(57)【要約】【課題】エンドミル本体の外周面に切屑が溶着するのを防ぐ。【解決手段】軸線Ｏ回りに回転されるエンドミル本体１の先端部外周に形成されたインサート取付座３は、軸線Ｏ方向とエンドミル回転方向Ｔとのうち少なくとも一方の方向を向いて互いに交差する方向に延びる第１、第２の壁面３ｂ、３ｃを備え、第１、第２の壁面３ｂ、３ｃが交差する隅角部にはインサート取付座３とエンドミル本体１の外周面に開口して内周側に延びる溝孔部６ａが形成され、エンドミル本体１の外周面には溝孔部６ａの開口部からエンドミル回転方向Ｔとは反対側に延びる溝部７が形成され、溝孔部６ａのエンドミル回転方向Ｔを向く内周面と溝部７の溝底との交差部Ｐが溝孔部６ａのエンドミル回転方向Ｔとは反対側を向く内周面とエンドミル本体１の外周面との交差稜線部Ｑよりもエンドミル本体１の内周側に位置している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転される上記軸線を中心とした円柱状のエンドミル本体の先端部外周に、切刃を備えた切削インサートが着脱可能に取り付けられるインサート取付座が形成されており、
上記インサート取付座は、上記エンドミル本体の軸線方向とエンドミル回転方向とのうち少なくとも一方の方向を向いて互いに交差する方向に延びる第１の壁面と第２の壁面とを備え、
これら第１の壁面と第２の壁面とが交差する隅角部には、上記インサート取付座と上記エンドミル本体の外周面に開口して内周側に延びる溝孔部が形成されるとともに、
上記エンドミル本体の外周面には、上記溝孔部の開口部からエンドミル回転方向とは反対側に延びる溝部が形成されていて、
上記溝孔部のエンドミル回転方向を向く内周面と上記溝部の溝底との交差部が、上記溝孔部のエンドミル回転方向とは反対側を向く内周面と上記エンドミル本体の外周面との交差稜線部よりも、上記エンドミル本体の内周側に位置していることを特徴とする刃先交換式エンドミルのエンドミル本体。
【請求項２】
上記溝部は、上記軸線を中心とする円の接線方向に延びていることを特徴とする請求項１に記載の刃先交換式エンドミルのエンドミル本体。
【請求項３】
上記溝部は、上記軸線を中心とする円の円周方向に延びていることを特徴とする請求項１に記載の刃先交換式エンドミルのエンドミル本体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸線回りに回転される上記軸線を中心とした円柱状のエンドミル本体の先端部外周に、切刃を備えた切削インサートが着脱可能に取り付けられるインサート取付座が形成された刃先交換式エンドミルのエンドミル本体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような刃先交換式ボールエンドミルのエンドミル本体として、例えば特許文献１には、少なくとも一つ切削インサートを保持する少なくとも一つのインサートポケット（インサート取付座）を有するカッタ本体（エンドミル本体）であって、少なくとも一つのインサート取付座はベース（底面）をほぼ横断する隣接する側壁と後壁（第１、第２の壁面）を具えたものが記載されている。
【０００３】
インサート取付座の底面は切削インサートをインサート取付座に固定するための締め付けねじを受け入れるねじ山付きの孔を具え、エンドミル本体の先端側を向く第１の壁面は少なくとも一つの切削インサートの所与の副側面に当接する軸方向位置決め面を具え、エンドミル回転方向を向く第２の壁面はそれの中心の凹み領域の両側に位置決めされる二つの突出した接線方向の位置決め面を具え、これらの接線方向の位置決め面は少なくとも一つの切削インサートの所与の内側端面に当接するようにされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００７−５２０３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この特許文献１に記載されたエンドミル本体には、第１の壁面と第２の壁面とが交差する隅角部に、インサート取付座とエンドミル本体の外周面に開口して内周側に延びる溝孔部が形成されている。