WO2018034133A1 - 切削工具用敷板および切削工具 - Google Patents

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WO2018034133A1
WO2018034133A1 PCT/JP2017/027630 JP2017027630W WO2018034133A1 WO 2018034133 A1 WO2018034133 A1 WO 2018034133A1 JP 2017027630 W JP2017027630 W JP 2017027630W WO 2018034133 A1 WO2018034133 A1 WO 2018034133A1
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WO
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arc
cutting tool
cutting
shaped portion
base plate
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/027630
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
力 平野
久木野 暁
奉章 福山
拓磨 岸本
Original Assignee
住友電工ハードメタル株式会社
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Publication date
Application filed by 住友電工ハードメタル株式会社 filed Critical 住友電工ハードメタル株式会社
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Priority to US16/326,671 priority patent/US11065693B2/en
Priority to EP17841360.5A priority patent/EP3501700A4/en
Priority to CN201780050638.8A priority patent/CN109641281A/zh
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B27/00Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/16Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped
    • B23B27/1614Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped with plate-like cutting inserts of special shape clamped against the walls of the recess in the shank by a clamping member acting upon the wall of a hole in the insert
    • B23B27/1618Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped with plate-like cutting inserts of special shape clamped against the walls of the recess in the shank by a clamping member acting upon the wall of a hole in the insert characterised by having chip-breakers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B27/00Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/10Cutting tools with special provision for cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2205/00Fixation of cutting inserts in holders
    • B23B2205/16Shims
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2250/00Compensating adverse effects during turning, boring or drilling
    • B23B2250/12Cooling and lubrication

Definitions

  • the present invention relates to a base plate for a cutting tool and a cutting tool.
  • This application claims the priority based on Japanese Patent Application No. 2016-161273 which is a Japanese patent application filed on August 19, 2016. All the descriptions described in the Japanese patent application are incorporated herein by reference.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2015-217512 (Patent Document 1) and Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2015-217514 (Patent Document 2) disclose a cutting tool in which a base plate is disposed between a cutting insert and a holder.
  • the floor plate is provided with a jet outlet for supplying coolant to the cutting edge of the cutting insert.
  • the direction of coolant injection can be adjusted by replacing the base plate. Therefore, a common holder can be used by using a base plate corresponding to each cutting insert for a plurality of cutting inserts having different cutting edge shapes. Further, when the coolant outlet is provided on the floor plate, the outlet can be brought close to the cutting edge. Therefore, the coolant can be supplied to the cutting edge with high accuracy.
  • the base plate for a cutting tool is a base plate for a cutting tool that is disposed between a cutting insert and a holder and is fixed to the holder.
  • the cutting insert includes a flank and a rake face continuous with the flank. The ridge line between the flank and the rake face constitutes a cutting edge.
  • the cutting edge includes an arcuate portion.
  • the cutting tool base plate is provided with a coolant supply path for injecting the coolant supplied from the holder onto the arcuate portion.
  • the coolant supply path has an inlet for introducing coolant from the holder into the coolant supply path, and an arc-shaped portion injection port for injecting the coolant onto the arc-shaped portion.
  • the arc-shaped portion injection port has a curved shape along the arc-shaped portion. The distance between the arc-shaped portion injection port and the arc-shaped portion is 2.2 mm or more and 8.1 mm or less.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating a configuration of a cutting tool provided with a base plate for a cutting tool according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective schematic view showing the configuration of the cutting tool provided with the cutting tool base plate according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an enlarged perspective schematic view in region III of FIG.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view showing the configuration of the cutting tool base plate according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic plan view showing the configuration of the cutting tool base plate according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic bottom view illustrating the configuration of the cutting tool base plate according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic perspective view illustrating a configuration of a coolant supply path of the base plate for a cutting tool according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG. 9 is a schematic cross-sectional view taken along the line IX-IX in FIG. 10 is a schematic cross-sectional view taken along the line XX in FIG.
  • FIG. 11 is a schematic plan view illustrating the configuration of the arc-shaped portion injection port provided in the cutting tool base plate according to the first embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic plan view illustrating the configuration of the arc-shaped portion injection port provided in the base plate for a cutting tool according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic plan view illustrating a configuration of a modified example of the arc-shaped portion injection port provided on the cutting tool base plate according to the second embodiment.
  • FIG. 14 is a schematic plan view illustrating the configuration of the arc-shaped portion injection port provided in the base plate for a cutting tool according to the third embodiment.
  • FIG. 15 is a schematic plan view illustrating a configuration of a modified example of the arc-shaped portion injection port provided on the cutting tool base plate according to the third embodiment.
  • FIG. 16 is a schematic perspective view illustrating the configuration of the arc-shaped portion injection port provided in the base plate for a cutting tool according to the fourth embodiment.
  • An aspect of the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a cutting tool base plate and a cutting tool that can suppress boundary wear.
  • the cutting tool base plate 10 is a cutting tool base plate 10 that is disposed between the cutting insert 20 and the holder 30 and is fixed to the holder 30.
  • the cutting insert 20 includes a flank 21 and a rake face 22 that is continuous with the flank 21.
  • the ridge line between the flank 21 and the rake face 22 constitutes the cutting edge 2.
  • the cutting edge 2 includes an arcuate portion 2a.
  • the cutting tool base plate 10 is provided with a coolant supply path 1 for injecting the coolant supplied from the holder 30 onto the arcuate portion 2a.
  • the coolant supply path 1 has an introduction port 9 for introducing the coolant from the holder 30 to the coolant supply path 1 and an arcuate portion injection port 3 for injecting the coolant onto the arcuate portion 2a.
  • the arc-shaped portion injection port 3 has a curved shape along the arc-shaped portion 2a. The distance between the arc-shaped portion injection port 3 and the arc-shaped portion 2a is not less than 2.2 mm and not more than 8.1 mm.
  • the cutting tool base plate 10 has the arc-shaped portion injection port 3 for injecting the coolant onto the arc-shaped portion 2a of the cutting edge 2, and the arc-shaped portion injection port 3 is a circular shape. It has a curved shape along the arcuate portion 2a. Thereby, a coolant can be sprayed in layers (curtain shape) with respect to the circular arc-shaped part 2a. Therefore, the coolant can be supplied over a wide area of the arcuate portion 2a. As a result, occurrence of local wear on the cutting edge can be suppressed. In particular, the coolant is effectively supplied to the vicinity of the boundary between the arc-shaped portion 2a and the straight portion 2b connected to the arc-shaped portion 2a. Therefore, boundary wear on the flank near the boundary can be suppressed.
  • the arc-shaped portion injection port 3 is separated from the outer circumferential arc 3a provided along the arc-shaped portion 2a and the outer circumferential arc 3a and is circular. You may have the inner peripheral side circular arc 3b provided along the arc-shaped part 2a. Thereby, a coolant can be supplied over the wide area
  • the arc-shaped portion injection port 3 is provided in plural along either the same shape as the arc-shaped portion 2a or a similar shape of the arc-shaped portion 2a.
  • the slit 3d may be used. Thereby, a coolant can be supplied over the wide area
  • the cutting tool base plate 10 may include a top surface 11 on which the cutting insert 20 is mounted.
  • the top surface 11 may have a contact portion 11 a that is in contact with the cutting insert 20, and an overhang portion 11 b that is continuous with the contact portion 11 a and is separated from the cutting insert 20.
  • the arc-shaped portion injection port 3 may be open to the projecting portion 11b. Thereby, a coolant can be effectively supplied to the arcuate portion 2a.
  • the cutting edge 2 may further include a straight portion 2b connected to the arcuate portion 2a.
  • the coolant supply path 1 may further include a straight portion injection port 4b for injecting the coolant onto the straight portion 2b. Accordingly, the coolant can be supplied also to the vicinity of the boundary between the arcuate portion 2a and the straight portion 2b while supplying the coolant to the straight portion 2b. Therefore, boundary wear can be further suppressed while suppressing wear of the straight portion 2b.
  • the density of the cutting tool base plate 10 may be 99.0% or more and 99.9% or less. Vibrations at the time of cutting can be suppressed by the holes provided in the floor plate 10 for cutting tools.
  • the Rockwell hardness of the material constituting the cutting tool base plate 10 may be 20 or more and 60 or less. By making Rockwell hardness 20 or more, it can suppress that durability falls. By setting the Rockwell hardness to 60 or less, it is possible to suppress the deterioration of the vibration damping characteristics.
  • the material constituting the cutting tool base plate 10 may be either an iron-based alloy or a cobalt chromium alloy. These materials can be used as materials for metal 3D printers. By using a metal 3D printer, the coolant supply path 1 having a complicated shape can be accurately produced.
  • the material constituting the cutting tool base plate 10 may be a polycrystalline body.
  • the grain size of the polycrystalline body may be 4 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the distance between the arc-shaped portion injection port and the arc-shaped portion is 3.0 mm or more and 6.5 mm or less. Good.
  • the distance between the arc-shaped portion injection port and the arc-shaped portion may be 3.8 mm or more and 4.9 mm or less.
  • a cutting tool 100 according to an aspect of the present invention includes the cutting tool base plate 10 according to any one of the above (1) to (12), a cutting insert 20, and a holder 30. Thereby, boundary wear can be suppressed.
  • the cutting tool 100 includes a cutting tool base plate 10 (hereinafter also referred to as a base plate), a cutting insert 20, a holder 30, a fixing portion 40, and a first fastening portion 50.
  • the second fastening portion 60 is mainly included.
  • the holder 30 has a seat surface 34, a side surface 35, and an upper surface 36.
  • the seat surface 34 is provided with a first fastening hole 31 and a coolant supply hole 32.
  • a second fastening hole 33 is provided in the upper surface 36.
  • the side surface 35 extends in a direction intersecting with both the seat surface 34 and the upper surface 36, and the side surface 35 is continuous with both the seat surface 34 and the upper surface 36.
