JP3230976B2

JP3230976B2 - 角のみ

Info

Publication number: JP3230976B2
Application number: JP35313495A
Authority: JP
Inventors: 永輔武藤; 正梅田; 勝明曽我
Original assignee: Kanefusa Corp
Current assignee: Kanefusa Corp
Priority date: 1995-12-28
Filing date: 1995-12-28
Publication date: 2001-11-19
Anticipated expiration: 2015-12-28
Also published as: JPH09183104A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、角のみ外枠と角のみ錐を
有する角のみに係り、特に角のみ外枠の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の角のみは、図２に示すよ
うに、中空形状で、先端の四辺が軸線方向にへこんだ円
弧形状であり四隅にて突出すると共に内側が刃先から漏
斗状に傾斜した角柱形状角刃部２と、円柱形空洞を有し
柱面に少なくとも一つの切屑排出窓７を有する外枠本体
３とを設けた角のみ外枠１を備えている（図２におい
て、（）で示す符号を参照）。そして、一般的な角のみ
加工に使用する角のみ外枠１は、切削材料への突っ込み
の抵抗を減少させるため、図１１及び図１２に示すよう
に、角刃部２の四隅にて刃先の内側部分がセーパで切削
されてＶ溝部４に形成されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記角のみ外
枠１においては、角刃部２と角のみ錐によって切削され
た切屑は、角のみ錐の切屑排出溝によって切屑排出窓７
方向へ移送されるが、四隅がＶ字状に削除されているた
め、Ｖ溝部４の底部４ａの近傍位置で形成された断面略
三角形状の切屑はＶ溝部４にはまり込み易い。そのた
め、切屑は、角のみ錐の回転に伴って切屑排出溝に巻き
込まれ難く、切削抵抗を大きくするという問題があっ
た。また、角のみ外枠１の斜行、角のみ錐の振れ等によ
り、角刃部２の刃先の四辺内側の刃先から漏斗状に傾い
た傾斜面５と角のみ外枠１内部の円柱状空洞６の境界に
位置する稜部５ａに角のみ錐が繰り返し激しく接触した
とき、角刃部２に一種の疲労的亀裂が発生し、この亀裂
が角刃部２の立て割れの原因になっていた。さらに、四
隅のＶ溝部４のセーパによる加工は煩雑で、加工時間が
かかり製造コストを高めるという問題もあった。本発明
は、上記した問題を解決しようとするもので、角刃部で
の切屑の排出が円滑に行われると共に加工が簡単でかつ
角刃部の強度が高い角のみを提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に上記請求項１に係る発明の構成上の特徴は、円柱形空
洞が同軸的に配設された先端開放の中空形状であり、先
端の四辺が軸線方向にへこんだ円弧形状で四隅にて突出
すると共に内側が刃先から漏斗状に傾いた傾斜面になっ
ている角柱形状角刃部と、角刃部に一体で連結され柱面
に少なくとも一つの切屑排出窓を有する外枠本体とを設
けた角のみ外枠と、円柱形状で角のみ外枠に同軸的かつ
回転自在に挿着され、その先端に刃部を有する角のみ錐
とを備えた角のみにおいて、角刃部の先端内側にて、各
四隅部に断面略円弧状に加工した溝部を設けたことにあ
る。

【０００５】上記のように請求項１に係る発明を構成し
たことにより、角刃部の先端四隅の内側が、従来のよう
に断面Ｖ字形状ではなく断面円弧形状の溝部になってい
る。そのため、角刃部内の四隅で形成された切屑は、断
面が円弧形状の溝部を滑って移動し易いので、角のみ錐
の回転に伴い切屑排出溝に巻き込まれ易くなり、角のみ
の切削抵抗も軽減される。また、断面円弧形状の溝部と
したことにより、溝部に加わる応力の集中が緩和される
ので、角刃部の強度を高めることができる。さらに、溝
部の形成は、エンドミル加工もしくはドリル加工により
行うことができるので、従来のセーパ加工より加工が容
易になり、加工時間を短縮し加工コストを安価にするこ
とができる。

