WO2020138033A1 - 回転工具及び切削加工物の製造方法 - Google Patents

回転工具及び切削加工物の製造方法 Download PDF

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WO2020138033A1
WO2020138033A1 PCT/JP2019/050510 JP2019050510W WO2020138033A1 WO 2020138033 A1 WO2020138033 A1 WO 2020138033A1 JP 2019050510 W JP2019050510 W JP 2019050510W WO 2020138033 A1 WO2020138033 A1 WO 2020138033A1
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WO
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sub
rotary tool
angle
groove
flow path
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Application number
PCT/JP2019/050510
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English (en)
French (fr)
Inventor
小川 浩
Original Assignee
京セラ株式会社
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Publication date
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Priority to CN201980085767.XA priority patent/CN113260476B/zh
Priority to DE112019006398.7T priority patent/DE112019006398T5/de
Priority to US17/416,516 priority patent/US20220080516A1/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B51/00Tools for drilling machines
    • B23B51/06Drills with lubricating or cooling equipment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C5/00Milling-cutters
    • B23C5/02Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/10Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C5/00Milling-cutters
    • B23C5/28Features relating to lubricating or cooling

Definitions

  • the present disclosure relates to a method for manufacturing a rotary tool and a cut product.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-78330 (Patent Document 1) describes a rotary tool in which a chip discharging property is improved by flowing a coolant from a front end side to a rear end side.
  • the angle formed by the branch flow path connected to the rear ejection hole and the rotation axis is larger than the twist angle of the flute groove. Therefore, when the helix angle is increased to increase the cutting amount, the coolant moves in a direction away from the rotation axis, which may make it difficult to discharge the chips toward the rear end side.
  • a rotary tool has a rod-shaped body extending along a rotation axis from a first end to a second end.
  • the body includes a cutting portion including the first end, a shank portion located closer to the second end than the cutting portion, and located inside the body, and extends along the rotation axis. And a flow path.
  • the cutting portion has an outer peripheral surface, a first cutting edge located from the first end toward the outer peripheral surface, and a first spiral extending from the first cutting edge toward the second end.
  • a groove, a first ridge, and a first ridgeline formed by the outer peripheral surface adjacent to the first groove in a rear side of the first groove in a rotation direction of the rotation shaft.
  • the flow passage includes a main flow passage extending from the second end side toward the first end side, and a first sub flow passage extending from the main flow passage toward the second end side.
  • the first sub-flow passage has a first opening that opens in the first groove.
  • the first angle formed by the rotation axis and the first sub-flow path is smaller than the twist angle formed by the rotation axis and the first ridge.
  • a method for manufacturing a cut workpiece based on a non-limiting aspect of the present disclosure includes a step of rotating a rotating tool of the above aspect, a step of bringing the rotating rotating tool into contact with a work material, and the rotating tool And a step of separating from the material.
  • FIG. 1 It is a perspective view showing a rotary tool of a non-limiting embodiment of the present disclosure, and is a view showing a state of seeing through a flow path and the like. It is a side view of the rotary tool shown in FIG. It is a side view of the rotary tool shown in FIG. It is a side view of the rotary tool shown in FIG. It is a side view of the rotary tool shown in FIG. It is a side view of the rotary tool shown in FIG. It is a side view of the rotary tool shown in FIG. It is an enlarged view near the 1st end of the rotary tool shown in FIG. It is an enlarged view near the 1st end of the rotary tool shown in FIG. It is an enlarged view of the 1st end vicinity of the rotary tool shown in FIG. FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the rotary tool shown in FIG. 4 near the first end. It is an enlarged view of the 1st end vicinity of the rotary tool shown in FIG. It is an enlarged view near the 1st end of the rotary tool shown in FIG.
  • FIG. 5 illustrates a non-limiting embodiment of a rotary tool of the present disclosure.
  • FIG. 5 illustrates a non-limiting embodiment of a rotary tool of the present disclosure.
  • It is a schematic diagram showing one process in a manufacturing method of a cutting thing of a non-limiting embodiment of this indication. It is a schematic diagram showing one process in a manufacturing method of a cutting thing of a non-limiting embodiment of this indication. It is a schematic diagram showing one process in a manufacturing method of a cutting thing of a non-limiting embodiment of this indication. It is a schematic diagram showing one process in a manufacturing method of a cutting thing of a non-limiting embodiment of this indication.
  • rotary tools according to a plurality of non-limiting embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings.
  • a drill as an example of a rotary tool will be described in detail with reference to the drawings.
  • examples of the rotary tool may include an end mill and a reamer. Therefore, the drill described below may be replaced with a rotary tool such as an end mill.
  • the rotary tool may comprise any component not shown in the figures referenced herein.
  • the dimensions of the members in each drawing do not faithfully represent the actual dimensions of the constituent members and the dimensional ratio of each member.
  • the rotary tool 1 in a non-limiting example shown in FIG. 1 may be a drill, and may have a rod-shaped body 3 extending along the rotation axis X from the first end 3a to the second end 3b. Good.
  • the rod-shaped main body 3 is rotatable in the direction of the arrow Y about the rotation axis X as in a non-limiting example shown in FIG. 1 during cutting of a work material for manufacturing a cut product.
  • the lower left end of the body 3 may be the first end 3a and the upper right end may be the second end 3b.
  • the upper end of the main body 3 may be the first end 3a and the lower end may be the second end 3b.
  • the first end 3a is also called a front end and the second end 3b is also called a rear end.
  • FIG. 3 to 6 are diagrams showing a state in which the rotary tool shown in FIG. 2 is rotated at a predetermined angle in the rotation direction.
  • FIG. 3 is a diagram showing a state in which the rotary tool shown in FIG. 2 is rotated 10 degrees in the rotation direction.
  • FIG. 4 is a diagram showing a state in which the rotary tool shown in FIG. 2 is rotated by 70 degrees in the rotation direction.
  • FIG. 5 is a diagram showing a state in which the rotary tool shown in FIG. 2 is rotated 90 degrees in the rotation direction.
  • FIG. 6 is a diagram showing a state in which the rotary tool shown in FIG. 2 is rotated 180 degrees in the rotation direction.
  • the body 3 in the non-limiting example shown in FIG. 1 may be cylindrical.
  • the columnar shape is meant to include not only a cylinder in a strict sense but also some irregularities or curves.
  • the shape of the main body 3 is not limited to the cylindrical shape.
  • the outer diameter D of the main body 3 can be set to 4 mm to 25 mm, for example.
  • the main body 3 has a cutting portion 5 located including the first end 3 a and a shank portion 7 located closer to the second end 3 b than the cutting portion 5.
  • the cutting portion 5 may include a portion that comes into contact with the work material, and this portion may play a main role in cutting the work material.
  • the shank portion 7 may be a portion gripped by a rotating spindle or the like in a machine tool, or may be a portion designed according to the shape of the spindle.
  • the shape of the shank portion 7 may include, for example, a straight shank, a long shank, a long neck and a tapered shank.
  • the cutting portion 5 may include an outer peripheral surface 11, a first cutting edge 13, a first groove 15, and a first ridge 17.
  • the outer peripheral surface 11 may be a surface located on the outer periphery of the cutting portion 5. 1 to 6 show examples in which the distance from the rotation axis X to the outer peripheral surface 11 is substantially constant.
  • the first cutting edge 13 may be located from the first end 3 a toward the outer peripheral surface 11. Generally, the first cutting edge 13 is also called a tip blade. The first cutting edge 13 may play a major role in chip generation in the cutting process. These points also apply to the second cutting edge 37 described later.
  • the first groove 15 may extend spirally from the first cutting edge 13 toward the second end 3b.
  • the first groove 15 may be a groove for discharging the chips generated by the first cutting edge 13 when cutting the work material to the second end 3b side. Therefore, the first groove 15 is also called a chip discharge groove.
  • the first groove 15 extends spirally around the rotation axis X so as to face the opposite side of the rotation direction Y from the first cutting edge 13 toward the second end 3b. May be.
