JP7488349B2 - 切削インサート、回転工具及び切削加工物の製造方法 - Google Patents

切削インサート、回転工具及び切削加工物の製造方法 Download PDF

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Description

本開示は、被削材の切削加工に用いられる切削インサート、回転工具及び切削加工物の製造方法に関する。
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に記載のドリルビットが知られている。特許文献1に記載のドリルビットは、カッティングエッジ(切刃)、すくい面及びヘリカルフルート(排出溝)を有する。回転するドリルビットを被削材に接触させて穴あけ加工を施す際、切刃によって生じた切屑は、すくい面において湾曲され、排出溝を通って被削材の外部に排出される。
日本国特表2019-501787号公報
限定されない一例の切削インサートは、回転軸に沿って第1端から第2端に向かって延びた本体を有する。前記本体は、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端に向かって延びたすくい面と、前記すくい面から前記第2端に向かって延びた排出溝と、を有する。前記すくい面は、前記切刃に接続されており第1すくい角を有する第1面領域と、前記第1面領域よりも前記第2端の近くに位置して、第2すくい角を有する第2面領域と、前記第2面領域よりも前記第2端の近くに位置して、第3すくい角を有する第3面領域と、を有する。前記排出溝は、前記第2面領域よりも前記第2端の近くに位置している。前記第3面領域は、前記排出溝に対して、前記回転軸の回転方向の後方且つ前記本体の外周の側において隣り合っている。前記第2すくい角が、前記第1すくい角よりも小さく、前記第3すくい角が、前記第2すくい角よりも小さい。
本開示の限定されない実施形態における切削インサートの斜視図である。 図1に示す切削インサートを第1端の側から見た正面図である。 図1に示す切削インサートを図2に示すA1方向から見た側面図である。 図1に示す切削インサートを図2に示すA2方向から見た平面図である。 図2のV-V線の矢視断面図である。 図2のVI-VI線の矢視断面図である。 図2のVII-VII線の矢視断面図である。 図4のVIII-VIII線の矢視断面図である。 図4のIX-IX線の矢視断面図である。 図4のX-X線の矢視断面図である。 本開示の限定されない実施形態における回転工具を示す斜視図である。 図11に示す回転工具において、第1端側の先端部分を拡大した拡大図である。 本開示の限定されない実施形態における切削加工物の製造方法の工程の一例を示す概略図である。
以下、本開示の限定されない実施形態の切削インサート(以下、単にインサートとも称する)、回転工具及び切削加工物の製造方法について、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、インサート及び回転工具は、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。
(1.インサートの概略)
まず、実施形態のインサート1の概略について図1~図4を用いて説明する。図1は、インサート1の斜視図である。図2は、インサート1を第1端10Aの側から見た正面図である。図3は、インサート1を図2に示すA1方向から見た側面図である。図4は、インサート1を図2に示すA2方向から見た平面図である。
図1~4に示すように、本例におけるインサート1は、回転軸R1に沿って第1端10Aから第2端3Aに向かって延びており、第1端10Aの側に位置する本体2と、第2端3Aの側に位置する軸部3と、を有している。
インサート1は、本体2における第1端10Aの側に切削部10が形成されている。切削部10は、後述する切削加工(穴あけ加工)において、加工対象である被削材T(図13参照)と接触する部位であり、切削加工において主たる役割を有する部位である。切削部10を有する本体2の詳細については後述する。
