JP2006192567A

JP2006192567A - 丸駒インサート着脱式ラフィングエンドミルおよび丸駒インサート

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Publication number: JP2006192567A
Application number: JP2006003539A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Hasegawa; 健長谷川; Hiroaki Hayashizaki; 弘章林崎
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2006-01-11
Filing date: 2006-01-11
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2025-01-11
Also published as: JP4650272B2

Abstract

【課題】切削時にエンドミル本体にビビリ振動が生じるのを防ぐ。
【解決手段】軸線回りに回転されるエンドミル本体の先端部外周に、略円板状のインサート本体を有してその円形をなすすくい面の外周に波刃状の切刃３Ａ〜３Ｆが形成された複数の丸駒インサートが、エンドミル本体の周方向に隣接するもの同士で、軸線回りの回転軌跡において切刃３Ａ〜３Ｆがなす波刃の位相を互いにずらせて着脱可能に取り付けられてなる丸駒インサート着脱式ラフィングエンドミルであって、少なくとも一部のエンドミル本体の周方向に隣接する丸駒インサート間で、波刃の位相差を、他の周方向に隣接する丸駒インサート間の波刃の位相差と異なるようにする。
【選択図】図４

Description

本発明は、エンドミル本体の先端部外周に、波刃状の切刃が形成された複数の丸駒インサートが着脱可能に取り付けられた丸駒インサート着脱式ラフィングエンドミル（以下、単にラフィングエンドミルと称する。）、および該ラフィングエンドミルに取り付けられる丸駒インサートに関するものである。

この種のラフィングエンドミルおよび丸駒インサートとしては、例えば特許文献１に、円板状の丸駒チップの周上に、その逃げ面とされる周面を凹凸させることによって波刃状のラフィング刃が連続して形成された丸駒チップを、エンドミル本体のチップバックアップ面に立設されたピンに、上記ラフィング刃間の凹部を位相合わせして固定したものが提案されている。このようなラフィングエンドミルでは、エンドミル本体の周方向に隣接する丸駒チップ間で、エンドミル本体の回転軸線回りの軌跡において上記ラフィング刃がなす波刃の位相がこの丸駒チップの周方向にずれるように位相差をもたせて該丸駒チップを固定することにより、この波刃状のラフィング刃（切刃）の凸部がずらされて被削材に食い付きながら切削が行われることになるため、切屑の分断を図って切削抵抗を抑えつつ被削材に粗加工を施すことが可能となる。
実開昭６２−１５６４１１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のラフィングエンドミルでは、エンドミル本体の周方向に隣接するすべての丸駒チップ間の上記位相差が、上記ラフィング刃がなす波刃の１波長をエンドミル本体に取り付けられる丸駒チップの数で割った位相差と等しくなるようにされており、すなわちエンドミル本体の周方向に丸駒チップがその周回りに等位相差で順次ずらされて取り付けられているだけであるため、各丸駒チップのラフィング刃により生成される切屑の厚みは略均一となる。従って、これらラフィング刃が被削材に食い付く際の衝撃や抵抗の大きさも略均一となり、このような衝撃や抵抗が周期的に作用することによってエンドミル本体にいわゆるビビリ振動が生じ、加工精度を劣化させるおそれがあった。また、このように丸駒チップが等位相差で順次ずらされているだけだと、エンドミル本体の送り量や取り付けられる丸駒チップの数によっては各丸駒チップ間で切屑が完全に分断されなくなるおそれもある。

一方、上記特許文献１においては、上記丸駒チップが、上述のように逃げ面とされる周面が周回り方向に向けて丸駒チップがなす円板の径方向内外周に凹凸することにより、その切刃が波刃状のラフィング刃をなすようにされ、すくい面は平坦面とされている。ところが、このような丸駒チップでは、上記ラフィング刃が一気に被削材に食い付くことになるため、切削時の衝撃や抵抗も大きくなってしまう。そして、このラフィング刃による切屑分断効果を向上させようとして波刃の凹凸を大きくすると、このような大きな衝撃や抵抗によって切刃にチッピング等が生じるおそれがあるとともに、加工後の被削材に形成される段差が大きくなるため、より大きな仕上げ代を必要として却って加工効率の低下を招く結果ともなる。

