JP7121229B2 - 回転切削工具及び切削チップ - Google Patents
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Description
本発明は、コイル状金属線材を作製可能な回転切削工具及び切削チップに関する。
各種電池における電極、集電体、熱交換器用部材、消音部材、フィルター、衝撃吸収部材等として、本出願人は特許文献１等により多数の金属繊維を焼結してなる多孔体を用いることを提案している。
特許文献１では、金属繊維は、直径Ｒが０．０２ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下の範囲内とされ、長さＬと直径Ｒとの比Ｌ／Ｒが４以上、２５００以下とされ、直線状、曲線状などのものが開示されている。また、金属繊維の一部にねじり加工や曲げ加工等により所定の形状付与加工をされたものを用いると、繊維同士の間の空隙形状を立体的かつ等方的に形成することができ、その結果、電熱特性及び導電性等の各種特性の等方性向上に繋がると記載されている。
このような多孔体の製造に際しては、金属繊維を安定して作製できる技術の開発が求められる。
特許文献２には、そのような金属繊維をフライス盤の切粉によって製造する技術が開示されており、多数の円板状切削板を同軸に密着させ、その外周の切れ刃を食い違い状態に配置したカッタにより、金属ブロックの表面を切削して切粉を得ることが記載されている。
特許文献３には、製造すべき繊維長さに等しい長さの刃部を複数個階段状、凹凸状もしくは溝を介して並列状に配したバイト状の工具を用いて、金属ブロックを切削することにより、各刃部ごとに繊維軸線が切削方向と直角状をなし１本１本が分離独立した非円形断面の短繊維が作製されると記載されている。
特許文献１では、金属繊維は、直径Ｒが０．０２ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下の範囲内とされ、長さＬと直径Ｒとの比Ｌ／Ｒが４以上、２５００以下とされ、直線状、曲線状などのものが開示されている。また、金属繊維の一部にねじり加工や曲げ加工等により所定の形状付与加工をされたものを用いると、繊維同士の間の空隙形状を立体的かつ等方的に形成することができ、その結果、電熱特性及び導電性等の各種特性の等方性向上に繋がると記載されている。
このような多孔体の製造に際しては、金属繊維を安定して作製できる技術の開発が求められる。
特許文献２には、そのような金属繊維をフライス盤の切粉によって製造する技術が開示されており、多数の円板状切削板を同軸に密着させ、その外周の切れ刃を食い違い状態に配置したカッタにより、金属ブロックの表面を切削して切粉を得ることが記載されている。
特許文献３には、製造すべき繊維長さに等しい長さの刃部を複数個階段状、凹凸状もしくは溝を介して並列状に配したバイト状の工具を用いて、金属ブロックを切削することにより、各刃部ごとに繊維軸線が切削方向と直角状をなし１本１本が分離独立した非円形断面の短繊維が作製されると記載されている。
しかしながら、特許文献２記載の方法では、直線的かつ短い金属繊維しか製造できない。また、特許文献３記載の方法では、多少湾曲しているものの、短い金属繊維しか製造できない。これら特許文献記載の方法により得られる金属繊維では、これを金属多孔体の原料として供するときに、金属繊維の向きが揃いやすく、等方的な金属多孔体を作製することが難しい。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、１周以上カールした所定長さのコイル状金属繊維を得ることができる回転切削工具及び切削チップを提供することを目的とする。
本発明の回転切削工具は、正面と側面との交差稜線部に形成される刃部を有するとともに、該刃部は、円弧状のコーナー刃と、該コーナー刃を介して隣接し鈍角をなす主切れ刃及び副切れ刃とを有し、前記正面が回転方向前方に向けられ、前記主切れ刃が外周部に配置され、前記副切れ刃が回転中心に対して直交する方向に沿って配置されており、
前記正面に切削片案内溝が形成され、
前記切削片案内溝は、前記主切れ刃と前記副切れ刃との延長上の交点から前記副切れ刃の長さ方向と直交する方向に沿う方向を０°としたときに－３０°から＋１５°の角度範囲の断面において、前記主切れ刃側から第１円弧部、第２円弧部がこの順に接続状態に形成されており、前記交点から前記第１円弧部の始端までの前記副切れ刃の長さ方向と直交する方向に沿う距離Ｘが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下、前記第１円弧部の始端から前記接続点までの前記副切れ刃の長さ方向と直交する方向に沿う距離Ｍが０．２５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、前記接続点における前記切削片案内溝の深さＤが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、前記第１円弧部の曲率半径をＲ１、前記第２円弧部の曲率半径をＲ２とすると、Ｒ２は０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であり、Ｒ１に対するＲ２の比率Ｒ２／Ｒ１が０．５以上２．０以下であり、前記第１円弧部の中心角θＲ１、及び前記第２円弧部の中心角θＲ２が、１０°以上６０°以下である。
