JP2015120219A - 不等リードエンドミル - Google Patents

Abstract

【課題】不等リードエンドミルを再研削する際、目視でもねじれ角の差を容易に識別することができ、刃溝をねじれ角の異なった他の刃溝と誤って再研削するのを防ぐことができるようにした不等リードエンドミルを提供する。
【解決手段】エンドミル本体の先端部外周にねじれ角が異なる切刃５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを複数形成してなる不等リードエンドミルにおいて、前記ねじれ角の違いに応じて切刃５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄないし刃溝４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの刃長ないし溝長が異なり、同一のねじれ角ないしリードの切刃５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄないし刃溝４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは同一長さに形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンドミル本体の先端部外周にねじれ角が異なる切刃を複数備えたエンドミルに関する。

この種のエンドミルとして、例えば下記特許文献１−４にはエンドミル本体の先端部外周に螺旋状をなしてねじれる切刃が複数形成され、これら切刃のうち、少なくとも一つの切刃のねじれ角を他の切刃のねじれ角と異なる不等ねじれ刃とすることにより、エンドミル本体の軸方向に沿った少なくとも一部において、回転方向における切刃の間隔を異にした不等リードエンドミルが提案されている。

この種の不等リードエンドミルは、エンドミルの回転方向における切刃の間隔が異なる部分では、各切刃が被削材に食い付く間隔が異なり、ねじれ角も異なることから、これら切刃による切削力やその作用時間が異なるようになり、そのためエンドミル本体にその固有振動と共振するような周期的な振動を生ずるのを防ぐことができ、共振に起因するビビリ振動が惹き起こされるのを防ぐことができる、としている。

切削時における共振を軽減するエンドミルとしてはこのほか、切刃のねじれ角は全て同じであるが、エンドミル本体の軸方向と直交する円周上の切刃の位置が不等に形成された、いわゆる不等分割刃形と称されるエンドミルも知られる。

前述の不等リードエンドミルは、切刃が被削材に食い付くときの軸方向における間隔が切刃の位置ごとに異なるため、切り込みが深さ方向（工具軸方向）に深く行われるほど共振を軽減する効果が前記不等分割エンドミルより大きく、そのため近年、難削用エンドミルとして多く使用されている。

特公昭６３−６２３２３号 特公平５−４９４０８号 特許第４４３２８８３号 特開２０１０−１７２９７７号

前述の不等リードエンドミルは、一本のエンドミル本体にねじれの異なる刃溝を複数研削することにより形成されるが、刃溝同士の干渉を避けつつ切屑排出用のポケットを確保する必要があることから、ねじれ角の差異には制限が生ずる。すなわち切刃のピッチは小さくなると、切刃間の刃溝の溝幅も小さくなり、溝幅があまりに小さくなると、切屑を排出するのが困難となり、切屑詰まりを生じて工具寿命が極端に低下する。そのためねじれ角の差異には制限を生ずるが、この制限は、刃長／刃径の比、いわゆるＬ／Ｄが大きい程受け易く、同一のＬ／Ｄでも刃数が多くなる程、円周方向の切刃ピッチが狭くなり制限を受け易くなる。そのため切刃のねじれ角にはあまり大きな差異を設けることができず、多くの場合、ねじれ角の差は１０°以下に設定され、実用的なエンドミルは５°以下という設定が多くなっている。

難削材の切削に用いるエンドミルは一般鋼の切削に用いるときに比べ、寿命が概して短く、切刃の磨耗により逃げ面とすくい面を頻繁に再研削せねばならない。不等リードエンドミルの再研削は、一般の等リードエンドミルと同様、ＮＣ工具研削盤などの研削盤を用い、該研削盤にミルの径と一つの刃のねじれ角値を入力して行い、一つの切刃の研削を行ったのち、次のねじれ角が異なる切刃のねじれ角値を入力して次の切刃への研削を繰り返すが、ねじれ角の差異が小さいと、研削盤への入力時にねじれ角を誤って入力し易い。とくにねじれ角の差が３°以下の場合、目視で判断するのが難しいため、再研削の都度、顕微鏡で測定確認してから研削盤にねじれ角を入力せねばならず、手間が掛かって作業能率が悪くなる、という問題があった。

本発明は、不等リードエンドミルを再研削する際、目視でもねじれ角の差を容易に識別することができ、切刃をねじれ角の異なった他の切刃と誤って再研削するのを防ぐことができるようにした不等リードエンドミルを提供することを目的とする。

請求項１に係わる発明は、エンドミル本体の先端部外周にねじれ角ないしリードが異なる切刃ないし刃溝を複数形成してなる不等リードエンドミルにおいて、前記ねじれ角ないしリードの違いに応じて切刃の刃長ないし刃溝の溝長が異なり、同一のねじれ角ないしリードの刃長ないし溝長は同一長さに形成したことを特徴とする。

