JP6634241B2 - Cutting tool holder and cutting tool, and method of manufacturing cut workpiece using the same - Google Patents
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Description
本態様は、切削工具用ホルダおよび切削工具、並びにそれらを用いた切削加工物の製造方法に関する。 This aspect relates to a cutting tool holder and a cutting tool, and a method for manufacturing a cut product using the same.
旋削加工、転削加工、ドリル加工などの加工方法では、切削工具、被削材などを冷却するために、一般的にクーラント(冷却液)が噴射される。クーラントの供給は、専用の配管を介して行う以外に、切削工具用ホルダ(以下、「ホルダ」と言うことがある。)の内部に設けられたクーラント孔を介しても行われる。クーラント孔の形状は、断面視で円形状であることが多い(例えば、特許文献1参照)。
しかし、このような単純な形状のクーラント孔からクーラントを噴射すると、クーラントが拡散しやすく、それゆえクーラントによる冷却効率が低かった。
In machining methods such as turning, rolling, and drilling, a coolant (coolant) is generally injected to cool a cutting tool, a work material, and the like. The supply of the coolant is performed not only through a dedicated pipe but also through a coolant hole provided inside a cutting tool holder (hereinafter, sometimes referred to as a “holder”). The shape of the coolant hole is often circular in cross section (for example, see Patent Document 1).
However, when the coolant is injected from the coolant hole having such a simple shape, the coolant is easily diffused, and therefore, the cooling efficiency by the coolant is low.
本態様の課題の1つは、クーラントによる冷却効率を向上させることができる切削工具用ホルダおよび切削工具、並びにそれらを用いた切削加工物の製造方法を提供することである。 One of the problems of the present aspect is to provide a cutting tool holder and a cutting tool capable of improving the cooling efficiency by a coolant, and a method of manufacturing a cut product using the same.
一実施形態に係る切削工具用ホルダは、略柱状のホルダ本体と、前記ホルダ本体の長手方向における後端側から先端側に向かって前記ホルダ本体の内部を貫通しており前記先端側に開口している噴射口を有する少なくとも1つのクーラント孔と、を備え、前記少なくとも1つのクーラント孔は、その内周面に位置しており前記少なくとも1つのクーラント孔の長手方向に沿って螺旋状に延びている1つ又は複数の凸部をさらに有する。 The cutting tool holder according to one embodiment, a substantially columnar holder main body, penetrates through the inside of the holder main body from the rear end side to the front end side in the longitudinal direction of the holder main body, and opens to the front end side. At least one coolant hole having an injection port, the at least one coolant hole being located on an inner peripheral surface thereof and extending spirally along a longitudinal direction of the at least one coolant hole. And one or more convex portions.
一実施形態に係る切削工具は、上述した実施形態に係る切削工具用ホルダと、前記切削工具用ホルダのうち前記ホルダ本体の前記先端側に取り付けられている切削インサートと、を備える。 A cutting tool according to one embodiment includes the cutting tool holder according to the above-described embodiment, and a cutting insert attached to the distal end side of the holder body in the cutting tool holder.
一実施形態に係る切削加工物の製造方法は、上述した実施形態に係る切削工具および被削材のうち少なくとも一方を回転させる工程と、前記切削工具の前記噴射口からクーラントを噴射し、且つ、前記切削工具の切刃を前記被削材に接触させる工程と、前記切削工具を前記被削材から離隔させる工程と、を備える。 The method for manufacturing a cut workpiece according to one embodiment includes a step of rotating at least one of the cutting tool and the work material according to the above-described embodiment, and injecting coolant from the injection port of the cutting tool, and A step of bringing a cutting edge of the cutting tool into contact with the work material; and a step of separating the cutting tool from the work material.
上記の実施形態に係る切削工具用ホルダによれば、噴射口から離れた位置でもクーラントが拡散しにくく、ターゲットに効率よくクーラントを供給することができ、結果としてクーラントによる冷却効率を向上させることができる。 According to the holder for a cutting tool according to the above-described embodiment, the coolant is not easily diffused even at a position away from the injection port, and the coolant can be efficiently supplied to the target. As a result, the cooling efficiency by the coolant can be improved. it can.
<切削工具用ホルダおよび切削工具>
(第1実施形態)
以下、第1実施形態に係る切削工具用ホルダおよび切削工具について、図1〜図12を参照して詳細に説明する。但し、以下の説明で参照する各図は、説明の便宜上、本実施形態の構成部材のうち説明に必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、本発明の切削工具用ホルダおよび切削工具は、以下の説明で参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率などを忠実に表したものではない。
<Cutting Tool Holder and Cutting Tool>
(1st Embodiment)
Hereinafter, a cutting tool holder and a cutting tool according to the first embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 12. However, in the drawings referred to in the following description, for convenience of description, only the main members necessary for the description among the constituent members of the present embodiment are simplified. Therefore, the cutting tool holder and the cutting tool of the present invention may include any constituent members not shown in the drawings referred to in the following description. Further, the dimensions of the constituent members in each drawing do not faithfully represent the actual dimensions of the constituent members, the dimensional ratios of the respective members, and the like.
