JP3492641B2 - エンドミル - Google Patents
エンドミルInfo
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- JP3492641B2 JP3492641B2 JP2001074312A JP2001074312A JP3492641B2 JP 3492641 B2 JP3492641 B2 JP 3492641B2 JP 2001074312 A JP2001074312 A JP 2001074312A JP 2001074312 A JP2001074312 A JP 2001074312A JP 3492641 B2 JP3492641 B2 JP 3492641B2
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- peripheral surface
- cutting edge
- blade
- edge portion
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C5/00—Milling-cutters
- B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
- B23C5/10—Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C2210/00—Details of milling cutters
- B23C2210/24—Overall form of the milling cutter
- B23C2210/241—Cross sections of the whole milling cutter
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C2265/00—Details of general geometric configurations
- B23C2265/08—Conical
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Milling Processes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工具本体の先端部
に位置する刃先部の外周面に複数の外周刃が形成されて
いて、例えば金型のリブ溝加工などに用いられるエンド
ミルに関する。 【０００２】 【従来の技術】図６は、従来のこの種のエンドミルにお
ける工具本体の先端部に形成された刃先部の軸線に直交
する断面（軸直交断面）を示すものである。この図６に
示すエンドミルは、軸線Ｏを中心とする略円柱状の工具
本体の先端部に形成された刃先部１０の外周面１１に、
周方向で等間隔に４つの外周刃１２が形成されていて、
いわゆる４枚刃とされている。そして、この外周面１１
において、外周刃１２の工具回転方向Ｔのすぐ前方側に
それぞれ切屑排出溝１３が形成されており、各切屑排出
溝１３の工具回転方向Ｔの前方側を向く壁面がすくい面
１４とされるとともに、このすくい面１４のすくい角が
わずかにネガとなるように設定されている。 【０００３】さらに、すくい面１４は、図６に示すよう
に凹曲面を描きつつ工具本体内周側に向けて延びて、切
屑排出溝１３の溝底部が最も工具本体内周側に凹んで刃
先部１０の芯厚円Ｒ（刃先部１０の軸直交断面に内接し
て軸線Ｏを中心とする最大の径をもつ円）に接するよう
に形成されている。そして、切屑排出溝１３の底面はこ
の溝底部から工具回転方向Ｔの前方側に向かうにしたが
い工具本体外周側に延びて、すくい面１４が連なる外周
刃１２の工具回転方向Ｔの前方側に隣接する外周刃１２
の逃げ面１５に連なっている。 【０００４】また、刃先部１０の外接円Ｓ（外周刃１２
の回転軌跡がなす円）の外径、すなわち、刃先部１０の
外径Ｄが、その先端から基端側に向かうにしたがい漸次
大きくなっていて、刃先部１０がテーパを有するように
形成されているとともに、外周刃１２及び切屑排出溝１
３が刃先部１０の基端側に向かうにしたがい工具回転方
向Ｔの後方側に向けてねじれる螺旋状に形成されてい
る。 【０００５】このような構成とされたエンドミルは、例
えば金型のリブ溝加工に用いられる。ワークに形成され
るリブ溝は、その溝幅が小さく、かつ、溝深さが深いも
のが多く、このようなリブ溝を形成する際には、上述の
ようなエンドミルを用いて、切り込み深さが、例えば
０．０５ｍｍと極わずかずつ切削するようにしてエンド
ミルを往復運動させながら、所望の形状のリブ溝を形成
していくものである。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示すような従来のエンドミルにおいては、すくい面１４
のすくい角がわずかのネガに設定されているために、外
周刃１２の刃先角が小さくなり、外周刃１２がワークに
食い込みながらリブ溝加工を行うことになるので、刃先
部１０にビビリ振動が生じた場合にワークの加工面の面
粗さを極度に低下させる要因となっていた。 【０００７】しかも、切屑排出溝１３が形成されている
ことによって、刃先部１０が工具本体内周側に凹むよう