この溝孔部は、インサート取付座の第１の壁面と第２の壁面に当接する切削インサートの副側面と内側端面との交差稜線部に形成された切刃が、インサート取付座と干渉するのを避けるための逃げ部あるいはぬすみ部とされるものであり、同様の溝孔部はインサート取付座の底面と第１の壁面とが交差する隅角部や底面と第２の壁面とが交差する隅角部にも形成されている。
【０００６】
しかしながら、例えば横型マシニングセンタ等によってエンドミル本体の軸線を横向きにして、被削材の横向きに開口した凹孔部を切削加工する場合などには、切削によって生成された切屑が凹孔部の底面に溜まってしまい、この底面を切削加工するときに切屑がエンドミル回転方向を向く溝孔部の内周面とエンドミル本体外周面との交差稜線部に噛み込まれて溝孔部の開口部に引っ掛かり、この溝孔部の開口部からエンドミル本体１の外周面に巻き付いてしまう。
【０００７】
そして、こうして溝孔部に引っ掛かってエンドミル本体の外周面に巻き付いた切屑は、エンドミル本体の外周面と被削材の凹孔部の内周面との間で擦り付けられることにより加熱されてエンドミル本体の外周面に溶着してしまい、そのまま切削加工を続けると溶着した切屑によって被削材の加工面が傷付けられて、加工面の仕上げ面精度が損なわれることになる。
【０００８】
本発明は、このような背景の下になされたもので、上述のように溝孔部のエンドミル本体外周面への開口部に切屑が引っ掛かるのを防いで、エンドミル本体の外周面に切屑が溶着するのを防止することが可能な刃先交換式エンドミルのエンドミル本体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに回転される上記軸線を中心とした円柱状のエンドミル本体の先端部外周に、切刃を備えた切削インサートが着脱可能に取り付けられるインサート取付座が形成されており、上記インサート取付座は、上記エンドミル本体の軸線方向とエンドミル回転方向とのうち少なくとも一方の方向を向いて互いに交差する方向に延びる第１の壁面と第２の壁面とを備え、これら第１の壁面と第２の壁面とが交差する隅角部には、上記インサート取付座と上記エンドミル本体の外周面に開口して内周側に延びる溝孔部が形成されるとともに、上記エンドミル本体の外周面には、上記溝孔部の開口部からエンドミル回転方向とは反対側に延びる溝部が形成されていて、上記溝孔部のエンドミル回転方向を向く内周面と上記溝部の溝底との交差部が、上記溝孔部のエンドミル回転方向とは反対側を向く内周面と上記エンドミル本体の外周面との交差稜線部よりも、上記エンドミル本体の内周側に位置していることを特徴とする。
【００１０】
このように構成された刃先交換式エンドミルのエンドミル本体では、エンドミル本体の外周面に、溝孔部の開口部からエンドミル回転方向とは反対側に延びる溝部が形成されていて、溝孔部のエンドミル回転方向を向く内周面と溝部の溝底との交差部が、溝孔部のエンドミル回転方向とは反対側を向く内周面とエンドミル本体の外周面との交差稜線部よりも、エンドミル本体の内周側に位置しているので、エンドミル本体の回転に伴い、溝孔部のエンドミル回転方向とは反対側を向く内周面とエンドミル本体の外周面との交差稜線部を乗り越えた切屑が、溝孔部のエンドミル回転方向を向く内周面と溝部の溝底との交差部に噛み込まれることがなく、溝孔部のエンドミル本体外周面への開口部に引っ掛かることもない。
【００１１】
このため、上述したエンドミル本体の軸線を横向きにして被削材の凹孔部を切削加工する場合のように、凹孔部の底面に切屑が溜まりやすいような状況で切削加工を行うときでも、溝孔部の開口部に引っ掛かった切屑がエンドミル本体の外周面に巻き付いて外周面と凹孔部の内周面との間で擦り付けられることにより溶着を生じるのを防ぐことができる。従って、このような切屑の溶着によって加工面が傷付けられることもなく、被削材の加工面を高品位に仕上げることができる。