インサート1は、被削材を切削する際に回転軸R1を中心に回転可能であり、図1等において回転軸R1の周りに示す矢印R2は、インサート1の回転方向を示している。回転軸R1に沿った方向における切削部10の端部(すなわちインサート1の先端)を第1端10Aと称し、回転軸R1に沿った方向における軸部3の切削部10から遠い側の端部(すなわちインサート1の後端)を第2端3Aと称する。
軸部3は、回転軸R1に沿って延びている。軸部3は、インサート1を後述するホルダ102(図11、図12参照)に取り付ける際に、ホルダ102に設けられたポケット111に嵌合して固定されることによりホルダ102に拘束される部位として用いることができる。
軸部3の大きさは特に限定されるものではなく、回転軸R1に直交する方向での軸部3の最大幅は、例えば3~10mm程度に設定されてもよい。また、軸部3の回転軸R1に沿う方向(長手方向)の寸法は、例えば3~10mm程度に設定されてもよい。
本体2の大きさも特に限定されるものではなく、回転軸R1に平行に第1端10A側から本体2を正面視するとともに、回転軸R1を中心点として本体2の外縁に接する仮想円を描いた場合、当該仮想円の直径が例えば10~40mm程度になるように設定されてもよい。また、本体2の回転軸R1に沿う方向における、第1端10Aから本体2の後端(本体2と軸部3との接続部)までの寸法は、例えば5~20mm程度に設定されてもよい。
インサート1における本体2及び軸部3は、それぞれ別体で形成されて互いに接合されていてもよく、また、一体的に形成されていてもよい。
(2.用語の定義)
本明細書において、「平ら」または「平面」との記載は、視認できるレベルの曲面ではないこと、或いは、視認できるレベルの凹凸を有していないことを意図している。そのため、「平ら」または「平面」と記載された面は、インサート1の製造において不可避な程度の凹凸を許容してもよい。具体的には、例えば50μm程度の表面粗さの凹凸を有していてもよい。また、「回転軸」は、(i)第1端10Aと、(ii)軸部3の第2端3Aの面の中心または略中心と、を通る直線(中心線、中心軸)であるとも表現できる。
また、図2の正面図は、インサート1を第1端10Aの側から見た図である。回転軸R1に平行にインサート1を第1端10Aの側から見ることを正面視すると表現する。
また、図3の側面図及び図4の平面図は、インサート1を回転軸R1に垂直な方向から見た図である。インサート1を回転軸R1に垂直な方向から見ることを側面視すると表現する。
(3.インサートの詳細)
従来のドリルビット(例えば特許文献1を参照)では、すくい面において切屑を所望の形状に制御することが試みられている。一方で、切屑を所望の形状に制御しようとすることに起因して、切屑の流れる方向が不安定になる可能性がある。具体的には、切屑が排出溝に向かって流れることなくドリルビットの外周方向(外部の方向)に向かうことにより、被削材の加工面(加工された穴の内壁)に傷を発生させる可能性がある。
本開示の一態様における切削インサートは、切屑を排出溝に向かって流れ易くすることができる構成である。
インサート1の詳細について、図1~10を用いて説明する。図5~7はそれぞれ、図2のV-V線、VI-VI線、VII-VII線の矢視断面図である。図8~10はそれぞれ、図4のVIII-VIII線、IX-IX線、X-X線の矢視断面図である。V-V線、VI-VI線、VII-VII線は、それぞれインサート1を第1端10Aの側から見た場合において切刃11に対して直交している。
図4において示しているV-V線、VI-VI線及びVII-VII線は、図5~7に示す矢視断面図について理解を容易にするための参照用である。図5~7に示されている断面は、回転軸R1に平行な断面であるが、図4に示す側面視したときの平面に対して垂直な断面というわけではない(図2を参照)。これに対して、図8~10に示されている断面は、回転軸R1に平行、かつ、図4に示す側面視したときの平面に対して垂直な断面である。
