JPH05277823A

JPH05277823A - エンドミル

Info

Publication number: JPH05277823A
Application number: JP7687792A
Authority: JP
Inventors: Tadamasa Fuchida; 忠正渕田
Original assignee: Nisshin Koki Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Texeng Co Ltd
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1992-03-31
Publication date: 1993-10-26

Abstract

(57)【要約】【目的】フライス加工などに用いられるエンドミルに
おいて、切削時に供給される切削油剤をエンドミルの刃
先まで円滑に導き、エンドミルの切削性能を保持しなが
ら高速で切削加工を行うことを可能とする。【構成】エンドミルの外周刃１４を構成するすくい面
２１および逃げ面２２を円弧状の露出面とすることによ
り、切削油剤との接触を確保し、切削油剤の冷却効果、
潤滑効果などを十分に発揮させる。そして、コーナー部
にバニッシング面２３を設けて滑らかな切削面を形成可
能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フライス盤などにおい
て用いられるエンドミルの形状に関し、特に、高圧の切
削油剤と共に用いるエンドミルの形状に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】切削作業において、切削油剤の供給は、
すくい面と切屑の間の摩擦を減少して発熱を減じ、せん
断角を大きくし、切れ味を良くする潤滑効果、切れ刃の
硬さの低下を防止し、工作物の熱膨張を防ぐ冷却効果な
どをもって、切削作業を進めるために重要な技術であ
る。そして、近年、このような給油効果を高める方法と
して、高圧でエンドミルなどに油剤を吹き付けるジェッ
ト給油法等が採用されている。さらに、エンドミルとし
ては、切削抵抗が少なく、切削時の発熱を少ないすくい
角がプラスの形状のものが採用され、ジェット給油法の
効果と相まって、高速で精度の良いフライス加工が行わ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この従来のエンドミル
はすくい角がプラスであるため、切りくずが連続して形
成される。そして、この切りくずが外周刃の刃先などに
詰まって油剤の浸透を阻害しないように、切りくずを連
続的に排出する必要があることから、エンドミルの外周
刃を螺旋形に形成し、切りくず排出角を設けるようにし
ている。このため、図８に示すように、高圧で給油され
た切削油剤４０が螺旋形の外周刃３によってエンドミル
２の外側へ散乱され、エンドミルの刃先４まで切削油剤
４０が到達し難く、冷却効果の向上が難しいという問題
がある。さらに、図９に示すように切削中は常に刃先３
ａに切りくず９が存在するため、この切りくず９と刃先
の隙間に切削油剤を浸透させるには、かなりの高い圧力
が要求される。従って、切削油剤の冷却効果、潤滑効果
を有効に発揮させ、切削性能の向上を目指すには、ジェ
ット給油の圧力をさらに上昇させる必要がある。しか
し、外周刃の形状を螺旋形とする必要があるため、ジェ
ット給油の圧力を上げても刃先のその効果を伝達させる
ことはきわめて難しい。このように従来のエンドミルに
おいては、切削油剤の性能を十分に発揮させているとは
言えず、また、現状以上に切削油剤の性能を引き出すこ
とも困難である。

【０００４】そこで、本発明においては、上記の問題点
に鑑みて、切削油剤の冷却効果、潤滑効果を有効に発揮
させ、切削速度、精度などの切削性能の良いエンドミル
を実現することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明においては、外周刃のすくい面、および逃げ
面をエンドミルの外周方向に常に面するようにして、切
削油剤との接触面を大きく確保し、切削油剤の冷却効
果、潤滑効果を有効に発揮できるようにしている。すな
わち、本発明に係る回転軸に対し直交する方向に突出す
る少なくとも１つの外周刃を有するエンドミルにおいて
は、外周刃のすくい面および逃げ面が、回転軸に対し半
径方向外側に常に露出した露出面からなることを特徴と
している。

