JP2000288824A - ソリッドエンドミル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部給油により切削液を供給する場合でも、
溝底側、すなわち工具本体１の先端側の切刃６や底刃７
の刃先に確実に切削液を供給することが可能なソリッド
エンドミルを提供する。 【解決手段】 軸線Ｏ回りに回転される外形略円柱状の
工具本体１の外周に、この工具本体１の先端から後端側
に向けて延びる複数の溝を形成し、これらの溝のうち一
部の溝４…の工具回転方向Ｔを向く壁面５の外周側稜線
部には切刃６を形成するとともに、残りの溝８の工具回
転方向Ｔを向く壁面９の外周側稜線部１１は、軸線Ｏか
らの外径を切刃６の軸線からの外径よりも小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、専ら加工物に溝加
工を施すのに用いられるソリッドエンドミルに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】この種のソリッドエンドミルは、軸線回
りに回転される外形略円柱状の工具本体の外周に、その
先端から後端側に向けて延びる溝が通常周方向に複数条
形成され、これらの溝の工具回転方向を向く壁面の外周
側稜線部に切刃（外周刃）が形成されるとともに先端側
稜線部には底刃が形成されたものであり、軸線回りに回
転されつつ該軸線に交差する方向に送り出されることに
より、上記切刃によって加工溝の内壁部分を、また上記
底刃によって溝底部分を切削形成しつつ、加工物に溝加
工を施してゆく。また、切削時に切刃や底刃によって生
成される切屑は、上記溝を介して排出される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ソリッドエンドミルによる溝加工において切削液を供給
しながら切削を行う場合には、一般に工作機械側に設け
られた切削液の供給管を工具本体の外周側から切刃によ
る切削部位に向けて切削液を噴出させ、上記溝を通して
切刃や底刃に切削液を供給する、いわゆる外部給油によ
ることが殆どである。しかしながら、この溝は上述した
ように切刃や底刃によって生成された切屑が排出される
溝でもあるため、排出される切屑に妨げられてしまっ
て、特に溝底側の切刃や底刃の刃先にまで切削液を確実
に供給することは困難とされていた。しかるに、加工溝
の溝底側は特に熱がこもりやすいため、そのような切削
部位において刃先に切削液が十分に供給されないと、こ
の熱や切削抵抗の増大によって摩耗が促進されて切刃の
寿命が著しく短縮されてしまったり、加工精度の劣化を
招いたり、また加工物の材質によっては溶着が発生して
しまったりするおそれもある。

【０００４】本発明は、このような背景の下になされた
もので、外部給油により切削液を供給する場合でも、溝
底側、すなわち工具本体の先端側の切刃や底刃の刃先に
確実に切削液を供給することが可能なソリッドエンドミ
ルを提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決して、こ
のような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに
回転される外形略円柱状の工具本体の外周に、この工具
本体の先端から後端側に向けて延びる複数の溝を形成
し、これらの溝のうち一部の溝の工具回転方向を向く壁
面の外周側稜線部には切刃を形成するとともに、残りの
溝の工具回転方向を向く壁面の外周側稜線部は、上記軸
線からの外径を上記切刃の軸線からの外径よりも小さく
したことを特徴とする。しかるに、このように構成され
たソリッドエンドミルでは、切刃の外径よりも小さな外
径とされた上記残りの溝の工具回転方向を向く壁面の外
周側稜線部は、切刃として作用することはなく、従って
切屑も排出されることがないので、この残りの溝を通し
て切削液を確実に工具先端側に導くことができる。ここ
で、この残りの溝の工具回転方向を向く壁面の外周側稜
線部の上記軸線からの外径は、切削時の送り量にもよる
が、上記切刃の軸線からの外径に対して０．０１〜０．
２mmの範囲で小さくされるのが望ましく、これよりも小
さいと該稜線部が切刃として作用して切屑が生成され、
切削液の供給が阻害されるおそれがある一方、これより
も大きいとこの稜線部と加工溝内壁との間に切屑が噛み
込まれたりするおそれが生じる。

