[發(fā)明專利]碳膜包覆鉆頭及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110439676.7
• 申請(qǐng)日: 2011-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN102554319A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高橋正訓(xùn);日向野哲;柳田一也;成毛康一郎;豬狩俊一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三菱綜合材料株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B23B51/00
• 分類號(hào): B23B51/00;B23K26/38
• 代理公司: 北京德琦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 齊葵;王誠(chéng)華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種能夠鋒利地加工被切削材料的碳膜包覆鉆頭及其制造方法。

背景技術(shù)

在由金剛石膜包覆切削刃表面的金剛石包覆切削工具中，以往提出例如研磨加工在切削刃上形成的大致圓弧部，并以大致圓弧部的角度成40以下的方式局部地設(shè)置倒角的技術(shù)(參照專利文獻(xiàn)1)。并且，還提出研磨加工上述大致圓弧部，以使后角小于原來角度的技術(shù)(參照專利文獻(xiàn)2)。

此外，本說明書中的切削刃表示包括切削工具的刀尖、與刀尖相接的前刀面的一部分以及與刀尖相接的后刀面的一部分的區(qū)域。

作為上述金剛石膜包覆切削工具的研磨方法，提出專利文獻(xiàn)3所記載的激光研磨方法。該激光研磨方法在金剛石覆膜的表面上掃描激光的焦點(diǎn)(使之移動(dòng))的同時(shí)，使金剛石覆膜本身移動(dòng)。這樣，通過使激光的焦點(diǎn)與金剛石覆膜這兩者相對(duì)運(yùn)動(dòng)，去除形成在金剛石覆膜表面的凸部。另外，專利文獻(xiàn)4所記載的加工工具的制造方法對(duì)金剛石覆膜垂直地照射波長(zhǎng)為266nm的激光來對(duì)加工工具進(jìn)行加工。

專利文獻(xiàn)1：日本專利第3477182號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本專利第3477183號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本專利第3096943號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：日本專利公開第2009-6436號(hào)公報(bào)

上述現(xiàn)有技術(shù)中留有以下課題。

第一、在通過磨削加工形成切削刃時(shí)，由于金剛石比砂輪更硬，因此在加工過程中會(huì)產(chǎn)生砂輪的形態(tài)變化。結(jié)果難以高精度地進(jìn)行所需的形狀加工。

第二、邊使激光與金剛石覆膜共同進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)邊進(jìn)行掃描激光加工的方法進(jìn)一步需要依照加工對(duì)象物的形態(tài)所進(jìn)行的工件(被切削物)的移動(dòng)。因此，激光的焦點(diǎn)及金剛石覆膜的位置控制更為復(fù)雜。

第三、在對(duì)金剛石覆膜垂直地照射激光的加工方法中，加工后的形態(tài)易于反映加工前覆膜的起伏形狀。因此，加工前的覆膜需要形成為均勻的金剛石覆膜。所以，高精度的加工較難。

第四、當(dāng)在鉆頭的切削刃等的刀尖上形成金剛石覆膜時(shí)，由于對(duì)應(yīng)于金剛石覆膜的厚度，覆膜在刀尖上隆起形成，因此難以加工刀尖。因此，以往難以制作用金剛石覆膜涂覆且具有鋒利的刃口的鉆頭。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是鑒于前述課題而完成的，其目的在于提供一種碳膜包覆鉆頭，其由金剛石覆膜等碳膜包覆，且具有比以往更加鋒利的刃口，并且提供一種能夠高精度地加工制作該鉆頭的制造方法。

本發(fā)明為了解決所述課題而采用以下結(jié)構(gòu)。即，本發(fā)明的第一方面的碳膜包覆鉆頭，其特征在于，具有：工具基體，具有基體刀尖和夾著所述基體刀尖相互鄰接的基體前刀面及基體后刀面；以及碳膜，形成在所述基體刀尖、所述基體前刀面及所述基體后刀面上，在所述碳膜上，在所述基體前刀面上的區(qū)域及所述基體后刀面上的區(qū)域分別形成有向所述工具基體凹陷的前刀面?zhèn)鹊陌济婕昂蟮睹鎮(zhèn)鹊陌济妫銮暗睹鎮(zhèn)鹊陌济婕八龊蟮睹鎮(zhèn)鹊陌济嬖谒龌w刀尖上交叉，從而在所述碳膜上形成碳膜刀尖，所述前刀面?zhèn)鹊陌济媾c所述后刀面?zhèn)鹊陌济娼徊嫘纬傻慕嵌刃∮谒龌w前刀面與所述基體后刀面所構(gòu)成的角度。

在該碳膜包覆鉆頭中，在基體前刀面上的區(qū)域及基體后刀面上的區(qū)域的碳膜上分別形成有向工具基體凹陷的前刀面?zhèn)鹊陌济婕昂蟮睹鎮(zhèn)鹊陌济妗＿M(jìn)而，前刀面?zhèn)鹊陌济媾c后刀面?zhèn)鹊陌济嬖诨w刀尖上交叉而在碳膜上形成碳膜刀尖。進(jìn)而，前刀面?zhèn)鹊陌济媾c后刀面?zhèn)鹊陌济娼徊嫘纬傻慕嵌刃∮诨w前刀面與基體后刀面所構(gòu)成的角度。通過具有以上的結(jié)構(gòu)，上述碳膜包覆鉆頭具有比以往更加鋒利的刃口。

即，通過包括碳膜刀尖的部分(切削刃)的碳膜表面相對(duì)于前刀面及后刀面的延長(zhǎng)面塌陷而被凹面化，從而能夠尖銳地形成碳膜刀尖的碳膜。結(jié)果在上述碳膜包覆鉆頭中，能夠得到比通過現(xiàn)有方法形成的倒角更加鋒利的刃口。

在上述碳膜包覆鉆頭中，所述碳膜可為金剛石膜。

另外，在上述碳膜包覆鉆頭中，由與所述碳膜刀尖正交的面所形成的所述前刀面?zhèn)鹊陌济婕八龊蟮睹鎮(zhèn)鹊陌济娴钠拭婵蔀閳A弧形狀。

另外，在上述碳膜包覆鉆頭中，所述前刀面?zhèn)鹊陌济婕八龊蟮睹鎮(zhèn)鹊陌济娴钠拭娴膱A弧形狀的曲率半徑可在5μm至3000μm的范圍內(nèi)。

另外，在上述碳膜包覆鉆頭中，所述前刀面?zhèn)鹊陌济婕八龊蟮睹鎮(zhèn)鹊陌济娴脑谂c所述碳膜刀尖正交且沿各自的面的方向上的寬度可在10μm至2000μm的范圍內(nèi)。

另外，在上述碳膜包覆鉆頭中，所述前刀面?zhèn)鹊陌济?a及所述后刀面?zhèn)鹊陌济?a的深度可在2μm至15μm的范圍內(nèi)。