【０００６】そして、この露出面としては、回転軸に対
し半径方向外側に面して凹んだ円弧面を採用することが
可能である。そして、外周刃のすくい面および逃げ面に
挟まれたコーナー部、回転軸から所定の半径を具備する
凸面状のバニッシング面を形成することも可能となる。
また、すくい面のすくい角は、−３０°から−７０°の
範囲とすることが望ましい。

【０００７】

【作用】上記のような露出面からすくい面および逃げ面
を形成することにより、エンドミルの外周刃全体が直接
切削油剤に曝されることとなり、切削油剤と接触する機
会を確保し、エンドミルに対し、切削油剤の冷却効果、
潤滑効果を発揮させる効率を向上させることができる。
従って、外周刃の切削性能の悪化を抑制でき、切削油剤
の性能を十分に発揮させて、精度良く、高速のフライス
加工を行うことができる。また、露出面からすくい面を
形成することにより、すくい角がマイナスとなり、押し
切り切断を行うエンドミルとなる。従って、切りくず
は、従来の連続した流れるような切りくずから、マイナ
ス角のすくい面の外周刃におけるむしれ、せん断によ
る、むしれ状、せん断状のつながらない分断された切り
くずとなる。このため、流れるような切りくずを連続的
に排出ための採用されている螺旋形の外周刃の形状を、
直線化することが可能となり、高圧で供給される切削油
剤を外部に散乱させることなく、刃先まで切削油剤を供
給することができる。さらに、切りくずが断続的に形成
されるため、刃先に常には切りくずが存在せず、切りく
ずと刃先の隙間に切削油剤を供給しなくとも刃先を切削
油剤で濡らすことが容易である。このため、切削油剤の
供給圧力をそれ程高圧にすることなく、所定の切削性能
を保持することが可能である。

【０００８】また、本発明に係るエンドミルは、外周刃
のすくい角がマイナスとなるので、刃先が被切削材に食
い込まず、滑らかな切削面を得ることができる。さら
に、刃先の肉厚を確保することが容易であることから刃
先強度を増加し、切削スピードの向上を図ることが可能
となる。これに伴う加工熱の増大は、上記のように切削
油剤の冷却効果を効率良く発揮することにより対処可能
である。また、刃先の強度を増加し、効率の良い冷却、
潤滑を行うことができるので、エンドミルの寿命を延ば
すことも可能となる。

【０００９】このようなエンドミルにおいて、露出面と
しては、外周刃の方向から回転軸の方向に凹んだ円弧面
を採用することにより、外部から放射される切削油剤の
散乱を防止し、切削油剤とすくい面、逃げ面との接触時
間を確保することができるので、さらに冷却効果、潤滑
効果を高めることができる。そして、このように、冷却
効果、潤滑効果を高めることにより、コーナー部にバニ
ッシング面を形成することも可能となる。そして、この
バニッシング面により切削面を滑らかに仕上げることが
できる。

【００１０】このようなすくい面のすくい角は、−３０
°から−７０°の範囲とすることが望ましい。−３０°
を越えると、刃先角が減少し、刃先の肉厚の確保が難し
く強度が減少し、チッピングなどの原因となり、また、
−７０°以下となると切削抵抗が増大し、押し切り切削
ではなく単に切削面を押し圧するバニッシング的にな
り、切削効率が著しく低下するからである。

【００１１】

【実施例】以下に図面を参照して、本発明の実施例を説
明する。

【００１２】図１に、本実施例のエンドミルの外形を示
してある。本例のエンドミルは、従来のエンドミルと同
様に、工具本体１０の基部側に円柱状のシャンク１１が
形成されており、このシャンク１１の先端側に刃部１２
が形成されている。そして、本例のエンドミルの刃部１
２には、現在有るエンドミルと異なり、回転軸１３に沿
って直線状に延びた平行な５つの外周刃１４が形成され
ている。