前記正面に切削片案内溝が形成され、
前記切削片案内溝は、前記主切れ刃と前記副切れ刃との延長上の交点から前記副切れ刃の長さ方向と直交する方向に沿う方向を０°としたときに－３０°から＋１５°の角度範囲の断面において、前記主切れ刃側から第１円弧部、第２円弧部がこの順に接続状態に形成されており、前記交点から前記第１円弧部の始端までの前記副切れ刃の長さ方向と直交する方向に沿う距離Ｘが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下、前記第１円弧部の始端から前記接続点までの前記副切れ刃の長さ方向と直交する方向に沿う距離Ｍが０．２５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、前記接続点における前記切削片案内溝の深さＤが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、前記第１円弧部の曲率半径をＲ１、前記第２円弧部の曲率半径をＲ２とすると、Ｒ２は０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であり、Ｒ１に対するＲ２の比率Ｒ２／Ｒ１が０．５以上２．０以下であり、前記第１円弧部の中心角θＲ１、及び前記第２円弧部の中心角θＲ２が、１０°以上６０°以下である。
このような刃部を有する回転切削工具を用いて金属ブロックを切削することにより、切削片案内溝の第１円弧部及び第２円弧部の表面に沿って切削片が流れて、１周以上カールした所定長さのコイル状金属繊維を得ることができる。
この場合、主切れ刃と副切れ刃との延長上の交点から副切れ刃の長さ方向と直交する方向を基準として－３０°から＋１５°の角度範囲の断面において、第１円弧部の始端までの距離Ｘが０．１ｍｍ未満であると、刃部先端が尖りすぎて刃こぼれしやすくなる。その距離Ｘが０．５ｍｍを超えると、切削片が第１円弧部に到達しにくくなり、コイル形状になりにくい。また、第１円弧部の始端から第２円弧部との接続点までの距離Ｍが０．２５ｍｍ未満であると、切削片をコイル形状にするための距離が短くなり過ぎて、コイル形状のものが得られない。その距離Ｍが２．０ｍｍを超えると、切削片をコイル形状にするための距離が長くなり過ぎることから、切削片が切削片案内面上で振れ動きやすく、コイル形状の切削片を安定的に得ることが難しい。切削片案内溝の深さＤが０．１ｍｍ未満であると、切削片をコイル形状にするための距離が短くなりすぎて、コイル形状の切削片を得ることができない。その深さＤが０．５ｍｍを超えると、切削片をコイル形状にするための距離が長すぎて、切削片が切削片案内面上で振れ動きやすく、コイル形状の切削片を安定的に得ることが難しい。
この場合、主切れ刃と副切れ刃との延長上の交点から副切れ刃の長さ方向と直交する方向を基準として－３０°から＋１５°の角度範囲の断面において、第１円弧部の始端までの距離Ｘが０．１ｍｍ未満であると、刃部先端が尖りすぎて刃こぼれしやすくなる。その距離Ｘが０．５ｍｍを超えると、切削片が第１円弧部に到達しにくくなり、コイル形状になりにくい。また、第１円弧部の始端から第２円弧部との接続点までの距離Ｍが０．２５ｍｍ未満であると、切削片をコイル形状にするための距離が短くなり過ぎて、コイル形状のものが得られない。その距離Ｍが２．０ｍｍを超えると、切削片をコイル形状にするための距離が長くなり過ぎることから、切削片が切削片案内面上で振れ動きやすく、コイル形状の切削片を安定的に得ることが難しい。切削片案内溝の深さＤが０．１ｍｍ未満であると、切削片をコイル形状にするための距離が短くなりすぎて、コイル形状の切削片を得ることができない。その深さＤが０．５ｍｍを超えると、切削片をコイル形状にするための距離が長すぎて、切削片が切削片案内面上で振れ動きやすく、コイル形状の切削片を安定的に得ることが難しい。
また、第２円弧部の曲率半径Ｒ２が０．５ｍｍ未満では切削抵抗が大きくなって、刃部先端の消耗が多くなりすぎる。その曲率半径Ｒ２が２．０ｍｍを超えると、切削片のコイル形状の径が大きくなりすぎて安定しにくくなり、定常的なコイル形状のものが得られない。曲率半径の比率Ｒ２／Ｒ１が０．５未満であると、曲率半径の変化が急激になるため、切削片に過度な負荷がかかり、コイル形状の切削片を安定的に得ることが難しい。その比率Ｒ２／Ｒ１が２．０を超えると切削時に切削片の動きが安定しないため、コイル形状の切削片を安定的に得ることが難しい。
