TW202237304A - 車削工具 - Google Patents

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TW202237304A
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Taiwan
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cutting edge
flat surface
cutting
edge
base end
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TW110147879A
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Inventor
吉爾 海契特
鈴木悠介
Original Assignee
以色列商艾斯卡公司
日商東可祿益股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種不易干涉其他工具、且可供給充分量之冷卻劑之車削工具(1)。車削工具(1)具備：切削嵌入具(10)，其對於第1及第2對稱面(M1、M2)具有鏡像對稱性；及工具本體(2)，其具有自第1前刃面(21R)側對該切削嵌入具(10)之第1切刃(21E)供給冷卻劑之第1噴出口(5)。第1噴出口(5)位於第2平坦面(32)和與該第2平坦面(32)平行且包含第1切刃(21E)之稜線之第1基準面(Vxz)之間。

Description

車削工具
本發明係關於一種車削工具。
安裝於將複數個車削工具平行地排列而使用之工具機之梳形刃具台之車削工具，與相鄰地安裝之車削工具之間隔較窄。若在車削工具相鄰之Y軸方向上於車削工具具有鼓出之部分，則在將車削工具安裝於梳形刃具台時，先行安裝於梳形刃具台之相鄰之車削工具與前述之鼓出之部分干涉而有無法將車削工具安裝於梳形刃具台之情形。又，在使用相鄰之車削工具來加工被削材時，有前述之鼓出之部分干涉而損傷被削材之虞。
於專利文獻1中，揭示一種具備在對圓柱之外周面開槽之開槽加工或切斷加工時，對切刃供給冷卻劑之噴嘴部(凸部106)的車削工具。若對切刃以高壓噴射冷卻劑，則可將切屑細分化且有效地排出。進而，自前刃面側供給之冷卻劑冷卻前刃面而可抑制刀具表面磨耗。自後刃面側供給之冷卻劑潤滑後刃面而可抑制邊界磨耗。
然而，於開槽、切斷加工中，對被工具機之主軸驅動而繞Z軸旋轉之被削材自成為被削材之徑向之X軸方向切入，因此後刃面面向X軸方向，前刃面面向Y軸方向。於專利文獻1記載之車削工具中，自前刃面側供給冷卻劑之噴嘴部於Y軸方向上超出工具本體之柄部。
因此，於專利文獻2中，揭示一種以冷卻劑之供給量為代價來變更噴嘴部之噴出口之角度之車削工具。如專利文獻2般，若連結切刃與噴出口之冷卻劑之行進方向非為大致一直線，則可以噴嘴部不超出柄部之方式構成車削工具。另一方面，有無法對切刃供給充分之量之冷卻劑之虞。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2016-55360號公報 [專利文獻2] 日本特開2003-71608號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明係鑒於如此之課題而完成者，其目的在於提供一種不易干涉其他工具、且可供給充分之量之冷卻劑之車削工具。 [解決課題之技術手段]