図1~10に示すように、インサート1の本体2は、第1端10Aの側に位置する切刃11と、切刃11から第2端3Aに向かって延びたすくい面80と、すくい面80から第2端3Aに向かって延びた排出溝90と、を有している。すくい面80は、切刃11から第2端3Aの側に向かって延びていてよく、排出溝90は、すくい面80から第2端3Aの側に向かって延びていてよい。本体2は、第2端3Aの側に位置する端面2Aを有していてよく、排出溝90と端面2Aとが交差する稜線を有していてよい。
切刃11は、回転軸R1の位置(すなわち第1端10Aの位置)から切削部10の外周に向かって延びたチゼル刃16と、チゼル刃16から外周に向かって延びたシンニング刃17と、シンニング刃17から外周に向かって延びた主切刃18と、を有していてもよい。切削部10は、シンニング刃17から第2端3A(第2端3Aの側)に向かって延びたシンニング面70を有していてもよい。
すくい面80は、主切刃18から第2端3Aに向かって延びており、切刃11にて発生した切屑を湾曲させる。すくい面80によって湾曲された切屑は、排出溝90に向かって流れる。すくい面80は、第1面領域81と、第2面領域82と、第3面領域83と、第4面領域84と、を有していてもよい。
図1、4に示すように、第1面領域81は、主切刃18に接続されており、主切刃18が形成されている稜線の形状に対応するように緩やかに湾曲した形状の面であってもよい。
第2面領域82は、第1面領域81に接続しているとともに第1面領域81よりも第2端3Aの近くに位置しており、第3面領域83、第4面領域84及び排出溝90に接続している。第2面領域82は、第1面領域81に対して傾斜している。第2面領域82と第1面領域81との境界12は、側面視において、本体2の外周に近づくにしたがって第2端3Aの方に向かうように傾斜して延びていてもよい。
また、第2面領域82は、回転軸R1に直交する断面において緩やかに下に凸に湾曲した形状(凹曲線形状)を有する面であってもよい。第2面領域82は、回転軸R1に沿った方向において直線状の形状を有する面であってもよく、緩やかに下に凸に湾曲した形状を有する面であってもよい。
第3面領域83は、第2面領域82よりも第2端3Aの近くに位置しているとともに、排出溝90に対して、回転軸R1の回転方向の後方且つ本体2の外周に近い側において隣り合っている。換言すれば、第3面領域83は、第2面領域82と、排出溝90と、すくい面80と本体2の外周面との交わりに位置する稜線L1と、によって囲まれた部分である。
第3面領域83は、第2面領域82に対して傾斜している。本体2を側面視した場合に、第2面領域82と第3面領域83との境界23は、排出溝90における第1端10Aに最も近い端部を通り、且つ、回転軸R1に対して直交するように延びていてよい。第3面領域83は、詳しくは後述するが、第2面領域82よりも小さいすくい角を有している。そのため、切刃11によって生じた切屑の幅方向における端部が第3面領域83に接触し易くなっている。
第4面領域84は、第2面領域82よりも第2端3Aの近くに位置しているとともに、排出溝90に対して、回転軸R1の回転方向の前方において隣り合っている。第4面領域84は、第2面領域82に対して傾斜している。第4面領域84は、インサート1を後述するホルダ102に取り付けたときにホルダ102の固定爪部105(図12を参照)に当接する当接面20に接続している。第4面領域84は、排出溝90から当接面20に向かうにしたがって立ち上がるように湾曲した形状を有する湾曲面である。
排出溝90は、第2面領域82よりも第2端3Aの近くに位置している。排出溝90とすくい面80との境界を境界98と称する。排出溝90は、第2端3Aに近づくにしたがって回転方向R2の後方に向かう螺旋形状であってもよい。この場合、排出溝90とすくい面80との境界には稜線が形成されるため、この稜線が境界98に相当する。排出溝90は、すくい面80から流れてくる切屑を円滑に第2端3Aの側に向かって排出する観点から、回転軸R1に直交する断面において、凹曲線形状であってもよい。
本例のインサート1においては、図5~7に示すように、第1面領域81のすくい角を第1すくい角θ1、第2面領域82のすくい角を第2すくい角θ2、第3面領域83のすくい角を第3すくい角θ3とする。
