WO2017018369A1 - 切削工具及びこれを用いた切削加工物の製造方法 - Google Patents

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WO2017018369A1
WO2017018369A1 PCT/JP2016/071691 JP2016071691W WO2017018369A1 WO 2017018369 A1 WO2017018369 A1 WO 2017018369A1 JP 2016071691 W JP2016071691 W JP 2016071691W WO 2017018369 A1 WO2017018369 A1 WO 2017018369A1
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WO
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flow path
cutting tool
opening
insert
imaginary line
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PCT/JP2016/071691
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English (en)
French (fr)
Inventor
洋司 小林
淳美 西本
Original Assignee
京セラ株式会社
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/10—Cutting tools with special provision for cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B1/00—Methods for turning or working essentially requiring the use of turning-machines; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B29/00—Holders for non-rotary cutting tools; Boring bars or boring heads; Accessories for tool holders
    • B23B29/04—Tool holders for a single cutting tool
    • B23B29/043—Tool holders for a single cutting tool with cutting-off, grooving or profile cutting tools, i.e. blade- or disc-like main cutting parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2200/00—Details of cutting inserts
    • B23B2200/04—Overall shape
    • B23B2200/0447—Parallelogram

Definitions

  • the present disclosure relates to a cutting tool used for a cutting process such as a turning process or a turning process, and a manufacturing method of a cut product using the cutting tool.
  • a cutting tool described in Patent Document 1 is known as a cutting tool used for cutting a work material such as metal.
  • the cutting tool described in Patent Document 1 includes a tool body (holder) and a cutting insert, and is used for turning such as outer diameter machining.
  • the tool main body in the cutting tool described in Patent Literature 1 has a first nozzle and a second nozzle respectively positioned above the cutting insert.
  • a cooling fluid (coolant) is sprayed from the first nozzle toward the upper surface of the cutting insert. Further, the cooling fluid is sprayed from the second nozzle toward a position higher than the cutting insert.
  • the cutting tool of the present disclosure has a shape extending from a first end to a second end, a holder having a flow path having an inlet and an outlet, and a pocket located on the first end side, and a position in the pocket And an insert having a cutting edge on at least a part of the ridge where the first surface and the second surface intersect.
  • the flow path has a first flow path and a second flow path.
  • the first flow path has a first opening located on the first end side as the outlet and located above the insert.
  • the second flow path has a second opening located on the first end side as the outlet and positioned above the first opening.
  • a line extending the first central axis on the first opening side of the first flow path to the outside of the holder is defined as a first imaginary line, and a second center on the second opening side of the second flow path.
  • a line extending from the holder to the outside of the holder is a second imaginary line, the first imaginary line and the second imaginary line intersect above the insert.
  • 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.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a cutting tool according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a region A1 shown in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view of the cutting tool shown in FIG. 1 viewed from another direction.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the area A2 shown in FIG.
  • FIG. 5 is a front view from the first end side of the holder in the cutting tool shown in FIG. 1.
  • FIG. 6 is a top view of the cutting tool shown in FIG. 5 viewed from the B1 direction.
  • FIG. 7 is an enlarged view of a region A3 shown in FIG.
  • FIG. 8 is a top perspective view in the same region as the cutting tool shown in FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line C1-C1 in FIG.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line C2-C2 in FIG.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line C3-C3 in FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line C4-C4 in FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line C5-C5 in FIG.
  • FIG. 14 is a side view of the cutting tool shown in FIG. 5 viewed from the B2 direction.
  • FIG. 15 is an enlarged view of region A4 shown in FIG.
  • FIG. 16 is a schematic view showing a coolant flow in the cutting tool shown in FIG.
  • FIG. 17 is a perspective view illustrating a cutting tool according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 18 is an enlarged view of region A5 shown in FIG. FIG.
  • FIG. 19 is a top view of the cutting tool shown in FIG. 17 as viewed from the B3 direction.
  • FIG. 20 is an enlarged view of region A6 shown in FIG. 21 is a cross-sectional view taken along the line C6-C6 in FIG. 22 is a cross-sectional view taken along the line C7-C7 in FIG.
  • FIG. 23 is a schematic diagram illustrating one process of a method for manufacturing a cut workpiece according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 24 is a schematic diagram illustrating one step of a method for manufacturing a cut workpiece according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 25 is a schematic diagram illustrating one step of a method for manufacturing a cut workpiece according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 26 is a schematic diagram illustrating a cutting tool according to an embodiment of the present disclosure, and corresponds to FIG. 16 of the first embodiment.
  • FIG. 27 is a schematic diagram illustrating a cutting tool according to an embodiment of the present disclosure, and corresponds to FIG. 16 of the first embodiment.
  • FIG. 1 is an external perspective view showing a cutting tool 1 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a region A1 shown in FIG. 2, the 1st end 3a side of the holder 3 in the cutting tool 1 is expanded and shown.
  • FIG. 3 is a perspective view of the cutting tool 1 shown in FIG. 1 viewed from another direction.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the area A2 shown in FIG. 4, the 1st end 3a side of the holder 3 in the cutting tool 1 is expanded and shown like FIG.
  • FIG. 5 is a side view of the cutting tool 1 shown in FIG. 1 viewed from the first end 3 a side of the holder 3.
  • FIG. 6 is a top view of the cutting tool 1 shown in FIG. 5 as viewed from the B1 direction.
  • FIG. 7 is an enlarged view of a region A3 shown in FIG. In FIG. 7, the first end 3 a side of the holder 3 in the cutting tool 1 is shown enlarged as in FIGS. 2 and 4.
  • FIG. 8 is a top perspective view in the same region as the cutting tool 1 shown in FIG. Therefore, in FIG. 8, the see-through channel 19 is illustrated.
  • 9 to 13 are sectional views showing the sections C1 to C5 in FIG. 8, respectively.
  • FIG. 14 is a side view of the cutting tool 1 shown in FIG. 5 viewed from the B2 direction.
  • FIG. 15 is an enlarged view of region A4 shown in FIG.
  • FIG. 16 is an enlarged view of the first end 3a side of the holder 3 in the cutting tool 1 shown in FIG. 15, and shows the flow of the coolant.
  • the cutting tool 1 of this embodiment includes a holder 3 and an insert 5 as shown in FIGS.
  • the holder 3 has a shape extending from the first end 3a to the second end 3b.
  • the holder 3 has a main body 7 and a pocket 9.
  • the insert 5 has a cutting edge 11 as shown in FIG.
  • the cutting tool 1 in this embodiment is a tool used for so-called turning. Note that the cutting tool 1 may be a tool used for so-called milling.
  • the main body 7 is a rod-like member extending from the first end 3a side of the holder 3 where the insert 5 is located toward the second end 3b side.
  • the main body portion 7 is a quadrangular columnar member that extends along the central axis O ⁇ b> 1.
  • the central axis O1 is indicated by a two-dot chain line in FIGS.
  • the central axis O1 is a central axis of the base body 7a excluding the head 7b located on the first end 3a side of the main body portion 7.
  • the base 7a is a part that functions as a shank for fixing the holder 3 to the machine tool.
  • the head 7b is a part to which the insert 5 is attached, and has an upper jaw 7c and a lower jaw 7d.
  • the material of the main body 7 for example, steel, cast iron, aluminum alloy, or the like can be used.
  • the main body 7 in the present embodiment uses steel having high toughness among these materials.
  • size of the main-body part 7 is suitably set according to the magnitude
  • the length in the direction along the central axis O1 is set to about 60 to 200 mm.
  • the width in the direction orthogonal to the central axis O1 is set to about 6 to 50 mm.
  • the pocket 9 is located on the first end 3 a side of the holder 3.
  • the pocket 9 is an area where the insert 5 is located, and is an area that is recessed on the first end 3 a side of the holder 3 before the insertion of the insert 5.
  • the insert 5 is mounted such that the cutting edge 11 protrudes on the first end 3 a side of the holder 3.
  • the cutting tool 1 is cut by the cutting edge 11.
  • the insert 5 in this embodiment has an upper surface 5a, a lower surface 5b, one end surface 5c, the other end surface 5d, a side surface 5e, and a cutting edge 11, as shown in FIG. Further, the insert 5 further has a through hole 5f as shown in FIG.
  • Each of the upper surface 5a and the lower surface 5b has a polygonal shape, and is a quadrangle in the present embodiment.
  • the one end surface 5c, the other end surface 5d, and the side surface 5e are located between the upper surface 5a and the lower surface 5b and are connected to the upper surface 5a and the lower surface 5b.
  • the one end surface 5c is a surface located on the first end 3a side among the surfaces located between the upper surface 5a and the lower surface 5b.
