JPWO2018143089A1 - CUTTING TOOL AND PROCESS FOR PRODUCING CUT WORK - Google Patents
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Abstract
本開示の切削工具は、ネジ孔及びポケットを有するホルダと、前記ポケットに位置する切削インサートと、前記切削インサートを前記ポケットに固定するクランプ部材と、流路と、を備えている。前記クランプ部材は、前記ネジ孔と螺合するネジと、前記切削インサートに係合された第1部材と、を有している。前記流路は、前記ホルダ内に位置する第1流路と、前記第1部材内に位置するとともに前記第1流路に繋がっている第2流路と、を有している。前記第1部材は、下面と、上面と、前記ネジが挿入された貫通孔と、前記下面から前記ホルダに向かって突出しており、前記切削インサートに対して係合される第1突出部と、を有している。上面透視した場合に、前記第2流路は、前記貫通孔の中心及び前記第1突出部の中心を結ぶ線分から離れている。【選択図】図4The cutting tool of this indication is provided with the holder which has a screw hole and a pocket, the cutting insert located in the pocket, the clamp member which fixes the cutting insert to the pocket, and the channel. The clamp member includes a screw that is screwed into the screw hole, and a first member that is engaged with the cutting insert. The flow path includes a first flow path located in the holder and a second flow path located in the first member and connected to the first flow path. The first member includes a lower surface, an upper surface, a through-hole into which the screw is inserted, a first protrusion that protrudes from the lower surface toward the holder and is engaged with the cutting insert, have. When viewed through the top surface, the second flow path is separated from a line segment connecting the center of the through hole and the center of the first protrusion. [Selection] Figure 4
Description
本開示は、切削工具及び切削加工物の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a cutting tool and a method of manufacturing a cut workpiece.
従来からクーラント供給機構を有した切削工具が種々提案されている。また、米国特許出願公開第2007/0283794号明細書(特許文献1)に記載されているように、クランプ部材に流路を設けた切削工具も提案されている。 Various cutting tools having a coolant supply mechanism have been proposed. Further, as described in US Patent Application Publication No. 2007/0283794 (Patent Document 1), a cutting tool having a clamp member provided with a flow path has also been proposed.
特許文献1に記載の切削工具においては、クランプ部材が、切削インサートをホルダに固定するクランプ及びネジを有しており、ネジに流路の一部が位置している。それゆえ、ネジを含むクランプ部材は、複雑な形状を取らざるを得ず、加えて、クランプ力とクーラント供給能力を好適に発揮するためには、クランプ部材の高い寸法精度が要求される。
In the cutting tool described in
また、特許文献1に記載の切削工具においては、流路が、クランプのうち切削インサートをクランプする部分に位置するため、流路が変形するおそれがあり、クランプ力の低下又はクーラント供給能力の低下が生じるおそれがある。
Further, in the cutting tool described in
本開示の切削工具は、第1端から第2端にかけて延びた形状であるとともに、前記第1端の側に位置するネジ孔及びポケットを有するホルダと、前記ポケットに位置する切削インサートと、前記切削インサートを前記ポケットに固定するクランプ部材と、流路と、を備えている。前記クランプ部材は、前記ネジ孔と螺合するネジと、前記切削インサートに係合された第1部材と、を有している。前記流路は、前記ホルダ内に位置する第1流路と、前記第1部材内に位置するとともに前記第1流路に繋がっている第2流路と、を有している。前記第1部材は、前記ホルダに対向する下面と、前記下面の反対側に位置する上面と、前記上面及び前記下面において開口しており、前記ネジが挿入された貫通孔と、前記下面から前記ホルダに向かって突出しており、前記切削インサートに対して係合される第1突出部と、を有している。上面透視した場合に、前記第2流路は、前記貫通孔の中心及び前記第1突出部の中心を結ぶ線分から離れている。 The cutting tool of the present disclosure has a shape extending from a first end to a second end, a holder having a screw hole and a pocket located on the first end side, a cutting insert located in the pocket, A clamp member for fixing the cutting insert to the pocket and a flow path are provided. The clamp member includes a screw that is screwed into the screw hole, and a first member that is engaged with the cutting insert. The flow path has a first flow path located in the holder and a second flow path located in the first member and connected to the first flow path. The first member has a lower surface facing the holder, an upper surface located on the opposite side of the lower surface, an opening in the upper surface and the lower surface, a through-hole into which the screw is inserted, and the lower surface from the lower surface A first protrusion that protrudes toward the holder and engages with the cutting insert. When viewed through the top surface, the second flow path is separated from a line segment connecting the center of the through hole and the center of the first protrusion.
本開示の切削加工物の製造方法は、被削材を回転させる工程と、回転している前記被削材に上述した本開示に係る切削工具を接触させる工程と、前記切削工具を前記被削材から離す工程と、を備えている。 The manufacturing method of the cut workpiece according to the present disclosure includes a step of rotating a work material, a step of bringing the cutting tool according to the present disclosure into contact with the rotating work material, and the cutting tool as the work material. And a step of separating from the material.
<切削工具>
以下、本開示の様々な実施形態に係る切削工具について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、実施形態を説明する上で必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、本開示の切削工具は、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寸法比率などを忠実に表したものではない。これらの点は、後述する切削加工物の製造方法においても同様である。<Cutting tools>
Hereinafter, cutting tools according to various embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. However, each drawing referred to below shows only the main members necessary for explaining the embodiment in a simplified manner for convenience of explanation. Therefore, the cutting tool of the present disclosure may include any constituent member that is not shown in the referenced drawings. Moreover, the dimension of the member in each figure does not faithfully represent the dimension, dimension ratio, etc. of an actual component member. These points are the same also in the manufacturing method of the cut workpiece mentioned later.
