JP4762179B2 - Inner diameter machining tool and cutting method of work material using the same - Google Patents
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Description
本発明は、工具ホルダーへの取付部と、この取付部に連続する円柱状のシャンクの先端側に備える切刃稜の一部を前記シャンクの側方に突出させた小径棒状部とからなる内径加工用工具であって、特に、OA機器用部品、電子部品、小径ベアリング等小型品を対象とする極小な内径加工に適した内径加工用工具に関するものである。 The present invention provides an inner diameter composed of an attachment portion to a tool holder and a small-diameter bar-like portion in which a part of a cutting edge ridge provided on the tip end side of a cylindrical shank continuous with the attachment portion is projected to the side of the shank. The present invention relates to a machining tool, particularly to an inner diameter machining tool suitable for extremely small inner diameter machining for OA equipment parts, electronic parts, small diameter bearings and the like.
このような内径加工用工具は従来、小径棒状部と加工物内壁との隙間が狭く切削油が切刃稜にかかりにくいことや切屑の排出が難しいことから、切削油や切屑の通路を設けるため、図3(a)に示すように、円柱状のシャンクの周面31に逃げ溝32を掘ったものや、図3(b)に示すように、シャンクの周面34の、図における上側に切欠平面35を設けた形状のものがあった。
ところで、前記内径加工用工具は小径棒状部の一部を削りおとすことにより、内径加工において、切削油のまたは切屑の通路が確保できるようにしているが、この通路は、切刃稜の一方端部がシャンクの周面の側方に突出していることにより形成される逃げ面側に形成される通路と一体化している。 By the way, the inner diameter machining tool cuts a part of the small-diameter rod-like portion so that a passage for cutting oil or chips can be secured in the inner diameter machining. This passage is one end of the cutting edge ridge. The part is integrated with a passage formed on the flank side formed by projecting to the side of the peripheral surface of the shank.
よって、内径加工中、ワーク孔の外に通じる通路は1箇所しかなく、切削油の循環及び切屑の排出が円滑に行われ難いという問題があった。 Therefore, there is only one passage that leads to the outside of the workpiece hole during the inner diameter machining, and there is a problem that it is difficult to smoothly circulate the cutting oil and discharge chips.
以下、この問題について詳しく説明する。 Hereinafter, this problem will be described in detail.
図3(a)、図3(b)に示すように、内径加工中に、小径棒状部のシャンクの周面に設けられた逃げ溝32、又は切欠平面35より生じる通路は、刃先の一部がシャンクの側方に突出していることにより生じる、逃げ部33,36と一体化している。この構成では、ワーク孔の外に通じる切削油及び切屑の入り口,出口が一箇所のみとなる。
As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the passage formed by the
この結果、図4に示すように、通路(逃げ部)より切削油をワーク孔内に注入した時、同時に先端刃先部から加工時に発生する切屑といっしょに1箇所しかない通路から排出されようとするが、注入されてくる切削油に阻害され、スムーズに排出されないという問題があった。 As a result, as shown in FIG. 4, when cutting oil is injected into the workpiece hole from the passage (relief portion), at the same time, the tip blade tip portion will be discharged from the passage having only one location together with chips generated during machining. However, there is a problem in that it is not smoothly discharged because it is obstructed by the injected cutting oil.
また、切削油の循環及び切屑の排出性を向上さようとすると、逃げ溝31及び切欠平面35をさらに大きくする必要があり、シャンクの断面積を大きく減少することになる。このように小径棒状部の断面積を大きく減少させたシャンクは、剛性不足となり、加工中にびびり振動が発生しやすくなるという問題点があった。
Moreover, if it is going to improve the circulation of a cutting oil and the discharge | emission property of a chip, it is necessary to enlarge the
以上のような従来技術の問題点に鑑み、本発明は、切削油または切屑の通路を2箇所確保して、これらの排出性または流通性を高めるととともに、小径棒状部の剛性を極力低下させない、内径加工用工具を提供することを目的とする。 In view of the above-described problems of the prior art, the present invention secures two passages for cutting oil or chips to improve the discharge performance or flowability of these, and does not reduce the rigidity of the small-diameter rod-shaped portion as much as possible. An object is to provide an inner diameter machining tool.
