JPWO2019073752A1 - 回転切削工具 - Google Patents

Abstract

回転切削工具は、台金と、台金の外周に設けられた複数のＰＣＢＮチップとを備え、複数のＰＣＢＮチップは、外周先端に位置して回転軸に対して２０°以上８０°以下の角度θ１をなす斜め切れ刃と斜め切れ刃の回転軸方向後側に位置する外周切れ刃とを有し、外周切れ刃の回転軸方向後側の台金の回転直径は外周切れ刃の回転直径よりも小さく、斜め切れ刃の延びる方向に垂直な断面において、斜め切れ刃の切れ刃稜は半径ｒが３０μｍ以下の丸みを有し、斜め切れ刃の切れ刃稜の最大高低値は２０μｍ以下である。

Description

この発明は、回転切削工具に関する。本出願は、２０１７年１０月１２日に出願した日本特許出願である特願２０１７−１９８１９３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。

従来、回転切削工具は、たとえば特開２００２−１４４１４５号公報（特許文献１）に開示されている。

特開２００２−１４４１４５号公報

この発明の一つの態様に従った回転切削工具は、台金と、台金の外周に設けられた複数のＰＣＢＮチップとを備える。複数のＰＣＢＮチップは、外周先端に位置して回転軸に対して２０°以上８０°以下の角度をなす斜め切れ刃と斜め切れ刃の回転軸方向後側に位置する外周切れ刃とを有し、外周切れ刃の回転軸方向後側の台金の回転直径は外周切れ刃の回転直径よりも小さく、斜め切れ刃の延びる方向に垂直な断面において、斜め切れ刃の切れ刃稜は半径３０μｍ以下の丸みを有し、斜め切れ刃の切れ刃稜の最大高低値は２０μｍ以下である。

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、図１中のＩＩで囲んだ部分の回転切削工具の拡大図である。 図３は、図２中の矢印ＩＩＩで示す方向から見た回転切削工具の側面図である。 図４は、図２中のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。 図５は、実施の形態２に従った回転切削工具の一部分の正面図である。 図６は、図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。 図７は、実施の形態３に従った回線切削工具のチップの断面図である。 図８は、実施の形態４に従った回転切削工具の一部分の正面図である。 図９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１０は、図９中のＸで囲んだ部分の回転切削工具の拡大図である。 図１１は、図１０中の矢印ＸＩで示す方向から見た回転切削工具の側面図である。 図１２は、実施の形態６に従った回転切削工具の一部分の正面図である。 図１３は、最大高低値の測定方法を説明するための図である。 図１４は、斜め逃げ面、第２の逃げ面およびそれらの逃げ角を説明するための図である。

[本開示が解決しようとする課題]
従来の技術では、高精度の加工が困難であるという問題があった。そこでこの発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、高精度の加工が可能な回転切削工具を提供することを目的とするものである。
［本発明の実施形態の説明］
本発明の実施形態について、説明する。

実施の形態に従った回転切削工具は、主に鋳鉄、鉄系焼結合金の仕上げ孔加工用回転切削工具（ＰＣＢＮリーマ）である。鋳鉄、鉄系焼結合金などの材料の加工には、刃先素材に超硬を使い、超硬ガイドパットを設けられた回転工具が使われているが、より耐久性を向上させるために、刃先素材には高い耐熱性と耐化学摩耗性を備えたＰＣＢＮが使われることもある。

従来のリーマで高精度な加工を狙う場合、超硬ガイドパッドを設けることが通常であるが、鋳鉄、鉄系焼結合金などの材料の加工においては、以下のような問題がある。

（１）切屑がガイドパット部に溶着する。アルミニウム合金のような材料の加工では、流れ型の切屑が出るが、鋳鉄、鉄系焼結合金などの加工では流れ型の切屑以外に粒状の切屑が発生し、加工面とガイドパッドの隙間に入り込み、加工面精度を悪化させる。また工具に切屑の溶着が多発する。

（２）溶着が原因で加工面あらさが悪化する。
（３）加工初期から加工面あらさがバラつきやすく、要求精度を満たさないことが頻繁に起こる。直接の原因は、食い付き切れ刃に不規則なマイクロチッピングがあるためである。

上記の問題を避けるためには、ガイドパッドを無くす必要があるが、高精度な加工ができなくなる。このような原因を考慮して、本発明者は、ガイドパッドを設けなくとも高精度な加工ができる回転切削工具について鋭意検討を行った。その結果、以下の構成を有する回転切削工具を見出した。

構成（Ａ）：切れ刃チップの素材として、立方晶窒化硼素焼結体（ＰＣＢＮ）を用いる。

構成（Ｂ）：切れ刃チップは、２以上の複数個設ける。
構成（Ｃ）：切れ刃チップとは別の超硬またはダイヤモンドなどのガイドパットは設けない。切れ刃チップに設けられる切れ刃稜の回転方向すぐ後側のマージンは設けてもよい。

構成（Ｄ）：外周切れ刃の軸方向後側の台金の直径は、外周切れ刃回転直径よりも小さくする。

構成（Ｅ）：先端切れ刃の少なくとも外周部は、直径方向に対して傾斜角θ１を有しており、その傾斜角θ１は回転軸に対して２０〜８０°とした斜め切れ刃とする。先端切れ刃全体が斜め切れ刃でも良い。

