(57)【要約】  エンドミルの外形（１０）はシャンク部分（１２）と切削部分（１４）とを含む。切削部分は切削直径（１８）、コーナ半径（２４）及び主要な半径（２６）を画定する。主要な半径は切削直径の半分よりも大きい。結果として、エンドミルは、極めて滑らかな仕上げをもたらし、チップ厚さを低減する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
輪郭エンドミル（１０）であって、
シャンク部分（１２）と、
切削直径（１８）、コーナ半径（２４）及び主要な半径（２６）を画定する切削部分（１４）とを備え、
前記主要な半径（２６）が前記切削直径（１８）の半分よりも大きいエンドミル（１０）。
【請求項２】
前記コーナ半径（２４）が前記切削直径（１８）の半分よりも小さい請求項１に記載のエンドミル。
【請求項３】
前記切削部分（１４）が、さらに、コア直径（３２）、半径方向レーキ角（３４）、レーキチェック先端（３６）、第１の半径方向角度（３８）、及び第２の半径方向角度（４０）を画定する複数のフルート（３０）を含む請求項１に記載のエンドミル。
【請求項４】
前記切削部分（１４）が、さらに、第１のリリーフ（４８）、第２のリリーフ（５０）、螺旋状の軸方向レーキガッシュ（５２）、及びヒールリリーフ（５４）を含む請求項１に記載のエンドミル。
【請求項５】
切削エッジ（６０）が前記螺旋状の軸方向レーキガッシュ（５２）と前記第１のリリーフ（４８）との間の交点に形成される請求項４に記載のエンドミル。
【請求項６】
前記螺旋状の軸方向レーキガッシュ（５２）が前記エンドミルの長手方向中心軸線（２８）からオフセットされる請求項４に記載のエンドミル。
【請求項７】
前記螺旋状の軸方向レーキガッシュ（５２）が、前記エンドミルの長手方向中心軸線（２８）に対するガッシュ角（６２）で形成される請求項４に記載のエンドミル。
【請求項８】
前記切削部分（１４）が、さらに、ゼロでない厚さを有する中央ウェブ（５６）を含む請求項１に記載のエンドミル。
【請求項９】
輪郭エンドミル（１０）であって、
シャンク部分（１２）と、
切削直径（１８）、コーナ半径（２４）及び主要な半径（２６）を画定する切削部分（１４）であって、前記切削部分（１４）が、さらに、コア直径（３２）、半径方向レーキ角（３４）、レーキチェック先端（３６）、第１の半径方向角度（３８）、第２の半径方向角度（４０）、第１のリリーフ（４８）、第２のリリーフ（５０）、螺旋状の軸方向レーキガッシュ（５２）、ヒールリリーフ（５４）、及び前記螺旋状の軸方向レーキガッシュ（５２）と前記第１のリリーフ（４８）との間の交点に形成された切削エッジ（６０）を画定する複数のフルート（３０）を含む切削部分（１４）とを備え、
前記主要な半径（２６）が前記切削直径（１８）の半分よりも大きく、
前記コーナ半径（２４）が前記切削直径（１８）の半分よりも小さいエンドミル（１０）。
【請求項１０】
輪郭エンドミル（１０）を用いて工作物（７０）をエンドミル加工する方法であって、前記エンドミルがシャンク部分（１２）と、切削直径（１８）、コーナ半径（２４）及び主要な半径（２６）を画定する切削部分（１４）とを備え、前記コーナ半径（２４）が前記切削直径（１８）の半分よりも小さく、前記主要な半径（２６）が前記切削直径（１８）の半分よりも大きく、
前記切削部分（１４）の前記主要な半径（２６）で切削作業を行うステップと、
前記切削部分（１４）の前記コーナ半径（２４）で切削作業（２６）を行うステップと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンドミルに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンドミルは、それらの多目的な用途範囲により及び工具のコストが高くないことにより、フライス削り作業で広く使用されている。エンドミルは多くの場合円筒形状であり、一般に約８０ｍｍの直径まで入手可能である。多くのエンドミルは平坦な端部を有するが、円錐形及び円形の端部等の他の形状も使用されている。典型的に、エンドミルは、直径、サイズに応じて、及び荒削りのために構成されるのか又は仕上げ加工のために構成されるのかどうかにより、２個から１０個の歯を有する。歯は通常螺旋形状であるが、長手方向軸線に対して真っ直ぐで平行であることができる。エンドミルの構造に使用される一般的な材料は、高速度鋼、固体カーバイド、サーメット又もしくはセラミック、又はそれらの組み合わせたものである。
【０００３】
ボールノーズエンドミルは、多くの場合、表面仕上げについて非常に高いものが要求される難しい作業に使用される。これらの用途では、どんなものであれ、後に不具合を生じさせることがあり得る凸凹及び刻み目が許容されないことがあり、高い生産性及び工具が予測可能な長い寿命を有することが同時に大変望まれる。さらに、機械加工作業中に工具を交換しなくてもよく、このことは、工具が摩耗するにつれ製造部分の精度悪化をもたらし得る。
【０００４】
