JP4540292B2

JP4540292B2 - ラジアスエンドミル

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Publication number: JP4540292B2
Application number: JP2002306853A
Authority: JP
Inventors: 益生斎藤
Original assignee: OSG Corp
Current assignee: OSG Corp
Priority date: 2002-10-22
Filing date: 2002-10-22
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2022-10-22
Also published as: JP2004141975A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラジアスエンドミルに関し、特に、刃先強度およびチップルームを確保して、高寿命化を図ることができるラジアスエンドミルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金型等の３次元形状の加工には、底刃と外周刃とをコーナＲ刃で接続したラジアスエンドミルが多用されている。従来、このラジアスエンドミルでは、切削性の改善を図るべく、コーナＲ刃のすくい角が正角で構成されるのが一般的であった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実開昭６０−１４２０１２号公報（第４列第３６〜３９行目）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、金型加工においては、切削作業の時間短縮が望まれており、高速切削の要求が強い。その結果、回転数が数万回転／分、送り速度が数〜十数メートル／分という性能を有する高速型工作機械が普及し始めている。この高速型工作機械を使用して、軽切り込み深さ、高送り速度で金型加工を行うことができれば、切削作業を効率化して、作業時間の短縮を図ることができる。よって、このような切削条件の下、この高速型工作機械の性能を十分に活用可能なラジアスエンドミルの実現が望まれている。
【０００５】
しかしながら、上述したような加工条件では、従来のラジアスエンドミルは、特に、コーナＲ刃のチッピングや摩耗が早期に発生し、満足できる工具寿命を得ることができないという問題点があった。また、従来のラジアスエンドミルは、大量の切りくずの発生を前提としていないため、チップルームの容量が十分に確保されておらず、切りくずが詰まり易いという問題点があった。
【０００６】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、刃先強度およびチップルームを確保して、軽切り込み深さ・高送り速度での切削条件においても、高寿命化を図ることができるラジアスエンドミルを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１記載のラジアスエンドミルは、超硬材料から構成される工具本体と、その工具本体の先端側に設けられる底刃と、その底刃に連接して設けられるコーナＲ刃とを備えたものであり、前記工具本体には、前記底刃とコーナＲ刃とのすくい面を形成するギャッシュが外周側から回転軸線に向かって切りくず排出溝に凹設されており、前記工具本体の先端側であって前記回転軸線に対して対称に配設され回転軸線を超えて延設される一対の底刃の間の軸心部分に心残しが形成され、前記ギャッシュは、ギャッシュ角が５５°以上かつ６０°以下の範囲に構成されると共に、前記工具本体の軸方向先端視において、前記コーナＲ刃が０°を超えて２０°以下の範囲で切削方向と反対側の曲線状に後退するように構成され、前記ギャッシュの溝底の勾配に直角な面における断面形状が、前記底刃とコーナＲ刃とのすくい面により構成される一側のギャッシュ面と、その一側のギャッシュ面に連接され溝底を形成するギャッシュ面と、その溝底を形成するギャッシュ面に連接され前記一側のギャッシュ面との対向間隔が前記溝底へ向かって漸次小さくなる他側のギャッシュ面との３面によって、断面視略楔状に構成されると共に、前記ギャッシュの開き角が５５°以上かつ７０°以下とされている。
【０００８】
請求項２記載のラジアスエンドミルは、請求項１記載のラジアスエンドミルにおいて、前記ギャッシュは、前記コーナＲ刃のすくい角が−１０°以上かつ０°以下の負角になるように構成されている。
【０００９】
請求項３記載のラジアスエンドミルは、請求項１又は２に記載のラジアスエンドミルにおいて、前記コーナＲ刃のコーナ半径は、刃径の１／６以上かつ１／４以下の範囲とされている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例であるラジアスエンドミル１の正面図であり、図中では、ラジアスエンドミル１の一端側（シャンク側）の図示を省略している。まず、図１を参照してラジアスエンドミル１の全体構成について説明する。
【００１１】
ラジアスエンドミル１は、超硬合金からなる工具本体２を有するソリッドタイプのエンドミルであり、その工具本体２の一端（図２の右側）を保持するホルダー（図示せず）を介してマシニングセンター等の加工機械の回転力が伝達され、主に、金型等の３次元加工を行う用途に用いられる工具である。本実施例のラジアスエンドミル１は、特に、軽切り込み深さ・高送り速度における高硬度材料の切削加工に適した工具として構成されている。
【００１２】
工具本体２は、タングステンカーバイト（ＷＣ）等を加圧焼結した超硬合金により構成されており、その一端側（図１の左側）にはシャンク（図示せず）が円柱状に形成されている。このシャンクがホルダーに保持されることによって、ラジアスエンドミル１が加工機械に取り付けられる。
【００１３】
一方、工具本体２の他端側（図１の右側）には、図１に示すように、刃部３が形成されている。刃部３は、主に、切りくず排出溝４ａ〜４ｄ、外周刃５ａ〜５ｄ、底刃７ａ〜７ｄ、コーナＲ刃８ａ〜８ｄ、ギャッシュ９ａ〜９ｄ等を備えており、この刃部３によって金型等の自由曲面加工が行われる。
【００１４】
切りくず排出溝４ａ〜４ｄは、切削加工中の切りくずの生成、収容及び排出を行うためのものであり、ねじれを伴う４本の切りくず排出溝４ａ〜４ｄが工具本体２の回転軸線Ｏに対して対称に配設されている。外周刃５ａ〜５ｄは、工具本体２の外周側に形成される切れ刃であり、上述した切りくず排出溝４ａ〜４ｄと堤状の幅を有して形成されるランド６ａ〜６ｃとが交差する各稜線部分に４枚がそれぞれ形成されている。
【００１５】
底刃７ａ〜７ｄは、工具本体２の端面（図１右側端面）に形成される切れ刃であり、コーナＲ刃８ａ〜８ｄは、底刃７ａ〜７ｄと外周刃５ａ〜５ｄとを連結し、その連結部分に丸コーナを形成するための切れ刃である。なお、底刃７ａ〜７ｄは、中心凹角εを有して形成されており、本実施例では、この中心凹角εが略５°とされている。
【００１６】
ここで、コーナＲ刃８ａ〜８ｄのコーナ半径Ｒは、刃部３の刃径（刃部３の最大直径）Ｄに対して、略Ｄ／６以上かつ略Ｄ／４以下の範囲とすることが好ましい。コーナ半径Ｒが略Ｄ／６より小さくなるとコーナ部の剛性低下を招く一方、コーナ半径Ｒが略Ｄ／４を超えると、平面を必要とする端面削りで半径方向の切り込みが小さくなり、加工能率が下がるためである。本実施例では、刃部３の刃径Ｄ＝１０ｍｍに対して、コーナＲ刃８ａ〜８ｄのコーナ半径Ｒが２ｍｍ（Ｒ＝Ｄ／５）とされている。
