WO2018062133A1 - 切削工具及びこれを用いた切削加工物の製造方法 - Google Patents

切削工具及びこれを用いた切削加工物の製造方法 Download PDF

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WO2018062133A1
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WO
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screw
thread
cutting tool
flow path
male
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PCT/JP2017/034653
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English (en)
French (fr)
Inventor
洋司 小林
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
    • 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
    • B23B29/12—Special arrangements on tool holders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B51/00—Tools for drilling machines
    • B23B51/06—Drills with lubricating or cooling equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2250/00—Compensating adverse effects during turning, boring or drilling
    • B23B2250/12—Cooling and lubrication

Definitions

  • the present disclosure relates to a cutting tool and a method of manufacturing a cut product using the cutting tool.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2014-509563
  • Patent Document 2 a cutting tool in which a portion continuing to a flow path formed inside a holder is closed with a screw or the like has also been proposed.
  • the cutting tool according to the present disclosure includes a flow path having an inflow port and an outflow port, and a sealing portion that is continuously located in the flow path and has a male screw and a female screw.
  • the plurality of screw threads in the male screw have a first screw thread
  • the plurality of screw grooves in the female screw have a first screw groove
  • the top of the first screw thread has the first screw groove. Touching the bottom.
  • the manufacturing method of the cut workpiece according to the present disclosure includes a step of preparing a work material and the cutting tool according to the present disclosure described above, a step of rotating the work material or the cutting tool, the work material, and the A step of bringing a cutting tool into contact with each other, and a step of separating the work material and the cutting tool from each other.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a cutting tool according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a view showing a state in which the insert is removed from FIG. 1 and the flow path is mainly seen through.
  • FIG. 3 is a perspective view of the cutting tool of FIG. 1 viewed from another direction.
  • FIG. 4 is a view showing a state where the insert is removed from FIG. 3 and the flow path is mainly seen through.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the periphery of the sealing portion in the cutting tool of FIG.
  • FIG. 6 is an enlarged side view showing a male screw according to an embodiment of the present disclosure.
  • 7 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. FIG.
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view illustrating a female screw according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a schematic diagram illustrating one process of a method for manufacturing a cut workpiece according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a schematic diagram illustrating one step of a method for manufacturing a cut workpiece according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a schematic diagram illustrating one process of a method for manufacturing a cut workpiece according to an embodiment of the present disclosure.
  • the cutting tool means a member that is attached to a machine tool and is involved in the cutting process. Therefore, the cutting tool of the present disclosure includes, for example, a holder alone in addition to a configuration in which a cutting blade and a main body are integrated, such as a drill, and a configuration including an insert and a holder.
  • the parts listed above, such as a drill, in which the cutting blade and the main body are integrated, a part including the insert and the holder, and the holder alone may be referred to as a tool main body for convenience.
  • the cutting tool according to the embodiment of the present disclosure will be described in detail using a configuration including an insert and a holder as an example.
  • each figure referred below is simplified and shown only the main members required for describing embodiment for convenience of explanation. Therefore, the cutting tool of the present disclosure may include any constituent member that is not shown in the referenced drawings. Moreover, the dimension of the member in each figure does not faithfully represent the dimension, dimension ratio, etc. of an actual component member. These points are the same also in the manufacturing method of the cut workpiece mentioned later.
  • the cutting tool 1 is a tool used for turning, and includes an insert 2 and a holder 3.
  • the cutting tool 1 includes a flow path 4 and a sealing portion 5 as shown in FIGS.
  • each component of the cutting tool 1 is demonstrated in order.
  • the insert 2 As shown in FIG. 1, the insert 2 according to an example of the embodiment is a plate-like member, and includes an upper surface 21, a lower surface 22, a first end surface 23, a second end surface 24, a side surface 25, a through hole 26 and a cutting edge 27. Have.
  • the upper surface 21 and the lower surface 22 are both quadrangular (rectangular) surfaces.
  • the term “rectangular shape” is intended to include not only a square shape in a strict sense but also some unevenness or curvature.
  • the shapes of the upper surface 21 and the lower surface 22 are not limited to a square shape. The same applies to the first end surface 23 and the second end surface 24 described later.
  • Both the upper surface 21 and the lower surface 22 have outer edges on the side surface 25 side as long sides and outer edges on the first end surface 23 side and second end surface 24 side as short sides. At least a part of the upper surface 21 can function as a rake face through which chips flow when cutting.
  • the upper surface 21 and the lower surface 22 are expressions for convenience, and do not indicate upward and downward directions.
  • the upper surface 21 does not need to be a surface that faces upward when the cutting tool 1 is used.
  • the first end face 23 and the second end face 24 are both positioned between the upper surface 21 and the lower surface 22 and are connected to the upper surface 21 and the lower surface 22 respectively. Both the first end surface 23 and the second end surface 24 are quadrangular surfaces.
  • the 1st end surface 23 is a surface located in the 1st end 3a side of the holder 3 mentioned later. At least a part of the first end face 23 can function as a flank when cutting.
  • the second end surface 24 is a surface located on the side opposite to the first end surface 23 and on the second end 3b side of the holder 3 to be described later.
  • the side surface 25 is a surface which is located between the upper surface 21 and the lower surface 22 and between the first end surface 23 and the second end surface 24 and is connected to the upper surface 21 and the lower surface 22.
  • the side surface 25 is a parallelogram-shaped surface.
  • the parallelogram shape is intended to include not only a parallelogram shape in a strict sense but also some unevenness or curvature. Further, the shape of the side surface 25 is not limited to the parallelogram shape.
  • the example insert 2 has two side surfaces 25.
  • the through hole 26 in the example illustrated in FIG. 1 passes between the two side surfaces 25.
  • the through hole 26 is a portion into which a fixing member that fixes the insert 2 to the holder 3 is inserted.
  • the insert 2 is fixed to the holder 3 by inserting and tightening the screws 8 in the order of the through holes 26 and screw holes 341 (see FIG. 2) of the pocket 34 described later.
  • the fixing member is not limited to the screw 8 and may be another fixing member. Examples of other fixing members include a clamp member.
  • the cutting edge 27 is a part located at least at a part of the ridge 28 where two surfaces of the insert 2 intersect.
  • the cutting edge 27 in the example shown in FIG. 1 is located on the entire ridge 28 where the upper surface 21 and the first end surface 23 intersect.
  • the insert 2 is fixed to the holder 3 with the cutting edge 27 protruding on the first end 3 a side of the holder 3.
  • the shape of the insert 2 is not limited to the example shown in FIG.
  • the side surface 25 may be a triangle
  • the first end surface 23 may be connected to the second end surface 24 on the side opposite to the upper surface 21.
  • the insert 2 in this example has a shape that does not have the lower surface 22.
  • the insert 2 shown in FIG. 1 is a plate-shaped member, even if the insert 2 is a rod-shaped member, for example, there is no problem.
  • Examples of the material of the insert 2 include cemented carbide and cermet.
  • Examples 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.
  • Examples of the cermet include those containing a titanium compound such as titanium carbide (TiC) and titanium nitride (TiN) as a main component.
  • the surface of the insert 2 may be coated with a film.
  • the composition of the coating include titanium carbide (TiC), titanium nitride (TiN), titanium carbonitride (TiCN), and alumina (Al 2 O 3 ).
  • the film forming method include a chemical vapor deposition (CVD) method and a physical vapor deposition (PVD) method.
  • the size of the insert 2 can be set to the following values, for example.
  • the length of the long side of the upper surface 21 and the lower surface 22 is, for example, 12 to 20 mm.
  • the length of the short sides of the upper surface 21 and the lower surface 22 is, for example, 2 to 8 mm.
  • the thickness from the upper surface 21 to the lower surface 22 is, for example, 6 to 12 mm.
  • the holder 3 as an example of the embodiment has a shape extending from the first end 3 a to the second end 3 b.
  • the holder 3 is columnar.
  • the holder 3 in the example shown in FIG. 1 has a quadrangular prism shape.
  • the term “rectangular columnar shape” is intended to include not only a rectangular columnar shape in a strict sense but also some unevenness or curvature.
  • the shape of the holder 3 is not limited to a quadrangular prism shape.
  • the example holder 3 has a head 32 located on the first end 3a side and a shank 33 located on the second end 3b side.
  • the head 32 is a part for fixing the insert 2 and has an upper jaw 321 and a lower jaw 322.
  • the shank 33 is a part gripped by the machine tool.
  • An example cutting tool 1 is attached to a machine tool via a shank 33 and participates in cutting.
  • the holder 3 as an example has a pocket 34 positioned on the first end 3a side.
  • the pocket 34 is a part where the insert 2 is located, and is a part that is recessed in the head 32.
  • the pocket 34 has a screw hole 341 that can be screwed into the screw 8 shown in FIG.
  • Examples of the material of the holder 3 include steel, cast iron, and aluminum alloy.
