KR20230086746A - 엔드 밀 - Google Patents

Abstract

축선 둘레로 회전 가능한 엔드 밀 본체와, 상기 축선 둘레로 비틀어지면서 상기 엔드 밀 본체의 축 방향 선단으로부터 축 방향 후단측을 향하여 연장되는 절삭 부스러기 배출홈과, 상기 절삭 부스러기 배출홈과 외주 플랭크면의 회전 방향 전방측의 교차 능선부에 형성되는 외주날을 갖는 엔드 밀. 적어도 1 개의 상기 외주날은, 상기 외주날을 불연속으로 하는 복수의 절결부를 갖는다. 상기 엔드 밀 본체 내의 모든 상기 절결부의 둘레 방향 위치는 서로 겹쳐 있지 않다.

Description

엔드 밀

본 발명은, 외주날에 절결부 (닉) 를 형성한 엔드 밀에 관한 것이다.

본원은, 2021년 5월 31일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2021-091625호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

종래, 고능률의 가공을 실시하는 경우, 외주날의 일부에 절삭 부스러기를 분단시키는 절결부 (닉) 를 가진 구성이 알려져 있다.

이와 같은 절결부가 형성된 엔드 밀에 있어서는, 외주날에 형성된 절결부에 의해 절삭 부스러기의 길이를 짧게 분단할 수 있기 때문에, 절삭 부스러기의 배출성이 양호해지는 점에 있어서 유리하다.

일본 공개특허공보 2011-000696호

특히, 가공 능률을 향상시키는 니즈가 높아지고 있으며, 축 방향의 절입량, 절삭 속도, 이송 속도 등이 현저하게 큰 절삭을 실시하는 경우나, 날 직경에 대한 날 길이의 비율을 크게 하는 경우, 종래의 절결부 (닉) 가 형성된 엔드 밀에서는 채터 진동이나 치핑을 충분히 억제할 수 없어, 엔드 밀 전체가 단수명이 될 우려가 있었다.

본 발명은, 이와 같은 배경하에 이루어진 것으로, 고능률로 안정된 절삭을 실시할 수 있는 엔드 밀을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명에 관련된 일 양태의 엔드 밀은, 축선 둘레로 회전 가능한 엔드 밀 본체와, 상기 축선 둘레로 비틀어지면서 상기 엔드 밀 본체의 축 방향 선단측으로부터 축 방향 후단측을 향하여 연장되는 절삭 부스러기 배출홈과, 상기 절삭 부스러기 배출홈과 외주 플랭크면의 회전 방향 전방측의 교차 능선부에 형성되는 외주날을 갖는 엔드 밀로서, 적어도 1 개의 상기 외주날은, 상기 외주날을 불연속으로 하는 복수의 절결부를 갖고, 상기 엔드 밀 본체 내의 모든 상기 절결부의 둘레 방향 위치는 서로 겹쳐 있지 않은 것을 특징으로 한다.

외주날에 절결부를 형성하면, 절삭 부스러기 길이를 감소시킬 수 있어, 절삭 부스러기의 말려 들어감에 의한 치핑의 발생을 억제할 수 있다. 그 때문에, 절결부의 수를 늘리면, 보다 한층 고능률의 가공을 실시할 수 있다.

한편으로, 절결부는 외주날의 연장선 상에 피삭재와 접촉하지 않는 비절삭 영역을 갖기 때문에, 절삭 저항을 저하시키는 지점이며, 바꾸어 말하면, 절삭 중에 절삭 저항을 변동시키는 지점이다.

본 발명자들은, 엔드 밀 본체 내의 절결부의 수가 늘어날수록, 엔드 밀 본체 내의 절결부끼리 (예를 들어, 상이한 외주날에 형성되어 있는 절결부끼리) 의 위치가, 의도치 않게 축 방향으로 정렬 (둘레 방향 위치가 중복) 되기 쉬워지고, 절삭 중, 절삭 저항의 변동이 국소적으로 큰 지점 (절결부가 집중되어, 절삭 저항이 국소적으로 작아지는 지점) 이 늘어나, 진동을 촉진시키는 것을 알아냈다.

상기 구성에서는, 적어도 1 개의 외주날이 복수의 절결부를 가짐과 함께, 엔드 밀 본체 내의 모든 절결부는, 그들의 둘레 방향 위치가 서로 겹치지 않도록 배치되어 있다. 그 때문에, 현저하게 고능률의 절삭을 실시했다고 해도, 충분한 절삭 부스러기 분단성을 확보하여, 절삭 부스러기의 말려 들어감에 의한 치핑을 억제할 수 있다. 또 둘레 방향에 있어서 복수의 절결부가 분산 배치됨으로써, 엔드 밀 본체 내의 절결부의 수에 상관없이, 절삭 중, 절삭 저항의 변동을 작게 억제하면서, 변동이 일어나는 타이밍을 분산시켜, 채터 진동의 발생도 억제할 수 있다.

따라서, 본 발명에서는, 적어도 1 개의 외주날이 복수의 절결부를 갖는 것과, 엔드 밀 본체 내의 모든 절결부의 둘레 방향 위치가 서로 겹쳐 있지 않은 것의 상승 효과에 의해, 채터 진동이나 치핑을 억제하여, 안정된 고능률 가공을 가능하게 한다.

상기 둘레 방향에서 이웃하는 2 개의 상기 절결부의 회전 방향 전단 사이의 간격 중 적어도 1 개의 상기 간격은, 다른 상기 간격과 상이해도 된다.

이 구성에 의하면, 엔드 밀 본체 내의 절삭 저항이 저하되는 타이밍을 보다 불규칙하게 할 수 있다. 채터 진동이나 외주날의 치핑을 억제하여, 보다 한층 안정된 고능률의 절삭을 가능하게 한다.

종래, 외주날의 축 방향 길이 (날 길이) 가 길수록 고능률의 절삭이 가능해지지만, 채터 진동이 발생하기 쉬웠다. 그래서, 적어도 1 개의 외주날이 복수의 절결부를 갖고, 날 길이를 날 직경의 2 배 이상으로 함과 함께, 엔드 밀 본체 내의 모든 절결부의 둘레 방향 위치가 서로 겹치지 않도록 배치해도 된다.

이와 같은 구성으로 함으로써, 축 방향의 절입량이 커서, 종래보다 현저하게 고능률의 가공 조건에서 절삭을 실시했다고 해도, 절삭 중, 절삭 저항의 변동은 작고, 변동이 일어나는 타이밍은 분산된다. 그 때문에, 채터 진동이나 외주날의 치핑을 억제하여, 보다 한층 안정된 고능률의 가공이 가능해진다.

상기 외주날은 5 개 이상 형성되어 있는 구성이어도 된다.

종래, 날수를 늘릴수록 고능률의 절삭이 가능해지지만, 채터 진동이 발생하기 쉬웠다.

한편, 이 구성에서는, 적어도 1 개의 외주날이 복수의 절결부를 갖고, 5 개 이상의 외주날을 형성함과 함께, 엔드 밀 본체 내의 모든 절결부의 둘레 방향 위치가 서로 겹치지 않도록 배치되어 있다. 이로써, 이송 속도가 현저하게 큰 등의 고능률의 가공 조건에서 절삭을 실시했다고 해도, 절삭 부스러기의 말려 들어감이 일어나기 어려워짐과 함께, 절삭 중, 절삭 저항의 변동은 작고, 변동이 일어나는 타이밍은 분산된다. 그 때문에, 채터 진동이나 외주날의 치핑을 억제하여, 보다 한층 안정된 고능률의 가공이 가능해진다.

모든 상기 외주날의 비틀림각은, 35°이상인 구성으로 해도 된다.

