JP2575983Y2 - ボールエンドミルおよびスローアウェイチップ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、工具本体の先端に円弧
状の切刃を備えたボールエンドミル、およびこのような
ボールエンドミルの切刃を提供するスローアウェイチッ
プ（以下、チップと称する。）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６ないし図８に示すようなスローアウェイ式のボ
ールエンドミルが知られている。これは特公昭５６−２
０１２５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の先端に、同形状同大の２つの
チップ２，２が軸線Ｏを挟んで互いに反対側に、かつ該
軸線Ｏ方向に互いにずらされて、クランプ機構３により
着脱自在に装着されて成るものである。ここで上記チッ
プ２は、図８に示すようにそのチップ本体４が上面４Ａ
側からの平面視に略正三角形状をなす平板状のものであ
って、この上面４Ａの各辺稜部には、上記平面視におい
て該上面４Ａがなす上記正三角形の外接円の半径よりも
曲率半径の大きな凸円弧状を呈する切刃５…が形成され
ている。

【０００３】そして各チップ２，２は、図７に示すよう
に上記上面４Ａが軸線Ｏを含む平面内に位置して工具回
転方向（図７において反時計回り方向）を向くように工
具本体１に取り付けられ、それぞれの切刃５，５の軸線
Ｏ回りの回転軌跡が互いにオーバーラップして全体とし
て半球状をなすようにされている。なお、チップ２は、
そのチップ本体４の側面が上面および下面に対して垂直
とされたネガティブチップであってもよく、あるいは図
７に示されるように側面４Ｂが上面４Ａと鋭角をなすと
ともに下面４Ｃとは鈍角をなして切刃５に逃げ角が付さ
れたポジティブチップであってもよい。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】ところが上記構成のボ
ールエンドミルでは、図７に示されるように上記上面４
Ａが軸線Ｏを含む平面内に配置されるようにチップ２が
取り付けられており、このためこの上面４Ａの辺稜部に
形成される切刃５もまた軸線Ｏを含む平面内に配置され
ることとなる。従って、この切刃５が被削材に喰い付く
際には、円弧状の切刃５の稜線全体が同時に被削材に喰
い付くこととなるため、切刃５に衝撃的な切削負荷が作
用してしまう。その一方で、チップ２として切刃５の断
面が鋭角となるポジティブチップを用いた場合はもとよ
り、この切刃断面が直角となるネガティブチップを用い
たとしても、切刃５の刃先強度には自ずと限度があるた
め、被削材への喰い付き時に上述のような衝撃的な切削
負荷が作用することにより、切刃５に欠損が生じたり、
あるいは摩耗が一気に促進されてしまったりするという
問題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本考案は、このような課
題を解決するためになされたものであって、軸線回りに
回転される工具本体の先端に、上面辺稜部に該上面側か
らみて凸円弧状を呈する切刃を備えた複数の平板状のチ
ップが、上記上面を工具回転方向に向けるとともに、上
記切刃の軸線回りの回転軌跡が略半球状をなすように互
いにずらされて着脱自在に装着されて成るボールエンド
ミルにおいて、上記切刃を、その中央部が両端部よりも
工具回転方向に膨らむように、チップの厚さ方向にも湾
曲して形成するとともに、該チップの上面には、上記切
刃に連なり、この切刃側から離間するに従い該切刃に対
して上記厚さ方向に漸次隆起する隆起面を形成したこと
を特徴とする。

【０００６】

【作用】このような構成のボールエンドミルでは、その
工具本体先端に装着されるチップの切刃が、中央部が両
端部よりも工具回転方向に膨らむようにチップの厚さ方
向に湾曲して形成されており、従ってこの切刃が被削材
に喰い付く際には、切刃中央部から両端部にかけて徐々
に喰い付いてゆくこととなる。このため、喰い付き時に
切刃に衝撃的な切削負荷が作用することが避けられ、切
刃の欠損や摩耗を抑えることが可能となる。しかも、こ
の切刃に連なるチップ上面には、切刃側から離間するに
従いチップ厚さ方向に漸次隆起する隆起面が形成されて
おり、この隆起面によって切刃の刃先角を大きく設定し
得て、その強度の向上を図ることができるから、欠損等
の発生をより一層効果的に防ぐことが可能となる。