図1〜図7に示すように、本実施形態の切削工具10Aは、ホルダ1Aと、複数の切削インサート(以下、「インサート」と言うことがある。)11とを備えている。 As shown in FIGS. 1 to 7, a cutting tool 10 </ b> A of the present embodiment includes a holder 1 </ b> A and a plurality of cutting inserts (hereinafter, sometimes referred to as “inserts”) 11.
ホルダ1Aは、ホルダ本体2を備えている。ホルダ本体2は、略柱状の部材である。本実施形態のホルダ本体2は、略円柱状である。略円柱状とは、厳密な意味での円柱状のみならず、若干の凹凸または湾曲などをも含む趣旨である。なお、ホルダ本体2の形状は、略柱状である限り略円柱状に限定されるものではなく、例えば、多角柱状などであってもよい。
The
一方、図1に示すように、本実施形態の切削工具10Aは、転削工具であり、その回転軸は上述したホルダ本体2の中心軸X1と一致している。切削工具10Aは、後述する被削材100を切削加工するとき、ホルダ本体2の中心軸X1を基準に回転方向X3に回転する。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the cutting tool 10 </ b> A of the present embodiment is a rolling tool, and the rotation axis thereof coincides with the center axis X <b> 1 of the holder
ホルダ本体2の中心軸X1とは、ホルダ本体2の長手方向X2における先端21および後端22の間を貫通する軸であり、ホルダ本体2を回転させたときに回転軸となる軸を意味するものとする。以下の説明では、ホルダ本体2の後端22から先端21に向かう方向を先端方向とし、先端方向における前方側を先端21側とする。逆に、ホルダ本体2の先端21から後端22に向かう方向を後端方向とし、後端方向における前方側を後端22側とする。
The central axis X1 of the holder
ホルダ本体2の後端22側は、工作機械(不図示)によって把持される部位であり、シャンクとも呼ばれる部位である。ホルダ本体2の先端21側は、上述した複数のインサート11が取り付けられる部位である。すなわち、本実施形態では、上述した複数のインサート11がいずれも、ホルダ1Aのうちホルダ本体2の先端21側に取り付けられている。
The
ホルダ本体2は、先端21側に位置しておりインサート11が取り付けられるポケット23を有している。本実施形態では、図3に示すように、切削工具10Aが複数のインサート11を備えていることに伴い、ホルダ本体2は複数のポケット23を有している。具体的に説明すると、ポケット23の数は、インサート11の数と同一である。本実施形態の切削工具10Aは、2つのインサート11を備えている。したがって、本実施形態のホルダ本体2は、2つのポケット23を有している。なお、インサート11の数は2つに限定されるものではなく、1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。この点は、ポケット23についても同様である。
The holder
複数のポケット23はいずれも、図2に示すように、ホルダ本体2の先端21側および外周面24側に開口しており、インサート11を載置する載置部231と、載置部231に開口しておりネジ17が挿入されるネジ孔(不図示)とを有している。本実施形態のインサート11は、ネジ孔を介したネジ固定によって、ポケット23に取り付けられている。なお、インサート11の取付方法は、ネジ固定に限定されるものではなく、例えば、クランプ構造などであってもよい。
As shown in FIG. 2, each of the plurality of
図3に示すように、先端21側からホルダ本体2を見たとき、複数のポケット23は、中心軸X1を基準に回転対称となる等間隔に位置していてもよいし、不等間隔に位置していてもよい。本実施形態では、複数のポケット23が等間隔に位置している。
As shown in FIG. 3, when the holder
上述した構成を有するホルダ本体2の材質としては、例えば、鋼、鋳鉄、チタン、超硬合金、アルミニウムなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。なお、超硬合金の組成については、後述するインサート11において詳細に説明する。
Examples of the material of the
ホルダ本体2の寸法は、特に限定されるものではないが、例えば、中心軸X1に平行な方向における長さを50〜300mmに設定できる。また、中心軸X1に垂直な方向における幅(直径)を20〜100mmに設定できる。なお、ホルダ本体2の寸法は、例示した数値範囲に限定されるものではなく、被削材100の大きさ、工作機械の大きさなどに応じて適宜変更することができる。
Although the dimensions of the
一方、本実施形態のホルダ1Aは、図1に示すように、上述したホルダ本体2に加えて、クーラント孔3をさらに備えている。クーラント孔3は、インサート11を冷却するクーラント(冷却液)を外部から供給するための部位である。本実施形態のクーラント孔3は、ホルダ本体2の長手方向X2における後端22側から先端21側に向かってホルダ本体2の内部を貫通しており、先端21側に開口している噴射口31を有している。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the
本実施形態では、クーラント孔3の噴射口31が、図2に示すように、ホルダ本体2のポケット23に位置している。言い換えれば、本実施形態のクーラント孔3は、後端22からポケット23に渡って延びている。ポケット23における噴射口31の位置は、インサート11が載置される載置部231であってもよいし、それ以外の部位であってもよい。本実施形態の噴射口31は、インサート11の後述する切刃15を効率良く冷却する観点から、載置部231よりも後端22側に位置しているポケット23の側壁部232に位置している。