上記課題を解決するため、本発明の内径加工用工具は、工具ホルダーへの取付部と、該取付部に連続する小径棒状部とからなる内径加工用工具であって、前記小径棒状部は、前記取付部側に設けられたシャンクと、該シャンクの先端に設けられた切刃部と、を備え、前記切刃部は、一方端部を前記シャンクの側方に突出させて設けられた切刃稜と、該切刃稜に連続して設けられた複数の面で構成されるすくい面と、を備え、前記小径棒状部のうち少なくとも前記シャンクは、前記切刃稜の一方端部を突出させた側に位置する周面が凸曲面状であるとともに、該凸曲面の反対側に、前記小径棒状部の長手方向に延びる切欠平面を備え、かつ前記小径棒状部の長手方向と直交する断面で断面視して、前記小径棒状部の径の中で、前記切刃稜が形成された一方端側と、前記切欠平面が形成された反対側と、前記内径加工用工具で加工できる被削材の最小内径の円の中心である前記小径棒状部の中心と、を通る直線に垂直な直線であって、かつ前記小径棒状部の中心を通る中心線Cの方向の径が最も大きく、前記切刃稜は、前記小径棒状部における前記切刃稜の一方端部を突出させた側に、切屑または切削油が通る刃先側通路が設けられるよう形成されており、
前記切欠平面は、前記小径棒状部における前記切刃稜の一方端部を突出させた側に対して反対側に、切屑または切削油が通る背面側通路が設けられるよう形成されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the inner diameter machining tool of the present invention is an inner diameter machining tool comprising an attachment portion to a tool holder and a small diameter rod-shaped portion continuous to the attachment portion, and the small diameter rod-shaped portion is A shank provided on the mounting portion side, and a cutting edge portion provided at the tip of the shank, the cutting edge portion being provided with one end projecting to the side of the shank. A cutting edge, and a rake face composed of a plurality of surfaces continuously provided on the cutting edge, and at least the shank of the small-diameter bar-shaped portion protrudes from one end of the cutting edge. The peripheral surface located on the bent side has a convex curved surface, and has a cut-out plane extending in the longitudinal direction of the small-diameter rod-shaped portion on the opposite side of the convex curved surface, and a cross section orthogonal to the longitudinal direction of the small-diameter rod-shaped portion in and cross section, in the diameter of the small diameter rod portion, said cutting edge is formed A straight line passing through the one end side formed, the opposite side on which the notch plane is formed, and the center of the small-diameter bar-shaped portion that is the center of the circle of the minimum inner diameter of the work material that can be machined by the inner diameter machining tool. It is a vertical straight line and has the largest diameter in the direction of the center line C passing through the center of the small-diameter bar-shaped part, and the cutting edge ridge projects one end of the cutting edge ridge in the small-diameter bar-shaped part On the side, it is formed so that a cutting edge side passage through which chips or cutting oil passes is provided,
The notch plane is formed so that a back-side passage through which chips or cutting oil passes is provided on the opposite side to the side where one end of the cutting edge is protruded in the small-diameter bar-shaped portion. And
かかる構成によれば、内径加工において、小径棒状部に備えるシャンクの周囲に、切削油または切屑の通路が2箇所の通路を生じさせることができる。そして、どちらか一方の通路を切削油の導入路とし、他方を切削油及び切屑の排出路とすることで、スムーズな切削油の循環と切屑の排出が可能となる。 According to this configuration, in the inner diameter processing, two passages of cutting oil or chips can be generated around the shank provided in the small-diameter rod-like portion. Then, either one of the passages can be used as a cutting oil introduction path, and the other can be used as a cutting oil and chip discharge path, thereby enabling smooth cutting oil circulation and chip discharge.
また、前記すくい面は、複数の面で構成されていることが重要である。
Also, the rake face, it is important that it is constituted by a plurality of surfaces.
また、前記切欠平面は、前記複数の面からなるすくい面の少なくとも1つの面と交差するよう形成されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said notch plane is formed so that it may cross | intersect at least 1 surface of the rake face which consists of these surfaces.
