JPH0516038U

JPH0516038U - エンドミル

Info

Publication number: JPH0516038U
Application number: JP7052291U
Authority: JP
Inventors: 博夫田原
Original assignee: 博夫田原
Priority date: 1991-08-08
Filing date: 1991-08-08
Publication date: 1993-03-02
Anticipated expiration: 2006-08-08
Also published as: JP2558677Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】大きな切削量及び切削速度でもびびりがな
く、かつ長寿命のラフィング用に適するエンドミルを提
供する。【構成】先端部から各外周刃１に沿ってすくい角αが
周期的に変動しており、すくい角αの変動パターンは、
比較的ゆるやかなカーブで減少する領域Ａと、比較的急
なカーブで増大する領域Ｂとを有するサイクルが繰り返
してなる。【効果】大きな切削量及び切削速度でもびびりがな
く、切り粉の飛散が良好であり、刃先のチッピングも防
止され、寿命が著しく増大している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、大きな切削速度で使用してもびびりがなくかつ耐久性も良好なエンドミルに関する。

【０００２】

【従来の技術及び考案が解決しようとする課題】

金型や各種部品の加工用にエンドミルは広く使用されている。特に、切削加工の第一工程として大きな切削量のラフィングが行われるが、このラフィング用のエンドミルには、大きな切削量及び切削速度でもびびりがないことが要求される。

【０００３】従来からびびりのないラフィング用エンドミルとして、すくい面や逃げ面の形状を工夫したものが種々提案されているが、最近益々高くなってきている切削速度の要求に十分に応えきれるものはなかった。また、大きな切削量のためにチッピングを起こしやすく、寿命を延ばすことが望まれている。

【０００４】したがって本考案の目的は、大きな切削量及び切削速度でもびびりがなく、かつ長寿命のラフィング用に適するエンドミルを提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本考案者は、各外周刃においてすくい面に波形の加工を施し、刃先部の形状を波形にするとともに、工具先端部からのすくい角の変動パターンを比較的ゆるやかな変化と比較的急激な変化とからなるサイクルの繰り返しとすることにより、大きな切削量及び切削速度でもびびりが生じず、かつ長寿命になることを発見し、本考案に想到した。

【０００６】すなわち、本考案のエンドミルは、先端部から各外周刃に沿ってすくい角が周期的に変動しているとともに、前記すくい角の変動パターンは、比較的ゆるやかなカーブで減少する領域と、比較的急なカーブで増大する領域とを有するサイクルが繰り返してなることを特徴とする。

【０００７】

【実施例及び作用】

図１は本考案の一実施例によるエンドミルの側面を示し、図２はそれを先端部から見た状態を示す。この実施例のエンドミルは４枚刃であり、各外周刃１は、すくい面２と逃げ面３とを有する。なお、先端部においては、底刃４の長さが４枚とも異なるように、溝５が形成されている。このために、底刃４で切削するときのびびりが防止される。

【０００８】図３に示すように、エンドミルの任意の横断面では、すくい角αが、各外周刃で異なるような形状となっている。これは、後述するように、各外周刃におけるすくい角のピッチと、外周刃間のすくい角の位相のずれとが、割り切れない比（整数とならない比）となるように設定されているためである。

【０００９】すくい面２及び逃げ面３は波形面状に加工されているが、図４に示すように、すくい面２の波形は比較的大きな変動幅を有する。なお、逃げ面３の波形は、変動幅が比較的小さいために、図中では示されていない。すくい面２の波形と逃げ面３の波形はいずれもびびりの防止に効果があるが、すくい面２の効果の方が圧倒的に大きい。

【００１０】これらのすくい面２及び逃げ面３における波形により、図４に拡大して示すような形状の刃先部６が得られる。この刃先部６の波形パターンに沿って、すくい角及び逃げ角は周期的に変動するが、その様子を具体的に示したのが図５である。

【００１１】図５に示すように、すくい角αは、エンドミルの先端部から順に、比較的ゆるやかな変化の領域Ａと比較的急激な変化の領域Ｂとからなるサイクルが繰り返されている。具体的には、領域Ａにおいては、０°又は比較的小さなマイナスのすくい角αを有する点ａからマイナスの極小値の点ｂまでゆるやかなカーブで変化しており、領域Ｂにおいては、点ｂからプラスの極大値の点ｄまで比較的急なカーブで増大し、点ｄから点ａへは急激に戻る。このように、１サイクルにおけるすくい角αのカーブは非対称である。

【００１２】一方、逃げ角βはすくい角αより相対的に小さな変動幅で変化している。逃げ角βは、すくい角αと異なり、各サイクルにおけるカーブが非対称である必要はない。

【００１３】すくい角αについて、点ｂ（極小点）における大きさは−６°〜−２０°、好ましくは−１０°〜−１５°であり、点ｄ（極大点）における大きさは＋３°〜＋１０°、好ましくは＋３°〜＋６°である。なお点ａは０°〜−６°とするのが好ましい。またすくい角αのピッチは、エンドミルの大きさや歯数によって異なるが、例えば直径６〜２０ｍｍの４枚刃のエンドミルの場合、０．８〜３ｍｍが好ましい。このとき領域Ａ／領域Ｂの比率は２〜１程度とするのがよい。また、直径６〜２０ｍｍの３枚刃のエンドミルの場合、ピッチは０．５〜２ｍｍが好ましい。このとき領域Ａ／領域Ｂの比率は２〜１程度とするのがよい。

