JP2005271167A - End mill - Google Patents
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Description
本発明は、エンドミル本体の先端部外周に螺旋状に捩れる外周刃が、またエンドミル本体の先端には内周側から外周側に延びて上記外周刃の先端に連なる底刃がそれぞれ形成されたエンドミルに関するものである。 In the present invention, an outer peripheral blade that spirally twists is formed on the outer periphery of the end portion of the end mill main body, and a bottom blade that extends from the inner peripheral side to the outer peripheral side and continues to the front end of the outer peripheral blade is formed on the end of the end mill main body. It relates to end mills.
エンドミルは、一般に、円柱状をなしてその中心軸線回りに回転させられるエンドミル本体の先端部外周に切屑排出溝が形成され、この切屑排出溝の上記回転の方向側を向く壁面の外周側辺稜部に外周刃が、また先端側辺稜部には外周刃の先端に連なる底刃が形成されたものであり、ワークに溝加工や肩削り加工等の切削加工を施すのに用いられる。ここで、上記切屑排出溝は通常、エンドミル本体の後端側に向かうに従い回転方向の後方側に向かうように上記軸線回りに捩れた螺旋状に形成されており、従ってこのような切屑排出溝の回転方向を向く壁面の外周側辺稜部に形成される上記外周刃も、エンドミル本体の後端側に向かうに従い回転方向の後方側に向かうように捩られて形成され、上記軸線に対して所定の捩れ角が与えられている。 The end mill generally has a cylindrical shape and a chip discharge groove is formed on the outer periphery of the end portion of the end mill body that is rotated about its central axis, and the outer peripheral side edge of the wall surface that faces the direction of rotation of the chip discharge groove. An outer peripheral blade is formed in the portion, and a bottom blade connected to the distal end of the outer peripheral blade is formed in the tip side ridge portion, and is used for performing cutting processing such as grooving and shoulder cutting on the workpiece. Here, the chip discharge groove is usually formed in a spiral shape twisted around the axis so as to go to the rear side in the rotation direction toward the rear end side of the end mill body. The outer peripheral edge formed on the outer peripheral side ridge portion of the wall surface facing the rotation direction is also formed by being twisted toward the rear side in the rotation direction toward the rear end side of the end mill body, and is predetermined with respect to the axis. The twist angle is given.
ここで、このようなエンドミルのうち、特に上記捩れ角が概ね40°以上の外周刃を有するエンドミルは、一般に強捩れエンドミルと称される。そして、この種の強捩れエンドミルにおいては、特許文献1に、底刃と交わる外周刃先端部分の強度不足を補うために、底刃の軸方向すくい角が0°または0°以上の正角であって、該底刃の先端が外周刃の一部となるフラット刃を、例えばエンドミル本体の回転軸線と平行な平面によって構成し、さらにこのフラット刃先端の強度を確保するために、該フラット刃先端コーナに面取り刃を設けたものが提案されている。ただし、この面取り刃は、フラット刃と鈍角に接しているので、上記フラット刃の回転方向後方に連なる外周逃げ面と底刃外周側の回転方向後方に連なる先端逃げ面との交差稜線部を面取りすることにより形成される。
ところで、このような強捩れエンドミルでは、上述のように外周刃の先端部分の強度不足を補うのは勿論、例えば高硬度材料の切削や高速切削を行う場合には、それよりも後端側に延びる外周刃自体についてもその強度を確保する必要があり、このため外周刃の径方向すくい角は負角に設定されることが多い。従って、この外周刃のすくい面をそのままエンドミル本体先端に延長して底刃を形成すると、この底刃の径方向すくい角も強度の高い負角となるが、特許文献1のようにエンドミル本体の回転軸線と平行な平面によって底刃自体に面取りを施すようにして、その先端(外周端)に外周刃の一部となるフラット刃を形成すると、面取りされた底刃は、上述のように外周刃のすくい面をそのまま先端に延長して形成した底刃よりも回転方向後方側に位置することとなり、その径方向すくい角が外周刃よりも正角側に大きくなって、特に底刃の外周側において却って強度が損なわれてしまい、切削時に欠損等が生じ易くなってしまうおそれがある。 By the way, in such a strong torsion end mill, not only the insufficient strength of the tip portion of the outer peripheral blade is compensated as described above, but, for example, when cutting a hard material or high speed cutting, it is closer to the rear end side. It is necessary to ensure the strength of the extending outer peripheral blade itself, and therefore the radial rake angle of the outer peripheral blade is often set to a negative angle. Therefore, when the rake face of the outer peripheral blade is directly extended to the tip of the end mill body to form the bottom blade, the rake angle in the radial direction of the bottom blade also becomes a strong negative angle. If the bottom blade itself is chamfered by a plane parallel to the rotation axis and a flat blade that is a part of the outer peripheral blade is formed at the tip (outer peripheral end), the chamfered bottom blade is The rake face of the blade is positioned on the rear side of the bottom blade formed by extending the rake face to the tip as it is, and the radial rake angle is larger on the positive side than the outer edge blade. On the other hand, the strength is impaired, and there is a risk that defects or the like are likely to occur during cutting.