  • the floorboard 10 is disposed between the cutting insert 20 and the holder 30.
  • a first through hole 14 is provided in the floor plate 10.
  • the first fastening portion 50 is inserted into the first through hole 14.
  • the first fastening part 50 is screwed into the first fastening hole 31.
  • the fixing portion 40 is disposed on the upper surface 36 of the holder 30.
  • the distal end portion of the fixing portion 40 is disposed inside the second through hole 24 provided in the cutting insert 20.
  • the fixing portion 40 partially covers the upper surface of the cutting insert 20.
  • the fixing portion 40 is provided with a third through hole 44.
  • the second fastening portion 60 is disposed in the third through hole 44 and is screwed into the second fastening hole 33 provided in the upper surface 36.
  • the fixing part 40 is fixed to the holder 30.
  • the fixing part 40 fixes the cutting insert 20.
  • the cutting insert 20 includes a flank 21 and a rake face 22 connected to the flank 21.
  • the ridge line between the flank 21 and the rake face 22 constitutes the cutting edge 2.
  • the flank 21 extends from the cutting edge 2 toward the floor plate 10.
  • the rake face 22 is a face on the opposite side to the face in contact with the floor plate 10 in the cutting insert 20.
  • the cutting edge 2 includes an arc-shaped portion 2a, a first straight portion 2b, and a second straight portion 2c. Each of the first straight line portion 2b and the second straight line portion 2c is continuous with the arcuate portion 2a.
  • the arcuate portion 2a connects the first straight portion 2b and the second straight portion 2c.
  • the arcuate portion mainly corresponds to the main cutting edge (the cutting edge that plays a main role in chip generation in the cutting action).
  • the tool feed direction side of the vicinity of the boundary between the arcuate portion and the straight portion mainly corresponds to the front cutting edge (generally, the cutting edge on the side away from the finished cutting surface).
  • the side opposite to the tool feed direction corresponds to the side cutting edge (generally the cutting edge on the side that generates the cut surface).
  • the flank 21 has a first curved surface portion 21a, a first flat surface portion 21b, and a second flat surface portion 21c. Each of the 1st plane part 21b and the 2nd plane part 21c continues to the 1st curved surface part 21a.
  • the 1st curved surface part 21a has connected between the 1st plane part 21b and the 2nd plane part 21c.
  • the arcuate portion 2 a is a ridge line between the first curved surface portion 21 a and the rake face 22.
  • the first straight part 2 b is a ridge line between the first flat part 21 b and the rake face 22.
  • the second straight line portion 2 c is a ridge line between the second flat surface portion 21 c and the rake face 22.
  • the angle formed by the straight line along the first straight line portion 2b and the straight line along the second straight line portion 2c may be smaller than 90 °.
  • the angle formed by the first flat surface portion 21b and the rake face 22 may be smaller than 90 °.
  • the angle formed by the second flat surface portion 21c and the rake face 22 may be smaller than 90 °.
  • the floor board 10 has a top surface 11, a bottom surface 12, and a side surface 13.
  • the bottom surface 12 is on the opposite side of the top surface 11.
  • the side surface 13 is continuous with both the top surface 11 and the bottom surface 12.
  • the side surface 13 connects between the top surface 11 and the bottom surface 12.
  • the side surface 13 includes a second curved surface portion 13a, a third flat surface portion 13b, and a fourth flat surface portion 13c.
  • a cutting insert 20 is mounted on the top surface 11. In other words, the top surface 11 contacts the bottom surface of the cutting insert 20. As shown in FIG.
  • the top surface 11 has a contact portion 11 a that is in contact with the cutting insert 20, and an overhanging portion 11 b that is continuous with the contact portion 11 a and is separated from the cutting insert 20.
  • the first through hole 14 opens on both the top surface 11 and the bottom surface 12.
  • the material constituting the floorboard 10 is, for example, an iron-based alloy and a cobalt chromium alloy.
  • the iron-based alloy is, for example, maraging steel or stainless steel (SUS316).
  • the material constituting the floor plate 10 is, for example, a molded body obtained by powder metallurgy, a 3D printer, or cutting out from a metal body.
  • the material constituting the floor plate 10 may be a single crystal or a polycrystal.
  • a polycrystal is a metal compact by, for example, powder metallurgy.
  • the grain size of the polycrystal is, for example, 4 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less. The upper limit of the particle size may be 9 ⁇ m or 8 ⁇ m.
  • the lower limit of the particle size may be 5 ⁇ m or 6 ⁇ m.
  • the material which comprises the baseplate 10 has a function as a baseplate, it will not be restricted to a metal. In consideration of workability and durability, it is desirable that the material constituting the floor plate 10 be an iron-based alloy and a cobalt-chromium alloy.
  • a method for measuring the particle size will be described.
  • a CP (Cross section Polisher) processed surface of a floor board is formed by ion milling using a cross section polisher.
  • the CP processed surface is photographed with a scanning electron microscope (SEM) to observe the structure of the floorboard.
  • SEM scanning electron microscope
  • the analysis method is EBSD (Electron Back-Scatter Diffraction) analysis.
  • the acceleration voltage is 15 kV.
  • a field of view with a shooting magnification of 500 times is photographed. Grain boundaries are observed by the difference in crystal orientation of each crystal in the polycrystalline body, and the grain size is measured.
  • the floorboard 10 can be produced using, for example, a metal 3D printer. Specifically, the floor plate 10 is produced by heating metal powder with a laser. Thereby, a space
  • the density of the floorboard 10 is less than 100%. Specifically, the density of the floorboard 10 is, for example, 99.00% or more and 99.99% or less. The upper limit of the density may be 99.95% or 99.90%. The lower limit of the density may be 99.10% or 99.20%. When the density of the floor board 10 is smaller than 100% (that is, there is a gap inside the floor board), the vibration damping characteristics are improved.
  • the CP processed surface of the base plate is formed by ion milling using a cross section polisher.
  • the CP processed surface is photographed with a scanning electron microscope (SEM) to obtain a two-dimensional structure photograph of the base plate with a field of view of 100 magnifications.
  • image processing software WinROOF Ver. 7.4.1
  • voids existing in the tissue are identified. Specifically, by performing binarization processing on the tissue photograph, a void region and a region other than the void are discriminated.
  • the density of the floorboard is determined as (total area of measurement field-area of gap) / total area of measurement field. When there is no gap inside the floorboard, the density of the floorboard is 100%.
  • the Rockwell hardness of the material constituting the floorboard 10 may be, for example, 20 or more and 60 or less.
  • the upper limit of Rockwell hardness may be 58 or 56.
  • the lower limit of Rockwell hardness may be 22 or 24.
  • Rockwell hardness is calculated
  • the international standard equivalent to Japanese Industrial Standard (JIS Z 2245) is ISO 6508-1.
  • the coolant supply path 1 is provided in the floor plate 10.
  • the coolant supply path 1 is for injecting the coolant supplied from the holder 30 onto the cutting edge 2.
  • the coolant supply path 1 includes an introduction port 9, an arc-shaped portion injection port 3, a first straight portion injection port 4b, and a second straight portion injection port 4c.
  • the introduction port 9 is for introducing the coolant from the holder 30 to the coolant supply path 1.
  • the introduction port 9 communicates with a coolant supply hole 32 provided in the seat surface 34 of the holder 30.
  • the arc-shaped portion injection port 3 is for injecting coolant into the arc-shaped portion 2a.
  • the distance between the arc-shaped portion injection port 3 and the arc-shaped portion 2a is, for example, about 2.2 mm or more and 8.1 mm or less.
  • the distance between the arc-shaped portion injection port 3 and the arc-shaped portion 2 a is the distance between the arc-shaped portion injection port 3 and the arc-shaped portion 2 a in the direction perpendicular to the top surface 11. .
  • the distance between the arc-shaped portion injection port 3 and the arc-shaped portion 2a may be 3.0 mm or more and 6.5 mm or less, or 3.8 mm or more and 4.9 mm or less.
  • the first straight portion injection port 4b is for injecting coolant into the first straight portion 2b.
  • the second straight portion injection port 4c is for injecting coolant into the second straight portion 2c.
  • the arc-shaped portion injection port 3, the first straight portion injection port 4 b, and the second straight portion injection port 4 c open to the projecting portion 11 b of the top surface 11. .
  • the 1st through-hole 14 is opened to the contact part 11a.
  • the introduction port 9 opens to the bottom surface 12, for example, but may open to a surface other than the bottom surface 12.
  • the introduction port 9 may open to the side surface 13, for example.
  • the coolant supply path 1 includes a longitudinal passage 5, a first transverse passage 6 b, a second transverse passage 6 c, a first inclined passage 7 b, It further has two inclined passages 7c and a central passage 8.
  • the vertical passage 5 is continuous with the arc-shaped portion injection port 3.
  • the vertical passage 5 is continuous with the first horizontal passage 6b and the second horizontal passage 6c.
  • the first inclined passage 7 b is connected to the first straight portion injection port 4 b and the central passage 8.
  • the second inclined passage 7 c is connected to the second straight portion injection port 4 c and the central passage 8.
  • the longitudinal passage 5 extends in a direction perpendicular to the top surface 11.
  • Each of the first lateral passage 6 b and the second lateral passage 6 c extends in a direction parallel to the top surface 11.
  • each of the first inclined passage 7 b and the second inclined passage 7 c extends in a direction inclined with respect to the top surface 11.
  • the central passage 8 is continuous with both the first inclined passage 7b and the second inclined passage 7c.
  • the coolant supplied from the holder 30 is introduced into the central passage 8 through the introduction port 9.
  • a part of the coolant branches from the central passage 8 into the first lateral passage 6 b and the second lateral passage 6 c and joins in the longitudinal passage 5.
  • a part of the coolant passes through the vertical passage 5 and is sprayed in a curtain shape (layer shape) from the arc-shaped portion injection port 3 toward the arc-shaped portion 2a.
