JP2023165507A - エンドミル - Google Patents

Abstract

【課題】被削材の厚み方向における加工面の加工面段差を大幅に緩和するエンドミルを提供する。【解決手段】複数の底刃１０（１０Ａ～１０Ｄ）、側周刃１１，１２、ねじれ溝１３，１４、シャンク１５を有するエンドミル１において、側周刃１１，１２を第１側周刃１１（１１Ａ～１１Ｄ）と第２側周刃１２（１２Ａ～１２Ｄ）から形成し、これらの第１側周刃１１（１１Ａ～１１Ｄ）と第２側周刃１２（１２Ａ～１２Ｄ）に隣接するねじれ溝１３，１４の向きを互いに逆向きとして、第１側周刃１１（１１Ａ～１１Ｄ）および第２側周刃１２（１２Ａ～１２Ｄ）が形成される区域Ｍに第１側周刃１１（１１Ａ～１１Ｄ）の端部１１ａ～１１ｄおよび第２側周刃１２（１２Ａ～１２Ｄ）の端部１２ａ～１２ｄに面取り加工を施す。【選択図】図１

Description

本発明は、被削材に対して溝加工や側面加工等を行うエンドミルに関する。

被削材に対する溝加工や側面加工等のフライス加工に多用されるエンドミルは、従来は２枚から６枚程度の底刃とそれに連なる側周刃が形成されており、近年では側周刃のねじれの向きをエンドミルの中央部付近で逆向きに変えた形態のエンドミルや隣接する底刃同士の中心角を各々変化させた形態のエンドミル、側周刃のリードを各々変化させた形態のエンドミルなど種々の形態のエンドミルが存在する（特許文献１ないし５参照）。これらエンドミルの形態は、切削加工後の被削材の上下面に発生するバリの抑制に有効である。

特開昭６３－４７００７号公報 特開平６－２４６５２５号公報 特開２０１５－４５８号公報 国際公開２０１８－１８０７７５号公報 国際公開２０１８－２１６７６４号公報

しかし、エンドミルの先端側（底刃側）に形成される側周刃と後端側（シャンク側）に形成される側周刃のねじれの向きが各々異なる（逆向き）であることに起因して、エンドミルの長さ方向（軸方向）のほぼ中央部には、これら互いに逆向きの側周刃は混在する部分が形成されることになる。そのため、エンドミルの中央部付近の直径は、測定する側周刃の箇所に応じて変化する場合がある。

そのため、ねじれの向きが互いに異なる側周刃が交互に被削材に対して側面加工した際に、前述した理由からエンドミルの直径が異なることに起因して、被削材の厚み方向に加工面の段差が発生し、その段差が被削材全体の加工精度を低下させる原因となっていた。

そこで、本発明は被削材の側面加工に際して、被削材の上下面におけるバリ（かえり）の発生を抑制すると同時に、被削材の厚み方向における加工面の段差（微少な凹凸）を大幅に緩和するエンドミルを提供することを課題とする。

本発明のエンドミルは、先端側に形成される複数の底刃、これら複数の底刃と連続的に形成されて長手方向に沿ってらせん状に形成される複数の側周刃、これらの側周刃に隣接配置されてらせん状に形成される複数のねじれ溝、後端側に形成されるシャンクを備えるエンドミルにおいて、複数の側周刃を底刃側からシャンク側へ向けて形成される第１側周刃およびシャンク側から底刃側へ向けて形成される第２側周刃から形成する。

また、第１側周刃に隣接するねじれ溝と第２側周刃に隣接するねじれ溝のねじれの向きは互いに異なり、エンドミルの長手方向において第１側周刃および第２側周刃が共に形成されている区域に第１側周刃の端部および第２側周刃の端部に面取り加工を施す。さらに、これらの第１側周刃および第２側周刃が共に形成されている区域の断面視において、第１側周刃および第２側周刃を等分割の配置にする。なお、先端視における複数の底刃を回転軸を中心とした不等分割の配置として、周方向において互いに隣接するねじれ溝のねじれ角を各々異なるものとしてもよい。

本発明のエンドミルは、被削材の側面加工に際して、被削材の上下面におけるバリ（かえり）の発生を抑制すると共に被削材の厚み方向における加工面の加工面段差を大幅に緩和するという効果を奏する。

エンドミル１の正面図である。 エンドミル１の左側面図である。 図１に示すエンドミル１のＡ－Ａ線およびＣ－Ｃ線の各断面図である。 図１に示すエンドミル１のＢ－Ｂ線断面図である。 図１の示すエンドミル１の領域Ｍの拡大図である。 図５に示すＸ部分の拡大図である。 図５に示すＹ部分の拡大図である。