【００１７】
ギャッシュ９ａ〜９ｄは、底刃７ａ〜７ｄ及びコーナＲ刃８ａ〜８ｄにおける切りくずの排出性を高めるための溝であり、切りくず排出溝４ａ〜４ｄにそれぞれ１本ずつ合計４本が凹設されている。このギャッシュ９ａ〜９ｄは、その一側のギャッシュ面が底刃７ａ〜７ｄとコーナＲ刃８ａ〜８ｄとの両すくい面により構成されており（図２及び図３参照）、その結果、このギャッシュ９ａ〜９ｄがランド６ａ〜６ｄと交差する各稜線部分に４枚の底刃７ａ〜７ｄ及びコーナＲ刃８ａ〜８ｄがそれぞれ形成されている。
【００１８】
ここで、ギャッシュ９ａ〜９ｄのギャッシュ角ρは、略４５°以上かつ略６０°以下の範囲の角度とすることが好ましい。ギャッシュ角ρが略４５より小さくなると、十分な容量のチップポケットを確保できず、切りくず詰まりを招く一方、ギャッシュ角ρが略６０°を超えると心厚が薄くなり剛性が低下するからである。本実施例では、このギャッシュ角ρが略５５°とされている。
【００１９】
図２は、図１の矢印ＩＩ方向から見たラジアスエンドミル１の側面図である。ギャッシュ９ａ〜９ｄは、図２に示すように、外周側から回転軸線Ｏに向かって切りくず排出溝４ａ〜４ｄに凹設されている。上述したように、これら各ギャッシュ９ａ〜９ｄは、底刃７ａ〜７ｄ及びコーナＲ刃８ａ〜８ｄの両すくい面を形成する部位であり、ギャッシュ９ｂ，９ｄは、ランド６ａ，６ｃから底刃７ａ，７ｃを切削方向（図２反時計回り）前方側に超えて凹設される一方、ギャッシュ９ａ，９ｃは、それぞれランド６ｂ，６ｄの中途まで凹設されている。その結果、ラジアスエンドミル１の先端側（図２紙面手前側）には、心残しが形成され、底刃７ｂ，７ｄがそれぞれ回転軸線Ｏを超えて延設されている。
【００２０】
また、各ギャッシュ９ａ〜９ｄは、図２に示すように、底刃７ａ〜７ｄの側方においては直線状に延在すると共に、コーナＲ刃８ａ〜８ｄの側方においては切削方向（図２反時計回り）後方側に向かって曲線状に後退しつつ延在して形成されている。その結果、コーナＲ刃８ａ〜８ｄは、所定のねじれ角（以下、「後退角」と称す。）αで切削方向後方側に向かって後退し、切削方向に凸型の曲線形状に形成されている。
【００２１】
なお、コーナＲ刃８ａ〜８ｄの後退角αは、略０°を超えて略２０°以下とすることが好ましい。従来のラジアスエンドミルでは、コーナＲ刃を略３０°程度のねじれ角（本実施例での後退角αに相当する）で切削方向と反対側に後退させて構成することが一般的であったが、後退角αを略２０°以下の角度に弱めることにより、コーナＲ刃８ａ〜８ｄにおける切削中の摩耗を抑制することができるからである。本実施例では、この後退角αが略１５°とされている。
【００２２】
但し、後退角αは、略０°としても良い。即ち、コーナＲ刃８ａ〜８ｄを切削方向（図２反時計回り）後方側へ後退させることなく、ラジアスエンドミル１先端視において、底刃７ａ〜７ｄと略平行な直線状に形成しても良い。また、コーナＲ刃８ａ〜８ｄは、図２に示すように、その全域において曲線状に形成する必要はなく、そのコーナＲ刃８ａ〜８ｄの一部又は全部の領域を直線状に形成して切削方向後方側へ後退させても良い。
【００２３】
図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線におけるラジアスエンドミル１の断面図であり、ギャッシュ９ｂの溝底の勾配（ギャッシュ角ρ）に直角な面における断面形状を示している。但し、すくい角γは、軸線方向のすくい角を意味する。なお、各ギャッシュ９ａ〜９ｄの構成は同様であるので、ギャッシュ９ｂを代表例として説明する。
【００２４】
