(57)【要約】【課題】ピックフィード切削におけるワークの加工面の平坦性を向上させると共に、加工能率を十分に向上させる。【解決手段】ラジアスエンドミル１は、軸線Ｓ回りに回転する工具本体２の先端面２ａに、工具本体２の軸線Ｓを含む直径方向の平面内で半円弧の刃先３ｃを有する切刃３が、切刃形成部４を介して先方に突き出して設けられると共に、該切刃３に沿ってその両側にそれぞれすくい面としての刃面３ａと逃げ面としての刃面３ｂが形成され、前記切刃３が刃先３ｃの円弧の頂点５を工具本体２の軸線位置（回転中心）Ｃ１から外周方向に所定の偏心距離ｄだけ偏心された構成とされている。【選択図】図２
2008188700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転する工具本体の先端面に、工具本体の軸線を含む直径方向の平面内で円弧状の刃先を有する切刃が、先方に突き出して設けられると共に、該切刃の刃先に沿ってその両側にそれぞれすくい面と逃げ面が形成されたラジアスエンドミルであって、
前記切刃は、その刃先の円弧の頂点が工具本体の回転中心から外周方向に所定距離だけ偏心されていることを特徴とするラジアスエンドミル。
【請求項２】
前記切刃の刃先は、工具本体の外周側において工具本体の外周に接する、頂点を中心にして対称な半円弧に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のラジアスエンドミル。
【請求項３】
前記切刃の刃先は、頂点より工具本体の外側に位置する部分が四半円弧より小さい角度の円弧に形成され、頂点より工具本体の回転中心側に位置する部分が四半円弧に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のラジアスエンドミル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピックフィード切削によりワークの加工面を平坦に仕上げるラジアスエンドミルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軸線回りに回転する工具本体の先端にほぼ円弧状の切刃が設けられ、該切刃に沿って両側にそれぞれすくい面と逃げ面が形成されると共に、前記切刃が、前記軸線を含む平面に平行にして該平面に直交する方向へ前記工具本体の軸線から所定距離だけずらして設けられているボールエンドミルが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１４２０５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記ボールエンドミルは、前記切刃を工具本体の軸線からずらすことにより、切刃の中心付近でワークに対して周速を持たせることができ、切刃の摩耗量を低減して、加工面を高精度に仕上げることができるようにしたものである。しかし、前記ボールエンドミルは、前記切刃が工具本体の軸線からずらされているが、そのずらし量は僅かであって、切刃を、切刃を含む平面に直交する方向に工具本体の軸線から平行移動したものであるので、ピックフィード切削をする場合、切刃の円弧の半径と横送りのピッチの大きさとから定まるワーク加工面の表面粗度の関係から、前記横送りのピッチを大きく採ることができず、ワークの加工能率を十分に向上させることができない不満がある。
なお、ラジアスエンドミルを使用することにより、横送りのピッチを大きく採ってワークの加工をすることもできるが、通常のラジアスエンドミルによるピックフィード切削の場合、切刃のすくい角の角度設定によって隣接する縦送りの重なり合う部分に段差が生じ、それらが複合して切削面を荒らし、良好な仕上げ面を得ることできない問題がある。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、ピックフィード切削におけるワークの加工面の平坦性を向上させることができ、加工能率を十分に向上させることができるラジアス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】
