JP2016221670A - Processing method for hardly cuttable material - Google Patents

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幸彦 安藤
Yukihiko Ando
幸彦 安藤
員充 植野
Kazumitsu Ueno
員充 植野
智仁 井上
Tomohito Inoue
智仁 井上
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Taiyu Co Ltd
Taiyu KK
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Taiyu Co Ltd
Taiyu KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a processing method for a hardly cuttable material which enables the elongation of the lifetime of a hard metal drill.SOLUTION: A processing method for a hardly cuttable material comprises a cutting process for sending a hard metal drill DR while rotating to a workpiece IN (hardly cuttable material: e.g., Ni-based heat resistant alloy or titanium alloy) to process a cutting hole SH in the workpiece IN with cutting blades 22,23 of the hard metal drill DR and a liquid supply process for supplying a water-insoluble liquid OW to oil holes 26,27 of the hard metal drill DR during the processing of the cutting hole SH to be discharged out of a drill tip face 21a, and for jetting a water-soluble liquid SW to helix blade grooves 24,25 located in the workpiece IN around the cutting hole SH and outside the cutting hole SH.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、超硬合金製ドリルにて難削材(Ni基耐熱合金、又はチタン合金)に切削穴を加工する難削材の加工方法に関する。   The present invention relates to a method for processing a difficult-to-cut material by machining a cutting hole in a difficult-to-cut material (Ni-base heat-resistant alloy or titanium alloy) with a cemented carbide drill.

一般に、難削材は、Ni基耐熱合金、チタン合金等が知られており、航空機分野や医療分野等に広く使用されている。
Ni基耐熱合金は、例えば、インコネル(登録商標)718で代表される。Ni基耐熱合金は、高温強度が高く、加工硬化を生じ易く、及び熱伝導性が悪い等の特性を有し、難削材(耐熱合金)である。Ni基耐熱合金の特性によって、刃工具(ドリル等)の寿命を短くする。
チタン合金は、例えば、Ti−6Al−4V(64チタン/α−β合金)で代表される。チタン合金は、高温強度が高く、及び熱伝導性が悪い等の特性を有し、難削材(耐熱合金)である。チタン合金の特性によって、刃工具(ドリル等)の寿命を短くする。
In general, Ni-based heat-resistant alloys, titanium alloys, and the like are known as difficult-to-cut materials, and are widely used in the aircraft field, the medical field, and the like.
The Ni-base heat resistant alloy is represented by, for example, Inconel (registered trademark) 718. Ni-base heat-resistant alloys are difficult-to-cut materials (heat-resistant alloys) because they have high strength at high temperatures, are susceptible to work hardening, and have poor thermal conductivity. The life of blade tools (drills, etc.) is shortened due to the characteristics of Ni-base heat-resistant alloys.
The titanium alloy is represented by, for example, Ti-6Al-4V (64 titanium / α-β alloy). Titanium alloys have characteristics such as high strength at high temperatures and poor thermal conductivity, and are difficult-to-cut materials (heat resistant alloys). The life of blade tools (drills, etc.) is shortened due to the characteristics of titanium alloys.

難削材(Ni基耐熱合金)を加工(切削)する技術として、特許文献1は、ドリルにてインコネル(登録商標)718に切削穴を加工する技術を開示する。ドリルは、先端刃部(主切れ刃)を硬質積層被膜で被覆し、切削油供給穴を有する。ドリルにおいて、切削油供給穴は、主切れ刃の逃げ面に開口する。
特許文献1は、油性の切削油を切削油供給穴から吐出して、インコネル(登録商標)718に切削穴を加工する。
As a technique for machining (cutting) a difficult-to-cut material (Ni-based heat-resistant alloy), Patent Document 1 discloses a technique for machining a cutting hole in Inconel (registered trademark) 718 with a drill. A drill coat | covers a front-end | tip blade part (main cutting edge) with a hard laminated film, and has a cutting oil supply hole. In the drill, the cutting oil supply hole opens on the flank of the main cutting edge.
In Patent Document 1, oil-based cutting oil is discharged from a cutting oil supply hole to process a cutting hole in Inconel (registered trademark) 718.

WO2012/105001(特願2012−555620)WO2012 / 105001 (Japanese Patent Application No. 2012-555620)

特許文献1では、油性の切削油を切削油供給穴から吐出することで、切削油を潤滑油として、ドリルの主切れ刃にてインコネル(登録商標)718に切削穴を加工できるものの、切削穴の加工中、インコネル(登録商標)718及びドリルの温度が上昇して高温となり、ドリル(刃工具)寿命は短いものとなる。
また、難削材であるチタン合金は、高温強度が高く、及び熱伝導性が悪い等の特性を有することから、インコネル(登録商標)718と同様に、ドリルで切削穴を加工すると、切削穴の加工中、チタン合金及びドリルの温度が上昇して高温となり、ドリル(刃工具)寿命は短いものとなる。
In Patent Document 1, although the cutting hole can be machined in the Inconel (Registered Trademark) 718 with the main cutting edge of the drill by discharging oil-based cutting oil from the cutting oil supply hole, During the processing, the temperature of Inconel (registered trademark) 718 and the drill rises to a high temperature, and the drill (blade tool) life is shortened.
In addition, since titanium alloys that are difficult to cut materials have characteristics such as high strength at high temperatures and poor thermal conductivity, cutting holes with a drill as in Inconel (Registered Trademark) 718, During this processing, the temperature of the titanium alloy and the drill rises to a high temperature, and the drill (blade tool) life is shortened.

本発明は、超硬合金製ドリル(刃工具)の寿命を長くすることのできる難削材の加工方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method for processing difficult-to-cut materials that can extend the life of a cemented carbide drill (blade tool).

本発明に係る請求項1は、ドリル本体の先端部に形成される複数の切れ刃と、前記各切れ刃間に形成され、前記ドリル本体の軸心方向に延びる複数のねじれ刃溝と、前記ドリル本体内を前記軸心方向に貫通され、ドリル先端面に開口する複数の油穴とを備える超硬合金製ドリルを用いて、難削材の被加工体を加工する難削材の加工方法であって、前記超硬合金製ドリルを回転しつつ前記被加工体に送って、前記各切れ刃にて前記被加工体に切削穴を加工する切削工程と、前記切削穴の加工中、不水溶性液を、前記超硬合金製ドリルの前記各油穴に供給して、前記ドリル先端面から吐出し、水溶性液を、前記切削穴周囲の前記被加工体及び前記切削穴外に位置する前記ねじれ刃溝に噴射する切削液供給工程と、を備えることを特徴とする難削材の加工方法である。   According to a first aspect of the present invention, there are provided a plurality of cutting edges formed at the tip of the drill body, a plurality of twisted blade grooves formed between the cutting edges and extending in the axial direction of the drill body, A method of machining a difficult-to-cut material using a cemented carbide drill that includes a plurality of oil holes that are penetrated in the axial direction of the drill body and open to a tip end surface of the drill. A cutting process in which the cemented carbide drill is rotated and sent to the workpiece, and a cutting hole is machined in the workpiece with each of the cutting edges; A water-soluble liquid is supplied to each oil hole of the cemented carbide drill and discharged from the drill tip surface, and the water-soluble liquid is positioned outside the workpiece and the cutting hole around the cutting hole. A difficult-to-cut material comprising: a cutting fluid supply step for spraying the twisted blade groove A processing method.

本発明に係る請求項2は、前記切削液供給工程において、前記水溶性液を含有する不水溶性液を、前記各油穴に供給して前記ドリル先端面から吐出し、前記水溶性液を、前記切削穴周囲の前記被加工体及び前記切削穴外に位置する前記ねじれ刃溝に噴射することを特徴とする請求項1に記載の難削材の加工方法である。
本発明に係る請求項2では、切削液供給工程において、不水溶性液は、微量の水溶性液を含有しており、微量の水溶性液を含有する不水溶性液を、各油穴に供給して、ドリル先端面から吐出し、水溶性液を、切削穴周囲の被加工体及び切削穴外に位置するねじれ刃溝に噴射する構成も採用できる。微量の水溶性液を含有する不水溶性液において、例えば、「微量の水溶性液」は、3〜5重量%であり、「不水溶性液」は、95〜97重量%である(但し、水溶性液と、不水溶性液の合計重量%は、100重量%である)。
According to a second aspect of the present invention, in the cutting fluid supply step, the water-insoluble liquid containing the water-soluble liquid is supplied to the oil holes and discharged from the drill tip surface. The difficult-to-cut material processing method according to claim 1, wherein the material is sprayed to the workpiece around the cutting hole and the twisted blade groove located outside the cutting hole.
In claim 2 according to the present invention, in the cutting fluid supply step, the water-insoluble liquid contains a trace amount of the water-soluble liquid, and the water-insoluble liquid containing the trace amount of the water-soluble liquid is put in each oil hole. It is also possible to employ a configuration in which the water-soluble liquid is supplied and discharged from the tip end surface of the drill, and the water-soluble liquid is injected into the workpiece around the cutting hole and the twisted blade groove located outside the cutting hole. In a water-insoluble liquid containing a small amount of water-soluble liquid, for example, “a small amount of water-soluble liquid” is 3 to 5% by weight, and “a water-insoluble liquid” is 95 to 97% by weight (provided that The total weight% of the water-soluble liquid and the water-insoluble liquid is 100% by weight).

本発明に係る請求項3は、前記ドリル先端面から吐出した前記不水溶性液と、前記切削穴周囲の前記被加工体及び前記切削穴外に位置する前記ねじれ刃溝に噴射した前記水溶性液との混濁液を回収する液回収工程と、前記混濁液を、前記不水溶性液及び前記水溶性液に分離する液分離工程と、分離した前記不水溶性液を、前記各油穴に供給して前記ドリル先端面から吐出し、分離した前記水溶性液を、前記切削穴周囲の前記被加工体及び前記切削穴外に位置する前記ねじれ刃溝に噴射する分離液供給工程と、を備え、前記切削の加工中、前記液回収工程、前記液分離工程及び前記分離液供給工程を繰返し実行することを特徴とする請求項2に記載の難削材の加工方法である。   According to a third aspect of the present invention, the water-insoluble liquid discharged from the drill tip surface, and the water-soluble liquid sprayed to the workpiece around the cutting hole and the twisted blade groove located outside the cutting hole. A liquid recovery step for recovering a turbid liquid with the liquid, a liquid separation step for separating the turbid liquid into the water-insoluble liquid and the water-soluble liquid, and the separated water-insoluble liquid in each oil hole. A separation liquid supply step of supplying and discharging the separated water-soluble liquid from the drill tip surface to the workpiece around the cutting hole and the twisted blade groove located outside the cutting hole; and 3. The difficult-to-cut material processing method according to claim 2, wherein the liquid recovery step, the liquid separation step, and the separation liquid supply step are repeatedly executed during the cutting process.

本発明に係る請求項4は、前記難削材は、Ni基耐熱合金、又はチタン合金であることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の難削材の加工方法である。   According to a fourth aspect of the present invention, in the method for processing a difficult-to-cut material according to any one of the first to third aspects, the difficult-to-cut material is a Ni-based heat-resistant alloy or a titanium alloy.

本発明に係る請求項5は、前記Ni基耐熱合金は、インコネル(登録商標)718であることを特徴とする請求項4に記載の難削材の加工方法である。   A fifth aspect of the present invention is the difficult-to-cut material processing method according to the fourth aspect, wherein the Ni-base heat-resistant alloy is Inconel (registered trademark) 718.

本発明に係る請求項6は、前記チタン合金は、α―β合金のTi−6Al−4A(64チタン)であることを特徴とする請求項4に記載の難削材の加工方法である。   A sixth aspect of the present invention is the difficult-to-cut material processing method according to the fourth aspect, wherein the titanium alloy is Ti-6Al-4A (64 titanium) of an α-β alloy.