図1〜図5に示すように、実施形態の一例の切削工具1は、旋削加工に用いられる工具であり、より具体的には、ネジ切り加工に用いられる工具である。そして、切削工具1は、ホルダ2、切削インサート3(以下、「インサート3」ということがある。)、クランプ部材4及び流路5を備えている。
As shown in FIGS. 1 to 5, the
(ホルダ)
ホルダ2は、図1及び図2に示すように、第1端2aから第2端2bにかけて延びた形状である。言い換えれば、ホルダ2は、柱状である。実施形態の一例のホルダ2は、四角柱状である。四角柱状とは、厳密な意味での四角柱状のみならず、若干の凹凸又は湾曲などをも含む趣旨である。なお、ホルダ2の形状は、四角柱状に限定されるものではない。(holder)
As shown in FIGS. 1 and 2, the
一例のホルダ2は、第1端2aの側に位置しているヘッド21及び第2端2bの側に位置しているシャンク22を有している。ヘッド21は、インサート3が装着される部位である。シャンク22は、工作機械によって把持される部位である。
The
ホルダ2は、図4に示すように、第1端2aの側に位置しているネジ孔23を有している。ネジ孔23は、ネジ溝を有しており、図3に示すように、クランプ部材4のネジ41と螺合する部位である。実施形態の一例のネジ孔23は、ヘッド21に位置している。
As shown in FIG. 4, the
ホルダ2は、第1端2aの側に位置しているポケット24を有している。ポケット24は、インサート3が位置する部位である。実施形態の一例のポケット24は、ヘッド21に位置しており、ヘッド21において窪んでいる部位である。より具体的には、一例のポケット24は、ホルダ2の第1端2aの側の端面25、第1側面26及び第2側面27に開口している部位である。
The
なお、一例のホルダ2は、第1側面26及び第2側面27に加えて第3側面28を有している。第1側面26は、第2側面27及び第3側面28とそれぞれ隣り合っている。また、第3側面28は、第2側面27の反対側に位置している。
The
ホルダ2の材質としては、例えば、鋼、鋳鉄及びアルミニウム合金などが挙げられる。
Examples of the material of the
ホルダ2の大きさは、次のような値に設定できる。図2に示すホルダ2の長手方向aに平行な方向におけるホルダ2の長さは、例えば、32〜500mmである。長手方向aに垂直な方向におけるホルダ2の幅は、例えば、10〜50mmである。
The size of the
(切削インサート)
インサート3は、図3〜図5に示すように、ポケット24に位置している。(Cutting insert)
The
インサート3は、シート部材8を介してポケット24に位置していてもよい。言い換えれば、切削工具1は、インサート3及びポケット24の間に位置するシート部材8を更に備えていてもよい。このような構成を満たすときは、インサート3が欠損したとき、ホルダ2に損傷が及びにくい。シート部材8の材質としては、例えば、超硬合金などが挙げられる。超硬合金の組成については、後述するインサート3の材質において詳細に説明する。なお、インサート3は、シート部材8を介さずにポケット24に直接位置してもよい。
The
図4に示すように、実施形態の一例のインサート3は、板状であり、第1面31、第2面32、第3面33、稜部35、稜部35の少なくとも一部の切刃34、及び孔部36を有している。図4に示す一例においては、インサート3の第2面32が、シート部材8に接触している。また、インサート3の第3面33の一部が、ポケット24の表面に接触している。
As shown in FIG. 4, the
第1面31及び第2面32はいずれも、三角形状の面であってもよい。三角形状とは、概ね三角形状であればよく、厳密な意味での三角形状である必要はない。また、第1面31及び第2面32の形状は、三角形状に限定されるものではなく、他の形状であってもよい。他の形状としては、例えば、四角形、五角形、六角形及び八角形などが挙げられる。なお、第1面31の少なくとも一部は、切削加工を行うときに切屑が流れるすくい面として機能することが可能である。
Both the
図4に示す一例における第3面33は、第1面31及び第2面32の間に位置しており、第1面31及び第2面32のそれぞれに接続されている。第3面33は、三角形状の第1面31及び第2面32の3つの辺に対応して3つの面領域によって構成されている。第3面33の少なくとも一部は、切削加工を行うときに逃げ面として機能することが可能である。
The
切刃34は、第1面31と第3面33とが交わる稜部35の少なくとも一部に位置している。インサート3は、切刃34がホルダ2の第1端2aの側において突出する状態で、ポケット24に位置している。
The
孔部36は、第1面31に位置しており、後述する第1部材42の第1突出部45と係合する部位である。孔部36は、第1面31及び第2面32の間を貫通していてもよいし、貫通していなくてもよい。
The
インサート3の材質としては、例えば、超硬合金及びサーメットなどが挙げられる。超硬合金としては、例えば、WC−Co、WC−TiC−Co及びWC−TiC−TaC−Coなどが挙げられる。WC−Coは、炭化タングステン(WC)にコバルト(Co)の粉末を加えて焼結して生成される。WC−TiC−Coは、WC−Coに炭化チタン(TiC)を添加したものである。WC−TiC−TaC−Coは、WC−TiC−Coに炭化タンタル(TaC)を添加したものである。サーメットは、セラミック成分に金属を複合させた焼結複合材料である。サーメットとしては、例えば、炭化チタン(TiC)及び窒化チタン(TiN)などのチタン化合物を主成分としたものが挙げられる。
Examples of the material of the
インサート3の表面は、被膜でコーティングされていてもよい。被膜の組成としては、例えば、炭化チタン(TiC)、窒化チタン(TiN)、炭窒化チタン(TiCN)及びアルミナ(Al2O3)などが挙げられる。被膜の成膜方法としては、例えば、化学蒸着(CVD)法及び物理蒸着(PVD)法などが挙げられる。The surface of the
インサート3の大きさは、次のような値に設定できる。三角形状の第1面31及び第2面32における一辺の長さは、例えば、3〜54mmである。第1面31から第2面32までの厚みは、例えば、2〜10mmである。インサート3は、ポジティブ型及びネガティブ型のいずれであってもよい。
The size of the
(クランプ部材)
クランプ部材4は、図3に示すように、インサート3をポケット24に固定する部材である。クランプ部材4は、ネジ41及び第1部材(クランプ)42を有している。ネジ41は、ホルダ2のネジ孔23と螺合する部材である。第1部材42は、ネジ41が挿入されてインサート3に係合される部材である。(Clamp member)
As shown in FIG. 3, the
第1部材42は、図6〜図15に示すように、下面431、上面432、貫通孔44及び第1突出部45を有している。
As shown in FIGS. 6 to 15, the
下面431は、ホルダ2に対向する面である。上面432は、下面431の反対側に位置している面である。実施形態の一例では、第1部材42が本体部43を有しており、本体部43が下面431及び上面432を有している。なお、実施形態の一例の本体部43は、下面431及び上面432の間に位置している側面438を更に有している。
