JP2601803B2

JP2601803B2 - ルーター・エンドミル

Info

Publication number: JP2601803B2
Application number: JP61189148A
Authority: JP
Inventors: 信雄桧山
Original assignee: 出雲産業株式会社
Priority date: 1986-08-12
Filing date: 1986-08-12
Publication date: 1997-04-16
Anticipated expiration: 2012-04-16
Also published as: JPS6347007A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、外周に右ねじれを有する複数の切刃と左
ねじれを有する複数の切刃とが軸線方向に沿って順次形
成されたルーター・エンドミルに関するものである。

［従来の技術］第３図（Ａ）、（Ｂ）および第４図（Ａ）、（Ｂ）は
それぞれ従来のこの種のルーター・エンドミルを示すも
ので、棒状をなすエンドミル本体１、２の外周に、その
先端側から基端側に向けて右ねじれを有する複数の切刃
３、４と左ねじれを有する複数の切刃５、６とが、それ
ぞれ交差線７、８を境にして順次形成されてなるもので
ある。ここで、これら複数の切刃３…、４…、５…、６
…は、それぞれ円周方向に等間隔を隔てて形成されてい
る。

また、これら切刃３…、４…、５…、６…は、それぞ
れ第５図（Ａ）、（Ｂ）に示すように、右ねじれの切刃
３…、４…のねじれ角θ_１同士が互いに等しく、かつ左
ねじれの切刃５…、６…のねじれ角θ_２同士が互いに等
しく形成されている。そしてこれら切刃３…、４…、５
…、６…は、第５図（Ａ）に示すように右ねじれのねじ
れ角θ_１が左ねじれのねじれ角θ_２より小さくなるよう
に、あるいは第５図（Ｂ）に示すように左右のねじれ角
θ_１、θ_２が互いに等しくなるようにして、それぞれ形
成されている。

他方、これらエンドミル本体１、２の最先端部には、
第３図（Ａ）、（Ｂ）に示すものにおいては穿孔を容易
にするための鋭角をなす切刃９…が、また第４図
（Ａ）、（Ｂ）に示すものにおいては同一平面上に位置
する切刃10…が、それぞれ形成されている。

以上の構成からなる上記従来のルーター・エンドミル
にあっては、いずれもエンドミル本体１、２の外周に軸
線方向に沿って左右のねじれを有する複数の切刃３…、
４…、５…、６…を形成しているので、切削時に作用す
る軸線方向の切削分力を互いに相殺させることができ、
この結果軸線方向への変動が少ない安定した切削を行う
ことができる等の利点を有する。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、上記のエンドミルにおいては、高速切
削において比較的小さな振動が発生し、この結果仕上げ
面が悪化してしまうため、特に高い面粗度が要求される
ような場合、あるいは重切削（深切り込み）または高送
りで切削するような場合には、高速切削による能率の良
い加工を行うことが出来ないという欠点があった。

そこで、本出願の発明者等は、このような比較的小さ
な振動の発生原因を追及すべく各種の実験を行った結
果、その原因が次のような点にあるという推定を得るに
至った。

すなわち、上記従来のエンドミルにおいては、いずれ
も切刃３…、４…のねじれ角θ_１同士、および切刃５
…、６…のねじれ角θ_２同士が互いに等しく、しかもこ
れら切刃３…、４…、５…、６…が周方向に等間隔をも
って形成されているから、上記切刃３、４、５、６の各
部から隣接する各切刃３、４、５、までの軸線方向およ
び周方向の間隔はいずれの部分においても一定になって
いる。そして、一定間隔を有する各切刃３、４、５、６
に切削荷重が作用した場合には、その切削荷重によって
惹起されるエンドミル本体１、２の振動も常にほぼ一定
の振動数を有し、この振動が互いに共振してエンドミル
本体１、２に小さな、しかし面粗度に悪影響を及ぼす程
度の振動を発生させるとの推定を得た。

［発明の目的］この発明は上記の推定に基づいてなされたもので、エ
ンドミル本体に比較的小さな振動が発生するのを防止す
ることができ、これにより特に高速切削における仕上げ
面の向上、重切削（深切り込み）および高送りを可能と
するルーター・エンドミルを提供することを目的とする
ものである。

［問題点を解決するための手段］この発明のルーター・エンドミルは、ともにエンドミ
ル本体の一の周方向を向いた右ねじれを有する複数の切
刃と左ねじれを有する複数の切刃とにおいて、それぞれ
の少なくとも一の切刃のねじれを角を他の切刃のねじれ
角と異なる角度に設定するとともに、これら右ねじれを
有する切刃および左ねじれを有する切刃を、それぞれ両
切刃の境となる交差線において互いの間隔が等しくなる
ように形成したものである。

