JP2010149218A

JP2010149218A - 総形フライス

Info

Publication number: JP2010149218A
Application number: JP2008329565A
Authority: JP
Inventors: Takao Furukawa; 高雄古川; Yasuto Katsuki; 靖人勝木
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2008-12-25
Filing date: 2008-12-25
Publication date: 2010-07-08

Abstract

【課題】容易に工具製作を行うことができると共に、溝加工中における耐摩耗性の向上を図ることができる総形フライスを提供する。
【解決手段】軸方向先端側に向かうに従って、山部３１〜３３と谷部３４〜３６とを交互に連ねながら先細り状に形成された外周切れ刃２１ａ〜２１ｄを、その軸心周りに設けた溝加工用の総形フライスであって、外周切れ刃２１ａ〜２１ｄは、山部３１〜３３及び谷部３４〜３６の曲率に倣う複数の直線状のストレート部４１と、各ストレート部４１間の繋ぎ部において鈍角をなす切屑分断用の角部４２とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、その軸心周りに複数の外周切れ刃を備え、溝加工に用いられる総形フライスに関する。

従来から、溝加工を行う際に使用する工具として、総形フライスが提供されている。一般に、特殊な形状の溝加工を行う場合や、高精度に溝加工を行う場合には、その溝加工に用いる総形フライスとしては、少なくとも、荒加工用のものと仕上げ加工用のものとが併用されている。

この２種類の総形フライスにおいては、その軸心周りに設けられた複数の外周切れ刃の形状が共に切削溝の形状に対応しているが、荒加工用のものの外周切れ刃には、刃径が周期的に変化する波形状のラフィングが施される一方、仕上げ加工用のものの外周切れ刃には、軸方向に一定間隔に配置される凹状のニックが施されている。これにより、切屑が細かく分断されるため、切削抵抗が低減され、切削性能や切削効率の向上が図られている。

従って、ラフィングが形成された荒加工用の総形フライスによって、切削溝を荒加工した後、ニックが形成された仕上げ加工用の総形フライスによって、荒加工した溝表面における波形状の削り残しをなくすように仕上げ加工することにより、所定形状の切削溝を得ることができる。このような、ラフィングまたはニックを形成することにより切削性を向上させた総形フライスは、例えば、特許文献１に開示されている。

特開平６−３１５８１７号公報

しかしながら、工具に対するラフィング加工やニック加工は、回転駆動する円盤状の砥石を外周切れ刃に接触させることにより行われることになるが、ラフィングの曲率やニックの形状によっては、砥石形状の制限が発生し、工具製作が困難となってしまう。また、凹状のニックをＵ字形やＶ字形に形成すると、外周切り刃とニックとからなる角部に対して、溝加工中に切削抵抗が集中して、外周切れ刃が摩耗し易くなり、工具寿命の低下を招くおそれがある。

従って、本発明は上記課題を解決するものであって、容易に工具製作を行うことができると共に、溝加工中における耐摩耗性の向上を図ることができる総形フライスを提供することを目的とする。

上記課題を解決する第１の発明に係る総形フライスは、
軸方向先端側に向かうに従って、山部と谷部とを交互に連ねながら先細り状に形成された外周切れ刃を、その軸心周りに複数設けた溝加工用の総形フライスであって、
前記外周切れ刃は、
前記山部及び前記谷部の曲率に倣う複数の直線状のストレート部と、
前記各ストレート部間の繋ぎ部において鈍角をなす切屑分断用の角部とを備える
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第２の発明に係る総形フライスは、
前記角部は、荒加工用及び仕上げ加工用の前記切れ刃外周部に形成される
ことを特徴とする。

本発明に係る総形フライスによれば、軸方向先端側に向かうに従って、山部と谷部とを交互に連ねながら先細り状に形成された外周切れ刃に、山部及び谷部の曲率に倣う複数の直線状のストレート部と、この各ストレート部間の繋ぎ部において鈍角をなす切屑分断用の角部とを備えることにより、容易に工具製作を行うことができると共に、溝加工中における耐摩耗性の向上を図ることができる。