本発明の一実施形態であるエンドミルについて図面を用いて説明する。本発明の一実施形態であるエンドミル１の正面図を図１、左側面図を図２にそれぞれ示す。また、図１に示すエンドミル１のＡ－Ａ線およびＣ－Ｃ線の各断面図を図３、図１に示すエンドミル１のＢ－Ｂ線断面図を図４にそれぞれ示す。本発明のエンドミル１は、図１および図２に示す様に大別してエンドミル１先端側の４枚の底刃１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ、これら４枚の底刃１０Ａ～１０Ｄと連続的に形成されて、エンドミル１の長手方向に沿って螺旋（らせん）状に形成される側周刃１１，１２、これらの側周刃１１，１２に隣接してエンドミル１の回転方向Ｒ側に配置されるねじれ溝１３，１４、エンドミル１後端側のシャンク１５から形成される。

本実施形態のエンドミル１の底刃１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄは４枚刃であり、図２に示す様に回転軸Ｏを中心として不等分割に配置されている。例えば、エンドミル１の円周方向において隣接する２枚の底刃１０Ｄ，１０Ａが成す中心角α１および２枚の底刃１０Ａ，１０Ｂが成す中心角α２は、それぞれ異なる角度（α１≠α２）である。なお、図２に示す形態では中心角α１＝８３°であり、中心角α２＝９７°である。

本実施形態のエンドミル１の４枚の側周刃１１，１２は、図１に示す様にエンドミル１０の底刃１０（１０Ａ～１０Ｄ）側からシャンク１５側へ向けてらせん状に形成される４枚の第１側周刃１１（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ）およびシャンク１５側から底刃１０（１０Ａ～１０Ｄ）側へ向けて同様にらせん状に形成される４枚の第２側周刃１２（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ）に分けることができる。

第１側周刃１１（１１Ａ～１１Ｄ）と第２側周刃１２（１２Ａ～１２Ｄ）は、図１に示す様に中心軸Ｏに対して互いに逆向きにねじれた形態である。つまり、図２に示すエンドミル１の先端視において第１側周刃１１（１１Ａ～１１Ｄ）は時計周りに形成されており、第２側周刃１２（１２Ａ～１２Ｄ）は反時計回りに形成されている。

また、これらの第１および第２側周刃１１（１１Ａ～１１Ｄ），１２（１２Ａ～１２Ｄ）に隣接してエンドミル１の回転方向Ｒ側にそれぞれ配置されるねじれ溝１３，１４も同様にねじれの向きが互い異なる。すなわち、第１側周刃１１（１１Ａ～１１Ｄ）に隣接して回転方向側に形成される第１ねじれ溝１３（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ）は、図１に示す様にエンドミル１の先端視において時計周りに形成されている。

これに対して、第２側周刃１２（１２Ａ～１２Ｄ）に隣接して回転方向側に形成される第２ねじれ溝１４（１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ）は、図１に示す様にエンドミル１の先端視において反時計周りに形成されている。さらに、これらの第１ねじれ溝１３（１３Ａ～１３Ｄ）において、互いに隣接する２条のねじれ溝がエンドミル１の中心軸Ｏと成す角度、すなわちねじれ角もそれぞれ異なる。同様に、第２ねじれ溝１４（１４Ａ～１４Ｄ）のねじれ角もそれぞれ異なる。例えば、図１に示すエンドミル１の形態では、隣接する２条の第１ねじれ溝１３Ａのねじれ角θ１＝４５°、第１ねじれ溝１３Ｄのねじれ角θ２＝４７°の場合を示す。

本実施形態のエンドミル１の軸（長手）方向において、図１に示す様に側周刃が形成されている範囲のほぼ中央部に第１側周刃１１（１１Ａ～１１Ｄ）と第２側周刃１２（１２Ａ～１２Ｄ）が共に形成されている区間Ｍが設けられている。当該区間Ｍには、図４に示す様に４枚の第１側周刃１１（１１Ａ～１１Ｄ）と４枚の第２側周刃１２（１２Ａ～１２Ｄ）の計８枚の側周刃が形成される。

また、図４に示す様に当該区間Ｍの中央部（Ｂ－Ｂ線断面）においてエンドミル１の円周方向には第１側周刃１１（１１Ａ～１１Ｄ）と第２側周刃１２（１２Ａ～１２Ｄ）が交互に隣接して配置されており、例えば第１側周刃１１Ｂと第２側周刃１２Ｂが成す中心角β１、第２側周刃１２Ｂと第１側周刃１１Ｃが成す中心角β２は、は共に４５°になる。