  • extending in a spiral shape means that the first groove 15 extends in a generally twisted manner from the first cutting edge 13 toward the second end 3b. Therefore, the first groove 15 may have a part that is not partially twisted.
  • the first ridge line 17 is a ridge line formed by the first groove 15 and the outer peripheral surface 11 adjacent to the first groove 15 in the rear of the rotation direction X of the rotation axis X. Good.
  • the main body 3 in the non-limiting example shown in FIG. 1 may further include a flow channel 9 located inside the main body 3 and extending along the rotation axis X.
  • the flow path 9 may be a part through which the fluid flows.
  • the fluid flowing through the flow path 9 is generally called a coolant.
  • the coolant may include a water-insoluble oil agent, a water-soluble oil agent, and compressed air.
  • a water-insoluble oil agent for example, an oil agent represented by an oily form, an inert extreme pressure type, an active extreme pressure type and the like can be mentioned.
  • the water-soluble oil agent may include water-soluble oil agents typified by emulsions, solutions or solutions.
  • the coolant may be appropriately selected and used according to the material of the work material.
  • the shape of the flow path 9 may include, for example, a linear shape and a curved shape.
  • the curved shape may include, for example, a spiral shape.
  • the shape of the channel 9 is not particularly limited as long as the fluid can flow. This also applies to the cross-sectional shape of the flow channel 9.
  • the cross section of the flow path 9 orthogonal to the direction of fluid flow may be circular, elliptical, polygonal, or the like, for example.
  • the flow channel 9 in the non-limiting example shown in FIG. 1 may include a main flow channel 19 and a first sub flow channel 21.
  • the main flow path 19 may extend from the second end 3b side toward the first end 3a side.
  • the shape of the main flow path 19 in the non-limiting example shown in FIG. 1 may be a spiral shape.
  • the main flow path 19 in the non-limiting example shown in FIG. 1 may extend spirally from the second end 3b side toward the first end 3a side.
  • the shape of the main flow path 19 is not limited to the spiral shape.
  • the shape of the main flow path 19 may be, for example, a linear shape.
  • the inner diameter of the main channel 19 can be set to, for example, 0.5 mm to 3 mm.
  • the number of main flow paths 19 may be one or may be plural. When the number of main flow paths 19 is plural, each of the plurality of main flow paths 19 may have the same configuration or different configurations.
  • the number of main flow paths 19 may be two as in a non-limiting example shown in FIG. In other words, the flow path 9 may have the first main flow path 19a and the second main flow path 19b, as in a non-limiting example shown in FIG. As in a non-limiting example shown in FIG. 1, the configurations of the first main passage 19a and the second main passage 19b may be the same as each other.
  • the main flow path 19 in the non-limiting example shown in FIG. 1 may have an inflow port 19c and an outflow port 19d.
  • the inflow port 19c may be a part that allows a fluid supplied from the outside to flow into the main flow path 19.
  • the inflow port 19c may be located on the end face at the second end 3b.
  • the position of the inflow port 19c is not limited to the end face at the second end 3b.
  • the inflow port 19c may be located on the outer peripheral surface of the shank portion 7.
  • the number of the inflow ports 19c may be one or may be plural.
  • the outlet 19d may be a part for discharging the fluid.
  • the outlet 19d may be located on the end face on the side of the first end 3a so that the fluid is ejected in the direction away from the main body 3.
  • the position of the outlet 19d is not limited to the end face on the first end 3a side.
  • the number of the outlets 19d may be one or may be plural.
  • the main flow path 19 may not have the outlet 19d. That is, as in a non-limiting example shown in FIG. 2, the first sub-flow passage 21 described below extends from the main flow passage 19, and the fluid is discharged from the first opening 23 of the first sub-flow passage 21. Good.
  • the main flow path 19 may not have the outflow port 19d.
  • the first sub-channel 21 in the non-limiting example shown in FIG. 2 may extend from the main channel 19 toward the second end 3b. Further, the first sub-flow path 21 may have a first opening 23 that opens in the first groove 15.
  • the first sub flow passage 21 may be a portion that is connected to the main flow passage 19 and that discharges the fluid from the first opening 23 toward the second end 3b side.
  • the first opening 23 means the edge of the first sub-flow path 21 that is open in the first groove 15.
  • the first sub-channel 21 in the non-limiting example shown in FIG. 2 may have a linear shape and may extend from the first main channel 19a toward the second end 3b.
  • the first sub-flow passage 21 may extend from the second main flow passage 19b toward the second end 3b side.
  • the first angle ⁇ 1 formed by the rotation axis X and the first sub-channel 21 is smaller than the twist angle ⁇ 2 formed by the rotation axis X and the first ridge line 17. Good. According to such a configuration, even when the helix angle ⁇ 2 is increased to increase the cutting amount, the fluid discharged from the first opening 23 toward the second end 3b side does not rotate. It is easy to get closer to. Therefore, the chips generated by the first cutting edge 13 during the cutting process easily flow toward the second end 3b side by the fluid ejected from the first opening 23. Therefore, the rotary tool 1 has an excellent chip discharging property. The rotary tool 1 also has a good cutting performance because the twist angle ⁇ 2 can be increased in order to increase the cutting amount.
  • first angle ⁇ 1 and the twist angle ⁇ 2 which are the values of the respective angles may be represented by absolute values. That is, the magnitude relationship between the first angle ⁇ 1 and the twist angle ⁇ 2 may be represented by
  • the first angle ⁇ 1 is such that the rotation axis X and the central axis Q1 of the first sub-flow passage 21 are different from each other. It may be evaluated in the state where the angle formed is the largest.
  • the central axis Q1 of the first sub-channel 21 is obtained by continuing the center of the first inner diameter of the first sub-channel 21.
  • the first angle ⁇ 1 can be set to, for example, ⁇ 20 degrees to 25 degrees.
  • the twist angle ⁇ 2 is evaluated by the angle formed by the rotation axis X and the first ridge line 17 when the cutting portion 5 is viewed from the direction orthogonal to the rotation axis X. do it. Further, when the twist angle ⁇ 2 is evaluated, a virtual straight line passing through one point on the first ridge line 17 and parallel to the rotation axis X may be used instead of the rotation axis X.
  • the twist angle ⁇ 2 can be set to, for example, ⁇ 5 degrees to 40 degrees.
  • the first opening 23 may be located closer to the first end 3a than the center 5a of the cutting portion 5 in the direction along the rotation axis X.
  • the first opening 23 since the first opening 23 is located near the first cutting edge 13, the chips generated at the first cutting edge 13 during cutting are ejected from the first opening 23. The fluid easily flows to the second end 3b side, and the chip discharge property is high.
  • the first ridge line 17 has a first portion 25 and a second portion 27 located closer to the second end 3 b than the first portion 25. May be. Then, as in a non-limiting example shown in FIGS. 9 and 11, the first twist angle ⁇ 2a formed by the rotation axis X and the first portion 25 is different from the second twist angle ⁇ 2b formed by the rotation axis X and the second portion 27. May be.
  • the cutting amount can be increased when the helix angle is large.
  • the twist angle is small, the strength of the rotary tool 1 is high.
  • the first twist angle ⁇ 1 is smaller than both the first twist angle ⁇ 2a and the second twist angle ⁇ 2b.
  • the first twist angle ⁇ 2a may be larger than the second twist angle ⁇ 2b, as in a non-limiting example shown in FIGS. 9 and 11. When such a configuration is satisfied, the chips in the vicinity of the first cutting edge 13 can easily flow to the second end 3b side.
  • the first twist angle ⁇ 2a may be larger than the second twist angle ⁇ 2b, but is not limited thereto.
  • the first twist angle ⁇ 2a may be smaller than the second twist angle ⁇ 2b, or may be the same as the second twist angle ⁇ 2b, for example.