［作用］上記構成からなるこの発明のルーター・エンドミルに
おいては、異なるねじれ角に設定された一の切刃とこれ
に隣接する切刃との間の周方向および軸線方向の間隔
が、上記一の切刃に沿ってその先端部から後端部へ向か
うにしたがって連続的に変化する。この結果、エンドミ
ル本体に発生する振動の振動数がエンドミルの回転に伴
って変化し、それらの振動が互いに打ち消し合う。この
結果、エンドミル本体に仕上げ面を悪化させるような振
動が発生するのを防止することができる。

また、その一方で、右ねじれを有する切刃と左ねじれ
有する切刃との境となる交差線においては、両切刃はそ
れぞれ互いの間隔が等しくなるように形成されおり、こ
の交差線からエンドミル本体の先端側あるいは基端側に
向かうにしたがって、両切刃における切刃間の間隔は、
上述したねじれ角の相異に応じて漸次広狭してゆくこと
になる。このため、エンドミル本体の周方向に隣り合う
切刃同士の間に形成されるチップポケットの幅も、上記
交差線において互いに等しく、かつこの交差線から先端
側および基端側に向かうにしたがい、切刃間の間隔の広
狭に合わせて広狭することとなるので、切刃の先端や後
端においてチップポケットの幅に極端な広狭が生じるの
を防ぐことができ、切屑詰まりなどの発生を未然に防止
することが可能となる。

［実施例］以下、この発明のルーター・エンドミルの一実施例に
ついて第１図（Ａ）、（Ｂ）および第２図（Ａ）を参照
して説明する。

第１図（Ａ）、（Ｂ）において、図中符号11はエンド
ミル本体を示すものであり、このエンドミル本体11の先
端部外周には、その先端側から基端側に向けて右ねじれ
を有する４条の切刃12a、12b、12c、12dと左ねじれを有
する４条の切刃13a、13b、13c、13dとが、それぞれ全切
刃長さの1/2からその先端側1/3までの範囲内に形成され
た交差線14を境にして順次形成されている。

ここで、上記切刃12a、12b、12c、12dの各間には、順
次チツプポケツト15a、15b、15c、15dが形成され、また
切刃13a、13b、13c、13dの各間には、同様にしてチップ
ポケツト16a、16b、16c、16dが形成されている。

そして、第２図（Ａ）に示すように、右ねじれを有す
る上記４つの切刃12a、12b、12c、12dのうち回転中心０
を挾んで対称となる位置の２つの切刃12a、12cのねじれ
角はθ_３とされ、他の２つの切刃12b、12dのねじれ角は
θ_４とされている。そしてこれらθ_３とθ_４とは、θ_３
＜θ_４に設定されている。

また、左ねじれを有する上記４つの切刃13a、13b、13
c、13dのうち回転中心０を挾んで対称となる位置の２つ
の切刃13a、13cのねじれ角はθ_５とされ、他の２つの切
刃13b、13dのねじれ角はθ_６とされている。そしてこれ
らθ_５とθ_６とは、同様にしてθ_５＜θ_６に設定されて
いる。

さらに、これら切刃12a〜12dおよび13a〜13dは、それ
ぞれ上記交差線14において互いの間隔、すなわちチツプ
ポケツト15a〜15dおよびチツプポケツト16a〜16dの角々
の幅寸法が等しくなるように形成されている。したがっ
て、上記チツプポケツト15a〜15dおよびチツプポケツト
16a〜16dの幅寸法は、それぞれエンドミル本体11の先端
側あるいは基端側に向かうにしたがって、狭いチツプポ
ケツト15a、15c、16a、16cと広いチツプポケツト15b、1
5d、16b、16dとの差が漸次大きくなるように形成されて
いる。

そして、さらに上記θ_３、θ_４、θ_５、θ_６は、それ
ぞれθ_３＞θ_５、θ_４＞θ_６となるように設定されてい
る。

他方、エンドミル本体11の先端面には、上記各切刃12
a、12b、12c、12dから回転中心０側へ向って延びる底刃
17a、17b、17c、17dがそれぞれ形成されている。

しかして、上記構成のエンドミルにおいては、第２図
（Ａ）に示すように、右ねじれを有する切刃12a〜12dの
うちの２つの切刃12a、12cのねじれ角θ_３を、他の２つ
の切刃12b、12dのねじれ角θ_４より小さくしているの
で、切刃12aと12bとの間および切刃12cと12dとの間の周
方向並びに軸方向の間隔は、上記交差線14からエンドミ
ル本体11の先端側へ向かうにしたがって漸次狭くなり、
他方切刃12bと12cとの間および切刃12dと12aとの間の周
方向並びに軸方向の間隔は逆に漸次広くなる。

