WO2022038917A1 - 切削工具および切削加工装置 - Google Patents

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WO2022038917A1
WO2022038917A1 PCT/JP2021/025777 JP2021025777W WO2022038917A1 WO 2022038917 A1 WO2022038917 A1 WO 2022038917A1 JP 2021025777 W JP2021025777 W JP 2021025777W WO 2022038917 A1 WO2022038917 A1 WO 2022038917A1
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WO
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cutting tool
main body
weight member
vibration
axis
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PCT/JP2021/025777
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French (fr)
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宙央 福田
拓哉 西村
雅宣 角井
学 辻野
達也 緒方
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住友電工ハードメタル株式会社
コマツＮｔｃ株式会社
大昭和精機株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • 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
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    • B23C5/16—Milling-cutters characterised by physical features other than shape
    • B23C5/20—Milling-cutters characterised by physical features other than shape with removable cutter bits or teeth or cutting inserts

Definitions

  • Patent Document 1 discloses a pin mirror cutter for processing a crankshaft.
  • the pin mirror cutter has an insert, a main body, and an adapter.
  • the insert is attached to the inner peripheral side of the main body.
  • the adapter is attached to the outer peripheral side of the main body.
  • the cutting tool according to the present disclosure is a cutting tool that rotates around an axis, and includes a main body, a cutting insert, and a plurality of anti-vibration members.
  • the main body portion has an inner peripheral surface and an outer peripheral surface opposite to the inner peripheral surface.
  • the cutting insert is attached to at least one of the inner and outer peripheral surfaces.
  • Each of the plurality of anti-vibration members is provided in the main body portion.
  • Each of the plurality of anti-vibration members includes a weight member made of a material having a higher specific gravity than the material constituting the main body portion.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of a cutting tool according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic side view showing the configuration of the cutting tool according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing the configuration of the weight member of the cutting tool according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic plan view showing the configuration of the insertion member.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the vibration isolator member is attached to the main body portion.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view taken along the VI-VI line of FIG.
  • FIG. 7 is a schematic plan view showing the configuration of the cutting apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic plan view showing the configuration of the cutting tool according to the third embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of a cutting tool according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic side view showing the configuration of the cutting tool according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic plan view showing the configuration of the weight member of the cutting tool according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic plan view showing the configuration of the cutting tool according to the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic side view showing a vibration measuring method.
  • FIG. 12 is a diagram showing vibration measurement results.
  • FIG. 13 is a schematic view showing the configuration of the thrust surface and the cheek surface of the crankshaft.
  • FIG. 14 is a diagram showing the surface roughness measurement results.
  • the recess formed in the adapter is filled with a filler having a larger specific gravity than the material forming the adapter. Therefore, the vibration generated when the insert comes into contact with the work material propagates to the adapter via the main body. Since the main body is located between the adapter and the insert, the filler provided in the adapter could not sufficiently capture the vibration of the vibration damping target. Therefore, the vibration during cutting could not be sufficiently damped.
  • An object of the present disclosure is to provide a cutting tool and a cutting apparatus capable of attenuating vibration during cutting. [Effect of this disclosure] According to the present disclosure, it is possible to provide a cutting tool and a cutting apparatus capable of attenuating vibration during cutting. [Explanation of Embodiments of the present disclosure] First, embodiments of the present disclosure will be listed and described.
  • the cutting tool 100 is a cutting tool 100 that rotates around the axis A, and includes a main body portion 10, a cutting insert 7, and a plurality of anti-vibration members 8.
  • the main body portion 10 has an inner peripheral surface 4 and an outer peripheral surface 3 on the opposite side of the inner peripheral surface 4.
  • the cutting insert 7 is attached to at least one of the inner peripheral surface 4 and the outer peripheral surface 3.
  • Each of the plurality of anti-vibration members 8 is provided in the main body portion 10.
  • Each of the plurality of anti-vibration members 8 includes a weight member 20 made of a material having a higher specific gravity than the material constituting the main body portion 10.
  • each of the plurality of anti-vibration members 8 is provided in the main body portion 10.
  • the cutting insert 7 is attached to the main body 10. Therefore, the vibration generated when the cutting insert 7 comes into contact with the work material is damped by each of the plurality of vibration-proofing members 8 provided in the main body 10.
  • the vibration isolator 8 can efficiently attenuate the vibration during cutting as compared with the cutting tool 100 provided in the adapter.
  • each of the plurality of anti-vibration members 8 is arranged at equal intervals in the circumferential direction of the virtual circle B when viewed in the direction along the axis A. May be good. As a result, the vibration during cutting can be evenly damped in the circumferential direction.
  • the main body portion 10 may be provided with a hollow portion 9 surrounded by an inner wall surface 6.
  • the weight member 20 may be arranged in the hollow portion 9 in a state of being separated from the inner wall surface 6. Since the weight member 20 is separated from the inner wall surface 6, the weight member 20 can move in the hollow portion 9. As a result, the weight member 20 vibrates in the opposite phase to the vibration of the main body 10. Therefore, the anti-vibration member 8 functions as a dynamic vibration absorber. Therefore, the vibration during cutting can be further damped as compared with the case where the weight member 20 is in contact with the inner wall surface 6.
  • the weight member 20 may be provided with a through hole 24.
  • Each of the plurality of anti-vibration members 8 is an elastic member that penetrates the through hole 24 and surrounds the pin member 12 attached to the inner wall surface 6 and is in contact with the weight member 20 inside the through hole 24. 13 and may be included.
  • the weight member 20 can attenuate the vibration by the friction between the weight member 20 and the elastic member 13 and the friction between the elastic member 13 and the pin member 12. Therefore, not only the vibration in the radial direction but also the vibration in each of the axial direction and the circumferential direction can be efficiently attenuated.
  • the outer shape of the weight member 20 may be a race track shape when viewed in the direction along the axis A.
  • the weight member 20 can be made larger than the case where the shape of the weight member 20 is linear. As a result, the vibration during cutting can be further damped.
  • the main body portion 10 may be provided with a hollow portion 9 surrounded by an inner wall surface 6.
  • the weight member 20 may be arranged in the hollow portion 9 in a state of being separated from the inner wall surface 6.
  • the weight member 20 may be provided with a through hole 24.
  • Each of the plurality of anti-vibration members 8 is an elastic member that penetrates the through hole 24 and surrounds the pin member 12 attached to the inner wall surface 6 and is in contact with the weight member 20 inside the through hole 24. 13 and may be included.
  • the outer shape of the weight member 20 may be in the shape of a race track when viewed in the direction along the axis A.
  • the weight member 20 since the weight member 20 is separated from the inner wall surface 6, the weight member 20 can move in the hollow portion 9. As a result, the weight member 20 vibrates in the opposite phase to the vibration of the main body 10. Therefore, the anti-vibration member 8 functions as a dynamic vibration absorber. Therefore, the vibration during cutting can be further damped as compared with the case where the weight member 20 is in contact with the inner wall surface 6. Further, the weight member 20 can attenuate the vibration by the friction between the weight member 20 and the elastic member 13 and the friction between the elastic member 13 and the pin member 12. Therefore, not only the vibration in the radial direction but also the vibration in each of the axial direction and the circumferential direction can be efficiently attenuated.
  • the weight member 20 when the outer shape of the weight member 20 is a race track shape when viewed in the direction along the axis A, the weight member 20 may be made larger than the case where the shape of the weight member 20 is linear. can. As a result, the vibration during cutting can be further damped.
  • the cutting apparatus includes a cutting tool 100 according to any one of (1) to (7) above, and an adapter 40 for holding the main body 10.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of the cutting tool according to the first embodiment.
  • the cutting tool 100 according to the first embodiment is, for example, a pin mirror cutter.
  • the cutting tool 100 according to the first embodiment is a cutting tool 100 that rotates around the axis A, and mainly has a main body portion 10, a plurality of cutting inserts 7, and a plurality of anti-vibration members 8. There is.
  • the main body 10 has an annular shape.
