JPS5919619A - 積層刃フライスカッタ− - 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】 本出願者が先に出願した積層刃フライスカッター（特許
５６−１３２９３５）は従来の直刃型フライスカッター
や捻れ刃型フライスカッターの欠点を矯正し長所を活用
して全く新しい型式の刃型を創り出したものであって数
々の優れた特性を有するカッターであるが唯一つその構
成上避けられない欠点が残っていた。その詳細は後に述
べるとして本発明は此の構造的欠陥を取り除き更に積極
的に性態の向上を加えて積層刃フライスカッターという
新しい型式のカッターの確立を遂げたものである。

第１図乃至第５図に示すものは本発明の基本となる第１
実施例である。

１はカッタ一本体であって当初は円柱状乃至は円筒状に
作られている。２は軸方向切屑溝であって第２図に示さ
れているようにカッタ一本体１の外周から１対軸方向に
削溝せられて１対の力差６ａ、５ｂを形成している。並
に軸方向とは軸心ＡＸから軸心Ａｘと直交する半径方向
と軸心Ａ、　ｘとの分界線即ち軸心Ａｘに対する４５度
の角度までの範囲を意味するが本例では軸方向切屑溝２
が軸心Ａｘと平行な場合を例示しである。

力差５ａ、５ｂのカッター円周上の位置は、カッターの
回転方向Ｒに向く、それぞれの力差の前縁面ｆがカッタ
ーの円周を等分する位置にあるようにしてあり本例の場
合力差の数が２基であるからそれぞれの力差の前縁面ｆ
は同一直径上に位置している。

さて今、一方の力差３ａをＡ力差と称することとし、隣
シ合せだ力差３ｂ一本例の場合は力差が２基であるから
対向している−をＢ力差と称することとし、併せてカッ
ターの円周を分割割り出しする分割刃数を力差の総数よ
り多い任意の数で選定して、該刃数をＮとしカッターの
直径をＤとして、第４図に見られる如くカッターの円周
４を止子〇の延長ピッチ間隔Ｐ２と等分ピッチ間隔ＰＯ
を若干α短縮した一ｙＤ−αの短縮ピッチ間隔Ｐ１とを
決定し、Ａ力差３ａには第４図に示す如く該力差の前縁
面ｆのカッタ一端面６側の先端を基準転方向Ｒに向けて
Ｂ２、Ｐｌ、Ｂ２・・・・・・と交互に円周上に並ぶ如
く不等ピッチに割り出し分割し乍らそれぞれβの捻れ角
で螺旋状に捻れ刃切りし、Ａ力差３ａＪ−に外周切れ刃
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４・・・・・・を広い積層間隔Ｓ
２と狭い積層間隔Ｓ１とをＢ２、Ｓｌの順に交互に挾ん
で軸方向に不等間隔に積層して削設しである。但しこの
捻れ刃切シ加工に際し同図に２点鎖線で示しであるＢ力
差６ｂを工作用カッターが点線で示した個所に傷をつけ
ないようにせねばならないことは勿論であるがこれは工
作上のノウハウの問題であるので此処では特に取り上げ
ない。５は力差の円弧の長さであす第２図に示すように
力差の後縁面ｅを調整して−Ｄの等分ピッチ間隔ＰＯと
等しい長さにしてある。２′は軸方向切屑溝２と力差の
後縁面ｅとがなす空間部である。此の結果外周切れ刃Ａ
、１、Ａ、２、Ａ３、Ａ４・・・・・・の間にカッター
の回転方向Ｒにオーパーラ、プするオーバーラツプ帯ア
と間隔が開いて隙間ができる隙間帯イができて、これら
が軸方向に交互に位置する。又オー・（−ラップ帯アと
隙間帯イの幅は等しい。

一方Ｂ力差３ｂには第５図の如く該力差の前縁面ｆのカ
ッタ一端面６側の先端を基準位置としてＰｌとが、最初
にＰＯが位置し以下刃、ターの回転方向Ｒに向けてＢ２
、Ｐｌ・・・・・・と交互に円周上に並ぶ如く不等ピッ
チに割り出し分割し乍らＡ力差３ａに適用したのと同じ
βの捻れ角でそれぞれ螺旋状に捻れ刃１７Ｊシし、Ｂ力
水３ｂ上に外周切れ刃Ｂ１、Ｂ２、Ｂ５、Ｂ４・・・・
・・全均等積層間隔ＳＯを最下段とし以下広い積層間隔
Ｓ２と狭い積層間隔Ｓ１とをＢ２、Ｓｌの順に交互に挾
んで軸方向に不等間隔に積層して削設しである。捻れ刃
切りするに際し同図に２点鎖線で示しだＡ刃部３ａの点
線部を傷つけないようにすることは先に述べたところと
同じである。Ｂ刃部６ｂの円弧の長さ５は該刃部の後縁
面ｅを調整して−Ｄ＋αの延長ピッチ間隔Ｐ２としであ
るが２段目以上の外周切れ刃Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４・・・・
・・は更にｅ′面を第２図の如く調整してこれら外周切
れ刃の後縁側を前記αの値だけ削除しである。此の結果
外周切れ刃Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ’４・・・・・・の間
にカッターの回転方向にオーバーラツプするオーバーラ
ツプ帯アと間隔が開いて隙間が生じる隙間帯イができて
これらが軸方向に交互に位置するが此の交互の関係はＡ
刃部６ａの場合と順序が逆である。又オーバーラッグ帯
アと隙間帯イの幅は等しく且つＡ刃部３ａのそれらとそ
れぞれ等しい。

