(57)【要約】【課題】  被削材の底面仕上げ加工を行うエンドミルにおいて、高速加工や高送り加工を行った場合や、実際の切削加工時にエンドミルが僅かに倒れて傾斜した場合においても、送りマークと呼ばれる切削跡が生じるのを抑制し、仕上げ面精度のよい底面仕上げ加工が安定して行えるようにする。【解決手段】  工具本体10の先端部における底刃11と外周刃12とが交差するコーナ部13を円弧状に形成すると共に、この円弧状になったコーナ部から底刃を先端側に凸になった円弧状に形成し、この底刃の円弧の中心位置から外周刃の外周端までの半径方向の距離をａ、底刃の円弧の半径をＲ、工具本体の先端部における外周刃の回転軌跡の径をＤとした場合に、ａ／Ｄの値が０．０１〜０．１５の範囲、上記の半径Ｒが３Ｄ〜１０Ｄの範囲になるようにした。【選択図】  図３
2007038344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具本体の先端部における底刃と外周刃とが交差するコーナ部が円弧状に形成されると共に、この円弧状になったコーナ部から上記の底刃が先端側に凸になった円弧状に形成され、この底刃の円弧の中心位置から外周刃の外周端までの半径方向の距離をａ、この底刃における円弧の半径をＲ、工具本体の先端部における外周刃の回転軌跡の径をＤとした場合に、ａ／Ｄの値が０．０１〜０．１５の範囲であると共に、上記の半径Ｒが３Ｄ〜１０Ｄの範囲であることを特徴とするエンドミル。
【請求項２】
請求項１に記載のエンドミルにおいて、上記の底刃が１つであることを特徴とするエンドミル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被削材の底面仕上げ加工を行うのに使用するエンドミルに係り、高速や高送りで底面仕上げ加工を行った場合においても、底刃による送りマーク等が発生するのを抑制し、仕上げ面精度のよい底面仕上げ加工が行えるようにした点に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から被削材の底面仕上げ加工を行うのにエンドミルが使用されており、このようなエンドミルにおいては、底刃における切削抵抗を小さくするため、外周刃と交差する底刃の外周側端部から適当なすかし角を持つようにして底刃を傾斜した直線状に形成したものが一般に使用されている。
【０００３】
しかし、このようなエンドミルによって被削材の底面仕上げ加工を効率よく行うために、高速加工や高送り加工を行った場合、上記の底刃の外周側端部の切削により、送りマークと呼ばれる切削跡が明確に残り、底面の仕上げ面精度が悪くなるという問題があった。
【０００４】
このため、近年においては、上記のようなエンドミルにおいて、特許文献１に示されるように、その底刃を円弧状に形成したものや、特許文献２に示されるように、その底刃を外周側の一次切刃とこの一次切刃に連続する二次切刃とで構成し、一次切刃のすかし角を小さくしたものが提案されている。
【０００５】
しかし、特許文献１に示されるように底刃を円弧状に形成したり、特許文献２に示されるように底刃における外周側の一次切刃のすかし角を小さくしたエンドミルを使用した場合においても、実際の切削加工時にエンドミルが僅かに倒れて傾斜するだけで、底刃と外周刃とが交差するコーナ部によって上記の送りマークが発生するようになり、安定して仕上げ面精度のよい底面仕上げ加工を行うことは困難であった。
【０００６】
また、従来のエンドミルにおいては、一般に複数の底刃が設けられており、各底刃を加工する際のバラツキにより、各底刃における軸方向の突き出し量等に誤差が生じ、これによっても底面の仕上げ面精度が悪くなるという問題があった。
【特許文献１】特許第２５１９１５５号公報
【特許文献２】特開２０００−４２８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、被削材の底面仕上げ加工を行うのに使用するエンドミルにおける上記のような問題を解決することを課題とするものであり、高速加工や高送り加工を行った場合や、実際の切削加工時にエンドミルが僅かに倒れて傾斜した場合においても、送りマークと呼ばれる切削跡が生じるのを抑制し、仕上げ面精度のよい底面仕上げ加工が安定して行えるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明におけるエンドミルにおいては、上記のような課題を解決するため、工具本体の先端部における底刃と外周刃とが交差するコーナ部を円弧状に形成すると共に、この円弧状になったコーナ部から上記の底刃を先端側に凸になった円弧状に形成し、この底刃の円弧の中心位置から外周刃の外周端までの半径方向の距離をａ、この底刃における円弧の半径をＲ、工具本体の先端部における外周刃の回転軌跡の径をＤとした場合に、ａ／Ｄの値が０．０１〜０．１５の範囲になると共に、上記の半径Ｒが３Ｄ〜１０Ｄの範囲になるようにした。
