JP2009018354A - Cutting tool, machine tool, and cutting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、Ｔスロットカッター等の切削工具、当該切削工具を有する工作機械及び切削方法に関する。 The present invention relates to a cutting tool such as a T-slot cutter, a machine tool having the cutting tool, and a cutting method.
切削工具の刃部だけでなく、切削工具の柄部までが挿入されるような形状や深さの加工穴（溝状のものも含む。また、貫通するもの及び貫通しないもの双方を含む。以下同じ。）を形成する切削方法や当該切削方法に用いられる切削工具及び工作機械が種々知られている。 Not only the blade part of the cutting tool but also the shape and depth of the processing hole (including groove-like ones) that can be inserted up to the handle part of the cutting tool. And the like, and various cutting tools and machine tools used in the cutting method are known.
例えば、特許文献１では、いわゆるＴスロットカッターによりＴ溝を形成する方法が開示されている。図１０は、Ｔ溝の形成方法の例を説明する模式図である。Ｔ溝の形成においては、まず、図１０（ａ）に示すように、エンドミル等により被加工物が切削され、断面が概ね矩形の溝（幅が深さ方向に概ね一定の溝）が形成される。次に、図１０（ｂ）に示すように、Ｔスロットカッター９０１により被加工物が溝の深部において切削され、溝の深部に拡径部が形成される。これにより、Ｔ溝が形成される。Ｔ溝の拡径部の形成の際には、柄部９０３は、Ｔ溝の縮径部（浅部）に挿入されている。
切削工具の刃部だけでなく、切削工具の柄部までが挿入されるような形状や深さの加工穴を形成している場合、加工穴に切り屑が溜まり易い。これは、刃部は、切り屑を加工穴の開口側へ移送する力を切れ刃のねじ作用等により切り屑に加えるが、柄部は、そのような力を切り屑に加えないことからである。特に、ＴスロットカッターによりＴ溝を形成しているときは、Ｔ溝は浅部が深部よりも径が小さいことから切り屑が排出されにくい。切り屑が加工穴に溜まると噛み込みに起因して工具が破損する等の問題が生じる。また、作業者がエアーを吹き付けて手作業で切り屑を排出すると、工作機械の無人運転が出来ず、工作機械のランニングコストが増大する。 In the case where a machining hole having a shape or depth that allows insertion of not only the blade part of the cutting tool but also the handle part of the cutting tool is formed, chips are likely to accumulate in the machining hole. This is because the blade part applies the force to transfer the chips to the opening side of the machining hole to the chips by the screw action of the cutting blades, but the handle part does not apply such force to the chips. is there. In particular, when the T-slot is formed by the T-slot cutter, the T-slot is less likely to discharge chips because the shallow part has a smaller diameter than the deep part. When chips accumulate in the processing hole, problems such as tool breakage due to biting occur. Further, if the operator blows air and manually discharges the chips, the machine tool cannot be operated unattended and the running cost of the machine tool increases.
本発明の目的は、切り屑を好適に排出可能な切削工具、工作機械及び切削方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a cutting tool, a machine tool, and a cutting method capable of suitably discharging chips.
本発明の切削工具は、柄部と、前記柄部の先端に設けられた刃部とを有し、軸心回りに回転駆動され、前記刃部により被加工物を切削する切削工具であって、前記柄部の外周面には、前記刃部側から前記刃部とは反対側へ、軸心に対して回転方向とは逆方向へ傾斜するように延びる溝部が形成されている。 The cutting tool of the present invention is a cutting tool that has a handle portion and a blade portion provided at the tip of the handle portion, is driven to rotate about an axis, and cuts a workpiece by the blade portion. On the outer peripheral surface of the handle portion, a groove portion is formed extending from the blade portion side to the opposite side to the blade portion so as to incline in the direction opposite to the rotational direction with respect to the axis.
好適には、前記溝部は、前記軸心回りの周回数が半周未満になるように形成されている。 Preferably, the groove is formed so that the number of rounds around the axis is less than a half.
好適には、前記溝部は、ねじれ角が２０°以上６０°以下になるように形成されている。 Preferably, the groove is formed so that the twist angle is 20 ° or more and 60 ° or less.
好適には、前記刃部は、前記柄部の前記溝部が形成された外周面よりも外周側に突出する切れ刃を有する。 Suitably, the said blade part has a cutting blade which protrudes in an outer peripheral side rather than the outer peripheral surface in which the said groove part of the said handle part was formed.
好適には、Ｔスロットカッターである。 A T slot cutter is preferable.
好適には、前記刃部は、軸回りに複数の切れ刃を有し、前記溝部は、前記複数の切れ刃の間から延びている。 Preferably, the blade portion has a plurality of cutting edges around an axis, and the groove portion extends from between the plurality of cutting blades.
好適には、前記溝部は、前記刃部の刃数と同数設けられている。 Preferably, the number of the groove portions is the same as the number of blades of the blade portion.
