JPH0976110A - スローアウェイ式ボールエンドミル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スローアウェイ式ボールエンドミルにおい
て、チップ取付座１４の底面１４Ａと半球状をなすエン
ドミル本体１１の先端部１２の外周面１２Ａとの交差稜
線部１２Ｂにおけるクラック等の発生を防止し、工具寿
命の延長を図って安定した切削を可能とする。 【解決手段】 エンドミル本体１１の先端部１２の外周
面１２Ａに、この外周面１２Ａとスローアウェイチップ
１５が着座するチップ取付座１４のエンドミル回転方向
側を向く底面１４Ａとの交差稜線部１２Ｂに沿って、エ
ンドミル本体１１の周方向に交差稜線部１２Ｂ側に向か
うに従い、先端部１２の外周面１２Ａがなす半球の径方
向内周側に向かう補強面２７を形成する。この補強面２
７は、円筒壁面状に形成され、チップ取付座１４の底面
１４Ａとの交差角βは９０°〜１００°の範囲に設定さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンドミル本体の
略半球状をなす先端部に、円弧状の切刃を有するスロー
アウェイチップ（以下、チップと称する。）が着脱自在
に装着されてなるスローアウェイ式ボールエンドミルに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のスローアウェイ式ボールエンド
ミルとしては、例えば図６ないし図８に示すようなもの
が知られている。これは、特開平２−１１４４１８号公
報に記載された、いわゆる２枚刃のスローアウェイ式ボ
ールエンドミルであって、軸線Ｏ回りに回転される略円
柱状のエンドミル本体１の先端部２が上記軸線Ｏ上に中
心を有して先端側に膨らむ半球状をなしており、この先
端部２に、上記軸線Ｏを挟むようにして互いに反対側
に、軸線Ｏ方向先端側から見て図８に示すようにＬ字型
に切り欠かれるようにして一対のチップポケット３，３
が形成され、これらのチップポケット３，３のエンドミ
ル回転方向（図８において白抜き矢線方向）側を向く壁
面に形成されたチップ取付座４，４に、それぞれチップ
５がクランプネジ６によって着脱自在に装着された構成
となっている。

【０００３】ここで、上記チップ取付座４は、チップポ
ケット３の上記壁面からエンドミル回転方向後方側に一
段後退して上記先端部２の外周面２Ａに交差するように
形成された平面状の底面４Ａと、この底面４Ａから屹立
する壁面４Ｂとから画成されており、一方チップ５は略
円弧状の切刃７とこの切刃７の接線方向に延びる直線状
の切刃８とを一対ずつ有する平板状のものである。そし
て、このチップ５は、その上面をすくい面としてエンド
ミル回転方向側に向けるとともに、一の円弧状切刃７が
工具先端の回転中心から後端外周側に延びるように、ま
たこの円弧状切刃７に連なる直線状切刃８が軸線Ｏ方向
に向けて延びるように配置され、さらにこれらの切刃
７，８とは反対側の切刃７，８に連なる側面を上記壁面
４Ｂに当接させてチップ取付座４に取り付けられてい
る。なお、この公報に記載されたボールエンドミルにお
いては、チップ取付座４の上記底面４Ａにキー状の凸部
が形成される一方、この底面４Ａに着座するチップ５の
下面にはキー溝状の凹部が形成されていて、チップ５は
この凹部を上記凸部に嵌合させてチップ取付座４に着座
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
スローアウェイ式ボールエンドミルでは、上述のように
半球状をなすエンドミル本体１の先端部２を先端視にＬ
字型に切り欠くようにしてチップポケット３が形成され
た上、このチップポケット３の壁面からさらに一段後退
するようにしてチップ取付座４の底面４Ａが形成されて
いるため、このチップ取付座４の底面４Ａとエンドミル
本体１の先端部２の半球状をなす外周面２Ａとは、図７
や図８に示すように互いに鋭角の交差角αで交差するこ
ととなり、その交差稜線部における強度が確保し難くな
る。その一方で、切削時に切刃７，８に作用する切削負
荷の主分力は、チップ５を介して、チップ取付座４の底
面４Ａの特に外周辺稜部側、すなわち先端部２の外周面
２Ａとの交差稜線部側に集中することとなるから、過大
な切削負荷が作用した場合には、この交差稜線部からエ
ンドミル本体１にクラックが発生したり、この交差稜線
部自体が欠損したりするおそれが生じる。また、上記エ
ンドミルのように、チップ取付座４の底面４Ａにキー状
の凸部等が形成されている場合には、この凸部が底面４
Ａから突出する部分に応力が集中し易く、クラックの発
生を一層助長する結果となる。

