JPS62203710A - 転削工具 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、外周にねじれを有する複数の切刃が形成さ
れた転削工具に関するものである。

［従来の技術］ 従来のこの種の転削工具としては、第８図（Ａ）、（Ｂ
）に示すエンドミルがある。このエンドミルは、棒状を
なすエンドミル本体ｌの先端部の刃部ｌａの外周に度数
の切刃２が形成されてなるものであり、切刃２はエンド
ミル本体ｌが大きく振動するのを防止ずろために、ねじ
れをもって形成されている。

すなイつち、仮に切刃２をエンドミル本体Ｉの長手方向
に沿ってストレートに形成した場合には、切刃２の軸線
方向における切り込み部分全体がワークに同時に喰付き
、またワークから同時に離れる。そして、切刃２がワー
クに喰付く際にエンドミル本体ｌに切削荷重が衝撃的に
作用する。その一方、切刃２がワークから離れる際には
、エンドミル本体１に作用する切削荷重が急激に減少す
る。

この切削荷重の急激な変化によって、エンドミル本体ｌ
ｈ＜Ｈ動せしめられろ。この点、上記のエンドミルにお
いては、切刃２をねじれをもって形成しているから、切
刃２はワークに徐々に喰付き、またワークから徐々に離
れる。したがって、切削荷重が急激に変動することがな
く、エンドミル本体ｌが振動するのを防止することがで
きる。

［発明が解決しようとする問題点コ しかしながら、上記のエンドミルにおいては、切削荷重
の急激な変化に伴う比較的大きな振動は防止することが
できるものの、比較的小さな振動の発生があった。この
ため、仕上げ面が悪化し、特に高い面粗度が要求される
ような場合、あるいは重切削（深切り込み）または高送
りで切削するような場合には、充分に１ｉｊ４足し得る
しのとはいい難かった。

［問題点の原因追及コ そこで、この出願の発明者は、比較的小さな振動の発生
原因を追及し、その原因が次のような点にあるものと推
定するに至った。

すなわち、上記従来のエンドミルにおいては、各切刃２
のねじれ角が互いに等しく、しかも各切刃２が周方向に
等間隔をもって形成されているから、第９図に示すよう
に、切刃２の各部からその切刃２に隣接する切刃２まで
の軸線方向および周方向の間隔はいずれの部分において
ら一定になっている。そして、一定間隔を有する各切刃
２に切削荷重が作用した場合には、その切削荷重によっ
て惹起されるエンドミル本体ｌの振動も常にほぼ一定の
振動数を有し、この振動が互いに共振して、エンドミル
本体ｌに小さな、しかし面粗度に悪影響を及ぼず程度の
振動を発生させるものと推定した。

［発明の目的］ この発明は、上記の推定に基づいてなされた乙のであり
、工具本体に比較的小さな振動が発生ずるのを防止する
ことができ、これによって仕上げ面の向上、重切削（深
切り込み）および高送り切削を可能とする転削工具を提
供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、上記問題点を解決するために、複数の切刃
のうちの少なくとも一の切刃のねじれ角を他の切刃のね
じれ角と異なる角度に設定したらのである。

し作用〕 異なるね゛じれ角に設定されたーの切刃とこれに隣接す
る切刃との間の周方向および軸線方向の間隔が、一の切
刃に沿ってその先端から後端側へ向かうにしたがって連
続的に変化する。この結果、エンドミル本体に発生する
振動の振動数がエンドミルの回転に伴って変化し、それ
らの振動が互いに打ち消し合う。したがって、エンドミ
ル本体に仕上げ面を悪化させるような振動が発生するの
を防止することができる。

［実施例コ 以下、この発明の一実施例について第１図（Ａ）、（Ｂ
）および第２図を参照して説明する。

図中、符号１１はエンドミル本体であり、このエンドミ
ル本体１１の先端部は刃部１２とされている。この刃部
１２の外周には、わじれを有する４つの切刃１３ａ、ｌ
　３ｂ、Ｉ　３ｃ、ｌ　３ｄが形成されている。切刃１
３ａ、ｌ　３ｂ、Ｉ　３ｃ、Ｉ　３ｄの各間には、順次
デツプポケットｌ　４ａ、Ｉ　４ｂ、ｌ　４ｃ、ｌ　４
ｄが形成されている。また、エンドミル本体１１の先端
面には、各切刃１３ａ、１３ｂ、Ｉ　３ｃ、ｌ　３（ｌ
から回転中心Ｏ側へ向って延びる底刃１５ａ、１５ｂ。