  • the first opening 23 may be located near the boundary 29 between the first portion 25 and the second portion 27 in the non-limiting example shown in FIG. When such a configuration is satisfied, the chips are less likely to be clogged at the boundary 29 where the chip flow changes.
  • the fact that the first opening 23 is located in the vicinity of the boundary 29 is not limited to the state where the first opening 23 is located on the boundary 29 in the strict sense, and the first opening 23 can be provided as long as the above effect can be obtained. This is intended to include a state in which the part 23 is located around the boundary 29.
  • the first opening 23 may be located at a position slightly deviated from the boundary 29 of the first groove 15 toward the first end 3a.
  • the flow channel 9 may further have another sub flow channel in addition to the first sub flow channel 21.
  • the number of other sub-flow paths may be one or may be plural.
  • the flow path 9 is located closer to the second end 3b side than the first sub-flow path 21, and is directed from the main flow path 19 toward the second end 3b side.
  • You may further have the extending 2nd sub flow path 31.
  • the second sub flow path 31 may have a second opening 33 that is open in the first groove 15.
  • the second sub flow path 31 in the non-limiting example shown in FIG. 4 may have a linear shape, and may extend from the first main flow path 19a toward the second end 3b side.
  • the second sub flow passage 31 may extend from the second main flow passage 19b toward the second end 3b side.
  • the second angle ⁇ 3 formed by the rotation axis X and the second sub-flow passage 31 may be different from the first angle ⁇ 1.
  • the first angle ⁇ 1 is smaller, the fluid flowing out from the first sub-flow passage 21 is more likely to flow out toward the second end 3b. Further, the smaller the second angle ⁇ 3, the easier the fluid flowing out from the second sub-flow path 31 flows toward the second end 3b. Therefore, the chips pushed away by the fluid are likely to be stably discharged toward the second end 3b.
  • the second angle ⁇ 3 may be smaller than the twist angle ⁇ 2 as in a non-limiting example shown in FIG. 10.
  • the second angle ⁇ 3 may be larger than the first angle ⁇ 1 as in a non-limiting example shown in FIGS. 8 and 10.
  • the direction in which chips are discharged can be stabilized by the fluid flowing out from the first sub-flow passage 21 located on the first end 3a side of the second sub-passage 31. Further, it is possible to increase the speed at which chips are discharged by the fluid flowing out from the second sub flow path 31 located on the second end 3b side of the first sub flow path 21.
  • the relationship between the first angle ⁇ 1 and the second angle ⁇ 3 is not limited to the relationship in which the second angle ⁇ 3 is larger than the first angle ⁇ 1.
  • the second angle ⁇ 3 may be smaller than the first angle ⁇ 1 as in the rotary tool 1a in the non-limiting example shown in FIG.
  • FIG. 13 is a diagram corresponding to the enlarged view shown in FIG. 10.
  • the second angle ⁇ 3 may be evaluated in the same manner as the first angle ⁇ 1. That is, like the non-limiting example shown in FIG. 10, when the cutting portion 5 is viewed from the direction orthogonal to the rotation axis X, the second angle ⁇ 3 is the rotation axis X and the central axis Q2 of the second sub-flow passage 31. It may be evaluated in the state that the angle formed by and becomes the largest.
  • the second angle ⁇ 3 can be set to, for example, ⁇ 20 degrees to 25 degrees.
  • the relationship between the first angle ⁇ 1 and the second angle ⁇ 3 is not limited to the relationship in which the second angle ⁇ 3 is larger or smaller than the first angle ⁇ 1.
  • the second angle ⁇ 3 may be the same as the first angle ⁇ 1, for example.
  • the first inner diameter of the first sub-channel 21 may be different from the second inner diameter of the second sub-channel 31, as in a non-limiting example shown in FIGS. 8 and 10.
  • the ejection pressure of the fluid ejected from each of the first opening 23 and the second opening 33 can be adjusted.
  • the second inner diameter may be larger than the first inner diameter, as in a non-limiting example shown in FIGS. 8 and 10.
  • the volume of the fluid injected from the second inner diameter increases, and the chip discharging property in the vicinity of the second inner diameter becomes high.
  • the first inner diameter is smaller than the second inner diameter.
  • the velocity of the fluid injected from the first inner diameter increases.
  • the first inner diameter can be set to, for example, 0.3 mm to 0.9 mm.
  • the second inner diameter can be set to, for example, 0.3 mm to 1.5 mm.
  • the relationship between the first inner diameter and the second inner diameter is not limited to the relationship in which the second inner diameter is larger than the first inner diameter.
  • the second inner diameter may be smaller than the first inner diameter or may be the same as the first inner diameter, for example.
  • the cutting portion 5 may further include a second ridge line 35.
  • the second ridgeline 35 in a non-limiting example shown in FIG. 7 is a ridgeline formed by the first groove 15 and the outer peripheral surface 11 that is adjacent to the first groove 15 in the front in the rotation direction Y.
  • the first opening 23 may be located closer to the first ridge line 17 than the second ridge line 35.
  • the cutting unit 5 may further include another cutting edge in addition to the first cutting edge 13.
  • the cutting portion 5 may further include another groove.
  • the number of each of the other cutting edges and the other grooves may be one, or may be more than one.
  • the cutting portion 5 may further include the second cutting edge 37 and the second groove 39.
  • the second cutting edge 37 may be located from the first end 3 a toward the outer peripheral surface 11, and the second groove 39 may extend from the second cutting edge 37 to the second end 3 b. It may extend spirally toward.
  • the configuration of the second cutting edge 37 may be the same as or different from the configuration of the first cutting edge 13.
  • the configuration of the second groove 39 may be the same as or different from the configuration of the first groove 15.
  • the second cutting edge 37 has the same configuration as the first cutting edge 13 and the second groove 39 has the same configuration as the first groove 15.
  • the second cutting edge 37 may be positioned so as to be rotationally symmetrical to the first cutting edge 13 about the rotation axis X by 180 degrees in a front view from the first end 3a side.
  • the flow channel 9 may further include a third sub flow channel 41.
  • the third sub-flow passage 41 in the non-limiting example shown in FIG. 6 may extend from the main flow passage 19 toward the second end 3b side. Further, the third sub-flow passage 41 may have a third opening 43 that opens in the second groove 39. When these configurations are satisfied, the fluid is discharged toward the second end 3b side not only from the first opening 23 of the first sub-channel 21 but also from the third opening 43 of the third sub-channel 41. Since it can be done, it has a high chip discharging property.
  • the third sub-flow channel 41 may have a linear shape and may extend from the second main flow channel 19b toward the second end 3b side.
  • the third sub flow channel 41 may extend from the first main flow channel 19a toward the second end 3b side.
  • the first opening 23 and the third opening 43 may be located at different positions in the direction along the rotation axis X.
  • the stress applied to the first sub-channel 21, the third sub-channel 41, the first opening 23, and the third opening 43 is likely to be dispersed in the direction along the rotation axis X. Therefore, the reduction in strength of the rotary tool 1 can be suppressed. As a result, the rotary tool 1 is less likely to break.
  • the relationship between the first opening 23 and the third opening 43 in the direction along the rotation axis X is not limited to the relationship in which the two are at different positions as described above.
  • the first opening 23 and the third opening 43 may be at the same position in the direction along the rotation axis X.
  • the third angle ⁇ 4 formed by the rotation axis X and the third sub flow path 41 may be evaluated in the same manner as the first angle ⁇ 1. That is, as in a non-limiting example shown in FIG. 12, when the cutting portion 5 is viewed from a direction orthogonal to the rotation axis X, the third angle ⁇ 4 is the rotation axis X and the central axis Q3 of the third sub-flow passage 41. It may be evaluated in the state that the angle formed by and becomes the largest.
  • the third angle ⁇ 4 can be set to, for example, ⁇ 20 degrees to 25 degrees.
