WO2005023473A1

WO2005023473A1 - 回転切削工具およびこれを用いた切削方法

Info

Publication number: WO2005023473A1
Application number: PCT/JP2004/011888
Authority: WO
Inventors: Keizo Masuyama
Original assignee: Shinjo Metal Industries, Ltd.
Priority date: 2003-09-05
Filing date: 2004-08-19
Publication date: 2005-03-17
Also published as: EP1661651A4; US20070014644A1; US7306412B2; JP4608433B2; EP1661651A1; JPWO2005023473A1

Abstract

　径の小さいエンドミルを用いて繰り返し切削することなく、効率よく四隅の径が小さいポケット加工、直角加工を行うことが可能な回転切削工具およびこれを用いた切削方法を提供するために、エンドミル１０は、金型等の金属ブロックに対して切削加工を行う工具であって、フライス盤等の工作機械にセットされて使用される。エンドミル１０は、先端部分に２枚の切刃１１ａ，１１ｂを有し、その２枚の切刃１１ａ，１１ｂによって形成される先端角度Ｄ１は、７０．５３度である。

Description

明細書

回転切削工具およびこれを用いた切削方法

技術分野

[0001] 本発明は、金属等の切削加工に用いられるエンドミル等の回転切削工具およびこれを用いた切削方法に関する。

背景技術

[0002] 従来より、金属等の切削加工の分野において、回転軸を中心として回転させながら切削加工を行うエンドミル等の回転切削工具が用いられている。この回転切削工具は、先端部分や先端部分の側面等に切刃を有しており、回転軸を中心として回転させることで切削加工を行うことができる。

このような回転切削加工は、例えば、金型の加工等に用いられている。金型材料となる金属ブロックに対してポケット加工を行う場合には、加工時間の短縮のために径の大きいエンドミルを用いて粗加工が行われる。そして、図 6に示すように、所望のポケット形状に適合する径のエンドミルを用いて四隅の加工等を行っている。

し力ながら、上記従来のエンドミル等を用いた回転切削方法は、以下に示すような問題点を有している。

すなわち、上述したエンドミル等の回転切削工具は、回転軸を中心として回転しながら切削加工を行う。このため、上述した金型カ卩ェのように、ブロック状の金属片に所定の深さのポケット加工を行うような場合には、図 6に示すように、そのポケットの四隅の角の Rの大きさはエンドミル 50の径と一致することになる。

よって、ポケット加工の角を直角に近い 0. 1—0. 2Rの小さレ、 Rで加工したい場合には、粗加工の後、 0. 1— 0. 2Rの径の小さいエンドミルを用いて何度も繰り返し切削する必要がある。このため、加工に要する時間およびコストが増大するという問題力 ^sある。

また、限りなく直角加工に近い形状で四隅を加工するためには、エンドミルの径が 0 . 1mm— 0. 2mmと非常に小さくなるため、エンドミルの先端部分の強度が低下して加工中等において破損しやすくなるという問題もある。さらに、上記特許文献 1一 5には、エンドミルを用いた切削方法について開示されてレ、るものの、直角加工や極小隅 Rのエッジ力卩ェを行う切削方法についてはなんら開示されていない。

特許文献 1：特開 2003— 53616号公報（平成 15年 2月 26日公開）

特許文献 2 :特開 2000— 263308号公報（平成 12年 9月 26日公開）

特許文献 3 :特開 2000— 5915号公報（平成 12年 1月 11日公開）

特許文献 4 :特開平 10— 128610号公報（平成 10年 5月 19日公開）

特許文献 5：特開平 6— 8026号公報（平成 6年 1月 18日公開）

発明の開示

本発明の目的は、径の小さいエンドミルを用いて繰り返し切削加工を行うことなぐ効率よく直角加工あるいは極小隅 Rのエッジ力卩ェを行うことが可能な回転切削工具およびこれを用いた切削方法を提供することにある。