構成（Ｆ１）：斜め切れ刃の切れ刃稜の断面形状は、半径ｒが３０μｍ以下の円弧状（丸ホーニング）（鋭利な楔状を含む）とする。

構成（Ｆ２）：構成（Ｆ１）に代えて、チャンファホーニングを設け、このチャンファ角度はすくい面に対して−５〜−２５°とする。

構成（Ｇ）：切れ刃稜の凹凸、すなわち切れ刃稜の最大高低値は、２０μｍ以下とする。ホーニングを形成したものも当然２０μｍ以下となる。

これとは別の異なる構成の回転切削工具として、本発明者は以下の構成を見出した。回転切削工具は、上記の構成（Ａ）から（Ｄ）および（Ｇ）を備える。さらに、回転切削工具は以下の構成を備える。

構成（Ｈ）：上記構成（Ｅ）の斜め切れ刃に代え、先端切れ刃と外周切れ刃の境界部にはＲ切れ刃（食い付き切れ刃、曲り切れ刃）を設ける。

構成（Ｉ１）：曲り切れ刃の切れ刃稜の断面形状は、鋭利な楔状または半径ｒが１１μｍ以下の円弧状（丸ホーニング）、とする。

構成（Ｉ２）：構成（Ｉ１）に代えて、チャンファホーニングを設け、この角度はすくい面に対して−５〜−２５°とする。

外周切れ刃の切れ刃稜の最大高低値は、２０μｍ以下であってもよい。
外周切れ刃の軸方向後側の台金直径と外周切れ刃の回転直径との差は０．０１ｍｍ以上であり、外周切れ刃の軸方向後側の台金の直径は外周切れ刃の回転直径の５０％以上であってもよい。

チャンファ面の幅Ｗは０．０５〜０．３ｍｍであってもよい。
台金に溝が設けられ、溝ごとにクーラント用の孔を２本設けてもよい。

外周切れ刃の回転軸方向の長さは、２ｍｍ以上であってもよい。
切削条件は、先端外周に斜め切れ刃を設けた回転切削工具においては、周速度Ｖは１００ｍ／ｍｉｎ以上３００ｍ／ｍｉｎ以下としてもよい。先端外周に曲り切れ刃を設けた回転切削工具においては、周速度Ｖは１００ｍ／ｍｉｎ以下としてもよい。

このような回転切削工具では、ガイドパッドが無くても、切れ味が良く安定して回転するため、加工面を高精度に加工できる。

鋳鉄、鉄系焼結合金などの仕上げ加工において、切れ刃のチッピングが生じにくく、しかも摩耗が少なく工具寿命を伸ばせる。

切れ刃や台金への切屑の溶着が起こらなくなるので、加工面あらさが悪化するのを防止できる。また、刃先欠損も起こりにくく、工具寿命は伸びる。

以上の効果により、超硬回転切削工具に比べて、５倍程度の工具寿命になる。
上記のような構成を採用することで、高性能な回転切削工具を得ることに関して、理論的な裏付けは必ずしも明らかではない。以下の理由により性能が向上すると考えられる。

切れ刃にＰＣＢＮを使い工具寿命を向上させるが、ＰＣＢＮが主に使用される鋳鉄、鉄系焼結合金などの加工においては、粒状の切屑が発生し、切屑が加工面とガイドパッドの隙間に入るため、ダイヤモンド切れ刃が使用される用途とは異なり、超硬合金製ガイドパッドに切屑が溶着しやすい。

そのため、超硬合金製などのガイドパッドは設けず切屑の溶着を減らすとともに、外周切れ刃後方の台金直径を切れ刃直径より小さくして。加工孔内面との接触を防ぎ溶着を防止して、加工面精度を向上させる。

ガイドパッドを設けないので、加工中に工具の振れや振動が起こりやすくなるが、切れ刃を２ヶ以上とし、さらに鋭利な切れ刃により切れ味を向上させて、振れや振動を抑える。

加工中に工具の振れや振動を起こりにくくするため、切れ刃の先端外周側の食付き部に斜め切れ刃を設ける。そして、この斜め切れ刃の切れ味を向上させるために、斜め切れ刃の断面形状（切れ刃稜に垂直な面を断面とする）を切れ刃稜部分において半径ｒが３０μｍ以下の円弧状（鋭利な楔状を含む）とする。

斜め切れ刃の切れ刃稜の凹凸を小さくして加工精度を向上させる。また、この凹凸を小さくしておくことで切れ刃のチッピングは生じにくくなり、長時間良好な加工精度が維持できて工具寿命は伸びる。

斜め切れ刃の切れ刃稜に、チャンファ面を設けても、上記の効果を実現できる。ただし、そのためにチャンファ面のチャンファ角度θ２はすくい面に対し−５〜−２５°とする。角度が大きくなると、切削抵抗が大きくなって切れ味が悪くなるおそれがあるためである。

なお、「おそれがある」とは、僅かながらそのようになる可能性があることを示し、高い確率でそのようになることを意味するものではない。好ましくは、チャンファ面の幅Ｗを０．０５〜０．３ｍｍとする。