  • the third angle ⁇ 4 may be smaller than the twist angle of the second groove 39 as in a non-limiting example shown in FIG. Specifically, when the ridgeline formed by the second groove 39 and the outer peripheral surface 11 adjacent to the second groove 39 at the rear of the rotation axis X in the rotation direction Y is the third ridgeline, the limitation shown in FIG.
  • the third angle ⁇ 4 in an example not performed may be smaller than the twist angle formed by the rotation axis X and the third ridge. Note that, in the non-limiting example shown in FIG. 12, the third ridge line corresponds to the first ridge line 17.
  • the third opening 43 when the third opening 43 is located closer to the first end 3a side than the first opening 23 in the direction along the rotation axis X, in other words, rotation is performed.
  • the first angle ⁇ 1, the second angle ⁇ 3, and the third angle ⁇ 4 may have a relationship of second angle ⁇ 3>first angle ⁇ 1>third angle ⁇ 4.
  • FIG. 14 is a diagram corresponding to the side view shown in FIG. 6.
  • the second angle ⁇ 3 may be smaller than the first angle ⁇ 1 as described above.
  • the first angle ⁇ 1, the second angle ⁇ 3, and the third angle ⁇ 4 may have the following relationship. That is, when the third opening 43, the first opening 23, and the second opening 33 are sequentially located from the first end 3a side toward the second end 3b side in the direction along the rotation axis X.
  • the first angle ⁇ 1, the second angle ⁇ 3, and the third angle ⁇ 4 may have a relationship of third angle ⁇ 4>first angle ⁇ 1>second angle ⁇ 3.
  • the first angle ⁇ 1, the second angle ⁇ 3, and the third angle ⁇ 4 may have a relationship of first angle ⁇ 1>third angle ⁇ 4>second angle ⁇ 3.
  • the first inner diameter of the first sub-channel 21 may be smaller than the inner diameter of the main channel 19, as in a non-limiting example shown in FIG. 7.
  • the second inner diameter of the second sub-channel 31 may be smaller than the inner diameter of the main channel 19, and the third inner diameter of the third sub-channel 41. May be smaller than the inner diameter of the main channel 19.
  • the third inner diameter of the third sub flow channel 41 can be set to, for example, 0.3 mm to 2 mm.
  • the material of the main body 3 may include, for example, cemented carbide and cermet.
  • the composition of the cemented carbide may include, for example, WC-Co, WC-TiC-Co and WC-TiC-TaC-Co.
  • WC, TiC, and TaC may be hard particles
  • Co may be a binder phase.
  • the cermet may be a sintered composite material in which a metal is combined with a ceramic component.
  • the cermet may include a titanium compound containing titanium carbide (TiC) or titanium nitride (TiN) as a main component.
  • the surface of the main body 3 may be coated with a film using a chemical vapor deposition (CVD) method or a physical vapor deposition (PVD) method.
  • the coating composition may include titanium carbide (TiC), titanium nitride (TiN), titanium carbonitride (TiCN), alumina (Al 2 O 3 ), and the like.
  • a method for manufacturing a cut product (1) a step of rotating the rotary tool 1 around the rotation axis X, (2) a step of bringing the first cutting edge 13 of the rotating rotary tool 1 into contact with the work material 100; (3) a step of separating the rotary tool 1 from the work material 100, May be provided.
  • the rotary tool 1 is moved. It may be relatively close to the work material 100.
  • the first cutting edge 13 of the rotary tool 1 may be brought into contact with the work material 100 to cut the work material 100.
  • the work material 100 may be cut while allowing the fluid to flow out from the first opening 23.
  • the rotary tool 1 may be relatively separated from the work material 100 to obtain a machined product.
  • the method for manufacturing a machined product of the embodiment which is not limited, since the rotary tool 1 having excellent chip discharging property is used, a machined product having a machined surface with high accuracy can be obtained.
