JPH02292109A - エンドミル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、彼削材の切刃への溶着を防止することがで
きるとともに工具の振動を防止することができるエンド
ミルに関するものである。

［従来の技術］ 第９図および第ｌＯ図は従来のエンドミルを示すもので
、第９図に示すエンドミルは、円柱状をなすエンドミル
本体１の外周に２つの切屑排出溝２・２が形成されると
ともに、エンドミル本体１の先端部に切屑排出溝２に連
続するギャッシュ３・３が形成され、切屑排出溝２の回
転方向を向く壁面の外周稜線に外周刃４が、ギャッシュ
３の先端稜線に底力５が形成されたものである。また、
第ｌθ図に示すエンドミルは、一方の底力６を他方の底
力７よりも長く形成したものである。

このようなエンドミルは、溝加工や凹部の加工を行うも
ので、特に、凹部の加工に際しては、まずエンドミルを
軸方向へ送って底力５　（６．　７’１による掘込み加
工を行い、次に彼削材を取り付けたテーブルを横方向へ
送ることによって外周刃４による切削加工を行い、この
ようにして金型の型彫りなどの凹部加工を行うことがで
きる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記従来のエンドミルでは、特に、掘込み加
工を行う場合に周期的な横振れが生じ易く、場合によっ
てはテーブルやスピンドルが揺すられて加工精度が極端
に悪化したり異音が発生したりし、さらにはエンドミル
の切損事故につながることかある。このため、掘込み加
工の場合にはエンドミルの送りを大幅に小さ《しなけれ
ばならず、切削加工の加工効率が低下するという問題が
あった。

すなわち、エンドミルを軸線方向へ送ると、エンドミル
を回転させるスピンドルに圧力が加わって底力の逃げ面
と被削材との摩擦抵抗が増加し、逃げ面に被削材が溶着
してしだいに輪着へと進行する。そして、凝着物が最大
限に発達したときにエンドミルがより安定な状態に位置
ずれしようとし、この結果、テーブルやスピンドルが揺
すられることになるが、同時に凝着物が脱溶してテープ
ルやスピンドルが元の状懇に復帰し、このようにして周
期的な横振れが発生するのである。

［発明の目的］ この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、逃げ面
への被削材の凝着を防止することができ、これによって
、掘込み加工時における横振れの発生を防止することが
できる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］ この発明のエンドミルは、第１に、底力の逃げ面の逃げ
角を外周側よりも内周側が大きくなるように設定したも
のである。また、第２に、底力に沿って第１逃げ面が設
けられるとともに、この第１逃げ面の回転方向後方に第
１逃げ面の逃げ角よりも大きな逃げ角を有する第２逃げ
面が設けられたエンドミルにおいて、第１逃げ面の回転
方向の幅を外周側よりも内周側が狭くなるように設定し
たものである。なお、第２の特徴において第１逃げ面の
逃げ角を外周側よりも内周側が大きくなるように設定し
ても良い。さらに、第３に、底力のうち少なくともいず
れか１つに、軸線方向先端視において回転方向に対して
傾斜した方向へ向かって延在するニックを軸線に近接し
て設けたものである。

［作用コ 従来のエンドミルにおいて前述したような被削材の溶着
が生じるのは次の理由による。

第１１図は、一定の送りで掘込み加工を行う場合の平面
に対する底力の進行角度を底力の全体にわたって図解し
たものである。底力１回転あたりの送りは底力の外周側
も内周側も同じであるが、１回転によって進む回転方向
長さは底力の内周側の方が外周側よりも短い。このため
、底力の外周側では点Ｂから点八〇へと突っ込み、内周
側では点ＢからＡ１へ突っ込み、内周側の方が外周側よ
りも鋭い角度（α。．α，で図示）で突っ込むことが理
解できる。つまり、内周側の方が外周側よりも二番当た
りが著しく、このため、逃げ面の逃げ角を外周側に合わ
せて設定すると、内周側で被削材の溶着が生じてしまう
のである。

本発明は以上のような知見に基づくもので、第亀の特徴
では、逃げ面の逃げ角が内周側の方が外周側よりも大き
いために、内周側での被削材の溶着という問題を解消す
ることができる。また、第２の特徴においても、第１逃
げ面の内周側へ向かうに従って被削材と接触する面積が
小さくなる。

このため、内周側では底力の進行角度が大きいにも拘わ
らず、摩擦抵抗による発熱量が増加せず、こＫｔ”−よ
クて、被削材の溶着を防止することができる．ざらに、
第２の特徴において第１逃げ面の逃げ内ヲ外周側よりも
内周側を大きく設定することにより、被削材の一溶着を
より一層有効に防止することができる。また、第３の特
徴においては、溶着の生じゃすい底力の軸線近傍にニツ
クを設け、かつニツクを回転方向に対して傾斜させてい
るから、ニツクの幅よりも広い部分での二番当たりが防
止され、被削材の溶着を有効に防止することができる。

