JPH11156625A - スローアウェイチップおよび該スローアウェイチップを装着したスローアウェイ式ボールエンドミル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 引き上げ加工時の切削負荷によるスローアウ
ェイチップの損傷を防止するとともに、良好な切れ味を
確保する。 【解決手段】 工具本体１１の先端部に装着される一対
のスローアウェイチップ１６，１６を、同形同大の略平
板状として、すくい面とされる上面２１ａと逃げ面とさ
れる側面２１ｃとの交差稜線部に、上面２１ａに対向す
る方向から見て略１／４円弧状をなすとともに側面２１
ｃに対向する方向から見て凸曲線状をなす円弧状切刃部
１５ａを備えた切刃１５を形成し、この切刃１５と着座
面とされる下面２１ｂとの間のチップ厚を、円弧状切刃
部１５ａ上の所定の位置Ｐにおいて最大のチップ厚Ｅ_P
となるとともに、切刃１５の先端位置Ｑのチップ厚Ｅ_Q
よりも切刃１５の後端位置Ｒのチップ厚Ｅ_Rの方が小さ
くなるように設定する。

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１／４円弧状切刃部を有する切刃が形成されたスロー
アウェイチップ（以下、チップと称する。）および該チ
ップが装着されたスローアウェイ式ボールエンドミル
（以下、ボールエンドミルと称する。）に係わり、特に
この工具本体をその回転軸線回りに回転しつつ該軸線に
斜交する方向に引き上げて切削を行う、いわゆる引き上
げ加工に用いて好適なチップおよびボールエンドミルに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のボールエンドミルとしては、例
えば図１５に示すようなものが提案されている。この図
１５に示すボールエンドミルは、実開平５−６３７２２
号公報に記載されたものであって、軸線Ｏ回りに回転さ
れる工具本体１の先端部に形成された一対のチップ取付
座２，２に、略１／４円弧状切刃部３ａと直線状切刃部
３ｂとを備えた切刃３を有する同形同大の平板状のチッ
プ４，４が、上記円弧状切刃部３ａを工具先端の回転中
心側から後端外周側に位置させるとともに、直線状切刃
部３ｂをこの円弧状切刃部３ａの後端から工具後端側に
延びるように位置させ、それぞれの切刃３，３の軸線Ｏ
回りの回転軌跡が互いに一致するようにして、クランプ
ネジ５により着脱自在に装着された構成となっている。
ここで、両チップ４，４の切刃３，３の先端、すなわち
上記円弧状切刃部３ａ，３ａの内周端は、工具先端の回
転中心近傍において切削速度が小さくなるのに伴い切削
負荷が増大することによってチップ４，４に偏摩耗が生
じたりするのを防ぐため、軸線Ｏから僅かに離れた位置
に配置されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ボールエンドミルでは、その工具本体１を軸線Ｏ回りに
回転させつつ該軸線Ｏに交差する方向に送り出して、上
記切刃３，３により被削材に断面半円形の底部を有する
溝を形成して行くのであるが、この際、工具本体１を軸
線Ｏに直交する方向に真っ直ぐに送り出して切削を行う
一般的な切削加工の他に、例えば金型等の加工におい
て、工具本体１をその後端側に軸線Ｏに斜交する方向に
引き上げながら切削を行い、被削材に底部が傾斜した溝
等を形成する、いわゆる引き上げ加工を行う場合があ
る。しかるに、このような引き上げ加工の場合には、上
記円弧状切刃部３ａのうち工具本体１の先端の回転中心
近傍の部分は切削には供されず、これよりも外周側の部
分と後端側切刃部３ｂとによって専ら切削が行われるこ
ととなる。

【０００４】従って、このような引き上げ加工を行う場
合において、チップ４の切刃３のうちで最も大きな切削
負荷を受けるのは、上記回転中心近傍ではなく、上記円
弧状切刃部３ａの切削に供される部分のうちで工具内周
側に位置する部分となる。このため、上記従来のチップ
４および該チップ４を装着した上記従来のボールエンド
ミルのように、このチップ４が平板状であって、すなわ
ちチップ４の切刃３と下面との間のチップ厚が、切刃３
の全周に亙って略均一とされていると、上記引き上げ加
工の際に切刃３に大きな切削負荷が作用する部位におい
てチップ４の強度が不足し、切刃３に欠損等が生じるな
どしてチップ４が損傷してしまうおそれがあった。

【０００５】また、このような引き上げ加工の場合に
は、工具本体１が後端側に向けてその軸線Ｏに斜行する
方向に引き上げられながら切削が行われることにより、
上記切刃３の軸方向すくい角は、一般的な軸線Ｏに直交
する方向に工具本体１を送り出す場合よりも、実質的に
は負角側に大きくなってしまう。このため、上記ボール
エンドミルでは、特にこの引き上げ加工の際に切削に供
される上記円弧状切刃部３ａの外周側の部分と後端側切
刃部３ｂとで、切刃３の切れ味が損なわれてしまい、切
削抵抗の増大を招いたり、切屑排出性が損なわれたりす
るという問題もあった。

