切削工具、切削装置、及びそれを用いた切削加工物の製造方法
【課題】 優れた穴加工性と優れた耐折損性とを兼ね備えた切削工具を提供する。
【解決手段】 円柱状の本体部１０と、 本体部１０の回転軸Ｓ方向の一端部１ａに位置しているとともに第１切刃１１ａを有する第１切削部１１と、 本体部１０の回転軸Ｓ方向の他端部１ｂに位置しているとともに第２切刃１２ａを有する第２切削部１２と、 本体部１０の第１切削部１１と第２切削部１２との間に位置しているシャンク部１３と、を備え、 本体部１０の回転軸Ｓ方向の中点Ｃを通るとともに回転軸Ｓに直交する基準線Ｌを基準にして反転したときに、反転前の第１切刃１１ａと反転後の第２切刃１２ａとが異なる位置に存在する切削工具１とする。
【解決手段】 円柱状の本体部１０と、 本体部１０の回転軸Ｓ方向の一端部１ａに位置しているとともに第１切刃１１ａを有する第１切削部１１と、 本体部１０の回転軸Ｓ方向の他端部１ｂに位置しているとともに第２切刃１２ａを有する第２切削部１２と、 本体部１０の第１切削部１１と第２切削部１２との間に位置しているシャンク部１３と、を備え、 本体部１０の回転軸Ｓ方向の中点Ｃを通るとともに回転軸Ｓに直交する基準線Ｌを基準にして反転したときに、反転前の第１切刃１１ａと反転後の第２切刃１２ａとが異なる位置に存在する切削工具１とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削工具、切削装置、及びそれを用いた切削加工物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特許文献１には、両端部に切刃が形成された刃部を有するスローアウェイ式リーマーであって、刃部の端部を刃部とは別体であるシャンク部に固定する構成を有するものが開示されている。
【０００３】
しかしながら、このように刃部が別体のシャンク部に固定されているリーマーにおいて、一端から他端に渡る形状が対称であるため、一端側の刃部を用いて被削材を切削加工する際に、他端側が固定端となっているため、自由端である一端側の刃部のブレが増幅して、被削材の穴の仕上げ精度が低減する可能性があった。また、シャンク部で固定される他端側の刃部に切削力が加わることによって、他端側の刃部が損傷するおそれもあった。
【０００４】
そのため、優れた穴加工性と優れた耐折損性とを兼ね備えた切削工具、切削装置及びこれを用いた切削加工物の製造方法が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平１−８４９２０号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明の第１の実施形態に係る切削工具は、 円柱状の本体部と、 前記本体部の回転軸方向の一端部に位置しているとともに第１切刃を有する第１切削部と、 前記本体部の回転軸方向の他端部に位置しているとともに第２切刃を有する第２切削部と、 前記本体部の前記第１切削部と前記第２切削部との間に位置しているシャンク部と、を備え、 前記本体部の回転軸方向の中点を通るとともに前記回転軸に直交する基準線を基準にして反転したときに、反転前の前記第１切刃と反転後の前記第２切刃とが異なる位置に存在する。
【０００７】
本発明の第２の実施形態に係る切削工具は、 円柱状の本体部と、 前記本体部の回転軸方向の一端部に位置しているとともに第１切刃および前記第１切刃に対応する第１溝を有する第１切削部と、 前記本体部の回転軸方向の他端部に位置しているとともに第２切刃および前記第２切刃に対応する第２溝を有する第２切削部と、 前記本体部のうち前記第１切削部と前記第２切削部との間に位置しているシャンク部と、を備え、側面視において、前記第１溝の形状と前記第２溝の形状とが異なる。
【０００８】
本発明の一の実施形態に係る切削装置は、 上記の切削工具と、 前記切削工具の前記シャンク部を固定するホルダと、を備え、 前記第１切削部および前記第２切削部のいずれか一方が前記ホルダから突出している。
【０００９】
本発明の一の実施形態に係る切削加工物の製造方法は、 上記の切削装置を、前記ホルダの回転軸まわりに回転させる工程と、 回転している前記切削装置の前記第１切削部および前記第２切削部のいずれか一方を、被削材に接触させる工程と、 前記被削材と前記切削装置とを相対的に離隔させる工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の各実施形態に係る切削工具によれば、本体部の回転軸方向の中点を通るとともに回転軸に直交する基準線を基準にして反転したときに、反転前の第１切削部の第１切刃と反転後の第２切削部の第２切刃とが異なる位置に存在することから、第１切削部と第２切削部との間で生じ得るブレの増幅を抑制あるいは低減することができるため、優れた穴加工性と優れた耐折損性とを兼ね備えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る切削工具を示す側面図である。
【図２】図１の切削工具を示す図であり、（ａ）は第１切削部を拡大して示す側面図、（ｂ）は第１切削部側の先端図、（ｃ）は第２切削部側の先端図、（ｄ）は図１のＸ−Ｘ線で切断した断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る切削装置を示す側断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る切削工具を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は第１切削部側の先端図、（ｃ）は第２切削部側の先端図、（ｄ）は（ａ）のＹ−Ｙ線で切断した断面図、（ｅ）は（ａ）のＺ−Ｚ線で切断した断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る切削工具を示す図であり、（ａ）は一端部側と他端部側とで溝の捩れ方向が異なるリーマーを示す側面図、（ｂ）は一端部側と他端部側で径が異なるリーマーを示す側面図、（ｃ）は一端部側にドリルを有し他端部側にリーマーを有する切削工具を示す側面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る切削加工物の製造方法を示す図であり、（ａ）は切削装置を、ホルダの回転軸まわりに回転させる工程を示す図、（ｂ）回転している切削装置の第１切削部を被削材に接触させる工程を示す図、（ｃ）被削材と切削工具とを相対的に離隔させる工程を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る切削加工物の製造方法を示す図であり、（ａ）は切削装置を、ホルダの回転軸まわりに回転させる工程を示す図、（ｂ）回転している切削装置の第１切削部を被削材に接触させる工程を示す図、（ｃ）被削材と切削工具とを相対的に離隔させる工程を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る切削加工物の製造方法を示す図であり、（ａ）は切削装置を、ホルダの回転軸まわりに回転させる工程を示す図、（ｂ）回転している切削装置の第１切削部を被削材に接触させる工程を示す図、（ｃ）被削材と切削工具とを相対的に離隔させる工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜切削工具＞
（第１の実施形態）
以下、本発明に係る切削工具の第１の実施形態について、リーマーを例にとって、図１及び図２を参照して詳細に説明する。
【００１３】
本実施形態の切削工具１は、図１に示すように、本体部１０の一端部１ａ側と他端部１ｂ側のそれぞれをリーマーとして用いて被削材１００を切削加工することができる、所謂両頭リーマー１（以下、単にリーマーとも言う。）である。そして、リーマー１は、円柱状の本体部１０と、本体部１０の回転軸Ｓ方向の一端部に位置しているとともに第１切刃１１ａを有する第１切削部１１と、本体部１０の回転軸Ｓ方向の他端部に位置しているとともに第２切刃１２ａを有する第２切削部１２と、本体部１０の前１切削部１１と第２切削部１２との間に位置しているシャンク部１３とを備えている。また、図１に示すように、側面視で、回転軸Ｓ方向において、第１切削部１１の長さＬ１と第２切削部１２の長さＬ２とは同一である。