  • the main body portion 10 has an inner peripheral surface 4 and an outer peripheral surface 3.
  • the outer peripheral surface 3 is on the opposite side of the inner peripheral surface 4.
  • Each of the inner peripheral surface 4 and the outer peripheral surface 3 surrounds the axis A.
  • the cutting insert 7 is attached to at least one of the inner peripheral surface 4 and the outer peripheral surface 3.
  • the cutting insert 7 is attached to the inner peripheral surface 4 of the main body 10.
  • the cutting insert 7 is exposed on the inner peripheral surface 4.
  • the number of cutting inserts 7 is not particularly limited, but is, for example, 36.
  • the cutting inserts 7 may be arranged at equal intervals in the circumferential direction of the main body 10.
  • the cutting insert 7 has, for example, a vertical insert 7a and a horizontal insert 7b.
  • the longitudinal direction of the rake face is arranged along the radial direction of the main body 10.
  • the longitudinal direction of the rake face is arranged along the axial direction of the main body 10.
  • the axial direction is a direction parallel to the axis A.
  • the radial direction is a direction perpendicular to the axis A.
  • FIG. 2 is a schematic side view showing the configuration of the cutting tool according to the first embodiment.
  • the main body portion 10 has a first main surface 1 and a second main surface 2.
  • the second main surface 2 is on the opposite side of the first main surface 1.
  • the first main surface 1 is connected to each of the outer peripheral surface 3 and the inner peripheral surface 4.
  • the second main surface 2 is connected to each of the outer peripheral surface 3 and the inner peripheral surface 4.
  • the second main surface 2 is substantially parallel to the first main surface 1.
  • Each of the first main surface 1 and the second main surface 2 is substantially perpendicular to the axis A.
  • a part (cutting edge) of the vertically placed insert 7a is from each of the first main surface 1 and the second main surface 2 to the axis A. It may project in a parallel direction.
  • a part (cutting edge) of the horizontal insert 7b protrudes from each of the first main surface 1 and the second main surface 2 in a direction parallel to the axis A. May be.
  • the thickness T of the main body portion 10 is, for example, 17 mm or more and 30 mm or less.
  • a plurality of mounting recesses 5 may be provided on the outer peripheral surface 3 of the main body 10.
  • Each of the plurality of mounting recesses 5 may be arranged at equal intervals in the circumferential direction of the main body portion 10.
  • the number of mounting recesses 5 is not particularly limited, but is, for example, 16.
  • the width of each of the plurality of mounting recesses 5 in the circumferential direction of the main body 10 is changed from the first main surface 1 to the second main surface 2 when viewed from the direction perpendicular to the axis A. It may spread as you go.
  • each of the plurality of anti-vibration members 8 is provided in the main body 10. As shown in FIG. 1, each of the plurality of anti-vibration members 8 may be arranged on a virtual circle B centered on the axis A when viewed in a direction along the axis A. When viewed in the direction along the axis A, each of the plurality of anti-vibration members 8 may be arranged at equal intervals in the circumferential direction of the virtual circle B.
  • the number of anti-vibration members 8 is not particularly limited, but is, for example, eight.
  • the arrangement of the plurality of anti-vibration members 8 is not limited to equal intervals.
  • Each of the plurality of anti-vibration members 8 may be arranged at unequal intervals.
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing the configuration of the weight member of the cutting tool according to the first embodiment.
  • Each of the plurality of anti-vibration members 8 includes a weight member 20.
  • the weight member 20 is made of a material having a higher specific gravity than the material constituting the main body 10.
  • the material constituting the main body 10 is, for example, a cemented carbide. Cemented carbide is obtained by sintering tungsten carbide (WC) with cobalt (Co) as a binding aid.
  • the specific gravity of the cemented carbide is, for example, 13 g / cm 3 or more and 15 g / cm 3 or less.
  • the "specific weight of the main body portion” is the “total value of the weights of the plurality of parts constituting the main body portion". It is divided by "the total value of the volumes of a plurality of parts constituting the main body” (that is, the average specific weight).
  • the material constituting the weight member 20 is, for example, a tungsten alloy containing tungsten as a main component.
  • Tungsten alloys include, for example, tungsten, nickel, and copper.
  • the tungsten alloy may contain, for example, tungsten, nickel, and iron.
  • the specific gravity of the tungsten alloy is, for example, larger than 13 g / cm 3 and 18.3 g / cm 3 or less.
  • the outer shape of the weight member 20 may be a race track shape when viewed in the direction along the axis A.
  • the race track shape is an arc that is a part of a sector, has an arc having a larger radius of curvature than the virtual circle B centered on the axis A, and a central angle that is substantially equal to the arc, and is centered on the axis A. It may be a shape surrounded by a curve connecting an arc having a radius of curvature smaller than that of the virtual circle B and each end of the latter arc adjacent to each end of the former arc.
  • the curve may be an arc.
  • the curved portion of the race track shape may be a line segment instead of the curved line.
  • the longitudinal axis of the race track shape may be straight.
  • the race track shape is a curved race track shape, and the longitudinal axis of the race track shape may be along a part of the circumference.
  • the longitudinal axis of the race track shape may be along the virtual circle B centered on the axis A.
  • the race track shape may be an oval track shape.
  • the weight member 20 has a first end surface 21, a second end surface 22, and a third end surface 23.
  • the weight member 20 is provided with a through hole 24.
  • the through hole 24 is open to each of the first end surface 21 and the second end surface 22.
  • the number of through holes 24 is not particularly limited, but is, for example, two.
  • Each of the third end faces 23 connects the first end face 21 and the second end face 22. As shown in FIG. 3, when viewed in the direction along the axis A, each of the first end surface 21 and the third end surface 23 is an outwardly convex curved surface.
  • the second end surface 22 is an inwardly convex curved surface.
  • the radius of curvature of the second end face 22 may be larger than the radius of curvature of the third end face 23.
  • the radius of curvature of the first end face 21 may be larger than the radius of curvature of the second end face 22.
  • FIG. 4 is a schematic plan view showing the configuration of the insertion member.
  • the insertion member 15 has, for example, a pin member 12, an elastic member 13, and a locator 14.
  • the pin member 12 is a rod-shaped member.
  • the pin member 12 is made of metal, for example.
  • the locator 14 is a cylindrical member.
  • the locator 14 is made of, for example, a resin.
  • the pin member 12 penetrates the hollow portion of the locator 14.
  • the elastic member 13 is an annular member.
  • the elastic member 13 is, for example, an O-ring.
  • the elastic member 13 is made of rubber, for example.
  • the number of elastic members 13 is not particularly limited, but is, for example, two.
  • the pin member 12 penetrates the hollow portion of the elastic member 13.
  • the elastic member 13, the locator 14, and the elastic member 13 are arranged in order along the longitudinal direction of the pin member 12. From another point of view, the locator 14 is sandwiched by, for example, two elastic members 13.
  • the longitudinal direction of the pin member 12 corresponds to the radial direction of the main body 10.
  • the length of the pin member 12 is larger than the sum of the thickness of the locator 14 and twice the thickness of the elastic member 13.
  • the thickness of the elastic member 13 may be smaller than the thickness of the locator 14.
  • the diameter of the pin member 12 is smaller than the outer diameter of the elastic member 13.
  • the diameter of the pin member 12 is smaller than the outer diameter of the locator 14.
  • the outer diameter of the locator 14 may be smaller than the outer diameter of the elastic member 13.
  • the thickness of the elastic member 13 may be smaller than the outer diameter of the elastic member 13.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the vibration isolator member is attached to the main body portion.
  • the cross section shown in FIG. 5 is a cross section perpendicular to the axis A.
  • the main body portion 10 is provided with a hollow portion 9.
  • the hollow portion 9 is surrounded by an inner wall surface 6.
  • the weight member 20 may be arranged in the hollow portion 9 in a state of being separated from the inner wall surface 6.
  • the hollow portion 9 penetrates the main body portion 10 along a direction parallel to the axis A.