本発明の工作機械は、柄部と、前記柄部の先端に設けられた刃部とを有する切削工具と、前記切削工具が同軸的に着脱される主軸と、前記主軸を当該主軸及び前記切削工具の軸心回りに回転駆動する主軸モータと、前記主軸を被加工物に対して平行移動させる移動機構と、前記主軸モータ及び前記移動機構の動作を制御するＮＣ装置と、を有し、前記柄部の外周面には、前記刃部側から前記刃部とは反対側へ、軸心に対して回転方向とは逆方向へ傾斜するように延びる溝部が形成されている。 The machine tool of the present invention includes a cutting tool having a handle and a blade provided at the tip of the handle, a spindle on which the cutting tool is coaxially attached and detached, and the spindle as the spindle and the cutting A spindle motor that rotates around the axis of the tool, a moving mechanism that translates the spindle relative to the workpiece, and an NC device that controls the operation of the spindle motor and the moving mechanism, On the outer peripheral surface of the handle portion, a groove portion is formed extending from the blade portion side to the side opposite to the blade portion so as to incline in a direction opposite to the rotational direction with respect to the axis.
本発明の切削方法は、柄部と、前記柄部の先端に設けられた刃部とを有する切削工具を軸心回りに回転駆動して前記刃部により被加工物を切削する切削方法であって、前記柄部の外周面には、前記刃部側から前記刃部とは反対側へ、軸心に対して回転方向とは逆方向へ傾斜するように延びる溝部が形成されており、前記被加工物に前記刃部の長さよりも深い加工穴を形成する。 The cutting method of the present invention is a cutting method in which a cutting tool having a handle portion and a blade portion provided at the tip of the handle portion is rotationally driven around an axis to cut a workpiece by the blade portion. The outer peripheral surface of the handle portion is formed with a groove portion extending from the blade portion side to the opposite side to the blade portion so as to incline in a direction opposite to the rotation direction with respect to the axis. A machining hole deeper than the length of the blade is formed in the workpiece.
本発明によれば、切り屑を好適に排出できる。 According to the present invention, chips can be suitably discharged.
図１は、本発明の実施形態に係る工作機械１を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a
工作機械１は、例えば、門型マシニングセンタにより構成されている。工作機械１は、被加工物Ｏｂを切削する切削工具としてのＴスロットカッター３と、Ｔスロットカッター３が同軸的に着脱される主軸５と、主軸５を主軸５及びＴスロットカッター３の軸心回りに回転駆動する主軸モータ７と、主軸５を被加工物Ｏｂに対して平行移動させる移動機構９と、主軸モータ７及び移動機構９の動作を制御するＮＣ装置１１とを有している。
The
移動機構９は、例えば、被加工物Ｏｂを保持するテーブル、並びに、主軸５を保持するラム、サドル、クロスレール及びコラム等を有している。これらの各部材は、モータや送りねじにより駆動され、互いに相対移動する。これにより、主軸５に保持されたＴスロットカッター３及び被加工物Ｏｂは相対的に平行移動する。ＮＣ装置１１は、予め記憶したプログラムに従って制御信号を主軸モータ７及び移動機構９のモータに出力する。これにより、Ｔスロットカッター３は、被加工物Ｏｂに対して平行移動しつつ回転駆動され、被加工物を所望の形状に形成する。被加工物Ｏｂは、例えば、金属や木材により構成されている。
The
図２は、Ｔスロットカッター３の斜視図である。図３（ａ）は、Ｔスロットカッター３の側面図である。図３（ｂ）は、Ｔスロットカッター３の底面図である。
FIG. 2 is a perspective view of the
Ｔスロットカッター３は、例えば、４枚刃のスローアウェイ式のＴスロットカッターにより構成されている。Ｔスロットカッター３は、柄部２１と、柄部２１の先端に設けられた刃部２３とを有している。
The
柄部２１は、例えば、後端側のシャンク２５と先端側のネック２７とを有している。シャンク２５は、例えば、ストレートシャンクにより構成されており、軸方向において同一径である。ネック２７は、シャンク２５よりも小径に形成されている。刃部２３は、ネック２７の先端に固定されている。
The
刃部２３は、軸回りに４枚の切れ刃３５を有している。上述のように、Ｔスロットカッター３はスローアウェイ式であり、切れ刃３５はチップにより構成されている。切れ刃３５は、１枚の外周刃２９、及び、１枚の底刃３１又は上刃３３を構成しており、刃部２３には、４枚の外周刃２９、２枚の底刃３１、２枚の上刃３３が設けられている。底刃３１と上刃３３とは軸回りに交互に配置されている。
The
切れ刃３５は、図１０（ｂ）を参照して説明したように、柄部２１をＴ溝の小径部に挿入した状態でＴ溝の拡径部を形成可能に、一部が柄部２１よりも外周側に突出している。具体的には、切れ刃３５のうち、外周刃２９全体が柄部２１よりも外周側に位置するとともに、底刃３１及び上刃３３の一部が柄部２１よりも外周側に位置している。
As described with reference to FIG. 10 (b), the
切れ刃３５は、いわゆる右刃となるように形成されており、Ｔスロットカッター３は、矢印ｙ１で示す方向が回転方向である。すなわち、Ｔスロットカッター３は、主軸５から被加工物Ｏｂの方向に見て、軸心ＣＬ回りに右回転するように、主軸５により駆動される。これにより、切れ刃により被加工物Ｏｂが切削される。具体的には、図１０（ｂ）に示したように、外周刃２９によりＴ溝の拡径部の外周面が、底刃３１によりＴ溝の拡径部の底面が、上刃３３によりＴ溝の拡径部の上面が切削される。
The
なお、本願において、柄部は、切削工具の軸方向において各部を区分したときに、切れ刃が構成されていない部分をいうものとし、本実施形態のように、ネックが形成されている場合には、シャンクだけでなく、シャンク及びネック全体を柄部というものとする。また、本願において、刃部は、切削工具の軸方向において各部を区分したときに、切れ刃が設けられている部分をいうものとする。 In the present application, the handle portion refers to a portion where the cutting edge is not configured when each portion is divided in the axial direction of the cutting tool, and when the neck is formed as in this embodiment. In addition to the shank, the shank and the entire neck are called the handle. Moreover, in this application, a blade part shall say the part in which the cutting edge is provided when each part is divided in the axial direction of a cutting tool.