【０００６】本発明は、このような背景の下になされた
もので、特に上述したような引き上げ加工においても切
削負荷によるチップの損傷を防止することができるとと
もに、良好な切れ味を確保することが可能なチップおよ
びボールエンドミルを提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決して、こ
のような目的を達成するために、本発明のチップは、略
平板状であってすくい面とされる上面と逃げ面とされる
側面と着座面とされる下面とを備え、上記上面と側面と
の交差稜線部に、この上面に対向する方向から見て略１
／４円弧状をなすとともに上記側面に対向する方向から
見て凸曲線状をなす円弧状切刃部を備えた切刃を形成
し、この切刃と上記下面との間のチップ厚を、上記円弧
状切刃部上の所定の位置において最大となるとともに、
上記切刃の先端位置よりも該切刃の後端位置の方が小さ
くなるように設定したことを特徴とする。また、本発明
のボールエンドミルは、このように構成されたチップを
装着したボールエンドミルであって、軸線回りに回転さ
れる工具本体の先端部に形成されたチップ取付座に、同
形同大の一対の上記チップを、上記上面を工具回転方向
に向けるとともに上記下面を上記チップ取付座に着座さ
せ、かつ、上記切刃の先端位置を工具先端の回転中心に
位置させるとともに、上記円弧状切刃部をこの回転中心
から工具後端外周側に延びるように位置させ、上記軸線
回りの上記切刃の回転軌跡を互いに一致させて、上記軸
線を挟んで互いに反対側に着脱自在に装着したことを特
徴とする。

【０００８】しかるに、このように構成されたチップで
は、チップの切刃と下面との間のチップ厚が円弧状切刃
部上において最大となるように設定されているので、該
チップを装着したボールエンドミルによって引き上げ加
工を行った場合に、切刃に最も大きな切削負荷が作用す
る部位におけるチップ強度を確保して、切刃に欠損等が
生じるのを防止することができる。また、その一方で、
上記構成のチップでは、このチップ厚が、工具先端の回
転中心に配置される切刃の先端位置よりも、工具後端外
周側に配置される切刃の後端位置の方が小さくなるよう
に設定されているので、該チップを装着することによ
り、上記ボールエンドミルでは、チップ厚が最大となる
位置から切刃の後端位置に向かう部分の切刃の軸方向す
くい角をより小さくすることができ、このため上記引き
上げ加工の際に切刃の切れ味が損なわれるのを抑えるこ
とが可能となる。

【０００９】ここで、上記チップの切刃と下面との間の
チップ厚が最大となる位置は、チップの上記上面に対向
する方向から見て、この位置と上記円弧状切刃部がなす
円弧の中心とを結ぶ直線と、この円弧の中心と上記切刃
の先端位置とを結ぶ直線との挟角が３５°〜５５°の範
囲に位置するように設定されるのが望ましい。これは、
この挟角が３５°を下回ったり、５５°を上回ったりす
るような位置においてチップの厚さが最大となると、該
チップを用いて引き上げ加工を行った際に、工具本体の
軸線に対する送り方向の傾斜角によっては、切刃に最も
大きな切削負荷が作用する部位と、上記チップ厚が最大
となる位置とが大きくずれてしまい、切刃の欠損等が確
実に防止できなくなるおそれが生じるからである。

【００１０】また、上記チップにおいては、上記切刃の
上記円弧状切刃部よりも後端側に、上記上面に対向する
方向から見て、後端側に向かうに従い、上記円弧状切刃
部の後端における接線に対して漸次後退するように延び
る後端側切刃部を形成することにより、例えばこの後端
側切刃部を上記接線に平行に形成した場合などに比べ、
この接線方向の切刃長が同じならば、実際の切刃長を長
くすることができる。従って、逆に単位長さ当たりの切
刃に作用する切削負荷は低減されるので、特に上記引き
上げ加工の際などにおいて、この後端側切刃部を切削に
使用する場合でもチップの損傷を防止することができ
る。

【００１１】一方、かかるチップを装着した上記ボール
エンドミルにおいては、少なくとも一方の上記チップ取
付座の工具後端側に、このチップ取付座よりも工具回転
方向側に一段突出した位置に補助チップ取付座を形成
し、この補助チップ取付座に、上記軸線回りの回転軌跡
において上記チップの切刃の後端側に連続する切刃を有
する補助チップを取り付けることにより、上記チップに
干渉させることなく補助チップを取り付けて、回転軌跡
におけるボールエンドミルの軸線方向の切刃長を延長さ
せることができる。また、上記チップを、上記上下面に
開口するように貫設された取付穴に挿通されるクランプ
ネジを上記チップ取付座の底面に形成されたネジ穴にね
じ込むことにより該チップ取付座に装着する場合には、
このチップの下面に、一端が上記取付穴の開口部に連通
するとともに他端が該チップの工具内周側を向く側面に
開口する凹溝部を形成する一方、上記チップ取付座の底
面には、この凹溝部に係合する突条部を形成することに
より、これら凹溝部と突条部との係合によってチップが
チップ取付座に正確に位置決めできるとともに、特に引
き上げ加工の際にチップに工具先端側に向けて作用する
負荷に対しても、チップを強固に保持して着座安定性を
確保することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１ないし図７は、本発明のボー
ルエンドミルの一実施形態を示すものであり、図８ない
し図９は、このボールエンドミルに装着される本発明の
チップの一実施形態を示すものである。本実施形態のボ
ールエンドミルにおいて工具本体１１は略円柱状をな
し、その先端部は略半球状に形成されるとともに、この
先端部には工具本体１１の回転軸線Ｏを挟んで互いに反
対側に一対のチップポケット１２，１２が形成されてい
て、これらのチップポケット１２，１２の工具回転方向
Ｔ側を向く壁面には、それぞれ工具先端側に一対のチッ
プ取付座１３，１３が、またこれらよりも工具後端側に
は補助チップ取付座１４Ａ，１４Ｂが形成されており、
このうち工具先端側のチップ取付座１３，１３には、円
弧状切刃部１５ａを備えた切刃１５を有する互いに同形
同大の略平板状の実施形態のチップ１６，１６が、また
後端側の補助チップ取付座１４Ａ，１４Ｂには、やはり
同形同大の略正三角形平板状の補助チップ１７，１７
が、それぞれクランプネジ１８によって着脱自在に装着
されている。

