JP2019508270A - 切削ゾーンの全長に沿って延びる右回転用切削フィーチャーおよび左回転用切削フィーチャーを備えた工具 - Google Patents

切削ゾーンの全長に沿って延びる右回転用切削フィーチャーおよび左回転用切削フィーチャーを備えた工具 Download PDF

Info

Publication number
JP2019508270A
JP2019508270A JP2018540001A JP2018540001A JP2019508270A JP 2019508270 A JP2019508270 A JP 2019508270A JP 2018540001 A JP2018540001 A JP 2018540001A JP 2018540001 A JP2018540001 A JP 2018540001A JP 2019508270 A JP2019508270 A JP 2019508270A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutting
cutting tool
cutting edge
helices
separate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018540001A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7041627B2 (ja
Inventor
ジェーソン ドッズ,
ジェーソン ドッズ,
シドニー トーメス,
シドニー トーメス,
コーディ クラッフ,
コーディ クラッフ,
Original Assignee
サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ
サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ, サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ filed Critical サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ
Publication of JP2019508270A publication Critical patent/JP2019508270A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7041627B2 publication Critical patent/JP7041627B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C5/00Milling-cutters
    • B23C5/02Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/10Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/28Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools
    • B23P15/34Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools milling cutters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2210/00Details of milling cutters
    • B23C2210/04Angles
    • B23C2210/0407Cutting angles
    • B23C2210/0421Cutting angles negative
    • B23C2210/0428Cutting angles negative axial rake angle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2210/00Details of milling cutters
    • B23C2210/04Angles
    • B23C2210/0407Cutting angles
    • B23C2210/0442Cutting angles positive
    • B23C2210/045Cutting angles positive axial rake angle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2210/00Details of milling cutters
    • B23C2210/04Angles
    • B23C2210/0407Cutting angles
    • B23C2210/0442Cutting angles positive
    • B23C2210/0457Cutting angles positive radial rake angle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2210/00Details of milling cutters
    • B23C2210/04Angles
    • B23C2210/0485Helix angles
    • B23C2210/0492Helix angles different
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2210/00Details of milling cutters
    • B23C2210/54Configuration of the cutting part
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2226/00Materials of tools or workpieces not comprising a metal
    • B23C2226/27Composites, e.g. fibre reinforced composites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2228/00Properties of materials of tools or workpieces, materials of tools or workpieces applied in a specific manner
    • B23C2228/10Coating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Milling Processes (AREA)
  • Milling, Broaching, Filing, Reaming, And Others (AREA)

Abstract

右螺旋(120)および左螺旋(130)の両方を備えた回転可能なソリッド切削工具(100)であり、右螺旋(120)および左螺旋(130)のそれぞれは、別個の切れ刃(180、190)を有する分断された切れ刃を含む。右螺旋(120)の別個の切れ刃(180)は、切削部(104)の周囲部の周りに螺旋状に、左螺旋(130)の別個の切れ刃(190)に関して軸線方向に互い違いに配置されており、切削部(140)の軸線方向の長さ(Lz)に沿った各軸線方向位置において、各半径方向断面が、右螺旋(120)の上の少なくとも1つの別個の切れ刃(180)、および、左螺旋(130)の上の少なくとも1つの別個の切れ刃(190)の両方を含むようになっている。別個の切れ刃(180、190)は、切削工具の外周(160)に沿った所定の長さを有しており、所定の長さは、右螺旋(120)の別個の切れ刃(180)および左螺旋(130)の別個の切れ刃(190)に関して同じである。異なる回転方向用のスパイラル(120、130)の上の切れ刃(180、190)は、両方とも右回転用の切れ刃(180、190、図1から図8を参照)であるか、または、両方とも左回転用の切れ刃(280、290、図9から図16を参照)である。【選択図】図1

