專利名稱：硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐以及硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐及其制造方法，特別是涉及在對(duì)軟 鋼等進(jìn)行攻絲加工時(shí)，防止切削屑沒有巻縮而是伸長(zhǎng)，纏繞在絲錐、 保持器上的技術(shù)。
背景技術(shù)：
具有沿以將陽螺紋分?jǐn)嗟姆绞皆O(shè)置的槽形成有切削刃的螺紋部， 同時(shí)，在該螺紋部的表面包括上述槽在內(nèi)，涂層硬質(zhì)覆膜的硬質(zhì)覆膜 覆蓋絲錐已被公知(參照專利文獻(xiàn)l)。這樣的硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐例如
如圖7所示，通過外周切削加工等準(zhǔn)備一體具有柄部102、頸部104 以及螺紋形成部106的材料毛坯100，在進(jìn)行氣體氮化、滲碳等熱處 理使之硬化后，從上述螺紋形成部106到頸部104，作為槽例如磨削 加工扭曲槽108，在i殳置有該扭曲槽108的螺紋形成部106磨削加工 陽螺紋，同時(shí)，將前端部分磨削成錐形狀，據(jù)此，形成具有完全螺牙 部110a以及切削部110b的螺紋部110。此后，通過在從螺紋部110 跨越到頸部104的部分的表面，包括扭曲槽108在內(nèi)涂層硬質(zhì)覆膜， 可以得到所希望的硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐120。
但是，由于這樣的硬質(zhì)覆膜一般摩擦系數(shù)小，所以，切削屑容易 打滑，難以巻縮，例如，在對(duì)基于JIS的規(guī)定的SS400等軟鋼進(jìn)行攻 絲加工時(shí)，切削屑延伸得長(zhǎng)，纏繞在絲錐、保持器等，絲錐折損或者 不能連續(xù)加工。對(duì)此，考慮了在涂層硬質(zhì)覆膜后，針對(duì)槽表面通過磨 削加工等除去其硬質(zhì)覆膜，通過使工具基材露出來增大摩擦系數(shù)，使 切削屑容易巻縮的情況(參照專利文獻(xiàn)2)。
專利文獻(xiàn)l:特開2003-145353號(hào)^^才艮
專利文獻(xiàn)2:特開2004-174698號(hào)>^才艮
但是，在對(duì)上述SS400等軟鋼或者不銹鋼等進(jìn)行攻絲加工的情況下，若象專利文獻(xiàn)2那樣，工具基材露出于前傾面，則容易在該前傾 面產(chǎn)生勦連，不能得到足夠的工具壽命。另外，若通過槽磨削加工除 去槽表面的硬質(zhì)覆膜，則在其邊界的刃尖部分，硬質(zhì)覆膜不規(guī)則地剝 離，前端形狀呈鋸齒狀，同時(shí)，有損粘著性，磨損(剝離)以其邊界 部分為起點(diǎn)發(fā)展，存在早期剝離，不能得到足夠的耐久性的情況等， 有損覆膜性能、切削性能的穩(wěn)定性。
對(duì)此，進(jìn)行替代設(shè)置硬質(zhì)覆膜，而實(shí)施氧化處理(水蒸氣處理)， 形成氧化膜，據(jù)此，與硬質(zhì)覆膜相比，摩擦系數(shù)增大，切削屑也容易 巻縮，但是，近年，由于環(huán)境問題等，作為切削油劑，使用不含氯的 無氯型的水溶性切削油劑的要求提高，由于一般情況下，無氯型與非 水溶性切削油劑相比，潤(rùn)滑性能不好，所以，由于后隙面磨損等，不 能得到足夠的耐久性。
本發(fā)明以上述情況為背景而產(chǎn)生，其目的在于，在涂層有即使是 無氯型的水溶性切削油劑，也能夠得到足夠的耐磨損性、耐勦連性的 硬質(zhì)覆膜的硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐中，即使是在對(duì)軟鋼等進(jìn)行攻絲加工的 情況下，也容易使切削屑巻縮，抑制纏繞，提高工具壽命，同時(shí)，能 夠進(jìn)行攻絲的連續(xù)加工。

