特許 7029029 回転切削工具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-21

(45)【発行日】2022-03-02

(54)【発明の名称】回転切削工具

(51)【国際特許分類】

   B23B 51/00 20060101AFI20220222BHJP

【ＦＩ】

B23B51/00 L

B23B51/00 S

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021543192

(86)(22)【出願日】2021-02-03

(86)【国際出願番号】 JP2021003855

(87)【国際公開番号】W WO2021192629

(87)【国際公開日】2021-09-30

【審査請求日】2021-07-26

(31)【優先権主張番号】P 2020050718

(32)【優先日】2020-03-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000220103

【氏名又は名称】株式会社アライドマテリアル

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】川端 剛

(72)【発明者】

【氏名】川野 収一

【審査官】中川 康文

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５９－１９３６１６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００１－３２２０２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３１３２８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０６８３４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２０８１６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０４５６３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２１７５０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０９４４６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－００８３６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０６１３５６８１（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／００８６４０１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０２１８９２８７（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０２２２８９９８（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開昭５２－１３４１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００２－５４２９５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第３３９５４３４（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第４７１００６９（ＵＳ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１１０００８８２（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｂ ２７／００－２９／３４

Ｂ２３Ｂ ５１／００－５１／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

台金と、前記台金に設けられた切れ刃チップとを備えた回転切削工具であって、
前記切れ刃チップのすくい面に少なくとも一つの第１の溝が設けられ、
前記第１の溝は回転軸に対して傾斜した部分を有しており、
前記第１の溝の先端は前切れ刃またはコーナー面取り切れ刃に設けられており、
前記第１の溝の後端は外周切れ刃よりも内側に設けられており、前記外周切れ刃の前記すくい面に平行な方向の凹凸が３０μｍ以下であり、
前記切れ刃チップの前記すくい面に少なくとも一つの第２の溝が設けられ、前記第２の溝の先端は前記前切れ刃または前記コーナー面取り切れ刃に設けられており、前記第２の溝の後端は外周よりも内側に設けられており、前記第１の溝と前記第２の溝とが交差している、回転切削工具。

【請求項2】

前記第１の溝は先端から後端に向かうにつれて内周側に向かうように傾斜しており、前記第１の溝の後端付近には、前記すくい面および前記第１の溝の延びる方向と交差する壁面が設けられている、請求項１に記載の回転切削工具。

【請求項3】

台金と、前記台金に設けられた切れ刃チップとを備えた回転切削工具であって、
前記切れ刃チップのすくい面に少なくとも一つの第１の溝が設けられ、
前記第１の溝は回転軸に対して傾斜した部分を有しており、
前記第１の溝の先端は前切れ刃またはコーナー面取り切れ刃に設けられており、
前記第１の溝の後端は外周切れ刃よりも内側に設けられており、前記外周切れ刃の前記すくい面に平行な方向の凹凸が３０μｍ以下であり、
前記第１の溝は先端から後端に向かうにつれて内周側に向かうように傾斜しており、前記第１の溝の後端付近には、前記すくい面および前記第１の溝の延びる方向と交差する壁面が設けられている、回転切削工具。

【請求項4】

前記第１の溝は直線状であり、前記回転軸に対して５°以上８５°以下の角度を有する請求項１から３のいずれか１項に記載の回転切削工具。

【請求項5】

複数の前記第１の溝が設けられ、複数の前記第１の溝の間隔は０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下である請求項１から４のいずれか１項に記載の回転切削工具。

【請求項6】

前記第１の溝の断面形状は、Ｖ形、矩形、またはＶ形および矩形を合体させた形状である請求項１から５のいずれか１項に記載の回転切削工具。

【請求項7】

前記第１の溝の深さは、０．０１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下である請求項１から６のいずれか１項に記載の回転切削工具。

【請求項8】

前記第１の溝の幅は、０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である請求項１から７のいずれか１項に記載の回転切削工具。

【請求項9】

前記第１の溝の後端の端面形状は矩形であり、
その面の方向は前記前切れ刃または前記コーナー面取り切れ刃と平行である請求項１から８のいずれか１項に記載の回転切削工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、回転切削工具に関するものである。本出願は、２０２０年３月２３日に出願した日本特許出願である特願２０２０－０５０７１８号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。