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、所定のステップ幅を用いる従来のボールノーズエンドミルを用いた典型的な切削作業を示している。図面に見られるように、従来のボールノーズエンドミルは、比較的大きな深さを有する正弦波形の凹みの形態の若干粗い仕上げをもたらす。さらに、従来のボールノーズエンドミルは、比較的大きな厚さを有するチップを発生させる。この粗い仕上げは、滑らかな仕上げを要求する作業では許容できない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のエンドミルに関する粗い仕上げ及び比較的大きなチップ厚さという課題は、切削直径の半分よりも大きい主要な半径を有する輪郭エンドミル（ｃｏｎｔｏｕｒ  ｅｎｄ  ｍｉｌｌ）によって解決される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様では、輪郭エンドミルは、シャンク部分と、切削直径、コーナ半径及び主要な半径を画定する切削部分とを備え、ここで、主要な半径は切削直径の半分よりも大きい。
【０００７】
他の態様では、エンドミルの外形は、シャンク部分と、切削直径、コーナ半径及び主要な半径を画定する切削部分とを備える。切削部分は、さらに、コア直径、半径方向レーキ角、レーキチェック先端（ｒａｋｅ  ｃｈｅｃｋ  ｐｏｉｎｔ）、第１の半径方向角度、第２の半径方向角度、第１のリリーフ、第２のリリーフ、螺旋状の軸方向レーキガッシュ、ヒールリリーフ、及び螺旋状の軸方向レーキガッシュと第１のリリーフとの間の交点に形成された切削エッジを画定する複数のフルートを含み、ここで、主要な半径は切削直径の半分よりも大きく、コーナ半径は切削直径の半分よりも小さい。
【０００８】
他の態様では、エンドミルの外形を用いて工作物をエンドミル加工する方法は、切削部分の主要な半径で切削作業を行うステップと、切削部分のコーナ半径で切削作業を行うステップとを含む。
【０００９】
本発明の種々の実施形態について説明するが、説明する特定の実施形態が、特許請求の範囲を限定すると解釈されるべきではない。本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更及び修正をなし得ることが予想される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の輪郭エンドミルの例示的な実施形態の側面平面図である。
【図２】図１の線２−２に沿ったエンドミルの断面図である。
【図３】図１のエンドミルの拡大切り取り図である。
【図４】図１のエンドミルの端面平面図である。
【図５】本発明の実施形態による２つのフルート付きエンドミルの外形の側面図である。
【図６】図５のエンドミルの切削部分の拡大側面図である。
【図７】９０度回転させた図６のエンドミルの切削部分の別の拡大側面図である。
【図８】図５のエンドミルの端面等角図である。
【図９】本発明のエンドミルを用いた切削作業の平面図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、本発明のエンドミルを用いてチップ厚さが低減された改良されている仕上げを示した切削作業の平面図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は、従来のエンドミルを用いてチップ厚さが増加された許容できない仕上げを示した切削作業の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
エンドミル穿孔／押圧穿孔切削工具の組み合わせの形態と、工作物を機械加工するための方法とについて以下に図示及び説明する。しかし、切削工具と機械加工方法との組み合わせが、特定の用途に適合するように構成されてもよく、図面の実施例にのみ限定されないことに留意されたい。
【００１２】
同様の参照文字が同様の要素を示している図１〜図４を参照すると、本発明の実施形態によれば、輪郭エンドミルは全体として１０で示されている。一般に、エンドミル１０はシャンク部分１２と切削部分１４とを有する。シャンク部分１２はシャンク直径１６を画定し、切削部分１４は切削直径１８を画定する。いくつかの実施形態では、シャンク直径１６は切削直径１８にほぼ等しい。他の実施形態では、シャンク直径１６は切削直径１８よりも僅かに大きくても、または小さくてもよい。エンドミル１０は全長２０と切削長さ２２とを有する。切削部分１４はコーナ半径２４と主要な半径２６とを含む。エンドミル１０は長手方向中心軸線２８を有する。
【００１３】
次に、図２を参照すると、エンドミル１０の切削部分１４は、コア直径３２、半径方向レーキ角３４、レーキチェック先端３６、第１の半径方向角度３８及び第２の半径方向角度４０を画定する２つのフルート３０を含む。一実施形態では、半径方向レーキ角３４は約＋４度であり、第１の半径方向角度３８は約＋９度であり、第２の半径方向角度４０は約＋２０度である。
【００１４】
次に、図３を参照すると、エンドミル１０の切削部分１４は軸方向レーキ角４２、第１の軸方向角度４４及び第２の軸方向角度４６を含む。一実施形態では、軸方向レーキ角は約＋４度であり、第１の軸方向角度４４は約＋９度であり、第２の軸方向角度４０は約＋２０度である。