發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)到該目的，第一發(fā)明是具有沿以將陽螺紋分?jǐn)嗟姆绞皆O(shè)置 的槽形成有切削刃的螺紋部，同時(shí)，在該螺紋部的表面包括上述槽在 內(nèi)，涂層硬質(zhì)覆膜的硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐的制造方法，其特征在于，具 有(a)在材料毛坯上切削加工上述槽的槽切削加工工序、(b)對(duì)切 削加工有該槽的上述材料毛坯實(shí)施熱處理，使之硬化的熱處理工序、 (c)在實(shí)施了該熱處理的上述材料毛坯上磨削加工陽螺紋，形成上述 螺紋部的螺紋部磨削加工工序、(d)包括通過上述磨削加工形成的上 述槽在內(nèi)，在上述螺紋部的表面涂層上述硬質(zhì)覆膜的涂層工序，(e) 使涂層有該硬質(zhì)覆膜的狀態(tài)下的上述槽的表面粗糙度在最大高度Rz 時(shí)，在6.3~25nm的范圍內(nèi)。
第二發(fā)明是具有沿以將陽螺紋分?jǐn)嗟姆绞皆O(shè)置的槽形成有切削刃的螺紋部，同時(shí)，在該螺紋部的表面包括上述槽在內(nèi)，涂層硬質(zhì)覆膜
的硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐的制造方法，其特征在于，具有(a)在材料毛 坯上磨削加工上述槽的槽磨削加工工序、(b)對(duì)通過該磨削加工形成 的槽的表面實(shí)施糙面化處理的槽糙面化處理工序、(c)在上述材料毛 坯上磨削加工陽螺紋，形成上述螺紋部的螺紋部磨削加工工序、(d) 包括上述實(shí)施了糙面化處理的槽在內(nèi)，在上述螺紋部的表面涂層上述 硬質(zhì)覆膜的涂層工序，(e)使涂層有該硬質(zhì)覆膜的狀態(tài)下的上述槽的 表面粗糙度在最大高度Rz時(shí)，在6.3 25nm的范圍內(nèi)。
第三發(fā)明是具有沿以將陽螺紋分?jǐn)嗟姆绞皆O(shè)置的槽形成有切削刃 的螺紋部，同時(shí)，在該螺紋部的表面包括上述槽在內(nèi)，涂層硬質(zhì)覆膜 的硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐，其特征在于，涂層有上述硬質(zhì)覆膜的狀態(tài)下的 上述槽的表面粗糙度在最大高度Rz時(shí)，在6.3 25fim的范圍內(nèi)。
第四發(fā)明是在第三發(fā)明的硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐中，其特征在于，上 述槽通過切削加工形成，通過包括由該切削加工形成的該槽的表面在 內(nèi)涂層上述硬質(zhì)覆膜，來使涂層有該硬質(zhì)覆膜的狀態(tài)下的該槽的表面 粗糙度在最大高度Rz時(shí)，在6.3 25jim的范圍內(nèi)。
第五發(fā)明是在第三發(fā)明的硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐中，其特征在于，上 述槽通過磨削加工形成，在對(duì)由該磨削加工形成的該槽的表面實(shí)施糙 面化處理后，通過包括該槽的表面在內(nèi)涂層上述硬質(zhì)覆膜，來使涂層 有該硬質(zhì)覆膜的狀態(tài)下的該槽的表面粗糙度在最大高度Rz時(shí)，在 6.3~25jun的范圍內(nèi)。
第六發(fā)明是在第三發(fā)明至第五發(fā)明的任意一個(gè)的硬質(zhì)覆膜覆蓋絲 錐中，其特征在于，上述硬質(zhì)覆膜為TiN、 TiCN、 TiAlN、 AlCrN以 及DLC的4壬意一個(gè)。
發(fā)明效果
根據(jù)第一發(fā)明的制造方法，通過切削加工形成槽，同時(shí)，在實(shí)施 熱處理后，通過磨削加工設(shè)置螺紋部，包括由切削加工形成的槽在內(nèi)， 在該螺紋部的表面涂層硬質(zhì)覆膜，據(jù)此，使涂層有該硬質(zhì)覆膜的狀態(tài) 下的該槽的表面粗糙度在最大高度Rz時(shí)，在6.3~25nm的范圍內(nèi)，由于以切削加工為起因，成為洗衣板那樣的凹凸的面狀態(tài)，所以，即 使在對(duì)軟鋼、不銹鋼等進(jìn)行攻絲加工的情況下，在將切削屑向槽引導(dǎo) 并排出時(shí)，也容易通過該槽表面的凹凸進(jìn)行巻縮或者分?jǐn)?，抑制了?絲錐、保持器纏繞的情況。據(jù)此，抑制了以切削屑的纏繞為起因的絲 錐的折損，工具壽命提高，同時(shí)，不必進(jìn)行切削屑的除去，即可連續(xù) 進(jìn)行攻絲的加工，能夠謀求多個(gè)絲錐加工的完全自動(dòng)化。
