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発明の名称 ボールエンドミル及びそのスローアウェイチップ
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−315031
公開日 平成10年(1998)12月2日
出願番号 特願平9−140870
出願日 平成9年(1997)5月14日
代理人
発明者 加藤 昌孝 / 小杉 明
要約 目的
本発明は、ボールエンドミルに用いるスローアウェイチップに丸チップを用い、かつ、丸チップそのものがエンドミルの刃径となり、切削性に優れ、かつ、チップの取付強度および取付精度の良い高性能なスローアウェイ式ボールエンドミルを提供することを目的とする。

構成
スローアウェイチップを機械的に着脱可能にとりつけるスローアウェイ式ボールエンドミルにおいて、前記スローアウェイチップは、略1/4円ごとに回転中心に対応する切刃形状を有し、更に前記チップの底面及び/またはすくい面には、前記回転中心に対応する切刃形状に対して、平行および/または垂直に、直線状凸部又は凹部が設けることにより構成する。
特許請求の範囲
【請求項1】 スローアウェイチップを機械的に着脱可能にとりつけるスローアウェイ式ボールエンドミルにおいて、前記スローアウェイチップには丸チップを用い、かつ、回転中心に対応する切刃形状を2ヶ所以上有するとともに、前記チップのすくい面及び/または底面には、前記回転中心に対応する切刃形状に対して、平行および/または垂直に、直線状の凸部又は凹部が設けられ、更に、ボールエンドミル本体には、前記凸部又は凹部に勘合するために凹部又は凸部を介して工具本体と機械的に固定したことを特徴とするボールエンドミル。
【請求項2】 請求項1記載のボールエンドミルにおいて、前記チップの勘合の1部には、ピン等を用いたことを特徴とするボールエンドミル。
【請求項3】 スローアウェイ式ボールエンドミルに用いるスローアウェイチップおいて、前記スローアウェイチップには、丸チップを用い、かつ、回転中心に対応する切刃形状を2ヶ所以上有するとともに、前記チップのすくい面及び/または底面には、前記回転中心に対応する切刃形状に対して、平行および/または垂直に、直線状の凸部又は凹部が設けられていることを特徴とするスローアウェイチップ。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は、フライス盤等で使用される小径のスローアウェイ式ボールエンドミル及びそれに用いるスローアウェイチップの固定および取付構造の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】スローアウェイ式ボールエンドミルは、回転軌跡を球状とするため、それに用いるスローアウェイチップの多くは円弧と直線切刃の組み合わせからなり、極めて特殊な形状となっている。このような特殊形状を用いたスローアウェイ式ボールエンドミルでは刃径20mm程度が限界であった。しかし、従来から丸チップと称される円形のスローアウェイチップがあり、これらの例としては、特開平8−215916号に、ポジティブの丸チップを用い、1枚刃として作用するように1/4円の半径を小さくした例がある。丸チップは8mm、10mm、12mmの径のものが様々な用途に実用化されているため、チップのサイズをエンドミルの刃径とする事ができれば小径のスローアウェイ化を計ることができる。
【0003】しかしながら、丸チップの欠点は直線部分がないため、拘束する定まった面がないため、機械的に取り付けた場合、使用中に緩んでチップが回わってしまったり、甚だしい場合にはチップそのものがはずれてしまい事故となることもある。その防止として、特開平4−93110号公報、特に第5図(a)、(b)、(c)には、丸チップの逃げ面に平面部分を設けて、第4図に記載されている様にロケータで2面拘束にて固定するように工夫されている。
【0004】
【発明が解決しようとする問題点】上記のごとく、丸チップの固定を工夫すれば回転工具においても十分用いられ、前記例のごとく正面フライスでは刃径が十分大きいためロケータ等の寸法にも余裕があるのに対して、ボールエンドミルのように丸チップの径そのものを刃径として適用するにはこのような構造はとれず、如何に精度良く、しかも強固に固定するかが課題であった。
【0005】
【本発明目的】本願発明は、上記の点に鑑みなされたもので、ボールエンドミルに用いるスローアウェイチップに丸チップを用い、かつ、丸チップそのものがエンドミルの刃径となり、切削性に優れ、かつ、チップの取付強度および取付精度の良い高性能なスローアウェイ式ボールエンドミル及びスローアウェイチップを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本願発明は、スローアウェイチップを機械的に着脱可能にとりつけるスローアウェイ式ボールエンドミルにおいて、前記スローアウェイチップには丸チップを用い、かつ、回転中心に対応する切刃形状を2ヶ所以上有するとともに、前記チップのすくい面及び/または底面には、前記回転中心に対応する切刃形状に対して、平行および/または垂直に、直線状の凸部又は凹部が設けられ、更に、ボールエンドミル本体には、前記凸部又は凹部に勘合するために凹部又は凸部を介して工具本体と機械的に固定することによりチップの取付強度および取付精度を達成したものである。更に、それらをより補強するため前記チップの勘合の1部には、ピン等を用いて補強したものである。また、スローアウェイチップには、丸チップを用い、かつ、回転中心に対応する切刃形状を2ヶ所以上有するとともに、前記チップのすくい面及び/または底面には、前記回転中心に対応する切刃形状に対して、平行および/または垂直に、直線状の凸部又は凹部が設け、使用できるコーナを2ヶ所以上としたものである。