柄部２１の外周面には、柄部２１の先端側（刃部２３側）から後端側（刃部２３とは反対側）へ、軸心ＣＬに対して回転方向（矢印ｙ１の方向）とは逆方向へ傾斜するように延びる複数の溝部３７が形成されている。なお、本実施形態においては、Ｔスロットカッターが右刃であることから、溝部３７は右ねじれに形成されている。
On the outer peripheral surface of the
溝部３７は、例えば、柄部２１のうちネック２７に設けられている。溝部３７は、例えば、刃数と同数、すなわち、４本設けられている。溝部３７は、例えば、複数の切れ刃３５の間から延びている。すなわち、溝部３７の刃部２３側の端部は刃部２３に到達しており、複数の切れ刃３５の間に位置している。また、溝部３７の刃部２３とは反対側の端部は、シャンク２５近傍まで延びている。従って、溝部３７は、切削時には、Ｔ溝の外部まで延びる。溝部３７は、例えば、ねじれ角β（軸心に対する傾斜角）が５°になるように設定されている。
The
以上の実施形態によれば、Ｔスロットカッター３は、柄部２１の外周面に、刃部２３側から刃部２３とは反対側へ、軸心に対して回転方向とは逆方向へ傾斜するように延びる溝部３７が形成されていることから、切削時には、溝部３７のねじ作用により、切り屑は刃部２３側から柄部２１側へ移送される。従って、切り屑を好適に排出できる。
According to the above embodiment, the T-
刃部２３は、軸回りに複数の切れ刃を有し、溝部３７は、複数の切れ刃の間から延びていることから、切れ刃により削り取られた切り屑は、刃部２３から溝部３７に円滑に移送されやすくなり、溝部３７のねじ作用を受けやすくなる。従って、切り屑がより好適にＴ溝から排出される。
The
特に、溝部３７が刃部２３の刃数と同数設けられている場合には、各切れ刃３５により削り取られた切り屑が、それぞれ、各溝部３７に移送されやすくなるから、切り屑の排出がより好適に行われる。
In particular, when the
本願発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。 The present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented in various aspects.
図４及び図５は、本願発明の変形例に係るＴスロットカッター１０３を示している。図６及び図７は、本願発明の他の変形例に係るＴスロットカッター２０３を示している。図８は、本願発明の更に他の変形例に係るエンドミル３０３を示している。以下では、これらの図を適宜に参照して、種々の実施態様を説明する。
4 and 5 show a
本願発明の切削工具は、Ｔスロットカッターに限定されない。切削時に、刃部（２３、１２３、２２３、３２３）だけでなく、柄部（２１、１２１、２２１、３２１）まで加工穴に挿入されるものであればよい。例えば、切削工具は、エンドミルやドリルであってもよい。また、例えば、切削工具は、切れ刃として底刃のみを有するものや、外周刃のみを有するものであってもよい。 The cutting tool of the present invention is not limited to the T slot cutter. What is necessary is just to insert not only the blade part (23, 123, 223, 323) but also the handle part (21, 121, 221, 321) into the machining hole at the time of cutting. For example, the cutting tool may be an end mill or a drill. Further, for example, the cutting tool may have only a bottom blade as a cutting blade or only a peripheral blade.
図８に例示するエンドミル３０３は、いわゆる深堀用のエンドミルである。エンドミル３０３は、２点鎖線で示すように、切削時には、刃部３２３だけでなく、柄部３２１まで加工穴に挿入される。そして、柄部３２１には、切り屑排出用の溝部３３７が形成されている。なお、図８では、スクウェアエンドミルを例示しているが、エンドミルは、ボールエンドミル、ラジアスエンドミル、外周刃に特定の形状を有するエンドミル（総形エンドミル）であってもよい。
The
なお、この他にも、例えば、Ｔスロットカッターのように、切れ刃の少なくとも一部が柄部よりも外周側へ突出している切削工具（例えば総形フライス）においては、柄部が加工穴に挿入された状態で切削が行われる可能性が高い。すなわち、柄部の溝部が切り屑の排出に有効に寄与する可能性が高い。 In addition to this, in a cutting tool (for example, a general-purpose milling cutter) in which at least a part of the cutting edge protrudes to the outer peripheral side from the handle, such as a T-slot cutter, the handle is formed in the processing hole. There is a high possibility of cutting in the inserted state. That is, there is a high possibility that the groove portion of the handle portion contributes effectively to chip discharge.
切削工具は、超硬合金等により形成されたチップがネジ止めされたスローアウェイ式のものに限定されない。例えば、切削工具は、切削工具全体が超硬合金等により形成されたいわゆるソリッド式のものや、超硬合金等により形成された切れ刃がろう付けされたいわゆるろう付け式のものであってもよい。 The cutting tool is not limited to a throw-away tool in which a chip formed of cemented carbide or the like is screwed. For example, the cutting tool may be a so-called solid type in which the entire cutting tool is formed of cemented carbide or the like, or a so-called brazing type in which a cutting edge formed of cemented carbide is brazed. Good.
