[发明专利]立方氮化硼切削工具

说明书

技术领域

本发明涉及立方氮化硼切削工具，其包括立方氮化硼(cBN)烧结体制成的切削刃，更具体而言，本发明涉及用于高速切削耐热性合金(如Ni类耐热性合金)的、寿命延长的立方氮化硼切削工具。

背景技术

切削加工中难以切削的材料的一个例子是Ni类耐热性合金。当使用在作为工件的Ni类耐热性合金的切削加工中常用的硬质合金工具时，鉴于工具的强度，切削速度被限制为最快80m/min以下，因此，阻碍了工作效率的提高。

因此，研究了利用包括由具有高热硬度的立方氮化硼烧结体制成的切削刃的立方氮化硼切削工具，以200m/min以上的高速进行切削。

虽然立方氮化硼的硬度高于硬质合金，但其韧性较低。因此，当将上述立方氮化硼切削工具用于切削耐热性合金时，其侧切削刃部崩裂，并且，立方氮化硼切削工具在可靠的寿命可持续性方面不足。虽然立方氮化硼的韧性高于陶瓷，但不可否认，对于切削耐热性合金而言，其韧性不足。

如下面专利文献1所示，作为解决上述问题的措施，尝试了在利用降低立方氮化硼烧结体的导热率从而在由立方氮化硼烧结体所形成的刃处产生的热(切削热)将工件软化的同时，将工件切削。

另一使切削刃强化的措施是，通过形成负前刀面或其他方式，使刃处的前角为负。此措施在防止由脆性材料制成的切削刃的崩裂方面是有效的。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本未审查专利申请公开No.2011-189421

发明内容

技术问题

通常对由韧性低的脆性材料制成的切削刃进行刃强化处理。进行了刃强化处理(如，形成负刀面)的切削刃会由于其刃被该强化处理钝化从而降低它们的锋利程度，由此，该切削刃将产生更大量的切削热。

因此，据认为，在将工件通过切削热而软化的同时，利用由立方氮化硼烧结体制成的切削刃切削工件的情况下，刃的钝化在延长工具寿命的方面是有效的。

然而，该措施未能充分延长立方氮化硼切削工具的寿命。

鉴于该情况，本发明的目的在于，利用一直以来被规避的方法，延长用于切削耐热性合金的立方氮化硼切削工具的寿命。

问题的解决方案

为解决上述问题，本发明提供一种立方氮化硼切削工具，包括：由立方氮化硼烧结体制成的刃尖，其中，所述立方氮化硼烧结体的导热率在20W/m·K至70W/m·K的范围内，并且包含平均粒径在0.5μm至2μm范围内的立方氮化硼颗粒；以及基底金属，其将所述刃尖保持在该基底金属的角部，其中，在所述工具的刃尖上形成的切削刃具有正前角。

发明的有益效果

在根据本发明的立方氮化硼切削工具中，刃尖由导热率低的立方氮化硼烧结体制成，并且在该刃尖上形成的切削刃具有正前角。

实验结果表明，与进行了刃强化处理的、用于切削耐热性合金的现有的立方氮化硼切削工具相比，切削刃具有正前角的立方氮化硼切削工具具有较低的侧切削刃部边界磨损(以下，写作VN)或后刀面磨损(或后刀面磨损，以下写作VB)，由此，与现有工具的寿命相比，延长了立方氮化硼切削工具的寿命。

附图简要说明

[图1]图1是根据本发明的立方氮化硼切削工具的实例的透视图。

[图2]图2是根据本发明的立方氮化硼切削工具的另一实例的透视图。

[图3]图3是图1所示的立方氮化硼切削工具的角部的放大的平面图，在该角部处设置了刃尖。

[图4]图4是沿图3所示的棱角的二等分线CL所取的角部的横截面图。

[图5]图5是放大的刃部的透视图。

[图6]图6是用于制造根据本发明的工具的研磨机的例子的主要部分的平面图。

[图7]图7是示出研磨机的卡盘的运动的前视图。

[图8]图8是示出研磨机的卡盘的运动的平面图。

[图9]图9示出了前刀面的磨削状态。

具体实施方式

现在，参考图1至图9的附图，对根据本发明的实施方案的立方氮化硼切削工具说明如下。本发明不限于这些实施例，并由权利要求书的范围描述。本发明旨在包括权利要求书的范围的同等内容以及权利要求书的范围内的所有变型。

图1示出了这样的例子，其中本发明应用于三角形立方氮化硼切削刀片，并且图2示出了这样的例子，其中，本发明应用于四方形立方氮化硼切削刀片。