另外，與上述圖7的制造方法相比，因?yàn)樘娲跓崽幚砗竽ハ骷?工槽的情況，通過在熱處理前利用銑削加工等切削加工槽，使其表面 變得粗糙，使涂層狀態(tài)下的槽的表面粗糙度在最大高度Rz時(shí)在6.3 ~ 25nm的范圍內(nèi)，所以，能夠以與以往相同的工序數(shù)制造，同時(shí)，與 利用磨削加工等除去槽表面的硬質(zhì)覆膜的情況相比，無損硬質(zhì)覆膜的 粘著性等，耐磨損性等的覆膜性能、切削刃的切削性能穩(wěn)定。
另外，因?yàn)榕c通過氧化處理(水蒸氣處理)形成的氧化膜相比， 能夠得到優(yōu)異的耐磨損性、耐黏連性，所以，即使是在使用無氯型的 水溶性切削油劑，對(duì)比較容易黏連的軟鋼、不銹鋼等進(jìn)行攻絲加工的 情況下，也能夠得到足夠的耐久性。
根據(jù)第二發(fā)明的制造方法，在材料毛坯上磨削加工了槽后，對(duì)通
過該磨削加工形成的槽的表面實(shí)施糙面化處理，然后，包括槽的表面 在內(nèi)，涂層硬質(zhì)覆膜，據(jù)此，使涂層有該硬質(zhì)覆膜的狀態(tài)下的該槽的 表面粗糙度在最大高度Rz時(shí)，在6.3~25jim的范圍內(nèi)，由于成為凹 凸的面狀態(tài)，所以，除了需要槽糙面化處理工序這點(diǎn)外，能夠得到與 上述第一發(fā)明相同的效果。另外，因?yàn)橥ㄟ^用糙面化處理，使槽表面 糙面化，使涂層后的表面粗糙度粗糙，所以，能夠通過該糙面化處理 的方法、設(shè)定(硬丸的大小等)，比較容易地調(diào)整涂層后的表面粗糙度。 在第三發(fā)明的硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐中，因?yàn)槭雇繉佑杏操|(zhì)覆膜狀態(tài) 下的槽的表面粗糙度在最大高度Rz時(shí)在6.3~25nm的范圍內(nèi)，成為 凹凸的面狀態(tài)，所以，即使是在對(duì)軟鋼、不銹鋼等進(jìn)行攻絲加工的情 況下，在將切削屑向槽引導(dǎo)并排出時(shí)，也容易通過該槽表面的凹凸進(jìn) 行巻縮或者分?jǐn)?，抑制了向絲錐、保持器纏繞的情況。據(jù)此，抑制了以切削屑的纏繞為起因的絲錐的折損，工具壽命提高，同時(shí)，不必進(jìn) 行切削屑的除去，即可連續(xù)進(jìn)行攻絲的加工，能夠謀求多個(gè)絲錐加工 的完全自動(dòng)化。
另外，與通過磨削加工等，除去槽表面的硬質(zhì)覆膜的情況相比， 無損硬質(zhì)覆膜的粘著性等，耐磨損性等的覆膜性能、切削刃的切削性 能穩(wěn)定。再有，因?yàn)榕c通過氧化處理(水蒸氣處理)形成的氧化膜相 比，能夠得到優(yōu)異的耐磨損性、耐黏連性，所以，即使是在使用無氯 型的水溶性切削油劑，對(duì)比較容易l^連的軟鋼、不銹鋼等進(jìn)行攻絲加 工的情況下，也能夠得到足夠的耐久性。
第四發(fā)明是在通過切削加工形成槽的情況下，能夠得到與第 一 發(fā) 明相同的效果。另外，第五發(fā)明在對(duì)通過磨削加工形成的槽的表面實(shí) 施糙面化處理的情況下，能夠得到與第二發(fā)明相同的效果。


圖l是表示應(yīng)用了本發(fā)明的螺旋絲錐的圖，(a)是主視圖，(b) 是螺紋部的放大剖視圖，(c)是螺紋部的表面部分的剖視圖。
圖2是說明圖1的螺旋絲錐的制造工序的圖。
圖3是表示各制作兩根本發(fā)明品以及以往品，測(cè)定了扭曲槽的表 面的粗糙曲線的結(jié)果的圖。
圖4是使用測(cè)定了圖3所示的粗糙曲線的本發(fā)明品以及以往品， (a )是表示進(jìn)行切削屑的纏繞試驗(yàn)的結(jié)果的圖，(b )是表示進(jìn)行了耐 久性試驗(yàn)的結(jié)果的圖。
圖5是將收集圖4的(a)的纏繞試驗(yàn)中產(chǎn)生的實(shí)際的切削屑進(jìn)行 攝影的照片，通過本發(fā)明品和以往品進(jìn)行比較來表示的圖。
圖6是說明通過對(duì)由磨削加工所形成的扭曲槽實(shí)施糙面化處理， 來使涂層后的表面粗糙度粗糙的實(shí)施例的制造工序的圖。
圖7是說明以往的硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐的制造工序的一個(gè)例子的圖。
符號(hào)說明
10:螺旋絲錐(硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐)16:螺紋部 18:陽螺紋20:扭曲槽(槽) 22:切削刃 26:硬質(zhì)覆膜30:材料毛坯