  • the remaining coolant branches from the central passage 8 to the first inclined passage 7b and the second inclined passage 7c.
  • the coolant that has passed through the first inclined passage 7b is sprayed in a curtain shape (layer shape) from the first straight portion injection port 4b toward the first straight portion 2b.
  • the coolant that has passed through the second inclined passage 7c is sprayed in a curtain shape (layer shape) from the second straight portion injection port 4c toward the second straight portion 2c.
  • the arc-shaped portion injection port 3 has a curved shape along the arc-shaped portion 2a.
  • a broken line 2 d indicates the same shape as the shape of the arc-shaped portion 2 a of the cutting edge 2 of the cutting insert 20.
  • the shape curved along the arcuate portion 2a includes an opening shape curved along the broken line 2a.
  • the region surrounded by the arc-shaped portion injection port 3 overlaps the broken line 2d.
  • the arc-shaped portion injection port 3 may surround the broken line 2d.
  • the arcuate portion 2a may have a curved shape such that arcs with different curvatures are connected.
  • the arc-shaped portion injection port 3 may be a single hole having an outer peripheral side arc 3a, an inner peripheral side arc 3b, and a connecting portion 3c.
  • the outer circumference side arc 3a is provided along the arc-shaped portion 2a.
  • the inner circumference side arc 3b is provided apart from the outer circumference side arc 3a and along the arcuate portion 2a.
  • the connecting portion 3c connects the outer peripheral arc 3a and the inner peripheral arc 3b.
  • the curvature radius of the inner circumference side arc 3b may be smaller than the curvature radius of the outer circumference side arc 3a.
  • the outer circumferential arc 3a is located between the inner circumferential arc 3b and the second curved surface portion 13a.
  • the area of the arc-shaped portion injection port 3 is preferably smaller than the area of the introduction port 9. Thereby, the coolant can be ejected from the arc-shaped portion injection port 3 at a high pressure.
  • the first straight portion injection port 4b is provided, for example, so as to extend along a straight line parallel to the first straight portion 2b.
  • the first straight portion injection port 4b may be a single hole, or may be configured by arranging a plurality of slits spaced apart from each other along a straight line.
  • the second linear portion injection port 4c is provided, for example, so as to extend along a straight line parallel to the second linear portion 2c.
  • the second straight portion injection port 4c may be a single hole, or may be configured by arranging a plurality of slits spaced apart from each other along a straight line.
  • the cutting tool base plate 10 of the cutting tool according to the first embodiment has an arc-shaped portion injection port 3 for injecting coolant onto the arc-shaped portion 2a of the cutting edge 2, and the arc-shaped portion injection is performed.
  • the mouth 3 has a curved shape along the arcuate portion 2a.
  • a coolant can be sprayed in layers (curtain shape) with respect to the circular arc-shaped part 2a. Therefore, the coolant can be supplied over a wide area of the arcuate portion 2a.
  • the coolant is supplied to the vicinity of the boundary between the arc-shaped portion 2a and the linear portion 2b connected to the arc-shaped portion 2a.
  • an injection port can be brought close to the blade edge of a cutting tool by providing an injection port in a base plate. Therefore, the distance between the arc-shaped portion injection port 3 and the arc-shaped portion 2a of the cutting edge 2 can be shortened. As a result, the coolant can be ejected to the arcuate portion 2a with high accuracy. Furthermore, the replacement is facilitated by adopting a mechanism for injecting coolant from the floor plate instead of the holder body.
  • the arc-shaped portion injection port 3 has an outer peripheral side arc 3a provided along the arc-shaped portion 2a, and is separated from the outer peripheral side arc 3a and is formed on the arc-shaped portion 2a. And an inner circumferential arc 3b provided along the inner circumference. Thereby, a coolant can be supplied over the wide area
  • the floor board 10 includes a top surface 11 on which the cutting insert 20 is mounted.
  • the top surface 11 has a contact portion 11 a that is in contact with the cutting insert 20 and an overhang portion 11 b that is continuous with the contact portion 11 a and is separated from the cutting insert 20.
  • the arc-shaped portion injection port 3 opens to the projecting portion 11b. Thereby, a coolant can be effectively supplied to the arcuate portion 2a.
  • the cutting edge 2 further includes a straight portion 2b continuous with the arc-shaped portion 2a.
  • the coolant supply path 1 further includes a straight portion injection port 4b for injecting the coolant onto the straight portion 2b. Accordingly, the coolant can be supplied also to the vicinity of the boundary between the arcuate portion 2a and the straight portion 2b while supplying the coolant to the straight portion 2b. Therefore, boundary wear can be further suppressed while suppressing wear of the straight portion 2b.
  • the density of the floorboard 10 is 99.0% or more and 99.9% or less.
  • the material constituting the floorboard 10 is either an iron-based alloy or a cobalt chromium alloy. These materials can be used as materials for metal 3D printers. By using a metal 3D printer, the coolant supply path 1 having a complicated shape can be accurately produced.
  • the arc-shaped portion injection port 3 has a curved shape along the arc-shaped portion 2a.
  • the shape curved along the arcuate portion 2a includes an opening shape constituted by a plurality of slits 3d provided along a broken line 2d having the same shape as the arcuate portion 2a, as shown in FIG. .
  • the arc-shaped portion injection port 3 is configured by the plurality of slits 3d.
  • Each of the plurality of slits 3d is separated from each other.
  • Each shape of the plurality of slits 3d is, for example, a circle. As shown in FIG. 13, the shape of each of the plurality of slits 3 d may be a rectangle.
  • the shape of the slit 3d is not particularly limited.
  • the shape of the slit 3d may be, for example, an ellipse, a square, or a polygon. It is preferable that the total area of the slits 3d constituting the arc-shaped portion injection port 3 is smaller than the area of the introduction port 9.
  • the introduction port 9 has a plurality of introduction slits corresponding to the plurality of ejection slits, it is preferable that the area of each of the plurality of ejection slits is smaller than the area of each of the corresponding plurality of introduction slits.
  • the arc-shaped portion injection port 3 may be configured by a plurality of slits 3d provided along the similar shape of the arc-shaped portion 2a.
  • the similar shape of the arc-shaped portion 2a means a geometrically similar shape having the same shape as the arc-shaped portion 2a.
  • a broken line 2f indicates a shape obtained by reducing the same shape as the arc-shaped portion 2a.
  • the center of the circle along the broken line 2f is the same as the center of the circle along the broken line 2d.
  • each of the plurality of slits 3d may be provided along the broken line 2f.
  • a broken line 2e shows a shape obtained by enlarging the same shape as the arc-shaped portion 2a.
  • the center of the circle along the broken line 2e is the same as the center of the circle along the broken line 2d.
  • each of the plurality of slits 3 d may be provided along the broken line 2 e.
  • the single arcuate portion injection port 3 may be provided so as to be curved along the broken line 2f or the broken line 2e.
  • the floor plate 10 may have a base portion 15.
  • the base portion 15 constitutes a part of the second curved surface portion 13 a and protrudes in a direction perpendicular to the top surface 11.
  • An upper surface 11 c of the base portion 15 is a part of the top surface 11.
  • the upper surface 11c is on the rake face 22 side of the cutting insert 20 with respect to the overhanging portion 11b.
  • the arc-shaped portion injection port 3 may be provided on the upper surface 11 c of the base portion 15. Thereby, the arc-shaped portion injection port 3 can be brought closer to the arc-shaped portion 2 a of the cutting insert 20. Also in the cutting tool according to the fourth embodiment, the same effect as the cutting tool according to the first embodiment can be obtained.
  • floorboards according to Sample 1-1 to Sample 1-9 were prepared.
  • the floorboards according to Sample 1-1 to Sample 1-6 are examples.
  • the floorboards according to Samples 1-7 to 1-9 are comparative examples. Maraging steel was used as the material of the base plate according to Sample 1-1, Sample 1-2, and Sample 1-8.
  • the material of the floorboard according to Sample 1-3 and Sample 1-4 was SUS316.
  • the material of the base plate according to Sample 1-5 and Sample 1-6 was a Co—Cr alloy.
  • the material of the base plate according to Sample 1-7 was a cemented carbide.
  • the material of the base plate according to Sample 1-9 was SUS304.
  • the density of the base plates according to Sample 1-1 to Sample 1-6 was set to 99.25% or more and less than 99.99%.
  • the density of the floorboards of Samples 1-7 to 1-9 was 99.99% or more and 100% or less.
  • a cutting holder having an acceleration sensor attached to the bottom surface of the cutting holder was fixed to a turret of a machine tool.
  • a base plate and a cutting insert were attached to the cutting holder.
  • the cutting edge of the cutting insert was vibrated with a force of 200 N using an impulse hammer.
  • the time change of vibration acceleration (mm / s 2 ) at that time was measured with an acceleration sensor. From the time when the amplitude of the vibration acceleration becomes maximum (t 0), the vibration time (t 1 -t 0) up to the point where the amplitude of the vibration acceleration is the first below 0.01 times the maximum amplitude (t 1) Calculated as decay time.
  • the vibration attenuation time when using the floorboards according to Sample 1-1 to Sample 1-6 is 5.1 ⁇ s or more and 5.8 ⁇ s or less, whereas from Sample 1-7
  • the vibration attenuation time when using the floor plate according to Sample 1-9 was 8.2 ⁇ s or more and 9.5 ⁇ s or less.
  • the vibration damping time is shorter than when the slats according to Sample 1-7 to Sample 1-9 are used.
  • the damping characteristics of the vibration were remarkably improved by setting the density of the bottom plate to less than 99.99% regardless of the material of the bottom plate.
  • cutting tools according to Sample 2-1 to Sample 2-5 were prepared.
  • the cutting tools according to Sample 2-1 to Sample 2-3 are examples.
