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JP2016034673A - Diamond-coated cutting tool and method for producing the same - Google Patents

Diamond-coated cutting tool and method for producing the same Download PDF

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JP2016034673A
JP2016034673A JP2014157575A JP2014157575A JP2016034673A JP 2016034673 A JP2016034673 A JP 2016034673A JP 2014157575 A JP2014157575 A JP 2014157575A JP 2014157575 A JP2014157575 A JP 2014157575A JP 2016034673 A JP2016034673 A JP 2016034673A
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Japan
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diamond
coated
coating
polished
cutting tool
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JP2014157575A
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Japanese (ja)
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康一郎 成毛
Koichiro Naruge
康一郎 成毛
貴仁 田渕
Takahito Tabuchi
貴仁 田渕
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a diamond-coated cutting tool which can solve problems caused by irregularities on the surface of a diamond coating while maintaining high wear resistance of the diamond coating.SOLUTION: A diamond-coated cutting tool has the surface of a tool body 1 coated with a diamond coating 10. The surface of the diamond coating 10 is coated with a hard coating 11 having a lower hardness than that of the diamond coating 10. The surface of the hard coating 11 is at least partially polished to form a polished surface 12.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、工具本体の表面にダイヤモンド被膜が被覆されたダイヤモンド被覆切削工具およびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a diamond-coated cutting tool in which the surface of a tool body is coated with a diamond coating and a method for manufacturing the same.

このようなダイヤモンド被覆切削工具は、CFPR(炭素繊維強化樹脂)とアルミニウム等の金属材との複合材料の乾式加工のような過酷な条件でも硬質のダイヤモンド被膜によって高い耐摩耗性を得ることができる反面、ダイヤモンド被膜の表面に成長したダイヤモンド結晶の微小突起による細かな凹凸が生じ易く、このような凹凸が例えばドリルの切屑排出溝に被覆されたダイヤモンド被膜に残っていると、切屑詰まりを生じて折損を招くおそれがある。また、ドリルのマージン部に被覆されたダイヤモンド被膜に凹凸が残っていると、加工穴の内周面との摩擦が大きくなって切削抵抗が増大したり、内周面を傷つけて面粗さや加工品位を損なったりすることになる。   Such a diamond-coated cutting tool can obtain high wear resistance by a hard diamond coating even under severe conditions such as dry processing of a composite material of CFPR (carbon fiber reinforced resin) and a metal material such as aluminum. On the other hand, fine irregularities due to the microprojections of the diamond crystal grown on the surface of the diamond film are likely to occur, and if such irregularities remain on the diamond film covered in the chip discharge groove of the drill, for example, chip clogging occurs. There is a risk of breakage. In addition, if unevenness remains in the diamond coating coated on the margin of the drill, friction with the inner peripheral surface of the processed hole increases, cutting resistance increases, and the inner peripheral surface is damaged, resulting in surface roughness and machining. The quality will be lost.

そこで、このようなダイヤモンド被覆切削工具では、ダイヤモンド被膜を被覆した後にダイヤモンド結晶の微小突起による凹凸を除去して、ダイヤモンド被膜の表面を平滑化することが行われている。このように凹凸を除去する方法として、例えば特許文献1にはダイヤモンド被膜をダイヤモンド焼結体に押し当てて研磨することが提案されており、また特許文献2、3にはイオンビームを照射することによってダイヤモンド被膜を研磨することが提案されている。   Therefore, in such a diamond-coated cutting tool, the surface of the diamond coating is smoothed by removing the irregularities due to the fine protrusions of the diamond crystal after coating the diamond coating. As a method for removing the unevenness in this way, for example, Patent Document 1 proposes polishing by pressing a diamond coating against a diamond sintered body, and Patent Documents 2 and 3 are irradiated with an ion beam. It has been proposed to polish the diamond coating.