【０００９】
また、本発明におけるエンドミルにおいては、上記の底刃を１つにすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明におけるエンドミルにおいては、上記のように工具本体の先端部における底刃と外周刃とが交差するコーナ部を円弧状に形成すると共に、この円弧状になったコーナ部から上記の底刃を先端側に凸になった円弧状に形成したため、このエンドミルを回転させて上記の底刃により底面仕上げ加工を行った場合、仕上げ面は上記の底刃による円弧形状が重なった状態となり、高速加工や高送り加工を行った場合においても、送りマークと呼ばれる切削跡が生じるのが抑制されるようになる。
【００１１】
また、本発明におけるエンドミルのように、底刃と外周刃とが交差するコーナ部を円弧状に形成すると共に、上記の底刃における凸になった円弧の中心位置から外周刃の外周端までの半径方向の距離をａ、この凸になった円弧の半径をＲ、工具本体の先端部における外周刃の回転軌跡の径をＤとした場合に、ａ／Ｄの値が０．０１〜０．１５の範囲になると共に、上記の半径Ｒが３Ｄ〜１０Ｄの範囲になるようにすると、切削抵抗が大きくなってビビリが発生したり、仕上げ面にうねりが発生するのも防止されると共に、切削加工時におけるエンドミルの僅かな振れや倒れによって、送りマークが発生するのも防止されるようになり、高速加工や高送り加工を行った場合においても、仕上げ面精度のよい底面仕上げ加工が安定して行えるようになる。
【００１２】
ここで、上記のａ／Ｄの値が０．０１〜０．１５の範囲になるようにしたのは、ａ／Ｄの値が０．０１より小さいと、切削加工時におけるエンドミルの僅かな振れや倒れにより、送りマークが発生しやすくなる一方、ａ／Ｄの値が０．１５より大きくなると、凸の円弧状になった底刃による切削領域が長くなって切削抵抗が増大し、ビビリが発生したり、仕上げ面にうねりが発生するようになるためである。
【００１３】
また、底刃の円弧の半径Ｒが３Ｄ〜１０Ｄの範囲になるようにしたのは、この半径Ｒが３Ｄより小さいと、凸の円弧状になった底刃における軸方向の突き出し量が大きくなると共に、仕上げ面が曲率の小さい円弧の重なりとなり、仕上げ面の精度が悪くなる一方、半径Ｒが１０Ｄより大きくなると、底刃を円弧にした効果が少なくなり、底刃による切削領域が長くなって切削抵抗が増大し、ビビリが発生したり、仕上げ面にうねりが発生するようになり、また切削加工時におけるエンドミルの僅かな振れや倒れによって、送りマークが発生するようになるためである。
【００１４】
また、本発明におけるエンドミルにおいて、上記の底刃を１つにすると、底刃を複数設けた場合のように、各底刃を加工する際のバラツキにより、各底刃における軸方向の突き出し量等に誤差が生じ、これによって仕上げ面の精度が悪くなるということもなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施形態に係るエンドミルを添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、この発明におけるエンドミルは、特に下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
【００１６】
この実施形態におけるエンドミルにおいては、図１（Ａ），（Ｂ）〜図３に示すように、工具本体１０の先端部に１つの底刃１１を設けると共に、この底刃１１と外周刃１２とが交差するコーナ部１３を半径ｒの円弧状に形成している。
【００１７】
ここで、上記の底刃１１としては、図３に示すように、上記の円弧状になったコーナ部１３から先端側に凸になった円弧状になったものを形成するようにしている。
【００１８】
そして、上記の底刃１１の凸になった円弧の中心位置から外周刃１２の外周端までの半径方向の距離ａを、この工具本体１０の先端部における外周刃１２の回転軌跡の径Ｄに対して、ａ／Ｄの値が０．０１〜０．１５の範囲になるようにすると共に、この底刃１１の円弧の半径Ｒが３Ｄ〜１０Ｄの範囲になるようにしている。
【００１９】
また、この実施形態におけるエンドミルにおいては、上記の工具本体１０の外周部に先端部から軸方向に直線状になった切り屑排出溝１４を形成して、工具本体１０の先端部から軸方向に直線状になった所定長さの外周刃１２を形成すると共に、この外周刃１２が工具本体１０の軸部１５よりも半径方向外方に若干突出するようにし、このエンドミルを回転させて、上記の底刃１１によって被削材の底面仕上げ加工を行う際に、この工具本体１０の軸部１５が被削材の側壁面等に接触しないようにしている。
