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WO2023228741A1 - 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

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Publication number
WO2023228741A1
WO2023228741A1 PCT/JP2023/017559 JP2023017559W WO2023228741A1 WO 2023228741 A1 WO2023228741 A1 WO 2023228741A1 JP 2023017559 W JP2023017559 W JP 2023017559W WO 2023228741 A1 WO2023228741 A1 WO 2023228741A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
insert
cutting
tip
cutting tool
pocket
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/017559
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
寛久 石
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 WO2023228741A1 publication Critical patent/WO2023228741A1/ja

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C3/00—Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
    • B23C3/12—Trimming or finishing edges, e.g. deburring welded corners
    • 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
    • B23C5/06—Face-milling cutters, i.e. having only or primarily a substantially flat cutting surface

Definitions

  • the present disclosure relates to a cutting tool and a method for manufacturing a cut workpiece.
  • a chamfer cutter described in JP-A-2021-74798 As a cutting tool, for example, a chamfer cutter described in JP-A-2021-74798 (Patent Document 1) is known.
  • a chamfer cutter described in JP-A-2021-74798 (Patent Document 1) is known.
  • Poisson burrs side burrs
  • Poisson burrs are likely to occur near both ends of the chamfered surface, especially on the side where the cutting edge was in contact with the cutting edge until just before it separated from the workpiece.
  • a Poisson burr is placed near the top of the chamfered surface if the axial rake is positive, and near the bottom of the chamfered surface if the axial rake is negative. often occurs.
  • the chamfer cutter described in Patent Document 1 has a V-shaped cutting edge.
  • the V-shaped cutting edge has an inner cutting edge portion, an outer cutting edge portion, and a bent cutting portion located therebetween.
  • the flow of chips due to cutting is directed toward the bent cutting blade portion, so it is possible to suppress the occurrence of Poisson burrs at the edge of the chamfered surface formed by cutting.
  • the chamfered surface may have a convex shape, which poses a problem in terms of processing accuracy.
  • the method of suppressing the occurrence of Poisson burrs by having the cutting edge have a bent cutting part as in Patent Document 1 lacks versatility in so-called insert-type cutting tools.
  • the cutting edge has a curved cutting portion
  • the optimum value of the curved cutting portion that suppresses the occurrence of Poisson burrs changes depending on the machining diameter of the workpiece, in other words, the outer diameter of the cutting tool.
  • restrictions will be added to processing conditions. That is, when preparing a repertoire of a plurality of cutting tools having different outer diameters, it is necessary to prepare an optimal insert for each cutting tool.
  • a cutting tool includes a main body that extends from a tip toward a rear end along a rotation axis, and has a first pocket and a second pocket located on the side of the tip, and a first pocket. a first insert located in the second pocket and having a first cutting edge; and a second insert located in the second pocket and having a second cutting edge.
  • the axial rake of the first insert is positive and the axial rake of the second insert is negative.
  • FIG. 2 is a plan view of the cutting tool shown in FIG. 1 viewed from the X1 direction.
  • FIG. 2 is a plan view of the cutting tool shown in FIG. 1 viewed from the X2 direction.
  • FIG. 2 is a plan view of the cutting tool shown in FIG. 1 viewed from the X3 direction.
  • 3 is an enlarged view of region Y1 shown in FIG. 2.
  • FIG. 4 is an enlarged view of region Y2 shown in FIG. 3.
  • FIG. 5 is an enlarged view of region Y3 shown in FIG. 4.
  • FIG. 5 is an enlarged view of region Y4 shown in FIG. 4.
  • FIG. It is a side view which shows the cutting tool based on 2nd Embodiment.
  • FIG. 10 is an enlarged view of region Y5 shown in FIG. 9.
  • FIG. 10 is an enlarged view of region Y5 shown in FIG. 9 viewed from the X4 direction.
  • FIG. It is a schematic explanatory view showing one process of a manufacturing method of a cutting workpiece concerning an embodiment. It is a schematic explanatory view showing one process of a manufacturing method of a cutting workpiece concerning an embodiment. It is a schematic explanatory view showing one process of a manufacturing method of a cutting workpiece concerning an embodiment. It is a schematic explanatory view showing one process of a manufacturing method of a cutting workpiece concerning an embodiment.
  • each figure referred to below shows only the main members necessary for explaining each embodiment in a simplified manner. Therefore, the cutting tool of the present disclosure may include any component not shown in each referenced figure. 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 1A is a so-called rotary tool that rotates in a rotation direction O2 around a rotation axis O1, as shown in a non-limiting example shown in FIG.
  • rotary tools include milling tools and end mills.
  • One non-limiting example rotary tool shown in FIG. 1 is a milling tool.
  • the rotation axis O1 is an axis around which the cutting tool 1A rotates, and is not included in the cutting tool 1A (main body portion 3) as a tangible object.
  • the rotation direction O2 is not limited to the direction shown in FIG.
  • the cutting tool 1A may have a configuration that is reversed around the rotation axis O1 with respect to the configuration shown in FIG. 1, and in that case, the rotation direction O2 is the opposite direction.
  • the cutting tool 1A of the first embodiment is approximately disk-shaped with a rotation axis O1 extending from the tip 3A toward the rear end 3B.
  • the length of the main body portion 3 in the direction along the rotation axis O1 is, for example, 50 mm to 100 mm.
  • the outer diameter of the main body portion 3 in the direction perpendicular to the rotation axis O1 is, for example, 100 mm to 300 mm.
  • the cutting tool 1A has a main body portion 3 and an insert 4, as shown in a non-limiting example shown in FIG. 1 and the like.
  • the main body portion 3 is a base portion of the cutting tool 1A, and extends from the tip end 3A toward the rear end 3B along the rotation axis O1.
  • the main body part 3 has a plurality of pockets 5 located on the side of the tip 3A.
  • the pocket 5 may be open on the outer circumferential surface of the main body portion 3 and the end surface on the distal end 3A side.
  • the pocket 5 has a seat surface 6 to which the insert 4 is attached.
  • members labeled 4A, 4B, and 4C correspond to the insert 4.
  • the parts labeled 5A, 5B, and 5C correspond to the pockets 5.
  • the parts labeled 6A, 6B, and 6C correspond to the seat surface 6.
  • the insert 4 is located in the pocket 5 and attached to the main body part 3. Moreover, the insert 4 has a cutting edge 7 located on the side of the tip 3A. In one non-limiting example shown in FIG. 1 and the like, the insert 4 may be attached to the main body 3 by a fastener 8 such as a screw.
  • the insert 4 also has a lower surface 9 facing rearward in the rotational direction O2, and is in contact with the seat surface 6 of the pocket 5 at the lower surface 9.
  • the shapes of the seat surface 6 and the lower surface 9 are not particularly limited, but may be planar shapes.
  • parts marked with symbols 7A, 7B, and 7C correspond to the cutting blade 7.
  • FIG. 2 is a plan view of the cutting tool 1A shown in FIG. 1 viewed from the X1 direction, and a side view of the insert 4 (first insert 4A), and a side view of the insert 4 (second insert 4B).
  • FIG. FIG. 3 is a plan view of the cutting tool 1A shown in FIG. 1 viewed from the X2 direction, a side view of the insert 4 (second insert 4B), and a front view of the insert 4 (first insert 4A).
  • This is a diagram.
  • the object such as the insert 4 cannot be visually recognized when viewed from the front or from the side, the object may be evaluated from the front or from the side.
  • the main body portion 3 has a first pocket 5A and a second pocket 5B, as shown in a non-limiting example shown in FIGS. 1 to 3.
  • the first pocket 5A has a first seat surface 6A
  • the second pocket 5B has a second seat surface 6B.
  • the number of first pockets 5A and second pockets 5B is not limited to one each, and may be plural.
  • FIG. 4 is a plan view of the cutting tool 1A shown in FIG. 1 viewed from the X3 direction, and is a view of the cutting tool 1A viewed from the tip.
  • the main body portion 3 has two first pockets 5A and two second pockets 5B.
  • the main body 3 may have only a first pocket 5A and a second pocket 5B as the pockets 5, as in a non-limiting example shown in FIG. It may also have pockets 5 other than the second pocket 5B.