The
貫通孔44は、図6及び図7に示すように、上面432及び下面431において開口している。また、貫通孔44は、図3に示すように、ネジ41が挿入される部位である。
As shown in FIGS. 6 and 7, the through-
第1突出部45は、インサート3に対して係合される部位である。第1突出部45は、図7に示すように、下面431からホルダ2に向かって突出している。言い換えれば、第1突出部45は、下面431から下方に向かって突出している。実施形態の一例では、第1突出部45は、概略半球状であり、第1端2aの側に位置するとともに概略四角形状の先端面45aを有している。また、一例の第1突出部45は、上述したインサート3の孔部36に当接可能に構成されている。
The
一例では、図3に示すように、第1突出部45をインサート3の孔部36に当接することによって、第1突出部45がインサート3に対して係合されている。なお、第1突出部45が係合されるインサート3の部分は、孔部36に限定されるものではなく、例えば、インサート3における平坦状の部分などであってもよい。
In one example, as shown in FIG. 3, the
ネジ41及び第1部材42の材質としては、例えば、鉄(Fe)を主成分として、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、ニッケル(Ni)及び/又はタングステン(W)を含有する硬質合金が挙げられる。具体的には、例えば、SCM440のようなクロムモリブデン鋼などが挙げられる。
The material of the
(流路)
流路5は、クーラント(冷却流体)が流れる部位として機能する。クーラントとしては、例えば、不水溶性油剤及び水溶性油剤などが挙げられる。不水溶性油剤としては、例えば、油性形、不活性極圧形及び活性極圧形などの切削油が挙げられる。水溶性油剤としては、例えば、エマルジョン、ソリューブル及びソリューションなどの切削油が挙げられる。なお、クーラントは、液体に限定されるものではなく、不活性ガスなどの気体であってもよい。(Flow path)
The
実施形態の一例の流路5は、図4に示すように、流入口5a及び流出口5bを有する。流入口5aは、外部から供給されるクーラントを流路5内に流入させる部位である。実施形態の一例の流入口5aは、ホルダ2の第3側面28に開口している。流出口5bは、インサート3に向かってクーラントを流出させる部位である。実施形態の一例の流出口5bは、第1部材42の第1端2aの側に開口している。
As shown in FIG. 4, the
なお、流入口5aの位置及び数は、実施形態の一例に限らない。すなわち、流入口5aは、ホルダ2の第1側面26に開口していてもよく、流入口5aが複数設けられていても構わない。流入口5aが複数設けられている場合には、加工環境に応じて使用する流入口5aを選択可能であり、使用しない流入口5aは、クーラントが漏れないように着脱可能なシール部材によって塞げばよい。
In addition, the position and number of the
貫通孔44の中心軸S44(図6参照)に略直交する方向における流出口5bの内径D1は、図15に示すように、中心軸S44に略平行な方向における流出口5bの内径D2よりも大きくてもよい。このような構成を満たすときは、流量を確保しつつ、クーラントを左右方向に広がった状態で流出口5bから流出させることができる。その結果、インサート3の広い領域であって冷却が必要な領域に対して好適にクーラントを吹きつけることができる。貫通孔44の中心軸S44は、貫通孔44の内径の中心S44aを連続することで得られる。内径D1は、例えば、1〜5mmである。内径D2は、例えば、0.5〜2.5mmである。
As shown in FIG. 15, the inner diameter D1 of the
流路5は、図4に示すように、第1流路51及び第2流路52を有している。第1流路51は、ホルダ2内に位置している。第2流路52は、第1部材42内に位置しているとともに、第1流路51に繋がっている。流路5は、第3流路53を更に有していてもよい。第3流路53は、第1流路51と第2流路52とを繋ぐ流路である。流路5が第3流路53を更に有する場合には、第2流路52は第3流路53を介して第1流路51に繋がる。
The
ここで、図11に示すように、上面透視した場合に、第2流路52は、貫通孔44の中心S44a及び第1突出部45の中心S45を結ぶ線分L1から離れている。
Here, as shown in FIG. 11, the
上述した構成によれば、第2流路52を、第1部材42のうちインサート3を押圧しない部分に配置することができるので、流路5が変形しにくい。より具体的に説明すると、線分L1は、上述したように、インサート1に対して係合される第1突出部45の中心S45とインサート1をホルダ2に固定するネジ41が挿入される貫通孔44の中心S44aとを結ぶ線である。それゆえ、第1部材42のうち線分L1の周辺部分が主にクランプ機能を発揮する部分と言い換えることもできる。
According to the above-described configuration, the
ここで、実施形態の一例では、上述したように、第2流路52が線分L1から離れている。すなわち、第2流路52が、主にクランプ機能を発揮する部分に対応する線分L1と交差せずに位置している。それゆえ、上述したように、主にクランプ機能を発揮する部分に流路5が位置することによって生じる流路5の変形が小さい。その結果、切削工具1は、良好なクランプ力と良好なクーラント供給能力を兼ね備えることができる。
Here, in the example of the embodiment, as described above, the
上述した上面透視とは、第1部材42を上面432に向かって透視することである。また、実施形態の一例では、第1突出部45の先端面45aが概略四角形状である。したがって、第1突出部45の中心S45として、概略四角形状である先端面45aの中心S45aを用いれば、線分L1を得ることができる。
The upper surface see-through described above refers to seeing the
図11に示すように、上面透視した場合に、第2流路52の中心軸S52が、貫通孔44の中心S44a及び第1突出部45の中心S45を通る仮想直線L2に対してインサート1内で交差していなくてもよい。このような構成を満たすときは、第2流路52を、第1部材42のうちインサート3を押圧しない部分に配置することができるので、流路5が変形しにくい。第2流路52の中心軸S52は、第2流路52の内径の中心を連続することで得られる。
As shown in FIG. 11, when viewed through the top surface, the center axis S52 of the
図11に示すように、上面透視した場合に、第1突出部45の少なくとも一部が、第2流路52と重なり合っていなくてもよい。言い換えれば、上面透視した場合に、第1突出部45は、第2流路52と重なり合っていない部分を有していてもよい。このような構成を満たすときは、流路5が変形しにくい。