請求項 1に記載の回転切削工具は、回転軸を中心として回転することで被切削物に対して切削加工を行う回転切削工具であって、先端部分に切刃を備えている。そして、回転軸に対して切刃のなす角度が約 35度になるように設定されている。

ここでは、回転切削工具の回転軸に対する切刃の角度を約 35度に特定している。これにより、先端角度を形成する一方の切刃が直角三角錐の一面に沿うようにセットされ、一定の角度を保ちながらその一面と 90度の角度をなす方向に回転切削工具を引き上げるように切削加工を行うことで、例えば、 XY平面と Z軸との間の直角加工を行うことができる。そして、この切削加工を YZ平面に対する X軸方向、 ZX平面に対する Y軸方向についても同様に行うことで、 3次元における直角加工を実現できる。よつて、ポケット加工の四隅において同様の切削加工を行うことで断面形状が長方形のポケット加工等を行うことが可能になる。これにより、径の小さい回転切削工具を用いて繰り返し切削加工を行うことなぐ 3次元直角加工や極小隅 Rのエッジ加工を行うこと力 Sできる。

なお、上述した回転軸に対して切刃のなす角度 (約 35度）は、以下の式によって導出できる。すなわち、 3次元における直角加工により形成される直角三角錐では、この直角三角錐の頂点から底面となる被切削物の表面へ下ろした垂線が底面となる被切削物の表面に形成される正三角形の頂点からその正三角形の対向する辺に下ろした垂線を 2 : 1に分割する。そして、この垂線によって構成される 3つの三角形は相似形となる。このため、垂線の長さは、上記 2 : 1で分割された辺の長さを 3とすると、 2となる。以上により、 3次元における直角加工を実現するために必要な角度ひは、以下の式によって算出することができる。

tan = \/ -f 2

より、

a = atan (l/^T2) = 35. 2644 · · · = 35 (° )

請求項 2に記載の回転切削工具は、請求項 1に記載の回転切削工具であって、切刃は、回転軸に対して複数枚配置されている。

ここでは、 3次元における直角加工を行う切刃力 S、回転切削工具の回転軸に対して 2枚以上配置されている。これにより、 1枚の切刃で切削加工を行うよりも切削抵抗を低減して、より安定した切削加工が可能になる。

請求項 3に記載の回転切削工具は、請求項 1または 2に記載の回転切削工具であつて、エンドミルである。

ここでは、本発明をエンドミルに適用可能である。これにより、 3次元における直角加工が可能なエンドミルを提供できる。

請求項 4に記載の回転切削工具を用いた切削方法は、回転軸を中心に回転することで先端部分に設けられた切刃によって被切削物に対して V溝加工を行う回転切削工具を用いた切削方法である。第 1のステップにおいては、回転切削工具の先端が所定の位置にくるまで切削および移動を行う。第 2のステップにおいては、回転切削工具の先端が所定の位置にある状態から V溝を形成する方向へ一定の角度で傾斜させた回転切削工具を引き上げながら切削加工を行う。

ここでは、例えば、三角錐等の角錐の加工や、角錐の一部となる V溝加工を行う際における切削方法について規定している。具体的には、まず、回転切削工具の先端部分を三角錐の頂点となる位置まで切削しながら進めていく。そして、その位置から三角錐の各辺となる方向に引きながら回転切削工具の傾斜角度を一定に保ちつつ切削加工を行う。これにより、通常、円形の切削加工を行うために用いられる回転切削工具であっても、角錐加工あるいは角錐の一部を構成する V溝力卩ェを行うことが可能になる。よつて、径の小さい回転切削工具を用いて繰り返し切削加工を行うことなぐ 3次元直角加工や極小隅 Rのエッジ加工を行うことができる。

請求項 5に記載の回転切削工具を用いた切削方法は、請求項 4に記載の回転切削工具を用いた切削方法であって、第 2のステップにおいては、切削加工工具による切削加工によって被切削物の表面に形成される円の 2つの接線の交点の方向に回転切削工具を引き上げる。

