JP7121197B2 - 回転切削工具 - Google Patents

回転切削工具 Download PDF

Info

Publication number
JP7121197B2
JP7121197B2 JP2021519996A JP2021519996A JP7121197B2 JP 7121197 B2 JP7121197 B2 JP 7121197B2 JP 2021519996 A JP2021519996 A JP 2021519996A JP 2021519996 A JP2021519996 A JP 2021519996A JP 7121197 B2 JP7121197 B2 JP 7121197B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
groove
coolant
cutting tool
rotary cutting
coolant guide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021519996A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2020235069A5 (ja
JPWO2020235069A1 (ja
Inventor
二朗 大沢
智紀 依田
佑典 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
OSG Corp
Original Assignee
OSG Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by OSG Corp filed Critical OSG Corp
Publication of JPWO2020235069A1 publication Critical patent/JPWO2020235069A1/ja
Publication of JPWO2020235069A5 publication Critical patent/JPWO2020235069A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7121197B2 publication Critical patent/JP7121197B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C5/00Milling-cutters
    • B23C5/28Features relating to lubricating or cooling
    • B23C5/281Coolant moving along the outside tool periphery towards the cutting edges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C5/00Milling-cutters
    • B23C5/28Features relating to lubricating or cooling
    • B23C5/282Coolant channel characterised by its cross-sectional shape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/005Cylindrical shanks of tools
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C5/00Milling-cutters
    • B23C5/02Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/10Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2231/00Details of chucks, toolholder shanks or tool shanks
    • B23B2231/02Features of shanks of tools not relating to the operation performed by the tool
    • B23B2231/026Grooves
    • B23B2231/0264Axial grooves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Milling, Broaching, Filing, Reaming, And Others (AREA)
  • Drilling Tools (AREA)

