(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱形状をなすエンドミル本体の外周部分のねじれ溝に組込配列されるエンドミル用チップにおいて、前記エンドミル用チップ１は、外観平行四辺形を呈する上面２および下面３を有してその長辺側側面６がすくい面とされ、上面２から短辺側側面５にかけては、下面３から短辺側側面５にかけて形成される円弧面よりも大きな半径の円弧面１６が形成されるとともに、前記円弧面１６の中心軸の方向と前記上面２となる平行四辺形の長辺の方向とのなす角度αは、前記平行四辺形の鋭角βより大きく９０°より小さい範囲にあることを特徴とするエンドミル用チップ。
【請求項２】
請求項１に記載のエンドミル用チップを装着するスローアウェイエンドミルにおいて、前記エンドミル用チップ１が、その前記長辺側側面６と前記円弧面１６との交差稜線に備わる円弧切れ刃８を底刃として、前記エンドミル本体１０の先端外周側に配設され、また、前記長辺側側面５内において前記円弧切れ刃８と対角線方向に対向する位置にある直線切れ刃９を外周刃として、前記エンドミル本体１０の先端から離間した位置の外周側に配設されていることを特徴とするスローアウェイエンドミル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、切削負荷の大きい重切削において使用されるスローアウェイエンドミルおよびエンドミル用チップに関し、特に、エンドミル本体の剛性を低下させることなく複数のチップを並設したものである。
【０００２】
【従来の技術】
スローアウェイエンドミルは、エンドミル本体の周方向に等間隔に形成されたねじれ溝に沿って、複数のエンドミル用チップが中央取付穴の利用により着脱自在に装着されたものである。外周側の切れ刃は分割して形成されているため、切り屑処理性が良く、また、切削力も分散されるため、円滑な切削を行うことができるという利点を有している。
【０００３】
以下に、従来のスローアウェイエンドミルおよびエンドミル用チップの一例を取り上げて、図５及び図６とともに説明する。
【０００４】
図５は、上下面が平行四辺形状と長方形状の２種類のエンドミル用チップ２０、２１を並べて装着したものである。エンドミル用チップ２０、２１相互の軸方向の間隙は、エンドミル本体の回転方向に隣接するねじれ溝の他のエンドミル用チップ２１により補完されて、回転軌跡において連続した切れ刃を構成するようになっている。
【０００５】
平行四辺形状のチップ２０は、切削上のすくい面とされる一対の外周側面２２の交差稜線部のうち上面側の交差稜線部にのみ切れ刃が形成されており、チップ当たり２コーナの使用を可能とするものである。長方形状のチップ２１は、側面２３の４隅に切れ刃が形成されており、チップ当たり４コーナの使用を可能とするものである。
【０００６】
図６は、平行四辺形状のエンドミル用チップ２０を並べて装着したものである。エンドミル本体の先端には、エンドミル用チップ２０の上面２４をエンドミル本体の外周側に向けて装着され、先端から離間した位置には、向きを入れ替えてチップ２０の下面２５を外周側に向けて装着されている。この点、前述した第１の従来技術と異なり、１種類のチップを並べて装着した構成となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、以下に従来技術の問題点を記述する。
【０００８】
前記第１の従来技術は、形状の異なる２種類のエンドミル用チップが使用されるため、チップ管理が不利・不便となり、作業性の悪いという問題があった。また、エンドミル本体の先端に装着される平行四辺形状のエンドミル用チップは、チップ当たり２コーナしか使用することができず、工具コストの増加の一因となっていた。
【０００９】
前記第２の従来技術は、同一形状・同大の１種類のチップを並べて装着するとともに、チップ当たり４コーナの使用を可能としたものであり、前記第１の従来技術の課題解決を図ったものであるが、同一溝上に配置されるチップの間隙が狭くなるという新しい問題が生じている。チップ間の間隙が狭いと、バックメタルを確保できなくなくなり、殊に、切削負荷の大きい重切削においては、エンドミル本体の剛性を低下させ、精度の良い加工を行うことができなくなるおそれがある。また、チップの上面側を着座面とした際には、チップ取付座底面との接触がチップ中心部の狭い平坦部領域に限られること、外周側面とチップ取付座壁面との接触については、線接触となることから、チップのサポート性が悪くなり、ガタツキによるチップ寿命の低下の原因となる場合があった。
【００１０】
このようなことから、本発明は、特殊形状のチップにより、エンドミル本体の剛性を低下させることなく、重切削に使用できるようにしたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
円柱形状をなすエンドミル本体の外周部分のねじれ溝に組込配列されるエンドミル用チップにおいて、前記エンドミル用チップ１は、外観平行四辺形を呈する上面２および下面３を有してその長辺側側面６がすくい面とされ、上面２から短辺側側面５にかけては、下面３から短辺側側面５にかけて形成される円弧面よりも大きな半径の円弧面１６が形成されるとともに、前記円弧面１６の中心軸の方向と前記上面２となる平行四辺形の長辺の方向とのなす角度は、前記平行四辺形の鋭角より大きく９０°より小さい範囲にあることを特徴とする。
【００１２】
また、前記エンドミル用チップが、その前記長辺側側面と前記円弧面との交差稜線に備わる円弧切れ刃を底刃として、前記エンドミル本体の先端外周側に配設され、また、前記長辺側側面内において前記円弧切れ刃と対角線方向に対向する位置にある直線切れ刃を外周刃として、前記エンドミル本体の先端から離間した位置の外周側に配設されていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態について図を参照しながら説明する。
【００１４】