In the present embodiment, the
本実施形態のクーラント孔3は、図4および図6に示すように、その長手方向Y2が、ホルダ本体2の長手方向X2に平行である。なお、クーラント孔3の長手方向Y2は、ホルダ本体2の長手方向X2に実質的に平行であればよい。また、クーラント孔3の長手方向Y2は、ホルダ本体2の長手方向X2に平行な構成に限定されるものではない。
As shown in FIG. 4 and FIG. 6, the longitudinal direction Y2 of the
クーラント孔3の数は、少なくとも1つであればよい。クーラント孔3の数が複数であるとき、複数のクーラント孔3の構成は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。本実施形態では、クーラント孔3の数が1つである。言い換えれば、本実施形態のホルダ1Aは、1つのクーラント孔3を備えている。
The number of the coolant holes 3 may be at least one. When the number of the coolant holes 3 is plural, the configuration of the plurality of
具体的に説明すると、図4および図6に示すように、ホルダ本体2の長手方向X2に垂直な方向からホルダ本体2を透視したとき、本実施形態のクーラント孔3は、後端22側に位置している第1部位32と、第1部位32の先端21側の端部321に連続しており互いに離れた状態で先端21側に向かって延びている2つの第2部位33、33とを有しており、全体として1つのクーラント孔を構成している。
Specifically, as shown in FIGS. 4 and 6, when the holder
第2部位33の数は、少なくとも1つあればよく、ポケット23の数あればよい。例えば、ポケット23が1つの場合には、第2部位23は1つでもよい。また、ポケット23が2つの場合には、第2部位23は2つ以上あればよい。第2部位33の数が複数である場合には、複数の第2部位33の構成は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。本実施形態では、上述のとおり、第2部位33の数が2つであり、2つの第2部位33、33の構成が互いに同一である。
The number of the
本実施形態では、図6に示すように、第1部位32の長手方向Y2における長さL1が、第2部位33の長手方向Y2における長さL2よりも大きい。すなわち、第1部位32の長さL1および第2部位33の長さL2が、L1>L2の関係を有している。第1部位32の長さL1は30〜300mm、第2部位33の長さL2は10〜30mmにそれぞれ設定でき、例示した数値範囲内でL1>L2の関係を有しているのが好ましい。これは、後述する複数の凸部35Aが位置している領域を少なくしてホルダ1Aの構成を簡単にしつつ、複数の凸部35Aによる効果を効率よく得ることを可能にするためである。なお、長さL1、L2は、例示した数値範囲に限定されるものではない。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the length L1 of the
本実施形態では、図4〜図10に示すように、第1部位32および第2部位33がいずれも、略円筒状である。略円筒状とは、厳密な意味での円筒状のみならず、若干の凹凸または湾曲などをも含む趣旨である。なお、第1部位32および第2部位33の形状は、略円筒状に限定されるものではない。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 4 to 10, both the
第2部位33の内径は、第1部位32の内径と同じであってもよいが、本実施形態の2つの第2部位33、33はいずれも、第1部位32よりも内径が小さい。すなわち、図9および図10に示すように、第1部位32の内径D1および第2部位33の内径D2が、D1>D2の関係を有している。第1部位32の内径D1は2〜10mm、第2部位33の内径D2は2〜5mmにそれぞれ設定でき、例示した数値範囲内でD1>D2の関係を有しているのが好ましい。このような場合には、噴射口32から噴射されるクーラントの噴射速度が高められ易くなる。そのため、切屑を効率良く除去できる。なお、内径D1、D2は、例示した数値範囲に限定されるものではない。第2部位33の内径D2は、後述する複数の凸部35Aが存在していない構成を基準に判断するものとする。
The inner diameter of the
本実施形態の2つの第2部位33、33はいずれも、図5および図7に示すように、上述した噴射口31を有している。
Each of the two
ここで、上述した第1部位32および第2部位33を有する本実施形態のクーラント孔3は、図11および図12に示すように、複数の凸部35Aをさらに有している。なお、本実施形態においては、クーラント孔3が複数の凸部35Aを有しているが、クーラント孔3が1つの凸部35Aを有していてもよい。複数の凸部35Aはいずれも、クーラント孔3の内周面34に位置しており、クーラント孔3の長手方向Y2に沿って螺旋状に延びている。このような構成によれば、螺旋状に延びている複数の凸部35Aが所謂ライフリング(施条)として機能することから、クーラントを図12に示す矢印Y3方向に流して図5に示す噴射口31から噴射したとき、噴射口31から離れた位置でもクーラントが拡散しにくく、それゆえクーラントを効率よくターゲットに供給することができ、結果としてクーラントによる冷却効率を向上させることが可能となる。クーラントが流れるスペースを確保しつつクーラントが拡散しにくくするためには、クーラント孔3が複数の凸部35Aを有していることが好ましい。
Here, the
本実施形態では、複数の凸部35Aがいずれも、先端21側に位置しており、噴射口31に至っている。より具体的には、本実施形態の複数の凸部35Aは、図5および図12に示すように、2つの第2部位33、33のそれぞれの内周面331、331に位置している。このような構成によれば、複数の凸部35Aによる上述した効果が得られやすくなり、クーラントによる冷却効率を向上させることができる。また、本実施形態では、上述のとおり、第1部位32の長さL1および第2部位33の長さL2がL1>L2の関係を有していることから、複数の凸部35Aが位置している第2部位33の長さL2が相対的に短い。したがって、本実施形態によれば、複数の凸部35Aが位置している領域を少なくしてホルダ1Aの構成を簡単にしつつ、複数の凸部35Aによる効果を効率よく得ることが可能となる。