【０００６】ここで、複数の溝が形成された工具本体に
このような上記残りの溝を形成するには、一つに、この
工具本体に形成される上記溝のうちの１つを上記残りの
溝とすることができ、この場合には、上記残りの溝が形
成されることによる当該ソリッドエンドミルの切削性能
の低下を最小限に抑えることが可能となる。また、上記
工具本体に形成される溝のうち上記軸線を挟んで互いに
反対側に位置する少なくとも一対の溝を上記残りの溝と
した場合には、溝加工における切削部位側に常に上記残
りの溝を位置させて切削液の供給を行うことができる。
さらに、上記工具本体に複数の上記残りの溝を周方向に
不等間隔に配設するようにしてもよく、この場合には切
刃が形成される溝も周方向に不等間隔に配置されるた
め、加工物に切刃が食いつく周期が不規則となり、規則
的な食いつきによって工具本体にビビリ振動等が励起さ
れたりするのを防ぐことができる。

【０００７】一方、この残りの溝から切刃が形成された
上記一部の溝へのより確実な切削液の供給を促すには、
少なくとも１つの上記残りの溝とこの残りの溝に周方向
に隣接する少なくとも１つの上記一部の溝とを、周方向
に延びる小溝によって連通させ、この小溝を介して切削
液を供給するのが望ましい。また、上記一部の溝の工具
回転方向を向く壁面の先端側稜線部に底刃が形成されて
いる場合には、上記残りの溝の工具回転方向を向く壁面
の先端側稜線部を上記底刃よりも後退させることによ
り、加工溝の溝底とこの残りの溝の先端側稜線部との間
に切削液を貯める空間が画成されることとなり、この底
刃や上記切刃の最先端部への切削液の供給も一層確実に
行うことが可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１ないし図４は、本発明の第１
の実施形態を示すものである。本実施形態において工具
本体１は、超硬合金等の硬質材料により先端側（図１に
おいて左側）から後端側（図１において右側）に向けて
一段僅かに拡径する軸線Ｏを中心とした外形略多段円柱
状をなしており、この一段拡径した後端部がシャンク２
とされて工作機械側に把持され、上記軸線Ｏ回りに工具
回転方向Ｔに回転されつつ該軸線Ｏに交差する方向（通
常、直交する方向）に送り出されて先端側の刃部３によ
り溝加工を行う。そして、本実施形態では、この刃部３
に６条の溝…が周方向に等間隔に、かつ先端側から後端
側に向かうに従い工具回転方向Ｔの後方側に向けて捩れ
るように形成されている。

【０００９】これら６条の溝…のうちの５条の溝４…は
本実施形態における一部の溝とされるものであって、そ
の工具回転方向を向く壁面５の外周側の稜線部には、軸
線Ｏ回りの回転軌跡が該軸線Ｏを中心とする円筒面をな
す切刃６が形成されるとともに、この壁面５の先端側の
稜線部には、内周側に向けて極小さな傾斜で後端側に向
かうように底刃７が形成されている。しかして、これに
対して残りの１条の溝８は、図３に示すように、その工
具回転方向Ｔ側を向く壁面９と、この壁面９の外周側に
連なる工具本体１の外周面（上記切刃６の逃げ面に当た
る部分）１０とが、上記溝４に対してそれぞれ僅かに削
り落とされて工具回転方向Ｔの後方側および内周側に後
退して形成されており、これによって上記壁面９の外周
側の稜線部１１は、その軸線Ｏからの外径が上記切刃６
の軸線Ｏからの外径よりも後退量δ分だけ小さくなるよ
うに形成されている。

【００１０】また、本実施形態では図１に示すように、
この残りの溝８に周方向に延びる多数の小溝１２…が軸
線Ｏ方向に向けて等間隔に形成されている。これらの小
溝１２…は、本実施形態では断面略Ｕ字状をなすもので
あって、その溝深さは溝８の深さよりも極僅かに深くさ
れ、それぞれ工具回転方向Ｔの後方側に向かうに従い緩
やかに先端側に向かうように傾斜させられており、かつ
図１に示すようにこの残りの溝８の工具回転方向Ｔ側の
縁部から上記壁面９を貫いて該溝８の工具回転方向Ｔ後
方側に隣接する溝４に開口し、これらの溝４，８を連通
するように形成されている。

