JP6720173B2 - 切削工具及びこれを用いた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及びこれを用いた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に記載された切削工具が知られている。特許文献１に記載された切削工具は、工具本体（ホルダ）及び切削インサートを備えており、外径加工のような旋削加工に用いられる。特許文献１に記載の切削工具における工具本体は、切削インサートの上方にそれぞれ位置する第１のノズル及び第２のノズルを有している。第１のノズルから切削インサートの上側面に向かって冷却流体（クーラント）が吹きつけられる。また、第２のノズルから切削インサートよりも高レベルの位置に向かって冷却流体が吹きつけられる。

特許文献１に記載された切削工具においては、第１のノズル及び第２のノズルから冷却流体が吹きつけられる領域が局所的に冷却される。そのため、この領域以外の部分での冷却が不十分となる可能性がある。

特開２００１−０８７９０６号公報

本開示の切削工具は、第１端から第２端にかけて延びる形状であるとともに、流入口及び流出口を有する流路と前記第１端側に位置するポケットとを有するホルダと、前記ポケットに位置するとともに、第１面と第２面とが交わる稜部の少なくとも一部に切刃を有するインサートと、を備える。前記流路は、第１流路と第２流路とを有している。前記第１流路は、前記流出口として前記第１端側に位置するとともに前記インサートよりも上方に位置する第１開口部を有している。前記第２流路は、前記流出口として前記第１端側に位置するとともに前記第１開口部よりも上方に位置する第２開口部を有している。前記第１流路の前記第１開口部側の第１中心軸を前記ホルダの外方に延ばした線を第１仮想線とし、前記第２流路の前記第２開口部側の第２中心軸を前記ホルダの外方に延ばした線を第２仮想線としたとき、前記第１仮想線と前記第２仮想線とが前記インサートの上方において交差している。

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述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に示す切削工具におけるホルダの第１端側からの正面図である。 図６は、図５に示す切削工具をＢ１方向から見た上面図である。 図７は、図６に示す領域Ａ３における拡大図である。 図８は、図７に示す切削工具と同じ領域における上面透視図である。 図９は、図８におけるＣ１−Ｃ１断面図である。 図１０は、図８におけるＣ２−Ｃ２断面図である。 図１１は、図８におけるＣ３−Ｃ３断面図である。 図１２は、図８におけるＣ４−Ｃ４断面図である。 図１３は、図８におけるＣ５−Ｃ５断面図である。 図１４は、図５に示す切削工具をＢ２方向から見た側面図である。 図１５は、図１４に示す領域Ａ４における拡大図である。 図１６は、図１５に示す切削工具におけるクーラントの流れを示す概略図である。 図１７は、本開示の第２実施形態に係る切削工具を示す斜視図である。 図１８は、図１７に示す領域Ａ５における拡大図である。 図１９は、図１７に示す切削工具をＢ３方向から見た上面図である。 図２０は、図１９に示す領域Ａ６における拡大図である。 図２１は、図２０におけるＣ６−Ｃ６断面図である。 図２２は、図２０におけるＣ７−Ｃ７断面図である。 図２３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２４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２５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２６は、本開示の一実施形態に係る切削工具を示す概略図であり、第１実施形態の図１６に相当する図である。 図２７は、本開示の一実施形態に係る切削工具を示す概略図であり、第１実施形態の図１６に相当する図である。

＜切削工具＞
以下、本開示の実施形態に係る切削工具について、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。

（第１実施形態）
図１は、本開示の第１実施形態に係る切削工具１を示す外観斜視図である。図２は、図１に示す領域Ａ１における拡大図である。図２では、切削工具１におけるホルダ３の第１端３ａ側を拡大して示している。図３は、図１に示す切削工具１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４では、図２と同様に切削工具１におけるホルダ３の第１端３ａ側を拡大して示している。

図５は、図１に示す切削工具１をホルダ３の第１端３ａ側から見た側面図である。図６は、図５に示す切削工具１をＢ１方向から見た図であり、上面図である。図７は、図６に示す領域Ａ３における拡大図である。図７では、図２及び図４と同様に切削工具１におけるホルダ３の第１端３ａ側を拡大して示している。

