JP3172438U - フライス工具 - Google Patents

Abstract

【課題】フライス工具において、長い寿命及びより良い使用性能を有する、及び／又はより高い技術的な要求に合致した機械切削が可能となる切刃の偶縁形状を有するフライス工具を提供する。
【解決手段】工具本体，シャンク部分５，そして工具本体に取り付けられて被加工物を機械切削する為に適用され夫々が周縁１，前縁２，周縁及び前縁の交差位置に形成されている隅縁３を有している偶数の切刃を有していて、隣接している切刃の隅縁３が相互に異なった幾何学形状を有している、フライス工具である。さらに、ここで奇数番号の切刃の隅縁３が丸められており、偶数番号の切刃の隅縁３が傾斜された形状を有している、ことを特徴としてフライス工具を形成する。
【選択図】図５

Description

この考案の対象は、工具本体，シャンク部分，そして被加工物を機械切削する為に適用された切刃を有しており、切刃が工具本体上に配置されているフライス工具（milling tool）である。

フライス工具は、被加工物から余分な部分を取り除く為に機械切削技術分野において一般的に適用されている装置である。

図１は、従来のシャンク型フライス工具の動作を図示している。工具は、それ自身の中心軸の周りを角速度ωを伴い回転しているとともに、被加工物に対して瞬間速度（instantaneous speed）ｖを伴い移動する。フライス工具Ｓは、工具Ｓの対称軸に対して平行に、又は対称軸と同軸の螺旋状線に沿い配置されている切刃を有している。これらの切刃は工具Ｓの周縁１である。螺旋状に配置された縁のピッチ角（縁線の接線と工具の主軸線との間の角度）は：
ａ．／一定（一定ピッチ螺旋）
ｂ．／可変（可変ピッチ螺旋）
であって良い。

異なるａ．／及びｂ．／もまた、実際の実施において異なった方法で組み合わせられて良い。

例えば、６つの縁を伴っている工具の場合、１及び４，２及び５，３及び６と番号付けされた対向縁（facing edges）から成る縁対は、６０°，５５°，そして６５°の一定ピッチ角を有している。６つの縁を伴っているもう１つの可能な実施に従うと、対向縁１及び４は６０°の一定ピッチ角を有していて、縁２及び５は６５°から５５°まで線状に減少している可変ピッチ角を有している。

工具の前表面上に配置されている切刃は、工具の前縁２である。工具Ｓの隅縁は、周縁１及び前縁２の交差位置に形成されている。従来の隅縁配置は図３ａ乃至３ｄ中に図示されている。

これらの典型的な隅縁配置は以下のようであり：
ａ．／鋭い隅縁
ｂ．／僅かに傾斜されている隅縁
ｃ．／複数傾斜されている隅縁
ｄ．／丸められている隅縁
従来の隅縁配置の共通の特徴は、工具Ｓの全ての隅縁３が同じ幾何学的形状配置（ａ．／，ｂ．／，ｃ．／，ｄ．／）を有していることである。

切削深さ，切削速度，送り速度（feed rate）の如き動作パラメータは、工具の寿命とともに、隅縁の幾何学的形状配置により大きく影響される。

工具Ｓがその切刃上に何の切屑破壊溝（chip-breaking groove）を有していない場合、個々の切刃は、図４ａ中に図示されている如く、幅Ｂ及び厚さＨを有している切屑要素を除去する。

従来のフライス工具Ｓはしばしば、いわゆる切屑破壊溝（chip-breaking groove）４を備えている。切屑破壊溝（chip-breaking groove）は、工具の切刃上に幅ｄを有した複数の溝４を形成し、溝間に軸方向距離Ｌがあり、隣接している切刃上に配置されている溝が距離Ｌ／２だけ互いに軸方向に位置ずれしているようにされている。これにより、図４ｂ中に図示されているように、個々の縁により除去された切屑要素は最大幅Ｌ−ｄを有し、これは使用性能（usability）及び工具負荷（workload）に関する限り好ましい。

この考案の目的は、従来の如く構成されているフライス工具よりも（同じ動作状況の下で）より長い寿命及びより良い使用性能を有する、及び／又はより高い技術的な要求に合致した機械切削動作（machining operation）が可能である、フライス工具を提供することである。

この考案は、工具の隅縁の構成が寿命及び他の技術的パラメータに厳しく影響を与えるという認識に基づいている。

この考案に従っているフライス工具は、工具本体（tool body），シャンク部分（shank portion），そして被加工物（workpiece）を機械切削（machining）する為に適用された切刃（cutting edge）を有していて、切刃は工具本体上又は工具本体に取り付けられている埋め金（insert plate）上に配置されているフライス工具であり、周縁（peripheral edge）及び前縁（front edge）の交差位置（junction）に形成されている工具の隅縁（corner edge）が、隣接している切刃の隅縁が異なった幾何学的形状配置（geometrical arrangement）を有して配置されている、ことを特徴としている。

