JP2021104572A - エンドミル - Google Patents
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Abstract
Description
そして、ボールエンドミル100を被削材に切り込ませて横送りすることで、回転するR刃102によって金型等の被削材を切削加工する。R刃102で生成された切り屑はギャッシュ溝104に形成されたすくい面104aから外部に排出される。このようなボールエンドミルは例えば特許文献1等にも開示されている。
また、ボールエンドミル100で被削材の切削加工を行う場合、R刃102と外周刃103の接続部106付近に被削材に対する当り面があるとR刃102のすくい面104aと外周刃103のすくい面105aの境界付近のR刃102で切削加工する。この場合、2つのすくい面104a、105aは交差稜線部107で仕切られてすくい面とすくい角が相違しているため、R刃102による切削加工とそのすくい面104aからフルート溝105への切屑流れがスムーズにいかず、加工精度と加工面粗さを悪化させるという問題もある。
本発明によれば、ギャッシュ溝のギャッシュ面は工具本体の先端部からフルート溝との交差部までの距離が切刃部の半径長さより長く設定されているため、底刃のR形状部分の精度が高く、R形状部分を有する底刃の基端側部分で被削材を切削加工する際にも切り屑がギャッシュ面のすくい面に沿ってスムーズに流れて外部に排出され、底刃による加工精度及び加工面粗さが向上する。しかも、底刃のR形状部分の精度が高い。
底刃や外周刃のバックテーパつなぎ刃で切削された切り屑はそれぞれギャッシュ面のすくい面を走行してフルート溝側に流れるため、切り屑の走行が阻害されることなく切り屑流れがスムーズで切削性を向上できる。
底刃のR刃とバックテーパつなぎ刃の境界をなす終端部が底刃の1/4円弧部分より基端側に延びて形成されているため、R刃の加工が容易で加工精度が高く、R刃の1/4円弧部付近による切削加工の加工精度が良好である。
底刃及びバックテーパつなぎ刃の間の終端部やバックテーパつなぎ刃及び外周刃の接続部の位置精度が低くても、これらは外周刃のバックテーパつなぎ刃上に形成されているため、工具のR精度を劣化させることがなく、仕上げ加工時の加工精度を低下させない。
ギャッシュ溝のギャッシュ面を走行する切り屑は、同一またはそれ以上のねじれ角で捩じれるフルート溝をスムーズに走行して排出される。
図1乃至図5は本発明の第一実施形態による外周フルート溝を有するボールエンドミル1を示すものである。図1乃至図3において、本実施形態によるボールエンドミル1は、略円柱状に形成されていて中心軸線Oを中心に回転される工具本体2とその先端部に形成された切刃部3とを備えている。
このボールエンドミル1は機械部品や金型等の高硬度材や非鉄金属、一般鋼材等を切削加工するのに用いられる。本明細書では工具本体2の中心軸線Oに沿った切刃部3側を先端側、先端といい、主軸に連結する反対側を基端側、基端というものとする。
図2及び図3に示す切刃部3において、各R刃5の回転方向前方側にはギャッシュ溝7が形成されている。R刃5は凸円弧状に形成され、側面視で先端側から基端側に向けて次第に回転方向後方側に捩じれるようにねじれ角αを有している。ギャッシュ溝7も同様にねじれ角αで回転方向後方側にねじれている(図2参照)。
R刃5の回転方向後方側には逃げ面として正の逃げ角を有する二番逃げ面9と三番逃げ面10が順次形成されている。R刃5及び外周刃13の後述するバックテーパつなぎ刃13dのそれぞれの逃げ面は二番逃げ面9とされ、逃げ角が同一に形成されている。三番逃げ面10の逃げ角は二番逃げ面9の逃げ角より大きい逃げ角を有している。また、フルート溝16における外周刃13の回転方向前方側には外周刃13のすくい面17が形成されている。
