WO2021014840A1 - 切削工具 - Google Patents

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WO2021014840A1
WO2021014840A1 PCT/JP2020/023901 JP2020023901W WO2021014840A1 WO 2021014840 A1 WO2021014840 A1 WO 2021014840A1 JP 2020023901 W JP2020023901 W JP 2020023901W WO 2021014840 A1 WO2021014840 A1 WO 2021014840A1
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WO
WIPO (PCT)
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cutting tool
grooves
groove
fixing hole
main surface
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/023901
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
直樹 渡部
原田　岳
久木野　暁
Original Assignee
住友電工ハードメタル株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 住友電工ハードメタル株式会社 filed Critical 住友電工ハードメタル株式会社
Publication of WO2021014840A1 publication Critical patent/WO2021014840A1/ja

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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
    • B23B27/14—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
    • 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
    • B23B27/18—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with cutting bits or tips or cutting inserts rigidly mounted, e.g. by brazing
    • B23B27/20—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with cutting bits or tips or cutting inserts rigidly mounted, e.g. by brazing with diamond bits or cutting inserts

Definitions

  • Patent Document 1 discloses a cutting tool that is fixed to a holder using a fastening screw.
  • the cutting tool is provided with a fixing hole into which a fastening screw is inserted.
  • the cutting tool according to the present disclosure is a cutting tool provided with a fixing hole that opens on the main surface.
  • the fixing hole has a first surface that expands in diameter toward the main surface and is curved in a cross section perpendicular to the main surface.
  • the first surface is provided with a plurality of grooves extending in a direction having components in a direction perpendicular to the main surface.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a cutting tool according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic plan view showing the configuration of the cutting tool according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line III-III of FIG.
  • FIG. 4 is a schematic plan view showing the configuration of the cutting tool according to the modified example of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic plan view showing the configuration of the cutting tool according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic plan view showing the configuration of the cutting tool according to the third embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic plan view showing the configuration of the cutting tool according to the fourth embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic plan view showing the configuration of the cutting tool according to the fifth embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic plan view showing the configuration of the cutting tool according to the sixth embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the cutting tool is fixed to the holder.
  • the fixing hole into which the fastening screw is inserted may have a curved surface that is curved in cross-sectional view.
  • the conical seating surface of the head of the fastening screw comes into contact with the curved surface of the fixing hole.
  • only one point (part) around the seating surface of the fastening screw may come into contact with the curved surface of the fixing hole. In this case, since the contact area between the seat surface and the curved surface becomes small, the cutting tool cannot be firmly restrained to the holder.
  • An object of the present disclosure is to provide a cutting tool that can be firmly constrained to a holder. [Effect of this disclosure] According to the present disclosure, it is possible to provide a cutting tool that can be firmly restrained to a holder. [Explanation of Embodiments of the present disclosure] First, the embodiments of the present disclosure will be listed and described.
  • the cutting tool 10 is a cutting tool 10 provided with a fixing hole 4 that opens in the main surface 5.
  • the fixing hole 4 has a first surface 1 whose diameter expands toward the main surface 5 and is curved in a cross section perpendicular to the main surface 5.
  • the first surface 1 is provided with a plurality of grooves 8 extending in a direction having a component in a direction perpendicular to the main surface 5.
  • the first surface 1 is provided with a plurality of grooves 8 extending in a direction having a component in a direction perpendicular to the main surface 5.
  • the seat surface 34 of the head 31 of the fastening screw 30 comes into contact with the first surface 1 at multiple points, so that loosening of the fastening screw 30 can be suppressed.
  • the cutting tool 10 can be firmly constrained to the holder 20.
  • the depth of each of the plurality of grooves 8 may be 0.1 mm or more in the direction perpendicular to the tangent line E of the first surface 1. .. As a result, loosening of the fastening screw 30 can be further suppressed. As a result, the cutting tool 10 can be more firmly constrained to the holder 20.
  • the fixing hole 4 is connected to the first surface 1 and extends in a direction perpendicular to the main surface 5. May have.
  • the ratio of the total width of the plurality of grooves 8 in the circumferential direction to the length of the boundary 9 between the first surface 1 and the second surface 2 in the circumferential direction is It may be 5% or more and 50% or less. As a result, loosening of the fastening screw 30 can be further suppressed. As a result, the cutting tool 10 can be more firmly constrained to the holder 20.
  • the plurality of grooves 8 are in the radial direction B of the fixing hole 4 when viewed in the direction perpendicular to the main surface 5.
  • it may have a first groove 11 that is inclined in the first direction R1.
  • the plurality of grooves 8 have a second position opposite to the first direction R1 with respect to the radial direction B when viewed in a direction perpendicular to the main surface 5. It may have a second groove 12 inclined in two directions R2.
  • the first groove 11 may intersect the second groove 12.
  • the fastening screw 30 includes a right-handed screw having a right-handed spiral-shaped screw thread and a left-handed screw having a left-handed spiral-shaped screw thread.
  • the first surface 1 may be composed of either cubic boron nitride or polycrystalline diamond.
  • the entire main surface 5 of the cutting tool 10 may be composed of either cubic boron nitride or polycrystalline diamond (full-top type).
  • the entire cutting tool 10 may be composed of either cubic boron nitride or polycrystalline diamond (solid type).
  • the diameter of the fixing hole 4 is also small. If the diameter of the fixing hole 4 is small, the contact area between the fixing hole 4 and the first surface 1 is small, and the fastening force is reduced.
  • the cutting tool 10 it is possible to effectively suppress the loosening of the fastening screw 30 in the small cutting tool 10. As a result, the small cutting tool 10 can be firmly constrained to the holder 20. [Details of Embodiments of the present disclosure] Next, the details of the embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the drawings below, the same or corresponding parts will be given the same reference number, and the explanation will not be repeated.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the cutting tool 10 according to the first embodiment.
  • the cutting tool 10 mainly has a main surface 5, a bottom surface 6, and an outer peripheral surface 7.
  • the bottom surface 6 is on the opposite side of the main surface 5.
  • the bottom surface 6 is a surface attached to the holder 20 (see FIG. 10).
  • the bottom surface 6 is a flat surface.
  • the outer peripheral surface 7 is connected to each of the main surface 5 and the bottom surface 6.
  • the outer peripheral surface 7 surrounds the fixing hole 4.
  • At least a part of the main surface 5 may function as a rake surface.
  • At least a part of the outer peripheral surface 7 may function as a flank surface.
  • At least a part of the ridge line between the main surface 5 and the outer peripheral surface 7 may form a cutting edge.
  • the cutting tool 10 is provided with a fixing hole 4 that opens in the main surface 5.
  • the fixing hole 4 has, for example, a first surface 1, a second surface 2, and a third surface 3.
  • the diameter of the first surface 1 increases toward the main surface 5.
  • the first surface 1 is curved in a cross section perpendicular to the main surface 5.
  • the first surface 1 may be curved so as to be convex toward the center F of the fixing hole 4 in a cross section perpendicular to the main surface 5.
  • the center F of the fixing hole 4 is an intersection of a straight line along the axial direction A and a plane including the main surface 5.
  • the first surface 1 may have an arc shape in a cross section perpendicular to the main surface 5.
  • the first surface 1 is located between the second surface 2 and the third surface 3.
  • the first surface 1 may be curved so as to be concave from the center F of the fixing hole 4 toward the inner peripheral surface of the fixing hole 4 in a cross section perpendicular to the main surface 5.
  • the inner peripheral surface of the fixing hole 4 is a surface composed of a first surface 1, a second surface 2, and a third surface 3.
  • the second surface 2 is connected to the first surface 1.