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐適合用于使用無氯型水溶性切削油 劑，對(duì)軟鋼、不銹鋼等被切削材料進(jìn)行攻絲加工的情況，但是也可以
用于對(duì)其它的被切削材料進(jìn)行攻絲加工的情況。另外，在使用含有氯 的非水溶性切削油劑進(jìn)行攻絲加工的情況下，在通過基本不使用切削
油劑的干式加工、半干式加工(濕氣噴霧等)進(jìn)行攻絲加工的情況下 等，根據(jù)加工條件，也能夠使用本發(fā)明的硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐。
以將陽螺紋分?jǐn)嗟姆绞皆O(shè)置的槽可以是與軸心平行的直槽，也可 以是圍繞軸心扭曲的扭曲槽等，本發(fā)明能夠應(yīng)用于各種絲錐。槽的數(shù) 量一般是2根~4根，但根據(jù)直徑尺寸，也可以是1根或者5根以上。
作為構(gòu)成材料毛坯的工具基材，適合使用高速工具鋼或者超硬合 金，但也可以使用其它的超硬質(zhì)工具材料、其它的工具材料。
作為硬質(zhì)覆膜，TiN 、 TiCN 、 TiAlN 、 AlCrN以及DLC (Diamond-Like Carbon,類金剛石碳)的任意一個(gè)都適合使用，但 是，也可以使用元素周期表的IIIb族、IVa族、Va族或者VIa族的金 屬碳化物、氮化物、碳氮化物或者由它們的相互固溶體構(gòu)成的其它的 化合物覆膜等，可以是各種各樣的樣態(tài)。這些硬質(zhì)覆膜例如適合通過 電弧離子鍍法、濺射法等PVD法來設(shè)置，但也可以通過等離子CVD 法等其它的成膜法設(shè)置。硬質(zhì)覆膜的膜厚可通過覆膜的種類等恰當(dāng)?shù)?確定，但例如l~5nm左右合適。也可以使用兩種以上的硬質(zhì)覆膜交 互疊層的多層的疊層覆膜或者使用兩層或三層等的硬質(zhì)覆膜。
使涂層有硬質(zhì)覆膜的狀態(tài)下的表面粗糙度在最大高度Rz時(shí)，在 6.3~25fim的范圍內(nèi)是基于JIS 80601_1994的附表2的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列的劃 分，更希望在最大高度Rz時(shí)，在10 20jim的范圍內(nèi)合適。另外，雖 然希望在槽的整個(gè)區(qū)域滿足該表面粗糙度，但是，只要至少在切削屑 接觸的可能性高的從槽的刃尖到中心的位置，即，作為前傾面發(fā)揮功 能的區(qū)域，例如從在槽的長(zhǎng)度方向測(cè)定的粗糙度曲線求出的表面粗糙 度滿足上述條件即可。最大高度Rz依照基于JIS B0601-2。m的規(guī)定的表現(xiàn)，但本發(fā)明者等在實(shí)驗(yàn)中使用的粗糙度測(cè)定機(jī)基于JIS B0601_1994 的規(guī)定，本發(fā)明中的"最大高度Rz"實(shí)質(zhì)上意味著JIS B0601w94中的 "最大高度Ry，，，只要依照該JIS B0601_1994的規(guī)定求出的最大高度Ry 滿足上述條件即可。
作為在材料毛坯上切削加工槽的方法，雖然用設(shè)置在外周面的切 削刃進(jìn)行切削加工的銑削加工合適，但是，也可以使用端銑等。熱處 理工序例如構(gòu)成為通過氣體氮化法、氣體滲碳氮化法等進(jìn)行表面硬化 處理，螺紋部磨削加工工序例如構(gòu)成為用磨料磨削加工螺紋，同時(shí)， 將前端部磨削加工成錐狀，形成切削部。螺紋部的磨削加工也可以在 熱處理前進(jìn)行陽螺紋等的粗切削加工，在熱處理后進(jìn)行磨削精加工。
第二發(fā)明的槽磨削加工工序等希望是例如在對(duì)材料毛坯實(shí)施了表 面硬化處理等熱處理后來進(jìn)行。也可以在熱處理前進(jìn)行槽的粗切削加 工，在熱處理后進(jìn)行磨削精加工。雖然螺紋部的磨削加工例如也可以 在槽的磨削加工、糙面化處理后進(jìn)行，但是，也可以在該糙面化處理 之前、槽的磨削加工之前進(jìn)行。作為糙面化處理，例如適合使用將硬 丸、切線等通過離心力、空氣壓力等向槽表面投射的噴丸，但是，也 可以使用電解磨削等其它的糙面化處理方法。
實(shí)施例