此のように刃部ごとに各別に削設されたＡ刃部３ａの外
周切れ刃Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４・・・・・・とＢ刃部
３ｂの外周切れ刃Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４・・・・・・
との相互の関係位置はカッターの刃部全体の展開図であ
る第６図に見られるようにＡ刃部３ａ上にオーバーラツ
プ帯アが形成されている位置に対してはＢ刃部３ｂ上の
対称位置に隙間帯イが形成されており逆にＢ刃部３ｂ上
にオーバーランプ帯アが形成されている位置に対しては
Ａ刃部６ａ上の対称位置に隙間帯イが形成されていて、
且つその関係がＡ刃部６ａとＢ刃部６ｂ相互の間で各層
ごとに交互になっていて力差間に切削抵抗の不均衡が生
じないようになっている。

尚斜上におけるαの値は不特定であり製作上はインデッ
クスハンドルの１回転（９度）程度をαの目安とすると
便利である。又円周の分割ピッチ間隔ＰＯ１Ｐ１、Ｂ２
は積層間隔５Ｏ１Ｓ１、Ｂ２とそれぞれ対応しており、
その対応関係はＰＯＸｃｏｔβ＝ＳＯ１Ｐ１ｘｃｏｔβ
＝８１、Ｐ２Ｘｃｏｔβ−８２であシ本例の場合はβを
４５°に設定しであるのでｃｍｔ４５°＝１であるがら
ＰＯ＝ＳＱ、Ｐ１＝Ｓ１、Ｐ２＝ｓ２となっている。

捻れ角βの角度を変えた場合ｃｏｔβの値が変るだけで
それに比例して積層間隔５ｏＸｓ１、Ｂ２の値はそれぞ
れ変化するが全体の配置構成が変ることはない。

又斜上において円周を分割する分割刃数Ｎを４枚として
例示したがこれは刃部の円弧の長さ５と軸方向切屑溝２
と刃部の後縁面ｅとがなす空間部２′とができるだけ等
しくなって切削のバランスが好くなるだめの配慮であっ
て、分割刃数Ｎの選択は前記の通シ力差の総数よシ多い
数の刃数でありさえすればよい訳であるが、上記の観点
がらすれば刃部の総数の２倍の刃数を選ぶことが望まし
い。

更に又斜上の例示において円周を分割する分割刃数Ｎを
４枚とし外周切れ刃の積層段数をＡ１乃至Ａ４、Ｂ１乃
至Ｂ４の如く４段としたのは作図と説明の便宜上カッタ
ーの円周分割側９出しの１サイクル目までを画いたもの
であって延長ピッチ間隔Ｐ２と短縮ピンチ間隔Ｐ１との
交互配置の関係を継続して２サイクル目の分割割シ出し
を続行して刃切りすれば５段目から８段目まで積層でき
、６ザイクル４サイクルといくらでも続行できる性質の
ものであって分割刃数Ｎと積層段数は必ず合致しなけれ
ばならないものではないから希望する有効切削刃長りに
応じて積層段数を増減することは自由である。因みに第
６図には５段目に来る外周切れ刃の位置を点線で示しく
Ａ５）（Ｂ５）の符号を付しである。

以上が本願発明の積層刃フライスカッターの基本的配置
構成であるが、本願出願者が先に出願した積層刃フライ
スカッター（特許５６−１３２９３５号。以下先願とい
う。）は第１１図に示す如く刃部５ａ、５ｂの円弧の長
さ５は分割刃数Ｎで周切れ刃は等分ピッチ間隔ＰＯで等
分に分割刃切りしＡｌ−Ｂ５、Ｂ１−Ａ’３、Ａ、　２
−　Ｂ　４、Ｂ２−Ａ４と刃部６ａ、６ｂ上をβの捻れ
角で間欠的に連なる条列として削設され、カッターの回
転方向ＲＫα１、α２、α３のオーバーラツプ部を作っ
て削り残しが出ないようにする構成を採っていた。

積層刃フライスカッター自体は従来の直刃型フライスカ
ッターに較べて切削開始時の衝撃が少く且つ積層してい
る外周切れ刃が捻れ刃であるだめ切削抵抗が少く、捻れ
刃型フライスカッターに較べて外周切れ刃それぞれの刃
長が短いため切削位相のずれが少く、又切削抵抗による
捻れ戻し撓みやカッター全体に及ぶ歪変形が少い上に切
れ刃の滑りも少くして、カッターの軸心に対する切削仕
上り面の真直度（仕上り精度）が極めて優れ且つ又切屑
が細分されるだめ切屑排出がよく、切削送りも大きくと
れて比切削抵抗も減少するという従来のカッターでは望
むべくもなかった数々の特性を生む比類のない着想であ
った。然し乍らその構成が前記の通りであったからオー
バー−ラップ部０１．０２．０６以外の個所にあっては
Ａｌ−Ｂ１、Ａ２−Ｂ２の如く刃部の数と等しい２枚の
外周切れπ 刃が−Ｄのピッチ間隔で交互に交代して切削するのに対
しオーバーラツプ部例えばグーにあっては図の左からＡ
２、Ａ１、Ｂ２、Ｂ１の４枚の切れ刃が切削に関与し、
α２、α６についても同じであって、そのピンチ間隔は
−Ｄとなって他の個所の刃部に対しピッチ間隔は十とな
っている。此のためカッターが回転しＨ方向に送られた
場合カッターの１回転当りの切削量は一定であるからオ
ーバーラツプ部の１刃当りの切削量は他の個所の刃部の
それに対し当然十となり切屑厚みも十となって、その結
果被削面にむしれが生じて、遂には仕上り面にオーバー
シップの幅で送シ方向■１に筋やひどい場合は段差がつ
いて面粗度に今一つ満足できないところがあるというカ
ッターの構造上進けられない欠陥が残るものであった。

此の意味で先願の積層刃フライスカッターはその切削性
能の優秀性から荒削り用カッターとしては従来のラフイ
ングカッター（Ｒｏｕｇｈｉｎｇ　　ｃｕｔｔｅｒ　）
には勝るとも劣らないものではあるが荒仕上兼用カッタ
ーとしては未完のものと言わざるを得ないものであった
。