［実施例］ 以下、第１図ないし第５図を参照しながら本発明の第１
の特徴の一実施例について説明する。第１図は実施例の
エンドミルの斜視図を示すもので、前記従来のエンドミ
ルと同様に、円柱状をなすエンドミル本体１０の外周に
２つの切屑排出溝１１・１１が形成されるとともに、エ
ンドミル本体１０の先端部に切屑排出溝１１に連続する
ギャッシュ１２・１２が形成され、切屑排出溝１１の回
転方向を向《壁面の外周稜線に外周刃ｌ３が、ギヤッシ
：Ｌ１２の先端稜線に底力ｌ４が形成されたものである
。

しかし、エンドミル本体ｌＯの先端面には、底力ｌ４に
連続する単一の逃げ面１５が形成され、この逃げ面ｌ５
の逃げ角θは、外周側から内周側へ向かうにしたがって
漸次大きくなるように設定されている。ここで、逃げ角
θは、底力ｌ４の外周端部で５°〜１５°に設定され、
中心部でｌθ〜２５゜に設定されている。この数値限定
の上限値は、底力ｌ４の刃先駒を確保して底力のチッピ
ングや欠損の発生を防止し得る範囲を示し、下限値は二
番当たりを防止して被削材の溶着を防止し得る範囲を示
す。

このように構成されたエンドミルにおいては、逃げ面ｌ
５の逃げ角θが外周側から内周側へ向かうに従って漸次
増加しているから、掘込み加工に際して、底力ｌ４の進
行角度に応じた充分な逃げ角が与えられており、よって
、二番当たりを少なくして被削材の溶看を防止すること
ができ、被削材の凝着によって生じるテーブルやスピン
ドルの横振れを防止することができる。したがって、掘
込み加工の送りを大きくすることができ、切削加工を効
率良く行うことができる。

なお、上記実施例では、逃げ面１５の逃げ角θを外周側
から内周側に向かって漸次増加させているが、逃げ面１
５を内周側へ向かって多段に構成し、逃げ角θが段階的
に増加するように構成しても良い。たとえば、第４図に
示すものは、逃げ面を３段に構成して各逃げ面１５ａ・
・・の境界部に段差が生じている例である。この図にお
いて、最も外周側の逃げ面１５ａの逃げ角はその部分に
ついては一定であるが、１５ｂ．１５ｃと内周側へ向か
うに従って逃げ角が段階的に大きくなるように構成して
も良い。また、一つの逃げ面１５ａ・・・における逃げ
角も内周側へ向かって漸次増加させても良い。さらに、
第５図に示すように、逃げ角の増加の度合いが逃げ面１
５ａ・・・から逃げ面１５ｂ，１５ｃへ向かうに従って
段階的にまたは連続的に大きくなるようにし、かつ、各
逃げ面１５ａ・・・の境界部に段差が生じないようにし
ても良い。

ところで、上記実施例では、逃げ面１５の逃げ角θを底
力ｌ４の外周端部で５゜〜ｌ５゜に設定し、中心部でｌ
Ｏ゜〜２５゜に設定しているが、次のようにして逃げ角
θを設定しても良い。

すなわち、第１表は、エンドミルの送りを４種類に設定
した場合における底力の軸線からの距離と底力の進行角
度との関係を示すものである。また、第１２図は第１表
を線図に現したものである。

ここで、進行角度をα、軸線からの距離をｘ１送り（エ
ンドミルが一回転当たりに進む長さ）をｆとすると、 ｔ　　ａ　ｎ　ａ　＝　ｆ　／　２　πｘという関係式
が成り立つから、図に示す曲線は次式で現される。

ａ＋＝ｔ　ａｎ−’（ｆ／２πｘ） 一方、逃げ角θは突込み角度αよりも大きければ良いわ
けであるから、 θ＞ｔａｎ−’（ｆ／２πｘ）・・・・・・■となるよ
うにθを設定すれば、二番当たりを確実に防止すること
ができる。

第１表 たとえば、送りが０．２ｍｍ／ｒｅｖのときは、第１表
に示す角度を上回るように逃げ角を設定すれば、刃先角
を最大限確保しつつ二番当たりを確実に防止することが
できる。

また、第ｌθ図に示す上うに、進行角度は略双曲線状に
増加し、軸線からの距離が１．５ｍｍのところから急激
に増加し、軸線からの距離が０５ｍｍのところからさら
に急激に増加している。