  • the cutting tool 1A has a first insert 4A and a second insert 4B.
  • the number of the first insert 4A and the second insert 4B is not limited to one each, and there may be a plurality of them.
  • the number of first inserts 4A corresponds to the number of first pockets 5A
  • the number of second inserts 4B corresponds to the number of second pockets 5B
  • the cutting tool 1A corresponds to the number of second pockets 5B.
  • the cutting tool 1A may have only the first insert 4A and the second insert 4B as the insert 4, as in a non-limiting example shown in FIG. 2 may have an insert 4 other than the insert 4B.
  • the first insert 4A has a first cutting edge 7A located on the side of the tip 3A.
  • the second insert 4B has a second cutting edge 7B located on the side of the tip 3A.
  • the first cutting edge 7A and the second cutting edge 7B each have a tip edge 10 and a main cutting edge 12.
  • the first insert 4A and the second insert 4B are inserts 4 for C chamfering, and the cutting edge 7 (the first cutting edge 7A and the second cutting edge 7B) has a tip edge 10 and a main cutting edge. It has 12.
  • parts labeled 10A, 10B, and 10C correspond to the tip blade 10.
  • the parts labeled 12A, 12B, and 12C correspond to the main cutting edge 12.
  • the tip blade 10 is a blade that is located on the side of the tip 3A of the insert 4 and extends in a direction generally perpendicular to the rotation axis O1.
  • the main cutting edge 12 is a blade that is mainly used during chamfering and extends obliquely with respect to the rotation axis O1.
  • the tip edge 10 and the main cutting edge 12 may each have a curved shape or a linear shape.
  • the main cutting edge 12 is connected to the tip edge 10 in a non-limiting example shown in FIG. 4 and the like.
  • the cutting edges 7 may be arranged in the order of the tip edge 10 and the main cutting edge 12 from the rotation axis O1 side toward the outer circumferential side.
  • the cutting edges 7 may be arranged in the order of the leading edge 10 and the main cutting edge 12 from the tip 3A side toward the rear end 3B side.
  • the inclination of the main cutting edge 12 with respect to the virtual straight line L1 perpendicular to the rotation axis O1 is ⁇
  • the inclination of the main cutting edge 12 in the first insert 4A is
  • ⁇ 1 is the inclination of the main cutting edge 12 in the second insert 4B (the cutting angle of the second insert 4B) is ⁇ 2
  • these cutting angles ⁇ 1 and ⁇ 2 are 45 °.
  • the cutting angles ⁇ 1 and ⁇ 2 are not limited to specific values, and may be from 10° to 60°.
  • the first cutting edge 7A has a first leading edge 10A and a first main cutting edge 12A
  • the second cutting edge 7B has a second leading edge 10B and a first leading edge 10B. It has two main cutting edges 12B.
  • the first main cutting edge 12A is in contact with the first tip edge 10A
  • the second main cutting edge 12B is It is in contact with the second tip blade 10B.
  • the axial rake AR refers to the angle formed by the rotation axis O1 and the cutting edge 7 when the insert 4 attached to the cutting tool 1A is viewed from the side.
  • it refers to the angle formed by the virtual straight line L2 passing through the main cutting edge 12 and the rotation axis O1.
  • the main cutting edge 12 is not a straight line, it passes through the end (tip 13) located on the tip 3A side of the main cutting edge 12 and the end (rear end 14) located on the rear end 3B side.
  • the straight line may be evaluated as the virtual straight line L2. Further, regarding FIGS.
  • a straight line O10 parallel to the rotation axis O1 is used instead of the rotation axis O1 to illustrate the axial rake AR, etc.
  • portions labeled 13A, 13B, and 13C correspond to the tip portion 13.
  • the size of the first axial rake AR1 may be between +5° and +20°. Further, the size of the second axial rake AR2 may be ⁇ 20° to ⁇ 5°.
  • Poisson burrs are likely to occur near both ends of the chamfered surface, particularly at the end on the side that was in contact with the cutting edge 7 until immediately before separating from the workpiece.
  • the first cutting edge 7A first main cutting edge 12A
  • the portion that is in contact with the chamfered surface immediately before completely separating from it is the portion of the first cutting edge 7A on the rear end 3B side. Therefore, burrs are generated near the upper end of the chamfered surface.
  • burrs tend to occur either near the top or bottom of the chamfered surface.
  • the cutting tool 1A in this embodiment has an insert 4 (first insert 4A) with a positive axial rake AR and an insert 4 (second insert 4B) with a negative axial rake AR. Even if a burr is generated near the upper end of the chamfered surface when cutting with the second insert 4B, the burr generated near the upper end of the chamfered surface will be removed by the second cutting edge 7B during subsequent cutting with the second insert 4B. easily removed by.
  • burrs can be similarly suppressed even when cutting is performed using the first insert 4A after cutting using the second insert 4B. That is, even if burrs are generated near the lower end of the chamfered surface during cutting with the second insert 4B, the burrs are likely to be removed by the first cutting blade 7A in the subsequent cutting of the first insert 4A. .
  • the cutting tool 1A does not require the cutting edge 7 of a special shape as in the prior art. Chamfering can be performed with less burr generation without being restricted by conditions.
  • the seating surfaces 6 (the first seating surface 6A and the first seating surface 6A and the By adjusting the angle of the second seating surface 6B), the axial rake AR etc. of the first cutting edge 7A and the second cutting edge 7B can be adjusted. Therefore, the first insert 4A and the second insert 4B can be reused in each cutting tool. Therefore, the cutting tool 1A is an insert-type cutting tool that suppresses the occurrence of burrs.
  • the absolute value of the axial rake AR of the first insert 4A may be larger than the absolute value of the axial rake AR of the second insert 4B. Specifically, the difference between the above two absolute values may be 3° to 15°.
  • the axial rake AR is positive, the machining accuracy improves in proportion to the size of the axial rake AR. Therefore, when the positive axial rake AR is relatively large, the machining accuracy improves. It is possible to perform high-quality chamfering.
  • the first seat surface 6A may be inclined with respect to the rotation axis O1
  • the second seat surface 6B may be inclined with respect to the rotation axis O1.
  • the first tilt angle ⁇ 1 is positive and the second tilt angle ⁇ 2 is negative.
  • the first insert 4A contacts the first seat surface 6A.
  • the second insert 4B contacts the second seat surface 6B.
  • the above-mentioned inclination angle ⁇ is defined as the angle between the rotation axis O1 and the seat surface 6 of the insert 4 when the insert 4 attached to the main body 3 is viewed from the side, as shown in the non-limiting example shown in FIGS. 5 and 6. It refers to the angle formed by the virtual straight line L3.
  • a straight line obtained by extending the portion of the lower surface 9 of the insert 4 that is in contact with the seat surface 6 when viewed from the side is used as the virtual straight line L3. May be evaluated.
  • the axial rake AR of each insert 4 depends on the inclination angle ⁇ of the seat surface 6 to which each insert 4 is attached. Therefore, even when the above-mentioned common insert 4 is used as the first insert 4A and the second insert 4B, the cutting tool 1A can be equipped with the insert 4 in which the axial rake AR is both positive and negative, and the necessary inserts can be repertoire can be reduced.
  • the common insert 4 does not necessarily mean that the contrasting inserts 4 have exactly the same shape; for example, when the insert 4 attached to the seat surface 6 is viewed from the side, the main cutting edge 12 When the angles formed by the virtual straight line L2 and the virtual straight line L3 of the seat surface 6 are the same, it may be evaluated as a common insert 4.
  • the absolute value of the first tilt angle ⁇ 1 may be larger than the absolute value of the second tilt angle ⁇ 2. Specifically, the difference between the above two absolute values may be 3° to 20°. Note that the magnitude of the first inclination angle ⁇ 1 may be from +5° to +30°. Further, the magnitude of the second inclination angle ⁇ 2 may be ⁇ 30° to ⁇ 5°.
  • the first radial rake RR1 may be smaller than the second radial rake RR2. good. In such a case, it is possible to suppress variations in cutting resistance due to the fact that the axial rake AR of the first insert 4A and the axial rake AR of the second insert 4B are different from each other.