【背景技術】

【0002】

従来、回転切削工具は、たとえば、特開２０１２－１０６３３４号公報（特許文献１）、実開昭５８－４４１３５号公報（特許文献２）および実開昭６０－１６５１０８号公報（特許文献３）に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－１０６３３４号公報

【文献】実開昭５８－４４１３５号公報

【文献】実開昭６０－１６５１０８号公報

【発明の概要】

【0004】

台金と、台金に設けられた切れ刃チップとを備えた回転切削工具には、切れ刃チップのすくい面に少なくとも一つの第１の溝が設けられ、第１の溝は回転軸に対して傾斜した部分を有しており、第１の溝の先端は前切れ刃またはコーナー面取り切れ刃に設けられており、第１の溝の後端は外周切れ刃よりも内側に設けられており、外周切れ刃の凹凸が３０μｍ以下である。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】図１は、実施の形態１に従った回転切削工具の正面図である。

【図2】図２は、実施の形態１に従った回転切削工具の背面図である。

【図3】図３は、実施の形態１に従った回転切削工具の右側面図である。

【図4】図４は、実施の形態１に従った回転切削工具の左側面図である。

【図5】図５は、実施の形態１に従った回転切削工具の平面図である。

【図6】図６は、実施の形態１に従った回転切削工具の底面図である。

【図7】図７は、実施の形態１に従った回転切削工具の斜視図である。

【図8】図８は、図５中のＶＩＩＩで囲んだ部分を拡大して示す図である。

【図9】図９は、図７中のＩＸで囲んだ部分を拡大して示す図である。

【図10】図１０は、図５中のＸ－Ｘ線に沿った断面図である。

【図11】図１１は、図１０中のＸＩで囲んだ部分を拡大して示す断面図である。

【図12】図１２は、実施の形態２に従った回転切削工具の正面図である。

【図13】図１３は、実施の形態３に従った回転切削工具の正面図である。

【図14】図１４は、実施の形態４に従った回転切削工具の正面図である。

【図15】図１５は、実施の形態５に従った回転切削工具の正面図である。

【図16】図１６は、溝の断面形状の一例を示す図である。

【図17】図１７は、溝の断面形状の一例を示す図である。

【図18】図１８は、溝の断面形状の一例を示す図である。

【図19】図１９は、溝の断面形状の一例を示す図である。

【図20】図２０は、実施の形態６に従った回転切削工具の正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

[本開示が解決しようとする課題]
従来の回転切削工具では、切り屑を分断することが困難であるという問題があった。

【0007】

[本開示の効果]
切り屑を分断することが可能な回転切削工具を提供することができる。

【0008】

[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。

【0009】

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に従った回転切削工具の正面図である。図２は、実施の形態１に従った回転切削工具の背面図である。図３は、実施の形態１に従った回転切削工具の右側面図である。図４は、実施の形態１に従った回転切削工具の左側面図である。図５は、実施の形態１に従った回転切削工具の平面図である。図６は、実施の形態１に従った回転切削工具の底面図である。図７は、実施の形態１に従った回転切削工具の斜視図である。図８は、図５中のＶＩＩＩで囲んだ部分を拡大して示す図である。

【0010】

図１から図８で示すように、実施の形態１に従った回転切削工具１は、台金２と、台金２に設けられた切れ刃チップ１０とを備える。切れ刃チップ１０のすくい面１００に少なくとも一つの第１の溝１１，１２，１３，１４が設けられ、第１の溝１１，１２，１３，１４は回転軸９に対して傾斜した部分を有しており、第１の溝１１，１２，１３，１４の先端１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａは前切れ刃１１０に設けられている。第１の溝１１，１２，１３，１４の後端１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂは外周切れ刃１２０よりも内側に設けられており、外周切れ刃１２０の凹凸が３０μｍ以下である。