Description

本発明は、クーラントを案内する案内溝を備えた回転切削工具に関するものであり、特に、回転切削工具の剛性を損なうことなく、刃先を効率的に冷却して刃先摩耗の進行を抑制する技術に関するものである。
たとえば直径10mm以下の比較的小径の歯部を有する回転切削工具は、刃部の径よりも大径のシャンク部を有する。このような回転切削工具は、比較的高速で回転駆動されるので、刃部の刃先の摩耗が大きい。このため、刃先摩耗の進行を抑制するために、シャンク部を通して刃部の刃先へクーラントを供給して刃先を冷却することが行なわれている。たとえば、特許文献1に記載のフライス工具がそれである。
このようなフライス工具では、シャンク部を回転中心線方向に貫通するクーラント導通穴が設けられ、シャンク部と刃部とを接続するテーパ状の連結部に設けられたクーラント導通穴の排出口から歯部へ向かってクーラントが送出されるようになっている。これにより、刃部の刃先が冷却されるとともに、切削により生じる切粉が排出される。
特開2014-058035号公報
ところで、切削能率を高めるために、回転切削工具の一層の高速回転および大量のクーラントの供給が要求される場合がある。しかしながら、上記従来の回転切削工具では、大量のクーラントを供給するためにシャンク部を貫通するクーラント導通穴の断面積を大きくすると、シャンク部の剛性が低下してしまう。このため、クーラント導通穴の断面積が制限されるので、クーラント導通穴の流通抵抗による制限を受けて、充分な量のクーラントを前記刃先に供給することが困難な場合があった。このような不都合は刃部の径が小さい回転切削工具ほど顕著となる。
これに対して、シャンク部の径を大きくすると、シャンク部内を直線的に貫通するクーラント導通穴の排出口から放出されるクーラントが刃先から離れた位置に向かって放出されるとともに刃部の周速が低下するので、刃先摩耗の進行の抑制および切削能率が損なわれるという、不都合があった。
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、充分な量のクーラントの供給が得られ、刃先摩耗の進行の抑制および切削能率が得られる回転切削工具を提供することにある。
本発明者等は以上の事情を背景として種々研究を重ねるうち、シャンク部におけるクーラントの通路として、シャンク部の外周面に形成した溝を用いると、シャンク部の剛性をそれほど損なうことなく、充分な量のクーラントをシャンク部から刃部に供給できることを見いだした。本発明は、このような知見に基づいて為されたものである。
すなわち、本発明の要旨とするところは、(a)切れ刃が形成された刃部と、前記刃部よりも大径のシャンク部と、前記刃部と前記シャンク部とを接続するテーパ状の接続部とを、有する回転切削工具であって、(b)前記シャンク部の外周面には、前記シャンク部の端面を始端とし前記接続部のテーパ状外周面を終端とする複数本のクーラント案内凹溝が、前記シャンク部の外周面の周方向に相互に離隔して形成され、(c)前記クーラント案内凹溝は、溝深さよりも溝幅が大きい偏平な溝断面を有しており、クーラントを前記シャンク部から前記接続部へ案内するものであり、(d)前記クーラント案内凹溝は、前記始端から前記クーラント案内凹溝の溝底の深さの変化傾向が切り替わる溝深さ局所変化位置へ向かうほど、溝深さが浅くなる溝底形状を備えることにある。
本発明の回転切削工具によれば、前記シャンク部の外周面には、前記シャンク部の端面を始端とし前記接続部のテーパ状外周面を終端とする複数本のクーラント案内凹溝が、前記シャンク部の外周面の周方向に相互に離隔して形成され、前記クーラント案内凹溝は、溝深さよりも溝幅が大きい偏平な溝断面を有しており、クーラントを前記シャンク部から前記接続部へ案内することから、シャンク部内に貫通するクーラント導通穴を設ける場合に比較して、シャンク部の径をそれほど大きくしなくても、シャンク部の剛性をそれほど損なうことなく、充分な量のクーラントの供給が得られ、刃先摩耗の進行の抑制および切削能率が得られる。また、クーラント案内凹溝内を流れるクーラントは、前記溝深さ局所変化位置よりも下流側において前記回転切削工具の径方向において厚みが制限された偏平な断面の層流とされるため、クーラント案内凹溝の終端から流出するクーラントは前記接続部のテーパ状外周面に沿って刃部へ向かうので、刃部の切れ刃に対して充分な量のクーラントの供給が得られ、刃先摩耗の進行の抑制および切削能率が得られる。
ここで、好適には、前記刃部の外周面に形成された外周刃と、前記刃部の端面に形成された底刃とを有するものである。これにより、クーラント案内凹溝の終端から流出するクーラントは前記接続部のテーパ状外周面に沿って刃部の外周刃および底刃へ向かうので、外周刃および底刃に対して充分な量のクーラントの供給が得られ、刃先摩耗の進行の抑制および切削能率が得られる。
また、好適には、前記複数本のクーラント案内凹溝は、一定の溝幅を有し、前記シャンク部の外周面のうちの50%以下を占めるように形成されている。このため、複数本のクーラント案内凹溝は、一定の溝幅を有するので、クーラント案内凹溝により案内されるクーラントに乱流が発生し難くなる。これにより、クーラント案内凹溝の終端から流出するクーラントは前記接続部のテーパ状外周面に沿って刃部へ向かうので、刃部に対して充分な量のクーラントの供給が得られ、刃先摩耗の進行の抑制および切削能率が得られる。
