特許 7502725 切削工具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-11

(45)【発行日】2024-06-19

(54)【発明の名称】切削工具

(51)【国際特許分類】

   B23B 27/10 20060101AFI20240612BHJP

   B23B 51/06 20060101ALI20240612BHJP

   B23Q 11/00 20060101ALI20240612BHJP

【ＦＩ】

B23B27/10

B23B51/06 D

B23B51/06 C

B23Q11/00 L

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2023201221

(22)【出願日】2023-11-29

【審査請求日】2023-11-29

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000221144

【氏名又は名称】株式会社タンガロイ

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 凌

【審査官】中川 康文

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－１５１５０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００３－５３０２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０６－０６３２１９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許第０５０８５５４０（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第０３５９７１０３（ＵＳ，Ａ）

【文献】英国特許出願公告第００２６１６５１（ＧＢ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／０７３６１０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｂ ２７／００－２９／３４

Ｂ２３Ｂ ５１／００－５１／１４

Ｂ２３Ｑ １１／００－１３／００

Ｂ２３Ｄ ６７／００－８１／００

Ｂ２３Ｐ １５／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

切削工具であって、
当該切削工具の基端部に設けられた、工作機械に搭載可能なスリーブに取り付けられる部分となる、略円柱形状であるシャンク部と、
当該切削工具の先端部に配置された切れ刃と、
該切れ刃から当該切削工具の基端部へ向け形成された、切削により生じる切りくずを案内し排出するための切りくず排出溝と、
前記先端部に向けてクーラントを供給する、当該切削工具の外周に設けられた溝状のクーラント流路と、
を備え、
前記先端部から見た先端視にて、前記クーラント流路は、周方向にて前記切りくず排出溝とは異なる位置であって、かつ、前記切れ刃と前記切りくず排出溝のいずれとも重なり合わない位置に設けられ、
前記シャンク部は、その外径が、前記先端部の外径よりも大きく、
前記クーラント流路は、前記シャンク部の外周にのみ設けられている、切削工具。

【請求項2】

前記シャンク部と、前記シャンク部よりも前記先端部寄りの部分との間に段差部が形成されている、請求項１に記載の切削工具。

【請求項3】

前記シャンク部に、前記工作機械の前記スリーブに対する回り止めとして機能する切り欠き部が平坦面で構成されていて、前記クーラント流路は、前記切り欠き部とは重なり合わない位置に形成されている、請求項１に記載の切削工具。

【請求項4】

前記クーラント流路は、円弧形状の溝で構成されている、請求項１に記載の切削工具。

【請求項5】

前記クーラント流路は、当該切削工具の中心軸と平行に真っ直ぐ形成されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の切削工具。

【請求項6】

前記クーラント流路が複数設けられている、請求項５に記載の切削工具。

【請求項7】

前記切れ刃は、当該切削工具と一体の刃で構成されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の切削工具。

【請求項8】

前記先端部に、切削インサートが取り付けられるインサート取付座が設けられている、請求項１から４のいずれか一項に記載の切削工具。

【請求項9】

旋削用工具である、請求項１から４のいずれか一項に記載の切削工具。

【請求項10】

前記先端部に、切削インサートがロウ付けされるロウ付け工具である、請求項１から４のいずれか一項に記載の切削工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、切削工具に関する。

【背景技術】

【0002】

工具の外部から給油するいわば外部給油タイプの切削工具には、加工点にクーラントが届きにくいという課題がある。そのような課題を解決するための従来技術として、特許文献３，４，５といった内部給油タイプの切削工具が提案されている。ただし、これら内部給油タイプの切削工具は、内部に設けられた流路を通じて給油するという構造上、小型化に向いていない。その解決手段として特許文献１，２のような、シャンクに溝が設けられた工具のような従来技術が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特表２０１３－５０１６３８号公報

