JP6362517B2 - Cutting tools - Google Patents
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本発明は切削工具に関し、特に、軸方向一側から他側に亘って貫通した2つの第1中空孔を有する第1部材と、軸中心に貫通した第2中空孔を備える第2部材とが接合される場合に、その接合強度が十分に確保された切削工具に関するものである。 The present invention relates to a cutting tool, and in particular, a first member having two first hollow holes penetrating from one side in the axial direction to the other side, and a second member having a second hollow hole penetrating in the center of the shaft. The present invention relates to a cutting tool whose bonding strength is sufficiently secured when bonded.
切削工具において、切れ刃を含む第1部材を高速度鋼から形成すると共にシャンク部を含む第2部材を鋼材から形成することで、切削性能の向上と製品コストの抑制とを図る技術が知られている。 In a cutting tool, a technique for improving cutting performance and reducing product cost by forming a first member including a cutting edge from high-speed steel and forming a second member including a shank portion from a steel material is known. ing.
この場合、第1部材と第2部材との接合には、摩擦溶接を利用する方法が知られているが、この方法では、切削工具が軸方向に貫通したオイルホールを備える場合に、第1部材および第2部材に形成したオイルホールが、第1部材と第2部材とを摩擦圧接する際に発生したバリによって塞がれてしまう可能性があった。 In this case, a method using friction welding is known for joining the first member and the second member. In this method, when the cutting tool includes an oil hole penetrating in the axial direction, the first member is used. There is a possibility that the oil holes formed in the member and the second member may be blocked by burrs generated when the first member and the second member are friction-welded.
これに対し、特許文献1には、シャンク部2(第2部材)の接合端面に、オイルホール(第2中空孔)の周囲を軸方向に円形に凹んだ凹部24を形成することで、切刃部3(第1部材)とシャンク部2(第2部材)とが摩擦圧接された際に発生したバリを凹部24に収容して、バリがオイルホールを塞ぐことを抑制する技術が開示される。 On the other hand, in Patent Document 1, a recess 24 is formed in the joint end surface of the shank portion 2 (second member) by recessing the periphery of the oil hole (second hollow hole) in a circular shape in the axial direction. A technique is disclosed in which burrs generated when the blade portion 3 (first member) and the shank portion 2 (second member) are friction-welded are accommodated in the recesses 24 and the burrs are prevented from blocking the oil holes. The
しかしながら、切刃部3(第1部材)が、シャンク部2(第2部材)との接合端面に2つのオイルホール(中空孔)を有するものであると、接合時のバリが、切刃部3(第1部材)のオイルホール(中空孔)を塞がないようにするために、円形に凹んだ凹部24の外径を2つのオイルホール(中空孔)を含む径寸法に設定する必要があった。そのため、切刃部3(第1部材)とシャンク部2(第2部材)との接合面積が少なくなり、接合部分の強度が低下するという問題点があった。 However, if the cutting edge part 3 (first member) has two oil holes (hollow holes) on the joining end face with the shank part 2 (second member), the burr at the time of joining is the cutting edge part. In order not to block the oil hole (hollow hole) of 3 (first member), it is necessary to set the outer diameter of the concave portion 24 that is recessed in a circle to a diameter including two oil holes (hollow hole). there were. For this reason, there is a problem in that the joining area between the cutting edge portion 3 (first member) and the shank portion 2 (second member) is reduced, and the strength of the joining portion is reduced.
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、軸方向一側から他側に亘って貫通した2つの第1中空孔を有する第1部材と、軸中心に貫通した第2中空孔を備える第2部材とが接合される場合に、その接合強度が十分に確保された切削工具を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and includes a first member having two first hollow holes penetrating from one side in the axial direction to the other side, and a first member penetrating in the center of the shaft. An object of the present invention is to provide a cutting tool in which the bonding strength is sufficiently ensured when a second member having two hollow holes is bonded.