비틀림각을 35°이상으로 하고, 적어도 1 개의 외주날이 복수의 절결부를 가짐과 함께, 엔드 밀 본체 내의 모든 절결부의 둘레 방향 위치가 서로 겹쳐 있지 않음으로써, 이송 속도가 현저하게 큰 등의 고능률의 가공 조건에서 절삭을 실시했다고 해도, 절삭 중, 절삭 저항의 변동은 작고, 변동이 일어나는 타이밍은 분산된다. 그 때문에, 채터 진동이나 외주날의 치핑을 억제하면서, 보다 한층 안정된 고능률의 가공이 가능해진다.

상기 절결부는, 상기 외주날의 연장 방향으로 연속되는 연속 절삭날 길이 중, 상기 엔드 밀 본체 내에서 최대의 연속 절삭날 길이가 날 직경의 3 배 이하가 되도록 배치되어 있는 구성으로 해도 된다.

종래, 외주날의 엔드 밀 본체 내에서 최대의 연속 절삭날 길이가 날 직경의 3 배 이하가 될수록 많은 절결부를 엔드 밀 본체 내에 형성한 경우, 채터 진동이나 치핑이 발생하기 쉬웠다.

그래서, 적어도 1 개의 외주날이 복수의 절결부를 갖고, 엔드 밀 본체 내에서 최대의 연속 절삭날 길이가 날 직경의 3 배 이하가 되도록 충분한 수의 절결부를 형성함과 함께, 엔드 밀 본체 내의 모든 절결부의 둘레 방향 위치가 서로 겹쳐 있지 않은 구성으로 함으로써, 절삭 부스러기의 말려 들어감을 충분히 억제할 수 있음과 함께, 절삭 중, 절삭 저항의 변동은 작고, 변동이 일어나는 타이밍은 분산된다. 그 때문에, 채터 진동이나 외주날의 치핑을 억제하여, 보다 한층 안정된 고능률의 가공이 가능해진다.

상기 절결부는, 상기 외주날의 연장 방향으로 연속되는 연속 절삭날 길이 중, 상기 엔드 밀 본체 내에서 최소의 연속 절삭날 길이가 날 직경의 0.6 배 이상이 되도록 배치되어 있는 구성이어도 된다. 절결부의 수가 과다해지는 것을 억제할 수 있어, 절삭 저항의 변동 지점이 과다해지는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 보다 한층 안정된 고능률의 가공이 가능해진다.

모든 상기 외주날의 비틀림각은 서로 동일한 구성으로 해도 된다.

이 구성에 의하면, 보다 간편한 구성으로, 외주날의 치핑을 억제하면서, 고능률의 절삭이 가능해진다.

종래, 고능률의 가공을 실시함에 있어서, 채터 진동의 발생을 억제하기 위해, 외주날 사이에서 비틀림각을 바꾼다는 복잡한 외주날을 형성하고 있었다.

이 구성에서는, 적어도 1 개의 외주날이 복수의 절결부를 갖고, 모든 절결부의 둘레 방향 위치가 서로 겹쳐 있지 않기 때문에, 모든 외주날의 비틀림각을 동일하게 해도, 절삭 부스러기의 말려 들어감이 일어나기 어려워짐과 함께, 절삭 중, 절삭 저항의 변동은 작고, 변동이 일어나는 타이밍은 분산된다. 그 때문에, 채터 진동이나 외주날의 치핑을 억제하여, 안정된 고능률의 절삭이 가능해진다.

상기 절결부는 각각, 축 방향 위치가 가장 가까운 상기 절결부와, 둘레 방향 위치가 가장 가까운 상기 절결부가, 상이하도록 배치되어 있는 구성으로 해도 된다.

이 구성에 의하면, 둘레 방향에 있어서의 절결부의 배치 간격을 적당히 둘 수 있어, 절삭 중, 절삭 저항의 변동이 국소적으로 큰 지점이 보다 발생하기 어려워져, 채터 진동이 일어나기 어려워진다. 보다 한층 안정된 고능률의 절삭이 가능해진다.

상기 외주날은 우측 비틀림이고, 모든 상기 절결부는, 축 방향 위치가 이웃하는 2 개의 상기 절결부 중, 축 방향 후단측에 위치하는 상기 절결부는, 축 방향 선단측에 위치하는 상기 절결부보다 회전 방향 전방에 위치하도록 배치되어 있는 구성으로 해도 된다.

이 구성에 의하면, 우측 비틀림 공구에 있어서, 외주날의 비틀림의 방향과는 역방향으로, 절결부를 엔드 밀 본체 내에 배치함으로써, 절결부를 엔드 밀 본체 내에 보다 고밀도로 배치할 수 있다. 그 결과, 엔드 밀 본체 내의 모든 절결부의 둘레 방향 위치를 겹치게 하지 않고, 엔드 밀 본체 내에 배치 가능한 절결부의 수를 늘릴 수 있다. 따라서, 이 구성에 의하면, 보다 한층 안정된 고능률의 가공이 가능해진다. 특히, 날 직경에 대한 날 길이가 커질수록 유리해진다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 고능률로 안정된 절삭을 실시할 수 있는 엔드 밀을 제공할 수 있다.

도 1 은, 제 1 실시형태에 있어서의 엔드 밀의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2 는, 제 1 실시형태에 있어서의 엔드 밀의 날부 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3 은, 제 1 실시형태에 있어서의 엔드 밀의 절삭날부의 외주면 전체를 나타내는 전개도이다.
도 4 는, 제 1 실시형태에 있어서의 엔드 밀의 절삭날부 (3) 의 축 방향 후단에 있어서의 축 직각 단면도이다.
도 5 는, 제 2 실시형태에 있어서의 엔드 밀의 절삭날부의 외주면 전체를 모식적으로 나타내는 전개도이다.
도 6 은, 실시예 1 및 비교예 1 의 주파수 해석 결과를 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명에 있어서의 각 실시형태의 엔드 밀의 구성에 대해 도면을 사용하여 설명한다.

[제 1 실시형태]

도 1 은, 제 1 실시형태에 있어서의 엔드 밀의 구성을 나타내는 도면이다. 도 2 는, 제 1 실시형태에 있어서의 엔드 밀의 날부 구성을 나타내는 사시도이다. 도 3 은, 제 1 실시형태에 있어서의 엔드 밀 본체의 절삭날부의 외주면 전체를 나타내는 전개도이다. 도 4 는, 제 1 실시형태에 있어서의 엔드 밀의 축 직각 단면도이다.

도 1 에 나타내는 본 실시형태의 엔드 밀 (10) 은, 엔드 밀 본체 (1) 를 갖는다. 엔드 밀 본체 (1) 는, 초경합금 등의 경질 재료에 의해 축선 (O) 을 중심으로 한 외경 대략 원기둥상으로 형성되어 있다. 엔드 밀 본체 (1) 의 후단 부분 (도 1 에 있어서 상측 부분) 은 원기둥상인 채의 섕크부 (2) 로 됨과 함께, 선단 부분 (도 1 에 있어서 하측 부분) 은 절삭날부 (3) 로 되어 있다.

이와 같은 엔드 밀 본체 (1) 는, 섕크부 (2) 가 공작 기계의 주축에 파지되어 축선 (O) 의 축 둘레를 따라 엔드 밀 회전 방향 (T) 으로 회전됨으로써, 예를 들어, 축선 (O) 에 수직인 방향으로 송출되어, 피삭재에 절삭 가공을 실시해 나간다.

절삭날부 (3) 의 외주에는, 엔드 밀 본체 (1) 의 축 방향 선단으로부터 후단측 (섕크부 (2)) 을 향함에 따라, 엔드 밀 회전 방향 (T) 과는 반대측에 축선 둘레로 비틀어지는 절삭 부스러기 배출홈 (4) 이 복수 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 5 개의 절삭 부스러기 배출홈 (4) 이 엔드 밀 회전 방향 (T) (축선 둘레) 으로 간격을 두고 형성되어 있다.