な箇所を有するために、刃先部１０の軸直交断面におけ
る断面積が小さくなり、芯厚を大きく確保することがで
きなかった。これにより、刃先部１０の剛性を十分に確
保することができず、切削加工時には、刃先部１０にビ
ビリ振動や折損が生じてしまうおそれがあった。このよ
うな傾向は、刃先部１０の外径Ｄが小さくなればなるほ
ど、また、刃先部１０の長手方向の長さ（刃長）が長く
なればなるほど顕著になってくる。 【０００８】また、別の従来技術として、その刃先部の
軸直交断面が図７に示すようなエンドミルがある。この
エンドミルは、刃先部２０の軸直交断面が正多角形状、
例えば正方形状をなしていて、刃先部２０の外周面２１
には、周方向で等間隔に位置する４つの角部にそれぞれ
外周刃２２が形成されてなるものである。この外周面２
１は、軸直交断面において正方形状をなす４つの壁面に
より構成されていて、それぞれ工具回転方向Ｔの前方側
部分が逃げ面２３をなすとともに、工具回転方向Ｔの後
方側部分がすくい面２４をなしている。また、刃先部２
０の外径Ｄ（刃先部２０の外接円Ｓの外径）が、その先
端から基端側に向けて漸次大きくなって、テーパを有す
る刃先部２０となっている。このようなエンドミルは形
状が単純で製作しやすいためによく用いられる。 【０００９】このようなエンドミルを用いて切削加工を
行った場合においても、その外周刃２２が、約９０゜と
比較的鋭い刃先角を有していることにより、ワークへの
外周刃２２の食い込みを防止することができず、刃先部
２０にビビリ振動が生じた場合には、ワークの加工面の
面粗さを極度に低下させてしまっていた。また、図７に
示すように、芯厚円Ｒを大きくとることができないの
で、その剛性も不十分となって、剛性不足からくるビビ
リ振動が生じたり、刃先部２０に折損が生じたりするこ
とは免れない。 【００１０】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、ワークの加工面の面粗さを良好に保つことのできる
エンドミルを提供することを目的とする。 【００１１】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決して、
このような目的を達成するために、本発明は、軸線回り
に回転される工具本体の先端部に、軸直交断面が略多角
形状をなす刃先部が形成されるとともに、該刃先部の外
周面に複数の外周刃が形成されてなるエンドミルであっ
て、前記刃先部の外周面は、周方向で隣接する外周刃同
士をつなぐ壁面がそれぞれ前記外周刃の工具回転方向の
後方側に連なる第一外周面と、第一外周面の工具回転方
向の後方側に連なる第二外周面と、さらに第二外周面の
工具回転方向の後方側に連なる第三外周面とによって構
成され、前記刃先部の軸直交断面において、周方向で隣
接する前記外周刃同士を結ぶ線よりも、前記刃先部の外
周面が工具本体外周側に突出しており、かつ、前記刃先
部の軸直交断面に内接して軸線を中心とする最大の円と
前記刃先部の外周面との内接点が前記第二外周面上に位
置していて、この内接点と、該内接点の工具回転方向の
すぐ後方側に位置する前記外周刃とを結ぶ線よりも、前
記刃先部の外周面が工具本体外周側に突出していること
を特徴とする。このような構成としたことにより、外周
刃が極めてネガのすくい角を有するとともにその刃先角
が大きくなり、ワークの加工面に外周刃が食い込むこと
がなくて、たとえビビリ振動が生じた場合であっても加
工面を傷つけて面粗さを低下させてしまうことがない。
さらに、外周刃の刃先角が大きく設定されることから、
切刃強度を高く保つことができる。しかも、刃先部の軸
直交断面の断面積を大きくするとともに刃先部の芯厚を
大きく確保することができるので、その剛性を高く保つ
ことが可能になる。 【００１２】また、前記刃先部は、その先端から基端側
に向かうにしたがい外径が漸次大きくなるようにテーパ
を有していてもよい。このような構成とすることによ
り、刃先部の剛性をより大きく確保することができる。 【００１３】また、本発明によるエンドミルは、前記刃
先部の外周面を、１枚のアンギュラ砥石を用いて、前記
刃先部のテーパ角度と砥石角度との差異θを、０゜＜θ
≦４゜の範囲に設定して研削するような製造方法によっ
て製作されるのが好ましい。 【００１４】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付し
た図面を参照しながら説明する。図１は本実施形態によ
るエンドミルの側面図、図２は図１におけるエンドミル
のＡ−Ａ線に沿う軸直交断面図、図３は同エンドミルの
先端面図、図４は図２における要部拡大図である。 【００１５】本実施形態によるエンドミル３０は、図１
に示すように、軸線Ｏ回りに回転される略円柱状の工具
本体３１を有しており、その基端側部分がシャンク部３
２とされているとともに、先端部には刃先部３３が形成
されている。このエンドミル３０は、刃先部３３に関し
て、その先端から適宜の位置における軸線Ｏに直交する
方向のＡ−Ａ線に沿う断面（軸直交断面）が、図２に示
すように、例えば略四角形状をなしている。 【００１６】この刃先部３３の外周面３４には、その略
四角形状をなす軸直交断面の４つの角部にそれぞれ外周
刃３５が形成されており、この４つの外周刃３５は、刃
