WO2017163576A1

WO2017163576A1 - エンドミルの再利用方法

Info

Publication number: WO2017163576A1
Application number: PCT/JP2017/002071
Authority: WO
Inventors: 雅義藤原; 充浩戸田
Original assignee: グリーンツール株式会社
Priority date: 2016-03-23
Filing date: 2017-01-23
Publication date: 2017-09-28
Also published as: US10688569B2; JP6027700B1; US20190084058A1; CN108698142A; CN108698142B; JP2017170557A

Abstract

エンドミル１の再利用方法であって、エンドミル（１）は、刃部（２）の外刃にシャンク部（３）の直径と同一径の円の一部であるマージンが形成されたものであり、エンドミル（１）の母材は、同軸度が刃部（２）に求められる同軸度の精度となるように予め加工したものであり、シャンク部（３）は、母材を切削することなく残した未加工の部分であり、マージンは、母材を切削して外刃を形成する際に母材を切削することなく残した母材の外周面の一部であり、刃部（２）が寿命になったときに、刃部（２）を切断し、シャンク部の外周面の一部を切削することなくマージンとして残したまま、シャンク部（３）に切断した刃部（２）と同軸度の精度及び外径が同一の新たな刃部２を加工する。

Description

エンドミルの再利用方法

　本発明は、円柱状のシャンク部とこれと一体の刃部を備え、切削加工に用いるエンドミルの再利用方法に関する。

　切削加工に用いるエンドミルは、外周面および端面に切れ刃を持つことから、穴あけ加工だけでなく、１本で正面削り、側面削り、段削り、溝削り、曲面削り等の加工が可能である。エンドミルは高価な金属材料が用いられているため、刃の摩耗により寿命となる度に廃棄するのは不経済であった。このため、刃部を研磨することで、切削性能を回復させて再利用することが行われていた。

　一方、刃部の研磨を繰り返すと、研磨代がなくなるため研磨にも限界があった。これに対して、特許文献１には、第１の把持部（シャンク部に相当）の両側に当初から形成していた第１の刃部及び第２の刃部が疲労した後に、第１の把持部を加工して第３の刃部を形成し、１本の回転切削工具を長期間使用することが提案されている。

特開２０１５－３９７２５号公報

　しかしながら、特許文献１に記載の回転切削工具の使用方法においては、新たに加工する第３の刃部は、外径を把持部よりも細くするものであった。すなわち、第３の刃部を形成することは、円柱状の原材料から新たに刃部を形成することと同じであった。このため、第３の刃部を加工するには、当初から形成していた第１の刃部及び第２の刃部を加工するのと同様に、精度の高い加工が改めて必要であった。

　本発明は前記のような従来の問題を解決するものであり、新たな刃部の加工の際の作業負担を軽減し、効率的な再利用が可能なエンドミルの再利用方法を提供することを目的とする。

　前記目的を達成するために、本発明のエンドミル再利用方法は、円柱状のシャンク部とこれと一体の刃部を備えたエンドミルの再利用方法であって、前記エンドミルは、軸方向と直交する断面において、前記刃部の外刃に前記シャンク部の直径と同一径の円の一部であるマージンが形成されたものであり、前記エンドミルの母材は、同軸度が前記刃部に求められる同軸度の精度となるように予め加工したものであり、前記シャンク部は、前記母材を切削することなく残した未加工の部分であり、前記マージンは、前記母材を切削して前記外刃を形成する際に前記母材を切削することなく残した前記母材の外周面の一部であり、前記刃部が寿命になったときに、前記刃部を切断し、前記シャンク部の外周面の一部を切削することなく前記マージンとして残したまま、新たな外周面の形成及び同軸度の精度を確保する加工を改めてすることなく、前記シャンク部に前記切断した刃部と形状、同軸度の精度及び外径が同一の新たな刃部を加工し、複数回の再製造において、順次新たに加工される刃部はいずれも、当初からあった刃部と形状、同軸度の精度及び外径がいずれも同一であるようにすることを特徴とする。この構成によれば、シャンク部の外周面をマージンとして残して新たな刃部を加工するので、新たな刃部の加工に際し、新たな外周面を形成することは不要になり、改めて同軸度の精度を確保する加工も不要になり、当初からあった刃部と同一の刃部を新たに加工する際の作業負担を軽減でき、効率的な再利用が可能になる。

　また、前記シャンク部に、前記刃部の切断の切断位置を示すラインを、あらかじめ前記シャンク部の外周に沿って形成しておくことが好ましい。この構成によれば、ラインが形成されていることにより、切断位置が明確になるだけでなく、再加工が可能になる回数が確認でき、あわせて再加工時の全長が分かるようになる。

　本発明の効果は前記のとおりであり、シャンク部の外周面をマージンとして残して新たな刃部を加工するので、新たな刃部の加工に際し、新たな外周面を形成することは不要になり、改めて同軸度の精度を確保する加工も不要になり、当初からあった刃部と同一の刃部を新たに加工する際の作業負担を軽減でき、効率的な再利用が可能になる。

