JP5986254B1

JP5986254B1 - エンドミル

Info

Publication number: JP5986254B1
Application number: JP2015072581A
Authority: JP
Inventors: 和也畠山
Original assignee: 株式会社オリオン工具製作所
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2015-03-31
Publication date: 2016-09-06
Anticipated expiration: 2035-03-31
Also published as: JP2016190308A

Abstract

【課題】切屑を効率的に排出し摩擦熱の発生を減少させたエンドミルを提供する。【解決手段】基端部２と切削部３とを備えたエンドミル１は、軸方向に延びて先端を抜けるように切削部３に形成されかつ軸方向に延びる第１の溝エッジ部１０及び第２の溝エッジ部１１により画定された一つの溝５と、切削部３で溝５が形成されていない側に形成され、かつ基端部２及び第１の溝エッジ部１０の半径よりも小さい半径を有する外周部６と、第１の溝エッジ部１０の先端に形成された、正のリード角を有する第１の底刃チップＩと、第１の溝エッジ部１０に回転方向後方で隣接して外周部６に形成された、正のリード角を有する第２の底刃チップＡと、外周部６に形成された、逆リード角を各々有しかつ軸方向及び周方向に各々複数個ずつ配列されており、隣接する２つの外周刃チップの間に間隙を有する複数の外周刃チップ８と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、エンドミルに関する。

エンドミルの従来技術に関して、下記の特許文献１の技術が知られている。

特許文献１に記載されている技術は、シャンクを有する円柱形のボディに設けた複数のフルートの回転後方側の外周縁に沿って配設されたチップ座に、切れ刃となるチップを固着してなるエンドミルに関するものである。この従来技術のエンドミルのボディ外周には、ボディの先端に抜ける主フルートと先端に抜けない又は抜ける複数の副フルートとが形成されており、底刃チップが主フルートの先端にのみ取り付けられ、外周刃チップが副フルートにのみ取り付けられている。ここでフルートとは、ボディに削成された、切屑排出溝をいう。

上記従来技術のエンドミルでは、主フルート以外に、複数の副フルートが形成されているため、隣接するフルートの間に、当該隣接するフルートを仕切るための仕切部分が刃チップ以外にも必ず存在することになる。このため、切屑の一部がフルートを通って排出され得るとしてもこの仕切部分が切屑の円滑な排出を妨害するおそれがある。

特許第３３１７８６８号公報

本発明は、上記事実に鑑みなされたもので、切屑を効率的に排出し摩擦熱の発生を減少させたエンドミルを提供することをその目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る、基端部と該基端部より切削方向前方側に形成された切削部とを備えたエンドミルは、前記エンドミルの軸方向に延びて先端を抜けるように前記切削部に形成された一つの溝であって、該溝は、前記軸方向に延びる第１の溝エッジ部及び第２の溝エッジ部によって画定されている、前記溝と、前記切削部において前記溝が形成されていない側に形成された外周部であって、該外周部の半径は、前記第１の溝エッジ部の半径よりも小さい、前記外周部と、前記第１の溝エッジ部の先端に形成された第１の底刃チップと、前記外周部に形成された少なくとも１つの外周刃チップと、を備えて構成したものである。

被削材の穴空け時において、本発明の上記態様に係るエンドミルを回転しながら被削材内へと進めると、第１の溝エッジ部の先頭に形成された第１の底刃チップにより被削材が切削され、その切屑が溝を通って外部へと排出される。引き回し時には、外周刃チップが機能する。ここで、本発明のエンドミルでは、第１の底刃チップが形成された第１の溝エッジ部よりも半径の小さい外周部に、外周刃チップが形成されている。すなわち、本発明のエンドミルは、上記従来技術とは異なり、刃チップが形成されるところの副フルートが存在しないことが特徴となっている。この特徴により、本発明に係るエンドミルでは、隣接するフルートを仕切るための余分な仕切部分が存在せず、切屑の一部がこのような仕切部によって妨害されずにきわめて効率的に排出され、切削時及び引き回し時における摩擦熱の発生を大幅に減少させることができる。

好ましい態様では、前記第１の溝エッジ部に回転方向後方で隣接して前記外周部に形成された第２の底刃チップを更に備える。

上記従来技術では、底刃チップは、主フルートの先端にのみ取り付けられていたが、本発明の好ましい態様では、第２の底刃チップを設けたことにより、さらに切削能力を向上させることが可能となる。

