(57)【要約】【課題】フッ素樹脂やポリエチレンなどある程度の硬さを持ち、ボール盤にエンドミルを装着して切削加工した際に径方向の切削痕を生じる材料を加工する場合に、加工面に切削痕を残さないエンドミルを提供する。【解決手段】エンドミル１の先端には、切削時に樹脂７の案内穴７ａと嵌合するためのガイド部２が形成される。縮径した位置の肩部から先端側に突出する刃先部３ｂを有する切刃部３は、ザグリ加工面７ｂを切削する。刃先部３ｂの先端より高低差６だけ基端側に位置するストッパ部４は、切削時にザグリ加工面７ｂに当接して、切刃部３の樹脂への切り込み量を一定に制御することによって、切削痕の原因となる過剰な切り込みを抑制する。【選択図】図２
2010012532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱形状のエンドミル本体の先端面から突出する刃先を有する切刃部と、
前記先端面に形成され、前記切刃部の刃先より基端側に位置して、前記切刃部が被切削材を切削するときに当該被切削材に当接するストッパ部とを備えたエンドミル。
【請求項２】
切刃部およびストッパ部は、エンドミル本体の先端面に径方向に沿ってそれぞれ形成されることを特徴とする請求項１記載のエンドミル。
【請求項３】
エンドミルは、少なくとも１つの切刃部と、複数のストッパ部とを有し、
前記複数のストッパ部は、前記切刃部の周方向前後に形成されることを特徴とする請求項２記載のエンドミル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ザグリ加工に用いるエンドミルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ザグリ加工をする場合に、ＮＣフライス盤のような制御性の能力の高い加工機を用いれば、加工面の平面度が高いザグリ加工が可能であった（例えば、特許文献１参照）。ＮＣフライス盤によるザグリ加工では、ＮＣフライス盤に取り付けられたエンドミルが、軸回りで回転しつつ円を描くように移動して加工面を切削することにより、平面度を出していた。
【０００３】
ところが、ＮＣフライス盤のような加工機は、設備が大掛かりであり、簡単な加工の場合、作業性およびスペース等の問題から効率が悪かった。そこで、簡単な加工の場合にはボール盤のような単軸加工機を用いて手作業でザグリ加工を行いたいという要求があった。ボール盤によるザグリ加工では、作業者が一定の力をかけながらエンドミルを加工面に押し付けて切削していた。
【０００４】
簡単な加工の例として、例えば特許文献２に提案されている電磁流量計の、電極孔周辺の加工工程におけるザグリ加工がある。この電磁流量計は、図６に示すように円筒状に形成された測定管９１に電極孔９１ａが穿設され、そこへ電極９３が嵌挿されてホルダ９４によって保持されている。電極９３は、流れ方向９５に流れる測定流体の流量を電気的に測定する。測定流体による腐食を防止するために、測定管９１の内周面には、フッ素樹脂等の絶縁材によるフッ素樹脂ライニング９２が形成されている。
ここで、電極孔９１ａ周囲の隙間から測定流体が浸入しないよう封止するために、ホルダ９４と密着するフッ素樹脂ライニング９２の上面は高い平面度を要するザグリ加工面９２ａとなっている。
【０００５】
【特許文献１】特開平４−１４６０１８号公報
【特許文献２】特開平６−２０７８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のボール盤のような単軸加工機は以上のように構成されているので、加工対象が弾性を有する樹脂等の場合には、作業者の力の加減だけで加工面の状態を均一にすることは難しく、加工終了段階でザグリ加工面にエンドミルの刃の形状が残ってしまった。そのため、ボール盤のような単軸加工機で樹脂をザグリ加工する場合の加工精度が低いという課題があった。
【０００７】
図７に、４枚の切刃を有するエンドミルを取り付けたボール盤を用いて樹脂をザグリ加工した加工面の写真を示す。写真にあるように、樹脂のザグリ加工面９６には、４枚の切刃と略同形状の凹状の切削痕９７が、径方向に形成されてしまう。