절삭 부스러기 배출홈 (4) 의 엔드 밀 회전 방향 (T) 의 전방을 향하는 벽면인 레이크면 (12) 과, 레이크면 (12) 에 인접하는 절삭날부 (3) 의 외주면인 외주 플랭크면 (11) 의 회전 방향 전방측의 교차 능선부에는, 외주날 (7) 이 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 5 개의 외주날 (7) 이 엔드 밀 회전 방향 (T) 으로 각각 소정의 간격을 두고 형성되어 있다. 5 개의 외주날 (7) 중 적어도 1 개의 외주날 (7) 은, 외주날 (7) 의 연장 방향에 있어서 외주날 (7) 을 불연속으로 하는 복수의 절결부 (8) 를 갖고 있다. 본 실시형태에 있어서, 모든 외주날 (7) 은, 외주날 (7) 의 연장 방향에 있어서 당해 외주날 (7) 을 불연속으로 하여 절삭 부스러기를 분단시키는 절결부 (8) 를 1 개 이상 갖고 있다. 본 실시형태에서는, 모든 외주날 (7) 이 절결부 (8) 를 1 개 이상 갖고 있는 경우를 예시했지만, 본 발명의 실시양태에 있어서, 절삭날부 (3) 가 복수의 절결부 (8) 를 갖고 있으면 되고, 절결부 (8) 가 형성되어 있지 않은 외주날 (7) 이 존재하고 있어도 된다. 외주날 (7) 은 축선 (O) 둘레의 나선상으로 연장되어 있다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 각 절삭 부스러기 배출홈 (4) 의 선단부에는, 절삭 부스러기 배출홈 (4) 의 엔드 밀 회전 방향 (T) 의 전방측을 향하는 벽면을 따라 오목홈상의 개쉬 (5) 가 각각 형성되어 있다. 엔드 밀 본체 (1) 는 5 개의 개쉬 (5) 를 갖는다. 이들 개쉬 (5) 의 엔드 밀 회전 방향 (T) 을 향하는 벽면의 선단 가장자리에는, 이 벽면을 레이크면으로 하는 바닥날 (6) 이 각 외주날 (7) 의 선단으로부터 내주측으로 연장되도록 형성되어 있다.

도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 엔드 밀 본체 (1) 에는, 5 개의 외주날 (7) 각각에 1 개 이상의 절결부 (8) 가 형성되어 있다. 구체적으로는, 5 개의 외주날 (7) 중, 3 개의 외주날 (7) 에는 2 개의 절결부 (8) 가 각각 형성되고, 나머지 2 개의 외주날 (7) 에는 1 개의 절결부 (8) 가 각각 형성되어 있다. 각 절결부 (8) 는, 일방의 절삭 부스러기 배출홈 (4) 으로부터 타방의 절삭 부스러기 배출홈 (4) 으로 둘레 방향으로 연장됨과 함께, 직경 방향 내측으로 패인 오목홈이다. 각 절결부 (8) 는, 레이크면 (12) 에 있어서의 형상이 서로 동일한 형상을 이룬다. 예를 들어, 절결부 (8) 는, 레이크면 (12) 상에서, 외주날 (7) 에 직교하는 방향으로 가장 깊은 위치 (이하, 최심부 (P)) 에 있어서 부분적으로 단면 원호상을 이룬다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 각 절결부 (8) 는, 일방의 절삭 부스러기 배출홈 (4) 으로부터 둘레 방향으로 이웃하는 타방의 절삭 부스러기 배출홈 (4) 까지, 외주 플랭크면 (11) 을 둘레 방향으로 횡단하도록 연장되어 있다. 바꾸어 말하면, 절결부 (8) 의 회전 방향 전방측은, 일방의 절삭 부스러기 배출홈 (4) 의 레이크면 (12) 에 개구되고, 절결부 (8) 의 회전 방향 후방측은, 다른 절삭 부스러기 배출홈 (4) 에 개구된다. 또, 각 절결부 (8) 는, 축 직각 방향으로 연장되어 있다. 절결부 (8) 는, 축선 둘레의 둘레 방향으로 연장되어 있다.

본 실시형태의 절결부 (8) 는, 일방의 절삭 부스러기 배출홈 (4) 으로부터 둘레 방향으로 이웃하는 타방의 절삭 부스러기 배출홈 (4) 까지, 외주 플랭크면 (11) 을 둘레 방향으로 횡단하도록 연장되어 있지만, 절결부 (8) 는, 외주날 (7) 을 불연속으로 하는 것이면, 어떠한 형상, 둘레 방향의 길이를 갖고 있어도 된다. 예를 들어, 절결부 (8) 는 타방의 절삭 부스러기 배출홈 (4) 까지 이르고 있지 않아도 된다. 절결부 (8) 의 엔드 밀 회전 방향 (T) 후방측의 단부가, 외주 플랭크면 (11) 상에 위치하고 있어도 된다.

도 3 은, 엔드 밀 본체 (1) 의 절삭날부 (3) 의 외주면 전체를 나타내는 전개도이다. 요컨대, 도 3 의 우단은 도 3 의 좌단에 연속되고, 도 3 의 상단은 절삭날부 (3) 의 축 방향 후단을 의미하고, 도 3 의 하단은 절삭날부 (3) 의 축 방향 선단을 의미한다. 도 3 에 도시하는 바와 같이, 엔드 밀 본체 (1) 내에 있어서의 모든 절결부 (8) 는, 그들의 둘레 방향 위치 (CR) 가 서로 겹치지 않도록 배치되어 있다. 이것은, 절삭 중, 복수의 절결부 (8) 가 동시에 피삭재와 상대하지 않도록 하는 것을 의도하고 있다. 그 때문에, 본 실시형태에 있어서의 절결부 (8) 의 둘레 방향 위치 (CR) 는, 축선의 연장 방향에서 봤을 때, 엔드 밀 본체 내의 각 절결부 (8) 의 영역 (회전 방향 전단으로부터 후단까지) 을 동일 축 직각 평면 상에 투영한 경우에, 각 절결부 (8) 가 점유하는 영역의 위치를 의미한다.

「둘레 방향 위치가 서로 겹쳐 있지 않은」배치란, 복수의 절결부 (8) 가 점유하는 영역의 위치가 서로 중복되어 있지 않은 배치이고, 상기 영역끼리가 서로 이간 또는 인접해 있는 배치이다. 절결부의 둘레 방향 위치는, 축선을 중심으로 하고, 외주면 상의 임의의 장소를 0°로 했을 때의 각도 범위로 나타낼 수도 있다. 예를 들어, 어느 절결부의 둘레 방향 위치는 0° ∼ 5°, 그 절결부와 둘레 방향으로 이웃하는 절결부의 둘레 방향 위치는 10° ∼ 15°라고 하는 것과 같이, 각도 범위로 나타낼 수도 있다.

