JPH06134648A

JPH06134648A - Cutting method and device

Info

Publication number: JPH06134648A
Application number: JP13213693A
Authority: JP
Inventors: Makoto Nakamura; 誠中村
Original assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Current assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Priority date: 1992-06-17
Filing date: 1993-06-02
Publication date: 1994-05-17
Anticipated expiration: 2014-05-24
Also published as: JP2894924B2

Abstract

PURPOSE:To rapidly absorb the cutting heat and surely remove the cutting dusts by ejecting the coolant toward the cutting point of a cutting edge part at the tip of a cutting tool, providing a relative feed between the cutting tool and a work while rotating the cutting tool, and cutting the work. CONSTITUTION:An end mill 12 is removably mounted on the tip part of a tool holder 5. A coolant supplying groove 13 of recessed shape is formed on the outer circumference of the tool body of the end mill 12 immediately before a main cutting edge part. Through holes communicating with a pipe 9 are cut in a pullstud 6 and the tool holder 5, and the coolant to be discharged from a coolant supply source 11 passes through the pipe 9, the pullstud 6 and the tool holder 5, and passes through the coolant supplying groove 13 of the end mill 12, and finally ejected onto the main cutting edge part of the end mill 12. A relative movement in the X, Y and Z axis is executed between the end mill and the work while the end mill 12 being rotated, and the work is cut by supplying the coolant.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、エンドミル、ボールエ
ンドミル、ドリル、フライスカッタ等の切削工具を用い
てワークを加工する切削加工方法およびその加工装置に
関するものである。なお、本発明ではクーラントとは、
切削液、加圧エアー等の冷却作用および切屑排出作用を
行う流体のことを言う。また、切削工具をシャンク部と
切刃部とに分け、それら両部を総称して工具本体とい
う。そして、切刃部を更に実質的に切削作用を行う主切
刃部と、この主切刃部以外の切刃部である第２の切刃部
とに分ける。例えば、エンドミルについて考えると、主
切刃は、工具先端から数えて一重目の切刃のある領域で
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cutting method for processing a work by using a cutting tool such as an end mill, a ball end mill, a drill and a milling cutter, and a processing apparatus therefor. In the present invention, the coolant is
This refers to a fluid that has a cooling action, such as cutting fluid and pressurized air, and a chip discharge action. Further, the cutting tool is divided into a shank portion and a cutting edge portion, and both of these portions are collectively referred to as a tool body. Then, the cutting edge portion is further divided into a main cutting edge portion that substantially performs a cutting action and a second cutting edge portion that is a cutting edge portion other than the main cutting edge portion. For example, when considering an end mill, the main cutting edge is an area where the cutting edge is the first counting edge from the tool tip.

【０００２】[0002]

【従来の技術】切削加工は、ワークより硬くて強い工具
に回転力を与えながらワークに押し付けて相対運動を行
わせ、剪断作用により切屑を発生させワークを所望形状
に仕上げるものである。このとき、主に剪断仕事および
切屑と工具との摩擦仕事により切削熱が発生する。この
切削熱は、工具の主切刃部に伝達され工具の寿命を短く
し、また、構成刃先を生成して加工面粗さを悪化させる
等の悪影響を引き起こす。よって、発生した切削熱をい
ち早く確実にクーラントで冷却し、これらの悪影響をな
くす必要がある。これらの問題は、加工するワークが難
切削性の材料（以下、単に難削材と記載する）、つまり
高硬度または高靱性、若くは両方の性質を有する材料、
例えばチタンやAlloy 600 （所謂インコネル（登録商
標））や焼き入れ鋼等の場合に大きくなる。従来技術で
は、研削加工や放電加工でないと、これらの材料を加工
することはできなかった。2. Description of the Related Art In cutting, a tool that is harder and stronger than a work is pressed against the work while performing relative movement, and a relative movement is performed to generate chips by a shearing action to finish the work into a desired shape. At this time, cutting heat is mainly generated by shearing work and friction work between the chip and the tool. This cutting heat is transmitted to the main cutting edge portion of the tool, shortens the life of the tool, and causes adverse effects such as forming a built-up edge and deteriorating the machined surface roughness. Therefore, it is necessary to quickly and surely cool the generated cutting heat with a coolant to eliminate these adverse effects. These problems are caused by a material whose work to be processed is difficult to cut (hereinafter simply referred to as a difficult-to-cut material), that is, a material having high hardness or high toughness, or both properties,
For example, in the case of titanium, Alloy 600 (so-called Inconel (registered trademark)), hardened steel, etc., it becomes large. In the prior art, these materials could not be processed without grinding or electric discharge machining.

【０００３】これらの問題を克服するためには、切屑の
発生するワークの剪断部および切屑と工具のすくい面と
の間の摩擦部に高圧クーラントを噴射し、発生した切削
熱が工具やワークに伝達される前にクーラントで冷却し
て奪取すると共に、切削熱を保有している切屑もクーラ
ントと一緒に吹き飛ばさなければならない。言い換えれ
ば、切削加工部およびその近傍に充分な圧力と流量を有
した高圧クーラントを常時噴射しなければならない。ク
ーラントを切刃部に供給する方法として、次の２つの方
法が周知となっている。第１は、所謂スルースピンドル
クーラントである。この方法では、クーラントが、クー
ラント供給源から工具主軸の後端に供給される。このク
ーラントは、次いで、上記工具主軸と、工具ホルダと、
装着された工具とに設けられたクーラント通路を順次流
通して工具先端から噴出される。他の方法は、スルーツ
ールクーラントである。この方法では、クーラントは、
クーラント供給源から工具主軸の後端からではなく回転
継手を介して工具ホルダ内に供給される。このクーラン
トは、次いで、工具ホルダおよび該工具ホルダに装着さ
れた切削工具に設けられたクーラント通路を順次流通し
て工具先端から噴出される。In order to overcome these problems, high pressure coolant is sprayed on the shearing part of the work where chips are generated and the friction part between the chips and the rake face of the tool, and the generated cutting heat is applied to the tool and the work. Before it is transferred, it must be cooled with a coolant and taken away, and the chips that retain the cutting heat must also be blown away with the coolant. In other words, it is necessary to constantly inject high-pressure coolant having a sufficient pressure and flow rate into the cutting portion and its vicinity. The following two methods are well known as methods for supplying the coolant to the cutting edge portion. The first is the so-called through spindle coolant. In this method, the coolant is supplied from the coolant supply source to the rear end of the tool spindle. This coolant is then the tool spindle, the tool holder,
It is sequentially circulated through a coolant passage provided in the attached tool and is jetted from the tip of the tool. Another method is through tool coolant. In this way, the coolant
It is supplied from the coolant supply source into the tool holder via the rotary joint rather than from the rear end of the tool spindle. Next, this coolant is sequentially circulated through a coolant passage provided in the tool holder and the cutting tool mounted on the tool holder, and is ejected from the tip of the tool.

【０００４】一方切削工具には、工具後端から先端に向
けて軸線に沿って貫通孔を形成したエンドミル、ボール
エンドミル、ドリル等がある。第１の従来技術として、
この貫通孔を有した切削工具を工具ホルダで把持し、ス
ルースピンドルクーラントまたはスルーツールクーラン
ト手段を用いて切削工具先端部からクーラントを噴出さ
せながら加工を行う切削加工方法および装置がある。第
２の従来技術として、実開平１−１３２３２７号公報に
記載の鋳抜き孔用タップがある。これはタップの内部軸
方向に油孔を貫通すると共に、シャンク外周にタップ溝
に連通する油溝を形成した鋳抜き孔用タップで、止まり
穴のタッピングの場合は、油孔および油溝から供給する
両方のクーラントが潤滑、冷却、切屑排出の作用をす
る。貫通孔のタッピングの場合は、油孔から供給するク
ーラントは、そのままワーク外部へ流出してしまうが、
シャンク外周に設けた油溝からクーラントが供給される
ので潤滑、冷却、切屑排出の作用が効果的に行われる。
第３の従来技術として、実公平４−２７４３号公報に記
載のエンドミルがある。これは当該公報の第１図に示す
如く、エンドミル本体２０の外周後端部に、エンドミル
本体の長手方向に沿って、エンドミル本体の後端側から
切屑排出溝２２まで延びるクーラント供給溝２５を形成
し、エアーや油等をこの溝２５に向けて噴出させるよう
にしたものである。これによって切屑が円滑に排出可能
になる。更に、該エンドミルは、工具先端部に穴がない
ので再研磨も行える。On the other hand, examples of the cutting tool include an end mill, a ball end mill, and a drill in which a through hole is formed along the axis from the rear end of the tool toward the front end. As the first conventional technology,
There is a cutting method and apparatus in which a cutting tool having this through hole is held by a tool holder, and machining is performed while ejecting the coolant from the tip of the cutting tool by using a through spindle coolant or a through tool coolant means. As a second conventional technique, there is a tap for a casting hole described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-132327. This is a tap for a cast hole that penetrates the oil hole in the axial direction of the tap and has an oil groove communicating with the tap groove on the outer circumference of the shank.If tapping a blind hole, supply from the oil hole and oil groove. Both coolants serve lubrication, cooling and chip evacuation. In the case of tapping the through hole, the coolant supplied from the oil hole will flow out of the work as it is.
Since the coolant is supplied from the oil groove provided on the outer circumference of the shank, the functions of lubrication, cooling, and chip discharge are effectively performed.
As a third conventional technique, there is an end mill described in Japanese Utility Model Publication No. 4-2743. As shown in FIG. 1 of the publication, a coolant supply groove 25 extending from the rear end side of the end mill body to the chip discharge groove 22 is formed at the outer peripheral rear end portion of the end mill body 20 along the longitudinal direction of the end mill body. However, air, oil or the like is ejected toward the groove 25. This allows the chips to be discharged smoothly. Further, since the end mill has no hole at the tip of the tool, it can be re-ground.