  • the cutting tools according to Sample 2-4 and Sample 2-5 are comparative examples.
  • cutting oil was sprayed from the floor plate via the inside of the holder.
  • cutting oil was sprayed from the bottom surface of the holder via the inside of the holder.
  • cutting oil was sprayed from the outside.
  • the shape of the injection port was an arc shape.
  • the shape of the injection port was a shape in which a plurality of round holes were arranged in an arc shape.
  • the injection port has a single round hole shape.
  • the oil supply pressure was set to 1.5 MPa.
  • the oil supply pressure was set to 7 MPa.
  • the oil supply pressure was set to 0.15 MPa.
  • the Inconel 718 work material was cut 1 km using the cutting tools according to Samples 2-1 to 2-5, and then the flank wear amount and boundary wear amount of the cutting insert were measured.
  • the cutting speed (Vc) was 200 m / min.
  • the feed amount (f) was 0.2 mm / rotation.
  • the depth of cut (ap) was 0.2 mm.
  • the cutting insert was a CBN sintered body of BN7000 manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal.
  • the CBN content in the CBN sintered body was 90% by volume, and a WC—Co binder was used.
  • the flank wear amount and boundary wear amount of the cutting insert when using the cutting tools according to Sample 2-1 to Sample 2-3 are 0.041 mm or more and 0.056 mm or less and 0.
  • the flank wear amount and boundary wear amount of the cutting insert when the cutting tools according to Sample 2-4 and Sample 2-5 are used are 0.115 mm and 0.188 mm.
  • 0.133 mm or more and 0.243 mm or less From the above results, it was confirmed that the amount of flank wear and boundary wear of the cutting insert can be significantly reduced by ejecting the cutting fluid from the floorboard.
  • flank wear amount and boundary wear amount of the cutting insert were smaller than when the cutting tool according to Sample 2-1 was used. From the above results, it was confirmed that the flank wear amount and the boundary wear amount of the cutting insert can be reduced by increasing the oil supply pressure. Further, the flank wear amount and boundary wear amount of the cutting insert when the cutting tool according to Sample 2-2 is used are the flank wear amount and boundary wear amount of the cutting insert when the cutting tool according to Sample 2-3 is used. It was almost the same as the amount. From the above results, it was confirmed that the same effect as the arc-shaped injection port was obtained even in the injection port in which a plurality of circular holes are arranged in an arc shape.
  • the flank wear amount of the cutting insert when the cutting tools according to Sample 2-1 to Sample 2-3 are used is 0.038 mm or more and 0.044 mm or less.
  • the flank wear amount of the cutting insert was 0.061 mm or more and 0.119 mm or less.
  • boundary wear of 0.089 mm or more and 0.158 mm or less occurred in the cutting insert. From the above results, it was confirmed that the amount of flank wear of the cutting insert can be significantly reduced and the occurrence of boundary wear can be suppressed by ejecting the cutting fluid from the floorboard.
  • the flank wear amount of the cutting insert was less than when the cutting tool according to Sample 2-1 was used. From the above results, it was confirmed that the flank wear amount of the cutting insert can be reduced by increasing the oil supply pressure. Further, the flank wear amount of the cutting insert when the cutting tool according to Sample 2-2 was used was substantially the same as the flank wear amount of the cutting insert when the cutting tool according to Sample 2-3 was used. From the above results, it was confirmed that the same effect as the arc-shaped injection port was obtained even in the injection port in which a plurality of circular holes are arranged in an arc shape.
  • cutting tools according to Sample 3-1 to Sample 3-8 were prepared.
  • the cutting tools according to Sample 3-1 to Sample 3-5 are examples.
  • the cutting tools according to Sample 3-6 to Sample 3-8 are comparative examples.
  • cutting oil was sprayed from the floor plate via the inside of the holder.
  • the cutting tools according to Sample 3-7 and Sample 3-8 the cutting oil was sprayed from the bottom surface of the holder via the inside of the holder.
  • the distances between the nozzle and the cutting edge of the cutting tools according to Sample 3-1 to Sample 3-8 are 2.2 mm, 3.0 mm, 3.8 mm, 4.9 mm, 8.1 mm, 1.0 mm, 10 mm, and 20 mm, respectively. It was.
  • the oil supply pressure was set to 7 MPa.
  • the Inconel 718 work material was cut 1 km using the cutting tools according to Sample 3-1 to Sample 3-8, and then the flank wear amount and boundary wear amount of the cutting insert were measured.
  • the cutting speed (Vc) was 200 m / min.
  • the feed amount (f) was 0.2 mm / rotation.
  • the depth of cut (ap) was 0.2 mm.
  • the cutting insert was a CBN sintered body of BN7000 manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal.
  • the boundary wear amount of the cutting insert was 0.048 mm or more and 0.062 mm or less