【０００６】また、上記請求項２に係る発明の構成上の
特徴は、前記請求項１に記載の角のみにおいて、溝部と
円柱形空洞との境界に形成される稜部を除去したことに
ある。

【０００７】上記のように請求項２に係る発明を構成し
たことにより、上記請求項１に係る発明の作用効果に加
え、四隅の除去部分が増大し、切り屑の収容量が増大す
るので、切削時の抵抗を下げることができる。また、角
刃部の四隅で形成された切屑は、断面略円弧状の溝部と
円柱形空洞の境界の稜部が除去された面取り面を通って
移動し易いので、角のみ錐の回転に伴い切屑排出溝に巻
き込まれ易くなり、切屑排出性能がさらに高められる。
この加工は、エンドミル加工によって行うことができる
ので、従来のセーパ加工より加工が容易になり、加工時
間を短縮し加工コストを安価にすることができる。

【０００８】また、上記請求項３に係る発明の構成上の
特徴は、前記請求項１または請求項２に記載の角のみに
おいて、角刃部の四辺内側が刃先から漏斗状に傾いた傾
斜面と円柱形空洞との境界に形成される稜部を除去した
ことにある。

【０００９】上記のように請求項３に係る発明を構成し
たことにより、角刃部四辺内側が刃先から漏斗状に傾斜
した傾斜面と円柱形空洞との境界の稜部が角刃部の先端
と逆方向に移り、かつその頂角が大きくなる。その結
果、上記請求項１、２に記載の発明の効果に加えて、角
のみ外枠の斜行や、角のみ錐の振れ等により、角のみ外
枠と角のみ錐との接触する位置が、角刃部の先端と逆方
向に移ると共に稜部の頂角が大きくなるので、両者の接
触による稜部への応力集中が緩和され、角のみ外枠の亀
裂が発生し難くなる。また、稜部の位置が角刃部の先端
と逆方向に移ることにより、角のみ外枠と角のみ錐との
接触が起こり難くなると共に、接触時に刃先部に加わる
応力の大きさも小さくなるので、角のみ外枠の亀裂がさ
らに発生しにくくなる。さらに、四辺の内側の傾斜面と
円柱形空洞との境界の稜部に面取り面を設けたことによ
り、角刃部先端で形成された切屑が面取り面を通って円
滑に角のみ外枠の内周に沿って角のみ錐によって移送さ
れる。

【００１０】また、上記請求項４に係る発明の構成上の
特徴は、円柱形空洞が同軸的に配設された先端開放の中
空形状であり、先端の四辺が軸線方向にへこんだ円弧形
状で四隅にて突出すると共に内側が刃先から漏斗状に傾
いた傾斜面になっている角柱形状角刃部と、角刃部に一
体で連結され柱面に少なくとも一つの切屑排出窓を有す
る外枠本体とを設けた角のみ外枠と、円柱形状で角のみ
外枠に同軸的かつ回転自在に挿着され、その先端に刃部
を有する角のみ錐とを備えた角のみにおいて、角刃部の
四辺の内側が刃先から漏斗状に傾いた傾斜面と円柱形空
洞との境界に形成される稜部を除去したことにある。

【００１１】上記のように請求項４に係る発明を構成し
たことにより、角刃部四辺の内側の傾斜面と円柱形空洞
との境界の稜部を除去して面取り面を設けたことによ
る、上記請求項３の発明の効果に記載したと同様の効果
が得られる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を用いて説明すると、図１は、同実施形態に係る角のみ
錐１０と角のみ外枠２０とからなる角のみを縦断面図に
より示し、図２は、角のみ外枠２０を斜視図により示し
たものである。角のみ錐１０は、螺旋形状の２条のラン
ド１１ａ，１１ｂを設けた円柱状の錐本体１０ａを有し
ており、錐本体１０ａの上端には、同軸的かつ一体にシ
ャンク１０ｂを有している。錐本体１０ａは、円柱形の
錐胴部１１とその先端の先端刃部１２とを設けている。
錐胴部１１は、ランド１１ａ，１１ｂ間に２本の切屑排
出溝１１ｃ，１１ｄを設けている。錐胴部１１は、直径
ｄg が外枠胴部１１の内部の内径ｄよりわずかに小さ
く、その先端に先端刃部１２が一体で取り付けられてい
る。先端刃部１２の下端の中心には案内錐１２ａが設け
られており、先端刃部１２の外径部には突出した毛引刃
１２ｂが設けられ、毛引刃１２ｂと案内錐１２ａの間に
は、底切刃１２ｃが設けられている。