請求項２に係わる発明は、請求項１に係わる発明において、溝長の最大長さはミル剛性の低下に影響しない程度で、かつ前記刃部の刃径の１０〜５０％としたことを特徴とし、
請求項３に係わる発明は、エンドミル本体の先端部外周にねじれ角ないしリードが異なる切刃ないし刃溝を複数形成してなる不等リードエンドミルにおいて、刃溝切上り部に刃長を表示する刻印を形成するか、或いは刃溝溝端の切上げ部近くのシャンク部に、ねじれ角ないしリードの違いを識別するための刻印が形成されることを特徴とする。

請求項４に係わる発明は、請求項３に係わる発明において、前記刻印はねじれ角ないしリードを表示することを特徴とする。

なお、請求項１に係わる発明と請求項３に係わる発明は、ねじれ角ないしリードが異なる切刃ないし刃溝を複数形成してなる不等リードエンドミルにおいて、ねじれ角ないしリードの違いを目視で容易に識別することができる手段を設けた点で、共通する特別な技術的特徴を有しており、発明の単一性を有しているものである。

請求項１に係わる発明によると、ねじれ角ないしリードが異なる切刃ないし刃溝は長さが異なり、軸方向における刃溝溝端の切上げ部の位置が異なるため、ねじれ角ないしリードの違いを目視で簡単かつ容易に識別することができる。

請求項２に係わる発明によると、目視で容易に識別できるように溝長に差異を設けてもミルの剛性の低下に影響を及ぼすことはない。

請求項３に係わる発明によると、刃溝に形成される刻印或いは溝端の切上げ部又は該切上げ部近くのシャンク部に形成される刻印を見ることによりねじれ角ないしリードの違いを識別することができる。

請求項４に係わる発明によると、刻印を見ることによりねじれ角或いはリードを把握することができる。

本発明に係わる不等リードエンドミルの刃先部分の正面図。 図１に示すエンドミルの側面図。 図２に示すエンドミルの刃部の展開図。 不等リードエンドミルの別の実施形態の刃先部分の正面図。 図４に示すエンドミルの側面図。 図５に示すエンドミルの刃部の展開図。 不等リードエンドミルの更に別の実施形態の一部を断面で表した側面図。 図７に示すエンドミルの刃部の展開図。 不等リードエンドミルの更に別の実施形態の一部を断面で表した側面図。 図９に示すエンドミルの刃部の展開図。 不等リードエンドミルの更に別の実施態様を示す側面図。 不等リードエンドミルの更に別の実施態様を示す側面図。 不等リードエンドミルの他の実施態様を示す側面図。

以下、本発明を実施するための形態を図１〜図１３に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態の不等リードミルを刃先から見た正面図、図２は同エンドミルの側面図、図３は図２に示すエンドミルの刃部の展開図で、エンドミル１の本体には先端側（図２の左側部分）に刃部２が形成され、後端側（図２の右側部分）がシャンク部３となっている。

刃部２には螺旋状に研削された４条の刃溝４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにより、４条のねじれた切刃５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが刃溝間に形成され、各切刃５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄのうち、切刃５ａ、５ｃは共に同じねじれ角θ_１に、切刃５ｂ、５ｄは共に同じねじれ角θ_２となっている。そして刃先からシャンク側溝端の切上げ部６までの刃溝４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの軸方向の長さは刃溝４ａ、４ｃが同じ長さＬ_１で、刃溝４ｂ、４ｄが同じ長さＬ_２となっている。また切刃５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの軸方向の長さも切刃５ａ、５ｃが同じ長さｌ_１で、切刃５ｂ、５ｄが同じ長さｌ_２となっている。

切刃５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは図３に示すように、いずれも一定幅で、軸方向長さの任意の位置、例えば切刃５ｂ、５ｄの略中央部においてピッチが同一とされ、切刃５ａ、５ｃと切刃５ｂ、５ｄとではθ_１、θ_２とねじれ角が異なって形成されていることにより（θ_１＞θ_２）、切刃５ｂ、５ｃ間のピッチは前記ピッチが同一のラインより刃先に向っては漸次小さくなる一方、シャンク３に向っては漸次大きくなり、また切刃５ａ、５ｂ間のピッチ及び切刃５ｃ、５ｄ間のピッチは逆に前記ピッチが同一のラインより刃先に向って漸次大きくなる一方、シャンク３に向っては漸次小さくなっており、刃先でのピッチは切刃５ａ、５ｂ間及び切刃５ｃ、５ｄ間でＰ_１、切刃５ｂ、５ｃ間及び切刃５ｄに至る間でＰ_２となっている。

前記実施形態の不等リードエンドミルは４枚刃で、前述するようにねじれ角の差異には制限を生ずることから、従来の不等リードエンドミと同様、ねじれ角の差は１０°以下で、５°以下とされることもあるが、刃数が５刃以上の不等リードエンドミル、或いはＬ／Ｄが５以上のいわゆるロング刃長のエンドミルにおいては、ねじれ角の差異が３°以下の微小な差となることもある。ねじれ角の差がこのような微小なものでは、ねじれ角の差を目視によって判別することは非常に困難である。これに対し、本実施形態の不等リードエンドミルでは、刃溝４ａ、４ｃと刃溝４ｂ、４ｄではＬ_１、Ｌ_２と溝長が異なり、また切上げ部６の位置も異なるため、刃溝４ａ、４ｃと刃溝４ｂ、４ｂとでねじれ角が異なることが目視によって容易に判別することができる。