As shown in FIG. 11, when viewed through the top surface, at least a part of the
また、図17に示す変形例のように、上面透視した場合に、第1突出部45の全体が、第2流路52と重なり合っていなくてもよい。このような構成を満たすときは、流路5がより変形しにくい。なお、図16及び図17に示す変形例は、特に断らない限り、図6に示す実施形態と同じ構成を有していてもよい。
In addition, as in the modification shown in FIG. 17, the entire
第1部材42は、図7に示すように、第2突出部46を更に有していてもよい。図7に示す一例における第2突出部46は、下面431からホルダ2に向かって突出している。言い換えれば、第2突出部46は、下面431から下方に向かって突出している。また、第2突出部46は、図3に示すように、ネジ孔23に嵌め合わされている。第2突出部46には、図7に示すように、貫通孔44における下面431の側の開口部441が位置している。第1部材42が第2突出部46を有している場合には、ホルダ2に対する第1部材42の位置決めが容易である。
As shown in FIG. 7, the
第1部材42は、図7に示すように、第3突出部47を更に有していてもよい。第3突出部47は、図4に示すように、第1流路51又は第3流路53と連結する部位として機能することが可能である。第3突出部47には、図7に示すように、第2流路52における第1流路51に繋げられる側の開口部526が位置している。また、第3突出部47には、第2流路52の一部が位置している。第3突出部47は、下面431からホルダ2に向かって突出している。言い換えれば、第3突出部47は、下面431から下方に向かって突出している。なお、第3突出部47は、図14に示すように、貫通孔44よりも第2端2bの側に位置していてもよい。
The
ホルダ2は、図4に示すように、第3突出部47が嵌め合わされた凹部29を更に有していてもよい。凹部29の具体的な構成については、後述において詳細に説明する。第1部材42が第3突出部47を有するとともに、ホルダ2が凹部29を有している場合には、ホルダ2に対する第1部材42の位置決めが容易である。
As shown in FIG. 4, the
第2流路52は、第1部分521及び第2部分522を有していてもよい。第1部分521は、第1流路51又は第3流路53と接続することが可能であるとともに、第3突出部47に位置している。なお、第1部分521は、その一部が本体部43に位置していてもよい。第2部分522は、第1部分521から第1端2aの側に向かって延びるとともに、流出口5bを有している。
The
実施形態の一例の第2部分522は、本体部43に位置している。第1部分521と第2部分522は、直接接続していてもよいし、他の部分を介して接続していてもよい。実施形態の一例では、後述する第3部分525を介して第1部分521が第2部分522に接続されている。第1部分521の内径は、例えば、4〜8mmである。第2部分522の内径は、例えば、2〜4mmである。
The
流出口5bは、図12に示すように、第1突出部45よりも第1端2aの側に位置していてもよい。このような構成を満たすときは、インサート3により近い位置に流出口5bを配置できる。
As shown in FIG. 12, the
図15は、図11に示す第2部分522の中心軸S522に沿って第1部材42をみたときの図面に相当する。図15に示すように、中心軸S522に沿ってみたとき、流出口5bは、第1突出部45より外方に位置していてもよい。このような構成を満たすときは、第1突出部45そのものが変形しにくく、且つ、流路5が変形しにくい。その結果、第1部材42の寿命向上が更に図れる。なお、第2部分522の中心軸S522は、第2部分522の内径の中心を連続することで得られる。
FIG. 15 corresponds to the drawing when the
図12に示すように、下面431は、第1突出部45よりも第1端2aの側に位置している第1領域433と、第1突出部45よりも第2端2bの側に位置しているとともに、第1領域433よりも上方に位置している第2領域434と、を有していてもよい。
As shown in FIG. 12, the
このような構成を満たすときは、第1部材42に位置している第2流路52のうち流出口5bを有している第2部分522が、相対的に下方に位置している第1領域433に対応する部分まで延びていることになる。それゆえ、クランプ力を確保しつつ、インサート3により近い位置に流出口5bを配置できる。
When satisfying such a configuration, the
更に、第1部材42が、第1突出部45よりも第1端2aの側に位置している第1領域433に対応する部分を有していることから、インサート3を押圧することにより受ける応力を分散させることができ、第1突出部45そのものが変形しにくい。その結果、第1部材42の寿命向上も図れる。なお、第1領域433は、第1突出部45より上方に位置していてもよい。
Further, since the
図15に示すように、中心軸S522に沿ってみたとき、流出口5bの一部は、第2領域434より下方に位置していてもよい。このような構成を満たすときは、流出口5bをよりインサート1の切刃34の側に近付けることができるため、冷却効果が高まる。
As shown in FIG. 15, when viewed along the central axis S <b> 522, a part of the
第1部材42は、図14に示すように、下面431の側に位置しており、第2突出部46及び第3突出部47を接続する接続部48を更に有していてもよい。このような構成を満たすときは、第1部材42の強度を高めることができるとともに、位置決めの作業も容易になる。
As shown in FIG. 14, the
図14に示すように、下面視した場合に、第2突出部46の中心S46及び第3突出部47の中心S47を結ぶ線分L4に対して直交する方向における接続部48の長さL48は、貫通孔44における下面431の側の開口部441の直径D44、及び第2流路52における第1流路51に繋げられる側の開口部526の直径D52よりも小さくてもよい。
As shown in FIG. 14, when viewed from the bottom, the length L48 of the connecting
このような構成を満たすときは、第2突出部46の外周461のうち接続部48に接続されない部分461aを確保することができる。部分461aのうち第1突出部45の側に位置する領域は、インサート3をクランプするときにガイドとして機能させることができるので、第1部材42による位置決めの精度の向上が図れる。長さL48は、例えば、3.5〜5mmである。直径D44は、例えば、4〜7mmである。直径D52は、例えば、4〜8mmである。
When satisfying such a configuration, a
図14に示すように、貫通孔44における下面431の側の開口部441、及び第2流路52における第1流路51に繋げられる側の開口部526は、第1突出部45よりも第2端2bの側に位置していてもよい。開口部441及び開口部526が上記の場所に位置している場合には、開口部441及び開口部526が変形しにくい。そのため、ネジ41を用いて第1部材42をホルダ2に安定して固定することが可能であり、また、第1流路51及び第2流路52の間でのクーラントの漏れを抑制できる。