また、左ねじれを有する切刃13a〜13dのうちの２つの
切刃13a、13cのねじれ角θ_５を、他の２つの切刃13b、1
3dのねじれ角θ_６より小さくしているので、切刃13aと1
3bとの間および切刃13cと13dとの間の周方向並びに軸方
向の間隔は、上記交差線14からエンドミル本体11の後端
側へ向かうにしたがって漸次狭くなり、他方切刃13bと1
3cとの間および切刃13dと13aとの間の周方向並びに軸方
向の間隔は逆に漸次広くなる。

したがって、これら切刃12a〜12d、13a〜13dがワーク
を切削することによって生じる微小な振動の振動数が、
エンドミルの回転に伴って変化し、上記切刃12a〜12d、
13a〜13dの切削によって惹起される振動が互いに打ち消
し合うため、この結果仕上げ面の面粗度を悪化させるよ
うな振動がエンドミル本体11に発生するのを防止するこ
とができる。

ところで、上述のように、この発明において切刃12
a、12cと切刃12d、12dとのねじれ角、および切刃13a、1
3cと切刃13b、13dとのねじれ角をそれぞれ互いに異なる
ものとしたのは、各切刃間の間隔を変化させ、これによ
ってエンドミル本体11の振動を防止するためである。し
たがって、この振動防止の目的だけのためならば、各切
刃12a〜12dおよび切刃13a〜13dにおいてエンドミル本体
11の周方向に互いに隣り合う切刃12、12間および切刃1
3、13間の間隔は、いずれの部位においても等しくなら
ないようにするのが望ましい。

ところが、その一方で、これら切刃12、12間および切
刃13、13間に形成されるチップポケット15、16の幅寸法
は、上述の通りエンドミル本体11の先端側あるいは基端
側に向かうにしたがって、狭いチップポケット15a、15
c、16a、16cと広いチップポケット15b、15d、16b、16d
との差が漸次大きくなるように形成されているのである
から、このように切刃12、12間および切刃13、13間の間
隔を何れの部位においても等しくならないようにする
と、例えば上記交差線14の部分においてチップポケット
15a、15c、16a、16cの幅寸法がチップポケット15b、15
d、16b、16dの幅寸法よりも狭かった場合には、もとも
と幅寸法の狭いチップポケット15a、15c、16a、16cがエ
ンドミル本体11の先端側あるいは基端側に向かってさら
に狭くなることとなり、この結果切刃12a〜12dの先端あ
るいは切刃13a〜13dの後端においてチップポケット15a
〜15d、16a〜16dに極端な広狭が生じ、特に幅寸法が極
端に狭くなるチップポケット15a、15c、16a、16cに切屑
済まりが引き起こされるおそれがある。

そこで、本実施例においては、上記交差線14の部分に
おいては切刃12a〜12d、13a〜13dの周方向の間隔をそれ
ぞれ等しくて、チップポケット15a〜15d、16a〜16dにこ
のような極端な広狭が生じることのないようにしている
のである。したがって、本実施例によれば、切刃12a〜1
2dの先端や切刃13a〜13dの後端において、幅寸法の狭い
チップポケット15a、15c、16a、16cに切削詰まりなどが
生じるのを未然に防止することができ、これによって円
滑な切削を促すことが可能となる。

なお、上記切刃12a、12cのねじれ角θ_３と切刃12b、1
2dのねじれ角θ_４との差、、および切刃13a、13cのねじ
れ角θ_５と切刃13b、13dのねじれ角θ_６との差について
も、上述の振動防止の目的だけのためには、これらの差
は大きい方が望ましいのであるが、その一方で、これら
のねじれ角θの差を大きくしずぎると、上述のチップポ
ケット15、16の幅寸法の広狭が一層顕著となる。また、
小さなねじれ角θ_３、θ_５の切刃12a、12c、13a、13cに
は、大きなねじれ角θ_４、θ_６の切刃12b、12d、13b、1
3dよりも大きな切削抵抗が切削時に作用することとなる
ので、上記ねじれ角θの差が大きすぎると、切刃12d、1
2d、13b、13dに比べて切刃12a、12c、13a、13cの損耗が
著しく促進されてしまい、エンドミル全体としての寿命
の短縮を招く結果となる。他方、逆にねじれ角θの差が
小さすぎると、上記振動防止効果が十分に奏功されなく
なるおそれがある。

したがって、これらねじれ角θ_３とθ_４およびθ_５と
θ_６との差については、切削時における各切刃間の切削
抵抗の相異を極旅少なくする観点からも、｜θ_３−θ₄|
および｜θ_５−θ₆|の値を１゜〜10゜の範囲内に設定す
るのが望ましい。