ここでは、角錐あるいはその一部を切削加工により形成する際の回転切削工具の引き上げ方向について規定している。これにより、深さが徐々に浅くなる V溝力卩ェが可能になり、この応用により容易に角錐形状の切削加工が可能になる。

請求項 6に記載の回転切削工具を用いた切削方法は、請求項 4または 5に記載の回転切削工具を用いた切削方法であって、回転軸に対する回転切削工具の先端に取り付けられた切刃の回転軸に対する角度は約 35度である。

ここでは、回転切削工具の回転軸に対する切刃の角度を約 35度に特定している。これにより、先端角度を形成する一方の切刃が直角三角錐の一面に沿うようにセットされ、その一面と 90度の角度をなす方向に回転切削工具を引き上げるように切削加ェを行うことで、上述した角錐力卩ェの中でも、特に 3次元における直角加工を実現できる。よって、直角の四隅を有するポケット加工等を行うことが可能になる。

なお、上述した回転軸に対して切刃のなす角度 (約 35度）は、以下の式によって導出できる。

すなわち、 3次元における直角加工により形成される直角三角錐では、この直角三角錐の頂点から底面となる被切削物の表面へ下ろした垂線が底面となる被切削物の表面に形成される正三角形の頂点からその正三角形の対向する辺に下ろした垂線を 2 : 1に分割する。そして、この垂線によって構成される 3つの三角形は相似形となる。このため、垂線の長さは、上記 2 : 1で分割された辺の長さを 3とすると、 2となる。以上により、 3次元における直角加工を実現するために必要な角度ひは、以下の式によって算出することができる。 tan = \/ -f 2

より、

a = atan ( l/^2) = 35. 2644 · · · = 35 (° )

請求項 7に記載の回転切削工具を用いた切削方法は、請求項 6に記載の回転切削工具を用いた切削方法であって、切刃は回転軸に対して複数枚配置されている。ここでは、 3次元における直角加工を行う切刃力 S、回転切削工具の回転軸に対して 2枚以上配置されている。これにより、 1枚の切刃で切削加工を行うよりも切削抵抗を低減して、より安定した切削加工が可能になる。

請求項 8に記載の回転切削工具を用いた切削方法は、請求項 6または 7に記載の回転切削工具を用いた切削方法であって、第 2のステップにおいて回転切削工具の回転軸を被切削物の切削面の垂直方向に対して約 55度傾斜させた状態で切削加ェを行う。

ここでは、傾斜角度を約 55度で維持して切削加工を行っている。これにより、回転切削工具の先端に設けられた切刃の一方を直角を形成する 3次元の面の一面に合わせることができる。よって、この傾斜角度を一定に保ちつつ、その一面と直角方向に回転切削工具を引きながら切削を行うことで、回転切削工具を用いながら 3次元の他の面に切刃が干渉することなく 3次元方向における直角加工を実現できる。

請求項 9に記載の回転切削工具を用いた切削方法であって、請求項 4から 8のいずれか 1項に記載の回転切削工具を用いた切削方法であって、回転切削工具はェンドミルである。

ここでは、本発明の回転切削工具を用いた切削方法を、エンドミルに適用できる。これにより、角錐加工、特に 3次元における直角加工が可能なエンドミルを提供できる。請求項 10に記載の回転切削工具を用いた切削方法は、回転軸を中心に回転することで先端部分に設けられた切刃によって被切削物に対して加工を行う回転切削ェ具を用いた切削方法であって、第 1のステップと、第 2のステップとを有している。被切削物は、互いに垂直に交差する 3つの平面を有している。第 1のステップは、先端に取り付けられた切刃の回転軸に対する角度が約 35度である回転切削工具を、被切削物の 3つの平面のうち第 1の面に対して垂直に立てた状態でセットする。第 2のステップは、回転切削工具を、直方体の第 1の面における角部分を形成する一辺に対して 45度の角度で移動させながら切削を行う。

ここでは、回転軸に対する切刃の角度が約 35度である回転切削工具を、被切削物における互いに垂直に交差する 3つの平面のうち第 1の面に対して垂直に立てた状態で、第 1の面の角を形成する一辺に対して 45度の角度で移動させることで、上記 3 つの平面に対して均等な正三角形を形成することができる。