下面，參照附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。 圖1是表示作為本發(fā)明的硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐的一個(gè)實(shí)施例的三片 刃的螺旋絲錐10的圖，(a)是從與軸心成直角的方向看的主視圖， (b)是在螺紋部16的放大剖視圖(從絲錐前端側(cè)看的剖面)。該螺 旋絲錐IO在同一軸線上依次一體地具備柄部12、頸部14以及螺紋部 16，在螺紋部16，設(shè)置與欲加工的陰螺紋對(duì)應(yīng)的螺紋槽形狀的陽螺紋 18，同時(shí)，以分?jǐn)嘣撽柭菁y18的方式圍繞軸心等間隔地i殳置三才艮扭曲 槽20。螺紋部16具備錐狀地除去了螺紋牙的前端側(cè)的切削部16b和 與該切削部16b連續(xù)地設(shè)置的完全的螺紋牙的完全螺牙部16a，沿上 述扭曲槽20設(shè)置切削刃22。三根扭曲槽20都是沿一定導(dǎo)程的錐形螺 旋線從螺紋部16到頸部14的途中一連串地連續(xù)設(shè)置。圖1 (a)的單頁
點(diǎn)劃線相當(dāng)于扭曲槽20的中心線。
圖1 (c)是螺紋部16的表面部分的剖視圖，在工具基材24的表 面涂層硬質(zhì)覆膜26。工具基材24由高速工具鋼構(gòu)成，同時(shí)，包括扭 曲槽20在內(nèi)，在頸部14以及螺紋部16的整個(gè)區(qū)域設(shè)置硬質(zhì)覆膜26。 圖1 (a)的斜線部表示硬質(zhì)覆膜26的涂層區(qū)域。該硬質(zhì)覆膜26由 TiN、 TiCN、 TiAlN、 AlCrN以及DLC的任意一種，在本實(shí)施例中， 由TiCN的單層構(gòu)成，例如，通過電弧離子鍍法、濺射法等PVD法形 成，其膜厚在l-5fim的范圍內(nèi)，在本實(shí)施例中大約為3ftm。
上述螺旋絲錐10的扭曲槽20通過基于銑削加工的切削加工形成， 涂層有硬質(zhì)覆膜26的狀態(tài)下的扭曲槽20的表面粗糙度與通過磨削加 工形成的螺紋部16的外周面，即，后隙面相比粗糙，在最大高度Rz 時(shí)，在6.3~25jim的范圍內(nèi)，在本實(shí)施例中為12~ 14jim左右，以切 削加工為起因，成為洗衣板那樣的凹凸的面狀態(tài)。順帶一句，在螺紋 部16的后隙面的涂層有硬質(zhì)覆膜26的狀態(tài)下的表面粗糙度在最大高 度Rz時(shí)，在3 5fim左右。
具體地例示本實(shí)施例的螺旋絲錐10的各要素，標(biāo)稱值為 M8xl.25，螺紋內(nèi)徑為8mm，用于切削加工螺徑為1.25mm的右螺紋 的陰螺紋。扭曲槽20為右扭曲，同時(shí)，在螺紋部16的扭曲槽20的扭 曲角P為45。。另外，螺紋部16的長(zhǎng)度(螺紋長(zhǎng))為10mm，其中的 切削部16b的長(zhǎng)度為2.5螺徑(=3.125mm)。另外，圖1并非正確地 表示了包括硬質(zhì)覆膜26的膜厚在內(nèi)，螺旋絲錐10的各部的尺寸的比 率、角度。
圖2是具體說明上述螺旋絲錐10的制造方法的圖，在(a)的材 料毛坯加工工序中，對(duì)一體具有柄部12、頸部14以及螺紋形成部32 的材料毛坯30通過外周切削加工、磨削加工等進(jìn)行加工，在(b)的 槽切削加工工序中，通過銑削加工從螺紋形成部32跨越頸部14切削 加工上述扭曲槽20。另外，在(c)的熱處理工序中，通過氣體氮化、 氣體滲碳氮化等熱處理進(jìn)行表面硬化處理，在(d)的螺紋部磨削加 工工序中，在螺紋形成部32用磨料磨削加工上述陽螺紋18，同時(shí)，將切削部16b磨削加工成錐形狀，據(jù)此，形成螺紋部16。此后，在(e) 的涂層工序中，在從螺紋部16跨越頸部14的部分的表面，包括扭曲 槽20在內(nèi)涂層硬質(zhì)覆膜26，據(jù)此，得到所希望的硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐 10。
然后，這樣的螺旋絲錐10適合用于使用無氯型水溶性切削油劑對(duì) 軟鋼、不銹鋼等被切削材料進(jìn)行攻絲加工的情況，通過將螺紋部16 擰入預(yù)先設(shè)置的螺紋底孔內(nèi)，由切削刃22在該螺紋底孔的內(nèi)周面切削 加工陰螺紋，同時(shí)，切削屑通過扭曲槽20向柄部12側(cè)排出。在該情 況下，本實(shí)施例的螺旋絲錐10由于螺紋部16短，所以，以旋轉(zhuǎn)一圏， 前進(jìn)螺紋部16的陽螺紋18的各一個(gè)導(dǎo)程的方式被同步進(jìn)給(導(dǎo)程進(jìn) 給)。
