(57)【要約】本開示の限定されない一態様に基づく回転工具は、第１端から第２端に向かって回転軸に沿って延びた本体を有する。本体は、切削部と、本体の内部に位置している流路と、を有する。切削部は、第１溝及び第１稜線を備える。第１溝は、第１切刃から第２端の側に向かって螺旋状に延びる。第１稜線は、第１溝に対して回転方向の後方において隣接する外周面と第１溝との稜線である。流路は、主流路から第２端の側に向かって延びた第１副流路を有する。そして、回転軸及び第１副流路がなす第１角度は、回転軸及び第１稜線がなすねじれ角よりも小さい。
2020138033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端から第２端に向かって回転軸に沿って延びた棒形状の本体を有し、
該本体は、
前記第１端を含んで位置する切削部と、
該切削部よりも前記第２端の側に位置するシャンク部と、
前記本体の内部に位置しており、前記回転軸に沿って延びた流路と、を有し、
前記切削部は、
外周面と、
前記第１端から前記外周面に向かって位置する第１切刃と、
該第１切刃から前記第２端の側に向かって螺旋状に延びた第１溝と、
該第１溝と、前記第１溝に対して前記回転軸の回転方向の後方において隣接する前記外周面とがなす第１稜線と、を備え、
前記流路は、
前記第２端の側から前記第１端の側に向かって延びた主流路と、
該主流路から前記第２端の側に向かって延びた第１副流路と、を有し、
該第１副流路は、前記第１溝において開口する第１開口部を有し、
前記回転軸及び前記第１副流路がなす第１角度は、前記回転軸及び前記第１稜線がなすねじれ角よりも小さい、回転工具。
【請求項２】
前記第１開口部は、前記回転軸に沿った方向における前記切削部の中央よりも前記第１端の近くに位置する、請求項１に記載の回転工具。
【請求項３】
前記第１稜線は、
第１部位と、
該第１部位よりも前記第２端の側に位置する第２部位と、を有し、
前記回転軸及び前記第１部位がなす第１ねじれ角は、前記回転軸及び前記第２部位がなす第２ねじれ角と異なる、請求項１又は２に記載の回転工具。
【請求項４】
前記第１ねじれ角は、前記第２ねじれ角よりも大きい、請求項３に記載の回転工具。
【請求項５】
前記第１開口部は、前記第１部位及び前記第２部位の境界近傍に位置する、請求項３又は４に記載の回転工具。
【請求項６】
前記流路は、前記第１副流路よりも前記第２端の側に位置するとともに、前記主流路から前記第２端の側に向かって延びた第２副流路を更に有し、
前記第２副流路は、前記第１溝において開口する第２開口部を有し、
前記回転軸及び前記第２副流路がなす第２角度は、前記第１角度と異なる、請求項１〜５のいずれか１つに記載の回転工具。
【請求項７】
前記第２角度は、前記第１角度よりも小さい、請求項６に記載の回転工具。
【請求項８】
前記流路は、前記第１副流路よりも前記第２端の側に位置するとともに、前記主流路から前記第２端の側に向かって延びた第２副流路を更に有し、
前記第２副流路は、前記第１溝において開口する第２開口部を有し、
前記第１副流路の第１内径は、前記第２副流路の第２内径と異なる、請求項１〜７のいずれか１つに記載の回転工具。
【請求項９】
前記第２内径は、前記第１内径よりも大きい、請求項８に記載の回転工具。
【請求項１０】
前記切削部は、前記第１溝と、前記第１溝に対して前記回転方向の前方において隣接する前記外周面とがなす第２稜線を更に備え、
前記第１開口部は、前記第２稜線よりも前記第１稜線の近くに位置する、請求項１〜９のいずれか１つに記載の回転工具。
【請求項１１】
前記切削部は、
前記第１端から前記外周面に向かって位置する第２切刃と、
該第２切刃から前記第２端に向かって螺旋状に延びた第２溝と、を更に備え、
前記流路は、前記主流路から前記第２端の側に向かって延びた第３副流路を更に有し、
該第３副流路は、前記第２溝において開口する第３開口部を有し、
前記第１開口部及び前記第３開口部は、前記回転軸に沿った方向において異なる位置にある、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の回転工具。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１つに記載の回転工具を回転させる工程と、
回転する前記回転工具を被削材に接触させる工程と、
前記回転工具を前記被削材から離す工程と、を備えた、切削加工物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１８年１２月２５日に出願された日本国特許出願２０１８−２４０８１１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。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、回転工具及び切削加工物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
