(57)【要約】      （修正有）【課題】全体の振動を少なくし、かつ切削速度が速いエンドミルを提供する。【解決手段】軸心周りに設けられた第１〜第３の外周刃１４〜１６と、外周刃１４〜１６の端部にそれぞれ設けられた第１〜第３の底刃１１〜１３とを備えた第１〜第３の切れ刃１７〜１９を備えて、エンドミルを形成する。軸心を基準にしてそれぞれ軸方向先端部にある、第１の外周刃１４と第２の外周刃１５とのなす角度α１を１１５度±２度、第２の外周刃１５と第３の外周刃１６とのなす角度α２を１２０度±２度、第３の外周刃１６と第１の外周刃１４とのなす角度α３を１２５度±２度の範囲とする。さらに、第１の外周刃１４の捩れ角を４１度±１度、第２の外周刃１５の捩れ角を４３．５度±１度、第３の外周刃１６の捩れ角を４４．５度±１度の範囲とし、心厚円２０の半径をエンドミルの切削半径の０．３５〜０．６５の範囲とした。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
軸心周りに設けられた第１〜第３の外周刃と、該第１〜第３の外周刃の端部にそれぞれ設けられた第１〜第３の底刃とを備えた第１〜第３の切れ刃を有するエンドミルにおいて、
軸心を基準にしてそれぞれ軸方向先端部にある、前記第１の外周刃と前記第２の外周刃とのなす角度α１を１１５度±２度、前記第２の外周刃と前記第３の外周刃とのなす角度α２を１２０度±２度、前記第３の外周刃と前記第１の外周刃とのなす角度α３を１２５度±２度の範囲とし、前記第１の外周刃の捩れ角を４１度±１度、前記第２の外周刃の捩れ角を４３．５度±１度、前記第３の外周刃の捩れ角を４４．５度±１度の範囲とし、
しかも、心厚円の半径を該エンドミルの切削半径の０．３５〜０．６５の範囲としたことを特徴とするエンドミル。
【請求項２】
請求項１記載のエンドミルにおいて、前記第１〜第３の切れ刃の半径方向外側には、前記第１〜第３の外周刃を通る接線に対して８〜１５度の第１〜第３の逃げ面がそれぞれ形成されていると共に、前記第１〜第３の外周刃を含む該第１〜第３の逃げ面の先側には、前記接線に対して０．６〜１．４度の角度範囲で幅が０．０５〜０．５ｍｍの短幅の刃先形成面がそれぞれ形成されていることを特徴とするエンドミル。
【請求項３】
請求項２記載のエンドミルにおいて、前記第１〜第３の切れ刃の回転方向内側には、前記第１〜第３の外周刃を形成する第１〜第３の掬い面がそれぞれ形成され、かつ、それぞれ対応する前記第１の掬い面と前記第１の逃げ面、前記第２の掬い面と前記第２の逃げ面、及び前記第３の掬い面と前記第３の逃げ面の角度は、７０〜８８度の範囲にあることを特徴とするエンドミル。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンドミルにおいて、該エンドミルは、銅、銅合金、アルミニウム、アルミ合金、チタン、チタン合金、鉄及び鉄合金のいずれか１を切削するためのもので、超硬材からなってその直径ｄは５〜３０ｍｍの範囲にあることを特徴とするエンドミル。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、軸心に対して捩れ角が異なる３枚の切れ刃を有して、切削性能を向上させたエンドミルに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、底刃と捩れ角のついた外周刃とで構成される切れ刃を４枚以上備えたエンドミルであって、切れ刃を周方向の不等分割点に配置し、加工中の共振を抑制し、更に加工精度の向上を目的とした防振エンドミルが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２０１９３号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