【００１４】
本実施形態のリーマー１は、例えば、本体部１０の外径φを０．２ｍｍ〜２０ｍｍとし、切削部１１、１２の長さＬ１、Ｌ２を１ｍｍ〜２５０ｍｍとし、回転軸Ｓの長さ（切刃
１１、１２から溝１１ｃ、１２ｃが終了するまでの長さ）をＬとし、直径（切刃１１、１２の外径）をＤとするとき、Ｌ／Ｄを１〜３０とすればよい。被削材１００としては、例えば、鋼、鋳鉄等の鉄鋼材料やアルミニウム合金等の非鉄金属材料に好適に用いることができる。
【００１５】
シャンク１３は、図１に示すように、本体部１０の回転軸Ｓ方向の中央部１ｃに位置しており、ホルダ２１に把持等されることによってリーマー１をホルダ２１に固定する役割を有するものである。シャンク部１３は、ホルダ２１の形状に応じて適宜設計される。
【００１６】
第１切削部１１は、図１および図２に示すように、被削材１００の切削加工において主たる役割を有する部位であり、本体部１０の回転軸Ｓ方向の一端部１ａに位置しており第１切刃１１ａを有している。
【００１７】
また、第１切削部１１は、図２（ｂ）に示すように、一端部１ａ側からの先端視において、中央領域に回転軸Ｓに直交する平坦面１１Ｘを有し、平坦面１１Ｘの周囲に第１切刃１１ａが位置している。また、図２（ａ）に示すように、外周には、第１切刃１１ａに対応するように、一端部１ａからシャンク部１３側に向かって第１溝１１ｃが形成されている。第１溝１１ｃは、第１切刃１１ａから生成される切屑を排出することを主目的としている。以上のような本実施形態の第１切削部１１は、いわゆる右刃左捩れの構成である。なお、本実施形態においては、第１溝１１ｃは、第１すくい面１１ｂなどの第３の構成を介して、第１切刃１１ａに連続している。
【００１８】
なお、第１切削部１１の外周は、図２（ｂ）等に点線Ｐで示されている。本実施形態において、第１切削部１１の形状は円柱状である。すなわち、第１切削部１１は、回転軸Ｓに垂直な断面において、図２（ｂ）に示すように一端部１ａにおける直径をＤ１ａとし、図２（ｃ）に示すように一端部１ａ以外の部位における直径をＤ１ｂとしたとき、Ｄ１ａ及びＤ１ｂがＤ１ａ＝Ｄ１ｂの関係を有している。また、第１切削部１１は、回転軸Ｓに垂直な断面において、その直径Ｄ１が一端部１ａからシャンク部１３側に渡って一定である。
【００１９】
第１切刃１１ａは、図２（ｂ）に示すように、第１切削部１１の一端部１ａに４つの刃部１１ａ１で形成されている。４つの刃部１１ａ１は、第１切削部１１の回転軸Ｓ（軸線）を基準にして９０°の回転対称となるように位置している。すなわち、４つの刃部１１ａ１は、互いに回転軸Ｓに対して４回対称である。このような配置にすることで、被削材１００を加工する際の直進安定性を向上させることができる。また、切削加工時において、第１切刃１１ａで形成された切屑は、第１すくい面１１ｂおよび第１溝１１ｃを通ってシャンク部１３側に排出される。すなわち、各刃部１１ａ１で形成された切屑は、対応する第１溝１１ａを通って別個にシャンク部１３側に排出される。なお、図２に示されている矢印ａは、第１および第２切削部１１、１２の回転方向を示している（以下において同じ。）。
【００２０】
また、図２（ｂ）に示すように、第１切削部１１の外周のうち第１溝１１ｃが形成されていない領域であって第１切刃１１ａの回転方向の前方には、第１マージン１１ｄが存在している。すなわち、第１マージン１１ｄは、断面視において第１切削部１１の外周に相当する部位であり、円弧状をなしている。本明細書において、「断面視」とは、回転軸Ｓに垂直な断面のことをいう。本実施形態において、リーマー１の径（外径）の大きさは、第１マージン１１ｄの大きさと同一である。
【００２１】
本実施形態のリーマー１において、第１切刃１１ａの回転方向と第１溝１１ｃの捩れ方向とは同じである。従って、第１溝１１ｃの捩れ方向、すなわち第１マージン１１ｄの捩
れ方向も、第１切刃１１ａの回転方向と同じである。これにより、第１切刃１１ａを用いて切削加工を行なう場合に、第１マージン１１ｄが被削材１００の加工穴１０１の内壁１０１ａを押圧することによって平滑化する効果、いわゆるバニシング効果を得ることが可能となる。特に、加工穴１０１が被削材１００を貫通している貫通孔である場合には、被削材１００の加工に伴なって第１切刃１１ａによって切屑が生成されたとしても、貫通孔のうちリーマー１の挿入口とは逆の開口から切屑が排出されるため、切屑排出による影響を抑制しつつ第１マージン１１ｄによるバニシング効果をより効率的に発揮することが可能となるため好ましい。
【００２２】
第２切削部１２は、図１に示すように、本体部１０の回転軸Ｓ方向の他端部１ｂに位置しているとともに第２切刃１２ａを有する。本実施形態において、第２切削部１２は、基本的な構成が第１切削部１１と同等であるため説明を省略する。
【００２３】
そして、本実施形態のリーマー１は、図１を参照すると、本体部１０の回転軸Ｓ方向の中点Ｃを通るとともに回転軸Ｓに直交する基準線Ｌを基準にして反転したときに、図２（ｂ）に示すような反転前の第１切刃１１ａと図２（ｃ）に示すような反転後の第２切刃１２ａとが異なる位置に存在する。これによれば、第１切削部１１および第２切削部１２のいずれかを用いて加工している時に第１切削部１１と第２切削部１２との間で生じ得るブレの増幅を抑制あるいは低減することができる。それ故、優れた穴加工性と優れた耐折損性とを兼ね備えることが可能となる。
【００２４】
上述の異なる位置の例として、図２（ｂ）および図２（ｃ）に示すように、一端部１ａの側から見たときに、反転前の第１切刃１１ａと反転後の第２切刃１２ａとが、回転軸Ｓを基準にした回転対称の位置に存在することが好ましい。この場合には、両頭リーマーにおいて、第１切削部１１および第２切削部１２の切刃形状を同一にしつつ、上述のような優れた穴加工性と優れた耐折損性とを兼ね備えることが可能となる。
【００２５】
この点、本実施形態においては、第１切刃１１ａは複数の刃部１１ａ１を有し、第２切刃１２ａは複数の刃部１２ａ１を有している。そして、一端部１ａの側から見たときに、反転前の第１切刃１１ａの複数の刃部１１ａ１と反転後の第２切刃１２ａの複数の刃部１２ａ１とがそれぞれ、回転軸Ｓを基準にした回転対称の位置に存在するように構成されている。
【００２６】
他方、本実施形態においては、上述のように、第１切削部１１は第１切刃１１ａに対応する第１溝１１ｃを有し、第２切削部１２は第２切刃１２ａに対応する第２溝１２ｃを有しており、図１に示すように、側面視で第１溝１１ｃの形状と第２溝１２ｃの形状とが異なっている。このように溝形状の設計によっても、上述のような優れた穴加工性と優れた耐折損性とを兼ね備えることが可能となる。
【００２７】
なお、本実施形態では、図１に示すように、第１溝１１ｃの捩れ角と第２溝１２ｃの捩れ角とは同一である。上述のように本実施形態の第１切削部１１は、いわゆる右刃左捩れの構成であり、捩れ角は、上述のバニシング効果をより効率的に得る観点から、例えば５度〜１５度に設定されることが好ましい。
【００２８】
なお、本実施形態では、図１および図２に示すように、回転軸Ｓ方向の各端部１ａ、１ｂから見たときに、第１溝１１ｃの捩れ方向と第２溝１２ｃの捩れ方向とが同一である。
【００２９】
また、本実施形態では、図２（ｂ）および図２（ｃ）に示すように、回転軸Ｓに直交する断面において、第１切削部１１の直径Ｄ１と第２切削部１１の直径Ｄ２とが同一である。
【００３０】
（第２の実施形態）
次に、本発明に係る切削工具の第２の実施形態について、図４を参照して説明する。なお、基本的な構成については、第１の実施形態に係る切削工具と同様であるため、図１および図２を適宜参照しつつ説明する。