鋳鉄、鉄系焼結合金などの加工ではスラッジと呼ばれる微粒子状の切屑が部分的に発生する。このスラッジが加工面とガイドパッドの隙間に挟まることで溶着を引き起こし加工面粗さが低下する。

スラッジの大きさなど考慮すると、切屑がスムーズに流れるようにするため、台金半径を外周切れ刃半径より０．０１ｍｍ以上小さくすると良い。

また、切れ刃半径の５０％以上の隙間を設けると、台金直径が小さくなり工具剛性が極端に低下するため、台金直径は切れ刃直径の５０％以上とする。ただし、隙間の大きさは０．５ｍｍ程度あれば十分なので、工具剛性を考慮すると隙間は０．５ｍｍ以下にするのが好ましい。

リーマ加工は加工する孔の入口で刃先に大きな負荷がかかるため、ＰＣＢＮ切れ刃チップのＰＣＢＮ含有率を高くすることで刃先の欠損をより防止できる。食い付き部が直線状の斜め切れ刃が形成されたリーマでは、切削速度を上げることによって切屑厚みは薄くなり切削抵抗は下がるので、切削速度は高速切削である外周切れ刃の周速度Ｖが１００〜３００ｍ／ｍｉｎとするのが好ましい。また、食い付き部が曲り切れ刃のリーマでは、高速切削になるほどビビリが発生するため外周切れ刃の周速度Ｖが１００ｍ／ｍｉｎ以下の低めの切削速度にするのが好ましい。

クーラント穴の数を多くする、クーラント穴を大きくする、クーラント供給圧力を上げる方法などにより、クーラント供給量を大きくすることにより、切屑を効率的に排出させることも、効果を上げる上で効果的である。特に、クーラントを食い付き部（斜め切れ刃および曲り切れ刃）と外周切れ刃の２ヶ所に供給することで切屑の排出を向上させ、堆積および溶着を防止することができる。

特許文献１（特開２００２−１４４１４５号公報）の回転切削工具では、本実施形態における斜め切れ刃および曲り切れ刃が開示されていない。これらの構成が重要であり、これらの構成が上記の作用効果を奏する。

この発明の一つの実施形態に従った回転切削工具は、台金と、台金の外周に設けられた複数のＰＣＢＮチップとを備え、複数のＰＣＢＮチップは、複数のＰＣＢＮチップは、外周先端に位置して回転軸に対して２０°以上８０°以下の角度をなす斜め切れ刃と斜め切れ刃の回転軸方向後側に位置する外周切れ刃とを有し、外周切れ刃の回転軸方向後側の台金の回転直径は外周切れ刃の回転直径よりも小さく、斜め切れ刃の延びる方向に垂直な断面において、斜め切れ刃の切れ刃稜は半径３０μｍ以下の丸みを有し、斜め切れ刃の切れ刃稜の最大高低値は２０μｍ以下である。

この発明の別の実施形態に従った回転切削工具は、台金と、台金の外周に設けられた複数のＰＣＢＮチップとを備え、複数のＰＣＢＮチップは、外周先端に位置して回転軸に対して２０°以上８０°以下の角度をなす斜め切れ刃と斜め切れ刃の回転軸方向後側に位置する外周切れ刃とを有し、外周切れ刃の回転軸方向後側の台金の回転直径は外周切れ刃の回転直径よりも小さく、複数のＰＣＢＮチップには、斜め切れ刃に隣接するように面取りされたチャンファ面が形成されており、チャンファ面はすくい面に対して−５から−２５°の角度をなし、斜め切れ刃の切れ刃稜の最大高低値は２０μｍ以下である。

この発明の別の実施形態に従った回転切削工具は、台金と、台金の外周に設けられたＰＣＢＮチップとを備え、ＰＣＢＮチップは、外周切れ刃、前切れ刃ならびに外周切れ刃および前切れ刃の間に位置する曲り切れ刃とを有し、外周切れ刃の回転軸方向後側の台金の回転直径は外周切れ刃の回転直径よりも小さく、斜め切れ刃の延びる方向に垂直な断面において、曲り切れ刃の切れ刃稜は半径１１μｍ以下の丸みを有し、曲り切れ刃の切れ刃稜の最大高低値は２０μｍ以下である。

この発明の別の実施形態に従った回転切削工具は、台金と、台金の外周に設けられたＰＣＢＮチップとを備え、ＰＣＢＮチップには、すくい面と逃げ面との間において面取りされたチャンファ面が形成されており、ＰＣＢＮチップは、外周切れ刃、前切れ刃ならびに外周切れ刃および前切れ刃の間に位置する曲り切れ刃とを有し、外周切れ刃の回転軸方向後側の台金の回転直径は外周切れ刃の回転直径よりも小さく、斜め切れ刃の延びる方向に垂直な断面において、曲り切れ刃の切れ刃稜は半径１１μｍ以下の丸みを有し、曲り切れ刃の切れ刃稜の最大高低値は２０μｍ以下である。

（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１で示すように、回転切削工具１はリーマである。回転切削工具１は、台金１０を有する。

台金１０は長手方向に延在している。台金１０の先端部にはチップ２０が設けられている。台金１０には溝１１が長手方向に延びるように設けられている。溝１１内にチップ２０が配置される。

