WO2023176622A1 - ボーリング工具および切削加工物の製造方法 - Google Patents

ボーリング工具および切削加工物の製造方法 Download PDF

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WO2023176622A1
WO2023176622A1 PCT/JP2023/008800 JP2023008800W WO2023176622A1 WO 2023176622 A1 WO2023176622 A1 WO 2023176622A1 JP 2023008800 W JP2023008800 W JP 2023008800W WO 2023176622 A1 WO2023176622 A1 WO 2023176622A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cutter
tip
boring tool
rear end
groove
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/008800
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
翔生 呉藤
享祐 土上
Original Assignee
京セラ株式会社
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.)
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Publication date
Application filed by 京セラ株式会社 filed Critical 京セラ株式会社
Publication of WO2023176622A1 publication Critical patent/WO2023176622A1/ja

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B29/00Holders for non-rotary cutting tools; Boring bars or boring heads; Accessories for tool holders
    • B23B29/03Boring heads

Definitions

  • the present disclosure relates to a method for manufacturing a boring tool and a cut workpiece.
  • boring tools are used, for example, for internal diameter machining (boring/boring) of enlarging the inner diameter of a cylindrical workpiece by cutting the inner circumferential surface thereof.
  • Patent Documents 1 to 3 describe boring tools having a cylindrical shaft member and a cutting blade fixed such that the cutting edge protrudes outward from the outer peripheral surface of the shaft member.
  • a non-limiting example of a boring tool in the present disclosure includes a shaft member extending along a rotating shaft from a tip to a rear end, a first cutter located on a side of the tip and fixed to the shaft member, and a first cutter fixed to the shaft member. It has a second cutter located on the rear end side and fixed to the shaft member, and a third cutter located between the first cutter and the second cutter and fixed to the shaft member. The distance between the first cutter and the third cutter is greater than the distance between the second cutter and the third cutter.
  • the second cutter has a flat second tip face located on the side of the tip, a second cutting blade located on the outer peripheral side, and a position in front of the second cutting blade in the rotational direction of the rotating shaft.
  • the third cutter has a flat third tip surface located on the tip side, a third cutting blade located on the outer peripheral side, and a third cutting blade located in front of the third cutting blade in the rotation direction, and a third pocket connected to the third tip surface.
  • the second pocket is connected at a right angle to the second distal end surface, and the third pocket is connected at an obtuse angle to the third distal end surface.
  • FIG. 1 is a perspective view of a boring tool in a non-limiting embodiment of the present disclosure
  • FIG. FIG. 2 is a perspective view of the boring tool shown in FIG. 1 seen from another angle.
  • FIG. 3 is a front view of the boring tool shown in FIG. 2 when viewed from the tip side.
  • 4 is a side view of the boring tool shown in FIG. 1 viewed from the A1 direction shown in FIG. 3.
  • FIG. FIG. 4 is a side view of the boring tool shown in FIG. 1 viewed from direction A2 shown in FIG. 3;
  • 5 is a sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 4.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along the line VII-VII in FIG. 4.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG. 5.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along the line IX-IX in FIG. 4.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along the line XX in FIG. 5.
  • FIG. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating one step of a method for manufacturing a cut workpiece in a non-limiting embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating one step of a method for manufacturing a cut workpiece in a non-limiting embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating one step of a method for manufacturing a cut workpiece in a non-limiting embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating one step of a method for manufacturing a cut workpiece in a non-limiting embodiment of the present disclosure.
  • each figure referred to below shows only the main members necessary for explaining the embodiment in a simplified manner. Accordingly, the rotary tool may include any components not shown in the referenced figures. Furthermore, the dimensions of the members in each figure do not faithfully represent the dimensions of the actual constituent members and the dimensional ratios of each member.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a boring tool 1 in this embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of the boring tool 1 seen from another angle.
  • FIG. 3 is a front view of the boring tool 1 shown in FIG. 2, viewed from the tip side.
  • FIG. 2 shows a perspective of the boring tool 1 viewed from a different angle with respect to FIG. 1, with the direction in which the rotation axis L extends different, and the boring tool 1 is rotated by 90 degrees around the rotation axis L from the state shown in FIG. 1.
  • 1 shows a perspective view of the boring tool 1 in a state where the boring tool 1 is in a state where it is
  • the rotation axis L refers to the rotation axis of the boring tool 1.
  • the boring tool 1 in this embodiment includes a plurality of cutters. Each of the plurality of cutters may have a different machining diameter.
  • the boring tool 1 is used, for example, for inner diameter machining to enlarge the inner diameter of a cylindrical workpiece WP (see FIG. 11, etc.) by cutting the inner circumferential surface thereof.
  • the boring tool 1 may be used, for example, for internal diameter machining of the housing (case) of an electric motor, etc. In this case, holes with different inner diameters are formed on the inner circumferential surface of the workpiece WP corresponding to the respective machining diameters of a plurality of cutters. A plurality of processing areas can be formed.
  • the boring tool 1 may be used for rough boring or fine boring.
  • the boring tool 1 may be used for enlarging the diameter of a pilot hole in the workpiece WP.
  • the pilot hole may be a through hole or a blind hole.
  • the boring tool 1 includes a shaft member 2 extending along a rotation axis L from a tip (first end) 2a toward a rear end (second end) 2b. There is.
  • the boring tool 1 has a connecting portion 3 that can be attached to, for example, a spindle (not shown) of a machine tool.
  • the boring tool 1 is attached to, for example, the spindle and is rotatable around the rotation axis L.
  • the connecting portion 3 may be a part of the shaft member 2, or may be a member attached to the shaft member 2 and separate from the shaft member 2.
  • the side where the connecting portion 3 is located is the rear end 2b side, and the side opposite to the rear end 2b is the feeding direction of the boring tool 1 (the machining direction with respect to the workpiece WP).
  • the side be the tip 2a side.
  • the rotation direction of the boring tool 1 is indicated by an arrow T
  • the feeding direction (processing direction) of the boring tool 1 during boring processing is indicated by an arrow S.
  • the direction perpendicular to the rotation axis L will be referred to as the radial direction
  • the direction away from the rotation axis L will be referred to as the outer peripheral side (radially outer side)
  • the rotation axis L The direction approaching the axis is sometimes referred to as the axial center side (radially inner side).
  • the direction of rotation around the rotation axis L may be referred to as the circumferential direction.
  • each part of the boring tool 1 may have rotational symmetry around the rotation axis L. Therefore, in the drawings, for clarity of illustration, the same reference numerals are not given to each of a plurality of members having similar shapes and functions, and only one of the plurality of members is designated. Reference signs may be attached.
  • the shaft member 2 includes a ring-shaped rear fixing part 5 located closer to the tip 2a than the connecting part 3, and a flat plate-shaped front fixing part 6 located closer to the tip 2a than the rear fixing part 5.
  • the base body part 4 may be located between the rear side fixing part 5 and the front side fixing part 6.
  • the rear fixing part 5 may be a part of the shaft member 2, or may be a separate member from the shaft member 2, which is attached to the outer surface of the shaft member 2.
  • the rear fixing part 5 may have a size larger in the radial direction than the base part 4.
  • the rear fixing portion 5 may have an external shape formed by processing a circular ring to form flat surfaces in four directions in the radial direction.
  • the rear fixing part 5 has four flat surfaces 5a located on four sides in the radial direction on the outer peripheral surface thereof, and four curved surfaces 5b having a convex shape on the outer peripheral side located between the four flat surfaces 5a. It may have the following.
  • the distal fixing portion 6 may be a part of the shaft member 2, or may be a separate member from the shaft member 2, which is attached to the distal end 2a side of the shaft member 2.
  • the front fixing part 6 may have a larger size in the radial direction than the base part 4.
  • the front fixing part 6 may have an external shape formed by rounding the four corners of a rectangular flat plate.
  • the front fixing part 6 has four flat surfaces 6a located on four sides in the radial direction, and four curved surfaces 6b convex on the outer peripheral side located between the four flat surfaces 6a. , may have.
  • a plurality of cutters C are attached to the base portion 4.
  • the plurality of cutters C may be fixed at different positions in the direction in which the rotation axis L extends in the base portion 4 (the longitudinal direction of the base portion 4).
  • the base portion 4 may have an external shape formed by, for example, rounding four corners of a rectangular parallelepiped.
  • the base portion 4 has four flat surfaces 4a located on each side in the radial direction, and four curved surfaces 4b having a convex shape on the outer peripheral side and located between the four flat surfaces 4a. good.
  • a coolant flow path may be formed inside the base portion 4, and the flow path communicates with a coolant flow path formed inside each of the plurality of cutters C attached to the base portion 4. good.
  • the coolant may be air or liquid, for example.
  • liquid coolants include water-insoluble oils and water-soluble oils such as emulsion-type, soluble-type, and solution-type cutting oils.
  • the position of the flat surface 5a of the rear fixing part 5 and the position of the curved surface 4b of the base part 4 correspond, and the position of the curved surface 5b of the rear fixing part 5 corresponds to the position of the curved surface 4b of the base part 4.
  • the position of the flat surface 6a of the distal fixing part 6 and the position of the flat plane 4a of the base part 4 correspond in the circumferential direction, and the position of the curved surface 6b of the distal fixing part 6 corresponds to the position of the flat plane 4a of the base part 4.
  • the position of the curved surface 4b may correspond.
  • the boring tool 1 may include, as the plurality of cutters C, a first cutter C10, a second cutter C20, and a third cutter C30.
  • the first to third cutters C10 to C30 may be collectively referred to as cutters C if they are not distinguished from each other.
  • the first cutter C10 is located on the side of the tip 2a and is fixed to the shaft member 2.
  • the first cutter C10 may include a first cutter body 11 and a first cartridge 13 as a cutting blade (first cutting blade) located on the outer peripheral side.
  • the first cutter body 11 includes a plate-shaped tip plate 15 and a plurality of first protrusions 17 that are formed to rise from the tip plate 15 toward the rear end 2b and protrude in the radial direction. may have.
  • the first protruding portion 17 may have a first pedestal portion 19 on the outer peripheral end thereof, to which the first cartridge 13 is attached.
  • the first cutter body 11 has a center hole through which the base portion 4 can be inserted.
  • the first cutter body 11 may have a plate shape, for example. Specifically, by digging and removing a part of a disc-shaped object having an annular shape in a cross-sectional view when cut in a direction perpendicular to the rotation axis L, the tip plate portion 15 and the plurality of first It may have a three-dimensional shape with a protrusion 17 formed therein.