特開２００９−７８３３０号公報（特許文献１）には、先端の側から後端の側に向かってクーラントを流すことによって切屑排出性が高められた回転工具が記載されている。【０００４】
特許文献１に記載の回転穴あけ工具（回転工具）は、後方噴出孔に繋がる枝流路と回転軸線とのなす角度が、フルート溝のねじれ角よりも大きい。それゆえ、ねじれ角を大きくして切削量を増やす場合には、クーラントが回転軸線から離れる方向に向かうため、後端の側に向って切屑を排出しにくくなるおそれがある。
【発明の概要】
【０００５】
本開示における限定されない一態様に基づく回転工具は、第１端から第２端に向かって回転軸に沿って延びた棒形状の本体を有する。該本体は、前記第１端を含んで位置する切削部と、該切削部よりも前記第２端の側に位置するシャンク部と、前記本体の内部に位置し、前記回転軸に沿って延びた流路と、を有する。前記切削部は、外周面と、前記第１端から前記外周面に向かって位置する第１切刃と、該第１切刃から前記第２端の側に向かって螺旋状に延びた第１溝と、該第１溝と、前記第１溝に対して前記回転軸の回転方向の後方において隣接する前記外周面とがなす第１稜線と、を備える。前記流路は、前記第２端の側から前記第１端の側に向かって延びた主流路と、該主流路から前記第２端の側に向かって延びた第１副流路と、を有する。該第１副流路は、前記第１溝において開口する第１開口部を有する。そして、前記回転軸及び前記第１副流路がなす第１角度は、前記回転軸及び前記第１稜線がなすねじれ角よりも小さい。
【０００６】
本開示における限定されない一態様に基づく切削加工物の製造方法は、上記態様の回転工具を回転させる工程と、回転する前記回転工具を被削材に接触させる工程と、前記回転工具を前記被削材から離す工程と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本開示の限定されない実施形態の回転工具を示す斜視図であり、流路などを透視した状態を示す図である。
【図２】図１に示す回転工具の側面図である。
【図３】図１に示す回転工具の側面図である。
【図４】図１に示す回転工具の側面図である。
【図５】図１に示す回転工具の側面図である。
【図６】図１に示す回転工具の側面図である。
【図７】図１に示す回転工具の第１端近傍の拡大図である。
【図８】図２に示す回転工具の第１端近傍の拡大図である。
【図９】図３に示す回転工具の第１端近傍の拡大図である。
【図１０】図４に示す回転工具の第１端近傍の拡大図である。
【図１１】図５に示す回転工具の第１端近傍の拡大図である。
【図１２】図６に示す回転工具の第１端近傍の拡大図である。
【図１３】本開示の限定されない実施形態の回転工具を示す図である。
【図１４】本開示の限定されない実施形態の回転工具を示す図である。
【図１５】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おける一工程を示す概略図である。
【図１６】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おける一工程を示す概略図である。
【図１７】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おける一工程を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜回転工具＞
以下、本開示の限定されない複数の実施形態の回転工具について、図面を用いて詳細に説明する。具体的には、回転工具の一例としてドリルについて、図面を用いて詳細に説明する。なお、回転工具としては、ドリルの他にも、例えば、エンドミル及びリーマなどが挙げられ得る。したがって、以下において説明されるドリルをエンドミルなどの回転工具に置き換えてもよい。
【０００９】
また、以下で参照する各図では、説明の便宜上、実施形態を構成する部材における主要な部材のみが簡略化して示されている。したがって、回転工具は、本明細書が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を忠実に表したものではない。これらの点は、後述する切削加工物の製造方法においても同様である。
【００１０】
図１に示す限定されない一例における回転工具１は、ドリルであってもよく、第１端３ａから第２端３ｂに向かって回転軸Ｘに沿って延びた棒形状の本体３を有してもよい。棒形状の本体３は、切削加工物を製造するための被削材の切削加工時において、図１に示す限定されない一例のように回転軸Ｘを中心に矢印Ｙの方向に回転可能である。
【００１１】
図１に示す限定されない一例においては、本体３の左下側の端部が第１端３ａ、右上側の端部が第２端３ｂであってもよい。また、図２〜図６に示す限定されない一例においては、本体３の上側の端部が第１端３ａ、下側の端部が第２端３ｂであってもよい。一般的に、第１端３ａは先端、第２端３ｂは後端とも呼ばれる。