ギャッシュ９ｂは、図３に示すように、切りくず排出溝４ｂに断面視略楔状に凹設され、その開き角βが溝底に向かって漸次小さくなるように構成されている。なお、ギャッシュ９ｂの開き角βは、略５５°以上かつ略７０°以下とすることが好ましい。開き角βが略５５°より小さくなると、切りくずの排出性が低下して、切りくず詰まりを招く一方、開き角βが７０°を超えると、刃形の断面積が減少して、その剛性が低下するからである。本実施例では、この開き角βが６０°とされている。
【００２５】
ここで、コーナＲ刃８ｂのすくい面は、上述したように、ギャッシュ９ｂの一側（図３左側）のギャッシュ面により形成されているが、そのすくい角γが略−１０°以上かつ略０°以下の負角となるようにギャッシュ９ｂの凹設角度を設定することが好ましい。コーナＲ刃８ｂの刃先強度を確保しつつ、良好な切削性を得るためである。本実施例では、このすくい角γが−５°の負角とされている。なお、コーナＲ刃８ｂの２番角は１０°とされている。
【００２６】
次に、上述のように構成されたラジアスエンドミル１を用いて行った２種類の切削試験（以下、それぞれ「領域試験」及び「耐久試験」と称す。）の試験結果について説明する。なお、以下の説明では、上述したラジアスエンドミル１と同一の記号（例えば、コーナ半径に「Ｒ」等）を用いて説明するが、その寸法値自体は、上述した実施例におけるラジアスエンドミル１とは無関係である。
【００２７】
図４は、領域試験および耐久試験に使用される被削材２０の斜視図であり、被削材２０の奥行き方向（図４左上方）及び幅方向（図４右上方）の図示が省略されている。
【００２８】
領域試験および耐久試験では、ラジアスエンドミル１（図示せず）を被削材２０に設けられる被切削面２０ａと略垂直に直立させ、そのラジアスエンドミル１を軸心回りに回転駆動させつつ、図４に示すように、所定の切削条件（軸方向切り込み深さａａ、径方向切り込み深さａｒ）で軸心と略直交する方向へ移動させることにより、被切削面２０ａの切削加工を行った。
【００２９】
まず、領域試験について説明する。領域試験は、コーナＲ刃８ａ〜８ｄの形状やギャッシュ９ａ〜９ｄのギャッシュ角ρ等が切削性能に及ぼす影響を調べるための試験である。この領域試験では、軽切り込み深さ・高送り速度の切削条件下で高硬度材料（焼き入れ鋼）の切削加工を所定長さ（例えば、３５０ｍｍ）だけ行い、切削の可否を確認する。
【００３０】
領域試験の詳細諸元は、被削材２０：ＪＩＳ−ＳＫＤ６１（４０ＨＲＣ）、切削方法：ダウンカット（往路）及びアップカット（復路）、切削油材：不使用（エアブローによる乾式切削）、使用機械：横型マシニングセンタ、主軸回転速度：９５５０回転／ｍｉｎ、テーブル送り速度：１５．３ｍ／ｍｉｎ、工具突き出し量：４０ｍｍ、軸方向切り込み深さａａ：０．２５ｍｍ，０．５ｍｍ，０．７５ｍｍ，１．０ｍｍの４種類、径方向切り込み深さａｒ：５ｍｍである。
【００３１】
図５は、領域試験の結果を示した図である。領域試験は、上述した実施例におけるラジアスエンドミル１（以下、「本発明品」と称す。）と、その本発明品と主要緒元は同一であるが、ギャッシュが底刃部のみに形成されており、本発明品のようにコーナＲ刃まで延在されていないラジアスエンドミル（以下、「従来品」と称す。）とを用いて行った。
【００３２】
本発明品は、図５のＡ１欄からＡ３欄に示す１６種類であり、コーナ半径Ｒやギャッシュ角ρ等の値が種々に変更されている。具体的には、コーナＲ刃８ａ〜８ｄのコーナ半径Ｒ、すくい角γ、後退角α、及び、ギャッシュ９ａ〜９ｄのギャッシュ角ρは、それぞれ図５のＡ１欄からＡ３欄に示す通りである。また、他の仕様はいずれも共通であり、刃数：４枚刃、呼び（刃径Ｄ）：φ１０ｍｍ、刃長：１６ｍｍ、切りくず排出溝４ａ〜４ｄのねじれ角：３０°、コーナＲ刃８ａ〜８ｄの２番角：１０°、ギャッシュ９ａ〜９ｄの開き角β：６０°、底刃７ａ〜７ｄの中心凹角ε：５°である。
【００３３】