【００１３】この刃部１２の断面を図２に示してある。
本例の刃部１２には、等しい角度をあけて回転軸１３か
ら外周に向かって突出した５つの外周刃１４が形成され
ている。この５つの外周刃１４は、それぞれ同じ形状
で、直線状に延びた外周刃であり、その１つを拡大して
図３に示してある。本例のエンドミルは、シャンク１１
から刃部１２を見て左側に旋回して切削を行うエンドミ
ルであり、外周刃１４の左側の面がすくい面２１、右側
の面が逃げ面２２となっている。そして、すくい面２１
と逃げ面２２に挟まれたコーナー部に回転軸１３を半径
の中心とする円周面からなるバニッシング面２３が形成
されている。本例のエンドミルのすくい面２１は、常に
外周側に曲がった、すなわち、中心軸に対し外周刃１４
の外側に曲率の中心を持つ円弧面により形成されてい
る。また、このすくい面２１および逃げ面２２を形成す
る円弧面は、半円周より小さな円弧面であり、円弧面の
いずれの部分に着目しても、その円弧面はエンドミルの
外側に常に露出し、エンドミルの外側から中心軸１３に
向かって放射される切削油剤に対し、他の面に遮られる
ことなく曝されるようになっている。そして、このすく
い面２１と隣接する他の外周刃１４の逃げ面２２は滑ら
かに接続されている。

【００１４】このようなすくい面２１により外周刃１４
が形成されているため、このすくい面２１とバニッシン
グ面２３との交線２４ａにおいて、交線２４ａから中心
軸１３に向かう線分２５ａと、すくい面２１とがなす角
であるすくい角θ１は、マイナス角であり、切削条件に
従って、−３０°〜−７０°の範囲に設定される。すく
い角θ１が−３０°を越えて正角側になると、刃先角
（θ１＋θ２）が不足し、切削時の強度の保持が困難と
なりびびり振動が発生し易くなるためである。一方、す
くい角θ１が−７０°を越えて負角側になると、押し切
り切削が不可能となり、単に、バニッシング的となって
切削効果を得ることができないからである。

【００１５】このような負角のすくい角θ１を有する外
周刃１４を用いて切削を行う場合は、切削が押し切り的
となり、切削時の切りくずはせん断、あるいはむしれ的
に生成される。従って、切りくずは小さくちぎれた形状
となり、従来のすくい角が正角の外周刃による連続的な
切りくずは生成されない。このため、連続的な切りくず
を常時排出するための切りくず排出角を外周刃１４に持
たせる必要はなく、回転軸１３に沿って直線的な外周刃
１４を形成することができる。

【００１６】また、すくい面２１と逃げ面２２とに挟ま
れたバニッシング面２３は、エンドミルの中心軸１３を
円心としたエンドミルの外周をなす滑らかな面であり、
すくい角θ１により切削された被切削物の切削面をバニ
ッシングし、押し圧された滑らかな切削面を形成可能と
する面である。

【００１７】次に、図４および図５に基づき本実施例の
エンドミル１の機能を、図８および図９に示す従来のエ
ンドミル２と比較しながら説明する。図４および図８
は、エンドミル１、２を用いて切削する様子を被切削物
３０の縦断面を用いて示している。また、図５および図
９は、エンドミル１、２を用いて切削する様子を被切削
物３０の横断面を用いて示してある。

【００１８】先ず、図８に示すように、従来のエンドミ
ル２を用いて切削加工を行う場合は、エンドミル２の外
周刃３に斜め上方から高圧で吹き付けられた切削油剤４
０は、螺旋形となっている外周刃３により上方に散乱さ
れる。従って、被切削物３０と接触している外周刃３の
刃先４に切削油剤４０が到達し難い。是に対し、図４に
示すように、本実施例に係るエンドミル１においては、
外周刃１４が中心軸１３に沿って直線的に形成できるの
で、斜め上方から高圧で吹き付けられた切削油剤４０は
下方の刃先２６に導かれ、被切削物３０と接触し、切削
作業を行っている刃先２６に対し、十分な冷却効果、潤
滑効果を発揮することができる。