以下、本発明に係る総形フライスについて図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例に係る総形フライスの側面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図、図３は荒加工用に製作された総形フライスの外周切れ刃の展開図であって、（ａ）は１刃目〜４刃目の外周切れ刃輪郭を重ね合わせて示した図、（ｂ）〜（ｅ）は１刃目〜４刃目の外周切れ刃輪郭を示した図、図４は仕上げ加工用に製作された総形フライスの外周切れ刃の展開図であって、（ａ）は１刃目〜４刃目の外周切れ刃輪郭を重ね合わせて示した図、（ｂ）〜（ｅ）は１刃目〜４刃目の外周切れ刃輪郭を示した図である。

図１に示した総形フライス１は、その軸心周りに回転駆動されながら、図示しない被加工物に対して、その軸心と直交する方向に相対的に移動されることにより、溝加工を行うものである。この総形フライス１により加工される切削溝は、その中心線に対して左右対称で、且つ、逆クリスマスツリーのように、溝深さ方向に向かうに従って、その溝幅が増減しながら徐々に狭くなるような形状をなしている。また、詳細は後述するが、この切削溝を加工する際には、荒加工用の総形フライス１と仕上げ加工用の総形フライス１とを併用するようにしている。

図１及び図２に示すように、総形フライス１は、基端側のシャンク１１と先端側の刃部１２とから構成されている。刃部１２には、複数（図では４個）の外周切れ刃２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄがその軸心周りに等角度間隔で設けられており、この外周切れ刃２１ａ〜２１ｄ間には、切屑排出溝２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄが形成されている。

外周切れ刃２１ａ〜２１ｄは、軸方向先端側に向かうに従って、その刃先径が増減しながら徐々に小径となっており、更に、それらの先端が繋がることで、底刃２２が連続して形成されている。即ち、外周切れ刃２１ａ〜２１ｄは、上述した切削溝の形状に対応して、軸方向先端側に向かうに従って、３つずつの山部３１，３２，３３と谷部３４，３５，３６とを交互に連ねながら先細り状に形成されている。

更に、図３及び図４に示すように、外周切れ刃２１ａ〜２１ｄの刃先は、山部３１〜３３と谷部３４〜３６との凹凸に倣うような、直線（平面）状の複数のストレート（平面）部４１を繋ぐことで形成されている。これにより、各ストレート部４１間を繋いだ繋ぎ部には、鈍角をなす角部４２が形成されることになる。

この角部４２は、切削時の切屑を分断して、切削抵抗を低減するものであって、その軸方向に所定間隔で連続的に形成されると共に、外周切れ刃２１ａ〜２１ｄごとにその軸方向の位相を順次ずらして配置されている。即ち、外周切れ刃２１ａ〜２１ｄは、山部３１〜３３の凸状曲率と谷部３４〜３６の凹状曲率とを近似するような、長い複数のストレート部４１で形成されることにより、多角形状をなしている。

ここで、総形フライス１を荒加工用として使用する場合には、図３（ｂ）〜（ｅ）に示すように、４つの外周切れ刃２１ａ〜２１ｄの全てに、ストレート部４１及び角部４２を形成する。このとき、角部４１は、４つの外周切れ刃２１ａ〜２１ｄの相互間において、１／４ピッチずつ軸方向にずれて配置されている。

なお、図３（ｂ）〜（ｅ）は、４つの外周切れ刃２１ａ〜２１ｄの山部３３の輪郭を示しており、同図（ａ）は、これら同図（ｂ）〜（ｅ）で示した山部３３の輪郭を重ね合わせたものである。

また、総形フライス１を仕上げ加工用として使用する場合には、図４（ｂ）〜（ｅ）に示すように、少なくとも１つ以上の外周切れ刃２１ｄに、上述した切削溝に対応した仕上げ曲線部４３を形成すると共に、残りの３つ以下の外周切れ刃２１ａ〜２１ｃに、ストレート部４１及び角部４２を形成する。このとき、角部４１は、３つの外周切れ刃２１ａ〜２１ｃの相互間において、１／３ピッチずつ軸方向にずれて配置されている。

なお、図４（ｂ）〜（ｅ）は、４つの外周切れ刃２１ａ〜２１ｄの山部３３の輪郭を示しており、同図（ａ）は、これら同図（ｂ）〜（ｅ）で示した山部３３の輪郭を重ね合わせたものである。

