硬质烧结体用基材、硬质烧结体及切削工具

文档序号:1820778 发布日期:2021-11-09 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 硬质烧结体用基材、硬质烧结体及切削工具 (Base material for hard sintered body, and cutting tool ) 是由 越山将行 松尾俊彦 深田耕司 浜田阳一 于 2020-03-27 设计创作,主要内容包括:本发明的硬质烧结体用基材,其具备具有中心轴并在中心轴的轴向上延伸的柱部,其中,柱部具有:第1外周部,构成柱部的外周部的一部分;第2外周部,构成柱部的外周部的一部分;及基材凸条部,在与中心轴垂直的横截面视图中,位于彼此相连的第1外周部与第2外周部的连接部分并在轴向上延伸,在该横截面视图中,第1外周部中的一侧部分位于比另一侧部分更靠径向内侧的位置,在该横截面视图中,第2外周部中的一侧部分位于比另一侧部分更靠径向外侧的位置,基材凸条部位于第1外周部的另一侧部分与第2外周部的一侧部分的连接部分并向径向外侧突出。(The present invention provides a substrate for a hard sintered body, comprising a column portion having a central axis and extending in an axial direction of the central axis, wherein the column portion comprises: a 1 st outer peripheral portion constituting a part of an outer peripheral portion of the pillar portion; a 2 nd outer peripheral portion constituting a part of an outer peripheral portion of the pillar portion; and a base material convex strip portion which is located at a connecting portion of a 1 st outer peripheral portion and a 2 nd outer peripheral portion which are connected with each other in a cross-sectional view perpendicular to the central axis and extends in the axial direction, wherein in the cross-sectional view, one side portion of the 1 st outer peripheral portion is located more radially inward than the other side portion, in the cross-sectional view, one side portion of the 2 nd outer peripheral portion is located more radially outward than the other side portion, and the base material convex strip portion is located at a connecting portion of the other side portion of the 1 st outer peripheral portion and the one side portion of the 2 nd outer peripheral portion and protrudes radially outward.)

硬质烧结体用基材、硬质烧结体及切削工具

技术领域

本发明涉及一种硬质烧结体用基材、硬质烧结体及切削工具。

本申请基于2019年3月27日在日本申请的专利申请2019-061639号主张优先权,在此引用其内容。

背景技术

以往,已知有例如立铣刀、铰刀及钻头等切削工具。切削工具对圆柱状工具坯料实施磨削加工,从而形成排屑槽和切削刃等来制造。工具坯料是将构成刃部的硬质烧结体与硬质合金制柄部通过钎焊进行接合而制作的。

硬质烧结体具备多级圆柱状基材和覆盖基材的小径部的圆筒状筒部。基材为硬质合金制,筒部为多晶金刚石(PCD)制或多晶立方晶氮化硼(PcBN)制。基材与筒部烧结成一体而成为硬质烧结体。作为现有的硬质烧结体,例如已知有专利文献1、2。

专利文献1:日本专利第5906355号公报

专利文献2:日本专利第3055803号公报

在将现有的硬质烧结体使用于例如立铣刀、铰刀及钻头等切削工具(旋转切削工具)的情况下,可能在基材与筒部的界面附近会产生裂纹或缺口。具体而言,认为是由于在当切削加工时施加于切削工具的负载中,向与工具的中心轴垂直的方向施加的负载沿着基材与筒部的界面,形成剪切方向的作用力,所以产生上述不良现象。

例如,若减小切削加工时的进给量等调整切削条件来减小对切削工具的负载,则加工效率降低。并且,例如碳纤维增强塑料(carbon fiber reinforced plastic:CFRP)等难切削材料的加工需求趋于增加,预计对切削工具的负载也会更加增大。

发明内容

鉴于上述情况,本发明的目的在于提供一种能够抑制在基材与筒部的界面附近产生裂纹或缺口的硬质烧结体用基材、硬质烧结体及切削工具。

本发明的一方式为一种硬质烧结体用基材,其具备具有中心轴并在所述中心轴的轴向上延伸的柱部,所述柱部具有:第1外周部,配置于所述柱部的外周部,并构成所述外周部的一部分;第2外周部,配置于所述柱部的外周部,并构成所述外周部的一部分;及基材凸条部,在与所述中心轴垂直的横截面视图中,位于彼此相连的所述第1外周部与所述第2外周部的连接部分并在轴向上延伸,在所述横截面视图中,在圆周方向或径向上延伸的所述第1外周部中的一侧部分位于比另一侧部分更靠径向内侧的位置,在所述横截面视图中,在圆周方向或径向上延伸的所述第2外周部中的一侧部分位于比另一侧部分更靠径向外侧的位置,所述基材凸条部位于所述第1外周部的另一侧部分与所述第2外周部的一侧部分的连接部分并向径向外侧突出。

本发明的硬质烧结体用基材具有向径向外侧突出的基材凸条部。并且,在与基材烧结成一体的筒部上设置有与基材凸条部接合的部分(后述筒部凹条部)。因此,当将基材与筒部烧结而成的硬质烧结体使用于切削工具的刃部进行切削加工时,能够在基材凸条部承受施加于切削工具的圆周方向的负载。由此,能够抑制当切削加工时施加于切削工具的负载中的、向与工具的中心轴垂直的方向施加的负载沿着基材与筒部的界面发挥作用,即能够减小沿界面的剪切力,从而能够抑制在基材与筒部的界面附近产生裂纹或缺口。因此,能够提高使用该硬质烧结体制作的切削工具的耐缺损性,并能够延长工具寿命。

在上述硬质烧结体用基材中,所述基材凸条部可以在所述基材凸条部的径向外端上具有尖角。

在该情况下,基于上述基材凸条部的功能(作用)进一步提高。

对于上述硬质烧结体用基材来说,在所述横截面视图中,所述基材凸条部可以呈凸曲线形状。

在该情况下,当将基材与筒部烧结而成的硬质烧结体使用于切削工具的刃部进行切削加工时,可抑制在基材凸条部中荷载集中于前端(径向外端)。因此,能够容易抑制在基材凸条部附近产生裂纹或缺口。

优选为,在上述硬质烧结体用基材中,所述第1外周部设置为多个,所述第2外周部设置为多个,所述基材凸条部在圆周方向上以彼此隔开间隔的方式设置为多个。

在该情况下,当将基材与筒部烧结而成的硬质烧结体使用于切削工具的刃部进行切削加工时,在切削工具的圆周方向的多个部位获得基于上述基材凸条部的功能。从而,能够稳定地抑制在基材与筒部的界面附近产生裂纹或缺口,并且能够进一步提高切削工具的耐缺损性。

优选为,对于上述硬质烧结体用基材来说,在所述横截面视图中,多个所述基材凸条部配置为以所述中心轴为中心旋转对称。

在该情况下,当将基材与筒部烧结而成的硬质烧结体使用于切削工具的刃部进行切削加工时,负载均匀地作用于各个基材凸条部。即,能够抑制较大的负载连续作用于特定的基材凸条部,并且能够更稳定地抑制在基材与筒部的界面附近产生裂纹或缺口。

优选为,在上述硬质烧结体用基材中,所述柱部具有基材凹条部,在所述横截面视图中,所述基材凹条部位于彼此相连的所述第1外周部与所述第2外周部的连接部分并在轴向上延伸,所述基材凹条部位于所述第1外周部的一侧部分与所述第2外周部的另一侧部分的连接部分并向径向内侧凹陷。

在该情况下,通过设置基材凹条部,能够容易使第1外周部正朝向圆周方向。因此,当将基材与筒部烧结而成的硬质烧结体使用于切削工具的刃部进行切削加工时,能够在第1外周部更容易承受荷载。并且,在基材中,配置基材凸条部或第1外周部的自由度增大,可以容易应对使用于各种切削工具的各种硬质烧结体。

优选为,对于上述硬质烧结体用基材来说,在所述横截面视图中,所述柱部呈多边形形状。

在该情况下,能够简单地实现本发明的结构,并且容易制造。

并且,本发明的硬质烧结体的一方式具备:硬质烧结体用基材,具备具有中心轴并在所述中心轴的轴向上延伸的柱部;及筒部,呈从径向外侧覆盖所述柱部的筒状,与所述硬质烧结体用基材相比,所述筒部的线膨胀系数小且硬度高,所述筒部与所述硬质烧结体用基材烧结成一体,所述柱部具有配置于所述柱部的外周部并构成所述外周部的一部分的第1外周部,在与所述中心轴垂直的横截面视图中,在圆周方向或径向上延伸的所述第1外周部中的一侧部分位于比另一侧部分更靠径向内侧的位置,所述筒部具有配置于所述筒部的内周部并构成所述内周部的一部分的第1内周部,在所述横截面视图中,在圆周方向或径向上延伸的所述第1内周部中的一侧部分位于比另一侧部分更靠径向内侧的位置,所述第1外周部与所述第1内周部彼此接合。

并且,本发明的切削工具的一方式具备:刃部,在上述硬质烧结体的外周部上设置有在轴向上延伸的排屑槽及切削刃;及柄部,在轴向上与所述刃部连接,所述切削刃配置于所述筒部。

对于本发明的硬质烧结体及切削工具来说,在与中心轴垂直的横截面视图中,基材的第1外周部中的一侧部分位于比另一侧部分更靠径向内侧的位置,即第1外周部朝向圆周方向。并且,在该横截面视图中,筒部的第1内周部中的一侧部分位于比另一侧部分更靠径向内侧的位置,即第1内周部朝向圆周方向。而且,朝向圆周方向的第1外周部与第1内周部彼此接合。

当将该硬质烧结体使用于切削工具的刃部进行切削加工时,通过设为第1外周部朝向工具旋转方向的姿势,能够在基材的第1外周部承受施加于切削工具的圆周方向的负载。由此,能够抑制当切削加工时施加于切削工具的负载中的、向与工具的中心轴垂直的方向施加的负载沿着基材与筒部的界面发挥作用,即能够减小沿界面的剪切力,从而能够抑制在基材与筒部的界面附近产生裂纹或缺口。从而,能够提高使用该硬质烧结体制作的切削工具的耐缺损性,并能够延长工具寿命。

优选为,在上述硬质烧结体中,所述第1外周部随着趋向圆周方向一侧而位于径向内侧,所述第1内周部随着趋向圆周方向一侧而位于径向内侧。

在该情况下,基材的第1外周部朝向圆周方向一侧。当将该硬质烧结体使用于切削工具的刃部进行切削加工时,将上述圆周方向一侧设为工具旋转方向,由此能够在基材的第1外周部承受施加于切削工具的圆周方向的负载。由此,能够抑制当切削加工时施加于切削工具的负载中的、向与工具的中心轴垂直的方向施加的负载沿着基材与筒部的界面发挥作用,并且能够抑制在基材与筒部的界面附近产生裂纹或缺口。

