[发明专利]刀具

说明书

技术领域

本发明涉及用于切削加工等的耐久性高的刀具。

背景技术

作为用于切削加工的刀具(以下也称为切削工具)的性能，要求刃部的磨耗少且耐长时间使用或重复使用的耐久性。因此，硬度高且难以磨损的硬质材料，例如立方晶氮化硼(cBN)烧结体、金刚石、被称为超硬合金的碳化钨烧结体等被用于切削工具的刃部。另外，也通过用具有比钢的硬度还高的硬度的硬质材料来覆盖由钢等制作的刃部来进行。

这些硬质材料为韧性低的脆性材料，当施加冲击时，容易产生裂纹或崩缺(以下也称为崩刃)而损坏。脆性材料几乎不发生金属那样的塑性变形。因此，当对脆性材料施加冲击时，应力就要集中在由制造工序等产生的脆性材料的表面上的小划痕而使划痕扩展。其结果，划痕伸长，以划痕为起点而产生裂纹或崩缺。在刃部形成有硬质材料的皮膜时也同样，容易发生皮膜的裂纹或崩缺。

这样，能够抑制磨耗的硬质材料的使用容易发生裂纹或崩缺等缺损。因此，为了兼得磨耗的抑制和裂纹或崩缺的发生的抑制二者，使用硬质材料，且开发出了抑制硬质材料的裂纹或崩缺的发生，从而可提高切削工具的耐久性的技术。

为了抑制硬质材料的裂纹或崩缺的发生，一般已知有将硬质材料的表面平坦化而去除成为裂纹的起始端的划痕或表面缺损的技术。

通过使用磨粒的机械抛光而将刃部表面平坦化的抛光技术不管什么材料都可采用。

在专利文献1(日本特开2007－230807号公报)中，作为制造耐崩刃性优良的金刚石产品的技术，公开有将因机械抛光而产生的表面上的微观裂缝去除的热化学抛光技术。

在专利文献2(日本特开2005－279822号公报)中公开有提高在硬质烧结体母材的表面覆盖有比母材还硬的涂层的不重磨刀片(throwaway chip)的耐磨耗和耐缺损性的技术。关于涂层的表面，从前刀面侧起对包含交叉棱而到后隙面侧的切削刃区域实施抛光加工，并且以从切削刃的中央部到前刀面侧的前刀面侧切削刃区域的表面粗糙度比从切削刃的中央部到后隙面侧的后隙面侧切削刃区域的表面粗糙度小的方式进行抛光。

在专利文献3(日本特开2012－176471号公报)公开有在由碳化钨基超硬合金或碳氮化钛基金属陶瓷构成的工具基体的表面上层叠覆盖有金刚石层的切削工具的耐磨耗技术。在工具基体上覆盖形成了结晶性金刚石层和纳米金刚石层之后，通过紫外线激光去除切削刃以外的纳米金刚石层，制作锐利的切削刃，同时，将通过激光而变质后的平滑的非晶质碳膜形成于前刀面侧和后隙面侧的表层。

当为了抑制裂纹或崩缺的发生而对由硬质材料制作出的刃部的表面进行机械抛光时，能够降低与抛光磨粒同程度的大小的划痕或缺陷等，但不能去除抛光磨粒自身划出的划痕(以下称为抛光划痕)。因此，虽然能够在防止裂纹或崩缺的发生上期待某种程度的效果，但难以充分或完全防止刃部的裂纹或崩缺的发生。

专利文献1公开的热化学抛光技术只能适用于可利用热化学反应的材料。

专利文献2公开的硬质皮膜形成技术是以具有规定的表面粗糙度的方式对硬质皮膜进行抛光的技术，因此不能充分或完全防止抛光划痕。进而，根据该技术，在由不同的材料制成的基底和皮膜的紧密贴合性不足的情况下，难以充分或完全防止皮膜的裂纹或剥离。

专利文献3公开的硬质皮膜形成技术由于在基底上形成硬质皮膜，因此与专利文献2公开的硬质皮膜形成技术同样地，容易发生硬质皮膜的裂纹或剥离。

发明内容

鉴于这样的状况，本发明的目的在于提供一种耐久性高即耐磨耗性优异，并且在施加冲击等力时不易发生裂纹或崩缺的刀具。

本发明第一方面提供一种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区域具有第一表面构造，所述第一表面构造形成有网状相连的第一凹部和由该第一凹部包围的第一隆起部，在后隙面的至少一部分即第二区域具有第二表面构造，所述第二表面构造形成有网状相连的第二凹部和由该第二凹部包围的第二隆起部，(1)关于第一表面构造，在第一表面构造与刀具的内部之间不具有固相界面，第一表面构造具有与刀具的内部的物理特性值相比更易发生弹性变形或塑性变形的物理特性值，第一隆起部具有在与工件发生摩擦时进行弹性变形或塑性变形的形状；(2)关于第二表面构造，在第二表面构造与刀具的内部之间不具有固相界面，第二表面构造具有与刀具的内部的物理特性值相比更易发生弹性变形或塑性变形的物理特性值，第二隆起部具有在与工件发生摩擦时进行弹性变形或塑性变形的形状。