  • the hollow portion 9 is open to each of the first main surface 1 and the second main surface 2.
  • the inner wall surface 6 is provided with, for example, a first recess 31 and a second recess 32.
  • the first recess 31 is located on the outer peripheral surface side with respect to the pin member 12.
  • One end of the pin member 12 is arranged in the first recess 31.
  • the first recess 31 may be open to the outer peripheral surface 3.
  • the second recess 32 is located on the inner peripheral surface side with respect to the pin member 12.
  • the other end of the pin member 12 is arranged in the second recess 32.
  • Each of the first recess 31 and the second recess 32 extends, for example, along the radial direction of the main body 10.
  • the cutting tool 100 may have a fixing member 16.
  • the fixing member 16 is arranged in the first recess 31.
  • the fixing member 16 presses the pin member 12 against the main body 10.
  • the through hole 24 of the weight member 20 is arranged so as to communicate with each of the first recess 31 and the second recess 32.
  • the pin member 12 penetrates the through hole 24.
  • the pin member 12 is attached to the inner wall surface 6 of the hollow portion 9.
  • the elastic member 13 surrounds the pin member 12.
  • the elastic member 13 is in contact with the weight member 20 inside the through hole 24.
  • the elastic member 13 is in contact with the inner surface of the through hole 24 and the pin member 12 in the circumferential direction of the main body 10.
  • the elastic member 13 is in contact with the inner wall surface 6 and the locator 14 in the longitudinal direction of the pin member 12.
  • first end surface 21 and the second end surface 22 faces the inner wall surface 6 of the hollow portion 9 in the radial direction of the main body portion 10.
  • first end surface 21 is located between the second end surface 22 and the outer peripheral surface 3.
  • second end surface 22 is located between the first end surface 21 and the inner peripheral surface 4.
  • the third end surface 23 faces the inner wall surface 6 of the hollow portion 9 in the circumferential direction of the main body portion 10.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view taken along the VI-VI line of FIG.
  • the cross section shown in FIG. 6 is a cross section parallel to the axis A.
  • the elastic member 13 is in contact with each of the pin member 12 and the weight member 20 in the direction parallel to the axis A.
  • the weight member 20 is housed in the hollow portion 9 formed by being surrounded by the inner wall surface 6 and does not protrude from the hollow portion 9. From another point of view, the weight member 20 is located between the first main surface 1 and the second main surface 2 in the direction parallel to the axis A.
  • the number of pin members 12 in one vibration isolator 8 is not particularly limited, but is, for example, two or more.
  • the weight member 20 may rotate around the pin member 12, and a part of the weight member 20 may protrude from the hollow portion 9.
  • FIG. 7 is a schematic plan view showing the configuration of the cutting machine according to the second embodiment.
  • the cutting apparatus 200 according to the second embodiment mainly includes the cutting tool 100 according to the first embodiment, the adapter 40, and the mounting member 50.
  • the cutting tool 100 has a main body portion 10, a cutting insert 7, and a vibration isolator member 8.
  • the main body 10 is attached to the adapter 40.
  • the adapter 40 holds the main body 10.
  • the adapter 40 surrounds the main body 10 when viewed in a direction parallel to the axis A.
  • the cutting tool 100 according to the first embodiment the cutting tool 100 according to the third embodiment or the cutting tool 100 according to the fourth embodiment may be used.
  • the adapter 40 is, for example, an annular member.
  • a plurality of mounting convex portions 41 are provided on the inner peripheral side of the adapter 40.
  • Each of the plurality of mounting protrusions 41 of the adapter 40 is inserted into each of the plurality of mounting recesses 5 provided in the main body 10.
  • each of the plurality of mounting protrusions 41 of the adapter 40 is fitted with each of the plurality of mounting recesses 5 provided in the main body 10.
  • the main body 10 is fixed to the adapter 40 by the mounting member 50.
  • the adapter 40 may be provided with a plurality of mounting holes 42.
  • the plurality of mounting holes 42 are mounted on an external rotating device (not shown).
  • the adapter 40 rotates.
  • the cutting tool 100 rotates along the rotation direction C.
  • the rotational force of the rotating device is transmitted to the cutting tool 100 via the adapter 40.
  • the rotation direction C of the cutting tool 100 corresponds to the circumferential direction of the main body portion 10.
  • the cutting tool 100 according to the third embodiment is different from the cutting tool 100 according to the first embodiment mainly in a configuration in which the shape of the vibration isolator 8 is linear, and the other configurations are the first. This is the same as the cutting tool 100 according to the embodiment.
  • a configuration different from that of the cutting tool 100 according to the first embodiment will be mainly described.
  • FIG. 8 is a schematic plan view showing the configuration of the cutting tool according to the third embodiment.
  • the shape of each of the plurality of vibration-proofing members 8 is linear when viewed in a direction parallel to the axis A.
  • each of the plurality of anti-vibration members 8 extends in a direction intersecting the outer peripheral surface 3.
  • the number of anti-vibration members 8 is not particularly limited, but is, for example, eight.
  • the outer shape of the weight member 20 may be a Rounded Rectangle when viewed in the direction along the axis A.
  • FIG. 9 is a schematic plan view showing the configuration of the weight member of the cutting tool according to the third embodiment.
  • each of the first end surface 21 and the second end surface 22 is linear when viewed in a direction parallel to the axis A.
  • the first end face 21 is parallel to, for example, the second end face 22.
  • the through hole 24 may extend perpendicular to the direction in which each of the first end face 21 and the second end face 22 extends.
  • the cutting tool 100 according to the fourth embodiment is different from the cutting tool 100 according to the first embodiment mainly in the configuration in which the cutting insert 7 is attached to the outer peripheral surface 3 of the main body portion 10, and has other configurations. Is the same as the cutting tool 100 according to the first embodiment.
  • a configuration different from that of the cutting tool 100 according to the first embodiment will be mainly described.
  • FIG. 10 is a schematic plan view showing the configuration of the cutting tool according to the fourth embodiment.
  • the cutting insert 7 may be attached to the outer peripheral surface 3 of the main body 10.
  • the cutting insert 7 has a vertical insert 7a and a horizontal insert 7b.
  • the horizontal insert 7b is attached to the outer peripheral surface 3 of the main body 10.
  • the vertical insert 7a is attached to the first main surface 1 of the main body 10.
  • the vertical insert 7a may be attached to the second main surface 2 of the main body 10.
  • a plurality of mounting recesses 5 may be provided on the inner peripheral surface 4 of the main body 10.
  • Each of the plurality of mounting recesses 5 may be mounted on each of the plurality of mounting protrusions 41 of the adapter 40.
  • each of the plurality of anti-vibration members 8 is provided in the main body portion 10.
  • the cutting insert 7 is attached to the main body 10. Therefore, the vibration generated when the cutting insert 7 comes into contact with the work material is damped by each of the plurality of vibration-proofing members 8 provided in the main body 10.
  • the vibration isolator 8 can efficiently attenuate the vibration during cutting as compared with the cutting tool 100 provided in the adapter 40.
  • each of the plurality of anti-vibration members 8 may be arranged on the virtual circle B centered on the axis A when viewed in the direction along the axis A. As a result, the distance between the axis A and each of the plurality of vibration-proofing members 8 becomes equal, so that vibration during cutting can be damped more efficiently.
  • each of the plurality of anti-vibration members 8 may be arranged at equal intervals in the circumferential direction of the virtual circle B when viewed in the direction along the axis A. .. As a result, the vibration during cutting can be evenly damped in the circumferential direction.
  • the main body portion 10 may be provided with a hollow portion 9 surrounded by an inner wall surface 6.
  • the weight member 20 may be arranged in the hollow portion 9 in a state of being separated from the inner wall surface 6. Since the weight member 20 is separated from the inner wall surface 6, the weight member 20 can move in the hollow portion 9. As a result, the weight member 20 vibrates in the opposite phase to the vibration of the main body 10. Therefore, the anti-vibration member 8 functions as a dynamic vibration absorber. Therefore, the vibration during cutting can be further damped as compared with the case where the weight member 20 is in contact with the inner wall surface 6.