また、好適には、前記複数本のクーラント案内凹溝は、3本から6本までのいずれかの本数である。これにより、回転切削工具の心出し精度やシャンク部の剛性が損なわれることが抑制される。クーラント案内凹溝が2本以下では回転切削工具の心出し精度が低下し、クーラント案内凹溝が7本以上ではクーラントの流通抵抗が増加して充分な量のクーラントの供給が得られない。
また、好適には、前記溝深さ局所変化位置は、前記クーラント案内凹溝の溝底が折れ線状または所定の曲率半径の円弧状に形成された部分である。これにより、クーラント案内凹溝内を流れるクーラントは、前記溝深さ局所変化位置において乱流が発生しがたくなり、クーラント案内凹溝の終端から流出するクーラントは前記接続部のテーパ状外周面に沿って刃部へ向かうので、刃部の切れ刃に対して充分な量のクーラントの供給が得られ、刃先摩耗の進行の抑制および切削能率が得られる。
また、好適には、前記クーラント案内凹溝は、前記溝深さ局所変化位置から前記終端に向かうにしたがって、前記回転切削工具の回転中心線から前記溝底までの距離が一定であるか、次第に小さくなる。これにより、クーラント案内凹溝内を前記溝深さ局所変化位置から終端へ向かって流れるクーラントには乱流が発生しがたくなり、クーラント案内凹溝の終端から流出するクーラントは前記接続部のテーパ状外周面に沿って刃部へ向かうので、刃部の切れ刃に対して充分な量のクーラントの供給が得られ、刃先摩耗の進行の抑制および切削能率が得られる。
また、好適には、前記クーラント案内凹溝の溝底のうちの少なくとも前記始端から前記溝深さ局所変化位置までは、一定の勾配で直線状に形成されているか、或いは、前記クーラント案内凹溝の幅方向の中央を通る幅中央線と前記回転切削工具の回転中心線とを含む平面内において、前記平面内に位置する曲率中心を中心とする所定の曲率半径に沿って円弧状に形成されている。これにより、クーラント案内凹溝内を前記始端から前記終端へ向かって流れるクーラントには乱流が発生しがたくなり、クーラント案内凹溝の終端から流出するクーラントは前記接続部のテーパ状外周面に沿って刃部へ向かうので、刃部の切れ刃に対して充分な量のクーラントの供給が得られ、刃先摩耗の進行の抑制および切削能率が得られる。
また、好適には、前記シャンク部の一部は、工具ホルダの工具保持穴内に嵌め着けられるものであり、前記溝深さ局所変化位置は、前記工具保持穴内に位置している。これにより、クーラント案内凹溝内を流れるクーラントは、前記溝深さ局所変化位置よりも下流側において前記回転切削工具の径方向において厚みが制限された偏平な断面の層流とされるため、クーラント案内凹溝の終端から流出するクーラントは前記接続部のテーパ状外周面に沿って刃部へ向かうので、刃部の切れ刃に対して充分な量のクーラントの供給が得られ、刃先摩耗の進行の抑制および切削能率が得られる。
本発明の一実施例の回転切削工具を示す斜視図である。 図1の回転切削工具を示す断面図である。 図1の回転切削工具を、そのシャンク部側から見た端面を示す図である。 図1の回転切削工具を、その刃部側から見た端面を示す図である。 図1の回転切削工具において、シャンク部の溝深さ局所変化位置付近の横断面を示す図である。 図1の回転切削工具を工具ホルダに装着した状態を説明する図である。 本発明の他の実施例における回転切削工具の縦断面を示す図であって、図2に相当する図である。 本発明のさらに他の実施例における回転切削工具の縦断面を示す図であって、図2に相当する図である。 図8の回転切削工具であって、溝深さ局所変化位置付近を拡大して示す図である。 本発明のさらに他の実施例における回転切削工具の縦断面を示す図であって、図2に相当する図である。 本発明のさらに他の実施例における回転切削工具の横断面を示す図であって、シャンク部の溝深さ局所変化位置付近の横断面図である。 本発明のさらに他の実施例における回転切削工具の横断面を示す図であって、シャンク部の溝深さ局所変化位置付近の横断面図である。
以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において、図は説明のために適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
図1は、本発明の一実施例の回転切削工具10を示している。回転切削工具10は、たとえば工具鋼製或いは超硬合金製の1本の素材から削り出されたものであって、切れ刃が形成された刃部12と、刃部12よりも大径の円柱状のシャンク部14と、テーパ状外周面16aを有し、刃部12とシャンク部14とを接続する接続部16とを一体に備えている。刃部12には、その外周面12aに設けられた外周刃32とその端面12bに設けられた底刃34が備えられている。すなわち、刃部12は、たとえば、エンドミル、スレッドミルなどとして用いられるものである。図1以外においては、刃部12は、上記の外周刃32および底刃34の回転軌跡を示す円柱状で示されている。
図2は回転切削工具10の回転中心線Cを通る断面を示している。図3は、回転切削工具10の図2の左側端面すなわちシャンク部14側から見た端面を示している。図4は、回転切削工具10の図2の右側端面すなわち刃部12側から見た端面を示している。図5は、シャンク部14の溝深さ局所変化位置P付近の横断面を示す図である。
図2から図5に示すように、シャンク部14の外周面14aには、シャンク部14の端面14bを始端18aとし接続部16のテーパ状外周面16aを終端18bとする、回転中心線Cと平行な直線状の複数本(本実施例では3本)のクーラント案内凹溝18が、シャンク部14の外周面14aの周方向に等間隔に離隔して形成されている。クーラント案内凹溝18は、溝深さdすなわちクーラント案内凹溝18の溝幅wの中央を通るシャンク部14の外周面14aの径方向の寸法よりも、溝幅wすなわちシャンク部14の外周面14aの径方向に直交する方向の寸法が大きい偏平な溝断面を有する。
