WO2019107204A1 - 切削工具及び切削加工物の製造方法 - Google Patents

切削工具及び切削加工物の製造方法 Download PDF

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WO2019107204A1
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recess
cutting
holder
tool according
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Inventor
洋司 小林
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京セラ株式会社
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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
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/16—Cutting 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
    • B23B27/1614—Cutting 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B1/00—Methods for turning or working essentially requiring the use of turning-machines; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B29/00—Holders for non-rotary cutting tools; Boring bars or boring heads; Accessories for tool holders
    • B23B29/04—Tool holders for a single cutting tool
    • B23B29/043—Tool holders for a single cutting tool with cutting-off, grooving or profile cutting tools, i.e. blade- or disc-like main cutting parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/10—Arrangements for cooling or lubricating tools or work

Definitions

  • This aspect generally relates to a cutting insert used in cutting.
  • the present invention relates to a cutting tool used in turning such as grooving.
  • Patent Document 1 describes a cutting tool provided with a cutting tip and a holder.
  • the cutting tip has a cutting edge and a rake face.
  • the holder has a tip fixing portion to which the cutting tip is fixed and a jet of coolant.
  • the spout is located behind the rake face and opens towards the cutting edge. The coolant jetted from the spout can be jetted toward the cutting edge of the cutting tip.
  • a cutting tool is in the form of a rod extending from a first end to a second end and includes a holder and a cutting insert.
  • the holder has a pocket.
  • the holder has an upper surface, a lower surface, a first end surface, a first side surface, a recess, a first channel, a second channel, and a pocket.
  • the lower surface is located opposite to the upper surface.
  • the first end surface is located between the upper and lower surfaces and on the side of the first end.
  • the first side surface is located between the upper surface and the lower surface from the first end to the second end.
  • the recess opens to the first end surface and the first side surface.
  • the first flow passage is located along the central axis of the holder and has an inlet.
  • the second flow passage is located on the upper surface side of the recess and connected to the first flow passage, and has an outlet.
  • the cutting insert is located in the pocket.
  • a virtual plane passing through the central axis and orthogonal to the lower surface is a reference plane.
  • the pocket is open to the recess and is recessed from the recess towards the reference surface.
  • FIG. 4 It is a perspective view showing a cutting tool of an embodiment. It is the figure which saw through the flow path in the cutting tool shown in FIG. It is an enlarged view in area
  • the cutting tool 1 according to the embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
  • the drawings referred to in the following simply show only the main members necessary for describing the embodiment.
  • the cutting tool disclosed below may comprise any component not shown in the referenced figures.
  • the dimensions of the members in the respective drawings do not faithfully represent the dimensions of the actual constituent members, the dimensional ratio of the respective members, and the like.
  • the cutting tool 1 has a holder 3 and a cutting insert 5 (hereinafter, also simply referred to as an insert 5).
  • the holder 3 may have a rod shape extending along the central axis X1 from the first end 3a to the second end 3b, as shown in FIG.
  • the first end 3a is referred to as the "tip”
  • the second end 3b is referred to as the "rear end”.
  • the holder 3 may have a generally square pole shape, or may have a generally cylindrical shape.
  • the holder 3 may be configured by one member or may be configured by a plurality of members.
  • the holder 3 of the present disclosure has a lower surface 7, an upper surface 9, a first end surface 11, a first side surface 13, a recess 15, and a pocket 17.
  • the lower surface 7 is located from the 1st end 3a to the 2nd end 3b, as shown in FIG. 1, and may be comprised by one plane.
  • the lower surface 7 in the example shown in FIG. 1 is located on the opposite side of the upper surface 9.
  • the upper surface 9 may be constituted by one plane, and may be constituted by a plurality of planes.
  • the upper surface 9 in the example shown in FIG. 1 is constituted by a plurality of planes, and the plurality of planes are parallel to the lower surface 7 respectively.
  • the first end surface 11, the first side surface 13 and the recess 15 in the example shown in FIG. 1 are respectively located between the lower surface 7 and the upper surface 9. At this time, the first end face 11 is located on the side of the first end 3a.
  • the first side surface 13 is located from the first end 3a to the second end 3b.
  • the central axis X1 of the holder 3 can be defined by the following procedure. First, as shown in FIG. 6, the first end face 11 of the cutting tool 1 is viewed from the front. Next, a point which is a center in a direction (vertical direction in FIG. 6) perpendicular to the lower surface 7 of the holder 3 and a center in a direction (horizontal direction in FIG. 6) parallel to the lower surface 7 of the holder 3 Center of 11 Then, an imaginary line passing through the center of the first end surface 11 and parallel to the lower surface 7 and the first side surface 13 may be taken as the central axis X1.
  • the recess 15 is located on the side of the first end 3 a of the holder 3, and may be open to the first end surface 11 and the first side surface 13 as shown in FIG. 1, for example.
  • a part of the holder 3 may be recessed on the side of the first end 3 a, and the recessed portion may be the recess 15.
  • the recess 15 may be open to the lower surface 7 as shown in FIG.
  • the recess 15 is not limited to a specific configuration.
  • the concave portion 15 has a first surface generally parallel to the lower surface 7, a second surface generally parallel to the first end surface 11, and a flat third generally parallel to the first side surface 13. It may have a face.
  • the third surface is larger than the first surface and the second surface. Therefore, in the following description, the third surface is referred to as the first bottom surface 19 for convenience.
  • the holder 3 of the present disclosure has a pocket 17.