  • the other end surface 5d is a surface located on the second end 3b side among the surfaces located between the upper surface 5a and the lower surface 5b, and is located on the opposite side to the one end surface 5c.
  • the side surface 5e is a surface located between the upper surface 5a and the lower surface 5b and between the one end surface 5c and the other end surface 5d.
  • the side surface 5e in the present embodiment is a parallelogram.
  • the cutting blade 11 is located at least at a part of the ridge 12 where the two surfaces of the insert 5 intersect.
  • the insert 5 has the cutting edge 11 on at least a part of the ridge 12 where the first surface and the second surface intersect.
  • the cutting edge 11 is located at least at a part of the ridge 12 where the upper surface 5a that is the first surface and the one end surface 5c that is the second surface intersect.
  • the cutting edge 11 may be a part of the ridge 12 or the whole.
  • the cutting edge 11 of this embodiment is configured by the entire ridge portion 12.
  • the insert 5 has two side surfaces 5e.
  • the through hole 5f is located so as to penetrate from one side surface 5e to the other side surface 5e located on the opposite side.
  • the through hole 5f is a part into which a fixing member that fixes the insert 5 to the holder 3 is inserted.
  • a screw 13 is shown as a fixing member. In fixing the insert 5, not only the screw 13 but also a clamp member can be used.
  • the insert 5 is fixed to the holder 3 using screws 13.
  • the pocket 9 of the holder 3 has a screw hole 9a at a position corresponding to the through hole 5f (see FIGS. 11 and 12).
  • the insert 5 is fixed to the holder 3 by inserting the screw 13 into the through hole 5f and inserting the screw 13 into the screw hole 9a and tightening.
  • Examples of the material of the insert 5 include cemented carbide or cermet.
  • Examples of the composition of the cemented carbide include WC—Co, WC—TiC—Co, and WC—TiC—TaC—Co.
  • WC—Co is produced by adding cobalt (Co) powder to tungsten carbide (WC) and sintering.
  • WC—TiC—Co is obtained by adding titanium carbide (TiC) to WC—Co.
  • WC—TiC—TaC—Co is obtained by adding tantalum carbide (TaC) to WC—TiC—Co.
  • cermet is a sintered composite material in which a metal is combined with a ceramic component.
  • the cermet includes a main component of a titanium compound such as titanium carbide (TiC) or titanium nitride (TiN).
  • the surface of the insert 5 may be coated with a film using a chemical vapor deposition (CVD) method or a physical vapor deposition (PVD) method.
  • CVD chemical vapor deposition
  • PVD physical vapor deposition
  • the composition of the coating include titanium carbide (TiC), titanium nitride (TiN), titanium carbonitride (TiCN), and alumina (Al 2 O 3 ).
  • the holder 3 has a flow path 19 as shown in FIG.
  • the flow path 19 is located inside the holder 3.
  • the flow path 19 has the inflow port 17 and the outflow port 21, as shown in FIG.3 and FIG.4. Both the inflow port 17 and the outflow port 21 are portions opened on the surface of the holder 3.
  • the channel 19 of the present embodiment has a first opening 23 and a second opening 25 as the outlet 21.
  • the channel 19 has a first channel 29 and a second channel 31 to be described later.
  • the first flow path 29 has the first opening 23 and the second flow path 31 has the second opening 25. Both the first opening 23 and the second opening 25 are located on the first end 3 a side of the holder 3.
  • the inflow port 17, the flow path 19, and the outflow port 21 all function as portions through which coolant for cooling the insert 5 flows when the cutting tool 1 is used.
  • the flow path 19 in this embodiment has a main flow path 27, a first flow path 29, and a second flow path 31, as shown in FIG.
  • the main flow path 27 continues from the inflow port 17 and extends from the second end 3b side of the holder 3 toward the first end 3a side.
  • the first flow path 29 branches from the main flow path 27 and continues to the first opening 23.
  • the first flow path 29 rises upward from a branch port (hereinafter referred to as a first branch port 291) from the main flow path 27.
  • the first opening 23 is located above the cutting edge 11. Further, the first opening 23 is located above the insert 5.
  • the second flow path 31 is connected to the main flow path 27, branches from the main flow path 27, and continues to the second opening 25.
  • the second flow path 31 rises upward from a branch port from the main flow path 27 (hereinafter referred to as a second branch port 311).
  • the second opening 25 is located above the first opening 23.
  • the second branch port 311 is located closer to the first end 3 a than the first branch port 291.
  • the outlet 21 is a region where the coolant flows out toward the upper surface 5 a of the insert 5.
  • the flow path on the first opening 23 side (in the vicinity of the first opening 23) in the first flow path 29 should extend straight (straight).
  • the flow path on the second opening 25 side (near the second opening 25) in the second flow path 31 should extend straight (in a straight line).
  • a first partial flow path 29 c described later corresponds to a flow path on the first opening 23 side in the first flow path 29.
  • a second partial flow channel 31 c described later corresponds to a flow channel on the second opening 25 side in the second flow channel 31.
  • both the 1st partial flow path 29c and the 2nd partial flow path 31c are extended linearly (refer FIG. 8).
  • the coolant is supplied from the inlet 17 to the main flow path 27, passes through the first flow path 29 and the second flow path 31, and is injected from the first opening 23 and the second opening 25 toward the vicinity of the cutting edge 11.
  • the inflow port 17 is located on one side surface 3 c 1 of the side surfaces 3 c of the holder 3.
  • the inflow port 17 may be located in the other side surface 3c of the holder 3, the end surface by the side of the 2nd end 3b, etc., for example.
  • the number of the inflow ports 17 should just be at least one.
  • the inflow port 17 used according to a machine tool can be selected.
  • a water-insoluble oil agent or a water-soluble oil agent can be used, and the coolant can be appropriately selected according to the material of the work material.
  • the water-insoluble oil include cutting oils such as oily, inert extreme pressure, and active extreme pressure types.
  • water-soluble oils include cutting oils such as emulsions, solubles or solutions.
  • the first flow path 29 has first partial flow paths 29a, 29b, and 29c.
  • the first partial flow path 29a is connected to the main flow path 27, and the coolant is supplied to the first opening 23 through the first partial flow paths 29a, 29b, and 29c.
  • the first partial flow path 29a extends upward from the first branch port 291.
  • the first partial flow path 29 b is connected to the first partial flow path 29 a and extends in a direction approaching the insert 5.
  • the first partial flow path 29 c is connected to the first partial flow path 29 b and extends toward the first opening 23.
  • the first partial flow path 29 c is connected to the first opening 23.
  • the second flow path 31 has second partial flow paths 31a, 31b, and 31c.
  • the second partial flow path 31a is connected to the main flow path 27, and the coolant is supplied to the second opening 25 through the second partial flow paths 31a, 31b, 31c.
  • the second partial flow path 31a extends upward from the second branch port 311.
  • the second partial flow path 31 b is connected to the second partial flow path 31 a and extends in a direction approaching the insert 5.
  • the second partial flow channel 31 c is connected to the second partial flow channel 31 b and extends toward the second opening 25.
  • the second partial flow path 31 c is connected to the second opening 25.
  • the first opening 23 and the second opening 25 in the present embodiment are both located above the insert 5 in a side view. More specifically, the first opening 23 and the second opening 25 are both located above the upper surface 5 a of the insert 5 in a side view. According to such a configuration, the distance until the coolant that has flowed out from the first opening 23 and the second opening 25 is sprayed onto the insert 5 can be shortened. Thereby, it is possible to avoid a large amount of coolant from being scattered to an area where cooling is not required.
  • the side view means a state in which the cutting tool 1 is viewed toward the side surface 3c of the holder 3.
  • positions of the first opening 23 and the second opening 25 relative to the insert 5 are defined based on a state in which the cutting tool 1 is viewed from a direction perpendicular to the longitudinal direction a of the holder 3 instead of the side view. Also good.
  • the outflow direction of the fluid from the first opening 23 is set as the first imaginary line L1
  • the outflow direction of the fluid from the second opening 25 is set as the second imaginary line L2.
  • the first imaginary line L ⁇ b> 1 and the second imaginary line L ⁇ b> 2 intersect at an intersection P above the insert 5 in a side view.
  • the coolant flowing out from the first opening 23 and the coolant flowing out from the second opening 25 are located above the insert 5, specifically, the first imaginary line L1 and the second imaginary line L2. It collides at the intersection P where and intersect. Therefore, the coolant flowing out from the first opening 23 and the coolant flowing out from the second opening 25 diffuse (scatter) starting from the intersection P. Thereby, it becomes possible to cool the insert 5 efficiently over a wide range.