【００１１】さらに本実施形態では、工具本体１の先端
面がこの残りの溝８の周辺部において図４に示すように
外周側に向かうに従い後端側に向かうように斜めに切り
欠かれている。従って、これにより、この溝８の上記壁
面９の先端側稜線部１３も、工具本体１の外周側に向か
うに従い後端側に向かうように傾斜して形成されること
となり、他の溝４の壁面５の先端側稜線部に形成される
上記底刃７に対して後端側に後退するように形成され
る。

【００１２】しかるに、このように構成されたソリッド
エンドミルにおいては、上記残りの溝８の壁面９の外周
側稜線部１１の軸線Ｏからの外径が、他の５条の一部の
溝４…の壁面５の外周側稜線部に形成された切刃６の軸
線Ｏからの外径よりも後退量δだけ小さくされているの
で、溝加工時にこの稜線部１１が加工溝の内壁に食いつ
いて切削を行うことがなく、従って切屑が生成されるこ
ともない。このため、外部給油によって供給された切削
液は、切屑に妨げられることなくこの溝８を通って刃部
３の先端側、すなわち加工溝の溝底側へと流れ込み、加
工物の切削部位に供給されるとともに、この稜線部１１
と加工溝内壁との間の間隙を通って他の溝４…の切刃６
や底刃７へと供給される。

【００１３】このように、上記構成のソリッドエンドミ
ルによれば、外部給油による場合であっても上記残りの
溝８を介して工具本体１の刃部３の先端側に十分に切削
液を供給することが可能となり、これにより、特に熱が
こもりがちな加工溝の溝底側にあっても加工物の切削部
位や切刃６および底刃７の刃先の確実な冷却、潤滑を図
ることができる。従って、切削時に発生する熱や切削抵
抗の増大によって切刃６や底刃７の摩耗が促進されてそ
の寿命が短縮されたり、加工精度の劣化を招いたりする
ような事態を未然に防止することができるとともに、ア
ルミニウムや銅等よりなる加工物に対しても溶着を生じ
たりすることなく円滑かつ効率的な加工を行うことが可
能となる。しかも、上記ソリッドエンドミルは、一般的
な６枚の外周切刃６を備えたソリッドエンドミルの１の
切刃６を削り落とすようにしてその外周側稜線部１１を
後退させることにより簡単に成形可能であるとともに、
例えばこのような一般的ソリッドエンドミルにおいて１
の切刃６にチッピングや欠損を生じたりした場合に、こ
の切刃６を削り落として成形、使用することもでき、通
常は廃棄したり全切刃６…を再研磨したりしなければな
らないソリッドエンドミルを有効利用することができる
という利点も得られる。

【００１４】ところで、この残りの溝８の壁面９の外周
側稜線部１１が切刃６に対して内周側に後退する上記後
退量δは、切削時の工具本体１の１刃当たりの送り量に
もよるが、これが小さすぎると該稜線部１１が加工溝の
内壁に当たってしまって切削を行い、その結果切屑が生
成されて溝８への切削液の供給が妨げられるおそれがあ
る。その一方で、逆にこの後退量δが大きすぎると、こ
の稜線部１１と加工溝内壁との間に切屑が噛み込まれて
しまうおそれがあるとともに、特に本実施形態のように
１つの溝８だけの稜線部１１が後退している場合に、後
退量δが極端に大きすぎると、工具本体１の回転のバラ
ンスが著しく乱されて切削中に大きな振れを生じるおそ
れもある。従って、この後退量δは、０．０１〜０．２
mm程度の範囲に設定されるのが望ましく、より望ましく
は０．１〜０．２mmの範囲に設定される。

