JPH0731223U - ボールエンドミルおよびスローアウェイチップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 工具本体１１の先端に、上面１６Ａの辺稜部
にこの上面１６Ａ側からみて凸円弧状を呈する切刃１８
を備えた複数の平板状のスローアウェイチップ１４が、
上面１６Ａを工具回転方向側に向けるとともに、切刃１
８の工具軸線Ｏ回りの回転軌跡が略半球状をなすように
互いにずらされて着脱自在に装着されている。切刃１８
は、その中央部１８Ａが両端部１８Ｂ，１８Ｂよりも工
具回転方向側に膨らむように、スローアウェイチップ１
４の厚さ方向にも湾曲して形成されるとともに、上面１
６Ａには切刃１８に連なり、この切刃１８側から離間す
るに従い切刃１８に対して厚さ方向に漸次隆起する隆起
面１９が形成されている。 【効果】 被削材への喰い付き時に切刃に衝撃的な切削
負荷が作用するのを防ぐとともに、切刃の刃先角を大き
くし得て高い刃先強度を切刃に与えることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、工具本体の先端に円弧状の切刃を備えたボールエンドミル、および このようなボールエンドミルの切刃を提供するスローアウェイチップ（以下、チ ップと称する。）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

この種のボールエンドミルとしては、例えば図６ないし図８に示すようなスロ ーアウェイ式のボールエンドミルが知られている。これは特公昭５６−２０１２ ５号公報に記載されたものであって、軸線Ｏ回りに回転される工具本体１の先端 に、同形状同大の２つのチップ２，２が軸線Ｏを挟んで互いに反対側に、かつ該 軸線Ｏ方向に互いにずらされて、クランプ機構３により着脱自在に装着されて成 るものである。 ここで上記チップ２は、図８に示すようにそのチップ本体４が上面４Ａ側から の平面視に略正三角形状をなす平板状のものであって、この上面４Ａの各辺稜部 には、上記平面視において該上面４Ａがなす上記正三角形の外接円の半径よりも 曲率半径の大きな凸円弧状を呈する切刃５…が形成されている。

【０００３】 そして各チップ２，２は、図７に示すように上記上面４Ａが軸線Ｏを含む平面 内に位置して工具回転方向側（図７において反時計回り方向）を向くように工具 本体１に取り付けられ、それぞれの切刃５，５の軸線Ｏ回りの回転軌跡が互いに オーバーラップして全体として半球状をなすようにされている。なお、チップ２ は、そのチップ本体４の側面が上面および下面に対して垂直とされたネガティブ チップであってもよく、あるいは図７に示されるように側面４Ｂが上面４Ａと鋭 角をなすとともに下面４Ｃとは鈍角をなして切刃５に逃げ角が付されたポジティ ブチップであってもよい。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】 ところが上記構成のボールエンドミルでは、図７に示されるように上記上面４ Ａが軸線Ｏを含む平面内に配置されるようにチップ２が取り付けられており、こ のためこの上面４Ａの辺稜部に形成される切刃５もまた軸線Ｏを含む平面内に配 置されることとなる。従って、この切刃５が被削材に喰い付く際には、円弧状の 切刃５の稜線全体が同時に被削材に喰い付くこととなるため、切刃５に衝撃的な 切削負荷が作用してしまう。 その一方で、チップ２として切刃５の断面が鋭角となるポジティブチップを用 いた場合はもとより、この切刃断面が直角となるネガティブチップを用いたとし ても、切刃５の刃先強度には自ずと限度があるため、被削材への喰い付き時に上 述のような衝撃的な切削負荷が作用することにより、切刃５に欠損が生じたり、 あるいは摩耗が一気に促進されてしまったりするという問題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、このような課題を解決するためになされたものであって、軸線回り に回転される工具本体の先端に、上面辺稜部に該上面側からみて凸円弧状を呈す る切刃を備えた複数の平板状のチップが、上記上面を工具回転方向側に向けると ともに、上記切刃の軸線回りの回転軌跡が略半球状をなすように互いにずらされ て着脱自在に装着されて成るボールエンドミルにおいて、上記切刃を、その中央 部が両端部よりも工具回転方向側に膨らむように、チップの厚さ方向にも湾曲し て形成するとともに、該チップの上面には、上記切刃に連なり、この切刃側から 離間するに従い該切刃に対して上記厚さ方向に漸次隆起する隆起面を形成したこ とを特徴とする。

