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技術 不等リードエンドミル

出願人 有限会社栄進機工
発明者 竹吉公三
出願日 2013年12月24日 (7年0ヶ月経過) 出願番号 2013-265074
公開日 2015年7月2日 (5年5ヶ月経過) 公開番号 2015-120219
状態 特許登録済
技術分野 フライス加工
主要キーワード 不等分割 切上り シャンク長 切屑排出用 ビビリ振動 突き出し長 工具研削盤 再研削
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年7月2日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (14)

課題

不等リードエンドミル再研削する際、目視でもねじれ角の差を容易に識別することができ、刃溝をねじれ角の異なった他の刃溝と誤って再研削するのを防ぐことができるようにした不等リードエンドミルを提供する。

解決手段

エンドミル本体の先端部外周にねじれ角が異なる切刃5a、5b、5c、5dを複数形成してなる不等リードエンドミルにおいて、前記ねじれ角の違いに応じて切刃5a、5b、5c、5dないし刃溝4a、4b、4c、4dの刃長ないし溝長が異なり、同一のねじれ角ないしリードの切刃5a、5b、5c、5dないし刃溝4a、4b、4c、4dは同一長さに形成する。

概要

背景

この種のエンドミルとして、例えば下記特許文献1−4にはエンドミル本体の先端部外周螺旋状をなしてねじれ切刃が複数形成され、これら切刃のうち、少なくとも一つの切刃のねじれ角を他の切刃のねじれ角と異なる不等ねじれ刃とすることにより、エンドミル本体の軸方向に沿った少なくとも一部において、回転方向における切刃の間隔を異にした不等リードエンドミルが提案されている。

この種の不等リードエンドミルは、エンドミルの回転方向における切刃の間隔が異なる部分では、各切刃が被削材に食い付く間隔が異なり、ねじれ角も異なることから、これら切刃による切削力やその作用時間が異なるようになり、そのためエンドミル本体にその固有振動共振するような周期的な振動を生ずるのを防ぐことができ、共振に起因するビビリ振動が惹き起こされるのを防ぐことができる、としている。

切削時における共振を軽減するエンドミルとしてはこのほか、切刃のねじれ角は全て同じであるが、エンドミル本体の軸方向と直交する円周上の切刃の位置が不等に形成された、いわゆる不等分割刃形と称されるエンドミルも知られる。

前述の不等リードエンドミルは、切刃が被削材に食い付くときの軸方向における間隔が切刃の位置ごとに異なるため、切り込みが深さ方向(工具軸方向)に深く行われるほど共振を軽減する効果が前記不等分割エンドミルより大きく、そのため近年、難削用エンドミルとして多く使用されている。

概要

不等リードエンドミルを再研削する際、目視でもねじれ角の差を容易に識別することができ、刃溝をねじれ角の異なった他の刃溝と誤って再研削するのを防ぐことができるようにした不等リードエンドミルを提供する。エンドミル本体の先端部外周にねじれ角が異なる切刃5a、5b、5c、5dを複数形成してなる不等リードエンドミルにおいて、前記ねじれ角の違いに応じて切刃5a、5b、5c、5dないし刃溝4a、4b、4c、4dの刃長ないし溝長が異なり、同一のねじれ角ないしリードの切刃5a、5b、5c、5dないし刃溝4a、4b、4c、4dは同一長さに形成する。

目的

本発明は、不等リードエンドミルを再研削する際、目視でもねじれ角の差を容易に識別することができ、切刃をねじれ角の異なった他の切刃と誤って再研削するのを防ぐことができるようにした不等リードエンドミルを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

エンドミル本体の先端部外周ねじれ角ないしリードが異なる切刃ないし刃溝を複数形成してなる不等リードエンドミルにおいて、前記ねじれ角ないしリードの違いに応じて切刃の刃長ないし刃溝の溝長が異なり、同一のねじれ角ないしリードの刃長ないし溝長は同一長さに形成したことを特徴とする不等リードエンドミル。

請求項2

溝長の最大差異はミル剛性の低下に影響しない程度で、かつ前記刃部刃径の10〜50%としたことを特徴とする請求項1記載の不等リードエンドミル。

請求項3

エンドミル本体の先端部外周にねじれ角ないしリードが異なる切刃ないし刃溝を複数形成してなる不等リードエンドミルにおいて、刃溝切上り部に刃長を表示する刻印を形成するか、或いは刃溝溝端の切上げ部近くのシャンク部に、ねじれ角ないしリードの違いを識別するための刻印が形成されることを特徴とする不等リードエンドミル。