本発明に係る請求項1では、切削工程において、切削穴の加工中、不水溶性液をドリル先端面から吐出して、切削穴底及び各切れ刃に供給する。これにより、不水溶性液は、潤滑油として作用し、被加工体(難削材:例えば、Ni基耐熱合金又はチタン合金)及び各切れ刃の摩擦を抑制し、切削穴の加工を容易にする。切削工程において、不水溶性液は、ねじれ刃溝、切削穴内周及びねじれ刃溝間から切削穴外に排出され、ねじれ刃溝及び切削穴内周に潤滑油として作用する。切削した切粉は、各ねじれ刃溝から切削穴外に排出される。
本発明に係る請求項1では、不水溶性液の吐出に加えて、水溶性液を切削穴周囲の被加工体(難削材:例えば、Ni基耐熱合金又はチタン合金)及び切削穴外に位置するねじれ刃溝に噴射することで、被加工体及びねじれ刃溝にて超硬合金製ドリルを冷却でき、被加工体及び超硬合金製ドリルの温度上昇を抑制できる。これにより、超硬合金製ドリルの寿命を長くすることが可能となる。
一般的に、難削材の加工は、不水溶性液(油性切削液)の方が加工性が良いと言われているが、無人運転中での火災発生の問題があった。本発明に係る請求項1では、不水溶性液での加工と同時に、水溶性液(水溶性切削液)を切削穴周囲の被加工体及び切削穴外に位置するねじれ刃溝に噴射して、被加工体及び超硬合金製ドリルを冷却することで、火災発生を未然に防ぐことが期待できる。つまり、被加工体の切削中、絶えず、水溶性液を被加工体及び超硬合金製ドリルに噴射することから火災元となる種火を消火することができる。
According to the first aspect of the present invention, in the cutting process, the water-insoluble liquid is discharged from the drill tip surface and supplied to the cutting hole bottom and each cutting edge during the machining of the cutting hole. As a result, the water-insoluble liquid acts as a lubricating oil, suppresses the friction between the workpiece (hard-to-cut material: for example, Ni-base heat-resistant alloy or titanium alloy) and each cutting edge, and facilitates machining of the cutting hole. To do. In the cutting process, the water-insoluble liquid is discharged out of the cutting hole from between the twisting blade groove, the inner periphery of the cutting hole, and the twisting blade groove, and acts as a lubricating oil on the inner periphery of the twisting blade groove and the cutting hole. The cut chips are discharged out of the cutting hole from each twisted blade groove.
According to the first aspect of the present invention, in addition to the discharge of the water-insoluble liquid, the water-soluble liquid is applied to the workpiece around the cutting hole (difficult-to-cut material: Ni-base heat-resistant alloy or titanium alloy) and outside the cutting hole. By injecting into the torsion blade groove positioned, the cemented carbide drill can be cooled by the workpiece and the torsion blade groove, and the temperature rise of the workpiece and the cemented carbide drill can be suppressed. Thereby, it becomes possible to lengthen the lifetime of the cemented carbide drill.
Generally, when processing difficult-to-cut materials, it is said that water-insoluble liquid (oil-based cutting liquid) has better workability, but there is a problem of fire occurrence during unattended operation. According to the first aspect of the present invention, simultaneously with the processing with the water-insoluble liquid, the water-soluble liquid (water-soluble cutting liquid) is injected into the workpiece around the cutting hole and the twisted blade groove located outside the cutting hole. By cooling the workpiece and the drill made of cemented carbide, it can be expected to prevent a fire from occurring. That is, since the water-soluble liquid is constantly sprayed onto the workpiece and the cemented carbide drill during the cutting of the workpiece, it is possible to extinguish the seed fire that is the source of the fire.

本発明に係る請求項2では、切削工程において、切削穴の加工中、水溶性液を含有する不水溶性液(又は微量の水溶性液を含有する不水溶性液)をドリル先端面から吐出して、切削穴底及び各切れ刃に供給する。これにより、不水溶性液は、潤滑油として作用し、被加工体(難削材:例えば、Ni基耐熱合金又はチタン合金)及び各切れ刃の摩擦を抑制し、切削穴の加工を容易にする。不水溶性液に含有される水溶性液(又は微量の水溶性液)は、切削穴底及び各切れ刃に接触し、切削穴内において、被加工体(難削材:例えば、Ni基耐熱合金又はチタン合金)及び超硬合金製ドリルの各切れ刃を冷却する。
不水溶性液は、ねじれ刃溝及び切削穴内周間から切削穴外に排出される。これにより、不水溶性液は、潤滑油として作用し、及び不水溶性液に含有される水溶性液(又は微量の水溶性液)は、切削穴内周及びねじれ刃溝に接触して、切削穴内にて、被加工体(難削材:例えば、Ni基耐熱合金又はチタン合金)及び超硬合金製ドリルを冷却する。
本発明に係る請求項2では、不水溶性液の吐出に加えて、水溶性液を切削穴周囲の被加工体及び切削穴外に位置するねじれ刃溝に噴射することで、被加工体及びねじれ刃溝にて超硬合金製ドリルを冷却できる。
このように、請求項2では、切削穴内及び切削穴外から、水溶性液を被加工体及び超硬合金製ドリルに接触、噴射することで、被加工体及び超硬合金製ドリルを適正に冷却でき、被加工体及び超硬合金製ドリルの温度上昇を抑制できることから、超硬合金製ドリルの寿命を長くすることが可能となる。
本発明に係る請求項2では、不水溶性液に水溶性液(又は微量の水溶性液)を混入(含有)することで、切削工程において、水溶性液にて被加工体及び超硬合金製ドリルを冷却できる。これにより、被加工体の切削中、引火点を上昇させ、火災発生の可能性を低減できる。
According to the second aspect of the present invention, in the cutting process, the water-insoluble liquid containing the water-soluble liquid (or the water-insoluble liquid containing a small amount of water-soluble liquid) is discharged from the drill tip surface during the machining of the cutting hole. Then, it is supplied to the cutting hole bottom and each cutting edge. As a result, the water-insoluble liquid acts as a lubricating oil, suppresses the friction between the workpiece (hard-to-cut material: for example, Ni-base heat-resistant alloy or titanium alloy) and each cutting edge, and facilitates machining of the cutting hole. To do. The water-soluble liquid (or a small amount of water-soluble liquid) contained in the water-insoluble liquid contacts the bottom of the cutting hole and each cutting edge, and in the cutting hole, the workpiece (difficult-to-cut material: for example, Ni-base heat resistant alloy) (Or titanium alloy) and cemented carbide drills are cooled.
The water-insoluble liquid is discharged out of the cutting hole from between the twisted blade groove and the inner periphery of the cutting hole. As a result, the water-insoluble liquid acts as a lubricating oil, and the water-soluble liquid (or a small amount of water-soluble liquid) contained in the water-insoluble liquid comes into contact with the inner periphery of the cutting hole and the twisted blade groove and cuts. In the hole, the workpiece (hard-to-cut material: Ni-base heat-resistant alloy or titanium alloy) and the cemented carbide drill are cooled.
According to the second aspect of the present invention, in addition to the discharge of the water-insoluble liquid, the water-soluble liquid is sprayed onto the workpiece around the cutting hole and the twisted blade groove located outside the cutting hole, so that the workpiece and Cemented carbide drills can be cooled with twisted blade grooves.
In this way, in claim 2, the workpiece and the cemented carbide drill are properly made by contacting and injecting the water-soluble liquid to the workpiece and the cemented carbide drill from inside and outside the machining hole. Since it can cool and the temperature rise of a to-be-processed object and a cemented carbide drill can be suppressed, it becomes possible to lengthen the lifetime of a cemented carbide drill.
According to the second aspect of the present invention, by mixing (containing) a water-soluble liquid (or a small amount of water-soluble liquid) into the water-insoluble liquid, the workpiece and the cemented carbide are used in the cutting process with the water-soluble liquid. The drill made can be cooled. Thereby, during the cutting of the workpiece, the flash point can be raised and the possibility of fire occurrence can be reduced.

本発明に係る請求項3では、切削工程において、切削穴の加工中、液回収工程、液分離工程及び分離液供給工程を繰返し実行することで、超硬合金製ドリルの各油穴に不水溶性液を供給し、切削穴内において、不水溶性液を連続して吐出できる。また、水溶性液も連続して、切削穴周囲の被加工体(難削材:例えば、Ni基耐熱合金又はチタン合金)及び切削穴外に位置するねじれ刃溝に噴射できる。
また、本発明に係る請求項3では、液分離工程において、水溶性液と不水溶性液を比重差によって分離しているが、100%純粋な不水溶性液に分離される訳でなく、不水溶性液は微量の水溶性液を含有する。これにより、水溶性液を含有する不水溶性液を連続してドリル先端面から吐出して、切削穴底及び各切れ刃に供給できる。従って、不水溶性液は、潤滑油として連続的に作用し、被加工体(難削材:例えば、Ni基耐熱合金又はチタン合金)及び各切れ刃の摩擦を抑制し、切削穴の加工を容易にする。一方、不水溶性液に含有される微量の水溶性液は、切削穴底及び各切れ刃に連続して接触し、切削穴内において、被加工体(難削材:例えば、Ni基耐熱合金又はチタン合金)及び超硬合金製ドリルの各切れ刃を冷却する。
According to the third aspect of the present invention, in the cutting process, the liquid recovery process, the liquid separation process, and the separation liquid supply process are repeatedly performed during the machining of the drill hole, so that each oil hole of the cemented carbide drill is insoluble in water. The water-insoluble liquid can be continuously discharged in the cutting hole by supplying the liquid. Moreover, water-soluble liquid can also be continuously injected to the to-be-processed body (difficult-to-cut material: Ni-base heat-resistant alloy or titanium alloy) around the cutting hole and the twisted blade groove located outside the cutting hole.
Further, in claim 3 according to the present invention, the water-soluble liquid and the water-insoluble liquid are separated by the difference in specific gravity in the liquid separation step, but it is not necessarily separated into a 100% pure water-insoluble liquid, The water-insoluble liquid contains a trace amount of water-soluble liquid. Thereby, the water-insoluble liquid containing a water-soluble liquid can be continuously discharged from a drill front end surface, and can be supplied to a cutting hole bottom and each cutting edge. Accordingly, the water-insoluble liquid continuously acts as a lubricating oil, suppresses friction between the workpiece (hard-to-cut material: for example, Ni-base heat-resistant alloy or titanium alloy) and each cutting edge, and cuts a cutting hole. make it easier. On the other hand, a trace amount of water-soluble liquid contained in the water-insoluble liquid continuously contacts the cutting hole bottom and each cutting edge, and in the cutting hole, the workpiece (hard-to-cut material: for example, Ni-base heat-resistant alloy or Titanium alloy) and cemented carbide drills are cooled.

本発明に係る請求項4では、超硬合金製ドリルにてNi基耐熱合金、又はチタン合金に切削穴を加工しても、超硬合金製ドリルの寿命を長くすることが可能である。   According to the fourth aspect of the present invention, even if a drill hole is machined in a Ni-base heat-resistant alloy or a titanium alloy with a cemented carbide drill, the life of the cemented carbide drill can be extended.

本発明に係る請求項5では、超硬合金製ドリルにてインコネル(登録商標)718に切削穴を加工しても、超硬合金製ドリルの寿命を長くすることが可能である。   According to claim 5 of the present invention, even if a drill hole is machined in Inconel (registered trademark) 718 with a cemented carbide drill, the lifetime of the cemented carbide drill can be extended.

本発明に係る請求項6では、超硬合金製ドリルにてα−β合金のTi−6Al−4V(64チタン)に切削穴を加工しても、超硬合金製ドリルの寿命を長くすることが可能となる。   According to claim 6 of the present invention, even if a drill hole is machined in Ti-6Al-4V (64 titanium) of α-β alloy with a cemented carbide drill, the life of the cemented carbide drill is extended. Is possible.

