JP2007044833A

JP2007044833A - 回転切削工具

Info

Publication number: JP2007044833A
Application number: JP2005233416A
Authority: JP
Inventors: Isao Tabei; 功田部井
Original assignee: Asahi Diamond Industrial Co Ltd
Current assignee: Asahi Diamond Industrial Co Ltd
Priority date: 2005-08-11
Filing date: 2005-08-11
Publication date: 2007-02-22

Abstract

【課題】切屑を極めて微細に粉砕することができる回転切削工具を提供すること。
【解決手段】回転切削工具１０には、超硬質材料からなる超硬質チップ１８が先端部に設けられている。超硬質チップ１８は、切れ刃２０、第１すくい面２４ａ、第２すくい面２４ｂ及び壁面２６を有している。切れ刃２０には切欠き部２２が設けられている。第１すくい面２４ａは、切れ刃２０から延びている。第２すくい面２４ｂは、第１すくい面２４ａの後方に設けられ、第１すくい面２４ａよりも高さ位置が高くなっている。壁部２６は、第１すくい面２４ａの後縁と第２すくい面の前縁とを接続し、切れ刃２０に対して平行に延びている。
【選択図】図２

Description

本発明は、回転切削工具に関する。

従来から、超硬質材料からなる切削チップが先端部に設けられ、切削チップのすくい面上に切屑を粉砕するための壁面（いわゆる、ブレーカ）が形成された回転切削工具が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−３２２０２９号公報

しかしながら、特許文献１に記載された回転切削工具では、ブレーカによる切屑の粉砕が十分でなかった。そのため、長く繋がった状態の切屑が排出されて回転切削工具に絡まってしまうことや、被加工物に切屑が付着したまま被加工物が次の工程に持ち越されてしまうことがあった。その結果、切屑を除去するための作業が必要となり、生産効率が低下してしまうという課題が残されている。

本発明は、切屑を極めて微細に粉砕することができる回転切削工具を提供することを特徴とする。

本発明に係る回転切削工具は、超硬質材料からなる切削チップが先端部に設けられた回転切削工具であって、切削チップは、切れ刃と、切れ刃から延びる第１すくい面と、第１すくい面の後方に設けられ、第１すくい面よりも高さ位置が高い第２すくい面と、第１すくい面の後縁と第２すくい面の前縁とを接続する壁面と、を有し、切れ刃に切欠き部が設けられていると共に、壁面が前記切れ刃と平行に延びていることを特徴とする。

本発明に係る回転切削工具では、切れ刃に切欠き部が設けられ、第１すくい面の後方に設けられた第２すくい面の高さ位置が第１すくい面の高さ位置よりも高くなっている。このため、被加工物の切削によって生じた切屑が、切欠き部によって切れ刃の幅方向に分断されると共に、第１すくい面と第２すくい面とを接続する壁面と衝突して切屑の長手方向に分断されることとなる。この結果、切欠き部及び壁面によって２回にわたり切屑が分断されるため、切屑を極めて微細に粉砕することができる。また、壁面が切れ刃と平行に延びているため、切屑の大きさが揃い、切屑の排出性を高めることができる。

また、切れ刃が面取りされていることが好ましい。このようにすると、切れ刃と被加工物との切削抵抗が大きくなって切れ刃の切削性が若干落ちるため、切屑が長く繋がりにくくなり、切屑をより微細に粉砕することができる。

本発明によれば、切屑を極めて微細に粉砕することができる回転切削工具を提供することができる。

本発明の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

図１及び図２を参照して、本実施形態に係る回転切削工具１０の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る回転切削工具の先端部分を示す側面図である。図２は、（ａ）が超硬質チップの上面を示す拡大図であり、（ｂ）が（ａ）の矢印Ｂ方向から超硬質チップを見たときの拡大図である。本実施形態は、本発明をドリルに適用したものである。

回転切削工具１０は、ストレート状の本体１２に溝部１４及びマージン１６が形成され、本体１２の先端部１２ａに超硬質チップ（切削チップ）１８が設けられた構成を有している。回転切削工具１０は、被加工物に対して穴あけ加工を行うための工具である。

溝部１４は、被加工物の切屑を排出するためのものであり、本体１２の先端部から基端部にかけてらせん状に形成されている。マージン１６は、溝部１４の一端に沿うようにらせん状に形成されており、回転切削工具１０の外径を規定している。

超硬質チップ１８は、ダイヤモンド焼結体（ＰＣＤ：PolycrystallineDiamond）、単結晶ダイヤモンド（例えば、天然ダイヤモンド、合成ダイヤモンド）、立方晶窒化ホウ素焼結体（ＰＣＢＮ：Polycrystalline Cubic Boron Nitride）等の、極めて高強度でかつ耐摩耗性のある超硬質材料からなっている。超硬質チップ１８は、本体１２の先端部１２ａに固着され、被加工物の切削を行うための切れ刃２０がその先端側の縁に形成されている。切れ刃２０には、その幅方向にわたって略等間隔に複数（本実施形態では３つ）の溝状の切欠き部２２が放電加工によって設けられている。なお、切れ刃２０の幅Ｗ１は、本実施形態において６．２ｍｍ程度となっている。

また、超硬質チップ１８は、被加工物の切屑が擦過する第１すくい面２４ａ及び第２すくい面２４ｂと、被加工物の切屑を分断するためのいわゆるブレーカとして機能する壁面２６とを有している。第１すくい面２４ａは、切れ刃２０から延びており、切れ刃２０の一部を規定している。第２すくい面２４ｂは、第１すくい面の後方、すなわち第１すくい面２４ａの後縁（第１すくい面２４ａにおいて切れ刃２０を規定している縁と反対側の縁）に対して切れ刃２０よりも離れた位置に設けられていると共に、第１すくい面２４ａよりも高さ位置が高くなっている（図２（ｂ）参照）。