本発明の一実施形態に係るエンドミルの外観を示す側面図。図１のＡＡ線における断面図。図２に示した刃部の外周刃の拡大図。本発明の一実施形態に係るエンドミルの作成過程及び再利用の過程を示す側面図。

　本発明に係るエンドミルは、切削加工用の工具であり、側面にも端面にも刃があり、外周面で加工物の側面の切削が可能であり、端面で加工物の上面の切削が可能になる。すなわち、１本で、正面削り、側面削り、段削り、溝削り、曲面削り、穴あけ、穴ぐり等の加工が可能になる。本発明は、エンドミルを効率的に再利用する技術に関するものである。以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るエンドミル１の外観を示す側面図である。

　図１において、エンドミル１は刃部２に円柱状のシャンク部３が一体になったものである。刃部２は切削加工に用いる部分であり、シャンク部３はマシニングセンタ等の工作機械のチャックに固定される部分である。詳細は後に説明するとおり、刃部２を加工する前のエンドミル１の母材は、同軸度が刃部２に求められる同軸度の精度となるように予め加工したものである。

　図２は、図１のＡＡ線における断面図であり、エンドミル１の軸方向と直交する方向にける刃部２の断面図を示している。図３は、図２に示した刃部２の外周刃５の拡大図を示している。図２及び図３において、刃部２の外刃５には、幅ｗのマージン６が形成されている。マージン６の形成面は円周７上にある。円周７の直径は刃部２の直径であり、直径ｄ（図１参照）は、シャンク部３の直径ｄと同一である。マージン６は、刃部２の剛性向上や切削加工時のびびり振動防止を目的として形成されている。

　マージン６は切削対象物に接触する部分であるので、高い精度で加工されていることが求められる。マージン６は刃部２の一部であるとともに、前記のとおり、マージン６の形成面は円周７上にあり、円筒面の一部をなしている。したがって、刃部２にはこの円筒面の精度の確保が求められる。本実施形態においては、円筒面の精度は具体的には同軸度である。

　図１において、シャンク部３は母材そのものであり、シャンク部３の断面は、図示はしていないが、エンドミル１の軸方向と直交する方向にけるシャンク部３の断面は円形断面である。本実施形態では前記のとおり、エンドミル１の母材は同軸度が刃部２に求められる同軸度の精度となるように予め加工されているので、母材そのものであるシャンク部３には、すでに刃部２に求められる同軸度の精度が確保されている。このことにより、シャンク部３に新たな刃部２を形成して再利用を図る際に、作業負担を軽減し、効率的な再利用が可能になるようにしている。以下、本実施形態に係るエンドミルの再利用方法について、エンドミル１の作成過程及び再利用の過程を説明しながら具体的に説明する。

　図４は、本実施形態に係るエンドミル１の作成過程及び再利用の過程を示す側面図である。図４（ａ）は、エンドミル１の母材１０を示している。母材１０は円柱状部材であり、母材１０は同軸度が刃部２に求められる同軸度の精度となるように予め加工している。

　母材１０の同軸度の精度は、特に限定はないが５μｍ以下であることが好ましい。後に説明するとおり、本実施形態では、新品状態の刃部２及び再加工して作成する刃部２のいずれについても、同軸度の精度は母材１０の同軸度の精度が確保されることになる。この場合、同軸度の精度が５μｍ以下であれば、新品状態の刃部２及び再加工して作成する刃部２のいずれについても、高精度な切削加工に適したものになる。

　また、同軸度の精度を高めることにより、真円度や円周振れ精度も高めることができる。本願発明者が作成した母材１０は、同軸度の精度を５μｍ以下とすることにより、真円度を５μｍ以下とし、円周振れ精度を５μｍ以下とすることができた。

　エンドミル１を切削加工に用いて刃部２が摩耗しても、刃部２の研磨により再度使用することが可能になるが、研磨を繰り返すと研磨代がなくなるため研磨にも限界がある。本実施形態に係るエンドミル１の再利用方法は、刃部２が研磨の限界を迎え寿命になったときに、シャンク部３に新たな刃部２を加工するというものである。

　本実施形態においては、便宜のため、当初の刃部２を第１の刃部２ａ、１回目に再加工した刃部２を第２の刃部２ｂ、２回目に再加工した刃部２を第３の刃部２ｃという。図４（ｂ）は、エンドミル１の作成完了状態（新品状態）を示している。本図の第１の刃部２ａは、シャンク部３の直径と同一径の円筒面の一部であるマージン６（図２、図３参照）を形成している。

　すなわち、マージン６は母材１０の表面そのものであり、母材１０の表面をマージン６として残した第１の刃部２ａの同軸度の精度は母材１０の同軸度の精度と同じである。したがって、母材１０の同軸度の精度が５μｍ以下であれば、第１の刃部２ａの同軸度の精度も５μｍ以下となる。このため、第１の刃部２ａの加工に際し、同軸度の精度を確保する加工は不要となる。

　図４（ｂ）に示したように、シャンク部３には、ライン４が形成されている。ライン４は、寿命になった刃部２を切断するときの切断位置を示すものである。ライン４が形成されていることにより、切断位置が明確になるだけでなく、再加工が可能になる回数が確認でき、あわせて再加工時の全長が分かるようになる。