ここで、すくい角とは、正面視した場合に対象となる切刃11の部分に直交すると共に、回転軸R1に平行な断面(例えば、図2に示すV-V線、VI-VI線、VII-VII線の断面)において定義できる。そして、例えば、図5~7に示す断面において、回転軸R1に平行な仮想直線Y1と、すくい面80における第1面領域81~第4面領域84のそれぞれと、のなす角によって定義できる。つまり、仮想直線Y1と第1面領域81とのなす角が第1すくい角θ1であり、仮想直線Y1と第2面領域82とのなす角が第2すくい角θ2であり、仮想直線Y1と第3面領域83とのなす角が第3すくい角θ3である。図5~7においては、便宜上、仮想直線Y1の高さ位置を適宜変更して示している。
例えば、図5に示す断面において、第1面領域81の線の傾きが一定(第1すくい角θ1が一定)である場合、第1面領域81の任意の点を通る仮想直線Y1と、当該点における第1面領域81の傾きと、に基づいて第1すくい角θ1の値が得られる。
一方、図5に示す断面において、例えば第1面領域81の線の傾きが一定ではなく、第1面領域81の線と仮想直線Y1との為す角が仮想直線Y1の高さ位置によって変化する場合があり得る。この場合、仮想直線Y1の高さ位置を変化させて、第1面領域81の線と仮想直線Y1とのなす角のうちの最大値を第1すくい角θ1とする。
第1面領域81~第3面領域83のそれぞれのすくい角の大きさについて、同一の断面において比較する。これは、例えば、図5~7に示すような複数の断面のそれぞれにおいて、第1すくい角θ1の絶対値は互いに変化し得るためである。
図5~7に示す断面において、すくい角の角度の値は、仮想直線Y1を基準として決定される。つまり、図5~7に示す断面において、仮想直線Y1に平行な直線の角度を0°とする。そして、仮想直線Y1に対して時計回り方向に傾いた直線と仮想直線Y1とのなす鋭角の角度を正の値とし、仮想直線Y1に対して反時計回り方向に傾いた直線と仮想直線Y1とのなす鋭角の角度を負の値とする。
以上に説明したすくい角の定義及び複数のすくい角を比較する場合の規則については、第2すくい角θ2及び第3すくい角θ3についても同じである。
本例のインサート1は、第2すくい角θ2は第1すくい角θ1よりも小さくなっており、第3すくい角θ3は第2すくい角θ2よりも小さくなっている。ここで、「第3すくい角θ3は第2すくい角θ2よりも小さくなっている」とは、第2すくい角θ2が正の値であり、第3すくい角θ3が負の値である場合も含まれる。
第1すくい角θ1と第2すくい角θ2との互いの角度差は、例えば約1°であってもよく、0.3°以上10°以下の範囲内であってもよい。また、第2すくい角θ2と第3すくい角θ3との互いの角度差は、例えば約1°であってもよく、0.3°以上10°以下の範囲内であってもよい。約1°とは、1°±0.1°を意味する。
本例のインサート1では、以下のような効果を奏する。すなわち、インサート1が回転軸R1を中心に回転し、被削材に接触すると、切刃11によって被削材が削られることにより、切刃11に沿って被削材の切屑が形成される。図4及び図6に示すように、主切刃18の中央部分から第2端3Aの側に向かう切屑は、第1面領域81から第2面領域82を通じて排出溝90に進行する。
また、切屑のうち、インサート1の外周付近の部分は、第1面領域81、第2面領域82及び第3面領域83の順に進行する。図7に示すように、第1面領域81から第3面領域83にかけてすくい角が徐々に小さくなるように変化していることによって、切屑を良好にカールさせることができる。
ここで、すくい面80においては、切屑の進行にブレーキが掛かり、切屑がカールする。一方、排出溝90においては、排出溝90が第2端3Aに近づくにしたがって回転方向R2の後方に向かう螺旋形状であることから、すくい面80と比較して切屑が滑らかに進み易い。
さらに、上記した通り、第3面領域83が、回転軸R1の回転方向の後方且つ本体2の外周に近い側において排出溝90と隣り合っている。これにより、本例のインサート1では、インサート1の外周付近の部分において切屑がねじれ易くなる。そのため、切屑がインサート1の外部に飛び出しにくくすることができ、切屑を排出溝90に向かって流れ易くすることができる。