또, 절결부 (8) 는, 외주날 (7) 의 연장선 상에 위치하는 비절삭 영역 (9) 을 갖는다. 비절삭 영역 (9) 은, 외주날 (7) 의 연장 방향에 있어서, 외주날 (7) 이 불연속이 되는 부위이다. 엔드 밀 본체 (1) 내에 있어서의 모든 비절삭 영역 (9) 의 둘레 방향 위치도 서로 겹쳐 있지 않다. 비절삭 영역 (9) 의 둘레 방향 위치뿐만 아니라, 절결부 (8) 의 둘레 방향 위치를 서로 겹치지 않는 배치로 함으로써, 현저하게 고능률의 가공에 있어서도, 채터 진동의 유발을 억제할 수 있다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 둘레 방향으로 나열되는 5 개의 외주날 (7) 을, 엔드 밀 회전 방향 (T) 의 후방측을 향하여, 제 1 외주날 (7A), 제 2 외주날 (7B), 제 3 외주날 (7C), 제 4 외주날 (7D), 제 5 외주날 (7E) 로 했을 때, 제 1 외주날 (7A), 제 2 외주날 (7B) 및 제 5 외주날 (7E) 에는, 절결부 (8) 가 2 개씩 형성되고, 제 3 외주날 (7C) 및 제 4 외주날 (7D) 에는, 절결부 (8) 가 1 개씩 형성되어 있다.

보다 구체적으로는, 제 1 외주날 (7A) 에는 선단측 절결부 (8Aa) 와 후단측 절결부 (8Ab), 제 2 외주날 (7B) 에는, 선단측 절결부 (8Ba) 와 후단측 절결부 (8Bb), 제 5 외주날 (7E) 에는, 선단측 절결부 (8Ea) 와 후단측 절결부 (8Eb) 가 형성되고, 제 3 외주날 (7C) 에는 절결부 (8Ca), 제 4 외주날 (7D) 에는 (8Db) 가 형성되어 있다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 엔드 밀 본체 (1) 내의 모든 절결부 (8Aa ∼ 8Eb) 의 배치를 동일한 축 직각 평면 상에 투영한 경우, 각 절결부 (8Aa ∼ 8Eb) 의 둘레 방향 위치 (CR) 는 서로 겹치지 않는다. 즉, 엔드 밀 본체 (1) 내에 있어서의 모든 절결부 (8Aa ∼ 8Eb) 의 둘레 방향 위치 (CR) 는, 둘레 방향 (예를 들어 엔드 밀 회전 방향 (T)) 에서 단순히 어긋나 있을 뿐만 아니라, 둘레 방향에서 겹치지 않는다.

또한, 겹치지 않는 배치란, 중복되는 배치를 포함하지 않고, 이간되는 배치와 인접하는 배치는 포함한다. 또, 절결부 (8Aa ∼ 8Eb) 의 둘레 방향 위치 (CR) 의 길이는 동일해도 되고, 상이해도 된다.

본 실시형태에 있어서의 절결부 (8Aa ∼ 8Eb) 의 둘레 방향 위치 (CR) (동일한 축 직각 평면 상에 투영한 위치) 의 구체적인 나열 순서는, 제 1 외주날 (7A) 의 절결부 (8Aa) 로부터 순서대로 회전 방향 후방을 향하여, 8Eb, 8Ba, 8Ab, 8Ca, 8Bb, 8Ea, 8Db 이다. 그리고, 절결부 (8Aa) 의 둘레 방향 위치 (CR), 절결부 (8Eb) 의 둘레 방향 위치 (CR), 절결부 (8Ba) 의 둘레 방향 위치 (CR), 절결부 (8Ab) 의 둘레 방향 위치 (CR), 절결부 (8Ca) 의 둘레 방향 위치 (CR), 절결부 (8Bb) 의 둘레 방향 위치 (CR), 절결부 (8Ea) 의 둘레 방향 위치 (CR), 및 절결부 (8Db) 의 둘레 방향 위치 (CR) 는, 각각 서로 겹쳐 있지 않다.

이와 같이 적어도 1 개의 외주날 (7) 이 복수의 절결부 (8) 를 가짐으로써, 절삭 부스러기 분단성을 높여, 외주날 (7) 의 절삭 부스러기의 말려 들어감에 의한 치핑을 일어나기 어렵게 할 수 있다. 이것에 더하여, 엔드 밀 본체 (1) 내의 모든 절결부 (8) 의 둘레 방향 위치 (CR) 를 서로 상이하게 함으로써, 엔드 밀 본체 (1) 내의 절결부 (8) 의 수에 상관없이, 바꾸어 말하면, 많은 절결부 (8) 를 형성했다고 해도, 절삭 중, 절삭 저항의 큰 변동이 국소적으로 일어나는 것을 회피할 수 있다. 절삭 저항의 변동량을 작게, 또한 변동되는 타이밍을 분산시킴으로써, 채터 진동도 일어나기 어렵게 할 수 있다.

따라서, 본 실시형태에서는, 적어도 1 개의 외주날 (7) 이 복수의 절결부 (8) 를 갖는 것과, 엔드 밀 본체 (1) 내의 모든 절결부 (8) 의 둘레 방향 위치가 서로 겹쳐 있지 않은 것의 상승 효과에 의해, 매우 고능률의 가공에 있어서도, 외주날 (7) 의 치핑의 발생을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 채터 진동도 억제한, 보다 한층 안정된 고능률의 가공이 가능해진다. 매우 고능률의 가공이란, 예를 들어, 축 방향의 절입량 (ap) 이 날 직경 (D) 의 2 배 이상인 절삭 조건, 또는 절삭 속도 (Vc) 250 m/min 이상인 절삭 조건, 또는 날 직경 10 ㎜ 일 때에 절삭 부스러기 배출량 (Q) 250 ㎤/min 이상인 절삭 조건, 혹은, 이들 3 조건 중 2 개 이상을 조합한 절삭 조건 등을 들 수 있다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 둘레 방향 위치 (CR) 가 이웃하는 2 개의 절결부 (8) (예를 들어 8Aa 와 8Eb) 의 회전 방향 전단 사이의 간격 중, 적어도 1 개의 간격 (CS) 은, 다른 간격 (CS) 과 상이하다. 이와 같이 함으로써, 절삭 저항이 저하되는 타이밍의 주기성을 완화시킬 수 있다. 그 결과, 매우 고능률의 가공에 있어서도, 채터 진동이나 치핑의 발생을 억제한 안정된 고능률의 가공이 가능해진다.

도 1 에 나타내는 본 실시형태의 엔드 밀 본체 (1) 는, 절삭날부 (3) 의 선단에 있어서의 직경 (D : 날 직경) 이 약 10 ㎜, 날 길이 (H) 가 약 30 ㎜ (3D) 이다. 외주날 (7) 의 축 방향 길이 (H) (외주날 (7) 을 축선과 평행한 직선 상에 투영했을 때의 길이) 를 크게 할수록, 축 방향의 절입량을 크게 할 수 있어, 보다 고능률의 절삭이 가능해진다. 한편으로, 외주날 (7) 의 축 방향 길이 (H) (날 길이) 가 길수록, 가공 능률은 향상되지만, 채터 진동이 발생하기 쉬워진다. 특히, 날 직경 (D) 에 대한 외주날의 날 길이 (H) 의 비율 (H/D) 이 커질수록, 예를 들어 2 배 이상 (H/D ≥ 2), 특히 3 배 이상 (H/D ≥ 3) 인 경우, 절삭 부스러기 길이를 단축시키기 위해, 외주날 (7) 에 절결부 (8) 를 형성하는 경우가 많다.

본 실시형태에서는, 적어도 1 개의 외주날 (7) 이 복수의 절결부 (8) 를 갖고, 날 길이 (H) 를 날 직경 (D) 의 2 배 이상으로 함과 함께, 엔드 밀 본체 (1) 내의 모든 절결부 (8) 의 둘레 방향 위치 (CR) 가 서로 겹치지 않도록 배치되어 있다. 이 구성에 의해, 보다 고능률의 절삭이 가능해짐과 함께, 날 길이 (H) 를 길게 했다고 해도, 외주날 (7) 에 의한 절삭 부스러기의 말려 들어감이 일어나기 어려워진다. 또한, 절삭 중, 절삭 저항의 변동이 작고, 또한 변동의 타이밍이 분산되기 때문에, 채터 진동도 일어나기 어려워진다. 따라서, 이들의 상승 효과에 의해, 보다 한층 고능률로 안정적인 가공이 가능해진다.

