(57)【要約】      （修正有）【課題】ねじれ刃のねじれ角を大きく、且つ、ねじれ刃の該軸線方向の長さを大きくするとともに、前記ねじれ刃をなす超高圧焼結体チップと工具本体の座面との固着強度を高めたエンドミルを提供する。【解決手段】軸線Ｏを中心とする略丸棒状の工具本体１に、この工具本体１の該軸線Ｏ方向に沿ってねじれ刃１１が固着され、このねじれ刃１１が超高圧焼結体１３で形成されている。該工具本体１には前記ねじれ刃１１を固着する座面３が形成され、この座面３は、ねじれ刃１１のリード角に近似した角度で傾斜するとともに、工具回転方向に向かって凸状をなし、該軸線Ｏ方向に延びる曲面を含む座面から形成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線（Ｏ）を中心とする略丸棒状の工具本体に、この工具本体の該軸線（Ｏ）方向に沿ってねじれ刃が固着され、このねじれ刃が超高圧焼結体で形成されたエンドミルにおいて、
該工具本体には、ねじれ刃のリード角に近似した角度で傾斜するとともに、工具回転方向（Ｋ）に向かって凸状をなし、該軸線（Ｏ）方向に延びる曲面を含む座面が形成され、前記座面に固着した超高圧焼結体にねじれ刃を形成していることを特徴とするエンドミル。
【請求項２】
前記ねじれ刃は超硬合金の台金に超高圧焼結体が一体に積層された板状の積層チップからなり、且つ、前記積層チップの超高圧焼結体側の表面が該工具本体の外周側に向けられていることを特徴とする請求項１に記載のエンドミル。
【請求項３】
前記ねじれ刃は超高圧焼結体のみからなる板状チップで構成されていることを特徴とする請求項１に記載のエンドミル。
【請求項４】
前記ねじれ刃のすくい面のねじれ角が５°〜６０°の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のエンドミル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超高圧焼結体からなる外周刃を取付けたエンドミルに関し、特に前記外周刃がねじれ刃をなすエンドミルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
超高圧焼結体からなる外周刃を工具本体に取付けたエンドミルにおいて、切れ味を向上させるため外周刃のすくい面がねじれ形状に形成された超高圧焼結体チップを固着したエンドミルがある。この種のエンドミルの中でも、超高圧焼結体チップの製造を容易にするために、前記チップを固着する工具本体の座面が平坦な面で形成されたエンドミルがある。このエンドミルを図４乃至図５に例示する。図４（ａ）、（ｂ），（ｃ）は、それぞれこのエンドミルの全体正面図、先端視側面図、Ｃ−Ｃ断面図である。図５はこのエンドミルの一部分解斜視図である。これらの図に示すように、このエンドミルは、略丸棒状の工具本体（１）の先端面から基端側に向かって延びる複数条の切りくずフルート（２）が形成され、その各切りくずフルート（２）に、軸線（Ｏ）方向に向かって傾斜する平坦な座面（３）が形成されている。この座面（３）の傾斜角度は、座面（３）に固着される超高圧焼結体チップ（１２）のねじれ刃（１１）に沿うように、そのねじれ刃（１１）のリード角に近似した角度に設定されている。
【０００３】
超高圧焼結体チップ（１２）は、ＣＢＮ又はダイヤモンドから成る超高圧焼結体と、超硬合金から成る台金を同時焼結により一体成形して形成されており、台金を工具本体（１）の座面（３）に接した状態で、その台金と工具本体（１）をろう付け固着により取付けられる。この座面（３）と接する台金の底面は、座面に対応した角度で傾けて取付ける平坦な面になっており、その台金と座面（３）を固着した状態で上側に配置される超高圧焼結体（１３）の上面には、その全長にわたりリード加工が施されてねじれ形状に形成されたすくい面（１１ａ）が形成されている。そして、このすくい面（１１ａ）と超高圧焼結体（１３）の外周面（１１ｂ）の境界部にねじれ刃の稜線（１１ｃ）が形成される。（例えば、特許文献１参照）
【０００４】
【特許文献１】
実公平０８−８０１２号公報（第２頁乃至第３頁、図１乃至図３）
