阅读说明：本技术 镜面加工方法及镜面加工刀具 (Mirror surface processing method and mirror surface processing tool ) 是由 上西大辅 于 2019-08-27 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种镜面加工方法及镜面加工刀具。对工件(10)进行镜面加工的镜面加工方法,其具有：通过第1刀具(14)进行第1加工的步骤,该第1刀具(14)在刀柄(21)的顶端设置有由多晶金刚石或立方氮化硼形成的圆柱部(22),并具有通过在圆柱部(22)上设置呈直线状延伸的槽(24)而形成的切削刃(26)；以及在第1加工之后,通过第2刀具(16)进行第2加工的步骤,该第2刀具(16)在刀柄(27)的顶端设置有由多晶金刚石或立方氮化硼形成的圆柱部(28),在圆柱部(28)上不具有切削刃。(The invention provides a mirror surface processing method and a mirror surface processing cutter. A mirror surface processing method for mirror surface processing of a workpiece (10) comprises: a step of performing a 1 st machining by a 1 st tool (14), the 1 st tool (14) being provided with a cylindrical portion (22) formed of polycrystalline diamond or cubic boron nitride at a tip end of a shank (21), and having a cutting edge (26) formed by providing a linearly extending groove (24) in the cylindrical portion (22); and a step of performing a 2 nd machining by a 2 nd tool (16) after the 1 st machining, the 2 nd tool (16) being provided with a cylindrical portion (28) formed of polycrystalline diamond or cubic boron nitride at a tip end of the shank (27), and the cylindrical portion (28) having no cutting edge.)

镜面加工方法及镜面加工刀具

技术领域

本发明涉及对工件进行镜面加工的镜面加工方法及镜面加工刀具。

背景技术

在日本专利特开2018-008323号公报中，公开了通过由硬质合金等形成的立铣刀来加工被切削物的技术。

发明内容

在进行工件的镜面加工的情况下，通过由多晶金刚石或立方氮化硼形成的镜面加工刀具进行精加工。在如日本专利特开2018-008323号公报的技术那样通过由硬质合金等形成的立铣刀对作为不锈钢材料等材料的工件进行粗加工的情况下，有时会在立铣刀的刀尖上产生崩刀，并在加工面上产生折痕、打痕。即使通过镜面加工刀具对在加工面上产生了折痕、打痕的状态下的工件进行精加工，也存在不能得到稳定的镜面精加工性的问题。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够得到稳定的镜面精加工性的镜面加工方法及镜面加工刀具。

本发明的第1形态是对工件进行镜面加工的镜面加工方法，该镜面加工方法具有：通过第1刀具进行第1加工的步骤，所述第1刀具在刀柄的顶端设置有由多晶金刚石或立方氮化硼形成的圆柱部，并具有通过在所述圆柱部上设置呈直线状延伸的槽而形成的切削刃；以及在所述第1加工之后，通过第2刀具进行第2加工的步骤，所述第2刀具在柄的顶端设置有由多晶金刚石或立方氮化硼形成的圆柱部，并在所述圆柱部上不具有切削刃。

本发明的第2形态是对工件进行镜面加工的镜面加工刀具，该镜面加工刀具在刀柄的顶端设置有由多晶金刚石或立方氮化硼形成的圆柱部，并具有通过在所述圆柱部上设置呈直线状延伸的槽而形成的切削刃。

根据本发明，能够得到稳定的镜面精加工性。

从参照附图说明的以下实施方式的说明中，可以容易地了解上述目的、特征以及优点。

附图说明

图1A是表示粗加工的图，图1B是表示半精加工的图，图1C是表示精加工的图。

图2是开槽PCD刀具的立体图。

图3是从主体侧观察到的开槽PCD刀具的状态的局部放大图。

图4是表示CBN刀具的图。

图5A是硬质刀具的切削刃的放大图，图5B是CBN刀具的切削刃的放大图。

图6是总结了硬质刀具、CBN刀具以及开槽PCD刀具的特征的表。

图7是表示开槽PCD刀具的变形例的立体图。

具体实施方式

[第一实施方式]