この事実は切削理論上からも裏付けされるものであって
切れ刃がトロコイド曲線を画いて交代しながら断続的に
切削するフライスカッターにあっては先行して切削し−
切れ刃の切削跡はその表面が加工硬化して硬化層ができ
るだめ、切れ刃のピッチ間隔が狭く１刃当りの切削量が
少く即ち切屑厚みが薄くなる場合は後続する切れ刃は先
行した切れ刃の切削跡の加工硬化層を切削しようとする
ため切れ刃がくい込みにくく従って切れ刃に若干の滑り
が起り、だめに発熱して益々硬化状態が悪化しむれや段
差が生じる現象が出る訳である。特に自硬性の強い被削
材にあっては遂には切削不能に陥ることすら起る程で、
ある。切れ刃のピッチ間隔が広く１刃当りの切削量の多
い場合即ち切屑厚みが厚くなる場合は先行した切れ刃の
切削跡の加工硬化層より深い位置の未硬化部を後続切れ
刃が切削することとなるので切削は円滑に遂行される。

従って如何にうまく面粗度を損わずに１刃当９の切削量
を多くとるかがフライス加工作業の秘訣であり工具設計
のノウノ・つであった。

本願の発明は狭止の理論的基礎を踏まえて先願の積層刃
フライスカッターの構造的欠陥の改善を果したものであ
って、その構成は既述の如く一方の刃部にオーバーラツ
戸帯アが形成されている位置に対してはそれと隣り合せ
た力差上の対称位置には必ず同じ幅の隙間帯イが形成さ
れて切れ刃が存在しないようになっているから、カッタ
ーがＲ方向に回転しＨ方向に送られた場合、オーツ（−
ラップ帯アで加工硬化層ができても、オーツく−ラップ
している切れ方間のピッチ間隔の５倍の広いピッチ間隔
で、オーバーラツプに際しカッターの回転方向Ｒに向け
て先行していた切れ刃口らが１回転後にさらえ刃として
機能して前の加工硬イし層を未硬化部から削り取ってし
まうから切削段差は勿論変色模様も仕上り面に残らない
ようになり先願の構造的欠陥を解消すると共に積層刀刃
型自体がもともと具えている快削性と相俟って仕上面粗
度が著しく向上した。而も本発明は先にも触れた如くオ
ーバーラツプ帯アと隙間帯イの位置の対称関係は双方の
刃部に各層ごとに交互に位置し力差間に切削抵抗の不均
衡が生じないようにする配慮まで払われているので荒仕
上兼用（Ｒｏｕｇｈ　　ａｎｄｆｉｎｉｓｈ　　ｉｎ　
　ｏｎｅ　　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　）のカンタ−とじて
切削性能がよいのは勿論仕上面精度、仕上面粗度共に従
来既存の荒仕上兼用カッターを遥かに凌ぐ性能を具えて
、新しい型式の積層刃フライスカッターに完成の途を拓
いたもので、その意味で切削理論の基本に叶った優れた
発明であるといえる。

第６図は第２実施例で、力差の数が４力差以上で偶数力
差であるものの代表例として例示したものである。

此の場合その構成は第１実施例と全く同じでＡ力差３ａ
とＢ力差５ｂが交互に配しであることと、カッターの円
周を分割する分割刃数Ｎは力差の総数より多い任意の数
でなければならないから力差の数が増えるのに応じて選
択される分割刃数Ｎが多くなる点だけが異って来るだけ
で発明の構成要件に追加される要件は何もない。

機能上では先に説明した如く第１実施例ではオーバーラ
ツプした切れ刃のカッターの回転方向Ｒに向って先行す
る切れ刃口らが１回転後にオーバーラツプにより生じた
加工硬化層をさらえ切削したが力差が４基以上の偶数力
差の場合はオーバーラツプした切れ刃の力差から１基隔
てて後続する力差のオーバーラツプ刃のカッターの回転
方向几に向って先行する切れ刃が先に生じた加工硬化層
をさらえ切削するがそのピッチ間隔はオー・（−ラップ
している切れ刃のピッチ間隔の６倍で第１実施例と全く
同じである。

又Ａ力差６ａとＢ力差６ｂとの間では先述の如く一方の
力差にオーバーラツプ帯アがある位置に対して他方の力
差の対称位置に隙間帯イがあり、且つそれらが双方の力
差間で各層ごとに交互に来るように配置されているので
本例の如く力差の数が４基以上でＡ力差６ａとＢ力差６
ｂとが交互に配しであるとＡ力差３ａ同士、Ｂ力差３ｂ
同士の間ではそれぞれオーバーラツプ帯ア同士、隙間帯
イ同士が対向して位置する。

第７図、第８図は力差の数が５基の場合の第３実施例で
ありＡ力差ｓａ、Ｂ力差５ｂ、Ｃ力差６Ｃが設けられ各
力差のカッターの回転方向Ｒに向く前縁面ｆはカッター
の円周４を５等分する位置にあり、カッターの直径りの
測定は３点測定具が用いられる。カッターの円周を分割
割出しする分割刃数Ｎは力差の総数６基以上の任意の数
であればよいが本例では力差の倍数６枚を選んである。

此の分割刃数Ｎを基としてカッターの円周４を等隔Ｐ２
と等分ピッチ間隔ＰＯを若干α短縮した一Ｄ−〇の短縮
ピッチ間隔Ｐ１とを決定し、詳説を省くがＡ力差５ａと
Ｂ力差６ｂとにはこれらのピッチ間隔ＰＯ１Ｐ１、Ｐ２
を第１実施例と同じ手順と構成で適用して外周切れ刃の
配置構成を第１実施例のそれと類比的に形成してＡ力差
３ａ上にオーバーラツプ帯アが形成されている位置に対
してはＢ力差６ｂ上の対称位置にオーバーランプ帯アの
幅と等しい幅の隙間帯イが形成され、逆にＢ力差３ｂ上
にオーバーラツプ帯アが形成されている位置に対しては
Ａ力差６ａ上の対称位置に隙間帯イが形成されていて、
而も此の位置関係がＡ力差６ａとＢ力差３ｂ相互の間で
各層ごとに交互になっている。此の点において本例のＡ
力差３ａとＢ力差６ｂは第１実施例のそれと構成は全く
同じにしである。