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来エンドミルにより被削材の壁面を仕上げ加工する場合、前記壁面の加工精度を高めるため、該エンドミルのねじれ刃（１１）の切れ味を高め切削抵抗を低減することが好ましい。そのためには、ねじれ刃（１１）のねじれ角を大きくする必要がある。また、前記壁面に段差を生じさせないために、該エンドミルの軸線（Ｏ）方向に切り込みを分割せず、１度の切り込みで加工することが好ましい。そのため、該エンドミルのねじれ刃（１１）の該軸線（Ｏ）方向の長さはできるだけ大きくする必要がある。
【０００６】
しかしながら、ねじれ刃（１１）のねじれ角を大きく、且つ、該軸線（Ｏ）方向の長さを大きくすると、工具本体（１）に設けられる座面（３）は、ねじれ刃（１１）に近似しない傾向を強め、図４（ｃ）に示すように、該工具本体（１）の基端側に向かうにしたがって径方向の幅（Ｗ２）が極端に狭くなってしまうため、超高圧焼結体チップ（１２）を工具本体（１）に固着する強度が大幅に低下してしまうおそれがあった。
【０００７】
本発明のエンドミルは、上述した問題に鑑みなされたものであり、その目的は、ねじれ刃のねじれ角を大きく、且つ、ねじれ刃の該軸線（Ｏ）方向の長さを大きくするとともに、前記ねじれ刃をなす超高圧焼結体チップと工具本体の座面との固着強度を高めたエンドミルを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明のエンドミルは、軸線（Ｏ）を中心とする略丸棒状の工具本体に、この工具本体の該軸線（Ｏ）方向に沿ってねじれ刃が固着され、このねじれ刃が超高圧焼結体で形成されたエンドミルにおいて、該工具本体には、ねじれ刃のリード角に近似した角度で傾斜するとともに、工具回転方向（Ｋ）に向かって凸状をなし、該軸線（Ｏ）方向に延びる曲面を含む座面が形成され、前記座面に固着した超高圧焼結体にねじれ刃を形成していることを特徴とするエンドミルである。
【０００９】
上述したエンドミルによれば、工具本体の座面をねじれ刃のリード角に近似した角度で傾斜させるので、前記ねじれ刃の該エンドミルの回転方向（Ｋ）に向くすくい面全体にわたって一様に大きなすくい角を付与することができる。
【００１０】
また、前記座面は上記回転方向（Ｋ）に対して凸状をなす曲面で形成されるので、前記ねじれ刃に高精度に近似させることができる。そのため、ねじれ刃のねじれ角が大きい場合であっても、ねじれ刃の該軸線（Ｏ）方向の長さが大きい場合であっても、前記座面の該エンドミルの基端側における径方向の幅を十分に確保できるので、ねじれ刃をなす超高圧焼結体チップが該工具本体に強固に固着される。さらに、超高圧焼結体チップの上記回転方向（Ｋ）の厚みは、該エンドミルの先端側と基端側とで差異が小さくなるので、ねじれ刃のすくい面にねじれ形状を成形するのが容易となる。
【００１１】
上述したエンドミルにおいて、ねじれ刃は超硬合金の台金に超高圧焼結体が一体に積層された板状の超高圧焼結体チップからなり、前記チップの超高圧焼結体側の表面が該工具本体の外周側に向けられていることが好ましい。そうすれば、前記チップは、超高圧焼結体と超硬合金からなる台金とを同時焼結により一体成形した平板状の積層素材から座面の曲面形状に近似した形状に容易に切り出し成形することができ、前記積層素材の歩留まりもよくなる。さらに、前記チップの該エンドミルの回転方向（Ｋ）の厚みを大きくできるため、前記チップと工具本体の座面との固着面積が広くなり、固着強度が高められる。また、超高圧焼結体の上記回転方向（Ｋ）の厚みを大きくできるため、再研削による前記超高圧焼結体の有効利用が可能となる。
【００１２】
上述したエンドミルにおいて、ねじれ刃は超高圧焼結体のみからなる板状のチップで構成されていることが好ましい。そうすれば、前記チップは、超高圧焼結体のみからなる板状素材から座面の曲面形状に近似した形状に容易に切り出し成形することができ、前記板状素材の歩留まりもよくなる。また、前記チップは、面積の大きい上面を該エンドミルの回転方向（Ｋ）に向けて該工具本体の座面に固着されることにより、該エンドミルの径方向の幅を大きくすることができるので、再研削による超高圧焼結体の有効利用が可能となる。
【００１３】
