WO2023176623A1 - 切削工具及び切削加工物の製造方法 - Google Patents

切削工具及び切削加工物の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2023176623A1
WO2023176623A1 PCT/JP2023/008802 JP2023008802W WO2023176623A1 WO 2023176623 A1 WO2023176623 A1 WO 2023176623A1 JP 2023008802 W JP2023008802 W JP 2023008802W WO 2023176623 A1 WO2023176623 A1 WO 2023176623A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
protrusion
cutting tool
cutting
rotation axis
outer periphery
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/008802
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
翔生 呉藤
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by 京セラ株式会社 filed Critical 京セラ株式会社
Publication of WO2023176623A1 publication Critical patent/WO2023176623A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B29/00—Holders for non-rotary cutting tools; Boring bars or boring heads; Accessories for tool holders
    • B23B29/03—Boring heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter

Definitions

  • the present disclosure relates to a method for manufacturing a cutting tool and a cut workpiece.
  • An example of a cutting tool is a so-called rotary tool.
  • Rotary tools include milling tools and boring tools.
  • the boring tool can be used to cut the inner peripheral surface of a cylindrical workpiece.
  • Rotary tools described in Patent Documents 1 to 3 are known as cutting tools.
  • a rotary tool When a rotary tool is used as a milling tool, chips move toward the outer circumference and are discharged to the outside.
  • the rotary tool when the rotary tool is used as a boring tool, the chips move toward the rear end and are discharged to the outside. Therefore, it is necessary to ensure both space for the chips to be discharged and strength of the cut portion.
  • the cutting tool described in Patent Document 3 has a rim that connects a plurality of pockets to which cutting inserts are attached.
  • the frame is spaced apart from the central hub to allow chips to flow into the gap between the frame and the central hub.
  • a cutting tool includes a cylindrical shaft extending along a rotational axis from a tip to a rear end, and an end of the outer periphery that protrudes from the shaft toward an outer periphery. a first protrusion having a first cutting edge at a portion thereof; a second protrusion protruding from the shaft toward an outer periphery and having a second cutting edge at an end of the outer periphery; and a first beam connected to the first protrusion and the second protrusion.
  • the second protrusion is located behind the first protrusion in the rotational direction of the rotating shaft, and the first beam is a convex protruding toward the outer periphery when viewed from the tip side. It is the shape.
  • FIG. 1 is a perspective view of a cutting tool according to a non-limiting embodiment of the present disclosure, viewed from the tip side.
  • FIG. 2 is a perspective view of the cutting tool shown in FIG. 1 viewed from the rear end side.
  • FIG. 2 is a front view of the cutting tool shown in FIG. 1 viewed from the tip side.
  • FIG. 2 is a rear view of the cutting tool shown in FIG. 1 when viewed from the rear end side.
  • FIG. 4 is a side view of the cutting tool shown in FIG. 1 viewed from the direction of arrow Y1 shown in FIG. 3;
  • FIG. 4 is a side view of the cutting tool shown in FIG. 1 viewed from the direction of arrow Y2 shown in FIG.
  • FIG. (a) to (c) are schematic cross-sectional views showing the shape of the first beam according to the embodiment.
  • (d) is a schematic cross-sectional view showing the shape of the first beam according to the reference example. It is a typical perspective view showing the cross-sectional shape of a 1st beam.
  • FIG. 2 is a schematic explanatory diagram illustrating one step of a method for manufacturing a cut workpiece according to a non-limiting embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic explanatory diagram illustrating one step of a method for manufacturing a cut workpiece according to a non-limiting embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic explanatory diagram illustrating one step of a method for manufacturing a cut workpiece according to a non-limiting embodiment of the present disclosure.
  • the frame has a linear shape when viewed from the tip side. Therefore, the gap between the frame and the center member becomes narrower, and there is a need for improved chip evacuation. Furthermore, when the cutting tool is used as a boring tool, a gap may be created between the workpiece and the frame, and this gap may become clogged with chips. Therefore, there is a need for a highly versatile cutting tool that can smoothly discharge chips to the outside even when used as a boring tool.
  • the present disclosure relates to a cutting tool with excellent chip evacuation properties.
  • each figure referred to below shows only the main members necessary for explaining the embodiment in a simplified manner. Accordingly, the cutting tool may include any components not shown in the figures referred to. Further, 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.
  • the cutting tool 10 is, for example, a rotating tool, and a specific example is a boring tool.
  • the boring tool can be used to cut the inner peripheral surface of a cylindrical workpiece.
  • the side of the cutting tool 10 where the fourth cutting edge 85a is located will be referred to as the front end side, and the side opposite to the front end side will be referred to as the rear end side.
  • FIG. 1 is a perspective view of a cutting tool 10 according to Embodiment 1, viewed from the tip side.
  • FIG. 2 is a perspective view of the cutting tool 10 shown in FIG. 1 viewed from the rear end side.
  • FIG. 3 is a front view of the cutting tool 10 shown in FIG. 1 viewed from the tip side.
  • FIG. 4 is a rear view of the cutting tool 10 shown in FIG. 1 viewed from the rear end side.
  • FIG. 5 is a side view of the cutting tool 10 shown in FIG. 1 viewed from the direction of arrow Y1 shown in FIG.
  • FIG. 6 is a side view of the cutting tool 10 shown in FIG. 1 viewed from the direction of arrow Y2 shown in FIG.
  • FIG. 1 is a perspective view of a cutting tool 10 according to Embodiment 1, viewed from the tip side.
  • FIG. 2 is a perspective view of the cutting tool 10 shown in FIG. 1 viewed from the rear end side.
  • FIG. 3 is a front view of the cutting tool 10
  • FIG. 7 is a sectional view taken along the line VII-VII shown in FIG.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along the line VIII-VIII shown in FIG. 9 is a sectional view taken along the line IX-IX shown in FIG. 6.
  • FIG. 10 is a sectional view taken along the line XX shown in FIG.
  • a cutting tool 10 as a non-limiting example shown in FIGS. 1 to 10 includes a shaft portion 1, a first protrusion 2, a second protrusion 3, a first beam 4, a third protrusion 5, and a fourth It may also include a protrusion 6, a second beam 7, and a fifth protrusion 8.
  • the material of the shaft portion 1, the first protrusion 2, the second protrusion 3, the first beam 4, the third protrusion 5, the fourth protrusion 6, the second beam 7, and the fifth protrusion 8 in the cutting tool 10 examples include steel such as stainless steel, cast iron, and aluminum alloy.
  • the above-mentioned members have high toughness.
  • These members may be constructed integrally or individually. When these members are constructed individually, the cutting tool 10 may be constructed by assembling these members.
  • the shaft portion 1 may have a cylindrical shape extending from the tip 1a toward the rear end 1b along the rotation axis (center axis) L of the cutting tool 10.
  • the size of the shaft portion 1 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 corresponding to the thickness of the shaft portion 1 can be set to about 50 mm to 120 mm.
  • the first protruding portion 2 protrudes from the shaft portion 1 toward the outer periphery.
  • the first protrusion 2 is not limited to a configuration extending in a direction perpendicular to the rotation axis L, as shown in FIGS. 1 and 3.
  • the first protrusion 2 may extend obliquely with respect to the rotation axis L.
  • the first protrusion 2 may have a distal end surface 21, an outer circumferential surface 22, a pocket 23, a cartridge 24, a cutting insert 25, a first cutting edge 25a, and a rear end surface 26.
  • the distal end surface 21 may be located on the distal end 1a side of the shaft portion 1 and on the outer peripheral side of the shaft portion 1.
  • the tip surface 21 is not limited to a configuration perpendicular to the rotation axis L.
  • the tip surface 21 may be configured to be inclined with respect to the rotation axis L.
  • the rear end surface 26 may be located on the rear end 1b side of the shaft portion 1 and on the outer peripheral side of the shaft portion 1.
  • the rear end surface 26 is not limited to a configuration perpendicular to the rotation axis L.
  • the rear end surface 26 may be configured to be inclined with respect to the rotation axis L.
  • the outer circumferential surface 22 may connect the distal end surface 21 and the rear end surface 26 and form a curved surface along the outer circumference of the shaft portion 1.
  • the pocket 23 may be located on the side of the tip 1a of the outer circumferential surface 22.
  • the pocket 23 may be formed by cutting out the outer circumferential surface 22 in the front direction in the rotational direction T, leaving a portion on the rear end surface 26 side.