Description

本開示は、右回転用(right−hand)切削フィーチャーおよび左回転用(left−hand)切削フィーチャーの両方を有する切削工具に関する。より具体的には、本開示は、切れ刃を備えた右螺旋(RHS)および切れ刃を備えた左螺旋(LHS)の両方を有する切削工具、たとえば、トリマー(trim)工具およびルーター(rout)工具などであって、切れ刃を備えた右螺旋(RHS)および切れ刃を備えた左螺旋(LHS)のそれぞれは、工具の切削ゾーンの全長に沿って延びている、切削工具に関する。2つのスパイラルの上の切れ刃は、典型的に、同じ回転方向用(handedness)のものであり、それは、右回転用の切れ刃(RHC)または左回転用の切れ刃(LHC)のいずれかである。開示されているフィーチャーを備えた切削工具は、機械加工で使用され得、たとえば、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)材料のトリマー用途およびルーター用途の両方で使用され得、最適な仕上げ、デラミネーション、およびランニングパラメーターを提供することが可能である。
以下に続く議論において、特定の構造および/または方法が参照されている。しかし、以下の参照は、これらの構造および/または方法が先行技術を構成するということの自白として解釈されるべきではない。出願人は、そのような構造および/または方法が本発明に対する先行技術としての資格がないということを実証する権利を明示的に留保する。
CFRP材料のためのものを含む、材料のトリマー動作およびルーター動作の両方のためのいくつかの従来の切削工具が存在している。しかし、これらの従来の切削工具は、注目される動作において弱点を有している。
従来の切削工具の1つのタイプは、ヘリカルエンドミルである。ヘリカルエンドミルは、右回転用(RH)または左回転用(LH)の切れ刃のいずれかから構成されており、荒削りまたは仕上げのために使用され得、典型的に、良好な仕上げを作り出す。しかし、切れ刃は、1つの方向だけになっており、たとえば、パーツのデラミネーションによって、切削動作に悪影響を与える可能性がある。
別のタイプの従来の切削工具は、セレーションルーターである。セレーションルーターは、荒削りエンドミルと同様に反対のセレーションを備えたRH切れ刃またはLH切れ刃のいずれかを含有している。しかし、セレーションルーターは、一方の側にデラミネーションを作り出す可能性がある。
別のタイプの従来の切削工具は、ヘリカルバリ取り器(burr)であり、ヘリカルバリ取り器は、小さいピラミッドタイプの切れ刃を生成させる浅いRHフルートおよびLHフルートから構成されている。しかし、ヘリカルバーは、CFRPワークピースの中の繊維の組成および方向に応じて、さまざまな結果を作り出す。
さらなるタイプの従来の切削工具は、カッターの長さに沿った別々のエリアにおいて、RH切れ刃およびLH切れ刃を備えた圧縮エンドミルであり、RH切れ刃およびLH切れ刃は、一緒に、ワークピースの中に圧縮を作り出し、デラミネーションを低減させる。しかし、限定された切削ゾーンは、この工具の多用途性および有用性を低減させる。
従来の切削工具の態様は、FR2972122、米国特許第7,090,442号明細書、ならびに、米国特許出願公開第2013/0209184号明細書および米国特許出願公開第2015/0093204号明細書に開示されている。
CFRP材料のためのものを含む、材料のトリマー動作およびルーター動作の両方のための、現在使用されている従来の切削工具の代わりに、切削ゾーンの全長に延びる左回転用切削フィーチャーおよび右回転用切削フィーチャーの両方を有するトリマーおよびルーターカッターが開発されている。左回転用切削フィーチャーおよび右回転用切削フィーチャーの組み合わせは、左回転用切削フィーチャーおよび右回転用切削フィーチャーが存在している場所の切削工具の長さにわたって、圧縮切削を生成させる。圧縮切削は、ワークピース材料の中に圧縮力を発生させ、それは、ワークピースの中のデラミネーションを防止するのに有利である。切削ゾーンの全長に沿って圧縮切削および付随する圧縮力が存在することは、さまざまな厚さおよび輪郭のワークピースを機械加工するために切削工具が使用されることを可能にし、また、切削工具が交換されることを必要とする前に、複数の切削にわたる切削工具の拡大された使用を可能にする。
開示されている切削工具は、圧縮切削を伴う切削ゾーンを有しており、それは、長さが最大化されており、(厚さの範囲が、切削ゾーンの長さ未満に対応する値の中に依然としてある限りにおいて)不均一な厚さおよび輪郭を有するワークピースの中での切削工具の使用が、ワークピースのさまざまな厚さに相関させられる圧縮力を伴う圧縮切削によって特定化された切削ゾーンを備えた異なる切削工具を使用しなければならないということを最小化することを可能にする。
開示されている切削工具は、右回り方向および左回り方向の両方に深いガレットフルートを有しており、最適なチップ排出を可能にする。これは、浅いトリマー切削および完全に係合される荒削り切削の両方において切削工具が使用されることを可能にする。
トリマーおよびルーターカッターは、ソリッドカーバイドカッターまたはカーバイドコーティングされたカッターである。開示されている切削工具は、たとえば、エンドミル、荒削りエンドミル、トリマー、ルーター、圧縮ルーター、セレーションルーター、またはバリ取り器であることが可能である。
一般的に、切削工具の例示的な実施形態は、切削部およびシャンク部を含むソリッドボディーを備える。切削部およびシャンク部は、ソリッドボディーの長手方向に延びる回転軸線に沿って順次配置されており、切削部が切削工具の前端側にあり、シャンク部が切削工具の後端側ある。切削部は、第1のタイプの切削フィーチャー、および、第2のタイプの切削フィーチャーを含み、第1のタイプの切削フィーチャーは、複数の右螺旋を含み、第2のタイプの切削フィーチャーは、複数の左螺旋を含む。複数の右螺旋のそれぞれは、複数の別個の切れ刃を有する分断された切れ刃を含み、複数の左螺旋のそれぞれは、複数の別個の切れ刃を有する分断された切れ刃を含む。切削部の長手方向の長さは、ソリッドボディーの長手方向に延びる回転軸線に平行な方向の長さによって画定され、複数の右螺旋が複数の左螺旋と交差している。複数の右螺旋の各別個の切れ刃は、切削部の周囲部の周りに螺旋状に、複数の左螺旋の各別個の切れ刃に関して軸線方向に互い違いに配置されており、切削部の軸線方向の長さに沿った各軸線方向位置において、各半径方向断面が、右螺旋の上の少なくとも1つの別個の切れ刃、および、左螺旋の上の少なくとも1つの別個の切れ刃の両方を含むようになっている。複数の右螺旋および複数の左螺旋のそれぞれの上の別個の切れ刃は、切削工具の外周に沿って所定の長さを有しており、複数の右螺旋の各別個の切れ刃の長さは、複数の左螺旋の各別個の切れ刃の長さに等しい。
回転可能なソリッド切削工具を製造する例示的な方法は、タングステンカーバイドのソリッドボディーを形成することと、ソリッドボディーを所望の長さにカットすることと、ソリッドボディーを所望の直径に研削することと、第1のタイプの切削フィーチャーおよび第2のタイプの切削フィーチャーを研削して切削工具の切削部にすることとを含む。切削フィーチャーの研削は、別個の切れ刃のフルート、すくい面、および逃げ面のうちの1つまたは複数を形成することを含む。
炭素繊維強化プラスチックから作製されたワークピースを機械加工する例示的な方法は、回転可能なソリッド切削工具を工作機械のホルダーの中へ設置し、初期の工具位置に関して測定することと、ワークピースを工作機械の中に装着し、初期のワークピース位置に関して測定することと、所望のRPMで長手方向に延びる回転軸線の周りに切削工具を回転させるように工作機械を動作させることと、ワークピースから材料を除去するために、ワークピースを回転している切削工具と係合させることと、ワークピースを所望の形状に形成するために、設定された送り速度で、所定の経路に沿って、ワークピースに対して、回転している切削工具を並進させることとを含む。
好適な実施形態の以下の詳細な説明は、添付の図面と関連して読むことが可能である。図面において、同様の参照数字は、同様の要素を指定している。
切削ゾーンの全長に延びる2つのタイプの切削フィーチャー、および、単純なエンドポイントタイプ(平坦なエンドポイントタイプまたは非切削端タイプと呼ばれる場合もある)を備えた、材料のトリマー動作およびルーター動作の両方のための切削工具の第1の模範的な実施形態の側面図である。 図1の切削工具の上の2つのタイプの切削フィーチャーの切削歯の詳細を拡大表面図で示す図である。 図1の切削工具の長手方向の回転軸線の下への第1の方向の軸線方向の図であり、図1に示されている線3−3に沿って切削工具の断面を示す図である。 図1の切削工具の長手方向の回転軸線の下への第2の方向の軸線方向の図であり、単純なエンドポイントタイプのフィーチャーを示す図である。 図2に示されている線5−5に沿った第1の切れ刃の断面を示す拡大図である。 図2に示されている視点6の側部表面図を示す拡大図である。 図2に示されている線7−7に沿った第2の切れ刃の断面を示す拡大図である。 図2に示されている視点8の側部表面図を示す拡大図である。 切削ゾーンの全長に延びる2つのタイプの切削フィーチャー、および、単純なエンドポイントタイプ(平坦なエンドポイントタイプまたは非切削端タイプと呼ばれる場合もある)を備えた、材料のトリマー動作およびルーター動作の両方のための切削工具の第2の模範的な実施形態の側面図である。 図9の切削工具の上の2つのタイプの切削フィーチャーの切削歯の詳細を拡大表面図で示す図である。 図9の切削工具の長手方向の回転軸線の下への第1の方向の軸線方向の図であり、図9に示されている線11−11に沿って切削工具の断面を示す図である。 図9の切削工具の長手方向の回転軸線の下への第2の方向の軸線方向の図であり、単純なエンドポイントタイプのフィーチャーを示す図である。 図10に示されている線13−13に沿った第1の切れ刃の断面を示す拡大図である。 図10に示されている視点14の側部表面図を示す拡大図である。 図10に示されている線15−15に沿った第2の切れ刃の断面を示す拡大図である。 図10に示されている視点16の側部表面図を示す拡大図である。 切削工具(このケースでは、図1〜図8の切削工具)の前端表面の変形例を、オフセットされた斜視図で示す図であり、そこでは、単純なエンドポイントタイプが示されている。 切削工具(このケースでは、図1〜図8の切削工具)の前端表面の変形例を、オフセットされた斜視図で示す図であり、そこでは、エンドミルポイントタイプが示されている。 切削工具(このケースでは、図1〜図8の切削工具)の前端表面の変形例を、オフセットされた斜視図で示す図であり、そこでは、ドリルポイントタイプが示されている。
図1は、ルーターおよびトリマーカッターの形態の模範的な回転可能なソリッド切削工具100を図示している。模範的な切削工具100は、シャンク部102および切削部104を含むソリッドボディーを備える。切削部104およびシャンク部102は、ソリッドボディーの長手方向に延びる回転軸線106に沿って順次配置されており、切削部104が切削工具100の前端108に向けられ、シャンク部102が切削工具100の後端110側にある。図1の実施形態(および、図1に関連する他の図)では、ソリッド切削工具100は、切削工具100の長手方向の回転軸線106の周りの工具100の右回り回転(R)のために配置されたそのフィーチャーを有している。
シャンク部102は、その軸線方向の長さに沿って一定の直径を有する円筒状になっている。典型的に、シャンク部102は、軸線方向の長さの大部分に沿って滑らかな表面を有している。シャンク部102の直径は、意図した機械加工動作のための任意の適切なサイズになっていることが可能であるが、典型的な直径は、1/8インチから1/2インチ、または、6〜12mm、代替的に、3/8インチまたは10mmである。追加的に、随意的な装着フィーチャーが、切削工具100の後端110に含まれ得る。装着フィーチャーは、ワークピースを機械加工する際に使用するために、CNCマシンなどのような工作機械の中に切削工具100を嵌合または設置するための構造を含むことが可能である。1つの例として、装着フィーチャーは、n面の形状、たとえば、三角形、四角形、星形五角形、および六角形、または、チャックまたはカップリングのジョーの中に保持され得る他の適切な形状として配置されている平坦な表面であることが可能である。
切削部104は、シャンク部102の軸線方向前方にある。典型的に、切削部104は、シャンク部102に順次隣接しているが、随意的な移行エリア112が、シャンク部102と切削部104との間に位置付けされ得、それによって、シャンク部102が、切削部104と接合し、または、切削部104に移行する。したがって、切削部104は、シャンク部102(および、存在する場合には、移行エリア112)から、軸線方向に遠位に前方の端部に位置付けされている切削工具100の先端部領域114に向けて延びている。
切削部104へのシャンク部102の移行は、直径などのようなサイズの移行、および、1つまたは複数の切削フィーチャーの含有などのような、切削フィーチャーの移行を含むことが可能である。1つまたは複数の切削フィーチャーの含有は、より少ない数またはより多い数の切削フィーチャーを含むこと、および、より小さいサイズまたはより大きいサイズの切削フィーチャーを含むことのうちの1つまたは複数を含むことが可能であり、その両方が、軸線方向の位置の関数として含まれ得る。存在する場合には、切削フィーチャーの数およびサイズの移行は、典型的に、移行エリア112の中の位置がシャンク部102から切削部104へ軸線方向に前方へ移動するにつれて増加することとなり、一方、直径などのようなサイズの移行は、典型的に、移行エリア112の中の位置が切削部104からシャンク部102へ軸線方向に後方へ移動するにつれて増加することとなる。