  • the first cutter body 11 may have six first protrusions 17 that each protrude in six directions in the radial direction.
  • the tip plate portion 15 and the first protrusion portion 17 in the first cutter body 11 may be integrally formed so as to be continuous with each other.
  • the first cutter body 11 has the center hole formed in the shape of the base portion 4 (approximately octagonal shape in a cross-sectional view when cut in a direction perpendicular to the rotation axis L). Due to the correspondence, it may have a shape that is two-fold symmetrical around the rotation axis L.
  • the tip plate portion 15 may have a front plate surface 15a on the tip 2a side and a back plate surface 15b on the rear end 2b side.
  • the first cutter body 11 has a depression between two adjacent first protrusions 17, which is a space partially surrounded by the respective side surfaces of the two first protrusions 17 and the back plate surface 15b. It may have a section 16.
  • the recessed portion 16 is isolated from the tip 2a side by the tip plate portion 15 located on the tip 2a side. Thereby, when boring the work material WP with the boring tool 1, the tip plate portion 15 may block the front end 2a side and the rear end 2b side of the hole to be machined.
  • the chips in the boring tool 1 flow together with the coolant from the front end 2a side toward the rear end 2b side.
  • the recess 16 may be a chip pocket through which some of the chips generated by the cutting edge of the first cartridge 13 pass.
  • the first protrusion 17 may have a first outer peripheral surface 17c on the outer peripheral side.
  • the first outer circumferential surface 17c may be located forward of the first pedestal portion 19 in the rotation direction T and may be located in line with the first pedestal portion 19.
  • the first outer circumferential surface 17c is located radially inward than the first pedestal portion 19, and may be a surface formed at a position lower than the first pedestal portion 19 in the radial direction.
  • Coolant ejection holes H11 may be formed in the first outer circumferential surface 17c. Note that the coolant ejection holes H11 may be formed in the recessed portion 16 in addition to the first outer circumferential surface 17c.
  • the ejection hole H11 may be located closer to the rear end 2b than the first pedestal portion 19. Moreover, a coolant ejection hole H12 may be formed at a position near the first outer circumferential surface 17c on the top plate surface 15a. The coolant ejected from the ejection holes H12 passes through the first outer circumferential surface 17c, comes into contact with the cutting edge of the first cartridge 13, and flows toward the rear end 2b. The coolant ejected from the ejection holes H11 flows toward the rear end 2b together with the coolant ejected from the ejection holes H12.
  • the first cutter C10 only needs to have a cutting edge (first cutting edge) whose cutting edge protrudes from the outer peripheral surface of the first cutter body 11, and the specific form of the cutting edge located on the outer peripheral side is particularly limited. Not done.
  • one first cartridge 13 may be attached to the first pedestal portion 19 of each of the six first protrusions 17 using a clamp screw or the like.
  • the first cartridge 13 a known one can be used, and the specific form of the first cartridge 13 is not particularly limited.
  • a first insert (first cutting edge) 13a may be attached to the first cartridge 13 with a screw or the like.
  • the first insert 13a is a so-called cutting insert.
  • the specific aspect of the first insert 13a is not particularly limited.
  • At least one of the first cartridge 13 and the first insert 13a may be adjustable in position in the radial direction. Thereby, the machining diameter by the first cutter C10 can be adjusted.
  • the surface of the first cutter body 11 on the rear end 2b side is referred to as a first rear side surface 11b.
  • the first rear side surface 11b may be a surface of the first protrusion 17 on the rear end 2b side.
  • the first cutter C10 may be fixed to the shaft member 2 as follows. That is, the first cutter C10 may be fixed to the shaft member 2 by screwing the first rear side surface 11b and the plane 4a of the base portion 4 using the first fixture 18. In other words, the first cutter C10 may be fixed to the shaft member 2 by the first fixture 18 located closer to the rear end 2b than the first cutter body 11. In the first cutter C10, a part of the front plate surface 15a of the tip plate portion 15 may be in contact with the front side fixing portion 6.
  • the first cutter body 11 may be subjected to a thinning process for weight reduction, etc., and may have a plurality of recesses 15c formed in the top plate surface 15a of the tip plate portion 15.
  • the recessed portion 15c may have a rounded triangular shape when viewed from the direction along the rotation axis L.
  • the recessed portion 15c may be formed at a position corresponding to the tip 2a side of the first protrusion 17 when viewed from the tip 2a side toward the rear end 2b side.
  • the first cutter body 11 may have a plurality of recesses 11c formed in the first rear side surface 11b.
  • the recess 11c may have a rounded triangular shape when viewed from the direction along the rotation axis L.
  • the recess 11c is formed so as to avoid a region of the first rear side surface 11b where the first fixture 18 is screwed.
  • the second cutter C20 is located on the rear end 2b side and is fixed to the shaft member 2.
  • the second cutter C20 may include a second cutter body 21 and a second cartridge 23 as a cutting blade (second cutting blade) located on the outer peripheral side.
  • the second cutter body 21 may have a second protrusion 27 that protrudes in the radial direction.
  • the second protruding portion 27 may have a second pedestal portion 29 on the outer peripheral end thereof, to which the second cartridge 23 is attached.
  • the second cutter C20 has a second front end surface 27a that is a surface located on the front end 2a side of the second cutter body 21, and a second rear end surface 27b that is a surface located on the rear end 2b side.
  • the second front end surface 27a and the second rear end surface 27b may each be a flat surface.
  • flat surface or “plane” is intended to mean that the surface is not a curved surface that is visible or has no visible irregularities, and is strictly flat. I don't ask you to be.
  • a “flat surface” or “flat surface” may allow an unavoidable degree of unevenness that may occur during the manufacturing process, and specifically may have an unevenness with a surface roughness of about 50 ⁇ m.
  • the second cutter C20 is located in front of the second cartridge 23 as a second cutting blade in the rotation direction T of the rotation axis L, and has a second pocket 26 connected to the second tip surface 27a. It's okay to stay.
  • the second pocket 26 may also be connected to the second rear end surface 27b.
  • the second pocket 26 has a second groove 40 located along the second cartridge 23 and extending from the leading end 2a toward the rear end 2b.
  • the second groove 40 may be a surface extending from the leading end 2a toward the rear end 2b so as to connect the second leading end surface 27a and the second rear end surface 27b.
  • the second groove 40 may be a surface corresponding to a side surface (outer peripheral side surface) of the second cutter body 21, in other words, a surface corresponding to a side surface on the circumferential side of the second protrusion 27. good.
  • the second pocket 26 may be a space partially surrounded by the second groove 40.
  • the second groove 40 is located along the second insert (second cutting edge) 23a, and can be used as a chip discharge groove. When the second groove 40 is located along the second cutting edge, chips generated on the second cutting edge can be stably discharged to the outside.
  • the second cutter body 21 has a center hole through which the base portion 4 can be inserted.
  • the second cutter body 21 may have a plate shape, for example. Specifically, a three-dimensional shape in which a plurality of second protrusions 27 are formed is obtained by removing a part of a disk-shaped object that has an annular shape in a cross-sectional view when cut in a direction perpendicular to the rotation axis L. You may have one.
  • the second cutter body 21 may have six second protrusions 27 that protrude in six directions when viewed from the direction along the rotation axis L.
  • the second cutter body 21 may have a shape that is two-fold symmetrical about the rotation axis L.
  • the second pocket 26 is provided between two adjacent second protrusions 27 as a space penetrating from the front end 2a side to the rear end 2b side.
  • the second pocket 26 is a chip pocket through which chips and coolant flowing from the front end 2a side to the rear end 2b side pass.
  • the second cutter C20 may have six second pockets 26. In the second cutter C20, the second cutter body 21 does not need to have a coolant ejection hole.
  • the second cutter C20 only needs to have a cutting edge (second cutting edge) whose cutting edge protrudes from the outer circumferential surface of the second cutter body 21, and the specific form of the cutting edge located on the outer circumferential side is particularly limited. Not done.
  • one second cartridge 23 may be attached to the second pedestal portion 29 of each of the six second protrusions 27 using a clamp screw or the like. As the second cartridge 23, a known one can be used, and the specific form of the second cartridge 23 is not particularly limited.
  • a second insert (second cutting edge) 23a may be attached to the second cartridge 23 with a screw or the like.
  • the second insert 23a is a so-called cutting insert.
  • the specific aspect of the second insert 23a is not particularly limited. At least one of the second cartridge 23 and the second insert 23a may be adjustable in position in the radial direction. Thereby, the machining diameter by the second cutter C20 can be adjusted.
  • the second cutter C20 may be fixed to the shaft member 2 as follows. That is, the second cutter C20 may be fixed to the shaft member 2 by screwing the second rear end surface 27b and the flat surface 5a of the rear fixing part 5 using the second fixture 28. In other words, the second cutter C20 may be fixed to the shaft member 2 by the second fixture 28 located closer to the rear end 2b than the second cutter body 21. A portion of the second rear end surface 27b of the second cutter C20 may be in contact with the rear fixing portion 5.
  • the second cutter body 21 may be subjected to a thinning process to reduce weight, etc., and may have a plurality of recesses 27c formed in the second tip surface 27a. Further, the second cutter body 21 may have a plurality of recesses 27d formed in the second rear end surface 27b.
  • the recess 27c and the recess 27d may have a rounded triangular shape when viewed from the direction along the rotation axis L.
  • the recess 27c and the recess 27d may be formed at positions corresponding to the front end 2a side and the rear end 2b side of the second protrusion 27, respectively, when viewed from the front end 2a side toward the rear end 2b side.
  • the recessed portion 27d is formed so as to avoid a region of the second rear end surface 27b where the second fixture 28 is screwed.
  • the third cutter C30 is located between the first cutter C10 and the second cutter C20 and is fixed to the shaft member 2.
  • the third cutter C30 may include a third cutter body 31 and a third cartridge 33 as a cutting blade (third cutting blade) located on the outer peripheral side.
  • the third cutter body 31 may have a third protrusion 37 that protrudes in the radial direction.
  • the third protruding portion 37 may have a third pedestal portion 39 on the outer circumference side end portion to which the third cartridge 33 is attached.
  • the third cutter C30 has a third front end surface 37a that is a surface located on the front end 2a side of the third cutter body 31, and a third rear end surface 37b that is a surface located on the rear end 2b side.
  • the third front end surface 37a and the third rear end surface 37b may each be a flat surface.
  • the third cutter C30 is located in front of the third cartridge 33 as a third cutting blade in the rotation direction T of the rotation axis L, and has a third pocket 36 connected to the third tip surface 37a. It's okay to stay.
