JP2022102447A - Cutting tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、切削工具に関し、より詳細には、ワークに形成される下穴の外周部をさらに切削する切刃部を備える切削工具に関する。 The present invention relates to a cutting tool, and more particularly to a cutting tool provided with a cutting edge portion for further cutting an outer peripheral portion of a prepared hole formed in a work.
自動車やオートバイ用のキャリパボディ等に例示される機械装置部品は、一般に鋳鉄やアルミニウムあるいはアルミニウム合金を基材として鋳造工程によって鋳造された後、切削加工工程において部品取付用等の所定の孔が形成される。 Mechanical equipment parts exemplified for caliper bodies for automobiles and motorcycles are generally cast by a casting process using cast iron, aluminum or an aluminum alloy as a base material, and then a predetermined hole for mounting parts is formed in the cutting process. Will be done.
上記の孔の形成に際し、ドリルのみの切削では必要とする精度が得られない場合等においては、下穴を形成したうえでさらにその外周部を切削する加工工程が行われる。そのような切削加工を行う工具として、リーマや段付きドリルが知られている。 When forming the above-mentioned hole, if the required accuracy cannot be obtained by cutting only with a drill, a processing step of forming a pilot hole and further cutting the outer peripheral portion thereof is performed. Reamers and stepped drills are known as tools for performing such cutting.
ところで、一般的な切削加工工程においては、切削工具を用いてワーク(切削対象物)を切削する際に、切屑が長く伸びた状態となると、ワークと切削工具との間に入り込んでしまい、当該ワークや切削工具を傷付けてしまうおそれがある。特に、ワークがアルミニウムあるいはアルミニウム合金を用いて形成されている場合に、切屑が長く伸びる問題が生じ易いという傾向がある。一例として、図5に、従来の切削工具を用いて切削した場合の長く伸びた切屑の写真を示す。 By the way, in a general cutting process, when a work (object to be cut) is cut with a cutting tool, if the chips are in a long stretched state, they will get into the space between the work and the cutting tool. There is a risk of damaging the workpiece or cutting tool. In particular, when the work is formed of aluminum or an aluminum alloy, there is a tendency that a problem of long chip elongation tends to occur. As an example, FIG. 5 shows a photograph of a long stretched chip when cut with a conventional cutting tool.
そのような課題に対して、例えば、特許文献1に開示されるスローアウェイチップを備える切削工具のように、表面粗さを異ならせる構成によって切屑をカールさせ易くして切屑の排出性向上を図る技術が知られている。しかし、スローアウェイチップは、摩耗した際には交換することを前提とする技術であるため、替刃にコストが掛かり、切削工具のコストが増加する要因ともなる。
To solve such a problem, for example, like a cutting tool provided with a throw-away tip disclosed in
一方、切刃部の摩耗自体を抑えることを課題として、特許文献2に開示される切削工具のように、第1切刃部と第2切刃部とを異なる材料で形成して摩擦係数を異ならせる構成によって、切刃部の耐摩耗性向上を図る技術が知られている。
On the other hand, with the object of suppressing the wear of the cutting edge portion itself, the first cutting edge portion and the second cutting edge portion are formed of different materials to obtain a friction coefficient as in the cutting tool disclosed in
その他にも、特許文献3に開示される切削工具のように、第1切刃部と第2切刃部との摩擦係数を異ならせ、且つ、それぞれのすくい面のすくい角度を異ならせる構成によって、切屑の離間性(離間のし易さ)向上を図る技術が知られている。 In addition, as in the cutting tool disclosed in Patent Document 3, the friction coefficient between the first cutting edge portion and the second cutting edge portion is different, and the rake angle of each rake face is different. , A technique for improving the separation property (easiness of separation) of chips is known.