図８は、図７に示す切削工具１と同じ領域における上面透視図である。そのため、図８においては、透視した流路１９が図示されている。図９〜図１３は、それぞれ図８におけるＣ１〜Ｃ５の断面を示した断面図である。

図１４は、図５に示す切削工具１をＢ２方向から見た側面図である。図１５は、図１４に示す領域Ａ４における拡大図である。図１６は、図１５に示す切削工具１におけるホルダ３の第１端３ａ側を拡大した図面であり、クーラントの流れが示されている。

本実施形態の切削工具１は、図１〜図４に示すように、ホルダ３及びインサート５を備えている。ホルダ３は、図１及び図３に示すように、第１端３ａから第２端３ｂにかけて延びる形状である。また、ホルダ３は、本体部７と、ポケット９とを有している。インサート５は、図２に示すように、切刃１１を有している。本実施形態における切削工具１は、いわゆる旋削加工に用いられる工具である。なお、切削工具１は、いわゆる転削加工に用いられる工具としてもよい。

本体部７は、インサート５が位置しているホルダ３の第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。具体的には、本体部７は、図１及び図３に示すように、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〜図４において二点鎖線にて示している。中心軸Ｏ１とは、本体部７の第１端３ａ側に位置しているヘッド７ｂを除く基体７ａの中心軸である。基体７ａ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。ヘッド７ｂは、インサート５を装着する部位であり、上顎７ｃ及び下顎７ｄを有している。

本体部７の材質としては、例えば、鋼、鋳鉄、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７は、これらの材質の中で靱性の高い鋼を用いている。本体部７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に沿った方向の長さは、６０〜２００ｍｍ程度に設定される。また、中心軸Ｏ１に直交する方向の幅は、６〜５０ｍｍ程度に設定される。

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１６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、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。

本実施形態におけるインサート５は、図１５に示すように、上面５ａ、下面５ｂ、一端面５ｃ、他端面５ｄ、側面５ｅ及び切刃１１を有している。また、インサート５は、図１１に示すように、貫通孔５ｆを更に有している。上面５ａ及び下面５ｂ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。一端面５ｃ、他端面５ｄ及び側面５ｅは、上面５ａ及び下面５ｂの間に位置して、上面５ａ及び下面５ｂに接続される面である。一端面５ｃは、上面５ａ及び下面５ｂの間に位置する面のうち第１端３ａ側に位置する面である。他端面５ｄは、上面５ａ及び下面５ｂの間に位置する面のうち第２端３ｂ側に位置する面であり、一端面５ｃとは反対側に位置している。側面５ｅは、上面５ａ及び下面５ｂの間、かつ、一端面５ｃ及び他端面５ｄの間に位置する面である。本実施形態における側面５ｅは、平行四辺形である。

切刃１１は、図２及び図１５に示すように、インサート５における２つの面が交わる稜部１２の少なくとも一部に位置している。言い換えれば、インサート５は、第１面と第２面とが交わる稜部１２の少なくとも一部に切刃１１を有している。本実施形態においては第１面である上面５ａと第２面である一端面５ｃとが交わる稜部１２の少なくとも一部に切刃１１が位置している。切刃１１は、稜部１２の一部であってもよいし、全体であってもよい。本実施形態の切刃１１は、稜部１２の全体で構成されている。

インサート５は、側面５ｅを２つ有している。そして、貫通孔５ｆは、一方の側面５ｅから反対側に位置する他方の側面５ｅまでの間を貫くように位置している。貫通孔５ｆは、インサート５をホルダ３に固定する固定部材が挿入される部位である。図１〜図１６においては、固定部材としてネジ１３を示している。なお、インサート５の固定にあたっては、ネジ１３に限らず、クランプ部材を用いることができる。

図１〜図１６に示す例において、インサート５はネジ１３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は、貫通孔５ｆに対応する位置にネジ孔９ａを有している（図１１及び図１２参照）。貫通孔５ｆにネジ１３を挿通するとともに、ネジ１３をネジ孔９ａに挿入して締め付けることによって、インサート５がホルダ３に固定される。