本発明は、このような背景の下になされたもので、底刃に面取りを施すことによって面取り部を形成することにより、底刃の軸方向すくい角を外周刃の捩れ角よりも負角側に大きくしながらも、この面取り部によって底刃の外周側の強度が損なわれてしまうのを防ぐことができ、特に上述のような強捩れエンドミルに適用して好適なエンドミルを提供することを目的としている。 The present invention has been made under such a background. By forming a chamfered portion by chamfering the bottom blade, the axial rake angle of the bottom blade is set to a negative angle side with respect to the twist angle of the outer peripheral blade. However, the chamfered portion can prevent the strength on the outer peripheral side of the bottom blade from being damaged, and the object is to provide a suitable end mill particularly applicable to the above-mentioned strong twist end mill. It is said.
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、エンドミル本体の先端部外周に、先端側から後端側に向けて切削時のエンドミル回転方向後方側に捩れるように延びる外周刃を形成するとともに、該エンドミル本体の先端には、内周側から外周側に延びて上記外周刃の先端に連なる底刃を形成し、この底刃に、軸方向すくい角が上記外周刃の捩れ角よりも負角側に大きくなる面取り部を該底刃に沿って形成するとともに、上記底刃の外周側では、該底刃の径方向すくい角が上記外周刃の径方向すくい角と略等しくなるように、この面取り部を周方向に曲折させたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve such an object, the present invention twists the outer periphery of the end portion of the end mill body toward the rear side in the end mill rotation direction during cutting from the front end side to the rear end side. A peripheral blade extending from the inner peripheral side to the outer peripheral side and continuing to the distal end of the outer peripheral blade is formed at the tip of the end mill body, and an axial rake angle is formed on the bottom blade. A chamfered portion is formed along the bottom blade that is larger than the torsion angle of the outer peripheral blade along the bottom blade. On the outer peripheral side of the bottom blade, the radial rake angle of the bottom blade is the radial rake of the outer peripheral blade. The chamfered portion is bent in the circumferential direction so as to be substantially equal to the corner.
