JP6691549B2

JP6691549B2 - ドリル用ホルダ、ドリル及び切削加工物の製造方法

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Publication number: JP6691549B2
Application number: JP2017547853A
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Inventors: 将平眞尾
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Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2015-10-28
Filing date: 2016-10-27
Publication date: 2020-04-28
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Description

本開示は、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。

従来、穿孔加工に用いられるインサート式ドリル（ドリル）においては、内側インサート（内刃用インサート）及び外側インサート（外刃用インサート）が先端に取り付けられるホルダが用いられている。ホルダの外周には２条の切屑排出溝が周方向に間隔をあけて形成されている。回転軸に直交する断面において、２条の切屑排出溝は、互いに反対側を向いた状態で開口している。２条の切屑排出溝には、内側インサート及び外側インサートにおいて生じる切屑が流される。

内刃用インサート及び外刃用インサートを有するドリルにおいては、内刃用インサートで生じる切屑の形状と外刃用インサートで生じる切屑の形状が異なる。具体的には、外刃用インサートにおいて生じる切屑が比較的短い形状であるのに対して、内刃用インサートにおいて生じる切屑は、短いピッチで螺旋状に長く延びる形状となり易い。そのため、内刃用インサートで生じる切屑の流れが不安定になる場合があった。

特開２０１０−１１０８４７号公報

本開示の切削工具用ホルダは、回転軸に沿って第１端から第２端に向かって延びる棒形状の本体部を備える。前記本体部は、前記第１端に位置して第１インサートが装着される第１ポケットと、前記第１端に位置して第２インサートが装着される第２ポケットと、前記第１ポケットから前記第２端に向かって螺旋状に延びる第１溝と、前記第２ポケットから前記第２端に向かって螺旋状に延びる第２溝と、を有している。前記回転軸に直交する断面において、前記第１溝は、前記回転軸の回転方向の前方側に位置する第１開口部と、前記回転方向の後方側に位置する第２開口部とを有しており、前記第２溝は、前記回転方向の前方側に位置する第３開口部と、前記回転方向の後方側に位置する第４開口部とを有している。前記回転軸に直交する断面において、前記第１溝の前記第２開口部と前記本体部の外周面とのなす角θ１が、前記第２溝の前記第４開口部と前記本体部の前記外周面とのなす角θ２よりも小さい。

本開示の切削工具は、上述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における前記第１ポケットに装着された第１インサートと、前記切削工具用ホルダにおける前記第２ポケットに装着された第２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、上述した本開示に係る切削工具を前記回転軸の周りで回転させる工程と、回転している前記切削工具を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す工程と、を備える。

図１は、本開示の一実施形態に係る切削工具（ドリル）を示す斜視図である。図２は、図１に示す切削工具における第１端の正面図である。図３は、図２に示す切削工具におけるＡ１方向からの側面図である。図４は、図２に示す切削工具におけるＡ２方向からの側面図である。図５は、図１に示す切削工具における切削工具用ホルダを示す斜視図である。図６は、図５に示す切削工具用ホルダにおける第１端の正面図である。図７は、図５に示す切削工具用ホルダにおけるＡ３方向からの側面図である。図８は、図７におけるＢ１断面図である。図９は、図７におけるＢ２断面図である。図１０は、図７におけるＢ３断面図である。図１１は、図７におけるＢ４断面図である。図１２は、図１に示す切削工具における第１インサートを示す斜視図である。図１３は、図１に示す切削工具における第２インサートを示す斜視図である。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における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における一工程を示す概略図である。図１６は、本開示の一実施形態に係る切削加工物の製造方法における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、本開示の一実施形態に係る切削工具用ホルダ（以下、単にホルダともいう）及びこれを備えた切削工具について、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。従って、本開示の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各部材の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。