【００１５】一方、本実施形態では、この切削液の供給
を行う残りの溝８にさらに多数の小溝１２…が形成され
ており、これらの小溝１２…によって該溝８とこれに隣
接する切刃を備えた溝４とが連通させられている。従っ
て、この残りの溝８に供給された切削液は、これらの小
溝１２…を介しても溝４へと流れ込んで、加工物の切削
部位や切刃６および底刃７の刃先を満遍なく冷却、潤滑
することとなるので、切刃寿命の短縮や加工精度の劣
化、あるいは溶着の発生などをより確実に防止すること
が可能となる。しかも、本実施形態では、これらの小溝
１２…が工具回転方向Ｔの後方側に向かうに従い工具本
体１の先端側に向かうように傾斜させられており、従っ
て溝８に供給された切削液は、工具本体１の回転に伴い
小溝１２…を介して隣接する溝４へと流れ込みつつ先端
側へと押し出されることとなるので、加工溝の溝底側に
さらに確実に切削液を供給することが可能となる。

【００１６】また、本実施形態では、外周側稜線部１１
の外径が切刃６の外径よりも小さくされた上記残りの溝
８において、その壁面９の先端側の稜線部１３も、他の
溝４…の先端側稜線部に形成された底刃７より後端側に
後退するように形成されている。従って、この残りの溝
８は、その先端側稜線部１３においても切屑を生成する
ことはなく、さらに確実に先端側への切削液の供給を図
れるとともに、このように溝８の先端側稜線部１３が後
退していることにより、この先端側稜線部１３と加工溝
の溝底との間には、供給された切削液が貯め込まれる空
間が画成されることとなり、この空間に貯め込まれた切
削液によって一層確実な切削部位および刃先の冷却、潤
滑を図ることができる。しかも、本実施形態では、この
残りの溝８の先端側稜線部１３が工具本体１の外周側に
向かうに従い後端側に向かうように傾斜して形成されて
おり、従ってこの稜線部１３と溝底との間に画成される
空間は外周側に向けて漸次大きくなるように画成される
ので、外周側により多くの切削液を貯留することがで
き、加工溝内壁の溝底側や上記切刃６の先端側により一
層確実に切削液を供給できるという利点も得ることがで
きる。

【００１７】さらに、本実施形態では、工具本体１の刃
部３に形成された６条の溝のうち１つの溝８だけが、そ
の壁面９の外周側稜線部１１が他の溝４…の切刃６より
も内周側に後退するように形成されており、従ってかか
る稜線部１１が後退した溝８を形成することによる当該
ソリッドエンドミルの切削性能の低下を最小限に抑える
ことができる。すなわち、この溝８の稜線部１１は切削
を行わないのであるから、かかる溝８が多くなりすぎる
と逆に切刃６が形成される溝４は少なくなり、その結果
切刃６の１刃当たりの切削量が増加して却って切削効率
や切刃寿命の劣化を招くおそれが生じるが、本実施形態
のように上記残りの溝８が１条だけであると、このよう
な切削性能の低下も小さく、むしろ切削液が十分に供給
されることによる効果によって切削効率や切刃寿命の大
幅な延長を図ることが可能となるのである。

【００１８】ただし、この第１の実施形態ではこのよう
に複数の溝のうち１条の溝８のみを上記残りの溝とし、
他の５条の一部の溝４…に切刃６を形成するようにして
いるが、例えばこれを図５および図６に示す本発明の第
２の実施形態や図７および図８に示す第３の実施形態の
ように、３条以上の溝が形成されたソリッドエンドミル
において切刃６が形成される少なくとも１条の一部の溝
４を残し、残りの２条以上の溝８…の壁面９の外周側稜
線部１１や先端側稜線部１３を切刃６や底刃７に対して
内周側や後端側に後退するように形成してもよい。ただ
し、これら図５ないし図８に示す第２、第３の実施形態
において、図１ないし図４に示した第１の実施形態と共
通する部分には同一の符号を配して説明を省略してあ
る。

