JPS58217212A - センタ−カツトエンドミル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、センターカットエンドミルに関する。

一般に、エンドミルを用いて例えばシャットの外周にキ
ー溝を形成する場合には、エンドミルを、その軸線方向
に切り下ろした後、軸線と直交する方向に横送りするよ
うにしておシ、このような場合には、切り下ろし切削加
工と横送り切削加工とを行うことができるセンターカッ
トエンドミルが用いられる。

この種のセンターカットエンドミルとしては、例えば第
１図および第一図に示すように、エンドミル本体１の先
端部に内周側チップ２と外周側チップ３とがそれぞれ締
付はボルト４．４によって着脱自在に装着されてなるも
のが知られている。

そしてこの場合、内周側チップ２および外周側チップ３
には正方形状のスローアウェイチップが用いられており
、内周側チップ２の先端側に位置するノーズ部２　ａ　
＋　２　ｂおよび直線部２Ｃによって底刃の中心部が形
成される一方、外周側チップ３の先端側に位置するノー
ズ部３ａ、３ｂおよび直線部３Ｃによって底刃の外周部
が形成され、また外周側チップ３の外周側に位置するノ
ーズ部３ｂ。

３ｄおよび直線部３ｅによって外周刃が形成されている
。

ところで、このようなセンターカットエンドミルによっ
て横送り切削加工を行った場合には、例えば前述したキ
ー溝の底面と側面との直角度を得るために、第３図に示
すように、外周側チップ３の外周刃を形成する直線部３
ｅをエンドミル本体１の軸線Ｏと平行にしておシ、しか
も外周側チップ３に正方形状のチップを用いている関係
上、この外周側テップ３の底刃を形成する直線部３Ｃが
軸線Ｏと直交し、従って横送夛切削において直線部３ｃ
に必要とされる逃げ、すなわち、外周側から軸線０側へ
向かうに従って直線部３Ｃを軸線０後方へ向かわせるべ
き逃げが皆無となってしまう。

このため、直線部３Ｃがこするような切削を行い、加工
面が悪化する上、加工硬化が生じ、この加工硬化とこす
り切削とが相俟って、切り下ろし切削は横送り切削に比
して加工頻度が大幅に少ないにもかかわらず、直線部３
Ｃが早期に摩耗してしまう。このように、外周刃チップ
３は横送、ｖ切削加工によってその四つの直線部のうち
二つの直線部３ｃ＋　３ｅの全域が摩耗してしまうため
、切刃交換を７回しか行えず、スローアウェイタイプが
持つ経済的効果を充分に得られないという問題があつた
。

一方、切シ下ろし切削加工を行った場合には、内周側切
刃チップ２によって形成される底刃の軸線Ｏ側部分に多
大なスラスト荷重が作用し、このためｌｆ！ｊＫ強度が
低いノーズ部２ａが欠損し易いという問題、さらには外
周側チップ３の直線部３ｃが軸線Ｏと直交しているため
、食い付き時にスラスト荷重および切削トルクがエンド
ミル本体１に衝撃的に作用するという問題があった。

この発明は、上記問題を解消するためになされたもので
、外周側チップの底刃を形成する直線部のこすり切削を
防止することができ、しかも切刃チップの有効利用、内
周側チップのノーズ部の欠損防止および切多下ろし切削
加工における食い付き時の衝撃の緩和を図ることができ
るセンターカットエンドミルを提供することを目的とす
る。

この発明の特徴は、内周側チップおよび外周側チップと
して互いに同形状でかつ同大の菱形状チップまたは平行
四辺形状チップを用い、内周側チップの鈍角ノーズ部を
エンドミル本体の先端中心部に位置させる一方、外周側
チップの鋭角ノーズ部を他の全ての切刃部分よりも先方
に位置させるとともにここの鋭角ノーズ部からエンドミ
ル本体にした点にある。

以下、この発明の一実施例について第９図ないし第７図
を参照して説明する。なお、第９図はこの発明に係るセ
ンターカットエンドミルの正面図、第５図はそめ要部の
拡大正面図、第４図は第５図の底面視図である。

