JP6652576B2 - 切削工具及び切削加工物の製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、転削加工又は旋削加工のような切削加工に用いられる切削工具用ホルダ、切削工具及び切削加工物の製造方法に関する。

金属などの被削材の切削加工に用いられる切削工具として、特許文献１に記載された旋削工具が知られている。特許文献１に記載された旋削工具は、流路を有している。流路は、工具本体（ホルダ）の内部に形成されており、途中で分岐している。分岐した流路における２つの噴射口からチップ（切削インサート）に向けてクーラントが噴射供給される。２つの噴射口のうち一方からチップのすくい面に向けてクーラントが噴射され、他方からチップの逃げ面に向けてクーラントが噴射される。特許文献１における旋削工具は、分岐した流路のそれぞれに介在する調整駒を有しており、これらの調整駒によってクーラントの流量を調整している。

クーラントを用いてチップを冷却する場合には、すくい面の冷却が重要である。特許文献１に記載された旋削工具においては、２つの調整駒によってクーラントの流量を調整している。しかしながら、調整駒を調整する作業は煩雑である。また、切削加工時における振動などによって調整駒の調整位置がずれて、すくい面の冷却が不十分になる場合がある。

特開平８−２５１１１号公報

本開示の切削工具用ホルダは、第１端から第２端に向かって延びるとともに、流入口と、前記第１端側に位置する流出口と、前記流入口から前記流出口に向かって延びる流路と、を備える。前記流出口は、第１開口部と第２開口部とを有している。前記流路は、前記流入口から続く第１流路と、前記第１流路から第１分岐口を介して前記第１開口部に続く第２流路と、前記第１流路から第２分岐口を介して前記第２開口部に続く第３流路とを有している。前記第１分岐口が前記第２分岐口よりも大きい。前記第１開口部における流出量が前記第２開口部における流出量よりも多い。

本開示の切削工具は、上記した本開示に係る切削工具用ホルダと、前記切削工具用ホルダの前記第１端側に装着されるとともに、第１面と第２面と前記第１面及び前記第２面の交差稜線に位置する切刃とを有する切削インサートと、を備える。

本開示の切削加工物の製造方法は、被削材を回転させる工程と、回転している前記被削材に上記した本開示に係る切削工具を接触させる工程と、前記切削工具を前記被削材から離す工程と、を備える。

図１は、本開示の第１実施形態に係る切削工具用ホルダ及び切削工具を示す斜視図である。 図２は、図１に示す領域Ａ１における拡大図である。 図３は、図１に示す切削工具用ホルダ及び切削工具を別の方向から見た斜視図である。 図４は、図３に示す領域Ａ２における拡大図である。 図５は、図１に示す切削工具用ホルダ及び切削工具の上面図である。 図６は、図５に示す領域Ａ３における拡大図である。 図７は、図５に示す切削工具用ホルダ及び切削工具をＢ１方向から見た拡大側面図である。 図８は、図５に示す切削工具用ホルダ及び切削工具をＢ２方向から見た側面図である。 図９は、図８に示す領域Ａ４における拡大図である。 図１０は、本開示の第２実施形態に係る切削工具用ホルダ及び切削工具を示す図であり、第１実施形態の図９に相当する図である。 図１１は、本開示の第３実施形態に係る切削工具用ホルダ及び切削工具を示す図であり、第１実施形態の図９に相当する図である。 図１２は、本開示の第４実施形態に係る切削工具用ホルダ及び切削工具を示す図であり、第１実施形態の図９に相当する図である。 図１３は、本開示の一実施形態に係る切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。 図１４は、本開示の一実施形態に係る切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。 図１５は、本開示の一実施形態に係る切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。

＜切削工具用ホルダ及び切削工具＞
以下、本開示の実施形態に係る切削工具用ホルダ及び切削工具について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、実施形態を説明する上で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、本開示の切削工具用ホルダ及び切削工具は、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、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び寸法比率などを忠実に表したものではない。これらの点は、後述する切削加工物の製造方法においても同様である。

（第１実施形態）
図１〜図９に示すように、本実施形態の切削工具１は、切削工具用ホルダ３（以下、「ホルダ３」ということがある。）及び切削インサート５（以下、「インサート５」ということがある。）を備えている。ホルダ３は、第１端３ａから第２端３ｂに向かって延びている。言い換えれば、ホルダ３は、インサート５が位置している第１端３ａ側から第２端３ｂ側に向かって延びた棒状の部材である。本実施形態のホルダ３は、その中心軸Ｏ１に沿って延びた四角柱状の部材である。なお、中心軸Ｏ１は、図１などにおいて二点鎖線にて示している。本実施形態において、ホルダ３は、第１端３ａ側に位置しているヘッド４ａと基体４ｄとを有しているが、中心軸Ｏ１とは、基体４ｄの中心軸である。ヘッド４ａは、インサート５が装着される部位であり、上顎４ｂ及び下顎４ｃを有している。基体４ｄは、ホルダ３を工作機械に固定するシャンクとして機能する部位である。