优选为,在上述硬质烧结体中,所述柱部具有:第2外周部,配置于所述柱部的外周部,并构成所述外周部的一部分;及基材凸条部,在所述横截面视图中,位于彼此相连的所述第1外周部与所述第2外周部的连接部分并在轴向上延伸,在所述横截面视图中,在圆周方向或径向上延伸的所述第2外周部中的一侧部分位于比另一侧部分更靠径向外侧的位置,所述基材凸条部位于所述第1外周部的另一侧部分与所述第2外周部的一侧部分的连接部分并向径向外侧突出,所述筒部具有:第2内周部,配置于所述筒部的内周部,并构成所述内周部的一部分;及筒部凹条部,在所述横截面视图中,位于彼此相连的所述第1内周部与所述第2内周部的连接部分并在轴向上延伸,在所述横截面视图中,在圆周方向或径向上延伸的所述第2内周部中的一侧部分位于比另一侧部分更靠径向外侧的位置,所述筒部凹条部位于所述第1内周部的另一侧部分与所述第2内周部的一侧部分的连接部分并向径向外侧凹陷,所述第2外周部与所述第2内周部彼此接合,所述基材凸条部与所述筒部凹条部彼此接合。

在该情况下,基材具有向径向外侧突出的基材凸条部,在该基材凸条部上接合有筒部的筒部凹条部。因此,当将硬质烧结体使用于切削工具的刃部进行切削加工时,能够在基材凸条部承受施加于切削工具的圆周方向的负载。由此,能够抑制当切削加工时施加于切削工具的负载中的、向与工具的中心轴垂直的方向施加的负载沿着基材与筒部的界面发挥作用,并且能够进一步抑制在基材与筒部的界面附近产生裂纹或缺口。

优选为,对于上述硬质烧结体来说,在所述横截面视图中,所述第1外周部相对于第2直线倾斜的角度为4°以上且170°以下,所述第2直线与通过所述第1外周部的径向外端部及所述中心轴并在径向上延伸的第1直线正交,并且所述第2直线在所述第1外周部的径向外端部上通过。

在与中心轴垂直的横截面视图中,第2直线相当于通过第1外周部的径向外端部的柱部的外切圆的切线,所述第2直线与通过第1外周部的径向外端部及中心轴的第1直线正交,并且所述第2直线在第1外周部的径向外端部上通过。

在与中心轴垂直的横截面视图中,若第1外周部相对于第2直线倾斜的角度为4°以上,则当将基材与筒部烧结而成的硬质烧结体使用于切削工具的刃部进行切削加工时,通过设为第1外周部朝向工具旋转方向的姿势,能够在基材的第1外周部稳定地承受施加于切削工具的圆周方向的负载。由此,能够抑制当切削加工时施加于切削工具的负载中的、向与工具的中心轴垂直的方向施加的负载沿着基材与筒部的界面发挥作用,并且能够进一步抑制在基材与筒部的界面附近产生裂纹或缺口。

并且,在与中心轴垂直的横截面视图中,若第1外周部相对于第2直线倾斜的角度为170°以下,则可确保基材中的第1外周部附近的壁厚,并且确保基材的刚性。例如,抑制因基材局部变薄而成为裂纹起点的不良现象。因此,基于第1外周部的功能稳定。

优选为,在上述硬质烧结体中,所述第1外周部在圆周方向上以彼此隔开间隔的方式设置为多个,在所述横截面视图中,多个所述第1外周部的各个所述角度彼此相等。

在该情况下,当将基材与筒部烧结而成的硬质烧结体使用于切削工具的刃部进行切削加工时,在切削工具的圆周方向的多个部位可获得基于上述第1外周部的功能,并且负载均匀地作用于各个第1外周部。即,能够抑制较大的负载连续作用于特定的第1外周部,并且能够更稳定地抑制在基材与筒部的界面附近产生裂纹或缺口。

优选为,在上述硬质烧结体中,所述硬质烧结体用基材的杨氏模量为300GPa以上,所述筒部的杨氏模量为600GPa以上。

若硬质烧结体用基材的杨氏模量为300GPa以上,则在将该基材使用于例如立铣刀等切削工具的情况下,能够稳定地确保刚性。

并且,若筒部的杨氏模量为600GPa以上,则在将该筒部使用于例如立铣刀等切削工具的情况下,能够稳定地确保耐磨损性。

优选为,在上述硬质烧结体中,所述硬质烧结体用基材是硬质合金制、金属陶瓷制及陶瓷制中的任一种,所述筒部是多晶金刚石制及多晶立方晶氮化硼制中的任一种。

优选为,在上述切削工具中,从径向观察时,所述第1外周部的另一侧部分与所述切削刃相交。

在该情况下,当用切削工具进行切削加工时,能够在基材的第1外周部更容易承受施加于切削刃的圆周方向的负载。因此,能够抑制在基材与筒部的界面附近产生裂纹或缺口,能够提高切削工具的耐缺损性,并且能够延长工具寿命。

优选为,在上述切削工具中,所述第1外周部在圆周方向上以彼此隔开间隔的方式设置为多个,所述切削刃设置为一个以上,所述第1外周部的数量为所述切削刃的数量以上。

在该情况下,从径向观察时,第1外周部容易与切削刃交叉而配置。当用切削工具进行切削加工时,能够在基材的各个第1外周部容易稳定地承受施加于各个切削刃的圆周方向的负载。因此,能够抑制在基材与筒部的界面附近产生裂纹或缺口,能够提高切削工具的耐缺损性,并且能够延长工具寿命。

根据本发明的一方式的硬质烧结体用基材、硬质烧结体及切削工具,能够抑制在基材与筒部的界面附近产生裂纹或缺口。

附图说明

图1的(a)是表示第1实施方式的硬质烧结体的横截面图,图1的(b)是表示第1实施方式的硬质烧结体的纵截面图(硬质烧结体用基材的侧视图及筒部的纵截面图)。

图2是表示第1实施方式的硬质烧结体用基材的立体图。

图3是放大表示第1实施方式的硬质烧结体的局部的横截面图。

图4是表示第1实施方式的切削工具的侧视图。

图5是表示第1实施方式的硬质烧结体用基材的第1变形例的横截面图。

图6是表示第1实施方式的硬质烧结体用基材的第2变形例的横截面图。

图7是表示第1实施方式的硬质烧结体用基材的第3变形例的横截面图。

图8是表示第1实施方式的硬质烧结体用基材的第4变形例的横截面图。

图9是表示第1实施方式的硬质烧结体用基材的第5变形例的横截面图。

图10是表示第1实施方式的硬质烧结体用基材的第6变形例的横截面图。

图11是表示第1实施方式的硬质烧结体用基材的第7变形例的横截面图。

图12是表示第1实施方式的硬质烧结体用基材的第8变形例的横截面图。

图13是表示第1实施方式的硬质烧结体用基材的第9变形例的横截面图。

图14是表示第1实施方式的硬质烧结体的第10变形例的横截面图。

图15的(a)是表示第1实施方式的硬质烧结体的第11变形例的横截面图,图15的(b)是表示第1实施方式的硬质烧结体的第11变形例的纵截面图(硬质烧结体用基材的侧视图及筒部的纵截面图)。

图16是表示第1实施方式的硬质烧结体用基材的第12变形例的立体图。

图17的(a)是表示第1实施方式的硬质烧结体的第13变形例的横截面图,图17的(b)是表示第1实施方式的硬质烧结体的第13变形例的纵截面图(硬质烧结体用基材的侧视图及筒部的纵截面图)。

图18的(a)是表示第1实施方式的硬质烧结体的第14变形例的横截面图,图18的(b)是表示第1实施方式的硬质烧结体的第14变形例的纵截面图(硬质烧结体用基材的侧视图及筒部的纵截面图)。

图19的(a)是表示第1实施方式的硬质烧结体的第15变形例的横截面图,图19的(b)是表示第1实施方式的硬质烧结体的第15变形例的纵截面图(硬质烧结体用基材的侧视图及筒部的纵截面图)。

图20是表示第2实施方式的硬质烧结体的横截面图。

图21是表示第2实施方式的硬质烧结体的第1变形例的横截面图。

图22是表示第2实施方式的硬质烧结体的第2变形例的横截面图。

具体实施方式

<第1实施方式>

以下,参考图1~图4对本发明的第1实施方式的硬质烧结体用基材1A(1)、硬质烧结体10及切削工具50进行说明。图1及图3表示本实施方式的硬质烧结体10。图2表示本实施方式的硬质烧结体用基材1A。图4表示本实施方式的切削工具50。

另外,在以下说明中,有时将硬质烧结体用基材1A简称为基材1A。并且,硬质烧结体10可以改称为超硬质烧结体10或超高硬度烧结体10。

如图1的(a)及图1的(b)所示,硬质烧结体10具备硬质烧结体用基材1A和与硬质烧结体用基材1A烧结成一体的筒部20。基材1A的杨氏模量为300GPa以上。基材1A是硬质合金制、金属陶瓷制及陶瓷制中的任一种。筒部20的杨氏模量为600GPa以上。筒部20是多晶金刚石(PCD)制及多晶立方晶氮化硼(PcBN)制中的任一种。与基材1A相比,筒部20的线膨胀系数(热膨胀系数)小且硬度高。

硬质烧结体10通过在未图示的圆筒状容器中填充将被做成压坯成型体的基材1A原料和粉末状筒部20原料,并在超高温超高压条件下进行烧结而制造。

如图1~图3所示,基材1A呈以中心轴C为中心的多级柱状。基材1A具备小径部2、大径部3及基材端面4。小径部2是本发明的构成要件的“柱部”,在以下说明中,有时称为柱部2。小径部2具有中心轴C,并在中心轴C的轴向上延伸。大径部3以中心轴C为中心在中心轴C的轴向上延伸。

在本实施方式中,将中心轴C延伸的方向(沿中心轴C的方向)称为轴向。在轴向上,小径部2和大径部3配置于彼此不同的位置。在轴向中,将从大径部3朝向小径部2的方向称为轴向一侧,将从小径部2朝向大径部3的方向称为轴向另一侧。