In the present embodiment, each of the plurality of convex portions 35 </ b> A is located on the
図11に示すように、クーラント孔3(第2部位33)の長手方向Y2に垂直な断面視において、凸部35Aの数は、2〜10であるのが好ましいが、これに限定されるものではない。
As shown in FIG. 11, in a cross-sectional view perpendicular to the longitudinal direction Y2 of the coolant hole 3 (the second portion 33), the number of the
上述した断面視において、複数の凸部35Aは、クーラント孔3の中心軸Y1を基準に回転対称となる等間隔に位置していてもよいし、不等間隔に位置していてもよい。本実施形態では、複数の凸部35Aが等間隔に位置している。なお、クーラント孔3の中心軸Y1とは、クーラント孔3の中心Mをクーラント孔3の長手方向Y2に沿って連続して得られる構成のことを意味するものとする。また、複数の凸部35Aのうち互いに隣り合う凸部35A、35A同士の間の間隔、すなわち互いに隣り合う凸部35A、35A同士の間に位置している内周面34(内周面331)の寸法Sは例えば0.3〜5mmに設定できるが、これに限定されるものではない。
In the cross-sectional view described above, the plurality of
複数の凸部35Aの構成は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。本実施形態では、複数の凸部35Aの構成が互いに同一である。具体的に説明すると、上述した断面視において、本実施形態の複数の凸部35Aはいずれも、その頂部351を短辺とする略台形状である。ただし、複数の凸部35Aは、略台形状に限定されるものではない。本実施形態の頂部351は、外方に凸の曲線状である。言い換えれば、本実施形態の頂部351は、クーラント孔3の中心軸Y1から離れる方向に凸の曲線状である。なお、頂部351の形状は、外方に凸の曲線状に限定されるものではなく、例えば、平坦状、内方に凸の曲線状などにすることができる。
The configuration of the plurality of
上述した断面視において、凸部35Aの寸法は、次のように設定できる。すなわち、凸部35Aの内周面34(内周面331)を基準とした高さHを0.1〜1mmに設定できる。また、凸部35Aの頂部351の幅Wを0.3〜1mmに設定できる。なお、凸部35Aの寸法は、例示した数値範囲に限定されるものではなく、適宜変更することができる。
In the cross-sectional view described above, the size of the
本実施形態では、上述した断面視において、複数の凸部35Aのうち互いに隣り合う凸部35A、35A同士の間に位置している内周面34の寸法Sが、複数の凸部35Aのそれぞれの頂部351の幅Wよりも大きい。すなわち、寸法Sおよび幅Wが、S>Wの関係を有している。これにより、クーラントが流れるスペースを確保し易くなる。
In the present embodiment, in the above-described cross-sectional view, the dimension S of the inner peripheral surface 34 located between the mutually
本実施形態では、図12に示すように、クーラント孔3(第2部位33)の長手方向Y2に平行な断面視において、複数の凸部35Aのそれぞれの捩れ角θが、一定である。このような構成によれば、クーラント孔3を介してクーラントをスムーズに流すことができる。捩れ角θとは、上述した断面視において、凸部35Aとクーラント孔3の中心軸Y1とのなす角の角度を意味するものとする。捩れ角θは、20〜50°に設定できるが、これに限定されるものではない。
In the present embodiment, as shown in FIG. 12, in a cross-sectional view parallel to the longitudinal direction Y2 of the coolant hole 3 (the second portion 33), each of the plurality of
一方、本実施形態のインサート11は、図1〜図7に示すように、略四角形板状の部材である。具体的に説明すると、本実施形態のインサート11は、図2に示すように、四角形状の上面12と、四角形状の下面13と、上面12および下面13のそれぞれと接続している側面14と、上面12および側面14の交線部に位置している切刃15とを備えている。
On the other hand, the
なお、上面12が四角形状であるとは、概ね四角形状であればよく、厳密な意味での四角形状である必要はない。図5に示すように、上面12側からインサート11を見たとき、上面12の4つの角部121のそれぞれは、丸みを帯びた形状であってもよい。また、上面12側からインサート11を見たとき、隣り合う角部121、121同士を接続している辺部(切刃15)は、厳密な直線形状でなくてもよく、例えば、一部が凹凸を有する形状であってもよい。これらの点は、下面13についても同様である。
It is sufficient that the
上面12は、図3に示すように、インサート11をホルダ本体2に取り付けたとき、回転方向X3の前方に位置する面である。上面12の少なくとも一部は、切削加工を行うときに切屑が流れるすくい面として機能する。
As shown in FIG. 3, the
下面13は、インサート11をホルダ本体2に取り付けたとき、回転方向X3の後方に位置する面であり、ポケット23の載置部231に当接する面である。