ホルダ３の材質としては、例えば、鋼、鋳鉄又はアルミニウム合金などを用いることができる。本実施形態の切削工具１においては、これらの材質の中で靱性の高い鋼が用いられている。ホルダ３の大きさは、被削材の大きさに応じて適宜設定される。例えば、中心軸Ｏ１に沿った方向のホルダ３の長さは、６０〜２００ｍｍに設定される。また、中心軸Ｏ１に直交する方向のホルダ３の幅は、６〜５０ｍｍに設定される。

ホルダ３の第１端３ａ側にはポケット９が位置している。図１〜図９に示す切削工具１においては、ホルダ３が１つのポケット９を有している例を示している。ポケット９は、インサート５が位置する領域であり、インサート５の装着前においては、ホルダ３の第１端３ａ側において窪んでいる領域である。なお、インサート５は、後述する切刃１１がホルダ３の第１端３ａ側において突出するようにホルダ３に装着される。切削工具１は、切刃１１によって切削加工が行われる。本実施形態のホルダ３は、ポケット９を１つ有しているが、ホルダ３のポケット９の数はこれに限らず、複数であっても構わない。ポケット９が複数である場合には、ホルダ３には複数のインサート５が装着される。

インサート５は、ホルダ３の第１端３ａ側に装着されるとともに、第１面と、第２面と、第１面及び第２面の交差稜線に位置する切刃１１とを有している。より具体的には、本実施形態におけるインサート５は、図２に示すように、上面１３、下面１５、側面１７、切刃１１及び貫通孔１８を有している。上面１３及び下面１５は、それぞれ多角形状であり、本実施形態においては四角形である。側面１７は、上面１３及び下面１５の間に位置して、上面１３及び下面１５に接続される面である。切刃１１は、インサート５における２つの面が交わる稜の少なくとも一部に位置しており、本実施形態においては、上面１３と側面１７のうちの側面１７ａとが交わる部分に位置している。すなわち、本実施形態では、上面１３が第１面であり、側面１７のうち側面１７ａが第２面である。側面１７ａは、インサート５がホルダ３に装着されたとき、第１端３ａ側に面する。そして、切刃１１が、上面１３及び側面１７ａの交差稜線に位置している。切刃１１は、上面１３と側面１７ａとの交差稜線の一部に位置していてもよいし、全体に位置していてもよい。

貫通孔１８は、一方の側面１７から反対側に位置する他方の側面１７までの間を貫くように位置している。貫通孔１８は、インサート５をホルダ３に固定するための固定部材が挿入される部位である。本実施形態の固定部材は、ネジ２１である。なお、インサート５の固定にあたっては、ネジ２１に限らず、クランプ部材などを用いることができる。

図１〜図９に示す本実施形態においては、インサート５はネジ２１を用いてホルダ３に固定されている。ホルダ３のポケット９における貫通孔１８に対応する位置にはネジ孔（不図示）が設けられている。貫通孔１８にネジ２１を挿入するとともに、ネジ２１をネジ孔に固定することによって、インサート５がポケット９に固定される。

インサート５においては、上面１３が、切削加工時に切刃１１によって生じた切屑が通過する、いわゆるすくい面１３ａを有している。すくい面１３ａは、図９において、上面１３のうち第１端３ａ側において、部分的に下面１５に向かって窪んでいる部分のことである。また、図９に示すように、切刃１１の下方に位置する側面１７ａは、少なくとも一部がいわゆる逃げ面として機能する。

ここで、インサート５の材質としては、例えば、超硬合金又はサーメットなどが挙げられる。超硬合金の組成としては、例えば、ＷＣ−Ｃｏ、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ又はＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏなどが挙げられる。ＷＣ−Ｃｏは、炭化タングステン（ＷＣ）にコバルト（Ｃｏ）の粉末を加えて焼結して生成される。ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏは、ＷＣ−Ｃｏに炭化チタン（ＴｉＣ）を添加したものである。ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏは、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏに炭化タンタル（ＴａＣ）を添加したものである。