請求項1記載の切削工具によれば、第1部材は、軸方向一側から他側に亘って貫通した2つの第1中空孔と、一側の端面に軸方向に凹んだ溝部と、一側の端面の外縁から軸方向に凹んだ外縁凹部と、外縁凹部の径方向中央に軸方向に突出した第1突部とを備え、第2部材は軸中心に軸方向一側から他側に亘って貫通した第2中空孔と、第1部材との接合面の外縁から軸方向に突出した第2突部とを備え、溝部は2つの中空孔を連結すると共に軸と直交して形成され、第1突部の外径は第2突部の内径よりも小さく設定されると共に、第1突部の軸方向の距離寸法と第2突部の軸方向の距離寸法とが略同一に形成され、第1部材および第2部材が軸回りに相対回転され軸方向に圧接されることで、第1部材および第2部材の一側同士が当接して接合が行われると共に、第1中空孔と第2中空孔とが、溝部を介して連通され、切削工具の軸方向一側から他側に亘って連通したオイルホールが形成されるので、従来のようにオイルホールの周囲に円形に凹みを形成する場合に比べて、第1部材と第2部材との接合面積を大きくできる。よって、接合面積を大きくできた分、第1部材と第2部材との接合強度を向上できる。また、第1部材と第2部材との接合の際に、第2突部の内側に第1突部が挿入されると、外縁凹部の端面および第2突部の端面が摩擦圧接される面と第1部材の端面および第2部材の端面が摩擦圧接される面とが形成できる。そのため、第1部材および第2部材が摩擦圧接される接合面を軸方向に2か所(2面)形成することができるので、その接合強度を向上できる。 According to the cutting tool of claim 1, the first member includes two first hollow holes penetrating from one side in the axial direction to the other side, a groove portion recessed in the axial direction on one end surface, and one An outer edge recess recessed in the axial direction from the outer edge of the side end surface, and a first protrusion protruding in the axial direction at the radial center of the outer edge recess , the second member extending from one axial direction to the other in the axial center A second hollow hole penetrating therethrough and a second protrusion projecting in the axial direction from the outer edge of the joint surface with the first member, and the groove portion connects the two hollow holes and is orthogonal to the shaft. The outer diameter of the first protrusion is set smaller than the inner diameter of the second protrusion, and the axial distance dimension of the first protrusion and the axial distance dimension of the second protrusion are formed substantially the same. is, that the first member and the second member is pressed against the relative rotation by axially about the axis, one side ends of the first member and the second member is in contact with Since the first hollow hole and the second hollow hole are communicated with each other through the groove portion, an oil hole is formed which is communicated from one side in the axial direction to the other side of the cutting tool. Thus, compared with the case where a dent is formed in a circle around the oil hole, the joining area between the first member and the second member can be increased. Therefore, the joint strength between the first member and the second member can be improved as much as the joint area can be increased. Further, when the first protrusion is inserted inside the second protrusion when the first member and the second member are joined, the end face of the outer edge recess and the end face of the second protrusion are friction-welded. And a surface on which the end surface of the first member and the end surface of the second member are friction-welded can be formed. Therefore, two joint surfaces (two surfaces) in which the first member and the second member are friction-welded can be formed in the axial direction, so that the joint strength can be improved.
請求項2記載の切削工具によれば、請求項1記載の切削工具の奏する効果に加え、第1突部および第2突部は、軸中心に円形状に形成されるので、第2突部の内側に第1突部が挿入されると、第2突部の内面と第1突部の外面との間に円環状の隙間を形成することができる。これにより、第1部材と第2部材との接合で発生するバリを、第2突部の内面と第1突部の外面との隙間に充填できるので、第2突部の内側に発生したバリが、第2突部の内面を押圧して第2突部が径方向に膨張することを抑制できる。 According to the cutting tool according to claim 2, in addition to the effects of the cutting tool according to claim 1 wherein the first projection and second projection are so formed in a circular shape around the axis, the second projection When the first protrusion is inserted inside the ring, an annular gap can be formed between the inner surface of the second protrusion and the outer surface of the first protrusion. As a result, the burr generated by joining the first member and the second member can be filled into the gap between the inner surface of the second protrusion and the outer surface of the first protrusion. However, it can suppress that the 2nd protrusion expands to a radial direction by pressing the inner surface of a 2nd protrusion.
