特許 5958277 クーラント穴付きエンドミル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5958277

(24)【登録日】2016年7月1日

(45)【発行日】2016年7月27日

(54)【発明の名称】クーラント穴付きエンドミル

(51)【国際特許分類】

   B23C 5/28 20060101AFI20160714BHJP

   B23C 5/10 20060101ALI20160714BHJP

【ＦＩ】

   B23C5/28

   B23C5/10 Z

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2012-237853(P2012-237853)

(22)【出願日】2012年10月29日

(65)【公開番号】特開2014-87859(P2014-87859A)

(43)【公開日】2014年5月15日

【審査請求日】2015年9月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006264

【氏名又は名称】三菱マテリアル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100129403

【弁理士】

【氏名又は名称】増井 裕士

(74)【代理人】

【識別番号】100142424

【弁理士】

【氏名又は名称】細川 文広

(72)【発明者】

【氏名】深田 耕司

(72)【発明者】

【氏名】畔上 貴行

【審査官】 五十嵐 康弘

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−２９０３１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０２５９１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３４０６２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００３−５０５２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２７６１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００５−５０２４８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 独国実用新案第２０２００９０１４２１６（ＤＥ，Ｕ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｃ ５／２８

Ｂ２３Ｃ ５／１０

Ｂ２３Ｂ ５１／００−５１／１４

ＷＰＩ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線回りに回転されるエンドミル本体の先端部が切刃部とされ、この切刃部の外周には上記軸線方向後端側に向かうに従いエンドミル回転方向後方側に捩れる複数の切屑排出溝が周方向に間隔をあけて形成され、これらの切屑排出溝のエンドミル回転方向を向く壁面の外周側辺稜部に外周刃がそれぞれ形成されるとともに、上記切屑排出溝の先端部にはギャッシュが形成され、これらのギャッシュのエンドミル回転方向を向く壁面と上記エンドミル本体の先端逃げ面との交差稜線部に、上記外周刃の先端から上記エンドミル本体の内周側に延びる底刃がそれぞれ形成されており、上記底刃のうち少なくとも１枚の底刃は、エンドミル回転方向側とエンドミル回転方向後方側とに隣接する他の２枚の底刃よりも上記エンドミル本体の内周側に長く延びる長底刃とされるとともに、上記エンドミル本体内には周方向に隣接する上記切屑排出溝同士の間を通ってクーラント穴がそれぞれ形成されていて、これらのクーラント穴のうち、上記長底刃が形成されたギャッシュに連なる切屑排出溝と該切屑排出溝のエンドミル回転方向後方側に隣接する切屑排出溝との間を通るクーラント穴は、上記長底刃のエンドミル回転方向後方側に連なる先端逃げ面に開口させられるとともに、上記長底刃が形成されたギャッシュに連なる切屑排出溝と該切屑排出溝のエンドミル回転方向側に隣接する切屑排出溝との間を通るクーラント穴は、上記長底刃が形成されたギャッシュに開口させられていることを特徴とするクーラント穴付きエンドミル。

【請求項2】

上記軸線方向先端視において、上記長底刃のエンドミル回転方向後方側に連なる先端逃げ面に開口させられたクーラント穴と上記長底刃との間隔が、上記長底刃が形成されたギャッシュに開口させられたクーラント穴と上記底刃のエンドミル回転方向側に隣接する底刃との間隔よりも小さくされていることを特徴とする請求項１に記載のクーラント穴付きエンドミル。

【請求項3】

上記長底刃が形成されたギャッシュに開口させられたクーラント穴は、この長底刃が形成されたギャッシュと上記長底刃のエンドミル回転方向側に隣接する底刃の先端逃げ面とに跨って開口させられるとともに、上記軸線方向先端視において上記長底刃が形成されたギャッシュにおける開口面積が、上記長底刃のエンドミル回転方向側に隣接する底刃の先端逃げ面における開口面積よりも大きくされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のクーラント穴付きエンドミル。

【請求項4】

上記長底刃のエンドミル回転方向後方側に連なる先端逃げ面に開口させられたクーラント穴のリードと上記長底刃に連なる外周刃のリードとは等しくされるとともに、上記長底刃が形成されたギャッシュに開口させられたクーラント穴のリードは、上記長底刃のエンドミル回転方向側に隣接する底刃に連なる外周刃のリードよりも大きくされていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のクーラント穴付きエンドミル。

【請求項5】

上記長底刃のエンドミル回転方向後方側に連なる先端逃げ面に開口させられたクーラント穴のリードと、上記長底刃が形成されたギャッシュに開口させられたクーラント穴のリードとは互いに等しくされ、上記長底刃に連なる外周刃のリードが、上記長底刃のエンドミル回転方向側に隣接する底刃に連なる外周刃のリードよりも大きくされていることを特徴とする請求項４に記載のクーラント穴付きエンドミル。

【請求項6】

上記切刃部には、それぞれ３つずつの上記切屑排出溝、上記外周刃、上記ギャッシュ、および上記底刃が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のクーラント穴付きエンドミル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンドミル本体の先端部に複数の底刃が形成されるとともに、エンドミル本体内には複数のクーラント穴が形成されて先端部に開口させられたクーラント穴付きエンドミルに関するものである。

【背景技術】

【0002】

このような複数の底刃と複数のクーラント穴を備えたクーラント穴付きエンドミルとして、例えば特許文献１には、４枚刃のボールエンドミルの４枚の底刃（先端切れ刃）のうち２枚の底刃の先端逃げ面にクーラント穴（流体供給穴）が開口させられているものに対して、すべての底刃に均等にクーラント（流体）を供給するために、３本または４本の切屑排出溝（ねじれ溝）に沿って先端部に底刃が形成されているとともに、これらの切屑排出溝と同じ数のクーラント穴が底刃の先端逃げ面にそれぞれ開口させられているものが提案されている。