  • the first virtual line L ⁇ b> 1 is a line obtained by extending the first central axis O ⁇ b> 29 on the first opening 23 side of the first flow path 29 to the outside of the holder 3.
  • the first central axis O29 is obtained by continuing the center of the inner diameter of the linear portion located on the first opening 23 side of the first flow path 29.
  • the first central axis O29 of the present embodiment is obtained by continuing the center of the inner diameter of the first partial flow path 29c.
  • the second imaginary line L 2 is a line obtained by extending the second central axis O 31 on the second opening 25 side of the second flow path 31 to the outside of the holder 3.
  • the second central axis O31 is obtained by continuing the center of the inner diameter of the linear portion located on the second opening 25 side of the second flow path 31.
  • the second central axis O31 of the present embodiment is obtained by continuing the center of the inner diameter of the second partial flow path 31c.
  • the second imaginary line L2 in the present embodiment intersects the insert 5 in a side view. That is, the second virtual line L2 in the present embodiment is inclined downward toward the first end 3a side of the holder 3. More specifically, the 2nd virtual line L2 in this embodiment inclines below toward the 1st end 3a side of the holder 3 so that the insert 5 may be crossed. Since the second imaginary line L2 intersects with the insert 5, at least a part of the coolant flowing out from the first opening 23 and the second opening 25 is easily sprayed toward the insert 5. Thereby, the insert 5 is cooled stably.
  • the first virtual line L1 does not intersect with the insert 5. Specifically, the first virtual line L1 extends from the second end 3b side toward the first end 3a side above the insert 5. At the time of cutting, the first virtual line L1 extends toward the chips generated by the cutting edge 11 of the insert 5. Therefore, at least a part of the coolant that has flowed out of the first opening 23 and the second opening 25 is likely to be sprayed toward the chips. Thereby, chips are easily discharged by the coolant.
  • the first virtual line L ⁇ b> 1 of the present embodiment is parallel to the upper surface 5 a that is the first surface of the insert 5.
  • the second opening 25 is located closer to the first end 3a than the first opening 23 is. According to such a configuration, the possibility that the coolant flowing out from the second opening 25 hits an area located around the first opening 23 in the main body 7 (holder 3) is reduced. Therefore, the coolant flowing out from the first opening 23 and the coolant flowing out from the second opening 25 can be stably hit.
  • the angle ⁇ 1 formed by the first virtual line L1 and the second virtual line L2 is an acute angle. According to such a configuration, when the coolant flowing out from the first opening 23 and the second opening 25 collides, it is possible to avoid the coolant from being excessively scattered.
  • the angle ⁇ 1 is, for example, 5 to 40 °.
  • the first virtual line L1 and the second virtual line L2 intersect below the second opening 25. According to such a configuration, since the intersection point P is located in the vicinity of the insert 5, the coolant that has flowed out of the first opening 23 and the second opening 25 is easily sprayed toward the insert 5.
  • the holder 3 of the present embodiment further includes a third opening 35 in addition to the first opening 23 and the second opening 25 as the outlet 21.
  • the flow path 19 of the present embodiment further includes a third flow path 33.
  • the third flow path 33 has third partial flow paths 33a and 33b.
  • the third flow path 33 branches from the main flow path 27 and continues to the third opening 35.
  • the third flow path 33 is located below the insert 5, and the third opening 35 is located below the cutting edge 11.
  • FIG. 16 shows a third virtual line L3 that extends the third flow path 33 outward from the third opening 35.
  • the shapes of the main flow path 27, the first flow path 29, the second flow path 31, and the third flow path 33 are not particularly limited.
  • the transverse cross sections of the main flow path 27, the first flow path 29, the second flow path 31, and the third flow path 33 perpendicular to the coolant flow direction are circular.
  • the main flow path 27 has an inner diameter of about 3 to 15 mm.
  • the first flow path 29, the second flow path 31, and the third flow path 33 each have an inner diameter of about 1 to 5 mm.
  • the channel 19 can be formed by drilling the main body 7 using a drill or the like.
  • a sealing member (not shown) so that a coolant may not leak.
  • the seal member include solder, a resin member, and a screw member.
  • the upper surface 5a which is the first surface of the insert 5 in the present embodiment, faces an intersection P where the first virtual line L1 and the second virtual line L2 intersect. Further, the upper surface 5 a has a concave curved surface 15 positioned along the cutting edge 11. As shown in FIG. 15, the concave curved surface 15 is recessed toward the lower surface 5 b, and on one surface (upper surface 5 a in the present embodiment) constituting the ridge portion 12 including the cutting edge 11, from the ridge portion 12. Is also located on the second end 3b side.
  • the concave curved surface 15 functions as a so-called rake face through which chips generated by the cutting blade 11 pass during cutting. As the chips flow through the concave curved surface 15, the chips are curved. Moreover, the one end surface 5c located under the cutting blade 11 functions as what is called a flank. The one end surface 5c is inclined so as to approach the second end 3b side from the upper side to the lower side (from the upper surface 5a to the lower surface 5b).
  • the first imaginary line L1 and the second imaginary line L2 intersect on the second end 3b side with respect to the concave curved surface 15. According to such a configuration, the coolant that has flowed out of the first opening 23 and the second opening 25 and collided with each other flows stably toward the concave curved surface 15. Therefore, it becomes easy for the chips to smoothly travel on the concave curved surface 15, and the possibility that the chips are welded to the concave curved surface 15 is reduced.
  • the intersection of the second virtual line L2 and the insert 5 is located on the concave curved surface 15.
  • the second virtual line L2 intersects the insert 5 on the concave curved surface 15.
  • the coolant flowing out from the second opening 25 flows stably toward the concave curved surface 15. Therefore, coupled with the effect of the first imaginary line L1 and the second imaginary line L2 intersecting on the second end 3b side with respect to the concave curved surface 15 described above, chips are likely to smoothly travel on the concave curved surface 15. The possibility that chips are welded to the concave curved surface 15 is reduced.
  • the second virtual line L2 may intersect the insert 5 on the second end 3b side with respect to the concave curved surface 15.
  • both the first opening 23 and the second opening 25 are located above the cutting edge 11 of the insert 5.
  • the fourth imaginary line L4 extending in the vertical direction b in FIG. 5 is set, the cutting edge 11, the first opening 23, and the second opening 25 are connected to the fourth imaginary line L4. Located on the top.
  • the coolant which flows out out of the 1st opening part 23 and the 2nd opening part 25 is the side of the insert 5 ( Unnecessary scattering in the horizontal direction c) in FIG. 5 can be avoided. Therefore, the cutting blade 11 can be efficiently cooled by the coolant.
  • the third opening 35 is also located on the fourth virtual line L4.
  • the cutting tool 1 according to the second embodiment has a main flow path 27, a first flow path 29, and a second flow path 31, similarly to the cutting tool 1 according to the first embodiment. 3 is provided.
  • the first flow path 29 is connected to the main flow path 27, branches from the main flow path 27, and continues to the first opening 23.
  • the second flow path 31 branches from the first flow path 29 connected to the main flow path 27 and continues to the second opening 25.
  • the first flow path 29 has first partial flow paths 29a, 29b, and 29c.
  • the second flow path 31 has second partial flow paths 31a, 31b, 31c.
  • the second partial flow path 31 a in the second flow path 31 is connected to the first partial flow path 29 a in the first flow path 29.
  • the 2nd opening part 25 is located above the insert 5 and the 1st opening part 23 similarly to 1st Embodiment.
  • the second flow path 31 may be connected to the first flow path 29 instead of the main flow path 27.
  • the second flow path 31 may be connected to the main flow path 27, and the first flow path 29 may be branched from the second flow path 31.
  • the cutting tool 1 of the present embodiment includes a screw 13 for fixing the insert 5 to the holder 3 as in the first embodiment (see FIG. 1).
  • the pocket 9 of the holder 3 has a screw hole 9a.
  • the second flow path 31 is branched from the first flow path 29 instead of the main flow path 27, the first flow path 29 can be easily located away from the screw hole 9a. Therefore, the strength of the screw hole 9a can be increased.
  • the second flow path 31 is located above the screw hole 9a. Good.
  • the second flow path 31 is positioned away from the screw hole 9a, so that the strength of the screw hole 9a can be increased.
  • the second flow path 31 may be branched from the first partial flow path 29a rising from the main flow path 27 as shown in FIG.
  • the second flow path 31 may be branched from the first partial flow path 29b following the first partial flow path 29a.
  • the first partial flow path 29b is inclined upward and inclined from the branch port 292 toward the insert 5 side. Therefore, the first partial flow path 29b is connected so as to have an obtuse angle with respect to the first partial flow path 29a.