径方向の切削痕が図６に示す電磁流量計のザグリ加工面９２ａに残ってしまうと、電極孔９１ａ周囲のシール性が保てなくなってしまう。
【０００８】
ここで、このような切削痕が樹脂のザグリ加工面に残る原因について、図８を用いて説明する。図８（ａ）において、ボール盤に取り付けたエンドミルの切刃９８は、作業者による押し付け力を受けて、樹脂９９のザグリ加工面を押し付け方向Ａへ押し付けながら、切刃進行方向となる回転方向Ｂに移動する。このとき、切刃９８のすくい面９８ａが押し付け力により樹脂９９へ深く切り込むことによって、すくい面９８ａ側の樹脂９９が回転方向Ｂ側へ押し上げられ、盛り上がり９９ａが生じる。
【０００９】
図８（ｂ）において、ザグリ加工の終了段階で作業者による押し付け力がなくなると、切刃９８は樹脂９９の弾性力により上方へ押し返される。このとき、図８（ａ）に示す盛り上がり９９ａが切刃９８に切り取られて切削樹脂９９ｂとなると共に、切刃９８が樹脂９９を回転方向側へ押し上げていた力もなくなるために、押し上げられていた樹脂が元の状態に戻ってくぼみとなり、その結果、切削痕９９ｃとなることが推測される。
【００１０】
このように、手動のボール盤では作業者の力のかけ方が不安定なため、エンドミルの切刃９８毎に押し付け力のかかり具合が不均一、かつ不必要に大きくなってしまう。そのため、切刃９８による樹脂９９への切り込み量が過剰となり、切削終了時に切刃形状の切削痕９９ｃが形成されてしまった。
【００１１】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ボール盤を用いて樹脂等の弾性を有する材料を加工する場合に、加工面に切削痕を残さないエンドミルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明に係るエンドミルは、円柱形状のエンドミル本体の先端面から突出する刃先を有する切刃部と、先端面に形成され、切刃部の刃先より基端側に位置して、切刃部が被切削材を切削するときに被切削材に当接するストッパ部とを備えるようにしたものである。
【００１３】
この発明に係るエンドミルは、切刃部およびストッパ部が、エンドミル本体の先端面に径方向に沿ってそれぞれ形成されるようにしたものである。
【００１４】
この発明に係るエンドミルは、少なくとも１つの切刃部と、複数のストッパ部とを有し、複数のストッパ部は、切刃部の周方向前後に形成されるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、切刃部が被切削材を切削するときにストッパ部が被切削材に当接するようにしたので、切削痕の原因となる切刃の被切削材への過剰な切り込みを抑制することができる。このため、フッ素樹脂やポリエチレンなどある程度の硬さを持ち、ボール盤にエンドミルを装着して切削加工した際に径方向の切削痕を生じる材料を加工する場合に、加工面に切削痕を残さないエンドミルを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るエンドミル１の構成を示す正面図（ａ）および側面図（ｂ）である。
図１に示すように、エンドミル１は軸線Ｏを中心にした円柱形状であり、その一端が縮径されて、ガイド部２が形成されている。またエンドミル１の肩部には、周方向９０度毎に切刃部３とストッパ部４とが交互に形成されている。ここでは、エンドミル１の外径を１６ｍｍとし、ガイド部２の外径を６ｍｍとした。また、切刃部３およびストッパ部４の径方向の長さを５ｍｍとした。
このエンドミル１は不図示のボール盤に取り付けられ、その軸線Ｏを中心として回転方向５ｂに高速回転されつつ軸線Ｏと交差する押し付け方向５ａに送られる。これにより、エンドミル１先端側に向けられた切刃部３が加工対象材料を切削して、ザグリ加工面が形成される。なお、本実施の形態では、加工対象材料として、弾性を有する樹脂を用いることとする。
【００１７】
図２は、図１に示すエンドミル１のストッパ部４周辺を拡大した図である。切刃部３の回転方向５ｂ前側の一面は、ザグリ加工面７ｂに切り込むすくい面３ａであり、すくい面３ａの先端には、所定の刃物角αの刃先部３ｂが形成されている。