【００３１】
本実施形態の切削工具１は、円柱状の本体部１０と、本体部１０の回転軸Ｓ方向の一端部に位置しているとともに第１切刃１１ａおよび第１切刃１１に対応する第１溝１１ｃを有する第１切削部１１と、本体部１０の回転軸Ｓ方向の他端部に位置しているとともに第２切刃１２ａおよび第２切刃１２ａに対応する第２溝１２ｃを有する第２切削部１２と、本体部１０のうち第１切削部１１と第２切削部１２との間に位置しているシャンク部１３と、を備え、側面視において、第１溝１１ｃの形状と第２溝１２ｃの形状とが異なっている。
【００３２】
このような構成を有するリーマー１においても、上述の第１の実施形態に係るリーマー１と同様の効果を奏することができる。すなわち、第１溝１１ｃの形状と第２溝１２ｃの形状とが異なることによって、第１切削部１１および第２切削部１２のいずれかを用いて加工している時に、第１切削部１１と第２切削部１２との間で生じ得るブレの増幅を抑制あるいは低減することができるため、優れた穴加工性と優れた耐折損性とを兼ね備えることが可能となる。
【００３３】
本実施形態のリーマー１は、図４に示すように、第１切刃１１ａは少なくとも１以上の刃部１１ａ１を有し、第２切刃１２ａは少なくとも１以上の刃部１２ａ１を有し、第１切刃１１ａの刃部１１ａ１の数と第２切刃１２ａの刃部１２ａ１の数とが異なっている。これによっても、上述のブレの増幅を抑制あるいは低減することができる。具体的には、第１切削部１１は、図４（ｂ）に示すように６つの刃部１１ａ１を有し、第２切削部１２は、図４（ｃ）に示すように４つの刃部１１ａ１を有している。
【００３４】
なお、その他の構成は、上述の第１の実施形態に係るリーマー１と同様であるので、説明を省略する。すなわち、説明を省略した構成については、適宜、第１の実施形態に係るリーマー１と同様の構成を採用することができる。
【００３５】
＜切削装置＞
次に、本発明の実施形態に係る切削装置について、図３を参照して説明する。なお、切削工具として、上述の第１の実施形態のリーマー１を用いた場合を例に挙げて、詳細に説明する。
【００３６】
本実施形態の切削装置２０は、図３に示すように、上述の各実施形態に係るリーマー１と、リーマー１のシャンク部１３を固定するホルダ２１とを備え、第１切削部１１および第２切削部１２のいずれか一方がホルダ２１から突出するようにしてリーマー１が固定されている。
【００３７】
すなわち、リーマー１は、第１切削部１１およびシャンク部１３をホルダ２１のリーマー保持部２１ａ、２１ｂに挿入される。そして、シャンク部１３をホルダ２１のコレットチャックなどの固定手段２１ｂを用いて固定されるとともに、第１切削部１１の平坦面１１Ｘをホルダ２１の当接部２１ａに当接される。第１切削部１１の平坦面１１Ｘをホルダ２１の当接部２１ａに当接することで、第２切削部１２の突き出し量の調整が不要で簡単に工具の取り付け調整が可能となる。このようにして本実施形態の切削装置２０が構成される。なお、ホルダ２１は、当業者が通常用いるものであればよく特に制限されないが、例えば、マシニングセンタ等の種々の機械が用いられる。
【００３８】
なお、変形例として、図３（ｂ）に示すように、第１切削部１１および第２切削部１２のいずれか一方のうちホルダ２１から突出していない方の切削部１１、１２において、その端部１ａ、１ｂがホルダ２１の当接部２１ａに接触しないようにしてもよい。この場合には、第２切削部１２の突き出し量の調整が容易となる。
【００３９】
以上のような図３（ａ）および図３（ｂ）に示される切削装置２０によれば、切削工具１のうちホルダ２１から突き出している第２切削部１２が、第１切削部１２との関係において、上述のようなブレの増幅を抑制あるいは低減することが可能となる。
【００４０】
＜切削加工物の製造方法＞
次に、本発明に係る切削加工物の製造方法の一実施形態について、図６を参照して説明する。なお、上述の第１の実施形態に係るリーマー１を用いる場合を例に挙げて詳細に説明する。
【００４１】
本発明の実施形態に係る切削加工物の製造方法は、上述の切削装置２０を、ホルダ２１の回転軸Ｓまわりに回転させる工程と、回転している切削装置２０の第１切削部１１および第２切削部１２のいずれか一方を、被削材１００に接触させる工程と、被削材１００と切削工具１とを相対的に離隔させる工程と、を備えている。
【００４２】
具体的には、以下の（i）〜（iv）の工程を備える。
【００４３】
（i）加工穴１０１が形成されている被削材１００の上方に切削装置２０を配置する
工程。
【００４４】
（ii）次に、切削装置２０のリーマー１を、回転軸Ｓを中心に矢印ａ方向に回転させるとともに、リーマー１をＸ方向に移動させて被削材１００に近づける工程。
【００４５】
本工程は、例えば、被削材１００を、リーマー１を取り付けた切削装置２０のテーブル上に固定し、リーマー１を回転した状態で被削材１００に近づけることにより行なえばよい。なお、本工程において、被削材１００とリーマー１とは相対的に近づけばよく、上述の例とは逆に、例えば被削材１００をリーマー１に近づけるようにしてもよい。
【００４６】
（iii）次に、リーマー１をさらに被削材１００に近づけることによって、回転して
いるリーマー１の第１切刃１１ａあるいは第２切刃１２ａを、被削材１００の加工穴１０１の内壁１０１ａに接触させる工程。これによって、被削材１００の加工穴１０１に残存するバリを除去するとともに、加工穴１０１の内壁１０１ａを平滑にすることができる。なお、本工程において、被削材１００の加工穴１０１よりも径の大きなリーマー１を用いることによって、加工穴１０１の孔径を広げるような切削加工を行なうようにしても良い。
【００４７】
（iv）リーマー１をＹ方向に移動させて被削材１００から離隔する工程。
【００４８】
なお、上述の（ii）の工程と同様に、本工程においても、被削材１００とリーマー１とは相対的に離隔すればよく、例えば被削材１００をリーマー１から離隔させてもよい。
【００４９】
以上のような工程を経ることによって、第１切削部１１と第２切削部１２との間で生じ得るブレの増幅を抑制あるいは低減することができるため、加工穴１０１の内壁１０１ａを平滑化すること、すなわち優れた穴加工性を発揮することができるとともに、優れた耐折損性とを兼ね備えることが可能となる。それ故、長期に渡り安定して被削材１００の加
工穴１０１の内壁１０１ａを切削することが可能となる。
【００５０】
なお、以上のような被削材１００の切削加工を複数回行なう場合、例えば複数の加工穴１０１に対して内壁１０１ａを平滑化する場合には、リーマー１を回転させた状態を保持しつつ、被削材１００の異なる箇所に位置している加工穴１０１の内壁１０１ａにリーマー１の第１切刃１１ａ及び第２切刃１２ａを接触させる工程を繰り返せばよい。
【００５１】
以上、本発明に係るいくつかの実施形態について例示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明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言うまでもない。以下に各種変形例を例示するが、これらの変形例を互いに組み合わせたり、上述の実施形態のいずれかと組み合わせることができる。
【００５２】
例えば、上述の実施形態に代えて、図５（ａ）に示すように、回転軸Ｓ方向の各端部１ａ、１ｂから見たときに、第１溝１１ｃの捩れ方向と第２溝１２ｃの捩れ方向とが異なる構成としてもよい。これにより、例えば、切屑排出性が比較的高い第１切削部１１とバニシング効果が比較的高い第２切削部１２とを有するため、一つのリーマー１によって、目的とする加工の種類に応じた使い分けを行なうことが可能となる。ここでいう第１切削部１１は、いわゆる右刃右捩れの構成であり、第１溝１１ｃの捩れ角は、上述のバニシング効果をより効率的に得る観点から、例えば５度〜３０度に設定されることが好ましい。なお、第１および第２切刃１１、１２の回転方向と第１溝および第２溝１１ｃ、１２ｃの捩れ方向がそれぞれ同じ場合において、被削材１００を加工し、切削加工物を製造する方法については、図７に示す通りである。これによれば、生成された切屑の排出性を向上させることができる。