【００１２】
なお、図３〜図６は、図２に示す回転工具を回転方向に所定の角度で回転させた状態を示す図である。具体的には、図３は、図２に示す回転工具を回転方向に１０度回転させた状態を示す図である。図４は、図２に示す回転工具を回転方向に７０度回転させた状態を示す図である。図５は、図２に示す回転工具を回転方向に９０度回転させた状態を示す図である。図６は、図２に示す回転工具を回転方向に１８０度回転させた状態を示す図である。
【００１３】
図１に示す限定されない一例における本体３は、円柱状であってもよい。円柱状とは、厳密な意味での円柱のみならず、若干の凹凸又は湾曲などをも含む趣旨である。なお、本体３の形状は、円柱状に限定されない。
【００１４】
本体３における外径Ｄは、例えば、４ｍｍ〜２５ｍｍに設定され得る。また、回転軸Ｘに沿った方向における本体３の長さをＬとするとき、Ｌ及びＤの関係は、例えば、Ｌ＝４Ｄ〜１５Ｄに設定され得る。
【００１５】
図１〜図６に示す限定されない一例において、本体３は、第１端３ａを含んで位置する切削部５と、切削部５よりも第２端３ｂの側に位置するシャンク部７とを有してもよい。切削部５は、被削材と接触する部位を含んでもよく、この部位は、被削材の切削加工において主たる役割をなしてもよい。シャンク部７は、工作機械における回転するスピンドルなどに把持される部位であってもよく、スピンドルの形状に応じて設計される部位であってもよい。シャンク部７の形状としては、例えば、ストレートシャンク、ロングシャンク、ロングネック及びテーパーシャンクなどが挙げられ得る。
【００１６】
図１に示す限定されない一例において、切削部５は、外周面１１、第１切刃１３、第１溝１５及び第１稜線１７を備えてもよい。
【００１７】
外周面１１は、切削部５における外周に位置する面であってもよい。図１〜図６においては、回転軸Ｘから外周面１１までの距離が概ね一定である例が示される。
【００１８】
図１に示す限定されない一例において、第１切刃１３は、第１端３ａから外周面１１に向かって位置してもよい。一般的に、第１切刃１３は、先端刃とも呼ばれる。第１切刃１３は、切削加工において切屑生成に主な役割を果たしてもよい。これらの点は、後述する第２切刃３７においても同様である。
【００１９】
図１に示す限定されない一例において、第１溝１５は、第１切刃１３から第２端３ｂの側に向かって螺旋状に延びてもよい。第１溝１５は、被削材を切削する際に第１切刃１３で生じた切屑を第２端３ｂの側へと排出するための溝であってもよい。そのため、第１溝１５は、切屑排出溝とも呼ばれる。これらの点は、後述する第２溝３９においても同様である。
【００２０】
図１に示す限定されない一例において、第１溝１５は、第１切刃１３から第２端３ｂに向かうにしたがって回転方向Ｙとは反対側に向かうように回転軸Ｘの周りで螺旋状に延びてもよい。なおここで、螺旋状に延びるとは、第１溝１５が第１切刃１３から第２端３ｂの側に向かって概ねねじれて延びることを意味する。そのため、第１溝１５は部分的にねじれていない部位を有してもよい。これらの点は、後述する第２溝３９においても同様である。
【００２１】
図１に示す限定されない一例において、第１稜線１７は、第１溝１５と、第１溝１５に対して回転軸Ｘの回転方向Ｙの後方において隣接する外周面１１とがなす稜線であってもよい。
【００２２】
図１に示す限定されない一例における本体３は、この本体３の内部に位置し、回転軸Ｘに沿って延びた流路９を更に有してもよい。流路９は、流体が流れる部位であってもよい。
【００２３】
流路９を流れる流体は、一般的にクーラントと呼ばれる。クーラントとしては、例えば、不水溶性油剤、水溶性油剤及び圧縮エアなどが挙げられ得る。不水溶性油剤としては、例えば、油性形、不活性極圧形又は活性極圧形などに代表される油剤が挙げられ得る。水溶性油剤としては、例えば、エマルジョン、ソリューブル又はソリューションなどに代表される水溶性油剤などが挙げられ得る。クーラントは、被削材の材質に応じて適宜選択して用いられてもよい。
【００２４】
流路９の形状としては、例えば、直線形状及び曲線形状などが挙げられ得る。曲線形状としては、例えば、螺旋形状などが挙げられ得る。なお、流路９の形状は、流体を流すことが可能な限り特に限定されない。この点は、流路９の断面形状においても同様である。流体の流れる方向に直交した流路９の横断面は、例えば、円形状、楕円形状及び多角形状などであってもよい。
【００２５】
図１に示す限定されない一例における流路９は、主流路１９及び第１副流路２１を有してもよい。
【００２６】