【０００６】

【作用】

このような構成のボールエンドミルでは、その工具本体先端に装着されるチッ プの切刃が、中央部が両端部よりも工具回転方向側に膨らむようにチップの厚さ 方向に湾曲して形成されており、従ってこの切刃が被削材に喰い付く際には、切 刃中央部から両端部にかけて徐々に喰い付いてゆくこととなる。このため、喰い 付き時に切刃に衝撃的な切削負荷が作用することが避けられ、切刃の欠損や摩耗 を抑えることが可能となる。 しかも、この切刃に連なるチップ上面には、切刃側から離間するに従いチップ 厚さ方向に漸次隆起する隆起面が形成されており、この隆起面によって切刃の刃 先角を大きく設定し得て、その強度の向上を図ることができるから、欠損等の発 生をより一層効果的に防ぐことが可能となる。

【０００７】

【実施例】

図１ないし図５は、本考案の一実施例を示すものである。 本実施例において工具本体１１は略円柱状をなし、その先端は半球状に形成さ れている。この工具本体１１の先端部には、該工具本体１１の周方向に互いに反 対側に一対のチップポケット１２，１２が形成されており、これらのチップポケ ット１２，１２の工具回転方向（図２において反時計回り方向）を向く壁面には 、工具本体１１の軸線Ｏを挟んで一方のチップポケット１２側に３つのチップ取 付座１３…が、また他方のチップポケット１２側には２つのチップ取付座１３， １３がそれぞれ形成されている。そして、これらのチップ取付座１３…には、互 いに同形状同大のチップ１４…がそれぞれクランプネジ１５によって着脱自在に 取り付けられている。

【０００８】 このチップ１４は超硬合金等の硬質材料から形成されて、図３ないし図５に示 すようにそのチップ本体１６が上面１６Ａ側からの平面視に略正三角形状をなす 平板状のものであり、またその側面１６Ｂ…は下面１６Ｃに鈍角に交差するよう に形成されて逃げ角が付されている。さらに、上面１６Ａの中央から下面１６Ｃ にかけては上記クランプネジ１５が挿通される取付孔１７が貫設されている。 そして、このチップ本体１６の上面１６Ａの３つの辺稜部には、それぞれ切刃 １８が形成されている。これらの切刃１８…はいずれも、上記平面視において互 いに等しい半径Ｒでチップ本体１６の外側に膨らむ凸円弧状に形成されており、 この半径Ｒは上面１６Ａが平面視に呈する正三角形の外接円の半径よりも大きく 設定されている。 また、これらの切刃１８…は、該切刃１８の中央部１８Ａが両端部１８Ｂ，１ ８Ｂよりも上面１６Ａ側に膨らむように、チップ本体１６の厚さ方向にも湾曲し て形成されており、特に本実施例では図４に示すようにチップ本体１６の側面１ ６Ｂ側からみて半径ｒの凸円弧状を呈するように形成されている。

【０００９】 さらに、チップ本体１６の上面１６Ａの辺稜部側の部分には、上記各切刃１８ …にそれぞれ連なり、かつこられの切刃１８…側から離間して上記平面視にチッ プ本体１６の内方の取付孔１７側に向かうに従い、当該切刃１８…に対してチッ プ本体１６の上記厚さ方向に隆起する隆起面１９…が形成されている。 なお、本実施例ではこれらの隆起面１９…は、上記取付孔１７が開口する上面 １６Ａの中央部分を避けて、切刃１８…が形成される辺稜部側の部分を周回する ように形成されており、上面１６Ａ中央部分の取付孔１７の開口部周辺は下面１ ６Ｃに平行な平坦面とされている。また、この隆起面１９は、その切刃１８に直 交する断面における稜線が直線状となるように形成されている。

【００１０】 さらにまた、本実施例ではこの隆起面１９は、図３および図５に示されるよう に切刃１８の中央部１８Ａにおいてその幅ｍが最小となる一方、隆起角θは最大 となるように設定されており、この中央部１８Ａから切刃１８に沿ってその両端 部１８Ｂ，１８Ｂ側に向かうに従い、隆起面１９の幅ｍは漸次大きくなり、また 隆起角θは漸次小さくなるようになされている。ただし、切刃１８の両端部１８ Ｂ，１８Ｂの近傍では、隣合う切刃１８の隆起面１９と干渉するため、上記幅ｍ は端部１８Ｂに近づくに従い小さくなっている。 ここで、上記切刃１８の中央部１８Ａにおいて隆起面１９がなす最小の幅ｍは 、この切刃１８が上記平面視になす円弧の半径Ｒの５％以上、または１mm以上に 設定されるのが望ましく、また隆起面１９がなす最大の隆起角θは３０°以下と されるのが望ましい。なお、図５に示すように、隆起面１９の幅ｍとは、切刃１ ８に直交する断面においてチップ本体１６の厚さ方向に垂直な方向の隆起面１９ の幅をいい、また隆起角θとは、この断面において隆起面１９が上記厚さ方向に 垂直な面（図５では上面１６Ａ中央部分の上記平坦面をとっている）に対してな す角度をいうものとする。