本發明之一態樣之車削工具具備可更換之切削嵌入具、及固定該切削嵌入具之工具本體。切削嵌入具對於與安裝孔之中心軸正交之第1對稱面具有鏡像對稱性，進而對於包含中心軸之第2對稱面具有鏡像對稱性。切削嵌入具具有：表面、與該表面為相反側之背面、連結表面及背面之周側面、及貫通表面及背面之安裝孔。周側面形成為與中心軸平行。周側面包含：第1刃部，其係由與中心軸平行之第1切刃以及面向該第1切刃之第1前刃面及第1後刃面構成；第2刃部，其與第1刃部對於第2對稱面為鏡像對稱，且係由與中心軸平行之第2切刃以及面向該第2切刃之第2前刃面及第2後刃面構成；基端部，其與設置有第1刃部及第2刃部之前端部為相反側；第3平坦面，其連續於第1前刃面；第1平坦面，其連結第3平坦面與基端部之一端之間；第4平坦面，其與第3平坦面對於第2對稱面為鏡像對稱，且連續於第2前刃面；及第2平坦面，其與第1平坦面對於第2對稱面為鏡像對稱，且連結第4平坦面與基端部之另一端之間；工具本體具有：嵌入具安裝座，其於可使用第1刃部之狀態下，以第2平坦面成為與工具本體之長度方向平行之方向固定切削嵌入具；及第1噴出口，其於可使用第1刃部之狀態下，自第1前刃面側向第1切刃供給冷卻劑。第1噴出口位於第2平坦面和與該第2平坦面平行且包含第1切刃之稜線之第1基準面之間。
根據該態樣，由於在車削工具相鄰之方向上，第1噴出口位於較第1切刃之刃尖更靠工具本體之內側，因此設置有第1噴出口之部分不易超出工具本體之柄部。因此，可提供一種不易干涉其他工具之車削工具。
於上述態樣中，第3平坦面以隨著往向基端部而靠近第2平坦面之方式傾斜，與第3平坦面對於第2對稱面為鏡像對稱之第4平坦面，以隨著往向基端部而靠近第1平坦面之方式傾斜。
根據該態樣，由於在第1基準面與第3平坦面之間擴大與第3平坦面傾斜相應之空間，因此可易於自第1噴出口對第1切刃直接供給冷卻劑。由於可供給至第1切刃之冷卻劑之量增加，因此可提供一種可供給充分之量之冷卻劑之車削工具。
於上述態樣中，可行的是，第1噴出口之朝向，於可使用第1刃部之狀態下，以自第1噴出口往向第1切刃之冷卻劑之軌跡與第3平坦面大致平行之方式構成。
隨著第3平坦面傾斜，而易於供給冷卻劑，但另一方面，第1刃部之刃尖之楔角變小。根據該態樣，第3平坦面不過度地傾斜，而與自第1噴出口對第1切刃直接供給冷卻劑之軌跡平行。由於第3平坦面以最小限度之角度傾斜，故易於自第1噴出口對第1切刃直接供給冷卻劑，且易於在第1刃部之刃尖確保較大之楔角。
於上述態樣中，第2噴出口可位於較第2切刃更靠工具本體之基端側。
根據該態樣，由於以第2平坦面成為與工具本體之長度方向平行之朝向固定切削嵌入具，因此在工具本體之長度方向上，第1刃部與第2刃部不在相同之位置，而是第1刃部較第2刃部更朝工具本體之基端側後退。由於可將承接切削阻力之主分力之第1刃部之正下方之位置靠近嵌入具安裝座，因此自第1刃部之大致正下方供給冷卻劑之第2噴出口，亦可形成於較第2刃部更朝基端側後退之位置。因無需在工具本體之前端部使第2噴出口較切削嵌入具更突出，故可在長度方向上將工具本體緊湊地構成。 [發明之效果]
根據本發明，可提供一種不干涉其他工具、且可供給充分之量之冷卻劑之車削工具。
以下，參照附圖針對本發明之較佳之實施形態進行說明。又，於各圖中，被賦予同一符號者具有同一或同樣的構成。以下，參照圖1至圖6對於各構成詳細地進行說明。圖1係顯示本發明之一實施形態之車削工具1之一例之立體圖。本發明之一實施形態之車削工具1安裝於工具機之梳形刃具台等，使用於開槽加工或切斷加工。
如圖1所示般，刃尖更換式之車削工具1具備可更換之切削嵌入具10、及固定切削嵌入具10之工具本體2，固定於刃具台等而使用。於將包含車削工具1之複數個車削工具安裝於工具機之梳形刃具台使用時，該等車削工具以在圖1中之Y軸方向上相鄰之方式平行地排列。再者，自作業者觀察，工具本體2之長度方向即X軸方向，例如與上下方向一致，車削工具1相鄰之Y軸方向，例如與前後方向一致，與被削材之旋轉軸平行之Z軸方向，例如與左右方向一致。