【００１３】ここで、上記工具先端側のチップ取付座１
３，１３は、軸線Ｏに関して互いに対称となるように形
成されていて、図７に示すように上記チップポケット１
２から工具回転方向Ｔの後方側に凹んで工具回転方向Ｔ
側を向く底面１３ａと、この底面１３ａから屹立して工
具外周側を向く壁面１３ｂおよび工具先端側を向く壁面
１３ｃとから構成されている。また、上記底面１３ａに
は、上記クランプネジ１８がねじ込まれる取付ネジ穴１
９が形成されるとともに、この取付ネジ穴１９の開口部
の周りから上記壁面１３ｂにかけては断面方形をなす突
条部２０が形成されている。なお、この壁面１３ｂは、
工具後端側に向かうに従い工具外周側に向かうように傾
斜して形成されている一方、上記壁面１３ｃは、軸線Ｏ
方向後端側に向かうに従い工具内周側に向かうように傾
斜しており、上記底面１３ａに対向する方向から見て上
記突条部２０および壁面１３ｃは壁面１３ｂに直交する
方向に形成されている。さらに、図７において符号１３
ｄで示すのは、壁面１３ｂおよび突条部２０を成形する
際の工具の干渉を避けるための逃げ穴である。

【００１４】一方、上記補助チップ取付座１４Ａ，１４
Ｂは、上記チップポケット１２から工具回転方向Ｔの後
方側に凹んで工具回転方向Ｔ側を向く略正三角形状の底
面１４ａと、この底面１４ａがなす上記正三角形の２辺
から屹立して工具後端外周側を向く壁面１４ｂおよび工
具先端外周側を向く壁面１４ｃとから構成されており、
これら壁面１４ｂ，１４ｃは上記底面１４ａに対向する
方向から見てその挟角が６０°となるように形成されて
いる。さらに、これらの補助チップ取付座１４Ａ，１４
Ｂのうち、一方の補助チップ取付座１４Ａは、先端側の
チップ取付座１３の直ぐ後方に隣接して形成されて、上
記壁面１４ｂが短くされている一方、他方の補助チップ
取付座１４Ｂは、先端側のチップ取付座１３との間に間
隔をおいて形成され、かつ図５に示すように軸線Ｏ回り
の回転軌跡において、その壁面１４ｂが上記一方の補助
チップ取付座１４Ａの壁面１４ｃと交差するように配置
されている。そして、上記補助チップ取付座１４Ａの底
面１４ａは、図６に示すようにその先端側の上記チップ
取付座１３よりも工具回転方向Ｔ側に一段突出した位置
に形成されており、しかも工具後端側に向かうに従い工
具回転方向Ｔ側に向かうように僅かに傾斜させられてい
る。

【００１５】このように形成されたチップ取付座１３，
１３，１４Ａ，１４Ｂのうち、工具先端側のチップ取付
座１３，１３に取り付けられる本実施形態のチップ１６
は、そのチップ本体２１が超硬合金等の硬質材料から形
成されて図８および図９に示すように概略扇形平板状を
なし、すくい面とされる上面２１ａと、チップ取付座１
３の底面１３ａへの着座面とされる下面２１ｂと、これ
ら上下面２１ａ，２１ｂの周りに配置される略円錐面状
の側面２１ｃおよび平坦な側面２１ｄ〜２１ｆとを備え
ていて、これらの側面２１ｃ〜２１ｆは、下面２１ｂ側
に向かうに従いチップ本体２１の内側に傾斜するように
形成されている。そして、上記切刃１５は上記上面２１
ａと略円錐面状の側面２１ｃとの交差稜線部に形成され
ており、従ってこの側面２１ｃは上記切刃１５の逃げ面
とされるとともに、当該チップ１６はこの逃げ面に逃げ
角が付されたポジティブチップとされている。

【００１６】さらに、この切刃１５は、上記上面２１ａ
に対向する方向から見て、略１／４円弧状をなす先端側
の上記円弧状切刃部１５ａと、この円弧状切刃部１５ａ
の後端Ｍに連なり、さらに切刃１５の後端側に向けて該
円弧状切刃部１５ａと等しい曲率半径の円弧状に延びた
後、この円弧の接線方向に直線状に延びる後端側切刃部
１５ｂとから構成されている。従って、上記後端側切刃
部１５ｂは、上面２１ａに対向する方向から見て図９に
示すように、後端側に向かうに従い、上記円弧状切刃部
１５ａの後端Ｍにおける上記円弧の接線Ｎに対して漸次
後退するように形成されることとなる。また、上記側面
２１ｃは、厳密には上記円弧状切刃部１５ａに連なる円
錐状面の後端側に短い平面が接した面とされている。さ
らに、本実施形態ではこの切刃１５は、上記側面２１ｃ
に対向する方向から見た場合には、図１０に示すように
上記円弧状切刃部１５ａが上面２１ａ側に膨らむ凸曲線
状に形成されるとともに、上記後端側切刃部１５ｂは、
この凸曲線の円弧状切刃部１５ａの後端における接線方
向に延びて、該円弧状切刃部１５ａの後端から離間する
に従い下面２１ｂ側に向かう直線状に形成されている。