特に、本例のインサート1においては、第2すくい角θ2が第1すくい角θ1よりも小さく、且つ、第3すくい角θ3が第2すくい角θ2よりも小さい。そのため、第3面領域83及び排出溝90のなす角が大きくなり易く、インサート1の外周付近の部分において切屑がさらにねじれ易い。
本例のインサート1は、下記の構成を有すると言い換えてもよい。
本体2が、切刃11から第2端3Aに向かって延びたすくい面80と、すくい面80から第2端3Aに向かって延びた排出溝90と、を有する。排出溝90における第1端10Aの側の領域は、すくい面80に向かって凸の形状である。そのため、すくい面80及び排出溝90の境界98は、第1端10A(第1端10Aの側)に向かって凸の形状である。
また、すくい面80のすくい角は、切刃11から離れるにしたがって小さくなる。そのため、すくい面における排出溝90及び稜線L1に挟まれた領域(第3面領域83)でのすくい角は、すくい面における排出溝90よりも第1端10Aに近い領域(第1面領域81及び第2面領域82)でのすくい角よりも小さい。
また、本体2が当接面20をさらに有してもよい。当接面20は、排出溝90に対して回転方向R2の前方に位置するとともに、インサート1を後述するホルダ102に取り付けたときにホルダ102に当接してもよい。すくい面における排出溝90及び当接面20に挟まれた領域(第4面領域84)でのすくい角は、すくい面における排出溝90よりも第1端10Aに近い領域(第1面領域81及び第2面領域82)でのすくい角よりも小さくてもよい。
また、インサート1は、側面視において、すくい面80及び排出溝90の境界98が第1端10Aの側に突出する形状となっていてもよい。すなわち、境界98は、第1端10A(第1端10Aの側)に向かって凸であってもよい。排出溝90のうち、第1端10Aの側に突出している部分を突出溝部91と称する。このような構成によれば、主切刃18から排出溝90までの距離を短くすることができる。そのため、境界98のうち第2面領域82と排出溝90との境界部分を流れる切屑(換言すれば第3面領域83と第4面領域84との間を流れる切屑)を排出溝90に向かって流れ易くすることができる。
また、インサート1では、第3面領域83及び第4面領域84は、回転軸R1に直交するとともに排出溝90、第3面領域83及び第4面領域84と交差する断面(例えば図9に示す断面)において、第4面領域84の幅W4が、第3面領域83の幅W3よりも大きくなる部分を有してもよい。ここで、第4面領域84の幅W4とは、断面視した場合における第4面領域84の2つの端部(断面視した図面において第4面領域84の表面に対応する曲線の両端)を結ぶ直線の長さである。第3面領域83の幅W3とは、断面視した場合における第3面領域83の2つの端部(断面視した図面において第3面領域83の表面に対応する曲線の両端)を結ぶ直線の長さである(図9、10を参照)。
このような構成とすることで、切りくずの排出性が向上する。切屑がすくい面80から排出溝90へと流れる際に、切屑がすくい面80及び排出溝90における回転方向R2の後方側に偏って流れ易い。このとき、排出溝90がすくい面80及び排出溝90における回転方向R2の後方側に偏って位置するため、切屑が排出溝90へと流れ易い。
図9に示すように、すくい面80及び排出溝90の境界98において、排出溝90は、すくい面80に対して窪んでいてもよい。このような構成とすることで、切屑がすくい面80から排出溝90へと流れる際に、切屑が排出溝90に強く接触しにくい。そのため、排出溝90の磨耗が避けられ易く、且つ、切屑の排出性が向上する。
インサート1は、回転軸R1に直交するとともにすくい面80と交差する第1断面(例えば図8に示す断面)においてすくい面80が凹曲線形状であるとともに、回転軸R1に直交するとともに排出溝90と交差する第2断面(例えば図9に示す断面)において排出溝90が凹曲線形状であってもよい。そして、上記第2断面における排出溝90の曲率半径RC2が、上記第1断面におけるすくい面80の曲率半径RC1よりも小さくなっていてもよい。言い換えれば、上記第2断面における排出溝90の曲率半径RC2が、上記第1断面における第2面領域82の曲率半径RC1よりも小さくなっていてもよい。