これらの切削工具は、下穴無しのドリル切削に使用されることを前提に開発されているため、そもそも切削加工工程において切屑が長く伸びてしまう不具合が生じ難い。その理由として、ドリルは、径方向位置によって切削速度(周方向の速度)が異なるため、先端から発生する切屑は当該速度差によってカールし、折損し易い形状となる。したがって、通常は、切屑が長く伸びることは無い。しかしながら、下穴を有してその外径部のドリル切削にこれらの切削工具を使用する場合には、切刃部における外径寄りの狭い領域がワークに接することとなるため、切削対象部位において上記の速度差(径方向位置による切削速度の差)があまり生じない状態となる。したがって、切屑が長く伸びてしまうリスクが高くなる。 Since these cutting tools have been developed on the assumption that they are used for drill cutting without pilot holes, it is unlikely that chips will grow for a long time in the cutting process. The reason is that since the cutting speed (speed in the circumferential direction) of the drill differs depending on the radial position, the chips generated from the tip are curled by the speed difference and have a shape that is easily broken. Therefore, the chips usually do not grow long. However, when a pilot hole is provided and these cutting tools are used for drill cutting of the outer diameter portion, a narrow region near the outer diameter of the cutting edge portion comes into contact with the work, so that the cutting target portion is used. The above speed difference (difference in cutting speed depending on the radial position) does not occur so much. Therefore, there is a high risk that the chips will grow for a long time.
本発明は、上記事情に鑑みてなされ、ワークに形成される下穴の外周部をさらに切削する加工に用いられ、発生する切屑を細かく分断することによって、切屑の排出性向上を図ることができると共に切屑が長く伸びてワーク等を傷付けてしまうことを防止でき、再利用性にも優れた切削工具を提供することを目的とする。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has been made in view of the above circumstances, and is used for further cutting the outer peripheral portion of a pilot hole formed in a work. By finely dividing the generated chips, it is possible to improve the chip discharge property. At the same time, it is possible to prevent the chips from extending for a long time and damaging the work or the like, and it is an object of the present invention to provide a cutting tool having excellent reusability.
本発明は、一実施形態として以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。 The present invention solves the above-mentioned problems by means of a solution as described below as an embodiment.
本発明に係る切削工具は、ワークに形成される下穴の外周部をさらに切削する切刃部を備える切削工具であって、前記切刃部は、前記切削工具の最外径部に第1切刃部を備え、且つ、前記第1切刃部に連続した面で形成されると共に、前記第1切刃部より内径側に、前記切削工具の中心軸と平行に延設される第2切刃部を備え、前記第2切刃部は、前記第1切刃部より表面粗さが大きく形成されると共に、前記下穴の外周部の削り代に対する該削り代最外径側から50%地点より中心軸方向内側に形成されていることを特徴とする。 The cutting tool according to the present invention is a cutting tool provided with a cutting edge portion for further cutting the outer peripheral portion of a prepared hole formed in the work, and the cutting edge portion is first on the outermost diameter portion of the cutting tool. A second cutting edge portion is provided and is formed by a surface continuous with the first cutting edge portion, and is extended on the inner diameter side of the first cutting edge portion in parallel with the central axis of the cutting tool. The second cutting edge portion is provided with a cutting edge portion, and the surface roughness of the second cutting edge portion is formed to be larger than that of the first cutting edge portion. It is characterized in that it is formed inside the central axis direction from the% point.
上記の構成によれば、ワークに形成される下穴の外周部をさらに切削する加工において、発生する切屑を細かく分断することができる。したがって、切屑の排出性向上を図ることができると共に切屑が長く伸びてワーク等を傷付けてしまうことを防止できる。また、再研磨がきわめて容易となるため、再利用性に優れている。 According to the above configuration, in the process of further cutting the outer peripheral portion of the prepared hole formed in the work, the generated chips can be finely divided. Therefore, it is possible to improve the dischargeability of chips and prevent the chips from extending for a long time and damaging the work or the like. Moreover, since re-polishing becomes extremely easy, it is excellent in reusability.
また、上記の構成は、切削工具としてのリーマ、および、前記切刃部が段付きドリル肩部に形成された段付きドリルに対して、好適に適用することができる。 Further, the above configuration can be suitably applied to a reamer as a cutting tool and a stepped drill in which the cutting edge portion is formed on the stepped drill shoulder portion.