  • the pocket 23 may be continuous with the distal end surface 21, or may extend from the distal end surface 21 toward the rear end 1b.
  • a cartridge 24 can be attached to the pocket 23.
  • the cartridge 24 located in the pocket 23 is not limited to a specific shape.
  • the cartridge 24 may have a rectangular plate shape.
  • the cartridge 24 may extend from the distal end surface 21 toward the rear end 1b.
  • the cutting insert 25 may be located on the distal end surface 21 side (the end of the outer periphery) of the cartridge 24.
  • the shape of the cutting insert 25 may be a rod shape, a polygonal plate shape, or a polygonal column shape. In this embodiment, the cutting insert 25 has a rhombic plate shape, as shown in FIG.
  • Examples of the material of the cutting insert 25 include cemented carbide and cermet.
  • Examples of the composition of the cemented carbide 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.
  • TiC titanium carbide
  • TiN titanium nitride
  • the material of the cutting insert 25 is not limited to the above composition.
  • the surface of cutting insert 25 may be coated with a coating formed using chemical vapor deposition (CVD) or physical vapor deposition (PVD).
  • the composition of the film may include titanium carbide (TiC), titanium nitride (TiN), titanium carbonitride (TiCN), alumina (Al 2 O 3 ), and the like.
  • the first cutting edge 25a may be located at the intersection of two side surfaces that sandwich the apex on the tip 1a side of the cutting insert 25. Cutting can be performed by bringing this first cutting edge 25a into contact with a workpiece 103, which will be described later.
  • the cutting tool 10 may have two or more first protrusions 2.
  • the two first protrusions 2 may be positioned opposite to each other with respect to the rotation axis L, and may be arranged point-symmetrically. As shown in FIGS. 1 and 3, in this embodiment, two first protrusions 2 are arranged to face each other with respect to the rotation axis L.
  • the second protruding portion 3 protrudes from the shaft portion 1 toward the outer periphery.
  • the second protrusion 3 is not limited to a configuration extending in a direction perpendicular to the rotation axis L, as shown in FIGS. 1 and 3.
  • the second protrusion 3 may extend obliquely with respect to the rotation axis L.
  • the second protrusion 3 may have a distal end surface 31, an outer circumferential surface 32, a pocket 33, a cartridge 34, a cutting insert 35, a second cutting edge 35a, and a rear end surface 36.
  • the distal end surface 31 may be located on the distal end 1a side of the shaft portion 1 and on the outer peripheral side of the shaft portion 1.
  • the tip surface 31 is not limited to a configuration perpendicular to the rotation axis L.
  • the tip surface 31 may be configured to be inclined with respect to the rotation axis L.
  • the rear end surface 36 may be located on the rear end 1b side of the shaft portion 1 and on the outer peripheral side of the shaft portion 1.
  • the rear end surface 36 is not limited to a configuration perpendicular to the rotation axis L.
  • the rear end surface 36 may be configured to be inclined with respect to the rotation axis L.
  • the outer circumferential surface 32 may connect the distal end surface 31 and the rear end surface 36 and form a curved surface along the outer circumference of the shaft portion 1.
  • the pocket 33 may be located on the tip 1a side of the outer peripheral surface 32.
  • the pocket 23 may be formed by cutting out the outer circumferential surface 32 in the front direction in the rotation direction T, leaving a portion on the rear end surface 36 side.
  • the pocket 23 may be continuous with the distal end surface 31, or may extend from the distal end surface 31 toward the rear end 1b.
  • a cartridge 34 can be attached to the pocket 33.
  • the cartridge 34 located in the pocket 33 is not limited to a specific shape.
  • the cartridge 34 may have a rectangular plate shape.
  • the cartridge 34 may extend from the distal end surface 31 toward the rear end 1b.
  • the cutting insert 35 may be located on the distal end surface 31 side (the end of the outer periphery) of the cartridge 34.
  • the shape of the cutting insert 35 may be a rod shape, a polygonal plate shape, or a polygonal column shape. In this embodiment, the cutting insert 35 has a triangular plate shape, as shown in FIG.
  • the material of the cutting insert 35 is the same as that of the cutting insert 25.
  • the second cutting edge 35a may be located at the intersection of two side surfaces that sandwich the apex on the tip 1a side of the cutting insert 35.
  • the cutting tool 10 may have two or more second protrusions 3.
  • the two second protrusions 3 may be positioned opposite to each other with respect to the central axis, and may be arranged point-symmetrically. As shown in FIGS. 1 and 3, in this embodiment, two second protrusions 3 are arranged to face each other with respect to the rotation axis L.
  • the second protrusion 3 may be located at the rear of the first protrusion 2 in the rotational direction T of the rotation axis L.
  • the first protrusion 2 and the second protrusion 3 that are not connected by the first beam 4, which will be described later, may be adjacent to each other in the circumferential direction of the cutting tool 10, as shown in FIGS. 1 to 3.
  • the first protrusion 2 and the second protrusion 3 may be connected via a recess that is depressed toward the center of the shaft portion 1 (rotation axis L).
  • the first beam 4 is located apart from the shaft portion 1 and is connected to the first protrusion 2 and the second protrusion 3.
  • the second protrusion 3 is located behind the first protrusion 2 in the rotation direction T.
  • the first beam 4 may have a convex shape that protrudes outward when viewed from the tip 1a.
  • FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the shape of the first beam 4 and the cutting load applied to the first beam 4 in each shape according to the embodiment and the reference example.
  • the shape of the first beam 4 according to the embodiment is illustrated in (a) to (c) in FIG. 11, and the shape of the first beam 4 according to the reference example is illustrated in (d) in FIG. Ru.
  • the first protrusion 2 and the second protrusion 3 connected by the first beam 4 are arranged at 90 degrees when viewed from the tip 1a of the shaft 1. It is assumed that
  • the first beam 4 may have a convex curved shape curved toward the outer periphery, as shown by reference numeral 1102 in FIG. 11 (FIG. 11(b)).
  • S indicates the circumscribed circle of the cutting tool 10 when viewed from the tip 1a side, in other words, the circumscribed circle that the cutting edge of the cutting tool 10 touches.
  • the first beam 4 may have an arc shape curved toward the outer periphery, as shown by reference numeral 1101 in FIG. 11 (FIG. 11(a)).
  • the circular arc is a shape that follows the circumscribed circle of the cutting tool 10 when viewed from the tip 1a side, in other words, the circumscribed circle S that the cutting edge of the cutting tool 10 touches when the circumscribed circle S is set. It's okay.
  • the first beam 4 may have a shape in which a straight line is bent, as shown by reference numeral 1103 in FIG. 11 (FIG. 11(c)).
  • the first beam 4 only needs to have a convex shape that protrudes outward, and the part that protrudes most toward the outer periphery is inside the circumscribed circle S. Therefore, as shown by reference numeral 1103 in FIG. 11 (FIG. 11(c)), it may have a polygonal line shape instead of a curved shape.
  • the gap between the shaft portion 1 and the first beam 4 can be made wider. As a result, chips flow easily through this gap. Further, since the gaps between the first beam 4 and the circumscribed circle S shown by reference numerals 1101 to 1103 are smaller than the gaps between the beam 14 and the circumscribed circle S shown by the reference numeral 1104, the gaps are less likely to be clogged with chips. Moreover, since a large amount of chips can be flowed inside the first beam 4 and the amount of chips flowing outside the first beam 4, where the machined surface is located, can be reduced, the possibility of damaging the machined surface can be reduced.
  • the main component of the cutting load generated at the first cutting edge 25a is applied toward the rear of the cutting tool 10 in the rotation direction T.
  • the angle formed between the extending direction of the first beam 4 and the direction of the principal component force at the portion of the first beam 4 indicated by reference numerals 1101 to 1103 connected to the first protrusion 2 is the angle formed by the linear beam 14 indicated by reference numeral 1104. is smaller compared to the angle at . That is, it becomes easier for the first beam 4 to receive the principal component force. Therefore, in addition to the chip evacuation performance, the durability of the cutting tool 10 is also improved.
  • the angle formed between the extending direction and the direction of the principal component force becomes smaller, it is easier to absorb the applied cutting load. Furthermore, there is little risk of chips getting caught between the first beam 4 and the machined surface.