The
側面14は、四角形状の上面12および下面13の4つの辺部に対応して4つの面領域によって構成されている。側面14の一部は、インサート11をホルダ本体2に取り付けたとき、ホルダ本体2よりも外方および先端21方向にそれぞれ突出する。側面14の少なくとも一部は、切削加工を行うときに逃げ面として機能する。
The
インサート11の寸法は、特に限定されるものではないが、例えば、図3に示すように、側面14側からインサート11を見たとき、上面12から下面13までの厚みを3〜10mmに設定できる。また、図5に示すように、上面12側からインサート11を見たとき、上面12の各辺の長さを5〜20mmに設定できる。なお、インサート11の寸法は、例示した数値範囲に限定されるものではなく、適宜変更することができる。
Although the dimensions of the
インサート11の材質としては、例えば、超硬合金、サーメットなどが挙げられる。超硬合金としては、例えば、炭化タングステン(WC)−コバルト(Co)、WC−炭化チタン(TiC)−Co、WC−TiC−炭化タンタル(TaC)−Coなどが挙げられる。WC−Coは、WCにCoの粉末を加えて焼結して生成される。WC−TiC−Coは、WC−CoにTiCを添加したものである。WC−TiC−TaC−Coは、WC−TiC−CoにTaCを添加したものである。サーメットは、セラミック成分に金属を複合させた焼結複合材料である。サーメットとしては、例えば、TiCまたは窒化チタン(TiN)などのチタン化合物を主成分としたものなどが挙げられる。
Examples of the material of the
インサート11の表面には、化学蒸着(CVD)法または物理蒸着(PVD)法によって被膜をコーティングすることができる。被膜の組成としては、例えば、TiC、TiN、炭窒化チタン(TiCN)、アルミナ(Al2O3)などが挙げられる。また、インサート11は、切刃15の強度を高めるうえで、上述した材質からなる基体に、例えば、ダイヤモンド焼結体、CBN焼結体などをロウ付けした構成であってもよい。
The surface of the
本実施形態のインサート11は、図2に示すように、上面12および下面13の間を貫通している貫通孔16をさらに備えている。本実施形態の貫通孔16は、上面12および下面13のそれぞれの中央部に位置している。貫通孔16は、インサート11をホルダ本体2へ取り付けるときにネジ17が挿入される部位である。すなわち、本実施形態では、貫通孔16にネジ17を挿入し、ネジ17の先端を載置部231に位置しているネジ孔(不図示)に挿入してネジ17を締め付けることによって、インサート11をホルダ本体2に取り付けている。
As shown in FIG. 2, the
図6および図7に示すように、中心軸X1に垂直な方向から切削工具10Aを見たとき、本実施形態のインサート11は、上面12が中心軸X1に対して傾斜している状態で、ホルダ本体2に取り付けられている。中心軸X1に対する上面12の傾斜角度、すなわちアキシャルレーキ角は、0〜20°に設定できるが、これに限定されるものではない。
As shown in FIGS. 6 and 7, when the
(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係るホルダおよび切削工具について、図13を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態に係るホルダおよび切削工具の基本構成は、上述した第1実施形態に係るホルダ1Aおよび切削工具10Aと同等である。そのため、図において、第1実施形態に係るホルダ1Aおよび切削工具10Aと同一の構成部分には同一の符号を付して説明は省略するものとし、以下においては構成の差異が存在する部位を中心に説明を行うものとする。この点は、後述する実施形態においても同様である。
(2nd Embodiment)
Next, a holder and a cutting tool according to a second embodiment will be described in detail with reference to FIG. The basic configuration of the holder and the cutting tool according to the present embodiment is the same as the
図13に示すように、本実施形態の切削工具10Bが備えているホルダ1Bでは、クーラント孔3(第2部位33)の長手方向Y2に垂直な断面視において、クーラント孔3が有している複数の凸部35Bが、内周面34(内周面331)を基準とした高さH1を備えている第1凸部35aと、高さH1よりも大きい高さH2を備えている第2凸部35bとを交互に有している。相対的に大きい高さの第2凸部35bを有していることによって、螺旋状に延びる複数の凸部35Bに沿ってクーラントの流れを回転させ易くなる。また、相対的に小さい高さの第1凸部35aを有していることによって、クーラント孔3の内周面34の内径を過度に大きくしなくても、クーラントが流れるスペースを確保できる。
As shown in FIG. 13, in the holder 1 </ b> B provided in the cutting tool 10 </ b> B of the present embodiment, the
高さH1は0.2〜0.7mm、高さH2は0.5〜1.5mmにそれぞれ設定でき、例示した数値範囲内で高さH1、H2がH1<H2の関係を有しているのが好ましい。なお、高さH1、H2は、例示した数値範囲に限定されるものではない。 The height H1 can be set to 0.2 to 0.7 mm and the height H2 can be set to 0.5 to 1.5 mm, and the heights H1 and H2 have a relationship of H1 <H2 within the exemplified numerical ranges. Is preferred. The heights H1 and H2 are not limited to the illustrated numerical ranges.