難削材切削システムを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a difficult-to-cut material cutting system. 液供給ホルダ、超硬合金製ドリル(刃工具)、加工テーブル及び被加工体を示す要部拡大斜視図である。It is a principal part expansion perspective view which shows a liquid supply holder, a cemented carbide drill (blade tool), a processing table, and a to-be-processed body. 超硬合金製ドリル(刃工具)を示す図であって、(a)は正面図、(b)は図3(a)の要部拡大図、(c)は図3(a)のA−A矢視拡大図、(d)は図3(a)のB−B矢視拡大図である。It is a figure which shows the drill (blade tool) made from cemented carbide, Comprising: (a) is a front view, (b) is a principal part enlarged view of Fig.3 (a), (c) is A- of Fig.3 (a). A arrow enlarged view, (d) is the BB arrow enlarged view of Fig.3 (a). 超硬合金製ドリル、及び液供給ホルダを示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the drill made from a cemented carbide, and a liquid supply holder. 液供給ホルダ、超硬合金製ドリル(刃工具)、加工テーブル及び被加工体であって、超硬合金製ドリルのドリル先端面から不水溶性液を吐出し、及び各液噴射ノズルから水溶性液を噴射した状態を示す要部拡大斜視図である。Liquid supply holder, cemented carbide drill (blade tool), processing table and workpiece, water-insoluble liquid is discharged from the drill tip of the cemented carbide drill, and water-soluble from each liquid injection nozzle It is a principal part expansion perspective view which shows the state which injected the liquid. 超硬合金製ドリル、被加工体及び各液噴射ノズルであって、超硬合金製ドリルの切れ刃(ドリル先端面)を被加工体に接触した状態を示す要部拡大図である。It is a cemented carbide drill, a to-be-processed body, and each liquid injection nozzle, Comprising: It is a principal part enlarged view which shows the state which contacted the to-be-processed body with the cutting edge (drill tip surface) of the cemented carbide alloy drill. 液供給ホルダ、超硬合金製ドリル(刃工具)、加工テーブル及び被加工体であって、超硬合金製ドリルにて被加工体に切削穴を加工した状態を示す要部拡大斜視図である。It is a liquid supply holder, a cemented carbide drill (blade tool), a machining table, and a workpiece, and is an enlarged perspective view of a main part showing a state in which a cutting hole is machined in the workpiece with a cemented carbide drill. . 超硬合金製ドリル、被加工体及び各液噴射ノズルであって、超硬合金製ドリルの切れ刃にて切削穴を加工した状態を示す要部拡大図である。It is a cemented carbide drill, a to-be-processed object, and each liquid injection nozzle, Comprising: It is a principal part enlarged view which shows the state which processed the cutting hole with the cutting blade of the cemented carbide drill.

本発明に係る難削材(耐熱合金)の加工方法について、図1乃至図8を参照して説明する。
なお、説明の便宜上、先ず、難削材の加工方法に使用する、難削材切削システムについて説明する。
A method of processing a difficult-to-cut material (heat-resistant alloy) according to the present invention will be described with reference to FIGS.
For convenience of explanation, first, a difficult-to-cut material cutting system used for a difficult-to-cut material processing method will be described.

<難削材切削システム>
以下、難削材切削システムについて、図1乃至図8を参照して説明する。
<Difficult-to-cut material cutting system>
Hereinafter, the difficult-to-cut material cutting system will be described with reference to FIGS. 1 to 8.

図1乃至図8において、難削材切削システムX(以下、「切削システム」という)は、難削材の被加工体INを加工する。
難削材は、例えば、Ni基耐熱合金、又はチタン合金でなる。Ni基耐熱合金としては、例えば、インコネル(登録商標)718でなる。チタン合金としては、例えば、α−β合金のTi−6Al−4V(64チタン:日本工業規格「JIS60種」)でなる。
1 to 8, a difficult-to-cut material cutting system X (hereinafter referred to as “cutting system”) processes a workpiece IN of a difficult-to-cut material.
The difficult-to-cut material is made of, for example, a Ni-base heat-resistant alloy or a titanium alloy. An example of the Ni-base heat-resistant alloy is Inconel (registered trademark) 718. The titanium alloy is, for example, an α-β alloy Ti-6Al-4V (64 titanium: Japanese Industrial Standard “JIS 60 class”).

切削システムXは、図1に示すように、マシニングセンタMC、液回収槽1、液分離槽2、複数の配管3〜5及び複数のポンプ6〜8を備える。   As shown in FIG. 1, the cutting system X includes a machining center MC, a liquid recovery tank 1, a liquid separation tank 2, a plurality of pipes 3 to 5, and a plurality of pumps 6 to 8.

マシニングセンタMCは、数値制御されるフライス盤であって、被加工体INを加工する。マシニングセンタMCは、図1乃至図4に示すように、主軸頭CM、主軸11、刃工具DR、液供給ホルダHD、複数の液噴射ノズル13,14、及び加工テーブル15等を備える。   The machining center MC is a numerically controlled milling machine and processes the workpiece IN. As shown in FIGS. 1 to 4, the machining center MC includes a spindle head CM, a spindle 11, a blade tool DR, a liquid supply holder HD, a plurality of liquid injection nozzles 13 and 14, a processing table 15, and the like.

マシニングセンタMCにおいて、主軸頭CMは、図1に示すように、上下方向B(送り方向)に移動自在に配置される。   In the machining center MC, the spindle head CM is disposed so as to be movable in the vertical direction B (feed direction) as shown in FIG.

主軸11は、図1に示すように、主軸頭CMに回転自在に配置される。主軸11は、駆動モータ12に連結され、駆動モータ12の駆動にて回転される。   As shown in FIG. 1, the spindle 11 is rotatably arranged on the spindle head CM. The main shaft 11 is connected to the drive motor 12 and is rotated by the drive of the drive motor 12.

刃工具DRは、例えば、超硬合金製ドリルでなる(以下、「超硬合金製ドリルDR」という)。超硬合金製ドリルDRは、例えば、ツイストドリルを使用する。
超硬合金製ドリルDRは、図3に示すように、ドリル本体21、複数(一対)の切れ刃22,23、複数(一対)のねじれ刃溝24,25、及び複数(一対)の油穴26,27を備える。
The blade tool DR is made of, for example, a cemented carbide drill (hereinafter referred to as “cemented carbide drill DR”). As the cemented carbide drill DR, for example, a twist drill is used.
As shown in FIG. 3, the cemented carbide drill DR includes a drill body 21, a plurality (a pair) of cutting edges 22, 23, a plurality (a pair) of twisted blade grooves 24, 25, and a plurality (a pair) of oil holes. 26, 27.

ドリル本体21は、図3に示すように、円柱状に形成され、ボディー28及びシャンク29を有する。ボディー28及びシャンク29は、ドリル本体21の軸心線aと同一軸心にして一体形成する。
シャンク29は、図3に示すように、液導入溝30、及び平坦部31を有する。液導入溝30は、シャンク29(ドリル本体21)のドリル後端面21bに形成される。液導入溝30は後端面21bに開口する。液導入溝30は、軸心方向Aに直交する方向において、シャンク29を貫通する。平坦部31は、シャンク29外周に開口して形成される。
As shown in FIG. 3, the drill body 21 is formed in a columnar shape and includes a body 28 and a shank 29. The body 28 and the shank 29 are formed integrally with the same axis as the axis a of the drill body 21.
As shown in FIG. 3, the shank 29 has a liquid introduction groove 30 and a flat portion 31. The liquid introduction groove 30 is formed in the drill rear end surface 21b of the shank 29 (drill body 21). The liquid introduction groove 30 opens in the rear end face 21b. The liquid introduction groove 30 penetrates the shank 29 in a direction orthogonal to the axial direction A. The flat part 31 is formed so as to open to the outer periphery of the shank 29.

各切れ刃22,23は、ドリル本体21(ボディー28)の先端部21Aに形成される。各切れ刃22,23は、図3(d)に示すように、対称配置される。   Each cutting edge 22 and 23 is formed in the front-end | tip part 21A of the drill main body 21 (body 28). The cutting edges 22 and 23 are arranged symmetrically as shown in FIG.

各ねじれ刃溝24,25は、ドリル本体21のボディー28において、各切れ刃22,23間に形成される。各ねじれ刃溝24,25は、ドリル本体21の軸心線aに対して捩れ角を持って形成される。各ねじれ刃溝24,25は、ドリル本体21の軸心方向Aに延びている。   Each twisted blade groove 24, 25 is formed between each cutting blade 22, 23 in the body 28 of the drill body 21. Each twisted blade groove 24, 25 is formed with a twist angle with respect to the axial center line a of the drill body 21. Each twisted blade groove 24, 25 extends in the axial direction A of the drill body 21.

各油穴26,27は、図3に示すように、ドリル本体21の軸心方向Aにおいて、ドリル本体21(ボディー28及びシャンク29)内を貫通される。各油穴26,27は、ドリル先端面21aに開口し、及び液導入溝30内に連通される。
各油穴26,27は、各ねじれ刃溝24,25に沿ってドリル本体21を軸心方向Aに貫通し、捩れ角を持って形成される。
As shown in FIG. 3, the oil holes 26 and 27 are passed through the drill body 21 (the body 28 and the shank 29) in the axial direction A of the drill body 21. Each oil hole 26, 27 opens to the drill tip surface 21 a and communicates with the liquid introduction groove 30.
The oil holes 26 and 27 are formed with a twist angle through the drill body 21 in the axial direction A along the twisted blade grooves 24 and 25.

液供給ホルダHDは、図1、図2及び図4に示すように、ホルダ本体35、ハウジング36、液接続ブロック37、及び液供給流路38を備える。
ハウジング36は、ホルダ本体35に回転自在に外嵌され、ホルダ本体35に保持される。ハウジング36は、コレット39及びネジ穴40を有する。コレット39は、超硬合金製ドリルDRを把持するチャック機構(図示しない)を有する。ネジ穴40は、コレット39に形成され、コレット39外周に開口する。
液接続ブロック37は、ハウジング36に配置され、配管16に接続される。
液供給流路38は、ハウジング36及び液接続ブロック37に形成される。液供給流路38は、液接続ブロック37内において、配管16に接続される。配管16は、図1に示すように、配管5に接続される。
液供給流路38は、ハウジング36内において、コレット39まで延在される。
The liquid supply holder HD includes a holder main body 35, a housing 36, a liquid connection block 37, and a liquid supply flow path 38, as shown in FIGS.
The housing 36 is rotatably fitted to the holder main body 35 and is held by the holder main body 35. The housing 36 has a collet 39 and a screw hole 40. The collet 39 has a chuck mechanism (not shown) that holds the cemented carbide drill DR. The screw hole 40 is formed in the collet 39 and opens to the outer periphery of the collet 39.
The liquid connection block 37 is disposed in the housing 36 and connected to the pipe 16.
The liquid supply channel 38 is formed in the housing 36 and the liquid connection block 37. The liquid supply channel 38 is connected to the pipe 16 in the liquid connection block 37. The pipe 16 is connected to the pipe 5 as shown in FIG.
The liquid supply flow path 38 extends to the collet 39 in the housing 36.

液供給ホルダHDにおいて、ホルダ本体35は、図1及び図2に示すように、軸心線を主軸11の軸心線aに一致して、主軸11に外嵌される。ホルダ本体35は、主軸頭CMに固定される。ハウジング36は、軸心線を主軸11の軸心線aに一致して、主軸11に連結される。
これにより、液供給ホルダHD(ホルダ本体35及びハウジング36)は、主軸頭CMの移動に伴って、上下方向B(送り方向)に移動される。
また、液供給ホルダHDにおいて、ハウジング36は、主軸11の回転に伴って回転される。
In the liquid supply holder HD, as shown in FIGS. 1 and 2, the holder main body 35 is externally fitted to the main shaft 11 with the axial center line aligned with the axial center line a of the main shaft 11. The holder body 35 is fixed to the spindle head CM. The housing 36 is connected to the main shaft 11 with the axis center line coincident with the axis center line a of the main shaft 11.
Thereby, the liquid supply holder HD (the holder main body 35 and the housing 36) is moved in the vertical direction B (feed direction) with the movement of the spindle head CM.
In the liquid supply holder HD, the housing 36 is rotated as the main shaft 11 rotates.