【0011】

凹凸の測定は、以下のようにして行う。
（１）工具顕微鏡を使い、倍率３０倍で、外周切れ刃１２０の部分をすくい面１００に垂直な方向から見えるように、試料台に工具をセットする。工具顕微鏡の光軸がすくい面１００に垂直な状態を維持しながら試料台を回転させて、工具顕微鏡のレンズに設けられた目盛りの基準線に切れ刃稜線を合わせ、試料台の回転軸を固定する。

【0012】

（２）試料台を動かし、目盛りの基準線が凹凸の最も内周側の部分と接する位置へ移動させる。

【0013】

（３）上記（２）で試料台が移動した距離をデジタル測定器で読み取り、この距離を凹凸の大きさとする。なお、ここでいう凹凸は、外周切れ刃の稜線部分に生じたチッピング（稜線の欠け）、稜線付近のすくい面側の剥離および溝が外周切れ刃部分にまで形成されることによる凹凸などである。

【0014】

前切れ刃１１０の作用部分に溝１１，１２，１３，１４の先端１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａを設けることで、切屑の幅方向が分断され、切屑幅を小さくできる。

【0015】

前切れ刃１１０で生じた切屑が後方へ伸びても、前切れ刃１１０後方に斜め方向に延びる第１の溝１１，１２，１３，１４がある部分では、切屑の長さ方向が分断される。このような分断作用によって切り屑を短くできる。前切れ刃１１０から第１の溝１１，１２，１３，１４までの距離が長くなるとこの作用は起こりにくくなる。

【0016】

第１の溝１１，１２，１３，１４が図８のように外向きのものでは、第１の溝１１，１２，１３，１４の先端１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａを前切れ刃１１０の作用部分のできるだけ内周側（回転軸９に近い側）に設ければ良い。ただし、第１の溝１１，１２，１３，１４の先端１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａの位置は、加工条件や被加工材の種類により好ましい位置が変わる。これにより、第１の溝１１，１２，１３，１４の先端１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａより内周側で発生する切屑は幅が小さくなり、前切れ刃１１０後方に斜めの溝が無くても、幅の小さい切屑はカールしながら折れやすいので、長さ方向も小さくなりやすい。また、本開示の工具は回転工具切削なので、前切れ刃１１０の外周寄りの方が内周寄りよりも切屑長さが長くなり、生じる切屑は扇型になる。しかもこの切屑は半径の小さい扇型なのでカールしやすく折れやすい。一方、先端１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａより外周側で発生する切屑は第１の溝１１，１２，１３，１４による分断作用により切屑は細かく分断される。

【0017】

図９は、図７中のＩＸで囲んだ部分を拡大して示す図である。図８および図９で示すように、第１の溝１１，１２，１３，１４の後端１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂは外周切れ刃１２０に到達していない。さらに、その他の溝１５，１６においての後端１５ｂ，１６ｂは外周切れ刃１２０に到達していない。そのため、外周切れ刃１２０の凹凸を３０μｍ以下とすることができる。外周切れ刃１２０の凹凸が大きいと凹凸形状が被加工物の孔の内表面に転写されるため加工精度が低下する。溝１５，１６の先端１５ａ，１６ａは前切れ刃１１０に到達していない。第１の溝１１，１２，１３，１４の後端１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂの端面形状は矩形であり、その面の方向（端面の法線と直交する方向）は前切れ刃１１０と平行であってもよい。

【0018】

台金２および切れ刃チップ１０がすくい面１００を構成している。台金２にはフルート３が設けられている。フルート３は壁面３０１，３０２によって規定されている。壁面３０１，３０２は、台金２の長さ方向に沿って延びるように構成されている。

【0019】

図１０は、図５中のＸ－Ｘ線に沿った断面図である。図１１は、図１０中のＸＩで囲んだ部分を拡大して示す断面図である。図１０および図１１で示すように、台金２に切れ刃チップ１０が埋め込まれている。切れ刃チップ１０の表面であるすくい面１００には第１の溝１３，１４および溝１５，１６が形成されている。第１の溝１３，１４および溝１５，１６は矩形である。

