JP7060462B2

JP7060462B2 - Manufacturing method for rotary tools and cuttings

Info

Publication number: JP7060462B2
Application number: JP2018119131A
Authority: JP
Inventors: 将平眞尾
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2018-06-22
Filing date: 2018-06-22
Publication date: 2022-04-26
Anticipated expiration: 2038-06-22
Also published as: JP2019217616A

Description

本態様は、切削加工において用いられる回転工具に関する。回転工具としては、例えば、ドリル、エンドミル及びフライス工具などが挙げられる。 This aspect relates to a rotary tool used in cutting. Examples of rotary tools include drills, end mills and milling tools.

金属などの被削材を切削加工する際に用いられる回転工具として、例えば特許文献１に記載のドリルが知られている。特許文献１に記載のドリルは、切削先端部（チップ）及び本体（ホルダ）を備えている。ホルダの外周面には、中心軸（回転軸）に沿って延びた、らせん形状の溝が形成されている。 As a rotary tool used when cutting a work material such as metal, for example, the drill described in Patent Document 1 is known. The drill described in Patent Document 1 includes a cutting tip (tip) and a main body (holder). A spiral groove extending along the central axis (rotational axis) is formed on the outer peripheral surface of the holder.

特開２００７－５１４５６０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-514560

被削材の切削加工時において、回転工具には、回転方向の前方から後方に向かう方向に負荷が加わる。この負荷に起因して、ねじれた形状の切屑排出溝のねじれ角が小さくなるようにホルダが弾性変形する場合がある。このようにホルダが弾性変形した場合には、中心軸（回転軸）に沿った方向にホルダが伸びることによって切刃の位置がずれるおそれがある。そのため、加工精度が低下するおそれがある。 During cutting of the work material, a load is applied to the rotary tool in the direction from the front to the rear in the rotation direction. Due to this load, the holder may be elastically deformed so that the helix angle of the twisted chip discharge groove becomes small. When the holder is elastically deformed in this way, the position of the cutting edge may shift due to the holder extending in the direction along the central axis (rotational axis). Therefore, the processing accuracy may decrease.

そこで、ホルダが上記のように弾性変形した場合であっても高い加工精度を有する回転工具が求められていた。 Therefore, there has been a demand for a rotary tool having high machining accuracy even when the holder is elastically deformed as described above.

一態様に基づく回転工具は、回転軸に沿って第１端から第２端にかけて延びた本体を有している。前記本体は、前記第１端の側に位置する切削部と、前記第２端の側に位置する把持部と、前記切削部及び前記把持部の間に位置する中間部とを有している。また、前記切削部は、前記第１端の側に位置する切刃と、前記切刃から前記第２端の側に向かって延びており、前記第２端に向かうにしたがって前記回転軸の回転方向の後方に向かうようにねじれた形状の第１溝とを有している。前記中間部は、前記前記第１端の側から前記第２端の側に向かって延びており、前記第２端に向かうにしたがって前記回転軸の回転方向の前方に向かうようにねじれ、且つ、前記第１溝とは逆の方向にねじれた形状の第２溝を有している。前記第２溝のねじれ角が、前記第１溝のねじれ角よりも大きい。前記中間部の外径が、前記切削部の外径よりも大きい。そして、前記第１溝における第２端の側の端部と第２溝における第１端の側の端部とが接続している。 The rotary tool according to one embodiment has a main body extending from the first end to the second end along the rotation axis. The main body has a cutting portion located on the side of the first end, a grip portion located on the side of the second end, and an intermediate portion located between the cutting portion and the grip portion. .. Further, the cutting portion has a cutting edge located on the side of the first end and extends from the cutting edge toward the side of the second end, and the rotation of the rotating shaft increases toward the second end. It has a first groove in a twisted shape so as to go backward in the direction. The intermediate portion extends from the side of the first end toward the side of the second end, twists and twists toward the front of the rotation axis in the direction of rotation toward the second end, and It has a second groove that is twisted in the direction opposite to that of the first groove . The helix angle of the second groove is larger than the helix angle of the first groove. The outer diameter of the intermediate portion is larger than the outer diameter of the cutting portion. Then, the end on the side of the second end in the first groove and the end on the side of the first end in the second groove are connected.

上記態様の切削工具は、高い加工精度を有する。 The cutting tool of the above aspect has high machining accuracy.

実施形態の回転工具（ドリル）を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the rotary tool (drill) of an embodiment. 図１に示す領域Ａ１における拡大図である。It is an enlarged view in the region A1 shown in FIG. 図１に示すドリルを第１端に向かって見た平面図である。It is a top view which looked at the drill shown in FIG. 1 toward the first end. 図３に示すドリルをＢ１方向から見た側面図である。FIG. 3 is a side view of the drill shown in FIG. 3 as viewed from the B1 direction. 図３に示すドリルをＢ２方向から見た側面図である。FIG. 3 is a side view of the drill shown in FIG. 3 as viewed from the B2 direction. 図４に示すドリルにおけるＣ１断面の断面図である。It is sectional drawing of the C1 cross section in the drill shown in FIG. 図４に示すドリルにおけるＣ２断面の断面図である。It is sectional drawing of the C2 cross section in the drill shown in FIG. 図４に示すドリルにおけるＣ３断面の断面図である。It is sectional drawing of the C3 cross section in the drill shown in FIG. 図４に示すドリルにおけるＣ４断面の断面図である。It is sectional drawing of the C4 cross section in the drill shown in FIG. 図４に示すドリルの変形例における側面図である。It is a side view in the modification of the drill shown in FIG. 実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows one process of the manufacturing method of the machined work of embodiment. 実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows one process of the manufacturing method of the machined work of embodiment. 実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows one process of the manufacturing method of the machined work of embodiment.