刃部は、４枚刃のものに限定されない。２枚刃、３枚刃、６枚刃、８枚刃等、刃数は適宜に設定されてよい。なお、図４及び図５は、刃数が２枚の場合を例示している。また、切れ刃は、溝が形成された、いわゆるラフィング式のものであってもよい。 The blade part is not limited to a four-blade one. The number of blades, such as a 2-blade, 3-blade, 6-blade, and 8-blade, may be set as appropriate. 4 and 5 illustrate the case where the number of blades is two. The cutting edge may be a so-called luffing type in which a groove is formed.
柄部は、ネックを有するものに限定されない。シャンクのみにより構成されていてもよい。なお、図８は、ネックが無く、シャンクに溝部３３７が形成されている場合を例示している。柄部には、適宜な部材や部位が設けられていてもよい。例えば、柄部には、自動工具交換用の把持部が設けられていてもよいし、工作機械に着脱するためのタング、引きねじ又はロック用の凹部が設けられていてもよいし、切削工具の刃部から切削油剤やエアーを噴出するための貫通孔が設けられていてもよい。シャンクは、ストレートシャンクに限定されない。例えば、シャンクは、テーパシャンクであってもよい。
The handle is not limited to one having a neck. You may be comprised only by the shank. FIG. 8 illustrates the case where there is no neck and the
溝部３７のねじれ角βは、５°に限定されず、適宜に設定されてよい。ここで、好適なねじれ角について説明する。
The twist angle β of the
図９は、切削工具の溝部のねじ作用を説明する図である。 FIG. 9 is a diagram illustrating the screw action of the groove of the cutting tool.
切り屑は、切削工具を基準として考えると、切削工具の回転により切削工具の回転方向とは逆方向の力Ｆ０を受けていることになる。力Ｆ０は、溝部３７等の傾斜面３８に直交する分力Ｆ１＝Ｆ０×ｃｏｓβと、傾斜面３８に沿う柄部側（図９の紙面上方側）への分力Ｆ２＝Ｆ０×ｓｉｎβとからなる。そして、理論上は、分力Ｆ２が、切り屑が傾斜面３８から受ける摩擦力（μ×Ｆ１、μは摩擦係数）を上回れば、切り屑は柄部側へ移動することになる。すなわち、理論上は、ｔａｎβ＞μであれば、切り屑は、柄部の溝のねじ作用により排出されることになる。
Considering the cutting tool as a reference, the chip receives a force F0 in the direction opposite to the rotation direction of the cutting tool due to the rotation of the cutting tool. The force F0 is derived from a component force F1 = F0 × cos β orthogonal to the
摩擦係数μは、切削工具の材質及び被加工物の材質により変化する。例えば、乾燥した金属間の摩擦係数μは、概ね０．３５以上と考えられる。具体的な摩擦係数μの値は、書籍等によって若干異なるが、例えば、乾燥した鉄（Ｆｅ）同士の摩擦係数μは０．５１、タングステン（Ｗ）と鉄との間の摩擦係数μは０．４７、タングステンとアルミニウム（Ａｌ）との間の摩擦係数μは０．５６、チタン（Ｔｉ）と鉄との摩擦係数μは０．４９、チタンとアルミとの摩擦係数μは０．５４、軟鋼同士又は硬鋼同士の摩擦係数は０．３５〜０．４０である。 The friction coefficient μ varies depending on the material of the cutting tool and the material of the workpiece. For example, the coefficient of friction μ between the dried metals is considered to be approximately 0.35 or more. The specific value of the friction coefficient μ varies slightly depending on the book or the like. For example, the friction coefficient μ between dry iron (Fe) is 0.51, and the friction coefficient μ between tungsten (W) and iron is 0. .47, the friction coefficient μ between tungsten and aluminum (Al) is 0.56, the friction coefficient μ between titanium (Ti) and iron is 0.49, the friction coefficient μ between titanium and aluminum is 0.54, The friction coefficient between mild steels or between hard steels is 0.35 to 0.40.
また、摩擦係数μは、切削工具と被加工物との間に切削油剤（潤滑剤）が存在するか否かにより変化する。潤滑剤が存在する場合の摩擦係数μは、ストライベック曲線により示されるようにゾンマーフェルト数＝粘度×速度／荷重の変化に応じて変化する。潤滑状態は、ゾンマーフェルト数が小さいほうから、境界潤滑、混合潤滑、流体潤滑に区分される。具体的な摩擦係数μの値は、書籍等によって若干異なるが、境界潤滑においてはμ＞０．１程度、混合潤滑においてはμ＝０．１〜０．０１、流体潤滑においてはμ＜０．０１程度である。切削工具の溝部と切り屑との潤滑状態が、ある程度の潤滑効果を得られる状態になっていると仮定すると、例えば、潤滑状態が境界潤滑を脱して混合潤滑になっていると仮定すると、μは０．１程度となる。 Further, the friction coefficient μ changes depending on whether or not a cutting fluid (lubricant) exists between the cutting tool and the workpiece. The friction coefficient μ in the presence of the lubricant changes according to the change of Sommerfeld number = viscosity × speed / load as shown by the Stribeck curve. The lubrication state is classified into boundary lubrication, mixed lubrication, and fluid lubrication from the one with the smaller Sommerfeld number. The specific value of the friction coefficient μ varies slightly depending on the book or the like, but μ> 0.1 for boundary lubrication, μ = 0.1 to 0.01 for mixed lubrication, and μ <0. It is about 01. Assuming that the lubrication state between the groove of the cutting tool and the chips is in a state where a certain level of lubrication effect can be obtained, for example, assuming that the lubrication state is deviated from boundary lubrication and becomes mixed lubrication, μ Is about 0.1.