  • the second surface 2 extends in a direction perpendicular to the main surface 5.
  • the second surface 2 is, for example, a cylindrical surface. In the direction perpendicular to the main surface 5, the second surface 2 is located between the first surface 1 and the bottom surface 6.
  • the second surface 2 may be connected to the bottom surface 6.
  • the third surface 3 is connected to the first surface 1. As shown in FIG. 1, the third surface 3 may be inclined with respect to the main surface 5 in a cross section perpendicular to the main surface 5.
  • the third surface 3 may be linear in a cross section perpendicular to the main surface 5.
  • the diameter of the third surface 3 may increase toward the main surface 5.
  • the third surface 3 may be connected to the main surface 5.
  • the fixing hole 4 penetrates between the main surface 5 and the bottom surface 6.
  • the diameter of the fixing hole 4 on the main surface 5 may be larger than the diameter of the fixing hole 4 on the bottom surface 6.
  • the cutting tool 10 may be made of, for example, a cemented carbide containing tungsten carbide (WC).
  • the cutting tool 10 includes, for example, cemented carbide containing cobalt (Co) in addition to WC, chromium (Cr), titanium (Ti), tantalum (Ta), niobium (Nb), etc. in addition to WC. It may be composed of cemented carbide to which carbonitride is added.
  • the cutting tool 10 may be composed of cubic boron nitride (CBN).
  • the first surface 1 may be composed of cubic boron nitride.
  • each of the first surface 1, the second surface 2 and the third surface 3 may be composed of cubic boron nitride.
  • the cutting tool 10 may be made of polycrystalline diamond (PCD).
  • the first surface 1 may be made of polycrystalline diamond.
  • each of the first surface 1, the second surface 2 and the third surface 3 may be composed of polycrystalline diamond.
  • the entire main surface 5 of the cutting tool 10 may be made of cubic boron nitride or polycrystalline diamond.
  • the entire cutting tool 10 may be composed of cubic boron nitride or polycrystalline diamond.
  • FIG. 2 is a schematic plan view showing the configuration of the cutting tool 10 according to the first embodiment.
  • a plurality of grooves 8 are provided on the first surface 1.
  • each of the plurality of grooves 8 when viewed in a direction perpendicular to the main surface 5, each of the plurality of grooves 8 extends along, for example, the radial direction B of the fixing hole 4.
  • Each of the plurality of grooves 8 may be connected to the boundary 9 between the first surface 1 and the second surface 2, for example.
  • the groove length (groove length L) in the radial direction B of the fixing hole 4 is the width of the groove in the circumferential direction of the fixing hole 4 when viewed from the direction perpendicular to the main surface 5. It may be larger than (groove width W).
  • the groove width W is, for example, 0.1 mm or more and 4 mm or less.
  • the lower limit of the groove width W in the circumferential direction of the fixing hole 4 is not particularly limited, but may be, for example, 0.2 mm or more, or 0.5 mm or more.
  • the upper limit of the groove width W in the circumferential direction of the fixing hole 4 is not particularly limited, but may be, for example, 3.8 mm or less, or 3.5 mm or less.
  • the groove length L is, for example, 0.3 mm or more and 5 mm or less.
  • the lower limit of the groove length L in the radial direction B of the fixing hole 4 is not particularly limited, but may be, for example, 0.5 mm or more.
  • the upper limit of the groove length L in the radial direction B of the fixing hole 4 is not particularly limited, but may be, for example, 3 mm or less.
  • the diameter (hole diameter C) of the boundary 9 between the first surface 1 and the second surface 2 when viewed from the direction perpendicular to the main surface 5 may be, for example, 6 mm or less. It may be 4 mm or less, or 2 mm or less.
  • the lower limit of the hole diameter C is not particularly limited, but may be, for example, 1 mm or more.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the lines III-III of FIG.
  • each of the plurality of grooves 8 extends in a direction having a component in a direction perpendicular to the main surface 5 (axial direction A).
  • each of the plurality of grooves 8 extends in a direction having a component in a direction parallel to the main surface 5 (diameter direction B).
  • each of the plurality of grooves 8 extends in the direction from the second surface 2 to the third surface 3.
  • Each of the plurality of grooves 8 is provided on the first surface 1.
  • Each of the plurality of grooves 8 may extend to the second surface 2.
  • the depth of each of the plurality of grooves 8 is, for example, 0.1 mm or more in the direction perpendicular to the tangent line E of the first surface 1.
  • the lower limit of the groove depth D is not particularly limited, but may be, for example, 0.2 mm or more, or 0.5 mm or more.
  • the upper limit of the groove depth D may be, for example, 1 mm or less.
  • FIG. 4 is a schematic plan view showing the configuration of the cutting tool 10 according to the modified example of the first embodiment.
  • the number of grooves may be, for example, five.
  • Each of the plurality of grooves 8 may extend radially when viewed from the through hole 4 when viewed from a direction perpendicular to the main surface 5.
  • Each of the plurality of grooves 8 may be provided at equal intervals when viewed from a direction perpendicular to the main surface 5.
  • the lower limit of the number of the plurality of grooves 8 is not particularly limited, but may be, for example, 5 or more, or 10 or more.
  • the upper limit of the number of the plurality of grooves 8 is not particularly limited, but may be, for example, 30 or less, or 20 or less.
  • the ratio of the total width of the plurality of grooves 8 in the circumferential direction to the length of the boundary 9 between the first surface 1 and the second surface 2 in the circumferential direction (the total groove width W is divided by the total circumference of the boundary 9).
  • the value) is, for example, 5% or more and 50% or less.
  • the lower limit of the value obtained by dividing the total groove width W by the length of the entire circumference of the boundary 9 is not particularly limited, but may be, for example, 10% or more, or 20% or more.
  • the upper limit of the value obtained by dividing the total groove width W by the length of the entire circumference of the boundary 9 is not particularly limited, but may be, for example, 40% or less, or 25% or less.
  • the groove width W is W
  • the length of the entire circumference of the boundary 9 between the first surface 1 and the second surface 2 is X
  • the total groove width W is defined as the boundary.
  • the value divided by the length of the entire circumference of 9 is calculated as N ⁇ W / X.
  • the cutting tool 10 according to the second embodiment is different from the cutting tool 10 according to the first embodiment in a configuration in which the extending direction of the groove is inclined with respect to the radial direction B of the fixing hole 4, and other cutting tools 10 are used.
  • the configuration is the same as that of the cutting tool 10 according to the first embodiment.
  • a configuration different from the configuration of the cutting tool 10 according to the first embodiment will be mainly described.
  • FIG. 5 is a schematic plan view showing the configuration of the cutting tool 10 according to the second embodiment.
  • the plurality of grooves 8 are the first grooves 11 that are inclined in the first direction R1 with respect to the radial direction B of the fixing hole 4 when viewed in a direction perpendicular to the main surface 5.
  • the first direction R1 is a clockwise direction when viewed from the main surface 5 toward the bottom surface.
  • the angle (first angle ⁇ 1) of the first groove 11 in the extending direction (longitudinal direction) with respect to the radial direction B of the fixing hole 4 is, for example, 5 ° or more and 35 ° or less. Is.
  • the lower limit of the first angle ⁇ 1 is not particularly limited, but may be, for example, 10 ° or more, or 15 ° or more.
  • the upper limit of the first angle ⁇ 1 is not particularly limited, but may be, for example, 30 ° or less, or 25 ° or less.
  • the number of the first grooves 11 is not particularly limited, but may be, for example, 2 or more and 30 or less.