図１に示す限定されない一例において、主流路１９は、第２端３ｂの側から第１端３ａの側に向かって延びてもよい。図１に示す限定されない一例における主流路１９の形状は、螺旋形状であってもよい。言い換えれば、図１に示す限定されない一例における主流路１９は、第２端３ｂの側から第１端３ａの側に向かって螺旋状に延びてもよい。なお、主流路１９の形状は、螺旋形状に限定されない。主流路１９の形状は、例えば、直線形状であってもよい。主流路１９の内径は、例えば、０．５ｍｍ〜３ｍｍに設定され得る。
【００２７】
主流路１９の数は、１つであってもよく、また、複数であってもよい。主流路１９の数が複数のとき、複数の主流路１９のそれぞれの構成は、同じであってもよいし、異なってもよい。図１に示す限定されない一例のように主流路１９の数は、２つであってもよい。言い換えれば、図１に示す限定されない一例のように流路９は、第１主流路１９ａ及び第２主流路１９ｂを有してもよい。図１に示す限定されない一例のように、第１主流路１９ａ及び第２主流路１９ｂの構成が、互いに同じであってもよい。
【００２８】
図１に示す限定されない一例における主流路１９は、流入口１９ｃ及び流出口１９ｄを有してもよい。
【００２９】
流入口１９ｃは、外部から供給される流体を主流路１９の内部に流入させる部位であってもよい。図１に示す限定されない一例において、流入口１９ｃは、第２端３ｂにおける端面に位置してもよい。なお、流入口１９ｃの位置は、第２端３ｂにおける端面に限定されない。例えば、流入口１９ｃは、シャンク部７の外周面に位置してもよい。また、流入口１９ｃの数は、１つであってもよく、また、複数であってもよい。
【００３０】
流出口１９ｄは、流体を排出させる部位であってもよい。図１に示す限定されない一例において、流出口１９ｄは、本体３から離れる方向に向かって流体が噴射されるように、第１端３ａの側の端面に位置してもよい。なお、流出口１９ｄの位置は、第１端３ａの側の端面に限定されない。また、流出口１９ｄの数は、１つであってもよく、また、複数であってもよい。
【００３１】
主流路１９は、流出口１９ｄを有さなくてもよい。すなわち、図２に示す限定されない一例のように、下記で説明する第１副流路２１が主流路１９から延びており、第１副流路２１の第１開口部２３から流体を排出させてもよい。例えばこの場合には、主流路１９は流出口１９ｄを有さなくてもよい。
【００３２】
図２に示す限定されない一例における第１副流路２１は、主流路１９から第２端３ｂの側に向かって延びてもよい。また、第１副流路２１は、第１溝１５において開口する第１開口部２３を有してもよい。第１副流路２１は、主流路１９に繋がっており、第２端３ｂの側に向かって第１開口部２３から流体を排出させる部位であってもよい。第１開口部２３とは、第１溝１５において開口している第１副流路２１の縁を意味する。これらの点は、後述する第２副流路３１及び第３副流路４１においても同様である。
【００３３】
図２に示す限定されない一例における第１副流路２１は、直線形状であり、第１主流路１９ａから第２端３ｂの側に向かって延びてもよい。なお、第１副流路２１は、第２主流路１９ｂから第２端３ｂの側に向かって延びてもよい。
【００３４】
図８、図９及び図１１に示す限定されない一例において、回転軸Ｘ及び第１副流路２１がなす第１角度θ１は、回転軸Ｘ及び第１稜線１７がなすねじれ角θ２よりも小さくてもよい。このような構成によれば、切削量を増やすためにねじれ角θ２を大きくした場合であっても、第２端３ｂの側に向かって第１開口部２３から排出される流体が、回転軸Ｘに近づく方向に向かい易い。それゆえ、切削加工時に第１切刃１３で生じた切屑が、第１開口部２３から噴射された流体によって第２端３ｂの側に流れ易い。したがって、回転工具１は、優れた切屑排出性を有する。また、回転工具１は、切削量を増やすためにねじれ角θ２を大きくできることから、良好な切削性能も有する。
【００３５】
また、第１角度θ１及びねじれ角θ２は、それぞれの角度の値であるθ１及びθ２が絶対値で表されてもよい。すなわち、第１角度θ１及びねじれ角θ２の大小関係は、│θ２│＞│θ１│で表されてもよい。
【００３６】
図８に示す限定されない一例のように、第１角度θ１は、回転軸Ｘに直交する方向から切削部５を見たときに、回転軸Ｘと第１副流路２１の中心軸Ｑ１とがなす角度が最も大きくなる状態で評価すればよい。第１副流路２１の中心軸Ｑ１は、第１副流路２１の第１内径の中心を連続することで得られる。第１角度θ１は、例えば、−２０度〜２５度に設定され得る。
【００３７】
図９及び図１１に示す限定されない一例のように、ねじれ角θ２は、回転軸Ｘに直交する方向から切削部５を見たときに、回転軸Ｘと第１稜線１７とがなす角度で評価すればよい。また、ねじれ角θ２を評価するときは、回転軸Ｘに代えて、第１稜線１７上の１点を通り回転軸Ｘに平行な仮想直線を使用してもよい。ねじれ角θ２は、例えば、−５度〜４０度に設定され得る。
【００３８】
図２に示す限定されない一例のように、第１開口部２３は、回転軸Ｘに沿った方向における切削部５の中央５ａよりも第１端３ａの近くに位置してもよい。このような構成を満たすときは、第１開口部２３が第１切刃１３の近くに位置することから、切削加工時に第１切刃１３で生じた切屑が、第１開口部２３から噴射された流体によって第２端３ｂの側に流れ易く、切屑排出性が高い。