請求項3記載の切削工具によれば、請求項1又は2に記載の切削工具の奏する効果に加え、第1突部は、端面の径方向外側を軸方向に削り取って、階段状に突出した第3突部を備え、第3突部は、その軸方向の距離寸法が第1部材および第2部材を圧接する距離寸法よりも小さく形成され、第1突部よりも外径が小さく形成されるので、第1部材および第2部材が接合される際に、第2部材の端面および第3突部の端面が圧接されて発生するバリと第2部材の端面および第1突部の端面が圧接されて発生するバリとを形成することができる。これにより、バリの形成が分散されるので、一つのバリが径方向外側に突出することを防止できる。これにより、第2突部の内部に形成されるバリが径方向外側に膨らむことを防止して、バリが第2突部の内周面を押圧して第2突部が径方向外側に膨張することを抑制できる。 According to the cutting tool according to claim 3, in addition to the effects of the cutting tool according to claim 1 or 2, the first projection is scraped radially outer end surfaces in the axial direction, projecting stepwise A third protrusion is provided, and the third protrusion is formed such that an axial distance dimension thereof is smaller than a distance dimension for press-contacting the first member and the second member, and an outer diameter is smaller than that of the first protrusion. Therefore, when the first member and the second member are joined, the end surface of the second member and the end surface of the third protrusion are pressed against each other, and the end surface of the second member and the end surface of the first protrusion are It is possible to form burrs generated by pressure contact. Thereby, since formation of a burr | flash is disperse | distributed, it can prevent that one burr | flash protrudes to radial direction outer side. As a result, the burr formed inside the second protrusion is prevented from expanding radially outward, and the burr presses the inner peripheral surface of the second protrusion and the second protrusion expands radially outward. Can be suppressed.
また、第3突部の軸方向寸法は、第1部材および第2部材を圧接する距離寸法よりも小さく形成されるので、第1部材および第2部材との接合面を第1突部とすることができる。よって、第1部材および第2部材の接合面積を変更することなく、バリが第2突部を径方向外側に押し出すことを防止できる。 Moreover, since the axial direction dimension of the 3rd protrusion is formed smaller than the distance dimension which press-contacts a 1st member and a 2nd member, the junction surface with a 1st member and a 2nd member is used as a 1st protrusion. be able to. Therefore, it is possible to prevent the burr from pushing the second protrusion outward in the radial direction without changing the bonding area between the first member and the second member.
請求項4記載の切削工具によれば、請求項1から3のいずれかに記載の切削工具の奏する効果に加え、溝部は、第1中空孔の連結方向の両端が第1突部の外周面に開放されるので、第1中空孔付近で接合される面積を減らすことができる。すなわち、第1中空孔付近でバリが発生して、バリが第1中空孔を塞ぐこと事を抑制できる。 According to the cutting tool of Claim 4 , in addition to the effect which the cutting tool in any one of Claim 1 to 3 shows, the groove part is the outer peripheral surface of a 1st protrusion in the both ends of the connection direction of a 1st hollow hole. Therefore, the area joined in the vicinity of the first hollow hole can be reduced. That is, it can be suppressed that burrs are generated near the first hollow holes and the burrs block the first hollow holes.
