JP3191257U - エンドミル - Google Patents

Abstract

【課題】溝加工における切削の進行に伴い、切削屑が外周刃の表面に形成された複数の凹部に沿って斜め上方に移動してスムーズに排出され、詰まりを効果的に解消することができ切削加工の効率性に優れ、被切削物の切削肌を改善することができ加工の高品質性に優れると共に、刃物寿命を向上させることができ耐久性、長寿命性に優れたエンドミルを提供する。
【解決手段】エンドミル本体２の先端側にシャンク側から見て右側に切れ刃３ａが形成された右ねじれ又は左ねじれの外周刃３を有し、右回転で使用されるエンドミル１であって、エンドミル本体の先端を下にして正面から見た時に、外周刃の表面に形成された複数の凹部４が、水平面に対して右斜め上方に傾斜している。
【選択図】図１

Description

本考案は、金属材料などの切削加工において、主に粗削り用や中仕上げ用として用いられるエンドミルに関するものである。

従来、金属材料などの切削加工における粗削り用として、工具母材（エンドミル本体）の先端側外周に連続した波状に形成されたねじれ切刃を有するエンドミル（ラフィングエンドミル）が使用されている。このような波状の外周刃（ラフィング刃）を有するエンドミルは、外周刃の形状が平行な通常のエンドミルに比べて、切削抵抗が小さく、また切り屑が細かく分断され、切り屑が排出され易いため、粗削りに好適に用いることができる。
また、ニックと呼ばれる細い溝を設けた外周刃（ニック付き刃）を有するエンドミルも波状の外周刃を有するエンドミルと同様に、切り屑を細かく分断すると共に、びびり振動の防止や切削抵抗軽減の効果がある。
これらのエンドミルについては、外周刃の損傷を低減して耐久性を改善するための工夫や切削加工時のびびり振動の発生を抑制するための工夫が検討されている。
例えば、（特許文献１）には、ラフィングエンドミルの底刃と各波状外周切刃によって形成される各コーナ部のうち、コーナ角が９０°以下となるコーナ部にコーナ刃を設け、このコーナ刃は、コーナ角が９０°よりも大きいコーナ部の最も突出している外周切刃および底刃よりも突出していないように構成したエンドミルが開示されている。
また、（特許文献２）には、一定のねじれ角でねじれ且つ円周方向において等分割された３枚以上の外周刃を有し、該外周刃にはそれぞれ同一形状の波形が同一ピッチで形成されているとともに、該波形の軸方向における位相は隣接する２枚の外周刃の間で互いにずらされている荒削りエンドミルにおいて、互いに隣接する各外周刃間における該位相のずれ量を不均等にした荒削りエンドミルが開示されている。

特開２００１−１２１３４０号公報 特開平１−１２７２１４号公報

しかしながら、上記従来の技術は以下のような課題を有していた。
（１）（特許文献１）のエンドミルは、波状外周切刃と底刃によって形成されるコーナ部の損傷を軽減するために、コーナ部に適切なコーナ刃を設けて、コーナ角が９０°よりも小さくなるコーナ部をなくして、切刃の強度を高め、コーナ部における耐久性を向上させるものであるが、切り屑の排出性の向上や被切削物の切削肌の改善などについては考慮されていなかった。特に、シャンク側から見て右側に切れ刃が形成された右ねじれの外周刃を有しており、右回転で使用されるにも関わらず、エンドミル本体の先端を下にして正面から見た時に、外周刃の表面に形成される複数の波状の切刃（凹部）が、水平面に対して右斜め下方に傾斜していることにより、切り屑が凹部に沿って下方に向かって流れ、排出され難く、詰まりが発生し易く、切削の効率性、切刃の耐久性、長寿命性に欠けるという課題を有している。
（２）（特許文献２）の荒削りエンドミルは、互いに隣接する各外周刃間における波形の軸方向の位相のずれ量を不均等にすることにより、びびり振動の発生を抑制するものであるが、切れ刃の向き（位置）や切削時の回転方向が記載されておらず、回転方向と波形の傾斜方向との関係が不明確であり、切り屑の排出性の向上や被切削物の切削肌の改善などについては考慮されていなかった。