切削部104に戻ると、切削部104は、2つのタイプの切削フィーチャーを含む周囲部を有している。第1のタイプの切削フィーチャーは、分断された切れ刃(ICE)を備えた右螺旋(RHS)120を含む。第2のタイプの切削フィーチャーは、分断された切れ刃(ICE)を備えた左螺旋(LHS)130を含む。図2は、図1の切削工具の一部分の拡大側面図であり、第1のタイプの切削フィーチャー、および、第2のタイプの切削フィーチャーの詳細を示している。右螺旋(RHS)120および左螺旋(LHS)130は、(切削工具の後端110から前端108に向けて回転軸線106を下に見たときに)切削工具100の周囲部の周りに右または左にそれぞれ延びる両方の螺旋構造体であり、すなわち、右螺旋(RHS)120は、時計回りの螺旋構造体であり、左螺旋(LHS)130は、反時計回りの螺旋構造体である。
右螺旋(RHS)120および左螺旋(LHS)130の螺旋構造体は、反対側方向にピッチを有しており、また、右螺旋(RHS)120および左螺旋(LHS)130がクロスするときの周期的な場所において、互いに交差している。交差ポイントにおいて(その例が図2に示されている)、スパイラルのうちの第1のものの構造体は、そうでなければ、切削フィーチャーがそのスペースの中にあることとなる、スパイラルのうちの第2のものの中のスペースを占有し、すなわち、切れ刃、すくい面、および、すくい面の下方のフルートスペースを占有し、交差ポイントにおいて各スパイラル上に形成された切れ刃の中に分断が存在することを結果として生じさせる。切れ刃の分断または不在は、各スパイラルの長さに沿って周期的であり、分断された切れ刃(ICE)を結果として生じさせる。分断された切れ刃(ICE)は、右螺旋(RHS)120または左螺旋(LHS)130の長さに沿って非連続的な切れ刃であり、スパイラルに沿って互いから分離されている複数の別個の切れ刃を含む。ここで、切れ刃は、代替的に、スパイラルの長さに沿って、順番に、別個の切れ刃−切れ刃のない交差ポイント−別個の切れ刃−切れ刃のない交差ポイント−以下同様である。右螺旋(RHS)120および左螺旋(LHS)130の両方は、それらの各切れ刃として、分断された切れ刃(ICE)を有している。
右螺旋(RHS)120および左螺旋(LHS)130の重複が起こる工具の部分は、切削ゾーン140を画定している。たとえば、および、図1に示されているように、右螺旋(RHS)120および左螺旋(LHS)130の軸線方向に最も後方の交差ポイントが、後方境界142を画定しており、右螺旋(RHS)120および左螺旋(LHS)130の軸線方向に最も前方の交差ポイントが、前方境界144を画定している。軸線方向に最も後方の交差ポイント、および、軸線方向に最も前方の交差ポイントは、長さ(L)(ソリッドボディーの長手方向に延びる回転軸線106に平行な方向に測定される長さ)だけ軸線方向に分離されており、また、後方境界142と前方境界144との間の切削ゾーン140も、長さ(L)を有している。それに加えて、右螺旋(RHS)120および左螺旋(LHS)130の螺旋形の性質に起因して、軸線方向に最も後方の交差ポイント、および、軸線方向に最も前方の交差ポイントは、(ソリッドボディーの長手方向に延びる回転軸線に垂直な、ソリッドボディーの断面に関して)同じ円周方向の位置にあるのではない可能性があり、むしろ、異なる円周方向の位置にある可能性がある。そうであるので、軸線方向に最も後方の交差ポイント、および、軸線方向に最も前方の交差ポイントは、図1などのような側面図の中で同時に両方ともを見ることができない可能性がある。
例示的な実施形態では、後方境界142と前方境界144との間の切削ゾーンの長さ(L)は、切削工具100の直径(D1)に関連する値を有している。たとえば、後方境界142と前方境界144との間の切削ゾーン140の長さ(L)は、(1×切削工具の直径)から、(10×切削工具の直径)の範囲、代替的に、(6×切削工具の直径)の範囲にあることが可能である。切削工具100の直径(D1)、ならびに、切削部104および切削ゾーン140の長さは、意図した機械加工動作のための任意の適切なサイズであることが可能である。切削工具に関する典型的な直径は、1/8インチから1/2インチ、または、6〜12mm、代替的に、3/8インチまたは10mmである。切削部104に関する直径のサイズの範囲は、シャンク部102の直径のサイズの範囲と同じであってもよいが、切削部104の直径は、シャンク部102の直径と同じであるか、または、シャンク部102の直径とは異なっている可能性がある。後者のケースでは、次いで、後方境界142と前方境界144との間の切削ゾーン140の長さ(L)は、(1×切削ゾーンの中の切削工具の直径)から、(10×切削ゾーンの中の切削工具の直径)の範囲、代替的に、(6×切削ゾーンの中の切削工具の直径)の範囲にあることが可能である。
右螺旋(RHS)120および左螺旋(LHS)130は、切削ゾーン140に見合う工具100の軸線方向の長さにわたって延びている。追加的に、左螺旋(LHS)130は、後方境界142の軸線方向後方に延びており、左螺旋(LHS)130のフルートの深さは、左螺旋(LHS)130が後方境界142から軸線方向後方に移動するにつれて低減している。これは、切削ゾーン140の後方部分の中の左螺旋(LHS)130の端部において適切なすくい角を作り出し、左螺旋(LHS)130の切れ刃によって材料を効率的に切削し、また、切削された材料を効率的に輸送する。典型的に、顧客固有の特性は適応され得、また、顧客固有の特性は、ワークピース外部層、マシン能力、吸引能力、および顧客の好みに依存することが可能である。また、追加的に、右螺旋(RHS)120は、前方境界144の軸線方向前方に延び、切削工具100の軸線方向に遠位に前方の端部に位置付けされている先端部領域114の中へ延びている。切れ刃のこのエリアは、典型的に、ワークピース材料を通してドリル加工するために使用される。左螺旋(LHS)130は、前方境界の軸線方向前方に延びていない。その理由は、そのようになっているとすれば、左螺旋(LHS)130が、切削工具100の先端部領域114において、および、軸線方向に遠位に前方の端部において、右螺旋(RHS)120の切削フィーチャーと干渉し、または、右螺旋(RHS)120の切削フィーチャーを除去することとなり、機械加工動作の間の先端部領域114の切削性能およびチップ排出性能に対する付随する有害な影響を伴うからである。1つの例では、切削工具100の前方境界144から前方端部108への先端部領域114の長さは、2mmから6mmである。図3は、図1の中の線3−3に沿った断面であり、前方境界144の軸線方向前方の切削工具のこの部分では、右螺旋(RHS)120および関連の切削フィーチャーだけが存在しているということを示している。
切削ゾーン140および前方境界144の軸線方向前方にある切削工具100の部分の両方にある別個の切れ刃は、工具100の半径方向断面の外径表面160の上に位置付けされている。図3では、別個の右螺旋(RHS)120は、切削工具100の半径方向に最も外側の直径160においてそれぞれ切れ刃170を備えて図示されており、逃げ面172がそれに続き、逃げ面172は、工具100の半径方向断面の外径表面160から半径方向内向きになっている。逃げ面172に続いて、右螺旋(RHS)120の表面は、(機械加工動作の回転の方向に関して)次に続く切れ刃のためのフルート174へ移行している。フルート174の表面は、すくい面176へ移行しており、すくい面176は、(機械加工動作に関する回転の方向に関して)次に続く右螺旋(RHS)の逃げ面172に出合い、(機械加工動作に関する回転の方向に関して)次に続く右螺旋(RHS)の切れ刃を形成している。
図4は、軸線方向に遠位に前方の端部108から見たときの、図1の中の切削工具100の長手方向の回転軸線106の下への軸線方向の図であり、単純なエンドポイントタイプのフィーチャーを示している。図4の視点では、別個の切れ刃170(それは、右螺旋(RHS)の上の右回転用の切れ刃(RHC)である)が、工具の半径方向断面の外径表面160の上にそれぞれ位置付けされており、この外径表面160は、円筒状に形状決めされた周囲部の上にある。動作の間に時計回り方向(それは、図4の中の反時計回り方向である)に回転する工具100に関して、各別個のスパイラルは、所定の切れ刃幾何学形状を有しており、切れ刃幾何学形状は、別個の切れ刃170を含み、逃げ面172がそれに続き、逃げ面172は、工具100の半径方向断面の外径表面160から半径方向内向きになっている。逃げ面172に続いて、切れ刃幾何学形状は、(機械加工動作の回転の方向に関して)次に続く切れ刃のためのフルート174へ移行している。フルート174の表面は、すくい面176へ移行しており、すくい面176は、(機械加工動作に関する回転の方向に関して)次に続く右螺旋(RHS)の逃げ面172に出合い、(機械加工動作に関する回転の方向に関して)次に続く右螺旋(RHS)の中の切れ刃を形成している。
見やすくするために、各スパイラルのすべてのフィーチャーが、図3および図4の中で参照番号によってラベルを付されているわけではない。
各別個の切れ刃は、工具の外周表面の上に所定の長さを有している。図5〜図8は、図2の中に示されているような視点で、図1の切削工具の切削歯の詳細を、拡大表面図または断面図で示している。図示されている切削歯は、右螺旋120の上の右回転用の切れ刃180(RHC−RHS)であり(対応する図5〜図6に示されている断面5−5および視点6)、また、左螺旋130の上の右回転用の切れ刃190(RHC−LHS)(対応する図7〜図8に示されている断面7−7および視点8)である。表面図のように、図2〜図8は、右螺旋120の上の右回転用の切れ刃180(RHC−RHS)、および、左螺旋130の上の右回転用の切れ刃190(RHC−LHS)の両方が、工具の半径方向断面の外径表面に対応する切削工具の円筒状に形状決めされた円周方向表面の中に含有されるということを図示している。また、図から観察できるように、別個の切れ刃180、190は、各右螺旋(RHS)120または左螺旋(LHS)130の螺旋形軸線に対してそれぞれおおよそ平行(90°±3°)になっており、切削工具100の外周に沿って所定の長さを有している。模範的な実施形態では、右螺旋の上の複数の右回転用の切れ刃のそれぞれの長さ(LRHC,RHS)、および、左螺旋の上の複数の右回転用の切れ刃のそれぞれの長さ(LRHC,LHS)は、所与の公差バンド内で、たとえば、±2%内などで、代替的に、±1%内で等しくなっている。
右螺旋(RHS)120および左螺旋(LHS)130の両方は、螺旋角度を有しており、螺旋角度は、ドリルの軸線106に対して平行に引かれた線とランドの前縁部との間に形成された角度である。この螺旋角度は、一般的に、図1の中の螺旋角度(θ)によって表される。例示的な実施形態では、右螺旋(RHS)120および左螺旋(LHS)130の両方の螺旋角度(θ)は、10度から60度の範囲にあり、代替的に、40±10度、40±2度、または40±1度の範囲にあることが可能である。スパイラル間の変動が小さければ小さいほど、切削工具は、より正確に切削することが可能であり、切削の表面仕上げが、より良好になる。右螺旋(RHS)120に関する螺旋角度(θ)は、左螺旋(LHS)130に関する螺旋角度(θ)と同じであることが可能であるが、そうでなければならないわけではない。
集合的に、右螺旋(RHS)120および左螺旋(LHS)130の両方に関して、各別個の切れ刃180、190は、切削ゾーン140の周囲部の周りに、螺旋状に軸線方向に互い違いに配置されている。互い違いになっていることは、双方向スパイラルの結果であり、すなわち、RHSおよびLHS、ならびに、切削工具の中に存在している分断された切れ刃の結果である。互い違いになっていることに起因して、切削ゾーン140の軸線方向の長さに沿った各半径方向断面において、右螺旋120の上の少なくとも1つの右回転用の切れ刃180(RHC−RHS)、および、左螺旋130の上の少なくとも1つの右回転用の切れ刃190(RHC−LHS)の両方が存在している。右螺旋の上の右回転用の切れ刃(RHC−RHS)および左螺旋の上の右回転用の切れ刃(RHC−LHS)の実際の数は、右螺旋および左螺旋の数、ならびに、それらの螺旋角度および間隔に応じて変化することとなる。
そのうえ、軸線方向に互い違いに配置されていることに加えて、第1のスパイラルの上の右回転用の切れ刃の少なくとも一部分は、連続して隣接する第2のスパイラルの上の右回転用の切れ刃の少なくとも一部分に重複しており、ここで、第1のスパイラルおよび第2のスパイラルは、同じタイプのものであり、すなわち、重複する切れ刃を備えたスパイラルは、同じタイプの切削フィーチャーのものであり、それは、両方とも右螺旋であっても、両方とも左螺旋であってもそうである。重複は、典型的に、第1のスパイラルの上の第1の右回転用の切れ刃の軸線方向に最も後方の部分と、第2のスパイラルの上の第2の右回転用の切れ刃の軸線方向に最も前方の部分との間で起こり(第1および第2のスパイラルは、両方とも右螺旋であるか、または、両方とも左螺旋であるかのいずれかである)、ここで、2つのスパイラルは、(同じタイプの切削フィーチャーの上のものの間で)連続して隣接しており、2つの切れ刃の重複部分を含有する半径方向断面において、第1のスパイラルは、(切削工具の後端から軸線方向の遠位に前方の端部に向けて回転軸線を下に見たときに)第2のスパイラルの左に位置付けされており、または、第2のスパイラルから反時計回りに位置付けされている。