  • the radial rake RR is defined by the cutting blade 7 and a virtual straight line L4 passing through the rotation axis O1 and the outer peripheral end of the cutting blade 7 when the insert 4 attached to the cutting tool 1A is viewed from the tip.
  • L4 passing through the rotation axis O1 and the outer peripheral end of the cutting blade 7 when the insert 4 attached to the cutting tool 1A is viewed from the tip.
  • the main cutting edge 12 is not a straight line
  • a straight line passing through the end (inner end 16) on the rotation axis O1 side of the main cutting edge 12 and the outer end 15 may be evaluated as the virtual straight line L5.
  • first radial rake RR1 may be between -30° and +15°
  • second radial rake RR2 may be between -15° and +30°
  • first radial rake RR1 may be the same as the second radial rake RR2.
  • the end of the main cutting edge 12 located on the side of the tip 3A is referred to as the tip 13.
  • the tip 13 of the first cutting blade 7A is the first tip 13A
  • the tip 13 of the second cutting blade 7B is the second tip 13B
  • in the non-limiting example shown in FIG. 13A is the tip 13 of the first main cutting edge 12A
  • the second tip 13B is the tip 13 of the second main cutting edge 12B. Note that when the tip edge 10 and the main cutting edge 12 are in contact with each other, as in a non-limiting example shown in FIG.
  • the first tip 13A may be at the same position as the second tip 13B.
  • the first tip 13A and the second tip 13B are located on a straight line orthogonal to the rotation axis O1. Good too. In such a case, since the heights of the cutting blades 7 are the same, steps are less likely to occur on the machined surface.
  • the same position may include a position within a range of -5% to +5% with respect to the size of the insert 4 in the direction along the rotation axis O1.
  • the first insert 4A may be adjacent to the second insert 4B.
  • the workpiece immediately after cutting with the insert 4 with a positive axial rake AR, the workpiece can be subsequently cut with the insert 4 with a negative axial rake AR, so that burrs are even less likely to occur.
  • adjacent refers to inserts that are closest to the first insert 4A in the front-rear direction in the rotational direction O2 when the cutting tool 1A is viewed from the tip, as in the non-limiting example shown in FIG. 4 are the second inserts 4B. Note that the above relationship holds true even when there is only one first insert 4A and one second insert 4B. For example, there is a case where the main body part 3 has two pockets 5 consisting of one first pocket 5A and one second pocket 5B.
  • a cutting tool 1B according to the second embodiment includes a main body portion 3 and an insert 4.
  • the description of the first embodiment will be used, and detailed explanation will be omitted.
  • the description of the first embodiment is also used regarding the definitions of angles and virtual straight lines.
  • the main body 3 further includes a third pocket 5C located on the side of the tip 3A, in addition to the first pocket 5A and the second pocket 5B.
  • the third pocket 5C has a third seat surface 6C.
  • the cutting tool 1B includes a third insert 4C attached to the third seat surface 6C.
  • FIG. 9 is a side view showing the cutting tool 1B according to the second embodiment, a side view of the third insert 4C, and a front view of the first insert 4A and the second insert 4B. It is.
  • the cutting tool 1B has one each of a first insert 4A and a second insert 4B, and two third inserts 4C.
  • the third insert 4C has a third cutting edge 7C
  • the third cutting edge 7C has a third tip edge 10C and a third main cutting edge 12C.
  • the inclination of the main cutting edge 12 in the third insert 4C is not limited to a specific value, and may be from 10° to 60°.
  • the third axial rake AR3 may be smaller than the first axial rake AR1, and It may be larger than the second axial rake AR2. In such a case, it becomes possible to remove the burrs left behind on the machined surface by the third cutting edge 7C.
  • the size of the third axial rake AR3 may be ⁇ 3° to +3°.
  • the third insert 4C is adjacent to the first insert 4A and the second insert 4B. Specifically, this refers to a case where the inserts 4 closest to the third insert 4C in the front-rear direction in the rotational direction O2 are the first insert 4A and the second insert 4B. However, at this time, a plurality of third inserts 4C may be located between the first insert 4A and the second insert 4B.
  • FIG. 11 is an enlarged view of region Y5 shown in FIG. 9 when viewed from the X4 direction, and is an enlarged view when the cutting tool 1B is viewed from the tip.
  • the third radial rake RR3 may be smaller than the first radial rake RR1, and It may be larger than the second radial rake RR2. In such a case, it is possible to suppress variations in cutting resistance caused by differences in the axial rake AR of the first insert 4A, the second insert 4B, and the third insert 4C.
  • the size of the third radial rake RR3 may be ⁇ 10° to +10°.
  • the third tip 13C is the tip 13 of the third main cutting edge 12C.
  • the third tip portion 13C may be located at the same position as the first tip portion 13A and the second tip portion 13B.
  • the first tip 13A, the second tip 13B, and the third tip are arranged on a straight line orthogonal to the rotation axis O1. 13C of parts may be located. In such a case, since the heights of the cutting blades 7 are the same, steps are less likely to occur on the machined surface.
  • each of the first inserts 4A may be arranged rotationally symmetrically about the rotation axis O1 with respect to the cutting tool 1A and the cutting tool 1B.
  • the first inserts 4A have 180° rotational symmetry. It is arranged so that That is, if there are N first pockets 5A, the first pockets 5A may be arranged so as to be (360°/N) rotationally symmetrical. This also applies to the second insert 4B and the third insert 4C.
  • the cutting load is likely to be applied uniformly around the rotation axis O1, so variations in the cutting load applied to each insert can be suppressed. Therefore, for example, variations in wear among the inserts can be suppressed.
  • each of the first inserts 4A is arranged at equal intervals around the rotation axis O1 with respect to each of the second inserts 4B. may be placed.
  • the first insert 4A is at a 90° angle with each of the two second inserts 4B about the rotation axis O1. arranged at intervals. This also applies to the case where the first insert 4A or the second insert 4B is replaced with the third insert 4C.
  • first inserts 4A, second inserts 4B, and third inserts 4C there is no particular limitation regarding the number of first inserts 4A, second inserts 4B, and third inserts 4C, and for example, the number of first inserts 4A is greater than the number of second inserts 4B. It may be more or less.
  • Examples of the material of the insert 4 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-Co is produced by adding cobalt (Co) powder to tungsten carbide (WC) and sintering it.
  • WC-TiC-Co is WC-Co with titanium carbide (TiC) added.
  • WC-TiC-TaC-Co is WC-TiC-Co with tantalum carbide (TaC) added.
  • cermet is a sintered composite material in which a metal is combined with a ceramic component.
  • examples of cermets include those whose main component is a titanium compound such as titanium carbide (TiC) and titanium nitride (TiN).
  • the surface of the insert 4 may be coated with a coating using chemical vapor deposition (CVD) or physical vapor deposition (PVD) methods.
  • CVD chemical vapor deposition
  • PVD physical vapor deposition
  • the composition of the film include titanium carbide (TiC), titanium nitride (TiN), titanium carbonitride (TiCN), and alumina (Al 2 O 3 ).
  • steel cast iron, aluminum alloy, etc. can be used.
  • FIGS. 12 to 14 illustrate a process of cutting a workpiece 102 as a non-limiting example of the method for manufacturing the cut workpiece 101.
  • a method for manufacturing a cut workpiece 101 according to a non-limiting embodiment of the present disclosure may include the following steps (1) to (3).
  • the cutting tool 1A may be rotated in the rotation direction O2 around the rotation axis O1, and the cutting tool 1A may be brought closer to the workpiece 102 in the feed direction S1 (see FIG. 12).
  • This step can be performed, for example, by fixing the workpiece 102 on the table of a machine tool to which the cutting tool 1A is attached, and bringing the cutting tool 1A close to it in a rotating state.
  • the workpiece 102 and the cutting tool 1A may be brought relatively close to each other, and the workpiece 102 may be brought close to the cutting tool 1A.
  • the rotating cutting tool 1A may be brought into contact with a desired position on the surface of the workpiece 102 to cut the workpiece 102. (See Figure 13).
  • the cutting blade 7 may be brought into contact with a desired position on the surface of the workpiece 102.
  • the cutting tool 1A may be separated from the workpiece 102 by moving it in the S1 direction (see FIG. 14).