一方、従来品は、図５のＡ４欄に示す１種類であり、そのコーナＲ刃のコーナ半径Ｒ、すくい角γ、後退角α、及び、ギャッシュのギャッシュ角ρは、それぞれ図５のＡ４欄に示す通りである。なお、従来品は、上述したように、ギャッシュが底刃部のみに設けられているので、図５のＡ４欄における後退角α（＝３０°）とは、コーナＲ刃のねじれ角を意味する。
【００３４】
また、従来品の他の仕様は、上述した本発明品と同様であるので省略する。なお、従来品および本発明品は、いずれも同一の工具材料（超硬合金）から構成されている。
【００３５】
領域試験の結果は、図５に示す通りである。なお、図５中において、記号「○」「△」「×」は、それぞれ切削結果が「良好」、「やや問題あり」、「不良」であることを意味している。また、記号「−」は、かかる条件での切削試験が未実施であることを意味している。
【００３６】
まず、図５のＡ１欄の結果について説明する。コーナＲ刃８ａ〜８ｄのコーナ半径Ｒを１．５ｍｍに設定し、すくい角γを変化させて比較した結果、本発明品は、図５のＡ１欄に示すように、すくい角γが−１０°の場合に、Ａ１欄の条件中で最も良好な切削性能が得られることが判明した。
【００３７】
具体的には、すくい角γを１０°の正角とした場合には（Ａ１欄の第１行目）、図５のＡ１欄に示すように、軸方向切り込み深さａａの値が０．２５ｍｍ及び０．５ｍｍの時点でいずれもコーナＲ刃８ａ〜８ｄにチッピングが発生した。すくい角γを１０°の正角としたために、刃先角が小さく、十分な刃先強度を確保することができなかったことに起因するものと思われる。
【００３８】
また、すくい角γを０°とした場合でも（Ａ１欄の第２行目）、図５のＡ１欄に示すように、軸方向切り込み深さａａの値が１．０ｍｍに達すると、コーナＲ刃８ａ〜８ｄにチッピングが発生した。コーナ半径Ｒ（１．５ｍｍ）が刃径Ｄ（φ１０ｍｍ）に対して小さく（Ｒ＝略Ｄ／６．６７）、コーナ部の剛性を十分に確保することができなかったことに起因するものと思われる。
【００３９】
図５のＡ２欄の結果について説明する。コーナＲ刃８ａ〜８ｄのコーナ半径Ｒを２ｍｍに設定し、ギャッシュ９ａ〜９ｄのギャッシュ角ρを４０°と５５°とに変化させて比較した結果、本発明品は、図５のＡ２欄に示すように、ギャッシュ角ρを５５°とした場合の方が、良好な切削性能を得られることが判明した。
【００４０】
具体的には、すくい角γ及び後退角αを共に０°とした場合であって、ギャッシュ角ρを４０°に設定した場合には（Ａ２欄の第２行目）、軸方向切り込み深さａａの値が０．５ｍｍまでは、上述したＡ１欄の場合と同様に、良好な切削性能を示したが、この軸方向切り込み深さａａの値が０．７５ｍｍに達すると、切りくず詰まりが発生し、これに起因するコーナＲ刃８ａ〜８ｄのチッピングの発生が確認された。
【００４１】
一方、すくい角γ及び後退角αを共に０°とした場合であって、ギャッシュ角ρを５５°に設定した場合には（Ａ２欄の第４行目）、軸方向切り込み深さａａの値が１．０ｍｍに達しても、切りくず詰まりの発生は確認されず、良好な切削性能が得られた。これにより、ギャッシュ角ρが４０°程度では、軸方向切り込み深さａａの値が０．７５ｍｍに達すると、それに見合ったチップポケットの容量を確保することができず、切りくずの排出能力が不足するということが判明した。
【００４２】
なお、上述したＡ１欄においては、すくい角γが０°の場合には、軸方向切り込み深さａａの値が１．０ｍｍに達すると、コーナＲ刃８ａ〜８ｄにチッピングが発生した（Ａ１欄の第２行目）。これに対して、Ａ２欄においては、その第４行目に示すように、チッピングが発生することもなく良好な切削性能を発揮した。これは、コーナ半径Ｒ（２ｍｍ）が刃径Ｄ（φ１０ｍｍ）に対して適正に設定されており（Ｒ＝Ｄ／５）、コーナ部の剛性が十分に確保されていたことに起因するものと思われる。