  • the pocket 17 is a portion where the insert 5 is located when the insert 5 is attached to the holder 3.
  • the pocket 17 is not limited to a specific configuration, but may have a configuration corresponding to the shape of the insert 5 in order to stably fix the insert 5 to the holder 3.
  • a virtual plane passing through the central axis X1 and orthogonal to the lower surface 7 is referred to as a reference surface S.
  • the pocket 17 may be open to the recess 15 and may be recessed from the recess 15 toward the reference surface S. At this time, the pocket 17 may be opened relative to the first bottom surface 19 in the recess 15 as shown in FIG.
  • the pocket 17 may be located on the side of the first end 3 a of the holder 3. Also, the pocket 17 may be open to the first end face 11.
  • a part of the first bottom surface 19 is recessed, and the recessed portion is a pocket 17.
  • the pocket 17 shown in FIG. 1 has a surface generally parallel to the first side surface 13.
  • a plane substantially parallel to the first side surface 13 in the pocket 17 will be referred to as the second bottom surface 21 for convenience.
  • the holder 3 of the present disclosure has a first flow passage 23 and a second flow passage 25.
  • the first flow path 23 and the second flow path 25 are located inside the holder 3.
  • the first flow path 23 and the second flow path 25 can function as portions through which the coolant flows when the cutting tool 1 is used.
  • the first flow path 23 is located along the central axis X1 and has a coolant inlet 27. In the example shown in FIG. 5, the first flow path 23 linearly extends in parallel with the central axis X ⁇ b> 1 from the second end 3 b to the first end 3 a of the holder 3.
  • the coolant inlet 27 is located at the end face of the holder 3 on the side of the second end 3 b.
  • the end face on the side of the second end 3 b in the holder 3 is referred to as a second end face 31.
  • the position of the coolant inlet 27 is not limited to the above-described second end face 31.
  • the side face of the holder 3 opposite to the first side face 13 hereinafter also referred to as a second side face 33
  • the second flow path 25 in the example shown in FIG. 9 is located closer to the upper surface 9 than the recess 15 and has a coolant outlet 29.
  • the second flow path 25 is located on the side of the first end 3 a of the holder 3 compared to the first flow path 23 and extends linearly along the central axis X1. Further, in the top view, the second flow path 25 is located closer to the central axis X than the first bottom surface 19 of the recess 15.
  • the second flow passage 25 is connected to the first flow passage 23, and the coolant supplied from the inlet 27 of the first flow passage 23 is supplied to the second flow passage 25 through the first flow passage 23. Ru.
  • the coolant supplied to the second flow passage 25 is injected from the outlet 29 of the second flow passage 25 to the outside.
  • the coolant may be injected from the outlet 29 of the second flow passage 25 toward the insert 5. If coolant is injected towards the insert 5, it is possible to cool the insert 5. Also, the coolant may be injected from the outlet 29 of the second flow path 25 toward the chips. When the coolant is injected toward the chips, the chip can be discharged efficiently.
  • the second flow path 25 may be directly connected to the first flow path 23 or may be connected to the first flow path 23 via another flow path.
  • the second flow path 25 is connected to the first flow path 23 via the third flow path 35.
  • the third flow path 35 connects the end on the first end 3 a side in the first flow path 23 and the end on the second end 3 b side in the second flow path 25. doing.
  • the outlet 29 may be located directly above the insert 5. That is, as shown in FIG. 5, the outlet 29 may be positioned so as to overlap the insert 5 when viewed from the top of the upper surface 9. When the outlet 29 is located immediately above the insert 5, it is easy to inject the coolant toward the insert 5.
  • the coolant is made of, for example, a water insoluble oil agent or a water soluble oil agent, and can be appropriately selected and used according to the material of the material to be cut.
  • a water insoluble oil agent for example, oil type, inactive extreme pressure type and active extreme pressure type cutting oil can be mentioned.
  • the water-soluble oil includes, for example, cutting oils such as emulsions, solutions and solutions.
  • the coolant is not limited to the liquid, and may be a gas such as an inert gas.
  • the shape of the flow path (the first flow path 23, the second flow path 25 and the third flow path 35) is not particularly limited as long as the coolant can flow.
  • the first flow path 23, the second flow path 25 and the third flow path 35 in an example of the embodiment each have a circular cross section orthogonal to the flowing direction of the coolant, but for example, the flow path in the above cross section
  • the shape of may be elliptical or polygonal.
  • the inner diameter of the flow path is, for example, 1 to 10 mm.
  • the flow path can be formed by drilling a member to be the main body 3 using a drill or the like. A portion of the hole formed by drilling may not function as a flow path may be closed by a seal member (not shown) so that the coolant does not leak.
  • a seal member solder, a resin member, and a screw member are mentioned, for example.
  • the size of the holder 3 may be appropriately set according to the size of the work material.
  • the length of the holder 3 in the direction along the central axis X1 is set to, for example, about 60 to 200 mm. Further, the width in the direction orthogonal to the central axis X1 is set to, for example, about 6 to 50 mm.
  • the insert 5 shown in the present disclosure is located in the pocket 17.
  • the insert 5 may be fixed to the holder 3 by a fixing member 45, as shown in FIG.
  • the insert 5 may have a flat plate shape having a plurality of side surfaces 39 located between a pair of end surfaces 37 and a pair of end surfaces 37, as shown in FIG.
  • the pair of end surfaces 37 in the example shown in FIG. 3 is each polygonal, specifically triangular.