例示的な回転可能なソリッド切削工具は、右螺旋(RHS)と左螺旋(LHS)の数が異なっていることが可能であり、それは、切削力、熱、およびチップ排出の分配を可能にする。右螺旋(RHS)および左螺旋(LHS)の数は、マシン制限、剛性、およびワークピースバリエーションに応じて異なっていることが可能であり、また、切削性能に関して所望の結果を実現するために異なっていることが可能である。
右螺旋(RHS)120の上の右回転用の切れ刃(RHC)180は、図5〜図6に示されている第1のタイプの切れ刃幾何学形状を有しており、図5〜図6は、図2に示されている線5−5に沿った切れ刃の断面、および、図2に示されている視点6において見られるように切れ刃の側部表面図を示す拡大図である。線5−5におけるこの断面は、右螺旋120の螺旋状軸線に対して垂直である。図5に図示されている断面では、右螺旋(RHS)120の上の右回転用の切れ刃(RHC)180に関する切れ刃幾何学形状は、別個の切れ刃180、フルート184に接続されているすくい面182、および逃げ面186を含む。左螺旋(LHS)130の上の右回転用の切れ刃(RHC)190は、図7〜図8に示されている第2のタイプの切れ刃幾何学形状を有しており、図7〜図8は、図2に示されている線7−7に沿った切れ刃の断面、および、図2に示されている視点8において見られるように切れ刃の側部表面図を示す拡大図である。線7−7におけるこの断面は、左螺旋130の螺旋状軸線に対して垂直である。図7に図示されている断面では、左螺旋(LHS)130の上の右回転用の切れ刃(RHC)190に関する切れ刃幾何学形状は、別個の切れ刃190、フルート194に接続されているすくい面192、および逃げ面196を含む。
例示的な実施形態では、切れ刃幾何学形状の各タイプは、正のすくい角(α)および正の逃げ角(β)を有している。典型的に、これらの角度は、−10度以上から+20度以下の範囲にあり、代替的に、+1度から+3度の範囲にある。例示的な実施形態では、各タイプの切れ刃幾何学形状は、フルートを有している。フルートは、切削ゾーンを通して、および、切削ゾーンから離れるように、切れ刃による材料の除去において形成されたチップを輸送するための構造を提供している。フルートは、フルートの頂点188、198において、所定の曲率半径(すなわち、所与のポイントにおいて、そのポイントにおける曲線と数学的に最良にフィットする円形の半径)を有しており、それは、第1のタイプの切れ刃幾何学形状のフルート、および、第2のタイプの切れ刃幾何学形状のフルートに関して、同じである。
いくつかの実施形態では、各スパイラルに沿った対応する場所において、図5〜図6および図7〜図8の中の2つのタイプの切れ刃の断面は、同じ回転方向用の2つの切れ刃が異なる回転方向用のスパイラルの上にあるということを反映して、互いの鏡像になっている。2つの切れ刃の鏡像品質は、図5および図7において観察できる。しかし、図5および図7において、2つのタイプの切れ刃は、同じすくい角、逃げ角、およびフルート幾何学形状を有しているが、他の実施形態では、2つのタイプの切れ刃は、異なるすくい角、逃げ角、およびフルート幾何学形状を有することが可能である(そして、結果的に、2つのタイプの切れ刃は、互いの鏡像になっていない)。追加的に、各スパイラルに沿った対応する場所において、図6において見られるような右螺旋(RHS)の上の右回転用の切れ刃(RHC)の側部表面図は、図8において見られるような左螺旋(RHS)の上の右回転用の切れ刃(RHC)の側部表面図と同じ形状を有している。しかし、断面形状と同様に、他の実施形態では、切れ刃の側部表面図は、同じ形状を有している必要はない。
例示的な回転可能なソリッド切削工具は、別個の切れ刃を有しており、別個の切れ刃は、右螺旋(RHS)および左螺旋(LHS)の上で同じ回転方向用である。図1〜図8は、別個の切れ刃を有する回転可能なソリッド切削工具を図示しており、別個の切れ刃は、右螺旋(RHS)および左螺旋(LHS)の上の右回転用の切れ刃(RHC)である。図9〜図16は、別個の切れ刃を有する回転可能なソリッド切削工具を図示しており、別個の切れ刃は、右螺旋(RHS)および左螺旋(LHS)の上の左回転用の切れ刃(LHC)である。
ここで、右螺旋(RHS)および左螺旋(LHS)の上の左回転用の切れ刃(LHC)である別個の切れ刃を有する回転可能なソリッド切削工具の実施形態を見てみると、図9は、ルーターおよびトリマーカッターの形態の模範的な回転可能なソリッド切削工具200を図示している。模範的な切削工具200は、シャンク部202および切削部204を含むソリッドボディーを備える。切削部204およびシャンク部202は、ソリッドボディーの長手方向に延びる回転軸線206に沿って順次配置されており、切削部204が切削工具200の前端208に向けられ、シャンク部202が切削工具200の後端210側にある。図9の実施形態(および、図9に関連する他の図)では、ソリッド切削工具200は、切削工具200の長手方向の回転軸線206の周りの工具200の左回り回転(L)のために配置されたそのフィーチャーを有している。
シャンク部202は、その軸線方向の長さに沿って一定の直径を有する円筒状になっている。典型的に、シャンク部202は、軸線方向の長さの大部分に沿って滑らかな表面を有している。シャンク部202の直径は、意図した機械加工動作のための任意の適切なサイズになっていることが可能であるが、典型的な直径は、1/8インチから1/2インチ、または、6〜12mm、代替的に、3/8インチまたは10mmである。追加的に、随意的な装着フィーチャーが、切削工具200の後端210に含まれ得る。装着フィーチャーは、ワークピースを機械加工する際に使用するために、CNCマシンなどのような工作機械の中に切削工具を嵌合または設置するための構造を含むことが可能である。1つの例として、装着フィーチャーは、n面の形状、たとえば、三角形、四角形、星形五角形、および六角形、または、チャックのジョーの中に保持され得る他の適切な形状として配置されている平坦な表面であることが可能である。
切削部204は、シャンク部202の軸線方向前方にある。典型的に、切削部204は、シャンク部202に順次隣接しているが、随意的な移行エリア212が、シャンク部202と切削部204との間に位置付けされ得、それによって、シャンク部202が、切削部204と接合し、または、切削部204に移行する。したがって、切削部204は、シャンク部202(および、存在する場合には、移行エリア212)から、軸線方向に遠位に前方の端部に位置付けされている切削工具200の先端部領域214に向けて延びている。
切削部204へのシャンク部202の移行は、直径などのようなサイズの移行、および、1つまたは複数の切削フィーチャーの含有などのような、切削フィーチャーの移行を含むことが可能である。1つまたは複数の切削フィーチャーの含有は、より少ない数またはより多い数の切削フィーチャーを含むこと、および、より小さいサイズまたはより大きいサイズの切削フィーチャーを含むことのうちの1つまたは複数を含むことが可能であり、その両方が、軸線方向の位置の関数として含まれ得る。存在する場合には、切削フィーチャーの数およびサイズの移行は、典型的に、移行エリア212の中の位置がシャンク部202から切削部204へ軸線方向に前方へ移動するにつれて増加することとなり、一方、直径などのようなサイズの移行は、典型的に、移行エリア212の中の位置が切削部204からシャンク部202へ軸線方向に後方へ移動するにつれて増加することとなる。
切削部204に戻ると、切削部204は、2つのタイプの切削フィーチャーを含む周囲部を有している。第1のタイプの切削フィーチャーは、分断された切れ刃(ICE)を備えた右螺旋(RHS)220を含む。第2のタイプの切削フィーチャーは、分断された切れ刃(ICE)を備えた左螺旋(LHS)230を含む。図10は、図9の切削工具の一部分の拡大側面図であり、第1のタイプの切削フィーチャー、および、第2のタイプの切削フィーチャーの詳細を示している。右螺旋(RHS)220および左螺旋(LHS)230は、(切削工具の後端210から前方端部208に向けて回転軸線206を下に見たときに)切削工具200の周囲部の周りに右または左にそれぞれ延びる両方の螺旋構造体であり、すなわち、右螺旋(RHS)は、時計回りの螺旋構造体であり、左螺旋(LHS)は、反時計回りの螺旋構造体である。
右螺旋(RHS)220および左螺旋(LHS)230の螺旋構造体は、反対側方向にピッチを有しており、また、右螺旋(RHS)220および左螺旋(LHS)230がクロスするときの周期的な場所において、互いに交差している。交差ポイントにおいて(その例が図10に示されている)、スパイラルのうちの第1のものの構造体は、そうでなければ、切削フィーチャーがそのスペースの中にあることとなる、スパイラルのうちの第2のものの中のスペースを占有し、すなわち、切れ刃、すくい面、および、すくい面の下方のフルートスペースを占有し、交差ポイントにおいて各スパイラルの上に形成された切れ刃の中に分断が存在することを結果として生じさせる。切れ刃の分断または不在は、各スパイラルの長さに沿って周期的であり、分断された切れ刃(ICE)を結果として生じさせる。分断された切れ刃(ICE)は、右螺旋(RHS)220または左螺旋(LHS)230の長さに沿って非連続的な切れ刃であり、スパイラルに沿って互いから分離されている複数の別個の切れ刃を含む。ここで、切れ刃は、代替的に、スパイラルの長さに沿って、順番に、別個の切れ刃−切れ刃のない交差ポイント−別個の切れ刃−切れ刃のない交差ポイント−以下同様である。右螺旋(RHS)220および左螺旋(LHS)230の両方は、それらの各切れ刃として、分断された切れ刃(ICE)を有している。
右螺旋(RHS)220および左螺旋(LHS)230の重複が起こる工具の部分は、切削ゾーン240を画定している。たとえば、および、図9に示されているように、右螺旋(RHS)220および左螺旋(LHS)230の軸線方向に最も後方の交差ポイントが、後方境界242を画定しており、右螺旋(RHS)220および左螺旋(LHS)230の軸線方向に最も前方の交差ポイントが、前方境界244を画定している。軸線方向に最も後方の交差ポイント、および、軸線方向に最も前方の交差ポイントは、長さ(L)(ソリッドボディーの長手方向に延びる回転軸線206に平行な方向に測定される長さ)だけ軸線方向に分離されており、また、後方境界242と前方境界244との間の切削ゾーン240も、長さ(L)を有している。それに加えて、右螺旋(RHS)220および左螺旋(LHS)230の螺旋形の性質に起因して、軸線方向に最も後方の交差ポイント、および、軸線方向に最も前方の交差ポイントは、(ソリッドボディーの長手方向に延びる回転軸線に垂直な、ソリッドボディーの断面に関して)同じ円周方向の位置にあるのではない可能性があり、むしろ、異なる円周方向の位置にある可能性がある。そうであるので、軸線方向に最も後方の交差ポイント、および、軸線方向に最も前方の交差ポイントは、図9などのような側面図の中で同時に両方ともを見ることができない可能性がある。
例示的な実施形態では、後方境界242と前方境界244との間の切削ゾーン240の長さ(L)は、切削工具200の直径(D2)に関連する値を有している。たとえば、後方境界242と前方境界244との間の切削ゾーン240の長さ(L)は、(1×切削工具の直径)から、(10×切削工具の直径)の範囲、代替的に、(6×切削工具の直径)の範囲にあることが可能である。切削工具200の直径(D2)、ならびに、切削部204および切削ゾーン240の長さは、意図した機械加工動作のための任意の適切なサイズであることが可能である。切削工具に関する典型的な直径は、1/8インチから1/2インチ、または、6〜12mm、代替的に、3/8インチまたは10mmである。切削部204に関する直径のサイズの範囲は、シャンク部202の直径のサイズの範囲と同じであってもよいが、切削部204の直径は、シャンク部202の直径と同じであるか、または、シャンク部202の直径とは異なっている可能性がある。後者のケースでは、次いで、後方境界242と前方境界244との間の切削ゾーン240の長さ(L)は、(1×切削ゾーンの中の切削工具の直径)から、(10×切削ゾーンの中の切削工具の直径)の範囲、代替的に、(6×切削ゾーンの中の切削工具の直径)の範囲にあることが可能である。
右螺旋(RHS)220および左螺旋(LHS)230は、切削ゾーン240に見合う工具200の軸線方向の長さにわたって延びている。追加的に、図9の実施形態では、右螺旋(RHS)220は、後方境界242の軸線方向後方に延びており、右螺旋(RHS)220のフルートの深さは、右螺旋(RHS)220が後方境界242から軸線方向後方に移動するにつれて低減している。これは、切削ゾーン240の後方部分の中の右螺旋(RHS)220の端部において適切なすくい角を作り出し、右螺旋(RHS)220の切れ刃によって材料を効率的に切削し、また、切削された材料を効率的に輸送する。典型的に、顧客固有の特性は適応され得、また、顧客固有の特性は、ワークピース外部層、マシン能力、吸引能力、および顧客の好みに依存することが可能である。また、追加的に、左螺旋(LHS)230は、前方境界244の軸線方向前方に延び、切削工具200の軸線方向に遠位に前方の端部に位置付けされている先端部領域214の中へ延びている。切れ刃のこのエリアは、典型的に、ワークピース材料を通してドリル加工するために使用される。右螺旋(RHS)220は、前方境界244の軸線方向前方に延びていない。その理由は、そのようになっているとすれば、右螺旋(RHS)220が、切削工具200の先端部領域214において、および、軸線方向の遠位に前方の端部において、左螺旋(LHS)230の切削フィーチャーと干渉し、または、左螺旋(LHS)230の切削フィーチャーを除去することとなり、機械加工動作の間の先端部領域214の切削性能およびチップ排出性能に対する付随する有害な影響を伴うからである。1つの例では、切削工具200の前方境界244から前方端部208への先端部領域214の長さは、2mmから6mmである。図11は、図9の中の線11−11に沿った断面であり、前方境界244の切削工具軸線方向前方のこの部分では、左螺旋(LHS)230および関連の切削フィーチャーだけが存在しているということを示している。