As shown in FIG. 14, the
図6及び図11に示すように、第1部材42は、それぞれ第1端2aの側から第2端2bの側に向かって延びた第1部435及び第2部436を更に有していてもよい。このとき、図15に示すように、第2部436の厚みT436は、第1部435の厚みT435より大きくてもよい。また、貫通孔44は、第1部435に位置していてもよい。第2流路52の少なくとも一部は、第2部436に位置していてもよい。
As shown in FIGS. 6 and 11, the
これらの構成を満たすときは、相対的に厚みの小さい第1部435に貫通孔44が位置することから、貫通孔44の内壁442とネジ41との過度な接触を低減でき、第1突出部45によるクランプ力を確保しつつネジ41が欠損しにくい。併せて、相対的に厚みの大きい第2部436に第2流路52の少なくとも一部が位置することから、第2流路52の傾斜角度をより大きくしてクーラントを噴射することができる。その結果、クランプ力とクーラント供給能力の向上が更に図れる。
When satisfying these configurations, since the through
図6に示すように、上面432は、傾斜面437を有していてもよい。傾斜面437は、第1部435と第2部436の間に位置しているとともに、第2部436から第1部435に向かうにつれて下方に向かって傾斜している面である。このとき、貫通孔44における上面432の側の開口部443は、テーパー形状であってもよい。
As shown in FIG. 6, the
開口部443は、第1部435に位置している第1区444と、傾斜面437に位置している第2区445と、を有していてもよい。そして、図8及び図10に示すように、第2区445は、第1区444よりテーパー角度が大きい部分445aを有していてもよい。すなわち、例えば、第2区445は、下方から順に、第1区444のテーパー角度θ3を有する部分とテーパー角度θ4を有する部分445aとを有していてもよい。
The
これらの構成を満たすときは、第1部435と第2部436との遷移区間を短くできることから、流路設計の自由度を確保することができる。第1区444のテーパーの角度θ3は、例えば、15〜45°である。部分445aを含む第2区445のテーパーの角度θ4は、例えば、45〜75°である。
When these configurations are satisfied, the transition section between the
また、第1部材42は、図16及び図17に示す変形例のように、第2流路52の上方に位置して、第1部材42における第1端2aの側の端部から第2端2bの側に向かって延びた窪み49を更に有していてもよい。このような窪み49を第1部材42が有している場合には、切屑が第1部材42に接触しにくい。そのため、第1部材42の耐久性が高い。
Moreover, the
さらに、第1部材42が窪み49を有する場合において、図17に示すように、窪み49は第1突出部45と重なり合っていなくてもよい。上面透視(平面透視)した際に、窪み49が第1突出部45と重なり合っていない場合には、第1突出部45の厚みが確保されるため、クランプ力が高い。
Further, in the case where the
図11に示すように、上面透視した場合に、第2流路52の第2部分522の中心軸S522は、仮想直線L2とインサート1の外方で交差していてもよい。このような構成を満たすときは、主にクランプ機能を発揮する部分に流路5が位置することによって生じる流路5の変形がより一層起きにくい。
As shown in FIG. 11, when viewed from above, the central axis S522 of the
図11及び図13に示すように、第2流路52の第2部分522は、第1副流路523及び第2副流路524を有していてもよい。第1副流路523は、第2端2bの側に位置しているとともに、第1部分521に接続された流路である。第2副流路524は、第1副流路523に接続されるとともに、流出口5bを有している流路である。
As shown in FIGS. 11 and 13, the
第1副流路523の高さは、一定であってもよい。このとき、第1副流路523の高さは、実質的に一定であればよい。また、第2副流路524は、第1端2aに向かうにつれて下方に傾斜していてもよい。第1副流路523及び第2副流路524は、直線状に延びていてもよい。
The height of the
図11に示すように、上面透視した場合に、線分L1に平行な仮想直線L3及び第2副流路524のなす第2角度θ2は、線分L1に平行な仮想直線L3及び第1副流路523のなす第1角度θ1より大きくてもよい。このような構成を満たすときは、クーラント供給能力とクランプ力を維持しつつ、第1部材42の設計の自由度が高められるため、より広範な加工条件に適用可能となる。
As shown in FIG. 11, when viewed through the top surface, the second angle θ2 formed by the virtual straight line L3 parallel to the line segment L1 and the second
第1角度θ1を評価するときは、例えば、第1副流路523の第1端2aの側の中心軸S523を第1部材42の外方に延ばした線X1と、仮想直線L3とのなす角度を、第1角度θ1として評価してもよい。同様に、第2角度θ2を評価するときは、例えば、第2副流路524の第1端2aの側の中心軸S524を第1部材42の外方に延ばした線X2と、仮想直線L3とのなす角度を、第2角度θ2として評価してもよい。
When evaluating the first angle θ1, for example, a line X1 obtained by extending the central axis S523 on the
中心軸S523は、例えば、第1副流路523の第1端2aの側の内径の中心を連続することで得られる。同様に、中心軸S524は、例えば、第2副流路524の第1端2aの側の内径の中心を連続することで得られる。第1副流路523の第1端2aの側及び第2副流路524の第1端2aの側はいずれも、直線状に延びている。第1角度θ1は、例えば、10〜40°である。第2角度θ2は、例えば、25〜40°である。
The central axis S523 is obtained by, for example, continuing the center of the inner diameter on the
図7に示すように、流出口5bは、第1部材42のうち第1領域433に対応する部分に位置していてもよい。第1部材42の貫通孔44及び第3突出部47は、第1部材42のうち第2領域434に対応する部分に位置していてもよい。
As shown in FIG. 7, the