本発明の回転切削工具を用いた切削方法では、この原理を利用して、上記 3つの平面のうち第 1の面以外の第 2の面と第 1の面との交差部分を 45度の角度で面取りした結果生じる角の部分を、上記正三角形を形成する場合と同様の切削方法によって、 45度の面取りを行うことができる。このため、上記角の部分を、職人の手作業によつて面取りを行う場合や、切刃角度が 45度の回転切削工具の回転軸を上記角の部分の面取り角度に調整して面取りを行う場合と比較して、非常に効率よく高精度な面取り加工を行うことができる。

図面の簡単な説明

[図 1]本発明の一実施形態に係るエンドミルを示す側面図。

[図 2]図 1のエンドミルによる角錐カ卩ェ方法について説明する図。

[図 3]図 1のエンドミルを用いた切削方法を示す概略図。

[図 4] (a)一 (e)は、図 2の切削方法によって 3次元直角加工される被切削物を示す図

[図 5] (a)， (b)は、本発明の切削方法によって加工された被切削物の一例を示す図

[図 6]従来の切削方法によって加工された被切削物の一例を示す図。

[図 7] (a)， (b)は、本発明の切削方法によって加工された被切削物の他の例を示す図。

[図 8] (a)， (b)は、本発明の切削方法による面取りを行う際の原理を説明するための図。

[図 9] (a)， (b)は、本発明の切削方法によって面取り加工を行った一例を示す図。符号の説明 [0005] 10 エンドミル（回転切削工具）

11a 切刃（第 1の切刃）

l ib 切刃（第 2の切刃）

20a-20e 被切削物

30a、 30b 被切肖幅

40a, 40b 被切肖幅

D1 先端角度

D2 傾斜角度

発明を実施するための最良の形態

[0006] [エンドミルの構成]

本発明の一実施形態に係るエンドミル（回転切削工具） 10は、金型等の金属ブロックに対して切削加工を行う工具であって、フライス盤等の工作機械にセットされて使用される。このエンドミル 10は、図 1に示すように、先端部分に 2枚の切刃 11a, l ib を有している。切刃 11a, l ibは、それぞれ回転軸に対して 35. 26度の角度で回転軸に対して対称に配置されている。このため、その 2枚の切刃 11a, l ibによって形成される先端角度 D1は、図 1に示すように 70. 53度である。

この先端角度 D1は、エンドミル 10のような回転切削工具を用いて 3次元における直角加工を実現するために算出された数値である。

ここで、エンドミル 10の先端角度 D1について、図 2 (a)および図 2 (b)を用いて説明すれば、以下の通りである。図 2 (a)は、本切削方法によって切削される直角三角錐形状にポケット加工された被切削物の上面図を示しており、図 2 (b)は、上記直角三角錐形状にポケット加工された被切削物の横断面図を示している。

直角三角錐を切削加工によって形成する場合には、図 2 (a)に示すように、切削加ェによって形成される直角三角錐の底面は被切削物の表面となり、その形状は正三角形になる。よって、図 2 (b)に示すように、直角三角錐の頂点から直角三角錐の底面に下ろした垂線は、図 2 (b)に示す直角三角錐の横断面図における正三角形の底面をなす辺を 2 : 1に分割する。ここで、図 2 (b)に示された 3つの三角形はそれぞれが相似形となっている。このため、直角三角錐を形成するために必要なエンドミル 10 の先端角度 Dlは以下の式によって算出することができる。

図 2 (b)に示す角度 αを用いて、

tan a = 1/ 2より

a = atan (l/^T2) = 35. 26 (° )

よって、回転切削工具であるエンドミル 10の先端角度 D1は、上記角度ひの 2倍となるから、以下の式により算出できる。

Dl = α Χ 2 = 35. 26 · · · Χ 2 = 70. 53 (° )