【００１７】そして、さらに本実施形態のチップ１６で
は、図９に示すように上記上面２１ａに対向する方向か
ら見て、該円弧状切刃部１５ａがなす円弧の中心Ｃを通
り、かつこの中心Ｃと切刃１５の先端位置Ｑとを結ぶ直
線Ｓに対する挟角αが４５°となる直線Ｌを想定した場
合、この直線Ｌ方向からチップ１６の側面２１ａを見た
ときに、上記円弧状切刃部１５ａは、上記上面２１ａに
対向する方向から見た場合の該円弧状切刃１５ａと上記
直線Ｌの交点Ｐの位置が、下面２１ｂに対して最も突出
した凸円弧状をなすように形成されており、従って、当
該チップ１６の下面２１ｂに垂直な方向における切刃１
５と下面２１ｂとの間の幅、すなわち切刃１５と下面２
１ｂとの間のチップ厚は、図１０に示すように上記交点
Ｐの位置において最大のチップ厚Ｅ_Pとなるように設定
されている。さらに、上述のように側面２１ｃに対向す
る方向から見て切刃１５の上記後端側切刃部１５ｂが下
面２１ｂ側に向けて形成されるのに伴い、上記チップ厚
は、切刃１５の先端位置Ｑにおけるチップ厚Ｅ_Qより
も、切刃１５の後端位置Ｒにおけるチップ厚Ｅ_Rの方が
小さくなるように設定されることとなり、すなわちこの
後端位置Ｒにおいて最小のチップ厚Ｅ_Rとなる。

【００１８】なお、本実施形態のチップ１６のチップ本
体２１においては、すくい面とされる上記上面２１ａ
に、切刃１５に沿って凹溝状のチップブレーカ部２２が
形成されており、これにより上記円弧状切刃部１５ａお
よび後端側切刃部１５ｂには切刃１５に対して正のすく
い角が与えられている。また、上記上面２１ａのチップ
ブレーカ部２２よりも内側の部分は、上面２１ａに対向
する方向から見て切刃１５がなす円弧の径方向内周側に
向けて、上方に***した後に下面２１ｂに平行な平坦面
をなすように形成されており、この平坦面から下面２１
ｂにかけては、上記クランプネジ１８が挿通される取付
穴２３がチップ本体２１を貫通するように形成されてい
る。さらに、図１３および図１４に示すようにチップ本
体２１の下面２１ｂには、この取付穴２３の開口部の周
縁に一端を有するとともに他端が上記側面２１ｄに開口
する断面方形の凹溝部２４が、下面２１ｂに対向する方
向から見て該側面２１ｄに垂直となるように形成されて
いる。

【００１９】また、上記切刃１５の先端位置Ｑ側におい
ては、上記チップ本体２１の上面２１ａと側面２１ｄと
の交差稜線部に面取りが施されており、この面取りと上
記側面２１ｃとの交差稜線部に、上記円弧状切刃部１５
ａに鈍角に交差する小切刃１５ｃが形成されている。従
って、切刃１５の上記先端位置Ｑは、この小切刃１５ｃ
の先端の位置とされる。さらに、チップ本体２１の上記
側面２１ｄと側面２１ｆとは、上面２１ａに対向する方
向から見て互いに直交する方向に形成され、これらの側
面２１ｄ，２１ｆの間に配置される側面２１ｅは、両側
面２１ｄ，２１ｆに鈍角に交差するように形成されてい
る。さらにまた、これらの側面２１ｄ〜２１ｆと下面２
１ｂとの交差稜線部には面取りが施されている。

【００２０】このように構成されたチップ１６は、その
チップ本体２１の下面２１ｂをチップ取付座１３の底面
１３ａに密着させるとともに側面２１ｄ，２１ｆを壁面
１３ｂ，１３ｃに当接させ、また下面２１ｂに形成され
た凹溝部２４を上記底面１３ａの突条部２０に係合させ
てチップ取付座１３に着座され、さらに上記取付穴２３
に挿通されたクランプネジ１８を上記底面１３ａの取付
ネジ穴１９にねじ込むことにより、工具本体１１に取り
付けられて固定される。そして、この取付状態において
チップ１６，１６は、図３に示すように互いの切刃１
５，１５の上記先端位置Ｑが工具先端の上記軸線Ｏ上、
すなわち工具先端の回転中心に一致し、かつ、図２に示
すように上面２１ａに対向する方向から見て、円弧状切
刃部１５ａの上記中心Ｃが軸線Ｏ上に位置して、上記直
線Ｓと軸線Ｏとが一致するように配置され、さらに両切
刃１５，１５の軸線Ｏ回りの回転軌跡が互いに一致し、
しかも上記円弧状切刃部１５ａ，１５ａの軸線Ｏ回りの
回転軌跡は半球状をなすように配設されている。

【００２１】一方、上記補助チップ取付座１４Ａ，１４
Ｂに装着される補助チップ１７，１７は、いずれも超硬
合金等の硬質材料から上述のように略正三角形平板状に
形成されたポジティブチップであって、そのすくい面と
なる正三角形状の上面の３つの辺稜部にはそれぞれ切刃
２５…が形成されている。そして、これらの補助チップ
１７，１７は、図２に示すようにチップ１６の上面２１
ａに対向する方向から見て、それぞれ一の上記切刃２５
を軸線Ｏに平行とし、かつ軸線Ｏから互いに等しい距離
で工具外周側に突出させ、その正三角形状の下面を上記
底面１４ａに密着させるとともに、上記一の切刃２５に
連なる側面以外の２つの側面を上記壁面１４ｂ，１４ｃ
に当接させて着座させられ、上記クランプネジ１８によ
って工具本体１１に取り付けられて固定される。なお、
これらの補助チップ１７，１７の工具外周側に突出する
切刃２５，２５の軸線Ｏからの距離は、工具先端側に装
着された上記チップ１６の切刃１５の軸線Ｏからの最外
径と略等しく設定されている。