본 실시형태에서는, 외주날 (7) 을 5 개 형성하고 있지만, 외주날 (7) 의 수는 5 개에 한정되지 않고 6 개 이상 형성해도 된다. 이와 같이 외주날 (7) 의 수를 5 개 이상 형성함으로써, 이송 속도를 크게 할 수 있어, 보다 고능률의 절삭이 가능해진다. 그 한편으로, 이송 속도를 크게 함으로써, 절삭 부스러기의 말려 들어감이 일어나기 쉬워지기 때문에, 절결부의 수를 늘리면, 채터 진동이 발생하기 쉬워진다.

본 실시형태에서는, 엔드 밀 본체 (1) 내의 모든 절결부 (8) 를 둘레 방향 위치 (CR) 가 서로 겹치지 않도록 배치함으로써, 날수나 절결부를 늘렸다고 해도, 절삭 중, 절삭 저항의 변동이 작고, 또한 변동이 일어나는 타이밍이 분산되기 때문에, 채터 진동도 발생하기 어렵다. 그 결과, 이 상승 효과에 의해, 보다 한층 안정된 고능률의 가공이 가능해진다.

본 실시형태에서는, 모든 외주날 (7) 의 비틀림각은 40°이다. 본 실시형태에 있어서는, 모든 비틀림각을 40°로 했지만, 모든 비틀림각이 35°이상이면, 외주날 (7) 사이에서 비틀림각이 상이해도 상관없다.

본 실시형태에서는, 엔드 밀 본체 (1) 내의 모든 절결부 (8) 의 둘레 방향 위치가 겹치지 않도록 절결부 (8) 를 배치함으로써, 비틀림각을 크게 한 경우에도, 절삭 중, 절삭 저항의 변동이 작고, 또한 변동이 일어나는 타이밍이 분산되기 때문에, 채터 진동도 발생하기 어렵다. 그 결과, 이 상승 효과에 의해, 보다 한층 안정된 고능률의 가공이 가능해진다.

또, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 외주날 (7) 내에 있어서, 절결부 (8) 에 분단되지 않고 외주날 (7) 의 연장 방향으로 연속되는 부분의 연속 절삭날 길이 (L2) 는, 절삭 부스러기 길이에 상당한다. 바꾸어 말하면, 연속 절삭날 길이 (L2) 는, 외주날 (7) 의 선단으로부터, 외주날 연장 방향에서 가장 선단측에 위치하는 절결부 (8) 까지의 길이, 혹은 동일 외주날 내에서 이웃하는 절결부 (8) 사이의 길이, 또는 외주날 (7) 의 후단으로부터 외주날 연장 방향에서 가장 후단측에 위치하는 절결부 (8) 까지의 길이이다. 각 외주날 (7) 에 형성하는 절결부 (8) 의 수 및 간격에 의해, 절삭시의 절삭 부스러기 길이를 변경하는 것이 가능하다. 예를 들어, 제 1 외주날 (7A) 중 선단 부분에 있어서 절삭된 절삭 부스러기는, 선단측 절결부 (8Aa) 에 있어서 분단되고, 선단측 절결부 (8Aa) 와 후단측 절결부 (8Ab) 사이의 중앙 부분에 있어서 절삭된 절삭 부스러기는, 후단측 절결부 (8Ab) 에 있어서 분단된다.

본 실시형태에 있어서, 절결부 (8) 에 의해 분단되지 않고, 외주날 (7) 의 연장 방향으로 연속되는 외주날 (7) 의 연속 절삭날 길이 (L2) 중, 엔드 밀 본체 (1) 내에 있어서 최대의 연속 절삭날 길이 (L2_MAX) (즉, 최대 절삭 부스러기 길이) 는, 도 3 에서 굵은 선으로 나타내는 바와 같이, 제 3 외주날 (7C) 에 형성된 절결부 (8Ca) 로부터 제 3 외주날 (7C) 의 후단까지의 거리인 24.8 ㎜ (2.5D) 이다. 또한, 절결부 (8) 에 의해 분단되지 않고 외주날 (7) 의 연장 방향으로 연속되는 외주날 (7) 의 연속 절삭날 길이 (L2) 중, 엔드 밀 본체 (1) 내에 있어서 최소의 연속 절삭날 길이 (L2_MIN) 는, 도 3 에서 굵은 선으로 나타내는 바와 같이, 제 5 외주날 (7E) 의 선단으로부터 선단측 절결부 (8Ea) 까지의 거리인 9.1 ㎜ (0.9D) 이다.

이와 같이, 최대의 연속 절삭날 길이 (L2_MAX) 가 엔드 밀 본체 (1) 의 날 직경 (D) 의 3 배 이하 (3D 이하) 의 길이가 되도록 절결부 (8) 를 배치한다. 이로써, 엔드 밀 본체 내의 모든 절결부 (8) 의 둘레 방향 배치가 겹치지 않도록 할 뿐만 아니라, 절삭 부스러기 길이가 과도하게 커져 버리는 절삭날 지점을 없앰으로써, 절삭시에 절삭 부스러기의 말려 들어감이 발생하기 어려워져, 외주날 (7) 의 치핑이 억제되는 이점이 있다. 한편으로, 종래에는, 엔드 밀 내의 최대의 연속 절삭날 길이 (L2_MAX) 가 날 직경 (D) 의 3 배 이하가 될수록 많은 절결부 (8) 를 엔드 밀 본체 (1) 내에 형성하면, 절결부 (8) 끼리 (예를 들어, 상이한 외주날 (7) 에 형성되어 있는 절결부 (8) 끼리) 가 축 방향으로 정렬 (둘레 방향 위치가 중복) 되기 쉬워져, 절삭 중, 절삭 저항의 변동이 국소적으로 큰 지점 (절결부가 집중되는 지점) 이 나타나고, 채터 진동을 발생시켜 버릴 우려가 있었다.

본 실시형태에서는, 모든 절결부 (8) 의 둘레 방향 위치 (CR) 가 서로 겹치지 않도록 함과 함께, 엔드 밀 내의 최대의 연속 절삭날 길이 (L2_MAX) 가 날 직경 (D) 의 3 배 이하가 되도록 절결부 (8) 를 배치함으로써, 보다 한층 안정된 고능률의 가공이 가능해진다.

또, 최소의 연속 절삭날 길이 (L2_MIN) 가 엔드 밀 본체 (1) 의 날 직경 (D) 의 0.6 배 이상의 길이가 되도록 절결부 (8) 를 배치함으로써, 절결부 (8) 의 수가 과다해지는 것을 억제할 수 있어, 절삭 저항의 변동 지점이 과다해지는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 모든 절결부 (8) 의 둘레 방향 위치 (CR) 가 서로 겹치지 않도록 함과 함께, 최소의 연속 절삭날 길이 (L2_MIN) 가 날 직경 (D) 의 0.6 배 이상의 길이가 되도록, 엔드 밀 본체 내의 절결부 (8) 를 배치함으로써, 보다 한층 안정된 고능률의 가공이 가능해진다.

또한, 최대의 연속 절삭날 길이 (L2_MAX) 가 날 직경의 3 배 이하의 길이임과 함께, 최소의 연속 절삭날 길이 (L2_MIN) 가 날 직경의 0.6 배 이상의 길이가 되도록 절결부 (8) 를 배치함으로써, 엔드 밀 본체 내에 있어서의 연속 절삭날 길이 (L2) 를 적당한 편차 정도로 할 수 있고, 채터 진동의 가일층의 억제로 이어진다.