また、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。具体的には、サーメットとして、炭化チタン（ＴｉＣ）、又は窒化チタン（ＴｉＮ）などのチタン化合物を主成分としたものが挙げられる。

インサート５の表面は、被膜でコーティングされていてもよい。被膜の組成としては、例えば、炭化チタン（ＴｉＣ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）又はアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）などが挙げられる。被膜の成膜方法としては、例えば、化学蒸着（ＣＶＤ）法又は物理蒸着（ＰＶＤ）法などが挙げられる。

ホルダ３は、図３、図４、図６及び図９に示すように、流入口３３、第１端３ａ側に位置する流出口６、流入口３３から流出口６に向かって延びる流路７を備えている。流入口３３及び流出口６はいずれも、ホルダ３の表面に開口している。流路７はホルダ３の内部に位置している。流入口３３、流出口６及び流路７は、切削工具１の使用時においてインサート５を冷却するクーラント（冷却流体）が流れる部分として機能する。言い換えれば、流入口３３は、外部からクーラントが供給される部分であり、流路７は、流入口３３から供給されたクーラントが通過する部分である。そして、流出口６は、流路７を通過したクーラントが噴射される部分である。

流出口６は、第１開口部２９及び第２開口部３１を有している。本実施形態では、第１開口部２９が、第１面である上面１３に向かって開口しており、第２開口部３１が、第２面である側面１７ａに向かって開口している。また、第１開口部２９は、上顎４ｂに開口しており、第２開口部３１は、下顎４ｃに開口している（図２参照）。なお、第１開口部２９及び第２開口部３１が開口する位置は、上記した位置に限定されない。

本実施形態における流路７は、図４、図６及び図９に示すように、第１流路２３、第２流路２５及び第３流路２７を有している。第１流路２３は、流入口３３から続いている。本実施形態の第１流路２３は、ホルダ３の第２端３ｂ側から第１端３ａ側に向かって延びている。第２流路２５及び第３流路２７はいずれも、第１流路２３に接続されている。第２流路２５は、第１流路２３から第１分岐口２６を介して第１開口部２９に続いている。本実施形態においては、第１開口部２９が切刃１１よりも上方に位置しているため、第２流路２５は、第１分岐口２６から上方に立ち上がっている。第３流路２７は、第１流路２３から第２分岐口２８を介して第２開口部３１に続いている。本実施形態においては、第２開口部３１が切刃１１よりも下方に位置しているため、第３流路２７は、インサート５の下方に位置している。

流出口６は、切刃１１を構成する第１面又は第２面に向かってクーラントを流出させる部分である。本実施形態において、第１面はすくい面１３ａを有している上面１３であり、第２面は側面１７ａである。第２流路２５における第１開口部２９側の流路は、真っ直ぐに（直線状に）延びていてもよい。このような構成を満たすときは、クーラントの流れる方向が安定するため、上面１３のすくい面１３ａに向かって第１開口部２９からクーラントを安定して流出させることができる。また、第３流路２７における第２開口部３１側の流路も、真っ直ぐに（直線状に）延びていてもよい。このような構成を満たすときは、クーラントの流れる方向が安定するため、側面１７ａの切刃１１側に向かって第２開口部３１からクーラントを安定して流出させることができる。本実施形態では、図４、図６及び図９に示すように、後述する第２副流路２５１ｃが、第２流路２５における第１開口部２９側の流路に相当する。また、後述する第３副流路２７１ｂが、第３流路２７における第２開口部３１側の流路に相当する。そして、第２副流路２５１ｃ及び第３副流路２７１ｂがいずれも、直線状に延びている。

クーラントは、流入口３３から第１流路２３に供給され、第２流路２５及び第３流路２７を通って第１開口部２９及び第２開口部３１から切刃１１近傍に向かって噴射される。図３において、流入口３３は、ホルダ３の側面３ｃのうち一側面３ｃ１に位置している。なお、流入口３３の位置は、上記した位置に限定されるものではなく、例えば、ホルダ３の他の側面３ｃ又は第２端３ｂ側の端面などに位置していてもよい。また、流入口３３の数は、少なくとも１つであればよく、複数であってもよい。流入口３３の数が２つのときを例に挙げて説明すると、例えば、２つの流入口３３のうち一方が一側面３ｃ１に位置し、他方が第２端３ｂ側の端面に位置していてもよい。このような構成を満たすときは、クーラント供給機構又は工作機械に応じて使用する流入口３３を選択することができる。このとき、選択されなかった流入口３３は、例えば、取り外し可能な部材などによって塞げばよい。

