JPH11262812A - スローアウェイ式エンドミル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 縦送り及び横送りの機能を併せ持ち、スラス
ト力の軽減された円滑な加工を行うことのできるスロー
アウェイ式エンドミルを提供する。 【解決手段】 菱形平板状をなすスローアウェイチップ
９の鋭角コーナを工具本体１の先端外周側に突出して配
置する。鋭角コーナの円弧Ｒを挟む各辺稜には、軸方向
に延びる外周切れ刃１０と軸方向に対し４５°〜５５°
の傾斜を成して斜め後方に延びる内周切れ刃１１とを形
成する。さらに、前記取付座４にはスローアウェイチッ
プ９側面に当接する第１の側壁６、第２の側壁７及び第
３の側壁８を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、取外しのできるス
ローアウェイチップを備えたスローアウェイ式エンドミ
ルに関し、特に軸方向の切削抵抗を低減できるようにし
たものである。

【０００２】

【従来の技術】金型などの掘り込み加工は、工具本体の
軸方向送り（以下「縦送り」という。）と工具本体の軸
直角方向送り（以下「横送り」という。）とにより行わ
れる加工である。

【０００３】この種の加工には、加工能率の向上を図る
観点より、縦送りと横送りとを１本の工具で行うことの
できるスローアウェイ式エンドミルが広く提供されてい
る。スローアウェイチップ（以下「チップ」という。）
は、工具本体先端の中心側と外周側とに配置され、中心
側に位置するチップは、主として縦送り加工を行うた
め、外周側に位置するチップは、主として横送り加工を
行うためのものである。

【０００４】しかし、以前より、中心側に位置するチッ
プに働く軸方向の切削抵抗（以下「スラスト力」とい
う。）の大きさは問題となっており、切れ刃欠損を生じ
たり、振動等により加工精度が悪くなる場合があった。
加工材の薄肉化、取り代の減少化等にともない、要求さ
れる加工精度の厳しい現状においては、その影響は無視
することができなくなっていた。

【０００５】このようなことから、かかる問題点を回避
することを試みた、外周側に位置するチップのみからな
るスローアウェイ式エンドミルが提供されるに至ってい
る。

【０００６】この種の工具として、特公平２−１５３２
７号公報に開示されたものが知られている。

【０００７】この工具は、図５及び図６に示す如く、工
具本体先端の外周側から内周側へ向かう切れ刃稜を底刃
２２とし、この底刃２２の外周側端部と内周側端部とか
ら工具本体２０の軸線方向を基端側へと向かう切れ刃稜
を外周刃２３、内周刃２４とするチップ２１を工具本体
２０の先端外周側に装着したものである。工具本体２０
の中心側には、縦送り加工によって生じる円柱状のコア
を収納する収納凹部２５が形成されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ここで以下に、従来技
術の問題点を記述する。

【０００９】工具本体先端の中心側と外周側とにチップ
をそれぞれに装着したものは、中心側に位置するチップ
に働くスラスト力が大きいため、振動が誘発され、切れ
刃欠損やチッピングの生ずることがある。工具本体の中
心近傍には、強い押し込み作用が行われるためである。
また、中心側に位置するチップの切れ刃寿命と外周側に
位置するチップの切れ刃寿命とが異なるため、チップ管
理上の不都合を生ずる。中心側に位置するチップの切れ
刃寿命が短くなるのは、中心側の切削速度が低くなり、
脆性的な損傷を生じるためである。

【００１０】次に、特公平２−１５３２７号公報に開示
された前記従来技術は、中心側のチップを不要とし、チ
ップを工具本体の中心から離間した位置の外周側にのみ
装着したものであり、スラスト力を軽減するために有効
な構成である。

【００１１】しかし、チップには、工具本体先端の外周
側から内周側へ向かう所定の切れ刃稜が底刃として形成
されており、依然として、縦送り加工時のスラスト力の
大きいという問題は残存している。また、切削初期の食
付き性も悪く、位置決め精度の低下を招きやすい。これ
は、底刃の稜線と工具回転軸の直角方向とのなす傾斜角
度βが小さいためである。