<本エンドミルを用レ、た切削方法 >

本実施形態のエンドミル 10を用いた切削方法では、図 3に示すように、エンドミノレ 1 0の回転軸を X軸、 Υ軸、 Ζ軸からそれぞれ傾斜角 D2だけ傾けた状態で切削加工を行う。本実施形態においては、傾斜角 D2は 54. 74度である。これは、エンドミル 10 の先端角度 D1に対応して決まる角度である。

すなわち、エンドミル 1の先端角度 D1は、上述したように約 71度である。そして、回転軸に対して切刃 l la、 l ibのなす角度 αが約 35度になるように 2枚の切刃 11a, 1 lbが配置されている。よって、切刃 11a, l ibによって被切削物における所定の面を切削加工する場合には、回転軸と被切削物の所定の面とで形成される角度が切刃 1 la, l ibの回転軸に対する角度 α (35· 26度）と一致するようにしなくてはならなレ、。ここで、この角度 _α (35. 26度）を回転軸と被切削物の表面に対する垂直方向との間の角度に置き換えると、以下の式により 54. 74度の角度となる。

90-35. 26 = 54. 74 (° )

本実施形態のエンドミル 10を用いた切削方法では、以上のように、先端角度 D1が約 71度のエンドミル 10を用いて、図 3に示すように、各軸方向に対して傾斜角 D2 ( 約 55度）でエンドミル 10の回転軸を傾けた状態で力卩ェを行う。そして、図 3に示す各軸方向へエンドミル 10を引きながら加工することで、直角三角錐のポケット加工、すなわち 3次元における直角加工を実現できる。

この直角三角錐の切削加工を応用した切削方法力 S、図 4 (a) 図 4 (e)に示されている。

ここでは、被切削物 20aに対して、まず、図 4 (a)に示すように、ポケット加工を行う四角形の最大面積を切削可能な径のエンドミルを用いて粗加工を行う。

次に、上述した直角三角錐の切削加工方法を適用して、図 4 (b)に示すように、被切削物 20bに対して、ポケット加工を行う四角形を構成する 1つの角の直角加工を行う。このとさ、直角カロェを行う第 1のステップとして、エンドミノレ 10の切刃 l la， l ibの角度が 3次元直角を構成する各平面（図 3の XY平面， YZ平面， ZX平面）に対して所定の傾斜角度 D2を維持しながら、エンドミル 10の先端がポケット加工の 3次元における直角の頂点となる位置まで切削していく。次に、第 2のステップとして、 3次元の直角加工における第 1の方向（図 3の X軸方向）に傾斜角 D2を保ちつつエンドミル 1 0を引き上げながら切削加工を行う。他の 2方向（図 3の Y軸、 Z軸方向）についても同様に切削加工を行うことで、直角加工が成されたポケット加工の 1つ目の頂点を形成することが可能になる。つまり、エンドミル 10を用いて、被切削物 20bの中に図 3に示す直角三角錐を切削加工によって形成する。

そして、図 4 (c)一図 4 (e)に示すように、被切削物 20c— 20eに対して、この直角三角錐を他の 3つの角においても同様に切削加工により形成する。これにより、エンドミル 10のような回転切削工具を用いても 3次元における直角加工が可能になり、断面形状が長方形のポケット加工を行うことができる。

また、本実施形態の切削方法によれば、図 5 (a)に示す円板の中心に四角の穴が形成された古銭形状の中の四角い穴の加工、図 5 (b)に示す薄肉のポケット加工についても容易に切削加工することができる。同様に、図 7 (a)に示すように平面視において十字型形状を残すような加工や、図 7 (b)に示すように円柱の円の 1/4の部分を直角に欠き取るような加工を行うことも可能である。

