JPH05228715A - エンドミル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 分岐点Ｃの影響を排除するに際して、底刃部
の外周コーナ部の欠けやチッピングの発生が少ない長寿
命のエンドミルを提供することである。 【構成】 第一切れ刃３と第二切れ刃４とを有する底刃
部１，２をもったエンドミルにおいて、第一切れ刃３と
第二切れ刃４との分岐点Ｃをエンドミルの中心線Ｄより
もエンドミルの回転方向Ｈに対して後方に位置させるこ
とによって、この分岐点Ｃの高さが中低勾配線Ａよりも
低くされている。その中低勾配角は２度以下であり、ま
た、底刃部１，２の第二切れ刃４は、エンドミルの回転
方向Ｈに対して凹状に湾曲している。 【効果】 エンドミルの長寿命化および底仕上げ面の粗
さ改善。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンドミル及びその製
造方法に係り、特に、各底刃部に形成される外周側の第
一切れ刃と内周側の第二切れ刃との分岐点を、第一切れ
刃の最外周端のコーナ部よりも低くしたエンドミル及び
その製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】例え
ば、底刃部に長刃と短刃とを有する２枚刃のエンドミル
を図４に示すが、これら一般的なエンドミルにおいて
は、外周刃のすくい面が底刃部２１,２２まで形成され
ているために、各底刃部２１,２２の外周側には、エン
ドミルの回転方向Ｈに対してくぼむように湾曲する第一
切れ刃２３が形成されている。そして、第一切れ刃２３
の内周側には、ギャッシュを入れることによって形成さ
れる直線状の第二切れ刃が形成されている。すなわち、
各底刃部２１，２２は、湾曲した第一切れ刃２３と直線
状の第二切れ刃２４とを有し、その境界部分にコーナ部
となる分岐点Ｃが形成される。

【０００３】ところで、ギャッシュを入れる際に用いる
砥石車は、その盤面と外周面とで研削を行う型のものが
一般に用いられ、その軸心とエンドミルの中心線Ｄとが
直角となるようにセッティングされた後に、砥石車はエ
ンドミルの回転方向前方から後方へ向かって送られる。
しかし、砥石車の切り込み量は、エンドミルの外周コー
ナ部２７を砥石車の盤面が削り落としてしまわないよう
に、これを保護するために制限されている。つまり、エ
ンドミルの外周コーナ部２７に接する直前で砥石車の送
りを止めている。なお、上述したエンドミルの中心線Ｄ
は、図４において両外周コーナ部２７を通る直線で示さ
れ、エンドミルの軸心を通っている。

【０００４】上述のように、ギャッシュを入れる際の砥
石車の切り込み量の制限から、第一切れ刃２３と第二切
れ刃２４との分岐点Ｃは、エンドミルの中心線Ｄよりも
エンドミル回転方向Ｈ前方へ間隔ｄの分だけ突き出た状
態となる。この状態は、図４および図５に示すハッチン
グ部分１０がまだ残っている段階である。図５は、エン
ドミルの底刃端面側を上にして、底刃部の切れ刃の高低
を示す説明図であるが、ハッチング部分１０が残ってい
る状態、すなわち図４において間隔ｄが残っている状態
では、分岐点Ｃは外周コーナ部２７よりも高くなってい
る。このように、分岐点Ｃの方が外周コーナ部２７より
も高いままのエンドミルは、産業用エンドミルとして使
用出来るものではない。例えばそのようなエンドミルで
溝加工を行ったとすると、溝底面コーナ部の直角度がだ
せなくなるし、各分岐点Ｃに作用する切削抵抗の不均衡
のためにエンドミルが径方向の振動を生じたり、さらに
はその振動に起因して第一切れ刃２３の外周コーナ部２
７に欠けやチッピングを生じることになる。なお、分岐
点Ｃは、底刃部１，２の外周コーナ部２７の形成過程と
は異なり、複数の研削加工の結果として形成されるコー
ナ部であるため、両底刃部２１，２２の各分岐点Ｃの位
置を、そのエンドミルの軸心Ｒを対称軸として軸対称に
形成することは非常に困難である。