また、前記第一すくい面は、前記切刃稜の一方端部を突出させた側に位置する前記切刃部の周面と、前記切刃稜の一方端部を突出させた側に対して反対側に位置する切刃部の周面と、各々交差するよう形成されていることが好ましい。 In addition, the first rake face is on the peripheral surface of the cutting edge portion located on the side where the one end portion of the cutting edge is protruded and the side where the one end portion of the cutting edge is protruded. It is preferable that each of them is formed so as to intersect with the peripheral surface of the cutting edge portion located on the opposite side.
前記第一すくい面は、前記切刃稜の一方端部を突出させた側に位置する前記切刃部の周面との交差稜線の前記長手方向における寸法が、前記切刃稜の一方端部を突出させた側に対して反対側に位置する前記切刃部の周面との交差稜線の前記長手方向における寸法と、略同一となるよう形成されていることが好ましい。 The first rake face has a dimension in the longitudinal direction of an intersecting ridge line with a peripheral surface of the cutting edge located on the side where one end of the cutting edge is protruded, and one end of the cutting edge It is preferable that the length in the longitudinal direction of the intersecting ridge line with the peripheral surface of the cutting edge portion located on the opposite side to the protruding side is substantially the same.
前記第一すくい面は、前記切刃稜の一方端部から他方端部に沿って、前記長手方向における寸法が略同一となるよう形成されていることが好ましい。 It is preferable that the first rake face is formed so that the dimension in the longitudinal direction is substantially the same from one end portion to the other end portion of the cutting edge.
上記課題を解決するため、本発明の被削材の切削方法は、上述の内径加工用工具の前記小径棒状部の少なくとも一部を、前記内径加工用工具に対して回転している被削材の孔内に、挿入する工程と、前記刃先側通路および前記背面側通路のうち一方の通路に、切削油の導入路として切削油を注入する工程と、前記切刃稜を前記被削材に当接させて前記被削材を切削する工程と、前記刃先側通路および前記背面側通路のうち他方の通路から、切削油および切屑の排出路として切削油および切屑を排出する工程と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a cutting method for a work material according to the present invention includes a work material in which at least a part of the small-diameter bar-shaped portion of the inner diameter machining tool is rotated with respect to the inner diameter machining tool. A step of inserting into the hole, a step of injecting cutting oil into one of the cutting edge side passage and the back side passage as a cutting oil introduction passage, and the cutting edge to the work material. Cutting the work material by abutting, and discharging the cutting oil and chips as a cutting oil and chip discharge path from the other of the blade edge side passage and the back side passage. It is characterized by that.
かかる構成によれば、内径加工において、小径棒状部に備えるシャンクの周囲に、切削油または切屑の通路が2箇所の通路を生じさせることができる。そして、どちらか一方の通路を切削油の導入路とし、他方を切削油及び切屑の排出路とすることで、スムーズな切削油の循環と切屑の排出が可能となる。 According to this configuration, in the inner diameter processing, two passages of cutting oil or chips can be generated around the shank provided in the small-diameter rod-like portion. Then, either one of the passages can be used as a cutting oil introduction path, and the other can be used as a cutting oil and chip discharge path, thereby enabling smooth cutting oil circulation and chip discharge.
以上のように、本発明の内径加工用工具は、内径加工において、小径棒状部に備えるシャンクの周囲に、切削油または切屑の通路が2箇所の通路を生じさせることができる。そして、どちらか一方の通路を切削油の導入路とし、他方を切削油及び切屑の排出路とすることで、スムーズな切削油の循環と切屑の排出が可能となる。 As described above, the inner diameter machining tool of the present invention can generate two passages of cutting oil or chips around the shank provided in the small-diameter rod-like portion in the inner diameter machining. Then, either one of the passages can be used as a cutting oil introduction path, and the other can be used as a cutting oil and chip discharge path, thereby enabling smooth cutting oil circulation and chip discharge.
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1(a)は本発明の内径加工用工具としてのスローアウェイチップ(以下、チップと略称する)1を示し、図1(b)は図1(a)のX矢視図、図1(c)小径棒状部3のA-A断面図である。 FIG. 1 (a) shows a throw-away tip (hereinafter abbreviated as a tip) 1 as an inner diameter machining tool of the present invention, and FIG. 1 (b) is a view in the direction of arrow X in FIG. c) It is AA sectional drawing of the small diameter rod-shaped part 3. FIG.