  • the insert 5 may be disposed in the pocket 17 such that one of the pair of end surfaces 37 abuts on the second bottom surface 21 of the pocket 17.
  • the insert 5 shown in the present disclosure has a cutting edge 41.
  • the cutting blade 41 may be located at least a part of the intersection of the plurality of side surfaces 39, as shown in FIG. It is possible to perform cutting by bringing the cutting edge 41 into contact with the work material.
  • the insert 5 may have only one cutting edge 41, and may have a plurality of cutting edges 41.
  • the insert 5 in the example shown in FIG. 3 has three cutting edges 41. When the insert 5 has a plurality of cutting edges 41, any one of the plurality of cutting edges 41 may be used in one cutting process.
  • the cutting edge 41 is located farthest from the second end 3 b on the side of the first end 3 a of the holder 3.
  • the cutting edge 41 may extend in a direction along the central axis X1, and may extend in a direction perpendicular to the central axis X1.
  • the cutting blade 41 in the example shown in FIG. 5 extends in the direction orthogonal to the central axis X1.
  • the insert 5 may have through holes 43 opened at the pair of end surfaces 37.
  • the through hole 43 extends in a direction substantially orthogonal to the first side surface 13.
  • a fixing member 45 for fixing the insert 5 to the holder 3 may be inserted into the through hole 43.
  • the shape of the insert 5 is not limited to the configuration shown in FIG.
  • the pair of end surfaces 37 of the insert 5 may be square or pentagonal.
  • the insert 5 may be in the shape of a bar extending in the direction along the central axis X1 of the holder 3.
  • Such a rod-shaped insert 5 may be called a dockbone type.
  • a cemented carbide, a cermet, etc. are mentioned, for example.
  • the composition of the cemented carbide include WC-Co, WC-TiC-Co, and WC-TiC-TaC-Co.
  • WC-Co is produced by adding a powder of cobalt (Co) to tungsten carbide (WC) and sintering it.
  • 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 ceramic component is compounded with a metal.
  • a ceramic component is compounded with a metal.
  • TiC titanium carbide
  • TiN titanium nitride
  • the fixing member 45 is a member for fixing the insert 5 to the holder 3.
  • the fixing member 45 is a screw.
  • the fixing member 45 is not limited to a screw, and may be, for example, a clamp member.
  • the insert 5 has the through hole 43 as described above, and the holder 3 has a screw hole at a position corresponding to the through hole 43.
  • the insert 5 can be fixed to the holder 3 by inserting a screw into the through hole 43 of the insert 5 and fixing the screw to the screw hole of the holder 3.
  • the through hole 43 and the screw hole extend in the direction orthogonal to the central axis X1.
  • the holder 3 has a recess 15. Therefore, even if the chips flow to the side of the first side surface 13, the chips easily flow in the space where the recess 15 is located. Therefore, chips do not easily accumulate in the pocket 17. Therefore, the cutting tool 1 of the present disclosure has high chip evacuation performance.
  • the second flow path 25 in the example shown in FIG. 3 is located closer to the upper surface 9 than the recess 15. Therefore, it is possible to further increase the thickness of the holder 3 between the second flow passage 25 and the first side surface 13 by the depth of the recess 15. Therefore, the cutting tool 1 of the present disclosure has high durability, and can increase the injection pressure of the coolant.
  • the cutting blade 41 extends in the direction orthogonal to the central axis X1. Further, in the example illustrated in FIG. 5, the second flow path 25 linearly extends along the central axis X1 when the upper surface 9 is viewed from the front. In this case, the direction in which the chips are discharged is stabilized. Therefore, the cutting tool 1 of the example shown in FIG. 5 has high chip discharge performance.
  • the thickness of the holder 3 between the second flow path 25 and the first side surface 13 is likely to be thin, but In the illustrated cutting tool 1, the recess 15 is not open to the upper surface 9. Therefore, the thickness of the holder 3 between the second flow passage 25 and the first side surface 13 located closer to the upper surface 9 than the recess 15 is thicker.
  • the second flow path 25 is inclined so as to approach the lower surface 7 as it approaches the first end 3 a when the first side surface 13 is viewed from the front.
  • the coolant is likely to come in contact with the rake face or the like of the cutting insert 5. Therefore, the cutting tool 1 of the example shown in FIG. 9 has a high cooling efficiency.
  • the first bottom surface 19 may be parallel to the reference plane S or may be inclined. For example, the first bottom surface 19 may approach the reference plane S as it goes to the second end 3 b.
  • the first bottom surface 19 is inclined as described above, the space in the region on the second end 3 b side of the recess 15 is wide. Therefore, even if the chips flow toward the first side surface 13 and travel from the first end 3a side to the second end 3b side, the chip dischargeability is high.
  • the first bottom surface 19 may approach the reference plane S as it goes to the lower surface 7.
  • the chip is directed not to the upper surface 9 but to the lower surface 7 where the recess 15 is opened, even when chips flow to the first side surface 13 side. Chips are easy to flow. Therefore, the ability to discharge chips is high.
  • the first side surface 13 may be constituted by one plane, and may be constituted by a plurality of planes.
  • the first side surface 13 may have a first area 13 a and a second area 13 b.
  • the first region 13 a is located closer to the second end 3 b than the recess 15.
  • the second region 13 b is located closer to the upper surface 9 than the recess 15.
  • the second area 13b may be located closer to the reference plane S than the first area 13a.
  • the durability of the holder 3 is high. This is because when the holder 3 has the above-described configuration, the thickness of the holder 3 on the side of the second end 3 b remote from the cutting blade 41 is large. The chatter vibration at the time of cutting can be made small by the thickness of the holder 3 in the side of the 2nd end 3b being thick.