  • the third pocket 36 may also be connected to the third rear end surface 37b.
  • the third pocket 36 has a third groove 60 located along the third cartridge 33 and extending from the leading end 2a toward the rear end 2b.
  • the third groove 60 may be a surface extending from the leading end 2a toward the rear end 2b so as to connect the third leading end surface 37a and the third rear end surface 37b.
  • the third groove 60 may be a surface corresponding to a side surface (outer peripheral side surface) of the third cutter body 31, in other words, a surface corresponding to a side surface on the circumferential side of the third protrusion 37. good.
  • the third pocket 36 may be a space partially surrounded by the third groove 60.
  • the third groove 60 is located along the third insert (third cutting edge) 33a, and can be used as a chip discharge groove. When the third groove 60 is located along the third cutting edge, chips generated at the third cutting edge can be stably discharged to the outside.
  • the third cutter body 31 has a center hole through which the base portion 4 can be inserted.
  • the third cutter body 31 may have a plate shape, for example.
  • the plurality of third protrusions 37 were formed by removing a portion of a disk-shaped object having an annular shape in a cross-sectional view when cut in a direction perpendicular to the rotation axis L. It may have a three-dimensional shape.
  • the third cutter body 31 may have six third protrusions 37 that protrude in six directions when viewed from the direction along the rotation axis L.
  • the third cutter body 31 may have a shape that is two-fold symmetrical about the rotation axis L.
  • the third pocket 36 is provided as a space penetrating from the front end 2a side to the rear end 2b side between two adjacent third protrusions 37.
  • the third pocket 36 is a chip pocket through which chips and coolant flowing from the front end 2a side to the rear end 2b side pass.
  • the third cutter C30 may have six third pockets 36.
  • the third cutter C30 only needs to have a cutting edge (third cutting edge) whose cutting edge protrudes from the outer circumferential surface of the third cutter body 31, and the specific form of the cutting edge located on the outer circumferential side is particularly limited. Not done.
  • one third cartridge 33 may be attached to the third pedestal portion 39 of each of the six third protrusions 37 using a clamp screw or the like.
  • the third cartridge 33 a known one can be used, and the specific form of the third cartridge 33 is not particularly limited.
  • a third insert (third cutting edge) 33a may be attached to the third cartridge 33 with a screw or the like.
  • the third insert 33a is a so-called cutting insert.
  • the specific aspect of the third insert 33a is not particularly limited.
  • At least one of the third cartridge 33 and the third insert 33a may be adjustable in position in the radial direction. Thereby, the machining diameter by the third cutter C30 can be adjusted.
  • the third protruding portion 37 may have a third outer circumferential surface 37c that is located rearward of the third pedestal portion 39 in the rotation direction T and located alongside the third pedestal portion 39.
  • the third outer circumferential surface 37c may be a surface located on the radially outer side than the third pedestal part 39 and formed at a higher position than the third pedestal part 39 in the radial direction.
  • Coolant ejection holes H31 may be formed in the third outer peripheral surface 37c. The ejection hole H31 may be located closer to the rear end 2b than the third insert 33a.
  • the third protruding portion 37 may have a third seat surface 37d that is located forward of the third pedestal portion 39 in the rotation direction T and located alongside the third pedestal portion 39.
  • the third seating surface 37d may be a surface formed at the same height as the third pedestal portion 39 in the radial direction.
  • a coolant ejection hole H32 may be formed in the third seat surface 37d. The ejection hole H32 may be located further forward in the rotational direction T than the third insert 33a of the third cartridge 33, and may be located adjacent to the third insert 33a.
  • a coolant ejection hole H33 may be formed at a position near the third outer peripheral surface 37c on the third rear end surface 37b. The coolant ejected from the ejection holes H31 to H33 flows toward the rear end 2b.
  • a coolant ejection hole H33 may be further formed in the third rear end surface 37b of the third cutter body 31.
  • the ejection hole H33 may be formed at a position near the third outer circumferential surface 37c on the third rear end surface 37b. It may be formed at a position such that the coolant ejected from the ejection hole H33 flows toward the second cartridge 23 of the second cutter C20.
  • the coolant ejected from the ejection holes H31 to H33 flows toward the rear end 2b.
  • the third cutter C30 may be fixed to the shaft member 2 as follows. That is, the third cutter C30 may be fixed to the shaft member 2 by screwing the third tip surface 37a and the flat surface 4a of the base portion 4 using the third fixture 38. In other words, the third cutter C30 may be fixed to the shaft member 2 by the third fixture 38 located closer to the tip 2a than the third cutter body 31.
  • the third cutter body 31 may be subjected to a thinning process for weight reduction, etc., and may have a plurality of recesses 37e formed in the third tip surface 37a.
  • the recess 37e may have a rounded triangular shape when viewed from the direction along the rotation axis L.
  • the recess 37e may be formed at a position corresponding to the tip 2a side of the third protrusion 37 when viewed from the tip 2a side toward the rear end 2b side.
  • the recess 37e is formed so as to avoid a region of the third end surface 37a where the third fixture 38 is screwed.
  • FIG. 4 is a side view of the boring tool 1 shown in FIG. 1 viewed from the A1 direction shown in FIG. 3.
  • FIG. 5 is a side view of the boring tool 1 shown in FIG. 1 viewed from direction A2 shown in FIG. 3.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 7 is a sectional view taken along the line VII-VII in FIG. 4.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG. 9 is a sectional view taken along the line IX-IX in FIG. 4.
  • FIG. FIG. 10 is a sectional view taken along the line XX in FIG.
  • FIGS. 1 to 3 can also be referred to as appropriate.
  • the distance D1 between the first cutter C10 and the third cutter C30 is larger than the distance D2 between the second cutter C20 and the third cutter C30. There is. Depending on the use of the boring tool 1, such an arrangement of the cutter C may be required. It is also assumed that the space between the first cutter C10 and the third cutter C30 is used as a coolant reservoir.
  • chips generated by the first cutter C10 on the front end 2a side flow toward the rear end 2b side, pass through the third cutter C30 and the second cutter C20, and are discharged to the outside. .
  • a boring tool with multiple cutters can increase machining efficiency.
  • the plurality of cutters are located far apart, it is difficult for chips to smoothly flow into the pocket of the cutter on the rear end side, and as a result, there is a risk of damaging the cutter on the rear end side or the workpiece.
  • the second pocket 26 is connected at a right angle to the second tip surface 27a
  • the third pocket 36 is connected at an obtuse angle to the third tip surface 37a. It's fine. Note that the "right angle” in the above is not limited to 90° in a strict sense, but may be in the range of ⁇ 5°. Further, since a right angle is in the range of 90 ⁇ 5°, an “obtuse angle” is intended to be larger than 95°.
  • the coolant and chips generated by the first cutter C10 can easily flow from the space 90 between the first cutter C10 and the third cutter C30 to the third pocket 36. , it can be made easier to flow from the third pocket 36 to the second pocket 26. Therefore, although the boring tool 1 has a plurality of cutters C, it is possible to effectively improve chip discharge performance.
  • the third groove 60 that partially surrounds the third pocket 36 and extends from the tip 2a to the rear end 2b is located on the tip 2a side and connected to the third tip surface 37a. and a third rear region 62 located closer to the rear end 2b than the third front region 61.
  • the inclination angle ⁇ 1 of the third forward region 61 with respect to the third distal end surface 37a may be larger than the inclination angle ⁇ 2 of the third rear region 62 with respect to the third distal end surface 37a (see FIG. 9).
  • the inclination angle ⁇ 1 is determined by a cross section of the boring tool 1 taken in a direction parallel to the rotation axis L and perpendicular to the protruding direction (normal direction of the plane 4a) of one third protrusion 37 (for example, as shown in FIG. 9). In the cross-sectional view shown), this is the angle at which the third forward region 61 is inclined with respect to the third tip surface 37a.
  • the inclination angle ⁇ 1 is an obtuse angle, and may be an angle of 120° or more and 160° or less.
  • the inclination angle ⁇ 2 is the angle at which the third rear region 62 is inclined with respect to the third tip surface 37a in the above-mentioned cross section (for example, the cross-sectional view shown in FIG. 9).
  • the tilt angle ⁇ 2 may be a right angle and may be in the range of 90 ⁇ 5°.
  • chips generated by the first cutter C10 are easily drawn into the third pocket 36. Further, when the inclination angle ⁇ 1 of the third front region 61 is larger than the inclination angle ⁇ 2 of the third rear region 62, the strength of the third protruding portion 37 of the third cutter C30 is ensured, and the chip evacuation property is improved. can be increased.
  • the width W of the portion of the third front region 61 that is located forward of the bottom 63 of the third groove 60 in the rotation direction T may become narrower toward the front in the rotation direction T (see FIG. (see 4).
  • the bottom of the third groove 60 is a portion of the third groove 60 that is located closest to the axis (inner side in the radial direction).
  • the above-mentioned width W is, in a side view of the boring tool 1, from the ridge line R1 where the third tip surface 37a and the third forward region 61 intersect with each other to the boundary B1 between the third forward region 61 and the third rear region 62. It is defined by the distance in the direction parallel to the rotation axis L (see FIGS. 4, 6, and 7).
  • the width W of the third front region 61 which is formed as a cutout portion closer to the axis than the third rear region 62, becomes smaller as it approaches the third pedestal portion 39. Become. Therefore, the third protruding portion 37 of the third cutter C30 can easily secure the volume in the rear portion of the third pedestal portion 39 in the rotation direction T. As a result, the strength of the third protrusion 37 can be easily ensured.
  • the second groove 40 of the second cutter C20 which partially surrounds the second pocket 26 and extends from the front end 2a to the rear end 2b, connects the first partial groove 41 and the second partial groove 42. You may have one.
  • the first partial groove 41 is a portion located along the second cartridge 23 (second cutting edge) and extends from the tip 2a side toward the rear end 2b side
  • the second partial groove 42 is a portion located along the second cartridge 23 (second cutting edge). It may be located in front of the groove 41 in the rotation direction T and may extend from the tip end 2a side toward the rear end 2b side.
  • the first partial groove 41 and the second partial groove 42 may each be a curved surface that is concave toward the second protrusion 27 in a cross section taken in a direction perpendicular to the rotation axis L.
  • the second groove 40 is the intersection of the first partial groove 41 and the second partial groove 42, and may have a ridge 43 extending from the front end 2a side toward the rear end 2b side (FIGS. 4 and 5). , 6, 8).
  • the ridge portion 43 may be a ridge line or may be a ridge portion having some width.