【0020】

以上のように構成された回転切削工具１においては、第１の溝１１，１２，１３，１４は回転軸９に対して傾斜した部分を有しており、第１の溝１１，１２，１３，１４の先端１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａは前切れ刃１１０に設けられているため切り屑が分断されやすくなる。さらに第１の溝１１，１２，１３，１４の後端１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂは外周切れ刃１２０よりも内側に設けられており、外周切れ刃１２０の凹凸が３０μｍ以下であるため、被加工物の孔を平滑にすることができる。

【0021】

（実施の形態２）
図１２は、実施の形態２に従った回転切削工具の正面図である。図１２で示すように、実施の形態２に従った回転切削工具１においては、第１の溝１１は内向きに設けられている。内向きとは第１の溝１１が前切れ刃１１０から遠ざかるにつれて回転軸９に近づくように傾斜していることをいう。これとは反対に外向きとは内向きとは第１の溝１１が前切れ刃１１０から遠ざかるにつれて回転軸９から遠ざかるように傾斜していることをいう。

【0022】

第１の溝１１の先端１１ａは前切れ刃１１０に設けられている。第１の溝１１の後端１１ｂは外周切れ刃１２０に到達していない。外周切れ刃１２０の凹凸は３０μｍ以下である。

【0023】

このように、第１の溝１１が内向きに延びるものでは、第１の溝１１の先端１１ａを前切れ刃１１０のできるだけ外周側に設けることが好ましい。これにより、第１の溝１１の先端１１ａより外周側で発生する切屑は幅が小さくなる。前切れ刃１１０後方に斜めの溝が無くても、幅の小さい切屑はカールしながら折れやすいので、長さ方向も小さくなりやすい。また、この切屑は内周側にカールして先端１１ａの内周側で発生する切屑と絡んで分断されるものもあるので、切屑の長さ方向が小さくなりやすい。外周側にカールした場合は、加工面に接触して切屑の長さが短くなりやすいが、幅の小さい切屑なので、加工面への接触力は小さく、加工面に傷を付けることもない。一方、先端１１ａより内周側で発生する切屑は実施の形態１で説明した内周側で発生する切屑の幅が小さくなる理由に基づいて、切屑は細かく分断される。

【0024】

また、前切れ刃１１０のうち第１の溝１１の先端１１ａより内周側の部分で発生した切屑は、すくい面１００上を緩やかにカールしながら流れ、溝１１に接触すると分断される。あるいはカールが不十分で分断されない切屑は、溝１１に接触すると溝１１に沿って流れるようになり、溝１１の後端１１ｂのほうに向かう。このときに溝１１の後端１１ｂ付近にすくい面１００および線３１１で示される溝１１の延びる方向と交差する壁面３０１が設けられていれば、切屑がこの壁面３０１に接触し、カールする半径が小さくなるため切屑が分断されやすくなる効果が得られる。

【0025】

なお、カールする半径は通常小さくても５ｍｍ程度になり、１０ｍｍまたは２０ｍｍ程度になるものも多いので、溝１１の後端１１ｂと壁面３０１との間隔は５ｍｍ以下であれば十分上記の効果が得られる。

【0026】

（実施の形態３）
図１３は、実施の形態３に従った回転切削工具の正面図である。実施の形態１の回転切削工具１では第１の溝１１が一つのみ設けられている点において、実施の形態１に従った回転切削工具１と異なる。第１の溝１１の先端１１ａは前切れ刃１１０に設けられている。第１の溝１１の後端１１ｂは外周切れ刃１２０に到達していない。外周切れ刃１２０の凹凸は３０μｍ以下である。一つの第１の溝１１のみを設けるため、実施の形態１の回転切削工具１と比較して溝による効果は小さくなるものの、製造しやすくなる。

【0027】

（実施の形態４）
図１４は、実施の形態４に従った回転切削工具の正面図である。図１４で示すように、実施の形態４に従った回転切削工具１では、第１の溝１１が外向きに延び、第２の溝２１２が内向きに延びている。すなわち、第１の溝１１と第２の溝２１２との延びる方向が異なっている点において、実施の形態１および２の回転切削工具１と異なる。先端１１ａ，２１２ａはいずれも前切れ刃１１０に到達している。これに対して後端１１ｂ、２１２ｂはいずれも外周切れ刃１２０に到達していない。