【０００５】そこで、この分岐点Ｃを外周コーナ部２７
よりも低くするために、底刃部１，２に中低勾配を付け
る加工が行われる。この加工は、底刃の逃げ面に外周コ
ーナ部から軸心に向けて、すなわち中心線Ｄに沿って所
定の下り勾配角ａで傾斜を付ける加工であり、図４及び
図５にハッチングして示す部分１０が研削により削り落
とされる。この加工によって、分岐点Ｃは外周コーナ部
２７よりも確実に低くなる。一般に、この中低勾配角ａ
は、分岐点Ｃを外周コーナ部２７よりも低くするために
は、少なくとも２度は必要とされている。この中低勾配
加工を底刃部１，２に施すことによって、分岐点Ｃは、
外周コーナ部７よりも低い位置に形成されるが、厳密に
は前述の間隔ｄだけ中心線Ｄよりもエンドミル回転方向
前方へ突出している関係から、中低勾配線Ａより低くす
ることはできない。この中低勾配線Ａは、図５において
二点鎖線で示されているが、中低勾配角ａでエンドミル
の外周コーナ部から軸心に向かって引いた直線で示され
る。分岐点Ｃが外周コーナ部７よりも低い位置に形成さ
れることによって、実際の切削加工において上述の分岐
点Ｃによる悪影響はかなり軽減される。しかしながら、
そのために２度以上という大きな中低勾配角が必要にな
る。

【０００６】一方、図７に示すように、中低勾配角ａを
大きくすると外周コーナ部７の刃物角ｉが小さくなると
いう関係がある。一般に、エンドミルは図６に示す方法
で用いられるので、両底刃部の先端コーナ部は被切削材
から得る衝撃が大きい部分となる。従って、この刃物角
ｉが小さくなると、切削中にチッピングや欠けを生じ易
くなり、ひいては、エンドミルの工具寿命が短くなる。
また、中低勾配角ａが大きくなるに従って、図７に示す
ように被切削材の底仕上げ面は粗くなる。

【０００７】本発明は、上述のようなエンドミルにおけ
る第一切れ刃と第二切れ刃の分岐点がもたらす諸問題を
解決すべく創案されたものである。したがって、本発明
の目的は、底刃部の第一切れ刃と第二切れ刃との分岐点
の位置を少なくとも中低勾配線よりも低くし、しかも、
その中低勾配角ａを極めて小さく設定できるエンドミル
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るエンドミル
及びその製造方法は、従来の技術的課題を解決し、その
目的を達成するために以下のように構成さている。即
ち、外周側の第一切れ刃と内周側の第二切れ刃とを有す
る底刃部をもったエンドミルにおいて、第一切れ刃と第
二切れ刃との分岐点が中低勾配角の勾配線よりも低く位
置していることを特徴とする。

【０００９】上記中低勾配角は２度以下であるのが好ま
しい。また、上記底刃部の第二切れ刃は、エンドミルの
回転方向に対して凹状に湾曲した切刃であってもよい。

【００１０】本発明に係るエンドミルの製造方法として
は、外周側の第一切れ刃と内周側の第二切れ刃とを有す
る底刃部をもったエンドミルの製造方法において、ギャ
ッシュを入れることによって上記第二切れ刃のすくい面
を形成する研削工程を有し、上記研削工程では、砥石車
が上記底刃部の外周コーナ部との接触を回避するよう
に、該砥石車を上記第二切れ刃のすくい面となる箇所の
被削面に当接させ、かつ、上記第一切れ刃と上記第二切
れ刃との分岐点が、該第一切れ刃の外周コーナ部と該エ
ンドミルの軸心とを結ぶ中心線よりも、該エンドミルの
切削時回転方向後方に位置するようになるまで該砥石車
を切り込ませることを特徴とする。

