JPH0727049Y2

JPH0727049Y2 - ボールエンドミル

Info

Publication number: JPH0727049Y2
Application number: JP1989027996U
Authority: JP
Inventors: 修辻村; 辰夫新井; 昌之大川
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1989-03-10
Filing date: 1989-03-10
Publication date: 1995-06-21
Anticipated expiration: 2004-03-10
Also published as: JPH02117813U

Description

【考案の詳細な説明】「産業上の利用分野」本考案は、エンドミル本体の先端部外周に円弧状の切刃
を有するスローアウェイチップが装着されたボールエン
ドミルに関するものである。

「従来の技術」第11図〜第16図は、先に本出願人が実開昭62−40257号
として提案した従来のボールエンドミルを示すものであ
る。

第11図〜第13図において符号１はエンドミル本体であ
る。このエンドミル本体１は外観略円柱状のもので、そ
の略半球状とされた先端部には、それぞれ略1/4円周が
削り取られてなるチップポケット2,2が対称位置に設け
られ、それらチップポケット2,2の回転方向に面する壁
面にはそれぞれチップ取付座3,3が形成されている。そ
して、これらチップ取付座3,3に、それぞれ円弧状の切
刃を有するスローアウェイチップ（以下、チップと略称
する）4,5が装着されている。

これらチップ4,5のうちエンドミル本体１の先端側に位
置するチップ４は、第14図〜第16図に示すように、上面
がすくい面６とされかつ平坦な下面が着座面７とされた
板状のものである。上面の稜線部には略1/4円周を描く
２つの円弧状の切刃8,8がこのチップ４の中心に対して
点対称となるように形成され、これら切刃8,8間には、
各々これら切刃8,8と鈍角をなして交差する小切刃9,9が
形成されている。また、小切刃９を間に挟む切刃8,8の
端部に沿うすくい面６は、その全体が小切刃9,9側に向
けて漸次着座面７側に近付く凸状面によって形成されて
いる。また、このチップ４の中央部には、上面側にテー
パ部10aが形成された取付用の孔部10が穿設されてい
る。

そして、チップ4,5は、第11図〜第13図に示すようにそ
れぞれ一方の円弧状の切刃8,11をエンドミル本体１の外
周側に位置させ、孔部10のテーパ部10aに頭部を当接さ
せて締め込まれた取付ボルト12により着脱自在に装着さ
れている。ここでチップ４は、その着座面７と他方の切
刃８に沿う側面13をそれぞれチップ取付座３の取付底面
14および円弧状とされている取付側面15に当接させて装
着されている。

以上の構成からなるボールエンドミルにあっては、装着
しているチップ４の切刃８の先端が凸状をなすすくい面
６により円弧状に形成されているため、喰い付き時に衝
撃的な切削荷重が作用することがなく、その欠損を防止
することができるとともに、小切刃９と交差する切刃８
の先端角が鈍角であるため大きな切削荷重が作用する当
該部分の切刃強度を大幅に向上させることができ、さら
に優れた切屑の排出性能も得られるといった利点があ
る。

「考案が解決しようとする課題」しかしながら、上記従来のボールエンドミルにあって
は、第11図に示すように切削時にチップ４に作用する軸
線方向の荷重Ｆを、チップ４の円弧状の側面13を介して
これと当接するチップ取付座３の円弧状の取付側面15で
受けることになる。したがって、このボールエンドミル
を軸線方向に速い速度で送ると、チップ４は上記取付側
面15に沿って第11図中に示すＲ方向に回転しつつ軸線方
向後方側へ移動し、切刃８はその先端側においてｂで示
す寸法だけ軸線方向に後退するとともに、後端側におい
てａで示す寸法だけ外周側に突出してしまい、その結
果、特に周方向において切削精度が低下してしまうもの
であった。このため、そのような切削精度の低下を防止
するため、従来においては余り速い速度で送ることがで
きない、という問題点があった。

本考案は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、チップの移動を有効に阻止することが
でき、またチップのクランプ剛性を十分に確保すること
のできるボールエンドミルを提供することにある。