【０００５】
本発明は、前記課題を解決するために、以下の点を特徴としている。
すなわち、本発明の請求項１に係るラジアスエンドミルは、軸線回りに回転する工具本体の先端面に、工具本体の軸線を含む直径方向の平面内で円弧状を刃先を有する切刃が、先方に突き出して設けられると共に、該切刃の刃先に沿ってその両側にそれぞれすくい面と逃げ面が形成されたラジアスエンドミルであって、
前記切刃は、その刃先の円弧の頂点が工具本体の回転中心から外周方向に所定距離だけ偏心されていることを特徴としている。
【０００６】
請求項２に係るラジアスエンドミルは、請求項１に記載のラジアスエンドミルにおいて、前記切刃の刃先が、工具本体の外周側において工具本体の外周に接する、頂点を中心にして対称な半円弧に形成されていることを特徴としている。
【０００７】
請求項３に係るラジアスエンドミルは、請求項１に記載のラジアスエンドミルにおいて、前記切刃の刃先が、頂点より工具本体の外側に位置する部分を四半円弧より小さい角度の円弧に形成され、頂点より工具本体の回転中心側に位置する部分を四半円弧に形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、以下の優れた効果を奏する。
すなわち、請求項１に係るラジアスエンドミルによれば、ピックフィード切削において、ボールエンドミルに比べて横送り量を大幅に大きくすることができて、高能率にワークＷの平面の仕上げ加工を行うことできる。また、隣接の縦送りの切削領域における、切刃の回転移動軌跡の外周側の互いに重なり合う部分のワークの切削面に、バリが発生するのを防止することができて、前記重なり合う部分に他の切削領域より高くなる段差が生じるといったことが無く、ワークの加工面全体が平坦に切削でき、良好な仕上げ面を得ることができる。
【０００９】
また、請求項２に係るラジアスエンドミルによれば、通常のラジアスエンドミルとしての機能を果たすことができ、かつ形状加工において、良好な仕上げ面を継続することが可能である。
【００１０】
また、請求項３に係るラジアスエンドミルによれば、切刃における頂点の工具本体の回転中心からの偏心距離を大きく、かつ切刃の円弧の半径を大きくして切刃の切削幅を広げることにより、切刃による横送り方向における切削領域を広くすることができるので、工具の横送りのピッチをより大きく採ることができて、一層、切削効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態に係るラジアスエンドミルについて図面を参照して説明する。
図１〜図４は本発明の第１の実施の形態に係るラジアスエンドミル１を示す。このラジアスエンドミル１は、工具本体２と、該工具本体２の先端面２ａに設けた円弧状の切刃３とから構成されている。前記工具本体２は、所定直径の円形断面と所定長さを有する柱状部材であり、基端部２ｂ側が工作機械等の主軸に装着され、軸線Ｓを前記主軸の軸線に一致させて軸線回りに回転するようになっている。
【００１２】
前記工具本体２の先端面２ａには、工具本体２の軸線Ｓの軸線位置（回転中心）Ｃ１から直径方向の外周側に偏心した位置に、先方に突き出して切刃形成部４が一体に設けられている。前記切刃形成部４は、前記工具本体４の軸線位置Ｃ１を通る直径方向の直線Ｌ１を含む平面に平行であり、該平面から所定の等距離Ｈ／２を隔てて前記工具本体２の先端面２ａに垂直に設けられた側壁面４ａ，４ａと、前記直線Ｌ１に沿って工具本体２の軸線位置Ｃ１側に寄った位置において前記側壁面４ａ，４ａに直交して工具本体２の先端面に垂直に設けられた前壁面４ｂと、前記前壁面４ｂと反対側（工具本体２の外周側）に設けられ、前記工具本体２の外周面と前記直線Ｌ１との交点ｅからその両側において徐々に中心側へ寄るように傾斜した一対の傾斜面４ｃ，４ｄとを有し、平面視で略五角形状に形成されている。