【００１９】すなわち、図５および図６に示す第２の実
施形態においては、第１の実施形態と同様に工具本体１
の刃部３に６条の溝が周方向に等間隔に形成されてお
り、このうち軸線Ｏを挟んで互いに反対側に位置する２
対４条の溝が上記一部の溝４…とされて、その工具回転
方向Ｔを向く壁面５の外周側稜線部と先端側稜線部とに
切刃６と底刃７とが形成されており、これ以外の軸線Ｏ
を挟んで互いに反対側に位置する一対２条の溝が、その
工具回転方向Ｔを向く壁面９の外周側稜線部１１の軸線
Ｏからの外径が上記切刃６の外径よりも小さくされると
ともに、該壁面９の先端側稜線部１３も底刃７に対して
後退させられていて、本実施形態における上記残りの溝
８，８とされている。また、図７および図８に示す第３
の実施形態においては、同じく工具本体１の刃部３外周
に周方向に等間隔に形成された６条の溝のうち、軸線Ｏ
を挟んで互いに反対側に位置する一対２条の溝と、この
一対の溝のうち一方の周方向両隣に隣接する２条の溝と
の合計４条が上記一部の溝４…とされ、上記一対の溝の
うち他方の両隣に隣接する２条の溝が上記残りの溝８，
８とされている。

【００２０】しかるに、このように構成された第２、第
３の実施形態のソリッドエンドミルにおいても、第１の
実施形態と同様に切刃６が形成されない上記残りの溝
８，８を介して刃部３の先端側に十分に切削液を供給す
ることができ、従って切削部位や切刃６および底刃７の
刃先の確実な冷却、潤滑を促して、熱のこもりや切削抵
抗の増大、あるいは溶着の発生などを防止することが可
能となる。そして、軸線Ｏを挟んで互いに反対側に位置
する一対の溝が上記残りの溝８，８とされた第２の実施
形態のソリッドエンドミルでは、工具本体１の半周ごと
の回転のうちに一方の溝８が工具本体１の送り方向側を
向くため、溝加工の際にこれらの溝８，８の一方を常に
加工溝内壁側の切削部位に位置させることができ、より
安定した切削液の供給を促すことができる。また、この
第２の実施形態では、溝８，８が軸線Ｏに対して対称に
配置されるため、工具本体１の回転のバランスを維持し
て切削時の振れなどを防止することができるという利点
も得られる。

【００２１】一方、６条の溝のうち切刃６が形成された
１条の溝４の両隣に上記残りの溝８，８が配設された第
３の実施形態のソリッドエンドミルでは、これら残りの
溝８，８が工具本体１の周方向に不等間隔に配設される
ため、切刃６が形成された溝４…も不等間隔に配置され
ることとなる。従って、この第３の実施形態によれば、
切刃６…が加工物に食いつく周期も一定周期ではなく不
規則なものとなるので、切刃６…が一定周期で規則的に
加工物に食いつくことにより食いつき時の衝撃による振
動が増幅されて工具本体１にビビリ振動が生じたりする
ような事態を防止することができ、かかるビビリ振動に
よって加工精度の劣化を招いたり大きな騒音を生じたり
するのを防ぐことが可能となる。

【００２２】なお、これら第１〜第３の実施形態におけ
る上記一部の溝４…と残りの溝８…との配置は、それぞ
れ工具本体１の外周に６条の溝が形成されたソリッドエ
ンドミルにおける一例であり、例えばこのほかにも上記
溝４，８が周方向に交互に形成されていてもよく、また
６条以外の溝が形成されたエンドミルにおいては、これ
らの溝４，８の配置も加工条件等に応じて適宜設定する
ことができる。ただし、工具本体１に複数条の上記残り
の溝８…が形成される場合にあっては、切削液の供給効
率を考慮すると、これらの溝８…は周方向に隣り合わな
いように配設されるのが望ましい。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
切刃が形成される一部の溝以外の残りの溝において、そ
の工具回転方向を向く壁面の外周側稜線部の軸線からの
外径を上記切刃よりも小さくすることにより、この外周
側稜線部に切削を行わせることなく、当該残りの溝を介
して切削液を工具本体の先端側に十分に供給することが
でき、特に加工溝の溝底側の切削部位や切刃の刃先を確
実に冷却、潤滑することが可能となる。そして、これに
より、切削時の熱や切削抵抗の増大あるいは溶着などを
抑えて、切刃寿命の延長や加工精度の向上を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態を示す側面図であ
る。