【００１２】また、工具本体の中心側には、円柱状の切
り残しとされるコアを収納する凹部が形成されているた
めに、工具本体先端の強度が低下し、比切削抵抗の大き
い加工材の横送りの場合には、横倒れ気味となることが
ある。コアを収納する凹部には、生成した切りくずが埋
まることもあり、この場合には、加工中に切削抵抗が急
増し切削不能となったり、加工面に傷を残すことがあ
る。

【００１３】さらに、チップ座底面の凸部と互いに係合
するチップ下面の凹部は、チップの動きを拘束するため
に形成されたものであるが、切削抵抗の大きい場合に
は、チップの割損を生ずるおそれがある。

【００１４】そこで、本発明は、チップ形状を菱形平板
状とし、その鋭角コーナを工具本体の先端外周側に突出
して配設することにより、縦送り加工時のスラスト力を
軽減することができる工具を提供するものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の如き
課題に鑑みなされたもので、円柱状をなす工具本体の外
周にはフルート溝が切欠きして形成され、これらのフル
ート溝の先端には、回転方向を向き、かつ軸方向前方に
開口するねじ穴の有する取付座が切欠きして形成され、
この取付座には多角形平板状のスローアウェイチップが
載置され、前記ねじ穴と螺合する締付ねじを締着するこ
とにより着脱自在に押圧固定されるようにしたスローア
ウェイ式エンドミルにおいて、前記スローアウェイチッ
プは菱形平板状を成し、その鋭角コーナは工具本体の先
端外周側に突出して配設され、当該鋭角コーナの円弧Ｒ
を挟む各辺稜には軸方向に延びる外周切れ刃と軸方向に
対し４５°〜５５°の傾斜を成して斜め後方に延びる内
周切れ刃とが形成されており、前記取付座にはスローア
ウェイチップの側面に当接する第１の側壁、第２の側壁
及び第３の側壁が形成されていることを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態につ
いて図を参照しながら説明する。

【００１７】図１乃至図３において、円柱状をなすスロ
ーアウェイ式エンドミル（以下「エンドミル」とい
う。）の軸方向後方には、シャンク部２が備わり、軸方
向前方には軸心に対してほぼ対称の位置に直線状のフル
ート溝３が切欠きして形成されている。フルート溝３の
先端には、回転方向を向き、かつ軸方向前方に開口して
切欠きされた取付座４が形成され、この取付座４内には
菱形平板状のチップ９がねじ穴５を介して、締付ねじ１
２により締着固定されている。

【００１８】チップ９は、その鋭角コーナが工具本体１
の先端より前方に突出した状態で、工具本体１の外周側
に配設されている。ここで、鋭角コーナの突出量は、掘
り込み深さを決定するものであるが、掘り込みが深くな
るにしたがい、スラスト力が増大し、切れ刃欠損が生じ
やすくなるため、突出量は切れ刃強度との均衡を考慮し
て設定する必要がある。突出量に対する掘り込み深さ
は、突出量の５割程度が目安である。なお、アルミニウ
ム合金や鋳鉄などの加工材に対しては、８割程度まで掘
り込むこともできる。

【００１９】チップ９の菱形面の各辺稜には、外周切れ
刃１０と内周切れ刃１１とが形成されている。外周切れ
刃１０は、円弧Ｒに隣接して軸方向に延びる外周側の切
れ刃である。内周切れ刃１１は、円弧Ｒを挟み他方の辺
稜に形成される切れ刃であり、工具本体１の外周側から
内周側へ向かうにしたがい、軸方向後方に傾斜して延び
る内周側の切れ刃である。ここで、内周切れ刃の稜線が
工具回転軸の直角方向に対してなす傾斜角度αは、一義
的に定まるものではなく、加工条件や加工材の種類によ
って定まるものである。アルミニウム合金や鋳鉄を加工
材とする場合には、４５°〜５５°に設定するのが好ま
しい。傾斜角度αを４５°より小さく設定すると、切れ
刃長は長くなり切削抵抗の分散効果はあるものの、縦送
り加工の際のスラスト力が増大して振動を誘発すること
があるからである。一方、５５°より大きく設定する
と、切りくずが厚くなり横送り方向の切削抵抗が増大す
るからである。