複数本のクーラント案内凹溝18は、始端18aから終端18bまで一定の溝幅wを有していて、シャンク部14の外周面14aのうち合計で50%以下を占めるように形成されている。複数本のクーラント案内凹溝18は、3本から6本までの間であれば、いずれの本数であってもよい。
クーラント案内凹溝18は、始端18aから、クーラント案内凹溝18の溝底18cの深さの変化傾向が切り替わる溝深さ局所変化位置Pへ向かうほど、溝深さdが浅くなる溝底形状、すなわち回転切削工具10の回転中心線Cから溝底18cまでの距離hが大きくなる溝底形状を備えている。溝深さ局所変化位置Pは、クーラント案内凹溝18の溝底18cの傾斜角がたとえば正の値(正の勾配)から零の値(勾配が零である平坦)へ、或いは正の値から負の値(負の勾配)へ局所的に変化した点であり、溝底18cに折れ線状となるように形成された部分である。
また、クーラント案内凹溝18は、溝深さ局所変化位置Pから終端18bに向かうにしたがって、溝底18cの回転切削工具10の回転中心線Cからの距離hが一定である溝底形状を備えている。クーラント案内凹溝18の溝底18cは、クーラント案内凹溝18の始端18aから溝深さ局所変化位置Pまでは、たとえば回転中心線Cに対して傾斜角αを有する傾斜面であり、クーラント案内凹溝18の溝深さ局所変化位置Pから終端18bまでは、たとえば回転中心線Cに対して傾斜角が零である平坦面である。
図6は、切削加工に際して、回転切削工具10のシャンク部14が工具ホルダ20の工具保持穴22内に嵌め着けられた状態を示している。工具ホルダ20は図示しない工作機械の主軸に装着されており、工具ホルダ20内の工具保持穴22には、主軸の軸心を貫通するクーラント通路24から工具ホルダ20内のクーラント通路24を通してクーラントが供給されるようになっている。シャンク部14が工具ホルダ20の工具保持穴22内に嵌め着けられた状態では、シャンク部14の接続部16側の一部が露出させられているが、クーラント案内凹溝18の溝深さ局所変化位置Pは、工具保持穴22内に位置させられるように設定されている。シャンク部14が工具ホルダ20の工具保持穴22内に嵌め着けられた状態では、工具ホルダ20内の工具保持穴22にクーラント通路24を通して供給されたクーラントが、シャンク部14に形成されたクーラント案内凹溝18を通して、刃部12の刃先へ供給される。
クーラント案内凹溝18の始端18aから流入したクーラントは、一定幅のクーラント案内凹溝18内を流通させられる。溝深さ局所変化位置Pまでは、クーラント案内凹溝18の流通断面積の減少に伴ってクーラントの流速が上昇させられ、溝深さ局所変化位置Pを通過した後は略等速で終端18bから流出させられる。終端18bから流出させられたクーラントは、その粘性および表面張力により回転中心線C側へ引き付けられるので、遠心力に抗して接続部16のテーパ状外周面16aに沿って刃部12へ到達し、刃部12の外周刃32および底刃34に供給される。また、クーラント案内凹溝18の溝深さ局所変化位置Pよりも下流側において、クーラントは刃部12の径方向において厚みが制限された偏平な断面の層流とされ、この状態で終端18bから流出させられるので、接続部16のテーパ状外周面16aに沿って刃部12へ到達し、刃部12の外周刃32および底刃34に供給される。図2および図6の破線で示す矢印Fwは、上記クーラントの流れを模式的に示している。
上述のように、本実施例の回転切削工具10によれば、シャンク部14の外周面14aには、溝深さdよりも溝幅wが大きい偏平な溝断面を有し、シャンク部14の端面14bを始端18aとし接続部16のテーパ状外周面16aを終端18bとする3本のクーラント案内凹溝18が、シャンク部14の外周面14aの周方向に等間隔に離隔して形成されており、クーラント案内凹溝18は、クーラントをシャンク部14から接続部16へ案内することから、シャンク部14内に貫通するクーラント導通穴を設ける場合に比較して、シャンク部14の径をそれほど大きくしなくても、シャンク部14の剛性をそれほど損なうことなく、充分な量のクーラントの供給が得られ、刃部12の刃先摩耗の進行の抑制および切削能率が得られる。
本実施例の回転切削工具10によれば、刃部12は、たとえばエンドミル、スレッドミルとして知られた、刃部12の外周面12aに形成された外周刃32と、刃部12の端面12bに形成された底刃34とを有するものである。これにより、クーラント案内凹溝18の終端18bから流出するクーラントは接続部16のテーパ状外周面16aに沿って刃部12の外周刃32および底刃34へ供給されるので、外周刃32および底刃34に対して充分な量のクーラントの供給が得られ、刃先摩耗の進行の抑制および切削能率が得られる。
本実施例の回転切削工具10によれば、複数本のクーラント案内凹溝18は、一定の溝幅wを有し、シャンク部14の外周面14aのうちの50%以下を占めるように形成されている。このように、複数本のクーラント案内凹溝18は、一定の溝幅wを有するので、クーラント案内凹溝18により案内されるクーラントに乱流が発生し難くなる。これにより、クーラント案内凹溝18の終端18bから流出するクーラントは接続部16のテーパ状外周面16aに沿って刃部12へ向かうので、刃部12に対して充分な量のクーラントの供給が得られ、刃先摩耗の進行の抑制および切削能率が得られる。また、複数本のクーラント案内凹溝18は、シャンク部14の外周面14aのうちの50%以下を占めるように形成されているので、シャンク部14の剛性が実用性が損なわれるほど低下しない。