  • the size of the holder 3 can be set to the following value, for example.
  • the length of the holder 3 in the direction parallel to the longitudinal direction a is, for example, 60 to 200 mm.
  • the width in the direction perpendicular to the longitudinal direction a is, for example, 6 to 50 mm.
  • the flow path 4 is located inside the holder 3 and functions as a portion through which coolant (cooling fluid) flows. It may be paraphrased that the holder 3 has the flow path 4 located inside like the example shown in FIG.2 and FIG.4.
  • a coolant a water-insoluble oil agent, a water-soluble oil agent, etc. are mentioned, for example.
  • water-insoluble oils include cutting oils such as oil-based, inert extreme pressure, and active extreme pressure types.
  • water-soluble oils include cutting oils such as emulsions, solubles and solutions.
  • the coolant is not limited to a liquid, and may be a gas such as an inert gas.
  • the shape of the flow path 4 is not particularly limited as long as the coolant can flow.
  • the flow path 4 of an example of the embodiment has a circular cross-sectional shape orthogonal to the coolant flow direction.
  • the flow path 4 in the above-described cross section may have an elliptical shape. It may be square.
  • the inner diameter of the flow path 4 is, for example, 1 to 10 mm.
  • the channel 4 shown in FIGS. 2 and 4 includes a first channel 4a, a second channel 4b, and a third channel 4c.
  • one end of the first flow path 4a is an inflow port 41 described later
  • one end of the third flow path 4c is an outflow port 42 described later.
  • the inner diameter of the first flow path 4a is, for example, 5 to 10 mm
  • the inner diameter of the second flow path 4b is, for example, 1 to 7 mm
  • the inner diameter of the third flow path 4c is, for example, 0.8. ⁇ 6 mm. That is, the inner diameter of the flow path 4 in the example shown in FIGS. 2 and 4 may be reduced stepwise from the inlet 41 toward the outlet 42. When the inner diameter of the flow path 4 is gradually reduced, the coolant injection pressure can be increased efficiently.
  • the flow path 4 has the inflow port 41 and the outflow port 42, as shown in FIG.2 and FIG.4.
  • the inflow port 41 is a part through which coolant supplied from the outside flows into the flow path 4.
  • the inflow port 41 of the example shown in FIGS. 3 and 4 is open to the end surface 35 on the second end 3 b side of the holder 3.
  • the position where the inflow port 41 opens is not limited to the end face 35.
  • the inflow port 41 may open on one side surface of the holder 3.
  • the number of the inflow ports 41 should just be at least one, and plural may be sufficient as it. When the number of the inlets 41 is plural, the inlet 41 to be used can be selected according to the machine tool.
  • the outflow port 42 is a part for allowing coolant to flow out toward the insert 2.
  • the outlet 42 shown in FIGS. 1 and 2 is located on the first end 3 a side of the lower jaw 322, and is open so as to face the insert 2.
  • the position where the outflow port 42 opens is not limited to the lower jaw 322.
  • the number of the outflow ports 42 should just be at least one, and plural may be sufficient as it. When the number of the outlets 42 is plural, the position where the outlets 42 are opened can be set according to the shape of the insert 2 and the like.
  • the sealing part 5 is a part sealed so that the coolant does not leak from the flow path 4.
  • the flow path 4 is formed by, for example, drilling using a drill or the like.
  • part which does not function as the flow path 4 among the hole parts formed by hole processing is sealed by the sealing member so that a coolant may not leak. Therefore, the sealing portion 5 is a portion that does not function as the flow path 4 in the hole portion, and corresponds to a portion sealed by the sealing member.
  • the number of the sealing parts 5 is based also on the shape of the flow path 4, at least one may be sufficient and multiple may be sufficient.
  • the plurality of hole portions have a plurality of opening portions other than the inlet 41 and the outlet 42. It may be.
  • the sealing part 5 should just be located in several opening parts other than the inflow port 41 and the outflow port 42.
  • the flow path 4 of an example of the embodiment includes the first flow path 4a, the second flow path 4b, and the third flow path 4c.
  • the first flow path 4a, the second flow path 4b, and the third flow path 4c are holes formed by opening only one end of the both ends in the example shown in FIGS. It is.
  • a portion that opens to the outside at one end of the first flow path 4 a is an inflow port 41
  • a portion that is one end of the third flow path 4 c and opens to the outside is an outflow port 42.
  • the part which is one end of the 2nd flow path 4b and opens outside is not the inflow port 41 and the outflow port 42.
  • FIG. therefore, in the example shown in FIGS. 2 and 4, the sealing portion 5 is located in the opening portion of the second flow path 4 b.
  • the sealing part 5 may be located continuously in the flow path 4 as shown in FIG.2 and FIG.4. At this time, the sealing portion 5 may be positioned on the extension line of the flow path 4 or may not be positioned on the extension line of the flow path 4. And the sealing part 5 has the external thread 6 and the internal thread 7, as shown in FIG.
  • the male screw 6 is attached to the female screw 7, and the male screw 6 and the female screw 7 function as a sealing mechanism in cooperation with each other.
  • the male screw 6 can be regarded as an example of a sealing member.
  • the female screw 7 may be formed separately from the holder 3, but in the example shown in FIG. 5, the female screw 7 is formed integrally with the holder 3. Therefore, in one example of the embodiment, the holder 3 has a hole portion located inside, and the hole portion has a flow path 4 and a female screw 7 positioned continuously in the flow path 4. In other words.
  • the cutting tool 1 as an example of the embodiment has the above-described configuration, it may be rephrased as follows. That is, the cutting tool 1 of an example of the embodiment includes a tool main body and a sealing member, the tool main body has a hole portion located inside, and the hole portion has an inlet 41 and an outlet 42.
  • the male screw 6, which is an example of a sealing member, is attached to the female screw 7.
  • the tool body is constituted by the insert 2, the holder 3, and the fixing member (screw 8).
  • the sealing part 5 is comprised by the internal thread 7 in a tool main body, and the external thread 6 which is an example of a sealing member.
  • the male screw 6 has a plurality of screw threads 61 as shown in FIGS.
  • the number of screw threads 61 is, for example, 2 to 20.
  • the height of the screw thread 61 is, for example, 0.1 to 10 mm.
  • the distance (pitch) between the adjacent screw threads 61 is, for example, 0.1 to 8 mm.
  • the length of the male screw 6 in the direction parallel to the longitudinal direction b is, for example, 0.5 to 160 mm.
  • the outer diameter of the male screw 6 is, for example, 0.5 to 80 mm.
  • the male screw 6 may be, for example, a screw having a head or a screw not having a head.
  • the screw having a head include a flat head screw, a truss screw, and a low head screw.
  • a screw thread which does not have a head
  • a set screw Imo screw
  • a set screw Imo screw
  • the male screw 6 is a set screw. In this case, it is possible to reduce the possibility that the head of the male screw 6 interferes with the apparatus or the like during cutting.
  • the male screw 6 may have a recess 62 located at one end in the longitudinal direction b.
  • the recess 62 is a part that fits with a tool used when the male screw 6 is inserted into the female screw 7 and tightened. Examples of the tool include a hexagon wrench and a screwdriver.
  • Examples of the material of the male screw 6 include inorganic materials such as metal. Examples of the metal include stainless steel and steel.
  • the female screw 7 has a plurality of screw grooves 71 as shown in FIG.
  • the number of screw grooves 71 is, for example, 2 to 50.
  • the depth of the thread groove 71 is, for example, 0.1 to 10 mm.
  • the distance between the adjacent screw grooves 71 is, for example, 0.1 to 8 mm.
  • the length of the female screw 7 in the direction parallel to the longitudinal direction c is, for example, 0.5 to 160 mm.
  • the inner diameter of the female screw 7 is, for example, 0.1 to 80 mm.
  • the female screw 7 may be continuous with the surface 31 of the holder 3.
  • the sealing part 5 has a contact part 51 as shown in FIG.
  • the contact portion 51 is a portion where at least one top portion 611 of the plurality of screw threads 61 of the male screw 6 and at least one bottom portion 711 of the plurality of screw grooves 71 of the female screw 7 are in contact with each other.
  • the plurality of screw threads 61 in the male screw 6 have the first screw thread 61a
  • the plurality of screw grooves 71 in the female screw 7 have the first screw groove 71a
  • the first screw thread 61a may be in contact with the bottom portion 711 of the first screw groove 71a. Since an example of the embodiment has the above-described configuration, the possibility that the coolant leaks from the sealing portion 5 is reduced, and the possibility that the male screw 6 is loosened due to the fluid pressure of the coolant can be reduced. .
  • the coolant pressure tends to increase in order to improve the cooling function.
  • the gap between the screw thread 61 and the screw groove 71 is reduced in the contact portion 51, and both are easily adhered. Thereby, for example, it is possible to reduce the possibility that the male screw 6 is loosened even under cutting conditions in which a hydraulic pressure of 1 MPa or more is applied.