従って、総形フライス１を用いて溝加工を行う場合には、先ず、荒加工用に製作した総形フライス１を、その軸心周りに回転駆動させながら、その軸心と直交する方向に移動させることにより、被加工物に対して、その外周切れ刃２１ａ〜２１ｄ及び底刃２２の形状に対応した切削溝を荒加工する。

この荒加工時においては、４つの外周切れ刃２１ａ〜２１ｄの角部４２よる切削箇所が、その軸方向においてそれぞれ異なるため、順次分担切削が行われることになる。また、各角部４２によって、切屑が細かく分断され、切削抵抗が小さくさっており、この分断された切屑は、切屑排出溝２３ａ〜２３ｄを介して排出される。

次いで、仕上げ加工用に製作した総形スライス１を、その軸心周りに回転駆動させながら、その軸心と直交する方向に移動させることにより、荒加工した切削溝を、その外周切れ刃２１ａ〜２１ｄ及び底刃２２の形状に対応した切削溝に仕上げ加工する。これにより、所定形状の切削溝が形成されることになる。

この仕上げ加工時においては、３つの外周切れ刃２１ａ〜２１ｃの角部４２よる切削箇所が、その軸方向においてそれぞれ異なるため、順次分担切削が行われた後、先行するこれら３つの外周切れ刃２１ａ〜２１ｃの角部４２による切り残し部分を、後続する１つの外周切れ刃２１ｄの仕上げ曲線部４３により切削することになる。また、各角部４２によって、切屑が細かく分断され、切削抵抗が小さくなっており、この分断された切屑や切り残し部分の切屑は、切屑排出溝２３ａ〜２３ｄを介して排出される。

なお、上述した本実施形態においては、ストレート部４１及び角部２１を、クリスマスツリー形状の総形フライスに適用したが、ダブテール形状の総形フライスにも適用可能である。

従って、本発明に係る総形フライスによれば、外周切れ刃２１ａ〜２１ｄにおいて、山部３１〜３３及び谷部３４〜３６の曲率に倣う複数の直線状のストレート部４１を形成して、各ストレート部４１間の繋ぎ部に切屑分断用の角部４２を備えることにより、その刃先が直線的な形状になるため、ストレート部４１及び角部４２を成形するための砥石の形状が制限を受けにくくなり、容易に工具製作を行うことができる。また、角部４２を鈍角に形成することにより、切削抵抗の集中を低減させて、摩耗を抑えることができるので、溝加工時における耐摩耗性の向上を図ることができる。更に、荒加工用及び仕上げ加工用の総形フライス１においては、どちらにもストレート４１及び角部４２を形成することになるため、成形に必要な砥石が共通となり、工具製作コストを低減することができる。

本発明は、シャンクに対して刃部を着脱可能とする刃部着脱式工具に適用可能である。

本発明の一実施例に係る総形フライスの側面図である。図１のＡ−Ａ矢視断面図である。荒加工用に製作された総形フライスの外周切れ刃の展開図であって、（ａ）は１刃目〜４刃目の外周切れ刃輪郭を重ね合わせて示した図、（ｂ）〜（ｅ）は１刃目〜４刃目の外周切れ刃輪郭を示した図である。仕上げ加工用に製作された総形フライスの外周切れ刃の展開図であって、（ａ）は１刃目〜４刃目の外周切れ刃輪郭を重ね合わせて示した図、（ｂ）〜（ｅ）は１刃目〜４刃目の外周切れ刃輪郭を示した図である。

符号の説明

１総形フライス
１１シャンク
１２刃部
２１ａ〜２１ｄ外周切れ刃
２２底刃
２３ａ〜２３ｄ切屑排出溝
３１，３２，３３山部
３４，３５，３６谷部
４１ストレート部
４２角部
４３仕上げ曲線部

Claims

軸方向先端側に向かうに従って、山部と谷部とを交互に連ねながら先細り状に形成された外周切れ刃を、その軸心周りに複数設けた溝加工用の総形フライスであって、
前記外周切れ刃は、
前記山部及び前記谷部の曲率に倣う複数の直線状のストレート部と、
前記各ストレート部間の繋ぎ部において鈍角をなす切屑分断用の角部とを備える
ことを特徴とする総形フライス。
請求項１に記載の総形フライスにおいて、
前記角部は、荒加工用及び仕上げ加工用の前記切れ刃外周部に形成される
ことを特徴とする総形フライス。