  • the first partial groove 41 rotates with respect to the third cartridge 33 (third cutting edge) of the third cutter C30. It may be located at the rear in direction T (see FIG. 6).
  • the chips generated by the second cutter C20 are removed from the portion of the second pocket 26 where the first partial groove 41 is located, in other words, the rear end 2b of the third protrusion 37 when seen through the plane.
  • the flow can be made easier in the second pocket 26 located on the side.
  • the second partial groove 42 may at least partially overlap the third groove 60 (FIG. 6, (see 7).
  • the coolant and chips generated by the third cutter C30 easily flow from the third pocket 36 to the rear end 2b side through the portion of the second pocket 26 where the second partial groove 42 is located. can do.
  • the chips generated by the second cutter C20 preferentially pass through, and the chips generated by the third cutter C30 preferentially pass through. and a portion passing through. Therefore, chips can easily flow from the front end 2a side to the rear end 2b side. As a result, the evacuation of chips can be effectively improved.
  • the third cutter C30 has its third tip end surface 37a attached to the flat surface 4a of the base portion 4 using the third fixture 38
  • the second cutter C20 has its third end face 37a attached to the flat surface 4a of the base portion 4 using the second fixture 28.
  • the rear end surface 27b may be attached to the flat surface 5a of the rear fixing part 5.
  • the plane 4a and the plane 5a may be offset by 45 degrees from each other in the circumferential direction, so that the third protrusion 37 and the second protrusion 27 are shifted from each other in the circumferential direction, and the third cutter C30 and the second cutter C20 can be fixed to the base portion 4.
  • the arrangement of the coolant jet holes H31 to H33 in the second cutter body 21 of the second cutter C20 makes it possible to more easily cause the flow of chips as described above.
  • the second groove 40 may have a second forward region 44 located on the distal end 2a side and a second rear region 45 located on the rear end 2b side.
  • the inclination angle of the second forward region 44 with respect to the rotation axis L is a first inclination angle ⁇ 3
  • the inclination angle of the second rear region 45 with respect to the rotation axis L is a second inclination angle ⁇ 4.
  • the second inclination angle ⁇ 4 may be larger than the first inclination angle ⁇ 3 (see FIGS. 4, 5, and 10).
  • the first inclination angle ⁇ 3 may be substantially close to 0.
  • the second inclination angle ⁇ 4 may be an angle of 10° or more and 20° or less.
  • the area can be shaped to expand toward the rear end 2b side (the exit side in the direction in which chips flow). Therefore, the chips that have flowed into the second pocket 26 can flow toward the rear end 2b side rather than the second pocket 26, and can be easily discharged to the outside. As a result, the chip discharge performance can be further improved.
  • the second groove 40 may have a first inclination angle ⁇ 3 of 0°, and a second forward region 44 extending parallel to the rotation axis L. This allows chips to flow easily from the third pocket 36 to the second pocket 26.
  • each part of the boring tool 1 examples include steel such as stainless steel, cast iron, and aluminum alloy. In particular, when steel is used among these members, the shaft member 2 has high toughness.
  • the material of the cutting blades such as the first insert 13a to the third insert 33a include cemented carbide and cermet.
  • composition of the cemented carbide examples include WC-Co, WC-TiC-Co, and WC-TiC-TaC-Co.
  • WC, TiC, and TaC may be hard particles
  • Co may be a binder phase.
  • the cermet may be a sintered composite material in which a metal is combined with a ceramic component.
  • cermets include titanium compounds containing titanium carbide (TiC) or titanium nitride (TiN) as a main component.
  • the cutting edge used in the boring tool 1 is not limited to the above materials.
  • the size of the shaft member 2 is not particularly limited.
  • the length in the direction along the rotation axis L can be set to about 150 mm to 300 mm.
  • the diameter of the shaft member 2, which corresponds to the thickness of the base portion 4 can be set to about 50 mm to 120 mm.
  • the working diameters of the first cutter C10, the second cutter C20, and the third cutter C30 are not particularly limited.
  • the machining diameter of the cutter C is defined by the diameter of the cutting circle of the cutting edge of the cutter C.
  • the machining diameter of the first cutter C10 may be smaller than the machining diameters of the second cutter C20 and the third cutter C30.
  • the machining diameter of the third cutter C30 may be larger than the machining diameter of the first cutter C10 and smaller than the machining diameter of the second cutter C20.
  • the machining diameter of the first cutter C10 can be set to about 60 mm to 280 mm.
  • the machining diameter of the second cutter C20 can be set to about 160 mm to 280 mm.
  • the machining diameter of the third cutter C30 can be set to about 140 mm to 280 mm.
  • the distance D1 between the first cutter C10 and the third cutter C30 may be approximately 60 mm to 150 mm.
  • the distance D2 between the second cutter C20 and the third cutter C30 may be approximately 10 mm to 80 mm.
  • the boring tool 1 may have four or more cutters C without being limited to the example of this embodiment.
  • a fourth cutter may be provided between the first cutter C10 and the third cutter C30.
  • the first cutter C10, the second cutter C20, and the third cutter C30 may each be formed integrally with the shaft member 2 so as to be continuous with the shaft member 2, without being limited to the example of this embodiment.
  • the cutting blades of the first cutter C10, the second cutter C20, and the third cutter C30 may be formed integrally with the first cutter body 11, the second cutter body 21, and the third cutter body 31, respectively.
  • the first cutter C10 and the third cutter C30 may each be screwed to the curved surface 4b of the base portion 4, without being limited to the example of this embodiment.
  • the second cutter C20 may be screwed to the curved surface 5b of the rear fixing portion 5.
  • the specific means by which the first cutter C10, the second cutter C20, and the third cutter C30 are fixed to the shaft member 2 is not particularly limited, and the specific shape of the shaft member 2 is not particularly limited.
  • FIGS. 11 to 14 are schematic diagrams showing one step of the method for manufacturing a cut workpiece. For clarity of illustration, the cross section of the workpiece WP is shown, while the boring tool 1 is shown as seen from the side.
  • the cut workpiece is produced by cutting the work material WP.
  • the method for manufacturing a cut workpiece in the embodiment includes the following steps. That is, (1) a step of rotating the boring tool 1; (2) a step of bringing the boring tool 1 into contact with the work material WP; (3) a step of separating the boring tool 1 from the work material WP; have.
  • the boring tool 1 may be rotated around the rotation axis L and brought relatively close to the cylindrical workpiece WP.
  • the boring tool 1 is rotated by connecting the connecting portion 3 of the boring tool 1 to a spindle or the like.
  • the boring tool 1 is further advanced into the workpiece WP.
  • the cutting edge of the third cutter C30 is brought into contact with the first processing area 101 to form a third processing area 102 processed by the third cutter C30, which has an inner diameter wider than the first processing area 101.
  • the cutting edge of the second cutter C20 is brought into contact with the third processing area 102 to form a second processing area 103 processed by the second cutter C20, which has an inner diameter wider than the third processing area 102. can.
  • the boring tool 1 may be moved relatively away from the workpiece WP.
  • the workpiece WP is fixed and the boring tool 1 is moved while being rotated around the rotation axis L to approach the workpiece WP.
  • the workpiece WP is cut by bringing the cutting edge of the rotating boring tool 1 into contact with the fixed workpiece WP.
  • the boring tool 1 is moved away from the workpiece WP in a fixed state.
  • the boring tool 1 in each step, the boring tool 1 is moved to bring the boring tool 1 into contact with the workpiece WP or to separate it from the workpiece WP.
  • the present invention is not limited to this form.
  • the workpiece WP may be brought closer to the boring tool 1.
  • the workpiece WP may be moved away from the boring tool 1.
  • the present invention is not necessarily limited to the above example, and the work material WP may be rotated. By rotating the boring tool 1 relative to the workpiece WP, the workpiece WP can be cut.
  • Typical examples of the material of the work material WP include hardened steel, carbon steel, alloy steel, stainless steel, cast iron, and non-ferrous metals.