図１〜図１３を参照して、本開示の一実施形態に係る切削工具としてドリル１０１について説明する。
本実施形態のドリル１０１は、図１に示すように、切削工具用ホルダ１（以下、単にホルダ１ともいう）と、２つの切削インサート３（以下、単にインサート３ともいう）とを備えており、例えば、穿孔加工に用いられる。図１に示す例において、２つのインサート３は、第１インサート３ａ及び第２インサート３ｂである。そして、これらの２つのインサート３がホルダ１に装着されることによってドリル１０１が構成される。

ホルダ１は、回転軸Ｘ１を有しており、回転軸Ｘ１に沿って第１端５１から第２端５２に向かって延びる棒形状の本体部５を備えている。具体的には、本実施形態における本体部５は略円柱形状である。被削材の切削加工時において、ドリル１０１は回転軸Ｘ１を中心に回転する。回転軸Ｘ１を中心としたドリル１０１の回転方向をＸ２とする。本実施形態においては、略円柱形状であるホルダ１の中心軸と、ホルダ１の回転軸Ｘ１とが一致している。

以下、回転軸Ｘ１に直交する断面において、回転軸Ｘ１に近付く方向を内周方向（内方）とし、回転軸Ｘ１から遠ざかる方向を外周方向（外方）とする。また、ホルダ１の後端（本体部５の第２端５２）から先端（本体部５の第１端５１）に向かう方向を先端方向とし、この先端方向における前方側を先端側とする。そして、ホルダ１の先端から後端に向かう方向を後端方向とし、この後端方向における後方側を後端側とする。

本実施形態における本体部５は、先端側に位置する第１部位５ａと、後端側に位置する第２部位５ｂとを有している。第１部位５ａは、図２、図５及び図６に示すように、第１端５１に位置して第１インサート３ａが装着される第１ポケット７と、第１端５１に位置して第２インサート３ｂが装着される第２ポケット９を有している。第２部位５ｂの外径は略一定である。第２部位５ｂは、工作機械（不図示）によって把持される部位であり、一般的にシャンク（shank）と呼ばれる部位である。

図５に示すように、第１部位５ａに設けられた第１ポケット７は、ホルダ１の先端側における内周側において、回転方向Ｘ２の前方に向かって開口している。また、第１部位５ａに設けられた第２ポケット９は、ホルダ１の先端側における外周側において、回転方向Ｘ２の前方に向かって開口している。図２に示すように、第２ポケット９は、第１ポケット７よりも回転軸Ｘ１から離れて位置している。そのため、第２ポケット９に装着される第２インサート３ｂは、外刃用インサートとして用いられる。また、第１ポケット７に装着される第１インサート３ａは、内刃用インサートとして用いられる。第１インサート３ａ及び第２インサート３ｂが接触しないように、第１ポケット７及び第２ポケット９は、互いに離れて設けられている。

２つのインサート３を備えるドリル１０１においては、一般的に、２つのインサート３の一方がホルダ１の回転軸Ｘ１に相対的に近い位置に装着され、２つのインサート３のもう一方がホルダ１の回転軸Ｘ１から相対的に離れた位置に装着される。これら２つのインサート３が回転軸Ｘ１を中心に回転することによって被削材に孔開け加工を行うことができる。このとき、ホルダ１の回転軸Ｘ１に相対的に近い位置に装着されるインサート３が内刃用インサートと呼ばれる。また、ホルダの回転軸から相対的に離れた位置に装着されるインサート３が外刃用インサートと呼ばれる。

図５に示すように、第１ポケット７及び第２ポケット９は、それぞれインサート３が載置される載置面１１を有している。載置面１１にはネジ孔１３が設けられており、ネジ孔１３にネジ１５を取り付けることによってインサート３がホルダ１に固定される（図１参照）。

本実施形態のホルダ１は、例えば、第１部位５ａの外径が６ｍｍ〜４２．５ｍｍに設定される。また、本実施形態のホルダ１は、例えば、軸線の長さ（第１部位５ａの長さ）をＬとし、径（第１部位５ａの外径）をＤとするとき、Ｌ＝２Ｄ〜１２Ｄに設定できる。

本体部５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。本実施形態における本体部５は、これらの部材の中で靱性の高い鋼を用いている。