【0007】
【作用】本願発明によれば、丸チップそのものを刃径とする事ができるため、径の小さな8〜15mm程度のものに有利である。しかし、そのような刃径においては、チップを固定するための空間が狭いうえ、切り込み量も小さく1/4円弧全体を刃として使用するような場合は少なく、むしろ3次元加工に代表されるような低切り込みで用いられる場合が多い。以上のような理由から、丸チップを2コーナ以上に分けて用いるように設計したものである。また、大きな刃径の場合には8コーナに分けることも可能であるが、回転軌跡が球状にならないため、低切り込み用としてのみしか用いることができない。
【0008】更に、スローアウェイチップの切刃形状としては、S字、f字等の形状を適用したほうが、切削抵抗を軽減できるため、より安定した切削ができる。特に底面視における円弧状刃部を略1/4円ごとに回転中心に対応する切刃形状が略同一形状で、かつ両方で略S字状を呈するようにすることにより、切削時における切り刃稜は3次元的となり、喰い付き時における機械的衝撃を一度に全切り刃部で受けることなく滑らかな切削を行うことができる。
【0009】更に、直線状凸部又は凹部を設けたのは、切削時の切削抵抗をこの直線状凸部又は凹部の拘束面で受ける形となり、チップ取付強度およびチップ取付精度を著しく向上させることができる。しかし、これら凸部又は凹部は丸チップの特徴である全周使用できるメリットをなくし、特定のコーナ数しか用いることができなくしてしまうが、これらは切削諸元により、例えば軸方向切り込み量が小さい場合には多く、大きい場合には少なく設定すれば補うことができる。更に、前記凸部又は凹部は、スローアウェイチップのすくい面側に設けても、底面側に設けても、どちらでも良いが、小径の場合にはそのスペースの都合ですくい側の肉厚が薄いため効果が大きい。また径が比較的大きい場合には底面側でも、チップ厚さに対し、ホルダー部の肉厚があるため可能である。
【0010】また、ボールエンドミル本体とスローアウェイチップの固定は、チップの直線状凸部又は凹部の一部を用いて工具本体と機械的に固定することにより、その固定をより強固なものとすることができる。更に、より取付強度を高めるためには、前記チップのシャンク側のみ、工具本体の軸方向に延ばした溝を設けて、ピン等を用いて固定することにより向上させることができる。ピンの固定には外部から抜け止めを設けると更に効果的である。また前記ピンの一部にねじ部等を設けて機械的に行っても良く、また止めねじの一部を用いてより強固なものとすることもできる。。これらの相乗効果により、滑らかな切削をを行うことにより生ずる切削力の増加をチップの取り付けを工夫することによりそり強度・精度を維持・向上させることができたものである。以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【0011】
【実施例】図1乃至図3は、本発明に係わるスローアウェイ式ボールエンドミルで、工具本体1の先端ボール部2には、両側から挟み込むような形にて丸チップ3が、取付穴4を介して止めネジ5により着脱可能に固定されている。取付穴3を有する工具本体のチップ側6には、工具の軸方向に対して十字に凸部7、8、9が設けられている。ホルダー側に凸部を設けたのは、小径ゆえに少しでも肉厚を確保し、剛性を高めるためである。更に、工具本体のチップ座の取付穴よりシャンク側には溝部10が設けられ、溝部10に直角に交わるように溝部11が設けられ、溝部10には固定のためのピン12が挿入され、溝部11には前記ピン12の抜け止め用のピン13を設け、より確実な取付を行うようにした。
【0012】次に、図4および図5にはスローアウェイチップの詳細を示す。上記丸チップ3には、前記凸部7、8、9に対応する凹部14、15、16とピン12に対応する凹部17が、そのすくい面の中央取付穴を基準に点対称の位置に4ヶ所設けられている。更にその切刃5は、回転中心となるカット部18を中心としてS字状の切刃となるように配置されている。また、チップの直線状凹部又は凸部については、4ヶ所のチップすくい面側の例で説明したが、使用する目的により、図6のように、中央取り付け穴を基準に点対称に2ヶ所の該凹部を設けても良く、より多くのコーナを用いるには図7のように、中央取り付け穴を基準に点対称に6ヶ所の該凹部を設けても良い。
【0013】
【発明の効果】本願発明は、スローアウェイ式ボールエンドミルにおいて丸チップを用い、かつ丸チップそのものの大きさを刃径として用いるボーエンドミルであり、小径のスローアウェイ化が計れると同時に、小径化の欠点である取付強度を補い、更に取付精度を高めるため、丸チップを特定コーナ数しか使用できない形状として補ったものである。また、切刃部全体として略S字状やf字状を呈するようにしたので、切削性に優れ、切削時の衝撃を切刃部全体が一度に受けることがなく、より高性能なボールエンドミルとすることができる。また、前記チップの拘束には直線状凹部又は凸部を用いたので、チップ取付強度および取付精度が優れる。また、その凹部又は凸部を工具本体とピン等を介して固定する構造としたため、工具本体との固定がより強固なものとなり優れた性能を示すものである。




 

 


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