台金１０は、たとえば鋼または超硬合金により構成される。台金１０にロウ付けによりチップ２０が固定されている。なお、この実施例では台金１０に直接チップ２０が固定されているが、チップ２０がロウ付けによりチップ２０とは別の台座に固定され、台座がロウ付けまたはボルトにより台金１０に固定されていてもよい。

チップ２０は、たとえばＰＣＢＮ（立方晶窒化硼素焼結体）からなるＰＣＢＮチップ２９と、ＰＣＢＮチップ２９を保持するベースとしての台座３０とで構成される。

台金１０にはクーラント通路１２が設けられている。クーラント通路１２は、台金１０の長手方向に沿って台金１０の内部を延びており、クーラントをＰＣＢＮチップ２９と工作物との接触界面に供給するための孔１３に繋がっている。台金１０には、孔１３に連なる開口１４が設けられている。

この実施の形態では４つのチップ２０が台金１０に設けられるが、４より多いまたは少ない複数のチップ２０が台金１０に設けられてもよい。複数のチップ２０は同一の円周軌道に設けられる。また、台金１０の軸方向に複数段にわたり、複数のチップ２０が台金１０に設けられてもよい。

図２は、図１中のＩＩで囲んだ部分の回転切削工具の拡大図である。図２で示すように、チップ２０を構成するＰＣＢＮチップ２９は、前切れ刃２１と、前切れ刃２１に連なるように外周先端に位置する斜め切れ刃２２と、斜め切れ刃２２に連なる外周切れ刃２３とを有する。前切れ刃２１、斜め切れ刃２２および外周切れ刃２３で囲まれた領域がすくい面２４である。

この実施の形態では、前切れ刃２１は外周切れ刃２３に対して略直交するように延びている。しかしながら、前切れ刃２１は外周切れ刃２３に対して傾斜角を有していてもよい。傾斜角は回転軸２に対して前切れ刃２１がなす角度である。

斜め切れ刃２２は回転軸２に対して傾斜角θ１をなしている。傾斜角θ１は、直線形状の斜め切れ刃２２と延長した点線３と、回転軸２とがなす角度である。点線３と回転軸２とが交わる場合には傾斜角θ１は交差する部分の角度である。点線３と回転軸２とが交わらずねじれの位置にある場合には傾斜角θ１は点線３を平行移動させて回転軸２を交わらせたときの交差する部分の角度である。ＰＣＢＮチップ２９の後側に曲線状の後端２５が設けられている。外周切れ刃２３の外径は台金１０の外径よりも大きい。

傾斜角θ１は２０°以上８０°以下である。斜め切れ刃２２は工作物の孔を広げる働きを有する。傾斜角θ１が２０°未満では斜め切れ刃２２は外周切れ刃２３と略平行になり、斜め切れ刃２２が工作物から径方向に受ける力が大きくなり、ビビリやすくなる。傾斜角θ１が８０°を超えると、斜め切れ刃２２と外周切れ刃２３の交点が欠けやすくなる。

ＰＣＢＮチップ２９と台座３０との間には、ロウ材層５０が設けられている。ロウ材層５０以外の手段、たとえば焼結によりＰＣＢＮチップ２９を台座３０に固定してもよい。

ＰＣＢＮチップ２９は前逃げ面２６、斜め逃げ面２７および外周逃げ面２８を有する。これらがＰＣＢＮチップ２９の逃げ面となる。前逃げ面２６は前切れ刃２１と隣接する。斜め逃げ面２７は斜め切れ刃２２と隣接する。外周逃げ面２８は外周切れ刃２３と隣接する。

外周切れ刃２３に沿って延びるように、外周切れ刃２３の回転方向後側で外周逃げ面２８の回転方向前側にマージンが形成されていてもよい。マージンは、回転切削において工作物と接触する部分である。外周逃げ面２８は、回転切削において工作物と接触しない部分である。マージンはＰＣＢＮチップ２９のみで形成されていてもよい。マージンはＰＣＢＮチップ２９と台座３０とで構成されていてもよい。

外周切れ刃２３の回転軸２方向後側の台金１０の回転直径Ｄ１（図１）は外周切れ刃２３の回転直径Ｄ２（図１）よりも小さい。

図３は、図２中の矢印ＩＩＩで示す方向から見た回転切削工具の側面図である。図３で示すように、台金１０のクーラント通路１２から半径方向外側に向かって孔１３が設けられている。孔１３の先端が開口１４である。開口１４は前切れ刃２１および斜め切れ刃２２の回転方向前側に設けられる。開口１４から噴出したクーラントが前切れ刃２１などが工作物と接触する部分に供給される。

図４は、図２中のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。図４で示すように、ＰＣＢＮチップ２９において、すくい面２４と斜め逃げ面２７との間が斜め切れ刃２２である。図４で示す断面において、斜め切れ刃２２は半径ｒの円弧形状である。この円弧はホーニングにより形成される。

斜め切れ刃２２の延びる方向に垂直な断面において、斜め切れ刃２２の切れ刃稜は半径ｒが３０μｍ以下の丸みを有し、斜め切れ刃２２の切れ刃稜の最大高低値は２０μｍ以下である。