【００１１】 このような構成のチップ１４が、その上面１６Ａを工具回転方向側に向けると ともに一の切刃１８を工具本体１１の外周側に突出させて上記チップ取付座１３ …にそれぞれ取り付けられ、本実施例のボールエンドミルにおける切刃が提供さ れている。ここで各チップ１４…は、各々の切刃１８の上記軸線Ｏ回りの回転軌 跡が互いにオーバーラップして全体として略半球状をなすように、上記一方のチ ップポケット１２側のチップ１４…と他方のチップポケット１２側のチップ１４ …とで互い違いにずらされて配置されている。従って、これらの切刃１８…の回 転軌跡がなす半球の半径は、チップ１４の上記平面視における切刃１８がなす円 弧の半径Ｒと等しくなる。

【００１２】 しかして、このような構成のボールエンドミルでは、チップ１４に形成された 切刃１８が、チップ本体１６の側面視にその中央部１８Ａが両端部１８Ｂ，１８ Ｂよりも上面１６Ａ側に膨らむように、凸円弧を描いて該チップ１４の厚さ方向 に湾曲しており、このようなチップ１４がこの上面１６Ａを工具回転方向側に向 けて装着されているため、結局切刃１８は中央部１８Ａが両端部１８Ｂ，１８Ｂ よりも工具回転方向側に膨らんで湾曲するように配置される。従って、この切刃 １８が被削材に喰い付く際には、まずその中央部分１８Ａが喰い付き、次いで両 端部１８Ｂ，１８Ｂ側に向けて徐々に喰い付いてゆくこととなる。 このため、上記従来のボールエンドミルのように切刃全体に一度に衝撃的な切 削負荷が作用することはなく、このような衝撃的負荷によって切刃１８に欠損が 生じたり、摩耗が促進されたりするような事態を防止することができる。

【００１３】 また、チップ１４の上面１６Ａには、切刃１８に連なり、かつ切刃１８側から 離間するに従い該切刃１８に対して漸次隆起する隆起面１９が形成されており、 これによりチップ１４の側面１６Ｂに逃げ角を付しているにも拘らず、図５に示 すように切刃１８の刃先角δを大きく設定することが可能となる。従って、これ により切刃１８に高い刃先強度を確保することが可能となるから、上記効果と相 俟って被削材への喰い付き時における切刃１８の欠損や摩耗等を一層確実に防止 することができる。 なお、本実施例では、切刃１８に直交する断面においてこの隆起面１９がチッ プ厚さ方向に直交する面に対してなす隆起角θが、切刃１８の中央部１８Ａにお いて最大値３０°をとるように設定されているが、これは、この隆起角θが３０ °を上回ると刃先強度は高くなるものの、チップ１４を工具本体１１に装着した 状態において切刃１８のすくい角が負角側に大きくなり過ぎて切削抵抗の増大を 招くおそれがあるからである。また、この隆起角θの最小値については、上記切 刃１８に直交する断面において隆起面１９が、切刃１８側から離間するに従い該 切刃１８に対してチップ本体１６の厚さ方向に隆起するように形成されればよい から、結果的に０°を上回るように設定されることとなる。

【００１４】 さらに本実施例では、このように隆起面１９の隆起角θは切刃１８の中央部１ ８Ａで最大値をとるようにされており、チップ本体１６の側面１６Ｂに付される 逃げ角は一定であるため、切刃１８の刃先角δも切刃１８の中央部１８Ａにおい て最も大きくなることとなる。ここで、この切刃１８の中央部１８Ａは、上述の ように最初に被削材に喰い付く部分であるため、切刃１８の中では最も大きな切 削負荷が作用する部分となるが、かかる部分においてこのように刃先角δが最も 大きく設定されることにより、上記構成のボールエンドミルのチップ１４では最 も大きな刃先強度がこの切刃１８の中央部１８Ａに与えられることとなる。 すなわち、本実施例によれば、切刃１８の最も大きな切削負荷が作用する部分 に最も大きな刃先強度が与えられているため、より合理的かつ効果的に切刃１８ の欠損や摩耗を防止することができる。また、その一方で、比較的小さな切削負 荷しか作用しない切刃１８の両端部１８Ｂ，１８Ｂ側では、刃先角δは小さくな るものの、これに伴いすくい角が中央部１８Ａよりも正角側に設定されることと なって切削抵抗の低減が図られるため、切刃１８全体に作用する切削抵抗が過大 になるのを避けることができるという利点も得られる。

