JP3588170B2 - ３次元加工用エンドミル - Google Patents

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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本願発明は、３次元加工用エンドミルとそのチップに関し、特に深切り込み用の３次元加工用エンドミルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
深切り込み用に使用されるエンドミルには、切刃長さの大きいロング刃タイプのエンドミルが多く、ハイス製のソリッドラフィングエンドミル、超硬ねじれチップをロー付けした付刃ラフィングエンドミル、超硬スローアウェイチップを用いたスローアウェイ式ラフィングエンドミル等が使用されている。
このスローアウェイタイプは、スローアウェイチップを離間的に配置したり、スローアウェイチップにニックを設けて切り屑分断による切削抵抗低減を計ることにより、切削抵抗の増加や、ロング刃から生ずるエンドミル剛性の低下を軽減させることができ、ビビリのない安定した切削ができ、また刃の交換が簡易に行えるため広く用いられている。
【０００３】
しかし、３次元加工、特に深切り込みを行いながら曲面を倣い加工する場合には、軸方向送りを伴う場合が多く、図１に示す実開昭６２−１３８５２２号公報に記載のラフィングエンドミル用チップでは、スローアウェイチップ１の切刃上に、切刃に直角にニック２を設けているので、本体の軸方向すくい角（以後、Ａｒと略称する。）の分、ニックコーナ内側の凹部は先端切刃側３ではこのＡｒ角度分逃げ角がつくが、切刃後端側４では、逆に刃先より出っ張った形となる。従って、軸方向（Ｚ方向）の送りを伴った３次元加工ではビビリを生じ、逃げ角が逆になったコーナ部より欠けが生じる。
このため、Ａｒ角度分傾けてニックを設け、逃げ面上でニックの幅が等しくした例として実公平６−７８５６号公報記載のものもあり、図２に例として示すが、切削時のニックコーナ部での逃げ角は０度ということになり、Ｚ方向の送りを伴う３次元加工では必ずしも満足のいく安定切削はできず、ビビリ、コーナ部欠損を生じたりしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この原因として、３次元加工のように、軸方向送りを伴うときには、ニックコーナ内側の凹部が切削に関与するため、逃げ角が必要であり、一般的な肩削りの深切り込みに用いるラフィングエンドミルではなく、３次元加工により適するニック形状を備えたスローアウェイチップを使用する必要がある。
【０００５】
【本発明の目的】
それゆえ、本願発明は切刃にニックを設けたスローアウェイチップを使用する３次元加工用エンドミルの、ニック部分のチッピングを防ぎ、更にそのニックの配置を工夫してエンドミル本体の受ける切削抵抗を軽減させることにより、長寿命を示す３次元加工用エンドミルを提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのため、軸方向に螺旋状の４つの等配溝を有し、前記溝内に切刃となるスローアウェイチップを離間的に複数有する３次元加工用エンドミルにおいて、該スローアウエィチップは、逃げ角αを有する略正方形状のポジチップで、直線状の主切刃からすくい面である上面の内方に向かって凹状のニックが、各辺毎に２ヶ又は３ヶ、かつ、各々２辺づつ設け、該ニックは、主切刃と直交する仮想線に対して、該エンドミルの軸方向すくい角度分傾け、ニック逃げ角βは、主切刃の逃げ角αと同じか、これより大きい逃げ角を有し、ニック深さは、その上面視において、凹状の深さ方向で狭くなり、該４つの等配溝のうち、Ａ列として、相対する２溝は、軸方向の略同じ位置に軸方向すくい角を有する形でスローアウェイチップが配置され、Ｂ列として、該Ａ列と直交する残りの２溝は、該Ａ列のチップ離間部にスローアウェイチップを設け、該Ａ列のスローアウェイチップの切刃には２ヶのニック、該Ｂ列のスローアウェイチップの切刃には３ヶのニックを配置したことを特徴とする３次元加工用エンドミルである。
【０００７】
【作用】
これらの構成をとることにより、切削時に、ニック部にも確実に逃げ角をつけることができるので、軸心と直交方向の加工だけでなく、軸方向の送りが伴う３次元加工でも安定した切削ができる。
特に、２）、３）により、ニックコーナ部３は鈍角となり強度の向上がはかれると共に、３次元加工では、切刃として使用されるニックコーナ内側の凹部にも確実に逃げ角をつけることができるので３次元加工がより安定して行うことができる。
更に、正方形状のポジチップで、１辺の切刃内にニックの数が２ヶと３ヶとが２辺づつあり、使用時にはニック２ヶと３ヶとの組合せで、回転軌跡が直線状をとるようニックを配置することにより、スローアウェイチップの切刃をニックによって細かく分断できるので切削抵抗を軽減させることができる。
【０００８】
前記スローアウェイチップは、軸方向に螺旋状の４つの等配溝を有し、前記溝内に切刃となるスローアウェイチップを離間的に複数有する３次元加工用エンドミルにおいて、上記４溝のうち、相対する２溝（以後、Ａ列と称す。）は軸方向の略同じ位置に軸方向すくい角を有する形でスローアウェイチップが配置され、これと直交する残りの２溝（以後、Ｂ列と称す。）には、Ａ列のチップ離間部にスローアウェイチップを設けて、回転軌跡が円柱状を呈し、かつ、前記Ａ列のスローアウェイチップの切刃には２ヶのニック、前記Ｂ列のスローアウェイチップの切刃には３ヶのニックが配置されており、スローアウェイチップが互いに直線切刃を補うようにＡ列及びＢ列内で、２ヶと３ヶのニック切刃部の組み合わせてなる３次元加工用エンドミルである。
【０００９】
また、前記３次元加工用エンドミルでは、該エンドミル先端部にコーナーＲ部又はボール部を設けたことにより、倣い加工等における汎用性を高めることができる。また、有効刃長が刃先外径の２倍以上を有するロングタイプのエンドミルにおいては、オーバーハング量が大きいためエンドミル剛性が低下するので、なおさら切削抵抗の軽減が必要となるため、ニックを配置したスローアウェイチップの使用がより効果的である。以下、実施例に基づき本願発明を詳細に説明する。
【００１０】
【実施例１】
まず、スローアウェイチップとしては、内接円１２．７の正方形ポジチップを用いて、図３〜図５に示すように、Ａｒ分傾けてニック１を１辺に２ヶ所・１辺に３ヶ所、各々２辺づつ設け、次いで、ニック１の深さｂより大きなＲ付き砥石を用いてニックの加工を行い、ニックコーナ部３を鈍角に形成させることにより強度をもたせると共に、ニックコーナ内側の凹部にも逃げ角をつける。
【００１１】
更に、このスローアウェイチップを外径φ４８ｍｍ、刃長１５０ｍｍの４溝のエンドミルにて、相対するＡ列の２溝には、略同位置チップがあり、離間的に配置され、Ａ列と直交するＢ列の２溝には、Ａ列のチップ離間部にチップがあり、回転軌跡で円筒状を形成させるよう配置する。すなわち、実質的に２枚刃エンドミルとする。更に、上記スローアウェイチップのニックは本体のＡｒ分傾いて設けてあるので、セットされた状態においてはニック部にも確実に逃げ角が設けられた状態になっている。
【００１２】
次に、上記エンドミルを用いて、プレス型を以下の切削諸元で切削した。尚、比較のため、ニックを形成しないスローアウェイチップを用いて同様に試験を行った。
切削速度 ５０ｍｍ／ｍｉｎ
１回転当たりの送り量 ０．４７ｍｍ／ｒｅｖ
テーブル送り量 １５５ｍｍ／ｍｉｎ
軸方向切り込み量 ４０〜５０ｍｍ
径方向切り込み量 ５〜１０ｍｍ
被削材 鋳造金型材（火炎焼入可能）
本発明品は、ロング刃で、オーバーハング量も１５０ｍｍと大きく、かつＺ方向の送りを伴った３次元切削でも適切なニック形状により切り屑は分断され、切削抵抗軽減により、ビビリもなく、切削音も静かな安定した切削をすることができたのに対し、比較品では、ビビリが激しく切削できない状態であった。
【００１３】
【発明の効果】
本発明のエンドミルを適用することにより、従来ハイスラフィングエンドミルを用いて切削速度１５〜２０ｍ／ｍｉｎと低速にて行っていた加工が、高能率に自動化でき、かつ、安定した切削ができるようになったので、信頼性も向上し、夜間使用の無人化も図れるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、図１に使用されているスローアウェイチップの斜視図を示す。
【図２】図２は、他の従来例に使用されているスローアウェイチップの上面図を示す。
【図３】図３は、本発明のスローアウェイチップの上面図を示す。
【図４】図４は、図４の一部断面図をともなう左側面図を示す。
【図５】図５は、図４のニック形状を部分拡大図を示す。
【図６】図６は、本発明の３次元加工用エンドミルの正面図を示す。
【図７】図７は、図７のチップの配列を現す説明図を示す。
【符号の簡単な説明】
１ スローアウェイチップ
２ ニック
３ 先端切刃側
４ 切刃後端側
Ａｒ 軸方向すくい角
ａ ニック幅
ｂ ニック深さ
α 逃げ角
β ニック逃げ角