  • the cutting tool 10 according to the third embodiment is different from the cutting tool 10 according to the second embodiment in the configuration in which the grooves extend spirally, and the other configurations are related to the second embodiment. It is the same as the cutting tool 10.
  • a configuration different from the configuration of the cutting tool 10 according to the second embodiment will be mainly described.
  • FIG. 6 is a schematic plan view showing the configuration of the cutting tool 10 according to the third embodiment.
  • the plurality of grooves 8 may have a spiral first groove 11.
  • the first groove 11 may be a right-handed spiral when viewed in the direction from the main surface 5 to the bottom surface 6.
  • the first groove 11 may have an arc shape when viewed in the direction from the main surface 5 to the bottom surface 6.
  • the number of the first grooves 11 is not particularly limited, but may be, for example, 2 or more and 30 or less. It is desirable that the direction of the spiral of the first groove 11 is opposite to the direction of the spiral of the thread portion 32 (see FIG. 10) of the fastening screw 30.
  • the cutting tool 10 according to the fourth embodiment is different from the cutting tool 10 according to the first embodiment in a configuration in which the extending direction of the groove is inclined with respect to the radial direction B of the fixing hole 4, and other cutting tools 10 are used.
  • the configuration is the same as that of the cutting tool 10 according to the first embodiment.
  • a configuration different from the configuration of the cutting tool 10 according to the first embodiment will be mainly described.
  • FIG. 7 is a schematic plan view showing the configuration of the cutting tool 10 according to the fourth embodiment.
  • the plurality of grooves 8 are inclined in the second direction R2 with respect to the radial direction B of the fixing hole 4 when viewed in a direction perpendicular to the main surface 5.
  • the second direction R2 is a counterclockwise direction when viewed from the main surface 5 toward the bottom surface.
  • the angle (second angle ⁇ 2) of the second groove 12 in the extending direction (longitudinal direction) with respect to the radial direction B of the fixing hole 4 is, for example, 5 ° or more and 35 ° or less. Is.
  • the lower limit of the second angle ⁇ 2 is not particularly limited, but may be, for example, 10 ° or more, or 15 ° or more.
  • the upper limit of the second angle ⁇ 2 is not particularly limited, but may be, for example, 30 ° or less, or 25 ° or less.
  • the number of the second grooves 12 is not particularly limited, but may be, for example, 2 or more and 30 or less.
  • the cutting tool 10 according to the fifth embodiment is different from the cutting tool 10 according to the fourth embodiment in the configuration in which the grooves extend spirally, and the other configurations are related to the fourth embodiment. It is the same as the cutting tool 10.
  • a configuration different from the configuration of the cutting tool 10 according to the fourth embodiment will be mainly described.
  • FIG. 8 is a schematic plan view showing the configuration of the cutting tool 10 according to the fifth embodiment.
  • the plurality of grooves 8 may have a spiral second groove 12.
  • the second groove 12 may be a left-handed spiral when viewed from the main surface 5 toward the bottom surface.
  • the second groove 12 may have an arc shape when viewed from the main surface 5 toward the bottom surface.
  • the number of the second grooves 12 is not particularly limited, but may be, for example, 2 or more and 30 or less. It is desirable that the direction of the spiral of the second groove 12 is opposite to the direction of the spiral of the thread portion 32 (see FIG. 10) of the fastening screw 30.
  • the cutting tool 10 according to the sixth embodiment has a configuration in which a plurality of grooves 8 have a first groove 11 and a second groove 12 intersecting each other, and the cutting tool 10 according to the first embodiment has a structure. It is different, and other configurations are the same as those of the cutting tool 10 according to the first embodiment.
  • a configuration different from the configuration of the cutting tool 10 according to the first embodiment will be mainly described.
  • FIG. 9 is a schematic plan view showing the configuration of the cutting tool 10 according to the sixth embodiment.
  • the plurality of grooves 8 are the first grooves 11 that are inclined in the first direction R1 with respect to the radial direction B of the fixing hole 4 when viewed in a direction perpendicular to the main surface 5.
  • the first direction R1 is a clockwise direction when viewed from the main surface 5 toward the bottom surface.
  • the second direction R2 is a counterclockwise direction when viewed from the main surface 5 toward the bottom surface.
  • the first groove 11 intersects the second groove 12.
  • the angle (first angle ⁇ 1) of the first groove 11 in the extending direction (longitudinal direction) with respect to the radial direction B of the fixing hole 4 is, for example, 5 ° or more and 35 ° or less. Is.
  • the angle (second angle ⁇ 2) of the second groove 12 in the extending direction (longitudinal direction) with respect to the radial direction B of the fixing hole 4 is, for example, 5 ° or more and 35 ° or less.
  • the first angle ⁇ 1 may be the same as or different from the second angle ⁇ 2.
  • the number of the first grooves 11 is not particularly limited, but may be, for example, 2 or more and 15 or less.
  • the number of the second grooves 12 is not particularly limited, but may be, for example, 2 or more and 15 or less.
  • the number of the first grooves 11 may be the same as the number of the second grooves 12. As shown in FIG. 9, when the first groove 11 and the second groove 12 are connected by the intersection of the first groove 11 and the second groove 12, the number of grooves is the first groove 11. Is the sum of the number of the second groove 12 and the number of the second groove 12. In the case of the cutting tool 10 shown in FIG. 9, the number of grooves is assumed to be two in the first groove 11 and two in the second groove 12, for a total of four.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the cutting tool 10 is fixed to the holder 20.
  • the cutting tool 10 is arranged on the holder 20.
  • the holder 20 is provided with a screw hole 21.
  • the fastening screw 30 is, for example, a countersunk screw.
  • the fastening screw 30 has a head 31 and a screw thread portion 32 connected to the head 31.
  • the head 31 has a top surface 33 and a conical seat surface 34.
  • the conical seat surface 34 is located between the top surface 33 and the threaded portion 32.
  • the fastening screw 30 is inserted into the fixing hole 4.
  • the threaded portion 32 of the fastening screw 30 penetrates the fixing hole 4 and reaches the screw hole 21.
  • the screw thread portion 32 is fastened to the screw hole 21.
  • the conical seat surface 34 of the fastening screw 30 comes into contact with the first surface 1 of the fixing hole 4.
  • the cutting tool 10 is fixed to the holder 20 by the seat surface 34 pressing the first surface 1 against the holder 20 side.
  • the plurality of grooves 8 in the fixing hole 4 can be formed by using, for example, a laser. Specifically, by irradiating the first surface 1 of the fixing hole 4 with a laser, a plurality of grooves 8 can be formed on the first surface 1.
  • the wavelength of the laser is, for example, 532 nm.
  • the output of the laser is, for example, 5W.
  • the pulse width of the laser is, for example, 50 nseconds.
  • the first surface 1 is provided with a plurality of grooves 8 extending in a direction having components in a direction perpendicular to the main surface 5.
  • the seat surface 34 of the head 31 of the fastening screw 30 comes into contact with the first surface 1 at multiple points, so that loosening of the fastening screw 30 can be suppressed.
  • the cutting tool 10 can be firmly constrained to the holder 20.
  • the depth of each of the plurality of grooves 8 may be 0.1 mm or more in the direction perpendicular to the tangent line E of the first surface 1. As a result, loosening of the fastening screw 30 can be further suppressed. As a result, the cutting tool 10 can be more firmly constrained to the holder 20.
  • the ratio of the total width of the plurality of grooves 8 in the circumferential direction to the length of the boundary 9 between the first surface 1 and the second surface 2 in the circumferential direction is 5%. It may be 50% or more and 50% or less. As a result, loosening of the fastening screw 30 can be further suppressed. As a result, the cutting tool 10 can be more firmly constrained to the holder 20.