【０００５】本発明は、このような背景の下になされた
もので、その目的とするところは、上述のようなスロー
アウェイ式ボールエンドミルにあって、チップ取付座の
底面と半球状をなすエンドミル本体の先端部外周面との
交差稜線部におけるクラック等の発生を防止し、工具寿
命の延長を図って安定した切削を可能とすることにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決して、か
かる目的を達成するために、本発明は、エンドミル本体
の先端部の外周面に、この外周面とチップ取付座の底面
との交差稜線部に沿って、エンドミル本体の周方向に上
記交差稜線部側に向かうに従い、該エンドミル本体の先
端部外周面がなす半球の径方向内周側に向かう補強面を
形成したことを特徴とするものであり、半球状をなす上
記先端外周面をそのままチップ取付座の底面に交差させ
た従来のボールエンドミルに比べ、底面と外周面との交
差角を上記補強面によって大きく確保することが可能と
なり、これにより上記交差稜線部におけるエンドミル本
体の強度を向上させてクラック等の発生を抑えることが
できる。

【０００７】ここで、この交差稜線部におけるエンドミ
ル本体の強度を一層高めるには、上記補強面とチップ取
付座との底面との交差角は、直角または鈍角に設定され
るのが望ましく、さらに９０°〜１００°の範囲に設定
されるのがより望ましい。また、半球状のエンドミル本
体先端部にかかる補強面を形成する成形性を考慮する
と、上記補強面は、上記交差稜線部に直交する断面にお
いて直線状をなす円筒壁面状に形成されるのが望まし
い。さらに、このような補強面を形成することで、従来
のボールエンドミルに比べて、切刃の外径が同じでもエ
ンドミル本体先端部がなす半球の径を大きくすることが
できるので、この先端部の外周面を、上記軸線回りの回
転軌跡が上記チップのエンドミル外周側を向く逃げ面に
連なるように形成することにより、エンドミル本体の先
端部における一層の強度向上と剛性の確保とを図ること
ができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１ないし図５は、本発明の一の
実施形態を示すものである。これらの図において、エン
ドミル本体１１は図１に示すように先端側に向かうに従
い縮径する円柱状をなし、その先端部１２は、エンドミ
ル本体１１の回転軸線Ｏ上に中心を有する略半球状に形
成されていて、この先端部１２に、図３および図４に示
すように軸線Ｏを挟んで互いに反対側に、エンドミル本
体１の外周がＬ字状に切り欠かれるようにして一対のチ
ップポケット１３，１３が形成されている。そして、こ
れらのチップポケット１３，１３のエンドミル回転方向
（図中白抜き矢線方向）側を向く壁面１３Ａに形成され
たチップ取付座１４，１４に、それぞれチップ１５，１
５がクランプネジ１６，１６によって着脱自在に装着さ
れている。

【０００９】ここで、これらのチップ１５，１５は超硬
合金等の硬質材料から形成された平板状のものであり、
そのすくい面とされる上面１７の辺稜部には、略１／４
円弧状をなす切刃１８とこの円弧状の切刃１８に滑らか
に接する直線状の切刃１９とが一対ずつ、上記クランプ
ネジ１６が挿通されるネジ穴２０に関して対称に形成さ
れている。また、上記円弧状の切刃１８が直線状の切刃
１９と鋭角に交差する一対の端部には、これら切刃１
８，１９に鈍角に交差するようにそれぞれ小切刃２１，
２１が形成されている。さらに、これらのチップ１５，
１５は、上記切刃１８，１９に連なって逃げ面とされる
側面２２に逃げ角が付された、いわゆるポジティブチッ
プであり、また上記上面１７の周縁には、切刃１８，１
９から離間してチップ内方に向かうに従い漸次隆起する
隆起面２３が、切刃１８，１９に沿って上面１７の周縁
を周回するように形成されている。

【００１０】さらに、これらのチップ１５，１５の着座
面とされる下面２４には、上記ネジ穴２０に関して対称
に、かつ互いに平行に、一対の凹溝２５，２５が形成さ
れている一方、この下面２４が着座する上記チップ取付
座１４の底面１４Ａには、やはり互いに平行に一対の突
条２６，２６が形成されており、これら凹溝２５，２５
が突条２６，２６に係合した状態でチップ１５がチップ
取付座１４に着座されるようになされている。さらにま
た、両チップ１５，１５は、その切刃１８，１９の軸方
向すくい角が正角側に向けられるように、図２に示すよ
うに軸線Ｏに対して傾斜して取り付けられている。また
図３に示すように、一方のチップ１５は、その円弧状の
切刃１８が略１／４円弧状をなすように形成され、エン
ドミル本体１１先端の回転中心Ｃの極近傍からエンドミ
ル本体１１の外周後端側に向けて延びるように配置され
ているのに対し、他方のチップ１５においては、円弧状
の切刃１８は１／４円弧には満たず、回転中心から僅か
に離間した位置から外周後端側に延びるように、かつ芯
上がりとなるように配置されている。