従って、理論上は、切削油剤が用いられることを想定すると、溝部（３７等）のねじれ角βは、ｔａｎβ＞０．１であればよい。すなわち、ねじれ角βは、概ね５°以上あればよい。なお、ｔａｎ５°＝０．０９、ｔａｎ６°＝０．１１である。また、理論上は、切削油剤が用いられずに金属の乾式切削が行われることを想定すると、ねじれ角βは、ｔａｎβ＞０．３５〜０．４０であればよい。すなわち、ねじれ角βは、概ね２０°以上あればよい。なお、ｔａｎ１９°＝０．３４、ｔａｎ２０°＝０．３６、ｔａｎ２１°＝０．３８、ｔａｎ２２°＝０．４０である。 Therefore, in theory, assuming that a cutting fluid is used, the twist angle β of the groove (37, etc.) may be tan β> 0.1. That is, the twist angle β may be approximately 5 ° or more. Note that tan5 ° = 0.09 and tan6 ° = 0.11. Theoretically, if it is assumed that metal cutting is performed without using a cutting fluid, the torsion angle β may be tan β> 0.35 to 0.40. That is, the twist angle β may be approximately 20 ° or more. Note that tan19 ° = 0.34, tan20 ° = 0.36, tan21 ° = 0.38, and tan22 ° = 0.40.
ただし、実際には、切り屑には、溝部のねじ作用による力だけでなく、刃部のねじ作用等による力が加わるから、上述した大きさよりも小さいねじれ角であっても、切り屑は溝部により排出される。すなわち、溝部のねじれ角βは、５°未満であってもよい。 However, in reality, not only the force due to the screw action of the groove part but also the force due to the screw action of the blade part is applied to the chip, so even if the helix angle is smaller than the above-mentioned size, It is discharged by. That is, the twist angle β of the groove may be less than 5 °.
エンドミルやドリル等の切削工具の外周刃は、基本的には、ねじれ角が大きいほど切り屑の排出がよいことが知られている。ただし、加工穴が深い場合などにおいては、ねじれ角が大きすぎると、排出の経路が長くなり、排出が困難になることがあることも知られている。切削工具の外周刃のねじれ角は、切り屑の排出だけでなく、ねじれ角が、すくい角、切削トルク、切れ刃の欠損等に及ぼす影響も考慮して設定されている。 It is known that the outer peripheral blades of cutting tools such as end mills and drills basically have better chip discharge as the twist angle increases. However, it is also known that in a case where a processed hole is deep, if the twist angle is too large, the discharge path becomes long and the discharge may be difficult. The twist angle of the outer peripheral blade of the cutting tool is set in consideration of not only chip discharge but also the influence of the twist angle on the rake angle, cutting torque, chipping of the cutting edge, and the like.
切削工具は、外周刃のねじれ角が２０°〜４０°のものが標準的に使用されている。また、被加工物が硬いか（もろいか）軟らかいか、加工の種類（例えば、側面削り、正面削り）、加工の精度等に応じて、外周刃のねじれ角が２０°以下のいわゆる弱ねじれの切削工具や、外周刃のねじれ角が４０°以上のいわゆる強ねじれの切削工具も使用されている。ただし、外周刃のねじれ角が大きくなると、切削抵抗の増大や切れ刃の剛性低下等を招くことから、強ねじれの切削工具であっても、外周刃のねじれ角は６０°以下とされているようである。例えば、特許庁の標準技術集では、複数刃エンドミルのねじれ角依存性を、ねじれ角が６０°以下のエンドミルにより示している。 As the cutting tool, a tool having a peripheral blade having a twist angle of 20 ° to 40 ° is typically used. In addition, depending on whether the workpiece is hard (soft) or soft, the type of processing (for example, side cutting, face cutting), the accuracy of processing, etc. Cutting tools and so-called strongly twisted cutting tools having a twist angle of the outer peripheral blade of 40 ° or more are also used. However, if the torsion angle of the outer peripheral blade is increased, the cutting resistance is increased and the rigidity of the cutting blade is decreased. Therefore, even for a highly twisted cutting tool, the torsion angle of the outer peripheral blade is set to 60 ° or less. It seems. For example, in the JPO standard technology collection, the twist angle dependency of a multi-blade end mill is indicated by an end mill having a twist angle of 60 ° or less.
切削工具の溝部は、その形成の容易性という観点からは、ねじれ角が小さいことが好ましい。例えば、切削工具の溝部を工作機械により切削して形成する場合には、ねじれ角が大きいほど工作機械の主軸の移動の自由度等が高くなければならない。なお、切削工具が鋳造により形成される場合にも、金型に溝部に対応する突部が形成されなければならないから、同様の問題が生じる。 The groove portion of the cutting tool preferably has a small twist angle from the viewpoint of easy formation. For example, when the groove part of the cutting tool is formed by cutting with a machine tool, the degree of freedom of movement of the spindle of the machine tool must be higher as the twist angle is larger. Even when the cutting tool is formed by casting, the same problem arises because the protrusion corresponding to the groove portion must be formed in the mold.