Ｃ力差６ｃに対しては該力差の前縁面ｆのカッタ一端面
６側の先端を基準位置としてカッターのｐｏが均等に並
ぶように割り出し分割し乍らβの捻れ角で螺旋状に捻れ
刃切りしてＣ力差６Ｃ上に外周切れ刃Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３
、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６・・・・・を上記延長ピッチ間隔Ｐ
２とＰ２Ｘｃｏｔβの関係にある広い積層間隔Ｓ２を最
下段に挾み以下それぞれ、等分ピッチ間隔ＰＯとＰＯＸ
ｃｏｔβの関係にある均等積層間隔ＳＯを挾んで軸方向
に積層して削設しである。Ｃ力差３Ｃの円弧の長さ５は
第７図の如く該力差の後縁面ｅを調整して前記−りの等
分ピッチ間隔と等しくすると共に該力差上に積層してい
る２段目以上の外周切れ刃Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ
／、　−−−−−−）後縁側をｅ′面を調整して前記α
の値だけ削除しである。此のようにするとＣ力差３ｃ上
の外周切れ刃Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６・・
・・・・の間にすべて間隔が開いて、Ａ力差３ａ、Ｂ力
差６ｂのオーバーラツプ帯アと隙間帯イと等しい幅の隙
間ができて而もすべてそれらと同一円周上に位置する。

此の結果力差３ｃは機能上Ａ力差３ａとＢ力差３ｂとの
間のオーバーラツプとそのさらえ切削の関係を何んら邪
魔することなく第１実施例の諸性能を損わずに６刃基の
積層刃フライスカッターとして成立し、特に溝切削作業
に用いた場合第１実施例、第２実施例の積層刃フライス
カッターを用いた場合よシも高精度の溝を仕上げる特色
を有している。

第９図第１０図に示すものは第４実施例であって軸方向
切屑溝２に外周切れ刃の捻れ角βより〆１・さく且つ冒
頭に述べた軸方向の範囲内の角度にある捻れ角θを付し
て削溝し力差３ａ、３ｂ、３ｃにθ角の捻れを付して形
成しである。外周切れ刃を削設する手法と構成は前３例
とそれぞれ同じであって力差がθ角捻れたことにより、
等分ピッチ間隔ＰＯに対する均等積層間隔ＳＯ１延長ピ
ッチ間隔Ｐ２に対する広い積層間隔Ｓ２、短縮ピッチ間
隔Ｐ１に対する狭い積層間隔Ｓ１の対応比は変って来る
が全体の配置構成が変ることはない。

ｍは切削開始線であって常にカッターの軸心ＡＸと平行
であるが、カッターが回転してＡ力差６ａ上に積層して
いる外周切れ刃の刃先ａ１、Ｃ２、Ｃ６、Ｃ４・・・・
・やＢ力差６ｂ上に積層している外周切れ刃の刃先ｂ１
、ｂ２、ｂ３、ｂ４・・・・・・が切削開始線ｍに達し
たときそれぞれの外周切れ刃の切削が開始される。とこ
ろが第９図を例にとれば端面切れ刃の刃先ａ１が切削開
始線ｍに達した時における図中の三角形ａ　１　ａ　４
　ｍ　４と三角形ａ１ａ２ｍ２、ａＩＢ’３ｍ３とはそ
れぞれ相似三角形ではあるが積層間隔Ｓ２、Ｓｌが異っ
た間隔であるため、各刃先ａ２、Ｃ３、Ｃ４・・・・・
・が切削開始線ｍに達゛する点即ちｍ２、ｍ６、ｍ４・
・・・・・の端面切れ刃の刃先ａ１からの距離ａ１−ｍ
’２、ａｌ−ｍ３、ａｌ−ｍ４・・・・・・は級数的関
係になく従って各刃先ａ２、Ｃ５、Ｃ４・・・・・・が
切削開始線ｍに達する距離即ちＣ２−ｍ２、Ｃ６−ｍ３
、Ｃ４−ｍ４・・・・・・も又級数的でない。従ってカ
ッターが回転して石面切れ刃の刃先ａ１が切削開始線ｍ
に達した後、他の刃先ａ２、Ｃ５、Ｃ４・・・・・・が
順次ｍ線に達して切削を開始する時間は周期的でなく周
期に時間的ずれ（ｔｉｍｅ　　ｌａｇ）が生じ各刃先の
切削開始時期は不等周期となる。

一般に断続切削をするフライスカッターにあって個々の
切れ刃の切削開始時に切削衝撃が発生し、これが周期的
に繰返されて衝撃振動波が増幅されて、いわゆるビビリ
振動の原因となるとされているが、上述の如く各刃先の
切削開始時期が周期的でなく切削衝撃振動の発生が不等
周期となれば各刃先が起こす衝撃振動波は互いに干渉し
合い邪魔し合って逆に消振現象が生じ力差自体が防振機
能を具えることとなる。

第１０図のＢ力差６ｂも同様であって端面切れ刃の刃先
ｂ１が切削開始線ｍに達してから各刃先が順次切削開始
線ｍに達する距離即ちｂ２−ｍ２、ｂ　３−　ｍ　３　
、ｂ　４−　ｍ　４−−はＡ力差６ａと同様級数的関係
になく従って各刃先の切削開始時期は周期的でなく周期
に時間的ずれが生じて切削衝撃振動の発生は不等周期と
なって、各刃先が起こす衝撃振動波は互いに干渉し合い
邪魔し合って消振現象が生じて力差自体が防振機能を持
つこととなる。