１５ｃ、１５ｄがそれぞれ形成されている。各底刃１５
ａ〜：１５ｄは、軸方向先端視において凹湾曲状に形成
されており、これによってその切削性能の向上を図って
いる。

上記４つの切刃１３ａ、ｌ　３ｂ、１３ｃ、１３ｄのう
ち回転中心０を挾んで位置する２つの切刃１３ａ。

１３ｃのねじれ角はＯ１とされ、他の２つの切刃１３ｂ
、１３ｄのねじれ角はθ、とされている。そして、これ
らＯ１と０２とは、θ、くＯ２に設定されている。

また、４つの切刃１３ａ、ｌ　３ｂ、ｌ　３ｃ、１３ｄ
は、第２図に示すように、刃部１２の先端においては周
方向に等間隔をもって配置されているが、Ｏ１とＯ３と
が異なる角度に設定されているため、刃部１２の先端以
外の位置においては、不等間隔になっている。

しかして、上記溝成のエンドミルにおいては、２つの切
刃１３ａ、＋３ｃのねじれ角θ、を小さく、他の２つの
切刃１３ｂ、１３ｄのねじれ角θ２を大きくしているか
ら、第２図に示すように、切刃１３ａと＋３ｂとの間お
よび切刃１３ｃと！３ｄとの間の周方向並びに軸方向の
間隔は各切刃に沿って先端から後端側へ向かうにしたが
って漸次広くなり、切刃１３１）と１３ｃとの間および
切刃１３（１と１３ａとの間の周方向並びに軸方向の間
隔は漸次狭くなる。したがって、各切刃がワークを切削
することによって生じる微少な振動の振動数か、エンド
ミルの回転に伴って変化する。この結果、切刃の切削に
よって惹起される振動が互いに打ち消し合い、仕上げ而
の面祖度を悪化させろような振動がエンドミル本体１１
に発生ずるのを防止することができる。

ところで、上述のように、この発明において切刃１３ａ
、１３ｃと切刃１３ｂ、＋３ｄとのねじれｆ（＋を互い
に異なる乙のとしたのは、各切刃間の間隔を変化させ、
これによってエンドミル本体１１が振動するのを防止す
るためである。この場合、振動防止効果は切刃間の間隔
の変化率が大きいはと発揮することができる。その変化
率を大きくするためには、ねじれ角θ、と０２との差を
大きくすればよい。しかしその一方、ねじれ角０１と０
２とを異なる大きさの乙のにすると、切刃間の間隔が変
化するのに伴って、４つのチップポケット１４ａ、１・
ｌｂ、１４ｃ、１４ｄの幅に広狭の差が生じろ。具体的
には、ヂップボケッｈ１４ａ、１４ｃの幅が先端側から
後端側へ向かうにし１こかって漸次広くなり、ヂップボ
ケソｌ−＋４ｂ、１４ｄの幅が漸次狭くなる。

チップポケット１４ａ、１４ｃについては、その幅か漸
次広くなるから問題ないか、チップポケットｌ１Ｉｂ、
１４ｄについてはその後端側におｌする幅が゛過度に狭
（なると、切屑の排出に雉が生じろ。以上の観点から、
ねじれ角０．と０２との差については、いずれかのチッ
プポケットが過度に狭くならない範囲においてできる限
り大きくずろのがよい。

具体的には、４枚刃のエンドミルにおいてその直径りが
２０ｍｍ程度で、刃部１２の長さが３Ｄ以内であれば、
１θｌ　ｅｘ：−ビ〜ｌＯ°とするのが望ましい。

次に、この発明の他の実施例を説明する。なお、以下に
示す実施例においては、上記実施例と異なる点について
のみ説明し、上記実施例と同様な部分については同一符
号を付してその説明を省略する。

第３図に示すエンドミルは、エンドミル本体１１の中央
部に先端面から後端間まで貫通する貫通孔１６を形成し
たものである。なお、貫通孔１６を形成している関係上
、いずれの底刃１３ａ、１３ｂ。

