(57)【要約】【課題】  波形に凹凸する切刃を有するラフィングエンドミルを、この波形に対応した断面形状の研削面を有する砥石を切刃に沿った方向に移動しつつ製造する際に、この砥石の移動量に誤差が生じたり、砥石の研削面が傾いたりしても、切削時に切刃に欠損が生じるのを防ぐことが可能なラフィングエンドミルを製造する。【解決手段】  エンドミル本体１に波形に凹凸する切刃２が形成されたラフィングエンドミルを、切刃２がなす波形に対応した断面形状を有する研削面１２を備えた砥石１１を用いて、この砥石１１を波形のピッチに基づいた間隔で切刃２に沿って移動させつつ切刃２を研削することにより製造するに際し、砥石１１を移動させた際の研削面１２同士の繋ぎ目Ｃを、切刃２がなす波形の凹部２Ｂに位置させる。【選択図】        図１
2005279885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンドミル本体に波形に凹凸する切刃が形成されたラフィングエンドミルを、上記切刃がなす波形に対応した断面形状を有する研削面を備えた砥石を用いて、該砥石を上記波形のピッチに基づいた間隔で上記切刃に沿って移動させつつ該切刃を研削することにより製造するラフィングエンドミルの製造方法であって、上記砥石の研削面のうち、上記切刃に沿った方向の両端部を、該切刃がなす波形の凹部に対応した断面形状とし、上記砥石を移動させた際の上記研削面同士の繋ぎ目を、上記切刃がなす波形の波底からこの波形の深さの１／２以内の範囲に位置させることを特徴とするラフィングエンドミルの製造方法。
【請求項２】
上記砥石の研削面が、上記切刃がなす波形の１ピッチ分よりも大きな幅の断面形状を有していることを特徴とする請求項１に記載のラフィングエンドミルの製造方法。
【請求項３】
上記砥石の研削面には、上記切刃がなす波形の凸部に対応した断面形状の部分が複数形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のラフィングエンドミルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、専らワークの粗加工に使用される波形に凹凸した切刃が形成されたラフィングエンドミルの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ラフィングエンドミルは、例えば特許文献１〜３に記載の通り、図４に示すように軸線Ｏ回りに回転されるエンドミル本体１の先端部外周に円弧状や正弦波状等の波形に凹凸する切刃２が形成されたものであって、通常エンドミル本体１にはこのような切刃２が周方向に間隔をあけて形成され、かつこの周方向に隣接する切刃２同士では、該切刃２がなす波形の位相がずらされている。このようなラフィングエンドミルによれば、エンドミル本体１を回転しつつ上記切刃２をワークに切り込ませることにより、切刃２の位相がずらされた波形の専ら凸部によって図５に示すような断面の切屑が分断されて生成されるため、専ら金属材料よりなるワークの切削加工における粗削り用として加工効率を上げるために用いられる。
【特許文献１】特許第３３５６８２３号公報
【特許文献２】特開平８−１３２３１１号公報
【特許文献３】特開２００１−１２１３４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このような波形に凹凸した切刃２を有するラフィングエンドミルは、公知の手段によりまずエンドミル本体１の先端部外周に溝部を形成しておき、この溝部のエンドミル回転方向を向く壁面の外周側辺稜部からこの辺稜部に連なるエンドミル本体１の外周面に、図６や図７に示すように切刃２がなす波形に対応した断面形状を有する研削面３を備えた砥石４によって研削を施すことにより、上記壁面の外周側辺稜部に切刃２を形成して製造される。なお、切刃が凹凸していない通常のエンドミルを製造しておき、この切刃に上述のような研削面３を有する砥石４によって研削を施すことにより製造することも可能である。ここで、図６では、研削砥石４の上記研削面３に切刃２がなす波形の凹部に対応した断面形状の凸部が１つ形成されており、この凸部の両側の研削面３両端部には、切刃２の凸部の略半分に対応した断面形状の半凹部が形成されていて、この研削砥石４を、切刃２がなす波形の１ピッチ分ずつ該切刃２に沿った方向にずらすように移動させて研削を行うことにより、波形の凹凸を順次繋げて切刃２の全長を波形に形成している。