ストッパ部４の先端は、切刃部３先端の刃先部３ｂに相当する部位が削り落とされ、ザグリ加工面７ｂと接する接地面４ａが形成されている。刃先部３ｂ先端と接地面４ａ先端との高低差６は５０μｍとした。
なお、接地面４ａは樹脂を切削しないような形状であればよく、例えば半球状、またはザグリ加工面と平行な平面状であってもよい。
【００１８】
樹脂７には、ガイド部２の外径と略同一の案内穴７ａが穿設されている。エンドミル１が樹脂７のザグリ加工面７ｂを切削する際、ガイド部２は樹脂７の案内穴７ａに嵌合しながら押し付け方向５ａへ移動することとなる。
なお、ガイド部２を設けず、エンドミル１の先端面に切刃部３およびストッパ部４を形成する構成であってもよく、その構成の場合には、樹脂７に案内穴７ａを予め穿設しておく必要はない。
【００１９】
図３は、この発明の実施の形態１に係るエンドミルによる樹脂の加工工程を示す模式図である。実際のエンドミル１の構成とは異なるが、説明の都合上、切刃部３とストッパ部４とを並べて示し、その他の部位は図示を省略する。
図３において、切刃部３およびストッパ部４はそれぞれ、回転方向５ｂに進行しつつ押し付け方向５ａに移動する。このとき、切刃部３の刃先部３ｂは、押し付け方向５ａへの押し付け力によってザグリ加工面７ｂに切り込んで表層を切削するが、ストッパ部４の接地面４ａがザグリ加工面７ｂと当接して、刃先部３ｂがこれ以上深く切り込むことを防止している。即ち、刃先部３ｂと接地面４ａとの高低差６（＝５０μｍ）が、切刃部３の切り込み量８となる。
【００２０】
エンドミル１のザグリ加工面７ｂと当接する位置にストッパ部４を形成し、ストッパ部４が切刃部３の切り込み量８を一定に制御することにより、作業者の与える押し付け力の大小によらず、安定した切り込み量８でザグリ加工を行うことができる。
この結果、切刃部３がザグリ加工面７ｂに深く切り込むことですくい面３ａが樹脂を押し上げることを防ぎ、加工終了段階において押し付け方向５ａへの押し付け力がなくなった際に盛り上がった樹脂を切刃部３が切削することがなくなるため、ザグリ加工面７ｂにシール性の問題となるような切削痕が形成されることもなくなる。
【００２１】
図４は、この発明の実施の形態１に係るエンドミル１によって加工された樹脂７のザグリ加工面７ｂを示す写真である。写真より、案内穴７ａが穿設された樹脂７のザグリ加工面７ｂには、径方向の切削痕が残っておらず、平面度が高いことが分かる。
従って、図６に示す電磁流量計の測定管９１内周面に塗布されたフッ素樹脂ライニング９２を、エンドミル１によってザグリ加工することにより、シール性の高いザグリ加工面９２ａを得ることが可能となる。
【００２２】
以上のように、実施の形態１によれば、エンドミル１の先端を縮径して形成され、切削時に樹脂７の案内穴７ａと嵌合するガイド部２と、縮径した位置の肩部から先端側に突出する刃先部３ｂを有し、ザグリ加工面７ｂを切削する切刃部３と、刃先部３ｂより基端側に位置して、切削時にザグリ加工面７ｂに当接するストッパ部４とを備えるように構成した。そのため、ストッパ部４がザグリ加工面７ｂと当接することで切刃部３の切り込み量８を一定に制御でき、切刃部３がザグリ加工面７ｂに深く切り込むことですくい面３ａが樹脂を押し上げることを防ぐことができる。切削痕の原因となる過剰な切り込みを抑制することができるため、ボール盤を用いて樹脂を加工する場合に加工面に切削痕を残さないエンドミルを提供することが可能である。
【００２３】
なお、上記実施の形態１では、加工対象材料として樹脂を用いる構成であったが、これに限定されるものではない。フッ素樹脂やポリエチレンなどある程度の硬さを持ち、ボール盤にエンドミルを装着して切削加工した際に径方向の切削痕を生じる材料を用いた場合には、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００２４】
また、上記実施の形態１では、もともと４つの切刃部３を備えたエンドミル１に対して、うち２つの切刃部３の刃先部３ｂを所定の切り込み量８だけ削り落としてストッパ部４を形成するようにしたが、別体のストッパ部をエンドミル１に取り付ける構成であってもよい。
【００２５】