特開平10−249625号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-249625 特開2007−307673号公報JP 2007-307673 A 特開2012−011475号公報JP 2012-011475 A

しかしながら、特許文献1に記載されているようにダイヤモンド被膜をダイヤモンド焼結体に押し当てて研磨する方法では、押し当て力が強すぎるとダイヤモンド被膜自体が破壊されたり剥離したりするおそれがある一方、押し当て力が弱いと十分に凹凸を除去することができない。また、イオンビームによる研磨では、広い範囲を研磨するには時間がかかる上、イオンビームを照射するための高価な設備が必要となる。さらに、ポリッシング加工等によってダイヤモンド被膜を研磨することも考えられるが、硬質なダイヤモンド被膜の凹凸を除去するには、やはり多くの時間を要することになる。   However, in the method in which the diamond coating is pressed against the diamond sintered body and polished as described in Patent Document 1, if the pressing force is too strong, the diamond coating itself may be destroyed or peeled off. If the pressing force is weak, the unevenness cannot be removed sufficiently. In addition, in polishing with an ion beam, it takes time to polish a wide range, and expensive equipment for irradiating the ion beam is required. Further, it is conceivable to polish the diamond coating by polishing or the like, but it still takes a lot of time to remove the irregularities of the hard diamond coating.

本発明は、このような背景の下になされたもので、ダイヤモンド被膜による高い耐摩耗性は維持しつつ、ダイヤモンド被膜表面の凹凸による問題を解消することが可能なダイヤモンド被覆切削工具を提供するとともに、そのようなダイヤモンド被覆切削工具を比較的短時間で低コストに製造することが可能なダイヤモンド被覆切削工具の製造方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made under such a background, and provides a diamond-coated cutting tool capable of solving the problems caused by irregularities on the surface of the diamond coating while maintaining high wear resistance due to the diamond coating. An object of the present invention is to provide a method for producing a diamond-coated cutting tool capable of producing such a diamond-coated cutting tool in a relatively short time at a low cost.

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明のダイヤモンド被覆切削工具は、工具本体の表面にダイヤモンド被膜が被覆されたダイヤモンド被覆切削工具であって、上記ダイヤモンド被膜の表面には、このダイヤモンド被膜よりは硬度が低い硬質被膜が被覆されており、この硬質被膜の表面の少なくとも一部は、研磨が施された研磨面とされていることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems and achieve such an object, the diamond-coated cutting tool of the present invention is a diamond-coated cutting tool in which a diamond coating is coated on the surface of a tool body, and the surface of the diamond coating Is characterized in that a hard coating having a hardness lower than that of the diamond coating is coated, and at least a part of the surface of the hard coating is a polished surface.

また、本発明のダイヤモンド被覆切削工具の製造方法は、このようなダイヤモンド被覆切削工具の製造方法であって、上記工具本体の表面にダイヤモンド被膜を被覆し、このダイヤモンド被膜の表面に該ダイヤモンド被膜よりは硬度が低い硬質被膜を被覆し、この硬質被膜の表面の少なくとも一部に研磨を施して上記研磨面を形成することを特徴とする。   The method for producing a diamond-coated cutting tool of the present invention is a method for producing such a diamond-coated cutting tool, in which a surface of the tool body is coated with a diamond coating, and the surface of the diamond coating is formed from the diamond coating. Is characterized in that a hard coating having a low hardness is coated and at least a part of the surface of the hard coating is polished to form the polished surface.

このような製造方法によって製造することができる上記構成のダイヤモンド被覆切削工具では、ダイヤモンド被膜表面の凹凸を直接除去するのではなく、ダイヤモンド被膜の表面に硬質被膜を被覆し、この硬質被膜の表面を研磨して研磨面を形成しているので、耐摩耗性は下層に被覆されたダイヤモンド被膜によって維持しつつ、平滑な硬質被膜の研磨面によって切屑排出性の確保や切削抵抗の低減、加工面粗さや品位の向上を図ることができる。このため、上述したような複合材料の乾式加工でも、工具寿命の延長を図るとともに高精度の加工を行うことができる。   In the diamond-coated cutting tool having the above-described configuration that can be manufactured by such a manufacturing method, the surface of the diamond coating is not directly removed, but the surface of the diamond coating is coated with a hard coating. Since the polished surface is formed by polishing, the wear resistance is maintained by the diamond film coated on the lower layer, while the smooth hard film polished surface ensures chip discharge, reduces cutting resistance, and roughens the processed surface. The sheath quality can be improved. For this reason, even in the dry processing of the composite material as described above, the tool life can be extended and high-precision processing can be performed.