在這里，本實(shí)施例的螺旋絲錐10通過切削加工形成扭曲槽20， 同時(shí)，在實(shí)施熱處理后通過磨削加工設(shè)置螺紋部16，包括由切削加工 形成的扭曲槽20在內(nèi)，在該螺紋部16的表面涂層石更質(zhì)覆膜26，據(jù)此， 在涂層了該硬質(zhì)覆膜26的狀態(tài)下的該扭曲槽20的表面粗糙度在最大 高度Rz時(shí)，在6.3~25jim的范圍內(nèi)，以切削加工為起因，成為洗衣 板那樣的凹凸的面狀態(tài)，因此，即使是在對(duì)軟鋼、不銹鋼等進(jìn)行攻絲 加工的情況下，在切削屑被扭曲槽20引導(dǎo)，向柄部12側(cè)排出時(shí)，通 過該槽表面的凹凸，容易巻縮或者分?jǐn)?，能夠抑制纏繞到絲錐IO本身、 保持器的情況。據(jù)此，以切削屑的纏繞為起因的螺旋絲錐10的折損得 到抑制，提高了工具壽命，同時(shí)，不必進(jìn)行切削屑的除去，可進(jìn)行攻 絲的連續(xù)加工，能夠i某求多個(gè)攻絲加工的完全自動(dòng)化。
另外，與上述圖7的制造方法比較，因?yàn)樘娲跓崽幚砗竽ハ骷?工扭曲槽，在熱處理前通過銑削加工來切削加工扭曲槽20，據(jù)此，其 表面變得粗糙，涂層狀態(tài)下的扭曲槽20的表面粗糙度在最大高度Rz 時(shí)，在6.3~25jim的范圍內(nèi)，所以，能夠以與以往相同的工序數(shù)進(jìn)行 制造，同時(shí)，與通過磨削加工等除去扭曲槽20的表面的硬質(zhì)覆膜26 的情況相比，不會(huì)損害硬質(zhì)覆膜26的粘著性等，耐磨損性等覆膜性能、 切削刃22的切削性能穩(wěn)定。另外，根據(jù)TiCN等硬質(zhì)覆膜26,因?yàn)榕c通過氧化處理(水蒸氣 處理)形成的氧化膜相比，能夠得到優(yōu)異的耐磨損性、耐教連性，所 以，即使是在使用無氯型的水溶性切削油劑，對(duì)比較容易翻連的軟鋼、 不銹鋼等進(jìn)行攻絲加工的情況下，也能夠得到足夠的耐久性。
順帶一句，各準(zhǔn)備兩根按照?qǐng)D2的制造工序制造的本發(fā)明品(螺 旋絲錐10)和按照?qǐng)D7的制造工序制造的以往品，按照下述的加工條 件進(jìn)行攻絲加工，對(duì)(a)截止到產(chǎn)生了切削屑的纏繞時(shí)的加工孔數(shù)以 及(b)截止到由于折損或者磨損而不可加工時(shí)的加工孔數(shù)(耐久性) 進(jìn)行調(diào)查，得到圖4所示的結(jié)果。使用的螺旋絲錐的尺寸均為 M8xl.25，硬質(zhì)覆膜為TiCN。另外，圖3是用基于JIS B0601-1994的 規(guī)定的粗糙度測(cè)定機(jī)測(cè)定涂層了硬質(zhì)覆膜后的扭曲槽的表面的粗糙度 曲線的圖，相對(duì)于本發(fā)明品1、 2的最大高度Rz (在JIS B0601-1994 中為Ry)分別為13.56、 12.46，以往品1、 2的最大高度Rz分別為 3.08、 4.32。該粗糙度曲線是在從切削刃的刃尖到槽中心之間的規(guī)定位 置，在扭曲槽的長(zhǎng)度方向測(cè)定。 《加工條件》
^皮切削材質(zhì)SS400 (軟鋼)
—吏用機(jī)械臥式加工中心
.切削油劑無氯型水溶性切削油劑(IO倍稀釋) 切削速度15m/min ( 600min 1) .螺紋底孔形狀①6.8mmx25mm(通孑L) ，攻絲長(zhǎng)度:16mm(完全螺牙)
圖4的(a)是進(jìn)行攻絲加工到10孔，目視判斷有無切削屑的纏繞的 圖，相對(duì)于本發(fā)明品l、 2均無纏繞，以往品1、 2分別在第一孔、第六孔 確認(rèn)到切削屑的纏繞。圖5是收集此時(shí)的試驗(yàn)中產(chǎn)生的切削屑進(jìn)行攝 影的照片，(a)是本發(fā)明品l、 2的照片，(b)是以往品l、 2的照 片。從這些切削屑可以看出，相對(duì)于在本發(fā)明品l、 2所產(chǎn)生的切削屑 基本沒有伸長(zhǎng)的切削屑，形狀以及尺寸均勻，以往品l、 2所產(chǎn)生的切 削屑形狀、尺寸不均勻，確認(rèn)有很多伸長(zhǎng)的切削屑。另外，圖4的(b)的耐久性試驗(yàn)是原樣使用上述圖4(a)的纏繞試驗(yàn)中使用的螺紋絲錐 來進(jìn)行的試驗(yàn)，根據(jù)本發(fā)明品l、 2，不進(jìn)行切削屑的除去，能夠分別 進(jìn)4亍800孑L、 820孔的連續(xù)攻絲加工，由于磨損而不能加工，對(duì)此， 以往品l、 2分別在8孔、IO孑L，由于切削屑的纏繞而折損絲錐。