クーラントとしては、例えば、不水溶性油剤又は水溶性油剤などが挙げられ、被削材の材質に応じて適宜選択して用いられる。不水溶性油剤としては、例えば、油性形、不活性極圧形又は活性極圧形などの切削油が挙げられる。水溶性油剤としては、例えば、エマルジョン、ソリューブル又はソリューションなどの切削油が挙げられる。

切削加工物を製造するための被削材の切削加工にあたって、インサート５の冷却及び切屑を除去するためにクーラントが噴射される。このとき、切屑がインサート５のすくい面１３ａの上を通過するため、冷却及び切屑除去の観点では、インサート５における側面１７ａの側よりもすくい面１３ａを有している上面１３の側に多くのクーラントを供給する必要がある。

本実施形態においては、第１分岐口２６が、第２分岐口２８よりも大きく、第１開口部２９における流出量が第２開口部３１における流出量よりも多い。そのため、インサート５における側面１７ａの側よりも上面１３の側に多くのクーラントを供給できる。それゆえ、インサート５のすくい面１３ａに多くのクーラントを供給することができ、すくい面１３ａを効率よく冷却することができる。その結果、煩雑な作業を要することなく、切削性能を維持することができる。このような構成によれば、ホルダ３のサイズを比較的小さくする必要があり、流路７の長さを大きく設計しにくいような場合においても好適に切削性能を維持することができる。具体的には、例えば、ホルダ３及び切削工具１を自動旋盤などの精密加工用とするときにも好適に切削性能を維持することができる。

ここで、第１分岐口２６が第２分岐口２８よりも大きいとは、例えば、第１分岐口２６の断面積が第２分岐口２８の断面積よりも大きい状態のことである。第１分岐口２６の断面積は、第１流路２３と第２流路２５との仮想交差面の断面積によって評価すればよい。同様に、第２分岐口２８の断面積は、第１流路２３と第３流路２７との仮想交差面の断面積によって評価すればよい。第１分岐口２６の断面積は、例えば、０．３〜１００ｍｍ²である。第２分岐口２８の断面積は、例えば、０．２〜８０ｍｍ²である。なお、本実施形態では、第１分岐口２６及び第２分岐口２８がいずれも、上記した仮想交差面において円形状である（図６参照）。このような場合には、第１分岐口２６及び第２分岐口２８のそれぞれの構成を、断面積に代えて、例えば、内径で評価してもよい。クーラントを良好に流れさせることが可能であれば、第１分岐口２６及び第２分岐口２８の形状は、円形状に限定されない。

上記した第１開口部２９における流出量とは、第１開口部２９から単位時間に流れる流体の体積のことである。同様に、第２開口部３１における流出量とは、第２開口部３１から単位時間に流れる流体の体積のことである。

第１開口部２９及び第２開口部３１の大きさが同じであるとき、図９に示すように、第１分岐口２６から続く第２流路２５の断面積（内径Ｄ２）は、第２分岐口２８から続く第３流路２７の断面積（内径Ｄ３）よりも大きくてもよい。このような構成を満たすときは、第３流路２７における圧力損失が、第２流路２５における圧力損失よりも大きくなるため、第１開口部２９における流出量を第２開口部３１における流出量よりも多くできる。第２流路２５の断面積は、例えば、０．３〜１００ｍｍ²である。第３流路２７の断面積は、例えば、０．２〜８０ｍｍ²である。

なお、本実施形態では、第２流路２５及び第３流路２７のそれぞれにおいて、クーラントの流れる方向に直交した断面が円形状である。このような場合には、第２流路２５及び第３流路２７のそれぞれの構成を、断面積に代えて、内径Ｄ２、Ｄ３で評価してもよい。この点は、第１流路２３についても同様である。すなわち、本実施形態では、第１流路２３も、クーラントの流れる方向に直交した断面が円形状であることから、第１流路２３の構成は、断面積に代えて、その内径Ｄ１で評価してもよい。クーラントを良好に流れさせることが可能であれば、第１流路２３、第２流路２５及び第３流路２７の断面形状は、円形状に限定されない。なお、評価する流路が複数の流路で構成されているときは、複数の流路の平均値によって評価すればよい。

一方、第２流路２５は、第３流路２７よりも短くてもよい。このような構成を満たすときは、第３流路２７における圧力損失が、第２流路２５における圧力損失よりも大きくなることから、インサート５の上面１３に対して相対的により多くのクーラントを供給することができる。第２流路２５の長さは、例えば、３〜９０ｍｍである。第３流路２７の長さは、例えば、４〜１００ｍｍである。

