JP2021171861A - 切削工具及び切削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高圧クーラントを供給しながら切削加工する際に、高圧クーラントによる冷却効果と切りくず破断効果とを効率よく得る。【解決手段】切削工具１は、工具本体１Ａの先端に切刃１Ｂが設けられている。工具本体１Ａには、クーラント供給手段２からクーラントを供給するクーラント供給路３が設けられている。このクーラント供給路３を通じて切刃１Ｂが設けられる工具本体１Ａの先端に向けて高圧クーラントを噴出する第１及び第２クーラント噴出穴部４Ａ，４Ｂに高圧クーラントが供給される。第１クーラント噴出穴部４Ａは、切刃１Ｂと被切削物Ｓとの接触部分を冷却する高圧クーラントを噴出するものであり、第２クーラント噴出穴部４Ｂは、切刃１Ｂによる切りくずを、細かく破断する高圧クーラントを噴出するものである。【選択図】 図１

Description

本発明は、高圧クーラントを供給しながら被切削物を切削加工する切削工具及び切削装置に関する。

従来の切削装置では、例えば図３に示すように、切削工具１０１は切刃１０２が工具本体１０３の先端に設けられてなり、冷却のために、切削部位に対しクーラントを吹き付けることは知られている。そのようなクーラントは、一般に、単数もしくは複数のクーラント噴出穴部１０４から、切刃１０２と被切削物Ｓとの接触部分に向けて、同一方向（同一側）から吹き付けられている。

ところで、先端に切刃が設けられる工具本体に、クーラント供給路を設け、前記クーラント供給路を通じて切刃が設けられる工具本体先端にクーラントを供給して前記切刃の熱的損耗を抑制する切削工具は知られている（例えば，特許文献１参照）。

また、２〜８ＭＰａの高圧クーラントで冷却しながら切削加工をすることも知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００３−７１６０８号公報 特開２００９−４５７１５号公報

特許文献１，２の技術では、クーラント（高圧クーラント）を、冷却目的に用いているが、クーラント（高圧クーラント）を、切削後の切りくずの破断に用い、切削効率を高めたいという要求がある。

本発明は、冷却用クーラントと切りくず破断用クーラントとを別のクーラント噴出穴部から噴出させることで、高圧クーラントを供給しながら切削加工する際に、高圧クーラントによる冷却効果と切りくず破断効果とを効率よく得る切削工具及び切削装置を提供するものである。

本発明は、工具本体の先端に切刃が設けられ、高圧クーラントを供給しながら前記切刃によって被切削物を切削加工する切削工具であって、前記工具本体は、前記切刃と前記被切削物との接触部分を冷却する高圧クーラントを噴出する第１クーラント噴出穴部と、前記切刃での切削によって発生する切りくずを、細かく破断する高圧クーラントを噴出する第２クーラント噴出穴部とを備える、ことを特徴とする。

このようにすれば、切刃と被切削物との接触部分を冷却するクーラントを噴出する第１クーラント噴出穴部と、前記切刃での切削によって発生する切りくずを、細かく破断する高圧クーラントを噴出する第２クーラント噴出穴部とを工具本体に別々に設けたので、高圧クーラントを供給しながら前記切刃によって切削加工する際に、高圧クーラントによる冷却効果と切りくず破断効果とを効率よく得ることができる。

この場合、前記第１クーラント噴出穴部は、前記被切削物の被切削面と前記切刃との間に向けて高圧クーラントを噴出するものであり、前記第２クーラント噴出穴部は、前記切刃での切削によって発生する切りくずと前記切刃との間に向けて高圧クーラントを噴出するものである、ことが望ましい。

このようにすれば、切刃を両側から冷却することができ、冷却効果を高めることができ、第２クーラント噴出穴部からの高圧クーラントは、前記切刃での切削によって発生する切りくずと前記切刃との間に向けて噴出されるので、切りくず破断効果が高まる。

また、前記第１クーラント噴出穴部は、切削方向前方に向けて高圧クーラントを噴出するものであり、前記第２クーラント噴出穴部は、前記切削方向の直交する方向において高圧クーラントを噴出するものである、ことが望ましい。

このようにすれば、第１クーラント噴出穴部から噴出される高圧クーラントと第２クーラント噴出穴部から噴出される高圧クーラントとが衝突することがなくなり、圧力の低下が回避される。

前記第２クーラント噴出穴部は、前記切刃により切削された、前記被切削物の被切削面がある側とは反対側であって、前記切りくずが発生している側に高圧クーラントを噴出するものである、ことが望ましい。

このようにすれば、第２クーラント噴出穴部からの高圧クーラントは、前記切刃での切削によって発生する切りくずに向けて噴出されるので、切りくず破断効果も得られることになる。

これらの場合、前記第１及び第２クーラント噴出穴部へのクーラント供給圧は、２０Ｍｐａ以上に設定されている、ことが望ましい。このようにすれば、２０Ｍｐａ以上の高圧クーラントであるので、高圧クーラントによる冷却効果と切りくず破断効果とを得ることができる。

