(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンドミル本体の先端部外周に、先端側から後端側に向けて切削時のエンドミル回転方向後方側に捩れるように延びる外周刃が形成されるとともに、該エンドミル本体の先端には、内周側から外周側に延びて上記外周刃の先端に連なる底刃が形成され、この底刃には、軸方向すくい角が上記外周刃の捩れ角よりも負角側に大きくなる面取り部が該底刃に沿って形成されているとともに、上記底刃の外周側では、該底刃の径方向すくい角が上記外周刃の径方向すくい角と略等しくなるように、この面取り部が周方向に曲折させられており、上記底刃が内周側から外周側に向けて直線同士が角度をもって交差する折れ線状にされていることを特徴とするエンドミル。
【請求項２】
上記底刃の外周側における径方向すくい角と上記外周刃の径方向すくい角との差が３°以内であ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】
上記外周刃は、その上記捩れ角が３７°〜６０°の強捩れとされるとともに径方向すくい角が負角とされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエンドミル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンドミル本体の先端部外周に螺旋状に捩れる外周刃が、またエンドミル本体の先端には内周側から外周側に延びて上記外周刃の先端に連なる底刃がそれぞれ形成されたエンドミルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンドミルは、一般に、円柱状をなしてその中心軸線回りに回転させられるエンドミル本体の先端部外周に切屑排出溝が形成され、この切屑排出溝の上記回転の方向側を向く壁面の外周側辺稜部に外周刃が、また先端側辺稜部には外周刃の先端に連なる底刃が形成されたものであり、ワークに溝加工や肩削り加工等の切削加工を施すのに用いられる。ここで、上記切屑排出溝は通常、エンドミル本体の後端側に向かうに従い回転方向の後方側に向かうように上記軸線回りに捩れた螺旋状に形成されており、従ってこのような切屑排出溝の回転方向を向く壁面の外周側辺稜部に形成される上記外周刃も、エンドミル本体の後端側に向かうに従い回転方向の後方側に向かうように捩られて形成され、上記軸線に対して所定の捩れ角が与えられている。
【０００３】
ここで、このようなエンドミルのうち、特に上記捩れ角が概ね４０°以上の外周刃を有するエンドミルは、一般に強捩れエンドミルと称される。そして、この種の強捩れエンドミルにおいては、特許文献１に、底刃と交わる外周刃先端部分の強度不足を補うために、底刃の軸方向すくい角が０°または０°以上の正角であって、該底刃の先端が外周刃の一部となるフラット刃を、例えばエンドミル本体の回転軸線と平行な平面によって構成し、さらにこのフラット刃先端の強度を確保するために、該フラット刃先端コーナに面取り刃を設けたものが提案されている。ただし、この面取り刃は、フラット刃と鈍角に接しているので、上記フラット刃の回転方向後方に連なる外周逃げ面と底刃外周側の回転方向後方に連なる先端逃げ面との交差稜線部を面取りすることにより形成される。
【特許文献１】特開２０００−１９０１２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような強捩れエンドミルでは、上述のように外周刃の先端部分の強度不足を補うのは勿論、例えば高硬度材料の切削や高速切削を行う場合には、それよりも後端側に延びる外周刃自体についてもその強度を確保する必要があり、このため外周刃の径方向すくい角は負角に設定されることが多い。従って、この外周刃のすくい面をそのままエンドミル本体先端に延長して底刃を形成すると、この底刃の径方向すくい角も強度の高い負角となるが、特許文献１のようにエンドミル本体の回転軸線と平行な平面によって底刃自体に面取りを施すようにして、その先端（外周端）に外周刃の一部となるフラット刃を形成すると、面取りされた底刃は、上述のように外周刃のすくい面をそのまま先端に延長して形成した底刃よりも回転方向後方側に位置することとなり、その径方向すくい角が外周刃よりも正角側に大きくなって、特に底刃の外周側において却って強度が損なわれてしまい、切削時に欠損等が生じ易くなってしまうおそれがある。
【０００５】
本発明は、このような背景の下になされたもので、底刃に面取りを施すことによって面取り部を形成することにより、底刃の軸方向すくい角を外周刃の捩れ角よりも負角側に大きくしながらも、この面取り部によって底刃の外周側の強度が損なわれてしまうのを防ぐことができ、特に上述のような強捩れエンドミルに適用して好適なエンドミルを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、エンドミル本体の先端部外周に、先端側から後端側に向けて切削時のエンドミル回転方向後方側に捩れるように延びる外周刃を形成するとともに、該エンドミル本体の先端には、内周側から外周側に延びて上記外周刃の先端に連なる底刃を形成し、この底刃に、軸方向すくい角が上記外周刃の捩れ角よりも負角側に大きくなる面取り部を該底刃に沿って形成するとともに、上記底刃の外周側では、該底刃の径方向すくい角が上記外周刃の径方向すくい角と略等しくなるように、この面取り部を周方向に曲折させて、上記底刃を内周側から外周側に向けて直線同士が角度をもって交差する折れ線状にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