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、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。

ホルダ３は、図８に示すように、流路１９を有している。流路１９は、ホルダ３の内部に位置している。また、流路１９は、図３及び図４に示すように、流入口１７及び流出口２１を有している。流入口１７及び流出口２１はいずれも、ホルダ３の表面に開口している部位である。本実施形態の流路１９は、流出口２１として第１開口部２３及び第２開口部２５を有している。具体的には、流路１９は、後述する第１流路２９及び第２流路３１を有している。そして、第１流路２９が第１開口部２３を有しており、第２流路３１が第２開口部２５を有している。第１開口部２３及び第２開口部２５はいずれも、ホルダ３の第１端３ａ側に位置している。流入口１７、流路１９及び流出口２１はいずれも、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が流れる部分として機能する。

本実施形態における流路１９は、図４などに示すように、主流路２７、第１流路２９及び第２流路３１を有している。主流路２７は、流入口１７から続いており、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１流路２９は、主流路２７から分岐して第１開口部２３に続いている。本実施形態においては、第１流路２９は、主流路２７からの分岐口（以下、第１分岐口２９１と記載する。）から上方に立ち上がっている。そして、第１開口部２３が切刃１１よりも上方に位置している。また、第１開口部２３がインサート５よりも上方に位置している。

第２流路３１は、主流路２７に接続されており、主流路２７から分岐して第２開口部２５に続いている。本実施形態においては、第２流路３１は、主流路２７からの分岐口（以下、第２分岐口３１１と記載する。）から上方に立ち上がっている。そして、第２開口部２５が第１開口部２３よりも上方に位置している。第２分岐口３１１は、第１分岐口２９１よりも第１端３ａ側に位置している。

流出口２１は、インサート５の上面５ａに向かってクーラントを流出させる領域である。クーラントの流れる方向を安定させるため、第１流路２９における第１開口部２３側（第１開口部２３近傍）の流路は、真っ直ぐに（直線状に）延びているのがよい。また、同様の理由から、第２流路３１における第２開口部２５側（第２開口部２５近傍）の流路は、真っ直ぐに（直線状に）延びているのがよい。本実施形態では、後述する第１部分流路２９ｃが、第１流路２９における第１開口部２３側の流路に相当する。また、後述する第２部分流路３１ｃが、第２流路３１における第２開口部２５側の流路に相当する。そして、第１部分流路２９ｃ及び第２部分流路３１ｃがいずれも、直線状に延びている（図８参照）。

クーラントは、流入口１７から主流路２７に供給され、第１流路２９及び第２流路３１を通って第１開口部２３及び第２開口部２５から切刃１１の近傍に向かって噴射される。図３において、流入口１７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１７は、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１７の数は、少なくとも１つであればよい。流入口１７の数が２つであるときは、例えば、２つの流入口１７のうち１つが一側面３ｃ１に位置し、残りの１つが第２端３ｂ側の端面に位置していてもよい。このような構成によれば、工作機械に応じて使用する流入口１７を選択することができる。

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。

図４に示すように、第１流路２９は、第１部分流路２９ａ，２９ｂ，２９ｃを有している。第１部分流路２９ａは主流路２７に接続されており、クーラントが、第１部分流路２９ａ，２９ｂ，２９ｃを通って第１開口部２３へと供給される。

第１部分流路２９ａは、第１分岐口２９１から上方に向かって延びている。第１部分流路２９ｂは、第１部分流路２９ａに接続されており、インサート５に近付く方向に延びている。第１部分流路２９ｃは、第１部分流路２９ｂに接続されており、第１開口部２３に向かって延びている。そして、第１部分流路２９ｃは、第１開口部２３に接続している。

第２流路３１は、第２部分流路３１ａ，３１ｂ，３１ｃを有している。第２部分流路３１ａは主流路２７に接続されており、クーラントが、第２部分流路３１ａ，３１ｂ，３１ｃを通って第２開口部２５へと供給される。

