特開 2022-127405 テスト用切削工具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022127405

(43)【公開日】2022-08-31

(54)【発明の名称】テスト用切削工具

(51)【国際特許分類】

   B23B 27/22 20060101AFI20220824BHJP

【ＦＩ】

B23B27/22

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021025540

(22)【出願日】2021-02-19

(71)【出願人】

【識別番号】000006264

【氏名又は名称】三菱マテリアル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100175802

【弁理士】

【氏名又は名称】寺本 光生

(74)【代理人】

【識別番号】100142424

【弁理士】

【氏名又は名称】細川 文広

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(72)【発明者】

【氏名】名田 豊

(72)【発明者】

【氏名】菅原 健治

【テーマコード（参考）】

3C046

【Ｆターム（参考）】

3C046AA00

3C046JJ01

(57)【要約】

【課題】様々な条件で切り屑処理性の評価を行い、求める切り屑処理性を容易かつ低コストで特定することができるテスト用切削工具を提供する。
【解決手段】テスト用切削工具１は、多角形板状の工具本体２と、工具本体２に設けられ、工具本体２の板厚方向で互いに反対側を向く平面視多角形状の主面３Ａおよび裏面３Ｂと、主面３Ａおよび裏面３Ｂの周縁同士を繋ぐ外周面４と、主面３Ａと外周面４との交差稜線部に設けられた切刃５と、主面３Ａに対して板厚方向の内側に設けられたすくい面２１と、すくい面２１に設けられ、複数種のブレーカ部材３０を選択的に着脱可能に保持する少なくとも一つの取付部と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

多角形板状の工具本体と、
前記工具本体に設けられ、前記工具本体の板厚方向で互いに反対側を向く平面視多角形状の主面および裏面と、
前記主面および前記裏面の周縁同士を繋ぐ外周面と、
前記主面と前記外周面との交差稜線部に設けられた切刃と、
前記主面に対して前記板厚方向の内側に設けられたすくい面と、
前記すくい面に設けられ、複数種のブレーカ部材が選択的に取付可能な少なくとも一つの取付部と、を有する、
テスト用切削工具。

【請求項2】

前記取付部は、複数設けられている、
請求項１に記載のテスト用切削工具。

【請求項3】

前記ブレーカ部材は、
前記取付部に取り付けられる被取付部と、
前記被取付部と一体に設けられ、前記被取付部が前記取付部に取り付けられた状態で前記すくい面から突出する突起部と、を有する
請求項１または２に記載のテスト用切削工具。

【請求項4】

前記取付部は、前記すくい面から前記板厚方向で前記裏面側に凹む凹部又は貫通孔であり、
前記被取付部は、前記凹部又は前記貫通孔に挿入される軸である、
請求項３に記載のテスト用切削工具。

【請求項5】

前記凹部又は前記貫通孔と、前記軸とは、前記板厚方向から見て多角形状をなし、前記ブレーカ部材は、前記凹部又は前記貫通孔の中心軸回りの取付角度が変更可能とされている、
請求項４に記載のテスト用切削工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、テスト用切削工具に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、刃先交換式バイトの工具本体に装着される切削加工用の切削工具には、切り屑処理性を高めるための様々な工夫が成されている。例えば、特許文献１の切削工具は、すくい面上に固定された第１ブレーカ部材と、第１ブレーカ部材上で切り屑の押圧力に応じてブレーカ角度が変化できるように設けた第２ブレーカ部材と、を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実公昭６２－１００１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、切削工具を使用するユーザ側からすると、ユーザが切削する被削材の材質、切削加工条件、切削形状等に応じて、適切な切り屑処理性が得られる切削工具を用いるのが好ましい。切削工具は、多種多様な製品が市販されており、ユーザは、これらの市販されている製品の中から、自らが求める切り屑処理性を有した切削工具を選択する。しかしながら、選択した切削工具が、求める切り屑処理性を有しているとは限らない。このため、切削工具の選択には、ユーザの経験値や試行錯誤が求められ、切削工具の導入に手間やコストが掛かっているのが実情である。
ユーザが、切削工具のメーカに対し、オーダーメイドで切削工具の製作を求める場合にも、求める切り屑処理性を実現するのに、具体的にどのような仕様を備えていればよいのか、ユーザ側で特定するのは難しい。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑み、様々な条件で切り屑処理性の評価を行い、求める切り屑処理性を容易かつ低コストで特定することができるテスト用切削工具を提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のテスト用切削工具の一つの態様は、多角形板状の工具本体と、前記工具本体に設けられ、前記工具本体の板厚方向で互いに反対側を向く平面視多角形状の主面および裏面と、前記主面および前記裏面の周縁同士を繋ぐ外周面と、前記主面と前記外周面との交差稜線部に設けられた切刃と、前記主面に対して前記板厚方向の内側に設けられたすくい面と、前記すくい面に設けられ、複数種のブレーカ部材が選択的に取付可能な少なくとも一つの取付部と、を有する。

