JP2016083725A - Rotary cutting tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種金属材料などの加工を行うための回転切削工具に関するものであり、特に孔の仕上げ加工など高精度な仕上げ加工を行うのに好適な回転切削工具に関する。 The present invention relates to a rotary cutting tool for processing various metal materials and the like, and more particularly to a rotary cutting tool suitable for performing high-precision finishing such as hole finishing.
各種金属材料などの加工を行うための回転切削工具として、例えば特許文献1〜3に開示されたものがある。
As rotary cutting tools for processing various metal materials, for example, there are those disclosed in
特許文献1では、先端に切刃部を設け、外周にガイド部を有する穴あけ工具が開示されており、従来技術として、切刃部が超高圧焼結体で構成され、ガイドパッドが超硬合金で構成された二枚刃ガンリーマが挙げられ、切刃部が未だ十分使用可能であるにもかかわらず、ガイドパッドが先に摩耗し、穴精度が維持できなくなってしまう問題が指摘されている。そのため、この改良としてガイドパッドの外周にダイヤモンドの超高圧焼結体からなるガイド部を設けることで、ガイド部の耐摩耗性を向上させることができる工具としている。これらのガイドパッドおよびガイド部はいずれもロウ付けにより工具本体へ接合されている。
In
特許文献2では、超硬合金または鋼のシャンクから伸びる刃径部の先端部に形成する段付きの小径柱体の外径に沿って高硬度焼結体からなる切刃体を挿入し、接合部に突き当ててロウ付けしたリーマが開示されている。このリーマは、切刃体と刃径部の外周部に複数の連続した刃溝が形成され、油孔がシャンクの中央に、シャンクの後端部から接合部の直前まで形成され、噴射孔が油孔からシャンク先端方向に放射状に接合部近傍の刃溝内に達するよう形成され、刃溝が左ネジレに形成されている。このような構造のリーマにより、長時間安定した切削性能が維持され、切屑が前方に排出されるので優れた面精度と寸法精度が維持されるとともに、仕上げ内壁と切刃ブレード間に噛み込み易い焼結金属中の硬いセメンタイトを前方に流出させると共に、切刃体の接合部近辺の切削熱を冷却しロウ付け材の熱劣化を防ぐことができるものとしている。
In
特許文献3では、回転切削工具の外周切刃部を、超硬合金などからなる刃先の食付き部より所定の間隔をおいて焼結ダイヤモンドからなる補強チップを一体状に埋設したものが開示されており、焼結ダイヤモンド部位により穴或いは溝の内壁部分を押し広げるバニッシング作用によって穴或いは溝を焼結ダイヤモンド工具特有の高精度の加工面に仕上げ加工できるものとしている。
In
リーマを用いた穴の仕上げ加工など高精度な仕上げ加工を行う回転切削工具には、その要求を満足するために、超硬合金からなるシャンクの外周部に焼結ダイヤモンド製の切刃を形成したチップを設け、切刃数を多くしたり、切刃以外の作用部としてガイドパッドを設けることが行われ、その性能を向上させるために、特許文献1〜3に開示された技術を適用することが考えられる。
For rotary cutting tools that perform high-precision finishing such as hole finishing using a reamer, a sintered diamond cutting blade is formed on the outer periphery of the cemented carbide shank to satisfy the requirements. To provide a chip, increase the number of cutting blades, or provide a guide pad as an action part other than the cutting blades, and apply the techniques disclosed in
しかしながら、特許文献1〜3に開示された工具では、次のような問題が残る。
However, the following problems remain in the tools disclosed in
特許文献1では、ダイヤモンドの超高圧焼結体からなるガイド部を設けているので、ガイドパッドの摩耗は抑えられ、工具の振れが発生することは防止できるが、ガイド部やガイドパッドを工具本体にロウ付けで接合しているため、工具本体側の接合部に凹部を設けるなどの加工が必要になり、工具本体の剛性が低下する。また、小径の工具や切刃の多い多刃工具では、切刃チップやガイドパッドが近接しているため、これらをロウ付け接合する際に加熱するとすでにロウ付け接合した隣接する切刃チップやガイドパッドが外れたり接合精度が狂う問題が起こりやすく、設計上の制約を受ける。特に、小径の工具になるほど、切刃やガイドパッドが小さくなるため、ロウ付けが困難になる。さらに、ガイドパッドの周方向長さを大きくしたい場合、断面が扇形になるため、このような形状への加工が困難である。
In
また、特許文献2では、超硬合金又は鋼のシャンクに高硬度焼結体からなる切刃体をロウ付けし、左ネジレとした刃溝に切削油を噴射して切屑を前方に排出することで優れた面精度と寸法精度が維持することは可能であるが、切屑の排出性を向上させる技術について開示されているだけであり、ガイドパッドにより高精度加工を実現するための技術については何ら開示されていない。
Moreover, in