将与中心轴C正交的方向称为径向。在径向中,将靠近中心轴C的方向称为径向内侧,将远离中心轴C的方向称为径向外侧。

将围绕中心轴C环绕的方向称为圆周方向。在圆周方向中,将规定的旋转方向称为圆周方向一侧R1,将与该规定的旋转方向相反的旋转方向称为圆周方向另一侧R2。

基材1A的中心轴C、硬质烧结体10的中心轴C及切削工具50的中心轴C为通用轴,彼此同轴配置。

轴向一侧在图4所示的切削工具50中相当于前端侧(图4的上侧)。轴向另一侧在切削工具50中相当于后端侧(图4的下侧)。

在圆周方向中,有时将切削加工时由机床的主轴等使切削工具50旋转的方向称为工具旋转方向T,将与该工具旋转方向T相反的旋转方向称为工具旋转方向T的反方向(工具旋转反方向)。在本实施方式中圆周方向一侧R1相当于工具旋转方向T,圆周方向另一侧R2相当于工具旋转方向T的反方向。

在图1~图3中,小径部(柱部)2呈在轴向上延伸的柱状。在本实施方式中,柱部2呈多边形柱状。如图1的(a)所示,在与中心轴C垂直的横截面视图中,柱部2呈多边形形状。在本实施方式中,柱部2呈正多边形形状,具体而言,呈正八边形形状。

柱部2具有第1外周部11、第2外周部12及基材凸条部13。

第1外周部11配置于柱部2的外周部,并且构成柱部2的外周部的一部分。第1外周部11构成柱部2的外周面的圆周方向的一部分。第1外周部11在圆周方向上以彼此隔开间隔的方式设置为多个。

在图3所示的横截面视图中,第1外周部11在圆周方向或径向上延伸。在本实施方式中,各个第1外周部11在圆周方向上延伸。具体而言,各个第1外周部11从位于柱部2的外切圆上的各个顶点(各个基材凸条部13)朝向圆周方向一侧R1分别延伸。柱部2的各个顶点位于柱部2的外周面上。在图3中由符号B表示的直线是将柱部2的在圆周方向上相邻的一对顶点与中心轴C连接的一对直线彼此之间的角的平分线B。第1外周部11在圆周方向上位于柱部2的顶点与平分线B之间。第1外周部11从柱部2的顶点朝向圆周方向一侧R1延伸至平分线B。在图3所示的横截面视图中,在本实施方式中第1外周部11呈直线状。第1外周部11位于将柱部2的在圆周方向上相邻的一对顶点彼此连接的直线上。

在图3的横截面视图中,第1外周部11中的一侧部分(第1端部)11a位于比另一侧部分(第2端部)11b更靠径向内侧的位置。第1外周部11的一侧部分11a包括位于平分线B上的部分。第1外周部11的另一侧部分11b包括位于柱部2的顶点上的部分。第1外周部11随着趋向圆周方向一侧R1而位于径向内侧。即,第1外周部11随着趋向圆周方向一侧R1而向径向内侧延伸。

第1外周部11的一侧部分11a包括第1外周部11中的圆周方向一侧R1的端部。第1外周部11的另一侧部分11b包括第1外周部11中的圆周方向另一侧R2的端部。第1外周部11的一侧部分11a包括第1外周部11中的径向内侧的端部即径向内端部。第1外周部11的另一侧部分11b包括第1外周部11中的径向外侧的端部即径向外端部。

在图3的横截面视图中,由符号L1表示的直线是通过第1外周部11的径向外端部及中心轴C并在径向上延伸的第1直线L1。第1直线L1也是通过柱部2的顶点(基材凸条部13)及中心轴C的直线。由符号L2表示的直线是与第1直线L1正交并在第1外周部11的径向外端部上通过的第2直线L2。第2直线L2也是与第1直线L1正交并在柱部2的顶点上通过的直线。第2直线L2相当于通过第1外周部11的径向外端部(基材凸条部13)的柱部2的外切圆的切线。

在本实施方式中,在图3的横截面视图中,第1外周部11相对于第2直线L2倾斜的角度θ为4°以上。具体而言,在该横截面视图中,角度θ是第1外周部11的另一侧部分11b与第2直线L2之间的角度。即,角度θ是第1外周部11从第2直线L2向圆周方向一侧R1的旋转方向倾斜的角度。在该横截面视图中,多个第1外周部11的各个角度θ彼此相等。

另外,在本实施方式中,第1外周部11朝向径向外侧,具体而言,第1外周部11从第1外周部11的径向外端部(基材凸条部13)向圆周方向一侧R1延伸,该情况的角度θ是指在图3的横截面视图中在第2直线L2与第1外周部11交叉形成的锐角及钝角中呈锐角的角度。另外,角度θ的更优选的范围为5°以上且60°以下。

第2外周部12配置于柱部2的外周部,并且构成柱部2的外周部的一部分。第2外周部12构成柱部2的外周面中的与第1外周部11不同的圆周方向的一部分。第2外周部12在圆周方向上以彼此隔开间隔的方式设置为多个。

在图3所示的横截面视图中,第2外周部12在圆周方向或径向上延伸。在本实施方式中,各个第2外周部12在圆周方向上延伸。具体而言,各个第2外周部12从位于柱部2的外切圆上的各个顶点(各个基材凸条部13)朝向圆周方向另一侧R2分别延伸。第2外周部12在圆周方向上位于柱部2的顶点与平分线B之间。第2外周部12从柱部2的顶点朝向圆周方向另一侧R2延伸至平分线B。在图3所示的横截面视图中,在本实施方式中第2外周部12呈直线状。第2外周部12位于将柱部2的在圆周方向上相邻的一对顶点彼此连接的直线上。即,在本实施方式中,在将柱部2的在圆周方向上相邻的一对顶点彼此连接的直线上,第1外周部11和第2外周部12以平分线B为中心在圆周方向两侧相邻配置。

在图3的横截面视图中,第2外周部12中的一侧部分(第1端部)12a位于比另一侧部分(第2端部)12b更靠径向外侧的位置。第2外周部12的一侧部分12a包括位于柱部2的顶点上的部分。第2外周部12的另一侧部分12b包括位于平分线B上的部分。第2外周部12随着趋向圆周方向一侧R1而位于径向外侧。即,第2外周部12随着趋向圆周方向一侧R1而向径向外侧延伸。

第2外周部12的一侧部分12a包括第2外周部12中的圆周方向一侧R1的端部。第2外周部12的另一侧部分12b包括第2外周部12中的圆周方向另一侧R2的端部。第2外周部12的一侧部分12a包括第2外周部12中的径向外侧的端部,即径向外端部。第2外周部12的另一侧部分12b包括第2外周部12中的径向内侧的端部,即径向内端部。

在本实施方式中,在与中心轴C垂直的横截面视图中,柱部2呈正多边形形状,因此在图3的横截面视图中第2外周部12相对于第2直线L2倾斜的角度为与上述角度θ相同的值。具体而言,在该横截面视图中,所述角度是第2外周部12的一侧部分12a与第2直线L2之间的角度。在该横截面视图中,多个第2外周部12的各个所述角度彼此相等。

多个第1外周部11和多个第2外周部12在圆周方向上交替配置。在图3所示的横截面视图中,第1外周部11与第2外周部12彼此相连。第1外周部11与第2外周部12在圆周方向上彼此连接。

在圆周方向上相邻的第1外周部11与第2外周部12在柱部2的顶点上彼此连接。即,第1外周部11的另一侧部分11b与第2外周部12的一侧部分12a在柱部2的顶点上相连。在圆周方向上相邻的第1外周部11与第2外周部12在平分线B上彼此连接。即,第1外周部11的一侧部分11a与第2外周部12的另一侧部分12b在平分线B上相连。

在图3所示的横截面视图中,基材凸条部13位于彼此相连的第1外周部11与第2外周部12的连接部分,并且在轴向上延伸。基材凸条部13位于第1外周部11的另一侧部分11b与第2外周部12的一侧部分12a的连接部分,并向径向外侧突出。在本实施方式中,基材凸条部13在基材凸条部13的径向外端具有尖角。

如图1的(b)及图2所示,在本实施方式中,基材凸条部13沿着中心轴C在轴向上延伸。基材凸条部13在圆周方向上以彼此隔开间隔的方式设置为多个。在图3的横截面视图中,多个基材凸条部13配置为以中心轴C为中心旋转对称(点对称)。即,多个基材凸条部13在圆周方向上以等间距配置。

如图1及图2所示,大径部3呈在轴向上延伸的圆柱状。大径部3的外径大于小径部(柱部)2。大径部3的外径(直径)例如为小径部2的外径的大致两倍。大径部3的轴向长度小于小径部2的轴向长度。大径部3的朝向轴向另一侧的端面3a呈向与中心轴C垂直的方向扩展的平面状。端面3a呈圆形状。

基材端面4位于大径部3的外周面的轴向一侧的端部与小径部2的轴向另一侧的端部之间,并且朝向轴向一侧。基材端面4配置于大径部3的外周面的轴向一侧的端部与小径部2的外周面的轴向另一侧的端部之间。基材端面4呈以中心轴C为中心的圆环状。在本实施方式中,基材端面4呈向与中心轴C垂直的方向扩展的平面状。

如图1的(a)及图1的(b)所示,筒部20呈从径向外侧覆盖小径部(柱部)2的筒状。筒部20呈以中心轴C为中心的圆筒状,并且在轴向上延伸。在本实施方式中,筒部20呈有顶筒状。筒部20具有周壁部21、顶壁部22及筒部端面23。

周壁部21呈在轴向上延伸的圆筒状。周壁部21在径向上从外侧包围柱部2。在图1的(a)所示的横截面视图中,周壁部21的内周面呈多边形形状。在本实施方式中,周壁部21的内周面呈正多边形形状,具体而言,呈正八边形形状。周壁部21的内周面固定到柱部2的外周面。周壁部21的内周面(即筒部20的内周面)与柱部2的外周面接合。

周壁部21具有第1内周部31、第2内周部32及筒部凹条部33。即,筒部20具有第1内周部31、第2内周部32及筒部凹条部33。

第1内周部31配置于周壁部21的内周部。即,第1内周部31配置于筒部20的内周部,并构成筒部20的内周部的一部分。第1内周部31构成周壁部21(筒部20)的内周面在圆周方向的一部分。第1内周部31在圆周方向上以彼此隔开间隔的方式设置为多个。

在图3所示的横截面视图中,第1内周部31在圆周方向或径向上延伸。在本实施方式中,各个第1内周部31在圆周方向上延伸。具体而言,各个第1内周部31从位于周壁部21的内周面上的各个顶点(各个筒部凹条部33)朝向圆周方向一侧R1分别延伸。上述平分线B也是将周壁部21的内周面中在圆周方向上相邻的一对顶点与中心轴C连接的一对直线彼此之间的角的平分线B。第1内周部31在圆周方向上位于周壁部21的内周面的顶点与平分线B之间。第1内周部31从周壁部21的顶点朝向圆周方向一侧R1延伸至平分线B。在图3所示的横截面视图中,在本实施方式中第1内周部31呈直线状。第1内周部31位于将周壁部21的内周面中在圆周方向上相邻的一对顶点彼此连接的直线上。