液供給ホルダHDは、図1、図2及び図4に示すように、超硬合金製ドリルDRを把持する。
超硬合金製ドリルDRは、軸心線aを主軸11(ハウジング36)の軸心線と一致して、コレット39内に装着される。超硬合金製ドリルDRは、シャンク29をコレット39内に配置し、ボディー28(各切れ刃22,23及び各ねじれ刃溝24,25)をコレット39から加工テーブル15に向けて延在する。超硬合金製ドリルDRは、ネジ軸41にてコレット39に固定される。ネジ軸41は、コレット39のネジ穴40に螺着され、超硬合金製ドリルDRの平坦部31に押付けられる。
これにより、超硬合金製ドリルDRは、コレット39(ハウジング36)に固定され、ハウジング36(主軸11)の回転に伴って回転する。超硬合金製ドリルDRは、主軸頭CMの移動に伴って、上下方向B(送り方向)に移動される。
The liquid supply holder HD grips the cemented carbide drill DR as shown in FIGS.
The cemented carbide drill DR is mounted in the collet 39 with the axis a aligned with the axis of the main shaft 11 (housing 36). In the cemented carbide drill DR, the shank 29 is disposed in the collet 39, and the body 28 (each cutting edge 22, 23 and each twisting blade groove 24, 25) extends from the collet 39 toward the processing table 15. The cemented carbide drill DR is fixed to the collet 39 by a screw shaft 41. The screw shaft 41 is screwed into the screw hole 40 of the collet 39 and pressed against the flat portion 31 of the cemented carbide drill DR.
Thereby, the cemented carbide drill DR is fixed to the collet 39 (housing 36), and rotates with the rotation of the housing 36 (main shaft 11). The cemented carbide drill DR is moved in the vertical direction B (feed direction) with the movement of the spindle head CM.

液供給ホルダHDにおいて、液供給流路38は、超硬合金製ドリルDRの各油穴26,27に接続される。   In the liquid supply holder HD, the liquid supply flow path 38 is connected to the oil holes 26 and 27 of the cemented carbide drill DR.

各液噴射ノズル13,14は、図1及び図2に示すように、超硬合金製ドリルDR外側に配置される。各液噴射ノズル13,14は、ノズル管13A,14Aに接続される。各ノズル管13A,14Aは、主軸頭CMに固定される。
これにより、各液噴射ノズル13,14は、主軸頭CMの移動に伴って、上下方向B(送り方向)に移動される。
As shown in FIG.1 and FIG.2, each liquid injection nozzle 13 and 14 is arrange | positioned at the drill DR made from a cemented carbide. Each liquid injection nozzle 13 and 14 is connected to nozzle tubes 13A and 14A. Each nozzle tube 13A, 14A is fixed to the spindle head CM.
Thereby, each liquid injection nozzle 13 and 14 is moved to the up-down direction B (feeding direction) with the movement of the spindle head CM.

加工テーブル15は、図1及び図2に示すように、超硬合金製ドリルDRのドリル先端面21aに対峙して配置される。加工テーブル15は、図2に示すように、被加工体INを固定するバイス(万力)45を有する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the processing table 15 is disposed so as to face the drill tip surface 21 a of the cemented carbide drill DR. As shown in FIG. 2, the processing table 15 includes a vise (a vise) 45 that fixes the workpiece IN.

液分離槽2は、図1に示すように、水溶性液SW及び不水溶性液OWを貯留する。
液分離槽2は、水溶性液SW及び不水溶性液OWに分離する。液分離槽2において、水溶性液SWは下層に分離され、不水溶性液OWは上層に分離される。
As shown in FIG. 1, the liquid separation tank 2 stores a water-soluble liquid SW and a water-insoluble liquid OW.
The liquid separation tank 2 separates into a water-soluble liquid SW and a water-insoluble liquid OW. In the liquid separation tank 2, the water-soluble liquid SW is separated into the lower layer, and the water-insoluble liquid OW is separated into the upper layer.

配管4は、図1に示すように、液分離槽2内に配置され、分離した水溶性液SWに浸漬される。配管4は、各ノズル配管13A,14Aに接続され、各液噴射ノズル13,14及び液分離槽2(下層の水溶性液SW)に連通する。   As shown in FIG. 1, the pipe 4 is disposed in the liquid separation tank 2 and immersed in the separated water-soluble liquid SW. The pipe 4 is connected to the nozzle pipes 13A and 14A and communicates with the liquid jet nozzles 13 and 14 and the liquid separation tank 2 (lower-layer water-soluble liquid SW).

配管5は、図1に示すように、液分離槽2内に配置され、分離した不水溶性液OWに浸漬される。配管5は、配管16に接続され、液供給流路38及び液分離槽2[上層の不水溶性液OW]に連通する。
これにより、配管5は、配管16、液供給流路38を介して、超硬合金製ドリルDRの各油穴26,27に連通される。
As shown in FIG. 1, the pipe 5 is disposed in the liquid separation tank 2 and is immersed in the separated water-insoluble liquid OW. The pipe 5 is connected to the pipe 16 and communicates with the liquid supply flow path 38 and the liquid separation tank 2 [upper water-insoluble liquid OW].
Thereby, the pipe 5 is communicated with the oil holes 26 and 27 of the cemented carbide drill DR via the pipe 16 and the liquid supply flow path 38.

ポンプ7は、図1に示すように、配管4に配置される。ポンプ7は、配管4及び各ノズル配管13A,14Aを介して各液噴射ノズル13,14及び液分離槽2(下層の水溶性液SW)に連通される。
ポンプ7は、液分離槽2から水溶性液SWを吸込んで、各液噴射ノズル13,14側の配管4に水溶性液SWを吐出する。
これにより、各液噴射ノズル13,14は、水溶性液SWを超硬合金製ドリルDR(各ねじれ刃溝24,25)及び被加工体INに噴射する。
The pump 7 is arrange | positioned at the piping 4, as shown in FIG. The pump 7 is communicated with each of the liquid jet nozzles 13 and 14 and the liquid separation tank 2 (lower layer water-soluble liquid SW) via the pipe 4 and the nozzle pipes 13A and 14A.
The pump 7 sucks the water-soluble liquid SW from the liquid separation tank 2 and discharges the water-soluble liquid SW to the pipes 4 on the liquid injection nozzles 13 and 14 side.
Thereby, each liquid injection nozzle 13 and 14 injects the water-soluble liquid SW to the drill DR made of cemented carbide (respective twist blade grooves 24 and 25) and the workpiece IN.

ポンプ8は、図1に示すように、配管5に配置される。ポンプ8は、配管5,16及び液供給流路38を介して超硬合金製ドリルDRの各油穴26,27及び液分離槽2[上層の不水溶性液OW]に連通される。
ポンプ7は、液分離槽2から不水溶性液OWを吸込んで、各油穴26,27側の配管5に不水溶性液OWを吐出する。
これにより、超硬合金製ドリルDRは、ドリル先端面21aから不水溶性液OWを吐出する。
The pump 8 is arrange | positioned at the piping 5, as shown in FIG. The pump 8 communicates with the oil holes 26 and 27 of the cemented carbide drill DR and the liquid separation tank 2 [upper water-insoluble liquid OW] through the pipes 5 and 16 and the liquid supply flow path 38.
The pump 7 sucks the water-insoluble liquid OW from the liquid separation tank 2 and discharges the water-insoluble liquid OW to the pipes 5 on the oil holes 26 and 27 side.
Thus, the cemented carbide drill DR discharges the water-insoluble liquid OW from the drill tip surface 21a.

液回収槽1は、図1に示すように、加工テーブル15下方に配置される。液回収槽1は、噴射された水溶性液SW及び吐出された不水溶性液OWを混濁液KWとして回収し、及び混濁液KWを貯留する。水溶性液SWは、各液噴射ノズル13,14から噴射され、不水溶性液OWはドリル先端面21aから吐出される。   As shown in FIG. 1, the liquid recovery tank 1 is disposed below the processing table 15. The liquid recovery tank 1 recovers the jetted water-soluble liquid SW and the discharged water-insoluble liquid OW as the turbid liquid KW, and stores the turbid liquid KW. The water-soluble liquid SW is ejected from the liquid ejection nozzles 13 and 14, and the water-insoluble liquid OW is ejected from the drill tip surface 21a.

配管3は、図1に示すように、液回収槽1内、及び液分離槽2内に配置される。配管3は、液回収槽1及び液分離槽2に連通される。配管3は、液分離槽2内において、各配管4,5に間隔を隔てて配置される。   The piping 3 is arrange | positioned in the liquid recovery tank 1 and the liquid separation tank 2, as shown in FIG. The pipe 3 communicates with the liquid recovery tank 1 and the liquid separation tank 2. The pipe 3 is disposed in the liquid separation tank 2 with an interval between the pipes 4 and 5.

ポンプ6は、図1に示すように、配管3に配置される。ポンプ6は、配管3を介して液回収槽1及び液分離槽2に連通される。
ポンプ6は、液回収槽1内の混濁液KWを吸込んで、液分離槽2側の配管3に吐出する。
The pump 6 is arrange | positioned at the piping 3, as shown in FIG. The pump 6 communicates with the liquid recovery tank 1 and the liquid separation tank 2 via the pipe 3.
The pump 6 sucks the turbid liquid KW in the liquid recovery tank 1 and discharges it to the pipe 3 on the liquid separation tank 2 side.

<難削材の加工方法>
次に、難削材の加工方法について、図1乃至図8を参照して説明する。
<Processing difficult-to-cut materials>
Next, a method for processing difficult-to-cut materials will be described with reference to FIGS.

難削材の加工方法は、切削工程、切削液供給工程、液回収工程、液分離工程及び分離液供給工程を実行する。   The difficult-to-cut material processing method executes a cutting process, a cutting fluid supply process, a liquid recovery process, a liquid separation process, and a separation liquid supply process.

難削材の加工方法において、水溶性液SWは、一般に水溶性切削剤の水溶性液、防腐剤を含む水溶性液等である。
但し、水溶性液SWは、アルカリ性の液で、中間層のでき難いものが好適である。具体的な水溶性液は、i)トリエタノールアミン0.1〜2%の水溶性液、ii)トリエタノールアミン25〜30%及び中鎖脂肪酸8〜15%、及び水40〜60%を主成分とした水溶性切削油を30倍希釈した水溶性液、iii)親油基の炭素数が12以上の界面活性剤(石鹸を含む陰イオン、陽イオン、両性イオン、非イオン界面活性剤)が0.5%以下の水溶性液で、例えば、タイユ株式会社製の「ハイチップHBC-66B」等である。
In a difficult-to-cut material processing method, the water-soluble liquid SW is generally a water-soluble liquid of a water-soluble cutting agent, a water-soluble liquid containing a preservative, or the like.
However, the water-soluble liquid SW is preferably an alkaline liquid that is difficult to form an intermediate layer. Specific water-soluble liquids are mainly i) triethanolamine 0.1-2% water-soluble liquid, ii) triethanolamine 25-30% and medium chain fatty acids 8-15%, and water 40-60%. A water-soluble liquid obtained by diluting a water-soluble cutting oil as a component 30 times, iii) a surfactant having an oleophilic group carbon number of 12 or more (anion, cation, amphoteric ion, nonionic surfactant including soap) Is a water-soluble liquid of 0.5% or less, such as “High Chip HBC-66B” manufactured by Taille Co., Ltd.