例えば、図３（ａ）に示すように、一つの溝部３７が一側面図内に収まっている場合には、すなわち、溝部３７の軸心回りの周回数が半周未満である場合には、Ｔスロットカッター３の溝部３７を切削する工作機械の主軸は、Ｔスロットカッター３に対して、図３（ａ）の紙面貫通方向、紙面上下方向、紙面左右方向の３軸方向に切り込み及び切削送りが可能であれば、一つの溝部３７を形成可能である。しかし、図５（ａ）や図７（ａ）に示すように、一つの溝部１３７等が一側面図内に収まっていない場合には、すなわち、溝部１３７等の軸心回りの周回数が半周以上である場合には、主軸は、さらに、Ｔスロットカッター１０３等に対して、その軸心回りに切削送り可能でなければならない。なお、溝部の周回数は、ねじれ角、柄部の径、溝部の長さ（溝部が形成される柄部の長さ）によって決定される。
For example, as shown in FIG. 3A, when one
以上より、切削工具の溝部の形成の容易性という観点からは、溝部のねじれ角βは小さいほうが好ましい。特に、ねじれ角βは、溝部の軸心回りの周回数が半周未満となる大きさであることが好ましい。ただし、溝部によるねじ作用を得るのであれば、ねじれ角βは、５°以上であることが好ましい。なお、図３（ａ）の溝部３７は、軸心回りの周回数が半周未満であり、且つ、ねじれ角βが５°である。すなわち、図３（ａ）は、溝部の形成の容易性を優先させつつ、溝部がある程度のねじ作用を奏する切削工具を例示している。
From the above, from the viewpoint of easy formation of the groove portion of the cutting tool, the groove portion preferably has a smaller twist angle β. In particular, the twist angle β is preferably such that the number of turns around the axis of the groove is less than a half turn. However, the twist angle β is preferably 5 ° or more if a screw action by the groove is obtained. In addition, as for the
また、ねじ作用を得るという観点からは、溝部のねじれ角βは大きいほうが好ましい。ただし、ねじれ角βが大きすぎると、加工穴の深さ等によっては、排出が困難になる場合もある。従って、溝部３７のねじれ角βは、外周刃のねじれ角として実績があり、且つ、金属の乾式切削でも理論的にねじ作用が期待できる２０°〜６０°の範囲であることが汎用性の観点から好ましい。なお、図５（ａ）の溝部１３７のねじれ角βは、６０°である。すなわち、図５（ａ）は、外周刃のねじれ角として使用実績のある範囲内で最も理論的にねじれ作用が期待される大きさのねじれ角βの溝部を有する切削工具を例示している。
Further, from the viewpoint of obtaining a screw action, it is preferable that the twist angle β of the groove is larger. However, if the twist angle β is too large, the discharge may be difficult depending on the depth of the processed hole. Therefore, the torsion angle β of the
ただし、切削工具の溝部（３７等）は、６０°超のねじれ角に設定されることが好ましい場合もある。切削工具の溝部（３７等）は、外周刃のねじれ角として使用実績のない強ねじれであっても、外周刃のように、すくい角や切削抵抗等に悪影響を及ぼすことはない。一方、上述のように、理論上はねじれ角が大きいほどねじ作用は強くなる。従って、加工穴の深さ、被加工物の材質、切り屑の大きさ、切削速度等によっては、強いねじ作用を得ることを優先させ、６０°超のねじれ角とすることが好ましい場合が考えられる。なお、図７（ａ）の溝部２３７は、ねじれ角βが約７５°に設定されている。すなわち、図７（ａ）は、大きなねじ作用を優先した切削工具を例示している。
However, it may be preferable that the groove (37, etc.) of the cutting tool is set to a twist angle of more than 60 °. The groove part (37, etc.) of the cutting tool does not adversely affect the rake angle, cutting resistance and the like unlike the outer peripheral blade, even if it is a strong torsion that has not been used as the torsion angle of the outer peripheral blade. On the other hand, as described above, theoretically, the larger the twist angle, the stronger the screw action. Therefore, depending on the depth of the hole to be processed, the material of the workpiece, the size of the chip, the cutting speed, etc., it may be preferable to prioritize obtaining a strong screw action and to make the helix angle greater than 60 °. It is done. In addition, as for the
切削工具の溝部は、切れ刃の間から延びていなくてもよい。溝部の刃部側の端部は、刃部に到達していなくてもよい。刃部とは反対側の端部は、加工穴の外部に位置していなくてもよい。刃数と溝部との数は、同数でなくてもよい。いずれにせよ、溝部のねじ作用により、柄部の周囲に溜まった切り屑には、排出方向への力が加えられ、従来よりも排出が好適になされる。なお、図４及び図５では、刃数（２枚）と同数（２本）の溝部１３７が設けられ、図６及び図７では、刃数（４枚）と異なる数（２本）の溝部２３７が設けられ、図８では、刃数（４枚）と同数（４枚）の溝部３３７が設けられている。
The groove of the cutting tool may not extend from between the cutting edges. The end of the groove on the blade portion side may not reach the blade portion. The end part on the opposite side to the blade part may not be located outside the processing hole. The number of blades and the number of grooves need not be the same. In any case, a force in the discharge direction is applied to the chips accumulated around the handle portion by the screw action of the groove portion, and the discharge is more suitably performed than in the past. 4 and 5, the same number (2) of
溝部の断面形状、幅及び深さは適宜に設定されてよい。実施形態や変形例では、溝部の断面形状が概ね半円状（弧状）である場合を例示したが、溝部の断面形状は、矩形や矩形以外の多角形であってもよい。また、実施形態や変形例では、溝部の幅や深さが、外周刃や底刃の長さよりも小さい場合を例示したが、外周刃や底刃の長さよりも大きくてもよい。 The cross-sectional shape, width, and depth of the groove may be set as appropriate. In the embodiment and the modification, the case where the cross-sectional shape of the groove portion is substantially semicircular (arc shape) is illustrated, but the cross-sectional shape of the groove portion may be a rectangle or a polygon other than a rectangle. Moreover, although the case where the width | variety and depth of the groove part were smaller than the length of an outer periphery blade or a bottom blade was illustrated in embodiment or a modification, you may be larger than the length of an outer periphery blade or a bottom blade.