図1に示すように、前記チップ1は、平板状基部2の周面から小径棒状部3を一体的に突出させ、この小径棒状部3に備える円柱状のシャンク3aの先端に切刃部4を設けたものである。
As shown in FIG. 1, in the tip 1, a small-diameter bar-like portion 3 is integrally projected from the peripheral surface of a flat plate-
前記切刃部4にはすくい面6が形成され、切刃部4に備える切刃稜7の一方端部が小径棒状部3のシャンク3aの側方に突出する。 A rake face 6 is formed on the cutting edge portion 4, and one end of a cutting edge ridge 7 provided on the cutting edge portion 4 protrudes to the side of the shank 3 a of the small-diameter bar-shaped portion 3.
また、前記小径棒状部3において、切刃稜7の一方端部を突出させた側と反対側の周面5に小径棒状部3の長手方向に延びる切欠平面8を形成したものである。
Further, in the small-diameter bar-shaped portion 3, a
前記の構成により、小径棒状部3をワーク孔内に挿入し、耳掻きのようにして極小径の孔内を加工することが出来る。 With the above-described configuration, the small-diameter rod-like portion 3 can be inserted into the workpiece hole, and the inside of the extremely small-diameter hole can be processed like an earpick.
前記チップ1の構成において重要な点は、前記小径棒状部3における、切刃稜7の一方端部が突出する側に対して反対側(背面側)の周面5に小径棒状部3の長手方向に延びる切欠平面8を形成したことである。
The important point in the structure of the tip 1 is that the small-diameter rod-shaped portion 3 has a longitudinal direction on the
この点について図1(c)及び図2を参照して、詳細に説明する。 This point will be described in detail with reference to FIG.
図1(c)に示すように、前記チップ1の小径棒状部3の周面5とワーク孔内壁との間には、先端刃先部7が小径棒状部3の周面5より突出していることより生ずる通路9a(以下、刃先側通路と略称する)及び、断面の中心線Cより背面側に備えた切欠平面8により生ずる通路9b(以下、背面側通路と略称する)が設けられている。前記の構成により、図2(a)に示すように刃先側通路9aから切削油をワーク孔内に注入した時、切削油は刃先側通路9aを通り抜け、切刃稜に発生している切削熱を冷却し、同時に切刃稜7から加工時に発生する切屑といっしょに背面側通路9bから排出される。通路9a、9b(循環経路)が小径棒状部3を挟んで位置することにより、切削油及び切屑の排出が注入される切削油に阻害されることなく、スムーズな切削油の循環と切屑に排出が可能となる。なお、図2(b)に示すように切削油を前記背面側からワーク孔内に注入した時は前記と反対の循環経路となる。
As shown in FIG. 1 (c), the tip edge 7 protrudes from the
小径棒状部3のシャンク3aは円柱状をなす。ここで、この小径棒状部3のシャンク3aの剛性を表す指標として断面2次モーメントがあげられる。 The shank 3a of the small-diameter rod-shaped portion 3 has a cylindrical shape. Here, a cross-sectional secondary moment is given as an index representing the rigidity of the shank 3a of the small-diameter rod-shaped portion 3.
前記チップ1は円柱状のシャンク3aの周面5に切欠平面8が形成されているものの、近似的に完全な楕円の断面2次モーメントを使用すると、断面の縦方向(切刃稜の一方端部を突出させた方向に直交する方向:図1(c)中の上下方向)の長さを2s、横方向の長さ(切刃稜の一方端部を突出させた方向:図1(c)中の左右方向)を2tとしたときの楕円の断面2次モーメントはπ・s3・t/4と表される。つまり、縦方向の長さは3乗倍、横方向の長さは1乗倍で断面2次モーメントに寄与しており、縦方向の長さを増加させた方が、横方向の長さを増加させるより断面2次モーメントをより大きくすることが出来る。
Although the tip 1 has a cut-out
したがって、切欠平面8を背面側に設け、縦方向の長さが大きくなるようにすることで、切欠平面8を設けることによる小径棒状部3の剛性の低下を最低限に抑えることができ、また、他方、剛性の低下が小さいので切欠量(切欠平面8)を多くできるので、切削油または切屑の流通性または排出性を向上させることができる。
Therefore, by providing the
次に、前記シャンク3aの長手方向に直交する断面において、前記切刃稜7の一端部を突出させ方向の幅T1とこれに直交する方向T2の比T2/T1は、1.0より大きく1.2以下の範囲内であることが好ましい。この比T2/T1が1.0以下の場合、切削油,切屑の排出が悪くなる恐れがあり、他方、1.2を越えるとシャンク3aの断面積が小さくなり、剛性を損なう恐れがある。 Next, in a cross section orthogonal to the longitudinal direction of the shank 3a, the ratio T2 / T1 between the width T1 in the direction in which one end of the cutting edge ridge 7 protrudes and the direction T2 orthogonal to this is greater than 1.0. It is preferable to be within the range of .2 or less . If this ratio T2 / T1 is 1.0 or less , the cutting oil and chips may be discharged. On the other hand, if the ratio T2 / T1 exceeds 1.2, the cross-sectional area of the shank 3a may be reduced and the rigidity may be impaired.