【００４３】
また、ギャッシュ角ρを５５°に固定し、後退角αを０°から３０°の範囲で変化させて比較した結果、後退角αを０°又は１５°に設定した場合の方が、３０°の場合よりも良好な切削性能を得られることが判明した。即ち、後退角αを３０°とした場合には、軸方向切り込み深さａａの値が１．０ｍｍに達した時点で、切削音が大きくなり、びびり振動が発生した。
【００４４】
図５のＡ３欄の結果について説明する。コーナＲ刃８ａ〜８ｄのコーナ半径Ｒを２．５ｍｍに、ギャッシュ９ａ〜９ｄのギャッシュ角ρを５５°にそれぞれ設定し、すくい角Ｒを０°と−５°と−１０°とに、後退角αを０°と１５°とにそれぞれ変化させて比較した結果、本発明品は、図５のＡ３欄に示すように、いずれの場合も、良好な切削性能を得られることが判明した。
【００４５】
図５のＡ４欄の結果について説明する。従来品は、図５のＡ４欄に示すように、軸方向切り込み深さａａの値が０．５ｍｍまでは、良好な切削性能を示したが、この軸方向切り込み深さａａの値が０．７５ｍｍに達すると、コーナＲ刃８ａ〜８ｄのチッピングの発生が確認された。
【００４６】
次いで、耐久試験について説明する。耐久試験は、軽切り込み深さ・高送り速度の切削条件下で高硬度材料（焼き入れ鋼）の切削加工を行い、コーナＲ刃８ａ〜８ｄに所定の逃げ面最大摩耗幅ＶＢが生じるまでの切削距離を測定するための試験である。
【００４７】
なお、以下においては、上述した領域試験で説明した試験諸元およびラジアスエンドミルの仕様と異なる点のみを説明し、同一の試験緒元およびラジアスエンドミルの仕様については、その説明を省略する。
【００４８】
耐久試験の詳細諸元は、被削材２０：ＪＩＳ−ＳＫＤ６１（５０ＨＲＣ）、軸方向切り込み深さａａ：０．３ｍｍ、試験打ち切り逃げ面最大摩耗幅ＶＢ：０．１ｍｍである。
【００４９】
図６は、耐久試験の結果を示した図であり、図６の右端に位置する備考欄の内容は、耐久試験終了時における状態を示している。耐久試験は、上述した領域試験と同様に、本発明品（Ｂ１欄からＢ３欄）と従来品（Ｂ４欄）とを用いて行った。なお、本発明品には、上述した領域試験に使用した１６種類の内から９種類を選択して使用した。
【００５０】
耐久試験の結果は、図６に示す通りである。まず、従来品は、図６のＢ４欄に示すように、切削距離が１５ｍの時点で、コーナＲ刃の逃げ面最大摩耗幅が試験打ち切り逃げ面最大摩耗幅ＶＢ（＝０．１ｍｍ）に達した。また、この時点において、コーナＲ刃の一部にチッピングの発生が認められた。
【００５１】
また、Ｂ１欄に示す本発明品は、切削距離が１５０ｍの時点で、コーナＲ刃８ａ〜８ｄの逃げ面最大摩耗幅が試験打ち切り逃げ面最大摩耗幅ＶＢ（＝０．１ｍｍ）に達し、また、その逃げ面摩耗の長さも後述する他の本発明品よりも成長していた。これは、上述したように、コーナ半径Ｒ（＝１．５ｍｍ）が刃径Ｄ（＝φ１０ｍｍ）に対して小さいことに起因するものと思われる（Ｒ＝略Ｄ／６．６７）。
【００５２】
Ｂ２欄の第３行目に示す本発明品は、切削距離が８０ｍの時点で、コーナＲ刃８ａ〜８ｄの逃げ面最大摩耗幅が試験打ち切り逃げ面最大摩耗幅ＶＢ（＝０．１ｍｍ）に達し、また、その逃げ面摩耗の長さも後述する他の本発明品よりも成長していた。これは、後退角α（＝３０°）が強すぎることに起因するものと思われる。
【００５３】
Ｂ３欄の第１行目に示す本発明品は、切削距離が５６ｍの時点で、切削加工中に工具本体２の折損が発生した。これは、上述したように、すくい角γを正角としたために、十分な刃先強度を確保することができず、その結果、コーナＲ刃８ａ〜８ｄに大きな損傷が発生し、この損傷に起因して工具本体２の折損に至ったものと思われる。
【００５４】