【0003】

また、特許文献２にも、軸心に対して対称的に形成された一対の第１ギャッシュに沿って軸心付近まで設けられた一対の長底刃と、軸心まわりにおいてこれら一対の長底刃から９０°の位置に、該軸心に対して対称的に外周部から第１ギャッシュに達するように形成された第２ギャッシュに沿って設けられた一対の短底刃とを有し、一対の長底刃の逃げ面に開口する一対の開口部を有してエンドミルを縦通して設けられた流体供給穴（クーラント穴）と、軸心側の端部が互いに交わっている第１ギャッシュおよび第２ギャッシュの連通面積を大きくするとともに、第１ギャッシュおよび第２ギャッシュの交差部分とクーラント穴の開口部とを接続するように設けられた一対の連通溝とを有するクーラント穴付きの４枚不等底刃のエンドミルが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実用新案登録第３０２５３８３号公報

【特許文献2】特許第４４０９６６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、特に特許文献２に記載されているように底刃として長底刃と短底刃とがエンドミル本体先端部に形成されている場合、例えばエンドミル本体を先端側にも送り出して切削加工を行う縦送り加工やランピング加工の際には、長底刃による切屑生成量が多くなって切屑排出性が損なわれるため、切屑詰まりを生じ易くなる。従って、特許文献１に記載されているように底刃と同数のクーラント穴を底刃の先端逃げ面に開口させたり、特許文献２に記載されているように第１ギャッシュおよび第２ギャッシュの交差部分とクーラント穴の開口部とを接続するように連通溝を設けたりしただけでは、長底刃による良好な切屑排出性を確保することは困難となる。

【0006】

また、このように長底刃による切屑生成量が多くなって長底刃への負担も大きくなるのに伴い、長底刃の逃げ面摩耗が促進されて寿命の短縮を招くおそれもある。そして、特に特許文献２に記載されているように連通溝を形成したものでは、クーラント穴から長底刃の先端逃げ面に供給されるクーラント量が少なくなるため、長底刃の逃げ面摩耗を確実に抑制することも困難となる。

【0007】

本発明は、このような背景の下になされたもので、エンドミル本体先端の切刃部に他の底刃よりもエンドミル本体の内周側に長く延びる長底刃が形成されたエンドミルにおいて、この長底刃の逃げ面摩耗を効果的に抑制しつつ、特に縦送り加工やランピング加工の際に長底刃により生成された切屑を円滑に排出することが可能なクーラント穴付きエンドミルを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに回転されるエンドミル本体の先端部が切刃部とされ、この切刃部の外周には上記軸線方向後端側に向かうに従いエンドミル回転方向後方側に捩れる複数の切屑排出溝が周方向に間隔をあけて形成され、これらの切屑排出溝のエンドミル回転方向を向く壁面の外周側辺稜部に外周刃がそれぞれ形成されるとともに、上記切屑排出溝の先端部にはギャッシュが形成され、これらのギャッシュのエンドミル回転方向を向く壁面と上記エンドミル本体の先端逃げ面との交差稜線部に、上記外周刃の先端から上記エンドミル本体の内周側に延びる底刃がそれぞれ形成されており、上記底刃のうち少なくとも１枚の底刃は、エンドミル回転方向側とエンドミル回転方向後方側とに隣接する他の２枚の底刃よりも上記エンドミル本体の内周側に長く延びる長底刃とされるとともに、上記エンドミル本体内には周方向に隣接する上記切屑排出溝同士の間を通ってクーラント穴がそれぞれ形成されていて、これらのクーラント穴のうち、上記長底刃が形成されたギャッシュに連なる切屑排出溝と該切屑排出溝のエンドミル回転方向後方側に隣接する切屑排出溝との間を通るクーラント穴は、上記長底刃のエンドミル回転方向後方側に連なる先端逃げ面に開口させられるとともに、上記長底刃が形成されたギャッシュに連なる切屑排出溝と該切屑排出溝のエンドミル回転方向側に隣接する切屑排出溝との間を通るクーラント穴は、上記長底刃が形成されたギャッシュに開口させられていることを特徴とする。

【0009】

このように構成されたクーラント穴付きエンドミルでは、長底刃のエンドミル回転方向後方側に連なる先端逃げ面には、長底刃が形成されたギャッシュに連なる切屑排出溝と、そのエンドミル回転方向後方側に隣接する切屑排出溝との間を通るクーラント穴が開口させられているので、長底刃の先端逃げ面に確実にクーラントを供給して冷却、潤滑することにより、逃げ面摩耗の効果的な抑制を図ることができる。

【0010】

その一方で、この長底刃が形成されたギャッシュに連なる切屑排出溝と、そのエンドミル回転方向側に隣接する切屑排出溝との間を通るクーラント穴は、長底刃が形成されたギャッシュ自体に開口させられているので、特に縦送り加工やランピング加工の際に長底刃によって生成された多量の切屑を、そのギャッシュに開口したクーラント穴から供給されるクーラントによって確実かつ円滑に排出することが可能となる。勿論、エンドミル本体を軸線に垂直な方向に送り出す通常の溝加工や肩削り加工でも、良好な切屑排出性を得ることができる。

【0011】

ここで、長底刃に連なる先端逃げ面の摩耗を一層効果的に抑制するには、上記軸線方向先端視において、上記長底刃のエンドミル回転方向後方側に連なる先端逃げ面に開口させられたクーラント穴と上記長底刃との間隔を、上記長底刃が形成されたギャッシュに開口させられたクーラント穴と上記底刃のエンドミル回転方向側に隣接する底刃との間隔よりも小さくして、長底刃の先端逃げ面に開口するクーラント穴が長底刃により近い位置に形成されるようにするのが望ましい。