  • the first partial flow path 29c is connected to the first partial flow path 29b so as to have an obtuse angle.
  • the first flow path 29 has a plurality of first partial flow paths 29a, 29b, 29c, and the first partial flow paths 29a adjacent to each other among the plurality of first partial flow paths 29a, 29b, 29c. 29b and 29c are connected to each other at an obtuse angle.
  • a coolant can be smoothly flowed from the 1st partial channel 29a to the 1st partial channel 29b. Further, the coolant can smoothly flow from the first partial channel 29b to the first partial channel 29c.
  • the angle ⁇ 2 formed by the first partial channel 29a and the first partial channel 29b is, for example, more than 90 ° and not more than 150 °.
  • the angle ⁇ 3 formed by the first partial channel 29b and the first partial channel 29c is, for example, more than 90 ° and not more than 150 °.
  • the second partial flow path 31b is inclined upward and inclined from the branch port 312 to the insert 5 side. Therefore, the second partial flow path 31b is connected so as to have an obtuse angle with respect to the second partial flow path 31a.
  • the second partial flow path 31c is connected to the second partial flow path 31b so as to have an obtuse angle.
  • the second flow path 31 has a plurality of second partial flow paths 31a, 31b, 31c, and the second partial flow paths 31a adjacent to each other among the plurality of second partial flow paths 31a, 31b, 31c. , 31b, 31c are connected to each other at an obtuse angle.
  • the angle ⁇ 4 formed by the second partial channel 31a and the second partial channel 31b is, for example, more than 90 ° and not more than 150 °.
  • the angle ⁇ 5 formed by the second partial channel 31b and the second partial channel 31c is, for example, more than 90 ° and not more than 150 °.
  • the cut workpiece is produced by cutting the workpiece 101.
  • the manufacturing method of the cut workpiece in the present embodiment includes the following steps. That is, (1) rotating the work material 101; (2) a step of bringing the cutting tool 1 represented by the above embodiment into contact with the rotating workpiece 101; (3) a step of separating the cutting tool 1 from the work material 101; It has.
  • the work material 101 is rotated around the axis O2, and the cutting tool 1 is relatively moved closer to the work material 101.
  • the cutting material 11 is cut by bringing the cutting blade 11 of the cutting tool 1 into contact with the rotating material 101. At this time, it is preferable to cut the workpiece 101 while allowing the coolant to flow out from each of the first opening 23 and the second opening 25.
  • the cutting tool 1 is relatively moved away from the work material 101.
  • the cutting tool 1 is moved closer to the workpiece 101 by moving the cutting tool 1 in the X1 direction while the axis O2 is fixed and the workpiece 101 is rotated.
  • the work material 101 is cut by bringing the cutting edge 11 in the insert 5 into contact with the rotating work material 101.
  • the cutting tool 1 is moved away from the work material 101 by moving the cutting tool 1 in the X2 direction while the work material 101 is rotated.
  • the cutting tool 1 is moved to contact the work material 101 by moving the cutting tool 1 in each step, or the cutting tool 1 is separated from the work material 101.
  • the cutting tool 1 is not limited to such a form.
  • the work material 101 may be brought close to the cutting tool 1 in the step (1). Similarly, the work material 101 may be moved away from the cutting tool 1 in the step (3). In the case of continuing the cutting process, the state in which the workpiece 101 is rotated and the cutting blade 11 in the insert 5 is brought into contact with a different portion of the workpiece 101 may be repeated.
  • examples of the material of the work material 101 include carbon steel, alloy steel, stainless steel, cast iron, and non-ferrous metal.
  • the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that the embodiment can be arbitrarily set without departing from the gist of the present disclosure.
  • the first virtual line L1 is parallel to the upper surface 5a that is the first surface of the insert 5, but instead, the first virtual line L1 is as shown in FIG. Embodiment which inclines below toward the 1st end 3a side of the holder 3 may be sufficient.
  • the angle ⁇ 1 at which the first virtual line L1 and the second virtual line L2 intersect can be reduced. Therefore, when the coolant flowing out from the first opening 23 and the second opening 25 collides, it is possible to avoid excessively scattering the coolant.