【００１２】
ここで、上記溝部は、上記軸線を中心とする円の接線方向に延びていてもよい。これにより、エンドミル回転方向とは反対側で溝部をエンドミル本体の外周面に切り上げることができるので、エンドミル本体の剛性を確保することができ、安定した切削加工を行うことができる。
【００１３】
また、上記溝部は、上記軸線を中心とする円の円周方向に延びていてもよい。これにより、溝部がエンドミル本体の軸線を中心とする円の接線方向に延びている場合とは逆に、溝部がエンドミル本体の外周面に切れ上がることがなくなるので、この切れ上がった部分とエンドミル本体の外周面との交差稜線部に切屑が噛み込まれるような事態が生じるのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、溝孔部に引っ掛かった切屑がエンドミル本体の外周面に巻き付いて外周面と被削材の内周面との間で擦り付けられることにより溶着を生じるのを防ぐことができ、加工面の仕上げ面精度の高い高品位の切削加工を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す刃先交換式エンドミルの先端部の斜視図である。
【図２】図１に示す実施形態の刃先交換式エンドミルの側面図である。
【図３】図２におけるＹＹ断面図である。
【図４】図２におけるＺＺ断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態を示す刃先交換式エンドミルの先端部の斜視図である。
【図６】図５に示す実施形態の刃先交換式エンドミルの側面図である。
【図７】図６におけるＹＹ断面図である。
【図８】図６におけるＺＺ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１〜図４は、本発明の第１の実施形態に係わる刃先交換式エンドミルの先端部を示すものである。本実施形態の刃先交換式エンドミルのエンドミル本体１は、鋼材等の金属材料によって軸線Ｏを中心とした円柱状に形成されており、その先端部（図２および図３において左側部分）の外周には切削インサート２が着脱可能に取り付けられるインサート取付座３が形成されている。本実施形態では、複数（３つ）のインサート取付座３が周方向に間隔をあけて形成されている。
【００１７】
このようなエンドミル本体１は、インサート取付座３に切削インサート２が取り付けられて刃先交換式エンドミルを構成する。そして、このように構成された刃先交換式エンドミルは、図示されない後端側のシャンク部が横型マシニングセンタ等の工作機械の主軸に把持されて、軸線Ｏ回りにエンドミル回転方向Ｔに回転されつつ、通常は軸線Ｏに垂直な方向に送り出されることより、インサート取付座３に取り付けられた切削インサート２の切刃によって被削材を切削加工する。
【００１８】
切削インサート２は、エンドミル本体１よりも高硬度の超硬合金等の金属材料によって多角形の板状に形成され、具体的に本実施形態では平行四辺形の板状に形成されており、互いに反対側を向く２つの多角形面（平行四辺形面）２１と、これらの多角形面２１の周りに配置されて多角形面２１の２つの長辺に連なる互いに反対側を向く２つの長側面２２および多角形面２１の２つの短辺に連なる互いに反対側を向く２つの短側面２３とを備えている。
【００１９】
ただし、２つの多角形面２１は、これらの多角形面２１の中心を通るインサート中心線に関して１８０°回転対称形状であるとともに、２つの多角形面２１に関して表裏反転対称形状でもある。すなわち、上記インサート中心線方向に一方の多角形面（平行四辺形面）２１に対向する方向から見たとき、この一方の多角形面（平行四辺形面）２１の鋭角コーナ部の反対側に他方の多角形面（平行四辺形面）２１の鈍角コーナ部が配置され、一方の多角形面（平行四辺形面）２１の鈍角コーナ部の反対側に他方の多角形面（平行四辺形面）２１の鋭角コーナ部が配置される。