確かに、引用文献１記載のエンドミルにおいては、切削時の騒音等については小さくなったが、直径が１０ｍｍのエンドミルを用いて、チタン合金を切削した場合、その切削速度が５０ｃｍ／ｍｉｎ〜１２５ｃｍ／ｍｉｎと遅いという問題点があった。
【０００５】
なお、引用文献１の材料はチタン合金であるが、通常の４枚刃のエンドミルを使用し、アルミ合金を切削した場合、回転数が１００００ｒｐｍで約１０００ｍｍ／ｍｉｎ〜２０００ｍｍ／ｍｉｎ程度であった。
【０００６】
本考案は、かかる事情に鑑みてなされたもので、全体の振動を少なくすることは当然として、切削速度が速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】
【０００７】
前記目的に沿う第１の考案に係るエンドミルは、軸心周りに設けられた第１〜第３の外周刃と、該第１〜第３の外周刃の端部にそれぞれ設けられた第１〜第３の底刃とを備えた第１〜第３の切れ刃を有するエンドミルにおいて、
軸心を基準にしてそれぞれ軸方向先端部にある、前記第１の外周刃と前記第２の外周刃とのなす角度α１を１１５度±２度、前記第２の外周刃と前記第３の外周刃とのなす角度α２を１２０度±２度、前記第３の外周刃と前記第１の外周刃とのなす角度α３を１２５度±２度の範囲とし、前記第１の外周刃の捩れ角を４１度±１度、前記第２の外周刃の捩れ角を４３．５度±１度、前記第３の外周刃の捩れ角を４４．５度±１度の範囲とし、
しかも、心厚円の半径を該エンドミルの切削半径の０．３５〜０．６５の範囲とした。
【０００８】
また、第２の考案に係るエンドミルは、第１の考案に係るエンドミルにおいて、前記第１〜第３の切れ刃の半径方向外側には、前記第１〜第３の外周刃を通る接線に対して８〜１５度の第１〜第３の逃げ面がそれぞれ形成されていると共に、前記第１〜第３の外周刃を含む該第１〜第３の逃げ面の先側には、前記接線に対して０．６〜１．４度の角度範囲で幅が０．０５〜０．５ｍｍの短幅の刃先形成面がそれぞれ形成されている。
【０００９】
第３の考案に係るエンドミルは、第２の考案に係るエンドミルにおいて、前記第１〜第３の切れ刃の回転方向内側には、前記第１〜第３の外周刃を形成する第１〜第３の掬い面がそれぞれ形成され、かつ、それぞれ対応する前記第１の掬い面と前記第１の逃げ面、前記第２の掬い面と前記第２の逃げ面、及び前記第３の掬い面と前記第３の逃げ面の角度は、７０〜８８度の範囲にある。
【００１０】
そして、第４の考案に係るエンドミルは、第１〜第３の考案に係るエンドミルにおいて、該エンドミルは、銅、銅合金、アルミニウム、アルミ合金、チタン、チタン合金、鉄及び鉄合金のいずれか１を切削するためのもので、超硬材からなってその直径ｄは５〜３０ｍｍの範囲にある。
なお、本考案において、心厚円とはエンドミルの軸となる部分、即ち、最大径の円柱部分（芯）をいう。
【考案の効果】
【００１１】
第１〜第４の考案に係るエンドミルは、軸心を基準にしてそれぞれ軸方向先端部にある、第１の外周刃と第２の外周刃とのなす角度α１を１１５度±２度、第２の外周刃と第３の外周刃とのなす角度α２を１２０度±２度、第３の外周刃と第１の外周刃とのなす角度α３を１２５度±２度の範囲としているので、第１〜第３の切れ刃が材料を切削するときの周期が一定にならず、これによって共振によって発生する騒音の軽減が可能となる。
そして、軸方向先端部の位置が異なる開き角度を有して配置される、第１の外周刃の捩れ角が４１度±１度、第２の外周刃の捩れ角が４３．５度±１度、第３の外周刃の捩れ角が４４．５度±１度の範囲となって相互に異なるので、より振動も無くなって外周刃が材料に当接する時間が延び、切削速度を高めることができる。この場合、心厚円の半径をエンドミルの切削半径の０．３５〜０．６５の範囲としているので、切れ刃の半径方向の長さを確保して切削屑の排出性を高めると共に、エンドミル自体に強度を与え、横送りにより強固な荷重をかけることが可能となる。