  • a load is easily applied to the bent portion. As the shape changes from the polygonal line shape shown at 1103 to the convex curve shape shown at 1102 to the arc shape shown at 1101, it becomes easier to absorb the cutting load. Further, since a curved shape is more easily bent than a broken line shape, the bending increases the ability to absorb a load, resulting in excellent durability.
  • the first beam 4 When the first beam 4 has an arc shape like the reference numeral 1101 in FIG. 11, it is easier for the first beam 4 to absorb the cutting load. There is less risk of chips getting caught between the first beam 4 and the machined surface, and the possibility that the first beam 4 will come into contact with the workpiece 103 during cutting is reduced compared to the first beam 4 indicated by reference numeral 1102. .
  • the first beam 4 may have a distal end surface 41, an outer circumferential surface 42, and a rear end surface 43.
  • the tip surface 41 is located on the side of the tip 1a of the shaft portion 1.
  • the rear end surface 43 is located on the rear end 1b side of the shaft portion 1.
  • the outer circumferential surface 32 is a surface that connects the distal end surface 31 and the rear end surface 36.
  • FIG. 12 is a schematic perspective view showing the cross-sectional shape of the first beam 4.
  • dimension a is a dimension in a direction along the rotation axis L
  • dimension b is a dimension in a direction perpendicular to the rotation axis L.
  • a cross section 44 of the first beam 4 indicated by reference numeral 1201 in FIG. 12 has a substantially square shape in which dimensions a and b are substantially equal.
  • the cross section 44 of the first beam 4 indicated by reference numeral 1202 in FIG. 12 has a substantially rectangular shape with dimension a smaller than dimension b. That is, it is a flat shape in which the dimension a in the direction along the rotation axis L is smaller than the dimension b in the direction perpendicular to the rotation axis L. In this case, the first beam 4 is less likely to bend in the radial direction and less likely to come into contact with the machined surface of the workpiece 103. The effect of pushing out chips toward the rear end 1b is also great.
  • the cross section 44 of the first beam 4 indicated by reference numeral 1203 in FIG. 12 has a substantially rectangular shape with dimension a larger than dimension b. In other words, it is a flat shape in which the dimension a in the direction along the rotation axis L is larger than the dimension b in the direction perpendicular to the rotation axis L. In this case, the space on the inner peripheral side of the first beam 4 can be increased.
  • the cross section 44 of the first beam 4 indicated by reference numeral 1204 in FIG. 12 has a substantially trapezoidal shape in which the dimension a is larger on the outer circumferential side than on the inner circumferential side.
  • the dimension a2 on the outer circumferential side is larger than the dimension a1 on the inner circumferential side.
  • the first beam 4 is less likely to bend in the radial direction. When the chips flow backward, they are directed toward the inner circumference rather than the outer circumference where the machined surface is, making it difficult for them to come into contact with the machined surface.
  • the interval m can be increased to easily ensure a space for the chips to flow.
  • the distance k between the circumscribed circle S and the first beam 4 is It may be narrower than the interval m between the beams 4. In this case, the space formed between the machined surface and the first beam 4 can be made small, so that chips can be difficult to get caught between the first beam 4 and the machined surface.
  • the first beam 4 may approach the rear end 1b as it approaches the second protrusion 3. That is, as shown in FIG. 5, the rear end surface 43 is inclined obliquely from the tip 1a toward the rear end 1b. In this case, when the cutting tool 10 is rotated, the chips tend to flow in a screw-like manner toward the rear end 1b. Even when coolant is used, it is easy to encourage the coolant to flow toward the rear end 1b side, and it is easy to discharge chips.
  • the first beam 4 may move away from the tip 1a as it approaches the second protrusion 3. That is, as shown in FIG. 5, the distal end surface 41 is obliquely inclined from the distal end 1a toward the rear end 1b. In this case, a space can be secured for the chips generated by the second cutting edge 35a to flow.
  • a chip pocket 45 is formed at the connection portion of the first beam 4 with the second protrusion 3, and chips generated from the second cutting edge 35a can easily flow through the chip pocket 45 to the rear end 1b.
  • the first cutting edge 25a of the first protrusion 2 is It is possible to properly receive the principal component force and efficiently discharge chips generated by the second cutting edge 35a.
  • the third protruding portion 5 protrudes from the shaft portion 1 toward the outer periphery.
  • the third protrusion 5 is not limited to a configuration extending in a direction perpendicular to the rotation axis L, as shown in FIG.
  • the third protrusion 5 may extend obliquely with respect to the rotation axis L.
  • the third protrusion 5 may have a distal end surface 51, an outer peripheral surface 52, a pocket 53, a cartridge 54, a cutting insert 55, a third cutting edge 55a, and a rear end surface 56.
  • the tip surface 51 may be located on the side of the tip 1a of the shaft portion 1.
  • the tip surface 51 may be perpendicular to the rotation axis L, or may be inclined with respect to the rotation axis L.
  • the rear end surface 56 may be located on the side of the rear end 1b of the shaft portion 1.
  • the rear end surface 56 may be perpendicular to the rotation axis L or may be inclined with respect to the rotation axis L.
  • the outer circumferential surface 52 connects the distal end surface 51 and the rear end surface 56 and may be curved along the outer circumference of the shaft portion 1.
  • the pocket 53 may be located on the tip 1a side of the outer circumferential surface 52.
  • the pocket 53 is formed by cutting out the upper third protrusion 5 in FIGS. 1 and 2 in the front direction of the rotational direction T of the outer circumferential surface 52, leaving a portion on the rear end surface 56 side. may be done.
  • the pocket 53 may be continuous with the distal end surface 31, or may extend from the distal end surface 51 toward the rear end 1b.
  • a cartridge 54 can be attached to the pocket 53.
  • the cartridge 54 located in the pocket 53 is not limited to a specific shape.
  • the cartridge 54 may have a rectangular plate shape.
  • the cartridge 54 may extend from the distal end surface 51 toward the rear end 1b.
  • the cutting insert 55 may be located on the distal end surface 51 side (the end of the outer periphery) of the cartridge 54.
  • the shape of the cutting insert 55 may be a rod shape, a polygonal plate shape, or a polygonal column shape. In this embodiment, the cutting insert 55 has a triangular plate shape, as shown in FIG.
  • the material of the cutting insert 55 is the same as that of the cutting insert 25.
  • the third cutting edge 55a may be located at the intersection of two side surfaces that sandwich the apex on the tip 1a side of the cutting insert 55.
  • the cutting tool 10 may have two or more third protrusions 5.
  • the two third protrusions 5 may be positioned opposite to each other with respect to the rotation axis L, and may be arranged point-symmetrically. As shown in FIG. 2, in this embodiment, two third protrusions 5 are arranged to face each other with respect to the rotation axis L.
  • the fourth protrusion 6 protrudes from the shaft portion 1 toward the outer periphery.
  • the fourth protrusion 6 is not limited to a configuration in which it extends in a direction perpendicular to the rotation axis L, as shown in FIG.
  • the fourth protrusion 6 may extend obliquely with respect to the rotation axis L.
  • the fourth protrusion 6 may have a distal end surface 61, an outer circumferential surface 62, and a rear end surface 63.
  • the tip surface 61 may be located on the side of the tip 1a of the shaft portion 1.
  • the tip surface 61 may be perpendicular to the rotation axis L, or may be inclined with respect to the rotation axis L.
  • the rear end surface 63 may be located on the rear end 1b side of the shaft portion 1.
  • the rear end surface 63 may be perpendicular to the rotation axis L, or may be inclined with respect to the rotation axis L.
  • the outer circumferential surface 62 may connect the distal end surface 61 and the rear end surface 63 and form a curved surface along the outer circumference of the shaft portion 1 .
  • the cutting tool 10 may have two or more fourth protrusions 6.
  • the two fourth protrusions 6 may be positioned opposite to each other with respect to the central axis, and may be arranged point-symmetrically.
  • two third protrusions 5 are arranged to face each other with respect to the rotation axis L.
  • the fourth protrusion 6 may be located at the rear of the third protrusion 5 in the rotational direction of the rotation axis L.
  • the third protrusion 5 and the fourth protrusion 6 may be located closer to the rear end 1b than the first protrusion 2 and the second protrusion 3.
  • the third protrusion 5 and the fourth protrusion 6 may be adjacent to each other in the circumferential direction of the cutting tool 10 shown in FIG. 3 . Further, the third protrusion 5 and the fourth protrusion 6 may be connected in the circumferential direction of the cutting tool 10.