  • the second area 13 b and the first area 13 a in the example shown in FIG. 6 are parallel to each other, and the second area 13 b and the first area 13 a are parallel to the reference plane S.
  • the difference in distance from the reference plane S in the second area 13b and the first area 13a is smaller than the difference in distance from the reference plane S in the second area 13b and the first bottom surface 19. It is also good.
  • the second area 13 b and the first area 13 a have the above-described configuration, the space in which the recess 15 is located is wide. Therefore, chip dischargeability is high.
  • the second flow path 25 is located closer to the upper surface 9 than the recess 15. Therefore, when the first side surface 13 is viewed in plan, the entire second flow path 25 may overlap the second region 13 b.
  • the thickness of the holder 3 between the second channel 25 and the first side surface 13 is wide and thick . Therefore, the durability of the holder 3 is high.
  • the cutting edge 41 of the insert 5 protrudes to the side farther from the reference surface S than the first side surface 13.
  • the first side surface 13 does not easily come in contact with the work material during cutting. Therefore, the machined surface of the work material is smooth, and the durability of the holder 3 is high.
  • the method of manufacturing a machined product according to an example of the embodiment includes the following steps (1) to (4).
  • the cutting tool 1 is moved in the direction of the arrow Y1 to make the cutting tool 1 relatively approach the rotating work material 101.
  • the cutting tool 1 is brought into contact with the rotating work material 101.
  • the cutting material 101 is cut by bringing the cutting blade of the cutting tool 1 into contact with the material to be cut 101.
  • the material to be cut 101 may be cut while the coolant flows out from the outlet.
  • the cutting tool 1 is separated from the work material 101 by moving the cutting tool 1 in the direction of the arrow Y2 to obtain a machined product.
  • the cutting tool 1 since the cutting tool 1 is used, it is possible to cool the cutting edge efficiently and to discharge the chips favorably.
  • the work material 101 may be brought close to the cutting tool 1.
  • the work material 101 may be moved away from the cutting tool 1.
  • the process of rotating the work material 101 may be maintained, and the process of bringing the cutting blade into contact with different portions of the work material 101 may be repeated.
  • the cutting tool 1 shown to FIG. 1 etc. is a tool for outer diameter grooving processing, it is not limited to such a tool.
  • the cutting tool include a tool for inner diameter grooving and a tool for outer diameter turning.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Abstract