【００１１】そして、本実施形態では、上記エンドミル
本体１１の半球状をなす先端部１２の外周面１２Ａに、
この外周面１２Ａとチップ取付座１４の底面１４Ａとの
交差稜線部１２Ｂに沿って、エンドミル本体１１の周方
向に向けて上記交差稜線部１２Ｂ側に向かうに従い、こ
の先端部１２の外周面１２Ａがなす半球の径方向内周側
に向かう補強面２７が形成されている。この補強面２７
は、先端部１２の外周面１２Ａを、上記交差稜線部１２
Ｂに沿って円筒壁面状に面取りして成るものであり、半
球状をなす上記先端部１２Ａからこれに連なる円柱状の
部分にまで、チップ取付座１４が形成された範囲に亙っ
て延設されている。従って、この補強面２７は、交差稜
線部１２Ｂに直交する断面において図５に示すように直
線状を呈することとなり、また上記円柱状の部分におい
ては平面状に形成される。ここで、この補強面２７とチ
ップ取付座１４の底面１４Ａとの交差角βは、本実施形
態では直角または鈍角に設定されており、望ましくは９
０°〜１００°の範囲に設定されている。さらに本実施
形態では、上記エンドミル本体１１の先端部１２の外周
面１２Ａは、その軸線Ｏ回りの回転軌跡が、チップ取付
座１４に装着されたチップ１５のエンドミル外周側を向
く側面２２、すなわち切削に供される切刃１８，１９の
逃げ面に連なるように形成されている。

【００１２】しかるに、このように構成されたスローア
ウェイ式ボールエンドミルにおいては、上記補強面２７
を形成することによって、図５に鎖線で示すように半球
状をなす先端部外周面をそのままチップ取付座の底面に
交差させた従来のボールエンドミルの交差角αに比べ、
チップ取付座１４の底面１４Ａと先端部１２の外周面１
２Ａとの交差角βを大きく確保することが可能となり、
これにより交差稜線部１２Ｂにおけるエンドミル本体１
１の強度を向上させることができる。このため、切削時
に切刃１８，１９からチップ１５を介してエンドミル本
体の上記交差稜線部１２Ｂに過大な負荷が作用しても、
これに抗し得て、この交差稜線部１２Ｂからクラックが
生じたり、あるいは該交差稜線部１２Ｂに欠損が生じた
りするような事態を防止し、工具寿命を延長して安定し
た切削を促すことが可能となる。とりわけ、本実施形態
や上述した従来のボールエンドミルのように、チップ取
付座１４の底面１４Ａにキー状の突条２６，２６（凸
部）が形成され、これらの突条２６，２６をチップ１５
の凹溝２５，２５（凹部）に係合させてチップ１５を取
り付ける構成を採った場合には、この突条２６が底面１
４Ａから突出する部分においてクラックなどが発生し易
くなるので、上記補強面２７によって交差稜線部１２Ｂ
に補強を図るのは特に有効である。

【００１３】また、上記構成のスローアウェイ式ボール
エンドミルにおいては、この補強面２７とチップ取付座
１４の底面１４Ａとがなす交差角βが上述のように直角
または鈍角とされており、交差角αが鋭角とされた従来
のボールエンドミルに比べてより確実に交差稜線部１２
Ｂにおけるクラック等を防止することができる。特に、
この交差角βを上述の如く９０°〜１００°の範囲に設
定した場合には、このように確実に交差稜線部１２Ｂに
おける強度を確保しつつも、チップ取付座１４に装着さ
れたチップ１５の下面２４とこの補強面２７との間に奥
行きの深い凹所が形成されるのを防ぐことができ、かか
る凹所に切屑等が滞留して円滑な切削に支障を来すよう
な事態を未然に防ぐことができる。