【００１３】角のみ外枠２０は、図１及び図２に示すよ
うに、四角柱状の外枠胴部２１と、外枠胴部２１の一端
に一体でかつ同軸的に設けた円筒形支持部２２と、外枠
胴部２１の他端に一体でかつ同軸的に設けた角刃部２３
とを備えている。外枠胴部２１及び角刃部２３は、内部
が長手方向に円柱形状の空洞２１ａになっている。本実
施形態では、外枠胴部の寸法Ｄは、３０．１ｍｍであ
り、内径ｄは２５．８ｍｍである。外枠胴部２１の対向
する一対の柱面２１ｂには、図２に示すように、下端近
傍から上端近傍の範囲に長方形で上下端が半円形にくり
抜かれた切屑排出窓２１ｃが設けられている。切屑排出
窓２１ｃの下端は、通常は角刃部２３の先端から０．８
Ｄ〜２Ｄの範囲に設けられている。なお、切屑排出窓
は、外枠胴部２１の柱面に少なくとも１個設ければよ
い。

【００１４】角刃部２３は、刃先の四辺に四隅２４で突
出した状態の円弧形状の切込み部２５が設けられてい
る。切込み部２５は、内側に向けて刃先から漏斗状に傾
斜した刃加工が施された傾斜面２５ａが形成されてい
る。傾斜面２５ａの刃先角度αは、本実施形態では３０
゜である。そして、角刃部２３の先端内側の傾斜面２５
ａには、図３及び図４に示すように、四隅２４において
更に断面円弧形の傾斜した溝部２４ａが形成されてい
る。溝部２４ａの半径ｒは、本実施形態では１０ｍｍで
あり、溝部２４ａの傾斜角度θ（＜α）は、８゜であ
り、また角刃部先端から溝部２４ａまでの距離ａは、１
０．２８ｍｍである。この溝部２４ａは、円弧形状なの
で、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、セーパ加工の代
わりにエンドミルＭもしくはエンドミルＮにより加工さ
れる（（ａ），（ｂ）は円弧径と同じ径のエンドミルを
使用した場合、（ｃ），（ｄ）は円弧径より小さい径の
エンドミルを使用した場合である）。

【００１５】そして、上記角のみ錐１０は、図１に示す
ように、シャンク１０ｂを角のみ外枠２０の下端から挿
入し、シャンク１０ｂを角のみ外枠２０の円筒形支持部
２２を貫通させて、角のみ外枠２０に挿着される。角の
み錐１０のシャンク１０ｂの上端は、図示しない角穴加
工装置の電動モータの回転軸に連結固定される。また、
角のみ外枠２０の円筒形支持部２２は、角穴加工装置Ｋ
に固定される。角のみ錐１０の回転方向は、図１に矢印
Ｒに示す方向である。

【００１６】以上のような構成の角刃部２３は、先端四
隅２４の内側が、従来のように断面Ｖ字形状ではなく断
面円弧形状の溝部２４ａになっているため、角刃部２３
の四隅で形成された切屑は、断面が円弧形状の溝部２４
ａを滑って移動し易い。そのため、切屑は角のみ錐１０
の回転に伴い切屑排出溝１１ｃ，１１ｄに巻き込まれ易
くなり、角のみの切削抵抗も軽減される。また、溝部２
４ａが断面円弧形状であるため、溝部２４ａに加わる応
力の集中が緩和され、その結果、角刃部２３の強度を高
めることができる。さらに、溝部２４ａは断面円弧形状
なので、その形成をエンドミル加工により行うことがで
きる。そのため、従来のセーパ加工より溝部の加工が容
易になり、加工時間を短縮させることができると共に、
加工コストを削減することができる。

