JP2014210324A

JP2014210324A - 不等リードエンドミル

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Publication number: JP2014210324A
Application number: JP2013088264A
Authority: JP
Inventors: 朝子柴田; Asako Shibata
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Priority date: 2013-04-19
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2014-11-13
Anticipated expiration: 2033-04-19
Also published as: JP6089917B2

Abstract

【課題】不等リードエンドミルの軸方向の切り屑排出性を向上する。【解決手段】先端切れ刃２と外周ねじれ切れ刃３、４とからなる刃部５と、柄部６と、を有し、隣り合う外周切れ刃のねじれ角α、βが互いに異なり、外周切れ刃間の切り屑排出溝の幅が先端より柄部方向に向かって漸増する拡幅側排出溝７と、先端より柄部方向に向かって漸減する縮幅側排出溝８と、を備えた不等リードエンドミル１において、先端より柄部切り上げ部１１、１２に向かって拡幅側排出溝の溝底深７ｄさを漸減、縮幅側排出溝の溝底深さ８ｄを漸増させる。先端における拡幅側排出溝の溝底７ａが接する心厚径１３ａより、縮幅側排出溝の溝底８ａが接する心厚径１４ａを大きくする。外周切れ刃が軸方向断面で等分割となる位置で、拡幅側及び縮幅側排出溝の溝底が接する心厚径１３ｂ、１４ｂを同一にする。【選択図】図２

Description

本発明は、外周切れ刃のねじれ角が異なる不等リードエンドミルに関する。

従来、柄付きフライスに分類される回転軸線回りにねじれる複数の外周切れ刃を有するエンドミルが知られている。この種のエンドミルにおいて、切削時のびびり振動等を防止するため、切刃のうち少なくとも一の切刃の捩れ角を他の切刃の捩れ角と異なる不等捩れとした不等捩れエンドミル（あるいは、不等リードエンドミル）がある。また、軸直角方向断面でみて隣り合う切れ刃の周方向ピッチが異なる不等分割エンドミルがある。かかる不等リードエンドミルや不等分割エンドミルにあっては、外周切れ刃で切削された切削屑の形状や量がそれぞれの切れ刃で異なる。

そこで、例えば特許文献１においては、不等分割エンドミルのピッチの広い側のすくい面を形成する幅広の切り屑排出溝側は多量の切り屑が出るので、幅広側の排出溝の底部が接する心厚を小さくして、軸直角断面でみた排出溝断面積を大きくしている。逆に、幅狭側の切り屑は量が少ないので、幅狭側の切り屑排出溝の底部が接する心厚を大きくして、軸直角断面でみた排出溝断面積を小さくし、かつエンドミル回転方向公報側に大きな肉厚を確保して強度を上げている。同様に、不等リードエンドミルの場合も、幅が拡大する側の排出溝の底部が接する心厚を小さく、幅が縮小する側の排出溝の底部が接する心厚を大きくしている。また、軸直角断面でみた排出溝断面の形状を断面積が大きくなるように、切り屑を排出し易い形状としている。

また、特許文献２においては、軸直角断面でみて、不等リードエンドミルの切り屑排出溝の底部が心厚円に接する位置から直線状をなしてエンドミル回転方向に向けて延びる溝底面と、この溝底面に鈍角に交差して回転方向に向けてさらに延びる直線上をなす副溝底部とした形状とすることにより、切れ刃強度を確保し、切り屑排出の向上を図っている。

一方、特許文献３においては、エンドミルの外径切れ刃のバックテーパと同様のバックテーパを心厚側にも与え、軸方向の工具外径と心厚との距離をほぼ一定にしている。これにより、外周切れ刃を所定のすくい角とすることにより、切れ刃の切削性能を確保し、工具損傷を防止している。逆に特許文献４においては、先端から柄部（シャンク）側へ向かうに従って心厚を漸増させ、切り屑排出性を確保しながらエンドミルの強度を上げている。

特開２００７−１３６６２７号公報特開２００９−２２０１８８号公報特開２００８−２６４９６４号公報国際公開番号ＷＯ２０１３／００５３０７Ａ１号公報

しかし、特許文献１、２のエンドミルにおいては、軸方向断面の切り屑排出溝の面積を拡大あるいは排出性を向上させた形状について開示しているが、軸方向の切り屑の排出性については記載されていない。また、不等リードエンドミルの場合であっても、軸方向についての変化については記載されていない。また、特許文献３にあっては、軸方向の切り屑排出溝の深さはほぼ一定である。また、特許文献４のものにおいては、心厚の増大対策として、排出溝幅等を大きくしており、切り屑排出溝幅が縮小する切り屑排出溝について触れていない。一方、不等リードエンドミルの場合、切り屑排出溝の形状や深さは、切り屑排出溝幅が拡大する側の切り屑排出溝の場合は、従来と同様であっても問題ない。しかし、切り屑排出溝幅が縮小する側の切り屑排出溝の場合は、軸直角方向でみた切り屑排出溝断面積が漸減するので、切り屑が詰まりやすいという問題があった。

