JP2020059080A - エンドミル - Google Patents

Abstract

【課題】切削穴の両端に対して同時に面取り加工を施すことができ、加工効率及び加工精度の向上を可能とするエンドミルを提供する。【解決手段】軸方向Ｐに回転するシャンク本体１１を備え、シャンク本体１１は、その端部に設けられるミーリング加工部Ａ１と、その外周面に設けられる面取り加工部Ａ２と、を有し、面取り加工部Ａ２は、括れ形状であり、軸方向Ｐにおいて、その両端部からその中央部に向かって、漸次縮径していることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、エンドミルに係るものである。

従来から、フライス盤等に装着され、切削加工を行う工具として、エンドミルが多用されてきた。

エンドミルは、その先端及び軸周りに切れ刃が設けられており、軸周りに回転させることで、外周削りや肩削り、溝削り、曲面削り、穴加工といった、多様な切削加工を行うことができる。

このようなエンドミルに関する発明として、例えば、特許文献１には、シャンク本体の一端から軸方向先方に延出する二つの台座を設け、一方の台座の先端にチップを固着させ、エンドミル刃を有するエンドミル切削部を形成し、他方の台座の先端にチップを固着させる、面取り刃を有する面取り切削部を形成することにより、エンドミル刃と面取り刃とを別体に構成した、面取り刃付エンドミルが記載されている。

また、特許文献２には、キー溝の底面および側面を切削する切刃を備えた第一切刃と、第一切刃の上部に傾斜する段付き形状に形成され、キー溝の面取り部を切削する面取切刃を備えた第二切刃と、を一体に構成したエンドミルを用いた、スクロール部材の加工方法が記載されている。

また、特許文献３には、エンドミルが貫通できる内径を有し、エンドミルに固定するための止めネジを備えた筒状の枠体に、面取り刃挿入孔が形成され、面取り刃挿入孔には面取り用刃部を有する棒状の面取り刃が着脱自在に挿入され、面取り刃を枠体に固定するための止めネジを備えた、エンドミル装着型面取り具が記載されている。

特開２００５−２３８４１４号公報 特開２００３−１３９０７４号公報 特許第４０１６０６９号公報

上記した特許文献１乃至特許文献３に記載の発明は、ミーリング加工と面取り加工とを同時行うことができるエンドミルに関する発明である。

ところで、このような従来のエンドミルは、切削穴の始端が形成された一方の面に対してのみ、ミーリング加工と面取り加工とを同時行うことができる。

よって、例えば、板材に貫通穴を設け、この貫通穴の両端に対して面取り加工を施す場合、エンドミルの使用者は、切削穴の始端が形成されていない面に対し、エンドミルの再度の位置決めや、ミーリング加工及び面取り加工を行う必要があった。

即ち、使用者は、このような場合、加工工程を二回に分けることを余儀なくされ、加工効率の悪化を招いていた。
また、エンドミルの再度の位置決めにより、各面の加工位置に誤差が生じ、加工精度の悪化を招いていた。

本発明は上記のような実状に鑑みてなされたものであり、切削穴の両端に対して同時に面取り加工を施すことができ、加工効率及び加工精度の向上を可能とするエンドミルを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、
軸方向に回転するシャンク本体を備え、
前記シャンク本体は、その端部に設けられるミーリング加工部と、その外周面に設けられる面取り加工部と、を有し、
前記面取り加工部は、括れ形状であり、前記軸方向において、その両端部からその中央部に向かって、漸次縮径していることを特徴とする。

本発明によれば、面取り加工部が、括れ形状であり、軸方向において、その両端部からその中央部に向かって、漸次縮径していることで、面取り加工部の軸方向の長さと略同一か、軸方向の長さよりも小さい厚みを有する部材であれば、その部材に設けた貫通穴や端面の上端及び下端を、同時に面取り加工することが可能となる。