따라서, 모든 절결부 (8) 의 둘레 방향 위치 (CR) 가 서로 겹치지 않도록 함과 함께, 최대의 연속 절삭날 길이 (L2_MAX) 가 날 직경 (D) 의 3 배 이하의 길이, 또한 최소의 연속 절삭날 길이 (L2_MIN) 가 날 직경의 0.6 배 이상의 길이가 되도록, 엔드 밀 본체 내의 절결부 (8) 를 배치함으로써, 보다 한층 안정된 고능률의 가공이 가능해진다.

절결부 (8) 중, 레이크면 (12) 상에 있어서, 외주날 (7) 의 연장 방향에 대해 직교하는 방향으로 가장 깊은 장소를 최심부 (P) 라고 명명한다. 도 3 에 도시하는 바와 같이, 엔드 밀 본체 (1) 내에서 축 방향 위치가 이웃하는 (가장 가까운) 2 개의 절결부 (8) 의 최심부 (P) 사이의 축 방향 간격 (L1) 의 대부분은, 등간격의 배치로 되어 있다. 본 실시형태에서는, 엔드 밀 본체 (1) 내에서 축 방향 위치가 이웃하는 6 개 지점의 최심부 (P) 사이의 축 방향 간격 (L1) 이, 1.5 ㎜ 로 되어 있다. 엔드 밀 본체 (1) 내에서 축 방향 위치가 이웃하는 절결부 (8) 의 배치 간격 (피치) 을 동일하게 함으로써, 엔드 밀 본체 (1) 의 절삭 회전시에 있어서, 외주날 (7) 끼리의 사이에서 절삭 부하의 치우침이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

본 실시형태에서는, 이들 모든 외주날 (7) 은, 엔드 밀 본체 (1) 의 축 방향의 선단으로부터 후단측에 걸쳐 일정한 비틀림각으로 연장됨과 함께, 모든 외주날 (7) 의 비틀림각이 서로 동일하다.

종래, 채터 진동의 발생을 억제하기 위해, 외주날 (7) 사이에서 비틀림각을 상이하게 한다는 복잡한 구성이 알려져 있다. 본 실시형태에서는, 적어도 1 개의 외주날 (7) 이 복수의 절결부 (8) 를 가짐과 함께, 모든 절결부 (8) 의 둘레 방향 위치가 서로 겹쳐 있지 않다. 그 때문에, 본 실시형태에서는, 모든 외주날 (7) 의 비틀림각을 동일하게 해도, 절삭 부스러기의 말려 들어감이 일어나기 어렵다. 또 본 실시형태에서는, 절삭 중, 절삭 저항의 변동이 작고, 변동이 일어나는 타이밍이 분산되기 때문에, 채터 진동이 발생하기 어렵다. 따라서, 본 실시형태에 의하면, 보다 한층 간편한 구성으로, 외주날 (7) 의 치핑을 억제하면서, 고능률의 절삭이 가능해진다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 모든 절결부 (8) 는, 각 절결부 (8) 에 있어서 축 방향 위치가 가장 가까운 절결부 (8) 와, 둘레 방향 위치가 가장 가까운 절결부 (8) 가, 상이한 절결부 (8) 가 되도록 배치되어 있다. 예를 들어, 절결부 (8Ba) 에 있어서, 축 방향 위치가 가장 가까운 절결부는 8Aa 및 8Ca 이지만, 둘레 방향 위치가 가장 가까운 절결부는 8Eb 및 8Ab 이고, 양자는 상이한 절결부이다. 이 구성에 의하면, 둘레 방향에 있어서의 절결부 (8) 의 배치 간격을 적당히 둘 수 있어, 절삭 중, 절삭 저항의 변동이 국소적으로 큰 지점이 나타나기 어려워져, 채터 진동이 일어나기 어려워진다.

엔드 밀 본체 (1) 내에서 가장 축 방향 선단측에 위치하는 절결부 (8) (도 3 에 있어서의 제 5 외주날 (7E) 에 형성된 절결부 (8)) 는, 엔드 밀 본체 (1) 의 선단 가장자리로부터는 축 방향 내측으로 어느 정도 거리를 둔 위치에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 그 이유로서, 엔드 밀 본체 (1) 의 선단 가장자리에 가까운 위치에 절결부 (8) 를 형성했다고 해도 절삭 초기의 짧은 절삭 부스러기밖에 자를 수 없게 되어, 긴 절삭 부스러기를 짧게 하는 효과가 작아져 버리는 것을 들 수 있다. 마찬가지로, 축 방향에서 가장 후단측에 위치하는 절결부 (8) 에 있어서도 엔드 밀 본체 (1) 의 후단 가장자리보다 축 방향 내측으로 어느 정도 거리를 둔 위치에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

따라서, 각 외주날 (7) 에 형성된 복수의 절결부 (8) 를 절삭날부 (3) 의 비교적 중앙 부근에 형성함으로써, 적은 절결부 (8) 로 효율적으로 절삭 부스러기를 짧게 할 수 있다.

본 실시형태의 엔드 밀 본체 (1) 는, 축 직각 단면에 있어서 둘레 방향 (엔드 밀 회전 방향 (T)) 에서 이웃하는 외주날 (7) 끼리의 모든 둘레 방향 간격이 서로 상이한 부등분할 엔드 밀이다. 즉, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 축선 (O) 에 직교하는 단면에서 봤을 때에 있어서, 5 개의 외주날 (7) 이 축 둘레에서 등분할의 배치가 아니라, 서로 상이한 분할 각도로 배치되어 있다. 이와 같이 축 직각 단면에 있어서의 외주날 (7) 사이의 둘레 방향 간격을 상이하게 함으로써, 채터 진동을 보다 억제할 수 있다.

본 실시형태에 있어서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 축 직각 단면에 있어서, 어느 외주날 (7) 과 축선 (O) 을 잇는 직선과, 그 외주날 (7) 과 둘레 방향에서 이웃하는 외주날 (7) 과 축선 (O) 을 잇는 직선이 이루는 각도 (분할 각도 (θ)) 는, θ1 이 가장 작고, θ1 ＜ θ2 ＜ θ3 ＜ θ4 ＜ θ5 의 순서로 커지고 있다. 즉, 축 직각 평면에 있어서, 제 1 외주날 (7A) 과, 당해 제 1 외주날 (7A) 보다 엔드 밀 회전 방향 (T) 과는 반대측에 위치하는 제 2 외주날 (7B) 의 간격이 가장 작다. 또, 축 직각 단면에 있어서, 제 1 외주날 (7A) 과, 당해 제 1 외주날 (7A) 의 엔드 밀 회전 방향 (T) 의 전방측에 위치하는 제 5 외주날 (7E) 의 간격이 가장 크다.

본 실시형태에서는, 5 개의 외주날 (7) 의 둘레 방향으로 이웃하는 둘레 방향 간격, 즉 분할 각도 (θ (θ1 ∼ θ5)) 는 모두 상이하지만, 그들의 일부에 동일한 분할 각도 (θ) 가 존재하고 있어도 된다.

도 3, 도 4 에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 엔드 밀 본체 (1) 내의 절결부 (8) 중, 축 방향에서 가장 후단측에 위치하는 절결부 (8Bb) 는, 5 개의 외주날 (7) 중, 절삭날부 (3) 의 최후단에 있어서의 축 직각 평면에 있어서, 회전 방향 전방에서 이웃하는 외주날 (7) 까지의 둘레 방향 간격 (분할 각도) 이 가장 작은 외주날 (7B) 에 형성되어 있다. 요컨대, 엔드 밀 본체 (1) 내의 절결부 (8) 중, 축 방향에서 가장 후단측에 위치하는 절결부 (8Bb) 를, 일량이 가장 작은 외주날 (7B) 에 형성함으로써, 외주날 후단 부근에서의 치핑을 효과적으로 억제할 수 있다.