また、溝部の両端と第1突部の外周面とが近接した位置に形成されるので、溝部の両端が第1突部の外周面に開放しない場合、溝部の両端の第1突部の剛性が低くなる。一方、溝部の両端が開放されるので、第1部材および第2部材の接合の際に第1突部が破損することを防止できる。 In addition, since both ends of the groove and the outer peripheral surface of the first protrusion are formed close to each other, if both ends of the groove do not open to the outer peripheral surface of the first protrusion, the rigidity of the first protrusion at both ends of the groove Becomes lower. On the other hand, since both ends of the groove portion are opened, it is possible to prevent the first protrusion from being damaged when the first member and the second member are joined.
以下、本発明の第1実施形態について、添付図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1実施形態における切削工具100の正面図である。図1に示すように、切削工具100は、高速度鋼から形成されると共に切れ刃11を有する第1部材10と、鋼材から形成されると共にシャンク部21を有する第2部材20と、を備えて構成される。なお、本実施形態では、第1部材10及び第2部材20は、それぞれ直径32mmで形成される。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a front view of a
次に、図2を参照して、第1部材10及び第2部材20について説明する。図2(a)は、第1部材10の上面図であり、図2(b)は、図2(a)のIIb−IIb線における第1部材10の部分拡大断面図である。図2(c)は、第2部材20の底面図であり、図2(d)は、図2(c)のIId−IId線における第2部材20の部分拡大断面図である。なお、図2及び図3では理解を容易とするために、第1中空孔12及び第2中空孔22の直径を実際よりも小さい寸法で図示している。また、図4以降の図面においても同様に、第1中空孔12及び第2中空孔22の直径を実際よりも小さい寸法で図示している。
Next, the
図2(a)及び図2(b)に示すように、第1部材10は、一側から他側に亘って軸方向に貫通した2本の第1中空孔12が形成される。また、第1部材10の一側(図2(b)上方)の端面には、軸方向に凹んだ溝部13が形成される。
As shown in FIG. 2A and FIG. 2B, the
第1中空孔12は、切削工具100を使用して被加工物を切削する際に切削液を切削部分に供給する孔であり、他側は、切れ刃11の先端面(すくい面)に開口する(図1参照)。また、切れ刃11の形状に倣って一側から他側に向かうにつれて、軸周りに回転して形成される。なお、本実施形態では、第1中空孔12の穴径が直径5mmで形成される。
The first
溝部13は、上面視において、第1中空孔12の直径と略同一の幅寸法(図2(a)上下方向寸法)の長穴形状に形成される。さらに、2本の第1中空孔12を連結して形成され、その連結方向(図2(a)左右方向)は軸と直交する。また、溝部13は、後述する第1部材10及び第2部材20を接合する際に圧接する距離寸法よりも3mmから5mm軸方向に深い距離寸法で形成される。なお、本実施形態では、溝部13の軸方向の深さ寸法が10mmで形成され、第1部材10及び第2部材20を圧接する距離寸法が7mmに設定される。
The
図2(c)及び図2(d)に示すように、第2部材20は、一側から他側に亘って貫通した第2中空孔22が、軸中心に形成される。なお、第2中空孔22は、切削液が流れるための流路であり、上述した2本の第1中空孔12と連通する孔である。そのため、第1中空孔12の直径よりも大きく、第1中空孔12の直径の略2倍よりも小さな直径に形成されることが好ましい。第2中空孔22の直径が、第1中空孔12の直径よりも大きく形成されることで、第2中空孔22から第1中空孔12に流れる切削液の流量を確保できる。また、第2中空孔22の直径が、第1中空孔12の直径の略2倍に大きく形成されることで、溝部13の形成位置に誤差が生じた際にその誤差を吸収して、第2中空孔22から第1中空孔12に流れる切削液の流量を安定させることができる。ここで、溝部13の形成位置の誤差を吸収するには第2中空孔22の直径をできるだけ大きく形成する方が好ましいが、第2中空孔22の直径を大きく形成すると、その分、第1部材10と第2部材との接合面積が少なくなり第1部材10及び第2部材20の接合強度が低下するところ、第2中空孔22の直径を第1中空孔12の直径の略2倍までの範囲とすることで、第1部材10及び第2部材20の接合面積を確保すると共に、第2中空孔22から第1中空孔12に流れる切削液の流量を確保できる。
As shown in FIG. 2C and FIG. 2D, the
次に、図3を参照して、第1部材10及び第2部材20の接合について説明する。図3(a)から図3(d)は、切削工具100が摩擦溶接により接合される様子を時系列で図示した第1部材10及び第2部材20の断面図である。なお、図3(d)は、図1(a)のIIId−IIId線における切削工具100の断面図に対応する。
Next, the joining of the
初めに、図3(a)に示すように、第1部材10と第2部材20とが図示しない摩擦圧接機構によって隙間を空けて配置される。また、第1部材10と第2部材20とが同軸に配置される。
First, as shown in FIG. 3A, the
次に、図3(b)に示すように摩擦圧接機構の第2部材20を第1部材10側に軸方向にスライド移動させると共に、第2部材20を軸中心に周方向に回転させる。これにより、第2部材20の一側(図3(a)から(d)左方)の端面を第1部材10の一側(図3(a)から(d)右方)の端面に押し付けることで、第2部材20の一側と第1部材10の一側とに摩擦熱を発生させる。