【００１９】また、図９に示すように、従来のエンドミ
ル２を用いて切削加工を行う場合は、エンドミル２の中
心軸１３に対し、半径方向の外側から高圧で吹き付けら
れた切削油剤４０は、すくい面５が外周刃３の先端３ａ
より内側に入り込み、切削油剤４０が外周刃３の先端３
ａに遮られ直接すくい面５にかからない時がある。この
ため、切削油剤４０の冷却効果、潤滑効果が十分に発揮
されない。是に対し、図５に示すように、本実施例に係
るエンドミル１においては、円弧状のすくい面２１、逃
げ面２２は共に常時、切削油剤４０に曝されているた
め、切削油剤４０はその冷却、潤滑効果を十分に発揮で
き、刃先２６の切削性能の劣化を防止することができ
る。さらに、本例のエンドミル１のすくい面２１、逃げ
面２２は円弧状となっているので、これらの面に向かっ
て噴射された切削油剤４０は、相対峙するすくい面２１
および逃げ面２２の方向に反射され、図９に示す従来の
エンドミル２のように、外周刃３の外側へ切削油剤４０
を散乱させてしまうこともない。従って、本例のエンド
ミル１においては、高圧で噴射された切削油剤４０は効
率良く、外周刃１４に導かれ、切削油剤４０の冷却、潤
滑などの効果を引き出すことができる。

【００２０】さらに、図９に示すように、従来のエンド
ミル２は、すくい角が正角となるので、切削による切り
くず９が連続的となり、外周刃３の先端３ａは被切削物
３０と切りくず９に挟まれた状態となる。このため、先
端３ａに切削油剤４０を供給するためには、かなりの高
圧で切削油剤４０を噴射する必要がある。是に対し、図
５に示す本例のエンドミル１においては、すくい角が負
角となるため、切りくず２９は分断された状態となる。
従って、外周刃１４の先端１４ａを切削油剤４０で濡ら
すことは比較的簡単である。このため、刃先２６に十分
な切削油剤４０を供給することにより、刃先２６の切削
性能を確保することができる。

【００２１】また、本例のエンドミル１の外周刃１４の
すくい角は負角であり、被切削物を押し切りして切削す
るので、被切削物に外周刃１４が食い込むこともなく、
切削面は滑らかな面となる。さらに、本例のエンドミル
１においては、刃先２６に十分な切削油剤４０を円滑に
供給することができるので、すくい面２１に続いてバニ
ッシング面２３を形成しても、このバニッシング面２３
と被切削物３０との間に異常な摩擦が生じて切削作業が
阻害されることがない。このため、バニッシング面２３
を形成し、この面２３により切削された面を押し圧で
き、いっそう円滑な切削面を得ることができる。

【００２２】さらに、本例のエンドミル１の形状を採用
する場合は、図６に示すように、逃げ面２２とバニッシ
ング面２３との交線２４ｂにおいて、交線２４ｂから中
心軸１３に向かう線分２５ｂと、逃げ面とがなす角θ２
をすくい角θ１と同じ角度に設定することも可能であ
る。このようなエンドミル１においては、切削時の回転
方向として左右何方の方向も採用することができる。従
って、図７に示すように、このエンドミル１を往復動さ
せるだけで、被切削物３０の表面上の一定の面積を削る
ことが可能となる。すなわち、図１０に示すように、従
来のエンドミル２においては、被切削物３０を下から上
に削るアップカットと、上から下に削るダウンカットで
は、切削面の仕上げ度、衝撃力の違い等による面精度な
どが異なり、一方の回転方向でしか切削作業を行うこと
ができない。このため、アップカットあるいはダウンカ
ットのみを使用して切削を行う必要上、エンドミル２の
動きは螺旋状となり、このような動きを制御するために
は複雑なプログラムを組む必要がある。しかし、本例の
エンドミル１においては、左右どちらに回転させても、
その回転に対応したすくい面θ１、θ２の角度が同じと
なる。このため、エンドミル２の動きは往復動のみと
し、回転方向を逆転させて、アップカットあるいはダウ
ンカットのみによる切削作業を行うことが可能となる。
従って、エンドミル２を制御するプログラムも簡単なも
ので良い。