また、上記実施の形態１では、切り込み量８、即ち刃先部３ｂ先端と接地面４ａ先端との高低差６を５０μｍとしたが、これに限定されるものではなく、加工対象材料の弾性力等に応じて適宜決定すればよい。
【００２６】
また、上記実施の形態１では、エンドミル１が２つの切刃部３と２つのストッパ部４を有する構成であったが、これに限定されるものではなく、切刃部３とストッパ部４をそれぞれ少なくとも１つずつ有する構成であればよい。
ここで、上記実施の形態１以外のエンドミルの構成例を図５（ａ）〜（ｆ）に示す。図５（ａ）に示すエンドミルは、切刃部３およびストッパ部４を１つずつ、周方向に１８０度の間隔を取って形成する構成である。図５（ｂ）に示すエンドミルは、１つの切刃部３と２つのストッパ部４を周方向に６０度の間隔を取って形成する構成である。図５（ｃ）に示すエンドミルは、４つのストッパ部４を周方向９０度毎に形成すると共に、１つの切刃部３を任意の位置に形成する構成である。図５（ｄ）に示すエンドミルは、２つの切刃部３を周方向に１８０度の間隔を取って形成すると共に、各切刃部３を周方向前後から挟むようにストッパ部４を形成する構成である。
また、図５（ｅ）に示すエンドミルは、上記実施の形態１のエンドミル１のストッパ部４に代えて、周方向の幅９ａが切刃部３の周方向の幅より広いストッパ部９を形成した構成である。ストッパ部９の周方向の幅９ａを広くすることにより樹脂との接地面積が増大し、切刃部３の樹脂への切り込みを確実に制御することが可能となる。なお、周方向の幅９ａは、加工対象材料の弾性力等に応じて適宜決定すればよい。例えば、図５（ｆ）に示すエンドミルのように、切刃部３を１つ形成すると共に、周方向の幅を広くして広い接地面を有するストッパ部１０を形成する構成であってもよい。
【００２７】
上述した構成の場合でも、上記実施の形態１と同様に、切削痕の原因となる過剰な切り込みを抑制することができるため、加工面に切削痕を残さないエンドミルを提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の実施の形態１に係るエンドミルの構成を示す正面図および側面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るエンドミルのストッパ部周辺を拡大した説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るエンドミルによる樹脂の加工工程を示す模式図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るエンドミルによって加工された樹脂のザグリ加工面を示す写真である。
【図５】この発明の実施の形態１に係るエンドミルの構成例を示す正面図である。
【図６】ザグリ加工面を有する電磁流量計の構成を示す断面図である。
【図７】従来のエンドミルによって加工された樹脂のザグリ加工面を示す写真である。
【図８】従来のエンドミルによる樹脂のザグリ加工において切削痕が形成される原因を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  エンドミル
２  ガイド部
３  切刃部
３ａ  すくい面
３ｂ  刃先部
４  ストッパ部
４ａ  接地面
５ａ  押し付け方向
５ｂ  回転方向
６  高低差
７  樹脂
７ａ  案内穴
７ｂ  ザグリ加工面
８  切り込み量
９，１０  ストッパ部
９ａ  周方向の幅
９１  測定管
９１ａ  電極孔
９２  フッ素樹脂ライニング
９２ａ  ザグリ加工面
９３  電極
９４  ホルダ
９５  測定流体の流れ方向
９６  ザグリ加工面
９７  切削痕
９８  切刃
９８ａ  すくい面
９９  樹脂
９９ａ  盛り上がり
９９ｂ  切削樹脂
９９ｃ  切削痕
【図１】
2010012532.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010012532.tif 000007
【図６】
2010012532.tif 000008
【図７】
2010012532.tif 000009
【図８】
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