さらに、第１円弧部の中心角θＲ１及び第２円弧部の中心角θＲ２が１０°未満では、切削片案内溝の深さが小さすぎて切削片をコイル形状とすることが出来ず、６０°を超えると切削片案内溝が深すぎて切削片が切削片案内溝の底部に詰まってしまい、求めるコイル形状が得られなくなる。
さらに、第１円弧部の中心角θＲ１及び第２円弧部の中心角θＲ２が１０°未満では、切削片案内溝の深さが小さすぎて切削片をコイル形状とすることが出来ず、６０°を超えると切削片案内溝が深すぎて切削片が切削片案内溝の底部に詰まってしまい、求めるコイル形状が得られなくなる。
本発明の切削チップは、回転切削工具の工具本体に着脱可能に取り付けられる切削チップであって、
正面と側面との交差稜線部に形成される刃部を有するとともに、該刃部は、円弧状のコーナー刃と、該コーナー刃を介して隣接し鈍角をなす主切れ刃及び副切れ刃とを有しており、
前記正面に切削片案内溝が形成され、
前記切削片案内溝は、前記主切れ刃と前記副切れ刃との延長上の交点から前記副切れ刃の長さ方向と直交する方向に沿う断面において 、前記主切れ刃側から第１円弧部、第２円弧部がこの順に接続状態に形成されており、前記交点から前記第１円弧部の始端までの前記副切れ刃の長さ方向と直交する方向に沿う距離Ｘが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下、前記第１円弧部の始端から前記接続点までの前記副切れ刃の長さ方向と直交する方向に沿う距離Ｍが０．２５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、前記切削片案内溝の深さＤが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、前記第１円弧部の曲率半径をＲ１、前記第２円弧部の曲率半径をＲ２とすると、Ｒ２は０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であり、Ｒ１に対するＲ２の比率Ｒ２／Ｒ１が０．５以上２．０以下である。
正面と側面との交差稜線部に形成される刃部を有するとともに、該刃部は、円弧状のコーナー刃と、該コーナー刃を介して隣接し鈍角をなす主切れ刃及び副切れ刃とを有しており、
前記正面に切削片案内溝が形成され、
前記切削片案内溝は、前記主切れ刃と前記副切れ刃との延長上の交点から前記副切れ刃の長さ方向と直交する方向に沿う断面において 、前記主切れ刃側から第１円弧部、第２円弧部がこの順に接続状態に形成されており、前記交点から前記第１円弧部の始端までの前記副切れ刃の長さ方向と直交する方向に沿う距離Ｘが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下、前記第１円弧部の始端から前記接続点までの前記副切れ刃の長さ方向と直交する方向に沿う距離Ｍが０．２５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、前記切削片案内溝の深さＤが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、前記第１円弧部の曲率半径をＲ１、前記第２円弧部の曲率半径をＲ２とすると、Ｒ２は０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であり、Ｒ１に対するＲ２の比率Ｒ２／Ｒ１が０．５以上２．０以下である。
本発明によれば、１周以上カールした所定長さのコイル状金属繊維を安定して得ることができ、各種電池における電極、集電体、熱交換器用部材、消音部材、フィルター、衝撃吸収部材等に用いて好適なコイル状金属繊維を提供することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
本実施形態における回転切削工具１０は正面フライスカッターである。この正面フライスカッター（回転切削工具）１０は、図１及び図２に示すように、工具本体２０とこの工具本体２０に着脱可能な切削チップ３０とで構成される。工具本体２０は、略円盤状をなし、その円盤の中央部には、円盤の軸線Ｃに沿って工具本体２０を工作機械（図示略）の主軸端等に取付けるための取付孔２１が形成され、工作機械により、軸線Ｃ回りに回転させられるようになっている。また、工具本体２０の先端側の外周部には、工具本体２０の外周面及び先端面に開口するようにチップポケット２２が周方向に間隔をおいて複数形成されており、これらチップポケット２２の工具回転方向の後方側に取付座２３がそれぞれ設けられている。切削チップ３０は、取付座２３に当接させて位置決めされた状態で取り付けられる。