  • the weight member 20 may be provided with a through hole 24.
  • Each of the plurality of anti-vibration members 8 is an elastic member that penetrates the through hole 24 and surrounds the pin member 12 attached to the inner wall surface 6 and is in contact with the weight member 20 inside the through hole 24. 13 and may be included.
  • the weight member 20 can attenuate the vibration by the friction between the weight member 20 and the elastic member 13 and the friction between the elastic member 13 and the pin member 12. Therefore, not only the vibration in the radial direction but also the vibration in each of the axial direction and the circumferential direction can be efficiently attenuated.
  • the outer shape of the weight member 20 may be a race track shape when viewed in the direction along the axis A.
  • the weight member 20 can be made larger than the case where the shape of the weight member 20 is linear. As a result, the vibration during cutting can be further damped.
  • the main body portion 10 may be provided with a hollow portion 9 surrounded by an inner wall surface 6.
  • the weight member 20 may be arranged in the hollow portion 9 in a state of being separated from the inner wall surface 6.
  • the weight member 20 may be provided with a through hole 24.
  • Each of the plurality of anti-vibration members 8 is an elastic member that penetrates the through hole 24 and surrounds the pin member 12 attached to the inner wall surface 6 and is in contact with the weight member 20 inside the through hole 24. 13 and may be included.
  • the outer shape of the weight member 20 may be in the shape of a race track when viewed in the direction along the axis A.
  • the weight member 20 since the weight member 20 is separated from the inner wall surface 6, the weight member 20 can move in the hollow portion 9. As a result, the weight member 20 vibrates in the opposite phase to the vibration of the main body 10. Therefore, the anti-vibration member 8 functions as a dynamic vibration absorber. Therefore, the vibration during cutting can be further damped as compared with the case where the weight member 20 is in contact with the inner wall surface 6. Further, the weight member 20 can attenuate the vibration by the friction between the weight member 20 and the elastic member 13 and the friction between the elastic member 13 and the pin member 12. Therefore, not only the vibration in the radial direction but also the vibration in each of the axial direction and the circumferential direction can be efficiently attenuated.
  • the weight member 20 when the outer shape of the weight member 20 is a race track shape when viewed in the direction along the axis A, the weight member 20 may be made larger than the case where the shape of the weight member 20 is linear. can. As a result, the vibration during cutting can be further damped.
  • the pin mirror cutters related to Sample 1 and Sample 2 were prepared.
  • the pin mirror cutter according to sample 1 is a comparative example.
  • the pin mirror cutter according to the sample 1 does not have the vibration isolator member 8.
  • the pin mirror cutter according to the sample 2 is an example.
  • the pin mirror cutter according to the sample 2 has a vibration isolator member 8.
  • the pin mirror cutter according to the sample 2 is the cutting tool 100 according to the first embodiment.
  • the thickness T of the main body 10 in the axial direction is 17 mm.
  • FIG. 11 is a schematic side view showing a vibration measuring method.
  • the left cutter 63 is arranged on one side (left side) of the crankshaft 65 in the axial direction.
  • the left cutter 63 is attached to the first motor 61.
  • the right cutter 64 is arranged on the other side (right side) of the crankshaft 65 in the axial direction.
  • the right cutter 64 is attached to the second motor 62.
  • the vibration measurement sensor 66 is arranged on the first motor 61.
  • the crankshaft 65 was machined using the left cutter 63 and the right cutter 64.
  • the vibration measuring device was a multi-JOB FET analyzer (type: OR35-10J) manufactured by Toyo Corporation.
  • the number of channels was 10 CH.
  • the measurement range was 2 kHz.
  • the resolution was 2.5 Hz.
  • FIG. 12 is a diagram showing vibration measurement results.
  • the unit g of vibration is gravitational acceleration, which is 9.8 m / s 2 .
  • the vibration of the pin mirror cutter according to the sample 2 was smaller than the vibration of the pin mirror cutter according to the sample 1 in the X (diameter) direction and the Y (axis) direction.
  • the vibration of the pin mirror cutter according to the sample 2 was substantially the same as the vibration of the pin mirror cutter according to the sample 1. From the above results, it was confirmed that the vibration of the pin mirror cutter according to the sample 2 can mainly attenuate the vibration in the X (diameter) direction and the Y (axis) direction.
  • FIG. 13 is a schematic view showing the configuration of the thrust surface and the cheek surface of the crankshaft.
  • the crankshaft 65 has a thrust surface 72 and a cheek surface 71.
  • the cheek surface 71 is located on the outer side in the radial direction with respect to the thrust surface 72.
  • the cheek surface 71 and the thrust surface 72 are located at different positions in the axial direction.
  • the surface roughness measuring device was a surface roughness measuring device (type: SV-3200L8) manufactured by Mitutoyo Co., Ltd.
  • the measurement length was 4.8 mm.
  • the measurement speed was 1 mm / sec.
  • FIG. 14 is a diagram showing the surface roughness measurement result.
  • the surface roughness (Ra) of the thrust surface 72 when the pin mirror cutter according to the sample 2 is used is the surface roughness of the thrust surface 72 when the pin mirror cutter according to the sample 1 is used. It was confirmed that it was smaller than (Ra).
  • the surface roughness of the cheek surface 71 when the pin mirror cutter according to the sample 2 was used was smaller than the surface roughness of the cheek surface 71 when the pin mirror cutter according to the sample 1 was used. rice field.
  • the chattering phenomenon of the cutting tool 100 occurs when the machined surface of the work material (crankshaft 65) and the cutting edge of the cutting tool 100 repeatedly contact and do not contact in the axial direction.
  • the chattering phenomenon leads to deterioration of the surface roughness of the machined surface. Damping of vibration in the Y (axis) direction is effective in suppressing the chattering phenomenon. As a result, it is considered that the surface roughness of the machined surface can be reduced.