第２部分流路３１ａは、第２分岐口３１１から上方に向かって延びている。第２部分流路３１ｂは、第２部分流路３１ａに接続されており、インサート５に近付く方向に延びている。第２部分流路３１ｃは、第２部分流路３１ｂに接続されており、第２開口部２５に向かって延びている。そして、第２部分流路３１ｃは、第２開口部２５に接続している。

図１６に示すように、側面視において、本実施形態における第１開口部２３及び第２開口部２５はいずれも、インサート５の上方に位置している。より具体的には、側面視において、第１開口部２３及び第２開口部２５はいずれも、インサート５の上面５ａの上方に位置している。このような構成によれば、第１開口部２３及び第２開口部２５から流出したクーラントがインサート５に吹きつけられるまでの距離を短くすることができる。これにより、冷却が不要な領域にまでクーラントが多量に散乱することが避けられる。側面視とは、切削工具１をホルダ３の側面３ｃ側に向かって見た状態を意味するものとする。なお、側面視に代えて、切削工具１をホルダ３の長手方向ａに垂直な方向から見た状態を基準に、第１開口部２３及び第２開口部２５のインサート５に対する位置が規定されてもよい。

ここで、図１６に示すように、第１開口部２３からの流体の流出方向が第１仮想線Ｌ１、第２開口部２５からの流体の流出方向が第２仮想線Ｌ２とそれぞれ設定される。本実施形態の切削工具１においては、図１６に示すように、側面視において、第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２とが、インサート５の上方において交点Ｐで交差している。このような構成によれば、第１開口部２３から流出するクーラントと第２開口部２５から流出するクーラントとが、インサート５の上方、具体的には第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２とが交差する交点Ｐにおいてぶつかる。そのため、第１開口部２３から流出するクーラントと第２開口部２５から流出するクーラントとが交点Ｐを起点として拡散（散乱）することになる。これにより、インサート５を広範囲にわたって効率よく冷却することが可能となる。

第１仮想線Ｌ１は、第１流路２９の第１開口部２３側の第１中心軸Ｏ２９をホルダ３の外方に延ばした線である。第１中心軸Ｏ２９は、第１流路２９の第１開口部２３側に位置する直線状の部位における内径の中心を連続することで得られる。本実施形態の第１中心軸Ｏ２９は、第１部分流路２９ｃの内径の中心を連続することで得られる。

上述した第１仮想線Ｌ１と同様に、第２仮想線Ｌ２は、第２流路３１の第２開口部２５側の第２中心軸Ｏ３１をホルダ３の外方に延ばした線である。第２中心軸Ｏ３１は、第２流路３１の第２開口部２５側に位置する直線状の部位における内径の中心を連続することで得られる。本実施形態の第２中心軸Ｏ３１は、第２部分流路３１ｃの内径の中心を連続することで得られる。

本実施形態における第２仮想線Ｌ２は、側面視において、インサート５と交差している。すなわち、本実施形態における第２仮想線Ｌ２は、ホルダ３の第１端３ａ側に向かって下方に傾斜している。より具体的には、本実施形態における第２仮想線Ｌ２は、インサート５と交差するようにホルダ３の第１端３ａ側に向かって下方に傾斜している。第２仮想線Ｌ２がインサート５と交差していることによって、第１開口部２３及び第２開口部２５から流出したクーラントの少なくとも一部がインサート５に向かって吹きつけられ易くなる。これにより、インサート５が安定して冷却される。

また、第１仮想線Ｌ１はインサート５と交差していない。具体的には、第１仮想線Ｌ１は、インサート５よりも上方において第２端３ｂ側から第１端３ａ側に向かって延びている。切削加工時において、第１仮想線Ｌ１は、インサート５の切刃１１で生じた切屑に向かって延びる。そのため、第１開口部２３及び第２開口部２５から流出したクーラントの少なくとも一部が切屑に向かって吹きつけられ易くなる。これにより、クーラントによって切屑が排出され易くなる。本実施形態の第１仮想線Ｌ１は、インサート５の第１面である上面５ａに平行である。