  • the plurality of grooves 8 are inclined in the first direction R1 with respect to the radial direction B of the fixing hole 4 when viewed in a direction perpendicular to the main surface 5. It may have the first groove 11 which is provided.
  • the plurality of grooves 8 are viewed in a direction perpendicular to the main surface 5, and the second direction R2 opposite to the first direction R1 with respect to the radial direction B. It may have a second groove 12 which is inclined to.
  • the first groove 11 may intersect the second groove 12.
  • the fastening screw 30 includes a right-handed screw having a right-handed spiral-shaped screw thread and a left-handed screw having a left-handed spiral-shaped screw thread.
  • the first surface 1 may be composed of either cubic boron nitride or polycrystalline diamond.
  • the entire main surface 5 of the cutting tool 10 may be composed of either cubic boron nitride or polycrystalline diamond (full-top type).
  • the entire cutting tool 10 may be composed of either cubic boron nitride or polycrystalline diamond (solid type).
  • the diameter of the fixing hole 4 is also small. If the diameter of the fixing hole 4 is small, the contact area between the fixing hole 4 and the first surface 1 is small, and the fastening force is reduced. According to the cutting tool 10 according to the present embodiment, it is possible to effectively suppress the loosening of the fastening screw 30 in the small cutting tool 10. As a result, the small cutting tool 10 can be firmly constrained to the holder 20.
  • Sample preparation First, the cutting tools 10 according to the samples 1 to 21 were prepared. Samples 1 to 20 are examples. In the samples 1 to 20, a plurality of grooves 8 are provided on the first surface 1. Sample 21 is a comparative example. In the sample 21, the groove is not provided on the first surface 1.
  • the hole diameter C of the cutting tool 10 according to the samples 1 to 21 is 4 mm. Groove depth (groove depth D), number of grooves, groove width (groove width W) and groove ratio (plural with respect to the circumferential length of the boundary 9 between the first surface 1 and the second surface 2). The ratio of the total width of the grooves 8 in the circumferential direction) is as shown in Table 1.
  • the groove extending method was inclined with respect to the radial direction B of the fixing hole 4.
  • the inclination angle of the groove in the cutting tool 10 according to the sample 16 was 10 °.
  • the inclination angle of the groove in the cutting tool 10 according to the samples 17 and 18 was 30 °.
  • the groove extends along the radial direction B of the fixing hole 4.
  • the grooves intersected.
  • the cutting tool 10 was composed of tungsten carbide (WC).
  • the cutting tool 10 was composed of polycrystalline diamond (PCD).
  • the cutting tool 10 was composed of cubic boron nitride (CBN).
  • the cutting tool 10 according to the samples 1 to 21 was tightened to the holder 20 with a specific torque using the fastening screw 30. After tightening the fastening screw 30 with a specific torque, the fastening screw 30 was loosened. The torque when the fastening screw 30 was loosened was measured. It is considered that the cutting tool 10 is firmly restrained by the holder 20 because the tightening screw 30 is harder to loosen as the torque when the fastening screw 30 is loosened is larger.
  • the fastening screw 30 was a countersunk screw with a hexagonal hole.
  • the torque of the cutting tool 10 related to the sample 21 was 2.9 Nm.
  • the torque of the cutting tool 10 according to the samples 1 to 20 was 3.3 N ⁇ m or more and 4.3 N ⁇ m or less. From the above results, it was confirmed that the torque when the fastening screw 30 is loosened increases by providing the plurality of grooves 8 on the first surface 1.
  • the torque of the cutting tool 10 according to the sample 4 was 3.3 Nm.
  • the torque of the cutting tool 10 according to the samples 1 to 3 was 3.6 N ⁇ m or more and 3.8 N ⁇ m or less. From the above results, it was confirmed that the torque when the fastening screw 30 is loosened increases by setting the groove depth to 0.1 mm or more.
  • the torque of the cutting tool 10 according to the samples 5 and 10 was 3.3 Nm.
  • the torque of the cutting tool 10 according to the samples 6 to 9 was 3.6 N ⁇ m or more and 3.8 N ⁇ m or less. From the above results, it was confirmed that the torque when the fastening screw 30 is loosened increases by setting the groove ratio to 5% or more and 50% or less.
  • Sample preparation First, the cutting tools 10 according to the samples 22 to 26 were prepared. Samples 22-25 are examples. In the samples 22 to 25, a plurality of grooves 8 are provided on the first surface 1. Sample 26 is a comparative example. In the sample 26, the groove is not provided on the first surface 1.
  • the hole diameter C of the cutting tool 10 according to the samples 22 to 26 is 2 mm. Groove depth (groove depth D), number of grooves, groove width (groove width W) and groove ratio (plural with respect to the circumferential length of the boundary 9 between the first surface 1 and the second surface 2). The ratio of the total width of the grooves 8 in the circumferential direction) is as shown in Table 2.
  • the groove extends along the radial direction B of the fixing hole 4.
  • the cutting tool 10 according to the samples 22 to 26 the cutting tool 10 was made of tungsten carbide (WC).
  • Example 2 The evaluation method of Example 2 is the same as the evaluation method of Example 1.
  • the torque of the cutting tool 10 related to the sample 26 was 1.1 Nm.
  • the torque of the cutting tool 10 according to the samples 22 to 25 was 1.3 N ⁇ m or more and 1.7 N ⁇ m or less. From the above results, it was confirmed that the torque when the fastening screw 30 is loosened increases by providing the plurality of grooves 8 on the first surface 1.