  • Sample 3 When the cutting tool according to ⁇ 6 to Sample 3-8 was used, the boundary wear amount of the cutting insert was 0.086 mm or more and 0.091 mm or less. From the above results, it was confirmed that the boundary wear amount of the cutting insert can be remarkably reduced by setting the distance between the injection port and the cutting edge to 2.2 mm or more and 8.1 mm or less. Further, it was confirmed that the amount of boundary wear of the cutting insert can be further reduced by setting the distance between the injection port and the blade edge to be 3.0 mm or more and 4.9 mm or less.
  • the flank wear amount of the cutting insert is 0.041 mm or more and 0.053 mm or less, whereas Sample 3-7 and Sample 3-8 are used.
  • the amount of boundary wear of the cutting insert was 0.078 mm or more and 0.106 mm or less. From the above results, it was confirmed that the amount of flank wear of the cutting insert can be remarkably reduced by injecting the cutting oil from the bottom plate as compared with the case of injecting the cutting oil from the bottom surface of the holder.

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Abstract

切削工具用敷板は、切削インサートとホルダとの間に配置されて、かつホルダに固定される。切削インサートは、逃げ面と、逃げ面と連なるすくい面とを含む。逃げ面とすくい面との稜線は、切れ刃を構成する。切れ刃は、円弧状部を含む。切削工具用敷板には、ホルダから供給されたクーラントを円弧状部に噴射するためのクーラント供給路が設けられている。クーラント供給路は、ホルダからクーラント供給路にクーラントを導入するための導入口と、クーラントを円弧状部に噴射するための円弧状部用噴射口とを有する。円弧状部用噴射口は、円弧状部に沿って湾曲した形状を有している。円弧状部用噴射口と円弧状部との距離は、2.2mm以上8.1mm以下である。

Description

切削工具用敷板および切削工具
 本発明は、切削工具用敷板および切削工具に関する。本出願は、2016年8月19日に出願した日本特許出願である特願2016-161273号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。
 特開2015-217512号公報(特許文献1)および特開2015-217514号公報(特許文献2)には、切削インサートとホルダとの間に敷板が配置された切削工具が開示されている。当該敷板には、切削インサートの切れ刃に対してクーラントを供給するための噴出口が設けられている。
 切削工具用の敷板にクーラントの噴出口を設ける場合には、その敷板を交換することによりクーラントの噴出方向を調整することができる。そのため、切れ刃の形状の異なる複数の切削インサートに対して、各切削インサートに対応した敷板を用いることにより、共通のホルダを使用することができる。また敷板にクーラントの噴出口を設ける場合には、噴出口を切れ刃に近づけることができる。そのため、クーラントを切れ刃に対して精度良く供給することができる。
特開2015-217512号公報 特開2015-217514号公報
 本発明の一態様に係る切削工具用敷板は、切削インサートとホルダとの間に配置されて、かつホルダに固定される切削工具用敷板である。切削インサートは、逃げ面と、逃げ面と連なるすくい面とを含む。逃げ面とすくい面との稜線は、切れ刃を構成する。切れ刃は、円弧状部を含む。切削工具用敷板には、ホルダから供給されたクーラントを円弧状部に噴射するためのクーラント供給路が設けられている。クーラント供給路は、ホルダからクーラント供給路にクーラントを導入するための導入口と、クーラントを円弧状部に噴射するための円弧状部用噴射口とを有する。円弧状部用噴射口は、円弧状部に沿って湾曲した形状を有している。円弧状部用噴射口と円弧状部との距離は、2.2mm以上8.1mm以下である。
図1は、第1の実施形態に係る切削工具用敷板を備えた切削工具の構成を示す斜視模式図である。 図2は、第1の実施形態に係る切削工具用敷板を備えた切削工具の構成を示す分解斜視模式図である。 図3は、図1の領域IIIにおける拡大斜視模式図である。 図4は、第1の実施形態に係る切削工具用敷板の構成を示す斜視模式図である。 図5は、第1の実施形態に係る切削工具用敷板の構成を示す平面模式図である。 図6は、第1の実施形態に係る切削工具用敷板の構成を示す底面模式図である。 図7は、第1の実施形態に係る切削工具用敷板のクーラント供給路の構成を示す斜視模式図である。 図8は、図5のVIII-VIII線に沿った矢視断面模式図である。 図9は、図5のIX-IX線に沿った矢視断面模式図である。 図10は、図5のX-X線に沿った矢視断面模式図である。 図11は、第1の実施形態に係る切削工具用敷板に設けられた円弧状部用噴射口の構成を示す平面模式図である。 図12は、第2の実施形態に係る切削工具用敷板に設けられた円弧状部用噴射口の構成を示す平面模式図である。 図13は、第2の実施形態に係る切削工具用敷板に設けられた円弧状部用噴射口の変形例の構成を示す平面模式図である。 図14は、第3の実施形態に係る切削工具用敷板に設けられた円弧状部用噴射口の構成を示す平面模式図である。 図15は、第3の実施形態に係る切削工具用敷板に設けられた円弧状部用噴射口の変形例の構成を示す平面模式図である。 図16は、第4の実施形態に係る切削工具用敷板に設けられた円弧状部用噴射口の構成を示す斜視模式図である。
 [本開示が解決しようとする課題]
 敷板に噴出口を設けることにより噴出口を切れ刃に近づけると、クーラントを切れ刃に対して精度良く供給できる反面、クーラントは拡散しづらくなる。そのため、クーラントは切れ刃に対して局所的に噴出される。言い換えれば、切れ刃においてクーラントが十分に供給されない部分が生じる。クーラントが十分に供給されない切れ刃の部分においては、摩耗が局所的に進行する。特に、切れ刃の円弧状部と円弧状部に連なる直線部との境界付近においては境界摩耗と呼ばれる逃げ面摩耗が発生する。特開2015-217512号公報および特開2015-217514号公報に開示されている切削工具においては、境界付近に対して十分なクーラントを供給することができないため、境界摩耗を抑制することが困難であった。
 本発明の一態様は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、境界摩耗を抑制可能な切削工具用敷板および切削工具を提供することである。
 [本開示の効果]
 本発明の一態様によれば、境界摩耗を抑制可能な切削工具用敷板および切削工具を提供することができる。
 [本発明の実施形態の概要]
 まず、本発明の実施形態の概要について説明する。
 (1)本発明の一態様に係る切削工具用敷板10は、切削インサート20とホルダ30との間に配置されて、かつホルダ30に固定される切削工具用敷板10である。切削インサート20は、逃げ面21と、逃げ面21と連なるすくい面22とを含む。逃げ面21とすくい面22との稜線は、切れ刃2を構成する。切れ刃2は、円弧状部2aを含む。切削工具用敷板10には、ホルダ30から供給されたクーラントを円弧状部2aに噴射するためのクーラント供給路1が設けられている。クーラント供給路1は、ホルダ30からクーラント供給路1にクーラントを導入するための導入口9と、クーラントを円弧状部2aに噴射するための円弧状部用噴射口3とを有する。円弧状部用噴射口3は、円弧状部2aに沿って湾曲した形状を有している。円弧状部用噴射口3と円弧状部2aとの距離は、2.2mm以上8.1mm以下である。
 上記(1)に係る切削工具用敷板10は、クーラントを切れ刃2の円弧状部2aに噴射するための円弧状部用噴射口3を有しており、円弧状部用噴射口3は円弧状部2aに沿って湾曲した形状を有している。これにより、円弧状部2aに対してクーラントを層状(カーテン状)に噴射することができる。そのため、円弧状部2aの広い領域に亘ってクーラントを供給することができる。結果として、切れ刃の局所的な摩耗の発生を抑制することができる。特に、円弧状部2aと円弧状部2aに連なる直線部2bとの境界付近に対してクーラントが効果的に供給される。そのため、当該境界付近の逃げ面における境界摩耗を抑制することができる。
 (2)上記(1)に係る切削工具用敷板10において、円弧状部用噴射口3は、円弧状部2aに沿って設けられた外周側円弧3aと、外周側円弧3aと離間しかつ円弧状部2aに沿って設けられた内周側円弧3bとを有していてもよい。これにより、円弧状部2aの広い領域に亘ってクーラントを供給することができる。
 (3)上記(1)に係る切削工具用敷板10において、円弧状部用噴射口3は、円弧状部2aと同じ形状および円弧状部2aの相似形状のいずれかに沿って設けられた複数のスリット3dにより構成されていてもよい。これにより、円弧状部2aの広い領域に亘ってクーラントを供給することができる。
 (4)上記(1)~(3)のいずれかに係る切削工具用敷板10において、切削工具用敷板10は、切削インサート20が搭載される頂面11を含んでいてもよい。頂面11は、切削インサート20に接する接触部11aと、接触部11aと連なりかつ切削インサート20から離間した張り出し部11bとを有していてもよい。円弧状部用噴射口3は、張り出し部11bに開口していてもよい。これにより、円弧状部2aに対してクーラントを効果的に供給することができる。
 (5)上記(1)~(4)のいずれかに係る切削工具用敷板10において、切れ刃2は、円弧状部2aと連なる直線部2bをさらに含んでいてもよい。クーラント供給路1は、クーラントを直線部2bに噴射するための直線部用噴射口4bをさらに有していてもよい。これにより、直線部2bにクーラントを供給しつつ、円弧状部2aと直線部2bとの境界付近に対してもクーラントを供給することができる。そのため、直線部2bの摩耗を抑制しつつ、境界摩耗をさらに抑制することができる。
 (6)上記(1)~(5)のいずれかに係る切削工具用敷板10において、切削工具用敷板10の密度は、99.0%以上99.9%以下であってもよい。切削工具用敷板10に設けられた空孔により、切削時の振動を抑制することができる。
 (7)上記(1)~(6)のいずれかに係る切削工具用敷板10において、切削工具用敷板10を構成する材料のロックウェル硬度は、20以上60以下であってもよい。ロックウェル硬度を20以上とすることにより、耐久性が低下することを抑制することができる。ロックウェル硬度を60以下とすることにより、振動減衰特性が劣化することを抑制することができる。