先部３３の周方向（工具回転方向Ｔ）で等間隔に形成さ
れていて、４枚刃のエンドミルをなしている。 【００１７】また、４つの外周刃３５の回転軌跡がなす
円（刃先部３３の外接円Ｓ）の外径、すなわち、刃先部
３３の外径Ｄが、刃先部３３の先端から基端側に向かう
にしたがい漸次大きくなっていき、刃先部３３がテーパ
を有するように形成されているとともに、４つの外周刃
３５がそれぞれ軸線Ｏを中心として工具回転方向Ｔの後
方側にねじれる螺旋状に形成されている。 【００１８】そして、刃先部３３の外周面３４が、図２
及び図４に示すように、周方向で隣接する外周刃３５同
士をつなぐ４つの壁面によって構成されていて、この４
つの壁面はそれぞれ外周刃３５の工具回転方向Ｔの後方
側に連なる第一外周面３４Ａと、第一外周面３４Ａの工
具回転方向Ｔの後方側に連なる第二外周面３４Ｂと、さ
らに第二外周面３４Ｂの工具回転方向Ｔの後方側に連な
る第三外周面３４Ｃとの３つの壁面によって構成されて
いる。 【００１９】ここで、周方向で隣接する外周刃３５同士
をつなぐ刃先部３３の外周面３４に関して、周方向で隣
接する外周刃３５同士を結ぶ線Ｔ１よりも、第一外周面
３４Ａ，第二外周面３４Ｂ及び第三外周面３４Ｃが工具
本体外周側に突出している。すなわち、第一外周面３４
Ａと第二外周面３４Ｂとの交点Ｘと、第二外周面３４Ｂ
と第三外周面３４Ｃとの交点Ｙがともに、隣接する外周
刃３５同士を結ぶ線Ｔ１よりも、工具本体外周側に位置
している状態となっている。 【００２０】さらに、刃先部３３の軸直交断面に内接し
て軸線Ｏを中心とする最大の径をもつ円（刃先部３３の
芯厚円Ｒ）と刃先部３３の外周面３４との内接点Ｚ（本
実施形態では、第二外周面３４Ｂに芯厚円Ｒが内接して
いて、内接点Ｚが第二外周面３４Ｂ上に位置してい
る。）と、内接点Ｚの工具回転方向Ｔのすぐ後方側に位
置する外周刃３５とを結ぶ線Ｔ２よりも、刃先部３３の
外周面３４が工具本体外周側に突出していることにな
る。すなわち、第二外周面３４Ｂと第三外周面３４Ｃと
の交点Ｙが、内接点Ｚと外周刃３５とを結ぶ線Ｔ２より
も、工具本体外周側に位置している状態となっている。 【００２１】また、第一外周面３４Ａ及び第二外周面３
４Ｂは、図４に示すように、軸直交断面視において直線
状に形成されているが、第三外周面３４Ｃは、工具本体
外周側に突出する凸曲線をなすように、凸曲面によって
構成されている。なお、この第三外周面３４Ｃは、図５
に示すように、ほぼ直線状に形成されていてもよいが、
本実施形態のように、凸曲面をなすように形成すること
で、外周刃３５に、よりネガのすくい角βを与えること
ができ、さらには、刃先部３３の軸直交断面における断
面積をより大きく確保することができて高い剛性を得る
ことができる。 【００２２】また、刃先部３３の外周面３４が上記のよ
うな位置関係を有する第一外周面３４Ａ，第二外周面３
４Ｂ及び第三外周面３４Ｃとによって構成されているこ
とから、刃先部３３が、全体として工具本体外周側に突
出する凸多段面によって構成されることになり、外周面
３４に工具本体内周側に凹む箇所が形成されていないこ
とになる。 【００２３】ここで、外周刃３５の工具回転方向Ｔのす
ぐ後方側に連なるように位置する第一外周面３４Ａが、
逃げ角αを有する逃げ面３６となるが、外周刃３５の工
具回転方向Ｔの後方側に連なる第一外周面３４Ａが隣接
する外周刃３５同士を結ぶ線Ｔ１よりも工具本体外周側
に突出しているために、この突出部分の形状を適宜設定
することで、逃げ角αをより自由に設定することができ
る。なお、本実施形態においては、この逃げ角αが極め
て小さく設定されていて、外周刃３５のワークへの食い
込みを抑制する効果をより高く保つことができる。 【００２４】そして、外周刃３５の工具回転方向Ｔのす
ぐ前方側に連なるように位置する第三外周面３４Ｃと、
第三外周面３４Ｃの工具回転方向Ｔの前方側に連なる第
二外周面３４Ｂの工具回転方向Ｔの後方側部分とによっ
て、すくい面３７が形成されており、このすくい面３７
が工具回転方向Ｔの前方側（工具本体外周側）に突出す
るような凸状をなすことになる。しかも、外周刃３５の
工具回転方向Ｔの前方側に連なり、すくい面３７を構成
する第三外周面３４Ｃが、内接点Ｚと外周刃３５とを結
ぶ線Ｔ２よりも工具本体外周側に突出していることか
ら、極めてネガのすくい角β（極めて小さいすくい角
β）を有することになる。上記のように、外周刃３５
が、極めて小さい逃げ角αと、極めて小さいすくい角β
とを有することから、外周刃３５の刃先角γがより大き
く設定される。 【００２５】また、刃先部３３の先端においては、図３
に示すように、４つの外周刃３５のうち対向する２つの
外周刃３５からそれぞれ軸線Ｏに近接する位置まで延び
る底刃３８が形成されている。この底刃３８の工具回転
方向Ｔの後方側に連なるように底刃逃げ面３９が形成さ
れているとともに、底刃３８に連なって工具回転方向Ｔ
の前方側を向く壁面が底刃すくい面４０とされる。 【００２６】このような構成とされるエンドミルは、例
えば、刃先部３３の外周面３４を、１枚のアンギュラ砥
石を用いて、刃先部３３のテーパ角度と砥石角度との差
異θを、０゜＜θ≦４゜の範囲に設定して研削すること
によって製作されるのが好ましい。 【００２７】上記のような構成とされた本実施形態によ