Abstract

切削工具は、主面に開口する固定孔が設けられた切削工具である。固定孔は、主面に向かって径が拡がり、かつ主面に対して垂直な断面において湾曲している第１面を有している。第１面には、主面に対して垂直な方向の成分を有する方向に延在する複数の溝が設けられている。

Description

切削工具
　本開示は、切削工具に関する。本出願は、２０１９年７月１９日に出願した日本特許出願である特願２０１９－１３３８７６号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。
　特開２００３－１２７００７号公報（特許文献１）には、締結ネジを用いてホルダに固定される切削工具が開示されている。当該切削工具においては、締結ネジが挿入される固定孔が設けられている。
特開２００３－１２７００７号公報
　本開示に係る切削工具は、主面に開口する固定孔が設けられた切削工具である。固定孔は、主面に向かって径が拡がり、かつ主面に対して垂直な断面において湾曲している第１面を有している。第１面には、主面に対して垂直な方向の成分を有する方向に延在する複数の溝が設けられている。
図１は、第１実施形態に係る切削工具の構成を示す断面模式図である。 図２は、第１実施形態に係る切削工具の構成を示す平面模式図である。 図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面模式図である。 図４は、第１実施形態の変形例に係る切削工具の構成を示す平面模式図である。 図５は、第２実施形態に係る切削工具の構成を示す平面模式図である。 図６は、第３実施形態に係る切削工具の構成を示す平面模式図である。 図７は、第４実施形態に係る切削工具の構成を示す平面模式図である。 図８は、第５実施形態に係る切削工具の構成を示す平面模式図である。 図９は、第６実施形態に係る切削工具の構成を示す平面模式図である。 図１０は、切削工具をホルダに固定した状態を示す断面模式図である。
[本開示が解決しようとする課題]
　締結ネジが挿入される固定孔は、断面視において湾曲している湾曲面を有している場合がある。締結ネジを用いて切削工具をホルダに固定する際、締結ネジの頭部の円錐状の座面が、固定孔の湾曲面に当接する。しかしながら、締結ネジの座面の形状におけるばらつきのため、締結ネジの座面の全周囲における一点（一部分）のみが固定孔の湾曲面に当接する場合があった。この場合、座面と湾曲面との接触面積が小さくなるため、切削工具をホルダに強固に拘束することができなかった。
　本開示の目的は、ホルダに強固に拘束することができる切削工具を提供することである。
[本開示の効果]
　本開示によれば、ホルダに強固に拘束することができる切削工具を提供することができる。
［本開示の実施形態の説明］
　最初に本開示の実施形態を列挙して説明する。
　（１）本開示に係る切削工具１０は、主面５に開口する固定孔４が設けられた切削工具１０である。固定孔４は、主面５に向かって径が拡がり、かつ主面５に対して垂直な断面において湾曲している第１面１を有している。第１面１には、主面５に対して垂直な方向の成分を有する方向に延在する複数の溝８が設けられている。
　上記（１）に係る切削工具１０によれば、第１面１には、主面５に対して垂直な方向の成分を有する方向に延在する複数の溝８が設けられている。これにより、締結ネジ３０の頭部３１の座面３４が、第１面１と多点において当接することで、締結ネジ３０の緩みを抑制することができる。結果として、切削工具１０をホルダ２０に強固に拘束することができる。
　（２）上記（１）に係る切削工具１０によれば、第１面１の接線Ｅに対して垂直な方向において、複数の溝８の各々の深さは０．１ｍｍ以上であってもよい。これにより、締結ネジ３０の緩みをさらに抑制することができる。結果として、切削工具１０をホルダ２０にさらに強固に拘束することができる。
　（３）上記（１）または（２）に係る切削工具１０によれば、固定孔４は、第１面１に連なり、かつ主面５に対して垂直な方向に延在する第２面２を有していてもよい。
　（４）上記（３）に係る切削工具１０によれば、第１面１と第２面２との境界９の周方向の長さに対する複数の溝８の周方向の幅の合計の割合は、５％以上５０％以下であってもよい。これにより、締結ネジ３０の緩みをさらに抑制することができる。結果として、切削工具１０をホルダ２０にさらに強固に拘束することができる。
　（５）上記（１）から（４）のいずれかに係る切削工具１０によれば、複数の溝８は、主面５に対して垂直な方向に見て、固定孔４の径方向Ｂに対して第１方向Ｒ１に傾斜している第１溝１１を有していてもよい。締結ネジ３０のネジ山部３２の延在方向が、第１面１に設けられた複数の溝８の延在方向と交差するようにすることで、締結ネジ３０の緩みをさらに抑制することができる。結果として、切削工具１０をホルダ２０にさらに強固に拘束することができる。
　（６）上記（５）に係る切削工具１０によれば、複数の溝８は、主面５に対して垂直な方向に見て、径方向Ｂに対して第１方向Ｒ１とは反対の第２方向Ｒ２に傾斜している第２溝１２を有していてもよい。第１溝１１は、第２溝１２と交差していてもよい。締結ネジ３０には、右巻き螺旋形状のネジ山を有する右ネジと、左巻き螺旋形状のネジ山を有する左ネジとがある。第１面１に、互いに交差する第１溝１１と第２溝１２とを設けることで、右ネジおよび左ネジのいずれであっても、締結ネジ３０のネジ山部３２の延在方向が、第１面１に設けられた複数の溝８の延在方向と交差するようにすることができる。そのため、右ネジおよび左ネジのいずれであっても、締結ネジ３０の緩みを抑制することができる。
　（７）上記（１）から（６）のいずれかに係る切削工具１０によれば、第１面１は、立方晶窒化硼素および多結晶ダイヤモンドのいずれかにより構成されていてもよい。切削工具１０が小型化すると、切削工具１０の主面５の全体が立方晶窒化硼素および多結晶ダイヤモンドのいずれかにより構成される場合がある（フルトップタイプ）。また別の形態としては、切削工具１０の全体が立方晶窒化硼素および多結晶ダイヤモンドのいずれかにより構成される場合がある（ソリッドタイプ）。このような小型の切削工具１０の場合には、固定孔４の径も小さくなる。固定孔４の径が小さいと、固定孔４と第１面１との接触面積が小さくなり、締結力が低下する。本実施形態に係る切削工具１０によれば、小型の切削工具１０において、効果的に締結ネジ３０の緩みを抑制することができる。結果として、小型の切削工具１０をホルダ２０に強固に拘束することができる。
［本開示の実施形態の詳細］
　次に、図面に基づいて本開示の実施形態の詳細について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
　（第１実施形態）
　まず、第１実施形態に係る切削工具１０の構成について説明する。図１は、第１実施形態に係る切削工具１０の構成を示す断面模式図である。
　図１に示されるように、第１実施形態に係る切削工具１０は、主面５と、底面６と、外周面７とを主に有している。底面６は、主面５の反対側にある。底面６は、ホルダ２０（図１０参照）に取り付けられる面である。底面６は、平坦な面である。外周面７は、主面５および底面６の各々に連なっている。外周面７は、固定孔４を取り囲んでいる。主面５の少なくとも一部は、すくい面として機能してもよい。外周面７の少なくとも一部は、逃げ面として機能してもよい。主面５と外周面７との稜線の少なくとも一部は、切刃を構成していてもよい。
　図１に示されるように、切削工具１０には、主面５に開口する固定孔４が設けられている。固定孔４は、たとえば第１面１と、第２面２と、第３面３とを有している。第１面１は、主面５に向かって径が拡がっている。図１に示されるように、第１面１は、主面５に対して垂直な断面において湾曲している。具体的には、第１面１は、主面５に対して垂直な断面において、固定孔４の中心Ｆに向かって凸となるように湾曲していてもよい。固定孔４の中心Ｆは、軸方向Ａに沿った直線と、主面５を含む平面との交点である。第１面１は、主面５に対して垂直な断面において円弧状であってもよい。主面５に対して垂直な方向（軸方向Ａ）において、第１面１は、第２面２と第３面３との間に位置している。なお、第１面１は、主面５に対して垂直な断面において、固定孔４の中心Ｆから固定孔４の内周面に向かって凹となるように湾曲していてもよい。固定孔４の内周面とは、第１面１と第２面２と第３面３とにより構成される面である。