此のように本実施例の如くすれば力差自身が防振機能を
具えることとなるが、鼓に更に注目すべきは第９図と第
１０図を対比すれば容易に判ることであって、第１０図
における三角形ｂ１ｂ２ｍ２、ｂ１’ｂ５ｍ３、ｂ１ｂ
４ｍ４は前記した第９図の三角形と合同となる三角形が
１つもないということである。このことは一方の端面切
れ刃の刃先ａ１が切削開始線ｍに達してからその上の各
刃先ａ２、Ｃ３、Ｃ４がそれぞれ切削開始線ｍに達する
距離と、他方の端面すれ刃の刃先ｂ１が切削開始線ｍに
達してからその上の各刃先ｂ２、ｂ３、ｂ４がそれぞれ
切削開始線ｍに達する距離とでは両刃基を通じてすべて
不等であることを意味し、且つそれぞれの力差において
前記級数的でない関係の態様も同一でないことを意味す
る。従って当然のこと乍ら切削衝撃振動発生の不等周期
性の態様もＡ力差６ａとＢ力差３ｂとでは全く異ってい
るということである。

此のように本実施例の防振機能は些か特異であって力差
自体がそれぞれ防振機能を具えている上に両刃基の切削
衝撃振動発生の不等周期性の態様が全く異っているので
切削衝撃振動の発生は正にバラバラ、無秩序、乱雑であ
って衝撃振動波は複雑に交錯し合い、絡み合い、干渉し
合ってその消振現象、防振効果は誠に強烈である。

尚、切削衝撃振動発生の不等周期性がフライスカッター
に防振機能を付与する要因であることは公知であるが従
来の適用例はすべてカッターの円周上に切れ刃を不等ピ
ッチに配列して切削衝撃振動発生の不等周期を導入した
ものであって、正面フライスカッターの如くカッターの
端面で切削するものについて有効に作用したが本願発明
が対象としている有効切削刃長りが長く主としてカッタ
ーの外周面で切削するものについては殆ど効果は生まれ
なかった。これに対し本願の発明にあっては、製作の過
程としては°カッターの円周を不等間隔に割り出し分割
はするが、これは力差上に積層する外周切れ刃の積層間
隔を不等積層間隔に導くだめの手段に過ぎず、端面切れ
刃はカッターの円周を等分割している力差の前縁面ｆの
カッタ一端面６側の先端にのみ設けられて等ピッチの位
置にあり、カッターに防振機能を付与する切削衝撃の不
等周期性は前記した力差上に軸方向に積層している外周
切れ刃の積層間隔の不等関係を導因として導入されてい
るものであって、此のようにして始めてカッターの外周
面で主たる切削を行う有効切削刃長りの長いエンドミル
やプレンカッターなどに有効に防振機能を付与すること
ができたものでその根底には外周切れ刃を力差上に軸方
向に積層して削設するという比類の々い構成が基底とし
て存在しており、且つ又従来例の防振カッターがカッタ
ーの円周上に切れ刃を不等ピッチに配列するというかぎ
られた１態様の切削衝撃振動発生の不等周期性しか適用
しえなかったのに対し本発明にあっては２態様の切削衝
撃振動の不等周期性を別々に２つの力差に適用して防振
効果を加重させてあって、これも又カッターに複数の力
差を軸方向に設けるという本願独自の構成に基いてこそ
よくなしうるところであって従来公知の防振原理を知る
ことのみで達成できる如き尋常の企画設計ではない。

更に又特筆すべきことは従来例の不等ピッチ分割の防振
カッターは端面切れ刃が不等ピッチとなるものであるか
ら切れ刃が２枚の場合例えば２枚方エンドミルの如き場
合は切れ刃を同−直径上に配しえなくなりカッターの直
径が測定できなくなって２枚刃のカッターには適用でき
ないものであったが本発明の場合にあっては端面切れ刃
は等ピッチの位置にあり２枚刃（２刃基）の場合にも適
用できることは既に実施例の説明において十分間隙した
ところであって此の点からも従来公知の不等ピッチ分割
防振カッターとは構成上全く別の範ちゅうに属すもので
あるといえる。

の 尚本第４実施例は前掲６例の実施例一方向切屑溝２にθ
の捻れ角を付して削溝し力差５ａ、、３ｂ５ｃをθ角捻
れ形成しただけのものであり冒頭に記述した如く軸方向
の範囲は「軸心Ａｘから軸心Ａｘと直交する半径方向と
軸心Ａｘとの分界線即ち軸心Ａｘに対する４５度の角度
までの範囲」と規定しであるから捻れ角θが上記軸方向
の範囲内に設けられている限り新たに付は加えられた構
成要件は何もなく前掲５例のそれぞれの実施態様に該当
する。

以上が本発明の全容であるが既に詳細に説明した如く本
願発明の積層刃フライスカッターは従来汎用の直刃型フ
ライスカッターや捻れ刃型フライスカッターの常識を超
えた切削性能を持っており更に切削理論の基本に則って
先願の構造的欠陥を改善して仕上面粗度と仕上面精度の
向上を達成し、積層刃フライスカッターという新しい型
式のカッターを創造完成したものであるが更に加えて第
４実施例において説明した如き卓抜な防振機能を兼備す
るようにできる結果益々切削条件を高めることが可能と
なったばかりでなくビビリ振動による切れ刃の損傷も無
くなってカッター寿命も著しく伸長して経済性にも優れ
た他の追随を許さぬ画期的なカッターであり、而もその
適用範囲もスパイラルエンドミル、スロッチングエント
ミル等ノ円柱フライスカッターやプレンカッター、シェ
ルエンドミル等の円筒フライスカッター、更にはテーパ
ーカッター、ボールエンドミルにまでわたす斯界の技術
発展に貢献するところ極めて大きい発明である。