  • the insert 5 is positioned in the pocket 9 with the cutting edge 11 not protruding from the tip 7e of the lower jaw 7d.
  • FIG. 27 an embodiment in which the insert 5 is located in the pocket 9 in a state where the cutting edge 11 is located directly above the tip 7e of the lower jaw 7d may be employed.
  • the insert 5 may be positioned in the pocket 9 in a state where the cutting edge 11 protrudes from the tip 7e of the lower jaw 7d.
  • the configuration of the cutting tool 1 of the first embodiment may be applied to the configuration of the cutting tool 1 of the second embodiment. That is, the structure regarding the cutting tool 1 in each embodiment mentioned above is applicable to the cutting tool 1 of other embodiment in the range which does not deviate from the technical idea of this indication.
  • First channels 29a, 29b, 29c ... First partial channel 291 ... 1st branch port 292 ... Branch port 31 ... 2nd channel 31a, 31b, 31c ... 2nd partial channel 311 ... 2nd branch port 312 ⁇ Branch port 33... Third flow path 33a, 33b... Third partial flow path 35... Third opening 101 ..

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Abstract

本開示の切削工具は、第１端（３ａ）から第２端（３ｂ）にかけて延びる形状であるとともに、流路（１９）と前記第１端側に位置するポケット（９）とを有するホルダと、前記ポケットに位置するインサート（５）と、を備える。前記流路は、第１流路（２９）と第２流路（３１）とを有している。前記第１流路は、前記第１端側に位置するとともに前記インサートよりも上方に位置する第１開口部（２３）を有している。前記第２流路は、前記第１端側に位置するとともに前記第１開口部よりも上方に位置する第２開口部（２５）を有している。前記第１流路の第１仮想線（Ｌ１）と、前記第２流路の第２仮想線（Ｌ２）とが前記インサートの上方（Ｐ）において交差している。この切削工具を用いて切削加工物を製造する方法を提供する。

Description

切削工具及びこれを用いた切削加工物の製造方法
　本開示は、転削加工又は旋削加工のような切削加工に用いられる切削工具及びこれを用いた切削加工物の製造方法に関する。
　金属などの被削材の切削加工に用いられる切削工具として、特許文献１に記載された切削工具が知られている。特許文献１に記載された切削工具は、工具本体（ホルダ）及び切削インサートを備えており、外径加工のような旋削加工に用いられる。特許文献１に記載の切削工具における工具本体は、切削インサートの上方にそれぞれ位置する第１のノズル及び第２のノズルを有している。第１のノズルから切削インサートの上側面に向かって冷却流体（クーラント）が吹きつけられる。また、第２のノズルから切削インサートよりも高レベルの位置に向かって冷却流体が吹きつけられる。
　特許文献１に記載された切削工具においては、第１のノズル及び第２のノズルから冷却流体が吹きつけられる領域が局所的に冷却される。そのため、この領域以外の部分での冷却が不十分となる可能性がある。
特開２００１－０８７９０６号公報
　本開示の切削工具は、第１端から第２端にかけて延びる形状であるとともに、流入口及び流出口を有する流路と前記第１端側に位置するポケットとを有するホルダと、前記ポケットに位置するとともに、第１面と第２面とが交わる稜部の少なくとも一部に切刃を有するインサートと、を備える。前記流路は、第１流路と第２流路とを有している。前記第１流路は、前記流出口として前記第１端側に位置するとともに前記インサートよりも上方に位置する第１開口部を有している。前記第２流路は、前記流出口として前記第１端側に位置するとともに前記第１開口部よりも上方に位置する第２開口部を有している。前記第１流路の前記第１開口部側の第１中心軸を前記ホルダの外方に延ばした線を第１仮想線とし、前記第２流路の前記第２開口部側の第２中心軸を前記ホルダの外方に延ばした線を第２仮想線としたとき、前記第１仮想線と前記第２仮想線とが前記インサートの上方において交差している。
　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、を備える。
図１は、本開示の第１実施形態に係る切削工具を示す斜視図である。 図２は、図１に示す領域Ａ１における拡大図である。 図３は、図１に示す切削工具を別の方向から見た斜視図である。 図４は、図３に示す領域Ａ２における拡大図である。 図５は、図１に示す切削工具におけるホルダの第１端側からの正面図である。 図６は、図５に示す切削工具をＢ１方向から見た上面図である。 図７は、図６に示す領域Ａ３における拡大図である。 図８は、図７に示す切削工具と同じ領域における上面透視図である。 図９は、図８におけるＣ１－Ｃ１断面図である。 図１０は、図８におけるＣ２－Ｃ２断面図である。 図１１は、図８におけるＣ３－Ｃ３断面図である。 図１２は、図８におけるＣ４－Ｃ４断面図である。 図１３は、図８におけるＣ５－Ｃ５断面図である。 図１４は、図５に示す切削工具をＢ２方向から見た側面図である。 図１５は、図１４に示す領域Ａ４における拡大図である。 図１６は、図１５に示す切削工具におけるクーラントの流れを示す概略図である。 図１７は、本開示の第２実施形態に係る切削工具を示す斜視図である。 図１８は、図１７に示す領域Ａ５における拡大図である。 図１９は、図１７に示す切削工具をＢ３方向から見た上面図である。 図２０は、図１９に示す領域Ａ６における拡大図である。 図２１は、図２０におけるＣ６－Ｃ６断面図である。 図２２は、図２０におけるＣ７－Ｃ７断面図である。 図２３は、本開示の一実施形態に係る切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。 図２４は、本開示の一実施形態に係る切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。 図２５は、本開示の一実施形態に係る切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。 図２６は、本開示の一実施形態に係る切削工具を示す概略図であり、第１実施形態の図１６に相当する図である。 図２７は、本開示の一実施形態に係る切削工具を示す概略図であり、第１実施形態の図１６に相当する図である。
　＜切削工具＞
　以下、本開示の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。
　　（第１実施形態）
　図１は、本開示の第１実施形態に係る切削工具１を示す外観斜視図である。図２は、図１に示す領域Ａ１における拡大図である。図２では、切削工具１におけるホルダ３の第１端３ａ側を拡大して示している。図３は、図１に示す切削工具１を別の方向から見た斜視図である。図４は、図３に示す領域Ａ２における拡大図である。図４では、図２と同様に切削工具１におけるホルダ３の第１端３ａ側を拡大して示している。
　図５は、図１に示す切削工具１をホルダ３の第１端３ａ側から見た側面図である。図６は、図５に示す切削工具１をＢ１方向から見た図であり、上面図である。図７は、図６に示す領域Ａ３における拡大図である。図７では、図２及び図４と同様に切削工具１におけるホルダ３の第１端３ａ側を拡大して示している。
　図８は、図７に示す切削工具１と同じ領域における上面透視図である。そのため、図８においては、透視した流路１９が図示されている。図９～図１３は、それぞれ図８におけるＣ１～Ｃ５の断面を示した断面図である。
　図１４は、図５に示す切削工具１をＢ２方向から見た側面図である。図１５は、図１４に示す領域Ａ４における拡大図である。図１６は、図１５に示す切削工具１におけるホルダ３の第１端３ａ側を拡大した図面であり、クーラントの流れが示されている。
　本実施形態の切削工具１は、図１～図４に示すように、ホルダ３及びインサート５を備えている。ホルダ３は、図１及び図３に示すように、第１端３ａから第２端３ｂにかけて延びる形状である。また、ホルダ３は、本体部７と、ポケット９とを有している。インサート５は、図２に示すように、切刃１１を有している。本実施形態における切削工具１は、いわゆる旋削加工に用いられる工具である。なお、切削工具１は、いわゆる転削加工に用いられる工具としてもよい。
　本体部７は、インサート５が位置しているホルダ３の第１端３ａ側から第２端３ｂ側に向かって延びた棒状の部材である。具体的には、本体部７は、図１及び図３に示すように、中心軸Ｏ１に沿って延びた四角柱状の部材である。なお、中心軸Ｏ１は、図１～図４において二点鎖線にて示している。中心軸Ｏ１とは、本体部７の第１端３ａ側に位置しているヘッド７ｂを除く基体７ａの中心軸である。基体７ａは、ホルダ３を工作機械に固定するシャンクとして機能する部位である。ヘッド７ｂは、インサート５を装着する部位であり、上顎７ｃ及び下顎７ｄを有している。