本実施形態における回転切削工具１０は正面フライスカッターである。この正面フライスカッター（回転切削工具）１０は、図１及び図２に示すように、工具本体２０とこの工具本体２０に着脱可能な切削チップ３０とで構成される。工具本体２０は、略円盤状をなし、その円盤の中央部には、円盤の軸線Ｃに沿って工具本体２０を工作機械（図示略）の主軸端等に取付けるための取付孔２１が形成され、工作機械により、軸線Ｃ回りに回転させられるようになっている。また、工具本体２０の先端側の外周部には、工具本体２０の外周面及び先端面に開口するようにチップポケット２２が周方向に間隔をおいて複数形成されており、これらチップポケット２２の工具回転方向の後方側に取付座２３がそれぞれ設けられている。切削チップ３０は、取付座２３に当接させて位置決めされた状態で取り付けられる。
切削チップ３０は、図３に示すように、超硬合金等の硬質材料からなり、正面３０ａが、四隅を面取りした正方形状に形成され、一定の厚さの板状に形成されている。正面３０ａと各側面との交差稜線部に切れ刃が形成されている。
この切削チップ３０において、切削に供される刃部３１は、表面の四隅部に配されており、各刃部３１は、図５に示すように、長辺に配置される直線状の主切れ刃３２と、四隅の短辺に配置される直線状の副切れ刃３３と、これら主切れ刃３２及び副切れ刃３３を滑らかに繋ぐ円弧状のコーナー刃３４とを有している。
この切削チップ３０において、切削に供される刃部３１は、表面の四隅部に配されており、各刃部３１は、図５に示すように、長辺に配置される直線状の主切れ刃３２と、四隅の短辺に配置される直線状の副切れ刃３３と、これら主切れ刃３２及び副切れ刃３３を滑らかに繋ぐ円弧状のコーナー刃３４とを有している。
主切れ刃３２と副切れ刃３３とは切削チップ３０の正面から視て鈍角を形成している。例えば、主切れ刃３２と副切れ刃３３とのなす角度θ１は９０°以上１５０°以下に形成され、コーナー刃３４の曲率半径Ｒ０は０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下に設定される。角度θ１は１３５°が最も好ましい。副切れ刃３３は、さらい刃として機能するものであり、主切れ刃３２と副切れ刃３３との延長上の交点Ｐから少なくとも１ｍｍ以上の長さＬ１に形成される。
この切削チップ３０は、工具本体２０の各チップポケット２２内の取付け座２３に、副切れ刃３３が工具本体２０の軸線Ｃに直交する半径方向に沿って配置され、主切れ刃３２が外周部に配置される。また、切削チップ３０の正面３０ａは、工具本体２０の回転方向（図３及び図４に矢印Ｂで示す方向）前方に向けられており、図４に示すように工具本体２０の軸線Ｃを含む平面に対して５°以上３０°以下の角度θ２で傾斜して取り付けられる。このため、切削チップ３０の正面３０ａは、副切れ刃３２から切削チップ３０の中心に向かうにしたがって工具本体２０の軸線Ｃを含む平面に対して漸次遠ざかるように配置される。この角度θ２は２０°が最も好ましい。
なお、切削チップ３０の刃部３１の逃げ角は７°以上２５°以下が好ましい。
この切削チップ３０は、工具本体２０の各チップポケット２２内の取付け座２３に、副切れ刃３３が工具本体２０の軸線Ｃに直交する半径方向に沿って配置され、主切れ刃３２が外周部に配置される。また、切削チップ３０の正面３０ａは、工具本体２０の回転方向（図３及び図４に矢印Ｂで示す方向）前方に向けられており、図４に示すように工具本体２０の軸線Ｃを含む平面に対して５°以上３０°以下の角度θ２で傾斜して取り付けられる。このため、切削チップ３０の正面３０ａは、副切れ刃３２から切削チップ３０の中心に向かうにしたがって工具本体２０の軸線Ｃを含む平面に対して漸次遠ざかるように配置される。この角度θ２は２０°が最も好ましい。
なお、切削チップ３０の刃部３１の逃げ角は７°以上２５°以下が好ましい。
切削チップ３０の正面３０ａには、主切れ刃３２とコーナー切れ刃３４とに周縁が隣接して切削片案内溝４０が形成されている。この切削片案内溝４０は、切削チップ３０の正面３０ａに対して凹状に形成され、切削片を表面に案内して所定長さのコイル状に形成する機能を有している。
具体的には、切削片案内溝４０は、主切れ刃３２と副切れ刃３３との延長上の交点Ｐから副切れ刃３３の長さ方向と直交する方向に沿う断面において、主切れ刃３２側から第１円弧部４１、第２円弧部４２がこの順に形成されている。これら第１円弧部４１と第２円弧部４２との接続点４３では、両円弧部４１，４２の接線が共通となるように両円弧部４１，４２が滑らかに接続されている。
具体的には、切削片案内溝４０は、主切れ刃３２と副切れ刃３３との延長上の交点Ｐから副切れ刃３３の長さ方向と直交する方向に沿う断面において、主切れ刃３２側から第１円弧部４１、第２円弧部４２がこの順に形成されている。これら第１円弧部４１と第２円弧部４２との接続点４３では、両円弧部４１，４２の接線が共通となるように両円弧部４１，４２が滑らかに接続されている。