本発明の好ましい形態では、前記面取り加工部は、前記軸方向に沿って複数設けられていることを特徴とする。

このような構成とすることで、一つの面取り加工部の刃が劣化した場合であっても、他の面取り加工部を用いることで、面取り加工時の切れ味を長期間維持することが可能となる。

本発明の好ましい形態では、前記複数の面取り加工部の前記軸方向の厚さが、それぞれ異なることを特徴とする。

このような構成とすることで、一つの本発明に係るエンドミルで、異なる厚みを有する部材に対して面取り加工を施すことが可能となる。

本発明の好ましい形態では、前記面取り加工部の最大径は、前記ミーリング加工部の最大径以下であることを特徴とする。

このような構成とすることで、ミーリング加工及び面取り加工をスムーズに行うことが可能となる。即ち、このような構成とすることで、ミーリング加工部を軸方向に直進させることにより部材に設けた貫通穴に、本発明に係るエンドミルを挿通させることが可能となるため、この貫通穴に対して、即座に面取り加工を施すことが可能となる。

本発明の好ましい形態では、前記面取り加工部の前記軸方向に直交する断面において、前記面取り加工部は、断面積が最小となる前記断面を通る平面により、前記軸方向に二等分されることを特徴とする。

このような構成とすることで、部材に設けた貫通穴や端面の上端及び下端を、同様の形状により面取り加工を施すことが可能となる。

本発明の好ましい形態では、前記面取り加工部は、前記軸方向に向かって湾曲して形成されていることを特徴とする。

このような構成とすることで、特にＲ面取り加工の加工効率及び加工精度を向上させることが可能となる。

本発明によれば、切削穴の両端に対して同時に面取り加工を施すことができ、加工効率及び加工精度の向上を可能とするエンドミルを提供することができる。

本発明の実施形態に係るエンドミルの正面図である。 本発明の実施形態に係るエンドミルを示す図であって、（ａ）部分拡大正面図、（ｂ）ＸＸ線断面図である。 本発明の実施形態に係るエンドミルの使用方法を示す概略斜視図である。 本発明の実施形態に係るエンドミルの使用方法を示す概略斜視図である。 本発明の実施形態に係るエンドミルの使用方法を示す概略斜視図である。 本発明の実施形態に係るエンドミルの使用方法を示す概略斜視図である。 本発明の実施形態に係るエンドミルの変更例を示す部分拡大正面図である。

以下、図１〜図７を用いて、本発明の実施形態に係るエンドミルについて説明する。
なお、以下に示す実施形態は本発明の一例であり、本発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、これらの図において、符号１は、本実施形態に係るエンドミルを示す。

図１に示すように、エンドミル１は、軸方向Ｐに回転する、略円柱状のシャンク本体１１を備えている。
シャンク本体１１は、部材加工のための刃が形成されている加工部Ａと、部材加工時にシャンク本体１１を回転させる工具（図示せず）を取り付けるシャンク本体主部Ｂと、により構成されている。

加工部Ａは、その端部に設けられるミーリング加工部Ａ１と、その外周面に設けられる面取り加工部Ａ２と、を有している。

ミーリング加工部Ａ１は、その底刃がボールエンド刃として形成されているが、これに限られず、スクエアエンド刃やラジアスエンド刃、ドリル刃等であっても良く、特に限定されない。また、その外周刃も、普通刃やテーパ刃、ラフィング刃等種々の形状が採用され得る。

面取り加工部Ａ２は、軸方向Ｐに沿って４つ設けられている。
ここで、それぞれの面取り加工部Ａ２を、シャンク本体主部Ｂ側から順に、第一面取り加工部Ａ２ａ、第二面取り加工部Ａ２ｂ、第三面取り加工部Ａ２ｃ、第四面取り加工部Ａ２ｄと称することとする。
なお、面取り加工部Ａ２の数は、４つに限られず、幾つであっても良い。