Next, as shown in FIG. 3B, the
図3(c)に示すように、第1部材10と第2部材20との間に発生した摩擦熱により、第1部材10の一側と第2部材20の一側とが十分に軟化した後に、軸中心に周方向に回転していた第2部材20の回転を急停止させ、第2部材20を第1部材10側へさらに圧接する(押し付ける)。これにより、第1部材10の一側と第2部材20の一側とが塑性変形して接合される。また、摩擦溶接により接合された第1部材10及び第2部材20の接合面には、径方向外側に突出して形成されるバリAと径方向内側に突出して形成されるバリBとが形成される。
As shown in FIG. 3C, one side of the
ここで、上述したように、第1部材10の溝部13の軸方向の凹み寸法が第1部材10と第2部材20との圧接距離寸法(アプセット寸法)よりも深く形成されるので、第1中空孔12と第2中空孔22との間に溝部13が介設される。また、溝部13が軸中心と直交して形成され、第2中空孔22が軸中心に形成されるので、第1中空孔12と第2中空孔22との間に確実に溝部13が介設される。これにより、第1中空孔12と第2中空孔22とが溝部13を介して連通されて、切削工具100の一側から他側に連通開口したオイルホールが形成される。
Here, as described above, since the recess dimension in the axial direction of the
最後に、図3(d)に示すように、径方向外側に突出したバリAを切削加工によって除去して切削工具100が形成される。一方、径方向内側に突出したバリBは、溝部13の端面(底面)と第2部材20の一側の端面との間に収められる。
Finally, as shown in FIG. 3D, the
ここで、径方向内側に突出したバリBが、大きく突出して第1中空孔12を塞いでしまうことが考えられるが、本実施形態の場合、上述したように、溝部13の軸方向の凹み寸法が第1部材10と第2部材20との圧接距離寸法(アプセット寸法)よりも深く形成されるので、バリBと溝部13の端面との間にバリBを収容する隙間を形成できる。これにより、バリBが第1中空孔12を塞ぐことを防止できる。
Here, it is conceivable that the burr B protruding radially inwardly protrudes and closes the first
また、第1部材10及び第2部材20の軸中心においては、溝部13の軸方向に凹んだ空間と第2部材20の第2中空孔22の空間とが常に隣合うため摩擦による熱が発生することを抑制できる。これにより、第2部材20の第2中空孔22の周囲が塑性変形することを抑制でき、第2中空孔22の周囲にバリが形成されることを抑制できる。その結果、オイルホール内を切削液が流れる場合に、バリによって切削液の流れが阻害されることを抑制できる。
In addition, at the axial center of the
以上のように形成された切削工具100は、溝部13を除く第1部材10の一側の端面(図2(a)正面側の面)および第2中空孔22を除く第2部材20の端面(図2(c)正面側の面)を接合面にすることができ、第1部材10と第2部材20との接合面を増やすことができるので、接合面が増加した分、切削工具100の強度を増加することができる。
The
次に、図4及び図5を参照して、第2実施形態における切削工具200について説明する。第1実施形態では、第1部材10に溝部13が形成されて、第1部材10及び第2部材20が摩擦圧接される場合を説明したが、第2実施形における切削工具200は、第1部材210の一側の端面中央から軸方向に突出する第1突部が形成され、第2部材220の一側の端面の縁部から突出する第2突部が形成される。なお、上述した第1実施形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
Next, the
図4(a)は、第2実施形態における第1部材210の上面図であり、図4(b)は、図4(a)のIVb−IVb線における第1部材210の部分拡大断面図である。図4(c)は、第2部材220の底面図であり、図4(d)は、図4(c)のIVd−IVd線における第2部材220の部分拡大断面図である。
4A is a top view of the
図4(a)及び図4(b)に示すように、第2実施形態の第1部材210は、一側(図4(b)上方)の端面の外縁が軸方向に凹んだ外縁凹部214が形成される。これにより、第1部材210の軸中央部分に外縁凹部214の端面から軸方向に突出した第1突部215が形成される。すなわち、第1突部215は、上面視において軸中心に円形状に形成される。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
第1突部215は、図4(a)及び図4(b)に示すように、一側(図4(b)上方)の端面から軸方向に凹んだ溝部213が形成される。また、溝部213の端面には、2つの第1中空孔12の一側が開口する。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
溝部213は、上面視において、第1中空孔12の直径よりも大きい幅寸法(図4(a)上下方向寸法)に形成される。さらに、上述したように2本の第1中空孔12を連結して形成され、その連結方向(図4(a)左右方向)は軸と直交する。
The
また、溝部213は、2本の第1中空孔12を連結した連結方向の一側と他側とが、第1突部215の径方向外側に開放される。これにより、溝部213と第1突部215との間が部分的に薄くなることを防止して、第1部材210と第2部材220との摩擦溶接の際に第1突部215が破損することを防止できる。なお、本実施形態の溝部213の幅寸法(図4(a)上下方向寸法)は6mmで形成され、軸方向の凹み寸法(図4(b)上下方向寸法)が10mmで形成される。
Further, the
外縁凹部214は、溝部213の軸方向の凹み寸法よりも大きい寸法の凹み寸法で形成される。また、外縁凹部214の径方向の凹み寸法は、後述する第2部材220の第2突部223の径方向の厚み寸法よりも大きく形成される。本実施形態では、外縁凹部214の軸方向の凹み寸法が12mmに形成され、径方向の凹み寸法が6mmに形成される。