  • the second beam 7 is located apart from the shaft portion 1 and is connected to the third protrusion 5 and the fourth protrusion 6.
  • the second beam 7 may have a convex shape protruding toward the outer periphery when viewed from the tip 1a side.
  • the gap between the shaft portion 1 and the second beam 7 can be made wider than when the second beam 7 has a straight shape. As a result, chips flow easily through this gap.
  • the first beam 4 may approach the rear end 1b as it approaches the second protrusion 3, and the second beam 7 may extend in a direction perpendicular to the rotation axis L.
  • Main cutting is performed by the first cutting edge 25a and the second cutting edge 35a on the tip 1a side. Since the third cutting edge 55a on the rear end 1b side is for finishing cutting, the fourth protrusion 6 does not need to have a cutting edge. Therefore, there is no need to form a space (chip pocket) in which chips flow in the fourth protrusion 6.
  • the fifth protrusion 8 protrudes from the shaft 1 toward the outer periphery at the tip 1a of the shaft 1.
  • the fifth protrusion 8 is not limited to a configuration extending in a direction perpendicular to the rotation axis L, as shown in FIGS. 1 and 3.
  • the fifth protrusion 8 may extend obliquely with respect to the rotation axis L.
  • the fifth protruding portion 8 may include a distal end surface 81, an outer circumferential surface 82, a pocket 83, a cartridge 84, a cutting insert 85, and a fourth cutting edge 85a.
  • the tip surface 81 may be located on the side of the tip 1a of the shaft portion 1.
  • the tip surface 81 may be perpendicular to the rotation axis L or may be inclined with respect to the rotation axis L.
  • the outer circumferential surface 82 is located on the outer circumferential side of the fifth protrusion 8 and may have a curved shape along the outer circumference of the shaft portion 1.
  • the pocket 83 may be formed, for example, in the front direction of the rotation direction T of the outer peripheral surface 82 in the upper fifth protrusion 8 in FIGS. 1 and 2.
  • the pocket 83 may be continuous with the distal end surface 81, or may extend from the distal end surface 81 toward the rear end 1b.
  • a cartridge 84 can be attached to the pocket 83.
  • the cartridge 84 located in the pocket 83 is not limited to a specific shape.
  • the cartridge 84 may have a rectangular plate shape.
  • the cartridge 84 may extend from the distal end surface 81 toward the rear end 1b.
  • the cutting insert 85 may be located on the distal end surface 81 side of the cartridge 84.
  • the shape of the cutting insert 85 may be a rod shape, a polygonal plate shape, or a polygonal column shape. In this embodiment, the cutting insert 85 has a diamond-shaped plate shape, as shown in FIG.
  • the material of the cutting insert 85 is the same as that of the cutting insert 25.
  • the fourth cutting edge 85a may be located at the intersection of two side surfaces that sandwich the apex on the tip 1a side of the cutting insert 55.
  • the cutting tool 10 may have two or more fifth protrusions 8.
  • the two fifth protrusions 8 may be positioned opposite to each other with respect to the central axis, and may be arranged point-symmetrically.
  • the fifth protrusion 8 may be located in line with the first protrusion 2 in the radial direction, as shown in FIG. 3 .
  • the cut workpiece 101 is produced by cutting a workpiece 103.
  • the method for manufacturing the cut workpiece 101 in the embodiment includes the following steps. That is, (1) a step of rotating the cutting tool 10; (2) a step of bringing the cutting tool 10 into contact with the workpiece 103; (3) a step of separating the cutting tool 10 from the workpiece 103; Equipped with
  • the cutting tool 10 may be rotated around the rotation axis L and brought relatively close to the workpiece 103.
  • the workpiece 103 may be cut by bringing at least a portion of the cutting edge of the cutting tool 10 into contact with the workpiece 103.
  • the cutting tool 10 may be moved relatively away from the workpiece 103 (cutting workpiece 101).
  • the cutting tool 10 may be brought closer to the workpiece 103 by moving the cutting tool 10 in a rotated state in the forward direction, in other words, in the downward direction in FIG.
  • the workpiece 103 may be cut by moving the cutting tool 10 forward with at least a portion of the cutting blade in contact with the workpiece 103.