【0007】

本発明のテスト用切削工具の一つの態様によれば、取付部に対し、複数種のブレーカ部材を選択的に取り付けることで、複数種のブレーカ部材による切り屑処理性を比較して評価することができる。ブレーカ部材の取付部への着脱をユーザ側で行うことにより、複数種のブレーカ部材を用いたテストを容易かつ低コストで行うことができる。したがって、様々な条件で切り屑処理性の評価を行い、求める切り屑処理性を容易かつ低コストで特定することが可能となる。

【0008】

上記テスト用切削工具において、前記取付部は、複数設けられていてもよい。

【0009】

この場合、複数の取付部に対して取り付けるブレーカ部材の種類や位置を様々に変更して、切り屑処理性の比較検討を行うことができる。複数の取付部の全てにブレーカ部材を取り付けず、複数の取付部の中から、ブレーカ部材を取り付ける取付部を一以上選択することで、ブレーカ部材の位置、取付間隔についても比較検討を行うことができる。

【0010】

上記テスト用切削工具において、前記ブレーカ部材は、前記取付部に取り付けられる被取付部と、前記被取付部と一体に設けられ、前記被取付部が前記取付部に取り付けられた状態で前記すくい面から突出する突起部と、を有していてもよい。

【0011】

この場合、被取付部を取付部に取り付けることで、突起部をすくい面から突出した状態とすることができる。

【0012】

上記テスト用切削工具において、前記取付部は、前記すくい面から前記板厚方向で前記裏面側に凹む凹部又は貫通孔であり、前記被取付部は、前記凹部又は前記貫通孔に挿入される軸であってもよい。

【0013】

この場合、ブレーカ部材の軸を凹部又は貫通孔に挿入することで、ブレーカ部材を取付部に容易に取り付けることができる。

【0014】

上記テスト用切削工具において、前記凹部又は前記貫通孔と、前記軸とは、前記板厚方向から見て多角形状をなし、前記ブレーカ部材は、前記凹部又は前記貫通孔の中心軸回りの取付角度が変更可能とされていてもよい。

【0015】

この場合、ブレーカ部材の取付角度を容易に変更することができる。したがって、ブレーカ部材の取付角度を変えて、切り屑処理性の評価を容易に行うことができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明の一つの態様のテスト用切削工具によれば、様々な条件で切り屑処理性の評価を行い、求める切り屑処理性を容易かつ低コストで特定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態のテスト用切削工具を示す斜視図である。

【図2】本発明の一実施形態のテスト用切削工具を構成する工具本体を示す斜視図である。

【図3】本発明の一実施形態の工具本体の平面図である。

【図4】上記テスト用切削工具の角部の二等分線に沿った断面図であり、図３のＡ－Ａ矢視断面図である。

【図5】図３のＢ－Ｂ矢視断面図である。

【図6】上記テスト用切削工具のブレーカ部材を示す斜視図である。

【図7】上記ブレーカ部材の正面図である。

【図8】上記ブレーカ部材の工具本体に対する取付例を示す斜視図である。

【図9】上記ブレーカ部材の工具本体に対する他の取付例を示す斜視図である。

【図10】上記工具本体に対する他の種類のブレーカ部材の取付例を示す斜視図である。

【図11】上記工具本体に対する他の種類のブレーカ部材の取付例を示す平面図である。

【図12】上記ブレーカ部材の断面図である。

【図13】上記ブレーカ部材の斜視図である。

【図14】上記工具本体に設ける取付部の他の形状例を示す平面図である。

【図15】上記工具本体に設ける取付部を貫通孔とした場合の例を示す断面図であり、図１１のＣ－Ｃ矢視断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の一実施形態のテスト用切削工具の一例であるテスト用切削工具１について、図面を参照して説明する。