請求項4

前記刻印はねじれ角ないしリードを表示することを特徴とする請求項3記載の不等リードエンドミル。

技術分野

0001

本発明は、エンドミル本体の先端部外周ねじれ角が異なる切刃を複数備えたエンドミルに関する。

背景技術

0002

この種のエンドミルとして、例えば下記特許文献1−4にはエンドミル本体の先端部外周に螺旋状をなしてねじれる切刃が複数形成され、これら切刃のうち、少なくとも一つの切刃のねじれ角を他の切刃のねじれ角と異なる不等ねじれ刃とすることにより、エンドミル本体の軸方向に沿った少なくとも一部において、回転方向における切刃の間隔を異にした不等リードエンドミルが提案されている。

0003

この種の不等リードエンドミルは、エンドミルの回転方向における切刃の間隔が異なる部分では、各切刃が被削材に食い付く間隔が異なり、ねじれ角も異なることから、これら切刃による切削力やその作用時間が異なるようになり、そのためエンドミル本体にその固有振動共振するような周期的な振動を生ずるのを防ぐことができ、共振に起因するビビリ振動が惹き起こされるのを防ぐことができる、としている。

0004

切削時における共振を軽減するエンドミルとしてはこのほか、切刃のねじれ角は全て同じであるが、エンドミル本体の軸方向と直交する円周上の切刃の位置が不等に形成された、いわゆる不等分割刃形と称されるエンドミルも知られる。

0005

前述の不等リードエンドミルは、切刃が被削材に食い付くときの軸方向における間隔が切刃の位置ごとに異なるため、切り込みが深さ方向(工具軸方向)に深く行われるほど共振を軽減する効果が前記不等分割エンドミルより大きく、そのため近年、難削用エンドミルとして多く使用されている。

先行技術

0006

特公昭63−62323号
特公平5−49408号
特許第4432883号
特開2010−172977号

発明が解決しようとする課題

0007

前述の不等リードエンドミルは、一本のエンドミル本体にねじれの異なる刃溝を複数研削することにより形成されるが、刃溝同士の干渉を避けつつ切屑排出用ポケットを確保する必要があることから、ねじれ角の差異には制限が生ずる。すなわち切刃のピッチは小さくなると、切刃間の刃溝の溝幅も小さくなり、溝幅があまりに小さくなると、切屑を排出するのが困難となり、切屑詰まりを生じて工具寿命極端に低下する。そのためねじれ角の差異には制限を生ずるが、この制限は、刃長刃径の比、いわゆるL/Dが大きい程受け易く、同一のL/Dでも刃数が多くなる程、円周方向の切刃ピッチが狭くなり制限を受け易くなる。そのため切刃のねじれ角にはあまり大きな差異を設けることができず、多くの場合、ねじれ角の差は10°以下に設定され、実用的なエンドミルは5°以下という設定が多くなっている。

0008

難削材の切削に用いるエンドミルは一般鋼の切削に用いるときに比べ、寿命が概して短く、切刃の磨耗により逃げ面とすくい面を頻繁に再研削せねばならない。不等リードエンドミルの再研削は、一般の等リードエンドミルと同様、NC工具研削盤などの研削盤を用い、該研削盤にミルの径と一つの刃のねじれ角値を入力して行い、一つの切刃の研削を行ったのち、次のねじれ角が異なる切刃のねじれ角値を入力して次の切刃への研削を繰り返すが、ねじれ角の差異が小さいと、研削盤への入力時にねじれ角を誤って入力し易い。とくにねじれ角の差が3°以下の場合、目視で判断するのが難しいため、再研削の都度、顕微鏡で測定確認してから研削盤にねじれ角を入力せねばならず、手間が掛かって作業能率が悪くなる、という問題があった。

0009

本発明は、不等リードエンドミルを再研削する際、目視でもねじれ角の差を容易に識別することができ、切刃をねじれ角の異なった他の切刃と誤って再研削するのを防ぐことができるようにした不等リードエンドミルを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0010

請求項1に係わる発明は、エンドミル本体の先端部外周にねじれ角ないしリードが異なる切刃ないし刃溝を複数形成してなる不等リードエンドミルにおいて、前記ねじれ角ないしリードの違いに応じて切刃の刃長ないし刃溝の溝長が異なり、同一のねじれ角ないしリードの刃長ないし溝長は同一長さに形成したことを特徴とする。