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Abstract

切削工具は、軸線の回りを回転する切削工具であって、本体部と、切削インサートと、複数の防振部材とを有している。本体部は、内周面と、内周面と反対側の外周面とを有する。切削インサートは、内周面および外周面の少なくともいずれかに取り付けられている。複数の防振部材の各々は、本体部に設けられている。複数の防振部材の各々は、本体部を構成する材料よりも比重の大きい材料により構成されたおもり部材を含む。

Description

切削工具および切削加工装置
　本開示は、切削工具および切削加工装置に関する。本出願は、２０２０年８月１８日に出願した日本特許出願である特願２０２０－１３７８７７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２００７－２１００３６号公報（特許文献１）には、クランクシャフトを加工するためのピンミラーカッタが開示されている。当該ピンミラーカッタは、インサートと、本体部と、アダプタとを有している。インサートは、本体部の内周側に取り付けられている。アダプタは、本体部の外周側に取り付けられている。
特開２００７－２１００３６号公報
　本開示に係る切削工具は、軸線の回りを回転する切削工具であって、本体部と、切削インサートと、複数の防振部材とを備えている。本体部は、内周面と、内周面と反対側の外周面とを有する。切削インサートは、内周面および外周面の少なくともいずれかに取り付けられている。複数の防振部材の各々は、本体部に設けられている。複数の防振部材の各々は、本体部を構成する材料よりも比重の大きい材料により構成されたおもり部材を含む。
図１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２は、第１実施形態に係る切削工具の構成を示す側面模式図である。 図３は、第１実施形態に係る切削工具のおもり部材の構成を示す平面模式図である。 図４は、挿入部材の構成を示す平面模式図である。 図５は、防振部材を本体部に取り付けた状態を示す断面模式図である。 図６は、図５のＶＩ－ＶＩ線に沿った断面模式図である。 図７は、第２実施形態に係る切削加工装置の構成を示す平面模式図である。 図８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９は、第３実施形態に係る切削工具のおもり部材の構成を示す平面模式図である。 図１０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１１は、振動測定方法を示す側面模式図である。 図１２は、振動測定結果を示す図である。 図１３は、クランクシャフトのスラスト面とチーク面との構成を示す模式図である。 図１４は、面粗度測定結果を示す図である。
[本開示が解決しようとする課題]
　当該ピンミラーカッタにおいては、アダプタに形成された凹部において、アダプタを形成する材質よりも比重の大きな充填材が充填されている。そのため、インサートが被削材と接触することにより発生した振動は、本体部を介してアダプタに伝播する。アダプタとインサートの間に本体部があるため、アダプタに設けられた充填材において制振対象の振動を十分に捕捉することができなかった。そのため、切削加工時における振動を十分に減衰させることができなかった。
　本開示の目的は、切削加工時における振動を減衰可能な切削工具および切削加工装置を提供することである。
[本開示の効果]
　本開示によれば、切削加工時における振動を減衰可能な切削工具および切削加工装置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記して説明する。
　（１）本開示に係る切削工具１００は、軸線Ａの回りを回転する切削工具１００であって、本体部１０と、切削インサート７と、複数の防振部材８とを備えている。本体部１０は、内周面４と、内周面４と反対側の外周面３とを有する。切削インサート７は、内周面４および外周面３の少なくともいずれかに取り付けられている。複数の防振部材８の各々は、本体部１０に設けられている。複数の防振部材８の各々は、本体部１０を構成する材料よりも比重の大きい材料により構成されたおもり部材２０を含む。
　上記（１）に係る切削工具１００によれば、複数の防振部材８の各々は、本体部１０に設けられている。切削インサート７は、本体部１０に取り付けられている。そのため、切削インサート７が被削材と接触する際に発生した振動は、本体部１０に設けられた複数の防振部材８の各々によって減衰する。これにより、防振部材８がアダプタに設けられている切削工具１００と比較して、切削加工時の振動を効率的に減衰させることができる。
　（２）上記（１）に係る切削工具１００において、軸線Ａに沿った方向に見て、複数の防振部材８の各々は、軸線Ａを中心とした仮想円Ｂ上に配置されていてもよい。これにより、軸線Ａと複数の防振部材８の各々との距離が等しくなるため、切削加工時の振動をより効率的に減衰させることができる。
　（３）上記（２）に係る切削工具１００において、軸線Ａに沿った方向に見て、複数の防振部材８の各々は、仮想円Ｂの円周方向において、等間隔で配置されていてもよい。これにより、切削加工時の振動を周方向において均等に減衰させることができる。
　（４）上記（１）から（３）のいずれかに係る切削工具１００において、本体部１０には、内壁面６によって囲まれた中空部９が設けられていてもよい。おもり部材２０は、内壁面６から離間した状態で、中空部９に配置されていてもよい。おもり部材２０が内壁面６から離間しているため、おもり部材２０は中空部９において移動することができる。これにより、おもり部材２０は、本体部１０の振動に対して逆位相の振動を行う。そのため、防振部材８は、動吸振器として機能する。従って、おもり部材２０が内壁面６に接している場合と比較して、切削加工時の振動をさらに減衰させることができる。
　（５）上記（４）に係る切削工具１００において、おもり部材２０には、貫通孔２４が設けられていてもよい。複数の防振部材８の各々は、貫通孔２４を貫通し、かつ内壁面６に取り付けられたピン部材１２と、ピン部材１２を取り囲み、かつ貫通孔２４の内部においておもり部材２０に接する弾性部材１３とを含んでいてもよい。おもり部材２０は、おもり部材２０と弾性部材１３との摩擦および弾性部材１３とピン部材１２との摩擦により、振動を減衰させることができる。そのため、径方向の振動のみならず、軸方向および周方向の各々における振動についても、効率的に減衰させることができる。
　（６）上記（１）から（５）のいずれかに係る切削工具１００において、軸線Ａに沿った方向に見て、おもり部材２０の外形はレーストラック形状であってもよい。これにより、おもり部材２０の形状が直線状である場合と比較して、おもり部材２０を大きくすることができる。結果として、切削加工時の振動をさらに減衰させることができる。
　（７）上記（３）に係る切削工具１００において、本体部１０には、内壁面６によって囲まれた中空部９が設けられていてもよい。おもり部材２０は、内壁面６から離間した状態で、中空部９に配置されていてもよい。おもり部材２０には、貫通孔２４が設けられていてもよい。複数の防振部材８の各々は、貫通孔２４を貫通し、かつ内壁面６に取り付けられたピン部材１２と、ピン部材１２を取り囲み、かつ貫通孔２４の内部においておもり部材２０に接する弾性部材１３とを含んでいてもよい。軸線Ａに沿った方向に見て、おもり部材２０の外形はレーストラック形状であってもよい。
　上記（７）に係る切削工具１００によれば、おもり部材２０が内壁面６から離間しているため、おもり部材２０は中空部９において移動することができる。これにより、おもり部材２０は、本体部１０の振動に対して逆位相の振動を行う。そのため、防振部材８は、動吸振器として機能する。従って、おもり部材２０が内壁面６に接している場合と比較して、切削加工時の振動をさらに減衰させることができる。またおもり部材２０は、おもり部材２０と弾性部材１３との摩擦および弾性部材１３とピン部材１２との摩擦により、振動を減衰させることができる。そのため、径方向の振動のみならず、軸方向および周方向の各々における振動についても、効率的に減衰させることができる。さらに、軸線Ａに沿った方向に見て、おもり部材２０の外形はレーストラック形状である場合は、おもり部材２０の形状が直線状である場合と比較して、おもり部材２０を大きくすることができる。結果として、切削加工時の振動をさらに減衰させることができる。
　（８）本開示に係る切削加工装置は、上記（１）から（７）のいずれかに係る切削工具１００と、本体部１０を保持するアダプタ４０とを備えている。