  • the cutting tool 1 according to an example of the embodiment can exhibit an excellent cooling function even under severe cutting conditions.
  • top part 611 of the screw thread 61 and the bottom part 711 of the screw groove 71 are in contact means that at least a part of the top part 611 and at least a part of the bottom part 711 are in contact with each other. . Moreover, it can confirm that the top part 611 and the bottom part 711 are contacting, for example by observing the cross section of the sealing part 5 as shown in FIG. 5 under a microscope.
  • the female screw 7 has a first incomplete screw portion 7 a, and the male screw 6 is inserted into the female screw 7.
  • the thread 61 of the male screw 6 may be plastically deformed along the thread groove 71 of the first incomplete thread 7a of the female screw 7 by tightening to the first incomplete thread 7a.
  • the contact portion 51 includes the incomplete screw portion of the male screw 6 and the first incomplete screw portion 7a of the female screw 7.
  • the incomplete thread portion is a portion that does not have a complete thread shape, for example, as defined in JIS B 0176-1: 2002.
  • the complete screw portion described later is a portion having a complete thread shape as defined in, for example, JIS B 0176-1: 2002.
  • the complete thread shape does not strictly require that the thread height be constant, and may have some variation. Specifically, the lowest height of the plurality of screw threads may be different by about 5%.
  • the complete thread form does not strictly require that the thread pitch and thread angle be constant, and each may have a variation of about 5%.
  • the configurations of the first incomplete screw portion 7a of the female screw 7 for example, a configuration in which the distance between the screw grooves 71 adjacent to each other is narrower than the distance in the complete screw portion.
  • Another example of the configuration of the first incomplete screw portion 7a of the female screw 7 is a configuration in which the depth of the screw groove 71 is shallower than the depth of the complete screw portion.
  • a portion of the sealing portion 5 where the male screw 6 and the female screw 7 are not in contact may be filled with a filler.
  • the filler is filled, the possibility that the coolant leaks from the sealing portion 5 is further reduced, and the possibility that the male screw 6 is loosened due to the hydraulic pressure of the coolant can be further reduced.
  • the filler is an adhesive, the possibility that the male screw 6 is loosened due to the hydraulic pressure of the coolant can be further reduced.
  • the adhesive include epoxy resin-based, acrylic resin-based, and silicone rubber-based organic adhesives.
  • the height of the thread 61 in the male screw 6 may be constant, for example, the height of the thread 61 in the contact part 51 may be lower than the height of the thread 61 other than the contact part 51.
  • the height of the first thread 61a may be lower than the height of the plurality of threads 61 excluding the first thread 61a in the male thread 6.
  • the contact part 51 is not limited to a specific position.
  • the contact part 51 may be located on the side close to the flow path 4 in the sealing part 5 or may be located on the side far from the flow path 4.
  • the contact portion 51 is located on the side close to the flow path 4 in the sealing portion 5.
  • the first screw thread 61 a is located on the side near the flow path 4 in the male screw 6.
  • the side close to the flow path 4 in the sealing portion 5 means at least a region near the flow path 4 than the center M of the male screw 6 in the direction (longitudinal direction) b along the axis of the male screw 6. I mean. Further, “the side farther from the flow path 4 in the sealing portion 5” means at least a region farther from the flow path 4 than the center M of the male screw 6 in the direction b along the axis of the male screw 6. Yes.
  • the bottom portion 711 of the screw groove 71 located on the side of the screw may be in contact. That is, the first screw thread 61 a may be located closest to the flow path 4 among the plurality of screw threads 61 in the male screw 6.
  • the plurality of screw threads 61 further includes a second screw thread 61b positioned farther from the flow path 4 than the first screw thread 61a, and the plurality of screw grooves 71 flows more than the first screw groove 71a.
  • a second screw groove 71b positioned away from the path 4 may be further provided, and the top portion 611 of the second screw thread 61b may be in contact with the bottom portion 711 of the second screw groove 71b.
  • the height of the second screw thread 61b is not limited to a specific value.
  • the height of the second thread 61b is lower than the height of the plurality of threads 61 excluding the first thread 61a and the second thread 61b in the male thread 6, and the height of the first thread 61a.
  • it may be lower than the height of the second thread 61b.
  • the outer diameter of the contact portion 51 is relatively Can be made smaller.
  • the height of the first screw thread 61a is lower than the height of the second screw thread 61b, it is easy to attach the male screw 6 to the female screw 7.
  • the sealing portion 5 has a contact portion 51.
  • the whole sealing part 5 may be the contact part 51, and a part of the sealing part 5 may be the contact part 51.
  • all of the plurality of top portions 611 in the plurality of screw threads 61 may be in contact with the bottom portions 711 of the plurality of screw grooves 71 in the female screw 7, respectively, and the plurality of top portions 611 in the plurality of screw threads 61. May be in contact with the bottom portions 711 of the plurality of screw grooves 71 in the female screw 7.
  • the plurality of screw threads 61 further includes a third screw thread 61 c that is located farther from the flow path 4 than the first screw thread 61 a and the second screw thread 61 b.
  • the plurality of screw grooves 71 further have a third screw groove 71c facing the third screw thread 61c, and the top 611 of the third screw thread 61c is separated from the bottom 711 of the third screw groove 71c.
  • the hardness of the female screw 7 may be larger than the hardness of the male screw 6. According to such a configuration, when the male screw 6 is inserted into the female screw 7 and tightened, the thread 61 of the male screw 6 is plastically deformed and crushed along the screw groove 71 of the female screw 7. 51 can be formed. Therefore, since the male screw 6 and the female screw 7 in the contact portion 51 are both incomplete screw portions, the possibility that the male screw 6 rotates in the loosening direction can be reduced. Further, when the hardness of the female screw 7 is larger than the hardness of the male screw 6, the female screw 7 is less likely to be plastically deformed than the male screw 6. For this reason, when the male screw 6 is attached to the female screw 7, the inner diameter of the female screw 7 is difficult to expand. Thus, since the outer diameter of the contact portion 51 is difficult to increase, the possibility that the coolant leaks from the sealing portion 5 is further reduced.
  • the female screw 7 has, for example, a Vickers hardness (hereinafter, sometimes referred to as “HV”) of 340 to 610.
  • HV Vickers hardness
  • the male screw 6 has an HV of 200 to 280.
  • the difference between the HV of the female screw 7 and the HV of the male screw 6 is, for example, 100 to 220.
  • HV is a value measured according to JIS Z 2244: 2009.
  • the top 611 of the first screw thread 61 a is in contact with the bottom 711 of the first screw groove 71 a, while the base parts 63 of the plurality of screw threads 61 in the male screw 6 are plural. It may be separated from the edge 73 of the screw groove.
  • the durability of the male screw 6 is improved by the base 63 being separated from the edge 73.
  • the whole male screw 6 may be located inside the female screw 7. According to such a configuration, the workability when attaching the holder 3 to the machine tool is good, and the possibility that the male screw 6 interferes with the apparatus or the like at the time of cutting can be reduced.
  • the sealing portion 5 may further include a second incomplete screw portion 7 c located in a region outside the contact portion 51 in the female screw 7.
  • the sealing portion 5 may further include a second incomplete screw portion 7 c located in a region closer to the surface 31 of the holder 3 than the contact portion 51 in the female screw 7.
  • the second incomplete screw portion 7c functions as a stopper, even if the male screw 6 is loosened, the male screw 6 is further loosened by the second incomplete screw portion 7c. Can be reduced.
  • the second incomplete screw portion 7 c may be located over two or more screw grooves 71.
  • the second incomplete threaded portion 7c is not limited to a specific configuration.
  • the distance between the screw grooves 71 adjacent to each other in the second incomplete screw portion 7c may be narrower than the distance between the screw grooves 71 adjacent to each other in the complete screw portion 7b.
  • the plurality of screw grooves 71 positioned in the second incomplete screw portion 7 c may have at least one protrusion 74.
  • the example shown in FIG. 5 has a plurality of protrusions 74. In the case where the second incomplete screw portion 7c has the protrusion 74, the protrusion 74 functions as a stopper.
  • the male screw 6 is further less likely to be loosened by the protrusion 74.
  • the flow path 4 is located on the left side with respect to the second incomplete screw portion 7 c, and the protrusion 74 protrudes from the right side toward the left side.
  • a pressing force is applied to the male screw 6 by the fluid pressure of the coolant.
  • a pressing force is applied to the male screw 6 from the left side to the right side. Therefore, even if the male screw 6 is loosened, the male screw 6 is pressed against the protrusion 74. Accordingly, the protrusion 74 makes the male screw 6 more difficult to loosen.
  • the female screw 7 in the sealing portion 5 is configured such that the second incomplete screw portion 7c, the complete screw portion 7b, and the first incomplete screw portion 7c are located in this order from the surface 31 side of the holder 3.
  • the complete screw portion 7b is sandwiched between the first incomplete screw portion 7a and the second incomplete screw portion 7c.