【文献】特表２０１３－５１９５３７号公報

【文献】特開２００３－７１６０８号公報

【文献】特開２００７－１８５７６５号公報

【文献】特開２０１０－１０５０８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、当該工具の外周側からクーラントをはじめとする流体を供給するいわば外部供給タイプの切削工具だと、内径加工や穴あけ加工において、流体がワーク（被削材）内の加工点近傍に十分に届かないことがある。このような場合、工具内部の穴４０’を通して流体を供給するいわば内部供給タイプの切削工具１０’を代わりに用いることが考えられるが（図１０参照）、比較的小径の加工を行う場合、小さな穴の中に入る程度に工具を小型化すると、もはや当該工具内に給油穴を設けるスペースが無くなってしまうことがある。

【0005】

そこで、本発明は、工具自体がとくに小型である場合にもクーラント等の流体をワークの加工点近傍へ十分に供給することが可能な構造の切削工具を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

かかる課題を解決するべく、本発明者は種々検討した。従来の切削工具には、シャンク部に冷却溝を保有することで加工点近傍に給油をするものがあり、このような切削工具における給油の方向は、加工時に加工点近傍から切りくずが排出される方向と正反対である。このことはいわば当然のことのようでもあるが、このような構造だと、給油溝から排出された流体が逆に切りくずを押し込んでしまい、切りくず排出を妨げてしまうことがある。この点に着目しつつさらに検討を重ねた本発明者は、課題の解決に結びつく知見を得るに至った。

【0007】

本発明はかかる知見に基づき想到するに至ったものであり、その一態様は、切削工具であって、
当該切削工具の基端部に設けられた、工作機械に搭載可能なスリーブに取り付けられる部分となる、略円柱形状であるシャンク部と、
先端部に配置された切れ刃と、
該切れ刃から当該切削工具の基端部へ向け形成された、切削により生じる切りくずを案内し排出するための切りくず排出溝と、
先端部に向けてクーラントを供給する、当該切削工具の外周に設けられた溝状のクーラント流路と、
を備え、
クーラント流路は、切れ刃と切りくず排出溝のいずれとも重なり合わない位置に設けられている、切削工具である。

【0008】

この切削工具においては、外周に設けられたクーラント流路が、切れ刃と切りくず排出溝のいずれとも重なり合わない位置に設けられた状態、別言すれば、クーラント流路が切れ刃や切りくず排出溝に関与しない状態となっていることから、給油の流れが切りくず排出を妨げることなく、また、切りくず排出の流れが給油を妨げることもない。このため、クーラント流路を内部に設けることが困難な小型の切削工具などにおいて、クーラントを加工点近傍へ十分に供給することが可能な構造とすることができる。

【0009】

上記のごとき切削工具を先端部から見た先端視にて、クーラント流路は、周方向にて切りくず排出溝とは異なる位置に設けられていてもよい。

【0010】

上記のごとき切削工具において、シャンク部は、その外径が、先端部の外径よりも大きくてもよい。

【0011】

上記のごとき切削工具において、シャンク部と、シャンク部よりも先端部寄りの部分との間に段差部が形成されていてもよい。

【0012】

上記のごとき切削工具において、クーラント流路は、シャンク部の外周にのみ設けられていてもよい。

【0013】

上記のごとき切削工具において、シャンク部に、工作機械のスリーブに対する回り止めとして機能する切り欠き部が平坦面で構成されていて、クーラント流路は、切り欠き部とは重なり合わない位置に形成されていてもよい。

【0014】

上記のごとき切削工具において、クーラント流路は、円弧形状の溝で構成されていてもよい。

【0015】

上記のごとき切削工具において、クーラント流路は、当該切削工具の中心軸と平行に真っ直ぐ形成されていてもよい。

【0016】

上記のごとき切削工具において、クーラント流路が複数設けられていてもよい。

【0017】

上記のごとき切削工具において、切れ刃は、当該切削工具と一体の刃で構成されていてもよい。

【0018】

上記のごとき切削工具において、先端部に、切削インサートが取り付けられるインサート取付座が設けられていてもよい。

【0019】

上記のごとき切削工具は、旋削用工具であってもよい。

【0020】

上記のごとき切削工具は、先端部に、切削インサートがロウ付けされるロウ付け工具であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明にかかる切削工具の一例を示す斜視図である。