さらに、特許文献3では、超硬合金などからなる食付き部の切刃で加工したあと、焼結ダイヤモンドの補強チップで仕上げ加工を行うことが開示されているだけであり、焼結ダイヤモンドの切刃を用いた工具でより高精度加工を実現するための技術については何ら開示されていない。
Furthermore,
以上のことから、本発明は、高精度な加工ができると共に耐久性も高い回転切削工具を提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a rotary cutting tool that can perform highly accurate machining and has high durability.
この発明に従った回転切削工具は、超硬合金からなる円柱状の台金と、前記台金の少なくとも先端側の外周面に焼結ダイヤモンドからなる切刃およびガイドパッドが形成され、前記超硬合金と焼結ダイヤモンドは一体焼結されている回転切削工具である。 A rotary cutting tool according to the present invention includes a cylindrical base metal made of cemented carbide, and a cutting blade and a guide pad made of sintered diamond formed on an outer peripheral surface of at least the tip side of the base metal. The alloy and the sintered diamond are rotary cutting tools that are sintered together.
このように構成された回転切削工具では、切刃とガイドパッドが同じ素材の焼結ダイヤモンドで構成されているため、切刃の摩耗量に対し、ガイドパッドの摩耗量の差が少なく、長時間にわたって切削性能が安定して高精度の加工が継続でき、工具寿命が長くなる。また、ガイドパッドの摩擦係数が低いため、ガイドパッドと加工面との摩擦熱の発生を抑制でき、焼きつきが防止できるとともに、切削速度を高速にできる。さらに、台金や工具本体にガイドパッドを接合するための凹部などを設ける必要がないため、台金や工具本体の剛性が低下せず、切削時の工具の振れが防止できるとともに、接合部に切屑が詰まることもなく、高精度の加工が可能になる。 In the rotary cutting tool configured in this way, the cutting blade and the guide pad are made of sintered diamond made of the same material. The cutting performance is stable and high-precision machining can be continued, and the tool life is extended. Moreover, since the friction coefficient of the guide pad is low, generation of frictional heat between the guide pad and the processed surface can be suppressed, seizure can be prevented, and the cutting speed can be increased. Furthermore, since it is not necessary to provide a recess for joining the guide pad to the base metal or the tool body, the rigidity of the base metal or the tool body does not decrease, the tool can be prevented from shaking during cutting, and the joint part can be prevented. High-precision processing is possible without clogging chips.
好ましくは、前記ガイドパッドの形成される範囲は、周方向において45°以上270°以下である。 Preferably, a range in which the guide pad is formed is 45 ° or more and 270 ° or less in the circumferential direction.
好ましくは、前記切刃は複数設けられ、周方向において前記切刃の間にガイドパッドが設けられており、前記切刃の直径が20mm以下である。 Preferably, a plurality of the cutting blades are provided, a guide pad is provided between the cutting blades in the circumferential direction, and the diameter of the cutting blade is 20 mm or less.
好ましくは、前記ガイドパッドの表面粗さは、Ra2μm以下である。 Preferably, the surface roughness of the guide pad is Ra 2 μm or less.
好ましくは、前記台金の後端側から先端に向かい、切削油供給用の孔を設ける。 Preferably, a hole for supplying cutting oil is provided from the rear end side to the front end side of the base metal.