壁面２６は、第１すくい面２４ａの後縁と第２すくい面の前縁（第２すくい面２４ｂにおいて切れ刃２０側に位置する縁）とを接続し、階段状の段差を形成している。壁面２６は、切れ刃２０から距離Ｗ２だけ離れた位置において切れ刃２０に対して平行（第１すくい面２４ａの後縁及び第２すくい面２４ｂの前縁が切れ刃２０に対して平行）に延びると共に、第１すくい面２４ａに対して交差する方向に延びている。壁面２６と第１すくい面２４ａとがなす角θは、例えば９０°程度とすることができ、７５°以上でかつ１０５°以下であれば好ましく、７５°以上でかつ９０°以下であれば切屑の分断が更に促進されるためより好ましい。また、壁面２６と切れ刃１８との距離Ｗ２は、例えば１．０ｍｍ程度とすることができる。さらに、第１すくい面２４ａから第２すくい面２４ｂまでの壁面２６の幅Ｗ３は、０．１ｍｍ以上でかつ０．５ｍｍ以下（例えば、０．２ｍｍ程度）に設定することができる。なお、壁面２６は、超硬質チップ１８における先端側の所定領域が放電加工によって除去されることで形成されている。

以上のような構成を有する回転切削工具１０を用いて被加工物の切削を行うと、切れ刃２０によって被加工物がせん断され、切屑が第１すくい面２４ａ上を擦過していく。このとき、切れ刃２０に形成された切欠き部２２によって、切屑が切れ刃２０の幅方向に複数片に分断される。その後、複数片に分断された各切屑片が第１すくい面２４ａを擦過して壁面２６に到達すると、各切屑片が壁面２６に衝突する。そうすると、各切屑片が壁面２６によって第１すくい面２４ａに対して略垂直方向に曲げられ、各切屑片が変形して各切屑片の長手方向にさらに分断される。この結果、切屑が切欠き部２２及び壁面２６によって２回にわたり分断されるので、切屑を極めて微細に粉砕することができることとなる。また、回転切削工具１０では、壁面２６が切れ刃２０に対して平行に延びているため、切屑の大きさが揃い、切屑の排出性を高めることができることとなる。さらに、切れ刃２０が超硬合金等で構成されている場合には、被加工物の加工が進行するにつれて切れ刃２０に構成刃先が形成され、加工精度が低下してしまうが、本実施形態では、切れ刃２０が極めて高強度でかつ耐摩耗性のある超硬質材料からなる超硬質チップ１８により構成されているため、被加工物を高精度に加工することができると共に、回転切削工具１０の長寿命化を図ることができることとなる。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、切れ刃２０が面取りされたものであってもよい。具体的には、図３（ａ）に示されるように、切れ刃２０に対してＲ加工（ホーニング加工）を施して切れ刃２０が丸みを帯びるようにしてもよく、図３（ｂ）に示されるように、切れ刃２０に対してＣ加工（チャンファ加工）を施して切れ刃２０の角度を鈍化させてもよい。このようにすると、切れ刃２０と被加工物との切削抵抗が大きくなって切れ刃の切削性が若干落ちるため、切屑が長く繋がりにくくなり、切屑をより微細に粉砕することができる。

また、本実施形態では回転切削工具１０として本発明をドリルに適用したが、ドリル以外の回転切削工具に対しても本発明を適用可能である。例えば、図４及び図５に示されるように、回転切削工具１０としてリーマ及びエンドミルの本体１２の先端部１２ａに超硬質チップ１８が設けられ、切れ刃２０に切欠き部２２が形成され、第１すくい面２４ａと第２すくい面２４ｂとが壁面２６によって接続された構成を有するものであってもよい。

また、被加工物の切削を行う際における耐熱性及び耐溶着性の向上のために、超硬質チップ１８の表面にコーティングを施してもよい。

また、回転切削工具１０の大きさや切削条件等によって、切欠き部２２の数や各幅Ｗ１〜Ｗ３等について適宜変更することが可能である。

本実施形態に係る回転切削工具の先端部分を示す側面図である。（ａ）が超硬質チップの上面を示す拡大図であり、（ｂ）が（ａ）の矢印Ｂ方向から超硬質チップを見たときの拡大図である。（ａ）が切れ刃にＲ加工を施した場合の超硬質チップを示す拡大側面図であり、（ｂ）が切れ刃にＣ加工を施した場合の超硬質チップを示す拡大側面図である。本発明をリーマに適用した例を示す図であり、（ａ）がリーマの先端部分を示す側面図であり、（ｂ）がリーマに設けられた超硬質チップの上面を示す拡大図である。本発明をエンドミルに適用した例を示す図であり、（ａ）がエンドミルの先端部分を示す側面図であり、（ｂ）がエンドミルに設けられた超硬質チップの上面を示す拡大図である。

符号の説明

１０…回転切削工具、１８…超硬質チップ、２０…切れ刃、２２…切欠き部、２４ａ…第１すくい面、２４ｂ…第２すくい面、２６…壁面。

Claims

超硬質材料からなる切削チップが先端部に設けられた回転切削工具であって、
前記切削チップは、切れ刃と、
前記切れ刃から延びる第１すくい面と、
前記第１すくい面の後方に設けられ、前記第１すくい面よりも高さ位置が高い第２すくい面と、
前記第１すくい面の後縁と前記第２すくい面の前縁とを接続する壁面と、を有し、
前記切れ刃に切欠き部が設けられていると共に、前記壁面が前記切れ刃と平行に延びていることを特徴とする回転切削工具。
前記切れ刃が面取りされていることを特徴とする請求項１に記載された回転切削工具。