以下、実施形態の回転工具について、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ために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、回転工具は、本明細書が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。 Hereinafter, the rotary tool of the embodiment will be described in detail with reference to the drawings. However, each figure referred to below is shown in a simplified manner only for the main members necessary for explaining the embodiment for convenience of explanation. Accordingly, the rotary tool may include any component not shown in each of the figures referenced herein. Further, the dimensions of the members in each drawing do not faithfully represent the dimensions of the actual constituent members and the dimensional ratio of each member.

＜ドリル＞
回転工具の一例としてドリルが挙げられる。図１に例示されている回転工具は、ドリル１である。回転工具としては、ドリル１の他にも例えばエンドミル及びフライス工具などが挙げられる。そのため、以下の説明において、ドリル１を回転工具と言い換えてもよい。 <Drill>
A drill is an example of a rotary tool. The rotary tool illustrated in FIG. 1 is a drill 1. Examples of the rotary tool include an end mill and a milling tool in addition to the drill 1. Therefore, in the following description, the drill 1 may be paraphrased as a rotary tool.

実施形態のドリル１（回転工具）は、例えば図１に示すように、回転軸Ｘ１の周りで回転可能な棒形状の本体３を有している。本体３は、回転軸Ｘ１に沿って第１端３ａから第２端３ｂにかけて延びている。切削加工物を製造するために被削材を切削する工程において、ドリル１は、回転軸Ｘ１の周りで回転する。なお、図１などにおける矢印Ｘ２は、ドリル１の回転方向を示している。 The drill 1 (rotary tool) of the embodiment has a rod-shaped main body 3 that can rotate around the rotation axis X1, as shown in FIG. 1, for example. The main body 3 extends from the first end 3a to the second end 3b along the rotation axis X1. In the process of cutting a work material to manufacture a work piece, the drill 1 rotates around a rotation axis X1. The arrow X2 in FIG. 1 and the like indicates the rotation direction of the drill 1.

本体３は、１つの部材によって構成されていてもよく、また、複数の部材によって構成されていてもよい。例えば、図２に示す本体３は、少なくとも２つのチップ５（第１チップ５ａ及び第２チップ５ｂ）及びホルダ７の３つの部材を備えている。チップ５は、一般的に切削インサートとも言われる。 The main body 3 may be composed of one member or may be composed of a plurality of members. For example, the main body 3 shown in FIG. 2 includes at least two chips 5 (first chip 5a and second chip 5b) and three members of a holder 7. The insert 5 is also commonly referred to as a cutting insert.

ホルダ７は、例えば図１に示すように、回転軸Ｘ１に沿って細長く伸びた棒形状であり、第１端３ａの側に位置するポケット９を有していてもよい。図２に示す一例におけるホルダ７は、２つのポケット９を有しており、これらのポケット９にそれぞれチップ５が位置している。そのため、図１に示す一例においては、チップ５がドリル１における第１端３ａの側に位置している。 As shown in FIG. 1, for example, the holder 7 may have a rod shape elongated along the rotation axis X1 and may have a pocket 9 located on the side of the first end 3a. The holder 7 in the example shown in FIG. 2 has two pockets 9, and the chip 5 is located in each of these pockets 9. Therefore, in the example shown in FIG. 1, the tip 5 is located on the side of the first end 3a of the drill 1.

ポケット９は、チップ５が装着される部分であり、ホルダ７の第１端３ａの側及び外周面の側に開口している。図２に示す一例における２つのポケット９には、２つのチップ５が位置している。チップ５はポケット９に直接に接していてもよく、また、チップ５及びポケット９の間に特に図示しないシートが挟まれた構成であってもよい。チップ５は、ホルダ７に対して着脱可能な構成である。 The pocket 9 is a portion to which the chip 5 is mounted, and is open to the side of the first end 3a and the side of the outer peripheral surface of the holder 7. Two chips 5 are located in the two pockets 9 in the example shown in FIG. The chip 5 may be in direct contact with the pocket 9, or may have a configuration in which a sheet (not shown) is sandwiched between the chip 5 and the pocket 9. The chip 5 has a structure that can be attached to and detached from the holder 7.

なお、図１及び図２に示す一例のように本体３がホルダ７及びチップ５によって構成されている場合には、ドリル１は、一般的に先端交換式ドリルと呼ばれる。また、本体３が１つの部材によって構成されている場合には、ドリル１は、一般的にソリッドドリルと呼ばれる。 When the main body 3 is composed of the holder 7 and the tip 5 as in the example shown in FIGS. 1 and 2, the drill 1 is generally called a tip exchange type drill. Further, when the main body 3 is composed of one member, the drill 1 is generally called a solid drill.

第１チップ５ａ及び第２チップ５ｂは、互いに同じ形状であってもよく、また、互いに異なる形状であってもよい。図２に示す一例においては、第１チップ５ａ及び第２チップ
５ｂが概ね同じ形状である。そのため、以下において第１チップ５ａについて説明し、第２チップ５ｂについての説明を省略する。 The first chip 5a and the second chip 5b may have the same shape or different shapes from each other. In the example shown in FIG. 2, the first chip 5a and the second chip 5b have substantially the same shape. Therefore, the first chip 5a will be described below, and the description of the second chip 5b will be omitted.

第１チップ５ａ（第２チップ５ｂ）は、図２に示す一例のように、多角板形状であって、上面１１、下面１３、側面１５及び切刃１７を有していてもよい。本例においては、下面１３は上面１１の反対側に位置している。また、側面１５は、上面１１及び下面１３の間に位置している。図２に示す一例においては、切刃１７は、上面１１及び側面１５が交わる稜線の少なくとも一部に位置している。 The first chip 5a (second chip 5b) may have a polygonal plate shape as shown in FIG. 2, and may have an upper surface 11, a lower surface 13, a side surface 15, and a cutting edge 17. In this example, the lower surface 13 is located on the opposite side of the upper surface 11. Further, the side surface 15 is located between the upper surface 11 and the lower surface 13. In the example shown in FIG. 2, the cutting edge 17 is located at least a part of the ridgeline where the upper surface 11 and the side surface 15 intersect.