【００１５】
次に、図４を参照すると、エンドミル１０の切削部分１４は第１のリリーフ４８、第２のリリーフ５０、螺旋状の軸方向レーキガッシュ５２、及びヒールリリーフ５４を含む。中央ウェブ５６はゼロでない厚さを有する。例えば、一実施形態では、中央ウェブ５６の厚さは約０．００６インチ（０．１５２ｍｍ）である。螺旋状の軸方向レーキガッシュ５２は、軸方向レーキがエンドミル１０の長手方向中心軸線２８と実質的に位置合わせされることを可能にするために、距離５８だけ長手方向中心軸線２８からオフセットされる。一実施形態では、距離５８は約０．００６インチ（０．１５２ｍｍ）である。中央ウェブ５６の厚さ及びオフセット距離５８は例示目的に過ぎず、任意の望ましい厚さ及びオフセット距離によって、本発明を実施することができる。切削エッジ６０は螺旋状の軸方向レーキガッシュ５２と第１のリリーフ４８との間の交点に形成される。図示した実施形態では、エンドミル１０は２つの切削エッジ６０を有する。しかし、任意の所望の数の切削エッジ６０、例えば、３つ以上の切削エッジ等によって、本発明を実施できることが認識される。
【００１６】
図５〜図８に見られるように、螺旋状の軸方向レーキガッシュ５２はエンドミル１０の長手方向中心軸線２８に対するガッシュ角（ｇａｓｈ  ａｎｇｌｅ）６２で形成される。一実施形態では、ガッシュ角６２は約４５度である。エンドミル１０が、隣接するフルート３０（図５では見ることができない）に対して、螺旋状の軸方向レーキガッシュ５２とヒールリリーフ５４との間に底部ガッシュ６４も含むことに留意されたい。一実施形態では、底部ガッシュ６４の角度は約１１０度である。さらに、エンドミル１０は半径方向及び軸方向のリリース６６を含む。
【００１７】
本発明では、コーナ半径２４及び主要な半径２６は切削直径１８に応じて定義される。例えば、コーナ半径２４は切削直径１８の半分よりも小さい。例えば、図示した実施形態では、コーナ半径２４は切削直径１８の約０．１８倍である。
【００１８】
本発明の一態様では、主要な半径２６はエンドミル１０の切削直径１８の半分よりも大きい。例えば、図示した実施形態では、主要な半径２６は切削直径１８の０．８５倍である。しかしながら、主要な半径２６が、切削直径１８の０．５０倍よりも大きい任意の値とすることができることが認識される。例えば、主要な半径２６は、切削直径１８の０．５１倍であり、切削直径２６の０．５２倍であり、．．．、切削直径２６の０．９９倍であり、ならびにそれらの間の千分の１の単位の値とすることができる。
【００１９】
図９の（ａ）〜（ｆ）に示したように、本発明のエンドミル１０は、従来のエンドミルと比較して、より優れた切削性能を提供する。より優れた切削性能は、切削作業中にエンドミル１０のコーナ半径２４及び主要な半径２６の両方を用いることによって達成される。図９の（ａ）、（ｂ）、（ｄ）及び（ｅ）に示したように、主要な半径２６が工作物７０の切削作業を行っている。しかし、図９の（ｃ）及び（ｆ）では、コーナ半径２４が工作物７０の切削作業を行っている。エンドミル１０のコーナ半径２４及び主要な半径２６の両方を切削作業中に用いることができるので、本発明のエンドミル１０は、最も複雑な三次元工作物に対して、より優れた切削性能を提供することができる。対照的に、従来のエンドミルは、このような複雑な三次元工作物に対して同種の切削作業を行うことができない。
【００２０】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示したように、切削直径１８の半分よりも大きい主要な半径２６は、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示した従来のボールノーズエンドミルと比較して、複数の明らかな利点を提供する。図１０（ａ）に示したように、本発明のエンドミル１０は、同じステップ幅で、従来のボールノーズエンドミルと比較して、極めて滑らかな仕上げを提供する。結果として、ユーザは工作物の仕上げにあまり時間をかけずに済む。あるいは、ユーザはステップ幅を増加させることができ、これにより、サイクル時間が激減する。図１０（ｂ）に示したように、同じ送り速度の本発明のエンドミル１０は、図１１（ｂ）に示した従来のボールノーズエンドミルによって作成されるチップの厚さよりもはるかに小さい厚さを有するチップを作成する。あるいは、ユーザは、実質的に、工作物の送り速度を増加させることができ、これにより、サイクル時間が激減する。
【００２１】
上述のように、本発明のエンドミル１０は、従来のボールノーズエンドミルと比較した場合に、多くの明らかな利点を提供する。
【００２２】
本明細書に示した特許及び出版物は参照により本明細書に援用される。
【００２３】
現在好ましい実施形態について説明してきたが、添付された特許請求の範囲内で本発明を別のやり方で具体化してもよい。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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