【００２２】さらに、これらの補助チップ１７，１７の
うち上記一方の補助チップ取付座１４Ａに装着された補
助チップ１７は、この一方の補助チップ取付座１４Ａが
その先端側のチップ取付座１３の直ぐ後方に隣接して工
具回転方向Ｔ側に一段突出するように形成され、しかも
その底面１４ａが工具後端側に向けて工具回転方向Ｔ側
に傾斜しているとともに当該補助チップ１７がポジティ
ブチップであることから、図５および図６に示すよう
に、その切刃２５の先端２５ａが、上記先端側のチップ
取付座１３に装着されたチップ１６の切刃１５の後端位
置Ｒよりも工具先端側に配置されている。また、上記他
方の補助チップ取付座１４Ｂに装着された補助チップ１
７は、図５に示すようにその切刃２５の先端２５ａが、
上記一方の補助チップ取付座１４Ａに装着された補助チ
ップ１７の切刃２５の後端２５ｂよりも工具先端側に配
置され、従ってこれらの補助チップ１７，１７の切刃２
５，２５は、上記軸線Ｏ回りの回転軌跡において工具先
端側のチップ１６，１６の切刃１５から工具後端側に向
けて連続することとなる。

【００２３】しかるに、上記構成のチップ１６を備えた
このようなボールエンドミルにより、その工具本体１１
を軸線Ｏに斜行する方向に工具後端側に引き上げつつ切
削を行った場合、すなわち引き上げ加工を行った場合に
は、チップ１６の切刃１５において最も大きな切削負荷
が作用するのは、上述のように工具先端の回転中心に位
置する先端位置Ｑではなく、これよりも外周側の上記交
点Ｐの周辺となる。しかして、上記チップ１６およびボ
ールエンドミルによれば、チップ１６，１６の切刃１５
と下面２１ｂとの間の上記チップ厚が、切刃１５の円弧
状切刃部１５ａ上の上記交点Ｐの位置において最大のチ
ップ厚Ｅ_Pとなるように設定されているので、上述のよ
うな大きな切削負荷に対しても十分なチップ強度を確保
することができ、従って引き上げ加工の際に切刃１５に
欠損が生じたりしてチップ１６が損傷するような事態を
防止することができる。

【００２４】また、上記構成のチップ１６では、切刃１
５の上記先端位置Ｑにおけるチップ厚Ｅ_Qよりも後端位
置Ｒにおけるチップ厚Ｅ_Rの方が小さく設定されてお
り、従って該チップ１６を備えたボールエンドミルによ
れば、上記最大のチップ厚Ｅ_Pとなる交点Ｐの位置から
切刃１５の後端位置Ｒまでの部分、すなわち上記引き上
げ加工において切削に供される部分の切刃１５の軸方向
すくい角を、より正角側に大きく設定することが可能と
なる。このため、かかる引き上げ加工において上述のよ
うに実質的な軸方向すくい角が負角側に大きくなって
も、当該切刃１５による切れ味が損なわれて切削抵抗が
増加したりするのを抑えることができ、また切刃１５に
よって生成される切屑を、速やかにチップポケット１２
の工具後端側に押し出して確実な切屑排出を図ることが
可能となる。

【００２５】一方、上記ボールエンドミルでは、上記一
対のチップ１６，１６が、互いの切刃１５，１５の先端
位置Ｑを工具先端の回転中心に一致させ、かつ互いの円
弧状切刃部１５ａ，１５ａ同士の軸線Ｏ回りの回転軌跡
も一致させて取り付けられており、しかもこの先端位置
Ｑにおけるチップ厚Ｅ_Qは、後端位置Ｒにおけるチップ
厚Ｅ_Rよりも大きく、ある程度のチップ厚が確保されて
いるので、通常の工具本体１１をその軸線Ｏに直交する
方向に送り出して切削を行う場合であっても、上記回転
中心の近傍において作用する大きな切削負荷を、これら
一対のチップ１６，１６の切刃１５，１５に分散させる
とともに、先端位置Ｑにおけるチップ強度も維持して、
チップ１６，１６に損傷が生じるような事態を防止する
ことが可能となる。また、特に本実施形態のチップ１６
では、上記切刃１５の先端に、円弧状切刃部１５ａに鈍
角に交差する小切刃１５ｃが形成されているので、この
切刃１５の先端部における強度をさらに向上させること
ができ、チップ１６，１６の損傷をより確実に防止する
ことができる。

【００２６】ところで、本実施形態のチップ１６では、
上記チップ厚が最大のチップ厚Ｅ_Pとなる位置が、チッ
プ１６の上面２１ａに対向する方向から見て、切刃１５
の上記円弧状切刃部１５ａがなす円弧の中心Ｃを通り、
この中心Ｃと切刃１５の先端位置Ｑとを結ぶ直線Ｓに対
する挟角αが４５°となる直線Ｌと該切刃１５との交点
Ｐの位置とされているが、この交点Ｐの位置を決定する
上記直線Ｌの直線Ｓに対する挟角αが小さすぎると、交
点Ｐの位置が切刃１５の先端位置Ｑ側に偏りすぎてしま
う。しかるに、このように最大のチップ厚Ｅ_Pとなる上
記交点Ｐの位置が切刃１５の先端位置Ｑ側に偏ると、該
チップ１６を装着したボールエンドミルによって引き上
げ加工を行う場合に、特にこの引き上げ加工の傾斜角が
大きく設定されていると、上記チップ厚Ｅ_Pよりチップ
厚が小さい部分の切刃１５に最も大きな切削負荷が作用
することとなり、切刃１５の欠損等が十分に防止できな
くなるおそれがある。一方、上記挟角αが大きすぎる
と、逆に最大チップ厚Ｅ_Pとなる交点Ｐの位置が切刃１
５の後端位置Ｒ側に偏り、引き上げ加工の傾斜角が小さ
い場合に切刃１５の欠損等を防止できなくなるおそれが
生じる。このため、上記挟角αは、４５°±１０°程
度、すなわち３５°〜５５°の範囲に設定されるのが望
ましい。