　第２面２は、第１面１に連なっている。第２面２は、主面５に対して垂直な方向に延在している。第２面２は、たとえば円筒状の面である。主面５に対して垂直な方向において、第２面２は、第１面１と底面６との間に位置している。第２面２は、底面６に連なっていてもよい。第３面３は、第１面１に連なっている。図１に示されるように、第３面３は、主面５に対して垂直な断面において、主面５に対して傾斜していてもよい。第３面３は、主面５に対して垂直な断面において、直線状であってもよい。第３面３は、主面５に向かって径が拡がっていてもよい。第３面３は、主面５に連なっていてもよい。
　固定孔４は、主面５と底面６との間を貫通している。主面５における固定孔４の直径は、底面６における固定孔４の直径よりも大きくてもよい。
　切削工具１０は、たとえば炭化タングステン（ＷＣ）を含む超硬合金により構成されていてよい。具体的には、切削工具１０は、たとえばＷＣの他にコバルト（Ｃｏ）を含む超硬合金、ＷＣの他にクロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）等の炭窒化物を添加した超硬合金などにより構成されていてもよい。
　切削工具１０は、立方晶型窒化硼素（ＣＢＮ）により構成されていてもよい。特定的には、第１面１は、立方晶窒化硼素により構成されていてもよい。好ましくは、第１面１、第２面２および第３面３の各々は、立方晶窒化硼素により構成されていてもよい。
　切削工具１０は、多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）により構成されていてもよい。特定的には、第１面１は、多結晶ダイヤモンドにより構成されていてもよい。好ましくは、第１面１、第２面２および第３面３の各々は、多結晶ダイヤモンドにより構成されていてもよい。
　切削工具１０は、主面５の全体が立方晶型窒化硼素または多結晶ダイヤモンドにより構成されていてもよい。切削工具１０の全体は、立方晶型窒化硼素または多結晶ダイヤモンドにより構成されていてもよい。
　図２は、第１実施形態に係る切削工具１０の構成を示す平面模式図である。図２に示されるように、第１面１には、複数の溝８が設けられている。図２に示されるように、主面５に対して垂直な方向に見て、複数の溝８の各々は、たとえば固定孔４の径方向Ｂに沿って延在している。複数の溝８の各々は、たとえば第１面１と第２面２との境界９に連なっていてもよい。図２に示されるように、主面５に対して垂直な方向から見て、固定孔４の径方向Ｂにおける溝の長さ（溝長Ｌ）は、固定孔４の周方向における溝の幅（溝幅Ｗ）よりも大きくてもよい。
　固定孔４の周方向において、溝幅Ｗは、たとえば０．１ｍｍ以上４ｍｍ以下である。固定孔４の周方向における溝幅Ｗの下限は、特に限定されないが、たとえば０．２ｍｍ以上であってもよいし、０．５ｍｍ以上であってもよい。固定孔４の周方向における溝幅Ｗの上限は、特に限定されないが、たとえば３．８ｍｍ以下であってもよいし、３．５ｍｍ以下であってもよい。
　固定孔４の径方向Ｂにおいて、溝長Ｌは、たとえば０．３ｍｍ以上５ｍｍ以下である。固定孔４の径方向Ｂにおける溝長Ｌの下限は、特に限定されないが、たとえば０．５ｍｍ以上であってもよい。固定孔４の径方向Ｂにおける溝長Ｌの上限は、特に限定されないが、たとえば３ｍｍ以下であってもよい。
　図２に示されるように、主面５に対して垂直な方向から見て、第１面１と第２面２との境界９の径（孔径Ｃ）は、たとえば６ｍｍ以下であってもよいし、４ｍｍ以下であってもよいし、２ｍｍ以下であってもよい。孔径Ｃの下限は、特に限定されないが、たとえば１ｍｍ以上であってもよい。
　図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面模式図である。図３に示されるように、複数の溝８の各々は、主面５に対して垂直な方向（軸方向Ａ）の成分を有する方向に延在している。同様に、複数の溝８の各々は、主面５に対して平行な方向（径方向Ｂ）の成分を有する方向に延在している。別の観点から言えば、複数の溝８の各々は、第２面２から第３面３に向かう方向に延在している。複数の溝８の各々は、第１面１に設けられている。複数の溝８の各々は、第２面２に延在していてもよい。
　図３に示されるように、第１面１の接線Ｅに対して垂直な方向において、複数の溝８の各々の深さ（溝深さＤ）は、たとえば０．１ｍｍ以上である。溝深さＤの下限は、特に限定されないが、たとえば０．２ｍｍ以上であってもよいし、０．５ｍｍ以上であってもよい。溝深さＤの上限は、たとえば１ｍｍ以下であってもよい。
　次に、第１実施形態の変形例に係る切削工具１０の構成について説明する。
　図４は、第１実施形態の変形例に係る切削工具１０の構成を示す平面模式図である。図４に示されるように、溝の本数は、たとえば５本であってもよい。主面５に対して垂直な方向から見て、複数の溝８の各々は、貫通孔４から見て、放射状に延在していてもよい。主面５に対して垂直な方向から見て、複数の溝８の各々は、等間隔に設けられていてもよい。溝の本数が５本の場合、隣り合う２つの溝の円周角は、たとえば３６０°／５＝７２°であってもよい。
　複数の溝８の本数の下限は、特に限定されないが、たとえば５本以上であってもよいし、１０本以上であってもよい。複数の溝８の本数の上限は、特に限定されないが、たとえば３０本以下であってもよいし、２０本以下であってもよい。
　第１面１と第２面２との境界９の周方向の長さに対する複数の溝８の周方向の幅の合計の割合（溝幅Ｗの合計を境界９の全周の長さで除した値）は、たとえば５％以上５０％以下である。溝幅Ｗの合計を境界９の全周の長さで除した値の下限は、特に限定されないが、たとえば１０％以上であってもよいし、２０％以上であってもよい。溝幅Ｗの合計を境界９の全周の長さで除した値の上限は、特に限定されないが、たとえば４０％以下であってもよいし、２５％以下であってもよい。
　たとえば溝の本数がＮ本であり、溝幅ＷがＷであり、第１面１と第２面２との境界９の全周の長さがＸである場合、溝幅Ｗの合計を境界９の全周の長さで除した値は、Ｎ×Ｗ／Ｘとして計算される。
　（第２実施形態）
　次に、第２実施形態に係る切削工具１０の構成について説明する。第２実施形態に係る切削工具１０は、溝の延在方向が固定孔４の径方向Ｂに対して傾斜している構成において、第１実施形態に係る切削工具１０と異なっており、他の構成については、第１実施形態に係る切削工具１０と同様である。以下、第１実施形態に係る切削工具１０の構成と異なる構成を中心に説明する。
　図５は、第２実施形態に係る切削工具１０の構成を示す平面模式図である。図５に示されるように、複数の溝８は、主面５に対して垂直な方向に見て、固定孔４の径方向Ｂに対して第１方向Ｒ１に傾斜している第１溝１１を有していてもよい。第１方向Ｒ１は、主面５から底面に向かう方向に見て、時計回りの方向である。主面５に対して垂直な方向に見て、固定孔４の径方向Ｂに対する第１溝１１の延在方向（長手方向）の角度（第１角度θ１）は、たとえば５°以上３５°以下である。第１角度θ１の下限は、特に限定されないが、たとえば１０°以上であってもよいし、１５°以上であってもよい。第１角度θ１の上限は、特に限定されないが、たとえば３０°以下であってもよいし、２５°以下であってもよい。第１溝１１の数は、特に限定されないが、たとえば２本以上３０本以下であってもよい。
　（第３実施形態）
　次に、第３実施形態に係る切削工具１０の構成について説明する。第３実施形態に係る切削工具１０は、溝が螺旋状に延在している構成において、第２実施形態に係る切削工具１０と異なっており、他の構成については、第２実施形態に係る切削工具１０と同様である。以下、第２実施形態に係る切削工具１０の構成と異なる構成を中心に説明する。