【０００７】

【実施例】図１ないし図５は、本考案の一実施例を示す
ものである。本実施例において工具本体１１は略円柱状
をなし、その先端は半球状に形成されている。この工具
本体１１の先端部には、該工具本体１１の周方向に互い
に反対側に一対のチップポケット１２，１２が形成され
ており、これらのチップポケット１２，１２の工具回転
方向（図２において反時計回り方向）を向く壁面には、
工具本体１１の軸線Ｏを挟んで一方のチップポケット１
２側に３つのチップ取付座１３…が、また他方のチップ
ポケット１２側には２つのチップ取付座１３，１３がそ
れぞれ形成されている。そして、これらのチップ取付座
１３…には、互いに同形状同大のチップ１４…がそれぞ
れクランプネジ１５によって着脱自在に取り付けられて
いる。

【０００８】このチップ１４は超硬合金等の硬質材料か
ら形成されて、図３ないし図５に示すようにそのチップ
本体１６が上面１６Ａ側からの平面視に略正三角形状を
なす平板状のものであり、またその側面１６Ｂ…は下面
１６Ｃに鈍角に交差するように形成されて逃げ角が付さ
れている。さらに、上面１６Ａの中央から下面１６Ｃに
かけては上記クランプネジ１５が挿通される取付孔１７
が貫設されている。そして、このチップ本体１６の上面
１６Ａの３つの辺稜部には、それぞれ切刃１８が形成さ
れている。これらの切刃１８…はいずれも、上記平面視
において互いに等しい半径Ｒでチップ本体１６の外側に
膨らむ凸円弧状に形成されており、この半径Ｒは上面１
６Ａが平面視に呈する正三角形の外接円の半径よりも大
きく設定されている。また、これらの切刃１８…は、該
切刃１８の中央部１８Ａが両端部１８Ｂ，１８Ｂよりも
上面１６Ａ側に膨らむように、チップ本体１６の厚さ方
向にも湾曲して形成されており、特に本実施例では図４
に示すようにチップ本体１６の側面１６Ｂ側からみて半
径ｒの凸円弧状を呈するように形成されている。

【０００９】さらに、チップ本体１６の上面１６Ａの辺
稜部側の部分には、上記各切刃１８…にそれぞれ連な
り、かつこられの切刃１８…側から離間して上記平面視
にチップ本体１６の内方の取付孔１７側に向かうに従
い、当該切刃１８…に対してチップ本体１６の上記厚さ
方向に隆起する隆起面１９…が形成されている。なお、
本実施例ではこれらの隆起面１９…は、上記取付孔１７
が開口する上面１６Ａの中央部分を避けて、切刃１８…
が形成される辺稜部側の部分を周回するように形成され
ており、上面１６Ａ中央部分の取付孔１７の開口部周辺
は下面１６Ｃに平行な平坦面とされている。また、この
隆起面１９は、その切刃１８に直交する断面における稜
線が直線状となるように形成されている。

【００１０】さらにまた、本実施例ではこの隆起面１９
は、図３および図５に示されるように切刃１８の中央部
１８Ａにおいてその幅ｍが最小となる一方、隆起角θは
最大となるように設定されており、この中央部１８Ａか
ら切刃１８に沿ってその両端部１８Ｂ，１８Ｂ側に向か
うに従い、隆起面１９の幅ｍは漸次大きくなり、また隆
起角θは漸次小さくなるようになされている。ただし、
切刃１８の両端部１８Ｂ，１８Ｂの近傍では、隣合う切
刃１８の隆起面１９と干渉するため、上記幅ｍは端部１
８Ｂに近づくに従い小さくなっている。ここで、上記切
刃１８の中央部１８Ａにおいて隆起面１９がなす最小の
幅ｍは、この切刃１８が上記平面視になす円弧の半径Ｒ
の５％以上、または１mm以上に設定されるのが望まし
く、また隆起面１９がなす最大の隆起角θは３０°以下
とされるのが望ましい。なお、図５に示すように、隆起
面１９の幅ｍとは、切刃１８に直交する断面においてチ
ップ本体１６の厚さ方向に垂直な方向の隆起面１９の幅
をいい、また隆起角θとは、この断面において隆起面１
９が上記厚さ方向に垂直な面（図５では上面１６Ａ中央
部分の上記平坦面をとっている）に対してなす角度をい
うものとする。