【００２０】
なお、この実施形態におけるエンドミルにおいては、上記のように直線状になった切り屑排出溝１４を形成して、直線状になった外周刃１２を形成するようにしたが、上記の切り屑排出溝１４及び外周刃１２をねじれさせて、切り屑の排出性を向上させることも可能である。
【実施例】
【００２１】
次に、この発明の実施例に係るエンドミルを用いた場合に、仕上げ面精度のよい底面仕上げ加工が行えるようになることを、比較例を挙げて明らかにする。
【００２２】
（実施例１）
実施例１のエンドミルにおいては、上記の実施形態に示すエンドミルにおいて、超硬合金を用いた工具本体１０の先端部における外周刃１２の回転軌跡の径Ｄを１２．５ｍｍにし、工具本体１０の先端部に直線状に軸方向に伸びた切り屑排出溝１４を設けると共に、工具本体１０の先端部から軸方向の長さが５ｍｍになった直線状の外周刃１２を設け、この外周刃１２の先端に半径ｒが０．２ｍｍなったコーナ部１３を設けると共に、このコーナ部１３から先端側に凸の円弧状になった底刃１１を設けている。
【００２３】
そして、この円弧状になった底刃１１の半径Ｒを７５ｍｍ（Ｒ＝６Ｄ）、この半径Ｒの中心から外周刃１２の外周端までの半径方向の距離ａを０．４５ｍｍ（ａ／Ｄ＝０．０３６）になるようにした。
【００２４】
また、上記のようにエンドミルを加工した後、その表面をＴｉＡｌＮで被覆した。
【００２５】
（実施例２）
実施例２のエンドミルにおいては、上記の実施例１のエンドミルにおいて、上記の切り屑排出溝１４及び外周刃１２のねじれ角を５０°にし、それ以外は、上記の実施例１のエンドミルと同様にした。
【００２６】
（比較例１）
比較例１のエンドミルにおいては、上記の実施例１のエンドミルにおいて、上記の底刃１１をすかし角が約２°になった直線状に形成し、それ以外は、上記の実施例１のエンドミルと同様にした。
【００２７】
そして、ＨＲＣが４２のプレハ−ドン鋼（ＮＡＫ８０）からなる被削材に対して、上記の実施例１，２及び比較例１のエンドミルを使用し、それぞれ回転数を５０００ｒｐｍ、切込みを０．０３ｍｍ、回転当りの送り量を０．０５ｍｍ／ｒｅｖにし、ピック送りを２．４ｍｍ，４．８ｍｍ，８．４ｍｍに変更させて、１２０ｍｍの長さの底面切削加工を５往復行い、それぞれ送り方向及びピック方向における底面の最大面粗さをＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に準拠して測定し、その結果を下記の表１に示した。
【００２８】
【表１】
2007038344.tif 000003
【００２９】
この結果、実施例１，２のエンドミルを使用した場合には、比較例１のエンドミルを使用した場合に比べて、送り方向及びピック方向における底面の最大面粗さが大きく低減され、ピック送りを大きくした場合においても、仕上げ面精度のよい底面仕上げ加工が行えるようになった。
【００３０】
また、上記の被削材に対して、上記の実施例１，２及び比較例１のエンドミルを使用し、それぞれ回転数を５０００ｒｐｍ、切込みを０．０３ｍｍ、ピック送りを８．４ｍｍにし、回転当りの送り量を０．０５ｍｍ／ｒｅｖ，０．１０ｍｍ／ｒｅｖ，０．２０ｍｍ／ｒｅｖに変更させて、１２０ｍｍの長さの底面切削加工を５往復行い、それぞれ送り方向及びピック方向における底面の最大面粗さをＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に準拠して測定し、その結果を下記の表２に示した。
【００３１】
【表２】
2007038344.tif 000004
【００３２】
この結果、実施例１，２のエンドミルを使用した場合には、比較例１のエンドミルを使用した場合に比べて、送り方向及びピック方向における底面の最大面粗さが大きく低減され、回転当りの送り量を大きくした場合においても、仕上げ面精度のよい底面仕上げ加工が行えるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の一実施形態に係るエンドミルの概略側面図及び先端側の概略正面図である。
【図２】同実施形態に係るエンドミルの概略斜視図である。
【図３】同実施形態に係るエンドミルの先端部の状態を示した部分拡大側面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  工具本体
１１  底刃
１２  外周刃
１３  コーナ部
１４  切り屑排出溝
１５  軸部
ａ  底刃の円弧の中心位置から外周刃の外周端までの半径方向の距離
Ｒ  底刃の円弧の半径
Ｄ  工具本体の先端部の径
【図１】
2007038344.tif 000005
【図２】
2007038344.tif 000006
【図３】
2007038344.tif 000007