不水溶性液OWは、一般に、鉱油と動植物油、又は鉱油とエステル油でなる1種切削油剤(1号〜6号)、1種切削油に添加物を加えた2種切削油剤(1号〜6号、11号〜17号)を使用する。
但し、不水溶性液OWは、水溶性液SWとの分離を考慮すると、酸価が低く、酸化物の含有率の低いものが好ましく、添加剤の酸値は1KHO mg/g以下の油脂を少量添加する。不水溶性液としては、例えば、タイユ株式会社製の「ハイチップHB0−88」等である。
不水溶性液OWの比重は、水溶性液SWの比重より小さくする。
これにより、水溶性液SW及び不水溶性液OWを液分離槽2に貯留すると、不水溶性液OWは液分離槽2の上層に分離され、水溶性液SWは液分離槽2の下層に分離される。
The water-insoluble liquid OW is generally composed of mineral oil and animal or vegetable oil, or mineral oil and ester oil, type 1 cutting oil (No. 1 to No. 6), type 1 cutting oil with additives added (type 1). -6, 11-17) are used.
However, in consideration of separation from the water-soluble liquid SW, the water-insoluble liquid OW preferably has a low acid value and a low oxide content. The additive has an acid value of 1 KHO mg / g or less. Add a small amount. An example of the water-insoluble liquid is “High Chip HB0-88” manufactured by Taille Co., Ltd.
The specific gravity of the water-insoluble liquid OW is made smaller than the specific gravity of the water-soluble liquid SW.
Thus, when the water-soluble liquid SW and the water-insoluble liquid OW are stored in the liquid separation tank 2, the water-insoluble liquid OW is separated into the upper layer of the liquid separation tank 2, and the water-soluble liquid SW is placed in the lower layer of the liquid separation tank 2. To be separated.

オペレータは、図1に示すように、水溶性液SWを液分離槽2に流入し、更に不水溶性液OWを液分離槽2に流入して、不水溶性液OW及び水溶性液SWを液分離槽2に貯留する。
不水溶性液OW及び水溶性液SWは、液分離槽2内にて、上層(不水溶性液OW)及び下層(水溶性液SW)に分離される。
As shown in FIG. 1, the operator flows the water-soluble liquid SW into the liquid separation tank 2, and further flows the water-insoluble liquid OW into the liquid separation tank 2, so that the water-insoluble liquid OW and the water-soluble liquid SW are discharged. Stored in the liquid separation tank 2.
The water-insoluble liquid OW and the water-soluble liquid SW are separated into an upper layer (water-insoluble liquid OW) and a lower layer (water-soluble liquid SW) in the liquid separation tank 2.

マシニングセンタMCにおいて、オペレータは、図1及び図2に示すように、被加工体IN(難削材:例えば、Ni基耐熱合金又はチタン合金)を加工テーブル15上に載置し、被加工体INをバイス45にて固定する。   In the machining center MC, as shown in FIGS. 1 and 2, the operator places a workpiece IN (difficult-to-cut material: Ni-base heat-resistant alloy or titanium alloy) on the machining table 15, and the workpiece IN Is fixed with a vise 45.

続いて、オペレータは、図1に示すように、ポンプ7,8を駆動する。
ポンプ8は、液分離槽2から不水溶性液OWを吸込んで、超硬合金製ドリルDR側の配管5に吐出する。不水溶性油OWは、配管5,16、及び液供給流路38を流れて、超硬合金製ドリルDRの各油穴26,27に供給される。
不水溶性液OWは、図1、図3乃至図5に示すように、各油穴26,27を流れ、ドリル先端面21aから吐出される(液供給工程)。
ポンプ7は、液分離槽2から水溶性液SWを吸込んで、各液噴射ノズル13,14側の配管4に吐出する。水溶性液SWは、図1及び図5に示すように、配管4及びノズル管13A,14Aを流れ、各液噴射ノズル13,14から噴射される。
このとき、各液噴射ノズル13,14は、超硬合金製ドリルDRの各ねじれ刃溝24,25、及びドリル先端部21Aに向けられ、水溶性液SWを各ねじれ刃溝24,25(ボディー28)、及びドリル先端部21Aに噴射する。
Subsequently, the operator drives the pumps 7 and 8 as shown in FIG.
The pump 8 sucks the water-insoluble liquid OW from the liquid separation tank 2 and discharges it to the pipe 5 on the cemented carbide drill DR side. The water-insoluble oil OW flows through the pipes 5 and 16 and the liquid supply passage 38 and is supplied to the oil holes 26 and 27 of the cemented carbide drill DR.
As shown in FIGS. 1 and 3 to 5, the water-insoluble liquid OW flows through the oil holes 26 and 27 and is discharged from the drill tip surface 21 a (liquid supply process).
The pump 7 sucks the water-soluble liquid SW from the liquid separation tank 2 and discharges the water-soluble liquid SW to the pipes 4 on the liquid injection nozzles 13 and 14 side. As shown in FIGS. 1 and 5, the water-soluble liquid SW flows through the pipe 4 and the nozzle pipes 13 </ b> A and 14 </ b> A and is jetted from the liquid jet nozzles 13 and 14.
At this time, each of the liquid injection nozzles 13 and 14 is directed to each of the twisted blade grooves 24 and 25 of the cemented carbide drill DR and the drill tip portion 21A, and the water-soluble liquid SW is supplied to each of the twisted blade grooves 24 and 25 (body). 28), and sprayed to the drill tip 21A.

マシニングセンタMCにおいて、オペレータは、図1に示すように、駆動モータ12を駆動する。
駆動モータ12は、駆動によって、主軸11、液供給ホルダHDのハウジング36(コレット39)及び超硬合金製ドリルDRを回転する。
マシニングセンタMCにおいて、主軸頭CMを被加工体INに向けて移動する。
主軸頭CMは、主軸11、駆動モータ12、液供給ホルダHD、各液噴射ノズル13,14及び超硬合金製ドリルDRを被加工体INに移動する。
これにより、超硬合金製ドリルDRは、回転しつつ被加工体INに送られ、図6に示すように、ドリル先端面21aから各切り刃22,23を被加工体INに接触する。
In the machining center MC, the operator drives the drive motor 12 as shown in FIG.
The drive motor 12 rotates the spindle 11, the housing 36 (collet 39) of the liquid supply holder HD, and the cemented carbide drill DR by driving.
In the machining center MC, the spindle head CM is moved toward the workpiece IN.
The spindle head CM moves the spindle 11, the drive motor 12, the liquid supply holder HD, the liquid injection nozzles 13 and 14, and the cemented carbide drill DR to the workpiece IN.
Thereby, the drill DR made of cemented carbide is sent to the workpiece IN while rotating, and as shown in FIG. 6, the cutting edges 22 and 23 are brought into contact with the workpiece IN from the drill tip surface 21a.

超硬合金製ドリルDRは、被加工体INに送られ、各切れ刃22,23にて被加工体INに切削穴SHを加工する(切削工程)。
切削工程において、切削穴SHの加工中、超硬合金製ドリルDRは、図7及び図8に示すように、不水溶性液OWをドリル先端面21aから切削穴SH内に吐出し、被加工体INの切削穴SH底及び各切れ刃22,23(ドリル先端面21a)間に供給する。このとき、不水溶性液OWは、潤滑油として作用し、被加工体IN及び各切れ刃22,23の摩擦を抑制し、切削穴SHの加工を容易にする。
切削穴SHに吐出した不水溶性液OWは、各ねじれ刃溝24,25、ボディー28及び切削穴SH間から切削穴SH外に排出される。このとき、不水溶性液OWは、各ねじれ刃溝24,25(ボディー28)及び切削穴SH内周に接触し、潤滑油として作用する。
切削した切粉は、各ねじれ刃溝24,25から切削穴SH外に排出される。
The cemented carbide drill DR is sent to the workpiece IN, and the cutting holes SH are machined into the workpiece IN with the cutting edges 22 and 23 (cutting process).
In the cutting process, during machining of the cutting hole SH, the cemented carbide drill DR discharges a water-insoluble liquid OW from the drill tip surface 21a into the cutting hole SH as shown in FIGS. It is supplied between the cutting hole SH bottom of the body IN and each of the cutting edges 22 and 23 (the drill tip surface 21a). At this time, the water-insoluble liquid OW acts as a lubricating oil, suppresses friction between the workpiece IN and the cutting edges 22 and 23, and facilitates the machining of the cutting hole SH.
The water-insoluble liquid OW discharged to the cutting hole SH is discharged out of the cutting hole SH from between the twisted blade grooves 24 and 25, the body 28, and the cutting hole SH. At this time, the water-insoluble liquid OW comes into contact with the respective twisted blade grooves 24 and 25 (body 28) and the inner periphery of the cutting hole SH, and acts as lubricating oil.
The cut chips are discharged out of the cutting hole SH from the twisted blade grooves 24 and 25.

切削工程において、切削穴SHの加工中、各液噴射ノズル13,14は、図7及び図8に示すように、水溶性液SWを切削穴SH周囲の被加工体IN(難削材:例えば、Ni基耐熱合金又はチタン合金)、及びねじれ刃溝24,25(ボディー28)に噴射する(切削液供給工程)。
このとき、水溶性液SWは、冷却液として作用し、切削穴SH周囲の被加工体IN(難削材:例えば、Ni基耐熱合金又はチタン合金)、及びねじれ刃溝24,25(ボディー28)を冷却する。
In the cutting process, during the machining of the cutting hole SH, each of the liquid jet nozzles 13 and 14 applies the water-soluble liquid SW to the workpiece IN around the cutting hole SH (difficult to cut material: for example, as shown in FIGS. 7 and 8). , Ni-base heat-resistant alloy or titanium alloy) and the twisted blade grooves 24 and 25 (body 28) (cutting fluid supply step).
At this time, the water-soluble liquid SW acts as a cooling liquid, and the workpiece IN around the cutting hole SH (difficult-to-cut material: Ni-base heat-resistant alloy or titanium alloy) and the twisted blade grooves 24 and 25 (the body 28). ).

切削工程において、切削穴SHの加工中、吐出した不水溶性液OW、及び噴射した水溶性液SWは、図1に示すように、混ざって、混濁液KWとして液回収槽1に回収される。液回収槽1は、水溶性液SW及び不水溶性液OWの混濁する混濁液KWを貯留する(液回収工程)。
オペレータは、図1に示すように、ポンプ6を駆動する。
ポンプ6は、液回収槽1から混濁液KWを吸込んで、液分離槽2側の配管3に吐出する。混濁液KWは、配管3を流れて、液分離槽2に供給される。
In the cutting process, the discharged water-insoluble liquid OW and the jetted water-soluble liquid SW are mixed and recovered as a turbid liquid KW in the liquid recovery tank 1 as shown in FIG. . The liquid recovery tank 1 stores a turbid liquid KW in which the water-soluble liquid SW and the water-insoluble liquid OW are turbid (liquid recovery process).
The operator drives the pump 6 as shown in FIG.
The pump 6 sucks the turbid liquid KW from the liquid recovery tank 1 and discharges it to the pipe 3 on the liquid separation tank 2 side. The turbid liquid KW flows through the pipe 3 and is supplied to the liquid separation tank 2.

液分離槽2において、混濁液KWは、図1に示すように、配管3から各配管4,5側に流動し、不水溶性液OW及び水溶性液SWに分離される(液分離工程)。
液分離槽2では、水溶性液SW及び不水溶性液OWの比重差によって混濁液KWを水溶性液SW及び不水溶性液OWに分離しているが、100%純粋な不水性液OWに分離される訳ではない。
これにより、混濁液KWは、液分離槽2の上層の不水溶性液OW、及び下層の水溶性液SWに分離される。不水溶性液OWは、微量の水溶性液SWを含有する不水溶性液OWであって、例えば、「微量の水溶性液SW」は、3〜5重量%であり、「不水溶性液OW」は、95〜97重量%である(但し、水溶性液SWと、不水溶性液OWの合計重量%は、100重量%である)。
In the liquid separation tank 2, as shown in FIG. 1, the turbid liquid KW flows from the pipe 3 to the pipes 4 and 5 and is separated into the water-insoluble liquid OW and the water-soluble liquid SW (liquid separation step). .
In the liquid separation tank 2, the turbid liquid KW is separated into the water-soluble liquid SW and the water-insoluble liquid OW by the difference in specific gravity between the water-soluble liquid SW and the water-insoluble liquid OW. It is not separated.
Thereby, the turbid liquid KW is separated into an upper water-insoluble liquid OW and a lower water-soluble liquid SW. The water-insoluble liquid OW is a water-insoluble liquid OW containing a trace amount of the water-soluble liquid SW. For example, the “trace amount of the water-soluble liquid SW” is 3 to 5% by weight. “OW” is 95 to 97% by weight (provided that the total weight% of the water-soluble liquid SW and the water-insoluble liquid OW is 100% by weight).