【００３９】
図３及び図５に示す限定されない一例のように、第１稜線１７は、第１部位２５と、第１部位２５よりも第２端３ｂの側に位置する第２部位２７と、を有してもよい。そして、図９及び図１１に示す限定されない一例のように、回転軸Ｘ及び第１部位２５がなす第１ねじれ角θ２ａは、回転軸Ｘ及び第２部位２７がなす第２ねじれ角θ２ｂと異なってもよい。これらの構成を満たすときは、切削量を増やすと同時に回転工具１の強度を高めることが可能である。具体的には、ねじれ角が大きいとき、切削量を増やすことができる。また、ねじれ角が小さいとき、回転工具１の強度が高い。なお、第１ねじれ角θ２ａ及び第２ねじれ角θ２ｂが互いに異なるとき、第１角度θ１は、第１ねじれ角θ２ａ及び第２ねじれ角θ２ｂの両方に対して小さい。
【００４０】
図９及び図１１に示す限定されない一例のように、第１ねじれ角θ２ａは、第２ねじれ角θ２ｂよりも大きくてもよい。このような構成を満たすときは、第１切刃１３の近傍の切屑を第２端３ｂの側に流れ易くできる。
【００４１】
第１ねじれ角θ２ａが第２ねじれ角θ２ｂより大きくてもよいが、これに限定されない。第１ねじれ角θ２ａは、例えば、第２ねじれ角θ２ｂよりも小さくてもよいし、第２ねじれ角θ２ｂと同じであってもよい。
【００４２】
第１開口部２３は、図５に示す限定されない一例における第１部位２５及び第２部位２７の境界２９の近傍に位置してもよい。このような構成を満たすときは、切屑の流れが変化する境界２９において切屑が詰まりにくい。なお、第１開口部２３が境界２９の近傍に位置するとは、第１開口部２３が厳密な意味で境界２９上に位置する状態に限られず、上記の効果が得られる限りにおいて、第１開口部２３が境界２９の周辺に位置する状態をも含む趣旨である。例えば、第１開口部２３は、第１溝１５のうち境界２９から第１端３ａの側に若干ずれた位置にあってもよい。
【００４３】
流路９は、第１副流路２１に加えて、他の副流路を更に有してもよい。他の副流路の数は、１つであってもよく、また、複数であってもよい。例えば、図１に示す限定されない一例のように、流路９は、第１副流路２１よりも第２端３ｂの側に位置するとともに、主流路１９から第２端３ｂの側に向かって延びた第２副流路３１を更に有してもよい。図４に示す限定されない一例において、第２副流路３１は、第１溝１５において開口している第２開口部３３を有してもよい。これらの構成を満たすときは、第１副流路２１の第１開口部２３に加えて、第２副流路３１の第２開口部３３からも第２端３ｂの側に向かって流体を排出させることができるので、切屑排出性が高い。
【００４４】
図４に示す限定されない一例における第２副流路３１は、直線形状であってもよく、第１主流路１９ａから第２端３ｂの側に向かって延びてもよい。第２副流路３１は、第２主流路１９ｂから第２端３ｂの側に向かって延びてもよい。
【００４５】
図１０に示す限定されない一例のように、回転軸Ｘ及び第２副流路３１がなす第２角度θ３は、第１角度θ１と異なってもよい。このような構成を満たすときは、第１副流路２１及び第２副流路３１それぞれにおいて適した流体制御がし易い。そのため、回転工具１は、良好な切屑排出性を有する。
【００４６】
具体的には、第１角度θ１が大きいほど第１副流路２１の経路が短くなり易い。また、第２角度θ３が大きいほど第２副流路３１の経路が短い。第１副流路２１又は第２副流路３１の経路が短いほど流体の流路損失が小さい。そのため、第１副流路２１又は第２副流路３１から流出する流体の量が多い。したがって、第１副流路２１又は第２副流路３１から流出する流体によって切屑を押し出す力が大きい。
【００４７】
一方で、第１角度θ１が小さいほど第１副流路２１から流出する流体は第２端３ｂに向かって流出し易い。また、第２角度θ３が小さいほど第２副流路３１から流出する流体は第２端３ｂに向かって流出し易い。そのため、流体によって押し流される切屑が安定して第２端３ｂに向かって排出され易い。
【００４８】
したがって、第１角度θ１及び第２角度θ３の大きさを適宜調整することで、第１副流路２１及び第２副流路３１それぞれにおいて適した流体制御ができる。なお、図１０に示す限定されない一例のように、第２角度θ３は、ねじれ角θ２よりも小さくてもよい。
【００４９】
図８及び図１０に示す限定されない一例のように、第２角度θ３は、第１角度θ１よりも大きくてもよい。このような構成を満たすときは、第２副流路３１よりも第１端３ａの側に位置する第１副流路２１から流出する流体によって切屑の排出される方向を安定させることができる。また、第１副流路２１よりも第２端３ｂの側に位置する第２副流路３１から流出する流体によって切屑が排出される速度を上げることができる。
【００５０】
