JP7029029B2 - 回転切削工具 - Google Patents
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Description
従来の回転切削工具では、切り屑を分断することが困難であるという問題があった。
切り屑を分断することが可能な回転切削工具を提供することができる。
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
図1は、実施の形態1に従った回転切削工具の正面図である。図2は、実施の形態1に従った回転切削工具の背面図である。図3は、実施の形態1に従った回転切削工具の右側面図である。図4は、実施の形態1に従った回転切削工具の左側面図である。図5は、実施の形態1に従った回転切削工具の平面図である。図6は、実施の形態1に従った回転切削工具の底面図である。図7は、実施の形態1に従った回転切削工具の斜視図である。図8は、図5中のVIIIで囲んだ部分を拡大して示す図である。
(1)工具顕微鏡を使い、倍率30倍で、外周切れ刃120の部分をすくい面100に垂直な方向から見えるように、試料台に工具をセットする。工具顕微鏡の光軸がすくい面100に垂直な状態を維持しながら試料台を回転させて、工具顕微鏡のレンズに設けられた目盛りの基準線に切れ刃稜線を合わせ、試料台の回転軸を固定する。
図12は、実施の形態2に従った回転切削工具の正面図である。図12で示すように、実施の形態2に従った回転切削工具1においては、第1の溝11は内向きに設けられている。内向きとは第1の溝11が前切れ刃110から遠ざかるにつれて回転軸9に近づくように傾斜していることをいう。これとは反対に外向きとは内向きとは第1の溝11が前切れ刃110から遠ざかるにつれて回転軸9から遠ざかるように傾斜していることをいう。
図13は、実施の形態3に従った回転切削工具の正面図である。実施の形態1の回転切削工具1では第1の溝11が一つのみ設けられている点において、実施の形態1に従った回転切削工具1と異なる。第1の溝11の先端11aは前切れ刃110に設けられている。第1の溝11の後端11bは外周切れ刃120に到達していない。外周切れ刃120の凹凸は30μm以下である。一つの第1の溝11のみを設けるため、実施の形態1の回転切削工具1と比較して溝による効果は小さくなるものの、製造しやすくなる。
図14は、実施の形態4に従った回転切削工具の正面図である。図14で示すように、実施の形態4に従った回転切削工具1では、第1の溝11が外向きに延び、第2の溝212が内向きに延びている。すなわち、第1の溝11と第2の溝212との延びる方向が異なっている点において、実施の形態1および2の回転切削工具1と異なる。先端11a,212aはいずれも前切れ刃110に到達している。これに対して後端11b、212bはいずれも外周切れ刃120に到達していない。
図15は、実施の形態5に従った回転切削工具の正面図である。図15で示すように、実施の形態5に従った回転切削工具1では、2本の第1の溝11,13が内向き、1本の第2の溝212が外向きである。溝15の先端15aは前切れ刃110に到達していない。すべての後端11b,212b,13b,15bは外周切れ刃120に到達していない。
図20は、実施の形態6に従った回転切削工具の正面図である。図20で示すように、実施の形態6に従った回転切削工具1では、前切れ刃110と外周切れ刃120との間にコーナー面取り切れ刃130が設けられており、コーナー面取り切れ刃130に第1の溝11の先端11aが設けられている。溝11の後端11bは外周切れ刃120に到達していない。
各実施例に共通の事項として、実施例および比較例の工具を製作するために、平均粒子径5μmのダイヤモンドを焼結したダイヤモンド焼結体(以下、PCDと称する)を軸状の台金にろう付けし、PCDの先端および外周に切れ刃を形成するため、#1500のダイヤモンド砥石により刃付け研磨を行った。その後、PCDのすくい面上に溝を形成するものについては、ガルバノメーターミラーにより集光性を高めた高出力パルスYAGレーザーを用いて、PCDのすくい面上に溝を形成した。
第1および第2の溝の有無および第1および第2の溝形状の違いが切り屑に及ぼす影響について調べた。工具の基本的な形状と第1および第2の溝の一例を図12から図14に、第1および第2の溝の断面形状の例を図16から図19に示す。
[切削条件]
被削材:アルミニウム合金(A6061)
加工孔:下孔直径5mm、深さ25mm
この孔を直径10mmに仕上げる。従って、取り代は片肉で2.5mm。
送り量:0.2mm/rev
この評価では、切り屑が長さ5mm以下のカール状で且つ幅が片肉取り代以下のものを良好と判断した。評価結果を表2に示す。
評価A:切屑の幅・長さ(5mm以下)とも小さくなり、加工面に傷なし。
評価C:加工面に傷が発生したもの、または、傷は発生しなかったが切屑が10mm以上と長く、傷の発生可能性が極めて高いもの、または、傷は発生しなかったが、切屑長さは短くなっても幅方向が分断されずに広いままのもの。