前述する刃溝の長さＬ_１とＬ_２の差はミル剛性の低下に影響しない程度で、かつ目視で判別できる程度、すなわち刃部２の刃径をＤとすると、０．１Ｄ〜０．５Ｄとした。差がこれ以上大きくなると、刃溝の長さＬ_２が長くなり、エンドミルが把持されるシャンク長が短くなったり、ミーリングチャックからのエンドミルの突き出し長さが長くならざるを得なくなるなど、工具剛性に支障を来たし、ビビリ振動を抑制する効果が得られなくなることから好ましくない。

図４〜図６は別の実施形態の不等リードエンドミル８を示すもので、図１〜図３に示す前記実施形態の不等リードエンドミル１と異なる点は、切刃５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの刃長が全て同じであることで、他の構造は図１〜図３に示す不等リードエンドミル１と変わりがない。図中、同一構造部分には同一符号を付してある。以下の実施形態におおても同様である。

図７及び図８は更に別の実施形態の不等リードエンドミル９を示すもので、図４〜図６に示す前記実施形態の不等リードエンドミル８と異なる点は、刃溝４ａ、４ｃの深さを長さＬ_２までは刃溝４ｂ、４ｄと同じ溝深さで、それよりシャンク側の溝部分１０の深さを浅くし、ミル断面積を極力減少させないようにして剛性の低下を極力少なくしたことで、他の構造は図４−図６に示す不等リードエンドミル８と変わりがない。

図９及び図１０は更に別の実施形態の不等リードエンドミル１１を示すもので、図７及び図８に示す実施形態の不等リードエンドミル９と異なる点は、刃溝４ａ、４ｃのシャンク側の溝部分１０の溝幅を狭くし、工具剛性が損なわれることがないようにしたことで、他の構造は図７及び図８に示す不等リードエンドミル９と変わりがない。

図１１に示す不等リードエンドミル１３は図２に示す実施形態の不等リードエンドミル１において、刃溝５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの端部の切上り部６には、該刃溝の溝長ｌ_１、ｌ_２に相当する箇所に刻印１４（図示する実施形態では刻印は・になっているが、他の形態の刻印であってもよい。以下の実施形態においても同様である）を形成し、該刻印の位置を見ることにより、ねじれ角或いはリードの違いを把握できるようにしたものである。他の構造は図１〜図３に示す不等リードエンドミル１と変わりがない。

図１２に示す不等リードエンドミル１５は、図２に示す実施形態の不等リードエンドミル１において、溝切上げ部６に隣接したシャンク部３に刻印１４の・を図１１に示す前記実施形態の不等リードエンドミル１３と同様、溝長の長さに対応して形成し、該刻印１４の位置を見ることにより、ねじれ角或いはリードの違いを把握できるようにしたものである。

図１１及び図１２に示す刻印１４は、ねじれ角或いはリードに対応して例えば複数又は大きさ、形態を変えて形成し、刻印の数や大きさ或いは形態を見ることによりねじれ角ないしリードを把握できるようにしてもよい。

図１３は、溝切上げ部６に隣接したシャンク部３にねじれ角或いはリードに対応して刻印１４の・を１ないし複数形成したもので、刻印１４の・が１つはねじれ角θ_１を、刻印１４の・が２つはねじれ角θ_２を表すようにしてある。

前記各実施形態の不等リードエンドミル１、８、９、１１、１３、１５は、いずれも４枚刃であるが、切刃の数は複数であれば４枚刃に限られるものではない。

前記各実施形態の不等リードエンドミル１、８、９、１１、１３、１５ではまた、４枚刃のうち、２刃のねじれ角を同一にし、しかもねじれ角を交互に大小にしているが、全ての刃のねじれ角を互いに異なるものとし、刃溝の溝長も全ての刃溝で互いに異なるように形成してもよい。

１、８、９、１１、１３、１５・・エンドミル
２・・刃部
３・・シャンク部
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ・・刃溝
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ・・切刃
６・・切上げ部
１０・・溝部分
１４・・刻印

Claims (4)

1. エンドミル本体の先端部外周にねじれ角ないしリードが異なる切刃ないし刃溝を複数形成してなる不等リードエンドミルにおいて、前記ねじれ角ないしリードの違いに応じて切刃の刃長ないし刃溝の溝長が異なり、同一のねじれ角ないしリードの刃長ないし溝長は同一長さに形成したことを特徴とする不等リードエンドミル。
2. 溝長の最大差異はミル剛性の低下に影響しない程度で、かつ前記刃部の刃径の１０〜５０％とした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。
3. エンドミル本体の先端部外周にねじれ角ないしリードが異なる切刃ないし刃溝を複数形成してなる不等リードエンドミルにおいて、刃溝切上り部に刃長を表示する刻印を形成するか、或いは刃溝溝端の切上げ部近くのシャンク部に、ねじれ角ないしリードの違いを識別するための刻印が形成されることを特徴とする不等リードエンドミル。
4. 前記刻印はねじれ角ないしリードを表示することを特徴とする請求項３記載の不等リードエンドミル。