【図2】切削工具を別の角度から見た斜視図である。

【図3】切削工具を先端部から見た（先端視）図である。

【図4】切削工具を基端部から見た図である。

【図5】 工作機械のスリーブに取り付けられた状態の切削工具を示す斜視図である。

【図6】 工作機械のスリーブに取り付けられた状態の切削工具を先端部から見た（先端視）図である。

【図7】 工作機械のスリーブに取り付けられた状態の切削工具を先端部から見たときのクーラント流路を示す図である。

【図8】 工作機械のスリーブに取り付けられた状態の切削工具のクーラント流路からクーラントが供給される様子を示す模式図である。

【図9】穴あけ加工時のワーク（被削材）の内部の様子を説明する図である。

【図10】従来の切削工具の一例を参考として示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面を参照しつつ本発明に係る切削工具の好適な実施形態について詳細に説明する（図１～図９参照）。

【0023】

本発明に係る切削工具は、特に小型の旋削用工具や穴あけ工具といった内径加工用の工具として好適な工具として構成されているものである。本実施形態の切削工具１０は、シャンク部１４、切れ刃１８、切りくず排出溝３０、クーラント流路４０などを備えていて、中心軸１０Ａに沿って基端部１０ｂから先端部１０ｔまで延びる略円筒状に形成されている（図１、図２等参照）。当該切削工具１０の基端部１０ｂ側にはシャンク部１４が設けられ、先端部１０ｔには切れ刃１８が配置されている。

【0024】

シャンク部１４は、当該切削工具１０のうち、工作機械に搭載可能なスリーブ２１０に取り付けられる部分であり、切削工具１０の基端部１０ｂ側に設けられている（図１、図５、図６等参照）。このシャンク部１４は略円柱形状であって、当該シャンク部１４の一部には、スリーブ２１０に対する回り止めとして機能する切り欠き部１４ｆが形成されている。切り欠き部１４ｆは、中心軸１０Ａに平行な平坦面であってもよい（図１等参照）。本実施形態の切削工具１０におけるシャンク部１４は、その外径が、切削工具１０の他の部分（たとえば先端部１０ｔ）の外径よりも大きく、切削工具１０においてもっとも大きい部分となっている。このシャンク部１４と、切削工具１０のうち当該シャンク部１４よりも先端部１０ｔ寄りの部分との間には、外径が急に変化する段差部１５が形成されている（図１、図２等参照）。

【0025】

切れ刃１８は、先端部１０ｔに配置された刃で構成されている（図１等参照）。本実施形態の切削工具１０においては、切れ刃１８は当該切削工具１０と一体の刃で構成されている。ただしこれは好適な一例にすぎない。特に図示はしていないものの、切削工具１０として、その先端部１０ｔに、切削インサートが取り付けられるインサート取付座が設けられているものを採用してもよいし、切削インサートをロウ付けしたロウ付け工具を採用してもよい。

【0026】

切りくず排出溝３０は、切削により生じる切りくず（図９において符号１２０で示す）を案内し排出するための溝である。本実施形態の切削工具１０における切りくず排出溝３０は、切れ刃１８から当該切削工具１０の基端部１０ｂ側へ向けて延びる螺旋状のポケットで形成されている（図１、図３等参照）。

【0027】

クーラント流路４０は、先端部１０ｔに向けてクーラントＣを供給するように当該切削工具１０に形成されている。本実施形態の切削工具１０におけるクーラント流路４０は、切削工具１０の外周（符号１０ｐで示す）のうち、シャンク部１４の外周部分にのみ設けられた例えば２本の給油溝で構成されている（図２～図６参照）。クーラント流路４０の吐出口４０ｄは段差部１５がある部分に位置している（図２等参照）。クーラント流路４０は例えば本実施形態におけるごとく断面が円弧形状の溝で構成されていてもよいし（図３、図４参照）、これ以外の形状の溝で構成されていてもよい。これらクーラント流路４０は、当該切削工具１０の中心軸１０Ａと平行に、中心軸１０Ａの方向に沿って真っ直ぐに形成されている（図２、図３等参照）。

