JPS6116012Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、スローアウエイ式ボールエンドミ
ルの改良に関する。

ボールエンドミルを、その回転中心から外周に
至る1/4円を形成する切刃の数で分類すると、一
つの切刃が1/4円を形成するものと、複数の切刃
が回転軌跡として1/4円を形成するものとに分類
することができる。ここで問題とするボールエン
ドミルは前者に関する。特に前者のものによる
と、1/4円を一つの切刃で形成しているから、切
刃どうしの位置ずれを考慮する必要がなく、1/4
円の精度を比較的容易に向上させることができる
という利点がある。

従来、この種のボールエンドミルとしては、第
１図ないし第３図、あるいは第４図ないし第６図
に示すものがそれぞれ知られている。

第１図ないし第３図に示すボールエンドミル
は、エンドミル本体１の先端部に平板状の切刃チ
ツプ２を正のアキシヤルレーキ角をもつてろう付
けし、切刃チツプ２の切刃３を、先端視において
回転方向に膨出する凸曲線状としたものである。
このようなボールエンドミルによつて切削加工を
行つた場合には、切刃３による切削が回転中心側
から外周側に向つて滑らかに行われるから、切刃
３に過大な衝撃が作用するのを防止することがで
きる。

しかしながら、このようなボールエンドミルに
あつては、切屑が回転中心側から外周側に向つて
押されて被削材に衝突する。この結果、被削面が
切屑によつて擦過されて悪化する。また、切刃チ
ツプ２のアキシヤルレーキ角を正のアキシヤルレ
ーキ角としている関係上、エンドミル本体１の切
刃チツプ２をろう付けした部分の肉厚が、先端側
から後端側へ向かうに従つて薄くなり、このため
エンドミル本体１の剛性が低下し、切削中の振動
の原因となる。しかも、アキシヤルレーキ角を正
にしているから、切刃チツプ２の逃げ面４にすく
い面５に対して正の逃げ角を付与しなければなら
ず、このため切刃３の強度が低下し、切刃３が欠
損し易くなる。さらに、ろう付タイプであるた
め、切刃２の再研削に手間がかかり、また切刃チ
ツプ２が寿命に達するとエンドミル本体１ととも
に廃却しなければならず、工具費が割高になる等
の欠点がある。

一方、第４図ない第６図に示すボールエンドミ
ルは、エンドミル本体１の先端部にチツプ座６を
設け、このチツプ座６にスローアウエイチツプ７
を着脱自在に装着したものである。このものにあ
つては、スローアウエイタイプであるから、上述
したろう付けタイプが有する再研削の手間および
工具費の割高という欠点は解消することができる
が、被削面の悪化、エンドミル本体１の剛性低下
および切刃３の強度低下という欠点はろう付タイ
プのものと同様であある。

この考案は、上記従来の欠点を解消するために
なされたもので、回転中心から外周に至る1/4円
を一つの切刃によつて形成したボールエンドミル
の利点を生かしつつ、被削面の悪化を防止するこ
とができ、しかもエンドミル本体の剛性向上およ
び切刃の強度向上を図ることができるスローアウ
エイ式ボールエンドミルを提供することを目的と
する。

この考案の特徴は、1/4円弧状の切刃を有する
スローアウエイチツプをエンドミル本体に負のア
キシヤルレーキ角をもつて着脱自在に接着し、切
刃を先端視において、その回転中心側が回転方向
に膨出する凸曲線を描き、その外周側が凸曲線に
連続し、かつ回転方向と逆方向に凹む凹曲線を描
くように形成するとともに、スローアウエイチツ
プの逃げ面を、すくい面と直交して切刃を形成す
る第一逃げ面と、すくい面から離間する方向に向
かつて第一逃げ面に連続して形成され、かつすく
い面に対して逃げ角を有する第二逃げ面とを具備
するように構成した点にある。