ポンプ8は、図1に示すように、液分離槽2から分離した不水溶性液OWを吸込んで、超硬合金製ドリルDR側の配管5に吐出する。不水溶性液OWは、図1、図5及び図8に示すように、配管5,16、及び液供給流路38を流れ、超硬合金製ドリルDRの各油穴26,27に供給される。
切削工程において、切削穴SHの加工中、不水溶性液OWは、図8に示すように、各油穴26,27を流れ、ドリル先端面21aから吐出される(分離液供給工程)。
このとき、不水溶性液OWは、潤滑油として作用し、被加工体IN及び各切れ刃22,23の摩擦を抑制し、切削穴SHの加工を容易にする。
不水溶性液OWにおいて、微量の水溶性液SWは、切削穴SH底及び各切れ刃22,23に接触し、切削穴SH内において、切削穴SH底及び各切れ刃22,23を冷却する。
As shown in FIG. 1, the pump 8 sucks the water-insoluble liquid OW separated from the liquid separation tank 2 and discharges it to the pipe 5 on the cemented carbide drill DR side. As shown in FIGS. 1, 5 and 8, the water-insoluble liquid OW flows through the pipes 5 and 16 and the liquid supply passage 38 and is supplied to the oil holes 26 and 27 of the cemented carbide drill DR. The
In the cutting process, the water-insoluble liquid OW flows through the oil holes 26 and 27 and is discharged from the drill tip surface 21a (separation liquid supply process) as shown in FIG.
At this time, the water-insoluble liquid OW acts as a lubricating oil, suppresses friction between the workpiece IN and the cutting edges 22 and 23, and facilitates the machining of the cutting hole SH.
In the water-insoluble liquid OW, a small amount of the water-soluble liquid SW comes into contact with the bottom of the cutting hole SH and the cutting edges 22 and 23, and cools the bottom of the cutting hole SH and the cutting edges 22 and 23 in the cutting hole SH. .

切削穴SH内に吐出した不水溶性液OWは、図8に示すように、各ねじれ刃溝24,25、ボディー28及び切削穴SH間から切削穴SH外に排出される。
このとき、切削穴SH内において、不水溶性液OWは、切削穴SH内周、各ねじれ刃溝24,25(ボディー28)に対し、潤滑油として作用する。
また、切削穴SH内において、不水溶性液OWの微量の水溶性液SWは、切削穴SH内周、各ねじれ刃溝24,25(ボディー28)に接触し、切削穴SH内から被加工体IN及びボディー28(各ねじれ刃溝24,25)を冷却する。
切削した切粉は、各ねじれ刃溝24,25から切削穴SH外に排出される。
As shown in FIG. 8, the water-insoluble liquid OW discharged into the cutting hole SH is discharged out of the cutting hole SH from between the torsional blade grooves 24, 25, the body 28, and the cutting hole SH.
At this time, in the cutting hole SH, the water-insoluble liquid OW acts as a lubricating oil on the inner periphery of the cutting hole SH and the twisted blade grooves 24 and 25 (body 28).
Further, in the cutting hole SH, a small amount of the water-insoluble liquid OW of the water-insoluble liquid OW contacts the inner periphery of the cutting hole SH and the twisted blade grooves 24 and 25 (body 28), and is processed from the cutting hole SH. The body IN and the body 28 (each twisted blade groove 24, 25) are cooled.
The cut chips are discharged out of the cutting hole SH from the twisted blade grooves 24 and 25.

ポンプ7は、図1に示すように、液分離槽2から分離した水溶性液SWを吸込んで、各液噴射ノズル13,14側の配管4に吐出する。水溶性液SWは、配管4及びノズル管13A,14Aを流れ、各液噴射ノズル13,14に供給される。
各液噴射ノズル13,14は、分離した水溶性液SWを、切削穴SH周囲の被加工体IN及び切削穴SH外に位置する各ねじれ刃溝24,25(ボディー28)に噴射する。
水溶性液SWは、切削穴SH周囲の被加工体INを冷却し、及び超硬合金製ドリルDRのねじれ刃溝24,25(ボディー28)を冷却する。
As shown in FIG. 1, the pump 7 sucks the water-soluble liquid SW separated from the liquid separation tank 2 and discharges the water-soluble liquid SW to the pipes 4 on the liquid injection nozzles 13 and 14 side. The water-soluble liquid SW flows through the pipe 4 and the nozzle pipes 13A and 14A and is supplied to the liquid jet nozzles 13 and 14, respectively.
The liquid spray nozzles 13 and 14 spray the separated water-soluble liquid SW to the workpiece IN around the cutting hole SH and the torsional blade grooves 24 and 25 (body 28) located outside the cutting hole SH.
The water-soluble liquid SW cools the workpiece IN around the cutting hole SH, and cools the twisted blade grooves 24 and 25 (body 28) of the cemented carbide drill DR.

切削工程において、切削穴SHの加工中、吐出した不水溶性液OW、及び噴射した水溶性液SWは、図1に示すように、混ざって、混濁液KWとして液回収槽1に回収される。液回収槽1は、水溶性液SW及び不水溶性液OWの混濁する混濁液KWを貯留する(液回収工程)。
ポンプ6は、液回収槽1から混濁液KWを吸込んで、液分離槽2側の配管3に吐出する。混濁液KWは、配管3を流れて、液分離槽2に供給される。
In the cutting process, the discharged water-insoluble liquid OW and the jetted water-soluble liquid SW are mixed and recovered as a turbid liquid KW in the liquid recovery tank 1 as shown in FIG. . The liquid recovery tank 1 stores a turbid liquid KW in which the water-soluble liquid SW and the water-insoluble liquid OW are turbid (liquid recovery process).
The pump 6 sucks the turbid liquid KW from the liquid recovery tank 1 and discharges it to the pipe 3 on the liquid separation tank 2 side. The turbid liquid KW flows through the pipe 3 and is supplied to the liquid separation tank 2.

難削材の加工方法では、切削工程において、切削穴SHの加工中、液回収工程、液分離工程及び分離液供給工程を繰返し実行する。   In the difficult-to-cut material processing method, in the cutting process, the liquid recovery process, the liquid separation process, and the separation liquid supply process are repeatedly executed during the processing of the cutting hole SH.

切削穴SHの加工を終了する際、主軸頭CMを被加工体INから離間する方向に移動する。
これにより、主軸頭CMは、主軸11、駆動モータ12、液供給ホルダHD、各液噴射ノズル13,14及び超硬合金製ドリルDRを被加工体INから離間する。超硬合金製ドリルDRは、切削穴SHから抜かれる。
続いて、オペレータは、駆動モータ12の駆動を停止し、主軸11、液供給ホルダHDのハウジング36及び超硬合金製ドリルDRの回転を停止する。
また、各ポンプ6,7,8の駆動を停止する。
これにより、超硬合金製ドリルDRの各油穴26,27への不水溶性液OWの供給、及び各液噴射ノズル13,14への水溶性液SWの供給を停止する。
When finishing the machining of the cutting hole SH, the spindle head CM is moved in a direction away from the workpiece IN.
Thereby, the spindle head CM separates the spindle 11, the drive motor 12, the liquid supply holder HD, the respective liquid injection nozzles 13 and 14, and the cemented carbide drill DR from the workpiece IN. The cemented carbide drill DR is extracted from the cutting hole SH.
Subsequently, the operator stops driving the drive motor 12, and stops the rotation of the main shaft 11, the housing 36 of the liquid supply holder HD, and the cemented carbide drill DR.
Moreover, the drive of each pump 6,7,8 is stopped.
Thereby, the supply of the water-insoluble liquid OW to the oil holes 26 and 27 of the cemented carbide drill DR and the supply of the water-soluble liquid SW to the liquid injection nozzles 13 and 14 are stopped.

難削材の加工方法では、不水溶性液OWを連続して、超硬合金製ドリルDRのドリル先端面21aから吐出することに限定されず、微量の水溶性液SWを含有した混合液MWを連続してドリル先端面21aから吐出することが考えられる。   In the difficult-to-cut material processing method, the water-insoluble liquid OW is not limited to being continuously discharged from the drill tip surface 21a of the cemented carbide drill DR, but the mixed liquid MW containing a small amount of the water-soluble liquid SW. Can be continuously discharged from the drill tip surface 21a.

図1乃至図8において、切削システムXでは、液供給ホルダHDを使用して、不水溶性液OWを超硬合金製ドリルDRの各油穴26,27に供給するサイドスルー方式を採用しているが、これに限定されず、センタースルー方式も採用できる。センタースルー方式は、主軸11中に液供給流路を設け、この液供給流路に超硬合金製ドリルDRの各油穴26,27及び配管5(図1及び図3参照)を接続する。
これにより、難削材の加工方法では、ポンプ8を駆動することで、配管5及び主軸11中の液供給流路を通して、不水溶性液OWを超硬合金製ドリルDRの各油穴26,27に供給し、ドリル先端面21aから吐出できる。
同様にして、サイドスルーまたはセンタースルーのフライス、エンドミル等のドリル以外の工具にも応用できる。更に、マシニングセンタ以外の、ボール盤、中ぐり盤、フライス盤、歯切り盤、ターニングセンター等にも応用できる。
1 to 8, the cutting system X employs a side-through method in which the liquid supply holder HD is used to supply the water-insoluble liquid OW to the oil holes 26 and 27 of the cemented carbide drill DR. However, the present invention is not limited to this, and a center through method can also be adopted. In the center-through method, a liquid supply passage is provided in the main shaft 11, and the oil holes 26 and 27 of the cemented carbide drill DR and the pipe 5 (see FIGS. 1 and 3) are connected to the liquid supply passage.
Thus, in the difficult-to-cut material processing method, the pump 8 is driven to pass the water-insoluble liquid OW through the liquid supply passage in the pipe 5 and the main shaft 11 to each oil hole 26 of the cemented carbide drill DR, 27 and can be discharged from the drill tip surface 21a.
Similarly, it can be applied to tools other than drills such as side-through or center-through milling and end mills. Further, it can be applied to a drilling machine, boring machine, milling machine, gear cutting machine, turning center, etc., other than the machining center.

次に、難削材の加工方法によって、Ni基耐熱合金(難削材/耐熱合金)に切削穴SHを加工した切削試験(以下、「Ni基耐熱合金切削試験」という)、及びチタン合金(難削材/耐熱合金)に切削穴SHを加工した切削試験(以下、「チタン合金切削試験」という)について説明する。   Next, a cutting test (hereinafter referred to as “Ni-based heat-resistant alloy cutting test”) in which a cutting hole SH is formed in a Ni-based heat-resistant alloy (difficult-to-cut material / heat-resistant alloy) by a difficult-to-cut material processing method, and a titanium alloy ( A cutting test (hereinafter referred to as “titanium alloy cutting test”) in which a cutting hole SH is machined in a difficult-to-cut material / heat-resistant alloy will be described.

<Ni基耐熱合金切削試験>
先ず、Ni基耐熱合金切削試験について説明する。
<Ni-base heat-resistant alloy cutting test>
First, the Ni-base heat resistant alloy cutting test will be described.