0011

請求項2に係わる発明は、請求項1に係わる発明において、溝長の最大長さはミル剛性の低下に影響しない程度で、かつ前記刃部の刃径の10〜50%としたことを特徴とし、
請求項3に係わる発明は、エンドミル本体の先端部外周にねじれ角ないしリードが異なる切刃ないし刃溝を複数形成してなる不等リードエンドミルにおいて、刃溝切上り部に刃長を表示する刻印を形成するか、或いは刃溝溝端の切上げ部近くのシャンク部に、ねじれ角ないしリードの違いを識別するための刻印が形成されることを特徴とする。

0012

請求項4に係わる発明は、請求項3に係わる発明において、前記刻印はねじれ角ないしリードを表示することを特徴とする。

0013

なお、請求項1に係わる発明と請求項3に係わる発明は、ねじれ角ないしリードが異なる切刃ないし刃溝を複数形成してなる不等リードエンドミルにおいて、ねじれ角ないしリードの違いを目視で容易に識別することができる手段を設けた点で、共通する特別な技術的特徴を有しており、発明の単一性を有しているものである。

発明の効果

0014

請求項1に係わる発明によると、ねじれ角ないしリードが異なる切刃ないし刃溝は長さが異なり、軸方向における刃溝溝端の切上げ部の位置が異なるため、ねじれ角ないしリードの違いを目視で簡単かつ容易に識別することができる。

0015

請求項2に係わる発明によると、目視で容易に識別できるように溝長に差異を設けてもミルの剛性の低下に影響を及ぼすことはない。

0016

請求項3に係わる発明によると、刃溝に形成される刻印或いは溝端の切上げ部又は該切上げ部近くのシャンク部に形成される刻印を見ることによりねじれ角ないしリードの違いを識別することができる。

0017

請求項4に係わる発明によると、刻印を見ることによりねじれ角或いはリードを把握することができる。

図面の簡単な説明

0018

本発明に係わる不等リードエンドミルの刃先部分の正面図。
図1に示すエンドミルの側面図。
図2に示すエンドミルの刃部の展開図。
不等リードエンドミルの別の実施形態の刃先部分の正面図。
図4に示すエンドミルの側面図。
図5に示すエンドミルの刃部の展開図。
不等リードエンドミルの更に別の実施形態の一部を断面で表した側面図。
図7に示すエンドミルの刃部の展開図。
不等リードエンドミルの更に別の実施形態の一部を断面で表した側面図。
図9に示すエンドミルの刃部の展開図。
不等リードエンドミルの更に別の実施態様を示す側面図。
不等リードエンドミルの更に別の実施態様を示す側面図。
不等リードエンドミルの他の実施態様を示す側面図。

実施例

0019

以下、本発明を実施するための形態を図1図13に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施形態の不等リードミルを刃先から見た正面図、図2は同エンドミルの側面図、図3図2に示すエンドミルの刃部の展開図で、エンドミル1の本体には先端側(図2の左側部分)に刃部2が形成され、後端側(図2の右側部分)がシャンク部3となっている。

0020

刃部2には螺旋状に研削された4条の刃溝4a、4b、4c、4dにより、4条のねじれた切刃5a、5b、5c、5dが刃溝間に形成され、各切刃5a、5b、5c、5dのうち、切刃5a、5cは共に同じねじれ角θ1に、切刃5b、5dは共に同じねじれ角θ2となっている。そして刃先からシャンク側溝端の切上げ部6までの刃溝4a、4b、4c、4dの軸方向の長さは刃溝4a、4cが同じ長さL1で、刃溝4b、4dが同じ長さL2となっている。また切刃5a、5b、5c、5dの軸方向の長さも切刃5a、5cが同じ長さl1で、切刃5b、5dが同じ長さl2となっている。

0021

切刃5a、5b、5c、5dは図3に示すように、いずれも一定幅で、軸方向長さの任意の位置、例えば切刃5b、5dの略中央部においてピッチが同一とされ、切刃5a、5cと切刃5b、5dとではθ1、θ2とねじれ角が異なって形成されていることにより(θ1>θ2)、切刃5b、5c間のピッチは前記ピッチが同一のラインより刃先に向っては漸次小さくなる一方、シャンク3に向っては漸次大きくなり、また切刃5a、5b間のピッチ及び切刃5c、5d間のピッチは逆に前記ピッチが同一のラインより刃先に向って漸次大きくなる一方、シャンク3に向っては漸次小さくなっており、刃先でのピッチは切刃5a、5b間及び切刃5c、5d間でP1、切刃5b、5c間及び切刃5dに至る間でP2となっている。