 (8)上記(1)~(7)のいずれかに係る切削工具用敷板10において、切削工具用敷板10を構成する材料は、鉄系合金およびコバルトクロム合金のいずれかであってもよい。これらの材料は、金属3Dプリンターの材料として使用可能である。金属3Dプリンターを使用することにより、複雑な形状のクーラント供給路1を精度良く作製することができる。
 (9)上記(1)~(7)のいずれかに係る切削工具用敷板10において、切削工具用敷板10を構成する材料は、多結晶体であってもよい。
 (10)上記(9)のいずれかに係る切削工具用敷板10において、多結晶体の粒径は、4μm以上10μm以下であってもよい。
 (11)上記(1)~(10)のいずれかに係る切削工具用敷板10において、円弧状部用噴射口と円弧状部との距離は、3.0mm以上6.5mm以下であってもよい。
 (12)上記(11)に係る切削工具用敷板10において、円弧状部用噴射口と前記円弧状部との距離は、3.8mm以上4.9mm以下であってもよい。
 (13)本発明の一態様に係る切削工具100は、上記(1)~(12)のいずれかに記載の切削工具用敷板10と、切削インサート20と、ホルダ30とを備えている。これにより、境界摩耗を抑制することができる。
 [本発明の実施形態の詳細]
 以下、図面に基づいて本発明の実施形態の詳細について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
 (第1の実施形態)
 まず、第1の実施形態に係る切削工具用敷板を備えた切削工具の構成について説明する。
 図1および図2に示されるように、切削工具100は、切削工具用敷板10(以降、敷板とも称する)と、切削インサート20と、ホルダ30と、固定部40と、第1締結部50と、第2締結部60とを主に有している。ホルダ30は、座面34と、側面35と、上面36とを有している。座面34には、第1締結孔31と、クーラント供給孔32とが設けられている。上面36には、第2締結孔33が設けられている。側面35は、座面34および上面36の双方と交差する方向に延在し、側面35は、座面34および上面36の双方と連なる。
 敷板10は、切削インサート20とホルダ30との間に配置されている。敷板10には、第1貫通孔14が設けられている。第1貫通孔14には、第1締結部50が挿入される。第1締結部50は、第1締結孔31と螺合する。これにより、敷板10が、ホルダ30に固定される。固定部40は、ホルダ30の上面36上に配置されている。固定部40の先端部は、切削インサート20に設けられた第2貫通孔24の内部に配置されている。固定部40は、切削インサート20の上面を部分的に覆っている。固定部40には、第3貫通孔44が設けられている。第2締結部60は、第3貫通孔44内に配置され、上面36に設けられた第2締結孔33と螺合する。これにより、固定部40は、ホルダ30に固定される。固定部40は、切削インサート20を固定する。
 図3に示されるように、切削インサート20は、逃げ面21と、逃げ面21と連なるすくい面22とを含む。逃げ面21とすくい面22との稜線は、切れ刃2を構成する。逃げ面21は、切れ刃2から敷板10に向かって延在する。すくい面22は、切削インサート20において敷板10に接する面とは反対側の面である。切れ刃2は、円弧状部2aと、第1直線部2bと、第2直線部2cとを含む。第1直線部2bおよび第2直線部2cの各々は、円弧状部2aと連なる。円弧状部2aは、第1直線部2bと第2直線部2cとの間を繋いでいる。なお、主に円弧状部が、主切れ刃(切削作用において切り屑生成に主な役割を果たす切れ刃)に対応する。主に円弧状部と直線部の境界付近の内、工具送り方向側が、前切れ刃(一般に切削仕上げ面から遠ざかる側の切れ刃)に対応する。主に円弧状部と直線部の境界付近の内、工具送り方向とは逆側が横切れ刃(一般に切削仕上げ面を生成する側の切れ刃)に対応する。
 逃げ面21は、第1曲面部21aと、第1平面部21bと、第2平面部21cとを有する。第1平面部21bおよび第2平面部21cの各々は、第1曲面部21aに連なる。第1曲面部21aは、第1平面部21bと、第2平面部21cとの間を繋いでいる。円弧状部2aは、第1曲面部21aとすくい面22との稜線である。第1直線部2bは、第1平面部21bとすくい面22との稜線である。第2直線部2cは、第2平面部21cとすくい面22との稜線である。第1直線部2bに沿った直線と、第2直線部2cに沿った直線とがなす角度は、90°よりも小さくてもよい。第1平面部21bとすくい面22とがなす角度は、90°よりも小さくてもよい。同様に、第2平面部21cとすくい面22とがなす角度は、90°よりも小さくてもよい。
 図4、図5および図6を参照して、敷板10は、頂面11と、底面12と、側面13とを有している。底面12は、頂面11の反対側にある。側面13は、頂面11および底面12の双方に連なっている。側面13は、頂面11および底面12の間を繋ぐ。側面13は、第2曲面部13aと、第3平面部13bと、第4平面部13cとを有する。頂面11には、切削インサート20が搭載される。言い換えれば、頂面11は、切削インサート20の底面に接する。図5に示されるように、頂面11は、切削インサート20に接する接触部11aと、接触部11aと連なりかつ切削インサート20から離間した張り出し部11bとを有している。第1貫通孔14は、頂面11および底面12の双方に開口する。
 敷板10を構成する材料は、たとえば鉄系合金およびコバルトクロム合金である。鉄系合金とは、たとえばマルエージ鋼またはステンレス(SUS316)などである。敷板10を構成する材料は、たとえば粉末冶金、3Dプリンターまたは金属体からの切り出しなどにより得られる成形体である。敷板10を構成する材料は、単結晶体または多結晶体であってもよい。多結晶体は、たとえば粉末冶金による金属成形体である。多結晶体の粒径は、たとえば4μm以上10μm以下である。粒径の上限は、9μmであってもよいし、8μmであってもよい。粒径の下限は5μmであってもよいし、6μmであってもよい。なお敷板10を構成する材料は、敷板としての機能を有していれば、金属に限られない。加工性および耐久性を考慮すると、敷板10を構成する材料は鉄系合金およびコバルトクロム合金であることが望ましい。
 次に、粒径の測定方法について説明する。まず、クロスセクションポリッシャを用いたイオンミリングによって、敷板のCP(Cross section Polisher)加工面が形成される。次に、当該CP加工面を走査型電子顕微鏡(SEM)で写真撮影することにより、敷板の組織が観察される。解析手法は、EBSD(Electron Back-Scatter Diffraction)分析である。加速電圧は15kVである。撮影倍率が500倍の視野が写真撮影される。多結晶体中の各結晶の結晶方位の違いにより粒界を観察し、粒径が測定される。
 敷板10は、たとえば金属3Dプリンターを用いて作製することができる。具体的には、金属粉末をレーザーで加熱して敷板10が作製される。これにより、敷板10に空隙を形成することができる。敷板10の密度は100%未満である。具体的には、敷板10の密度は、たとえば99.00%以上99.99%以下である。密度の上限は、99.95%であってもよいし、99.90%であってもよい。密度の下限は、99.10%であってもよいし、99.20%であってもよい。敷板10の密度が100%よりも小さい(つまり敷板の内部に空隙が存在する)ことで、振動の減衰特性が向上する。
 次に、敷板の密度の測定方法について説明する。まず、クロスセクションポリッシャを用いたイオンミリングによって、敷板のCP加工面が形成される。次に、当該CP加工面を走査型電子顕微鏡(SEM)で写真撮影することにより、撮影倍率が100倍の視野の敷板の2次元組織写真が得られる。三谷商事株式会社製の画像処理ソフト(WinROOF Ver.7.4.1)を使用して、組織中に存在する空隙が特定される。具体的には、組織写真に対して2値化処理が行われることにより、空隙の領域と、空隙以外の領域とが判別される。敷板の密度は、(測定視野の全面積-空隙の面積)/測定視野の全面積として求められる。敷板の内部に空隙が全く存在しない場合、敷板の密度は100%である。
 敷板10を構成する材料のロックウェル硬度は、たとえば20以上60以下であってもよい。ロックウェル硬度の上限は、58であってもよいし、56であってもよい。ロックウェル硬度の下限は、22であってもよし、24であってもよい。ロックウェル硬度は、たとえば日本工業規格(JIS Z 2245)に規定されている方法に従って、ロックウェル硬度Cスケール(HRC)を測定することにより求められる。具体的には、円錐形ダイヤモンド圧子を試料に押し込み、永久くぼみ深さh(mm)が測定される。試験力は、10kgfである。追加試験力は、140kgfである。全試験力は、150kgfである。HRCは、以下の数式1に従って算出される。なお日本工業規格(JIS Z 2245)と同等の国際規格はISO 6508-1である。
 HRC=100-h/0.002   ・・・(数式1)
 図7に示されるように、敷板10には、クーラント供給路1が設けられている。クーラント供給路1は、ホルダ30から供給されたクーラントを切れ刃2に噴射するためのものである。クーラント供給路1は、導入口9と、円弧状部用噴射口3と、第1直線部用噴射口4bと、第2直線部用噴射口4cとを有する。導入口9は、ホルダ30からクーラント供給路1にクーラントを導入するためのものである。導入口9は、ホルダ30の座面34に設けられたクーラント供給孔32と連通している。円弧状部用噴射口3は、クーラントを円弧状部2aに噴射するためのものである。円弧状部用噴射口3と円弧状部2aとの距離は、たとえば2.2mm以上8.1mm以下程度である。円弧状部用噴射口3と円弧状部2aとの距離とは、頂面11に対して垂直な方向における、円弧状部用噴射口3と円弧状部2aとの間の距離のことである。円弧状部用噴射口3と円弧状部2aとの距離は、3.0mm以上6.5mm以下であってもよいし、3.8mm以上4.9mm以下であってもよい。第1直線部用噴射口4bは、クーラントを第1直線部2bに噴射するためのものである。同様に、第2直線部用噴射口4cは、クーラントを第2直線部2cに噴射するためのものである。
 図5に示されるように、円弧状部用噴射口3と、第1直線部用噴射口4bと、第2直線部用噴射口4cとは、頂面11の張り出し部11bに開口している。第1貫通孔14は、接触部11aに開口している。図6に示されるように、導入口9は、たとえば底面12に開口しているが、底面12以外の面に開口していてもよい。導入口9は、たとえば側面13に開口していてもよい。
 図7、図8、図9および図10に示されるように、クーラント供給路1は、縦通路5と、第1横通路6bと、第2横通路6cと、第1傾斜通路7bと、第2傾斜通路7cと、中央通路8とをさらに有している。図8に示されるように、縦通路5は、円弧状部用噴射口3と連なる。図7に示されるように、縦通路5は、第1横通路6bと、第2横通路6cと連なる。図8に示されるように、第1傾斜通路7bは、第1直線部用噴射口4bと、中央通路8と連なる。同様に、第2傾斜通路7cは、第2直線部用噴射口4cと、中央通路8と連なる。図8および図9に示されるように、縦通路5は、頂面11に垂直な方向に延在する。第1横通路6bおよび第2横通路6cの各々は、頂面11に平行な方向に延在する。図7および図8に示されるように、第1傾斜通路7bおよび第2傾斜通路7cの各々は、頂面11に対して傾斜する方向に延在する。図10に示されるように、中央通路8は、第1傾斜通路7bおよび第2傾斜通路7cの双方と連なる。
