(57)【要約】【課題】  ボールエンドミルとスクエアエンドミルとの交換に起因する軸ずれや作業能率の低下を回避する。【解決手段】  先端部が略半球状を成すボールエンドミル１０に、先端部が平滑状を成すバイト２０をその先端切り刃部２１がボールエンドミル１０の先端部から突出可能に設け、バイトの先端切り刃部２１をボールエンドミル１０の先端部から突出させてボルト３０で固定することにより、スクエアエンドミルを構成する。これにより、バイト切り刃部２１を突出させていない状態ではボールエンドミル１０として機能して切削を行い、バイト切り刃部２１を突出させた状態ではスクエアエンドミルとして機能して切削を行うことができ、切削用工作機械の主軸３１にフライスカッタ１を取り付けたままでエンドミルを使い分けることができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部が略半球状を成すボールエンドミルに先端部が平滑状を成すバイトを、当該バイトの先端部が当該ボールエンドミルの先端部から突出可能に設け、
バイトの先端部をボールエンドミルの先端部から突出させることにより、スクエアエンドミルを構成することを特徴とするフライスカッタ。
【請求項２】
請求項１に記載のフライスカッタにおいて、
前記バイトには過大な応力によって破断するヒューズ部が設けられていることを特徴とするフライスカッタ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のフライスカッタにおいて、
前記ボールエンドミルにはその先端部から軸線に沿って延びる溝部が設けられ、
前記バイトは当該溝部内に摺動可能に設けられていることを特徴とするフライスカッタ。
【請求項４】
請求項３に記載のフライスカッタにおいて、
前記溝部にはボールエンドミルの径方向で外周側が狭まる段部が設けられ、
当該溝部内に設けられた前記バイトは当該段部に係合することを特徴とするフライスカッタ。
【請求項５】
請求項４に記載のフライスカッタにおいて、
前記バイトにはその軸部を貫通するボルトが設けられ、
当該ボルトを締めてボルトの先端を前記溝部の底面に圧接させることで、当該バイトの軸部を前記段部に圧接させることにより、当該バイトをボールエンドミルに対して任意の位置で固定することを特徴とするフライスカッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削加工に用いられるフライスカッタに関し、特に、曲面加工等に用いられるボールエンドミルと平面加工等に用いられるスクエアエンドミルとに兼用することができるフライスカッタに関する。
【背景技術】
【０００２】
マシニングセンタ等の切削用工作機械を用いて、金属やプラスチックなどの種々な材料を所定の形状に加工することが行われている。
すなわち、フライスカッタ（エンドミル）を切削用工作機械で軸回転させることで、フライスカッタの切れ刃により加工対象物（ワーク）に切削加工を施す（非特許文献１参照。）。
【０００３】
このような切削加工では、ワークに施す加工形状に応じて種々な形状のフライスカッタが用いられている。これらフライスカッタ（エンドミル）は切削用工作機械の主軸に取り付けられて、軸線回り回転されることによりその切り刃によってワークを切削する
例えば、ワークに穴明け加工や曲面加工等を施す場合には先端部が略半球状を成すボールエンドミルが用いられ、ワークに平面加工や溝加工等を施す場合には先端部が平滑状を成すスクエアエンドミルが用いられる。
【０００４】
なお、エンドミルに関して、主切り刃の間の円周方向配分角を相違させることにより、エンドミルに発生する振動を抑制する発明が知られている（特許文献１参照。）。
【特許文献１】特表平８‐５０７７２４号公報
【非特許文献１】「機械工学便覧（改訂第６版）」第４章第１７編、ｐｐ１７‐１２７〜１７‐１３０、昭和５２年７月１５日発行、社団法人日本機械学会
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、同じワークの同じ加工部位にボールエンドミルによる切削とスクエアエンドミルによる切削とを施す場合がある。
例えば、ワークに底面が平滑面状の穴を切削しようとする場合には、先ず、ボールエンドミルによって穴を切削し、次いで、スクエアエンドミルによって当該穴の底面を平滑面状に切削することが行われる。