  • the cutting tool 1A may be relatively separated from the workpiece 102, for example, the workpiece 102 may be separated from the cutting tool 1A, similarly to the above-mentioned step (1).
  • the cutting tool 1A is rotated. The process of bringing the cutting tool 1A into contact with different locations on the workpiece 102 may be repeated while maintaining this state.
  • Examples of the material of the work material 102 include carbon steel, alloy steel, stainless steel, cast iron, and non-ferrous metals.
  • the cutting tool includes a main body extending from the tip toward the rear end along the rotation axis, and having a first pocket and a second pocket respectively located on the side of the tip; a first insert located in the first pocket and having a first cutting edge; and a second insert located in the second pocket and having a second cutting edge, and the axial rake of the first insert is The axial rake of the second insert may be negative.
  • the absolute value of the axial rake size of the first insert may be larger than the absolute value of the axial rake size of the second insert.
  • the first pocket has a first seating surface that is inclined at a positive angle with respect to the rotation axis
  • the second pocket has a first seat surface that is inclined at a positive angle with respect to the rotation axis.
  • the first insert may contact the first seating surface
  • the second insert may contact the second seating surface
  • the second insert may contact the second seating surface.
  • the radial rake of the first insert may be smaller than the radial rake of the second insert.
  • the first cutting edge has a first tip portion located at an end on the tip side
  • the second cutting edge has a It may have a second tip located at an end on the side of the tip, and the first tip may be at the same position as the second tip in the direction along the rotation axis.
  • the first insert may be adjacent to the second insert in the rotational direction of the rotating shaft.
  • the main body further has a third pocket located on the side of the tip, and a third pocket located in the third pocket and a third cut.
  • the third insert further includes a third insert having a blade, and the third insert is adjacent to the first insert and the second insert in the rotational direction of the rotating shaft, and the axial rake of the third insert is adjacent to the first insert. It may be smaller than the axial rake of the insert and larger than the axial rake of the second insert.
  • [8] A step of rotating the cutting tool according to any one of [1] to [7] above, a step of bringing the cutting tool into contact with the workpiece, and a step of separating the cutting tool from the workpiece. You may prepare.

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Abstract

本開示の一態様に基づく切削工具は、回転軸に沿って先端から後端に向かって延び、且つ、先端の側にそれぞれ位置する第１ポケット及び第２ポケットを有する本体部と、第１ポケットに位置し、第１切刃を有する第１インサートと、第２ポケットに位置し、第２切刃を有する第２インサートと、を有し、第１インサートのアキシャルレーキは正であって、第２インサートのアキシャルレーキは負である。

Description

切削工具及び切削加工物の製造方法 関連出願の相互参照
　本出願は、２０２２年５月２５日に出願された日本国特許出願２０２２－０８５３９８号の優先権を主張するものであり、この先の出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
　本開示は、切削工具及び切削加工物の製造方法に関するものである。
　切削工具として、例えば、特開２０２１－７４７９８号公報（特許文献１）に記載の面取りカッターが知られている。一般的に、面取り加工を行った場合には、面取り面の両端付近にポアソンバリ（サイドバリ）と呼ばれるバリが生じる。ポアソンバリは、面取り面の両端付近のうち、特に被削材から離れる直前まで切刃が接していた側の部分に生じやすい。したがって、例えば、切込み角が４５°のインサートを用いて面取り加工を行う場合において、アキシャルレーキが正であれば面取り面の上端付近に、アキシャルレーキが負であれば面取り面の下端付近に、ポアソンバリが生じることが多い。
　特許文献１に記載の面取りカッターは、Ｖ字型の切刃を有する。このＶ字型の切刃は、内側切刃部分及び外側切刃部分と、これらの間に位置する屈曲切削部分と、を有する。切刃がこのような構成を有することで、切削による切屑の流れが屈曲切刃部分に向かうため、切削により形成される面取り面の縁にポアソンバリが発生することを抑制できる。
　しかしながら、特許文献１に記載されている切削工具においては、１つの切刃において、アキシャルレーキが正の部分及び負の部分の両方を有しているため、切刃の摩耗が進んでいくと、切削工具の進行方向に対して垂直な断面において、面取り面が凸形状となる可能性があり、加工精度の点で問題が生じる。