るエンドミル３０によれば、刃先部３３の外周面３４
が、それぞれ隣接する外周刃３５同士を結ぶ線Ｔ１より
工具本体外周側に突出するとともに、内接点Ｚと外周刃
３５とを結ぶ線Ｔ２よりも工具本体外周側に突出してい
るために、外周刃３５が極めてネガのすくい角β及び極
めて小さい逃げ角αを有することになって、その刃先角
γを大きく設定することができる。これにより、切削加
工の際にワークの加工面に外周刃３５が食い込むことが
なく、たとえビビリ振動が生じたときであっても加工面
を傷つけて面粗さを低下させてしまうことがない。ま
た、刃先角γが大きく設定されることから、外周刃３５
の切刃強度を高く保つことができる。 【００２８】しかも、刃先部３３の軸直交断面の断面積
をより大きくすることができるので、刃先部３３の芯厚
をより大きく確保して、刃先部３３の剛性を高く保つこ
とが可能になるために、切削加工時において、刃先部３
３のビビリ振動や、刃先部３３の折損を起き難くするこ
とができる。また、刃先部３３がテーパを有しているこ
とから、刃先部３３の剛性をより高く保つことが可能に
なる。 【００２９】なお、本実施形態においては、刃先部３３
の外周面３４に形成される外周刃３５を４つとして、４
枚刃のエンドミルについて説明したが、これに限定され
ることなく、外周刃３５の数は適宜設定してよい。ま
た、刃先部３３の外径Ｄが、刃先部３２の先端から基端
まで一定とされたストレートタイプのエンドミルについ
て本発明を適用してもよい。さらに、本実施形態におい
ては、４つの外周刃３５がそれぞれ軸線Ｏを中心として
工具回転方向Ｔの後方側にねじれる螺旋状に形成されて
いるが、これに限定されることなく、外周刃３５にねじ
れのないものに本発明を適用したとしても、上述したよ
うな効果を何の遜色もなく奏することができる。 【００３０】 【実施例】本発明の一例によるエンドミルを実施例と
し、図６に示すような従来のエンドミルを従来例１，図
７に示すような従来のエンドミルを従来例２として、ワ
ークにリブ溝を加工する切削試験を行い、加工面性状を
比較した。このとき用いたエンドミルは、実施例、従来
例１，２に共通して、４枚刃でテーパを有するものであ
って、直径１ｍｍ×テーパ角１．０゜×刃長２５ｍｍと
されたものである。また、切削条件は、以下に示す通り
である。 被削材：プリハードン鋼（４０ＨＲＣ） 回転速度：１００００ｍｉｎ-1 送り速度：５００ｍｍ／ｍｉｎ 切り込み深さ：軸線方向０．０５ｍｍ×３６０回（溝深
さ１８ｍｍ） 切削油剤：水溶性 このような切削条件で切削試験を行い、得られた試験結
果を表１に示す。 【００３１】 【表１】 【００３２】表１に示されるように、本実施例によれ
ば、ビビリ振動が生じず、その加工面のテーパ角も、実
施例によるエンドミルの刃先部のテーパ角に対応して
１．０゜となり、良好な結果が得られた。これに対し、
従来例１，２は、ビビリ振動が発生して加工面のテーパ
角が小さくなってしまい、実施例と比較して劣るという
結果が得られた。 【００３３】 【発明の効果】本発明によれば、外周刃が極めてネガの
すくい角を有することになるとともにその刃先角を大き
く設定できるため、ワークの加工面への切刃の食い込み
を抑制できて、たとえビビリ振動が生じた場合であって
も加工面を傷つけて面粗さを低下させてしまうことがな
く、さらに、外周刃の切刃強度を高く保つことができ
る。しかも、刃先部の軸直交断面の断面積を大きくする
とともに刃先部の芯厚を大きく確保することができるの
で、その剛性を高く保つことが可能になり、切削加工時
にビビリ振動や刃先部の折損を生じ難くすることができ
る。また、刃先部がテーパを有していることにより、そ
の剛性をより大きく確保することができる。
に位置する刃先部の外周面に複数の外周刃が形成されて
いて、例えば金型のリブ溝加工などに用いられるエンド
ミルに関する。 【０００２】 【従来の技術】図６は、従来のこの種のエンドミルにお
ける工具本体の先端部に形成された刃先部の軸線に直交
する断面（軸直交断面）を示すものである。この図６に
示すエンドミルは、軸線Ｏを中心とする略円柱状の工具
本体の先端部に形成された刃先部１０の外周面１１に、
周方向で等間隔に４つの外周刃１２が形成されていて、
いわゆる４枚刃とされている。そして、この外周面１１
において、外周刃１２の工具回転方向Ｔのすぐ前方側に
それぞれ切屑排出溝１３が形成されており、各切屑排出
溝１３の工具回転方向Ｔの前方側を向く壁面がすくい面
１４とされるとともに、このすくい面１４のすくい角が
わずかにネガとなるように設定されている。 【０００３】さらに、すくい面１４は、図６に示すよう
に凹曲面を描きつつ工具本体内周側に向けて延びて、切
屑排出溝１３の溝底部が最も工具本体内周側に凹んで刃
先部１０の芯厚円Ｒ（刃先部１０の軸直交断面に内接し
て軸線Ｏを中心とする最大の径をもつ円）に接するよう
に形成されている。そして、切屑排出溝１３の底面はこ
の溝底部から工具回転方向Ｔの前方側に向かうにしたが
い工具本体外周側に延びて、すくい面１４が連なる外周
刃１２の工具回転方向Ｔの前方側に隣接する外周刃１２
の逃げ面１５に連なっている。 【０００４】また、刃先部１０の外接円Ｓ（外周刃１２