圖2係透過圖1所示之車削工具1顯示內部構造之立體圖。如圖2所示般，於工具本體2，於包含工具本體2之前端2D及其附近之部分之前端部，設置有：嵌入具安裝座3，其凹陷為沿著切削嵌入具10之形狀；以及第1及第2噴出口5、6，其對固定於嵌入具安裝座3之切削嵌入具10供給冷卻劑。第1噴出口5自後述之第1前刃面21R側向第1切刃21E供給冷卻劑，第2噴出口6自後述之第1後刃面21F側向第1切刃21E供給冷卻劑。若自第1及第2噴出口5、6供給冷卻劑，則切屑排出性提高，且可冷卻第1切刃21E。
於工具本體2，構成自與前端2D為相反側之基端2P至前述之前端部的柄部4，形成為於Y軸方向上無鼓出之部分之四角柱狀。於柄部4之內部，形成與第1及第2噴出口5、6連通之冷卻劑之流路。冷卻劑可藉由將管連接於工具本體2之基端2P而加注，亦可藉由管自刃具台直接加注。
切削嵌入具10藉由未圖示之緊固螺栓等，以安裝孔19之中心軸O成為Z軸方向、且後述之第2平坦面32及第1平坦面31之任一者成為與XZ平面平行之方向固定於嵌入具安裝座3。切削嵌入具10具有：表面(第1主面)11、與表面11為相反側之背面(第2主面)12、連結表面11及背面12之周側面13、貫通表面11及背面12之安裝孔19、以及形成於周側面13之第1及第2刃部21、22。第1刃部21將背面12使用於嵌入具安裝座3側，第2刃部22使表背反轉而將表面11使用於嵌入具安裝座3側。
圖3係自工具本體2之前端2D側觀察圖1所示之車削工具1之前視圖。如圖3所示般，切削嵌入具10對於與安裝孔19之中心軸O正交之第1對稱面M1具有鏡像對稱性。第1對稱面M1與XY平面平行，位於距表面11及背面12等距離之位置而將切削嵌入具10之板厚二等分。
於表面11及背面12，區劃有表面11與背面12之板厚較厚之厚壁區域14、及板厚較該厚壁區域14薄之薄壁區域。安裝孔19(圖2所示)形成於厚壁區域14。第1及第2刃部21、22形成於薄壁區域15。
圖4係自切削嵌入具10之表面11側觀察圖1所示之車削工具1之側視圖。如圖4所示般，切削嵌入具10對於包含中心軸O之第2對稱面M2具有鏡像對稱性。第2對稱面M2與XY平面正交、且以相對於YZ平面成例如20°之方式交叉，位於距第1及第2刃部21、22等距離之位置而將表面11及背面12二等分。
再次參照圖2進行說明。如圖2所示般，切削嵌入具10形成為周側面13與中心軸O平行。周側面13除了前述之第1及第2刃部21、22以外，更包含：與形成有該第1及第2刃部21、22之前端部(21、22)為相反側之基端部30、連接基端部30與第1刃部21之間之第1及第3平坦面31、33、連接基端部30與第2刃部22之間之第2及第4平坦面32、34、以及連接第1刃部21與第2刃部22之間之連接面35。
第1至第4平坦面31、32、33、34各者具有與基端部30接近之基端、及與前端部(21、22)接近之前端，自基端遍及前端形成為平坦之平面。基端部30形成於圓柱面之一部分，具有一端30A及與該一端為相反側之另一端30B。連接面35形成為向基端部30側凹陷之彎曲面，具有一端35A及與該一端為相反側之另一端35B。
第1刃部21係由與中心軸O平行之第1切刃21E、與面向第1切刃21E之第1前刃面21R及第1後刃面21F構成。同樣地，第2刃部22係由與中心軸O平行之第2切刃22E、面向第2切刃22E之第2前刃面22R及第2後刃面22F構成。第1前刃面21R與第1後刃面21F交叉之稜線為第1切刃21E，第2前刃面22R與第2後刃面22F交叉之稜線為第2切刃22E。
第3平坦面33之前端33D連續於第1刃部21之第1前刃面21R。第1平坦面31連結第3平坦面33之基端33P、與基端部30之一端30A之間。同樣地，第4平坦面34之前端34D連續於第2刃部22之第2前刃面22R。第2平坦面32連結第4平坦面34之基端34P、與基端部30之另一端30B之間。第1及第2平坦面31、32各者，跨於周側面13面向前述之厚壁區域14之部分與周側面13面向薄壁區域15之部分而形成。