　また、特許文献１のように切刃が屈曲切削部分を有することによってポアソンバリの発生を抑制する手法は、いわゆるインサート型の切削工具においては汎用性に乏しい。切刃が屈曲切削部分を有する場合においては、被削材の加工径、言い換えれば、切削工具の外径によってポアソンバリの発生を抑制する屈曲切削部分の最適値が変化する。その結果として、加工条件に制約が加わるおそれがある。すなわち、外径が互いに異なる複数の切削工具をレパートリーとして準備する場合には、切削工具ごとに最適なインサートを準備する必要がある。
　本開示の一態様に基づく切削工具は、回転軸に沿って先端から後端に向かって延び、且つ、先端の側にそれぞれ位置する第１ポケット及び第２ポケットを有する本体部と、第１ポケットに位置し、第１切刃を有する第１インサートと、第２ポケットに位置し、第２切刃を有する第２インサートと、を有する。第１インサートのアキシャルレーキは正であって、第２インサートのアキシャルレーキは負である。
第１実施形態に係る切削工具を示す斜視図である。 図１に示す切削工具をＸ１方向から見た平面図である。 図１に示す切削工具をＸ２方向から見た平面図である。 図１に示す切削工具をＸ３方向から見た平面図である。 図２に示す領域Ｙ１の拡大図である。 図３に示す領域Ｙ２の拡大図である。 図４に示す領域Ｙ３の拡大図である。 図４に示す領域Ｙ４の拡大図である。 第２実施形態に係る切削工具を示す側面図である。 図９に示す領域Ｙ５の拡大図である。 図９に示す領域Ｙ５をＸ４方向から見た拡大図である。 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。 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。 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。
　以下に示す本開示の限定されない第１実施形態及び第２実施形態の切削工具について、それぞれ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、各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、本開示の切削工具は、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。
　第１実施形態に係る切削工具１Ａは、図１に示す限定されない一例のように、回転軸Ｏ１を中心に回転方向Ｏ２に回転するいわゆる回転工具である。回転工具としては、例えば、フライス工具及びエンドミルが挙げられる。図１に示す限定されない一例の回転工具は、フライス工具である。
　なお、回転軸Ｏ１は、切削工具１Ａが回転する際の軸であり、切削工具１Ａ（本体部３）が有形物として備えているものではない。また、回転方向Ｏ２は図１に示す方向に限定されない。例えば、切削工具１Ａが図１に示す構成に対して回転軸Ｏ１の周りで反転した構成であってもよく、その場合は回転方向Ｏ２が逆方向になる。
　第１実施形態の切削工具１Ａは、先端３Ａから後端３Ｂに向かって、回転軸Ｏ１を備えた略円盤形状である。回転軸Ｏ１に沿った方向における本体部３の長さは、例えば５０ｍｍ～１００ｍｍである。回転軸Ｏ１に直交する方向における本体部３の外径は、例えば１００ｍｍ～３００ｍｍである。
　切削工具１Ａは、図１等に示す限定されない一例のように、本体部３及びインサート４を有する。本体部３は、切削工具１Ａのベースとなる部分であり、回転軸Ｏ１に沿って先端３Ａから後端３Ｂに向かって延びている。また、本体部３は、先端３Ａの側に位置する複数のポケット５を有する。ポケット５は、本体部３の外周面及び先端３Ａの側の端面において開口してもよい。ポケット５は、インサート４が取り付けられる座面６を有する。なお、図面において、符号４Ａ、４Ｂ及び４Ｃを付けた部材が、インサート４に対応する。また、符号５Ａ、５Ｂ及び５Ｃを付けた部位が、ポケット５に対応する。符号６Ａ、６Ｂ及び６Ｃを付けた部位が、座面６に対応する。
　インサート４は、ポケット５に位置しており、本体部３に取り付けられている。また、インサート４は、先端３Ａの側に位置する切刃７を有する。図１等に示す限定されない一例において、インサート４は、ネジ等の固定具８によって、本体部３に取り付けられてもよい。また、インサート４は、回転方向Ｏ２の後方を向く下面９を有し、下面９において、ポケット５の座面６と接している。座面６、下面９の形状に関しては、特に限定はないが、平面形状であってもよい。なお、図面において、符号７Ａ、７Ｂ及び７Ｃを付けた部位が、切刃７に対応する。
　ここで、図２は、図１に示す切削工具１ＡをＸ１方向から見た平面図であり、インサート４（第１インサート４Ａ）を側面視した図であって、インサート４（第２インサート４Ｂ）を正面視した図である。図３は、図１に示す切削工具１ＡをＸ２方向から見た平面図であり、インサート４（第２インサート４Ｂ）を側面視した図であって、インサート４（第１インサート４Ａ）を正面視した図である。以下、正面視あるいは側面視した場合において、インサート４等の対象物が視認できない場合には、正面透視あるいは側面透視した場合において、対象物を評価してもよい。
　本体部３は、図１～３に示す限定されない一例のように、第１ポケット５Ａ及び第２ポケット５Ｂを有する。第１ポケット５Ａは第１座面６Ａを有し、第２ポケット５Ｂは第２座面６Ｂを有する。第１ポケット５Ａ及び第２ポケット５Ｂの数は、それぞれ１つに限られず、複数あってもよい。
　ここで、図４は、図１に示す切削工具１ＡをＸ３方向から見た平面図であり、切削工具１Ａを先端視した図である。図４に示す限定されない一例において、本体部３は、第１ポケット５Ａ及び第２ポケット５Ｂをそれぞれ２つずつ有している。本体部３は、ポケット５として、図４に示す限定されない一例のように、第１ポケット５Ａ及び第２ポケット５Ｂのみを有してもよく、後述する切削工具１Ｂのように、第１ポケット５Ａ及び第２ポケット５Ｂ以外のポケット５を有してもよい。
　切削工具１Ａは、第１インサート４Ａ及び第２インサート４Ｂを有する。第１インサート４Ａ及び第２インサート４Ｂは、それぞれ１つに限られず、複数あってもよい。図４に示す限定されない一例においては、第１インサート４Ａの数は第１ポケット５Ａの数、第２インサート４Ｂの数は第２ポケット５Ｂの数、にそれぞれ対応しているため、切削工具１Ａは、第１インサート４Ａ及び第２インサート４Ｂをそれぞれ２つずつ有している。切削工具１Ａは、インサート４として、図４に示す限定されない一例のように、第１インサート４Ａ及び第２インサート４Ｂのみを有してもよく、切削工具１Ｂのように、第１インサート４Ａ及び第２インサート４Ｂ以外のインサート４を有してもよい。
　第１インサート４Ａは、先端３Ａの側に位置する第１切刃７Ａを有する。第２インサート４Ｂは、先端３Ａの側に位置する第２切刃７Ｂを有する。第１切刃７Ａ及び第２切刃７Ｂは、それぞれ先端刃１０及び主切刃１２を有する。本実施形態において、第１インサート４Ａ及び第２インサート４Ｂは、Ｃ面取り用のインサート４であり、切刃７（第１切刃７Ａ及び第２切刃７Ｂ）として、先端刃１０及び主切刃１２を有する。なお、図面において、符号１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃを付けた部位が、先端刃１０に対応する。また、符号１２Ａ、１２Ｂ及び１２Ｃを付けた部位が、主切刃１２に対応する。
　先端刃１０とは、インサート４の先端３Ａの側に位置し、回転軸Ｏ１に対して概ね直交する方向に延びる刃である。主切刃１２とは、面取り加工時に主として用いられる刃であって、回転軸Ｏ１に対して傾斜して延びる刃である。先端刃１０及び主切刃１２の形状に関しては、特に限定はないが、先端刃１０及び主切刃１２は、それぞれ曲線形状あるいは直線形状であってもよい。また、主切刃１２は、図４等に示す限定されない一例において、先端刃１０と接続している。
　切削工具１Ａを先端視した場合において、切刃７は、回転軸Ｏ１の側から外周側に向かって、先端刃１０、主切刃１２の順に並んでもよい。切削工具１Ａに取り付けられたインサート４を側面視した場合において、切刃７は、先端３Ａの側から後端３Ｂの側に向かって、先端刃１０、主切刃１２の順に並んでもよい。
　インサート４を正面視した場合における、回転軸Ｏ１に直交する仮想直線Ｌ１に対する主切刃１２の傾きをαとして、第１インサート４Ａにおける主切刃１２の傾き（第１インサート４Ａの切込み角）をα１、第２インサート４Ｂにおける主切刃１２の傾き（第２インサート４Ｂの切込み角）をα２としたとき、図２及び図３に示す限定されない一例においては、これらの切込み角α１、α２が４５°である。なお、切込み角α１、α２は、特定の値に限定されず、１０°～６０°であってもよい。
　図５～８に示す限定されない一例のように、第１切刃７Ａは、第１先端刃１０Ａ及び第１主切刃１２Ａを有し、第２切刃７Ｂは、第２先端刃１０Ｂ及び第２主切刃１２Ｂを有する。図５及び図７に示す限定されない一例において、第１主切刃１２Ａは、第１先端刃１０Ａと接しており、図６及び図８に示す限定されない一例において、第２主切刃１２Ｂは、第２先端刃１０Ｂと接している。