以下、この考案の一実施例について第７図ない
し第１２図を参照して説明する。第７図はこの考
案に係るスローアウエイ式ボールエンドミルの平
面図、第８図はその先端視図、第９図はその側面
図である。図中符号１０は、棒状のエンドミル本
体で、その先端部にはチツプポケツト１１が形成
されている。このチツプポケツト１１を画成する
壁面の一部には、チツプ座１２が形成されてい
る。このチツプ座１２は、先端部および外周側一
側部が開放されており、アキシヤルレーキ角θが
負となるような傾斜が付与されたチツプ座底面１
２ａとこのチツプ座底面１２ａから上方へ向かつ
て起立するチツプ座壁面１２ｂとから構成されて
いる。このように構成されたチツプ座１２には、
スローアウエイチツプ１３がチツプ座壁面１２ｂ
に当接して位置決めされるとともに、締付ボルト
１４によつて着脱自在に装着されている。

このスローアウエイチツプ１３は、第１０図お
よび第１１図に示すように、全体が平板状で、平
面視において点対称形状になされており、その上
面をすくい面１５とされ、周縁部を逃げ面１６と
されている。この逃げ面１６は、すくい面１５と
直交する第一逃げ面１６ａと、この第一逃げ面１
６ａからチツプ底面１７に向かつて連続して形成
され、かつすくい面１５に対して逃げ角を有する
第二逃げ面１６ｂとから構成されている。また、
このような逃げ面１６とすくい面１５とによつて
切刃１８，１８が形成されている。この切刃１８
は、1/4円弧状の曲線部１８ａと、この曲線部１
８ａに連続する直線部１８ｂとから構成されてい
る。一方の切刃１８の曲線部１８ａと他方の切刃
１８の直線部１８ｂとの交叉する部分には、すく
い面１５からチツプ底面１７に向かつて延びる切
欠部１９が形成されている。この切欠部１９の直
線部１８ｂ側の面２０はチツプ座壁面１２ｂに当
接する面であり、曲線部１８ａ側の面２１はすく
い面１５の一部を形成する凸曲面である。この凸
曲面２１が形成されることにより、曲線部１８ａ
の一部は凸曲線部１８ｃとなつている。さらに、
第８図および第９図に示すように、凸曲面２１が
形成されることにより、凸曲線部１８ｃの外周側
端部に対応する第一逃げ面１６ａの回転中心側端
部の幅が、外周側から回転中心側に向かうに従つ
て漸次狭くなつている。

なお、切刃１８の内端縁１８ｄはエンドミル本
体１０に装着した状態において、回転中心Ｏから
ボールエンドミルの直径の1/10〜1/100だけずれ
るように設定されている。また、このずらし量を
正確に設定するために、凸曲線部１８ｃのチツプ
底面１７側の端部には、面取り２２が形成されて
いる。すなわち、面取り２２と切刃１８との交点
が内端縁１８ｄになつている。従つて、面取り２
２の大きさを適宜調整することにより、内端縁１
８ｄと回転中心Ｏとの間のずらし量を正確に設定
することができる。

このように構成されたスローアウエイチツプ１
３をチツプ座１２に装着して先端視すると、第８
図に示すように、1/4円を形成する曲線部１８ａ
のうち凸曲線部１８ｃは、回転中心Ｏと曲線部１
８ａの外周縁１８ｅとを結ぶ直線ｌに対して回転
方向Ａに向かつて膨出する凸曲線を描くようにな
り、曲線部１８ａの他の部分は、アキシヤルレー
キ角θを負にしている関係上、直線ｌに対して回
転方向Ａと逆方向に凹む凹曲線を描くようにな
る。