また、第２流路２５における第１分岐口２６は、第３流路２７における第２分岐口２８よりもホルダ３の第１端３ａ側に位置していてもよい。言い換えれば、第２流路２５は、第３流路２７よりもホルダ３の第１端３ａ側において第１流路２３に接続されていてもよい。インサート５は、ホルダ３の第１端３ａ側に位置していることから、上記のように第２流路２５が位置している場合には、第２流路２５の長さを短くできる。そのため、第２流路２５におけるクーラントの圧力損失を小さくできる。したがって、インサート５の上面１３に対して相対的により多くのクーラントを供給することができる。

また、第１流路２３の断面積（内径Ｄ１）が、図９に示すように、第２流路２５の断面積（内径Ｄ２）よりも大きくてもよい。第１流路２３は、第２流路２５及び第３流路２７にクーラントを供給する流路である。このような第１流路２３の断面積（内径Ｄ１）が第２流路２５の断面積（内径Ｄ２）よりも大きい場合には、第１流路２３から第２流路２５にクーラントが流れる際に液圧が低下する可能性を低減することができる。第１流路２３の断面積は、例えば、０．３〜１２０ｍｍ²である。

さらに、第１流路２３の断面積（内径Ｄ１）は、図９に示すように、第３流路２７の断面積（内径Ｄ３）よりも大きくてもよい。第１流路２３の断面積（内径Ｄ１）が第３流路２７の断面積（内径Ｄ３）よりも大きい場合には、第２流路２５の場合と同様に、第１流路２３から第３流路２７にクーラントが流れる際に液圧が低下する可能性を低減することができる。

第１流路２３、第２流路２５及び第３流路２７における、それぞれクーラントの流れる方向に対して直交する断面での面積を評価した場合に、第１流路２３の断面積が、第２流路２５の断面積及び第３流路２７の断面積の和よりも大きくてもよい。このような構成を満たすときは、第１流路２３から第２流路２５及び第３流路２７にクーラントが流れる際に液圧が低下する可能性をより好適に低減することができる。

また、第１開口部２９は、第１分岐口２６よりも小さくてもよい。言い換えれば、第１開口部２９における面積（内径）が、第２流路２５における第１分岐口２６の断面積（内径）よりも小さくてもよい。このような構成を満たすときは、第１開口部２９からのクーラントの噴射速度を高めることができる。第１開口部２９の面積は、例えば、０．００５〜８０ｍｍ²である。

なお、本実施形態では、第１開口部２９が円形状である。このような場合には、第１開口部２９の構成を、面積に代えて、内径で評価してもよい。この点は、第２開口部３１についても同様である。すなわち、本実施形態では、第２開口部３１も円形状であることから、第２開口部３１の構成を、面積に代えて、その内径で評価してもよい。クーラントを良好に流れさせることが可能であれば、第１開口部２９及び第２開口部３１の形状は、円形状に限定されず、例えば、楕円形状又はＶ字形状であっても構わない。なお、第１開口部２９及び第２開口部３１がいずれも円形状である場合には、開口部における不要な圧力損失を好適に低減することができる。また、第１開口部２９の形状と第２開口部３１の形状は同じあっても異なっていても構わない。例えば、第１開口部２９を円形状とし、第２開口部３１をＶ字形状として、開口部で生じる圧力損失を異ならせても構わない。

また、第１開口部２９は、第２開口部３１よりも小さくてもよい。言い換えれば、第１開口部２９の面積（内径）が、第２開口部３１の面積（内径）よりも小さくてもよい。このような構成を満たすときは、第１開口部２９からインサート５の上面１３に向かって噴射されるクーラントの噴射速度を高め易い。第２流路２５の断面積（内径Ｄ２）を第３流路２７の断面積（内径Ｄ３）よりも大きくし、クーラントの流量が過度に低下しない程度に第１開口部２９を小さくすることにより、第１開口部２９からのクーラントの噴射速度を高めてもよい。第２開口部３１の面積は、例えば、０．００５〜８０ｍｍ²である。

また、第２流路２５及び第３流路２７は、角部を有している場合には、圧力損失が大きくなるような鋭角な角部は有さず、鈍角な角部を有していてもよい。言い換えれば、第２流路２５及び第３流路２７のそれぞれが複数の流路で構成されているとき、隣接する２つの流路のなす角度が鋭角ではなく、鈍角であってもよい。また、第３流路２７における角部を、直角又は鋭角をなすものにすることによって、第１開口部２９と第２開口部３１との流出量を調整してもよい。すなわち、第３流路２７が複数の流路で構成されているとき、隣接する２つの流路のなす角度を直角又は鋭角にすることによって、第１開口部２９と第２開口部３１との流出量を調整してもよい。更には、第１開口部２９と第２開口部３１との流出量の大小関係内において、第２開口部３１からの噴射速度を高めてもよい。