尚、本発明においては先にも触れた如くカッターの円周
を定められた規、準と順序で不等ピッチ間隔に割り出し
分割はするが、これは外周切れ刃が不等積層間隔で積層
するように導くだめの最も簡便な手段であって、本願の
主旨はその結果得られる外周切れ刃の配置構成の態様に
ある訳であるが、本願の発明の詳細な説明を通読すれば
その配置構成の態様を計算的に割出し把握することは誠
に容易であシ、工作上は多少煩雑な操作を必要とするが
その計算的割出に基き工作機械のテーブルをＸＹ方向に
移動させ乍ら前記捻れ角βを軸方向すくい角とした斜直
線刃に外周切れ刃を形成して本発明の主旨とする外周切
れ刃の配置を構成することは可能であり、まして数値制
御の工作機械が普及した今日においてはさほど困難な工
作ではない。

しかし乍ら捻れ刃と斜直線刃との異るところは切れ刃の
すくい面の形状が違う点にありこれは本願の埒外の問題
であって、直接切削に携り、本願添付図面にＡＩ、Ａ２
・・・・・・、Ｂ１、Ｂ２・・・・・・等と符号を付し
である外周切れ刃の稜線（ｅｄｇｅ）は捻れ刃であって
も斜直線刃であっても、他の条件が同じであれば同一稜
線形状を呈すから外周切れ刃が上述の如き手法で斜直線
刃に形成されようともその配置構成が本願記載の配置構
成の態様に該当するものであれば本願発明の範ちゅうか
ら外れるものではない。

又これまでの説明において捻れ角β及びθはいわゆる右
捻れであるものとして説明したがプレンカッター等にあ
って左捻れとする場合もあり本願にとって捻れ方向の左
右は問うところではない。