本発明に係る切削工具によれば、ワークに形成される下穴の外周部をさらに切削する加工おいて、発生する切屑を細かく分断することができる。したがって、切屑の排出性向上を図ることができると共に切屑が長く伸びてワーク等を傷付けてしまうことを防止できる。さらに、切刃部すなわち第1切刃部と第2切刃部とが連続した面で形成される構成によって、当該切刃部の再研磨が容易となる。したがって、当該切削工具の再利用が促進でき、コストの削減が可能となる。 According to the cutting tool according to the present invention, it is possible to finely divide the generated chips by further cutting the outer peripheral portion of the prepared hole formed in the work. Therefore, it is possible to improve the dischargeability of chips and prevent the chips from extending for a long time and damaging the work or the like. Further, the structure in which the cutting edge portion, that is, the first cutting edge portion and the second cutting edge portion are formed by continuous surfaces facilitates re-polishing of the cutting edge portion. Therefore, the reuse of the cutting tool can be promoted, and the cost can be reduced.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳しく説明する。図1(a)は、本実施形態に係る切削工具1(1A)の例を示す正面図(概略図)であり、図1(b)は、その底面図(概略図)であり、図1(c)は、図1(a)におけるA部拡大図である。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 (a) is a front view (schematic view) showing an example of the cutting tool 1 (1A) according to the present embodiment, and FIG. 1 (b) is a bottom view (schematic view) thereof. (C) is an enlarged view of part A in FIG. 1 (a). In all the drawings for explaining the embodiment, the members having the same function may be designated by the same reference numerals, and the repeated description thereof may be omitted.
本実施形態に係る切削工具1は、リーマや段付きドリルのように、ワークに形成される下穴の外周部をさらに切削する切刃部を備える切削工具である。ここで、ワークは特に限定されるものではないが、一例として、自動車やオートバイに取付けられるキャリパボディのような機械装置部品が挙げられる。
The
(第1の実施形態)
先ず、本発明の第1の実施形態について説明する。図1、図2に示すように、切削工具1がリーマ1Aとして構成される例である。すなわち、ワークWに設けられた下穴Hに対して、その外周部の所定領域(削り代E)をさらに切削する加工に用いられる。
(First Embodiment)
First, the first embodiment of the present invention will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the
本実施形態に係る切削工具1(1A)は、本体10の先端部10aに、切刃部12を備えている。この切刃部12は、本体10の最外径部に第1切刃部12Aを有すると共に、第1切刃部12Aに対して内径側に第2切刃部12Bを有している。
The cutting tool 1 (1A) according to the present embodiment includes a
ここで、第2切刃部12Bは、第1切刃部12Aに連続した面(同一面内)であって、且つ、本体10の中心軸(回転される際の軸心)Cと平行な面として設けられている。
Here, the second
このとき、第1切刃部12Aの表面粗さが相対的に小さく、第2切刃部12Bの表面粗さが相対的に大きく形成されることによって、それぞれの表面の摩擦係数を異ならせた構成となっている。それぞれの表面の摩擦係数を異ならせる方法(面粗度を設定する方法)は特に限定されるものではないが、例えば、第1切刃部12Aと第2切刃部12Bとを異素材で構成しても良い。また、第2切刃部12Bに対して、加工により表面の面粗度を異ならせる方法等を用いることができる。
At this time, the surface roughness of the first
上記の構成によれば、図2(切削加工の状態、特に切屑の発生状態を説明するための模式図)に示すように、表面の摩擦係数を異ならせた構成、すなわち、第1切刃部12Aの表面粗さが小さく、第2切刃部12Bの表面粗さが大きく形成されている構成によって、切刃部12から切屑Dをカールした状態で発生させることが可能となる。これは、第1切刃部12Aと第2切刃部12Bとの摩擦係数の違いによってそれぞれの領域から排出される切屑部分に排出速度の差が生じるためである。より詳しくは、摩擦係数の小さい第1切刃部12Aの領域から排出される切屑部分の排出速度が速くなり、摩擦係数の大きい第2切刃部12Bの領域から排出される切屑部分の排出速度が遅くなることによって、摩擦係数の大きい側(第2切刃部12B側)に切屑Dをカールした状態にさせる作用が得られる。