同様に、前記小径棒状部3における、前記切刃稜7が突出する幅Sと前記切刃稜7の一方端部が前記シャンク3aの側方へ突出する方向の幅T1との比S/T1は、0.1〜0.2であることが好ましい。 Similarly, the ratio S / T1 between the width S of the small-diameter bar-shaped portion 3 where the cutting edge ridge 7 protrudes and the width T1 where one end of the cutting edge ridge 7 protrudes to the side of the shank 3a. Is preferably 0.1 to 0.2.
この比S/T2が0.1未満の場合、切削油,切屑の排出が悪くなる恐れがあり、他方、0.2を越えるとシャンク3aの断面積が小さくなり、剛性を損なう恐れがある。 When this ratio S / T2 is less than 0.1, the discharge of cutting oil and chips may be deteriorated. On the other hand, when the ratio S / T2 is more than 0.2, the cross-sectional area of the shank 3a may be reduced and the rigidity may be impaired.
また、前記切欠平面8の幅Fと前記切刃稜7の一方端部を突出させた方向に直交する方向の幅T2の比F/T2は、0.3〜0.7であることが好ましい。
Moreover, it is preferable that ratio F / T2 of the width | variety T2 of the direction orthogonal to the direction which protruded the width F of the said
この比F/T2が0.3未満の場合、切削油,切屑の排出が悪くなる恐れがあり、他方、0.7を越えるとシャンク3aの断面積が小さくなり、剛性を損なう恐れがある。 If this ratio F / T2 is less than 0.3, the discharge of cutting oil and chips may be deteriorated. On the other hand, if it exceeds 0.7, the cross-sectional area of the shank 3a may be reduced and the rigidity may be impaired.
以上、本発明の実施形態を図に基づいて例示したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の目的を逸脱しない限り任意の形状とすることができることは言うまでもない。 As mentioned above, although embodiment of this invention was illustrated based on drawing, this invention is not limited to the said embodiment, It cannot be overemphasized that it can be set as arbitrary shapes unless it deviates from the objective of invention.