The
第2部材220は、図4(c)及び図4(d)に示すように、軸方向に貫通した第2中空孔22が形成される。また、第2部材220は、一側(図4(b)の下方)の端面の外縁から軸方向に突出した第2突部223が形成される。すなわち、第2突部223は、底面視において軸中心に円形状に形成される。
As shown in FIGS. 4C and 4D, the
第2突部223は、突出寸法が外縁凹部214の軸方向の凹み寸法と略同一に形成され、径方向の厚み寸法が上述したように第1部材210の外縁凹部214の径方向の凹み寸法よりも小さく形成される。本実施形態では、第2突部223の径方向の厚み寸法が3mmに形成される。
The
次に、図5を参照して、第1部材210及び第2部材220の接合について説明する。図5(a)から図5(d)は、切削工具200が摩擦溶接により接合される様子を時系列で図示した第1部材210及び第2部材220の断面図である。なお、図5(d)は、図3(d)に対応する。
Next, the joining of the
初めに、図5(a)に示すように、第1部材210と第2部材220とが図示しない摩擦圧接機構によって隙間を空けて配置される。また、第1部材210と第2部材220とが同軸に配置される。
First, as shown in FIG. 5A, the
次に、図5(b)に示すように、摩擦圧接機構により第2部材220を第1部材210側に軸方向にスライド移動させると共に、第2部材220を軸中心に周方向に回転させる。
よって、上述したように、外縁凹部214の軸方向の凹み寸法と第2突部223の突出寸法とが略同一に形成されるので、第1突部215を第2突部223の内側に挿入すると共に、第2部材220の一側の端面(第2部材220から第2突部223を除いた端面)を第1部材210の一側の端面(第1突部215の端面)に押し付けて、第2部材220の一側と第1部材210の一側との間に摩擦熱を発生させる。
Next, as shown in FIG. 5B, the
Therefore, as described above, since the recess size in the axial direction of the
さらに、第2部材220の一側の端面(第2部材220から第2突部223を除いた端面)を第1部材210の一側の端面(第1突部215の端面)に押し付けると共に、外縁凹部214の端面に第2突部223の端面を押し付けることができる。よって、外縁凹部214の端面と第2突部223の端面との間に摩擦熱を発生させることができる。
Furthermore, while pressing the end surface on one side of the second member 220 (the end surface excluding the
図5(c)に示すように、第1部材210の一側の端面および第2部材220の一側の端面と外縁凹部214の端面および第2突部223の端面とが上述した摩擦熱により十分に軟化した後に、軸中心に周方向に回転していた第2部材220の回転を急停止させ、第2部材220を第1部材210側へさらに圧接する(押し付ける)。これにより、第1部材210の一側の端面および第2部材220の一側の端面と外縁凹部214の端面および第2突部223の端面とが塑性変形して、第1部材210と第2部材220とが接合される。また、第1部材210の一側の端面および第2部材220の端面の接合面には、径方向外側に突出したバリDが形成される。外縁凹部214の端面および第2突部223の端面の接合面には、径方向外側に突出したバリCと径方向内側に突出したバリEとが形成される。
As shown in FIG. 5C, the end surface on one side of the
この場合、第1部材210の溝部213の軸方向の凹み寸法が、第1部材210と第2部材220との圧接距離寸法(アプセット寸法)よりも大きく形成されるので、第1部材210の第1中空孔12と第2部材220の第2中空孔22との間に溝部213が介設される。これにより、第1中空孔12と第2中空孔22とが溝部213を介して連通されて、切削工具100の一側から他側に連通開口したオイルホールが形成される。
In this case, the dimension of the recess in the axial direction of the
最後に、図5(d)に示すように、径方向外側に突出したバリCを切削加工によって除去して切削工具200が形成される。
Finally, as shown in FIG. 5D, the
ここで、外縁凹部214の径方向の凹み寸法が、第2突部223の径方向の厚み寸法よりも大きく設定されるので、第1突部215の外周面と第2突部223の内周面との間の空間に隙間240が形成される。隙間240に、第1部材210及び第2部材220の外面よりも内側に形成するバリD及びバリEを収めることで、バリD及びバリEが溝部213の内側に形成されることを防止できる。その結果、バリD及びバリEが第1中空孔12を塞ぐことを防止できる。
Here, since the radial recess dimension of the
さらに、隙間240にバリDを収めるので、径方向外側に突出したバリDが第2突部223を径方向外側に押圧して、第2突部223が径方向外側に押し出されることを防止できる。
Further, since the burr D is accommodated in the
また、溝部213の第1中空孔12を連結した方向(図5(a)から図5(d)上下方向)の一側と他側とが第1中空孔12に近接して形成されるので、溝部213の一側と他側とを第1突部215の径方向外側に開放することで、塑性変形する部分がない分、第1中空孔12の近傍にバリが発生することを抑制することができる。これにより、第1中空孔12がバリで塞がれることを防止できる。
In addition, since one side and the other side of the direction in which the first