【０００４】
また、図７では、研削面３に切刃２がなす波形の凹部に対応した凸部が２つと、その間に切刃２の凸部に対応した凹部とが形成されており、また研削面３の両端部は上記２つの凸部の途中から接線方向に延びる傾斜面とされていて、やはり切刃２の波形１ピッチ分ずつ切刃２に沿って砥石４を移動させて研削を行うことにより、波形の凹凸を順次繋げるとともに、上記傾斜面によって削り残された切刃２の凸部周辺を、研削面４中央の凹部で研削するようにしている。なお、このようにして研削された波形の切刃２は、そのエンドミル本体１後端側（図６、７において右側）で、図６の例では切刃２の凸部頂点で滑らかにエンドミル本体１後端部のシャンク部５の外周面に連なるようにされ、また図７の例では上記傾斜面によってシャンク部５外周面に鈍角に交差するようにされる。
【０００５】
しかしながら、このうち図６に示す例では、砥石４を切刃２に沿ってずらして移動させる際に、その１回ごとの移動の間隔が厳密に切刃２がなす波形の１ピッチ分に合わされていないと、移動前後の上記研削面３の端部の位置がずれてしまい、これら移動前後の研削面３端部によって形成される波形の切刃２の繋ぎ目Ｃに角部や段差部が形成されてしまう。しかるに、この図６では、砥石４の研削面３の両端部が上述のように切刃２の凸部の略半分に対応した形状の半凹部とされているので、こうして角部や段差部が形成される繋ぎ目Ｃは切刃２がなす波形の凸部の頂点部分に位置することとなるが、かかる部分は切削の際にワークに切り込まれる部分であるために衝撃的な負荷が作用することが多く、従ってそのような部分に角部や段差部が形成されていると、ここから亀裂が生じることにより切削時に切刃２が欠損してしまうおそれがある。
【０００６】
一方、図７に示す例では、砥石４の研削面３の両端部が上述のような傾斜面とされていて、この傾斜面によって削り残された部分を研削面３中央の凹部で研削して切刃２の凸部を形成するため、砥石４を移動させた際の繋ぎ目Ｃは、この研削面３中央の凹部と両端部の傾斜面とが重なる部分に位置し、切刃２ではその凸部頂点からやや凹部側にずれた位置となる。従って、この砥石４の移動の際の間隔が切刃２に沿った方向にその波形１ピッチ分からずれても、上記角部や段差部は切刃２の凸部頂点に位置することはないため、図６の例に比べては耐欠損性への影響は少ないものの、長期の切削に使用するうちにはやはりこのような角部や段差部から切刃２に亀裂が生じて欠損するおそれがあり、しかもこの例では、図８に示すように砥石４の研削面３が切刃２に対して僅かでも傾いてしまうと、繋ぎ目Ｃ部分で研削面３中央の凹部により研削された切刃２の凸部が上記傾斜面によって切り欠かれてしまい、この凸部の頂点近傍に欠損を引き起こす角部がやはり形成されてしまうおそれがある。
【０００７】
本発明は、このような背景の下になされたもので、波形に凹凸する切刃を有するラフィングエンドミルを、この波形に対応した断面形状の研削面を有する砥石によって該砥石を切刃に沿った方向に移動しつつ製造する際に、この砥石の移動量に誤差が生じたり、砥石の研削面が傾いたりしても、切削時に切刃に欠損が生じるのを防ぐことが可能なラフィングエンドミルを製造しうるラフィングエンドミルの製造方法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】
【０００８】