「最大高低値」は、たとえばキーエンス製マイクロスコープで５００倍での観察によって測定できる。以下、最大高低値は、単に「ＰＶ値」とも記される。

図１３は最大高低値の測定方法を説明するための図である。すくい面２４に対して垂直な向き（図４の矢印２４ｐで示す方向）から斜め切れ刃２２の稜を見ると、図１３で示すような像が得られる。斜め切れ刃２２の最も外側の山の部分を結んだ直線６０１を基準として、直線６０１に平行で最も内側に位置する斜め切れ刃２２の凹部を通過する直線６０２を引く。直線６０１と直線６０２との間の距離がＰＶ値である。

半径ｒが３０μｍを超えると、斜め切れ刃２２が鋭利でなくなり、切れ味が悪化する。ＰＶ値が２０μｍを超えると、工作物の表面粗さが低下して高精度の切削が困難になる。

（実施の形態２）
図５は、実施の形態２に従った回転切削工具の一部分の正面図である。図６は、図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。図５および図６で示すように、実施の形態２に従った回転切削工具１のＰＣＢＮチップ２９には、面取りされて形成されたチャンファ面２２ａが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。

すなわち、回転切削工具１は、台金１０と、台金１０の外周に設けられた複数のＰＣＢＮチップ２９とを備え、複数のＰＣＢＮチップ２９は、外周切れ刃２３、前切れ刃２１ならびに外周切れ刃２３および前切れ刃２１の間に位置して回転軸２に対して２０°以上８０°以下の傾斜角θ１をなす斜め切れ刃２２とを有する。

外周切れ刃２３の回転軸２方向後側の台金１０の回転直径は外周切れ刃２３の回転直径よりも小さく、ＰＣＢＮチップ２９には、外周先端に位置する斜め切れ刃２２に隣接するように面取りされたチャンファ面２２ａが形成されており、斜め切れ刃２２の切れ刃稜の最大高低値は２０μｍ以下である。チャンファ面２２ａがすくい面２４に対してなすチャンファ角θ２は−５°から−２５°である。チャンファ面２２ａの幅Ｗは０．０５〜０．３ｍｍであってもよい。

（実施の形態３）
図７は、実施の形態３に従った回線切削工具のチップの断面図である。図７は、図２中のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図に対応する。図７で示すように、実施の形態３に従ったＰＣＢＮチップ２９の斜め切れ刃２２の稜は断面において半径ｒがほぼゼロの鋭利な形状とされている。このような斜め切れ刃２２も半径ｒが３０μｍ以下の丸みを有する。

（実施の形態４）
図８は、実施の形態４に従った回転切削工具の一部分の正面図である。なお、図８中のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面は、図４に対応する。実施の形態４に従った回転切削工具１は、台金１０と、台金１０の外周に設けられた複数のＰＣＢＮチップ２９とを備え、複数のＰＣＢＮチップ２９は、外周切れ刃２３、前切れ刃２１ならびに外周切れ刃２３および前切れ刃２１の間に位置する曲り切れ刃１２２とを有する。外周切れ刃２３の回転軸２方向後側の台金１０の回転直径は外周切れ刃２３の回転直径よりも小さい。曲り切れ刃１２２の延びる方向に垂直な断面において、曲り切れ刃１２２の切れ刃稜は半径ｒが１１μｍ以下の丸みを有し、曲り切れ刃１２２の切れ刃稜の最大高低値は２０μｍ以下である。すくい面２４内における曲り切れ刃１２２の半径はＲである。半径Ｒの大きさに特に制限はない。半径Ｒの大きさは、前切れ刃２１と外周切れ刃２３とを滑らかにつなぐ寸法であればよい。曲り切れ刃１２２は円弧形状または楕円弧形状、または複数の曲率を有する形状であってもよい。

実施の形態１の直線状の斜め切れ刃２２と比較して、外周先端の曲り切れ刃１２２は湾曲している。その結果、直線状の斜め切れ刃２２と同様の切れ味を得るためには、半径ｒをより小さくする必要がある。そこで、半径ｒを１１μｍとして、より鋭利な断面とすることで、工作物への食いつきを良くして、切れ味を向上させている。

より具体的には、曲り切れ刃１２２で切削速度を上げるとビビリが発生しやすいため、低速加工条件が適している。低速加工の場合、切れ味が悪いと加工面が白濁する。そのため、切れ味を向上させるために、直線の斜め切れ刃より丸み半径を小さくしている。

（実施の形態５）
図９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１０は、図９中のＸで囲んだ部分の回転切削工具の拡大図である。図１１は、図１０中の矢印ＸＩで示す方向から見た回転切削工具の側面図である。

実施の形態５に従った回転切削工具１では、４つのチップ２０が台金１０の外周上に不均等な間隔で配置されている点において、４つのチップ２０が台金１０の外周上に均等な間隔で配置される実施の形態１の回転切削工具１と異なる。さらに、実施の形態５の回転切削工具１では１つの溝１１に２つの開口１４が設けられている。先端側の開口１４が主として前切れ刃２１および斜め切れ刃２２にクーラントを供給し、後端側の開口１４が主として外周切れ刃２３にクーラントを供給する。