Ni基耐熱合金切削試験は、本発明の実施例1,2(以下、「実施例1」、「実施例2」という)について、切削システムXを使用して実施した。
切削システムXにおいて、マシニングセンタMCは、オークマ株式会社の「立形マシニングセンタ MX−45VA」を使用した。
The Ni-based heat-resistant alloy cutting test was carried out by using the cutting system X for Examples 1 and 2 (hereinafter referred to as “Example 1” and “Example 2”) of the present invention.
In the cutting system X, the “vertical machining center MX-45VA” manufactured by Okuma Corporation was used as the machining center MC.

<超硬合金製ドリル>
超硬合金製ドリルは、OGS株式会社の「WHO55−3D」の超硬油穴付きドリルを使用した。
超硬合金製ドリルにおいて、
ドリル径:6mm
である。
<Cemented carbide drill>
As the drill made of cemented carbide, a drill with a cemented oil hole of “WHO55-3D” manufactured by OGS Corporation was used.
In cemented carbide drills,
Drill diameter: 6mm
It is.

<Ni基耐熱合金切削試験の条件>
実施例1及び実施例2について、Ni基耐熱合金切削試験の条件は、以下の通りである。
被加工体:インコネル(登録商標)718(HRC43)
超硬合金製ドリルの切削速度:20m/min
超硬合金製ドリルの送り速度:0.09mm/rev
ステップ量:ノンステップ
切削穴の加工深さ:18mm
である。
なお、超硬合金製ドリルの回転数は、1,100/minである。
切削システムXにおいて、各液噴射ノズル13,14から水溶性液を噴射し、及び超硬合金製ドリルDRの油穴26,27から微量の水溶性液を含有する不水溶性液を吐出した。
実施例1及び実施例2において、水溶性液は、タイユ株式会社製の「ハイチップHBC-66B」を使用し、及び不水溶性液は、タイユ株式会社製の「ハイチップHB0−88」を使用した。
<Conditions for Ni-base heat-resistant alloy cutting test>
About Example 1 and Example 2, the conditions of a Ni-base heat-resistant alloy cutting test are as follows.
Workpiece: Inconel (registered trademark) 718 (HRC43)
Cutting speed of cemented carbide drill: 20m / min
Cemented carbide drill feed rate: 0.09mm / rev
Step amount: Non-step Cutting depth: 18mm
It is.
The rotational speed of the cemented carbide drill is 1,100 / min.
In the cutting system X, a water-soluble liquid was sprayed from the liquid spray nozzles 13 and 14, and a water-insoluble liquid containing a small amount of water-soluble liquid was discharged from the oil holes 26 and 27 of the cemented carbide drill DR.
In Example 1 and Example 2, “High Chip HBC-66B” manufactured by Taiyu Co., Ltd. was used as the water-soluble liquid, and “High Chip HB0-88” manufactured by Taiyu Co., Ltd. was used as the water-insoluble liquid. .

<Ni基耐熱合金切削試験の評価>
実施例1及び実施例2において、超硬合金製ドリルにて、被加工体[インコネル(登録商標)718]に切削穴を加工し、その切削穴数によって切削試験の評価をした。
Ni基耐熱合金切削試験において、切削穴数は、超硬合金製ドリルにて連続して切削穴を加工し、超硬合金製ドリルが切削不能になった時点の穴数である。
実施例1及び実施例2の切削穴数と、比較例(表1参照)の切削穴数とを比較する。比較例は、OGS株式会社「カタログ」の「NICKEL ALLOYS SOLUTION Vol.2(Ni基耐熱合金用工具)」の第5頁下欄に記載されている。比較例は、実施例1及び実施例2と同一の、超硬油穴付きドリル(WHO55―3D)を使用している。
<Evaluation of Ni-base heat-resistant alloy cutting test>
In Example 1 and Example 2, a cutting hole was processed in a workpiece [Inconel (registered trademark) 718] with a cemented carbide drill, and the cutting test was evaluated based on the number of the cutting holes.
In the Ni-base heat-resistant alloy cutting test, the number of holes is the number of holes when the cemented carbide drill is continuously cut by the cemented carbide drill and the cemented carbide drill becomes uncut.
The number of cutting holes of Example 1 and Example 2 is compared with the number of cutting holes of a comparative example (see Table 1). A comparative example is described in the lower column on page 5 of “NICKEL ALLOYS SOLUTION Vol. 2 (Ni-based heat-resistant alloy tool)” in OGS Corporation “Catalog”. The comparative example uses the drill with carbide oil holes (WHO55-3D), which is the same as in the first and second embodiments.

比較例について、切削条件は、以下の通りである。
被加工体:インコネル(登録商標)718(HRC43)
超硬合金製ドリルの切削速度:30m/min
超硬合金製ドリルの送り速度:0.09mm/rev
ステップ量:ノンステップ
切削穴の加工深さ:18mm
である。超硬合金製ドリルの回転数は、1,592/minとなる。
比較例は、超硬油穴付きドリルの各油穴から水溶性切削油剤を吐出している。
比較例は、立形マシニングセンタを使用して、被加工体に切削穴を加工している。
For the comparative example, the cutting conditions are as follows.
Workpiece: Inconel (registered trademark) 718 (HRC43)
Cutting speed of cemented carbide drill: 30m / min
Cemented carbide drill feed rate: 0.09mm / rev
Step amount: Non-step Cutting depth: 18mm
It is. The rotation speed of the cemented carbide drill is 1,592 / min.
In the comparative example, the water-soluble cutting fluid is discharged from each oil hole of the drill with a carbide oil hole.
In the comparative example, a cutting hole is machined in a workpiece using a vertical machining center.

実施例1及び実施例2、比較例について、Ni基耐熱合金切削試験の結果(切削穴数)を「表1」に示す。   About Example 1, Example 2, and a comparative example, the result (number of cutting holes) of a Ni-base heat-resistant alloy cutting test is shown in "Table 1."

Figure 2016221670
Figure 2016221670

「表1」において、比較例では、切削穴数:440である。実施例1では、切削穴数:764であり、比較例の切削穴数:440に対して、1.73倍となる。実施例2では、切削穴数:1,200であり、比較例の切削穴数:440に対して、2.72倍となる。
実施例1及び実施例2は、比較例に比して、1.73〜2.72倍の切削穴数を加工できる。
このことは、Ni基耐熱合金切削試験の実施例1及び実施例2は、切削穴の加工中、微量の水溶性液を含有する不水溶性液を切削穴内に吐出して、被加工体[インコネル(登録商標)718]及び超硬合金製ドリルを潤滑及び冷却すること、及び水溶性液を切削穴周囲の被加工体[インコネル(登録商標)718]及び切削穴外に位置するねじれ刃溝(ボディー)に噴射して、被加工体及び超硬合金製ドリルを冷却することにより、比較例に比して、超硬合金製ドリルの寿命が長くなったことに起因している。
In “Table 1”, in the comparative example, the number of cutting holes is 440. In Example 1, the number of cutting holes is 764, which is 1.73 times the number of cutting holes in the comparative example: 440. In Example 2, the number of cutting holes is 1,200, which is 2.72 times that of the comparative example.
Example 1 and Example 2 can machine the number of cutting holes 1.73-2.72 times compared with a comparative example.
This is because Example 1 and Example 2 of the Ni-base heat-resistant alloy cutting test were performed by discharging a water-insoluble liquid containing a small amount of water-soluble liquid into the cutting hole during machining of the cutting hole, Inconel (Registered Trademark) 718] and cemented carbide drills are lubricated and cooled, and water-soluble liquid to be processed around the cutting hole [Inconel (Registered Trademark) 718] and a twisted blade groove located outside the cutting hole This is because the life of the drill made of cemented carbide is increased as compared with the comparative example by injecting into the (body) and cooling the workpiece and the drill made of cemented carbide.

これにより、Ni基耐熱合金切削試験では、実施例1及び実施例2のように、超硬合金製ドリルのドリル先端面(各油穴)から切削穴内に不水溶性液を吐出し、水溶性液を切削穴周囲の被加工体及び切削穴外に位置するねじれ刃溝(ボディー)に噴射することで、切削穴内及び切削穴外から被加工体及び超硬合金製ドリルを冷却し、更に切削穴内において、不水溶性液にて被加工体及び各切れ刃等を潤滑することで、比較例に比して、超硬合金製ドリルの寿命が長くなることが実証された。   As a result, in the Ni-based heat-resistant alloy cutting test, as in Example 1 and Example 2, water-insoluble liquid is discharged into the cutting hole from the drill tip surface (each oil hole) of the cemented carbide drill. By spraying the liquid onto the workpiece around the cutting hole and torsional blade grooves (body) located outside the cutting hole, the workpiece and the cemented carbide drill are cooled from inside and outside the cutting hole, and further cut. It has been proved that the life of the drill made of cemented carbide is increased as compared with the comparative example by lubricating the workpiece and each cutting edge with a water-insoluble liquid in the hole.

<チタン合金切削試験>
次に、チタン合金切削試験について説明する。
<Titanium alloy cutting test>
Next, a titanium alloy cutting test will be described.

チタン合金切削試験は、本発明の実施例A,B(以下、「実施例A」、「実施例B」という)、及び比較例Aについて、切削システムXを使用して実施した。
切削システムXにおいて、マシニングセンタMCは、オークマ株式会社の「立形マシニングセンタ MX−45VA」を使用した。
The titanium alloy cutting test was carried out by using the cutting system X for Examples A and B (hereinafter referred to as “Example A” and “Example B”) and Comparative Example A of the present invention.
In the cutting system X, the “vertical machining center MX-45VA” manufactured by Okuma Corporation was used as the machining center MC.

<超硬合金製ドリル>
超硬合金製ドリルは、Ni基耐熱合金切削試験と同様、OGS株式会社の「WHO55−3D」の超硬油穴付きドリルを使用した。
超硬合金製ドリルにおいて、
ドリル径:6mm
である。
<Cemented carbide drill>
As the drill made of cemented carbide, a drill with a cemented oil hole of “WHO55-3D” manufactured by OGS Co., Ltd. was used as in the Ni-based heat resistant alloy cutting test.
In cemented carbide drills,
Drill diameter: 6mm
It is.

<チタン合金切削試験の条件>
(1)実施例A及び実施例B
実施例A及び実施例Bについて、チタン合金切削試験の条件は、以下の通りである。
被加工体:α−β合金:Ti−6Al−4V(64チタン)
超硬合金製ドリルの切削速度:40m/min
超硬合金製ドリルの送り速度:0.11mm/rev
ステップ量:ノンステップ
切削穴の加工深さ:18mm
である。
なお、超硬合金製ドリルの回転数は、2,123/minである。
切削システムXにおいて、各液噴射ノズル13,14から水溶性液を噴射し、及び超硬合金製ドリルRDの油穴26,27から微量の水溶性液を含有する不水溶性液を吐出した。
実施例A及び実施例Bにおいて、水溶性液は、タイユ株式会社製の「ハイチップHBC−66B」を使用し、及び不水溶性液は、タイユ株式会社製の「ハイチップHB0−88」を使用した。
<Titanium alloy cutting test conditions>
(1) Example A and Example B
About Example A and Example B, the conditions of a titanium alloy cutting test are as follows.
Workpiece: α-β alloy: Ti-6Al-4V (64 titanium)
Cutting speed of cemented carbide drill: 40m / min
Cemented carbide drill feed rate: 0.11 mm / rev
Step amount: Non-step Cutting hole depth: 18mm
It is.
The rotational speed of the cemented carbide drill is 2,123 / min.
In the cutting system X, a water-soluble liquid was sprayed from the liquid spray nozzles 13 and 14, and a water-insoluble liquid containing a small amount of water-soluble liquid was discharged from the oil holes 26 and 27 of the cemented carbide drill RD.
In Example A and Example B, “High Chip HBC-66B” manufactured by Taiyu Co., Ltd. was used as the water-soluble liquid, and “High Chip HB0-88” manufactured by Taiyu Co., Ltd. was used as the water-insoluble liquid. .