従って、このように構成されたエンドミルにおいては、底刃に沿って面取り部が形成されて、その軸方向すくい角が外周刃の捩れ角よりも負角側に大きくされているので、たとえこの捩れ角が大きい強捩れエンドミルであっても、底刃の刃先角を確保して十分な強度を維持することができる。そして、底刃の外周側では、この面取り部がエンドミル本体の周方向に曲折させられることにより、その径方向すくい角が外周刃の径方向すくい角と略等しくされているので、上述のように外周刃の径方向すくい角が負角側に設定されている場合には、曲折した底刃の外周側における径方向すくい角も負角側に設定されることとなり、面取り部によって刃先角が確保されることとも相俟って、欠損等の発生を防止することが可能となる。このため、このような構成のエンドミルによれば、その工具寿命の延長を図って、長期に亙って安定した切削を促すことができる。 Therefore, in the end mill configured as described above, a chamfered portion is formed along the bottom blade, and its axial rake angle is larger than the twist angle of the outer peripheral blade. Even in the case of a strong twist end mill with a large angle, the edge angle of the bottom blade can be secured and sufficient strength can be maintained. And on the outer peripheral side of the bottom blade, the chamfered portion is bent in the circumferential direction of the end mill body, so that the radial rake angle is substantially equal to the radial rake angle of the outer peripheral blade. When the radial rake angle of the outer peripheral blade is set to the negative angle side, the radial rake angle on the outer peripheral side of the bent bottom blade is also set to the negative angle side, and the edge angle is secured by the chamfered portion. In combination with this, it is possible to prevent the occurrence of defects. For this reason, according to the end mill having such a configuration, the tool life can be extended and stable cutting can be promoted over a long period of time.
なお、この曲折した面取り部による底刃の外周側における径方向すくい角と外周刃の径方向すくい角とは、厳密に一致していなくても上述の効果を奏することができ、例えばその差が3°以内であればよい。さらに、本発明は、外周刃がエンドミル本体後端側に向けて切削時のエンドミル回転方向後方側に捩れるように延びるものであれば、その捩れ角がそれほど大きくないエンドミルにも適用可能であり、また外周刃や底刃の径方向すくい角が正角とされたエンドミルに適用することも可能であるが、上述のような事情を考慮すると、外周刃の捩れ角が37°〜60°とされた強捩れのエンドミルにおいて、外周刃の径方向すくい角が負角とされているのに伴い、底刃の外周側における径方向すくい角を上記面取り部によって負角とする場合に、より効果的である。 In addition, even if the radial rake angle on the outer peripheral side of the bottom blade by the bent chamfered portion and the radial rake angle of the outer peripheral blade do not exactly coincide with each other, the above-described effect can be achieved, for example, the difference between It may be within 3 °. Furthermore, the present invention can be applied to an end mill whose twist angle is not so large as long as the outer peripheral blade extends toward the rear end side of the end mill body so as to be twisted to the rear side in the end mill rotation direction at the time of cutting. In addition, it can be applied to an end mill in which the radial rake angle of the outer peripheral blade or the bottom blade is a positive angle. However, in consideration of the circumstances as described above, the twist angle of the outer peripheral blade is 37 ° to 60 °. In the strongly twisted end mill, the radial rake angle on the outer peripheral side of the bottom blade is made negative by the chamfered portion as the radial rake angle of the outer peripheral blade is made negative. Is.
図1ないし図4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形成されて軸線Oを中心とした概略円柱状をなし、その後端側(図1において右側)が当該エンドミル本体1を工作機械の主軸に装着するためのシャンク部2とされるとともに、先端側(図1において左側)には切刃部3が形成され、上記工作機械によって軸線O回りに図2ないし図3に符号Tで示す回転方向に回転されつつ送り出されることにより、この切刃部3によってワークに切削加工を施してゆく。 1 to 4 show an embodiment of the present invention. In the present embodiment, the end mill body 1 is formed of a hard material such as a cemented carbide and has a substantially cylindrical shape centered on the axis O, and the rear end side (the right side in FIG. 1) is the machine tool for the end mill body 1. A cutting edge 3 is formed on the tip side (left side in FIG. 1), and the axis of the machine tool around the axis O is indicated by the symbol T in FIGS. The workpiece is cut by the cutting blade portion 3 by being sent out while being rotated in the rotation direction shown.