  • the rotary tool 1 may be brought close to the work material 100 while the work material 100 is fixed and the rotary tool 1 is rotated around the rotation axis X. Further, in the non-limiting example shown in FIG. 16, the work material 100 may be cut by bringing the first cutting edge 13 of the rotating rotary tool 1 into contact with the work material 100. As in a non-limiting example shown in FIG. 17, the rotary tool 1 may be kept away from the work material 100 while being rotated.
  • the cut workpiece is obtained by moving the rotary tool 1, but the present invention is not limited to this.
  • the work material 100 may be brought close to the rotary tool 1.
  • the work material 100 may be moved away from the rotary tool 1.
  • the process of keeping the rotating tool 1 rotated and bringing the first cutting edge 13 of the rotating tool 1 into contact with a different part of the work material 100 may be repeated.
  • the material of the work material 100 may be, for example, aluminum, carbon steel, alloy steel, stainless steel, cast iron, non-ferrous metal, or the like.
  • the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and may be any one without departing from the gist of the present disclosure. It goes without saying that you can do it.

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Abstract

本開示の限定されない一態様に基づく回転工具は、第1端から第2端に向かって回転軸に沿って延びた本体を有する。本体は、切削部と、本体の内部に位置している流路と、を有する。切削部は、第1溝及び第1稜線を備える。第1溝は、第1切刃から第2端の側に向かって螺旋状に延びる。第1稜線は、第1溝に対して回転方向の後方において隣接する外周面と第1溝との稜線である。流路は、主流路から第2端の側に向かって延びた第1副流路を有する。そして、回転軸及び第1副流路がなす第1角度は、回転軸及び第1稜線がなすねじれ角よりも小さい。

Description

回転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、2018年12月25日に出願された日本国特許出願2018-240811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。
 本開示は、回転工具及び切削加工物の製造方法に関する。
 特開2009-78330号公報(特許文献1)には、先端の側から後端の側に向かってクーラントを流すことによって切屑排出性が高められた回転工具が記載されている。
 特許文献1に記載の回転穴あけ工具(回転工具)は、後方噴出孔に繋がる枝流路と回転軸線とのなす角度が、フルート溝のねじれ角よりも大きい。それゆえ、ねじれ角を大きくして切削量を増やす場合には、クーラントが回転軸線から離れる方向に向かうため、後端の側に向って切屑を排出しにくくなるおそれがある。
 本開示における限定されない一態様に基づく回転工具は、第1端から第2端に向かって回転軸に沿って延びた棒形状の本体を有する。該本体は、前記第1端を含んで位置する切削部と、該切削部よりも前記第2端の側に位置するシャンク部と、前記本体の内部に位置し、前記回転軸に沿って延びた流路と、を有する。前記切削部は、外周面と、前記第1端から前記外周面に向かって位置する第1切刃と、該第1切刃から前記第2端の側に向かって螺旋状に延びた第1溝と、該第1溝と、前記第1溝に対して前記回転軸の回転方向の後方において隣接する前記外周面とがなす第1稜線と、を備える。前記流路は、前記第2端の側から前記第1端の側に向かって延びた主流路と、該主流路から前記第2端の側に向かって延びた第1副流路と、を有する。該第1副流路は、前記第1溝において開口する第1開口部を有する。そして、前記回転軸及び前記第1副流路がなす第1角度は、前記回転軸及び前記第1稜線がなすねじれ角よりも小さい。
 本開示における限定されない一態様に基づく切削加工物の製造方法は、上記態様の回転工具を回転させる工程と、回転する前記回転工具を被削材に接触させる工程と、前記回転工具を前記被削材から離す工程と、を備える。
本開示の限定されない実施形態の回転工具を示す斜視図であり、流路などを透視した状態を示す図である。 図1に示す回転工具の側面図である。 図1に示す回転工具の側面図である。 図1に示す回転工具の側面図である。 図1に示す回転工具の側面図である。 図1に示す回転工具の側面図である。 図1に示す回転工具の第1端近傍の拡大図である。 図2に示す回転工具の第1端近傍の拡大図である。 図3に示す回転工具の第1端近傍の拡大図である。 図4に示す回転工具の第1端近傍の拡大図である。 図5に示す回転工具の第1端近傍の拡大図である。 図6に示す回転工具の第1端近傍の拡大図である。 本開示の限定されない実施形態の回転工具を示す図である。 本開示の限定されない実施形態の回転工具を示す図である。 本開示の限定されない実施形態の切削加工物の製造方法における一工程を示す概略図である。 本開示の限定されない実施形態の切削加工物の製造方法における一工程を示す概略図である。 本開示の限定されない実施形態の切削加工物の製造方法における一工程を示す概略図である。
 <回転工具>
 以下、本開示の限定されない複数の実施形態の回転工具について、図面を用いて詳細に説明する。具体的には、回転工具の一例としてドリルについて、図面を用いて詳細に説明する。なお、回転工具としては、ドリルの他にも、例えば、エンドミル及びリーマなどが挙げられ得る。したがって、以下において説明されるドリルをエンドミルなどの回転工具に置き換えてもよい。
 また、以下で参照する各図では、説明の便宜上、実施形態を構成する部材における主要な部材のみが簡略化して示されている。したがって、回転工具は、本明細書が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に示す限定されない一例における回転工具1は、ドリルであってもよく、第1端3aから第2端3bに向かって回転軸Xに沿って延びた棒形状の本体3を有してもよい。棒形状の本体3は、切削加工物を製造するための被削材の切削加工時において、図1に示す限定されない一例のように回転軸Xを中心に矢印Yの方向に回転可能である。
 図1に示す限定されない一例においては、本体3の左下側の端部が第1端3a、右上側の端部が第2端3bであってもよい。また、図2~図6に示す限定されない一例においては、本体3の上側の端部が第1端3a、下側の端部が第2端3bであってもよい。一般的に、第1端3aは先端、第2端3bは後端とも呼ばれる。
 なお、図3~図6は、図2に示す回転工具を回転方向に所定の角度で回転させた状態を示す図である。具体的には、図3は、図2に示す回転工具を回転方向に10度回転させた状態を示す図である。図4は、図2に示す回転工具を回転方向に70度回転させた状態を示す図である。図5は、図2に示す回転工具を回転方向に90度回転させた状態を示す図である。図6は、図2に示す回転工具を回転方向に180度回転させた状態を示す図である。
 図1に示す限定されない一例における本体3は、円柱状であってもよい。円柱状とは、厳密な意味での円柱のみならず、若干の凹凸又は湾曲などをも含む趣旨である。なお、本体3の形状は、円柱状に限定されない。
 本体3における外径Dは、例えば、4mm~25mmに設定され得る。また、回転軸Xに沿った方向における本体3の長さをLとするとき、L及びDの関係は、例えば、L=4D~15Dに設定され得る。
 図1~図6に示す限定されない一例において、本体3は、第1端3aを含んで位置する切削部5と、切削部5よりも第2端3bの側に位置するシャンク部7とを有してもよい。切削部5は、被削材と接触する部位を含んでもよく、この部位は、被削材の切削加工において主たる役割をなしてもよい。シャンク部7は、工作機械における回転するスピンドルなどに把持される部位であってもよく、スピンドルの形状に応じて設計される部位であってもよい。シャンク部7の形状としては、例えば、ストレートシャンク、ロングシャンク、ロングネック及びテーパーシャンクなどが挙げられ得る。
 図1に示す限定されない一例において、切削部5は、外周面11、第1切刃13、第1溝15及び第1稜線17を備えてもよい。
 外周面11は、切削部5における外周に位置する面であってもよい。図1~図6においては、回転軸Xから外周面11までの距離が概ね一定である例が示される。