【００５３】
また、図５（ｂ）に示すように、回転軸Ｓに直交する断面において、第１切削部１１の直径Ｄ１と第２切削部１１の直径Ｄ２とが異なる構成としてもよい。これにより、例えば、一つのリーマー１によって、被削材に形成されている２種の大きさの加工穴に対してそれぞれ内壁の平滑化加工を行なうことができる。さらに他の使用方法として、直径が小さい方の切削部を用いて前加工を行ない、続いて直径が大きい方の切削部を用いて前加工で得られた加工穴の径を大きくしたり、加工穴の内壁を平滑化したりすることが可能となる。
【００５４】
また、上述の実施形態では、本体部１０の一端部１ａ側と他端部１ｂ側のそれぞれをリーマーとして用いて被削材１００を切削加工することができる切削工具１を示したが、これに代えて、図５（ｃ）に示すように、第１切削部１１および第２切削部１２のいずれか一方がリーマーで他方がドリルであるような切削工具としてもよい。これにより、例えば、一つの切削工具１によって、第１切削部（ドリル）１１を用いて加工穴を形成し、続いて第２切削部（リーマー）１２を用いて第１切削部（ドリル）１１で得られた加工穴の径を大きくしたり、加工穴の内壁を平滑化したりすることが可能となる。この例による切削工具１のうち第１切削部（ドリル）１１を用いて被削材１００を加工し、加工穴（貫通孔）１０１を有する切削加工物を製造する方法については、図８に示す通りである。なお、このようにして得られた加工穴（貫通孔）１０１の内壁１０１ａは、第２切削部（リーマー）１２を用いて平滑化する方法については、図６あるいは図７に示す通りである。
【００５５】
また、上述の実施形態のように第１切削部１１の第１溝１１ｃおよび第２切削部１２の第２溝１２ｃの少なくとも一方を螺旋状に捩るのに代えて、第１溝１１ｃおよび第２溝１２ｃの少なくとも一方を捩れずに回転軸Ｓ方向に平行に延びる構成、いわゆる直刃構成としてもよい。
【００５６】
また、第１溝１１ｃの捩れ角と第２溝１２ｃの捩れ角とが異なる構成としてもよい。こ
れにより、切屑排出性および内壁平滑性のうち主たる加工目的に応じた使用方法を採用することが可能となる。
【００５７】
また、側面視で、回転軸Ｓ方向において、第１切削部１１の長さＬ１と第２切削部１２の長さＬ２とが異なる構成としてもよい。このように切削部の長さを設計することによって、上述のような優れた穴加工性と優れた耐折損性とを兼ね備えることが可能となる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 切削工具
１ａ 一端部
１ｂ 他端部
１ｃ 中央部
１０ 本体部
１１ 第１切削部
１１ａ 第１切刃
１１ａ１ 刃部
１１ｂ 第１すくい面
１１ｃ 第１溝
１１ｄ 第１マージン
１１Ｘ 第１平坦面
Ｌ１ 長さ
Ｄ１ 直径
１２ 第２切削部
１２ａ 第２切刃
１２ａ１ 刃部
１２ｂ 第２すくい面
１２ｃ 第２溝
１２ｄ 第２マージン
１２Ｘ 第２平坦面
Ｌ２ 長さ
Ｄ２ 直径
１３ シャンク部
Ｓ 回転軸
２０ 切削装置
２１ ホルダ
２１ａ 当接部
２１ｂ 固定手段
１００ 被削材
１０１ 加工穴
１０１ａ 内壁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削工具、切削装置、及びそれを用いた切削加工物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特許文献１には、両端部に切刃が形成された刃部を有するスローアウェイ式リーマーであって、刃部の端部を刃部とは別体であるシャンク部に固定する構成を有するものが開示されている。
【０００３】
しかしながら、このように刃部が別体のシャンク部に固定されているリーマーにおいて、一端から他端に渡る形状が対称であるため、一端側の刃部を用いて被削材を切削加工する際に、他端側が固定端となっているため、自由端である一端側の刃部のブレが増幅して、被削材の穴の仕上げ精度が低減する可能性があった。また、シャンク部で固定される他端側の刃部に切削力が加わることによって、他端側の刃部が損傷するおそれもあった。
【０００４】
そのため、優れた穴加工性と優れた耐折損性とを兼ね備えた切削工具、切削装置及びこれを用いた切削加工物の製造方法が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平１−８４９２０号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明の第１の実施形態に係る切削工具は、 円柱状の本体部と、 前記本体部の回転軸方向の一端部に位置しているとともに第１切刃を有する第１切削部と、 前記本体部の回転軸方向の他端部に位置しているとともに第２切刃を有する第２切削部と、 前記本体部の前記第１切削部と前記第２切削部との間に位置しているシャンク部と、を備え、 前記本体部の回転軸方向の中点を通るとともに前記回転軸に直交する基準線を基準にして反転したときに、反転前の前記第１切刃と反転後の前記第２切刃とが異なる位置に存在する。
【０００７】
本発明の第２の実施形態に係る切削工具は、 円柱状の本体部と、 前記本体部の回転軸方向の一端部に位置しているとともに第１切刃および前記第１切刃に対応する第１溝を有する第１切削部と、 前記本体部の回転軸方向の他端部に位置しているとともに第２切刃および前記第２切刃に対応する第２溝を有する第２切削部と、 前記本体部のうち前記第１切削部と前記第２切削部との間に位置しているシャンク部と、を備え、側面視において、前記第１溝の形状と前記第２溝の形状とが異なる。
【０００８】
本発明の一の実施形態に係る切削装置は、 上記の切削工具と、 前記切削工具の前記シャンク部を固定するホルダと、を備え、 前記第１切削部および前記第２切削部のいずれか一方が前記ホルダから突出している。
【０００９】
本発明の一の実施形態に係る切削加工物の製造方法は、 上記の切削装置を、前記ホルダの回転軸まわりに回転させる工程と、 回転している前記切削装置の前記第１切削部および前記第２切削部のいずれか一方を、被削材に接触させる工程と、 前記被削材と前記切削装置とを相対的に離隔させる工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の各実施形態に係る切削工具によれば、本体部の回転軸方向の中点を通るとともに回転軸に直交する基準線を基準にして反転したときに、反転前の第１切削部の第１切刃と反転後の第２切削部の第２切刃とが異なる位置に存在することから、第１切削部と第２切削部との間で生じ得るブレの増幅を抑制あるいは低減することができるため、優れた穴加工性と優れた耐折損性とを兼ね備えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る切削工具を示す側面図である。