本考案は上記課題を解決するもので、溝加工における切削の進行に伴い、切削屑が外周刃の表面に形成された複数の凹部に沿って斜め上方に移動してスムーズに排出され、詰まりを効果的に解消することができ切削加工の効率性に優れ、被切削物の切削肌を改善することができ加工の高品質性に優れると共に、刃物寿命を向上させることができ耐久性、長寿命性に優れたエンドミルを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段及びそれによって得られる作用、効果

上記課題を解決するために本考案のエンドミルは、以下の構成を有している。
本考案の請求項１に記載のエンドミルは、エンドミル本体の先端側にシャンク側から見て右側に切れ刃が形成された右ねじれ又は左ねじれの外周刃を有し、右回転で使用されるエンドミルであって、前記エンドミル本体の先端を下にして正面から見た時に、前記外周刃の表面に形成された複数の凹部が、水平面に対して右斜め上方に傾斜している構成を有している。
この構成により、以下のような作用、効果を有する。
（１）エンドミル本体の先端側にシャンク側から見て右側に切れ刃が形成された右ねじれ又は左ねじれの外周刃を有し、右回転で使用されるエンドミルにおいて、エンドミル本体の先端を下にして正面から見た時に、外周刃の表面に形成された複数の凹部が、水平面に対して右斜め上方に傾斜しているので、外周刃のねじれ方向に関係なく、溝加工での切削の進行に伴い、切削屑が凹部に沿って斜め上方に移動してスムーズに排出され、詰まりを効果的に解消することができ切削加工の効率性に優れる。また、良好な切削が行われることにより、被切削物の切削肌を改善することができ加工の高品質性に優れると共に、刃物寿命を向上させることができ耐久性、長寿命性に優れる。

ここで、外周刃の数は適宜、選択することができるが、２枚刃乃至６枚刃が好適に用いられる。また、外周刃のすくい角やねじれ角等も適宜、選択することができる。
一般的に外周刃が右刃の場合は右ねじれのものが使用されるが、左ねじれにすると、被切削物の上面にバリが出ないので、用途に応じて左ねじれのものを使用することができる。右刃の場合は外周刃のねじれ方向に関わらず右回転で使用するため、凹部が正面から見て水平面に対して右斜め上方に傾斜していれば、切削屑を凹部に沿ってスムーズに排出させることができる。
尚、凹部の幅、深さ、ピッチ等は適宜、選択することができ、従来のラフィングエンドミルのラフィング刃と同様に波状に連なるように配置してもよいし、ニック付きエンドミルのように断面が円弧状の溝を所定間隔で配置してもよい。

本考案の請求項２に記載のエンドミルは、エンドミル本体の先端側にシャンク側から見て左側に切れ刃が形成された左ねじれ又は右ねじれの外周刃を有し、左回転で使用されるエンドミルであって、前記エンドミル本体の先端を下にして正面から見た時に、前記外周刃の表面に形成された複数の凹部が、水平面に対して左斜め上方に傾斜している構成を有している。
この構成により、以下のような作用、効果を有する。
（１）エンドミル本体の先端側にシャンク側から見て左側に切れ刃が形成された左ねじれ又は右ねじれの外周刃を有し、左回転で使用されるエンドミルにおいて、エンドミル本体の先端を下にして正面から見た時に、外周刃の表面に形成された複数の凹部が、水平面に対して左斜め上方に傾斜しているので、外周刃のねじれ方向に関係なく、溝加工での切削の進行に伴い、切削屑が凹部に沿って斜め上方に移動してスムーズに排出され、詰まりを効果的に解消することができ切削加工の効率性に優れる。また、良好な切削が行われることにより、被切削物の切削肌を改善することができ加工の高品質性に優れると共に、刃物寿命を向上させることができ耐久性、長寿命性に優れる。

ここで、外周刃の数、すくい角、ねじれ角等については請求項１と同様なので説明を省略する。
一般的に外周刃が左刃の場合は左ねじれのものが使用されるが、右ねじれにすると、被切削物の上面にバリが出ないので、用途に応じて右ねじれのものを使用することができる。左刃の場合は外周刃のねじれ方向に関わらず左回転で使用するため、凹部が正面から見て水平面に対して左斜め上方に傾斜していれば、切削屑を凹部に沿ってスムーズに排出させることができる。
尚、凹部の形状、幅、ピッチ等については請求項１と同様なので説明を省略する。