本発明の課題は、前述したかかる問題点に鑑みて、不等リードエンドミルの軸方向の切り屑排出性、特に切り屑排出溝幅が縮小する側の切り屑排出溝の切り屑排出性を向上させることにある。

本発明においては、先端切れ刃と外周ねじれ切れ刃とからなる刃部と、前記刃部を支持する柄部と、を有し、隣り合う前記外周切れ刃のねじれ角が互いに異なり、前記外周切れ刃間の切り屑排出溝の幅が前記先端より前記柄部方向に向かって漸増する拡幅側排出溝と、前記外周切れ刃間の切り屑排出溝の幅が前記先端より前記柄部方向に向かって漸減する縮幅側排出溝と、を備えた不等リードエンドミルにおいて、前記拡幅側排出溝の溝底深さが前記先端より前記柄部切り上げ部に向かって漸減し、前記縮幅側排出溝の溝底深さが前記先端より前記柄部切り上げ部に向かって漸増している不等リードエンドミルを提供することにより前述した課題を解決した。

即ち、不等リードエンドミルの縮幅側排出溝の溝底深さを先端より柄部切り上げ部に向かって漸増させたので、切り屑排出溝の幅が漸減しても、軸方向の切り屑排出溝の断面積の減少を少なく、又は一定、又は漸増させる。縮幅側排出溝の溝底深さは軸方向の切り屑排出溝の断面積が一定又は漸増となるようにするのが好ましい。一方、拡幅側排出溝の溝底深さを先端より柄部切り上げ部に向かって漸減させたので、軸方向の切り屑排出溝の断面積を無駄に増やすことがなく、心厚も確保できる。

また、請求項２に記載の発明においては、前記先端における前記拡幅側排出溝の溝底が接する心厚径より、前記縮幅側排出溝の溝底が接する心厚径が大きくされている不等リードエンドミルとした。

拡幅側排出溝の心厚は先端から柄部にかけて拡大するので、先端側の心厚は小さい。また、縮幅側排出溝の心厚は先端から柄部にかけて小さくなるので、先端側の心厚は大きい。そこで、先端側で、拡幅側排出溝の心厚径より、縮幅側排出溝の心厚径を大きくすることにより、刃部全体の心厚が平均化される。

さらに、請求項３に記載の発明においては、前記外周切れ刃が軸方向断面で等分割となる位置で、前記拡幅側及び縮幅側排出溝の溝底が接する心厚径が同一にされている不等リードエンドミルとした。即ち、外周切れ刃の等分割面で心厚を同一とした。

本発明においては、縮幅側排出溝の溝底深さを先端より柄部切り上げ部に向かって漸増させ、軸方向の切り屑排出溝の断面積の減少を少なく、又は一定、又は漸増させたので、不等リードエンドミルの縮幅側排出溝の切り屑排出性が向上するのもとなった。一方、拡幅側排出溝の溝底深さを漸減させ、従来の切り屑排出性、心厚を確保できるので、強度を低下させることもない。

また、請求項２に記載の発明においては、先端側で、拡幅側排出溝の心厚径より、縮幅側排出溝の心厚径を大きくし、刃部全体の心厚を平均化したので、従来の心厚と同様な強度、靱性を確保し、かつ切り屑排出性も向上する。さらに、請求項３に記載の発明においては、外周切れ刃の等分割面で心厚を同一としので、心厚強度、排出性能の確保が容易、あるいは設計、製作、又は検査が容易となった。

本発明の実施の形態を示す不等リードエンドミルの側面図である。本発明の実施の形態を示す不等リードエンドミルの（ａ）は、拡幅側切り屑排出溝、（ｂ）は縮幅側排出溝の心厚部の軸方向断面説明図である。図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。図１のＢ−Ｂ線拡大断面図である。図１のＣ−Ｃ線拡大断面図である。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図面は説明のためのものであり、形状等誇張して示してある。また、図３乃至図５は説明の為、切れ刃３の一方を上にして断面形状の変化を示したものである。図１に示すように、本発明の実施の形態は本発明を４枚刃スクエア不等リードエンドミルに適用したものである。４枚刃スクエア不等リードエンドミル(以下「エンドミル」という)１は、先端部には先端切れ刃(底刃)２が設けられ、底刃の外周から、軸回りに軸方向に外周ねじれ切れ刃３、４が形成され、刃部５を形成している。さらに、刃部を支持する柄部６を有している。なお、先端部については、従来と同様であるので説明を省略する。

外周ねじれ切れ刃３、４は、軸対称位置の２枚一組として、二組計４枚が形成されている。互いに隣接する外周ねじれ切れ刃（一枚毎に交互に配置された切れ刃）３、４のねじれ角α、βは互いに異なっている。いわゆる不等リードとされている。隣接する外周切れ刃間には切り屑排出溝７，８が設けられ、外周切れ刃すくい面３ａ、４ａが形成されている。切れ刃３のねじれ角αが切れ刃４ねじれ角βより小さくされている。これにより、切れ刃３の逃げ面（背面）３ｂと切れ刃４のすくい面４ａとの間に拡幅側排出溝７が形成されている。拡幅側排出溝７の溝幅７ｗは先端部から柄部６方向にむかって漸増している。一方、切れ刃４の逃げ面（背面）４ｂと切れ刃３のすくい面３ａとの間に狭幅側排出溝８が形成されている。狭幅側排出溝８の溝幅８ｗは先端部から柄部６方向にむかって漸減している