図１〜図７に示すように、本実施形態のホルダ１における本体部５は、第１溝１７及び第２溝１９を有している。第１溝１７は第１ポケット７から第２端５２（本体部５の後端）に向かって螺旋状に延びている。また、第２溝１９は第２ポケット９から第２端５２（本体部５の後端）に向かって螺旋状に延びている。このとき、第１溝１７及び第２溝１９は、本体部５における第１部位５ａに形成されており、第２部位５ｂには形成されていない。

第１溝１７及び第２溝１９は、それぞれ本体部５の後端に向かって螺旋状に延びており、互いに離れて位置している。第１溝１７及び第２溝１９は、被削材を切削する際にインサート３で生じた切屑を本体部５の後端側へと排出するための溝である。そのため、第１溝１７及び第２溝１９はそれぞれ切屑排出溝とも呼ばれる。

上述のとおり、第１溝１７は、第１ポケット７から延びている。また、第２溝１９は、第２ポケット９から延びている。そして、第１溝１７の深さは、第２溝１９の深さよりも深い。

第１溝１７の深さとしては、例えば、第１部位５ａの外径に対して１５〜４０％に設定できる。第２溝１９の深さとしては、例えば、第１部位５ａの外径に対して１０〜３５％に設定できる。ここで、第１溝１７及び第２溝１９の深さとは、回転軸Ｘ１に直交する断面において、第１溝１７の底及び第２溝１９の底と回転軸Ｘ１との距離を第１部位５ａの半径から引いた値を意味している。

芯厚（web thickness）の直径としては、例えば、第１部位５ａの外径に対して２５〜７５％に設定できる。芯厚の直径は、回転軸Ｘ１に直交する第１部位５ａの断面において形成可能な最大の円（内接円）の直径に相当する。具体的には、例えば、第１部位５ａの外径Ｄが２０ｍｍである場合、第１溝１７の深さは３〜８ｍｍに設定できる。第２溝１９の深さは２〜７ｍｍに設定できる。ホルダ１に第１ポケット７、第２ポケット９、第１溝１７及び第２溝１９が設けられていることから明らかであるように、ホルダ１は厳密な意味での円柱形状ではない。

本実施形態のホルダ１は、図８〜図１１に示すように、回転軸Ｘ１に直交する断面において、第１溝１７は、回転軸Ｘ１の回転方向Ｘ２の前方側に位置する第１開口部２１ａと、回転方向Ｘ２の後方側に位置する第２開口部２１ｂとを有しており、第２溝１９は、回転方向Ｘ２の前方側に位置する第３開口部２１ｃと、回転方向Ｘ２の後方側に位置する第４開口部２１ｄとを有している。そして、回転軸Ｘ１に直交する断面において、第１溝１７の第２開口部２１ｂと本体部５の外周面５３とのなす角をθ１とする。また、同じ断面において、第２溝１９の第４開口部２１ｄと本体部５の外周面５３とのなす角をθ２とする。このとき、本実施形態においては角θ１が角θ２よりも小さい。言い換えれば、角θ１及び角θ２が、角θ１＜角θ２の関係を有している。

このような構成によれば、第１インサート３ａにおいて生じる短いピッチで螺旋状に長く延び易い切屑が、第１溝１７における回転軸Ｘ１の回転方向Ｘ２の後方側に位置する部分に安定して接触する。従って、第１インサート３ａにおいて生じる切屑が第１溝１７から本体部５の外周面５３よりも外部に飛び出しにくくなる。そのため、第１溝１７において切屑の挙動を安定させることができる。その結果、第１インサート３ａにおいて生じる切屑が、被削材の加工面を傷付けてしまう可能性が低減できる。言い換えれば、上述した構成によれば、第１溝１７における切屑の流れる方向を安定してコントロールし易いので、切屑が不用意に外部に飛び出す可能性が低減できる。そのため、本実施形態におけるホルダ１を備えるドリル１０１は、切屑の流れが安定しているため、高い加工面精度を有する。