実施形態や変形例では、溝部の幅が、溝部同士の間隔よりも小さい場合を例示したが、溝部の幅が溝部同士の間隔よりも大きくてもよい。換言すれば、柄部に突条部や羽部が形成されているように見えるように溝部が形成されていてもよい。溝部の幅や深さが大きい場合には、切り屑が通過する断面積が大きくなるから、排出効率が向上することが期待され、溝部の幅や深さが小さい場合には、柄部の断面積が大きく確保されるから、柄部の強度を保つ観点において有利である。また、複数本の溝は、互いに繋がっていてもよい。 In the embodiment and the modification, the case where the width of the groove portion is smaller than the interval between the groove portions is illustrated, but the width of the groove portion may be larger than the interval between the groove portions. In other words, the groove portion may be formed so that the ridge portion and the wing portion appear to be formed on the handle portion. When the width and depth of the groove are large, the cross-sectional area through which the chips pass increases, so it is expected that the discharge efficiency will improve, and when the width and depth of the groove are small, the handle section is cut. Since a large area is secured, it is advantageous from the viewpoint of maintaining the strength of the handle. Further, the plurality of grooves may be connected to each other.
Ｔスロットカッターは、Ｔ溝を形成可能であれば、刃部の形状等は適宜に設定されてよい。図６及び図７のＴスロットカッター２０３の刃部２２３は、軸方向端面において外周側に突出する鍔部２２４Ａ、２２４Ｂを有している。鍔部２２４Ａ及び２２４Ｂは、刃部２２３の強度補強や切り屑の破砕に寄与する。鍔部２２４Ａは、切り屑の溝部２３７への移送を妨げてしまうが、柄部２２１の周囲に溜まった切り屑は、溝部２３７のねじ作用により柄部２２１の後端側へ排出され、溝部２３７がない場合よりも好適に排出される。
As long as the T slot cutter can form a T groove, the shape of the blade portion and the like may be appropriately set. The
１…工作機械、３…Ｔスロットカッター（切削工具）、２１…柄部、２３…刃部、３７…溝部、Ｏｂ…被加工物。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記柄部の外周面には、前記刃部側から前記刃部とは反対側へ、軸心に対して回転方向とは逆方向へ傾斜するように延びる溝部が形成されている
切削工具。 A cutting tool that has a handle and a blade provided at the tip of the handle, is driven to rotate around an axis, and cuts a workpiece by the blade,
The groove part extended in the outer peripheral surface of the said handle part from the said blade part side to the opposite side to the said blade part so that it may incline in a direction opposite to a rotation direction with respect to an axial center.
請求項１に記載の切削工具。 The cutting tool according to claim 1, wherein the groove is formed such that the number of turns around the axis is less than a half turn.
請求項１に記載の切削工具。 The cutting tool according to claim 1, wherein the groove is formed so that a twist angle is 20 ° or more and 60 ° or less.
請求項１〜３のいずれか１項に記載の切削工具。 The cutting tool according to any one of claims 1 to 3, wherein the blade portion has a cutting blade that protrudes more outward than an outer peripheral surface on which the groove portion of the handle portion is formed.
請求項４に記載の切削工具。 The cutting tool according to claim 4, wherein the cutting tool is a T-slot cutter.
前記溝部は、前記複数の切れ刃の間から延びている
請求項１〜５のいずれか１項に記載の切削工具。 The blade portion has a plurality of cutting edges around an axis,
The cutting tool according to any one of claims 1 to 5, wherein the groove portion extends from between the plurality of cutting edges.
請求項６に記載の切削工具。 The cutting tool according to claim 6, wherein the number of the groove portions is the same as the number of blades of the blade portion.
前記切削工具が同軸的に着脱される主軸と、
前記主軸を当該主軸及び前記切削工具の軸心回りに回転駆動する主軸モータと、
前記主軸を被加工物に対して平行移動させる移動機構と、
前記主軸モータ及び前記移動機構の動作を制御するＮＣ装置と、
を有し、
前記柄部の外周面には、前記刃部側から前記刃部とは反対側へ、軸心に対して回転方向とは逆方向へ傾斜するように延びる溝部が形成されている
工作機械。 A cutting tool having a handle and a blade provided at the tip of the handle;
A spindle on which the cutting tool is coaxially attached and detached;
A spindle motor that rotates the spindle around the spindle and the axis of the cutting tool;
A moving mechanism that translates the spindle relative to the workpiece;
An NC device for controlling operations of the spindle motor and the moving mechanism;
Have
A groove portion is formed on the outer peripheral surface of the handle portion so as to extend from the blade portion side to the opposite side of the blade portion so as to incline in a direction opposite to the rotational direction with respect to the axis.