本発明は、このような背景の下になされたもので、切削時にエンドミル本体にビビリ振動が生じるのを防ぐことが可能なラフィングエンドミルを提供することを第１の目的とし、さらには切屑を確実に分断することが可能なラフィングエンドミルを提供し、またこのようなラフィングエンドミルに取り付けて切削抵抗や食い付き時の衝撃の軽減を図るとともに加工後の被削材の段差も小さく抑えることが可能な丸駒インサートを提供することをも目的としている。

上記課題を解決して、上記第１の目的を達成するために、本発明のラフィングエンドミルは、軸線回りに回転されるエンドミル本体の先端部外周に、略円板状のインサート本体を有してその円形をなすすくい面の外周に波刃状の切刃が形成された複数の丸駒インサートが、上記エンドミル本体の周方向に隣接するもの同士で、上記軸線回りの回転軌跡において上記切刃がなす波刃の位相を互いにずらせて着脱可能に取り付けられてなる丸駒インサート着脱式ラフィングエンドミルであって、少なくとも一部の上記エンドミル本体の周方向に隣接する上記丸駒インサート間で、上記波刃の位相差を、他の周方向に隣接する上記丸駒インサート間の上記波刃の位相差と異なるようにしたことを特徴とする。

上記構成のラフィングエンドミルにおいては、エンドミル本体の周方向に隣接する少なくとも一部の丸駒インサート間で、その切刃がなす波刃の回転軌跡における位相差が、他の丸駒インサート間の位相差と相違しており、これら位相差の異なる丸駒インサート間で生成される切屑の厚さは不均一となるため、切刃の食い付き時の衝撃や抵抗の大きさも不均一となる。そして、このような衝撃や振動が互いに打ち消し合うことにより、切削時にエンドミル本体にビビリ振動が生じるのを防いで円滑かつ安定した切削を行うことが可能となるので、上記構成のラフィングエンドミルによれば、粗加工とはいえ優れた加工精度を得ることができて、その後の仕上げ加工における加工効率や精度の向上を図ることが可能となる。

さらに、上記ラフィングエンドミルでは、上記少なくとも一部の丸駒インサート間における他と異なる上記波刃の位相差を、該波刃の１波長を上記丸駒インサートの数で割った位相差よりも大きくすることにより、エンドミル本体に取り付けられる丸駒インサートの数や該丸駒インサートの中心に対して上記波刃の１波長がなす角度等に応じて、特に厚めの切屑が生成されるエンドミル本体の外周側において、エンドミル本体の回転方向側に位置する丸駒インサートの上記波刃の凹部の上記軸線に対する径方向に、この丸駒インサートの回転方向後方側に隣接する丸駒インサートの波刃の凸部を、上記回転軌跡において順次オーバーラップするように位置させることができる。従って、上記凹部によって削り残された被削材の凸部を、エンドミル本体の回転および送りに伴い次の丸駒インサートの切刃の凸部によって分断された切屑を確実に生成しながら削り取ることができ、切削抵抗の低減を図りつつも優れた加工面を形成することができる。

なお、こうして波刃の１波長を丸駒インサートの数で割った位相差よりも大きくされる上記少なくとも一部の丸駒インサート間も含めて、上記複数の丸駒インサートの波刃の位相は、上記軸線回りの回転軌跡では該波刃の１波長を上記丸駒インサートの数で割った位相差でずらされているのが望ましい。このような構成を採ることにより、上述のように切削時にエンドミル本体にビビリ振動が生じたりするのは確実に防ぎながらも、複数の丸駒インサートのうち一部においてその波刃状切刃の凸部が偏って摩耗したりするのを防ぐことができ、各丸駒インサートの寿命の均一化を図って一層円滑かつ安定した切削作業を流すことが可能となる。