本実施形態においては、第１溝１７及び第２溝１９は、回転軸Ｘ１に直交する断面において、それぞれ回転軸Ｘ１から外方に向かうように開口している。従って、角θ１が角θ２よりも小さい構成を、第２溝１９と比較して第１溝１７が、回転軸Ｘ１の回転方向Ｘ２の前方を向くように開口するとも表すことができる。

なお、図８〜図１１に示すように、角θ１は、回転軸Ｘ１に直交する断面において、第２開口部２１ｂの開口端２１ｂ１における本体部５の外周面５３の接線Ｌ１と、第２開口部２１ｂの開口端２１ｂ１における第２開口部２１ｂの接線Ｌ２とがなす角度によって評価できる。また、角θ２は、回転軸Ｘ１に直交する断面において、第４開口部２１ｄの開口端２１ｄ１における本体部５の外周面５３の接線Ｌ３と、第４開口部２１ｄの開口端２１ｄ１における第４開口部２１ｄの接線Ｌ４とがなす角度によって評価できる。角θ１の大きさとしては、例えば、５０〜８０°に設定できる。また、角θ２の大きさとしては、例えば、６０〜９０°に設定できる。

本実施形態における第１溝１７は、図９に示すように、回転軸Ｘ１に直交する断面において、凹曲線形状の第１領域２３（底部）と、直線形状の第２領域２５（壁面部）とを有していてもよい。このとき、第２領域２５は、回転軸Ｘ１の回転方向Ｘ２の後方において第１領域２３に連続していてもよい。このような構成を満たすときには、第１溝１７を流れる切屑が第２領域２５に接触し易い。また、切屑が湾曲している一方で、上記の断面において第２領域２５が直線形状である場合には、切屑と第２領域２５との接触面積を小さくできる。そのため、第１溝１７において切屑が詰まりにくくなる。

第２領域２５は、第２開口部２１ｂに位置していてもよい。このような構成を満たすときには、第２開口部２１ｂにおける強度の向上が図れる。なお、このとき、回転軸Ｘ１に直交する断面において、第２領域２５と、本体部５の外周面５３の接線Ｌ１とによって角θ１を評価できる。

本実施形態における第２溝１９は、図９に示すように、回転軸Ｘ１に直交する断面において、凹曲線形状の第３領域２７（底部）と、直線形状の第４領域２９（壁面部）とを有していてもよい。このとき、第４領域２９は、回転軸Ｘ１の回転方向Ｘ２の後方において第３領域２７に連続していてもよい。このような構成を満たすときには、第２溝１９を流れる切屑が第４領域２９に接触し易い。また、切屑が湾曲している一方で、上記の断面において第４領域２９が直線形状である場合には、切屑と第４領域２９との接触面積を小さくできる。そのため、第２溝１９において切屑が詰まりにくくなる。

第４領域２９は、第４開口部２１ｄに位置していてもよい。このような構成を満たすときには、第４開口部２１ｄにおける強度の向上が図れる。なお、このとき、回転軸Ｘ１に直交する断面において、第４領域２９と、本体部５の外周面５３の接線Ｌ３とによって角θ２を評価できる。

さらに、本実施形態のホルダ１では、回転軸Ｘ１に直交する断面において、第２領域２５が第４領域２９よりも長くてもよい。既に示したように、第１溝１７を流れる切屑は、短いピッチで螺旋状に長く延び易い。このとき、第１溝１７が第４領域２９と比較して長い第２領域２５を有している場合には、切屑が螺旋状に長く延びた場合であっても、第１溝１７における切屑に接触する面積を小さくできる。そのため、第１溝１７において切屑がより詰まりにくくなる。

回転軸Ｘ１に直交する断面において、第１領域２３の曲率半径が、第３領域２７の曲率半径よりも小さくてもよい。このような構成によれば、ホルダ１の剛性をより高めることができる。