図中符号１１はエンドミル本体で、後端側のシャンク部
１２と先端側の刃部１３とから構成されている。刃部１
３の先端部には、エンドミル本体１１の軸線Ｏ方向に延
在する切屑排出溝１ａ、ｔｓが円周方向に互いにほぼ／
ざ６１間して形成されている。これら切屑排出溝１４．
１５の回転方向を向く壁面の先端部には、それぞれチッ
プ座１６゜１７が形成されているうこれらチップ座１６
．１７には、互いに同形、同大の菱形状の内周側チップ
１８と外周側チップ１９がそれぞれ締付ポルト２０．２
０によって締め付は固定されている。

ここで、第７図において、内周側チップ１８の−の鈍角
ノー・ズ部に符号１８ａを付し、そこから反時計回りに
他の三つのノーズ部にそれぞれ符号１８ｂ、１８ｃ、１
８ｄを付す。また、ノーズ部１８ａ、１８ｂ間の直線部
に符号１８ｅを付し、そこから反時計回りに他の三つの
直線部にそれぞれ符号１８ｆ、１８ｇ、１８ｈを付すと
き、この内周側チップ１８は、鈍角ノーズ部１８ａがエ
ンドミル本体１１の先端中心部に位置させられ、しかも
第７図に示すようにノーズ部１８ａに隣接する二つの直
線部１８ｅ、１８ｈを延長して形成される仮想交点Ｓが
軸線Ｏから距＠１．だけ陥されて配置されている。この
距離ｔ１は、中心部に生成されるべきコアがノーズ部１
８ａによってねじ切られる程度であることが望ましく、
具体的には（２／ｗｍ〜ユｊｎｍとするのが望ましい。

また、ノーズ部１８ａに隣接し、底刃の中心部を形成す
る直線部１８ｅは、軸１３０とのなす角のうちその直線
部１８ｅから内周側チップ１８側へ向かう角の角度がα
とされている。この角度αは、あまり小さくするとノー
ズ部１８ｄが外周側チップ１９に干渉するおそれが生じ
、そこで６５’以上とするのが望ましく、また後述する
ように外周側チップ１９との関係から、９？°以下とす
るのが望ましい。なお、この場合、角度αは鋭角とされ
ている。

一方、外周側チップ１９の−の鋭角ノーズ部に符号１．
９ａを付し、そこから反時計回りに他の三つのノーズ部
にそれぞれ符号１９ｂ、１９ｃ、１９ｄを付す。また、
ノーズ部１９ａ、１９ｄ間の直線部に符号１９ｅを付し
、そこから反時計回りに他の三つの直線部にそれぞれ符
号１９ｆ、１９ｇ、１９ｈを付すとき、この外周側チッ
プ１９は、鋭角ノーズ部１９ａがエンドミル本体１１の
先端外周部に位置させられている。しかも、鋭角ノーズ
部１９ａは他Ω全ての切刃部分よシも軸線Ｏ方向先方に
、すなわち外周側チップ１９の他の切刃部分のみならず
、内周側チップ１８の切刃部分よりも先方に位置させら
れている。

また、ノーズ部１９ａに隣接し、軸線方向に延在する直
線部１９ｆ、つまり外周刃を形成する直線部１９ｆは、
その先端縁１９ｉと後端縁１９ｊとが軸線Ｏから等距離
離されておシ、従って軸線Ｏを含む平面上の回転軌跡に
おいて、この直線部１９ｆは軸線Ｏとほぼ平行になって
いる。そして、このように外周側チップ１９を配置した
とき、ノーズ部１９ａのノーズ角が鋭角であることから
、ノーズ部１９ａに隣接し、底刃の外周部を形成する直
線部１，９ｅは、外周側から軸線θ側へ向かうに従って
軸線Ｏ後方へ向かうようになっておシ、この直線部１９
ｅと軸線０とのなす角のうち直線部１９ｅから外周側チ
ップ１９側へ向かう角の角度βが鈍角となっている。

そして、角度βが鈍角となることにより、直線部１９ｅ
とワークとの間に横送シ切削加工時における逃げ角γが
付与されることになる。なお、角度βは、外周側チップ
１９における、ノーズ角、ラジアルレーキ角、アキシャ
ルレーキ角、芯上シ装置、あるいは息下が９配置等によ
って適宜変更可能であるが、あまり小さくすると逃げ角
ｒが小さくなシ過ぎ、逆にあまり大きくするとノーズ部
１９ａのノーズ角が小さくなりすぎる。そこで角度βと
しては７り０〜／θ／°とするのが望ましい。