また、好ましい態様では、前記第１及び第２の底刃チップは、正リード角を有し、前記外周刃チップは、逆リード角を有する。引き回し時には、逆リード角を有する外周刃チップが被削材の上面を抑えるためバリの発生を防ぐことができる。

さらに、好ましい前記第１の溝エッジ部は、切屑を排出する前記溝に対して切屑が回転方向後方に行かないようにするための壁を形成する。溝のみならず、壁として機能する第１の溝エッジ部が設けられていることによって、さらに効率良く溝を通って切屑が排出され、摩擦熱で被削材が焦げることがなくなるという優れた効果が得られる。

前記溝は、螺旋溝であってもよい。また、前記外周部は、前記第２の底刃チップが形成されているところの位置から前記第２の溝エッジ部まで略一定の半径を有していてもよい。

好ましい前記外周刃チップは、軸方向及び周方向の少なくとも１つの方向に複数個配列されており、隣接する２つの外周刃チップの間に間隙を有する。

外周刃チップが、軸方向及び周方向の少なくとも１つの方向に複数個配列されているため、切削や引き回し効率を向上させることができ、さらには、外周刃チップの間に形成された間隙により、切屑を効率よく排出することができる。

本発明の一態様に係る、基端部と該基端部より切削方向前方側に形成された切削部とを備えたエンドミルは、前記エンドミルの軸方向に延びて先端を抜けるように前記切削部に形成された一つの溝であって、該溝は、前記軸方向に延びる第１の溝エッジ部及び第２の溝エッジ部によって画定され、前記第１の溝エッジ部は、切屑を排出する前記溝に対して切屑が回転方向後方に行かないようにするための壁を形成する、前記溝と、前記切削部において前記溝が形成されていない側に形成された外周部であって、該外周部の半径は、前記基端部及び前記第１の溝エッジ部の半径よりも小さい、前記外周部と、前記第１の溝エッジ部の前記壁の先端に形成された、正のリード角を有する第１の底刃チップと、前記第１の溝エッジ部に回転方向後方で隣接して前記外周部に形成された、正のリード角を有する第２の底刃チップと、前記外周部に形成された、逆リード角を各々有する複数の外周刃チップであって、該外周刃チップは、軸方向及び周方向に各々複数個ずつ配列されており、隣接する２つの外周刃チップの間に間隙を有する、前記複数の外周刃チップと、を備えて構成したものである。

図１は、本発明の一実施形態に係るエンドミルの側面図、底刃チップＩにおける径方向断面図、及び、上面図である。図２は、図１に示したエンドミルの切削部の平面図である。図３は、図１に示したエンドミルの斜視図である。図４は、図１に示したエンドミルの各刃における径方向断面図であり、（ａ）は底刃チップＡにおける径方向断面図、（ｂ）は外周刃チップＢ〜Ｃにおける径方向断面図、（ｃ）は外周刃チップＤ〜Ｆにおける径方向断面図、並びに、（ｄ）は外周刃チップＧ〜Ｈにおける径方向断面図である。図５は、第１の溝エッジ部が、切屑を排出する溝に対して切屑が回転方向後方に行かないようにするための壁を形成することを説明した概念図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。

図１には、本発明の一実施形態に係るエンドミル１の側面図、径方向断面図、及び、上面図が示されている。

図１の側面図に示されるように、エンドミル１は、基端部２と該基端部２より切削方向前方側に形成された切削部３とを備えている。切削部３は、エンドミル１の軸方向Ｐに延びて先端を抜けるように形成された一つの溝５と、溝５が形成されていない切削部３の側に形成された外周部６と、底刃チップ７と、外周刃チップ８とを備えている。

図１の断面図に示されるように、溝５は、第１の溝エッジ部１０及び第２の溝エッジ部１１によって画定されるように例えば削り出しで形成される。この断面図より、外周部６の半径は、基端部２の半径及び第１の溝エッジ部１０の半径よりも小さく形成されていることが理解できる。なお、第１の溝エッジ部１０は、その削り出し時に外周部６よりも半径が大きくなるように形成されてもよいが、チップ台を切削部に固着すること（例えば、後述する図５）により、外周部６よりも半径を大きくしてもよい。