Landscapes

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

Abstract

ボーリング工具は、軸部材と、軸部材に固定された第1カッター、第3カッター、および第2カッターとを有する。第1カッター及び第3カッターの間隔は、第2カッター及び第3カッターの間隔よりも大きい。第2カッターは、第2先端面と、外周側に位置する第2切刃と、第2ポケットとを有する。第3カッターは、第3先端面と、外周側に位置する第3切刃と、第3ポケットと、を有する。第2ポケットは第2先端面に対して直角に接続されており、且つ、第3ポケットは第3先端面に対して鈍角で接続されている。

Description

ボーリング工具および切削加工物の製造方法
 本開示は、ボーリング工具および切削加工物の製造方法に関する。
 一般に、ボーリング工具は、例えば円筒形状の被削材における内周面を切削することにより内径を拡げる内径加工(ボーリング加工・中ぐり加工)に用いられる。例えば、特許文献1~3には、円柱形状の軸部材と、軸部材の外周面よりも刃先が外周側に突出するように固定された切刃と、を有するボーリング工具が記載されている。
日本国特開2014-069286号公報 国際公開第2015/170390号 国際公開第2020/208069号
 本開示における限定されない一例のボーリング工具は、先端から後端に向かって回転軸に沿って延びた軸部材と、前記先端の側に位置して前記軸部材に固定された第1カッターと、前記後端の側に位置して前記軸部材に固定された第2カッターと、前記第1カッター及び前記第2カッターの間に位置して前記軸部材に固定された第3カッターと、を有する。前記第1カッター及び前記第3カッターの間隔は、前記第2カッター及び前記第3カッターの間隔よりも大きい。前記第2カッターは、前記先端の側に位置する平らな第2先端面と、外周側に位置する第2切刃と、前記第2切刃に対して前記回転軸の回転方向の前方に位置し、且つ、前記第2先端面に接続された第2ポケットと、を有する。前記第3カッターは、前記先端の側に位置する平らな第3先端面と、前記外周側に位置する第3切刃と、前記第3切刃に対して前記回転方向の前方に位置し、且つ、前記第3先端面に接続された第3ポケットと、を有する。前記第2ポケットは前記第2先端面に対して直角に接続されており、且つ、前記第3ポケットは前記第3先端面に対して鈍角で接続されている。
本開示の限定されない実施形態におけるボーリング工具を示す斜視図である。 図1に示すボーリング工具を別の角度から見た斜視図である。 図2に示すボーリング工具を先端側から見た正面図である。 図1に示すボーリング工具を図3に示すA1方向から視た側面図である。 図1に示すボーリング工具を図3に示すA2方向から視た側面図である。 図4のVI-VI線矢視の断面図である。 図4のVII-VII線矢視の断面図である。 図5のVIII-VIII線矢視の断面図である。 図4のIX-IX線矢視の断面図である。 図5のX-X線矢視の断面図である。 本開示の限定されない実施形態における切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。 本開示の限定されない実施形態における切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。 本開示の限定されない実施形態における切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。 本開示の限定されない実施形態における切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。
 以下、本開示の一例である実施形態のボーリング工具および切削加工物の製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、実施形態を説明する上で必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、回転工具は、参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
 <ボーリング工具の概略構成>
 図1~図3を用いて、本実施形態におけるボーリング工具1の概略構成について説明する。図1は、本実施形態におけるボーリング工具1を示す斜視図である。図2は、ボーリング工具1を別の角度から見た斜視図である。図3は、図2に示すボーリング工具1を先端側から見た正面図である。図2では、図1に対して別の角度から、回転軸Lの延びる向きが異なるようにボーリング工具1を見た視点であるとともに、図1に示す状態から回転軸Lを中心に90°回転させた状態のボーリング工具1の斜視図を示している。回転軸Lとは、ボーリング工具1の回転軸心のことである。
 本実施形態におけるボーリング工具1は、複数のカッターを備えている。複数のカッターはそれぞれ、互いに異なる加工径を有し得る。ボーリング工具1は、例えば円筒形状の被削材WP(図11等参照)における内周面を切削することにより内径を拡げる内径加工に用いられる。
 ボーリング工具1は、例えば電気モーターのハウジング(ケース)等の内径加工に用いられてよく、この場合、複数のカッターそれぞれの加工径に対応して被削材WPの内周面に互いに内径の異なる複数の加工領域を形成することができる。ボーリング工具1は、粗ボーリング加工に用いられてよく、ファインボーリング加工に用いられてもよい。また、ボーリング工具1は、被削材WPにおける下穴を拡径する用途に用いてもよい。当該下穴は貫通穴であってよく、止まり穴であってもよい。
 図1~図3に示す例のように、ボーリング工具1は、先端(第1端)2aから後端(第2端)2bに向かって回転軸Lに沿って延びた軸部材2を備えている。ボーリング工具1は、例えば工作機械のスピンドル(図示省略)に取り付け可能な接続部3を有している。ボーリング工具1は、例えば上記スピンドルに取り付けられて回転軸Lのまわりで回転可能となっている。接続部3は軸部材2の一部であってよく、軸部材2に取り付けられた、軸部材2とは別体の部材であってもよい。
 本実施形態におけるボーリング工具1では、上記接続部3が位置している側を後端2b側とし、後端2bの反対側であってボーリング工具1の送り方向(被削材WPに対する加工方向)の側を先端2a側とする。図1等において、ボーリング工具1の回転方向を矢印Tにて示し、ボーリング加工する際のボーリング工具1の送り方向(加工方向)を矢印Sにて示している。
 以下、本明細書において、回転軸Lを含む断面における、回転軸Lに対して直交する方向を径方向と称し、回転軸Lから遠ざかる方向を外周側(径方向外側)と称し、回転軸Lに近づく方向を軸心側(径方向内側)と称することがある。また、回転軸Lを中心とする回転方向を周方向と称することがある。
 ここで、ボーリング工具1における各部は回転軸Lのまわりに回転対称性を有し得る。そのため、図面において、図示の平明化のために、同様の形状および機能を有する複数の部材それぞれに同じ参照符号を付すことは省略して、そのような複数の部材のうちの1つの部材にのみ参照符号を付していることがある。
 (軸部材)
 軸部材2は、上記接続部3よりも先端2a側に位置するリング状の後側固定部5と、後側固定部5よりも先端2a側に位置する平板状の先側固定部6と、後側固定部5から先側固定部6までの間にわたって位置する基体部4と、を有していてよい。
 後側固定部5は、軸部材2の一部であってよく、軸部材2の外表面に取り付けられた、軸部材2とは別体の部材であってもよい。後側固定部5は、基体部4よりも径方向に大きいサイズを有していてよい。後側固定部5は、円環に対して径方向における4方に平面を形成する加工を施して形成される外観形状を有していてよい。後側固定部5は、外周側の表面に、径方向における四方にそれぞれが位置する4つの平面5aと、当該4つの平面5aそれぞれの間に位置する、外周側に凸形状の4つの曲面5bと、を有していてよい。
 先側固定部6は、軸部材2の一部であってよく、軸部材2の先端2a側に取り付けられた、軸部材2とは別体の部材であってもよい。先側固定部6は、基体部4よりも径方向に大きいサイズを有していてよい。先側固定部6は、方形状の平板の4つの角部を丸め加工して形成される外観形状を有していてよい。先側固定部6は、外周側の表面に、径方向における四方にそれぞれが位置する4つの平面6aと、当該4つの平面6aそれぞれの間に位置する外周側に凸形状の4つの曲面6bと、を有していてよい。
 基体部4には複数のカッターCが取り付けられる。複数のカッターCは、基体部4における回転軸Lの延びる方向(基体部4の長手方向)の互いに異なる位置にてそれぞれ固定されていてよい。基体部4は、例えば、直方体における4つの角部を丸め加工して形成される外観形状を有していてよい。基体部4は、径方向における四方にそれぞれが位置する4つの平面4aと、当該4つの平面4aそれぞれの間に位置する、外周側に凸形状である4つの曲面4bと、を有していてよい。
 基体部4の内部にはクーラントの流路が形成されていてよく、当該流路は、基体部4に取り付けられた複数のカッターCそれぞれの内部に形成されたクーラントの流路に連通していてよい。クーラントは、例えば空気であってよく、液体であってもよい。液体のクーラントとしては、例えば、不水溶性油剤、または、エマルジョン型、ソリューブル型、及びソリューション型の切削油等の水溶性油剤が挙げられる。
 本実施形態では、周方向の位置関係において、後側固定部5の平面5aの位置と基体部4の曲面4bの位置とが対応し、後側固定部5の曲面5bの位置と基体部4の平面4aの位置とが対応していてよい。また、本実施形態では、周方向において、先側固定部6の平面6aの位置と基体部4の平面4aの位置とが対応し、先側固定部6の曲面6bの位置と基体部4の曲面4bの位置とが対応していてよい。
 (カッター)
 ボーリング工具1は、上記複数のカッターCとして、第1カッターC10、第2カッターC20、および第3カッターC30を備えていてよい。本明細書において、第1~第3カッターC10~C30を区別しない場合にはカッターCと総称することがある。
  (第1カッター)
 第1カッターC10は、先端2aの側に位置して軸部材2に固定されている。第1カッターC10は、第1カッターボディ11と、外周側に位置する切刃(第1切刃)としての第1カートリッジ13とを備えていてよい。第1カッターボディ11は、板状の先端板部15と、先端板部15から後端2b側に立ち上るように形成されているとともに径方向に突出して設けられた複数の第1突出部17とを有していてよい。第1突出部17は、外周側の端部に、第1カートリッジ13が取り付けられる第1台座部19を有していてよい。
 第1カッターボディ11は、基体部4を挿通可能な中心穴を有している。第1カッターボディ11は、例えば、板形状であってもよい。具体的には、回転軸Lに直交する方向に切ったときの断面視において円環形状を有する円盤状の物体の一部を掘り込んで除去することにより、先端板部15および複数の第1突出部17を形成した立体形状を有していてよい。
 本実施形態では、第1カッターボディ11は、径方向において六方向にそれぞれが突出する6個の第1突出部17を有していてよい。第1カッターボディ11における先端板部15と第1突出部17とは互いに連続するように一体に形成されていてよい。本実施形態では、第1カッターボディ11は、第1カッターボディ11の上記中心穴が基体部4の形状(回転軸Lに直交する方向に切ったときの断面視において略八角形の形状)に対応していることにより、回転軸Lのまわりに2回対称の形状を有していてよい。
 先端板部15は、先端2a側の表板面15aと、後端2b側の裏板面15bとを有していてよい。第1カッターボディ11は、隣り合う2個の第1突出部17の間に、2個の第1突出部17のそれぞれの側面と裏板面15bとによって部分的に囲まれた空間である窪み部16を有していてよい。窪み部16は、先端2a側に位置する先端板部15によって、先端2a側に対して隔離されている。これにより、ボーリング工具1によって被削材WPをボーリング加工する際において、加工対象とする穴の先端2a側と後端2b側との間は先端板部15によって遮断されていてよい。