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、エンドミル本体に波形に凹凸する切刃が形成されたラフィングエンドミルを、上記切刃がなす波形に対応した断面形状を有する研削面を備えた砥石を用いて、該砥石を上記波形のピッチに基づいた間隔で上記切刃に沿って移動させつつ該切刃を研削することにより製造するラフィングエンドミルの製造方法であって、上記砥石の研削面のうち、上記切刃に沿った方向の両端部を、該切刃がなす波形の凹部に対応した断面形状とし、上記砥石を移動させた際の上記研削面同士の繋ぎ目を、上記切刃がなす波形の波底からこの波形の深さの１／２以内の範囲に位置させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
しかるに、このような製造方法によって製造されたラフィングエンドミルにおいては、上記砥石の研削面の両端部が、切刃がなす波形の凹部に対応した断面形状とされていて、この砥石を切刃に沿って移動させつつ研削した際の砥石研削面同士の繋ぎ目が、凹凸する切刃がなす波形の波底からこの波形の深さの１／２以内の範囲に位置しており、すなわち繋ぎ目がこの波形の凹となる凹部に位置したものとなるが、この切刃がなす波形の凹部は、図５にも示したように当該ラフィングエンドミルによる切削時にワークに切り込まれることが少なく、一般的なラフィングエンドミルにおける切刃の波形の深さと１刃当たりの切り込み量とを考慮すると、この切刃がなす波形の波底からこの波形の深さの１／２以内の範囲に位置していれば、該繋ぎ目の部分が切削に関与することはない。従って、研削の際の砥石の移動間隔に誤差が生じたり、砥石の研削面が傾いていたりすることにより、たとえこの繋ぎ目に角部や段差部が形成されてしまっても、これら角部や段差部に切削時の負荷が作用することはなく、このため本発明によれば、かかる角部や段差部から亀裂が生じて切刃が欠損してしまうのを防ぐことが可能なラフィングエンドミルを製造することができる。
【００１０】
ここで、上記砥石の研削面を、上記切刃がなす波形の１ピッチ分よりも大きな幅の断面形状を有するものとすることにより、このような砥石を上記波形のピッチに基づいた間隔で移動させることで、移動前後の砥石の端部がオーバーラップするため、その繋ぎ目をより滑らかにすることができる。さらに、このような砥石の研削面に、上記切刃がなす波形の凸部に対応した断面形状の部分を複数形成することにより、砥石を移動させる間隔を上記波形の複数ピッチ分ずつとすることができて、切刃に対して繋ぎ目自体の数を減らすことができるので、欠損の発生を一層効果的に防止することが可能なラフィングエンドミルを製造することができる。また、このような切刃がなす波形の凸部に対応した断面形状の部分を複数有する砥石を例えば波形の１ピッチ分ずつの間隔で移動させれば、移動方向側の研削面で荒加工を行う一方で、移動方向後方側の研削面では同時に仕上げ加工を行うようなこともでき、より良好な被研削面と正確な波形を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１および図２は、図４に示したようなラフィングエンドミルを製造する場合の本発明の第１の実施形態を示すものであり、この図４や図５〜図８に示した例と共通する要素には同一の符号を配してある。本実施形態により製造されるラフィングエンドミルは、その切刃２が、例えば等しい半径の凹円弧と凸円弧とを交互に滑らかに接して連続させた波形形状を有するものであり、従ってこのうち凸円弧により形成される凸部２Ａの頂点２ａと凹円弧により形成される凹部２Ｂの波底２ｂとの間の間隔が、この切刃２がなす波形の深さＤとされる。ただし、上記凸円弧と凹円弧との半径は互いに異なっていてもよく、またこれらの間が直線によって滑らかにつなげられていてもよい。さらに、切刃２がなす波形は、正弦曲線等の他の形状であってもよい。
【００１２】