<本エンドミルを用いた面取り方法 >

本実施形態のエンドミル 10を用いて面取りを行う場合には、図 8 (a)に示すように、互いに垂直に交差する 3次元平面を有する被切削物 30aに対してエンドミル 10の回転軸を被切削物 30aの上面（第 1の面）に対して垂直に立てた状態で、 3次元平面の角を構成する一辺に対して入射角 45度の角度で移動させる。この結果、図 8 (b)に示すように、 3つの平面に対して均等な正三角形の面が形成された被切削物 30bを得ること力 Sできる。本実施形態では、エンドミル 10を用いて所定の方法により切削を行うと互いに垂直に交差する 3つの平面に対して均等な正三角形の面が形成される原理を利用して、図 9 (a)に示す D部分における面取り角度 45度の面取りをエンドミル 10を被切削物 30aの上面に対して垂直に立てたままの状態で容易に行うことができる。

なお、図 9 (a)に示す D部分は、被切削物 40aを構成する 3次元平面（上面、側面、前面）のうち、上面と側面との交差部分を 45度の面取り角度で面取りして形成される第 4の面と前面との交差部分を示してレ、る。

通常、図 9 (a)に示すような被切削物 40aにおける D部分の面取りは、切刃角度 45 度の回転切削工具を垂直に立てた状態のまま移動させただけでは、面取り角度を 4 5度にすることができない。このため、職人による手作業で仕上げ力卩ェを行うか、切刃の角度が 45度のエンドミル等の回転切削工具を面取りの角度に併せて調整し直して加工が行われていた。しかし、職人による手作業では、寸法精度にバラツキが出やすいという問題がある。一方、回転切削工具を所定の角度に調整する場合には、加工する部分が小さくて数が少ないにもかかわらず、セッティングに時間がかかるため効率が悪かった。

そこで、本実施形態では、上述したように先端角度が約 71度のエンドミル 10を用いて、図 9 (a)に示すような形状の被切削物 40aに対して、図 8 (a)に示す進行方向と同じ方向にエンドミル 10を被切削物 40aの上面（第 1の面）に対して垂直に立てたまま移動させる。これにより、被切削物 40aの上面、側面、前面に対して均等な加工を行うことができるため、上面と側面との交差部分を均等に面取りして形成される第 4の面と前面との交差部分である D部分における面取り加工を 45度の面取り角度で行うことができる。よって、図 9 (a)に示す D部分に対して図 9 (b)の斜線部分のような面取りを行うことができ、従来の職人による面取り加工や、図 9 (a)に示す D部分の面取りのための角度調整をして力卩ェを行う場合と比較して、加工時間が短く寸法精度が高い被切削物 40bを得ることができる。

[本エンドミルおよびこれを用いた切削方法の特徴]

(1)

本実施形態のエンドミル 10では、上述したように、先端部分の切刃 l la ' l ibの角度 αがそれぞれ回転軸に対して約 35度になるように配置されている。そして、 2枚の切刃 l la, l lbによって形成される先端角度 D1は、角度 αの 2倍の約 71度となっている。

通常、 3次元における直角加工は、回転切削工具を用いて行うことはできなレ、。このため、できる限り小さい径の工具を用いて長時間かけて繰り返し切削加工を行うことで、直角に近い形状の加工を行っていた。

これに対し、本実施形態のエンドミル 10では、まず、図 2に示すように、切刃 11 aあるいは切刃 1 lbが直角三角錐の一面と一致し、直角三角錐の頂点（図 2のグラフの原点）となる点に切刃 11 a, l ibの先端が一致するまで切削していく。そして、一定の角度を保ちながら X軸方向、 Y軸方向、 Z軸方向のそれぞれの方向にエンドミル 10を引き上げるように切削加工を行う。このとき、切刃 11a, l ibの回転軸に対するそれぞれの角度ひが 35度、先端角度 D1が約 71度であるため、切刃 11a, l ibが 3次元を構成する各平面に干渉することなぐ 3次元における直角加工を実現できる。よって、このような加工をポケット加工の各角においてそれぞれ行うことで、エンドミル 10のような回転切削工具を用いながら直角の四隅を有するポケット加工を効率よく短時間で行うことが可能になる。