したがって、このような進行角度の変化曲線から、たと
えば、上記エンドミルにおいて、軸線から２５ｍｍ離間
した部分の逃げ角を５°〜１２＠　　１５　ｍ　ｍ離間
した部分の逃げ角を７＠〜ｌ４°　　０５ｍｍ離間した
部分の逃げ角を１０゜〜ｌ８゜　としても良い。なお、
この数値限定においても、上限値は刃先角を確保してチ
ッピング等の発生を防止し得る範囲を示す。

次に、第６図は本発明の第２の特徴の好適な例を示すも
ので、底力ｌ４の逃げ面の構成のみが前記実施例と異な
っている。

すなわち、この実施例のエンドミルは、底力ｌ４に沿っ
て第１逃げ面２０が形成されるとともに、この第１逃げ
面２０の回転方向後方に第１逃げ面２０の逃げ角よりも
大きな逃げ角を有する第２逃げ面２１が形成されている
。そして、第１逃げ面２０は、その回転方向の幅が外周
側から内周叫へ向かうに従って漸次狭くなるように、軸
線方向先端視で三角形状に形成されている。

このように構成されたエンドミルにおいては、第１逃げ
面２０の幅が内周側へ向かうに従って漸次狭くなるから
、内周側へ向かうに従って被削材と接触する面積が小さ
くなる。このため、内周側では底力１４の進行角度が大
きいにも拘わらず、摩擦抵抗による発熱量が増加せず、
これによって、彼削材の溶着を防止することができ、前
記実施例と同様の効果を得ることができる。

なお、この実施例において第１逃げ面２０の逃げ角につ
いては特に限定するものではないが、前記実施例と同様
に内周側を外周側よりも大きく設定することにより、被
削材の溶着をさらに有効に防止することが可能となる。

また、第１逃げ面２０の幅は、この実施例のように直線
的に変化するものでなくても良い。すなわち、第１逃げ
面２０と第２逃げ面２ｌとの交叉稜線が直線になる場合
に限らず、回転方向へ凸曲線となったり凹曲線となって
も良い。さらに、第１逃げ面２０は、この実施例のよう
に回転中心部で幅がゼロとなるように形成する必要はな
く、中心部で一定の幅を有しても良い。また、底力１４
の艮手方向中間部で幅がゼロとなるように形成Ｉ２ても
良い。

ところで、この発明は上記のような二枚刃エンドミルに
限るものではなく、一枚刃やもっと多数の刃を有するエ
ンドミル、あるいは、底力の長さが互いに異なる不等割
りと呼ばれるエンドミル等に適用しても同様の効果を奏
することは勿論である。

次に、第７図および第８図は本発明の第３の特徴の好適
な実施例を示すのである。これらの図に示すエンドミル
は、一方の底力２０が他方の底力２１よりも短く形成さ
れている。図において符号２２は第１逃げ面である。第
１逃げ面２２は、第６図に示すものと同様に、外周側か
ら内周側へ向かうにしたがって漸次狭くなるように形成
されている。第１逃げ面２２は、その幅が底力２０，２
１の長手方向中間部でゼロとなるように形成されている
。

また、第１逃げ面２２の回転方向後方には、第１逃げ面
の逃げ角よりも大きな逃げ角を有する第２逃げ面２３が
形成され、さらに、第２逃げ面２３の回転方向後方には
、第２逃げ面の逃げ角よりもさらに大きな逃げ角を有す
る第３逃げ面２４が形成されている。そして、このよう
に構成されたエンドミル本体１０の先端面にはニック２
５が形成されている。

ニック２５は、短い方の底力２２の軸線側端部を削り取
るように形成され、底力２０，２１と直交する方向に対
して角度α傾斜する方向へ延在させられている。この傾
斜角度αは、ｌＯ＠〜４０に設定されている。これによ
って、第２逃げ面２３がニック２５の幅に比して大きく
削り取られ、二番当たりが有効に防止される。比較的少
ない送りで使用するエンドミルでは傾斜角度αは１０’
で充分であるが、大きな送りで使用するエンドミルでは
４０°程度必要になる。また、ニック２５は、その底面
２５ａが回転方向へ向かって下方ヘ傾斜するように形成
されている。

このように構成されたエンドミルでは、一方の底力２０
のうちニック２５の部分では切削加工が行われず削残し
が生じる。この削残しを他方の底力２ｌが切削加工する
ために、底力２０，２１全体でーっの穴を切削加工する
ことができる。そして、上記エンドミルでは、ニック２
５近傍の第２逃げ面２３の表面が削り取られているため
、その部分での被削材との摩擦が生じず、被削材の溶着
が防止される。しかも、底力２ｏの進行角度が大きい軸
線近傍にニック２５を位置させているから、ニックを設
けた効果が最大限に発揮される。さらに、ニック２５を
回転方向に対して傾斜させているから、第２逃げ面２３
の広範な範囲が削り取られている。したがって、削残し
の部分を大きくすることなく第２逃げ面２３の広い範囲
にわたって被削材の溶着を防止することができる。