図11に示すように、上面透視した場合に、第2流路52の第2部分522は、第1突出部45の横を通り、且つ、第1部材42のうち第2領域434から第1領域433に対応する部分にまたがって位置していてもよい。そして、仮想直線L2に対して、第2部分522、流出口5b及び第3突出部47は、同じ側に位置していてもよい。例えば、図17に示す変形例においては、第2部分522、流出口5b及び第3突出部47が、いずれも仮想直線L2に対して右下の側に位置している。
As shown in FIG. 11, when seen through the top surface, the
上述した構成によれば、次のような効果が得られる。第1部材42に位置している第2流路52のうち流出口5bを有している第2部分522が、第1突出部45よりも第1端2aの側に延びて位置している第1領域433に対応する部分まで延びていることから、クランプ力を確保しつつ、インサート3により近い位置に流出口5bを配置できる。
According to the configuration described above, the following effects can be obtained. The
加えて、第2流路52の第2部分522が第1突出部45の横を通り、且つ、仮想直線L2に対して、第2部分522、流出口5b及び第3突出部47が同じ側に位置している場合には、第2部分522、流出口5b及び第3突出部47を、第1部材42のうちインサート3を押圧しない部分に配置することができる。それゆえ、流路5が変形しにくい。その結果、切削工具1は、良好なクランプ力と良好なクーラント供給能力を兼ね備えることができる。
In addition, the
なお、上面透視した場合に、第2部分522は、第1突出部45の横を実質的に通ればよい。より具体的には、第2部分522は、少なくとも第2部分522の中心軸S522が、第1突出部45の横を通ればよい。
Note that the
また、仮想直線L2に対して第2部分522が位置する側を判断するときは、例えば、仮想直線L2に対して第2部分522の中心軸S522が位置する側を、仮想直線L2に対して第2部分522が位置する側として判断すればよい。仮想直線L2に対して流出口5bが位置する側を判断するときは、例えば、仮想直線L2に対して流出口5bの中心S5bが位置する側を、仮想直線L2に対して流出口5bが位置する側として判断すればよい。
When determining the side where the
第2流路52は、例えば、ドリルなどを用いる孔加工によって形成することができる。孔加工によって形成された孔のうち第2流路52として機能しない部分は、クーラントが漏れないようにシール部材によって塞げばよい。シール部材としては、例えば、半田、樹脂及びネジ部材などが挙げられる。上述したこれらの点は、第1流路51についても同様である。
The
一方、図4に示すように、切削工具1は、第1流路51及び第2流路52にそれぞれ挿入されており、内部に第1流路51及び第2流路52に接続された第3流路53が位置しているパイプ6と、第1流路51及びパイプ6の間に位置している環状の第1シール部材71と、第2流路52及びパイプ6の間に位置している環状の第2シール部材72と、を更に備えていてもよい。これらの構成を満たすときは、簡易な構成で良好なクランプ力とクーラント供給能力を発揮することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 4, the
実施形態の一例では、パイプ6は、第1端部6aが第1流路51内に位置しているとともに、第2端部6bが第2流路52内に位置している。第1シール部材71は、第1端部6aの外周部に嵌合している。第2シール部材72は、第2端部6bの外周部に嵌合している。
In an example of the embodiment, the
第1シール部材71及び第2シール部材72としては、例えば、Oリングなどが挙げられる。第1シール部材71及び第2シール部材72のそれぞれの構成は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
Examples of the
実施形態の一例のパイプ6は、円筒状である。円筒状とは、厳密な意味での円筒状のみならず、若干の凹凸又は湾曲などをも含む趣旨である。なお、パイプ6の形状は、円筒状に限定されるものではない。
The
パイプ6の材質としては、例えば、ステンレス、鋼及び樹脂などが挙げられる。パイプ6の長手方向に平行な方向におけるパイプ6の長さは、例えば、10〜20mmである。パイプ6の外径は、例えば、3〜7mmである。パイプ6の内径は、例えば、1〜4mmである。
Examples of the material of the
第1部材42の第3突出部47は、図10及び図13に示すように、パイプ6の第2端部6bが挿入される開口部471を有していてもよい。このとき、第3突出部47は、その内径が開口部471から遠ざかるにつれて小さくなっている部分472を有していてもよい。このような構成を満たすときは、部分472がテーパー形状になることから、パイプ6の第2端部6bをスムーズに第2流路52内に挿入することができる。
As shown in FIGS. 10 and 13, the
第3突出部47は、部分472に繋がって位置しており、内径が一定である部分473を有していてもよい。このような構成を満たすときは、パイプ6の第2端部6bの側の部分が動きにくい。結果としてパイプ6及び第2流路52の連結状態が安定する。
The
第2流路52の第2部分522は、第3部分525を介して第1部分521と接続していてもよい。言い換えれば、第2流路52は、第1部分521と第2部分522とを接続している第3部分525を更に有していてもよい。このとき、第3部分525は、その内径がパイプ6の外径よりも小さくてもよい。
The
このような構成を満たすときは、パイプ6が第3部分525よりも第1部材42(本体部43)の内方に移動しにくく、また、第1部材42の側においてパイプ6が抜けにくい。第3部分525が円筒形状である場合には、第3部分525の内径は、例えば、4〜5mmである。なお、第3部分525が円筒形状ではない場合には、例えば、第3部分525の断面積は、12〜20mm2である。When satisfying such a configuration, the
なお、図13に示すように、第2副流路524の断面積及び第1副流路523の断面積は、第3部分525の断面積よりも小さくてもよい。さらに、第2副流路524の断面積は、第1副流路523の断面積よりも小さくてもよい。このような構成を満たすときは、流路5における径の変化(各流路の連結)によって生じるクーラントの圧力損失を低減することができる。
As shown in FIG. 13, the sectional area of the
第1副流路523の断面積は、例えば、3〜10mm2であり、第2副流路524の断面積は、例えば、1.8〜3mm2である。なお、第1副流路523が円筒形状である場合には、第1副流路523の内径は、例えば、2〜3.5mmである。Cross-sectional area of the first
図4に示すように、ホルダ2は、第1流路51の一部が位置している凹部29を有していてもよい。このとき、凹部29は、パイプ6の第1端部6a及び第1部材42の第3突出部47が挿入される開口部291を有していてもよい。
As shown in FIG. 4, the