まだ、これら内周側チップ１８と外周側チップ１９とは
、軸線０を含む平面上の回転軌跡において互いの直線ｉ
ｔｈ１８ｇ、１９ｅがそれらのほぼ中央部の点Ｐで交叉
するようＫたっている。この点Ｐの軸線Ｏからの距離ｔ
２は、エンドミルの直径のほぼ／／ＩＩとされており、
従って切り下ろし切削加工時における直線部１８ｅ、１
９ｅの切削長さの比が／対／となり、これによってバラ
ンスカットが可能となり、エンドミルの振れを防止して
安定した切り下ろし切削ができるようになっている。

なお、この距離ｔ２を常に一定に確保するためには、直
線部１８ｅ＋　ｌ　９ｅのなす角を一°以上とするのが
望ましく、この点から前述した角度αの最大限を２９°
（／θ／°−λ°＝りブ）とするΩが望ましいのである
。

しかして、このようなセンターカットエンドミルによっ
て横送り切削加工を行った場合には、外周側チップ１９
のノーズ部１９ａが他の全ての切刃部分よりも軸線Ｏ先
方に位置しており、直線部１９ｅに逃げ角ｒが付与され
ているから、直線部１９ｅがこすり切削を行うことがな
く、従って加工面の悪化を防止することができる上、加
工硬化を防止することができ、この加工硬化の防止とこ
すり切削の防止とによって直線部１９ｅの早期摩耗を防
止することができる。

また、第ｇ図に示すように、切り下ろし切削加工を行っ
た場合には、多大なスラスト荷重が作用するエンドミル
の中心部に強度の高い鈍角ノーズ部１８ａを配置してい
るから、その欠損を防止することができる。しかもこの
場合には、ノーズ部１８ａを軸線Ｏから距離Ａｘだけ離
しているから、ノーズ部１８ａが切削速度を有すること
となシ、ノーズ部１８ａを軸線Ｏと交叉するように配置
した場合に比してより一層ノーズ部１８＆の欠損を防止
することができる。なお、この場合に中心部に残る若干
の突起については、横送シ切削加工時に削り取られ、実
用上支障はない。また、外周側チップ１９のノーズ部１
９ａを他の切刃部分よシも軸線０方向先方に位置させて
いるから、ノーズ部１９ａから直線部１９ｅの内周側へ
とワーク２１に徐々に食い付き、これによって食い付き
時の衝撃荷重を軽減することができる。また、この場合
には、直線部１８ｅ、１９ｅどうしを緩やかに交叉させ
ているから、それらの切削厚みが点Ｐ′に向かって漸減
し、これによって境界摩耗による異常摩耗を防止するこ
とができる。

次に、これら内周側チップ１８と外周側チップ１９の各
切刃部分の有効利用について第２図ないし第７．２図を
参照して説明する。第り図および第１θ図は、切シ下ろ
し切削加工による内周側チップ１８および外周側チップ
１９のそれぞれの摩耗状況を示したものである。また、
第１／図は横送シ切削加工による外周側チップ１９の摩
耗状況を示している。なお、ｇ／θ図に示す摩耗と第１
／図に示す摩耗とは、説明の便宜上分けたものであシ、
実際には同一セット時の摩耗であるから同時進行的に生
じるものである。第７．２因はこれら全ての切削によっ
て全切刃が摩耗したスローアウェイチップを示している
。これらから明らかなように、第２図に示す内周側チッ
プ１８については、それ自体で一回切刃交換を行うこと
ができ、その後第１θ図および第１／図に示す外周側チ
ップ１９と配置交換することができる。外周側チップ１
９についても同様である。