図６は、主切れ刃３２と副切れ刃３３との延長上の交点Ｐから副切れ刃３３の長さ方向と直交する方向に沿う断面図である。この図６に示すように、交点Ｐから第１円弧部４１の始端までの副切れ刃３３の長さ方向と直交する方向に沿う距離Ｘが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下、第１円弧部４１の始端から両円弧部４１，４２の接続点４３までの副切れ刃３３の長さ方向と直交する方向に沿う距離Ｍが０．２５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、切削片案内溝４０の深さＤが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、第１円弧部４１の曲率半径をＲ１、第２円弧部４２の曲率半径をＲ２とすると、Ｒ２は０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であり、Ｒ１に対するＲ２の比率Ｒ２／Ｒ１が０．５以上２．０以下である。
なお、これらの切削片案内溝４０の諸寸法は、主切れ刃３２と副切れ刃３３との延長上の交点Ｐから副切れ刃３３の長さ方向と直交する方向を中心として－３０°（上面視で反時計回りに３０°）以上から１５°（上面視で時計回りに１５°）の角度範囲の領域内で上記の数値範囲を満たしている必要がある。
なお、これらの切削片案内溝４０の諸寸法は、主切れ刃３２と副切れ刃３３との延長上の交点Ｐから副切れ刃３３の長さ方向と直交する方向を中心として－３０°（上面視で反時計回りに３０°）以上から１５°（上面視で時計回りに１５°）の角度範囲の領域内で上記の数値範囲を満たしている必要がある。
このように構成した回転切削工具１０を用いてコイル状金属繊維を作製する場合、通常の正面フライスと同様に、工具本体２０を矢印Ｂで示すように軸線Ｃ回りに回転させ、矢印Ａで示すように進行させながら被削材（金属ブロック）５０を切削すればよい。
被削材が純アルミニウム又はアルミニウム合金の場合、以下の切削条件とするとよい。
切込み深さｔ（図４参照）：０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下
切込み幅Ｗ（図３参照）：０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下
工具本体の回転速度：１００ｒｐｍ以上１００００ｒｐｍ以下
切削速度（フライスカッターの進行速度）：１００ｍｍ／分以上５０００ｍｍ／分以下
被削材が純アルミニウム又はアルミニウム合金の場合、以下の切削条件とするとよい。
切込み深さｔ（図４参照）：０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下
切込み幅Ｗ（図３参照）：０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下
工具本体の回転速度：１００ｒｐｍ以上１００００ｒｐｍ以下
切削速度（フライスカッターの進行速度）：１００ｍｍ／分以上５０００ｍｍ／分以下
この回転切削工具１０を用いて被削材５０を切削することにより、切削片案内溝４０の第１円弧部４１及び第２円弧部４２の表面に沿って切削片が流れて、１周以上カールした所定長さのコイル状金属繊維を得ることができる。切削片は切削案内溝４０内を主として、主切れ刃３２と副切れ刃３３との延長上の交点Ｐから副切れ刃３３の長さ方向と直交する方向から反時計回りに１５°の線に沿って流れ、切削案内溝４０の内面の第１円弧部４１及び第２円弧部４２によりカールしながらコイル形状となり、切削チップ３０の正面３０ａあるいは側面等に衝突して分断され、コイル状金属繊維となる。
得られるコイル状金属繊維は、全体に捩じられてコイル形状をなすように形成されており、平均線径ｄｗが０．０５ｍｍ以上２．００ｍｍ以下、コイル形状としては平均コイル外径（図１０及び図１１参照）Ｄｃが０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下、コイル長さＬが１ｍｍ以上２０ｍｍ以下、巻き数Ｎが１以上１０以下となる。
得られるコイル状金属繊維は、全体に捩じられてコイル形状をなすように形成されており、平均線径ｄｗが０．０５ｍｍ以上２．００ｍｍ以下、コイル形状としては平均コイル外径（図１０及び図１１参照）Ｄｃが０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下、コイル長さＬが１ｍｍ以上２０ｍｍ以下、巻き数Ｎが１以上１０以下となる。
この回転切削工具１０でコイル状金属繊維を作製すると、線径、コイル外径、コイル長さ、巻き数がほぼ揃った一定の形状のものが連続的に形成される。ただし、厳密に円形のコイル状に形成される場合だけでなく、若干楕円となる形状、多角形状等となる場合も本発明の実施形態に含まれる。コイル形状部分の中心を通る軸方向は、直線状に設けられる場合もあるし、わずかな円弧状等の屈曲した軸となる場合もある。また、金属繊維の断面も円形ではなく、三角形状となる場合が多い。いずれの場合も、切削条件が一定であれば、ほぼ揃った一定形状のコイル状金属繊維を作製できる。