上述したエンドミルにおいて、ねじれ刃のすくい面のねじれ角が５°〜６０°の範囲に設定されていることが好ましい。これは、上記ねじれ角が５°未満では切削抵抗が低減できず、ねじれ刃の効果が得られなくなるからであり、上記ねじれ角が６０°より大きいと、ねじれ角が大きくなりすぎて外周刃と被削材の壁面との接触長さが大きくなり切削抵抗が高くなってしまうからであり、さらに、切削抵抗の該軸線（Ｏ）方向の分力（背分力）が大きくなり、被削材を持ち上げてしまいやすくなるからである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る第１の実施形態について図１乃至図３を参照しながら説明する。図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、この実施形態のエンドミルの正面図、先端視側面図、Ａ−Ａ断面図である。図２はエンドミルのねじれ刃を固着する座面が形成された工具本体の斜視図であり、図２（ａ）はこの実施形態のエンドミルの斜視図、図２（ｂ）は従来エンドミルの斜視図である。
【００１５】
図１に示すように、軸線（Ｏ）を中心とする丸棒状の工具本体（１）には、先端面から該軸線（Ｏ）方向に延びる切りくずフルート（２）が形成されている。この切りくずフルート（２）に、該軸線（Ｏ）に対して傾斜する座面（３）が形成されている。この座面（３）の傾斜角度は、座面（３）に固着される超高圧焼結体チップ（１２）のねじれ刃（１１）に沿うように、前記ねじれ刃（１１）のリード角に近似した角度に設定される。さらに、座面（１１）は該エンドミルの回転方向（Ｋ）に向かって凸状の曲面、または、前記曲面を含む平面で形成されている。前記曲面の曲率半径（Ｒ）は、上記ねじれ刃（１１）に沿うように、該エンドミルの外径、ねじれ刃（１１）のねじれ角等に応じて適宜設定される。例えば、ねじれ刃（１１）のねじれ角が大きくなるほど前記曲率半径（Ｒ）は小さく設定されることとなる。
【００１６】
この実施形態のエンドミルでは、工具本体（１）に固着される超高圧焼結体チップ（１２）は、ダイヤモンドまたはＣＢＮからなる超高圧焼結体（１３）と超硬合金からなる台金とを同時焼結により一体成形した平板状の積層素材からなる。前記チップ（１２）の超高圧焼結体（１３）の表面が該工具本体（１）の外周側に向けられて工具本体（１）の座面（３）に例えばろう付けにより固着されている。
【００１７】
この座面（３）と対向する前記超高圧焼結体チップ（１２）の固着面は、座面（３）の傾斜に対応し、且つ、座面（３）の曲面に対応した曲面に形成されている。前記固着面と座面（３）を固着した状態で、前記超高圧焼結体チップ（１２）の該エンドミルの回転方向（Ｋ）に向く面に、前記超高圧焼結体チップ（１２）のほぼ全長にわたってねじれ形状をなすすくい面（１１ａ）が形成され、このすくい面（１１ａ）と該エンドミルの外周側に向く外周面（１１ｂ）との交差する稜線にねじれ刃の稜線（１１ｃ）が形成される。
【００１８】
この実施形態のエンドミルでは、工具本体（１）の座面（３）をねじれ刃（１１）のリード角に近似した角度で傾斜させるので、前記ねじれ刃（１１）の全体にわたって均一に大きなすくい角を付与することができる。
【００１９】
また、前記座面（３）は上記回転方向（Ｋ）に対して凸状をなす曲面で形成されるので、前記ねじれ刃（１１）に高精度に近似させることができる。そのため、ねじれ刃（１１）のねじれ角が大きい場合であっても、ねじれ刃（１１）の該軸線（Ｏ）方向の長さが大きい場合であっても、図１（ｃ）および図２（ａ）に示すように、前記座面（３）の該エンドミルの基端側における径方向の幅（Ｗ１）を十分大きく確保できるので、ねじれ刃（１１）をなす超高圧焼結体チップ（１２）が該工具本体（１）に強固に固着される。さらに、超高圧焼結体チップ（１２）の上記回転方向（Ｋ）の厚みは、該エンドミルの先端側と基端側とで差異が小さくなるので、製作上、ねじれ刃（１１）のすくい面（１１ａ）にねじれ形状を成形するのが容易となる。
【００２０】
この実施形態のエンドミルでは、ねじれ刃（１１）は超硬合金の台金に超高圧焼結体（１３）が一体に積層された板状の超高圧焼結体チップ（１２）からなる。このチップ（１２）は、超高圧焼結体（１３）と超硬合金の台金とを同時焼結により一体成形した平板状の積層素材から工具本体（１）の座面（３）の曲面形状に近似した形状に切り出し成形している。そのため、成形が容易であり、前記積層素材の歩留まりもよい。さらに、前記チップ（１２）の該エンドミルの回転方向（Ｋ）の厚みを大きくできるため、前記チップ（１２）と工具本体（１）の座面（３）との固着面積が広くなり、固着強度が高められる。また、超高圧焼結体（１３）の上記回転方向（Ｋ）の厚みを大きくできるため、再研削による前記超高圧焼結体（１３）の有効利用が可能となる。