【００２０】
これら２つの多角形面２１と長側面２２との交差稜線部には、長側面２２をすくい面とする主切刃２４が形成されるとともに、長側面２２と短側面２３との交差稜線部には主切刃２４の両端部に連なる副切刃２５が形成されている。主切刃２４と副切刃２５とが交差するコーナ部には１／４凸円弧等の凸曲線状のコーナ刃が形成されている。なお、これら主切刃２４と副切刃２５の周辺において長側面２２は、主切刃２４および副切刃２５から離れて内側に向かうに従い凹むように傾斜して形成されている。
【００２１】
また、切削インサート２には、切削インサート２を貫通する上記インサート中心線を中心とする断面円形の取付孔２６が形成されて２つの多角形面２１の中央に開口している。さらに、長側面２２には、この取付孔２６と同軸となるような円筒面状の表面を有する凸部２７が、主切刃２４の内側の凹んだ部分に亙って主切刃２４を越えない高さで形成されており、この凸部２７と主切刃２４および副切刃２５から凹んで傾斜する部分を除いた部分の長側面２２は平面状とされている。
【００２２】
このような切削インサート２が取り付けられるインサート取付座３は、本実施形態ではエンドミル本体１の外周側を向く底面３ａと、エンドミル回転方向Ｔ側を向く第１の壁面３ｂと、エンドミル本体１の軸線Ｏ方向の先端側を向く第２の壁面３ｃとを備えており、これらの底面３ａと第１の壁面３ｂと第２の壁面３ｃとは、それぞれ互いに交差する方向に形成されている。なお、底面３ａの中央にはネジ孔３ｄが形成されている。
【００２３】
また、インサート取付座３のエンドミル回転方向Ｔ側には、エンドミル本体１の先端面に開口してインサート取付座３に連通し、インサート取付座３を越えてエンドミル本体１の後端側に延びるチップポケット４が形成されている。インサート取付座３は、このチップポケット４とエンドミル本体１の先端面および外周面とに開口する凹所として形成されている。
【００２４】
このようなインサート取付座３に、切削インサート２は、１つの多角形面２１を底面３ａに密着させるとともに、１つの長側面２２を第１の壁面３ｂに当接させ、また１つの短側面２３を第２の壁面３ｃに当接させて着座させられ、上記取付孔２６に挿通されたクランプネジ５が上記ネジ孔３ｄにねじ込まれることによって着脱可能に取り付けられる。こうして取り付けられた切削インサート２は、エンドミル本体１の外周側においてエンドミル回転方向Ｔに向けられた主切刃２４と、この主切刃２４のエンドミル本体１先端側に連なる副切刃２５によって被削材に切削加工を行う。
【００２５】
ここで、インサート取付座３の第１の壁面３ｂと第２の壁面３ｃとが交差する隅角部には、インサート取付座３とエンドミル本体１の外周面とに開口する断面円形の第１の溝孔部６ａが形成されている。また、インサート取付座３の底面３ａと第１の壁面３ｂとが交差する隅角部にも、インサート取付座３とエンドミル本体１の先端面に開口する断面円形の第２の溝孔部６ｂが形成されるとともに、底面３ａと第２の壁面３ｃとが交差する隅角部にも、インサート取付座３とチップポケット４に開口する第３の溝孔部６ｃが形成されている。
【００２６】
これら第１〜第３の溝孔部６ａ〜６ｃは、切削加工に使用されない切刃（主切刃２４および副切刃２５）や、切削インサート２の長側面２２と短側面２３との交差稜線部を収容して、切削インサート２がインサート取付座３と干渉するのを避けるためものであり、第１の溝孔部６ａにはエンドミル本体１の後端側を向いてエンドミル回転方向Ｔとは反対側に位置する副切刃２５が収容される。また、第２の溝孔部６ｂにはエンドミル本体１の内周側とエンドミル回転方向Ｔとは反対側に位置する主切刃２４が収容され、第３の溝孔部６ｃにはエンドミル本体１の内周側に位置する長側面２２とエンドミル本体１の後端側を向く短側面２３との交差稜線部が収容される。