円弧刃5aは交差部rから終端部sまで中心点qを中心とした長さmの円弧とされており、交差部rよりも中心軸線O側に角度θだけ湾曲している。しかも、切刃部3はR刃5の交差部rの位置で最大外径2Rを有している。
外周刃13のバックテーパつなぎ刃13dとバックテーパ刃13bは例えば直線状のバックテーパ形状を有しており、中心軸線Oに対してバックテーパ角度θで傾斜している。ここで、円弧刃5aとバックテーパつなぎ刃13dはR刃5を延長させて外周刃13に接続する延長部14とされている。バックテーパつなぎ刃13dは外周刃13の一部を構成している。なお、外周刃13のバックテーパ刃13bとバックテーパつなぎ刃13dは円弧状に形成されていてもよい。また、バックテーパつなぎ刃13dとバックテーパ刃13bは接続部12を境に異なる角度に形成されていてもよい。
R刃5は切刃部3の先端部pから外周面側に向けて1/4R円弧状に形成された交差部rを超えて終端部sまで長さmだけ半径Rの円弧状に延びている。R刃5は中心点qから先端部pまでの半径長さRで先端部pから交差部rまでの90度の角度範囲による1/4円弧状長さに加えて、角度θだけ円弧状長さmを延長した円弧刃5aを有している。しかも、R刃5は交差部rを介した基部切刃5bと円弧刃5aに継ぎ目がない。
円弧刃5aの長さmを設定する中心点qの角度θは例えば0°<θ≦10°の範囲に設定されている。本実施形態では角度θ=1°に設定されている。円弧刃5aの角度θは外周刃13のバックテーパ角度θと等しく設定したが、異なっていてもよい。
バックテーパつなぎ刃13dはR刃5の終端部sから接続部12までの長さnに亘って延長したものであり、長さnの切刃は外周刃13の一部を形成している。中心点qから終端部sまでの仮想線はバックテーパつなぎ刃13dに直角に形成されている。
しかも、R刃5と外周刃13との接続部12は、従来技術におけるR刃5の1/4円弧部をなす交差部rから基端側に延長部14の延長幅L(=m+n)だけ移動し、R刃5と外周刃13をそれぞれ延長させている。これに関連して、ギャッシュ溝7のギャッシュ面であるR刃5のすくい面8が交差部rから接続部12まで延長している。終端部sを挟むR刃5の円弧刃5aとバックテーパつなぎ刃13dで生成された切り屑は、すくい面8のすくい角が同一であるため、スムーズに切削されて基端側に送られる。
ボールエンドミル1を中心軸線O回りに回転させつつ、等高線仕上げ加工において被削材に直角の立壁加工を行う。切り込み時には切刃部3のR刃5で被削材を切削加工することで、切削された切り屑はギャッシュ溝7のすくい面8を走行して、基端側に流れて外部に排出される。しかも、フルート溝16はギャッシュ溝7と同一ねじれ角αまたはより大きいねじれ角βで回転方向後方側に捩じれているため、切り屑はギャッシュ溝7からフルート溝16へスムーズに流れて外部に排出される。
この場合、R刃5の交差部rから終端部sまでの円弧刃5aとバックテーパつなぎ刃13dのすくい面8はすくい角が同一角度に形成されているため、切り屑がスムーズにすくい面8上を流れて、交差稜線部20を乗り越えてフルート溝16側に送られる。そのため、R刃5の先端部pから交差部rまでの1/4円弧での切削と、交差部rから終端部s及び接続部12までの延長部14での切削加工の切削性がよく、切り屑排出もスムーズである。
R刃5を先端部pから1/4円弧をなす交差部rに加えて終端部sまで角度θ分の長さmだけ円弧刃5aを延ばした。そのため、R刃5の円弧形状の製造誤差を抑制できてR刃5の加工精度が向上し、交差部rを超えた終端部sまで精度の良い円弧形状を形成できる。
また、R刃5を1/4円弧の交差部rを超えて終端部sまで円弧刃5aとして延ばし、更にバックテーパつなぎ刃13dを備えた延長部14を形成して接続部12を介して外周刃13に接続し、ギャッシュ溝7を接続部12まで延ばした。そのため、追加の円弧刃5aとバックテーパつなぎ刃13dのすくい面8がギャッシュ溝7のギャッシュ面で継ぎ目のない同一すくい角に形成され、生成された切り屑をすくい面8にスムーズに走行できるため加工精度と加工面粗さが向上する。