工具番号1、2の工具は、切り屑の幅は取り代よりも小さくなり、切り屑長さも3mmと短く分断されている。第1の溝の断面形状が半円の工具番号3の工具は、他の第1の溝形状に比べ、第1の溝幅に対して第1の溝深さが浅くなるため、切り屑幅を小さくすることができなかったと考えられる。また、同じ理由で切り屑の長さを短くする効果が、他の第1の溝形状に比べて小さかったが、カールさせる効果はあり、切屑長さは3mmと短くなっている。
<第1の溝の角度の違い>
本実施例では、第1の溝の角度が切り屑の分断に及ぼす影響について試験を行った。
[切削条件]
切削条件は、以下の通りである。
加工孔:下孔直径5mm、深さ25mm
この孔を10mmに仕上げる。従って、取り代は片肉で2.5mm。
送り量:0.2mm/rev
この評価も実施例1と同様、切り屑が長さ5mm以下のカール状で且つ幅が片肉取り代以下のものを良好と判断した。但し、加工中のビビリなどの発生状況も考慮して判断した。この評価結果を表4に示す。
<第1の溝の深さの違い>
本実施例では第1の溝の深さが切り屑に及ぼす影響について調べた。
[切削条件]
被削材:アルミニウム合金(A6061)
加工孔:下孔直径5mm、深さ25mm
この孔を10mmに仕上げる。従って、取り代は片肉で2.5mm。
送り量:0.2mm/rev
この評価も実施例1と同じである。評価結果を表6に示す。
<第1の溝の幅の違い>
本実施例では第1の溝幅Wの違いが切り屑に及ぼす影響について試験を行った。
第1の溝の最外周部分は外周部から2.5mmの位置としたので第1の溝の本数は第1の溝幅によって異なっている。
[切削条件]
被削材:アルミニウム合金(A6061)
加工孔:下孔直径5mm、深さ25mm
この孔を10mmに仕上げる。従って、取り代は片肉で2.5mm。
送り量:0.2mm/rev
この評価も実施例1と同じである。評価結果を表8に示す。
(実施例5)
<第1の溝の間隔の違い>
本実施例では第1の溝の間隔Sの違いが切り屑に及ぼす影響について試験を行った。
[切削条件]
被削材:アルミニウム合金(A6061)
加工孔:下孔直径5mm、深さ25mm
この孔を10mmに仕上げる。従って、取り代は片肉で2.5mm。
送り量:0.2mm/rev
この評価も実施例1と同じである。評価結果を表10に示す。
工具番号42の第1の溝間隔0.10mmの工具でも、前切れ刃が櫛状に近い形状のため、僅かに切り屑の溶着が見られたが、溶着は少なかったため、切屑をカールさせて分断する効果が低下するほどではなかった。
Claims (9)
- 台金と、前記台金に設けられた切れ刃チップとを備えた回転切削工具であって、
前記切れ刃チップのすくい面に少なくとも一つの第1の溝が設けられ、
前記第1の溝は回転軸に対して傾斜した部分を有しており、
前記第1の溝の先端は前切れ刃またはコーナー面取り切れ刃に設けられており、
前記第1の溝の後端は外周切れ刃よりも内側に設けられており、前記外周切れ刃の前記すくい面に平行な方向の凹凸が30μm以下であり、
前記切れ刃チップの前記すくい面に少なくとも一つの第2の溝が設けられ、前記第2の溝の先端は前記前切れ刃または前記コーナー面取り切れ刃に設けられており、前記第2の溝の後端は外周よりも内側に設けられており、前記第1の溝と前記第2の溝とが交差している、回転切削工具。 - 前記第1の溝は先端から後端に向かうにつれて内周側に向かうように傾斜しており、前記第1の溝の後端付近には、前記すくい面および前記第1の溝の延びる方向と交差する壁面が設けられている、請求項1に記載の回転切削工具。
- 台金と、前記台金に設けられた切れ刃チップとを備えた回転切削工具であって、
前記切れ刃チップのすくい面に少なくとも一つの第1の溝が設けられ、
前記第1の溝は回転軸に対して傾斜した部分を有しており、
前記第1の溝の先端は前切れ刃またはコーナー面取り切れ刃に設けられており、
前記第1の溝の後端は外周切れ刃よりも内側に設けられており、前記外周切れ刃の前記すくい面に平行な方向の凹凸が30μm以下であり、
前記第1の溝は先端から後端に向かうにつれて内周側に向かうように傾斜しており、前記第1の溝の後端付近には、前記すくい面および前記第1の溝の延びる方向と交差する壁面が設けられている、回転切削工具。 - 前記第1の溝は直線状であり、前記回転軸に対して5°以上85°以下の角度を有する請求項1から3のいずれか1項に記載の回転切削工具。
- 複数の前記第1の溝が設けられ、複数の前記第1の溝の間隔は0.1mm以上2mm以下である請求項1から4のいずれか1項に記載の回転切削工具。
- 前記第1の溝の断面形状は、V形、矩形、またはV形および矩形を合体させた形状である請求項1から5のいずれか1項に記載の回転切削工具。
- 前記第1の溝の深さは、0.01mm以上0.8mm以下である請求項1から6のいずれか1項に記載の回転切削工具。
- 前記第1の溝の幅は、0.01mm以上0.5mm以下である請求項1から7のいずれか1項に記載の回転切削工具。
- 前記第1の溝の後端の端面形状は矩形であり、
その面の方向は前記前切れ刃または前記コーナー面取り切れ刃と平行である請求項1から8のいずれか1項に記載の回転切削工具。
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