第1凸部35aの頂部351aの幅W1は、第2凸部35bの頂部351bの幅W2よりも大きい。すなわち、幅W1、W2が、W1>W2の関係を有している。幅W1は0.0.3〜1mm、幅W2は0.2〜0.8mmにそれぞれ設定でき、例示した数値範囲内でW1>W2の関係を有しているのが好ましい。なお、幅W1、W2は、例示した数値範囲に限定されるものではない。
その他の構成は、上述した第1実施形態に係るホルダ1Aおよび切削工具10Aと同様であるので、説明を省略する。
The width W1 of the top 351a of the
Other configurations are the same as those of the
(第3実施形態)
次に、第3実施形態に係るホルダおよび切削工具について、図14を参照して詳細に説明する。
(Third embodiment)
Next, a holder and a cutting tool according to a third embodiment will be described in detail with reference to FIG.
図14に示すように、本実施形態の切削工具10Cが備えているホルダ1Cでは、クーラント孔3(第2部位33)の長手方向Y2に垂直な断面視において、クーラント孔3が有している複数の凸部35Cがいずれも、内方に凸の曲線状である。言い換えれば、上述した断面視において、本実施形態の複数の凸部35Cはいずれも、クーラント孔3の中心軸Y1に近づく方向に凸の曲線状である。複数の凸部35Cが凸の曲線形状であることによって、複数の凸部35Cの強度を高めることができる。
その他の構成は、上述した第1、第2実施形態に係るホルダ1A、1Bおよび切削工具10A、10Bと同様であるので、説明を省略する。
As shown in FIG. 14, in the holder 1 </ b> C provided in the cutting tool 10 </ b> C of the present embodiment, the
Other configurations are the same as those of the
(第4実施形態)
次に、第4実施形態に係るホルダおよび切削工具について、図15を参照して詳細に説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a holder and a cutting tool according to a fourth embodiment will be described in detail with reference to FIG.
図15に示すように、本実施形態の切削工具10Dが備えているホルダ1Dでは、クーラント孔3が有している複数の凸部35Dが、次のような捩れ角を有している。すなわち、本実施形態では、クーラント孔3(第2部位33)の長手方向Y2に平行な断面視において、複数の凸部35Dがいずれも、先端21側に捩れ角θ1および後端22側に捩れ角θ2を有し、捩れ角θ1および捩れ角θ2が、θ1>θ2の関係を有している。このような構成によれば、後端22側でクーラントが滞ってクーラントの圧力が低下するのを抑制することができる。
その他の構成は、上述した第1〜第3実施形態に係るホルダ1A〜1Cおよび切削工具10A〜10Cと同様であるので、説明を省略する。
As shown in FIG. 15, in the
Other configurations are the same as those of the
(第5実施形態)
次に、第5実施形態に係るホルダおよび切削工具について、図16を参照して詳細に説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a holder and a cutting tool according to a fifth embodiment will be described in detail with reference to FIG.