另外，在上述實(shí)施例中，通過切削加工形成扭曲槽20，據(jù)此，使 涂層有硬質(zhì)覆膜26的狀態(tài)下的表面粗糙度在最大高度Rz時(shí)，在6.3 ~ 25jtm的范圍內(nèi)，但是，也可以如圖6所示，接著(a)的材料毛坯加 工，在(b)進(jìn)行氣體氮化等熱處理，然后，在(c)用磨料磨削加工 扭曲槽20,同時(shí)，在(d)由噴丸等對(duì)該扭曲槽20的表面實(shí)施糙面化 處理，在(e)通過磨削加工形成螺紋部16，然后，在(f)在從螺紋部 16跨越頸部14的部分的表面，包括扭曲槽20在內(nèi)涂層石更質(zhì)覆膜26， 據(jù)此，使涂層后的扭曲槽20的表面粗糙度在最大高度Rz時(shí)，在6.3 ~ 25jim的范圍內(nèi)。另外，(a)的材料毛坯加工工序、(b)的熱處理 工序、(e)的螺紋部磨削加工工序以及(f)的涂層工序?qū)嵸|(zhì)上與上 述圖2的(a)材料毛坯加工工序、(c)熱處理工序、(d)螺紋部磨 削加工工序以及(e)涂層工序相同。
在該情況下，需要(d)的槽糙面化處理工序，除工序數(shù)增加了 一個(gè)以外，能夠得到與上述實(shí)施例相同的效果。另外，因?yàn)橥ㄟ^經(jīng)過 糙面化處理使扭曲槽20的表面糙面化，使涂層后的表面粗糙度粗糙， 所以，能夠通過恰當(dāng)?shù)馗淖冊(cè)摬诿婊幚淼姆椒?、硬丸的大小等，?較容易地調(diào)整涂層后的表面粗糙度。
上面，根據(jù)附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但這僅僅是 一個(gè)實(shí)施方式，本發(fā)明可以根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí)，按進(jìn)行了各種 變更、改進(jìn)的方式進(jìn)行實(shí)施。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性
本發(fā)明的硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐因?yàn)橥ㄟ^包括由切削加工形成的扭曲 槽在內(nèi)，在螺紋部的表面涂層硬質(zhì)覆膜，使涂層有該硬質(zhì)覆膜的狀態(tài) 下的扭曲槽的表面粗糙度在最大高度Rz時(shí)，在6.3~25jim的范圍內(nèi)比 較粗糙，所以，被該扭曲槽引導(dǎo)并被排出的切削屑難以打滑，切削屑容易巻縮或者分?jǐn)啵种屏死p繞在絲錐本身、保持器的情況，因此， 在包括切削屑容易伸長(zhǎng)的軟鋼等在內(nèi)，相對(duì)于各種被切削材料，進(jìn)行 攻絲加工時(shí)適合使用。
權(quán)利要求
1.一種硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐的制造方法，是具有沿以將陽螺紋分?jǐn)嗟姆绞皆O(shè)置的槽形成有切削刃的螺紋部，同時(shí)，在該螺紋部的表面包括上述槽在內(nèi)，涂層硬質(zhì)覆膜的硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐的制造方法，其特征在于，具有在材料毛坯上切削加工上述槽的槽切削加工工序、對(duì)切削加工有該槽的上述材料毛坯實(shí)施熱處理，使之硬化的熱處理工序、在實(shí)施了該熱處理的上述材料毛坯上磨削加工陽螺紋，形成上述螺紋部的螺紋部磨削加工工序、包括通過上述磨削加工形成的上述槽在內(nèi)，在上述螺紋部的表面涂層上述硬質(zhì)覆膜的涂層工序，使涂層有該硬質(zhì)覆膜的狀態(tài)下的上述槽的表面粗糙度在最大高度Rz時(shí)，在6.3～25μm的范圍內(nèi)。