なお、本発明はニック２５の断面形状については何ら限
定するものではない。たとえば、矩形状、円弧状、楕円
状など種々の形状を適用することができる。また、ニッ
ク２５の幅は一定でも良く、回転方向後方へ向かうに従
って漸次広くなるように設定しても良い。また、ニック
２５の位置は軸線近傍であれば良いが、底力２０，２１
の進行角度が急激に増加する軸線から１．５ｍｍ離間し
た部分（第１２図参照）までの範囲を含むように形成す
れば効果的である。さらに、ニック２５を複数彩成して
も良く、両方の底力２０，２１に形成しても良い。

，また、この実施例では第１逃げ面２２を、その幅が外
周側から内周側へ向かうに従って漸次狭くなるように形
成しているが、そのような構成に限るものではなく、幅
を一定としても良い。また、第１逃げ面２２の逃げ角を
外周側から内周側へ向かうにしたがって漸次大きくなる
ように設定しても良い。さらに、第１図ないし第５図に
示すエン上記のようなドミルにニック２５を形成しても
良い。

ところで、上記エンドミルは、本発明を底力２０，２ｌ
の長さが異なるものに適用したものであるが、底力の長
さが等しいものに適用しても同様の効果を奏することは
勿論である。

［発明の効果コ 以上説明したようにこの発明のエンドミルでは、第１に
、底力の逃げ面の逃げ角を外周側よりも内周側が大きく
なるように設定したものであり、また、第２に、底力に
沿って第ｌ逃げ面が設けられるとともに、この第１逃げ
面の回転方向後方に第１逃げ面の逃げ角よりも大きな逃
げ角を有する第２逃げ面が設けられたエンドミルにおい
て、第１逃げ面の回転方向の幅を外周側よりも内周側が
狭くなるように設定したものであるから、二番当たりを
少なくして被削材の溶着を防止することができる。さら
に、第３に、底力の少なくともいずれか１つに、回転方
向に対して傾斜した方向へ向かって延在するニックを軸
線に近接して設けたものであるから、ニックの幅よりも
広い部分での二番当たりが防止され、被削材の溶着を有
効に防止することができる。したがって、彼削材の凝着
によって生じるテーブルやスピンドルの横振れを防止す
ることができ、掘込み加工の送りを大きくすることがで
き、切削加工を能率的に行うことができるという優れた
効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の第１の特徴の好適な実施
例を示す図であって、第１図はエンドミルの斜視図、第
２図は第１図のｎ−■線断面図、第３図は■−■線断面
図、第４図および第５図は第１図に示すエンドミルの変
更例をそれぞれ示す斜視図、第６図は本発明の第２の特
徴を有するエンドミルの斜視図、第７図および第８図は
本発明の第３の特徴の実施例を示すもので、第７図はエ
ンドミルの斜視図、第８図はその軸線方向先端視図、第
９図および第１０図はそれぞれ従来のエンドミルを示す
斜視図、第１１図は底力の進行角度を説明するための線
図、第１２図は底力の軸線からの距離と進行角度との関
係を示す線図である。 ２０・・・・・・第１逃げ面、 θ・・・・・・逃げ角。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸線回りに回転させられるエンドミル本体の先端
   に外周側から内周側へ延びる底力が設けられ、この底力
   の逃げ面に逃げ角が付されたエンドミルにおいて、前記
   逃げ面の逃げ角を外周側よりも内周側が大きくなるよう
   に設定したことを特徴とするエンドミル。
2. （２）軸線回りに回転させられるエンドミル本体の先端
   に外周側から内周側へ延びる切刃が設けられ、この底力
   に沿って第１逃げ面が設けられるとともに、この第１逃
   げ面の回転方向後方に第１逃げ面の逃げ角よりも大きな
   逃げ角を有する第２逃げ面が設けられたエンドミルにお
   いて、前記第１逃げ面の回転方向の幅を外周側よりも内
   周側が狭くなるように設定したことを特徴とするエンド
   ミル。
3. （３）前記第１逃げ面の逃げ角を外周側よりも内周側が
   大きくなるように設定したことを特徴とする特許請求の
   範囲の範囲第２項に記載のエンドミル。
4. （４）軸線回りに回転させられるエンドミル本体の先端
   に外周側から内周側へ延びる底力が設けられたエンドミ
   ルにおいて、前記底力の少なくともいずれか１つに、軸
   線方向先端視において回転方向に対して傾斜した方向へ
   向かって延在するニックを前記軸線に近接して設けたこ
   とを特徴とするエンドミル。