詳述すれば、各面取り加工部Ａ２ａ〜Ａ２ｄは、括れ形状であり、軸方向Ｐに向かって湾曲して形成されている。また、各面取り加工部Ａ２ａ〜Ａ２ｄは、軸方向の厚さが、それぞれ異なっている。
ここで、各面取り加工部Ａ２ａ〜Ａ２ｄの軸方向の厚さを、それぞれ厚さｔａ〜ｔｄと称することとする。

図２（ａ）に示すように、面取り加工部Ａ２の最大径ＤＡ２は、ミーリング加工部Ａ１の最大径ＤＡ１と略同一である。

図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＸＸ線断面図である。
詳述すれば、ＸＸ線は、図２（ａ）において、第一面取り加工部Ａ２ａの左右の円弧の頂点を結んだ線と一致し、図２（ｂ）は、ＸＸ線を通り、軸方向Ｐに直交する平面で切断した際の断面図である。

即ち、断面Ｓは、第一面取り加工部Ａ２ａを軸方向Ｐに直交する平面で切断した断面の内、最小の断面積を有している。
そして、第一面取り加工部Ａ２ａは、ＸＸ線を通り、軸方向Ｐに直交する平面により、軸方向Ｐに二等分される構成となっている。

上記した構成は、他の面取り加工部Ａ２ｂ〜Ａ２ｄについても同様である。また、図２（ａ）において、各面取り加工部Ａ２ａ〜Ａ２ｄのそれぞれの円弧は、同一の曲率半径により形成されている。

なお、図２（ａ）において、各面取り加工部Ａ２ａ〜Ａ２ｄの円弧の大きさ、即ちＲの大きさは、これに限定されず、シャンク本体主部Ｂ側から順に小さく形成する必要もない。例えば、シャンク本体主部Ｂ側から順に大きく形成しても良いし、全て同じ大きさでも良い。
また、各面取り加工部Ａ２ａ〜Ａ２ｄのそれぞれの円弧は、必ずしも、同一の曲率半径により形成する必要はない。

以下、図３〜図６を用いて、エンドミル１の使用方法について説明する。

本実施形態では、図３に示す略長方形状の薄板材Ｚを、第三面取り加工部Ａ２ｃを用いて加工する例を説明する。
なお、薄板材Ｚの厚さＺｔは、第三面取り加工部Ａ２ｃの厚さｔｃと比較して、略同一かやや小さく構成されているものとする。

まず、エンドミル１の使用者は、エンドミル１のシャンク本体主部Ｂに、シャンク本体１１を回転させる工具（図示せず）を取り付け、エンドミル１全体を回転させながら（矢印ａ）、ミーリング加工部Ａ１の底刃を、薄板材Ｚに押し当てる（矢印ｂ）。

こうすることで、図４に示すように、ミーリング加工部Ａ１の底刃及び外周刃により、薄板材Ｚに貫通穴Ｈが形成される。
なお、図４は、説明の便宜上、図３におけるＹＹ線断面図として示している。

次に、使用者は、エンドミル１を、薄板材Ｚの面方向に動かすことで、第三面取り加工部Ａ２ｃを、開口端を含む貫通穴Ｈの内周面に当接させる（矢印ｃ）。

こうすることで、図５に示すように、第三面取り加工部Ａ２ｃの外周刃により、貫通穴Ｈの面積を拡張しつつ、その内周面に面取り加工を施すことができる。
なお、図５は、図４と同様に、図３におけるＹＹ線断面図として示している。

さらに、使用者は、エンドミル１を薄板材Ｚの面方向に任意に動かすことで、図６（ａ）に示すように、薄板材Ｚに任意の形状の貫通穴を、面取り加工を施しながら形成することができる。

また、使用者は、エンドミル１の第三面取り加工部Ａ２ｃを、貫通穴Ｈの内周面だけでなく、薄板材Ｚの各端面に当接させることで、図６（ｂ）に示すように、薄板材Ｚを、面取り加工を施しながら、任意の外形状に加工することができる。