  • the cutting tool 10 may be moved away from the workpiece 103 by moving the cutting tool 10 backward, in other words, upward in FIG. 13 while it is being rotated.
  • the cutting tool 10 is brought into contact with the work material 103 or separated from the work material 103 by moving the cutting tool 10, but the present invention is not limited to this case.
  • the workpiece 103 may be brought closer to the cutting tool 10.
  • the workpiece 103 may be moved away from the cutting tool 10.
  • the cutting tool 10 may be kept in a rotated state and the process of bringing at least a portion of the cutting edge into contact with different locations on the workpiece 103 may be repeated.
  • Typical examples of the material of the work material 103 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

切削工具は、円柱形状の軸部と、軸部から外周に向かって突出し、且つ、外周の端部に第１切刃を有する第１突出部と、軸部から外周に向かって突出し、且つ、外周の端部に第２切刃を有する第２突出部と、軸部から離れて位置し、第１突出部及び第２突出部に接続された第１梁と、を有する。第２突出部が、第１突出部に対して回転軸の回転方向の後方に位置し、先端の側から見た場合に、第１梁が、外周に向かって突出した凸形状である。

Description

切削工具及び切削加工物の製造方法
　本開示は、切削工具及び切削加工物の製造方法に関する。切削工具の一例として、いわゆる回転工具が挙げられる。回転工具として、フライス工具及びボーリング工具が挙げられる。ボーリング工具は、円筒形状の被削材における内周面の切削加工に用いられ得る。
　切削工具として、特許文献１～３に記載の回転工具が知られている。回転工具をフライス工具として用いる場合においては、切屑が外周側へと進むことで外部に排出される。一方、回転工具をボーリング工具として用いる場合においては、切屑が後端側へと進むことで外部に排出される。そのため、切屑が排出されるスペース確保と、切削部分の強度確保との両立を図る必要がある。例えば特許文献３に記載の切削工具は、切削インサートが取り付けられる複数のポケットを接続する枠（rim）を有する。枠は、中心部材（central hub）から離れており、枠及び中心部材の間の隙間に切屑が流れることが可能である。
日本国特表２０１９－５１１３８５号公報 米国特許公開公報第２０２１／００６０６６５号 米国特許公開公報第２０１４／０１６１５４３号
　本開示の限定されない一態様に基づく切削工具は、先端から後端に向かって回転軸に沿って延びた円柱形状の軸部と、前記軸部から外周に向かって突出し、且つ、前記外周の端部に第１切刃を有する第１突出部と、前記軸部から外周に向かって突出し、且つ、前記外周の端部に第２切刃を有する第２突出部と、前記軸部から離れて位置し、前記第１突出部及び第２突出部に接続された第１梁と、を有する。前記第２突出部が、前記第１突出部に対して前記回転軸の回転方向の後方に位置し、前記先端の側から見た場合に、前記第１梁が、外周に向かって突出した凸形状である。
本開示の限定されない実施形態に係る切削工具を示す先端側から見た斜視図である。 図１に示す切削工具を後端側から見た斜視図である。 図１に示す切削工具を先端側から見た正面図である。 図１に示す切削工具を後端側から見た背面図である。 図１に示す切削工具を図３に示す矢印Ｙ１の方向から見た側面図である。 図１に示す切削工具を図３に示す矢印Ｙ２の方向から見た側面図である。 図６に示すＶＩＩ－ＶＩＩ線矢視断面図である。 図６に示すＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線矢視断面図である。 図６に示すＩＸ－ＩＸ線矢視断面図である。 図５に示すＸ－Ｘ線矢視断面図である。 （ａ）～（ｃ）は、実施形態に係る第１梁の形状を示す模式的な断面図である。（ｄ）は、参考例に係る第１梁の形状を示す模式的な断面図である。 第１梁の断面形状を示す模式的な斜視図である。 本開示の限定されない実施形態に係る切削加工物の製造方法の一工程を示す概略説明図である。 本開示の限定されない実施形態に係る切削加工物の製造方法の一工程を示す概略説明図である。 本開示の限定されない実施形態に係る切削加工物の製造方法の一工程を示す概略説明図である。
　上述の特許文献３に記載の切削工具において、先端の側から見た場合に枠が直線形状である。そのため、枠及び中心部材の間の隙間が狭くなり、切屑の排出性の向上が求められる。また、切削工具をボーリング工具として用いる場合においては、被削材及び枠の間に隙間が生じて、この隙間に切屑が詰まる恐れがある。そのため、ボーリング工具として用いた場合であっても円滑に切屑を外部に排出できる汎用性の高い切削工具が求められている。本開示は、切屑の排出性に優れた切削工具に関するものである。
　以下、本開示の一例である実施形態の切削工具、及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。従って、切削工具は、参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
　切削工具１０は例えば回転工具であり、具体例としては、ボーリング工具が挙げられる。ボーリング工具は、円筒形状の被削材における内周面の切削加工に用いられ得る。以下の説明では、切削工具１０の、第４切刃８５ａが位置する側を先端側と称し、先端側とは反対側を後端側と称する。
　（切削工具）
　図１は実施形態１に係る切削工具１０を先端側から見た斜視図である。図２は図１に示す切削工具１０を後端側から見た斜視図である。図３は、図１に示す切削工具１０を先端側から見た正面図である。図４は、図１に示す切削工具１０を後端側から見た背面図である。図５は、図１に示す切削工具１０を図３に示す矢印Ｙ１の方向から見た側面図である。図６は、図１に示す切削工具１０を図３に示す矢印Ｙ２の方向から見た側面図である。図７は、図６に示すＶＩＩ－ＶＩＩ線矢視断面図である。図８は、図６に示すＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線矢視断面図である。図９は、図６に示すＩＸ－ＩＸ線矢視断面図である。図１０は、図５に示すＸ－Ｘ線矢視断面図である。
　図１～図１０に示す限定されない一例の切削工具１０は、軸部１と、第１突出部２と、第２突出部３と、第１梁４と、第３突出部５と、第４突出部６と、第２梁７と、第５突出部８と、を備えてもよい。
　切削工具１０における軸部１、第１突出部２、第２突出部３、第１梁４、第３突出部５、第４突出部６、第２梁７及び第５突出部８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、上記した部材の靱性が高い。これらの部材は、一体的に構成されてもよく、また、個々に構成されてもよい。これらの部材が個々に構成された場合には、これらの部材を組み立てることによって切削工具１０が構成されてもよい。
　＜軸部＞
　軸部１は、切削工具１０の回転軸（中心軸）Ｌに沿って先端１ａから後端１ｂに向かって延びた円柱形状であってもよい。
　軸部１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１の太さに相当する直径は、５０ｍｍ～１２０ｍｍ程度に設定できる。
　＜第１突出部＞
　第１突出部２は、軸部１から外周に向かって突出している。第１突出部２は、図１及び図３に示すように、回転軸Ｌに対し直交する方向に延びる構成に限定されない。第１突出部２は、回転軸Ｌに対して傾斜した状態で延びてもよい。第１突出部２は、先端面２１、外周面２２、ポケット２３、カートリッジ２４、切削インサート２５、第１切刃２５ａ、及び後端面２６を有してもよい。
　先端面２１は、軸部１の先端１ａの側であって、軸部１の外周側に位置してもよい。先端面２１は、回転軸Ｌに対し直交する構成に限定されない。先端面２１は、回転軸Ｌに対して傾斜する構成であってもよい。
　後端面２６は、軸部１の後端１ｂの側であって、軸部１の外周側に位置してもよい。後端面２６は、回転軸Ｌに直交する構成に限定されない。後端面２６は、回転軸Ｌに対して傾斜する構成であってもよい。
　外周面２２は、先端面２１と後端面２６とを繋ぎ、軸部１の外周に沿った曲面状をなしてもよい。ポケット２３は、外周面２２における先端１ａ側に位置してもよい。ポケット２３は、例えば、外周面２２の回転方向Ｔの前方向において、後端面２６側の部分を残した状態で切り欠いたように形成されてもよい。ポケット２３は、先端面２１に連なってもよく、また、先端面２１から後端１ｂに向かって延びてもよい。ポケット２３には、カートリッジ２４を取り付けることが可能である。
　ポケット２３に位置するカートリッジ２４は、特定の形状に限定されない。カートリッジ２４は、角板状であってもよい。カートリッジ２４は、先端面２１から後端１ｂに向かって延びてもよい。切削インサート２５は、カートリッジ２４の先端面２１側（外周の端部）に位置してもよい。切削インサート２５の形状は、棒形状、多角板形状または多角柱形状の構成であってもよい。本実施形態において切削インサート２５は、図５に示すように、菱形板状である。
　切削インサート２５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得る。超硬合金の組成としては、例えば、ＷＣ－Ｃｏ、ＷＣ－ＴｉＣ－Ｃｏ、及びＷＣ－ＴｉＣ－ＴａＣ－Ｃｏ等が挙げられ得る。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。