第１角度θ１及び第２角度θ３の関係は、第２角度θ３が第１角度θ１よりも大きい関係に限定されない。例えば、図１３に示す限定されない一例における回転工具１ａのように、第２角度θ３は、第１角度θ１よりも小さくてもよい。このような構成を満たすときは、第２副流路３１よりも第１端３ａの側に位置する第１副流路２１から流出する流体によって切屑の排出される速度を上げることができる。また、第１副流路２１よりも第２端３ｂの側に位置する第２副流路３１から流出する流体によって切屑が安定して第２端３ｂに向かって排出され易い。なお、図１３は、図１０に示す拡大図に対応する図である。
【００５１】
第２角度θ３は、第１角度θ１と同様にして評価すればよい。すなわち、図１０に示す限定されない一例のように、第２角度θ３は、回転軸Ｘに直交する方向から切削部５を見たときに、回転軸Ｘと第２副流路３１の中心軸Ｑ２とがなす角度が最も大きくなる状態で評価すればよい。第２角度θ３は、例えば、−２０度〜２５度に設定され得る。
【００５２】
第１角度θ１及び第２角度θ３の関係は、第２角度θ３が第１角度θ１よりも大きいか、又は小さい関係に限定されない。第２角度θ３は、例えば、第１角度θ１と同じであってもよい。
【００５３】
図８及び図１０に示す限定されない一例のように、第１副流路２１の第１内径は、第２副流路３１の第２内径と異なってもよい。このような構成を満たすときは、第１開口部２３及び第２開口部３３からそれぞれ噴射される流体の噴射圧を調整できる。
【００５４】
図８及び図１０に示す限定されない一例のように、第２内径は、第１内径よりも大きくてもよい。このような構成を満たすときは、第２内径より噴射される流体の体積が増し、第２内径近傍の切屑排出性が高くなる。
【００５５】
このとき、第１内径は第２内径よりも小さいと言い換えることができる。このような構成を満たすときは、第１内径より噴射される流体の速度が増す。
【００５６】
第１内径は、例えば、０．３ｍｍ〜０．９ｍｍに設定され得る。第２内径は、例えば、０．３ｍｍ〜１．５ｍｍに設定され得る。なお、第１内径及び第２内径の関係は、第２内径が第１内径よりも大きい関係に限定されない。第２内径は、例えば、第１内径よりも小さくてもよいし、第１内径と同じであってもよい。
【００５７】
図７に示す限定されない一例のように、切削部５は、第２稜線３５を更に備えてもよい。図７に示す限定されない一例における第２稜線３５は、第１溝１５と、第１溝１５に対して回転方向Ｙの前方において隣接する外周面１１とがなす稜線である。そして、図８に示す限定されない一例のように、第１開口部２３は、第２稜線３５よりも第１稜線１７の近くに位置してもよい。これらの構成を満たすときは、第１開口部２３から噴出する流体が溝１溝１５において第１稜線１７に沿って噴出するため、第１稜線１７から生じた切屑を良好に排出できる。
【００５８】
切削部５は、第１切刃１３に加えて、他の切刃を更に備えてもよい。また、切削部５は、第１溝１５に加えて、他の溝を更に備えてもよい。他の切刃及び他の溝のそれぞれの数は、１つであってもよく、また、複数であってもよい。例えば、図７に示す限定されない一例のように、切削部５は、第２切刃３７及び第２溝３９を更に備えてもよい。図７に示す限定されない一例において、第２切刃３７は、第１端３ａから外周面１１に向かって位置してもよく、第２溝３９は、第２切刃３７から第２端３ｂに向かって螺旋状に延びてもよい。
【００５９】
第２切刃３７の構成は、第１切刃１３の構成と同じであってもよいし、異なってもよい。同様に、第２溝３９の構成は、第１溝１５の構成と同じであってもよいし、異なってもよい。図７に示す限定されない一例においては、第２切刃３７の構成は、第１切刃１３の構成と同じであり、第２溝３９の構成は、第１溝１５の構成と同じである。また、第２切刃３７は、第１端３ａの側からの正面視において、回転軸Ｘを中心として第１切刃１３と１８０度の回転対称となるように位置してもよい。
【００６０】
図１に示す限定されない一例のように、流路９は、第３副流路４１を更に有してもよい。図６に示す限定されない一例における第３副流路４１は、主流路１９から第２端３ｂの側に向かって延びてもよい。また、第３副流路４１は、第２溝３９において開口する第３開口部４３を有してもよい。これらの構成を満たすときは、第１副流路２１の第１開口部２３に加えて、第３副流路４１の第３開口部４３からも第２端３ｂの側に向かって流体を排出させることができるので、切屑排出性が高い。
【００６１】
図６に示す限定されない一例のように、第３副流路４１は、直線形状であってもよく、また、第２主流路１９ｂから第２端３ｂの側に向かって延びてもよい。なお、第３副流路４１は、第１主流路１９ａから第２端３ｂの側に向かって延びてもよい。
【００６２】