また、R刃5に続く円弧刃5aの角度θを0°より大きく10°以下の範囲に設定したため、切削性を向上できる上に、切刃部3の首下径が小さくなるのを抑制して工具強度を確保できる。
以下に本発明の他の実施形態や変形例について説明するが、上述した実施形態の部分や部品と同一または同様なものについては同一の符号を用いて説明を行うものとする。
本実施形態によるラジアスエンドミル25では、中心軸線O回りに回転可能な略円柱状の工具本体2の切刃部3に形成された底刃26の外周側コーナー部に半径Rで1/4円弧状をなすR刃5(R形状部分)が形成されている。R刃5における基部切刃5bの基端側端部をなす交差部rの延長上に終端部sまで角度θ分、半径Rの円弧刃5aが形成されている。
更に、R刃5の終端部sに続いて直線状のバックテーパつなぎ刃13dが接続部12まで延び、接続部12の基端側に外周刃13が形成されている。外周刃13のバックテーパ刃13bとバックテーパつなぎ刃13dはバックテーパ角度θを有しており、同一の直線状に形成されているが、円弧状に形成されていてもよい。或いは、外周刃13のバックテーパ角度θを接続部12の位置で内側に向けた異なる角度に変えてもよい。
そのため、本第二実施形態によるラジアスエンドミル25においても第一実施形態によるボールエンドミル1と同様な構成を有し同様の作用効果を奏する。
また、延長部14としてR刃5の円弧刃5aと外周刃13のバックテーパつなぎ刃13dとを形成したが、バックテーパつなぎ刃13dを設けることなく、R刃5の終端部sを直接外周刃13のバックテーパ刃13bに接続部12を介して接続させてもよい。
なお、上述した各実施形態によるボールエンドミル1、ラジアスエンドミル25において、切刃部3に形成する底刃は2枚に限定されることなく、3枚以上でもよい。
2 工具本体
3 切刃部
5 R刃(底刃)
5a 円弧刃(底刃)
5b 基部切刃(底刃)
7 ギャッシュ溝
8 すくい面
9 二番逃げ面
12 接続部
13 外周刃
13b バックテーパ刃(外周刃)
13d バックテーパつなぎ刃(外周刃)
16 フルート溝
17 外周刃のすくい面
20 交差稜線部
25 ラジアスエンドミル
26 底刃
p 先端部
q 中心点
r 交差部
s 終端部
O 中心軸線
Claims (5)
- 中心軸線回りに回転可能な工具本体の先端側に切刃部を備えたエンドミルにおいて、
前記切刃部の先端面に形成されていてR形状部分を有する複数の底刃と、
前記底刃の回転方向前方側に形成されていて前記底刃のすくい面を有するギャッシュ溝と、
前記底刃に接続されていて基端側に向けて形成された外周刃と、
該外周刃の回転方向前側に形成されたフルート溝と、を備え、
前記ギャッシュ溝は、前記工具本体の先端部から前記フルート溝との交差部までの距離が前記切刃部の半径長さより長く設定され、前記底刃のすくい面をなすギャッシュ面を有していることを特徴とするエンドミル。 - 前記ギャッシュ面は前記底刃のすくい面と前記底刃に接続されたバックテーパつなぎ刃のすくい面を形成している請求項1に記載されたエンドミル。
- 前記底刃は前記切刃部の先端部から1/4円弧を超える長さのR刃を有し、前記底刃に接続されたバックテーパつなぎ刃を介して前記外周刃に接続されている請求項1または2に記載されたエンドミル。
- 前記底刃に接続されたバックテーパつなぎ刃は前記外周刃の一部をなし、
前記ギャッシュ面は前記バックテーパつなぎ刃と前記外周刃との接続部まで延びている請求項1から3のいずれか1項に記載されたエンドミル。 - 前記フルート溝のねじれ角は前記ギャッシュ溝のねじれ角と同一またはそれ以上の大きさに設定されている請求項1から4のいずれか1項に記載されたエンドミル。
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