【００１４】一方、逃げ角βについて、変動幅（極大値と極小値の差）は３°〜３０’、好ましくは３°〜１°であり、またそのピッチは、上記と同じ４枚刃のエンドミルの場合、０．８〜３ｍｍ程度が好ましく、３枚刃のエンドミルの場合０．５〜２ｍｍ程度が好ましい。

【００１５】なお、すくい角αは、外周刃１の刃先部６からすくい面２に沿った直線がエンドミルの半径方向と一致するときを０°とし、すくい面２が鋭角に延びているときをマイナス、鈍角に延びているときをプラスとする。また逃げ角βは、外周刃１の刃先部における接線と逃げ面３に沿った直線とが一致するときを０°とする。

【００１６】びびりを防止する目的で、エンドミルの任意の横断面内における各外周刃（図３における点１１、１２、１３、１４）のすくい角αが同じにならないようにするのが好ましい。このためには、各外周刃のすくい角αのピッチと、外周刃間のすくい角αの位相のずれとを割り切れない比となるように設定する。例えば、すくい角αのピッチを１ｍｍとしたとき、上記位相のずれを０．３ｍｍとすれば、刃長の範囲内で各外周刃１の刃先部６の波形は同じ状態に戻ることはない。またそれぞれの外周刃１における逃げ角βの位相がずれていれば、エンドミルの任意の横断面において、各外周刃の逃げ角β同じになることはない。

【００１７】本考案は、４枚刃のエンドミルに限らず、例えば３枚刃のエンドミルにも適用できる。この場合にも、各外周刃において波形面状すくい面と逃げ面３を有し、すくい角α及び逃げ角βはそれぞれ図５に示すのと類似するパターンで周期的に変化する。

【００１８】なお、先端部については、被削材への食い込みを良好にするために、最も先端にくる外周刃のすくい角αが点ｃの大きさになるようにするのが好ましい。

【００１９】本考案において上記効果が得られる理由は必ずしも明確ではないが、すくい角 αの変化パターンが各サイクル内で非対称であるので、外周刃による切削は局所的には不均一になるが、全体的には不均一さが相殺し合い、かえって安定な切削が得られるからであると考えられる。

【００２０】本考案のエンドミルを用いれば、従来のエンドミルと比較して、同じ切削量及び切削速度でＣｒ−Ｍｏ鋼のような鋼材からなる被削材を切削した場合、びびりを起こさずに寿命が１．５倍以上にアップする。これは、外周刃のチッピングが著しく減少したためであると考えられる。

【００２１】

【考案の効果】

以上に詳述した通り、本考案のエンドミルは、すくい角が周期的に変動する外周刃を有するので、大きな切削量及び切削速度でもびびりがない。また切り粉の飛散が良好であり、切り粉のかみ込みによる刃先のチッピングも防止されるので、寿命が著しく増大している。このようなエンドミルは、特にラフィング用として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例によるエンドミルを示す側面
図である。

【図２】図１のエンドミルの先端部を示す平面図であ
る。

【図３】図１のＸ−Ｘ断面図である。

【図４】エンドミルの外周刃の波形状の刃先部を示す部
分拡大図である。

【図５】すくい角及び逃げ角の変動パターンを示すグラ
フである。

【符号の説明】

１・・・外周刃２・・・すくい面３・・・逃げ面４・・・底刃５・・・溝６・・・刃先部

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】先端部から各外周刃に沿ってすくい角が
周期的に変動しているとともに、前記すくい角の変動パ
ターンは、比較的ゆるやかなカーブで減少する領域と、
比較的急なカーブで増大する領域とを有するサイクルが
繰り返してなることを特徴とするエンドミル。
【請求項２】請求項１に記載のエンドミルにおいて、
前記すくい角の各サイクルにおける比較的ゆるやかなカ
ーブ領域では、すくい角は０°又は比較的小さなマイナ
スの角度から出発してマイナスの極小値にむけてゆるや
かに減少し、比較的急なカーブ領域では、前記マイナス
の極小値からプラスの極大値まで急カーブで増大し、そ
の後前記出発角度まで急激に戻ることを特徴とするエン
ドミル。
【請求項３】請求項１又は２に記載のエンドミルにお
いて、前記すくい角の各サイクルにおけるマイナスの極
小値は−６°〜−２０°の範囲内であり、プラスの極大
値は＋３°〜＋１０°の範囲内であり、かつ各サイクル
のピッチは０．８〜３ｍｍであることを特徴とするエン
ドミル。
【請求項４】請求項１乃至３に記載のエンドミルにお
いて、逃げ角も先端部から各外周刃に沿って変動してお
り、前記逃げ角の変動幅は、前記すくい角の変動幅より
小さいことを特徴とするエンドミル。
【請求項５】請求項１乃至４に記載のエンドミルにお
いて、エンドミルの任意の横断面において各外周刃のす
くい角が同じにならないように、各外周刃における前記
すくい角の位相は、前記すくい角のピッチと割り切れな
い比となる値に設定されていることを特徴とするエンド
ミル。