［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の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１００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の構成を示す平面模式図である。図１に示されるように、第１実施形態に係る切削工具１００は、たとえば、ピンミラーカッタである。第１実施形態に係る切削工具１００は、軸線Ａの回りを回転する切削工具１００であって、本体部１０と、複数の切削インサート７と、複数の防振部材８とを主に有している。本体部１０は、環状の形状を有している。本体部１０は、内周面４と、外周面３とを有している。外周面３は、内周面４の反対側にある。内周面４および外周面３の各々は、軸線Ａを取り囲んでいる。
　切削インサート７は、内周面４および外周面３の少なくともいずれかに取り付けられている。第１実施形態に係る切削工具１００においては、切削インサート７は、本体部１０の内周面４に取り付けられている。切削インサート７は、内周面４に露出している。切削インサート７の数は、特に限定されないが、たとえば３６個である。切削インサート７は、本体部１０の周方向において、等間隔で配置されていてもよい。
　切削インサート７は、たとえば、縦置きインサート７ａと、横置きインサート７ｂを有している。縦置きインサート７ａは、たとえば、すくい面の長手方向が本体部１０の径方向に沿って配置されている。横置きインサート７ｂは、たとえば、すくい面の長手方向が本体部１０の軸方向に沿って配置されている。軸方向とは、軸線Ａに平行な方向である。径方向とは、軸線Ａに対して垂直な方向である。
　図２は、第１実施形態に係る切削工具の構成を示す側面模式図である。本体部１０は、第１主面１と、第２主面２とを有している。第２主面２は、第１主面１の反対側にある。第１主面１は、外周面３および内周面４の各々に連なっている。同様に、第２主面２は、外周面３および内周面４の各々に連なっている。第２主面２は、第１主面１と実質的に平行である。第１主面１および第２主面２の各々は、軸線Ａに対して実質的に垂直である。
　図２に示されるように、軸線Ａに対して垂直な方向から見て、縦置きインサート７ａの一部（切刃）は、第１主面１および第２主面２の各々から軸線Ａに平行な方向に突出していてもよい。同様に、軸線Ａに対して垂直な方向から見て、横置きインサート７ｂの一部（切刃）は、第１主面１および第２主面２の各々から軸線Ａに平行な方向に突出していてもよい。軸線Ａに平行な方向において、本体部１０の厚みＴは、たとえば、１７ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。
　図１に示されるように、本体部１０の外周面３には、複数の取付凹部５が設けられていてもよい。複数の取付凹部５の各々は、本体部１０の周方向において、等間隔に配置されていてもよい。取付凹部５の数は、特に限定されないが、たとえば１６個である。図２に示されるように、軸線Ａに対して垂直な方向から見て、本体部１０の周方向における複数の取付凹部５の各々の幅は、第１主面１から第２主面２に向かうにつれて広がっていてもよい。
　図１に示されるように、複数の防振部材８の各々は、本体部１０に設けられている。図１に示されるように、軸線Ａに沿った方向に見て、複数の防振部材８の各々は、軸線Ａを中心とした仮想円Ｂ上に配置されていてもよい。軸線Ａに沿った方向に見て、複数の防振部材８の各々は、仮想円Ｂの円周方向において、等間隔で配置されていてもよい。防振部材８の数は、特に限定されないが、たとえば８個である。複数の防振部材８の配置は、等間隔に限定されない。複数の防振部材８の各々は、不等間隔で配置されていてもよい。
　図３は、第１実施形態に係る切削工具のおもり部材の構成を示す平面模式図である。複数の防振部材８の各々は、おもり部材２０を含んでいる。おもり部材２０は、本体部１０を構成する材料よりも比重の大きい材料により構成されている。本体部１０を構成する材料は、たとえば、超硬合金である。超硬合金は、タングステンカーバイト（ＷＣ）をコバルト（Ｃｏ）を結合助剤として焼結したものである。超硬合金の比重は、たとえば、１３ｇ／ｃｍ３以上１５ｇ／ｃｍ３以下である。なお、本体部１０が複数の部品からなり、当該複数の部品の各々が異なる比重を有する場合、「本体部の比重」とは、「本体部を構成する複数の部品の重量の合計値」を「本体部を構成する複数の部品の体積の合計値」で割ったもの（つまり平均の比重）である。
　おもり部材２０を構成する材料は、たとえば、タングステンを主成分とするタングステン合金である。タングステン合金は、たとえば、タングステンと、ニッケルと、銅とを含んでいる。タングステン合金は、たとえば、タングステンと、ニッケルと、鉄とを含んでいてもよい。タングステン合金の比重は、たとえば、１３ｇ／ｃｍ３より大きく１８．３ｇ／ｃｍ３以下である。
　図３に示されるように、軸線Ａに沿った方向に見て、おもり部材２０の外形はレーストラック形状であってもよい。レーストラック形状とは、扇形の一部である円弧であって、軸線Ａを中心とした仮想円Ｂよりも曲率半径が大きな円弧と、当該円弧と概ね等しい中心角を有し、軸線Ａを中心とした仮想円Ｂよりも曲率半径が小さな円弧と、前者の円弧のそれぞれの端部と近接する後者の円弧のそれぞれの端部とを接続する曲線で囲まれた形状であってもよい。当該曲線は、円弧であってもよい。レーストラック形状の、当該曲線の部分は、曲線に替えて、線分であってもよい。レーストラック形状の長手方向の軸は直線であってもよい。レーストラック形状は、曲がったレーストラック形状であって、レーストラック形状の長手方向の軸が円周の一部に沿っていてもよい。好ましくは、レーストラック形状の長手方向の軸が軸線Ａを中心とした仮想円Ｂに沿っていてもよい。レーストラック形状は、オーバルトラック形状であってもよい。おもり部材２０は、第１端面２１と、第２端面２２と、第３端面２３とを有している。おもり部材２０には、貫通孔２４が設けられている。貫通孔２４は、第１端面２１および第２端面２２の各々に開口している。貫通孔２４の数は、特に限定されないが、たとえば２個である。
　第３端面２３の各々は、第１端面２１と第２端面２２とを繋いでいる。図３に示されるように、軸線Ａに沿った方向に見て、第１端面２１および第３端面２３の各々は、外側に凸の曲面である。第２端面２２は、内側に凸の曲面である。第２端面２２の曲率半径は、第３端面２３の曲率半径よりも大きくてもよい。第１端面２１の曲率半径は、第２端面２２の曲率半径よりも大きくてもよい。
　図４は、挿入部材の構成を示す平面模式図である。複数の防振部材８の各々は、挿入部材１５を有している。挿入部材１５は、たとえば、ピン部材１２と、弾性部材１３と、ロケータ１４とを有している。ピン部材１２は、棒状の部材である。ピン部材１２は、たとえば金属製である。ロケータ１４は、円筒状の部材である。ロケータ１４は、たとえば樹脂製である。ピン部材１２は、ロケータ１４の中空部分を貫通している。弾性部材１３は、環状の部材である。弾性部材１３は、たとえばオーリングである。弾性部材１３は、たとえばゴム製である。
　弾性部材１３の数は、特に限定されないが、たとえば２個である。ピン部材１２は、弾性部材１３の中空部分を貫通している。ピン部材１２の長手方向に沿って、弾性部材１３と、ロケータ１４と、弾性部材１３とが順番に配置されている。別の観点から言えば、ロケータ１４は、たとえば２つの弾性部材１３によって挟まれている。なお、ピン部材１２の長手方向は、本体部１０の径方向に対応する。
　ピン部材１２の軸方向において、ピン部材１２の長さは、ロケータ１４の厚みと、弾性部材１３の厚みの２倍の厚みとの合計よりも大きい。ピン部材１２の軸方向において、弾性部材１３の厚みは、ロケータ１４の厚みよりも小さくてもよい。ピン部材１２の直径は、弾性部材１３の外径よりも小さい。ピン部材１２の直径は、ロケータ１４の外径よりも小さい。ロケータ１４の外径は、弾性部材１３の外径よりも小さくてもよい。弾性部材１３の厚みは、弾性部材１３の外径よりも小さくてもよい。
　図５は、防振部材を本体部に取り付けた状態を示す断面模式図である。図５に示される断面は、軸線Ａに対して垂直な断面である。図５に示されるように、本体部１０には、中空部９が設けられている。中空部９は、内壁面６によって囲まれている。おもり部材２０は、内壁面６から離間した状態で、中空部９に配置されていてもよい。中空部９は、軸線Ａに平行な方向に沿って本体部１０を貫通している。中空部９は、第１主面１および第２主面２の各々に開口している。
　内壁面６には、たとえば、第１凹部３１と、第２凹部３２とが設けられている。第１凹部３１は、ピン部材１２に対して外周面側に位置している。第１凹部３１には、ピン部材１２の一端が配置される。第１凹部３１は、外周面３に開口していてもよい。第２凹部３２は、ピン部材１２に対して内周面側に位置している。第２凹部３２には、ピン部材１２の他端が配置される。第１凹部３１および第２凹部３２の各々は、たとえば本体部１０の径方向に沿って延びている。切削工具１００は、固定部材１６を有していてもよい。固定部材１６は、第１凹部３１に配置されている。固定部材１６は、ピン部材１２を、本体部１０に押しつけている。