【0012】

また、上記長底刃が形成されたギャッシュに開口させられたクーラント穴は、その全体が長底刃のギャッシュに開口させられていてもよく、この長底刃が形成されたギャッシュと上記長底刃のエンドミル回転方向側に隣接する底刃の先端逃げ面とに跨って開口させられていて、すなわち一部が長底刃のギャッシュのエンドミル回転方向側に隣接する先端逃げ面に開口させられていてもよい。ただし、後者の場合に、長底刃によって生成された切屑をより確実かつ円滑に排出するには、上記軸線方向先端視において上記長底刃が形成されたギャッシュにおける開口面積を、上記長底刃のエンドミル回転方向側に隣接する底刃の先端逃げ面における開口面積よりも大きくして、長底刃のギャッシュへのクーラント供給量を多くするのが望ましい。

【0013】

ところで、上記長底刃のエンドミル回転方向後方側に連なる先端逃げ面に開口させられたクーラント穴は、エンドミル本体先端の開口部近傍では、この長底刃が形成されたギャッシュに連なる切屑排出溝と、そのエンドミル回転方向後方側に隣接する切屑排出溝との間の、エンドミル本体周方向の略中央を通ることになるが、長底刃が形成されたギャッシュに開口するクーラント穴は、同じくエンドミル本体先端の開口部近傍では、この長底刃が形成されたギャッシュに連なる切屑排出溝と、そのエンドミル回転方向側に隣接する切屑排出溝との間において、長底刃が形成されたギャッシュに連なる切屑排出溝寄りを通ることになる。

【0014】

このため、長底刃が形成されたギャッシュに開口するクーラント穴が、一般的なエンドミルのように長底刃のエンドミル回転方向に隣接する底刃に連なる外周刃のリードと等しいリードで軸線方向後端側に向かうに従いエンドミル回転方向後方側に捩れていると、このクーラント穴と長底刃が形成されたギャッシュに連なる切屑排出溝との間のエンドミル本体の肉厚が小さくなって強度が低下し、特に底刃から離れた切屑排出溝が切れ上がる切刃部の後端側において、切削時に過大な負荷が作用したときにエンドミル本体が折損するおそれが生じる。

【0015】

そこで、このようなエンドミル本体の強度低下を防ぐには、上記長底刃のエンドミル回転方向後方側に連なる先端逃げ面に開口させられたクーラント穴のリードと上記長底刃に連なる外周刃のリードとは等しくされるとともに、上記長底刃が形成されたギャッシュに開口させられたクーラント穴のリードは、上記長底刃のエンドミル回転方向に隣接する底刃に連なる外周刃のリードよりも大きくされるのが望ましい。

【0016】

これにより、長底刃の先端逃げ面に開口するクーラント穴には、長底刃が形成されたギャッシュに連なる切屑排出溝との間に十分な肉厚を確保することができる。その一方で、長底刃のギャッシュに開口したクーラント穴は、この長底刃のギャッシュに連なる切屑排出溝との間の肉厚がエンドミル本体後端側に向けて漸次大きくなるので、切刃部の後端側におけるエンドミル本体の強度の向上を図ることができる。

【0017】

なお、このようにしてエンドミル本体の強度の向上を図る場合には、上記長底刃のエンドミル回転方向後方側に連なる先端逃げ面に開口させられたクーラント穴のリードと、上記長底刃が形成されたギャッシュに開口させられたクーラント穴のリードとを互いに等しくして、上記長底刃に連なる外周刃のリードを、上記長底刃のエンドミル回転方向側に隣接する底刃に連なる外周刃のリードよりも大きくすることにより、これらの外周刃を不等リードとすることができるので、これらの外周刃が被削材に食い付く際の振動を打ち消し合わせてビビリ振動の発生を防止することができる。

【0018】

なお、本発明は、切刃部に複数条の切屑排出溝が形成されて、外周刃やギャッシュ、および底刃も切屑排出溝と同数形成されたエンドミル、すなわち１枚刃のエンドミルを除くエンドミルに適用可能であるが、１枚の底刃が長底刃で隣接する他の２枚の底刃よりも内周側に長く延びるようにされた３枚刃のエンドミル、すなわち上記切刃部に、それぞれ３つずつの上記切屑排出溝、上記外周刃、上記ギャッシュ、および上記底刃が形成されたクーラント穴付きエンドミルに適用して、特に好適である。

【発明の効果】

【0019】

以上説明したように、本発明によれば、エンドミル本体先端の切刃部に長底刃が形成されたエンドミルにおいて、この長底刃の逃げ面摩耗を効果的に抑制しつつ、縦送り加工やランピング加工の際に多量に生成される切屑を円滑に排出することができ、長期に亙って安定した切削加工を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態を示す斜視図である。

【図2】図１に示す実施形態の拡大正面図である。

【図3】図１に示す実施形態の切刃部の図２における矢線Ｘ方向視の拡大側面図である。

【図4】図１に示す実施形態の切刃部の図２における矢線Ｙ方向視の拡大平面図である。

【図5】図３におけるＺＺ拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

図１ないし図５は、本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態において、エンドミル本体１は、超硬合金等の硬質材料により軸線Ｏを中心とした外形略円柱状をなし、その後端部（図１において右上部分。図２、３においては右側部分）は円柱状のままのシャンク部２とされるとともに、先端部（図１において左下部分。図２、３においては左側部分）は切刃部３とされる。このようなエンドミルは、上記シャンク部２が工作機械の主軸に把持されて軸線Ｏ回りにエンドミル回転方向Ｔに回転されつつ軸線Ｏに交差する方向に送り出されて切刃部３により金属材料等の被削材の溝加工や肩削り加工を行ったり、軸線Ｏ方向にも繰り出されて縦削り加工やランピング加工を行ったりする。

【0022】

切刃部３の外周には、この切刃部３の先端すなわちエンドミル本体１の先端に開口して後端側に向かうに従いエンドミル回転方向Ｔ後方側に捩れる複数条の切屑排出溝４が周方向に間隔をあけて形成されている。本実施形態では、第１〜第３の３条の切屑排出溝４Ａ〜４Ｃがエンドミル回転方向Ｔに向けて順に形成されている。