절결부 (8) 는 외주날 (7) 에 있어서의 불연속 지점이기 때문에, 응력이 집중되기 쉬워, 치핑이 일어나기 쉽다. 게다가, 파지부 (즉 섕크부 (2)) 에 가까운 위치에서는 응력이 빠져나가기 어렵다. 그 때문에, 축 방향에서 가장 후단측에 위치하는 절결부 (8) 를, 가장 일량이 작은 (분할 각도가 작은) 외주날 (7) 에 형성함으로써, 응력 집중을 완화시켜, 외주날 (7) 의 치핑을 보다 억제할 수 있다.

[제 2 실시형태]

다음으로, 제 2 실시형태의 엔드 밀의 구성에 대해 서술한다. 도 5 는, 제 2 실시형태의 엔드 밀 본체 (21) 의 절삭날부 (3) 의 외주면 전체의 전개도이다. 제 2 실시형태에 있어서도, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 엔드 밀 본체 (21) 내의 모든 절결부 (8) 의 둘레 방향 위치 (CR) (도 3) 는 서로 겹쳐 있지 않다. 또, 비틀림각이나 외주날 (7) 사이의 간격 (분할 각도) 등은 제 1 실시형태와 동일하다. 본 실시형태의 엔드 밀 본체 (21) 는, 날 직경 (D) (도 1) 이 약 20 ㎜, 날 길이 (H) 가 약 60 ㎜ 이다.

제 1 실시형태와 상이한 점으로서, 제 1 외주날 (7A), 제 4 외주날 (7D), 제 5 외주날 (7E) 에는 각각 2 개의 절결부 (8) 가 형성되어 있고, 제 2 외주날 (7B) 과 제 3 외주날 (7C) 에는 3 개의 절결부 (8) 가 형성되어 있다. 또, 최대의 연속 절삭날 길이 (L2_MAX) 는 1.5D, 최소의 연속 절삭날 길이 (L2_MIN) 는 0.8D 이다.

상기 제 1 실시형태에서는 도 3 에 나타내는 바와 같이, 엔드 밀 본체 (1) 내의 모든 절결부 (8) 는, 축 방향 위치가 이웃하는 2 개의 절결부 (8) 중, 후단측에 위치하는 절결부 (8) 쪽이, 선단측에 위치하는 절결부 (8) 보다, 둘레 방향 위치가 회전 방향 후방에 위치하도록 배치되어 있다 (우상향의 배치). 이에 반해 본 실시형태에서는 도 5 에 나타내는 바와 같이, 엔드 밀 본체 (21) 내의 모든 절결부 (8) 는, 축 방향 위치가 이웃하는 2 개의 절결부 (8) 중, 후단측에 위치하는 절결부 (8) 가, 선단측에 위치하는 절결부 (8) 보다, 둘레 방향 위치가 회전 방향 전방에 위치하도록 배치되어 있다 (우하향의 배치). 요컨대, 도 5 중의 화살표 F 로 나타내는 바와 같이, 외주날 (7) 의 경사 방향과는 반대가 되는 경사 방향 (우하향) 에서, 모든 절결부 (8) 는 배치되어 있다. 이와 같이, 절결부 (8) 를 외주날의 비틀림의 방향과 역방향으로 나열함으로써, 둘레 방향 위치가 이웃하는 절결부 (8) 의 둘레 방향 (엔드 밀 회전 방향 (T)) 간격을 보다 작게 할 수 있으므로, 절결부 (8) 를 보다 고밀도로 배치할 수 있어, 보다 많은 절결부 (8) 를 배치할 수 있다.

특히, 엔드 밀 본체 (21) 의 날 직경 (D) (도 1) 이 크면, 필요한 수의 절결부 (8) 를 형성하기 위해, 전체 절결부 (8) 를 외주날의 비틀림의 방향과 역방향의 배치로 엔드 밀 본체 내에 배치 (도 5 와 같이 외주날이 우측 비틀림인 경우, 우하향의 배치) 하는 것이 바람직하다. 특히, 날 직경 (D) 이 12 ㎜ 이상인 경우에는, 전체 절결부 (8) 를 외주날의 비틀림의 방향과 역방향의 비틀림 배치로 하는 것이 바람직하다. 또한, 날 직경 (D) 에 대한 날 길이 (H) 의 비율이 커질수록, 충분한 절삭 부스러기 분단성을 확보하기 위해, 필요한 절결부 (8) 의 수도 늘어나기 때문에, 전체 절결부 (8) 를 외주날의 비틀림의 방향과 역방향의 배치로 하는 것이 바람직하다. 절결부 (8) 를 이와 같이 배치함으로써, 절삭날부 (3) 의 축 방향 전체 (날 길이) 에 걸쳐 엔드 밀 회전 방향 (T) 에 있어서 각 절결부 (8) 의 둘레 방향 위치가 다른 절결부 (8) 의 둘레 방향 위치와 중첩되지 않고, 보다 많은 절결부 (8) 를 배치할 수 있다. 그 결과, 외주날 (7) 의 치핑을 억제하면서, 보다 한층 고능률의 절삭이 가능해진다.

절결부 (8) 는 외주날 (7) 에 있어서의 불연속 지점이기 때문에, 응력이 집중되기 쉬워, 치핑이 일어나기 쉽다. 게다가, 파지부 (즉 섕크부 (2)) 측일수록 응력이 빠져나가기 어렵다.

본 실시형태에서는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 회전 방향 전방에서 이웃하는 다른 외주날 (7) 까지의 둘레 방향 간격 (분할 각도) 이 가장 작은 외주날 (7B) 에, 엔드 밀 본체 (21) 내의 모든 절결부 (8) 중에서 가장 축 방향 후단측에 위치하는 절결부 (8) 가 형성되어 있다. 이와 같이, 엔드 밀 본체 (21) 내의 모든 절결부 (8) 중 가장 축 방향 후단측에 위치하는 절결부 (8) 를, 절삭량이 가장 적은 외주날 (7B) 에 배치함으로써, 축 방향 후단측에 있어서의 외주날 (7) 의 치핑을 억제할 수 있다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명에 관련된 바람직한 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는 것은 말할 것도 없다. 당업자라면, 특허 청구의 범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 분명하며, 그들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다. 각 실시형태의 구성을 적절히 조합해도 된다.

예를 들어, 엔드 밀 본체 (1, 21) 의 외주날 (7) 의 수나, 각 외주날 (7) 에 형성하는 절결부 (8) 의 수는, 날 직경 (D) 이나 날 길이 (H), 피삭재의 경도나 절삭 속도 등의 절삭 조건에 따라 적절히 설정하는 것이 바람직하다.

상기 서술한 각 실시형태에서는, 엔드 밀 본체 (1, 21) 에 있어서의 모든 외주날 (7) 이 절결부 (8) 를 갖고 있지만, 절결부 (8) 를 갖지 않는 외주날 (7) 이 존재하고 있어도 된다.

실시예

본 발명의 실시예 1 (제 1 실시형태), 비교예 1, 비교예 2 의 날 직경 10 ㎜ 의 래디우스 엔드 밀에 대해, 각각 공작 기계의 주축에 파지시키고, 이하의 절삭 조건에서 축선 (O) 의 축 둘레인 엔드 밀 회전 방향 (T) 으로 회전시켜, 30 HRC 의 피삭재를, 하기의 절삭 조건에서 DMG 모리 정기사 제조 (HSK-A63) 의 공작 기계를 사용하여, 트로코이드 가공으로, 120 분간 포켓 가공을 실시하였다. 그리고, 절삭시의 진동 주파수를 해석하여, 채터 진동의 유무나, 외주날의 치핑의 유무를 검증하였다.