　図５に示されるように、おもり部材２０の貫通孔２４は、第１凹部３１および第２凹部３２の各々に連通するように配置される。ピン部材１２は、貫通孔２４を貫通している。ピン部材１２は、中空部９の内壁面６に取り付けられている。弾性部材１３は、ピン部材１２を取り囲んでいる。弾性部材１３は、貫通孔２４の内部においておもり部材２０に接している。弾性部材１３は、本体部１０の周方向において、貫通孔２４の内面と、ピン部材１２とに接している。弾性部材１３は、ピン部材１２の長手方向において、内壁面６と、ロケータ１４とに接している。
　第１端面２１および第２端面２２の各々は、本体部１０の径方向において、中空部９の内壁面６に対面している。本体部１０の径方向において、第１端面２１は、第２端面２２と外周面３との間に位置している。本体部１０の径方向において、第２端面２２は、第１端面２１と内周面４との間に位置している。第３端面２３は、本体部１０の周方向において、中空部９の内壁面６に対面している。
　図６は、図５のＶＩ－ＶＩ線に沿った断面模式図である。図６に示される断面は、軸線Ａに平行な断面である。図６に示されるように、軸線Ａに平行な方向において、弾性部材１３は、ピン部材１２およびおもり部材２０の各々に接している。軸線Ａに平行な方向において、おもり部材２０は、内壁面６に囲まれて形成される中空部９の中に納まっており、中空部９からはみ出していないことが望ましい。別の観点から言えば、軸線Ａに平行な方向において、おもり部材２０は、第１主面１と、第２主面２との間に位置している。
　１つの防振部材８におけるピン部材１２の数は、特に限定されないが、たとえば２個以上である。ピン部材１２の数が１個の場合には、おもり部材２０がピン部材１２を中心として回転し、おもり部材２０の一部が中空部９からはみ出すことがある。ピン部材１２の数を２個以上とすることにより、おもり部材２０が中空部９からはみ出すことを抑制することができる。
　（第２実施形態）
　次に、第２実施形態に係る切削加工装置２００の構成について説明する。
　図７は、第２実施形態に係る切削加工装置の構成を示す平面模式図である。図７に示されるように、第２実施形態に係る切削加工装置２００は、第１実施形態に係る切削工具１００と、アダプタ４０と、取付部材５０とを主に有している。切削工具１００は、本体部１０と、切削インサート７と、防振部材８とを有している。本体部１０は、アダプタ４０に取り付けられている。アダプタ４０は、本体部１０を保持している。図７に示されるように、軸線Ａに平行な方向に見て、アダプタ４０は、本体部１０を取り囲んでいる。なお、第１実施形態に係る切削工具１００の代わりに、後述する第３実施形態に係る切削工具１００または第４実施形態に係る切削工具１００が用いられてもよい。
　図７に示されるように、アダプタ４０は、たとえば、環状部材である。アダプタ４０の内周側には、複数の取付凸部４１が設けられている。アダプタ４０の複数の取付凸部４１の各々は、本体部１０に設けられた複数の取付凹部５の各々に挿入されている。別の観点から言えば、アダプタ４０の複数の取付凸部４１の各々は、本体部１０に設けられた複数の取付凹部５の各々と嵌合している。本体部１０は、取付部材５０によって、アダプタ４０に固定される。
　図７に示されるように、アダプタ４０には、複数の取付孔４２が設けられていてもよい。複数の取付孔４２は、図示しない外部の回転装置に取り付けられる。回転装置が回転することにより、アダプタ４０が回転する。アダプタ４０が回転することにより、切削工具１００が回転方向Ｃに沿って回転する。回転装置の回転力は、アダプタ４０を介して切削工具１００に伝達される。切削工具１００の回転方向Ｃは、本体部１０の周方向に対応する。
　（第３実施形態）
　次に、第３実施形態に係る切削工具１００の構成について説明する。第３実施形態に係る切削工具１００は、主に、防振部材８の形状が直線状である構成において、第１実施形態に係る切削工具１００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１００と同様である。以下、第１実施形態に係る切削工具１００と異なる構成を中心に説明する。
　図８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８に示されるように、軸線Ａに平行な方向に見て、複数の防振部材８の各々の形状は、直線状である。軸線Ａに平行な方向に見て、複数の防振部材８の各々は、外周面３に交差する方向に延びている。防振部材８の数は、特に限定されないが、たとえば８個である。図８に示されるように、軸線Ａに沿った方向に見て、おもり部材２０の外形は、角丸長方形(Rounded　Rectangle)であってもよい。
　図９は、第３実施形態に係る切削工具のおもり部材の構成を示す平面模式図である。図９に示されるように、軸線Ａに平行な方向に見て、第１端面２１および第２端面２２の各々は、直線状である。第１端面２１は、たとえば第２端面２２と平行である。軸線Ａに平行な方向に見て、貫通孔２４は、第１端面２１および第２端面２２の各々が延びる方向に対して垂直に延びていてもよい。
　（第４実施形態）
　次に、第４実施形態に係る切削工具１００の構成について説明する。第４実施形態に係る切削工具１００は、主に、切削インサート７が本体部１０の外周面３に取り付けられている構成において、第１実施形態に係る切削工具１００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１００と同様である。以下、第１実施形態に係る切削工具１００と異なる構成を中心に説明する。
　図１０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９に示されるように、切削インサート７は、本体部１０の外周面３に取り付けられていてもよい。切削インサート７は、縦置きインサート７ａと、横置きインサート７ｂとを有している。横置きインサート７ｂは、本体部１０の外周面３に取り付けられている。縦置きインサート７ａは、本体部１０の第１主面１に取り付けられている。縦置きインサート７ａは、本体部１０の第２主面２に取り付けられていてもよい。本体部１０の内周面４には、複数の取付凹部５が設けられていてもよい。複数の取付凹部５の各々は、アダプタ４０の複数の取付凸部４１の各々に取り付けられてもよい。
　次に、上記実施形態に係る切削工具１００の作用効果について説明する。
　上記実施形態に係る切削工具１００によれば、複数の防振部材８の各々は、本体部１０に設けられている。切削インサート７は、本体部１０に取り付けられている。そのため、切削インサート７が被削材と接触する際に発生した振動は、本体部１０に設けられた複数の防振部材８の各々によって減衰する。これにより、防振部材８がアダプタ４０に設けられている切削工具１００と比較して、切削加工時の振動を効率的に減衰させることができる。
　上記実施形態に係る切削工具１００によれば、軸線Ａに沿った方向に見て、複数の防振部材８の各々は、軸線Ａを中心とした仮想円Ｂ上に配置されていてもよい。これにより、軸線Ａと複数の防振部材８の各々との距離が等しくなるため、切削加工時の振動をより効率的に減衰させることができる。
　上記実施形態に係る切削工具１００によれば、軸線Ａに沿った方向に見て、複数の防振部材８の各々は、仮想円Ｂの円周方向において、等間隔で配置されていてもよい。これにより、切削加工時の振動を周方向において均等に減衰させることができる。
　上記実施形態に係る切削工具１００によれば、本体部１０には、内壁面６によって囲まれた中空部９が設けられていてもよい。おもり部材２０は、内壁面６から離間した状態で、中空部９に配置されていてもよい。おもり部材２０が内壁面６から離間しているため、おもり部材２０は中空部９において移動することができる。これにより、おもり部材２０は、本体部１０の振動に対して逆位相の振動を行う。そのため、防振部材８は、動吸振器として機能する。従って、おもり部材２０が内壁面６と接している場合と比較して、切削加工時の振動をさらに減衰させることができる。
　上記実施形態に係る切削工具１００によれば、おもり部材２０には、貫通孔２４が設けられていてもよい。複数の防振部材８の各々は、貫通孔２４を貫通し、かつ内壁面６に取り付けられたピン部材１２と、ピン部材１２を取り囲み、かつ貫通孔２４の内部においておもり部材２０に接する弾性部材１３とを含んでいてもよい。おもり部材２０は、おもり部材２０と弾性部材１３との摩擦および弾性部材１３とピン部材１２との摩擦により、振動を減衰させることができる。そのため、径方向の振動のみならず、軸方向および周方向の各々における振動についても、効率的に減衰させることができる。