図１に示す一例における本体３は、第１端３ａの側に位置する切削部１９と、第２端３ｂの側に位置する把持部２１と、切削部１９及び把持部２１の間に位置する中間部２３とを有している。言い換えれば、図１に示す一例における本体３は、切削部１９、中間部２３及び把持部２１が第１端３ａの側から第２端３ｂの側に向かって順に並んだ構成となっている。ここで、切削部１９は、本体３の第１端３ａを含んでいてもよい。また、把持部２１は、本体３の第２端３ｂを含んでいてもよい。 The main body 3 in the example shown in FIG. 1 is located between the cutting portion 19 located on the side of the first end 3a, the grip portion 21 located on the side of the second end 3b, and the cutting portion 19 and the grip portion 21. It has an intermediate portion 23. In other words, the main body 3 in the example shown in FIG. 1 has a configuration in which the cutting portion 19, the intermediate portion 23, and the grip portion 21 are arranged in order from the side of the first end 3a toward the side of the second end 3b. Here, the cutting portion 19 may include the first end 3a of the main body 3. Further, the grip portion 21 may include the second end 3b of the main body 3.

図４及び図５に示す一例において、切削部１９、中間部２３及び把持部２１は、それぞれ回転軸Ｘ１に沿って延びている。また、図４及び図５に示す一例においては、中間部２３が、切削部１９及び把持部２１に接続されているが、本体３は、このような構成に限定されない。切削部１９及び中間部２３の間と、把持部２１及び中間部２３の間と、にそれぞれ別の部位が位置していてもよい。 In the example shown in FIGS. 4 and 5, the cutting portion 19, the intermediate portion 23, and the grip portion 21 each extend along the rotation axis X1. Further, in the example shown in FIGS. 4 and 5, the intermediate portion 23 is connected to the cutting portion 19 and the grip portion 21, but the main body 3 is not limited to such a configuration. Different portions may be located between the cutting portion 19 and the intermediate portion 23 and between the grip portion 21 and the intermediate portion 23.

図１に示す一例においては、切刃１７が本体３における第１端３ａの側、すなわち、切削部１９に位置している。言い換えれば、切削部１９が第１端３ａの側に位置する切刃１７を有している。図１に示す一例においては、それぞれ切刃１７を有する２つのチップ５を本体３が有していることから、切削部１９は、互いに離れて位置する２つの切刃１７を有している。 In the example shown in FIG. 1, the cutting edge 17 is located on the side of the first end 3a of the main body 3, that is, on the cutting portion 19. In other words, the cutting portion 19 has a cutting edge 17 located on the side of the first end 3a. In the example shown in FIG. 1, since the main body 3 has two chips 5 each having a cutting edge 17, the cutting portion 19 has two cutting edges 17 located apart from each other.

切削部１９は、切刃１７に加えて、切刃１７から第２端３ｂの側に向かって延びた第１溝２５をさらに有している。第１溝２５は、切刃１７で生じた切屑を外部に排出するために用いられてもよい。上記の通り、切削部１９が２つの切刃１７を有していることから、図１に示す一例における切削部１９は、２つの第１溝２５を有している。 In addition to the cutting edge 17, the cutting portion 19 further has a first groove 25 extending from the cutting edge 17 toward the side of the second end 3b. The first groove 25 may be used to discharge the chips generated by the cutting edge 17 to the outside. As described above, since the cutting portion 19 has two cutting edges 17, the cutting portion 19 in the example shown in FIG. 1 has two first grooves 25.

図１に示す一例における第１溝２５は、第２端３ｂに向かうにしたがって回転軸Ｘ１の回転方向Ｘ２の後方に向かうようにねじれた形状である。ここで、図４及び図５に示すように、回転軸Ｘ１に直交する方向から本体３を側面視した場合において、第１溝２５及び回転軸Ｘ１が交差する角度を第１溝２５のねじれ角（第１ねじれ角θ１）とする。 The first groove 25 in the example shown in FIG. 1 has a twisted shape toward the rear of the rotation direction X2 of the rotation axis X1 toward the second end 3b. Here, as shown in FIGS. 4 and 5, when the main body 3 is viewed from the side from a direction orthogonal to the rotation axis X1, the angle at which the first groove 25 and the rotation axis X1 intersect is the helix angle of the first groove 25. (1st helix angle θ1).

なお、第１溝２５と、切削部１９における第１溝２５に対して回転方向Ｘ２の後方に位置する外周面とが交わる稜線を第１稜線１９ａとしたとき、この第１稜線１９ａ及び回転軸Ｘ１が交差する角度によって第１ねじれ角θ１を評価してもよい。 When the ridge line where the first groove 25 and the outer peripheral surface located behind the first groove 25 in the cutting portion 19 in the rotation direction X2 intersect is defined as the first ridge line 19a, the first ridge line 19a and the rotation shaft are used. The first helix angle θ1 may be evaluated by the angle at which X1 intersects.

切削部１９の外径Ｗ１は特定の値に限定されない。例えば、外径Ｗ１は５～８０ｍｍに設定されてもよい。また、回転軸Ｘ１に沿った方向での切削部１９の長さＬ１は、例えばＬ１＝２×Ｗ１～１２×Ｗ１に設定されてもよい。 The outer diameter W1 of the cutting portion 19 is not limited to a specific value. For example, the outer diameter W1 may be set to 5 to 80 mm. Further, the length L1 of the cutting portion 19 in the direction along the rotation axis X1 may be set to, for example, L1 = 2 × W1 to 12 × W1.

