(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長辺切刃と短辺切刃とこれら切刃間に挟まれた円弧状切刃とをそれぞれに有する第一チップと第二チップをエンドミル本体の先端部に着脱自在に備え、前記第一チップは長辺切刃を外周刃に短辺切刃を底刃として、前記第二チップは長辺切刃を底刃に短辺切刃を外周刃として装着され、さらに前記第一チップと前記第二チップは外周側に位置する前記円弧状切刃の回転軌跡が重なるように装着されたスローアウェイエンドミルにおいて、
前記第一チップの底刃は、前記エンドミル本体の外周から軸に向かって軸方向基端部側に傾斜し、
前記第二チップの底刃は、前記エンドミル本体の外周から軸に向かって軸方向基端部側へ傾斜する外周側の第一傾斜部と軸方向先端部側へ傾斜する軸側の第二傾斜部とを備え、
前記第一チップの底刃の回転軌跡は、前記エンドミル本体の外周側で前記第二チップよりも前記軸方向先端側に位置するとともに前記第二チップの底刃に備える前記第二傾斜部の回転軌跡と交叉することを特徴とするスローアウェイエンドミル。
【請求項２】
前記第二傾斜部の途中から前記エンドミル本体の軸側の端部に向かって前記第二チップの底刃側のチップ厚みが漸減することを特徴とする請求項１記載のスローアウェイエンドミル。
【請求項３】
前記エンドミル本体の軸方向基端部側に向かって第二チップの外周刃側のチップ厚みが漸減することを特徴とする請求項１記載記載の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、工具本体の外周に切削インサートを着脱自在に装着するスローアウェイエンドミルに係り、特に底刃によって穴底の切削も同時に行う３次元スローアウェイエンドミルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば２枚の平行四辺形板状のスローアウェイチップが工具本体の先端に装着されてなり、突き加工可能なスローアウェイエンドミルでは一方のチップは長辺刃を底刃とし、短辺刃を外周刃とするように配置し、他方のチップは短辺刃を底刃とし、長辺刃を外周刃とするように配置したものがある。
【０００３】
しかしながらこのようなエンドミルで、外周刃を工具本体の回転軸線に沿って配設して肩削りや突き加工などに用いた場合、外周刃の一方が1枚刃列構成となり、このコーナー部において摩耗が大きくなったり、欠損が生じたりするという問題があった。
このような問題を解決するために特開平１０―２９１１１５号公報および特開２００１−１２１３４１号公報に示されるような解決方法が用いられた。
【０００４】
図６は特開平１０―２９１１１５号公報のスローアウェイエンドミルのチップ配置説明図（チップの回転軌跡の重なりを示す）である。
【０００５】
このスローアウェイエンドミルにおいて、線対称で逆勝手となる2種類の平行四辺形板状のチップ５０ａ，５０ｂを用い、一方のチップ５０ａの短辺を底刃５１とし、他方のチップ５０ｂの長辺を底刃５２として用いることで、それぞれの底刃５１，５２の外周側の円弧状切刃を重ね、短い方の底刃５１の略全体を長い底刃５２に略完全に重ねた2枚刃部分５３を設けていた。これにより、外周コーナー刃の欠損を抑制して切削効率を向上できることが記載されている。
【０００６】
図７は特開２００１−１２１３４１号公報のスローアウェイエンドミルのチップ配置例説明図である。
【０００７】
このスローアウェイエンドミルは、1種類のチップを２つの先端側チップ６０，７０，８０として用いるものである。前記チップは底刃または外周刃として用いる短辺切刃６１，７１，８１の両端コーナー角が９０°未満となっている。また、底刃または外周刃として用いられる長辺切刃６２，７２，８２を備えている。
【０００８】
このスローアウェイエンドミルによれば、チップ1種類で先端チップを構成することにより、工具管理が容易である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術は、突き（穴あけ）加工時の切くず処理や切削状態が良好とは言えないものである。線対称で逆勝手の2種類のチップを用いた場合、図６に示すように、穴あけ加工時、比較的軽切削で加工すると、1枚刃列部５４と2枚刃列部５３が混在し、特に2枚刃列部５３で切削する箇所の切くずが薄くなり伸びやすい状態で排出される。
【００１０】
また、底刃または外周刃として用いるとともに短辺６１，７１，８１の両端コーナー角が９０°未満となっている1種類のチップを用いた場合であって、前記短辺６１の両コーナー角を等しくした場合、図７（ａ）に示すように、1枚刃列部６４と２枚刃切列部６３が存在し、２枚刃列部６４で切くずが薄くなり伸びやすい状態で排出される。