この切刃部3の外周には、その先端から後端側に向けて軸線O回りに切削時のエンドミル本体1の回転方向Tの後方側に捩れる複数条(本実施形態では6条)の切屑排出溝4が、周方向に等間隔に、軸線Oに関して所定角度(本実施形態では60°)ずつ回転対称に形成されている。そして、これらの切屑排出溝4の回転方向T側を向く壁面と、その回転方向T後方側に連なる切刃部3の外周逃げ面との交差稜線部、すなわち上記壁面の外周側辺稜部には、切屑排出溝4と同じく後端側に向かうに従い軸線O回りに回転方向Tの後方側に捩れる外周刃5が形成されており、その捩れ角θは37°〜60°の強捩れとされている。また、切屑排出溝4の上記壁面はこの外周刃5のすくい面6とされ、その径方向すくい角αは図3に示すように負角に設定されている。
A plurality of strips (six strips in this embodiment) are twisted on the outer periphery of the cutting edge portion 3 around the axis O from the front end to the rear end side and twisted to the rear side in the rotation direction T of the end mill body 1 during cutting. The
一方、この切刃部3の先端部すなわちエンドミル本体1の最先端部においては、各切屑排出溝4の先端側開口部が内周側に削り広げられるようにしてギャッシュ7が形成されており、こうして広げられた切屑排出溝4の回転方向T側を向く上記壁面の先端側すなわちすくい面6の先端側には、エンドミル本体1の内周側から外周側に延びて上記外周刃5の先端に連なる底刃8が形成されている。さらに、この底刃8には、図4に示すように上記すくい面6と切刃部3先端の先端逃げ面9とをそのまま延長して交差させた場合の交差稜線部を、例えば軸線Oに平行な平面によって削り落とすようにして面取り部10が形成されている。従って、この面取り部10はすくい面6に対して鈍角に交差して、その軸方向すくい角は外周刃5の捩れ角θよりも負角側に大きく設定されることとなり(本実施形態では0°)、底刃8はこの面取り部10と先端逃げ面9との交差稜線部に形成されることとなる。
On the other hand, at the tip of this cutting edge part 3, that is, the most advanced part of the end mill body 1, a
そして、この面取り部10は、本実施形態では図2に示すように、エンドミル本体1内周側では軸線Oから外周側に延びるようにされていて、これによりこの内周側における底刃8の径方向すくい角は0°とされる一方、エンドミル本体1外周側では外周側に向かうに従い回転方向Tの後方側に向かうように曲折させられている。従って、これに伴い底刃8の外周部もエンドミル本体1外周側に向かうに従い回転方向Tの後方側に向かうように曲折させられて、これにより、この外周側における底刃8の径方向すくい角βは負角となるようにされ、こうして負角とされたエンドミル本体1外周側における底刃8の径方向すくい角βは、同じく負角とされた上記外周刃5の径方向すくい角αと略等しくされており、より具体的には両径方向すくい角α、βの差すなわちα−βの絶対値が3°以内となるようにされている。
In the present embodiment, the
ここで、本実施形態では、上記面取り部10は、エンドミル本体1外周側において上記軸線Oに平行な平面とされたまま、内周側に対して角度をもって折れ曲がるように形成されており、従って底刃8も内周側から外周側に向けて直線同士が角度をもって交差する折れ線状に曲折させられることとなる。ただし、こうして折り曲げられた底刃8の外周部の長さは、内周側よりも十分短くされている。
Here, in the present embodiment, the