【0023】

これらの切屑排出溝４のエンドミル回転方向Ｔを向く壁面４ａの外周側辺稜部、すなわち該壁面４ａと切刃部３の外周側を向く外周逃げ面５との交差稜線部には、壁面４ａをすくい面とする外周刃６がそれぞれ形成されている。従って、本実施形態では第１〜第３の３枚の外周刃６Ａ〜６Ｃがエンドミル回転方向Ｔに向けて順に形成されることになり、これら第１〜第３の外周刃６Ａ〜６Ｃは、それぞれ第１〜第３の切屑排出溝４Ａ〜４Ｃと等しいリードでエンドミル本体１の後端側に向かうに従いエンドミル回転方向Ｔ後方側に捩れることになる。なお、これらの外周刃６が軸線Ｏ回りになす回転軌跡は、該軸線Ｏを中心とする１つの円筒面とされる。

【0024】

また、各切屑排出溝４の先端部には、それぞれの切屑排出溝４のエンドミル回転方向Ｔを向く上記壁面４ａをエンドミル本体１の内周側に向けて切り欠くようにして、凹溝状のギャッシュ７が形成されている。このギャッシュ７は、エンドミル本体１の外周側から見て図３や図４に示すように先端側に向かうに従い漸次幅広となるＶ字状をなしており、エンドミル回転方向Ｔを向く壁面７ａとエンドミル回転方向Ｔ後方側を向く壁面７ｂとを有している。従って、本実施形態では、やはり第１〜第３の切屑排出溝４Ａ〜４Ｃの先端部に、それぞれ第１〜第３のギャッシュ７Ａ〜７Ｃがエンドミル回転方向Ｔに向けて順に形成されることになる。

【0025】

そして、これらギャッシュ７のエンドミル回転方向Ｔを向く各上記壁面７ａと、切屑排出溝４およびギャッシュ７によって切刃部３の先端面が切り欠かれて形成された先端逃げ面８との交差稜線部には、外周刃６の先端に連なり、エンドミル本体１の内周側に向けて延びる底刃９がそれぞれ形成されている。なお、先端逃げ面８は、本実施形態では底刃９に交差する逃げ角の小さい第１逃げ面８ａと、この第１逃げ面８ａのエンドミル回転方向Ｔ後方側に連なる逃げ角の大きい第２逃げ面８ｂとにより形成されている。

【0026】

ここで、切刃部３の先端面には、第１〜第３の３つの切屑排出溝４Ａ〜４Ｃおよびギャッシュ７Ａ〜７Ｃによって第１〜第３の３つの先端逃げ面８Ａ〜８Ｃが形成されることになる。そして、エンドミル回転方向Ｔに向けて順に、第１のギャッシュ７Ａの上記壁面７ａと第１の先端逃げ面８Ａとの交差稜線部に第１の底刃９Ａが形成され、第２のギャッシュ７Ｂの壁面７ａと第２の先端逃げ面８Ｂとの交差稜線部に第２の底刃９Ｂが形成され、第３のギャッシュ７Ｃの壁面７ａと第３の先端逃げ面８Ｃとの交差稜線部に第３の底刃９Ｃが形成される。

【0027】

これら第１〜第３の底刃９Ａ〜９Ｃは、軸線Ｏ回りの回転軌跡が、該軸線Ｏに直交する１つの平面上、または内周側に向かうに従い軸線Ｏ方向後端側に極僅かに凹む１つの凹円錐面上に位置するようにされており、本実施形態のエンドミルは底刃９が外周刃６に回転軌跡において直交または僅かに鋭角に交差するスクエアエンドミルとされている。また、軸線Ｏ方向先端視において、各底刃９は直線状に延び、該底刃９に平行で軸線Ｏを通る直線よりも僅かにエンドミル回転方向Ｔ側に位置するようにされて、いわゆる芯上がりの配置とされている。

【0028】

上記第１〜第３の底刃９Ａ〜９Ｃのうち、第１の底刃９Ａは、他の第２、第３の底刃９Ｂ、９Ｃよりもエンドミル本体１の内周側に長く延びる長底刃とされている。この長底刃とされた第１の底刃９Ａは、軸線Ｏ方向先端視に図２に示すように、外周刃６Ａの先端からエンドミル本体１の径方向において軸線Ｏを越える位置まで延びている。

【0029】

また、この第１の底刃９Ａのエンドミル回転方向Ｔ側に隣接する第２の底刃９Ｂは、第１〜第３の底刃９Ａ〜９Ｃのうちで最も短い短底刃とされている。さらに、第２の底刃９Ｂのエンドミル回転方向Ｔ側、すなわち第１の底刃９Ａのエンドミル回転方向Ｔ後方側に隣接する第３の底刃９Ｃは、長短底刃とされた第１、第２の底刃９Ａ、９Ｂの中間の長さの中底刃とされている。

【0030】

このような第１〜第３の底刃９Ａ〜９Ｃの長短は、第１〜第３のギャッシュ７Ａ〜７Ｃを異なる大きさとすることによって形成される。第１の底刃９Ａが壁面７ａと第１の先端逃げ面８Ａとの交差稜線部に形成された第１のギャッシュ７Ａは、そのエンドミル回転方向Ｔ側に隣接する第２の先端逃げ面８Ｂの内周部分を大きく切り欠いて第２のギャッシュ７Ｂに連通するように形成されている。

【0031】

また、第２の底刃９Ｂが壁面７ａと第２の先端逃げ面８Ｂとの交差稜線部に形成された第２のギャッシュ７Ｂは、そのエンドミル回転方向Ｔ側に隣接する第３の先端逃げ面８Ｃの内周部分を切り欠いて第３のギャッシュ７Ｃに連通するものの、この第２のギャッシュ７Ｂが第３の先端逃げ面８Ｃを切り欠く大きさは、第１のギャッシュ７Ａが第２の先端逃げ面８Ｂを切り欠く大きさよりは小さくされている。