【0028】

第１の溝１１および第２の溝２１２の先端１１ａ，２１２ａは前切れ刃１１０に設けられて長手方向に開放された形状とされている。第１の溝１１，および第２の溝２１２の後端１１ｂ，１２ｂは外周切れ刃１２０に到達しておらず、長手方向に閉じられた形状とされている。外周切れ刃１２０の凹凸は３０μｍ以下である。内向きの第２の溝２１２と外向きの第１の溝１１とを設けることで、内向きの溝および外向きの溝の両方の効果を奏することができる。

【0029】

さらに第１の溝１１および第２の溝２１２が交差する部分において切屑が細かく分断されやすいという効果がある。

【0030】

（実施の形態５）
図１５は、実施の形態５に従った回転切削工具の正面図である。図１５で示すように、実施の形態５に従った回転切削工具１では、２本の第１の溝１１，１３が内向き、１本の第２の溝２１２が外向きである。溝１５の先端１５ａは前切れ刃１１０に到達していない。すべての後端１１ｂ，２１２ｂ，１３ｂ，１５ｂは外周切れ刃１２０に到達していない。

【0031】

第１の溝１１，１３の先端１１ａ，１３ａおよび第２の溝２１２の先端２１２ａは前切れ刃１１０に設けられている。第１の溝１１，１３の後端１１ｂ，１３ｂおよび第２の溝２１２の後端２１２ｂは外周切れ刃１２０に到達していない。外周切れ刃１２０の凹凸は３０μｍ以下である。

【0032】

図１６から図１９は、溝の断面形状の一例を示す図である。図１６で示すように、第１の溝１１の断面形状はＶ字状である。溝１１の側面１１ｄがすくい面１００に対して角度をなしている。図１７で示すように、溝１１はすくい面１００に対して垂直な側面１１ｄと、すくい面１００に対して平行な底面１１ｅとにより構成されていてもよい。図１８で示すように、図１８で示すように、溝１１の入口付近にテーパ面１１ｆが設けられ、図１７と同様の側面１１ｄおよび底面１１ｅが設けられてもよい。この形状を以下、Ｖ形底面付という。図１９で示すように、溝１１が円弧状に形成されていてもよい。これらの溝１１の断面形状は各実施の形態において採用される。

【0033】

すなわち、第１の溝１１の断面形状は、Ｖ形、矩形、またはＶ形および矩形を合体させた形状、円形のいずれであってもよい。

【0034】

（実施の形態６）
図２０は、実施の形態６に従った回転切削工具の正面図である。図２０で示すように、実施の形態６に従った回転切削工具１では、前切れ刃１１０と外周切れ刃１２０との間にコーナー面取り切れ刃１３０が設けられており、コーナー面取り切れ刃１３０に第１の溝１１の先端１１ａが設けられている。溝１１の後端１１ｂは外周切れ刃１２０に到達していない。

【0035】

（実施例１）
各実施例に共通の事項として、実施例および比較例の工具を製作するために、平均粒子径５μｍのダイヤモンドを焼結したダイヤモンド焼結体（以下、ＰＣＤと称する）を軸状の台金にろう付けし、ＰＣＤの先端および外周に切れ刃を形成するため、＃１５００のダイヤモンド砥石により刃付け研磨を行った。その後、ＰＣＤのすくい面上に溝を形成するものについては、ガルバノメーターミラーにより集光性を高めた高出力パルスＹＡＧレーザーを用いて、ＰＣＤのすくい面上に溝を形成した。

【0036】

＜第１および第２の溝形状と向きの違い＞
第１および第２の溝の有無および第１および第２の溝形状の違いが切り屑に及ぼす影響について調べた。工具の基本的な形状と第１および第２の溝の一例を図１２から図１４に、第１および第２の溝の断面形状の例を図１６から図１９に示す。

【0037】

比較例としては、溝が外周切れ刃まであるもの（工具番号１－ｂ）、第１の溝の無いもの（工具番号１０１）、溝が外周切れ刃と平行なもの（工具番号１０２）も製作した。第１および第２の溝の形状、向き、寸法などについては、表１に示す。