According to the above configuration, as shown in FIG. 2 (schematic diagram for explaining the state of cutting, particularly the state of chip generation), the configuration in which the friction coefficient of the surface is different, that is, the first cutting edge portion The structure in which the surface roughness of the 12A is small and the surface roughness of the second
上記のカールした状態の切屑Dは折損し易くなるため、図4(本実施形態に係る切削工具を用いて切削した場合の切屑の写真)に示すように、切屑Dが細かく分断(この例では、扇形状に分断)される作用を得ることができる。したがって、切屑Dの排出性向上を図ることができると共に切屑Dが長く伸びてしまう状態の発生を防止することができる。したがって、長く伸びた切屑DがワークWや切削工具1を傷付けてしまうという前述の課題の解決を図ることが可能となる。
Since the curled chip D is easily broken, the chip D is finely divided (in this example, as shown in FIG. 4 (photograph of the chip when cutting with the cutting tool according to the present embodiment)). , It can be divided into fan shapes). Therefore, it is possible to improve the dischargeability of the chips D and prevent the occurrence of a state in which the chips D are elongated for a long time. Therefore, it is possible to solve the above-mentioned problem that the elongated chip D damages the work W and the
上記の作用効果の応用として、ワークWを構成する材料に応じて、第1切刃部12Aと第2切刃部12Bとにおける摩擦係数の設定を適宜行うことにより、それぞれの領域から排出される切屑部分の排出速度の制御を行うことが可能となる。すなわち、カールの状態(すなわち、曲率等)を制御して、分断片の形状や長さについて最適化を行うことが可能となる。
As an application of the above-mentioned action and effect, the friction coefficient in the first
次に、第2切刃部12Bの摩擦係数が大きく設定される構成によって、第2切刃部12Bにおける切削面12aに、切屑Dの金属粉がより多く付着する作用が生じる。従来の工具では、切削面ではない外周面とワークとの間に切屑の金属粉の付着が生じて、仕上がり状態の悪化を招く場合が多かった。しかし、本実施形態においては、切刃部12(ここでは、第2切刃部12B)の切削面12aに、切屑Dの金属粉がより多く付着するが、最外径より内側に配置されているため、仕上がり状態には影響は小さい。
Next, due to the configuration in which the friction coefficient of the second
また、従来の工具のように、すくい角を設ける切刃部の構成と比較して、本実施形態に係る切刃部12は、第1切刃部12Aと第2切刃部12Bとが連続した同一面(切削面12aの面内)で、且つ、本体10の中心軸Cと平行な面として形成される構成であることによって、切刃部12の再研磨がきわめて容易となる。したがって、使用によって切刃部12が摩耗した場合にも、再研磨による切削工具1の再利用を促進できるため、従来のような切刃部の貼替・取換工程が不要で、コストの削減も可能となる。なお、本実施形態の構成においては、通常工具と同様に、バックテーパによる径縮小が許容する限り、再研磨することができる。
Further, as compared with the configuration of the cutting edge portion provided with the rake angle as in the conventional tool, in the
また、本実施形態においては、一例として、第2切刃部12Bが矩形状に構成、すなわち、切刃部12における第2切刃部12Bとして構成される領域が矩形状に加工が施された構成となっている。特に、矩形状の構成によれば、摩耗時に再研磨しても元の形状と同じ形状に形成することがきわめて容易となる。したがって、再研磨の前後において切削の加工性に微妙な変化が生じることなく、安定した切削加工を継続して行うことができる。ただし、矩形状の構成に限定されるものではなく、三角形状、円形状、あるいはそれらの組合せ形状等、様々な形状とする構成が考えられる(不図示)。
Further, in the present embodiment, as an example, the second
第2切刃部12Bは、下穴Hの外周部の削り代Eの最外径側から50%地点より中心軸方向内側となる領域に配設されている構成が好適である。これによれば、削り代Eにおける第2切刃部12Bが占める領域を減らすことができるため、以下の課題解決に効果を発揮する。すなわち、第2切刃部12Bは表面粗さが相対的に大きく、摩擦係数が大きいため、切削加工時にワークWから受ける抵抗力が大きくなり、摩耗が促進されてメンテナンスサイクルが短くなってしまうと共にリーマがワークに接触する瞬間(食い付き時、進入時)に抵抗で振られて品質不良となるという課題が生じる。また、切刃部12に摩耗が生じた状態では、切削加工の仕上がり状態も悪くなってしまうという課題が生じる。これらの課題に対しても、上記の構成とすることによって、その解決を図ることができる。
It is preferable that the second
(第2の実施形態)
続いて、本発明の第2の実施形態について説明する。図3に示すように、切削工具1が段付きドリル1Bとして構成される例である。すなわち、先端のドリル部11AでワークWに下穴を形成しつつ、中間の段付きドリル肩部11Bで当該下穴の外周部の所定領域(削り代)をさらに切削する加工に用いられる。なお、図3(a)は、本実施形態に係る切削工具1(1B)の例を示す正面図(概略図)であり、図3(b)は、その底面図(概略図)であり、図3(c)は、図3(a)におけるB部拡大図である。