側面視において、第２仮想線Ｌ２がインサート５と交差するとともに、第１仮想線Ｌ１がインサート５と交差していない場合には、第１開口部２３及び第２開口部２５から流出したクーラントの少なくとも一部が切刃１１に向かって流出する。そのため、切屑がインサート５に溶着する可能性を抑えることができる。

本実施形態においては、第２開口部２５は、第１開口部２３よりも第１端３ａ側に位置している。このような構成によれば、第２開口部２５から流出するクーラントが、本体部７（ホルダ３）における第１開口部２３の周りに位置する領域に当たって拡散する可能性が小さくなる。そのため、第１開口部２３から流出するクーラントと第２開口部２５から流出するクーラントとを安定してぶつけさせることができる。

第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２とがなす角度θ１は、鋭角である。このような構成によれば、第１開口部２３及び第２開口部２５から流出するクーラントがぶつかった際に、過度に広範囲にクーラントが散乱することが避けられる。角度θ１は、例えば、５〜４０°である。

第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２とが、第２開口部２５よりも下方において交差している。このような構成によれば、交点Ｐがインサート５の近傍に位置することから、第１開口部２３及び第２開口部２５から流出したクーラントがインサート５に向かって吹きつけられ易くなる。

図４に示すように、本実施形態のホルダ３は、流出口２１として第１開口部２３及び第２開口部２５に加えて第３開口部３５を更に有している。また、本実施形態の流路１９は、主流路２７、第１流路２９及び第２流路３１に加えて第３流路３３を更に有している。第３流路３３は、第３部分流路３３ａ，３３ｂを有している。第３流路３３は、主流路２７から分岐して第３開口部３５に続いている。本実施形態においては、第３流路３３は、インサート５の下方に位置し、第３開口部３５が切刃１１よりも下方に位置している。第３流路３３を第３開口部３５から外方に延ばした第３仮想線Ｌ３を図１６に示す。

クーラントを良好に流れさせることが可能であれば、主流路２７、第１流路２９、第２流路３１及び第３流路３３の形状は特に限定されるものではない。本実施形態においては、主流路２７、第１流路２９、第２流路３１及び第３流路３３のクーラントの流れる方向に直交した横断面はそれぞれ円形状である。主流路２７は、内径が３〜１５ｍｍ程度に設定されている。第１流路２９、第２流路３１及び第３流路３３は、それぞれ内径が１〜５ｍｍ程度に設定されている。

流路１９は、ドリルなどを用いて本体部７に孔加工を行うことによって形成することができる。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１９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。

一方、図１６に示すように、本実施形態におけるインサート５の第１面である上面５ａは、第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２とが交差する交点Ｐに面している。また、上面５ａは、切刃１１に沿って位置する凹曲面１５を有している。凹曲面１５は、図１５に示すように、下面５ｂに向かって窪んでおり、切刃１１を含む稜部１２を構成する１つの面（本実施形態においては上面５ａ）において、稜部１２よりも第２端３ｂ側に位置している。

凹曲面１５は、切削加工時に切刃１１によって生じた切屑が通過する、いわゆるすくい面として機能する。凹曲面１５を切屑が流れることによって、切屑が湾曲する。また、切刃１１の下方に位置する一端面５ｃがいわゆる逃げ面として機能する。一端面５ｃは上方から下方（上面５ａから下面５ｂ）に向かうに従って第２端３ｂ側に近付くように傾斜している。

本実施形態の切削工具１においては、図１６に示すように、第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２とが、凹曲面１５よりも第２端３ｂ側において交差している。このような構成によれば、第１開口部２３及び第２開口部２５から流出して互いにぶつかったクーラントが、凹曲面１５に向かっても安定して流れる。そのため、切屑が凹曲面１５を滑らかに進み易くなり、切屑が凹曲面１５に溶着する可能性が小さくなる。