【００２７】また、本実施形態のチップ１６では、すく
い面となるチップ本体２１の上面２１ａに対向する方向
から見て、その切刃１５の上記後端側切刃部１５ｂが、
略１／４円弧状をなす上記円弧状切刃部１５ａの後端Ｍ
から、該円弧状切刃部１５ａに連なる円弧を描いた後、
この円弧に接する接線方向に延びるように形成されてお
り、すなわち、上述したように上記後端Ｍにおける接線
Ｎに対して後端側に向かうに従い漸次後退するように形
成されている。従って、このようなチップ１６，１６
を、上述したように上記直線Ｓが軸線Ｏと一致するよう
に工具本体１１に装着した場合、上記接線Ｎは上面２１
ａに対向する方向から見て図２に示すように軸線Ｏに平
行となるため、上記後端側切刃部１５ｂは工具後端側に
向かうに従い工具内周側に向かうように配置されること
となる。このため、本実施形態によれば、例えばこの後
端側切刃部１５ｂを接線Ｎに沿って形成した場合、すな
わち工具本体１１に取り付けた状態で上記補助チップ１
７の切刃２５と同じように軸線Ｏに平行に延びるように
形成した場合に比べ、軸線Ｏ方向の長さが同じならば本
実施形態では該後端側切刃部１５ｂの実際の長さは長く
することができ、逆にこの後端側切刃部１５ｂの単位長
さ当たりに作用する切削負荷は低減されるので、チップ
１６Ａ，１６Ｂの損傷をさらに確実に防止することが可
能となる。

【００２８】なお、後端側切刃部１５ｂがこのように形
成されるのに伴い、該後端側切刃部１５ｂにより形成さ
れる被削材の溝等の壁面は、溝底部から離間するに従い
幅狭となるようにオーバーハング状に削り残されること
となるが、特に上記引き上げ加工の場合においては、そ
の引き上げの傾斜角に応じて、この削り残された部分を
円弧状切刃部１５ａ後端側の最外径部分により削り落と
すことができるので、加工面精度が損なわれるのを防ぐ
ことができる。また、本実施形態ではこの後端側切刃部
１５ｂは、チップ本体２１の側面２１ｃに対向する方向
から見た場合には、後端位置Ｒ側に向かうに従い下面２
１ｂ側に向かって傾斜する直線状に形成されているの
で、当該後端側切刃部１５ｂの円弧状の部分の実際の形
状は、厳密な円弧よりは楕円の長軸方向に延びる弧の部
分に近くなり、これによっても上記オーバーハング状の
削り残し部分が大きくなるのを防ぐことが可能となる。

【００２９】一方、本実施形態のボールエンドミルで
は、上記チップ取付座１３，１３の工具後端側にそれぞ
れ補助チップ取付座１４Ａ，１４Ｂが形成されており、
このうち一方の補助チップ取付座１４Ａは、その先端側
のチップ取付座１３よりも工具回転方向Ｔ側に一段突出
した位置に形成されている。そして、この一方の補助チ
ップ取付座１４Ａには、上記軸線Ｏ回りの回転軌跡にお
いて上記チップ１３の切刃１５の後端に連続する切刃２
５を有する補助チップ１７が取り付けられ、さらに他方
の補助チップ取付座１４Ｂには、一方の補助チップ取付
座１４Ａの補助チップ１７の切刃２５の後端２５ｂに連
続する切刃２５を有する補助チップ１７が取り付けられ
ているので、先端側の上記チップ１６にこれら補助チッ
プ１７，１７を干渉させることなく、回転軌跡における
ボールエンドミルの軸線Ｏ方向の切刃長を延長させるこ
とができる。

【００３０】しかるに、特に上述した引き上げ加工にお
いては、工具本体１１が工具後端側に引き上げられるの
に伴い切り込み深さが変化するため、切刃長の短いボー
ルエンドミルでは、その切刃長に応じた切り込み深さで
複数回に分けて切削を行わなければならなくなるが、本
実施形態によれば、上述のように補助チップ１７，１７
を設けることによって切刃長を延長することができるの
で、一度の加工で被削材に傾斜した溝を形成することが
可能となり、加工効率の向上を図ることができる。しか
も、本実施形態では、上記一方の補助チップ取付座１４
Ａの底面１４ａが工具後端側に向かうに従い工具回転方
向Ｔ側に傾斜しているとともに、補助チップ１７がポジ
ティブチップであるので、先端側のチップ取付座１３に
対するこの補助チップ取付座１４Ａの工具回転方向Ｔ側
への突出量をさほど大きくしなくても、確実に両チップ
１６，１７を近接させて切刃１５，２５を軸線Ｏ方向に
連続させることができ、先端側のチップ１６の切刃１５
によって生成された切屑の排出が、この補助チップ取付
座１４Ａや補助チップ１７によって著しく阻害されるよ
うな事態も防止することができる。