【００２７】
なお、エンドミル本体１の外周面には、エンドミル本体１の軸線Ｏ方向にエンドミル本体１の先端面から第１の溝孔部６ａの開口部を越えた位置まで、周方向にはチップポケット４の僅かにエンドミル回転方向Ｔとは反対側の位置からインサート取付座の第１の壁面３ｂおよび第１の溝孔部６ａを僅かに越えた位置までに、円筒面状の外周面を軸線Ｏに平行な平面によって切り欠くようにして面取り面１ａが形成されており、第１の溝孔部６ａはこの面取り面１ａに開口している。
【００２８】
そして、このエンドミル本体１の外周面には、第１の溝孔部６ａの開口部からエンドミル回転方向Ｔとは反対側に延びる溝部７が形成されている。従って、このような溝部７が形成されることにより、図４に示すように第１の溝孔部６ａのエンドミル回転方向Ｔを向く内周面と溝部７の溝底との交差部Ｐは、第１の溝孔部６ａのエンドミル回転方向Ｔとは反対側を向く内周面とエンドミル本体１の外周面（面取り面１ａ）との交差稜線部Ｑよりも、交差部Ｐにおける溝部７の溝深さｄの分だけエンドミル本体１の内周側に位置することになる。
【００２９】
ここで、本実施形態における溝部７は、溝底面が軸線Ｏに平行な断面において図３に示すように凹円弧状をなすように形成されており、この溝底面の最も凹んだ溝底を結ぶ溝底線が第１の溝孔部６ａの中心線と交差して軸線Ｏに垂直な平面上に延びるように形成されている。また、本実施形態では、溝部７は、軸線Ｏを中心とする円の接線方向に延びており、すなわち上記溝底線が図４に示すように軸線Ｏを中心とする円の接線方向に延びていて、面取り面１ａよりもエンドミル回転方向Ｔの反対側でエンドミル本体１の外周面に切れ上がっている。
【００３０】
なお、エンドミル回転方向Ｔ側において、溝部７の軸線Ｏ方向の幅は、第１の溝孔部６ａの開口部の幅と等しくされており、溝部７の溝底面とエンドミル本体１の外周面（面取り面１ａ）との交差稜線部が、第１の溝孔部６ａのエンドミル回転方向Ｔとは反対側を向く内周面とエンドミル本体１の外周面（面取り面１ａ）との上記交差稜線部Ｑと滑らかに繋がるように形成されている。これにより、溝部７と第１の溝孔部６ａの開口部とは、エンドミル本体１の外周側から見て図２に示すように、概略長円状（楕円状）あるいは卵形を呈するように形成される。
【００３１】
このようなエンドミル本体１に切削インサート２を取り付けた刃先交換式エンドミルにより、上述のような横型マシニングセンタ等の工作機械によって被削材に横向きに開口した凹孔部の内周面を切削加工する場合、切削によって生成された切屑が溜まった凹孔部の底面を切削するときでも、エンドミル本体１の外周面において第１の溝孔部６ａの開口部からエンドミル回転方向Ｔとは反対側に延びる溝部７の溝底と第１の溝孔部６ａのエンドミル回転方向Ｔを向く内周面との交差部Ｐが、第１の溝孔部６ａのエンドミル回転方向Ｔとは反対側を向く内周面とエンドミル本体１の外周面との交差稜線部Ｑよりも、エンドミル本体１の内周側に位置しているので、凹孔部の底面に溜まった切屑が上記交差稜線部Ｑを乗り越えても上記交差部Ｐに噛み込まれるのを防ぐことができる。
【００３２】
このため、切屑がエンドミル本体１の外周面に開口する第１の溝孔部６ａに引っ掛かってエンドミル本体１外周面に巻き付くのを防ぐことができ、こうして巻き付いた切屑がエンドミル本体１の外周面と被削材の内周面との間で擦り付けられて溶着を生じるのを防ぐことができる。従って、上記構成の刃先交換式エンドミルのエンドミル本体によれば、このようにエンドミル本体１の外周面に溶着した切屑によって被削材の加工面が傷付けられることもなく、加工面の仕上げ面精度を向上させて高品位の切削加工を行うことが可能となる。
【００３３】
また、本実施形態では、上記溝部７が、エンドミル本体１の軸線Ｏを中心とする円の接線方向に延びており、上述のようにエンドミル回転方向Ｔの反対側においてエンドミル本体１の外周面に切れ上がっている。このため、本実施形態によれば、このような溝部７を形成しても、エンドミル本体１の先端部の剛性を確保することができ、安定した切削加工を行うことができる。