一態様の切削工具は、第１端から第２端にかけて延びた棒形状であり、ポケットを有するホルダと、ポケットに位置する切削インサートとを有している。ホルダは、上面と、上面の反対側に位置する下面と、上面及び下面の間であって第１端の側に位置する第１端面と、上面及び下面の間であって第１端から第２端にかけて位置する第１側面と、第１端面及び第１側面に対して開口した凹部と、上ホルダの中心軸に沿って位置しており、流入口を有する第１流路と、凹部よりも上面の側に位置するとともに第１流路に接続され、流出口を有する第２流路とをさらに有している。中心軸を通り、下面に直交する仮想平面が基準面である。ポケットは、凹部において開口するとともに、基準面に向かって凹部から窪んでいる。

Description

切削工具及び切削加工物の製造方法 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１７年１１月３０日に出願された日本国特許出願２０１７－２２７７９３号の優先権を主張するものであり、この先の出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
　本態様は、一般的には、切削加工において用いられる切削インサートに関する。具体的には、溝入れ加工などの旋削加工において用いられる切削工具に関する。
　金属などの被削材に対して溝入れ加工する際に用いられる切削工具として、例えば特開２０１６－５５３６０号公報（特許文献１）に記載の切削工具が知られている。特許文献１には、切削チップ及びホルダを備えた切削工具が記載されている。切削チップは切れ刃及びすくい面を有する。ホルダは、切削チップが固定されるチップ固定部と、クーラントの噴出口と、を有する。噴出口は、すくい面の後方に位置しており、切れ刃に向かって開口している。噴出口から噴射するクーラントは、切削チップの切れ刃に向かって噴射し得る。
　一態様に基づく切削工具は、第１端から第２端にかけて延びた棒形状であり、ホルダ及び切削インサートを有している。ホルダは、ポケットを有する。ホルダは、上面、下面、第１端面、第１側面、凹部、第１流路、第２流路及びポケットを有している。下面は、上面の反対側に位置する。第１端面は、上面及び下面の間であって第１端の側に位置する。第１側面は、上面及び下面の間であって第１端から第２端にかけて位置する。凹部は、第１端面及び第１側面に対して開口する。第１流路は、ホルダの中心軸に沿って位置しており、流入口を有する。第２流路は、凹部よりも上面の側に位置するとともに第１流路に接続され、流出口を有する。切削インサートは、ポケットに位置する。中心軸を通り、下面に直交する仮想平面が基準面である。ポケットは、凹部に対して開口するとともに、基準面に向かって凹部から窪んでいる。
実施形態の切削工具を示す斜視図である。 図１に示す切削工具における流路を透視した図である。 図２に示す領域Ａ１における拡大図である。 図１に示す切削工具における上面を正面視した図である。 図４に示す切削工具における流路を透視した図である。 図４に示す切削工具をＢ１方向から見た側面図である。 図４に示す切削工具をＢ２方向から見た側面図である。 図６に示す切削工具における流路を透視した図である。 図８に示す領域Ａ２における拡大図である。 実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。 実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。 実施形態の切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。
　近年、冷却効率を上げるためにクーラントの噴射圧を高めることが求められている。しかしながら、特許文献１に記載の切削工具においては、クーラントが流れる流路とチップ固定部の側の側面との間の肉厚が薄い。そのため、上記の要求に対応することが困難であった。
　以下、実施形態の切削工具１について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、実施形態を説明する上で必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、以下に開示する切削工具は、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各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
　＜切削工具＞
　本開示に係る切削工具１は、ホルダ３及び切削インサート５（以下、単にインサート５とも言う。）を有している。ホルダ３は、図１に示すように、中心軸Ｘ１に沿って第１端３ａから第２端３ｂにかけて延びた棒形状であってもよい。一般的には、第１端３ａが「先端」と呼ばれ、第２端３ｂが「後端」と呼ばれる。
　ホルダ３は、例えば、図１に示すように概ね四角柱形状であってもよく、また、概ね円柱形状であってもよい。ホルダ３は、１つの部材によって構成されていてもよく、また、複数の部材によって構成されていてもよい。
　本開示のホルダ３は、下面７と、上面９と、第１端面１１と、第１側面１３と、凹部１５と、ポケット１７とを有している。下面７は、図１に示すように、第１端３ａから第２端３ｂにかけて位置しており、１つの平面によって構成されていてもよい。図１に示す一例における下面７は、上面９の反対側に位置している。
　上面９は、１つの平面によって構成されていてもよく、また、複数の平面によって構成されていてもよい。図１に示す一例における上面９は、複数の平面によって構成されており、これら複数の平面は、それぞれ下面７に対して平行である。
　図１に示す一例における第１端面１１、第１側面１３及び凹部１５は、それぞれ下面７及び上面９の間に位置している。このとき、第１端面１１は、第１端３ａの側に位置している。また、第１側面１３は、第１端３ａから第２端３ｂにかけて位置している。
　ホルダ３の中心軸Ｘ１は下記の手順によって定義できる。まず、図６に示すように切削工具１における第１端面１１を正面視する。次に、ホルダ３の下面７に直交する方向（図６における上下方向）における中央であるとともに、ホルダ３の下面７に平行な方向（図６における左右方向）における中央である点を第１端面１１の中心とする。そして、この第１端面１１の中心を通り、下面７及び第１側面１３に平行な仮想線を中心軸Ｘ１とすればよい。
　凹部１５は、ホルダ３における第１端３ａの側に位置しており、例えば図１に示すように、第１端面１１及び第１側面１３に対してそれぞれ開口していてもよい。言い換えれば、第１端３ａの側においてホルダ３の一部が窪んでおり、この窪んだ部分が凹部１５であってもよい。凹部１５は、図１に示すように下面７に対して開口していてもよい。