この発明に従えば、長時間にわたり高精度の加工が可能な寿命の長い回転切削工具を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a rotary cutting tool with a long life that can be processed with high accuracy over a long period of time.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、この発明の実施の形態1に従った回転切削工具としてのリーマの構成を示す図であり、(a)は正面図、(b)は左側面図である。図1(a)を参照して、回転切削工具1は、工具本体10を有し、工具本体10は軸部11を有する。軸部11は、回転切削工具1を機械に取り付ける部分であり、チャックが軸部11を保持して工具本体10を回転させることが可能である。
(Embodiment 1)
1A and 1B are diagrams showing a configuration of a reamer as a rotary cutting tool according to
図1(a)および図1(b)を参照して、回転切削工具1の工具本体10の先端には超硬合金からなる円柱状の台金2と、その台金2の先端側の外周面にダイヤモンド3が接合されており、このダイヤモンド3には先端切刃4a、食い付き切刃4bおよび外周切刃4cからなる切刃4とガイドパッド6aおよび6bが形成されている。超硬合金からなる台金2とダイヤモンド3は、予め超高圧下で一体焼結されている素材であり、この素材が工具本体10の先端にロウ付けなどにより接合されている。
With reference to FIG. 1A and FIG. 1B, a
切刃4はすくい面5aと逃げ面5bを形成することでその境界部に設けられており、すくい面5aの回転方向前側にはダイヤモンド3が除去されて超硬合金の台金2に切欠部7が設けられている。逃げ面5bの回転方向後側にはガイドパッド6aが180°にわたって設けられ、ヌスミ部8を挟んでガイドパッド6bが設けられている。
The
(実施の形態2)
図2は、この発明の実施の形態2に従った回転切削工具としてのリーマの構成を示す図であり、(a)は正面図、(b)は左側面図である。また、図3は、図2(b)を拡大した図、図4は、図2(a)のA部拡大図、図5は、図2(a)のA部を正面、左側面、平面を含む斜め方向から見た拡大斜視図である。図2(a)を参照して、回転切削工具101は、工具本体110を有し、工具本体110は軸部111を有する。軸部111は、回転切削工具101を機械に取り付ける部分であり、チャックが軸部111を保持して工具本体110を回転させることが可能である。
(Embodiment 2)
2A and 2B are diagrams showing the configuration of a reamer as a rotary cutting tool according to
図2から図5を参照して、回転切削工具101の工具本体110の先端には超硬合金からなる円柱状の台金102と、その台金102の先端側の外周面にダイヤモンド103が接合されており、このダイヤモンドには先端切刃104a、食い付き切刃104bおよび外周切刃104cからなる切刃104とガイドパッド106が形成されている、超硬合金からなる台金102とダイヤモンド103は、予め超高圧下で一体焼結されている素材であり、この素材が工具本体110の先端にロウ付けなどにより接合されている。
2 to 5, a
切刃104はすくい面105aと逃げ面105bを形成することでその境界部に設けられており、すくい面105aの回転方向前側にはダイヤモンド3の一部が除去されて切欠部107が設けられている。また、この切欠部107には切れ刃104に向けて切削油を供給するための油穴109が開口しており、切欠部107は切刃104で切削された切屑を排出させるためのものである。逃げ面105bの回転方向後側にはヌスミ部108が設けられ、ヌスミ部108のさらに回転方向後側にはガイドパッド106が設けられている。
The
本発明の回転切削工具および比較のために従来の回転切削工具を製作し、予めドリルで加工した止まり穴の形状の下穴の切削加工試験を行った。本発明の回転切削工具として、上記で説明した図1のリーマ(本発明1)を製作した。また、従来の回転切削工具として、切刃やガイドパッドの大きさを図1に示すリーマと同じとし、切刃チップおよびガイドパッドをロウ付けにより工具本体に接合したリーマ(比較例1)を製作した。 The rotary cutting tool of the present invention and a conventional rotary cutting tool for comparison were manufactured, and a cutting test of a pilot hole in the shape of a blind hole that was previously drilled was performed. As the rotary cutting tool of the present invention, the reamer of FIG. 1 described above (the present invention 1) was manufactured. As a conventional rotary cutting tool, a reamer (Comparative Example 1) is manufactured in which the cutting edge and guide pad are the same size as the reamer shown in FIG. 1, and the cutting edge tip and guide pad are joined to the tool body by brazing. did.