  • the second incomplete screw portion 7c deforms the screw groove 71 of the female screw 7 positioned outward from the contact portion 51 after the male screw 6 is inserted into the female screw 7 and tightened. May be formed.
  • the deformed portion of the screw groove 71 (hereinafter referred to as a deformed portion for convenience) may be formed over the entire circumference of the inner peripheral surface of the female screw 7 to be the second incomplete screw portion 7c. , May be formed in part.
  • a cylindrical instrument may be press-fitted into the female screw 7.
  • a part of the screw groove 71 may be cut out by a rod-like instrument. That is, as shown in FIG. 5, the second incomplete screw portion 7 c may have a cutout portion 72 formed by cutting out a part of the screw groove 71.
  • the sealing portion 5 can be easily formed. That is, when inserting the male screw 6 into the female screw 7, first, the male screw 6 is screwed into the complete screw portion 7b of the female screw 7 (see FIG. 8). Thereby, it is possible to reduce the occurrence of shaft misalignment when the male screw 6 is inserted, and the male screw 6 can be smoothly inserted into the female screw 7. Further, when the hardness of the female screw 7 is larger than the hardness of the male screw 6, as described above, the male screw 6 is inserted into the first incomplete screw portion 7a and tightened, whereby the screw thread of the male screw 6 is obtained. 61 can be plastically deformed along the thread groove 71 of the female screw 7. Thereby, the contact part 51 of the sealing part 5 can be formed easily.
  • the screw groove 71 of the female screw 7 located outward from the contact portion 51 is deformed to be used when the male screw 6 is inserted.
  • a part of the complete screw portion becomes the second incomplete screw portion 7c, and the remaining portion becomes the complete screw portion 7b (see FIGS. 5 and 8).
  • the method for manufacturing a cut product includes the following steps (1) to (4).
  • a step of preparing the work material 100 and the cutting tool 1 as shown in FIG. (2) A step of rotating the work material 100 or the cutting tool 1.
  • a step of bringing the work material 100 and the cutting tool 1 into contact with each other as shown in FIG. (4) A step of separating the work material 100 and the cutting tool 1 from each other as shown in FIG.
  • examples of the material of the work material 100 prepared in the step (1) include carbon steel, alloy steel, stainless steel, cast iron, and non-ferrous metal.
  • the cutting tool 1 mentioned above in the process of (1) is prepared.
  • step (2) As shown in FIG. 9, the work material 100 is rotated with reference to the rotation axis O.
  • step (3) first, the cutting tool 1 is moved in the direction of the arrow X1, and the cutting tool 1 is relatively brought close to the rotating workpiece 100.
  • the work material 100 and the cutting edge 27 of the cutting tool 1 are brought into contact with each other to cut the work material 100.
  • the workpiece 100 may be cut while the coolant flows out from the outlet 42.
  • step (4) as shown in FIG. 11, by moving the cutting tool 1 in the direction of the arrow X2, the work material 100 and the cutting tool 1 are separated from each other, and a cut workpiece 110 is obtained.
  • cutting can be performed under cutting conditions where high coolant pressure is applied, and as a result, cutting having a machining surface with high accuracy.
  • a workpiece 110 can be obtained.
  • the cutting tool 1 may be rotated.
  • the work material 100 may be brought close to the cutting tool 1.
  • the work material 100 may be moved away from the cutting tool 1. In the case of continuing the cutting process, the state in which the work material 100 is rotated may be maintained and the process of bringing the cutting edge 27 into contact with a different part of the work material 100 may be repeated.
  • this indication is not limited to embodiment mentioned above, As long as it does not deviate from the summary of this indication, it is arbitrary. It goes without saying that it can be done.
  • the cutting tool 1 is a tool used for turning, but instead, the cutting tool 1 may be a tool used for turning.
  • the entire male screw 6 may be positioned inside the female screw 7.