Claims (2)

  1. 軸方向に螺旋状の４つの等配溝を有し、前記溝内に切刃となるスローアウェイチップを離間的に複数有する３次元加工用エンドミルにおいて、該スローアウエィチップは、逃げ角αを有する略正方形状のポジチップで、直線状の主切刃からすくい面である上面の内方に向かって凹状のニックが、各辺毎に２ヶ又は３ヶ、かつ、各々２辺づつ設け、該ニックは、主切刃と直交する仮想線に対して、該エンドミルの軸方向すくい角度分傾け、ニック逃げ角βは、主切刃の逃げ角αと同じか、これより大きい逃げ角を有し、ニック深さは、その上面視において、凹状の深さ方向で狭くなり、該４つの等配溝のうち、Ａ列として、相対する２溝は、軸方向の略同じ位置に軸方向すくい角を有する形でスローアウェイチップが配置され、Ｂ列として、該Ａ列と直交する残りの２溝は、該Ａ列のチップ離間部にスローアウェイチップを設け、該Ａ列のスローアウェイチップの切刃には２ヶのニック、該Ｂ列のスローアウェイチップの切刃には３ヶのニックを配置したことを特徴とする３次元加工用エンドミル。
  2. 請求項１記載の３次元加工用エンドミルにおいて、該エンドミル先端部にコーナーＲ部又はボール部を設けたことを特徴とする３次元加工用エンドミル。
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