【００２１】
また、この実施形態のエンドミルにおいて、ねじれ刃（１１）のすくい面（１１ａ）のねじれ角が５°〜６０°の範囲に設定されている。これは、上記ねじれ角が５°未満では切削抵抗が低減できず、ねじれ刃の効果が得られなくなるからであり、上記ねじれ角が６０°より大きいと、ねじれ角が大きくなりすぎて外周刃と被削材の壁面との接触長さが大きくなり切削抵抗が高くなってしまうからであり、さらに、切削抵抗の該軸線（Ｏ）方向の分力（背分力）が大きくなり、被削材を持ち上げてしまいやすくなるからである。
【００２２】
本発明に係る第２の実施形態を図３に示す。図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、この実施形態のエンドミルの正面図、先端視側面図、Ｂ−Ｂ断面図である。
【００２３】
図４に示すように、上述した実施形態と同様に、軸線（Ｏ）を中心とする丸棒状の工具本体（１）には、先端面から該軸線（Ｏ）方向に延びる切りくずフルート（２）が形成されている。この切りくずフルート（２）に、該軸線（Ｏ）に対して傾斜する座面（３）が形成されている。この座面（３）の傾斜角度は、座面（３）に固着される超高圧焼結体チップ（１２）のねじれ刃（１１）に沿うように、前記ねじれ刃（１１）のリード角に近似した角度に設定される。さらに、座面（３）は該エンドミルの回転方向（Ｋ）に向かって凸状の曲面、または、前記曲面を含む平面から形成されている。前記曲面の曲率半径（Ｒ）は、上記ねじれ刃（１１）に沿うように、該エンドミルの外径、ねじれ刃（１１）のねじれ角等に応じて適宜設定される。
【００２４】
この座面（３）と対向する前記超高圧焼結体チップ（１２）の固着面は、座面（３）の傾斜に対応し、且つ、座面（３）の曲面に対応した曲面に形成されている。前記固着面と座面を固着した状態で、前記超高圧焼結体チップ（１２）の該エンドミルの回転方向（Ｋ）に向く面に、前記超高圧焼結体チップ（１２）のほぼ全長にわたってねじれ形状をなすすくい面（１１ａ）が形成され、このすくい面（１１ａ）と該エンドミルの外周側に向く外周面（１１ｂ）との交差する稜線にねじれ刃の稜線が形成される。
【００２５】
この実施形態のエンドミルでは、工具本体（１）の座面（３）をねじれ刃（１１）のリード角に近似した角度で傾斜させるので、前記ねじれ刃（１１）の全体にわたって均一に大きなすくい角を付与することができる。
【００２６】
また、前記座面（３）は上記回転方向（Ｋ）に対して凸状をなす曲面で形成されるので、前記ねじれ刃（１１）に高精度に近似させることができる。そのため、ねじれ刃（１１）のねじれ角が大きい場合であっても、ねじれ刃（１１）の該軸線（Ｏ）方向の長さが大きい場合であっても、前記座面（３）の該エンドミルの基端側における径方向の幅（Ｗ１）を十分に確保できるので、ねじれ刃（１１）をなす超高圧焼結体チップ（１２）が該工具本体（１）に強固に固着される。さらに、超高圧焼結体チップ（１２）の上記回転方向（Ｋ）の厚みは、該エンドミルの先端側と基端側とで差異が小さくなるので、製作上ねじれ刃（１１）のすくい面（１１ａ）にねじれ形状を成形するのが容易となる。
【００２７】
この実施形態のエンドミルでは、ねじれ刃（１１）は超高圧焼結体（１３）のみからなる板状のチップ（１２）で構成されている。このチップ（１２）は、超高圧焼結体のみからなる板状素材から工具本体（１）の座面（３）の曲面形状に近似した形状に切り出し成形しているため、成形が容易であり、前記板状素材の歩留まりもよい。さらに、面積の大きい上面を該エンドミルの回転方向（Ｋ）に向けて該工具本体（１）の座面（３）に固着され、その後、このチップ（１２）の上記回転方向（Ｋ）を向く上面に所定のねじれ形状が成形される。このチップ（１２）は該エンドミルの径方向の幅を大きくできるので、該工具本体（１）の座面（３）への固着強度が高められるとともに、再研削による前記超高圧焼結体（１３）の有効利用が可能となる。
【００２８】