【００１４】さらに、この補強面２７としては、上述し
たような円筒壁面状とするほかに、エンドミル本体１１
の周方向に膨らむ多段面状や凸曲面状に形成することも
可能ではあるが、本実施形態のような円筒壁面状とした
場合には、チップ取付座１４の底面１４Ａに対して一定
の上記交差角βで面取りを施すようにして当該補強面２
７を形成することが可能であり、比較的簡単にこの補強
面２７をエンドミル本体１１に形成することができて、
エンドミル本体１１の成形性を損なうことがないという
利点が得られる。一方、本実施形態では、この補強面２
７を形成することにより、上記従来のエンドミルでは図
５に鎖線で示すようにエンドミル本体の先端部外周面を
その回転軌跡がチップの下面に交差するように形成せざ
るを得なかったのを、この外周面１２Ａの軸線Ｏ回りの
回転軌跡が図５に破線で示すようにチップ１５の逃げ面
とされる側面２２に交差するように形成することがで
き、すなわち先端部１２を従来より一回り大きく形成す
ることが可能となる。従って、本実施形態によれば、こ
の先端部１２全体における剛性を向上させて、エンドミ
ル本体１１自体の強度を高めることが可能となり、一層
の工具寿命の延長と更なる切削の安定化とを図ることが
可能となる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
エンドミル本体の半球状をなす先端部の外周面に、チッ
プ取付座の底面との交差稜線部に沿って補強面を形成す
ることにより、この交差稜線部におけるエンドミル本体
の強度を確保することができ、切削時の負荷等によって
この交差稜線部からクラックが発生したり、該交差稜線
部に欠損が生じたりするような事態を防止することがで
きる。そして、これにより、工具寿命の延長を図って安
定した切削を促すことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す平面図である。

【図２】図１に示す実施形態の先端部分の側面図であ
る。

【図３】図１に示す実施形態の軸線Ｏ方向先端視の正面
図である。

【図４】図１におけるＡＡ断面図である。

【図５】図４に示す断面図の交差稜線部１２Ｂ周辺の拡
大図である。

【図６】従来のスローアウェイ式ボールエンドミルを示
す平面図である。

【図７】図６に示すボールエンドミルの側面図である。

【図８】図６に示すボールエンドミルの軸線Ｏ方向先端
視の正面図である。

【符号の説明】

１１ エンドミル本体 １２ エンドミル本体の先端部 １２Ａ 先端部１２Ａの外周面 １２Ｂ 外周面１２Ａとチップ取付座１４の底面１４Ａ
との交差稜線部 １３ チップポケット １４ チップ取付座 １４Ａ チップ取付座の底面 １５ チップ １８，１９ 切刃 ２２ チップ１５の側面 ２７ 補強面 Ｏ エンドミル本体１１の回転軸線 β チップ取付座１４の底面１４Ａと補強面２７との交
差角

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線回りに回転されるエンドミル本体の
   略半球状をなす先端部にチップポケットが形成され、こ
   のチップポケットのエンドミル回転方向側を向く壁面に
   形成されたチップ取付座に、略１／４円弧状の切刃を有
   するスローアウェイチップが、上記切刃が上記エンドミ
   ル本体の先端内周側から後端外周側に向けて延びるよう
   に着脱自在に装着されてなるスローアウェイ式ボールエ
   ンドミルにおいて、 上記エンドミル本体の先端部の外周面には、この外周面
   と上記スローアウェイチップが着座する上記チップ取付
   座のエンドミル回転方向側を向く底面との交差稜線部に
   沿って、上記エンドミル本体の周方向に上記交差稜線部
   側に向かうに従い、該エンドミル本体の先端部外周面が
   なす上記半球の径方向内周側に向かう補強面が形成され
   ていることを特徴とするスローアウェイ式ボールエンド
   ミル。
2. 【請求項２】 上記補強面と上記チップ取付座との底面
   との交差角が直角または鈍角に設定されていることを特
   徴とする請求項１に記載のスローアウェイ式ボールエン
   ドミル。
3. 【請求項３】 上記交差角が９０°〜１００°の範囲に
   設定されていることを特徴とする請求項２に記載のスロ
   ーアウェイ式ボールエンドミル。
4. 【請求項４】 上記補強面は、上記交差稜線部に直交す
   る断面において直線状をなす円筒壁面状に形成されてい
   ることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか
   に記載のスローアウェイ式ボールエンドミル。
5. 【請求項５】 上記エンドミル本体の略半球状をなす先
   端部外周面は、上記軸線回りの回転軌跡が上記スローア
   ウェイチップのエンドミル外周側を向く逃げ面に連なる
   ように形成されていることを特徴とする請求項１ないし
   請求項４のいずれかに記載のスローアウェイ式ボールエ
   ンドミル。