再者，於在第1平坦面31與第3平坦面33之邊界部分施加R倒角或C倒角之情形下，第1平坦面31之前端31D且第3平坦面33之基端33P之位置為R倒角之曲率發生變化之起點與終點之中間位置，且為C倒角之一條稜線與另一稜線之中間位置。同樣地，第2平坦面32之前端32D且第4平坦面34之基端34P之位置為藉由R倒角或C倒角進行倒角加工之加工面之中間位置。
表面11及背面12對於前述之第1對稱面M1為鏡像對稱。構成第1刃部21之第1切刃21E、第1前刃面21R及第1後刃面21F各者、與構成第2刃部22之第2切刃22E、第2前刃面22R及第2後刃面22F各者，對於前述之第2對稱面M2為鏡像對稱。同樣地，第1及第2平坦面31、32對於第2對稱面M2為鏡像對稱，第3及第4平坦面33、34對於第2對稱面M2為鏡像對稱。
即，背面12、第2刃部22、第2及第4平坦面32、34各者，與表面11、第1刃部21、第1及第3平坦面31、33各者具有大致相同之形狀及功能。因此，代表性地對於第1刃部21、第1及第3平坦面31、33詳細地進行說明，對於第2刃部22、第2及第4平坦面32、34有省略重複之說明之情形。
再次參照圖4進行說明。本實施形態之車削工具1之特徵之一在於：構成為並非切削嵌入具10之第2對稱面M2、而是第2平坦面32及第1平坦面31任一者與工具本體2之長度方向X平行。如圖4所示般，第1前刃面21R包含第1切刃21E之稜線、亦即第1前刃面21R與第1後刃面21F交叉之稜線，且相對於與第2平坦面32平行之第1基準面Vxz具有正之前刃角α1。第1後刃面21F包含第1切刃21E之稜線、亦即第1前刃面21R與第1後刃面21F交叉之稜線，且相對於與將第2平坦面32或將該第2平坦面32延長而得之假想面(第2假想面)Q正交之第3基準面Vyx具有正之後刃角β1。
同樣地，與第1前刃面21R對於第2對稱面M2為鏡像對稱之第2前刃面22R，包含第2切刃22E之稜線、亦即第2前刃面22R與第2後刃面22F交叉之稜線，且相對於與第1平坦面31平行之第2基準面Wxz具有正之前刃角α2。與第1後刃面21F對於第2對稱面M2為鏡像對稱之第2後刃面22F包含第2切刃22E之稜線、亦即第2前刃面22R與第2後刃面22F交叉之稜線，且相對於與將第1平坦面31或該第1平坦面31延長而得之假想面(第1假想面)P正交之第4基準面Wyz具有正之後刃角β2。
假想面P與假想面Q以30～45°左右之交叉角γ交叉。於圖示之例中，交叉角γ為40°。自假想面P、Q交叉之交線T至安裝孔19之中心軸O之距離d1，長於自第1刃部21之第1切刃21E之稜線至中心軸之距離d2。由於固定切削嵌入具10之緊固螺栓與作用有切削阻力之主分力之第1刃部21或第2刃部22之距離d2較近，因此在車削工具1之剛性上優異。
第3平坦面33以隨著往向基端部30而靠近第2平坦面32之方式傾斜，與第3平坦面33對於第2對稱面M2為鏡像對稱之第4平坦面34以隨著往向基端部30而靠近第1平坦面31之方式傾斜。假想面P、R之交叉角δ可在第1後刃面具有正之後刃角β1、且第1刃部21之刃尖之楔角(90°-α1-β1)不會極端變小之範圍內適當變更。在假想面P、Q之交叉角γ為40°前後時，交叉角δ例如為100°以上160°以下，較佳為135°以上160°以下。於圖示之例中，交叉角δ為150°。
本實施形態之車削工具1之特徵之一在於：自第1前刃面21R側向第1切刃21E供給冷卻劑之第1噴出口5位於第1基準面Vxz與第2平坦面32之間。於圖示之例中，由於第3平坦面33以隨著往向基端部30而靠近第2平坦面32之方式傾斜，因此在第1基準面與第3平坦面之間可供冷卻劑行進之空間擴大。易於自第1噴出口5直接對第1切刃21E供給冷卻劑。