中間部２３は、切削部１９よりも第２端３ｂの側に位置している。また、中間部２３は、第１端３ａの側から第２端３ｂの側に向かって延びた第２溝２７を有している。第２溝２７の数は、１つのみであってもよく、また、複数であってもよい。図３に示す一例においては、中間部２３が２つの第２溝２７を有している。 The intermediate portion 23 is located closer to the second end 3b than the cutting portion 19. Further, the intermediate portion 23 has a second groove 27 extending from the side of the first end 3a toward the side of the second end 3b. The number of the second grooves 27 may be only one or may be plural. In the example shown in FIG. 3, the intermediate portion 23 has two second grooves 27.

図１に示す一例において、第１溝２５が第２端３ｂに向かうにしたがって回転方向Ｘ２の後方に向かうようにねじれた形状である一方で、第２溝２７は第２端３ｂに向かうにしたがって回転方向Ｘ２の前方に向かうようにねじれた形状である。 In the example shown in FIG. 1, the first groove 25 has a twisted shape toward the rear of the rotation direction X2 toward the second end 3b, while the second groove 27 has a twisted shape toward the second end 3b. It has a twisted shape toward the front in the rotation direction X2.

ここで、図４及び図５に示すように、回転軸Ｘ１に直交する方向から本体３を側面視した場合において、第２溝２７及び回転軸Ｘ１が交差する角度を第２溝２７のねじれ角（第２ねじれ角θ２）とする。なお、第２溝２７と、中間部２３における第２溝２７に対して回転方向Ｘ２の後方に位置する外周面とが交わる稜線を第２稜線２３ａとしたとき、この第２稜線２３ａ及び回転軸Ｘ１が交差する角度によって第２ねじれ角θ２を評価してもよい。 Here, as shown in FIGS. 4 and 5, when the main body 3 is viewed from the side from a direction orthogonal to the rotation axis X1, the angle at which the second groove 27 and the rotation axis X1 intersect is the helix angle of the second groove 27. (Second helix angle θ2). When the ridge line where the second groove 27 and the outer peripheral surface located behind the second groove 27 in the rotation direction X2 in the intermediate portion 23 intersect is defined as the second ridge line 23a, the second ridge line 23a and the rotation axis are used. The second helix angle θ2 may be evaluated by the angle at which X1 intersects.

中間部２３の外径Ｗ２は特定の値に限定されない。例えば、外径Ｗ２は１０～１００ｍｍに設定されてもよい。また、回転軸Ｘ１に沿った方向での中間部２３の長さＬ２は、例えばＬ２＝２×Ｗ２～１２×Ｗ２に設定されてもよい。 The outer diameter W2 of the intermediate portion 23 is not limited to a specific value. For example, the outer diameter W2 may be set to 10 to 100 mm. Further, the length L2 of the intermediate portion 23 in the direction along the rotation axis X1 may be set to, for example, L2 = 2 × W2 × W2 × W2.

把持部２１は、中間部２３よりも第２端３ｂの側に位置している。把持部２１は、特に図示しない工作機械の回転するスピンドル等で本体３が把持されるために用いられてもよい。図１に示す一例における把持部２１は、切削部１９における第１溝２５、又は、中間部２３における第２溝２７に相当する溝を有していない。そのため、工作機械で安定して本体３を把持することが可能である。 The grip portion 21 is located closer to the second end 3b than the intermediate portion 23. The grip portion 21 may be used for gripping the main body 3 by a rotating spindle or the like of a machine tool (not shown). The grip portion 21 in the example shown in FIG. 1 does not have a groove corresponding to the first groove 25 in the cutting portion 19 or the second groove 27 in the intermediate portion 23. Therefore, it is possible to stably grip the main body 3 with a machine tool.

把持部２１の外径Ｗ３は特定の値に限定されない。例えば、外径Ｗ３は８～６０ｍｍに設定されてもよい。また、回転軸Ｘ１に沿った方向での把持部２１の長さＬ３は、例えばＬ３＝２×Ｗ３～１２×Ｗ３に設定されてもよい。 The outer diameter W3 of the grip portion 21 is not limited to a specific value. For example, the outer diameter W3 may be set to 8 to 60 mm. Further, the length L3 of the grip portion 21 in the direction along the rotation axis X1 may be set to, for example, L3 = 2 × W3 to 12 × W3.

切削加工物を製造するための被削材の切削加工時において、ドリル１には、回転方向Ｘ２の前方から後方に向かう方向に負荷が加わる。この負荷に起因して、第１ねじれ角θ１が小さくなるとともに回転軸Ｘ１に沿った方向に伸びるように切削部１９が弾性変形し易い。しかしながら、第２溝２７は第１溝２５とは逆の方向にねじれた形状である。そのため、第２ねじれ角θ２が大きくなるとともに回転軸Ｘ１に沿った方向において縮むように中間部２３が弾性変形する。 When cutting a work material for manufacturing a work piece, a load is applied to the drill 1 in the direction from the front to the rear in the rotation direction X2. Due to this load, the first helix angle θ1 becomes smaller and the cutting portion 19 tends to be elastically deformed so as to extend in the direction along the rotation axis X1. However, the second groove 27 has a twisted shape in the direction opposite to that of the first groove 25. Therefore, the intermediate portion 23 is elastically deformed so as to increase the second helix angle θ2 and shrink in the direction along the rotation axis X1.