また、硬質被膜は、硬質ではあるもののダイヤモンド被膜よりは硬度が低いので、硬質被膜自体の表面に凹凸があったり、ダイヤモンド被膜表面の凹凸が硬質被膜の表面に表れていたりしても、ポリッシング加工のような低コストの研磨によって短時間に硬質被膜を研磨することにより、平滑な研磨面を形成することができる。さらに、研磨が下層のダイヤモンド被膜に至るのを避けることができるので、ダイヤモンド被膜の剥離や破壊が生じることもない。   In addition, since the hard coating is harder but lower in hardness than the diamond coating, even if the surface of the hard coating itself has irregularities or the irregularities on the surface of the diamond coating appear on the surface of the hard coating, polishing processing A smooth polished surface can be formed by polishing the hard coating in a short time by low-cost polishing as described above. Furthermore, since it can be avoided that the polishing reaches the lower diamond film, the diamond film does not peel or break.

ここで、ドリルやエンドミルのように工具本体が切屑排出溝を備えている場合には、この切屑排出溝に被覆された上記硬質被膜の表面を上記研磨面とすることにより、切屑排出溝内に切屑詰まりが生じて工具本体が折損するような事態を防ぐことができる。また、同じくドリルのように工具本体がマージン部を備えている場合には、このマージン部に被覆された上記硬質被膜の表面を上記研磨面とすることにより、加工穴の内周面の面粗さや加工品位の向上を図ることができる。   Here, when the tool body has a chip discharge groove like a drill or an end mill, the surface of the hard coating coated on the chip discharge groove is used as the polishing surface, so that the chip discharge groove It is possible to prevent a situation in which chip clogging occurs and the tool body is broken. Similarly, when the tool body has a margin portion as in the case of a drill, the surface of the hard coating coated on the margin portion is used as the polished surface, so that the surface roughness of the inner peripheral surface of the processed hole is increased. The sheath quality can be improved.

なお、上記硬質被膜は、その全体の表面が研磨されて研磨面とされていてもよいが、上述した切屑排出溝内やマージン部などの硬質被膜の表面の一部を研磨して研磨面とするとともに、残りの部分の表面は研磨が施されていない無研磨面とすることにより、研磨に要する時間をさらに短縮して一層低コストのダイヤモンド被覆切削工具を提供することが可能となる。   In addition, although the whole surface of the hard coating may be polished to be a polished surface, a part of the surface of the hard coating such as the above-described chip discharge groove or a margin portion is polished to be a polished surface. In addition, since the remaining surface is a non-polished surface that has not been polished, it is possible to further reduce the time required for polishing and provide a lower cost diamond-coated cutting tool.

以上説明したように、本発明のダイヤモンド被覆切削工具によれば、CFPRと金属材との複合材料の乾式加工のような過酷な条件でも、耐摩耗性の高いダイヤモンド被膜によって工具寿命を確保することができるとともに、平滑な硬質被膜の研磨面によって切屑排出性や加工面精度、加工品位の向上と切削抵抗の低減を図ることができる。また、本発明のダイヤモンド被覆切削工具の製造方法によれば、このようなダイヤモンド被覆切削工具を低コストで短時間に製造することが可能となる。   As described above, according to the diamond-coated cutting tool of the present invention, the tool life is ensured by the diamond film having high wear resistance even under severe conditions such as dry processing of a composite material of CFPR and a metal material. In addition, it is possible to improve the chip discharging property, the accuracy of the machined surface and the machining quality and reduce the cutting resistance by the smooth hard film polished surface. In addition, according to the method for manufacturing a diamond-coated cutting tool of the present invention, it is possible to manufacture such a diamond-coated cutting tool at a low cost in a short time.

本発明のダイヤモンド被覆切削工具の一実施形態であるダイヤモンド被覆ドリルの側面図である。It is a side view of the diamond covering drill which is one embodiment of the diamond covering cutting tool of the present invention. 図1に示す実施形態を製造する本発明のダイヤモンド被覆切削工具の製造方法の一実施形態におけるダイヤモンド被膜の被覆前のドリルの側面図である。It is a side view of the drill before the coating of the diamond film in one Embodiment of the manufacturing method of the diamond coating cutting tool of this invention which manufactures embodiment shown in FIG. 図2に示すドリルの切刃部の表面にダイヤモンド被膜を被覆した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which coat | covered the diamond film on the surface of the cutting-blade part of the drill shown in FIG. 図3に示すドリルの切刃部表面のダイヤモンド被膜の上に硬質被膜を被覆した状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which coat | covered the hard film on the diamond film of the cutting-blade part surface of the drill shown in FIG.