このような切刃２を形成する本実施形態の砥石１１は、図６や図７の例と同様に該切刃２がなす波形に対応した断面形状を有する研削面１２を備えたものであるが、この研削面１２は、切刃２に沿った方向の両端部１２Ａが、該切刃２がなす波形の凹部２Ｂに対応した断面形状とされている。すなわち、凹部２Ｂが上述のように凹円弧状とされる場合には、両端部１２Ａはこの凹円弧と等しい半径の断面凸円弧状とされ、ただし凹部２Ｂが隣接する凸部２Ａに滑らかに接するようにされているのに対し、両端部１２Ａの互いに反対側を向く側縁部１２Ｂは上記半径のまま断面１／４円弧をなして切れ上がるように形成されている。また、これら両端部１２Ａの間の研削面１２の中央部１２Ｃは、切刃２の凸部２Ａに対応した断面凹円弧形状とされ、本実施形態ではこのような凹円弧が１つだけ、隣接する両端部１２Ａがなす断面凸円弧に切刃２と同様滑らかに接して連続するように形成されている。従って、本実施形態の砥石１１の研削面１２は、切刃２がなす波形の１ピッチ分と凹部２Ｂ１つ分の幅を有することとなる。
【００１３】
本実施形態においても、公知の手段によりエンドミル本体１の先端部外周に溝部を形成しておき、この溝部のエンドミル回転方向を向く壁面の外周側辺稜部からこの辺稜部に連なるエンドミル本体１の外周面を、上記砥石１１を切刃２に形成されるべき波形のピッチに基づいた間隔（本実施形態では１ピッチ分）で上記辺稜部に沿って順次移動させつつ、エンドミル本体１の周方向に研削することにより上述のような波形の切刃２を形成する。勿論、切刃が凹凸していない通常のエンドミルを製造しておき、この切刃に上述のような研削面１２を有する砥石１１によって研削を施すことにより製造することも可能である。なお、研削面１２の両端部１２Ａの側縁部１２Ｂが上述のように断面１／４円弧とされていることから、切刃２のエンドミル本体１後端側（図１、２において右側）はシャンク部５の外周面に略垂直に交差することになる。そして、このように砥石１１を切刃２に沿って移動させる際、上記砥石１１の研削面１２の両端部１２Ａが切刃２の凹部２Ｂに対応した形状とされているので、移動後に砥石１１の移動方向と反対側に位置する一方の端部１２Ａは、移動前に他方の端部１２Ｂによって研削された切刃２の凹部２Ｂに位置することとなり、従ってこれら移動前後の研削面１２の繋ぎ目Ｃは、この凹部２Ｂに位置することとなる。
【００１４】
従って、このような製造方法によって製造されたラフィングエンドミルにおいては、砥石１１を移動させる際の間隔に誤差が生じて厳密に切刃２の波形１ピッチとならずに繋ぎ目Ｃに角部が形成されたり、あるいは図２に示すように砥石１１の研削面１２が切刃２に対して傾いてしまって繋ぎ目Ｃに段差部が形成されたりしても、これら角部や段差部は切削時にワークに切り込まれない凹部２Ｂに形成されることとなるので、切削時の負荷によってこの繋ぎ目Ｃの角部や段差部から亀裂が生じたり、これに起因して切刃２が欠損したりするようなこともない。このため、本実施形態によれば、耐欠損性が高くて工具寿命の長いラフィングエンドミルを提供することが可能となる。
【００１５】
しかも、本実施形態では上述のように、研削面１２の両端部１２Ａのうち、砥石１１の移動後の一方の端部１２Ａは、移動前に他方の端部１２Ａによって研削された切刃２の凹部２Ｂに位置することとなるので、これを目安に砥石１１の移動間隔を確認することができ、例えば図６に示した例のように砥石４を移動させるごとに波形１ピッチ分の切刃２を形成して繋げてゆくのに比べ、この移動間隔に誤差が生じること自体を防ぐことも可能となる。また、本実施形態ではこの研削面１２の両端部１２Ａの側縁部１２Ｂが切刃２の凹部２Ｂの半径に合わせた断面１／４円弧状とされているので、例えば図７および図８に示した例のように砥石４の研削面３両端部が傾斜面とされているのに比べ、繋ぎ目Ｃに角部や段差部が形成されてもそれ自体を小さくすることができ、従って切刃２の耐欠損性が一層高いラフィングエンドミルを製造することが可能となる。
【００１６】
なお、この繋ぎ目Ｃは、本実施形態では砥石１１の移動間隔が正確に切刃２の波形１ピッチと一致していれば凹部２Ｂの上記波底２ｂに位置することとなるが、この移動間隔と切刃２の波形１ピッチとに誤差がある場合や、あるいは研削面１２が傾いた場合でも、切刃２がなす上記波形の波底２ｂからこの波形の上記深さＤの１／２以内の範囲に位置するようにされている。これは、これ以上波形の凸部２Ａの頂点２ａに近い位置に継ぎ目Ｃが位置すると、誤差や傾きによってこの継ぎ目Ｃに角部や段差部が形成された場合、１刃当たりの切り込み量によってはこの角部や段差部がワークに切り込まれてしまうおそれが生じるからである。