一方、本発明の丸駒インサートは、このようなラフィングエンドミルに取り付けられる丸駒インサートであって、上記すくい面の外周をその周方向に沿って上記インサート本体の厚さ方向に凹凸させることにより上記切刃を波刃状に形成したことを特徴とする。従って、このような丸駒インサートでは、上記切刃がなす波刃のうちインサート本体の厚さ方向に凸となる部分がその突端から被削材に徐々に食い付いてゆくこととなるため、切削抵抗の低減を図ることができるとともに、切屑分断効果を高めるために凹凸を大きくしても切刃強度が損なわれることが少なく、しかも加工後の被削材に残される段差を小さく抑えて仕上げ代を小さくすることができ、この仕上げ加工も含めた加工効率の向上を図ることが可能となる。

図１ないし図５は、本発明のラフィングエンドミルの一実施形態を示すものであり、図６ないし図９は、このラフィングエンドミルに取り付けられる本発明の丸駒インサートの一実施形態を示すものである。まず、本実施形態の丸駒インサートは、そのインサート本体１が超硬合金等の硬質材料により形成されて中心線Ｘを中心とした概略円板状をなし、その一方の円板面がすくい面２とされて、このすくい面２の外周に波刃状の切刃３が形成されている。なお、このインサート本体１の上記すくい面２とこれとは反対の着座面４とされる他方の円板面との間には、インサート本体１を上記中心線Ｘに沿って貫通するように取付孔５が形成されている。

また、上記すくい面２との間に切刃３を画成する逃げ面６とされるインサート本体１の周面は、すくい面２側から着座面４側に向かうに従い漸次縮径する中心線Ｘを中心とした概略円錐状面とされていて、これにより本実施形態の丸駒インサートは切刃３に逃げ角が付されたポジティブインサートとされている。ただし、この逃げ面６の着座面４側には、上記円錐状面を面取りするようにして、上記中心線Ｘに直交する断面が該中心線Ｘを中心とした正多角形（本実施形態では正８角形）をなす複数（本実施形態では８つ）の切欠面７が、上記切刃３には達しないように形成されている。

一方、上記切刃３は、図６および図７に示すように上記すくい面２の外周側部分がその周回り方向に沿ってインサート本体１の厚さ方向すなわち上記中心線Ｘ方向に凹凸することにより波刃状に形成されており、このような波刃が一定の波長および振幅ですくい面２の外周を１周する間に複数回凹凸するようにされている。従って、この切刃３は、上記逃げ面６に対向する側面視において図７に示すように波刃状をなし、かつ、この逃げ面６に上述のように逃げ角が付されていることにより、中心線Ｘに沿ったすくい面２側からの平面視にも図６に示すように、側面視になす波と等しい波長で振幅の小さい波刃状を呈することとなる。なお、この切刃３が上記側面視になす波刃の波形状は、例えば正弦波や、あるいは単に凹凸の円弧を連続させたものでもよいが、少なくともその凸部の突端３ａ周辺は凸曲線状にされるのが望ましい。

ここで、本実施形態では、この切刃３は、その波の数が１２であり、すなわちすくい面２の外周を１周する間に１２回凹凸するようにされている。従って、この切刃３がなす波刃の１波長分（中心線Ｘ回りに隣接する一対の突端３ａ間の部分）が上記平面視にインサート本体１の中心線Ｘを挟む挟角（波刃の１波長が中心線Ｘに対してなす扇形の中心角）は３０°となる。また、すくい面２は、概ね上記側面視になす波形状のまま中心線Ｘに垂直に内周側（中心線Ｘ側）に延びて凹凸するように形成されており、さらにこの凹凸するすくい面２の内周側の上記取付孔５の開口部周辺には、上記中心線Ｘに垂直なボス面８が、切刃３の上記突端３ａよりも該中心線Ｘ方向に僅かに一段突出するようにして環状に形成されている。

このような丸駒インサートが取り付けられる本実施形態のラフィングエンドミルのエンドミル本体１１は、図１ないし図３に示すように軸線Ｏを中心とした概略円筒状をなし、その後端部（図１において上側部分）が工作機械の主軸端に取り付けられることにより、上記軸線Ｏ回りに図２に符号Ｔで示すエンドミル回転方向に回転されつつ該軸線Ｏに垂直な方向に送り出され、取り付けられた上記丸駒インサートの切刃３によって被削材を切削してゆく。すなわち、上記エンドミル本体１１の先端部外周には複数のチップポケット１２が形成されるとともに、これらのチップポケット１２の回転方向Ｔ側を向く壁面にはインサート取付座１３がそれぞれ形成され、これらのインサート取付座１３に上記実施形態の丸駒インサートが着脱可能に取り付けられる。