この場合、主切れ刃３２と副切れ刃３３との延長上の交点Ｐから副切れ刃３３の長さ方向と直交する方向に沿う断面において、第１円弧部４１の始端までの距離Ｘが０．１ｍｍ未満であると、刃部３１先端が尖りすぎて刃こぼれしやすくなる。その距離Ｘが０．５ｍｍを超えると、切削片が第１円弧部４１に到達しにくくなり、コイル形状になりにくい。また、第１円弧部４１の始端から第２円弧部４２との接続点４３までの距離Ｍが０．２５ｍｍ未満であると、切削片をコイル形状にするための距離が短くなり過ぎて、コイル形状のものが得られない。その距離Ｍが２．０ｍｍを超えると、切削片をコイル形状にするための距離が長くなり過ぎることから、切削片が切削片案内面４０上で振れ動きやすく、コイル形状の切削片を安定的に得ることが難しい。切削片案内溝４０の深さＤが０．１ｍｍ未満であると、切削片をコイル形状にするための距離が短くなりすぎて、コイル形状の切削片を得ることができない。その深さＤが０．５ｍｍを超えると、切削片をコイル形状にするための距離が長すぎて、切削片が切削片案内面４０上で振れ動きやすく、コイル形状の切削片を安定的に得ることが難しい。
また、第２円弧部４２の曲率半径Ｒ２が０．５ｍｍ未満では切削抵抗が大きくなって、刃部３１先端の消耗が多くなりすぎる。その曲率半径Ｒ２が２．０ｍｍを超えると、切削片のコイル形状の径が大きくなりすぎて安定しにくくなり、定常的なコイル形状のものが得られない。曲率半径の比率Ｒ２／Ｒ１が０．５未満であると、曲率半径の変化が急激になるため、切削片に過度な負荷がかかり、コイル形状の切削片を安定的に得ることが難しい。その比率Ｒ２／Ｒ１が２．０を超えると切削時に切削片の動きが安定しないため、コイル形状の切削片を安定的に得ることが難しい。
なお、本発明は上記実施形態の構成のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、切削片案内溝は、交点を通る縦断面において、第１円弧部と第２円弧部とがそれぞれ単一の円弧により形成されるものとしたが、第２円弧部の曲率半径Ｒ２が０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下、第１円弧部の曲率半径Ｒ１に対するＲ２の比率Ｒ２／Ｒ１が０．５以上２．０以下の要件を満たし、曲率半径のわずかな変化である限り、複数の異なる曲率半径の円弧の組み合わせであってもよい。また、第１円弧部と第２円弧部との接続点においても、必ずしも接線を共通にしなくても、互いの接線のなす角度が１０°以下であれば、わずかなずれは許容される。
例えば、切削片案内溝は、交点を通る縦断面において、第１円弧部と第２円弧部とがそれぞれ単一の円弧により形成されるものとしたが、第２円弧部の曲率半径Ｒ２が０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下、第１円弧部の曲率半径Ｒ１に対するＲ２の比率Ｒ２／Ｒ１が０．５以上２．０以下の要件を満たし、曲率半径のわずかな変化である限り、複数の異なる曲率半径の円弧の組み合わせであってもよい。また、第１円弧部と第２円弧部との接続点においても、必ずしも接線を共通にしなくても、互いの接線のなす角度が１０°以下であれば、わずかなずれは許容される。
図５に示す主切れ刃、副切れ刃、コーナー切れ刃を有する切削チップについて、前述した第１円弧部の始端までの距離Ｘ、第１円弧部の始端から第２円弧部との接続点までの距離Ｍ、切削片案内溝の深さＤ、第１円弧部の曲率半径Ｒ１、第２円弧部の曲率半径Ｒ２を表１に示される各数値のものを作製した。表１には、主切れ刃と副切れ刃との延長上の交点Ｐから副切れ刃の長さ方向と直交する方向を０°とし、０°に対して－３０°、－１５°、０°、＋１５°のそれぞれの数値を記載した。
主切れ刃と副切れ刃との角度θ１は１３５°、刃部の逃げ角は２０°とした。その切削チップを、副切れ刃が工具本体の回転軸線と直交する半径方向に沿うように配置して正面フライスカッターに取付けた。切削チップの正面と工具本体の軸線を含む平面との角度θ２は２０°とした。
この回転切削工具を用いてアルミニウム合金を被削材として切削して、コイル状金属繊維を作製した。切削条件は以下の通りとした。
切込み深さ：０．４ｍｍ
切込み幅：０．４ｍｍ
工具本体の回転速度：２０００ｒｐｍ
切削速度：８００ｍｍ／分
主切れ刃と副切れ刃との角度θ１は１３５°、刃部の逃げ角は２０°とした。その切削チップを、副切れ刃が工具本体の回転軸線と直交する半径方向に沿うように配置して正面フライスカッターに取付けた。切削チップの正面と工具本体の軸線を含む平面との角度θ２は２０°とした。
この回転切削工具を用いてアルミニウム合金を被削材として切削して、コイル状金属繊維を作製した。切削条件は以下の通りとした。
切込み深さ：０．４ｍｍ
切込み幅：０．４ｍｍ
工具本体の回転速度：２０００ｒｐｍ