請求項３に記載の考案は、請求項１又は２に記載のエンドミルであって、前記凹部の傾斜角度が、５度〜２５度である構成を有している。
この構成により、請求項１又は２の作用、効果に加え、以下のような作用、効果を有する。
（１）凹部の傾斜角度が、５度〜２５度であることにより、切削屑が凹部に沿ってスムーズに移動し易く、切削屑を効果的に排出して、加工効率を向上させることができると共に、外周刃の摩耗を低減して切削性、加工性を向上させることができる。

ここで、凹部の傾斜角度は５度〜２５度、好ましくは１０度〜２０度である。凹部の傾斜角度が１０度より小さくなるか、２０度より大きくなるにつれ、切削屑の排出性、刃物の寿命が低下し易くなり、切削肌の状態が悪化する傾向がみられる。特に、凹部の傾斜角度が５度より小さくなると、凹部の傾きが水平に近づき切削屑が排出され難くなり、詰まりが発生し易くなって加工性が低下し易くなる傾向があり、２５度より大きくなると、切削抵抗が増加し、外周刃が摩耗し易くなって加工性、耐久性が低下する傾向があり、いずれも好ましくない。

（ａ）実施の形態１のエンドミルの正面模式図 （ｂ）実施の形態１のエンドミルの底面模式図 実施の形態１のエンドミルの使用状態を示す正面模式図 実施の形態１のエンドミルの変形例を示す正面模式図 （ａ）実施の形態２のエンドミルの正面模式図 （ｂ）実施の形態２のエンドミルの底面模式図 実施の形態２のエンドミルの変形例を示す正面模式図

以下、本考案の実施の形態について説明する。なお、本考案は以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。
（実施の形態１）
本考案の実施の形態１におけるエンドミルについて、以下図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）は実施の形態１のエンドミルの正面模式図であり、図１（ｂ）は実施の形態１のエンドミルの底面模式図である。
図１中、１は実施の形態１におけるエンドミル、２はエンドミル１のエンドミル本体（図１（ａ））、２ａはエンドミル本体２の上端側に形成されたシャンク（図１（ａ））、２ｂはエンドミル本体２の先端、３はエンドミル本体２の先端２ｂ側にシャンク２ａ側から見て右側（先端２ｂ側から見て左側）に切れ刃３ａが形成された右ねじれの４枚の外周刃、４は各々の外周刃３の表面に形成されエンドミル本体２の先端２ｂを下にして正面から見た時に、水平面に対して右斜め上方に傾斜した複数の凹部（図１（ａ））、αは水平面と凹部４のなす傾斜角度（図１（ａ））である。
尚、このエンドミル１は右刃の外周刃３を有しているので、シャンク２ａ側から見て右回りに回転させて使用する。

本実施の形態では外周刃３を４枚刃にしたが、外周刃３の数は適宜、選択することができる。また、外周刃３のすくい角やねじれ角等も適宜、選択することができる。
尚、凹部４の幅、深さ、ピッチ等は適宜、選択することができ、図１（ａ）に示したように従来のラフィングエンドミルのラフィング刃と同様に波状に連なるように配置してもよいし、ニック付きエンドミルのように断面が円弧状の溝を所定間隔で配置してもよい。
凹部４の傾斜角度αは５度〜２５度に形成した。凹部４の傾斜角度αが５度より小さくなるにつれ、凹部４の傾きが水平に近づき切削屑が排出され難くなり、詰まりが発生し易くなって加工性が低下する傾向があり、２５度より大きくなるにつれ、切削抵抗が増加し、外周刃３が摩耗し易くなって加工性、耐久性が低下する傾向があり、いずれも好ましくないことがわかったためである。

以上のように構成された実施の形態１のエンドミルの使用方法について説明する。
図２は実施の形態１のエンドミルの使用状態を示す正面模式図である。
図２中、１０はエンドミル１によって切削加工される被切削物、１０ａはエンドミル１で加工された被切削物１０の溝である。
図２において、エンドミル１で被切削物１０の溝加工を行うと、エンドミル１の右回転に対し、正面から見た時に、外周刃３の表面に形成された複数の凹部４が、水平面に対して右斜め上方に傾斜していることにより、切削屑が矢印で示したように凹部４に沿って斜め上方に移動し、スムーズに排出されるため、詰まりを効果的に解消することができる。これにより、効率的に溝１０ａを加工することができ、また良好な切削によって被切削物１０の切削肌を改善することができる。特に、木材や合成樹脂等の軟質の材料の切削に好適に用いることができる。