図２（ａ）に示すように、拡幅側排出溝７の溝底７ａの深さ７ｄが先端より柄部切り上げ部１１に向かって漸減している。また、図２（ｂ）に示すように、縮幅側排出溝８の溝底８ａ深さ８ｄが先端より柄部切り上げ部１２に向かって漸増している。従って、図２、３に示すように、拡幅側排出溝７の軸直角断面でみて溝底７ａが接する心厚１３の心厚径１３ａは、狭幅側排出溝８の溝底８ａが接する心厚１４の心厚径１４ａより大きくされる。従って、切れ刃間のピッチは、切れ刃３の逃げ面と切れ刃４のすくい面との間（拡幅側排出溝）７が小さく、切れ刃４の逃げ面と切れ刃３のすくい面との間（狭幅側排出溝）８が大きく不等分割とされる。

ついで、刃部２の中間では、図２、４に示すように、拡幅側排出溝７の心厚径１３ｂは、狭幅側排出溝８の心厚径１４ｂと同じにされる。従って、切れ刃間のピッチは、切れ刃３の逃げ面と切れ刃４のすくい面との間（拡幅側排出溝）７と、切れ刃４の逃げ面と切れ刃３のすくい面との間（狭幅側排出溝）８とは同じとされ等分割とされる。

さらに、刃部２の切り上げ部１１の近傍では、図２、５に示すように、拡幅側排出溝７の心厚径１３ｃは、狭幅側排出溝８の心厚径１４ｃより大きくされる。従って、切れ刃間のピッチは、切れ刃３の逃げ面と切れ刃４のすくい面との間（拡幅側排出溝）７より、切れ刃４の逃げ面と切れ刃３のすくい面との間（狭幅側排出溝）８が小さい不等等分割とされる。

かかる軸方向断面における、切り屑溝の溝断面積は拡幅側排出溝７では、横幅が広くなるに従って、溝深さが浅くなる。一方、縮幅側排出溝７では、横幅が狭くなるに従って、溝深さが深くなる。これにより、切り屑排出溝の断面積の変化を少なくしたりして、又は一定とでき、切り屑の排出が容易となる。特に、縮幅側排出溝は、柄部側で溝幅が狭くなるので、従来では切り屑が詰まりやすいという問題があったが、排出溝断面積を一定さらには漸増させることにより、切り屑排出性は格段に向上する。また、拡幅側排出溝側の心厚径を、柄部に向かって小径から大径とするので、切削量が大きくなる柄部側での心厚が太くなり強度を確保できる。一方、縮幅側排出溝の心厚径を、柄部に向かって大径から小径とするが、柄部側の方が切削量が小さいので強度不足を生じない。このように、心厚強度も十分確保できるものとなった。

また、先端部を不等分割とし、中間部を等分割としたが、先端部又は柄部側の一方を等分割としてもよい。なお、発明の実施の形態においては、スクエアエンドミルについて述べたが、ボールエンドミル、ラジアスエンドミル等の外周ねじれ切れ刃を有する不等リードエンドミルに適用できることはいうまでもない。

１不等リードエンドミル
２先端切れ刃
３、４外周ねじれ切れ刃
５刃部
６柄部
７拡幅側排出溝
７ａ拡幅側排出溝の溝底
７ｄ拡幅側排出溝の溝底深さ
８縮幅側排出溝
８ａ縮幅側排出溝の溝底
８ｄ縮幅側排出溝の溝底深さ
１１、１２切り上げ部
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ拡幅側排出溝の心厚径
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ縮幅側排出溝の心厚径
α、β 外周切れ刃のねじれ角

Claims

先端切れ刃と外周ねじれ切れ刃とからなる刃部と、前記刃部を支持する柄部と、を有し、隣り合う前記外周切れ刃のねじれ角が互いに異なり、前記外周切れ刃間の切り屑排出溝の幅が前記先端より前記柄部方向に向かって漸増する拡幅側排出溝と、前記外周切れ刃間の切り屑排出溝の幅が前記先端より前記柄部方向に向かって漸減する縮幅側排出溝と、を備えた不等リードエンドミルにおいて、
前記拡幅側排出溝の溝底深さが前記先端より前記柄部切り上げ部に向かって漸減し、前記縮幅側排出溝の溝底深さが前記先端より前記柄部切り上げ部に向かって漸増していることを特徴とする不等リードエンドミル。
前記先端における前記拡幅側排出溝の溝底が接する心厚径より、前記縮幅側排出溝の溝底が接する心厚径が大きくされていることを特徴とする請求項１記載の不等リードエンドミル。
前記外周切れ刃が軸方向断面で等分割となる位置で、前記拡幅側及び縮幅側排出溝の溝底が接する心厚径が同一にされていることを特徴とする請求項１又は２記載の不等リードエンドミル。