本実施例の回転切削工具10によれば、複数本のクーラント案内凹溝18は、3本から6本までのいずれかの本数である。これにより、回転切削工具10の心出し精度やシャンク部14の剛性が損なわれることが抑制される。クーラント案内凹溝18が2本以下では回転切削工具10の心出し精度が低下し、クーラント案内凹溝18が7本以上ではクーラントの流通抵抗が増加して充分な量のクーラントの供給が得られない。
本実施例の回転切削工具10によれば、クーラント案内凹溝18は、始端18aからクーラント案内凹溝18の溝底18cの深さの変化傾向が切り替わる溝深さ局所変化位置Pへ向かうほど、溝深さが浅くなる、すなわち回転切削工具10の回転中心線Cからの距離hが大きくなる溝底形状を備える。これにより、クーラント案内凹溝18内を流れるクーラントは、溝深さ局所変化位置Pよりも下流側において刃部12の径方向において厚みが制限された偏平な断面の層流とされるので、クーラント案内凹溝18の終端18bから流出するクーラントは接続部16のテーパ状外周面16aに沿って刃部12へ向かうので、刃部12の切れ刃に対して充分な量のクーラントの供給が得られ、刃先摩耗の進行の抑制および切削能率が得られる。
本実施例の回転切削工具10によれば、溝深さ局所変化位置Pは、クーラント案内凹溝18の溝底18cの面が折れ線状に形成された部分である。これにより、クーラント案内凹溝18内を流れるクーラントは、溝深さ局所変化位置Pにおいて乱流が発生しがたくなり、クーラント案内凹溝18の終端18bから流出するクーラントは接続部16のテーパ状外周面16aに沿って刃部12へ向かうので、刃部12の切れ刃に対して充分な量のクーラントの供給が得られ、刃先摩耗の進行の抑制および切削能率が得られる。
本実施例の回転切削工具10によれば、クーラント案内凹溝18は、溝深さ局所変化位置Pから終端18bに向かうにしたがって、回転切削工具10の回転中心線Cから溝底18cまでの距離hが一定である。これにより、クーラント案内凹溝18内を溝深さ局所変化位置Pから終端18bへ向かって流れるクーラントには乱流が発生しがたくなり、クーラント案内凹溝18の終端18bから流出するクーラントは接続部16のテーパ状外周面16aに沿って刃部12へ向かうので、刃部12の切れ刃に対して充分な量のクーラントの供給が得られ、刃先摩耗の進行の抑制および切削能率が得られる。
本実施例の回転切削工具10によれば、クーラント案内凹溝18の溝底18cのうちの少なくとも始端18aから溝深さ局所変化位置Pまでは、一定の勾配で直線状に形成されている。これにより、クーラント案内凹溝18内を始端18aから終端18bへ向かって流れるクーラントには乱流が発生しがたくなり、クーラント案内凹溝18の終端18bから流出するクーラントは接続部16のテーパ状外周面16aに沿って刃部12へ向かうので、刃部12の切れ刃に対して充分な量のクーラントの供給が得られ、刃先摩耗の進行の抑制および切削能率が得られる。
本実施例の回転切削工具10によれば、シャンク部14の一部は、図示しない工作機械の主軸と共に回転する工具ホルダ20の工具保持穴22内に嵌め着けられるものであり、溝深さ局所変化位置Pは、工具保持穴内22に位置している。これにより、クーラント案内凹溝18内を流れるクーラントは、溝深さ局所変化位置Pよりも下流側において回転切削工具10の径方向において厚みが制限された断面が偏平な層流とされるので、クーラント案内凹溝18の終端18bから流出するクーラントは接続部16のテーパ状外周面16aに沿って刃部12へ向かうので、刃部12の切れ刃に対して充分な量のクーラントの供給が得られ、刃先摩耗の進行の抑制および切削能率が得られる。
次に、本発明の他の実施例を説明する。以下の説明において、前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
図7は、本発明の他の実施例の回転切削工具50の断面を示す図であって、図2に相当する図である。図7において、回転切削工具50は、回転切削工具10に対して、溝深さ局所変化位置Pが折れ線状ではなく、所定の曲率半径R1の円弧状である点で相違するが、他は同様である。
本実施例の回転切削工具50によれば、溝深さ局所変化位置Pは、クーラント案内凹溝18の溝底18cの面が所定の曲率半径R1の円弧状に形成された部分である。これにより、クーラント案内凹溝18内を流れるクーラントは、溝深さ局所変化位置Pにおいて乱流が発生しがたくなり、クーラント案内凹溝18の終端18bから流出するクーラントは接続部16のテーパ状外周面16aに沿って刃部12へ向かうので、刃部12の切れ刃に対して充分な量のクーラントの供給が得られ、刃先摩耗の進行の抑制および切削能率が得られる。
図8は、本発明の他の実施例の回転切削工具60の断面を示す図であって、図2に相当する図である。図8において、回転切削工具60は、回転切削工具10に対して、溝深さ局所変化位置Pが折れ線状ではなく、所定の曲率半径R1の円弧状である点、および、クーラント案内凹溝18の溝深さ局所変化位置Pから終端18bまでは、回転中心線Cからの距離hが次第に小さくなる溝底形状を備えている点(負の傾斜角βの勾配の傾斜面である点)で、相違するが、他は同様である。