次に、実施の形態１のエンドミルの変形例について説明する。尚、実施の形態１と同様のものには、同一の符号を付して説明を省略する。
図３は実施の形態１のエンドミルの変形例を示す正面模式図である。
図３において、実施の形態１の変形例におけるエンドミル１Ａが実施の形態１のエンドミル１と異なるのは、外周刃３Ａが左ねじれで形成されている点である。
このエンドミル１Ａは外周刃３Ａが左ねじれで形成されているが、切れ刃はシャンク２ａ側から見て右側に形成されているので、実施の形態１のエンドミル１と同様に右回りに回転させて使用する。エンドミル１Ａの右回転に対し、正面から見た時に、外周刃３Ａの表面に形成された複数の凹部４が、水平面に対して右斜め上方に傾斜しているので、実施の形態１のエンドミル１と同様に切削屑を凹部４に沿ってスムーズに排出させることができる。
尚、一般的には、図１に示したように、外周刃３が右刃の場合は右ねじれのものが使用されるが、本変形例のように左ねじれの外周刃３Ａにすると、被切削物の上面にバリが出ないので、用途に応じて右刃で左ねじれの外周刃３Ａを有するエンドミル１Ａを使い分けることができる。

以上のように構成された実施の形態１のエンドミルは、以下の作用を有する。
（１）エンドミル本体の先端側にシャンク側から見て右側に切れ刃が形成された右ねじれ又は左ねじれの外周刃を有し、右回転で使用されるエンドミルにおいて、エンドミル本体の先端を下にして正面から見た時に、外周刃の表面に形成された複数の凹部が、水平面に対して右斜め上方に傾斜しているので、外周刃のねじれ方向に関係なく、溝加工での切削の進行に伴い、切削屑が凹部に沿って斜め上方に移動してスムーズに排出され、詰まりを効果的に解消することができ切削加工の効率性に優れる。また、良好な切削が行われることにより、被切削物の切削肌を改善することができ加工の高品質性に優れると共に、刃物寿命を向上させることができ耐久性、長寿命性に優れる。
（２）凹部の傾斜角度が、５度〜２５度であることにより、切削屑が凹部に沿ってスムーズに移動し易く、切削屑を効果的に排出して、加工効率を向上させることができると共に、外周刃の摩耗を低減して切削性、加工性を向上させることができる。

（実施の形態２）
本考案の実施の形態２におけるエンドミルについて、以下図面を参照しながら説明する。尚、実施の形態１と同様のものには、同一の符号を付して説明を省略する。
図４（ａ）は実施の形態２のエンドミルの正面模式図であり、図４（ｂ）は実施の形態２のエンドミルの底面模式図である。
図４において、実施の形態２のエンドミル１Ｂが実施の形態１のエンドミル１と異なるのは、外周刃３Ｂが左ねじれで形成されており、シャンク２ａ側から見て左側（先端２ｂ側から見て右側）に切れ刃３ａが形成されている点である。
このエンドミル１Ｂは左刃の外周刃３Ｂを有しているので、シャンク２ａ側から見て左回りに回転させて使用する。
エンドミル１Ｂの左回転に対し、正面から見た時に、外周刃３Ｂの表面に形成された複数の凹部４が、水平面に対して左斜め上方に傾斜していることにより、切削屑が凹部４に沿って斜め上方に移動し、スムーズに排出されるため、詰まりを効果的に解消することができ、実施の形態１のエンドミル１と同様の作用、効果を実現することができる。

次に、実施の形態２のエンドミルの変形例について説明する。尚、実施の形態１と同様のものには、同一の符号を付して説明を省略する。
図５は実施の形態２のエンドミルの変形例を示す正面模式図である。
図５において、実施の形態２の変形例におけるエンドミル１Ｃが実施の形態２のエンドミル１Ｂと異なるのは、外周刃３Ｃが右ねじれで形成されている点である。
このエンドミル１Ｃは外周刃３Ｃが右ねじれで形成されているが、切れ刃はシャンク２ａ側から見て左側に形成されているので、実施の形態２のエンドミル１Ｂと同様に左回りに回転させて使用する。エンドミル１Ｃの左回転に対し、正面から見た時に、外周刃３Ｃの表面に形成された複数の凹部４が、水平面に対して左斜め上方に傾斜しているので、実施の形態２のエンドミル１Ｂと同様に切削屑を凹部４に沿ってスムーズに排出させることができる。
尚、一般的には、図４に示したように、外周刃３Ｂが左刃の場合は左ねじれのものが使用されるが、本変形例のように右ねじれの外周刃３Ｃにすると、被切削物の上面にバリが出ないので、用途に応じて左刃で右ねじれの外周刃３Ｃを有するエンドミル１Ｃを使い分けることができる。