図１および図２は、図３に示すエンドミル本体１０に装着される外観平行四辺形のエンドミル用チップ１を示したものである。エンドミル用チップ１は、厚さ方向に並ぶ一対の上下面２、３と、この上下面２、３の周囲に配置される外周側面とからなるいわゆるネガタイプのチップである。上面２は、中央部の幅狭の平坦面と、その両側において外周側面と連なる円弧面１６とから形成されている。上面２の中心には、厚さ方向に貫通する中央取付穴４が形成されている。
【００１５】
外周側面は、互いに対向する一対の短辺側側面５と一対の長辺側側面６とから構成されている。短辺側側面５は、上面２の両側に形成される円弧面１６と一体となって形成されている。この円弧面１６は、下面３と短辺側側面５の交差稜線に形成される円弧稜よりも大きな円弧に形成されている。また、短辺側側面５は、切削上の逃げ面とされるとともに、チップ取付座壁面１３に対しては押圧面となる。長辺側側面６は、一様な平坦面に形成されており、切削上のすくい面とされる面である。チップ取付座壁面１４に対しては、押圧面となる。
【００１６】
長辺側側面６と上下面２、３との交差稜線には、切れ刃が形成されている。長辺側側面６と円弧面１６を含む上面２との交差稜線には、１／４円弧形状の円弧切れ刃８が備わり、長辺側側面６と平坦面とからなる下面３との交差稜線には直線切れ刃９が形成されている。図２（ｂ）に示すように、この円弧切れ刃８を含む円弧面１６の中心軸の方向と上面２となる平行四辺形の長辺の方向とのなす角度αは、上面２の平行四辺形の鋭角βより大きく９０°より小さい範囲にある。この範囲に設定することにより、短辺側側面５の一部には平坦面が残された構成ともなる。
【００１７】
図３及び図４に示す如く、このエンドミル用チップ１を並べて配設した場合は、隣接して装着されるエンドミル用チップ１のバックメタルが確保され、エンドミル本体１０の剛性を向上させることができる。また、上面中央の平坦面も拡大し、着座のサポート性が向上する。さらに、短辺側側面５の平坦部分により、チップ取付座壁面１３に対する接触面積が増大し、殊に、軸方向の切削力に対してのサポート性が著しく向上する。
【００１８】
このようなことから、本発明は、特に、切削負荷の大きい重切削において有効であり、加工精度の高い安定した加工を行うことができる。
【００１９】
図３に示すエンドミル本体１０には、周方向に等間隔に分割された６条のねじれ溝１２が備わっている。ねじれ溝１２は、エンドミル本体１０の軸線に対して、所定の角度γに傾斜して形成されている。この角度γは、軸方向のすくい角を決定するものであり、切りくず処理性や加工精度に強い影響を与える。切りくずは、所定の長さに分断され、円滑に排出されることが望ましい。加工精度をよくするには、切削振動を抑制する必要がある。このようなことから、本発明では、ねじれ角γを１０°に設定している。
【００２０】
前述したように、同一形状・同大のエンドミル用チップ１は、一のねじれ溝１２において、エンドミル本体１０の先端と、先端から離間した位置の２ヶ所に並んで装着されている。エンドミル本体１０の先端には、円弧切れ刃８が底刃となるように、エンドミル用チップ１の上面２をエンドミル本体１０の外周側に向けて装着され、先端から離間した位置には、円弧切れ刃８と対角線方向に対向する位置にある直線切れ刃９が外周刃となるように、向きを入れ替えてチップ１の下面３を外周側に向けて装着されている。これにより、先端においては、円弧切れ刃８を有する鋭角端部７が底面側に向けて装着されるため、逃げ角の備わるいわゆるポジタイプのチップを用いた場合と同様の効果が得られる。また、上下面２、３の向きを入れ替えて装着されることにより、チップ当たりの生産性が向上し、経済的でもある。
【００２１】
一方、一のねじれ溝１２に隣接して周方向に前後する他のねじれ溝１２には、エンドミル本体１０の先端から離間した位置に、エンドミル用チップ１が装着されている。このエンドミル用チップ１は、一のねじれ溝１２に並んで配設されたエンドミル用チップ１の軸方向の間隙を直線切れ刃９により補完する役割を有しており、全体として、隣接する２条のねじれ溝１２の合計３個のエンドミル用チップ１が、１組となって、切れ刃を完成させる構成となっている。すなわち、連続した３枚の切れ刃を備えるエンドミルと同等の効果が得られる。このように、複数のエンドミル用チップ１で切れ刃を分割して構成することは、切りくずを細かく分断する上で有利であり、同時に、切削抵抗を分散することができ、振動の抑制された円滑な切削を行うことができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、隣接して装着されるエンドミル用チップのバックメタルが確保され、エンドミル本体の剛性を高めることができる。また、上面の平坦面が拡大し、着座のサポート性を向上させることができる。これにより、切削負荷の大きい重切削を円滑に行うことができる。
更に、エンドミル用チップには、底刃と外周刃とに対応する円弧切れ刃と直線切れ刃とが備えられているため、チップ当たりの生産性が向上し、経済的でもある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるエンドミル用チップの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は、図１の平面図であり、（ｂ）は正面図である。
【図３】本発明に係わるスローアウェイエンドミルの一実施形態であって、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は底面図である。
【図４】図１のエンドミル用チップが図３のスローアウェイエンドミルに並べて装着された状態を示す図である。
【図５】従来のエンドミル用チップの一例と、そのチップが装着された状態の一例を示す図である。
【図６】従来のエンドミル用チップの一例と、そのチップが装着された状態の他の一例を示す図である。
【符号の説明】
１  チップ本体
５  短辺側側面
６  長辺側側面
８  円弧切れ刃
１０  エンドミル本体
１２  ねじれ溝
【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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【図６】
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