【００１７】つぎに、第２の実施形態について、図面に
より説明する。第２実施形態においては、図６、図７に
示すように、角刃部３１は、上記第１実施形態と同様に
刃先の四辺に四隅３２で突出した状態の円弧形状の切込
み部３３が設けられ、切込み部３３には、内側に向けて
刃先から漏斗状に傾斜した刃加工が施された傾斜面３３
ａが形成されている。そして、角刃部３１の先端内側の
傾斜面３３ａには、図６及び図７に示すように、四隅３
２において更に断面円弧形の幅の細い傾斜した溝部３２
ａが形成されている。溝部３２ａの半径ｒは、本実施形
態では２．５ｍｍであり、溝部３２ａの傾斜角度θ（＜
α）は１４゜であり、また角刃部先端から溝部２４ａま
での距離ａは２．２６ｍｍである。そして、この溝部３
２ａと円柱形空洞２１ａとの境界の稜部３２ｂが、エン
ドミルにより加工され面取り面３４に形成されている
（図７（ａ）の左下部分については、面取り加工前の状
態である）。一隅内で、各面取り面３４は、互いに９２
゜の角度をなしている。

【００１８】以上のような構成の角刃部３１は、断面円
弧状の溝部３２ａ付近の切屑は、面取り面３４によっ
て、溝部３２ａから移動し易く、角のみ錐１０の切屑排
出溝１１ｃ，１１ｄに巻き込まれ易くなり、角のみの切
削抵抗も軽減される。また、溝部３２ａに加わる応力の
集中が緩和され、その結果、角刃部３１の強度を高める
ことができる。さらに、断面円弧形状の溝部３２ａ及び
面取り面３４の形成は、エンドミル加工により行うこと
ができるので、従来のセーパ加工より加工が容易にな
り、加工時間を短縮させることができ、加工コストを削
減することができる。また、切屑の収容量が増大するの
で、切削時の抵抗を下げることができる。

【００１９】つぎに、第３の実施形態について、図面に
より説明する。第３実施形態においては、図８，図９に
示すように、角のみ外枠４０の角刃部４１は、上記第１
実施形態と同様に刃先の四辺に四隅４２で突出した状態
の円弧形状の切込み部４３が設けられ、切込み部４３に
は、内側に向けて刃先から漏斗状に傾斜した刃加工が施
された傾斜面４３ａが形成されている。そして、角刃部
４１の先端内側には、図８及び図９に示すように、四隅
４２において更に断面円弧形の幅の細い傾斜した溝部４
２ａが形成されている（図９（ａ）の左側部分参照）。
溝部４２ａの半径ｒは、本実施形態では５ｍｍであり、
溝部４２ａの傾斜角度θ（＜α）は１４゜であり、また
角刃部先端から溝部４２ａまでの距離ａは６．０６ｍｍ
である。

【００２０】また、角刃部４１は、上記第２実施形態と
同様に、この溝部４２ａと円柱形空洞２１ａとが交差す
る稜部４２ｂが、エンドミルにより加工され面取り面４
４に形成されている（図９（ａ）の右側部分、図９
（ｂ）参照）。一隅内で、各面取り面４４は、互いに８
５゜の角度をなしている。さらに、第３実施形態におい
ては、傾斜面４３ａと円柱形空洞２１ａとの境界の稜部
４３ｂを全円周にわたってエンドミルにより切削して面
取り面４５が設けられている（図９（ａ）の右側部分、
図９（ｂ）参照）。面取り面４５の傾斜角βは、図１０
（ｂ）に示すように、本実施形態では１３゜であり、面
取り面４５の幅は、３．１ｍｍである。