この考案に従っているフライス工具の好適な実施形態は、シャンク型又はディスク型の構成を有している。

この考案に従っているフライス工具のもう１つの好適な実施形態は、複数の切削埋め金（cutting insert plate）を有していて、そこでは個々の埋め金の隅縁が異なった幾何学的形状配置の隣接した区域により形成されている。

この考案に従っているフライス工具のさらに好適な実施形態は、工具が偶数（even number）（２，４，…，２ｎ）の縁を有しているとともに、丸められている形状（radiused configuration）を有している奇数縁（odd edge）（１，３，２ｎ−１）及び傾斜された形状（bevelled configuration）を有している偶数縁（even edge）（２，４，…，２ｎ）を伴っている、幾何学的形状配置を有している。

公知技術のフライス工具実施が、この考案に従っているフライス工具の好適な実施形態とともに、添付の図面を参照して詳細に説明される。
図１は、動作位置にある、従来の、公知技術のシャンク型フライス工具を示している。 図２は、公知技術のフライス工具の縁を示している。 公知の隅縁構成を図示している。 公知の隅縁構成を図示している。 公知の隅縁構成を図示している。 公知の隅縁構成を図示している。 切屑破壊溝を伴わない公知のフライス工具の側面図を示している。 切屑破壊溝を備えている公知のフライス工具の側面図を示している。 この考案に従っている工具の概略図を示している。 傾斜されている隅を創出するために適用されているこの考案に従っているフライス工具の実施形態を図示している。 湾曲されている隅を創出するために適用されているこの考案に従っているフライス工具の実施形態を図示している。 図６のフライス工具の切屑除去工程の幾何学的形状を図示している。 図７のフライス工具の切屑除去工程の幾何学的形状を図示している。

図１乃至図４は、この考案に従っているフライス工具の為の従来技術を記載している区域において詳細に上に提出された種々の公知技術のフライス工具の幾何学的形状配置を図示している。

図５は、この考案に従っているシャンク型フライス工具の概略図であり、周縁１，前縁２，隅縁３，そして切屑除去溝７の構成を図示している。

最も高い応力を受けている工具Ｓの領域は、隅縁３である。

図６は、傾斜されている縁隅（bevelled-edge corner）を機械切削（machining）している隅縁３の幾何学的形状（geometry）を示していて、ここでは、前縁３が直角３角形（right-angled triangle）の辺９，１０の第１縁部分及び半径Ｒを有し隣接して湾曲している縁部分とからなる。

これにより、この隅は単一工程により実質的に形成されている。

図７は、丸くされている隅部分（rounded corner portion）を機械切削する為に適用可能な、この考案に従っているフライス工具のもう１つの実施形態を図示している。ここにおいては、工具の前縁３の第１部分が、角度αを有している直角３角形（right-angled triangle）の辺１２，１３を連結している斜辺（hypotenuse）１１部分及び半径Ｒを有している隣接して湾曲している部分とからなる。

この考案の本質的な特徴は、隣接した隅縁３が異なった幾何学的形状配置を有するよう構成することにより工具Ｓの隅縁３において、切屑破壊（chip breaking）が達成されることである。

図８は、図６中に図示されている如く隣接した切刃上で異なった隅縁３の幾何学的形状を有しているフライス工具により切削された切屑の切屑横断面形状を示している。横断面は、傾斜されている隅縁幾何学的形状を有している切刃により機械切削された表面部分上で、丸くされている隅縁幾何学的形状を有している切刃が進行された時に、図１乃至４中の切屑厚さＨに関係して示されている。

この考案に従っているフライス工具の隅縁３は、隣接した切刃が丸くされているか又は複数に傾斜されている如き異なった隅縁幾何学的形状を有しているという条件で、上述した幾何学的形状からは異なった幾何学的形状配置を有して良い。傾斜されている部分は、放物線状又は如何なる他の関数により記載された形状を有して良い。

また、隅縁に他の幾何学的形状配置を適用することにより、仕上げを要求しない良好な品質の機械切削表面を提供するよう単一工程平面フライス削り（single-step plane milling）が行なわれて良い。

Ｓ…工具（tool）
Ｍ…被工作物（workpiece）
ｖ…瞬間速度（instantaneous velocity）
ω…角速度（angular velocity）
１…周縁（peripheral edge）
２…前円（front edge）
３…隅縁（corner edge）
４…溝（groove）
５…シャンク部分（shank portion）
６…周表面（peripheral surface）
７…溝（groove）
８…辺（leg）
９…辺（leg）
１０…辺（leg）
１１…斜辺（hypotenuse）
１２…辺（leg）
１３…辺（leg）
１４…切屑幅（chip width）
Ｈ…切屑厚さ（chip thickness）
ｄ…溝幅（groove width）
Ｌ…軸方向溝距離（axial groove diatance）
α…傾斜角度（bevel angle）