なお、このとき、点Ｐ部分と鋭角ノーズ部において摩耗
が重複するが、実用上何ら支障はない。

すなわち、切り下ろし切削加工による直線部１８ｅ。

１９ｅの摩耗量は、切り下ろし切削加工と横送シ切削加
工との加工割合が／対りないし３対７であり、横送シ切
削加工による直線部１９ｆの摩耗量よりも大幅に小さい
からである。この点、前述した従来のセンターカットエ
ンドミルにおいては、横送ｐ切削によって外周側チップ
の底刃を形成する直線部が大きく摩耗するため、内周側
チップと外周叩チップとの配置交換を行うことができな
い。

一方、外周側チップ１９として用いた場合における鋭角
ノーズ部１９ａ（１９ｃ）の重複摩耗については、実際
上同時進行的に生じる同一セットでの重複摩耗であるか
ら、全く問題とならない。オだ、この実施例においては
、内周側チップ１８と外周側チップ１９とを配置交換し
たときに、摩耗量が最も大きい内周側チップ１８の鋭角
ノーズ部１８ａ（１８ｃ）と外周側チップ１９の鋭角ノ
ーズ部１９ａ（１９ｃ）とが互いに相手チップの内側に
位置するようにしているから、仮にそれらに欠損等が発
生しても何ら支障なく配置交換を行うことができる。

また、第７３図ないし第７６図は、それぞれこの発明の
他の実施例を示し、これらのものにおいても上記実施例
と同様な効果が得られるのは勿論である。

第７３図に示すものは、点Ｐから軸線Ｏまでの距離がエ
ンドミルの直径の／／りである点については、上記実施
例と同様であるが、内周側チップ１８および外周側チッ
プ１９に対する点Ｐの位置をそれらの中央部ではなく端
部にくるようにし、たものである。

第１１図に示すものは、内周側チップ１８の鈍角ノーズ
部１８ａが軸線Ｏを越えてオーバーセンターとなるよう
にしたものである。

また、第１ｊ図に示すものは内周側チップ１８の直線部
１８ｅを軸線Ｏと直父させ、第１乙図に示すものは直線
部１８ｅと軸線０とのなす角を鈍角としている。

さらに、第７７図に示すものは、内周側チップ１８と外
周側チーツブ１９との間に中間チップ２２を配置してい
る。この場合、中間テップ２２の形状については、菱形
状あるいは平行四辺形状に限られることなく、単なる多
角形状とすることができる。

なお、上記実施例においては、内周側チップ１８および
外周側チップの形状を菱形状としているが、平行四辺形
状としてもよい。

−また、上記実施例においては、外周側チップ１９によ
ってのみ外周刃を形成するようにしているが、外周側チ
ップに回転軌跡上連続する他の切刃チップをエンドミル
本体１１の外周に配置し、この他の切刃チップと外周側
チップ１９とによって外周刃を形成してもよい。さらに
、これら内周側チップ１８および外周側チップ１９に用
いるチップとしては、ポジブーイブチップあるいはネガ
ティブチップのいずれでもよい。なお、切９下ろし切削
加工時における逃げを外周刃に付与するために、外周刃
を形成−［る直線部１９ｅの後端縁１９ｊを先　′端縁
１９ｉより若干軸心０１！Ｏに位置させ、直線部１９ｅ
に若干量のバックテーパを付与するようにしてもよい。