【００２１】以上のような構成の角刃部４１において
は、切屑が溝部４２ａ、面取り面４４及び面取り面４５
によって移動し易く、角のみ錐１０の切屑排出溝１１
ｃ，１１ｄに巻き込まれ易くなり、角のみの切削抵抗が
軽減される。また、円柱形状空間部の角刃先端方向の端
部が、角刃部４１四辺の傾斜面４３ａと円柱形空洞２１
ａとの交差する稜部４３ｂから傾斜面４３ａと面取り面
４５との交差する稜部４３ｃへと角刃部４１の先端と逆
方向に移り、かつその稜部の頂角が大きくなる。そのた
め、角のみ外枠４０の斜行や、角のみ錐１０の振れ等に
より、角のみ外枠４０と角のみ錐１０との接触する位置
が、角刃部４１の先端と逆方向に移りかつ稜部４３ｃの
頂角δが稜部４３ｂの頂角γより大きくなり、両者の接
触による稜部４３ｃへの応力集中が緩和され、角のみ外
枠４０の亀裂が発生し難くなる。また、切屑の収容量が
増大するので、切削時の抵抗を下げることができる。

【００２２】また、稜部４３ｃの位置が角刃部４１の先
端と逆方向に移ることにより、角のみ外枠４０と角のみ
錐１０との接触が起こり難くなると共に、接触時に刃先
部に加わる応力の大きさも小さくなるので、角のみ外枠
の亀裂がさらに発生し難くなる。そして、面取り面４
４、４５の形成は、エンドミル加工により行うことがで
き、また面取り面４５においては円柱形空洞２１ａと同
時に旋盤加工によっても行うことができるので、容易に
かつ短時間に行われる。

【００２３】なお、上記第３の実施形態に示した角刃部
の傾斜面４３ａと円柱形空洞２１ａとの交差する稜部４
３ｂを削除して面取り面４５を設ける構成は、従来の角
のみの角刃部に対しても適用することができ、以上に示
したと同様に角のみ外枠の強度を高め切屑の収容量を増
大させる効果が得られる。

【００２４】また、上記各実施形態に示した溝部につい
ては、断面円弧形状としているが、角のみ外枠の強度を
下げずにかつ切屑の移動を妨げない範囲で、断面を楕
円、放物線その他の曲線形状とすることもできる。さら
に、上記各実施形態においては、溝部の傾斜角θや、面
取り面の傾斜角βを一定の角度にしているが、これらを
角刃部の先端角αから段階的にあるいは連続的に０゜に
なるように形成することもでき、これにより上記角実施
形態に較べてさらに優れた効果が得られる。

【００２５】なお、溝部の曲率半径ｒの最小値は、エン
ドミルの半径によって決められるが、外枠胴部の寸法Ｄ
＝３０ｍｍの場合、加工性等を考え、ｒ＝２．５ｍｍ程
度から、刃先内側の四隅によって形成される切屑の掻き
込みを妨げないｒ＝１０ｍｍ程度が現実的である。ただ
し、Ｄが小さくなると、四隅の加工長が短くなるので、
ｒ＝１ｍｍ程度まで小さくしてもよく、またＤが大きく
なるとそれに比例して大きな径のエンドミルによる加工
が可能である。また、その他の条件が同じであれば、ｒ
値の大きい方が角のみ錐の切屑排出溝に切屑が巻き込ま
れ易くなり、ｒ値の小さい方が四隅近くまで加工するこ
とができ、四隅の除去部分が増大し、角刃部での切屑の
収容量が大きくなることを考慮して加工条件によってｒ
を変更できる。また、溝部の傾斜角、面取り面の寸法等
も、角のみ外枠の強度を落とさない範囲で変更すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る角のみを概略的に示す
一部破断面図である。