これらの回転切削工具を用いて、切削加工試験を行った結果、本発明1の回転切削工具は、ガイドパッドの焼けがなく、加工面に傷が入ることも無く、要求される加工精度に加工できたのに対し、比較例1の回転工具は、工具の剛性が低下して振れが発生し、本発明1と比較して振れが発生する現象が見られた。また、切り屑がガイドパッドの接合部にひっかかったために、加工面に傷が見られ、要求される加工精度には加工できなかった。
As a result of performing a cutting test using these rotary cutting tools, the rotary cutting tool according to the first aspect of the present invention does not burn the guide pad and does not damage the processing surface, and processes to the required processing accuracy. On the other hand, in the rotating tool of Comparative Example 1, the rigidity of the tool was lowered and the vibration occurred, and the phenomenon that the vibration occurred compared to the
本発明の回転切削工具として、上記で説明した図2に示すリーマ(本発明2)で切刃の直径が20mmのものを製作した。また、従来の回転切削工具として、切刃やガイドパッドの大きさを本発明2と同じとし、切刃チップおよびガイドパッドをロウ付けにより工具本体に接合したリーマ(比較例2)を製作した。
As the rotary cutting tool of the present invention, a reamer (present invention 2) shown in FIG. 2 described above and having a cutting edge diameter of 20 mm was manufactured. Further, as a conventional rotary cutting tool, a reamer (Comparative Example 2) in which the size of the cutting edge and the guide pad was the same as in the
この結果、本発明2のリーマは、切刃やガイドパッドを問題なく形成でき、精度良く製作できたが、比較例2のリーマは、切刃やガイドパッドをロウ付けで接合する際に、すでにロウ付け接合している隣接する切刃やガイドパッドが動いてしまい、精度良く接合することができなかった。
As a result, the reamer of the
本発明の回転切削工具は、上記実施例に記載のリーマに適用できるほか、フライスやエンドミルなどの各種回転切削工具や切れ刃として超硬質チップの代わりに超砥粒層とした回転工具にも適用できる。 The rotary cutting tool of the present invention can be applied to the reamer described in the above embodiment, as well as various rotary cutting tools such as a milling cutter and an end mill, and a rotary tool having a superabrasive layer as a cutting edge instead of a super hard chip. it can.
1、101 回転切削工具(リーマ)
2、102 台金
3、103 ダイヤモンド
4、104 切刃
5a、105a すくい面
5b、105b 逃げ面
6a、6b、106 ガイドパッド
7、107 切欠部
8、108 ヌスミ部
109 クーラント供給穴
10、110 工具本体
11、111 軸部
1,101 Rotary cutting tool (reamer)
2,102 Base metal 3,103 Diamond 4,104
Claims (5)
前記台金の少なくとも先端側の外周面に焼結ダイヤモンドからなる切刃およびガイドパッドが形成され、
前記超硬合金と焼結ダイヤモンドは一体焼結されている回転切削工具。 A cylindrical base metal made of cemented carbide;
A cutting blade and a guide pad made of sintered diamond are formed on the outer peripheral surface of at least the tip side of the base metal,
A rotary cutting tool in which the cemented carbide and sintered diamond are integrally sintered.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014218292A JP2016083725A (en) | 2014-10-27 | 2014-10-27 | Rotary cutting tool |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2016083725A true JP2016083725A (en) | 2016-05-19 |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0733516U (en) * | 1993-12-03 | 1995-06-20 | 東芝タンガロイ株式会社 | Burnishing drill |
JPH0852617A (en) * | 1994-08-11 | 1996-02-27 | Mitsubishi Materials Corp | Gun reamer |
JP2009297803A (en) * | 2008-06-10 | 2009-12-24 | Mitsubishi Materials Corp | Boring tool |
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2014
- 2014-10-27 JP JP2014218292A patent/JP2016083725A/en active Pending
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