【０００５】第４の従来技術として、特開平４−２５３
０９号公報に記載の切削方法およびそれに用いる装置が
ある。これは工具の切刃として超微粒子超硬合金製のも
のを用い、高圧水吐出ノズルから切削点に向って吐出圧
１０kg／cm²以上の高圧流体を投射するようにしたもの
である。これにより、切削点が高圧液体によって瞬時に
冷され、切削点での発熱が殆んど工作物および切削工具
切刃内部に伝導しないため、工作物も切刃も熱的ダメー
ジを受けることがないというものである。第５の従来技
術として、実開平４−７３４４０号公報に記載の工作機
械における回転工具の給油装置がある。ただし、該公報
は本願の国内優先権主張の基礎出願日以降に公開された
ので公知資料ではないが、本願の先願に当たるので参考
に述べる。この公報の技術は、工具と共に回転する回転
部材内にクーラントの給油路を形成し、該給油路の出口
側先端を工具の外周に向けて構成したものである。供給
されるクーラントと工具とは同一回転数で回転するの
で、クーラントが回転する工具にはじき飛ばされること
なく充分に注油される。また、クーラントと工具との位
置関係は、Ｘ，Ｙ，Ｚの送り運動を行っても変わること
がなく、常に工具の設定した位置にクーラントが供給さ
れるというものである。As a fourth prior art, Japanese Patent Laid-Open No. 4-253
There is a cutting method and an apparatus used therefor described in Japanese Patent Publication No. 09-09. This uses a tool made of ultrafine particle cemented carbide as a cutting edge of a tool, and a high pressure fluid having a discharge pressure of 10 kg / cm ² or more is projected from a high pressure water discharge nozzle toward a cutting point. As a result, the cutting point is instantly cooled by the high-pressure liquid, and the heat generated at the cutting point is hardly conducted to the inside of the workpiece and cutting tool cutting edge, so neither the workpiece nor the cutting edge is thermally damaged. That is. As a fifth conventional technique, there is an oil supply device for a rotary tool in a machine tool described in Japanese Utility Model Publication No. 4-73440. However, this publication is not a publicly known material since it was published after the basic filing date of the claim of domestic priority of the present application, but it is a prior application of the present application and will be described for reference. In the technique of this publication, an oil supply passage for the coolant is formed in a rotary member that rotates together with the tool, and the outlet side end of the oil supply passage is directed toward the outer circumference of the tool. Since the supplied coolant and the tool rotate at the same number of revolutions, the coolant can be sufficiently lubricated without being repelled by the rotating tool. Further, the positional relationship between the coolant and the tool does not change even when the X, Y, and Z feed movements are performed, and the coolant is always supplied to the set position of the tool.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】第１の従来技術は、こ
の切削加工部のできるだけ近くにクーラントを供給しよ
うとしたものである。そのとき切削工具内部にクーラン
トが流通する貫通孔を形成しなければならないが、超硬
工具などの場合、この貫通孔の形成が難しい。また、工
具先端中心に切刃があるボールエンドミルやドリルなど
の場合は、その切刃部をよけた逃げ面に貫通孔を開口さ
せる必要から、屈曲したり二股に分岐した貫通孔を形成
する必要があり更に難しい。さらに小径工具の場合は、
貫通孔を形成したため工具の強度が下がり、軸部の切損
や刃先の欠けが生じ易くなる。そして、貫通孔の内径自
体も大きくできず、充分なクーラント流量が確保されな
いという問題点がある。第２の従来技術は、比較的低速
切削を行なうねじ切り作業の工具としてのタップの構成
を開示したものであり、油溝から供給するクーラントは
低圧、少量で、タップの回転に伴なって油溝からはみ出
して、むしろ加工すべき、ねじ部に浸み込んで行く程度
が好ましい。これに対しエンドミル、フライスカッタ、
ドリルなどの切削工具は、比較的高速切削を行う必要か
ら、この従来技術を適用することができない。つまり、
高速で回転するエンドミル等の切削工具の場合は、充分
な圧力、流量の高圧クーラントが切削加工部へ直接的に
噴射されなければならない。よって、この第２の従来技
術をエンドミル、ボールエンドミル、ドリル、フライス
カッタ等の切削工具による加工部へのクーラント供給技
術に適用するには問題がある。The first conventional technique is to supply the coolant as close as possible to the cutting portion. At that time, it is necessary to form a through hole through which the coolant flows in the cutting tool, but in the case of a cemented carbide tool, it is difficult to form this through hole. Also, in the case of a ball end mill or drill with a cutting edge at the center of the tool tip, it is necessary to form a through hole that is bent or bifurcated because it is necessary to open a through hole in the flank that avoids the cutting edge. Is more difficult. For smaller diameter tools,
Since the through hole is formed, the strength of the tool is lowered, and the shaft portion is likely to be cut or the cutting edge is chipped. Further, there is a problem that the inner diameter of the through hole cannot be increased and a sufficient coolant flow rate cannot be secured. The second prior art discloses a configuration of a tap as a tool for thread cutting work that performs relatively low speed cutting, in which the coolant supplied from the oil groove is low pressure and a small amount, and the oil groove is rotated as the tap rotates. It is preferable that the protrusion protrudes and rather penetrates into the thread portion to be processed. On the other hand, end mills, milling cutters,
Cutting tools such as drills cannot apply this conventional technique because they need to perform relatively high-speed cutting. That is,
In the case of a cutting tool such as an end mill that rotates at high speed, high-pressure coolant with a sufficient pressure and flow rate must be directly injected into the cutting portion. Therefore, there is a problem in applying the second conventional technique to a technique for supplying a coolant to a processing portion by a cutting tool such as an end mill, a ball end mill, a drill and a milling cutter.

【０００７】第３の従来技術は、凹形状のクーラント供
給溝がシャンク部に最も近い切屑排出溝までしか形成さ
れていないため、クーラントをクーラント供給溝に沿っ
て高圧で噴出させた場合、シャンク部に近い切刃部分で
クーラントがはじかれて工具主切刃部までクーラントが
充分に到達しない不都合がある。エンドミル先端部のみ
を使う比較的浅い溝切り加工、ボールエンドミルやドリ
ルの先端部の切刃を使う加工などの通常よく行われる加
工の場合には、特にこの不都合が顕著となり、切削加工
部の充分な冷却や迅速な切屑排出が行われないという問
題点がある。第４の従来技術は、クーラント吐出ノズル
を用いているので、工具の径、長さに応じて切削加工部
へクーラントが噴射されるように手動または自動でノズ
ルの方向を変える必要がある。また、ノズルとワークと
が干渉したり、段取り作業の障害になったりする不都合
がある。さらに、ワーク形状や加工部位によっては、そ
のワーク形状に妨げられ切削加工部へクーラントが直接
的に噴射されない問題点がある。第５の従来技術は、回
転部材内の給油路出口を工具の外周に向けて形成しなけ
ればならず、工具長、工具径に応じて給油路出口の噴射
角度を変えなければならないという不都合がある。In the third prior art, since the concave coolant supply groove is formed only up to the chip discharge groove closest to the shank portion, when the coolant is ejected at a high pressure along the coolant supply groove, the shank portion is formed. There is a disadvantage that the coolant is repelled at the cutting edge portion close to and the coolant does not reach the main cutting edge portion of the tool sufficiently. This problem becomes particularly noticeable in the case of commonly used processing such as relatively shallow grooving that uses only the end of the end mill, and processing that uses the cutting edge of the tip of a ball end mill or a drill. There is a problem that proper cooling and quick chip discharge are not performed. Since the fourth conventional technique uses the coolant discharge nozzle, it is necessary to change the direction of the nozzle manually or automatically so that the coolant is injected to the cutting portion according to the diameter and length of the tool. In addition, there are disadvantages that the nozzle and the work interfere with each other, and the setup work is hindered. Further, there is a problem that the coolant is not directly jetted to the cutting portion due to the work shape depending on the work shape and the processed portion. The fifth conventional technique has a disadvantage that the oil supply passage outlet in the rotary member must be formed toward the outer periphery of the tool, and the injection angle of the oil supply passage outlet must be changed according to the tool length and the tool diameter. is there.

【０００８】次に、金型等の三次元形状ワークの切削加
工方法について考える。例えば、むく材からポケット加
工を行う場合、先ずドリルで穴加工を行い、その穴をエ
ンドミルでくり広げて所望のポケット形状に仕上げる。
するとドリル加工用およびエンドミル加工用の２種類の
工具やＮＣプログラムを用意しなければならなかった
り、加工途中において工具交換を行わなければならず、
加工能率が悪かった。また、エンドミルだけでポケット
加工等三次元形状ワークの荒加工から仕上げ加工までを
一貫して行う切削加工方法は確立していないのが現状で
ある。従って本発明の主たる目的は、上述の問題を解決
し、すなわち、工具長、工具径によらず、常に充分な圧
力および流量の高圧クーラントが切削加工部へ直接的に
噴出されるようにし、切削熱の迅速な奪取と、切屑の確
実な除去を達成する更に改善された切削加工方法および
装置を提供することである。他の目的は、従来は研削加
工や放電加工でしか加工できなかった高硬度材や高靱性
材でなる難削材のワークを能率よく加工する切削加工方
法および装置を提供することである。更に他の目的は、
金型等の三次元形状ワークを面粗度良好に、加工能率を
上げて加工する切削加工方法を提供することである。Next, a method of cutting a three-dimensionally shaped work such as a die will be considered. For example, when carrying out pocket processing from a stripped material, first, a hole is drilled and the hole is bored by an end mill to finish it into a desired pocket shape.
Then, you have to prepare two types of tools for drilling and end milling, and NC programs, or you have to change tools during machining.
The processing efficiency was poor. In addition, at present, there is no established cutting method that consistently performs roughing to finishing of a three-dimensionally shaped work such as pocketing only with an end mill. Therefore, the main object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, that is, to ensure that a high-pressure coolant having a sufficient pressure and flow rate is always jetted directly to the cutting portion regardless of the tool length and the tool diameter. It is an object of the present invention to provide a further improved machining method and apparatus that achieves rapid heat removal and reliable chip removal. Another object of the present invention is to provide a cutting method and apparatus for efficiently processing a work of a difficult-to-cut material made of a high hardness material or a high toughness material, which has been conventionally only processed by grinding or electric discharge machining. Yet another purpose is
It is an object of the present invention to provide a cutting method for processing a three-dimensionally shaped work such as a die with good surface roughness and high processing efficiency.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の方法では、工具ホルダの工具装着穴に、
切削加工中に発生する熱と切屑とを排除するのに充分な
圧力と流量とを有するクーラントを導入し、次いで、該
クーラントを、前記シャンク部後端から切削工具の先端
に向けて噴流状に方向付けて切削点に直接的に噴出し、
そして、前記切削工具をワークに対して相対的に送って
前記ワークを所望形状に加工する。即ち、工具本体外周
にシャンク部の後端から先端の切刃部に向けて軸線と平
行に少なくとも１本の直線状で凹形状のクーラント供給
溝を刻設した切削工具を工具ホルダに装着し、前記工具
ホルダの切削工具装着孔に高い圧力のクーラントを導入
し、前記切削工具のクーラント供給溝内に前記クーラン
トを流通させ、前記切削工具先端の切刃部の切削点に向
けて前記クーラントを噴出し、前記切削工具を回転させ
ながらワークとの間で相対送りを与えワークを切削加工
するようにした切削加工方法が提供される。In order to achieve the above-mentioned object, in the method of the present invention, the tool mounting hole of the tool holder is
A coolant having a pressure and a flow rate sufficient to remove heat and chips generated during cutting is introduced, and then the coolant is jetted from the rear end of the shank portion toward the tip of the cutting tool. Directs and jets directly to the cutting point,
Then, the cutting tool is sent relative to the work to process the work into a desired shape. That is, a cutting tool having at least one linear and concave coolant supply groove formed parallel to the axis from the rear end of the shank portion toward the cutting edge portion of the tip on the outer periphery of the tool body is attached to the tool holder, Coolant of high pressure is introduced into the cutting tool mounting hole of the tool holder, the coolant is circulated in the coolant supply groove of the cutting tool, and the coolant is ejected toward the cutting point of the cutting edge portion of the cutting tool tip. Then, there is provided a cutting method in which the workpiece is cut by giving relative feed to the workpiece while rotating the cutting tool.