  • a part of the male screw 6 is exposed from the female screw 7. Also good.

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Abstract

本開示の切削工具は、流入口及び流出口を有する流路と、流路に連続して位置するとともに雄ネジ及び雌ネジを有する封止部と、を備える。雄ネジにおける複数のネジ山は、第１ネジ山を有し、雌ネジにおける複数のネジ溝は、第１ネジ溝を有している。第１ネジ山の頂部が第１ネジ溝の底部に接触している。

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、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。
　従来からクーラント供給機構を有した切削工具が種々提案されている。また、特表２０１４－５０９５６３号公報（特許文献１）に記載されているように、ホルダの内部に形成された流路に連続する部位がネジなどで閉じられた切削工具も提案されている。
　本開示の切削工具は、流入口及び流出口を有する流路と、前記流路に連続して位置するとともに雄ネジ及び雌ネジを有する封止部と、を備える。前記雄ネジにおける複数のネジ山は、第１ネジ山を有し、前記雌ネジにおける複数のネジ溝は、第１ネジ溝を有し、前記第１ネジ山の頂部が前記第１ネジ溝の底部に接触している。
　本開示の切削加工物の製造方法は、被削材と上述した本開示に係る切削工具とを準備する工程と、前記被削材又は前記切削工具を回転させる工程と、前記被削材と前記切削工具とを互いに接触させる工程と、前記被削材と前記切削工具とを互いに離す工程と、を備える。
図１は、本開示の一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からインサートを除くとともに主として流路を透視した状態を示す図である。 図３は、図１の切削工具を別の方向から見た斜視図である。 図４は、図３からインサートを除くとともに主として流路を透視した状態を示す図である。 図５は、図１の切削工具における封止部の周辺を拡大して示す断面図である。 図６は、本開示の一実施形態に係る雄ネジを拡大して示す側面図である。 図７は、図６におけるＩ－Ｉ線断面図である。 図８は、本開示の一実施形態に係る雌ネジを拡大して示す断面図である。 図９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１０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１１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。
　＜切削工具＞
　本開示の様々な実施形態に係る切削工具について、図面を用いて説明する。なお、ここで、切削工具とは、工作機械に取り付けられて切削加工に関与する部材のことを意味するものとする。したがって、本開示の切削工具は、例えば、ドリルなどのように切刃と本体とが一体の構成、インサート及びホルダを備える構成などの他に、ホルダ単体なども含む。ここで、上に列挙した、ドリルなどのように切刃と本体とが一体の構成の部位、インサート及びホルダを備える構成の部位及びホルダ単体などを便宜的に工具本体と呼んでもよい。以下、本開示の実施形態に係る切削工具について、インサート及びホルダを備える構成を例にとって、詳細に説明する。
　なお、以下で参照する各図は、説明の便宜上、実施形態を説明する上で必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、本開示の切削工具は、参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び寸法比率などを忠実に表したものではない。これらの点は、後述する切削加工物の製造方法においても同様である。
　図１に示すように、実施形態の一例の切削工具１は、旋削加工に用いられる工具であり、インサート２及びホルダ３を備える構成である。そして、切削工具１は、図２～図５に示すように、流路４及び封止部５を備えている。以下、切削工具１の各構成要素について、順に説明する。
　　（インサート）
　実施形態の一例のインサート２は、図１に示すように、板状の部材であり、上面２１、下面２２、第１端面２３、第２端面２４、側面２５、貫通孔２６及び切刃２７を有している。
　上面２１及び下面２２はいずれも、四角形状（長方形状）の面である。四角形状とは、厳密な意味での四角形状のみならず、若干の凹凸又は湾曲などをも含む趣旨である。また、上面２１及び下面２２の形状はいずれも、四角形状に限定されるものではない。これらの点は、後述する第１端面２３及び第２端面２４についても同様である。なお、上面２１及び下面２２はいずれも、側面２５の側の外縁を長辺とし、第１端面２３の側及び第２端面２４の側のそれぞれの外縁を短辺とする。上面２１の少なくとも一部は、切削加工を行うときに切屑が流れるすくい面として機能することが可能である。なお、上面２１及び下面２２は、便宜上の表現であり、上及び下の方向性を示すものではない。例えば、上面２１は、切削工具１を使用するときに上方を向く面である必要はない。
　第１端面２３及び第２端面２４はいずれも、上面２１及び下面２２の間に位置しており、上面２１及び下面２２のそれぞれと接続している面である。第１端面２３及び第２端面２４はいずれも、四角形状の面である。第１端面２３は、後述するホルダ３の第１端３ａの側に位置している面である。第１端面２３の少なくとも一部は、切削加工を行うときに逃げ面として機能することが可能である。第２端面２４は、第１端面２３の反対側であって後述するホルダ３の第２端３ｂの側に位置している面である。
　側面２５は、上面２１及び下面２２の間、且つ、第１端面２３及び第２端面２４の間に位置しており、上面２１及び下面２２のそれぞれと接続している面である。側面２５は、平行四辺形状の面である。平行四辺形状とは、厳密な意味での平行四辺形状のみならず、若干の凹凸又は湾曲などをも含む趣旨である。また、側面２５の形状は、平行四辺形状に限定されるものではない。
　一例のインサート２は、側面２５を２つ有している。そして、図１に示す一例における貫通孔２６は、２つの側面２５の間を貫通している。貫通孔２６は、インサート２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に示す一例における固定部材は、ネジ８である。すなわち、切削工具１は、固定部材としてネジ８を備えている。そして、ネジ８を貫通孔２６及び後述するポケット３４のネジ孔３４１（図２参照）の順に挿入して締め付けることによって、インサート２をホルダ３に固定している。なお、固定部材は、ネジ８に限定されるものではなく、他の固定部材であってもよい。他の固定部材としては、例えば、クランプ部材などが挙げられる。
　切刃２７は、インサート２における２つの面が交わる稜部２８の少なくとも一部に位置している部位である。図１に示す一例における切刃２７は、上面２１と第１端面２３とが交わる稜部２８の全体に位置している。インサート２は、切刃２７がホルダ３の第１端３ａの側において突出している状態で、ホルダ３に固定されている。
　なお、インサート２の形状は、図１に示す一例に限定されるものではない。例えば、側面２５が三角形であって、上面２１とは反対側において第１端面２３が第２端面２４に接続されていてもよい。この一例におけるインサート２は下面２２を有さない形状である。また、図１に示すインサート２は板状の部材であるが、例えば、インサート２が棒状の部材であっても何ら問題ない。
　インサート２の材質としては、例えば、超硬合金及びサーメットなどが挙げられる。超硬合金としては、例えば、ＷＣ－Ｃｏ、ＷＣ－ＴｉＣ－Ｃｏ及びＷＣ－ＴｉＣ－ＴａＣ－Ｃｏなどが挙げられる。ＷＣ－Ｃｏは、炭化タングステン（ＷＣ）にコバルト（Ｃｏ）の粉末を加えて焼結して生成される。ＷＣ－ＴｉＣ－Ｃｏは、ＷＣ－Ｃｏに炭化チタン（ＴｉＣ）を添加したものである。ＷＣ－ＴｉＣ－ＴａＣ－Ｃｏは、ＷＣ－ＴｉＣ－Ｃｏに炭化タンタル（ＴａＣ）を添加したものである。サーメットは、セラミック成分に金属を複合させた焼結複合材料である。サーメットとしては、例えば、炭化チタン（ＴｉＣ）及び窒化チタン（ＴｉＮ）などのチタン化合物を主成分としたものが挙げられる。
　インサート２の表面は、被膜でコーティングされていてもよい。被膜の組成としては、例えば、炭化チタン（ＴｉＣ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）及びアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）などが挙げられる。被膜の成膜方法としては、例えば、化学蒸着（ＣＶＤ）法及び物理蒸着（ＰＶＤ）法などが挙げられる。
　インサート２の大きさは、例えば、次のような値に設定できる。上面２１及び下面２２における長辺の長さは、例えば、１２～２０ｍｍである。上面２１及び下面２２における短辺の長さは、例えば、２～８ｍｍである。上面２１から下面２２までの厚みは、例えば、６～１２ｍｍである。
　　（ホルダ）
　実施形態の一例のホルダ３は、図１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。言い換えれば、ホルダ３は、柱状である。図１に示す一例におけるホルダ３は、四角柱状である。四角柱状とは、厳密な意味での四角柱状のみならず、若干の凹凸又は湾曲などをも含む趣旨である。なお、ホルダ３の形状は、四角柱状に限定されるものではない。
　一例のホルダ３は、第１端３ａの側に位置しているヘッド３２及び第２端３ｂの側に位置しているシャンク３３を有している。ヘッド３２は、インサート２を固定する部位であり、上顎３２１及び下顎３２２を有している。シャンク３３は、工作機械によって把持される部位である。一例の切削工具１は、シャンク３３を介して工作機械に取り付けられて切削加工に関与する。