このように、切削部１９が回転軸Ｘ１に沿った方向に伸びるように弾性変形したとしても、中間部２３が回転軸Ｘ１に沿った方向において縮むように弾性変形する。そのため、回転軸Ｘ１に沿った方向において、切削部１９の変形量と中間部２３の変形量とが相殺される。これにより、弾性変形した場合であってもドリル１が高い加工精度を有する。 In this way, even if the cutting portion 19 is elastically deformed so as to extend in the direction along the rotation axis X1, the intermediate portion 23 is elastically deformed so as to contract in the direction along the rotation axis X1. Therefore, the amount of deformation of the cutting portion 19 and the amount of deformation of the intermediate portion 23 cancel each other out in the direction along the rotation axis X1. As a result, the drill 1 has high machining accuracy even when it is elastically deformed.

第１溝２５の深さは特定の値に限定されない。例えば、図６及び図７に示すように、切削部１９の外径Ｗ１に対して１０～４０％程度に設定されてもよい。ここで、第１溝２５の深さとは、回転軸Ｘ１に直交する断面における、第１溝２５の底と回転軸Ｘ１との距離を切削部１９の半径から引いた値を意味している。 The depth of the first groove 25 is not limited to a specific value. For example, as shown in FIGS. 6 and 7, the outer diameter W1 of the cutting portion 19 may be set to about 10 to 40%. Here, the depth of the first groove 25 means a value obtained by subtracting the distance between the bottom of the first groove 25 and the rotation axis X1 from the radius of the cutting portion 19 in the cross section orthogonal to the rotation axis X1.

そのため、切削部１９における回転軸Ｘ１に直交する断面での、回転軸Ｘ１を中心とする内接円の直径によって示される切削部１９の芯厚（web thickness）の直径としては、
切削部１９の外径Ｗ１に対して２０～８０％程度に設定されてもよい。具体的には、例えば、切削部１９の外径Ｗ１が２０ｍｍである場合に、第１溝２５の深さは２～８ｍｍ程度に設定されてもよい。 Therefore, the diameter of the core thickness (web thickness) of the cutting portion 19 indicated by the diameter of the inscribed circle centered on the rotation axis X1 in the cross section orthogonal to the rotation axis X1 in the cutting portion 19 is set.
It may be set to about 20 to 80% with respect to the outer diameter W1 of the cutting portion 19. Specifically, for example, when the outer diameter W1 of the cutting portion 19 is 20 mm, the depth of the first groove 25 may be set to about 2 to 8 mm.

第２溝２７の深さも特定の値に限定されない。例えば、図８及び図９に示すように、中
間部２３の外径Ｗ２に対して１０～４０％程度に設定されてもよい。ここで、第２溝２７の深さとは、回転軸Ｘ１に直交する断面における、第２溝２７の底と回転軸Ｘ１との距離を中間部２３の半径から引いた値を意味している。 The depth of the second groove 27 is also not limited to a specific value. For example, as shown in FIGS. 8 and 9, the outer diameter W2 of the intermediate portion 23 may be set to about 10 to 40%. Here, the depth of the second groove 27 means a value obtained by subtracting the distance between the bottom of the second groove 27 and the rotation axis X1 from the radius of the intermediate portion 23 in the cross section orthogonal to the rotation axis X1.

回転軸Ｘ１に直交する断面における第１溝２５及び第２溝２７の形状は、特定の形状には限定されない。上記の断面における第１溝２５及び第２溝２７の形状は、例えば凹曲線形状であってもよい。具体的な第１溝２５及び第２溝２７の形状としては、例えば、円弧、楕円弧及び放物線などが挙げられる。図６及び図７に示す一例においては、上記の断面における第１溝２５の形状が円弧形状である。また、図８及び図９に示す一例においては、上記の断面における第２溝２７の形状が円弧形状である。 The shapes of the first groove 25 and the second groove 27 in the cross section orthogonal to the rotation axis X1 are not limited to a specific shape. The shapes of the first groove 25 and the second groove 27 in the above cross section may be, for example, a concave curved shape. Specific shapes of the first groove 25 and the second groove 27 include, for example, an arc, an elliptical arc, and a parabola. In the example shown in FIGS. 6 and 7, the shape of the first groove 25 in the above cross section is an arc shape. Further, in the example shown in FIGS. 8 and 9, the shape of the second groove 27 in the above cross section is an arc shape.

なお、回転軸Ｘ１に直交する断面において、第１溝２５及び第２溝２７の形状を評価してもよいが、本体３は必ずしも切断されなくてもよい。本体３の表面形状をスキャニングして、このスキャニングしたデータから仮想的に回転軸Ｘ１に直交する断面を評価してもよい。 The shapes of the first groove 25 and the second groove 27 may be evaluated in the cross section orthogonal to the rotation axis X1, but the main body 3 does not necessarily have to be cut. The surface shape of the main body 3 may be scanned and the cross section virtually orthogonal to the rotation axis X1 may be evaluated from the scanned data.

また、図４に示す一例においては、第２溝２７の第２ねじれ角θ２が、第１溝２５の第１ねじれ角θ１よりも大きい。第１ねじれ角θ１及び第２ねじれ角θ２が上記の関係である場合には、中間部２３が切削部１９よりも弾性変形し易い。 Further, in the example shown in FIG. 4, the second helix angle θ2 of the second groove 27 is larger than the first helix angle θ1 of the first groove 25. When the first helix angle θ1 and the second helix angle θ2 have the above relationship, the intermediate portion 23 is more likely to be elastically deformed than the cutting portion 19.

そのため、回転軸Ｘ１に沿った方向における中間部２３の長さを短く抑えつつ、切削部１９の変形量と中間部２３の変形量とが効率よく相殺される。結果として、回転軸Ｘ１に沿った方向における本体３の長さが短く抑えられることから、ビビり振動が抑えられる。従って、本例のドリル１は、さらに高い加工精度を有している。 Therefore, the deformation amount of the cutting portion 19 and the deformation amount of the intermediate portion 23 are efficiently offset while keeping the length of the intermediate portion 23 short in the direction along the rotation axis X1. As a result, the length of the main body 3 in the direction along the rotation axis X1 is suppressed to be short, so that chatter vibration is suppressed. Therefore, the drill 1 of this example has higher machining accuracy.