ここで、上記インサート取付座１３は図３に示すように、エンドミル回転方向Ｔ側を向いてインサート本体１の上記着座面４が密着する底面１３ａと、この底面１３ａのエンドミル後端側と内周側とに屹立してエンドミル回転方向Ｔ側に延びる壁面１３ｂ，１３ｃとを備えており、これらの壁面１３ｂ，１３ｃは、インサート本体１の逃げ面６に形成された複数の上記切欠面７のうち、間に１つの切欠面７を挟んだ任意の２つの切欠面７に密着して当接可能とされている。また、これらの壁面１３ｂ，１３ｃ同士の間、および該壁面１３ｂ，１３ｃと底面１３ａとの間には、インサート本体１の上記１つの切欠面７および上記２つの切欠面７と着座面４との交差稜線部とインサート取付座１３との干渉を防ぐための凹所（ヌスミ部）１３ｄがそれぞれ形成されている。

さらに、上記底面１３ａには、該底面１３ａに垂直にネジ孔１３ｅが穿設されており、上記丸駒インサートは、そのインサート本体１の上記取付孔５にすくい面２側から挿通されたクランプネジ１４がこのネジ孔１３ｅにねじ込まれることにより、上述のように底面１３ａに着座面１４を密着させるとともにすくい面２をエンドミル回転方向Ｔ側に向けて、このすくい面２外周の切刃３の１／４をエンドミル本体１１先端の軸線Ｏに対して外周側に離れた位置から後端外周側に延びるように突出させ、上記壁面１３ｂ，１３ｃに上記２つの切欠面７を密着させて当接させることにより上記中心線Ｘ回り方向に拘束されてインサート取付座１３に固定される。なお、このネジ孔１３ｅは、クランプネジ１４をねじ込むことによって丸駒インサートが上記壁面１３ｂ，１３ｃの間の凹所１３ｄ側に押し付けられて固定されるように、底面１３ａの中心から僅かに偏心させられている。

本実施形態のラフィングエンドミルでは、このようなインサート取付座１３がエンドミル本体１１の周方向に等間隔に６つ形成されており、これらのインサート取付座１３には、互いに同形同大のインサート本体１を有する丸駒インサートが取り付けられている。また、これらのインサート取付座１３同士は、エンドミル本体１１を軸線Ｏ回りに６０°ずつ回転させたときに上記底面１３ａとネジ孔１３ｅとが一致するようにされており、従って該インサート取付座１３に取り付けられた丸駒インサート同士では、切刃３が形成されるすくい面２の外周がなす外形円（中心線Ｘを中心としてすべての切刃３の突端３ａを通る円）は、その軸線Ｏ回りの回転軌跡が一致するようにされる。なお、本実施形態では、切刃３のアキシャルレーキ角とラジアルレーキ角がともに０°となるようにされており、すなわち上記すくい面２の外形円がエンドミル本体１１の軸線Ｏを含む平面上に位置するようにされている。

これに対して、インサート取付座１３の上記壁面１３ｂ，１３ｃは、エンドミル本体１１の周方向に隣接するインサート取付座１３間で、ネジ孔１３ｅの中心線回りに異なる回転角度位置となるように形成されている。ここで、本実施形態では、エンドミル本体１１に形成されたすべてのインサート取付座１３で、上記壁面１３ｂ，１３ｃ同士がネジ孔１３ｅの中心線回りに上記切刃３がなす波刃の１波長分の角度（３０°）未満の範囲内において、隣接するインサート取付座１３間の上記壁面１３ｂ，１３ｃ同士の上記回転角度位置が変化するようにされており、従ってこれらのインサート取付座１３に取り付けられた上記丸駒インサートにおいては、周方向に隣接する丸駒インサート間で、軸線Ｏ回りの回転軌跡において切刃３がなす波刃に、インサート本体１の中心線Ｘ回りに位相の差が生じることとなる。