【００３１】なお、本実施形態では、上述のように補助
チップ１７を略正三角形平板状に形成して、その切刃２
５が、チップ１６の上記上面２１ａに対向する方向から
見て工具本体１１の軸線Ｏに平行となるように配置して
いるが、例えば正方形平板状等の他の形状のチップを補
助チップとして用いることも可能ではある。しかしなが
ら、本実施形態のように、工具先端側に取り付けられる
チップ１６が略扇形平板状であって、チップ取付座１３
の工具先端側を向く壁面１３ｃが軸線Ｏ方向後端側に向
かうに従い工具内周側に向かうように傾斜している場合
には、このような正方形平板状のチップを補助チップと
して取り付けようとすると、上記一方の補助チップ取付
座をその先端側のチップ取付座１３に対して大きく工具
回転方向Ｔ側に突出させなければ、これらのチップ取付
座に取り付けられるチップ１６と補助チップとが干渉し
てしまうおそれが生じる。従って、そのような場合に
は、本実施形態のような正三角形平板状のチップや、あ
るいは菱形平板状のチップなど、工具外周側に突出する
切刃を軸線Ｏと平行とした場合に、チップの工具先端側
を向く側面が後端側に向かうに従い内周側に傾斜するよ
うに配置される形状のチップを、上記補助チップとして
用いるのが望ましい。

【００３２】さらにまた、本実施形態のボールエンドミ
ルでは、上記チップ１６のチップ本体２１の下面２１ｂ
に、クランプネジ１８の取付穴２３から側面２１ｄに延
びる凹溝部２４が形成される一方、チップ取付座１３の
底面１３ａには、取付ネジ穴１９から壁面１３ｂに延び
る突条部２０が形成されており、チップ１６は、その凹
溝部２４を突条部２０に係合させてチップ取付座１３に
装着されている。従って、これら突条部２０と凹溝部２
４との係合により、本実施形態ではチップ１６を正確に
位置決めして工具本体１１に取り付けることが可能とな
るとともに、特に上記引き上げ加工の際には、この係合
によってチップ１６が工具先端側に向けても強固に保持
されることになるので、かかる引き上げ加工においても
チップ１６にがたつきなどが生じることはなく、より高
精度の加工を促すことが可能となる。これは、本実施形
態のようにチップ１６の後端側切刃部１５ｂが後端側に
向かうに従い工具内周側に向かうように配置されて、こ
れにより引き上げ加工の際にチップ１６により大きな工
具先端側への負荷が生じやすい場合において、特に効果
的である。

【００３３】しかも、このチップ１６の凹溝部２４は、
チップ本体２１の下面２１ｂの上記取付穴２３の開口部
から側面２１ｄまでの間に形成されていて、反対側の側
面２１ｃには達してはおらず、このため、この側面２１
ｃ側の上記下面２１ｂと切刃１５との間に、上述のよう
な十分な最大チップ厚Ｅ_Pを確実に確保することができ
るとともに、凹溝部２４からチップ本体２１が破損する
ような事態を未然に防いで、チップ１６に損傷が生じる
のをさらに確実に防止することができる。また、本実施
形態では、工具先端側に形成されるチップ取付座１３の
工具外周側を向く壁面１３ｂが、軸線Ｏ方向後端側に向
かうに従い工具外周側に向かうように形成されているの
で、上述のようにチップ１６の切刃１５の先端位置Ｑを
工具先端の回転中心に一致させるように配置した場合で
も、これよりも工具後端側ではこの壁面１３ｂとその工
具回転方向Ｔ後方側に位置するチップポケット１２との
間に工具本体１１の肉厚を確保することができるので、
工具本体１１の先端部における剛性やチップ１６の取付
剛性をも十分に確保して、より安定した切削を行うこと
ができるという利点も得られる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のチップお
よび該チップを装着したボールエンドミルによれば、特
に引き上げ加工の際に切刃に大きな切削負荷が作用する
部位においてチップ厚を十分に確保することができ、こ
れにより、切刃の欠損等のチップの損傷を防いで安定し
た加工を図ることが可能となる。また、切刃の先端位置
におけるチップ厚よりも後端位置におけるチップ厚の方
が小さく設定されているので、引き上げ加工の際に、切
削に供される部分の切刃の軸方向すくい角を正角側に大
きくすることができ、切刃の切れ味を確保して切削抵抗
の増大を抑えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のスローアウェイ式ボールエンドミル
の一実施形態を示す平面図である。