一方、他の本発明品においては（Ｂ２欄の第１及び第２行目、Ｂ３欄の第２行目から第５行目）、図６のＢ２欄及びＢ３欄に示すように、切削距離がそれぞれ１９０ｍから２５２ｍの時点で、コーナＲ刃８ａ〜８ｄの逃げ面最大摩耗幅が試験打ち切り逃げ面最大摩耗幅ＶＢ（＝０．１ｍｍ）に達した。また、この時点においてもコーナＲ刃８ａ〜８ｄに欠損が発生することなく、正常摩耗で摩耗が進行しており、以降も十分に切削に耐えるものであった。
【００５５】
以上説明したように、ラジアスエンドミル１は、ギャッシュ９ａ〜９ｄが底刃７ａ〜７ｄ及びコーナＲ刃８ａ〜８ｄに沿って延在するように設けられており、十分な容量のチップポケットが確保されている。よって、切りくずの収容及び排出がスムーズに行うことができるので、切りくず詰まりに起因するコーナＲ刃８ａ〜８ｄのチッピングや摩耗を抑制することができる。
【００５６】
また、コーナＲ刃８ａ〜８ｄのコーナ半径Ｒやすくい角γ等が適正に設定されているので、摩耗を抑制することができると共に、その刃先強度を確保して、切削中のチッピングを抑制することができるので、ラジアスエンドミル１の高寿命化を図ることができる。その結果、高速型工作機械を使用して、軽切り込み深さ、高送り速度で高硬度材料の切削加工を行うことができるので、その分、切削作業を効率化して、作業時間の短縮を図ることができるのである。
【００５７】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定される物ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００５８】
例えば、本実施例では、ラジアスエンドミル１が４枚の切れ刃を備える４枚刃として構成されたが、必ずしもこれに限られるものではなく、ラジアスエンドミル１を、例えば、２枚刃、或いは、３枚刃として構成しても良い。この場合にも、上述した実施例と同様に、チップルームの容量を十分に確保して、切りくず詰まりを抑制することができる。
【００５９】
但し、５枚以上の切れ刃から構成することは好ましくない。チップルームの容量が不足するばかりでなく、刃厚が薄くなり、剛性の低下を招くからである。
【００６０】
また、本実施例では、ラジアスエンドミル１の表面処理については特に説明しなかったが、ラジアスエンドミル１は、例えば、炭化チタニウム、窒化チタニウム、炭窒化チタニウム、酸化アルミニウムチタン等の高硬質物質を単独で、或いは、これらを組み合わせて、多層コーティングされたものであっても良い。
【００６１】
【発明の効果】
請求項１記載のラジアスエンドミルによれば、工具本体には、底刃とコーナＲ刃とのすくい面を形成するギャッシュが設けられ、工具本体の先端側であって回転軸線に対して対称に配設され回転軸線を超えて延設される一対の底刃の間の軸心部分に心残しが形成されることにより、そのギャッシュ角が５５°以上とされている。よって、コーナＲ刃におけるチップポケットを十分に大きくすることができるので、大量の切りくずが発生する場合でも、その切りくずの収容量を確保して、切削中の切りくず詰まりを確実に防止することができるという効果がある。加えて、コーナＲ刃が曲線状に後退するように構成、即ちエンドミルの遠心力を利用しやすい形状に構成されているので、ギャッシュポケットに収容された大量の切りくずを曲線状のコーナＲ刃に沿ってスムーズに外部へ排出できる。よって、切りくず詰まりを確実に防止できるという効果がある。その結果、切りくず詰まりに起因するコーナＲ刃のチッピングや摩耗を抑制することができる。また、そのギャッシュ角は、６０°以下とされているので、工具本体が削られすぎることにより心厚が薄くなりラジアスエンドミル全体としての剛性が低下することを防止することができるという効果がある。
【００６２】