【0019】

図１は、本実施形態のテスト用切削工具１を示す斜視図である。図２は、本実施形態のテスト用切削工具１の工具本体２の斜視図である。図３は、本実施形態の工具本体２の平面図である。以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るテスト用切削工具１について説明する。本実施形態のテスト用切削工具１は、不図示の刃先交換式バイトの工具本体（ホルダ）に装着される。テスト用切削工具１は、例えば鋼材等の金属材料からなる被削材に切削加工を施す際の切り屑処理性についての評価を行うためものである。

【0020】

〔切削工具の概略構成〕
図１～図３に示すように、テスト用切削工具１は、多角形板状の工具本体２を有する。工具本体２は、超硬合金等の硬質材料により多角形板状、詳しくは四角形板状、より詳しくは菱形板状に設けられる。工具本体２は、他に、三角形板状等であってもよい。工具本体２の中央部には、断面円形の取付孔６が設けられる。取付孔６は、工具本体２を、その板厚方向に貫通するように設けられる。

【0021】

工具本体２は、主面３Ａと、裏面３Ｂと、外周面４と、切刃５と、を有する。
主面３Ａおよび裏面３Ｂは、工具本体２において互いに板厚方向の反対側を向く。主面３Ａおよび裏面３Ｂは、板厚方向から見て、平面視多角形状である。外周面４は、主面３Ａおよび裏面３Ｂの周縁同士を繋ぐ。テスト用切削工具１を用いた切削加工において、主面３Ａと外周面４との間に設けられた切刃５によって切削が行われ、裏面３Ｂが工具本体（図示略）に対する着座面として機能する。

【0022】

〔切刃の構成〕
切刃５は、多角形状をなす主面３Ａがなす菱形の鋭角の角部３ｃに設けられる。本実施形態において、切刃５は、主面３Ａと外周面４との交差稜線部に設けられる。

【0023】

切刃５は、主面３Ａの角部３ｃに位置するコーナ刃５ａと、主面３Ａの各辺に位置する直線刃５ｂと、を有する。

【0024】

〔チップブレーカの構成〕
図４は、上記テスト用切削工具１の角部３ｃの二等分線に沿った断面図であり、図３のＡ－Ａ矢視断面図である。図５は、図３のＢ－Ｂ矢視断面図である。
図１、図４、図５に示すように、主面３Ａには、チップブレーカ１０が設けられる。チップブレーカ１０は、ブレーカ溝２０に設けられた取付部２５と、ブレーカ部材３０と、を有する。
図１～図５に示すように、ブレーカ溝２０は、主面３Ａに対して板厚方向の内側である裏面３Ｂ側に凹んでいる。ブレーカ溝２０は、切刃５に対して板厚方向に直交する工具径方向の内側に設けられる。ブレーカ溝２０は、切刃５のコーナ刃５ａ及び直線刃５ｂの刃長方向に沿って延びる。ブレーカ溝２０の底面はすくい面２１である。すくい面２１は、すくい面２１は、工具本体２の板厚方向に直交する。

【0025】

取付部２５は、すくい面２１に設けられる。取付部２５は、複数種のブレーカ部材３０を選択的に着脱可能に保持する。本実施形態において、取付部２５は、複数設けられる。本実施形態において、取付部２５は、コーナ刃５ａに対して工具径方向の内側と、コーナ刃５ａを挟んで両側に延びる一対の直線刃５ｂのそれぞれに対して工具径方向の内側の部分とに、複数設けられる。各直線刃５ｂに対して工具径方向の内側の部分に設けられる複数の取付部２５は、直線刃５ｂが延びる方向に等間隔をあけて配列される。

【0026】

本実施形態において、取付部２５は、凹部２６である。凹部２６は、すくい面２１から板厚方向の内側（裏面３Ｂ側）に凹む。凹部２６は、板厚方向から見て、例えば円形である。