図1は、本発明のダイヤモンド被覆切削工具の一実施形態であるダイヤモンド被覆ドリルの側面図であり、図2ないし図4はこのようなダイヤモンド被覆ドリルを製造する際の本発明のダイヤモンド被覆切削工具(ドリル)の製造方法の一実施形態を説明する側面図である。   FIG. 1 is a side view of a diamond-coated drill as an embodiment of the diamond-coated cutting tool of the present invention, and FIGS. 2 to 4 show the diamond-coated cutting tool of the present invention when manufacturing such a diamond-coated drill. It is a side view explaining one Embodiment of the manufacturing method of (drill).

本実施形態において、工具本体1は、その母材が超硬合金等の硬質材料よりなり、軸線Oを中心とした円柱軸状に形成されていて、この工具本体1の後端部は円柱状のままのシャンク部2とされるとともに、先端部は切刃部3とされている。このようなドリルは、シャンク部2が工作機械の主軸に把持されて軸線O回りに工具回転方向Tに回転させられつつ、該軸線O方向の先端側に送り出されることにより、切刃部3に形成された切刃4によって被削材に穴明け加工を行う。   In the present embodiment, the tool body 1 is made of a hard material such as cemented carbide, and is formed in a cylindrical shaft shape with the axis O as the center, and the rear end portion of the tool body 1 is cylindrical. The front shank portion 2 is a cutting blade portion 3. In such a drill, the shank portion 2 is gripped by the main shaft of the machine tool and rotated in the tool rotation direction T around the axis O, and is sent to the tip end side in the axis O direction, so that the cutting blade portion 3 Drilling is performed on the work material by the formed cutting blade 4.

切刃部3には、工具本体1の先端から後端側に向けて軸線O回りに工具回転方向Tの反対側に向かうように捩れる2条の切屑排出溝5が軸線Oに関して対称に形成されており、切刃4はこれらの切屑排出溝5の工具回転方向Tを向く壁面の先端側辺稜部に形成されている。すなわち、本実施形態のダイヤモンド被覆ドリルは2枚刃でソリッドのツイストドリルである。   In the cutting edge portion 3, two chip discharge grooves 5 that are twisted so as to be directed to the opposite side of the tool rotation direction T around the axis O from the front end to the rear end side of the tool body 1 are formed symmetrically with respect to the axis O. The cutting edge 4 is formed at the ridge part on the tip side of the wall surface of the chip discharge groove 5 facing the tool rotation direction T. That is, the diamond-coated drill of this embodiment is a solid twist drill with two blades.

切刃部3の外周面において、切屑排出溝5の工具回転方向Tとは反対側には、切刃4の外径と等しい直径の軸線Oを中心とした円筒面上に位置する幅の小さな堤状のマージン部6が形成されている。さらに、このマージン部6の工具回転方向Tとは反対側には、マージン部6よりも外径の小さな円筒面状の外周逃げ面7が形成されている。   On the outer peripheral surface of the cutting edge 3, on the side opposite to the tool rotation direction T of the chip discharge groove 5, a small width located on a cylindrical surface centered on the axis O having the same diameter as the outer diameter of the cutting edge 4. A bank-like margin 6 is formed. Further, on the opposite side of the margin portion 6 from the tool rotation direction T, a cylindrical outer peripheral flank 7 having an outer diameter smaller than that of the margin portion 6 is formed.

また、切刃部3の先端面は上記切刃4の先端逃げ面8とされ、この先端逃げ面8には、工具本体1の後端から先端側に向けて切屑排出溝5同士の間を通るように螺旋状に延びるクーラント穴9が開口している。乾式加工の場合には、このクーラント穴9に圧縮空気が供給されて先端逃げ面8から噴出させられる。   Moreover, the front end surface of the cutting edge part 3 is made into the front end flank 8 of the said cutting blade 4, and this front end flank 8 is between the chip discharge grooves 5 toward the front end side from the rear end of the tool main body 1. A coolant hole 9 extending spirally so as to pass therethrough is opened. In the case of dry processing, compressed air is supplied to the coolant hole 9 and ejected from the tip flank 8.