　図６は、第３実施形態に係る切削工具１０の構成を示す平面模式図である。複数の溝８は、螺旋状の第１溝１１を有していてもよい。図６に示されるように、主面５から底面６に向かう方向に見て、第１溝１１は、右巻き螺旋であってもよい。主面５から底面６に向かう方向に見て、第１溝１１は、円弧状であってもよい。第１溝１１の数は、特に限定されないが、たとえば２本以上３０本以下であってもよい。第１溝１１の螺旋の向きは、締結ネジ３０のネジ山部３２（図１０参照）の螺旋の向きと反対であることが望ましい。
　（第４実施形態）
　次に、第４実施形態に係る切削工具１０の構成について説明する。第４実施形態に係る切削工具１０は、溝の延在方向が固定孔４の径方向Ｂに対して傾斜している構成において、第１実施形態に係る切削工具１０と異なっており、他の構成については、第１実施形態に係る切削工具１０と同様である。以下、第１実施形態に係る切削工具１０の構成と異なる構成を中心に説明する。
　図７は、第４実施形態に係る切削工具１０の構成を示す平面模式図である。図７に示されるように、複数の溝８は、主面５に対して垂直な方向に見て、固定孔４の径方向Ｂに対して第２方向Ｒ２に傾斜している第２溝１２を有していてもよい。第２方向Ｒ２は、主面５から底面に向かう方向に見て、反時計回りの方向である。主面５に対して垂直な方向に見て、固定孔４の径方向Ｂに対する第２溝１２の延在方向（長手方向）の角度（第２角度θ２）は、たとえば５°以上３５°以下である。第２角度θ２の下限は、特に限定されないが、たとえば１０°以上であってもよいし、１５°以上であってもよい。第２角度θ２の上限は、特に限定されないが、たとえば３０°以下であってもよいし、２５°以下であってもよい。第２溝１２の数は、特に限定されないが、たとえば２本以上３０本以下であってもよい。
　（第５実施形態）
　次に、第５実施形態に係る切削工具１０の構成について説明する。第５実施形態に係る切削工具１０は、溝が螺旋状に延在している構成において、第４実施形態に係る切削工具１０と異なっており、他の構成については、第４実施形態に係る切削工具１０と同様である。以下、第４実施形態に係る切削工具１０の構成と異なる構成を中心に説明する。
　図８は、第５実施形態に係る切削工具１０の構成を示す平面模式図である。複数の溝８は、螺旋状の第２溝１２を有していてもよい。図８に示されるように、主面５から底面に向かう方向に見て、第２溝１２は、左巻き螺旋であってもよい。主面５から底面に向かう方向に見て、第２溝１２は、円弧状であってもよい。第２溝１２の数は、特に限定されないが、たとえば２本以上３０本以下であってもよい。第２溝１２の螺旋の向きは、締結ネジ３０のネジ山部３２（図１０参照）の螺旋の向きと反対であることが望ましい。
　（第６実施形態）
　次に、第６実施形態に係る切削工具１０の構成について説明する。第６実施形態に係る切削工具１０は、複数の溝８が、互いに交差している第１溝１１と第２溝１２とを有している構成において、第１実施形態に係る切削工具１０と異なっており、他の構成については、第１実施形態に係る切削工具１０と同様である。以下、第１実施形態に係る切削工具１０の構成と異なる構成を中心に説明する。
　図９は、第６実施形態に係る切削工具１０の構成を示す平面模式図である。図９に示されるように、複数の溝８は、主面５に対して垂直な方向に見て、固定孔４の径方向Ｂに対して第１方向Ｒ１に傾斜している第１溝１１と、固定孔４の径方向Ｂに対して第１方向Ｒ１とは反対の第２方向Ｒ２に傾斜している第２溝１２とを有していてもよい。第１方向Ｒ１は、主面５から底面に向かう方向に見て、時計回りの方向である。第２方向Ｒ２は、主面５から底面に向かう方向に見て、反時計回りの方向である。第１溝１１は、第２溝１２と交差している。
　主面５に対して垂直な方向に見て、固定孔４の径方向Ｂに対する第１溝１１の延在方向（長手方向）の角度（第１角度θ１）は、たとえば５°以上３５°以下である。主面５に対して垂直な方向に見て、固定孔４の径方向Ｂに対する第２溝１２の延在方向（長手方向）の角度（第２角度θ２）は、たとえば５°以上３５°以下である。第１角度θ１は、第２角度θ２と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
　第１溝１１の数は、特に限定されないが、たとえば２本以上１５本以下であってもよい。第２溝１２の数は、特に限定されないが、たとえば２本以上１５本以下であってもよい。第１溝１１の数は、第２溝１２の数と同じであってもよい。図９に示されるように、第１溝１１と第２溝１２とが交差していることにより第１溝１１と第２溝１２とが連なっている場合、溝の数は、第１溝１１の数と、第２溝１２の数との合計とする。図９に示す切削工具１０の場合、溝の数は、第１溝１１が２本であり、第２溝１２が２本であり、合計は４本であるとする。
　次に、切削工具１０をホルダ２０に固定する方法について説明する。
　図１０は、切削工具１０をホルダ２０に固定した状態を示す断面模式図である。図１０に示されるように、切削工具１０は、ホルダ２０上に配置されている。ホルダ２０には、ネジ穴２１が設けられている。締結ネジ３０は、たとえば皿ネジである。締結ネジ３０は、頭部３１と、頭部３１と連なるネジ山部３２とを有している。頭部３１は、頂面３３と、円錐状の座面３４とを有している。円錐状の座面３４は、頂面３３とネジ山部３２との間に位置している。
　締結ネジ３０は、固定孔４に挿入される。締結ネジ３０のネジ山部３２は、固定孔４を貫通し、ネジ穴２１に達している。ネジ山部３２は、ネジ穴２１と締結される。これにより、締結ネジ３０の円錐状の座面３４が、固定孔４の第１面１に当接する。座面３４が第１面１をホルダ２０側に押しつけることにより、切削工具１０がホルダ２０に固定される。
　次に、溝の形成方法について説明する。
　固定孔４における複数の溝８は、たとえばレーザを用いて形成することができる。具体的には、固定孔４の第１面１に対してレーザを照射することにより、第１面１に複数の溝８を形成することができる。レーザの波長は、たとえば５３２ｎｍである。レーザの出力は、たとえば５Ｗである。レーザのパルス幅は、たとえば５０ｎ秒である。
　次に、本実施形態に係る切削工具１０の作用効果について説明する。
　本実施形態に係る切削工具１０によれば、第１面１には、主面５に対して垂直な方向の成分を有する方向に延在する複数の溝８が設けられている。これにより、締結ネジ３０の頭部３１の座面３４が、第１面１と多点において当接することで、締結ネジ３０の緩みを抑制することができる。結果として、切削工具１０をホルダ２０に強固に拘束することができる。
　また本実施形態に係る切削工具１０によれば、第１面１の接線Ｅに対して垂直な方向において、複数の溝８の各々の深さは０．１ｍｍ以上であってもよい。これにより、締結ネジ３０の緩みをさらに抑制することができる。結果として、切削工具１０をホルダ２０にさらに強固に拘束することができる。
　さらに本実施形態に係る切削工具１０によれば、第１面１と第２面２との境界９の周方向の長さに対する複数の溝８の周方向の幅の合計の割合は、５％以上５０％以下であってもよい。これにより、締結ネジ３０の緩みをさらに抑制することができる。結果として、切削工具１０をホルダ２０にさらに強固に拘束することができる。
　さらに本実施形態に係る切削工具１０によれば、複数の溝８は、主面５に対して垂直な方向に見て、固定孔４の径方向Ｂに対して第１方向Ｒ１に傾斜している第１溝１１を有していてもよい。締結ネジ３０のネジ山部３２の延在方向が、第１面１に設けられた複数の溝８の延在方向と交差するようにすることで、締結ネジ３０の緩みをさらに抑制することができる。結果として、切削工具１０をホルダ２０にさらに強固に拘束することができる。
　さらに本実施形態に係る切削工具１０によれば、複数の溝８は、主面５に対して垂直な方向に見て、径方向Ｂに対して第１方向Ｒ１とは反対の第２方向Ｒ２に傾斜している第２溝１２を有していてもよい。第１溝１１は、第２溝１２と交差していてもよい。締結ネジ３０には、右巻き螺旋形状のネジ山を有する右ネジと、左巻き螺旋形状のネジ山を有する左ネジとがある。第１面１に、互いに交差する第１溝１１と第２溝１２とを設けることで、右ネジおよび左ネジのいずれであっても、締結ネジ３０のネジ山部３２の延在方向が、第１面１に設けられた複数の溝８の延在方向と交差するようにすることができる。そのため、右ネジおよび左ネジのいずれであっても、締結ネジ３０の緩みを抑制することができる。