【００３４】
ただし、この第１の実施形態では、このように溝部７がエンドミル本体１の軸線Ｏを中心とする円の接線方向に延びて、エンドミル回転方向Ｔの反対側でエンドミル本体１の外周面に切れ上がっているが、図５〜図８に示す本発明の第２の実施形態のように、溝部７がエンドミル本体１の軸線Ｏを中心とする円の円周方向に延びていてもよい。なお、これら図５〜図８に示す第２の実施形態において、図１〜図４に示した第１の実施形態と共通する部分には同一の符号を配してある。
【００３５】
このような第２の実施形態の刃先交換式エンドミルのエンドミル本体１では、第１の実施形態のように溝部７がエンドミル回転方向Ｔの反対側においてエンドミル本体１の外周面に切れ上がることがなく、エンドミル回転方向Ｔとは反対側のチップポケット４に開口するので、切れ上がった溝部７とエンドミル本体１の外周面との交差稜線部に切屑が噛み込まれるようなこともなくなり、切屑の引っ掛かりを防いで一層確実に防いで溶着の防止を図ることができる。
【００３６】
なお、これら第１、第２の実施形態では、多角形（平行四辺形）の板状に形成された切削インサート２が、互いに反対側を向く２つの多角形面（平行四辺形面）２１をエンドミル本体１の径方向に向けるとともに、これらの多角形面２１の周りに配置された２つの長側面２２のうち１つをすくい面としてエンドミル回転方向Ｔに向け、このすくい面とされた長側面２２の辺稜部に形成された主切刃２４および副切刃２５を切削に使用する、いわゆる縦刃式のエンドミル本体１とされているが、多角形板状の切削インサートの多角形面をすくい面としてエンドミル回転方向Ｔに向け、この多角形面の辺稜部に形成された切刃を切削に使用するものであってもよい。
【００３７】
このような場合には、すくい面としてエンドミル回転方向Ｔに向けられた多角形面とは反対のエンドミル回転方向Ｔとは反対側を向く多角形面が密着するインサート取付座の底面が、エンドミル本体１の軸線Ｏ方向を向く壁面と交差する方向に延びるエンドミル回転方向Ｔを向く壁面となる。
【００３８】
また、第１、第２の実施形態と同様に縦刃式のエンドミル本体１であっても、例えば正三角形の板状の切削インサートを取り付ける場合などには、第１の壁面はエンドミル本体１の軸線Ｏ方向先端側とエンドミル回転方向Ｔとを向くとともに、第２の壁面はエンドミル本体１の軸線Ｏ方向後端側とエンドミル回転方向Ｔとを向いて、これら第１の壁面と第２の壁面とが互いに交差する方向に延びていてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１  エンドミル本体
１ａ  面取り面
２  切削インサート
３  インサート取付座
３ａ  インサート取付座３の底面
３ｂ  第１の壁面
３ｃ  第２の壁面
４  チップポケット
５  クランプネジ
６ａ  第１の溝孔部（エンドミル本体１の外周面に開口して内周側に延びる溝孔部）
７  溝部
２４  主切刃（切刃）
２５  副切刃（切刃）
Ｏ  エンドミル本体１の軸線
Ｔ  エンドミル回転方向
Ｐ  第１の溝孔部６ａのエンドミル回転方向Ｔを向く内周面と溝部７の溝底との交差部
Ｑ  第１の溝孔部６ａのエンドミル回転方向Ｔとは反対側を向く内周面とエンドミル本体１の外周面（面取り面１ａ）との交差稜線部Ｑ
【図１】
2020131338.tif 000003
【図２】
2020131338.tif 000004
【図３】
2020131338.tif 000005
【図４】
2020131338.tif 000006
【図５】
2020131338.tif 000007
【図６】
2020131338.tif 000008
【図７】
2020131338.tif 000009
【図８】
2020131338.tif 000010