（実施の形態６）
図１２は、実施の形態６に従った回転切削工具の一部分の正面図である。なお、図１２中のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面は、図６に対応する。実施の形態６に従った回転切削工具１は、台金１０と、台金１０の外周に設けられた複数のＰＣＢＮチップ２９とを備える。複数のＰＣＢＮチップ２９は、外周切れ刃２３、前切れ刃２１ならびに外周切れ刃２３および前切れ刃２１の間に位置する曲り切れ刃１２２とを有する。外周切れ刃２３の回転軸２方向後側の台金１０の回転直径は外周切れ刃２３の回転直径よりも小さい。ＰＣＢＮチップ２９には、曲り切れ刃１２２に隣接するように面取りされたチャンファ面１２２ａが形成されている。チャンファ面１２２ａはすくい面２４に対して−５から−２５°の角度をなし、曲り切れ刃１２２の切れ刃稜の最大高低値は２０μｍ以下である。

［本発明の実施形態の詳細］
（実施例）
（１）斜め切れ刃２２の検証
（１−１）傾斜角θ１の検証
実施の形態１（図１から４）の台金１０にチップ２０を２つ設けた複数の回転切削工具１を準備した。外周切れ刃２３の回転直径は６ｍｍとした。外周切れ刃２３の後側の台金１０の回転直径は５．９９ｍｍとした。すくい面２４と、前逃げ面２６、斜め逃げ面２７および外周逃げ面２８とのなす角度（刃物角）は８０°とした。ホーニングで形成された丸み半径ｒは１０μｍとした。複数の回転切削工具１の各々は、下記の傾斜角θ１およびＰＶ値を有する。

上記の回転切削工具を用いて切削加工試験を行った。切削条件は外周切れ刃２３の周速度Ｖが２００ｍ／ｍｉｎとした。これは高速切削である。送り量は０．０５ｍｍ／ｒｅｖとした。被加工物は鉄系焼結合金とした。下孔直径は５．８ｍｍとした。取り代は直径あたり０．２ｍｍとした。切削後の被加工物の表面粗さを下記に示す。なお、被加工物の表面粗さは表面粗さ測定機（東京精密製サーフコム）により測定した。

表２から傾斜角θ１が２０°以上８０°以下であれば好ましい表面粗さが得られて高精度な切削加工が可能であることが分かった。

（１−２）チャンファ角θ２の検証
実施の形態２（図５，６）の台金１０にチップ２０を２つ設けた複数の回転切削工具１を準備した。外周切れ刃２３の回転直径は６ｍｍとした。外周切れ刃２３の後側の台金１０の回転直径は５．９９ｍｍとした。すくい面２４と、前逃げ面２６、斜め逃げ面２７および外周逃げ面２８とのなす角度（刃物角）は８０°とした。傾斜角θ１は４５°とした。ホーニングで形成したチャンファ面２２ａの幅Ｗは０．１ｍｍとした。複数の回転切削工具１の各々は下記のチャンファ角θ２およびＰＶ値を有する。

上記の回転切削工具を用いて切削加工試験を行った。切削条件は外周切れ刃２３の周速度Ｖが２００ｍ／ｍｉｎとした。これは高速切削である。送り量は０．０５ｍｍ／ｒｅｖとした。被加工物は鉄系焼結合金とした。下孔直径は５．８ｍｍとした。取り代は直径あたり０．２ｍｍとした。切削後の被加工物の表面粗さを下記に示す。

表４からチャンファ角θ２が−５°から−２５°であれば好ましい表面粗さが得られて高精度な切削加工が可能であることが分かった。

（１−３）半径ｒの検証
実施の形態１（図１から４）の台金１０にチップ２０を２つ設けた複数の回転切削工具１を準備した。外周切れ刃２３の回転直径は６ｍｍとした。外周切れ刃２３の後側の台金１０の回転直径は５．９９ｍｍとした。すくい面２４と、前逃げ面２６、斜め逃げ面２７および外周逃げ面２８とのなす角度（刃物角）は８０°とした。傾斜角θ１は４５°とした。複数の回転切削工具１の各々はホーニングで形成された下記の丸み半径ｒおよびＰＶ値（μｍ）を有する。

上記の回転切削工具を用いて切削加工試験を行った。切削条件は外周切れ刃２３の周速度Ｖが２００ｍ／ｍｉｎとした。これは高速切削である。送り量は０．０５ｍｍ／ｒｅｖとした。被加工物は鉄系焼結合金とした。下孔直径は５．８ｍｍとした。取り代は直径あたり０．２ｍｍとした。切削後の被加工物の表面粗さを下記に示す。

表６から丸みの半径ｒが３０μｍ以下であれば好ましい表面粗さが得られて高精度な切削加工が可能であることが分かった。

（１−４）ＰＶ値の検証
実施の形態３（図１，２，３，７）の台金１０にチップ２０を２つ設けた複数の回転切削工具１を準備した。外周切れ刃２３の回転直径は６ｍｍとした。外周切れ刃２３の後側の台金１０の回転直径は５．９９ｍｍとした。すくい面２４と、前逃げ面２６、斜め逃げ面２７および外周逃げ面２８とのなす角度（刃物角）は８０°とした。傾斜角θ１は４５°とした。ホーニングで形成された丸み半径ｒは２０μｍとした。複数の回転切削工具１の各々はそれらの斜め切れ刃２２の切れ刃稜において下記のＰＶ値を有する。