【図２】同角のみの角のみ外枠を概略的に示す斜視図で
ある。

【図３】同角のみ外枠の角刃部を概略的に示す斜視図及
び図４のＩＩＩーＩＩＩ断面図である。

【図４】同角刃部を概略的に示す底面図及びＩＶ−ＩＶ
断面図である。

【図５】同角刃部の断面円弧状の溝部のエンドミル加工
を示す説明図である。

【図６】第２の実施形態である角のみ外枠の角刃部を概
略的に示す斜視図及び正面図である。

【図７】同角刃部を概略的に示す底面図及びＶＩＩ−Ｖ
ＩＩ断面図である。

【図８】第３の実施形態である角のみ外枠の角刃部を概
略的に示す斜視図及び正面図である。

【図９】同角刃部を概略的に示す底面図及びＩＸーＩＸ
断面図である。

【図１０】図９のＸーＸ断面図及び角刃部と角のみ錐と
の関係を示す部分拡大断面図である。

【図１１】従来例に係る角のみ外枠の角刃部を概略的に
示す斜視図及び図１２のＸＩーＸＩ断面図である。

【図１２】同角刃部を概略的に示す底面図及びＸＩＩ−
ＸＩＩ断面図である。

【符号の説明】

１０…角のみ錐、１０ａ…錐本体、１１…錐胴部、１１
ａ，１１ｂ…ランド、１１ｃ，１１ｄ…切屑排出溝、１
２…先端刃部、２０…角のみ外枠、２１…外枠胴部、２
１ａ…（円柱形）空洞、２１ｂ…柱面、２１ｃ…切屑排
出窓、２３…角刃部、２４…四隅、２４ａ…溝部、２５
…切込み部、２５ａ…傾斜面、３１…角刃部、３２…四
隅、３２ａ…溝部、３２ｂ…稜部、３３…切込み部、３
３ａ…傾斜面、３４…面取り面、４０…角のみ外枠、４
１…角刃部、４２…四隅、４２ａ…溝部、４２ｂ…稜
部、４３…切込み部、４３ａ…傾斜面、４３ｂ…稜部、
４３ｃ…稜部、４４…面取り面、４５…面取り面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平７−276314（ＪＰ，Ａ) 実開昭53−36796（ＪＰ，Ｕ) 実開昭64−40502（ＪＰ，Ｕ) 実開平７−27806（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B27F 5/00 - 5/12 B27G 17/00 - 17/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】円柱形空洞が同軸的に配設された先端開
放の中空形状であり、先端の四辺が軸線方向にへこんだ
円弧形状で四隅にて突出すると共に内側が刃先から漏斗
状に傾いた傾斜面になっている角柱形状角刃部と、同角
刃部に一体で連結され柱面に少なくとも一つの切屑排出
窓を有する外枠本体とを設けた角のみ外枠と、円柱形状
で同角のみ外枠に同軸的かつ回転自在に挿着され、その
先端に刃部を有する角のみ錐とを備えた角のみにおい
て、前記角刃部の先端内側にて、各四隅部に断面略円弧状に
加工した溝部を設けたことを特徴とする角のみ。
【請求項２】前記請求項１に記載の角のみにおいて、前記溝部と前記円柱形空洞との境界に形成される稜部を
除去したことを特徴とする角のみ。
【請求項３】前記請求項１または請求項２に記載の角
のみにおいて、前記角刃部の四辺内側が刃先から漏斗状に傾いた傾斜面
と前記円柱形空洞との境界に形成される稜部を除去した
ことを特徴とする角のみ。
【請求項４】円柱形空洞が同軸的に配設された先端開
放の中空形状であり、先端の四辺が軸線方向にへこんだ
円弧形状で四隅にて突出すると共に内側が刃先から漏斗
状に傾いた傾斜面になっている角柱形状角刃部と、同角
刃部に一体で連結され柱面に少なくとも一つの切屑排出
窓を有する外枠本体とを設けた角のみ外枠と、円柱形状
で同角のみ外枠に同軸的かつ回転自在に挿着され、その
先端に刃部を有する角のみ錐とを備えた角のみにおい
て、前記角刃部の四辺の内側が刃先から漏斗状に傾いた傾斜
面と前記円柱形空洞との境界に形成される稜部を除去し
たことを特徴とする角のみ。