【図２】図１の切削工具を示す図であり、（ａ）は第１切削部を拡大して示す側面図、（ｂ）は第１切削部側の先端図、（ｃ）は第２切削部側の先端図、（ｄ）は図１のＸ−Ｘ線で切断した断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る切削装置を示す側断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る切削工具を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は第１切削部側の先端図、（ｃ）は第２切削部側の先端図、（ｄ）は（ａ）のＹ−Ｙ線で切断した断面図、（ｅ）は（ａ）のＺ−Ｚ線で切断した断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る切削工具を示す図であり、（ａ）は一端部側と他端部側とで溝の捩れ方向が異なるリーマーを示す側面図、（ｂ）は一端部側と他端部側で径が異なるリーマーを示す側面図、（ｃ）は一端部側にドリルを有し他端部側にリーマーを有する切削工具を示す側面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る切削加工物の製造方法を示す図であり、（ａ）は切削装置を、ホルダの回転軸まわりに回転させる工程を示す図、（ｂ）回転している切削装置の第１切削部を被削材に接触させる工程を示す図、（ｃ）被削材と切削工具とを相対的に離隔させる工程を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る切削加工物の製造方法を示す図であり、（ａ）は切削装置を、ホルダの回転軸まわりに回転させる工程を示す図、（ｂ）回転している切削装置の第１切削部を被削材に接触させる工程を示す図、（ｃ）被削材と切削工具とを相対的に離隔させる工程を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る切削加工物の製造方法を示す図であり、（ａ）は切削装置を、ホルダの回転軸まわりに回転させる工程を示す図、（ｂ）回転している切削装置の第１切削部を被削材に接触させる工程を示す図、（ｃ）被削材と切削工具とを相対的に離隔させる工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜切削工具＞
（第１の実施形態）
以下、本発明に係る切削工具の第１の実施形態について、リーマーを例にとって、図１及び図２を参照して詳細に説明する。
【００１３】
本実施形態の切削工具１は、図１に示すように、本体部１０の一端部１ａ側と他端部１ｂ側のそれぞれをリーマーとして用いて被削材１００を切削加工することができる、所謂両頭リーマー１（以下、単にリーマーとも言う。）である。そして、リーマー１は、円柱状の本体部１０と、本体部１０の回転軸Ｓ方向の一端部に位置しているとともに第１切刃１１ａを有する第１切削部１１と、本体部１０の回転軸Ｓ方向の他端部に位置しているとともに第２切刃１２ａを有する第２切削部１２と、本体部１０の前１切削部１１と第２切削部１２との間に位置しているシャンク部１３とを備えている。また、図１に示すように、側面視で、回転軸Ｓ方向において、第１切削部１１の長さＬ１と第２切削部１２の長さＬ２とは同一である。
【００１４】
本実施形態のリーマー１は、例えば、本体部１０の外径φを０．２ｍｍ〜２０ｍｍとし、切削部１１、１２の長さＬ１、Ｌ２を１ｍｍ〜２５０ｍｍとし、回転軸Ｓの長さ（切刃
１１、１２から溝１１ｃ、１２ｃが終了するまでの長さ）をＬとし、直径（切刃１１、１２の外径）をＤとするとき、Ｌ／Ｄを１〜３０とすればよい。被削材１００としては、例えば、鋼、鋳鉄等の鉄鋼材料やアルミニウム合金等の非鉄金属材料に好適に用いることができる。
【００１５】
シャンク１３は、図１に示すように、本体部１０の回転軸Ｓ方向の中央部１ｃに位置しており、ホルダ２１に把持等されることによってリーマー１をホルダ２１に固定する役割を有するものである。シャンク部１３は、ホルダ２１の形状に応じて適宜設計される。
【００１６】
第１切削部１１は、図１および図２に示すように、被削材１００の切削加工において主たる役割を有する部位であり、本体部１０の回転軸Ｓ方向の一端部１ａに位置しており第１切刃１１ａを有している。
【００１７】
また、第１切削部１１は、図２（ｂ）に示すように、一端部１ａ側からの先端視において、中央領域に回転軸Ｓに直交する平坦面１１Ｘを有し、平坦面１１Ｘの周囲に第１切刃１１ａが位置している。また、図２（ａ）に示すように、外周には、第１切刃１１ａに対応するように、一端部１ａからシャンク部１３側に向かって第１溝１１ｃが形成されている。第１溝１１ｃは、第１切刃１１ａから生成される切屑を排出することを主目的としている。以上のような本実施形態の第１切削部１１は、いわゆる右刃左捩れの構成である。なお、本実施形態においては、第１溝１１ｃは、第１すくい面１１ｂなどの第３の構成を介して、第１切刃１１ａに連続している。
【００１８】
なお、第１切削部１１の外周は、図２（ｂ）等に点線Ｐで示されている。本実施形態において、第１切削部１１の形状は円柱状である。すなわち、第１切削部１１は、回転軸Ｓに垂直な断面において、図２（ｂ）に示すように一端部１ａにおける直径をＤ１ａとし、図２（ｃ）に示すように一端部１ａ以外の部位における直径をＤ１ｂとしたとき、Ｄ１ａ及びＤ１ｂがＤ１ａ＝Ｄ１ｂの関係を有している。また、第１切削部１１は、回転軸Ｓに垂直な断面において、その直径Ｄ１が一端部１ａからシャンク部１３側に渡って一定である。
【００１９】
第１切刃１１ａは、図２（ｂ）に示すように、第１切削部１１の一端部１ａに４つの刃部１１ａ１で形成されている。４つの刃部１１ａ１は、第１切削部１１の回転軸Ｓ（軸線）を基準にして９０°の回転対称となるように位置している。すなわち、４つの刃部１１ａ１は、互いに回転軸Ｓに対して４回対称である。このような配置にすることで、被削材１００を加工する際の直進安定性を向上させることができる。また、切削加工時において、第１切刃１１ａで形成された切屑は、第１すくい面１１ｂおよび第１溝１１ｃを通ってシャンク部１３側に排出される。すなわち、各刃部１１ａ１で形成された切屑は、対応する第１溝１１ａを通って別個にシャンク部１３側に排出される。なお、図２に示されている矢印ａは、第１および第２切削部１１、１２の回転方向を示している（以下において同じ。）。
【００２０】
また、図２（ｂ）に示すように、第１切削部１１の外周のうち第１溝１１ｃが形成されていない領域であって第１切刃１１ａの回転方向の前方には、第１マージン１１ｄが存在している。すなわち、第１マージン１１ｄは、断面視において第１切削部１１の外周に相当する部位であり、円弧状をなしている。本明細書において、「断面視」とは、回転軸Ｓに垂直な断面のことをいう。本実施形態において、リーマー１の径（外径）の大きさは、第１マージン１１ｄの大きさと同一である。
【００２１】
本実施形態のリーマー１において、第１切刃１１ａの回転方向と第１溝１１ｃの捩れ方向とは同じである。従って、第１溝１１ｃの捩れ方向、すなわち第１マージン１１ｄの捩
れ方向も、第１切刃１１ａの回転方向と同じである。これにより、第１切刃１１ａを用いて切削加工を行なう場合に、第１マージン１１ｄが被削材１００の加工穴１０１の内壁１０１ａを押圧することによって平滑化する効果、いわゆるバニシング効果を得ることが可能となる。特に、加工穴１０１が被削材１００を貫通している貫通孔である場合には、被削材１００の加工に伴なって第１切刃１１ａによって切屑が生成されたとしても、貫通孔のうちリーマー１の挿入口とは逆の開口から切屑が排出されるため、切屑排出による影響を抑制しつつ第１マージン１１ｄによるバニシング効果をより効率的に発揮することが可能となるため好ましい。
【００２２】
第２切削部１２は、図１に示すように、本体部１０の回転軸Ｓ方向の他端部１ｂに位置しているとともに第２切刃１２ａを有する。本実施形態において、第２切削部１２は、基本的な構成が第１切削部１１と同等であるため説明を省略する。
【００２３】
そして、本実施形態のリーマー１は、図１を参照すると、本体部１０の回転軸Ｓ方向の中点Ｃを通るとともに回転軸Ｓに直交する基準線Ｌを基準にして反転したときに、図２（ｂ）に示すような反転前の第１切刃１１ａと図２（ｃ）に示すような反転後の第２切刃１２ａとが異なる位置に存在する。これによれば、第１切削部１１および第２切削部１２のいずれかを用いて加工している時に第１切削部１１と第２切削部１２との間で生じ得るブレの増幅を抑制あるいは低減することができる。それ故、優れた穴加工性と優れた耐折損性とを兼ね備えることが可能となる。
【００２４】
上述の異なる位置の例として、図２（ｂ）および図２（ｃ）に示すように、一端部１ａの側から見たときに、反転前の第１切刃１１ａと反転後の第２切刃１２ａとが、回転軸Ｓを基準にした回転対称の位置に存在することが好ましい。この場合には、両頭リーマーにおいて、第１切削部１１および第２切削部１２の切刃形状を同一にしつつ、上述のような優れた穴加工性と優れた耐折損性とを兼ね備えることが可能となる。