　また、サーメットは、セラミック成分に金属を複合させた焼結複合材料であってもよい。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。切削インサート２５の材質は、上記の組成に限定されない。
　切削インサート２５の表面は、化学蒸着（ＣＶＤ）法又は物理蒸着（ＰＶＤ）法を用いて形成した被膜でコーティングされてもよい。被膜の組成としては、炭化チタン（ＴｉＣ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）、及びアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等が挙げられ得る。
　切削インサート２５が菱形板状である場合、切削インサート２５の先端１ａ側の頂点を挟む２つの側面の交叉部分に第１切刃２５ａが位置してもよい。この第１切刃２５ａを後述する被削材１０３に接触させることによって切削加工を行うことができる。
　切削工具１０は、第１突出部２を２つ以上有していてもよい。第１突出部２を２つ有する場合、２つの第１突出部２は回転軸Ｌに対し、互いに対向するように位置し、点対称になるように配置してもよい。図１、図３に示すように、本実施形態において第１突出部２は、回転軸Ｌに対し互いに対向するよう２つ配置されている。
　＜第２突出部＞
　第２突出部３は、軸部１から外周に向かって突出している。第２突出部３は、図１及び図３に示すように、回転軸Ｌに対し直交する方向に延びる構成に限定されない。第２突出部３は、回転軸Ｌに対して傾斜した状態で延びてもよい。第２突出部３は、先端面３１、外周面３２、ポケット３３、カートリッジ３４、切削インサート３５、第２切刃３５ａ、及び後端面３６を有してもよい。
　先端面３１は、軸部１の先端１ａの側であって、軸部１の外周側に位置してもよい。先端面３１は、回転軸Ｌに直交する構成に限定されない。例えば、先端面３１は、回転軸Ｌに対して傾斜する構成であってもよい。
　後端面３６は、軸部１の後端１ｂの側であって、軸部１の外周側に位置してもよい。後端面３６は、回転軸Ｌに直交する構成に限定されない。例えば、後端面３６は、回転軸Ｌに対して傾斜する構成であってもよい。
　外周面３２は、先端面３１と後端面３６とを繋ぎ、軸部１の外周に沿った曲面状をなしてもよい。ポケット３３は、外周面３２における先端１ａ側に位置してもよい。ポケット２３は、例えば、外周面３２の回転方向Ｔの前方向において、後端面３６側の部分を残した状態で切り欠いたように形成されてもよい。ポケット２３は、先端面３１に連なってもよく、また、先端面３１から後端１ｂに向かって延びてもよい。ポケット３３には、カートリッジ３４を取り付けることが可能である。
　ポケット３３に位置するカートリッジ３４は、特定の形状に限定されない。カートリッジ３４は、角板状であってもよい。カートリッジ３４は、先端面３１から後端１ｂに向かって延びてもよい。切削インサート３５は、カートリッジ３４の先端面３１側（外周の端部）に位置してもよい。切削インサート３５の形状は、棒形状、多角板形状または多角柱形状の構成であってもよい。本実施形態において切削インサート３５は、図５に示すように、三角形板状である。
　切削インサート３５の材質は、切削インサート２５の材質と同一である。切削インサート３５が三角形板状である場合、切削インサート３５の先端１ａ側の頂点を挟む２つの側面の交叉部分に第２切刃３５ａが位置してもよい。
　切削工具１０は、第２突出部３を２つ以上有していてもよい。第２突出部３を２つ有する場合、２つの第２突出部３は中心軸に対し、互いに対向するように位置し、点対称になるように配置してもよい。図１、図３に示すように、本実施形態において第２突出部３は、回転軸Ｌに対し互いに対向するよう２つ配置されている。
　図５に示すように、第２突出部３は、第１突出部２に対して、回転軸Ｌの回転方向Ｔの後方に位置してもよい。例えば、図１、図３に示すように、第１突出部２及び第２突出部３が２つずつ配置されているとする。この場合、後述する第１梁４で接続されない第１突出部２と第２突出部３とは、図１～図３に示すように、切削工具１０の周方向に隣り合ってもよい。また、第１突出部２と第２突出部３とは、軸部１の中心（回転軸Ｌ）に向かって窪んだ凹部を介して繋がっていてもよい。
　＜第１梁＞
　第１梁４は、図２、図５に示すように、軸部１から離れて位置し、且つ、第１突出部２及び第２突出部３に接続されている。第２突出部３は、第１突出部２の回転方向Ｔの後方に位置する。
　第１梁４は、図３に示すように、先端１ａから見た場合に、外側に向かって突出した凸形状であってもよい。
　図１１は、実施形態及び参考例に係る第１梁４の形状と各形状において第１梁４にかかる切削負荷との関係を示す図である。具体的には、実施形態に係る第１梁４の形状が図１１における（ａ）～（ｃ）に図示され、参考例に係る第１梁４の形状が図１１における（ｄ）に図示される。図１１においては、説明の便宜上、第１梁４にて接続される第１突出部２及び第２突出部３が、軸部１の先端１ａの側から見て９０度をなすように配置されているものとする。
　第１梁４は、図１１の符号１１０２（図１１（ｂ））に示すように、外周に向かって湾曲した凸曲線形状であってもよい。図中、先端１ａ側から見た場合において切削工具１０の外接円、換言すれば、切削工具１０の切刃が接する外接円をＳにて示す。また、第１梁４は、図１１の符号１１０１（図１１（ａ））に示すように、外周に向かって湾曲した円弧形状であってもよい。円弧は、先端１ａ側から見た場合において切削工具１０の外接円、換言すれば、切削工具１０の切刃が接する外接円Ｓを設定した際の、外接円Ｓの円弧に沿った形状であってもよい。あるいは、第１梁４は、図１１の符号１１０３（図１１（ｃ））に示すように、直線が折れ曲がった形状であってもよい。
　第１梁４は、外側に向かって突出した凸形状であって、最も外周に突出した部分が外接円Ｓの内側であればよい。そのため、図１１の符号１１０３（図１１（ｃ））に示すように、曲線形状でない折れ線形状であってもよい。
　図１１の符号１１０１～１１０３（図１１（ａ）～（ｃ））に示すように、第１梁４が凸形状である場合、直線形状である梁１４を有する図１１の符号１１０４（図１１（ｄ））の場合と比較して、軸部１及び第１梁４の間の隙間を広くできる。その結果、この隙間で切屑が流れやすくなる。また、符号１１０１～１１０３に示す第１梁４及び外接円Ｓの間の隙間は、符号１１０４に示す梁１４及び外接円Ｓの間の隙間より小さいので、隙間に切屑が詰まりにくい。また、第１梁４の内側に多くの切屑を流し、加工面のある第１梁４の外側を流れる切屑の量を少なくすることができるので、加工面を傷つける恐れを低減できる。
　図１１に太い黒色の矢印にて示すように、第１切刃２５ａで生じた切削負荷の主分力は、切削工具１０の回転方向Ｔの後方に向かって加わる。符号１１０１～１１０３に示す第１梁４における第１突出部２に接続された部分での第１梁４の延びる方向と主分力の方向のなす角度は、符号１１０４に示す直線形状の梁１４における角度と比較して、小さくなる。すなわち、主分力を第１梁４で受け止めやすくなる。そのため、切屑の排出性に加えて切削工具１０の耐久性が向上するという効果も得られる。
　図１１の符号１１０２に示す第１梁４の場合、符号１１０３に示すように折れ曲がっている第１梁４より、第１梁４における第１突出部２に接続された部分での第１梁４の延びる方向と主分力の方向のなす角度が小さくなるので、加わる切削負荷をより吸収し易い。また、第１梁４と加工面との間に切屑が噛み込む恐れが小さい。符号１１０３に示す第１梁４の場合、折れ曲がっている部分に負荷がかかり易い。符号１１０３に示す折れ線形状から、符号１１０２に示す凸曲線形状、符号１１０１に示す円弧形状になるに従い、切削負荷をより吸収し易くなる。また、折れ線形状に対して曲線形状は撓み易いため、撓むことによっても負荷を受け止める力が強くなり、耐久性に優れる。
　図１１の符号１１０１に示す第１梁４のように円弧形状をなす場合、切削負荷を第１梁４でさらに吸収し易い。第１梁４と加工面との間に切屑が噛み込む恐れが小さく、符号１１０２に示す第１梁４より、切削時に第１梁４が被削材１０３と接触する可能性が低減している。
　第１梁４は、先端面４１、外周面４２、及び後端面４３を有してもよい。先端面４１は、軸部１の先端１ａの側に位置している。後端面４３は、軸部１の後端１ｂの側に位置している。外周面３２は、先端面３１と後端面３６とを繋ぐ面である。
　図１２は、第１梁４の断面形状を示す模式的な斜視図である。図１２において、寸法ａは、回転軸Ｌに沿った方向の寸法であり、寸法ｂは回転軸Ｌに直交する方向の寸法である。図１２の符号１２０１に示す第１梁４の断面４４は、寸法ａと寸法ｂが略等しい略正方形状である。
　図１２の符号１２０２に示す第１梁４の断面４４は、寸法ａが寸法ｂよりも小さい略長方形状である。すなわち、回転軸Ｌに沿った方向の寸法ａは、回転軸Ｌに直交する方向の寸法ｂよりも小さい扁平形状である。この場合、第１梁４が径方向に撓みにくく、被削材１０３の加工面に接触しにくい。切屑を後端１ｂ側に押し出す効果も大きい。
　図１２の符号１２０３に示す第１梁４の断面４４は、寸法ａが寸法ｂよりも大きい略長方形状である。換言すると、回転軸Ｌに沿った方向の寸法ａは、回転軸Ｌに直交する方向の寸法ｂよりも大きい扁平形状である。この場合、第１梁４の内周側の空間を大きくできる。
　図１２の符号１２０４に示す第１梁４の断面４４は、寸法ａが内周側よりも外周側において大きい略台形状である。外周側の寸法ａ２は、内周側の寸法ａ１よりも大きい。この場合、第１梁４が径方向により撓みにくい。切屑を後方に流す際、加工面がある外周側でなく内周側に向かわせるので、加工面と接触させにくくなる。
　第１梁４は、図１１の符号１１０１及び図３に示すように、軸部１１及び第１梁４の間隔ｍが、回転軸Ｌに直交する方向（径方向）の第１梁４の寸法ｎよりも大きくてもよい。この場合、間隔ｍを大きくして切屑が流れるスペースが確保され易い構成とできる。
　第１梁４は、図１１の符号１１０１及び図３に示すように、切削工具の外接円Ｓを設定した際に、外接円Ｓ及び第１梁４の間隔ｋが、軸部１及び第１梁４の間隔ｍよりも狭くてもよい。この場合、加工面と第１梁４との間に形成されるスペースを小さくして、第１梁４と加工面との間に切屑が噛み込みにくい構成とできる。
