JPS6268217A - 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】 〔発明の分野〕 本発明は回転切削工具、特に正面削りカッターとして知
られる種類の工具の技術に関する。

本発明は、高速度工具鋼で作られかつ金属を切削除去す
る作業に用いられる切削具に特に適している。しかしな
がら後に明らかになるように、本発明は更に広範囲の適
用が可能であり、他の材料で作られかつ他の種数の切削
除去作業に用いられる切削具りこ応用することができる
。

〔発明の背景〕

ミリングカッターまたはエンドミルの設計における一つ
の主要な目標は、比較的滑らかな面を工作物に残しなが
ら十分な量の材料を高速度で取り除くことができる切削
具を作り出すことであった。

また他に、工具を少ない力で駆動すること、工具の寿命
を長くすることが言うまでもなく望ましい。

上記の目的のために、様々な切れ刃の形状や設計が先行
技術において試みられてきた。これらの設計には、断続
的な“歯状”の刃そしであるいは千ノブブレイク溝を切
れ刃のすくい面または切削具本体に設けていた。

現在まで最も成功した設計には、波状にうねる、あるい
は正弦曲線の形状を有する切れ刃を用いるものがあった
。この様な設計のミリングカッター巳よ、例えばシａ　
ノｌ□　ハーフ？　（Ｓｃｈｏｔｔｈｏｅｆｅｒ）氏に
付与された米国特許第１，８４０，８５２号、リビソチ
（１ン１ｂｉｃｈ）氏に付与された米国特許第３，１３
３，３３９号及び３，７７５，８１９号、ミニコシ（Ｍ
ｉｎｉｃｏｚｚｉ）氏に付与された米国特許第４．２１
２，５６８号に示されている。

これらの特許では、切れ刃に正弦曲線形状が与えられ後
続の各々の刃が先行する刃かられずかに偏位している。

この方形状を用いるごとにより、削りくずの形成及び除
去が容易になされる。更に、全ての正弦曲線状の刃が切
削具の中心軸線から等距離に位置するなら（すなわち、
切れ刃に沿って半径−ヒの高さが均一であるなら）工作
物は表面が比較的滑らかに成形される。

〔発明の目的〕

本発明は上に述べられた型の工具の切削機能と工具の寿
命を大幅に改善するものである。本発明の一観点によれ
ば、とりわけ、はぼ正弦曲線の方形状を有する工具は、
その刃が正と負のすくい角部分を交互に有するような改
良が加えられる。

好ましくは、本発明の更に限定された一観点によれば、
刃の負のすくい角部分は、正弦曲線形状の山頂部即ち尖
端部に位置決めされる。

すくい角を上述のように正から負へと変化させることに
よって、優れたチップブレイク特性が得られ、工作物の
優れた表面仕上げと共に生産性の増大そしであるいは工
具寿命の延長が可能となる。

また様々のｊアみの削りくずを生じさせることができて
、容易に、削り（ずをより小さくより扱い易い細片にす
ることができる。

上述の仕方で形成された刃では、切れ刃の負担が軽減さ
れ、工具損耗が低減されると見られる。

また工具を駆動するために必要な馬力が、同条件で先行
技術による工具を操作する場合よりも小さくなる。本発
明の上述した目的、効果および他の目的、効果は、添付
図面と関連させて以下の詳細な説明から明らか己こなろ
う。

〔実施例〕

本発明を添付図面の詳細な参照に基づいて以下に説明す
るが、図面は本発明の好ましい実施例を例示することの
みを目的と１７で表わされているのであって、本発明を
これに限定するだめのものではない。第１図には、シャ
ンクすなわち装着部分１２と、切削部１４を備えた細長
いほぼ円筒状の本体とを有する回転切削工具１０の全体
的な配列が示されている。工具１０は一般にエンドミル
と呼ばれる種類のものであり、よく知られているように
、長さ方向の中心軸線１６を中心に回転させながらこの
回転軸線と垂直な方向に工作物に対して並進的に移動さ
せることにより、金属の切削及び材料の除去作業を行な
う。

工具には実質的に任意の数の溝を設けることができるが
、工具はらせん状に伸びるほぼ平行な４つの溝１８をも
つものとして示されている。図示した実施例では、７簿
１８は本体の回りに一様に間隔をへたて切削部１４の長
さ全体にわたり長さ方向に伸びている。

溝１８と本体の外側面との連接個所において４つの切れ
刃２０が形成されている。本実施例では、切れ刃２０は
長さ全体にわたり連続しており、全ての部分が軸線１６
から一定の半径方向距離に位置決めされている。このこ
とは第２図に最も良く示されている。

第５図および第６図に最も良く示されているように、溝
は、各々の切れ刃２０に沿って延びる比較的狭いマージ
ン２２を残すように、各々の切れ刃の後ろに設けられる
。また各々のマージンには、好ましくは、２６〜２０６
の範囲の逃げ角「ａ」が与えられる。

特に第４図を参照すれば、各々の切れ刃２０には、谷部
２６によって隔てられた一定の山頂部即ち尖端部２４が
形成されるのが好ましいことがわかる。山頂部及び谷部
は比較的に一様に間隔をへだて、はぼ正弦曲線形状の連
続した切れ刃を形成する。後に明らかになるように、山
頂部と谷部の形は本発明の範囲内で変えることができて
、正規の正弦波曲線の形状である必要はない。更に、連
続した刃は極めて好ましいものであるが、規則的に或い
は不規則的に間隔をへたてた２、３の不連続個所を有し
ていても良い結果を得ることができると考えられる。