そして、本実施形態のラフィングエンドミルでは、このようにエンドミル本体１１の周方向に隣接する丸駒インサート間で生じる切刃３がなす波刃の位相差が、この周方向に隣接する少なくとも一部の上記丸駒インサート間で、他の周方向に隣接する上記丸駒インサート間の上記波刃の位相差と異なる大きさとされている。さらに、本実施形態では、このように異なる大きさとされた上記少なくとも一部の丸駒インサート間における波刃の位相差が、該波刃の１波長をエンドミル本体１１に取り付けられる丸駒インサートの数で割った位相差よりも大きくされている。ただし、こうして位相差が大きくされた上記少なくとも一部の丸駒インサートも含めて、６つの上記丸駒インサートの波刃の位相は、軸線Ｏ回りの回転軌跡では該波刃の１波長を丸駒インサートの数で割った位相差、すなわち５°ずつずらされるようにされている。

ここで、本実施形態では、エンドミル本体１１に取り付けられたすべての丸駒インサートの間で、その切刃３の回転軌跡における波刃の位相が異なるようにされており、かつその位相差は、該波刃の１波長を上記丸駒インサートの数で割った位相差の０を除く整数倍とされている。より具体的に、エンドミル本体１１に６つの丸駒インサートが取り付けられるとともに、その上記波刃の１波長分の中心線Ｘに対する角度が上述のように３０°とされた本実施形態では、５°の０を除く整数倍の位相差が隣接する丸駒インサート間の切刃３同士に与えられている。

例えば、図４（ａ）に示すようにエンドミル本体１１の最外周に１の丸駒インサートの切刃３Ａの突端３ａが位置しているとき、これを基準の０°として中心線Ｘ回りにエンドミル本体１１の先端側に向かう方向（図４において切刃３に沿った時計回り方向）を＋、逆方向（図４において切刃３に沿った反時計回り方向）を−とすると、この基準の丸駒インサートの回転方向Ｔ後方側に隣接する丸駒インサートの切刃３Ｂは、上記回転軌跡においてその突端３ａが切刃３Ａの突端３ａから＋１５°の角度θＢの位置にあって位相差も＋１５°とされ、次の丸駒インサートの切刃３Ｃは、その突端３ａが上記基準の切刃３Ａの突端３ａに対して＋５°の角度θＣの位置にあって、回転方向Ｔ側に隣接する丸駒インサートとは−１０°の位相差とされている。

また、以下順に、次に回転方向Ｔ後方側に隣接する丸駒インサートの切刃３Ｄは、その突端３ａの切刃３Ａの突端３ａに対する角度θＤが＋２５°、切刃３Ｃに対しては＋２０°の位相差とされ、その次に回転方向Ｔ後方側に隣接する丸駒インサートの切刃３Ｅは、その突端３ａの切刃３Ａの突端３ａに対する角度θＥが＋２０°、切刃３Ｃに対しては−５°の位相差とされ、最後の丸駒インサートの切刃３Ｆは、その突端３ａの切刃３Ａの突端３ａに対する角度θＦが＋１０°、切刃３Ｅに対する位相差が−１０°とされている。この切刃３Ｅの回転方向Ｔ後方側には上記切刃３Ａが隣接することとなり、従って基準に対する突端３ａの角度は０°、切刃３Ｆとの位相差は−１０°となる。ただし、図４では、丸駒インサートのすくい面２の上記外形円が３２ｍｍの場合において、エンドミル本体１１に１刃当たり０．２ｍｍの送りが与えられた状態が示されている。