【００１１】このような構成のチップ１４が、その上面
１６Ａを工具回転方向に向けるとともに一の切刃１８を
工具本体１１の外周側に突出させて上記チップ取付座１
３…にそれぞれ取り付けられ、本実施例のボールエンド
ミルにおける切刃が提供されている。ここで各チップ１
４…は、各々の切刃１８の上記軸線Ｏ回りの回転軌跡が
互いにオーバーラップして全体として略半球状をなすよ
うに、上記一方のチップポケット１２側のチップ１４…
と他方のチップポケット１２側のチップ１４…とで互い
違いにずらされて配置されている。従って、これらの切
刃１８…の回転軌跡がなす半球の半径は、チップ１４の
上記平面視における切刃１８がなす円弧の半径Ｒと等し
くなる。

【００１２】しかして、このような構成のボールエンド
ミルでは、チップ１４に形成された切刃１８が、チップ
本体１６の側面視にその中央部１８Ａが両端部１８Ｂ，
１８Ｂよりも上面１６Ａ側に膨らむように、凸円弧を描
いて該チップ１４の厚さ方向に湾曲しており、このよう
なチップ１４がこの上面１６Ａを工具回転方向に向けて
装着されているため、結局切刃１８は中央部１８Ａが両
端部１８Ｂ，１８Ｂよりも工具回転方向に膨らんで湾曲
するように配置される。従って、この切刃１８が被削材
に喰い付く際には、まずその中央部分１８Ａが喰い付
き、次いで両端部１８Ｂ，１８Ｂ側に向けて徐々に喰い
付いてゆくこととなる。このため、上記従来のボールエ
ンドミルのように切刃全体に一度に衝撃的な切削負荷が
作用することはなく、このような衝撃的負荷によって切
刃１８に欠損が生じたり、摩耗が促進されたりするよう
な事態を防止することができる。

【００１３】また、チップ１４の上面１６Ａには、切刃
１８に連なり、かつ切刃１８側から離間するに従い該切
刃１８に対して漸次隆起する隆起面１９が形成されてお
り、これによりチップ１４の側面１６Ｂに逃げ角を付し
ているにも拘らず、図５に示すように切刃１８の刃先角
δを大きく設定することが可能となる。従って、これに
より切刃１８に高い刃先強度を確保することが可能とな
るから、上記効果と相俟って被削材への喰い付き時にお
ける切刃１８の欠損や摩耗等を一層確実に防止すること
ができる。なお、本実施例では、切刃１８に直交する断
面においてこの隆起面１９がチップ厚さ方向に直交する
面に対してなす隆起角θが、切刃１８の中央部１８Ａに
おいて最大値３０°をとるように設定されているが、こ
れは、この隆起角θが３０°を上回ると刃先強度は高く
なるものの、チップ１４を工具本体１１に装着した状態
において切刃１８のすくい角が負角側に大きくなり過ぎ
て切削抵抗の増大を招くおそれがあるからである。ま
た、この隆起角θの最小値については、上記切刃１８に
直交する断面において隆起面１９が、切刃１８側から離
間するに従い該切刃１８に対してチップ本体１６の厚さ
方向に隆起するように形成されればよいから、結果的に
０°を上回るように設定されることとなる。

【００１４】さらに本実施例では、このように隆起面１
９の隆起角θは切刃１８の中央部１８Ａで最大値をとる
ようにされており、チップ本体１６の側面１６Ｂに付さ
れる逃げ角は一定であるため、切刃１８の刃先角δも切
刃１８の中央部１８Ａにおいて最も大きくなることとな
る。ここで、この切刃１８の中央部１８Ａは、上述のよ
うに最初に被削材に喰い付く部分であるため、切刃１８
の中では最も大きな切削負荷が作用する部分となるが、
かかる部分においてこのように刃先角δが最も大きく設
定されることにより、上記構成のボールエンドミルのチ
ップ１４では最も大きな刃先強度がこの切刃１８の中央
部１８Ａに与えられることとなる。すなわち、本実施例
によれば、切刃１８の最も大きな切削負荷が作用する部
分に最も大きな刃先強度が与えられているため、より合
理的かつ効果的に切刃１８の欠損や摩耗を防止すること
ができる。また、その一方で、比較的小さな切削負荷し
か作用しない切刃１８の両端部１８Ｂ，１８Ｂ側では、
刃先角δは小さくなるものの、これに伴いすくい角が中
央部１８Ａよりも正角側に設定されることとなって切削
抵抗の低減が図られるため、切刃１８全体に作用する切
削抵抗が過大になるのを避けることができるという利点
も得られる。