従って、このように構成されたエンドミルにおいては、底刃に沿って面取り部が形成されて、その軸方向すくい角が外周刃の捩れ角よりも負角側に大きくされているので、たとえこの捩れ角が大きい強捩れエンドミルであっても、底刃の刃先角を確保して十分な強度を維持することができる。そして、底刃の外周側では、この面取り部がエンドミル本体の周方向に曲折させられることにより、その径方向すくい角が外周刃の径方向すくい角と略等しくされているので、上述のように外周刃の径方向すくい角が負角側に設定されている場合には、曲折した底刃の外周側における径方向すくい角も負角側に設定されることとなり、面取り部によって刃先角が確保されることとも相俟って、欠損等の発生を防止することが可能となる。このため、このような構成のエンドミルによれば、その工具寿命の延長を図って、長期に亙って安定した切削を促すことができる。
【０００８】
なお、この曲折した面取り部による底刃の外周側における径方向すくい角と外周刃の径方向すくい角とは、厳密に一致していなくても上述の効果を奏することができ、例えばその差が３°以内であればよい。さらに、本発明は、外周刃がエンドミル本体後端側に向けて切削時のエンドミル回転方向後方側に捩れるように延びるものであれば、その捩れ角がそれほど大きくないエンドミルにも適用可能であり、また外周刃や底刃の径方向すくい角が正角とされたエンドミルに適用することも可能であるが、上述のような事情を考慮すると、外周刃の捩れ角が３７°〜６０°とされた強捩れのエンドミルにおいて、外周刃の径方向すくい角が負角とされているのに伴い、底刃の外周側における径方向すくい角を上記面取り部によって負角とする場合に、より効果的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１ないし図４は、本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態において、エンドミル本体１は、超硬合金等の硬質材料により形成されて軸線Ｏを中心とした概略円柱状をなし、その後端側（図１において右側）が当該エンドミル本体１を工作機械の主軸に装着するためのシャンク部２とされるとともに、先端側（図１において左側）には切刃部３が形成され、上記工作機械によって軸線Ｏ回りに図２ないし図３に符号Ｔで示す回転方向に回転されつつ送り出されることにより、この切刃部３によってワークに切削加工を施してゆく。
【００１０】
この切刃部３の外周には、その先端から後端側に向けて軸線Ｏ回りに切削時のエンドミル本体１の回転方向Ｔの後方側に捩れる複数条（本実施形態では６条）の切屑排出溝４が、周方向に等間隔に、軸線Ｏに関して所定角度（本実施形態では６０°）ずつ回転対称に形成されている。そして、これらの切屑排出溝４の回転方向Ｔ側を向く壁面と、その回転方向Ｔ後方側に連なる切刃部３の外周逃げ面との交差稜線部、すなわち上記壁面の外周側辺稜部には、切屑排出溝４と同じく後端側に向かうに従い軸線Ｏ回りに回転方向Ｔの後方側に捩れる外周刃５が形成されており、その捩れ角θは３７°〜６０°の強捩れとされている。また、切屑排出溝４の上記壁面はこの外周刃５のすくい面６とされ、その径方向すくい角αは図３に示すように負角に設定されている。
【００１１】
一方、この切刃部３の先端部すなわちエンドミル本体１の最先端部においては、各切屑排出溝４の先端側開口部が内周側に削り広げられるようにしてギャッシュ７が形成されており、こうして広げられた切屑排出溝４の回転方向Ｔ側を向く上記壁面の先端側すなわちすくい面６の先端側には、エンドミル本体１の内周側から外周側に延びて上記外周刃５の先端に連なる底刃８が形成されている。さらに、この底刃８には、図４に示すように上記すくい面６と切刃部３先端の先端逃げ面９とをそのまま延長して交差させた場合の交差稜線部を、例えば軸線Ｏに平行な平面によって削り落とすようにして面取り部１０が形成されている。従って、この面取り部１０はすくい面６に対して鈍角に交差して、その軸方向すくい角は外周刃５の捩れ角θよりも負角側に大きく設定されることとなり（本実施形態では０°）、底刃８はこの面取り部１０と先端逃げ面９との交差稜線部に形成されることとなる。
【００１２】
そして、この面取り部１０は、本実施形態では図２に示すように、エンドミル本体１内周側では軸線Ｏから外周側に延びるようにされていて、これによりこの内周側における底刃８の径方向すくい角は０°とされる一方、エンドミル本体１外周側では外周側に向かうに従い回転方向Ｔの後方側に向かうように曲折させられている。従って、これに伴い底刃８の外周部もエンドミル本体１外周側に向かうに従い回転方向Ｔの後方側に向かうように曲折させられて、これにより、この外周側における底刃８の径方向すくい角βは負角となるようにされ、こうして負角とされたエンドミル本体１外周側における底刃８の径方向すくい角βは、同じく負角とされた上記外周刃５の径方向すくい角αと略等しくされており、より具体的には両径方向すくい角α、βの差すなわちα−βの絶対値が３°以内となるようにされている。