【0027】

図６は、上記テスト用切削工具１のブレーカ部材３０を示す斜視図である。図７は、上記ブレーカ部材３０の正面図である。
図６、図７に示すように、ブレーカ部材３０は、被取付部３１と、突起部３５と、を一体に有する。被取付部３１は、取付部２５に取り付けられる。本実施形態において、被取付部３１は、凹部２６に挿入される軸３３である。軸３３は、板厚方向から見て円形の凹部２６に挿入可能となるよう、円柱状である。軸３３の外径は、凹部２６の内径よりも僅かに小さい。軸３３の外周面に雄ねじ溝を設け、凹部２６の内周面に雌ねじ溝を設け、軸３３を凹部２６にねじ込むようにしてもよい。
突起部３５は、軸３３の一端に設けられる。突起部３５は、軸３３に対して軸３３の径方向の外側に突出している。突起部３５は、被取付部３１である軸３３が取付部２５に取り付けられた状態で、すくい面２１から板厚方向で主面３Ａ側に突出する。

【0028】

突起部３５は、比較検討用に、様々な形状のものが用意される。
図１、図４～図７に示すブレーカ部材３０Ａの突起部３５Ａは、ブレーカ部材３０が取付部２５に取り付けられた状態で、板厚方向から見て、例えば円形状である。突起部３５Ａは、板厚方向に直交する方向から見て、一定の曲率半径を有した球状面３５ｆを有する。

【0029】

このようなブレーカ部材３０Ａは、工具本体２に複数設けられた凹部２６に対し、選択的に取り付けられる。例えば、図１の例では、ブレーカ部材３０Ａは、工具本体２に複数設けられた凹部２６の全てに取り付けられる。
図８は、上記ブレーカ部材３０Ａの工具本体２に対する取付例を示す斜視図である。図９は、上記ブレーカ部材３０Ａの工具本体２に対する他の取付例を示す斜視図である。
また、図８、図９に示すように、ブレーカ部材３０Ａは、工具本体２に複数設けられた凹部２６のうち、一部の凹部２６のみに取り付けるようにしても良い。図８では、ブレーカ部材３０Ａを、角部３ｃに位置する凹部２６と、角部の３ｃに位置する凹部２６から一つ飛びの凹部２６に取り付ける。図８では、角部３ｃの凹部２６にブレーカ部材３０Ａを取り付けずに、一つ飛びの凹部２６とにブレーカ部材３０Ａを取り付ける。複数の凹部２６に取り付けるブレーカ部材３０Ａは、これ以外の位置、数としてもよい。

【0030】

図１０は、工具本体２に対する他の種類のブレーカ部材３０Ｂの取付例を示す斜視図である。図１１は、工具本体２に対する他の種類のブレーカ部材３０Ｂの取付例を示す平面図である。図１２は、ブレーカ部材３０Ｂの断面図である。図１３は、ブレーカ部材３０Ｂの斜視図である。
図１０～図１３に示すようなブレーカ部材３０Ｂを、凹部２６に取り付けるようにしてもよい。ブレーカ部材３０Ｂの突起部３５Ｂは、板厚方向から見て、略涙型を有する。突起部３５Ｂは、板厚方向から見て、小径端部３５ｓと、大径端部３５ｔと、を有している。小径端部３５ｓは、板厚方向から見て、大径端部３５ｔよりも小さい曲率半径で湾曲している。また、図１２に示すように、小径端部３５ｓは、すくい面２１に対する傾斜角度θ１が、大径端部３５ｔのすくい面２１に対する傾斜角度θ２よりも小さい。図１０、図１１に示すように、ブレーカ部材３０Ｂは、小径端部３５ｓを工具径方向の外側のコーナ刃５ａ側に向けている。ブレーカ部材３０Ｂは、大径端部３５ｔを工具径方向の外側のコーナ刃５ａ側に向けることもできる。なお、図１０、図１１では、ブレーカ部材３０Ｂをコーナ部３ｃの凹部２６に取り付けているが、ブレーカ部材３０Ｂは他の位置の凹部２６に取り付けるようにしてもよい。