以上説明したように、この発明のセンターカットエンド
ミルによれば、内周側チップおよび外周側チップとして
互いに同形状でかつ同大の菱形状チップまたは平行四辺
形状チップを用い、内周側チップの−の鈍角ノーズ部を
エンドミル本体の先端中心部に位置させる一方、外周側
チップの鋭角ノーズ部を他の全ての切刃部分よりも幅線
方向先方に位置させるとともに、この鋭角ノーズ部から
エンドミル本体の軸線方向後方に延在する直線部の先端
部と後端部とをエンドミル本体から等距離離した構成で
あるから、外周側チップの底刃を形成する直線部のこす
り切削を防止することができ、［７かも切刃チップの有
効利用、内周側チップのノーズ部の欠損防止および切り
下ろし切削加工に９ける食い付き時の＠撃の緩和を図る
ことができる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のセンターカットエンドミルの一例を示す
一部省略正面図、第２図はその・底面祖国、第３図はそ
のエンドミルによる切り下ろし７切削加工状況を示す図
、第グ図ないし第に図はこの発明の一実施例を示し、第
グ図はその正面図、第５図は要部の拡大正面図、第６図
は第Ｓ図の底面祖国、第７図は内周側チップと外周側チ
ップの軸線を含む平面における回転軌跡を示す図、第８
図は切り下ろし切削加工状況を示す＋ｇ、ｍソ図および
第１θ図は切り下ろし切削加工による摩耗状況を示す図
、第１／図は横送り切削加工による摩耗状況を示す図、
第１：２図はスローアウェイチップにおける切刃交換お
よび配置交換して使用した後の摩耗状況を示す図、第７
３図はこの発明の他の実施例を示す第に図と同様の図、
第１グ図ないし第７７図はそれぞれこの発明のさらに他
の実施例を示す第７図と同様の図である。 １１・・・・・・エンドミル本体、１８・・・・・・内
周側チップ、１８１Ｌ・・・・・・ノーズ部、１８ｅ・
・・・・・直線部、１９・・・・・・外周側チップ、１
９ａ・・・・・・ノーズ部、１９ｅ。 １９ｆ・・・・・・直線部、１９１・・・・・・先端縁
、１９ｊ・・・・・・後端縁、Ｓ・・・・・・仮想交点
。 出願人三菱金属株式会社 第８図 第９区　　　　　第１０図 ）　　　　　　　　　） 第Ｂ図 手続補正書（自船 ５７．６．１８ 昭和　　　年　　　月　　　日 昭和５７　年６月ｌＯＢ付郵送差出しによる特Ｗｆ−２
、発明の名称 センターカットエンドミル ３、　補正をする者 特訂出願人 Ｃ４２＆）三菱金属株式会社 ４、代理人 ｉｌ＋　　明細書の特１１’　ｆｌｒｊ求の範囲ン別ｎ
七のとおり補正する。 （２）　　同、第ざ頁丁力）ら３行、ｒＯ，／ｖ＋ｍ〜
、１−！；ｖｍ」を１’４　／　ｚＨ〜１２１　ｍ１ｑ
Ｊ　トｉｌｉ止Ｔ４）、ｙ（３）同、第ｔＳ頁第１行〜
第Ｓ行、「鋭角ノーズ部１ｓａｔｔｓｃ）Ｊｉｌ’純角
ノーズｕｂ　ｔ　ｓａ、ｕａｃ）Ｊと補正す６．。 以上 特許請求の範囲 ｌ　エンドミル本体の先端部にノーズ部と直巌すとシ有
する複数の多角形状の切刃チップが着脱自在に装Ｒ己１
２でなり、前記複数の切刃チップには、底刃の中心部を
形成する内周側チップと、底刃の外周部と外周刃の少な
くとも先端部とをノ１弐成する外周側チップとがあるセ
ンターカットエンドミルにおいて、前記内周側チップと
ｌｉ前記外周側チップとは互いに回り１ぞ状でかつ同大
の菱形状チップまた番ま平行四辺形状チップとざｎてお
り、前記内ＩＭ側チップはその−の鈍角ノーズ部が前記
エンドミル本体の先端中心部に位置させらｎ、ｉｌＪ記
外周外周側チップ前記エンドミル本体の外周側の鋭角ノ
ーズａ　が他の全ての切刃部分よりもエンドミル本体の
軸線方向先方に位置させられるとともに、その鋭角ノー
ズ部から前記エンドミル本体の軸線方向後方に延在する
直線部の先端縁と後端縁とが前記エンドミル本体の＃Ｂ
線からほぼ等距離離ざｎでいることケ特徴とするセンタ
ーカットエンドミル。 二　前記内周側チップは、その−の鈍角ノーズＭ、が前
記エンドミル本体の軸梅がら離己２１てぃ◇ことを特徴
とＴるＩ＃訂關求の範囲第を項に記載のセンターカット
エンドミル。 、３．ｔＮ記内ノｔＪ仙チップは、その−の鈍角／−ズ
酩とこの鈍角ノーズ部に隣接して底刃２形成する圓祿邪
とがｌｉｌ紀エンドミル本体の軸線に関して同一側に位
＠させらｎ、かつ前記−の鈍角ノーズｈｈに隣接Ｔるコ