　上記実施形態に係る切削工具１００によれば、軸線Ａに沿った方向に見て、おもり部材２０の外形はレーストラック形状であってもよい。これにより、おもり部材２０の形状が直線状である場合と比較して、おもり部材２０を大きくすることができる。結果として、切削加工時の振動をさらに減衰させることができる。
　上記実施形態に係る切削工具１００によれば、本体部１０には、内壁面６によって囲まれた中空部９が設けられていてもよい。おもり部材２０は、内壁面６から離間した状態で、中空部９に配置されていてもよい。おもり部材２０には、貫通孔２４が設けられていてもよい。複数の防振部材８の各々は、貫通孔２４を貫通し、かつ内壁面６に取り付けられたピン部材１２と、ピン部材１２を取り囲み、かつ貫通孔２４の内部においておもり部材２０に接する弾性部材１３とを含んでいてもよい。軸線Ａに沿った方向に見て、おもり部材２０の外形はレーストラック形状であってもよい。
　上記実施形態に係る切削工具１００によれば、おもり部材２０が内壁面６から離間しているため、おもり部材２０は中空部９において移動することができる。これにより、おもり部材２０は、本体部１０の振動に対して逆位相の振動を行う。そのため、防振部材８は、動吸振器として機能する。従って、おもり部材２０が内壁面６に接している場合と比較して、切削加工時の振動をさらに減衰させることができる。またおもり部材２０は、おもり部材２０と弾性部材１３との摩擦および弾性部材１３とピン部材１２との摩擦により、振動を減衰させることができる。そのため、径方向の振動のみならず、軸方向および周方向の各々における振動についても、効率的に減衰させることができる。さらに、軸線Ａに沿った方向に見て、おもり部材２０の外形はレーストラック形状である場合は、おもり部材２０の形状が直線状である場合と比較して、おもり部材２０を大きくすることができる。結果として、切削加工時の振動をさらに減衰させることができる。
　次に、振動測定試験について説明する。まず、サンプル１およびサンプル２に係るピンミラーカッタを準備した。サンプル１に係るピンミラーカッタは、比較例である。サンプル１に係るピンミラーカッタは、防振部材８を有していない。サンプル２に係るピンミラーカッタは、実施例である。サンプル２に係るピンミラーカッタは、防振部材８を有している。サンプル２に係るピンミラーカッタは、第１実施形態に係る切削工具１００である。軸方向における本体部１０の厚みＴは、１７ｍｍである。
　次に、振動測定方法について説明する。図１１は、振動測定方法を示す側面模式図である。クランクシャフト６５の軸方向の一方側（左側）に左カッタ６３が配置される。左カッタ６３は、第１モータ６１に取り付けられている。クランクシャフト６５の軸方向の他方側（右側）に右カッタ６４が配置される。右カッタ６４は、第２モータ６２に取り付けられている。振動測定センサ６６は、第１モータ６１上に配置される。左カッタ６３および右カッタ６４を使用して、クランクシャフト６５の切削加工が行われた。
　振動測定装置は、株式会社東陽テクニカ製のマルチＪＯＢ　ＦＥＴアナライザ（形式：ＯＲ３５－１０Ｊ）とした。チャンネル数は、１０ＣＨとした。測定レンジは、２ｋＨｚとした。分解能は、２．５Ｈｚとした。
　図１２は、振動測定結果を示す図である。振動の単位ｇは、重力加速度であり、９．８ｍ／ｓ2である。図１２に示すように、Ｘ（径）方向およびＹ（軸）方向においては、サンプル２に係るピンミラーカッタの振動は、サンプル１に係るピンミラーカッタの振動よりも小さいことが確認された。Ｚ（周）方向においては、サンプル２に係るピンミラーカッタの振動は、サンプル１に係るピンミラーカッタの振動とほぼ同じであった。以上の結果より、サンプル２に係るピンミラーカッタの振動は、主に、Ｘ（径）方向およびＹ（軸）方向における振動を減衰可能であることが確認された。
　図１３は、クランクシャフトのスラスト面とチーク面との構成を示す模式図である。図１３に示されるように、クランクシャフト６５は、スラスト面７２と、チーク面７１とを有している。チーク面７１は、スラスト面７２に対して、径方向の外側に位置している。チーク面７１とスラスト面７２とは、軸方向において異なる位置にある。
　クランクシャフト６５の切削加工が行われた後、クランクシャフト６５のスラスト面７２とチーク面７１とにおいて、面粗度（Ｒａ：算術平均粗さ）が測定された。面粗度測定装置は、株式会社ミツトヨ製の表面粗さ測定器（形式：ＳＶ－３２００Ｌ８）とした。測定長さは、４．８ｍｍとした。測定速度は、１ｍｍ／秒とした。
　図１４は、面粗度測定結果を示す図である。図１４に示すように、サンプル２に係るピンミラーカッタを使用した場合におけるスラスト面７２の面粗度（Ｒａ）は、サンプル１に係るピンミラーカッタを使用した場合におけるスラスト面７２の面粗度（Ｒａ）よりも小さいことが確認された。同様に、サンプル２に係るピンミラーカッタを使用した場合におけるチーク面７１の面粗度は、サンプル１に係るピンミラーカッタを使用した場合におけるチーク面７１の面粗度よりも小さいことが確認された。
　切削工具１００のビビリ現象は、被削材（クランクシャフト６５）の加工面と、切削工具１００の刃先とが、軸方向に接触と非接触とを繰り返すことにより発生する。ビビリ現象は、加工面の面粗度の悪化につながる。Ｙ（軸）方向における振動の減衰は、ビビリ現象の抑制に効果がある。結果として、加工面の面粗度を低減することができると考えられる。
　今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１　第１主面、２　第２主面、３　外周面、４　内周面、５　取付凹部、６　内壁面、７　切削インサート、７ａ　縦置きインサート、７ｂ　横置きインサート、８　防振部材、９　中空部、１０　本体部、１２　ピン部材、１３　弾性部材、１４　ロケータ、１５　挿入部材、１６　固定部材、２０　おもり部材、２１　第１端面、２２　第２端面、２３　第３端面、２４　貫通孔、３１　第１凹部、３２　第２凹部、４０　アダプタ、４１　取付凸部、４２　取付孔、５０　取付部材、６１　第１モータ、６２　第２モータ、６３　左カッタ、６４　右カッタ、６５　クランクシャフト、６６　振動測定センサ、７１　チーク面、７２　スラスト面、１００　切削工具、２００　切削加工装置、Ａ　軸線、Ｂ　仮想円、Ｃ　回転方向、Ｔ　厚み。

Claims (8)

  1. 　軸線の回りを回転する切削工具であって、
    　内周面と、前記内周面の反対側の外周面とを有する本体部と、
    　前記内周面および前記外周面の少なくともいずれかに取り付けられた切削インサートと、
    　前記本体部に設けられた複数の防振部材とを備え、
    　前記複数の防振部材の各々は、前記本体部を構成する材料よりも比重の大きい材料により構成されたおもり部材を含む、切削工具。
  2. 　前記軸線に沿った方向に見て、前記複数の防振部材の各々は、前記軸線を中心とした仮想円上に配置されている、請求項１に記載の切削工具。
  3. 　前記軸線に沿った方向に見て、前記複数の防振部材の各々は、前記仮想円の円周方向において、等間隔で配置されている、請求項２に記載の切削工具。
  4. 　前記本体部には、内壁面によって囲まれた中空部が設けられており、
    　前記おもり部材は、前記内壁面から離間した状態で、前記中空部に配置されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の切削工具。
  5. 　前記おもり部材には、貫通孔が設けられており、
    　前記複数の防振部材の各々は、
    　　前記貫通孔を貫通し、かつ前記内壁面に取り付けられたピン部材と、
    　　前記ピン部材を取り囲み、かつ前記貫通孔の内部において前記おもり部材に接する弾性部材とを含む、請求項４に記載の切削工具。
  6. 　前記軸線に沿った方向に見て、前記おもり部材の外形はレーストラック形状である、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の切削工具。
  7. 　前記本体部には、内壁面によって囲まれた中空部が設けられており、
    　前記おもり部材は、前記内壁面から離間した状態で、前記中空部に配置されており、
    　前記おもり部材には、貫通孔が設けられており、
    　前記複数の防振部材の各々は、
    　　前記貫通孔を貫通し、かつ前記内壁面に取り付けられたピン部材と、
    　　前記ピン部材を取り囲み、かつ前記貫通孔の内部において前記おもり部材に接する弾性部材とを含み、
    　前記軸線に沿った方向に見て、前記おもり部材の外形はレーストラック形状である、請求項３に記載の切削工具。
  8. 　請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の切削工具と、
    　前記本体部を保持するアダプタと備えた、切削加工装置。
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