なお、本実施形態では、第三面取り加工部Ａ２ｃを用いた加工例を示したが、加工対象の部材の厚みや加工内容等に応じて、他の面取り加工部Ａ２ａ、Ａ２ｂ、Ａ２ｄも、当然に用いることができる。

本実施形態によれば、各面取り加工部Ａ２が、括れ形状であり、軸方向Ｐに向かって湾曲して形成されていることで、薄板材Ｚに設けた貫通穴Ｈや各端面の上端及び下端を、同時にＲ面取り加工することが可能となる。

また、各面取り加工部Ａ２ａ〜Ａ２ｄが、軸方向Ｐに沿って複数設けられていることで、一つの面取り加工部Ａ２の刃が劣化した場合であっても、他の面取り加工部Ａ２を用いることで、面取り加工時の切れ味を長期間維持することが可能となる。

また、各面取り加工部Ａ２ａ〜Ａ２ｄの軸方向Ｐの厚さｔａ〜ｔｄが、それぞれ異なることで、一つのエンドミル１で、異なる厚みを有する部材に対して面取り加工を施すことが可能となる。

また、面取り加工部Ａ２の最大径ＤＡ２が、ミーリング加工部Ａ１の最大径ＤＡ１と略同一であることで、ミーリング加工及び面取り加工をスムーズに行うことが可能となる。
即ち、このような構成とすることで、ミーリング加工部Ａ１を軸方向Ｐに直進させることにより、薄板材Ｚに設けた貫通穴Ｈに、加工部Ａを挿通させることが可能となるため、貫通穴Ｈに対して、即座に面取り加工を施すことが可能となる。

また、各面取り加工部Ａ２ａ〜Ａ２ｄの軸方向Ｐに直交する断面において、各面取り加工部Ａ２ａ〜Ａ２ｄが、断面積が最小となる断面を通る平面により、軸方向Ｐに二等分されるように構成されていることで、薄板材Ｚに設けた貫通穴Ｈや各端面の上端及び下端を、同様のＲ形状により面取り加工を施すことが可能となる。

なお、上述の実施形態において示した各構成部材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、図７に示すように、各面取り加工部Ａ２ａ〜Ａ２ｄを、湾曲形状ではなく、各上端及び下端から各中央部向かって、一定の勾配で漸次縮径するテーパ形状として構成しても良い。
これにより、Ｃ面取り加工の加工効率及び加工精度を向上させることが可能となる。

１ エンドミル
１１ シャンク本体
Ａ 加工部
Ａ１ ミーリング加工部
Ａ２ 面取り加工部
Ａ２ａ 第一面取り加工部
Ａ２ｂ 第二面取り加工部
Ａ２ｃ 第三面取り加工部
Ａ２ｄ 第四面取り加工部
Ｂ シャンク本体主部
Ｐ 軸方向
Ｚ 薄板材
Ｈ 貫通穴

Claims (6)

1. 軸方向に回転するシャンク本体を備え、
   前記シャンク本体は、その端部に設けられるミーリング加工部と、その外周面に設けられる面取り加工部と、を有し、
   前記面取り加工部は、括れ形状であり、前記軸方向において、その両端部からその中央部に向かって、漸次縮径していることを特徴とするエンドミル。
2. 前記面取り加工部は、前記軸方向に沿って複数設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のエンドミル。
3. 前記複数の面取り加工部の前記軸方向の厚さが、それぞれ異なることを特徴とする、請求項２に記載のエンドミル。
4. 前記面取り加工部の最大径は、前記ミーリング加工部の最大径と略同一であることを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載のエンドミル。
5. 前記面取り加工部の前記軸方向に直交する断面において、前記面取り加工部は、断面積が最小となる前記断面を通る平面により、前記軸方向に二等分されることを特徴とする、請求項１〜４の何れかに記載のエンドミル。
6. 前記面取り加工部は、前記軸方向に向かって湾曲して形成されていることを特徴とする、請求項１〜５の何れかに記載のエンドミル。