard carbon film is formed by supporting the auxiliary electrode by an insulator inserted in a step portion having a diameter larger than that of the inner peripheral surface of the guide bush. A method for forming a hard carbon film on the inner peripheral surface of the guide bush described in the item.
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