しかして、このようなスローアウエイ式ボール
エンドミルによつて切削加工を行つた場合、1/4
円弧状の曲線部１８ａにおいては、回転中心Ｏを
通る直線ｌが凸曲線部１８ｃに接する接点Ｂから
切削が開始し、その切削個所がエンドミルの回転
に伴つて凸曲線部１８ｃの回転中心Ｏ側および外
周側へと滑らかに移行し、の凸曲線部１８ｃから
扇状の切屑が生成される。さらにエンドミルが回
転すると、曲線部１８ａの外周縁１８ｅから切削
が開始し、その切削箇所が回転中心Ｏ側へと滑ら
かに移行し、曲線部１８ａの外周側の部分から帯
状の切屑が生成される。そして、曲線部１８ａの
外周側の部分から生成された切屑は、それ自体が
内周側へ向かうのみならず、曲線部１８ａの内周
側の部分から生成された切屑が外周側へ向かうの
を押し止どめる。従つて、このスローアウエイ式
ボールエンドミルにあつては、切屑による被削面
の擦過作用を軽減して、被削面の悪化を防止する
ことができる。

また、このスローアウエイ式ボールエンドミル
にあつては、アキシヤルレーキ角θを負としてい
るから、エンドミル本体１０のスローアウエイチ
ツプ１３が装着される部分の肉厚が先端側から後
端側へ向かうに従つて厚くなり、従つてエンドミ
ル本体１０の剛性向上を図ることができる。な
お、アキシヤルレーキ角θとしては、エンドミル
本体１０の剛性向上とチツプポケツト１１の大き
さによる切屑排出性との兼ね合いから、−３゜〜
−10゜とするのが好ましい。

さらに、このスローアウエイ式ボールエンドミ
ルにあつては、第一逃げ面１６ａとすくい面１５
とを直交させているから、いわゆる刃物角が大き
くなり、従つて切刃１５の強度が向上し、切刃１
５の欠損を防止することができる。しかも、第一
逃げ面１６ａはすくい面１５に対して逃げ角を備
えていないにも拘らず、実質上の逃げ角を備える
ことになる。すなわち、第一逃げ面１６ａの外周
側においては、第１２図に示すように、主として
いわゆる芯上りの状態となることにより生じる逃
げ角αによつて実質上の逃げ角を備え、その内側
においては、主としてアキシヤルレーキ角θを負
としたことにより生じる逃げ角によつて実質上の
逃げ角を備える。なお、逃げ面１６ａの幅として
は、切刃１８の強度向上と逃げ面１６の逃げ量と
の兼ね合いから、スローアウエイチツプ１３の厚
さの1/10〜1/2とするのが望ましい。

また、第１２図から明らかなように、第二逃げ
面１６ｂを形成することにより、スローアウエイ
チツプ１３と被削材との間に大きな隙間が形成さ
れるから切刃１８に対する切削油の供給量を増大
させて、切刃１８の寿命を向上させることができ
る。

なお、この実施例のスローアウエイ式ボールエ
ンドミルによれば、切刃１８の内端縁１８ｄを回
転中心Ｏからずらしているから、内端縁１８ｄが
切削速度をもつことになり、切削速度が零の場合
に生じる切刃の欠損や加工仕上面の面粗度の悪化
を防止することができる。また、凸曲線部１８ｃ
のチツプ底面１７側に端部に面取り２２を形成し
ているから、内端縁１８ｄ部分の強度向上を図
り、より一層内端縁１８ｄ部分の欠損を防止する
ことができる。

また、第１３図はこの考案の他の実施例を示
し、第一逃げ面１６ａの幅を、凸曲線部１８ｃに
対応する部分のみならず、その他の部分において
も外周側から回転中心Ｏ側に向かうに従つて漸次
狭くなるようにしたものである。

また、第１４図および第１５図はそれぞれこの
考案のさらに他の実施例を示し、第１４図のもの
はすくい面１５にチツプブレーカ溝２３を切刃１
８に接するようにして形成したものであるり、第
１５図のものはチツプブレーカ溝２３を切刃１８
から若干離間させて形成したものである。

なお、上記実施例においては、逃げ面１６を第
一および第二逃げ面１６ａ，１６ｂによつて形成
しているが、これに限られることなく、第二逃げ
面１６ｂに連続して第二逃げ面１６ｂより大きな
逃げ角を有する第三逃げ面を形成してもよい。