切削速度：８００ｍｍ／分
実施例１の刃部の断面を図７、実施例２の刃部の断面を図８、比較例の刃部の断面を図９に示す。主切れ刃と副切れ刃との延長上の交点から副切れ刃の長さ方向と直交する方向に沿う断面を０°としたときに、各図の上から順に、＋１５°、０°、－１５°、－３０°の各断面である。
また、実施例１の刃部により得られた切削片を図１０、実施例２の刃部により得られた切削片を図１１、比較例の刃部により得られた切削片を図１２に示す。
これらの図からわかるように、実施例１及び実施例２の刃部で得られた切削片は、コイルの径Ｄｃが長さ方向に安定している。比較例の刃部で得られた切削片は途中で巻き径が変化してしまい、長さ方向に均等なコイル形状のものが得られなかった。
実施例１の切削片は５０個の平均のコイル外径Ｄｃが２．４ｍｍ、実施例２の切削片では３．１ｍｍであった。これら実施例の切削片であれば、各種電池における電極、集電体、熱交換器用部材、消音部材、フィルター、衝撃吸収部材等に好適に用いることができる。
また、実施例１の刃部により得られた切削片を図１０、実施例２の刃部により得られた切削片を図１１、比較例の刃部により得られた切削片を図１２に示す。
これらの図からわかるように、実施例１及び実施例２の刃部で得られた切削片は、コイルの径Ｄｃが長さ方向に安定している。比較例の刃部で得られた切削片は途中で巻き径が変化してしまい、長さ方向に均等なコイル形状のものが得られなかった。
実施例１の切削片は５０個の平均のコイル外径Ｄｃが２．４ｍｍ、実施例２の切削片では３．１ｍｍであった。これら実施例の切削片であれば、各種電池における電極、集電体、熱交換器用部材、消音部材、フィルター、衝撃吸収部材等に好適に用いることができる。
１０ 回転切削工具
２０ 工具本体
２１ 取付孔
２２ チップポケット
２３ 取付座
３０ 切削チップ
３０ａ 正面
３１ 刃部
３２ 主切れ刃
３３ 副切れ刃
３４ コーナー刃
４０ 切削片案内溝
４１ 第１円弧部
４２ 第２円弧部
４３ 接続点
２０ 工具本体
２１ 取付孔
２２ チップポケット
２３ 取付座
３０ 切削チップ
３０ａ 正面
３１ 刃部
３２ 主切れ刃
３３ 副切れ刃
３４ コーナー刃
４０ 切削片案内溝
４１ 第１円弧部
４２ 第２円弧部
４３ 接続点
Claims (2)
- 正面と側面との交差稜線部に形成される刃部を有するとともに、該刃部は、円弧状のコーナー刃と、該コーナー刃を介して隣接し鈍角をなす主切れ刃及び副切れ刃とを有し、前記正面が回転方向前方に向けられ、前記主切れ刃が外周部に配置され、前記副切れ刃が回転中心に対して直交する方向に沿って配置されており、
前記正面に切削片案内溝が形成され、
前記切削片案内溝は、前記主切れ刃と前記副切れ刃との延長上の交点から前記副切れ刃の長さ方向と直交する方向に沿う方向を０°としたときに－３０°から＋１５°の角度範囲の断面において、前記主切れ刃側から第１円弧部、第２円弧部がこの順に接続状態に形成されており、前記交点から前記第１円弧部の始端までの前記副切れ刃の長さ方向と直交する方向に沿う距離Ｘが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下、前記第１円弧部の始端から前記接続点までの前記副切れ刃の長さ方向と直交する方向に沿う距離Ｍが０．２５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、前記接続点における前記切削片案内溝の深さＤが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、前記第１円弧部の曲率半径をＲ１、前記第２円弧部の曲率半径をＲ２とすると、Ｒ２は０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であり、Ｒ１に対するＲ２の比率Ｒ２／Ｒ１が０．５以上２．０以下で あり、前記第１円弧部の中心角θＲ１、及び前記第２円弧部の中心角θＲ２が、１０°以上６０°以下であることを特徴とする回転切削工具。 - 回転切削工具の工具本体に着脱可能に取り付けられる切削チップであって、
正面と側面との交差稜線部に形成される刃部を有するとともに、該刃部は、円弧状のコーナー刃と、該コーナー刃を介して隣接し鈍角をなす主切れ刃及び副切れ刃とを有しており、
前記正面に切削片案内溝が形成され、