図１の断面図に示されるように、底刃チップ７のうち底刃チップＩは、第１の溝エッジ部１０の先端に形成されている。底刃チップＩは、エンドミル１の軸方向Ｐに沿った直進方向に対して正のリード角θ_i(一例として２０°)を有する。また、溝５は、本実施形態では螺旋溝であり、該螺旋溝は、エンドミル１の軸方向Ｐに沿った直進方向に対して所定のスパイラルミゾ角θ_ｓ(一例として２０°)を有する。

次に図２を参照して、底刃チップ７及び外周刃チップ８との配列を説明する。なお、図２は、実際には円筒形の表面上にある刃チップを平面図に展開して示したものである。
図２に示されるように、底刃チップ７のうち底刃チップＡは、第１の溝エッジ部１０に回転方向Ｑの後方で隣接して外周部６に形成されている。また、外周刃チップ８は、本実施形態では、複数の外周刃チップ（Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ, Ｈ）である。これらの外周刃チップ（Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ, Ｈ）は、軸方向及び周方向に各々複数個ずつ配列されており、隣接する２つの外周刃チップの間に間隙を有している。
図３に、本実施形態に係るエンドミル１の斜視図を示す。図３には、底刃チップ（Ａ，Ｉ）と、外周刃チップ（Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ, Ｈ）との立体的な位置関係が明瞭に示されている。

次に図４を参照して、底刃チップＡ及び外周刃チップ（Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ, Ｈ）の周方向及び軸方向の位置を説明する。
底刃チップＡにおける図４(a)の断面図に示されるように、底刃チップＡは、周方向の基準線Ｒ（図４(a)の断面図で第１の溝エッジ部１０の壁が垂直になるような基準線）に対して角度θ_１から始まり、基準線に垂直な線からθ_２まで延在している。本実施形態では、θ_１＝３０°、θ_２＝４５°であるが、この例に限定されるものではない。また、底刃チップＡは、底刃チップＩと同様に、エンドミル１の軸方向Ｐに沿った直進方向に対して正のリード角θ_a(一例として２０°)を有する。

なお、図４(a)から明らかなように、外周部６は、底刃チップＡが形成されているところの位置から第２の溝エッジ部１１まで略一定の半径を有している。
外周刃チップＢ〜Ｃにおける図４(b)の断面図に示されるように、外周刃チップＢは、基準線Ｒからθ_３の位置から始まり、外周刃チップＣは、θ_３の位置からさらにθ_４進んだところに位置している。本実施形態では、θ_３＝１０５°、θ_４＝７５°であるが、この例に限定されるものではない。また、外周刃チップＢは、底刃チップＩ、Ａとは異なり、エンドミル１の軸方向Ｐに沿った直進方向に対して逆リード角θ_ｂ(一例として２０°)を有する。外周刃チップＣ〜Ｈに関しても同様に、逆リード角θ_ｂ(一例として２０°)を有する。

外周刃チップＤ〜Ｆにおける図４(ｃ)の断面図に示されるように、外周刃チップＤは、基準線Ｒからθ_５の位置から始まり、外周刃チップＥは、θ_５の位置からさらにθ_６進んだ位置から始まり、外周刃チップＦは、θ_６の位置からさらにθ_７進んだ位置から始まっている。本実施形態では、θ_５＝７５°、θ_６＝６０°、θ_７＝６０°であるが、この例に限定されるものではない。

外周刃チップＧ〜Ｈにおける図４(ｄ)の断面図に示されるように、外周刃チップＧは、基準線Ｒからθ_８の位置から始まり、外周刃チップＨは、θ_８の位置からさらにθ_９進んだところに位置している。本実施形態では、θ_８＝１０５°、θ_９＝７５°であるが、この例に限定されるものではない。

図１及び図４の各断面図に示されるように、刃チップＩ、Ａ〜Ｈの径方向の最縁部は、エンドミルの中心（軸方向Ｐの位置）から等距離にあることが理解できる。
本実施形態では、刃チップＩ、Ａ〜Ｈの掬い角、刃先角は、以下の表１の通りであるが、この例に限定されるものではない。

次に本発明の実施形態の作用効果を説明する。
被削材（図示せず）の穴空け時には、本発明の実施例に係るエンドミル１をＱ方向（図１の断面図等）に回転しながら被削材（図示せず）内へと進めると、第１の溝エッジ部１０の先頭に形成された正リード角を有する底刃チップＩにより被削材が切削され、その切屑が溝５を通って外部へと排出される。さらに、底刃チップＩに隣接して正リード角を有する底刃チップＡにより被削材が切削されるため、エンドミル１の切削能力を増加することができる。