また、この実施形態のエンドミルでは、第１の実施形態と同様に、ねじれ刃（１１）のすくい面（１１ａ）のねじれ角が５°〜６０°の範囲に設定されるのが好ましい。その理由は第１の実施形態と同じである。
【００２９】
上述したように、本発明に係る実施形態のエンドミルでは、工具本体（１）に形成された座面（３）の該工具本体（１）の径方向における幅が広くなり、ねじれ刃（１１）を固着する強度が向上する。その効果を第１実施形態のエンドミルと従来のエンドミルの間で比較検証するために、座面（３）の上記径方向の幅について比較した結果を以下に説明する。まず、両エンドミルは、工具外径を１０ｍｍ、ねじれ刃のねじれ角を１５°、ねじれ刃の軸線（Ｏ）方向の長さを１０ｍｍの同一仕様とした。また、両エンドミルにおける工具本体（１）の座面（３）は、ねじれ刃（１１）に沿うように前記ねじれ角に近似した傾斜角度でもって傾斜させた。そして、従来エンドミルの座面（３）は平坦な面に形成し、第１実施形態のエンドミルの座面（３）は、前記ねじれ角により近似するように該エンドミルの回転方向（Ｋ）に向かって凸状をなし、軸線（Ｏ）方向に延びる曲面に形成しており、この曲面の曲率半径（Ｒ）は１２０ｍｍとした。
【００３０】
両エンドミルともに、座面（３）の該工具本体（１）の径方向における幅は、該工具本体（１）の基端側に向かうにしたがって狭くなる。そこで、エンドミルの基端側端部近傍における座面（３）の幅を両エンドミルで比較したところ、第１実施形態のエンドミルは、従来エンドミルのおよそ１．７８倍もの座面（３）の幅を確保することができた。そのため、第１実施形態のエンドミルは、従来エンドミルにくらべ、特に該工具本体（１）の基端側における座面（３）の面積を十分確保することができ、ねじれ刃（１１）の工具本体（１）への固着強度を大幅に改善することができた。
【００３１】
【発明の効果】
本発明に係るエンドミルでは、工具本体の座面は、超高圧焼結体からなるねじれ刃に沿うように前記ねじれ刃のリード角に近似した角度で傾斜するとともに、工具回転方向（Ｋ）に対し該軸線（Ｏ）方向に沿って凸状をなす曲面、または、前記曲面を含む平面で形成され、この曲面をなす座面に超高圧焼結体のねじれ刃が固着されている。このような構成のエンドミルによれば、工具本体の座面をねじれ刃のリード角に近似した角度で傾斜させるので、前記ねじれ刃の該エンドミルの回転方向（Ｋ）に向くすくい面全体にわたって一様に大きなすくい角を付与することができる。また、前記座面は上記回転方向（Ｋ）に対して凸状をなす曲面で形成されるので、前記ねじれ刃に高精度に近似させることができる。そのため、ねじれ刃のねじれ角が大きい場合であっても、ねじれ刃の該軸線（Ｏ）方向の長さが大きい場合であっても、前記座面の該エンドミルの基端側における径方向の幅を十分大きく確保できるので、ねじれ刃をなす超高圧焼結体チップが該工具本体に強固に固着される。さらに、超高圧焼結体チップの上記回転方向（Ｋ）の厚みは、該エンドミルの先端側と基端側とで差異が小さくなるので、ねじれ刃のすくい面にねじれ形状を成形するのが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の第１実施形態のエンドミルの正面図である。
（ｂ）図１（ａ）に示すエンドミルの先端視側面図である。
（ｃ）図１（ａ）に示すエンドミルのＡ−Ａ断面図である。
【図２】（ａ）図１に示すエンドミルの工具本体の斜視図である。
（ｂ）従来エンドミルの工具本体の斜視図である。
【図３】（ａ）本発明の第２実施形態のエンドミルの正面図である。
（ｂ）図３（ａ）に示すエンドミルの先端視側面図である。
（ｃ）図３（ａ）に示すエンドミルのＢ−Ｂ断面図である。
【図４】（ａ）従来エンドミルの全体正面図である。
（ｂ）図４（ａ）に示すエンドミルの先端視側面図である。
（ｃ）図４（ａ）に示すエンドミルのＣ−Ｃ断面図である。
【図５】図４に示すエンドミルの一部分解斜視図である。
【符号の説明】
１  工具本体
２  切りくずフルート
３  座面
１１  ねじれ刃
１１ａ  すくい面
１１ｂ  外周面
１１ｃ  ねじれ刃の稜線
１２  超高圧焼結体チップ
１３  超高圧焼結体
【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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