【００１５】ただし、本実施例ではこのように隆起面１
９の隆起角θを切刃１８の中央部１８Ａから両端部１８
Ｂ，１８Ｂ側に向かうに従い漸減するように設定した
が、これを切刃１８の全体に亙って等しい隆起角θとな
るように設定してもよい。また隆起角θの幅ｍについて
も、本実施例では切刃１８の中央部１８Ａで最小の幅と
なるように形成したが、必ずしもこのような構成をとら
ずとも、例えば切刃１８の全周に亙って均一な幅とした
り、中央部１８Ａで最大の幅となるようにしてもよい。
さらに、本実施例では隆起面１９をチップ本体１６の上
面１６Ａの辺稜部を周回するように形成したが、上記上
面１６全体が隆起面１９で構成されるようにしても構わ
ない。さらにまた、本実施例の隆起面１９は切刃１８に
直交する断面における稜線が直線状となるように形成さ
れているが、この断面における稜線が曲線状となるよう
に形成してもよい。また、切刃１８はチップ本体１６の
側面視に半径ｒの凸円弧を描くように形成されている
が、その中央部１８Ａが両端部１８Ｂ，１８Ｂよりも上
面１６Ａ側に膨らむ曲線であれば、他の曲線であっても
構わない。

【００１６】

【考案の効果】以上説明したように本考案によれば、被
削材への喰い付き時に切刃に衝撃的な切削負荷が作用す
るのを防ぐとともに、切刃の刃先角を大きくし得て高い
刃先強度を切刃に与えることができ、これらによって切
刃に欠損や摩耗が生じるのを効果的に防止して工具寿命
の延長を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すボールエンドミルの平
面図である。

【図２】図１に示す実施例の工具先端側からの正面図で
ある。

【図３】図１に示す実施例のボールエンドミルに装着さ
れるチップ１４の上面１６Ａ側からの平面図である。

【図４】図３に示すチップ１４の側面図である。

【図５】図３に示すチップ１４のＺＺ断面図である。

【図６】従来のボールエンドミルを示す平面図である。

【図７】図６に示す従来例の工具先端側からの正面図で
ある

【図８】図６に示す従来例のボールエンドミルに装着さ
れるチップ２の上面２Ａ側からの平面図である。

【符号の説明】

１１ 工具本体 １４ チップ １６ チップ本体 １６Ａ チップ本体１６の上面 １８ 切刃 １８Ａ 切刃１８の中央部 １８Ｂ 切刃１８の端部 １９ 隆起面 Ｏ 工具本体１１の回転軸線 θ 隆起面１９の隆起角 ｍ 隆起面１９の幅 Ｒ チップ１４の上面１６Ａ側からの平面視に切刃１８
がなす円弧の半径 ｒ チップ１４の側面１６Ｂ側からの側面視に切刃１８
がなす円弧の半径 δ 切刃１８の刃先角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23C 5/10 B23C 5/20

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線回りに回転される工具本体の先端
   に、上面辺稜部に該上面側からみて凸円弧状を呈する切
   刃を備えた複数の平板状の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、上記切刃の軸
   線回りの回転軌跡が略半球状をなすように互いにずらさ
   れて着脱自在に装着されて成るボールエンドミルにおい
   て、 上記切刃は、その中央部が両端部よりも工具回転方向に
   膨らむように、上記スローアウェイチップの厚さ方向に
   も湾曲して形成されるとともに、該スローアウェイチッ
   プの上面には、上記切刃に連なり、この切刃側から離間
   するに従い該切刃に対して上記厚さ方向に漸次隆起する
   隆起面が形成されていることを特徴とするボールエンド
   ミル。
2. 【請求項２】 平面視に略正三角形状をなす平板状のチ
   ップ本体の上面各辺稜部に、この上面側からみて凸円弧
   状を呈する切刃が形成されて成るスローアウェイチップ
   において、 上記切刃は、その中央部が両端部よりも上記上面側に膨
   らむように、上記チップ本体の厚さ方向にも湾曲して形
   成されるとともに、上記上面には、上記切刃に連なり、
   この切刃側から離間するに従い該切刃に対して上記厚さ
   方向に漸次隆起する隆起面が形成されていることを特徴
   とするスローアウェイチップ。