【００１１】上記砥石車は、その軸心を含む断面におい
て上記エンドミルの研削に関与する外周縁箇所の形状
が、凸状に湾曲した曲線の輪郭を呈し、かつ、該砥石車
を、その軸心が上記エンドミルの中心線に対して傾けさ
せた姿勢で上記第二切れ刃のすくい面となる箇所の被削
面に当接させるのが好ましい。凸状に湾曲した曲線とし
ては、種々の２次曲線や３次曲線等の滑らかな凸曲線で
あればよい。

【００１２】

【実施例】以下に本発明の好適な一実施例について図１
ないし図３および図８を参照して説明する。図１は、本
発明に係るエンドミルの一実施例を示す説明図であり、
エンドミルの底刃部が設けられた側の一端面をエンドミ
ルの軸心方向に見て示す図である。ここに示す間隔ｂ
は、その値が正であれば、分岐点Ｃの位置は、中心線Ｄ
よりもエンドミルの回転方向後方となることを表し、逆
に間隔ｂが負の値となれば、回転方向前方となることを
表す。図示するように、右捩り、二枚刃のエンドミルに
おいて、長底刃部１及び短底刃部２は、各々の切れ刃を
エンドミルの中心線Ｄに沿うように設けられている。こ
こで、中心線Ｄは両底刃部１,２の各外周コーナ部７の
頂点を通り、かつ、エンドミルの軸心と交差する直線で
ある。両底刃部１,２の外周側の第一切れ刃３は、エン
ドミルの側面に螺旋状に形成された外周刃のすくい面の
切れ込みにより、エンドミルの回転方向に対して凹状に
湾曲している。また、底刃部１，２にギャッシュを入れ
る研削加工によって、内周側の第二切れ刃４のすくい面
と、このすくい面に連なる斜面８とが形成されている。
この底刃部１,２の第二切れ刃４も、エンドミルの回転
方向に対して凹状に湾曲している。この形状は、本発明
における特徴的な一形態であり、後述のエンドミルの製
造方法に関する説明で詳細に述べる。底刃部１,２の第
一切れ刃３と第二切れ刃４との分岐点Ｃは、底刃部１,
２の各外周コーナ部７を結ぶ中心線Ｄよりも、回転方向
Ｈに対して後方に間隔ｂをおいて形成されている。

【００１３】図２は、底刃部を上に向けた状態で、底刃
部の切れ刃の高低関係を示す説明図であり、中心線Ｄお
よび軸心Ｒを通る平面に切れ刃の輪郭線を投影したと仮
定してその形状の特徴が示されている。ここに、エンド
ミルの軸心Ｒは水平線Ｇに対して垂直であるとし、各構
成についての高低関係を説明する。図示するように、両
底刃部１,２の各外周コーナ部７は、同じ高さとなるよ
うに形成され、かつ、他のどの部分よりも高く突出した
形状となっている。これは、底刃によって形成される切
削面が、この外周コーナ部７によって仕上げられること
からも当然である。図２に示された各切れ刃３,４の輪
郭線上の任意の点における高低は、底刃部１,２の逃げ
角と、その点および図１における中心線Ｄとの間の距離
によって決まり、これら逃げ角および距離がいずれも大
きければ大きいほどその点における位置は低くなる。

【００１４】第一および第二の切れ刃３,４の分岐点Ｃ
に関しては、図１に示す間隔ｂが０よりも大きい正の値
としているので、分岐点Ｃは、逃げ角の分だけ間隔ｂに
相当して、両底刃部１,２の各外周コーナ部７の頂点よ
りも必ず低くなる。すなわち、従来技術においては中低
勾配加工を施さなければこの分岐点Ｃを外周コーナ部よ
りも低くすることが不可能であったのが、本発明では、
ギャッシュを入れる加工だけで中低勾配加工を施す前か
ら既に分岐点Ｃの方が外周コーナ部７よりも低くなって
いる。図２の右側に示す角度ａは、底刃部１の中低勾配
線Ａと水平線Ｇとのなす角度であり、長底刃部１の中低
勾配角である。本図では説明の都合上、この中低勾配角
ａを比較的大きく示しているが、実際の本発明に係るエ
ンドミルの中低勾配角ａは、従来技術に比して非常に小
さくでき、具体的には３０分や１５分といった角度で十
分である。そして分岐点Ｃの高さは、中低勾配線Ａより
も低くなっている。このことは短底刃部２においても同
様である。