【0032】

これら第１、第２のギャッシュ７Ｂ、７Ｃに対して、第３の底刃９Ｃが壁面７ａと第３の先端逃げ面８Ｃとの交差稜線部に形成された第３のギャッシュ７Ｃは、そのエンドミル回転方向Ｔ側に隣接する第１の先端逃げ面８Ａを第１のギャッシュ７Ａに連通するまでは切り欠いておらず、第１、第３のギャッシュ７Ａ、７Ｃ間には第１の先端逃げ面８Ａが軸線Ｏ方向先端視において該軸線Ｏを越えるまで内周側に残されることになる。従って、これにより、第１〜第３の底刃９Ａ〜９Ｃがそれぞれ長、短、中底刃とされる。

【0033】

一方、エンドミル本体１内には、シャンク部２の後端面すなわちエンドミル本体１の後端面から先端側に向けて切屑排出溝４や外周刃６、底刃９と同数の３つのクーラント穴１０が先端側に向けて延びている。これらのクーラント穴１０は、切屑排出溝４や外周刃６と同じく軸線Ｏ方向後端側に向かうに従いエンドミル回転方向Ｔ後方側に捩れるように形成されており、切刃部３においては周方向に隣接する切屑排出溝４同士の間を通って該切刃部３の先端すなわちエンドミル本体１の先端に開口させられている。

【0034】

そして、これらのクーラント穴１０のうち、長底刃とされた第１の底刃９Ａが形成された第１のギャッシュ７Ａに連なる第１の切屑排出溝４Ａと、この第１の切屑排出溝４Ａのエンドミル回転方向Ｔ後方側に隣接する第３の切屑排出溝４Ｃとの間を通る第１のクーラント穴１０Ａは、この長底刃とされた第１の底刃９Ａのエンドミル回転方向Ｔ後方側に連なる第１の先端逃げ面８Ａに開口させられている。なお、各クーラント穴１０は軸線Ｏに直交する断面において等しい内径の円形をなしている。

【0035】

また、長底刃とされた第１の底刃９Ａが形成された第１のギャッシュ７Ａに連なる第１の切屑排出溝４Ａと、この第１の切屑排出溝４Ａのエンドミル回転方向Ｔ側に隣接する第２の切屑排出溝４Ｂとの間を通る第２のクーラント穴１０Ｂは、長底刃とされた第１の底刃９Ａが形成された第１のギャッシュ７Ａに開口させられている。なお、第２、第３の切屑排出溝４Ｂ、４Ｃの間を通る第３のクーラント穴１０Ｃは、中底刃とされた第３の底刃９Ｃに連なる第３の先端逃げ面８Ｃに開口させられている。

【0036】

このうち、第１のクーラント穴１０Ａは、その全体が第１の先端逃げ面８Ａに開口させられており、本実施形態では第１の先端逃げ面８Ａの第１、第２逃げ面８ａ、８ｂの交差稜線上に開口させられている。また、第２のクーラント穴１０Ｂは、その全体が第１のギャッシュ７Ａに開口させられていてもよいが、本実施形態では一部が第２の先端逃げ面８Ｂに跨って開口させられている。

【0037】

すなわち、この第２のクーラント穴１０Ｂは、第２の先端逃げ面８Ｂと第１のギャッシュ７Ａのエンドミル回転方向Ｔ後方側を向く壁面７ｂとの交差稜線上に開口させられている。ただし、軸線Ｏ方向先端視において図２に示すように、第２のクーラント穴１０Ｂの第１のギャッシュ７Ａにおける開口面積は、第２のクーラント穴１０Ｂの第２の先端逃げ面８Ｂにおける開口面積よりも大きくされている。

【0038】

さらに、第３のクーラント穴１０Ｃも、その全体が第３の先端逃げ面８Ｃに開口させられていてもよいが、本実施形態では一部が第２のギャッシュに跨るように開口させられている。ただし、軸線Ｏ方向先端視において図２に示すように、第３のクーラント穴１０Ｃの第３の先端逃げ面８Ｃにおける開口面積は、第３のクーラント穴１０Ｃの第２のギャッシュ７Ｂにおける開口面積よりも大きくされている。

【0039】

なお、本実施形態では図２に示すように、第２のクーラント穴１０Ｂは、第１のギャッシュ７Ａのエンドミル回転方向Ｔ後方側を向く壁面７ｂと第２の先端逃げ面８Ｂの第２逃げ面８ｂとの交差稜線上に開口させられているが、一部が第２の先端逃げ面８Ｂの第１逃げ面８ａに跨って開口させられていてもよい。また、本実施形態では、第３のクーラント穴１０Ｃは、第３の先端逃げ面８Ｃにおいては、その第１、第２逃げ面８ａ、８ｂの交差稜線上に開口させられている。

【0040】

さらにまた、各底刃９とそのエンドミル回転方向Ｔ後方側に隣接する各クーラント穴１０との間隔は、本実施形態では長底刃とされた第１の底刃９Ａと第１のクーラント穴１０Ａとの間隔が最も小さく、短底刃とされた第２の底刃９Ｂと第２のクーラント穴１０Ｂとの間隔が最も大きくなるようにされている。また、中底刃とされた第３の底刃９Ｃと第３のクーラント穴１０Ｃとの間隔は、これらの中間の大きさとされている。なお、この底刃９とそのエンドミル回転方向Ｔ後方側に隣接する各クーラント穴１０との間隔とは、例えば軸線Ｏ方向先端視において、各底刃９またはそのエンドミル本体１内周側への延長線と各クーラント穴１０の開口縁との最短距離とされる。