　一例のホルダ３は、図２に示すように、第１端３ａの側に位置しているポケット３４を有している。ポケット３４は、インサート２が位置する部位であり、ヘッド３２において窪んでいる部位である。ポケット３４は、図１に示すネジ８と螺合可能なネジ孔３４１を有している。
　ホルダ３の材質としては、例えば、鋼、鋳鉄及びアルミニウム合金などが挙げられる。ホルダ３の大きさは、例えば、次のような値に設定できる。ホルダ３の長手方向ａに平行な方向における長さは、例えば、６０～２００ｍｍである。長手方向ａに垂直な方向における幅は、例えば、６～５０ｍｍである。
　　（流路）
　流路４は、図２及び図４に示すように、ホルダ３の内部に位置しており、クーラント（冷却流体）が流れる部位として機能する。図２及び図４に示す一例のように、ホルダ３が内部に位置する流路４を有していると言い換えてもよい。クーラントとしては、例えば、不水溶性油剤及び水溶性油剤などが挙げられる。不水溶性油剤としては、例えば、油性形、不活性極圧形及び活性極圧形などの切削油が挙げられる。水溶性油剤としては、例えば、エマルジョン、ソリューブル及びソリューションなどの切削油が挙げられる。また、クーラントは液体に限定されるものではなく、不活性ガスなどの気体であってもよい。
　流路４の形状は、クーラントを流すことが可能な限り特に限定されない。実施形態の一例の流路４は、クーラントの流れる方向に直交する断面の形状が円形状であるが、例えば、上記の断面における流路４の形状が、楕円形であっても、また、多角形であってもよい。流路４の内径は、例えば、１～１０ｍｍである。
　一例として、図２及び図４に示す流路４は、第１流路４ａ、第２流路４ｂ及び第３流路４ｃを有している。図２及び図４に示す一例においては、第１流路４ａの一端が後述する流入口４１であり、第３流路４ｃの一端が後述する流出口４２である。そして、第１流路４ａの内径は、例えば、５～１０ｍｍであり、第２流路４ｂの内径は、例えば、１～７ｍｍであり、第３流路４ｃの内径は、例えば、０．８～６ｍｍである。すなわち、図２及び図４に示す一例における流路４の内径は、流入口４１から流出口４２に向かうにつれて、段階的に小さくなっていてもよい。流路４の内径が段階的に小さくなっている場合には、クーラントの噴射圧を効率よく高めることができる。
　流路４は、図２及び図４に示すように、流入口４１及び流出口４２を有している。流入口４１は、外部から供給されるクーラントを流路４の内部に流入させる部位である。図３及び図４に示す一例の流入口４１は、ホルダ３の第２端３ｂの側の端面３５に開口している。なお、流入口４１が開口する位置は、端面３５に限定されるものではない。例えば、流入口４１は、ホルダ３の一側面に開口していてもよい。また、流入口４１の数は、少なくとも１つであればよく、複数であってもよい。流入口４１の数が複数のときは、工作機械に応じて使用する流入口４１を選択することができる。
　流出口４２は、インサート２に向かってクーラントを流出させる部位である。一例として、図１及び図２に示す流出口４２は、下顎３２２の第１端３ａの側に位置しており、インサート２と対向するように開口している。なお、流出口４２が開口する位置は、下顎３２２に限定されるものではない。また、流出口４２の数は、少なくとも１つであればよく、複数であってもよい。流出口４２の数が複数のときは、インサート２の形状などに応じて流出口４２が開口する位置を設定することができる。
　　（封止部）
　封止部５は、流路４からクーラントが漏れないように封止される部位である。具体的に説明すると、流路４は、例えば、ドリルなどを用いる孔加工によって形成される。そして、孔加工によって形成された孔部のうち流路４として機能しない部位の開口部分は、クーラントが漏れないように封止部材によって封止される。したがって、封止部５は、この孔部における流路４として機能しない部分であって、封止部材によって封止された部分に相当する。封止部５の数は、流路４の形状にもよるが、少なくとも１つあればよく、複数であってもよい。例えば、流路４が、一度の孔加工によって形成される１つの孔部が複数連結された構成である場合、この複数の孔部は、流入口４１及び流出口４２以外の開口部分を複数有するかもしれない。そのような場合には、流入口４１及び流出口４２以外の複数の開口部分に、封止部５が位置していればよい。
　実施形態の一例の流路４は、上述したように、第１流路４ａ、第２流路４ｂ及び第３流路４ｃを有している。第１流路４ａ、第２流路４ｂ及び第３流路４ｃは、図２及び図４に示す一例において、いずれも、その両端のうち一端のみが外方に開口して形成された孔部である。そして、第１流路４ａの一端であって外方に開口する部分は、流入口４１であり、第３流路４ｃの一端であって外方に開口する部分は、流出口４２である。一方、第２流路４ｂの一端であって外方に開口する部分は、流入口４１及び流出口４２ではない。そのため、図２及び図４に示す一例においては、第２流路４ｂの開口部分に封止部５が位置している。
　なお、封止部５は、図２及び図４に示すように、流路４に連続して位置していてもよい。このとき、封止部５は、流路４の延長線上に位置していてもよく、また、流路４の延長線上に位置していなくてもよい。そして、封止部５は、図５に示すように、雄ネジ６及び雌ネジ７を有している。雄ネジ６は雌ネジ７に取り付けられており、雄ネジ６及び雌ネジ７は、互いに協働して、封止機構として機能する。ここで、雄ネジ６は、封止部材の一例であると捉えることができる。
　雌ネジ７はホルダ３と別体で形成されていてもよいが、図５に示す一例においては、雌ネジ７がホルダ３と一体で形成されている。そのため、実施形態の一例においては、ホルダ３が、内部に位置する孔部を有し、この孔部が、流路４及び流路４に連続して位置する雌ネジ７を有していると言い換えてもよい。
　実施形態の一例の切削工具１は上記の構成を有していることから、以下の通り言い換えてもよい。すなわち、実施形態の一例の切削工具１は、工具本体と、封止部材とを備え、工具本体は、内部に位置する孔部を有し、孔部は、流入口４１及び流出口４２を有する流路４と、流路４に連続して位置する雌ネジ７とを有し、封止部材の一例である雄ネジ６が雌ネジ７に取り付けられている。このとき、図１に示す一例においては、インサート２、ホルダ３及び固定部材（ネジ８）によって工具本体が構成されている。また、図５に示す一例においては、工具本体における雌ネジ７と、封止部材の一例である雄ネジ６とによって封止部５が構成されている。
　雄ネジ６は、図６及び図７に示すように、複数のネジ山６１を有している。ネジ山６１の数は、例えば、２～２０個である。ネジ山６１の高さは、例えば、０．１～１０ｍｍである。互いに隣り合うネジ山６１間の距離（ピッチ）は、例えば、０．１～８ｍｍである。雄ネジ６の長手方向ｂに平行な方向における長さは、例えば、０．５～１６０ｍｍである。雄ネジ６の外径は、例えば、０．５～８０ｍｍである。
　雄ネジ６は、例えば、頭を有するネジであってもよく、また、頭を有さないネジであってもよい。頭を有するネジとしては、例えば、皿ネジ、トラスネジ及び低頭ネジなどが挙げられる。また、頭を有さないネジとしては、例えば、止めネジ（イモネジ）などが挙げられる。図５に示す一例においては、雄ネジ６が、止めネジである。この場合には、切削加工時に雄ネジ６の頭が装置などと干渉する可能性を低減することができる。
　また、雄ネジ６は、その長手方向ｂの一端部に位置している凹部６２を有していてもよい。凹部６２は、雄ネジ６を雌ネジ７に挿入して締め付けるときに使用する工具と嵌合する部位である。工具としては、例えば、六角レンチ及びドライバーなどが挙げられる。
　雄ネジ６の材質としては、例えば、金属などの無機材料が挙げられる。金属としては、例えば、ステンレス及び鋼などが挙げられる。
　雌ネジ７は、図８に示すように、複数のネジ溝７１を有している。ネジ溝７１の数は、例えば、２～５０個である。ネジ溝７１の深さは、例えば、０．１～１０ｍｍである。互いに隣り合うネジ溝７１間の距離は、例えば、０．１～８ｍｍである。雌ネジ７の長手方向ｃに平行な方向における長さは、例えば、０．５～１６０ｍｍである。雌ネジ７の内径は、例えば、０．１～８０ｍｍである。雌ネジ７は、ホルダ３の表面３１に連続していてもよい。
　ここで、封止部５は、図５に示すように、接触部５１を有している。接触部５１は、雄ネジ６の複数のネジ山６１のうち少なくとも１つの頂部６１１と、雌ネジ７の複数のネジ溝７１のうち少なくとも１つの底部７１１とが、接触している部位である。なお、接触部５１は、雄ネジ６における複数のネジ山６１が第１ネジ山６１ａを有するとともに、雌ネジ７における複数のネジ溝７１が第１ネジ溝７１ａを有し、第１ネジ山６１ａの頂部６１１が第１ネジ溝７１ａの底部７１１に接触している構成であると言い換えてもよい。実施形態の一例は、上記の構成を有していることから、クーラントが封止部５から漏れるおそれが小さくなり、また、クーラントの液圧によって雄ネジ６が緩む可能性を低減することができる。
　具体的に説明すると、近時、厳しい切削条件が要求されており、それに伴い、冷却機能を向上させるためにクーラントの液圧が高まる傾向にある。上述した構成によれば、接触部５１においてネジ山６１とネジ溝７１との間の隙間が少なくなって両者が密着しやすくなる。これにより、例えば、１ＭＰａ以上の液圧がかかるような切削条件下においても雄ネジ６が緩む可能性を低減することができる。その結果、厳しい切削条件下においても、実施形態の一例に係る切削工具１は、優れた冷却機能を発揮することが可能となる。
　ネジ山６１の頂部６１１とネジ溝７１の底部７１１とが接触しているとは、頂部６１１の少なくとも一部と、底部７１１の少なくとも一部とが、接触していることを意味するものとする。また、頂部６１１と底部７１１とが接触していることの確認は、例えば、図５に示すような封止部５の断面を顕微鏡観察することによって行うことができる。