 図1に示す限定されない一例において、第1切刃13は、第1端3aから外周面11に向かって位置してもよい。一般的に、第1切刃13は、先端刃とも呼ばれる。第1切刃13は、切削加工において切屑生成に主な役割を果たしてもよい。これらの点は、後述する第2切刃37においても同様である。
 図1に示す限定されない一例において、第1溝15は、第1切刃13から第2端3bの側に向かって螺旋状に延びてもよい。第1溝15は、被削材を切削する際に第1切刃13で生じた切屑を第2端3bの側へと排出するための溝であってもよい。そのため、第1溝15は、切屑排出溝とも呼ばれる。これらの点は、後述する第2溝39においても同様である。
 図1に示す限定されない一例において、第1溝15は、第1切刃13から第2端3bに向かうにしたがって回転方向Yとは反対側に向かうように回転軸Xの周りで螺旋状に延びてもよい。なおここで、螺旋状に延びるとは、第1溝15が第1切刃13から第2端3bの側に向かって概ねねじれて延びることを意味する。そのため、第1溝15は部分的にねじれていない部位を有してもよい。これらの点は、後述する第2溝39においても同様である。
 図1に示す限定されない一例において、第1稜線17は、第1溝15と、第1溝15に対して回転軸Xの回転方向Yの後方において隣接する外周面11とがなす稜線であってもよい。
 図1に示す限定されない一例における本体3は、この本体3の内部に位置し、回転軸Xに沿って延びた流路9を更に有してもよい。流路9は、流体が流れる部位であってもよい。
 流路9を流れる流体は、一般的にクーラントと呼ばれる。クーラントとしては、例えば、不水溶性油剤、水溶性油剤及び圧縮エアなどが挙げられ得る。不水溶性油剤としては、例えば、油性形、不活性極圧形又は活性極圧形などに代表される油剤が挙げられ得る。水溶性油剤としては、例えば、エマルジョン、ソリューブル又はソリューションなどに代表される水溶性油剤などが挙げられ得る。クーラントは、被削材の材質に応じて適宜選択して用いられてもよい。
 流路9の形状としては、例えば、直線形状及び曲線形状などが挙げられ得る。曲線形状としては、例えば、螺旋形状などが挙げられ得る。なお、流路9の形状は、流体を流すことが可能な限り特に限定されない。この点は、流路9の断面形状においても同様である。流体の流れる方向に直交した流路9の横断面は、例えば、円形状、楕円形状及び多角形状などであってもよい。
 図1に示す限定されない一例における流路9は、主流路19及び第1副流路21を有してもよい。
 図1に示す限定されない一例において、主流路19は、第2端3bの側から第1端3aの側に向かって延びてもよい。図1に示す限定されない一例における主流路19の形状は、螺旋形状であってもよい。言い換えれば、図1に示す限定されない一例における主流路19は、第2端3bの側から第1端3aの側に向かって螺旋状に延びてもよい。なお、主流路19の形状は、螺旋形状に限定されない。主流路19の形状は、例えば、直線形状であってもよい。主流路19の内径は、例えば、0.5mm~3mmに設定され得る。
 主流路19の数は、1つであってもよく、また、複数であってもよい。主流路19の数が複数のとき、複数の主流路19のそれぞれの構成は、同じであってもよいし、異なってもよい。図1に示す限定されない一例のように主流路19の数は、2つであってもよい。言い換えれば、図1に示す限定されない一例のように流路9は、第1主流路19a及び第2主流路19bを有してもよい。図1に示す限定されない一例のように、第1主流路19a及び第2主流路19bの構成が、互いに同じであってもよい。
 図1に示す限定されない一例における主流路19は、流入口19c及び流出口19dを有してもよい。
 流入口19cは、外部から供給される流体を主流路19の内部に流入させる部位であってもよい。図1に示す限定されない一例において、流入口19cは、第2端3bにおける端面に位置してもよい。なお、流入口19cの位置は、第2端3bにおける端面に限定されない。例えば、流入口19cは、シャンク部7の外周面に位置してもよい。また、流入口19cの数は、1つであってもよく、また、複数であってもよい。
 流出口19dは、流体を排出させる部位であってもよい。図1に示す限定されない一例において、流出口19dは、本体3から離れる方向に向かって流体が噴射されるように、第1端3aの側の端面に位置してもよい。なお、流出口19dの位置は、第1端3aの側の端面に限定されない。また、流出口19dの数は、1つであってもよく、また、複数であってもよい。
 主流路19は、流出口19dを有さなくてもよい。すなわち、図2に示す限定されない一例のように、下記で説明する第1副流路21が主流路19から延びており、第1副流路21の第1開口部23から流体を排出させてもよい。例えばこの場合には、主流路19は流出口19dを有さなくてもよい。
 図2に示す限定されない一例における第1副流路21は、主流路19から第2端3bの側に向かって延びてもよい。また、第1副流路21は、第1溝15において開口する第1開口部23を有してもよい。第1副流路21は、主流路19に繋がっており、第2端3bの側に向かって第1開口部23から流体を排出させる部位であってもよい。第1開口部23とは、第1溝15において開口している第1副流路21の縁を意味する。これらの点は、後述する第2副流路31及び第3副流路41においても同様である。
 図2に示す限定されない一例における第1副流路21は、直線形状であり、第1主流路19aから第2端3bの側に向かって延びてもよい。なお、第1副流路21は、第2主流路19bから第2端3bの側に向かって延びてもよい。
 図8、図9及び図11に示す限定されない一例において、回転軸X及び第1副流路21がなす第1角度θ1は、回転軸X及び第1稜線17がなすねじれ角θ2よりも小さくてもよい。このような構成によれば、切削量を増やすためにねじれ角θ2を大きくした場合であっても、第2端3bの側に向かって第1開口部23から排出される流体が、回転軸Xに近づく方向に向かい易い。それゆえ、切削加工時に第1切刃13で生じた切屑が、第1開口部23から噴射された流体によって第2端3bの側に流れ易い。したがって、回転工具1は、優れた切屑排出性を有する。また、回転工具1は、切削量を増やすためにねじれ角θ2を大きくできることから、良好な切削性能も有する。
 また、第1角度θ1及びねじれ角θ2は、それぞれの角度の値であるθ1及びθ2が絶対値で表されてもよい。すなわち、第1角度θ1及びねじれ角θ2の大小関係は、│θ2│>│θ1│で表されてもよい。
 図8に示す限定されない一例のように、第1角度θ1は、回転軸Xに直交する方向から切削部5を見たときに、回転軸Xと第1副流路21の中心軸Q1とがなす角度が最も大きくなる状態で評価すればよい。第1副流路21の中心軸Q1は、第1副流路21の第1内径の中心を連続することで得られる。第1角度θ1は、例えば、-20度~25度に設定され得る。
 図9及び図11に示す限定されない一例のように、ねじれ角θ2は、回転軸Xに直交する方向から切削部5を見たときに、回転軸Xと第1稜線17とがなす角度で評価すればよい。また、ねじれ角θ2を評価するときは、回転軸Xに代えて、第1稜線17上の1点を通り回転軸Xに平行な仮想直線を使用してもよい。ねじれ角θ2は、例えば、-5度~40度に設定され得る。
 図2に示す限定されない一例のように、第1開口部23は、回転軸Xに沿った方向における切削部5の中央5aよりも第1端3aの近くに位置してもよい。このような構成を満たすときは、第1開口部23が第1切刃13の近くに位置することから、切削加工時に第1切刃13で生じた切屑が、第1開口部23から噴射された流体によって第2端3bの側に流れ易く、切屑排出性が高い。
 図3及び図5に示す限定されない一例のように、第1稜線17は、第1部位25と、第1部位25よりも第2端3bの側に位置する第2部位27と、を有してもよい。そして、図9及び図11に示す限定されない一例のように、回転軸X及び第1部位25がなす第1ねじれ角θ2aは、回転軸X及び第2部位27がなす第2ねじれ角θ2bと異なってもよい。これらの構成を満たすときは、切削量を増やすと同時に回転工具1の強度を高めることが可能である。具体的には、ねじれ角が大きいとき、切削量を増やすことができる。また、ねじれ角が小さいとき、回転工具1の強度が高い。なお、第1ねじれ角θ2a及び第2ねじれ角θ2bが互いに異なるとき、第1角度θ1は、第1ねじれ角θ2a及び第2ねじれ角θ2bの両方に対して小さい。
 図9及び図11に示す限定されない一例のように、第1ねじれ角θ2aは、第2ねじれ角θ2bよりも大きくてもよい。このような構成を満たすときは、第1切刃13の近傍の切屑を第2端3bの側に流れ易くできる。
 第1ねじれ角θ2aが第2ねじれ角θ2bより大きくてもよいが、これに限定されない。第1ねじれ角θ2aは、例えば、第2ねじれ角θ2bよりも小さくてもよいし、第2ねじれ角θ2bと同じであってもよい。
 第1開口部23は、図5に示す限定されない一例における第1部位25及び第2部位27の境界29の近傍に位置してもよい。このような構成を満たすときは、切屑の流れが変化する境界29において切屑が詰まりにくい。なお、第1開口部23が境界29の近傍に位置するとは、第1開口部23が厳密な意味で境界29上に位置する状態に限られず、上記の効果が得られる限りにおいて、第1開口部23が境界29の周辺に位置する状態をも含む趣旨である。例えば、第1開口部23は、第1溝15のうち境界29から第1端3aの側に若干ずれた位置にあってもよい。
 流路9は、第1副流路21に加えて、他の副流路を更に有してもよい。他の副流路の数は、1つであってもよく、また、複数であってもよい。例えば、図1に示す限定されない一例のように、流路9は、第1副流路21よりも第2端3bの側に位置するとともに、主流路19から第2端3bの側に向かって延びた第2副流路31を更に有してもよい。図4に示す限定されない一例において、第2副流路31は、第1溝15において開口している第2開口部33を有してもよい。これらの構成を満たすときは、第1副流路21の第1開口部23に加えて、第2副流路31の第2開口部33からも第2端3bの側に向かって流体を排出させることができるので、切屑排出性が高い。