於第3平坦面33相對於第2平坦面32傾斜之情形下，較佳的是，第1噴出口5之流路5C之朝向，於可使用第1刃部21之狀態下，以自第1噴出口5往向第1切刃21E之冷卻劑之軌跡與第3平坦面33大致平行之方式構成，以便第1刃部21之刃尖之楔角不會過小。
再者，可行的是，將第3平坦面33形成為與第2平坦面32平行，將第4平坦面34形成為與第1平坦面31平行。於第3平坦面33與第2平坦面32平行之情形下，無法自位於第2平坦面32與第1基準面Vxz之間之第1噴出口5直接對第1切刃21E供給冷卻劑。因此，可以如下方式變更第1噴出口5之流路5C之方向，即：向朝向第1前刃面21R旋轉之被削材噴射冷卻劑，而將與被削材碰撞而反射之冷卻劑供給至第1前刃面21R。
圖5係自切削嵌入具10之背面12側觀察圖2所示之第2噴出口6之立體圖。如圖5所示般，第2噴出口6設置於第1切刃21E之大致正下方，自第1後刃面21F側對第1切刃21E供給冷卻劑。圖6係自與工具機之主軸之旋轉軸平行之方向觀察圖5所示之第2噴出口6之側視圖。如圖6所示般，自工具本體2之前端2D往向基端2P形成對第2噴出口6加注冷卻劑之流路6C。流路6C之前端係由內六角螺栓等閉塞。
如前述般，本實施形態之車削工具1在第2平坦面32成為與工具本體2之長度方向即X軸方向平行之方向下固定切削嵌入具10。因此，如圖6所示般，第1刃部21與第2刃部22於X軸方向上不處於相同之位置，第1刃部21較第2刃部22更朝工具本體2之基端2P側後退。關於自第1刃部21之大致正下方供給冷卻劑之第2噴出口6亦然，由於可形成於較第2刃部22更朝基端2P側後退之位置，因此可於X軸方向上將工具本體2之長度緊湊地構成。
根據如以上般構成之本實施形態之車削工具1，由於在切削嵌入具10形成相對於第1及第2平坦面31、32具有交叉角δ之第3及第4平坦面33、34，因此可以不是第2對稱面M2、而是第2平坦面32及第1平坦面31任一者與工具本體2之長度方向X平行之方式配置。由於第1刃部21較第2刃部22更朝工具本體2之基端2P側後退而與嵌入具安裝座3之距離變小，因此與以第2對稱面M2與工具本體2之長度方向X平行之方式配置之情形相比，可構成在剛性上更優異之車削工具1。於Y軸方向上，自第1前刃面21R側對第1切刃21E供給冷卻劑之第1噴出口5位於與第1切刃21E之刃尖相比更靠工具本體2之內側，因此設置有第1噴出口5之部分不易超出工具本體之柄部4。因此，可提供一種不易干涉其他工具之車削工具1。
以上所說明之實施形態係用於容易地理解本發明者，而非係限定本發明而解釋者。實施形態所具備之各要素及其配置、材料、條件、形狀及尺寸等並不限定於所例示之內容，而是可適當變更。另外，可部分地置換或組合以不同之實施形態顯示之諸個構成。
1:車削工具 2:工具本體 2D:前端 2P:基端 3:嵌入具安裝座 4:柄部 5:第1噴出口 5C,6C:流路 6:第2噴出口 10:切削嵌入具 11:表面(第1主面) 12:背面(第2主面) 13:周側面 14:厚壁區域 15:薄壁區域 19:安裝孔 21:第1刃部 (21,22):前端部 21E:第1切刃 21F:第1後刃面 21R:第1前刃面 22:第2刃部 22E:第2切刃 22F:第2後刃面 22R:第2前刃面 30:基端部 30A:一端 30B:另一端 31:第1平坦面 31D:前端 31P:一端 32:第2平坦面 32D:前端 32P:一端 33:第3平坦面 33D:前端 33P:基端 34:第4平坦面 34D:前端 34P:基端 35:連接面 35A:一端 35B:另一端 d1,d2:距離 M1:第1對稱面 M2:第2對稱面 O:中心軸 P,Q,R:假想面 T,U:交線 Vxz:第1基準面 Vyx:第3基準面 Wxz:第2基準面 Wyz:第4基準面 X:上下方向 Y:前後方向 Z:左右方向 α1,α2:前刃角 β1,β2:後刃角 γ,δ:交叉角