１３ｃ、１３ｄらエンドミル本体１１の中心０には達し
ておらず、またいずれら同じ長さになっている。

第・１図に示ずエンドミルは、底刃１３ａ、１３ｂ。

１３ｃ、１３ｄをそれぞれ直線状に形成したものである
。なお、底刃を回転方向に向って膨出した形状とするこ
とらある。

第５図に示すらのは、刃部１２の先端部を半球状に形成
したボールエンドミルである。

さらに、第６図に示す乙のは、平フライスであり、この
ものにおいては、ねじれの弱い切刃１７ａとねじれの強
い切刃＋７ｂとが交互に形成されている。

なお、上記の実施例は、全体が高速度鋼あるいは超硬合
金製のソリッドタイプの乙のであるが、工具本体に切刃
を有ずろ切刃デツプをろう付けしたろう付はタイプのも
のであってもよい。また、上記の実施例のエンドミルに
おいては、４つの切刃を形成しているが、切刃の数につ
いては複数であれば４つに限られるものではない。さら
に、４つの切刃のうち２つ宛の切刃のねじれ角を同一に
し、しかもねじれ角を交互に大小としているが、すべて
の切刃のねじれ角を互いに異なるものとしてらよく、ま
た互いに異なるねじれ角を有する切刃をそのねじれ角が
小さいものから周方向に順次形成してもよい。いずれに
しても、この発明では複数の切刃のうちの少なくとら一
の切刃のねじれ角を池のもののねじれ角と異なる大きさ
に設定すればよい。さらにまた、各切刃のねじれ方向を
切刃のすくい角が正のすくい角となるように設定してい
るが、ねじれ方向を逆にしてもよい。なおまた、この発
明はエンドミル、平フライスの他に、側フライス等の転
削工具にも適用することができる。

［実験例］ 次に、この発明の効果を確認ずろために行った実験例を
紹介する。なお、実験例の切削状聾は第７図に示すとお
りである。

使用エンドミル 直径×全長×刃長×刃数 ＝２０Ｘ１２０Ｘ６０Ｘ４ ねじれ角　従来品　　４０°（４刃部通）発明品　　３
８°（２刃） ４１’（２刃） 切削条件 切削速度　４０ｍ／ｍｉｎ 送り速度　５０，７０．９０’、１００および１２０ｍ
ｍ／ｍｉｎ 切削方式　ダウンカット（湿式） 軸方向切り込み徂Ｌ４０ｍｍ 径方向切り込みｍＤ　　ｌ’ｏｍｍ 披削材　９０Ｍ４４０　　硬度　Ｉ−Ｉ　Ｂ　２５０実
験結果は次表のとおりである。

上表から明らかなように、従来品ではいずれの切削条件
でも振動が発生し、特に送り速度が１００ｍｍ／ｍｉｎ
以上になると振動が大きくなり過ぎた結果実験を中止せ
ざるを得なかったのに対し、発明品ではいずれの切削条
件でも、振動が発生することなく、スムーズに切削を行
うことができた。

なお、発明品は所要動力も従来品に比して小さくて済む
が、これは、従来品が振動して径方向切り込み量が大小
変化し、切り込み量が大きくなったときに所要動力が増
大するのに対し、発明品ではそのような切り込み量の変
化がなく、その分だけ所要動力が少なくて済むものと思
われる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の転削工具によれば、複
数の切刃のうちの少なくとも一の切刃のねじれ角を他の
切刃のねじれ角と異なる角度に設定しているから、一の
切刃とこれに隣接する切刃との間の周方向および軸線方
向の間隔が一の切刃の先端から後端側へ向かうにしたが
って連続的に変化し、この結果エンドミル本体に発生す
る振動の振動数がエンドミルの回転に伴って変化し、そ
れらの振動が互いに打ち消し合う。したがって、エンド
ミル本体に仕上げ面を悪化させるような振動が発生する
のを防止することができ、特に重切削（深切り込み）に
おいて低送りから高送りまで顕著な効果が得られ、また
所要動力を軽減することができる等の効果が得られろ。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）はこの発明の一実施例を示しくＡ
）図はその側面図、（Ｂ）図は（Ａ）図のＸ矢視図第２
図は第１図に示すエンドミルの刃部の展開図、第３図〜
第６図はそれぞれこの発明の他の実施例を示し、（Ａ）
図はその側面図、（Ｂ）図は（Ａ）図のＸ矢視図、第７
図はこの発明の効果を確認するために行った実験の切削
状況を示す図、第８図は従来のエンドミルの一例を示し
、（Ａ）図はその側面図、（Ｂ）図は（Ａ）図のＸ矢視
図、第９図は第８図　。 に示すエンドミルにおける刃部の展開図である。 １１　・・・−ｆｆ−ンドミル本体、１３ａ、１３ｂ、
１３ｃ。 １３ｄ・・・・・・切刃。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 工具本体の外周にねじれを有する複数の切刃が形成され
   てなる転削工具において、前記複数の切刃のうちの少な
   くとも一の切刃のねじれ角を他の切刃のねじれ角と異な
   る角度に設定したことを特徴とする転削工具。