【００１５】このように、中低勾配角が小さくなると、
底刃部の外周コーナ部７における刃物角は大きくなる。
これにより、底刃部の外周コーナ部７における強度が増
し、この部分の欠けやチッピングは少なくなり、その工
具寿命を飛躍的に向上させる。勿論、分岐点Ｃは外周コ
ーナ部７よりも低いので、両分岐点Ｃに作用する切削抵
抗の不均衡から生じるエンドミルの径方向の振動も発生
せず、外周コーナ部７に衝撃的な力が作用することもな
いので、外周コーナ部の欠けやチッピングを生じる原因
の一つが本来的に取り除かれている。したがって、本発
明のエンドミルは、長時間の使用にも耐え、工具寿命の
長いものとなる。特に、被切削材が高硬度等の難削材で
ある場合であっても、軸ぶれをよく抑え、かつ刃物角が
大きいことによる強度向上効果を示す。

【００１６】また、中低勾配角ａが小さくなると、被切
削物の底仕上げ面の粗さも改善される。以下に本発明に
係るエンドミルで加工した場合の加工諸条件および底仕
上げ面の粗さのデータを示す。 エンドミル寸法 直径:１０mm、刃長:２０mm、全長:７５mm、柄径:１０mm エンドミル諸元 刃数:２枚、捩角:３０度、底刃部中低勾配角:２度、１
度、３０分、１５分 被切削材 Ｓ５０Ｃ (ＨＢ２５０) 切削条件 回転数:６００rpm、送り:１００mm／min、切削幅:５m
m、切削深さ:１５mm 結果 中低勾配角 加工底面粗さ(中心線平均粗さ) ２度 約１２〜１６μｍＲａ １度 約５〜９μｍＲａ ３０分 約２〜４μｍＲａ １５分 約１〜２μｍＲａ

【００１７】図３は、本発明に係るエンドミルの製造方
法に関する一実施例を示す平面図であり、底刃部１上に
分岐点Ｃを含む第二切れ刃４を研削形成するギャッシュ
入れ工程を示している。砥石車９は、その軸心Ｆを含む
面で切った外周縁の断面形状が滑らかな半楕円形状であ
る。砥石車９は、外周縁の半楕円形状の部分が第二切れ
刃を形成する部分に当てられ、かつ外周コーナ部７を回
避するように、その軸心Ｆがエンドミルの中心線Ｄに対
して角度Ｅをなすように傾けてセットされる。砥石車９
は、この傾いた状態のままでエンドミルの中心線Ｄに直
交する方向へ送られる。砥石車９は、底刃部１上の分岐
点Ｃを含む第二切れ刃４がエンドミルの回転方向Ｈに対
して中心線Ｄよりも後方に位置するようになるまで、つ
まり間隔ｂが正の値となるまで切り込み方向へ送られ
る。その結果、中低勾配加工をエンドミルの中心線に沿
って施した場合には、分岐点Ｃは中低勾配線Ａよりも必
ず低くなる。したがって、中低勾配角ａは、分岐点Ｃを
低くするために付ける必要はなく、外周コーナ部７を最
も高くするために必要なだけの角度で十分であり、１５
分や３０分という角度でよい。

【００１８】砥石車９の縁の形状は、エンドミルのサイ
ズや、エンドミルの中心線Ｄに対して砥石車９の軸心Ｆ
を傾ける角度Ｅ、あるいは砥石車９の送り方向によっ
て、それぞれの条件に適合する形状に変更され得る。こ
れにより、底刃部の外周コーナ部７を削り落としたり、
また、底刃部の分岐点Ｃを十分に削れずに、エンドミル
の回転方向前方へ突出したまま残したりするということ
は回避される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るエンドミルの底刃部の切れ刃形
状を平面的に示す説明図である。