【0028】

本実施形態の切削工具１０におけるクーラント流路４０は、切れ刃１８と切りくず排出溝３０のいずれとも重なり合わない位置に設けられている（図２等参照）。例えば、この切削工具１０を先端部１０ｔから見た場合（本明細書では先端視と呼んでいる）、クーラント流路４０は、周方向にて切りくず排出溝３０とは異なる位置（周方向にて切りくず排出溝３０とは重なり合わない位置）に設けられている（図３参照）。このような切削工具１０においては、クーラント流路４０が、切れ刃１８と切りくず排出溝３０のいずれとも重なり合わない状態、別言すれば、切れ刃１８や切りくず排出溝３０に関与しない状態となっている（図７等参照）。このため、クーラント流路４０を通って先端部１０ｂ側へと供給されるクーラントＣの流れが切りくず１２０の排出を妨げることなく、また、切りくず排出の流れが給油を妨げることもない（図８等参照）。このため、クーラント流路４０を内部に設けることが困難な特に小型の切削工具１０などにおいて、クーラントＣをワーク１００の加工点近傍へ十分に供給することが可能となる（図９参照）。したがって、本実施形態のごとき切削工具１０によれば、特に小型の旋削用工具や穴あけ工具といった内径加工用の工具に適用した際、シャンク部１４からワーク１００の内部に向かって給油し、切りくず１２０の排出、刃先の冷却、潤滑を効果的に実施することを可能とする。

【0029】

上述のごときクーラント流路４０は、また、切り欠き部１４とも重なり合わない位置に形成されている（図２、図４等参照）。なお、本実施形態では２本のクーラント流路４０を、基端部１０ｂから見た場合（基端視）において、切り欠き部１４ｆ（の中心位置）を基準にして時計回り、反時計回りにそれぞれ１０５°以上１３５°以下の位置（例えば、およそ１２０°の位置）に配置した例（別言すれば、先端部１０ｔから見た場合（先端視）において（図３参照）、中心軸１０Ａと切れ刃１８の最外部とを結ぶ直線を基準にして時計回りに６５°以上９５°以下の位置と反時計回りに１５５°以上１８５°以下の位置に配置した例）を示しているが（図４参照）、これは好適な配置の一例にすぎず、切れ刃１８や切りくず排出溝３０、さらには切り欠き部１４と重なり合わない配置である限り、具体的な位置が限定されることはない。また、クーラント流路４０の本数もまた限定されないし、さらには、クーラント流路４０の形状や形態もまた限定されることはない。また、複数のクーラント流路４０を設ける場合、それらクーラント流路４０の大きさや形状が互いに異なっていても構わない。

【0030】

なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。

【産業上の利用可能性】

【0031】

本発明は、切削工具に適用して好適である。

【符号の説明】

【0032】

１０…切削工具
１０Ａ…中心軸
１０ｂ…基端部
１０ｐ…外周
１０ｔ…先端部
１４…シャンク部
１４ｆ…切り欠き部
１５…段差部
１８…切れ刃
３０…切りくず排出溝
４０…クーラント流路
４０ｄ…吐出口
１００…ワーク（被削材）
１２０…切りくず
２１０…スリーブ
Ｃ…クーラント

【要約】

【課題】工具自体がとくに小型である場合にもクーラント等の流体をワークの加工点近傍へ十分に供給することが可能な構造とする。
【解決手段】当該切削工具１０の基端部に設けられた、工作機械に搭載可能なスリーブ２１０に取り付けられる部分となる、略円柱形状であるシャンク部と、先端部１０ｔに配置された切れ刃１８と、該切れ刃１８から当該切削工具１０の基端部へ向け形成された、切削により生じる切りくずを案内し排出するための切りくず排出溝３０と、先端部１０ｔに向けてクーラントＣを供給する、当該切削工具１０の外周に設けられた溝状のクーラント流路４０と、を備えた切削工具１０である。クーラント流路４０は、切れ刃１８と切りくず排出溝３０のいずれとも重なり合わない位置に設けられている。
【選択図】図８

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】