つまり、本発明のエンドミル１の４枚の第１側周刃１１（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ）と４枚の第２側周刃１２（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ）が共存する区間Ｍの中央部断面では、これら８枚の側周刃１１Ａ～１１Ｄ、１２Ａ～１２Ｄが互いに成す中心角は等分割の配置となる。

次に、エンドミル１の第１側周刃１１Ａ～１１Ｄと第２側周刃１２Ａ～１２Ｄが共に形成される区間Ｍの拡大図を図５、図５に示すＸ部分（第１側周刃１１Ｂの端部１１ｂ）の拡大図を図６、図５に示すＹ部分（第２側周刃１２Ａの端部１２ａ）の拡大図を図７にそれぞれ示す。本実施形態のエンドミル１の側周刃が形成される中央部には、図５に示す様に第１側周刃１１（１１Ａ，１１Ｂ）と第２側周刃１２（１２Ａ）が共に形成されている領域（区間）Ｍが存在し、それら側周刃１１，１２に隣接して形成される第１ねじれ溝１３（１３Ａ，１３Ｂ）と第２ねじれ溝１４（１４Ａ）が交わる領域でもある。

エンドミル１の第１側周刃１１Ａ，１１Ｂには、図５に示す様に第１側周刃１１Ａ,１１Ｂ（切れ刃）に隣接して逃げ面２１Ａ,２１Ｂとすくい面２１Ａ，３１Ｂが形成されている。当該第１側周刃１１Ｂの端部１１ｂ、すなわち逃げ面２１Ｂおよびすくい面３１Ｂとこれらに隣接する第２ねじれ溝１４Ａが交わる角部は、図５および図６に示す様に切除されている（面取りされている）。

同様に、エンドミル１の第２側周刃１２Ａにも図５に示す様に第２側周刃１２Ａ（切れ刃）に隣接して逃げ面とすくい面が形成されている。当該第２側周刃１２Ａの端部１２ａ、すなわちこれらの逃げ面およびすくい面とこれらに隣接する第１ねじれ溝１３Ａが交わる角部は、図５および図７に示す様に切除されている（面取りされている）。

なお、本実施形態のエンドミルは底刃および側周刃がそれぞれ４枚ずつの形態を示しているが、底刃および側周刃の枚数はこれに限定されない。また、図１に示す様にエンドミルのねじれ溝のねじれ角は、隣接するねじれ溝同士のねじれ角が同じ角度でも良く、本実施形態（不等リード配置）に限定されない。

さらに、図２に示すようにエンドミルの底刃の中心角も同じ角度でも良く、本実施形態（不等分割配置）に限定されず、本実施形態のエンドミルでは側周刃の端部が図６および図７に示す様に面取り形態がＣ面取りであるが、Ｒ面取りであっても構わない。

１ エンドミル
１０（１０Ａ～１０Ｄ） 底刃
１１（１１Ａ～１１Ｄ） 第１側周刃
１１ａ～１１ｄ 第１側周刃の端部
１２（１２Ａ～１２Ｄ） 第２側周刃
１２ａ～１２ｄ 第２側周刃の端部
１３，１４ ねじれ溝
１５ シャンク
２１Ａ，２１Ｂ 逃げ面
３１Ａ，３１Ｂ すくい面
Ｍ 第１および第２側周刃が共存する区域
Ｏ 中心軸
α１、α２ 隣接する底刃が成す中心角
β１、β２ 隣接する側周刃が成す中心角
θ１，θ２ ねじれ溝のねじれ角

Claims (3)

1. 先端側に形成される複数の底刃と、前記複数の底刃と連続的に形成されて長手方向に沿ってらせん状に形成される複数の側周刃と、前記側周刃に隣接配置されてらせん状に形成される複数のねじれ溝と、後端側に形成されるシャンクと、を有するエンドミルであって、前記複数の側周刃は、前記底刃側から前記シャンク側へ向けて形成される第１側周刃と、前記シャンク側から前記底刃側へ向けて形成される第２側周刃と、から構成されており、前記第１側周刃に隣接するねじれ溝と前記第２側周刃に隣接するねじれ溝のねじれの向きは互いに異なっており、前記エンドミルの長手方向において前記第１側周刃および前記第２側周刃が共に形成されている区域において、前記第１側周刃の端部および前記第２側周刃の端部に面取り加工が施されていることを特徴とするエンドミル。
2. 前記第１側周刃および第２側周刃が共に形成されている区域の断面視において、前記第１側周刃および前記第２側周刃は回転軸を中心とした等分割の配置であることを特徴とする請求項１に記載のエンドミル。
3. 先端視における前記複数の底刃は、回転軸を中心とした不等分割の配置であり、かつ周方向において互いに隣接する前記ねじれ溝のねじれ角が各々異なることを特徴とする請求項１記載のエンドミル。
   
   

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