本実施形態のホルダ１では、回転軸Ｘ１に直交する断面において、第１開口部２１ａが、本体部５の外周面５３に連続する直線形状の第１面３１を有していてもよい。言い換えれば、第１溝１７において、第１領域２３（底部）と本体部５の外周面５３との間が切り欠かれていてもよい。このような構成を満たすときには、第１溝１７における回転方向Ｘ２の後方側に位置する部分に切屑が接触し易く、この部分において切屑が支えられる。一方、第１溝１７における回転軸Ｘ１の回転方向Ｘ２の前方側に位置する部分は切屑を支える必要はない。上記の第１面３１が設けられている場合には、第１溝１７における切屑を支える部分の構成を変えることなく、切屑の流れるスペースを広く確保できる。そのため、第１溝１７において切屑が詰まる可能性をより小さくできる。

また、第１面３１と同様の理由から、本実施形態のホルダ１では、回転軸Ｘ１に直交する断面において、第３開口部２１ｃが、本体部５の外周面５３に連続する直線形状の第２面３３を有していてもよい。言い換えれば、第２溝１９において、第３領域２７（底部）と本体部５の外周面５３との間が切り欠かれていてもよい。上記の第２面３３が設けられている場合には、第２溝１９における切屑を支える部分の構成を変えることなく、切屑の流れるスペースを広く確保できる。そのため、第２溝１９において切屑が詰まる可能性をより小さくできる。

図８に示すように、回転軸Ｘ１に直交する断面において、第１面３１と本体部５の外周面５３とのなす角θ３は、鈍角であってもよい。このような構成によれば、本体部５の強度を維持することができ、本体部５が欠損する可能性を低減することができる。角θ３と同様の理由から、回転軸Ｘ１に直交する断面において、第２面３３と本体部５の外周面５３とのなす角θ４は、鈍角であってもよい。角θ３、角θ４は、例えば、８０〜１２０°である。なお、本実施形態においては、角θ３と角θ４は同じである。

また、本実施形態のホルダ１は、本体部５の後端（第２端５２）から先端（第１端５１）にかけて延びた貫通孔３５を有している。貫通孔３５は、第１インサート３ａ及び第２インサート３ｂを冷却するために用いられる冷却液（クーラント）を外部から供給するための孔である。そのため、貫通孔３５は、第１ポケット７及び第２ポケット９に向かって延びている。

ホルダ１における第１ポケット７には第１インサート３ａが装着されている。また、ホルダ１における第２ポケット９には第２インサート３ｂが装着されている。

第１インサート３ａ及び第２インサート３ｂは、図１２及び図１３に示すように、切刃３７を有する四角柱形状（四角板形状）である。具体的には、第１インサート３ａ及び第２インサート３ｂは、四角形状の上面３９と、四角形状の下面４１と、上面３９及び下面４１の間に位置する側面４３とを有する四角柱形状である。第１インサート３ａ及び第２インサート３ｂをホルダ１に取り付けた際には、上面３９が回転軸Ｘ１の回転方向Ｘ２の前方に位置し、下面４１が回転軸Ｘ１の回転方向Ｘ２の後方に位置する。側面４３は、四角形状の上面３９及び下面４１の４つの辺に対応して４つの面領域によって構成されている。

第１インサート３ａ及び第２インサート３ｂをホルダ１に取り付けた際に、下面４１は、ホルダ１の載置面１１に当接する。第１インサート３ａをホルダ１に取り付けた際に、側面４３の一部がホルダ１よりも先端側に突出する。また、第２インサート３ｂをホルダ１に取り付けた際に、側面４３の一部がホルダ１よりも外周側及び先端側にそれぞれ突出する。

切刃３７は、上面３９と側面４３とが交差する稜線の少なくとも一部に形成される。第１インサート３ａにおける切刃３７は内刃と呼ばれ、第２インサート３ｂにおける切刃３７は外刃と呼ばれる。第１インサート３ａ及び第２インサート３ｂは、同じ形状であってもよく、また、異なる形状であってもよい。