前記柄部の外周面には、前記刃部側から前記刃部とは反対側へ、軸心に対して回転方向とは逆方向へ傾斜するように延びる溝部が形成されており、
前記被加工物に前記刃部の長さよりも深い加工穴を形成する
切削方法。 A cutting method of cutting a workpiece by the blade portion by rotationally driving a cutting tool having a handle portion and a blade portion provided at the tip of the handle portion around an axis,
On the outer peripheral surface of the handle portion, a groove portion is formed extending from the blade portion side to the opposite side to the blade portion so as to incline in a direction opposite to the rotational direction with respect to the axis.
A cutting method for forming a processed hole deeper than a length of the blade portion in the workpiece.
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|---|---|
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014068710A1 (en) | 2012-10-31 | 2014-05-08 | 株式会社牧野フライス製作所 | T-shaped cutter, rib-machining method and airplane part |
| CN104191015A (en) * | 2014-07-30 | 2014-12-10 | 常州西利合金工具有限公司 | T-shaped cutter |
| CN104191012A (en) * | 2014-07-31 | 2014-12-10 | 常州西利合金工具有限公司 | Continuous cutting T-shaped cutter |
| KR101555305B1 (en) | 2013-12-12 | 2015-10-06 | 두산중공업 주식회사 | Rotational cutting tool and method of manufacturing the same |
| CN106475619A (en) * | 2015-09-01 | 2017-03-08 | 李仕清 | A kind of helical tooth blade specific complex face and composite slot process tool |
| KR20170130571A (en) | 2015-06-15 | 2017-11-28 | 오에스지 가부시키가이샤 | T slot cutter |
| CN109500440A (en) * | 2018-12-05 | 2019-03-22 | 江西杰浩硬质合金工具有限公司 | Miniature two-edged becomes spiral side set forming cutter |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111822767B (en) * | 2020-06-19 | 2021-09-28 | 广东长盈精密技术有限公司 | T-shaped milling cutter and method for forming concave buckling structure by machining through T-shaped milling cutter |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63193610U (en) * | 1988-02-16 | 1988-12-13 | ||
| JPS6442815U (en) * | 1987-09-05 | 1989-03-14 | ||
| JPH01129015U (en) * | 1988-02-29 | 1989-09-04 | ||
| JPH03142117A (en) * | 1989-10-27 | 1991-06-17 | Mitsubishi Materials Corp | Boring tool |
| JPH09183007A (en) * | 1995-12-28 | 1997-07-15 | Ninomiya:Kk | T-slot cutter |
| JPH11333616A (en) * | 1998-05-06 | 1999-12-07 | Sandvik Ab | Insert for dividable end mill |
| JP2003165016A (en) * | 2001-11-28 | 2003-06-10 | Hitachi Tool Engineering Ltd | Formed cutter for machining turbine blade mounting part |
| JP2004050348A (en) * | 2002-07-19 | 2004-02-19 | Incs Inc | Cutting machine and cutting method |
| JP2006055915A (en) * | 2004-08-17 | 2006-03-02 | Tungaloy Corp | Small diameter drill for machining printed wiring board |
-
2007
- 2007-07-10 JP JP2007180704A patent/JP5191699B2/en active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6442815U (en) * | 1987-09-05 | 1989-03-14 | ||
| JPS63193610U (en) * | 1988-02-16 | 1988-12-13 | ||
| JPH01129015U (en) * | 1988-02-29 | 1989-09-04 | ||
| JPH03142117A (en) * | 1989-10-27 | 1991-06-17 | Mitsubishi Materials Corp | Boring tool |
| JPH09183007A (en) * | 1995-12-28 | 1997-07-15 | Ninomiya:Kk | T-slot cutter |
| JPH11333616A (en) * | 1998-05-06 | 1999-12-07 | Sandvik Ab | Insert for dividable end mill |
| JP2003165016A (en) * | 2001-11-28 | 2003-06-10 | Hitachi Tool Engineering Ltd | Formed cutter for machining turbine blade mounting part |
| JP2004050348A (en) * | 2002-07-19 | 2004-02-19 | Incs Inc | Cutting machine and cutting method |
| JP2006055915A (en) * | 2004-08-17 | 2006-03-02 | Tungaloy Corp | Small diameter drill for machining printed wiring board |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014068710A1 (en) | 2012-10-31 | 2014-05-08 | 株式会社牧野フライス製作所 | T-shaped cutter, rib-machining method and airplane part |
| US9776257B2 (en) | 2012-10-31 | 2017-10-03 | Makino Milling Machines Co., Ltd. | T-shaped cutter, rib-machining method and airplane part |
| KR101555305B1 (en) | 2013-12-12 | 2015-10-06 | 두산중공업 주식회사 | Rotational cutting tool and method of manufacturing the same |
| CN104191015A (en) * | 2014-07-30 | 2014-12-10 | 常州西利合金工具有限公司 | T-shaped cutter |
| CN104191012A (en) * | 2014-07-31 | 2014-12-10 | 常州西利合金工具有限公司 | Continuous cutting T-shaped cutter |
| KR20170130571A (en) | 2015-06-15 | 2017-11-28 | 오에스지 가부시키가이샤 | T slot cutter |
| US10328503B2 (en) | 2015-06-15 | 2019-06-25 | Osg Corporation | T-slot cutter |
| CN106475619A (en) * | 2015-09-01 | 2017-03-08 | 李仕清 | A kind of helical tooth blade specific complex face and composite slot process tool |
| CN109500440A (en) * | 2018-12-05 | 2019-03-22 | 江西杰浩硬质合金工具有限公司 | Miniature two-edged becomes spiral side set forming cutter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5191699B2 (en) | 2013-05-08 |
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