側面視において、第２仮想線Ｌ２とインサート５との交点は、凹曲面１５に位置している。言い換えれば、第２仮想線Ｌ２は、凹曲面１５においてインサート５と交差している。このような構成によれば、第２開口部２５から流出したクーラントが、凹曲面１５に向かっても安定して流れる。それゆえ、上述した第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２とが凹曲面１５よりも第２端３ｂ側において交差していることによる効果と相まって、切屑が凹曲面１５を滑らかに進み易くなり、切屑が凹曲面１５に溶着する可能性が小さくなる。なお、第２仮想線Ｌ２は、凹曲面１５よりも第２端３ｂ側においてインサート５と交差していてもよい。

第１端３ａ側から切削工具１を正面視した場合において、第１開口部２３及び第２開口部２５はいずれも、インサート５の切刃１１の上方に位置している。図面を参酌して説明すれば、図５において上下方向ｂに延びる第４仮想線Ｌ４を設定した場合に、切刃１１、第１開口部２３及び第２開口部２５が、第４仮想線Ｌ４上に位置している。このように切刃１１、第１開口部２３及び第２開口部２５が位置している場合には、第１開口部２３及び第２開口部２５から流出するクーラントが、インサート５の側方（図５における左右方向ｃ）に不必要に散乱してしまうことが避けられる。そのため、クーラントによって効率良く切刃１１を冷却することができる。なお、本実施形態では、第３開口部３５も第４仮想線Ｌ４上に位置している。

（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１について、図面を用いて詳細に説明する。但し、第２実施形態の切削工具１において第１実施形態の切削工具１と同様の構成を有する部分については、説明を省略し、第１実施形態の切削工具１と相違する部分について主に説明する。

図１８及び図２０に示すように、第２実施形態の切削工具１は、第１実施形態の切削工具１と同様に、主流路２７、第１流路２９及び第２流路３１を有するホルダ３を備えている。図１８に示すように、第１流路２９は、主流路２７に接続されており、主流路２７から分岐して第１開口部２３に続いている。そして、第２流路３１は、主流路２７に接続された第１流路２９から分岐して第２開口部２５に続いている。

具体的には、第１流路２９が、第１部分流路２９ａ，２９ｂ，２９ｃを有している。第２流路３１が、第２部分流路３１ａ，３１ｂ，３１ｃを有している。そして、第２流路３１における第２部分流路３１ａは第１流路２９における第１部分流路２９ａに接続されている。第２開口部２５は、第１実施形態と同様に、インサート５及び第１開口部２３よりも上方に位置している。このように、第２流路３１が主流路２７ではなく第１流路２９に接続されていてもよい。なお、第２流路３１が、主流路２７に接続されており、第１流路２９が第２流路３１から分岐していてもよい。

本実施形態の切削工具１は、第１実施形態と同様に、インサート５をホルダ３に固定するためのネジ１３を備えている（図１参照）。また、図２１及び図２２に示すように、ホルダ３のポケット９がネジ孔９ａを有している。第２流路３１が、主流路２７ではなく第１流路２９から分岐している場合には、第１流路２９をネジ孔９ａから離れて位置させ易い。そのため、ネジ孔９ａの強度を高めることができる。

インサート５の上方に第１開口部２３、第１開口部２３の上方に第２開口部２５が位置する構成において、第２流路３１は、ネジ孔９ａよりも上方に位置しているのがよい。第２流路３１がネジ孔９ａよりも上方に位置しているときには、ネジ孔９ａから第２流路３１が離れて位置することとなるため、ネジ孔９ａの強度を高めることができる。第２流路３１をネジ孔９ａよりも上方に位置させるには、図１８に示すように、主流路２７から立ち上がった第１部分流路２９ａから第２流路３１が分岐すればよい。第１部分流路２９ａに続く第１部分流路２９ｂから第２流路３１が分岐してもよい。