　本体部７の材質としては、例えば、鋼、鋳鉄、アルミニウム合金などを用いることができる。本実施形態における本体部７は、これらの材質の中で靱性の高い鋼を用いている。本体部７の大きさは、被削材の大きさに応じて適宜設定される。例えば、中心軸Ｏ１に沿った方向の長さは、６０～２００ｍｍ程度に設定される。また、中心軸Ｏ１に直交する方向の幅は、６～５０ｍｍ程度に設定される。
　ホルダ３の第１端３ａ側にはポケット９が位置している。図１～図１６に示す切削工具１においては、ホルダ３が１つのポケット９を有している例を示している。ポケット９は、インサート５が位置する領域であり、インサート５の装着前においては、ホルダ３の第１端３ａ側において窪んでいる領域である。なお、インサート５は、切刃１１がホルダ３の第１端３ａ側において突出するように装着される。切削工具１は、切刃１１によって切削加工が行われる。
　本実施形態におけるインサート５は、図１５に示すように、上面５ａ、下面５ｂ、一端面５ｃ、他端面５ｄ、側面５ｅ及び切刃１１を有している。また、インサート５は、図１１に示すように、貫通孔５ｆを更に有している。上面５ａ及び下面５ｂは、それぞれ多角形状であり、本実施形態においては四角形である。一端面５ｃ、他端面５ｄ及び側面５ｅは、上面５ａ及び下面５ｂの間に位置して、上面５ａ及び下面５ｂに接続される面である。一端面５ｃは、上面５ａ及び下面５ｂの間に位置する面のうち第１端３ａ側に位置する面である。他端面５ｄは、上面５ａ及び下面５ｂの間に位置する面のうち第２端３ｂ側に位置する面であり、一端面５ｃとは反対側に位置している。側面５ｅは、上面５ａ及び下面５ｂの間、かつ、一端面５ｃ及び他端面５ｄの間に位置する面である。本実施形態における側面５ｅは、平行四辺形である。
　切刃１１は、図２及び図１５に示すように、インサート５における２つの面が交わる稜部１２の少なくとも一部に位置している。言い換えれば、インサート５は、第１面と第２面とが交わる稜部１２の少なくとも一部に切刃１１を有している。本実施形態においては第１面である上面５ａと第２面である一端面５ｃとが交わる稜部１２の少なくとも一部に切刃１１が位置している。切刃１１は、稜部１２の一部であってもよいし、全体であってもよい。本実施形態の切刃１１は、稜部１２の全体で構成されている。
　インサート５は、側面５ｅを２つ有している。そして、貫通孔５ｆは、一方の側面５ｅから反対側に位置する他方の側面５ｅまでの間を貫くように位置している。貫通孔５ｆは、インサート５をホルダ３に固定する固定部材が挿入される部位である。図１～図１６においては、固定部材としてネジ１３を示している。なお、インサート５の固定にあたっては、ネジ１３に限らず、クランプ部材を用いることができる。
　図１～図１６に示す例において、インサート５はネジ１３を用いてホルダ３に固定されている。ホルダ３のポケット９は、貫通孔５ｆに対応する位置にネジ孔９ａを有している（図１１及び図１２参照）。貫通孔５ｆにネジ１３を挿通するとともに、ネジ１３をネジ孔９ａに挿入して締め付けることによって、インサート５がホルダ３に固定される。
　インサート５の材質としては、例えば、超硬合金又はサーメットなどが挙げられる。超硬合金の組成としては、例えば、ＷＣ－Ｃｏ、ＷＣ－ＴｉＣ－Ｃｏ又は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。
　また、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。具体的には、サーメットとして、炭化チタン（ＴｉＣ）、又は窒化チタン（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。
　インサート５の表面は、化学蒸着（ＣＶＤ）法又は物理蒸着（ＰＶＤ）法を用いて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）又はアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）などが挙げられる。
　ホルダ３は、図８に示すように、流路１９を有している。流路１９は、ホルダ３の内部に位置している。また、流路１９は、図３及び図４に示すように、流入口１７及び流出口２１を有している。流入口１７及び流出口２１はいずれも、ホルダ３の表面に開口している部位である。本実施形態の流路１９は、流出口２１として第１開口部２３及び第２開口部２５を有している。具体的には、流路１９は、後述する第１流路２９及び第２流路３１を有している。そして、第１流路２９が第１開口部２３を有しており、第２流路３１が第２開口部２５を有している。第１開口部２３及び第２開口部２５はいずれも、ホルダ３の第１端３ａ側に位置している。流入口１７、流路１９及び流出口２１はいずれも、切削工具１の使用時においてインサート５を冷却するクーラントが流れる部分として機能する。
　本実施形態における流路１９は、図４などに示すように、主流路２７、第１流路２９及び第２流路３１を有している。主流路２７は、流入口１７から続いており、ホルダ３の第２端３ｂ側から第１端３ａ側に向かって延びている。第１流路２９は、主流路２７から分岐して第１開口部２３に続いている。本実施形態においては、第１流路２９は、主流路２７からの分岐口（以下、第１分岐口２９１と記載する。）から上方に立ち上がっている。そして、第１開口部２３が切刃１１よりも上方に位置している。また、第１開口部２３がインサート５よりも上方に位置している。
　第２流路３１は、主流路２７に接続されており、主流路２７から分岐して第２開口部２５に続いている。本実施形態においては、第２流路３１は、主流路２７からの分岐口（以下、第２分岐口３１１と記載する。）から上方に立ち上がっている。そして、第２開口部２５が第１開口部２３よりも上方に位置している。第２分岐口３１１は、第１分岐口２９１よりも第１端３ａ側に位置している。
　流出口２１は、インサート５の上面５ａに向かってクーラントを流出させる領域である。クーラントの流れる方向を安定させるため、第１流路２９における第１開口部２３側（第１開口部２３近傍）の流路は、真っ直ぐに（直線状に）延びているのがよい。また、同様の理由から、第２流路３１における第２開口部２５側（第２開口部２５近傍）の流路は、真っ直ぐに（直線状に）延びているのがよい。本実施形態では、後述する第１部分流路２９ｃが、第１流路２９における第１開口部２３側の流路に相当する。また、後述する第２部分流路３１ｃが、第２流路３１における第２開口部２５側の流路に相当する。そして、第１部分流路２９ｃ及び第２部分流路３１ｃがいずれも、直線状に延びている（図８参照）。
　クーラントは、流入口１７から主流路２７に供給され、第１流路２９及び第２流路３１を通って第１開口部２３及び第２開口部２５から切刃１１の近傍に向かって噴射される。図３において、流入口１７は、ホルダ３の側面３ｃのうち一側面３ｃ１に位置している。なお、流入口１７は、例えば、ホルダ３の他の側面３ｃ又は第２端３ｂ側の端面などに位置していてもよい。また、流入口１７の数は、少なくとも１つであればよい。流入口１７の数が２つであるときは、例えば、２つの流入口１７のうち１つが一側面３ｃ１に位置し、残りの１つが第２端３ｂ側の端面に位置していてもよい。このような構成によれば、工作機械に応じて使用する流入口１７を選択することができる。
　クーラントとしては、例えば、不水溶性油剤又は水溶性油剤などが挙げられ、被削材の材質に応じて適宜選択して用いられる。不水溶性油剤としては、例えば、油性形、不活性極圧形又は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、ソリューブル又はソリューションなどの切削油が挙げられる。
　図４に示すように、第１流路２９は、第１部分流路２９ａ，２９ｂ，２９ｃを有している。第１部分流路２９ａは主流路２７に接続されており、クーラントが、第１部分流路２９ａ，２９ｂ，２９ｃを通って第１開口部２３へと供給される。
　第１部分流路２９ａは、第１分岐口２９１から上方に向かって延びている。第１部分流路２９ｂは、第１部分流路２９ａに接続されており、インサート５に近付く方向に延びている。第１部分流路２９ｃは、第１部分流路２９ｂに接続されており、第１開口部２３に向かって延びている。そして、第１部分流路２９ｃは、第１開口部２３に接続している。
　第２流路３１は、第２部分流路３１ａ，３１ｂ，３１ｃを有している。第２部分流路３１ａは主流路２７に接続されており、クーラントが、第２部分流路３１ａ，３１ｂ，３１ｃを通って第２開口部２５へと供給される。
　第２部分流路３１ａは、第２分岐口３１１から上方に向かって延びている。第２部分流路３１ｂは、第２部分流路３１ａに接続されており、インサート５に近付く方向に延びている。第２部分流路３１ｃは、第２部分流路３１ｂに接続されており、第２開口部２５に向かって延びている。そして、第２部分流路３１ｃは、第２開口部２５に接続している。
　図１６に示すように、側面視において、本実施形態における第１開口部２３及び第２開口部２５はいずれも、インサート５の上方に位置している。より具体的には、側面視において、第１開口部２３及び第２開口部２５はいずれも、インサート５の上面５ａの上方に位置している。このような構成によれば、第１開口部２３及び第２開口部２５から流出したクーラントがインサート５に吹きつけられるまでの距離を短くすることができる。これにより、冷却が不要な領域にまでクーラントが多量に散乱することが避けられる。側面視とは、切削工具１をホルダ３の側面３ｃ側に向かって見た状態を意味するものとする。なお、側面視に代えて、切削工具１をホルダ３の長手方向ａに垂直な方向から見た状態を基準に、第１開口部２３及び第２開口部２５のインサート５に対する位置が規定されてもよい。
　ここで、図１６に示すように、第１開口部２３からの流体の流出方向が第１仮想線Ｌ１、第２開口部２５からの流体の流出方向が第２仮想線Ｌ２とそれぞれ設定される。本実施形態の切削工具１においては、図１６に示すように、側面視において、第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２とが、インサート５の上方において交点Ｐで交差している。このような構成によれば、第１開口部２３から流出するクーラントと第２開口部２５から流出するクーラントとが、インサート５の上方、具体的には第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２とが交差する交点Ｐにおいてぶつかる。そのため、第１開口部２３から流出するクーラントと第２開口部２５から流出するクーラントとが交点Ｐを起点として拡散（散乱）することになる。これにより、インサート５を広範囲にわたって効率よく冷却することが可能となる。