なお、上面３９及び下面４１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。４つの角がそれぞれ正面視した場合において丸みを帯びた形状となっていてもよく、隣り合う角を接続するように位置する辺は、厳密な直線形状ではなく、一部が凹凸を有する形状となっていてもよい。

上面３９と側面４３とが交差する稜線の少なくとも一部に切刃３７が形成されている。そして、上面３９が回転軸Ｘ１の回転方向Ｘ２の前方に位置していることから、上面３９の少なくとも一部は、切削加工を行う際に切屑が流れるすくい面として機能する。また、側面４３の少なくとも一部は、切削加工を行う際に逃げ面として機能する。

インサート３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）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３の表面は、化学蒸着（ＣＶＤ）法又は物理蒸着（ＰＶＤ）法を用いて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。

また、切刃３７の強度を高めるために、インサート３は、上記の材質によって構成された基体に、例えば、ダイヤモンド焼結体又はＣＢＮ焼結体などをロウ付けした構成であってもよい。

本実施形態の第１インサート３ａ及び第２インサート３ｂは、下面４１から上面３９にかけて形成された孔部４５を有している。本実施形態における孔部４５は、下面４１から回転方向Ｘ２に沿った方向に形成されている。

孔部４５は、インサート３をホルダ１にネジ止めするための部位である。すなわち、インサート３の孔部４５にネジ１５を挿入し、ネジ１５の先端を載置面１１に形成されたネジ孔１３に挿入して、ネジ１５をネジ孔１３に固定させる。このことによって、インサート３がホルダ１に固定される。

第１インサート３ａ及び第２インサート３ｂの大きさは特に限定されるものではないが、例えば、本実施形態の第１インサート３ａ及び第２インサート３ｂにおいては、先端視した場合での上面３９から下面４１に向かう方向での厚みが３〜１０ｍｍ程度に設定される。また、上面３９の各辺の長さは５〜２０ｍｍ程度に設定される。

本実施形態のドリル１０１においては、側面視において上面３９が回転軸Ｘ１に対して傾斜するように第１インサート３ａ及び第２インサート３ｂがホルダ１に装着される。この傾斜角度はいわゆるアキシャルレーキ角であり、本実施形態においては、例えば、０〜２０°程度に設定できる。

＜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、
（１）切削工具として上記実施形態に代表されるドリル１０１を回転軸Ｘ１の周りで回転させる工程と、
（２）回転しているドリル１０１を被削材２０１に接触させる工程と、
（３）ドリル１０１を被削材２０１から離す工程と、
を備えている。

より具体的には、まず、図１４に示すように、ドリル１０１を回転軸Ｘ１を中心に回転させるとともにＹ１方向に移動させることによって、ドリル１０１を被削材２０１に相対的に近付ける。次に、図１５に示すように、ドリル１０１における切刃３７を被削材２０１に接触させて、被削材２０１を切削する。そして、図１６に示すように、ドリル１０１をＹ２方向に移動させることによって、ドリル１０１を被削材２０１から相対的に遠ざける。

以上のような工程を経ることによって、加工孔２０３を有する切削加工物を得ることができる。本実施形態に係る切削加工物の製造方法によれば、ドリル１０１を使用することから、切屑の流れが安定した状態で切削加工を行うことができ、結果として精度が高い加工孔２０３を有する切削加工物を得ることができる。

本実施形態においては、被削材２０１を固定するとともにドリル１０１を回転させた状態で被削材２０１に近付けている。また、図１５においては、回転しているインサートの切刃３７を被削材２０１に接触させることによって被削材２０１を切削している。また、図１６においては、ドリル１０１を回転させた状態で被削材２０１から遠ざけている。

なお、本実施形態の製造方法における切削加工では、それぞれの工程において、ドリル１０１を動かすことによって、ドリル１０１を被削材２０１に接触させる、又は、ドリル１０１を被削材２０１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２０１をドリル１０１に近付けてもよい。同様に、（３）の工程において、被削材２０１をドリル１０１から遠ざけてもよい。切削加工を継続する場合には、ドリル１０１を回転させた状態を維持して、被削材２０１の異なる箇所にインサート３における切刃３７を接触させる工程を繰り返せばよい。