また、図１８及び図２０に示すように、第１部分流路２９ｂが、上り傾斜かつ、分岐口２９２からインサート５側に傾斜している。そのため、第１部分流路２９ｂは、第１部分流路２９ａに対して鈍角となるように接続されている。また、第１部分流路２９ｃは、第１部分流路２９ｂに対して鈍角となるように接続されている。言い換えれば、第１流路２９は複数の第１部分流路２９ａ，２９ｂ，２９ｃを有しており、複数の第１部分流路２９ａ，２９ｂ，２９ｃのうち互いに隣り合う第１部分流路２９ａ，２９ｂ，２９ｃ同士は鈍角となるように接続している。これにより、第１部分流路２９ａから第１部分流路２９ｂにクーラントを円滑に流れさせることができる。また、第１部分流路２９ｂから第１部分流路２９ｃにクーラントを円滑に流れさせることができる。第１部分流路２９ａと第１部分流路２９ｂとがなす角度θ２は、例えば、９０°を超え１５０°以下である。第１部分流路２９ｂと第１部分流路２９ｃとがなす角度θ３は、例えば、９０°を超え１５０°以下である。

図１８及び図２０に示すように、第２部分流路３１ｂが、上り傾斜かつ、分岐口３１２からインサート５側に傾斜している。そのため、第２部分流路３１ｂは、第２部分流路３１ａに対して鈍角となるように接続されている。また、第２部分流路３１ｃは、第２部分流路３１ｂに対して鈍角となるように接続されている。言い換えれば、第２流路３１は複数の第２部分流路３１ａ，３１ｂ，３１ｃを有しており、複数の第２部分流路３１ａ，３１ｂ，３１ｃのうち互いに隣り合う第２部分流路３１ａ，３１ｂ，３１ｃ同士は鈍角となるように接続している。これにより、第２部分流路３１ａから第２部分流路３１ｂにクーラントを円滑に流れさせることができる。また、第２部分流路３１ｂから第２部分流路３１ｃにクーラントを円滑に流れさせることができる。第２部分流路３１ａと第２部分流路３１ｂとがなす角度θ４は、例えば、９０°を超え１５０°以下である。第２部分流路３１ｂと第２部分流路３１ｃとがなす角度θ５は、例えば、９０°を超え１５０°以下である。

＜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、以下の工程を備えている。すなわち、
（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に上記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２３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２４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２３及び第２開口部２５のそれぞれからクーラントを流出させつつ被削材１０１を切削するのがよい。そして、図２５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。

本実施形態においては、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２４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２５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、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。

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。

例えば、上述の実施形態では、第１仮想線Ｌ１が、インサート５の第１面である上面５ａに平行であるが、これに代えて、第１仮想線Ｌ１が、図２６に示すように、ホルダ３の第１端３ａ側に向かって下方に傾斜している実施形態であってもよい。第２仮想線Ｌ２に加えて第１仮想線Ｌ１が傾斜している場合には、第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２とが交差する角度θ１を小さくすることができる。そのため、第１開口部２３及び第２開口部２５から流出するクーラントがぶつかった際に、過度に広範囲にクーラントが散乱することが避けられる。

また、上述の実施形態では、図１６に示すように、切刃１１が下顎７ｄの先端７ｅから突出していない状態で、インサート５がポケット９に位置している。これに代えて、図２７に示すように、切刃１１が下顎７ｄの先端７ｅの真上に位置する状態で、インサート５がポケット９に位置している実施形態であってもよい。なお、切刃１１が下顎７ｄの先端７ｅから突出している状態で、インサート５がポケット９に位置していてもよい。

また、例えば、第１実施形態の切削工具１の構成を、第２実施形態の切削工具１の構成に適用してもよい。すなわち、上述した各実施形態における切削工具１に関する構成は、本開示の技術思想を逸脱しない範囲で他の実施形態の切削工具１に適用することができる。