の回転軌跡がなす円）の外径、すなわち、刃先部１０の
外径Ｄが、その先端から基端側に向かうにしたがい漸次
大きくなっていて、刃先部１０がテーパを有するように
形成されているとともに、外周刃１２及び切屑排出溝１
３が刃先部１０の基端側に向かうにしたがい工具回転方
向Ｔの後方側に向けてねじれる螺旋状に形成されてい
る。 【０００５】このような構成とされたエンドミルは、例
えば金型のリブ溝加工に用いられる。ワークに形成され
るリブ溝は、その溝幅が小さく、かつ、溝深さが深いも
のが多く、このようなリブ溝を形成する際には、上述の
ようなエンドミルを用いて、切り込み深さが、例えば
０．０５ｍｍと極わずかずつ切削するようにしてエンド
ミルを往復運動させながら、所望の形状のリブ溝を形成
していくものである。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示すような従来のエンドミルにおいては、すくい面１４
のすくい角がわずかのネガに設定されているために、外
周刃１２の刃先角が小さくなり、外周刃１２がワークに
食い込みながらリブ溝加工を行うことになるので、刃先
部１０にビビリ振動が生じた場合にワークの加工面の面
粗さを極度に低下させる要因となっていた。 【０００７】しかも、切屑排出溝１３が形成されている
ことによって、刃先部１０が工具本体内周側に凹むよう
な箇所を有するために、刃先部１０の軸直交断面におけ
る断面積が小さくなり、芯厚を大きく確保することがで
きなかった。これにより、刃先部１０の剛性を十分に確
保することができず、切削加工時には、刃先部１０にビ
ビリ振動や折損が生じてしまうおそれがあった。このよ
うな傾向は、刃先部１０の外径Ｄが小さくなればなるほ
ど、また、刃先部１０の長手方向の長さ（刃長）が長く
なればなるほど顕著になってくる。 【０００８】また、別の従来技術として、その刃先部の
軸直交断面が図７に示すようなエンドミルがある。この
エンドミルは、刃先部２０の軸直交断面が正多角形状、
例えば正方形状をなしていて、刃先部２０の外周面２１
には、周方向で等間隔に位置する４つの角部にそれぞれ
外周刃２２が形成されてなるものである。この外周面２
１は、軸直交断面において正方形状をなす４つの壁面に
より構成されていて、それぞれ工具回転方向Ｔの前方側
部分が逃げ面２３をなすとともに、工具回転方向Ｔの後
方側部分がすくい面２４をなしている。また、刃先部２
０の外径Ｄ（刃先部２０の外接円Ｓの外径）が、その先
端から基端側に向けて漸次大きくなって、テーパを有す
る刃先部２０となっている。このようなエンドミルは形
状が単純で製作しやすいためによく用いられる。 【０００９】このようなエンドミルを用いて切削加工を
行った場合においても、その外周刃２２が、約９０゜と
比較的鋭い刃先角を有していることにより、ワークへの
外周刃２２の食い込みを防止することができず、刃先部
２０にビビリ振動が生じた場合には、ワークの加工面の
面粗さを極度に低下させてしまっていた。また、図７に
示すように、芯厚円Ｒを大きくとることができないの
で、その剛性も不十分となって、剛性不足からくるビビ
リ振動が生じたり、刃先部２０に折損が生じたりするこ
とは免れない。 【００１０】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、ワークの加工面の面粗さを良好に保つことのできる
エンドミルを提供することを目的とする。 【００１１】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決して、
このような目的を達成するために、本発明は、軸線回り
に回転される工具本体の先端部に、軸直交断面が略多角
形状をなす刃先部が形成されるとともに、該刃先部の外
周面に複数の外周刃が形成されてなるエンドミルであっ
て、前記刃先部の外周面は、周方向で隣接する外周刃同
士をつなぐ壁面がそれぞれ前記外周刃の工具回転方向の
後方側に連なる第一外周面と、第一外周面の工具回転方
向の後方側に連なる第二外周面と、さらに第二外周面の
工具回転方向の後方側に連なる第三外周面とによって構
成され、前記刃先部の軸直交断面において、周方向で隣
接する前記外周刃同士を結ぶ線よりも、前記刃先部の外
周面が工具本体外周側に突出しており、かつ、前記刃先
部の軸直交断面に内接して軸線を中心とする最大の円と
前記刃先部の外周面との内接点が前記第二外周面上に位
置していて、この内接点と、該内接点の工具回転方向の
すぐ後方側に位置する前記外周刃とを結ぶ線よりも、前
記刃先部の外周面が工具本体外周側に突出していること
を特徴とする。このような構成としたことにより、外周
刃が極めてネガのすくい角を有するとともにその刃先角
が大きくなり、ワークの加工面に外周刃が食い込むこと
がなくて、たとえビビリ振動が生じた場合であっても加
工面を傷つけて面粗さを低下させてしまうことがない。
さらに、外周刃の刃先角が大きく設定されることから、
切刃強度を高く保つことができる。しかも、刃先部の軸
直交断面の断面積を大きくするとともに刃先部の芯厚を
大きく確保することができるので、その剛性を高く保つ
ことが可能になる。 【００１２】また、前記刃先部は、その先端から基端側
に向かうにしたがい外径が漸次大きくなるようにテーパ