【0041】

一方、本実施形態では、互いに同じ方向に捩れる外周刃６とクーラント穴１０のリードについて、長底刃とされる第１の底刃９Ａのエンドミル回転方向Ｔ後方側に連なる第１の先端逃げ面８Ａに開口させられた第１のクーラント穴１０Ａのリードと、この第１の底刃９Ａに連なる第１の外周刃６Ａのリードとは互いに等しくされている。これに対して、長底刃とされる第１の底刃９Ａが形成された第１のギャッシュ７Ａに開口させられた第２のクーラント穴１０Ｂのリードは、第１の底刃９Ａのエンドミル回転方向Ｔ側に隣接する第２の底刃９Ｂに連なる第２の外周刃６Ｂのリードよりも大きくされている。

【0042】

ここで、本実施形態では、長底刃とされた第１の底刃９Ａのエンドミル回転方向Ｔ後方側に連なる第１の先端逃げ面８Ａに開口させられた第１のクーラント穴１０Ａのリードと、この第１の底刃９Ａが形成された第１のギャッシュ７Ａに開口させられた第２のクーラント穴１０Ｂのリードとは互いに等しくされている。そして、長底刃とされた第１の底刃９Ａに連なる第１の外周刃６Ａのリードが、第１の底刃９Ａのエンドミル回転方向Ｔ側に隣接する短底刃とされた第２の底刃９Ｂに連なる第２の外周刃６Ｂのリードよりも大きくされることにより、上述のように第２のクーラント穴１０Ｂのリードが第２の外周刃６Ｂのリードよりも大きくされる。

【0043】

詳しくは、本実施形態では、第１〜第３の３つのクーラント穴１０Ａ〜１０Ｃは、リードが互いに等しく、またエンドミル本体１の軸線Ｏを中心とした１つの円筒面上に周方向に等間隔に形成されている。さらに、第１〜第３の外周刃６Ａ〜６Ｃおよび切屑排出溝４Ａ〜４Ｃも、切刃部３の後端側の例えば切屑排出溝４が外周側に切れ上がり始める位置、あるいは外周刃６の有効切刃長の後端では、図５に示すように周方向に等間隔に形成されている。

【0044】

そして、第１の外周刃６Ａのリードは第１のクーラント穴１０Ａのリードと等しくされているのに対し、第２外周刃６Ｂのリードは、第１の外周刃６Ａのリードおよびクーラント穴１０のリードよりも小さくされている。すなわち、第２のクーラント穴１０Ｂのリードが第２の外周刃６Ｂのリードよりも大きくされている。

【0045】

なお、第３の外周刃６Ｃのリードは、第２のクーラント穴１０Ｂのリードと第２の外周刃６Ｂのリードとの差よりは小さな範囲で、第３のクーラント穴１０Ｃのリードよりも小さくされ、すなわち第３のクーラント穴１０Ｃのリードも第３の外周刃６Ｃのリードよりも大きくされる。従って、本実施形態では、第１〜第３の外周刃６Ａ〜６Ｃのリードは互いに異なる大きさとされて、第１、第３、第２の外周刃６Ａ、６Ｃ、６Ｂの順にリードは小さくなり、捩れ角は逆にこの順に大きくなる。

【0046】

また、上述のように切刃部３の後端側において第１〜第３の外周刃６Ａ〜６Ｃおよび切屑排出溝４Ａ〜４Ｃが周方向に等間隔に形成された上で、第１〜第３の外周刃６Ａ〜６Ｃのリードが異なる大きさとされることにより、第１の外周刃６Ａとそのエンドミル回転方向Ｔに隣接する第２の外周刃６Ｂとの間隔は、エンドミル本体１先端側に向かうに従い漸次大きくなる。

【0047】

従って、長底刃とされた第１の底刃９Ａとそのエンドミル回転方向Ｔに隣接する短底刃とされた第２の底刃９Ｂとの周方向の間隔も大きくなって、本実施形態では他の底刃９同士の間隔よりも大きくされる。なお、本実施形態では、中底刃とされた第３の底刃９Ｃとそのエンドミル回転方向Ｔ側に隣接する長底刃とされた第１の底刃９Ａとの間隔が次に大きく、短底刃とされた第２の底刃９Ｂとそのエンドミル回転方向Ｔに隣接する中底刃とされた第３の底刃９Ｃとの間隔が最も小さくされている。

【0048】

また、上記切刃部３の後端側において各クーラント穴１０は、図５に示したようにエンドミル本体１の軸線Ｏに直交する断面において、各クーラント穴１０のエンドミル回転方向Ｔ側に形成された切屑排出溝４のエンドミル回転方向Ｔを向く上記壁面４ａと、各クーラント穴１０のエンドミル回転方向Ｔ後方側に形成された切屑排出溝４のエンドミル回転方向Ｔ後方側を向く壁面４ｂとの間に、略等しい肉厚ｔが確保されるように形成されている。

【0049】

ここで、この肉厚ｔは、例えば図５に示すように軸線Ｏに直交する断面において、各クーラント穴１０にエンドミル本体１の外周側から接する円Ｃを描いたときに、この円Ｃとクーラント穴１０がなす円との接点Ｐにおける共通した接線Ｌ上における、該接線Ｌと上記壁面４ａとの交点Ｑａと接点Ｐとの間の間隔、および接線Ｌと上記壁面４ｂとの交点Ｑｂと接点Ｐとの間の間隔とされる。また、略等しい肉厚ｔとは、例えば上記断面における交点Ｑａ、Ｑｂの中点が接線Ｌ方向においてクーラント穴１０がなす円の範囲内に位置していればよい。

【0050】

このように構成されたクーラント穴付きエンドミルでは、第１の底刃９Ａが、他の第２、第３の底刃９Ｂ、９Ｃよりも内周側に長く延びる長底刃とされて切刃長が長く、また特に本実施形態ではエンドミル回転方向Ｔ側に隣接する第２の底刃９Ｂとの周方向の間隔も大きくされているために、他の底刃９Ｂ、９Ｃよりも切削時の負荷が大きく、また切屑生成量も多い。ところが、この第１の底刃９Ａのエンドミル回転方向Ｔ後方側に隣接して形成された第１のクーラント穴１０Ａは、第１の底刃９Ａに連なる第１の先端逃げ面８Ａに開口させられているので、この第１の先端逃げ面８Ａに十分にクーラントを行き渡らせることができて効果的な冷却、潤滑を図ることができ、第１の先端逃げ面８Ａの逃げ面摩耗を抑制することができる。