第１ねじれ角θ１及び第２ねじれ角θ２の値は、特定の値には限定されない。例えば、第１ねじれ角θ１は、０°～４０°に設定されてもよい。また、第２ねじれ角θ２は、５°～７０°に設定されてもよい。第１ねじれ角θ１及び第２ねじれ角θ２の差をδθ（＝θ２－θ１）とした場合に、δθは、例えば５°～３０°に設定されてもよい。 The values of the first helix angle θ1 and the second helix angle θ2 are not limited to specific values. For example, the first helix angle θ1 may be set from 0 ° to 40 °. Further, the second helix angle θ2 may be set to 5 ° to 70 °. When the difference between the first helix angle θ1 and the second helix angle θ2 is δθ (= θ2-θ1), δθ may be set to, for example, 5 ° to 30 °.

回転軸Ｘ１に直交する方向における第２溝２７の幅が、回転軸Ｘ１に直交する方向における第１溝２５の幅より大きくてもよい。第２溝２７が上記の構成である場合には、中間部２３がより弾性変形し易い。そのため、中間部２３の長さＬ２を短く抑えつつ、切削部１９の変形量と中間部２３の変形量とがより効率よく相殺される。結果として、ビビり振動がさらに抑えられる。 The width of the second groove 27 in the direction orthogonal to the rotation axis X1 may be larger than the width of the first groove 25 in the direction orthogonal to the rotation axis X1. When the second groove 27 has the above configuration, the intermediate portion 23 is more likely to be elastically deformed. Therefore, the deformation amount of the cutting portion 19 and the deformation amount of the intermediate portion 23 are more efficiently offset while keeping the length L2 of the intermediate portion 23 short. As a result, chatter vibration is further suppressed.

図４及び図５に示す一例のように、第２溝２７が第１溝２５に接続されていてもよい。第２溝２７が第１溝２５に接続されている場合には、本体３が高い耐久性を有する。第２溝２７が第１溝２５に接続されている場合には、切削部１９が弾性変形する際に、第１溝２５及び第２溝２７の接続箇所が固定端ではなく自由端としての挙動を示し易いため、上記の接続箇所に負荷が集中しにくい。そのため、本体３が高い耐久性を有する。 As an example shown in FIGS. 4 and 5, the second groove 27 may be connected to the first groove 25. When the second groove 27 is connected to the first groove 25, the main body 3 has high durability. When the second groove 27 is connected to the first groove 25, when the cutting portion 19 is elastically deformed, the connection points between the first groove 25 and the second groove 27 behave as free ends instead of fixed ends. Is easy to indicate, so it is difficult for the load to concentrate on the above connection points. Therefore, the main body 3 has high durability.

一方、図１０に示す変形例のように第２溝２７が第１溝２５から離れていてもよい。第２溝２７が第１溝２５から離れている場合には、切屑が詰まりにくい。これは、切刃１７で生じた切屑が第１溝２５において第１端３ａの側から第２端３ｂの側に向かって流れてきた後に、誤って第２溝２７に流れ込むことが避けられ易いからである。 On the other hand, the second groove 27 may be separated from the first groove 25 as in the modified example shown in FIG. When the second groove 27 is separated from the first groove 25, chips are less likely to be clogged. This is because it is easy to avoid that the chips generated by the cutting edge 17 flow from the side of the first end 3a toward the side of the second end 3b in the first groove 25 and then accidentally flow into the second groove 27. Because.

第２溝２７は第１溝２５とは逆の方向にねじれた形状であるため、第２溝２７においては、切屑が第１端３ａの側から第２端３ｂの側に向かって流れにくい。しかしながら、上記の通り、切屑が第２溝２７に流れ込みにくい。そのため、切屑の詰まりが生じにくい。 Since the second groove 27 has a twisted shape in the direction opposite to that of the first groove 25, it is difficult for chips to flow from the side of the first end 3a to the side of the second end 3b in the second groove 27. However, as described above, it is difficult for chips to flow into the second groove 27. Therefore, clogging of chips is unlikely to occur.

上記した通り、本体３は、切削部１９、中間部２３及び把持部２１を有している、このとき、中間部２３の長さＬ２が、切削部１９の長さＬ１より短くてもよい。中間部２３及び切削部１９の長さが上記の構成である場合には、第２ねじれ角θ２が第１ねじれ角θ１よりも大きく、切削部１９の変形量と中間部２３の変形量とが効率よく相殺される一方で、切削加工の自由度が高い。 As described above, the main body 3 has the cutting portion 19, the intermediate portion 23, and the grip portion 21, and at this time, the length L2 of the intermediate portion 23 may be shorter than the length L1 of the cutting portion 19. When the lengths of the intermediate portion 23 and the cutting portion 19 have the above configuration, the second helix angle θ2 is larger than the first helix angle θ1, and the amount of deformation of the cutting portion 19 and the amount of deformation of the intermediate portion 23 are large. While it is efficiently offset, it has a high degree of freedom in cutting.

具体的には、中間部２３の長さＬ２が、切削部１９の長さＬ１より長い場合と比較して、回転軸Ｘ１に沿った方向における本体３の全体としての長さが同じであっても、切削部１９の長さＬ１が長く確保される。そのため、より深い穴加工に対応することが可能であることから、切削加工の自由度が高い。 Specifically, the length L2 of the intermediate portion 23 is the same as the overall length of the main body 3 in the direction along the rotation axis X1 as compared with the case where the length L2 of the intermediate portion 23 is longer than the length L1 of the cutting portion 19. However, the length L1 of the cutting portion 19 is secured to be long. Therefore, since it is possible to handle deeper hole drilling, the degree of freedom in cutting is high.