また、本発明は、切削装置であって、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の切削工具を備える、ことを特徴とする。これにより、切削工具の工具本体において、第１及び第２クーラント噴出穴部を別々に設けたので、高圧クーラントを供給しながら前記切刃によって切削加工する際に、高圧クーラントによる冷却効果と切りくず破断効果とを効率よく得ることができる。

この場合、前記第１及び第２クーラント噴出穴部にクーラントを供給するクーラント供給手段を備え、前記クーラント供給手段は、前記第１及び第２クーラント噴出穴部へのクーラント供給圧の設定が可能であり、前記第１及び第２クーラント噴出穴部へのクーラント供給圧は、２０Ｍｐａ以上である、ことが望ましい。

このようにすれば、２０Ｍｐａ以上の高圧クーラントであるので、高圧クーラントによる冷却効果と切りくず破断効果とを得ることができる。

また、前記クーラント供給手段は、前記第１クーラント噴出穴部にクーラントを供給する第１クーラント供給手段と、前記第２クーラント噴出穴部にクーラントを供給する第２クーラント供給手段とを備え、前記第１及び第２クーラント供給手段は、独立してクーラント供給圧の設定が可能である、ことが望ましい。そして、この場合、前記第２クーラント供給手段は、前記第１クーラント供給手段よりもクーラント供給圧が大きく設定されている、ことがより望ましい。

このようにすれば、冷却効果を損なうことなく、切りくず破断効果を高めることができる高圧クーラントを噴出させることができる。

本発明は、切削工具の工具本体において、切刃と被切削物との接触部分を冷却する高圧クーラントを噴出する第１クーラント噴出穴部と、前記切刃での切削によって発生する切りくずを、細かく破断する高圧クーラントを噴出する第２クーラント噴出穴部とを別々に設けたので、高圧クーラントを供給しながら前記切刃によって切削加工する際に、高圧クーラントによる冷却効果と切りくず破断効果とを効率よく得ることができる。

本発明に係る切削装置に用いられる切削工具の一実施の形態を示す図である。 別の実施の形態を示す図１と同様の図である。 従来の切削装置に用いられる切削工具についての図１と同様の図である。

以下、本発明に係る実施の形態を説明する。
図１は本発明に係る切削装置に用いられる切削工具の一実施の形態を示す図である。

図１において、１は切削装置に用いられる切削工具で、工具本体１Ａの角部に略菱形状の切刃１Ｂが設けられ、前記切削装置での切削加工に用いられる。この切削工具１の工具本体１Ａには、クーラント供給手段２からクーラントが供給されるクーラント供給路３が形成されている。

このクーラント供給路３を通じて、切刃１Ｂが設けられる工具本体１Ａの先端に向けて高圧クーラントを噴出する第１及び第２クーラント噴出穴部４Ａ，４Ｂに高圧クーラントが供給される。なお、クーラント供給手段２においては、第１及び第２クーラント噴出穴部４Ａ，４Ｂへのクーラント供給圧の設定を変更可能である。

第１クーラント噴出穴部４Ａは、切刃１Ｂと被切削物Ｓとの接触部分を冷却する高圧クーラントを噴出するものであり、第２クーラント噴出穴部４Ｂは、切刃１Ｂによる切りくずを、細かく破断する高圧クーラントを噴出するものである。

つまり、第１クーラント噴出穴部４Ａは、被切削物Ｓの被切削面Ｓａと切刃１Ｂとの間に向けて高圧クーラントを噴出する。それと同時に、第２クーラント噴出穴部４Ｂは、切刃１Ｂでの切削によって発生する切りくずと切刃１Ｂとの間に向けて高圧クーラントを噴出する。

第１及び第２クーラント噴出穴部４Ａ，４Ｂへのクーラント供給圧は、２０ＭＰａ以上で、同じ大きさの供給圧としているので、高圧クーラントを供給しながら切刃１Ｂによって切削加工する際に、高圧クーラントによる冷却効果と切りくず破断効果とを得ることができるようにしている。

このように、切削加工する際に高圧クーラントを噴出するクーラン噴出部分を、切刃１Ｂと被切削物Ｓとの接触部分を冷却する高圧クーラントを噴出する第１クーラント噴出穴部４Ａと、切刃１Ｂでの切削によって発生する切りくずと切刃１Ｂとの間に向けて高圧クーラントを噴出する第２クーラント噴出穴部４Ｂとに分けて設けるようにしたので、高圧クーラントを供給しながら切削加工する際に、高圧クーラントによる冷却効果と、切りくず破断効果とを共に得ることができる。

また、第１クーラント噴出穴部４Ａは、切削方向前方に向けて高圧クーラントを噴出する一方、第２クーラント噴出穴部４Ｂは、前記切削方向の直交する方向において高圧クーラントを噴出するようになっている。これにより、第１クーラント噴出穴部４Ａからの高圧クーラントと第２クーラント噴出穴部４Ｂからの高圧クーラントとがほぼ９０°の角度をなすように噴出されるので、途中で衝突するということがなく、各クーラント噴出穴部４Ａ，４Ｂから噴出された後の高圧クーラントの圧力の低下が回避される。