【図２】 図１に示す実施形態の先端部の拡大平面図で
ある。

【図３】 図１に示す実施形態の先端部の軸線Ｏ方向先
端側からの拡大正面図である。

【図４】 図２においてスローアウェイチップ１６の側
面２１ｃを直線Ｌ方向視に対向して見た図である。

【図５】 図１に示す実施形態の先端部を、軸線Ｏに垂
直であって一方の補助チップ１７に対向する方向から見
た平面図である。

【図６】 図１に示す実施形態の先端部を、軸線Ｏに直
交し、かつ一方の補助チップ１７の切刃２５の先端２５
ａを通る直線方向から見た側面図である。

【図７】 図１に示す実施形態のチップ取付座１３の平
面図である。

【図８】 図１に示す実施形態のスローアウェイ式ボー
ルエンドミルに装着される本発明の一実施形態のスロー
アウェイチップ１６の斜視図である。

【図９】 図８に示すスローアウェイチップ１６の平面
図である。

【図１０】 図８に示すスローアウェイチップ１６を側
面２１ｆに平行な方向から見た側面図である。

【図１１】 図８に示すスローアウェイチップ１６を側
面２１ｄに平行な方向から見た側面図である。

【図１２】 図８に示すスローアウェイチップ１６の側
面２１ｃを図９における直線Ｌ方向から対向して見た側
面図である。

【図１３】 図８に示すスローアウェイチップ１６の底
面図である。

【図１４】 図９におけるＺＺ断面図である。

【図１５】 従来のボールエンドミルを示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１１ 工具本体 １３ チップ取付座 １４Ａ，１４Ｂ 補助チップ取付座 １５ 切刃 １５ａ 円弧状切刃部 １５ｂ 後端側切刃部 １６ スローアウェイチップ １７ 補助チップ ２０ 突条部 ２１ チップ本体 ２１ａ スローアウェイチップ１６のすくい面とされる
上面 ２１ｂ スローアウェイチップ１６の着座面とされる下
面 ２１ｃ スローアウェイチップ１６の逃げ面とされる側
面 ２４ 凹溝部 ２５ 補助チップ１７の切刃 Ｏ 工具本体１１の軸線 Ｔ 工具回転方向 Ｍ 円弧状切刃部１５ａの後端 Ｐ スローアウェイチップ１６の切刃１５と下面２１ｂ
との間のチップ厚が最大となる位置（直線Ｌと切刃１５
との交点） Ｑ 切刃１５の先端位置 Ｒ 切刃１５の後端位置 Ｅ_P 交点Ｐにおけるチップ厚 Ｅ_Q 先端位置Ｑにおけるチップ厚 Ｅ_R 後端位置Ｒにおけるチップ厚 Ｃ スローアウェイチップ１６の上面２１ａに対向する
方向から見た円弧状切刃部１５ａがなす円弧の中心 Ｎ スローアウェイチップ１６の上面２１ａに対向する
方向から見た円弧状切刃部１５ａの後端Ｍにおける接線 Ｓ スローアウェイチップ１６の上面２１ａに対向する
方向から見て中心Ｃと切刃１５の先端位置Ｑとを結ぶ直
線 Ｌ スローアウェイチップ１６の上面２１ａに対向する
方向から見て中心Ｃと交点Ｐとを結ぶ直線 α スローアウェイチップ１６の上面２１ａに対向する
方向から見て直線Ｓと直線Ｌとがなす挟角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 船木 保三 茨城県結城郡石下町大字古間木1511番地 三菱マテリアル株式会社筑波製作所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略平板状であってすくい面とされる上面
   と逃げ面とされる側面と着座面とされる下面とを備え、
   上記上面と側面との交差稜線部に、この上面に対向する
   方向から見て略１／４円弧状をなすとともに上記側面に
   対向する方向から見て凸曲線状をなす円弧状切刃部を備
   えた切刃が形成されており、この切刃と上記下面との間
   のチップ厚が、上記円弧状切刃部上の所定の位置におい
   て最大となるとともに、上記切刃の先端位置よりも該切
   刃の後端位置の方が小さくなるように設定されているこ
   とを特徴とするスローアウェイチップ。
2. 【請求項２】 上記切刃と上記下面との間のチップ厚が
   最大となる位置は、上記上面に対向する方向から見て、
   この位置と上記円弧状切刃部がなす円弧の中心とを結ぶ
   直線と、この円弧の中心と上記切刃の先端位置とを結ぶ
   直線との挟角が３５°〜５５°の範囲に位置するように
   設定されていることを特徴とする請求項１に記載のスロ
   ーアウェイチップ。
3. 【請求項３】 上記切刃の上記円弧状切刃部よりも後端
   側には、上記上面に対向する方向から見て、後端側に向
   かうに従い、上記円弧状切刃部の後端における接線に対
   して漸次後退するように延びる後端側切刃部が形成され
   ていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
   のスローアウェイチップ。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれかに記
   載のスローアウェイチップを装着したスローアウェイ式
   ボールエンドミルであって、軸線回りに回転される工具
   本体の先端部に形成されたチップ取付座に、同形同大の
   一対の上記スローアウェイチップが、上記上面を工具回
   転方向に向けるとともに上記下面を上記チップ取付座に
   着座させ、かつ、上記切刃の先端位置を工具先端の回転
   中心に位置させるとともに、上記円弧状切刃部をこの回
   転中心から工具後端外周側に延びるように位置させ、上
   記軸線回りの上記切刃の回転軌跡を互いに一致させて、
   上記軸線を挟んで互いに反対側に着脱自在に装着されて
   いることを特徴とするスローアウェイ式ボールエンドミ
   ル。
5. 【請求項５】 少なくとも一方の上記チップ取付座の工
   具本体後端側には、このチップ取付座よりも工具回転方
   向側に一段突出した位置に補助チップ取付座が形成され
   ており、この補助チップ取付座に、上記軸線回りの回転
   軌跡において上記スローアウェイチップの切刃の後端側
   に連続する切刃を有する補助チップが取り付けられてい
   ることを特徴とする請求項４に記載のスローアウェイ式
   ボールエンドミル。
6. 【請求項６】 上記スローアウェイチップは、上記上下
   面に開口するように貫設された取付穴に挿通されるクラ
   ンプネジを上記チップ取付座の底面に形成されたネジ穴
   にねじ込むことにより該チップ取付座に装着されてお
   り、上記スローアウェイチップの下面には、一端が上記
   取付穴の開口部に連通するとともに他端が該スローアウ
   ェイチップの工具内周側を向く側面に開口する凹溝部が
   形成される一方、上記チップ取付座の底面には、この凹
   溝部に係合する突条部が形成されていることを特徴とす
   る請求項４または請求項５に記載のスローアウェイ式ボ
   ールエンドミル。