【００２３】なお、上記において、５つの外周刃を有す
るエンドミルに基づき説明しているが、外周刃の数はこ
れに限らないことは勿論である。また、説明を簡単とす
るために、外周刃が回転軸に沿って直線に延びたエンド
ミルに基づき説明しているが、切削油剤の噴射角度等か
ら、切削油剤を刃先に円滑に導く程度の角度を回転軸に
対して具備する外周刃を採用することも勿論可能であ
る。

【００２４】

【発明の効果】以上において説明したように、本発明に
係るエンドミルは、露出面からすくい面および逃げ面を
形成しており、エンドミルの外周刃全体に直接切削油剤
が吹き付けられることを可能とし、切削油剤の冷却効
果、潤滑効果を効率良く発揮させることができる。この
ため、エンドミルの切削性能の悪化を防止し、スムーズ
で高速な切削作業を行うことができる。これに加え、切
削油剤の散乱を防止する円弧面により露出面を形成する
こと、および分断された切りくずが生成されることから
外周刃の先端を切削油剤で濡らすことが容易となること
から、さらに切削油剤の効果を発揮させることも可能と
なる。

【００２５】また、本発明に係るエンドミルは、外周刃
のすくい角がマイナスとなるので、刃先が被切削材に食
い込まず、滑らかな切削面を得ることができ、さらに、
バニッシング面を設けることにより切削面の円滑化を図
ることも可能となる。そして、刃先まで十分に供給され
る切削油剤の効果により、切削スピードを上昇させなが
らこれに伴い発生する加工熱の発散を順調に行うことが
可能となる。さらに、このように切削油剤による冷却、
潤滑の効果を十分得ることができるので、エンドミルの
寿命も長い。また、刃先に切削油剤が十分に供給される
ので、分断された切りくずをこの切削油剤によりスムー
ズに排出可能でることから、さらにエンドミルの寿命を
延ばすことができるという効果もある。

【００２６】また、すくい面および逃げ面のなす角度を
同一として、回転方向を逆転可能なエンドミルとするこ
ともでき、これにより、切削加工をより簡易なものとす
ることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るエンドミルの外形図であ
る。

【図２】図１に示すエンドミルの断面図である。

【図３】図２に示すエンドミルの外周刃の一つを拡大し
て示す拡大図である。

【図４】図１に示すエンドミルを用いた切削加工を説明
する横断面図である。

【図５】図１に示すエンドミルを用いた切削加工を説明
する縦断面図である。

【図６】本発明に係るエンドミルの内、逆回転の可能な
エンドミルの断面をしめす図面である。

【図７】図６に示すエンドミルを用いて切削加工を行う
様子を示す説明図である。

【図８】従来のエンドミルを用いた切削加工を説明する
横断面図である。

【図９】従来のエンドミルを用いた切削加工を説明する
縦断面図である。

【図１０】従来のエンドミルを用いて切削加工を行う様
子を示す説明図である。

【符号の説明】

１、２・・・エンドミル３・・・外周刃４・・・刃先１０・・・本体１１・・・シャンク１２・・・刃部１３・・・回転軸１４・・・外周刃１４ａ・・・外周刃の先端２１・・・すくい面２２・・・逃げ面２３・・・バニッシング面２４・・・交線２５・・・線分２６・・・刃先３０・・・被切削物４０・・・切削油剤 θ１、θ２・・・すくい角

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸に対し直交する方向に突出する少
なくとも１つの外周刃を有するエンドミルにおいて、前
記外周刃のすくい面および逃げ面が、前記回転軸に対し
半径方向外側に常に露出した露出面からなることを特徴
とするエンドミル。
【請求項２】請求項１において、前記露出面は、前記
回転軸に対し半径方向外側に面して凹んだ円弧面である
ことを特徴とするエンドミル。
【請求項３】請求項１または２において、前記外周刃
のすくい面および逃げ面に挟まれたコーナー部に前記回
転軸から所定の半径を具備する凸面状のバニッシング面
が形成されていることを特徴とするエンドミル。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記すくい面のすくい角が−３０°から−７０°の範囲
であることを特徴とするエンドミル。