上記した隣接する２つの流路のなす角度は、隣接する２つの流路のそれぞれの中心軸が交差するときは、中心軸同士のなす角度によって評価すればよい。流路の接続状態などにより、隣接する２つの流路のそれぞれの中心軸が交差しないときは、一方の流路の中心軸を他方の流路の中心軸と交差するまで平行移動させ、各中心軸を交差させた状態にして評価すればよい。流路の中心軸は、流路の断面積（内径）の中心を連続することで得られる。

本実施形態では、図４、図６及び図９に示すように、第２流路２５が、第１流路２３側から順に繋がって位置している第２副流路２５１ａ、２５１ｂ、２５１ｃを有している。また、第３流路２７が、第１流路２３側から順に繋がって位置している第３副流路２７１ａ、２７１ｂを有している。そして、図６に示すように、第２副流路２５１ａ、２５１ｂのなす角度θ１が、鈍角である。また、第２副流路２５１ｂ、２５１ｃのなす角度θ２が、鈍角である。図４に示すように、第３副流路２７１ａ、２７１ｂのなす角度θ３が、直角（９０°）である。なお、角度θ１は、例えば、９０〜１６０°である。角度θ２は、例えば、９０〜１６０°である。角度θ３は、例えば、１０〜９０°である。

流路７は、例えば、ドリルなどを用いてホルダ３となる部材に孔加工を行うことによって形成することができる。すなわち、本実施形態における流路７の構成は、高度な加工工程を要することなく、製造することができるため、ホルダ３の製造コストの低減が図れる。なお、孔加工を行うことによって形成された孔部のうち流路７として機能しない部分については、クーラントが漏れないようにシール部材（不図示）によって塞げばよい。シール部材としては、例えば、半田、樹脂部材又はネジ部材などが挙げられる。

（第２実施形態）
次に、本開示の第２実施形態に係る切削工具用ホルダ４３（以下、「ホルダ４３」ということがある。）及び切削工具４１について、図１０を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明では、第１実施形態と相違する部分を中心として説明する。そのため、第１実施形態と同様の構成を有する部分については第１実施形態における説明を援用し、説明を省略する。この点は、後述する第３、第４実施形態においても同様である。

図１０に示すように、本実施形態の切削工具４１が備えているホルダ４３では、第２流路２５が、複数の第２副流路２５１を有していてもよい。また、第３流路２７が、複数の第３副流路２７１を有していてもよい。このとき、複数の第２副流路２５１の数が、複数の第３副流路２７１の数よりも少なくてもよい。これらの構成を満たすとときは、第３流路２７における圧力損失が、第２流路２５における圧力損失よりも大きくなることから、インサート５の上面１３に対して相対的により多くのクーラントを供給することができる。それゆえ、すくい面１３ａを効率よく冷却することができ、煩雑な作業を要することなく、切削性能を維持することができる。

第２副流路２５１の数は、例えば、２〜５である。第３副流路２７１の数は、例えば、３〜１０である。本実施形態では、第２副流路２５１が、第１流路２３側から順に繋がって位置している第２副流路２５１ａ、２５１ｂ、２５１ｃの３つである。また、第３副流路２７１は、第１流路２３側から順に繋がって位置している第３副流路２７１ａ、２７１ｂ、２７１ｃ、２７１ｄの４つである。なお、第２副流路２５１及び第３副流路２７１は、第２副流路２５１ａ〜２５１ｃ及び第３副流路２７１ａ〜２７１ｄの組み合わせに限定されない。

複数の第３副流路２７１のうち隣接する２つの第３副流路２７１のなす角度は、鋭角であってもよい。このような構成を満たすときは、第３流路２７の圧力損失を大きくすることができる。本実施形態では、第３副流路２７１ｃ、２７１ｄのなす角度θが、鋭角である。角度θは、例えば、１０〜９０°である。なお、複数の第３副流路２７１のうち鋭角を構成する第３副流路２７１は、第３副流路２７１ｃ、２７１ｄに限定されない。

（第３実施形態）
次に、本開示の第３実施形態に係る切削工具用ホルダ５３（以下、「ホルダ５３」ということがある。）及び切削工具５１について、図１１を用いて詳細に説明する。