更に又説明の全体を通して高速度鋼の如き工具材料の無
垢材に直接成形加工をすることを前提として記述したが
炭素鋼の如き非工具材料を母材として超硬合金などの工
具材料を刃部にのみロー付は接着したものや機械的に固
着したものについても本発明の要件が適用されるもので
あることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は発明の第１実施例の正面図 第２図は第１図の下面図（端面図） 第６図は発明の第１実施例の刃部展開図第４図、第５図
は発明の第１実施例の説明用要部展開図 第６図は発明の第２実施例の下面図（端面図）第７図は
発明の第６実施例の下面図（端面図）第８図は発明の第
３実施例の刃部展開図第９図、第１０図は発明の第４実
施例の刃部部分展開図 第１１図は先願発明の刃部展開図 １・・・カッタ一本体　２・・・軸方向切屑溝５ａ、３
ｂ、３ｃ・・・刃部　ｆ・・・刃部の前縁面３°°°刃
基の後縁面　４・・・カッターの円周５・・・刃部の円
弧の長さ　Ｒ・・・カッターの回転方向Ｈ・・・カッタ
ーの送り方向　Ｄ・・・カッターの直径Ａ１、Ａ２、Ａ
３、Ａ４・・・・・・、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ６、Ｂ４Ｏ０１
０，１、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６・・・・
・・、・・・外周切れ刃　β・・・外周切れ刃の捻れ角
ＰＯ１Ｐ１、Ｂ２・・・カッター円周の分割ピンチ間隔
　５Ｏ１Ｓ１、Ｂ２・・・列側切れ刃の積層間隔ア・・
・オーバーラツプ帯　イ・・・隙間帯Ｌ・・・有効切削
刃長　６・・・カッターの端面θ・・・刃部の捻れ角　
ｍ・・・切削開始線ａ１、Ａ２、Ａ３、ａ　４−・−・
、ｂｌ、Ｂ２、Ｂ６、Ｂ４・・・・・・刃先　ｍ２、ｍ
６、ｍ４・・・・・切削開始点Ａ　ｘ・・・軸心 冴簡の浄書・内容に変’Ｊ’ｆｔ１ｌ 第２図 第６図 Ｒ山−ｍ−へ ２′ Ｐ２５　　ｅ２ｆ３°Ａ１ ｐ０３ｂ　　　　ｅ　　”” ８７′エ ヂ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
３ｂ２／ ｌＰＯ５ ２′°　　＼３ ＡＩ　３Ｑ、（２ｅ　、＜　　　Ｐ２ ２′ Ｏ 第７図 手続補正書（オ式） 昭和５７年１１月１７日 １、事件の表示　　昭和５７年特許願第１２８０４０号
２・発明の名称　積層刃フライスカッター３　補正をす
る者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　京都府京都市上京区御前通今出川上ル４０．
補正命令の日付　　昭和５７年１０月７日５、補正の対
象　図　面 ６補正の内容　別紙の通シ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　カッタ一本体（１）に偶数条の軸方向切屑溝（２）
   を軸心（Ａ　ｘ、　）平行から軸心（Ａｘ）に対して４
   ５度未満１でのいわゆる軸方向の範囲内の角度で削溝し
   て該溝（２）と同数の力差（３ａ、３ｂ・・・・・・）
   を、カッターの回転方向ｕ％）に向くこれら力差の前縁
   面（ｆ）がカッターの円周（４）を等分する位置にある
   如くに形成し、これら力差の内の任意の１基をＡ力差（
   ３ａ）としそれと隣り合せた力差をＢ刃基（６ｂ）とし
   、併せてカッターの円周を分割割シ出しする分割刃数を
   力差の総数よシ多い任意の数で選定して該刃数をＮとし
   カッターの直径をＤとして、カッターの円周（４）を上
   記分割刃数π （Ｎ）で等分した一Ｄの等分ピッチ間隔（ＰＯ）と、等
   分ピッチ間隔（２口）を若干（α）短縮したＫＤ−αの
   短縮ピッチ間隔（Ｐｌ）と、等分ピッチ間隔（ＰＯ）を
   若干（α）砥面（ｆ）のカッタ一端面（６）側の先端を
   基準位置として前記延長ピッチ間隔（Ｐ２）と短縮ピッ
   チ間隔（Ｐｌ）とがカッターの回転方向（Ｒ）に向けて
   円周上にＰ２、Ｐｌ、Ｐ２、Ｐｌ・・・・・・と交互に
   並ぶ如く不等ピンチに割出し分割し乍もそれぞれβなる
   捻れ角で螺旋状に捻れ刃切りする如くしてＡ力差（６ａ
   ）上に外周切れ刃（ＡＩ、Ａ２、Ａ６、Ａ４・・・・・
   ・）を前記延長ピッチ間隔（ＰＯ）とＰ　ＯＸｃｏｔβ
   の関係にある広い積層間隔（Ｓ２）と短縮ピンチ間隔（
   Ｐｌ）とＰ　Ｉ　Ｘ　ｃｏｔβの関係にある狭い積層間
   隔（Ｓｌ）とを８２、Ｓｌの順に交互に挾んで不等間隔
   に積層して削設すると共に力差の円弧の長さく５）は力
   差の後縁面（ｅ）を調整して等分ピッチ間隔（ＰＯ）と
   等しい長さ即ち、ｈ　Ｄとして外周切れ刃（Ａ１、Ａ２
   、Ａ　３１．Ａ　４・・・・・・）の間にカッターの回
   転方向（几）にオーバーラツプするオーバーラップ帯（
   ア）と間隔が開いて隙間が生じるオーバーラツプ帯（ア
   ）の幅と等しい幅の隙間帯（イ）を軸方向に交互に位置
   する如く形成し、一方Ｂ力差（３ｂ）には該力差の前縁
   面（ｆ）のカッタ一端面（６）側の先端を基準位置とし
   て前記等分ピッチ間隔（ＰＯ）と、延長ピッチ間隔（Ｂ
   ２）と、短縮ピッチ間隔（Ｐｌ）とがカッターの回転方
   向（、Ｒ）に向けて最初にＰＯが位置し以下Ｐ２、Ｐｌ
   、Ｂ２・・・・・・と交互に円周上に並ぶ如く不等ピッ
   チに割出し分割し乍らそれぞれβの捻れ角で螺旋状に捻
   れ刃切りする如くして、Ｂ刃基（５ｂ）上に外周切れ刃
   （Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４・・・・・・）を上記等分ピ
   ッチ間隔（ＰＯ）とＰＯＸｃｏｔβの関係にある均等積
   層間隔゛（ＳＯ）を最下段にして以下広い積層間隔（Ｂ
   ２）と狭い積層間隔（Ｓｌ）とを８２、Ｓｌの順に交互
   に挾んで不等間隔に積層して削設すると共に力差の円弧
   の長さく５）は力差の後縁面（ｅ）を調整して延長ピッ
   チ間隔（Ｂ２）と等しい長さ即ち・′−Ｄ＋αとし併せ
   て２段目以上の外周切れ刃（Ｂ２、Ｂ　３、Ｂ４・・・
   ・・・）の後縁側を前記αの値だけ削除して外周切れ刃
   （Ｂｌ、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４・・・・・・）の間にカッタ
   ーの回転方向（Ｒ）にオーバーラツプするオーバーラツ
   プ帯（ア）と間隔が開いて隙間が生じるオーバーランプ
   帯（ア）９幅と等しい幅の隙間帯（イ）を軸方向に前述
   Ａ刃基（６ａ）の場合の逆の順序で交互に位置する如く
   形成して、Ａ刃基（６ａ）にオーバーラツプ帯（ア）が
   形成されている位置に対してはＢ刃基（３ｂ）上の対称
   位置に隙間帯（イ）が形成されており逆にＢ刃基（３ｂ
   ）にオーバーラツプ帯（ア）が形成されている位置に対
   してはＡ刃基（６ａ）上の対称位置に隙間帯（イ）が形
   成されていて而もその位置関係がＡ刃基（５ａ）Ｂ刃基
   （５ｂ）相互の間で各層ごとに交互になってＣる如く配
   置構成したことを特徴とする積層刃フライスカッター。 ２　力差の数が４基以上の偶数力差の場合にあって外周