【０００６】
このような切削加工を行う場合には、切削用工作機械の主軸にボールエンドミルとスクエアエンドミルとを交換して取り付けなければならず、これらエンドミル間で軸ずれが生じてしまい、そのままでは高精度な切削加工ができないため、軸位置の調整が必要であるという問題があった。
このため、エンドミルの交換取り付け及び軸位置の調整は工数のかかる作業であり、工作作業全体としての能率を低下させてしまっていた。
【０００７】
本発明は、上記従来の事情に鑑みなされたものであり、フライスカッタの交換に起因する軸ずれや作業能率の低下を回避することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るフライスカッタは、先端部が略半球状を成すボールエンドミルに先端部が平滑状を成すバイトを、当該バイトの先端部が当該ボールエンドミルの先端部から突出可能に設け、  バイトの先端部をボールエンドミルの先端部から突出させることにより、スクエアエンドミルを構成する。
したがって、バイトをボールエンドミルの先端部から突出させていない状態ではボールエンドミルとして機能し、バイトを先端部から突出させた状態ではスクエアエンドミルとして機能することとなるため、切削用工作機械の主軸にフライスカッタを取り付けたままでこれらエンドミルを使い分けることができる。
【０００９】
ここで、本発明に係るフライスカッタでは、バイトには過大な応力によって破断するヒューズ部を設けるのが好ましく、これにより、スクエアエンドミル加工に際して過大な応力が発生した場合にバイトだけが破損して本体のボールエンドミルに損傷が及ぶことを防止することができる。
なお、ヒューズ部は、例えば、バイトの周面にノッチ状の溝を形成して断面積を小さくした構造や、バイトの一部分（断面位置）を脆い材質で形成した構造とすることで形成することができ、要は、応力によって他の部分より破断し易いものであればよい。
【００１０】
また、本発明に係るフライスカッタでは、例えば、ボールエンドミルにバイト取付用の部位を設けておき、必要な場合にバイトをボールエンドミルに取り付けるといったように、ボールエンドミルへのバイトの取り付け構造は種々な方法を採用することができるが、ボールエンドミルにその先端部から軸線に沿って延びる溝部を設け、バイトは当該溝部内に摺動可能に設けられているのが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係るフライスカッタでは、上記のようにバイトを溝部内に摺動可能に設ける場合、ボールエンドミルとバイトとをボルトで共締めする等して、ボールエンドミルにバイトを固定する必要があるが、溝部にボールエンドミルの外周方向へ狭まる段部を設け、当該溝部内に設けられたバイトを当該段部に係合させることで、ボールエンドミルの回転によってバイトが放射方向へ突出してしまわないように規制するのが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係るフライスカッタでは、ボールエンドミルへのバイトの取り付け構造は上記のように種々な方法を採用することができるが、バイトにその軸部を貫通するボルトを設け、  当該ボルトを締めてボルトの先端を溝部の底面に圧接させることで、当該バイトの軸部を溝部の段部に圧接させることにより、当該バイトをボールエンドミルに対して任意の位置で固定するようにするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、ボールエンドミルに先端部が平滑状を成すバイトをその先端部が当該ボールエンドミルの先端部から突出可能に設けたため、ボールエンドミルを切削加工用工作機械に取り付けたままで、バイトの先端部をボールエンドミルの先端部から突出させることによりスクエアエンドミルとして用いることができ、フライスカッタの交換に起因する軸ずれを修正する作業工数をなくし、作業能率の低下を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明に係るフライスカッタを図に示す一実施例に基づいて具体的に説明する。
本例に係るフライスカッタ１はボールエンドミル１０と２本のバイト２０とを組み合わせて構成されており、図１にはバイト２０を突出させない状態でフライスカッタ１の先端部分を示し、図２にはバイト２０を突出させた状態でフライスカッタ１の先端部分を示してある。