切削ゾーン240および前方境界244の軸線方向前方にある切削工具200の部分の両方にある別個の切れ刃は、工具200の半径方向断面の外径表面260の上に位置付けされている。図11では、別個の左螺旋(LHS)230は、切削工具200の半径方向に最も外側の直径260においてそれぞれ切れ刃270を備えて図示されており、逃げ面272がそれに続き、逃げ面272は、工具200の半径方向断面の外径表面260から半径方向内向きになっている。逃げ面272に続いて、左螺旋230の表面は、(機械加工動作の回転の方向に関して)次に続く切れ刃のためのフルート274へ移行している。フルート274の表面は、すくい面276へ移行しており、すくい面276は、(機械加工動作に関する回転の方向に関して)次に続く左螺旋(LHS)の逃げ面272に出合い、(機械加工動作に関する回転の方向に関して)次に続く左螺旋(LHS)の切れ刃を形成している。
図12は、軸線方向に遠位に前方の端部208から見たときの、図9の中の切削工具200の長手方向の回転軸線206の下への軸線方向の図であり、単純なエンドポイントタイプのフィーチャーを示している。図12の視点では、別個の切れ刃270(それは、左螺旋(LHS)の上の左回転用の切れ刃(LHC)である)が、工具の半径方向断面の外径表面260の上にそれぞれ位置付けされており、この外径表面260は、円筒状に形状決めされた周囲部の上にある。動作の間に反時計回り方向(それは、図12の中の時計回り方向である)に回転する工具に関して、各別個のスパイラルは、所定の切れ刃幾何学形状を有しており、切れ刃幾何学形状は、別個の切れ刃270を含み、逃げ面272がそれに続き、逃げ面272は、工具の半径方向断面の外径表面260から半径方向内向きになっている。逃げ面272に続いて、切れ刃幾何学形状は、(機械加工動作の回転の方向に関して)次に続く切れ刃のためのフルート274へ移行している。フルート274の表面は、すくい面276へ移行しており、すくい面276は、(機械加工動作に関する回転の方向に関して)次に続く左螺旋(LHS)の逃げ面272に出合い、(機械加工動作に関する回転の方向に関して)次に続く左螺旋(LHS)の中の切れ刃を形成している。
見やすくするために、各スパイラルのすべてのフィーチャーが、図11および図12の中で参照番号によってラベルを付されているわけではない。
各別個の切れ刃は、工具の外周表面の上に所定の長さを有している。図13〜図16は、図10の中に示されているような視点で、図9の切削工具の切削歯の詳細を、拡大表面図または断面図で示している。図示されている切削歯は、右螺旋220の上の左回転用の切れ刃280(LHC−RHS)であり(対応する図15〜図16に示されている断面15−15および視点16)、また、左螺旋230の上の左回転用の切れ刃290(LHC−LHS)(対応する図13〜図14に示されている断面13−13および視点14)である。表面図のように、図10〜図16は、右螺旋220の上の左回転用の切れ刃280(LHC−RHS)、および、左螺旋230の上の左回転用の切れ刃290(LHC−LHS)の両方が、工具の半径方向断面の外径表面に対応する切削工具の円筒状に形状決めされた円周方向表面の中に含有されるということを図示している。また、図から観察できるように、別個の切れ刃280、290は、各右螺旋(RHS)220または左螺旋(LHS)230の螺旋形軸線に対してそれぞれおおよそ平行(90°±3°)になっており、切削工具200の外周に沿って所定の長さを有している。模範的な実施形態では、右螺旋の上の複数の左回転用の切れ刃のそれぞれの長さ(LLHC,RHS)、および、左螺旋の上の複数の左回転用の切れ刃のそれぞれの長さ(LLHC,LHS)は、所与の公差バンド内で、たとえば、±2%内などで、代替的に、±1%内で等しくなっている。
右螺旋(RHS)220および左螺旋(LHS)230の両方は、螺旋角度を有しており、螺旋角度は、ドリルの軸線206に対して平行に引かれた線とランドの前縁部との間に形成された角度である。この螺旋角度は、一般的に、図9の中の螺旋角度(θ)によって表される。例示的な実施形態では、右螺旋(RHS)220および左螺旋(LHS)230の両方の螺旋角度(θ)は、10度から60度の範囲にあり、代替的に、40±10度、40±2度、または40±1度の範囲にあることが可能である。スパイラル間の変動が小さければ小さいほど、切削工具は、より正確に切削することが可能であり、切削の表面仕上げが、より良好になる。右螺旋(RHS)220に関する螺旋角度(θ)は、左螺旋(LHS)230に関する螺旋角度(θ)と同じであることが可能であるが、そうでなければならないわけではない。
集合的に、右螺旋(RHS)220および左螺旋(LHS)230の両方に関して、各別個の切れ刃280、290は、切削ゾーン240の周囲部の周りに、螺旋状に軸線方向に互い違いに配置されている。互い違いになっていることは、双方向スパイラルの結果であり、すなわち、RHSおよびLHS、ならびに、切削工具の中に存在している分断された切れ刃の結果である。互い違いになっていることに起因して、切削ゾーン240の軸線方向の長さに沿った各半径方向断面において、右螺旋220の上の少なくとも1つの左回転用の切れ刃280(LHC−RHS)、および、左螺旋230の上の少なくとも1つの左回転用の切れ刃290(LHC−LHS)の両方が存在している。右螺旋の上の左回転用の切れ刃(LHC−RHS)および左螺旋の上の左回転用の切れ刃(LHC−LHS)の実際の数は、右螺旋および左螺旋の数、ならびに、それらの螺旋角度および間隔に応じて変化することとなる。
そのうえ、軸線方向に互い違いに配置されていることに加えて、第1のスパイラルの上の左回転用の切れ刃の少なくとも一部分は、連続して隣接する第2のスパイラルの上の左回転用の切れ刃の少なくとも一部分に重複しており、ここで、第1のスパイラルおよび第2のスパイラルは、同じタイプのものであり、すなわち、重複する切れ刃を備えたスパイラルは、同じタイプの切削フィーチャーのものであり、それは、両方とも右螺旋であっても、両方とも左螺旋であってもそうである。重複は、典型的に、第1のスパイラルの上の第1の左回転用の切れ刃の軸線方向に最も後方の部分と、第2のスパイラルの上の第2の左回転用の切れ刃の軸線方向に最も前方の部分との間で起こり(第1および第2のスパイラルは、両方とも右螺旋であるか、または、両方とも左螺旋であるかのいずれかである)、ここで、2つのスパイラルは、(同じタイプの切削フィーチャーの上のものの間で)連続して隣接しており、2つの切れ刃の重複部分を含有する半径方向断面において、第1のスパイラルは、(切削工具の後端から軸線方向の遠位に前方の端部に向けて回転軸線を下に見たときに)第2のスパイラルの右に位置付けされており、または、第2のスパイラルから時計回りに位置付けされている。
例示的な回転可能なソリッド切削工具は、右螺旋(RHS)と左螺旋(LHS)の数が異なっていることが可能であり、それは、切削力、熱、およびチップ排出の分配を可能にする。右螺旋(RHS)と左螺旋(LHS)の数は、マシン制限、剛性、およびワークピースバリエーションに応じて異なり、切削性能に関して所望の結果を実現することが可能である。
右螺旋(RHS)220の上の左回転用の切れ刃(RHC)280は、図15〜図16に示されている第1のタイプの切れ刃幾何学形状を有しており、図15〜図16は、図10に示されている線15−15に沿った切れ刃の断面、および、図10に示されている視点16において見られるように切れ刃の側部表面図を示す拡大図である。線15−15におけるこの断面は、右螺旋(RHS)220の螺旋状軸線に対して垂直である。図15に図示されている断面では、右螺旋(RHS)220の上の左回転用の切れ刃(LHC)280に関する切れ刃幾何学形状は、別個の切れ刃280、フルート284に接続されているすくい面282、および逃げ面286を含む。左螺旋(LHS)230の上の左回転用の切れ刃(LHC)290は、図13〜図14に示されている第2のタイプの切れ刃幾何学形状を有しており、図13〜図14は、図10に示されている線13−13に沿った切れ刃の断面、および、図10に示されている視点14において見られるように切れ刃の側部表面図を示す拡大図である。この断面は、左螺旋(LHS)230の螺旋状軸線に対して垂直である。図13に図示されている断面では、左螺旋(LHS)230の上の左回転用の切れ刃(LHC)290に関する切れ刃幾何学形状は、別個の切れ刃290、フルート294に接続されているすくい面292、および逃げ面296を含む。
例示的な実施形態では、切れ刃幾何学形状の各タイプは、正のすくい角(α)および正の逃げ角(β)を有している。典型的に、これらの角度は、−10度以上から+20度以下の範囲にあり、代替的に、+1度から+3度の範囲にある。例示的な実施形態では、各タイプの切れ刃幾何学形状は、フルートを有している。フルートは、切削ゾーンを通して、および、切削ゾーンから離れるように、切れ刃による材料の除去において形成されたチップを輸送するための構造を提供している。フルートは、フルートの頂点288、298において、所定の曲率半径(すなわち、所与のポイントにおいて、そのポイントにおける曲線と数学的に最良にフィットする円形の半径)を有しており、それは、第1のタイプの切れ刃幾何学形状のフルート、および、第2のタイプの切れ刃幾何学形状のフルートに関して、同じである。
いくつかの実施形態では、各スパイラルに沿った対応する場所において、図13〜図14および図15〜図16の中の2つのタイプの切れ刃の断面は、同じ回転方向用の2つの切れ刃が異なる回転方向用のスパイラルの上にあるということを反映して、互いの鏡像になっている。2つの切れ刃の鏡像品質は、図13および図15において観察できる。しかし、図13および図15において、2つのタイプの切れ刃は、同じすくい角、逃げ角、およびフルート幾何学形状を有しているが、他の実施形態では、2つのタイプの切れ刃は、異なるすくい角、逃げ角、およびフルート幾何学形状を有することが可能である(そして、結果的に、2つのタイプの切れ刃は、互いの鏡像になっていない)。追加的に、各スパイラルに沿った対応する場所において、図16において見られるような右螺旋(RHS)の上の左回転用の切れ刃(LHC)の側部表面図は、図14において見られるような左螺旋(LHS)の上の左回転用の切れ刃(LHC)の側部表面図と同じ形状を有している。しかし、断面形状と同様に、他の実施形態では、切れ刃の側部表面図は、同じ形状を有している必要はない。
切削工具の先端部の構造およびフィーチャー、ならびに、切削工具の軸線方向の遠位に前方の端部の構造およびフィーチャーは、さまざまな随意的な形状のうちの1つを有することが可能である。これらの構造およびフィーチャーは、単純なエンドポイント、エンドミルポイント、およびドリルポイントを含むことが可能である。タイプの各タイプは、(図1〜図8にあるような)右回り回転のための右回転用の切れ刃を備えた切削工具、または、(図9〜図16にあるような)左回り回転のための左回転用の切れ刃を備えた切削工具のいずれであろうと、各切削工具タイプとともに使用され得る。図17A〜Cは、単純なエンドポイント(図17A)、エンドミルポイント(図17B)、およびドリルポイント(図17C)を備えた切削工具の例を示している。
単純なエンドポイント実施形態(図17A)では、切削工具の軸線方向の遠位に前方の端部300は、ソリッドボディーの長手方向に延びる回転軸線302に垂直な平面の中で平面的になっている。平面的な軸線方向の遠位に前方の端部300は、まったく切削フィーチャーを含まない。たとえば、第1のタイプの切削フィーチャー310、または、第2のタイプの切削フィーチャー320のいずれも、平面的な軸線方向の遠位に前方の端部300の上まで延びていない。単純なエンドポイントを備えた切削工具は、典型的に、トリマーおよびルーター加工のために使用されるが、典型的に、ワークピースを通してドリル加工するために、または、ワークピースの中に段差を生成させるためには使用されない。
エンドミルポイント実施形態(図17B)では、切削工具の軸線方向の遠位に前方の端部340は、端部切れ刃342を組み込んでおり、端部切れ刃342は、ソリッドボディーの長手方向に延びる回転軸線344から(または、ソリッドボディーの長手方向に延びる回転軸線の近くから)半径方向に延びている。軸線方向の遠位に前方の端部340の周辺刃346において、端部切れ刃342は、切削工具の切削フィーチャー350の切れ刃(右螺旋切削フィーチャーまたは左螺旋切削フィーチャーのいずれであろうと)に出合い、切削フィーチャー350の切れ刃へと移行し、切削フィーチャー350の切れ刃は、切削ゾーンから軸線方向前方に前方境界を越えて延びている。図17Bに示されている実施形態では、切削フィーチャー350は、右螺旋であるが、一方、エンドミルポイント実施形態の他の切削フィーチャー360は、左螺旋であり、その切れ刃は、端部切れ刃342へと移行はしない。代替的な実施形態は、端部切れ刃342へと移行する左螺旋切削フィーチャーを有することとなるが、一方、右螺旋切削フィーチャーはそうなっていなかった。端部切れ刃342は、ディッシュ角(端部切れ刃とソリッドボディーの長手方向に延びる回転軸線に垂直な平面とによって形成された角度)を有している。ディッシュ角は、0度から15度の範囲にあることが可能であり、平坦な表面が切削工具によって作り出されることを確実にすることを助ける。エンドミルポイントを備えた切削工具は、典型的に、トリマーおよびルーター加工のために使用され、ワークピースの中に段差を生成させることが可能であり、また、ワークピースを通してドリル加工することができる。