【0051】

特に、本実施形態では、この第１の先端逃げ面８Ａにおける第１の底刃９Ａと第１のクーラント穴１０Ａとの間隔が、第２の底刃９Ｂと第２のクーラント穴１０Ｂとの間隔や、第３の底刃９Ｃと第３のクーラント穴１０Ｃとの間隔よりも小さく、すなわち最も小さな間隔とされていて、第１の底刃９Ａにより近い位置に第１のクーラント穴１０Ａが開口させられている。従って、切削時に高温となる第１の底刃９Ａを効率的に冷却するとともに逃げ角の小さい第１逃げ面８ａも確実に潤滑して、第１の先端逃げ面８Ａの逃げ面摩耗による第１の底刃９Ａの損傷を抑え、長寿命のクーラント穴付きエンドミルを提供することが可能となる。

【0052】

また、この第１の底刃９Ａが形成された第１のギャッシュ７Ａに連なる第１の切屑排出溝４Ａと、そのエンドミル回転方向Ｔ側に隣接する第２の切屑排出溝４Ｂとの間を通る第２のクーラント穴１０Ｂは、この第１のギャッシュ７Ａに開口させられている。従って、この第２のクーラント穴１０Ｂから供給されるクーラントにより、第１の底刃９Ａによって生成される多量の切屑を第１のギャッシュ７Ａから第１の切屑排出溝４Ａを介して確実かつ円滑に排出し、切屑詰まりや切屑の噛み込みなどを防いで安定した切削を行うことができる。特に、縦送り加工やランピング加工の際により多くの切屑が第１の底刃９Ａによって生成される場合でも、良好な切屑排出性を得ることができる。

【0053】

さらに、本実施形態では、第２のクーラント穴１０Ｂは第２の先端逃げ面８Ｂにも一部が跨るように開口させられているが、軸線Ｏ方向先端視において第１のギャッシュ７Ａにおける第２のクーラント穴１０Ｂ開口面積は、第２の先端逃げ面８Ｂにおける第２のクーラント穴１０Ｂの開口面積よりも大きくされている。このため、第２のクーラント穴１０Ｂから供給されるクーラントの多くを第１のギャッシュ７Ａに導いて、第１の底刃９Ａにより多量に生成された切屑を一層確実に第１の切屑排出溝４Ａから排出することが可能となる。

【0054】

ところで、本実施形態では上述のように、第１のクーラント穴１０Ａは第１の先端逃げ面８Ａにおいて第１の底刃９Ａに近接した位置に開口させられているが、この第１の底刃９Ａは第１の切屑排出溝４Ａの先端部を切り欠いた第１のギャッシュ７Ａの上記壁面７ａと第１の先端逃げ面８Ａとの交差稜線部に形成されているので、第１の切屑排出溝４Ａの先端部でも第１のギャッシュ７Ａが形成されていない部分では、第１の切屑排出溝４Ａの上記壁面４ａと第３の切屑排出溝４Ｃの上記壁面４ｂとの周方向中間位置に形成することができる。

【0055】

そして、本実施形態では、この第１のクーラント穴１０のリードが、第１の底刃９Ａに連なる第１の外周刃６Ａのリードと等しくされているので、切刃部３の後端側に亙ってこのように第１のクーラント穴１０ａが第１の切屑排出溝４Ａの上記壁面４ａと第３の切屑排出溝４Ｃの上記壁面４ｂとの中間に位置した状態を維持することができる。すなわち、上述のように第１のクーラント穴１０ａと壁面４ａ、４ｂとの間に略等しい肉厚ｔを確保したまま切刃部３の後端側に至るように形成することができるので、底刃９に切削負荷が生じた際に切刃部３において最も大きな曲げモーメントが作用する切刃部３後端側でのエンドミル本体１の強度を確保することができる。

【0056】

ところが、第２のクーラント穴１０Ｂのように第１のギャッシュ７Ａに開口させられて第２の底刃９Ｂとの間隔が大きくされ、すなわち第２のクーラント穴１０Ｂが第１の切屑排出溝４Ａのエンドミル回転方向Ｔ後方側を向く壁面４ｂ寄りの位置に開口させられている場合には、第１のクーラント穴１０Ａと同様にこの第２のクーラント穴１０Ｂのリードが第２の底刃９Ｂに連なる第２の外周刃６Ｂのリードと等しくされていると、第２のクーラント穴１０Ｂはこの壁面４ｂ寄りの位置のまま切刃部３の後端側に至ることになる。このため、該壁面４ｂと第２のクーラント穴１０Ｂとの間の肉厚が小さくなってエンドミル本体１の強度が損なわれ、切刃部３の後端側に上述のような曲げモーメントが作用した際に折損を生じるおそれがある。

【0057】

これに対して、本実施形態では、上記長底刃とされる第１の底刃９Ａが形成された第１のギャッシュ７Ａに開口させられた第２のクーラント穴１０Ｂのリードは、第１の底刃９Ａのエンドミル回転方向Ｔ側に隣接する第２の底刃９Ｂに連なる第２の外周刃６Ｂのリードよりも大きくされている。従って、第２のクーラント穴１０Ｂは、切刃部３の後端側に向かうに従い、第２の外周刃６Ｂが外周側辺稜部に形成された第２の切屑排出溝４Ｂのエンドミル回転方向Ｔ側を向く壁面４ａに近づくことになる。