図9は、図8の溝深さ局所変化位置P付近を拡大して示している。シャンク部14に形成されたクーラント案内凹溝18の溝深さが局所的に変化する部分である溝深さ局所変化位置Pの溝底18cには、所定の曲率半径R1で局所的に形成され円弧が形成されている。
本実施例の回転切削工具60では、クーラント案内凹溝18の溝底18cは、クーラント案内凹溝18の始端18aから溝深さ局所変化位置Pまでは、たとえば回転中心線Cに対して傾斜角αを有する傾斜面であり、クーラント案内凹溝18の溝深さ局所変化位置Pから終端18bまでは、たとえば回転中心線Cに対して負の傾斜角βを有する傾斜面である。
本実施例の回転切削工具60によれば、クーラント案内凹溝18は、溝深さ局所変化位置Pから終端18bに向うにしたがって、溝底18cの回転切削工具60の回転中心線Cからの距離hが次第に小さくなる。これにより、クーラント案内凹溝18内を溝深さ局所変化位置Pから終端18bへ向かって流れるクーラントには乱流が発生しがたくなり、クーラント案内凹溝18の終端18bから流出するクーラントは接続部16のテーパ状外周面16aに沿って刃部12へ向かうので、刃部12の切れ刃に対して充分な量のクーラントの供給が得られ、刃先摩耗の進行の抑制および切削能率が得られる。
図10は、本発明の他の実施例の回転切削工具70の断面を示す図であって、図2に相当する図である。図10は、クーラント案内凹溝18の幅方向の中央を通る幅中央線と回転切削工具70の回転中心線Cとを含む平面を示している。回転切削工具70は、回転切削工具10に対し、上記平面内に位置する曲率中心を中心とする前記所定の曲率半径R1よりも充分に大きい所定の曲率半径R2の円弧に沿って、始端18aから溝深さ局所変化位置Pに向かうにしたがって、回転中心線Cからの距離hが次第に大きくなる円弧状の溝底形状を備えている点で相違している。
本実施例の回転切削工具70によれば、クーラント案内凹溝18の溝底18cのうちの少なくとも始端18aから溝深さ局所変化位置Pまでは、クーラント案内凹溝18の幅方向の中央を通る幅中央線と回転切削工具70の回転中心線Cとを含む平面内において、その平面内に位置する曲率中心を中心とする所定の曲率半径R2に沿って円弧状に形成されている。これにより、クーラント案内凹溝18内を始端18aから終端18bへ向かって流れるクーラントには乱流が発生しがたくなり、クーラント案内凹溝18の終端18bから流出するクーラントは接続部16のテーパ状外周面16aに沿って刃部12へ向かうので、刃部12の切れ刃に対して充分な量のクーラントの供給が得られ、刃先摩耗の進行の抑制および切削能率が得られる。
図11は、本発明の他の実施例においてシャンク部14に形成されたクーラント案内凹溝108の回転中心線Cに直交する断面の形状を示す、図3に対応する図である。図11に示されたクーラント案内凹溝108は、溝幅wの方向において直線状の溝底18cを有する図3のクーラント案内凹溝18に比較して、溝底108cが回転中心線Cを曲率中心とする円弧状に湾曲し、溝幅wの方向(周方向)のいずれの位置においても溝深さdが一定である点で相違する。本実施例のクーラント案内凹溝108の断面形状の偏平率f(=(w-d)/w)は、0.81である。因みに、図3のクーラント案内凹溝18の断面形状の偏平率fは0.75である。
図12は、本発明の他の実施例においてシャンク部14に形成されたクーラント案内凹溝118の断面形状を示す、図3に対応する図である。図12に示されたクーラント案内凹溝118は、溝幅wの方向において直線状の溝底18cを有する図3のクーラント案内凹溝18に比較して、溝底118cが回転中心線C側とは反対側を曲率中心とする円弧状に湾曲し、溝幅wの方向(周方向)において溝深さdが両端から中央ほど増加している点で相違する。本実施例のクーラント案内凹溝118の断面形状の偏平率f(=(w-d)/w)は、0.78である。
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
たとえば、クーラント案内凹溝18内には、溝深さが局所変化する溝深さ局所変化位置Pが設けられていたが、必ずしも設けられていなくてもよい。たとえば、クーラント案内凹溝18の溝底18cは、始端18aから終端18bまで回転中心線Cから等距離であってもよい。
また、前述の実施例の回転切削工具10、50、60、70には、3本のクーラント案内凹溝18が形成されていたが、3本から6本までのいずれかの本数であれば差し支えない。
また、前述の実施例の回転切削工具60において、クーラント案内凹溝18の始端18aから溝深さ局所変化位置Pまでは、たとえば回転中心線Cに対して傾斜角αを有する傾斜面であったが、傾斜角αは零度であってもよい。
また、前述の実施例において、回転切削工具10、50、60、70の刃部12は、直径が10mm以下、好適には8mm以下、さらに好適には0.05mmから4.0mm、最も好適には、0.05mmから3.0mmの径を有するものである。
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその精神を逸脱しない範囲において他の態様においても適用される。
10、50、60、70:回転切削工具 12:刃部 12a:外周面 12b:端面 14:シャンク部 14a:外周面 14b:端面 16:接続部 16a:テーパ状外周面 18、108、118:クーラント案内凹溝 18a:始端 18b:終端 18c、108c、118c:溝底 20:工具ホルダ 22:工具保持穴 32:外周刃 34:底刃 P:溝深さ局所変化位置 C:回転中心線 d:溝深さ w:溝幅 h:距離