ドリルポイント実施形態(図17C)では、切削工具の軸線方向の遠位に前方の端部380は、円錐状の形状または円錐状のような形状を有しており、また、切削工具の切削フィーチャー390の切れ刃(右螺旋切削フィーチャーまたは左螺旋切削フィーチャーのいずれであろうと)は、切削ゾーンから軸線方向前方に前方境界を越えて延びており、切削工具の軸線方向の遠位に前方の端部380の角度付きの側面まで延び続け、ソリッドボディーの長手方向に延びる回転軸線382において、または、ソリッドボディーの長手方向に延びる回転軸線382の近くに収束する。軸線方向の遠位に最も前方の端部380は、尖った構成、チゼル状(chiseled)の構成、ファセット(faceted)構成、およびスプリット構成を含む、さまざまな構成のうちのいずれか1つであることが可能である。ドリルポイントを備えた切削工具は、典型的に、トリマーおよびルーター加工のために、ならびに、ワークピースを通してドリル加工するために使用されるが、典型的に、ワークピースの中に段差を生成させるためには使用されない。
ソリッドボディーは、タングステンカーバイドである(たとえば、H10F、H6F、または均等物)。代替的に、ソリッドボディーは、スチールであり(たとえば、高速度鋼グレードM2およびM3)、および、カーバイドコーティング(CVDまたはPVDなどのような蒸着プロセスによって堆積させられる)を含む。ソリッドボディーを備えた切削工具(ソリッド切削工具とも呼ばれる)は、すべての必要な詳細、たとえば、切れ刃(その後に続くチップ面および逃げ面を備える)、チップ排出チャネル、ガイドパッド、フラッシング流体チャネルなどが、超硬合金または高速度鋼などのような、適切な材料のソリッドボディーの中に含まれるという事実によって区別される。ソリッド切削工具は、非ソリッド切削工具と対比され得、非ソリッド切削工具は、異種のカテゴリーであり、たとえば、インデキサブルインサートドリル、ルーストップドリル、および、はんだ付け切削インサートを有するドリルなどのような、複数の異なるタイプのドリルを含み、それは、チップ除去を実施するために必要とされる切れ刃が特定の消耗パーツの中に含まれているという共通の特徴を有しており、それは、交換可能なインデキサブルインサートの中に、および、再使用可能なドリルまたは基体に相互接続され得るルーストップドリルの中に含まれている。この場合において、本明細書で開示されている回転可能なソリッド切削工具は、ソリッドボディーを有しており、ソリッドボディーは、好ましくは、ソリッドカーバイドから形成されているか、または、スチールから形成され、カーバイドコーティングを含む。
ソリッド切削工具は、たとえば、形成プロセスおよび研削プロセスによって製造され得る。1つの例示的な製造方法は、たとえば、焼結プロセスによって、タングステンカーバイドのソリッドボディー(たとえば、ロッドまたはニアネットシェイプボディーなど)を形成すること、形成されたタングステンカーバイドを所望の長さにカットすること、カットされたタングステンカーバイドを所望の直径に研削すること、ならびに、切削工具のフィーチャー(たとえば、フルート、すくい面、逃げ面、および、切れ刃幾何学形状の他のフィーチャーなど)を研削することを含む。
開示されている切削工具は、適切な機械加工技法を使用する材料のワークピースを機械加工するために使用され得る。たとえば、開示されている切削工具を使用する例示的な機械加工プロセスは、所望の機械加工結果を実現するために、直径および長さによって切削工具を選択すること、選択された切削工具を工作機械のホルダーの中へ設置し、初期の工具位置に関して測定すること、ワークピースを工作機械の中に装着し、初期のワークピース位置に関して測定すること、所望のRPMで切削工具を回転させるように工作機械を動作させること、および、ワークピースから材料を除去するために、ワークピースを回転している切削工具と係合させ、ワークピースを所望の形状に形成するために、設定された送り速度で所定の経路を辿ることを含むことが可能である。
本発明は、その実施形態に関連して説明されてきたが、具体的には説明されていない追加、削除、変更、および置換が、添付の特許請求の範囲において定義されているような本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく行われ得るということが当業者によって認識されることとなる。
本明細書での実質的に任意の複数形および/または単数形の用語の使用に関して、当業者は、文脈および/または用途に適当となるように、複数形から単数形へ、および/または、単数形から複数形へ変換することが可能である。さまざまな単数形/複数形の入れ替えは、明確化のために、本明細書では明示的に記載されてはいない。
本明細書で説明されている主題は、異なる他のコンポーネントの中に含有されているか、または、異なる他のコンポーネントと関連している、異なるコンポーネントを図示している場合がある。そのような示されているアーキテクチャーは、単に例示的なものに過ぎないということ、および、実際に、同じ機能性を実現する多くの他のアーキテクチャーが実装され得るということが理解されるべきである。概念的な意味では、同じ機能性を実現するためのコンポーネントの任意の配置は、効果的に「関連付けられ」、所望の機能性が実現されるようになっている。したがって、特定の機能性を実現するために本明細書で組み合わされている任意の2つのコンポーネントは、互いに「関連付けられている」として見ることが可能であり、アーキテクチャーまたは中間のコンポーネントに関係なく、所望の機能性が実現されるようになっている。また、同様に、そのように関連付けられている任意の2つのコンポーネントは、所望の機能性を実現するために互いに「操作可能に接続されている」または「操作可能に連結されている」として見ることが可能であり、また、そのように関連付けられることができる任意の2つのコンポーネントは、所望の機能性を実現するために互いに「操作可能に連結可能である」として見ることが可能である。操作可能に連結可能であることの特定の例は、それに限定されないが、物理的に嵌合可能なコンポーネント、および/または、物理的に相互作用するコンポーネント、および/または、ワイヤレスに相互作用可能なコンポーネント、および/または、ワイヤレスに相互作用するコンポーネント、および/または、論理的に相互作用するコンポーネント、および/または、論理的に相互作用可能なコンポーネントを含む。
いくつかの場合では、1つまたは複数のコンポーネントは、本明細書で、「ように構成されている」、「によって構成されている」、「ように構成可能である」、「ように動作可能/動作する(operable/operative to)」、「適合される/適合可能である(adapted/adaptable)、「ことができる(able to)」、「に一致可能/一致されている(conformable/conformed to)」などと称され得る。当業者は、文脈がそうでないことを必要としない限り、そのような用語(たとえば、「ように構成されている」)は、一般的に、活動状態のコンポーネントおよび/または非活動状態のコンポーネント、および/または、スタンバイ状態のコンポーネントを包含することが可能であるということを認識することとなる。
本明細書で説明されている本主題の特定の態様が示されて説明されてきたが、本明細書での教示に基づいて、本明細書で説明されている主題から逸脱することなく、変形および変更が行われ得、そのより広範な態様、および、したがって、添付の特許請求の範囲が、本明細書で説明されている主題の真の趣旨および範囲の中にあるように、すべてのそのような変形および変更をその範囲内に包含することとなるということが当業者に明らかになることとなる。一般的に、本明細書で使用されている用語、および、特に、添付の特許請求の範囲(たとえば、添付の特許請求の範囲の本体部)の中で使用されている用語は、一般的に、「開放型」用語として意図されている(たとえば、「を含む(including)」という用語は、「を含むが、それに限定されない」として解釈されるべきであり、「を有する」という用語は、「少なくとも〜を有する」として解釈されるべきであり、「を含む(includes)」という用語は、「を含むがそれに限定されない」として解釈されるべきである、など)ということが当業者によって理解されることとなる。特定の数の導入された請求項記載が意図される場合には、そのような意図が請求項の中に明示的に記載されていることとなり、そのような記載がない場合には、そのような意図が存在しないということが当業者によってさらに理解されることとなる。たとえば、理解の助けとして、以下の添付の特許請求の範囲は、請求項記載を導入するために、「少なくとも1つの」および「1つまたは複数の」という導入句の使用を含有することが可能である。しかし、同じ請求項が「1つまたは複数の」または「少なくとも1つの」という導入句、および、「a」または「an」などのような不定冠詞を含むときでも(たとえば、「a」および/または「an」は、典型的に、「少なくとも1つの」または「1つまたは複数の」を意味するように解釈されるべきである)、そのような語句の使用は、不定冠詞「a」または「an」による請求項記載の導入が、そのような導入された請求項記載を含有する任意の特定の請求項を、1つだけのそのような記載を含有する請求項に限定するということを暗示していると解釈されるべきではない。請求項記載を導入するために使用される定冠詞の使用に関して、同じことが当てはまる。それに加えて、特定の数の導入された請求項記載が明示的に記載されている場合にも、そのような記載が、典型的に、少なくとも記載された数を意味するように解釈されるべきである(たとえば、他の修飾語のないむき出しの記載の「2つの記載」は、典型的に、少なくとも2つの記載、または2つ以上の記載を意味している)ということを当業者は認識することとなる。そのうえ、「A、B、およびCのうちの少なくとも1つなど」と同様の規則が使用される場合には、一般的に、そのような構成は、当業者が規則を理解することとなる意味に意図される(たとえば、「A、B、およびCのうちの少なくとも1つを有するシステム」は、それに限定されないが、A単独、B単独、C単独、AおよびBを一緒に、AおよびCを一緒に、BおよびCを一緒に、ならびに/または、A、B、およびCを一緒になど、を有するシステムを含むこととなる)。「A、B、またはCのうちの少なくとも1つなど」と同様の規則が使用される場合には、一般的に、そのような構成は、当業者が規則を理解することとなる意味に意図される(たとえば、「A、B、またはCのうちの少なくとも1つを有するシステム」は、それに限定されないが、A単独、B単独、C単独、AおよびBを一緒に、AおよびCを一緒に、BおよびCを一緒に、ならびに/または、A、B、およびCを一緒になど、を有するシステムを含むこととなる)。典型的に、2つ以上の代替的な用語を表す離接語および/または句は、明細書、特許請求の範囲、または図面のいずれの中であっても、文脈がそうでないことを指定していない限り、その用語のうちの1つ、その用語のうちのいずれか、または、両方の用語を含む可能性を企図するように理解されるべきであるということが当業者によってさらに理解されることとなる。たとえば、「AまたはB」という語句は、典型的に、「A」または「B」または「AおよびB」の可能性を含むように理解されることとなる。
添付の特許請求の範囲に関して、そこに記載されている動作は、一般的に、任意の順序で実施され得るということを当業者は理解することとなる。また、さまざまな動作フローが順番に表されているが、さまざまな動作は、図示されているものとは他の順序で実施されてもよく、または、同時に実施されてもよいということが理解されるべきである。そのような代替的な順序付けの例は、文脈がそうでないことを指定していない限り、重複する順序付け、交互的な順序付け、分断された順序付け、並べ替えられた順序付け、インクリメンタルな順序付け、予備的な順序付け、補助的な順序付け、同時の順序付け、逆の順序付け、または、他の異なる順序付けを含むことが可能である。そのうえ、「に応答して」、「に関する」、または、他の過去形の形容詞のような用語は、文脈がそうでないことを指定していない限り、一般的に、そのような変形を除外することを意図していない。
先述の特定の例示的なプロセスおよび/またはデバイスおよび/または技術は、本明細書の他のどこか、たとえば、本明細書とともに提出された特許請求の範囲の中、および/または、本出願の中の他のどこかで教示された、より一般的なプロセスおよび/またはデバイスおよび/または技術を代表するものであるということを当業者は理解することとなる。
さまざまな態様および実施形態が本明細書で開示されてきたが、他の態様および実施形態も当業者に明らかになることとなる。本明細書で開示されているさまざまな態様および実施形態は、図示の目的のためのものであり、限定することは意図されておらず、真の範囲および趣旨は、以下の特許請求の範囲によって示されている。
詳細な説明、図面、および特許請求の範囲の中で説明されている例示目的の実施形態は、限定することを意味していない。ここで提示されている主題の趣旨または範囲から逸脱することなく、他の実施形態も利用され得、他の変形も行われ得る。
本明細書で説明されているコンポーネント(たとえば、動作)、デバイス、対象物、および、それらに付随する議論は、概念的な明確性のために例として使用されているということ、ならびに、さまざまな構成変更が企図されるということを当業者は認識することとなる。結果的に、本明細書で使用されているように、述べられている特定の模範例および付随する議論は、それらのより一般的なクラスを代表するものであることが意図されている。一般的に、任意の特定の模範例の使用は、そのクラスを代表するものであることが意図されており、特定のコンポーネント(たとえば、動作)、デバイス、および対象物を含んでいないということは、限定としてみなされるべきでない。