　第１仮想線Ｌ１は、第１流路２９の第１開口部２３側の第１中心軸Ｏ２９をホルダ３の外方に延ばした線である。第１中心軸Ｏ２９は、第１流路２９の第１開口部２３側に位置する直線状の部位における内径の中心を連続することで得られる。本実施形態の第１中心軸Ｏ２９は、第１部分流路２９ｃの内径の中心を連続することで得られる。
　上述した第１仮想線Ｌ１と同様に、第２仮想線Ｌ２は、第２流路３１の第２開口部２５側の第２中心軸Ｏ３１をホルダ３の外方に延ばした線である。第２中心軸Ｏ３１は、第２流路３１の第２開口部２５側に位置する直線状の部位における内径の中心を連続することで得られる。本実施形態の第２中心軸Ｏ３１は、第２部分流路３１ｃの内径の中心を連続することで得られる。
　本実施形態における第２仮想線Ｌ２は、側面視において、インサート５と交差している。すなわち、本実施形態における第２仮想線Ｌ２は、ホルダ３の第１端３ａ側に向かって下方に傾斜している。より具体的には、本実施形態における第２仮想線Ｌ２は、インサート５と交差するようにホルダ３の第１端３ａ側に向かって下方に傾斜している。第２仮想線Ｌ２がインサート５と交差していることによって、第１開口部２３及び第２開口部２５から流出したクーラントの少なくとも一部がインサート５に向かって吹きつけられ易くなる。これにより、インサート５が安定して冷却される。
　また、第１仮想線Ｌ１はインサート５と交差していない。具体的には、第１仮想線Ｌ１は、インサート５よりも上方において第２端３ｂ側から第１端３ａ側に向かって延びている。切削加工時において、第１仮想線Ｌ１は、インサート５の切刃１１で生じた切屑に向かって延びる。そのため、第１開口部２３及び第２開口部２５から流出したクーラントの少なくとも一部が切屑に向かって吹きつけられ易くなる。これにより、クーラントによって切屑が排出され易くなる。本実施形態の第１仮想線Ｌ１は、インサート５の第１面である上面５ａに平行である。
　側面視において、第２仮想線Ｌ２がインサート５と交差するとともに、第１仮想線Ｌ１がインサート５と交差していない場合には、第１開口部２３及び第２開口部２５から流出したクーラントの少なくとも一部が切刃１１に向かって流出する。そのため、切屑がインサート５に溶着する可能性を抑えることができる。
　本実施形態においては、第２開口部２５は、第１開口部２３よりも第１端３ａ側に位置している。このような構成によれば、第２開口部２５から流出するクーラントが、本体部７（ホルダ３）における第１開口部２３の周りに位置する領域に当たって拡散する可能性が小さくなる。そのため、第１開口部２３から流出するクーラントと第２開口部２５から流出するクーラントとを安定してぶつけさせることができる。
　第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２とがなす角度θ１は、鋭角である。このような構成によれば、第１開口部２３及び第２開口部２５から流出するクーラントがぶつかった際に、過度に広範囲にクーラントが散乱することが避けられる。角度θ１は、例えば、５～４０°である。
　第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２とが、第２開口部２５よりも下方において交差している。このような構成によれば、交点Ｐがインサート５の近傍に位置することから、第１開口部２３及び第２開口部２５から流出したクーラントがインサート５に向かって吹きつけられ易くなる。
　図４に示すように、本実施形態のホルダ３は、流出口２１として第１開口部２３及び第２開口部２５に加えて第３開口部３５を更に有している。また、本実施形態の流路１９は、主流路２７、第１流路２９及び第２流路３１に加えて第３流路３３を更に有している。第３流路３３は、第３部分流路３３ａ，３３ｂを有している。第３流路３３は、主流路２７から分岐して第３開口部３５に続いている。本実施形態においては、第３流路３３は、インサート５の下方に位置し、第３開口部３５が切刃１１よりも下方に位置している。第３流路３３を第３開口部３５から外方に延ばした第３仮想線Ｌ３を図１６に示す。
　クーラントを良好に流れさせることが可能であれば、主流路２７、第１流路２９、第２流路３１及び第３流路３３の形状は特に限定されるものではない。本実施形態においては、主流路２７、第１流路２９、第２流路３１及び第３流路３３のクーラントの流れる方向に直交した横断面はそれぞれ円形状である。主流路２７は、内径が３～１５ｍｍ程度に設定されている。第１流路２９、第２流路３１及び第３流路３３は、それぞれ内径が１～５ｍｍ程度に設定されている。
　流路１９は、ドリルなどを用いて本体部７に孔加工を行うことによって形成することができる。なお、孔加工を行うことによって形成された孔部のうち流路１９として機能しない部分については、クーラントが漏れないようにシール部材（不図示）によって塞げばよい。シール部材としては、例えば、半田、樹脂部材又はネジ部材などが挙げられる。
　一方、図１６に示すように、本実施形態におけるインサート５の第１面である上面５ａは、第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２とが交差する交点Ｐに面している。また、上面５ａは、切刃１１に沿って位置する凹曲面１５を有している。凹曲面１５は、図１５に示すように、下面５ｂに向かって窪んでおり、切刃１１を含む稜部１２を構成する１つの面（本実施形態においては上面５ａ）において、稜部１２よりも第２端３ｂ側に位置している。
　凹曲面１５は、切削加工時に切刃１１によって生じた切屑が通過する、いわゆるすくい面として機能する。凹曲面１５を切屑が流れることによって、切屑が湾曲する。また、切刃１１の下方に位置する一端面５ｃがいわゆる逃げ面として機能する。一端面５ｃは上方から下方（上面５ａから下面５ｂ）に向かうに従って第２端３ｂ側に近付くように傾斜している。
　本実施形態の切削工具１においては、図１６に示すように、第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２とが、凹曲面１５よりも第２端３ｂ側において交差している。このような構成によれば、第１開口部２３及び第２開口部２５から流出して互いにぶつかったクーラントが、凹曲面１５に向かっても安定して流れる。そのため、切屑が凹曲面１５を滑らかに進み易くなり、切屑が凹曲面１５に溶着する可能性が小さくなる。
　側面視において、第２仮想線Ｌ２とインサート５との交点は、凹曲面１５に位置している。言い換えれば、第２仮想線Ｌ２は、凹曲面１５においてインサート５と交差している。このような構成によれば、第２開口部２５から流出したクーラントが、凹曲面１５に向かっても安定して流れる。それゆえ、上述した第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２とが凹曲面１５よりも第２端３ｂ側において交差していることによる効果と相まって、切屑が凹曲面１５を滑らかに進み易くなり、切屑が凹曲面１５に溶着する可能性が小さくなる。なお、第２仮想線Ｌ２は、凹曲面１５よりも第２端３ｂ側においてインサート５と交差していてもよい。
　第１端３ａ側から切削工具１を正面視した場合において、第１開口部２３及び第２開口部２５はいずれも、インサート５の切刃１１の上方に位置している。図面を参酌して説明すれば、図５において上下方向ｂに延びる第４仮想線Ｌ４を設定した場合に、切刃１１、第１開口部２３及び第２開口部２５が、第４仮想線Ｌ４上に位置している。このように切刃１１、第１開口部２３及び第２開口部２５が位置している場合には、第１開口部２３及び第２開口部２５から流出するクーラントが、インサート５の側方（図５における左右方向ｃ）に不必要に散乱してしまうことが避けられる。そのため、クーラントによって効率良く切刃１１を冷却することができる。なお、本実施形態では、第３開口部３５も第４仮想線Ｌ４上に位置している。
　　（第２実施形態）
　次に、本開示の第２実施形態に係る切削工具１について、図面を用いて詳細に説明する。但し、第２実施形態の切削工具１において第１実施形態の切削工具１と同様の構成を有する部分については、説明を省略し、第１実施形態の切削工具１と相違する部分について主に説明する。
　図１８及び図２０に示すように、第２実施形態の切削工具１は、第１実施形態の切削工具１と同様に、主流路２７、第１流路２９及び第２流路３１を有するホルダ３を備えている。図１８に示すように、第１流路２９は、主流路２７に接続されており、主流路２７から分岐して第１開口部２３に続いている。そして、第２流路３１は、主流路２７に接続された第１流路２９から分岐して第２開口部２５に続いている。
　具体的には、第１流路２９が、第１部分流路２９ａ，２９ｂ，２９ｃを有している。第２流路３１が、第２部分流路３１ａ，３１ｂ，３１ｃを有している。そして、第２流路３１における第２部分流路３１ａは第１流路２９における第１部分流路２９ａに接続されている。第２開口部２５は、第１実施形態と同様に、インサート５及び第１開口部２３よりも上方に位置している。このように、第２流路３１が主流路２７ではなく第１流路２９に接続されていてもよい。なお、第２流路３１が、主流路２７に接続されており、第１流路２９が第２流路３１から分岐していてもよい。
　本実施形態の切削工具１は、第１実施形態と同様に、インサート５をホルダ３に固定するためのネジ１３を備えている（図１参照）。また、図２１及び図２２に示すように、ホルダ３のポケット９がネジ孔９ａを有している。第２流路３１が、主流路２７ではなく第１流路２９から分岐している場合には、第１流路２９をネジ孔９ａから離れて位置させ易い。そのため、ネジ孔９ａの強度を高めることができる。
　インサート５の上方に第１開口部２３、第１開口部２３の上方に第２開口部２５が位置する構成において、第２流路３１は、ネジ孔９ａよりも上方に位置しているのがよい。第２流路３１がネジ孔９ａよりも上方に位置しているときには、ネジ孔９ａから第２流路３１が離れて位置することとなるため、ネジ孔９ａの強度を高めることができる。第２流路３１をネジ孔９ａよりも上方に位置させるには、図１８に示すように、主流路２７から立ち上がった第１部分流路２９ａから第２流路３１が分岐すればよい。第１部分流路２９ａに続く第１部分流路２９ｂから第２流路３１が分岐してもよい。