以上のように形成された切削工具200は、上述したように、第1部材210の一側の端面および第2部材220の一側の端面と外縁凹部214の端面および第2突部223の端面とが塑性変形して、第1部材210及び第2部材220が接合される。その結果、第1部材210及び第2部材220の接合部分を軸方向に異なった位置に2箇所形成できる。そのため、接合部分にかかる応力を軸方向に分散することができ、接合強度を向上でき、切削工具200の強度を向上できる。
As described above, the
次に、図6及び図7を参照して、第3実施形態における切削工具300について説明する。第2実施形態では、第1部材210に第1突部215が形成される場合を説明したが、第3実施形態では、第1突部215の先端縁部を軸方向に削り取って形成された第3突部316が形成される場合を説明する。
Next, the
図6(a)は、第3実施形態における第1部材310の上面図であり、図6(b)は、図6(a)のVIb−VIb線における第1部材310の部分拡大断面図であり、図6(c)は、図6(a)のVIc−VIc線における第1部材310の部分拡大断面図である。
6A is a top view of the
図6(a)から図6(c)に示すように、第3実施形態における第1部材310は、第1突部215の端面の径方向外側を軸方向に削り取って、階段状に突出した第3突部316を備えている。すなわち、第3突部316は、第1突部215の外径よりも小さい外径で形成される。
As shown in FIG. 6A to FIG. 6C, the
第3突部316は、軸方向寸法が第1部材310及び第2部材220の圧接距離寸法(アプセット寸法)よりも小さい寸法で形成される。すなわち、第3突部316は、溝部213の軸方向の凹み寸法よりも小さい寸法で形成される。
The
次に、図7を参照して、第1部材310及び第2部材220の接合について説明する。図7(a)から図7(c)は、切削工具300が摩擦溶接により接合される様子を時系列で図示した第1部材310及び第2部材220の断面図である。なお、図7(d)は図3(d)に対応する。
Next, the joining of the
ここで、摩擦圧接機構によって第1部材310の端面と第2部材230の端面とを押し付けて摩擦熱を発生させてからさらに第1部材310と第2部材230を押し付けて塑性変形させる工程は、第2実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
Here, after the friction welding mechanism presses the end surface of the
図7(a)及び(b)に示すように、第1部材310の一側の端面(第3突部316の端面)及び第2部材220の一側の端面(図4(c)正面側から第2突部223を除いた面)が圧接されて塑性変形すると、第3突部316が塑性変形した分が第1突部215の径方向外側に突出してバリFを形成する。
As shown in FIGS. 7A and 7B, one end face of the first member 310 (end face of the third protrusion 316) and one end face of the second member 220 (FIG. 4C front side). When the surface excluding the
次に、図7(b)及び図7(c)に示すように、第3突部316が塑性変形した後にさらに第1部材310と第2部材220とが圧接されると、第1突部215が塑性変形した分が径方向外側に突出してバリGを形成する。よって、バリFとバリGとを軸方向に位相の異なる位置に形成できるので、塑性変形したバリF及びバリGが径方向へ大きく突出することを抑制できる。その結果、第1部材310及び第2部材220の径方向内側に形成されるバリF及びバリGが、径方向外側に突出しない分、バリF及びバリGが第2突部223を押圧することを効果的に抑制することができる。
Next, as shown in FIGS. 7B and 7C, when the
この場合、径方向にバリが突出しない分、第2実施形態よりも第1突部215と第2突部223との間に形成される隙間240を径方向に狭めることができ、第1部材310と第2部材220との接合面積を増加することができる。その結果、切削工具300の強度を増加することができる。
In this case, since the burr does not protrude in the radial direction, the
最後に、第2実施形態と同様に径方向外側に突出したバリCを切削加工で除去して切削工具300が形成される。
Finally, as in the second embodiment, the burr C protruding outward in the radial direction is removed by cutting to form the
以上、上記各実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記各実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変形改良が可能であることは、容易に推察できるものである。 Although the present invention has been described based on the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and improvements can be made without departing from the spirit of the present invention. Can be easily guessed.
上記各実施形態において、一の実施形態における構成の一部または全部を、他の実施形態における構成の一部または全部の構成を組み合わせて或いは置き換えて、別の実施形態としても良い。 In each of the above-described embodiments, a part or all of the configuration in one embodiment may be combined with or replaced with a part or all of the configuration in the other embodiments to form another embodiment.