在图3的横截面视图中,第1内周部31中的一侧部分(第1端部)31a位于比另一侧部分(第2端部)31b更靠径向内侧的位置。第1内周部31的一侧部分31a包括位于平分线B上的部分。第1内周部31的另一侧部分31b包括位于周壁部21的内周面的顶点上的部分。第1内周部31随着趋向圆周方向一侧R1而位于径向内侧。即,第1内周部31随着趋向圆周方向一侧R1而朝向径向内侧延伸。

第1内周部31的一侧部分31a包括第1内周部31中的圆周方向一侧R1的端部。第1内周部31的另一侧部分31b包括第1内周部31中的圆周方向另一侧R2的端部。第1内周部31的一侧部分31a包括第1内周部31中的径向内侧的端部,即径向内端部。第1内周部31的另一侧部分31b包括第1内周部31中的径向外侧的端部,即径向外端部。

上述第1直线L1也是通过第1内周部31的径向外端部及中心轴C并在径向上延伸的直线。第1直线L1也是通过周壁部21的内周面的顶点(筒部凹条部33)及中心轴C的直线。上述第2直线L2也是与第1直线L1正交并在第1内周部31的径向外端部上通过的直线。第2直线L2也是与第1直线L1正交并在周壁部21的内周面的顶点上通过的直线。

在本实施方式中,在图3的横截面视图中,第1内周部31相对于第2直线L2倾斜的角度θ为4°以上。具体而言,在该横截面视图中,角度θ是第1内周部31的另一侧部分31b与第2直线L2之间的角度。在该横截面视图中,多个第1内周部31的各个角度θ彼此相等。

各个第1内周部31与各个第1外周部11接触。第1外周部11与第1内周部31彼此接合。第1外周部11的一侧部分11a与第1内周部31的一侧部分31a在径向上对置,并且彼此接合。第1外周部11的另一侧部分11b与第1内周部31的另一侧部分31b在径向上对置,并且彼此接合。

第2内周部32配置于周壁部21的内周部。即,第2内周部32配置于筒部20的内周部,并构成筒部20的内周部的一部分。第2内周部32构成周壁部21的内周面中的、与第1内周部31不同的圆周方向的一部分。第2内周部32在圆周方向上以彼此隔开间隔的方式设置为多个。

在图3所示的横截面视图中,第2内周部32在圆周方向或径向上延伸。在本实施方式中,各个第2内周部32在圆周方向上延伸。具体而言,各个第2内周部32从位于周壁部21的内周面上的各个顶点(各个筒部凹条部33)朝向圆周方向另一侧R2分别延伸。第2内周部32在圆周方向上位于周壁部21的内周面的顶点与平分线B之间。第2内周部32从周壁部21的顶点朝向圆周方向另一侧R2延伸至平分线B。在图3所示的横截面视图中,在本实施方式中第2内周部32呈直线状。第2内周部32位于将周壁部21的内周面中在圆周方向上相邻的一对顶点彼此连接的直线上。即,在本实施方式中,在将周壁部21的内周面的在圆周方向上相邻的一对顶点彼此连接的直线上,第1内周部31和第2内周部32以平分线B为中心在圆周方向两侧相邻配置。

在图3的横截面视图中,第2内周部32中的一侧部分(第1端部)32a位于比另一侧部分(第2端部)32b更靠径向外侧的位置。第2内周部32的一侧部分32a包括位于周壁部21的内周面的顶点上的部分。第2内周部32的另一侧部分32b包括位于平分线B上的部分。第2内周部32随着趋向圆周方向一侧R1而位于径向外侧。即,第2内周部32随着趋向圆周方向一侧R1而朝向径向外侧延伸。

第2内周部32的一侧部分32a包括第2内周部32中的圆周方向一侧R1的端部。第2内周部32的另一侧部分32b包括第2内周部32中的圆周方向另一侧R2的端部。第2内周部32的一侧部分32a包括第2内周部32中的径向外侧的端部,即径向外端部。第2内周部32的另一侧部分32b包括第2内周部32中的径向内侧的端部,即径向内端部。

在本实施方式中,在与中心轴C垂直的横截面视图中,周壁部21的内周面呈正多边形形状,因此在图3的横截面视图中,第2内周部32相对于第2直线L2倾斜的角度为与上述角度θ相同的值。具体而言,在该横截面视图中,所述角度是第2内周部32的一侧部分32a与第2直线L2之间的角度。在该横截面视图中,多个第2内周部32的各个所述角度彼此相等。

多个第1内周部31与多个第2内周部32在圆周方向上交替配置。在图3所示的横截面视图中,第1内周部31与第2内周部32彼此相连。第1内周部31与第2内周部32在圆周方向上彼此连接。

在圆周方向上相邻的第1内周部31与第2内周部32在周壁部21的内周面的顶点上彼此连接。即,第1内周部31的另一侧部分31b与第2内周部32的一侧部分32a在周壁部21的顶点上相连。在圆周方向上相邻的第1内周部31与第2内周部32在平分线B上彼此连接。即,第1内周部31的一侧部分31a与第2内周部32的另一侧部分32b在平分线B上相连。

各个第2内周部32与各个第2外周部12接触。第2外周部12与第2内周部32彼此接合。第2外周部12的一侧部分12a与第2内周部32的一侧部分32a在径向上对置,并且彼此接合。第2外周部12的另一侧部分12b与第2内周部32的另一侧部分32b在径向上对置,并且彼此接合。

在图3所示的横截面视图中,筒部凹条部33位于彼此相连的第1内周部31与第2内周部32的连接部分,并且在轴向上延伸。筒部凹条部33位于第1内周部31的另一侧部分31b与第2内周部32的一侧部分32a的连接部分,并且向径向外侧凹陷。

在本实施方式中,筒部凹条部33沿着中心轴C在轴向上延伸。筒部凹条部33在圆周方向上以彼此隔开间隔的方式设置为多个。在图3的横截面视图中,多个筒部凹条部33配置为以中心轴C为中心旋转对称。即,多个筒部凹条部33在圆周方向上以等间距配置。

各个筒部凹条部33与各个基材凸条部13接触。基材凸条部13与筒部凹条部33彼此接合。

如图1的(b)所示,顶壁部22连接于周壁部21的轴向一侧的端部。顶壁部22呈以中心轴C为中心的圆板状。顶壁部22的一对板面朝向轴向。顶壁部22的朝向轴向另一侧的板面固定到柱部2的朝向轴向一侧的端面2a。柱部2的朝向轴向一侧的端面2a呈与中心轴C垂直的平面状。柱部2的朝向轴向一侧的端面2a呈多边形形状。顶壁部22的朝向轴向另一侧的板面与柱部2的朝向轴向一侧的端面2a接合。

筒部端面23位于周壁部21的轴向另一侧的端部,并且朝向轴向另一侧。筒部端面23呈以中心轴C为中心的圆环状。在本实施方式中,筒部端面23呈向与中心轴C垂直的方向扩展的平面状。筒部端面23固定到基材端面4。筒部端面23与基材端面4接合。

切削工具50是旋转切削工具(铣削工具),具体而言,是立铣刀、铰刀及钻头等。如图4所示,本实施方式的切削工具50是立铣刀。

切削工具50具备:在上述硬质烧结体10的外周部上设置有在轴向上延伸的排屑槽55及切削刃(外周刃)56的刃部51;和在轴向上与刃部51连接的柄部52。即,刃部51通过在硬质烧结体10的外周部上由磨削砂轮等磨削加工排屑槽55及切削刃56而制作。即,硬质烧结体10是用于制作刃部51的坯料,并且是在切削工具50的制造过程中制作的刃部51的中间体。刃部51的外周面配置于筒部20的周壁部21。

柄部52为硬质合金制。柄部52呈在轴向上延伸的圆柱状。刃部51与柄部52例如通过使用Ag钎料的在真空下通过感应加热下的钎焊而彼此接合。即,刃部51的朝向轴向另一侧的端面(大径部3的端面)3a与柄部52的朝向轴向一侧的端面52a通过钎焊彼此接合。

在切削工具50中,柄部52可装卸地安装于未图示的机床的主轴等,并通过机床的主轴等围绕中心轴C进行旋转,由此对被切削材料进行切削加工(铣削加工)。本实施方式的切削工具50适合对作为被切削材料的难切削材料等进行切削加工,该难切削材料例如为非铁材料的钛合金或铝合金、碳纤维增强塑料(carbon fiber reinforced plastic:CFRP)、称为C-C复合材料的碳纤维增强碳复合材料等。

排屑槽55从切削工具50的外周面向径向内侧凹陷,并且在轴向上延伸。在本实施方式中,排屑槽55从切削工具50的轴向一侧的端部(前端部)随着趋向轴向另一侧(后端侧)而向与工具旋转方向T相反的方向呈螺旋状延伸。

排屑槽55在切削工具50上设置为一个以上。在本实施方式中,排屑槽55设置为多个。多个排屑槽55在圆周方向上以彼此隔开间隔的方式配置。在本实施方式中,多个排屑槽55以相对于中心轴C成为旋转对称位置的方式在切削工具50的外周上沿圆周方向以彼此隔开等间隔的方式(以等间距)配置。另外,多个排屑槽55也可以在圆周方向上以彼此隔开不等间隔的方式(不等间距)配置。

切削刃56配置于刃部51,并且在轴向上延伸。切削刃56形成于排屑槽55的朝向工具旋转方向T的壁面与刃部51的外周面的交叉棱线上。切削刃56随着从刃部51的轴向一侧的端部(前端部)朝向轴向另一侧而朝向与工具旋转方向T相反的方向呈螺旋状延伸。

切削刃56设置为一个以上。切削刃56的数量与排屑槽55的数量相同。在本实施方式中,切削刃56设置为多个。各个切削刃56沿着各个排屑槽55延伸。在本实施方式中,多个切削刃56以相对于中心轴C成为旋转对称位置的方式在刃部51的外周上沿圆周方向以彼此隔开等间隔的方式(以等间距)配置。另外,多个切削刃56也可以沿圆周方向以彼此隔开不等间隔的方式(以不等间距)配置。

切削刃56配置于硬质烧结体10的筒部20的周壁部21,并构成刃部51的外周部的一部分。

排屑槽55配置于筒部20的周壁部21及柱部2。在排屑槽55的朝向工具旋转方向T的壁面中,与切削刃56相邻的外周部,即切削刃56的前刀面配置于筒部20的周壁部21。

在刃部51的外周面中,与切削刃56相邻的部分,即切削刃56的后刀面配置于筒部20的周壁部21。

如图4所示,从径向观察时,基材1A的第1外周部11的另一侧部分11b与切削刃56相交。从径向观察时,基材凸条部13与切削刃56交叉。在本实施方式中,第1外周部11的数量为切削刃56的数量以上。基材凸条部13的数量为切削刃56的数量以上。