Claims (8)

  1. 切れ刃が形成された刃部と、前記刃部よりも大径のシャンク部と、前記刃部と前記シャンク部とを接続するテーパ状の接続部とを、有する回転切削工具であって、
    前記シャンク部の外周面には、前記シャンク部の端面を始端とし前記接続部のテーパ状外周面を終端とする複数本のクーラント案内凹溝が、前記シャンク部の外周面の周方向に相互に離隔して形成され、
    前記クーラント案内凹溝は、溝深さよりも溝幅が大きい偏平な溝断面を有しており、クーラントを前記シャンク部から前記接続部へ案内するものであり、
    前記クーラント案内凹溝は、前記始端から前記クーラント案内凹溝の溝深さの変化傾向が切り替わる溝深さ局所変化位置へ向かうほど、溝深さが浅くなる溝底形状を備える
    ことを特徴とする回転切削工具。
  2. 前記刃部は、前記刃部の外周面に形成された外周刃と、前記刃部の端面に形成された底刃とを有するものである
    ことを特徴とする請求項1の回転切削工具。
  3. 前記複数本のクーラント案内凹溝は、一定の溝幅を有し、前記シャンク部の外周面のうちの50%以下を占めるように形成されている
    ことを特徴とする請求項1または2の回転切削工具。
  4. 前記複数本のクーラント案内凹溝は、3本から6本までのいずれかの本数である
    ことを特徴とする請求項3の回転切削工具。
  5. 前記溝深さ局所変化位置は、前記クーラント案内凹溝の溝底が折れ線状または所定の曲率半径の円弧状に形成された部分である
    ことを特徴とする請求項1の回転切削工具。
  6. 前記クーラント案内凹溝は、前記溝深さ局所変化位置から前記終端に向かうにしたがって、前記回転切削工具の回転中心線から前記溝底までの距離が一定であるか、或いは、次第に小さくなる
    ことを特徴とする請求項1またはの回転切削工具。
  7. 前記クーラント案内凹溝の溝底のうちの少なくとも前記始端から前記溝深さ局所変化位置までは、一定の勾配で直線状に形成されているか、或いは、前記クーラント案内凹溝の幅方向の中央を通る幅中央線と前記回転切削工具の回転中心線とを含む平面内において、前記平面内に位置する曲率中心を中心とする所定の曲率半径に沿って円弧状に形成されている
    ことを特徴とする請求項1から4、5、6のいずれか1の回転切削工具。
  8. 前記シャンク部の一部は、工具ホルダの工具保持穴内に嵌め着けられるものであり、前記溝深さ局所変化位置は、前記工具保持穴内に位置している
    ことを特徴とする請求項1から4、5、6、7のいずれか1の回転切削工具。
JP2021519996A 2019-05-22 2019-05-22 回転切削工具 Active JP7121197B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2019/020361 WO2020235069A1 (ja) 2019-05-22 2019-05-22 回転切削工具