このように構成されたエンドミルにおいては、まず底刃8に沿って軸方向すくい角が外周刃5の捩れ角θよりも負角側に大きくなる面取り部10が形成されていて、底刃8自体はこの面取り部10と先端逃げ面9との交差稜線に形成されるため、外周刃5の捩れ角θが上述のように正角側に大きい強捩れのエンドミルであっても、底刃8には大きな刃先角を与えて十分な強度を確保することができ、この刃先角の不足による底刃8の欠損等を防止することができる。そして、この面取り部10は、こうして捩れ角θよりも負角側に大きな軸方向すくい角のまま(本実施形態では0°)、そのエンドミル本体1外周側が回転方向Tの後方側に曲折させられ、これに伴い底刃8の外周側も同じく回転方向T後方側に曲折させられて、その径方向すくい角βが外周刃5の負角とされた径方向すくい角αと略等しくされているので、この底刃8の外周側においても、面取り面10と上記外周逃げ面との交差角を、外周刃5における上記すくい面6と外周逃げ面との交差角と略同等に確保することが可能となり、上述のように底刃8自体の強度が確保されることとも相俟って欠損等を確実に防止することができる。従って、上記構成によれば、これらに起因した底刃8の欠損によって工具寿命が短縮されてしまうのを防いで、長期に亙って安定した切削が可能な工具寿命の長いエンドミルを提供することが可能となる。
In the end mill thus configured, first, a chamfered
なお、こうして曲折された面取り部10によって負角とされた底刃8の径方向すくい角βは、厳密に外周刃5の径方向すくい角αと等しくされる必要はないが、これら径方向すくい角α,βの差が大きすぎると、外周刃5の径方向すくい角αが大きい場合には上述の効果を確実に奏することができなくなる一方、逆に底刃8の外周側における径方向すくい角βが大きい場合には、本実施形態ではこの底刃8の外周側により切削抵抗の増大を招くとともに、底刃8がその内外周で大きく折れ曲がることとなってその曲折部の強度が却って損なわれてしまうおそれもある。従って、これら径方向すくい角α,βの差は、上述のように3°以内の範囲とされるのが望ましい。
The radial rake angle β of the
また、上述のように軸方向すくい角が外周刃5の捩れ角θより負角側に大きな面取り部10を底刃8に沿って形成して、その外周側では該底刃8の径方向すくい角βを外周刃5の径方向すくい角αと略等しくなるように、この面取り部10を周方向に曲折させるといった構成自体は、例えば捩れ角θが上記範囲よりも十分小さなエンドミルや、外周刃5の径方向すくい角αが0°や正角に設定されたエンドミルにも適用可能であり、このうち後者のエンドミルでは、底刃8の径方向すくい角βを外周刃5の径方向すくい角αと略等しくするために面取り部10の外周側を内周側に対して上記回転方向T側に曲折させるようにしてもよい。しかしながら、捩れ角θの小さなエンドミルでは外周刃5のすくい面6の先端にそのまま底刃8を形成しても大きな刃先角が得られるため、強度確保のために面取り部10を形成する必要は少なく、また0°や正角の外周刃5の径方向すくい角αに合わせて面取り部10の外周側を回転方向T側に曲折させるとこの外周側で却って強度不足を生じるおそれがあるので、上記構成は、本実施形態のように外周刃5の捩れ角θが37°〜60°で径方向すくい角αが負角とされた強捩れのエンドミルに適用して特に好適である。
Further, as described above, a chamfered
なお、本実施形態では底刃8が、エンドミル本体1先端内周側において軸線Oから外周側に延びるようにされて、その径方向すくい角は上述のように0°とされているが、例えば軸線O周辺にセンタ穴が形成されていたりする場合には、底刃8は軸線Oから離れたこのセンタ穴周辺から外周側に延びるようにされていてもよく、またこの内周側でも底刃8の径方向すくい角が負角となるようにされていてもよい。また、本実施形態では面取り部10が外周側で角度をもって曲折していて、これに伴い底刃8も折れ線状に曲折させられているが、この底刃8の曲折部が円弧等の曲線状となるように、面取り部10を滑らかな曲面で曲折させたりしてもよい。
In the present embodiment, the
1 エンドミル本体
3 切刃部
4 切屑排出溝
5 外周刃
6 外周刃5のすくい面
8 底刃
9 先端逃げ面
10 面取り部
O エンドミル本体1の回転軸線
T エンドミル本体1の切削時の回転方向
θ 外周刃5の捩れ角
α 外周刃5の径方向すくい角
β 底刃8のエンドミル本体1外周側における径方向すくい角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 End mill main body 3
Claims (3)
3. The end mill according to claim 1, wherein the outer peripheral blade is a strong twist with a twist angle of 37 ° to 60 ° and a rake angle in the radial direction is a negative angle.
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