【００２５】
この点、本実施形態においては、第１切刃１１ａは複数の刃部１１ａ１を有し、第２切刃１２ａは複数の刃部１２ａ１を有している。そして、一端部１ａの側から見たときに、反転前の第１切刃１１ａの複数の刃部１１ａ１と反転後の第２切刃１２ａの複数の刃部１２ａ１とがそれぞれ、回転軸Ｓを基準にした回転対称の位置に存在するように構成されている。
【００２６】
他方、本実施形態においては、上述のように、第１切削部１１は第１切刃１１ａに対応する第１溝１１ｃを有し、第２切削部１２は第２切刃１２ａに対応する第２溝１２ｃを有しており、図１に示すように、側面視で第１溝１１ｃの形状と第２溝１２ｃの形状とが異なっている。このように溝形状の設計によっても、上述のような優れた穴加工性と優れた耐折損性とを兼ね備えることが可能となる。
【００２７】
なお、本実施形態では、図１に示すように、第１溝１１ｃの捩れ角と第２溝１２ｃの捩れ角とは同一である。上述のように本実施形態の第１切削部１１は、いわゆる右刃左捩れの構成であり、捩れ角は、上述のバニシング効果をより効率的に得る観点から、例えば５度〜１５度に設定されることが好ましい。
【００２８】
なお、本実施形態では、図１および図２に示すように、回転軸Ｓ方向の各端部１ａ、１ｂから見たときに、第１溝１１ｃの捩れ方向と第２溝１２ｃの捩れ方向とが同一である。
【００２９】
また、本実施形態では、図２（ｂ）および図２（ｃ）に示すように、回転軸Ｓに直交する断面において、第１切削部１１の直径Ｄ１と第２切削部１１の直径Ｄ２とが同一である。
【００３０】
（第２の実施形態）
次に、本発明に係る切削工具の第２の実施形態について、図４を参照して説明する。なお、基本的な構成については、第１の実施形態に係る切削工具と同様であるため、図１および図２を適宜参照しつつ説明する。
【００３１】
本実施形態の切削工具１は、円柱状の本体部１０と、本体部１０の回転軸Ｓ方向の一端部に位置しているとともに第１切刃１１ａおよび第１切刃１１に対応する第１溝１１ｃを有する第１切削部１１と、本体部１０の回転軸Ｓ方向の他端部に位置しているとともに第２切刃１２ａおよび第２切刃１２ａに対応する第２溝１２ｃを有する第２切削部１２と、本体部１０のうち第１切削部１１と第２切削部１２との間に位置しているシャンク部１３と、を備え、側面視において、第１溝１１ｃの形状と第２溝１２ｃの形状とが異なっている。
【００３２】
このような構成を有するリーマー１においても、上述の第１の実施形態に係るリーマー１と同様の効果を奏することができる。すなわち、第１溝１１ｃの形状と第２溝１２ｃの形状とが異なることによって、第１切削部１１および第２切削部１２のいずれかを用いて加工している時に、第１切削部１１と第２切削部１２との間で生じ得るブレの増幅を抑制あるいは低減することができるため、優れた穴加工性と優れた耐折損性とを兼ね備えることが可能となる。
【００３３】
本実施形態のリーマー１は、図４に示すように、第１切刃１１ａは少なくとも１以上の刃部１１ａ１を有し、第２切刃１２ａは少なくとも１以上の刃部１２ａ１を有し、第１切刃１１ａの刃部１１ａ１の数と第２切刃１２ａの刃部１２ａ１の数とが異なっている。これによっても、上述のブレの増幅を抑制あるいは低減することができる。具体的には、第１切削部１１は、図４（ｂ）に示すように６つの刃部１１ａ１を有し、第２切削部１２は、図４（ｃ）に示すように４つの刃部１１ａ１を有している。
【００３４】
なお、その他の構成は、上述の第１の実施形態に係るリーマー１と同様であるので、説明を省略する。すなわち、説明を省略した構成については、適宜、第１の実施形態に係るリーマー１と同様の構成を採用することができる。
【００３５】
＜切削装置＞
次に、本発明の実施形態に係る切削装置について、図３を参照して説明する。なお、切削工具として、上述の第１の実施形態のリーマー１を用いた場合を例に挙げて、詳細に説明する。
【００３６】
本実施形態の切削装置２０は、図３に示すように、上述の各実施形態に係るリーマー１と、リーマー１のシャンク部１３を固定するホルダ２１とを備え、第１切削部１１および第２切削部１２のいずれか一方がホルダ２１から突出するようにしてリーマー１が固定されている。
【００３７】
すなわち、リーマー１は、第１切削部１１およびシャンク部１３をホルダ２１のリーマー保持部２１ａ、２１ｂに挿入される。そして、シャンク部１３をホルダ２１のコレットチャックなどの固定手段２１ｂを用いて固定されるとともに、第１切削部１１の平坦面１１Ｘをホルダ２１の当接部２１ａに当接される。第１切削部１１の平坦面１１Ｘをホルダ２１の当接部２１ａに当接することで、第２切削部１２の突き出し量の調整が不要で簡単に工具の取り付け調整が可能となる。このようにして本実施形態の切削装置２０が構成される。なお、ホルダ２１は、当業者が通常用いるものであればよく特に制限されないが、例えば、マシニングセンタ等の種々の機械が用いられる。
【００３８】
なお、変形例として、図３（ｂ）に示すように、第１切削部１１および第２切削部１２のいずれか一方のうちホルダ２１から突出していない方の切削部１１、１２において、その端部１ａ、１ｂがホルダ２１の当接部２１ａに接触しないようにしてもよい。この場合には、第２切削部１２の突き出し量の調整が容易となる。
【００３９】
以上のような図３（ａ）および図３（ｂ）に示される切削装置２０によれば、切削工具１のうちホルダ２１から突き出している第２切削部１２が、第１切削部１２との関係において、上述のようなブレの増幅を抑制あるいは低減することが可能となる。
【００４０】
＜切削加工物の製造方法＞
次に、本発明に係る切削加工物の製造方法の一実施形態について、図６を参照して説明する。なお、上述の第１の実施形態に係るリーマー１を用いる場合を例に挙げて詳細に説明する。
【００４１】
本発明の実施形態に係る切削加工物の製造方法は、上述の切削装置２０を、ホルダ２１の回転軸Ｓまわりに回転させる工程と、回転している切削装置２０の第１切削部１１および第２切削部１２のいずれか一方を、被削材１００に接触させる工程と、被削材１００と切削工具１とを相対的に離隔させる工程と、を備えている。
【００４２】
具体的には、以下の（i）〜（iv）の工程を備える。
【００４３】
（i）加工穴１０１が形成されている被削材１００の上方に切削装置２０を配置する
工程。
【００４４】
（ii）次に、切削装置２０のリーマー１を、回転軸Ｓを中心に矢印ａ方向に回転させるとともに、リーマー１をＸ方向に移動させて被削材１００に近づける工程。
【００４５】
本工程は、例えば、被削材１００を、リーマー１を取り付けた切削装置２０のテーブル上に固定し、リーマー１を回転した状態で被削材１００に近づけることにより行なえばよい。なお、本工程において、被削材１００とリーマー１とは相対的に近づけばよく、上述の例とは逆に、例えば被削材１００をリーマー１に近づけるようにしてもよい。
【００４６】
（iii）次に、リーマー１をさらに被削材１００に近づけることによって、回転して
いるリーマー１の第１切刃１１ａあるいは第２切刃１２ａを、被削材１００の加工穴１０１の内壁１０１ａに接触させる工程。これによって、被削材１００の加工穴１０１に残存するバリを除去するとともに、加工穴１０１の内壁１０１ａを平滑にすることができる。なお、本工程において、被削材１００の加工穴１０１よりも径の大きなリーマー１を用いることによって、加工穴１０１の孔径を広げるような切削加工を行なうようにしても良い。
【００４７】
（iv）リーマー１をＹ方向に移動させて被削材１００から離隔する工程。
【００４８】
なお、上述の（ii）の工程と同様に、本工程においても、被削材１００とリーマー１とは相対的に離隔すればよく、例えば被削材１００をリーマー１から離隔させてもよい。
【００４９】