　第１梁４は、第２突出部３に近づくにしたがって後端１ｂに近づいてもよい。すなわち、図５に示すように、後端面４３が先端１ａから後端１ｂ側へ斜めに傾いている。この場合、切削工具１０を回転させるときに、スクリュー状に、後端１ｂへ向かう切屑の流れを促しやすくなる。クーラントを用いる場合においても後端１ｂ側へとクーラントが流れる動きを促しやすく、切屑を排出し易い。
　第１梁４は、第２突出部３に近づくにしたがって先端１ａから離れてもよい。すなわち、図５に示すように、先端面４１が先端１ａから後端１ｂ側へ斜めに傾いている。この場合、第２切刃３５ａで生じる切屑の流れるスペースを確保できる。第１梁４の第２突出部３との接続部分に、切屑ポケット４５が形成され、第２切刃３５ａから生じる切屑を、切屑ポケット４５を介して後端１ｂへ流し易くなる。このような構成とすることで、第１突出部２の後端部と第２突出部３の後端部とを接続した構成に比べて、第１突出部２の第１切刃２５ａにかかる主分力を的確に受け止めつつ、第２切刃３５ａで生じる切屑の排出を良好にできる。
　＜第３突出部＞
　第３突出部５は、軸部１から外周に向かって突出している。第３突出部５は、図１に示すように、回転軸Ｌに対し直交する方向に延びる構成に限定されない。第３突出部５は、回転軸Ｌに対して傾斜した状態で延びてもよい。第３突出部５は、先端面５１、外周面５２、ポケット５３、カートリッジ５４、切削インサート５５、第３切刃５５ａ、及び後端面５６を有してもよい。
　先端面５１は、軸部１の先端１ａの側に位置してもよい。先端面５１は、回転軸Ｌに直交してもよく、回転軸Ｌに対し傾斜してもよい。後端面５６は、軸部１の後端１ｂの側に位置してもよい。後端面５６は、回転軸Ｌに直交してもよく、回転軸Ｌに対し傾斜してもよい。
　外周面５２は、先端面５１と後端面５６とを繋ぎ、軸部１の外周に沿った曲面状をなしてもよい。ポケット５３は、外周面５２における先端１ａ側に位置してもよい。ポケット５３は、例えば、図１及び図２における上側の第３突出部５において、外周面５２の回転方向Ｔの前方向において、後端面５６側の部分を残した状態で切り欠いたように形成されてもよい。ポケット５３は、先端面３１に連なってもよく、また、先端面５１から後端１ｂに向かって延びてもよい。ポケット５３には、カートリッジ５４を取り付けることが可能である。
　ポケット５３に位置するカートリッジ５４は、特定の形状に限定されない。カートリッジ５４は、角板状であってもよい。カートリッジ５４は、先端面５１から後端１ｂに向かって延びてもよい。切削インサート５５は、カートリッジ５４の先端面５１側（外周の端部）に位置してもよい。切削インサート５５の形状は、棒形状、多角板形状または多角柱形状の構成であってもよい。本実施形態において切削インサート５５は、図５に示すように、三角形板状である。
　切削インサート５５の材質は、切削インサート２５の材質と同一である。切削インサート５５が三角形板状である場合、切削インサート５５の先端１ａ側の頂点を挟む２つの側面の交叉部分に第３切刃５５ａが位置してもよい。
　切削工具１０は、第３突出部５を２つ以上有していてもよい。第３突出部５を２つ有する場合、２つの第３突出部５は回転軸Ｌに対し、互いに対向するように位置し、点対称になるように配置してもよい。図２に示すように、本実施形態において第３突出部５は、回転軸Ｌに対し互いに対向するよう２つ配置されている。
　＜第４突出部＞
　第４突出部６は、軸部１から外周に向かって突出している。第４突出部６は、図１に示すように、回転軸Ｌに対し直交する方向に延びる構成に限定されない。第４突出部６は、回転軸Ｌに対して傾斜した状態で延びてもよい。第４突出部６は、先端面６１、外周面６２、及び後端面６３を有してもよい。
　先端面６１は、軸部１の先端１ａの側に位置してもよい。先端面６１は、回転軸Ｌに直交してもよく、回転軸Ｌに対し傾斜してもよい。後端面６３は、軸部１の後端１ｂの側に位置してもよい。後端面６３は、回転軸Ｌに直交してもよく、回転軸Ｌに対し傾斜してもよい。
　外周面６２は、先端面６１と後端面６３とを繋ぎ、軸部１の外周に沿った曲面状をなしてもよい。
　切削工具１０は、第４突出部６を２つ以上有していてもよい。第４突出部６を２つ有する場合、２つの第４突出部６は中心軸に対し、互いに対向するように位置し、点対称になるように配置してもよい。図２に示すように、本実施形態において第３突出部５は、回転軸Ｌに対し互いに対向するよう２つ配置されている。
　第４突出部６は、第３突出部５に対して回転軸Ｌの回転方向の後方に位置してもよい。第３突出部５及び第４突出部６は、第１突出部２及び第２突出部３よりも後端１ｂの側に位置してもよい。第３突出部５と第４突出部６とは、図３に示す切削工具１０の周方向に隣り合っていてもよい。また、第３突出部５と第４突出部６とは、切削工具１０の周方向に繋がっていてもよい。
　＜第２梁＞
　第２梁７は、軸部１から離れて位置し、第３突出部５及び第４突出部６に接続されている。第２梁７は、先端１ａ側から見た場合に、外周に向かって突出した凸形状であってもよい。第２梁７が凸形状である場合、直線形状である場合と比較して、軸部１及び第２梁７の間の隙間を広くできる。その結果、この隙間で切屑が流れやすくなる。
　第１梁４は、第２突出部３に近づくにしたがって後端１ｂに近づき、第２梁７は、回転軸Ｌに対して直交する方向に延びていてもよい。先端１ａ側の第１切刃２５ａ及び第２切刃３５ａによりメインの切削を行う。後端１ｂ側の第３切刃５５ａは仕上げ切削であるため、第４突出部６には切刃がなくてもよい。そのため、第４突出部６に切屑が流れるスペース（切屑ポケット）を形成する必要はない。
　＜第５突出部＞
　第５突出部８は、軸部１の先端１ａにおいて、軸部１から外周に向かって突出している。第５突出部８は、図１及び図３に示すように、回転軸Ｌに対し直交する方向に延びる構成に限定されない。第５突出部８は、回転軸Ｌに対して傾斜した状態で延びてもよい。第５突出部８は、先端面８１、外周面８２、ポケット８３、カートリッジ８４、切削インサート８５、及び第４切刃８５ａを有してもよい。
　先端面８１は、軸部１の先端１ａの側に位置してもよい。先端面８１は、回転軸Ｌに直交してもよく、回転軸Ｌに対し傾斜してもよい。
　外周面８２は、第５突出部８の外周側に位置し、軸部１の外周に沿った曲面状をなしてもよい。ポケット８３は、例えば、図１及び図２における上側の第５突出部８において、外周面８２の回転方向Ｔの前方向に形成されてもよい。ポケット８３は、先端面８１に連なってもよく、また、先端面８１から後端１ｂに向かって延びてもよい。ポケット８３には、カートリッジ８４を取り付けることが可能である。
　ポケット８３に位置するカートリッジ８４は、特定の形状に限定されない。カートリッジ８４は、角板状であってもよい。カートリッジ８４は、先端面８１から後端１ｂに向かって延びてもよい。切削インサート８５は、カートリッジ８４の先端面８１側に位置してもよい。切削インサート８５の形状は、棒形状、多角板形状または多角柱形状の構成であってもよい。本実施形態において切削インサート８５は、図５に示すように、菱形板状である。
　切削インサート８５の材質は、切削インサート２５の材質と同一である。切削インサート８５が菱形板状である場合、切削インサート５５の先端１ａ側の頂点を挟む２つの側面の交叉部分に第４切刃８５ａが位置してもよい。
　切削工具１０は、第５突出部８を２つ以上有していてもよい。第５突出部８を２つ有する場合、２つの第５突出部８は中心軸に対し、互いに対向するように位置し、点対称になるように配置してもよい。第５突出部８は、図３に示すように、第１突出部２と径方向に一直線上に位置してもよい。
　＜切削加工物の製造方法＞
　次に、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図面を用いて説明する。被削材１０３に対し、第１切刃２５ａ、第２切刃３５ａ及び第３切刃５５ａにより大径の孔１０４を形成し、第４切刃８５ａにより小径の孔１０５を形成する場合について説明する。
　切削加工物１０１は、被削材１０３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１０１の製造方法は、以下の工程を備える。即ち、
　（１）切削工具１０を回転させる工程と、
　（２）切削工具１０を被削材１０３に接触させる工程と、
　（３）切削工具１０を被削材１０３から離す工程と、
を備える。
　より具体的には、まず、図１３に示すように、切削工具１０を回転軸Ｌの周りで回転させるとともに、被削材１０３に相対的に近付けてもよい。次に、図１４に示すように、切削工具１０における切刃の少なくとも一部を被削材１０３に接触させて、被削材１０３を切削してもよい。そして、図１５に示すように、切削工具１０を被削材１０３（切削加工物１０１）から相対的に遠ざけてもよい。
　図１３に示すように、回転させた状態で切削工具１０を前方向、換言すれば、図１３における下方向に移動させることによって、切削工具１０を被削材１０３に近づけてもよい。
　また、図１４に示すように、被削材１０３に切刃の少なくとも一部を接触させた状態で切削工具１０を前方向に移動させることによって、被削材１０３を切削してもよい。
　また、図１５に示すように、回転させた状態で切削工具１０を後方向、換言すれば、図１３における上方向に移動させることによって、切削工具１０を被削材１０３から遠ざけてもよい。
　それぞれの工程において、切削工具１０を動かすことによって、切削工具１０を被削材１０３に接触させる、あるいは、切削工具１０を被削材１０３から離しているが、この場合に限定されない。
　例えば、（１）の工程において、被削材１０３を切削工具１０に近づけてもよい。（３）の工程において、被削材１０３を切削工具１０から遠ざけてもよい。切削加工を継続する場合には、切削工具１０を回転させた状態を維持して、被削材１０３の異なる箇所に切刃の少なくとも一部を接触させる工程を繰り返してもよい。
　被削材１０３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。
　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　軸部
　２　第１突出部