Claims (19)

  1. 切削部およびシャンク部を含むソリッドボディーを備える回転可能なソリッド切削工具であって、
    前記切削部およびシャンク部は、前記ソリッドボディーの長手方向に延びる回転軸線に沿って順次配置されており、前記切削部が前記切削工具の前端側にあり、前記シャンク部が前記切削工具の後端側にあり、
    前記切削部は、第1のタイプの切削フィーチャー、および、第2のタイプの切削フィーチャーを含み、
    前記第1のタイプの切削フィーチャーは、複数の右螺旋を含み、前記第2のタイプの切削フィーチャーは、複数の左螺旋を含み、
    前記複数の右螺旋のそれぞれは、複数の別個の切れ刃を有する分断された切れ刃を含み、前記複数の左螺旋のそれぞれは、複数の別個の切れ刃を有する分断された切れ刃を含み、
    前記切削部の長手方向の長さは、前記ソリッドボディーの前記長手方向に延びる回転軸線に平行な方向の長さによって画定され、前記複数の右螺旋が前記複数の左螺旋と交差しており、
    前記複数の右螺旋の各別個の切れ刃は、前記切削部の周囲部の周りに螺旋状に、前記複数の左螺旋の各前記別個の切れ刃に関して軸線方向に互い違いに配置されており、前記切削部の軸線方向の長さに沿った各軸線方向位置において、各半径方向断面が、右螺旋の上の少なくとも1つの別個の切れ刃、および、左螺旋の上の少なくとも1つの別個の切れ刃の両方を含むようになっており、
    前記複数の右螺旋および前記複数の左螺旋のそれぞれの上の別個の切れ刃は、前記切削工具の外周に沿って所定の長さを有しており、
    前記複数の右螺旋の各前記別個の切れ刃の前記長さは、前記複数の左螺旋の各前記別個の切れ刃の前記長さに等しい、回転可能なソリッド切削工具。
  2. 前記複数の右螺旋および前記複数の左螺旋のそれぞれの上の前記別個の切れ刃は、同じ回転方向用になっている、請求項1に記載の回転可能なソリッド切削工具。
  3. 前記複数の右螺旋のそれぞれの上の前記別個の切れ刃は、右回転用の切れ刃になっており、また、前記複数の左螺旋のそれぞれの上の前記別個の切れ刃は、右回転用の切れ刃になっている、請求項1に記載の回転可能なソリッド切削工具。
  4. 前記複数の右螺旋のそれぞれの上の前記別個の切れ刃は、左回転用の切れ刃になっており、前記複数の左螺旋のそれぞれの上の前記別個の切れ刃は、左回転用の切れ刃になっている、請求項1に記載の回転可能なソリッド切削工具。
  5. 右螺旋と左螺旋の数が異なる、請求項1に記載の回転可能なソリッド切削工具。
  6. 前記複数の左螺旋は、前記切削部の後方境界に対して軸線方向後方に延びており、前記複数の右螺旋は、前記切削部の前方境界に対して軸線方向前方に延びている、請求項1に記載の回転可能なソリッド切削工具。
  7. 前記切削部の前記長手方向の長さは、前記切削工具の直径に比例した値を有しており、前記値は、(1×前記切削工具の前記直径)から(10×前記切削工具の前記直径)の範囲にある、請求項1に記載の回転可能なソリッド切削工具。
  8. 前記第1のタイプの切削フィーチャーの前記複数の右螺旋の各別個の右回転用の切れ刃は、第1の切れ刃幾何学形状を有しており、また、前記右螺旋の螺旋状軸線に垂直な断面において、前記第1の切れ刃幾何学形状は、前記別個の右回転用の切れ刃、第1のフルートに接続されている第1のすくい面、および第1の逃げ面を含む、請求項1に記載の回転可能なソリッド切削工具。
  9. 前記第2のタイプの切削フィーチャーの前記複数の左螺旋の各別個の右回転用の切れ刃は、第2の切れ刃幾何学形状を有しており、また、前記左螺旋の螺旋状軸線に垂直な断面において、前記第2の切れ刃幾何学形状は、前記別個の右回転用の切れ刃、第2のフルートに接続されている第2のすくい面、および第2の逃げ面を含む、請求項8に記載の回転可能なソリッド切削工具。
  10. 前記第1の切れ刃の前記断面は、前記第2の切れ刃幾何学形状の前記断面の鏡像になっている、請求項9に記載の回転可能なソリッド切削工具。
  11. 前記第1のフルートの頂点における曲率半径は、前記第2のフルートの頂点における曲率半径と同じである、請求項9に記載の回転可能なソリッド切削工具。
  12. 前記第1の逃げ面および前記第2の逃げ面は、正の逃げ角をそれぞれ有している、請求項9に記載の回転可能なソリッド切削工具。
  13. 前記切削部の前記周囲部は、円筒状の形状を有している、請求項1に記載の回転可能なソリッド切削工具。
  14. 前記回転可能な切削工具の前記前端は、単純なエンドポイント、エンドミルポイント、およびドリルポイントのうちの1つを含む、請求項1に記載の回転可能なソリッド切削工具。
  15. 前記ソリッドボディーは、ソリッドカーバイドから形成されている、請求項1に記載の回転可能なソリッド切削工具。
  16. 前記ソリッドボディーは、スチールから形成されており、カーバイドコーティングを含む、請求項1に記載の回転可能なソリッド切削工具。
  17. 請求項1に記載の回転可能なソリッド切削工具を製造する方法であって、前記方法は、
    タングステンカーバイドの前記ソリッドボディーを形成することと、
    前記ソリッドボディーを所望の長さにカットすることと、
    前記ソリッドボディーを所望の直径に研削することと、
    前記第1のタイプの切削フィーチャーおよび前記第2のタイプの切削フィーチャーを研削して前記切削工具の前記切削部にすることと
    を含み、
    研削することは、前記別個の切れ刃のフルート、すくい面、および逃げ面のうちの1つまたは複数を形成する、方法。
  18. タングステンカーバイドの前記ソリッドボディーは、ニアネットシェイプの形態の前記ソリッドボディーを作り出す焼結プロセスによって形成される、請求項17に記載の方法。
  19. 炭素繊維強化プラスチックから作製されたワークピースを機械加工する方法であって、前記方法は、
    請求項1に記載の回転可能なソリッド切削工具を工作機械のホルダーの中へ設置し、初期の工具位置に関して測定することと、
    ワークピースを前記工作機械の中に装着し、初期のワークピース位置に関して測定することと、
    所望のRPMで前記長手方向に延びる回転軸線の周りに前記切削工具を回転させるように前記工作機械を動作させることと、
    前記ワークピースから材料を除去するために、前記ワークピースを回転している前記切削工具と係合させることと、
    前記ワークピースを所望の形状に形成するために、設定された送り速度で、所定の経路に沿って、前記ワークピースに対して、回転している前記切削工具を並進させることと
    を含む、方法。
JP2018540001A 2016-02-02 2017-01-30 切削ゾーンの全長に沿って延びる右回転用切削フィーチャーおよび左回転用切削フィーチャーを備えた工具 Active JP7041627B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/013,074 US10272504B2 (en) 2016-02-02 2016-02-02 Tool with right-hand and left-hand cutting features extending along the full length of the cutting zone
US15/013,074 2016-02-02
PCT/EP2017/051922 WO2017134011A1 (en) 2016-02-02 2017-01-30 Tool with right-hand and left-hand cutting features extending along the full length of the cutting zone