　図５及び図６に示す限定されない一例のように、第１インサート４ＡのアキシャルレーキＡＲを第１アキシャルレーキＡＲ１、第２インサート４ＢのアキシャルレーキＡＲを第２アキシャルレーキＡＲ２としたとき、第１アキシャルレーキＡＲ１は正であって、第２アキシャルレーキＡＲ２は負である。
　ここで、アキシャルレーキＡＲとは、切削工具１Ａに取り付けられたインサート４を側面視した場合における回転軸Ｏ１と切刃７とがなす角をいい、具体的には、図５及び図６に示す限定されない一例のように、主切刃１２を通る仮想直線Ｌ２と回転軸Ｏ１とのなす角を指す。なお、主切刃１２が直線でない場合は、主切刃１２の先端３Ａの側に位置する端部（先端部１３）と後端３Ｂの側に位置する端部（後端部１４）を通る直線を仮想直線Ｌ２として評価してもよい。また、図５、図６及び図１０に関して、説明の都合上、回転軸Ｏ１の代わりに回転軸Ｏ１に平行な直線Ｏ１０を用いて、アキシャルレーキＡＲ等を示している。なお、図面において、符号１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃを付けた部位が、先端部１３に対応する。
　第１アキシャルレーキＡＲ１の大きさは、＋５°～＋２０°であってもよい。また、第２アキシャルレーキＡＲ２の大きさは、－２０°～－５°であってもよい。
　一般的に、ポアソンバリは、面取り面の両端付近のうち、特に被削材から離れる直前まで切刃７が接していた側の端部に生じやすい。例えば、本実施形態にある４５°インサート４を用いて面取り加工を行う場合、第１インサート４ＡのようにアキシャルレーキＡＲが正であれば、第１切刃７Ａ（第１主切刃１２Ａ）のうち面取り面から完全に離れる直前に接している部分は第１切刃７Ａにおける後端３Ｂの側の部分である。そのため、バリは面取り面における上端付近に発生する。それに対し、第２インサート４ＢのようにアキシャルレーキＡＲが負であれば、第２切刃７Ｂ（第２主切刃１２Ｂ）のうち面取り面から完全に離れる直前に接している部分は第２切刃７Ｂにおける先端３Ａの側の部分である。そのため、バリは面取り面における下端付近に発生する。
　アキシャルレーキＡＲが正あるいは負どちらか一方のインサート４のみで構成される切削工具１Ａによって、面取り加工を行った場合には、バリが面取り面の上端付近あるいは下端付近のどちらかに偏って生じやすい。
　しかしながら、本実施形態における切削工具１Ａは、アキシャルレーキＡＲが正のインサート４（第１インサート４Ａ）とアキシャルレーキＡＲが負のインサート４（第２インサート４Ｂ）を有するため、仮に、第１インサート４Ａで切削した際に、面取り面の上端付近にバリが発生したとしても、その後に行われる第２インサート４Ｂによる切削加工の際に、発生した面取り面の上端付近のバリは、第２切刃７Ｂによって除去されやすい。
　また、第２インサート４Ｂによる切削加工の後においても同様に、第１インサート４Ａによる切削加工が行われた場合においても、バリの発生を抑制できる。すなわち、第２インサート４Ｂによる切削加工の際に、面取り面の下端付近にバリが発生したとしても、その後に行われる第１インサート４Ａの切削加工において、第１切刃７Ａによってバリが除去されやすい。
　このように、第１インサート４Ａによる切削加工及び第２インサート４Ｂによる切削加工が交互に行われることで、一方のインサート４による切削加工において生じたバリは、他方のインサート４による切削加工によって除去されることとなり、ポワソンバリの発生を抑制することができる。
　以上より、本実施形態における切削工具１Ａは、従来技術にあるような特殊な形状の切刃７を必要とすることなく、すなわち、切削加工に用いるインサート４の切刃７の形状に起因する加工条件の制約を受けることなく、バリの発生を抑制した面取り加工を行うことができる。
　具体的には、外径が互いに異なる複数の切削工具をレパートリーとして準備する場合であっても、各切削工具における第１ポケット５Ａ及び第２ポケット５Ｂの座面６（第１座面６Ａ及び第２座面６Ｂ）の角度を調整することによって第１切刃７Ａ及び第２切刃７ＢのアキシャルレーキＡＲ等を調整することができる。そのため、各切削工具において第１インサート４Ａ及び第２インサート４Ｂを使い回すことができる。したがって、切削工具１Ａは、バリの発生を抑制するインサート式の切削工具である。
　第１インサート４ＡのアキシャルレーキＡＲの大きさの絶対値は、第２インサート４ＢのアキシャルレーキＡＲの大きさの絶対値よりも大きくてもよい。具体的には、上記の２つの絶対値の差が、３°～１５°であってもよい。一般的に、アキシャルレーキＡＲが正の場合、アキシャルレーキＡＲの大きさに比例して、加工精度が良くなることから、正のアキシャルレーキＡＲの大きさが相対的に大きい場合には、加工精度の高い面取り加工を行うことができる。
　第１座面６Ａは、回転軸Ｏ１に対して傾斜してもよく、第２座面６Ｂは、回転軸Ｏ１に対して傾斜してもよい。ここで、回転軸Ｏ１に対する第１座面６Ａの傾斜角θを第１傾斜角θ１、回転軸Ｏ１に対する第２座面６Ｂの傾斜角θを第２傾斜角θ２としたとき、図５及び図６に示す限定されない一例においては、第１傾斜角θ１は正であり、第２傾斜角θ２は負である。第１インサート４Ａは、第１座面６Ａと接する。第２インサート４Ｂは、第２座面６Ｂと接する。
　上記の傾斜角θとは、図５及び図６に示す限定されない一例のように、本体部３に取り付けられたインサート４を側面視した場合において、回転軸Ｏ１とそのインサート４の座面６の仮想直線Ｌ３とがなす角を指す。なお、座面６全体が平面形状でなく、側面視した場合において直線形状でない場合は、側面視した場合において、インサート４の下面９における座面６と接する部分を延ばした直線を仮想直線Ｌ３として評価してもよい。
　このような場合には、図５及び図６に示す限定されない一例のように、本体部３に取り付けられる各インサート４として、下面９に対する切刃７の位置関係が共通するインサート４（以下、共通のインサート４とする）を用いた場合には、各インサート４のアキシャルレーキＡＲは、各インサート４が取り付けられている座面６の傾斜角θに依存する。したがって、第１インサート４Ａ及び第２インサート４Ｂとして、上記にいう共通のインサート４を用いた場合でも、切削工具１ＡにアキシャルレーキＡＲが正及び負両方のインサート４を備えることができ、必要なインサートのレパートリーを少なくすることができる。
　ここで、共通のインサート４とは、対比するインサート４が、必ずしも全く同一の形状である必要はなく、例えば、座面６に取り付けられたインサート４を側面視した場合において、主切刃１２の仮想直線Ｌ２と座面６の仮想直線Ｌ３とのなす角が互いに同一であるとき、共通のインサート４と評価してもよい。
　第１傾斜角θ１の大きさの絶対値は、第２傾斜角θ２の大きさの絶対値よりも大きくてもよい。具体的には、上記の２つの絶対値の差が、３°～２０°であってもよい。なお、第１傾斜角θ１の大きさは、＋５°～＋３０°であってもよい。また、第２傾斜角θ２の大きさは、－３０°～－５°であってもよい。
　第１インサート４ＡのラジアルレーキＲＲを第１ラジアルレーキＲＲ１、第２インサート４ＢのラジアルレーキＲＲを第２ラジアルレーキＲＲ２としたとき、第１ラジアルレーキＲＲ１は、第２ラジアルレーキＲＲ２よりも小さくてもよい。このような場合には、第１インサート４ＡのアキシャルレーキＡＲ及び第２インサート４ＢのアキシャルレーキＡＲが互いに異なることに起因する切削抵抗の変動を抑制できる。
　ここで、ラジアルレーキＲＲとは、切削工具１Ａに取り付けられたインサート４を先端視した場合における回転軸Ｏ１と切刃７の外周側の端部とを通る仮想直線Ｌ４と切刃７とがなす角をいい、具体的には、図７等に示す限定されない一例のように、回転軸Ｏ１と主切刃１２の外周側の端部（外端部１５）とを通る仮想直線Ｌ４と、主切刃１２の仮想直線Ｌ５とのなす角を指す。なお、主切刃１２が直線でない場合は、主切刃１２の回転軸Ｏ１の側の端部（内端部１６）と外端部１５を通る直線を仮想直線Ｌ５として評価してもよい。なお、第１ラジアルレーキＲＲ１は、－３０°～＋１５°であってもよく、第２ラジアルレーキＲＲ２は、－１５°～＋３０°であってもよい。また、第１ラジアルレーキＲＲ１は、第２ラジアルレーキＲＲ２と同じであってもよい。
　主切刃１２のうち先端３Ａの側に位置する端部を先端部１３とする。ここで、第１切刃７Ａの先端部１３を第１先端部１３Ａ、第２切刃７Ｂの先端部１３を第２先端部１３Ｂとすると、図２に示す限定されない一例において、第１先端部１３Ａとは、第１主切刃１２Ａにおける先端部１３であり、第２先端部１３Ｂとは、第２主切刃１２Ｂにおける先端部１３である。なお、図５等に示す限定されない一例のように、先端刃１０と主切刃１２が接する場合には、先端刃１０と主切刃１２とが交わる部分を先端部１３としてもよい。