 図4に示す限定されない一例における第2副流路31は、直線形状であってもよく、第1主流路19aから第2端3bの側に向かって延びてもよい。第2副流路31は、第2主流路19bから第2端3bの側に向かって延びてもよい。
 図10に示す限定されない一例のように、回転軸X及び第2副流路31がなす第2角度θ3は、第1角度θ1と異なってもよい。このような構成を満たすときは、第1副流路21及び第2副流路31それぞれにおいて適した流体制御がし易い。そのため、回転工具1は、良好な切屑排出性を有する。
 具体的には、第1角度θ1が大きいほど第1副流路21の経路が短くなり易い。また、第2角度θ3が大きいほど第2副流路31の経路が短い。第1副流路21又は第2副流路31の経路が短いほど流体の流路損失が小さい。そのため、第1副流路21又は第2副流路31から流出する流体の量が多い。したがって、第1副流路21又は第2副流路31から流出する流体によって切屑を押し出す力が大きい。
 一方で、第1角度θ1が小さいほど第1副流路21から流出する流体は第2端3bに向かって流出し易い。また、第2角度θ3が小さいほど第2副流路31から流出する流体は第2端3bに向かって流出し易い。そのため、流体によって押し流される切屑が安定して第2端3bに向かって排出され易い。
 したがって、第1角度θ1及び第2角度θ3の大きさを適宜調整することで、第1副流路21及び第2副流路31それぞれにおいて適した流体制御ができる。なお、図10に示す限定されない一例のように、第2角度θ3は、ねじれ角θ2よりも小さくてもよい。
 図8及び図10に示す限定されない一例のように、第2角度θ3は、第1角度θ1よりも大きくてもよい。このような構成を満たすときは、第2副流路31よりも第1端3aの側に位置する第1副流路21から流出する流体によって切屑の排出される方向を安定させることができる。また、第1副流路21よりも第2端3bの側に位置する第2副流路31から流出する流体によって切屑が排出される速度を上げることができる。
 第1角度θ1及び第2角度θ3の関係は、第2角度θ3が第1角度θ1よりも大きい関係に限定されない。例えば、図13に示す限定されない一例における回転工具1aのように、第2角度θ3は、第1角度θ1よりも小さくてもよい。このような構成を満たすときは、第2副流路31よりも第1端3aの側に位置する第1副流路21から流出する流体によって切屑の排出される速度を上げることができる。また、第1副流路21よりも第2端3bの側に位置する第2副流路31から流出する流体によって切屑が安定して第2端3bに向かって排出され易い。なお、図13は、図10に示す拡大図に対応する図である。
 第2角度θ3は、第1角度θ1と同様にして評価すればよい。すなわち、図10に示す限定されない一例のように、第2角度θ3は、回転軸Xに直交する方向から切削部5を見たときに、回転軸Xと第2副流路31の中心軸Q2とがなす角度が最も大きくなる状態で評価すればよい。第2角度θ3は、例えば、-20度~25度に設定され得る。
 第1角度θ1及び第2角度θ3の関係は、第2角度θ3が第1角度θ1よりも大きいか、又は小さい関係に限定されない。第2角度θ3は、例えば、第1角度θ1と同じであってもよい。
 図8及び図10に示す限定されない一例のように、第1副流路21の第1内径は、第2副流路31の第2内径と異なってもよい。このような構成を満たすときは、第1開口部23及び第2開口部33からそれぞれ噴射される流体の噴射圧を調整できる。
 図8及び図10に示す限定されない一例のように、第2内径は、第1内径よりも大きくてもよい。このような構成を満たすときは、第2内径より噴射される流体の体積が増し、第2内径近傍の切屑排出性が高くなる。
 このとき、第1内径は第2内径よりも小さいと言い換えることができる。このような構成を満たすときは、第1内径より噴射される流体の速度が増す。
 第1内径は、例えば、0.3mm~0.9mmに設定され得る。第2内径は、例えば、0.3mm~1.5mmに設定され得る。なお、第1内径及び第2内径の関係は、第2内径が第1内径よりも大きい関係に限定されない。第2内径は、例えば、第1内径よりも小さくてもよいし、第1内径と同じであってもよい。
 図7に示す限定されない一例のように、切削部5は、第2稜線35を更に備えてもよい。図7に示す限定されない一例における第2稜線35は、第1溝15と、第1溝15に対して回転方向Yの前方において隣接する外周面11とがなす稜線である。そして、図8に示す限定されない一例のように、第1開口部23は、第2稜線35よりも第1稜線17の近くに位置してもよい。これらの構成を満たすときは、第1開口部23から噴出する流体が溝1溝15において第1稜線17に沿って噴出するため、第1稜線17から生じた切屑を良好に排出できる。
 切削部5は、第1切刃13に加えて、他の切刃を更に備えてもよい。また、切削部5は、第1溝15に加えて、他の溝を更に備えてもよい。他の切刃及び他の溝のそれぞれの数は、1つであってもよく、また、複数であってもよい。例えば、図7に示す限定されない一例のように、切削部5は、第2切刃37及び第2溝39を更に備えてもよい。図7に示す限定されない一例において、第2切刃37は、第1端3aから外周面11に向かって位置してもよく、第2溝39は、第2切刃37から第2端3bに向かって螺旋状に延びてもよい。
 第2切刃37の構成は、第1切刃13の構成と同じであってもよいし、異なってもよい。同様に、第2溝39の構成は、第1溝15の構成と同じであってもよいし、異なってもよい。図7に示す限定されない一例においては、第2切刃37の構成は、第1切刃13の構成と同じであり、第2溝39の構成は、第1溝15の構成と同じである。また、第2切刃37は、第1端3aの側からの正面視において、回転軸Xを中心として第1切刃13と180度の回転対称となるように位置してもよい。
 図1に示す限定されない一例のように、流路9は、第3副流路41を更に有してもよい。図6に示す限定されない一例における第3副流路41は、主流路19から第2端3bの側に向かって延びてもよい。また、第3副流路41は、第2溝39において開口する第3開口部43を有してもよい。これらの構成を満たすときは、第1副流路21の第1開口部23に加えて、第3副流路41の第3開口部43からも第2端3bの側に向かって流体を排出させることができるので、切屑排出性が高い。
 図6に示す限定されない一例のように、第3副流路41は、直線形状であってもよく、また、第2主流路19bから第2端3bの側に向かって延びてもよい。なお、第3副流路41は、第1主流路19aから第2端3bの側に向かって延びてもよい。
 図6に示す限定されない一例のように、第1開口部23及び第3開口部43は、回転軸Xに沿った方向において異なる位置にあってもよい。このような構成を満たすときは、第1副流路21及び第3副流路41並びに第1開口部23及び第3開口部43にかかる応力が回転軸Xに沿った方向に分散し易い。そのため、回転工具1の強度の低下を抑制することができる。その結果、回転工具1が折損しにくい。
 回転軸Xに沿った方向における第1開口部23及び第3開口部43の関係は、上記のように、両者が異なる位置にある関係に限定されない。例えば、回転軸Xに沿った方向において、第1開口部23及び第3開口部43が同じ位置にあってもよい。
 図12に示す限定されない一例において、回転軸X及び第3副流路41がなす第3角度θ4は、第1角度θ1と同様にして評価すればよい。すなわち、図12に示す限定されない一例のように、第3角度θ4は、回転軸Xに直交する方向から切削部5を見たときに、回転軸Xと第3副流路41の中心軸Q3とがなす角度が最も大きくなる状態で評価すればよい。第3角度θ4は、例えば、-20度~25度に設定され得る。
 図12に示す限定されない一例のように第3角度θ4は、第2溝39のねじれ角よりも小さくてもよい。具体的には、第2溝39と、第2溝39に対して回転軸Xの回転方向Yの後方において隣接する外周面11とがなす稜線を第3稜線としたとき、図12に示す限定されない一例における第3角度θ4は、回転軸X及び第3稜線がなすねじれ角よりも小さくてもよい。なお、図12に示す限定されない一例において、第3稜線は、第1稜線17に相当する。
 図12に示す限定されない一例のように、回転軸Xに沿った方向において、第3開口部43が第1開口部23よりも第1端3aの側に位置しているとき、言い換えれば、回転軸Xに沿った方向において、第1端3aの側から第2端3bの側に向かって、第3開口部43、第1開口部23及び第2開口部33が順に位置しているとき、第1角度θ1、第2角度θ3及び第3角度θ4は、第2角度θ3>第1角度θ1>第3角度θ4の関係を有してもよい。
 また、図14に示す限定されない一例における回転工具1bのように、回転軸Xに沿った方向において、第1開口部23が第3開口部43よりも第1端3aの側に位置するとき、言い換えれば、回転軸Xに沿った方向において、第1端3aの側から第2端3bの側に向かって、第1開口部23、第3開口部43及び第2開口部33が順に位置するとき、第1角度θ1、第2角度θ3及び第3角度θ4は、第2角度θ3>第3角度θ4>第1角度θ1の関係を有してもよい。なお、図14は、図6に示す側面図に対応する図である。