なお、上述した回転軸に対する切刃の角度 αが約 35度でないエンドミルを用いた場合には、 ΧΥ平面に対する Ζ軸方向にエンドミル 10を進めて切削加工を行う際に他の平面へ切刃 11a, l ibが干渉する等の理由により、直角三角錐形状のポケットカロェ、すなわち 3次元の直角加工を行うことはできなレ、。このため、上述した角度ひが約 35度であることは、エンドミル 10を用いた 3次元直角加工を行う上で必須の構成となる。

(2)

本実施形態のエンドミル 10は、先端部分に回転軸に対して対称に配置された 2枚の切刃 11a, l ibを有している。

このように、回転軸に対して対称に複数の切刃 11 a, l ibを備えていることで、夂の切刃で切削加工を行う場合と比較してより安定した切削加工が可能になる。

(3) 本実施形態のエンドミル 10を用いた切削方法では、第 1のステップとして、エンドミル 10の先端が切削加工により形成する角錐の頂点となる位置まで切削を行う。そして、第 2のステップとして、エンドミル 10が第 1のステップにある状態から角錐を構成する各辺の方向へエンドミル 10を引き上げ角度 35. 3度で引きながら切削加工を行う。

例えば、三角錐形状のポケット加工を行う場合には、第 1のステップにおいて、三角錐の頂点となる位置を割り出して、その位置にエンドミル 10の先端がくるまで切削していく。そして、第 2のステップにおいて、その状態から三角錐の頂点から伸びる三辺のそれぞれの方向へエンドミル 10を引きながら一定の傾斜角度を保ちつつ切削加ェを行う。このとき、直角三角錐を形成する場合には、三角錐の頂点を原点として X 軸、 Y軸、 Z軸方向へそれぞれエンドミル 10を引きながら切削加工を行えばよい。これにより、通常、円形の切削加工を行うために用いられるエンドミル 10等の回転切削工具であっても、容易に角錐形状の加工を行うことが可能になる。

(4)

本実施形態の回転切削工具を用レ、た切削方法では、エンドミル 10の回転軸を被切削物 20の表面に垂直な方向に対して傾斜角度 D2 (約 55度）を保ちながら各方向へ切削加工をしている。

ここで、回転軸に対する切刃 11a, l ibのなす角度 αは、上述したように約 35度であるから、傾斜角度 D2を維持しながら切削加工を行うことで、切刃 11a, l ibを切削加工面に一致させた状態で切削加工を行うことができる。これにより、例えば、三角錐形状のポケット加工を行う場合において、 XY平面に切刃 11a, l ibの角度を一致させ、 Z軸方向にエンドミル 10を進めながら切削加工を行うことで、まず、 XY平面と Z軸との間の直角が形成される。そして、 YZ平面に対する X軸方向、 ZX平面に対する Y 軸方向について同様の切削加工を行うことで、直角三角錐のポケット加工、すなわち 3次元における直角加工が可能になる。

(5)

本実施形態の回転切削工具を用いた切削方法では、回転軸に対する切刃の角度が約 35度のエンドミノレ 10を、図 8 (a)に示す被切削物 30aにおける上面に対して回転軸を垂直にした状態のまま、上面を構成する一辺に対して 45度の角度に移動させる。

これにより、図 8 (b)に示すように、互いに垂直に交差する 3つの平面に対して均等な正三角形を形成することができる。そして、この原理を利用して、図 9 (a)に示す被切削物 40aの D部分の直角を、図 9 (b)に斜線で示すように、角度 45度で面取り加工すること力 Sできる。

この結果、図 9 (a)に示す D部分の 45度の面取りを、エンドミル 10の角度を調整する面倒なセッティングを行うことなぐ効率よく行うことができる。また、職人によって手作業で面取り加工を行う場合と比較して、精度にバラツキのない加工を行うことができる。

[他の実施形態]

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなぐ発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

(A)

上記実施形態では、エンドミル 10の先端に取り付けられた切刃 11a, l ibが回転軸に対してなす角度 αが約 35度である例を挙げて説明した。しかし、本発明の回転切削工具を用いた切削方法はこれに限定されるものではない。