このような構成とすることで、切屑がすくい面80から排出溝90へと流れる際に、切屑が排出溝90に接触する面積を減らし易い。具体的には、切屑がすくい面80から排出溝90へと流れる際に、切屑の少なくとも一部が排出溝90から離れて流れ易い。そのため、排出溝90の磨耗が避けられ易く、且つ、切屑の排出性が向上する。
本例のインサート1は、下記の構成を有すると言い換えてもよい。
本体2が、切刃11から第2端3Aに向かって延びたすくい面80と、すくい面80から第2端3Aに向かって延びた排出溝90と、を有する。排出溝90における第1端10Aの側の領域は、すくい面80に向かって凸の形状である。そのため、すくい面80及び排出溝90の境界98は、第1端10Aに向かって凸の形状である。
また、すくい面80のすくい角は、切刃11から離れるにしたがって小さくなる。そのため、すくい面における排出溝90及び稜線L1に挟まれた領域(第3面領域83)でのすくい角は、すくい面における排出溝90よりも第1端10Aに近い領域(第1面領域81及び第2面領域82)でのすくい角よりも小さい。
また、本体2が当接面20をさらに有してもよい。当接面20は、排出溝90に対して回転方向R2の前方に位置するとともに、インサート1を後述するホルダ102に取り付けたときにホルダ102に当接してもよい。すくい面における排出溝90及び当接面20に挟まれた領域(第4面領域84)でのすくい角は、すくい面における排出溝90よりも第1端10Aに近い領域(第1面領域81及び第2面領域82)でのすくい角よりも小さくてもよい。
(4.すくい面が有する面領域について)
すくい面80が第1面領域81、第2面領域82及び第3面領域83を有するか否かは、以下の手順によって評価してもよい。
まず、図7に示す断面図のように、インサート1を第1端10Aの側から見た場合において切刃11に対して直交し、回転軸R1に平行し、且つ、すくい面80のうち排出溝90及び稜線L1に挟まれた部分を通る断面を示す。この断面において、すくい面80のうち、第1端10Aの側に位置して切刃11に接続される部分を第1面領域81とする。さらに、この第1面領域81における切刃11に接続される部分でのすくい角を第1すくい角θ1とする。
次に、上記の断面において、すくい面80のうち、第2端3Aの側に位置して排出溝90及び稜線L1に挟まれた部分を第3面領域83とする。さらに、この第3面領域83における排出溝90に接続される部分でのすくい角を第3すくい角θ3とする。
ここで、第1面領域81及び第3面領域83の間に、第1すくい角θ1より小さく、且つ、第3すくい角θ3より大きいすくい角を有する面領域が存在する場合、この面領域を第2面領域82と見做してもよい。
また、すくい面80が第1面領域81、第2面領域82及び第4面領域84を有するか否かは、以下の手順によって評価してもよい。
まず、図5に示す断面図のように、インサート1を第1端10Aの側から見た場合において切刃11に対して直交し、回転軸R1に平行し、且つ、すくい面80のうち排出溝90及び当接面20に挟まれた部分を通る断面を示す。この断面において、すくい面80のうち、第1端10Aの側に位置して切刃11に接続される部分を第1面領域81とする。さらに、この第1面領域81における切刃11に接続される部分でのすくい角を第1すくい角θ1とする。次に、上記の断面において、すくい面80のうち、第2端3Aの側に位置して排出溝90及び当接面20に挟まれた部分を第4面領域84とする。
ここで、第1面領域81及び第4面領域84の間に、第1すくい角θ1より小さいすくい角を有する面領域が存在する場合、この面領域を第2面領域82と見做してもよい。
(4.回転工具の構成)
次に、本開示の限定されない一例における回転工具100について、図11、12を用いて説明する。図11は、回転工具100を示す斜視図である。図12は、回転工具100において、第1端10A側の先端部分を拡大した拡大図である。