【図２】 本発明に係るエンドミルの底刃部を上にし
て、底刃部の切れ刃の高低を示す説明図である。

【図３】 本発明に係るエンドミルの製造方法を平面的
に示す説明図である。

【図４】 従来のエンドミルの底刃部の切れ刃形状を平
面的に示す説明図である。

【図５】 従来のエンドミルの底刃部を上にして、底刃
部の切れ刃の高低を示す説明図である。

【図６】 エンドミルの一般的な使用法を示す図であ
る。

【図７】 エンドミルの底刃部の中低勾配角と、被切削
物の底仕上げ面の粗さとの関係を示す図である。

【符号の説明】

１ 長底刃部 ２ 短底刃部 ３ 底刃部の第一切れ刃 ４ 底刃部の
第二切れ刃 ６ ノッチ部 ７ 外周コー
ナ部 ８ ギャッシュ入れ斜面 ９ 砥石車 10 中低勾配角付け切削部 11 被切削材 21 長底刃部 22 短底刃部 23 底刃部の第一切れ刃 24 底刃部の
第二切れ刃 26 ノッチ部 27 外周コー
ナ部 28 ギャッシュ入れ斜面 Ａ 中低勾配線 Ｂ 間隔 Ｃ 底刃部の分岐点 Ｄ 中心線 Ｅ 砥石車の当て角 Ｆ 砥石車の
軸心 Ｇ 水平線 Ｈ エンドミ
ルの回転方向 Ｒ エンドミルの軸心 ａ 中低勾配
角 ｂ 間隔差 ｄ 間隔差 ｉ 刃物角 ｊ 仕上げ面
の段差

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周側の第一切れ刃(３)と内周側の第二
   切れ刃(４)とを有する底刃部(１,２)をもったエンドミ
   ルにおいて、第一切れ刃(３)と第二切れ刃(４)との分岐
   点(Ｃ)が中低勾配角(ａ)の勾配線(Ａ)よりも低く位置し
   ていることを特徴とするエンドミル。
2. 【請求項２】 上記中低勾配角(ａ)が２度以下である請
   求項１記載のエンドミル。
3. 【請求項３】 上記底刃部(１,２)の第二切れ刃(４)
   が、エンドミルの回転方向(Ｈ)に対して凹状に湾曲した
   切刃である請求項１記載のエンドミル。
4. 【請求項４】 外周側の第一切れ刃(３)と内周側の第二
   切れ刃(４)とを有する底刃部(１,２)をもったエンドミ
   ルの製造方法において、 ギャッシュを入れることによって上記第二切れ刃(４)の
   すくい面を形成する研削工程を有し、 上記研削工程では、砥石車(９)が上記底刃部(１,２)の
   外周コーナ部(７)との接触を回避するように、該砥石車
   (９)を上記第二切れ刃(４)のすくい面となる箇所の被削
   面に当接させ、かつ、上記第一切れ刃(３)と上記第二切
   れ刃(４)との分岐点(Ｃ)が、該第一切れ刃(３)の外周コ
   ーナ部(７)と該エンドミルの軸心とを結ぶ中心線(Ｄ)よ
   りも、該エンドミルの切削時回転方向後方に位置するよ
   うになるまで該砥石車(９)を切り込ませることを特徴と
   するエンドミルの製造方法。
5. 【請求項５】 上記砥石車（９）は、その軸心を通る断
   面におてい上記エンドミルの研削に関与する外周縁箇所
   の形状が、凸状に湾曲した曲線の輪郭を呈し、かつ、 該砥石車(９)を、その軸心(Ｆ)が上記エンドミルの中心
   線(Ｄ)に対して傾けさせた姿勢で上記第二切れ刃(４)の
   すくい面となる箇所の被削面に当接させる請求項４記載
   のエンドミルの製造方法。