【0038】

【表1】

【0039】

「溝の向き」において「外向き４５°」とは図１３のように第１の溝が延びており回転軸９に対して４５°の角度をなしていることをいう。「溝の向き」の欄において記載した角度はいずれも回転軸９に対してなす角度をいう。「溝断続長さＷ０」は、図１２で示すように先端１１ａの前切れ刃１１０の稜線が溝１１を形成することにより無くなった部分の半径方向に沿った長さをいう。

【0040】

外周切れ刃１２０から測定した、最外周の第１の溝が前切れ刃と交差する位置は、表１の工具番号１から１－ｂまででは、０．３ｍｍ、工具番号１－ｃでは、０．３ｍｍ、工具番号２では、０．３ｍｍ、工具番号３では、０．３ｍｍ、工具番号１０２では、０．３ｍｍである。外周切れ刃１２０から測定した、最外周の第２の溝が前切れ刃と交差する位置は、表１の工具番号２では、０．３ｍｍである。

【0041】

以上の工具を使い、以下の条件で切削加工を行い、切屑処理性を評価した。
［切削条件］
被削材：アルミニウム合金（Ａ６０６１）
加工孔：下孔直径５ｍｍ、深さ２５ｍｍ
この孔を直径１０ｍｍに仕上げる。従って、取り代は片肉で２．５ｍｍ。

【0042】

切削速度：２００ｍ／ｍｉｎ
送り量：０．２ｍｍ／ｒｅｖ
この評価では、切り屑が長さ５ｍｍ以下のカール状で且つ幅が片肉取り代以下のものを良好と判断した。評価結果を表２に示す。

【0043】

【表2】

【0044】

表２の最終評価の「Ａ」から「Ｃ」は以下の内容である。
評価Ａ：切屑の幅・長さ（５ｍｍ以下）とも小さくなり、加工面に傷なし。

【0045】

評価Ｂ：切屑の長さが少し大きい（５～１０ｍｍ）が、加工面に傷はなし。
評価Ｃ：加工面に傷が発生したもの、または、傷は発生しなかったが切屑が１０ｍｍ以上と長く、傷の発生可能性が極めて高いもの、または、傷は発生しなかったが、切屑長さは短くなっても幅方向が分断されずに広いままのもの。

【0046】

なお、以下の表４，６，８，１０でもこの評価は同じである。
工具番号１、２の工具は、切り屑の幅は取り代よりも小さくなり、切り屑長さも３ｍｍと短く分断されている。第１の溝の断面形状が半円の工具番号３の工具は、他の第１の溝形状に比べ、第１の溝幅に対して第１の溝深さが浅くなるため、切り屑幅を小さくすることができなかったと考えられる。また、同じ理由で切り屑の長さを短くする効果が、他の第１の溝形状に比べて小さかったが、カールさせる効果はあり、切屑長さは３ｍｍと短くなっている。

【0047】

これに対し、第１の溝の無い工具番号１０１は、切り屑幅が取り代と同一で、切り屑長さは１６ｍｍでカールもせず、切屑分断の効果が無かった。以上の結果より、切り屑分断の効果は、加工条件によるものでなく第１の溝形状に差によるものであると考えられる。

【0048】

工具番号１－ｃの工具においては、すくい面１００および溝１１が延びる方向と交差する壁面３０１に切屑の擦れた痕が見られ、切屑分断に作用していることが確認された。このことから、前切れ刃１１０で生じた切屑は、溝１１に沿って流れ、溝１１の後端１１ｂ付近の壁面３０１に当たることで切屑が分断される効果がある。

【0049】

さらに、外周切れ刃の凹凸が３０μｍを超えると加工面に傷が発生し面粗さが低下した。

【0050】

（実施例２）
＜第１の溝の角度の違い＞
本実施例では、第１の溝の角度が切り屑の分断に及ぼす影響について試験を行った。

【0051】

第１の溝の角度の違いによる切り屑分断の差を確認するため、実施例１の工具形状を基本としつつ、第１の溝の本数は１本とした。

【0052】

第１の溝の角度を回転軸に対し、平行（０°）の工具および３°～８７°の範囲で変更した工具を製作した。第１の溝の形状、向き、寸法などについては、表３に示す。いずれの第１の溝も先端は前切れ刃に交差している。