 図7~図10における矢印は、クーラントの流れを示している。ホルダ30から供給されたクーラントは、導入口9を通って中央通路8に導入される。クーラントの一部は、中央通路8から第1横通路6bおよび第2横通路6cに分岐し、縦通路5で合流する。クーラントの一部は、縦通路5を通って、円弧状部用噴射口3から円弧状部2aに向かってカーテン状(層状)に噴射される。残りのクーラントは、中央通路8から第1傾斜通路7bおよび第2傾斜通路7cに分岐する。第1傾斜通路7bを通ったクーラントは、第1直線部用噴射口4bから第1直線部2bに向かってカーテン状(層状)に噴射される。同様に、第2傾斜通路7cを通ったクーラントは、第2直線部用噴射口4cから第2直線部2cに向かってカーテン状(層状)に噴射される。
 次に、円弧状部用噴射口の形状の詳細について説明する。
 図11に示されるように、円弧状部用噴射口3は、円弧状部2aに沿って湾曲した形状を有している。破線2dは、切削インサート20の切れ刃2の円弧状部2aの形状と同じ形状を示している。円弧状部2aに沿って湾曲した形状は、破線2aに沿いながら湾曲した開口形状を含む。具体的には、図11に示されるように、頂面11に対して垂直な方向から見て、円弧状部用噴射口3に囲まれた領域は、破線2dと重なっている。円弧状部用噴射口3は、破線2dを取り囲んでいてもよい。円弧状部2aは、異なる曲率の円弧が連なるように湾曲した形状であってもよい。
 円弧状部用噴射口3は、外周側円弧3aと、内周側円弧3bと、接続部3cとを有している単一の穴であってもよい。外周側円弧3aは、円弧状部2aに沿って設けられている。内周側円弧3bは、外周側円弧3aと離間しかつ円弧状部2aに沿って設けられている。接続部3cは、外周側円弧3aと、内周側円弧3bとを繋いでいる。内周側円弧3bの曲率半径は、外周側円弧3aの曲率半径よりも小さくてもよい。外周側円弧3aは、内周側円弧3bと第2曲面部13aとの間に位置する。円弧状部用噴射口3の面積は、導入口9の面積よりも小さいことが好ましい。これにより、円弧状部用噴射口3からクーラントを高い圧力で噴出させることができる。
 次に、第1直線部用噴射口および第2直線部用噴射口の形状の詳細について説明する。
 第1直線部用噴射口4bは、たとえば第1直線部2bに平行な直線に沿って延在するように設けられている。第1直線部用噴射口4bは、単一の穴であってもよいし、複数のスリットが直線に沿って互いに間隔を隔てて配置されることにより構成されていてもよい。同様に、第2直線部用噴射口4cは、たとえば第2直線部2cに平行な直線に沿って延在するように設けられている。第2直線部用噴射口4cは、単一の穴であってもよいし、複数のスリットが直線に沿って互いに間隔を隔てて配置されることにより構成されていてもよい。
 次に、第1の実施形態に係る切削工具用敷板および切削工具の作用効果について説明する。
 第1の実施形態に係る切削工具の切削工具用敷板10は、クーラントを切れ刃2の円弧状部2aに噴射するための円弧状部用噴射口3を有しており、円弧状部用噴射口3は円弧状部2aに沿って湾曲した形状を有している。これにより、円弧状部2aに対してクーラントを層状(カーテン状)に噴射することができる。そのため、円弧状部2aの広い領域に亘ってクーラントを供給することができる。結果として、切れ刃の局所的な摩耗の発生を抑制することができる。特に、円弧状部2aと円弧状部2aに連なる直線部2bとの境界付近に対してクーラントが供給される。そのため、当該境界付近の逃げ面における境界摩耗を抑制することができる。またホルダに噴射口を設けられる場合と比較して、敷板に噴射口を設けることにより、噴射口を切削工具の刃先に近づけることができる。そのため、円弧状部用噴射口3と切れ刃2の円弧状部2aとの距離を短くすることができる。結果として、クーラントを精度良く円弧状部2aに噴出することができる。さらにホルダ本体ではなく、敷板からクーラントを噴射する機構とすることで交換が容易になる。
 また第1の実施形態に係る敷板10は、円弧状部用噴射口3は、円弧状部2aに沿って設けられた外周側円弧3aと、外周側円弧3aと離間しかつ円弧状部2aに沿って設けられた内周側円弧3bとを有している。これにより、円弧状部2aの広い領域に亘ってクーラントを供給することができる。
 さらに第1の実施形態に係る敷板10は、切削インサート20が搭載される頂面11を含んでいる。頂面11は、切削インサート20に接する接触部11aと、接触部11aと連なりかつ切削インサート20から離間した張り出し部11bとを有している。円弧状部用噴射口3は、張り出し部11bに開口している。これにより、円弧状部2aに対してクーラントを効果的に供給することができる。
 さらに第1の実施形態に係る敷板10によれば、切れ刃2は、円弧状部2aと連なる直線部2bをさらに含んでいる。クーラント供給路1は、クーラントを直線部2bに噴射するための直線部用噴射口4bをさらに有している。これにより、直線部2bにクーラントを供給しつつ、円弧状部2aと直線部2bとの境界付近に対してもクーラントを供給することができる。そのため、直線部2bの摩耗を抑制しつつ、境界摩耗をさらに抑制することができる。
 さらに第1の実施形態に係る敷板10によれば、敷板10の密度は、99.0%以上99.9%以下である。敷板10に設けられた空孔により、切削時の振動を抑制することができる。
 さらに第1の実施形態に係る敷板10によれば、敷板10を構成する材料は、鉄系合金およびコバルトクロム合金のいずれかである。これらの材料は、金属3Dプリンターの材料として使用可能である。金属3Dプリンターを使用することにより、複雑な形状のクーラント供給路1を精度良く作製することができる。
 (第2の実施形態)
 次に、第2の実施形態に係る切削工具およびその敷板の構成について説明する。なお、以下においては、第1の実施形態に係る切削工具およびその敷板と異なる点について主に説明し、同様の説明は繰り返さない。
 円弧状部用噴射口3は、円弧状部2aに沿って湾曲した形状を有している。この円弧状部2aに沿って湾曲した形状は、図12に示されるように、円弧状部2aと同じ形状である破線2dに沿って設けられた複数のスリット3dにより構成される開口形状を含む。この構成においては、複数のスリット3dにより円弧状部用噴射口3が構成されている。複数のスリット3dの各々は、互いに離間している。複数のスリット3dの各々の形状は、たとえば円である。図13に示されるように、複数のスリット3dの各々の形状は、長方形であってもよい。なお、スリット3dの形状は、特に限定されない。スリット3dの形状は、たとえば楕円であってもよいし、正方形であってもよいし、多角形などであってもよい。円弧状部用噴射口3を構成するスリット3dの全面積は、導入口9の面積よりも小さいことが好ましい。導入口9が、複数の噴出スリットに対応する複数の導入スリットを有する場合には、複数の噴出スリットの各々の面積は、対応する複数の導入スリットの各々の面積よりも小さいことが望ましい。これにより、各スリット3dからクーラントを高い圧力で噴出させることができる。第2の実施形態に係る切削工具においても、第1の実施形態に係る切削工具と同等の効果が得られる。
 (第3の実施形態)
 次に、第3の実施形態に係る切削工具およびその敷板の構成について説明する。なお、以下においては、第1の実施形態に係る切削工具およびその敷板と異なる点について主に説明し、同様の説明は繰り返さない。
 図14および図15に示されるように、円弧状部用噴射口3は、円弧状部2aの相似形状に沿って設けられた複数のスリット3dにより構成されていてもよい。円弧状部2aの相似形状とは、円弧状部2aと同じ形状の幾何学的な相似形状を意味する。図14において、破線2fは、円弧状部2aと同じ形状を縮小した形状を示している。破線2fに沿った円の中心は、破線2dに沿った円の中心と同じである。図14に示されるように、複数のスリット3dの各々は、破線2fに沿って設けられていてもよい。図15において、破線2eは、円弧状部2aと同じ形状を拡大した形状を示している。破線2eに沿った円の中心は、破線2dに沿った円の中心と同じである。図15に示されるように、複数のスリット3dの各々は、破線2eに沿って設けられていてもよい。代替的に、単一の円弧状部用噴射口3が、破線2fまたは破線2eに沿って湾曲するように設けられていてもよい。第3の実施形態に係る切削工具においても、第1の実施形態に係る切削工具と同等の効果が得られる。
 (第4の実施形態)
 次に、第4の実施形態に係る切削工具およびその敷板の構成について説明する。なお、以下においては、第1の実施形態に係る切削工具およびその敷板と異なる点について主に説明し、同様の説明は繰り返さない。
 図16に示されるように、敷板10は、台部15を有していてもよい。台部15は、第2曲面部13aの一部を構成し、かつ頂面11に対して垂直な方向に突出している。台部15の上面11cは頂面11の一部である。上面11cは、張り出し部11bに対して切削インサート20のすくい面22側にある。円弧状部用噴射口3は、台部15の上面11cに設けられていてもよい。これにより、円弧状部用噴射口3を、切削インサート20の円弧状部2aにより近づけることができる。第4の実施形態に係る切削工具においても、第1の実施形態に係る切削工具と同等の効果が得られる。
 (サンプル準備)
 まず、サンプル1-1~サンプル1-9に係る敷板を準備した。サンプル1-1からサンプル1-6に係る敷板は、実施例である。サンプル1-7からサンプル1-9に係る敷板は、比較例である。サンプル1-1、サンプル1-2およびサンプル1-8に係る敷板の材料をマルエージング鋼とした。サンプル1-3およびサンプル1-4に係る敷板の材料をSUS316とした。サンプル1-5およびサンプル1-6に係る敷板の材料をCo-Cr合金とした。サンプル1-7に係る敷板の材料を超硬合金とした。サンプル1-9に係る敷板の材料をSUS304とした。サンプル1-1からサンプル1-6に係る敷板の密度を99.25%以上99.99%未満とした。サンプル1-7からサンプル1-9に係る敷板の密度を99.99%以上100%以下とした。
 (評価方法)
 切削ホルダの底面に加速度センサーが取り付けられた切削ホルダを工作機械のターレットに固定した。切削ホルダに敷板および切削インサートを取り付けた。切削インサートの刃先を、インパルスハンマーを用いて200Nの力で加振した。その際の振動加速度(mm/s)の時間変化を加速度センサーで測定した。振動加速度の振幅が最大となる時点(t)から、振動加速度の振幅が最初に最大振幅の0.01倍以下となる時点(t)までの時間(t-t)を振動の減衰時間として算出した。
 (評価結果)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示されるように、サンプル1-1からサンプル1-6に係る敷板を用いた場合の振動の減衰時間は5.1μs以上5.8μs以下であるのに対して、サンプル1-7からサンプル1-9に係る敷板を用いた場合の振動の減衰時間は8.2μs以上9.5μs以下であった。サンプル1-1からサンプル1-6に係る敷板を用いた場合は、サンプル1-7からサンプル1-9に係る敷板を用いた場合よりも振動の減衰時間が短い。これにより、敷板の材料によらず、敷板の密度を99.99%未満とすることにより、振動の減衰特性が顕著に向上することが確かめられた。また同じ材料で比較した場合、敷板の密度が低い程、振動の減衰時間が短くなることが確かめられた。
 (サンプル準備)
 まず、サンプル2-1~サンプル2-5に係る切削工具を準備した。サンプル2-1からサンプル2-3に係る切削工具は、実施例である。サンプル2-4およびサンプル2-5に係る切削工具は、比較例である。サンプル2-1からサンプル2-3に係る切削工具においては、ホルダーの内部を経由して敷板から切削油を噴射した。サンプル2-4に係る切削工具においては、ホルダーの内部を経由してホルダーの底面から切削油を噴射した。サンプル2-5に係る切削工具においては、外部から切削油を噴射した。