なお、被削材２０１の材質としては、例えば、アルミニウム、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、本開示は上述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。

１０１・・・ドリル（切削工具）
１・・・切削工具用ホルダ（ホルダ）
３・・・切削インサート（インサート）
３ａ・・・第１インサート（内刃用インサート）
３ｂ・・・第２インサート（外刃用インサート）
５・・・本体部
５１・・・第１端
５２・・・第２端
５３・・・外周面
５ａ・・・第１部位
５ｂ・・・第２部位
７・・・第１ポケット
９・・・第２ポケット
１１・・・載置面
１３・・・ネジ孔
１５・・・ネジ
１７・・・第１溝
１９・・・第２溝
２１ａ・・・第１開口部
２１ｂ・・・第２開口部
２１ｃ・・・第３開口部
２１ｄ・・・第４開口部
２１ｂ１・・・開口端
２１ｄ１・・・開口端
２３・・・第１領域
２５・・・第２領域
２７・・・第３領域
２９・・・第４領域
３１・・・第１面
３３・・・第２面
３５・・・貫通孔
３７・・・切刃
３９・・・上面
４１・・・下面
４３・・・側面
４５・・・孔部
２０１・・・被削材
２０３・・・加工孔

Claims

回転軸に沿って第１端から第２端に向かって延びる棒形状の本体部を備え、
前記本体部は、
前記第１端に位置して内刃用インサートが装着される第１ポケットと、
前記第１端において前記第１ポケットよりも前記回転軸から離れて位置して外刃用インサートが装着される第２ポケットと、
前記第１ポケットから前記第２端に向かって前記回転軸の周りで螺旋状に延びる、前記内刃用インサートで生じた切屑を外部に排出するための第１溝と、
前記第２ポケットから前記第２端に向かって前記回転軸の周りで螺旋状に延びる、前記外刃用インサートで生じた切屑を外部に排出するための第２溝と、を少なくとも有しており、
前記回転軸に直交する断面において、前記第１溝は、
前記回転軸の回転方向の前方側に位置する第１開口部と、
前記回転方向の後方側に位置する第２開口部と、
前記第１開口部から前記回転方向の後方側に向かって延びた凹曲線形状の第１領域と、
前記第１領域から前記第２開口部にかけて延びた直線形状の第２領域と、を少なくとも有しており、
前記断面において、前記第２溝は、
前記回転方向の前方側に位置する第３開口部と、
前記回転方向の後方側に位置する第４開口部と、
前記第３開口部から前記回転方向の後方側に向かって延びた凹曲線形状の第３領域と、
前記第３領域から前記第４開口部にかけて延びた直線形状の第４領域と、を少なくとも有しており、
前記断面において、前記第２領域と前記本体部の外周面とのなす角θ１が、前記第４領域と前記本体部の前記外周面とのなす角θ２よりも小さく、
前記断面において、前記第２領域は、前記第４領域よりも長い、ドリル用ホルダ。
前記断面において、前記第１領域の曲率半径が、前記第３領域の曲率半径よりも小さい、請求項１に記載のドリル用ホルダ。
回転軸に沿って第１端から第２端に向かって延びる棒形状の本体部を備え、
前記本体部は、
前記第１端に位置して内刃用インサートが装着される第１ポケットと、
前記第１端において前記第１ポケットよりも前記回転軸から離れて位置して外刃用インサートが装着される第２ポケットと、
前記第１ポケットから前記第２端に向かって前記回転軸の周りで螺旋状に延びる、前記内刃用インサートで生じた切屑を外部に排出するための第１溝と、
前記第２ポケットから前記第２端に向かって前記回転軸の周りで螺旋状に延びる、前記外刃用インサートで生じた切屑を外部に排出するための第２溝と、を少なくとも有しており、
前記回転軸に直交する断面において、前記第１溝は、
前記回転軸の回転方向の前方側に位置する第１開口部と、
前記回転方向の後方側に位置する第２開口部と、