１・・・切削工具
３・・・ホルダ
３ａ・・・第１端
３ｂ・・・第２端
３ｃ・・・側面
３ｃ１・・・一側面
５・・・インサート
５ａ・・・上面
５ｂ・・・下面
５ｃ・・・一端面
５ｄ・・・他端面
５ｅ・・・側面
５ｆ・・・貫通孔
７・・・本体部
７ａ・・・基体
７ｂ・・・ヘッド
７ｃ・・・上顎
７ｄ・・・下顎
７ｅ・・・先端
９・・・ポケット
９ａ・・・ネジ孔
１１・・・切刃
１２・・・稜部
１３・・・ネジ
１５・・・凹曲面
１７・・・流入口
１９・・・流路
２１・・・流出口
２３・・・第１開口部
２５・・・第２開口部
２７・・・主流路
２９・・・第１流路
２９ａ，２９ｂ，２９ｃ・・・第１部分流路
２９１・・・第１分岐口
２９２・・・分岐口
３１・・・第２流路
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ・・・第２部分流路
３１１・・・第２分岐口
３１２・・・分岐口
３３・・・第３流路
３３ａ，３３ｂ・・・第３部分流路
３５・・・第３開口部
１０１・・・被削材
Ｌ１・・・第１仮想線
Ｌ２・・・第２仮想線
Ｌ３・・・第３仮想線
Ｌ４・・・第４仮想線
Ｐ・・・交点
Ｏ１・・・中心軸
Ｏ２９・・・第１中心軸
Ｏ３１・・・第２中心軸
Ｏ２・・・軸
ａ・・・長手方向
ｂ・・・上下方向
ｃ・・・左右方向

Claims (14)

1. 先端から後端にかけて延びる形状であるとともに、流入口及び流出口を有する流路と前記先端側に位置するポケットとを有するホルダと、
   前記ポケットに位置するとともに、第１面と第２面とが交わる稜部の少なくとも一部に切刃を有するインサートと、を備え、
   前記流路は、第１流路と第２流路とを有しており、
   前記第１流路は、前記流出口として前記先端側に位置するとともに前記インサートよりも上方に位置する第１開口部を有しており、
   前記第２流路は、前記流出口として前記先端側に位置するとともに前記第１開口部よりも上方に位置する第２開口部を有しており、
   前記第１流路の前記第１開口部側の第１中心軸を前記ホルダの外方に延ばした線を第１仮想線とし、前記第２流路の前記第２開口部側の第２中心軸を前記ホルダの外方に延ばした線を第２仮想線としたとき、前記第１仮想線と前記第２仮想線とが、前記切刃よりも前記後端側、且つ、前記インサートよりも上方において交差している、切削工具。
2. 前記流路は、前記流入口から続く主流路を更に有しており、
   前記第１流路は、前記主流路から分岐しており、
   前記第２流路は、前記主流路又は前記第１流路から分岐している、請求項１に記載の切削工具。
3. 前記切刃が前記先端に位置するとともに、前記第１面が、前記切刃から前記後端に向かって延びており、
   前記第１面は、前記第１仮想線と前記第２仮想線とが交差する交点に面しているとともに、前記切刃に沿って位置する凹曲面を有しており、
   前記第１仮想線と前記第２仮想線とが、前記凹曲面よりも前記後端側において交差している、請求項１又は２に記載の切削工具。
4. 前記第２仮想線は、前記凹曲面において前記インサートと交差している、請求項３に記載の切削工具。
5. 前記第２仮想線は前記インサートと交差しており、かつ、前記第１仮想線は前記インサートと交差していない、請求項１〜４のいずれか１つに記載の切削工具。
6. 前記第２仮想線は、前記先端側に向かって下方に傾斜している、請求項１〜５のいずれか１つに記載の切削工具。
7. 前記第１仮想線は、前記先端側に向かって下方に傾斜している、請求項６に記載の切削工具。
8. 前記第１仮想線は、前記第１面に平行である、請求項６に記載の切削工具。
9. 前記第２開口部は、前記第１開口部よりも前記先端側に位置する、請求項１〜８のいずれか１つに記載の切削工具。
10. 前記ポケットは、ネジ孔を有しており、
    前記第２流路は、前記ネジ孔よりも上方に位置する、請求項１〜９のいずれか１つに記載の切削工具。
11. 前記第１開口部および前記第２開口部はいずれも、前記インサートの上方に位置する、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の切削工具。
12. 前記第１仮想線と前記第２仮想線とがなす角度θ１は、鋭角である、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の切削工具。
13. 前記第１仮想線と前記第２仮想線とが前記第２開口部よりも下方において交差している、請求項１〜１２のいずれか１つに記載の切削工具。
14. 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１〜１３のいずれか１つ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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