本实施方式的刃部51除了排屑槽55及切削刃56以外,还具有中心槽57和底刃58。中心槽57位于排屑槽55的轴向一侧的端部。中心槽57呈在径向上延伸的槽状。多个排屑槽55分别设置有中心槽57。

底刃58配置于刃部51的轴向一侧的端部,并且在径向上延伸。底刃58在圆周方向上以彼此隔开间隔的方式设置为多个。底刃58可以配置于筒部20的顶壁部22。

以上说明的本实施方式的硬质烧结体用基材1A具有向径向外侧突出的基材凸条部13。并且,在与基材1A烧结成一体的筒部20上设有与基材凸条部13接合的部分(筒部凹条部33)。因此,当将基材1A与筒部20烧结而成的硬质烧结体10使用于切削工具50的刃部51进行切削加工时,能够在基材凸条部13承受施加于切削工具50的圆周方向的负载。由此,能够抑制当切削加工时施加于切削工具50的负载中的、向与工具的中心轴C垂直的方向施加的负载沿着基材1A与筒部20的界面发挥作用,即能够减小沿界面的剪切力,从而能够抑制在基材1A与筒部20的界面附近产生裂纹或缺口。从而,能够提高使用该硬质烧结体10而制作的切削工具50的耐缺损性,并且能够延长工具寿命。

并且,在本实施方式中,基材凸条部13在径向外端上具有尖角,因此基于上述基材凸条部13的功能(作用)进一步提高。

并且,在本实施方式中,基材凸条部13在圆周方向上以彼此隔开间隔的方式设置为多个。

在该情况下,当将基材1A与筒部20烧结而成的硬质烧结体10使用于切削工具50的刃部51进行切削加工时,在切削工具50的圆周方向的多个部位可获得基于上述基材凸条部13的功能。从而,能够稳定地抑制在基材1A与筒部20的界面附近产生裂纹或缺口,并且能够进一步提高切削工具50的耐缺损性。

并且,在本实施方式中,在与中心轴C垂直的横截面视图中,多个基材凸条部13配置为以中心轴C为中心旋转对称。

在该情况下,当将基材1A与筒部20烧结而成的硬质烧结体10使用于切削工具50的刃部51进行切削加工时,负载均匀地作用于各个基材凸条部13。即,能够抑制较大负载连续作用于特定的基材凸条部13,并且能够更稳定地抑制在基材1A与筒部20的界面附近产生裂纹或缺口。

并且,在本实施方式中,在与中心轴C垂直的横截面视图中,柱部2呈多边形形状。

在该情况下,能够简单地实现本实施方式的结构,并且容易制造。

并且,本实施方式的硬质烧结体10及切削工具50在与中心轴C垂直的横截面视图中,基材1A的第1外周部11中的一侧部分11a位于比另一侧部分11b更靠径向内侧的位置,即第1外周部11朝向圆周方向(圆周方向一侧R1)。并且,在该横截面视图中,筒部20的第1内周部31中的一侧部分31a位于比另一侧部分31b更靠径向内侧的位置,即第1内周部31朝向圆周方向(圆周方向另一侧R2)。而且,朝向圆周方向的第1外周部11与第1内周部31彼此接合。

当将该硬质烧结体10使用于切削工具50的刃部51进行切削加工时,通过设为第1外周部11朝向工具旋转方向T的姿势,能够在基材1A的第1外周部11承受施加于切削工具50的圆周方向的负载。由此,能够抑制当切削加工时施加于切削工具50的负载中的、向与工具的中心轴C垂直的方向施加的负载沿着基材1A与筒部20的界面发挥作用,即能够减小沿界面的剪切力,从而能够抑制在基材1A与筒部20的界面附近产生裂纹或缺口。从而,能够提高使用该硬质烧结体10而制作的切削工具50的耐缺损性,并且能够延长工具寿命。

并且,在本实施方式中,第1外周部11随着趋向圆周方向一侧R1而位于径向内侧,第1内周部31随着趋向圆周方向一侧R1而位于径向内侧。在该情况下,基材1A的第1外周部11朝向圆周方向一侧R1。当将该硬质烧结体10使用于切削工具50的刃部51进行切削加工时,通过将圆周方向一侧R1设为工具旋转方向T,能够在基材1A的第1外周部11承受施加于切削工具50的圆周方向的负载。由此,能够抑制当切削加工时施加于切削工具50的负载中的、向与工具的中心轴C垂直的方向施加的负载沿着基材1A与筒部20的界面发挥作用,并且能够抑制在基材1A与筒部20的界面附近产生裂纹或缺口。

并且,在本实施方式的硬质烧结体10中,基材1A具有向径向外侧突出的基材凸条部13,在该基材凸条部13上接合有筒部20的筒部凹条部33。因此,当将硬质烧结体10使用于切削工具50的刃部51进行切削加工时,能够在基材凸条部13承受施加于切削工具50的圆周方向的负载。由此,能够进一步抑制当切削加工时施加于切削工具50的负载中的、向与工具的中心轴C垂直的方向施加的负载沿着基材1A与筒部20的界面发挥作用,并且能够抑制在基材1A与筒部20的界面附近产生裂纹或缺口。

并且,在本实施方式中,在与中心轴C垂直的横截面视图中,第1外周部11相对于在第1外周部11的径向外端部(基材凸条部13)上通过的第2直线L2(柱部2的外切圆的切线)倾斜的角度θ为4°以上。

在与中心轴C垂直的横截面视图中,若第1外周部11相对于第2直线L2倾斜的角度θ为4°以上,则当将基材1A与筒部20烧结而成的硬质烧结体10使用于切削工具50的刃部51进行切削加工时,通过设为第1外周部11朝向工具旋转方向T的姿势,能够在基材1A的第1外周部11稳定地承受施加于切削工具50的圆周方向的负载。由此,能够进一步抑制当切削加工时施加于切削工具50的负载中的、向与工具的中心轴C垂直的方向施加的负载沿着基材1A与筒部20的界面发挥作用,并且能够抑制在基材1A与筒部20的界面附近产生裂纹或缺口。另外,为了由第1外周部11更稳定地承受施加于切削工具50的圆周方向的负载,优选角度θ为5°以上。

并且,如本实施方式所示,在第1外周部11在圆周方向上以彼此隔开间隔的方式设置为多个的情况下,在与中心轴C垂直的横截面视图中,若第1外周部11相对于第2直线L2倾斜的角度θ为60°以下,则可以确保基材1A中的第1外周部11附近的壁厚,并且可以确保基材1A的刚性。

并且,在本实施方式中,在与中心轴C垂直的横截面视图中,多个第1外周部11的各个角度θ彼此相等。

在该情况下,当将基材1A与筒部20烧结而成的硬质烧结体10使用于切削工具50的刃部51进行切削加工时,在切削工具50的圆周方向的多个部位获得基于上述第1外周部11的功能,并且负载均匀地作用于各个第1外周部11。即,能够抑制较大负载连续作用于特定的第1外周部11,并且能够更稳定地抑制在基材1A与筒部20的界面附近产生裂纹或缺口。

并且,在本实施方式中,硬质烧结体用基材1A的杨氏模量为300GPa以上,烧结后的筒部20的杨氏模量为600GPa以上。

若硬质烧结体用基材1A的杨氏模量为300GPa以上,则在将该基材1A如本实施方式那样使用于立铣刀等切削工具50的情况下,能够稳定地确保刚性。

并且,若筒部20的杨氏模量为600GPa以上,则在将该筒部20如本实施方式那样使用于立铣刀等切削工具50的情况下,能够稳定地确保耐磨损性。

并且,在本实施方式的切削工具50中,从径向观察时,第1外周部11的另一侧部分11b(基材凸条部13)与切削刃56相交。

在该情况下,当用切削工具50进行切削加工时,能够在基材1A的第1外周部11更容易承受施加于切削刃56的圆周方向的负载。因此,能够抑制在基材1A与筒部20的界面附近产生裂纹或缺口,能够提高切削工具50的耐缺损性,并且能够延长工具寿命。

并且,在本实施方式中,第1外周部11的数量为切削刃56的数量以上。

在该情况下,从径向观察时,第1外周部11容易与切削刃56交叉而配置。当用切削工具50进行切削加工时,能够在基材1A的各个第1外周部11稳定承受施加于各个切削刃56的圆周方向的负载。因此,能够抑制在基材1A与筒部20的界面附近产生裂纹或缺口,能够提高切削工具50的耐缺损性,并且能够延长工具寿命。

图5表示本实施方式的第1变形例的硬质烧结体用基材1B(1)。在该第1变形例中,在图5所示的与中心轴C垂直的横截面视图中,基材凸条部13呈凸曲线形状。即,在该横截面视图中,基材凸条部13呈向径向外侧突出的凸曲线形状。在该横截面视图中,在第1外周部11的另一侧部分11b中圆周方向另一侧R2的端部呈凸曲线形状,在第2外周部12的一侧部分12a中圆周方向一侧R1的端部呈凸曲线形状。

图6表示本实施方式的第2变形例的硬质烧结体用基材1C(1)。在该第2变形例中,在图6所示的与中心轴C垂直的横截面视图中,第1外周部11呈凹曲线状,第2外周部12呈凹曲线状。即,在该横截面视图中,第1外周部11呈向径向内侧凹陷的凹曲线状,第2外周部12呈向径向内侧凹陷的凹曲线状。第1外周部11与第2外周部12位于通过在柱部2的圆周方向上相邻的一对顶点(基材凸条部13)的一条凹曲线上,并且在圆周方向上彼此相邻配置。

第1外周部11的圆周方向的每单位长度的径向位移量(即,相对于圆周方向的倾斜度)随着趋向圆周方向另一侧R2而变大。即,第1外周部11中包括圆周方向另一侧R2的端部的另一侧部分11b处的圆周方向的每单位长度的径向位移量大于第1外周部11中包括圆周方向一侧R1的端部的一侧部分11a处的圆周方向的每单位长度的径向位移量。

第2外周部12的圆周方向的每单位长度的径向位移量随着趋向圆周方向一侧R1而变大。即,第2外周部12中包括圆周方向一侧R1的端部的一侧部分12a处的圆周方向的每单位长度的径向位移量大于第2外周部12中包括圆周方向另一侧R2的端部的另一侧部分12b处的圆周方向的每单位长度的径向位移量。

图7表示本实施方式的第3变形例的硬质烧结体用基材1D(1)。在该第3变形例中,在图7所示的与中心轴C垂直的横截面视图中,第1外周部11呈凹曲线状,第2外周部12呈凹曲线状。并且,在该横截面视图中,基材凸条部13呈凸曲线形状。