【００１０】また、上記目的を達成するために本発明で
は、工具装着孔の内周面に軸線と平行に少なくとも１本
の凹形状のクーラント供給溝を刻設した工具ホルダに切
削工具を装着し、前記工具ホルダの工具装着孔に高い圧
力のクーラントを導入し、前記工具ホルダのクーラント
供給溝内に前記クーラントを流通させ、前記切削工具の
外周に沿って先端の切刃部の切削点に向けて前記クーラ
ントを噴出し、前記切削工具を回転させながらワークと
の間で相対送りを与えワークを切削加工するようにした
切削加工方法が提供される。更に、上述の目的を達成す
るために本発明では、工具本体外周にシャンク部の後端
から先端の切刃部に向けて軸線と平行に少なくとも１本
の直線状で凹形状のクーラント供給溝を刻設した切削工
具と、該切削工具を装着し、前記クーラント供給溝にク
ーラントを導入するクーラント供給孔を有した工具ホル
ダと、クーラントを前記工具ホルダのクーラント供給孔
に高い圧力で導入し、該クーラントが前記クーラント供
給溝を流通して前記切削工具の先端の切刃部の切削点へ
高圧で噴出可能にしたクーラント供給源と、前記工具ホ
ルダを装着する回転主軸と、前記切削工具とワークとの
間で相対移動を与える送り装置とを具備した切削加工装
置が提供される。In order to achieve the above object, according to the present invention, a cutting tool is mounted on a tool holder in which at least one concave coolant supply groove is formed on the inner peripheral surface of the tool mounting hole in parallel with the axis. , Introducing a high pressure coolant into the tool mounting hole of the tool holder, causing the coolant to flow in the coolant supply groove of the tool holder, and directing it toward the cutting point of the cutting edge portion of the tip along the outer periphery of the cutting tool. There is provided a cutting method in which the coolant is jetted, and while the cutting tool is rotated, relative feed is performed between the workpiece and the workpiece so as to cut the workpiece. Further, in order to achieve the above-mentioned object, in the present invention, at least one linear and concave coolant supply groove is formed on the outer periphery of the tool body from the rear end of the shank portion toward the cutting edge portion of the tip in parallel with the axis. An engraved cutting tool, a tool holder equipped with the cutting tool, having a coolant supply hole for introducing coolant into the coolant supply groove, and a coolant introduced at high pressure into the coolant supply hole of the tool holder, A coolant supply source in which a coolant circulates through the coolant supply groove and can be ejected at high pressure to a cutting point of a cutting edge portion of the tip of the cutting tool, a rotary spindle for mounting the tool holder, the cutting tool, and a workpiece. There is provided a cutting device having a feed device for providing relative movement therebetween.

【００１１】上記目的を達成するために本発明では、更
に、工具本体外周にシャンク部の後端から先端の切刃部
に向けて軸線と平行に少なくとも１本の直線状で凹形状
のクーラント供給溝を刻設した切削工具と、該切削工具
を装着し、前記クーラント供給溝にクーラントを導入す
るクーラント供給孔を有した工具ホルダと、前記工具ホ
ルダを装着する回転主軸と、前記工具ホルダを前記回転
主軸に装着するドローバー内に設けられ、前記工具ホル
ダのクーラント供給孔に接離可能なクーラント供給管路
と、クーラントを前記クーラント供給管路を介して前記
工具ホルダのクーラント供給孔に高い圧力で導入し、該
クーラントが前記切削工具に設けたクーラント供給溝を
流通して前記切削工具の先端の切刃部の切削点へ高圧で
噴出可能にしたクーラント供給源と、前記切削工具とワ
ークとの間で相対移動を行わせる送り装置とを具備した
切削加工装置が提供される。In order to achieve the above object, the present invention further supplies at least one linear and concave coolant supply to the outer periphery of the tool body from the rear end of the shank portion toward the cutting edge portion of the tip in parallel to the axis. A cutting tool having a groove formed therein, a tool holder equipped with the cutting tool and having a coolant supply hole for introducing coolant into the coolant supply groove, a rotary spindle for mounting the tool holder, and the tool holder A coolant supply pipe provided in a drawbar mounted on the rotary spindle and capable of coming into contact with and separating from a coolant supply hole of the tool holder, and a coolant through the coolant supply pipe into the coolant supply hole of the tool holder at high pressure. It is introduced so that the coolant circulates through the coolant supply groove provided in the cutting tool and can be jetted at high pressure to the cutting point of the cutting edge portion at the tip of the cutting tool. And Holland source, cutting device having a feed device for providing relative movement between said cutting tool and the workpiece is provided.

【００１２】更に、本発明では、工具装着孔の内周面に
軸線と平行に設けた少なくとも１本の凹形状のクーラン
ト供給溝を有し、前記工具装着孔にクーラント供給孔を
通してクーラントを導入可能にした工具ホルダと、クー
ラントを前記工具ホルダのクーラント供給孔に高い圧力
で導入し、該クーラントが前記クーラント供給溝内を流
通し、前記工具装着孔に装着した切削工具の外周に沿っ
て該切削工具の先端の切刃部の切削点に向けて高圧で噴
出するようにしたクーラント供給源と、前記工具ホルダ
を装着する回転主軸と、前記切削工具とワークとの間で
相対移動を行わせる送り装置とを具備した切削加工装置
が提供される。Further, according to the present invention, at least one concave coolant supply groove provided parallel to the axis is provided on the inner peripheral surface of the tool mounting hole, and the coolant can be introduced into the tool mounting hole through the coolant supply hole. And a coolant is introduced into the coolant supply hole of the tool holder at a high pressure, the coolant circulates in the coolant supply groove, and the cutting is performed along the outer periphery of the cutting tool mounted in the tool mounting hole. A coolant supply source that is designed to eject at a high pressure toward the cutting point of the cutting edge portion of the tool, a rotary spindle that mounts the tool holder, and a feed that causes relative movement between the cutting tool and the workpiece. And a cutting device.

【００１３】更に、本発明では、切削工具を受け入れて
把持するすり割溝を有するコレットを緊締、弛緩可能に
装着し、前記コレットの工具装着孔にクーラント供給孔
を通してクーラントを導入可能にした工具ホルダと、ク
ーラントを前記工具ホルダのクーラント供給孔に高い圧
力で導入し、該クーラントが前記コレットのすり割溝を
流通して把持している切削工具の外周に沿って該切削工
具の先端の切刃部の切削点に向けて高圧で噴出するよう
にしたクーラント供給源と、前記工具ホルダを装着する
回転主軸と、前記切削工具とワークとの間で相対移動を
行わせる送り装置とを具備した切削加工装置が提供され
る。Further, according to the present invention, a tool holder having a collet having a slit groove for receiving and gripping a cutting tool so as to be capable of being tightened and loosened so that a coolant can be introduced into a tool mounting hole of the collet through a coolant supply hole. And a coolant is introduced into the coolant supply hole of the tool holder at a high pressure, and the coolant flows through the slit of the collet to hold the cutting tool along the outer periphery of the cutting tool. A coolant supply source adapted to eject at a high pressure toward a cutting point of a portion, a rotary spindle for mounting the tool holder, and a feed device for performing relative movement between the cutting tool and the work. A processing device is provided.

【００１４】[0014]

【作用】スルースピンドルクーラント装置またはスルー
ツールクーラント装置によって工具ホルダのクーラント
供給孔へ導入された高圧クーラントは、工具ホルダに装
着した切削工具のクーラント供給溝を流通して、または
切削工具の外周に沿って切削加工部へ噴出する。このと
き、クーラント供給溝は切削工具主切刃部の切削点に向
けて軸線と平行に形成し開口しているので、クーラント
は必ず切削加工部へ直接的に当たるように噴出される。
クーラントは、工具ホルダおよび切削工具と同一速度で
回転しながら、しかも遠心力で外周方面へ飛ばされない
充分な圧力、流量を持って噴出されるので、切削加工
中、常に切削加工部を冷却し、切屑を排出する働きをす
る。また、このときクーラントは切削工具に設けたクー
ラント供給溝内を通るので、クーラントがワークに妨げ
られることなく確実に切削加工部に噴出される。更に、
クーラントは切削工具の外周に沿って平行に噴出するの
で、工具長や工具径によって噴出角度を変える必要がな
い。The high pressure coolant introduced into the coolant supply hole of the tool holder by the through spindle coolant device or the through tool coolant device flows through the coolant supply groove of the cutting tool mounted on the tool holder or along the outer periphery of the cutting tool. And ejects it to the cutting part. At this time, since the coolant supply groove is formed and opened parallel to the axis toward the cutting point of the cutting tool main cutting edge portion, the coolant is always jetted so as to directly hit the cutting portion.
The coolant is spouted at the same speed as the tool holder and cutting tool, and with sufficient pressure and flow rate so that it is not blown to the outer peripheral surface by centrifugal force, so the cutting part is constantly cooled during cutting. It works to eject chips. Further, at this time, since the coolant passes through the coolant supply groove provided in the cutting tool, the coolant is surely ejected to the cutting portion without being disturbed by the work. Furthermore,
Since the coolant is jetted in parallel along the outer circumference of the cutting tool, it is not necessary to change the jet angle depending on the tool length and the tool diameter.

【００１５】[0015]

【実施例】本発明の切削加工装置の構成図である図１を
参照すると、工具主軸１は、主軸ハウジング２にベアリ
ング３によって回転自在に支承され、図示しない駆動装
置によって回転される。ハウジング２はベアリング押え
４により閉鎖される。工具ホルダ５は、その後端部に螺
着されたプルスタッド６をドローバー７で引き上げるこ
とにより、工具主軸１の先端テーパ孔に装着される。工
具ホルダ５はキー８により回転方向に位置決めされる。
ドローバー７は、工具主軸１の軸線に沿って延設された
クーラント通路９を具備している。該クーラント通路９
は、ドローバー７内にパイプ９を挿嵌して構成してもよ
い。ドローバー７の先端はプルスタッド６に当接して工
具主軸１と一体的に回転する。パイプ９の後端には流体
回転継手１０が設けられ、クーラント供給源１１から吐
出されたクーラントは、パイプ９内に送り込まれるよう
になっている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIG. 1, which is a block diagram of a cutting apparatus of the present invention, a tool spindle 1 is rotatably supported by a spindle housing 2 by bearings 3 and is rotated by a drive unit (not shown). The housing 2 is closed by a bearing retainer 4. The tool holder 5 is attached to the tip taper hole of the tool spindle 1 by pulling up the pull stud 6 screwed to the rear end of the tool holder 5 with a draw bar 7. The tool holder 5 is positioned in the rotational direction by the key 8.
The drawbar 7 has a coolant passage 9 extending along the axis of the tool spindle 1. The coolant passage 9
Alternatively, the pipe 9 may be inserted into the drawbar 7. The tip of the draw bar 7 contacts the pull stud 6 and rotates integrally with the tool spindle 1. A fluid rotary joint 10 is provided at the rear end of the pipe 9, and the coolant discharged from the coolant supply source 11 is fed into the pipe 9.

【００１６】一方、工具ホルダ５の先端部にはエンドミ
ル１２が着脱自在に装着される。エンドミル１２の工具
本体外周には、後述の凹形状をしたクーラント供給溝１
３が主切刃部直前まで形成されている。プルスタッド
６、工具ホルダ５にはパイプ９と連通する貫通孔が穿設
されており、クーラント供給源１１から吐出されたクー
ラントは、パイプ９、プルスタッド６、工具ホルダ５を
通過し、エンドミル１２のクーラント供給溝１３を流通
して、最終的にエンドミル１２の主切刃部に向けて噴出
されるように構成されている。エンドミル１２を回転さ
せながら、図示しないワークとの間でＸ，Ｙ，Ｚの各軸
方向の相対移動を行い、クーラントを供給してワークを
切削加工する。ここで、工具主軸１の回転軸の方向にＺ
軸を定義し、該Ｚ軸に垂直な方向にＸ軸を、そしてＸお
よびＺ軸に対して垂直な方向にＹ軸を定義する。On the other hand, an end mill 12 is detachably attached to the tip of the tool holder 5. On the outer circumference of the tool body of the end mill 12, a coolant supply groove 1 having a concave shape described later is formed.
3 is formed up to just before the main cutting edge portion. Through holes are formed in the pull stud 6 and the tool holder 5 so as to communicate with the pipe 9, and the coolant discharged from the coolant supply source 11 passes through the pipe 9, the pull stud 6 and the tool holder 5, and the end mill 12 It is configured so as to flow through the coolant supply groove 13 and finally be ejected toward the main cutting edge portion of the end mill 12. While rotating the end mill 12, relative movement is made in the X, Y, and Z axial directions with respect to a work (not shown), and coolant is supplied to cut the work. Here, in the direction of the rotation axis of the tool spindle 1, Z
An axis is defined, an X axis is defined in a direction perpendicular to the Z axis, and a Y axis is defined in a direction perpendicular to the X and Z axes.