このように構成されたラフィングエンドミルでは、まず軸線Ｏ回りの回転軌跡において各丸駒インサートの切刃３が、波刃状をなす該切刃３の１波長分を丸駒インサートの数で等分した位置にそれぞれの突端３ａが位置するように、その中心線Ｘ回りに周方向にずらされることとなり、従って当該ラフィングエンドミルによる粗加工においても被削材に断面が比較的円弧に近い加工面が形成される。そして、その一方で、周方向に隣接する丸駒インサート間の切刃３同士の位相差が、一部の丸駒インサート間で他の丸駒インサート間とは異なるようにされているので、例えばこの位相差がすべて等しくなるようにされた特許文献１記載のラフィングエンドミルなどに比べ、位相差が異なる丸駒インサート間では回転方向Ｔ後方側の切刃３によって生成される切屑の厚みが異なるものとなる。

例えば、図５は、上記実施形態のラフィングエンドミルによる粗加工において丸駒インサートが切刃３Ａ〜３Ｆの順で被削材に食い付いた際の、該切刃３Ａ〜３Ｆそれぞれによる切削前の被削材の送り方向に直交する断面Ｌ（ただし、図５（ａ）を除く。）と、該断面Ｌにおける切削時の切刃３Ａ〜３Ｆの回転軌跡とを重ね合わせて示したものであり、被削材の断面Ｌよりも切刃３Ｂ〜３Ｆが送り方向側（図５において右側）にはみ出た部分で図中にハッチングで示したような切屑Ｒが生成されることになる。しかるに、上記構成のラフィングエンドミルでは、この図５に示すように上記切屑Ｒの厚さが、切刃３Ｂ，３Ｄ，３Ｆによる切削で生成される場合には比較的厚いのに対して、切刃３Ａ以外の他の切刃３Ｃ，３Ｅによる切削では比較的薄く、すなわち上述のように厚みの異なる切屑Ｒが生成されているのが分かる。

従って、このように厚みの異なる切屑Ｒが生成されることにより、各切刃３Ａ〜３Ｆによる食い付き時にエンドミル本体１１が受ける衝撃や該切刃３Ａ〜３Ｆによる切削時の抵抗も異なる大きさとなり、このためかかる衝撃や抵抗が周期的に作用してエンドミル本体１１に振動が生じても、これらが互いに打ち消し合うことにより、かかる振動が共振してエンドミル本体１１にビビリ振動が起きたりするのを防止することが可能となる。このため、上記構成のラフィングエンドミルによれば、このようなビビリ振動によって、粗加工とはいえ被削材の加工面精度が著しく損なわれたりするのを防ぐことができ、断面が一層円弧に近い加工面を被削材に形成することが可能となって、その後の仕上げ加工において削り代を小さく抑えた効率的な切削を図ることができる。

また、上記特許文献１と同様に丸駒インサート間の位相差が一定で、例えば図４（ｂ）に示すように回転方向Ｔの後方側に向けて波刃状の切刃３Ａ〜３Ｆが該波刃の１波長を丸駒インサート数で割った位相差（５°）ずつ中心線Ｘ回りに一定の方向（図４（ｂ）では＋方向）にずらされているだけであると、エンドミル本体の回転、送りに伴い順次切り込まれる切刃３Ａ〜３Ｆ間でその回転軌跡が交差する部分が特にエンドミル本体の外周側（図４において右上側）で少なく、従って厚めの切屑が分断されずに幅広く連続して生成されることとなる。なお、この図４（ｂ）では、上記実施形態と同様の丸駒インサートを上述のような位相差で取り付け、図４（ａ）と同様に１刃当たり０．２ｍｍの送りを与えた状態が示されている。

ところが、これに対して本実施形態では、エンドミル本体１１の周方向に隣接する丸駒インサートのうち切刃３Ｄ，３Ｅ間を除いた切刃３同士の位相差が、この切刃３の１波長を丸駒インサート数で割った位相差よりも大きくされており、これにより図４（ａ）に示したように、特にエンドミル本体１１の外周側で、周方向に隣接する丸駒インサートのうち回転方向Ｔ側の丸駒インサートの波刃状切刃３Ａ〜３Ｆの凹部に、次の回転方向Ｔ後方側に隣接する丸駒インサートの波刃状切刃３Ｂ〜３Ｆ，３Ａの凸部を、上記回転軌跡において軸線Ｏに対する径方向に順次オーバーラップするように位置させることができる。