图5的基材1B及图7的基材1D在与中心轴C垂直的横截面视图中,基材凸条部13呈凸曲线形状。

在该情况下,当将基材1与筒部20烧结而成的硬质烧结体10使用于切削工具50的刃部51进行切削加工时,抑制在基材凸条部13中荷载集中于前端(径向外端)。因此,能够容易抑制在基材凸条部13的附近产生裂纹或缺口。

在图6的基材1C及图7的基材1D中,第1外周部11的圆周方向的每单位长度的径向位移量随着趋向圆周方向另一侧R2而变大。

在该情况下,容易使第1外周部11中包括圆周方向另一侧R2的端部的另一侧部分11b正朝向圆周方向一侧R1。因此,当将基材1与筒部20烧结而成的硬质烧结体10使用于切削工具50的刃部51进行切削加工时,在第1外周部11的另一侧部分11b处能够更容易承受荷载。从而,能够稳定地抑制在基材1与筒部20的界面附近产生裂纹或缺口,并且能够进一步提高切削工具50的耐缺损性。

图8表示本实施方式的第4变形例的硬质烧结体用基材1E(1)。图9表示本实施方式的第5变形例的硬质烧结体用基材1F(1)。图10表示本实施方式的第6变形例的硬质烧结体用基材1G(1)。

在第4~第6变形例中,柱部2具有基材凹条部14。在图8~图10所示的与中心轴C垂直的横截面视图中,基材凹条部14位于彼此相连的第1外周部11与第2外周部12的连接部分,并且在轴向上延伸。基材凹条部14位于第1外周部11的一侧部分11a与第2外周部12的另一侧部分12b的连接部分,并向径向内侧凹陷。虽然未特别图示,但是基材凹条部14沿着中心轴C在轴向上延伸。

基材凹条部14在圆周方向上以彼此隔开间隔的方式设置为多个。基材凹条部14的数量与基材凸条部13的数量相同,具体而言为八个。在图8~图10的各个横截面视图中,多个基材凹条部14配置为以中心轴C为中心旋转对称。即,多个基材凹条部14在圆周方向上以等间距配置。基材凹条部14位于平分线B上(参见图3)。

虽热未特别图示,但是与基材1E、1F、1G烧结成一体的各个筒部20具有筒部凸条部(参见图21所示的筒部凸条部34)。在与中心轴C垂直的横截面视图中,筒部凸条部位于彼此相连的第1内周部31与第2内周部32的连接部分,并且在轴向上延伸。筒部凸条部位于第1内周部31的一侧部分31a与第2内周部32的另一侧部分32b的连接部分,并且向径向内侧突出。筒部凸条部沿着中心轴C在轴向上延伸。

筒部凸条部在圆周方向上以彼此隔开间隔的方式设置为多个。多个筒部凸条部配置为以中心轴C为中心旋转对称。即,多个筒部凸条部在圆周方向上以等间距配置。筒部凸条部位于平分线B上。

筒部凸条部与基材凹条部14接触。基材凹条部14与筒部凸条部彼此接合。

根据图8~图10的基材1E、1F、1G,通过设置基材凹条部14,能够容易使第1外周部11正朝向圆周方向。因此,当将基材1与筒部20烧结而成的硬质烧结体10使用于切削工具50的刃部51进行切削加工时,在第1外周部11中能够更容易承受荷载。并且,在基材1中,配置基材凸条部13或第1外周部11的自由度增大,可以容易应对使用于各种切削工具50的各种硬质烧结体10。

图11表示本实施方式的第7变形例的硬质烧结体用基材1H(1)。在该变形例中,在图11所示的与中心轴C垂直的横截面视图中,柱部2呈五边形形状,具体而言,呈正五边形形状。即,柱部2的顶点(基材凸条部13)的数量小于八个。在该情况下,与在与中心轴C垂直的横截面视图中柱部2例如为八边形形状的情况相比,能够更容易使各个第1外周部11正朝向圆周方向。

图12表示本实施方式的第8变形例的硬质烧结体用基材1I(1)。图13表示本实施方式的第9变形例的硬质烧结体用基材1J(1)。

在第8变形例及第9变形例中,柱部2具有基材凹条部14,基材凹条部14的数量小于八个。

在该情况下,配置基材凸条部13或第1外周部11的自由度增大,可以应对使用于各种切削工具50的各种硬质烧结体10。

图14表示本实施方式的第10变形例的硬质烧结体10及其硬质烧结体用基材1K(1)。在该第10变形例中,柱部2具有第3外周部15和第4外周部16。并且,周壁部21(筒部20)具有第3内周部35和第4内周部36。

第3外周部15配置于柱部2的外周部,并且构成柱部2的外周部的一部分。第3外周部15构成柱部2的外周面的圆周方向的一部分。第3外周部15在圆周方向上以彼此隔开间隔的方式设置为多个。

在图14所示的横截面视图中,第3外周部15在圆周方向或径向上延伸。在本实施方式中,各个第3外周部15在圆周方向上延伸。具体而言,各个第3外周部15从第1外周部11的一侧部分11a的圆周方向一侧R1的端部朝向圆周方向一侧R1分别延伸。第3外周部15在圆周方向上位于第1外周部11的一侧部分11a的圆周方向一侧R1的端部与平分线B之间。第3外周部15从第1外周部11的一侧部分11a朝向圆周方向一侧R1延伸至平分线B。在图14所示的横截面视图中,在本实施方式中第3外周部15呈直线状。第3外周部15位于将在圆周方向上相邻的第1外周部11的一侧部分11a的圆周方向一侧R1的端部与第2外周部12的另一侧部分12b的圆周方向另一侧R2的端部连接的直线上。

在图14的横截面视图中,第3外周部15中的一侧部分(第1端部)15a位于比另一侧部分(第2端部)15b更靠径向内侧的位置。第3外周部15的一侧部分15a包括位于平分线B上的部分。第3外周部15的另一侧部分15b与第1外周部11的一侧部分11a连接。第3外周部15随着趋向圆周方向一侧R1而位于径向内侧。即,第3外周部15随着趋向圆周方向一侧R1而朝向径向内侧延伸。

第3外周部15的一侧部分15a包括第3外周部15中的圆周方向一侧R1的端部。第3外周部15的另一侧部分15b包括第3外周部15中的圆周方向另一侧R2的端部。第3外周部15的一侧部分15a包括第3外周部15中的径向内侧的端部,即径向内端部。第3外周部15的另一侧部分15b包括第3外周部15中的径向外侧的端部,即径向外端部。

第1外周部11的圆周方向的每单位长度的径向位移量(即,相对于圆周方向的倾斜度)大于第3外周部15的圆周方向的每单位长度的径向位移量。

第4外周部16配置于柱部2的外周部,并且构成柱部2的外周部的一部分。第4外周部16构成柱部2的外周面的圆周方向的一部分。第4外周部16在圆周方向上以彼此隔开间隔的方式设置为多个。

在图14所示的横截面视图中,第4外周部16在圆周方向或径向上延伸。在本实施方式中,各个第4外周部16在圆周方向上延伸。具体而言,各个第4外周部16从第2外周部12的另一侧部分12b的圆周方向另一侧R2的端部朝向圆周方向另一侧R2分别延伸。第4外周部16在圆周方向上位于第2外周部12的另一侧部分12b的圆周方向另一侧R2的端部与平分线B之间。第4外周部16从第2外周部12的另一侧部分12b朝向圆周方向另一侧R2延伸至平分线B。在图14所示的横截面视图中,在本实施方式中第4外周部16呈直线状。第4外周部16位于将在圆周方向上相邻的第1外周部11的一侧部分11a的圆周方向一侧R1的端部与第2外周部12的另一侧部分12b的圆周方向另一侧R2的端部连接的直线上。即,在本实施方式中,在将在圆周方向上相邻的第1外周部11的一侧部分11a与第2外周部12的另一侧部分12b连接的直线上,第3外周部15和第4外周部16以平分线B为中心在圆周方向两侧相邻配置。

在图14的横截面视图中,第4外周部16中的一侧部分(第1端部)16a位于比另一侧部分(第2端部)16b更靠径向外侧的位置。第4外周部16的一侧部分16a与第2外周部12的另一侧部分12b连接。第4外周部16的另一侧部分16b包括位于平分线B上的部分。第4外周部16随着趋向圆周方向一侧R1而位于径向外侧。即,第4外周部16随着趋向圆周方向一侧R1而朝向径向外侧延伸。

第4外周部16的一侧部分16a包括第4外周部16中的圆周方向一侧R1的端部。第4外周部16的另一侧部分16b包括第4外周部16中的圆周方向另一侧R2的端部。第4外周部16的一侧部分16a包括第4外周部16中的径向外侧的端部,即径向外端部。第4外周部16的另一侧部分16b包括第4外周部16中的径向内侧的端部,即径向内端部。

在图14所示的横截面视图中,第3外周部15与第4外周部16彼此相连。第3外周部15与第4外周部16在圆周方向上彼此连接。

在圆周方向上相邻的第3外周部15与第4外周部16在平分线B上彼此连接。即,第3外周部15的一侧部分15a与第4外周部16的另一侧部分16b在平分线B上相连。

第2外周部12的圆周方向的每单位长度的径向位移量大于第4外周部16的圆周方向的每单位长度的径向位移量。

第3内周部35配置于周壁部21的内周部。即,第3内周部35配置于筒部20的内周部,并且构成筒部20的内周部的一部分。第3内周部35构成周壁部21(筒部20)的内周面的圆周方向的一部分。第3内周部35在圆周方向上以彼此隔开间隔的方式设置为多个。

在图14所示的横截面视图中,第3内周部35在圆周方向或径向上延伸。在本实施方式中,各个第3内周部35在圆周方向上延伸。具体而言,各个第3内周部35从第1内周部31的一侧部分31a的圆周方向一侧R1的端部朝向圆周方向一侧R1分别延伸。第3内周部35在圆周方向上位于第1内周部31的一侧部分31a的圆周方向一侧R1的端部与平分线B之间。第3内周部35从第1内周部31的一侧部分31a朝向圆周方向一侧R1延伸至平分线B。在图14所示的横截面视图中,在本实施方式中第3内周部35呈直线状。第3内周部35位于将在圆周方向上相邻的第1内周部31的一侧部分31a的圆周方向一侧R1的端部与第2内周部32的另一侧部分32b的圆周方向另一侧R2的端部连接的直线上。

在图14的横截面视图中,第3内周部35中的一侧部分(第1端部)35a位于比另一侧部分(第2端部)35b更靠径向内侧的位置。第3内周部35的一侧部分35a包括位于平分线B上的部分。第3内周部35的另一侧部分35b与第1内周部31的一侧部分31a连接。第3内周部35随着趋向圆周方向一侧R1而位于径向内侧。即,第3内周部35随着趋向圆周方向一侧R1而朝向径向内侧延伸。