【0031】

図１４は、取付部２５の他の形状例を示す平面図である。
図１３に示すように、ブレーカ部材３０Ｂの被取付部３１の軸３３Ｂを、軸３３Ｂの中心軸方向から見て、例えば四角形状としてもよい。この場合、図１４に示すように、工具本体２に設ける取付部２５としての凹部２６Ｂを、板厚方向から見て四角形状としてもよい。これにより、ブレーカ部材３０Ｂを、突起部３５Ｂの向きを軸３３Ｂの中心軸回りに回転させて取り付けることができる。

【0032】

図１５は、取付部２５を貫通孔２７とした場合の例を示す断面図である。
図１５に示すように、取付部２５として、凹部２６に代えて、工具本体２を板厚方向に貫通する貫通孔２７を設けるようにしてもよい。図１５の例では、角部３ｃに位置する取付部２５のみを貫通孔２７としているが、他の取付部２５についても、同様に貫通孔２７を設けてもよい。

【0033】

〔本実施形態による作用効果〕
以上説明した本実施形態のテスト用切削工具によれば、取付部２５に対し、複数種のブレーカ部材３０を選択的に取り付けることで、複数種のブレーカ部材３０による切り屑処理性を比較して評価することができる。ブレーカ部材３０の取付部２５への着脱をユーザ側で行うことにより、複数種のブレーカ部材３０を用いたテストを容易かつ低コストで行うことができる。したがって、様々な条件で切り屑処理性の評価を行い、求める切り屑処理性を容易かつ低コストで特定することが可能となる。

【0034】

また本実施形態では、取付部２５は、切刃５が連続する方向に沿って複数設けられている。
この場合、複数の取付部２５に対して取り付けるブレーカ部材３０の種類、ブレーカ部材３０の位置を様々に変更して、切り屑処理性の比較検討を行うことができる。複数の取付部２５の全てにブレーカ部材３０を取り付けず、複数の取付部２５の中から、ブレーカ部材３０を取り付ける取付部２５を一以上選択することで、ブレーカ部材３０の位置、取付間隔についても比較検討を行うことができる。

【0035】

また本実施形態では、ブレーカ部材３０は、被取付部３１と、突起部３５と、を有している。
この場合、被取付部３１を取付部２５に取り付けることで、突起部３５をすくい面２１から突出した状態で取り付けることができる。

【0036】

また本実施形態では、取付部２５は、凹部２６又は貫通孔２７であり、被取付部３１は、凹部２６又は貫通孔２７に挿入される軸３３である。
この場合、ブレーカ部材３０の軸３３を凹部２６又は貫通孔２７に挿入することで、ブレーカ部材３０を取付部２５に容易に取り付けることができる。

【0037】

また本実施形態では、凹部２６又は貫通孔２７と、軸３３は、板厚方向から見て多角形状をなし、ブレーカ部材３０は、凹部２６又は貫通孔２７の中心軸３３回りの取付角度が変更可能とされている。
この場合、ブレーカ部材３０の取付角度を容易に変更することができる。したがって、ブレーカ部材３０の取付角度を変えて、切り屑処理性の評価を容易に行うことができる。

【0038】

〔本発明に含まれるその他の構成〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の変更等が可能である。

【0039】

前述の実施形態では、ブレーカ部材３０として、２種類のブレーカ部材３０Ａ、３０Ｂを例に挙げたが、これに限らない。ブレーカ部材３０としては、突起部３５Ａ、３５Ｂ以外にも様々な形状のものを用いることができる。

【0040】

前述の実施形態では、取付部２５を切刃５が連続する方向に沿って配列する例を挙げたが、これに限らない。取付部２５の配置、設置数等は、蒸気に例示した以外にも、様々に変更可能である。

【0041】

その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例およびなお書き等で説明した各構成（構成要素）を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。

【符号の説明】

【0042】

１…テスト用切削工具
２…工具本体
３Ａ…主面
３Ｂ…裏面
４…外周面
５…切刃
２１…すくい面
２５…取付部
２６、２６Ｂ…凹部
２７…貫通孔
３０、３０Ａ、３０Ｂ…ブレーカ部材
３１…被取付部
３３、３３Ｂ…軸
３５、３５Ａ、３５Ｂ…突起部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】