凹部29は、開口部291の側から順に、第1部材42の第3突出部47を収容可能な部分292と、パイプ6の第1端部6aを収容可能な部分293と、を有していてもよい。
The
凹部29は、開口部291から離れて位置しているとともに、パイプ6の外径よりも小さい内径を有する部分294を有していてもよい。このような構成を満たすときは、パイプ6が部分294よりもホルダ2の内方に移動しにくく、且つ、ホルダ2の側においてパイプ6が抜けにくい。開口部29に位置している部分を含む第1流路51の内径は、例えば、6〜10mmである。
The
<切削加工物の製造方法>
次に、本開示の様々な実施形態に係る切削加工物の製造方法について、図18〜図20を参照して詳細に説明する。<Manufacturing method of cut product>
Next, the manufacturing method of the cut workpiece which concerns on various embodiment of this indication is demonstrated in detail with reference to FIGS.
実施形態の一例に係る切削加工物の製造方法は、以下の(1)〜(3)の工程を備えている。
(1)図18に示すように、被削材100を回転させる工程。
(2)図19に示すように、回転している被削材100に切削工具1を接触させる工程。
(3)図20に示すように、切削工具1を被削材100から離す工程。The manufacturing method of the cut workpiece according to an example of the embodiment includes the following steps (1) to (3).
(1) A step of rotating the
(2) A step of bringing the
(3) A step of separating the
具体的に説明すると、まず、図18に示すように、被削材100をその回転軸Oを基準に回転させる。被削材100の材質としては、例えば、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。
More specifically, first, as shown in FIG. 18, the
次に、切削工具1を矢印Z1方向に移動させることによって、回転している被削材100に切削工具1を相対的に近付ける。
Next, the
次に、図19に示すように、切削工具1の切刃34を回転している被削材100に接触させて、被削材100を切削する。このとき、流出口5bからクーラントを流出させつつ被削材100を切削してもよい。
Next, as shown in FIG. 19, the
最後に、図20に示すように、切削工具1を矢印Z2方向に移動させることによって、切削工具1を被削材100から相対的に遠ざけて切削加工物110を得る。
Finally, as shown in FIG. 20, by moving the
一例に係る切削加工物の製造方法によれば、切削工具1を使用することから、良好なクランプ力とクーラント供給能力を発揮して被削材100を加工することができ、長期間に渡って、加工面精度の高い加工が可能となる。
According to the method for manufacturing a cut product according to an example, since the
なお、実施形態の一例では、切削工具1を動かすことによって切削加工物110を得ているが、これに限定されるものではない。例えば、(1)の工程では、被削材100を切削工具1に近付けてもよい。同様に、(3)の工程では、被削材100を切削工具1から遠ざけてもよい。切削加工を継続する場合には、被削材100を回転させた状態を維持して、被削材100の異なる箇所に切刃34を接触させる工程を繰り返せばよい。
In the example of the embodiment, the cut workpiece 110 is obtained by moving the
以上、本開示に係る実施形態の切削工具1及び切削加工物110の製造方法について例示したが、本開示は上述した実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることはいうまでもない。
As mentioned above, although illustrated about the manufacturing method of the
例えば、上述した実施形態においては、切削工具1として旋削工具を例示したが、本開示に係る実施形態はこれに限らず、例えば、転削工具であっても構わない。
For example, in the above-described embodiment, a turning tool is illustrated as the
また、本開示の全体において、単数形「a」、「an」及び「the」は、文脈から明らかにそうでないことが示されていなければ、複数のものを含むものとする。 Also, throughout this disclosure, the singular forms “a”, “an”, and “the” are intended to include the plural unless the context clearly indicates otherwise.
1・・・切削工具
2・・・ホルダ
2a・・・第1端
2b・・・第2端
21・・・ヘッド
22・・・シャンク
23・・・ネジ孔
24・・・ポケット
25・・・端面
26・・・第1側面
27・・・第2側面
28・・・第3側面
29・・・凹部
291・・・開口部
292・・・部分
293・・・部分
294・・・部分
3・・・切削インサート
31・・・第1面
32・・・第2面
33・・・第3面
34・・・切刃
35・・・稜部
36・・・孔部
4・・・クランプ部材
41・・・ネジ
42・・・第1部材
43・・・本体部
431・・・下面
433・・・第1領域
434・・・第2領域
432・・・上面
437・・・傾斜面
435・・・第1部
436・・・第2部
438・・・側面
44・・・貫通孔
441・・・開口部
442・・・内壁
443・・・開口部
444・・・第1区
445・・・第2区
445a・・・部分
45・・・第1突出部
45a・・・先端面
46・・・第2突出部
461・・・外周
461a・・・部分
47・・・第3突出部
471・・・開口部
472・・・部分
473・・・部分
48・・・接続部
49・・・窪み
5・・・流路
5a・・・流入口
5b・・・流出口
51・・・第1流路
52・・・第2流路
521・・・第1部分
522・・・第2部分
523・・・第1副流路
524・・・第2副流路
525・・・第3部分
526・・・開口部
53・・・第3流路
6・・・パイプ
6a・・・第1端部
6b・・・第2端部
71・・・第1シール部材
72・・・第2シール部材
8・・・シート部材
100・・・被削材
110・・・切削加工物DESCRIPTION OF
431 ... lower surface
433 ... 1st area
434 ... 2nd area
432 ... Upper surface
437 ... inclined surface
435 ...