第3内周部35的一侧部分35a包括第3内周部35中的圆周方向一侧R1的端部。第3内周部35的另一侧部分35b包括第3内周部35中的圆周方向另一侧R2的端部。第3内周部35的一侧部分35a包括第3内周部35中的径向内侧的端部,即径向内端部。第3内周部35的另一侧部分35b包括第3内周部35中的径向外侧的端部,即径向外端部。

第1内周部31的圆周方向的每单位长度的径向位移量(即,相对于圆周方向的倾斜度)大于第3内周部35的圆周方向的每单位长度的径向位移量。

各个第3内周部35与各个第3外周部15接触。第3外周部15与第3内周部35彼此接合。第3外周部15的一侧部分15a与第3内周部35的一侧部分35a在径向上对置,并且彼此接合。第3外周部15的另一侧部分15b与第3内周部35的另一侧部分35b在径向上对置,并且彼此接合。

第4内周部36配置于周壁部21的内周部。即,第4内周部36配置于筒部20的内周部,并且构成筒部20的内周部的一部分。第4内周部36构成周壁部21的内周面的圆周方向的一部分。第4内周部36在圆周方向上以彼此隔开间隔的方式设置为多个。

在图14所示的横截面视图中,第4内周部36在圆周方向或径向上延伸。在本实施方式中,各个第4内周部36在圆周方向上延伸。具体而言,各个第4内周部36从第2内周部32的另一侧部分32b的圆周方向另一侧R2的端部朝向圆周方向另一侧R2分别延伸。第4内周部36在圆周方向上位于第2内周部32的另一侧部分32b的圆周方向另一侧R2的端部与平分线B之间。第4内周部36从第2内周部32的另一侧部分32b朝向圆周方向另一侧R2延伸至平分线B。在图14所示的横截面视图中,在本实施方式中第4内周部36呈直线状。第4内周部36位于将在圆周方向上相邻的第1内周部31的一侧部分31a的圆周方向一侧R1的端部与第2内周部32的另一侧部分32b的圆周方向另一侧R2的端部连接的直线上。即,在本实施方式中,在将在圆周方向上相邻的第1内周部31的一侧部分31a与第2内周部32的另一侧部分32b连接的直线上,第3内周部35和第4内周部36以平分线B为中心在圆周方向两侧相邻配置。

在图14的横截面视图中,第4内周部36中的一侧部分(第1端部)36a位于比另一侧部分(第2端部)36b更靠径向外侧的位置。第4内周部36的一侧部分36a与第2内周部32的另一侧部分32b连接。第4内周部36的另一侧部分36b包括位于平分线B上的部分。第4内周部36随着趋向圆周方向一侧R1而位于径向外侧。即,第4内周部36随着趋向圆周方向一侧R1而朝向径向外侧延伸。

第4内周部36的一侧部分36a包括第4内周部36中的圆周方向一侧R1的端部。第4内周部36的另一侧部分36b包括第4内周部36中的圆周方向另一侧R2的端部。第4内周部36的一侧部分36a包括第4内周部36中的径向外侧的端部,即径向外端部。第4内周部36的另一侧部分36b包括第4内周部36中的径向内侧的端部,即径向内端部。

在图14所示的横截面视图中,第3内周部35与第4内周部36彼此相连。第3内周部35与第4内周部36在圆周方向上彼此连接。

在圆周方向上相邻的第3内周部35与第4内周部36在平分线B上彼此连接。即,第3内周部35的一侧部分35a与第4内周部36的另一侧部分36b在平分线B上相连。

第2内周部32的圆周方向的每单位长度的径向位移量大于第4内周部36的圆周方向的每单位长度的径向位移量。

各个第4内周部36与各个第4外周部16接触。第4外周部16与第4内周部36彼此接合。第4外周部16的一侧部分16a与第4内周部36的一侧部分36a在径向上对置,并且彼此接合。第4外周部16的另一侧部分16b与第4内周部36的另一侧部分36b在径向上对置,并且彼此接合。

根据该第10变形例,由于基材1K具有第3外周部15及第4外周部16,因此与例如图13所示的基材1J相比,能够确保柱部2的壁厚,并可确保柱部2的刚性。而且,能够容易使第1外周部11正朝向圆周方向。并且,当将基材1K与筒部20烧结而成的硬质烧结体10使用于切削工具50的刃部51进行切削加工时,能够由第1外周部11及第3外周部15容易承受荷载。从而,能够稳定地抑制在基材1K与筒部20的界面附近产生裂纹或缺口,并且能够进一步提高切削工具50的耐缺损性。

图15的(a)及图15的(b)表示本实施方式的第11变形例的硬质烧结体10及其硬质烧结体用基材1L(1)。在该第11变形例中,在图15的(a)所示的与中心轴C垂直的横截面视图中,基材1L的柱部2呈十六边形形状,具体而言,呈正十六边形形状。即,柱部2的顶点(基材凸条部13)的数量超过八个。

在该情况下,与在与中心轴C垂直的横截面视图中柱部2例如为八边形形状的情况相比,能够容易将第1外周部11及基材凸条部13配置于切削刃56的正下方。即,从径向观察时,第1外周部11及基材凸条部13与切削刃56更容易交叉。由此,当切削加工时,能够在第1外周部11及基材凸条部13处更容易承受负载。从而,能够稳定地抑制在基材1L与筒部20的界面附近产生裂纹或缺口,并且能够进一步提高切削工具50的耐缺损性。

图16表示本实施方式的第12变形例的硬质烧结体用基材1M(1)。在该第12变形例中,基材凸条部13随着趋向轴向而朝向圆周方向延伸。即,基材凸条部13以中心轴C为中心扭转成螺旋状而延伸。具体而言,基材凸条部13随着趋向轴向一侧而朝向圆周方向一侧R1延伸。

虽然未特别图示,但是与该基材1M烧结成一体的筒部20在周壁部21上具有筒部凹条部33。筒部凹条部33随着趋向轴向而朝向圆周方向延伸。即,筒部凹条部33以中心轴C为中心扭转成螺旋状而延伸。具体而言,筒部凹条部33随着趋向轴向一侧而朝向圆周方向一侧R1延伸。

根据该第12变形例,即使例如切削工具50是铰刀等,切削刃56是沿着中心轴C延伸的所谓的直刃,从径向观察时,也能够使第1外周部11的另一侧部分11b(基材凸条部13)与切削刃56稳定地交叉。因此,当用切削工具50进行切削加工时,能够在基材1M的第1外周部11及基材凸条部13更容易承受施加于切削刃56的圆周方向的负载。能够抑制在基材1M与筒部20的界面附近产生裂纹或缺口,能够提高切削工具50的耐缺损性,并且能够延长工具寿命。

另外,在将该第12变形例使用于具有以中心轴C为中心扭转成螺旋状而延伸的切削刃56的立铣刀等切削工具50的情况下,基材1M的第1外周部11的另一侧部分11b(基材凸条部13)可以构成为配置于切削刃56的正下方,即从径向观察时与切削刃56大致重叠的位置,并且以与切削刃56相等的扭转角并以中心轴C为中心扭转成螺旋状而延伸。

并且,也可以将基材凸条部13扭转的方向设为与切削刃56扭转的方向相反的方向。即,在切削刃56随着趋向轴向一侧而朝向圆周方向一侧R1延伸的情况下,基材凸条部13也可以构成为随着趋向轴向一侧而朝向圆周方向另一侧R2延伸。在该情况下,从径向观察时,第1外周部11的另一侧部分11b(基材凸条部13)与切削刃56更稳定地交叉。

图17的(a)及图17的(b)表示本实施方式的第13变形例的硬质烧结体10及其硬质烧结体用基材1N(1)。在该第13变形例中,基材1N具有小径部(柱部)2,并且不具有大径部3及基材端面4。柱部2的朝向轴向另一侧的端面2b在轴向另一侧露出。柱部2的朝向轴向另一侧的端面2b呈与中心轴C垂直的平面状。柱部2的朝向轴向另一侧的端面2b呈多边形形状。筒部20的筒部端面23配置成与柱部2的朝向轴向另一侧的端面2b在同一面上。筒部端面23在轴向另一侧露出。

图18的(a)及图18的(b)表示本实施方式的第14变形例的硬质烧结体10及其硬质烧结体用基材1P(1)。在该第14变形例中,筒部20具有周壁部21及筒部端面23,并且不具有顶壁部22。柱部2的朝向轴向一侧的端面2a在轴向一侧露出。周壁部21的朝向轴向一侧的端面21a呈以中心轴C为中心的圆环状。周壁部21的朝向轴向一侧的端面21a呈与中心轴C垂直的平面状。周壁部21的朝向轴向一侧的端面21a配置成与柱部2的朝向轴向一侧的端面2a在同一面上。周壁部21的朝向轴向一侧的端面21a在轴向一侧露出。

图19的(a)及图19的(b)表示本实施方式的第15变形例的硬质烧结体10及其硬质烧结体用基材1Q(1)。在该第15变形例中,筒部20从径向外侧且从轴向两侧覆盖柱部2(基材1Q)。筒部20具有周壁部21、顶壁部22及底壁部24。底壁部24连接于周壁部21的轴向另一侧的端部。底壁部24呈以中心轴C为中心的圆板状。底壁部24的一对板面朝向轴向。底壁部24的朝向轴向一侧的板面固定到柱部2的朝向轴向另一侧的端面2b。底壁部24的朝向轴向一侧的板面与柱部2的朝向轴向另一侧的端面2b接合。

<第2实施方式>

接着,参照图20对本发明的第2实施方式的硬质烧结体30及切削工具50进行说明。另外,在第2实施方式中,对与第1实施方式相同的构成要件标注相同的符号,并省略其说明。

本实施方式的硬质烧结体30具备基材1R(1)和与基材1R烧结成一体的筒部20。

基材1R具有柱部2。柱部2具有一个第1外周部11和一个第2外周部12。筒部20具有周壁部21。周壁部21具有一个第1内周部31和一个第2内周部32。

第1外周部11与第1内周部31彼此接合。第2外周部12与第2内周部32彼此接合。

本实施方式的切削工具50具备:在上述硬质烧结体30的外周部上设置有在轴向上延伸的排屑槽55及切削刃56的刃部51;和与刃部51在轴向上连接的柄部52(参见图4)。