【００１１】
また前記コーナー角が異なる場合であって、図７（ｂ）に示すように長辺切刃７２を短辺切刃７１よりも軸線方向先端部側（軸ｏ）とした場合、チップ1枚のみに負荷がかかり、切削抵抗のバランスは良好でない。
【００１２】
これに対して、図７（ｃ）に示すように短辺切刃８１を長辺切刃８２よりも軸線方向先端部側（軸ｏ）とした場合、突き加工において、短辺底刃８１がすべて被削材にあたってから長辺底刃８２が被削材にあたることになり、被削材への食い付きが悪くなってしまう。また、切刃の軌跡の交叉部分にコーナーの円弧状切刃が来るが、この円弧状切刃は、切屑の厚みが厚くなる結果、切屑の厚みが不均一となり、不安定な切屑となってしまう恐れがあった。
【００１３】
このような従来技術の課題に鑑み、本発明は、突き加工の軽切削においても切屑処理が良好であり、切削抵抗のバランスが取れていて加工時にエンドミル本体が過度にしなったりせず、さらに、被削材への食い付を良くすることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１のスローアウェイエンドミルは、長辺切刃と短辺切刃とこれら切刃間に挟まれた円弧状切刃とをそれぞれに有する第一チップと第二チップをエンドミル本体の先端部に着脱自在に備え、前記第一チップは長辺切刃を外周刃に短辺切刃を底刃として、前記第二チップは長辺切刃を底刃に短辺切刃を外周刃として装着され、さらに前記第一チップと前記第二チップは外周側に位置する前記円弧状切刃の回転軌跡が重なるように装着されたスローアウェイエンドミルにおいて、前記第一チップの底刃は、前記エンドミル本体の外周から軸に向かって軸方向基端部側に傾斜し、前記第二チップの底刃は、前記エンドミル本体の外周から軸に向かって軸方向基端部側へ傾斜する外周側の第一傾斜部と軸方向先端部側へ傾斜する軸側の第二傾斜部とを備え、前記第一チップの底刃の回転軌跡は、前記エンドミル本体の外周側で前記第二チップよりも前記軸方向先端側に位置するとともに前記第二チップの底刃に備える前記第二傾斜部の回転軌跡と交叉することを特徴とする。
【００１５】
かかる構成によれば、通常の肩切削および溝切削を行う際に最も負荷のかかる先端外周側の円弧状切刃が2枚刃仕様であるので、前記円弧状切刃が大きく摩耗したり、欠損をしたりするのを防止できる。
【００１６】
また前記第一チップの底刃の回転軌跡を前記エンドミル本体の外周側で前記第二チップ２よりも前記軸方向先端側に突出させ、前記第ニチップの底刃に備える前記第二傾斜部の回転軌跡と交叉させることにより、ドリル加工時に回転軌跡の交叉部分の内側と外側とで切屑が別個に形成される。そして、第一チップの底刃の回転軌跡がその途中で第二チップの底刃の回転軌跡と交わるので、外周側の第一チップによる切屑の幅をその底刃の幅よりも短くすることができる。したがって、切屑処理を良好とすることが可能となる。また、切刃の軌跡の交叉が直線での交わりなので、切屑の厚みが均一となり、切屑処理が安定する。
【００１７】
また前記第二チップの底刃における第二傾斜部は前記エンドミルに軸に近づくに従って前記軸方向先端部に傾いているため、切削速度が遅く切削抵抗が大きいこの部分で、第二チップ外周刃からエンドミル本体の軸側に向かう切削応力の分力が発生すると同時に第一チップがエンドミル本体の軸から外周刃に向かう切削応力の分力が発生するためエンドミルとしては切削応力のバランスをとることができる。
【００１８】
さらに、突き加工において第一チップの底刃のすべてが被削材に当たる前に第二チップの底刃が被削材に当たるので被削材への食い付きが良好である
次に、請求項２のスローアウェイエンドミルは前記第二傾斜部の途中から前記エンドミル本体の軸側の端部に向かって前記第二チップの底刃側のチップ厚みが漸減することを特徴とする。
【００１９】
かかる構成によれば、エンドミルの径方向の芯高さを上げても回転軸付近の芯高さをある程度自由に設定することができ、過剰な芯上がりによる、第二チップの回転軸付近のチップ欠損を防止することが出来る。
【００２０】
また、請求項３のスローアウェイエンドミルは前記エンドミル本体の軸方向基端部側に向かって前記第二チップの外周刃側のチップ厚みが漸減することを特徴とする。
【００２１】
かかる構成によればエンドミル本体のバックメタルを大きくとることが出来るとともに実すくい角を大きくすることができ、切れ味も良好となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。
【００２３】
図１乃至図５に本実施形態のスローアウェイエンドミル及びこれを構成するスローアウェイチップを示す。
【００２４】