　回転軸Ｏ１に沿った方向において、第１先端部１３Ａは、第２先端部１３Ｂと同じ位置にあってもよい。具体的には、図３に示す限定されない一例のように、切削工具１Ａを側面視した場合において、回転軸Ｏ１に直交する直線上に第１先端部１３Ａ及び第２先端部１３Ｂが位置してもよい。このような場合には、切刃７の高さが揃っているため、加工面に段差が生じにくくなる。なお、同じ位置とは、回転軸Ｏ１に沿う方向においてインサート４の大きさに対して、－５～＋５％の位置の範囲内にあるものを含んでよい。
　回転軸Ｏ１の回転方向Ｏ２において、第１インサート４Ａは、第２インサート４Ｂと隣り合ってもよい。このような場合には、アキシャルレーキＡＲが正のインサート４で切削した直後に、続けてアキシャルレーキＡＲが負のインサート４で被削材を切削することができるため、バリが更に生じにくくなる。
　ここで、隣り合うとは、図４に示す限定されない一例のように、切削工具１Ａを先端視した場合において、第１インサート４Ａに対して、回転方向Ｏ２の前後方向において最も近い位置にあるインサート４が、いずれも第２インサート４Ｂであるような場合をいう。なお、上記の関係は、第１インサート４Ａ及び第２インサート４Ｂがそれぞれ１つずつの場合でも成立する。例えば、本体部３が１つの第１ポケット５Ａ及び１つの第２ポケット５Ｂからなる２つのポケット５を有する場合が挙げられる。
　第２実施形態に係る切削工具１Ｂは、本体部３及びインサート４を備えている。第２実施形態の切削工具１Ｂにおいて、第１実施形態の切削工具１Ａと同じ構成である部分に関しては、第１実施形態の記載を援用し、詳細な説明を割愛する。また、角度及び仮想直線の定義に関しても第１実施形態の記載を援用する。
　第２実施形態の切削工具１Ｂにおいて、本体部３は、第１ポケット５Ａ及び第２ポケット５Ｂに加えて、先端３Ａの側に位置する第３ポケット５Ｃをさらに有している。第３ポケット５Ｃは、第３座面６Ｃを有している。
　また、切削工具１Ｂは、第１インサート４Ａ及び第２インサート４Ｂに加えて、第３座面６Ｃに取り付けられた第３インサート４Ｃを有している。ここで、図９は、第２実施形態に係る切削工具１Ｂを示す側面図であり、第３インサート４Ｃを側面視した図であって、第１インサート４Ａ及び第２インサート４Ｂを正面視した図である。図９に示す限定されない一例においては、切削工具１Ｂは、第１インサート４Ａ及び第２インサート４Ｂを１つずつ、第３インサート４Ｃを２つ有している。第３インサート４Ｃは、第３切刃７Ｃを有し、第３切刃７Ｃは、第３先端刃１０Ｃ及び第３主切刃１２Ｃを有している。なお、第３インサート４Ｃにおける主切刃１２の傾き（第３インサート４Ｃの切込み角）は、特定の値に限定されず、１０°～６０°であってもよい。
　図１０に示す限定されない一例のように、第３インサート４ＣのアキシャルレーキＡＲを第３アキシャルレーキＡＲ３としたとき、第３アキシャルレーキＡＲ３は、第１アキシャルレーキＡＲ１よりも小さくてもよく、また、第２アキシャルレーキＡＲ２よりも大きくてもよい。このような場合には、加工面上に取り残されたバリを第３切刃７Ｃによってさらうことが可能となる。なお、第３アキシャルレーキＡＲ３の大きさは－３°～＋３°であってもよい。
　回転軸Ｏ１の回転方向Ｏ２において、第３インサート４Ｃは、第１インサート４Ａ及び第２インサート４Ｂと隣り合っている。具体的には、第３インサート４Ｃに対して、回転方向Ｏ２の前後方向において最も近い位置するインサート４が、一方が第１インサート４Ａ、他方が第２インサート４Ｂである場合を指す。ただし、このとき、第１インサート４Ａ及び第２インサート４Ｂとの間に複数の第３インサート４Ｃが位置してもよい。
　このような場合には、アキシャルレーキＡＲが正である第１インサート４Ａで切削した後に、加工面上に取り残されたバリを第３インサート４Ｃの切刃７によってさらい、その後、続けてアキシャルレーキＡＲが負の第２インサート４Ｂで被削材を切削することができるため、バリが更に生じにくくなる。
　ここで、図１１は、図９に示す領域Ｙ５をＸ４方向から見た拡大図であり、切削工具１Ｂを先端視したときの拡大図である。図１１に示す限定されない一例のように、第３インサート４ＣのラジアルレーキＲＲを第３ラジアルレーキＲＲ３としたとき、第３ラジアルレーキＲＲ３は、第１ラジアルレーキＲＲ１よりも小さくてもよく、また、第２ラジアルレーキＲＲ２よりも大きくてもよい。このような場合には、第１インサート４Ａ、第２インサート４Ｂ及び第３インサート４ＣのそれぞれのアキシャルレーキＡＲの違いに起因する切削抵抗の変動を抑制できる。なお、第３ラジアルレーキＲＲ３の大きさは－１０°～＋１０°であってもよい。
　第３切刃７Ｃの先端部１３を第３先端部１３Ｃとすると、図９に示す限定されない一例において、第３先端部１３Ｃは、第３主切刃１２Ｃにおける先端部１３である。回転軸Ｏ１に沿った方向において、第３先端部１３Ｃは、第１先端部１３Ａ及び第２先端部１３Ｂと同じ位置にあってもよい。具体的には、図９に示す限定されない一例のように、切削工具１Ｂを側面視した場合において、回転軸Ｏ１に直交する直線上に第１先端部１３Ａ、第２先端部１３Ｂ及び第３先端部１３Ｃが位置してもよい。このような場合には、切刃７の高さが揃っているため、加工面に段差が生じにくくなる。
　切削工具１Ａ及び切削工具１Ｂが、第１インサート４Ａを複数有する場合には、各第１インサート４Ａは、切削工具１Ａ及び切削工具１Ｂに対して回転軸Ｏ１を中心に回転対称に配置されてもよい。例えば、図４に示す限定されない一例のように、切削工具１Ａを先端視した場合において、切削工具１Ａが第１インサート４Ａを２つ有する場合には、第１インサート４Ａは、１８０°回転対称となるように配置されている。すなわち、第１ポケット５ＡがＮ個であれば、第１ポケット５Ａは、（３６０°／Ｎ）回転対称となるように配置されてもよい。これは、第２インサート４Ｂ及び第３インサート４Ｃについても同様である。
　上記の場合には、切削加工時において、回転軸Ｏ１を中心に均一に切削負荷がかかりやすいことから、各インサートに加わる切削負荷のばらつきが抑えられる。そのため、例えば、各インサートの摩耗のばらつきなどが抑えられる。
　切削工具１Ａ及び切削工具１Ｂが、第１インサート４Ａ及び第２インサート４Ｂをそれぞれ複数有する場合には、各第１インサート４Ａは、各第２インサート４Ｂに対して回転軸Ｏ１を中心に等間隔に配置されてもよい。例えば、図４に示す限定されない一例のように、切削工具１Ａを先端視した場合において、切削工具１Ａは、第１インサート４Ａが２つの第２インサート４Ｂのそれぞれと回転軸Ｏ１を中心に９０°間隔で配置されている。これは、上記の第１インサート４Ａあるいは第２インサート４Ｂを第３インサート４Ｃと置き換えた場合についても同様である。
　また、本開示における実施形態において、第１インサート４Ａ、第２インサート４Ｂ、第３インサート４Ｃの数に関しては特に限定はなく、例えば、第１インサート４Ａの数が第２インサート４Ｂの数よりも多くてもよく、少なくてもよい。
　インサート４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が挙げられる。ＷＣ－Ｃｏは、炭化タングステン（ＷＣ）にコバルト（Ｃｏ）の粉末を加えて焼結して生成される。ＷＣ－ＴｉＣ－Ｃｏは、ＷＣ－Ｃｏに炭化チタン（ＴｉＣ）を添加したものである。ＷＣ－ＴｉＣ－ＴａＣ－Ｃｏは、ＷＣ－ＴｉＣ－Ｃｏに炭化タンタル（ＴａＣ）を添加したものである。
　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る。具体的には、サーメットとして、炭化チタン（ＴｉＣ）及び窒化チタン（ＴｉＮ）等のチタン化合物を主成分としたものが挙げられる。
　インサート４の表面は、化学蒸着（ＣＶＤ）法又は物理蒸着（ＰＶＤ）法を用いて被膜でコーティングされていてもよい。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）等が挙げられる。
　本体部３の材質としては、鋼、鋳鉄及びアルミニウム合金等を用いることができる。
　＜切削加工物（machined product）の製造方法＞
　次に、本開示の限定されない実施形態の切削加工物の製造方法について、上述の限定されない第１実施形態に係る切削工具１Ａを用いる場合を例に挙げて詳細に説明する。以下、図１２～図１４を参照しつつ説明する。なお、図１２～図１４においては、切削加工物１０１の製造方法の限定されない一例として、被削材１０２への切削加工の工程を図示している。
　本開示の限定されない実施形態にかかる切削加工物１０１の製造方法は、以下の（１）～（３）の工程を備え得る。
　（１）切削工具１Ａを、回転軸Ｏ１を中心に回転方向Ｏ２に回転させ、被削材１０２に向かって送り方向Ｓ１に切削工具１Ａを近づけてもよい（図１２参照）。
