JP6337107B2 - 切削インサートの製造方法 - Google Patents
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Description
本実施形態の切削インサートの製造方法で作製された切削インサート(以下、インサートと称す)1は、図1に示すように、板状で、一方の主面がすくい面2を、側面が逃げ面3を、それぞれなしており、すくい面2と逃げ面3とのなす交差稜線部が切刃4をなしている。また、すくい面2の中央部には、貫通孔5が設けられており、貫通孔5はすくい面2から反対側の主面である着座面6に貫通している。本実施形態では、インサート1の両主面をすくい面2として使用することができる。すなわち、インサート1は、一方の主面をすくい面2として使用した後、インサート1をひっくり返して、他方の主面をすくい面として使用することができる、いわゆるネガチップ形状からなる。そのため、両主面に切刃4が設けられている。本実施形態においては、一方の主面のみをすくい面として使用する、いわゆるポジチップ形状であってもよい。
本実施形態に係る切削インサート1の製造方法は、基体7に設けられた貫通孔5に保持部材22の突起25を差し込み、基体7を突起25に当接させる工程と、基体7に被覆層8を成膜する工程と、被覆層8が成膜された基体7を、突起25から抜き出す工程と、を有する。
まず、基体7に設けられた貫通孔5に保持部材22の突起25を通して、基体7を突起25に当接させる。具体的には、図3に示すように、成膜装置20のチャンバ21内に基体7を載置し、チャンバ21内を密閉する。基体7は、保持部材22に装着された状態でチャンバ21内に搬送される。保持部材22は、図4に示すように、支持基板24の上面に、縦断面における上方の最大幅が下方の最大幅よりも狭い突起25を設けたものである。
まず、金属コバルト粉末を6質量%、平均粒径2.0μmの炭化チタン粉末を0.5質量%、炭化ニオブ粉末を5質量%、残部がタングステンカーバイト粉末の割合で添加、混合し、プレス成形により貫通孔(中央部が円柱で、両端が外面に向かって拡がる形状)を有する工具形状(CNMG120408)に成形する。その後、脱バインダ処理を施し、1500℃、真空度0.01Paの真空中において、1時間焼成して超硬合金からなる基体を作製した。その後、作製した基体にブラシ加工をし、切刃となる部分にRホーニングを施した。
実施例1にて使用した突起をグラファイト製の突起に代える以外は実施例と同様にして、基体に被覆層を成膜し、インサートを取り出した結果、試料数100個に対し、突起が折れる等によりインサートを取り出せなかった試料、およびホルダに装着した際にインサートの装着位置がずれてしまうほど大きな突起の一部が貫通孔の内壁面に付着した試料の合計は5個であった。
実施例1にて使用した突起をモリブデン鋼にTiNを2μm成膜した突起に代える以外は実施例と同様にして、基体に被覆層を成膜し、インサートを取り出した結果、試料数100個に対し、突起が折れる等によりインサートを取り出せなかった試料、およびホルダに装着した際にインサートの装着位置がずれてしまうほど大きな突起の一部が貫通孔の内壁面に付着した試料はなかった。また、貫通孔の内壁面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、わずかに付着物が存在しており、電子線分光分析にて構成成分を分析したところ、TiとFeとCrとが含有されていることがわかった。
2 すくい面
3 逃げ面
4 切刃
5 貫通孔
5a 内壁面
6 着座面
7 基体
8 被覆層
9 接触痕
10 窒化チタン層
11 炭窒化チタン層
12 炭酸窒化チタン層
13 酸化アルミニウム層
14 窒化チタン層
20 成膜装置
21 チャンバ
22 保持部材
24 支持基板
25 突起
26 ガス導入管
27 ヒータ
28 ガス排気管
Claims (16)
- 貫通孔を有し、サーメットまたはセラミックスを有する基体と、金属を有する突起が設けられた保持部材と、を準備する工程と、
前記基体の前記貫通孔に、前記保持部材の前記突起を差し込み、前記基体を前記突起に当接させて前記保持部材に装着する工程と、
前記基体の表面に被覆層を成膜する工程と、
前記被覆層が成膜された基体を冷却して、該基体を前記突起から抜き出す工程と、
を具備し、
前記金属は、前記サーメットまたは前記セラミックスよりも熱膨張係数が大きい切削インサートの製造方法。 - 前記被覆層を成膜した基体の前記貫通孔の内壁面に、前記金属が付着した接触痕を有する請求項1に記載の切削インサートの製造方法。
- 前記突起が多角錐形状である請求項1または2に記載の切削インサートの製造方法。
- 前記保持部材が支持基板を有するとともに、該支持基板が、サーメットまたはセラミックスを含む請求項1乃至3のいずれかに記載の切削インサートの製造方法。
- 前記金属が、鋼、合金鋼、炭素鋼またはステンレスを含む請求項1乃至4のいずれかに記載の切削インサートの製造方法。
- 切削インサートの製造方法であって、
サーメットまたはセラミックスの基体に設けられた貫通孔に、保持部材の金属を有する突起を通して、前記基体を前記突起に当接させる工程と、
前記基体に被覆層を成膜する工程と、
前記被覆層が成膜された基体を、前記突起から抜き出す工程と、
を有し、
前記金属は、前記サーメットまたは前記セラミックスよりも熱膨張係数が大きい切削インサートの製造方法。 - 前記突起は、上方の断面における最大幅が下方の断面における最大幅よりも小さい請求項6に記載の切削インサートの製造方法。
- 前記保持部材は支持基板を有し、
前記突起は前記支持基板に設けられた請求項7に記載の切削インサートの製造方法。 - 前記基体は板状部を有し、
前記貫通孔は、前記板状部の中央部に設けられた請求項7に記載の切削インサートの製造方法。 - 前記貫通孔の内壁面に、前記金属が付着した請求項6に記載の切削インサートの製造方法。
- 前記突起は、多角錐形状である請求項6に記載の切削インサートの製造方法。
- 前記支持基板は、サーメットまたはセラミックスである請求項8に記載の切削インサートの製造方法。
- 前記金属は、鋼、合金鋼、炭素鋼またはステンレスである請求項6に記載の切削インサートの製造方法。
- 前記基体を前記突起に当接させたとき、前記突起は、前記貫通孔内に位置する部位が前記基体と接している領域と前記基体と接触していない領域とを有している請求項6に記載の切削インサートの製造方法。
- 前記基体を前記突起に当接させたとき、前記突起と前記基体とは点接触および線接触のうち少なくとも一方の接触状態にて当接している請求項6に記載の切削インサートの製造方法。
- 前記基体を前記突起に当接させたとき、前記基体は前記突起の金属と接している請求項6に記載の切削インサートの製造方法。
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