上記スローアウェイエンドミルは、側面と上面との交叉稜に2つの長辺切刃１１、２１と2つの短辺切刃１２、２２をそれぞれ有する第一チップ１と第二チップ２を備える。
【００２５】
そのうち前記第一チップ１は図３に示すように平行四辺形板状であって、その長辺切刃を外周刃１１として、その短辺切刃を底刃１２としてエンドミル本体に取付けられる。
【００２６】
前記第一チップ１の底刃１２の回転軌跡は、図５のチップ配置説明図に示すように、外周から軸ｏの手前までの領域をカバーする。なお、図前記第一チップの底刃１２は外周から軸ｏへの方向に軸方向基端側に傾いている。
【００２７】
前記第二チップ２は、図１および図４に示すように、少なくとも前記底刃２２が外周から軸に向かいある領域まで軸方向基端側に傾斜した第一傾斜部２２ａと、そこから逆に軸方向先端部側に傾斜した切刃第二傾斜部２２ｂを有しており、その長辺切刃を底刃２２として、短辺切刃を外周刃２１として前記エンドミル本体Ｃに取り付けられる。この底刃２２は外周から軸ｏを超える切刃を持つが、前記第一チップ１がカバーする領域から軸ｏを超える領域をカバーする。前記第二チップ２の底刃２２は前述のように凹状となっているので、外周から軸ｏへの方向にこれに相反する方向よりも大きな切削応力が発生する。それと同時に前記第一チップ１は軸側から外周に向かう切削応力の分力がこれと相反する方向の分力より大きいのでエンドミル全体として切削応力のバランスをとることができる。
【００２８】
前記第一チップ１の先端外周側の円弧状切刃１３と第二チップ２の先端外周側の円弧状切刃２３の工具回転軸ｏまわりの回転軌跡が重なるように第一チップ１と第二チップ２を配置しており、肩切削および溝切削時に最も負荷のかかる軸先端方向の2つの円弧状切刃を2枚刃構成にしたことにより大きく摩耗したり、欠損をしたりするのを防止されるようになる。
【００２９】
また、図５に示すように前記第一チップ１の底刃１２は、前記エンドミル本体の外周側で前記第二チップ２よりも前記軸方向先端側に位置するとともに前記第ニチップ２の底刃に備える前記第二傾斜部２２ｂの回転軌跡と点ｐにて交叉している。ドリル加工時は第一チップ１と第二チップ２が切削領域を分担しているため、切くずが二分割され、切くずの排出性が改善されるとともに切削抵抗も低くなる。
【００３０】
そして、外周側の第一チップ１による切屑の幅をその底刃の幅よりも短くすることができるので切屑処理を良好とすることが可能となる。また、切刃の軌跡の交叉が直線での交わりなので、切屑の厚みが均一となり、切屑処理が安定する。
【００３１】
さらに、突き加工において第一チップ１の底刃１２のすべてが被削材に当たる前に第二チップ２の底刃２２が被削材に当たるので被削材への食い付きが良好である。
【００３２】
また、前記第二チップ２の第二傾斜部２２ｂの途中から前記エンドミル本体Ｃの軸側の端部に向かって前記第２チップ２の底刃２２側のチップ厚みが漸減する（図１及び図４参照）。これにより、エンドミルの径方向の芯高さを挙げても回転軸付近の芯高さをある程度自由に設定することができ、過剰な芯上がりによる、第二チップ２の回転軸付近のチップ欠損を防止することが出来る。
【００３３】
また、エンドミル本体Ｃの軸方向基端部側に向かって前記第二チップ２の外周刃２１側はチップ厚みが漸減する（図１及び図４参照）。これにより、エンドミル本体Ｃのバックメタルを大きくとることが出来るとともに実すくい角を大きくすることができ、切れ味も良好となる。
【００３４】
なお、本実施形態では第一チップ１が3枚および第二チップ２が1枚の構成となっているが第一チップの配置数を変化させ切刃長さを変えてもかまわない。
【００３５】
また前記第一チップ１の切刃は、本実施例ではチップ下面１４と平行だが、傾斜切刃を用いてもかまわなく、また副切刃１５を設けて仕上加工に用いることもできる。
【００３６】
前記第二チップ２の底刃２２は少なくとも第一傾斜部２２ａと第二傾斜部２２ｂを有していればよく、それ以外に傾斜部を有していても構わない。
また前記第二チップ２は本実施形態ではチップ厚み方向に屈曲した屈曲切刃だが、チップ下面２４と平行な切刃としてもよい。
【００３７】