 ボーリング工具1における切屑は、クーラントとともに先端2a側から後端2b側に向かって流れる。窪み部16は、第1カートリッジ13の切刃によって生じた切屑の一部が通過する切屑ポケットであってよい。
 第1突出部17は、外周側に第1外周面17cを有していてよい。第1外周面17cは、第1台座部19よりも回転方向Tの前方に位置するとともに第1台座部19に並んで位置していてよい。第1外周面17cは、第1台座部19よりも径方向内側に位置しており、径方向において第1台座部19よりも低い位置に形成された面であってよい。第1外周面17cにクーラントの噴出孔H11が形成されていてよい。なお、クーラントの噴出孔H11は、第1外周面17cに加えて窪み部16にも形成されていてもよい。
 噴出孔H11は、第1台座部19よりも後端2b側に位置していてよい。また、表板面15aにおける、第1外周面17cの近傍の位置にクーラントの噴出孔H12が形成されていてよい。噴出孔H12から噴出するクーラントは第1外周面17cの部分を通って第1カートリッジ13の切刃に接触するとともに、後端2b側へと流れる。噴出孔H11から噴出するクーラントは、噴出孔H12から噴出するクーラントとともに後端2b側へと流れる。
 第1カッターC10は、第1カッターボディ11の外周面から刃先が突出する切刃(第1切刃)を有していればよく、外周側に位置する切刃の具体的な態様は特に限定されない。本実施形態では、6個の第1突出部17それぞれの第1台座部19に1個の第1カートリッジ13がクランプねじ等によって取り付けられていてよい。第1カートリッジ13としては公知のものを使用することができ、第1カートリッジ13の具体的な態様は特に限定されない。
第1カートリッジ13には、ねじ等によって第1インサート(第1切刃)13aが取り付けられていてよい。第1インサート13aは、いわゆる切削インサートである。第1インサート13aの具体的な態様は特に限定されない。第1カートリッジ13および第1インサート13aの少なくともいずれかは径方向に位置調整可能となっていてよい。これにより、第1カッターC10による加工径を調整することができる。
 第1カッターボディ11における後端2b側の面を第1後側面11bと称する。第1後側面11bは、第1突出部17における後端2b側の面であってよい。第1カッターC10は、以下のように軸部材2に固定されていてよい。すなわち、第1後側面11bと、基体部4の平面4aとが第1固定具18を用いてねじ止めされることにより、軸部材2に第1カッターC10が固定されていてよい。換言すれば、第1カッターC10は、第1カッターボディ11よりも後端2b側に位置する第1固定具18によって軸部材2に固定されていてよい。第1カッターC10は、先端板部15の表板面15aの一部が先側固定部6に当接していてもよい。
 第1カッターボディ11は、軽量化等のために肉抜き処理が施されていてもよく、先端板部15の表板面15aに形成された複数の凹部15cを有していてよい。凹部15cは回転軸Lに沿う方向から視て角丸三角形の形状を有していてよい。凹部15cは、先端2a側から後端2b側に向けて平面透視した場合に、第1突出部17の先端2a側に対応する位置に形成されていてよい。また、第1カッターボディ11は、第1後側面11bに形成された複数の凹部11cを有していてよい。凹部11cは、回転軸Lに沿う方向から視て角丸三角形の形状を有していてよい。凹部11cは、第1後側面11bにおける第1固定具18がねじ止めされる領域を避けて形成されている。
  (第2カッター)
 第2カッターC20は、後端2bの側に位置して軸部材2に固定されている。第2カッターC20は、第2カッターボディ21と、外周側に位置する切刃(第2切刃)としての第2カートリッジ23とを備えていてよい。第2カッターボディ21は、径方向に突出して設けられた第2突出部27を有していてよい。第2突出部27は、外周側の端部に第2カートリッジ23が取り付けられる第2台座部29を有していてよい。第2カッターC20は、第2カッターボディ21における先端2a側に位置する面である第2先端面27aと、後端2b側に位置する面である第2後端面27bとを有する。第2先端面27aおよび第2後端面27bはそれぞれ平らな面であってよい。
 本明細書において、「平らな面」あるいは「平面」との記載は、視認できるレベルの曲面ではないこと、あるいは、視認できるレベルの凹凸を有していないことを意図しており、厳密に平らであることを求めない。「平らな面」または「平面」は、製造過程において生じ得る不可避な程度の凹凸を許容してもよく、具体的には、50μm程度の表面粗さの凹凸を有してもよい。
 第2カッターC20は、第2切刃としての第2カートリッジ23に対して回転軸Lの回転方向Tの前方に位置し、且つ、第2先端面27aに接続された第2ポケット26を有していてよい。第2ポケット26は、第2後端面27bにも接続されていてよい。第2ポケット26は、第2カートリッジ23に沿って位置するとともに先端2aから後端2bに向かって延びた第2溝40を有している。
 第2溝40は、第2先端面27aと第2後端面27bとを接続するように先端2aから後端2bに向かって延びる面であってよい。第2溝40は、第2カッターボディ21の側面(外周側の面)に対応する面であってよく、換言すれば、第2突出部27の周方向側における側面に対応する面であってよい。第2ポケット26は、第2溝40によって部分的に囲まれた空間であってよい。
 第2溝40は、第2インサート(第2切刃)23aに沿って位置しており、切屑排出溝として用いられ得る。第2溝40が第2切刃に沿って位置する場合には、第2切刃で生じた切屑を安定して外部に排出できる。
 第2カッターボディ21は、基体部4を挿通可能な中心穴を有している。第2カッターボディ21は、例えば、板形状であってもよい。具体的には、回転軸Lに直交する方向に切ったときの断面視において円環形状を有する円盤状の物体の一部を除去することにより複数の第2突出部27を形成した立体形状を有していてよい。本実施形態では、第2カッターボディ21は、回転軸Lに沿う方向から視て六方向に突出する6個の第2突出部27を有していてよい。第2カッターボディ21は、回転軸Lのまわりに2回対称の形状であってよい。
 第2ポケット26は、隣り合う2個の第2突出部27の間に、先端2a側から後端2b側に貫通する空間として設けられている。第2ポケット26は、先端2a側から後端2b側に流れる切屑およびクーラントが通過する切屑ポケットである。本実施形態では、第2カッターC20は、6個の第2ポケット26を有していてよい。第2カッターC20では、第2カッターボディ21にクーラントの噴出孔が形成されていなくてもよい。
 第2カッターC20は、第2カッターボディ21の外周面から刃先が突出する切刃(第2切刃)を有していればよく、外周側に位置する切刃の具体的な態様は特に限定されない。本実施形態では、6個の第2突出部27それぞれの第2台座部29に1個の第2カートリッジ23がクランプねじ等によって取り付けられていてよい。第2カートリッジ23としては公知のものを使用することができ、第2カートリッジ23の具体的な態様は特に限定されない。
 第2カートリッジ23には、ねじ等によって第2インサート(第2切刃)23aが取り付けられていてよい。第2インサート23aは、いわゆる切削インサートである。第2インサート23aの具体的な態様は特に限定されない。第2カートリッジ23および第2インサート23aの少なくともいずれかは径方向に位置調整可能となっていてよい。これにより、第2カッターC20による加工径を調整することができる。
 第2カッターC20は、以下のように軸部材2に固定されていてよい。すなわち、第2後端面27bと、後側固定部5の平面5aとが第2固定具28を用いてねじ止めされることにより、軸部材2に第2カッターC20が固定されていてよい。換言すれば、第2カッターC20は、第2カッターボディ21よりも後端2b側に位置する第2固定具28によって軸部材2に固定されていてよい。第2カッターC20は、第2後端面27bの一部が後側固定部5に当接していてもよい。
 第2カッターボディ21は、軽量化等のために肉抜き処理が施されていてもよく、第2先端面27aに形成された複数の凹部27cを有していてよい。また、第2カッターボディ21は、第2後端面27bに形成された複数の凹部27dを有していてよい。凹部27cおよび凹部27dは、回転軸Lに沿う方向から視て角丸三角形の形状を有していてよい。凹部27cおよび凹部27dは、先端2a側から後端2b側に向けて平面透視した場合に、第2突出部27の先端2a側および後端2b側に対応する位置にそれぞれ形成されていてよい。凹部27dは、第2後端面27bにおける第2固定具28がねじ止めされる領域を避けて形成されている。
  (第3カッター)
 第3カッターC30は、第1カッターC10および第2カッターC20の間に位置して軸部材2に固定されている。第3カッターC30は、第3カッターボディ31と、外周側に位置する切刃(第3切刃)としての第3カートリッジ33とを備えていてよい。第3カッターボディ31は、径方向に突出して設けられた第3突出部37を有していてよい。第3突出部37は、外周側の端部に第3カートリッジ33が取り付けられる第3台座部39を有していてよい。第3カッターC30は、第3カッターボディ31における先端2a側に位置する面である第3先端面37aと、後端2b側に位置する面である第3後端面37bとを有する。第3先端面37aおよび第3後端面37bはそれぞれ平らな面であってよい。
 第3カッターC30は、第3切刃としての第3カートリッジ33に対して回転軸Lの回転方向Tの前方に位置し、且つ、第3先端面37aに接続された第3ポケット36を有していてよい。第3ポケット36は、第3後端面37bにも接続されていてよい。第3ポケット36は、第3カートリッジ33に沿って位置するとともに先端2aから後端2bに向かって延びた第3溝60を有している。
 第3溝60は、第3先端面37aと第3後端面37bとを接続するように先端2aから後端2bに向かって延びる面であってよい。第3溝60は、第3カッターボディ31の側面(外周側の面)に対応する面であってよく、換言すれば、第3突出部37の周方向側における側面に対応する面であってよい。第3ポケット36は、第3溝60によって部分的に囲まれた空間であってよい。
 第3溝60は、第3インサート(第3切刃)33aに沿って位置しており、切屑排出溝として用いられ得る。第3溝60が第3切刃に沿って位置する場合には、第3切刃で生じた切屑を安定して外部に排出できる。
 第3カッターボディ31は、基体部4を挿通可能な中心穴を有している。第3カッターボディ31は、例えば、板形状であってもよい。具体的には、回転軸Lに直交する方向に切ったときの断面視において円環形状を有する円盤状の物体に対して、一部を除去することにより複数の第3突出部37を形成した立体形状を有していてよい。本実施形態では、第3カッターボディ31は、回転軸Lに沿う方向から視て六方向に突出する6個の第3突出部37を有していてよい。第3カッターボディ31は、回転軸Lのまわりに2回対称の形状であってよい。
 第3ポケット36は、隣り合う2個の第3突出部37の間に、先端2a側から後端2b側に貫通する空間として設けられている。第3ポケット36は、先端2a側から後端2b側に流れる切屑およびクーラントが通過する切屑ポケットである。本実施形態では、第3カッターC30は、6個の第3ポケット36を有していてよい。
 第3カッターC30は、第3カッターボディ31の外周面から刃先が突出する切刃(第3切刃)を有していればよく、外周側に位置する切刃の具体的な態様は特に限定されない。本実施形態では、6個の第3突出部37それぞれの第3台座部39に1個の第3カートリッジ33がクランプねじ等によって取り付けられていてよい。第3カートリッジ33としては公知のものを使用することができ、第3カートリッジ33の具体的な態様は特に限定されない。