【００１７】図２は、本発明に用いるエンドミルの一例
を図示しており、図２（ａ）はエンドミル１２の正面図
であり、図２（ｂ）は図２（ａ）において矢視線Ａ−Ａ
に沿う断面図である。図２のエンドミル１２は、４枚刃
のエンドミルであり、切刃部の外周につる巻き状に延設
された切刃１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄと逃げ溝１
５とを有している。シャンク１６の外周には、凹形状の
クーラント供給溝１３がエンドミル１２の後端面１７か
ら軸線と平行に、第２の切刃部を貫通して切刃１４ａ，
１４ｃの最先端部に向けて２本刻設してある。クーラン
ト供給溝１３は、シャンク部に刻設された部分１３ａ、
切刃１４ｃを貫通する部分１３ｂ、切刃１４ｂを貫通す
る部分１３ｃとに分かれているが直線状に連なってお
り、一本の溝とみなすことができる。FIG. 2 shows an example of an end mill used in the present invention. FIG. 2 (a) is a front view of the end mill 12, and FIG. 2 (b) is a line A- in FIG. 2 (a). A
FIG. The end mill 12 of FIG. 2 is a four-blade end mill, and has cutting blades 14a, 14b, 14c, 14d extending in a spiral shape on the outer periphery of the cutting blade portion and a clearance groove 1
5 and 5. On the outer periphery of the shank 16, a concave coolant supply groove 13 penetrates the second cutting edge portion from the rear end surface 17 of the end mill 12 in parallel with the axis line to cut the cutting edge 14a,
Two pieces are engraved toward the tip of 14c. The coolant supply groove 13 has a portion 13a engraved on the shank portion,
Although it is divided into a portion 13b penetrating the cutting edge 14c and a portion 13c penetrating the cutting edge 14b, they are linearly connected and can be regarded as one groove.

【００１８】このクーラント供給溝１３の断面形状は、
図示のように角形状ばかりでなく、半円形状、半楕円形
状等、その他の形状でも良い。そして二本のクーラント
供給溝１３の深さ部の径ｄは、切刃１４の外径Ｄより小
さい。つまり、クーラント供給溝１３は切刃部外周面よ
り、より奥に切込んである。これは、クーラント供給溝
１３が最先端の主切刃に向かって開口する、すなわちク
ーラント供給溝１３の延長線が、必ず工具主切刃部１４
にぶつかるように構成するためである。よって、シャン
ク部の外径が切刃部の外径より大きく形成されているエ
ンドミルについては、深いクーラント供給溝を刻設する
必要がある。なお、クーラント供給溝１３ｂと切刃１４
ｃとの交差部、１３ｃと１４ｂとの交差部などの鋭利な
部分は、面取りを施して切刃の欠けを防止している。The cross-sectional shape of the coolant supply groove 13 is
Not only the rectangular shape as shown, but other shapes such as a semi-circular shape and a semi-elliptical shape may be used. The diameter d of the depth portion of the two coolant supply grooves 13 is smaller than the outer diameter D of the cutting edge 14. That is, the coolant supply groove 13 is cut deeper than the outer peripheral surface of the cutting edge portion. This means that the coolant supply groove 13 opens toward the leading edge of the cutting edge, that is, the extension line of the coolant supply groove 13 is always the tool main cutting edge portion 14.
This is because it is configured so as to hit. Therefore, in the end mill in which the outer diameter of the shank portion is formed larger than the outer diameter of the cutting edge portion, it is necessary to engrave a deep coolant supply groove. The coolant supply groove 13b and the cutting edge 14
Sharp portions such as the intersection with c and the intersection with 13c and 14b are chamfered to prevent chipping of the cutting edge.

【００１９】次に、図３を参照して、本発明のボールエ
ンドミルについて説明する。図３において図３（ａ）は
ボールエンドミル１２の正面図であり、図３（ｂ）は図
３（ａ）において矢視線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。図
３のボールエンドミルは、４枚刃のボールエンドミルで
あり、一例としてクーラント供給溝１３が４本刻設され
ている。クーラント供給溝１３は、シャンク部１６にシ
ャンク後端面１７からシャンク１６の軸線と平行にかつ
直線状に刻設されており、それぞれの切刃部１４ａ，１
４ｂ，１４ｃ，１４ｄのすくい面に向って開口されてい
る。このボールエンドミル１２においても、図１のエン
ドミルで説明したように、高圧クーラントがクーラント
供給溝１３を通り、工具主切刃部１４ａ，１４ｂ，１４
ｃ，１４ｄのすくい面に向って噴射される。この高圧ク
ーラントは切刃部の切削による発熱が奪取すると共に、
切刃部に付着しようとする切屑を直撃して飛散させるの
である。従って、クーラント溝１３は前述のエンドミル
で説明したことと同様の作用、効果を有しており、ここ
では重複するので説明を省略する。Next, the ball end mill of the present invention will be described with reference to FIG. 3A is a front view of the ball end mill 12, and FIG. 3B is a sectional view taken along the line BB in FIG. 3A. The ball end mill in FIG. 3 is a four-blade ball end mill, and as an example, four coolant supply grooves 13 are engraved. The coolant supply groove 13 is formed in the shank portion 16 from the shank rear end face 17 in parallel with the axis of the shank 16 and in a straight line shape.
It is opened toward the rake face of 4b, 14c, 14d. Also in this ball end mill 12, as described in the end mill of FIG. 1, the high pressure coolant passes through the coolant supply groove 13, and the tool main cutting edge portions 14a, 14b, 14
It is jetted toward the rake face of c and 14d. This high pressure coolant takes away heat generated by cutting the cutting edge,
The chips that are trying to adhere to the cutting edge are directly hit and scattered. Therefore, the coolant groove 13 has the same operation and effect as those described for the above-mentioned end mill, and the description thereof will be omitted here since they overlap here.

【００２０】図４は、本発明のドリルの一例を示してお
り、図４（ａ）はドリル１２の正面図であり、図４
（ｂ）は図４（ａ）の矢視線Ｃ−Ｃに沿う断面図であ
る。既述の工具と同様に、クーラント供給溝１３が、シ
ャンクの後端面１７から軸線と平行でかつ直線状に、途
中で切刃部を貫通してドリル主切刃部１４のすくい面に
向けて開口するように二本刻設されている。なお、図
中、２０の一点鎖線は、ドリルが回転したときの軌跡を
示したものである。FIG. 4 shows an example of the drill of the present invention, and FIG. 4 (a) is a front view of the drill 12, and FIG.
4B is a sectional view taken along the line C-C of FIG. 4A. Similar to the tool described above, the coolant supply groove 13 extends from the rear end surface 17 of the shank in a straight line in parallel with the axis and penetrates the cutting edge part in the middle toward the rake face of the drill main cutting edge part 14. Two pieces are engraved so as to open. In the figure, the alternate long and short dash line 20 indicates the locus when the drill rotates.

【００２１】図５は、本発明のフライスカッタの一例を
示しており、図５（ａ）はフライスカッタ１２の正面図
であり、図５（ｂ）は図５（ａ）の矢視線Ｄ−Ｄに沿う
断面図である。図５にはフライスカッタの代表例とし
て、あり溝フライスを示す。シャンク１６には後端面１
７から軸線と平行にかつ直線状に、工具主切刃部１４の
すくい面に向かって五本のクーラント供給溝１３が刻設
されている。この様に構成することにより、クーラント
は必ず切刃部のすくい面に供給される。FIG. 5 shows an example of the milling cutter of the present invention, FIG. 5 (a) is a front view of the milling cutter 12, and FIG. 5 (b) is a view line D- of FIG. 5 (a). It is sectional drawing which follows D. FIG. 5 shows a dovetail groove milling cutter as a typical example of the milling cutter. The shank 16 has a rear end face 1
Five coolant supply grooves 13 are engraved from 7 in parallel with the axis and in a straight line toward the rake face of the main tool cutting edge 14. With this structure, the coolant is always supplied to the rake face of the cutting edge portion.

【００２２】図６は、本発明のクーラントの作用を示す
説明図であり、エンドミル１２を工具ホルダ５に装着し
た図である。エンドミル１２のシャンク１６が、工具ホ
ルダ５の工具装着孔１８に装着される。クーラント供給
源（図１参照）により加圧されたクーラントが、クーラ
ント供給孔１９を通って工具装着孔１８に流入する。次
いで、該クーラントは、前記二つの凹溝１３を流通して
エンドミル１２先端方向に噴出する。エンドミル１２に
よる加工中は、工具主軸１、工具ホルダ５、エンドミル
１２は共に回転し、内部のクーラントも同じ速さで回転
する。主軸１を高速回転させた場合においても、クーラ
ント供給溝１３から噴出したクーラントが、工具主切刃
部に確実に高圧で噴射される程度の高い圧力（例えば７
０Kg／cm²）でクーラントを供給する。これにより、ク
ーラント供給溝１３から噴出したクーラントは、直接的
に工具主切刃部に当たるようにしてある。クーラント供
給溝１３の断面積は、エンドミル内部に孔をあけるより
も大きくでき、それだけ流量もかせげる。従って、如何
なる場合でも常にクーラントが充分な圧力、流量で工具
主切刃、つまり切削加工部に供給され、迅速に切削熱を
奪熱し切屑を排出できる。エンドミル１２のシャンク部
より先端方向の切刃部全域を使用するような深溝加工や
側面加工の場合は、クーラント供給溝１３ａと１３ｂと
の間、１３ｂと１３ｃとの間の開放部からクーラントが
漏れ出しており、工具先端部ばかりでなく切刃全域にわ
たってクーラントが供給されることになり、あらゆる加
工に対して切削熱の奪熱および切屑排出作用を行えるの
である。FIG. 6 is an explanatory view showing the action of the coolant of the present invention, in which the end mill 12 is attached to the tool holder 5. The shank 16 of the end mill 12 is mounted in the tool mounting hole 18 of the tool holder 5. The coolant pressurized by the coolant supply source (see FIG. 1) flows into the tool mounting hole 18 through the coolant supply hole 19. Next, the coolant flows through the two concave grooves 13 and is ejected toward the tip of the end mill 12. During machining by the end mill 12, the tool spindle 1, the tool holder 5, and the end mill 12 all rotate, and the coolant inside also rotates at the same speed. Even when the spindle 1 is rotated at a high speed, the coolant ejected from the coolant supply groove 13 has a high pressure (for example, 7
Supply coolant at 0 kg / cm ² ). Thereby, the coolant ejected from the coolant supply groove 13 directly contacts the main tool cutting edge portion. The cross-sectional area of the coolant supply groove 13 can be made larger than that of forming a hole inside the end mill, and the flow rate can be increased accordingly. Therefore, in any case, the coolant is always supplied to the main cutting edge of the tool, that is, the cutting portion at a sufficient pressure and flow rate, so that the cutting heat can be rapidly absorbed and the chips can be discharged. In the case of deep groove processing or side surface processing where the entire cutting edge portion from the shank portion of the end mill 12 is used, the coolant leaks from the open portion between the coolant supply grooves 13a and 13b and between 13b and 13c. As a result, the coolant is supplied not only to the tip of the tool but also to the entire area of the cutting edge, so that the heat of cutting heat can be absorbed and the chips can be discharged for all kinds of machining.