中間部２３における芯厚は、切削部１９における芯厚より厚くてもよい。中間部２３は、切削部１９よりも第２端３ｂの側に位置しており、切刃１７が切削部１９における第１端３ａの側に位置していることから、中間部２３は切削部１９よりも切刃１７から離れて位置している。そのため、中間部２３は回転軸Ｘ１に直交する方向に撓みやすい。しかしながら、中間部２３における芯厚が切削部１９における芯厚よりも厚い場合には、相対的に撓みやすい中間部２３の強度が高い。そのため、本体３の耐久性が高い。 The core thickness in the intermediate portion 23 may be thicker than the core thickness in the cutting portion 19. Since the intermediate portion 23 is located on the side of the second end 3b with respect to the cutting portion 19 and the cutting edge 17 is located on the side of the first end 3a in the cutting portion 19, the intermediate portion 23 is the cutting portion. It is located farther from the cutting edge 17 than 19. Therefore, the intermediate portion 23 tends to bend in the direction orthogonal to the rotation axis X1. However, when the core thickness in the intermediate portion 23 is thicker than the core thickness in the cutting portion 19, the strength of the intermediate portion 23, which is relatively easy to bend, is high. Therefore, the durability of the main body 3 is high.

また、中間部２３の外径が、切削部１９の外径より大きくてもよい。上記した通り、中間部２３は回転軸Ｘ１に直交する方向に撓みやすい。しかしながら、中間部２３の外径が切削部１９の外径よりも大きい場合もまた、相対的に撓みやすい中間部２３の強度が高い。そのため、本体３の耐久性が高い。 Further, the outer diameter of the intermediate portion 23 may be larger than the outer diameter of the cutting portion 19. As described above, the intermediate portion 23 tends to bend in the direction orthogonal to the rotation axis X1. However, when the outer diameter of the intermediate portion 23 is larger than the outer diameter of the cutting portion 19, the strength of the intermediate portion 23, which is relatively easy to bend, is high. Therefore, the durability of the main body 3 is high.

ドリル１を構成するチップ５の材質としては、例えば、超硬合金或い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及びＷＣ－ＴｉＣ－ＴａＣ－Ｃｏが挙げられる。ここで、ＷＣ、ＴｉＣ、ＴａＣは硬質粒子であり、Ｃｏは結合相である。 Examples of the material of the tip 5 constituting the drill 1 include cemented carbide or cermet. Examples of the composition of the cemented carbide include WC-Co, WC-TiC-Co and WC-TiC-TaC-Co. Here, WC, TiC, and TaC are hard particles, and Co is a bonded phase.

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）を主成分としたチタン化合物が挙げられる。 Cermet is a sintered composite material in which a metal is composited with a ceramic component. Specifically, examples of the cermet include a titanium compound containing titanium carbide (TiC) or titanium nitride (TiN) as a main component.

チップ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、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（Ａｌ_２Ｏ_３）などが挙げられる。 The surface of the chip 5 may be coated with a coating using a chemical vapor deposition (CVD) method or a physical vapor deposition (PVD) method. Examples of the composition of the coating include titanium carbide (TiC), titanium nitride (TiN), titanium carbonitride (TiCN), alumina (Al ₂ O ₃ ) and the like.

また、ドリル１を構成するホルダ７の材質としては、例えば、鋼、鋳鉄又はアルミ合金などを用いることができる。靱性が高いという点では、鋼が好適である。 Further, as the material of the holder 7 constituting the drill 1, for example, steel, cast iron, aluminum alloy, or the like can be used. Steel is suitable in terms of high toughness.

なお、本体３が１つの部材によって構成されている場合には、本体３の材質としては、チップ５の材質と同様のものを用いることが可能である。 When the main body 3 is composed of one member, the same material as that of the chip 5 can be used as the material of the main body 3.

＜切削加工物（machined product）の製造方法＞
次に、実施形態の切削加工物の製造方法について、上述の実施形態のドリルを用いる場合を例に挙げて詳細に説明する。以下、図１１～図１３を参照しつつ説明する。 <Manufacturing method of machined product>
Next, the method of manufacturing the machined product of the embodiment will be described in detail with reference to the case where the drill of the above-described embodiment is used as an example. Hereinafter, description will be made with reference to FIGS. 11 to 13.

実施形態にかかる切削加工物の製造方法は、以下の（１）～（４）の工程を備える。 The method for manufacturing a machined product according to an embodiment includes the following steps (1) to (4).

（１）準備された被削材１０１に対して上方にドリル１を配置する工程（図１１参照）。 (1) A step of arranging the drill 1 above the prepared work material 101 (see FIG. 11).

（２）ドリル１を、回転軸Ｘ１を中心に矢印Ｘ２の方向に回転させ、被削材１０１に向かってＹ１方向にドリル１を近付ける工程（図１１及び図１２参照）。 (2) A step of rotating the drill 1 in the direction of the arrow X2 about the rotation axis X1 and bringing the drill 1 closer to the work material 101 in the Y1 direction (see FIGS. 11 and 12).

本工程は、例えば、被削材１０１を、ドリル１が取り付けられた工作機械のテーブル上に固定し、ドリル１を回転した状態で近付けることにより行うことができる。なお、本工程では、被削材１０１とドリル１とは相対的に近付けばよく、例えば被削材１０１をドリル１に近付けてもよい。 This step can be performed, for example, by fixing the work material 101 on the table of the machine tool to which the drill 1 is attached and bringing the drill 1 closer in a rotated state. In this step, the work material 101 and the drill 1 may be relatively close to each other, and for example, the work material 101 may be brought close to the drill 1.