そして、この工具本体1の表面には、図3にハッチングで示すようにダイヤモンド被膜10が被覆されるとともに、このダイヤモンド被膜10の表面には、図3よりも細かいハッチングで図4に示すように該ダイヤモンド被膜10よりは硬度が低い硬質被膜11が被覆されており、この硬質被膜11の表面の少なくとも一部は、図1に網掛けで示すように研磨が施された研磨面12とされている。本実施形態では、これら図1および図3、図4に示すように、工具本体1のうち切刃部3のさらに先端部の表面にダイヤモンド被膜10および硬質被膜11が被覆されて研磨面12が形成されている。   The surface of the tool body 1 is coated with a diamond coating 10 as shown by hatching in FIG. 3, and the surface of the diamond coating 10 is hatched finer than that of FIG. 3 as shown in FIG. A hard coating 11 having a hardness lower than that of the diamond coating 10 is coated, and at least a part of the surface of the hard coating 11 is a polished surface 12 that is polished as shown by shading in FIG. Yes. In the present embodiment, as shown in FIGS. 1, 3, and 4, the diamond coating 10 and the hard coating 11 are coated on the surface of the distal end portion of the cutting blade portion 3 of the tool body 1, so that the polishing surface 12 is formed. Is formed.

ダイヤモンド被膜10は、図2に示す超硬合金等の硬質材料により形成されたままの工具本体1の表面に公知の気相合成法(CVD法)によって被覆され、硬度はHv6000程度とされる。ダイヤモンド被膜10の平均膜厚は5〜20μm程度の範囲内が望ましく、その表面粗さはJIS B 0601:2001における最大高さRzとして4μm以上の範囲とされる。   The diamond coating 10 is coated on the surface of the tool body 1 as it is formed of a hard material such as a cemented carbide shown in FIG. 2 by a known vapor phase synthesis method (CVD method), and the hardness is about Hv6000. The average film thickness of the diamond coating 10 is desirably in the range of about 5 to 20 μm, and the surface roughness is in the range of 4 μm or more as the maximum height Rz in JIS B 0601: 2001.

このダイヤモンド被膜10の上に被覆される硬質被膜11は、例えばAlCr、TiVやTiC、TiN、TiCN、AlTiN等の炭化物、窒化物の1種または複数種がPVD法によって被覆される。硬質被膜11はDLC被膜であってもよい。硬質被膜11の硬度はダイヤモンド被膜10よりも低いHv2000〜3000の範囲内とされるのが望ましく、平均膜厚は1〜8μm程度の範囲内、無研磨のままの表面粗さはJIS B 0601:2001における最大高さRzとして4μm以上の範囲とされるのが望ましい。   The hard film 11 coated on the diamond film 10 is coated with one or more of carbides and nitrides such as AlCr, TiV, TiC, TiN, TiCN, and AlTiN by the PVD method. The hard coating 11 may be a DLC coating. The hardness of the hard coating 11 is desirably in the range of Hv 2000 to 3000, which is lower than that of the diamond coating 10, the average film thickness is in the range of about 1 to 8 μm, and the surface roughness without polishing is JIS B 0601: The maximum height Rz in 2001 is preferably in the range of 4 μm or more.

こうしてダイヤモンド被膜10に被覆された硬質被膜11は、本実施形態ではポリッシング加工によって研磨されて上記研磨面12が形成される。ポリッシング加工は、例えばダイヤモンド粒子を含有したペーストをブラシにつけて磨いたり、砂鉄とダイヤモンド粒子を混合した研磨粉(磁気メディア)を磁石につけて擦ったり、ダイヤモンド粒子とプラスチック粒子の混合粒子を吹き付けたりすることにより行われる。   In this embodiment, the hard coating 11 thus coated on the diamond coating 10 is polished by polishing to form the polished surface 12. Polishing is performed, for example, by applying a paste containing diamond particles to a brush, polishing powder (magnetic media) mixed with iron sand and diamond particles against a magnet, or spraying mixed particles of diamond particles and plastic particles. Is done.

勿論、このような研磨は、硬質被膜11が被覆された膜厚の範囲内で行われ、研磨が硬質被膜11の下層のダイヤモンド被膜10に達するようなことはない。こうしてポリッシング加工による研磨が施されることにより、研磨面12の表面粗さは、望ましくはJIS B 0601:2001における最大高さRzとして1〜3μmの範囲内とされる。   Of course, such polishing is performed within the range of the film thickness on which the hard coating 11 is coated, and the polishing does not reach the diamond coating 10 below the hard coating 11. By performing polishing by polishing in this manner, the surface roughness of the polishing surface 12 is desirably in the range of 1 to 3 μm as the maximum height Rz in JIS B 0601: 2001.