【0053】

【表3】

【0054】

第１の溝が前切れ刃と交差する位置は、形状や製作上の制約があるため、工具により外周切れ刃から１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍの３種類の工具がある。具体的には、表３の工具番号１０３、１１、１２、１３、１４では１ｍｍ、工具番号１５では１．５ｍｍ、工具番号１６では２ｍｍである。

【0055】

実施例１の工具番号１と同様、第１の溝断面形状は図１８の形状で第１の溝の幅Ｗは０．１７ｍｍである。

【0056】

また第１の溝が前切れ刃と交わることによりできる前切れ刃の断続部分の幅ＷＯは、第１の溝の角度により異なるが、計算により算出できる。

【0057】

以上の工具を使い、以下の条件で切削加工を行い、切屑処理性を評価した。
［切削条件］
切削条件は、以下の通りである。

【0058】

被削材：アルミニウム合金（Ａ６０６１）
加工孔：下孔直径５ｍｍ、深さ２５ｍｍ
この孔を１０ｍｍに仕上げる。従って、取り代は片肉で２．５ｍｍ。

【0059】

切削速度：２００ｍ／ｍｉｎ
送り量：０．２ｍｍ／ｒｅｖ
この評価も実施例１と同様、切り屑が長さ５ｍｍ以下のカール状で且つ幅が片肉取り代以下のものを良好と判断した。但し、加工中のビビリなどの発生状況も考慮して判断した。この評価結果を表４に示す。

【0060】

【表4】

【0061】

工具番号１１の角度３°の工具では、切り屑はカールしたものの長さがあまり短くならいため、最終評価をＢとした。工具番号１２～１５の角度が５°～８５°の工具では、切り屑幅、切り屑長さとも第１の溝による分断の効果が見られた。

【0062】

工具番号１６の角度８７°の工具は、切り屑分断の効果はあったが、孔の底付近を加工する際に少しビビリが発生する状況が見られた。これはＷの寸法が３．２５ｍｍ以上のような寸法と非常に大きくなり、この部分の切削抵抗が大きくなってビビリが発生したと考えられる。

【0063】

この結果から、第１の溝は回転軸に対して５°以上８５°以下の角度を有することが好ましいことが分かった。

【0064】

（実施例３）
＜第１の溝の深さの違い＞
本実施例では第１の溝の深さが切り屑に及ぼす影響について調べた。

【0065】

工具形状は、実施例１の工具番号１の工具形状を基本形状とし、第１の溝の深さを変えた工具を製作した。第１の溝の形状、向き、寸法などについては、表５に示す。

【0066】

【表5】

【0067】

第１の溝幅Ｗ、第１の溝の間隔Ｓは工具番号１と同じであり、最外周の第１の溝が前切れ刃と交差する位置は外周部から０．３ｍｍの位置とした。

【0068】

また、第１の溝の内周側の位置は、外周部から２．５ｍｍの位置とし、第１の溝の本数はすべて工具ともに３本とした。

【0069】

以上の工具を使い、以下の条件で切削加工を行い、切屑処理性を評価した。
［切削条件］
被削材：アルミニウム合金（Ａ６０６１）
加工孔：下孔直径５ｍｍ、深さ２５ｍｍ
この孔を１０ｍｍに仕上げる。従って、取り代は片肉で２．５ｍｍ。

【0070】

切削速度：２００ｍ／ｍｉｎ
送り量：０．２ｍｍ／ｒｅｖ
この評価も実施例１と同じである。評価結果を表６に示す。

【0071】

【表6】

【0072】

工具番号２２から２６の第１の溝深さ０．０１ｍｍから０．８ｍｍの工具では、切屑がカールして細かく分断された。

【0073】

この結果から、第１の溝の深さは、０．０１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下が好ましいことが分かった。

