[發明專利]刀具

有效

• 申請號: 201410209930.8
• 申請日: 2014-05-19
• 公開（公告）號: CN104174884B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 鈴木晃子;佐藤明伸
• 申請（專利權）人: 日本航空電子工業株式會社
• 主分類號: B23B27/00
• 分類號: B23B27/00;B23C5/10;B23D61/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 劉曉迪

技術領域

本發明涉及用于切削加工等的耐久性高的刀具。

背景技術

作為用于切削加工的刀具(以下也稱為切削工具)的性能，要求刃部的磨耗少且耐長時間使用或重復使用的耐久性。因此，硬度高且難以磨損的硬質材料，例如立方晶氮化硼(cBN)燒結體、金剛石、被稱為超硬合金的碳化鎢燒結體等被用于切削工具的刃部。另外，也通過用具有比鋼的硬度還高的硬度的硬質材料來覆蓋由鋼等制作的刃部來進行。

這些硬質材料為韌性低的脆性材料，當施加沖擊時，容易產生裂紋或崩缺(以下也稱為崩刃)而損壞。脆性材料幾乎不發生金屬那樣的塑性變形。因此，當對脆性材料施加沖擊時，應力就要集中在由制造工序等產生的脆性材料的表面上的小劃痕而使劃痕擴展。其結果，劃痕伸長，以劃痕為起點而產生裂紋或崩缺。在刃部形成有硬質材料的皮膜時也同樣，容易發生皮膜的裂紋或崩缺。

這樣，能夠抑制磨耗的硬質材料的使用容易發生裂紋或崩缺等缺損。因此，為了兼得磨耗的抑制和裂紋或崩缺的發生的抑制二者，使用硬質材料，且開發出了抑制硬質材料的裂紋或崩缺的發生，從而可提高切削工具的耐久性的技術。

為了抑制硬質材料的裂紋或崩缺的發生，一般已知有將硬質材料的表面平坦化而去除成為裂紋的起始端的劃痕或表面缺損的技術。

通過使用磨粒的機械拋光而將刃部表面平坦化的拋光技術不管什么材料都可采用。

在專利文獻1(日本特開2007－230807號公報)中，作為制造耐崩刃性優良的金剛石產品的技術，公開有將因機械拋光而產生的表面上的微觀裂縫去除的熱化學拋光技術。

在專利文獻2(日本特開2005－279822號公報)中公開有提高在硬質燒結體母材的表面覆蓋有比母材還硬的涂層的不重磨刀片(throwaway chip)的耐磨耗和耐缺損性的技術。關于涂層的表面，從前刀面側起對包含交叉棱而到后隙面側的切削刃區域實施拋光加工，并且以從切削刃的中央部到前刀面側的前刀面側切削刃區域的表面粗糙度比從切削刃的中央部到后隙面側的后隙面側切削刃區域的表面粗糙度小的方式進行拋光。

在專利文獻3(日本特開2012－176471號公報)公開有在由碳化鎢基超硬合金或碳氮化鈦基金屬陶瓷構成的工具基體的表面上層疊覆蓋有金剛石層的切削工具的耐磨耗技術。在工具基體上覆蓋形成了結晶性金剛石層和納米金剛石層之后，通過紫外線激光去除切削刃以外的納米金剛石層，制作銳利的切削刃，同時，將通過激光而變質后的平滑的非晶質碳膜形成于前刀面側和后隙面側的表層。

當為了抑制裂紋或崩缺的發生而對由硬質材料制作出的刃部的表面進行機械拋光時，能夠降低與拋光磨粒同程度的大小的劃痕或缺陷等，但不能去除拋光磨粒自身劃出的劃痕(以下稱為拋光劃痕)。因此，雖然能夠在防止裂紋或崩缺的發生上期待某種程度的效果，但難以充分或完全防止刃部的裂紋或崩缺的發生。

專利文獻1公開的熱化學拋光技術只能適用于可利用熱化學反應的材料。

專利文獻2公開的硬質皮膜形成技術是以具有規定的表面粗糙度的方式對硬質皮膜進行拋光的技術，因此不能充分或完全防止拋光劃痕。進而，根據該技術，在由不同的材料制成的基底和皮膜的緊密貼合性不足的情況下，難以充分或完全防止皮膜的裂紋或剝離。

專利文獻3公開的硬質皮膜形成技術由于在基底上形成硬質皮膜，因此與專利文獻2公開的硬質皮膜形成技術同樣地，容易發生硬質皮膜的裂紋或剝離。

發明內容

鑒于這樣的狀況，本發明的目的在于提供一種耐久性高即耐磨耗性優異，并且在施加沖擊等力時不易發生裂紋或崩缺的刀具。

本發明第一方面提供一種具有前刀面和后隙面的刀具，在前刀面的至少一部分即第一區域具有第一表面構造，所述第一表面構造形成有網狀相連的第一凹部和由該第一凹部包圍的第一隆起部，在后隙面的至少一部分即第二區域具有第二表面構造，所述第二表面構造形成有網狀相連的第二凹部和由該第二凹部包圍的第二隆起部，(1)關于第一表面構造，在第一表面構造與刀具的內部之間不具有固相界面，第一表面構造具有與刀具的內部的物理特性值相比更易發生彈性變形或塑性變形的物理特性值，第一隆起部具有在與工件發生摩擦時進行彈性變形或塑性變形的形狀；(2)關于第二表面構造，在第二表面構造與刀具的內部之間不具有固相界面，第二表面構造具有與刀具的內部的物理特性值相比更易發生彈性變形或塑性變形的物理特性值，第二隆起部具有在與工件發生摩擦時進行彈性變形或塑性變形的形狀。