【００１３】
そして、前記切刃形成部４の先端には、前記直線Ｌ１を含む軸線Ｓに沿う平面内（軸線Ｓを含む直径方向の平面内）で円弧状をなし、かつ前記平面に沿う直刃である前記切刃３が形成されている。該切刃３は、その素材が超硬合金、サーメット、ＣＢＮ焼結体（立方晶窒化硼素）、ダイヤモンド焼結体（ＰＣＤ）からなる超硬質合金および単結晶ダイヤモンド等からなり、図２に示すように、正面視で、工具本体２の軸線位置Ｃ１から外周方向に所定の偏心距離ｄだけ偏心し、前記工具本体２の先端面２ａより先方へ所定距離ｈだけ離れた位置に中心Ｃ２を有する半径ｒの半円弧に形成された刃先３ｃを有している。前記切刃３における刃先３ｃの工具本体２の外周側の部分は、前記工具本体２の外周から先方へ延長された前記切刃形成部４の前記傾斜面４ｃ，４ｄの交点ｅにおける稜線部４ｅに接するように接続され、工具本体２の軸線位置Ｃ１寄りの部分は、半円の終端からその接線方向の稜線として前記切刃形成部４の段部４ｆの上面まで延長されている。すなわち、前記切刃３は、その刃先３ｃが正面視で工具本体２の外周側において工具本体２の外周に接する、頂点５を中心にして対称な半円弧に形成されている。
【００１４】
また、前記切刃３は、前記直線Ｌ１を含む平面に直交して前記切刃３の円弧の中心Ｃ２を通る面でのいずれの断面においても、その断面方向に各断面に直交する面６から所定傾斜角度θ１，θ２で傾斜した一対の刃面３ａ，３ｂが交差して山形状に形成された稜線で前記刃先３ｃが構成され、前記刃面３ａ，３ｂの工具本体２の外周部側は、前記切刃形成部４の前記傾斜部４ｃ，４ｄにそれぞれ滑らかに接続されている。したがって、切刃３は、平面視でそろばん玉の平面形状にされ、全体としてそろばん玉をその軸方向の分割面で二分した形状に形成されている。
前記工具本体２がイ矢方向に回転する場合には、先行する一方の刃面３ａが切刃３の一側に負のすくい面を形成し、後進する他方の刃面３ｂが逃げ面を形成し、工具本体２が反対に回転する場合には、前記刃面３ｂがすくい面を形成し、刃面３ａが逃げ面を形成することとなる。
【００１５】
前記刃面３ａがすくい面となる場合、前記傾斜角度（すくい角）θ１は２０°〜７０°の範囲に設定され、逃げ面となる前記刃面３ｂの傾斜角度θ２は、３０°〜８０°の範囲に設定され、かつそれらの傾斜角度θ１，θ２の合計である切れ角度は、５０°〜１５０°の範囲に設定されている。前記切刃３の稜線部（刃先３ｃ）に、該切刃３（刃先３ｃ）の円弧の中心Ｃ２の軸線Ｌ２の方向に沿って幅ｂが０．０１〜０．１ｍｍのマージン７を設けると、被削材が高硬度材であっても、工具欠損を抑制して良好な仕上げ面を得ることができる。しかし、通常の被削材を切削する場合には、前記マージン７は無くてもよい。
なお、工具本体２の先端の外周部には、前記切刃形成部４付近を除いて工具本体２の軸線Ｓに略４５°傾斜した面取り部２ｃが設けられ、また、工具本体２の基端の外周にも周方向に沿う面取り部２ｄが設けられている。
【００１６】
前記のように構成された実施の形態に係るラジアスエンドミル１においては、前記工具本体２が、その基端部２ｂ側を介して工作機械の主軸に装着されて、図１でイ矢方向に回転されながら、ワークＷに所定の切り込み深さｔを与えられて、例えば、図５に示すように、所定の送り速度でｘ方向におけるロ矢向きに縦送りされ、前記切刃３によってワークＷの表面の仕上げ加工が行われる。そして、前記縦送りが所定のストロークに達すると、そのストローク端で１ピッチＰだけ、前記縦送り方向に直角なｙ方向に横送り（ピックフィード）された後、前記縦送り方向と反対のハ矢向きに縦送りされて元のストローク端に戻る。さらに、同様に縦送りと横送りを繰り返してワークＷの所定領域の表面の平面仕上げ加工を終了する。