[镜面加工方法]

图1是对镜面加工方法进行说明的图。图1A是表示粗加工的图，图1B是表示半精加工的图，图1C是表示精加工的图。在本实施方式中，通过铣床、加工中心，对以不锈钢类等难切削材料为材料的工件10进行利用硬质刀具12的粗加工、利用开槽PCD刀具14的半精加工、以及利用PCD刀具16的精加工这三个加工，由此将工件10的表面加工成镜面。

硬质刀具12是在刀柄17的顶端具有由硬质合金形成的主体(圆柱部)18的立铣刀。硬质刀具12是普通的立铣刀，在主体18上具有4个切削刃20。此外，切削刃20的个数不限于4个，也可以是2个，也可以是4个以上。

开槽PCD刀具14是在刀柄21的顶端具有由多晶金刚石(PCD)形成为圆柱状的主体(圆柱部)22的立铣刀。在主体22的侧面形成有4条与轴向平行地延伸的直线状的槽(狭缝)24，通过该槽24形成切削刃26。此外，槽24不限于4条，也可以是2条，也可以是4条以上。此外，也可以由立方氮化硼(CBN)代替多晶金刚石来形成主体22。

PCD刀具16是在刀柄27的顶端具有由多晶金刚石(PCD)形成为圆柱状的主体(圆柱部)28的立铣刀。与开槽PCD刀具14的主体22不同，在PCD刀具16的主体28上不形成槽，并且不具有切削刃。此外，也可以由立方氮化硼代替多晶金刚石来形成主体28。

[开槽PCD刀具的构成]

图2是开槽PCD刀具14的立体图。如前所述，在开槽PCD刀具14的主体22的侧面形成有4条与轴向平行地延伸的槽24。通过对由多晶金刚石或立方氮化硼形成为圆柱状的主体22的侧面进行激光加工或放电加工，从而形成槽24。

图3是从主体22侧观察到的开槽PCD刀具14的状态的局部放大图。在开槽PCD刀具14中，可以将图3中A所示的范围视为1个切削刃26。切削刃26具有前刀面30、圆弧面32以及后刀面34。切削刃26的前刀面30的前角θ1r形成为负。前刀面30的前角θ1r的大小与后刀面34的后角θ1c的大小形成为大致相等。另外，槽24的宽度与刃带宽度(圆弧面32的宽度)的比例形成为大致1:9。

[作用效果]

对通过硬质刀具12、CBN刀具36、开槽PCD刀具14进行半精加工的情况进行比较。

图4是表示CBN刀具36的图。CBN刀具36是与硬质刀具12大致相同形状的立铣刀。硬质刀具12的主体18由硬质合金形成，相对于此，CBN刀具36的主体38由硬度比硬质合金还高的立方氮化硼(CBN)形成。

图5A是硬质刀具12的切削刃20的放大图，图5B是CBN刀具36的切削刃40的放大图。由于硬质合金的韧性比较高，因此硬质刀具12的切削刃20的前角θ2r形成为正。另一方面，由于立方氮化硼的韧性低，因此CBN刀具36的切削刃40的前角θ3r形成为负。

图6是总结了硬质刀具12、CBN刀具36以及开槽PCD刀具14的特征的表。

在工件10为不锈钢类等难切削材料的情况下，硬质刀具12的刀具寿命短，连续加工时间会缩短。另外，硬质刀具12的切削刃20容易产生崩刀，在产生了崩刀的情况下，工件10的加工面品质会降低。在半精加工中的加工面品质低的情况下，即使利用PCD刀具16进行了精加工，也不能使工件10的加工面成为良好的镜面，存在不能得到稳定的镜面精加工性的问题。