根据本实施方式,当将该硬质烧结体30使用于切削工具50的刃部51进行切削加工时,通过设为第1外周部11朝向工具旋转方向T的姿势,能够在基材1R的第1外周部11承受施加于切削工具50的圆周方向的负载。由此,能够抑制当切削加工时施加于切削工具50的负载中的、向与工具的中心轴C垂直的方向施加的负载沿着基材1R与筒部20的界面发挥作用,即能够减小沿界面的剪切力,从而能够抑制在基材1R与筒部20的界面附近产生裂纹或缺口。从而,能够提高使用该硬质烧结体30而制作的切削工具50的耐缺损性,并且能够延长工具寿命。

图21表示本实施方式的第1变形例的硬质烧结体30及其硬质烧结体用基材1S(1)。在该第1变形例中,基材1S的柱部2具有在圆周方向上以彼此隔开间隔的方式配置的多个第1外周部11、在圆周方向上以彼此隔开间隔的方式配置的多个第2外周部12、在圆周方向上以彼此隔开间隔的方式配置的多个基材凹条部14。筒部20的周壁部21具有在圆周方向上以彼此隔开间隔的方式配置的多个第1内周部31、在圆周方向上以彼此隔开间隔的方式配置的多个第2内周部32、在圆周方向上以彼此隔开间隔的方式配置的多个筒部凸条部34。

各个第1外周部11与各个第1内周部31彼此接合。各个第2外周部12与各个第2内周部32彼此接合。各个基材凹条部14与各个筒部凸条部34彼此接合。

根据该第1变形例,当将基材1S与筒部20烧结而成的硬质烧结体30使用于切削工具50的刃部51进行切削加工时,在切削工具50的圆周方向的多个部位可获得基于上述第1外周部11的功能。从而,能够稳定地抑制在基材1S与筒部20的界面附近产生裂纹或缺口,并且能够进一步提高切削工具50的耐缺损性。

并且,通过设置基材凹条部14,能够容易使第1外周部11正朝向圆周方向。因此,当将硬质烧结体30使用于切削工具50的刃部51进行切削加工时,能够在第1外周部11更容易承受荷载。

图22表示本实施方式的第2变形例的硬质烧结体30及其硬质烧结体用基材1T(1)。在该第2变形例中,基材1T的柱部2具有在圆周方向上以彼此隔开间隔的方式配置的多个槽部17和多个第1外周部11。槽部17从柱部2的外周面向径向内侧凹陷,并且在轴向上延伸。第1外周部11配置于槽部17的朝向圆周方向一侧R1的壁面。第1外周部11配置于柱部2的外周部(即,径向外端部),并且构成柱部2的外周部的一部分。

在图22所示的与中心轴C垂直的横截面视图中,第1外周部11中的一侧部分(第1端部)11a位于比另一侧部分(第2端部)11b更靠径向内侧的位置。第1外周部11的另一侧部分11b包括位于柱部2的外周面上的部分。第1外周部11随着趋向圆周方向另一侧R2而位于径向内侧。即,第1外周部11随着趋向圆周方向另一侧R2而朝向径向内侧延伸。

第1外周部11的一侧部分11a包括第1外周部11中的圆周方向另一侧R2的端部。第1外周部11的另一侧部分11b包括第1外周部11中的圆周方向一侧R1的端部。第1外周部11的一侧部分11a包括第1外周部11中的径向内侧的端部,即径向内端部。第1外周部11的另一侧部分11b包括第1外周部11中的径向外侧的端部,即径向外端部。

筒部20的周壁部21具有在圆周方向上以彼此隔开间隔的方式配置的多个插入部37和多个第1内周部31。插入部37从周壁部21的内周面向径向内侧突出,并且在轴向上延伸。各个插入部37配置于各个槽部17内。各个插入部37与各个槽部17接合。第1内周部31配置于插入部37的朝向圆周方向另一侧R2的壁面。第1内周部31配置于筒部20的内周部(即,径向内端部),并且构成筒部20的内周部的一部分。

在图22所示的与中心轴C垂直的横截面视图中,第1内周部31中的一侧部分(第1端部)31a位于比另一侧部分(第2端部)31b更靠径向内侧的位置。第1内周部31的另一侧部分31b包括位于周壁部21的内周面上的部分。第1内周部31随着趋向圆周方向另一侧R2而位于径向内侧。即,第1内周部31随着趋向圆周方向另一侧R2而朝向径向内侧延伸。

第1内周部31的一侧部分31a包括第1内周部31中的圆周方向另一侧R2的端部。第1内周部31的另一侧部分31b包括第1内周部31中的圆周方向一侧R1的端部。第1内周部31的一侧部分31a包括第1内周部31中的径向内侧的端部,即径向内端部。第1内周部31的另一侧部分31b包括第1内周部31中的径向外侧的端部,即径向外端部。

第1外周部11与第1内周部31彼此接合。

在图22的横截面视图中,第1外周部11相对于第2直线L2倾斜的角度θ'为170°以下,所述第2直线L2与通过第1外周部11的径向外端部及中心轴C并在径向上延伸的第1直线L1正交,并且所述第2直线L2在第1外周部11的径向外端部上通过。角度θ′是第1外周部11从第2直线L2向圆周方向另一侧R2的旋转方向倾斜的角度。在该横截面视图中,多个第1外周部11的各个角度θ′彼此相等。

另外,在该第2变形例中,第1外周部11朝向径向内侧,具体而言,第1外周部11从第1外周部11的径向外端部朝向圆周方向另一侧R2延伸,该情况下的角度θ′是指在图22的横截面视图中第2直线L2与第1外周部11交叉形成的锐角及钝角中的钝角的角度。

在与中心轴C垂直的横截面视图中,若第1外周部11相对于第2直线L2倾斜的角度θ′为170°以下,则可确保基材1T中的第1外周部11附近的壁厚,并可确保基材1T的刚性。例如,可抑制因基材1T局部变薄而成为裂纹的起点的不良现象。因此,基于第1外周部11的功能稳定。

另外,本发明并不限定于前述实施方式,例如,如下述说明,在不脱离本发明的主旨的范围内,可以进行结构的变更等。

在前述实施方式中,例举出切削工具50是立铣刀的例子,但是并不限定于此。切削工具50也可以是除了立铣刀以外的铰刀、钻头及除此以外的旋转切削工具等。例如,在切削工具50是钻头的情况下,刃部51除了排屑槽55及切削刃56以外,还具备前端刃、修磨横刃、刃带及铲背面等。

在前述实施方式及变形例中,在如图3所示那样第1外周部11朝向径向外侧的情况下,角度θ小于90°,在如图22所示那样第1外周部11朝向径向内侧的情况下,角度θ′超过90°,但是并不限定于此。即,在与中心轴C垂直的横截面视图中,第1外周部11相对于第2直线L2倾斜的角度也可以为90°,所述第2直线L2与通过第1外周部11的径向外端部及中心轴C并在径向上延伸的第1直线L1正交,并且所述第二直线L2在第1外周部11的径向外端部上通过。另外,所述角度可以改称为第1外周部11与第2直线L2交叉的角度。在该情况下,在与中心轴C垂直的横截面视图中,第1外周部11沿着径向延伸。

此外,在不脱离本发明的主旨的范围内,可以将前述实施方式、变形例及写“另外”的部分中已说明的各个结构(构成要件)进行组合,并且也可以进行结构的追加、省略、替换及其他变更。并且,本发明并不限定于前述实施方式,而仅限于权利要求书。

实施例

以下,由实施例对本发明进行具体说明。然而,本发明并不限定于该实施例。

作为本发明的实施例及比较例,分别准备了硬质烧结体。硬质烧结体的基材为硬质合金制,筒部为PCD制。在实施例及比较例中,烧结后基材的杨氏模量均为570GPa,筒部的杨氏模量均为920GPa。在本发明的实施例中,在硬质烧结体10的基材1中,在与中心轴C垂直的横截面视图中,柱部2呈正多边形形状。从柱部2的中心轴C至基材凸条部13(第1外周部11的径向外端部)的距离即半径设为5mm,从中心轴C至筒部20的外周面的距离即半径设为7mm。关于柱部2的横截面形状、第1外周部11的数量及角度θ,设为如下述表1。使用Ag钎料通过钎焊将硬质合金制柄部52接合到将基材1与筒部20烧结成一体而制成的硬质烧结体10。对该硬质烧结体10实施磨削加工,以形成三刃立铣刀的刃部51。另外,刃部51的直径(刃径)设为12mm。

在比较例中,对于硬质烧结体的基材来说,在与中心轴垂直的横截面视图中,柱部呈圆形状。即,对于比较例的基材来说,柱部呈圆柱状,并且不具有第1外周部11。柱部的半径设为5mm,筒部的半径设为7mm。使用Ag钎料通过钎焊将硬质合金制柄部接合到将基材与筒部烧结成一体的硬质烧结体。与上述实施例同样,对该硬质烧结体实施磨削加工,以设为三刃立铣刀的刃部。刃部的直径(刃径)设为12mm。

在实施例及比较例中,均在下述切削条件下进行了切削试验。

<切削条件>

·被切削材料:CFRP(板厚5mm)

·切削速度:300m/min

·进给速度:955mm/min

·切深量:5mm

·干式切削(吹气)

然后,以规定的切削长度为单位,观察在基材与筒部的界面或筒部有无裂纹或缺口,在有的情况下,将从切削开始到此时的总切削长度判断为寿命(寿命切削长度)。另外,在观察中使用了光学显微镜或电子显微镜。将评价结果示于表1中。

[表1]

如表1所示,在本发明的实施例1~6中,确认到寿命切削长度均为16m以上,与比较例相比,能够抑制在基材与筒部的界面或筒部产生裂纹或缺口,并且工具寿命得到延长。其中,实施例2~5的寿命切削长度为22m以上而优异,实施例3的寿命切削长度为30m而特别优异。

产业上的可利用性

根据本发明的硬质烧结体用基材、硬质烧结体及切削工具,能够抑制在基材与筒部的界面附近产生裂纹或缺口。从而,具有产业上的可利用性。

符号说明

1(1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H、1I、1J、1K、1L、1M、1N、1P、1Q、1R、1S、1T) 基材

2 小径部(柱部) 10、30 硬质烧结体

11 第1外周部

11a 第1外周部的一侧部分 11b 第1外周部的另一侧部分

12 第2外周部

12a 第2外周部的一侧部分 12b 第2外周部的另一侧部分

13 基材凸条部 14 基材凹条部

20 筒部

31 第1内周部

31a 第1内周部的一侧部分 31b 第1内周部的另一侧部分

32 第2内周部

32a 第2内周部的一侧部分 32b 第2内周部的另一侧部分

33 筒部凹条部

50 切削工具 51 刃部

52 柄部 55 排屑槽

56 切削刃 C 中心轴

L1 第1直线 L2 第2直线

R1 圆周方向一侧 R2 圆周方向另一侧

θ、θ′ 角度

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