【００１７】
さらに、本実施形態の砥石１１の研削面１２は、切刃２がなす波形の１ピッチ分と凹部２Ｂ１つ分の幅を有しており、すなわち上記波形の１ピッチ分よりも大きな幅の断面形状を有している。このため、上述のように砥石１１を上記波形１ピッチ分ずつ移動させて研削を行った際には、移動の前後での砥石１１の研削面１２の軌跡がオーバーラップすることとなるので、これらの研削面１２により形成される波形を繋ぎ目Ｃにおいてよりスムーズに連続させることができ、角部や段差部を目立たなくさせることが可能となるという効果も得ることができる。
【００１８】
また、本実施形態では上述のように、切刃２がなす波形の凸部２Ａに対応した断面凹円弧形状の部分を砥石１１の研削面１２の中央部１２Ｃに１つだけ形成し、この砥石１１を波形の１ピッチ分ずつ移動させて切刃２を波形に形成するようにしているが、例えば図３に示す本発明の第２の実施形態のように、砥石１１の研削面１２の両端部１２Ａの間にこのような凸部２Ａに対応した断面形状部分を複数、切刃２がなす波形のピッチに合わせて形成しておき、この複数分のピッチに合わせた間隔で砥石１１を移動させるようにしてもよい。このような第２の実施形態によれば、研削面１２の両端部１２Ａ以外の複数ピッチの部分では繋ぎ目Ｃ自体が形成されることがなくなるので、製造されるラフィングエンドミルにおいて一層の耐欠損性向上を図ることができるとともに、１つの切刃２当たりの砥石１１による研削回数も少なくなるので、効率的なラフィングエンドミルの製造を促すことも可能となる。
【００１９】
一方、このような凸部２Ａに対応した断面形状部分が研削面１２に複数形成された砥石１１を用いる本発明の第２の実施形態では、上述のようにこの凸部２Ａ複数分のピッチに合わせた間隔で砥石１１を移動させるようにするほかに、これよりも少ないピッチ、例えば１ピッチ分ずつの間隔で砥石１１を移動させることにより、この移動の方向側の研削面１２では荒加工を行うとともに、移動方向後方側の研削面１２ではこうして荒加工された波形を仕上げ加工するといった形態を採ることが可能となる。従って、そのような製造方法では、より良好な被研削面を得ることができて、これに伴い切刃２にも一層正確な波形を与えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す図である。
【図２】図１に示す実施形態において砥石１１の研削面１２が切刃２に対して傾いた状態を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す図である。
【図４】ラフィングエンドミルの側面図である。
【図５】ラフィングエンドミルによる切削形態を示す図である。
【図６】ラフィングエンドミルの従来の製造方法を示す図である。
【図７】ラフィングエンドミルの他の従来の製造方法を示す図である。
【図８】図７に示す例において砥石４の研削面３が切刃２に対して傾いた状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  エンドミル本体
２  切刃
２Ａ  切刃２の凸部
２Ｂ  切刃２の凹部
１１  砥石
１２  研削面
１２Ａ  研削面１２の端部
Ｃ  砥石１１を移動させた際の研削面１２同士の繋ぎ目
Ｄ  切刃２がなす波形の深さ
【図１】
2005279885.tif 000003
【図２】
2005279885.tif 000004
【図３】
2005279885.tif 000005
【図４】
2005279885.tif 000006
【図５】
2005279885.tif 000007
【図６】
2005279885.tif 000008
【図７】
2005279885.tif 000009
【図８】
2005279885.tif 000010