図16に示すように、本実施形態の切削工具10Eが備えているホルダ1Eでは、クーラント孔3が有している複数の凸部35Eが、次のような捩れ角を有している。すなわち、本実施形態では、クーラント孔3(第2部位33)の長手方向Y2に平行な断面視において、複数の凸部35Eのそれぞれの捩れ角θが、後端22側から先端21側に向かうにつれて大きくなっている。このような構成によれば、後端22側でクーラントが滞ってクーラントの圧力が低下するのを抑制しつつ、クーラント孔3を介してクーラントをスムーズに流すことができる。
その他の構成は、上述した第1〜第4実施形態に係るホルダ1A〜1Dおよび切削工具10A〜10Dと同様であるので、説明を省略する。
As shown in FIG. 16, in the
Other configurations are the same as those of the
<切削加工物の製造方法>
次に、一実施形態に係る切削加工物の製造方法について、上述した切削工具10Aを使用する場合を例にとって、図17〜図19を参照して詳細に説明する。
<Manufacturing method of cut workpiece>
Next, a method of manufacturing a cut workpiece according to one embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 17 to 19, taking a case where the above-described
本実施形態に係る切削加工物の製造方法は、以下の(1)〜(3)の工程を備えている。
(1)図17に示すように、切削工具10Aおよび被削材100のうち少なくとも一方を回転させる工程。
(2)図18に示すように、切削工具10Aの噴射口31からクーラント101を噴射し、且つ、切削工具10Aの切刃15を被削材100に接触させる工程。
(3)図19に示すように、切削工具10Aを被削材100から離隔させる工程。
The method for manufacturing a cut workpiece according to the present embodiment includes the following steps (1) to (3).
(1) A step of rotating at least one of the
(2) As shown in FIG. 18, a step of injecting the
(3) A step of separating the
具体的に説明すると、本実施形態では、まず、図17に示すように、切削工具10Aを、中心軸X1を基準に回転方向X3に回転させるとともに、Z1方向に移動させることによって、切削工具10Aを被削材100に相対的に近づける。被削材100としては、例えば、アルミニウム、炭素鋼、合金鋼、ステンレス鋼、鋳鉄、非鉄金属などが挙げられる。
More specifically, in the present embodiment, first, as shown in FIG. 17, the
次に、図18に示すように、切削工具10Aの噴射口31からクーラント101を噴射させた状態で切削工具10AをZ2方向に移動させつつ、切削工具10Aの切刃15を被削材100に接触させて、被削材100を切削する。本実施形態では、上述した切削工具10Aを使用することから、噴射口31から離れた位置でもクーラントが拡散しにくく、クーラントをターゲットである切刃15および被削材100に効率よく供給して、これらを十分に冷却しながら被削材100を切削することができる。
Next, as shown in FIG. 18, while moving the
最後に、図19に示すように、切削工具10AをZ3方向に移動させることによって、切削工具10Aを被削材100から相対的に離隔させて所望の切削加工物110を得る。
Finally, as shown in FIG. 19, by moving the
なお、本実施形態では、切削工具10Aを動かすことによって切削加工物110を得ているが、これに限定されるものではない。すなわち、(1)の工程では、被削材100を回転させてもよいし、被削材100を切削工具10Aに近づけてもよい。同様に、(3)の工程では、被削材100を切削工具10Aから離隔させてもよい。切削加工を継続する場合には、切削工具10Aを回転させた状態を維持して、被削材100の異なる箇所に切刃15を接触させる工程を繰り返せばよい。本実施形態では、切削工具10Aを使用する場合を例にとって説明したが、切削工具10Aに代えて、切削工具10B〜10Eを使用しても同様の効果が得られる。
In the present embodiment, the cut workpiece 110 is obtained by moving the
以上、本発明に係るいくつかの実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることは言うまでもない。 As described above, several embodiments according to the present invention have been described. However, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be arbitrary without departing from the gist of the present invention. .
例えば、上述した実施形態では、切削工具10A〜10Eが転削工具であるが、これに代えて、切削工具10A〜10Eを、例えば、旋削工具などにすることができる。
For example, in the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態では、複数の凸部35A〜35Eがいずれも、先端21側に位置しているが、これに代えて、複数の凸部35A〜35Eのそれぞれを、クーラント孔3の全長に渡って位置させることができる。
Further, in the above-described embodiment, the plurality of
1A〜1E 切削工具用ホルダ
2 ホルダ本体
21 先端
22 後端
23 ポケット
231 載置部
232 側壁部
24 外周面
3 クーラント孔
31 噴射口
32 第1部位
321 端部
33 第2部位
331 内周面
34 内周面
35A 凸部
351 頂部
35B 凸部
35a 第1凸部
351a 頂部
35b 第2凸部
351b 頂部
35C 凸部
35D 凸部
35E 凸部
10A〜10E 切削工具
11 切削インサート
12 上面
121 角部
13 下面
14 側面
15 切刃
16 貫通孔
17 ネジ
100 被削材
101 クーラント
110 切削加工物
X1 中心軸
X2 長手方向
X3 回転方向
Y1 中心軸
Y2 長手方向
M 中心
1A to 1E
Claims (7)
前記ホルダ本体の長手方向における後端側から先端側に向かって前記ホルダ本体の内部を貫通しており前記先端側に開口している噴射口を有する少なくとも1つのクーラント孔と、を備え、
前記少なくとも1つのクーラント孔は、その内周面に位置しており前記少なくとも1つのクーラント孔の長手方向に沿って螺旋状に延びている1つ又は複数の凸部をさらに有し、
前記ホルダ本体の前記長手方向に垂直な方向から前記ホルダ本体を透視したとき、前記少なくとも1つのクーラント孔は、前記後端側に位置している第1部位および前記第1部位の前記先端側の端部に連続しており互いに離れた状態で前記先端側に向かって延びている複数の第2部位を有し、前記複数の第2部位はいずれも、前記第1部位よりも内径が小さく、且つ、前記噴射口を有し、
前記1つ又は複数の凸部は、前記複数の第2部位のそれぞれの内周面に位置し、
前記少なくとも1つのクーラント孔の前記長手方向に平行であって前記クーラント孔の中心軸を含む断面視において、前記1つ又は複数の凸部はいずれも、前記先端側に捩れ角θ1および前記後端側に捩れ角θ2を有し、前記捩れ角θ1および前記捩れ角θ2は、θ1>θ2の関係を有する、切削工具用ホルダ。 A substantially columnar holder body,
At least one coolant hole that has an injection port that penetrates the inside of the holder body from the rear end side to the front end side in the longitudinal direction of the holder body and that is open to the front end side,