従って、エンドミル本体１１の回転、送りに伴いこれらの切刃３Ａ〜３Ｆの回転軌跡を交差させて、その凸部により切屑を確実に分断しながら切削を行うことができ、切削抵抗の一層の低減を図ることが可能となる。しかも、こうして切削された加工面は切刃３Ａ〜３Ｆの凹部による削り残しの凸部が少なく、粗加工といえ断面が円弧により近い優れた加工面を形成することができるので、上述のようにビビリ振動による加工面精度の劣化が少ないこととも相俟って、本実施形態によれば仕上げ加工における切削効率のさらなる向上を図ることも可能となる。

その一方で、本実施形態では、こうして一部の周方向に隣接する丸駒インサート間の波刃状切刃３の位相差が、切刃３の１波長を丸駒インサート数で割った位相差よりも大きくされて他と異なるものとされているにも関わらず、切刃３Ａの凸部突端３ａの角度θＡを基準の０°として、これに対する切刃３Ｂの突端３ａの角度θＢは＋１５°、切刃３Ｃの角度θＣは＋５°、切刃３Ｄの角度θＤは＋２５°、切刃３Ｅの角度θＥは＋２０°、切刃３Ｆの角度θＦは＋１０°と、軸線Ｏ回りの回転軌跡でみると複数（６つ）の丸駒インサートの波刃状切刃３の位相は、波刃の１波長を丸駒インサートの数で割った位相差の５°ずつずらされた配置とされている。このため、上述のように厚さの異なる切屑Ｒを確実に分断しながら生成しつつも、各丸駒インサート間では比較的均一に負荷を分散して切削を行うことができ、例えば特定のインサートの切刃３が他より著しく酷使されて摩耗が進行したりするのを防いでその寿命の延長を図ることが可能となる。

なお、本実施形態のラフィングエンドミルでは、エンドミル本体１１に６つの丸駒インサートを取り付けているが、複数のインサートの切刃３の位相を上述のように軸線Ｏ回りの回転軌跡では該波刃３の１波長をインサート数で割った位相差でずらすようにした上で、周方向に隣接する一部の丸駒インサート間での位相差を、この１波長をインサート数で割った位相差よりも大きくして他の丸駒インサート間の位相差と異なるようにするには、丸駒インサートは少なくとも３つ取り付けられていればよく、また単に一の丸駒インサート間の位相差を他と異なるようにするだけならば、丸駒インサートは少なくとも２つ取り付けられて、互いの位相差が１波長の１／２以外となるようにずらされていればよい。さらに、本実施形態ではエンドミル本体１１に取り付けた６つの丸駒インサートの波刃状切刃３の位相を上述のようにすべてずらしているが、例えばこのように切刃３の位相をずらした複数の丸駒インサートをさらに複数群エンドミル本体１１に取り付けて、異なる群の丸駒インサート同士では位相が等しいものが設けられるようにしてもよい。

さらに、本実施形態の丸駒インサートにおいては、円板状をなすインサート本体１のすくい面２外周を、その周方向に沿って該インサート本体１の厚さ方向すなわち中心線Ｘ方向に凹凸させることにより、円形をなすこのすくい面２外周の切刃３を波刃状に形成しており、従って上述のように上記切刃３は、逃げ面６に対向する側面視に波状をなして凹凸するとともに、この逃げ面６に逃げ角が付されたポジティブインサートである本実施形態の丸駒インサートでは、すくい面２に対向する平面視にも波状に凹凸してラフィング刃を形成することとなる。

このため、本実施形態ではこの切刃３が平面視に凸となるその上記突端３ａが側面視においても上記厚さ方向に凸となって最初に被削材に食い付き、ここから切刃３が徐々に切り込まれて切削が行われるので、ラフィング刃が一気に食い付く特許文献１記載の丸駒チップなどに比べて切削抵抗が小さく、従って切屑分断効果を高めるために切刃３が側面視になす波刃の凹凸を大きくしても、切刃３にチッピングが生じたりするのを防止することができる。また、こうして側面視の波刃状切刃３の凹凸を大きくしても、被削材に転写される上記平面視の切刃３がなす波刃の凹凸は小さく抑えられるので、被削材の加工面に残される段差もより小さく抑えることができ、仕上げ加工における削り代をさらに小さくして一層効率的な切削を促すことが可能となる。