　図４（ｃ）は、第１の刃部２ａが寿命になったときに、第１の刃部２ａをライン４の位置で切断し、シャンク部３に第２の刃部２ｂを加工した状態を示している。第２の刃部２ｂは、第１の刃部２ａと同一形状である。第２の刃部２ｂの加工は、シャンク部３の外周面の一部をマージン６（図２、図３参照）として残したまま、シャンク部３を加工する。

　この加工では、マージン６はシャンク部３の外周面の一部であるので、第２の刃部２ｂの加工に際し、マージン６を形成するために新たな外周面を形成する加工は不要になる。そして、シャンク部３は、第１の刃部２ａと同じ同軸度の精度の加工が施されているので、第２の刃部２ｂの同軸度の精度も第１の刃部２ａと同じになる。すなわち、第２の刃部２ｂの加工に際しても、同軸度を確保する加工は不要になる。

　図４（ｄ）は、第２の刃部２ｂが寿命になったときに、第２の刃部２ｂをライン４の位置で切断し、シャンク部３に第３の刃部２ｃを加工した状態を示している。第３の刃部２ｃの加工要領は、第１の刃部２ａ及び第２の刃部２ｂの場合と同様であり、第３の刃部２ｃの加工は、シャンク部３の外周面の一部をマージン６（図２、図３参照）として残したまま、シャンク部３を加工する。

　この加工においても、第１の刃部２ａ及び第２の刃部２ｂを加工したときと同様に、マージン６はシャンク部３の外周面の一部である。このため、第３の刃部２ｃの加工に際し、マージン６を形成するために新たな外周面を形成する加工は不要になる。そして、シャンク部３は、第１の刃部２ａと同じ同軸度の精度の加工が施されているので、第３の刃部２ｃの同軸度の精度も第１の刃部２ａと同じになる。すなわち、第３の刃部２ｂの加工に際しても、同軸度を確保する加工は不要になる。

　したがって、本実施形態に係るエンドミルの再利用方法によれば、順次新たに加工される第２の刃部２ｂ及び第３の刃部２ｃはいずれも、当初からあった第１の刃部２ａと外径、形状及び同軸度の精度がいずれも同一である。一方、本実施形態に係るエンドミルの再利用方法によれば、前記のとおりシャンク部３の外周面をマージン６として残して新たな刃部２を加工するので、新たな刃部２の加工に際し、新たな外周面を形成することは不要になる。このため、改めて同軸度の精度を確保する加工も不要になる。すなわち、本実施形態に係るエンドミルの再利用方法によれば、当初からあった刃部２と同一の刃部２を新たに加工する際の作業負担を軽減でき、効率的な再利用が可能になる。

　また、本実施形態に係るエンドミルの再利用方法によれば、刃部２が寿命になったときに、単に新たな刃部２を用いた切削加工ができるというだけではなく、前記のとおり、刃部２を新たに加工する際の作業負担を軽減でき、効率的な再利用が可能になる。このことにより、再利用によるコスト削減に加え、新たな刃部２の作成コストも削減でき、コスト面でも大きな効果が得られる。例えば、航空機材料を加工するには、高価な金属材料で作成したエンドミルを大量に用いるので、本実施形態に係るエンドミルの再利用方法を用いることにより、工具費用の大幅なコスト削減を図ることができる。

　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限るものではなく適宜変更した構成も含まれる。例えば、本実施形態では新たに加工する刃部２が２つの例で説明したが３つ以上であってもよい。また、ライン４は母材１の全周に亘り形成されたものでもよく、一部に形成されたものでもよい。

　１　エンドミル
　２　刃部
　２ａ　第１の刃部
　２ｂ　第２の刃部
　２ｃ　第３の刃部
　３　シャンク部
　４　ライン
　５　外刃
　６　マージン
　１０　母材

Claims

　円柱状のシャンク部とこれと一体の刃部を備えたエンドミルの再利用方法であって、
　前記エンドミルは、軸方向と直交する断面において、前記刃部の外刃に前記シャンク部の直径と同一径の円の一部であるマージンが形成されたものであり、
　前記エンドミルの母材は、同軸度が前記刃部に求められる同軸度の精度となるように予め加工したものであり、
　前記シャンク部は、前記母材を切削することなく残した未加工の部分であり、
　前記マージンは、前記母材を切削して前記外刃を形成する際に前記母材を切削することなく残した前記母材の外周面の一部であり、
　前記刃部が寿命になったときに、前記刃部を切断し、前記シャンク部の外周面の一部を切削することなく前記マージンとして残したまま、新たな外周面の形成及び同軸度の精度を確保する加工を改めてすることなく、前記シャンク部に前記切断した刃部と形状、同軸度の精度及び外径が同一の新たな刃部を加工し、複数回の再製造において、順次新たに加工される刃部はいずれも、当初からあった刃部と形状、同軸度の精度及び外径がいずれも同一であるようにすることを特徴とするエンドミルの再利用方法。
　前記シャンク部に、前記刃部の切断の切断位置を示すラインを、あらかじめ前記シャンク部の外周に沿って形成しておく請求項１に記載のエンドミルの再利用方法。