【００１７】
前記ラジアスエンドミル１によるピックフィード切削においては、前記切刃３が、図５に示すように、前記工具本体２の軸線位置Ｃ１から切刃３の頂点５までの偏心距離ｄの２倍の平均直径Ｄを有し、平面視でワークＷに対する切り込み深さｔに対応する切削幅Ｇを有するトロコイド曲線状の回転移動軌跡ｋを描きながら縦送りされてワークＷを切削し、縦送りのストローク端で前記平均直径Ｄより僅かに小さい距離以下のピッチＰだけ横送りされて切削が継続されることとなる。
【００１８】
したがって、従来のボールエンドミルに比べて横送り量（ピッチＰ）を大幅に大きくすることができて、高能率にワークＷの平面の仕上げ加工を行うことができる。また、隣接の縦送りの切削領域において、切刃３の前記回転移動軌跡ｋの外周側の部分が互いに重なり合うが、前記切刃３がすくい角θ１を前記のように比較的大きな所定の負角に設定されているので、ワークＷの切削面にバリが発生するのを防止することができ、重なり合う部分Ｍにバリが複合、干渉し合って仕上げ面が粗くなって、該重なり合う部分Ｍに他の切削領域より高くなる段差が生じるといったことが無く、ワークＷの加工面全体が平坦に切削でき、良好な仕上げ面を得ることができる。
また、前記ラジアスエンドミル１において、前記切刃３の刃先３ｃが、工具本体２の外周側において工具本体２の外周に接する、頂点５を中心にして対称な半円弧に形成された構成とされているので、通常のラジアスエンドミルとしての機能を果たすことができ、かつ形状加工において、良好な仕上げ面を継続することが可能である。
【００１９】
次に、図６〜図９は本発明の第２の実施の形態に係るラジアスエンドミル１０を示す。このラジアスエンドミル１０は、前記ラジアスエンドミル１が切刃３の刃先３ｃを工具本体２の外周側において工具本体２の外周に接する、頂点５を中心にして対称な半円弧に形成したのに対して、切刃３Ａの刃先３ｃを、頂点５より工具本体２の外側に位置する部分が四半円弧より小さい角度の円弧に形成し、頂点５より工具本体２の軸線位置（回転中心）Ｃ１側に位置する部分を四半円に形成した構成としたものである。その他の基本構成は、前記ラジアスエンドミル１と同じであるので、同一または同様な構成部分には同一の符号を付してそれらの説明は省略する。
【００２０】
前記ラジアスエンドミル１０の場合、前記切刃３Ａにおける刃先３ｃの円弧の半径ｒは前記ラジアスエンドミル１の切刃３における刃先３ｃの円弧の半径より大きく設定され、切刃３Ａの刃先３ｃにおける円弧の中心Ｃ２から工具本体２の軸線位置Ｃ１までの偏心距離ｄも前記切刃３のものより大きく設定され、また、切刃３Ａの全体の厚さＨも前記切刃３の厚さより厚くされている。そして、切刃形成部４の工具本体２の外周側に対応する部分が、前記切刃３Ａと連絡する位置まで工具本体２の外周面の延長面として平面視で円弧面４ｇに形成されている。なお、前記切刃３Ａの軸線位置Ｃ１側の部分は、該軸線位置Ｃ１の手前に止まっているが、該軸線位置Ｃ１を超えて反対側へ達するようにしてもよい。
【００２１】
第２の実施の形態に係るラジアスエンドミル１０によれば、前記第１の実施の形態に係るラジアスエンドミル１と同様に作用して、ワークＷの平面のピックフィード切削による仕上げ加工が行われて、同様な効果を奏することができる。加えて、前記切刃３Ａの刃先３ｃが、頂点５より工具本体２の外側に位置する部分が四半円より小さい角度の円弧に形成され、頂点５より工具本体２の軸線位置（回転中心）Ｃ１側に位置する部分が四半円弧に形成された構成とされているので、前記切刃３Ａの工具本体２の軸線位置Ｃ１からの偏心距離ｄを大きくし、かつ切刃３Ａの切削幅Ｇを広げることにより、切刃３Ａによる横送り方向における切削領域を広くすることができ、これにより、工具の横送りのピッチＰをより大きく採ることができて、前記ラジアスエンドミル１による場合より一層切削効率を向上させることができる。さらに、切刃３Ａの厚さＨを大きくすることができるので、その剛性を高めることができ、高硬度の被削材を折損することなく良好に切削することができる。