を有していてもよい。このような構成とすることによ
り、刃先部の剛性をより大きく確保することができる。 【００１３】また、本発明によるエンドミルは、前記刃
先部の外周面を、１枚のアンギュラ砥石を用いて、前記
刃先部のテーパ角度と砥石角度との差異θを、０゜＜θ
≦４゜の範囲に設定して研削するような製造方法によっ
て製作されるのが好ましい。 【００１４】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付し
た図面を参照しながら説明する。図１は本実施形態によ
るエンドミルの側面図、図２は図１におけるエンドミル
のＡ−Ａ線に沿う軸直交断面図、図３は同エンドミルの
先端面図、図４は図２における要部拡大図である。 【００１５】本実施形態によるエンドミル３０は、図１
に示すように、軸線Ｏ回りに回転される略円柱状の工具
本体３１を有しており、その基端側部分がシャンク部３
２とされているとともに、先端部には刃先部３３が形成
されている。このエンドミル３０は、刃先部３３に関し
て、その先端から適宜の位置における軸線Ｏに直交する
方向のＡ−Ａ線に沿う断面（軸直交断面）が、図２に示
すように、例えば略四角形状をなしている。 【００１６】この刃先部３３の外周面３４には、その略
四角形状をなす軸直交断面の４つの角部にそれぞれ外周
刃３５が形成されており、この４つの外周刃３５は、刃
先部３３の周方向（工具回転方向Ｔ）で等間隔に形成さ
れていて、４枚刃のエンドミルをなしている。 【００１７】また、４つの外周刃３５の回転軌跡がなす
円（刃先部３３の外接円Ｓ）の外径、すなわち、刃先部
３３の外径Ｄが、刃先部３３の先端から基端側に向かう
にしたがい漸次大きくなっていき、刃先部３３がテーパ
を有するように形成されているとともに、４つの外周刃
３５がそれぞれ軸線Ｏを中心として工具回転方向Ｔの後
方側にねじれる螺旋状に形成されている。 【００１８】そして、刃先部３３の外周面３４が、図２
及び図４に示すように、周方向で隣接する外周刃３５同
士をつなぐ４つの壁面によって構成されていて、この４
つの壁面はそれぞれ外周刃３５の工具回転方向Ｔの後方
側に連なる第一外周面３４Ａと、第一外周面３４Ａの工
具回転方向Ｔの後方側に連なる第二外周面３４Ｂと、さ
らに第二外周面３４Ｂの工具回転方向Ｔの後方側に連な
る第三外周面３４Ｃとの３つの壁面によって構成されて
いる。 【００１９】ここで、周方向で隣接する外周刃３５同士
をつなぐ刃先部３３の外周面３４に関して、周方向で隣
接する外周刃３５同士を結ぶ線Ｔ１よりも、第一外周面
３４Ａ，第二外周面３４Ｂ及び第三外周面３４Ｃが工具
本体外周側に突出している。すなわち、第一外周面３４
Ａと第二外周面３４Ｂとの交点Ｘと、第二外周面３４Ｂ
と第三外周面３４Ｃとの交点Ｙがともに、隣接する外周
刃３５同士を結ぶ線Ｔ１よりも、工具本体外周側に位置
している状態となっている。 【００２０】さらに、刃先部３３の軸直交断面に内接し
て軸線Ｏを中心とする最大の径をもつ円（刃先部３３の
芯厚円Ｒ）と刃先部３３の外周面３４との内接点Ｚ（本
実施形態では、第二外周面３４Ｂに芯厚円Ｒが内接して
いて、内接点Ｚが第二外周面３４Ｂ上に位置してい
る。）と、内接点Ｚの工具回転方向Ｔのすぐ後方側に位
置する外周刃３５とを結ぶ線Ｔ２よりも、刃先部３３の
外周面３４が工具本体外周側に突出していることにな
る。すなわち、第二外周面３４Ｂと第三外周面３４Ｃと
の交点Ｙが、内接点Ｚと外周刃３５とを結ぶ線Ｔ２より
も、工具本体外周側に位置している状態となっている。 【００２１】また、第一外周面３４Ａ及び第二外周面３
４Ｂは、図４に示すように、軸直交断面視において直線
状に形成されているが、第三外周面３４Ｃは、工具本体
外周側に突出する凸曲線をなすように、凸曲面によって
構成されている。なお、この第三外周面３４Ｃは、図５
に示すように、ほぼ直線状に形成されていてもよいが、
本実施形態のように、凸曲面をなすように形成すること
で、外周刃３５に、よりネガのすくい角βを与えること
ができ、さらには、刃先部３３の軸直交断面における断
面積をより大きく確保することができて高い剛性を得る
ことができる。 【００２２】また、刃先部３３の外周面３４が上記のよ
うな位置関係を有する第一外周面３４Ａ，第二外周面３
４Ｂ及び第三外周面３４Ｃとによって構成されているこ
とから、刃先部３３が、全体として工具本体外周側に突
出する凸多段面によって構成されることになり、外周面
３４に工具本体内周側に凹む箇所が形成されていないこ
とになる。 【００２３】ここで、外周刃３５の工具回転方向Ｔのす
ぐ後方側に連なるように位置する第一外周面３４Ａが、
逃げ角αを有する逃げ面３６となるが、外周刃３５の工
具回転方向Ｔの後方側に連なる第一外周面３４Ａが隣接
する外周刃３５同士を結ぶ線Ｔ１よりも工具本体外周側
に突出しているために、この突出部分の形状を適宜設定
することで、逃げ角αをより自由に設定することができ
る。なお、本実施形態においては、この逃げ角αが極め
て小さく設定されていて、外周刃３５のワークへの食い
込みを抑制する効果をより高く保つことができる。 【００２４】そして、外周刃３５の工具回転方向Ｔのす
ぐ前方側に連なるように位置する第三外周面３４Ｃと、
第三外周面３４Ｃの工具回転方向Ｔの前方側に連なる第