図11、12に示すように、一例における回転工具100は、インサート1とホルダ102とが別体として形成され、ホルダ102の先端部分にインサート1が取り付けられる、所謂インサート型のドリルである。回転工具100は回転軸R1を有しており、回転軸R1を中心に回転する。
本例における回転工具100は、1つのインサート1が取り付けられる単チップ型のドリルであるが、インサート1を備える回転工具は単チップ型のドリルに限定されない。また、回転工具は、被削材に対して回転軸R1の方向に移動して穴あけ加工するドリルに限られるものではなく、回転しながら任意の方向に移動して被削材を転削可能な工具であってもよい。インサート1を備える回転工具としては、例えば、エンドミル及びフライス工具等が挙げられる。
ホルダ102は、回転軸R1に沿って延びる、シャンク103及びボディ104を有していてもよい。シャンク103は、回転軸R1に沿って延びる棒形状であってもよく、例えば工作機械によって把持される部位である。
ボディ104は、側面に被削物Tの切屑を排出するための螺旋状に形成された排出溝110を有している。
また、ボディ104は、先端側において開口するポケット111を有しており、インサート1の軸部3がポケット111に取り付けられる。インサート1は、図示を省略する例えばネジによって、ホルダ102(ボディ104)に装着されている。
ボディ104は、インサート1側の先端に、インサート1を固定可能な固定爪部105を有している。固定爪部105が有する複数の面のうちの1つは、インサート1の当接面20と当接する。排出溝110は、インサート1の排出溝90と接続する。
<切削加工物の製造方法>
次に、図13を用いて、一例における切削加工物の製造方法について説明する。図13は、一実施形態における切削加工物の製造方法の工程を示す概略図である。以下、回転工具100を用いて被削物Tを切削し、切削加工物Uを作製する方法について説明する。
一実施形態における切削加工物Uの製造方法は、以下の工程を含んでいてもよい。すなわち、
(1)回転工具100を回転させる工程と、
(2)回転工具100を被削材Tに接触させる工程と、
(3)回転工具100を被削材Tから離す工程と、
を含んでいてもよい。
より具体的には、まず、図13の符号1301に示す図のように、回転工具100の直下に被削物Tを準備し、工作機械に取り付けられた回転工具100を、回転軸R1を中心に回転させる。被削物Tとしては、例えばアルミニウム、炭素鋼、合金鋼、ステンレス、鋳鉄及び非鉄金属などが挙げられる。
次に、図13の符号1302に示す図のように、回転工具100と被削物Tとを接近させ、回転工具100を被削材Tに接触させる。これにより、被削材Tは、インサート1が有する切刃11によって切削され、加工孔Vが形成される。切削された被削材Tの切屑は、インサート1の排出溝90からホルダ102の排出溝110を通過し、外部に排出される。回転工具100と被削物Tとは、相対的に接近すればよく、その方法は特に限定されない。例えば固定された被削物Tに向けて回転工具100を移動させてもよいし、固定された回転工具100に対して被削物Tを移動させてもよい。
次いで、図13の符号1303に示す図のように、回転工具100を被削材Tから離す。これにより、加工孔Vが形成された被削物Tである切削加工物Uが作製される。
<変形例>
(a)上述した実施形態では、インサート1とホルダ102とを組み合わせて構成される所謂インサート型の回転工具100について説明した。ただし、回転工具100の構成はこれに限られず、例えばインサート1とホルダ102とが一体的に形成されている所謂ソリッド型の回転工具であってもよいことは勿論である。
(b)インサート1は、すくい面80において、第1面領域81~第4面領域84のうち隣り合う領域の境界が明確に区別可能となっていてもよく、境界が不明瞭であってもよい。つまり、インサート1は、明瞭な境界12及び境界23を有していなくてもよい。
〔附記事項〕