　凹部１５は特定の構成に限定されない。例えば図１に示すように、凹部１５が、下面７に概ね平行な第１面と、第１端面１１に概ね平行な第２面と、第１側面１３に概ね平行であって平らな第３面とを有していてもよい。図１に示す一例においては、第１面及び第２面と比較して第３面が大きい。そのため、以下の説明において、第３面を便宜的に第１底面１９とする。
　本開示のホルダ３は、ポケット１７を有している。ポケット１７は、インサート５をホルダ３に装着する際にインサート５が位置する部位である。ポケット１７は特定の構成に限定されるものではないが、インサート５をホルダ３に安定して固定するため、インサート５の形状に対応する構成であってもよい。
　以下の説明において、中心軸Ｘ１を通り、下面７に直交する仮想平面を基準面Ｓとする。
　ポケット１７は、凹部１５に対して開口するとともに、基準面Ｓに向かって凹部１５から窪んでいてもよい。このとき、ポケット１７は、図１に示すように凹部１５における第１底面１９に対して開口していてもよい。ポケット１７は、ホルダ３における第１端３ａの側に位置していてもよい。また、ポケット１７は、第１端面１１に対して開口していてもよい。
　図１に示す一例においては、第１底面１９の一部が窪んだ構成となっており、この窪んだ部分がポケット１７である。図１に示すポケット１７は、第１側面１３に概ね平行な面を有している。以下の説明において、ポケット１７における第１側面１３に概ね平行な面を便宜的に第２底面２１とする。
　本開示のホルダ３は、第１流路２３及び第２流路２５を有している。第１流路２３及び第２流路２５は、ホルダ３の内部に位置している。第１流路２３及び第２流路２５は、切削工具１の使用時においてクーラントが流れる部分として機能することが可能である。第１流路２３は、中心軸Ｘ１に沿って位置しており、クーラントの流入口２７を有している。図５に示す一例において、第１流路２３は、ホルダ３における第２端３ｂから第１端３ａに向かって、中心軸Ｘ１に平行に直線状に延びている。
　図５に示す一例においては、クーラントの流入口２７は、ホルダ３における第２端３ｂの側の端面に位置している。ここで、ホルダ３における第２端３ｂの側の端面を第２端面３１とする。なお、クーラントの流入口２７の位置は、上記の第２端面３１に限定されるものではなく、例えば、ホルダ３における第１側面１３の反対側に位置する側面（以下、第２側面３３とも言う）、或いは、上面９に位置していてもよい。
　図９に示す一例における第２流路２５は、凹部１５よりも上面９の側に位置しており、クーラントの流出口２９を有している。図５に示す一例において、第２流路２５は、第１流路２３と比較してホルダ３における第１端３ａの側に位置し、中心軸Ｘ１に沿って直線状に延びている。また、上面視した場合において第２流路２５は、凹部１５の第１底面１９よりも中心軸Ｘの近くに位置している。第２流路２５は、第１流路２３に接続されており、第１流路２３の流入口２７から供給されたクーラントは、第１流路２３を通って第２流路２５に供給される。第２流路２５に供給されたクーラントは、第２流路２５の流出口２９から外部に向かって噴射される。
　クーラントは、第２流路２５の流出口２９からインサート５に向かって噴射されてもよい。クーラントがインサート５に向かって噴射される場合には、インサート５を冷却することが可能である。また、クーラントは、第２流路２５の流出口２９から切屑に向かって噴射されてもよい。クーラントが切屑に向かって噴射される場合には、切屑の排出性が高い。
　第２流路２５は、第１流路２３に直接に接続されていてもよく、また、別の流路を間に介して第１流路２３に接続されていてもよい。図３に示す一例においては、第２流路２５は、第３流路３５を間に介して第１流路２３に接続されている。図３に示す一例においては、第３流路３５は、第１流路２３における第１端３ａの側の端部と、第２流路２５における第２端３ｂの側の端部とを接続している。
　流出口２９は、インサート５の直上に位置していてもよい。すなわち、図５に示すように上面９の側から正面視した場合において、流出口２９がインサート５と重なり合うように位置していてもよい。流出口２９がインサート５の直上に位置している場合には、インサート５に向かってクーラントを噴射し易い。
　クーラントは、例えば、不水溶性油剤又は水溶性油剤からなり、被削材の材質に応じて適宜選択して用いることができる。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（第１流路２３、第２流路２５及び第３流路３５）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。実施形態の一例における第１流路２３、第２流路２５及び第３流路３５は、それぞれ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。流路の内径は、例えば、１～１０ｍｍである。
　流路は、ドリルなどを用いて本体部３となる部材に穴加工を行うことによって形成することができる。なお、穴加工を行うことによって形成された穴部のうち流路として機能しない部分については、クーラントが漏れないようにシール部材（不図示）によって塞げばよい。シール部材としては、例えば、半田、樹脂部材及びネジ部材が挙げられる。
　ホルダ３を構成する部材としては、例えば、鋼、鋳鉄及びアルミ合金などが挙げられる。ホルダ３の大きさは、被削材の大きさに応じて適宜設定すればよい。ホルダ３の中心軸Ｘ１に沿った方向の長さは、例えば６０～２００ｍｍ程度に設定される。また、中心軸Ｘ１に直交する方向の幅は、例えば６～５０ｍｍ程度に設定される。
　本開示に示すインサート５は、ポケット１７に位置している。インサート５は、図３に示すように、固定部材４５によってホルダ３に固定されてもよい。インサート５は、図３に示すように、一対の端面３７及び一対の端面３７の間に位置する複数の側面３９を有する平板形状であってもよい。図３に示す一例における一対の端面３７は、それぞれ多角形状、具体的には三角形状である。インサート５は、一対の端面３７の一方が、ポケット１７における第２底面２１と当接するように、ポケット１７内に配置されてもよい。
　本開示に示すインサート５は切刃４１を有している。切刃４１は、図３に示すように、複数の側面３９の交わりの少なくとも一部に位置してもよい。切刃４１を被削材に接触させることによって切削加工を行うことが可能である。インサート５は、１つのみの切刃４１を有していてもよく、また、複数の切刃４１を有していてもよい。図３に示す一例のインサート５は、３つの切刃４１を有している。インサート５が複数の切刃４１を有している場合には、１回の切削加工において、複数の切刃４１のいずれか１つを使用すればよい。