 第3カートリッジ33には、ねじ等によって第3インサート(第3切刃)33aが取り付けられていてよい。第3インサート33aは、いわゆる切削インサートである。第3インサート33aの具体的な態様は特に限定されない。第3カートリッジ33および第3インサート33aの少なくともいずれかは径方向に位置調整可能となっていてよい。これにより、第3カッターC30による加工径を調整することができる。
 第3突出部37は、第3台座部39よりも回転方向Tの後方に位置するとともに第3台座部39に並んで位置する第3外周面37cを有していてよい。第3外周面37cは、第3台座部39よりも径方向外側に位置しており、径方向において第3台座部39よりも高い位置に形成された面であってよい。第3外周面37cにクーラントの噴出孔H31が形成されていてよい。噴出孔H31は、第3インサート33aよりも後端2b側に位置していてよい。
 また、第3突出部37は、第3台座部39よりも回転方向Tの前方に位置するとともに第3台座部39に並んで位置する第3座面37dを有していてよい。第3座面37dは、径方向において第3台座部39と同等高さの位置に形成された面であってよい。第3座面37dにクーラントの噴出孔H32が形成されていてよい。噴出孔H32は、第3カートリッジ33の第3インサート33aよりも回転方向Tの前方に位置するとともに第3インサート33aに隣りあって位置していてよい。
 第3突出部37は、第3後端面37bにおける、第3外周面37cの近傍の位置にクーラントの噴出孔H33が形成されていてよい。噴出孔H31~H33か噴出するクーラントは、後端2b側へと流れる。
 第3カッターC30では、第3カッターボディ31における第3後端面37bに、さらにクーラントの噴出孔H33が形成されていてよい。噴出孔H33は、第3後端面37bにおける、第3外周面37cの近傍の位置に形成されていてよい。噴出孔H33から噴出するクーラントが第2カッターC20の第2カートリッジ23に向かって流れるような位置に形成されていてよい。噴出孔H31~H33から噴出するクーラントは、後端2b側へと流れる。
 第3カッターC30は、以下のように軸部材2に固定されていてよい。すなわち、第3先端面37aと、基体部4の平面4aとが第3固定具38を用いてねじ止めされることにより、軸部材2に第3カッターC30が固定されていてよい。換言すれば、第3カッターC30は、第3カッターボディ31よりも先端2a側に位置する第3固定具38によって軸部材2に固定されていてよい。
 第3カッターボディ31は、軽量化等のために肉抜き処理が施されていてもよく、第3先端面37aに形成された複数の凹部37eを有していてよい。凹部37eは、回転軸Lに沿う方向から視て角丸三角形の形状を有していてよい。凹部37eは、先端2a側から後端2b側に向けて平面透視した場合に、第3突出部37の先端2a側に対応する位置に形成されていてよい。凹部37eは、第3先端面37aにおける第3固定具38がねじ止めされる領域を避けて形成されている。
 <各部の詳細>
 以下、本実施形態におけるボーリング工具1について、図4~図10を用いてさらに詳細に説明する。図4は、図1に示すボーリング工具1を図3に示すA1方向から視た側面図である。図5は、図1に示すボーリング工具1を図3に示すA2方向から視た側面図である。図6は、図4のVI-VI線矢視断面図である。図7は、図4のVII-VII線矢視断面図である。図8は、図5のVIII-VIII線矢視断面図である。図9は、図4のIX-IX線矢視断面図である。図10は、図5のX-X線矢視断面図である。以下の説明において、図1~図3も適宜参照することができる。
 図4~図10に示すように、本実施形態におけるボーリング工具1は、第1カッターC10及び第3カッターC30の間隔D1が、第2カッターC20及び第3カッターC30の間隔D2よりも大きくなっている。ボーリング工具1の用途に基づいて、このようなカッターCの配置を要求されることがある。また、第1カッターC10と第3カッターC30との間の空間を、クーラント溜まりとして利用することも想定されている。
 前述のように、ボーリング工具1では、先端2a側の第1カッターC10によって生じた切屑が後端2b側へと流れて、第3カッターC30および第2カッターC20を通過して外部に排出される。
 一般に、複数のカッターを有するボーリング工具では、加工能率を高めることができる。その一方で、複数のカッターの位置が離れている場合、後端側のカッターのポケットに切屑が円滑に流れ込みにくく、その結果、後端側のカッター又は被削材を傷つける恐れがあった。
 そこで、本実施形態におけるボーリング工具1では、第2ポケット26が第2先端面27aに対して直角に接続されているとともに、第3ポケット36が第3先端面37aに対して鈍角で接続されていてよい。なお、上記における「直角」とは、厳密な意味での90°に限定されるものではなく、±5°の範囲であってよい。また、直角が90±5°の範囲であることから、「鈍角」とは、95°よりも大きいことを意図している。
 上記の構成によれば、クーラントおよび第1カッターC10にて生じた切屑が、第1カッターC10と第3カッターC30との間の空間部90から第3ポケット36へと流れ易くすることができるとともに、第3ポケット36から第2ポケット26へと流れ易くすることができる。そのため、複数のカッターCを有するボーリング工具1でありながら、切屑の排出性を効果的に向上させることができる。
 また、本実施形態におけるボーリング工具1では、第3ポケット36を部分的に囲んで先端2aから後端2bに延びる第3溝60は、先端2a側に位置して第3先端面37aに接続された第3先方領域61と、第3先方領域61よりも後端2b側に位置する第3後方領域62と、を有していてよい。第3先端面37aに対する第3先方領域61の傾斜角θ1は、第3先端面37aに対する第3後方領域62の傾斜角θ2よりも大きくてよい(図9参照)。
 傾斜角θ1は、ボーリング工具1を回転軸Lに平行な方向かつ或る1つの第3突出部37の突出方向(平面4aの法線方向)に直交する方向に切った断面(例えば図9に示す断面視)において、第3先端面37aに対して第3先方領域61が傾斜している角度である。傾斜角θ1は、鈍角であり、120°以上160°以下の角度であってよい。傾斜角θ2は、上記断面(例えば図9に示す断面視)において、第3先端面37aに対して第3後方領域62が傾斜している角度である。傾斜角θ2は、直角であってよく、90±5°の範囲であってよい。
 上記構成によれば、第1カッターC10で生成された切屑が第3ポケット36に引き込まれ易くなる。また、第3先方領域61の傾斜角θ1が、第3後方領域62の傾斜角θ2よりも大きい場合には、第3カッターC30の第3突出部37の強度を確保しつつ、切屑排出性を高めることができる。
 ボーリング工具1は、第3先方領域61における第3溝60の底63よりも回転方向Tの前方に位置する部分の幅Wが、回転方向Tの前方に向かうにしたがって狭くなっていてよい(図4参照)。第3溝60の底とは、第3溝60における、最も軸心側(径方向内側)に位置する部分である。上記幅Wは、ボーリング工具1の側面視において、第3先端面37aと第3先方領域61とが互いに交わる稜線R1から、第3先方領域61と第3後方領域62との境界B1までの、回転軸Lに平行な方向における距離によって定義される(図4、6、7参照)。
 上記構成によれば、第3溝60は、第3後方領域62よりも軸心側に切り欠いた部分として形成される第3先方領域61の幅Wが、第3台座部39に近づくにつれて小さくなる。そのため、第3カッターC30の第3突出部37は、第3台座部39よりも回転方向Tの後方の部分における体積を確保し易くできる。その結果、第3突出部37の強度を確保し易くできる。
 さらに、本実施形態では、第2カッターC20における、第2ポケット26を部分的に囲んで先端2aから後端2bに延びる第2溝40は、第1部分溝41と第2部分溝42とを有していてよい。
 第1部分溝41は、第2カートリッジ23(第2切刃)に沿って位置し、先端2a側から後端2b側に向かって延びた部分であり、第2部分溝42は、第1部分溝41に対して回転方向Tの前方に位置し、且つ、先端2a側から後端2b側に向かって延びていてよい。第1部分溝41および第2部分溝42はそれぞれ、回転軸Lに直交する方向に切ったときの断面において、第2突出部27側に向かって窪んだ形状を有する曲面であってよい。
 第2溝40は、第1部分溝41及び第2部分溝42の交わりであって、先端2a側から後端2b側に向かって延びた稜部43を有していてよい(図4、5、6、8参照)。稜部43は稜線であってもよく、多少の幅を有する畝部であってもよい。ボーリング工具1では、先端2a側から第2カッターC20及び第3カッターC30を平面透視した場合に、第1部分溝41が第3カッターC30の第3カートリッジ33(第3切刃)に対して回転方向Tの後方に位置していてよい(図6参照)。
 上記構成によれば、第2カッターC20によって生じた切屑が、第2ポケット26における第1部分溝41の位置する部分、換言すれば、上記平面透視した場合において第3突出部37の後端2b側に位置する第2ポケット26の部分を流れ易くすることができる。
 そして、本実施形態では、先端2a側から第2カッターC20及び第3カッターC30を平面透視した場合に、第2部分溝42が第3溝60と少なくとも一部が重なり合っていてよい(図6、7参照)。
 上記構成によれば、クーラントおよび第3カッターC30によって生じた切屑が、第3ポケット36から、第2ポケット26における第2部分溝42の位置する部分を通過して後端2b側へと流れ易くすることができる。このように、本実施形態のボーリング工具1によれば、第2ポケット26において、第2カッターC20にて生じた切屑が優先的に通過する部分と第3カッターC30にて生じた切屑が優先的に通過する部分とを設けることができる。そのため、先端2a側から後端2b側へと切屑を流れ易くすることができる。その結果、切屑の排出性を効果的に向上させることができる。
 例えば、第3カッターC30は、第3固定具38を用いて第3先端面37aが基体部4の平面4aに取り付けられており、第2カッターC20は、第2固定具28を用いて第2後端面27bが後側固定部5の平面5aに取り付けられていてよい。平面4aと平面5aとは周方向において互いに45°ずれていてよく、これにより、周方向において第3突出部37と第2突出部27とを互いにずらして、第3カッターC30および第2カッターC20を基体部4に固定することができる。これにより、第2ポケット26に上記のような切屑の流れが生じ得る構成とすることができる。また、第2カッターC20の第2カッターボディ21におけるクーラントの噴出孔H31~33の配置によって、上記のような切屑の流れを、より一層生じ易くすることができる。
 また、本実施形態では、第2溝40は、先端2a側に位置する第2先方領域44と、後端2b側に位置する第2後方領域45と、を有していてよい。側面視した場合における、回転軸Lに対する第2先方領域44の傾斜角を第1傾斜角θ3、回転軸Lに対する第2後方領域45の傾斜角を第2傾斜角θ4とする。ボーリング工具1は、第2傾斜角θ4が第1傾斜角θ3よりも大きくてよい(図4、5、10参照)。第1傾斜角θ3は、ほぼ0に近くてもよい。第2傾斜角θ4は、10°以上20°以下の角度であってよい。
 上記構成によれば、第2ポケット26において、第2後方領域45を有することによって、後端2b側(切屑の流れる方向の出口側)に向かって面積が広がる形状とすることができる。そのため、第2ポケット26に流入した切屑が、第2ポケット26よりも後端2b側へと流れて外部へ排出され易くすることができる。その結果、切屑の排出性を、より一層向上させることができる。
 また、第2溝40は、第1傾斜角θ3が0°であって、第2先方領域44が回転軸Lに対して平行に延びていてよい。これにより、第3ポケット36から第2ポケット26へと切屑が流れ易くすることができる。