(절삭 조건)

·절삭 속도 (Vc) : 300 m/min

·회전수 (n) : 9549 min^-1

·이송 속도 (vf) : 9549 ㎜/min

·1 날 이송량 (fz) : 0.2 ㎜/t

·축 방향 절입량 (ap) : 29 ㎜

·직경 방향 절입량 (ae) : 1 ㎜

·절삭 부스러기 배출량 Q : 277 ㎤/min

실시예 1 의 엔드 밀은 제 1 실시형태의 엔드 밀이며, 상기 서술한 바와 같이 5 장 날의 부등분할 엔드 밀이고, 3 개의 외주날 (7) 에는 각각 2 개씩 절결부 (8) 가 형성되어 있고, 나머지 2 개의 외주날 (7) 에는 각각 1 개씩 절결부 (8) 가 형성되어 있다. 또, 엔드 밀 본체 (1) 내에 있어서의 모든 절결부 (8) 의 둘레 방향 위치 (CR) 는 서로 겹쳐 있지 않다. 비교예 1 도 5 장 날의 부등분할 엔드 밀이고, 분할 각도는 제 1 실시형태와 동일하다. 그러나, 비교예 1 에서는, 모든 외주날 (7) 이 각각 2 개의 절결부 (8) 를 갖고, 도 6 에 모식도를 나타내는 바와 같이, 복수의 절결부 (8) 의 둘레 방향 위치 (CR) 가 겹쳐 있다. 비교예 2 는, 모든 외주날 (7) 이 각각 1 개만 절결부 (8) 를 갖고, 엔드 밀 본체 내의 모든 절결부 (8) 의 둘레 방향 위치 (CR) 가 겹쳐 있지 않다.

과거에 실시한 실험으로부터, 가공시의 가공음이 높을수록, 또, 가공 후의 가공면에 육안으로 관찰되는 굴곡이 클수록, 4000 Hz ∼ 5000 Hz 의 주파수역에 주기성이 없는 진동 강도가 크게 나타나고 있었다. 또, 가공음이나 육안으로의 가공면의 상태의 차이가 작은 경우에도, 그 미소한 채터 진동이 주기성이 없는 진동 강도로서 나타나는 점에서, 고능률의 가공에 있어서의 가공의 안정성을 평가하기 위해, 주파수 해석을 사용하여 채터 진동을 평가하였다.

도 6 은, 실시예 1 및 비교예 1 의 주파수 해석 결과를 나타내는 그래프이다. 도 6 의 가로축에 피삭재의 절삭시에 발생하는 엔드 밀 본체 (1) 의 진동 주파수 (회전 주파수) 를 나타내고, 세로축에 강도를 나타낸다. 또한, 도 6 중의 실시예 1 의 전개도는, 상기 서술한 제 1 실시형태의 절삭날부 (3) 의 전개도 (도 3) 에 상당하고, 도 3 의 전개도를 모식적으로 기재한 것이다. 도 6 에 있어서 흑색 동그라미로 나타내는 지점은 절결부 (8) 를 의미하고 있고, 실시예 1 은, 엔드 밀 내의 모든 절결부 (8) 의 둘레 방향 위치가 서로 겹쳐 있지 않은 것을 나타내고 있고, 비교예 1 은, 복수의 절결부 (8) 의 둘레 방향 위치가 겹쳐 있는 것을 나타내고 있다.

도 6 에 나타내는 바와 같이, 외주날에 1 개 또는 2 개의 절결부 (8) 가 형성되고, 모든 절결부 (8) 의 둘레 방향 위치 (CR) 가 겹치지 않도록 배치된 제 1 실시형태에서는, 약 4000 Hz ∼ 5000 Hz 의 주파수역에 진동의 강도는 거의 확인되지 않았다. 한편, 각 외주날에 절결부 (8) 가 2 개씩 형성되고, 복수의 절결부 (8) 의 둘레 방향 위치가 서로 겹치는 비교예 1 에서는, 약 4000 Hz ∼ 5000 Hz 의 주파수역에, 주기성이 없는 어느 정도의 강도의 진동이 발생하고 있다. 또, 비교예 2 도, 비교예 1 보다는 강도가 작기는 하지만, 진동이 확인되었다.

또, 실시예 1 과 비교예 1 은, 상기와 같은 축 방향의 절입량이 크고, 또한 절삭 속도도 큰 고능률의 가공을 120 분간 실시해도, 외주날에 치핑이 발생하지 않았지만, 비교예 2 는, 절삭 개시부터 30 분 후, 외주날에 치핑이 발생하였다.

이상으로부터, 실시예 1 은, 매우 고능률의 측면 절삭을 실시해도, 장시간 안정적으로 절삭을 실시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

1 : 엔드 밀 본체
4 : 절삭 부스러기 배출홈
7 (7A, 7B, 7C, 7D, 7E) : 외주날
8 (8Ab, 8Ba, 8Bb, 8Ca, 8Db, 8Ea, 8Eb) : 절결부
9 : 비절삭 영역
10 : 엔드 밀
11 : 외주 플랭크면
12 : 레이크면
CR : 절결부 (8) 의 둘레 방향 위치
CS : 둘레 방향에서 이웃하는 2 개의 절결부 (8) 의 회전 방향 전단 사이의 간격
D : 날 직경
H : 날 길이
L1 : 축 방향 위치가 이웃하는 레이크면 상에 있어서의 최심부 사이의 축 방향 간격
L2 : 외주날의 연장 방향으로 연속되는 외주날의 연속 절삭날 길이
P : 최심부
O : 축선
T : 엔드 밀 회전 방향
θ : 분할 각도

Claims (10)

1. 축선 둘레로 회전 가능한 엔드 밀 본체와, 상기 축선 둘레로 비틀어지면서 상기 엔드 밀 본체의 축 방향 선단측으로부터 축 방향 후단측을 향하여 연장되는 절삭 부스러기 배출홈과, 상기 절삭 부스러기 배출홈과 외주 플랭크면의 회전 방향 전방측의 교차 능선부에 형성되는 외주날을 갖는 엔드 밀로서,
   적어도 1 개의 상기 외주날은, 상기 외주날을 불연속으로 하는 복수의 절결부를 갖고,
   상기 엔드 밀 본체 내의 모든 상기 절결부의 둘레 방향 위치는 서로 겹쳐 있지 않은 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 둘레 방향으로 이웃하는 2 개의 상기 절결부의 회전 방향 전단 사이의 간격 중 적어도 1 개의 상기 간격은, 다른 상기 간격과 상이한 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   날 길이는, 날 직경의 2 배 이상인 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 외주날은 5 개 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   모든 상기 외주날의 비틀림각은, 35°이상인 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 절결부는, 상기 외주날의 연장 방향으로 연속되는 연속 절삭날 길이 중, 상기 엔드 밀 본체 내에서 최대의 연속 절삭날 길이가 공구 직경의 3 배 이하가 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 절결부는, 상기 외주날의 연장 방향으로 연속되는 연속 절삭날 길이 중, 상기 엔드 밀 본체 내에서 최소의 연속 절삭날 길이가 날 직경의 0.6 배 이상이 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   모든 상기 외주날의 비틀림각은 서로 동일한 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 절결부는 각각, 축 방향 위치가 가장 가까운 상기 절결부와, 둘레 방향 위치가 가장 가까운 상기 절결부가 상이하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외주날은 우측 비틀림이고, 모든 상기 절결부는, 축 방향 위치가 이웃하는 2 개의 상기 절결부 중, 후단측에 위치하는 상기 절결부는, 선단측에 위치하는 상기 절결부보다 회전 방향 전방에 위치하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 엔드 밀.

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