　頂部６１１と底部７１１とが接触している状態にするには、例えば、雌ネジ７が第１の不完全ネジ部７ａを有し、雄ネジ６を雌ネジ７に挿入して雌ネジ７の第１の不完全ネジ部７ａまで締め付けることによって、雄ネジ６のネジ山６１を、雌ネジ７の第１の不完全ネジ部７ａのネジ溝７１に沿って塑性変形させればよい。この場合には、接触部５１は、雄ネジ６の不完全ネジ部と雌ネジ７の第１の不完全ネジ部７ａとで構成されると言い換えることができる。
　なお、不完全ネジ部とは、例えば、ＪＩＳ　Ｂ　０１７６－１：２００２で規定されているように、完全なネジ山の形をもたない部分である。なお、後述する完全ネジ部とは、例えば、ＪＩＳ　Ｂ　０１７６－１：２００２で規定されているように、完全なネジ山の形をもつ部分である。ただし、完全なネジ山の形とは、厳密にネジ山の高さが一定であることを要求するものではなく、若干のバラつきを有していてもよい。具体的には、複数のネジ山における最も高さが高いものに対して最も高さが低いものが５％程度異なっていてもよい。同様に、完全なネジ山の形とは、厳密にネジ山のピッチ及びネジ山の角度が一定であることを要求するものではなく、それぞれ５％程度のバラつきを有していてもよい。
　雌ネジ７の第１の不完全ネジ部７ａの構成の一つとして、例えば、互いに隣り合うネジ溝７１間の距離が、完全ネジ部における当該距離よりも狭い構成が挙げられる。また、雌ネジ７の第１の不完全ネジ部７ａの構成の別の一つとして、例えば、ネジ溝７１の深さが、完全ネジ部における当該深さよりも浅い構成が挙げられる。
　なお、封止部５において雄ネジ６及び雌ネジ７が接触していない部分、言い換えれば、雄ネジ６及び雌ネジ７の間の隙間には、充填剤が充填されていてもよい。充填剤が充填されている場合には、クーラントが封止部５から漏れるおそれが更に小さくなり、また、クーラントの液圧によって雄ネジ６が緩む可能性を更に低減することができる。特に、充填剤が接着剤である場合には、クーラントの液圧によって雄ネジ６が緩む可能性をより一層低減することができる。接着剤としては、例えば、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系及びシリコーンゴム系の有機接着剤などが挙げられる。
　雄ネジ６におけるネジ山６１の高さは一定であってもよいが、例えば、接触部５１におけるネジ山６１の高さが、接触部５１以外におけるネジ山６１の高さより低くてもよい。言い換えれば、第１ネジ山６１ａの高さが、雄ネジ６における第１ネジ山６１ａを除く複数のネジ山６１の高さより低くてもよい。接触部５１に位置する第１ネジ山６１ａの高さが相対的に低い場合には、接触部５１の外径を相対的に小さくできる。そのため、クーラントが封止部５から漏れるおそれが更に小さくなる。
　封止部５において接触部５１は特定の位置に限定されるものではない。接触部５１は、封止部５における流路４に近い側に位置していても、流路４から遠い側に位置していてもよい。図に示す一例においては、接触部５１が、封止部５における流路４に近い側に位置している。言い換えれば、第１ネジ山６１ａは、雄ネジ６における流路４に近い側に位置している。第１ネジ山６１ａが雄ネジ６における流路４に近い側に位置している場合には、雄ネジ６を雌ネジ７に容易に取り付けることが可能でありつつ、安定して接触部５１を形成することが可能である。
　なお「封止部５における流路４に近い側」とは、少なくとも、雄ネジ６の軸に沿った方向（長手方向）ｂにおける雄ネジ６の中央Ｍよりも流路４の近くの領域を意味している。また、「封止部５における流路４から遠い側」とは、少なくとも、雄ネジ６の軸に沿った方向ｂにおける雄ネジ６の中央Ｍよりも流路４から離れた領域を意味している。
　接触部５１において、雄ネジ６における複数のネジ山６１のうち最も流路４の側に位置しているネジ山６１の頂部６１１と、雌ネジ７の複数のネジ溝７１のうち最も流路４の側に位置しているネジ溝７１の底部７１１とが、接触していてもよい。すなわち、第１ネジ山６１ａが、雄ネジ６における複数のネジ山６１のうち最も流路４の側に位置していてもよい。第１ネジ山６１ａが上記のように位置している場合には、封止部５へクーラントが侵入する可能性を低減することができる。
　接触部５１は、雄ネジ６の複数のネジ山６１のうち２つ以上の各々の頂部６１１と、雌ネジ７の複数のネジ溝７１のうち２つ以上の各々の底部７１１とが、それぞれ接触している構成であってもよい。言い換えれば、複数のネジ山６１が、第１ネジ山６１ａよりも流路４から離れて位置する第２ネジ山６１ｂを更に有するとともに、複数のネジ溝７１が、第１ネジ溝７１ａよりも流路４から離れて位置する第２ネジ溝７１ｂを更に有し、第２ネジ山６１ｂの頂部６１１が第２ネジ溝７１ｂの底部７１１に接触していてもよい。切削工具１が上記の構成を有している場合には、接触部５１による上述した効果が向上することから、液圧によって雄ネジ６が緩む可能性をより低減することができる。
　雄ネジ６における複数のネジ山６１が第２ネジ山６１ｂを有する場合において、この第２ネジ山６１ｂの高さは特定の値に限定されるものではない。例えば、第２ネジ山６１ｂの高さが、雄ネジ６における第１ネジ山６１ａ及び第２ネジ山６１ｂを除く複数のネジ山６１の高さよりも低く、且つ、第１ネジ山６１ａの高さが、第２ネジ山６１ｂの高さより低くてもよい。第２ネジ山６１ｂの高さが、雄ネジ６における第１ネジ山６１ａ及び第２ネジ山６１ｂを除く複数のネジ山６１の高さよりも低い場合には、接触部５１の外径を相対的に小さくできる。また、第１ネジ山６１ａの高さが、第２ネジ山６１ｂの高さより低い場合には、雄ネジ６を雌ネジ７に取り付けることが容易となる。
　図５に示すように封止部５は接触部５１を有している。このとき、封止部５の全体が接触部５１であってもよく、また、封止部５の一部が接触部５１であってもよい。言い換えれば、複数のネジ山６１における複数の頂部６１１の全てが、雌ネジ７における複数のネジ溝７１の底部７１１にそれぞれ接触していてもよく、また、複数のネジ山６１における複数の頂部６１１の一部のみが、雌ネジ７における複数のネジ溝７１の底部７１１に接触していてもよい。
　図５に示す一例においては、複数のネジ山６１における一部の頂部６１１が雌ネジ７における底部７１１から離れている。言い換えれば、図５に示す一例においては、複数のネジ山６１が、第１ネジ山６１ａ及び第２ネジ山６１ｂよりも流路４から離れて位置する第３ネジ山６１ｃを更に有しており、複数のネジ溝７１が、第３ネジ山６１ｃと対向する第３ネジ溝７１ｃを更に有し、第３ネジ山６１ｃの頂部６１１が第３ネジ溝７１ｃの底部７１１から離れている。切削工具１が上記の第３ネジ山６１ｃ及び第３ネジ溝７１ｃを有している場合には、雄ネジ６を雌ネジ７に容易に取り付けることが可能でありつつ、安定して接触部５１を形成することが可能である。
　雌ネジ７の硬度は、雄ネジ６の硬度よりも大きくてもよい。このような構成によれば、雄ネジ６を雌ネジ７に挿入して締め付けたときに、雄ネジ６のネジ山６１が雌ネジ７のネジ溝７１に沿って塑性変形して潰れて接触部５１を形成することができる。そのため、接触部５１における雄ネジ６及び雌ネジ７がいずれも不完全ネジ部となることから、雄ネジ６が緩む方向に回転する可能性を低減することができる。また、雌ネジ７の硬度が雄ネジ６の硬度よりも大きい場合には、雄ネジ６と比較して雌ネジ７が塑性変形しにくい。そのため、雄ネジ６を雌ネジ７に取り付ける際に雌ネジ７の内径が広がりにくい。このように、接触部５１の外径が大きくなりにくいことから、クーラントが封止部５から漏れるおそれが更に小さくなる。
　雌ネジ７は、例えば、ビッカース硬さ（Vickers hardness：以下、「ＨＶ」ということがある。）が３４０～６１０である。雄ネジ６は、例えば、ＨＶが２００～２８０である。雌ネジ７のＨＶと雄ネジ６のＨＶとの差は、例えば、１００～２２０である。ＨＶは、ＪＩＳ　Ｚ　２２４４：２００９に準拠して測定される値である。
　図５に示す一例のように、第１ネジ山６１ａの頂部６１１が第１ネジ溝７１ａの底部７１１に接触している一方で、雄ネジ６における複数のネジ山６１の基底部６３が、複数のネジ溝の縁部７３から離れていてもよい。雌ネジ７の硬度が雄ネジ６の硬度よりも大きい場合においては、基底部６３が縁部７３から離れていることによって、雄ネジ６の耐久性が向上する。
　雄ネジ６の全体が、雌ネジ７の内部に位置していてもよい。このような構成によれば、工作機械にホルダ３を取り付ける際の作業性が良好であるとともに、切削加工時に雄ネジ６が装置などと干渉する可能性を低減することができる。
　封止部５は、雌ネジ７における接触部５１よりも外方の領域に位置する第２の不完全ネジ部７ｃを更に有していてもよい。言い換えれば、封止部５は、雌ネジ７における接触部５１よりもホルダ３の表面３１の側の領域に位置する第２の不完全ネジ部７ｃを更に有していてもよい。このような構成によれば、第２の不完全ネジ部７ｃがストッパーとして機能することから、もし仮に雄ネジ６が緩んだとしても、第２の不完全ネジ部７ｃによって雄ネジ６が更に緩むのを低減することができる。第２の不完全ネジ部７ｃは、例えば、２つ以上のネジ溝７１にわたって位置していてもよい。
　第２の不完全ネジ部７ｃは特定の構成に限定されるものではない。例えば、第２の不完全ネジ部７ｃにおける互いに隣り合うネジ溝７１間の距離が、完全ネジ部７ｂにおける互いに隣り合うネジ溝７１間の距離より狭い構成であってもよい。また、図５に示す一例のように、第２の不完全ネジ部７ｃに位置する複数のネジ溝７１が、少なくとも１つの突起７４を有する構成であってもよい。図５に示す一例は、複数の突起７４を有している。第２の不完全ネジ部７ｃが突起７４を有している場合には、この突起７４がストッパーとしての機能を果たす。
　このとき、突起７４が流路４に向かって突出している場合には、突起７４によって雄ネジ６が更に緩みにくくなる。例えば、図５に示す一例においては、第２の不完全ネジ部７ｃに対して流路４が左側に位置しており、突起７４が右側から左側に向かって突出している。クーラントの液圧によって雄ネジ６には押圧力が加わる。図５に示す一例においては、雄ネジ６には左側から右側に向かって押圧力が加わる。そのため、もし仮に雄ネジ６が緩んだとしても、雄ネジ６が突起７４に押し付けられることになる。従って、突起７４によって雄ネジ６が更に緩みにくくなる。