【００２２】
以上説明したように、実施の形態に係るラジアスエンドミル１，１０は、軸線Ｓ回りに回転する工具本体２の先端面２ａに、工具本体２の軸線Ｓを含む直径方向の平面内で円弧状の刃先３ｃを有する切刃３が、切刃形成部４を介して先方に突き出して設けられると共に、該切刃３に沿ってその両側にそれぞれすくい面としての刃面３ａと逃げ面としての刃面３ｂが形成されたラジアスエンドミルにおいて、前記切刃３がその刃先３ｃの円弧の頂点５を工具本体２の軸線位置（回転中心）Ｃ１から外周方向に所定の偏心距離ｄだけ偏心された構成とされている。
【００２３】
したがって、前記実施の形態に係るラジアスエンドミル１，１０によれば、ピックフィード切削において、ボールエンドミルに比べて横送り量（ピッチＰ）を大幅に大きくすることができて、高能率にワークＷの平面の仕上げ加工を行うことできる。また、隣接の縦送りの切削領域において、切刃３，３Ａ（刃先３ｃ）の前記回転移動軌跡ｋの外周側の互いに重なり合う部分ＭのワークＷの切削面にバリが発生するのを防止することができて、前記重なり合う部分Ｍに他の切削領域より高くなる段差が生じるといったことが無く、ワークＷの加工面全体が平坦に切削でき、良好な仕上げ面を得ることができる。
【００２４】
なお、本発明の実施の形態に係るラジアスエンドミル１，１０においては、前記切刃形成部４の段部４ｆの上面を工具本体２の先端面２ａと面一にして該段部４ｆと前壁面４ｂを無くし、前記軸線位置Ｃ１側の切刃３，３Ａｃの刃面３ａ，３ｂを前記先端面２ａに達するまで該先端面２ａに垂直に向けて延長させてもよく、また、前記刃先３ｃの半径ｒの中心Ｃ２の位置を前記工具本体２の先端面２ａに一致させ（距離ｈをゼロとし）て、前記切刃３，３Ａｃの工具本体２の先端面２ａからの突き出し長さを小さくするようにしてもよい。  
さらに、本発明の実施の形態に係るラジアスエンドミル１，１０前記切刃３，３Ａを１個だけ設けた例を示したが、本発明はこれに限らず、２個またはそれ以上設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るラジアスエンドミルを示す平面図である。
【図２】同じく正面図である。
【図３】同じく右側面図である。
【図４】同じく左側面図である。
【図５】ラジアスエンドミルによるピックフィード切削の説明図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るラジアスエンドミルを示す平面図である。
【図７】同じく正面図である。
【図８】同じく右側面図である。
【図９】同じく左側面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１，１０  ラジアスエンドミル
２，工具本体
２ａ  先端面
３，３Ａ  切刃
３ａ，３ｂ  刃面
３ｃ  刃先
４  切刃形成部
５  頂点
７  マージン
Ｃ１  軸線位置（回転中心）
Ｃ２  円弧の中心
ｄ  偏心距離
Ｈ  厚さ
Ｓ  軸線
Ｐ  ピッチ
θ１，θ２  傾斜角度
【図１】
2008188700.tif 000003
【図２】
2008188700.tif 000004
【図３】
2008188700.tif 000005
【図４】
2008188700.tif 000006
【図５】
2008188700.tif 000007
【図６】
2008188700.tif 000008
【図７】
2008188700.tif 000009
【図８】
2008188700.tif 000010
【図９】
2008188700.tif 000011