(Second embodiment)
Subsequently, a second embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 3, this is an example in which the
本実施形態に係る切削工具1は、前述の第1の実施形態と基本的な構成は同様であるが、切刃部12の配設位置等において相違点を有する。以下、当該相違点を中心に本実施形態について説明する。
The
本実施形態に係る切削工具1(1B)は、本体10の先端部10aに、ドリル部11Aを備えている。また、軸方向における中間位置の段付き部10bに、段付きドリル肩部11Bを備えている。
The cutting tool 1 (1B) according to the present embodiment includes a
ここで、本実施形態の場合には、段付きドリル肩部11Bに切刃部12が設けられる構成となっている。なお、切刃部12の基本的な構成は、前述の第1の実施形態と同様である。
Here, in the case of the present embodiment, the
上記の構成を備える切削工具1(1B)によって得られる作用効果に関しても、前述の第1の実施形態と同様であるため、繰り返しの説明を省略する。 Since the action and effect obtained by the cutting tool 1 (1B) having the above configuration is the same as that of the first embodiment described above, the repeated description will be omitted.
以上説明した通り、本発明に係る切削工具1によれば、ワークWに形成される下穴Hの外周部(削り代E)をさらに切削する加工おいて、発生する切屑Dをカールさせ、細かく分断することができる。したがって、切屑Dの排出性向上を図ることができると共に切屑Dが長く伸びてワークWや切削工具1を傷付けてしまうことを防止できる。さらに、切刃部12すなわち第1切刃部12Aと第2切刃部12Bとが連続した面で形成される構成によって、当該切刃部12の再研磨がきわめて容易となる。したがって、当該切削工具1の再利用が促進でき、コストの削減が可能となる。特に、切屑Dの細分化と、切刃部12の再研磨の容易化とを、高度に両立できる点において、これまでの切削工具と比べて高い優位性を持つ技術であるといえる。
As described above, according to the
なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be variously modified without departing from the present invention.
1、1A、1B 切削工具
10 本体
11A ドリル部
11B 段付きドリル肩部
12 切刃部
12A 第1切刃部
12B 第2切刃部
W ワーク
1, 1A,
Claims (3)
前記切刃部は、前記切削工具の最外径部に第1切刃部を備え、且つ、前記第1切刃部に連続した面で形成されると共に、前記第1切刃部より内径側に、前記切削工具の中心軸と平行に延設される第2切刃部を備え、
前記第2切刃部は、前記第1切刃部より表面粗さが大きく形成されると共に、前記下穴の外周部の削り代に対する該削り代最外径側から50%地点より中心軸方向内側に形成されていること
を特徴とする切削工具。 A cutting tool provided with a cutting edge that further cuts the outer peripheral portion of the prepared hole formed in the work.
The cutting edge portion is provided with a first cutting edge portion on the outermost diameter portion of the cutting tool, is formed on a surface continuous with the first cutting edge portion, and is on the inner diameter side of the first cutting edge portion. A second cutting edge portion extending parallel to the central axis of the cutting tool is provided.
The surface roughness of the second cutting edge portion is formed to be larger than that of the first cutting edge portion, and the surface is formed in the central axis direction from the 50% point from the outermost diameter side of the cutting allowance with respect to the cutting allowance of the outer peripheral portion of the prepared hole. A cutting tool characterized by being formed inside.
前記切削工具は、リーマであること
を特徴とする切削工具。 In the cutting tool according to claim 1,
The cutting tool is a cutting tool characterized by being a reamer.
前記切削工具は、段付きドリルであって、前記切刃部が段付きドリル肩部に形成されていること
を特徴とする切削工具。 In the cutting tool according to claim 1,
The cutting tool is a stepped drill, and the cutting tool is characterized in that the cutting edge portion is formed on the shoulder portion of the stepped drill.
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