図１１に示すように、本実施形態の切削工具５１が備えているホルダ５３では、第３流路２７が、第１流路２３側から順に繋がって位置する上流流路２７２、中間流路２７３及び下流流路２７４を有していてもよい。このとき、下流流路２７４の断面積は、上流流路２７２の断面積以下であるとともに、中間流路２７３の断面積は、上流流路２７２の断面積及び下流流路２７４の断面積よりも大きくてもよい。これらの構成を満たすときは、第３流路２７の圧力損失を大きくすることができる。したがって、第３流路２７における圧力損失を第２流路２５における圧力損失よりも大きくして、インサート５の上面１３に対して相対的により多くのクーラントを供給することができる。

上流流路２７２の断面積は、例えば、０．２〜８０ｍｍ²である。中間流路２７３の断面積は、例えば、０．３〜１００ｍｍ²である。下流流路２７４の断面積は、例えば、０．１〜７０ｍｍ²である。第３流路２７は、上流流路２７２、中間流路２７３及び下流流路２７４の組み合わせを複数有していてもよい。

（第４実施形態）
次に、本開示の第４実施形態に係る切削工具用ホルダ６３（以下、「ホルダ６３」ということがある。）及び切削工具６１について、図１２を用いて詳細に説明する。

図１２に示すように、本実施形態の切削工具６１が備えているホルダ６３では、第１開口部２９が、第１面（上面１３）に向かって開口しており、第２開口部３１が、第１面に沿って開口していてもよい。このような構成を満たすときは、第２開口部３１から流出したクーラントが切屑に向かって吹きつけられやすくなる。したがって、流出量が相対的に小さな第２開口部３１から流出させたクーラントによって切屑を除去しつつ、流出量が相対的に大きな第１開口部２９から流出させたクーラントによってすくい面１３ａを効率よく冷却することができる。その結果、切屑排出性と冷却効率とを共に向上させることができる。

なお、第２開口部３１が、第１面に沿って開口しているとは、第３流路２７の第２開口部３１側の中心軸Ｓをホルダ６３の外方に延ばした線Ｌが第１面に沿うように第２開口部３１が開口している状態のことである。

＜切削加工物の製造方法＞
次に、本開示の一実施形態に係る切削加工物の製造方法について図面を用いて説明する。

切削加工物は、被削材１０１を切削加工することによって作製される。本実施形態における切削加工物の製造方法は、図１３〜図１５に示すように、
（１）被削材１０１を回転させる工程と、
（２）回転している被削材１０１に第１実施形態に代表される切削工具１を接触させる工程と、
（３）切削工具１を被削材１０１から離す工程と、
を備えている。

より具体的には、まず、図１３に示すように、被削材１０１を軸Ｏ２の周りで回転させるとともに、被削材１０１に切削工具１を相対的に近付ける。次に、図１４に示すように、切削工具１における切刃１１を回転している被削材１０１に接触させて、被削材１０１を切削する。このとき、第１開口部２９及び第２開口部３１のそれぞれからクーラントを流出させつつ被削材１０１を切削してもよい。そして、図１５に示すように、切削工具１を被削材１０１から相対的に遠ざける。

本実施形態に係る切削加工物の製造方法によれば、ホルダ３を備えている切削工具１を使用することから、煩雑な作業を要さずとも、すくい面１３ａを効率よく冷却しつつ切削加工を行うことができ、結果として精度が高い加工表面を有する切削加工物を効率的に得ることができる。

本実施形態においては、図１３に示すように、軸Ｏ２を固定するとともに被削材１０１を回転させた状態で切削工具１をＸ１方向に移動させることによって切削工具１を被削材１０１に近付けている。また、図１４においては、回転している被削材１０１にインサート５における切刃１１を接触させることによって被削材１０１を切削している。また、図１５においては、被削材１０１を回転させた状態で切削工具１をＸ２方向に移動させることによって切削工具１を被削材１０１から遠ざけている。

なお、本実施形態では、それぞれの工程において、切削工具１を動かすことによって、切削工具１を被削材１０１に接触させる、又は、切削工具１を被削材１０１から離しているが、当然ながらこのような形態に限定されるものではない。

例えば、（１）の工程において、被削材１０１を切削工具１に近付けてもよい。同様に、（３）の工程において、被削材１０１を切削工具１から遠ざけてもよい。切削加工を継続する場合には、被削材１０１を回転させた状態を維持して、被削材１０１の異なる箇所にインサート５における切刃１１を接触させる工程を繰り返せばよい。本実施形態では、第１実施形態の切削工具１を用いる場合を例にとって説明したが、これに代えて、第２〜第４実施形態の切削工具４１、５１、６１を用いてもよい。

