JP4364345B2 - スローアウェイチップ及びボールエンドミル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば金型の肩削り、深溝削りに使用される刃先交換式のボールエンドミル関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のボールエンドミルとしては、例えば図４に示すようなものが知られている。これは、実開平７ー３１２２３号公報に開示されたものであり、軸線回りに回転される工具本体１７の先端に、上面１９からみて凸円弧状を呈する切れ刃２０を備えた複数の平板状のスローアウェイチップ（以下、「チップ」という。）１８が、その上面１９を工具回転方向に向けるとともに、上記切れ刃２０の軸線回りの回転軌跡が略半球状をなすように互いにずらされて着脱自在に装着されたものである。チップ１８の切れ刃２０は、その中央部が両端部よりも工具回転方向に膨らむように、チップ１８の厚さ方向に湾曲して形成されるとともに、当該チップ１８の上面１９には、上記切れ刃２０に連なりこの切れ刃２０側から離間するに従い当該切れ刃２０に対して上記厚さ方向に漸次隆起する隆起面が形成されたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、以下に従来技術の問題点を記述する。
【０００４】
上記構成のボールエンドミルは、切れ刃が被削材に喰い付く際に、切れ刃中央部から両端部にかけて徐々に喰い付いてゆくこととなり、喰い付き時に切れ刃に衝撃的な負荷の作用することが避けられ、切れ刃の欠損や摩耗を抑えることができるものである。
【０００５】
しかしながら、金型等の彫り込み加工においては、切込み量の変化により過大な切削抵抗が作用したり、断続的な切削となる場合があり、突発的に切れ刃欠損を生ずることがある。このような場合、従来では加工条件を下げたり、チップ厚を増すなどして欠損を防止していた。
【０００６】
しかるに、前者の場合には、加工能率の低下するという問題があり、後者の場合には、チップ取付座の肉厚を確保する必要から工具本体が大径化するという問題があった。
【０００７】
このようなことから、本発明は、チップの形状及びチップの配置構成を改善することにより、上記問題点の解決を図ったものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の如き課題に鑑みなされたもので、略三角形平板状をなし、その側面が上面から下面に向けて内側に傾斜するポジ形式のスローアウェイチップであって、その切れ刃は中央部が両端部より上面側及び側面側に凸となる円弧状曲線に形成されるとともに、コーナ部には、上面より下面に向けて略鉛直なる面取り面が付設されており、さらに逃げ面となる上面には切れ刃から遠ざかる方向に漸次隆起する湾曲面が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、丸棒状を成す工具本体の一端に形成した半球状頭部に切欠きして設けられた複数のチップ取付座に、請求項１記載のスローアウェイチップがその側面をすくい面となるように組み込まれていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図を参照しながら説明する。
【００１１】
図１に示す棒状をなす工具本体１は、工作機械に把持されるシャンク部２と、チップ７が組み込まれる半球状の頭部３とから構成されている。頭部３には、複数のチップ７が略回転軸対称の位置に配設されており、また、切れ刃１１の回転軌跡が全体として球面の軌跡を描くように、軸方向後方に順次後退して配設されている。頭部３に隣接して軸方向後方に位置する棒状の胴体部には、略四角形のポジ形式のチップ８が並設されている。このチップ８は、外周刃として作用するものであり、その切れ刃稜線は工具本体１の回転軸に対して平行に配設されている。このように工具本体１の頭部３及び胴体部には、複数のチップ７、８が使用され、切れ刃稜線が分割して形成されているため、切れ刃稜線が連続・一体に形成されている場合に比べて喰い付き時の衝撃が緩和されるという利点がある。
【００１２】
次に、工具本体１に組み込まれるチップ７は、図２及び図３に示す如く、略三角形平板状をなし、その側面１０が上面９から下面側に向かうに従いチップ７の内側に向かうように傾斜させられた、いわゆるポジ形式のチップである。上面９には、切れ刃１１から遠ざかる方向に漸次隆起する湾曲面１３が形成されている。逃げ面１５となる上面９を平坦面ではなく湾曲面１３とした理由は、後述する。