例えば、エンドミルのような回転切削工具を用いた切削加工によって 3次元における直角を出す場合には、上述したように約 35度の角度 αを有している必要がある。しかし、 3次元における直角加工ではなぐ単に三角錐、四角錘等の角錐形状の切削加工をするような場合には、角度 αは上述した約 35度でなくてもよい。

また、先端角度 D1および傾斜角度 D2についても、 3次元直角加工でなくて単に角錐形状の加工であれば、約 71度、約 55度に限定されるものではない。

(Β)

上記実施形態では、本発明を適用した回転切削工具としてエンドミル 10を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ドリル等の他の回転切削工具に対しても本発明を適用可能である。また、エンドミル 10の中でも、テーパエンドミル等の様々なエンドミルに適用可能である。 (c)

上記実施形態では、エンドミル 10の先端に 2枚の切刃 11a, l ibが回転軸に対して対称に設けられている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、切刃が 1枚あるいは 3枚以上の場合であっても、回転軸に対して切刃のなす角度が約 35度になるように設けられていれば上記と同様の効果を得ることができる。

(D)

上記実施形態では、金型等の金属に対する加工を例として挙げて説明した。しかし本発明はこれに限定されるものではなレ、。例えば、木材加工、樹脂加工に対しても本発明を適用することができることはいうまでもない。

産業上の利用可能性

成形用金型や金属製部品等に対して回転切削工具を用いたポケット加工を行う場合の 3次元方向における直角加工等に対して適用可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 回転軸を中心として回転することで被切削物に対して切削加工を行う回転切削ェ具であって、

先端部分に切刃を備えており、

前記回転軸に対する前記切刃の先端角度は約 35度である、

回転切削工具。

[2] 前記切刃は、前記回転軸に対して複数枚配置されている、

請求項 1に記載の回転切削工具。

[3] エンドミルである、

請求項 1または 2に記載の回転切削工具。

[4] 回転軸を中心に回転することで先端部分に設けられた切刃によって被切削物に対して V溝加ェを行う回転切削工具を用レ、た切削方法であって、

前記回転切削工具の先端が所定の位置にくるまで切削および移動を行う第 1のステツプと、

前記回転切削工具の先端が前記所定の位置にある状態から前記 V溝を形成する方向へ一定の角度で傾斜させた前記回転切削工具を引き上げながら切削加工を行う第 2のステップと、

を有する回転切削工具を用いた切削方法。

[5] 前記第 2のステップにおいては、前記切削加工工具による切削加工によって被切削物の表面に形成される円の 2つの接線の交点の方向に前記回転切削工具を引き上げる、

請求項 4に記載の回転切削工具の切削方法。

[6] 前記回転切削工具の先端に取り付けられた切刃の前記回転軸に対する角度は約 35度である、

請求項 4または 5に記載の回転切削工具を用レ、た切削方法。

[7] 前記切刃は、前記回転軸に対して複数枚配置されている、

請求項 6に記載の回転切削工具を用レ、た切削方法。

[8] 前記第 2のステップにおいて前記回転切削工具の回転軸を被切削物の切削面の垂直方向に対して約 55度傾斜させた状態で切削加工を行う、

請求項 6または 7に記載の回転切削工具を用レ、た切削方法。

[9] 前記回転切削工具はエンドミルである、

請求項 4から 7のいずれ力、 1項に記載の回転切削工具を用いた切削方法。

[10] 回転軸を中心に回転することで先端部分に設けられた切刃によって被切削物に対して加工を行う回転切削工具を用いた切削方法であって、

前記被切削物は、互いに垂直に交差する 3つの平面を有しており、

先端に取り付けられた切刃の前記回転軸に対する角度が約 35度である回転切削工具を、前記被切削物の 3つの平面のうち第 1の面に対して垂直に立てた状態でセットする第 1のステップと、

前記回転切削工具を、前記直方体の第 1の面における角部分を形成する一辺に対して 45度の角度で移動させながら切削を行う第 2のステップと、

を有する回転切削工具を用いた切削方法。