以上、本発明の実施形態を例示したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の目的を逸脱しない限り任意の形態とすることができることは云うまでもない。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のスローアウェイエンドミルは、長辺切刃と短辺切刃とこれら切刃間に挟まれた円弧状切刃とをそれぞれに有する第一チップと第二チップをエンドミル本体の先端部に着脱自在に備え、前記第一チップは長辺切刃を外周刃に短辺切刃を底刃として、前記第二チップは長辺切刃を底刃に短辺切刃を外周刃として装着され、さらに前記第一チップと前記第二チップは外周側に位置する前記円弧状切刃の回転軌跡が重なるように装着されたスローアウェイエンドミルにおいて、前記第一チップの底刃は、前記エンドミル本体の外周から軸に向かって軸方向基端部側に傾斜し、前記第二チップの底刃は、前記エンドミル本体の外周から軸に向かって軸方向基端部側へ傾斜する外周側の第一傾斜部と軸方向先端部側へ傾斜する軸側の第二傾斜部とを備え、前記第一チップの底刃の回転軌跡は、前記エンドミル本体の外周側で前記第二チップよりも前記軸方向先端側に位置するとともに前記第二チップの底刃に備える前記第二傾斜部の回転軌跡と交叉するようにしたことにより、通常の肩切削および溝切削を行う際に最も負荷のかかる先端外周側の円弧状切刃部が2枚刃仕様であるので、前記円弧状切刃が大きく摩耗したり、欠損をしたりするのを防止できる。
【００３９】
また前記第一チップの底刃の回転軌跡を前記エンドミル本体の外周側で前記第二チップ２よりも前記軸方向先端側に突出させ、前記第ニチップの底刃に備える前記第二傾斜部の回転軌跡と交叉させることにより、ドリル加工時に回転軌跡の交叉部分の内側と外側とで切屑が別個に形成される。そして、第一チップの底刃の回転軌跡がその途中で第二チップの底刃の回転軌跡と交わるので、外周側の第一チップによる切屑の幅をその底刃の幅よりも短くすることができる。したがって、切屑処理を良好とすることが可能となる。また、切刃の軌跡の交叉が直線での交わりなので、切屑の厚みが均一となり、切屑処理が安定する。
【００４０】
また前記第二チップの底刃における第二傾斜部は前記エンドミルに軸に近づくに従って前記軸方向先端部に傾いているため、切削速度が遅く切削抵抗が大きいこの部分で、第二チップ外周刃からエンドミル本体の軸側に向かう切削応力の分力が発生すると同時に第一チップがエンドミル本体の軸から外周刃に向かう切削応力の分力が発生するためエンドミルとしては切削応力のバランスをとることができる。
【００４１】
さらに、突き加工において第一チップの底刃のすべてが被削材に当たる前に第二チップの底刃が被削材に当たるので被削材への食い付きが良好である
また、上記スローアウェイエンドミルにおいて、前記第二傾斜部の途中から前記エンドミル本体の軸側の端部に向かって第二チップの底刃側のチップ厚みが漸減する構成とした場合、エンドミルの径方向の芯高さを上げても回転軸付近の芯高さをある程度自由に設定することができ、過剰な芯上がりによる、第二チップの回転軸付近のチップ欠損を防止することが出来る。
【００４２】
また、前記エンドミル本体の軸方向基端部側に向かって前記第二チップの外周刃側のチップ厚みが漸減する構成とした場合、エンドミル本体のバックメタルを大きくとることが出来るとともに実すくい角を大きくすることができ、切れ味も良好となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスローアウェイエンドミルの一実施例を示す要部側面図である。
【図２】図1に示すスローアウェイエンドミルの１８０°回転視である。
【図３】第一のスローアウェイチップを示し、（a）は上面図、（b）は長辺側側面図を示す。
【図４】第二のスローアウェイチップを示し、（a）は上面図、（b）は長辺側側面図、（c）は短辺側側面図を示す。
【図５】図１のスローアウェイエンドミルのチップ配置説明図である。
【図６】従来のスローアウェイエンドミルのチップ配置説明図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、従来のスローアウェイエンドミルのチップ配置説明図である。
【符号の説明】
Ｃ          エンドミル本体
ｏ              軸
ｐ          第一チップと第二チップ第二傾斜部の回転軌跡の交点
１          第一チップ
２          第二チップ
１１，２１    外周刃
１２，２２      底刃
２２ａ      第一傾斜部
２２ｂ      第二傾斜部
１３，２３  円弧状切刃
１４，２４  チップ下面
１５        副切刃
【図１】
0003754920.tif 000002
【図２】
0003754920.tif 000003
【図３】
0003754920.tif 000004
【図４】
0003754920.tif 000005
【図５】
0003754920.tif 000006
【図６】
0003754920.tif 000007
【図７】
0003754920.tif 000008