【００１２】
特に、第２の考案に係るエンドミルは、第１〜第３の切れ刃の半径方向外側に、第１〜第３の外周刃を通る接線に対して８〜１５度の第１〜第３の逃げ面がそれぞれ形成されていると共に、第１〜第３の外周刃を含む第１〜第３の逃げ面の先側には、接線に対して０．６〜１．４度の角度範囲で幅が０．０５〜０．５ｍｍの短幅の刃先形成面がそれぞれ形成されているので、外周刃の全体的な刃角をより小さくして切削屑等の排出性を高めると共に、外周刃の先端角については、切削荷重を大きくできるように角度を大きくしている。
【００１３】
そして、第３の考案に係るエンドミルは、第１〜第３の切れ刃の回転方向内側に、第１〜第３の外周刃を形成する第１〜第３の掬い面が形成され、かつ、それぞれ対応する第１の掬い面と第１の逃げ面、第２の掬い面と第２の逃げ面、及び第３の掬い面と第３の逃げ面の角度は、７０〜８８度の範囲にあるので、切り屑の排出が効率的に行われ、より大きな切削速度を与えることができる。
この第３の考案に係るエンドミルを使用してアルミ材の切削を行った結果、従来の４枚刃のエンドミルに対して少なくとも約４〜５倍の送り速度で切削することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本考案の一実施の形態に係るエンドミルの断面図である。
【図２】同エンドミルの正面図である。
【図３】同エンドミルの部分拡大正面図である。
【図４】同エンドミルの展開説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
続いて、添付した図面を参照しながら、本考案を具体化した実施の形態について説明する。
図１〜図３に示すように、本考案の一実施の形態に係るエンドミル１０は、全部が超硬材からなって、軸方向先端部に第１〜第３の底刃１１〜１３を、軸心ｍの周りに第１〜第３の外周刃１４〜１６をそれぞれ有する第１〜第３の切れ刃１７〜１９を軸心周りに備える。なお、第１〜第３の底刃１１〜１３は第１〜第３の外周刃１４〜１６の先側端部にそれぞれ形成されている。
【００１６】
そして、図１、図４に示すように、このエンドミル１０において、軸心ｍを基準にしてそれぞれ軸方向先端部に位置する、第１の外周刃１４と第２の外周刃１５とのなす角度α１は１１５度±２度、第２の外周刃１５と第３の外周刃１６とのなす角度α２は１２０度±２度、第３の外周刃１６と第１の外周刃１４とのなす角度α３は１２５度±２度の範囲となっている。また、第１の外周刃１４の捩れ角β１を４１度±１度、第２の外周刃１５の捩れ角β２を４３．５度±１度、第３の外周刃１６の捩れ角β３を４４．５度±１度の範囲としている。そして、心厚円２０の半径をエンドミル１０切削半径の０．３５〜０．６５（より好ましくは０．３８〜０．４５）の範囲としている。なお、心厚円の直径を過度に大きくすると、切削屑の排出が悪くなり、心厚円の直径を過度に小さくするとエンドミル１０を横送りする場合の荷重が小さくなり、切削速度を向上できない。
【００１７】
このエンドミル１０の第１〜第３の底刃１１〜１３は周知のエンドミルの底刃と同様、同一平面上にあって、砥石で切削可能な研磨面を有している。
そして、この第１〜第３の底刃１１〜１３に繋がる第１〜第３の切れ刃１７〜１９の半径方向外側には、図１、図３に示すように、第１〜第３の外周刃１４〜１６の接線ｔに対して８〜１５度の第１〜第３の逃げ面２１〜２３がそれぞれ形成されている。なお、ここで接線ｔとは、第１〜第３の外周刃１４〜１６と軸心ｍを結ぶ半径線ｒに直交する線分をいう。
【００１８】
そして、この第１〜第３の外周刃１４〜１６を含む第１〜第３の逃げ面２１〜２３の先側には、接線ｔに対して０．６〜１．４度の角度範囲で幅ｗが０．０５〜０．５ｍｍの短幅の刃先形成面２４がそれぞれ形成されている（図１の部分拡大図参照）。
【００１９】