【００１５】
ボールエンドミル１０は先端部が略半球状を成す円柱軸であり、その周面には先端から螺旋状に延びる複数条の切れ刃１１が形成されている。
したがって、ボールエンドミル１０をその軸線回りに回転させると、公知のように、切れ刃１１による切削でワークに穴明け加工や曲面加工等を施すことができる。
【００１６】
ボールエンドミル１０の周面には先端から軸線方向に沿って延びる２条の溝部１２が形成されており、この溝部１２内にそれぞれバイト２０が摺動可能に納められている。
したがって、バイト２０を溝部１２内で摺動させることにより、バイト２０の先端に設けられた切れ刃部２１を、図１に示すようにボールエンドミル１０の先端から引き込ませた状態と、図２に示すようにボールエンドミル１０の先端から突出させた状態とにすることができる。
なお、本例では１８０度の間隔を隔てて２本のバイト２０を設けているが、２本以上のバイトを設けるようにしてもよい。
【００１７】
ここで、バイト２０の大きさは溝部２０内に納めた状態でボールエンドミル１０の外周面から側方へ突出しないものとされており、このようにボールエンドミル１０にバイト２０を設けた状態においても、ボールエンドミル１０の切れ刃１１による切削が支障なくなされる。
【００１８】
図３（ａ）と（ｂ）には、バイト２０をそれぞれ視点を反転させて示してある。
バイト２０は軸部２２の先端に切り刃部２１を設けたものであり、軸部２２の切り刃部２１との略境目部分にはヒューズ溝２３が設けられている。
ヒューズ溝２３は軸部２２の周面に環状に形成されており、このヒューズ溝２３によって軸部２２の断面積が小さくなっている。したがって、軸部２２を支えた状態で切り刃部２１に過大な応力がかかると、軸部２２はヒューズ溝２３で破断するようになっている。
【００１９】
バイト軸部２２のヒューズ溝２３を境にして切り刃部２１とは反対側にはネジ孔２４が貫通して設けられており、図３（ａ）に代表して示すように、ネジ孔２４にはバイト２２を溝部１２内で固定するためのボルト３０がねじ込まれる。
なお、ボルト３０は張り出した頭部を有しない円柱状のものであり、ネジ孔２４内に収まって頭部がバイト軸部２２から突出しないようになっている。
【００２０】
図４にはフライスカッタ１を部分断面した構造を示してあり、同図中の左側断面は図２中のＡ−Ａ断面、同図中の右側断面は図２中のＢ−Ｂ断面で示してある。
ボールエンドミル１０に設けられた溝部１２の断面形状は摺動可能に納めるバイト２０の断面形状に対応している。
バイト軸部２２の両側面にはその軸線に沿って延びる段部２５が設けられており、これに対応して、溝部１２の両側面にはその軸線に沿って延びる段部１３が設けられている。
【００２１】
したがって、バイト２０を溝部１２内に納めることにより、バイト２０は当該溝部１２内を摺動可能となっている。
そして、溝部１２に設けられた段部１３はボールエンドミルの径方向で外周側が狭まる形状であり、バイトの段部２５が当該段部１３に係合していることにより、ボールエンドミル１０の軸回転による遠心力でバイト２０がボールエンドミル１０の外周面から張り出してしまうことを防止している。
【００２２】
ここで、溝部１２の先端部分１２ａはバイト軸部２２より若干大きく形成されており、図４中の左側断面に示すように、この先端部分１２ａでは溝部１２の内壁面とバイト軸部２２との間には隙間１４が形成される。
なお、先端部分１２ａは、図２に示すようにバイトの切り刃部２１をボールエンドミル１０の先端から突出させた状態としたときに、ヒューズ溝２３より先端側部分で隙間１４を形成する長さで形成されており、当該状態においてもバイト軸部２２の殆どの部分は段部２５が溝部の段部１３に係合している。
【００２３】
したがって、バイトの切り刃部２１をボールエンドミル１０の先端から突出させて当該切り刃部２１による切削を行っている場合に、当該切り刃部２１に過大な応力が加わったときには、隙間１４によって片持ち状態となっているバイト軸部２２がヒューズ溝２３において破断する。
これによって、ボールエンドミル１０への応力の影響を防止することができる。
【００２４】
バイト２０は溝１２内を摺動移動させることで、図１に示すように切り刃部２１をボールエンドミル１０の先端から引き込ませた状態と、図２に示すように切り刃部２１をボールエンドミル１０の先端から突出させた状態とにすることができる。