【００１３】
上面９と側面１０との交差稜線部に形成される切れ刃１１は、その中央部が上面９側及び側面１０側の両方に凸となる円弧状曲線に形成されている。このように切れ刃を円弧状としたのは、切れ刃喰い付き時の衝撃を緩和し、および直線切れ刃より実質的に切れ刃を長く形成することにより線荷重を小さくし、欠損を防止するためである。
【００１４】
切れ刃１１の両端部、すなわち隣接する側面１０と上面９とが交差する三角錐状のコーナ部には、上面９より下面に向けて略鉛直なる面取り面１２が形成されている。したがって、実際に切削に関与するのは面取り部を除く切れ刃１１の中央部分となる。このように、コーナ部を面取りしたのは、鋭利なコーナ部分に欠損やチッピングが優先的に発生するのを防止するためであり、特に、切れ刃１１が工具本体１の回転軸中心付近に位置する場合に有効となる。
【００１５】
上記チップ７が、締付ねじ６の利用により頭部３に切欠きして形成されたチップ取付座４内に装着される際には、略三角形を呈する上面９が切削上の逃げ面１５、側面１０がすくい面１４を構成するように組み込まれる。チップ７を縦形にして使用するのは、切削抵抗の主分力方向に対する断面二次モーメントを大きくし、欠損やチッピングを防止するためである。
【００１６】
図４は、平坦面により逃げ面１５が構成される従来例と、湾曲面により逃げ面１５が構成される本発明との刃先角α、βの比較を模式的に示したものである。ここでいう刃先角α、βとは、図４に示すすくい面１４と逃げ面１５とのなす角をいうものとする。従来例の場合は、刃先角αは一定であるのに対し、本発明の場合は、刃先角βは切れ刃近傍で大きくなるように形成されており、すなわち、従来品と本発明品との刃先角α、βの関係は、α＜βの関係になる。このことは、本発明品が刃先強度の向上に有効となることを示している。また、切削に関与する切れ刃１１の反対側であるチップ７の下面が加工面と干渉する心配もない。なお、すくい角は従来と同様の角度に設定さているため、切れ味、切屑排出性は維持されている。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、チップの切れ刃は、その中央部が両端部より上面側及び側面側に凸となる円弧状曲線に形成されているため、切れ刃喰い付き時の衝撃が緩和され、切れ刃欠損を防止することができる。また、チップの上面には、切れ刃から遠ざかる方向に漸次隆起する湾曲面が形成されているため、刃先強度が向上し、切り込みの深い加工においても円滑に切削をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わるボールエンドミルの斜視図である
【図２】図１に示すボールエンドミルに装着されるチップの（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】図２に示すチップの斜視図である。
【図４】従来のチップと図２に示す本発明によるチップとの刃先角の違いを説明する模式図である。
【図５】従来のエンドミルの一例を示す（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１ 工具本体
３ 頭部
７、８ チップ
９ 上面
１０ 側面
１２ 面取り面
１３ 湾曲面
α、β 刃先角

Claims (2)

1. 略三角形平板状をなし、その側面が上面から下面に向けて内側に傾斜するポジ形式のスローアウェイチップであって、
   その切れ刃は中央部が両端部より上面側及び側面側に凸となる円弧状曲線に形成されるとともに、
   コーナ部には、上面より下面に向けて略鉛直なる面取り面が付設されており、
   さらに逃げ面となる上面には切れ刃から遠ざかる方向に漸次隆起する湾曲面が形成されている
   ことを特徴とするスローアウェイチップ。
2. 丸棒状を成す工具本体の一端に形成した半球状頭部に切欠きして設けられた複数のチップ取付座に、請求項１記載のスローアウェイチップがその側面をすくい面となるように組み込まれていることを特徴とするボールエンドミル。

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