このエンドミル１０において、第１〜第３の切れ刃１７〜１９の回転方向内側には、第１〜第３の外周刃１４〜１６を形成する第１〜第３の掬い面２６〜２８がそれぞれ形成されている。そして、それぞれ対応する第１の掬い面２６と第１の逃げ面２１、第２の掬い面２７と第２の逃げ面２２、及び第３の掬い面２８と第３の逃げ面２３の角度は、７０〜８８度（より好ましくは、７８〜８５度）の範囲にある。これによって、先部が鋭角で９０度に近い鋭い第１〜第３の外周刃１４〜１６を形成でき、更に、第１〜第３の外周刃１４〜１６で切削した切削屑を第１〜第３の掬い面２６〜２８で外部に排出できる。
【００２０】
第１〜第３の掬い面２６〜２８に連続して、第１〜第３の切れ刃１７〜１９を心厚円２０の周囲に切り分けて形成する第１〜第３の捩り溝３０〜３２が形成されている。この第１〜第３の捩り溝３０〜３２と第３、第１、第２の逃げ面２３、２１、２２との間には、第１〜第３の段差部３４〜３６が設けられ、第１〜第３の逃げ面２１〜２３の逃げ面の形成領域を明確にしている。なお、図２に示すように、第１〜第３の切れ刃１７〜１９の上部は円柱状のシャンク３８となっている。
【００２１】
以上のような構成となっているので、このエンドミル１０の第１〜第３の底刃１１〜１３によって、エンドミル１０に直交する面を平面に研削できる。そして、第１〜第３の外周刃１４〜１６によって、エンドミル１０が当接する側面の研削ができ、エンドミル１０を回転することによって、第１〜第３の外周刃１４〜１６が被切削物（例えば、アルミニウム、アルミ合金、銅、銅合金、チタン、チタン合金、鉄、鉄合金）に当接して切削する。切削屑は捩られた第１〜第３の掬い面２６〜２８によって掻き上げられて排出される。
【００２２】
このエンドミル１０のシャンク３８の直径ｄは５〜３０ｍｍとなっているが、他の直径のものにも対応できる。
直径が１０ｍｍのエンドミル１０を使用してアルミ材を研削すると、切削深さが１０ｍｍ、回転数が１２０００ｒｐｍで、切削速度が約１０，０００ｍｍ／ｍｉｎであった。
【００２３】
実際に切削したエンドミル１０は、軸心ｍを基準にしてそれぞれ軸方向先端部に位置する、第１の外周刃１４と第２の外周刃１５とのなす角度α１が１１５度、第２の外周刃１５と第３の外周刃１６とのなす角度α２が１２０度、第３の外周刃１６と第１の外周刃１４とのなす角度α３が１２５度であって、第１の外周刃１４の捩れ角β１が４１度、第２の外周刃１５の捩れ角β２が４３．５度、第３の外周刃１６の捩れ角β３が４４．５度であったが、角度α１〜α３については±２度の範囲、第１〜第３の外周刃１４〜１６の捩れ角β１〜β３においては、±１度の範囲で変更しても大差なかった。
【００２４】
また、本考案に係るエンドミル１０は、以上のように、第１〜第３の外周刃１４〜１６が、不等リード、不等ピッチであるので、切削中に刃の共振現象が起こらず、従って、静かな切削効率の高いエンドミルとなる。
本考案に係るエンドミルは以上の実施の形態に限定されるものではなく、本考案の要旨を変更しない範囲で、寸法、形状を変更することもできる。
【符号の説明】
【００２５】
１０：エンドミル、１１：第１の底刃、１２：第２の底刃、１３：第３の底刃、１４：第１の外周刃、１５：第２の外周刃、１６：第３の外周刃、１７：第１の切れ刃、１８：第２の切れ刃、１９：第３の切れ刃、２０：心厚円、２１：第１の逃げ面、２２：第２の逃げ面、２３：第３の逃げ面、２４：刃先形成面、２６：第１の掬い面、２７：第２の掬い面、２８：第３の掬い面、３０：第１の捩り溝、３１：第２の捩り溝、３２：第３の捩り溝、３４：第１の段差部、３５：第２の段差部、３６：第３の段差部、３８：シャンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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