更に、工具本体に設けられるギャッシュは、工具本体の軸方向先端視において、コーナＲ刃が０°を超えて２０°以下の範囲内で後退するように構成されている。従来のラジアスエンドミルでは、コーナＲ刃を略３０°程度のねじれ角で切削方向と反対側に後退させて構成することが一般的であったが、このように、コーナＲ刃の切削方向と反対側への後退量を弱めることにより、かかるコーナＲ刃における摩耗を抑制することができるという効果がある。
【００６３】
請求項２記載のラジアスエンドミルによれば、請求項１記載のラジアスエンドミルの奏する効果に加え、ギャッシュは、コーナＲ刃のすくい角が−１０°以上かつ０°以下の負角になるように構成されている。よって、コーナＲ刃の刃先強度を確保して、切削中のチッピングを抑制することができるので、ラジアスエンドミルの高寿命化を図ることができるという効果がある。
【００６４】
請求項３記載のラジアスエンドミルによれば、請求項１又は２に記載のラジアスエンドミルの奏する効果に加え、コーナＲ刃のコーナ半径が刃径の１／６以上とされているので、コーナ部の剛性を確保して、コーナＲ刃の切削中のチッピング等を抑制することができるという効果があり、その結果、ラジアスエンドミルの高寿命化を図ることができる。また、このコーナ半径は、刃径の１／４以下とされているので、平面（フラット面）を必要とする端面削りで、半径方向の切り込みが大きくなり、加工能率の向上を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるラジアスエンドミルの正面図である。
【図２】図１の矢印ＩＩ方向から見たラジアスエンドミルの側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線におけるラジアスエンドミルの断面図である。
【図４】領域試験および耐久試験に使用される被削材の斜視図である。
【図５】領域試験の結果を示した図である。
【図６】耐久試験の結果を示した図である。
【符号の説明】
１ラジアスエンドミル
２工具本体
８ａ〜８ｄコーナＲ刃
７ａ〜７ｄ底刃
９ａ〜９ｄギャッシュ
ＲコーナＲ刃のコーナ半径
γ コーナＲ刃のすくい角
α コーナＲ刃の後退角
ρ ギャッシュ角

Claims

超硬材料から構成される工具本体と、その工具本体の先端側に設けられる底刃と、その底刃に連接して設けられるコーナＲ刃とを備えたラジアスエンドミルにおいて、
前記工具本体には、前記底刃とコーナＲ刃とのすくい面を形成するギャッシュが外周側から回転軸線に向かって切りくず排出溝に凹設されており、
前記工具本体の先端側であって前記回転軸線に対して対称に配設され回転軸線を超えて延設される一対の底刃の間の軸心部分に心残しが形成され、
前記ギャッシュは、ギャッシュ角が５５°以上かつ６０°以下の範囲に構成されると共に、前記工具本体の軸方向先端視において、前記コーナＲ刃が０°を超えて２０°以下の範囲で切削方向と反対側の曲線状に後退するように構成され、
前記ギャッシュの溝底の勾配に直角な面における断面形状が、前記底刃とコーナＲ刃とのすくい面により構成される一側のギャッシュ面と、その一側のギャッシュ面に連接され溝底を形成するギャッシュ面と、その溝底を形成するギャッシュ面に連接され前記一側のギャッシュ面との対向間隔が前記溝底へ向かって漸次小さくなる他側のギャッシュ面との３面によって、断面視略楔状に構成されると共に、前記ギャッシュの開き角が５５°以上かつ７０°以下とされていることを特徴とするラジアスエンドミル。
前記ギャッシュは、前記コーナＲ刃のすくい角が−１０°以上かつ０°以下の負角になるように構成されていることを特徴とする請求項１記載のラジアスエンドミル。
前記コーナＲ刃のコーナ半径は、刃径の１／６以上かつ１／４以下の範囲とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載のラジアスエンドミル。