 なお、上記のように第2角度θ3は第1角度θ1よりも小さくてもよい。この場合、第1角度θ1、第2角度θ3及び第3角度θ4は、次のような関係を有してもよい。すなわち、回転軸Xに沿った方向において、第1端3aの側から第2端3bの側に向かって、第3開口部43、第1開口部23及び第2開口部33が順に位置するとき、第1角度θ1、第2角度θ3及び第3角度θ4は、第3角度θ4>第1角度θ1>第2角度θ3の関係を有してもよい。また、回転軸Xに沿った方向において、第1端3aの側から第2端3bの側に向かって、第1開口部23、第3開口部43及び第2開口部33が順に位置するとき、第1角度θ1、第2角度θ3及び第3角度θ4は、第1角度θ1>第3角度θ4>第2角度θ3の関係を有してもよい。
 図7に示す限定されない一例のように、第1副流路21の第1内径は、主流路19の内径よりも小さくてもよい。このような構成を満たすときは、第1開口部23から噴射される流体の流体圧が高くなり易い。同様の理由から、図7に示す限定されない一例のように、第2副流路31の第2内径は、主流路19の内径よりも小さくてもよく、第3副流路41の第3内径は、主流路19の内径よりも小さくてもよい。第3副流路41の第3内径は、例えば、0.3mm~2mmに設定され得る。
 本体3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得る。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が挙げられ得る。ここで、WC、TiC、TaCは硬質粒子であってもよく、また、Coは結合相であってもよい。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ってもよい。具体的には、サーメットとして、炭化チタン(TiC)又は窒化チタン(TiN)を主成分としたチタン化合物が挙げられ得る。
 本体3の表面は、化学蒸着(CVD)法、又は物理蒸着(PVD)法を用いて被膜でコーティングされていてもよい。被膜の組成としては、炭化チタン(TiC)、窒化チタン(TiN)、炭窒化チタン(TiCN)又はアルミナ(Al23)などが挙げられ得る。
 <切削加工物の製造方法>
 次に、本開示の限定されない実施形態の切削加工物の製造方法について、上記の回転工具1を用いる場合を例に挙げて、図15~図17を参照して詳細に説明する。
 限定されない実施形態の切削加工物の製造方法は、
 (1)回転工具1を回転軸Xの周りで回転させる工程と、
 (2)回転している回転工具1における第1切刃13を被削材100に接触させる工程と、
 (3)回転工具1を被削材100から離す工程と、
を備えてもよい。
 より具体的には、まず、図15に示す限定されない一例のように、回転工具1を回転軸Xの周りで回転させるとともに回転軸Xに沿ったZ1方向に移動させることによって、回転工具1を被削材100に相対的に近づけてもよい。
 次に、図16に示す限定されない一例のように、回転工具1における第1切刃13を被削材100に接触させて被削材100を切削してもよい。このとき、第1開口部23から流体を流出させつつ被削材100を切削してもよい。
 そして、図17に示す限定されない一例のように、回転工具1をZ2方向に移動させることによって、回転工具1を被削材100から相対的に遠ざけて切削加工物を得てもよい。
 限定されない実施形態の切削加工物の製造方法によれば、優れた切屑排出性を有する回転工具1を使用することから、精度が高い加工表面を有する切削加工物を得ることができる。
 図15に示す限定されない一例においては、被削材100を固定するとともに回転軸Xの周りで回転工具1を回転させた状態で、回転工具1を被削材100に近づけてもよい。また、図16に示す限定されない一例においては、回転している回転工具1の第1切刃13を被削材100に接触させることによって、被削材100を切削してもよい。図17に示す限定されない一例のように、回転工具1を回転させた状態で被削材100から遠ざけてもよい。
 なお、図15~図17に示す限定されない一例においては、回転工具1を動かすことによって切削加工物を得ているが、これに限定されない。例えば、(1)の工程において、被削材100を回転工具1に近づけてもよい。同様に、(3)の工程において、被削材100を回転工具1から遠ざけてもよい。切削加工を継続する場合には、回転工具1を回転させた状態を維持して、被削材100の異なる箇所に回転工具1における第1切刃13を接触させる工程を繰り返せばよい。
 被削材100の材質としては、例えば、アルミニウム、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得る。
 以上、本開示の実施形態の回転工具1及び切削加工物の製造方法について例示したが、本開示は上記の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。
  1、1a、1b・・・回転工具
  3・・・本体
  3a・・第1端(先端)
  3b・・第2端(後端)
  5・・・切削部
  5a・・・中央
  7・・・シャンク部
  9・・・流路
 11・・・外周面
 13・・・第1切刃(先端刃)
 15・・・第1溝
 17・・・第1稜線
 19・・・主流路
 19a・・・第1主流路
 19b・・・第2主流路
 19c・・・流入口
 19d・・・流出口
 21・・・第1副流路
 23・・・第1開口部
 25・・・第1部位
 27・・・第2部位
 29・・・境界
 31・・・第2副流路
 33・・・第2開口部
 35・・・第2稜線
 37・・・第2切刃(先端刃)
 39・・・第2溝
 41・・・第3副流路
 43・・・第3開口部
 100・・被削材
 Q1・・・第1副流路の中心軸
 Q2・・・第2副流路の中心軸
 Q3・・・第3副流路の中心軸
  X・・・回転軸
  Y・・・回転方向
  Z・・・切削方向

Claims (12)

  1.  第1端から第2端に向かって回転軸に沿って延びた棒形状の本体を有し、
     該本体は、
      前記第1端を含んで位置する切削部と、
      該切削部よりも前記第2端の側に位置するシャンク部と、
      前記本体の内部に位置しており、前記回転軸に沿って延びた流路と、を有し、
     前記切削部は、
      外周面と、
      前記第1端から前記外周面に向かって位置する第1切刃と、
      該第1切刃から前記第2端の側に向かって螺旋状に延びた第1溝と、
      該第1溝と、前記第1溝に対して前記回転軸の回転方向の後方において隣接する前記外周面とがなす第1稜線と、を備え、
     前記流路は、
      前記第2端の側から前記第1端の側に向かって延びた主流路と、
      該主流路から前記第2端の側に向かって延びた第1副流路と、を有し、
     該第1副流路は、前記第1溝において開口する第1開口部を有し、
     前記回転軸及び前記第1副流路がなす第1角度は、前記回転軸及び前記第1稜線がなすねじれ角よりも小さい、回転工具。
  2.  前記第1開口部は、前記回転軸に沿った方向における前記切削部の中央よりも前記第1端の近くに位置する、請求項1に記載の回転工具。
  3.  前記第1稜線は、
      第1部位と、
      該第1部位よりも前記第2端の側に位置する第2部位と、を有し、
     前記回転軸及び前記第1部位がなす第1ねじれ角は、前記回転軸及び前記第2部位がなす第2ねじれ角と異なる、請求項1又は2に記載の回転工具。
  4.  前記第1ねじれ角は、前記第2ねじれ角よりも大きい、請求項3に記載の回転工具。
  5.  前記第1開口部は、前記第1部位及び前記第2部位の境界近傍に位置する、請求項3又は4に記載の回転工具。
  6.  前記流路は、前記第1副流路よりも前記第2端の側に位置するとともに、前記主流路から前記第2端の側に向かって延びた第2副流路を更に有し、
     前記第2副流路は、前記第1溝において開口する第2開口部を有し、
     前記回転軸及び前記第2副流路がなす第2角度は、前記第1角度と異なる、請求項1~5のいずれか1つに記載の回転工具。
  7.  前記第2角度は、前記第1角度よりも小さい、請求項6に記載の回転工具。
  8.  前記流路は、前記第1副流路よりも前記第2端の側に位置するとともに、前記主流路から前記第2端の側に向かって延びた第2副流路を更に有し、
     前記第2副流路は、前記第1溝において開口する第2開口部を有し、
     前記第1副流路の第1内径は、前記第2副流路の第2内径と異なる、請求項1~7のいずれか1つに記載の回転工具。
  9.  前記第2内径は、前記第1内径よりも大きい、請求項8に記載の回転工具。
  10.  前記切削部は、前記第1溝と、前記第1溝に対して前記回転方向の前方において隣接する前記外周面とがなす第2稜線を更に備え、
     前記第1開口部は、前記第2稜線よりも前記第1稜線の近くに位置する、請求項1~9のいずれか1つに記載の回転工具。
  11.  前記切削部は、
      前記第1端から前記外周面に向かって位置する第2切刃と、
      該第2切刃から前記第2端に向かって螺旋状に延びた第2溝と、を更に備え、
     前記流路は、前記主流路から前記第2端の側に向かって延びた第3副流路を更に有し、
     該第3副流路は、前記第2溝において開口する第3開口部を有し、
     前記第1開口部及び前記第3開口部は、前記回転軸に沿った方向において異なる位置にある、請求項1~10のいずれか1つに記載の回転工具。
  12.  請求項1~11のいずれか1つに記載の回転工具を回転させる工程と、
     回転する前記回転工具を被削材に接触させる工程と、
     前記回転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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