以上、本開示に係る発明について、諸図面及び実施例に基づいて説明してきた。しかし、本開示に係る発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。すなわち、本開示に係る発明は本開示で示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示に係る発明の技術的範囲に含まれる。つまり、当業者であれば本開示に基づき種々の変形または修正を行うことが容易であることに注意されたい。また、これらの変形または修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。
1 インサート
2 本体
3 軸部
10 切削部
11 切刃
16 チゼル刃
17 シンニング刃
18 主切刃
20 当接面
70 シンニング面
80 すくい面
81 第1面領域
82 第2面領域
83 第3面領域
84 第4面領域
90、110 排出溝
91 突出溝部
12、23、98 境界
100 回転工具
102 ホルダ
103 シャンク
104 ボディ
105 固定爪部
111 ポケット
RC1、RC2 曲率半径
θ1 第1すくい角
θ2 第2すくい角
θ3 第3すくい角
R1 回転軸
R2 矢印(回転方向)
Y1 仮想直線

Claims (8)

  1. 回転軸に沿って第1端から第2端に向かって延びた本体を有し、
    前記本体は、
    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端に向かって延びたすくい面と、
    前記すくい面から前記第2端に向かって延びた排出溝と、を有し、
    前記すくい面は、
    前記切刃に接続されており第1すくい角を有する第1面領域と、
    前記第1面領域よりも前記第2端の近くに位置して、第2すくい角を有する第2面領域と、
    前記第2面領域よりも前記第2端の近くに位置して、第3すくい角を有する第3面領域と、を有し、
    前記排出溝は、前記第2面領域よりも前記第2端の近くに位置し、
    前記第3面領域は、前記排出溝に対して、前記回転軸の回転方向の後方且つ前記本体の外周の側において隣り合い、
    前記第2すくい角が、前記第1すくい角よりも小さく、
    前記第3すくい角が、前記第2すくい角よりも小さい、切削インサート。
  2. 前記すくい面及び前記排出溝の境界において、前記排出溝が前記すくい面に対して窪んでいる、請求項1に記載の切削インサート。
  3. 側面視において、前記すくい面及び前記排出溝の境界は、前記第1端に向かって凸である、請求項1又は2に記載の切削インサート。
  4. 前記すくい面は、前記第2面領域よりも前記第2端の近くに位置して、前記排出溝に対して前記回転軸の回転方向の前方において隣り合う第4面領域をさらに有し、
    前記第3面領域及び前記第4面領域は、前記回転軸に直交するとともに前記排出溝、前記第3面領域及び前記第4面領域と交差する断面において、前記第4面領域の幅が、前記第3面領域の幅よりも大きい部分を有する、請求項1~3の何れか1項に記載の切削インサート。
  5. 前記回転軸に直交するとともに前記すくい面と交差する第1断面において前記すくい面が凹曲線形状であり、
    前記回転軸に直交するとともに前記排出溝と交差する第2断面において前記排出溝が凹曲線形状であり、
    前記第2断面における前記排出溝の曲率半径が、前記第1断面における前記すくい面の曲率半径よりも小さい、請求項1~4の何れか1項に記載の切削インサート。
  6. 前記第2面領域は、前記排出溝における前記第1端の側に最も近い端部よりも前記第1端の側に位置し、
    前記第3面領域は、前記排出溝における前記第1端の側に最も近い端部よりも前記第2端の側に位置する、請求項1~5の何れか1項に記載の切削インサート。
  7. 先端側に位置するポケットを有するホルダと、
    前記ポケットに位置する、請求項1~の何れか1項に記載の切削インサートと、を有する回転工具。
  8. 請求項に記載の回転工具を回転させる工程と、
    回転している前記回転工具を被削材に接触させる工程と、
    前記回転工具を前記被削材から離す工程と、を備えた切削加工物の製造方法。
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