　本工程は、例えば、被削材１０２を、切削工具１Ａを取り付けた工作機械のテーブル上に固定し、切削工具１Ａを回転した状態で近づけることにより行うことができる。なお、本工程では、被削材１０２と切削工具１Ａとは相対的に近づけばよく、被削材１０２を切削工具１Ａに近づけてもよい。
　（２）切削工具１Ａをさらに被削材１０２に近づけることによって、回転している切削工具１Ａを被削材１０２の表面の所望の位置に接触させて、被削材１０２を切削してもよい（図１３参照）。
　本工程においては、切刃７を被削材１０２の表面の所望の位置に接触させてもよい。
　（３）切削工具１Ａを被削材１０２からＳ１方向に移動させることで離してもよい（図１４参照）。
　本工程においても、上述の（１）の工程と同様に、被削材１０２から切削工具１Ａを相対的に離せばよく、例えば被削材１０２を切削工具１Ａから離してもよい。
　以上のような工程を経ることによって、優れた加工性を発揮することが可能である。
　なお、以上に示したような被削材１０２の切削加工を複数回行う場合であって、例えば、１つの被削材１０２に対して複数の切削加工を行う場合には、切削工具１Ａを回転させた状態を保持しつつ、被削材１０２の異なる箇所に切削工具１Ａを接触させる工程を繰り返してもよい。
　被削材１０２の材質としては、例えば、炭素鋼、合金鋼、ステンレス、鋳鉄及び非鉄金属などが挙げられ得る。
　一実施形態において、［１］切削工具は、回転軸に沿って先端から後端に向かって延び、且つ、前記先端の側にそれぞれ位置する第１ポケット及び第２ポケットを有する本体部と、前記第１ポケットに位置し、第１切刃を有する第１インサートと、前記第２ポケットに位置し、第２切刃を有する第２インサートと、を有し、前記第１インサートのアキシャルレーキは正であって、前記第２インサートのアキシャルレーキは負であってもよい。
　［２］上記［１］の切削工具において、前記第１インサートのアキシャルレーキの大きさの絶対値は、前記第２インサートのアキシャルレーキの大きさの絶対値よりも大きくてもよい。
　［３］上記［１］又は［２］の切削工具において、前記第１ポケットは、前記回転軸に対して正の角度に傾斜する第１座面を有し、前記第２ポケットは、前記回転軸に対して負の角度に傾斜する第２座面を有し、前記第１インサートは、前記第１座面と接し、前記第２インサートは、前記第２座面と接してもよい。
　［４］上記［１］から［３］のいずれかの切削工具において、前記第１インサートのラジアルレーキは、前記第２インサートのラジアルレーキより小さくてもよい。
　［５］上記［１］から［４］のいずれかの切削工具において、前記第１切刃は、前記先端の側の端に位置する第１先端部を有し、前記第２切刃は、前記先端の側の端に位置する第２先端部を有し、前記回転軸に沿った方向において、前記第１先端部は、前記第２先端部と同じ位置にあってもよい。
　［６］上記［１］から［５］のいずれかの切削工具において、前記回転軸の回転方向において、前記第１インサートは、前記第２インサートと隣り合ってもよい。
　［７］上記［１］から［６］のいずれかの切削工具において、前記本体部は、前記先端の側に位置する第３ポケットをさらに有し、該第３ポケットに位置し、第３切刃を有する第３インサートをさらに有し、前記回転軸の回転方向において、前記第３インサートは、前記第１インサート及び前記第２インサートと隣り合い、前記第３インサートのアキシャルレーキは、前記第１インサートのアキシャルレーキより小さく、前記第２インサートのアキシャルレーキより大きくてもよい。
　［８］上記［１］から［７］のいずれか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、前記切削工具を前記被削材から離す工程と、を備えてもよい。
　１Ａ～１Ｂ・・・切削工具
　　３・・・本体部
　　３Ａ・・・先端
　　３Ｂ・・・後端
　　４・・・インサート
　　４Ａ・・・第１インサート
　　４Ｂ・・・第２インサート
　　４Ｃ・・・第３インサート
　　５・・・ポケット
　　５Ａ・・・第１ポケット
　　５Ｂ・・・第２ポケット
　　５Ｃ・・・第３ポケット
　　６・・・座面
　　６Ａ・・・第１座面
　　６Ｂ・・・第２座面
　　６Ｃ・・・第３座面
　　７・・・切刃
　　７Ａ・・・第１切刃
　　７Ｂ・・・第２切刃
　　７Ｃ・・・第３切刃
　　８・・・固定具
　　９・・・下面
　１０・・・先端刃
　１０Ａ・・・第１先端刃
　１０Ｂ・・・第２先端刃
　１０Ｃ・・・第３先端刃
　１２・・・主切刃
　１２Ａ・・・第１主切刃
　１２Ｂ・・・第２主切刃
　１２Ｃ・・・第３主切刃
　１３・・・先端部
　１３Ａ・・・第１先端部
　１３Ｂ・・・第２先端部
　１３Ｃ・・・第３先端部
　１４・・・後端部
　１５・・・外端部
　１６・・・内端部
１０１・・・切削加工物
１０２・・・被削材
　Ｏ１・・・回転軸
　Ｏ２・・・回転方向
　Ｏ１０・・・回転軸に平行な直線
Ｌ１～Ｌ５・・・仮想直線
　Ｓ１・・・送り方向
　　α・・・主切刃の傾き
　　α１・・・第１主切刃の傾き（切込み角）
　　α２・・・第２主切刃の傾き（切込み角）
　ＡＲ・・・アキシャルレーキ
　ＡＲ１・・・第１アキシャルレーキ
　ＡＲ２・・・第２アキシャルレーキ
　ＡＲ３・・・第３アキシャルレーキ
　ＲＲ・・・ラジアルレーキ
　ＲＲ１・・・第１ラジアルレーキ
　ＲＲ２・・・第２ラジアルレーキ
　ＲＲ３・・・第３ラジアルレーキ
　　θ・・・傾斜角
　　θ１・・・第１傾斜角
　　θ２・・・第２傾斜角
　　θ３・・・第３傾斜角

Claims (8)

  1. 　回転軸に沿って先端から後端に向かって延び、且つ、前記先端の側にそれぞれ位置する第１ポケット及び第２ポケットを有する本体部と、
    　前記第１ポケットに位置し、第１切刃を有する第１インサートと、
    　前記第２ポケットに位置し、第２切刃を有する第２インサートと、を有し、
    　前記第１インサートのアキシャルレーキは正であって、
    　前記第２インサートのアキシャルレーキは負である、切削工具。
  2. 　前記第１インサートのアキシャルレーキの大きさの絶対値は、前記第２インサートのアキシャルレーキの大きさの絶対値よりも大きい、請求項１に記載の切削工具。
  3. 　前記第１ポケットは、前記回転軸に対して正の角度に傾斜する第１座面を有し、
    　前記第２ポケットは、前記回転軸に対して負の角度に傾斜する第２座面を有し、
    　前記第１インサートは、前記第１座面と接し、
    　前記第２インサートは、前記第２座面と接する、請求項１又は２に記載の切削工具。
  4. 　前記第１インサートのラジアルレーキは、前記第２インサートのラジアルレーキより小さい、請求項１又は２に記載の切削工具。
  5. 　前記第１切刃は、前記先端の側の端に位置する第１先端部を有し、
    　前記第２切刃は、前記先端の側の端に位置する第２先端部を有し、
    　前記回転軸に沿った方向において、前記第１先端部は、前記第２先端部と同じ位置にある、請求項１又は２に記載の切削工具。
  6. 　前記回転軸の回転方向において、前記第１インサートは、前記第２インサートと隣り合う、請求項１又は２に記載の切削工具。
  7. 　前記本体部は、前記先端の側に位置する第３ポケットをさらに有し、
    　該第３ポケットに位置し、第３切刃を有する第３インサートをさらに有し、
    　前記回転軸の回転方向において、前記第３インサートは、前記第１インサート及び前記第２インサートと隣り合い、
    　前記第３インサートのアキシャルレーキは、前記第１インサートのアキシャルレーキより小さく、前記第２インサートのアキシャルレーキより大きい、請求項１又は２に記載の切削工具。
  8. 　請求項１又は２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、
    　前記切削工具を前記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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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS60114411A (ja) * 1983-11-24 1985-06-20 Ishii Seimitsu Kogyo Kk 正面フライス
US20030226694A1 (en) * 2002-06-06 2003-12-11 Steven Moseley Core drill bit with geometrically defined cutting elements
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