2. —種硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐的制造方法，是具有沿以將陽螺紋分?jǐn)?的方式設(shè)置的槽形成有切削刃的螺紋部，同時(shí)，在該螺紋部的表面包 括上述槽在內(nèi)，涂層硬質(zhì)覆膜的硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐的制造方法，其特征在于，具有在材料毛坯上磨削加工上述槽的槽磨削加工工序、 對(duì)通過該磨削加工形成的槽的表面實(shí)施糙面化處理的槽糙面化處 理工序、在上述材料毛坯上磨削加工陽螺紋，形成上述螺紋部的螺紋部磨 削加工工序、包括上述實(shí)施了糙面化處理的槽在內(nèi)，在上述螺紋部的表面涂層 上述硬質(zhì)覆膜的涂層工序，使涂層有該硬質(zhì)覆膜的狀態(tài)下的上述槽的表面粗糙度在最大高度 Rz時(shí)，在6.3 ~ 25nm的范圍內(nèi)。
3. —種硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐，是具有沿以將陽螺紋分?jǐn)嗟姆绞皆O(shè)置的槽形成有切削刃的螺紋部，同時(shí)，在該螺紋部的表面包括上述槽在 內(nèi)，涂層硬質(zhì)覆膜的硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐， 其特征在于，涂層有上述硬質(zhì)覆膜的狀態(tài)下的上述槽的表面粗糙度在最大高度Rz時(shí)，在6.3~25nm的范圍內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求3所述的硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐，其特征在于， 上述槽通過切削加工形成，通過包括由該切削加工形成的該槽的表面在內(nèi)涂層上述硬質(zhì)覆膜，來使涂層有該硬質(zhì)覆膜的狀態(tài)下的該槽 的表面粗糙度在最大高度Rz時(shí)，在6.3~25jim的范圍內(nèi)。
5. 如權(quán)利要求3所述的硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐，其特征在于， 上述槽通過磨削加工形成，在對(duì)由該磨削加工形成的該槽的表面實(shí)施糙面化處理后，通過包括該槽的表面在內(nèi)涂層上述硬質(zhì)覆膜，來 使涂層有該硬質(zhì)覆膜的狀態(tài)下的該槽的表面粗糙度在最大高度Rz時(shí)， 在6.3 ~ 25jim的范圍內(nèi)。
6. 如權(quán)利要求3至5中的任一項(xiàng)所述的硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐，其特 征在于，上述硬質(zhì)覆膜為TiN、 TiCN、 TiAlN、 AlCrN以及DLC的任意一冬
全文摘要
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，在涂層有硬質(zhì)覆膜的硬質(zhì)覆膜覆蓋絲錐中，即使是在對(duì)軟鋼等進(jìn)行攻絲加工的情況下，切削屑也容易卷縮，抑制纏繞，提高工具壽命，同時(shí)，能夠進(jìn)行攻絲的連續(xù)加工。本發(fā)明中，在通過切削加工形成扭曲槽(20)，并實(shí)施熱處理后，通過磨削加工，設(shè)置螺紋部(16)，包括通過切削加工形成的扭曲槽(20)在內(nèi)，在螺紋部(16)的表面涂層硬質(zhì)覆膜(26)，據(jù)此，使涂層有該硬質(zhì)覆膜(26)的狀態(tài)下的扭曲槽(20)的表面粗糙度在最大高度Rz時(shí)，在6.3～25μm的范圍內(nèi)。據(jù)此，即使是在對(duì)軟鋼等進(jìn)行攻絲加工的情況下，在切削屑被扭曲槽(20)引導(dǎo)，向柄部(12)側(cè)排出時(shí)，通過槽表面的凹凸，容易卷縮或者分?jǐn)?，纏繞到絲錐(10)、保持器的情況得到抑制。
文檔編號(hào)B23G5/06GK101626861SQ20078005211
公開日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2007年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月8日
發(fā)明者杉田博昭, 菅野浩人 申請(qǐng)人:Osg株式會(huì)社