このように切り刃部２１を引き込ませた状態と突出させた状態との間の任意の位置において、ネジ孔２４にボルト３０をねじ込むとバイト２２は溝部１２内で固定される。
【００２５】
すなわち、図４中の右側断面に示すように、ネジ孔２４を貫通するボルト３０の先端を溝部１２の底面に圧接させることで、バイト軸部の段部２５を溝部の段部１３に圧接させるてバイト２０をボールエンドミル１０に対して固定することができる。
したがって、切り刃部２１を溝部１２内に完全に引き込ませた状態の他、バイト２０による切削加工の必要性に応じて、切り刃２１の突出量を任意に調整した状態でバイト２０を固定することができる。
【００２６】
ここで、本例に示すバイト２０は、切り刃部２１に先端切り刃２１ａと側縁切り刃２１ｂとが形成されている。
先端切り刃２１ａはワークに形成した穴の底面を平滑に切削す切り刃であり、側縁切り刃２１ｂは当該穴の周面を切削する切り刃である。
なお、バイト切り刃部２１にどのような切り刃を設けるかは、切削加工の必要に応じて任意に設定すればよい。
【００２７】
上記のようなフライスカッタ１によると、図５に示すようなワークＷへの穴明け加工と、図６に示すような当該穴の内面切削加工とを１つのフライスカッタ１で行うことができる。
なお、図中の３１は切削用工作機械の主軸であり、３２は主軸３１にフライスカッタを同軸に保持する保持具である。
【００２８】
まず、図１に示したバイト２０をその切り刃部２１はボールエンドミル１０の先端から引き込ませた状態で固定し、主軸３１を回転させながら軸線方向を移動させることで、ボールエンドミル１０によりワークＷを切削して、図５に示すようにワークＷに穴を切削加工する。
なお、ワークＷを載置したテーブル（図示せず）を上記軸線方向と直角な方向へ移動させたり、或いは、主軸３１を当該直角な方向へ移動させることで、任意の径の穴を切削することができる。
【００２９】
そして、主軸３１の回転を一旦停止させて、ボルト３０を緩めてバイト２０を溝部１２内を移動させ、切り刃部２１がボールエンドミル１０の先端から必要量突出した位置で、ボルト３０を締めてバイト２０をボールエンドミル１０に固定する。この後、主軸３１を回転させながら、ワークＷ或いは主軸３１を上記軸線方向と直角な方向へ移動させて、ボールエンドミル加工で形成された穴の底面を先端切り刃２１ａで切削し、当該穴の内周面を側縁切り刃２１ｂで切削する。
【００３０】
したがって、ボールエンドミル加工で形成された穴の底面や内周面の切削加工は、従来では、ボールエンドミルに交換してスクエアエンドミルを主軸３１に取り付けることで行われていたが、上記例のフライスカッタ１によると、バイト２０の固定位置を変更するだけで、フライスカッタ１を主軸３１に取り付けたままで行うことができる。このため、主軸に対するエンドミル（フライスカッタ）の軸ずれが生しなくなり、軸位置の調整を不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】バイトを突出させない状態でフライスカッタの先端部分を示す斜視図である。
【図２】バイトを突出させた状態でフライスカッタの先端部分を示す斜視図である。
【図３】バイトを表裏面からそれぞれ示す斜視図である。
【図４】図２中のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線に対応する部分断面を施したフライスカッタの正面図である。
【図５】バイトを突出させない状態のフライスカッタによる切削加工を説明する図である。
【図６】バイトを突出させた状態のフライスカッタによる切削加工を説明する図である。
【符号の説明】
【００３２】
１：フライスカッタ、  １０：ボールエンドミル、
１１：切り刃部、  １２：溝部、
１３：溝部の段部、  １４：隙間、
２０：バイト、  ２１：切り刃部、
２１ａ：先端切り刃、  ２１ｂ：側縁切り刃、
２２：バイト軸部、  ２３：ヒューズ溝、
２４：ネジ孔、  ２５：バイト段部、
３０ボルト、  ３１：工作機械の主軸、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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