以上のような工程を経ることによって、第１切削部１１と第２切削部１２との間で生じ得るブレの増幅を抑制あるいは低減することができるため、加工穴１０１の内壁１０１ａを平滑化すること、すなわち優れた穴加工性を発揮することができるとともに、優れた耐折損性とを兼ね備えることが可能となる。それ故、長期に渡り安定して被削材１００の加
工穴１０１の内壁１０１ａを切削することが可能となる。
【００５０】
なお、以上のような被削材１００の切削加工を複数回行なう場合、例えば複数の加工穴１０１に対して内壁１０１ａを平滑化する場合には、リーマー１を回転させた状態を保持しつつ、被削材１００の異なる箇所に位置している加工穴１０１の内壁１０１ａにリーマー１の第１切刃１１ａ及び第２切刃１２ａを接触させる工程を繰り返せばよい。
【００５１】
以上、本発明に係るいくつかの実施形態について例示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明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言うまでもない。以下に各種変形例を例示するが、これらの変形例を互いに組み合わせたり、上述の実施形態のいずれかと組み合わせることができる。
【００５２】
例えば、上述の実施形態に代えて、図５（ａ）に示すように、回転軸Ｓ方向の各端部１ａ、１ｂから見たときに、第１溝１１ｃの捩れ方向と第２溝１２ｃの捩れ方向とが異なる構成としてもよい。これにより、例えば、切屑排出性が比較的高い第１切削部１１とバニシング効果が比較的高い第２切削部１２とを有するため、一つのリーマー１によって、目的とする加工の種類に応じた使い分けを行なうことが可能となる。ここでいう第１切削部１１は、いわゆる右刃右捩れの構成であり、第１溝１１ｃの捩れ角は、上述のバニシング効果をより効率的に得る観点から、例えば５度〜３０度に設定されることが好ましい。なお、第１および第２切刃１１、１２の回転方向と第１溝および第２溝１１ｃ、１２ｃの捩れ方向がそれぞれ同じ場合において、被削材１００を加工し、切削加工物を製造する方法については、図７に示す通りである。これによれば、生成された切屑の排出性を向上させることができる。
【００５３】
また、図５（ｂ）に示すように、回転軸Ｓに直交する断面において、第１切削部１１の直径Ｄ１と第２切削部１１の直径Ｄ２とが異なる構成としてもよい。これにより、例えば、一つのリーマー１によって、被削材に形成されている２種の大きさの加工穴に対してそれぞれ内壁の平滑化加工を行なうことができる。さらに他の使用方法として、直径が小さい方の切削部を用いて前加工を行ない、続いて直径が大きい方の切削部を用いて前加工で得られた加工穴の径を大きくしたり、加工穴の内壁を平滑化したりすることが可能となる。
【００５４】
また、上述の実施形態では、本体部１０の一端部１ａ側と他端部１ｂ側のそれぞれをリーマーとして用いて被削材１００を切削加工することができる切削工具１を示したが、これに代えて、図５（ｃ）に示すように、第１切削部１１および第２切削部１２のいずれか一方がリーマーで他方がドリルであるような切削工具としてもよい。これにより、例えば、一つの切削工具１によって、第１切削部（ドリル）１１を用いて加工穴を形成し、続いて第２切削部（リーマー）１２を用いて第１切削部（ドリル）１１で得られた加工穴の径を大きくしたり、加工穴の内壁を平滑化したりすることが可能となる。この例による切削工具１のうち第１切削部（ドリル）１１を用いて被削材１００を加工し、加工穴（貫通孔）１０１を有する切削加工物を製造する方法については、図８に示す通りである。なお、このようにして得られた加工穴（貫通孔）１０１の内壁１０１ａは、第２切削部（リーマー）１２を用いて平滑化する方法については、図６あるいは図７に示す通りである。
【００５５】
また、上述の実施形態のように第１切削部１１の第１溝１１ｃおよび第２切削部１２の第２溝１２ｃの少なくとも一方を螺旋状に捩るのに代えて、第１溝１１ｃおよび第２溝１２ｃの少なくとも一方を捩れずに回転軸Ｓ方向に平行に延びる構成、いわゆる直刃構成としてもよい。
【００５６】
また、第１溝１１ｃの捩れ角と第２溝１２ｃの捩れ角とが異なる構成としてもよい。こ
れにより、切屑排出性および内壁平滑性のうち主たる加工目的に応じた使用方法を採用することが可能となる。
【００５７】
また、側面視で、回転軸Ｓ方向において、第１切削部１１の長さＬ１と第２切削部１２の長さＬ２とが異なる構成としてもよい。このように切削部の長さを設計することによって、上述のような優れた穴加工性と優れた耐折損性とを兼ね備えることが可能となる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 切削工具
１ａ 一端部
１ｂ 他端部
１ｃ 中央部
１０ 本体部
１１ 第１切削部
１１ａ 第１切刃
１１ａ１ 刃部
１１ｂ 第１すくい面
１１ｃ 第１溝
１１ｄ 第１マージン
１１Ｘ 第１平坦面
Ｌ１ 長さ
Ｄ１ 直径
１２ 第２切削部
１２ａ 第２切刃
１２ａ１ 刃部
１２ｂ 第２すくい面
１２ｃ 第２溝
１２ｄ 第２マージン
１２Ｘ 第２平坦面
Ｌ２ 長さ
Ｄ２ 直径
１３ シャンク部
Ｓ 回転軸
２０ 切削装置
２１ ホルダ
２１ａ 当接部
２１ｂ 固定手段
１００ 被削材
１０１ 加工穴
１０１ａ 内壁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状の本体部と、
前記本体部の回転軸方向の一端部に位置しているとともに第１切刃を有する第１切削部と、
前記本体部の回転軸方向の他端部に位置しているとともに第２切刃を有する第２切削部と、
前記本体部の前記第１切削部と前記第２切削部との間に位置しているシャンク部と、を備え、
前記本体部の回転軸方向の中点を通るとともに前記回転軸に直交する基準線を基準にして反転したときに、反転前の前記第１切刃と反転後の前記第２切刃とが異なる位置に存在する、切削工具。
【請求項２】
前記一端部の側から見たときに、前記反転前の前記第１切刃と前記反転後の前記第２切刃とが、前記回転軸を基準にした回転対称の位置に存在する、請求項１に記載の切削工具。
【請求項３】
前記第１切刃は複数の刃部を有し、前記第２切刃は複数の刃部を有し、
前記一端部の側から見たときに、前記反転前の前記第１切刃の複数の刃部と前記反転後の前記第２切刃の複数の刃部とがそれぞれ、前記回転軸を基準にした回転対称の位置に存在する、請求項１または２に記載の切削工具。
【請求項４】
前記第１切刃は少なくとも１以上の刃部を有し、前記第２切刃は少なくとも１以上の刃部を有し、
前記第１切刃の前記刃部の数と前記第２切刃の前記刃部の数とが異なる、請求項１に記載の切削工具。
【請求項５】
前記第１切削部は、前記第１切刃に対応する第１溝と、前記第１溝の前記第１切刃の回転方向の前方であって前記本体部の外周に位置している第１マージンとをさらに有し、
前記第２切削部は、前記第２切刃に対応する第２溝と、前記第２溝の前記第２切刃の回転方向の前方であって前記本体部の外周に位置している第２マージンとをさらに有し
前記第１切刃の回転方向と前記第１溝の捩れ方向と、および前記第２切刃の回転方向と前記第２溝の捩れ方向とのうち少なくとも一方が同じである、請求項１〜４のいずれかに記載の切削工具。
【請求項６】
前記第１切削部は前記第１切刃に対応する第１溝をさらに有し、前記第２切削部は前記第２切刃に対応する第２溝をさらに有し、
側面視において、前記第１溝の形状と前記第２溝の形状とが異なる、請求項１〜４のいずれかに記載の切削工具。
【請求項７】
前記第１切削部は、前記第１切刃と前記第１溝とを連結する第１すくい面をさらに有し、前記第２切削部は、前記第２切刃と前記第２溝とを連結する第２すくい面をさらに有する、請求項５または６に記載の切削工具。
【請求項８】
前記第１溝の捩れ角と前記第２溝の捩れ角とが異なる、請求項５〜７のいずれかに記載の切削工具。
【請求項９】
前記回転軸方向の各端部から見たときに、前記第１溝の捩れ方向と前記第２溝の捩れ方向とが異なる、請求項５〜８のいずれかに記載の切削工具。