436 ...
438 ...
441 ... opening
442 ... Inner wall
443 ... opening
444 ... 1st ward
445 ... Second Ward
445a ...
45a ...
461 ... outer periphery
461a ...
471 ... opening
472 ... part
473 ...
523 ... 1st subchannel
524 ... 2nd
Claims (16)
前記ポケットに位置する切削インサートと、
前記切削インサートを前記ポケットに固定するクランプ部材と、
流路と、を備え、
前記クランプ部材は、前記ネジ孔と螺合するネジと、前記切削インサートに係合された第1部材と、を有しており、
前記流路は、前記ホルダ内に位置する第1流路と、前記第1部材内に位置するとともに前記第1流路に繋がっている第2流路と、を有しており、
前記第1部材は、
前記ホルダに対向する下面と、
前記下面の反対側に位置する上面と、
前記上面及び前記下面において開口しており、前記ネジが挿入された貫通孔と、
前記下面から前記ホルダに向かって突出しており、前記切削インサートに対して係合される第1突出部と、を有しており、
上面透視した場合に、前記第2流路は、前記貫通孔の中心及び前記第1突出部の中心を結ぶ線分から離れている、切削工具。A holder having a shape extending from the first end to the second end and having a screw hole and a pocket located on the first end side;
A cutting insert located in the pocket;
A clamp member for fixing the cutting insert in the pocket;
A flow path,
The clamp member includes a screw that is screwed into the screw hole, and a first member that is engaged with the cutting insert,
The flow path has a first flow path located in the holder, and a second flow path located in the first member and connected to the first flow path,
The first member is
A lower surface facing the holder;
An upper surface located on the opposite side of the lower surface;
An opening in the upper surface and the lower surface, and a through hole into which the screw is inserted;
Projecting from the lower surface toward the holder, and having a first projecting portion engaged with the cutting insert,
The cutting tool, wherein the second flow path is separated from a line segment connecting the center of the through hole and the center of the first protrusion when viewed from above.
前記ホルダは、前記第3突出部が嵌め合わされた凹部を更に有している、請求項3に記載の切削工具。The first member further protrudes from the lower surface toward the holder, and further includes a third protrusion in which an opening on the side connected to the first flow path in the second flow path is located.
The cutting tool according to claim 3, wherein the holder further includes a concave portion into which the third protrusion is fitted.
上面透視した場合に、前記線分に平行な仮想直線及び前記第2副流路のなす第2角度は、前記線分に平行な仮想直線及び前記第1副流路のなす第1角度よりも大きい、請求項5又は6に記載の切削工具。The second part has a first sub-channel connected to the first part, and a second sub-channel connected to the first sub-channel and having the outlet.
When viewed from above, the second angle formed by the virtual straight line parallel to the line segment and the second sub-flow path is greater than the first angle formed by the virtual straight line parallel to the line segment and the first sub-flow path. The cutting tool according to claim 5 or 6, which is large.
前記第1突出部よりも前記第1端の側に位置する第1領域と、
前記第1突出部よりも前記第2端の側に位置するとともに、前記第1領域よりも上方に位置する第2領域と、を有している、請求項1〜11のいずれか1つに記載の切削工具。The lower surface of the first member is
A first region located closer to the first end than the first protrusion;
It has a 2nd field located above the 1st field while being located in the 2nd end side rather than the 1st projection part. The described cutting tool.
前記第2部の厚みは、前記第1部の厚みよりも大きく、
前記貫通孔は、前記第1部に位置し、前記第2流路の少なくとも一部は、前記第2部に位置している、請求項1〜12のいずれか1つに記載の切削工具。The first member further includes a first part and a second part respectively extending from the first end side toward the second end side,
The thickness of the second part is greater than the thickness of the first part,
The cutting tool according to claim 1, wherein the through hole is located in the first part, and at least a part of the second flow path is located in the second part.
前記貫通孔における前記上面の側の開口部は、テーパー形状であるとともに、前記第1部に位置する第1区と前記傾斜面に位置する第2区と、を有しており、
前記第2区は、前記第1区よりもテーパー角度が大きい部分を有している、請求項13に記載の切削工具。The upper surface of the first member has an inclined surface that is located between the first part and the second part and is inclined downward as it goes from the second part to the first part,
The opening on the upper surface side of the through hole is tapered and has a first section located in the first portion and a second section located in the inclined surface,
The cutting tool according to claim 13, wherein the second section has a portion having a taper angle larger than that of the first section.
前記第1流路及び前記パイプの間に位置する環状の第1シール部材と、
前記第2流路及び前記パイプの間に位置する環状の第2シール部材と、を更に備えた、請求項1〜14のいずれか1つに記載の切削工具。A pipe that is inserted into each of the first flow path and the second flow path, and in which a third flow path connected to the first flow path and the second flow path is located;
An annular first seal member located between the first flow path and the pipe;
The cutting tool according to any one of claims 1 to 14, further comprising: an annular second seal member positioned between the second flow path and the pipe.
回転している前記被削材に請求項1〜15のいずれか1つに記載の切削工具を接触させる工程と、
前記切削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。A step of rotating the work material;
The step of bringing the cutting tool according to any one of claims 1 to 15 into contact with the rotating work material;
And a step of separating the cutting tool from the work material.
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