なお、本実施形態ではこのようにポジティブインサートとされた丸駒インサートのすくい面２外周に、逃げ面６側からの側面視に凹凸する切刃３を形成することによって、この切刃３が中心線Ｘ方向からの平面視にもすくい面２の内外周に凹凸するようにしているが、例えばすくい面２と逃げ面６とが垂直とされて該逃げ面６に逃げ角の付されないネガティブインサートに同様の側面視に凹凸する波刃状切刃３を形成し、これにアキシャル、ラジアルともに負のすくい角が与えられるように丸駒インサートを取り付けて、該切刃３のエンドミル本体１１の軸線Ｏ回りの回転軌跡が波刃状をなすようにしてもよい。

本発明のラフィングエンドミルの一実施形態を示す縦断面図である。図１に示す実施形態を軸線Ｏ方向先端側から見た底面図である。図１に示すラフィングエンドミルのエンドミル本体１１のインサート取付座１３周辺を示す図である。（ａ）は、図１に示す実施形態により被削材に粗加工を行う場合に、エンドミル本体１１に１刃当たり０．２ｍｍの送りを与えたときの切刃３Ａ〜３Ｆの回転軌跡を示し、（ｂ）は、切刃３Ａ〜３Ｆを＋５°ずつの位相差で中心線Ｘ回りにずらして丸駒インサートを取り付けたラフィングエンドミルにより、（ａ）と同様の条件で粗加工を行う場合の切刃３Ａ〜３Ｆの回転軌跡を示す図である。図１に示す実施形態による粗加工において、丸駒インサートが切刃３Ａ〜３Ｆの順で被削材に食い付いた際の、該切刃３Ａ〜３Ｆそれぞれによる切削前の被削材の送り方向に直交する断面Ｌと、該断面Ｌにおける切削時の切刃３Ａ〜３Ｆの回転軌跡とを重ね合わせて示した図である。本発明の丸駒インサートの一実施形態を示す中心線Ｘ方向視の平面図である。図６に示す実施形態を逃げ面６側から見た側面図である。図６に示す実施形態を着座面４側から見た底面図である。図６におけるＺＺ断面図である。

符号の説明

１インサート本体
２すくい面
３切刃
３ａ波刃状をなす切刃３の凸部の突端
６逃げ面
１１エンドミル本体
１３インサート取付座
１４クランプネジ
Ｘインサート本体１の中心線
Ｏエンドミル本体１１の回転軸線
Ｔエンドミル本体１１の回転方向

Claims

軸線回りに回転されるエンドミル本体の先端部外周に、略円板状のインサート本体を有してその円形をなすすくい面の外周に波刃状の切刃が形成された複数の丸駒インサートが、上記エンドミル本体の周方向に隣接するもの同士で、上記軸線回りの回転軌跡において上記切刃がなす波刃の位相を互いにずらせて着脱可能に取り付けられてなる丸駒インサート着脱式ラフィングエンドミルであって、少なくとも一部の上記エンドミル本体の周方向に隣接する上記丸駒インサート間では、上記波刃の位相差が、他の周方向に隣接する上記丸駒インサート間の上記波刃の位相差と異なることを特徴とする丸駒インサート着脱式ラフィングエンドミル。
上記少なくとも一部の丸駒インサート間における上記波刃の位相差が、該波刃の１波長を上記丸駒インサートの数で割った位相差よりも大きくされていることを特徴とする請求項１に記載の丸駒インサート着脱式ラフィングエンドミル。
上記複数の丸駒インサートの上記波刃の位相が、上記軸線回りの回転軌跡では該波刃の１波長を上記丸駒インサートの数で割った位相差でずらされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の丸駒インサート着脱式ラフィングエンドミル。
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の丸駒インサート着脱式ラフィングエンドミルに取り付けられる丸駒インサートであって、上記すくい面の外周がその周方向に沿って上記インサート本体の厚さ方向に凹凸することにより上記切刃が波刃状に形成されることを特徴とする丸駒インサート。