JP2017202529A - 切削工具 - Google Patents

Abstract

【課題】ニッケル基合金などに代表される難削材を切削した場合であっても、切削材料の凝着を抑制できる切削工具を提供する。また、従来の切削工具に比べて切刃の耐久性を向上させた切削工具を提供する。【解決手段】切刃２と垂直方向に複数の溝４が切刃２の逃げ面３に設けられている切削工具１において、複数の溝４、４を２００〜４００μｍの間隔で設ける。また、溝４の深さを２０〜３０μｍの範囲として、溝４の幅を３０〜５０μｍとすることもできる。なお、溝４の断面形状は凹型やＵ字型やＶ字型などの任意の形状にすることもできる。【選択図】図１

Description

本発明は、ニッケル基合金など難削材の切削加工を行う切削工具に関する。

従来よりドリルに代表される切削工具（ドリル）について、切削加工時に発生する切り屑が連続することでドリルの切削性能が低下し、ひいては加工穴の精度が一定水準を確保できないという問題があった。このような問題に対して、例えば特許文献１ではドリルの切刃に逃げ面に向けて複数の溝を設けることで連続した切り屑の発生を抑制するドリルが開示されている。

特開２０１２−３５３９７号公報

しかし、特許文献１に開示されているドリルは、被削材がニッケル基合金のような、いわゆる難削材に対してはドリル表面に被覆された硬質皮膜が剥離して、被削材が切刃表面に凝着する結果、切削性能が低下するという問題があった。

そこで、本発明においてはニッケル基合金などに代表される難削材を切削した場合であっても、被削材の凝着を抑制できる切削工具を提供することを課題とする。

前述した課題を解決するために、本発明は切刃と垂直方向に複数の溝を切刃の逃げ面に設けて、溝同士の間隔を２００〜４００μｍとする切削工具とした。また、溝深さを２０〜３０μｍの範囲として、かつ溝幅を３０〜５０μｍとすることもできる。

本発明は、切刃の逃げ面（二番面）に複数の溝を２００〜４００μｍ間隔で、切刃と垂直方向に設けることで切削工具の切刃と被削材との接触面積を低減し、また溝内から切削油が供給されるため、結果として難削材を切削した場合に発生する被削材の切刃への凝着を抑制するという効果を奏する。

本発明の一実施形態である切削工具１の模式平面図である。 図１に示す切削工具１における溝４付近の拡大模式図（斜視図）である。

本発明の一実施形態である切削工具１の模式平面図を図１、図１に示す切削工具１における溝４付近の拡大模式図（斜視図）を図２にそれぞれ示す。本発明に係る切削工具１は、図１に示すように逃げ面３に切刃２と垂直方向に複数の溝４が設けられている。

溝４の深さは２０μｍ〜３０μｍ、幅は３０〜５０μｍ、隣接する溝４、４同士の間隔は２００〜４００μｍとする。逃げ面３に設ける溝４の本数は、被削材の硬さや形状により適宜最適化することができる。

また、逃げ面３表面に対する溝４の加工方法として、専用の砥石による加工とレーザを照射することによる加工のいずれでも構わない。さらに、溝の断面形状については、図２に示すように単純な凹形状のほかにＵ字型やＶ字型の断面形状であっても構わない。すなわち、切削加工中に当該溝内に切削油を一定量保持できる機能を有しておれば、その形態は問わないものとする。

切刃と垂直方向に溝加工を施した切削工具（以下、「本発明品」という）および切刃には一切溝加工を施していない切削工具（以下、「従来品」という）のそれぞれを用いて、切削加工試験を行い、溝加工の有無による切刃に対する凝着の程度を確認した。

本発明品には、図１に示すように切刃２と垂直方向に溝深さ２０μｍ、溝幅３０μｍ、隣接する溝同士の間隔２００μｍの条件で切刃２に溝加工を施したものを用いた。また、切削試験には被削材をニッケル基合金（インコネル７１８：登録商標）として、切削長さ２ｍの条件で行った。

上述した切削条件で切削加工試験を行った後、本発明品および従来品の切刃における凝着部を顕微鏡により観察して、その表面積を算出した。その結果、従来品の凝着部の表面積は６７８０４μｍ^２であった。これに対して、本発明品の凝着部の表面積は６２２５４μｍ^２であり、凝着部の表面積は従来品の凝着部の表面積と比較して約８％低減された。

このことから、切刃と垂直方向に複数の溝が切刃の逃げ面に設けられおり、複数の溝は２００μｍの間隔で設ける切削工具を用いることで、難削材を切削した場合に発生する被削材の切刃への凝着を抑制することがわかった。

次に、実施例１の従来品と本発明品を用いて、同様の切削加工試験を行い、各々の切刃が欠けるまでの長さ、すなわち切削長さを測定したので、その試験結果について説明する。なお、当該切削加工試験に使用した被削材は実施例１と同様にニッケル基合金（インコネル７１８：登録商標）とした。

本切削加工試験の結果、従来品の切刃が刃欠けした長さ（切削長）は１７ｍであった。これに対して、本発明品の切削長は４１ｍであり、従来品の切削長の結果よりも２倍以上の切削長が得られた。これは、切刃と垂直方向に複数の溝を切刃の逃げ面に設けることで当該溝内に切削油が保持（ストック）されたことにより、切削加工中には常に切刃に対して微量の切削油が供給されたためと考えられる。

以上の試験結果より、本発明品は切刃と垂直方向に複数の溝を逃げ面に設けていない、いわゆる従来品よりも切刃の耐久性を向上させる効果があることがわかった。

１ 切削工具
２ 切刃
３ 逃げ面
４ 溝

Claims (2)

1. 切刃と垂直方向に複数の溝が前記切刃の逃げ面に設けられている
   切削工具であって、
   前記複数の溝は２００〜４００μｍの間隔で設けられている
   ことを特徴とする切削工具。
2. 前記溝の深さは２０〜３０μｍの範囲であって、前記溝の幅は３０〜５０μｍである
   ことを特徴とする請求項１に記載の切削工具。

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