前記第１開口部から前記回転方向の後方側に向かって延びた凹曲線形状の第１領域と、
前記第１領域から前記第２開口部にかけて延びた直線形状の第２領域と、を少なくとも有しており、
前記断面において、前記第２溝は、
前記回転方向の前方側に位置する第３開口部と、
前記回転方向の後方側に位置する第４開口部と、
前記第３開口部から前記回転方向の後方側に向かって延びた凹曲線形状の第３領域と、
前記第３領域から前記第４開口部にかけて延びた直線形状の第４領域と、を少なくとも有しており、
前記断面において、前記第２領域と前記本体部の外周面とのなす角θ１が、前記第４領域と前記本体部の前記外周面とのなす角θ２よりも小さく、
前記断面において、前記第１領域の曲率半径が、前記第３領域の曲率半径よりも小さい、ドリル用ホルダ。
前記第２領域は、前記第２開口部に位置している、請求項１〜３のいずれかに記載のドリル用ホルダ。
前記第４領域は、前記第４開口部に位置している、請求項１〜４のいずれかに記載のドリル用ホルダ。
前記断面において、前記第１開口部は、前記本体部の前記外周面に連続する直線形状の第１面を更に有し、
前記断面において、前記第３開口部は、前記本体部の前記外周面に連続する直線形状の第２面を更に有している、請求項１〜５のいずれかに記載のドリル用ホルダ。
前記断面において、前記第１面と前記本体部の前記外周面とのなす角θ３は鈍角である、請求項６に記載のドリル用ホルダ。
前記断面において、前記第２面と前記本体部の前記外周面とのなす角θ４は鈍角である、請求項６又は７に記載のドリル用ホルダ。
回転軸に沿って第１端から第２端に向かって延びる棒形状の本体部を備え、
前記本体部は、
前記第１端に位置して内刃用インサートが装着される第１ポケットと、
前記第１端において前記第１ポケットよりも前記回転軸から離れて位置して外刃用インサートが装着される第２ポケットと、
前記第１ポケットから前記第２端に向かって前記回転軸の周りで螺旋状に延びる、前記内刃用インサートで生じた切屑を外部に排出するための第１溝と、
前記第２ポケットから前記第２端に向かって前記回転軸の周りで螺旋状に延びる、前記外刃用インサートで生じた切屑を外部に排出するための第２溝と、を少なくとも有しており、
前記回転軸に直交する断面において、前記第１溝は、
前記回転軸の回転方向の前方側に位置する第１開口部と、
前記回転方向の後方側に位置する第２開口部と、を少なくとも有しており、
前記断面において、前記第２溝は、
前記回転方向の前方側に位置する第３開口部と、
前記回転方向の後方側に位置する第４開口部と、を少なくとも有しており、
前記断面において、前記第２開口部における前記第１溝の接線と前記本体部の外周面とのなす角θ１が、前記第４開口部における前記第２溝の接線と前記本体部の前記外周面とのなす角θ２よりも小さく、
前記断面において、前記本体部は、
前記第１開口部及び前記外周面の間に位置して、前記第１開口部及び前記外周面に接続された直線形状の第１面と、
前記第３開口部及び前記外周面の間に位置して、前記第３開口部及び前記外周面に接続された直線形状の第２面を更に有している、ドリル用ホルダ。
前記断面において、前記第１面と前記本体部の前記外周面とのなす角θ３は鈍角である、請求項９に記載のドリル用ホルダ。
前記断面において、前記第２面と前記本体部の前記外周面とのなす角θ４は鈍角である、請求項１０に記載のドリル用ホルダ。
請求項１〜１１のいずれかに記載のドリル用ホルダと、
前記第１ポケットに装着された内刃用インサートと、
前記第２ポケットに装着された外刃用インサートと、を備える、ドリル。
請求項１２に記載のドリルを前記回転軸の周りで回転させる工程と、
回転している前記ドリルを被削材に接触させる工程と、
前記ドリル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。