以上のように構成された実施の形態１のエンドミルは、以下の作用を有する。
（１）エンドミル本体の先端側にシャンク側から見て左側に切れ刃が形成された左ねじれ又は右ねじれの外周刃を有し、左回転で使用されるエンドミルにおいて、エンドミル本体の先端を下にして正面から見た時に、外周刃の表面に形成された複数の凹部が、水平面に対して左斜め上方に傾斜しているので、外周刃のねじれ方向に関係なく、溝加工での切削の進行に伴い、切削屑が凹部に沿って斜め上方に移動してスムーズに排出され、詰まりを効果的に解消することができ切削加工の効率性に優れる。また、良好な切削が行われることにより、被切削物の切削肌を改善することができ加工の高品質性に優れると共に、刃物寿命を向上させることができ耐久性、長寿命性に優れる。
（２）凹部の傾斜角度が、５度〜２５度であることにより、切削屑が凹部に沿ってスムーズに移動し易く、切削屑を効果的に排出して、加工効率を向上させることができると共に、外周刃の摩耗を低減して切削性、加工性を向上させることができる。

以下、本考案を実施例により具体的に説明する。なお、本考案はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施の形態１と同様のシャンク２ａ側から見て右側（先端２ｂ側から見て左側）に切れ刃３ａが形成された右ねじれの外周刃３を有するエンドミル１（図１参照）について、凹部４の傾斜角度αを５度〜３０度の範囲で５度ずつ変化させた時の切削屑の排出性、切削肌の状態、刃物寿命との関係を調べた結果を表１に示す。尚、比較のために従来の傾斜角度αが０度の場合の結果も示す。
表１においては、傾斜角度αが０度の場合を基準とし、０度と同等の場合を×、０度よりやや優れる場合を△、０度より優れる場合を○、０度より非常に優れる場合を◎とした。

表１に示したように、傾斜角度αが５度〜２５度の範囲で切削屑の排出性、切削肌の状態、刃物寿命の全てが０度の場合よりもやや優れ、１５度前後で最良となった。また、傾斜角度αが２５度より大きくなると、切削抵抗が増加し、外周刃が摩耗し易くなって刃物の寿命が０度の場合と同程度まで低下する結果となった。
以上の結果から、凹部４の傾斜角度αを５度〜２５度、好ましくは１０度〜２０度とすることにより、切削屑の排出性、切削肌の状態、刃物寿命が改善されることがわかった。尚、この結果は外周刃のねじれ方向の違いや切れ刃が左右いずれの方向に形成されているかに関わらず同様の傾向になるものと思料される。

本考案は、溝加工における切削の進行に伴い、切削屑が外周刃の表面に形成された複数の凹部に沿って斜め上方に移動してスムーズに排出され、詰まりを効果的に解消することができ切削加工の効率性に優れ、被切削物の切削肌を改善することができ加工の高品質性に優れると共に、刃物寿命を向上させることができ耐久性、長寿命性に優れたエンドミルを提供することができ、省資源化に貢献することができる。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ エンドミル
２ エンドミル本体
２ａ シャンク
２ｂ 先端
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ 外周刃
３ａ 切れ刃
４ 凹部
α 傾斜角度
１０ 被切削物
１０ａ 溝

Claims (3)

1. エンドミル本体の先端側にシャンク側から見て右側に切れ刃が形成された右ねじれ又は左ねじれの外周刃を有し、右回転で使用されるエンドミルであって、
   前記エンドミル本体の先端を下にして正面から見た時に、前記外周刃の表面に形成された複数の凹部が、水平面に対して右斜め上方に傾斜していることを特徴とするエンドミル。
2. エンドミル本体の先端側にシャンク側から見て左側に切れ刃が形成された左ねじれ又は右ねじれの外周刃を有し、左回転で使用されるエンドミルであって、
   前記エンドミル本体の先端を下にして正面から見た時に、前記外周刃の表面に形成された複数の凹部が、水平面に対して左斜め上方に傾斜していることを特徴とするエンドミル。
3. 前記凹部の傾斜角度が、５度〜２５度であることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンドミル。
   

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