【００２３】図７（ａ）は、本発明の他の実施例を示す
要部構成図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）の矢視線
Ｅ−Ｅに沿う断面図である。図８（ａ）は、本発明の更
に別の実施例を示す要部構成図であり、図８（ｂ）は、
矢視線Ｆ−Ｆに沿う断面図である。図７、８では、図１
の切削加工装置のクーラント供給溝１３を刻設したエン
ドミルの代わりに、テーパチャック式（図７）と、コレ
ットチャック式（図８）の工具ホルダを用いて、クーラ
ント供給溝のない通常のエンドミルが装着される。高圧
クーラント（例えば７０Kg／cm²）はエンドミル外周に
沿って工具先端方向に噴出させる。FIG. 7 (a) is a main part configuration diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. 7 (b) is a sectional view taken along the line E--E of FIG. 7 (a). . FIG. 8A is a main part configuration diagram showing still another embodiment of the present invention, and FIG.
It is sectional drawing which follows the arrow line FF. 7 and 8, in FIG.
Instead of the end mill in which the coolant supply groove 13 of the cutting processing device is engraved, a taper chuck type (FIG. 7) and collet chuck type (FIG. 8) tool holders are used to replace a normal end mill without a coolant supply groove. It is installed. The high-pressure coolant (for example, 70 kg / cm ² ) is jetted toward the tool tip along the outer circumference of the end mill.

【００２４】図７を参照すると、工具ホルダ５は、テー
パ外面２６とネジ部２７とを有する装着部２５を具備し
ており、前記工具装着孔１８が装着部２５を貫通して外
部に開口している。エンドミル１２が、工具装着孔１８
に挿入され、リング２３で緊締することにより固着され
る。リング２３は、テーパ外面と係合するテーパ内面２
８と、装着部のネジ部２７と係合可能なネジ部２９とを
具備している。ネジ部２７、２９を係合させて、リング
２３を装着部２５に締結するとテーパ面２６、２８が係
合し、これによりエンドミル１２が工具装着孔１８内に
固定される。装着部２５に、工具ホルダ５の中心軸と平
行にすり割りを形成して、工具装着孔内の工具を良好に
固定できるようにしてもよい。Referring to FIG. 7, the tool holder 5 includes a mounting portion 25 having a tapered outer surface 26 and a screw portion 27, and the tool mounting hole 18 penetrates the mounting portion 25 to open to the outside. ing. The end mill 12 has a tool mounting hole 18
It is fixed by tightening with a ring 23. The ring 23 has a tapered inner surface 2 that engages the tapered outer surface.
8 and a screw portion 29 that can be engaged with the screw portion 27 of the mounting portion. When the screw portions 27 and 29 are engaged with each other and the ring 23 is fastened to the mounting portion 25, the tapered surfaces 26 and 28 are engaged with each other, whereby the end mill 12 is fixed in the tool mounting hole 18. A slot may be formed in the mounting portion 25 in parallel with the central axis of the tool holder 5 so that the tool in the tool mounting hole can be favorably fixed.

【００２５】工具装着孔１８は、プルスタッド６の貫通
孔１９を介してパイプ９と連通されており、クーラント
供給源１１からクーラントを導入可能になっている。工
具装着孔１８の内周面には、該内周面の直径上１８０°
の位置に対向して２本の凹溝２４が設けられており、該
凹溝２４は、工具主軸１および装着されたエンドミル１
２の中心軸と平行に工具ホルダ５の先端面まで延設され
ている。工具装着孔１８にエンドミル１２を挿着する
と、この凹溝２４はエンドミル１２の外周面とによりク
ーラント流通路となり、工具装着孔１８に導入されたク
ーラントは、凹溝２４の出口から、エンドミル１２の外
周に沿ってエンドミル１２の先端方向に噴出する。The tool mounting hole 18 communicates with the pipe 9 through the through hole 19 of the pull stud 6, and the coolant can be introduced from the coolant supply source 11. The inner peripheral surface of the tool mounting hole 18 has a diameter of 180 ° on the inner peripheral surface.
Two concave grooves 24 are provided facing each other, and the concave grooves 24 are formed in the tool spindle 1 and the mounted end mill 1
The tool holder 5 extends in parallel with the central axis of the tool holder 2. When the end mill 12 is inserted into the tool mounting hole 18, the concave groove 24 becomes a coolant flow passage together with the outer peripheral surface of the end mill 12, and the coolant introduced into the tool mounting hole 18 is discharged from the outlet of the concave groove 24 to the end mill 12. It is jetted toward the tip of the end mill 12 along the outer circumference.

【００２６】次に図８を参照すると、エンドミル１２
は、コレットチャックにより、工具ホルダ５に装着され
ている。コレットチャックは、コレット２１とコレット
リング２３とを具備している。コレット２１には、軸線
方向に延設された４つのすり割り２２が、円周方向に等
角度間隔で配設されている。該すり割り２２により、コ
レット２１は４つの部分に分割されるが、それぞれの部
分は連結リング３２により相互に連結されている。コレ
ット２１は、また、コレットリング２３の係合面３１と
係合する係合面３０が形成されている。コレットリング
２３は、コレット２１の係合面３０と係合する係合面３
１と、工具ホルダ５のネジ部２７と係合するネジ部２９
とを具備している。ネジ部２７、２９によりコレットリ
ング２３を工具ホルダ５に螺着すると、係合面３０、３
１が互いに係合して、コレット２１が工具装着孔１８内
に押し込まれ、これによりエンドミル１２が装着される
ようになっている。Next, referring to FIG. 8, the end mill 12
Is attached to the tool holder 5 by a collet chuck. The collet chuck includes a collet 21 and a collet ring 23. In the collet 21, four slits 22 extending in the axial direction are arranged at equal angular intervals in the circumferential direction. The slit 22 divides the collet 21 into four parts, which are connected to each other by a connecting ring 32. The collet 21 is also formed with an engagement surface 30 that engages with the engagement surface 31 of the collet ring 23. The collet ring 23 engages with the engagement surface 30 of the collet 21.
1 and a screw part 29 that engages with the screw part 27 of the tool holder 5.
It has and. When the collet ring 23 is screwed onto the tool holder 5 with the screw portions 27 and 29, the engaging surfaces 30 and 3
The collets 21 are engaged with each other and the collet 21 is pushed into the tool mounting hole 18, whereby the end mill 12 is mounted.

【００２７】工具装着孔１８は、プルスタッド６の貫通
孔１９を介してクーラント通路９（図１参照）と連通し
ている。クーラント供給源１１からのクーラントは、ク
ーラント通路および貫通孔１９を流通して工具装着孔１
８内に導入される。前記すり割り２２は、連結リング３
２の中央開口部３３を介して工具装着孔１８と連通して
いる。工具装着孔１８に導入されたクーラントは、連結
リング３２の中央開口部３３を介して、すり割り２２に
流入し、該すり割り２２の出口からエンドミル１２の外
周面に沿って主切刃部に向けて噴射される。噴出された
クーラントの作用は、図７の場合と同様なので説明は省
く。The tool mounting hole 18 communicates with the coolant passage 9 (see FIG. 1) through the through hole 19 of the pull stud 6. The coolant from the coolant supply source 11 circulates through the coolant passage and the through hole 19 and then the tool mounting hole 1
Introduced in 8. The slot 22 is a connecting ring 3
The tool mounting hole 18 is communicated with the second central opening 33. The coolant introduced into the tool mounting hole 18 flows into the slot 22 through the central opening 33 of the coupling ring 32, and from the outlet of the slot 22 to the main cutting edge portion along the outer peripheral surface of the end mill 12. It is jetted toward. The action of the ejected coolant is similar to that in the case of FIG.

【００２８】従来のクーラント吐出ノズルを高速回転す
るエンドミルの外部に設け、該ノズルからクーラントを
エンドミルに向けて噴射する方法があるが、高速で回転
するエンドミルの周囲には、ほぼ等速で回転する空気層
があり、その空気層を打ち破ってエンドミルの切刃部の
すくい面に直接的にクーラントを当てるのは困難であっ
た。つまり、クーラントは、ほとんど空気層ではじき飛
ばされていた。本発明は、エンドミルに形成したクーラ
ント供給溝内にクーラントを流通させた状態で、または
工具ホルダ内部の凹溝やコレットのすり割り部を介して
エンドミル外周に沿ってクーラントを噴出した状態でエ
ンドミルを高速で回転させるので、エンドミル外周を取
り巻く空気層の内部にクーラントがすでに存在すること
になり、空気層を打ち破ることなくエンドミル主切刃部
のすくい面に直接的にクーラントを噴出することができ
るのである。Although there is a method in which a conventional coolant discharge nozzle is provided outside an end mill that rotates at high speed and the coolant is sprayed from the nozzle toward the end mill, it rotates at a substantially constant speed around the end mill that rotates at high speed. There was an air layer, and it was difficult to break the air layer and directly apply the coolant to the rake face of the cutting edge portion of the end mill. In other words, the coolant was almost thrown out in the air layer. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides an end mill in a state in which the coolant is circulated in a coolant supply groove formed in the end mill, or in a state in which the coolant is jetted along the outer circumference of the end mill through a concave groove inside the tool holder or a slit portion of the collet. Since it rotates at a high speed, the coolant already exists inside the air layer surrounding the outer circumference of the end mill, and the coolant can be jetted directly to the rake face of the end mill main cutting edge without breaking the air layer. is there.

【００２９】また、クーラントとして切削液などの液体
ばかりでなく、加圧エアーを用い、このエアーを噴出
し、切刃部の冷却および切屑の排出を行わせても良い。
本発明による切削加工方法および装置は、このように構
成したことにより、従来技術の問題点である切削工具に
貫通孔を形成する困難さがなく、しかも小径工具の場合
に貫通孔を設けて工具の強度が不足したり、貫通孔が小
径のため充分なクーラント流量が確保されないというこ
とがなくなった。また、クーラント供給溝または切削工
具外周を流通したクーラントは、必ず切刃部を直撃する
ように噴出される。更に、外部に設けたクーラント吐出
ノズルによるクーラント供給のように、手動または自動
によるノズル角度の調節の必要がなく、しかもワーク形
状や加工部位によっては切削加工部へ直接的にクーラン
トが投射されない、あるいは切削工具外周を、ほぼ等速
で周回する空気層にクーラントがはじき飛ばされるとい
う不都合が解消された。Further, not only liquid such as cutting fluid but also pressurized air may be used as a coolant, and this air may be jetted to cool the cutting edge portion and discharge chips.
Since the cutting method and apparatus according to the present invention are configured as described above, there is no difficulty in forming a through hole in a cutting tool, which is a problem of the prior art, and a through hole is provided in the case of a small diameter tool. There is no longer a lack of sufficient strength and the insufficient coolant flow rate due to the small diameter of the through hole. Further, the coolant that has flowed through the coolant supply groove or the outer periphery of the cutting tool is always jetted so as to directly hit the cutting edge portion. Further, unlike the coolant supply by a coolant discharge nozzle provided outside, it is not necessary to manually or automatically adjust the nozzle angle, and the coolant is not directly projected onto the cutting portion depending on the work shape or the machining portion, or The inconvenience that the coolant is repelled by the air layer that orbits the outer circumference of the cutting tool at a substantially constant speed has been resolved.