なお、上記の実施例は、全体が高速度鋼あるいは超硬
合金製のソリッドタイプのものであるが、エンドミル本
体に切刃を有する切刃チップをろう付けしたろう付けタ
イプのものであってもよい。

また、上記の実施例においては、右ねじれのねじれ角
θ_３、θ_４と左ねじれのねじれ角θ_５、θ_６とを、それ
ぞれθ_３＞θ_５、θ_４＞θ_６となるように設定したがこ
れに限るものではなく、例えば第２図（Ｂ）に示すよう
に、上記左ねじれのねじれ角を右ねじれのねじれ角と同
様のθ_３、θ_４に設定したり、θ_３＜θ_５、θ_４＜θ_６
となるように設定しても同様の作用効果を得ることがで
きる。加えて、右ねじれおよび左ねじれともにそれぞれ
円周方向に４条づつの切刃を形成しているが、切刃の数
については複数であれば４つに限られるものではない。

さらに、４条づつの切刃のうち対向する２つの切刃の
ねじれ角を同一にし、しかもねじれ角を交互に大小とし
ているが、すべての切刃のねじれ角を互いに異なるもの
としてもよく、また互いに異なるねじれ角を有する切刃
をそのねじれ角が小さいものから周方向に順次形成して
もよい。いずれにしても、この発明では左右のねじれを
有する複数の切刃のうちのそれぞれの少なくとも一の切
刃のねじれ角を他をのもののねじれ角と異なる大きさに
設定すればよい。

さらにまた、各切刃のねじれ方向を切刃のすくい角が
正のすくい角となるように設定しているが、ねじれ方向
を逆にしてもよい。

［発明の効果］以上説明したように、この発明のルーター・エンドミ
ルによれば、左右のねじれを有する複数の切刃のうちの
それぞれの少なくとも一の切刃のねじれ角を他の切刃の
ねじれ角と異なる角度に設定しているから、一の切刃と
これに隣接する切刃との間の周方向および軸線方向の間
隔が上記一の切刃の先端から後端側へ向かうにしたがっ
て連続的に変化し、この結果エンドミル本体に発生する
振動の振動数がその回転に伴って変化し、それらの振動
が互いに打ち消し合う。したがって、特に高速切削にお
いてもエンドミル本体に仕上げ面を悪化させるような振
動が発生するのを防止することができ、よって重切削
（深切り込み）においても低送りから高送りまで顕著な
効果が得られ、また所要動力を軽減することができる等
の効果も得ることができる。

しかも、このようにねじれ角が異なる角度に設定され
た切刃を、左右のねじれの切刃の境となる交差線におい
て、それそれ互いに隣り合う切刃同士の間隔が等しくな
るように形成しているから、各切刃の間に形成されるチ
ップポケットの幅寸法が、切刃の先端あるいは後端で極
端に広狭するのを避けることができ、特に幅寸法が狭く
なるチップポケットに切削詰まりが生じるような事態を
未然に防いで円滑な切削を促すことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）はこの発明のルーター・エンドミ
ルの一実施例を示すもので、同図（Ａ）は側面図、同図
（Ｂ）は同図（Ａ）のＸ矢視図、第２図（Ａ）、（Ｂ）
はそれぞれ第１図に示すものの切刃部の展開図、第３図
（Ａ）、（Ｂ）は従来のルーター・エンドミルを示すも
ので、同図（Ａ）側面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＹ
矢視図、第４図（Ａ）、（Ｂ）は従来の他のルーター・
エンドミルを示すもので、同図（Ａ）は側面図、同図
（Ｂ）は同図（Ａ）のＺ矢視図、第５図（Ａ）、（Ｂ）
はそれぞれ上記従来のルーター・エンドミルにおける切
刃部の展開図である。 11……エンドミル本体、12a,12b,12c,12d,13a,13b,13c,
13d……切刃、 θ₃,θ₄,θ₅,θ_６……ねじれ角。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンドミル本体の外周に、ともに該エンド
ミル本体の一の周方向を向いて右ねじれを有する複数の
切刃と左ねじれを有する複数の切刃とがそれぞれ交差線
を境にして、順次軸線方向に沿って形成されてなるルー
ター・エンドミルにおいて、上記右ねじれを有する切刃
および左ねじれを有する切刃のうちの、それぞれの少な
くとも一の切刃のねじれを角を他の切刃のねじれ角と異
なる角度に設定することともに、これら右ねじれを有す
る切刃および左ねじれを有する切刃を、それぞれ上記交
差線において互いの間隔が等しくなるように形成したこ
とを特徴とするルーター・エンドミル。