二外周面３４Ｂの工具回転方向Ｔの後方側部分とによっ
て、すくい面３７が形成されており、このすくい面３７
が工具回転方向Ｔの前方側（工具本体外周側）に突出す
るような凸状をなすことになる。しかも、外周刃３５の
工具回転方向Ｔの前方側に連なり、すくい面３７を構成
する第三外周面３４Ｃが、内接点Ｚと外周刃３５とを結
ぶ線Ｔ２よりも工具本体外周側に突出していることか
ら、極めてネガのすくい角β（極めて小さいすくい角
β）を有することになる。上記のように、外周刃３５
が、極めて小さい逃げ角αと、極めて小さいすくい角β
とを有することから、外周刃３５の刃先角γがより大き
く設定される。 【００２５】また、刃先部３３の先端においては、図３
に示すように、４つの外周刃３５のうち対向する２つの
外周刃３５からそれぞれ軸線Ｏに近接する位置まで延び
る底刃３８が形成されている。この底刃３８の工具回転
方向Ｔの後方側に連なるように底刃逃げ面３９が形成さ
れているとともに、底刃３８に連なって工具回転方向Ｔ
の前方側を向く壁面が底刃すくい面４０とされる。 【００２６】このような構成とされるエンドミルは、例
えば、刃先部３３の外周面３４を、１枚のアンギュラ砥
石を用いて、刃先部３３のテーパ角度と砥石角度との差
異θを、０゜＜θ≦４゜の範囲に設定して研削すること
によって製作されるのが好ましい。 【００２７】上記のような構成とされた本実施形態によ
るエンドミル３０によれば、刃先部３３の外周面３４
が、それぞれ隣接する外周刃３５同士を結ぶ線Ｔ１より
工具本体外周側に突出するとともに、内接点Ｚと外周刃
３５とを結ぶ線Ｔ２よりも工具本体外周側に突出してい
るために、外周刃３５が極めてネガのすくい角β及び極
めて小さい逃げ角αを有することになって、その刃先角
γを大きく設定することができる。これにより、切削加
工の際にワークの加工面に外周刃３５が食い込むことが
なく、たとえビビリ振動が生じたときであっても加工面
を傷つけて面粗さを低下させてしまうことがない。ま
た、刃先角γが大きく設定されることから、外周刃３５
の切刃強度を高く保つことができる。 【００２８】しかも、刃先部３３の軸直交断面の断面積
をより大きくすることができるので、刃先部３３の芯厚
をより大きく確保して、刃先部３３の剛性を高く保つこ
とが可能になるために、切削加工時において、刃先部３
３のビビリ振動や、刃先部３３の折損を起き難くするこ
とができる。また、刃先部３３がテーパを有しているこ
とから、刃先部３３の剛性をより高く保つことが可能に
なる。 【００２９】なお、本実施形態においては、刃先部３３
の外周面３４に形成される外周刃３５を４つとして、４
枚刃のエンドミルについて説明したが、これに限定され
ることなく、外周刃３５の数は適宜設定してよい。ま
た、刃先部３３の外径Ｄが、刃先部３２の先端から基端
まで一定とされたストレートタイプのエンドミルについ
て本発明を適用してもよい。さらに、本実施形態におい
ては、４つの外周刃３５がそれぞれ軸線Ｏを中心として
工具回転方向Ｔの後方側にねじれる螺旋状に形成されて
いるが、これに限定されることなく、外周刃３５にねじ
れのないものに本発明を適用したとしても、上述したよ
うな効果を何の遜色もなく奏することができる。 【００３０】 【実施例】本発明の一例によるエンドミルを実施例と
し、図６に示すような従来のエンドミルを従来例１，図
７に示すような従来のエンドミルを従来例２として、ワ
ークにリブ溝を加工する切削試験を行い、加工面性状を
比較した。このとき用いたエンドミルは、実施例、従来
例１，２に共通して、４枚刃でテーパを有するものであ
って、直径１ｍｍ×テーパ角１．０゜×刃長２５ｍｍと
されたものである。また、切削条件は、以下に示す通り
である。 被削材：プリハードン鋼（４０ＨＲＣ） 回転速度：１００００ｍｉｎ-1 送り速度：５００ｍｍ／ｍｉｎ 切り込み深さ：軸線方向０．０５ｍｍ×３６０回（溝深
さ１８ｍｍ） 切削油剤：水溶性 このような切削条件で切削試験を行い、得られた試験結
果を表１に示す。 【００３１】 【表１】 【００３２】表１に示されるように、本実施例によれ
ば、ビビリ振動が生じず、その加工面のテーパ角も、実
施例によるエンドミルの刃先部のテーパ角に対応して
１．０゜となり、良好な結果が得られた。これに対し、
従来例１，２は、ビビリ振動が発生して加工面のテーパ
角が小さくなってしまい、実施例と比較して劣るという
結果が得られた。 【００３３】 【発明の効果】本発明によれば、外周刃が極めてネガの
すくい角を有することになるとともにその刃先角を大き
く設定できるため、ワークの加工面への切刃の食い込み
を抑制できて、たとえビビリ振動が生じた場合であって
も加工面を傷つけて面粗さを低下させてしまうことがな
く、さらに、外周刃の切刃強度を高く保つことができ
る。しかも、刃先部の軸直交断面の断面積を大きくする
とともに刃先部の芯厚を大きく確保することができるの
で、その剛性を高く保つことが可能になり、切削加工時
にビビリ振動や刃先部の折損を生じ難くすることができ
る。また、刃先部がテーパを有していることにより、そ
の剛性をより大きく確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態によるエンドミルの側面