   切れ刃（ＡＩ、Ａ２、Ａ５、Ａ４°・・・・・）が広い
   積層間隔（Ｂ２）と狭い積層間隔（Ｓｌ）とを８２、Ｓ
   ｌの順に交互に挾んで積層し、力差の円弧の長さく５）
   が等分ピッチ間隔（ＰＯ）と等しい長さとなっているＡ
   刃基（３ａ）と外周切れ刃（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ６、Ｂ４・
   ・・・・・）が均等積層間隔（ＳＯ）を最下段として以
   下広い積層間隔（Ｂ２）と狭い積層間隔（Ｓｌ）とを８
   ２、Ｓｌの順に交互に挾んで積層し、力差の円弧の長さ
   く５）が延長ピッチ間隔（Ｂ２）と等しい長さとなって
   お９且つ２段目以上の外周切れ刃（Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４・
   ・・・・）の後縁側をαの値だけ削除しだＢ刃基（３ｂ
   ）とをカッターの円周上に交互に配したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の積層刃フライスカッター
   。 ５　カッタ一本体（１）に偶数条削溝して力差（３ａ、
   、３ｂ）を形成する軸方向切屑溝（２）に外周切れ刃の
   捻れ角（β）より小さく且つ軸方向の範囲内の角度にあ
   る捻れ角（θ）を付して削溝し、力差（５ａ、５ｂ）を
   θ角捻れ形成して、Ａ刃基（３ａ）の端面切れ刃の刃先
   （ａｌ）が切削開始線（ｍ）にある位置においてその上
   に積層している外周切れ刃の各刃先（Ｂ２、Ｂ３、Ａ４
   ）がそれぞれ切削開始線（ｍ）に達する距離（Ｂ２−ｍ
   ２、Ｂ３−ｍ５、’　ａ　４−Ｉｎ　４　）が外周切れ
   刃の不等積層間隔に対応して級数的関係になく、又Ｂ刃
   基（６ｂ）の端面切れ刃の刃先（ｂｌ）が切削開始線（
   ｍ）にある位置においてその上に積層している外周切れ
   刃の各刃先（Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４）がそれぞれ切削開始線
   （ｍ）に達する距離（＋）２−ｍ２、Ｂ３−ｍ３、ｂｚ
   ＋−，４）が外周切れ刃の不等積層間隔に対応して級数
   的関係にない如くし、且つＡ刃基（５ａ）とＢ刃基（３
   ｂ）の間において上記級数的でない関係の態様が不等で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の積層刃フライスカッター。 ４　カッタ一本体（１）に３条の軸方向切屑溝（２）を
   軸心（Ａ　ｘ　）平行から軸心（Ａｘ）に対して４５度
   未満までのいわゆる軸方向の範囲内の角度で削溝して６
   基の刃基（５ａＮ　３　ｂ　Ｎ　　’Ｃ）を、カッター
   の回転方向（Ｒ，）に向くこれら刃基の前縁面（ｆ）が
   カッターの円周（４）を３等分する位置にある如くに形
   成し、これら刃基の内の任意の１基をＡ刃基（３ａ）と
   し、それと隣合せる刃基をそれぞれＢ力差（３ｂ　）Ｃ
   刃基（３ｃ）とし、併せてカッターの円周を分割割り出
   しする分割刃数を刃基の総数３基以上の任意の数で選定
   して該刃数をＮとしカッターの直径をＤとして、カッタ
   ーの円周（４）を上記分割刃数Ｎで等分したＮ　Ｄの等
   分ピッチ間隔（ＰＯ）と等分ピッチ間隔（ＰＯ）を若干
   （α）延長した一ＨＤ＋αの延長ピッチ間隔（Ｐ２）と
   等分ピッチ間隔（Ｐπ ０）を若干（α）短縮した。Ｄ−αの短縮ピッチ間隔（
   Ｐｌ）とを決定し、Ａ刃基（６ａ）とＢ力差（３ｂ）と
   には、これらのピンチ間隔（ｐｏ、Ｐｌ、Ｐ２、特許請
   求の範囲第１項に記載したのと同じ手順と構成で適用し
   て外周切れ刃の配置構成を特許請求の範囲第１項に記載
   のそれと類比的に形成し、Ａ刃基（５ａ）上にオーバー
   ラツプ帯（ア）が形成されている位置に対してはＢ力差
   （６ｂ）上の対称の位置にオーバーラツプ帯（ア）の幅
   と等しい幅の隙間帯（イ）が形成され、逆にＢ力差（３
   ｂ）上にオーバーラツプ帯（ア）が形成されている位置
   に対してはＡ刃基（３ａ）上の対称位置に隙間帯（イ）
   が形成されていて、而もその位置関係がＡ刃基（３ａ）
   とＢ力差（３ｂ）相互の間で各層ごとに交互になってい
   る如くすると共に、Ｃ刃基（６Ｃ）には該刃基の前縁面
   （ｆ）のカッタ一端面（６）側の先端を基準位置として
   カッターの回転方向（Ｒ）に向けて最初に前記延長ピッ
   チ間隔（Ｐ２）が位置し以下等分ピッチ間隔（ＰＯ）が
   均等に円周上に並ぶ如くに割シ出し分割し乍らβの捻れ
   角で螺旋状に捻れ刃切シする如くしてＣ刃基（３Ｃ）上
   に外周切れ刃（ｃｉ、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６・
   ・・・・・）を、前記延長ピッチ間隔（Ｐ２）とＰ２Ｘ
   ’ｃｏｔβの関係にある広い積層間隔（Ｓ２）を最下段
   に挾み以下それぞれ前記等分ピッチ間隔（ＰＯ）とＰＯ
   Ｘｃｏｔβの関係にある均等積層間隔（ＳＯ）を挾んで
   軸方向に積層して削設すると共に該刃基の円弧の長さく
   ５）は刃基の後縁面（ｅ）を調整して前記等分ピッチ間
   隔（ＰＯ）と等しい長さ即ちＮＤとし併せて２段目以上
   の外周切れ刃（Ｃ１，Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６・・・・
   ・・）の後縁側を前記αの値だけ削除して、外周切れ刃
   （ＣＩ、Ｃ２，Ｃ３・Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６・・・・・）の
   間にすべてＡ刃基（３ａ）Ｂ力差（３ｂ）上のオー・く
   −ラック。 帯（ア）と隙間帯（イ）の幅と等しい幅の隙間を形成し
   而もそれらがＡ刃基（３ａ）Ｂ力差（３ｂ）上のオーバ
   ーラツプ帯（ア）隙間帯（イ）と同一円周上に位置する
   如く配置構成したことを特徴とする積層刃フライスカッ
   ター。 ５　カッタ一本体（１）に６条削溝して刃基（３ａ１向
   の範囲内の角度にある捻れ角（θ）を付して削溝し、刃
   基（３ａ、３ｂ、３ｃ）をθ角捻れ形成して、Ａ刃基（
   ６ａ）の端面切れ刃の刃先（ａｌ）が切削開始線（ｍ）
   にある位置においてその上に積層している外周切れ刃の
   各刃先（Ｃ２１Ｃ３・　Ｃ４゛°°°“）がそれぞれ切
   削開始線（ｍ）に達する距離（Ｃ２−ｍ２、Ｃ３−ｍ５
   、Ｃ４−ｍ’ｌ・・・・・・）が外周切れ刃の不等積層
   間隔に対応して級数的関係になく、又Ｂ力差（６ｂ）の
   端面切れ刃の刃先（ｂｌ）が切削開始線（ｍ）にある位
   置においてその上に積層している外周切れ刃の各刃先（
   ｂ２、ｂ６、ｂ４・・・・・・）がそれぞれ切削開始線
   （ｍ）に達する距離（１）’２−１１１２、ｂ３−ｍ　
   ５、ｂ　４−ｍ　４・・・・・・）が外周切れ刃の不等
   積層間隔に対応して級数的関係にない如くし、且つＡ力
   差（３ａ）とＢ力差（６ｂ）相互の間において上記級数
   的でない関係の態様が不等であることを特徴とする特許
   請求の範囲第４項記載の積層刃フライスカッター。