「課題を解決するための手段」本考案は、エンドミル本体の先端部外周に形成されたチ
ップ取付座に、すくい面となる上面の稜線部に少なくと
も２つの円弧状の切刃が形成された略木の葉形板状のス
ローアウェイチップが、その一の円弧状の切刃を前記エ
ンドミル本体の外周側から先端側に位置させるととも
に、着座面となる下面および他の円弧状の切刃に沿う側
面をそれぞれ前記チップ取付座の取付底面および取付側
面に当接させて装着されてなるボールエンドミルにおい
て、前記スローアウェイチップの着座面と前記チップ取
付座の取付底面のいずれか一方に凸部を設けるとともに
他方に前記凸部が嵌合する穴部を設け、かつ、それら凸
部と穴部の双方の側面に互いに密着し得る平坦面をそれ
ぞれ形成してなることを特徴とするものである。上記の
平坦面は、チップ取付座に装着されたスローアウェイチ
ップが荷重を受けたときに移動していく方向、すなわ
ち、チップ取付座の取付側面に沿う方向に対して略直交
するように形成することが望ましい。

「作用」本考案のボールエンドミルにおいては、凹部および凸部
の係合によってチップの移動が阻止されるため、軸線方
向に荷重が作用してもチップが従来のもののように移動
してしまうことがない。また、凹部と凸部の壁面間にク
リアランスが生じていても、それら凹部および凸部に形
成されている平坦面どうしが密着することで、チップの
移動量が最小限に抑えられるとともにチップのクランプ
剛性が十分に確保される。

「実施例」以下、本考案の実施例を図面を参照しながら説明する。
第１図〜第７図は本考案のボールエンドミルの一例を示
すものであるが、第11図〜第16図に示した従来のボール
エンドミルと同一構成部分には、同一符号を付してその
説明を省略する。

本実施例のボールエンドミルにおけるチップ４は、着座
面７側に取付用孔部10が周囲に広げられた形態で凹部穴
部20が形成されたものとなっている。その凹部20の壁面
は、第３図に示されるように、互いに向き合う対の平坦
面20a,20aと、それらの平坦面20a,20aにそれぞれ直交す
るようにされた対の平坦面20b,20bと、両平坦面20a,20b
間に形成された円弧状の曲面20c,20cとからなってい
る。

このチップ４は、従来のチップと同様に、切削時に荷重
Ｆを受けると、チップ取付座３の取付側面15に沿ってＲ
方向に回転していこうとするものであるが、上記の平坦
面20a,20aはそのＲ方向（取付側面15に沿う方向）に対
して略直交するようにされている。なお、このチップ４
を反転させてチップ取付座３に装着した場合において
は、上記と逆方向から荷重Ｆ′を受け、その場合には移
動方向はＲ′方向となるが、上記の平坦面20a,20aは、
Ｒ方向およびＲ′方向の双方に対してそれぞれ略直交す
るものとなっている。

一方、チップ取付座３の取付底面14には、第１図に示す
ように上記凹部20に対向する位置に凸部21が形成されて
いる。その凸部21は上記凹部20と同一形状とされてその
内側に入り込むようにされており、その凸部21の側面
は、上記凹部の平坦面20a,20aに密着し得る平坦面21a,2
1a、上記平坦面20b,20bに密着し得る平坦面21b,21b、お
よびそれら平坦面間に形成された円弧状の曲面21c,21c
からなっている。

上記構成のボールエンドミルにあっては、第２図に示す
ように、凹部20と凸部21とを係合させた状態でチップ４
を取付座３に装着して固定することにより、切削時にチ
ップ４の軸線方向に大きな荷重Ｆが作用しても、それら
凹部20および凸部21の係合によってチップ４の移動が阻
止されるから従来のボールエンドミルによに大きくずれ
てしまうことがなく、このため、軸線方向に速い速度で
送る切削を行っても、従来のように周方向における切削
精度が低下することがない。

しかも、ボールエンドミルを引き上げる際にも、被削材
ん加工壁面に対して三次元的な方向で切削が行われる
が、その際、チップ４の基端側に位置する切刃８の端部
や小切刃９で切削が行われ、その荷重の分力はボールエ
ンドミルの引き上げ方向と反対側（軸線方向先端側）に
働くことになる。この場合には、チップ取付座３の取付
側面15でこの荷重を受けることはできないが、凸部21と
これを嵌合する凹部20（穴部）とによってこの荷重を受
けてチップ４の移動を確実に阻止でき、しかも取付ボル
ト12等のクランプ部材に無理な荷重がかからない。