【００３０】本実施例では、クーラント供給溝または凹
溝を二本形成した場合について述べたが、少なくとも一
本あれば、それなりの効果を発揮する。しかし、クーラ
ント供給溝は工具主切刃の数だけ、それぞれの切刃部に
向けて設けることが最も望ましい。また、他の形式の工
具ホルダを用いても、装着した切削工具外周に沿ってク
ーラントが工具先端方向に噴出される構成ならば良い。
更に、既述の実施例は、スルースピンドルクーラント方
式の場合について説明したが、工具ホルダにクーラント
に導入するスルーツールクーラント方式であっても良い
ことは言うまでもない。In the present embodiment, the case where two coolant supply grooves or two concave grooves are formed has been described, but if at least one coolant supply groove or concave groove is formed, a certain effect is exhibited. However, it is most desirable to provide as many coolant supply grooves as the number of main tool cutting edges toward each cutting edge. Further, other types of tool holders may be used as long as the coolant is ejected along the outer periphery of the mounted cutting tool in the tool tip direction.
Furthermore, although the above-described embodiments have been described with respect to the through spindle coolant system, it goes without saying that a through tool coolant system in which coolant is introduced into a tool holder may be used.

【００３１】次に、図１の切削加工装置の工具ホルダ５
にエンドミルやボールエンドミルを装着して、むく材で
なるワークを加工する場合を考える。Ｚ軸方向にだけ切
込んで行く加工方法は、工具先端の軸心付近に切刃が存
在しなかったり、たとえ切刃が存在していても切削が連
続的に行われるため発熱が大きくなったり、工具摩耗が
早くなったり、切削振動が大きくなる等の異常切削状態
となる。このため通常は、ドリルで下穴をあけてからこ
の下穴をエンドミルやボールエンドミルで繰り広げ、穴
あけ加工やポケット加工を行っている。するとドリルと
エンドミルといった２種類の工具用のＮＣプログラムを
作成しなければならなかったり、加工過程で工具交換を
しなければならなかったり作業能率が悪かった。本発明
では、エンドミルまたはボールエンドミルをＸ軸または
Ｙ軸方向に移動させながらＺ軸方向に切込み、通常の溝
切削と同じ方法で穴あけ加工やポケット加工を行う切削
加工方法も開示している。もちろんこのとき高圧クーラ
ントは前述の方法で切削点に高圧で噴出させている。こ
の切削加工方法によって１種類の工具でむく材のワーク
に穴あけ加工やポケット加工を一気に施すことができ、
加工能率の向上を図ることができる。Next, the tool holder 5 of the cutting apparatus shown in FIG.
Consider a case in which an end mill or ball end mill is attached to and the workpiece made of stripping material is machined. The cutting method that cuts only in the Z-axis direction does not have a cutting edge near the axis of the tool tip, or even if there is a cutting edge, the cutting is performed continuously and the heat generation increases. Abnormal cutting conditions such as rapid tool wear and large cutting vibration. For this reason, usually, a pilot hole is drilled and then this pilot hole is unrolled by an end mill or a ball end mill to perform drilling and pocketing. Then, the NC program for two kinds of tools such as a drill and an end mill had to be created, and the tools had to be replaced in the machining process, resulting in poor work efficiency. The present invention also discloses a cutting method in which an end mill or a ball end mill is moved in the X-axis or Y-axis direction, cut in the Z-axis direction, and punching or pocketing is performed in the same manner as in ordinary groove cutting. Of course, at this time, the high-pressure coolant is jetted at high pressure to the cutting point by the method described above. With this cutting method, it is possible to perform punching and pocketing on a strip of workpiece with one type of tool at once.
The processing efficiency can be improved.

【００３２】先ず、図９および図１０を参照して、３次
元形状の切削加工を等高線輪郭加工で行うのと、往復加
工で行うのとどちらが有利かを考える。図９はポケット
加工を等高線輪郭加工で加工する場合の工具経路を図示
しており、Ｚ軸方向の高さが等しい輪郭に沿って工具１
２をＸ−Ｙ平面内で送り、１周回したらＺ軸方向にＸ
軸、Ｙ軸と同時に所定量切込み、つまり傾斜した経路３
６に沿って所定量切込み、その高さの輪郭に沿って工具
１２を再び周回させる切削加工方法である。これに対し
て図１０は、同じ形状のポケット加工を往復加工する場
合の工具形路を図示しており、工具１２のＹ軸方向位置
を固定しておき、Ｘ−Ｚ平面内で工具１２を一端から他
端まで送り、所定量のピックフィード３７をＹ軸方向に
与え、逆方向にＸ−Ｚ平面内で工具を送り切削加工する
方法である。First, with reference to FIG. 9 and FIG. 10, it is considered which of the three-dimensional shape cutting is more advantageous, the contour contour machining or the reciprocating machining. FIG. 9 shows a tool path in the case of carrying out pocket machining by contour contour machining, and the tool 1 is formed along a contour having the same height in the Z-axis direction.
2 is sent in the XY plane, and when it makes one revolution, it becomes X in the Z-axis direction.
A predetermined amount of incision at the same time as the axis and Y axis, that is, the inclined path 3
6 is a cutting method in which a predetermined amount of cut is made, and the tool 12 is re-circulated along the contour of the height. On the other hand, FIG. 10 shows a tool path in the case of reciprocating pocket machining having the same shape. The position of the tool 12 in the Y-axis direction is fixed and the tool 12 is moved in the XZ plane. It is a method of feeding from one end to the other end, giving a predetermined amount of pick feed 37 in the Y-axis direction, and feeding and cutting a tool in the opposite direction in the XZ plane.

【００３３】往復加工は、ポケットＰの側面と底面との
コーナ部において工具１２に作用する負荷の大きさと方
向が変化し易く加工が不安定である。また往路または復
路の一つの工具経路において、工具の側面切刃で加工し
たり、底面切刃で加工したりして、加工箇所により切削
速度が変化して面粗度がばらつく。等高線輪郭加工は一
つの周回の工具経路における加工中の負荷の大きさと方
向の変動が小さく比較的安定した加工が行える。また同
一箇所の切刃で加工しており切削速度が一定となり面粗
度が均一である。特に面粗度が要求される仕上げ加工の
場合は、等高線輪郭加工が好ましい。In the reciprocating process, the magnitude and direction of the load acting on the tool 12 at the corners of the side and bottom of the pocket P are likely to change, and the process is unstable. Further, in one tool path of the forward path or the return path, the side surface cutting edge of the tool or the bottom surface cutting edge of the tool is used, and the cutting speed changes depending on the processing location, and the surface roughness varies. Contour contour machining can perform comparatively stable machining with less variation in the magnitude and direction of the load during machining in the tool path of one revolution. Moreover, the cutting speed is constant and the surface roughness is uniform because the cutting edges are processed at the same location. Particularly in the case of finishing which requires surface roughness, contour contouring is preferable.

【００３４】図１１は切削加工中の状態を工具１２の軸
線方向から見た図で、図１１（ａ）はダウンカットを図
１１（ｂ）はアップカットをそれぞれ示している。ダウ
ンカットは工具１２の切刃がワークＷを押し付けながら
切削し進行するのに対し、アップカットは工具１２の切
刃がワークＷをすくい上げながら切削し進行する。ダウ
ンカットは、切刃がワークＷにくい込まず、切込み量相
当が確実に切削でき、面粗度も良好であるのに対し、ア
ップカットは、切刃とワークＷとの間にすべりやくい込
みが生じ易く、加工精度、面粗度が劣ることが知られて
いる。またすべりがあるためダウンカットより発熱が大
きいという欠点もある。このようにダウンカットの方が
優れている点が多く、切削加工はなるべくダウンカット
を維持するのが良い。前述の等高線輪郭加工でもダウン
カットで行うのが良い。FIG. 11 is a view of the state during cutting as seen from the axial direction of the tool 12, FIG. 11 (a) showing down-cut and FIG. 11 (b) showing up-cut. In the down-cut, the cutting edge of the tool 12 cuts and advances while pressing the work W, while in the up-cut, the cutting edge of the tool 12 cuts and advances the work W and advances. In the down-cut, the cutting edge does not easily insert into the work W, the amount of cut can be reliably cut, and the surface roughness is good, whereas in the up-cut, slipping or biting between the cutting edge and the work W occurs. It is known that it is likely to occur and that the processing accuracy and surface roughness are poor. It also has the drawback of generating more heat than downcut due to slippage. As described above, the down-cut has many advantages, and it is preferable to maintain the down-cut as much as possible during the cutting process. Even the contour contour processing described above is preferably performed by down-cutting.

【００３５】ダウンカットまたはアップカットは、ワー
クの側面や、ポケットの内周面加工のように、回転工具
の一方側だけで加工する場合の現象である。溝加工のよ
うに回転工具の二つの側で同時に加工する場合は、ダウ
ンカットとアップカットとが併存しており、通常、仕上
げるべき側がダウンカットになるように工具とワークと
の相対移動を行わせる。後述の工具経路を平面上でうず
巻き状にしてポケット加工を行う場合においても、ポケ
ットの内周面がダウンカットになるように工具とワーク
との相対移動を行うのである。Down-cut or up-cut is a phenomenon in which only one side of a rotary tool is used for machining, such as machining of the side surface of a work or the inner peripheral surface of a pocket. When machining on two sides of a rotary tool at the same time, such as grooving, downcut and upcut coexist, and usually the tool and workpiece are moved relative to each other so that the side to be finished is downcut. Let Even when pocket machining is performed by forming a tool path in a spiral shape on a flat surface, which will be described later, the tool and the workpiece are relatively moved so that the inner peripheral surface of the pocket is downcut.

【００３６】図１２はボールエンドミルによる穴あけ加
工の説明図である。ボールエンドミル１２を回転しなが
らＺ軸方向に切込み、同時にＸ−Ｙ平面内において公転
運動を与える、つまり、回転するボールエンドミルを螺
旋状の経路でむく材のワークＷに切込ませ、ストレート
またはテーパ状の穴４０を加工するものである。ボール
エンドミルはほぼ半球形状の切刃部があり、シャンク部
は切刃部の径より若干細く形成しておき、一旦加工した
面をシャンク部がこすらないようにして穴加工を行う
と、非常に面粗度が良好な加工が行える。通常のスクエ
アエンドミルを用いると、一旦加工した面を上部の切刃
がこすり、面荒れを招く。また熱が工具先端のコーナエ
ッジに集中し加工面粗度が悪くなる。この穴あけ加工
は、ダウンカットとアップカットとが混在する溝加工に
なるが、切刃が加工すべき穴の内周面と接触する部分に
おいてはダウンカットになるようにボールエンドミルと
ワークＷとを相対移動させるのが良い。FIG. 12 is an explanatory view of drilling with a ball end mill. The ball end mill 12 cuts in the Z-axis direction while rotating, and at the same time imparts an orbital motion in the XY plane. That is, the rotating ball end mill is cut into the stripped work W in a spiral path to make a straight or taper. The hole 40 having a circular shape is processed. The ball end mill has a nearly hemispherical cutting edge, and the shank part is made slightly thinner than the diameter of the cutting edge part. Processing with good surface roughness can be performed. When a normal square end mill is used, the surface once processed is rubbed by the upper cutting edge, causing surface roughness. In addition, heat is concentrated on the corner edge of the tool tip, resulting in poor surface roughness. This drilling process is a groove process in which downcuts and upcuts coexist, but the ball end mill and the work W are cut down so that the cutting edge is downcut at the portion in contact with the inner peripheral surface of the hole to be processed. It is better to move relative.