【００１５】 ただし、本実施例ではこのように隆起面１９の隆起角θを切刃１８の中央部１ ８Ａから両端部１８Ｂ，１８Ｂ側に向かうに従い漸減するように設定したが、こ れを切刃１８の全体に亙って等しい隆起角θとなるように設定してもよい。また 隆起角θの幅ｍについても、本実施例では切刃１８の中央部１８Ａで最小の幅と なるように形成したが、必ずしもこのような構成をとらずとも、例えば切刃１８ の全周に亙って均一な幅としたり、中央部１８Ａで最大の幅となるようにしても よい。 さらに、本実施例では隆起面１９をチップ本体１６の上面１６Ａの辺稜部を周 回するように形成したが、上記上面１６全体が隆起面１９で構成されるようにし ても構わない。さらにまた、本実施例の隆起面１９は切刃１８に直交する断面に おける稜線が直線状となるように形成されているが、この断面における稜線が曲 線状となるように形成してもよい。また、切刃１８はチップ本体１６の側面視に 半径ｒの凸円弧を描くように形成されているが、その中央部１８Ａが両端部１８ Ｂ，１８Ｂよりも上面１６Ａ側に膨らむ曲線であれば、他の曲線であっても構わ ない。

【００１６】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、被削材への喰い付き時に切刃に衝撃的な 切削負荷が作用するのを防ぐとともに、切刃の刃先角を大きくし得て高い刃先強 度を切刃に与えることができ、これらによって切刃に欠損や摩耗が生じるのを効 果的に防止して工具寿命の延長を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すボールエンドミルの平
面図である。

【図２】図１に示す実施例の工具先端側からの正面図で
ある。

【図３】図１に示す実施例のボールエンドミルに装着さ
れるチップ１４の上面１６Ａ側からの平面図である。

【図４】図３に示すチップ１４の側面図である。

【図５】図３に示すチップ１４のＺＺ断面図である。

【図６】従来のボールエンドミルを示す平面図である。

【図７】図６に示す従来例の工具先端側からの正面図で
ある

【図８】図６に示す従来例のボールエンドミルに装着さ
れるチップ２の上面２Ａ側からの平面図である。

【符号の説明】

１１ 工具本体 １４ チップ １６ チップ本体 １６Ａ チップ本体１６の上面 １８ 切刃 １８Ａ 切刃１８の中央部 １８Ｂ 切刃１８の端部 １９ 隆起面 Ｏ 工具本体１１の回転軸線 θ 隆起面１９の隆起角 ｍ 隆起面１９の幅 Ｒ チップ１４の上面１６Ａ側からの平面視に切刃１８
がなす円弧の半径 ｒ チップ１４の側面１６Ｂ側からの側面視に切刃１８
がなす円弧の半径 δ 切刃１８の刃先角

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線回りに回転される工具本体の先端
   に、上面辺稜部に該上面側からみて凸円弧状を呈する切
   刃を備えた複数の平板状のスローアウェイチップが、上
   記上面を工具回転方向側に向けるとともに、上記切刃の
   軸線回りの回転軌跡が略半球状をなすように互いにずら
   されて着脱自在に装着されて成るボールエンドミルにお
   いて、 上記切刃は、その中央部が両端部よりも工具回転方向側
   に膨らむように、上記スローアウェイチップの厚さ方向
   にも湾曲して形成されるとともに、該スローアウェイチ
   ップの上面には、上記切刃に連なり、この切刃側から離
   間するに従い該切刃に対して上記厚さ方向に漸次隆起す
   る隆起面が形成されていることを特徴とするボールエン
   ドミル。
2. 【請求項２】 平面視に略正三角形状をなす平板状のチ
   ップ本体の上面各辺稜部に、この上面側からみて凸円弧
   状を呈する切刃が形成されて成るスローアウェイチップ
   において、 上記切刃は、その中央部が両端部よりも上記上面側に膨
   らむように、上記チップ本体の厚さ方向にも湾曲して形
   成されるとともに、上記上面には、上記切刃に連なり、
   この切刃側から離間するに従い該切刃に対して上記厚さ
   方向に漸次隆起する隆起面が形成されていることを特徴
   とするスローアウェイチップ。