　図７に示す一例においては、ホルダ３の第１端３ａの側において切刃４１が第２端３ｂから最も離れて位置している。切刃４１が、第２端３ｂから最も離れて突出している場合には、切刃４１の近傍のみを被削材に接触させることが可能である。切刃４１は、中心軸Ｘ１に沿った方向に延びていてもよく、また、中心軸Ｘ１に直交する方向に延びていてもよい。図５に示す一例における切刃４１は、中心軸Ｘ１に直交する方向に延びている。
　図３に示すように、インサート５は、一対の端面３７においてそれぞれ開口する貫通孔４３を有していてもよい。図３に示す一例においては、貫通孔４３は、第１側面１３に概ね直交する方向に延びている。インサート５をホルダ３に固定する固定部材４５を貫通孔４３に挿入してもよい。
　なお、インサート５の形状は図３に示す構成に限定されるものではない。例えば、インサート５における一対の端面３７が四角形状又は五角形状であってもよい。また、インサート５は、ホルダ３の中心軸Ｘ１に沿った方向に延びる棒形状であってもよい。このような棒形状のインサート５は、ドックボーンタイプと呼ばれる場合がある。
　インサート５を構成する部材の材質としては、例えば、超硬合金又はサーメットなどが挙げられる。超硬合金の組成としては、例えば、ＷＣ－Ｃｏ、ＷＣ－ＴｉＣ－Ｃｏ及びＷＣ－ＴｉＣ－ＴａＣ－Ｃｏが挙げられる。ＷＣ－Ｃｏは、炭化タングステン（ＷＣ）にコバルト（Ｃｏ）の粉末を加えて焼結して生成される。ＷＣ－ＴｉＣ－Ｃｏは、ＷＣ－Ｃｏに炭化チタン（ＴｉＣ）を添加したものである。ＷＣ－ＴｉＣ－ＴａＣ－Ｃｏは、ＷＣ－ＴｉＣ－Ｃｏに炭化タンタル（ＴａＣ）を添加したものである。
　また、サーメットは、セラミック成分に金属を複合させた焼結複合材料である。具体的には、サーメットとして、炭化チタン（ＴｉＣ）、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。
　固定部材４５は、インサート５をホルダ３に固定するための部材である。図３に示す一例においては、固定部材４５はネジである。ただし、固定部材４５はネジに限定されるものではなく、例えば、クランプ部材であってもよい。図３に示す一例においては、インサート５が上記の通り貫通孔４３を有しており、ホルダ３が、貫通孔４３に対応する位置にネジ孔を有している。インサート５の貫通孔４３にネジを挿入するとともに、このネジをホルダ３のネジ孔に固定することによって、インサート５をホルダ３に固定することが可能である。図３に示す一例においては、貫通孔４３及びネジ孔が、中心軸Ｘ１に直交する方向に延びている。
　本開示の切削工具１においては、ホルダ３が凹部１５を有している。そのため、切屑が第１側面１３の側に流れた場合であっても、凹部１５が位置するスペースにおいて切屑が流れ易い。そのため、切屑がポケット１７内に溜まりにくい。従って、本開示の切削工具１は、切屑排出性が高い。
　また、図３に示す一例における第２流路２５は、凹部１５よりも上面９の側に位置している。そのため、第２流路２５及び第１側面１３の間におけるホルダ３の肉厚を、凹部１５の深さの分、さらに厚くすることが可能である。従って、本開示の切削工具１は、耐久性が高く、クーラントの噴射圧を高めることが可能である。
　図５に示す一例においては、切刃４１が中心軸Ｘ１に直交する方向に延びている。また、図５に示す一例において、第２流路２５は、上面９を正面視した場合に中心軸Ｘ１に沿って直線状に延びている。この場合には、切屑が排出される方向が安定する。そのため、図５に示す一例の切削工具１は、切屑排出性が高い。
　ここで、第２流路２５が上記のように直線状に延びている場合には、第２流路２５及び第１側面１３の間におけるホルダ３の肉厚が薄くなり易いが、図９に示す一例の切削工具１においては、凹部１５が上面９に対して開口していない。そのため、凹部１５よりも上面９の側に位置する第２流路２５及び第１側面１３の間におけるホルダ３の肉厚が厚い。
　また、図９に示す一例において、第２流路２５は、第１側面１３を正面視した場合に第１端３ａに近づくにしたがって下面７に近づくように傾斜している。この場合には、切削インサート５におけるすくい面などにクーラントが接触し易い。そのため、図９に示す一例の切削工具１は、冷却効率が高い。
　第１底面１９は、基準面Ｓに対して平行であってもよく、また、傾斜していてもよい。例えば、第１底面１９は、第２端３ｂに向かうにしたがって基準面Ｓに近づいていてもよい。第１底面１９が上記のように傾斜しているときには、凹部１５における第２端３ｂの側の領域のスペースが広い。そのため、切屑が第１側面１３の側に流れて、第１端３ａの側から第２端３ｂの側に向かって進行する場合であっても、切屑の排出性が高い。
　また、第１底面１９は、図６に示すように、下面７に向かうにしたがって基準面Ｓに近づいていてもよい。第１底面１９が上記のように傾斜しているときには、切屑が第１側面１３の側に流れる場合であっても、上面９の側ではなく凹部１５が開口している下面７の側に向かって切屑が流れ易い。そのため、切屑の排出性が高い。
　第１側面１３は、１つの平面によって構成されていてもよく、また、複数の平面によって構成されていてもよい。例えば、第１側面１３は、図１に示すように、第１領域１３ａ及び第２領域１３ｂを有していてもよい。第１領域１３ａは、凹部１５よりも第２端３ｂの側に位置する。第２領域１３ｂは、凹部１５よりも上面９の側に位置する。
　第１側面１３が、第１領域１３ａ及び第２領域１３ｂを有している際に、第２領域１３ｂが、第１領域１３ａより基準面Ｓの近くに位置してもよい。この場合には、ホルダ３の耐久性が高い。これは、ホルダ３が上記の構成である場合には、切刃４１から離れた第２端３ｂの側におけるホルダ３の肉厚が厚いからである。第２端３ｂの側におけるホルダ３の肉厚が厚いことにより、切削加工時におけるびびり振動を小さくできる。
　なお、図６に示す一例における第２領域１３ｂ及び第１領域１３ａは、互いに平行であり、また、第２領域１３ｂ及び第１領域１３ａは、それぞれ基準面Ｓに対して平行である。
　また、図６に示すように、第２領域１３ｂ及び第１領域１３ａにおける基準面Ｓからの距離の差が、第２領域１３ｂ及び第１底面１９における基準面Ｓからの距離の差より小さくてもよい。第２領域１３ｂ及び第１領域１３ａが上記の構成である場合には、凹部１５が位置するスペースが広い。そのため、切屑排出性が高い。
　上記した通り、第２流路２５は、凹部１５よりも上面９の側に位置している。そのため、第１側面１３を平面透視した場合において、第２流路２５の全体が第２領域１３ｂと重なり合っていてもよい。第２流路２５の全体が第２領域１３ｂと重なり合っており、凹部１５と重なり合っていない場合には、第２流路２５及び第１側面１３の間でのホルダ３の肉厚が広範囲で厚い。そのため、ホルダ３の耐久性が高い。