(2)比較例A
比較例Aについて、チタン合金切削試験の条件は、以下の通りである。
被加工体:α−β合金:Ti−6Al−4V(64チタン)
超硬合金製ドリルの切削速度:40m/min
超硬合金製ドリルの送り速度:0.11mm/rev
ステップ量:ノンステップ
切削穴の加工深さ:18mm
である。
なお、超硬合金製ドリルの回転数は、2,123/minである。
切削システムXにおいて、各液噴射ノズル13,14から水溶性液を噴射し、及び超硬合金製ドリルDRの各油穴27,28から不水溶性液を吐出した。
比較例Aにおいて、不水溶性液は、鉱物油(40℃の動粘度:22mm/s)を80%、ラード10%、及び硫黄系極圧剤ダイループGS440L(S 40%)を10%でなるものを使用した。
比較例Aにおいて、水溶性液は、タイユ株式会社製の「ハイチップHBC-66B」を使用した。
(2) Comparative Example A
About the comparative example A, the conditions of a titanium alloy cutting test are as follows.
Workpiece: α-β alloy: Ti-6Al-4V (64 titanium)
Cutting speed of cemented carbide drill: 40 m / min
Cemented carbide drill feed rate: 0.11 mm / rev
Step amount: Non-step Cutting hole depth: 18mm
It is.
The rotational speed of the cemented carbide drill is 2,123 / min.
In the cutting system X, the water-soluble liquid was sprayed from the liquid spray nozzles 13 and 14, and the water-insoluble liquid was discharged from the oil holes 27 and 28 of the cemented carbide drill DR.
In Comparative Example A, the water-insoluble liquid is 80% mineral oil (kinematic viscosity at 40 ° C .: 22 mm 2 / s), 10% lard, and 10% sulfur-based extreme pressure agent die loop GS440L (S 40%). Used.
In Comparative Example A, “High Chip HBC-66B” manufactured by Taille Co., Ltd. was used as the water-soluble liquid.

<チタン合金切削試験の評価>
実施例A、実施例B、及び比較例Aにおいて、超硬合金製ドリルにて、被加工体[Ti−6Al−4V(64チタン)]に切削穴を加工し、その切削穴数によって試験評価した。
チタン合金切削試験において、切削穴数は、超硬合金製ドリルにて連続して切削穴を加工し、超硬合金製ドリルが切削不能になった時点の穴数である。
実施例A及び実施例Bの切削穴数と、比較例Aの切削穴数とを比較する。
<Evaluation of titanium alloy cutting test>
In Example A, Example B, and Comparative Example A, a cutting hole was machined in a workpiece [Ti-6Al-4V (64 titanium)] with a cemented carbide drill, and the test evaluation was performed based on the number of the cutting holes. did.
In the titanium alloy cutting test, the number of cutting holes is the number of holes when the cutting holes are continuously processed with a cemented carbide drill and the cemented carbide drill becomes uncut.
The number of cutting holes of Example A and Example B is compared with the number of cutting holes of Comparative Example A.

実施例A及び実施例B、及び比較例Aについて、チタン合金切削試験の結果(切削穴数)を「表2」に示す。   About Example A and Example B, and the comparative example A, the result (the number of cutting holes) of a titanium alloy cutting test is shown in "Table 2."

Figure 2016221670
Figure 2016221670

「表2」において、比較例Aでは、切削穴数:102である。実施例Aでは、切削穴数:625であり、比較例Aの切削穴数:102に対して、6.12倍となる。実施例Bでは、切削穴数:411であり、比較例Aの切削穴数:102に対して、4.02倍となる。
実施例A及び実施例Bは、比較例Aに比して、4.02〜6.12倍の切削穴数を加工できる。
このことは、チタン合金切削試験の実施例A及び実施例Bは、切削穴の加工中、微量の水溶性液を含有する不水溶性液を切削穴に吐出して、被加工体[Ti−6Al−4V(64チタン)]及び超硬合金製ドリルを潤滑及び冷却すること、及び水溶性液を切削穴周囲の被加工体[Ti−6Al−4V(64チタン)]及び切削穴外に位置するねじれ刃溝(ボディー)に噴射して、被加工体及び超硬合金製ドリルを冷却することにより、比較例Aに比して、超硬合金製ドリルの寿命が長くなったことに起因している。
In “Table 2”, in Comparative Example A, the number of cutting holes is 102. In Example A, the number of cutting holes is 625, which is 6.12 times that of the number of cutting holes in Comparative Example A: 102. In Example B, the number of cutting holes is 411, which is 4.02 times the number of cutting holes in Comparative Example A: 102.
Example A and Example B can process a cutting hole number 4.02 to 6.12 times that of Comparative Example A.
This is because Example A and Example B of the titanium alloy cutting test were performed by discharging a water-insoluble liquid containing a small amount of water-soluble liquid into the cutting hole during machining of the cutting hole. 6Al-4V (64 titanium)] and cemented carbide drills are lubricated and cooled, and the water-soluble liquid is positioned outside the workpiece [Ti-6Al-4V (64 titanium)] and the cutting hole. This is due to the fact that the life of the cemented carbide drill is increased compared to Comparative Example A by injecting it into the twisted blade groove (body) and cooling the workpiece and the cemented carbide drill. ing.

これにより、チタン合金切削試験では、実施例A及び実施例Bのように、超硬合金製ドリルのドリル先端面(各油穴)から切削穴内に不水溶性液を吐出し、水溶性液を切削穴周囲及び切削穴外に位置するねじれ溝(ボディー)に噴射することで、切削穴内及び切削穴外から被加工体及び超硬合金製ドリルを冷却し、更に切削穴内において、不水溶性液にて被加工体及び各切れ刃等を潤滑することで、比較例Aに比して、超硬合金製ドリルの寿命が長くなることが実証された。   Thus, in the titanium alloy cutting test, as in Example A and Example B, the water-insoluble liquid was discharged from the drill tip surface (each oil hole) of the cemented carbide drill into the cutting hole, and the water-soluble liquid was discharged. By spraying into the torsion groove (body) located around and outside the cutting hole, the work piece and the cemented carbide drill are cooled from inside and outside the cutting hole, and the water-insoluble liquid is further cut inside the cutting hole. It was proved that the life of the drill made of cemented carbide becomes longer than that of Comparative Example A by lubricating the work piece and each cutting edge.

本発明は、難削材であって、特に、Ni基耐熱合金、及びチタン合金を加工するのに最適である。   The present invention is a difficult-to-cut material and is particularly suitable for processing Ni-base heat-resistant alloys and titanium alloys.

X 難削材切削システム
DR 超硬合金製ドリル(刃工具)
21 ドリル本体
21A 先端部
21a ドリル先端面
24,25 ねじれ刃溝
26,27 油穴
SW 水溶性液
OW 不水溶性液
MW 混合液
X Hard-to-cut material cutting system DR Cemented carbide drill (blade tool)
21 Drill body 21A Tip portion 21a Drill tip surface 24, 25 Twist blade groove 26, 27 Oil hole SW Water-soluble liquid OW Water-insoluble liquid MW Mixed liquid

Claims (6)

ドリル本体の先端部に形成される複数の切れ刃と、前記各切れ刃間に形成され、前記ドリル本体の軸心方向に延びる複数のねじれ刃溝と、前記ドリル本体内を軸心方向に貫通され、ドリル先端面に開口する複数の油穴とを備える超硬合金製ドリルを用いて、難削材の被加工体を加工する難削材の加工方法であって、
前記超硬合金製ドリルを回転しつつ前記被加工体に送って、前記各切れ刃にて前記被加工体に切削穴を加工する切削工程と、
前記切削穴の加工中、
不水溶性液を、前記超硬合金製ドリルの前記各油穴に供給して前記ドリル先端面から吐出し、
水溶性液を、前記切削穴周囲の前記被加工体及び前記切削穴外に位置する前記ねじれ刃溝に噴射する切削液供給工程と、
を備える
ことを特徴とする難削材の加工方法。
A plurality of cutting edges formed at the tip of the drill body, a plurality of twisted blade grooves formed between the cutting edges and extending in the axial direction of the drill body, and penetrating through the drill body in the axial direction And using a cemented carbide drill having a plurality of oil holes that open at the tip of the drill, a difficult-to-cut material processing method for processing a difficult-to-machine material,
A cutting step of rotating the drill made of cemented carbide to the workpiece while machining a cutting hole in the workpiece with each of the cutting edges;
During machining of the cutting hole,
Water-insoluble liquid is supplied to each oil hole of the cemented carbide drill and discharged from the drill tip surface,
A cutting fluid supply step of injecting a water-soluble liquid into the workpiece around the cutting hole and the twisted blade groove located outside the cutting hole;
A method for processing a difficult-to-cut material, comprising:
前記切削液供給工程において、
前記水溶性液を含有する不水溶性液を、前記各油穴に供給して前記ドリル先端面から吐出し、
前記水溶性液を、前記切削穴周囲の前記被加工体及び前記切削穴外に位置する前記ねじれ刃溝に噴射する
ことを特徴とする請求項1に記載の難削材の加工方法。
In the cutting fluid supply step,
Water-insoluble liquid containing the water-soluble liquid is supplied to each oil hole and discharged from the drill tip surface;
The difficult-to-cut material processing method according to claim 1, wherein the water-soluble liquid is sprayed onto the workpiece around the cutting hole and the twisted blade groove located outside the cutting hole.
前記ドリル先端面から吐出した前記不水溶性液と、前記切削穴周囲の前記被加工体及び前記切削穴外に位置する前記ねじれ刃溝に噴射した前記水溶性液との混濁液を回収する液回収工程と、
前記混濁液を、前記不水溶性液及び前記水溶性液に分離する液分離工程と、
分離した前記不水溶性液を、前記各油穴に供給して前記ドリル先端面から吐出し、分離した前記水溶性液を、前記切削穴周囲の前記被加工体及び前記切削穴外に位置する前記ねじれ刃溝に噴射する分離液供給工程と、
を備え、
前記切削穴の加工中、前記液回収工程、前記液分離工程及び前記分離液供給工程を繰返し実行する
ことを特徴とする請求項2に記載の難削材の加工方法。
Liquid for recovering a turbid liquid of the water-insoluble liquid discharged from the drill tip surface and the water-soluble liquid sprayed on the workpiece around the cutting hole and the twisted blade groove located outside the cutting hole A recovery process;
A liquid separation step of separating the turbid liquid into the water-insoluble liquid and the water-soluble liquid;
The separated water-insoluble liquid is supplied to each oil hole and discharged from the drill tip surface, and the separated water-soluble liquid is positioned outside the workpiece and the cutting hole around the cutting hole. A separation liquid supply step for spraying the twisted blade groove;
With
The difficult-to-cut material processing method according to claim 2, wherein the liquid recovery step, the liquid separation step, and the separation liquid supply step are repeatedly executed during the machining of the cutting hole.
前記難削材は、
Ni基耐熱合金、又はチタン合金である
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の難削材の加工方法。
The difficult-to-cut material is
The method for processing a difficult-to-cut material according to any one of claims 1 to 3, wherein the material is a Ni-based heat-resistant alloy or a titanium alloy.
前記Ni基耐熱合金は、
インコネル(登録商標)718である
ことを特徴とする請求項4に記載の難削材の加工方法。
The Ni-based heat-resistant alloy is
It is Inconel (trademark) 718. The processing method of the difficult-to-cut material of Claim 4 characterized by the above-mentioned.
前記チタン合金は、
α−β合金のTi−6Al−4V(64チタン)である
ことを特徴とする請求項4に記載の難削材の加工方法。
The titanium alloy is
It is Ti-6Al-4V (64 titanium) of (alpha) -beta alloy. The processing method of the difficult-to-cut material of Claim 4 characterized by the above-mentioned.
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