ここで、本実施形態においては、切刃部3の先端部に被覆された硬質被膜11の表面全体に研磨を施すのではなく、この表面の一部が研磨面12とされているとともに、残りの部分の表面は研磨が施されていない無研磨面とされている。具体的に、本実施形態では、切屑排出溝5の内面とマージン部6の表面とが研磨面12とされ、残りの外周逃げ面7と先端逃げ面8とは無研磨面とされている。   Here, in the present embodiment, the entire surface of the hard coating 11 coated on the tip portion of the cutting blade portion 3 is not polished, but a part of this surface is used as the polishing surface 12 and the remaining surface. The surface of this part is an unpolished surface that has not been polished. Specifically, in this embodiment, the inner surface of the chip discharge groove 5 and the surface of the margin portion 6 are used as the polishing surface 12, and the remaining outer peripheral flank 7 and tip flank 8 are non-polishing surfaces.

このようなダイヤモンド被覆切削工具(ドリル)を製造する際の本発明の製造方法の一実施形態では、図2に示した超硬合金等の硬質材料により形成されたままの工具本体1の切刃部3先端部の表面に図3に示したようにダイヤモンド被膜10を被覆し、次いで図4に示したようにこのダイヤモンド被膜10の上に硬質被膜11を被覆した後、切屑排出溝5の内面とマージン部6の表面の硬質被膜11を研磨して図1に示したように研磨面12を形成すればよい。ダイヤモンド被膜10や硬質被膜11の被覆の際に、被覆をしない切刃部3の後端部とシャンク部2の表面にはマスキングを施せばよい。   In one embodiment of the manufacturing method of the present invention when manufacturing such a diamond-coated cutting tool (drill), the cutting edge of the tool body 1 as it is formed of a hard material such as cemented carbide shown in FIG. As shown in FIG. 3, the diamond coating 10 is coated on the surface of the tip of the portion 3, and then the hard coating 11 is coated on the diamond coating 10 as shown in FIG. 4, and then the inner surface of the chip discharge groove 5. The hard film 11 on the surface of the margin portion 6 may be polished to form the polished surface 12 as shown in FIG. When the diamond coating 10 or the hard coating 11 is coated, masking may be applied to the rear end portion of the cutting blade portion 3 that is not coated and the surface of the shank portion 2.

このような製造方法により製造される上記構成のダイヤモンド被覆切削工具では、成長したダイヤモンド結晶の微小突起による細かな凹凸がダイヤモンド被膜10の表面に生じていても、この表面に硬質被膜11を被覆することによってダイヤモンド結晶の微小突起による凹凸が工具本体1の表面に表れるのを抑制することができる。また、たとえこの微小突起による凹凸に硬質被膜11が倣うように被覆されて凹凸が表面に表れたり、あるいは硬質被膜11自体の微小突起によって凹凸が生じたりしても、硬質被膜11に研磨を施して研磨面12を形成することにより、平滑化を図ることができる。   In the diamond-coated cutting tool having the above-described structure manufactured by such a manufacturing method, even if fine irregularities due to minute protrusions of the grown diamond crystal are generated on the surface of the diamond coating 10, the hard coating 11 is coated on this surface. As a result, it is possible to suppress the unevenness due to the microprojections of the diamond crystal from appearing on the surface of the tool body 1. Further, even if the hard film 11 is coated so as to follow the unevenness due to the minute protrusions and the unevenness appears on the surface, or the unevenness is caused by the minute protrusions of the hard film 11 itself, the hard film 11 is polished. By forming the polished surface 12, smoothing can be achieved.

特に、本実施形態のダイヤモンド被覆切削工具はダイヤモンド被覆ドリルであって、その切屑排出溝5の内面に研磨面12が形成されており、切屑が擦過する切屑排出溝5の内面が研磨面12とされて平滑化されることにより、切屑詰まりの発生を防いで工具本体1の折損等を防止することができる。また、同様にダイヤモンド被覆ドリルである本実施形態においては、切屑排出溝5の工具回転方向Tの反対側に連なるマージン部6の表面も研磨面12とされており、切刃4によって形成された加工穴の内周面に摺接するマージン部6も平滑化されることにより、切削抵抗を低減するとともに加工穴の面粗さや加工品位の向上を図ることができる。   In particular, the diamond-coated cutting tool of the present embodiment is a diamond-coated drill, and a polishing surface 12 is formed on the inner surface of the chip discharge groove 5, and the inner surface of the chip discharge groove 5 on which the chips are scraped is the polishing surface 12. By being smoothed, chip clogging can be prevented and breakage of the tool body 1 can be prevented. Similarly, in the present embodiment which is a diamond-coated drill, the surface of the margin portion 6 connected to the opposite side to the tool rotation direction T of the chip discharge groove 5 is also a polishing surface 12 and is formed by the cutting edge 4. By smoothing the margin portion 6 that is in sliding contact with the inner peripheral surface of the processed hole, it is possible to reduce cutting resistance and improve the surface roughness and processed quality of the processed hole.