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JPWO2020235069A1 JPWO2020235069A1 (ja) 2020-11-26
JPWO2020235069A5 JPWO2020235069A5 (ja) 2022-05-19
JP7121197B2 true JP7121197B2 (ja) 2022-08-17

Family

ID=73459352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021519996A Active JP7121197B2 (ja) 2019-05-22 2019-05-22 回転切削工具

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220250176A1 (ja)
JP (1) JP7121197B2 (ja)
CN (1) CN113795349B (ja)
DE (1) DE112019007348T5 (ja)
WO (1) WO2020235069A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030095841A1 (en) 2001-11-19 2003-05-22 Kraemer Rolf H. Coolant delivery system for cutting tools
JP2010527799A (ja) 2007-05-20 2010-08-19 フィルマ ギューリング オーハーゲー 回転駆動可能な切削工具
JP2010527798A (ja) 2007-05-20 2010-08-19 フィルマ ギューリング オーハーゲー 切削工具

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0525782Y2 (ja) * 1988-03-01 1993-06-29
US5085540A (en) * 1990-03-21 1992-02-04 Grumman Aerospace Corporation Endmill with notched shank
DE4019428C2 (de) * 1990-06-19 1997-07-03 Fette Wilhelm Gmbh Drehantreibbares Schaftwerkzeug
JPH10225814A (ja) * 1992-06-17 1998-08-25 Makino Milling Mach Co Ltd 切削加工方法
JP2894924B2 (ja) * 1992-06-17 1999-05-24 株式会社牧野フライス製作所 切削加工方法および装置
JP3154847U (ja) * 2009-07-30 2009-10-29 株式会社阪村機械製作所 工具及び工具保持機構
CN202356665U (zh) * 2011-11-09 2012-08-01 资阳南车传动有限公司 一种薄壁伐套内孔车床加工的浮动镗刀装置
CH706934B1 (de) 2012-09-14 2016-06-15 Mikron Tool Sa Agno Fräswerkzeug.
CN205362807U (zh) * 2015-11-11 2016-07-06 上海嘉捷通电路科技股份有限公司 一种用于pcb板制造的双刃铣刀
CN107824884B (zh) * 2017-11-17 2019-08-23 中山市园丰精密刃具有限公司 用于加工汽车配件的台阶铰刀

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030095841A1 (en) 2001-11-19 2003-05-22 Kraemer Rolf H. Coolant delivery system for cutting tools
JP2010527799A (ja) 2007-05-20 2010-08-19 フィルマ ギューリング オーハーゲー 回転駆動可能な切削工具
JP2010527798A (ja) 2007-05-20 2010-08-19 フィルマ ギューリング オーハーゲー 切削工具

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2020235069A1 (ja) 2020-11-26
US20220250176A1 (en) 2022-08-11
DE112019007348T5 (de) 2022-02-03
CN113795349B (zh) 2024-05-31
CN113795349A (zh) 2021-12-14
WO2020235069A1 (ja) 2020-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5526967B2 (ja) クーラント穴付きドリル
JP6421792B2 (ja) ドリル及びドリルヘッド
KR101528936B1 (ko) 드릴 본체
JP5286933B2 (ja) ドリル
WO2014155527A1 (ja) 切削液供給穴付3枚刃ドリル
JP5555691B2 (ja) ドリル
US20150093205A1 (en) Drill
JP6838164B2 (ja) テーパーリーマ
JP6618357B2 (ja) シャフトを穴あけするためのキャリブレーションヘッド
JP2009056559A (ja) ボールエンドミル
US20200230708A1 (en) Rotary cutting tool
JP6879668B2 (ja) 切削方法
JP2017225908A (ja) 液体吐出管構造体
JP2010142889A (ja) 工具保持具、工具保持具用切削液供給プレート及び切削加工方法
KR20150044405A (ko) 절삭 공구용 가이드 패드와 커터 헤드
JP2010214545A (ja) エンドミル
JP7121197B2 (ja) 回転切削工具
JP2017159380A (ja) ラジアスエンドミル
JP7423965B2 (ja) ドリル
JP7400311B2 (ja) ドリル
JP2019533580A (ja) 金属穴開け工具
JP3686022B2 (ja) クーラント穴付き穴明け工具
JP2019202378A (ja) エンドミル
JP2015160266A (ja) 切削インサート及び刃先交換式バイト
JP2014079814A (ja) 穴加工工具

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211117

A529 Written submission of copy of amendment under article 34 pct

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A5211

Effective date: 20211117

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211117

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220726

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220804

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7121197

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150