図である。 【図２】 図１におけるエンドミルのＡ−Ａ線に沿う
軸直交断面図である。 【図３】 本発明の実施形態によるエンドミルの先端
面図である。 【図４】 図２における要部拡大図である。 【図５】 図４の変形例である。 【図６】 従来のエンドミルを示す刃先部の軸直交断
面図である。 【図７】 別の従来のエンドミルを示す刃先部の軸直
交断面図である。 【符号の説明】 ３０ エンドミル ３１ 工具本体 ３３ 刃先部 ３４ 外周面 ３５ 外周刃 Ｄ 刃先部の外径 Ｏ 回転軸線 Ｒ 芯厚円 Ｓ 外接円 Ｚ 内接点 Ｔ１ 隣接する外周刃同士を結ぶ線 Ｔ２ 内接点と外周刃とを結ぶ線
図である。 【図２】 図１におけるエンドミルのＡ−Ａ線に沿う
軸直交断面図である。 【図３】 本発明の実施形態によるエンドミルの先端
面図である。 【図４】 図２における要部拡大図である。 【図５】 図４の変形例である。 【図６】 従来のエンドミルを示す刃先部の軸直交断
面図である。 【図７】 別の従来のエンドミルを示す刃先部の軸直
交断面図である。 【符号の説明】 ３０ エンドミル ３１ 工具本体 ３３ 刃先部 ３４ 外周面 ３５ 外周刃 Ｄ 刃先部の外径 Ｏ 回転軸線 Ｒ 芯厚円 Ｓ 外接円 Ｚ 内接点 Ｔ１ 隣接する外周刃同士を結ぶ線 Ｔ２ 内接点と外周刃とを結ぶ線
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 井上 智明
兵庫県明石市魚住町金ヶ崎西大池179−
１ エムエムシーコベルコツール株式会
社内
(72)発明者 青木 太一
兵庫県明石市魚住町金ヶ崎西大池179−
１ エムエムシーコベルコツール株式会
社内
(56)参考文献 実開 平２−100726（ＪＰ，Ｕ)
実開 平２−35675（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B23C 5/10
B24B 3/06
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 軸線回りに回転される工具本体の先端部
に、軸直交断面が略多角形状をなす刃先部が形成される
とともに、該刃先部の外周面に複数の外周刃が形成され
てなるエンドミルであって、 前記刃先部の外周面は、周方向で隣接する外周刃同士を
つなぐ壁面がそれぞれ前記外周刃の工具回転方向の後方
側に連なる第一外周面と、第一外周面の工具回転方向の
後方側に連なる第二外周面と、さらに第二外周面の工具
回転方向の後方側に連なる第三外周面とによって構成さ
れ、 前記刃先部の軸直交断面において、周方向で隣接する前
記外周刃同士を結ぶ線よりも、前記刃先部の外周面が工
具本体外周側に突出しており、かつ、前記刃先部の軸直
交断面に内接して軸線を中心とする最大の円と前記刃先
部の外周面との内接点が前記第二外周面上に位置してい
て、この内接点と、該内接点の工具回転方向のすぐ後方
側に位置する前記外周刃とを結ぶ線よりも、前記刃先部
の外周面が工具本体外周側に突出していることを特徴と
するエンドミル。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001074312A JP3492641B2 (ja) | 2001-03-15 | 2001-03-15 | エンドミル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001074312A JP3492641B2 (ja) | 2001-03-15 | 2001-03-15 | エンドミル |
Publications (2)
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|---|---|
| JP2002273613A JP2002273613A (ja) | 2002-09-25 |
| JP3492641B2 true JP3492641B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=18931603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001074312A Expired - Fee Related JP3492641B2 (ja) | 2001-03-15 | 2001-03-15 | エンドミル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3492641B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3261429A1 (en) | 2015-02-28 | 2018-01-03 | Marenco, Claudio | Thorny carpet |
-
2001
- 2001-03-15 JP JP2001074312A patent/JP3492641B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2002273613A (ja) | 2002-09-25 |
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