例えば、本実施形態では平板状基部2の周面から小径棒状部3を一体的に突出させたものであって、工具ホルダー(不図示)への固定部として平板状基部2を設けたチップを説明するが、本発明はこれに限定されず、例えば、工具ホルダーへの固定部として円柱状の取付部を設け、この取付部を工具取付穴を設けた工具ホルダーの該工具取付穴に挿入固定するタイプのもの内径加工用工具で合っても良い。
For example, in this embodiment, a small-diameter bar-like portion 3 is integrally projected from the peripheral surface of the flat-
1:(スローアウェイ)チップ / 内径加工用工具
2:平板状基部 / 工具ホルダーへの取付部
3:小径棒状部
3a:シャンク
4:切刃部
5:周面
6:すくい面
7:切刃稜
8:切欠平坦面
9a:刃先側通路
9b:背面側通路
T1:切刃稜の一方端部を突出させた方向の幅
T2:切刃稜の一方端部を突出させた方向に直交する方向の幅
S:切刃稜の一方端部がシャンクの側方に突出する幅
F:切欠平坦面の長さ
C:断面の中心線
1: (Throw away) insert / Inner diameter machining tool 2: Flat base / Mounting part to tool holder 3: Small diameter rod 3a: Shank 4: Cutting edge 5: Peripheral surface 6: Rake surface 7: Cutting edge 8: Notch flat surface 9a: Cutting
Claims (6)
前記小径棒状部は、前記取付部側に設けられたシャンクと、該シャンクの先端に設けられた切刃部と、を備え、
前記切刃部は、一方端部を前記シャンクの側方に突出させて設けられた切刃稜と、該切刃稜に連続して設けられた複数の面で構成されるすくい面と、を備え、
前記小径棒状部のうち少なくとも前記シャンクは、前記切刃稜の一方端部を突出させた側に位置する周面が凸曲面状であるとともに、該凸曲面の反対側に、前記小径棒状部の長手方向に延びる切欠平面を備え、かつ前記小径棒状部の長手方向と直交する断面で断面視して、前記小径棒状部の径の中で、前記切刃稜が形成された一方端側と、前記切欠平面が形成された反対側と、前記内径加工用工具で加工できる被削材の最小内径の円の中心である前記小径棒状部の中心と、を通る直線に垂直な直線であって、かつ前記小径棒状部の中心を通る中心線Cの方向の径が最も大きく、
前記切刃稜は、前記小径棒状部における前記切刃稜の一方端部を突出させた側に、切屑または切削油が通る刃先側通路が設けられるよう形成されており、
前記切欠平面は、前記小径棒状部における前記切刃稜の一方端部を突出させた側に対して反対側に、切屑または切削油が通る背面側通路が設けられるよう形成されていることを特徴とする内径加工用工具。 An inner diameter machining tool comprising an attachment part to a tool holder and a small-diameter bar-like part continuous to the attachment part,
The small-diameter rod-shaped portion includes a shank provided on the attachment portion side, and a cutting edge portion provided at the tip of the shank,
The cutting edge portion includes a cutting edge ridge provided with one end projecting to the side of the shank, and a rake face constituted by a plurality of surfaces provided continuously to the cutting edge ridge. Prepared,
At least the shank of the small-diameter bar-shaped part has a convex curved surface on the side where one end of the cutting edge is projected, and on the opposite side of the convex curved surface, A cut-out plane extending in the longitudinal direction, and viewed in a cross-section in a cross-section perpendicular to the longitudinal direction of the small-diameter bar-shaped part, one end side where the cutting edge ridge is formed in the diameter of the small-diameter bar-shaped part; A straight line perpendicular to a straight line passing through the opposite side on which the notch plane is formed and the center of the small-diameter bar-shaped portion that is the center of a circle with the smallest inner diameter of the work material that can be machined by the inner-diameter machining tool, And the diameter in the direction of the center line C passing through the center of the small diameter rod-shaped portion is the largest,
The cutting edge is formed such that a cutting edge or a passage through which cutting oil or cutting oil passes is provided on the side where one end of the cutting edge is protruded in the small-diameter bar-shaped portion,
The notch plane is formed so that a back-side passage through which chips or cutting oil passes is provided on the opposite side to the side where one end of the cutting edge is protruded in the small-diameter bar-shaped portion. Internal diameter machining tool.
ける寸法が略同一となるよう形成されていることを特徴とする請求項3または4記載の内径加工用工具。 The said 1st rake surface is formed so that the dimension in the said longitudinal direction may become substantially the same along the other end part from the one end part of the said cutting-edge ridge. Inner diameter machining tool.
前記刃先側通路および前記背面側通路のうち一方の通路に、切削油の導入路として切削油を注入する工程と、
前記切刃稜を前記被削材に当接させて前記被削材を切削する工程と、
前記刃先側通路および前記背面側通路のうち他方の通路から、切削油および切屑の排出路として切削油および切屑を排出する工程と、を備えた被削材の切削方法。 Inserting at least a part of the small-diameter bar-shaped portion of the inner diameter machining tool according to any one of claims 1 to 5 into a hole of a work material rotating with respect to the inner diameter machining tool;
A step of injecting cutting oil as a cutting oil introduction path into one of the blade edge side path and the back side path; and
Cutting the work material by bringing the cutting edge into contact with the work material; and
And a step of discharging cutting oil and chips as a discharge path for cutting oil and chips from the other of the blade edge side passage and the back surface side passage.
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