そして、本実施例では、凹部20および凸部21に互いに密
着する平坦面20a,21aを設けたから、そのような平坦面
を設けない場合、たとえば凹部および凸部がいずれも円
形である場合に比して、チップ４の移動を確実に阻止で
きるとともに、クランプ剛性を高めることができるもの
となっている。

すなわち、仮に、凹部20と凸部21の形状および大きさが
完全に合致していて、凹部20の各壁面と凸部21の各壁面
との全てが密着する状態でチップ４が装着される場合に
あっては、チップ４は移動する余地が全くなく、したが
って、その場合には凹部20および凸部21の形状は任意で
良いのであるが、チップ４の着脱を容易に行うためには
凹部20の大きさを凸部21の大きさよりわずかに大きくし
てそれらの間に若干のクリアランスを確保せざるを得
ず、また、ある程度の寸法誤差が生じることも避けられ
ないので、通常、チップ４はそのクリアランスの範囲内
で移動する余地が残ることになる。そのようなクリアラ
ンスが生じることを考慮した場合には、上述したように
凹部20および凸部21に平坦面20a,21aを設けることが有
利であり、そのことについて第７図および第８図を参照
して説明する。

第７図（イ）は、本実施例のチップ４が取付座３に装着
され、凹部20の各壁面と凸部21の各壁面との間にクリア
ランスが生じている状態を示すものである。このような
状態となっているチップ４に荷重Ｆが作用すると、チッ
プ４は取付座３の側面15（第１図参照）に沿ってＲ方向
に回転することになるが、チップ４がＲ方向にわずかな
回転角度θだけ回転すると（ロ）に示すように平坦面20
a,21aどうしが直ちに密着し、それ以上のチップ４の移
動は確実に阻止される。そして、そのように平坦面20a,
21aどうしが密着すると、チップ４に加わる荷重を凸部2
1の平坦面21a全体で受けることができるから十分なクラ
ンプ剛性が確保されることになる。

これに対して、第８図（イ）に示すように凹部20′およ
び凸部21′が円形であり、それらの間にクリアランスが
生じている場合には、荷重ＦによるチップのＲ方向への
回転角度θ′は上記の場合の回転角度θより大きなもの
となってチップ４の移動量は大きなものとなるし、ま
た、（ロ）に示すように凹部20′の壁面と凸部21′の壁
面とはＰ点において接触するに止どまるから、そのＰ点
に荷重が集中してしまうとともに、Ｐ点を支点としてチ
ップ４がさらに回転する余地が生じ、このため十分なク
ランプ剛性が得られないものである。

このように、本実施例のボールエンドミルでは、凹部20
と凸部21の係合によってチップ４の移動を阻止できるこ
とは勿論であるが、凹部20および凸部21に互いに密着す
る平坦面20a,21aを設けたことによって、凹部20の壁面
と凸部21の壁面との間に避け難いクリアランスが生じて
もチップ４の移動量を最小限に抑えることができ、ま
た、クランプ剛性も十分に確保することができるものと
なっている。

なお、凹部20および凸部21に設ける平坦面20a,21aの面
積が大きいほど、チップ４に加わる荷重Ｆを受ける面積
が大きくなるのでクランプ剛性が向上する。また、平坦
面20a,21aがチップ４の移動していく方向（Ｒ方向およ
びＲ′方向）に対して沿う方向に形成されている場合に
は、密着した平坦面20a,21aどうしが相対的に滑ってし
まう恐れもあるので、それら平坦面20a,21aをＲ方向お
よびＲ′方向に対してほぼ直交させる、換言すれば、平
坦面20a,21aを回転中心位置Ｏとチップ４の中心とを結
ぶ直線にほぼ平行な状態とすると、クランプ剛性をより
一層高めることができる。そして、チップ４が移動して
いくＲ方向は、主としてチップ取付座３の取付側面15の
曲率およびそれに当接するチップ４の側面13の曲率によ
って決定されるから、上記平坦面20a,21aの向きはチッ
プ取付座３やチップ４の形状に応じて最適となるように
適宜設定すれば良い。

また、上記実施例では、チップ４の着座面７に凹部20を
設け、チップ取付座３の取付底面14に凸部21を設けたの
であるが、逆に、チップ４の着座面７に凸部21を設け、
チップ取付座３の底面14に凹部20を設けても同様の効果
が得られることは勿論である。