【0074】

（実施例４）
＜第１の溝の幅の違い＞
本実施例では第１の溝幅Ｗの違いが切り屑に及ぼす影響について試験を行った。

【0075】

工具形状は、実施例１の工具番号１の形状を基本形状とし、第１の溝の幅が０．０１ｍｍ～０．５０ｍｍの間で異なるものを製作した。第１の溝の形状、向き、寸法などについては、表７に示す。

【0076】

【表7】

【0077】

第１の溝深さＤ、第１の溝の間隔Ｓは、工具番号１の工具と同じである。最外周の第１の溝が前切れ刃と交差する位置は、外周部から０．３ｍｍの位置とした。

【0078】

工具番号３４は、実施例１で製作した工具番号１と同一品である。
第１の溝の最外周部分は外周部から２．５ｍｍの位置としたので第１の溝の本数は第１の溝幅によって異なっている。

【0079】

以上の工具を使い、以下の条件で切削加工を行い、切屑処理性を評価した。
［切削条件］
被削材：アルミニウム合金（Ａ６０６１）
加工孔：下孔直径５ｍｍ、深さ２５ｍｍ
この孔を１０ｍｍに仕上げる。従って、取り代は片肉で２．５ｍｍ。

【0080】

切削速度：２００ｍ／ｍｉｎ
送り量：０．２ｍｍ／ｒｅｖ
この評価も実施例１と同じである。評価結果を表８に示す。

【0081】

【表8】

【0082】

工具番号３２～３６の工具では、切屑がカールして分断され、小さい切屑が得られた。
（実施例５）
＜第１の溝の間隔の違い＞
本実施例では第１の溝の間隔Ｓの違いが切り屑に及ぼす影響について試験を行った。

【0083】

工具形状は、実施例１の工具番号１の形状を基本形状とし、第１の溝の間隔が異なるものを製作した。第１の溝の形状、向き、寸法などについては、表９に示す。

【0084】

【表9】

【0085】

第１の溝深さＤ、第１の溝幅Ｗは、工具番号１と同じである。最外周の第１の溝が前切れ刃と交差する位置は、外周部から０．３ｍｍの位置とした。

【0086】

第１の溝間隔Ｓが０．１０ｍｍ～２．００ｍｍの間で異なるものを製作した。工具番号４４は、実施例１の工具番号１と同一品である。

【0087】

第１の溝の最外周部は、外周部から２．５ｍｍの位置としたため、第１の溝の本数は第１の溝間隔によって異なる。

【0088】

以上の工具を使い、以下の条件で切削加工を行い、切屑処理性を評価した。
［切削条件］
被削材：アルミニウム合金（Ａ６０６１）
加工孔：下孔直径５ｍｍ、深さ２５ｍｍ
この孔を１０ｍｍに仕上げる。従って、取り代は片肉で２．５ｍｍ。

【0089】

切削速度：２００ｍ／ｍｉｎ
送り量：０．２ｍｍ／ｒｅｖ
この評価も実施例１と同じである。評価結果を表１０に示す。

【0090】

【表10】

【0091】

工具番号４３～４５の工具では、切屑がカールして分断され、小さい切屑が得られた。
工具番号４２の第１の溝間隔０．１０ｍｍの工具でも、前切れ刃が櫛状に近い形状のため、僅かに切り屑の溶着が見られたが、溶着は少なかったため、切屑をカールさせて分断する効果が低下するほどではなかった。

【0092】

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【産業上の利用可能性】

【0093】

回転切削工具は、アルミニウム合金、非鉄金属の嵌合穴加工に用いるドリルまたは、リーマに好適に利用することができる。

【符号の説明】

【0094】

１ 回転切削工具、２ 台金、９ 回転軸、１０ 切れ刃チップ、１１，１２，１３，１４ 第１の溝、１５，１６ 溝、１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，２１２ａ 先端、１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，２１２ｂ 後端、１１ｄ 側面、１１ｅ 底面、１１ｆ テーパ面、１００ すくい面、１１０ 前切れ刃、１２０ 外周切れ刃、１３０ コーナー面取り切れ刃、２１２ 第２の溝、３０１，３０２ 壁面、３１１ 線。

【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】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】