好ましい実施例によれば、後続の切れ刃２０の正弦波形
は第４図に示すように長さ方向に僅かな量だけ偏位して
いる。この様に切れ刃は、どの横断面でも工作物に対し
て一定の変化角度を有している。

上述した関係は、公知であり、たとえば前述の米国特許
に示されている。また正弦曲線の刃形状の利点およびこ
の刃形状によって不連続の扱い易い切りくずを形成する
ことのできることが良く記載されている。典型的には、
先行技術では切れ刃のすくい面に一定のかなり高い正の
すくい角を設けることによってこれらのミルの切削作用
を晶める試みがなされている。説明の都合上、また従来
の技術上の用法に従って、すくい角は、回転中すくい面
２１が切れ刃２０の後ろにあるならば正（第６図参照）
、切れ刃の先にあるならば負（第５図参照）と見なす。

正または負のすくい角は、切れ天上の点を通る半径を示
す線分と、切れ刃の同じ点を通るすくい角面の接線とに
よって形成される刃先角によって決定される。

本発明によれば、正の一定のすくい角を一般に認められ
た基準から逸脱させてずくい角を刃に沿って正と負の間
で変化せることにより、切削機能、切りくず形成および
工具寿命の改善が達成されることがわかった。とりわけ
、第３図、第５図および第６図に示したように、本発明
の工具の切れ刃には、正及び負のすくい角部分が所定の
間隔へだてて交互に設けられている。好ましい実施例に
おいては、負のすくい角部分は波形の尖端部ＩＩＩち山
ｍ部に位置決めされ、正のすくい角部分は谷部に位置決
めされる。負のすくい角部分の長さの範囲を変えること
はできるが、好ましくは０．０３０〜０゜１００インチ
（約０．０７６２〜約０．２５４．　Ｃｍ）の範囲の長
さであるのが良い。

認識すべきこととして、正弦波形の間隔と太きさとの相
対的な関係を、様々の要素（例えば削られる飼料、工具
の直径など）るこよって変えることはできるが、一般的
な用途には以下の関係が最もふされしいと考えられる。

波形の周回・・・・・・工具直径の０．２倍より大波形
の振幅・・・・・・工具直径の０．２倍より小すくい角
・・・・・・・・・正の部分　Ｏ°〜２５°　（正）負
の部分　１°〜６°　（負） 本発明の好ましい実施例を詳述したが、本明細占を読み
理解すれば、この実施例の変更や修正が考えられるはず
である。特許請求の範囲内にある限りこの様なすべての
変更および修正は、本発明の一部として含まれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい実施例に従って形成されたエ
ンドミルの側面図； 第２図は第１図の２−２線における断面図；第３図は第
２図の３−３線における図（図は切削部上の刃を示すた
めに投影されて示されている）第４図は連続する切れ刃
の関係を示す、切削部の展開図； 第５図および第６図はそれぞれ第３図の５−５綿と６−
６綿における拡大断面図である。 １２・・・・・・シャンク、１４・・・・・・切削部、
１６・・・・・・中心軸線、１８・・・・・・溝、２０
・・・・・・切れ刃、２１・・・・・・すくい面、２４
・・・・・・山頂部、２４・・・・・・谷部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、中心軸線を有するほぼ円筒状の細長い本体と、シャ
   ンクと、前記中心軸線から一様な半径方向距離に位置決
   めされたほぼらせん状に延びる複数の切れ刃を有する切
   削部とからなり、少なくとも一つの前記切れ刃はほぼ正
   弦曲線形状をもち、すくい面には正と負のすくい角部分
   が交互に設けられることを特徴とするエンドミル。 ２、前記少なくとも一つの切れ刃は、山頂部と谷部を交
   互にもつ連続したほぼ正弦曲線の形状を有していること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のエンドミル
   。 ３、前記負のすくい角部分は前記正弦曲線形状の山頂部
   に位置決めされ、前記正のすくい角部分は前記正弦曲線
   形状の谷部に位置決めされていることを特徴とする特許
   請求の範囲第２項に記載のエンドミル。 ４、前記切れ刃は全て、山頂部と谷部とを交互にもつほ
   ぼ正弦曲線の形状を有し、負のすくい角部分は山頂部に
   位置決めされ、前記正のすくい角部分は前記谷部に位置
   決めされていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載のエンドミル。 ５、前記負のすくい角が０°〜７°の範囲にあり、前記
   正のすくい角が０°〜２０°の範囲にあることを特徴と
   する特許請求の範囲第４項に記載のエンドミル。 ６、中心軸線を有するほぼ円筒状の細長い本体と、シャ
   ンクと、実質的に全体が前記中心軸線から一様な半径方
   向距離を置いてらせん状に延びる少なくとも一つの切れ
   刃をもつ切削部とからなり、前記切れ刃は、交互に間隔
   をへだてた正と負のすくい角部分を有していることを特
   徴とするエンドミル。 ７、前記切れ刃は、山頂部と谷部とを交互にもつことを
   特徴とする特許請求の範囲第６項に記載のエンドミル。 ８、前記負のすくい角部分は前記山頂部に位置決めされ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の
   エンドミル。 ９、前記山頂部および谷部はほぼ正弦曲線の形状である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載のエンド
   ミル。 １０、前記山頂部は前記本体の直径の３０〜７０％の範
   囲内の距離で間隔をへだてていることを特徴とする特許
   請求の範囲第９項に記載のエンドミル。 １１、前記山頂部と前記谷部との間の円周方向の距離が
   前記本体の直径の１〜２０％の範囲内であることを特徴
   とする特許請求の範囲第９項に記載のエンドミル。