0022

前記実施形態の不等リードエンドミルは4枚刃で、前述するようにねじれ角の差異には制限を生ずることから、従来の不等リードエンドミと同様、ねじれ角の差は10°以下で、5°以下とされることもあるが、刃数が5刃以上の不等リードエンドミル、或いはL/Dが5以上のいわゆるロング刃長のエンドミルにおいては、ねじれ角の差異が3°以下の微小な差となることもある。ねじれ角の差がこのような微小なものでは、ねじれ角の差を目視によって判別することは非常に困難である。これに対し、本実施形態の不等リードエンドミルでは、刃溝4a、4cと刃溝4b、4dではL1、L2と溝長が異なり、また切上げ部6の位置も異なるため、刃溝4a、4cと刃溝4b、4bとでねじれ角が異なることが目視によって容易に判別することができる。

0023

前述する刃溝の長さL1とL2の差はミル剛性の低下に影響しない程度で、かつ目視で判別できる程度、すなわち刃部2の刃径をDとすると、0.1D〜0.5Dとした。差がこれ以上大きくなると、刃溝の長さL2が長くなり、エンドミルが把持されるシャンク長が短くなったり、ミーリングチャックからのエンドミルの突き出し長さが長くならざるを得なくなるなど、工具剛性に支障を来たし、ビビリ振動を抑制する効果が得られなくなることから好ましくない。

0024

図4図6は別の実施形態の不等リードエンドミル8を示すもので、図1図3に示す前記実施形態の不等リードエンドミル1と異なる点は、切刃5a、5b、5c、5dの刃長が全て同じであることで、他の構造は図1図3に示す不等リードエンドミル1と変わりがない。図中、同一構造部分には同一符号を付してある。以下の実施形態におおても同様である。

0025

図7及び図8は更に別の実施形態の不等リードエンドミル9を示すもので、図4図6に示す前記実施形態の不等リードエンドミル8と異なる点は、刃溝4a、4cの深さを長さL2までは刃溝4b、4dと同じ溝深さで、それよりシャンク側の溝部分10の深さを浅くし、ミル断面積を極力減少させないようにして剛性の低下を極力少なくしたことで、他の構造は図4図6に示す不等リードエンドミル8と変わりがない。

0026

図9及び図10は更に別の実施形態の不等リードエンドミル11を示すもので、図7及び図8に示す実施形態の不等リードエンドミル9と異なる点は、刃溝4a、4cのシャンク側の溝部分10の溝幅を狭くし、工具剛性が損なわれることがないようにしたことで、他の構造は図7及び図8に示す不等リードエンドミル9と変わりがない。

0027

図11に示す不等リードエンドミル13は図2に示す実施形態の不等リードエンドミル1において、刃溝5a、5b、5c、5dの端部の切上り部6には、該刃溝の溝長l1、l2に相当する箇所に刻印14(図示する実施形態では刻印は・になっているが、他の形態の刻印であってもよい。以下の実施形態においても同様である)を形成し、該刻印の位置を見ることにより、ねじれ角或いはリードの違いを把握できるようにしたものである。他の構造は図1図3に示す不等リードエンドミル1と変わりがない。

0028

図12に示す不等リードエンドミル15は、図2に示す実施形態の不等リードエンドミル1において、溝切上げ部6に隣接したシャンク部3に刻印14の・を図11に示す前記実施形態の不等リードエンドミル13と同様、溝長の長さに対応して形成し、該刻印14の位置を見ることにより、ねじれ角或いはリードの違いを把握できるようにしたものである。

0029

図11及び図12に示す刻印14は、ねじれ角或いはリードに対応して例えば複数又は大きさ、形態を変えて形成し、刻印の数や大きさ或いは形態を見ることによりねじれ角ないしリードを把握できるようにしてもよい。

0030

図13は、溝切上げ部6に隣接したシャンク部3にねじれ角或いはリードに対応して刻印14の・を1ないし複数形成したもので、刻印14の・が1つはねじれ角θ1を、刻印14の・が2つはねじれ角θ2を表すようにしてある。

0031

前記各実施形態の不等リードエンドミル1、8、9、11、13、15は、いずれも4枚刃であるが、切刃の数は複数であれば4枚刃に限られるものではない。

0032

前記各実施形態の不等リードエンドミル1、8、9、11、13、15ではまた、4枚刃のうち、2刃のねじれ角を同一にし、しかもねじれ角を交互に大小にしているが、全ての刃のねじれ角を互いに異なるものとし、刃溝の溝長も全ての刃溝で互いに異なるように形成してもよい。

0033

1、8、9、11、13、15・・エンドミル
2・・刃部
3・・シャンク部
4a、4b、4c、4d・・刃溝
5a、5b、5c、5d・・切刃
6・・切上げ部
10・・溝部分
14・・刻印

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