　さらに本実施形態に係る切削工具１０によれば、第１面１は、立方晶窒化硼素および多結晶ダイヤモンドのいずれかにより構成されていてもよい。切削工具１０が小型化すると、切削工具１０の主面５の全体が立方晶窒化硼素および多結晶ダイヤモンドのいずれかにより構成される場合がある（フルトップ型）。また別の形態としては、切削工具１０の全体が立方晶窒化硼素および多結晶ダイヤモンドのいずれかにより構成される場合がある（ソリッド型）。このような小型の切削工具１０の場合には、固定孔４の径も小さくなる。固定孔４の径が小さいと、固定孔４と第１面１との接触面積が小さくなり、締結力が低下する。本実施形態に係る切削工具１０によれば、小型の切削工具１０において、効果的に締結ネジ３０の緩みを抑制することができる。結果として、小型の切削工具１０をホルダ２０に強固に拘束することができる。
　（サンプル準備）
　まず、サンプル１～２１に係る切削工具１０を準備した。サンプル１～２０は、実施例である。サンプル１～２０においては、第１面１に複数の溝８が設けられている。サンプル２１は、比較例である。サンプル２１においては、第１面１に溝が設けられていない。サンプル１～２１に係る切削工具１０の孔径Ｃは、４ｍｍである。溝の深さ（溝深さＤ）、溝の本数、溝の幅（溝幅Ｗ）および溝の割合（第１面１と第２面２との境界９の周方向の長さに対する複数の溝８の周方向の幅の合計の割合）は、表１に記載の通りである。
　サンプル１６～１８に係る切削工具１０においては、溝の延在方法は、固定孔４の径方向Ｂに対して傾斜していた。サンプル１６に係る切削工具１０における溝の傾斜角度は、１０°であった。サンプル１７および１８に係る切削工具１０における溝の傾斜角度は、３０°であった。その他の切削工具１０においては、溝は、固定孔４の径方向Ｂに沿って延在していた。サンプル１８に係る切削工具１０においては、溝は交差していた。
　サンプル１～１８および２１に係る切削工具１０においては、切削工具１０は炭化タングステン（ＷＣ）により構成されていた。サンプル１９に係る切削工具１０においては、切削工具１０は多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）により構成されていた。サンプル２０に係る切削工具１０においては、切削工具１０は立方晶窒化硼素（ＣＢＮ）により構成されていた。
　（評価方法）
　図１０に示されるように、締結ネジ３０を用いて特定のトルクでサンプル１～２１に係る切削工具１０をホルダ２０に締め付けた。締結ネジ３０を特定のトルクで締め付けた後、締結ネジ３０を緩めた。締結ネジ３０が緩む際のトルクを測定した。締結ネジ３０が緩む際のトルクが大きい程、締結ネジ３０が緩みづらいため、切削工具１０がホルダ２０に強固に拘束されていると考えられる。なお、締結ネジ３０は、六角穴つきの皿ネジとした。
　（評価結果）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示されるように、サンプル２１に係る切削工具１０のトルクは、２．９Ｎ・ｍであった。一方、サンプル１～２０に係る切削工具１０のトルクは、３．３Ｎ・ｍ以上４．３Ｎ・ｍ以下であった。以上の結果により、第１面１に複数の溝８を設けることにより、締結ネジ３０が緩む際のトルクが増加することが確認された。
　表１に示されるように、サンプル４に係る切削工具１０のトルクは、３．３Ｎ・ｍであった。一方、サンプル１～３に係る切削工具１０のトルクは、３．６Ｎ・ｍ以上３．８Ｎ・ｍ以下であった。以上の結果により、溝の深さを０．１ｍｍ以上とすることにより、締結ネジ３０が緩む際のトルクが増加することが確認された。
　表１に示されるように、サンプル５および１０に係る切削工具１０のトルクは、３．３Ｎ・ｍであった。一方、サンプル６～９に係る切削工具１０のトルクは、３．６Ｎ・ｍ以上３．８Ｎ・ｍ以下であった。以上の結果により、溝の割合を５％以上５０％以下とすることにより、締結ネジ３０が緩む際のトルクが増加することが確認された。
　（サンプル準備）
　まず、サンプル２２～２６に係る切削工具１０を準備した。サンプル２２～２５は、実施例である。サンプル２２～２５においては、第１面１に複数の溝８が設けられている。サンプル２６は、比較例である。サンプル２６においては、第１面１に溝が設けられていない。サンプル２２～２６に係る切削工具１０の孔径Ｃは、２ｍｍである。溝の深さ（溝深さＤ）、溝の本数、溝の幅（溝幅Ｗ）および溝の割合（第１面１と第２面２との境界９の周方向の長さに対する複数の溝８の周方向の幅の合計の割合）は、表２に記載の通りである。サンプル２２～２６に係る切削工具１０においては、溝は、固定孔４の径方向Ｂに沿って延在していた。サンプル２２～２６に係る切削工具１０においては、切削工具１０は炭化タングステン（ＷＣ）により構成されていた。
　（評価方法）
　実施例２の評価方法は、実施例１の評価方法と同じである。
　（評価結果）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２に示されるように、サンプル２６に係る切削工具１０のトルクは、１．１Ｎ・ｍであった。一方、サンプル２２～２５に係る切削工具１０のトルクは、１．３Ｎ・ｍ以上１．７Ｎ・ｍ以下であった。以上の結果により、第１面１に複数の溝８を設けることにより、締結ネジ３０が緩む際のトルクが増加することが確認された。
　今回開示された実施形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１　第１面、２　第２面、３　第３面、４　固定孔、５　主面、６　底面、７　外周面、８　溝、９　境界、１０　切削工具、１１　第１溝、１２　第２溝、２０　ホルダ、２１　ネジ穴、３０　締結ネジ、３１　頭部、３２　ネジ山部、３３　頂面、３４　座面、Ａ　軸方向、Ｂ　径方向、Ｃ　孔径、Ｄ　溝深さ、Ｅ　接線、Ｆ　中心、Ｌ　溝長、Ｒ１　第１方向、Ｒ２　第２方向、Ｗ　溝幅、θ１　第１角度、θ２　第２角度。

Claims (7)

  1. 　主面に開口する固定孔が設けられた切削工具であって、
    　前記固定孔は、前記主面に向かって径が拡がり、かつ前記主面に対して垂直な断面において湾曲している第１面を有し、
    　前記第１面には、前記主面に対して垂直な方向の成分を有する方向に延在する複数の溝が設けられている、切削工具。
  2. 　前記第１面の接線に対して垂直な方向において、前記複数の溝の各々の深さは０．１ｍｍ以上である、請求項１に記載の切削工具。
  3. 　前記固定孔は、前記第１面に連なり、かつ前記主面に対して垂直な方向に延在する第２面を有している、請求項１または請求項２に記載の切削工具。
  4. 　前記第１面と前記第２面との境界の周方向の長さに対する前記複数の溝の周方向の幅の合計の割合は、５％以上５０％以下である、請求項３に記載の切削工具。
  5. 　前記複数の溝は、前記主面に対して垂直な方向に見て、前記固定孔の径方向に対して第１方向に傾斜している第１溝を有している、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の切削工具。
  6. 　前記複数の溝は、前記主面に対して垂直な方向に見て、前記径方向に対して前記第１方向とは反対の第２方向に傾斜している第２溝を有し、
    　前記第１溝は、前記第２溝と交差している、請求項５に記載の切削工具。
  7. 　前記第１面は、立方晶窒化硼素および多結晶ダイヤモンドのいずれかにより構成されている、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の切削工具。
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