【００３７】図１３はボールエンドミル１２を用いたポ
ケット加工の説明図である。むく材のワークＷにポケッ
トＰを加工するのに、ボールエンドミル１２を前述のよ
うにＸまたはＹ軸方向に移動させながらＺ軸方向に切込
み、所定量の切込みに達したらＸ−Ｙ平面内においてう
ず巻き状の工具経路に従ってボールエンドミル１２とワ
ークＷとを相対移動させ、加工すべきポケットＰの寸法
まで加工したらうず巻きの拡大を止め、Ｘ軸、Ｙ軸と同
時にＺ軸方向の切込みを再度与えてうず巻き状工具経路
に沿った相対移動を行わせる。うず巻きを外側から縮小
させる方向に工具経路を形成させても同じである。ポケ
ットＰの内周面と接触する部分においては、ダウンカッ
トになるようにボールエンドミル１２とワークＷとを相
対移動させるのが良いことは言うまでもない。FIG. 13 is an explanatory diagram of pocket processing using the ball end mill 12. To process the pocket P on the stripped work W, the ball end mill 12 is cut in the Z-axis direction while moving in the X- or Y-axis direction as described above, and when a predetermined amount of cut is reached, in the XY plane. The ball end mill 12 and the workpiece W are moved relative to each other in accordance with the spiral tool path, and when the size of the pocket P to be processed is machined, the spiral winding is stopped from expanding, and the X-axis and the Y-axis are cut at the same time as the Z-axis direction. Allows relative movement along the spiral tool path. It is the same even if the tool path is formed in the direction in which the spiral winding is contracted from the outside. It goes without saying that it is preferable to relatively move the ball end mill 12 and the work W so as to achieve a downcut at the portion in contact with the inner peripheral surface of the pocket P.

【００３８】このときボールエンドミル１２の直径をＤ
とすると、１回のＺ軸方向の切込み量は０．１Ｄ以下の
比較的浅い量に抑え、１刃当りの加工体積を少なくして
発熱量を小さく、すなわち確実に冷却できるようにし、
加工能率はボールエンドミルの回転数と送り速度を大き
くしてカバーするような加工方法が好しい。また面粗度
がさほど悪化しないＺ軸方向切込み量とＸまたはＹ軸方
向のピックフィード量（うず巻きのピッチ）との限界の
組み合せが、切込み量０．１Ｄ以下でピックフィード量
Ｄ／２以下である。従来は、Ｚ軸方向の切込み量を０．
２〜０．４Ｄと比較的大きくし、ピックフィード量を
０．１Ｄと比較的小さくする加工方法が主流であった。
１刃当りの加工体積が大きいので発熱量が大きく、工具
寿命が短かくなり、特に高硬度材の加工には不向きであ
る。At this time, the diameter of the ball end mill 12 is set to D
Then, the depth of cut in the Z-axis direction per time is kept to a relatively shallow amount of 0.1 D or less, and the machining volume per blade is reduced to reduce the heat generation amount, that is, to ensure cooling.
For processing efficiency, it is preferable to use a processing method that covers the ball end mill by increasing the rotation speed and feed rate. Further, the combination of the limit of the Z-axis cutting depth and the X or Y-axis pick feed amount (spiral winding pitch), which does not significantly deteriorate the surface roughness, is such that when the cutting depth is 0.1 D or less, the pick feed amount is D / 2 or less. is there. Conventionally, the depth of cut in the Z-axis direction is 0.
A processing method in which the pick feed amount is relatively small, that is, 2 to 0.4 D and the pick feed amount is relatively small, is the mainstream.
Since the machining volume per blade is large, the amount of heat generated is large and the tool life becomes short, which is particularly unsuitable for machining high hardness materials.

【００３９】上記Ｚ軸方向切込み量０．１Ｄ以下、Ｘま
たはＹ軸方向のピックフィード量Ｄ／２以下のボールエ
ンドミル加工は、高圧クーラントを切削点に噴出させて
行う前述の往復加工にも有効である。また高圧クーラン
トを切削点に噴出させながら前述のボールエンドミルに
よる穴あけ加工や、Ｚ軸方向切込み量０．１Ｄ以下、ピ
ックフィード量Ｄ／２以下の加工等を金型鋼や焼入れ鋼
のような高硬度材や高靱性材でなる難削材ワークに施こ
すことができる。従来研削加工や放電加工でしか加工す
ることのできなかったことが、切削加工によって気軽に
達成できるのである。The ball end mill machining with a Z-axis depth of cut of 0.1 D or less and an X- or Y-axis direction of a pick feed amount of D / 2 or less is also effective for the above-described reciprocal machining performed by ejecting high-pressure coolant to a cutting point. Is. In addition, while ejecting high-pressure coolant to the cutting point, drilling with the above-mentioned ball end mill, machining with a Z-axis depth of cut of 0.1 D or less, and pick feed amount of D / 2 or less can be performed with high hardness such as mold steel and hardened steel. It can be applied to difficult-to-cut materials made of wood and high toughness materials. What was previously possible only by grinding or electrical discharge machining can be easily achieved by cutting.

【００４０】次に、ＮＣプログラムに従って前述の各種
の加工を行うことを考える。穴あけ加工、ポケット加
工、溝加工等比較的単純形状をしており、また繰り返し
使用実行されるので、これに対応するＮＣプログラム
は、前述の加工方法を網羅した形で予め標準化してサブ
プログラム化しておくと良い。図１４を参照して、本発
明のＮＣ制御装置について説明する。ＮＣ制御装置１０
０は、主（メイン）プログラム部１１０と副（サブ）プ
ログラム部１２０と、プログラム実行部１３０と、Ｘ−
Ｙテーブル４２のためのサーボ制御部１４０と、工具主
軸のＺ軸のためのサーボ制御部１５０と、クーラント制
御部１６０とを具備して構成されている。Next, it will be considered to perform the above-mentioned various processes according to the NC program. Since it has a relatively simple shape such as drilling, pocketing, and grooving, and it is repeatedly used, the NC program corresponding to this is standardized in advance in a form that covers the above-mentioned machining methods and made into a subprogram. Good to keep. The NC control device of the present invention will be described with reference to FIG. NC controller 10
0 is a main program section 110, a sub program section 120, a program execution section 130, and X-
A servo control unit 140 for the Y table 42, a servo control unit 150 for the Z axis of the tool spindle, and a coolant control unit 160 are provided.

【００４１】副プログラム部１２０は、穴あけ加工、ポ
ケット加工、溝加工等の標準的な切削加工に対応する複
数の標準プログラム１２１、１２２、１２３、．．、１
２Ｎを具備している。プログラム実行部１３０において
主プログラム部１１０のプログラムが実行される。そし
て、実施すべき加工に対する標準プログラム１２１、１
２２、１２３、または１２Ｎが適宜に選択される。こう
して主プログラムおよび標準プログラムがプログラム実
行部１３０において実行される。プログラム実行部１３
０から、Ｘ−Ｙテーブル４２のためのサーボ制御部１４
０と、Ｚ軸のためのサーボ制御部１５０と、クーラント
制御部１６０へ、各々の制御対象のための信号が送信さ
れる。The sub-program section 120 includes a plurality of standard programs 121, 122, 123, ... Corresponding to standard cutting operations such as drilling, pocketing, and grooving. ． 1
It has 2N. The program executing unit 130 executes the program of the main program unit 110. And standard programs 121, 1 for the machining to be carried out
22, 123, or 12N is appropriately selected. In this way, the main program and the standard program are executed by the program execution unit 130. Program execution unit 13
From 0, the servo controller 14 for the XY table 42
Signals for the respective control targets are transmitted to 0, the servo control unit 150 for the Z axis, and the coolant control unit 160.

【００４２】Ｘ−Ｙテーブル４２のためのサーボ制御部
１４０は、切削工具１２をＸ−Ｙテーブル４２に固定さ
れたワーク（図１４には図示されていない）に対して送
るための送り手段４１に制御信号を送信する。送り手段
４１は、サーボモータとボールネジ（図示せず）とを有
する通常の送り装置により構成される。送り装置４１に
よりＸ−Ｙテーブル４２は、ＸまたはＹ軸の方向に送ら
れ、これにより切削工具１２がワークに対して所定経路
に沿って送られる。Ｚ軸のためのサーボ制御部１５０
は、切削工具１２をＺ軸方向に送るための手段４３に制
御信号を送信する。送り手段４３は、サーボモータとボ
ールネジ（図示せず）とを有する通常の送り装置により
構成される。また、クーラント制御部１６０からクーラ
ント供給源１１に制御信号が送信され、これによりクー
ラント供給源１１が供給するクーラントの圧力と流量と
を制御する。The servo control unit 140 for the XY table 42 feeds the cutting tool 12 to a work (not shown in FIG. 14) fixed to the XY table 42. Control signal to. The feeding means 41 is composed of an ordinary feeding device having a servo motor and a ball screw (not shown). The feeding device 41 feeds the XY table 42 in the direction of the X or Y axis, whereby the cutting tool 12 is fed to the work along a predetermined path. Servo control unit 150 for Z-axis
Sends a control signal to the means 43 for feeding the cutting tool 12 in the Z-axis direction. The feeding means 43 is composed of an ordinary feeding device having a servo motor and a ball screw (not shown). Further, a control signal is transmitted from the coolant control unit 160 to the coolant supply source 11, and thereby the pressure and flow rate of the coolant supplied by the coolant supply source 11 are controlled.

【００４３】例えばボールエンドミルによる穴あけ加工
の場合、最初に使用工具径、加工すべき穴の内径および
深さを指定しさえすれば、ＮＣプログラムの途中におい
て、穴あけ加工のサブプログラムを呼び出し、工具経路
や切込み量等をいちいち指定しなくても自動的に所望の
穴あけ加工が完了する。すなわち、高圧クーラントが噴
射され、穴あけ加工はボールエンドミルを用い、ワーク
との間で螺旋状にかつダウンカットになるように相対移
動が自動的に行われるのである。同様にポケット加工な
らば、使用工具径、加工すべきポケットの大きさと深さ
を指定しさえすれば、ボールエンドミルとワークとをう
ず巻き状にかつダウンカットになるように相対移動を自
動的に行う。溝加工の場合は、使用工具径、加工すべき
溝幅と溝長さ、溝深さ等を指定しさえすれば、直径Ｄの
ボールエンドミルのＺ軸方向の切込み量０．１Ｄ以下、
必要であればピックフィード量Ｄ／２以下にしてダウン
カットする等の加工条件の設定が自動的に行われる。こ
のサブプログラム化は、ＮＣ装置のマクロプログラム機
能を用いて行うとより好都合である。For example, in the case of drilling with a ball end mill, if the tool diameter to be used, the inner diameter and depth of the hole to be machined are first specified, a subprogram for drilling is called in the middle of the NC program to set the tool path. The desired drilling is automatically completed without specifying the cutting depth and cutting depth. That is, high-pressure coolant is sprayed, and a ball end mill is used for drilling, and relative movement is automatically performed so as to form a spiral and down-cut with the work. Similarly, in the case of pocket machining, if the tool diameter, the size and depth of the pocket to be machined are specified, the relative movement is automatically performed so that the ball end mill and the workpiece are spirally wound and downcut. . In the case of grooving, as long as the tool diameter, groove width and groove length to be machined, groove depth, etc. are specified, the depth of cut of the ball end mill with diameter D in the Z-axis direction is 0.1 D or less,
If necessary, processing conditions such as down-cutting with a pick feed amount of D / 2 or less are automatically set. This sub-programming is more convenient if it is performed using the macro program function of the NC device.