【請求項１０】
側面視で、前記回転軸方向において、前記第１切削部の長さと前記第２切削部の長さとが異なる、請求項１〜９のいずれかに記載の切削工具。
【請求項１１】
前記回転軸に直交する断面において、前記第１切削部の直径と前記第２切削部の直径とが異なる、請求項１〜１０のいずれかに記載の切削工具。
【請求項１２】
前記第１切削部および前記第２切削部のうち少なくとも一方は、前記回転軸方向の各端部に前記回転軸に直交する平坦面をさらに有する、請求項１〜１１のいずれかに記載の切削工具。
【請求項１３】
前記第１切削部および前記第２切削部のいずれか一方はリーマーであり、他方はドリルである、請求項１〜１２のいずれかに記載の切削工具。
【請求項１４】
円柱状の本体部と、
前記本体部の回転軸方向の一端部に位置しているとともに第１切刃および前記第１切刃に対応する第１溝を有する第１切削部と、
前記本体部の回転軸方向の他端部に位置しているとともに第２切刃および前記第２切刃に対応する第２溝を有する第２切削部と、
前記本体部のうち前記第１切削部と前記第２切削部との間に位置しているシャンク部と、を備え、
側面視において、前記第１溝の形状と前記第２溝の形状とが異なる、切削工具。
【請求項１５】
前記本体部の回転軸方向の中点を通るとともに前記回転軸に直交する基準線を基準にして反転したときに、反転前の前記第１切刃と反転後の前記第２切刃とが同一位置に存在する、請求項１４に記載の切削工具。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれかに記載の切削工具と、
前記切削工具の前記シャンク部を固定するホルダと、を備え、
前記第１切削部および前記第２切削部のいずれか一方が前記ホルダから突出している、切削装置。
【請求項１７】
前記第１切削部および前記第２切削部のいずれか一方のうち前記ホルダから突出していない切削部は、端部が前記ホルダに接触していない、請求項１６に記載の切削装置。
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載の切削装置を、前記ホルダの回転軸まわりに回転させる工程と、
回転している前記切削装置の前記第１切削部および前記第２切削部のいずれか一方を、被削材に接触させる工程と、
前記被削材と前記切削装置とを相対的に離隔させる工程と、
を備える、切削加工物の製造方法。
【請求項１】
円柱状の本体部と、
前記本体部の回転軸方向の一端部に位置しているとともに第１切刃を有する第１切削部と、
前記本体部の回転軸方向の他端部に位置しているとともに第２切刃を有する第２切削部と、
前記本体部の前記第１切削部と前記第２切削部との間に位置しているシャンク部と、を備え、
前記本体部の回転軸方向の中点を通るとともに前記回転軸に直交する基準線を基準にして反転したときに、反転前の前記第１切刃と反転後の前記第２切刃とが異なる位置に存在する、切削工具。
【請求項２】
前記一端部の側から見たときに、前記反転前の前記第１切刃と前記反転後の前記第２切刃とが、前記回転軸を基準にした回転対称の位置に存在する、請求項１に記載の切削工具。
【請求項３】
前記第１切刃は複数の刃部を有し、前記第２切刃は複数の刃部を有し、
前記一端部の側から見たときに、前記反転前の前記第１切刃の複数の刃部と前記反転後の前記第２切刃の複数の刃部とがそれぞれ、前記回転軸を基準にした回転対称の位置に存在する、請求項１または２に記載の切削工具。
【請求項４】
前記第１切刃は少なくとも１以上の刃部を有し、前記第２切刃は少なくとも１以上の刃部を有し、
前記第１切刃の前記刃部の数と前記第２切刃の前記刃部の数とが異なる、請求項１に記載の切削工具。
【請求項５】
前記第１切削部は、前記第１切刃に対応する第１溝と、前記第１溝の前記第１切刃の回転方向の前方であって前記本体部の外周に位置している第１マージンとをさらに有し、
前記第２切削部は、前記第２切刃に対応する第２溝と、前記第２溝の前記第２切刃の回転方向の前方であって前記本体部の外周に位置している第２マージンとをさらに有し
前記第１切刃の回転方向と前記第１溝の捩れ方向と、および前記第２切刃の回転方向と前記第２溝の捩れ方向とのうち少なくとも一方が同じである、請求項１〜４のいずれかに記載の切削工具。
【請求項６】
前記第１切削部は前記第１切刃に対応する第１溝をさらに有し、前記第２切削部は前記第２切刃に対応する第２溝をさらに有し、
側面視において、前記第１溝の形状と前記第２溝の形状とが異なる、請求項１〜４のいずれかに記載の切削工具。
【請求項７】
前記第１切削部は、前記第１切刃と前記第１溝とを連結する第１すくい面をさらに有し、前記第２切削部は、前記第２切刃と前記第２溝とを連結する第２すくい面をさらに有する、請求項５または６に記載の切削工具。
【請求項８】
前記第１溝の捩れ角と前記第２溝の捩れ角とが異なる、請求項５〜７のいずれかに記載の切削工具。
【請求項９】
前記回転軸方向の各端部から見たときに、前記第１溝の捩れ方向と前記第２溝の捩れ方向とが異なる、請求項５〜８のいずれかに記載の切削工具。
【請求項１０】
側面視で、前記回転軸方向において、前記第１切削部の長さと前記第２切削部の長さとが異なる、請求項１〜９のいずれかに記載の切削工具。
【請求項１１】
前記回転軸に直交する断面において、前記第１切削部の直径と前記第２切削部の直径とが異なる、請求項１〜１０のいずれかに記載の切削工具。
【請求項１２】
前記第１切削部および前記第２切削部のうち少なくとも一方は、前記回転軸方向の各端部に前記回転軸に直交する平坦面をさらに有する、請求項１〜１１のいずれかに記載の切削工具。
【請求項１３】
前記第１切削部および前記第２切削部のいずれか一方はリーマーであり、他方はドリルである、請求項１〜１２のいずれかに記載の切削工具。
【請求項１４】
円柱状の本体部と、
前記本体部の回転軸方向の一端部に位置しているとともに第１切刃および前記第１切刃に対応する第１溝を有する第１切削部と、
前記本体部の回転軸方向の他端部に位置しているとともに第２切刃および前記第２切刃に対応する第２溝を有する第２切削部と、
前記本体部のうち前記第１切削部と前記第２切削部との間に位置しているシャンク部と、を備え、
側面視において、前記第１溝の形状と前記第２溝の形状とが異なる、切削工具。
【請求項１５】
前記本体部の回転軸方向の中点を通るとともに前記回転軸に直交する基準線を基準にして反転したときに、反転前の前記第１切刃と反転後の前記第２切刃とが同一位置に存在する、請求項１４に記載の切削工具。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれかに記載の切削工具と、
前記切削工具の前記シャンク部を固定するホルダと、を備え、
前記第１切削部および前記第２切削部のいずれか一方が前記ホルダから突出している、切削装置。
【請求項１７】
前記第１切削部および前記第２切削部のいずれか一方のうち前記ホルダから突出していない切削部は、端部が前記ホルダに接触していない、請求項１６に記載の切削装置。
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載の切削装置を、前記ホルダの回転軸まわりに回転させる工程と、
回転している前記切削装置の前記第１切削部および前記第２切削部のいずれか一方を、被削材に接触させる工程と、
前記被削材と前記切削装置とを相対的に離隔させる工程と、
を備える、切削加工物の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−４９１３０（Ｐ２０１３−４９１３０Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８９７６３（Ｐ２０１１−１８９７６３）
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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