図６に示す限定されない一例のように、第１開口部２３及び第３開口部４３は、回転軸Ｘに沿った方向において異なる位置にあってもよい。このような構成を満たすときは、第１副流路２１及び第３副流路４１並びに第１開口部２３及び第３開口部４３にかかる応力が回転軸Ｘに沿った方向に分散し易い。そのため、回転工具１の強度の低下を抑制することができる。その結果、回転工具１が折損しにくい。
【００６３】
回転軸Ｘに沿った方向における第１開口部２３及び第３開口部４３の関係は、上記のように、両者が異なる位置にある関係に限定されない。例えば、回転軸Ｘに沿った方向において、第１開口部２３及び第３開口部４３が同じ位置にあってもよい。
【００６４】
図１２に示す限定されない一例において、回転軸Ｘ及び第３副流路４１がなす第３角度θ４は、第１角度θ１と同様にして評価すればよい。すなわち、図１２に示す限定されない一例のように、第３角度θ４は、回転軸Ｘに直交する方向から切削部５を見たときに、回転軸Ｘと第３副流路４１の中心軸Ｑ３とがなす角度が最も大きくなる状態で評価すればよい。第３角度θ４は、例えば、−２０度〜２５度に設定され得る。
【００６５】
図１２に示す限定されない一例のように第３角度θ４は、第２溝３９のねじれ角よりも小さくてもよい。具体的には、第２溝３９と、第２溝３９に対して回転軸Ｘの回転方向Ｙの後方において隣接する外周面１１とがなす稜線を第３稜線としたとき、図１２に示す限定されない一例における第３角度θ４は、回転軸Ｘ及び第３稜線がなすねじれ角よりも小さくてもよい。なお、図１２に示す限定されない一例において、第３稜線は、第１稜線１７に相当する。
【００６６】
図１２に示す限定されない一例のように、回転軸Ｘに沿った方向において、第３開口部４３が第１開口部２３よりも第１端３ａの側に位置しているとき、言い換えれば、回転軸Ｘに沿った方向において、第１端３ａの側から第２端３ｂの側に向かって、第３開口部４３、第１開口部２３及び第２開口部３３が順に位置しているとき、第１角度θ１、第２角度θ３及び第３角度θ４は、第２角度θ３＞第１角度θ１＞第３角度θ４の関係を有してもよい。
【００６７】
また、図１４に示す限定されない一例における回転工具１ｂのように、回転軸Ｘに沿った方向において、第１開口部２３が第３開口部４３よりも第１端３ａの側に位置するとき、言い換えれば、回転軸Ｘに沿った方向において、第１端３ａの側から第２端３ｂの側に向かって、第１開口部２３、第３開口部４３及び第２開口部３３が順に位置するとき、第１角度θ１、第２角度θ３及び第３角度θ４は、第２角度θ３＞第３角度θ４＞第１角度θ１の関係を有してもよい。なお、図１４は、図６に示す側面図に対応する図である。
【００６８】
なお、上記のように第２角度θ３は第１角度θ１よりも小さくてもよい。この場合、第１角度θ１、第２角度θ３及び第３角度θ４は、次のような関係を有してもよい。すなわち、回転軸Ｘに沿った方向において、第１端３ａの側から第２端３ｂの側に向かって、第３開口部４３、第１開口部２３及び第２開口部３３が順に位置するとき、第１角度θ１、第２角度θ３及び第３角度θ４は、第３角度θ４＞第１角度θ１＞第２角度θ３の関係を有してもよい。また、回転軸Ｘに沿った方向において、第１端３ａの側から第２端３ｂの側に向かって、第１開口部２３、第３開口部４３及び第２開口部３３が順に位置するとき、第１角度θ１、第２角度θ３及び第３角度θ４は、第１角度θ１＞第３角度θ４＞第２角度θ３の関係を有してもよい。
【００６９】
図７に示す限定されない一例のように、第１副流路２１の第１内径は、主流路１９の内径よりも小さくてもよい。このような構成を満たすときは、第１開口部２３から噴射される流体の流体圧が高くなり易い。同様の理由から、図７に示す限定されない一例のように、第２副流路３１の第２内径は、主流路１９の内径よりも小さくてもよく、第３副流路４１の第３内径は、主流路１９の内径よりも小さくてもよい。第３副流路４１の第３内径は、例えば、０．３ｍｍ〜２ｍｍに設定され得る。
【００７０】
本体３の材質としては、例えば、超硬合金及びサーメットなどが挙げられ得る。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が挙げられ得る。ここで、ＷＣ、ＴｉＣ、ＴａＣは硬質粒子であってもよく、また、Ｃｏは結合相であってもよい。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ってもよい。具体的には、サーメットとして、炭化チタン（ＴｉＣ）又は窒化チタン（ＴｉＮ）を主成分としたチタン化合物が挙げられ得る。
【００７１】
本体３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）又はアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）などが挙げられ得る。
【００７２】
＜切削加工物の製造方法＞
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、上記の回転工具１を用いる場合を例に挙げて、図１５〜図１７を参照して詳細に説明する。