　また、図６に示す一例においては、インサート５の切刃４１が、第１側面１３よりも基準面Ｓから離れた側に突出している。このように切刃４１が位置している場合には、切削加工時において第１側面１３が被削材に接触しにくい。そのため、被削材の加工面が滑らかになるとともに、ホルダ３の耐久性が高い。
　＜切削加工物の製造方法＞
　次に、本開示の実施形態に係る切削加工物の製造方法について、図１０～図１２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１０に示すように、被削材１０１及び切削工具１を準備する工程、
　（２）図１０に示すように、被削材１０１を回転させる工程、
　（３）図１１に示すように、被削材１０１と切削工具１とを互いに接触させる工程、
　（４）図１２に示すように、被削材１０１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１０１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１０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１０に示すように、被削材１０１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Ｙ１方向に移動させて、回転している被削材１０１に切削工具１を相対的に近付ける。次に、図１１に示すように、回転している被削材１０１に切削工具１を接触させる。図１１に示す一例においては、被削材１０１に切削工具１の切刃を接触させて、被削材１０１を切削している。このとき、流出口からクーラントを流出させつつ被削材１０１を切削すればよい。
　（４）の工程では、図１２に示すように、切削工具１を矢印Ｙ２方向に移動させることによって、切削工具１を被削材１０１から離し、切削加工物を得る。
　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、切刃を効率良く冷却するとともに切屑を良好に排出することが可能である。
　なお、（３）の工程では、被削材１０１を切削工具１に近付けてもよい。（４）の工程では、被削材１０１を切削工具１から遠ざけてもよい。切削加工を継続する場合には、被削材１０１を回転させた状態を維持して、被削材１０１の異なる箇所に切刃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、図１などに示す切削工具１は外径溝入れ加工用の工具であるが、このような工具に限定されるものではない。切削工具として、例えば、内径溝入れ加工用の工具及び外径旋削加工用の工具などが挙げられる。
　　１・・・切削工具
　　３・・・ホルダ
　　３ａ・・第１端
　　３ｂ・・第２端
　　５・・・インサート
　　７・・・下面
　　９・・・上面
　１１・・・第１端面
　１３・・・第１側面
　１３ａ・・第１領域
　１３ｂ・・第２領域
　１５・・・凹部
　１７・・・ポケット
　１９・・・第１底面
　２１・・・第２底面
　２３・・・第１流路
　２５・・・第２流路
　２７・・・流入口
　２９・・・流出口
　３１・・・第２端面
　３３・・・第２側面
　３５・・・第３流路
　３７・・・端面
　３９・・・側面
　４１・・・切刃
　４３・・・貫通孔
　４５・・・固定部材
１０１・・・被削材

Claims (10)

  1. 　第１端から第２端にかけて延びた棒形状であり、ポケットを有するホルダと、
    　前記ポケットに位置する切削インサートと、を有し、
    　前記ホルダは、
    　　上面と、
    　　前記上面の反対側に位置する下面と、
    　　前記上面及び前記下面の間であって前記第１端の側に位置する第１端面と、
    　　前記上面及び前記下面の間であって前記第１端から前記第２端にかけて位置する第１側面と、
    　　前記第１端面及び前記第１側面に対して開口した凹部と、
    　　前記ホルダの中心軸に沿って位置しており、流入口を有する第１流路と、
    　　前記凹部よりも前記上面の側に位置するとともに前記第１流路に接続され、流出口を有する第２流路と、をさらに有し、
    　前記中心軸を通り、前記下面に直交する仮想平面が基準面であって、
    　前記ポケットは、前記凹部に対して開口するとともに、前記基準面に向かって前記凹部から窪んでいる、切削工具。
  2. 　前記第２流路は、前記上面を正面視した場合において前記中心軸に沿って延びており、且つ、前記第１側面を正面視した場合において前記第１端に近づくにしたがって前記下面に近づいている、請求項１に記載の切削工具。
  3. 　前記凹部は、前記ポケットが開口している平らな底面を有し、
    　前記底面は、前記第２端に向かうにしたがって前記基準面に近づいている、請求項１又は２に記載の切削工具。
  4. 　前記凹部は、前記ポケットが開口している平らな底面を有し、
    　前記底面は、前記下面に向かうにしたがって前記基準面に近づいている、請求項１～３のいずれか１つに記載の切削工具。
  5. 　前記第１側面は、
    　　前記凹部よりも前記第２端の側に位置する第１領域と、
    　　前記凹部よりも前記上面の側に位置する第２領域と、を有し、
    　前記第２領域は、前記第１領域よりも前記基準面の近くに位置している、請求項１～４のいずれか１つに記載の切削工具。
  6. 　前記第１領域及び前記第２領域における前記基準面からの距離の差が、前記凹部及び前記第２領域における前記基準面からの距離の差よりも小さい、請求項５に記載の切削工具。
  7. 　前記第２領域は、前記基準面に対して平行である、請求項５又は６に記載の切削工具。
  8. 　前記第１側面を平面透視した場合において、前記第２流路の全体が、前記第２領域と重なり合っている、請求項５～７のいずれか１つに記載の切削工具。
  9. 　前記切削インサートは、切刃を有し、
    　前記切刃は、前記第１側面よりも前記基準面から離れた側に突出している、請求項１～８のいずれか１つに記載の切削工具。
  10. 　被削材を回転させる工程と、
    　回転している前記被削材に請求項１～９のいずれか１つに記載の切削工具を接触させる工程と、
    　前記切削工具を前記被削材から離す工程とを備えた切削加工物の製造方法。
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