　封止部５における雌ネジ７が、ホルダ３の表面３１の側から順に、第２の不完全ネジ部７ｃ、完全ネジ部７ｂ及び第１の不完全ネジ部７ｃが位置する構成である場合には、完全ネジ部７ｂが第１の不完全ネジ部７ａ及び第２の不完全ネジ部７ｃで挟まれている。その結果、封止部５において雄ネジ６が緩む可能性をより一層低減することができる。
　第２の不完全ネジ部７ｃは、例えば、雄ネジ６を雌ネジ７に挿入して締め付けた後、接触部５１よりも外方に位置している雌ネジ７のネジ溝７１を変形させることによって形成してもよい。ネジ溝７１における上記の変形した部分（以下、便宜的に変形部とする。）は、第２の不完全ネジ部７ｃとなる雌ネジ７の内周面の全周にわたって形成してもよいし、一部に形成してもよい。ネジ溝７１の変形部を雌ネジ７の内周面の全周にわたって形成するときは、例えば、円柱状の器具を雌ネジ７に圧入すればよい。ネジ溝７１の変形部を雌ネジ７の内周面の一部に形成するときは、例えば、棒状の器具によってネジ溝７１の一部を切り欠けばよい。すなわち、図５に示すように、第２の不完全ネジ部７ｃは、ネジ溝７１の一部を切り欠いて形成された切り欠き部７２を有していてもよい。
　また、上述した構成によれば、封止部５の形成が容易になる。すなわち、雄ネジ６を雌ネジ７に挿入するときは、まず、雄ネジ６が雌ネジ７の完全ネジ部７ｂに螺合する（図８参照）。これにより、雄ネジ６を挿入するときに軸ズレが発生するのを低減することができ、雄ネジ６を雌ネジ７にスムーズに挿入することができる。また、雌ネジ７の硬度が雄ネジ６の硬度よりも大きいときは、上述したように、雄ネジ６を第１の不完全ネジ部７ａまで挿入して締め付けることによって、雄ネジ６のネジ山６１を雌ネジ７のネジ溝７１に沿って塑性変形させることができる。これにより、封止部５の接触部５１を容易に形成することができる。
　なお、雄ネジ６を雌ネジ７に挿入して締め付けた後、接触部５１よりも外方に位置している雌ネジ７のネジ溝７１を変形させることによって、雄ネジ６の挿入時に用いた完全ネジ部の一部が第２の不完全ネジ部７ｃになり、残部が完全ネジ部７ｂになる（図５及び図８参照）。
　＜切削加工物の製造方法＞
　次に、本開示の様々な実施形態に係る切削加工物の製造方法について、図９～図１１を参照して詳細に説明する。
　実施形態の一例に係る切削加工物の製造方法は、以下の（１）～（４）の工程を備えている。
　（１）図９に示すように、被削材１００と切削工具１とを準備する工程。
　（２）被削材１００又は切削工具１を回転させる工程。
　（３）図１０に示すように、被削材１００と切削工具１とを互いに接触させる工程。
　（４）図１１に示すように、被削材１００と切削工具１とを互いに離す工程。
　具体的に説明すると、（１）の工程において準備する被削材１００の材質としては、例えば、炭素鋼、合金鋼、ステンレス、鋳鉄及び非鉄金属などが挙げられる。また、図９に示す一例においては、（１）の工程において上述した切削工具１を準備する。
　（２）の工程では、図９に示すように、被削材１００をその回転軸Ｏを基準に回転させる。
　（３）の工程では、まず、切削工具１を矢印Ｘ１方向に移動させて、回転している被削材１００に切削工具１を相対的に近付ける。次に、図１０に示すように、被削材１００と切削工具１の切刃２７とを互いに接触させて、被削材１００を切削する。このとき、流出口４２からクーラントを流出させつつ被削材１００を切削してもよい。
　（４）の工程では、図１１に示すように、切削工具１を矢印Ｘ２方向に移動させることによって、被削材１００と切削工具１とを互いに離し、切削加工物１１０を得る。
　実施形態に係る切削加工物の製造方法によれば、切削工具１を使用することから、高いクーラント圧がかかる切削条件下で切削加工を行うことができ、結果として精度が高い加工表面を有する切削加工物１１０を得ることができる。
　なお、（２）の工程では、切削工具１を回転させてもよい。（３）の工程では、被削材１００を切削工具１に近付けてもよい。（４）の工程では、被削材１００を切削工具１から遠ざけてもよい。切削加工を継続する場合には、被削材１００を回転させた状態を維持して、被削材１００の異なる箇所に切刃２７を接触させる工程を繰り返せばよい。
　以上、本開示に係る実施形態の切削工具１及び切削加工物１１０の製造方法について例示したが、本開示は上述した実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることはいうまでもない。
　例えば、上述の実施形態では、切削工具１を旋削加工に用いられる工具としたが、これに代えて、切削工具１を転削加工に用いられる工具としてもよい。
　また、上述の実施形態では、雄ネジ６の全体が雌ネジ７の内部に位置してもよいことを説明したが、雄ネジ６の一部が雌ネジ７から露出している実施形態にしてもよい。
　また、本開示の全体において、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈から明らかにそうでないことが示されていなければ、複数のものを含むものとする。
　１・・・切削工具
　　２・・・インサート
　　　２１・・・上面
　　　２２・・・下面
　　　２３・・・第１端面
　　　２４・・・第２端面
　　　２５・・・側面
　　　２６・・・貫通孔
　　　２７・・・切刃
　　　２８・・・稜部
　　３・・・ホルダ
　　　３ａ・・・第１端
　　　３ｂ・・・第２端
　　　３１・・・表面
　　　３２・・・ヘッド
　　　　３２１・・・上顎
　　　　３２２・・・下顎
　　　３３・・・シャンク
　　　３４・・・ポケット
　　　　３４１・・・ネジ孔
　　　３５・・・端面
　　４・・・流路
　　　４１・・・流入口
　　　４２・・・流出口
　　　４ａ・・・第１流路
　　　４ｂ・・・第２流路
　　　４ｃ・・・第３流路
　　５・・・封止部
　　　５１・・・接触部
　　　６・・・雄ネジ
　　　　６１・・・ネジ山
　　　　６１ａ・・・第１ネジ山
　　　　６１ｂ・・・第２ネジ山
　　　　６１ｃ・・・第３ネジ山
　　　　　６１１・・・頂部
　　　　６２・・・凹部
　　　　６３・・・基底部
　　　７・・・雌ネジ
　　　　７１・・・ネジ溝
　　　　７１ａ・・・第１ネジ溝
　　　　７１ｂ・・・第２ネジ溝
　　　　７１ｃ・・・第３ネジ溝
　　　　　７１１・・・底部
　　　　７２・・・切り欠き部
　　　　７３・・・縁部
　　　　７４・・・突起
　　　　７ａ・・・第１の不完全ネジ部
　　　　７ｂ・・・完全ネジ部
　　　　７ｃ・・・第２の不完全ネジ部
　　８・・・ネジ
　１００・・・被削材
　１１０・・・切削加工物

Claims (15)

  1. 　流入口及び流出口を有する流路と、前記流路に連続して位置するとともに雄ネジ及び雌ネジを有する封止部と、を備え、
    　前記雄ネジにおける複数のネジ山は、第１ネジ山を有し、
    　前記雌ネジにおける複数のネジ溝は、第１ネジ溝を有し、
    　前記第１ネジ山の頂部が前記第１ネジ溝の底部に接触している、切削工具。
  2. 　前記第１ネジ山の高さは、前記雄ネジにおける前記第１ネジ山を除く前記複数のネジ山の高さよりも低い、請求項１に記載の切削工具。
  3. 　前記第１ネジ山は、前記雄ネジにおける前記流路に近い側に位置している、請求項１又は２に記載の切削工具。
  4. 　前記第１ネジ山は、前記雄ネジにおける前記複数のネジ山のうち最も前記流路の近くに位置している、請求項３に記載の切削工具。
  5. 　前記複数のネジ山は、前記第１ネジ山よりも前記流路から離れて位置する第２ネジ山を更に有し、
    　前記複数のネジ溝は、前記第１ネジ溝よりも前記流路から離れて位置する第２ネジ溝を更に有し、
    　前記第２ネジ山の頂部が前記第２ネジ溝の底部に接触している、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ネジ山の高さは、前記雄ネジにおける前記第１ネジ山及び前記第２ネジ山を除く前記複数のネジ山の高さよりも低く、且つ、前記第１ネジ山の高さは、前記第２ネジ山の高さよりも低い、請求項５に記載の切削工具。
  7. 　前記複数のネジ山は、前記第１ネジ山及び前記第２ネジ山よりも前記流路から離れて位置する第３ネジ山を更に有し、
    　前記複数のネジ溝は、前記第３ネジ山と対向する第３ネジ溝を更に有し、
    　前記第３ネジ山の頂部が前記第３ネジ溝の底部から離れている、請求項６に記載の切削工具。
  8. 　前記雌ネジの硬度は、前記雄ネジの硬度よりも大きい、請求項１～７のいずれか１つに記載の切削工具。
  9. 　前記複数のネジ山の基底部が、前記複数のネジ溝の縁部から離れている、請求項８に記載の切削工具。
  10. 　前記雄ネジは、止めネジである、請求項１～９のいずれか１つに記載の切削工具。
  11. 　前記雄ネジの全体が、前記雌ネジの内部に位置している、請求項１０に記載の切削工具。
  12. 　前記封止部における前記雌ネジは、前記雄ネジよりも外方の領域に位置する不完全ネジ部を更に有している、請求項１１に記載の切削工具。
  13. 　前記不完全ネジ部に位置する前記複数のネジ溝は、少なくとも１つの突起を有している、請求項１２に記載の切削工具。
  14. 　前記突起は、前記流路に向かって突出している、請求項１３に記載の切削工具。
  15. 　被削材と請求項１～１４のいずれか１つに記載の切削工具とを準備する工程と、
    　前記被削材又は前記切削工具を回転させる工程と、
    　前記被削材と前記切削工具とを互いに接触させる工程と、
    　前記被削材と前記切削工具とを互いに離す工程と、を備える、切削加工物の製造方法。
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