　また、図１８及び図２０に示すように、第１部分流路２９ｂが、上り傾斜かつ、分岐口２９２からインサート５側に傾斜している。そのため、第１部分流路２９ｂは、第１部分流路２９ａに対して鈍角となるように接続されている。また、第１部分流路２９ｃは、第１部分流路２９ｂに対して鈍角となるように接続されている。言い換えれば、第１流路２９は複数の第１部分流路２９ａ，２９ｂ，２９ｃを有しており、複数の第１部分流路２９ａ，２９ｂ，２９ｃのうち互いに隣り合う第１部分流路２９ａ，２９ｂ，２９ｃ同士は鈍角となるように接続している。これにより、第１部分流路２９ａから第１部分流路２９ｂにクーラントを円滑に流れさせることができる。また、第１部分流路２９ｂから第１部分流路２９ｃにクーラントを円滑に流れさせることができる。第１部分流路２９ａと第１部分流路２９ｂとがなす角度θ２は、例えば、９０°を超え１５０°以下である。第１部分流路２９ｂと第１部分流路２９ｃとがなす角度θ３は、例えば、９０°を超え１５０°以下である。
　図１８及び図２０に示すように、第２部分流路３１ｂが、上り傾斜かつ、分岐口３１２からインサート５側に傾斜している。そのため、第２部分流路３１ｂは、第２部分流路３１ａに対して鈍角となるように接続されている。また、第２部分流路３１ｃは、第２部分流路３１ｂに対して鈍角となるように接続されている。言い換えれば、第２流路３１は複数の第２部分流路３１ａ，３１ｂ，３１ｃを有しており、複数の第２部分流路３１ａ，３１ｂ，３１ｃのうち互いに隣り合う第２部分流路３１ａ，３１ｂ，３１ｃ同士は鈍角となるように接続している。これにより、第２部分流路３１ａから第２部分流路３１ｂにクーラントを円滑に流れさせることができる。また、第２部分流路３１ｂから第２部分流路３１ｃにクーラントを円滑に流れさせることができる。第２部分流路３１ａと第２部分流路３１ｂとがなす角度θ４は、例えば、９０°を超え１５０°以下である。第２部分流路３１ｂと第２部分流路３１ｃとがなす角度θ５は、例えば、９０°を超え１５０°以下である。
　＜切削加工物の製造方法＞
　次に、本開示の一実施形態に係る切削加工物の製造方法について図面を用いて説明する。
　切削加工物は、被削材１０１を切削加工することによって作製される。本実施形態における切削加工物の製造方法は、以下の工程を備えている。すなわち、
（１）被削材１０１を回転させる工程と、
（２）回転している被削材１０１に上記実施形態に代表される切削工具１を接触させる工程と、
（３）切削工具１を被削材１０１から離す工程と、
を備えている。
　より具体的には、まず、図２３に示すように、被削材１０１を軸Ｏ２の周りで回転させるとともに、被削材１０１に切削工具１を相対的に近付ける。次に、図２４に示すように、切削工具１における切刃１１を回転している被削材１０１に接触させて、被削材１０１を切削する。このとき、第１開口部２３及び第２開口部２５のそれぞれからクーラントを流出させつつ被削材１０１を切削するのがよい。そして、図２５に示すように、切削工具１を被削材１０１から相対的に遠ざける。
　本実施形態においては、軸Ｏ２を固定するとともに被削材１０１を回転させた状態で切削工具１をＸ１方向に移動させることによって切削工具１を被削材１０１に近付けている。また、図２４においては、回転している被削材１０１にインサート５における切刃１１を接触させることによって被削材１０１を切削している。また、図２５においては、被削材１０１を回転させた状態で切削工具１をＸ２方向に移動させることによって切削工具１を被削材１０１から遠ざけている。
　なお、本実施形態の製造方法における切削加工では、それぞれの工程において、切削工具１を動かすことによって、切削工具１を被削材１０１に接触させる、又は、切削工具１を被削材１０１から離しているが、当然ながらこのような形態に限定されるものではない。
　例えば、（１）の工程において、被削材１０１を切削工具１に近付けてもよい。同様に、（３）の工程において、被削材１０１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１０１を回転させた状態を維持して、被削材１０１の異なる箇所にインサート５における切刃１１を接触させる工程を繰り返せばよい。
　なお、被削材１０１の材質としては、例えば、炭素鋼、合金鋼、ステンレス、鋳鉄、又は非鉄金属などが挙げられる。
　以上、本開示に係る実施形態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。
　例えば、上述の実施形態では、第１仮想線Ｌ１が、インサート５の第１面である上面５ａに平行であるが、これに代えて、第１仮想線Ｌ１が、図２６に示すように、ホルダ３の第１端３ａ側に向かって下方に傾斜している実施形態であってもよい。第２仮想線Ｌ２に加えて第１仮想線Ｌ１が傾斜している場合には、第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２とが交差する角度θ１を小さくすることができる。そのため、第１開口部２３及び第２開口部２５から流出するクーラントがぶつかった際に、過度に広範囲にクーラントが散乱することが避けられる。
　また、上述の実施形態では、図１６に示すように、切刃１１が下顎７ｄの先端７ｅから突出していない状態で、インサート５がポケット９に位置している。これに代えて、図２７に示すように、切刃１１が下顎７ｄの先端７ｅの真上に位置する状態で、インサート５がポケット９に位置している実施形態であってもよい。なお、切刃１１が下顎７ｄの先端７ｅから突出している状態で、インサート５がポケット９に位置していてもよい。
　また、例えば、第１実施形態の切削工具１の構成を、第２実施形態の切削工具１の構成に適用してもよい。すなわち、上述した各実施形態における切削工具１に関する構成は、本開示の技術思想を逸脱しない範囲で他の実施形態の切削工具１に適用することができる。
１・・・切削工具
３・・・ホルダ
３ａ・・・第１端
３ｂ・・・第２端
３ｃ・・・側面
３ｃ１・・・一側面
５・・・インサート
５ａ・・・上面
５ｂ・・・下面
５ｃ・・・一端面
５ｄ・・・他端面
５ｅ・・・側面
５ｆ・・・貫通孔
７・・・本体部
７ａ・・・基体
７ｂ・・・ヘッド
７ｃ・・・上顎
７ｄ・・・下顎
７ｅ・・・先端
９・・・ポケット
９ａ・・・ネジ孔
１１・・・切刃
１２・・・稜部
１３・・・ネジ
１５・・・凹曲面
１７・・・流入口
１９・・・流路
２１・・・流出口
２３・・・第１開口部
２５・・・第２開口部
２７・・・主流路
２９・・・第１流路
２９ａ，２９ｂ，２９ｃ・・・第１部分流路
２９１・・・第１分岐口
２９２・・・分岐口
３１・・・第２流路
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ・・・第２部分流路
３１１・・・第２分岐口
３１２・・・分岐口
３３・・・第３流路
３３ａ，３３ｂ・・・第３部分流路
３５・・・第３開口部
１０１・・・被削材
Ｌ１・・・第１仮想線
Ｌ２・・・第２仮想線
Ｌ３・・・第３仮想線
Ｌ４・・・第４仮想線
Ｐ・・・交点
Ｏ１・・・中心軸
Ｏ２９・・・第１中心軸
Ｏ３１・・・第２中心軸
Ｏ２・・・軸
ａ・・・長手方向
ｂ・・・上下方向
ｃ・・・左右方向

Claims (14)

  1. 　第１端から第２端にかけて延びる形状であるとともに、流入口及び流出口を有する流路と前記第１端側に位置するポケットとを有するホルダと、
    　前記ポケットに位置するとともに、第１面と第２面とが交わる稜部の少なくとも一部に切刃を有するインサートと、を備え、
    　前記流路は、第１流路と第２流路とを有しており、
    　前記第１流路は、前記流出口として前記第１端側に位置するとともに前記インサートよりも上方に位置する第１開口部を有しており、
    　前記第２流路は、前記流出口として前記第１端側に位置するとともに前記第１開口部よりも上方に位置する第２開口部を有しており、
    　前記第１流路の前記第１開口部側の第１中心軸を前記ホルダの外方に延ばした線を第１仮想線とし、前記第２流路の前記第２開口部側の第２中心軸を前記ホルダの外方に延ばした線を第２仮想線としたとき、前記第１仮想線と前記第２仮想線とが前記インサートの上方において交差している、切削工具。
  2. 　前記流路は、前記流入口から続く主流路を更に有しており、
    　前記第１流路は、前記主流路から分岐しており、
    　前記第２流路は、前記主流路又は前記第１流路から分岐している、請求項１に記載の切削工具。
  3. 　前記第１面は、前記第１仮想線と前記第２仮想線とが交差する交点に面しているとともに、前記切刃に沿って位置する凹曲面を有しており、
    　前記第１仮想線と前記第２仮想線とが、前記凹曲面よりも前記第２端側において交差している、請求項１又は２に記載の切削工具。
  4. 　前記第２仮想線は、前記凹曲面において前記インサートと交差している、請求項３に記載の切削工具。
  5. 　前記第２仮想線は前記インサートと交差しており、かつ、前記第１仮想線は前記インサートと交差していない、請求項１～４のいずれか１つに記載の切削工具。
  6. 　前記第２仮想線は、前記第１端側に向かって下方に傾斜している、請求項１～５のいずれか１つに記載の切削工具。
  7. 　前記第１仮想線は、前記第１端側に向かって下方に傾斜している、請求項６に記載の切削工具。
  8. 　前記第１仮想線は、前記第１面に平行である、請求項６に記載の切削工具。
  9. 　前記第２開口部は、前記第１開口部よりも前記第１端側に位置する、請求項１～８のいずれか１つに記載の切削工具。
  10. 　前記ポケットは、ネジ孔を有しており、
    　前記第２流路は、前記ネジ孔よりも上方に位置する、請求項１～９のいずれか１つに記載の切削工具。
  11. 　前記第１開口部および前記第２開口部はいずれも、前記インサートの上方に位置する、請求項１～１０のいずれか１つに記載の切削工具。
  12. 　前記第１仮想線と前記第２仮想線とがなす角度θ１は、鋭角である、請求項１～１１のいずれか１つに記載の切削工具。
  13. 　前記第１仮想線と前記第２仮想線とが前記第２開口部よりも下方において交差している、請求項１～１２のいずれか１つに記載の切削工具。
  14. 　被削材を回転させる工程と、
    　回転している前記被削材に請求項１～１３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、を備える、切削加工物の製造方法。
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