上記の回転切削工具を用いて切削加工試験を行った。切削条件は外周切れ刃２３の周速度Ｖが２００ｍ／ｍｉｎとした。これは高速切削である。送り量は０．０５ｍｍ／ｒｅｖとした。被加工物は鉄系焼結合金とした。下孔直径は５．８ｍｍとした。取り代は直径あたり０．２ｍｍとした。切削後の被加工物の表面粗さを下記に示す。

表８から斜め切れ刃２２の切れ刃稜のＰＶ値が２０μｍ以下であれば好ましい表面粗さが得られて高精度な切削加工が可能であることが分かった。

（２）曲り切れ刃１２２の検証
（２−１）半径ｒの検証
実施の形態４（図４，８）の台金１０にチップ２０を２つ設けた複数の回転切削工具１を準備した。外周切れ刃２３の回転直径は６ｍｍとした。外周切れ刃２３の後側の台金１０の回転直径は５．９９ｍｍとした。すくい面２４と、前逃げ面２６、斜め逃げ面２７および外周逃げ面２８とのなす角度（刃物角）は８０°とした。半径Ｒは０．３ｍｍとした。複数の回転切削工具１の各々はホーニングで形成された下記の丸み半径ｒを有する。

上記の回転切削工具を用いて切削加工試験を行った。切削条件は外周切れ刃２３の周速度Ｖが２００ｍ／ｍｉｎとした。これは高速切削である。送り量は０．０５ｍｍ／ｒｅｖとした。被加工物は鉄系焼結合金とした。下孔直径は５．８ｍｍとした。取り代は直径あたり０．２ｍｍとした。

表１０から半径ｒが１１μｍ以下であれば好ましい表面粗さが得られて高精度な切削加工が可能であることが分かった。

（２−２）チャンファ角θ２の検証
実施の形態６（図６，１２）の台金１０にチップ２０を２つ設けた複数の回転切削工具１を準備した。外周切れ刃２３の回転直径は６ｍｍとした。外周切れ刃２３の後側の台金１０の回転直径は５．９９ｍｍとした。すくい面２４と、前逃げ面２６、斜め逃げ面２７および外周逃げ面２８とのなす角度（刃物角）は８０°とした。半径Ｒは０．３ｍｍとした。ホーニングで形成したチャンファ面１２２ａの幅Ｗは０．１ｍｍとした。複数の回転切削工具１の各々は、下記のチャンファ角θ２を有する。

上記の回転切削工具を用いて切削加工試験を行った。切削条件は外周切れ刃２３の周速度Ｖが２００ｍ／ｍｉｎとした。これは高速切削である。送り量は０．０５ｍｍ／ｒｅｖとした。被加工物は鉄系焼結合金とした。下孔直径は５．８ｍｍとした。取り代は直径あたり０．２ｍｍとした。切削後の被加工物の表面粗さを下記に示す。

表１２からチャンファ角θ２が−５°から−２５°であれば好ましい表面粗さが得られて高精度な切削加工が可能であることが分かった。

さらに、曲り切れ刃１２２にチャンファ面１２２ａを形成すると切削抵抗が高くなる傾向があるため、チャンファ面１２２ａよりもホーニングによる丸み（半径ｒが２５μｍ以下）を設けることが好ましいことが分かった。

（３−１）斜め切れ刃における斜め逃げ面の逃げ角の検証
実施例２の工具を基準として、斜め逃げ面２７の逃げ角の異なるもので検証した。実施の形態１（図１から４）の台金１０にチップ２０を２つ設けた複数の回転切削工具１を準備した。外周切れ刃２３の回転直径は６ｍｍとした。外周切れ刃２３の回転軸方向後側の台金１０の回転直径は５．９９ｍｍとした。すくい面２４と、前逃げ面２６および外周逃げ面２８とのなす角度（刃物角）は８０°とした。ホーニングで形成された丸み半径ｒは１０μｍとした。傾斜角θ１は４５°とした。複数の回転切削工具１の各々の斜め切れ刃の逃げ角は、以下の表１３に示す角度を有する。なお、逃げ角が２°や３°のように小さいものについては、斜め逃げ面２７の斜め切れ刃と反対側に第２の斜め逃げ面２７ｓ（図１４）を形成し、この第２の斜め逃げ面２７ｓの逃げ角は１０°とした。

図１４は、斜め逃げ面、第２の逃げ面およびそれらの逃げ角を説明するための図である。矢印１ｒで示す方向が工具回転方向であり、矢印１ｆで示す方向が工具送り方向であり、矢印１ｒで示す工具回転方向（被加工面の延在方向と平行）に対して斜め逃げ面２７のなす角度が逃げ角である。斜め逃げ面２７が小さいときには第２の斜め逃げ面２７ｓを設ける。

上記の回転切削工具を用いて切削加工試験を行った。切削条件は外周切れ刃２３の周速度Ｖが２００ｍ／ｍｉｎとした。これは高速切削である。送り量は０．０５ｍｍ／ｒｅｖとした。被加工物は鉄系焼結合金とした。下孔直径は５．８ｍｍとした。取り代は直径あたり０．２ｍｍとした。切削後の真円度および切削前後の刃先状態を表１３に示す。