また、凹部20および凸部21の形状は上記実施例に限ら
ず、それぞれ互いに密着し得るとともに、好ましくはチ
ップ４の移動方向にほぼ直交するような平坦面20a,21a
を有するものであれば良く、たとえば第９図（イ），
（ロ）に示すようにそれらを四角形状とする等、適宜変
更して良い。

さらに、上記実施例では凸部21をチップ取付座３に一体
に形成するものとしたが、凸部21を取付座３（もしくは
チップ３）と別体とすることも可能であり、たとえば第
10図に示すように、チップ取付座３に設けた凹部30に凸
部21となる係合部材31を着脱可能に装着することでも良
い。

「考案の効果」以上で詳細に説明したように、本考案によれば、チップ
の着座面とチップ取付座の取付底面のいずれか一方に凸
部を設けるとともに他方に前記凸部が嵌合する穴部を設
け、かつ、それら凸部と穴部の双方の側面に互いに密着
し得る平坦面をそれぞれ形成したから、切削の際に、ボ
ールエンドミルを縦方向（軸線方向先端側）や横方向
（送り方向）に送ってチップに荷重の分力がかかる場合
はもとより、ボールエンドミルを引き上げる際の切削時
に軸線方向先端側に切削荷重の分力がかかっても、チッ
プの移動を確実に阻止できるとともに十分なクランプ剛
性を確保することができ、このため、軸線方向への高速
送り切削を良好な加工精度で行うことができる、という
効果を奏する。そして、平坦面の向きをチップの移動方
向に対して略直交するようにすれば、上記の効果をより
一層高めることができる、という利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本考案のボールエンドミルの一実施例
を示すもので、第１図はチップの取付状態を示す斜視
図、第２図はチップ取付部の側断面図、第３図〜第６図
はチップの形状を示すもので、第３図は正面図、第４図
は第３図のIV−IV線視図、第５図は第３図のＶ−Ｖ線視
図、第６図は第３図のVI−VI線視図、第７図（イ），
（ロ）はチップが荷重を受けたときの挙動を説明するた
めの図である。第８図（イ），（ロ）は、凸部および凹部が円形とされ
た比較例のチップが荷重を受けたときの挙動を説明する
ための図である。第９図は本考案の他の実施例のボールエンドミルを示す
もので、このうち（イ）はエンドミル本体の先端部を示
す側面図、（ロ）はチップの平面図である。第10図は本考案のさらに他の実施例のボールエンドミル
のチップ取付部の側断面図である。第11図〜第16図は従来のボールエンドミルを示すもの
で、第11図は一側面図、第12図はその先端部の他の側面
図、第13図は正面図、第14図〜第16図はチップの形状を
示すもので、第14図は正面図、第15図は側面図、第16図
は取付用孔部の形状を示す断面図である。１……エンドミル本体、２……チップポケット、３……
チップポケット取付座、４……スローアウェイチップ、
６……すくい面（上面）、７……着座面（下面）、８…
…切刃、13……側面、14……取付底面、15……取付側
面、20……凹部、20a……平坦面、21……凸部、21a……
平坦面、Ｆ……荷重、Ｒ……チップの移動方向。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】エンドミル本体の先端部外周側に形成され
たチップ取付座に、すくい面となる上面の稜線部に少な
くとも２つの円弧状の切刃が形成された略木の葉形板状
のスローアウェイチップが、その一の円弧状の切刃を前
記エンドミル本体の外周側から先端側に位置させるとと
もに、着座面となる下面および他の円弧状の切刃に沿う
側面をそれぞれ前記チップ取付座の取付底面および取付
側面に当接させて装着されてなるボールエンドミルにお
いて、前記スローアウェイチップの着座面と前記チップ取付座
の取付底面のいずれか一方に凸部を設けるとともに他方
に前記凸部が嵌合する穴部を設け、かつ、それら凸部と
穴部の双方の側面に互いに密着し得る平坦面をそれぞれ
形成してなることを特徴とするボールエンドミル。
【請求項２】前記平坦面は、前記チップ取付座に装着さ
れたスローアウェイチップが切削荷重を受けたときに移
動しようとする方向に対して、略直交するように形成さ
れていることを特徴とするボールエンドミル。