前記切削片案内溝は、前記主切れ刃と前記副切れ刃との延長上の交点から前記副切れ刃の長さ方向と直交する方向の断面において、前記主切れ刃側から第１円弧部、第２円弧部がこの順に接続状態に形成されており、前記交点から前記第１円弧部の始端までの前記副切れ刃の長さ方向と直交する方向に沿う距離Ｘが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下、前記第１円弧部の始端から前記接続点までの前記副切れ刃の長さ方向と直交する方向に沿う距離Ｍが０．２５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、前記切削片案内溝の深さＤが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、前記第１円弧部の曲率半径をＲ１、前記第２円弧部の曲率半径をＲ２とすると、Ｒ２は０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であり、Ｒ１に対するＲ２の比率Ｒ２／Ｒ１が０．５以上２．０以下で あることを特徴とする切削チップ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019026936A JP7121229B2 (ja) | 2019-02-18 | 2019-02-18 | 回転切削工具及び切削チップ |
| PCT/JP2020/005703 WO2020170954A1 (ja) | 2019-02-18 | 2020-02-14 | 回転切削工具及び切削チップ |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019026936A JP7121229B2 (ja) | 2019-02-18 | 2019-02-18 | 回転切削工具及び切削チップ |
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| JP2020131341A JP2020131341A (ja) | 2020-08-31 |
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Citations (6)
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| JP2006075913A (ja) | 2004-09-07 | 2006-03-23 | Mitsubishi Materials Corp | インサートおよびスローアウェイ式切削工具 |
| JP2007021622A (ja) | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Tungaloy Corp | チップおよび転削工具 |
| JP2008509009A (ja) | 2004-08-06 | 2008-03-27 | エミテック ゲゼルシヤフト フユア エミツシオンス テクノロギー ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 金属繊維とその製造方法 |
| WO2010137663A1 (ja) | 2009-05-28 | 2010-12-02 | 京セラ株式会社 | 切削インサートおよび切削工具ならびにそれらを用いた切削加工物の製造方法 |
| WO2011105420A1 (ja) | 2010-02-24 | 2011-09-01 | 京セラ株式会社 | 切削工具 |
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| JP2562699Y2 (ja) * | 1991-12-27 | 1998-02-16 | 京セラ株式会社 | スローアウェイインサート |
| JPH0871834A (ja) * | 1994-09-05 | 1996-03-19 | Mitsubishi Materials Corp | スローアウェイチップ |
| JPH08108310A (ja) * | 1994-10-05 | 1996-04-30 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 正面フライス用のスロ−アウェイチップ |
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2019
- 2019-02-18 JP JP2019026936A patent/JP7121229B2/ja active Active
-
2020
- 2020-02-14 WO PCT/JP2020/005703 patent/WO2020170954A1/ja active Application Filing
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| WO2011105420A1 (ja) | 2010-02-24 | 2011-09-01 | 京セラ株式会社 | 切削工具 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2020131341A (ja) | 2020-08-31 |
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