【００４４】[0044]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の切削加工
方法および装置によれば、切削工具のシャンク外周に形
成したクーラント供給溝に流通させた高圧クーラントは
切刃部のすくい面に直接的に当たるように噴出されるの
で、切削加工中、常に充分な圧力、流量の高圧クーラン
トが途中の切刃部やワークの形状に妨げられることなく
確実に切削加工部に供給される。また、工具ホルダ内部
に設けた凹溝やすり割りによって切削工具外周に沿って
噴出させたクーラントも、同様に切削加工部に確実に供
給される。したがって、切削加工部における切削熱の奪
熱や切屑の排出が迅速、確実に行われるので加工能率が
向上し、また切屑の噛みこみがないので高精度な切削加
工が行える。As described above, according to the cutting method and apparatus of the present invention, the high pressure coolant circulated in the coolant supply groove formed on the outer periphery of the shank of the cutting tool is directly attached to the rake face of the cutting edge portion. Since the high-pressure coolant is jetted so as to hit the cutting part, the high-pressure coolant having a sufficient pressure and flow rate is always supplied to the cutting part without being hindered by the shape of the cutting blade part or the workpiece in the middle. Further, the coolant ejected along the outer circumference of the cutting tool by the groove and the slit provided inside the tool holder is likewise reliably supplied to the cutting portion. Therefore, heat removal of cutting heat and discharge of chips in the cutting section are performed quickly and reliably, so that the machining efficiency is improved, and since there is no biting of chips, highly accurate cutting can be performed.

【００４５】また、奪熱効果が大きいので切削工具の寿
命が伸び、経済的である。また本発明によれば、切削工
具の長さや工具径によりクーラントの噴出位置や角度を
変える必要がないので自動化が達成し易くなった。更に
本発明によれば、回転する切削工具をＸ軸またはＹ軸方
向に移動させながらＺ軸方向の切込みを与える方法や、
等高線輪郭加工の採用、ボールエンドミルとワークとを
螺旋状に、かつ、ダウンカットになるように送る穴あけ
加工方法の採用、ボールエンドミルのＺ軸方向切込み量
は０．１Ｄ以下、ピックフィード量はＤ／２以下となる
加工方法の採用等により、加工能率と面粗度の向上を達
成できた。また金型鋼や焼入れ鋼のような高硬度材また
は高靱性材でなる難削材ワークの切削加工も達成でき
た。更に本発明によれば、標準切削加工パターンをサブ
プログラム化して、面倒なＮＣプログラムの作成を省力
化した。Further, since the heat removal effect is large, the life of the cutting tool is extended and it is economical. Further, according to the present invention, it is not necessary to change the jetting position and angle of the coolant depending on the length of the cutting tool and the tool diameter, so that automation can be easily achieved. Furthermore, according to the present invention, a method of making a cut in the Z-axis direction while moving a rotating cutting tool in the X-axis or Y-axis direction,
Contour contour machining adopted, hole drilling method that feeds the ball end mill and the work piece in a spiral and down-cut manner, the Z-axis cutting depth of the ball end mill is 0.1 D or less, and the pick feed amount is D Improvement of processing efficiency and surface roughness could be achieved by adopting a processing method of ½ or less. In addition, it was possible to achieve cutting of difficult-to-cut materials such as high hardness materials or high toughness materials such as mold steel and hardened steel. Further, according to the present invention, the standard cutting pattern is converted into a subprogram to save the troublesome creation of the NC program.

[Brief description of drawings]

【図１】本発明の切削加工装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a cutting apparatus according to the present invention.

【図２】本発明によるエンドミルの一例を示す図であ
る。（ａ）は正面図である。（ｂ）は図２（ａ）のＡ−
Ａに沿う断面図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of an end mill according to the present invention. (A) is a front view. (B) is A- of FIG.
It is sectional drawing which follows A.

【図３】本発明によるボールエンドミルの一例を示す図
である。（ａ）は正面図である。（ｂ）は図３（ａ）の
Ｂ−Ｂに沿う断面図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a ball end mill according to the present invention. (A) is a front view. FIG. 3B is a sectional view taken along line BB of FIG.

【図４】本発明によるドリルの一例を示す図である。
（ａ）は正面図である。（ｂ）は図４（ａ）のＣ−Ｃに
沿う断面図である。FIG. 4 shows an example of a drill according to the invention.
(A) is a front view. 4B is a sectional view taken along the line CC of FIG.

【図５】本発明によるフライスカッタの一例を示す図で
ある。（ａ）は正面図ある。（ｂ）は図５（ａ）のＤ−
Ｄに沿う断面図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a milling cutter according to the present invention. (A) is a front view. (B) is D- of FIG.
It is sectional drawing which follows D.

【図６】本発明のクーラントの作用を示す説明図であ
る。FIG. 6 is an explanatory view showing the action of the coolant of the present invention.

【図７】本発明の他の実施例を示す図である。（ａ）は
工具ホルダの中心軸に沿う断面図である。（ｂ）は図７
（ａ）のＥ−Ｅに沿う断面図である。FIG. 7 is a diagram showing another embodiment of the present invention. (A) is sectional drawing which follows the central axis of a tool holder. (B) is FIG.
It is sectional drawing which follows EE of (a).

【図８】本発明の別の実施例を示す図である。（ａ）は
工具ホルダの中心軸に沿う断面図である。（ｂ）は図８
（ａ）のＦ−Ｆに沿う断面図である。FIG. 8 is a diagram showing another embodiment of the present invention. (A) is sectional drawing which follows the central axis of a tool holder. (B) is FIG.
It is sectional drawing which follows F-F of (a).

【図９】等高線輪郭加工による切削加工方法の説明図で
ある。FIG. 9 is an explanatory diagram of a cutting method by contour contour processing.

【図１０】往復加工による切削加工方法の説明図であ
る。FIG. 10 is an explanatory diagram of a cutting method by reciprocating processing.

【図１１】２種類の切削加工方法を対比して示す図であ
る。（ａ）はダウンカットの説明図である。（ｂ）はア
ップカットの説明図である。FIG. 11 is a diagram showing two types of cutting methods for comparison. (A) is explanatory drawing of down-cut. (B) is explanatory drawing of an up cut.

【図１２】ボールエンドミルによる穴あけ加工の説明図
である。FIG. 12 is an explanatory diagram of drilling with a ball end mill.

【図１３】ボールエンドミルによるポケット加工の説明
図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of pocket processing by a ball end mill.

【図１４】本発明のＮＣ制御装置の概略ブロック線図で
ある。FIG. 14 is a schematic block diagram of an NC control device of the present invention.

[Explanation of symbols]

１…工具主軸５…工具ホルダ９…パイプ１０…流体回転継手１１…クーラント供給源１２…エンドミル１３…クーラント供給溝１４…切刃１６…シャンク１８…工具装着孔２１…コレット２２…すり割り２３…リング２４…凹溝Ｗ…ワーク 1 ... Tool spindle 5 ... Tool holder 9 ... Pipe 10 ... Fluid rotary joint 11 ... Coolant supply source 12 ... End mill 13 ... Coolant supply groove 14 ... Cutting edge 16 ... Shank 18 ... Tool mounting hole 21 ... Collet 22 ... Slot 23 ... Ring 24 ... Concave groove W ... Work

Claims

[Claims]

1. A cutting tool, in which at least one linear concave coolant supply groove is engraved on the outer periphery of the tool body from the rear end of the shank portion toward the cutting edge portion of the tip in parallel with the axis, is used as a tool holder. Installed, introducing a high pressure coolant into the cutting tool mounting hole of the tool holder, circulating the coolant in the coolant supply groove of the cutting tool, toward the cutting point of the cutting edge of the cutting tool tip A cutting method in which a workpiece is cut by ejecting a coolant and rotating the cutting tool to give relative feed to the workpiece.

2. A cutting tool is mounted on a tool holder having at least one concave coolant supply groove formed parallel to an axis on an inner peripheral surface of the tool mounting hole, and a high pressure is applied to the tool mounting hole of the tool holder. The coolant is introduced, and the coolant is circulated in the coolant supply groove of the tool holder, and the coolant is jetted toward the cutting point of the cutting edge portion at the tip along the outer periphery of the cutting tool, A cutting method in which the workpiece is cut by giving relative feed to the workpiece while rotating.

3. The cut in the Z-axis direction of the cutting tool is X
The cutting method according to claim 1 or 2, wherein a predetermined amount is cut while moving the axis or the Y axis.

4. The relative feed between the cutting tool and the workpiece is
The cutting method according to claim 1 or 2, which is performed so that contour contour processing is performed.

5. A ball end mill is used as the cutting tool, and a Z-axis direction notch and an X-axis and a Y-axis are formed so that the ball end mill and the work are spirally and down-cut.
The cutting method according to claim 1 or 2, wherein drilling is performed by giving relative feed in the axial direction.

6. The cutting method according to claim 1, wherein a ball end mill having a diameter D is used as the cutting tool, and a Z-axis cut provided to the ball end mill is 0.1 D or less.

7. The cutting method according to claim 6, wherein the pick feed amount of the relative feed between the ball end mill and the work is D / 2 or less.

8. A cutting method for processing a difficult-to-cut material such as mold steel or hardened steel by the cutting method according to claim 5.

9. A ball end mill is used as the cutting tool, and the ball end mill and the workpiece are drilled to relatively move so as to make a down cut, or the ball end mill and the workpiece are spirally wound and down. 3. The cutting method according to claim 1 or 2, wherein an NC program is created by using a standard cutting pattern such as pocket cutting, which is relatively moved to form a cut, as a subprogram, and the subprogram is called as necessary to perform NC processing. .

10. A cutting tool in which at least one linear concave coolant supply groove is engraved on the outer periphery of the tool body from the rear end of the shank portion toward the cutting edge portion of the tip in parallel to the axis, and the cutting tool. A tool holder equipped with a tool and having a coolant supply hole for introducing the coolant into the coolant supply groove, and the coolant is introduced into the coolant supply hole of the tool holder at high pressure, and the coolant flows through the coolant supply groove. Coolant supply source capable of jetting at high pressure to the cutting point of the cutting edge portion of the cutting tool, a rotary spindle that mounts the tool holder, and a feeding device that provides relative movement between the cutting tool and the workpiece. A cutting device equipped with.

11. A cutting tool in which at least one linear and concave coolant supply groove is engraved on the outer periphery of the tool body from the rear end of the shank portion toward the cutting edge portion of the tip in parallel to the axis, and the cutting. A tool holder equipped with a tool and having a coolant supply hole for introducing coolant into the coolant supply groove, a rotary spindle for mounting the tool holder, and a draw bar for mounting the tool holder on the rotary spindle are provided. A coolant supply conduit that can be brought into and out of contact with the coolant supply hole of the tool holder, and a coolant is introduced into the coolant supply hole of the tool holder through the coolant supply conduit at high pressure, and the coolant is provided in the cutting tool. A coolant supply source that can be ejected at high pressure to the cutting point of the cutting edge portion of the cutting tool by flowing through the coolant supply groove.
A cutting device comprising a feed device for performing relative movement between the cutting tool and the work.

12. A tool holder having at least one concave coolant supply groove provided parallel to an axis on an inner peripheral surface of the tool mounting hole, and allowing coolant to be introduced into the tool mounting hole through the coolant supply hole. And a coolant is introduced into the coolant supply hole of the tool holder at a high pressure, the coolant circulates in the coolant supply groove, and the tip of the cutting tool along the outer periphery of the cutting tool mounted in the tool mounting hole. A coolant supply source adapted to eject at a high pressure toward the cutting point of the cutting edge portion, a rotating main shaft on which the tool holder is mounted, and a feeding device for performing relative movement between the cutting tool and the work. Cutting equipment.

13. A tool holder in which a collet having a slit groove for receiving and gripping a cutting tool is attached so as to be tightened and loosenable, and coolant can be introduced into a tool attachment hole of the collet through a coolant supply hole, and a coolant. The cutting point of the cutting edge portion of the tip of the cutting tool introduced along the coolant supply hole of the tool holder at a high pressure and along the outer periphery of the cutting tool which the coolant circulates and holds in the slit of the collet. A cutting apparatus comprising a coolant supply source adapted to eject a high pressure toward the workpiece, a rotary spindle for mounting the tool holder, and a feeding device for relatively moving the cutting tool and the work.