上記各実施形態では、第1部材10,210,310が高速度鋼で形成され、第2部材20,220が鋼材で形成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、第1部材10,210,310が超硬合金で形成されるものであっても良い。
In each of the above embodiments, the case where the
上記各実施形態では、溝部13,213の幅寸法(図2(a)及び図4(a)左右方向)が一側から他側に亘って一定に形成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、溝部13,213は、軸中心で幅寸法が第2中空孔22の直径と略同一となるように一側および他側から軸中心に向かって幅寸法が大きく形成されても良い。これにより、オイルホールを切削液が流れる場合に第2中空孔22と溝部13,233との流動をスムーズにすることができる。
In each of the above embodiments, the case has been described in which the width dimensions of the
上記各実施形態では、溝部13,213が第1中空孔12を連結する方向(図2(a)及び図4(a)左右方向)に直線上に形成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、溝部13,213は、一側から他側に亘って波形状に曲がって形成されても良い。
In each of the above embodiments, the case where the
上記第3実施形態では、第3突部316が第1突部215の外縁を削り取って形成され、バリF及びバリGが径方向外側に突出することを抑制する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、第2突部223の径方向内側を軸方向に削り取って、第2突部223の径方向外側に突出した突出部分を形成しても良い。これにより、第2突部223の端面と外縁凹部214の端面との圧接によって径方向内側に突出するバリを抑制することができる。
In the third embodiment, the case where the
100,200,300 切削工具
10,210,310 第1部材
11 切れ刃
12 第1中空孔
13,213 溝部
214 外縁凹部
215 第1突部
316 第3突部
20,220 第2部材
21 シャンク部
22 第2中空孔
223 第2突部
100, 200, 300
Claims (4)
前記第1部材は、軸方向一側から他側に亘って貫通した2つの第1中空孔と、前記一側の端面に軸方向に凹んだ溝部と、前記一側の端面の外縁から軸方向に凹んだ外縁凹部と、前記外縁凹部の径方向中央に軸方向に突出した第1突部とを備え、
前記第2部材は、軸中心に軸方向一側から他側に亘って貫通した第2中空孔と、前記第1部材との接合面の外縁から軸方向に突出した第2突部とを備え、
前記溝部は、前記2つの第1中空孔を連結すると共に軸と交差して形成され、
前記第1突部の外径は前記第2突部の内径よりも小さく設定されると共に、前記第1突部の軸方向の距離寸法と前記第2突部の軸方向の距離寸法とが略同一に形成され、
前記第1部材および第2部材が軸回りに相対回転され軸方向に圧接されることで、前記第1部材および第2部材の一側同士が当接して接合が行われると共に、前記第1中空孔と前記第2中空孔とが、前記溝部を介して連通され、切削工具の軸方向一側から他側に亘って連通したオイルホールが形成されることを特徴とする切削工具。 In the cutting tool provided with the 1st member which has a cutting edge, and the 2nd member which has a shank part,
The first member includes two first hollow holes penetrating from one side in the axial direction to the other side, a groove recessed in the axial direction on the end surface on the one side, and an axial direction from an outer edge of the end surface on the one side. And a first protrusion protruding in the axial direction at the radial center of the outer edge recess ,
The second member includes a second hollow hole penetrating from one side in the axial direction to the other side in the axial center, and a second protrusion protruding in the axial direction from the outer edge of the joint surface with the first member. ,
The groove portion is formed to connect the two first hollow holes and intersect the axis,
The outer diameter of the first protrusion is set smaller than the inner diameter of the second protrusion, and the axial distance dimension of the first protrusion and the axial distance dimension of the second protrusion are substantially the same. Formed identically
When the first member and the second member are relatively rotated about the axis and are pressed in the axial direction, one side of the first member and the second member is brought into contact with each other to be joined, and the first hollow A cutting tool, wherein the hole and the second hollow hole are communicated with each other through the groove, and an oil hole is formed which communicates from one side in the axial direction of the cutting tool to the other side.
前記第3突部は、その軸方向寸法が前記第1部材および第2部材を圧接する距離寸法よりも小さく形成され、前記第1突部よりも外径が小さく形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の切削工具。 The first protrusion has a third protrusion protruding in a step shape by scraping the radially outer side of the end face in the axial direction,
The third protrusion is formed such that an axial dimension thereof is smaller than a distance dimension for press-contacting the first member and the second member, and an outer diameter is smaller than that of the first protrusion. The cutting tool according to claim 1 or 2 .
The groove cutting tool according to any of claims 1 to 3, characterized in that connecting opposite ends of said two first hollow hole is opened on the outer peripheral surface of said first projection.
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