評価結果のうち、真円度については、加工開始から１０穴の平均値とした。真円度は、（株）東京精密製テーブル回転型ＣＮＣ真円度・円筒形状測定機を用いて測定した。真円度は５μｍ以下であればよく、より好ましくは４μｍ以下である。

表１３から、斜め切れ刃の逃げ角が３°以上２０°以下であれば、真円度が好ましい範囲となり、かつ、寿命が長くなることが分かった。

逃げ角が大きくなると加工数増加に伴い、チッピングが発生しやすくなって切れ刃稜のＰＶ値が大きくなり、加工精度が悪化しやすい。また、逃げ角が小さくなるとチッピングは発生しにくくなるが、切削抵抗が大きくなり加工精度が悪化しやすい。

（３−２）曲り切れ刃における逃げ面の逃げ角の検証
実施例４２の工具を基準として、斜め逃げ面２７の逃げ角の異なるもので検証した。実施の形態４（図４，８）の台金１０にチップ２０を２つ設けた複数の回転切削工具１を準備した。外周切れ刃２３の回転直径は６ｍｍとした。外周切れ刃２３の回転軸方向後側の台金１０の回転直径は５．９９ｍｍとした。すくい面２４と、前逃げ面２６および外周逃げ面２８とのなす角度（刃物角）は曲り切れ刃の刃物角に合わせた同じ角度とした。半径Ｒは０．３ｍｍとした。ホーニングで形成された丸み半径ｒは５μｍとした。複数の回転切削工具１の各々の曲り切れ刃の逃げ角は、以下の表１４に示す角度を有する。なお、逃げ角が２°や３°のように小さいものについては、斜め逃げ面２７の曲り切れ刃と反対側に第２の斜め逃げ面２７ｓを形成し、この第２の斜め逃げ面２７ｓの逃げ角は１０°とした。

上記の回転切削工具を用いて切削加工試験を行った。切削条件は外周切れ刃２３の周速度Ｖが１００ｍ／ｍｉｎとした。これは高速切削である。送り量は０．０５ｍｍ／ｒｅｖとした。被加工物は鉄系焼結合金とした。下孔直径は５．８ｍｍとした。取り代は直径あたり０．２ｍｍとした。切削後の真円度および切削前後の刃先状態を表１４に示す。

評価結果のうち、真円度については、加工開始から１０穴の平均値とした。真円度は５μｍ以下であればよく、より好ましくは４μｍ以下である。表１４から、曲り切れ刃の逃げ角が３°以上２０°以下であれば、真円度が好ましい範囲となり、かつ、寿命が長くなることが分かった。

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。

１ 回転切削工具、２ 回転軸、３ 点線、１０ 台金、１１ 溝、１２ クーラント通路、１３ 孔、１４ 開口、２０ チップ、２１ 前切れ刃、２２ 斜め切れ刃、２２ａ，１２２ａ チャンファ面、２３ 外周切れ刃、２４ すくい面、２５ 後端、２６ 前逃げ面、２７ 斜め逃げ面、２７ｓ 第２の斜め逃げ面、２８ 外周逃げ面、２９ ＰＣＢＮチップ、３０ 台座、５０ ロウ材層、１２２ 曲り切れ刃。

Claims (6)

1. 台金と、前記台金の外周に設けられた複数のＰＣＢＮチップとを備え、
   複数の前記ＰＣＢＮチップは、外周先端に位置して回転軸に対して２０°以上８０°以下の角度をなす斜め切れ刃と前記斜め切れ刃の回転軸方向後側に位置する外周切れ刃とを有し、
   前記外周切れ刃の前記回転軸方向後側の前記台金の回転直径は前記外周切れ刃の回転直径よりも小さく、
   前記斜め切れ刃の延びる方向に垂直な断面において、前記斜め切れ刃の切れ刃稜は半径３０μｍ以下の丸みを有し、
   前記斜め切れ刃の切れ刃稜の最大高低値は２０μｍ以下である、回転切削工具。
2. 前記斜め切れ刃の逃げ角は３°以上２０°以下である、請求項１に記載の回転切削工具。
3. 台金と、前記台金の外周に設けられた複数のＰＣＢＮチップとを備え、
   複数の前記ＰＣＢＮチップは、外周先端に位置して回転軸にする傾斜が変化する曲り切れ刃と前記曲り切れ刃の回転軸方向後側に位置する外周切れ刃とを有し、
   前記外周切れ刃の前記回転軸方向後側の前記台金の回転直径は前記外周切れ刃の回転直径よりも小さく、
   前記曲り切れ刃の延びる方向に垂直な断面において、前記曲り切れ刃の切れ刃稜は半径１１μｍ以下の丸みを有し、
   前記曲り切れ刃の切れ刃稜の最大高低値は２０μｍ以下である、回転切削工具。
4. 前記曲り切れ刃の逃げ角は３°以上２０°以下である、請求項３に記載の回転切削工具。
5. 前記外周切れ刃の切れ刃稜の最大高低値は２０μｍ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。
6. 前記外周切れ刃の軸方向後側の前記台金の直径と前記外周切れ刃の回転直径との差は０．０１ｍｍ以上であり、前記外周切れ刃の軸方向後側の前記台金の直径は前記外周切れ刃の回転直径の５０％よりも大きい、請求項１から５のいずれか１項に記載の回転切削工具。