よって、切刃１Ｂを両側から高圧クーラントによって冷却することができ、冷却効果を高めることができ、第２クーラント噴出穴部４Ｂからの高圧クーラントは、切刃１Ｂにより切削されている側とは反対側であって切りくずが生じている側に噴出することになるので、切りくずを効率よく、細かく破断することができる。

前記実施の形態では、１つのクーラント供給手段２だけを用い、第１及び第２クーラント噴出穴部４Ａ，４Ｂへのクーラント供給圧は、２０ＭＰａ以上で、同じ供給圧としているが、第１及び第２クーラント噴出穴部４Ａ，４Ｂへのクーラント供給系統を別々にして、第１及び第２クーラント噴出穴部４Ａ，４Ｂへのクーラント供給圧が異なるようにすることもできる。

この場合には、例えば図２に示す切削工具１’のように、工具本体１Ａ’の第１クーラント噴出穴部４Ａには第１クーラント供給路１１Ａを介して第１クーラント供給手段１２Ａが、第２クーラント噴出穴部４Ｂには第２クーラント供給路１１Ｂを介して第２クーラント供給手段１２Ｂがそれぞれ接続され、第１及び第２クーラント供給手段１２Ａ，１２Ｂは、それぞれ、第１及び第２クーラント噴出穴部４Ａ，４Ｂへのクーラント供給圧を独立して設定することができるようにすればよい。また、第１及び第２クーラント供給路１１Ａ，１１Ｂの通路長さを変えるようにしてもよい。

これにより、第２クーラント噴出穴部４Ｂから噴出される高圧クーラントによる切りくず破断効果を高めるために、第２クーラント噴出穴部４Ｂへのクーラント供給圧を、第１クーラント噴出穴部４Ａへのクーラント供給圧よりも大きく設定したりすることが簡単にできる。

以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが，本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。例えば、切りくずを、細かく破断する高圧クーラントを噴出する第２クーラント噴出穴部を、冷却する高圧クーラントを噴出する第１クーラント噴出穴部よりも、前記切刃と前記被切削物との接触部分までの距離を短くして、より高圧で噴出流であるクーラントが衝突するようにできる。

１，１’ 切削工具
１Ａ，１Ａ’ 工具本体
１Ｂ 切刃
２ クーラント供給手段
３ クーラント供給路
４Ａ 第１クーラント噴出穴部
４Ｂ 第２クーラント噴出穴部
１１Ａ 第１クーラント供給路
１１Ｂ 第２クーラント供給路
１２Ａ 第１クーラント供給手段
１２Ｂ 第２クーラント供給手段
Ｓ 被切削物
Ｓａ 被切削面

Claims (9)

1. 工具本体の先端に切刃が設けられ、高圧クーラントを供給しながら前記切刃によって被切削物を切削加工する切削工具であって、
   前記工具本体は、
   前記切刃と前記被切削物との接触部分を冷却する高圧クーラントを噴出する第１クーラント噴出穴部と、
   前記切刃での切削によって発生する切りくずを、細かく破断する高圧クーラントを噴出する第２クーラント噴出穴部とを備える、
   ことを特徴とする切削工具。
2. 前記第１クーラント噴出穴部は、前記被切削物の被切削面と前記切刃との間に向けて高圧クーラントを噴出するものであり、
   前記第２クーラント噴出穴部は、前記切刃での切削によって発生する切りくずと前記切刃との間に向けて高圧クーラントを噴出するものである、請求項１記載の切削工具。
3. 前記第１クーラント噴出穴部は、切削方向前方に向けて高圧クーラントを噴出するものであり、
   前記第２クーラント噴出穴部は、前記切削方向の直交する方向において高圧クーラントを噴出するものである、請求項１記載の切削工具。
4. 前記第２クーラント噴出穴部は、前記切刃により切削された、前記被切削物の被切削面がある側とは反対側であって、前記切りくずが発生している側に高圧クーラントを噴出するものである、請求項１記載の切削工具。
5. 前記第１及び第２クーラント噴出穴部へのクーラント供給圧は、２０Ｍｐａ以上に設定されている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の切削工具。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の切削工具を備える、ことを特徴とする切削装置。
7. 前記第１及び第２クーラント噴出穴部にクーラントを供給するクーラント供給手段を備え、
   前記クーラント供給手段は、前記第１及び第２クーラント噴出穴部へのクーラント供給圧の設定が可能であり、前記第１及び第２クーラント噴出穴部へのクーラント供給圧は、２０Ｍｐａ以上に設定されている、請求項６に記載の切削装置。
8. 前記クーラント供給手段は、前記第１クーラント噴出穴部にクーラントを供給する第１クーラント供給手段と、前記第２クーラント噴出穴部にクーラントを供給する第２クーラント供給手段とを備え、
   前記第１及び第２クーラント供給手段は、独立してクーラント供給圧の設定が可能である、請求項７に記載の切削装置。
9. 前記第２クーラント供給手段は、前記第１クーラント供給手段よりもクーラント供給圧が大きく設定されている、請求項８に記載の切削装置。

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