在使用CBN刀具36进行半精加工的情况下，由于立方氮化硼的硬度比硬质合金高，因此与硬质合金12相比，CBN刀具36的刀具寿命长，能够延长连续加工时间。但是，即使是CBN刀具36，也不能避免切削刃40的崩刀，在产生了崩刀的情况下，工件10的加工面品质会降低。另外，在CBN刀具36中，只能将切入量设定为几μm至几十μm，切入量的管理困难。

如本实施方式那样，在使用开槽PCD刀具14进行半精加工的情况下，由于多晶金刚石的硬度比立方氮化硼更高，因此，与CBN刀具36相比，开槽PCD刀具14的刀具寿命长，能够进一步延长连续加工时间。另外，由于刃带宽度宽，因此能够使加工时在前刀面30上产生的热分散到圆弧面32侧，并且不易产生切削刃26的崩刀，能够提高工件10的加工面品质。因此，在利用开槽PCD刀具14进行半精加工后，通过PCD刀具16进行精加工，从而能够相对于工件10的加工面得到稳定的镜面精加工性。另外，开槽PCD刀具14能够将切入量设定至几百μm，切入量的管理变得容易。

另外，由于硬质刀具12的主体18、CBN刀具36的主体38的表面处理通过研磨来进行，但开槽PCD刀具14的主体22的表面处理通过激光加工或放电加工来进行，因此能够抑制开槽PCD刀具14的制造成本。

[变形例]

图7是表示开槽PCD刀具14的变形例的立体图。在第1实施方式中，在开槽PCD刀具14的主体22的侧面形成有与轴向平行地延伸的直线状的槽24。第1实施方式的开槽PCD刀具14用于工件10的侧面的加工。为了进行工件10的顶面、底面的加工，如图7所示，也可以在开槽PCD刀具14的主体22的轴向端面上形成直线状的槽42。

[能够从实施方式得到的技术思想]

以下，对能够从上述实施方式把握的技术思想进行记载。

其是对工件(10)进行镜面加工的镜面加工方法，该镜面加工方法具有：通过第1刀具(14)进行第1加工的步骤，所述第1刀具(14)在刀柄(21)的顶端设置有由多晶金刚石或立方氮化硼形成的圆柱部(22)，并具有通过在所述圆柱部上设置呈直线状延伸的槽(24)而形成的切削刃；以及在所述第1加工之后，通过第2刀具(16)进行第2加工的步骤，所述第2刀具(16)在刀柄(27)的顶端设置由多晶金刚石或立方氮化硼形成的圆柱部(28)，在所述圆柱部上不具有切削刃。由此，能够针对于工件的加工面得到稳定的镜面精加工性。

在上述镜面加工方法中，具有在所述第1加工之前，通过第3刀具(12)进行第3加工的步骤，所述第3刀具(12)在刀柄(17)的顶端设置有由硬质合金形成的主体(18)，并且在所述主体上具有切削刃(20)。由此，即使在通过由硬质合金形成有主体的第3刀具进行粗加工之后，也能够针对于工件的加工面得到稳定的镜面精加工性。

其是对工件(10)进行镜面加工的镜面加工刀具，所述镜面加工刀具在刀柄(21)的顶端设置有由多晶金刚石或立方氮化硼形成的圆柱部(22)，并具有通过在所述圆柱部上设置呈直线状延伸的槽而形成的切削刃(26)。由此，能够提高半精加工时的加工效率。

在上述镜面加工刀具中，所述切削刃的前角(θ1r)的大小与后角(θ1c)的大小大致相等。由此，能够通过激光加工、放电加工容易地加工第1刀具的主体。

在上述镜面加工刀具中，所述槽的宽度与所述切削刃的刃带宽度的比为1:9。由此，能够使加工时在前刀面上产生的热分散到圆弧面侧，并且能够抑制切削刃的崩刀。

在上述镜面加工刀具中，所述切削刃通过放电加工或激光加工而完成。由此，能够抑制第1刀具的制造成本。