この考案に従っているフライス工具は、工具本体（tool body），シャンク部分（shank portion），そして工具本体に取り付けられて被加工物（workpiece）を機械切削（machining）する為に適用された切刃（cutting edge）を有していて、周縁（peripheral edge）及び前縁（front edge）の交差位置（junction）に形成されている工具の隅縁（corner edge）が、隣接している切刃の隅縁と異なった幾何学的形状を有している、フライス工具であって、工具が偶数（even number）（２，４，…，２ｎ）の縁を有しているとともに、丸められている形状（radiused configuration）を有している奇数縁（odd edge）（１，３，２ｎ−１）及び傾斜された形状（bevelled configuration）を有している偶数縁（even edge）（２，４，…，２ｎ）を伴っている、ことを特徴としている。

また、隅縁に他の幾何学的形状配置を適用することにより、仕上げを要求しない良好な品質の機械切削表面を提供するよう単一工程平面フライス削り（single-step plane milling）が行なわれて良い。
以下に、本願の出願当初の実用新案登録請求の範囲に記載された考案を付記する。
［１］ 工具本体，シャンク部分（５），そして被加工物（Ｍ）を機械切削する為に適用された切刃（１，２，３）を有していて、切刃（１，２，３）は工具本体上又は工具本体に取り付けられている埋め金上に配置されているフライス工具であって、
周縁（１）及び前縁（２）の交差位置に形成されている工具（Ｓ）の隅縁（３）が、隣接している切刃の隅縁（３）が異なった幾何学的形状配置を有して配置されている、ことを特徴としているフライス工具。
［２］ それがシャンク型又はディスク型の構成を有している、ことを特徴としている［１］に従っているフライス工具。
［３］ それが複数の切削埋め金を有していて、そこでは個々の埋め金の隅縁が異なった幾何学的形状配置の隣接した区域により形成されている、ことを特徴としている［１］又は［２］に従っているフライス工具。
［４］ それが、工具が偶数（２，４，…，２ｎ）の縁を有しているとともに、丸められている形状を有している奇数縁（１，３，２ｎ−１）及び傾斜された形状を有している偶数縁（２，４，…，２ｎ）を伴っている、幾何学的形状配置を有している、ことを特徴としている［１］乃至［３］のいずれか１つに従っているフライス工具。
［５］ 工具（Ｓ）が、縁の半径Ｒが０．５ｍｍ乃至５ｍｍの間であり、そして縁の傾斜角αが１５乃至７５°の間である幾何学的形状配置を有している、ことを特徴としている［１］乃至［３］のいずれか１つに従っているフライス工具。

この考案に従っているフライス工具は、工具本体（tool body），シャンク部分（shank portion），そして工具本体に取り付けられて被加工物（workpiece）を機械切削（machining）する為に適用され夫々が周縁（peripheral edge），前縁（front edge），周縁及び前縁の交差位置（junction）に形成されている隅縁（corner edge）を有している偶数（even number）の切刃を有していて、隣接している切刃の隅縁（３）が相互に異なった幾何学形状を有している、フライス工具であって、
奇数番号の切刃の隅縁が丸められている形状（radiused configuration）を有していて、偶数番号の切刃の隅縁（３）が傾斜された形状（bevelled cinfiguration）を有している、ことを特徴としている。

Claims (5)

1. 工具本体，シャンク部分（５），そして被加工物（Ｍ）を機械切削する為に適用された切刃（１，２，３）を有していて、切刃（１，２，３）は工具本体上又は工具本体に取り付けられている埋め金上に配置されているフライス工具であって、
   周縁（１）及び前縁（２）の交差位置に形成されている工具（Ｓ）の隅縁（３）が、隣接している切刃の隅縁（３）が異なった幾何学的形状配置を有して配置されている、ことを特徴としているフライス工具。
2. それがシャンク型又はディスク型の構成を有している、ことを特徴としている請求項１に従っているフライス工具。
3. それが複数の切削埋め金を有していて、そこでは個々の埋め金の隅縁が異なった幾何学的形状配置の隣接した区域により形成されている、ことを特徴としている請求項１又は２に従っているフライス工具。
4. それが、工具が偶数（２，４，…，２ｎ）の縁を有しているとともに、丸められている形状を有している奇数縁（１，３，２ｎ−１）及び傾斜された形状を有している偶数縁（２，４，…，２ｎ）を伴っている、幾何学的形状配置を有している、ことを特徴としている請求項１乃至３のいずれか１項に従っているフライス工具。
5. 工具（Ｓ）が、縁の半径Ｒが０．５ｍｍ乃至５ｍｍの間であり、そして縁の傾斜角αが１５乃至７５°の間である幾何学的形状配置を有している、ことを特徴としている請求項１乃至３のいずれか１項に従っているフライス工具。

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