つの直ｒＭ部を延長して形成される仮想交点が前記エン
ドミル本体の軸線からθを朋〜ｌコＳ！離ざ１ているこ
と耐特徴とする特許請求の範囲Ｎ＜　７項に記載σノセ
ンターカットエンドミル。 ｌＡ　　前記内周０１１１チツプとこれに径方向に隣接
する他の切刃チップとの互いの底刃を形ＩＮ、Ｔる的、
ＭＷどうしおよび前記外周側チップとこ１］、に径方向
に隣接Ｔる他の切刃チップとｌ／Ｊ互いの底刃を形成Ｔ
る直＊ｉ　ａ　、！ｌ’うしは、そｎぞれｉｌｌ記エン
ドミル不体の軸線２含む平面上の回転軌跡において交叉
することを特徴とする特許ＵＪ求の範囲第を項ないし第
３項のいずれかに記載のセンターカントエンドミル。 ぶ　１１１紀内周側チップの底刃を形成する直線部と前
記エンドミル本俸σノ軸線とのなす角のうち直線部から
内周側チップ０ＪＪ１へ同かう角の角度がｔ、ｓ％９９
゜であり、ｔｊｉｌ記外周側チップの底刃を形成Ｔる直
線部と前記エンドミル本体の軸線とのなＴ角のうち直梅
都力）ら外周側切刃チップ側へ向かう角の角度がｑψ’
）−、／　（／　／’であることン特徴とＴる特許請求
の範囲第１項ないし第参項のいずｎかに記載のセンター
カットエンドミル。 ７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／　エンドミル本体の先端部にノーズ部と直線部とを有
   する複数の多角形状の切刃チップが着脱自在に装着され
   てなり、前記複数の切刃チップには、底刃の中心部を形
   成する内周側チップと、底刃の外周部と外周刃の少なく
   とも先端部とを形成する外周側チップとがあるセンター
   カットエンドミルにおいて、前記内周側チップと前記外
   周側チップとは互いに同形状でかつ同大の菱形状チップ
   または平行四辺形状チップとされており、前記内周側チ
   ップはその−の鈍角ノーズ部が前記エンドミル本体の先
   端中心部に位置させられ、前記外周側チップは、前記エ
   ンドミル本体の外周側の鋭角ノーズ部が他の全ての切刃
   部分よりもエンドミル本体の軸線方向先方に位置させら
   れるとともに、その鋭角ノーズ部から前記エンドミル本
   体の軸線方向後方に延在する直線部の先端縁と後端縁と
   が前記エンドミル本体の軸線からほぼ等距離能されてい
   ることを特徴とするセンターカットエンドミル。 ユ　前記内周側チップは、その−の鈍角ノーズ部が前記
   エンドミル本体の軸線から離されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載のセンターカットエンド
   ミル〜 ３　前記内周側チップは、その−の鈍角ノーズ部とこの
   鈍角ノーズ部に隣接して底刃を形成する直線部とが前記
   エンドミル本体の軸線に関して同一側に位置させられ、
   かつ前記−の鈍角ノーズ部に隣接する２つの直線部を延
   長して形成される仮想交点が前記エンドミル本体の軸線
   からθ／ｗｎ〜ユｊ■離されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載のセンターカットエンドミル
   。 久　前記内周側チップとこれに径方向に隣接する。 他の切刃チップとの互いの底刃を形成する直線部どうし
   および前記外周側チップとこれに径方向に隣接する他の
   切刃チップとの互いの底刃を形成する直線部どうしは、
   それぞれ前記エンドミル本体の軸線を含む平面上の回転
   軌跡において交叉することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項ないし第３項のいずれかに記載のセンターカット
   エンドミル。 ５　前記内周側チップの底刃を形成する直線部と前記エ
   ンドミル本体の軸線とのなす角のうち直線部から内周側
   チップ側へ向かう角の角度が６５°〜９９°であり、前
   記外周側チップの底刃を形成する直線部と前記エンドミ
   ル本体の軸線とのなす角のうち直線部から外周側切刃チ
   ップ側へ向かう角の角度が９　￥°〜／θ／°であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第９項のい
   ずれかに記載のセンターカットエンドミル。