なお、被削材１０１の材質としては、例えば、炭素鋼、合金鋼、ステンレス、鋳鉄、又は非鉄金属などが挙げられる。

以上、本開示に係る実施形態について例示したが、本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、本開示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いうまでもない。

１・・・切削工具
３・・・切削工具用ホルダ
３ａ・・・第１端
３ｂ・・・第２端
３ｃ・・・側面
３ｃ１・・・一側面
４ａ・・・ヘッド
４ｂ・・・上顎
４ｃ・・・下顎
４ｄ・・・基体
５・・・切削インサート
６・・・流出口
７・・・流路
９・・・ポケット
１１・・・切刃
１３・・・上面
１３ａ・・・すくい面
１５・・・下面
１７・・・側面
１７ａ・・・側面
１８・・・貫通孔
２１・・・ネジ
２３・・・第１流路
２５・・・第２流路
２５１・・・第２副流路
２５１ａ・・・第２副流路
２５１ｂ・・・第２副流路
２５１ｃ・・・第２副流路
２６・・・第１分岐口
２７・・・第３流路
２７１・・・第３副流路
２７１ａ・・・第３副流路
２７１ｂ・・・第３副流路
２７１ｃ・・・第３副流路
２７１ｄ・・・第３副流路
２７２・・・上流流路
２７３・・・中間流路
２７４・・・下流流路
２８・・・第２分岐口
２９・・・第１開口部
３１・・・第２開口部
３３・・・流入口
４１・・・切削工具
４３・・・切削工具用ホルダ
５１・・・切削工具
５３・・・切削工具用ホルダ
６１・・・切削工具
６３・・・切削工具用ホルダ
１０１・・・被削材

Claims (11)

1. 第１端から第２端に向かって延びるとともに、流入口と、前記第１端側に位置する流出口と、前記流入口から前記流出口に向かって延びる流路と、を有するホルダと、
   前記ホルダにおける前記第１端の側に装着されるとともに、すくい面を有する第１面と、逃げ面を有する第２面と、前記第１面及び前記第２面の交差稜線に位置する切刃と、を有する切削インサートと、を備えた切削工具であって、
   前記流出口は、前記第１面に向かって開口した第１開口部と、前記第２面に向かって開口した第２開口部と、を有し、
   前記流路は、前記流入口から続く第１流路と、前記第１流路から第１分岐口を介して前記第１開口部に続く第２流路と、前記第１流路から第２分岐口を介して前記第２開口部に続く第３流路と、を有しており、
   前記第１分岐口が、前記第２分岐口よりも大きく、且つ、前記第２分岐口よりも前記第１端の側に位置する、切削工具。
2. 前記第２流路は、前記第３流路よりも短い、請求項１に記載の切削工具。
3. 前記第１開口部における流出量が前記第２開口部における流出量よりも多い、請求項１又は２に記載の切削工具。
4. 前記第２流路は、複数の第２副流路を有しているとともに、前記第３流路は、複数の第３副流路を有しており、
   前記複数の第２副流路の数は、前記複数の第３副流路の数よりも少ない、請求項１に記載の切削工具。
5. 前記複数の第３副流路のうち隣接する２つの第３副流路のなす角度は、鋭角である、請求項４に記載の切削工具。
6. 前記第３流路は、前記第１流路側から順に繋がって位置する上流流路、中間流路及び下流流路を有しており、
   前記下流流路の断面積は、前記上流流路の断面積以下であるとともに、前記中間流路の断面積は、前記上流流路の断面積及び前記下流流路の断面積よりも大きい、請求項１に記載の切削工具。
7. 前記第１流路の断面積は、前記第２流路の断面積よりも大きい、請求項１〜６のいずれかに記載の切削工具。
8. 前記第１開口部は、前記第１分岐口よりも小さい、請求項１〜７のいずれかに記載の切削工具。
9. 前記第１開口部は、前記第２開口部よりも小さい、請求項１〜８のいずれかに記載の切削工具。
10. 前記第３流路における圧力損失は、前記第２流路における圧力損失よりも大きい、請求項１〜９のいずれかに記載の切削工具。
11. 被削材を回転させる工程と、
    回転している前記被削材に請求項１〜１０のいずれかに記載の切削工具を接触させる工程と、
    前記切削工具を前記被削材から離す工程と、を備える、切削加工物の製造方法。

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