その一方で、工具本体1の耐摩耗性は、この工具本体1に被覆されたダイヤモンド被膜10によって十分に確保することができる。従って、上記構成のダイヤモンド被覆切削工具によれば、CFPRとアルミニウム等の金属材との複合材料の乾式切削のような過酷な切削条件においても、工具寿命の延長を図りつつ高精度の切削加工を行うことが可能となる。   On the other hand, the wear resistance of the tool body 1 can be sufficiently secured by the diamond coating 10 coated on the tool body 1. Therefore, according to the diamond-coated cutting tool having the above-described configuration, high-precision cutting can be performed while extending the tool life even under severe cutting conditions such as dry cutting of a composite material of CFPR and a metal material such as aluminum. Can be done.

さらに、こうして研磨面12を形成するのに際して、本実施形態ではダイヤモンド被膜10に被覆された硬質被膜11に研磨を施しており、この硬質被膜11は、例えば上述のような硬度を有して硬質ではあるもののダイヤモンド被膜10よりは軟質であるので、上記のポリッシング加工のような比較的低コストの研磨加工で短時間に研磨面12を形成することができる。しかも、このようなポリッシング加工は硬質被膜11や下層のダイヤモンド被膜10への負荷が小さく、これらダイヤモンド被膜10や硬質被膜11が研磨によって剥離したり破壊されたりすることもない。   Further, when the polished surface 12 is formed in this way, in the present embodiment, the hard film 11 coated with the diamond film 10 is polished, and the hard film 11 has a hardness as described above and is hard, for example. However, since it is softer than the diamond coating 10, the polishing surface 12 can be formed in a short time by a relatively low cost polishing process such as the polishing process described above. In addition, such a polishing process places a small load on the hard coating 11 and the underlying diamond coating 10, and the diamond coating 10 and the hard coating 11 are not peeled off or destroyed by polishing.

また、本実施形態では、上述のように切刃部3の先端部における切屑排出溝5の内面とマージン部6との硬質被膜11の表面の一部が研磨面12とされている一方で、残りの外周逃げ面7と先端逃げ面8とは硬質被膜11が被覆されたままの無研磨面とされている。すなわち、逃げ面であって被削材と接触することが少ないこれら外周逃げ面7や先端逃げ面8は、硬質被膜11の表面に凹凸があっても抵抗の増大や加工面粗さの劣化を招くことがなく、そのような部分を無研磨面とすることにより、本実施形態によれば研磨に要する時間やコストの一層の削減を図ることができる。   In the present embodiment, as described above, a part of the surface of the hard coating 11 between the inner surface of the chip discharge groove 5 and the margin portion 6 at the tip portion of the cutting blade portion 3 is the polishing surface 12, The remaining outer peripheral flank 7 and tip flank 8 are non-polished surfaces with the hard coating 11 still coated. That is, the outer peripheral flank 7 and the tip flank 8 which are flank surfaces and rarely come into contact with the work material do not increase the resistance or deteriorate the machined surface roughness even if the surface of the hard coating 11 is uneven. By making such a portion a non-polishing surface without incurring, the time and cost required for polishing can be further reduced according to the present embodiment.

なお、本実施形態では、このように硬質被膜11の表面の一部を研磨面12とするとともに、残りの部分の表面は研磨が施されていない無研磨面としているが、ダイヤモンド被膜10に被覆した硬質被膜11の表面全体を研磨して研磨面12としてもよい。また、本実施形態では、ダイヤモンド被膜10を被覆した領域に合わせて硬質被膜11を被覆しているが、ダイヤモンド被膜10を被覆した領域よりも広い範囲、または逆に狭い範囲に硬質被膜11を被覆して、その表面の少なくとも一部に研磨を施すことにより研磨面12を形成してもよい。   In the present embodiment, a part of the surface of the hard coating 11 is used as the polishing surface 12 and the remaining surface is a non-polished surface that is not polished. The entire surface of the hard coating 11 may be polished to form the polished surface 12. In the present embodiment, the hard coating 11 is coated in accordance with the region coated with the diamond coating 10, but the hard coating 11 is coated over a wider range than the region coated with the diamond coating 10, or conversely, a narrow range. Then, the polishing surface 12 may be formed by polishing at least a part of the surface.