　２１、３１、５１、６１　先端面
　２２、３２、５２、６２　外周面
　２３、３３、５３　ポケット
　２４、３４、５４　カートリッジ
　２５、３５、５５　切削インサート
　２５ａ　第１切刃
　２６、３６、５６、６３　後端面
　３　第２突出部
　３５ａ　第２切刃
　４　第１梁
　４１　先端面
　４２　外周面
　４３　後端面
　５　第３突出部
　５５ａ　第３切刃
　７　第２梁
　１０　切削工具
　Ｌ　回転軸
　Ｔ　回転方向

Claims (11)

  1. 　先端から後端に向かって回転軸に沿って延びた円柱形状の軸部と、
    　前記軸部から外周に向かって突出し、且つ、前記外周の端部に第１切刃を有する第１突出部と、
    　前記軸部から前記外周に向かって突出し、且つ、前記外周の端部に第２切刃を有する第２突出部と、
    　前記軸部から離れて位置し、前記第１突出部及び前記第２突出部に接続された第１梁と、を有し、
    　前記第２突出部が、前記第１突出部に対して前記回転軸の回転方向の後方に位置し、
    　前記先端の側から見た場合に、前記第１梁が、前記外周に向かって突出した凸形状である、切削工具。
  2. 　前記先端の側から見た場合に、前記第１梁が、前記外周に向かって湾曲した凸曲線形状である、請求項１に記載の切削工具。
  3. 　前記先端の側から見た場合に、前記第１梁が、前記外周に向かって湾曲した円弧形状である、請求項２に記載の切削工具。
  4. 　前記回転軸を含む断面において、前記第１梁は、前記回転軸に沿った方向の寸法が、前記回転軸に直交する方向の寸法よりも小さい扁平形状である、請求項１～３のいずれか１つに記載の切削工具。
  5. 　前記回転軸を含む断面において、前記軸部及び前記第１梁の間隔が、前記回転軸に直交する方向の前記第１梁の寸法よりも大きい、請求項１～４のいずれか１つに記載の切削工具。
  6. 　前記先端の側から見た場合において前記切削工具の外接円を設定した際に、前記外接円及び前記第１梁の間隔が、前記軸部及び前記第１梁の間隔よりも狭い、請求項１～５のいずれか１つに記載の切削工具。
  7. 　前記第１梁は、前記第２突出部に近づくにしたがって前記後端に近づく、請求項１～６のいずれか１つに記載の切削工具。
  8. 　前記第１梁は、前記第２突出部に近づくにしたがって前記先端から離れる、請求項１～７のいずれか１つに記載の切削工具。
  9. 　前記軸部から前記外周に向かって突出し、且つ、前記外周の端部に第３切刃を有する第３突出部と、
    　前記軸部から前記外周に向かって突出した第４突出部と、
    　前記軸部から離れて位置し、前記第３突出部及び第４突出部に接続された第２梁と、を有し、
    　前記第４突出部が、前記第３突出部に対して前記回転軸の回転方向の後方に位置し、
    　前記第３突出部及び前記第４突出部が、前記第１突出部及び前記第２突出部よりも前記後端の側に位置し、
    　前記先端の側から見た場合に、前記第２梁が、外周に向かって突出した凸形状である、請求項１～８のいずれか１つに記載の切削工具。
  10. 　前記第１梁は、前記第２突出部に近づくにしたがって前記後端に近づき、
    　前記第２梁は、前記回転軸に対して直交する方向に延びている、請求項９に記載の切削工具。
  11. 　請求項１～１０のいずれか１つに記載の切削工具を回転させる工程と、
    　前記切削工具を被削材に接触させる工程と、
    　前記切削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。
PCT/JP2023/008802 2022-03-16 2023-03-08 切削工具及び切削加工物の製造方法 WO2023176623A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022041732 2022-03-16
JP2022-041732 2022-03-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023176623A1 true WO2023176623A1 (ja) 2023-09-21

Family

ID=88023169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/008802 WO2023176623A1 (ja) 2022-03-16 2023-03-08 切削工具及び切削加工物の製造方法

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023176623A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000502291A (ja) * 1995-12-22 2000-02-29 ケンナメタル インコーポレイテッド 高速回転ツール
JP2011528286A (ja) * 2008-07-18 2011-11-17 サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ 締結ユニットを具備する器具
JP2011528284A (ja) * 2008-07-18 2011-11-17 サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ 中ぐり工具
US20140161543A1 (en) * 2012-12-12 2014-06-12 Kennametal Inc. Rotary cutting tool with effective chip evacuation
JP2019511385A (ja) * 2016-04-14 2019-04-25 ザーパドチェスカー ウニヴェルズィタ ヴ プルズニＺａｐａｄｏｃｅｓｋａ ｕｎｉｖｅｒｚｉｔａ ｖ Ｐｌｚｎｉ スペーサバーを備えるフライスカッタ
US20190314904A1 (en) * 2018-04-12 2019-10-17 Guehring Kg Rotary tool

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000502291A (ja) * 1995-12-22 2000-02-29 ケンナメタル インコーポレイテッド 高速回転ツール
JP2011528286A (ja) * 2008-07-18 2011-11-17 サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ 締結ユニットを具備する器具
JP2011528284A (ja) * 2008-07-18 2011-11-17 サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ 中ぐり工具
US20140161543A1 (en) * 2012-12-12 2014-06-12 Kennametal Inc. Rotary cutting tool with effective chip evacuation
JP2019511385A (ja) * 2016-04-14 2019-04-25 ザーパドチェスカー ウニヴェルズィタ ヴ プルズニＺａｐａｄｏｃｅｓｋａ ｕｎｉｖｅｒｚｉｔａ ｖ Ｐｌｚｎｉ スペーサバーを備えるフライスカッタ
US20190314904A1 (en) * 2018-04-12 2019-10-17 Guehring Kg Rotary tool

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6861269B2 (ja) 切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法
CN108698143B (zh) 切削工具用刀具
JP6711830B2 (ja) ドリル及びそれを用いた切削加工物の製造方法
JP6467049B2 (ja) 切削工具及び切削加工物の製造方法
JPWO2018159499A1 (ja) 切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法
WO2023176623A1 (ja) 切削工具及び切削加工物の製造方法
JP7103933B2 (ja) 切削インサート、回転工具及び切削加工物の製造方法
JP5905123B2 (ja) 切削インサート、切削工具および切削加工物の製造方法
JP7386339B2 (ja) ドリル及び切削加工物の製造方法
JP7417707B2 (ja) エンドミル及び切削加工物の製造方法
JP6457632B2 (ja) 切削工具及び切削加工物の製造方法
JP7045460B2 (ja) 切削工具及び切削加工物の製造方法
JP7114733B2 (ja) 切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法
JP6839015B2 (ja) ドリル
JP7344321B2 (ja) 回転工具及び切削加工物の製造方法
CN114072249B (zh) 旋转刀具以及切削加工物的制造方法
JP7391108B2 (ja) ドリル及び切削加工物の製造方法
JP7223773B2 (ja) 回転工具及び切削加工物の製造方法
JP7488332B2 (ja) 回転工具及び切削加工物の製造方法
US20230364689A1 (en) Cutting insert, rotary tool, and method for manufacturing machined product
JP2014124719A (ja) 切削インサート、切削工具および切削加工物の製造方法
JP6875518B2 (ja) ドリル及び切削加工物の製造方法
WO2023228741A1 (ja) 切削工具及び切削加工物の製造方法
WO2023176618A1 (ja) 切削インサート、切削工具、及び切削加工物の製造方法
WO2023176533A1 (ja) 回転工具及び切削加工物の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23770579

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1