 (材質等)
 ボーリング工具1の各部の材質としては、ステンレス鋼等の鋼、鋳鉄、及びアルミニウム合金等が挙げられる。特に、これらの部材の中で鋼が用いられた場合には、軸部材2の靱性が高い。第1インサート13a~第3インサート33a等の切刃の材質としては、例えば、超硬合金及びサーメット等が挙げられる。
 超硬合金の組成としては、例えば、WC-Co、WC-TiC-Co、及びWC-TiC-TaC-Co等が挙げられる。ここで、WC、TiC、及びTaCは硬質粒子であってもよく、Coは結合相であってもよい。サーメットは、セラミック成分に金属を複合させた焼結複合材料であってもよい。サーメットの一例として、炭化チタン(TiC)又は窒化チタン(TiN)を主成分としたチタン化合物が挙げられ得る。ボーリング工具1において用いられる切刃は、上記の材質に限定されない。
 軸部材2の大きさは特に限定されない。例えば、回転軸Lに沿った方向における長さは、150mm~300mm程度に設定できる。また、軸部材2における基体部4の太さに相当する直径は、50mm~120mm程度に設定できる。
 第1カッターC10、第2カッターC20、および第3カッターC30のそれぞれの加工径は、特に限定されない。カッターCの加工径は、カッターCの刃先の切削円の直径によって定義される。第1カッターC10の加工径は、第2カッターC20および第3カッターC30の加工径よりも小さくてよい。第3カッターC30の加工径は、第1カッターC10の加工径よりも大きく、第2カッターC20の加工径よりも小さくてよい。例えば、第1カッターC10の加工径は60mm~280mm程度に設定できる。例えば、第2カッターC20の加工径は160mm~280mm程度に設定できる。例えば、第3カッターC30の加工径は140mm~280mm程度に設定できる。
 第1カッターC10及び第3カッターC30の間隔D1は、60mm~150mm程度であってよい。第2カッターC20及び第3カッターC30の間隔D2は、10mm~80mm程度であってよい。
 <変形例>
 本実施形態の例に限定されず、ボーリング工具1は、4個以上のカッターCを有していてもよい。例えば第1カッターC10と第3カッターC30との間に第4カッターを有していてもよい。
 本実施形態の例に限定されず、第1カッターC10、第2カッターC20、および第3カッターC30はそれぞれ、軸部材2と連続するように、軸部材2に一体に形成されていてもよい。
 第1カッターC10、第2カッターC20、および第3カッターC30は、それぞれ切刃が第1カッターボディ11、第2カッターボディ21、および第3カッターボディ31と一体に形成されていてもよい。
 本実施形態の例に限定されず、第1カッターC10および第3カッターC30はそれぞれ、基体部4における曲面4bにねじ止めされていてもよい。第2カッターC20は、後側固定部5における曲面5bにねじ止めされていてもよい。第1カッターC10、第2カッターC20、および第3カッターC30が軸部材2に固定される具体的な手段は特に限定されず、軸部材2の具体的な形状は特に限定されない。
 <切削加工物の製造方法>
 次に、図11~図14を用いて、本開示における限定されない一面の切削加工物の製造方法について説明する。図11~図14は、切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。図示の平明化のために、被削材WPの断面を示す一方で、ボーリング工具1については側面から見た状態を示している。
 切削加工物は、被削材WPを切削加工することによって作製される。実施形態における切削加工物の製造方法は、以下の工程を有している。すなわち、
 (1)ボーリング工具1を回転させる工程と、
 (2)ボーリング工具1を被削材WPに接触させる工程と、
 (3)ボーリング工具1を被削材WPから離す工程と、
を、有している。
 より具体的には、まず、図11に示すように、ボーリング工具1を回転軸Lの周りで回転させるとともに、円筒形状の被削材WPに相対的に近付けてもよい。例えば、ボーリング工具1の接続部3をスピンドル等に接続することにより、ボーリング工具1を回転させる。
 次に、図12に示すように、ボーリング工具1における第1カッターC10の切刃を被削材WPの内周面に接触させて、被削材WPの内周面100を切削することにより、被削材WPの内径を拡げる内径加工を行う。これにより、被削材WPの内周面100よりも広い内径を有する、第1カッターC10によって加工された第1加工領域101を形成することができる。
 次いで、図12および図13に示すように、さらにボーリング工具1を被削材WPの内部に進行させる。これにより、第3カッターC30の切刃を第1加工領域101に接触させて、第1加工領域101よりも広い内径を有する、第3カッターC30によって加工された第3加工領域102を形成することができる。そして、第2カッターC20の切刃を第3加工領域102に接触させて、第3加工領域102よりも広い内径を有する、第2カッターC20によって加工された第2加工領域103を形成することができる。
 その後、図14に示すように、ボーリング工具1を被削材WPから相対的に遠ざけてよい。
 図11~図13の例では、被削材WPを固定するとともに、回転軸Lのまわりで回転させた状態でボーリング工具1を移動させることによって被削材WPに近づけている。また、図11~図13の例では、固定した被削材WPに回転しているボーリング工具1における切刃を接触させることによって被削材WPを切削している。また、図14においては、被削材WPを固定した状態でボーリング工具1を移動させることによって遠ざけている。
 本実施形態の製造方法では、それぞれの工程において、ボーリング工具1を移動させることによって、ボーリング工具1を被削材WPに接触させる、あるいは、ボーリング工具1を被削材WPから離している。しかしながら、当然ながらこのような形態に限定されない。
 例えば、(1)の工程において、被削材WPをボーリング工具1に近づけてもよい。同様に、(3)の工程において、被削材WPをボーリング工具1から遠ざけてもよい。また、上記の例に必ずしも限定されず、被削材WPを回転させてもよい。ボーリング工具1が被削材WPに対して相対的に回転することによって、被削材WPを切削加工することができる。
 被削材WPの材質の代表例としては、焼入鋼、炭素鋼、合金鋼、ステンレス、鋳鉄、又は非鉄金属等が挙げられ得る。
 〔附記事項〕
 以上、本開示に係る発明について、諸図面及び実施形態に基づいて説明してきた。しかし、本開示に係る発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。すなわち、本開示に係る発明は本開示で示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示に係る発明の技術的範囲に含まれる。つまり、当業者であれば本開示に基づき種々の変形または修正を行うことが容易であることに注意されたい。また、これらの変形または修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。
1 ボーリング工具
2 軸部材
2a 先端
2b 後端
21 第2カッターボディ
23 第2カートリッジ
23a 第2インサート(第2切刃)
26 第2ポケット
27 第2突出部
27a 第2先端面
27b 第2後端面
31 第3カッターボディ
33 第3カートリッジ
33a 第3インサート(第3切刃)
36 第3ポケット
37 第3突出部
37a 第3先端面
37b 第3後端面
C10 第1カッター
C20 第2カッター
C30 第3カッター
D1、D2 間隔
L 回転軸
T 回転方向

 

Claims (8)

  1.  先端から後端に向かって回転軸に沿って延びた軸部材と、
     前記先端の側に位置して前記軸部材に固定された第1カッターと、
     前記後端の側に位置して前記軸部材に固定された第2カッターと、
     前記第1カッター及び前記第2カッターの間に位置して前記軸部材に固定された第3カッターと、を有し、
     前記第1カッター及び前記第3カッターの間隔が、前記第2カッター及び前記第3カッターの間隔よりも大きく、
     前記第2カッターは、
      前記先端の側に位置する平らな第2先端面と、
      外周側に位置する第2切刃と、
      前記第2切刃に対して前記回転軸の回転方向の前方に位置し、且つ、前記第2先端面に接続された第2ポケットと、を有し、
     前記第3カッターは、
      前記先端の側に位置する平らな第3先端面と、
      前記外周側に位置する第3切刃と、
      前記第3切刃に対して前記回転方向の前方に位置し、且つ、前記第3先端面に接続された第3ポケットと、を有し、
     前記第2ポケットが前記第2先端面に対して直角に接続され、且つ、前記第3ポケットが前記第3先端面に対して鈍角で接続された、ボーリング工具。
  2.  前記第3ポケットは、前記第3切刃に沿って位置し、且つ、前記先端の側から前記後端の側に向かって延びた第3溝を有し、
     前記第3溝は、
      前記先端の側に位置して前記第3先端面に接続された第3先方領域と、
      前記第3先方領域よりも前記後端の側に位置する第3後方領域と、を有し、
     前記第3先端面に対する前記第3先方領域の傾斜角が、前記第3先端面に対する前記第3後方領域の傾斜角よりも大きい、請求項1に記載のボーリング工具。
  3.  前記第3先方領域における前記第3溝の底よりも前記回転方向の前方に位置する部分の幅が、前記回転方向の前方に向かうにしたがって狭くなっている、請求項2に記載のボーリング工具。
  4.  前記第2ポケットは、前記第2切刃に沿って位置し、且つ、前記先端の側から前記後端の側に向かって延びた第2溝を有し、
     前記第3ポケットは、前記第3切刃に沿って位置し、且つ、前記先端の側から前記後端の側に向かって延びた第3溝を有し、
     前記第2溝は、
      前記第2切刃に沿って位置し、且つ、前記先端の側から前記後端の側に向かって延びた第1部分溝と、
      前記第1部分溝に対して前記回転方向の前方に位置し、且つ、前記先端の側から前記後端の側に向かって延びた第2部分溝と、
      前記第1部分溝及び前記第2部分溝の交わりであって、前記先端の側から前記後端の側に向かって延びた稜部と、を有し、
     前記先端の側から前記第2カッター及び前記第3カッターを平面透視した場合に、前記第1部分溝が前記第3切刃に対して前記回転方向の後方に位置する、請求項1~3のいずれか1つに記載のボーリング工具。
  5.  前記先端の側から前記第2カッター及び前記第3カッターを平面透視した場合に、前記第2部分溝が前記第3溝と重なり合っている、請求項4に記載のボーリング工具。
  6.  前記第2ポケットは、前記第2切刃に沿って位置し、且つ、前記先端の側から前記後端の側に向かって延びた第2溝を有し、
     前記第2溝は、
      前記先端の側に位置する第2先方領域と、
      前記後端の側に位置する第2後方領域と、を有し、
     側面視した場合における、前記回転軸に対する前記第2先方領域の傾斜角が第1傾斜角、前記回転軸に対する前記第2後方領域の傾斜角が第2傾斜角であり、
     前記第2傾斜角が前記第1傾斜角よりも大きい、請求項1~5のいずれか1つに記載のボーリング工具。
  7.  前記第1傾斜角が0°であって、前記第2先方領域が前記回転軸に対して平行に延びている、請求項6に記載のボーリング工具。
  8.  請求項1~7のいずれか1つに記載のボーリング工具を回転させる工程と、
     前記ボーリング工具を被削材に接触させる工程と、
     前記ボーリング工具を被削材から離す工程と、を有する切削加工物の製造方法。
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