【００２０】図４は、本発明品による加工方法の一例を
示したものである。

【００２１】先ず、工具本体１の軸方向の送りによる縦
送り加工、いわゆる突込み加工が行われる。所定の掘り
込みが、鋭角な頂角を有するチップ９により行われるた
め、スラスト力の小さい、円滑な加工を行うことができ
る。また、切削初期の食付き性も極めて良く、位置決め
精度の高い加工を行うことができる。

【００２２】引き続いて、工具本体１の軸直角方向の送
りによる横送り加工、いわゆる溝加工が行われる。縦送
り加工直後の横送り加工では、縦送り加工の際に生じた
略円錐台形状の切り残しを切り終わるまで、チップ９の
内周切れ刃１１と外周切れ刃１０の両切れ刃による同時
加工が行われる。この間、切削抵抗が最も大きくなるた
め、チップ９の装着安定性に対する配慮が必要となる。
チップ９の装着安定性が不十分であると、加工の際にチ
ップ９が浮き上がったり、びびり振動を誘発して切れ刃
欠損を生ずる危険性があるからである。

【００２３】このようなことから、取付座４には、第１
の側壁６、第２の側壁７及び第３の側壁８を形成するこ
とにより、かかる問題点の解決が図られている。第３の
側壁８は、内周切れ刃１１により略円錐台形状の切り残
しを切削する際に生じる横送り方向の切削力をサポート
するために形成されている。また、チップを締着固定す
るためのネジ止めクランプ方式の採用は、部品点数が少
ないため工具本体の剛性確保に有効であり、また、強い
クランプ力により、装着安定性の向上にも寄与してい
る。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、工具本体先端部の外周
側にのみチップが配設されていること、鋭角なコーナ部
により加工が行われることにより、低切削抵抗の円滑な
加工を行うことができる。チップの側面は、取付座側壁
により３方向からサポートされているため、横送りの際
にも安定した加工を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すスローアウェイ式エ
ンドミルの斜視図である。

【図２】図１の正面図である。

【図３】図２の底面図である。

【図４】本発明品による加工方法を説明する模式図であ
る。

【図５】従来のスローアウェイ式エンドミルの一例を示
す正面図である。

【図６】図５の側面図である。

【符号の説明】 １ 工具本体 ３ フルート溝 ４ 取付座 ６ 第１の側壁 ７ 第２の側壁 ８ 第３の側壁 ９ チップ １０ 外周切れ刃 １１ 内周切れ刃

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円柱状をなす工具本体の外周にはフルー
   ト溝が切欠きして形成され、これらのフルート溝の先端
   には、回転方向を向き、かつ軸方向前方に開口するねじ
   穴の有する取付座が切欠きして形成され、この取付座に
   は多角形平板状のスローアウェイチップが載置され、前
   記ねじ穴と螺合する締付ねじを締着することにより着脱
   自在に押圧固定されるようにしたスローアウェイ式エン
   ドミルにおいて、 前記スローアウェイチップは菱形平板状を成し、その鋭
   角コーナは工具本体の先端外周側に突出して配設され、
   当該鋭角コーナの円弧を挟む各辺稜には軸方向に延びる
   外周切れ刃と軸方向に対し４５°〜５５°の傾斜を成し
   て斜め後方に延びる内周切れ刃とが形成されており、前
   記取付座にはスローアウェイチップの側面に当接する第
   １の側壁、第２の側壁及び第３の側壁が形成されている
   ことを特徴とするスローアウェイ式エンドミル。