【0058】

このため、切刃部３の後端側では第１のクーラント穴１０Ａと同様に、第２のクーラント穴１０Ｂと第２の切屑排出溝４Ｂの上記壁面４ａとの間と、第１の切屑排出溝４Ａのエンドミル回転方向Ｔ後方側を向く壁面４ｂとの間に、上述したように略等しい肉厚ｔを確保することができ、エンドミル本体１の強度低下を防ぐことができる。これは、第３のクーラント穴１０Ｃに関しても同様であり、従って本実施形態では図５に示したように、３つのクーラント穴１０のすべてにおいて壁面４ａ、４ｂとの間に略等しい肉厚ｔを確保することができ、エンドミル本体１の折損を防いで一層の寿命の延長を図ることが可能となる。

【0059】

さらに、本実施形態では、このように第２のクーラント穴１０Ｂのリードを第２の外周刃６Ｂのリードよりも大きくするのに際して、第２のクーラント穴１０Ｂのリードは第１のクーラント穴１０Ａおよび第１の外周刃６Ａのリードと等しくして、この第１の外周刃６Ａのリードを第２の外周刃６Ｂのリードよりも大きくし、すなわち第２の外周刃６Ｂのリードを第１、第２のクーラント穴１０Ａ、１０Ｂおよび第１の外周刃６Ａのリードより小さくしている。また、第３のクーラント穴１０Ｃのリードも第１、第２のクーラント穴１０Ａ、１０Ｂおよび第１の外周刃６Ａと等しくするとともに、第３の外周刃６Ｃのリードは第１、第２の外周刃６Ａ、６Ｂのリードの中間としている。

【0060】

すなわち、第１、第２の外周刃６Ａ、６Ｂが不等リードとなり、特に本実施形態では第１〜第３の外周刃６Ａ〜６Ｃすべてが不等リードとなるので、これらの外周刃６が被削材を切削する際の切削負荷の大きさや方向が異なるものとなり、切削負荷により惹起されるエンドミル本体１の振動を互いに打ち消し合わせることができる。従って、このような振動が周期的に作用することによって切削時にエンドミル本体１にビビリ振動が生じるのを防ぐことができ、かかるビビリ振動による加工精度の低下やエンドミル本体１の損傷を防止することができる。

【0061】

また、本実施形態では、第１〜第３の外周刃６Ａ〜６Ｃは、上述のように切刃部３の後端側で周方向に等間隔とされた上で互いに不等リードとされており、従ってこれら第１〜第３の外周刃６Ａ〜６Ｃの先端に連なる第１〜第３の底刃９Ａ〜９Ｃの周方向の間隔も互いに異なるものとされている。従って、これら第１〜第３の底刃９Ａ〜９Ｃに作用する切削負荷による振動も互いに打ち消し合わせて、ビビリ振動の発生を一層確実に防止することが可能となる。ただし、このように切刃部３の後端側で不等リードの第１〜第３の外周刃６Ａ〜６Ｃを等間隔とすると、切刃部３の先端で第１〜第３の外周刃６Ａ〜６Ｃや第１〜第３の底刃９Ａ〜９Ｃの間隔に極端な広狭が生じるおそれがあるので、そのような場合には、例えば外周刃６の有効切刃長の中央部で第１〜第３の外周刃６Ａ〜６Ｃを周方向に等間隔となるように形成してもよい。

【0062】

なお、本実施形態では、第２の底刃９Ｂが短底刃、第３の底刃９Ｃが中底刃とされているが、逆に第２の底刃９Ｂが中底刃、第３の底刃９Ｃが短底刃とされていてもよく、また第２、第３の底刃９Ｂ、９Ｃが互いに等しい長さとされていてもよい。さらに、本実施形態では、外周刃６と底刃９とが回転軌跡で互いに直交または僅かに鋭角に交差するスクエアエンドミルに本発明を適用した場合について説明したが、外周刃と底刃とが１／４円弧等の凸曲線状をコーナ刃を介して連なるラジアスエンドミルや、場合によっては底刃自体が回転軌跡において１／４円弧等の凸曲線状をなすボールエンドミルに本発明を適用することも可能である。

【0063】

また、本実施形態では３枚刃エンドミルに本発明を適用した場合について説明したが、切屑排出溝や外周刃、ギャッシュ、底刃等が複数であれば２枚刃のエンドミルや４枚刃以上のエンドミルに適用することも可能である。例えば、４枚刃のエンドミルであれば、特許文献２に記載のエンドミルのように長底刃と短底刃とが交互に形成されていてもよい。ただし、切屑排出溝４やギャッシュ７、およびクーラント穴１０によって切り欠かれる切刃部３の強度等のバランスを考慮すると、本実施形態のような３枚刃のエンドミルに本発明を適用するのが好適である。

【符号の説明】

【0064】

１ エンドミル本体
２ シャンク部
３ 切刃部
４ 切屑排出溝
４Ａ〜４Ｃ 第１〜第３の切屑排出溝
４ａ 切屑排出溝４のエンドミル回転方向Ｔを向く壁面
４ｂ 切屑排出溝４のエンドミル回転方向Ｔ後方側を向く壁面
５ 外周逃げ面
６ 外周刃
６Ａ〜６Ｃ 第１〜第３の外周刃
７ ギャッシュ
７Ａ〜７Ｃ 第１〜第３のギャッシュ
８ 先端逃げ面
８Ａ〜８Ｃ 第１〜第３の先端逃げ面
８ａ 先端逃げ面８の第１逃げ面
８ｂ 先端逃げ面８の第２逃げ面
９ 底刃
９Ａ 第１の底刃（長底刃）
９Ｂ 第２の底刃（短底刃）
９Ｃ 第３の底刃（中底刃）
１０ クーラント穴
１０Ａ〜１０Ｃ 第１〜第３のクーラント穴
Ｏ エンドミル本体１の軸線
Ｔ エンドミル回転方向
ｔ 切刃部３後端側におけるクーラント穴１０と切屑排出溝４の壁面４ａ、４ｂとの間の肉厚

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】