The at least one coolant hole further includes one or more protrusions located on an inner peripheral surface thereof and extending spirally along a longitudinal direction of the at least one coolant hole,
When the holder main body is seen through from a direction perpendicular to the longitudinal direction of the holder main body, the at least one coolant hole includes a first part located on the rear end side and a front end part of the first part. It has a plurality of second portions that are continuous with the end and extend toward the distal end side while being separated from each other, and each of the plurality of second portions has a smaller inner diameter than the first portion, And having the injection port,
The one or more convex portions are located on respective inner peripheral surfaces of the plurality of second portions ,
In a sectional view parallel to the longitudinal direction of the at least one coolant hole and including the central axis of the coolant hole, each of the one or more protrusions has a twist angle θ1 and a rear end at the tip end side. The cutting tool holder has a torsion angle θ2 on the side, and the torsion angle θ1 and the torsion angle θ2 have a relationship of θ1> θ2 .
前記ホルダ本体の長手方向における後端側から先端側に向かって前記ホルダ本体の内部を貫通しており前記先端側に開口している噴射口を有する少なくとも1つのクーラント孔と、を備え、
前記少なくとも1つのクーラント孔は、その内周面に位置しており前記少なくとも1つのクーラント孔の長手方向に沿って螺旋状に延びている1つ又は複数の凸部をさらに有し、
前記ホルダ本体の前記長手方向に垂直な方向から前記ホルダ本体を透視したとき、前記少なくとも1つのクーラント孔は、前記後端側に位置している第1部位および前記第1部位の前記先端側の端部に連続しており互いに離れた状態で前記先端側に向かって延びている複数の第2部位を有し、前記複数の第2部位はいずれも、前記第1部位よりも内径が小さく、且つ、前記噴射口を有し、
前記1つ又は複数の凸部は、前記複数の第2部位のそれぞれの内周面に位置し、
前記少なくとも1つのクーラント孔の前記長手方向に平行であって前記クーラント孔の中心軸を含む断面視において、前記1つ又は複数の凸部のそれぞれの捩れ角θが、前記後端側から前記先端側に向かうにつれて大きくなっている、切削工具用ホルダ。 A substantially columnar holder body,
At least one coolant hole that has an injection port that penetrates the inside of the holder body from the rear end side to the front end side in the longitudinal direction of the holder body and that is open to the front end side,
The at least one coolant hole further includes one or more protrusions located on an inner peripheral surface thereof and extending spirally along a longitudinal direction of the at least one coolant hole,
When the holder main body is seen through from a direction perpendicular to the longitudinal direction of the holder main body, the at least one coolant hole includes a first part located on the rear end side and a front end part of the first part. It has a plurality of second portions that are continuous with the end and extend toward the distal end side while being separated from each other, and each of the plurality of second portions has a smaller inner diameter than the first portion, And having the injection port,
The one or more convex portions are located on respective inner peripheral surfaces of the plurality of second portions ,
In a cross-sectional view parallel to the longitudinal direction of the at least one coolant hole and including the central axis of the coolant hole, the torsion angle θ of each of the one or the plurality of protrusions is from the rear end side to the tip end. A cutting tool holder that grows larger toward the side .
前記切削工具用ホルダのうち前記ホルダ本体の前記先端側に取り付けられている切削インサートと、を備える、切削工具。 A cutting tool holder according to any one of claims 1 to 5 ,
And a cutting insert attached to the tip side of the holder main body in the cutting tool holder.
前記切削工具の前記噴射口からクーラントを噴射し、且つ、前記切削工具の切刃を前記被削材に接触させる工程と、
前記切削工具を前記被削材から離隔させる工程と、を備える、切削加工物の製造方法。 Rotating at least one of the cutting tool and the work material according to claim 6 ,
Injecting coolant from the injection port of the cutting tool, and contacting the cutting edge of the cutting tool with the workpiece,
Separating the cutting tool from the work material.
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