以上説明したように、この考案のスローアウエ
イ式ボールエンドミルによれば、1/4円弧状の切
刃を有するスローアウエイチツプをエンドミル本
体に負のアキシヤルレーキ角をもつて着脱自在に
装着し、切刃を先端視において、その回転中心側
が回転方向に膨出する凸曲線を描き、その外周側
が凸曲線に連続し、かつ回転方向と逆方向に凹む
凹曲線を描くように形成するとともに、スローア
ウエイチツプの逃げ面を、すくい面と直交して切
刃を形成する第一逃げ面と、すくい面から離間す
る方向に向かつて第一逃げ面に連続して形成さ
れ、かつすくい面に対して逃げ角を有する第二逃
げ面とを具備するように構成しているから次のよ
うな効果を得ることができる。

(1) 切屑が内周側から外周側に向つて生成される
とともに、エンドミルの回転に伴つて切刃外周
縁から内周側に向つて切屑が生成され、この内
周側へ向かう切屑が内周側から外周側へ向かう
切屑を押し止どめる。従つて、被削材が切屑に
よつて擦過されるのを軽減することができ、こ
れによつて被削面の向上を図ることができる。

(2) エンドミル本体のスローアウエイチツプが装
着される部分の肉厚を先端側から後端側へ向か
うに従つて厚くすることができるから、エンド
ミル本体の剛性向上を図ることができ、切削中
に振動が発生するのを防止することができる。

(3) 刃物角が大きくなつて切刃の強度が向上し、
しかも切刃に衝撃荷重が作用しないから、それ
らの相乗効果によつて切刃が欠損するのを防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は従来のろう付式ボールエ
ンドミルの一例を示し、第１図はその平面図、第
２図はその先端視図、第３図はその一部省略側面
図、第４図ないし第６図は従来のスローアウエイ
式ボールエンドミルの一例を示し、第４図はその
平面図、第５図はその先端視図、第６図はその一
部を省略した一部切欠側面図、第７図ないし第１
２図はこの考案の一実施例を示し、第７図はその
一部省略平面図、第８図はその先端視図、第９図
はその側面図、第１０図はスローアウエイチツプ
の平面図、第１１図はその側面図、第１２図は切
削時における第７図のXII−XII断面図、第１３図は
この考案の他の実施例を示す一部省略側面図、第
１４図および第１５図はそれぞれこの考案のさら
に他の実施例を示す一部省略平面図である。 １０……エンドミル本体、１３……スローアウ
エイチツプ、１５……すくい面、１６……逃げ
面、１６ａ……第一逃げ面、１６ｂ……第二逃げ
面、１８……切刃、１８ａ……曲線部、１８ｃ…
…凸曲線部、Ｏ……回転中心、ｌ……直線。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ エンドミル本体の先端部に、全体が平板状に
   形成され、すくい面をなす一方の面と逃げ面を
   なす周縁部との交叉する稜線部に形成された1/
   ４円弧状の切刃を有するスローアウエイチツプ
   が負のアキシヤルレーキ角をもつて着脱自在に
   装着されてなり、軸線方向先端視において上記
   切刃はその回転中心側が回転中心と切刃外周縁
   とを結ぶ直線に対して回転方向に膨出する凸曲
   線を描き、その外周側が上記凸曲線に連続し、
   かつ上記直線に対して回転方向逆方向に凹む凹
   曲線を描くように形成されており、上記逃げ面
   は、上記すくい面と直交して上記切刃を形成す
   る第一逃げ面と、上記すくい面から離間する方
   向に向つて上記第一逃げ面に連続して形成さ
   れ、かつ上記すくい面に対して逃げ角を有する
   第二逃げ面とを具備してなることを特徴とする
   スローアウエイ式エンドミル。 ２ 上記第一逃げ面は、その幅が外周側から回転
   中心側に向かうに従つて漸次狭くなるように形
   成されていることを特徴とする実用新案登録請
   求の範囲第１項記載のスローアウエイ式ボール
   エンドミル。