（３）ドリル１をさらに被削材１０１に近付けることによって、回転しているドリル１の切刃を、被削材１０１の表面の所望の位置に接触させて、被削材１０１に加工穴（貫通孔）１０３を形成する工程（図１２参照）。 (3) By bringing the drill 1 closer to the work material 101, the cutting edge of the rotating drill 1 is brought into contact with a desired position on the surface of the work material 101, and a machined hole (machined hole (3)) is formed in the work material 101. A step of forming the through hole) 103 (see FIG. 12).

本工程において、本体における切削部の少なくとも一部が加工穴の中に位置するように切削加工が行われる。このとき、本体における把持部及び中間部が、加工穴１０３の外側に位置するように設定してもよい。また、良好な仕上げ面を得る観点から、切削部のうち第２端の側の一部が加工穴１０３の外側に位置するように設定してもよい。上記の一部を切屑排出のためのマージン領域として機能させることが可能であり、当該領域を介して優れた切屑排出性を奏することが可能である。 In this step, cutting is performed so that at least a part of the cutting portion in the main body is located in the machined hole. At this time, the grip portion and the intermediate portion in the main body may be set to be located outside the machined hole 103. Further, from the viewpoint of obtaining a good finished surface, a part of the cutting portion on the side of the second end may be set to be located outside the machined hole 103. It is possible to make a part of the above function as a margin region for chip discharge, and it is possible to exhibit excellent chip discharge property through the region.

（４）ドリル１を被削材１０１からＹ２方向に離す工程（図１３参照）。 (4) A step of separating the drill 1 from the work material 101 in the Y2 direction (see FIG. 13).

本工程においても、上述の（２）の工程と同様に、被削材１０１とドリル１とは相対的に離せばよく、例えば被削材１０１をドリル１から離してもよい。 In this step as well, as in the step (2) described above, the work material 101 and the drill 1 may be relatively separated from each other, and for example, the work material 101 may be separated from the drill 1.

以上のような工程を経ることによって、優れた加工性を発揮することが可能となる。 By going through the above steps, it is possible to exhibit excellent workability.

なお、以上に示したような被削材１０１の切削加工を複数回行う場合であって、例えば、１つの被削材１０１に対して複数の加工穴１０３を形成する場合には、ドリル１を回転させた状態を保持しつつ、被削材１０１の異なる箇所にドリル１の切刃を接触させる工程を繰り返せばよい。 When the work material 101 is cut a plurality of times as shown above, for example, when a plurality of machined holes 103 are formed in one work material 101, the drill 1 is used. The process of bringing the cutting edge of the drill 1 into contact with different parts of the work material 101 may be repeated while maintaining the rotated state.

以上、実施形態のドリル１について例示したが、本発明はこれらに限定されず、本発明の要旨を逸脱しない限り任意のものにできることは言うまでもない。 Although the drill 1 of the embodiment has been exemplified above, it is needless to say that the present invention is not limited to these and can be arbitrary as long as it does not deviate from the gist of the present invention.

１・・・ドリル（回転工具）
３・・・本体
３ａ・・第１端
３ｂ・・第２端
５・・・チップ
５ａ・・第１チップ
５ｂ・・第２チップ
７・・・ホルダ
９・・・ポケット
１１・・・上面
１３・・・下面
１５・・・側面
１７・・・切刃
１９・・・切削部
１９ａ・・第１稜線
２１・・・把持部
２３・・・中間部
２３ａ・・第２稜線
２５・・・第１溝
２７・・・第２溝
１０１・・・被削材
１０３・・・加工穴

θ１：第１ねじれ角
θ２：第２ねじれ角
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３：外径
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３：軸方向長さ 1 ... Drill (rotary tool)
3 ... Main body 3a ... 1st end 3b ... 2nd end 5 ... Chip 5a ... 1st chip 5b ... 2nd chip 7 ... Holder 9 ... Pocket 11 ... Top surface 13・・・ Bottom surface 15 ・・・ Side surface 17 ・・・ Cutting edge 19 ・・・ Cutting part 19a ・・ First ridge line 21 ・・・ Grip part 23 ・・・ Intermediate part 23a ・・・ Second ridge line 25 ・・・ No. 1 groove 27 ... 2nd groove 101 ... Work material 103 ... Machined hole

θ1: 1st helix angle θ2: 2nd helix angle W1, W2, W3: outer diameter L1, L2, L3: axial length

Claims

It has a body that extends from the first end to the second end along the axis of rotation.
The main body is
The cutting part located on the side of the first end and
The grip portion located on the side of the second end and
It has an intermediate portion located between the cutting portion and the grip portion, and has an intermediate portion.
The cutting part is
The cutting edge located on the side of the first end,
It has a first groove having a shape extending from the cutting edge toward the second end and twisted toward the rear of the rotation direction of the rotation axis toward the second end.
The middle part is
It extends from the side of the first end toward the side of the second end, twists toward the front of the rotation axis in the rotational direction toward the second end, and is the first groove. It has a second groove with a twisted shape in the opposite direction,
The helix angle of the second groove is larger than the helix angle of the first groove.
The outer diameter of the intermediate portion is larger than the outer diameter of the cutting portion.
A rotary tool in which the end on the side of the second end in the first groove and the end on the side of the first end in the second groove are connected .

The rotary tool according to claim 1, wherein the length of the second groove in the direction along the rotation axis is shorter than the length of the first groove in the direction along the rotation axis.

The rotary tool according to claim 1 or 2 , wherein the core thickness in the intermediate portion is thicker than the core thickness in the cutting portion.

The rotary tool according to any one of claims 1 to 3 , wherein the width of the second groove in the direction orthogonal to the rotation axis is larger than the width of the first groove in the direction orthogonal to the rotation axis.

The step of rotating the rotary tool according to any one of claims 1 to 4 ,
The process of bringing the rotating tool into contact with the work material,
A method for manufacturing a machined product, comprising a step of separating the rotary tool from the work material.