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019508270A true JP2019508270A (ja) 2019-03-28
JP7041627B2 JP7041627B2 (ja) 2022-03-24

Family

ID=57914983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018540001A Active JP7041627B2 (ja) 2016-02-02 2017-01-30 切削ゾーンの全長に沿って延びる右回転用切削フィーチャーおよび左回転用切削フィーチャーを備えた工具

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10272504B2 (ja)
EP (1) EP3411174B1 (ja)
JP (1) JP7041627B2 (ja)
KR (1) KR102573451B1 (ja)
CN (1) CN108602141B (ja)
WO (1) WO2017134011A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021053794A (ja) * 2019-09-30 2021-04-08 山崎機工株式会社 ルータエンドミル
WO2022039248A1 (ja) * 2020-08-20 2022-02-24 京セラ株式会社 回転工具及び切削加工物の製造方法
WO2022158514A1 (ja) * 2021-01-21 2022-07-28 京セラ株式会社 回転工具及び切削加工物の製造方法
JP7550126B2 (ja) 2021-10-06 2024-09-12 京セラ株式会社 回転工具、及び切削加工物の製造方法

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102063000B1 (ko) * 2016-11-15 2020-01-06 스미또모 덴꼬오 하드메탈 가부시끼가이샤 절삭 공구
EP3348340B1 (en) * 2017-01-16 2020-01-01 Seco Tools Ab Rotary cutting tool
CN110573283B (zh) * 2017-04-27 2021-05-25 京瓷株式会社 旋转刀具以及切削加工物的制造方法
WO2018216764A1 (ja) * 2017-05-26 2018-11-29 京セラ株式会社 回転工具
CN107363312B (zh) * 2017-09-11 2019-04-23 大连理工大学 用于碳纤维复合材料高速铣削的带端刃立铣刀
CN108393521B (zh) * 2018-02-01 2019-04-23 大连理工大学 一种碳纤维复合材料顺逆铣加工方式的优选方法
ES2926233T3 (es) * 2018-02-21 2022-10-24 Ceratizit Balzheim Gmbh & Co Kg Herramienta de fresado
US10710175B2 (en) * 2018-11-15 2020-07-14 Kennametal Inc. Orbital drill with left-handed and right-handed flutes
JP7163166B2 (ja) * 2018-12-14 2022-10-31 京セラ株式会社 回転工具及び切削加工物の製造方法
EP3695928B1 (de) * 2019-02-14 2023-06-21 CERATIZIT Balzheim GmbH & Co. KG Fräswerkzeug für die bearbeitung von faserverbundwerkstoffen
DE102019204063A1 (de) 2019-03-25 2020-10-01 Gühring KG Schaftfräser
EP3722033A1 (de) * 2019-04-12 2020-10-14 Hptec GmbH Fräswerkzeug zum fräsen von werkstücken
DE102019211724A1 (de) * 2019-08-05 2021-02-11 Gühring KG Schaftfräser
CN110497005B (zh) * 2019-08-29 2020-07-10 哈尔滨理工大学 一种碳纤维复合材料高效制孔刀具及倾角制孔方法
GB2586977B (en) * 2019-09-10 2023-06-14 Souber Tools Ltd A burr
JP7235627B2 (ja) * 2019-09-18 2023-03-08 川崎重工業株式会社 エンドミルおよびその製造方法
US11529691B2 (en) * 2019-12-02 2022-12-20 Kennametal Inc. Rotary cutting tool with hybrid cutting insert design
EP4008465A1 (de) * 2020-12-03 2022-06-08 CERATIZIT Balzheim GmbH & Co. KG Fräswerkzeug für die bearbeitung von faserverbundwerkstoffen
CN112548175B (zh) * 2020-12-23 2022-03-11 河南理工大学 一种针对铝基碳化硅复合材料的超声振动加工装置及方法
CN113510283B (zh) * 2021-07-15 2023-04-25 内蒙古第一机械集团股份有限公司 一种钛合金材料的切削刀具与切削工艺
CN113909822B (zh) * 2021-11-03 2024-06-04 中冶陕压重工设备有限公司 一种带螺旋刀槽飞剪刀轴的加工方法和检测方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55125726U (ja) * 1979-02-22 1980-09-05
JPH0885046A (ja) * 1994-07-13 1996-04-02 Hitachi Ltd スクロール加工方法およびその装置ならびにスクロール圧縮機
JP2010527799A (ja) * 2007-05-20 2010-08-19 フィルマ ギューリング オーハーゲー 回転駆動可能な切削工具
FR2972122A1 (fr) * 2011-03-04 2012-09-07 Leclerc E Fraise pour materiaux composites
JP2013022657A (ja) * 2011-07-19 2013-02-04 Nachi Fujikoshi Corp エンドミル
US20150147127A1 (en) * 2013-11-27 2015-05-28 Iscar, Ltd. Rotary Cutting Tool Having A Predetermined Number Of Left And Right Handed Helical Flutes And End Face Cutting Teeth
JP2015205360A (ja) * 2014-04-18 2015-11-19 三菱日立ツール株式会社 切削工具および切削工具の製造方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US62123A (en) * 1867-02-19 Improved drift
US3058199A (en) * 1960-05-26 1962-10-16 Dixie Tool Ind Inc Cutting tool
DE3833204A1 (de) * 1988-09-30 1990-04-05 Hawera Praezisionswerkzeuge Konturenfraeser
DD289231A5 (de) * 1989-11-29 1991-04-25 Forschungszentrum Der Werkzeugindustrie,De Werkzeug fuer holz- und plastbearbeitung
DE19823720C1 (de) * 1998-05-27 1999-10-21 Brasseler Gmbh & Co Kg Geb Dentalbohrer
US6234725B1 (en) * 1999-12-14 2001-05-22 Jonathan R. Campian Rotary cutting tool
JP2001310212A (ja) * 2000-04-25 2001-11-06 Mitsubishi Materials Corp 先端面切刃面および外周刃がすぐれた耐熱塑性変形性を発揮する表面被覆超硬合金製エンドミル
US6902360B2 (en) 2002-02-08 2005-06-07 General Electric Company Method of cutting a hole in a composite material workpiece
US7090442B2 (en) * 2003-12-09 2006-08-15 The Boeing Company Shaper router and method
US9227253B1 (en) * 2009-03-30 2016-01-05 Steven M. Swift Rotary cutter for machining materials
DE102010029445B4 (de) 2010-05-28 2012-08-02 Airbus Operations Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Anzahl von Bohrungen
GB201010061D0 (en) 2010-06-16 2010-07-21 Element Six Ltd Rotary machine tools
US8882412B2 (en) * 2011-05-11 2014-11-11 Kennametal Inc. Rotary cutting tool having PCD cutting tip
US20120308319A1 (en) * 2011-06-03 2012-12-06 Karthik Sampath Rotary cutting tool having coated cutting tip and coolant holes and method of fabricating
GB201207447D0 (en) 2012-04-26 2012-06-13 Exactaform Cutting Tools Ltd Rotary cutting tool
DE102012019804B4 (de) * 2012-10-10 2021-05-12 Hufschmied Zerspanungssysteme Gmbh Zerspanungswerkzeug, insbesondere Stirnfräser zur Bearbeitung von faserverstärkten Werkstoffen
US9216462B2 (en) * 2013-05-28 2015-12-22 Iscar, Ltd. Rotary cutting tool having a chip-splitting arrangement with two diverging grooves
JP6879668B2 (ja) * 2016-03-15 2021-06-02 国立大学法人 名古屋工業大学 切削方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55125726U (ja) * 1979-02-22 1980-09-05
JPH0885046A (ja) * 1994-07-13 1996-04-02 Hitachi Ltd スクロール加工方法およびその装置ならびにスクロール圧縮機
JP2010527799A (ja) * 2007-05-20 2010-08-19 フィルマ ギューリング オーハーゲー 回転駆動可能な切削工具
FR2972122A1 (fr) * 2011-03-04 2012-09-07 Leclerc E Fraise pour materiaux composites
JP2013022657A (ja) * 2011-07-19 2013-02-04 Nachi Fujikoshi Corp エンドミル
US20150147127A1 (en) * 2013-11-27 2015-05-28 Iscar, Ltd. Rotary Cutting Tool Having A Predetermined Number Of Left And Right Handed Helical Flutes And End Face Cutting Teeth
JP2015205360A (ja) * 2014-04-18 2015-11-19 三菱日立ツール株式会社 切削工具および切削工具の製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021053794A (ja) * 2019-09-30 2021-04-08 山崎機工株式会社 ルータエンドミル
WO2022039248A1 (ja) * 2020-08-20 2022-02-24 京セラ株式会社 回転工具及び切削加工物の製造方法
WO2022158514A1 (ja) * 2021-01-21 2022-07-28 京セラ株式会社 回転工具及び切削加工物の製造方法
JP7558304B2 (ja) 2021-01-21 2024-09-30 京セラ株式会社 回転工具及び切削加工物の製造方法
JP7550126B2 (ja) 2021-10-06 2024-09-12 京セラ株式会社 回転工具、及び切削加工物の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP7041627B2 (ja) 2022-03-24
CN108602141A (zh) 2018-09-28
US20170216936A1 (en) 2017-08-03
KR102573451B1 (ko) 2023-08-31
US10272504B2 (en) 2019-04-30
WO2017134011A1 (en) 2017-08-10
KR20180109979A (ko) 2018-10-08
CN108602141B (zh) 2020-03-17
EP3411174B1 (en) 2022-11-16
EP3411174A1 (en) 2018-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7041627B2 (ja) 切削ゾーンの全長に沿って延びる右回転用切削フィーチャーおよび左回転用切削フィーチャーを備えた工具
JP5362973B2 (ja) 切屑除去加工用の工具及びそのための切削インサート
CN109862981B (zh) 切削工具以及切削加工物的制造方法
AU2005282744B2 (en) Helical flute end mill with multi-section cutting edge
US7909545B2 (en) Ballnose end mill
JPH1034441A (ja) ねじ切りフライス
CN108526552A (zh) 具有不相等的沟槽间距和不相等的后角的麻花钻
JP2008264979A (ja) 穿孔用回転切削工具
DK2758200T3 (en) Cutters
JP7163166B2 (ja) 回転工具及び切削加工物の製造方法
WO2020080397A1 (ja) 油穴付きリーマ
CN109676181A (zh) 一种具有双头倒角功能的切削刀具及其切削刃部
WO2021260774A1 (ja) 回転切削工具
JPH03245914A (ja) 穴明け工具
JP2004017238A (ja) 回転切削工具
JP6462364B2 (ja) スローアウェイ式ドリル及びそれを用いた切削加工物の製造方法
KR20220158803A (ko) 사변형 형상의 페이스 부분을 형성하도록 교차하는 연속 메이저 플루트와 불연속 마이너 플루트를 갖는 회전식 절삭 공구
JP3639227B2 (ja) 脆性材料用穴明け工具
JP2018043296A (ja) エンドミル、エンドミルの製造方法およびエンドミルの再研磨方法
KR20120044059A (ko) 엔드밀
WO2020255315A1 (ja) 切削工具
JP5635838B2 (ja) 鋳抜き穴加工用コアドリル
JP2015139845A (ja) ドリルおよびそれを用いた切削加工物の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191202

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210204

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210209

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210420

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210824

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211117

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220301

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220311

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7041627

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150