【図２】 図１に示す第１の実施形態を先端側から見た
正面図である。

【図３】 図１に示す第１の実施形態の外周側稜線部１
１の拡大断面図である。

【図４】 図２におけるＺＺ断面図である。

【図５】 本発明の第２の実施形態を示す側面図であ
る。

【図６】 図５に示す第２の実施形態を先端側から見た
正面図である。

【図７】 本発明の第３の実施形態を示す側面図であ
る。

【図８】 図７に示す第３の実施形態を先端側から見た
正面図である。

【符号の説明】

１ 工具本体 ３ 刃部 ４ 溝（一部の溝） ５ 溝４の工具回転方向Ｔを向く壁面 ６ 切刃 ７ 底刃 ８ 溝（残りの溝） ９ 溝８の工具回転方向Ｔを向く壁面 １１ 壁面９の外周側稜線部 １２ 小溝 １３ 壁面９の先端側稜線部 Ｏ 工具本体１の軸線 Ｔ 工具回転方向 δ 切刃６の軸線Ｏからの外径に対する外周側稜線部１
１の外径の後退量

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小寺 仁昭 岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田1528 番地 三菱マテリアル株式会社岐阜製作所 内 (72)発明者 北川 竜也 愛知県西春日井郡西枇杷島町旭町３丁目１ 番地 三菱重工業株式会社エアコン製作所 内 Ｆターム(参考） 3C022 GG00 KK03 KK06 KK23 KK25 KK26 QQ07

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線回りに回転される外形略円柱状の工
   具本体の外周に、この工具本体の先端から後端側に向け
   て延びる複数の溝が形成されており、これらの溝のうち
   一部の溝の工具回転方向を向く壁面の外周側稜線部には
   切刃が形成されるとともに、残りの溝の工具回転方向を
   向く壁面の外周側稜線部は、上記軸線からの外径が上記
   切刃の軸線からの外径よりも小さくされていることを特
   徴とするソリッドエンドミル。
2. 【請求項２】 上記残りの溝の工具回転方向を向く壁面
   の外周側稜線部の上記軸線からの外径が、上記切刃の軸
   線からの外径に対して０．０１〜０．２mm小さくされて
   いることを特徴とする請求項１に記載のソリッドエンド
   ミル。
3. 【請求項３】 上記工具本体に形成される上記溝のうち
   の１つが上記残りの溝とされていることを特徴とする請
   求項１または請求項２に記載のソリッドエンドミル。
4. 【請求項４】 上記工具本体に形成される溝のうち上記
   軸線を挟んで互いに反対側に位置する少なくとも一対の
   溝が上記残りの溝とされていることを特徴とする請求項
   １または請求項２に記載のソリッドエンドミル。
5. 【請求項５】 上記工具本体には複数の上記残りの溝が
   周方向に不等間隔に配設されていることを特徴とする請
   求項１または請求項２に記載のソリッドエンドミル。
6. 【請求項６】 少なくとも１つの上記残りの溝とこの残
   りの溝に周方向に隣接する少なくとも１つの上記一部の
   溝とは、周方向に延びる小溝によって連通させられてい
   ることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか
   に記載のソリッドエンドミル。
7. 【請求項７】 上記一部の溝の工具回転方向を向く壁面
   の先端側稜線部には底刃が形成されるとともに、上記残
   りの溝の工具回転方向を向く壁面の先端側稜線部は上記
   底刃よりも後退していることを特徴とする請求項１ない
   し請求項６のいずれかに記載のソリッドエンドミル。