圖1係顯示本發明之一實施形態之車削工具之一例之立體圖。 圖2係透過圖1所示之車削工具顯示內部構造之立體圖。 圖3係自前端側觀察圖1所示之車削工具之前視圖。 圖4係自切削嵌入具之表面側觀察圖1所示之車削工具之側視圖。 圖5係自切削嵌入具之背面側觀察圖2所示之第2噴出口之立體圖。 圖6係自與工具機之主軸之旋轉軸平行之方向觀察圖5所示之第2噴出口之平面圖。
1:車削工具
2:工具本體
3:嵌入具安裝座
4:柄部
5:第1噴出口
5C,6C:流路
6:第2噴出口
10:切削嵌入具
19:安裝孔
21:第1刃部
21E:第1切刃
21F:第1後刃面
21R:第1前刃面
22:第2刃部
22E:第2切刃
22F:第2後刃面
22R:第2前刃面
31:第1平坦面
32:第2平坦面
33:第3平坦面
34:第4平坦面
d1,d2:距離
M2:第2對稱面
O:中心軸
P,Q,R:假想面
T:交線
Vxz:第1基準面
Vyx:第3基準面
Wxz:第2基準面
Wyz:第4基準面
X:上下方向
Y:前後方向
Z:左右方向
α 1,α 2:前刃角
β 1,β 2:後刃角
γ,δ:交叉角

Claims (4)

  1. 一種車削工具，其具備可更換之切削嵌入具、及固定該切削嵌入具之工具本體；且 前述切削嵌入具 對於與安裝孔之中心軸正交之第1對稱面具有鏡像對稱性，進而對於包含前述中心軸之第2對稱面具有鏡像對稱性， 具有：表面、與該表面為相反側之背面、連結前述表面及前述背面之周側面、貫通前述表面及前述背面之前述安裝孔， 前述周側面形成為與前述中心軸平行， 進而，前述周側面包含： 第1刃部，其係由與前述中心軸平行之第1切刃以及面向該第1切刃之第1前刃面及第1後刃面構成； 第2刃部，其與前述第1刃部對於前述第2對稱面為鏡像對稱，且係由與前述中心軸平行之第2切刃以及面向該第2切刃之第2前刃面及第2後刃面構成； 基端部，其與設置有前述第1刃部及前述第2刃部之前端部為相反側； 第3平坦面，其連續於前述第1前刃面； 第1平坦面，其連結前述第3平坦面與前述基端部之一端之間； 第4平坦面，其與前述第3平坦面對於前述第2對稱面為鏡像對稱，且連續於前述第2前刃面；及 第2平坦面，其與前述第1平坦面對於前述第2對稱面為鏡像對稱，且連結前述第4平坦面與前述基端部之另一端之間；且 前述工具本體具有： 嵌入具安裝座，其於可使用前述第1刃部之狀態下，以前述第2平坦面成為與前述工具本體之長度方向平行之方向固定前述切削嵌入具；及 第1噴出口，其於可使用前述第1刃部之狀態下，自前述第1前刃面側向前述第1切刃供給冷卻劑；且 前述第1噴出口位於前述第2平坦面、和與該第2平坦面平行且包含前述第1切刃之稜線之第1基準面之間。
  2. 如請求項1之車削工具，其中前述第3平坦面以隨著往向前述基端部而靠近前述第2平坦面之方式傾斜， 與前述第3平坦面對於前述第2對稱面為鏡像對稱之前述第4平坦面，以隨著往向前述基端部而靠近前述第1平坦面之方式傾斜。
  3. 如請求項1或2之車削工具，其中前述第1噴出口之朝向，於可使用前述第1刃部之狀態下，以自前述第1噴出口往向前述第1切刃之冷卻劑之軌跡與前述第3平坦面成為大致平行之方式構成。
  4. 如請求項1至3中任一項之車削工具，其中前述工具本體更具有第2噴出口，其於可使用前述第1刃部之狀態下，自前述第1後刃面側對前述第1切刃供給冷卻劑，且 前述第2噴出口位於較前述第2切刃更靠前述工具本體之基端側。
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