さらに、本実施形態では、上述のように本発明をダイヤモンド被覆ドリルに適用した場合について説明したが、同様に切屑排出溝とマージン部を有するリーマ等の他の穴加工工具に本発明を適用することも可能であるし、切屑排出溝を有するとともにマージン部も備えることがあるエンドミル等の切削工具に本発明を適用することも可能である。さらにまた、例えば切削インサートのような切削工具に本発明を適用してもよい。   Furthermore, although this embodiment demonstrated the case where this invention was applied to a diamond covering drill as mentioned above, this invention is similarly applied to other drilling tools, such as a reamer which has a chip discharge groove and a margin part. It is also possible to apply the present invention to a cutting tool such as an end mill that has a chip discharge groove and may have a margin portion. Furthermore, the present invention may be applied to a cutting tool such as a cutting insert.

1 工具本体
2 シャンク部
3 切刃部
4 切刃
5 切屑排出溝
6 マージン部
7 外周逃げ面
8 先端逃げ面
9 クーラント穴
10 ダイヤモンド被膜
11 硬質被膜
12 研磨面
O 工具本体1の軸線
T 工具回転方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tool main body 2 Shank part 3 Cutting edge part 4 Cutting edge 5 Chip discharge groove 6 Margin part 7 Outer peripheral flank 8 Tip flank 9 Coolant hole 10 Diamond coating 11 Hard coating 12 Polishing surface O Tool body 1 axis T Tool rotation direction

Claims (5)

工具本体の表面にダイヤモンド被膜が被覆されたダイヤモンド被覆切削工具であって、上記ダイヤモンド被膜の表面には、このダイヤモンド被膜よりは硬度が低い硬質被膜が被覆されており、この硬質被膜の表面の少なくとも一部は、研磨が施された研磨面とされていることを特徴とするダイヤモンド被覆切削工具。   A diamond-coated cutting tool in which a surface of a tool body is coated with a diamond coating, wherein the surface of the diamond coating is coated with a hard coating having a hardness lower than that of the diamond coating, and at least the surface of the hard coating is A diamond coated cutting tool characterized in that a part thereof is a polished surface. 上記工具本体は切屑排出溝を備えており、この切屑排出溝に被覆された上記硬質被膜の表面が上記研磨面とされていることを特徴とする請求項1に記載のダイヤモンド被覆切削工具。   The diamond-coated cutting tool according to claim 1, wherein the tool body includes a chip discharge groove, and the surface of the hard coating coated on the chip discharge groove is the polished surface. 上記工具本体はマージン部を備えており、このマージン部に被覆された上記硬質被膜の表面が上記研磨面とされていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のダイヤモンド被覆切削工具。   The diamond-coated cutting tool according to claim 1 or 2, wherein the tool main body includes a margin portion, and the surface of the hard coating coated on the margin portion is the polished surface. . 上記硬質被膜の表面の一部が上記研磨面とされているとともに、残りの部分の表面は研磨が施されていない無研磨面とされていることを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか一項に記載のダイヤモンド被覆切削工具。   The part of the surface of the hard coating is the polishing surface, and the surface of the remaining part is a non-polishing surface that is not polished. Diamond coated cutting tool as described in any one of them. 請求項1から請求項4のうちいずれか一項に記載のダイヤモンド被覆切削工具の製造方法であって、上記工具本体の表面にダイヤモンド被膜を被覆し、このダイヤモンド被膜の表面に該ダイヤモンド被膜よりは硬度が低い硬質被膜を被覆し、この硬質被膜の表面の少なくとも一部に研磨を施して上記研磨面を形成することを特徴とするダイヤモンド被覆切削工具の製造方法。   The method for manufacturing a diamond-coated cutting tool according to any one of claims 1 to 4, wherein a surface of the tool body is coated with a diamond coating, and the surface of the diamond coating is formed from the diamond coating. A method for producing a diamond-coated cutting tool, wherein a hard coating having a low hardness is coated and at least a part of the surface of the hard coating is polished to form the polished surface.
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