 サンプル2-1およびサンプル2-2に係る切削工具においては、噴射口の形状を円弧形状とした。サンプル2-3に係る切削工具においては、噴射口の形状を円弧状に丸穴を複数配置した形状とした。サンプル2-4およびサンプル2-5に係る切削工具においては、噴射口を単一の丸穴形状とした。サンプル2-1に係る切削工具においては、給油圧力を1.5MPaとした。サンプル2-2からサンプル2-4に係る切削工具においては、給油圧力を7MPaとした。サンプル2-5に係る切削工具においては、給油圧力を0.15MPaとした。
 (評価方法1)
 サンプル2-1~サンプル2-5に係る切削工具を用いてインコネル718製の被削材を1km切削した後、切削インサートの逃げ面摩耗量および境界摩耗量を測定した。切込速度(Vc)を200m/分とした。送り量(f)を0.2mm/回転とした。切込量(ap)を0.2mmとした。切削インサートを住友電工ハードメタル製BN7000のCBN焼結体とした。CBN焼結体におけるCBNの含有量は90体積%であり、WC-Co結合材が用いられた。
 (評価結果1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2に示されるように、サンプル2-1からサンプル2-3に係る切削工具を用いた場合の切削インサートの逃げ面摩耗量および境界摩耗量はそれぞれ0.041mm以上0.056mm以下および0.051mm以上0.068mm以下であるのに対して、サンプル2-4およびサンプル2-5に係る切削工具を用いた場合の切削インサートの逃げ面摩耗量および境界摩耗量は0.115mm以上0.188mm以下および0.133mm以上0.243mm以下であった。以上の結果から、敷板から切削液を噴出することにより、切削インサートの逃げ面摩耗量および境界摩耗量を顕著に低減できることが確かめられた。
 またサンプル2-2に係る切削工具を用いた場合は、サンプル2-1に係る切削工具を用いた場合よりも、切削インサートの逃げ面摩耗量および境界摩耗量が少なかった。以上の結果から、給油圧力を高くすることにより、切削インサートの逃げ面摩耗量および境界摩耗量を低減できることが確かめられた。さらにサンプル2-2に係る切削工具を用いた場合における切削インサートの逃げ面摩耗量および境界摩耗量は、サンプル2-3に係る切削工具を用いた場合における切削インサートの逃げ面摩耗量および境界摩耗量とほぼ同じであった。以上の結果から、円弧状に丸穴が複数配置されている噴射口においても、円弧形状の噴射口と同様の効果があることが確かめられた。
 (評価方法2)
 サンプル2-1~サンプル2-5に係る切削工具を用いてチタン合金(Ti-6Al-4V)製の被削材を1km切削した後、切削インサートの逃げ面摩耗量および境界摩耗量を測定した。切込速度(Vc)を100m/分とした。送り量(f)を0.1mm/回転とした。切込量(ap)を0.2mmとした。切削インサートを住友電工ハードメタル製BN7000のCBN焼結体とした。CBN焼結体におけるCBNの含有量は90体積%であり、WC-Co結合材が用いられた。
 (評価結果2)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表3に示されるように、サンプル2-1からサンプル2-3に係る切削工具を用いた場合の切削インサートの逃げ面摩耗量は0.038mm以上0.044mm以下であるのに対して、サンプル2-4およびサンプル2-5に係る切削工具を用いた場合の切削インサートの逃げ面摩耗量は0.061mm以上0.119mm以下であった。またサンプル2-1からサンプル2-3に係る切削工具を用いた場合には、切削インサートに境界摩耗が発生しなかったのに対して、サンプル2-4およびサンプル2-5に係る切削工具を用いた場合には、切削インサートに0.089mm以上0.158mm以下の境界摩耗が発生した。以上の結果から、敷板から切削液を噴出することにより、切削インサートの逃げ面摩耗量を顕著に低減し、かつ境界摩耗の発生を抑制できることが確かめられた。
 またサンプル2-2に係る切削工具を用いた場合は、サンプル2-1に係る切削工具を用いた場合よりも、切削インサートの逃げ面摩耗量が少なかった。以上の結果から、給油圧力を高くすることにより、切削インサートの逃げ面摩耗量を低減できることが確かめられた。さらにサンプル2-2に係る切削工具を用いた場合における切削インサートの逃げ面摩耗量は、サンプル2-3に係る切削工具を用いた場合における切削インサートの逃げ面摩耗量とほぼ同じであった。以上の結果から、円弧状に丸穴が複数配置されている噴射口においても、円弧形状の噴射口と同様の効果があることが確かめられた。
 (サンプル準備)
 まず、サンプル3-1~サンプル3-8に係る切削工具を準備した。サンプル3-1からサンプル3-5に係る切削工具は、実施例である。サンプル3-6~サンプル3-8に係る切削工具は、比較例である。サンプル3-1からサンプル3-6に係る切削工具においては、ホルダーの内部を経由して敷板から切削油を噴射した。サンプル3-7およびサンプル3-8に係る切削工具においては、ホルダーの内部を経由してホルダーの底面から切削油を噴射した。サンプル3-1からサンプル3-8に係る切削工具の噴射口と刃先の距離を、それぞれ2.2mm、3.0mm、3.8mm、4.9mm、8.1mm、1.0mm、10mmおよび20mmとした。全てのサンプルに係る切削工具において、給油圧力を7MPaとした。
 (評価方法)
 サンプル3-1~サンプル3-8に係る切削工具を用いてインコネル718製の被削材を1km切削した後、切削インサートの逃げ面摩耗量および境界摩耗量を測定した。切込速度(Vc)を200m/分とした。送り量(f)を0.2mm/回転とした。切込量(ap)を0.2mmとした。切削インサートを住友電工ハードメタル製BN7000のCBN焼結体とした。
 (評価結果)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表4に示されるように、サンプル3-1からサンプル3-5に係る切削工具を用いた場合の切削インサートの境界摩耗量は0.048mm以上0.062mm以下であるのに対して、サンプル3-6からサンプル3-8に係る切削工具を用いた場合の切削インサートの境界摩耗量は0.086mm以上0.091mm以下であった。以上の結果から、噴射口と刃先との距離を2.2mm以上8.1mm以下とすることにより、切削インサートの境界摩耗量を顕著に低減できることが確かめられた。また噴射口と刃先との距離を3.0mm以上4.9mm以下とすることにより、切削インサートの境界摩耗量をさらに低減できることが確かめられた。
 サンプル3-1からサンプル3-6に係る切削工具を用いた場合の切削インサートの逃げ面摩耗量は0.041mm以上0.053mm以下であるのに対して、サンプル3-7およびサンプル3-8に係る切削工具を用いた場合の切削インサートの境界摩耗量は0.078mm以上0.106mm以下であった。以上の結果から、ホルダーの底面から切削油を噴射する場合と比較して、敷板から切削油を噴射する方が、切削インサートの逃げ面摩耗量を顕著に低減できることが確かめられた。
 今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 クーラント供給路、2 切れ刃、2a 円弧状部、2b 第1直線部(直線部)、2c 第2直線部、2d,2e,2f 破線、3 円弧状部用噴射口、3D 金属、3a 外周側円弧、3b 内周側円弧、3c 接続部、3d スリット、4b 第1直線部用噴射口(直線部用噴射口)、4c 第2直線部用噴射口、5 縦通路、6b 第1横通路、6c 第2横通路、7b 第1傾斜通路、7c 第2傾斜通路、8 中央通路、9 導入口、10 切削工具用敷板(敷板)、11 頂面、11a 接触部、11b 張り出し部、11c,36 上面、12 底面、13,35 側面、13a 第2曲面部、13b 第3平面部、13c 第4平面部、14 第1貫通孔、15 台部、20 切削インサート、21 逃げ面、21a 第1曲面部、21b 第1平面部、21c 第2平面部、22 すくい面、24 第2貫通孔、30 ホルダ、31 第1締結孔、32 クーラント供給孔、33 第2締結孔、34 座面、40 固定部、44 第3貫通孔、50 第1締結部、60 第2締結部、100 切削工具。

Claims (13)

  1.  切削インサートとホルダとの間に配置されて、かつ前記ホルダに固定される切削工具用敷板であって、
     前記切削インサートは、逃げ面と、前記逃げ面と連なるすくい面とを含み、
     前記逃げ面と前記すくい面との稜線は、切れ刃を構成し、
     前記切れ刃は、円弧状部を含み、
     前記切削工具用敷板には、前記ホルダから供給されたクーラントを前記円弧状部に噴射するためのクーラント供給路が設けられており、
     前記クーラント供給路は、前記ホルダから前記クーラント供給路に前記クーラントを導入するための導入口と、前記クーラントを前記円弧状部に噴射するための円弧状部用噴射口とを有し、
     前記円弧状部用噴射口は、前記円弧状部に沿って湾曲した形状を有しており、
     前記円弧状部用噴射口と前記円弧状部との距離は、2.2mm以上8.1mm以下である、切削工具用敷板。
  2.  前記円弧状部用噴射口は、前記円弧状部に沿って設けられた外周側円弧と、前記外周側円弧と離間しかつ前記円弧状部に沿って設けられた内周側円弧とを有している、請求項1に記載の切削工具用敷板。
  3.  前記円弧状部用噴射口は、前記円弧状部と同じ形状および前記円弧状部の相似形状のいずれかに沿って設けられた複数のスリットにより構成される、請求項1に記載の切削工具用敷板。
  4.  前記切削工具用敷板は、前記切削インサートが搭載される頂面を含み、
     前記頂面は、前記切削インサートに接する接触部と、前記接触部と連なりかつ前記切削インサートから離間した張り出し部とを有し、
     前記円弧状部用噴射口は、前記張り出し部に開口している、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の切削工具用敷板。
  5.  前記切れ刃は、前記円弧状部と連なる直線部をさらに含み、
     前記クーラント供給路は、前記クーラントを前記直線部に噴射するための直線部用噴射口をさらに有する、請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の切削工具用敷板。
  6.  前記切削工具用敷板の密度は、99.0%以上99.9%以下である、請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の切削工具用敷板。
  7.  前記切削工具用敷板を構成する材料のロックウェル硬度は、20以上60以下である、請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の切削工具用敷板。
  8.  前記切削工具用敷板を構成する材料は、鉄系合金およびコバルトクロム合金のいずれかである、請求項1~請求項7のいずれか1項に記載の切削工具用敷板。
  9.  前記切削工具用敷板を構成する材料は、多結晶体である、請求項1~請求項7のいずれか1項に記載の切削工具用敷板。
  10.  前記多結晶体の粒径は、4μm以上10μm以下である、請求項9に記載の切削工具用敷板。
  11.  前記円弧状部用噴射口と前記円弧状部との距離は、3.0mm以上6.5mm以下である、請求項1~請求項10のいずれか1項に記載の切削工具用敷板。
  12.  前記円弧状部用噴射口と前記円弧状部との距離は、3.8mm以上4.9mm以下である、請求項11に記載の切削工具用敷板。
  13.  請求項1~請求項12のいずれか1項に記載の切削工具用敷板と、
     前記切削インサートと、
     前記ホルダとを備えた、切削工具。
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