【００１３】
ここで、本実施形態では、上記面取り部１０は、エンドミル本体１外周側において上記軸線Ｏに平行な平面とされたまま、内周側に対して角度をもって折れ曲がるように形成されており、従って底刃８も内周側から外周側に向けて直線同士が角度をもって交差する折れ線状に曲折させられることとなる。ただし、こうして折り曲げられた底刃８の外周部の長さは、内周側よりも十分短くされている。
【００１４】
このように構成されたエンドミルにおいては、まず底刃８に沿って軸方向すくい角が外周刃５の捩れ角θよりも負角側に大きくなる面取り部１０が形成されていて、底刃８自体はこの面取り部１０と先端逃げ面９との交差稜線に形成されるため、外周刃５の捩れ角θが上述のように正角側に大きい強捩れのエンドミルであっても、底刃８には大きな刃先角を与えて十分な強度を確保することができ、この刃先角の不足による底刃８の欠損等を防止することができる。そして、この面取り部１０は、こうして捩れ角θよりも負角側に大きな軸方向すくい角のまま（本実施形態では０°）、そのエンドミル本体１外周側が回転方向Ｔの後方側に曲折させられ、これに伴い底刃８の外周側も同じく回転方向Ｔ後方側に曲折させられて、その径方向すくい角βが外周刃５の負角とされた径方向すくい角αと略等しくされているので、この底刃８の外周側においても、面取り面１０と上記外周逃げ面との交差角を、外周刃５における上記すくい面６と外周逃げ面との交差角と略同等に確保することが可能となり、上述のように底刃８自体の強度が確保されることとも相俟って欠損等を確実に防止することができる。従って、上記構成によれば、これらに起因した底刃８の欠損によって工具寿命が短縮されてしまうのを防いで、長期に亙って安定した切削が可能な工具寿命の長いエンドミルを提供することが可能となる。
【００１５】
なお、こうして曲折された面取り部１０によって負角とされた底刃８の径方向すくい角βは、厳密に外周刃５の径方向すくい角αと等しくされる必要はないが、これら径方向すくい角α，βの差が大きすぎると、外周刃５の径方向すくい角αが大きい場合には上述の効果を確実に奏することができなくなる一方、逆に底刃８の外周側における径方向すくい角βが大きい場合には、本実施形態ではこの底刃８の外周側により切削抵抗の増大を招くとともに、底刃８がその内外周で大きく折れ曲がることとなってその曲折部の強度が却って損なわれてしまうおそれもある。従って、これら径方向すくい角α，βの差は、上述のように３°以内の範囲とされるのが望ましい。
【００１６】
また、上述のように軸方向すくい角が外周刃５の捩れ角θより負角側に大きな面取り部１０を底刃８に沿って形成して、その外周側では該底刃８の径方向すくい角βを外周刃５の径方向すくい角αと略等しくなるように、この面取り部１０を周方向に曲折させるといった構成自体は、例えば捩れ角θが上記範囲よりも十分小さなエンドミルや、外周刃５の径方向すくい角αが０°や正角に設定されたエンドミルにも適用可能であり、このうち後者のエンドミルでは、底刃８の径方向すくい角βを外周刃５の径方向すくい角αと略等しくするために面取り部１０の外周側を内周側に対して上記回転方向Ｔ側に曲折させるようにしてもよい。しかしながら、捩れ角θの小さなエンドミルでは外周刃５のすくい面６の先端にそのまま底刃８を形成しても大きな刃先角が得られるため、強度確保のために面取り部１０を形成する必要は少なく、また０°や正角の外周刃５の径方向すくい角αに合わせて面取り部１０の外周側を回転方向Ｔ側に曲折させるとこの外周側で却って強度不足を生じるおそれがあるので、上記構成は、本実施形態のように外周刃５の捩れ角θが３７°〜６０°で径方向すくい角αが負角とされた強捩れのエンドミルに適用して特に好適である。
【００１７】
なお、本実施形態では底刃８が、エンドミル本体１先端内周側において軸線Ｏから外周側に延びるようにされて、その径方向すくい角は上述のように０°とされているが、例えば軸線Ｏ周辺にセンタ穴が形成されていたりする場合には、底刃８は軸線Ｏから離れたこのセンタ穴周辺から外周側に延びるようにされていてもよく、またこの内周側でも底刃８の径方向すくい角が負角となるようにされていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態を示すエンドミル本体１の側面図である。
【図２】図１に示した実施形態のエンドミル本体１先端の正面図である。
【図３】図１におけるＺＺ断面図である。
【図４】図１に示した実施形態の面取り部１０を示す底刃８に直交する断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  エンドミル本体
３  切刃部
４  切屑排出溝
５  外周刃
６  外周刃５のすくい面
８  底刃
９  先端逃げ面
１０  面取り部
Ｏ  エンドミル本体１の回転軸線
Ｔ  エンドミル本体１の切削時の回転方向
θ  外周刃５の捩れ角
α  外周刃５の径方向すくい角
β  底刃８のエンドミル本体１外周側における径方向すくい角
【図１】
0004797333.tif 000002
【図２】
0004797333.tif 000003
【図３】
0004797333.tif 000004
【図４】
0004797333.tif 000005