引き回し時には、逆リード角を有する外周刃チップＢ〜Ｈが被削材の上面を抑えるためバリの発生を防ぐことができる。

ここで、本発明の実施例に係るエンドミル１では、底刃チップＩが形成された第１の溝エッジ部１０よりも半径の小さい外周部に、底刃チップＡ、外周刃チップＢ〜Ｈが形成されている。すなわち、本発明の実施例に係るエンドミル１は、上記従来技術とは異なり、刃チップが形成されるところの副フルートが存在しないことが特徴となっている。この特徴により、本発明の実施例に係るエンドミル１では、隣接するフルートを仕切るための余分な仕切部分が存在せず、切屑の一部がこのような仕切部によって妨害されずにきわめて効率的に排出され、切削時及び引き回し時における摩擦熱の発生を大幅に減少させることができる。

さらには、図５に示されるように、第１の溝エッジ部１０は、切屑を排出する溝５に対して切屑が回転方向Ｑの後方に行かないようにするための壁を形成している（第１の溝エッジ部１０が削り出しで形成されている場合も同様である）。溝５のみならず、壁として機能する第１の溝エッジ部１０が設けられていることによって、効率良く溝５を通って切屑が排出され、摩擦熱で被削材が焦げることがなくなるという優れた効果が得られる。

以上が本発明の実施形態であるが、本発明は、上記例にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内において任意好適に変更可能である。

１エンドミル
２基端部
３切削部
４シャンク
５溝
６外周部
７底刃チップ
８外周刃チップ
１０第１の溝エッジ部
１１第２の溝エッジ部
（Ｉ，Ａ）底刃チップ
（Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ,Ｈ）外周刃チップ

Claims

基端部と該基端部より切削方向前方側に形成された切削部とを備えたエンドミルであって、
前記エンドミルの軸方向に延びて先端を抜けるように前記切削部に形成された一つの溝であって、該溝は、前記軸方向に延びる第１の溝エッジ部及び第２の溝エッジ部によって画定されている、前記溝と、
前記切削部において前記溝が形成されていない側に形成された外周部であって、該外周部の半径は、前記第１の溝エッジ部の半径よりも小さい、前記外周部と、
前記第１の溝エッジ部の先端に形成された第１の底刃チップと、
前記外周部に形成された少なくとも１つの外周刃チップと、
を備える、エンドミル。
前記第１の溝エッジ部に回転方向後方で隣接して前記外周部に形成された第２の底刃チップを更に備える、請求項１に記載のエンドミル。
前記第１及び第２の底刃チップは、正リード角を有し、前記外周刃チップは、逆リード角を有する、請求項２に記載のエンドミル。
前記第１の溝エッジ部は、切屑を排出する前記溝に対して切屑が回転方向後方に行かないようにするための壁を形成する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のエンドミル。
前記溝は、螺旋溝である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエンドミル。
前記外周部は、前記第２の底刃チップが形成されているところの位置から前記第２の溝エッジ部まで略一定の半径を有する、請求項２又は３に記載のエンドミル。
前記外周刃チップは、軸方向及び周方向の少なくとも１つの方向に複数個配列されており、隣接する２つの外周刃チップの間に間隙を有する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のエンドミル。
基端部と該基端部より切削方向前方側に形成された切削部とを備えたエンドミルであって、
前記エンドミルの軸方向に延びて先端を抜けるように前記切削部に形成された一つの溝であって、該溝は、前記軸方向に延びる第１の溝エッジ部及び第２の溝エッジ部によって画定され、前記第１の溝エッジ部は、切屑を排出する前記溝に対して切屑が回転方向後方に行かないようにするための壁を形成する、前記溝と、
前記切削部において前記溝が形成されていない側に形成された外周部であって、該外周部の半径は、前記基端部及び前記第１の溝エッジ部の半径よりも小さい、前記外周部と、
前記第１の溝エッジ部の前記壁の先端に形成された、正のリード角を有する第１の底刃チップと、
前記第１の溝エッジ部に回転方向後方で隣接して前記外周部に形成された、正のリード角を有する第２の底刃チップと、
前記外周部に形成された、逆リード角を各々有する複数の外周刃チップであって、該外周刃チップは、軸方向及び周方向に各々複数個ずつ配列されており、隣接する２つの外周刃チップの間に間隙を有する、前記複数の外周刃チップと、
を備える、エンドミル。