【００７３】
限定されない実施形態の切削加工物の製造方法は、
（１）回転工具１を回転軸Ｘの周りで回転させる工程と、
（２）回転している回転工具１における第１切刃１３を被削材１００に接触させる工程と、
（３）回転工具１を被削材１００から離す工程と、
を備えてもよい。
【００７４】
より具体的には、まず、図１５に示す限定されない一例のように、回転工具１を回転軸Ｘの周りで回転させるとともに回転軸Ｘに沿ったＺ１方向に移動させることによって、回転工具１を被削材１００に相対的に近づけてもよい。
【００７５】
次に、図１６に示す限定されない一例のように、回転工具１における第１切刃１３を被削材１００に接触させて被削材１００を切削してもよい。このとき、第１開口部２３から流体を流出させつつ被削材１００を切削してもよい。
【００７６】
そして、図１７に示す限定されない一例のように、回転工具１をＺ２方向に移動させることによって、回転工具１を被削材１００から相対的に遠ざけて切削加工物を得てもよい。
【００７７】
限定されない実施形態の切削加工物の製造方法によれば、優れた切屑排出性を有する回転工具１を使用することから、精度が高い加工表面を有する切削加工物を得ることができる。
【００７８】
図１５に示す限定されない一例においては、被削材１００を固定するとともに回転軸Ｘの周りで回転工具１を回転させた状態で、回転工具１を被削材１００に近づけてもよい。また、図１６に示す限定されない一例においては、回転している回転工具１の第１切刃１３を被削材１００に接触させることによって、被削材１００を切削してもよい。図１７に示す限定されない一例のように、回転工具１を回転させた状態で被削材１００から遠ざけてもよい。
【００７９】
なお、図１５〜図１７に示す限定されない一例においては、回転工具１を動かすことによって切削加工物を得ているが、これに限定されない。例えば、（１）の工程において、被削材１００を回転工具１に近づけてもよい。同様に、（３）の工程において、被削材１００を回転工具１から遠ざけてもよい。切削加工を継続する場合には、回転工具１を回転させた状態を維持して、被削材１００の異なる箇所に回転工具１における第１切刃１３を接触させる工程を繰り返せばよい。
【００８０】
被削材１００の材質としては、例えば、アルミニウム、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。
【００８１】
以上、本開示の実施形態の回転工具１及び切削加工物の製造方法について例示したが、本開示は上記の実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００８２】
１、１ａ、１ｂ・・・回転工具
３・・・本体
３ａ・・第１端（先端）
３ｂ・・第２端（後端）
５・・・切削部
５ａ・・・中央
７・・・シャンク部
９・・・流路
１１・・・外周面
１３・・・第１切刃（先端刃）
１５・・・第１溝
１７・・・第１稜線
１９・・・主流路
１９ａ・・・第１主流路
１９ｂ・・・第２主流路
１９ｃ・・・流入口
１９ｄ・・・流出口
２１・・・第１副流路
２３・・・第１開口部
２５・・・第１部位
２７・・・第２部位
２９・・・境界
３１・・・第２副流路
３３・・・第２開口部
３５・・・第２稜線
３７・・・第２切刃（先端刃）
３９・・・第２溝
４１・・・第３副流路
４３・・・第３開口部
１００・・被削材
Ｑ１・・・第１副流路の中心軸
Ｑ２・・・第２副流路の中心軸
Ｑ３・・・第３副流路の中心軸
Ｘ・・・回転軸
Ｙ・・・回転方向
Ｚ・・・切削方向
【図１】
2020138033.tif 000003
【図２】
2020138033.tif 000004
【図３】
2020138033.tif 000005
【図４】
2020138033.tif 000006
【図５】
2020138033.tif 000007
【図６】
2020138033.tif 000008
【図７】
2020138033.tif 000009
【図８】
2020138033.tif 000010
【図９】
2020138033.tif 000011
【図１０】
2020138033.tif 000012
【図１１】
2020138033.tif 000013
【図１２】
2020138033.tif 000014
【図１３】
2020138033.tif 000015
【図１４】
2020138033.tif 000016
【図１５】
2020138033.tif 000017
【図１６】
2020138033.tif 000018
【図１７】
2020138033.tif 000019
【国際調査報告】
2020138033.tif 000020
2020138033.tif 000021
2020138033.tif 000022
2020138033.tif 000023
2020138033.tif 000024